DE3884473T2

DE3884473T2 - Einrichtung zum Herausfiltern eines optischen Signals, die eine Anordnung zur Abstimmung eines optischen Wellenlängenfilters enthält.

Info

Publication number: DE3884473T2
Application number: DE88110106T
Authority: DE
Inventors: Makoto Nishio
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-06-26
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2008-06-25
Also published as: CA1279414C; EP0296609A3; EP0296609B1; EP0296609A2; US4841519A; DE3884473D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen und eine in der Vorrichtung verwendete Anordnung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters und insbesondere eine Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen, die bei einer Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen, einer optischen Schaltereinrichtung usw. in einem optischen Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem verwendet wird, sowie eine für die gleiche Anwendung vorgesehene, in der Vorrichtung verwendete Anordnung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters.
Der Bedarf an einem Vermittlungsbetrieb, bei dem Breitbandsignale, wie beispielsweise Bilddaten mit einer vorgegebenen Qualität übertragen werden, steigt. Das Signalband liegt im Bereich von mehreren MHz bis mehreren zehn MHz, so daß ein optisches Übertragungssystem breite Anwendung findet, bei dem in einem Sender ein elektrooptischer Wandler, zum Übertragen optischer Signale eine optische Faser, die verglichen mit einem Koaxialkabel die Vorteile, wie beispielsweise einen geringen Durchmesser, ein breites Band, eine geringe Dämpfung, eine antielektromagnetische Induktion usw. aufweist, und in einem Empfänger ein optoelektrischer Wandler verwendet werden. Bei einem derartigen System werden mehrere elektrische Signale mit verschiedenen Frequenzen in mehreren elektrooptischen Wandlern eines Senders in mehrere optische Signale mit verschiedenen Wellenlängen umgewandelt, die über eine optische Faser übertragen werden, wobei die derart übertragenen, mehreren optischen Signale in einem Teiler eines Empfängers in jeweilige Wellenlängen aufgeteilt und anschließend in mehreren optoelektrischen Wandlern des Empfängers in mehrere elektrische Signale umgewandelt werden, wobei die mehreren elektrischen Signale in einem optischen Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem übertragen werden können.
Bei einem derartigen optischen Wellenlängenmultiplex- Übertragungssystem wird eine Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen verwendet, in der eine vorgegebene Wellenlänge eines optischen Signals aus Wellenlängen- Multiplexsignalen ausgewählt wird, die über eine optische Faser übertragen werden, die den Sender mit dem Empfänger verbindet. In der Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen muß eine Wellenlänge eines ausgewählten optischen Signals von anderen unterschieden werden, so daß die korrekte Wellenlänge eines optischen Signals ausgewählt wird, wobei vermieden wird, daß ein optisches Signal einer von der vorgegebenen Wellenlänge verschiedenen Wellenlänge einer ausgewählten der unterteilten Übertragungsleitungen zugeführt wird.
Auch in einer Wellenlängenmultiplex-Schalteinrichtung wird ein wellenlängenabstimmbarer Filter verwendet, der für eine vorgegebene Wellenlänge eines unter Wellenlängen-Multiplexsignalen ausgewählten optischen Signals durchlässig ist. Zu diesem Zweck muß eine Wellenlänge des derart den Filter durchlaufenden Signals von anderen unterschieden werden.
Eine derartige Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen wird auf den Seiten 33 bis 39 des "International Zürich Seminar on Digital Communication, Vol. B1.1, 1986" beschrieben.
In der Vorrichtung zum. Unterscheiden eines optischen Signals von anderen werden Eingangsdaten A und ein Unterscheidungssignal A durch einen Zeitmultiplexer gemultiplext, um ein Multiplexsignal A zu erzeugen, wobei Eingangsdaten B und ein Unterscheidungssignal B durch einen weiteren Zeitmultiplexer gemultiplext werden, um ein Multiplexsignal B zu erzeugen. Die Multiplexsignale A und B werden in entsprechenden elektrooptischen Wandlern in optische Signale A und B mit den Wellenlängen λ&sub1; bzw. λ&sub2; umgewandelt. Die optischen Signale A und B werden durch einen Wellenlängenmultiplexer gemultiplext, um über eine optische Faser übertragen zu werden. Das so über die optische Faser übertragene optische Multiplexsignal wird durch einen Teiler in zwei optische Multiplexsignale geteilt. Jedes der beiden optischen Multiplexsignale wird einer entsprechenden Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen zugeführt. In einer der Einrichtungen zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen wird ein optisches Signal mit einer vorgegebenen Wellenlänge λ&sub1; oder λ&sub2; ausgewählt, das einer entsprechenden Übertragungsleitung zugeführt wird. Zu diesem Zweck wird ein in einem wellenlängenabstimmbaren Filter ausgewähltes optisches Signal durch einen Teiler in zwei optische Signale unterteilt. Eines der derart geteilten optischen Signale wird in einem optoelektrischen Wandler in ein elektrisches Zeitmultiplexsignal umgewandelt, das die Eingangsdaten und ein Unterscheidungssignal aufweist, und das anschließend einer Trennschaltung und einer Rahmensynchronisierschaltung zugeführt wird. In der Trennschaltung werden die Eingangsdaten und das Unterscheidungssignal gemäß dem von der Rahmensynchronisierschaltung zugeführten pulsrahmensynchronen Signal voneinander getrennt, so daß nur das Unterscheidungssignal von dort ausgegeben wird. Das derart getrennte Unterscheidungssignal wird in einer Filtersteuerschaltung untersucht, um festzustellen, ob dieses Signal das Unterscheidungssignal A ist, wenn die vorstehend erwähnte vorgegebene Wellenlänge λ&sub1; beträgt. Wenn das Unterscheidungssignal nicht das Unterscheidungssignal A ist, wird in der Filtersteuerschaltung entschieden, daß ein optisches Signal einer von λ&sub1; verschiedenen Wellenlänge ausgewählt wird. Anschließend wird der wellenlängenabstimmbare Filter durch die Filtersteuerschaltung von einer kurzen Wellenlänge zu einer langen Wellenlänge und umgekehrt abgetastet. Das Abtasten des wellenlängenabstimmbaren Filters wird- nicht weiter fortgesetzt, wenn ein Ausgangssignal der Trennschaltung mit dem Unterscheidungssignal A übereinstimmt. Daher werden die optischen Signale vorbestimmter Wellenlängen in einer Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen ausgewählt, um den jeweiligen Übertragungsleitungen zugeführt zu werden.
In der Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen ergibt sich jedoch der Nachteil, daß ein Schaltungsaufbau kompliziert ist, wobei der elektrische Leistungsverbrauch erhöht wird, weil ein optoelektrischer Wandler, eine Trennschaltung und eine Rahmensynchronisierschaltung, die in einer Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen vorgesehen sind, mit einer hohen Geschwindigkeit auf die Eingangsdaten ansprechen müssen, wenn die Geschwindigkeit der Eingangsdaten erhöht wird, weil die Eingangsdaten und ein Unterscheidungssignal im Zeitmultiplexbetrieb gemultiplext werden.
In der Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen wird ein wellenlängenabstimmbarer Filter verwendet, in dem ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge aus einem Wellenlängen-Multiplexsignal ausgewählt wird, um, wie vorstehend beschrieben, einer Übertragungsleitung zugeführt zu werden. Ein derartiger wellenlängenabstimmbarer Filter wird als Rückkopplungslaservorrichtung (DFB LD) in "Proceedings, No. 326 von The institute of Electronics Information and Communication Engineers" beschrieben. Die DFB LD ist ein stromgesteuerter Wellenlängenfilter, bei dem der Pegel eines Injektionsstroms, der niedriger als ein Oszillationsschwellenwert ist, verändert wird, so daß die mittlere Wellenlänge des Filters verändert werden kann. Ein die DFB LD verwendender Wellenlängenfilter hat eine Temperaturabhängigkeit, bei der die mittlere Wellenlänge um ca. 1 Å/Cº schwankt, weil die DFB LD aus Material des InP-Systems hergestellt wird. Aus diesem Grund muß der Wellenlängenfilter gesteuert werden, um auch bei einer Temperaturschwankung auf ein optisches Signal einer korrekten Wellenlänge abgestimmt zu werden. Ein derartiger Wellenlängenfilter wird auch in einer optischen Wellenlängenmultiplex-Schalteinrichtung verwendet, bei der mehrere optische Signale mit jeweils einer vorgegebenen, voneinander verschiedenen Wellenlänge geschaltet werden.
Eine herkömmliche Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters wird auf den Seiten 750 bis 752 der "Electronics Letters, 2. Juli 1987, Bd. 23, Nr. 14" beschrieben.
In der Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters wird die mittlere Wellenlänge eines Wellenlängenfilters vorher so eingestellt, daß sie nahe an einer vorgegebene Wellenlänge eines korrekt auszuwählenden optischen Signals liegt. Anschließend wird ein den Wellenlängenfilter durchlaufendes optisches Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt, das daraufhin in einem Multiplizierer mit einem von einer optischen Wellenlängen-Multiplexschaltung zugeführten Unterscheidungssignal multipliziert wird. Das multiplizierte Ausgangssignal wird vom Multiplizierer einem Tiefpaßfilter zugeführt, so daß eine Gleichstromkomponente des Signals den Filter durchläuft, um einer Filtersteuerschaltung zugeführt zu werden. Der in den Wellenlängenfilter injizierte Strom wird durch die Filtersteuerschaltung gemäß der Gleichstromkomponente gesteuert, so daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters auf eine vorgegebene Wellenlänge eines korrekt auszuwählenden optischen Signals abgestimmt wird, wobei die ausführlichen Beschreibungen der Arbeitsweise später erfolgen.
Bei der Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters besteht jedoch ein Nachteil darin, daß ein Unterscheidungssignal von einer optischen Wellenlängen-Multiplexschaltung einem Multiplizierer unter Verwendung einer Übertragungsleitung zugeführt werden muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die mittlere Wellenlänge eines Wellenlängenfilters vorher so eingestellt wird, daß sie in der Nähe einer vorgegebenen Wellenlänge eines optischen Signals liegt, das korrekt ausgewählt wird, wenn die mittlere Wellenlänge des Signals von der Abstimmwellenlänge etwas verschieden ist, weil das Ausgangssignal eines Tiefpaßfilters nur für ein Steuersignal verwendet wird, durch das die mittlere Frequenz des Filters auf eine vorgegebene Wellenlänge eines korrekt auszuwählenden optischen Signals abgestimmt wird.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen bereitzustellen, bei der ein komplizierter Schaltungsaufbau vermieden wird, und bei der auch dann weniger elektrische Leistung verbraucht wird, wenn die Geschwindigkeit der Eingangsdaten stark erhöht wird.
Ferner wird eine in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendete Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters bereitgestellt, in der ein Unterscheidungssignal nicht notwendigerweise von einer Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen an einen Multiplizierer übertragen werden muß, wobei das Signal mit einem elektrischen Signal multipliziert wird, das durch die Umwandlung eines einen Wellenlängenfilter durchlaufenden optischen Signal erhalten wird.
Ferner wird eine in der Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendete Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters bereitgestellt, in der die mittlere Wellenlänge eines Wellenlängenfilters nicht notwendigerweise vorher so eingestellt wird, daß sie in der Nähe einer Abstimmwellenlänge des Filters liegt.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung wird im Zusammenhang mit den beigefügten Abbildungen ausführlich beschrieben, es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Vorrichtung zum Abstimmen eines in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendeten optischen Wellenlängenfilters;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer in der herkömmlichen Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters angeordneten Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen;
Fig. 4A und 4B erläuternde Diagramme zur Darstellung der Beziehungen zwischen einem Transmissionsgrad und einer Wellenlänge und zwischen einem Transmissionsgrad und der Zeit beim Betrieb der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 5A bis 5E Wellenformen von Signalen in der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen;
Fig. 7A bis 7C Wellenformen von Signalen in der in Fig. 6 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung;
Fig. 8 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen;
Fig. 9A bis 9F Wellenformen von Signalen in der in Fig. 8 dargestellten zweiten Ausführungsform der Vorrichtung;
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen;
Fig. 11A bis 11F Wellenformen von Signalen in der in Fig. 10 dargestellten dritten Ausführungsform der Vorrichtung;
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendeten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abstimmen eines Wellenlängenfilters;
Fig. 13 ein Blockdiagramm einer in der in Fig. 12 dargestellten Vorrichtung angeordneten Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen;
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines in der in Fig. 12 dargestellten Vorrichtung verwendeten synchronisierten Verstärkers;
Fig. 15 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendeten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abstimmen eines Wellenlängenfilters;
Fig. 16 ein Blockdiagramm einer in der in Fig. 15 dargestellten Vorrichtung angeordneten Zählerschaltung;
Fig. 17A bis 17D erläuternde Diagramme zur Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 15 dargestellten Vorrichtung; und
Fig. 18 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform einer in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendeten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abstimmen eines Wellenlängenfilters;
Vor der Erläuterung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen wird noch einmal eine herkömmliche Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen kurz beschrieben. Fig. 1 zeigt die herkömmliche Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen, die im wesentlichen eine Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen und eine vorgegebene Anzahl von Einrichtungen zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen aufweist. Die Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen weist Zeitmultiplexer 1A und 1B, elektrooptische Wandler 2A und 2B und einen Wellenlängenmultiplexer 3 auf. In den Zeitmultiplexern 1A und 1B werden die Eingangsdaten A und das Unterscheidungssignal A, die Eingangsdaten B und das Unterscheidungssignal B gemultiplext, um jeweilige Zeitmultiplexsignale zu erzeugen. Die Multiplexsignale werden jeweils in elektrooptischen Wandlern 2A und 2B in optische Signale mit Wellenlängen λ&sub1; bzw. λ&sub2; umgewandelt und anschließend im Wellenlängenmultiplexer 3 gemultiplext, um einem Teiler 4 als Wellenlängen- Multiplexsignal zugeführt zu werden. Das Wellenlängen-Multiplexsignal wird im Teiler 4 in zwei Wellenlängen-Teilsignale unterteilt. Zwei Einrichtungen 5 und 7 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen sind in Fig. 1 als die vorstehend erwähnte vorgegebene Anzahl von Einrichtungen zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen dargestellt. Die Einrichtung 7 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen weist einen wellenlängenabstimmbaren Filter 9, einen Teiler 10, einen optoelektrischen Wandler 11, eine Trennschaltung 12, eine Rahmensynchronisierschaltung 13 und eine Filtersteuerschaltung 14 auf. Die Einrichtung 5 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen weist auch einen wellenlängenabstimmbaren Filter 9 zu einer Filtersteuerschaltung 14 auf, wie sie in der Einrichtung 7 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen angeordnet sind. Die beiden derart im Teiler 4 geteilten Wellenlängen-Multiplexsignale werden den Einrichtungen 5 und 7 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen zugeführt, die mit den Übertragungsleitungen 6 bzw. 8 verbunden sind. Hierbei wird vorausgesetzt, daß ein optisches Signal mit einer Wellenlänge λ&sub1; auf die Übertragungsleitung 8 geschaltet wird. In der Einrichtung 7 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen wird ein nicht korrekt zu unterscheidendes optisches Signal im wellenlängenabstimmbaren Filter 9 ausgewählt. Der Hauptabschnitt des ausgewählten optischen Signals wird der Übertragungsleitung 8 zugeführt, während der verbleibende Abschnitt des Signals dem optoelektrischen Wandler 11 zugeführt wird, um in ein elektrisches Signals mit Eingangsdaten und einem Unterscheidungssignal im Zeitmultiplex umgewandelt zu werden. Das elektrische Zeitmultiplexsignal wird der Trennschaltung 12 und der Rahmensynchronisierschaltung 13 zugeführt, wobei das Signal in der Trennschaltung 12 gemäß dem der Trennschaltung von der Rahmensynchronisierschaltung 13 zugeführten Rahmensynchronisiersignal in die Eingangsdaten und in ein Unterscheidungssignal getrennt wird, so daß der Filtersteuerschaltung 14 nur das Unterscheidungssignal von der Trennschaltung 12 zugeführt wird, in der festgestellt wird, ob das Unterscheidungssignal das Unterscheidungssignal A ist. Wenn dieses Signal nicht das Unterscheidungssignal A ist, wird entschieden, daß ein optisches Signal mit einer anderen Wellenlänge als die Wellenlänge λ&sub1; für ein korrekt auszuwählendes Signal im wellenlängenabstimmbaren Filter 9 ausgewählt wird. Daher wird im wellenlängenabstimmbaren Filter 9 durch die Filtersteuerschaltung 14 eine Wellenlängenabtastung von einer kurzen Wellenlänge zu einer langen Wellenlänge und umgekehrt ausgeführt. Dadurch wird ein optisches Signal mit einer Wellenlänge λ&sub1; im wellenlängenabstimmbaren Filter 9 korrekt ausgewählt, um über den Teiler 10 der Übertragungsleitung 8 zugeführt zu werden. Die Einrichtung 5 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen arbeitet in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben, so daß ein optisches Signal mit einer Wellenlänge λ&sub2; von dort der Übertragungsleitung 6 zugeführt wird.
Nachstehend wird noch einmal eine herkömmliche Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters beschrieben, die beispielsweise in der in Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendet wird. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters, die eine Schaltung 20 zum Multiplexen optischer Wellenlängen zum Erzeugen eines Wellenlängen-Multiplexsignals mit Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3;, einen Wellenlängenfilter 22, der auf eine der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; oder λ&sub3; der über eine Wellenlängen-Multiplex-Übertragungsleitung 21 übertragenen Wellenlängen-Multiplexsignale abgestimmt wird, einen Teiler 23 zum Teilen eines vom Wellenlängenfilter 22 zugeführten Signals in zwei optische Signale, eine Übertragungsleitung 24 zum Übertragen eines der beiden im Teiler 23 geteilten optischen Signale, eine Photodiode 25 zum Umwandeln der verbleibenden der beiden im Teiler 24 geteilten optischen Signale in ein elektrisches Signal, einen Multiplizierer 26 zum Multiplizieren des umgewandelten elektrischen Signals mit einem von der Schaltung 20 zum Multiplexen optischer Wellenlängen zugeführten Unterscheidungssignal, einen Tiefpaßfilter 27, der die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals des Multiplizierers 26 durchläßt, einen Verstärker 28 zum Verstärken des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters 27 und eine Filtersteuerschaltung 29 zum Steuern des Wellenlängenfilters 22 gemäß dem Ausgangssignal des Verstärkers 28 aufweist.
Fig. 3 zeigt die Schaltung 29 zum Multiplexen optischer Wellenlängen, die Lichtquellen 210, 220 und 230, in die niederfrequente Unterscheidungssignale f&sub1;&sub1; f&sub2; und f&sub3; eingeleitet werden, so daß die Brechungsindizes der Lichtquellen sich abhängig von den Signalen f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; ändern, um die Frequenzen des von den Lichtquellen abgestrahlten Lichts gemäß den Unterscheidungssignalen f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; zu modulieren, Modulatoren 240, 250 und 260 zum Amplitudenmodulieren des frequenzmodulierten, von den Lichtquellen 210, 220 und 230 abgestrahlten Lichts der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; gemäß den Eingangsdaten A, B und C, und einen Wellenlängenmultiplexer 270 zum Multiplexen der von den Modulatoren 240, 250 und 260 zugeführten optischen Signale aufweist.
Im Betrieb wird vorausgesetzt, daß der Wellenlängenfilter 22 auf ein optisches Signal mit einer Wellenlänge λ&sub2; in einem optischen Wellenlängen-Multiplexsignal mit Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; abgestimmt wird. Zunächst wird die mittlere Frequenz des Wellenlängenfilters 22 so eingestellt, daß sie in der Nähe einer Abstimmfrequenz λ&sub2; eines im Filter korrekt auszuwählenden optischen Signals liegt, bevor ein optisches Signal der Wellenlänge λ&sub2; vom Filter ausgegeben wird. Der Hauptteil des vom Wellenlängenfilter 22 ausgegebenen Ausgangslichts der Wellenlänge λ&sub2; wird über den Teiler 23 einer Übertragungsleitung 24 und der verbleibende Anteil des Lichts der Photodiode 25 zugeführt. Das Ausgangslicht der Wellenlänge λ&sub2; wird in der Photodiode 25 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das anschließend dem Multiplizierer 26 zugeführt wird. Das elektrische Signal wird im Multiplizierer 26 mit einem Unterscheidungssignal einer Frequenz f&sub2; multipliziert, das von der Schaltung 20 zum Multiplexen optischer Wellenlängen zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 26 wird einem Tiefpaßfilter 27 zugeführt, der nur eine Gleichstromkomponente und eine Komponente in der Nähe der Gleichstromkomponente durchläßt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 27 wird im Verstärker 28 verstärkt und anschließend der Filtersteuerschaltung 29 zugeführt, durch die gemäß dem derart im Verstärker 28 verstärkten Signal die Zu- bzw. Abnahme des in den Wellenlängenfilter 22 injizierten Stroms geregelt wird, so daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 22 auf die Wellenlänge λ&sub2; für ein im Filter korrekt auszuwählendes Signal abgestimmt wird.
Im vorstehend beschriebenen Betrieb wird vorausgesetzt, daß die mittlere Wellenlänge λo der Übertragungscharakteristik 400 des Wellenlängenfilters 22, wie in Fig. 4A dargestellt, auf der Seite kurzer Wellenlängen von Licht 410 mit einer Wellenlänge λ&sub2; liegt. Das von der Lichtquelle 220 abgestrahlte Licht der Wellenlänge λ&sub2;, das gemäß dem Unterscheidungssignal B einer niederfrequenten Sinuswelle f&sub2; frequenzmoduliert ist, wird, wie durch das Bezugszeichen 420 in Fig. 4A dargestellt, durch eine Wellenlängenbreite ±Δλ in die Periode einer Frequenz f&sub2; geändert. Daher wird der Übertragungsgrad T des Wellenlängenfilters 22 ebenfalls in eine Sinusform geändert, wie durch das Bezugszeichen 430 in Fig. 4A dargestellt ist. D.h., der Übertragungsgrad T des Wellenlängenfilters 22 mit der Übertragungscharakteristik 400 wird durch eine Amplitude b auf einem mittleren Übertragungsgrad a bezüglich des durch die Frequenz f&sub2; frequenzmodulierten Lichts der Wellenlänge λ&sub2; in die Periode der Frequenz f&sub2; geändert.
Andererseits wird vorausgesetzt, daß die mittlere Wellenlänge λo mit einer Übertragungscharakteristik 440 des Wellenlängenfilters 22, wie in Fig. 4B dargestellt, auf der Seite langer Wellenlängen von Licht 410 mit einer Wellenlänge λ&sub2; liegt. Das von der Lichtquelle 220 abgestrahlte Licht einer Wellenlänge λ&sub2;, das durch eine Sinuswelle der niedrigen Frequenz f&sub2; frequenzmoduliert ist, wird geändert, wie durch das Bezugszeichen 450 in Fig. 4B dargestellt. Daher wird der Übertragungsgrad T des Wellenlängenfilters 22, wie durch das Bezugszeichen 460 dargestellt, in eine Sinusform geändert. Dadurch wird der Übertragungsgrad T des Wellenlängenfilters 22 mit der Übertragungscharakteristik 440 im selben Muster wie in Fig. 4A bezüglich des durch die Frequenz f&sub2; frequenzmodulierten Lichts der Wellenlänge λ&sub2; geändert, vorausgesetzt, daß die Sinuswelle 460 bezüglich der Sinuswelle 430 phasenverschoben ist.
Fig. 5A zeigt ein Unterscheidungssignal 500 der Frequenz f&sub2;, das von der Wellenlängen-Multiplexschaltung 20 dem Multiplizierer 26 zugeführt wird und als "A·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;)" definiert wird, wobei A eine Amplitude und Φ&sub2; eine Phase ist. In Fig. 5B ist ein der Sinuswelle 430 in Fig. 4A entsprechendes, von der Photodiode 27 zugeführtes elektrisches Signal 510 dargestellt, das als "-B·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;)" definiert wird, wobei B eine Amplitude und Φ&sub2; eine Phase ist. Im Multiplizierer 26 werden beide Signale 500 und 510 multipliziert, um ein multipliziertes Signal zu erzeugen, das in Gleichung (1) definiert wird.
A·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;)·[-B·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;)] = - ½ AB-½AB cos(4πf&sub2;+2Φ&sub2;) (1).
Daher wird eine Komponente einer höheren Harmonischen "½f&sub2;" des zweiten Ausdrucks in der Gleichung (1) im Tiefpaßfilter 28 entfernt, so daß eine negative Gleichstromkomponente 520 mit dem Wert "-½ AB" festgestellt wird, um, wie in Fig. 5C dargestellt, vom Filter dem Verstärker 28 zugeführt zu werden.
Andererseits ist in Fig. 5D ein der Sinuswelle 460 entsprechendes, von der Photodiode 25 zugeführtes elektrisches Signal 530 dargestellt, das als "B·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;)" definiert ist. Im Multiplizierer 26 wird das vorstehend erwähnte Unterscheidungssignal 500 mit dem elektrischen Signal 530 multipliziert, um ein multipliziertes Signal zu erzeugen, das in Gleichung (2) definiert wird.
A·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;)·B·cos(2πf&sub2;+Φ&sub2;) = ½ AB + ½ AB cos(4πf&sub2;+2Φ&sub2;) (2).
Daher wird eine Komponente einer höheren Harmonischen "4f&sub2;" des zweiten Ausdrucks in der Gleichung (2) im Tiefpaßfilter 28 entfernt, so daß eine positive Gleichstromkomponente 540 mit dem Wert "½ AB" festgestellt wird, um, wie in Fig. 5E dargestellt, vom Filter dem Verstärker 28 zugeführt zu werden.
Wenn die negative Gleichstromkomponente "-½ AB" über den Verstärker 28 der Filtersteuerschaltung 29 zugeführt wird, wird dadurch der in den Wellenlängenfilter 22 injizierte Strom geregelt, um dessen mittlere Wellenlänge λo in Richtung einer langen Wellenlänge zu verschieben. Wenn andererseits die positive Stromkomponente "½ AB" über den Verstärker 28 der Filtersteuerschaltung 29 zugeführt wird, wird dadurch der in den Wellenlängenfilter 22 injizierte Strom geregelt, um dessen mittlere Wellenlänge λo in Richtung einer kurzen Wellenlänge zu verschieben.
Anschließend werden in den Fig. 6 bis 18 bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen. In der Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen werden die Eingangsdaten A und ein Unterscheidungssignal f&sub1; einer niedrigen Frequenz, die viel niedriger ist als das Band der Eingangsdaten A, in einem Addierglied 61A addiert. Ferner werden Eingangsdaten B und ein Unterscheidungssignal f&sub2;(f&sub1; ≠ f&sub2;) einer ähnlich niedrigen Frequenz in einem Addierglied 61B addiert. Die Ausgangssignale der Addierglieder 61A und 61B werden in elektrooptischen Wandlern 62A und 62B in optische Signale mit Wellenlängen λ&sub1; bzw. λ&sub2; umgewandelt, die anschließend in einem Wellenlängenmultiplexer 63 gemultiplext werden, um einer Wellenlängenmultiplex-Übertragungsleitung 21 zugeführt zu werden. Das Wellenlängen-Multiplexsignal wird in einem Teiler 64 in zwei optische Signale geteilt, die Einrichtungen 65 und 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen zugeführt werden.
In der Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen tastet ein wellenlängenabstimmbarer Filter 69 eine Abstimmwellenlänge von der Seite kurzer Wellenlänge zur Seite langer Wellenlängen und umgekehrt ab, um ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge auszuwählen. Hierbei wird vorausgesetzt, daß im wellenlängenabstimmbaren Filter 69 zu einem bestimmten Zeitpunkt ein optisches Signal einer Wellenlänge λ&sub1; ausgewählt wird. Das ausgewählte optische Signal der Wellenlänge λ&sub1; wird in einem Teiler 70 geteilt, um einen Hauptteil des Signals einer Übertragungsleitung 68 und den verbleibenden Teil des Signals einem optoelektrischen Wandler 71 zuzuführen. Das dem optoelektrischen Wandler 71 zugeführte optische Signal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, das anschließend einem Tiefpaßfilter 72 zugeführt wird, so daß nur das niederfrequente Unterscheidungssignal f&sub1; den Tiefpaßfilter 72 durchläuft. Das Unterscheidungssignal f&sub1; wird in einer Schaltung 73 zum Feststellen von Frequenzen festgestellt, so daß einer Filtersteuerschaltung 74 ein festgestelltes Signal zugeführt wird. Dabei wird in der Filtersteuerschaltung 74 unterschieden, daß eine Wellenlänge eines optischen Signals, die gerade im wellenlängenabstimmbaren Filter 69 ausgewählt wird, λ&sub1; beträgt. Daher wird das fortgesetzte Abtasten des wellenlängenabstimmbaren Filters 69 durch die Filtersteuerschaltung 74 gestoppt, so daß das optische Signal der Wellenlänge λ&sub1; der Übertragungsleitung 68 zugeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird ein optisches Signal einer Wellenlänge λ&sub2; über die Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen der Übertragungsleitung 68 zugeführt, wenn die Abtastung des wellenlängenabstimmbaren Filters 69 nicht fortgesetzt wird, wenn eine Frequenz eines in der Schaltung 73 zum Feststellen von Frequenzen festgestellten Unterscheidungssignals mit einer Frequenz des Unterscheidungssignals f&sub2; für das optische Signal der Wellenlänge λ&sub2; übereinstimmt. Die Schaltung 73 zum Feststellen von Frequenzen kann beispielsweise aus einem Frequenzzähler bestehen, der in einer integrierten Schaltung leicht hergestellt werden kann.
In den Fig. 7A bis 7C bezeichnet das Bezugszeichen 701 die Eingangsdaten A, 702 das Unterscheidungssignal f&sub2; und 703 das Ausgangssignal des Addierglieds 61A in der Vorrichtung der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Der elektrooptische Wandler 62A handelt das Ausgangssignal 703 des Addierglieds 61A in das optische Signal der Wellenlänge λ&sub1; um, so daß die Wellenform eines dem optoelektrischen Wandler 71 zugeführten Signals derjenigen des Ausgangssignals 703 gleich ist, wenn das optische Signal der Wellenlänge λ&sub1; im wellenlängenabstimmbaren Filter 69 ausgewählt wird. Daher wird vom Tiefpaßfilter 72, dem das Signal mit der Wellenform 703 zugeführt wird, das Unterscheidungssignal f&sub2; mit der Wellenform 702 erhalten.
Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen. In der Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen wird ein niederfrequentes Signal mit einer Frequenz f&sub1; Mustererzeugungsschaltungen 81A und 81B zugeführt, in denen unterschiedliche Mustersignale 902 und 905 (Fig. 9B und 9E) als Unterscheidungssignale A und B erzeugt werden. Die Eingangsdaten A und B (Bezugszeichen 901 und 904 in den Fig. 9A und 9D) werden in Addiergliedern 61A bzw. 61B zu den Unterscheidungssignalen A und B addiert. Die derart addierten Signale (Bezugszeichen 903 und 906 in den Fig. 9C und 9F) werden in elektrooptischen Wandlern 62A bzw. 62B in optische Signale mit Wellenlängen λ&sub1; und λ&sub2; umgewandelt. Die optischen Signale mit den Wellenlängen λ&sub1; und λ&sub2; werden in einem Wellenlängenmultiplexer 63 gemultiplext, um ein Wellenlängen-Multiplexsignal zu erzeugen, das über eine Wellenlängenmultiplex-Übertragungsleitung 74 übertragen wird und anschließend in einem Teiler 64 in zwei optische Signale geteilt wird. Die beiden optischen Signale werden Einrichtungen 65 und 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen zugeführt. In der Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen wird eine Abtastung eines wellenlängenabstimmbaren Filters 69 von einer kurzen Wellenlänge zu einer langen Wellenlänge und umgekehrt durchgeführt, um ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge vom Wellenlängen-Multiplexsignal auszuwählen. Hierbei wird vorausgesetzt, daß im wellenlängenabstimmbaren Filter 69 ein optisches Signal einer Wellenlänge λ&sub1; ausgewählt wird. Das im Filter ausgewählte optische Signal der Wellenlänge λ&sub1; wird in einem Teiler 70 geteilt, wobei der Hauptteil des Signals einer Übertragungsleitung 68 und der verbleibende Teil des Signals einem optoelektrischen Wandler 71 zugeführt wird. Das dem optoelektrischen Wandler 71 zugeführte optische Signal wird im Wandler in ein elektrisches Signal umgewandelt, das anschließend einem Tiefpaßfilter 72 zugeführt wird. Nur das Unterscheidungssignal A (902 in Fig. 9B) der Frequenz f&sub1; durchläuft den Tiefpaßfilter 72 und wird anschließend der Musterunterscheidungsschaltung 82 zugeführt. Das Muster 902 des Unterscheidungssignals A wird in der Unterscheidungsschaltung 82 festgestellt, um einem optischen Signal der Wellenlänge λ&sub1; zugewiesen zu werden. Daher wird in einer Filtersteuerschaltung 74 unterschieden, daß die Wellenlänge eines optischen Signals, das gerade in dem wellenlängenabstimmbaren Filter 69 ausgewählt wird, λ&sub1; beträgt. Zu diesem Zeitpunkt wird das fortgesetzte Abtasten des wellenlängenabstimmbaren Filters 69 durch die Filtersteuerschaltung 74 gestoppt, so daß das optische Signal der Wellenlänge, λ&sub1; über die Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen der Übertragungsleitung 68 zugeführt wird. Andererseits wird ein optisches Signal der Wellenlänge λ&sub2; über die Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen der Übertragungsleitung 68 zugeführt, wenn das fortgesetzte Abtasten des wellenlängenabstimmbaren Filters 69 durch die Filtersteuerschaltung 74 gestoppt wird, wenn ein in der Musterunterscheidungsschaltung 82 festgestelltes Muster des Unterscheidungssignals mit dem Muster 905 (Fig. 5E) für das optische Signal der Wellenlänge λ&sub2; übereinstimmt. Gemäß Fig. 9B und 9E besitzt das Unterscheidungssignal A das Muster 902, bei dem Sinuswellen der niedrigen Frequenz f&sub1; bei jeweils 4 Perioden in zwei Perioden auftreten, wobei das Unterscheidungssignal B das Muster 905 besitzt, bei dem eine Sinuswelle der niedrigen Frequenz f&sub1; bei jeweils zwei Perioden in einer Periode auftritt. Es kann jedoch auch ein von diesen Mustern verschiedenes Muster verwendet werden.
Fig. 10 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen. In der Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen wird ein niederfrequentes Signal einer Frequenz f&sub1; Verstärkern 100A und 100B mit verschiedenen Verstärkungsgraden zugeführt, um Unterscheidungssignale A und B mit verschiedenen Amplituden A&sub1; und B&sub1; zu erzeugen, wie durch die Bezugszeichen 1102 und 1105 in Fig. 11B und 11E dargestellt. Die in Fig. 11A und 11D durch die Bezugszeichen 1101 und 1104 dargestellten Eingangsdaten A und B werden in Addiergliedern 61A und 61B zu den Unterscheidungssignalen A bzw. 3 addiert, um, wie in Fig. 11C und 11F dargestellt, addierte Signale 1103 und 1106 zu erzeugen. Die addierten Signale werden in elektrooptischen Wandlern 62A und 62B in optische Signale der Wellenlängen λ&sub1; bzw. λ&sub2; umgewandelt, die anschließend in einem Wellenlängenmultiplexer 63 gemultiplext werden. Ein derart gemultiplextes Signal wird über eine Wellenlängen-Multiplexleitung 21 übertragen und anschließend in einem Teiler 64 in zwei optische Signale geteilt, die den Einrichtungen 65 und 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen zugeführt werden. In der Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen wird ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge in einem wellenlängenabstimmbaren Filter 69 gemäß einer Abtastung des Filters von einer kurzen Wellenlänge zu einer langen Wellenlänge und umgekehrt ausgewählt. Hierbei wird vorausgesetzt, daß ein optisches Signal mit einer Wellenlänge λ&sub1; im wellenlängenabstimmbaren Filter 69 aus einem Wellenlängen-Multiplexsignal ausgewählt wird. Der Hauptteil des derart ausgewählten optischen Signals der Wellenlänge λ&sub1; wird über einen Teiler 70 einer Übertragungsleitung 68 und der verbleibende Teil des Signals einem optoelektrischen Wandler 71 zugeführt. Der optoelektrische Wandler 71 wandelt das ihm zugeführte optische Signal in ein elektrisches Signal um, das einem Tiefpaßfilter 72 zugeführt wird, der das in Fig. 11B dargestellte, niederfrequente Unterscheidungssignal A durchläßt. Die Amplitude des derart durch den Tiefpaßfilter 72 laufenden Unterscheidungssignals A wird in einer Schaltung 83 zum Feststellen der Intensität festgestellt, so daß in einer Filtersteuerschaltung 74 gemäß der Amplitude A&sub1; festgestellt wird, daß die Wellenlänge des gerade im wellenlängenabstimmbaren Filter 69 ausgewählten optischen Signals λ&sub1; beträgt. Daher wird die Abtastung des wellenlängenabstimmbaren Filters 69 durch die Filtersteuerschaltung 74 gestoppt, so daß das optische Signal der Wellenlänge λ&sub1; über die Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen der Übertragungsleitung 68 zugeführt wird.
Andererseits wird die Abtastung des wellenlängenabstimmbaren Filters 69 so lange durchgeführt, bis die Amplitude eines in der Schaltung 83 zum Feststellen der Intensität festgestellten Unterscheidungssignals mit der Amplitude A&sub2; eines optischen Signals der Wellenlänge λ&sub2; übereinstimmt, wenn über die Einrichtung 67 zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen der Übertragungsleitung 68 das optische Signal der Wellenlänge λ&sub2; zugeführt wird.
Gemäß den vorstehenden Beschreibungen kann eine vorgegebene Wellenlänge eines optischen Signals, das aus einem Wellenlängen-Multiplexsignal ausgewählt wird, über eine entsprechende Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen allein unter Verwendung eines niederfrequenten Signals einer Frequenz f&sub1; einer Übertragungsleitung zugeführt werden.
Bei der ersten bis dritten Ausführungsform kann eine Sinuswelle durch eine Dreieckwelle, eine trapezförmige Welle usw. ersetzt werden. Ferner können zwei oder drei der Ausführungsformen kombiniert werden, wobei beispielsweise ein Unterscheidungssignal mit einer Frequenz und einem Muster verwendet werden kann. Außerdem kann ein Unterscheidungssignal eine niederfrequentes Signal sein, das zumindest in einer der folgenden Merkmale moduliert wird: in der Frequenz, der Phase, der Pulsposition, der Pulsbreite usw . .
Fig. 12 und 13 zeigen eine in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen verwendete erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Filters. In der Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Filters werden jeweils durch niederfrequenten Unterscheidungssignale f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; frequenzmodulierte optische Signale mit Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2;, und λ&sub3; von den Lichtquellen 210, 220 und 230 an Modulatoren 240, 250 und 260 gesendet. Andererseits werden Eingangsdaten A, B und C in Addiergliedern 241, 251 und 261 zu Unterscheidungssignalen der Frequenzen ½f&sub1;, ½f&sub2; bzw. ½f&sub3; addiert. In den Modulatoren 240, 250 und 260 werden die optischen Signale der Wellenlänge λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; jeweils durch addierte Signale, die von den Addiergliedern 241, 251 und 261 zugeführt werden, amplitudenmoduliert. Anschließend werden die optischen Signale der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2;, und λ&sub3; in einem Wellenlängenmultiplexer 270 gemultiplext, um einer Wellenlängenmultiplex-Übertragungsleitung 121 zugeführt zu werden. Das Multiplexen wird in einer Schaltung 120 zum Multiplexen optischer Wellenlängen durchgeführt, in der die Phasen der Unterscheidungssignale f&sub1; und ½f&sub1; und diejenigen von f&sub2; und ½f&sub2;, sowie f&sub3; und ½f&sub3; so geregelt werden, daß sie jeweils einander gleich sind. Hierbei wird vorausgesetzt, daß ein Wellenlängenfilter auf ein optisches Signal einer Wellenlänge λ&sub2; abgestimmt wird, das aus einem optischen Wellenlängen-Multiplexsignal mit Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2;, und λ&sub3; ausgewählt werden soll. In den Wellenlängenfilter 122 wird weiterhin Strom injiziert, bis ein optisches Signal einer Wellenlänge λ&sub2; den Filter dann durchläuft, wenn die mittlere Wellenlänge des Filters so eingestellt wurde, daß sie in der Nähe der Wellenlänge λ&sub2; liegt. Dadurch wird das optische Signal der Wellenlänge λ&sub2; vom Wellenlängenfilter 122 einem Teiler 123 zugeführt, in dem das optische Signal geteilt wird, wobei der Hauptteil des Signals einer Übertragungsleitung 124 und der verbleibende Teil des Signals einer Photodiode 125 zugeführt wird. In der Photodiode 125 wird gemäß der Umwandlung des optischen Signals der Wellenlänge λ&sub2; ein elektrisches Signal erhalten, das den Bandpaßfiltern 126 und 127 zugeführt wird. Im Bandpaßfilter 126 wird nur das Unterscheidungssignal der Frequenz ½f&sub2; aus dem elektrischen Signal ausgewählt und einem synchronisierten Verstärker 128 zugeführt, wobei im Bandpaßfilter 127 nur das Unterscheidungssignal der Frequenz f&sub2; aus dem elektrischen Signal ausgewählt und einem Multiplizierer 129 zugeführt wird. Im synchronisierten Verstärker 128 wird ein elektrisches Signal der Frequenz f&sub2; mit der gleichen Phase wie das Unterscheidungssignal der Frequenz ½f&sub2; gemäß dem vom Bandpaßfilter 126 zugeführten Unterscheidungssignal der Frequenz ½f&sub2; erzeugt und anschließend dem Multiplizierer 129 zugeführt. Das den Bandpaßfilter 127 durchlaufende Unterscheidungssignal der Frequenz f&sub2; ist ein elektrisches Signal, wie in Fig. 5B dargestellt, das bezüglich dem der Lichtquelle 220 zugeführten Unterscheidungssignal phasenverschoben ist, wenn die mittlere Wellenlänge λo des Wellenlängenfilters 122 auf der Seite kurzer Wellenlängen der Wellenlänge λ&sub2; liegt, und ist ein elektrisches Signal 530, wie in Fig. 5D dargestellt, das mit dem der Lichtquelle 220 zugeführten Unterscheidungssignal gleichphasig ist, wenn die mittlere Wellenlänge λ&sub0; auf der Seite langer Wellenlängen der Wellenlänge λ&sub2; liegt. Die Ausgangssignale des synchronisierten Verstärkers 128 und des Bandpaßfilters 127 werden im Multiplizierer 129 multipliziert, um ein multipliziertes Signal zu erzeugen, das anschließend einem Tiefpaßfilter 130 zugeführt wird. Die negative Gleichstromkomponente des multiplizierten Signals wird vom Tiefpaßfilter 130 einem Verstärker 131 zugeführt, wenn die mittlere Wellenlänge λo auf der Seite kurzer Wellenlängen der Abstimmwellenlänge λ&sub2; liegt, während der positive Gleichstrom des multiplizierten Signals vom Tiefpaßfilter 130 dem Verstärker 131 zugeführt wird, wenn die mittlere Wellenlänge λo auf der Seite langer Wellenlängen der Abstimmwellenlänge λ&sub2; liegt. Daher wird der Wellenlängenfilter 122 durch eine Filtersteuerschaltung 132 gesteuert, der über den Verstärker 131 vom Tiefpaßfilter 130 die Gleichstromkomponente zugeführt wird, so daß die mittlere Wellenlänge λo gemäß der Steuerung durch den dem Filter injiziertem Gleichstrom in die Richtung einer langen Wellenlänge verschoben wird, wenn der Gleichstrom negativ ist, wobei die mittlere Wellenlänge λo auf die gleiche Weise in die Richtung einer kurzen Wellenlänge verschoben wird, wenn der Gleichstrom positiv ist. Wenn daher die mittlere Wellenlänge λo des Wellenlängenfilters 122 auf die Wellenlänge λ&sub2;abgestimmt wird, wird das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 129 Null, so daß die Erhöhung bzw. Verringerung des dem Filter injizierten Stroms durch die Filtersteuerschaltung 132 gestoppt wird. Daher ist es bei der Ausführungsform im Gegensatz zu einer herkömmlichen Vorrichtung nicht notwendig, daß ein Signal von einer Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen einem Multiplexer zugeführt wird.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform des in Fig. 12 dargestellten synchronisierten Verstärkers 128. Im synchronisierten Verstärker 128 wird in einem Oszillator 141 ein Signal einer Frequenz f&sub2;, erzeugt, das einem ½-Frequenz-Untersetzer 142 zugeführt wird, von dem ein Signal einer Frequenz ½f&sub2;, einem Phasenvergleicher 140 zugeführt wird. Ein Signal der Frequenz ½f&sub2;, wird vom Bandpaßfilter 126 dem Phasenvergleicher 140 zugeführt, in dem die Signale der Frequenzen ½f&sub2;, und ½f&sub2; bezüglich einer Phasendifferenz verglichen werden, um ein der Phasendifferenz proportionales Signal zu erzeugen, so daß die Oszillationsfrequenz des Oszillators 141 durch das Phasendifferenzsignal gesteuert wird. Dadurch wird im Oszillator 141 ein Signal mit der gleichen Phase wie das Signal der Frequenz ½f&sub2; und der Frequenz f&sub2; erhalten, weil eine rückgekoppelte Regelung durchgeführt wird, wobei die Phasen der beiden Eingangssignale des Phasenvergleichers 140 miteinander in Übereinstimmung gebracht werden. Bei der Ausführungsform können die Unterscheidungssignale der Frequenzen ½f&sub1;, ½f&sub2; und ½f&sub3; durch Unterscheidungssignale der Frequenzen 1/n·f&sub1;, 1/n·f&sub2; und 1/n·f&sub3; ersetzt werden, wobei n eine ganze Zahl ist.
Fig. 15 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters. In der Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters wird ein in einer Schaltung 120 zum Multiplexen optischer Wellenlängen, wie die in Fig. 3 dargestellte Schaltung, in der optische Signale der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; durch niederfrequente Signale f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; frequenzmoduliert werden, erzeugtes Wellenlängen-Multiplexsignal über eine Wellenlängenmultiplex-Übertragungsleitung 121 übertragen und anschließend einem Wellenlängenfilter 122 zugeführt. Wenn der Wellenlängenfilter 122 mit der Auswahl einer Wellenlänge beginnt, die von einer vorgegebenen Wellenlänge verschieden ist, wird ein kleinerer Abschnitt eines vom Wellenlängenfilter 122 zugeführten optischen Signals über einen Teiler 123 einer Photodiode 125 zugeführt. Daher wird ein elektrisches Signal einem Eingangsanschluß A einer Zählerschaltung 150 und einem Multiplizierer 126 zugeführt, während ein Unterscheidungssignal für ein optisches Signal einer Abstimmwellenlänge von der Schaltung 120 zum Multiplexen optischer Wellenlängen einem Eingangsanschluß B der Zählerschaltung 150 zugeführt wird. In der Zählerschaltung 150 werden jeweils die Frequenzen der dem Eingangsanschluß A und B zugeführten Signale gezählt, um am Ausgangsanschluß C ein Signal zu erzeugen, das von der Differenz zwischen den gezählten Frequenzen abhängt. Das Ausgangssignal der Zählerschaltung 150 wird über ein Addierglied 151 einer Filtersteuerschaltung 129 zugeführt, so daß eine Abtastung des Wellenlängenfilters 122 ausgeführt wird, um die mittlere Wellenlänge gemäß dem der Filtersteuerschaltung 129 zugeführten Signal in die Richtung einer kurzen Wellenlänge oder einer langen Wellenlänge zu verschieben, wodurch der in den Wellenlängenfilter 122 injizierte Strom zu- oder abnimmt.
Wenn kein optisches Signal einer von einem Wellenlängen-Multiplexsignal der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; ausgewählten Wellenlänge den Wellenlängenfilter 122 durchläuft, so daß kein elektrisches Signal der Frequenzen f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; von der Photodiode 125 dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung 150 zugeführt wird, wird das Zählen der Frequenzen am Eingangsanschluß B der Zählerschaltung 150 gestoppt, wobei ein Steuersignal, das am Ausgangsanschluß C der Zählerschaltung erzeugt wurde, weiterhin über ein Addierglied 151 der Filtersteuerschaltung 129 zugeführt wird.
Wenn der Wellenlängenfilter 122 mit der Abstimmung auf eine vorgegebene Wellenlänge unter den Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; eines Wellenlängen-Multiplexsignals beginnt, so daß die Frequenz eines von der Photodiode 125 dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung 150 zugeführten Signals der Frequenz des von der Schaltung 120 zum Multiplexen von Wellenlängen dem Eingangsanschluß B der Zählerschaltung 150 zugeführten Unterscheidungssignals gleich ist, wird kein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß C der Zählerschaltung erzeugt, so daß die Abtastung der mittleren Wellenlänge λo im Wellenlängenfilter 122 nicht fortgesetzt wird. Andererseits arbeiten ein Verstärker 126, ein Tiefpaßfilter 127 und ein Verstärker 128 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform, so daß die mittlere Wellenlänge λo des Wellenlängenfilters 122 auf eine vorgegebene Wellenlänge abgestimmt wird.
Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform der in der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung angeordneten Zählerschaltung 150. Hierbei wird vorausgesetzt, daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 auf die Wellenlänge λ&sub2; abgestimmt wird. In Fig. 17A sind Spektren 1701, 1702 und 1703 der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; (λ&sub1;< λ&sub2;< λ&sub3;) dargestellt, die frequenzselektierte Signale f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; sind (f&sub1;< f&sub2;< f&sub3;). Zunächst liegt die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 auf einer Wellenlänge λoa, wie durch eine Übertragungskurve 1700 dargestellt, so daß die Abtastung des Wellenlängenfilters 122 in Richtung von der Wellenlänge λoazu längeren Wellenlängen durchgeführt wird, wobei, wenn die mittlere Wellenlänge des Filters, wie durch eine Übertragungskurve 1710 in Fig. 17B dargestellt, auf eine Wellenlänge λob verschoben wird, der Wellenlängenfilter 122 beginnt ein optisches Signal der Wellenlänge λ&sub1; durchzulassen. Daher wird ein elektrisches Signal der Frequenz f&sub1; dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung zugeführt. Andererseits wird ein Unterscheidungssignal der Frequenz f&sub2; von der Schaltung zum Multiplexen von Wellenlängen dem Eingangsanschluß B der Zählerschaltung zugeführt. Gleichzeitig wird ein Taktsignal mit einer niedrigeren Frequenz als die Frequenz des dem Eingangsanschluß A zugeführten elektrischen Signals den Anschlüssen R und CK eines SR-Flipflops 161 und einem D-Flipflop 162 zugeführt. Wenn dem Eingangsanschluß A ein elektrisches Signal der Frequenz f&sub1; zugeführt wird, wird im SR-Flipflop das dem Anschluß S des SR-Flipflops 161 bei der Anstiegszeit des Taktsignals zugeführte elektrische Signal festgestellt, um ein an einem Anschluß Q des SR- Flipflops 161 erzeugtes Ausgangssignal mit hohem Pegel einem Anschluß D des Flipflops 162 zuzuführen. Wenn das Signal mit hohem Pegel dem Anschluß D des D-Flipflops 162 zugeführt wird, wird das Signal mit hohem Pegel darin festgehalten, um ein Signal mit hohem Pegel zu erzeugen, das anschließend UND-Schaltungen 163 und 164 zugeführt wird.
Wie vorstehend erläutert, wird ein Signal mit hohem Pegel vom D-Flipflop 162 den UND-Schaltungen 163 und 164 zugeführt, wenn dem Eingangsanschluß A ein elektrisches Signal der Frequenz f&sub1; zugeführt wird, so daß eine Frequenz des elektrischen Signals der Frequenz f&sub1; in einem N-Dezimalzähler 168 gezählt wird, und wobei eine Frequenz eines dem Eingangsanschluß B zugeführten elektrischen Signals der Frequenz f&sub2; in einem N-Dezimalzähler 166 gezählt wird, während die elektrischen Signale der Frequenzen f&sub1; und f&sub2; über eine ODER-Schaltung 165 einem M-Dezimalzähler 167 zugeführt werden, in dem der Summenwert der Frequenzen f&sub1; und f&sub2; gezählt wird. Unter den N-Dezimalzählern 166 und 168 und dem M-Dezimalzähler 167 nimmt ein gezählter Wert des N-Dezimalzählers 166 zum frühesten Zeitpunkt den Wert "N" an, so daß ein Ausgangsimpuls einem der Eingangsanschlüsse eines ODER-Gatters 169 und einem Anschluß S eines SR-Flipflops 171 zugeführt wird. Daher wird ein Signal mit hohem Pegel vom Ausgangsanschluß Q des SR-Flipflops 171 einer Schaltung 173 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals zugeführt, während ein Zählerrückstellsignal von der ODER-Schaltung 169 den N-Dezimalzählern 166 und 168 und dem M-Dezimalzähler 167 zugeführt wird, so daß diese Zähler zurückgesetzt werden. In der Schaltung 173 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals wird gemäß dem vom SR-Flipflop 171 zugeführten Signal mit hohem Pegel ein Steuersignal erzeugt, das über einen Ausgangsanschluß C dem Addierglied 151 (Fig. 15) zugeführt wird, so daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 in Richtung einer langen Wellenlänge verschoben wird. Dadurch wird die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122, wie durch eine Übertragungskurve 1720 in Fig. 17C dargestellt, so verschoben, daß sie auf einer Wellenlänge λoc liegt, so daß keine der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; im Wellenlängenfilter 122 ausgewählt wird. Daher wird am Eingangsanschluß A der Zählerschaltung kein elektrisches Signal erhalten, es wird jedoch am Eingangsanschluß B der Zählerschaltung ein elektrisches Signal der Frequenz f&sub2; erhalten, so daß ein Signal mit niedrigem Pegel vom D-Flipflop 162 den UND-Schaltungen 163 und 164 zugeführt wird, weil dem D- Flipflop vom SR-Flipflop 161 ein Signal mit niedrigem Pegel zugeführt wird. Daher wird den N-Dezimalzählern 166 und 168 und dem M-Dezimalzähler 167 kein Signal zugeführt, so daß das im SR-Flipflop 171 gehaltene Signal mit hohem Pegel weiterhin der Schaltung 173 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals zugeführt wird. Daher wird ein Steuersignal, durch das die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 in Richtung einer langen Wellenlänge verschoben wird, weiterhin über den Ausgangsanschluß dem Addierglied 151 zugeführt, so daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 auf eine Wellenlänge λod verschoben wird, die, wie durch eine Übertragungskurve 1730 in Fig. 17D dargestellt, sehr nahe an der Abstimmwellenlänge λ&sub2; liegt, wobei mit der Auswahl eines optischen Signals der Wellenlänge λ&sub2; im Wellenlängenfilter 122 begonnen wird. Dadurch wird ein elektrisches Signal einer Frequenz, die der Frequenz f&sub2; eines Unterscheidungssignals gleich ist, dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung zugeführt, so daß ein Signal mit hohem Pegel vom D-Flipflop 162 den UND-Schaltungen 163 und 164 zugeführt wird. Daher zählt der N-Dezimalzähler 168 die Frequenz des dem Eingangsanschluß A zugeführten elektrischen Signals der Frequenz f&sub2;, während der N-Dezimalzähler 166 die Frequenz f&sub2; des dem Eingangsanschluß B zugeführten elektrischen Signals zählt. Ferner zählt der M-Dezimalzähler 167 einen Summenfrequenzwert der beiden den Eingangsanschlüssen A und B zugeführten Signale. In diesem Fall nimmt der gezählte Wert des M-Dezimalzählers 167 den Wert "M" an, bevor die Werte der N-Dezimalzähler 166 und 168 den Wert "N" annehmen, so daß ein Ausgangsimpuls vom M-Dezimalzähler 167 ausgegeben wird, der die Anschlüsse R der SR-Flipflops 170 und 171 zurücksetzt und der einem der Anschlüsse der ODER-Schaltung 169 zugeführt wird. Daher werden Signale mit niedrigen Pegeln von den Anschlüssen Q der SR-Flipflops 170 und 171 den Schaltungen 172 und 173 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals zugeführt, so daß von dort kein Steuersignal ausgegeben wird, wobei die weitere Abtastung des Wellenlängenfilters 122 gestoppt wird. Gleichzeitig werden die N-Dezimalzähler 166 und 168 und der M-Dezimalzähler 167 gemäß dem von der ODER-Schaltung 169 zugeführten Rückstellsignal zurückgesetzt. Außerdem arbeiten die Photodiode 125, der Multiplizierer 126, der Tiefpaßfilter 127, der Verstärker 128, das Addierglied 151 und die Filtersteuerschaltung 129 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform, so daß die mittlere Wellenlänge λo des Wellenlängenfilters 122 auf eine vorgegebene Wellenlänge abgestimmt wird.
Nachstehend wird erläutert, daß eine mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122, die auf einer höheren Wellenlänge als λ&sub3; liegt, verschoben wird, um auf die Wellenlänge λ&sub2; abgestimmt zu werden. Zu diesem Zweck wird die Abtastung des Wellenlängenfilters 122 zu Beginn in Richtung kurzer Wellenlängen ausgeführt, so daß begonnen wird ein optisches Signal der Wellenlänge λ&sub3; über den Wellenlängenfilter 122 zu übertragen. Daher wird dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung ein elektrisches Signal der Frequenz f&sub3; zugeführt, während ein Unterscheidungssignal der Frequenz f&sub2; von der Schaltung 120 (Fig. 15) zum Multiplexen optischer Wellenlängen dem Eingangsanschluß B der Zählerschaltung zugeführt wird. In diesem Fall wird ein Signal mit hohem Pegel vom D-Flipflop 162 den UND-Schaltungen 163 und 164 zugeführt, so daß der N-Dezimalzähler 168 die Frequenz des dem Eingangsanschluß A zugeführten elektrischen Signals der Frequenz f&sub3; zählt, während der N-Dezimalzähler 166 die Frequenz des Unterscheidungssignals der Frequenz f&sub2; zählt. Darüber hinaus zählt der M-Dezimalzähler 167 den Summenwert der Frequenzen f&sub1; und f&sub2; der den Eingangsanschlüssen A und B zugeführten Signale. Dadurch nimmt der Zählwert des N-Dezimalzählers 168 den Wert "N" an, bevor die Zählwerte des N- Dezimalzählers 166 und des M-Dezimalzählers 167 den Wert "N" bzw. "M" annehmen, weil die Frequenz f&sub3; größer ist als die Frequenz f&sub2;, so daß ein Ausgangsimpuls vom N-Dezimalzähler 168 an den Anschluß S des SR-Flipflops 170 und an einen der Anschlüsse der ODER-Schaltung 169 ausgegeben wird. Daher wird der Schaltung 172 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals vom Anschluß Q des SR-Flipflops 170 ein Signal mit hohem Pegel zugeführt, um daraus ein Stromsteuerungssignal zu erzeugen, wobei ein Rückstellsignal an die N-Dezimalzähler 166 und 168 und den M-Dezimalzähler 167 ausgegeben wird, die dadurch zurückgesetzt werden. Von der Schaltung 172 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals, der vom SR-Flipflop 170 ein Signal mit hohem Pegel zugeführt wird, wird über den Ausgangsanschluß C ein Steuersignal, durch das die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 in Richtung einer kurzen Wellenlänge verschoben wird, an das Addierglied 151 ausgegeben, so daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 auf eine Wellenlänge zwischen den Wellenlängen λ&sub2; und λ&sub3; verschoben wird. Dadurch durchläuft kein optisches Signal der Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; und λ&sub3; den Wellenlängenfilter 122, so daß dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung kein elektrisches Signal zugeführt wird, wodurch am Anschluß Q des SR-Flipflops 161 und anschließend am Anschluß Q des D-Flipflops 162 ein Signal mit niedrigem Pegel erzeugt wird. Daher durchläuft die UND-Schaltungen 163 und 164 kein Signal, das den N-Dezimalzählern 166 und 168 und dem M-Dezimalzähler 167 zugeführt wird, so daß ein im SR- Flipflop 170 gespeichertes Signal mit hohem Pegel weiterhin an die Schaltung 172 zum Erzeugen eines Stromsteuersignals ausgegeben wird. Daher wird ein Steuersignal, durch das die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 in Richtung einer kurzen Wellenlänge verschoben wird, weiterhin über den Ausgangsanschluß C dem Addierglied 151 zugeführt. Bei diesen Verhältnissen nähert sich die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 allmählich der Wellenlänge λ&sub2; an, wobei das Abtasten des Wellenlängenfilters 122 nicht weiter fortgesetzt wird, wenn ein optisches Signal der Wellenlänge λ&sub2; beginnt, den Wellenlängenfilter 122 bei einem Zustand zu durchlaufen, bei dem die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 auf einer Wellenlänge nahe der Abstimmwellenlänge λ&sub2; liegt. Außerdem arbeiten die Photodiode 125, der Multiplizierer 126, der Tiefpaßfilter 127, der Verstärker 128 und die Filtersteuerschaltung 129 in der gleichen Weise, wie bei der ersten Ausführungsform, so daß die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 auf die Abstimmwellenlänge λ&sub2; abgestimmt wird.
Daher wird die mittlere Wellenlänge eines Wellenlängenfilters auf eine vorgegebene Wellenlänge abgestimmt, ohne daß die mittlere Wellenlänge vorher so eingestellt werden muß, daß sie nahe der Abstimmwellenlänge liegt, auch wenn die mittlere Wellenlänge nicht in einer vorgegebenen Wellenlängenbreite von der Abstirninwellenlänge liegt, weil die Zählerschaltung 150 in der in Fig. 15 und 16 dargestellten Vorrichtung angeordnet ist.
Fig. 18 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters. Bei der Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters wird der bei der ersten Ausführungsform erläuterten Vorrichtung eine in Fig. 15 und 16 beschriebene Zählerschaltung 150 hinzugefügt, wobei die Schaltung 120 zum Multiplexen optischer Wellenlängen und der Bandpaßfilter 127 die gleichen sind wie in Fig. 12 dargestellt. Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, durchläuft ein elektrisches Signal der gleichen Frequenz, wie die Frequenz eines Unterscheidungssignals, durch das ein auszuwählendes optisches Signal in einem Wellenlängenfilter 122 frequenzmoduliert wird, einen Bandpaßfilter 127, um einem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung 150 zugeführt zu werden, in der die Frequenzen des elektrischen Signals und eines vom Frequenzsynthesizer 180 zugeführten elektrischen Signals der gleichen Frequenz wie die des Unterscheidungssignals gezählt werden. Wenn die Frequenz des dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung 150 zugeführten elektrischen Signals geringer ist als die des dem Eingangsanschluß B der Schaltung zugeführten elektrischen Signals, wird ein Steuersignal, durch das die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters 122 in Richtung einer langen Wellenlänge verschoben wird, vom Ausgangsanschluß C der Zählerschaltung 150 einem Addierglied 151 zugeführt, während, wenn die Frequenz des dem Eingangsanschluß A zugeführten elektrischen Signals höher ist als die des dem Eingangsanschluß B zugeführten Signals, ein Steuersignal, durch das die mittlere Wellenlänge in Richtung einer kurzen Wellenlänge verschoben wird, vom Ausgangssignal C dem Addierglied 151 zugeführt wird. Wenn andererseits dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung 150 kein elektrisches Signal zugeführt wird, wird ein Steuersignal, das bisher von deren Ausgangsanschluß C zugeführt wurde, weiterhin dem Addierglied 151 zugeführt. Wenn den Eingangsanschlüssen A und B der Zählerschaltung 150 schließlich elektrische Signale der gleichen Frequenz zugeführt werden, wird darin kein Steuersignal erzeugt, so daß das Abtasten des Wellenlängenfilters 122 nicht weiter fortgesetzt wird. Ein Bandpaßfilter 126 und ein synchronisierter Verstärker 128 sind die gleichen wie in Fig. 12 dargestellt, wobei ein elektrisches Signal der gleichen Frequenz wie die des Unterscheidungssignals, durch das ein optisches Signal in der Schaltung 120 zum Multiplexen optischer Wellenlängen amplitudenmoduliert wird, den Bandpaßfilter 126 durchläuft, um dem synchronisierten Verstärker 128 zugeführt zu werden, in dem ein elektrisches Signal der gleichen Phase, wie die eines von der Photodiode 125 zugeführten elektrischen Signals und der doppelten Frequenz wie die des elektrischen Signals erzeugt und dem Multiplizierer 129 zugeführt wird. Das derart dem Multiplizierer 129 zugeführte elektrische Signal wird darin mit dem Ausgangssignal des Bandpaßfilters 127 multipliziert, um ein multipliziertes Ausgangssignal zu erzeugen, das einem Tiefpaßfilter 132 zugeführt wird, um daraus eine Gleichstromkomponente zu erzeugen. Die Gleichstromkomponente wird, wie vorstehend beschrieben, über einen Verstärker 131 und das Addierglied 151 einer Filtersteuerschaltung 132 zugeführt.
Wie vorstehend beschrieben, wird die mittlere Wellenlänge eines Wellenlängenfilters auf eine vorgegebene Wellenlänge abgestimmt, ohne daß ein Unterscheidungssignal von einer Schaltung zum Multiplexen optischer Wellenlängen an einen Multiplizierer übertragen werden muß, und daß die mittlere Wellenlänge vorher so eingestellt wird, daß sie in der Nähe einer Abstimmwellenlänge liegt, auch wenn die mittlere Wellenlänge nicht in einer vorgegebenen Wellenlängenbreite von der Abstimmwellenlänge liegt.
Bei der dritten Ausführungsform kann ein vom Bandpaßfilter 127 dem Eingangsanschluß A der Zählerschaltung 150 zugeführtes elektrisches Signal durch ein vom Bandpaßfilter 126 oder vom synchronisierten Verstärker 128 zugeführtes elektrisches Signal ersetzt werden.
Obwohl die Erfindung bezüglich bestimmter Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die Patentansprüche nicht darauf beschränkt, sondern schließen alle modifizierten und alternativen Anordnungen ein.

Claims

1. Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen mit:

mehreren Addiereinrichtungen (61A, 61B), die jeweils ein Addierglied aufweisen, in dem Eingangsdaten (A, B) und ein Unterscheidungssignal (f&sub1;, f&sub2;) einer Frequenz, die niedriger ist als das Frequenzband der Eingangsdaten, addiert werden, um ein addiertes Signal zu erzeugen,

mehreren elektrooptischen Wandlern (62A, 62B), die jeweils das addierte Signal in ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge (λ&sub1;, λ&sub2;) umwandeln, die von anderen verschieden sind,

einem Wellenlängenmultiplexer (63) zum Multiplexen optischer Signale, die von den mehreren elektrooptischen Wandlern zugeführt wurden, um ein optisches Wellenlängen-Multiplexsignal zu erzeugen, das über eine Wellenlängenmultiplex-Übertragungsleitung (21) übertragen wird,

einem Teiler (64) zum Teilen des optischen Wellenlängen-Multiplexsignals in mehrere optische Wellenlängen-Multiplexsignale, und

mehreren Einrichtungen (65, 67) zum Umschalten zwischen Übertragungsleitungen, die jeweils ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge einer entsprechenden Übertragungsleitung (66, 68) zuführen und die jeweils einen Wellenlängenfilter (69), der ein optisches Signal einer aus mehreren Wellenlängen ausgewählten Wellenlänge durchläßt, eine Schaltung (73) zum Feststellen eines in den den Wellenlängenfilter durchlaufenden optischen Signalen enthaltenen Unterscheidungssignals, und eine Schaltung (74) zum Steuern des Wellenlängenfilters gemäß dem in der Schaltung zum Feststellen eines Unterscheidungssignals festgestellten Unterscheidungssignal aufweisen, wobei die mittlere Wellenlänge des Wellenlängenfilters auf eine vorgegebene Abstimmwellenlänge abgestimmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der mehreren Addiereinrichtungen (61A, 61B) eine Schaltung zum Erzeugen eines Unterscheidungssignals einer vorgegebenen Frequenz aufweist, die von anderen verschieden ist, und

wobei die Schaltung (73) zum Feststellen eines Unterscheidungssignals eine Schaltung zum Feststellen der vorgegebenen Frequenz des Unterscheidungssignals aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

wobei jede der mehreren Addiereinrichtungen eine Schaltung (81A, 81B) zum Erzeugen eines Unterscheidungssignals eines vorgegebenen Musters aufweist, das von anderen verschieden ist, und

wobei die Schaltung zum Feststellen eines Unterscheidungssignals eine Schaltung zum Feststellen des vorgegebenen Musters des Unterscheidungssignals aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

wobei jede der Addiereinrichtungen einen Verstärker (100A, 100B) zum Verstärken eines Signals der gleichen Amplitude wie andere aufweist, um ein Unterscheidungssignal einer vorgegebenen Amplitude zu erzeugen, die von anderen verschieden ist, und

wobei die Schaltung zum Feststellen eines Unterscheidungssignals eine Schaltung zum Feststellen der vorgegebenen Amplitude des Unterscheidungssignals aufweist.

5. Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters, die in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen angeordnet ist, mit:

einer Schaltung (120) zum Erzeugen eines optischen Wellenlängen-Multiplexsignals, das mehrere optische Signale enthält, die jeweils eine Wellenlänge (λ&sub1; &sub3;) besitzen, die sich von anderen unterscheiden, wobei jedes der optischen Signale durch ein erstes Unterscheidungssignal (f&sub1; f&sub3;) frequenzmoduliert und durch ein zweites Unterscheidungssignal mit einer Phaseninformation des ersten Unterscheidungssignals amplitudenmoduliert ist,

einem auf eine optische Wellenlänge abstimmbaren Filter (122), um ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge herauszufiltern,

einer Einrichtung (125) zum Umwandeln des den auf eine optische Wellenlänge abstimmbaren Filter durchlaufenden optischen Signals in ein elektrisches Signal,

einem ersten und einem zweiten Filter (126, 127), um ein erstes und ein zweites Signal der gleichen Frequenzen wie die des ersten und des zweiten Unterscheidungssignals herauszufiltern,

einer Schaltung (128) zum Erzeugen eines dritten Signals der gleichen Frequenz wie die des ersten Unterscheidungssignals gemäß dem zweiten Signal,

einer Schaltung (130) zum Erzeugen einer Gleichstromkomponente gemäß einer Multiplikation des ersten und des dritten Signals, und

einer Schaltung (132) zum Steuern des wellenlängenabstimmbaren Filters, um den Filter durch Abtasten einer mittleren Wellenlänge des Filters gemäß der Gleichstromkomponente auf ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge abzustimmen.

6. Vorrichtung zum Abstimmen eines optischen Wellenlängenfilters, die in einer Vorrichtung zum Unterscheiden eines optischen Signals von anderen angeordnet ist, mit:

einer Schaltung (120) zum Erzeugen eines optischen Wellenlängen-Multiplexsignals, das mehrere optische Signale enthält, die jeweils eine Wellenlänge (λ&sub1; λ&sub3;) besitzen, die sich von anderen unterscheiden, wobei jedes der optischen Signale durch ein Unterscheidungssignal (f&sub1; f&sub3;) frequenzmoduliert ist,

einer Schaltung (127) zum Erzeugen einer Gleichstromkomponente gemäß einer Multiplikation des elektrischen Signals und des Unterscheidungssignals,

einer Schaltung zum Erzeugen eines Steuersignals gemäß dem Frequenzunterschied zwischen dem elektrischen Signal und dem Unterscheidungssignal, und

einer Schaltung (129) zum Steuern des wellenlängenabstimmbaren Filters, um den Filter durch Abtasten einer mittleren Wellenlänge des Filters gemäß der Gleichstromkomponente und dem Steuersignal auf ein optisches Signal einer vorgegebenen Wellenlänge abzustimmen.