(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重伝送方式に使用するトランシーバにおいて、
変調可能な波長の安定したレーザ源（２）を備えた光学的送信機が設けられており、前記レーザ光源（２）は、半導体レーザと波長選択性ブラッグ格子（６）を有しており、
受信機（３）と、複数の反射性マイケルソンバンドパスフィルタ（７，８，９，１０）が設けられており、到来信号（λｋ，ｄ）と送出信号（λｉ，ｕ）が、該複数の反射性マイケルソンバンドパスフィルタ（７，８，９，１０）のうち少なくとも１つのフィルタを通過して、波長の分離が行われ、
前記半導体レーザにより発せられる信号が、前記波長選択性ブラッグ格子（６）および前記複数の反射性マイケルソンバンドパスフィルタ（７，８，９，１０）のうち少なくとも１つのフィルタを介して出力側から送信されることを特徴とする、
波長多重伝送方式に使用するためのトランシーバ。
【請求項２】
光ファイバ（４）が設けられており、前記の到来信号と送出信号はそれぞれ異なる波長を有し、前記光ファイバ（４）を介して入力および出力される、請求項１記載のトランシーバ。
【請求項３】
少なくとも２つの別個の光ファイバが設けられており、前記の到来信号と送出信号は同じ波長を有し、前記少なくとも２つの別個の光ファイバ（４）を介して入力および出力される、請求項１記載のトランシーバ。
【請求項４】
前記受信機はシリコン担体（５）上に導波路ホトダイオード（３）として形成されている、請求項１記載のトランシーバ。
【請求項５】
少なくとも１つの前記バンドパスフィルタ（７，８，９，１０）は、非反射性の端子（１３）を備えたマッハツェンダー干渉計により形成されている、請求項１記載のトランシーバ。
【請求項６】
前記マッハツェンダー干渉計は、波長選択性の透過に関してマイケルソン干渉計として構成されている、請求項５記載のトランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、DE-A-195 19 486 に記載されているような波長多重伝送方式において使用するための請求項１の上位概念に記載のトランシーバに関する。GB-A-2 308 461 には、反射形バンドパスフィルタを備えた光学的送信機が開示されている。
【０００２】
従来技術から波長多重伝送方式において使用するためのトランシーバが公知であり、これはグラスファイバ結合を介した複数の入力側と出力側を有している。この場合、送信機と受信機の干渉が発生しないよう、波長は厳格に分離される。意図する波長とは異なる波長が流入すると、送信機すなわち放射を行うレーザ源において障害が引き起こされる。また、望ましい波長とは異なる波長の信号が受信側に混入しても、複数の信号グループの重畳により信号に誤りが発生してしまう。
【０００３】
発明の利点
これに対し、主請求項の特徴部分に記載の構成を備えた本発明によるトランシーバの有する利点は、到来信号および送出信号が少なくとも１つのマイケルソンバンドパスフィルタを介してそれらの波長に関して分離されることである。これにより受信機も送信機も、トランシーバが受信または送信すべきでない波長をもつ信号から保護された状態に維持される。
【０００４】
従属請求項に記載の構成により、主請求項に記載のトランシーバの有利な実施形態が可能である。
【０００５】
殊に有利であるのは、光ファイバを介して波長多重回路網へ結合されるトランシーバである。この場合、トランシーバにおいて様々な波長の到来信号および送出信号がバンドパスフィルタを介して分離され、受信側のホトダイオードへ供給され、あるいは送信機であればファイバを介して出力結合される。
【０００６】
この有利な実施形態によれば、トランシーバの入力側と出力側のために２つの別個の光ファイバが設けられている。この構成により、レーザ源が受信信号と同じ波長で送信を行えるという利点が得られる。レーザ源の波長を、ファイバとの接続時に受信波長と区別しなくてもよい。有利な実施形態によれば、導波路ホトダイオードが受信機として設けられており、これは簡単にシリコンチップ上に集積可能であって、受信光をプレーナ形導波路の平面において簡単に入力結合させることができる。
【０００７】
送信源の１つの有利な実施形態は、紫外光によりシリコンチップ上に取り付けられた波長選択性のブラッグ格子と半導体レーザによってそれを実現することである。このことにより、きわめて安定した波長選択性のレーザ源が実現される。同様に、送信源をガラス導波路レーザにより実現することも可能である。
【０００８】
有利には反射性のバンドパスフィルタは、（２つの３ｄＢ結合器が直列に接続された）マッハツェンダー干渉計構造において、入射側と出射側の３ｄＢ結合器の接続アームにおける紫外線誘起形ブラッグ格子により、入力信号が結合されていない入射側で所望の波長が反射される。紫外線誘起形ブラッグ格子の反射特性に関して、この装置は波長選択性のマイケルソン干渉計を成している。この場合、所期の処理である送信信号と受信信号の入力結合または出力結合が行われる。波長のクロストークにより干渉を及ぼす波長は、カスケード接続されたバンドパスフィルタを反射されず通過し、端部において排出される。
【０００９】
図面
次に、図面を参照しながら本発明の実施例について詳しく説明する。
【００１０】
図１は、ファイバ接続端子を備えたトランシーバを描いた図である。
【００１１】
図２は、ファイバ接続端子を備えたトランシーバの回路図である。
【００１２】
図３は、２つのファイバ端子を備えたトランシーバの回路図である。
【００１３】
図４は、２つのファイバ端子を備えたトランシーバを描いた図である。
【００１４】
実施例の説明
図２には、シリコンチップ５上に形成されたトランシーバ１が示されている。このシリコンチップ上には受信機３が形成されており、これはプレーナ形導波路構造およびバンドパスフィルタ７，８，９，１０を介してグラスファイバ４と接続されている。受信機は、その電気的な制御のために用いられる接点を有している。さらにシリコンチップ５上には送信機２も形成されており、その信号はブラッグ格子６およびバンドパスフィルタ８，９を介してファイバ４に入力結合される。プレーナ形導波路構造はドーピングされたガラスにより製造され、必要なブラッグ格子６ならびにバンドパスフィルタ７，８，９，１０を紫外線光を用いてそこに書き込むことができる。バンドパスフィルタ７，８，９，１０はマッハツェンダー干渉計として構成されており、これによれば紫外線誘起形ブラッグ格子の波長をもつ信号だけが反射される。他の波長にとって、マッハツェンダー干渉計は透過性である。開放端はそれぞれ非反射性で封止されている。
【００１５】
図２には、図１の実施形態が図式化されたかたちで描かれている。この実例の場合、トランシーバは２つの異なる信号λk,d すなわちダウンストリーム信号およびたとえばテレビジョン受信を実現する信号λcatv を受信する。両方の波長の信号は、グラスファイバ４を介してトランシーバ１に供給される。そこにおいて各信号はまずはじめに第１のバンドパスフィルタ９に到達し、そこでは波長λk,d の信号が反射される。ここでは入力信号λcatv だけが通される。波長λk,d をもつ信号はバンドパスフィルタ１０へ導かれ、そこでも同様に波長λk,d の信号が反射され、受信機３へ送られる。有利であるのは、１８０゜のストリップ導波路アーチをλk,d における別のバンドパスフィルタによって実施することである。バンドパスフィルタ９はその他の信号たとえばλcatv をもつ信号を透過させて、次のバンドパスフィルタ８へ送る。このバンドパスフィルタは送信側で信号を出力結合するために用いられ、このため波長λcatv の信号も通される。この信号はバンドパスフィルタ７に到達し、そこにおいて受信機３により反射される。送信機２は波長λi,u において放射を行い、すなわち波長ｉにおいてアップストリーム方向で放射を行う。レーザ源の信号はバンドパスフィルタ８８において反射してバンドパスフィルタ９に到達し、このフィルタによりそのまま通される。個々のバンドパスフィルタは、波長のクロストークを防止する目的で、あるいは受信信号にいかなる影響も及ぼさないようにする目的で、個々の受信波長および送信波長に合わせて著しく精確に調整する必要がある。バンドパスフィルタの開放端１３は非反射性の端子であり、したがって反射した信号がトランシーバに影響を及ぼすおそれがない。
【００１６】
この実施形態の場合、一群の波長λk,d を供給しバンドパスフィルタを介して分離することを、そのまま実現可能である。この種のトランシーバは、入力結合損失や個々のバンドパスフィルタ内での損失により制限される。この種のトランシーバのための送信機として様々な波長において変調可能なソースを適用することができ、それについてはたとえば並行するドイツ連邦共和国特許出願第１９７４５４６６．６に記載されている。また、受信用のダイオードに関する有利な実施形態は、Kato 等による "selctive area impurity doped planar edge...," Electronic letters, vol. 32, No. 22, p. 207 - 208, 1996 により知られている。この種のホトダイオードは信号検出のために大きい感応ゾーンを有しているとともに、電気信号をその表面から取り出すことのできるような特性をもっている。これはその結合許容度が大きいことから、パッシブな結合技術ゆえに集積光学系での使用に適している。
【００１７】
図３には、別個の波長のために分離された入力側を用いて実現されている実施形態が図式化されて描かれている。この場合、グラスファイバ４を介してそれぞれ異なる波長の信号がトランシーバ１へ入力結合される。一方のファイバを介してたとえば波長λcatv をもつテレビジョン信号が入力結合されるのに対し、他方のファイバを介して別の波長λi,d をもつ信号が入力結合される。通常の信号λi,d はバンドパスフィルタ１０において反射され、受信機３により検出される。さらにこのファイバ端子を介して、複数の波長をもつ信号を供給し、ついでバンドパスフィルタを介して分離することも可能である。たとえばテレビジョン画像を案内するファイバ端子を介して、レーザダイオード２から送信される信号も同時に伝播される。レーザダイオードから生じる信号はバンドパスフィルタ８により反射され、ファイバ４を介して出力結合される。同時にバンドパスフィルタ８は到来する波長λcatv を通過させ、これはバンドパスフィルタ７において反射され、受信機３によって検出される。バンドパスフィルタの開放端は、それぞれ非反射性で構成されている。このような非反射性はたとえば、ざらざらにまたは面取りして仕上げられたトランシーバ周縁部へ開放端を案内することにより生じさせることができる。また、開放端を波動排出部（Wellensumpf）で終わらせるようにすることもできる。
【００１８】
図４には２つのファイバ接続端子を備えた実施形態が示されており、これには図１と同じような参照符号が付されている。この実施形態は、送信波長（λi,u）と受信波長（λk,d ＝λi,u）を等しくすることができる、という利点を有している。波長多重回路網の構成においてこのことがもつ利点とは、トランシーバごとに送信経路と受信経路のために同じ波長を使用できることである。また、この実施形態の場合にも、両方のファイバ接続端子を介して種々の波長をもつ複数の信号を受信して、それらを反射性のバンドパスフィルタにより分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ファイバ接続端子を備えたトランシーバを描いた図である。
【図２】  ファイバ接続端子を備えたトランシーバの回路図である。
【図３】  ２つのファイバ端子を備えたトランシーバの回路図である。
【図４】  ２つのファイバ端子を備えたトランシーバを描いた図である。
【図１】
0004116244.tif 000002
【図２】
0004116244.tif 000003
【図３】
0004116244.tif 000004
【図４】
0004116244.tif 000005