[go: up one dir, main page]

RU2390099C2 - Controlled optical add/drop multiplexer - Google Patents

Controlled optical add/drop multiplexer Download PDF

Info

Publication number
RU2390099C2
RU2390099C2 RU2008126466/09A RU2008126466A RU2390099C2 RU 2390099 C2 RU2390099 C2 RU 2390099C2 RU 2008126466/09 A RU2008126466/09 A RU 2008126466/09A RU 2008126466 A RU2008126466 A RU 2008126466A RU 2390099 C2 RU2390099 C2 RU 2390099C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
stage
input
output
optical filter
Prior art date
Application number
RU2008126466/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008126466A (en
Inventor
Вячеслав Константинович Сахаров (RU)
Вячеслав Константинович Сахаров
Original Assignee
Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации
Закрытое Акционерное Общество "Центр "Воспи"
Вячеслав Константинович Сахаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации, Закрытое Акционерное Общество "Центр "Воспи", Вячеслав Константинович Сахаров filed Critical Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации
Priority to RU2008126466/09A priority Critical patent/RU2390099C2/en
Publication of RU2008126466A publication Critical patent/RU2008126466A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2390099C2 publication Critical patent/RU2390099C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention is a method for a controlled selective adding/dropping a channel in a fibre-optic communication system with wavelength-division multiplexing of 2N channels whose optical frequencies can be adjusted, but the spectral interval Δv between neighbouring channels is contestant, through controlled optical add/drop multiplexers (70, 80, 90), which include multi-stage structures of differently connected optical filters ({75-i}, {85-i}, {95-i}), having devices for controlled adjustment of their transfer constants. The optical filters used are asymmetrical single-stage (20), two-stage (40) and/or multi-stage (60) Mach-Zehnder interferometers.
EFFECT: adding/dropping a desired channel from an optical signal by controlling spectral characteristics of filter stages of the multiplexer.
22 cl, 12 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к волоконно-оптическим системам связи (далее ВОСС) со спектральным уплотнением каналов, в частности к способам управляемого ввода/вывода каналов, к управляемым и реконфигурируемым оптическим мультиплексорам ввода/вывода каналов (далее соответственно t-OADM и ROADM), и может использоваться как в системах плотного спектрального уплотнения (далее DWDM), так и умеренного спектрального уплотнения (далее CWDM).The invention relates to fiber-optic communication systems (hereinafter BOSS) with spectral multiplexing of channels, in particular to methods for controlled input / output of channels, to controlled and reconfigurable optical channel input / output multiplexers (hereinafter t-OADM and ROADM, respectively), and can be used both in dense spectral multiplexing systems (hereinafter referred to as DWDM) and moderate spectral multiplexing systems (hereinafter referred to as CWDM).

Предшествующий уровень техникиState of the art

В настоящее время для увеличения пропускной способности магистральных, городских и локальных волоконно-оптических систем связи широко используются технологии спектрального уплотнения каналов. Различают плотное спектральное уплотнение - DWDM и умеренное спектральное уплотнение - CWDM. При этом технологии DWDM используются, в основном, в протяженных магистральных линиях связи, а технологии CWDM - в городских и локальных системах связи.Currently, to increase the throughput of trunk, city and local fiber-optic communication systems, technologies of spectral channel multiplexing are widely used. There are dense spectral multiplexing - DWDM and moderate spectral multiplexing - CWDM. At the same time, DWDM technologies are used mainly in long trunk lines, and CWDM technologies are used in urban and local communication systems.

Технологии DWDM характеризуются предельно высокой пропускной способностью, но являются весьма дорогостоящими. Стандарт на сетку длин волн, введенный Международным Телекоммуникационным Комитетом (далее - Стандарт ITU), предусматривает спектральный интервал между каналами 200, 100, 50 или 25 ГГц (интервал в длинах волн 1,6, 0,8, 0,4 и 0,2 нм соответственно); уже используются системы с еще более высоким (12,5 ГГц) уплотнением каналов.DWDM technologies are characterized by extremely high bandwidth, but are very expensive. The standard for the grid of wavelengths, introduced by the International Telecommunication Committee (hereinafter referred to as the ITU Standard), provides for the spectral interval between channels 200, 100, 50 or 25 GHz (the interval in wavelengths of 1.6, 0.8, 0.4 and 0.2 nm, respectively); systems with even higher (12.5 GHz) channel multiplexing are already in use.

По сравнению с технологиями DWDM число каналов в системах CWDM, которые могут быть пропущены по одному световоду, значительно меньше, а рекомендованный ITU спектральный интервал между каналами составляет 20 нм. Техника CWDM значительно проще в использовании и дешевле.Compared to DWDM technologies, the number of channels in CWDM systems that can be passed through a single fiber is much smaller, and the ITU recommended spectral spacing between channels is 20 nm. The CWDM technique is much easier to use and cheaper.

В узловых точках ВОСС для ввода/вывода каналов обычно используются оптические мультиплексоры ввода-вывода (далее OADM). Они позволяют вывести из линии один или несколько каналов и одновременно ввести сигнал на тех же длинах волн с новой информацией. Это позволяет существенно повысить эффективность использования систем связи.At VOCS nodal points, optical input / output multiplexers (hereinafter OADM) are usually used for channel input / output. They allow you to remove one or more channels from the line and simultaneously enter a signal at the same wavelengths with new information. This allows you to significantly increase the efficiency of communication systems.

OADM c фиксированными частотами каналов позволяют ввести/вывести только ограниченное число каналов. Систематически возрастающие требования к пропускной способности систем связи и использование новых подходов требуют большей гибкости для подобных устройств.OADM with fixed channel frequencies allow you to enter / output only a limited number of channels. The systematically increasing bandwidth requirements of communication systems and the use of new approaches require greater flexibility for such devices.

Применение динамически реконфигурируемых или управляемых оптических мультиплексоров ввода-вывода (соответственно ROADM или t-OADM) снимает эти ограничения, позволяя ввести/вывести требуемые каналы в любое время; к тому же t-OADM может использоваться также в системах спектрального уплотнения, где сами длины волн каналов могут перестраиваться. Таким образом, ROADM и POADM обеспечивают возможность оперативного управления трафиком ВОСС, повышая еще больше пропускную способность системы связи.The use of dynamically reconfigurable or controlled optical input-output multiplexers (respectively ROADM or t-OADM) removes these restrictions, allowing you to enter / output the required channels at any time; In addition, t-OADM can also be used in spectral multiplexing systems where the channel wavelengths themselves can be tuned. Thus, ROADM and POADM provide the possibility of operational control of VOSS traffic, increasing even more the throughput of the communication system.

Хорошо известная специалистам в области оптических систем конструкция ROADM представляет собой устройство, состоящее из дискретных компонентов и включающее демультиплексор, оптические переключатели и мультиплексор. Пару демультиплексор-мультиплексор могут представлять многоступенчатые структуры на интерференционных фильтрах, устройства на дифракционных решетках или в планарном исполнении на так называемых упорядоченных жгутах (AWG). Оптические переключатели, используемые для ввода, вывода и пропускания каналов - как правило, электромеханические микропереключатели.Well-known to specialists in the field of optical systems, the ROADM design is a device consisting of discrete components and including a demultiplexer, optical switches and a multiplexer. A pair of demultiplexer-multiplexer can represent multi-stage structures on interference filters, devices on diffraction gratings or in planar design on the so-called ordered bundles (AWG). The optical switches used to input, output, and transmit channels are typically electromechanical microswitches.

Однако такое устройство является дорогим, особенно, если количество каналов в системе связи является большим. Оно характеризуется большими вносимыми потерями и деградацией качества оптического сигнала. Кроме того, оптические переключатели недостаточно устойчивы к воздействию окружающей среды, например температуры, вибрации и другим факторам.However, such a device is expensive, especially if the number of channels in the communication system is large. It is characterized by large insertion loss and degradation of the quality of the optical signal. In addition, optical switches are not resistant enough to environmental influences such as temperature, vibration, and other factors.

Основным функциональным элементом t-OADM является перестраиваемый оптический фильтр - селективное устройство, в котором центральная частота (длина волны) спектральной полосы может динамически перестраиваться. Известно много перестраиваемых оптических фильтров, но большинство из них в силу тех или иных причин плохо приспособлены для использовании в t-OADM.The main functional element of t-OADM is a tunable optical filter - a selective device in which the center frequency (wavelength) of the spectral band can be dynamically tuned. Many tunable optical filters are known, but most of them, due to various reasons, are poorly adapted for use in t-OADM.

Например, перестраиваемый акустооптический фильтр имеет сильную поляризационную зависимость, которая создает много практических проблем. Брэгговский фильтр перестраивается механически или с помощью температуры, поэтому скорость перестройки сравнительно мала, около миллисекунды. Перестраиваемый фильтр на основе интерферометров Фабри-Перо также мало приемлем, так как если он перестраивается в широком диапазоне, то его спектральная полоса недостаточно узкая, если же спектральная полоса узкая, то он может перестраиваться только в ограниченном диапазоне.For example, a tunable acousto-optic filter has a strong polarization dependence, which creates many practical problems. The Bragg filter is tuned mechanically or using temperature, so the tuning speed is relatively low, about a millisecond. A tunable filter based on Fabry-Perot interferometers is also not very acceptable, since if it is tuned in a wide range, its spectral band is not narrow enough, but if the spectral band is narrow, then it can only be tuned in a limited range.

Перестраиваемый оптический фильтр на основе несимметричного интерферометра Маха-Цендера (далее - однокаскадный ИМЦ) характеризуется низкими вносимыми оптическими потерями и низкой поляризационной зависимостью. Снабженный электрооптическим устройством фазового сдвига он может обеспечить максимально быструю перестройку.A tunable optical filter based on an asymmetric Mach-Zehnder interferometer (hereinafter referred to as a single-stage MZI) is characterized by low insertion optical losses and low polarization dependence. Equipped with an electro-optical phase shift device, it can provide the fastest possible adjustment.

Специалистам в области волоконно-оптических систем связи известно, что многоступенчатая структура на базе однокаскадных ИМЦ, имеющая число ступеней 8 или 9, характеризуется высокой избирательностью и является достаточной, чтобы перекрыть полную спектральную полосу, используемую в системах спектрального уплотнения. Поэтому такой перестраиваемый фильтр из всех вышеперечисленных является наиболее подходящим для использования в t-OADM и ROADM.Specialists in the field of fiber-optic communication systems are aware that a multistage structure based on single-stage MZIs, having the number of stages 8 or 9, is characterized by high selectivity and is sufficient to cover the full spectral band used in spectral multiplexing systems. Therefore, such a tunable filter of all of the above is most suitable for use in t-OADM and ROADM.

Известен перестраиваемый оптический мультиплексор ввода-вывода (US 6795654 В2), имеющий входной порт, выводной порт и выходной порт и включающий устройства, обеспечивающие ввод сигнала, содержащего несколько каналов, связанную со входным портом многоступенчатую структуру оптических фильтров, каждый из которых пропускает через себя нечетные или четные каналы и отражает четные и нечетные каналы соответственно, устройство, обеспечивающее пропускание отраженных каналов в выходной порт и пропускаемого всеми фильтрами канала (выводимого канала) в выводной порт. При этом оптический фильтр в каждой ступени содержит волоконный интерферометр Маха-Цендера, имеющий элемент фазового сдвига и зеркало для отражения каналов, не пропускаемых интерферометром Маха-Цендера. Устройства, обеспечивающие пропускание отраженных каналов в выходной порт и ввод добавляемого нового канала через порт ввода, в результате чего вновь вводимый канал пропускается в выходной порт, могут содержать циркуляторы.A tunable optical input / output multiplexer (US 6,795,654 B2) is known having an input port, an output port and an output port and including devices providing input of a signal containing several channels, a multi-stage structure of optical filters connected to the input port, each of which passes odd ones or even channels and reflects even and odd channels, respectively, a device that provides transmission of reflected channels to the output port and the channel passed through all filters (output channel ) to the output port. Moreover, the optical filter in each stage contains a Mach-Zehnder fiber interferometer having a phase shift element and a mirror for reflecting channels that are not transmitted by the Mach-Zehnder interferometer. Devices that allow transmission of reflected channels to the output port and input of a new channel to be added through the input port, as a result of which the newly introduced channel is passed to the output port, may contain circulators.

С использованием такого перестраиваемого мультиплексора осуществляют известный способ селективного ввода и вывода задаваемого канала (US 6795654 В2), заключающийся в селективном пропускании четных или нечетных каналов и отражении соответственно нечетных или четных каналов, причем эту операцию повторяют столько раз, сколько требуется для отражения всех каналов, кроме задаваемого, выводе задаваемого канала в порт вывода, объединении отраженных каналов в выходном порте, вводе дополнительного канала через порт ввода и объединении его с каналами, направленными в выходной порт.Using such a tunable multiplexer, a known method for selectively inputting and outputting a given channel (US 6,795,654 B2) is carried out, which consists in selectively transmitting even or odd channels and reflecting the odd or even channels, respectively, and this operation is repeated as many times as necessary to reflect all the channels, in addition to the set, the output of the set channel to the output port, combining the reflected channels in the output port, entering an additional channel through the input port and combining it with the channel E directed to the output port.

Схема одного из вариантов такого мультиплексора - устройства 10 - приведена на Фиг.1. Мультиплексор 10 имеет входной порт 11, выходной порт 12, выводной порт 13, порт 14 ввода и включает три однокаскадных ИМЦ: 15-1, 15-2 и 15-3, сформированных с помощью трех пар волоконно-оптических разветвителей {16-1, 16-2}, {16-3, 16-4} и {16-5, 16-6} и, в качестве интерференционных плеч, соединяющих их световодов {17-1, 17-2}, {17-3, 17-4} и {17-5, 17-6}. Разность длин плеч в трех интерферометрах последовательно возрастает в два раза при переходе к следующему интерферометру.A diagram of one of the options for such a multiplexer — device 10 — is shown in FIG. The multiplexer 10 has an input port 11, an output port 12, an output port 13, an input port 14, and includes three single-stage MZIs: 15-1, 15-2, and 15-3, formed using three pairs of fiber optic splitters {16-1, 16-2}, {16-3, 16-4} and {16-5, 16-6} and, as the interference arms connecting their optical fibers {17-1, 17-2}, {17-3, 17 -4} and {17-5, 17-6}. The difference in the lengths of the shoulders in the three interferometers successively doubles in passing to the next interferometer.

Каждый из трех указанных однокаскадных ИМЦ 15-1, 15-2 и 15-3 избирательно пропускает нечетные или четные каналы и, с помощью волоконно-оптических рефлекторов 15-1-1, 15-2-1 и 15-3-1, отражает и направляет обратно четные или нечетные каналы соответственно. Используются два циркулятора: циркуляторг 18-1, связанный с входным 11 и выходным 12 портами, для ввода каналов в устройство и пропускания отраженных зеркалами каналов в выходной порт.12, и циркулятор 18-2 - для пропускания выбранных каналов в выводной порт 13 и ввода новых каналов через порт 14 вместо выведенных каналов.Each of the three indicated single-stage MZIs 15-1, 15-2 and 15-3 selectively transmits odd or even channels and, using fiber-optic reflectors 15-1-1, 15-2-1 and 15-3-1, reflects and sends back even or odd channels respectively. Two circulators are used: circulator 18-1, connected to input 11 and output 12 ports, for inputting channels into the device and transmitting mirrored channels to output port 12, and circulator 18-2 for transmitting selected channels to output port 13 and input new channels through port 14 instead of the displayed channels.

Трехступенчатая структура обеспечивает вывод одного канала при поступлении на вход 8-ми каналов и ввод нового канала взамен выведенного. Управляемые элементы 15-1-2, 15-2-2 и 15-3-2 фазового сдвига, установленные в одном из плеч каждого из трех интерферометров 15-1, 15-2 и 15-3 соответственно, используют для управляемой перестройки спектральных характеристик указанных однокаскадных ИМЦ 15-1,15-2 и 15-3 и, таким образом, для ввода/вывода любого из 8-ми каналов.The three-stage structure provides the output of one channel when 8 channels are input and the input of a new channel instead of the output. The controlled elements of the phase shift 15-1-2, 15-2-2 and 15-3-2, installed in one of the arms of each of the three interferometers 15-1, 15-2 and 15-3, respectively, are used for controlled tuning of the spectral characteristics these single-stage MZIs 15-1,15-2 and 15-3 and, thus, for input / output of any of the 8 channels.

Согласно патенту (US 6795654 В2), в других предлагаемых вариантах предложено однокаскадные ИМЦ выполнять с помощью «дискретных» элементов: светоделителей, зеркал-призм, поляризаторов или усовершенствованных фильтров Лайота. Как альтернативу зеркалам 15-1-1, 15-2-1 и 15-3-1 и циркуляторам 18-1 и 18-2 можно использовать также для пропускания каналов в выходной порт 12 дополнительную структуру оптических фильтров на однокаскадных ИМЦ.According to the patent (US 6795654 B2), in other proposed variants, it is proposed that single-stage MZIs be performed using “discrete” elements: beam splitters, prism mirrors, polarizers, or advanced Layot filters. As an alternative to mirrors 15-1-1, 15-2-1 and 15-3-1 and circulators 18-1 and 18-2, you can also use an additional structure of optical filters on single-stage MZIs to pass channels to output port 12.

Рассмотренное выше известное устройство позволяет вводить и выводить любой канал из восьми каналов, на которых работает оптическая сеть. Однако известное устройство имеет существенные недостатки.The known device discussed above allows you to enter and output any channel from eight channels on which the optical network operates. However, the known device has significant disadvantages.

Специалистам в области оптических систем связи известно, что описанная выше структура, содержащая большое число оптических элементов, - однокаскадные ИМЦ в волоконном или дискретном вариантах, рефлекторы и циркуляторы, - является весьма громоздкой и не может быть надежной и устойчивой в реальных условиях, так как однокаскадные ИМЦ очень чувствительны к условиям окружающей среды, к температуре, вибрациям и другим воздействиям. Поэтому для реализации устройств подобного назначения необходим другой подход - подход с использованием интегрально-оптических технологий.Specialists in the field of optical communication systems are aware that the structure described above containing a large number of optical elements - single-stage MZIs in fiber or discrete versions, reflectors and circulators - is very cumbersome and cannot be reliable and stable in real conditions, since single-stage MZIs are very sensitive to environmental conditions, to temperature, vibration and other influences. Therefore, to implement devices for this purpose, a different approach is needed - an approach using integrated optical technologies.

Известно также, что спектральные характеристики однокаскадных ИМЦ имеют не идеальную форму - неплоские вершины и медленно спадающие края спектральных полос, что при использовании их в системах спектрального уплотнения с большой плотностью каналов может быть причиной перекрытия каналов и плохой изоляции каналов. Кроме того, однокаскадные ИМЦ вносят значительную дисперсию в каналы, которая при большой скорости передачи может приводить к увеличению длительности импульсов и тем самым к снижению пропускной способности оптической системы связи.It is also known that the spectral characteristics of single-stage MZIs do not have an ideal shape — nonplanar peaks and slowly falling edges of the spectral bands, which, when used in spectral densification systems with a high channel density, can cause channel overlap and poor channel isolation. In addition, single-stage MZIs introduce significant dispersion into the channels, which, at a high transmission rate, can lead to an increase in the pulse duration and thereby to a decrease in the throughput of the optical communication system.

Известно, что значительно лучшие спектральные характеристики и меньшую вносимую дисперсию имеют двухкаскадные несимметричные ИМЦ или многокаскадные несимметричные ИМЦ (далее - двухкаскадные и многокаскадные ИМЦ), но эти устройства не являются обратимыми и поэтому не могут использоваться в описанном выше мультиплексоре 10 ввода/вывода.It is known that two-stage asymmetric MZIs or multi-stage asymmetric MZIs (hereinafter referred to as two-stage and multi-stage MZIs) have significantly better spectral characteristics and lower dispersion, but these devices are not reversible and therefore cannot be used in the input / output multiplexer 10 described above.

Для обеспечения возможности интегрально-оптического выполнения управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода следует сократить количество используемых оптических элементов и исключить циркуляторы и рефлекторы, так как они несовместимы с интегрально-оптической технологией. Снижение количества используемых оптических элементов целесообразно также с точки зрения уменьшения стоимости устройства.To enable integrated-optical execution of a controlled optical input-output multiplexer, the number of optical elements used should be reduced and circulators and reflectors should be excluded, since they are incompatible with integrated-optical technology. Reducing the number of optical elements used is also advisable from the point of view of reducing the cost of the device.

Таким образом, создание способа управляемого ввода/вывода и управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода, более простого в конструктивном решении, удовлетворяющего существующим требованиям по изоляции каналов и вносимой дисперсии и пригодного для интегрально-оптического выполнения, является актуальной проблемой. При этом желательно, чтобы устройство имело дополнительные функциональные возможности, было максимально динамичным и достаточно гибким, то есть обеспечивало в различных применениях наилучшее соотношение между техническими характеристиками и стоимостью.Thus, the creation of a method of controlled input / output and a controlled optical input / output multiplexer, which is simpler in design and meets the existing requirements for channel isolation and introduced dispersion and is suitable for integrated optical performance, is an urgent problem. At the same time, it is desirable that the device has additional functionality, is as dynamic and flexible as possible, that is, it ensures the best balance between technical characteristics and cost in various applications.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

При создании изобретения была поставлена задача создания способа и устройства ввода/вывода желаемого канала из оптического сигнала с помощью селекции каналов оптического сигнала путем управления спектральными характеристиками фильтрующих ступеней мультиплексора с обеспечением последующего вывода желаемого канала, пропускания нежелательных каналов, ввода нового сигнала.When creating the invention, the task was to create a method and device for input / output of the desired channel from the optical signal by selecting the channels of the optical signal by controlling the spectral characteristics of the filter stages of the multiplexer with the subsequent output of the desired channel, passing unwanted channels, inputting a new signal.

Поставленная задача была решена разработкой согласно изобретению способа управляемого, селективного ввода/вывода канала в волоконно-оптической системе связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, в котором:The problem was solved by the development according to the invention of a method of controlled, selective input / output of a channel in a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, in which:

(a) подают из оптической сети многоканальный оптический сигнал в N-ступенчатую структуру, в которой каждая ступень содержит оптический фильтр, имеющий один вход или два входа и два выхода, выполненный с возможностью управляемой настройки коэффициентов передачи и характеризующийся в n-ой ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δνn=2n-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты, и при этом оптический фильтр в каждой ступени, кроме первой, одним входом и одним из выходов соединен соответственно с одним из выходов и одним входом оптического фильтра предыдущей ступени, при этом один вход оптического фильтра первой ступени является входным портом N-ступенчатой структуры, а один из выходов оптического фильтра последней ступени является портом вывода в N-ступенчатой структуре;(a) a multichannel optical signal is supplied from the optical network to an N-stage structure, in which each stage contains an optical filter having one input or two inputs and two outputs, configured to control the transmission coefficients and characterized in the nth stage, at n = 1, 2, ..., N, with a frequency interval Δν n = 2 n-1 Δν between adjacent extrema in the dependences of the transmission coefficients on the frequency, and the optical filter in each stage, except the first, one input and one of the outputs is connected, respectively with alone of the outputs and one input of optical filter of the previous stage, with one optical filter of the first stage is input an input port of N-stage structure, and one of the outputs of optical filter of the last stage is an output port in N-stage structure;

(b) выбирают канал, подлежащий вводу/выводу;(b) selecting a channel to be input / output;

(c) настраивают оптический фильтр каждой ступени таким образом, чтобы коэффициент передачи оптического фильтра со входа на выход, используемые в соединениях оптических фильтров, описанных в а), имел максимальное значение на частоте выбранного канала;(c) adjust the optical filter of each stage so that the transmission coefficient of the optical filter from input to output used in the optical filter connections described in a) has a maximum value at the frequency of the selected channel;

(d) пропускают многоканальный оптический сигнал через N-ступенчатую структуру и получают выбранный канал на выходе оптического фильтра последней ступени, являющемся портом вывода в N-ступенчатой структуре;(d) pass a multi-channel optical signal through an N-stage structure and get the selected channel at the output of the last-stage optical filter, which is the output port in the N-stage structure;

(е) осуществляют ввод нового канала на оптической частоте выведенного канала, объединяют новый канал и все каналы, кроме выведенного, и возвращают объединенные каналы в оптическую сеть.(e) enter a new channel at the optical frequency of the output channel, combine the new channel and all channels except the output, and return the combined channels to the optical network.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы при использовании оптических фильтров, имеющих два входа, ввод нового канала осуществляли через порт ввода N-ступенчатой структуры, соединенный со входом оптического фильтра последней ступени, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляли путем соединения выхода оптического фильтра каждой ступени, кроме первой, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), со входом оптического фильтра предыдущей ступени, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), и возвращение объединенных каналов в оптическую сеть производили через выход оптического фильтра первой ступени, не использованный в соединениях фильтров, описанных в а).Moreover, according to the invention, it is advisable that when using optical filters having two inputs, a new channel is introduced through the input port of an N-stage structure connected to the input of the last-stage optical filter not used in the optical filter connections described in a), of the channel and all channels except the withdrawn one, was carried out by connecting the output of the optical filter of each stage, except for the first one, which is not used in the connections of the optical filters described in a), with the optical input of the filter of the previous stage, not used in the optical filter connections described in a), and the combined channels were returned to the optical network through the output of the optical filter of the first stage, not used in the filter connections described in a).

Кроме того, согласно изобретению целесообразно, чтобы при использовании оптических фильтров, имеющих один вход, ввод нового канала осуществляли через один из входов оптического сумматора, имеющего N+1 входов и один выход, объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляли путем соединения выхода оптического фильтра каждой ступени, не используемого в соединениях фильтров, описанных в а), с одним из входов указанного сумматора, при этом через выход сумматора объединенные каналы возвращали в оптическую сеть.In addition, according to the invention, it is advisable that when using optical filters having one input, the input of a new channel is carried out through one of the inputs of the optical adder having N + 1 inputs and one output, the combination of the new channel and all channels except the output is carried out by connecting the output of the optical filter of each stage, not used in the connections of the filters described in a), with one of the inputs of the specified adder, while through the output of the adder the combined channels were returned to the optical network.

Поставленная задача была также решена разработкой управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, согласно изобретению имеющего один входной порт, один выходной порт, один порт вывода, один порт ввода и включающего:The problem was also solved by the development of a controlled optical input / output multiplexer for a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, according to the invention, having one input port, one output port, one output port, one input and including port:

- N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр, выполненный с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, характеризующийся в n-ой ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δνn=2n-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты и имеющий два входа и два выхода;- N-step structure containing one optical filter in each stage, made with the possibility of controlled tuning of transmission coefficients, characterized in the n-th stage, with n = 1, 2, ..., N, the frequency interval Δν n = 2 n-1 Δν between neighboring extrema in the dependences of transmission coefficients on frequency and having two inputs and two outputs;

- контроллер для управления перестройкой коэффициентов передачи указанных оптических фильтров.- a controller for controlling the adjustment of transmission coefficients of these optical filters.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексор ввода/вывода в указанной N-ступенчатой структуре:Moreover, according to the invention, it is advisable that the input / output multiplexer in the specified N-stage structure:

- оптический фильтр каждой ступени, кроме первой, одним из входов и одним из выходов был соединен соответственно с одним из выходов и одним из входов оптического фильтра предыдущей ступени;- the optical filter of each stage, except for the first, by one of the inputs and one of the outputs was connected respectively to one of the outputs and one of the inputs of the optical filter of the previous stage;

- оптический фильтр первой ступени другим входом был соединен с входным портом;- the optical filter of the first stage by another input was connected to the input port;

- оптический фильтр первой ступени другим одним выходом был соединен с выходным портом;- the optical filter of the first stage with the other one output was connected to the output port;

- оптический фильтр последней ступени другим выходом был соединен с портом вывода;- the optical filter of the last stage with another output was connected to the output port;

- оптический фильтр последней ступени еще другим входом был соединен с портом ввода.- the optical filter of the last stage with another input was connected to the input port.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексоре ввода/вывода оптическими фильтрами ступеней N-ступенчатой структуры являлись однокаскадные и/или двухкаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера.Moreover, according to the invention, it is advisable that in the input / output multiplexer, the optical filters of the steps of the N-step structure are single-stage and / or two-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers.

Поставленная задача была также решена разработкой управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, согласно изобретению имеющего один входной порт, один выходной порт, один порт вывода, один порт ввода и включающего:The problem was also solved by the development of a controlled optical input / output multiplexer for a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, according to the invention, having one input port, one output port, one output port, one input and including port:

- N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр, выполненный с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, характеризующийся в n-ой ступени, при n-1, 2, …, N, частотным интервалом Δνn=2n-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты и имеющий один вход и два выхода;- N-step structure containing one optical filter in each stage, made with the possibility of controlled tuning of transmission coefficients, characterized in the n-th stage, with n-1, 2, ..., N, the frequency interval Δν n = 2 n-1 Δν between adjacent extrema in the dependences of the transmission coefficients on the frequency and having one input and two outputs;

- оптический сумматор, имеющий N+1 входов и один выход, соединенный с выходным портом;- an optical adder having N + 1 inputs and one output connected to the output port;

- контроллер для управления перестройкой коэффициентов передачи указанных оптических фильтров.- a controller for controlling the adjustment of transmission coefficients of these optical filters.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексоре ввода/вывода в указанной N-ступенчатой структуре:Moreover, according to the invention, it is advisable that in the input / output multiplexer in the specified N-step structure:

- оптический фильтр каждой ступени, кроме последней ступени, одним из выходов был соединен со входом оптического фильтра последующей ступени, а другим выходом соединен с одним из входов оптического сумматора;- the optical filter of each stage, except for the last stage, was connected by one of the outputs to the input of the optical filter of the next stage, and by the other output connected to one of the inputs of the optical adder;

- оптический фильтр первой ступени своим входом соединен с входным портом;- the optical filter of the first stage is connected to the input port by its input;

- оптический фильтр последней ступени одним выходом соединен с еще одним входом оптического сумматора, а другим выходом соединен с портом вывода;- the optical filter of the last stage with one output connected to another input of the optical adder, and the other output connected to the output port;

- оптический сумматор еще одним входом соединен с портом ввода.- the optical adder is connected to the input port by another input.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы оптическими фильтрами N-ступенчатой структуры являлись многокаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера.Moreover, according to the invention, it is advisable that the optical filters of the N-step structure are multistage asymmetric Mach-Zehnder interferometers.

Поставленная задача была также решена разработкой управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, согласно изобретению имеющего один входной порт, один выходной порт, один порт вывода, один порт ввода и включающего:The problem was also solved by the development of a controlled optical input / output multiplexer for a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, according to the invention, having one input port, one output port, one output port, one input and including port:

- соединенные, между собой первую и вторую многоступенчатые структуры, содержащие в каждой своей ступени один оптический фильтр, выполненный с возможностью управляемой настройки своих коэффициентов передачи, при этом первая структура имеет N1 ступеней, вторая структура имеет N2 ступеней и N1+N2=N;- interconnected first and second multi-stage structures containing in each of their stages one optical filter configured to manage their transmission coefficients in a controlled manner, while the first structure has N 1 steps, the second structure has N 2 steps and N 1 + N 2 = N;

- оптический сумматор, имеющий N1+1 входов и один выход;- an optical adder having N 1 + 1 inputs and one output;

- контроллер для управления перестройкой спектральных характеристик оптических фильтров первой и второй многоступенчатых структур.- a controller for controlling the adjustment of the spectral characteristics of the optical filters of the first and second multistage structures.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексоре ввода/вывода:Moreover, according to the invention, it is advisable that in the input / output multiplexer:

- оптический фильтр в первой многоступенчатой структуре имел один вход и два выхода и характеризовался в n1-ой ступени при n1=1, 2, …, N1 частотным интервалом Δνn1=2n1-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты;- the optical filter in the first multi-stage structure had one input and two outputs and was characterized in the n 1-st stage with n 1 = 1, 2, ..., N 1 frequency interval Δν n1 = 2 n1-1 Δν between adjacent extrema in the dependences of the transmission coefficients on frequency;

- оптический фильтр во второй многоступенчатой структуре имел два входа и два выхода и характеризовался в n2-ой ступени при n2=1, 2, …, N2 частотным интервалом Δνn2=2n2+N1-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты.- the optical filter in the second multi-stage structure had two inputs and two outputs and was characterized in the n 2nd stage with n 2 = 1, 2, ..., N 2 in the frequency interval Δν n2 = 2 n2 + N1-1 Δν between adjacent extrema in the dependencies transmission coefficients from frequency.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексоре ввода/вывода:Moreover, according to the invention, it is advisable that in the input / output multiplexer:

- в первой многоступенчатой структуре оптический фильтр каждой ступени, кроме последней, одним выходом был соединен со входом оптического фильтра последующей ступени, а другим выходом был соединен с одним из входов оптического сумматора;- in the first multi-stage structure, the optical filter of each stage, except for the last, was connected by one output to the input of the optical filter of the next stage, and the other output was connected to one of the inputs of the optical adder;

- в первой многоступенчатой структуре оптический фильтр последней ступени одним выходом был соединен с одним из входов оптического сумматора, а другим выходом был соединен с одним из входов оптического фильтра первой ступени второй многоступенчатой структуры;- in the first multi-stage structure, the optical filter of the last stage with one output was connected to one of the inputs of the optical adder, and the other output was connected to one of the inputs of the optical filter of the first stage of the second multi-stage structure;

- во второй многоступенчатой структуре оптический фильтр каждой ступени, кроме первой, одним из входов и одним из выходов был соединен соответственно с одним из выходов и одним из входов оптического фильтра предыдущей ступени;- in the second multi-stage structure, the optical filter of each stage, except for the first, was connected to one of the outputs and one of the inputs of the previous stage optical filter by one of the inputs and one of the outputs;

- во второй многоступенчатой структуре оптический фильтр первой ступени структуры другим выходом был соединен с другим входом оптического сумматора;- in the second multi-stage structure, the optical filter of the first stage of the structure with a different output was connected to another input of the optical adder;

- в первой многоступенчатой структуре оптический фильтр первой ступени другим входом был соединен с входным портом;- in the first multi-stage structure, the optical filter of the first stage by another input was connected to the input port;

- во второй многоступенчатой структуре оптический фильтр последней ступени одним из выходов был соединен с портом вывода;- in the second multi-stage structure, the optical filter of the last stage with one of the outputs was connected to the output port;

- во второй многоступенчатой структуре оптический фильтр последней ступени другим входом был соединен с портом ввода;- in the second multi-stage structure, the optical filter of the last stage with another input was connected to the input port;

- оптический сумматор выходом был соединен с выходным портом.- the optical adder output was connected to the output port.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексоре ввода/вывода оптическими фильтрами первой многоступенчатой структуры являлись многокаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера, а оптическими фильтрами второй многоступенчатой структуры являлись однокаскадные и/или двухкаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера.Moreover, according to the invention, it is advisable that in the input / output multiplexer the optical filters of the first multi-stage structure are multistage asymmetric Mach-Zehnder interferometers, and the optical filters of the second multi-stage structure are single-stage and / or two-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы для управления настройкой коэффициентов передачи оптические фильтры содержали электрооптические или термооптические устройства фазового сдвига.Moreover, according to the invention, it is advisable that the optical filters contain electro-optical or thermo-optical phase shift devices to control the adjustment of transmission coefficients.

При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы мультиплексоры ввода/вывода были выполнены по интегрально-оптической технологии на одном чипе.Moreover, according to the invention, it is advisable that the input / output multiplexers were made by integrated-optical technology on a single chip.

Кроме того, согласно изобретению целесообразно, чтобы в мультиплексорах ввода/вывода входной порт, выходной порт, порт вывода и порт ввода были выполнены с помощью световодов.In addition, according to the invention, it is advisable that the input port, output port, output port and input port in the input / output multiplexers are made using optical fibers.

Таким образом, рассмотренная выше проблема создания управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода (t-OADM) решена настоящим изобретением, в котором используется многоступенчатая структура оптических фильтров. В качестве оптических фильтров могут использоваться однокаскадные, двухкаскадные и многокаскадные ИМЦ, содержащие устройства фазового сдвига и имеющие один или два входных порта и не менее двух выходных портов.Thus, the problem of creating a controlled optical input-output multiplexer (t-OADM) discussed above is solved by the present invention, which uses a multi-stage structure of optical filters. As optical filters, single-stage, two-stage, and multi-stage MZIs containing phase shift devices and having one or two input ports and at least two output ports can be used.

В способе управляемого селективного ввода/вывода одного канала из многоканального оптического сигнала согласно настоящему изобретению и во всех вариантах управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода согласно настоящему изобретению оптический фильтр каждой ступени, кроме фильтра первой ступени, одним из входов и одним из выходов соединен соответственно с одним из выходов и одним из выходов оптического фильтра предыдущей ступени.In the method of controlled selective input / output of one channel from a multi-channel optical signal according to the present invention and in all versions of the controlled optical input / output multiplexer according to the present invention, the optical filter of each stage, except for the first stage filter, is connected to one of the inputs and one of the outputs with one from the outputs and one of the outputs of the previous stage optical filter.

При пропускании многоканального оптического сигнала через всю многоступенчатую структуру в каждом фильтре производится разделение каналов на две группы: одна - содержащая нечетные; другая - четные каналы, при этом в одной из групп содержится канал, подлежащий вводу/выводу. Спектральные характеристики оптических фильтров настраиваются таким образом, что в группе, направляемой к следующей ступени, всегда оказывается выбранный канал; как результат, на выход фильтра последней ступени приходит только один канал - выбираемый канал ввода/вывода. Все остальные каналы, вместе с вновь введенным каналом, объединяются и направляются в выходной порт.When a multi-channel optical signal is transmitted through the entire multi-stage structure, each filter divides the channels into two groups: one containing odd ones; the other is even channels, while one of the groups contains a channel to be input / output. The spectral characteristics of optical filters are adjusted in such a way that the selected channel is always in the group sent to the next stage; as a result, only one channel comes to the output of the last stage filter - a selectable input / output channel. All other channels, together with the newly introduced channel, are combined and routed to the output port.

В одном из вариантов t-OADM согласно настоящему изобретению, в котором могут использоваться оптические фильтры, имеющие два входа и два выхода, объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляют путем соединения еще одного выхода оптического фильтра каждой ступени, кроме первой ступени, с другим, ранее не используемым входом оптического фильтра предыдущей ступени, а возвращение объединенных каналов в оптическую сеть производят через ранее не использованный другой выход оптического фильтра первой ступени.In one embodiment of the t-OADM according to the present invention, in which optical filters having two inputs and two outputs can be used, combining a new channel and all channels except the output one is carried out by connecting another output of the optical filter of each stage except the first stage, with another, previously not used input of the optical filter of the previous stage, and the return of the combined channels to the optical network is carried out through the previously unused other output of the optical filter of the first stage.

В другом варианте t-OADM согласно настоящему изобретению, в котором используются оптические фильтры, имеющие один вход и два выхода, объединение вводимого канала и пропускаемых каналов производится с помощью оптического сумматора, входы которого соединяются со вторыми выходами всех фильтров, а также с портом ввода.In another embodiment of the t-OADM according to the present invention, which uses optical filters having one input and two outputs, the input channel and the transmitted channels are combined using an optical adder, the inputs of which are connected to the second outputs of all filters, as well as to the input port.

В третьем варианте управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно изобретению могут использоваться совместно оптические фильтры, имеющие один вход и два выхода, и оптические фильтры, имеющие два входа и два выхода, и при этом мультиплексор выполнен из двух многокаскадных структур, одна из которых соответствует первому варианту t-OADM, а вторая - второму варианту t-OADM. Объединение пропускаемых каналов в каждой из двух структур производится аналогично объединению, используемому в первых двух вариантах устройства, а ввод нового канала - как в первом варианте.In the third embodiment of the controlled optical input / output multiplexer according to the invention, optical filters having one input and two outputs and optical filters having two inputs and two outputs can be used together, and the multiplexer is made of two multi-stage structures, one of which corresponds to the first option t-OADM, and the second - the second option t-OADM. The combination of the skipped channels in each of the two structures is carried out similarly to the combination used in the first two versions of the device, and the introduction of a new channel - as in the first embodiment.

При этом согласно изобретению в качестве оптических фильтров, имеющих два входа и два выхода, используются однокаскадные и/или двухкаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера, в качестве оптических фильтров, имеющих один вход и два выхода, используются многокаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера, а для управления настройкой коэффициентов передачи оптические фильтры содержат электрооптические или термооптические устройства фазового сдвига.Moreover, according to the invention, single-stage and / or two-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers are used as optical filters having two inputs and two outputs, multi-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers are used as optical filters having one input and two outputs, and for To control the adjustment of transmission coefficients, optical filters contain electro-optical or thermo-optical phase shift devices.

Кроме того, является существенным, чтобы согласно изобретению предлагаемые мультиплексоры были выполнены по интегрально-оптической технологии на одном чипе.In addition, it is essential that, according to the invention, the proposed multiplexers are made by integrated-optical technology on a single chip.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров осуществления способа управляемого селективного ввода/вывода канала в волоконно-оптической системе связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный согласно изобретению, с помощью управляемых оптических мультиплексоров ввода/вывода согласно изобретению, и прилагаемыми чертежами, на которых показаны:The invention is further explained by the description of examples of the method of controlled selective channel I / O in a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant according to the invention, using controlled optical I / O multiplexers according to the invention, and the accompanying drawings, which show:

Фиг.1 - схема известного управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода;Figure 1 is a diagram of a known controlled optical input / output multiplexer;

Фиг.2а - схема известного однокаскадного интерферометра Маха-Цендера;Figure 2a is a diagram of a known single-stage Mach-Zehnder interferometer;

Фиг.2b - условное изображение однокаскадного ИМЦ, показанного на Фиг.2а;Fig.2b - conditional image of a single-stage MZI shown in Fig.2A;

Фиг.3 - зависимости коэффициентов передачи от оптической частоты для однокаскадного ИМЦ, показанного на Фиг.2а;Figure 3 - dependence of the transmission coefficients on the optical frequency for a single-stage MZI shown in Fig.2A;

Фиг.4а - схема известного двухкаскадного ИМЦ;Figa is a diagram of a well-known two-stage MZI;

Фиг.4b - условное изображение двухкаскадного ИМЦ, показанного на Фиг.4а;,Fig.4b is a conditional image of a two-stage MZI shown in Fig.4a;

Фиг.5 - зависимости коэффициентов передачи от оптической частоты для двухкаскадного ИМЦ, показанного на Фиг.4а;Figure 5 - dependence of the transmission coefficients on the optical frequency for the two-stage MZI shown in Figa;

Фиг.6а - схема известного многокаскадного фильтра, включающего три двухкаскадных ИМЦ;Figa is a diagram of a well-known multi-stage filter, including three two-stage MZI;

Фиг.6b - условное изображение многокаскадного фильтра, показанного на Фиг.6а;Fig.6b is a conditional image of a multistage filter shown in Fig.6A;

Фиг.7 - схема управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно изобретению, содержащего однокаскадные ИМЦ, с иллюстрацией работы при подаче на входной порт оптического сигнала, содержащего 8 CWDM-каналов;7 is a diagram of a controlled optical input / output multiplexer according to the invention, containing single-stage MZIs, with illustration of operation when an optical signal containing 8 CWDM channels is applied to the input port;

Фиг.8 - схема управляемого мультиплексора ввода/вывода согласно изобретению, содержащего многокаскадные ИМЦ, с иллюстрацией работы при подаче на входной порт оптического сигнала, содержащего 64 DWDM-канала;Fig. 8 is a diagram of a controllable input / output multiplexer according to the invention containing multi-stage MZIs, with illustration of operation when an optical signal containing 64 DWDM channels is supplied to the input port;

Фиг.9 - схема управляемого мультиплексора ввода/вывода согласно изобретению, содержащего однокаскадные, двухкаскадные и многокаскадные ИМЦ, с иллюстрацией работы при подаче на вход оптического сигнала, содержащего 64 DWDM-канала.Fig.9 is a diagram of a controlled input / output multiplexer according to the invention, containing single-stage, two-stage and multi-stage MZIs, with an illustration of the operation when an optical signal containing 64 DWDM channels is input.

Наилучший вариант осуществления изобретенияBest Mode for Carrying Out the Invention

Согласно изобретению основным элементом управляемого мультиплексора ввода/вывода является известное и часто используемое в оптике устройство несимметричный интерферометр Маха-Цендера или, как условились его называть, однокаскадный ИМЦ (M. Born, E.Wolf. "The Optic Base", Pergamon Press, Oxford, Fifth Oxford, Fifth Edition, 1975, pp.312-316; М.Борн и Э.Вольф. Основы оптики. Пер. под ред. Г.П.Мотулевича. М., Наука, 1970, с.342-346).According to the invention, the main element of a controlled input / output multiplexer is the well-known asymmetric Mach-Zehnder interferometer or, as they have agreed to call it, a single-stage MZI (M. Born, E. Wolf. "The Optic Base", Pergamon Press, Oxford) , Fifth Oxford, Fifth Edition, 1975, pp. 312-316; M. Born and E. Wolf. Fundamentals of Optics. Per. Edited by G.P. Motulevich. M., Nauka, 1970, pp. 342-346) .

Однокаскадный ИМЦ представляет собой интерферометр с двумя одномодовыми плечами и парой разветвителей на двух концах. Термин «несимметричный» означает, что длины плеч ИМЦ заведомо неравные. Отличия в длине, температуре или других параметрах плеч интерферометра вызывают фазовый сдвиг для проходящих по плечам волн, который проявляется при интерференции выводимых волн.The single-stage MZI is an interferometer with two single-mode arms and a pair of splitters at both ends. The term "asymmetric" means that the lengths of the shoulders of the IMC are obviously unequal. Differences in the length, temperature, or other parameters of the arms of the interferometer cause a phase shift for the waves propagating along the arms, which manifests itself upon interference of the output waves.

Варианты выполнения однокаскадного ИМЦ с помощью волоконно-оптических разветвителей, светоделителей, зеркал-призм, поляризаторов и других элементов рассмотрены выше при описании известного. управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода (US 6795654 В2).Embodiments of a single-stage MZI using fiber-optic splitters, beam splitters, prism mirrors, polarizers, and other elements are considered above when describing the well-known. managed optical input / output multiplexer (US 6,795,654 B2).

На Фиг.2а приведено схематичное изображение волноводного варианта однокаскадного ИМЦ 20, его условное изображение для целей описания настоящего изобретения приведено на Фиг.2а. Устройство 20 размещено на одной подложке 21, где однокаскадный ИМЦ 22 образован разветвителями 23 и 24 и двумя плечами 22-1 и 22-2, сформированными волноводами неравной длины 11 и 12 соответственно. Коэффициенты связи k1 и k2, соответственно разветвителей 23 и 24, равны и делят оптическую мощность в соотношении 50/50. Однокаскадный ИМЦ 22 имеет выводы с одной стороны, а и b, и выводы с другой стороны, c и d.On figa shows a schematic representation of a waveguide version of a single-stage MZI 20, its conditional image for the purposes of describing the present invention is shown in figa. The device 20 is placed on one substrate 21, where a single-stage MZI 22 is formed by splitters 23 and 24 and two arms 22-1 and 22-2 formed by waveguides of unequal length 1 1 and 1 2, respectively. The coupling coefficients k 1 and k 2 , respectively, of the splitters 23 and 24, are equal and divide the optical power in a ratio of 50/50. The one-stage MZI 22 has conclusions on the one hand, a and b, and conclusions on the other hand, c and d.

При этом однокаскадный ИМЦ 22 содержит в плече 22-2 устройство фазового сдвига 25, которое вносит дополнительный фазовый сдвиг φ в фазу пробегающей волны и является управляемым элементом, используемым для настройки спектральных характеристик ИМЦ.In this case, a single-stage MZI 22 contains a phase shift device 25 in the arm 22-2, which introduces an additional phase shift φ into the phase of the traveling wave and is a controllable element used to adjust the spectral characteristics of the MZI.

Величина фазового сдвига φ регулируется с помощью термооптического или электрооптического эффекта с помощью изменения величины электрического тока или напряжения. Соответственно устройство фазового сдвига 25 может быть изготовлено с использованием термооптического материала, например силикона, или электрооптического материала, например ниобата лития (LiNbO3) или арсенида галлия. Подобные устройства фазового сдвига известны в технике спектрального уплотнения как инструмент для настройки спектральных характеристик оптических фильтров на основе ИМЦ, а также используются в других устройствах - модуляторах и переключателях.The magnitude of the phase shift φ is controlled by the thermo-optical or electro-optical effect by changing the magnitude of the electric current or voltage. Accordingly, the phase shift device 25 can be manufactured using a thermo-optical material, such as silicone, or an electro-optical material, such as lithium niobate (LiNbO3) or gallium arsenide. Such phase shift devices are known in the spectral densification technique as a tool for tuning the spectral characteristics of optical filters based on the IMC, and are also used in other devices - modulators and switches.

При вводе через первый вход а излучения единичной мощности интенсивность света на двух выходах c и d может быть выражена с помощью коэффициентов передачи Kac(ν,φ) и Kad(ν,φ):When radiation of unit power is input through the first input a, the light intensity at the two outputs c and d can be expressed using the transmission coefficients K ac (ν, φ) and K ad (ν, φ):

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где D=2πnΔLν/c - фазовая задержка, обусловленная разной оптической длиной плеч 22-1 и 22-2; ΔL=11-12; n - показатель преломления материала; ν - оптическая частота и с - скорость света в пустоте.where D = 2πnΔLν / c is the phase delay due to different optical lengths of the shoulders 22-1 and 22-2; ΔL = 1 1 -1 2 ; n is the refractive index of the material; ν is the optical frequency and c is the speed of light in the void.

При возбуждении через второй вход b интенсивность света на тех же выходах с и d может быть представлена с помощью коэффициентов передачи Kbc(ν,φ) и Kbd(ν,φ):When excited through the second input b, the light intensity at the same outputs c and d can be represented using the transmission coefficients K bc (ν, φ) and K bd (ν, φ):

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Рассматриваемые на каком-либо интервале частот ν (или длин волны λ) коэффициенты передачи (1)÷(4) становятся спектральными характеристиками однокаскадного ИМЦ. Как можно видеть, указанные спектральные характеристики (1)÷(4) являются периодическими функциями частоты света ν и длины волны λ и разности длин плеч ΔL, показателя преломления n и фазового сдвига φ.The transmission coefficients (1) ÷ (4) considered on a frequency range ν (or wavelengths λ) become the spectral characteristics of a single-stage MZI. As can be seen, the indicated spectral characteristics (1) ÷ (4) are periodic functions of the light frequency ν and wavelength λ and the difference of the arm lengths ΔL, refractive index n, and phase shift φ.

Для работоспособности однокаскадного ИМЦ существенны следующие его свойства:The following properties are essential for the performance of a single-stage MZI:

- расстояния между соседними экстремумами Δν и Δλ в спектральных характеристиках (1)÷(4) в единицах оптической частоты и в единицах длин волн соответственно равны:- the distances between adjacent extrema Δν and Δλ in the spectral characteristics (1) ÷ (4) in units of optical frequency and in units of wavelengths are respectively equal to:

Figure 00000005
Figure 00000005

- коэффициенты передачи (1)÷(4), соответствующие переходу оптического излучения с одного из входов, a или b, на первый c и второй d выходы, отличаются по фазе на π;- transmission coefficients (1) ÷ (4), corresponding to the transition of optical radiation from one of the inputs, a or b, to the first c and second d outputs, differ in phase by π;

- коэффициенты передачи при замене двух индексов не изменяются, то есть- transmission coefficients when changing two indices do not change, that is

Kad(ν,φ)=Kbc(ν,φ) и Kac(ν,φ)=Kbd(ν,φ);K ad (ν, φ) = K bc (ν, φ) and K ac (ν, φ) = K bd (ν, φ);

- изменяя величину фазового сдвига φ, можно изменять спектральные характеристики (1)÷(4), сдвигая их по оси частот (или длин волн); это приводит, в частности, при изменении фазового сдвига на δφ=±π, к инверсии сигналов на выходах;- changing the magnitude of the phase shift φ, you can change the spectral characteristics (1) ÷ (4), shifting them along the axis of frequencies (or wavelengths); this leads, in particular, when changing the phase shift by δφ = ± π, to the inversion of the signals at the outputs;

- коэффициенты передачи не изменяются при изменении направления передачи сигнала, то есть однокаскадный ИМЦ является обратимым устройством.- transmission coefficients do not change when the direction of signal transmission changes, that is, a single-stage MZI is a reversible device.

В свою очередь, из этих свойств следует, что при поступлении на вход однокаскадного ИМЦ оптического сигнала, содержащего несколько каналов, частоты (или длины волн) которых совпадают с положением экстремумов в зависимостях коэффициентов передачи от частоты (или длины волн), сигналы разделяются на две группы, которые выводятся на разные выходы. Одна группа содержит нечетные каналы, другая группа - четные каналы, и в обеих группах спектральный интервал между каналами становится в два раза больше, чем на входе однокаскадного ИМЦ. При поступлении этого же оптического сигнала на другой вход, четные и нечетные каналы на выходах меняются местами.In turn, from these properties it follows that when a single-stage MZI receives an optical signal containing several channels whose frequencies (or wavelengths) coincide with the position of the extrema in the dependences of the transmission coefficients on the frequency (or wavelength), the signals are divided into two groups that are output to different outputs. One group contains odd channels, the other group contains even channels, and in both groups the spectral interval between channels becomes twice as large as at the input of a single-stage MZI. When the same optical signal arrives at another input, the even and odd channels at the outputs change places.

Так как однокаскадный ИМЦ является обратимым устройством, то в другой ситуации, когда на один вход подаются нечетные каналы, а на другой вход подаются четные каналы, то обе группы каналов объединяются в один оптический поток с более плотным размещением каналов.Since a single-stage MZI is a reversible device, then in another situation, when odd channels are fed to one input and even channels are fed to the other input, then both groups of channels are combined into one optical stream with a denser channel arrangement.

Устройства, выполняющие функцию разделения каналов на нечетные и четные каналы и обратную функцию объединения нечетных и четных каналов в один поток, в иностранной литературе называют интерливерами; в отечественной литературе нет термина для устройств аналогичного назначения, в настоящем тексте они называются оптическими фильтрами.Devices that perform the function of dividing channels into odd and even channels and the inverse function of combining odd and even channels into one stream are called interleaves in foreign literature; in the domestic literature there is no term for devices of a similar purpose, in the present text they are called optical filters.

Расстояние между соседними экстремумами Δν (или Δλ) в спектральных характеристиках для реального однокаскадного ИМЦ должно формироваться на стадии его изготовления путем подбора соответствующих разности длин плеч ΔL и показателя преломления n. Управляемая же перестройка положения экстремальных значений коэффициентов передачи относительно задаваемых частот {νi} (или длин волн {λi}) должна производиться с помощью соответствующей регулировки фазового сдвига φ при использований однокаскадного ИМЦ в качестве оптического фильтра в составе какого-либо конкретного устройства.The distance between adjacent extrema Δν (or Δλ) in the spectral characteristics for a real single-stage MZI should be formed at the stage of its manufacture by selecting the corresponding difference in arm lengths ΔL and refractive index n. The controlled restructuring of the position of the extreme values of the transmission coefficients relative to the given frequencies {ν i } (or wavelengths {λ i }) should be carried out by appropriate adjustment of the phase shift φ when using a single-stage MZI as an optical filter as part of any particular device.

На Фиг.3 показаны коэффициенты передачи Kac(ν,φ) и Kad(ν,φ) для некоторого однокаскадного ИМЦ как функции оптической частоты, который при соответствующих значениях фазовой задержки D и фазовом сдвиге φ имеет расстояние между соседними экстремумами 50 ГГц и может быть, таким образом, использован для разделения четных и нечетных каналов с интервалом между соседними по частоте каналами 50 ГГц. Сплошными линиями показана спектральная зависимость коэффициента передачи Kac(ν,φ), в соответствии с которой одна группа каналов - нечетные каналы - выводится на выход с, пунктирными линиями показана спектральная зависимость коэффициента передачи Kad(ν,φ), ответственная за вывод другой группы каналов - четных каналов - на выход d.Figure 3 shows the transmission coefficients K ac (ν, φ) and K ad (ν, φ) for a single-stage MZI as a function of the optical frequency, which for the corresponding values of the phase delay D and phase shift φ has a distance between adjacent extrema of 50 GHz and can thus be used to separate even and odd channels with an interval between adjacent frequency channels of 50 GHz. Solid lines show the spectral dependence of the transfer coefficient K ac (ν, φ), according to which one group of channels - odd channels - is output with, dashed lines show the spectral dependence of the transfer coefficient K ad (ν, φ), which is responsible for outputting another groups of channels - even channels - to the output d.

Как можно видеть на Фиг.3, недостаток данного оптического фильтра - неплоские вершины и медленно спадающие края спектральных полос, что при малом спектральном интервале между каналами может стать причиной перекрестных помех между соседними каналами. Другой известный недостаток заключается в том, что при большой разности длин плеч ΔL вносимая дисперсия может быть весьма велика. Эти недостатки ограничивают возможность использования однокаскадных ИМЦ в устройствах, применяемых в системах связи со спектральным уплотнением каналов.As can be seen in FIG. 3, the disadvantage of this optical filter is non-planar peaks and slowly falling edges of the spectral bands, which, with a small spectral interval between the channels, can cause crosstalk between adjacent channels. Another known disadvantage is that with a large difference in shoulder lengths ΔL, the introduced dispersion can be very large. These disadvantages limit the possibility of using single-stage MZIs in devices used in communication systems with spectral channel multiplexing.

Существенное улучшение спектральных характеристик оптического фильтра для устройств и систем спектрального уплотнения обеспечивают, как известно (US 6782158 В), двухкаскадные ИМЦ, которые могут быть выполнены как с помощью волоконно-оптических разветвителей, светоделителей, зеркал-призм, поляризаторов и пр., так и в интегрально-оптическом виде и содержать при этом устройства фазового сдвига.A significant improvement in the spectral characteristics of the optical filter for devices and spectral densification systems is provided, as is known (US 6,782,158 V), with two-stage MZIs, which can be performed using fiber optic splitters, beam splitters, prism mirrors, polarizers, etc., as well as in the integrated optical form and contain at the same time phase shift devices.

На Фиг.4а показано схематичное изображение волноводного варианта двухкаскадного ИМЦ 40, его условное изображение приведено на Фиг.4b. В устройстве 40 используются три разветвителя 41, 42 и 43 с коэффициентами связи k1, k2 и k3 соответственно. Устройство 40 размещено на единой подложке 46.On figa shows a schematic representation of the waveguide version of the two-stage MZI 40, its conditional image is shown in Fig.4b. The device 40 uses three splitters 41, 42 and 43 with coupling coefficients k 1 , k 2 and k 3, respectively. The device 40 is placed on a single substrate 46.

Первый однокаскадный ИМЦ 44 образован двумя разветвителями 41 и 42 и двумя волноводами 44-1 и 44-2 неравной длины 144-1 и 144-2 соответственно. Второй однокаскадный ИМЦ 45 образован двумя разветвителями 42 и 43 и двумя волноводами 45-1 и 45-2 неравной длины 145-1 и 145-2 соответственно. Фазовые задержки D1=2πn(144-1-144-2)/λ и D2=2πn(145-1-145-2)/λ связаны между собой соотношением: D2=2·D1.The first single-stage MZI 44 is formed by two splitters 41 and 42 and two waveguides 44-1 and 44-2 of unequal length 1 44-1 and 1 44-2, respectively. The second single-stage MZI 45 is formed by two splitters 42 and 43 and two waveguides 45-1 and 45-2 of unequal length 1 45-1 and 1 45-2, respectively. Phase delays D 1 = 2πn (1 44-1 -1 44-2) / λ and D 2 = 2πn (1 45-1 -1 45-2) / λ are related by: D 2 = 2 · D 1.

В ИМЦ 44 и 45 используются устройства фазового сдвига 47 и 48, вносимые ими фазовые сдвиги обозначим φ и ϕ соответственно. Двухкаскадный ИМЦ имеет выводы с одной стороны, а и b, и выводы с другой стороны, е и f.MZI 44 and 45 use phase shift devices 47 and 48; the phase shifts introduced by them are denoted by φ and ϕ, respectively. The two-stage MZI has conclusions on the one hand, a and b, and conclusions on the other, e and f.

Спектральные характеристики двухкаскадного ИМЦ 40 нетрудно получить аналитически. Для трех разветвителей 41-1, 41-2 и 41-3 следует ввести матрицы T(ki) для (i=1, 2, 3), которые связывают амплитуды света на входе и выходе с параметрами разветвителей:The spectral characteristics of the two-stage MZI 40 are not difficult to obtain analytically. For the three splitters 41-1, 41-2 and 41-3, one should introduce matrices T (k i ) for (i = 1, 2, 3), which connect the light amplitudes at the input and output with the parameters of the splitters:

Figure 00000006
Figure 00000006

а для двух однокаскадных ИМЦ 43 и 44 - матрицы T(D1) и T(D2):and for two single-stage MZIs 43 and 44 - matrices T (D 1 ) and T (D 2 ):

Figure 00000007
Figure 00000007

Тогда матрица пропускания M(ν,φ,ϕ) двухкаскадного ИМЦ определяется произведением пяти матриц:Then the transmission matrix M (ν, φ, ϕ) of the two-stage MZI is determined by the product of five matrices:

Figure 00000008
Figure 00000008

Так как коэффициенты передач двухкаскадного ИМЦ связывают оптические интенсивности на выходе с оптической интенсивностью на входе, то для их определения следует использовать выражения типа:Since the transmission coefficients of the two-stage MZI associate the optical intensities at the output with the optical intensity at the input, expressions of the type should be used to determine them:

Figure 00000009
Figure 00000009

Из выражений (6)÷(9) могут быть получены все основные свойстваFrom the expressions (6) ÷ (9) all the basic properties can be obtained

двухкаскадных ИМЦ. Нетрудно проверить, что двухкаскадный ИМЦ при вводе излучения через входы a и b остается устройством, выполняющим функцию разделения и объединения нечетных и четных каналов. Так, при подаче оптического сигнала на вход а некоторого двухкаскадного ИМЦ каналы разделятся на две группы, содержащие одна группа - нечетные каналы, а другая группа - четные каналы. Отметим важное свойство, сохраняющееся у двухкаскадных ИМЦ: при подаче этого же оптического сигнала на другой вход, вход в на Фиг.4а, группы с нечетными и четными каналами меняются местами на выходах e и f.two-stage MZI. It is easy to verify that the two-stage MZI, when radiation is input through the inputs a and b, remains a device that performs the function of separating and combining the odd and even channels. So, when applying an optical signal to the input a of a two-stage MZI, the channels will be divided into two groups containing one group — odd channels, and the other group — even channels. We note an important property that is preserved in two-stage MZIs: when the same optical signal is applied to another input, the input in Fig. 4a, the groups with odd and even channels change places at the outputs e and f.

Расстояния между соседними экстремумами Δν и Δλ в спектральных характеристиках также определяются выражениями (5), где ΔL - разность длин плеч в первом каскаде двухкаскадного ИМЦ 40, т.е. ΔL=144-1-144-2. Сохраняется возможность управляемого сдвига спектральных характеристик, теперь уже с помощью двух фазовых сдвигов φ и ϕ. Чтобы сместить спектральные характеристики Kac(ν,φ,ϕ) и Kaf(ν,φ,ϕ) по оси частот на величину δν, необходимо с помощью соответствующих устройств фазового сдвига изменить фазы φ и ϕ:The distances between adjacent extrema Δν and Δλ in the spectral characteristics are also determined by expressions (5), where ΔL is the difference in the length of the shoulders in the first cascade of the two-stage MZI 40, i.e. ΔL = 1 44-1 -1 44-2 . The possibility remains of a controlled shift of spectral characteristics, now with the help of two phase shifts φ and ϕ. In order to shift the spectral characteristics K ac (ν, φ, ϕ) and K af (ν, φ, ϕ) along the frequency axis by δν, it is necessary to change the phases φ and ϕ using the appropriate phase shift devices:

Figure 00000010
Figure 00000010

Можно убедиться также с помощью выражений (6)÷(9), что при вводе сигнала через выходы е и f теряется возможность разделения на нечетные и четные каналы и соответственно объединения нечетных и четных каналов. Это следствие того, что матрицы (6) и (7) являются некоммутируемыми. Таким образом, двухкаскадные ИМЦ не являются обратимыми устройствами - два порта a и b с одной стороны могут быть использованы только как входные, а два другие порта е и f с противоположной стороны - только как выходные, и поэтому двухкаскадные ИМЦ, как отмечалось выше, не могут быть использованы в известном управляемом оптическом мультиплексоре ввода-вывода, представленном на Фиг.1.You can also verify with the help of expressions (6) ÷ (9) that when a signal is input through outputs e and f, the possibility of dividing into odd and even channels and, accordingly, combining odd and even channels is lost. This is a consequence of the fact that matrices (6) and (7) are non-commutative. Thus, two-stage MZIs are not reversible devices - two ports a and b on the one hand can be used only as input, and the other two ports e and f on the opposite side can only be used as output, and therefore two-stage MZIs, as noted above, are not can be used in the known controlled optical input-output multiplexer shown in Fig.1.

На Фиг.5. приведены коэффициенты передачи Kae(ν,φ,ϕ) и Kaf(ν,φ,ϕ) как функции оптической частоты для некоторого двухкаскадного ИМЦ, рассчитанные с помощью выражений (6)÷(9). Этот двухкаскадный ИМЦ при коэффициентах связи k1=0.7854, k2=2.0944, k3=0.3218, соответствующих фазовых задержках D1 и D2 и фазах φ и ϕ может быть использован как 50 ГГц оптический фильтр для разделения четных и нечетных каналов с интервалом между соседними по частоте каналами 50 ГГц. Сплошными линиями показана спектральная зависимость коэффициента передачи Кас(ν,φ,ϕ), в соответствии с которой при вводе через первый вход a одна группа каналов (нечетные каналы) выводится на первый выход е, пунктирными линиями показана спектральная зависимость коэффициента передачи Kaf(ν,φ,ϕ), ответственная за вывод другой группы каналов (четные каналы) на второй выход f.5. the transmission coefficients K ae (ν, φ, ϕ) and K af (ν, φ, ϕ) are presented as functions of the optical frequency for a two-stage MZI calculated using expressions (6) ÷ (9). This two-stage MZI with coupling coefficients k 1 = 0.7854, k 2 = 2.0944, k 3 = 0.3218, the corresponding phase delays D 1 and D 2 and the phases φ and ϕ can be used as a 50 GHz optical filter to separate even and odd channels with an interval between 50 GHz channels adjacent in frequency. The solid lines show the spectral dependence of the transfer coefficient K ac (ν, φ, ϕ), according to which, when entering through the first input a, one group of channels (odd channels) is output to the first output e, the dashed lines show the spectral dependence of the transfer coefficient K af ( ν, φ, ϕ), which is responsible for outputting another group of channels (even channels) to the second output f.

Как можно видеть, двухкаскадный ИМЦ имеет значительно лучшую форму спектральных характеристик - близкую к прямоугольной, с плоской вершиной и крутым спадом по краям спектральных полос. Поэтому двухкаскадный ИМЦ, используемый как оптический фильтр, обеспечивает лучшее подавление перекрестных помех и высокую изоляцию каналов. Тем не менее вносимая двухкаскадным ИМЦ дисперсия остается большой, что ограничивает применение его как оптического фильтра в системах связи с большой скоростью передачи данных.As you can see, the two-stage MZI has a much better spectral shape — close to a rectangular one, with a flat top and a steep decline along the edges of the spectral bands. Therefore, a two-stage MZI used as an optical filter provides better crosstalk suppression and high channel isolation. Nevertheless, the dispersion introduced by the two-stage MZI remains large, which limits its use as an optical filter in communication systems with a high data transfer rate.

Известно, что ситуация может быть изменена в лучшую сторону при использовании фильтров, получаемых в результате каскадирования двухкаскадных ИМЦ. В одном из вариантов подобных устройств могут быть использованы двухкаскадные ИМЦ, имеющие идентичные коэффициенты пропускания, но противоположные по знаку дисперсии, так называемые комплементарные двухкаскадные ИМЦ. Комплементарность обеспечивается определенным соотношением коэффициентов связи k1, k2 и k3 во входящих в их состав ИМЦ (US 6782158 B2).It is known that the situation can be changed for the better when using filters obtained as a result of cascading two-stage MZIs. In one embodiment of such devices, two-stage MZIs can be used that have identical transmittance but opposite dispersion sign, the so-called complementary two-stage MZIs. Complementarity is ensured by a certain ratio of coupling coefficients k 1 , k 2 and k 3 in the IMC included in their composition (US 6782158 B2).

На Фиг.6а показан один из вариантов многокаскадного ИМЦ 60, который может использоваться для разделение на нечетные и четные каналы; условное изображение многокаскадного ИМЦ (MZI-3) приведено на Фиг.6b. Устройство 60 в планарном исполнении размещено на одной подложке (кристалле) 61, имеет входной порт g, первый выходной порт p и второй выходной порт k и включает три двухкаскадных ИМЦ, имеющие первый вход а, второй вход b, первый выход е и второй выход f, при этом в первом каскаде используется двухкаскадный ИМЦ 62 типа I, и во втором каскаде - два двухкаскадных ИМЦ 63 и 64, оба типа I', то есть с противоположными знаками дисперсии.On figa shows one of the variants of the multi-stage MZI 60, which can be used for separation into odd and even channels; conditional image of a multi-stage MZI (MZI-3) is shown in Fig.6b. The device 60 in planar design is placed on one substrate (chip) 61, has an input port g, a first output port p and a second output port k and includes three two-stage MZIs having a first input a, second input b, first output e and second output f In this case, in the first cascade, two-stage MZI 62 of type I are used, and in the second cascade, two two-stage MZIs 63 and 64 are used, both types I ', that is, with opposite signs of dispersion.

При вводе сигнала через входной порт g двухкаскадный ИМЦ 62, как обычно, разделяет каналы на две группы: в одной группе нечетные каналы, а в другой - четные; во втором каскаде ИМЦ 63 пропускает нечетные каналы на свой первый выход e и далее во внешний первый выходной порт р, а ИМЦ 64 пропускает четные каналы на свой выход f и далее во внешний второй выходной порт k. Так как дисперсии двухкаскадного ИМЦ 62 и двухкаскадных ИМЦ 63 и 64 имеют противоположные знаки, то в результате дисперсия многокаскадного ИМЦ 60 оказывается компенсированной - нулевой или почти нулевой.When a signal is input through input port g, the two-stage MZI 62, as usual, divides the channels into two groups: in one group, the odd channels, and in the other even channels; in the second stage, the MZI 63 passes the odd channels to its first output e and then to the external first output port p, and the MZI 64 passes the even channels to its output f and further to the external second output port k. Since the variances of the two-stage MZI 62 and the two-stage MZI 63 and 64 have opposite signs, the dispersion of the multi-stage MZI 60 is compensated — zero or almost zero.

К сожалению, недостатком многокаскадных ИМЦ является то, что при вводе оптического сигнала через второй вход b двухкаскадного ИМЦ 62 группы, содержащие нечетные и четные каналы, не меняются просто местами на выходах двухкаскадных ИМЦ 63 и 64, а выводятся в другие выходы, нежели бывшие при вводе оптического сигнала через вход а (в выходы f и е двухкаскадных ИМЦ 63 и 64 соответственно). Этот недостаток не позволяет использовать многокаскадные ИМЦ в рассматриваемом ниже первом варианте реализации управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно настоящему изобретению.Unfortunately, the disadvantage of multi-stage MZIs is that when an optical signal is input through the second input b of the two-stage MZI, the 62 groups containing odd and even channels do not just change places at the outputs of the two-stage MZIs 63 and 64, but are output to other outputs than the previous ones optical signal input through input a (to outputs f and e of two-stage MZIs 63 and 64, respectively). This disadvantage does not allow the use of multi-stage MZIs in the first embodiment of the controlled optical input / output multiplexer according to the present invention considered below.

Первый вариант управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно настоящему изобретению предназначен для систем спектрального уплотнения с достаточно широким спектральным интервалом между соседними каналами, например для CWDM-системы. Схема мультиплексора 70 по данному варианту приведена на Фиг.7.The first embodiment of the controlled optical input / output multiplexer according to the present invention is intended for spectral multiplexing systems with a sufficiently wide spectral interval between adjacent channels, for example, for a CWDM system. The circuit of the multiplexer 70 in this embodiment is shown in Fig.7.

Мультиплексор имеет один входной порт 71, один выходной порт 72, один порт вывода 73, один порт ввода 74 и включает три оптических фильтра 75-1, 75-2 и 75-3, образующих многоступенчатую структуру. Все устройство в планарном виде изготовлено на одной кремниевой подложке 76. Четыре порта 71÷74 выполнены в виде световодов. Фильтры всех трех ступеней соединены между собой и со световодами-выводами волноводами 77, сформированными на кремниевой подложке.The multiplexer has one input port 71, one output port 72, one output port 73, one input port 74 and includes three optical filters 75-1, 75-2 and 75-3, forming a multi-stage structure. The entire device in planar form is made on one silicon substrate 76. Four ports 71 ÷ 74 are made in the form of optical fibers. Filters of all three stages are interconnected and with waveguides-outputs of waveguides 77 formed on a silicon substrate.

Динамическое управление работой мультиплексора осуществляется путем перестройки спектральных характеристик трех фильтров 75-1, 75-2 и 75-3 при подаче на устройства фазового сдвига, содержащиеся во всех трех фильтрах, соответствующих напряжений. Управление производят с помощью контроллера 78, который связан с оптическими фильтрами электрической шиной 79.Dynamic control of the multiplexer is carried out by adjusting the spectral characteristics of three filters 75-1, 75-2 and 75-3 when applying phase shift devices contained in all three filters, the corresponding voltages. Management is performed using the controller 78, which is connected to the optical filters with an electric bus 79.

В качестве оптических фильтров могут использоваться однокаскадные ИМЦ согласно Фиг.2а или двухкаскадные ИМЦ согласно Фиг.4а. Фильтры соединены таким образом, что каждый фильтр, кроме первого фильтра 75-1, одним из входов и одним из выходом соединен соответственно с одним из выходов и одним из входов предыдущего фильтра, и при этом первый фильтр 75-1 другим входом соединен с входным портом 71 и другим выходом - с выходным портом 72, а последний фильтр 75-3 соединен другим входом с портом ввода 74 и другим выходом - с портом вывода 73.As optical filters, single-stage MZIs according to Fig. 2a or two-stage MZIs according to Fig. 4a can be used. The filters are connected in such a way that each filter, except for the first filter 75-1, is connected to one of the outputs and one of the inputs of the previous filter by one of the inputs and one of the outputs, while the first filter 75-1 is connected to the input port by the other input 71 and another output with output port 72, and the last filter 75-3 is connected by another input to input port 74 and another output to output port 73.

Отметим, что соединения оптических фильтров в устройстве 70 не являются единственно возможными, и ниже рассматривается другой вариант соединения оптических фильтров. Преимущество данного соединения в том, что в планарном исполнении устройства 70 волноводы 77 не пересекаются друг с другом.Note that the connections of the optical filters in the device 70 are not the only ones possible, and another embodiment of the connection of the optical filters is discussed below. The advantage of this connection is that in the planar design of the device 70, the waveguides 77 do not intersect with each other.

Рассмотрим случай, когда на вход мультиплексора 70 поступает 8-канальный оптический сигнал с частотным интервалом между каналами Δν=2400 ГГц (средний интервал между каналами Δλ≈20 нм). Так как в данном примере спектральный интервал между каналами большой, то в качестве оптических фильтров используются однокаскадные ИМЦ.Consider the case when an 8-channel optical signal with a frequency interval between channels Δν = 2400 GHz (average interval between channels Δλ≈20 nm) is fed to the input of multiplexer 70. Since in this example the spectral interval between the channels is large, single-stage MZIs are used as optical filters.

Чтобы обеспечить заданный интервал между каналами Δν=2400 ГГц, для трех однокаскадных ИМЦ расстояния между соседними экстремумами в спектральных характеристиках (коэффициентах пропускания) установлены таким образом, что при переходе к следующему однокаскадному ИМЦ увеличивается в два раза: Δν75-1=2400 ГГц, Δν75-2=4800 ГГц и Δν75-3=9600 ГГц.In order to ensure a given interval between channels Δν = 2400 GHz, for three single-stage MZIs, the distances between adjacent extremes in the spectral characteristics (transmittance) are set in such a way that when moving to the next single-stage MZI, the MZI doubles: Δν 75-1 = 2400 GHz, Δν 75-2 = 4800 GHz and Δν 75-3 = 9600 GHz.

Соответственно по выражению (5) разности длин плеч в однокаскадных ИМЦ равны: ΔL75-1=41,6 мкм, ΔL75-2=20,8 мкм и ΔL75-3=10,4 мкм (предполагается, что n=1,5). Центральные длины волн 8 каналов при заданном спектральном интервале между каналами Δν могут располагаться следующим образом: λ1=1608.5 нм, λ2=1588.3 нм, λ3=1568.4 нм, λ4=1549.0 нм, λ5=1530.0 нм, λ6=1511.5 нм, λ7=1493.5 нм и λ8=1475.8 нм.Accordingly, according to expression (5), the differences in the lengths of the shoulders in single-stage MZIs are: ΔL 75-1 = 41.6 μm, ΔL 75-2 = 20.8 μm, and ΔL 75-3 = 10.4 μm (it is assumed that n = 1 ,5). The central wavelengths of 8 channels for a given spectral interval between channels Δν can be located as follows: λ 1 = 1608.5 nm, λ 2 = 1588.3 nm, λ 3 = 1568.4 nm, λ 4 = 1549.0 nm, λ 5 = 1530.0 nm, λ 6 = 1511.5 nm, λ 7 = 1493.5 nm and λ 8 = 1475.8 nm.

Предположим, что при некоторых фиксированных значениях фаз φ*75-1, φ*75-2 и φ*75-3, которые обозначим как {φ*n}, для одной из волн, например для волны ν3, обеспечиваются условия пропускания из входного порта 71 в выводной порт 73. Очевидно, что эти условия заключаются в совпадении максимальных значений следующих коэффициентов передачи трех фильтров на длине волны λ3:Suppose that for some fixed values of the phases φ * 75-1 , φ * 75-2 and φ * 75-3 , which we denote as {φ * n }, for one of the waves, for example, for wave ν 3 , the transmission conditions from the input port 71 to the output port 73. Obviously, these conditions consist in the coincidence of the maximum values of the following transmission coefficients of the three filters at a wavelength of λ 3 :

Figure 00000011
Figure 00000011

Чтобы лучше представить работу рассматриваемого устройства, необходимо более подробно описать спектральные характеристики трех оптических фильтров 75-1, 75-2 и 75-3.In order to better imagine the operation of the device in question, it is necessary to describe in more detail the spectral characteristics of the three optical filters 75-1, 75-2 and 75-3.

При установленных расстояниях между соседними экстремумами ΔF75-1, ΔF75-2 и ΔF75-3 и условиях (11) коэффициент передачи К75-1ad(ν,φ*1) для оптического фильтра 75-1 имеет максимальные значения для нечетных волн ν1, ν3, ν5 и ν7 и минимальные для четных волн ν2, ν4, ν6 и ν8, коэффициент передачи K75-2ad(ν,φ*2) для оптического фильтра 75-2 имеет максимальные значения для волн ν3 и ν7 и минимальные значения для волн ν1 и ν5, коэффициент передачи K75-3ad(ν,φ*3) для оптического фильтра 75-3 имеет максимальное значения для волны ν3 и минимальное значение для волны ν7. Следует также иметь в виду инвариантность коэффициентов передачи однокаскадных ИМЦ при перестановке нижних индексов.With the established distances between adjacent extrema ΔF 75-1 , ΔF 75-2 and ΔF 75-3 and conditions (11), the transmission coefficient K 75-1 ad (ν, φ * 1 ) for the optical filter 75-1 has maximum values for odd waves ν 1 , ν 3 , ν 5 and ν 7 and minimal for even waves ν 2 , ν 4 , ν 6 and ν 8 , the transmission coefficient K 75-2 ad (ν, φ * 2 ) for the optical filter 75-2 has the maximum values for waves ν 3 and ν 7 and the minimum values for waves ν 1 and ν 5 , the transmission coefficient K 75-3 ad (ν, φ * 3 ) for the optical filter 75-3 has a maximum value for wave ν 3 and a minimum value for wave ν 7 . One should also bear in mind the invariance of the transmission coefficients of single-stage MZIs when rearranging the subscripts.

Итак, мультплексированный сигнал, включающий 8 спектральных каналов, поступает из ВОСС во входной порт 71. Оптический фильтр 75-1 в соответствии со своим коэффициентом передачи K75-1ac(ν,φ*1) направляет волны ν1, ν3, ν5 и ν7 к оптическому фильтру 75-2, а волны ν2, ν4, ν6 и ν8 пропускает в выходной порт 72. Оптический фильтр 75-2 в соответствии с коэффициентом передачи K75-2ad(ν,φ*2) направляет волны v3 и v7 к оптическому фильтру 75-3, а волны ν1 и ν5 - обратно к оптическому фильтру 75-1, которые теперь проходят его при K75-1bc1φ*1)=К75-2bc(ν5,φ*1)=1 и оказываются в выходном порте 72. Оптический фильтр 75-3 направляет волну ν3 в соответствии с коэффициентом передачи K75-3ad3,φ*3) в порт вывода 73, а волну ν7 при K75-3ac7,φ*3)=1 возвращает сначала к оптическому фильтру 75-2, а затем эта волна v7 при K75-2bc7,φ*2)=1 проходит к оптическому фильтру 75-1, с помощью которого она при K75-1bc7,φ*1)=1 оказывается в выходном порте 72.So, a multiplexed signal, including 8 spectral channels, comes from VOSS to the input port 71. The optical filter 75-1 in accordance with its transmission coefficient K 75-1 ac (ν, φ * 1 ) directs the waves ν 1 , ν 3 , ν 5 and ν 7 to the optical filter 75-2, and the waves ν 2 , ν 4 , ν 6 and ν 8 pass to the output port 72. The optical filter 75-2 in accordance with the transmission coefficient K 75-2 ad (ν, φ * 2) directs waves v 3 and v 7 to the optical filter 75-3, and waves ν 1 and ν 5 - back to the optical filter 75-1, which now pass it at K 75-1 bc1 φ * 1) = K 75-2 bc (ν 5, φ * 1) = 1 and are in O bottom port 72. Optical filter 75-3 directs wave ν 3 in accordance with the transmission factor K 75-3 ad3, φ * 3) to the output port 73, and a wave ν 7 at K 75-3 ac7 φ * 3 ) = 1 first returns to the optical filter 75-2, and then this wave v 7 at K 75-2 bc7 , φ * 2 ) = 1 passes to the optical filter 75-1, with which it K 75-1 bc7 , φ * 1 ) = 1 is in the output port 72.

Нетрудно проследить траекторию движения волны ν' (при этом ν'=ν3), вводимой через порт ввода 74. Для этой волны при последовательном проходе через три оптических фильтра 75-1, 75-2 и 75-3 к выходному порту 72 значения соответствующих коэффициентов передачи все равны единице: K75-3bc(ν',φ*3)=K75-2bc(ν',φ*2)=K75-1bc(ν',φ*1)=1, и поэтому волна ν' проходит в выходной порт 72.It is easy to trace the trajectory of the wave ν '(with ν' = ν 3 ) introduced through the input port 74. For this wave, when passing through three optical filters 75-1, 75-2, and 75-3 in series to the output port 72, the values of the corresponding transmission coefficients are all equal to unity: K 75-3 bc (ν ', φ * 3 ) = K 75-2 bc (ν', φ * 2 ) = K 75-1 bc (ν ', φ * 1 ) = 1, and therefore, the wave ν 'passes into the output port 72.

Таким образом, соединение второго выхода оптических фильтров 75-2 и 75-3 с одним из входов предыдущего фильтра позволяет организовать объединение вновь вводимого канала ν3 и каналов, не содержащих выбранный канал ν', и направить их в обратном направлении к первому оптическому фильтру 75-1, откуда они возвращаются в ВОСС.Thus, the connection of the second output of the optical filters 75-2 and 75-3 with one of the inputs of the previous filter allows you to organize the newly introduced channel ν 3 and channels that do not contain the selected channel ν ', and direct them in the opposite direction to the first optical filter 75 -1, from where they return to VOSS.

Рассмотрим теперь работу устройства 70 в динамике, когда любой выбранный канал может быть подвержен вводу/выводу. Для этого следует соответствующим образом изменять значения {φn} фазовых сдвигов для трех оптических фильтров, используя выражение (10). Например, чтобы перейти в режим ввода/вывода соседней волны ν4, необходимо следующим образом изменить фазовые сдвиги: δφ75-1=π, δφ75-2=π/2 и δφ75-3=π/4.Let us now consider the operation of the device 70 in dynamics, when any selected channel may be subject to input / output. For this, the values of {φ n } phase shifts for the three optical filters should be appropriately changed using expression (10). For example, to switch to the input / output mode of a neighboring wave ν 4 , it is necessary to change the phase shifts as follows: δφ 75-1 = π, δφ 75-2 = π / 2 and δφ 75-3 = π / 4.

В Таблице 1 приведены изменения фазовых сдвигов {δφn}, которые необходимо произвести для ввода/вывода любого из 8-ми каналов.Table 1 shows the changes in the phase shifts {δφ n } that must be made for the input / output of any of the 8 channels.

Таблица 1Table 1 Частота каналов ввода/вывода и соответствующие изменения фазовых сдвигов {δφn}Frequency of input / output channels and corresponding changes in phase shifts {δφ n } Номер каналаChannel number Частота каналов ввода/выводаI / O Channel Frequency Изменения фазовых сдвигов {δφn}Changes in phase shifts {δφ n } δφ75-1 δφ 75-1 δφ75-2 δφ 75-2 δφ75-3 δφ 75-3 1one ν1 ν 1 00 -π

Figure 00000012
Figure 00000012
22 ν2 ν 2 -½π-½π -¼π-¼π 33 ν3 ν 3 00 00 00 4four ν4 ν 4 ππ ½π½π ¼π¼π 55 ν5 ν 5 00 ππ ½π½π 66 ν6 ν 6 ππ 1½π1½π ¾π¾π 77 ν7 ν 7 00 00 ππ 88 ν8 ν 8 ππ ½π½π 1¼π1¼π

Заметим, что в таблице 1 изменения фазовых сдвигов {δφn} могут быть заменены на эквивалентные {δφ'n}, такие чтобы δφ'n=δφn±2πn, где n=1, 2, ….Note that in Table 1, the changes in phase shifts {δφ n } can be replaced by equivalent {δφ ' n } such that δφ' n = δφ n ± 2πn, where n = 1, 2, ....

Второй вариант управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно настоящему изобретению предназначен для DWDM-систем. Схема мультиплексора 80 по данному варианту приведена на Фиг.8. Будем полагать, что сигнал на входе содержит 64 канала, частоты каналов соответствуют ITU-стандарту и имеют спектральный интервал между каналами Δv=50 ГГц.A second embodiment of the controlled optical I / O multiplexer according to the present invention is for DWDM systems. The multiplexer 80 according to this embodiment is shown in FIG. 8. We assume that the input signal contains 64 channels, the channel frequencies correspond to the ITU standard and have a spectral interval between channels Δv = 50 GHz.

Мультиплексор имеет один входной порт 81, один выходной порт 82, один порт вывода 83, один порт ввода 84 и включает шесть оптических фильтров 85-1, 85-2, 85-3, 85-4, 85-5, 85-6, образующих также многоступенчатую структуру. Мультиплексор дополнительно содержит оптический сумматор 86, имеющий семь входов и один выход. Все шесть фильтров и сумматор интегрированы на единой подложке 87. Четыре порта 81, 82, 83 и 84 выполнены в виде световодов. Соединения фильтров со световодами, а также все другие соединения выполнены волноводами 88.The multiplexer has one input port 81, one output port 82, one output port 83, one input port 84 and includes six optical filters 85-1, 85-2, 85-3, 85-4, 85-5, 85-6, also forming a multi-stage structure. The multiplexer further comprises an optical adder 86 having seven inputs and one output. All six filters and the adder are integrated on a single substrate 87. Four ports 81, 82, 83 and 84 are made in the form of optical fibers. Connections of filters with optical fibers, as well as all other connections are made by waveguides 88.

Динамическое управление работой мультиплексора осуществляется путем перестройки спектральных характеристик шести фильтров 85-1÷85-6 при подаче на устройства фазового сдвига всех шести фильтров соответствующих напряжений. Управление производят с помощью контроллера 89, который связан с оптическими фильтрами электрической шиной 89-1.Dynamic control of the multiplexer is carried out by tuning the spectral characteristics of six filters 85-1 ÷ 85-6 when applying to the phase shift device all six filters of the corresponding voltages. Management is carried out using the controller 89, which is connected to the optical filters with an electric bus 89-1.

Так как во входном сигнале спектральные каналы расположены значительно ближе друг к другу, то это требует использования элементов с более высокими характеристиками, а именно с лучшей изоляцией каналов, а также для использования мультиплексора при высоких скоростях передачи - с малой дисперсией. При этом следует учесть, что перекрестные помехи в соседних каналах, а также вносимая дисперсия имеют место прежде всего в фильтрах первых ступеней, где спектральные интервалы между каналами на входе небольшие, но весьма большие разности длин плеч в ИМЦ и соответственно большая вносимая дисперсия. В последующих ступенях интервалы между каналами становятся больше, а вносимая дисперсия меньше, соответственно требования к оптическим фильтрам в этих ступенях могут быть снижены.Since the spectral channels are located much closer to each other in the input signal, this requires the use of elements with higher characteristics, namely with better channel isolation, as well as to use the multiplexer at high transmission speeds with low dispersion. It should be noted that crosstalk in adjacent channels, as well as the introduced dispersion, occur primarily in the filters of the first stages, where the spectral intervals between the channels at the input are small but very large differences in the arm lengths in the MZI and, accordingly, a large introduced dispersion. In subsequent stages, the intervals between the channels become larger, and the introduced dispersion is smaller, respectively, the requirements for optical filters in these stages can be reduced.

Поэтому в рассматриваемом втором варианте управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно изобретению в первых трех ступенях используются многокаскадные ИМЦ, показанные на Фиг.6а, а в последующих ступенях - двухкаскадные ИМЦ, показанные на Фиг.4а. Очевидно, что в таком варианте мультиплексор 80 является более простым и более дешевым в изготовлении, чем если бы он был выполнен только на многокаскадных ИМЦ.Therefore, in the considered second embodiment of the controlled optical input / output multiplexer according to the invention, the first three stages use multi-stage MZIs shown in Fig. 6a, and in the subsequent stages use the two-stage MZIs shown in Fig. 4a. Obviously, in this embodiment, the multiplexer 80 is simpler and cheaper to manufacture than if it were made only on multi-stage MZIs.

Оптические фильтры соединены последовательно друг с другом таким образом, что первый выход одного фильтра соединен со входом другого, второй выход каждого фильтра соединен с одним из входов оптического сумматора, вход первого фильтра 85-1 соединен с входным портом 81, выход последнего фильтра 85-6 соединен с портом вывода 83, и оптический сумматор 86 одним входом соединен с портом ввода 84, а выходом - с выходным портом 82.The optical filters are connected in series with each other so that the first output of one filter is connected to the input of the other, the second output of each filter is connected to one of the inputs of the optical adder, the input of the first filter 85-1 is connected to the input port 81, the output of the last filter 85-6 connected to the output port 83, and the optical adder 86 with one input connected to the input port 84, and the output to the output port 82.

Расстояние между соседними экстремумами в спектральных характеристиках шести оптических фильтров установлено также таким образом, что при переходе к следующему оптическому фильтру увеличивается в два раза: Δν85-1=50 ГГц, Δν85-2=100 ГГц, Δν85-3=200 ГГц, Δν85-4=400 ГГц, Δν85-5=800 ГГц и Δν85-6=1600 ГГц. Соответственно разности длин плеч интерферометров в первых ступенях используемых многокаскадных и двухкаскадных ИМЦ должны быть: ΔL85-1=2000 мкм, ΔL85-2=1000 мкм, ΔL85-3=500 мкм, ΔL85-4=250 мкм, ΔL85-5=125 мкм и ΔL85-6=62,5 мкм.The distance between adjacent extrema in the spectral characteristics of six optical filters is also established in such a way that when moving to the next optical filter, it doubles: Δν 85-1 = 50 GHz, Δν 85-2 = 100 GHz, Δν 85-3 = 200 GHz , Δν 85-4 = 400 GHz, Δν 85-5 = 800 GHz and Δν 85-6 = 1600 GHz. Accordingly, the difference in the arm lengths of the interferometers in the first steps of the used multistage and two-stage MZIs should be: ΔL 85-1 = 2000 μm, ΔL 85-2 = 1000 μm, ΔL 85-3 = 500 μm, ΔL 85-4 = 250 μm, ΔL 85 -5 = 125 μm and ΔL 85-6 = 62.5 μm.

Предположим, что для одной из волн, например для волны v3, при некоторых фиксированных значениях фаз {φ*n} и {ϕ*n} соответственно в первом и втором каскадах двухкаскадных МЦИ, используемых во всех шести оптических фильтрах, выполняются условия, аналогичные (11), обеспечивающие пробег волны ν3 по трассе из входного порта 81 в порт вывода 83.Suppose that for one of the waves, for example, wave v 3 , for some fixed values of the phases {φ * n } and {ϕ * n }, respectively, in the first and second stages of the two-stage MCI used in all six optical filters, conditions similar to (11), providing the wave path ν 3 along the route from the input port 81 to the output port 83.

Работа устройства 80 при этих фазах {φ*n} и {ϕ*n}, осуществляется следующим образом. Входной сигнал поступает из ВОСС на входной порт 81, оптический фильтр 85-1 делит каналы на две группы - группу нечетных волн ν1, ν3, … ν63, которые направляются к оптическому фильтру 85-2, и группу четных волн ν2, ν4, …, ν64, которые направляются к оптическому сумматору 86.The operation of the device 80 during these phases {φ * n } and {ϕ * n } is as follows. The input signal comes from VOSS to the input port 81, the optical filter 85-1 divides the channels into two groups - the group of odd waves ν 1 , ν 3 , ... ν 63 , which are directed to the optical filter 85-2, and the group of even waves ν 2 , ν 4 , ..., ν 64 , which are sent to the optical adder 86.

Процесс многократно повторяется: оптический фильтр 85-2 вновь делит волны и направляет волны ν3, ν7, …, ν59, ν63 к оптическому фильтру 85-3, а волны ν5, ν9, …, ν57, ν61 к сумматору 86, и так продолжается до тех пор, пока последний оптический фильтр 85-6, наконец, в последний раз не разделит приходящие к нему две волны ν3 и ν35. В результате выделяется волна ν3, которая проходит в порт вывода 83, а все другие 63 волны после прохождения сумматора 86 оказываются в выходном порте 82. Волна ν3, вводимая через порт 84, также приходит в выходной порт 82.The process is repeated many times: the optical filter 85-2 again divides the waves and directs the waves ν 3 , ν 7 , ..., ν 59 , ν 63 to the optical filter 85-3, and the waves ν 5 , ν 9 , ..., ν 57 , ν 61 to adder 86, and so on until the last optical filter 85-6 finally finally separates the two waves ν 3 and ν 35 coming to it. As a result, the wave ν 3 is released , which passes to the output port 83, and all other 63 waves after passing the adder 86 are in the output port 82. The wave ν 3 introduced through the port 84 also arrives at the output port 82.

При работе мультиплексора 80 в динамическом режиме, то есть для обеспечения ввода/вывода любых других волн, необходимо в соответствии с выражениями (10) изменять значения фаз {φn} и {ϕn} для всех используемых оптических фильтров. Так же, как и для описанного выше мультиплексора 70 (Фиг.7), возможно состояние, когда ни одна из волн не выводится, а все пропускаются в ВОСС. Число устройств фазового сдвига в третьем варианте мультиплексора существенно больше, чем в первом варианте, однако задача соответствующей перестройки фаз {φn} и {ϕn} не представляет принципиальных трудностей.When the multiplexer 80 is in dynamic mode, that is, to provide input / output of any other waves, it is necessary in accordance with expressions (10) to change the phase values {φ n } and {ϕ n } for all used optical filters. As for the multiplexer 70 described above (Fig. 7), it is possible that none of the waves is output, but all are transmitted to VOSS. The number of phase shift devices in the third version of the multiplexer is significantly larger than in the first version, however, the task of the corresponding phase reconstruction {φ n } and {ϕ n } does not present fundamental difficulties.

Возможные оптические потери и разные уровни каналов для пропускаемых волн могут быть компенсированы с помощью использования обычных в технике DWDM оптического усилителя и/или спектрального эквалайзера.Possible optical losses and different channel levels for transmitted waves can be compensated by using a conventional optical amplifier and / or spectral equalizer in the DWDM technique.

Третий вариант управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно настоящему изобретению может использоваться также в DWDM системах спектрального уплотнения. Схема мультиплексора 90, соответствующего данному варианту, приведена на Фиг.9.A third embodiment of the controlled optical I / O multiplexer according to the present invention can also be used in DWDM spectral multiplexing systems. The multiplexer 90 corresponding to this embodiment is shown in FIG. 9.

Будем полагать, что сигнал на входе снова содержит 64 канала, частоты каналов соответствуют ITU-стандарту и имеют спектральный интервал между каналами Δν=50 ГГц. Предположим также, что частоты каналов в данном случае удерживаются в своих номиналах более строго, а скорости передачи данных сравнительно невысокие. Поэтому здесь требования к изоляции каналов и вносимой дисперсии для используемых оптических фильтров могут быть снижены еще больше по сравнению с требованиями в рассмотренном выше втором варианте реализации управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода.We assume that the input signal again contains 64 channels, the channel frequencies correspond to the ITU standard and have a spectral interval between channels Δν = 50 GHz. Suppose also that the channel frequencies in this case are kept in their denominations more strictly, and the data transfer rates are relatively low. Therefore, here the requirements for channel isolation and insertion dispersion for the used optical filters can be reduced even more than the requirements in the second embodiment of the controlled optical input / output multiplexer discussed above.

Мультиплексор 90 имеет один входной порт 91, один выходной порт 92, один порт вывода 93, один порт ввода 94 и включает шесть оптических фильтров 95-1, 95-2, 95-3, 95-4, 95-5 и 95-6, образующих две многоступенчатые структуры, содержащие в первой структуре два оптических фильтра 95-1 и 95-2, а во второй структуре - четыре оптических фильтра 95-3, 95-4, 95-5 и 95-6. Оптические фильтры 95-1 и 95-2 являются многокаскадными ИМЦ, показанными на Фиг.6а, фильтры 95-3 и 95-4 - двухкаскадными ИМЦ, показанными на Фиг.4а, и фильтры 95-5 и 95-6 - однокаскадными ИМЦ, показанными на Фиг.2а.Multiplexer 90 has one input port 91, one output port 92, one output port 93, one input port 94 and includes six optical filters 95-1, 95-2, 95-3, 95-4, 95-5 and 95-6 forming two multi-stage structures containing two optical filters 95-1 and 95-2 in the first structure, and four optical filters 95-3, 95-4, 95-5 and 95-6 in the second structure. Optical filters 95-1 and 95-2 are multi-stage MZIs shown in Fig. 6a, filters 95-3 and 95-4 are two-stage MZIs shown in Fig. 4a, and filters 95-5 and 95-6 are single-stage MZIs, shown in Fig. 2a.

Расстояние между соседними экстремумами в спектральных характеристиках шести оптических фильтров установлены также таким образом, что при переходе к следующему оптическому фильтру увеличивается в два раза: Δν95-1=50 ГГц, Δν95-2=100 ГГц, Δν95-3=200 ГГц, Δν95-4=400 ГГц, Δν95-5=800 ГГц и Δν95-6=1600 ГГцz.The distance between adjacent extrema in the spectral characteristics of six optical filters is also set in such a way that when moving to the next optical filter it doubles: Δν 95-1 = 50 GHz, Δν 95-2 = 100 GHz, Δν 95-3 = 200 GHz , Δν 95-4 = 400 GHz, Δν 95-5 = 800 GHz and Δν 95-6 = 1600 GHzz.

Мультиплексор 90 дополнительно содержит оптический сумматор 96, имеющий 3 входа и один выход. Все шесть фильтров и сумматор интегрированы на единой подложке 97. Четыре порта 91÷94 выполнены в виде световодов. Соединения фильтров со световодами, а также все другие соединения выполнены волноводами 98.The multiplexer 90 further comprises an optical adder 96 having 3 inputs and one output. All six filters and the adder are integrated on a single substrate 97. Four ports 91 ÷ 94 are made in the form of optical fibers. Connections of filters with optical fibers, as well as all other connections are made by waveguides 98.

Мультиплексор 90 представляет собой комбинацию рассмотренных выше первого и второго вариантов мультиплексоров согласно изобретению. Первые два оптических фильтра 95-1 и 95-2 соединены, как в мультиплексоре 80, последовательно с подключением вторых выходов к оптическому сумматору и образуют первую многоступенчатую структуру. Вторая многоступенчатая структура с четырьмя оптическими фильтрами изображена на Фиг.9 в виде расположенных в ряд оптических фильтров; в этой второй структуре оптические фильтры соединены между собой таким же образом, как в мультиплексоре 70, каждый фильтр, кроме первого, одним из входов и одним из выходом соединен соответственно с одним из выходов и одним из входов предыдущего фильтра.Multiplexer 90 is a combination of the first and second embodiments of the multiplexers described above. The first two optical filters 95-1 and 95-2 are connected, as in the multiplexer 80, in series with the connection of the second outputs to the optical adder and form the first multi-stage structure. A second multi-stage structure with four optical filters is shown in FIG. 9 as optical filters arranged in a row; in this second structure, the optical filters are interconnected in the same way as in the multiplexer 70, each filter, except the first one, is connected to one of the outputs and one of the inputs of the previous filter by one of the inputs and one of the outputs.

Один из входов первого оптического фильтра 95-1 соединен с входным портом 101, один из выходов последнего оптического фильтра 95-6 соединен с портом вывода 103 и один из входов последнего оптического фильтра 95-6 соединен с портом ввода 94. Третий вход оптического сумматора соединен с одним из выходов оптического фильтра 95-3, выход сумматора соединен с выходным портом 92.One of the inputs of the first optical filter 95-1 is connected to the input port 101, one of the outputs of the last optical filter 95-6 is connected to the output port 103 and one of the inputs of the last optical filter 95-6 is connected to the input port 94. The third input of the optical adder is connected with one of the outputs of the optical filter 95-3, the output of the adder is connected to the output port 92.

Динамическое управление работой мультиплексора осуществляется путем перестройки спектральных характеристик шести фильтров 95-1÷95-6 при подаче на устройства фазового сдвига всех шести фильтров соответствующих напряжений. Управление производят с помощью контроллера 99, который связан с оптическими фильтрами всех оптических фильтров электрической шиной 99-1.Dynamic control of the multiplexer is carried out by adjusting the spectral characteristics of six filters 95-1 ÷ 95-6 when applying to the phase shift device all six filters of the corresponding voltages. Management is carried out using the controller 99, which is connected to the optical filters of all optical filters with an electric bus 99-1.

Функционирование мультиплексора, состоящего из двух многокаскадных структур оптических фильтров, в каждой структуре происходит аналогично рассмотренным выше в первом и втором вариантах реализации мультиплексора.The operation of the multiplexer, which consists of two multistage structures of optical filters, in each structure occurs similarly to those described above in the first and second embodiments of the multiplexer.

В третьем варианте реализации управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода в более общем случае ввода/вывода одного канала из множества 2N каналов мультиплексор должен включать две многоступенчатые структуры оптических фильтров: первую структуру на многокаскадных ИМЦ (Фиг.6а) с числом ступеней N1 и вторую структуру оптических фильтров на однокаскадных ИМЦ (Фиг.2а) или/и двухкаскадных ИМЦ (Фиг.4а) с общим числом ступеней во второй структуре N2.In the third embodiment of the controlled optical input / output multiplexer, in the more general case of input / output of one channel from a plurality of 2 N channels, the multiplexer should include two multi-stage structures of optical filters: the first structure at multi-stage MZIs (Fig.6a) with the number of stages N 1 and the second the structure of optical filters on single-stage MZI (Fig.2a) or / and two-stage MZI (Figa) with a total number of steps in the second structure N 2 .

Общее количество оптических фильтров должно быть N1+N2=N, расстояние между соседними экстремумами в спектральных характеристиках шести оптических фильтров должно быть установлено также таким образом, что при переходе к следующему оптическому фильтру увеличивается в два раза.The total number of optical filters should be N 1 + N 2 = N, the distance between adjacent extremes in the spectral characteristics of six optical filters should also be set in such a way that when moving to the next optical filter it doubles.

Отдельно количество однокаскадных, двухкаскадных и многокаскадных ИМЦ должно быть выбрано исходя из требований к спектральному интервалу между каналами Δν и скорости передачи данных. Немаловажным фактором выбора оптических фильтров, используемых в обеих структурах, может быть также стоимость изготовления мультиплексора.Separately, the number of single-stage, two-stage and multi-stage MZIs should be selected based on the requirements for the spectral interval between channels Δν and the data transfer rate. An important factor in choosing the optical filters used in both structures may also be the cost of manufacturing the multiplexer.

Дополнительная функциональность всех трех вариантов мультиплексоров согласно настоящему изобретению заключается в возможности работы этих устройств в режиме, обеспечивающем для одного или нескольких выделенных каналов одновременно вывод и пропускание, без ввода новых сигналов на оптических несущих выводимых каналов; при этом все другие каналы, как обычно, должны пропускаться в выходной порт.An additional functionality of all three variants of multiplexers according to the present invention lies in the possibility of the operation of these devices in a mode that provides for one or more dedicated channels simultaneously output and transmission, without introducing new signals on the optical carrier output channels; however, all other channels, as usual, should be passed to the output port.

Проиллюстрируем дополнительную функциональную возможность на примере второго варианта мультиплексора 80 (Фиг.8). Пусть на входной порт 81 поступают 32 канала, например волны ν1÷ν32, и необходимо одновременно выводить и пропускать канал с оптической частотой ν3. Для того чтобы реализовать такой режим (назовем его режимом "вывода/пропускания"), необходимо сохранить фазовые сдвиги {φ*n} и {ϕ*n}, соответствующие рассмотренному случаю ввода/вывода волны ν3, для всех оптических фильтров, кроме последнего, а значение фазовых сдвигов φ6 и ϕ6 для последнего оптического фильтра 85-6 установить таким, чтобы для волны ν3 обеспечивалось деление оптической мощности 50:50.We illustrate additional functionality using the example of the second variant of multiplexer 80 (Fig. 8). Suppose that 32 channels arrive at input port 81, for example, waves ν 1 ÷ ν 32 , and it is necessary to simultaneously output and pass a channel with an optical frequency ν 3 . In order to implement such a regime (let's call it the “output / transmission” mode), it is necessary to preserve the phase shifts {φ * n } and {ϕ * n } corresponding to the considered case of input / output of the wave ν 3 for all optical filters except the last and the value of the phase shifts φ 6 and ϕ 6 for the last optical filter 85-6 set so that for the wave ν 3 provided the division of the optical power of 50:50.

Аналогичным образом, при соответствующей настройке фаз {φn} и {ϕn}, всех шести оптических фильтров, можно обеспечить данный режим для любой другой волны. Для того чтобы выполнить режим "вывода/пропускания" для двух каналов, например с частотами ν3 и ν19, необходима перестроить фазовые сдвиги для фильтра 85-6, чтобы выполнить деление 50:50 для волн ν3 и ν19, Нетрудно продолжить описание соответствующих изменений фазовых сдвигов в оптических фильтрах для обеспечения режима "вывода/пропускания" других пар каналов, а также 4-х и более каналов.Similarly, with the appropriate settings for the phases {φ n } and {ϕ n } of all six optical filters, this mode can be provided for any other wave. In order to perform the “output / transmission” mode for two channels, for example, with frequencies ν 3 and ν 19 , it is necessary to rearrange the phase shifts for the filter 85-6 to perform a 50:50 division for waves ν 3 and ν 19. It is easy to continue the description corresponding changes in phase shifts in the optical filters to ensure the mode of "output / transmission" of other pairs of channels, as well as 4 or more channels.

В описанных вариантах мультиплексора согласно настоящему изобретению используется единая концепция работы. Она заключается в использовании многоступенчатой структуры оптических фильтров на основе несимметричных ИМЦ. Оптический фильтр каждой ступени, кроме фильтра последней ступени, соединен со входом фильтра в последующей ступени. Для каждого оптического фильтра коэффициенты передачи на несущих частотах, поступающих на вход каналов, имеют экстремальные значения: для нечетных каналов - минимальные значения, для четных каналов - максимальные значения, или наоборот.In the described embodiments of the multiplexer according to the present invention, a single operating concept is used. It consists in using a multi-stage structure of optical filters based on asymmetric MZIs. The optical filter of each stage, except for the filter of the last stage, is connected to the input of the filter in the next stage. For each optical filter, the transmission coefficients at the carrier frequencies supplied to the input of the channels have extreme values: for odd channels, the minimum values, for even channels, the maximum values, or vice versa.

При пропускании многоканального оптического сигнала через многоступенчатую структуру в каждом фильтре производится разделение каналов на две группы, одна - содержащая нечетные, а другая - четные каналы, при этом в одной группе содержится канал, подлежащий вводу/выводу. Спектральные характеристики оптических фильтров настраиваются таким образом, что в группе, направляемой к оптическому фильтру в последующей ступени, всегда оказывается выбранный канал; как результат, в порт вывода приходит только один канал - выбранный канал ввода/вывода.When a multi-channel optical signal is passed through a multi-stage structure, each filter divides the channels into two groups, one containing odd and the other even channels, while one group contains a channel to be input / output. The spectral characteristics of the optical filters are adjusted in such a way that the selected channel always appears in the group sent to the optical filter in the next step; as a result, only one channel comes to the output port - the selected input / output channel.

Все остальные каналы вместе со вновь вводимым каналом объединяются и направляются в выходной порт. Объединения каналов производится с помощью дополнительных соединений между фильтрами, используя свойства их коэффициентов передачи, или с помощью оптического сумматора. Таким образом, производится управляемый селективный ввод/вывод одного канала и при этом обеспечиваются требуемые спектральные характеристики каналов и минимальная дисперсия.All other channels along with the newly introduced channel are combined and routed to the output port. The combination of channels is carried out using additional connections between the filters, using the properties of their transmission coefficients, or using an optical adder. Thus, a controlled selective input / output of one channel is performed, while the required spectral characteristics of the channels and minimum dispersion are ensured.

Принцип работы, характеристики и возможные варианты реализации настоящего изобретения были описаны выше на примерах использования соответствующих устройств в оптических системах, в которых длины волн каналов соответствовали ITU-стандартам. Поэтому в рассмотренных примерах мультиплексоры функционировали как реконфигурируемые оптические мультиплексоры ввода/вывода - ROADM.The principle of operation, characteristics and possible embodiments of the present invention have been described above using examples of the use of appropriate devices in optical systems in which the wavelengths of the channels are in accordance with ITU standards. Therefore, in the examples considered, the multiplexers functioned as reconfigurable optical input / output multiplexers - ROADM.

Однако управляемые оптические мультиплексоры ввода/вывода согласно настоящему изобретению являются более гибкими и универсальными, чем обычные ROADM, так как могут быть использованы как управляемые оптические мультиплексоры ввода/вывода в системах, в которых оптические длины волн каналов перестраиваются, и поэтому необходима соответствующая перестройка спектральных характеристик мультиплексоров. Требуемая перестройка спектральных характеристик может быть легко выполнена с помощью устройств фазового сдвига, размещенных в оптических фильтрах, аналогично тому, как было описано в рассмотренных примерах.However, the controllable optical I / O multiplexers according to the present invention are more flexible and versatile than conventional ROADMs, since they can be used as controllable optical I / O multiplexers in systems in which the optical channel wavelengths are tuned, and therefore a corresponding tuning of the spectral characteristics is necessary multiplexers. The required adjustment of the spectral characteristics can be easily performed using phase shift devices located in optical filters, similarly to what was described in the examples considered.

В качестве устройств фазового сдвига во всех вариантах могут быть использованы как электрооптические устройства, так и термооптические, при этом электрооптические устройства фазового сдвига могут гарантировать предельно высокую скорость перестройки спектральных характеристик мультиплексора.In all cases, both electro-optical and thermo-optical devices can be used as phase shift devices, while electro-optical phase shift devices can guarantee an extremely high tuning rate of the spectral characteristics of the multiplexer.

Использование интегрально-оптических технологий для изготовления представляется решающим фактором для того, чтобы мультиплексоры согласно настоящему изобретению соответствовали требованиям, предъявляемым к устройствам аналогичного назначения, - большое число каналов, устойчивость к внешним воздействиям, высокое быстродействие и др. Применение в конструкции устройств унифицированных типовых элементов, - однокаскадных, двухкаскадных и/или многокаскадных ИМЦ, - позволит использовать автоматизированные технологические операции, что, в свою очередь, обеспечит высокие технические характеристики и сравнительно низкую стоимость изготовления мультиплексоров.The use of integrated optical technologies for manufacturing seems to be a decisive factor in order for the multiplexers according to the present invention to meet the requirements for devices of a similar purpose - a large number of channels, resistance to external influences, high speed, etc. Application of unified standard elements in the design of devices, - single-stage, two-stage and / or multi-stage MZIs, - will allow the use of automated technological operations, which, in turn, it will provide high technical characteristics and a relatively low cost of manufacturing multiplexers.

Выбор того или иного варианта осуществления способа управляемого селективного ввода/вывода одного канала и управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода согласно изобретению, а также используемых в них оптических фильтров, - однокаскадных, двухкаскадных или многокаскадных ИМЦ, - может быть произведен с учетом специфики конкретной оптической системы связи.The choice of one or another embodiment of the method of controlled selective input / output of one channel and the controlled optical input / output multiplexer according to the invention, as well as the optical filters used in them - single-stage, two-stage or multi-stage MZIs - can be made taking into account the specifics of a particular optical system communication.

Рассмотренные примеры поясняют принцип работы, характеристики и возможные варианты конструкции настоящего изобретения. Специалистам в области волоконно-оптических систем связи должно быть очевидно, что в рамках настоящего изобретения возможны другие модификации и альтернативные варианты конструктивного исполнения управляемых оптических мультиплексоров ввода/вывода согласно изобретению, не выходящие за рамки формулы изобретения.The examples discussed explain the principle of operation, characteristics and possible design options of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art of fiber optic communication systems that other modifications and alternative structural designs of the controlled optical input / output multiplexers according to the invention are possible within the scope of the present invention without departing from the scope of the claims.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Способ управляемого селективного ввода/вывода каналов согласно изобретению и управляемые оптические мультиплексоры ввода/вывода согласно настоящему изобретению могут использоваться в волоконно-оптических линиях и системах связи со спектральным уплотнением каналов, в том числе в магистральных линиях связи, в которых используются технологии DWDM, и в региональных, городских и локальных системах связи, в которых используются технологии CWDM.The method of controlled selective input / output of channels according to the invention and controlled optical input / output multiplexers according to the present invention can be used in fiber-optic lines and communication systems with spectral multiplexing of channels, including trunk lines using DWDM technologies, and regional, city and local communication systems that use CWDM technology.

Управляемые оптические мультиплексоры ввода/вывода согласно настоящему изобретению могут быть реализованы с помощью существующих интегрально-оптических технологий.The controlled optical I / O multiplexers according to the present invention can be implemented using existing integrated optical technologies.

Claims (22)

1. Способ управляемого селективного ввода/вывода канала в волоконно-оптической системе связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, в котором:
(a) подают из оптической сети многоканальный оптический сигнал в N-ступенчатую структуру, в которой каждая ступень содержит оптический фильтр, имеющий один вход или два входа, и два выхода, выполненный с возможностью управляемой настройки коэффициентов передачи и характеризующийся в n-й ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δνn=2n-lΔν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты, и при этом оптический фильтр в каждой ступени, кроме первой, одним входом и одним из выходов соединен соответственно с одним из выходов и одним входом оптического фильтра предыдущей ступени, при этом один вход оптического фильтра первой ступени является входным портом N-ступенчатой структуры, а один из выходов оптического фильтра последней ступени является портом вывода в N-ступенчатой структуре;
(b) выбирают канал, подлежащий вводу/выводу;
(c) настраивают оптический фильтр каждой ступени таким образом, чтобы коэффициент передачи оптического фильтра со входа на выход, используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), имел максимальное значение на частоте выбранного канала;
(d) пропускают многоканальный оптический сигнал через N-ступенчатую структуру и получают выбранный канал на выходе оптического фильтра последней ступени, являющемся портом вывода в N-ступенчатой структуре;
(e) осуществляют ввод нового канала на оптической частоте выведенного канала, объединяют новый канал и все каналы, кроме выведенного, и возвращают объединенные каналы в оптическую сеть.
1. A method of controlled selective input / output of a channel in a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, in which:
(a) a multi-channel optical signal is supplied from the optical network to an N-stage structure, in which each stage contains an optical filter having one input or two inputs, and two outputs configured to control the transmission coefficients and characterized in the nth stage, for n = 1, 2, ..., N, the frequency interval Δν n = 2 nl Δν between adjacent extrema in the dependences of the transmission coefficients on the frequency, and the optical filter in each stage, except for the first, one input and one of the outputs is connected respectively to one from the outputs and one input of the optical filter of the previous stage, while one input of the optical filter of the first stage is the input port of the N-stage structure, and one of the outputs of the optical filter of the last stage is the output port in the N-stage structure;
(b) selecting a channel to be input / output;
(c) adjust the optical filter of each stage so that the transmission coefficient of the optical filter from input to output used in the optical filter connections described in a) has a maximum value at the frequency of the selected channel;
(d) pass a multi-channel optical signal through an N-stage structure and get the selected channel at the output of the last-stage optical filter, which is the output port in the N-stage structure;
(e) enter a new channel at the optical frequency of the output channel, combine the new channel and all channels except the output, and return the combined channels to the optical network.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании оптических фильтров, имеющих два входа, ввод нового канала осуществляют через порт ввода N-ступенчатой структуры, соединенный со входом оптического фильтра последней ступени, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляют путем соединения выхода оптического фильтра каждой ступени, кроме первой, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), со входом оптического фильтра предыдущей ступени, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), и возвращение объединенных каналов в оптическую сеть производят через выход оптического фильтра первой ступени, не использованный в соединениях фильтров, описанных в а).2. The method according to claim 1, characterized in that when using optical filters having two inputs, the input of a new channel is carried out through the input port of an N-stage structure connected to the input of the optical filter of the last stage, not used in the optical filter connections described in a) the combination of the new channel and all channels except the removed one is carried out by connecting the output of the optical filter of each stage, except for the first one, which is not used in the connections of the optical filters described in a), with the input of the optical filter the previous stage is not used in connections of optical filters, described in a), and return the combined channels to optical network is realized through output of optical filter of the first stage that is not used in connections of filters described in a). 3. Способ до п.1, отличающийся тем, что при использовании оптических фильтров, имеющих один вход, ввод нового канала осуществляют через один из входов оптического сумматора, имеющего N+1 входов и один выход, объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляют путем соединения выхода оптического фильтра каждой ступени, не используемого в соединениях фильтров, описанных в а), с одним из входов указанного сумматора, при этом через выход сумматора объединенные каналы возвращают в оптическую сеть.3. The method of claim 1, characterized in that when using optical filters having one input, the input of a new channel is carried out through one of the inputs of the optical adder having N + 1 inputs and one output, combining the new channel and all channels except the output is carried out by connecting the output of the optical filter of each stage, not used in the filter connections described in a), with one of the inputs of the specified adder, while through the output of the adder the combined channels are returned to the optical network. 4. Управляемый оптический мультиплексор ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, имеющий один входной порт (71), один выходной порт (72), один порт (73) вывода, один порт (74) ввода и включающий:
N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр (75-1, 75-2, 75-3), выполненный с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, характеризующийся в n-й ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δνn=2n-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты и имеющий два входа (a, b) и два выхода (c, d);
контроллер (78) для управления перестройкой коэффициентов передачи указанных оптических фильтров (75-1, 75-2, 75-3).
4. A controlled optical input / output multiplexer for a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, having one input port (71), one output port ( 72), one output port (73), one input port (74) and including:
N-step structure containing in each step one optical filter (75-1, 75-2, 75-3), made with the possibility of controlled adjustment of transmission coefficients, characterized in the n-th stage, with n = 1, 2, ..., N, the frequency interval Δν n = 2 n-1 Δν between adjacent extrema in the dependence of the transmission coefficients on the frequency and having two inputs (a, b) and two outputs (c, d);
a controller (78) for controlling the adjustment of transmission coefficients of said optical filters (75-1, 75-2, 75-3).
5. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, отличающийся тем, что в указанной N-ступенчатой структуре:
оптический фильтр (75-2, 75-3) каждой ступени, кроме первой, одним из входов (а) и одним из выходов (с) соединен, соответственно, с одним из выходов (d) и одним из входов (b) оптического фильтра предыдущей ступени;
оптический фильтр (75-1) первой ступени другим входом (а) соединен с входным портом (71),
оптический фильтр (75-1) первой ступени другим выходом (с) соединен с выходным портом (72);
оптический фильтр (75-3) последней ступени другим выходом (d) соединен с портом (73) вывода;
оптический фильтр (75-3) последней ступени другим входом (b) соединен с портом (74) ввода.
5. The input / output multiplexer according to claim 4, characterized in that in said N-step structure:
the optical filter (75-2, 75-3) of each stage, except the first, is connected to one of the outputs (d) and one of the inputs (b) of the optical filter by one of the inputs (a) and one of the outputs (c), respectively previous step;
the optical filter (75-1) of the first stage by another input (a) is connected to the input port (71),
an optical filter (75-1) of the first stage is connected to the output port (72) by another output (c);
an optical filter (75-3) of the last stage with another output (d) connected to the output port (73);
The optical filter (75-3) of the last stage is connected to the input port (74) by another input (b).
6. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, отличающийся тем, что оптическими фильтрами (75-1, 75-2, 75-3) ступеней N-ступенчатой структуры являются однокаскадные несимметричные интерферометры (20) Маха-Цендера и/или двухкаскадные несимметричные интерферометры (40) Маха-Цендера.6. The input / output multiplexer according to claim 4, characterized in that the optical filters (75-1, 75-2, 75-3) of the N-stage structure are single-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers (20) and / or two-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers (40). 7. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, отличающийся тем, что для управления настройкой коэффициентов передачи оптические фильтры (75-1, …, 75-6) содержат электрооптические или термооптические устройства (25; 47, 48) фазового сдвига.7. The input / output multiplexer according to claim 4, characterized in that for controlling the adjustment of the transmission coefficients, the optical filters (75-1, ..., 75-6) contain electro-optical or thermo-optical phase shift devices (25; 47, 48). 8. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, отличающийся тем, что выполнен по интегрально-оптической технологии на одном чипе.8. The input / output multiplexer according to claim 4, characterized in that it is made by integrated-optical technology on a single chip. 9. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, в котором входной порт (71), выходной порт (72), порт (73) вывода и порт (74) ввода выполнены с помощью световодов.9. The input / output multiplexer according to claim 4, wherein the input port (71), output port (72), output port (73) and input port (74) are made using optical fibers. 10. Управляемый оптический мультиплексор ввода/вывода для волоконно-оптической системы связей со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, имеющий один входной порт (81), один выходной порт 82), один порт (83) вывода, один порт (84) ввода и включающий:
N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр [85-1,…,85-6], выполненный с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, характеризующийся в n-й ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δνn=2n-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты и имеющий один вход (g или а) и два выхода (p, к или e, f);
оптический сумматор (86), имеющий N+1 входов и один выход, соединенный с выходным портом (82);
контроллер (89) для управления перестройкой коэффициентов передачи указанных оптических фильтров [85-1, …, 85-6].
10. A controlled optical input / output multiplexer for a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, having one input port (81), one output port 82 ), one output port (83), one input port (84) and including:
An N-step structure containing one optical filter in each stage [85-1, ..., 85-6], configured to control the adjustment of transmission coefficients, characterized in the n-th stage, with n = 1, 2, ..., N, the frequency interval Δν n = 2 n-1 Δν between adjacent extremes in the dependence of the transmission coefficients on the frequency and having one input (g or a) and two outputs (p, k or e, f);
an optical adder (86) having N + 1 inputs and one output connected to the output port (82);
a controller (89) for controlling the adjustment of transmission coefficients of said optical filters [85-1, ..., 85-6].
11. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что в указанной N-ступенчатой структуре:
оптический фильтр [85-1, …, 85-5] каждой ступени, кроме последней ступени, одним из выходов (p или е) соединен со входом оптического фильтра последующей ступени, а другим выходом (k или f) соединен с одним из входов оптического сумматора;
оптический фильтр (85-1) первой ступени своим входом (g) соединен с входным портом(81);
оптический фильтр (85-6) последней ступени одним выходом (f) соединен с другим из входов оптического сумматора, а другим выходом (е) соединен с портом (83) вывода;
оптический сумматор (86) одним входом, не использованным в соединениях, описанных выше, соединен с портом (84) ввода.
11. The input / output multiplexer according to claim 10, characterized in that in said N-step structure:
the optical filter [85-1, ..., 85-5] of each stage, except for the last stage, is connected to the input of the optical filter of the next stage by one of the outputs (p or e), and connected to one of the optical inputs by the other output (k or f) adder;
the optical filter (85-1) of the first stage is connected with its input (g) to the input port (81);
optical filter (85-6) of the last stage with one output (f) connected to another of the inputs of the optical adder, and the other output (e) connected to the port (83) output;
the optical adder (86) is connected to the input port (84) by one input not used in the connections described above.
12. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что оптическими фильтрами [85-1, …, 85-6] N-ступенчатой структуры являются многокаскадные несимметричные интерферометры (60) Маха-Цендера.12. The input / output multiplexer according to claim 10, characterized in that the optical filters [85-1, ..., 85-6] of the N-stage structure are multistage asymmetric Mach-Zehnder interferometers (60). 13. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что для управления настройкой коэффициентов передачи оптические фильтры (85-1, …, 85-6) содержат электрооптические или термооптические устройства (47, 48) фазового сдвига.13. The input / output multiplexer according to claim 10, characterized in that for controlling the adjustment of the transmission coefficients, the optical filters (85-1, ..., 85-6) contain electro-optical or thermo-optical phase shift devices (47, 48). 14. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что выполнен по интегрально-оптической технологии на одном чипе.14. The input / output multiplexer according to claim 10, characterized in that it is made by integrated-optical technology on a single chip. 15. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, в котором входной порт (81), выходной порт (82), порт (83) вывода и порт (84) ввода выполнены с помощью световодов.15. The input / output multiplexer according to claim 10, in which the input port (81), output port (82), output port (83) and input port (84) are made using optical fibers. 16. Управляемый оптический мультиплексор ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2N каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, имеющий один входной порт (91), один выходной порт (92), один порт (93) вывода, один порт (94) ввода и включающий:
соединенные между собой первую (90а) и вторую (90b) многоступенчатые структуры, содержащие в каждой своей ступени один оптический фильтр [95-1, … 95-6], выполненный с возможностью управляемой настройки своих коэффициентов передачи, при этом первая структура имеет N1 ступеней, вторая структура имеет N2 ступеней и N1+N2=N;
оптический сумматор (96), имеющий N1+1 входов и один выход;
контроллер (99) для управления перестройкой спектральных характеристик оптических фильтров [95-1, …95-6] первой и второй многоступенчатых структур (90а, 90b).
16. A controlled optical input / output multiplexer for a fiber-optic communication system with spectral multiplexing of 2 N channels, the optical frequencies of which can be tuned, but the spectral interval Δν between adjacent channels is constant, having one input port (91), one output port ( 92), one output port (93), one input port (94) and including:
interconnected first (90a) and second (90b) multi-stage structures containing in each of their stages one optical filter [95-1, ... 95-6], made with the possibility of controlled adjustment of their transmission coefficients, while the first structure has N 1 steps, the second structure has N 2 steps and N 1 + N 2 = N;
an optical adder (96) having N 1 + 1 inputs and one output;
a controller (99) for controlling the tuning of the spectral characteristics of the optical filters [95-1, ... 95-6] of the first and second multi-stage structures (90a, 90b).
17. Мультиплексор ввода/вывода по п.16, отличающийся тем, что:
оптический фильтр (95-1, 95-2) в первой многоступенчатой структуре (90а) имеет один вход (g) и два выхода (p, к) и характеризуется в n1-й ступени, при n1=1, 2, …, N1, частотным интервалом Δνn1=2n1-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты;
оптический фильтр (95-3, …, 95-6) во второй многоступенчатой структуре имеет два входа и два выхода и характеризуется в n2-й ступени, при n2=1, 2, …, N2, частотным интервалом Δνn2=2n2+N1-1Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты.
17. The input / output multiplexer according to clause 16, characterized in that:
the optical filter (95-1, 95-2) in the first multi-stage structure (90a) has one input (g) and two outputs (p, k) and is characterized in the n 1st stage, with n 1 = 1, 2, ... , N 1 , with a frequency interval Δν n1 = 2 n1-1 Δν between adjacent extrema in the dependences of the transmission coefficients on the frequency;
the optical filter (95-3, ..., 95-6) in the second multi-stage structure has two inputs and two outputs and is characterized in the n 2nd stage, with n 2 = 1, 2, ..., N 2 , the frequency interval Δν n2 = 2 n2 + N1-1 Δν between adjacent extrema in the dependences of the transmission coefficients on the frequency.
18. Мультиплексор ввода/вывода по п.16, отличающийся тем, что:
в первой многоступенчатой структуре (90а) оптический фильтр (95-1) каждой ступени, кроме последней, одним выходом (p) соединен со входом (а) оптического фильтра последующей ступени, а другим выходом (k) соединен с одним из входов оптического сумматора;
в первой многоступенчатой структуре (90а) оптический фильтр (95-2) последней ступени одним выходом (k) соединен с другим из входов оптического сумматора, а другим выходом (р) соединен с одним из входов оптического фильтра первой ступени второй многоступенчатой структуры (90b);
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-4, 95-5, 95-6) каждой ступени, кроме первой, одним из входов (а) и одним из выходов (f) соединен соответственно с одним из выходов (е) и одним из входов (b) оптического фильтра предыдущей ступени;
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-3) первой ступени другим выходом (f) соединен с другим входом оптического сумматора;
в первой многоступенчатой структуре (90а) оптический фильтр (95-1) первой ступени входом (g) соединен с входным портом (91);
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-6) последней ступени одним из выходов (с) соединен с портом (93) вывода;
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-6) последней ступени другим входом (b) соединен с портом (94) ввода;
оптический сумматор (96) выходом соединен с выходным портом (92).
18. The input / output multiplexer according to clause 16, characterized in that:
in the first multi-stage structure (90a), the optical filter (95-1) of each stage, except the last, is connected to the input (a) of the optical filter of the next stage with one output (p), and connected to one of the inputs of the optical adder with the other output (k);
in the first multi-stage structure (90a), the optical filter (95-2) of the last stage with one output (k) is connected to the other from the inputs of the optical adder, and the other output (p) is connected to one of the inputs of the optical filter of the first stage of the second multi-stage structure (90b) ;
in the second multi-stage structure (90b), an optical filter (95-4, 95-5, 95-6) of each stage, except for the first, is connected to one of the outputs (e) by one of the inputs (a) and one of the outputs (f), respectively and one of the inputs (b) of the previous stage optical filter;
in the second multi-stage structure (90b), the optical filter (95-3) of the first stage is connected to another input of the optical adder by another output (f);
in the first multi-stage structure (90a), the optical filter (95-1) of the first stage is connected to the input port (91) by an input (g);
in the second multi-stage structure (90b), the optical filter (95-6) of the last stage is connected to one of the outputs (c) with the output port (93);
in the second multi-stage structure (90b), the optical filter (95-6) of the last stage is connected to another input (b) to the input port (94);
an optical adder (96) is connected to the output port (92) by an output.
19. Мультиплексор ввода/вывода по п.16, отличающийся тем, что оптическими фильтрами (95-1, 95-2) первой многоступенчатой структуры (90а) являются многокаскадные несимметричные интерферометры (60) Маха-Цендера, а оптическими фильтрами (95-3, …, 95-6) второй многоступенчатой структуры (90b) являются однокаскадные несимметричные интерферометры (20) Маха-Цендера и/или двухкаскадные несимметричные интерферометры (40) Маха-Цендера.19. The input / output multiplexer according to claim 16, characterized in that the optical filters (95-1, 95-2) of the first multi-stage structure (90a) are multistage asymmetric Mach-Zehnder interferometers (60), and optical filters (95-3 , ..., 95-6) the second multi-stage structure (90b) are single-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers (20) and / or two-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometers (40). 20. Мультиплексор ввода/вывода по п.16, отличающийся тем, что для управления настройкой коэффициентов передачи оптические фильтры (95-1, …, 95-6) содержат электрооптические или термооптические устройства (25; 47, 48) фазового сдвига.20. The input / output multiplexer according to clause 16, wherein the optical filters (95-1, ..., 95-6) contain electro-optical or thermo-optical phase shift devices (25; 47, 48) to control the setting of transmission coefficients. 21. Мультиплексор ввода/вывода по п.16, отличающийся тем, что выполнен по интегрально-оптической технологии на одном чипе.21. The input / output multiplexer according to claim 16, characterized in that it is made by integrated-optical technology on a single chip. 22. Мультиплексор ввода/вывода по п.16, в котором входной порт (91), выходной порт (92), порт (93) вывода и порт (94) ввода выполнены с помощью световодов. 22. The input / output multiplexer according to clause 16, in which the input port (91), output port (92), output port (93) and input port (94) are made using optical fibers.
RU2008126466/09A 2005-11-29 2005-11-29 Controlled optical add/drop multiplexer RU2390099C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126466/09A RU2390099C2 (en) 2005-11-29 2005-11-29 Controlled optical add/drop multiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126466/09A RU2390099C2 (en) 2005-11-29 2005-11-29 Controlled optical add/drop multiplexer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008126466A RU2008126466A (en) 2010-01-10
RU2390099C2 true RU2390099C2 (en) 2010-05-20

Family

ID=41643665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008126466/09A RU2390099C2 (en) 2005-11-29 2005-11-29 Controlled optical add/drop multiplexer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2390099C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502194C1 (en) * 2012-08-01 2013-12-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Multichannel optical add/drop multiplexer
RU2692693C1 (en) * 2018-11-27 2019-06-26 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Optical multiplex input/output multiplexer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2106065C1 (en) * 1994-07-08 1998-02-27 Сименс АГ Device for optical communications
RU98112177A (en) * 1997-06-26 2000-04-20 Корнинг Инкорпорейтед CASCADE OPTICAL MULTIPLEXING DEVICES
RU2188512C2 (en) * 1996-12-06 2002-08-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Optical wavelength filter and optical demultiplexer
RU2204211C1 (en) * 2001-12-13 2003-05-10 Александровский Михаил Исаакович Subscriber optical communication line
US6602000B1 (en) * 1999-02-19 2003-08-05 Lucent Technologies Inc. Reconfigurable add/drop for optical fiber communication systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2106065C1 (en) * 1994-07-08 1998-02-27 Сименс АГ Device for optical communications
RU2188512C2 (en) * 1996-12-06 2002-08-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Optical wavelength filter and optical demultiplexer
RU98112177A (en) * 1997-06-26 2000-04-20 Корнинг Инкорпорейтед CASCADE OPTICAL MULTIPLEXING DEVICES
US6602000B1 (en) * 1999-02-19 2003-08-05 Lucent Technologies Inc. Reconfigurable add/drop for optical fiber communication systems
RU2204211C1 (en) * 2001-12-13 2003-05-10 Александровский Михаил Исаакович Subscriber optical communication line

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502194C1 (en) * 2012-08-01 2013-12-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Multichannel optical add/drop multiplexer
RU2692693C1 (en) * 2018-11-27 2019-06-26 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Optical multiplex input/output multiplexer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008126466A (en) 2010-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8781331B2 (en) Controllable optical add/drop multiplexer
McGreer Arrayed waveguide gratings for wavelength routing
JPWO2007123157A1 (en) Wavelength group optical demultiplexer, wavelength group optical multiplexer, and wavelength group optical selective switch
US7907844B2 (en) Method and apparatus for hitless routing of optical signals in an optical transport network
US6690853B1 (en) Tunable DWDM demultiplexer
CA2332788C (en) Wavelength multiplexing/demultiplexing unit, wavelength multiplexing/demultiplexing apparatus and wavelength multiplexing/demultiplexing method
US6597841B1 (en) Multi-output arrayed waveguide grating demultiplexer
CN101405974B (en) controllable optical multiplexer
KR100845061B1 (en) Wavelength selective devices and switches and methods thereof
CN114924357B (en) Wavelength division multiplexing optical delay line based on cascade Mach-Zehnder interferometer structure
JP2014160216A (en) Mach-zehnder interferometer type wavelength selection switch
US6674937B1 (en) Optical wavelength routing circuits
RU2390099C2 (en) Controlled optical add/drop multiplexer
JP4832700B2 (en) Optical device
RU2372729C1 (en) Multichannel controlled input/output optical multiplexer
RU2380837C1 (en) Multichannel optical input/output multiplexer with dynamic functionality
WO2007064238A1 (en) Controllable multi-channel optical add/drop multiplexer
JPWO2004102266A1 (en) Optical switch device
RU2389138C2 (en) Controlled optical multiplexer
RU2372728C1 (en) Controlled optical demultiplexer
EP1122905A2 (en) Apparatus and method for wavelength multiplexing/demultiplexing
US20050180683A1 (en) Tuneable filter arrangement
Rostami et al. An Optical Integrated system for Implementation of Optical Cross-connect, Beam Splitter, Mux/demux and Combiner
JPH103012A (en) Optical wavelength demultiplexing element
WO2007064239A1 (en) Controllable optical demultiplexer

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Notice of change of address of a patent owner
PD4A Correction of name of patent owner