УПРАВЛЯЕМЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ МУЛЬТИПЛЕКСОР ВВОДА-ВЫВОДА

N
1. Способ управляемого селективного ввода/вывода канала в волоконно-оптической системе связи со спектральным уплотнением 2 каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, в котором:
n
n-1
(a) подают из оптической сети многоканальный оптический сигнал в N-ступенчатую структуру, в которой каждая ступень содержит оптический фильтр, имеющий один вход или два входа и два выхода, выполненный с возможностью управляемой настройки коэффициентов передачи и характеризующийся в n-й ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δν=2Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты, и при этом оптический фильтр в каждой ступени, кроме первой, одним входом и одним из выходов соединен соответственно с одним из выходов и одним входом оптического фильтра предыдущей ступени, при этом один вход оптического фильтра первой ступени является входным портом N-ступенчатой структуры, а один из выходов оптического фильтра последней ступени является портом вывода в N-ступенчатой структуре;
(b) выбирают канал, подлежащий вводу/выводу;
(c) настраивают оптический фильтр каждой ступени таким образом, чтобы коэффициент передачи оптического фильтра со входа на выход, используемые в соединениях оптических фильтров, описанных в а), имел максимальное значение на частоте выбранного канала;
(d) пропускают, многоканальный оптический сигнал через N-ступенчатую структуру и получают выбранный канал на выходе оптического фильтра последней ступени, являющемся портом вывода в N-ступенчатой структуре;
(e) осуществляют ввод нового канала на оптической частоте выведенного канала, объединяют новый канал и все каналы, кроме выведенного, и возвращают объединенные каналы в оптическую сеть.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании оптических фильтров, имеющих два входа, ввод нового канала осуществляют через порт ввода N-ступенчатой структуры, соединенный со входом оптического фильтра последней ступени, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляют путем соединения выхода оптического фильтра каждой ступени, кроме первой, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), со входом оптического фильтра предыдущей ступени, не используемого в соединениях оптических фильтров, описанных в а), и возвращение объединенных каналов в оптическую сеть производят через выход оптического фильтра первой ступени, не использованный в соединениях фильтров, описанных в а).
3. Способ до п.1, отличающийся тем, что при использовании оптических фильтров, имеющих один вход, ввод нового канала осуществляют через один из входов оптического сумматора, имеющего N+1 входов и один выход, объединение нового канала и всех каналов, кроме выведенного, осуществляют путем соединения выхода оптического фильтра каждой ступени, не используемого в соединениях фильтров, описанных в а), с одним из входов указанного сумматора, при этом через выход сумматора объединенные каналы возвращают в оптическую сеть.
N
4. Управляемый оптический мультиплексор ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2 каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, имеющий один входной порт (71), один выходной порт (72), один порт (73) вывода, один порт (74) ввода и включающий:
n
n-1
N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр (75-1, 75-2, 75-3), выполненный с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, характеризующийся в n-ой ступени, при n=1, 2, …, N, частотным интервалом Δν=2Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты, и имеющий два входа (а, b) и два выхода (c, d);
контроллер (78) для управления перестройкой коэффициентов передачи указанных оптических фильтров (75-1, 75-2, 75-3).
5. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, отличающийся тем, что в указанной N-ступенчатой структуре:
оптический фильтр (75-2, 75-3) каждой ступени, кроме первой, одним из входов (а) и одним из выходов (с), соединен, соответственно, с одним из выходов (d) и одним из входов (b) оптического фильтра предыдущей ступени;
оптический фильтр (75-1) первой ступени другим входом (а) соединен с входным портом (71);
оптический фильтр (75-1) первой ступени другим выходом (с) соединен с выходным портом (72);
оптический фильтр (75-3) последней ступени другим выходом (d) соединен с портом (73) вывода;
оптический фильтр (75-3) последней ступени другим входом (b) соединен с портом (74) ввода.
6. Мультиплексор ввода/вывода по п.4, отличающийся тем, что оптическими фильтрами (75-1, 75-2, 75-3) ступеней N-ступенчатой структуры являются однокаскадные несимметричные интерферометры (20) Маха-Цендера и/или двухкаскадные несимметричные интерферометры (40) Маха-Цендера.
N
7. Управляемый оптический мультиплексор ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2 каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный имеющий один входной порт (81), один выходной порт (82), один порт (83) вывода, один порт (84) ввода и включающий:
n
n-1
N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр [85-1, …, 85-6], выполненный с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, характеризующийся в n-ой ступени при n=1, 2, …, N частотным интервалом Δν=-2Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты, и имеющий один вход (g или а) и два выхода (р, k или e, f);
оптический сумматор (86), имеющий N+1 входов и один выход, соединенный с выходным портом (82);
контроллер (89) для управления перестройкой коэффициентов передачи указанных оптических фильтров [85-1, …, 85-6].
8. Мультиплексор ввода/вывода по п.7, отличающийся тем, что в указанной N-ступенчатой структуре:
оптический фильтр [85-1, …, 85-5] каждой ступени, кроме последней ступени, одним из выходов (р или е) соединен со входом оптического фильтра последующей ступени, а другим выходом (k или f) соединен с одним из входов оптического сумматора;
оптический фильтр (85-1) первой ступени своим входом (g) соединен с входным портом(81);
оптический фильтр (85-6) последней ступени одним выходом (f) соединен с другим из входов оптического сумматора, а другим выходом (е) соединен с портом (83) вывода;
оптический сумматор (86) одним входом, не использованным в соединениях, описанных выше, соединен с портом (84) ввода.
9. Мультиплексор ввода/вывода по п.7, отличающийся тем, что оптическими фильтрами [85-1, …, 85-6] N-ступенчатой структуры являются многокаскадные несимметричные интерферометры (60) Маха-Цендера.
N
10. Управляемый оптический мультиплексор ввода/вывода для волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением 2 каналов, оптические частоты которых могут перестраиваться, но при этом спектральный интервал Δν между соседними каналами постоянный, имеющий один входной порт (91), один выходной порт (92), один порт (93) вывода, один порт (94) ввода и включающий:
соединенные между собой первую (90а) и вторую (90b) многоступенчатые структуры, содержащие в каждой своей ступени один оптический фильтр
1
2
1
2
[95-1, … 95-6], выполненный с возможностью управляемой настройки своих коэффициентов передачи, при этом первая структура имеет N ступеней, вторая структура имеет N ступеней и N+N=N;
1
оптический сумматор (96), имеющий N+1 входов и один выход;
контроллер (99) для управления перестройкой спектральных характеристик оптических фильтров [95-1, … 95-6] первой и второй многоступенчатых структур (90а, 90b).
11. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что:
1
1
1
n1
n1-1
оптический фильтр (95-1, 95-2) в первой многоступенчатой структуре (90а) имеет один вход (g) и два выхода (р, k) и характеризуется в n-й ступени при n=1, 2, …, N частотным интервалом Δν=2Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты;
2
2
2
n2
n2+N1-1
оптический фильтр (95-3, …, 95-6) во второй многоступенчатой структуре имеет два входа и два выхода и характеризуется в n-й ступени при n=1, 2, …, N частотным интервалом Δν=2Δν между соседними экстремумами в зависимостях коэффициентов передачи от частоты.
12. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что:
в первой многоступенчатой структуре (90а) оптический фильтр (95-1) каждой ступени, кроме последней, одним выходом (р) соединен со входом (а) оптического фильтра последующей ступени, а другим выходом (k) соединен с одним из входов оптического сумматора;
в первой многоступенчатой структуре (90а) оптический фильтр (95-2) последней ступени одним выходом (k) соединен с другим из входов оптического сумматора, а другим выходом (р) соединен с одним из входов оптического фильтра первой ступени второй многоступенчатой структуры (90b);
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-4, 95-5, 95-6) каждой ступени, кроме первой, одним из входов (а) и одним из выходов (f) соединен соответственно с одним из выходов (е) и одним из входов (b) оптического фильтра предыдущей ступени;
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-3) первой ступени другим выходом (f) соединен с другим входом оптического сумматора;
в первой многоступенчатой структуре (90а) оптический фильтр (95-1) первой ступени входом (g) соединен с входным портом (91);
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-6) последней ступени одним из выходов (с) соединен с портом (93) вывода;
во второй многоступенчатой структуре (90b) оптический фильтр (95-6) последней ступени другим входом (b) соединен с портом (94) ввода;
оптический сумматор (96) выходом соединен с выходным портом (92).
13. Мультиплексор ввода/вывода по п.10, отличающийся тем, что оптическими фильтрами (95-1, 95-2) первой многоступенчатой структуры (90а) являются многокаскадные несимметричные интерферометры (60) Маха-Цендера, а оптическими фильтрами (95-3, …, 95-6) второй многоступенчатой структуры (90b) являются однокаскадные несимметричные интерферометры (20) Маха-Цендера и/или двухкаскадные несимметричные, интерферометры (40) Маха-Цендера.
14. Мультиплексор ввода/вывода по любому из пп.4, 7 и 10, отличающийся тем, что для управления настройкой коэффициентов передачи оптические фильтры (95-1, …, 95-6) содержат злектрооптические или термооптические устройства (25; 47, 48) фазового сдвига.
15. Мультиплексор ввода/вывода по любому из пп.4, 7, и 10, отличающийся тем, что выполнен по интегрально-оптической технологии на одном чипе.
16. Мультиплексор ввода/вывода по любому из пп.4, 7 и 10, в котором входной порт (91), выходной порт (92), порт (93) вывода и порт (94) ввода выполнены с помощью световодов.