оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов
Классы МПК: | G02B5/20 фильтры H01P1/20 частотно-избирательные устройства или частотные дискриминаторы, например фильтры |
Автор(ы): | ДЖАНГ Джоо-нйунг (KR), КВАК Кйунг-хо (KR) |
Патентообладатель(и): | САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС КО., ЛТД. (KR) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-11-27 публикация патента:
27.07.2002 |
Создано высокоэффективное оптическое устройство разделения каналов с низкими потерями. Оптическое устройство разделения каналов имеет множество первых оптических устройств и множество вторых оптических устройств, последовательно связанных с первыми оптическими устройствами. Каждое первое оптическое устройство имеет с первого по третий каналы ввода/вывода, принимает входной оптический сигнал через первый канал ввода/вывода, направляет оптический сигнал ко второму каналу ввода/вывода и направляет оптический сигнал, возвращающийся через второй канал ввода/вывода, только к третьему каналу ввода/вывода. Каждое второе оптическое устройство имеет четвертый и пятый каналы ввода/вывода и связано с первым каналом ввода/вывода соответствующего первого оптического устройства и вторым каналом ввода/вывода другого соответствующего первого оптического устройства отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту соответствующей длины волны, в оптический сигнал, принимаемый через четвертый канал ввода/вывода, и пропускает оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, к пятому каналу ввода/вывода. Во вторых оптических устройствах отражаются компоненты различных длин волн оптического сигнала, принимаемого через четвертый канал ввода/вывода. Кроме того, оптические сигналы, имеющие соответствующие компоненты длин волн, отраженные от вторых оптических устройств принимаются в первом оптическом устройстве через его второй канал ввода/вывода и выводятся из первого оптического устройства через его третий канал ввода/вывода. Потери мощности разделенного оптического сигнала значительно меньше, чем в традиционном методе ответвления, что является техническим результатом настоящего изобретения. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 8 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9
Формула изобретения
1. Оптический спектральный фильтр, содержащий первое оптическое устройство, имеющее первый, второй и третий каналы ввода/вывода для приема входного оптического сигнала с множеством компонент длин волн, направления входного оптического сигнала ко второму каналу ввода/вывода и направления оптического сигнала, возвращающегося из второго канала ввода/вывода к третьему каналу ввода/вывода, а также второе оптическое устройство, имеющее четвертый канал ввода/вывода, связанный со вторым каналом ввода/вывода первого оптического устройства, и пятый канал ввода/вывода, для отражения только оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны в оптическом сигнале, принимаемом через четвертый канал ввода/вывода и пропускания оптического сигнала, имеющего другие компоненты длин волн к пятому каналу ввода/вывода, при этом второе оптическое устройство представляет собой Брэгговский волоконный отражающий фильтр, предназначенный для осуществления изменения показателя преломления с периодом решетки, имеющим регулярные интервалы при использовании интерференции света, и отражения только предварительно определенной длины волны в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света. 2. Оптический спектральный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что предварительно определенная длина волны может быть установлена в соответствии с требованиями пользователя за счет управления периодом решетки в соответствии с условиями Брэгга для заданной длины волны. 3. Оптический спектральный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что первое оптическое устройство содержит циркулятор, имеющий канал ввода, первый канал вывода, второй канал вывода для направления входного оптического сигнала от канала ввода к первому каналу вывода, и направления оптического сигнала, принимаемого через первый канал вывода, только на второй канал вывода. 4. Оптический спектральный фильтр по п. 3, отличающийся тем, что полные потери мощности, возникающие в то время, как оптический сигнал принимается в циркуляторе через канал ввода, направляется к каналу вывода, отражается как оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, назад через первый канал вывода и выводится из циркулятора через второй канал вывода, составляют 2 дБ из-за введенных потерь в циркуляторе. 5. Оптическое устройство разделения каналов, содержащее множество первых оптических устройств, каждое из которых имеет с первого по третий каналы ввода/вывода для приема входного оптического сигнала через первый канал ввода/вывода, направления входного оптического сигнала ко второму каналу ввода/вывода и направления оптического сигнала, возвращающегося из второго канала ввода/вывода к третьему каналу ввода/вывода; и множество вторых оптических устройств, каждое из которых имеет четвертый и пятый каналы ввода/вывода, которые связаны со вторым каналом ввода/вывода соответствующего первого оптического устройства и первым каналом ввода/вывода другого соответствующего первого оптического устройства для отражения только оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны в оптическом сигнале, принимаемом через четвертый канал ввода/вывода в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света, вывода отраженного оптического сигнала к соответствующему первому оптическому устройству через его второй канал ввода/вывода, пропускания оптического сигнала, имеющего компоненты других длин волн, к другому первому оптическому устройству, связанному с пятым каналом ввода/вывода через первый канал ввода/вывода, при этом вторые оптические устройства представляют собой волоконные отражающие фильтры с Брэгговской решеткой для осуществления изменения показателя преломления с периодами решетки, имеющими регулярные интервалы при использовании интерференции света, и отражения только предварительно определенной длины волны в обратном направлении, по отношению к направлению распространения света. 6. Оптическое устройство разделения каналов по п. 5, отличающееся тем, что предварительно определенная длина волны может быть установлена в соответствии с требованиями пользователя за счет управления периодом решетки в соответствии с условиями Брэгга для заданной длины волны. 7. Оптическое устройство разделения каналов по п. 5, отличающееся тем, что множество вторых оптических устройств имеют различные периоды решетки, отражают только оптические сигналы, имеющие компоненты различных длин волн и пропускают оптические сигналы, имеющие компоненты других длин волн, так, что оптический сигнал, имеющий компоненту соответствующей длины волны, отделяется всякий раз, когда через вторые оптические устройства проходит оптический сигнал, имеющий множество компонент длин волн. 8. Оптическое устройство разделения каналов по п. 5, отличающееся тем, что каждое из первых оптических устройств содержит циркулятор, имеющий канал ввода, и первый и второй каналы вывода для приема входного оптического сигнала через канал ввода, направления входного оптического сигнала к первому каналу вывода, и направления оптического сигнала, принимаемого через первый канал вывода только ко второму каналу вывода. 9. Оптическое устройство разделения каналов по п. 8, отличающееся тем, что полные потери мощности, возникающие в то время, как оптический сигнал принимается в циркуляторе через канал ввода, направляется к каналу вывода, отражается как оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны назад из соответствующего второго оптического канала ввода/вывода, и выводится из циркулятора через второй канал вывода, составляют 2 дБ из-за введенных потерь в циркуляторе.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оптическому спектральному фильтру и оптическому устройству разделения каналов для приемного устройства системы передачи с объединением по длинам волн (WDM), более конкретно к оптическому спектральному фильтру и оптическому устройству разделения каналов для WDM системы передачи с высокой эффективностью и низкими потерями. Система передачи с объединением по длинам волн объединяет область длин волн оптического фильтра в несколько каналов за счет передающихся одновременно сигналов нескольких выделенных диапазонов частот, на основе спектральных характеристик оптического сигнала. В WDM системе передачи входной оптический сигнал, который нужно объединить, для того, чтобы он имел несколько компонент длин волн, разделяется на приемном устройстве и распознается в соответствующих каналах. Фиг. 1 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов для приемного устройства в традиционной WDM системе передачи. На фиг. 1 оптическое устройство разделения каналов для приемного устройства традиционной WDM системы передачи включает 1хn ответвитель 100 и с 1-го по n-й полосовые фильтры 200-300. Здесь n представляет число каналов передаваемого оптического сигнала. Ответвитель представляет собой пассивное устройство для разветвления или соединения оптических сигналов, т. е. для разветвления входного канала на несколько выходных каналов или соединения нескольких входных каналов в выходной канал. Ответвитель 100 1xn разветвляет входной оптический сигнал, полученный за счет объединения оптических сигналов, имеющих много компонент длин волн, например






















Фиг.2 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность входного оптического сигнала Pвх(




















Фиг. 4А-С представляют собой схемы сигналов, иллюстрирующие мощности оптических сигналов Pвых(
































































Целью настоящего изобретения является создание оптического спектрального фильтра для отражения оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны, без потерь мощности. Другой целью настоящего изобретения является создание оптического устройства разделения каналов для приемного устройства в оптической WDM системе передачи, которое предусматривает небольшие потери мощности. Соответственно, для достижения описанной выше первой цели, создается оптический спектральный фильтр. Оптический спектральный фильтр имеет оптическое устройство первого типа и оптическое устройство второго типа. Оптическое устройство первого типа включает первый, второй и третий канал ввода/вывода, принимает входной сигнал, имеющий множество компонент длин волн, направляет входной оптический сигнал на второй канал ввода/вывода и направляет оптический сигнал, возвращающийся из второго канала ввода/вывода, только на третий канал ввода/вывода. Оптическое устройство второго типа включает четвертый и пятый каналы ввода/вывода. Четвертый канал ввода/вывода связан со вторым каналом ввода/вывода оптического устройства первого типа. Оптическое устройство второго типа отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, в оптический сигнал, принимаемый через четвертый канал ввода/вывода и пропускает оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, к пятому каналу ввода/вывода. Для достижения второй цели создается оптическое устройство разделения каналов. Оптическое устройство разделения каналов имеет множество оптических устройств первого типа и множество оптических устройств второго типа. Каждое из множества оптических устройств первого типа имеет с первого по третий каналы ввода/вывода, принимает входной оптический сигнал через первый канал ввода/вывода, направляет входной оптический сигнал ко второму каналу ввода/вывода и направляет оптический сигнал, возвращающийся из второго канала ввода/вывода, только к третьему каналу ввода/вывода. Каждое из множества оптических устройств второго типа имеет четвертый и пятый каналы ввода/вывода, которые связаны со вторым каналом ввода/вывода соответствующего оптического устройства первого типа и первым каналом ввода/вывода другого соответствующего оптического устройства первого типа, отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, в оптический сигнал, принимаемый через четвертый канал ввода/вывода в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света, выводит отраженный оптический сигнал к соответствующему оптическому устройству первого типа через его второй канал ввода/вывода и пропускает оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, к другому оптическому устройству первого типа, связанному с пятым каналом ввода/вывода через его первый канал ввода/вывода. Описанные выше цели и преимущества настоящего изобретения станут более ясными благодаря подробному описанию предпочтительного варианта реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертеж(и), на которых:
фиг. 1 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов для приемного устройства традиционной WDM системы передачи;
фиг. 2 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, принимаемого в 1хn ответвителе, показанном на фиг.1;
фиг. 3 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, принимаемого из 1хn ответвителя в каждом из полосовых фильтров, с первого по n-й, показанных на фиг.1;
фиг. 4А представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, выходящего из первого полосового фильтра, показанного на фиг.1;
фиг. 4В представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, выходящего из второго полосового фильтра, показанного на фиг.1;
фиг. 4С представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, выходящего из n-го полосового фильтра, показанного на фиг. 1;
фиг. 5 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов для компенсации потерь мощности, возникающих посредством 1хn ответвителя в приемном устройстве традиционной WDM системы передачи;
фиг. 6 представляет собой блок-схему оптического спектрального фильтра в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 7 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения; и
фиг. 8 представляет собой блок-схему первого оптического спектрального фильтра, показанного на фиг.7. Фиг. 6 представляет собой блок-схему оптического спектрального фильтра в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.6, оптический спектральный фильтр в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения имеет циркулятор 750 и волоконный отражающий фильтр с решеткой 850. Циркулятор 750 имеет с первого по третий каналы 751-753 ввода/вывода. Первый канал 751 ввода/вывода принимает оптический сигнал, имеющий множество компонент длин волн, например (










































Класс H01P1/20 частотно-избирательные устройства или частотные дискриминаторы, например фильтры
узкополосный фильтр свч - патент 2520398 (27.06.2014) | ![]() |
волноводный фильтр верхних частот - патент 2517397 (27.05.2014) | ![]() |
способ изготовления свч фильтра - патент 2487445 (10.07.2013) | ![]() |
фильтр нижних частот - патент 2460184 (27.08.2012) | ![]() |
режекторный волноводный многозвенный свч-фильтр - патент 2399997 (20.09.2010) | |
полосно-пропускающий фильтр - патент 2397579 (20.08.2010) | ![]() |
полосовой ферритовый фильтр сверхвысоких частот - патент 2393594 (27.06.2010) | ![]() |
узкополосный резонансный магнитоакустический фильтр свч - патент 2390888 (27.05.2010) | ![]() |
полосно-пропускающий фильтр - патент 2378745 (10.01.2010) | ![]() |
способ настройки многозвенных полосовых фильтров - патент 2371840 (27.10.2009) | ![]() |