DE3750149T2

DE3750149T2 - Filterabzweigung in optischen Kommunikationssystemen.

Info

Publication number: DE3750149T2
Application number: DE3750149T
Authority: DE
Inventors: Jun Hicks
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-15
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2007-09-16
Also published as: US4768849A; EP0260654B1; EP0260654A2; DE3750149D1; EP0260654A3; JPS63146007A

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Filterabzweigung zur Verwendung in optischen Faserkommunikationssystemen und spezieller auf eine Vorrichtung zum Entfernen oder Einfügen von Signalen in ein ausgewähltes Band von Kanälen auf einem optischen Faserkommunikationskanal mit minimaler Störung von Signalen in nicht ausgewählten Bändern auf dem Kanal.

Hintergrund der Erfindung

In letzter Zeit haben Signalübertragungssysteme, welche als Übertragungsmedium optische Fasern verwenden, zunehmende Popularität gewonnen aufgrund ihrer großen Bandbreite, geringen Abmessung und relativer Immunität gegenüber elektrischen Störsignalen. Solche Systeme schließen eine Laserdiode oder andere Lichtquelle zum Erzeugen eines Lichtstrahls ein, Einrichtungen zum Modulieren des Laserstrahls, eine optische Faser zum Führen des Lichtstrahls zwischen der Quelle und einem Bestimmungsort, und einen Fotodetektor am Bestimmungsort. Eine Vielzahl von modulierten Kanälen kann auf der optischen Faser gleichzeitig übertragen werden, um ihre Informationsübertragungskapazität zu erhöhen. Die Kanäle können an einer einzelnen Stelle oder an einer Anzahl von verschiedenen Stellen gedemultiplext werden. Beispielsweise erfordert ein Telekommunikationssystem Abzweigungen zu einer Hauptkanalleitung an verschiedenen Teilnehmerstellen. Jeder Teilnehmer kann einen der Kanäle auf dem Hauptkanal (trunk) verwenden. Demgemäß sind Vorrichtungen erforderlich, um einen ausgewählten Kanal oder ein Band von Kanälen von einer optischen Kommunikationsleitung mit minimaler Störung der anderen darauf übertragenen Kanäle zu entfernen.
Wellenlängen-Multiplexsysteme des Standes der Technik schließen ein Mehrfachsendermodul an einem Ende und ein Mehrfachempfängermodul an dem anderen Ende ein. Die Systeme sind für Kanäle (trunks) gedacht und können nicht ohne weiteres an Systeme angepaßt werden, die an beliebigen Stellen angezapft sind, ohne zuerst alle die Signale zu erfassen und sie dann zu regenerieren. Multiplex- und Demultiplexeinrichtungen schließen typischerweise Gitter, Prismen oder Filter ein. Während diese Vorrichtungen für viele Multiplexsysteme adäquat sind, leiden sie unter dem Nachteil, daß die Anzahl von Kanälen, die das System handhaben kann, beschränkt ist, weil die Wellenlängendispersion der Demultiplexvorrichtung nicht adäquat ist, nahe beieinanderliegende Kanäle in Vorrichtungen mit vernünftigen Abmessungen zu separieren. Sie leiden unter dem zusätzlichen Nachteil, daß alle Kanäle (oder Frequenzen) gleichzeitig entfernt werden. Sie können nicht ohne weiteres verwendet werden, einen oder wenige Kanäle zu entfernen, und den verbleibenden zu erlauben, entlang dem Kanal (trunk) fortzufahren. Ferner leiden solche Vorrichtungen unter dem Nachteil, daß nur ein Bruchteil der Kanäle in Zweigfasern eingefangen werden kann, wegen des geringen Verhältnisses des Kerndurchmessers zum Manteldurchmesser in kommerziellen Fasern. Wenn eine fest abgestimmte Abzweigung ohne Rückführung oder kontinuierliche Abstimmung verwendet werden soll, muß sie einen ausreichend breiten Abschnitt des Spektrums entfernen, so daß Veränderungen in ihrer Abstimmung beispielsweise aufgrund Temperaturveränderungen und Alterung, das Entfernungsspektrum oder seine Breite um nicht mehr als einen kleinen Bruchteil der Breite des entfernten Spektrums verschieben. Einige der Multiplexvorrichtungen haben auch eine relativ hohe, feste Dämpfung pro Kanal. Dieses begrenzt ebenfalls die mögliche Anzahl von Kanälen.
Verschiedene Vorrichtungen und Techniken, die beim Konstruieren von optischen Kopplern und optischen Filtern nützlich sind, wurden im Stand der Technik offenbart. Laterale Kopplungsstrukturen, welche optische Fasern verwenden, sind im US-Patent Nr. 4 315 666 offenbart, Strukturen zum Erhalten einer engen Kopplung zwischen Faserkernen werden beschrieben. Solche lateralen Koppler arbeiten nach dem Prinzip des Koppelns der Dämpfungswellen (evanescent waves) auf zwei eng beabstandeten, optischen Kernen. Die Energie auf einem Kern wird graduell in den anderen Kern gekoppelt. Laterale Evaneszenz-Kopplung optischer Wellenleiterenergie an Hohlraumresonanzfilter ist in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 83/02168 offenbart, und der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 85/00484. Die in diesen Veröffentlichungen offenbarten Hohlraumresonatoren sind analog zu Fabry-Perot Interferometern und umfassen eine Länge einer optischen Faser mit Spiegeln an jedem Ende. Die Länge der optischen Faser wird als ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlängen bei der gewählten Resonanzfrequenz gewählt. Der Resonator kann linear sein oder in der Form einer Schleife. Im Stand der Technik wurde laterale Evaneszenz-Kopplung zum Koppeln von Energie in optische Hohlraumresonatorvorrichtungen verwendet. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß Längen in der Größenordnung von 100 um erforderlich sind, um breitbandige, resonierende Hohlräume zu erhalten, beispielsweise 10¹&sup0; Hz, während laterale Kopplungsvorrichtungen Längen in der Größenordnung von einem Zentimeter erfordern. Somit ist laterale Kopplung an Breitbandfilter nicht möglich gewesen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Filterabzweigung für optische Kommunikationssysteme vorzusehen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filterabzweigung für optische Kommunikationssysteme vorzusehen, worin die Hauptkanalleitung (main trunk line) optisch mit der Endfläche eines optischen, resonierenden Hohlraums gekoppelt ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filterabzweigung für optische Kommunikationssysteme mit minimaler Störung nicht gewählter Kanäle vorzusehen.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese und andere Aufgaben und Vorteile mit einer optischen Filterabzweigung erzielt, mit einem optischen Resonanzhohlraum mit allgemein parallelen, gegenüberliegenden, beabstandeten Spiegeln, um Resonanz bei einem ausgewählten Band von Kanälen zu erlauben, ersten Einrichtungen zum optischen Koppeln der optischen Signale von einem Eingabeabschnitt einer Hauptkanalleitung (main trunk line) zum Übertragen von optischen Signalen auf einer Vielzahl von Bändern von Kanälen zu dem Resonanzhohlraum und von dem Resonanzhohlraum zu einem Ausgabeabschnitt der Hauptkanalleitung mit minimaler Reduktion in optischen Signalen in nicht ausgewählten Bändern; und
zweiten Einrichtungen zum optischen Koppeln des optischen Signals in dem ausgewählten Band von dem Resonanzhohlraum zu einer Zweigleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel dielektrische Spiegel sind, welche für das ausgewählte Band eine Übertragungscharakteristik ungleich Null aufweisen;
die ersten Kopplungseinrichtungen optisch mit einem der dielektrischen Spiegel an einer Endfläche des optischen Resonanzhohlraums koppeln, wobei der eine Spiegel optische Signale in dem ausgewählten Band zu dem optischen Resonanzhohlraum überträgt; und
die zweiten Kopplungseinrichtungen optisch mit dem anderen der dielektrischen Spiegel an der anderen Endseite des optischen Resonanzhohlraums koppeln.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Resonanzhohlraum eine optische Faser mit den Hohlraumspiegeln in Kontakt mit gegenüberliegenden Endseiten davon, und die Eingabe- und Ausgabeabschnitte der Hauptkanalleitung umfassen optische Fasern. Die Eingabe- und Ausgabeabschnitte der Hauptkanalleitung sind direkt in Kontakt mit dem einen Hohlraumspiegel, wobei der optische Faserkern des Eingabe- oder des Ausgabeabschnittes axial mit dem Kern der optischen Faser des Resonanzhohlraums ausgerichtet ist.
Die Eingabe- und Ausgabeabschnitte der Hauptkanalleitung sind mittels Evaneszenzkopplung zwischen optischen Fasern gekoppelt. Es wird bevorzugt, daß die Einrichtungen zum Evaneszenzkoppeln zwischen Eingabe- und Ausgabeabschnitten Einrichtungen zum Halten der optischen Fasern der Eingabe- und Ausgabeabschnitte in paralleler Ausrichtung nahe beieinander über eine Länge L umfassen, und daß die Länge L so gewählt wird, daß an der Oberfläche des einen Spiegels des Resonanzhohlraums ungefähr die Hälfte des optischen Signals auf dem Eingabeabschnitt mittels Evaneszenzkopplung zum Ausgabeabschnitt übertragen worden ist.
In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel schließt die Filterabzweigung ferner Einrichtungen zum optischen Pumpen von wenigstens einem Abschnitt der Hauptkanalleitung ein, um die darauf übertragenen Signale zu verstärken. Die optische Pumpeinrichtung kann einen Abschnitt der Hauptkanalleitung einschließen, welcher mit Neodym oder Erbium dotiert ist und eine optische Laserdiodenpumpquelle.
In einem anderen Ausführungsbeispiel schließt die erste Kopplungseinrichtung eine erste Linseneinrichtung zum Abbilden des Endes der optischen Eingabeabschnittfaser auf dem einen Spiegel in Ausrichtung mit der optischen Resonanzhohlraumfaser und eine zweite Linseneinrichtung zum Abbilden des Spiegels auf dem Kern der optischen Ausgabeabschnittsfaser ein, so daß optische Signale von dem Eingabeabschnitt zum Ausgabeabschnitt der Hauptkanalleitung reflektiert und abgebildet werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel schließt die Filterabzweigung ferner einen zweiten Resonanzhohlraum ein, welcher eine optische Faser einschließt, die an einem Ende mit demselben Spiegel wie die Hauptkanalleitung gekoppelt ist, so daß optische Signale auf der Hauptkanalleitung mit beiden Resonanzhohlräumen gekoppelt sind. Das andere Ende des zweiten Resonanzhohlraums ist mit einer zweiten Zweigleitung gekoppelt. Der zweite Resonanzhohlraum kann bei derselben oder einer anderen Wellenlänge wie der erste Hohlraum resonieren. Die zwei Zweigleitungen können auf einer einzelnen Zweigleitung mit einem Phasenschieber und einem Lateralkoppler kombiniert werden. In noch einem anderen Ausführungsbeispiel umfaßt der Resonanzhohlraum beabstandete, makrooptische, dielektrische Spiegel und die erste Kopplungseinrichtung umfaßt eine erste Linseneinrichtung zum Richten von optischen Signalen von dem Eingabeabschnitt der Hauptkanalleitung zu einem der Spiegel und zum Richten von reflektierten, optischen Signalen von dem einen Spiegel zu dem Ausgabeabschnitt der Hauptkanalleitung. Der Spiegel kann in der Form einer Beschichtung auf der Linseneinrichtung sein. Einer der Spiegel kann eine Stufe einschließen, so daß der Hohlraum zwei Resonanzwellenlängen einschließt. Die Filterabzweigung kann einen dritten Spiegel einschließen, der von den anderen Spiegeln beabstandet ist, so daß optische Signale in dem gewählten Band von Kanälen durch den Resonanzhohlraum reflektiert werden, und von der ersten Linseneinrichtung auf die Zweigleitung gerichtet werden, die auf demselben Ende des Resonanzhohlraums positioniert ist wie die Hauptkanalleitung.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zusammen mit anderen und weiteren Aufgaben, Vorteilen und Fähigkeiten davon wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, welche hierin durch Bezugnahme eingeschlossen sind und welche zeigen:
Fig. 1A und 1B sind schematische Blockdiagramme von Systemen, welche eine optische Filterabzweigung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwenden;
Fig. 2A ist ein schematisches Diagramm einer optischen Filterabzweigung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2B und 2C sind schematische Diagramme, welche den in der Filterabzweigung der Fig. 1 verwendeten Lateralkoppler darstellen;
Fig. 3A und 3B erläutern schematisch optische Filterabzweigungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, welche optisches Pumpen verwenden;
Fig. 4 erläutert schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Linse verwendet, um den faseroptischen Kern auf das Ende des Resonanzhohlraums abzubilden;
Fig. 5A und 5B erläutern schematisch optische Faserabzweigungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von zwei Resonanzhohlräumen; und
Fig. 6A bis 6D erläutern Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, welche makrooptische Resonanzhohlräume verwenden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Ein typisches optisches Kommunkationssystem ist in Blockdiagrammform in Fig. 1A gezeigt. Ein Sender 10 stellt einen modulierten Lichtstrahl auf einer Hauptkanalleitung 12 zur Verfügung, welche bevorzugtermaßen eine optische Einzelmodenfaser aus Silika mit herkömmlicher Konstruktion ist. Das übertragene Lichtsignal ist typisch im Wellenlängenbereich von 0,8 bis 0,9 Mikron, 1,05 Mikron, 1,3 Mikron oder 1,5 bis 1,7 Mikron. Die übertragenen Signale können beispielsweise in hundert Bändern liegen, jedes mit 10¹&sup0; Hz Bandbreite in einem 10¹² Hz Gesamtsignalspektrum. An verschiedenen Punkten entlang der Hauptkanalleitung 12 sind Filterabzweigungen 14 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beabstandet. Jede Filterabzweigung 14 entfernt ein ausgewähltes Band von Kanälen von der Hauptkanalleitung 12 und richtet das ausgewählte Band auf eine Zweigleitung 16. Die Zweigleitung 16 ist eine optische Faser, welche typisch mit einem Fotodetektor 20 verbunden ist, welcher das optische Signal in ein elektrisches Signal umwandelt.
Allgemeine Erfordernisse der Filterabzweigung 14 sind, daß sie das ausgewählte Band von Kanälen von der Hauptkanalleitung 12 mit minimaler Störung der verbleibenden Bänder hinsichtlich Amplitude oder Phase entfernt. Es ist in Fig. 1A ersichtlich, daß für jede Filterabzweigung 14 ein Eingabeabschnitt 22 und ein Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12 vorhanden ist.
Ein Blockdiagramm einer alternativen Systemkonfiguration ist in Fig. 1B gezeigt. Der Sender 10 sieht einen modulierten Lichtstrahl auf der Hauptkanalleitung 12 an einen Knoten (hub oder node) 26 vor, welcher einige oder alle der Bänder von der Kanalleitung entfernt. Eine Vielzahl von Filterabzweigungen 14, von denen jedes bei einem verschiedenen Band resoniert, sind an derselben Stelle auf der Kanalleitung plaziert. Ein verschiedenes Band von Kanälen ist auf jede der Zweigleitungen 16 gerichtet. Der Knoten 26 kann als integrierte Einheit hergestellt werden, welche jede der Filterabzweigungen 14 enthält. Für jede Filterabzweigung 14 ist ein Eingabeabschnitt 22 und ein Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12 vorhanden.
Eine Filterabzweigung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist schematisch in Fig. 2A dargestellt. Ein optischer Resonanzhohlraum 30 schließt eine optische Faser 32 mit spezifizierter Länge ein, welche dielektrische Spiegel 34 und 36 an die gegenüberliegenden Enden der optischen Faser 32 gekoppelt aufweist. Der Eingabeabschnitt 22 und der Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12 sind beide direkt mit Spiegel 34 an einer Endseite des Resonanzhohlraums 30 gekoppelt. Die optischen Fasern 22, 24 und 32 schließen Kerne 22a, 24a bzw. 32a ein, und eine Ummantelung 22b, 24b bzw. 32b. Die optischen Fasern der Eingabe- und Ausgabeabschnitte 22, 24 sind mit dem Spiegel 34 gekoppelt, so daß der Kern 32a der Faser 32 axial ausgerichtet ist, entweder mit dem Kern 22a oder mit dem Kern 24a. Die Zweigleitung 16 ist direkt mit dem Spiegel 36 an dem gegenüberliegenden Ende des Resonanzhohlraums 30 von der Hauptkanalleitung 12 gekoppelt. Ein Kern 16a der Zweigleitung 16 ist axial mit dem Kern 32a der Faser 32 ausgerichtet.
Der Resonanzhohlraum 30 ist ein Interferometer- Resonanzhohlraum vom Fabry-Perot-Typ. Die optische Pfadlänge zwischen den Spiegeln 34 und 36 ist gleich einem ganzzeiligen Vielfachen der halben Wellenlängen bei der gewellten Resonanzfrequenz. Somit überlagern sich die reflektierten Wellen konstruktiv mit Eingangswellen, wie bekannt ist, und erzeugen Resonanz. Solche Vorrichtungen haben Resonanzfrequenzen bei jeder Frequenz, wo die Länge des Hohlraums gleich einem ganzzeiligen Vielfachen der halben Wellenlängen ist. Für die oben beschriebene, typische Wellenlänge und Bandbreite hat der Resonanzhohlraum 30 eine Länge d in der Größenordnung von 100 Mikron.
Wie oben erwähnt, ist eine laterale Kopplung an Resonanzhohlräume mit Längen in der Größenordnung von 100 Mikron unpraktisch. Kopplung an den Resonanzhohlraum 30 durch einen der Endseitenspiegel wurde aufgrund der Dämpfungscharakteristik von Spiegeln für unpraktisch gehalten. Es wurde jedoch gefunden, daß dielektrische Spiegel mit Wirkungsgraden in der Größenordnung von 99% hergestellt werden können. Wie bekannt ist, umfassen dielektrische Spiegel Schichten auf einem Glassubstrat, die sich zwischen hohen und niedrigen Brechungsindizes abwechseln. Ein geeigneter dielektrischer Spiegel für die vorliegende Erfindung reflektiert typisch 90% bis 99% der einfallen Leistung über das hier interessierende Spektrum und überträgt das meiste der nicht reflektierten Leistung. Wenn demgemäß ein optisches Signal mit einer Anzahl von Bändern auf der Hauptkanalleitung 12 vorhanden ist, wird von dem Spiegel 34 90% bis 99% des Signals reflektiert. Aufgrund der Eigenschaften des Resonanzhohlraums 30 wird die Energie im Resonanzwellenlängenband durch den Hohlraum 30 auf Zweigleitung 16 übertragen.
Es versteht sich, daß die offenbarte Vorrichtung nicht nützlich ist, wenn das eingegebene optische Signal von dem Spiegel 34 zurück zur Quelle reflektiert wird. Die vorliegende Erfindung verwendet einen 50% Lateralkoppler in Kombination mit dem Spiegel 34, um alles von dem Lichtstrahl, ausgenommen das ausgewählte Wellenlängenband, von dem Eingabeabschnitt 22 des Hauptkanals 12 an den Ausgabeabschnitt 24 des Hauptkanals 12 zu koppeln. Der Betrieb des 50% Lateralkopplers wird unter Bezug auf Fig. 2B und 2C beschrieben. Ein herkömmlicher Lateralkoppler, worin Lichtenergie von einer ersten optischen Faser 38 auf eine zweite optische Faser 39 mittels Evaneszenzkopplung gekoppelt wird, ist in Fig. 2B dargestellt. Beim Evaneszenzkoppeln wird ein Lichtstrahl, der an Punkt 40 vollständig auf Faser 38 ist, graduell über eine typische Entfernung in der Größenordnung von einem Zentimeter auf Faser 39 gekoppelt, bis am Punkt 41 der Strahl vollständig auf Faser 39 ist. An einem Zwischenpunkt 42 ist 50% des Lichtstrahls auf jeder der optischen Fasern 38 und 39 vorhanden. Nun sei angenommen, daß die Fasern 38 und 39 am Punkt 42 geschnitten werden und ein Spiegel 43 an die Endseiten der Fasern 38 und 39 an dem Punkt angefügt wird. Die Eingangsenergie, die zu 50% auf jeder der Fasern 38 und 39 läuft, wird von dem Spiegel 43 reflektiert und setzt sich fort, von Faser 38 auf 39 evaneszenzgekoppelt zu werden, bis am Punkt 44 100% der Lichtenergie auf Faser 39 ist. Die Verwendung des Spiegels 43 erzielt eine Faltung des Lateralkopplers.
Bezugnehmend wiederum auf Fig. 2A wird die Länge L des Lateralkopplers so gewählt, daß 100% der eingegebenen Lichtenergie, abzüglich irgendwelche Dämpfung, von dem Koppler von dem Eingabeabschnitt 22 zu dem Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12 übertragen wird. Lateralkoppler schließen typischerweise nahe beabstandete, parallele optische Faserkerne ein. Solche Vorrichtungen sind detailliert im US-Patent 4 315 666 beschrieben, welches hierin mittels Bezugnahme eingegliedert ist. Es versteht sich, daß das Gebiet der lateralen Kopplung zwischen dem Eingabeabschnitt 22 und dem Ausgabeabschnitt 24 nicht notwendigerweise an dem Spiegel 34 ist, sondern davon mittels irgendeiner gewünschten Distanz separiert sein kann. Jedoch müssen die zwei optischen Pfadlängen, die sich von dem Kopplungsgebiet zu den Spiegeln erstrecken, entweder gleich sein oder sich voneinander um ein ganzzeiliges Vielfaches halber Wellenlängen unterscheiden, so daß die zurückkehrenden Lichtstrahlen die geeignete Phasenbeziehung aufweisen, um die Übertragung der gesamten Leistung von der eingehenden Kanalleitung zu der ausgehenden Kanalleitung abzuschließen.
Im Betrieb werden eine Anzahl von optischen Kanälen vom Sender 10 entlang des Eingabeabschnittes 22 des Hauptkanals 12 geliefert. Ein ausgewähltes Band dieser Kanäle wird von der Hauptkanalleitung 12 mittels des Betriebs des Resonanzhohlraums 30 entfernt und wird auf die Zweigleitung 16 gerichtet. Die verbleibenden, nicht ausgewählten Kanäle werden von dem Spiegel 34 reflektiert und werden mittels des Betriebs des Lateralkopplers über die Länge L zu dem Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12 übertragen. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls in umgekehrter Richtung arbeiten, worin ein ausgewähltes Band von Kanälen in die Hauptkanalleitung 12 von der Zweigleitung 16 eingefügt wird. Der Resonanzhohlraum 30 überträgt Signale nahe der Resonanzwellenlänge in beiden Richtungen.
Die optische Filterabzweigung der vorliegenden Erfindung überträgt, obwohl hocheffizient, nicht 100% der optischen Signale in nicht ausgewählten Kanälen. Wenn eine große Anzahl von Filterabzweigungen auf einer Hauptkanalleitung zu plazieren sind, tritt eine wesentliche Abschwächung auf, und es ist manchmal wünschenswert, ein einfaches Mittel zum Verstärken der Signale an einer oder mehreren der Filterabzweigungen nachzuweisen. Die in Fig. 3A gezeigte Anordnung verwendet optisches Pumpen, um eine optische Verstärkung der Signale auf der Hauptkanalleitung vorzusehen.
Eine Laserdiode 50, die bei einer geeigneten, optischen Pumpwellenlänge arbeitet, wird mittels einer optischen Faser 52 an den dielektrischen Spiegel 34 gekoppelt. Die Faser 52 wird bevorzugtermaßen mit ihrem Kern axial mit dem optischen Faserkern 24a des Ausgabeabschnittes 24 der Hauptkanalleitung 12 ausgerichtet an den Spiegel 34 gekoppelt.
In einem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt des Ausgabeabschnittes 24 an oder nahe der Kopplung mit Neodym oder Erbium dotiert. Mit solcher Dotierung erzeugt optische Pumpleistung in dem Gebiet um 0,8 Mikron eine optische Verstärkung des Signals bei 1,3 Mikron in Übereinstimmung mit bekannten, optischen Pumptechniken. Um solches Pumpen mit der in Fig. 3A gezeigten Anordnung zu erreichen, muß der dielektrische Spiegel 34 so konstruiert sein, daß er bei der optischen Pumpwellenlänge durchlässig ist, und bei der optischen Signalwellenlänge reflektierend ist, so daß die optische Pumpenergie durch den Spiegel 34 in die Hauptkanalleitung 12 übertragen wird, während das optische Signal von dem Spiegel 34 reflektiert wird.
Eine alternative Weise, optische Pumpleistung in die Hauptkanalleitung zu koppeln, ohne daß ein speziell konstruierter Spiegel 34 erforderlich ist, ist in Fig. 3B gezeigt. Die optische Pumpleistung wird, anstelle direkt von der optischen Faser 52 an den Spiegel 34 gekoppelt zu werden, an eine Endseite eines Resonanzhohlraumes 54 gekoppelt. Der Resonanzhohlraum 54 umfaßt eine Länge einer optischen Faser 56, die an einem Ende mit dem Spiegel 34 und an dem anderen Ende mit einem dielektrischen Spiegel 58 gekoppelt ist. Der Resonanzhohlraum 54 ist in der allgemeinen Konstruktion ähnlich dem Resonanzhohlraum 30 und resoniert bei der optischen Pumpwellenlänge. Der Kern der optischen Faser 56 ist axial an einem Ende mit dem optischen Faserkern 24a des Ausgabeabschnitts 24 der Hauptkanalleitung 12 ausgerichtet und ist an dem anderen Ende axial mit dem Kern der optischen Faser 52 ausgerichtet. Eine optische Faser 52 ist an dem Spiegel 58 angebracht, so daß optische Pumpleistung von der Laserdiode 50 durch den Resonanzhohlraum 54 in die Hauptkanalleitung 12 gekoppelt wird und optische Verstärkung der Signale auf der Hauptkanalleitung bewirkt. Während das optische Pumpen oben für eine neodym- oder erbium-dotierte Faser beschrieben wurde, versteht sich, daß raman- oder brillouin-optisches Pumpen oder andere Formen von Pumpleistung für optische Verstärkung verwendet werden können.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. Optische Signale auf dem Eingabeabschnitt 22 der Hauptkanalleitung 12 werden mittels einer Linse 60 auf den Spiegel 34 eines Resonanzhohlraums 30 abgebildet. Das Bild ist mit dem Kern 32a einer optischen Faser 32 ausgerichtet. Die von dem Spiegel 34 reflektierten, optischen Signale werden mittels einer Linse 62 auf dem optischen Faserkern 24a des Ausgabeabschnittes 24 der Hauptkanalleitung abgebildet. Die einfallenden und reflektierten Signale liegen zumindest teilweise innerhalb des Akzeptanzwinkels des Kerns 32a der optischen Resonanzhohlraum-Faser 32. Das ausgewählte Band von Kanälen bei dem Resonanzwellenlängenband des Hohlraums 30 passiert durch den Spiegel 36 auf die Zweigleitung 16. Es versteht sich, daß eine Linse ebenfalls verwendet werden kann, um die Ausgabe des Resonanzhohlraums 30 auf dem Kern der optischen Zweigleitungsfaser 16 abzubilden. Die nicht ausgewählten Bänder auf der Hauptkanalleitung 12 werden zu dem Ausgabeabschnitt 24 reflektiert und setzen sich auf der Hauptkanalleitung 12 fort. Der Betrieb des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 ist allgemein derselbe wie der von Fig. 2A, außer daß laterale Kopplung zwischen optischen Fasern nicht verwendet wird und Eingabe- und Ausgabeabschnitte 22, 24 nicht direkt mit dem Spiegel 34 gekoppelt sind.
Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 5A gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet einen Eingabeabschnitt 22 und Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12, gekoppelt an den Spiegel 34 des Resonanzhohlraums 30 und eine an den Spiegel 36 des Resonanzhohlraums 30 gekoppelte Zweigleitung 16, wie in Fig. 2A gezeigt ist und oben beschrieben wurde. Zusätzlich umfaßt ein zweiter Resonanzhohlraum 66 eine optische Faser 68, die an einem Ende mit dem Spiegel 34 und am anderen Ende mit einem dielektrischen Spiegel 70 gekoppelt ist. Eine zweite Zweigleitung 72 schließt eine mit der Endseite des Spiegels 70 gekoppelte, optische Faser ein. Der Kern der optischen Resonanzhohlraum-Faser 68 ist durch Spiegel 34 axial mit dem optischen Faserkern 24a des Ausgabeabschnitts 24 ausgerichtet und ist durch Spiegel 70 axial mit dem optischen Faserkern der Zweigleitung 72 ausgerichtet. Der Resonanzhohlraum 66 arbeitet so, wie oben für den Resonanzhohlraum 34 beschrieben wurde.
Die Resonanzwellenlängen der Hohlräume 30 und 66 können gleich oder verschieden gemacht werden. Wenn die Resonanzwellenlängen der Hohlräume 30, 66 verschieden sind, werden verschiedene Bänder von Kanälen von der Hauptkanalleitung 12 entfernt und werden separat auf Zweigleitungen 16 und 72 gerichtet. Wenn die Resonanzwellenlängen der Hohlräume 30, 66 gleich sind, wird ungefähr 50% der Gesamtleistung in dem ausgewählten Wellenlängenband von der Hauptkanalleitung 12 mittels jedes Resonanzhohlraums 30, 66 entfernt und auf die Zweigleitungen 16 bzw. 72 gerichtet. Die Aufteilung von 50% der Leistung auf jede der Resonanzhohlräume 30, 66 ergibt sich aus der Tatsache, daß der Spiegel 34 am 50%-Punkt auf dem Lateralkoppler angeordnet ist, wie oben beschrieben.
Die Signale auf Zweigleitungen 16 und 72 können auf eine einzelne Zweigleitung kombiniert werden mit der in Fig. 5B gezeigten Anordnung. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5B ist das gleiche wie das der Fig. 5A, außer daß ein Phasenschieber 74 in der Zweigleitung 16 plaziert ist und die Zweigleitung 72 lateral mit der Zweigleitung 16 unterhalb des Phasenschiebers 74 gekoppelt ist, in dem Gebiet 76. Der Zweck dieser Anordnung ist, die Signale auf den Zweigleitungen 16 und 72 mittels lateraler Kopplung der Energie von Zweigleitung 72 im Gebiet 76 auf die Zweigleitung 16 zu kombinieren. Der Phasenschieber 74 stellt sicher, daß die Signale auf den zwei Zweigleitungen in Phase kombiniert werden. Es versteht sich, daß der Phasenschieber 74 in einer der Zweigleitungen 16, 72 plaziert werden kann. Mit der Vorrichtung der Fig. 5B ist es möglich, nahezu 100% der Energie in dem gewählten Band auf der Zweigleitung 16 zu erhalten.
Eine Variation des Ausführungsbeispiels der Fig. 5B ist es, die Resonanzwellenlängen der zwei Resonanzhohlräume 30, 66 leicht gegeneinander zu versetzen, um eine Gesamt- Antwortkurve mit einem flacheren Dach zu erhalten, als mit einem einzelnen Resonanzhohlraum erhalten werden kann. Um solch eine Antwort zu erhalten, werden die Resonanzfrequenzen der Hohlräume 30 und 66 typisch separiert, so daß der 50%- Leistungspunkt der höheren Frequenz eines Hohlraums zusammenfällt mit dem 50%-Leistungspunkt niedriger Frequenz des anderen Hohlraums. Es versteht sich, daß wenn die Hohlräume 30 und 66 bei derselben Frequenz resonieren, die Spiegel 36 und 70 als eine einzelne, integrale Einheit konstruiert werden können, weil für jeden Hohlraum der Abstand der gleiche ist.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 2A, 3A, 3B, 5A und 5B können die jeweiligen Resonanzhohlräume durch Abschneiden eines Abschnittes gewünschter Länge von der optischen Faser hergestellt werden, Anbringen von Spiegeln an jedem Ende des entfernten Abschnittes und dann Anbringen der Resonanzhohlraumspiegel an die optische Faser. Diese Technik stellt optimale Anpassung der Fasercharakteristiken sicher. Zusätzlich können, wenn der Resonanzhohlraum oder -hohlräume in einem Gebiet lateraler Kopplung zwischen optischen Fasern zu plazieren sind, der Hohlraum oder die Hohlräume hergestellt werden durch Abschneiden eines Abschnittes von den gekoppelten optischen Fasern, Bilden von Spiegeln an jedes Ende und dann Anbringen der Resonanzhohlraumspiegel an den optischen Fasern.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches einen makrooptischen Resonanzhohlraum verwendet, ist in Fig. 6A gezeigt. "Makrooptischer Resonanzhohlraum" wird verwendet, um einen Resonanzhohlraum zu beschreiben, der durch zwei parallele Spiegel definiert wird, die durch Luft oder dielektrisches Material voneinander getrennt sind. Die Spiegel sind relativ größer in ihren Abmessungen als in dem Fall, daß eine optische Faser den Pfad zwischen den zwei Spiegeln bildet. In Fig. 6A wird ein Resonanzhohlraum 80 definiert durch parallele, dielektrische Spiegel 82 und 84, die durch einen Luftraum separiert sind. Der Raum zwischen den Spiegeln 82 und 84 ist gleich einem ganzzahligen Vielfachen halber Wellenlängen bei der Resonanzwellenlänge. Optische Signale auf dem Eingabeabschnitt 22 der Hauptkanalleitung 12 werden mittels einer Linse 86 kollimiert und werden auf den Spiegel 62 an der Endseite des Hohlraums 80 gerichtet. Nahezu 100% der Energie in den nicht ausgewählten Bändern wird von dem Spiegel 82 zurück durch die Linse 86 reflektiert und wird durch die Linse 86 auf den Kern 24a des Ausgabeabschnitts 24 der Hauptkanalleitung 12 fokussiert. Der Resonanzhohlraum 80 wird um einen kleinen Winkel geneigt, so daß die reflektierte Energie den Kern 24a erreicht. Signale in dem ausgewählten Resonanzwellenlängenband des Hohlraums 80 werden mittels des Hohlraums durch den Spiegel 86 geleitet und werden mittels einer Linse 88 auf einen optischen Faserkern 16a der Zweigleitung 16 fokussiert. Somit wird das ausgewählte Band auf die Zweigleitung 16 gerichtet, während nicht ausgewählte Bänder auf der Hauptkanalleitung 12 verbleiben.
Eine Variation des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist in Fig. 6B gezeigt. Ein Resonanzhohlraum 90 wird mittels dielektrischer Spiegel 92, 94 gebildet, die integral auf ebenen Oberflächen von Linsen 26 bzw. 98 oder auf an den Linsen angebrachten, ebenen Oberflächen gebildet sind. Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels ist so, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 6A beschrieben wurde. Optische Signale auf dem Eingabeabschnitt 22 der Hauptkanalleitung 12 werden durch die Linse 96 gerichtet und werden von der Linse 96 kollimiert. Nicht ausgewählte Kanäle werden vom Spiegel 92 auf den optischen Faserkern 24a reflektiert. Das ausgewählte Band resoniert im Hohlraum 90, tritt durch den Spiegel 94 und wird von Linse 98 auf den optischen Faserkern 16a der Zweigleitung 16 fokussiert. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6B sieht eine vereinfachte Herstellung und leichten Abgleich des Resonanzhohlraums 90 vor.
Gelegentlich wird gewünscht, die Antwort des Resonanzhohlraums 80 oder 90 zurechtzuschneidern, um die gewünschte, quadratische Gestalt des Entfernungsbandes von Frequenzen besser anzunähern, während nicht ausgewählte Kanäle abgewiesen werden. Die Antwort kann verbreitert werden dadurch, daß die Oberflächen der Spiegel 92, 94 leicht aus der Parallele gebracht werden. Dieses hat den Effekt einer variablen Pfadlänge zwischen den Spiegeloberflächen und einer Verbreiterung der Antwort anstelle einer wohl definierten Resonanzfrequenz. Eine alternative Weise ist in Fig. 6C gezeigt, worin nur der Resonanzhohlraumabschnitt der Filterabzweigung gezeigt ist. Der Hohlraum schließt dielektrische Spiegel 102 und 104 ein, die integral auf Innenoberflächen von Linsen 106 bzw. 108 gebildet sind, oder auf ebenen Oberflächen, die an die Linsen angebracht sind. Der Spiegel 104 schließt eine Stufe 110 ein, so daß ein Teil des Spiegels 104 in einer Ebene ist, während ein anderer Teil in einer leicht versetzten, parallelen Ebene ist. Als Ergebnis weist ein Abschnitt des Resonanzhohlraums einen Abstand d&sub1; auf, und ein anderer Abschnitt des Resonanzhohlraums einen Abstand d&sub2;. Dieses erzeugt zwei Resonanzfrequenzen und kann als zwei Resonanzhohlräume Seite an Seite gedacht werden. Die zwei Resonanzfrequenzen sind bevorzugtermaßen beabstandet, um eine Antwort mit einem relativ flachen Dach zu erzeugen. Die Stufe ist in der Größenordnung von einem Hundertstel der optischen Wellenlänge.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6D dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach 6b darin, daß die Zweigleitung 16 auf derselben Seite des Resonanzhohlraums angeordnet ist wie die Hauptkanalleitung 12, und Signale in dem ausgewählten Resonanzwellenlängenband den Resonanzhohlraum zweimal passieren. Ein Resonanzhohlraum 110 ist durch einen dielektrischen Spiegel 112 definiert, der auf der inneren Oberfläche einer Linse 116 gebildet ist, und durch einen Spiegel 114. Der Resonanzhohlraum 110 schließt ferner einen dielektrischen Spiegel 118 ein, der bezüglich des Spiegels 114 leicht geneigt ist. Nicht ausgewählte Bänder auf dem Eingabeabschnitt 22 der Hauptkanalleitung 12 werden von dem Spiegel 112 auf der Endseite des Resonanzhohlraums 110 reflektiert und werden von der Linse 116 auf den Ausgabeabschnitt 24 der Hauptkanalleitung 12 fokussiert. Optische Signale in dem gewählten Band von Wellenlängen des Resonanzhohlraums 110 treten durch den Spiegel 112 und den Spiegel 114 und fallen auf den Spiegel 118. Das gewählte Band von Wellenlängen wird vom Spiegel 118 durch den Resonanzhohlraum 110 reflektiert und wird aufgrund der leichten Neigung des Spiegels 118 mittels der Linse 116 auf die Zweigleitung 16 fokussiert. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6D hat den Vorteil, daß der ausgewählte Kanal zweimal den Resonanzhohlraum passiert, wodurch eine Frequenzantwort mit besserer Trennung gegenüber Signalen außerhalb des Bandes und mit viel weniger Leistung in ihren Nebenfrequenzbereichen (tails) erhalten wird. Obwohl die Zweigleitung 16 in Fig. 6D in derselben Ebene gezeigt ist wie der Eingabeabschnitt 22 und der Ausgabeabschnitt 24, versteht sich, daß die Zweigleitung 16 so angeordnet ist, daß das Licht, welches das erstemal den Resonanzhohlraum passiert, und das Licht, welches das zweitemal den Resonanzhohlraum passiert, im wesentlichen gleiche Winkel relativ zur Achse des Hohlraums haben.
Bezüglich der Fig. 6D wird vermerkt, daß beim Berechnen der Stufe und des Frequenzversatzes das Licht einmal nicht gefiltert wird und dann gemischt wird, dann wieder gefiltert wird. Das Licht, welches mittels einer Seite des Hohlraums gefiltert wird, wird wieder von derselben Seite gefiltert. Das Licht, welches durch die andere Seite tritt, wird ebenfalls zweimal gefiltert. Dann wird die Leistung von den beiden Seiten in der Zweigleitung gemischt. Dieses erzeugt eine etwas engere, spektrale Passierlinie mit flachem Dach als erhalten werden kann, wenn für die zweite Filterstufe gemischt würde.
Es wurde gezeigt und beschrieben, was gegenwärtig für die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gehalten wird. Es ist offensichtlich für den Fachmann, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Optische Filterabzweigung (14), mit

einem optischen Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) mit allgemein parallelen, gegenüberliegenden, beabstandeten Spiegeln (34, 36; 82, 84; 92, 94; 102, 104; 112, 114) um Resonanz bei einem ausgewählten Band von Kanälen zu erlauben;

ersten Kopplungseinrichtungen (60; 86; 96; 116) zum optischen Koppeln der optischen Signale von einem Eingabeabschnitt (22) einer Hauptkanalleitung (12) zum Leiten von optischen Signalen auf einer Vielzahl von Bändern von Kanälen zu dem Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) und von dem Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) zu einem Ausgabeabschnitt (24) der Hauptkanalleitung (12) mit minimaler Reduktion der optischen Signale in nicht ausgewählten Bändern zu leiten; und

zweiten Kopplungseinrichtungen (62; 88; 98; 118) zum optischen Koppeln des optischen Signals in dem ausgewählten Band von dem Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) zu einer Zweigleitung (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (34, 36; 82, 84; 92, 04; 102, 104; 112, 114) dielektrische Spiegel sind, welche eine Übertragungscharakteristik ungleich Null für das ausgewählte Band aufweisen;

die ersten Kopplungseinrichtungen (60; 86; 96; 116) optisch mit einem (343; 82; 92, 102; 112) der dielektrischen Spiegel an einer Endseite des optischen Resonanzhohlraums (30; 80; 90; 110) koppeln, wobei der eine Spiegel (34; 82; 92, 102; 112) optische Signale in dem ausgewählten Band zu dem optischen Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) überträgt; und

die zweiten Kopplungseinrichtungen (62; 88; 98; 118) optisch mit dem anderen (36; 84; 94; 104; 114) der dielektrischen Spiegel an der anderen Endseite des optischen Resonanzhohlraums (30; 80; 90; 110) koppeln.

2. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) eine erste optische Faser (32) umfaßt, und die dielektrischen Spiegel (34, 36; 82, 84; 92, 94; 102, 104; 112, 114) mit gegenüberliegenden Endseiten davon verbunden sind.

3. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Ausgabeabschnitte (22, 24) der Hauptkanalleitung (12) jeweils zweite und dritte optische Fasern umfassen, die jeweils einen Kern (22a, 24a) aufweisen, und die erste Kopplungseinrichtung (60; 86; 96; 116) Einrichtungen einschließt zum Verbinden der Eingabe- und Ausgabeabschnitte (22, 24) der Hauptkanalleitung (12) direkt mit dem einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112), wobei der Kern (22a, 24a) einer der zweiten und dritten optischen Fasern axial mit dem Kern (32a) der ersten optischen Faser (32) ausgerichtet ist, und Einrichtungen zum Evaneszenzkoppeln zwischen den Eingabe- und Ausgabeabschnitten.

4. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigleitung (16) eine vierte optische Faser mit einem Kern (16a) umfaßt, und die zweite Kopplungseinrichtung (62; 88; 98; 118) Einrichtungen einschließt zum Verbinden der vierten optischen Faser direkt mit dem anderen dielektrischen Spiegel (36; 84; 94; 104; 114) , wobei der Kern (16a) der vierten optischen Faser axial mit dem Kern (32a) der ersten optischen Faser (32) ausgerichtet ist.

5. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Ausgabeabschnitte (22, 24) der Hauptkanalleitung (12) jeweils zweite bzw. dritte optische Fasern umfassen, und die erste Kopplungseinrichtung (68; 86; 96; 116) eine erste Linseneinrichtung (60) zum Abbilden des Kerns (22a) der zweiten optischen Faser auf dem einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) in Ausrichtung mit dem Kern (32a) der ersten optischen Faser (32) einschließt, sowie eine zweite Linseneinrichtung (62) zum Abbilden des einen dielektrischen Spiegels (34; 82; 92; 102; 112) auf dem Kern (24a) der dritten optischen Faser, so daß optische Signale reflektiert und abgebildet werden von dem Eingabeabschnitt (22) auf den Ausgabeabschnitt (24) der Hauptkanalleitung (12).

6. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Einrichtungen (50, 52, 54) zum optischen Pumpen von wenigstens einem Abschnitt der Hauptkanalleitung, um die darauf übertragenen Signale zu verstärken.

7. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Pumpeinrichtung (50, 52, 54) den Abschnitt der Hauptkanalleitung (12) mit einem neodym- oder erbiumdotierten Kern einschließt.

8. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (50, 52, 54) zum optischen Pumpen eine optische Laserdiodenpumpquelle (50) einschließt, die optisch mit der Hauptkanalleitung (12) durch den einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) mittels einer fünften optischen Faser (52) gekoppelt ist, die zwischen die Laserdiodenpumpquelle (50) und den einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) geschaltet ist, und in axialer Ausrichtung mit der zweiten oder dritten optischen Faser positioniert ist.

9. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (50, 52, 54) zum optischen Pumpen ferner einen zweiten faseroptischen Resonanzhohlraum (54) einschließt, der zwischen der Laserdiodenpumpquelle (50) und dem einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) positioniert ist, um die Übertragung von Pumpenergie zu der Hauptkanalleitung (12) zu vereinfachen.

10. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine dielektrische Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) eine relativ hohe Transmission bei der Wellenlänge der Laserdiodenpumpquelle (50) aufweist, um die Übertragung von Pumpenergie zu der Hauptkanalleitung (12) zu erleichtern.

11. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Evaneszenzkoppeln Einrichtungen umfaßt zum Erhalten der zweiten und dritten optischen Fasern in paralleler Ausrichtung eng beieinander über eine Länge "L", die gewählt wird, eine Kopplung von im wesentlichen allen der optischen Signale in nicht ausgewählten Bändern auf den Ausgabeabschnitt (24) zu erlauben.

12. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge "L" so gewählt wird, daß an der Oberfläche des einen dielektrischen Spiegels (34; 82; 92; 102; 112) ungefähr die Hälfte des optischen Signals auf dem Eingabeabschnitt (22) mittels Evaneszenzkopplung auf den Ausgabeabschnitt (24) übertragen worden ist.

13. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Evaneszenzkoppeln nahe bei dem einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) positioniert ist.

14. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Evaneszenzkoppeln von dem einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) beabstandet ist.

15. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen dritten Resonanzhohlraum (66), der eine sechste optische Faser (68) umfaßt, die an einem Ende mit dem einen dielektrischen Spiegel (34; 82; 92; 102; 112) in axialer Ausrichtung mit dem Ausgabeabschnitt (24) gekoppelt ist, und deren anderes Ende mit einem dritten Spiegel (70) gekoppelt ist, und durch eine siebte optische Zweigleitungsfaser (72), die mit dem dritten Spiegel (70) in axialer Ausrichtung mit der sechsten optischen Faser (68) gekoppelt ist.

16. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Phasenschieber (74) in Reihe mit einer der Zweigleitungen (16, 72) zum Phasenanpassen der Signale auf den Zweigleitungen (16, 72) und durch Einrichtungen (74) zum Kombinieren der phasenangepaßten Signale auf den Zweigleitungen (16, 72) auf eine der Zweigleitungen (16, 72)

17. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und dritten Resonanzhohlräume (30, 66) dieselbe Resonanzwellenlänge aufweisen.

18. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und dritten Resonanzhohlräume (30, 66) bei verschiedenen, ausgewählten Bändern resonieren.

19. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) beabstandet makrooptische dielektrische Spiegel (82, 84; 92, 94; 112, 114) umfaßt und die erste Kopplungseinrichtung eine erste Linseneinrichtung (86; 96; 106; 116) zum Richten von optischen Signalen von dem Eingabeabschnitt (22) der Hauptkanalleitung (12) auf einen der dielektrischen Spiegel (82; 92; 102; 112) und zum Richten von reflektierten optischen Signalen von dem einen dielektrischen Spiegel (82; 92; 102; 112) auf den Ausgabeabschnitt (24) der Hauptkanalleitung (12) einschließt.

20. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kopplungseinrichtung zweite Linseneinrichtungen (88; 98; 108) zum Richten von optischen Signalen auf dem ausgewählten Kanal auf die Zweigleitung (16) einschließt.

21. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der eine dielektrische Spiegel (82; 92; 102; 112) eine Abdeckung (92, 112) auf einer Oberfläche der ersten Linseneinrichtung (86; 96; 106; 116) umfaßt, und der andere Spiegel (84; 94; 104; 114) eine Abdeckung (94) auf einer Oberfläche der zweiten Linseneinrichtung (BB, 98, 108) umfaßt.

22. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß einer der dielektrischen Spiegel (82, 84; 92, 94; 112, 114) eine Stufe auf einer inneren Oberfläche gegenüber dem anderen dielektrischen Spiegel einschließt, so daß der erste optische Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) bei zwei Wellenlängen resoniert, wobei die Stufe den Zuschnitt der Frequenzantwort des ersten optischen Resonanzhohlraums (30; 80; 90; 110) erlaubt.

23. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen vierten Spiegel (118), beabstandet von dem anderen (84, 94; 104, 114) der dielektrischen Spiegel, so daß optische Signale in dem ausgewählten Band durch den ersten Resonanzhohlraum (30; 80; 90; 110) reflektiert werden und mittels der ersten Linseneinrichtung (86; 96; 106; 116) auf die Zweigleitung (16) gerichtet werden, die auf demselben Ende des ersten optischen Resonanzhohlraums (30; 80; 90; 110) positioniert ist wie die Hauptkanalleitung (12).

24. Optische Filterabzweigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste optische Faser (32) einen von der zweiten oder dritten optischen Faser geschnittenen Abschnitt umfaßt.

25. Optisches Kommunikationssystem mit einer Vielzahl von Filterabzweigungen (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterabzweigungen (14) entlang der Hauptkanalleitung (12) beabstandet sind, wobei jede ein ausgewähltes Band von Kanälen auf eine jeweilige Zweigleitung (16) richtet.

26. Optisches Kommunikationssystem mit einer Vielzahl von Filterabzweigungen (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterabzweigungen (14) an einer einzelnen Stelle auf der Hauptkanalleitung 812) angeordnet sind, wobei jede ein ausgewähltes Band von Kanälen auf eine jeweilige Zweigleitung (16) richtet, und die Vielzahl von Filterabzweigungen (14) einen integrierten optischen Kommunikationsknoten umfaßt.