DE69838578T2

DE69838578T2 - Vorrichtung mit einem wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexer

Info

Publication number: DE69838578T2
Application number: DE69838578T
Authority: DE
Inventors: Vladimir A. Piscataway Aksyuk; Joseph E. Oakhurst Ford; David J. Summit Bishop; Richard E. Lebanon Slusher
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2018-12-05
Also published as: EP0926853A3; DE69838578D1; EP0926853A2; US5974207A; EP0926853B1; JPH11289562A; EP1871029A3; JP3662754B2; EP2214337A3; EP2214337A2; EP1871029A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein optische Kommunikationsnetze. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Einfügen von Spektralanteilen und zum Abtrennen von Spektralanteilen zu/von einem gemultiplexten optischen Signal.
Allgemeiner Stand der Technik
Optische Wellenlängenmultiplex (Wavelength-Division Multiplexed – WDM) Kommunikationsnetze tragen gemultiplexte optische Signale, die viele unterschiedliche Spektralanteile oder Wellenlängen aufweisen. Jede einzelne dieser Wellenlängen, die als ein Kanal bezeichnet wird, stellt einen unabhängigen Datenstrom dar. Vor dem Verarbeiten eines WDM-Signals an einem Knoten innerhalb eines Netzwerks kann es erforderlich sein, einen oder mehrere Spektralanteile zu entfernen („abzutrennen") oder alternativ in das WDM-Signal einzufügen.
Während WDM-Kommunikationsnetze seit Jahren theoretisch erforscht werden, sind die kommerziellen Anwendungen solcher Netzwerke immer noch in der Entwicklungsphase. Daher sind, während der Bedarf an einer Vorrichtung, die in der Lage ist, Spektralanteile von einem WDM-Signal abzutrennen und/oder darin einzufügen, in Fachkreisen erkannt wurde, Vorrichtungen, die zur kommerziellen Verwendung geeignet sind, immer noch in der Entwicklung. Es ist indes klar, dass eine solche Vorrichtung, unabhängig von ihrer Ausgestaltung übertragungsformatunabhängig, robust, schnell und kostengünstig sein sollte.
Die Europäische Patentschrift 0699927A1 stellt einen Einfügungs- und Abtrennmultiplexer bereit, der be triebsfähig ist, um einen Spektralanteil von einem WDM-Signal abzutrennen, das mehrere Spektralanteile aufweist, wobei jeder Spektralanteil eine unterschiedliche Wellenlänge aufweist. Der Einfügungs- und Abtrennmultiplexer weist ein Paar von Wellenleitergitterroutern („Waveguide Grating Router” – WGR) auf, die angepasst sind, um als ein Spektralanteiltrenner zu wirken und zwischen zwei optischen 1 × N Schaltern angeordnet zu werden. Der erste optische 1 × N Schalter leitet das WDM-Signal, das auf seinen Eingangsport angewandt wird, an einen unter seinen Ausgangsports ausgewählten Ausgangsport um. Der erste WGR demultiplext das WDM-Signal und leitet einen der Anteile zu einer Abtrennleitung. Der zweite WGR remultiplext die übrigen Anteile und fügt einen neuen Anteil von der Einfügungsleitung ein. Zuletzt leitet der zweite optische 1 × N Schalter das WDM-Signal, das den eingefügten Anteil aufweist, zur Ausgangsleitung.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist über die Offenbarung der Europäischen Patentschrift 0699927A1 dadurch gekennzeichnet, dass der Spektralanteiltrenner Folgendes aufweist: (I) einen ersten Port auf einer ersten Seite davon, wobei ein erstes WDM-Signal an dem ersten Port empfangen wird und im Spektralanteiltrenner in die mehreren Spektralanteile gedemultiplext wird; (II) einen zweiten Port auf der ersten Seite davon; (III) einen Satz von dritten Ports auf einer zweiten Seite davon, wobei die mehreren Spektralanteile an die dritten Ports geliefert werden; (IV) einen Satz von vierten Ports auf der zweiten Seite davon, wobei Spektralanteile, die an den vierten Ports empfangen werden, im Spektralanteiltrenner in ein zweites WDM-Signal gemultiplext und an den zweiten Port geliefert werden. Jeder der optischen Schalter weist Folgendes auf: (i) einen ersten Eingang in optischer Verbindung mit einem der dritten Ports; und (ii) einen ersten Ausgang in optischer Verbindung mit einem der vierten Ports. In einem ersten Zustand wird ein Spektralanteil, der am ersten Eingang von dem einen dritten Port empfangen wird, an den ersten Ausgang geliefert und in einem zweiten Zustand wird ein Spektralanteil, der an dem ersten Eingang von dem einen dritten Port empfangen wird, nicht an den ersten Ausgang geliefert und an eine Abtrennvorrichtung umgeleitet, wo er abgetrennt wird.
Es wird ein wellenlängenselektiver Einfügungs- und Abtrennmultiplexer („Wavelength-Selective Add-Drop Multiplexer” – WSADM) zum Abtrennen und/oder Einfügen von Spektralanteilen von einem optischen Wellenlängenmultiplex-Signal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung offenbart. Ein optischer (1 × 1) oder (2 × 2) Schalter wird zusammen mit dem Spektralanteiltrenner verwendet, um Spektralanteile zu trennen, die gemäß den veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Abtrennen von anderen Spektralanteilen identifiziert wurden.
Jeder (1 × 1) Schalter weist ein mikroelektromechanisches Stellglied auf, das eine reflektierende Vorrichtung innerhalb oder außerhalb eines Wegs eines Spektralanteils positioniert, der den Schalter durchquert. Wenn die reflektierende Vorrichtung sich im Lichtweg befindet, wird der Spektralanteil davon reflektiert und durchquert den Schalter nicht. Wenn die reflektierende Vorrichtung sich außerhalb des Lichtwegs befindet, durchquert der Spektralanteil den Schalter. Jeder (2 × 2) Schalter umfasst einen optischen Leiter, der in einer ersten Ausführungsform eine Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen, wie ein optischer Modulator ist, und in einer zweiten Ausführungsform eine Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen ist, die durch ein mikroelektromechanisches Stellglied betätigt wird.
Ein WSADM gemäß den veranschaulichenden Ausführungsfor men der vorliegenden Erfindung kann auf eine Vielzahl von Arten, unter anderem als eine Funktion der Schalterwahl, ausgestaltet werden. In einer ersten Gruppe von Ausführungsformen weist der WSADM grundsätzlich einen oder zwei Demultiplexer/Multiplexer, wie einen Wellenleitergitterrouter, und die Schalter auf. Der Demultiplexer wird zum Trennen eines WDM-Signals in seine Spektralanteil-Bestandteile verwendet. Die Schalter werden verwendet, um solche Spektralanteile wie gewünscht zweckmäßig zum Abtrennen zu leiten oder nicht. Die getrennten Spektralanteile werden dann zum Remultiplexen „rückwärts" durch den Wellenleitergitterrouter laufen gelassen. In einigen Ausführungsformen werden im WSADM (1 × 1) Schalter verwendet und sie müssen zusammen mit optischen Zirkulatoren oder dergleichen verwendet werden. In anderen Ausführungsformen, in denen (2 × 2) Schalter verwendet werden, sind solche optische Zirkulatoren nicht erforderlich.
In einer zweiten Gruppe von Ausführungsformen ist ein WSADM als eine Kaskade von (2 × 2) Schaltern ausgestaltet. Die Schalter weisen eine Wellenlängen-Filterungsvorrichtung, wie mehrere dielektrische Schichten auf, die verschiedene Spektralanteile, die das WDM-Signal aufweisen, selektiv reflektieren oder übertragen. So können, wenn ein WDM-Signal die Reihe von Schaltern durchquert, ausgewählte Spektralanteile zum Abtrennen getrennt werden, ohne das Signal zu demultiplexen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung spezifischer Ausführungsformen davon bei der Lektüre zusammen mit den begleitenden Figuren ersichtlicher werden; es zeigen:
1 eine bildliche Darstellung des Konzepts des wellenlängenselektiven Einfügens und Abtrennens;
2a eine erste Ausführungsform eines mikromechanisch betätigten (1 × 1) Schalters zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung;
2b eine zweite Ausführungsform eines mikromechanisch betätigten (1 × 1) Schalters zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung;
3a einen 2 × 2 Schalter zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung, wobei der Betrieb des Schalters in einem lichtdurchlässigem Zustand dargestellt wird;
3b einen 2 × 2 Schalter zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung, wobei der Betrieb des Schalters in einem reflektierenden Zustand dargestellt wird;
4 einen wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexer gemäß veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der N (1 × 1) Schalter, zwei optische Zirkulatoren und zwei (1 × 1) Demultiplexer/Multiplexer aufweist;
5 eine zweite veranschaulichende Ausführungsform eines wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexers, der N (2 × 2) Schalter und zwei (1 × N) Demultiplexer/Multiplexer aufweist;
6 eine dritte veranschaulichende Ausführungsform eines wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexers, der N (1 × 1) Schalter, zwei optische Zirkulatoren und einen (2 × 2N) Demultiplexer/Multiplexer aufweist;
7 eine vierte veranschaulichende Ausführungsform eines wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexers, der N (2 × 2) Schalter und einen (2 × 2N) Demultiplexer/Multiplexer aufweist;
8a eine zweite Ausführungsform eines (2 × 2) Schalters, der eine Wellenlängen-Filterungsvorrichtung enthält, wobei der Schalter sich in einem lichtdurchlässigen Zustand befindet;
8b die Ausführungsform eines (2 × 2) Schalters von 8a, wobei der Schalter sich in einem reflektierenden Zustand befindet;
8c eine dritte Ausführungsform eines (2 × 2) Schalters, wobei die wellenlängenselektive Filterungsvorrichtung einen größeren Teil der Spektralanteile überträgt und einen geringeren Teil von Spektralanteilen reflektiert;
9 eine fünfte veranschaulichende Ausführungsform eines wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexers, der eine Kaskade von N faserverbundenen (2 × 2) Schaltern aufweist, die auf die in 8a & 8b gezeigte Art ausgestaltet sind; und
10 eine sechste veranschaulichende Ausführungsform eines wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexers, der eine Kaskade von N (2 × 2) Schaltern aufweist, die im Freiraum kommunizieren und auf die Weise des in 8a & 8b gezeigten Schalters ausgestaltet sind.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen einen wellenlängenselektiven Einfügungs- und Abtrennmultiplexer („Wavelength Selective Add-Drop Multiplexer” – WSADM) zur Verwendung in Lichtwellensystemen. Die Funktion eines WSADM wird in 1 veranschaulicht. Ein WSADM empfängt ein WDM-Signal 2, das eine Vielzahl N von Spektralanteilen oder Wellenlängen λ₁–λ_N aufweist. Die N Spektralanteile, von denen jeder ein unabhängiger Datenstrom ist, definieren N „Kanäle" des WDM-Signals 2. Der WSADM ist betriebsfähig, um mindestens einen ersten ausgewählten Spektralanteil λ von der Vielzahl solcher Spektralanteile zu entfernen oder „abzutrennen". Der WSADM 1 ist ferner betriebsfähig, um mindestens einen zweiten ausgewählten Spektralanteil λ_N+1 in die Vielzahl solcher Spektralanteile einzufügen. Wenn ein erster Spektralanteil, wie λ₁, abgetrennt wird, dann wird ein zweiter Spektralanteil, wie λ_N+1, typischerweise eingefügt, um den abgetrennten Anteil zu ersetzen. Der zweite ausgewählte Spektralanteil wird in den Kanal eingefügt, von dem der erste ausgewählte Spektralanteil abgetrennt wird. Mit anderen Worten haben die eingefügten und abgetrennten Anteile ähnliche Wellenlängen, d. h. die Wellenlängen beider Spektralanteile fallen in das Band oder den Bereich von Wellenlängen, die für einen gegebenen Kanal definiert sind. Selbstverständlich werden der erste abgetrennte und der zweite eingefügte Spektralanteil typischerweise unterschiedliche Informationen tragen.
Wenn ein Spektralanteil, wie λ_N+1, in ein gemultiplextes Signal 2 eingefügt wird, dann muss der Spektralanteil λ₁, der den Kanal belegt, in den λ_N+1 eingefügt wird, abgetrennt werden, um Störungen zwischen den zwei Signalen zu vermeiden. Mit anderen Worten kann ein erster Spektralanteil abgetrennt werden, ohne einen zweiten Spektralanteil einzufügen, um ihn zu ersetzen, aber es kann kein zweiter Spektralanteil eingefügt werden, ohne einen ersten Spektralanteil abzutrennen, der andernfalls den gleichen Kanal belegt.
Das gemultiplexte Signal 3 resultiert aus den vorhergehend erörterten Einfügungs- und Abtrennoperationen, wobei in der in 1 gezeigten veranschaulichenden Ausführungsform der zweite ausgewählte Spektralanteil λ_N+1 den ersten ausgewählten Spektralanteil λ₁ ersetzt hat. Man wird verstehen, dass ein oder mehrere Spekt ralanteile durch einen WSADM gemäß der vorliegenden Erfindung eingefügt oder abgetrennt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden optische Schalter gelegentlich zusammen mit anderen Bauteilen verwendet, um einen oder mehrere Spektralanteile zu trennen, die zum „Abtrennen" von anderen Spektralanteilen ausgewählt wurden, oder um den einen oder die mehreren Spektralanteile einzuführen, die zum „Einfügen" ausgewählt wurden. Schalter, die zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, weisen einen geringen Einfügungsverlust (vorzugsweise weniger als 1 dB), ein hohes Kontrastverhältnis (vorzugsweise größer als 20/1), eine breite optische Bandbreite (vorzugsweise mindestens etwa 30 nm um eine Mittenwellenlänge) eine moderate Geschwindigkeit (mindestens etwa 1 mbit/Sek.), geringe Kosten und im Wesentlichen keine Temperatur- oder Polarisationsabhängigkeit auf. Das Verwenden solcher optischer Schalter stellt auf vorteilhafte Weise einen kostengünstigen, robusten, ausreichend schnellen und vom Übertragungsformat unabhängigen wellenlängenselektiven Einfügungs-Abtrennmultiplexer bereit.
Der erste Schalter S1, der zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist ein mikromechanischer optischer (1 × 1) Schalter, wie in EP-A-0 880 040 beschrieben.
Veranschaulichende Ausführungsformen eines solchen (1 × 1) Schalters verwenden ein auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basierendes Stellglied, um eine optische Vorrichtung in oder aus dem Weg eines optischen Signals zu bewegen. Wenn sich die optische Vorrichtung im Weg des optischen Signals befindet, beeinträchtigt es das Signal auf irgendeine Weise. Zur Verwendung zusammen mit einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die optische Vorrichtung eine reflektierende Vorrichtung mit einem konstanten Reflexionsvermögen, wie ein dielektrischer Spiegel oder dergleichen. So befindet sich der Schalter, wenn die reflektierende Vorrichtung sich im Lichtweg befindet, in einem im Wesentlichen reflektierenden Zustand, und wenn die reflektierende Vorrichtung sich außerhalb des Lichtwegs befindet, befindet der Schalter sich in einem im Wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand. Eine vereinfachte bildliche Darstellung einer Ausführungsform eines solchen Schalters und seines Betriebs wird in 2a gezeigt.
In der in 2a gezeigten Ausführungsform ist ein Schalter S1a für ein Schalten „in einer Ebene" ausgestaltet. Wie hierin verwendet, bezeichnen die Begriffe „in einer Ebene", horizontal, „außerhalb der Ebene" und vertikal eine Richtung oder einen Ort verhältnismäßig zur Fläche eines Trägers, auf dem der optische Schalter liegt. Zum Beispiel bezeichnet eine Bewegung in einer Ebene oder eine horizontale Bewegung eine Bewegung entlang einer Ebene, die parallel zur Fläche des Trägers ist.
Der optische Schalter S1a weist ein Schwenkplatten-Stellglied 4a, das nachfolgend in dieser Patentschrift mit mehr Einzelheiten beschrieben wird, eine reflektierende Vorrichtung 8 und eine Verbindung 6a auf. Der optische Schalter S1a und zwei Wellenleiter 12, 14 sind auf dem Träger 16 angeordnet. Die Verbindung 6a vereinigt oder verbindet das Schwenkplatten-Stellglied 4a mechanisch mit der reflektierenden Vorrichtung 8. Die Verbindung 6a ist entlang der Achse 1-1 gelegen, die durch den Zwischenraum 10 zwischen den Wellenleitern 12 und 14 verläuft. Die zwei in Zwischenräumen angeordneten Wellenleiter 12, 14 sind ausgerichtet, um optisch zu kommunizieren. Die Wellenleiter können Glasfasern oder andere geeignete optische Übertragungsmedien sein.
Die Verbindung 6a und die reflektierende Vorrichtung 8 sind derart verhältnismäßig zu den Glasfasern 12, 14 positioniert, dass die optische Vorrichtung zwischen einer ersten Position, die im Weg eines optischen Signals, das zwischen den Fasern transportiert wird, wenn der Schalter in einen reflektierenden Zustand versetzt wird, und einer zweiten Position bewegt werden kann, die außerhalb des Lichtwegs liegt, wenn der Schalter in einen im Wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand versetzt wird. Da das Stellglied 4a, wie vorhergehend beschrieben, der Verbindung 6a eine Bewegung auf gleicher Ebene erteilt, bewegt sich die optische Vorrichtung 8 horizontal vor und zurück, d. h. auf eine hin- und hergehende Weise, die durch den Richtungsvektor 18 angezeigt wird, wobei sie sich in den Lichtweg und daraus hinaus bewegt. Man wird verstehen, dass der optische Schalter S1a derart ausgestaltet werden kann, dass die reflektierende Vorrichtung 8 sich, wenn das Stellglied 4a betätigt wird, in der ersten Position (im Lichtweg) und, wenn es nicht betätigt wird, in der zweiten Position (außerhalb des Lichtwegs) befindet oder umgekehrt.
In einer Ausführungsform weist das Stellglied 4a zwei vertikal ausgerichtete Elektroden auf. Eine der Elektroden ist beweglich und die andere Elektrode ist fest. Wenn durch eine gesteuerte Spannungsquelle eine Spannung durch die Elektroden angewandt wird, schwenkt die bewegliche Elektrode zur festen Elektrode. Die im Wesentlichen horizontale Verschiebung der beweglichen Elektrode wird durch die Verbindung 6a auf die reflektierende Vorrichtung 8 übertragen. Demzufolge bewegt sich die reflektierende Vorrichtung 8 horizontal oder „auf gleicher Ebene" entlang eines Wegs, der sie als eine Funktion der Bewegung der hin- und hergehenden Art der beweglichen Elektrode innerhalb oder außerhalb des optischen Wegs anordnet.
In einer zweiten Ausführungsform eines (1 × 1) Schalters, der in 2b gezeigt wird, ist der Schalter S1b zum Schalten „aus der Ebene hinaus" ausgestaltet. Der Schalter S1b weist ein Stellglied 4b auf, das ausgestaltet ist, um der reflektierenden Vorrichtung 8 über die Verbindung 6b eine Bewegung aus der Ebene hinaus zu erteilen, die durch den Richtungsvektor 19 angezeigt wird. Der optische Schalter S1b und die Wellenleiter 12, 14 sind auf dem Träger 16 angeordnet. Die Verbindung 6b ist entlang der Achse 1-1 gelegen, die durch den Zwischenraum 10 zwischen den Wellenleitern 12, 14 verläuft.
Die Verbindung 6b und die reflektierende Vorrichtung 8 sind derart verhältnismäßig zu den Wellenleitern 12, 14 angeordnet, dass die optische Vorrichtung zwischen einer ersten Position, die im Weg eines optischen Signals, das zwischen den Wellenleitern transportiert wird, wenn der Schalter in einen im Wesentlichen reflektierenden Zustand versetzt wird, und einer zweiten Position bewegt werden kann, die außerhalb des Lichtwegs liegt, wenn der Schalter in einen im Wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand versetzt wird. Da das Stellglied 4b der Verbindung 6b, wie vorhergehend beschrieben, eine Bewegung aus der Ebene hinaus erteilt, bewegt sich die reflektierende Vorrichtung 8 daher in einer im Wesentlichen „Auf- und Ab-„ oder vertikal hin- und hergehenden Bewegung in den Lichtweg und daraus hinaus. Man wird verstehen, dass der optische Schalter S1b derart ausgestaltet werden kann, dass die reflektierende Vorrichtung 8 sich, wenn das Stellglied 4b betätigt wird, in der ersten Position (im Lichtweg) und, wenn es nicht betätigt wird, in der zweiten Position (außerhalb des Lichtwegs) befindet oder umgekehrt.
In einer Ausführungsform weist das Stellglied 4b mindestens eine horizontal angeordnete, vertikal bewegliche Elektrode auf, die über einem leitfähigen Bereich des Trägers 16 aufgehängt ist. Wenn eine Spannung von einer gesteuerten Spannungsquelle durch die Elektrode und den leitfähigen Bereich angewandt wird, bewegt sich die vertikal bewegliche Elektrode abwärts auf den leitfähigen Bereich zu. Die Verbindung 6b, die in einer Ausführungsform ein Ausleger- oder Schwenkelement ist, das auf die Art und Weise einer Wippe oder eines Schwingarms ausgestaltet ist, überträgt die vertikale oder schwingende Bewegung der Elektrode aus der Ebene heraus an die reflektierende Vorrichtung 8, die zwischen den zwei Wellenleitern angeordnet ist. Das reflektierende Mittel bewegt sich vertikal in einen Lichtweg eines optischen Signals, das durch die Wellenleiter transportiert wird, und daraus heraus.
In einigen Ausführungsformen werden die Elektroden, Verbindungen und anderen Bauteile der vorhergehend beschriebenen optischen Schalter S1a und S1b als Schwenkplatten ausgeführt. Solche Schwenkplatten sind dem Fachmann im Bereich Mikromechanik gut bekannt. Weitere Einzelheiten, die Schwenkplatten und einen mikromechanischen optischen (1 × 1) Schalter betreffen, werden in EP-A-0 880 040 und EP-A-0 880 077 bereitgestellt.
Für zusätzliche Hintergrundinformationen, die Schwenkplatten betreffen, siehe Pister et al. „Microfabricated Hinges", v. 33 Sensors and Actuators A. S. 249–256, 1992.
Ein zweiter Schalter, der zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist ein optischer (2 × 2) Freiraum-Überbrückungs-Austauschschalter, wie in der Europäischen Patentanmeldung 98306190.4 beschrieben. Einige hierin veranschaulichte Ausführungsformen des (2 × 2) Schalters weisen eine telezentrische Abbildungsvorrichtung 104 zum Liefern eines Signals von einem Eingang zu einem Ausgang mit hoher Effizienz auf, und weisen ferner den optischen Leiter 106 auf, der in der Lage ist, den Weg eines optischen Signals durch den Schalter zu ändern.
Zur Verwendung zusammen mit der vorliegenden Erfindung ist der optische Leiter 106 eine Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen, wie ein optischer Modulator, oder eine Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen, wie ein dielektrischer Spiegel. Wenn die Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen verwendet wird, wird die Schaltfunktion erhalten, d. h. der Weg eines optischen Signals, das dadurch transportiert wird, wird durch eine gesteuerte Änderung des Reflexionsvermögens, wie zwischen im Wesentlichen lichtdurchlässig und im Wesentlichen reflektierend, geändert. Wenn ein Spiegel mit konstantem Reflexionsvermögen verwendet wird, wird die Schaltfunktion durch Bewegen des Spiegels in den Weg eines optischen Signals, das durch den Schalter transportiert wird, und daraus heraus erhalten, wobei der Schalter erneut in im Wesentlichen reflektierende oder lichtdurchlässige Zustände versetzt wird. Eine solche Bewegung wird in einigen Ausführungsformen durch ein MEMS-basiertes Stellglied, wie die vorhergehend beschriebenen Stellglieder 4a, 4b betätigt.
Ein Ausführungsbeispiel des optischen (2 × 2) Freiraum-Überbrückungs-Austauschschalters wird in 3a und 3b gezeigt. In der in diesen Figuren veranschaulichten Ausführungsform ist die telezentrische Abbildungsvorrichtung 104 ein Paar von Linsen 110, 112, die zum Kollimieren des darauf einfallenden Lichts geeignet sind. Geeignete Linsen weisen, ohne Einschränkung, Gradientenindexlinsen (Graded Index – GRIN), Kugellinsen und gegossene Linsen, wie zum Beispiel Spritzgusslinsen, auf. Die Funktion und Anordnung solcher Linsen 110, 112 zum Bereitstellen des gewünschten telezentrischen optischen Systems wurden unten beschrieben. Ferner ist der optische Leiter 106 in der in 3a und 3b gezeigten Ausführungsform eine Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen, und die Eingänge 90a, 90c und Ausgänge 90b und 90d sind als Glasfasern ausgeführt.
Zum Zweck der vorliegenden Erörterung wird angenommen, dass der Zwischenraum d₄ zwischen der zweiten Eingangsfaser 90c und der ersten Ausgangsfaser 90b gleich dem Zwischenraum d₂ zwischen der ersten Eingangsfaser 90a und der zweiten Ausgangsfaser 90d ist. Als solches ist keine Vergrößerung oder Verkleinerung erforderlich und die Linsen 110 und 112 können identisch sein. Man wird verstehen, dass die Bedingung d₂ = d₄ keine Anforderung der vorliegenden Erfindung ist und, dass in anderen Ausführungsformen d₂ ≠ d₄.
3a veranschaulicht einen Überkreuzungs- oder „Austausch-" oder „im Wesentlichen lichtdurchlässigen" Zustand, in dem das optische Signal 92 (Strahlenspur 92a) von einer ersten Eingangsfaser 90a in eine erste Ausgangsfaser 90b abgebildet wird, und ein optisches Signal 94 (Strahlenspur 94a) von der zweiten Eingangsfaser 90c in die zweite Ausgangsfaser 90d abgebildet wird. Ein solches Abbilden wird wie folgt ausgeführt. Die Kollimationslinse 110 wird in einer Entfernung d₁ von der ersten Eingangsfaser 90a positioniert. Wenn die Entfernung d₁ gleich die Brennweite der Kollimationslinse 110 ist, wird die Linse darauf einfallendes Licht darauf kollimieren. So wird die Linse, wenn d₁ gleich die Brennweite der Linse 110 ist, das optische Signal 92 kollimieren. Die Kollimationslinse 112 ist in einer Entfernung d₃ von der zweiten Eingangsfaser 90c positioniert. Wenn die Entfernung d₃ gleich der Brennweite der Linse 112 ist, dann wird die Linse das optische Signal 94 kollimieren. Da die Entfernung wie vorhergehend erwähnt d₂ = d₄, ist d₁ = d₃.
So wird das optische Signal 92 (Strahlenspur 92a) durch die Linse 110 kollimiert, bleibt kollimiert, wie durch die Linse 112 empfangen, und wird in die erste Ausgangsfaser 90b abgebildet. Das telezentrische optische System wird so durch eine Durchgangslinse 110 und eine Durchgangslinse 112 erzeugt. Zum Vereinfachen der Optik ist es zu bevorzugen, dass die Eingangsfasern und Ausgangsfasern 90a–90d sich in einer gleichen Entfer nung von einer optischen Achse A-A der Linsen 110 und 112 befinden. Das optische Signal 94 (Strahlenspur 94a) wird durch die Linse 112 kollimiert, bleibt, wie durch die Linse 110 empfangen, kollimiert und wird in eine zweite Ausgangsfaser 90d abgebildet.
Ein Riegel- oder „Überbrückungs-„ oder „im Wesentlichen reflektierender" Zustand des Überbrückungs-Austauschschalters wird in 3b veranschaulicht, wobei das optische Signal 92 (Strahlenspur 92b) von der ersten Eingangsfaser 90a in die zweite Ausgangsfaser 90d abgebildet wird, und das optische Signal 94 (Strahlenspur 94b) von der zweiten Eingangsfaser 90c in die erste Ausgangsfaser 90b abgebildet wird. Das Signal 92 wird bei hoher Effizienz in die zweite Ausgangsfaser 90d abgebildet, indem der optische Leiter 106 auf der Fourier-Ebene B-B, d. h. der hinteren Brennebene der Kollimationslinse 110 in einer Entfernung d₅ von der Linse 110 angeordnet wird. Ein kollimierter Strahl, der in die Linse eintritt, wird auf einen Punkt auf der Fläche gebündelt, der auf der Fourier-Ebene liegt. Für eine mathematische Definition, siehe Goodman, Introduction to Physical Optics, Chapter 5, „Fourier Transforming and Imaging Properties of Lenses", (McGraw-Hill, 1968).
Der optische Leiter 106 wird derart in der Entfernung d₆ von der Kollimationslinse 112 auf der Fourier-Ebene der Linse 112 angeordnet, dass das optische Signal 94 bei hoher Effizienz in die erste Ausgangsfaser 90b abgebildet wird. So sind die Kollimationslinsen 110 und 112 in einem Abstand angeordnet, der der Entfernung d₇ entspricht, wobei d₇ = d₅ + d₆. In Ausführungsformen, in denen die Linsen 110 und 112 identisch sind, ist d₅ gleich d₆, derart, dass die Fourier-Ebene B-B und der optische Leiter 106 in gleicher Entfernung von den Linsen 110 und 112 angeordnet sind. Durch Anordnen des optischen Leiters 106 in der Fourier-Ebene, wie vorhergehend beschrieben, und das Vornehmen zweier Durchgänge durch die Linse 92 oder die Linse 94 wird erneut ein telezentrisches optisches System erzeugt.
In einigen Ausführungsformen sind die Linsen 110, 112 Viertel-Pitch-GRIN-Linsen. Wie Fachmänner verstehen werden, ist eine Viertel-Pitch-GRIN-Linse die GRIN-Linse mit der kürzesten Länge, die ein optisches Signal im Wesentlichen wie die optischen Signale 92 und 94 kollimieren wird. Man wird verstehen, dass eine auf geeignete Weise betätigte Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen als Ersatz für die Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen verwendet werden kann, die in der veranschaulichenden Ausführungsform verwendet wird, die in 3a und 3b gezeigt wird. Weitere Einzelheiten über den vorhergehen beschriebenen optischen (2 × 2) Freiraum-Überbrückungs-Austauschschalter werden in der US-Patentanmeldung 08/912883 bereitgestellt.
Das Auswählen eines bestimmten unter den vorhergehend beschriebenen Schaltern, d. h. eines (1 × 1) gegenüber einem (2 × 2) zum Einbau in den vorliegenden WSADM, beeinträchtigt die gesamte WSADM-Ausgestaltung. Auf die Schalterauswahl, sowie andere Änderungen in der Ausgestaltung des vorliegenden WSADM wird unten anhand von sechs veranschaulichenden Ausführungsformen eingegangen, die in 4 bis 7 und 9 bis 10 gezeigt und im begleitenden Text beschrieben werden.
4 zeigt eine erste Ausführungsform eines WSADM 1a, der zum Verarbeiten eines WDM-Signals 270 geeignet ist, der N Kanäle aufweist.
Der WSADM 1a empfängt als Eingang ein WDM-Signal 270, das auf einem Wellenleiter 202 getragen wird. Das WDM-Signal 270 wird durch den Port 222 des optischen Zirkulators 220 empfangen. Der Betrieb des optischen Zirkulators 220, einer Vorrichtung, die in Fachkreisen bekannt ist, ist derart, dass ein optisches Signal, wie ein WDM-Signal 270, die Umlaufrichtung 218 entlang an den nächsten Port geliefert wird, der der Port 224 ist. Vom Port 224 wird das Signal 270 den Wellenleiter 204 entlang zu einer Vorrichtung in Umlauf gebracht, die zum Trennen oder Demultiplexen des WDM-Signals 270 in seine Spektralanteil-Bestandteile 270₁ bis 270_N geeignet ist. Im WSADM 1a und in den anderen veranschaulichten Ausführungsformen, die später in dieser Patentschrift beschrieben werden, wird ein Wellenleitergitterrouter („WGR"), auch als Dragone-Router bekannt, zum Demultiplexen/Multiplexen verwendet. Im WSADM 1a, demultiplext der (1 × N) WGR 240 das WDM-Signal 270 in seine N Spektralanteile.
Die N Spektralanteile des WDM-Signals 270 erscheinen an den Ausgängen des WGR 240 und werden durch die Wellenleiter 206₁ bis 206_N zu (N) (1 × 1) Schaltern S1₁ bis S1_N getragen. Die (1 × 1) Schalter S1₁ bis S1_N sind ausgestaltet, wie vorhergehend beschrieben. Der darauf folgende Weg jedes Spektralanteils 270₁ bis 270_N wird durch den entsprechenden zugehörigen (1 × 1) Schalter S1₁ bis S1_N gesteuert. Genauer gesagt, werden die Schalter in einen von zwei Zuständen versetzt; einen reflektierenden Zustand, in dem im Wesentlichen kein Licht den Schalter durchquert, und einen lichtdurchlässigen Zustand, in dem im Wesentlichen das ganze Licht den Schalter durchquert.
Im reflektierenden Zustand wird eine reflektierende Vorrichtung, wie ein dielektrischer Spiegel, in dem Lichtweg des Spektralanteils angeordnet, der durch einen Schalter transportiert wird. Zum Beispiel wird der (1 × 1) Schalter S1₂ in 4 in einem im Wesentlichen reflektierenden Zustand gezeigt. Im Schalter S1₂ bewirkt die reflektierende Vorrichtung 8, dass im Wesentlichen die gesamte optische Energie des Spektralanteils 270₂ den Wellenleiter 206₂ entlang zum WGR 240 zurück reflektiert wird. Der Spektralanteil 270₂ durchquert den WGR 240 und erscheint auf dem Wellenleiter 204 und wird an den Port 224 des optischen Zirkulators 220 geliefert. Der optische Zirkulator 220 befördert den Spektralanteil zum „Abtrennen" an den Port 226. Auf diese Weise können einer oder mehrere Spektralanteile von einem WDM-Signal abgetrennt werden.
Im lichtdurchlässigen Zustand ist die reflektierende Vorrichtung außerhalb des Lichtwegs des dadurch transportierten Spektralanteils positioniert. So durchqueren die Spektralanteile, die in Schalter eintreten, die sich in einem im Wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand befinden, wie der Schalter S1₁, diese Schalter ohne Störung und werden in Wellenleiter, wie dem Wellenleiter 208₁ , in Umlauf gebracht, die zu einem zweiten (1 × N) WGR 250 führen. Die Spektralanteile, die in den WGR 250 eintreten, werden wieder verbunden oder remultiplexiert. Das remultiplexierte Signal 272 erscheint auf dem Ausgang des WGR 250 und wird in den Wellenleiter 209 in Umlauf gebracht und an den Port 234 des zweiten optischen Zirkulators 230 geliefert. Der optische Zirkulator 230 liefert das WDM-Signal 272 zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen an den Port 236 und in den Wellenleiter 212.
Einer oder mehrere Spektralanteile können in die ursprüngliche Gruppe von Spektralanteilen 270₁ bis 270_N eingefügt werden, die das WDM-Signal 270 (minus sämtliche abgetrennte Spektralanteile) aufweisen. Eine solche Einfügung wird durch Liefern der einzufügenden Spektralanteile an den Port 232 des optischen Zirkulators 230 ausgeführt. Zur Verdeutlichung der Beschreibung wird unten nur die Einfügung eines einzigen Spektralanteils 270_N+1 beschrieben. Man wird indes verstehen, dass die N (1 × 1) Schalter N Spektralanteile einfügen können, angenommen, dass eine gleiche Anzahl von Spektralanteilen vom ursprünglichen Signal abgetrennt wird. Der eine zusätzliche Spektralanteil 270_N+1 wird vom Port 232 zum Port 234 befördert und in den Wellenleiter 210 zum WGR 250 in Umlauf gebracht. Der WGR 250 liefert den Spekt ralanteil auf einem geeigneten Wellenleiter der Wellenleiter 208₁ bis 208_N als eine Funktion der Wellenlänge. Vom Spektralanteil 270_N+1 wird angenommen, dass er eine Wellenlänge aufweist, die zum Belegen des Kanals, der durch den abgetrennten Spektralanteil 270₂ freigegeben wird, geeignet ist. Als solcher wird der Spektralanteil 270_N+1 im Wellenleiter 208₂ in Umlauf gebracht und trifft auf den Schalter S1₂.
Es sei daran erinnert, dass der Schalter S1₂ sich in einem im Wesentlichen reflektierenden Zustand befindet, um das vorhergehend beschriebene „Abtrennen" des Spektralanteils 270₂ auszuführen. Als solcher wird der Spektralanteil 270_N+1 auf die gleiche Weise beim Eintreten in den Schalter S1₂ reflektiert, aber zum WGR 250, wo er gemeinsam mit anderen Spektralanteilen 270₁ und 270₃ bis 270_N in das WDM-Signal 272 zu multiplexen ist.
5 zeigt eine zweite veranschaulichende Ausführungsform eines WSADM 1b. Im WSADM 1b ersetzt eine Vielzahl von (N) (2 × 2) Schaltern S2₁ bis S2_N, wie diejenigen, die vorhergehend in dieser Patentschrift beschrieben werden, die (1 × 1) Schalter der vorhergehenden Ausführungsform. Wenn (2 × 2) Schalter S2₁ bis S2_N verwendet werden, sind die optischen Zirkulatoren 220, 230, die gemeinsam mit den (1 × 1) Schaltern der ersten veranschaulichenden Ausführungsform verwendet werden, nicht mehr erforderlich, wie unten beschrieben.
Der WSDAM 1b empfängt als Eingang das WDM-Signal 270, das auf dem Wellenleiter 202 getragen wird. Das WDM-Signal 270 wird an den (1 × N) WGR 240, geliefert, in dem es in seine Spektralanteil-Bestandteile 270₁ bis 270_N gedemultiplext wird. Die N Spektralanteile des WDM-Signals 270 erscheinen auf den Ausgängen des WGR 240 und werden durch die Wellenleiter 206₁ bis 206_N zu N (2 × 2) Schaltern S2₁ bis S2_N getragen. Die (2 × 2) Schalter S2₁ bis S2_N sind ausgestaltet, wie vorhergehend beschrieben, und verwenden als optischen Leiter 106 entweder eine Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen und ein Stellglied, wie die Stellglieder 4a, 4b oder eine Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen.
Die Schalter können einzeln in einen lichtdurchlässigen Zustand versetzt werden, in dem der optische Leiter 106 für einen Spektralanteil, der dort durch transportiert wird, im Wesentlichen „unsichtbar" ist. In denjenigen Ausführungsformen, in denen der optische Leiter 106 eine Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen ist, wird der Schalter in einen lichtdurchlässigen Zustand versetzt, indem die Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen in einen Zustand mit geringem Reflexionsvermögen versetzt wird. In anderen Ausführungsformen, in denen der optische Leiter 106 eine Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen ist, wird der Schalter in einen lichtdurchlässigen Zustand versetzt, indem die Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen durch den Betrieb eines zugehörigen Stellglieds vom Lichtweg entfernt wird.
Alternativ können die Schalter einzeln in einen reflektierenden Zustand versetzt werden, in dem der optische Leiter 106 einen wesentlichen Anteil eines darauf einfallenden Spektralanteils reflektiert. In denjenigen Ausführungsformen, in denen der optische Leiter 106 eine Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen ist, wird der Schalter in einen reflektierenden Zustand versetzt, indem die Vorrichtung mit variablem Reflexionsvermögen in einen Zustand mit hohem Reflexionsvermögen versetzt wird. In anderen Ausführungsformen, in denen der optische Leiter 106 eine Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen ist, wird der Schalter in einen reflektierenden Zustand versetzt, indem die Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen durch den Betrieb eines zugehörigen Stellglieds im Lichtweg positioniert wird.
Die Anordnung von jedem Spektralanteil 270₁ bis 270_N , d. h. Abtrennen oder Remultiplexen in das WDM-Signal 272, wird durch den entsprechenden zugehörigen (2 × 2) Schalter S2₁ bis S2_N gesteuert. Die (2 × 2) Schalter weisen zwei Eingänge und zwei Ausgänge auf. Der erste Eingang S2₁ ^IN1 von jedem (2 × 2) Schalter empfängt einen der Spektralanteile 270₁ bis 270_N , die von einem der Wellenleiter 206₁ bis 206_N an ihn geliefert werden. Wenn der Schalter sich in einem lichtdurchlässigen Zustand befindet, durchquert der eine Spektralanteil den Schalter und wird zur Lieferung an den WGR 250 den geeigneten Wellenleiter 208₁ bis 208_N entlang in den ersten Ausgang S2₁ ^OUT1 gekoppelt.
Im Ausführungsbeispiel des WSADM 1b, das in 5 gezeigt wird, befindet der Schalter S2₁ sich zum Beispiel in einem lichtdurchlässigen Zustand. Der Spektralanteil 270₁ , der über den Wellenleiter 206₁ an den Eingang S2₁ ^IN1 des Schalters S2₁ geliefert wird, durchquert den Schalter, koppelt sich mit dem Ausgang S2₁ ^OUT1, und wird in den Wellenleiter 208₁ in Umlauf gebracht. So durchqueren Spektralanteile, wie der Anteil 270₁ , die in Schalter eintreten, die sich in einem lichtdurchlässigen Zustand befinden, solche Schalter ungestört und werden in Wellenleitern, wie dem Wellenleiter 208₁ , in Umlauf gebracht, der zu einem zweiten (1 × N) WGR 250 führt. Die Spektralanteile, die in den WGR 250 eintreten, werden wieder verbunden oder darin geremultiplext. Das geremultiplexte Signal 272 erscheint am Ausgang des WGR 250 und wird zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen in den Wellenleiter 209 in Umlauf gebracht.
Wenn der Schalter sich in einem reflektierenden Zustand befindet, wird der eine Spektralanteil, der am Eingang S2₁ ^IN1 empfangen wird, in den zweiten Ausgang S2₁ ^OUT2 gekoppelt und zum Abtrennen in den Wellenleiter 210₁ in Umlauf gebracht. Im Ausführungsbeispiel eines WSADM 1b, der in 5 gezeigt wird, befindet sich der Schalter S2₂ zum Beispiel in einem reflektierenden Zustand. Der Spektralanteil 270₂ , der über den Wellenleiter 260₂ an den S2₂ ^IN1 des Schalters S2₂ geliefert wird, trifft auf den optischen Leiter 106. Beim Kontakt mit dem optischen Leiter 106, wird der Spektralanteil 270₂ zum zweiten Ausgang S2₂ ^OUT2 reflektiert und mit hoher Effizienz darin gekoppelt und wird zum Abtrennen in den Wellenleiter 210₁ in Umlauf gebracht.
Für Schalter, die sich in einem reflektierenden Zustand befinden, kann der zweite Eingang S2₁ ^IN2 zum Einfügen eines Spektralanteils in das WDM-Signal verwendet werden. Der eingefügte Spektralanteil wird über den „Einfügungs-Wellenleiter" 212₁ an S2₁ ^IN2 geliefert und dann in den zweiten Ausgang S2₁ ^OUT1 gekoppelt und in den Wellenleiter 208₁ in Umlauf gebracht.
Zum Beispiel wird im Schalter S2₂ der Spektralanteil 270_N+1 eingefügt, indem er an den Einfügungs-Wellenleiter 212₂ geliefert wird. Ein Spektralanteil 270_N+1 trifft auf den optischen Leiter 106 und wird zum Wellenleiter 208₂ reflektiert und koppelt sich mit hoher Effizienz damit. Der Spektralanteil wird an den zweiten WGR 250 geliefert und wird zusammen mit den Spektralanteilen 270₁ und 270₃ bis 270_N in das WDM-Signal 272 gemultiplext.
Die dritten und vierten veranschaulichenden Ausführungsformen eines WSADM werden in 6 und 7 gezeigt. Die WSADM 1c und 1d, die in 6 beziehungsweise 7 gezeigt werden, sind derart ausgestaltet, dass nur eine einzige Multiplexer/Demultiplexer-Vorrichtung 340 erforderlich ist. Der Demultiplexer/Multiplexer 340 ist eine (1 × 2N) Vorrichtung, die einen ½ freien Wellenlängenbereich aufweist. Auf der „gemultiplexten" Seite der Vorrichtung sind zwei Ports 342, 344 vorhanden. Im WSADM 1c, der in 6 gezeigt wird, wird der Multiplexer/Demultiplexer wie in den vorhergehend bildlich dargestellten Ausführungsformen als ein WGR ausgeführt. Ein Port 342 des WGR 340 empfängt das WDM-Signal 270 vom Wellenleiter 204 und empfängt ferner sämtliche Spektralanteile, die zum Abtrennen ausgewählt wurden, die den WGR 340 verlassen, wie den Spektralanteil 270₂ . Der andere Port 344 empfängt das geremultiplexte Signal 272, das den WGR 340 verlässt, und empfängt ferner sämtliche Spektralanteile, die zum Einfügen vom Wellenleiter 210 ausgewählt wurden, wie den Spektralanteil 270_N+1 .
Der WSADM 1c verwendet N (1 × 1) Schalter S1₁ bis S1_N und zwei optische (1 × N) Zirkulatoren 220, 230. Der WSADM 1c empfängt als Eingang das WDM-Signal 270, das auf dem Wellenleiter 202 getragen wird. Wie im WSADM 1a wird das WDM-Signal 270 an den Port 222 des optischen Zirkulators 220 geliefert. Das WDM-Signal 270 wird an den nächsten Port der Umlaufrichtung 218 entlang geliefert, der der Port 224 ist. Vom Port 224 wird das Signal den Wellenleiter 204 entlang zum (2 × 2N) WGR 340 in Umlauf gebracht. Die gedemultiplexten Spektralanteile 270₁ bis 270_N erscheinen auf den Ausgängen des WGR 340 und werden durch die Wellenleiter 206₁ bis 206_N an (N) (1 × 1) Schalter S₁ bis S1_N geliefert.
Wie in den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen wird die endgültige Anordnung eines Spektralanteils, d. h. Abtrennen oder Remultiplexen in ein WDM-Signal, durch den Zustand des Schalters bestimmt. Zum Beispiel wird der (1 × 1) Schalter S1₂ in einem im Wesentlichen reflektierenden Zustand gezeigt, der bewirkt, dass der Spektralanteil 270₂ den Wellenleiter 206₂ entlang zum WGR 340 zurückreflektiert wird. Der Spektralanteil 270₂ durchquert den WGR 340 und tritt auf dem Wellenleiter 204 auf, der diesen Spektralanteil an den Port 224 des optischen Zirkulators 220 liefert. Der optische Zirkulator 220 befördert den Spektralanteil zum Abtrennen an den Port 226.
Der Schalter S1₁ wird in einem lichtdurchlässigen Zustand gezeigt, in dem der Spektralanteil 270₁ den Schal ter S1₁ ungestört durchquert und in den Wellenleiter 208₁ in Umlauf gebracht wird. Der Spektralanteil 270₁ und andere Spektralanteile, die andere Schalter S1₃ bis S1_N durchqueren, werden an den Port 344 des WGR 340 geliefert.
Solche Anteile werden durch den WGR 340 in das WDM-Signal 272 geremultiplext. Das WDM-Signal 272 wird in den Wellenleiter 209 in Umlauf gebracht und an den Port 234 eines zweiten optischen Zirkulators 230 geliefert. Der optische Zirkulator 230 liefert das WDM-Signal 272 zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen an den Port 236 und in den Wellenleiter 212.
Unter Verwendung des WSADM 1c können einer oder mehrere Spektralanteile durch Liefern solcher Spektralanteile an den Port 232 des optischen Zirkulators 230 eingefügt werden. Erneut wird unten der Deutlichkeit der Beschreibung halber nur die Einfügung eines einzigen Spektralanteils 270_N+1 beschrieben. Der eine zusätzliche Spektralanteil 270_N+1 wird vom Port 232 zum Port 234 befördert und in den Wellenleiter 209 zum Port 344 des WGR 340 in Umlauf gebracht. Der WGR 340 liefert den Spektralanteil als Funktion der Wellenlänge auf einem geeigneten Wellenleiter unter den Wellenleitern 208₁ bis 208_N . Es wird angenommen, dass der Spektralanteil 270_N+1 eine Wellenlänge aufweist, aufgrund deren er geeignet ist, den Kanal zu belegen, der durch den abgetrennten Spektralanteil 270₂ freigegeben wurde. Als solcher wird der Spektralanteil 270_N+1 in den Wellenleiter 208₂ in Umlauf gebracht und trifft auf den Schalter S1₂.
Es sei daran erinnert, dass S1₂ sich in einem im Wesentlichen reflektierenden Zustand befindet, um das vorhergehend beschriebene „Abtrennen" des Spektralanteils 270₂ auszuführen. Als solcher wird der Spektralanteil 270_N+1 auf ähnliche Weise beim Eintreten in den Schalter S1₂ reflektiert, aber den Wellenleiter 208₂ entlang, derart, dass er beim Eintreten in den WGR 340 gemeinsam mit den anderen Spektralanteilen 270₁ und 270₃ bis 270₆ in das WDM-Signal 272 gemultiplext und an den Port 344 geliefert wird. Vom Port 344 wird das WDM-Signal 272 in den Wellenleiter 209 in Umlauf gebracht und durch den Port 234 des optischen Zirkulators 230 empfangen. Der optische Zirkulator liefert das Signal 272 an den Port 236, an dem das Punktsignal 272 zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen in den Wellenleiter 212 in Umlauf gebracht wird.
7 zeigt eine vierte veranschaulichende Ausführungsform eines WSADM 1d. Im WSADM 1d wie im WSADM 1b ersetzt eine Vielzahl von (N) (2 × 2) Schaltern S2₁ bis S2_N die (1 × 1) Schalter. Wie zuvor ist die Verwendung der (2 × 2) Schalter S2₁ bis S2_N, der optischen Zirkulatoren 220, 230, die zur Verwendung zusammen mit den (1 × 1) Schaltern erforderlich waren, nicht mehr erforderlich.
Der WSADM 1d empfängt als Eingang das WDM-Signal 270, das auf dem Wellenleiter 202 getragen wird. Das WDM-Signal 270 wird an den Port 342 des (2 × 2N) WGR 340 geliefert. Der WGR 340 demultiplext das WDM-Signal 270. Die gedemultiplexten Spektralanteile 270₁ bis 270₆ erscheinen auf den Ausgängen des WGR 340 und werden durch Wellenleiter 206₁ bis 206₆ zu den (2 × 2) Schaltern S1₁ bis S1_N getragen.
In der veranschaulichenden Ausführungsform eines WSADM 1d, der in 7 gezeigt wird, bewirkt das Versetzen eines Schalters, wie den Schalter S2₂, in einen im Wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand im Gegensatz zu den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen nicht das Einfügen und Abtrennen von Spektralanteilen. Zum Beispiel wird der Spektralanteil 270₂ , nachdem er über den Wellenleiter 206₂ an den ersten Eingang S2₂ ^IN1 des Schalters S2₂ geliefert wurde, mit dem ersten Ausgang S2₂ ^OUT1 gekoppelt und zum Abtrennen in den Wellenleiter 210₂ in Umlauf gebracht. Der Spektralanteil 270_N+1 wird durch dessen Lieferung über den Wellenleiter 212₂ an den zweiten Eingang S2₂ ^IN2 eingefügt. Der Spektralanteil 270_N+1 wird an den zweiten Ausgang S2₂ ^OUT2 gekoppelt, in den Wellenleiter 208₂ in Umlauf gebracht und dadurch an den WGR 340 geliefert. Der Spektralanteil 270_N+1 wird zusammen mit Spektralanteilen, die nicht abgetrennt wurden, in das WDM-Signal 272 gemultiplext, an den Port 344 geliefert und zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen in den Wellenleiter 209 in Umlauf gebracht.
Die Spektralanteile, wie der Spektralanteil 212, die an den ersten Eingang S2₁ ^IN1 der Schalter geliefert werden, die sich in einem reflektierenden Zustand befinden, wie der Schalter S2₁, werden beim Kontakt mit dem optischen Leiter 106 mit dem Ausgang S2₁ ^OUT2 gekoppelt. Solche Spektralanteile werden dann über den Wellenleiter 208₁ an den WGR 340 geliefert. Diese Spektralanteile werden im WGR 340 in das WDM-Signal 272 gemultiplext und an den Ausgang 344 geliefert. Das WDM-Signal 272 wird zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen in den Wellenleiter 209 in Umlauf gebracht.
9 und 10 zeigen zwei zusätzliche Ausführungsbeispiele eines WSADM. In diesen Ausführungsformen ist die Demultiplex/Multiplex-Vorrichtung, die in den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wurde, z. B. der WGR, nicht erforderlich. Stattdessen können mehrere „Wellenlängen-Filterungsvorrichtungen", zum Beispiel durch Dünnschicht-Übertragungsfilter oder Bragg-Fasergitter, die zum Einfügen und Abtrennen von Spektralanteilen von einem WDM-Signal verwendet werden, ausgeführt werden, wie erforderlich.
Vor der Beschreibung der in 9 und 10 gezeigten WSADMs, wird die Funktionsweise der Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung unten im Zusammenhang mit den bildlichen Darstellungen von 8a und 8b beschrieben. Diese Figuren zeigen einen (2 × 2) Schalter, der dem (2 × 2) Schalter ähnlich ist, der vorhergehend beschrie ben wurde, der aber ferner eine Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 aufweist. In einer Ausführungsform ist die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 eine dielektrische Flächenbeschichtung, die an einem Ende einer Linse angeordnet ist. Wie vorhergehend beschrieben, werden in einigen Ausführungsformen der (2 × 2) Schalter, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, zwei GRIN-Linsen verwendet, um eine telezentrische Abbildungsvorrichtung 104 (3A & 3B) zu erzeugen. So kann eine dielektrische Flächenbeschichtung auf einem Ende einer solchen GRIN-Linse angeordnet werden. Die dielektrische Flächenbeschichtung, die mehrere dielektrische Flächen aufweist, die unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, ist betriebsfähig, um eine vorhergehend ausgewählte Gruppe von Spektralanteilen zu reflektieren und andere Spektralanteile zu übertragen. Das Bilden einer solchen Flächenbeschichtung zum Reflektieren einer gegebenen Gruppe von Spektralanteilen und zum Übertragen anderer, liegt im Bereich der Fähigkeiten des Fachmanns.
Nun mit Bezug auf 8a wird das WDM-Signal 270 an einem Eingang S2A₁ ^IN1 empfangen und zur Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 geleitet. In der vorliegenden veranschaulichenden Ausführungsform ist die Wellenlängen-Filterungsvorrichtung 107 durch ihre Konstruktion betriebsfähig, um Spektralanteile 270₂ bis 270_N zu reflektieren. So werden beim Kontakt mit der Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107, diese Spektralanteile zum Ausgang S2A₁ ^OUT2 reflektiert, während der Spektralanteil 270₁ durch die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung übertragen wird. In 8a befindet sich ein Schalter S2A₁ in einem lichtdurchlässigen Zustand, derart, dass der Spektralanteil 270₁ durch den optischen Leiter 106 übertragen wird und zum Abtrennen in den Ausgang S2A₁ ^OUT1 gekoppelt wird. Zusätzlich wird in der Ausführungsform, die in 8a gezeigt wird, der Spektralanteil 270_N+1 in die zurückgehaltene Gruppe von Spektralanteilen eingefügt, wodurch das WDM-Signal 272 gebildet wird. Die Spektralanteile 270₁ und 270_N+1 weisen im Wesentlichen gleichartige Wellenlängen auf, derart, dass der Spektralanteil 270_N+1 beim Kontakt mit der Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 nicht reflektiert wird, sondern diese durchquert, wie zuvor der Spektralanteil 270₁ .
In 8b wird ein Schalter S2A₁ in einem reflektierenden Zustand gezeigt, derart, dass der Spektralanteil 270₁ , nachdem er die Wellenleiterfilterungs-Vorrichtung 107 durchquert hat, durch den optischen Leiter 106 reflektiert wird, die Wellenleiterfilterungs-Vorrichtung 107 erneut durchquert und sich wieder mit den Spektralanteilen 270₂ bis 270_N vereint. So kann, obgleich die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 die Spektralanteile, die bestimmte Wellenlängen aufweisen, immer reflektiert, und Spektralanteile überträgt, die andere Wellenlängen aufweisen, das „Abtrennen" von Spektralanteilen, die die andere Wellenlängen aufweisen, als eine Funktion des Zustands des Schalters gesteuert werden.
In der in 8A & 8B gezeigten Ausführungsform reflektiert die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 einen Hauptteil der Spektralanteile, d. h. 270₂ bis 270_N , des WDM-Signals 270 und überträgt nur einen Spektralanteil 270₁ . 8c zeigt eine alternative Ausführungsform, in der die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 betriebsfähig ist, um einen einzigen Spektralanteil, z. B. 270₁ zu S2A₁ ^OUT2 zu reflektieren und den Saldo der Spektralanteile 270₂ bis 270_N an den Ausgang S2A₁ ^OUT1 zu liefern. Der Spektralanteil 270_N+1 wird durch dessen Lieferung an den Eingang S2A₁ ^IN2 eingefügt, von wo er auf den optischen Leiter 106 geleitet wird und diesen durchquert. Der Spektralanteil 270_N+1 trifft auf die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107 und wird dadurch zum Ausgang S2A₁ ^OUT1 reflektiert. Es sei angemerkt, dass der Schalter in der Ausführungsform, die in 8c bildlich dargestellt wird, in einem lichtdurchlässigen Zustand gehalten wird, und der gefilterte Spektralanteil immer abgetrennt wird.
Mit Bezug auf 9 umfasst der WSADM 1e in einem Ausführungsbeispiel eine Kaskade von N an Wellenleiter gekoppelten (2 × 2) Schaltern S2A₁ bis S2A_N. In der veranschaulichenden Ausführungsform des WSADM 1e von 9 werden die (2 × 2) Schalter ausgestaltet, wie in 8a & 8b gezeigt. Man wird verstehen, dass die Schalter in anderen Ausführungsformen ausgestaltet werden können, wie in 8c gezeigt. Das WDM-Signal 270 wird über den Wellenleiter 402 an den Eingang S2A₁ ^IN1 des Schalters S2A₁ geliefert.
Das WDM-Signal 270 wird zur Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107₁ geleitet und beim Kontakt mit dieser Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung werden die Spektralanteile 270₂ bis 270₆ des WDM-Signals 270 zum Ausgang S2A₁ ^OUT2 reflektiert. Der Spektralanteil 270₁ wird durch die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107₁ übertragen und da der Schalter S2A₁ sich in einem lichtdurchlässigen Zustand befindet, durchquert er ferner den optischen Leiter 106₁ und wird mit dem Ausgang S2A₁ ^OUT1 gekoppelt. Der Spektralanteil 270_N+1 wird zum Einfügen über den Wellenleiter 404₁ an den Eingang S2A₁ ^IN1 geliefert. Der Spektralanteil 270_N+1 wird an den Ausgang S2A₁ ^OUT2 gekoppelt, wobei er den optischen Leiter 106₁ und die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107₁ durchquert.
Das WDM-Signal 271, das Spektralanteile aufweist, die an den Ausgang S2A₁ ^OUT2 gekoppelt sind, wird im Wellenleiter 408₁ in Umlauf gebracht und an den Eingang S2A₁ ^IN1 des Schalters S2A₂ geliefert. Da der Schalter S2A₂ sich in einem reflektierenden Zustand befindet, werden alle Spektralanteile, einschließlich des Spektralanteils 270₂ , der die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtung 107₂ durchquert, zum Ausgang S2A₂ ^OUT2 reflektiert.
Das WDM-Signal durchquert eine Folge von Schaltern S2A₃ bis S2A_N-1, wobei Spektralanteile über den Betrieb der Wellenlängenfilterungs-Vorrichtungen 107₃ bis 107_N-1 eingefügt oder abgetrennt werden können. Zuletzt liefert der Wellenleiter 408_N das WDM-Signal 272 an den Eingang S2A_N ^IN1 des Schalters S2A_N. Im Beispiel, das in 9 gezeigt wird, werden alle Spektralanteile des WDM-Signals 272 zum Ausgang S2A₂ ^OUT2 reflektiert und im Wellenleiter 410 in Umlauf gebracht.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines WSADM 1f, der eine Kaskade von N (2 × 2) Schaltern S2A₁ bis S2A_N aufweist. Anstatt wie in der in 9 gezeigten Ausführungsform für die Signalübertragung zwischen Schaltern Wellenleiter zu verwenden, werden die WDM-Signale zwischen benachbarten Schaltern im „Freiraum" weitergegeben. In der veranschaulichenden Ausführungsform des WSADM 1f von 10 werden die (2 × 2) Schalter erneut ausgestaltet, wie in 8a & 8b gezeigt. Man wird verstehen, dass die Schalter in anderen Ausführungsformen ausgestaltet werden können, wie in 8c gezeigt.
Das WDM-Signal 270 wird über den Wellenleiter 402 an den Eingang S2A₁ ^IN2 des Schalters S2A₁ geliefert. Die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtungen 107, 170₃ ...107_N-1 in mit ungeraden Zahlen nummerierten Schaltern reflektieren vorhergehend ausgewählte Spektralanteile zu den entsprechenden Ausgängen S2A₁ ^OUT2, S2A₃ ^OUT2, ..., S2A₁ ^OUT2 und die Wellenlängenfilterungs-Vorrichtungen 107₂ , 170₄ ...107_N in mit geraden Zahlen nummerierten Schaltern reflektieren vorhergehend ausgewählte Spektralanteile zu entsprechenden Ausgängen S2A₂ ^OUT1, S2A₄ ^OUT1 S2A_N ^OUT1. Spektralanteile, wie die Spektralanteile 270₁ und 270₄ in den entsprechenden Schaltern S2A₁ und S2A₄ können abgetrennt werden. Um dies zu tun, werden diese Schalter in einen lichtdurchlässigen Zustand versetzt, derart, dass diese Spektralanteile entsprechende optische Leiter 106₁ und 106₄ durchqueren. Und Spektralan teile, wie die Spektralanteile 270_N+1 und 270_N+4 können in den entsprechenden Schaltern S2A₁ und S2A₄ eingefügt werden. Auf diese Weise durchquert das WDM-Signal kaskadenartig die mehreren N Schalter, wobei wie erforderlich Spektralanteile eingefügt oder abgetrennt werden, bis das WDM-Signal 272 zur Übertragung an einen Netzwerkknoten oder dergleichen auf dem Wellenleiter 410 erscheint.
Der vorliegende WSADM kann auf vorteilhafte Weise in ein optisches Kommunikationsnetz aufgenommen werden, um den Informationsinhalt, der durch ein WDM-Signal zu den verschiedenen Knoten im Netzwerk getragen wird, zu variieren.
Obgleich hierin spezifische Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, wird man verstehen, dass diese Ausführungsformen lediglich veranschaulichend für die Grundsätze dieser Erfindung sind. Dem Durchschnittsfachmann werden angesichts der vorliegenden Lehren zahlreiche und verschiedene Abwandlungen einfallen und er wird diese ausführen können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Vorrichtung, die betriebsfähig ist, um einen Spektralanteil von einem ersten Wellenlängenmultiplex-Signal („Wavelength Division Multiplexed” – „WDM") abzutrennen, das mehrere Spektralanteile aufweist, wobei jeder Spektralanteil eine unterschiedliche Wellenlänge aufweist, wobei die Vorrichtung einen integrierten Wellenleitergitterrouter („Waveguide Grating Router” –„WGR") (340) und mehrere optische Schalter (S1₁ bis S1_N; S2₁ bis S2_N) in optischer Verbindung mit dem WGR aufweist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass: der WGR (340) Folgendes aufweist: einen ersten Port (342) auf einer ersten Seite davon, wobei das erste WDM-Signal (270) an dem ersten Port empfangen und im WGR in die mehreren Spektralanteile (270₁ bis 270_N ) gedemultiplext wird; einen zweiten Port (344) auf der ersten Seite davon; einen Satz von dritten Ports auf einer zweiten Seite davon, wobei die mehreren Spektralanteile (270₁ bis 270_N ) an die dritten Ports geliefert werden; einen Satz von vierten Ports auf der zweiten Seite davon, wobei Spektralanteile, die an den vierten Ports empfangen werden, im WGR in ein zweites WDM-Signal (272) gemultiplext und an den zweiten Port geliefert werden; und jeder der optischen Schalter Folgendes aufweist: einen ersten Eingang (IN1) in optischer Verbindung mit einem der dritten Ports; und einen ersten Ausgang (OUT2) in optischer Verbindung mit einem der vierten Ports, wobei, in einem ersten Zustand ein Spektralanteil, der an dem ersten Eingang von dem einen dritten Port empfangen wird, an den ersten Ausgang geliefert und an den einen vierten Port des WGR zurückgegeben wird, wobei der Spektralanteil an den zweiten Port umgeleitet wird, um in das zweite WDM-Signal gemultiplext zu werden, und in einem zweiten Zustand der Spektralanteil, der an dem ersten Eingang von dem einen dritten Port empfangen wird, nicht an den ersten Ausgang geliefert wird und an einen zweiten Ausgang (OUT1) des optischen Schalters umgeleitet wird, wo er abgetrennt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Mittel (IN2) zum Einfügen eines Spektralanteils (270_N+1 ) in das zweite WDM-Signal aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jeder der optischen Schalter einen zweiten Eingang (IN2) aufweist, wobei: im zweiten Zustand ein auf den zweiten Eingang angewandter Spektralanteil (270_N+1 ) an den ersten Ausgang geliefert und an den einen vierten Port des WGR geleitet wird, wobei der Spektralanteil an den zweiten Port umgeleitet wird, um in das zweite WDM-Signal gemultiplext zu werden; und im ersten Zustand der Spektralanteil, der auf den zweiten Eingang angewandt wird, am Erreichen des ersten Ausgangs gehindert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die optischen Schalter 2 × 2 Schalter (S2₁ bis S2_N) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die optischen Schalter im zweiten Zustand betriebsfähig sind, um den am ersten Eingang (IN1) empfangenen Spektralanteil (270₂ ) an den zweiten Ausgang (OUT1) umzuleiten; der zweite Ausgang mit einer Abtrennleitung (210₂ ) in optischer Verbindung steht; der zweite Eingang mit einer Einfügungsleitung (212₂ ) in optischer Verbindung steht; und die optischen Schalter im zweiten Zustand betriebsfähig sind, um den an dem zweiten Eingang einzufügenden Spektralanteil (270_N+1 ) zu empfangen und ihn an den ersten Ausgang umzuleiten, wobei der zweite Eingang und die Einfügungsleitung die Mittel zum Einfügen eines Spektralanteils aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optischen Schalter ein mikroelektromechanisches Stellglied aufweisen, das mit einer Vorrichtung mit konstantem Reflexionsvermögen (8) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optischen Schalter eine Vorrichtung (106) mit variablem Reflexionsvermögen aufweisen.
Verfahren zum Abtrennen eines Spektralanteils von einem ersten Wellenlängenmultiplex-Signal („Wavelength Division Multiplexed” – „WDM"), das mehrere Spektralanteile aufweist, wobei jeder Spektralanteil eine unterschiedliche Wellenlänge aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte auf weist: (i) Demultiplexen des ersten WDM-Signals in die mehreren Spektralanteile unter Verwendung eines integrierten Wellenleitergitterrouters („Waveguide Grating Router” – „WGR") (340); (ii) Umleiten der gedemultiplexten Anteile durch mehrere optische Schalter (S2₁ bis S2_N), die mit dem WGR in optischer Verbindung stehen, wobei das Verfahren durch den folgenden Schritt gekennzeichnet ist: (iii) Multiplexen der umgeleiteten Anteile unter Verwendung des WGR (340), wobei: der WGR (340) Folgendes aufweist: einen ersten Port (342) auf einer ersten Seite davon, wobei das erste WDM-Signal (270) an dem ersten Port empfangen und im WGR in die mehreren Spektralanteile (270₁ bis 270_N ) gedemultiplext wird; einen zweiten Port (344) auf der ersten Seite davon; einen Satz von dritten Ports auf einer zweiten Seite davon, wobei die mehreren Spektralanteile (270₁ bis 270_N ) an die dritten Ports geliefert werden; einen Satz von vierten Ports auf der zweiten Seite davon, wobei Spektralanteile, die an den vierten Ports empfangen werden, im WGR in ein zweites WDM-Signal (272) gemultiplext und an den zweiten Port geliefert werden; und jeder der optischen Schalter Folgendes aufweist: einen ersten Eingang (IN1) in optischer Verbindung mit einem der dritten Ports; und einen ersten Ausgang (OUT2) in optischer Verbindung mit einem der vierten Ports, wobei, in einem ersten Zustand ein Spektralanteil, der an dem ersten Eingang von dem einen dritten Port empfangen wird, an den ersten Ausgang geliefert und an den einen vierten Port des WGR zurückgegeben wird, wobei der Spektralanteil an den zweiten Port umgeleitet wird, um in das zweite WDM-Signal gemultiplext zu werden, und in einem zweiten Zustand ein Spektralanteil, der an dem ersten Eingang von dem einen dritten Port empfangen wird, nicht an den ersten Ausgang geliefert wird und an einen zweiten Ausgang (OUT1) des optischen Schalters umgeleitet wird, wo er abgetrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei jeder der optischen Schalter einen zweiten Eingang (IN2) aufweist, wobei: im zweiten Zustand ein auf den zweiten Eingang angewandter Spektralanteil (270_N+1 ) an den ersten Ausgang geliefert und an den einen vierten Port des WGR geleitet wird, wobei der Spektralanteil an den zweiten Port umgeleitet wird, um in das zweite WDM-Signal gemultiplext zu werden; und im ersten Zustand ein Spektralanteil, der auf den zweiten Eingang angewandt wird, am Erreichen des ersten Ausgangs gehindert wird.