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1. WO2020225104 - SYSTÈME OPTIQUE ET PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE SIGNAUX OPTIQUES

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[ DE ]

Patentansprüche

1. Optische Anordnung zur optischen Signalverarbeitung, mit

- einem ersten Eingang (1 1 ) zum Einkoppeln eines ersten Lichtsignals (LS1 );

- einem zweiten Eingang (12) zum Einkoppeln eines zweiten Lichtsignals (LS2);

- einem ersten Strahlteiler (21 ) zum Aufteilen des ersten Lichtsignals (LS1 ) in einen ersten und zweiten Teil;

- einem zweiten Strahlteiler (22) zum Aufteilen des zweiten Lichtsignals (LS2) in einen ersten und zweiten Teil;

- einer Überlagerungseinheit (7) zur Überlagerung des ersten Teils des ersten Licht signals (LS1 ) mit dem ersten Teil des zweiten Lichtsignals (LS2);

- einem Detektor (4) zum Detektieren des zweiten Teils des ersten Lichtsignals (LS1 ) und des zweiten Teils des zweiten Lichtsignals (LS2), wobei der Detektor (4) ausge bildet ist, mindestens ein von dem detektierten zweiten Teil des ersten und zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2) abhängiges elektrisches Signal (DS) zu erzeugen;

- einer elektronischen Signalverarbeitungseinheit (5), die ausgebildet ist, in Abhängig keit von dem von dem Detektor (4) erzeugten Signal (DS) mindestens ein Steuersig nal (ST) zu erzeugen;

- mindestens einer Stelleinheit (6), der das von der elektronischen Signalverarbei tungseinheit (5) erzeugte Steuersignal (ST) zuführbar ist und die ausgebildet ist, ab hängig von dem Steuersignal (ST) die Phase, die Amplitude und/oder die Polarisa tion des ersten Teils des ersten und/oder des ersten Teils des zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2) zu verändern, bevor der erste Teil des ersten und zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2) in der Überlagerungseinheit (7) überlagert werden;

- einer Verzögerungsstrecke (8) zum Erzeugen einer Verzögerung der Laufzeit des ersten Teils des ersten Lichtsignals (LS1 ) und des ersten Teils des zweiten Lichtsig nals (LS2) bis zu der Überlagerungseinheit (7),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Verzögerungsstrecke (8) so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie gegenläufig von dem ersten Teil des ersten Lichtsignals (LS1 ) und dem ersten Teil des zweiten

Lichtsignals (LS2) durchlaufen wird.

2. Optische Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verzöge rungsstrecke (8) durch mindestens einen optischen Wellenleiter ausgebildet ist.

3. Optische Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optischen Wellenleiter um eine Glasfaser handelt.

4. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsstrecke (8) so konfiguriert ist, dass der erste Teil des ersten und/oder des zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2) die optische Stelleinheit (6) zumin dest im Wesentlichen zeitgleich mit dem Steuersignal (ST) erreicht.

5. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dritten Strahlteiler (23), mit dem ein Teil des ersten Teils des ersten Licht signals (LS1 ) nach Durchlaufen der Verzögerungsstrecke (8) abtrennbar und der Über lagerungseinheit (7) zuführbar ist.

6. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen vierten Strahlteiler (24), mit dem ein Teil des ersten Teils des zweiten Licht signals (LS2) nach Durchlaufen der Verzögerungsstrecke (8) abtrennbar und der Über lagerungseinheit (7) zuführbar ist.

7. Optische Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der vierte Strahlteiler (21 , 24) zusammen durch einen ersten Koppler (210) ausgebildet sind und/oder der zweite und der dritte Strahlteiler (22, 23) zusammen durch einen zweiten Koppler (220) ausgebildet sind.

8. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Strahlteiler (23) durch einen Zirkulator und/oder der vierte Strahlteiler (24) durch einen Zirkulator ausgebildet ist.

9. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Strahlteiler (23) durch einen Polarisationsteiler und/oder der vierte Strahlteiler (24) durch einen Polarisations teiler ausgebildet ist.

10. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Strahlteiler (21 , 22) auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind.

1 1 . Optische Anordnung nach Anspruch 10 soweit rückbezogen auf Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlteiler (21 ) mit dem vierten Strahlteiler (24) über einen ersten Verbindungswellenleiter (33) und der zweite Strahlteiler (22) mit dem vierten Strahlteiler (24) über einen zweiten Verbindungswellenleiter (34) verbun den ist, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Strahlteiler (21 -24) sowie der erste und der zweite Verbindungswellenleiter (33, 34) auf einem gemeinsamen Träger fest gelegt sind.

12. Optische Anordnung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (4) durch einen integrierten opto-elektronischen Chip (40) ausgebildet ist, der so mit dem Träger verbunden ist, dass ein auf dem Träger angeordneter erster Aus gangswellenleiter (310) mit einem ersten Eingangswellenleiter (401 ) des opto-elektro- nischen Chips (40) und ein auf dem T räger angeordneter zweiter Ausgangswellenleiter (320) mit einem zweiten Eingangswellenleiter (402) des opto-elektronischen Chips (40) gekoppelt ist.

13. Optische Anordnung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (4) mindestens eine passive Komponente (41 ) sowie mindestens eine aktive Detektionseinheit (420) aufweist, wobei die passive Komponente (41 ) auf dem Träger angeordnet ist und sich die aktive Detektionseinheit (420) auf einem von dem Träger verschiedenen Substrat befindet.

14. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinheit (7) auf dem Träger angeordnet ist, wobei die Stel leinheit durch einen elektro-optisch aktiven Chip (60) mit einem von dem Träger ver schiedenen Substrat ausgebildet ist, wobei der Chip (60) so mit dem T räger verbunden ist, dass ein auf dem Träger angeordneter Wellenleiter (36) mit einem Eingangswel lenleiter (610) des Chips (60) und ein Ausgangswellenleiter (620) des Chips (60) mit einem auf dem T räger angeordneten Wellenleiter (710) gekoppelt ist.

15. Verfahren zur optischen Signalverarbeitung unter Verwendung einer optischen An ordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:

- Einkoppeln eines ersten Lichtsignals (LS1 ) in einen ersten Eingang (1 1 ) der opti schen Anordnung (10);

- Einkoppeln eines zweiten Lichtsignals (LS2) in einen zweiten Eingang (12) der op tischen Anordnung (10);

- Aufteilen des ersten Lichtsignals (LS1 ) in einen ersten und zweiten Teil;

- Aufteilen des zweiten Lichtsignals (LS2) in einen ersten und zweiten Teil;

- Detektieren des zweiten Teils des ersten Lichtsignals (LS1 ) und des zweiten Teils des zweiten Lichtsignals (LS2) mit einem Detektor (4) und Erzeugen mindestens

eines elektrischen Signals (DS) in Abhängigkeit von dem empfangenen zweiten Teil des ersten und zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2);

- Erzeugen mindestens eines Steuersignals (ST) in Abhängigkeit von dem von dem Detektor (4) erzeugten Signal (DS) mit Hilfe einer elektronischen Signalverarbei tungseinheit (5);

- Erzeugen einer Verzögerung der Laufzeit des ersten Teils des ersten Lichtsignals (LS1 ) und des ersten Teils des zweiten Lichtsignals (LS2) bis zu der Überlage rungseinheit (7) der optischen Anordnung (10),

- Verändern der Phase, der Amplitude und/oder der Polarisation des ersten Teils des ersten und/oder des ersten Teils des zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2) in Abhängig keit von dem Steuersignal (ST); und

- Überlagern des ersten Teils des ersten Lichtsignals (LS1 ) mit dem ersten Teil des zweiten Lichtsignals (LS2) nach dem Verändern der Phase, der Amplitude und/oder der Polarisation des ersten Teils des ersten und/oder des ersten Teils des zweiten Lichtsignals (LS1 , LS2),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Verzögerung der Laufzeit dadurch erzeugt wird, dass der erste Teil des ersten Licht signals (LS1 ) und der erste Teil des zweiten Lichtsignals (LS2) eine Verzögerungsstre cke (8) gegenläufig durchlaufen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lichtsignal (LS1 ) ein Spektrum besitzt, das mehrere voneinander beabstandete Wellenlängen (lp) aufweist, wobei das Spektrum des zweiten Lichtsignals (LS2) im Wesentlichen eine einzelne Wellenlänge (l,) umfasst, die einer der Wellenlängen (lp) des ersten Lichtsig nals (LS1 ) entspricht.