DE69722443T2

DE69722443T2 - Variabler optischer Chirp Modulator mit einer einzigen Modulationsquelle

Info

Publication number: DE69722443T2
Application number: DE69722443T
Authority: DE
Inventors: Karl Kissa; Jack Lin
Original assignee: Uniphase Corp
Current assignee: Viavi Solutions Inc
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2017-10-18
Also published as: EP0950167A1; JP3433753B2; EP0950167A4; DE69722443D1; JP2001503157A; EP0950167B1; AU5079798A; US5835212A; WO1998017967A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von elektro-optischen Bauelementen allgemein und insbesondere auf variable Chirp-Modulatoren, die eine einzelne Quelle einer Modulation einsetzen
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein elektro-optischer Modulator ist eine ausreichend bekannte elektro-optische Vorrichtung bzw. ein Bauelement und ist ein wichtiges Bauelement für Übertragungssysteme mit optischer Faser. Der elektro-optische Modulator arbeitet durch Modulieren eines laufenden, optischen Strahls mit einem elektromagnetischen Signal in dem Hochfrequenz(HF)-Bereich. Das HF-Signal wechselwirkt mit der optischen Welle über einen vorbestimmten Abstand aufgrund des Aufbaus des optischen Modulators. Das elektrische Feld moduliert die optische Welle entlang des Wechselwirkungsabstands.
Die Mach-Zehnder-Konfiguration ist ein Beispiel eines Designs eines bekannten, optischen Modulators. Ein Mach-Zehnder-Modulator verwendet eine interferometrische Technik, um die optische Welle amplitudenmäßig zu modulieren. In der Summe teilt ein Mach-Zehnder-Modulator den ankommenden, optischen Strahl in zwei auf, wobei die Strahlen entlang separater Wege in diskreten, optischen Wellenleitern propagieren. Ein Hochfrequenz-(HF)-Signal wird verwendet, um die optische Welle in einem oder in beiden der optischen Wellenleiter zu modulieren. Die zwei optischen Wellen werden dann zu einem einzelnen Strahl kombiniert und dem Übertragungssystem mit optischer Faser präsentiert.
Mit dem Aufkommen des mit Erbium dotierten Faserverstärkers sind Systemprobleme, andere als eine Signalstärke, aufgetreten, primär solche, die durch Dispersion hervorgerufen sind. Faseroptische Übertragungsmedien, verwendet in den meisten, optischen Kommunikationsverbindungen, sind dispersiv, das bedeutet, dass unterschiedliche Wellenlängen (oder Frequenzen) von Licht unter leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen. Dieser Effekt bewirkt, dass sich optische Impulse von einem Modulator verbreitern, wenn sie entlang des faseroptischen Kabels laufen, was eine größere Schwierigkeit an dem Empfänger dann hervorruft, wenn ein elektrischer Impuls von dem Empfangen, optischen Impuls rekonstruiert wird.
Die Grenzen, die durch Dispersion auferlegt sind, sind umfangreich untersucht worden. Ein Dispersionsverlust innerhalb des Übertragungsbands kann durch dispersionsverschobene Fasern minimiert werden. Alternativ sind Null-Chirp-Modulatoren, wie sie hier definiert sind, vorgeschlagen worden, um eine konstante Wellenlänge beizubehalten. Techniken eines Dispersions-Ausgleichs sind vorgeschlagen worden, um die Effekte einer Dispersion in Bezug auf übertragene Impulse zu kompensieren.
Allgemein muss die Leistung an dem Sender erhöht werden, um die Verschlechterung aufgrund einer Dispersion zu beseitigen. Diese Erhöhung in der Leistung, erforderlich dazu, einen fehlerfreien Betrieb beizubehalten, wird als die Dispersions-Penalty der Kommunikationsverbindung bezeichnet.
Wenn eine Gleichstrommodulation von optischen Quellen eingesetzt wird, um das modulierte, optische Signal zu erzeugen, werden Impulse, die große, unkontrollierte Wellenlängenverschiebungen, oder ein Chirp, haben, erzeugt. Die im Chirp-Verfahren bearbeiteten Impulse sind ernsthaft nach Propagation durch eine optische Faser gestört. Während der Umfang einer Störung, erzeugt in Übertragungssystemen mit optischer Faser, unter derzeitigen Datenraten akzeptierbar sein könnte, gestalten die 10 G/Bit Daten-Raten, die den OC-192 Übertragungs-Standard charakterisieren, derzeitige Modulatoren unbrauchbar, ohne dass sie durch eine gewisse Art einer Chirp-Kompensation begleitet werden.
Wenn der optische Modulator einen geringen Umfang eines Chirp einer geeigneten Größe und eines geeigneten Vorzeichen erzeugt, das bedeutet die Frequenz des Lichts wird während der ansteigenden und abfallenden Flanke des optischen Impulses verschoben, kann die Dispersions-Penalty wesentlich reduziert werden, und zwar aufgrund einer Impulskompensation, die auftritt. Der optimale Umfang eines Modulator-Chirp hängt von der Länge des faseroptischen Kabels ab, wodurch es deshalb wünschenswert ist, dass das Modulator-Chirp variabel ist, damit ein Modulator mit irgendeiner Länge eines faseroptischen Kabels verwendet werden kann.
Frühere Lösungen, wie beispielsweise solche, die in dem US-Patent Nr. 5,303,079 offenbart sind, versuchen, ein einstellbares Chirp vorzusehen, und zwar unter Verwendung von zwei unabhängig kontrollierten Modulationsquellen, angewandt bei zwei unab hängig angesteuerten Elektroden auf demselben Substrat. Steuersignale werden zu jedem Wellenleiter zum Einstellen eines Modulations-Chirp-Parameters auf einen vorab ausgewählten Nicht-Null-Wert präsentiert. Die modulierten, optischen Strahlen werden danach kombiniert, um ein optisches Ausgangssignal zu bilden, um dieses dem optischen Übertragungssystem zu präsentieren.
Allerdings sind die zwei Elektroden des '079 Modulators nahe genug zueinander, um Interferenz-Effekte zwischen den zwei Mikrowellenfeldern zu verursachen, die typischerweise unterschiedliche Amplituden haben. Weiterhin verdoppelt das Erfordernis von zwei Modulationsquellen selbst die Anforderungen an die elektrische Schaltung des Modulators und schreibt eine sorgfältige, temporäre Synchronisation vor, um sicherzustellen, dass die Modulationsimpulse die Elektroden zu derselben Zeit durchlaufen.
Es wäre vorteilhaft, einen optischen Modulator zu haben, der zur Verwendung in Übertragungssystemen mit optischer Faser geeignet ist, der eine variable Chirp-Modulation ohne die Komplexität von zwei Modulationsquellen liefert. Das vorliegende System ist auf eine solche Erfindung gerichtet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektro-optische Vorrichtung für optische Kommunikationen zu schaffen, die einen variablen Chirp-Modulator besitzt, der eine einzelne Modulationsquelle einsetzt.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektro-optische Vorrichtung des vorstehenden Typs zu schaffen, der eine optische Einstellung des Modulator-Chirp vorsieht.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektro-optische Vorrichtung des vorstehenden Typs zu schaffen, die für einen Betrieb unter sehr hohen Datenraten geeignet ist, die Hochgeschwindigkeits-Kommunikationssysteme charakterisieren.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektro-optische Vorrichtung des vorstehenden Typs zu schaffen, in der ein Modulator-Chirp durch die Verteilung von Licht in unterschiedlichen, optischen Pfaden kontrolliert wird.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung des vorstehenden Typs zu schaffen, der einen Einzel-Quellen-Variabel-Chirp-Modulator mit einem erweiterten Frequenzbereich besitzt, und über den ein Chirp abgestimmt werden kann, ohne dass ein Vorrichtungs-Bias-Punkt verschoben werden muss.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt ein elektro-optisches Bauelement eine erste Richtkopplervorrichtung zum Empfangen eines optischen Signals mit einer Intensität und zum Erzeugen erster und zweiter, optischer Hauptsignale aus diesen, die jeweils einen in Reaktion auf empfangene Befehlssignale ausgewählten Leistungswert haben. Ein erstes Interferometer empfängt das erste, optische Hauptsignal und umfasst einen optischen Erstinterferometer-Eingangskoppler zum Bereitstellen optischer Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale; erste und zweite, optische Erstinterferometer-Quellenleiter zum jeweiligen Leiten der empfangenen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale und einen Erstinterferometer-Ausgangsoptokoppler zum Kombinieren der genannten, optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale. Dabei ist ein zweites Interferometer vorhanden, das das zweite, optische Hauptsignal empfängt, das einen Zweitinterferometer-Eingangskoppler zum Bereitstellen optischer Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale; erste und zweite optische Interferometer-Wellenleiter zum jeweiligen Leiten der empfangenen, optischen Zweitinterterometer-Referenz- und -Modulationssignale und einen Zweitinterferometer-Ausgangskoppler zum Kombinieren der optischen Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale, besitzt. Auch umfasst ist ein Modulator zum Bereitstellen, in Abhängigkeit von empfangenen Modulationssteuersignalen, eines einzelnen Modulationssignals zu optischen Signalen, die in Modulationszweigen des ersten und des zweiten Interferometers propagieren. Eine zweite Richtkopplervorrichtung empfängt modulierte, optische Signale von den Interferometern und erzeugt davon ein kombiniertes, moduliertes, optisches Signal, das eine Leistung von jedem der modulierten, optischen Signale, ausgewählt in Abhängigkeit von empfangenen Befehlssignalen, besitzt.
Ein elektro-optisches Bauelement zum Modulieren eines optischen Strahls umfasst eine optische Quelle zum Erzeugen eines optischen Strahls und eine optische Faserübertragungseinrichtung zum Führen des optischen Strahls. Dabei ist eine elektro-optische Vorrichtung vorhanden, die einen ersten, direktionalen Koppler zum Empfangen eines optischen Signals besitzt, der eine Intensität besitzt, und zum Erzeugen davon eines ersten und eines zweiten optischen Hauptsignals, von denen jedes einen Leistungswert besitzt, der in Abhängigkeit eines empfangenen Befehlssignals ausgewählt ist. Ein erster Inter ferometer empfängt das erste, optische Hauptsignal und umfasst einen optischen Erstinterferometer-Eingangskoppler zum Bereitstellen von optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignalen; einen ersten und einen zweiten, optischen Erstinterferometer-Wellenleiter zum jeweiligen Führen der empfangenen, optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale und einen ersten, optischen Interferometer-Ausgangskoppler zum Kombinieren des optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignals. Dabei ist ein zweites Interferometer vorhanden, das das zweite, optische Hauptsignal empfängt, das einen optischen Zweitinterferometer-Eingangskoppler zum Bereitstellen von optischen Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignalen besitzt; einen ersten und einen zweiten, optischen Interferometer-Wellenleiter zum jeweiligen Führen des empfangenen, optischen Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignals und einen optischen Zweitinterferometer-Ausgangskoppler zum Kombinieren des optischen Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignals. Auch umfasst ist ein Modulator zum Liefern, in Abhängigkeit eines empfangenen Modulationssteuersignals, eines Einzel-Modulationssignals zu optischen Signalen, die in Modulationsschenkeln des ersten und des zweiten Interferometers propagieren. Ein zweiter, direktionaler Koppler empfängt modulierte, optische Signale von den Interferometern und erzeugt davon ein kombiniertes, moduliertes, optisches Signal, das eine Leistung besitzt, und zwar von jedem der modulierten, optischen Signale, ausgewählt in Abhängigkeit von empfangenen Befehlssignalen. Eine Steuereinheit ist umfasst, um die Modulations-Befehls-Signale in Abhängigkeit von empfangenen Modulations-Datensignalen bereitzustellen, und um die direktionalen Koppler-Befehlssignale bereitzustellen, um Energie- bzw. Leistungsverhältnisse, erzeugt durch den ersten und den zweiten, direktionalen Koppler, auszuwählen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt eine vereinfachte, schematische Darstellung eines optischen Systems, das einen variablen Chirp-Modulator, vorgesehen gemäß der vorliegenden Erfindung, besitzt.
2 zeigt eine vergrößerte, schematische Darstellung des variablen Chirp-Modulators der 1.
3 zeigt eine vereinfachte, schematische Schnittdarstellung des Modulators der 1, die relative Stellen verschiedener, optischer Wellenleiter darstellen.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtintensität, ausgegeben von dem Modulator der 2, bei Null-Chirp.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtphase, ausgegeben von dem Modulator der 2, bei Null-Chirp.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtintensität, ausgegeben von dem Modulator der 2, bei einem kleinen Wert eines Chirp.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Phase eines Lichtausgangs von der Vorrichtung der 2 bei einem kleinen Wert eines Chirp.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtintensität, ausgegeben von dem Modulator der 2, bei einem ersten, moderaten Wert eines Chirp.
9 zeigt eine schematische Darstellung einer Phase eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2 bei einem ersten, moderaten Wert eines Chirp.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer Intensität eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2, bei einem zweiten, moderaten Wert eines Chirp.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer Phase eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2 bei einem zweiten, moderaten Wert eines Chirp.
12 zeigt eine schematische Darstellung einer Intensität eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2, bei einem großen Wert eines Chirp.
13 zeigt eine schematische Darstellung einer Phase eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2 bei einem großen Wert eines Chirp.
14 zeigt eine schematische Darstellung einer Intensität eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2, bei einem dritten, moderaten Wert eines Chirp.
15 zeigt eine schematische Darstellung einer Phase eines Lichtausgangs von dem Modulator der 2 bei einem dritten, moderaten Wert eines Chirp.
16 zeigt eine vereinfachte, schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem kaskadierten Modulator.
17 zeigt eine vereinfachte, schematische Darstellung einer zweiten, alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, charakterisiert durch einen erweiterten Frequenzbereich, über den ein Chirp abgeschirmt werden kann
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Erfindung schafft einen variablen Chirp-Modulator, der ein einzelnes Modulationssignal verwendet, um einen optischen Stahl, der die Vorrichtung durch quert, zu modulieren. Die einzelne Modulationsspannung wird in im Wesentlichen gleicher Amplitude an eine oder mehrere Elektrode(n) in der bevorzugten Ausführungsform angelegt. Die Verwendung eines Einzel-Modulationssignals beseitigt Probleme, die dann vorhanden sind, wenn man zwei unabhängige Modulationsspannungen an demselben Modulator hat, wie beispielsweise Interferenz-Effekte beim Propagieren von optischen Strahlen, was von Mikrowellenfeldern unterschiedlicher Amplituden resultiert. Zusätzlich wird die Komplexität der Ansteuerelektroniken wesentlich verringert, da nur eine Modulationsspannung anstelle von zwei zeit-synchronisierten Modulationssignalen, die eine ungleiche Amplitude haben, wie bei bekannten Vorrichtungen, angelegt werden muss.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird ein Chirp-Parameter für den Modulator mittels einer oder mehrerer DC-Spannungen, angelegt als ein Chirp-Steuersignal, eingestellt. Das Chirp-Steuersignal wählt die Größe des Lichts, präsentiert an den unterschiedlichen Schenkeln der Interferometer des Modulators. Der Chirp-Parameter für den Modulator ist über einen Bereich, bestimmt durch individuelle Chirp-Parameter für zwei Mach-Zehnder-Interferometer in der bevorzugten Ausführungsform, einstellbar. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass die Referenzschenkel einige Pegel einer Modulation verglichen mit dem „Modulations" Schenkel aufnehmen können, obwohl typischerweise von geringerer Größe und/oder entgegengesetztem Vorzeichen.
In den 1 und 2 ist nun eine vereinfachte, schematische Darstellung eines fasen-optischen Übertragungssystems 10 gezeigt, das einen optischen Modulator 12 besitzt, der ein elektro-optisches Bauelement eines Typs ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Eine optische Quelle 14 liefert einen optischen Strahl zu dem faser-optischen Kabel 16, das mit dem Eingang des optischen Modulators verbunden ist. Der optische Strahl wird in zwei Signale durch einen direktionalen Eingangskoppler 18 zu einem Hauptinterferometer 20 hin aufgeteilt, der innerhalb seiner Verzweigungen zwei kleine Interferometer 22, 24 besitzt. Die Interferometer sind von einem Typ, bekannt im Stand der Technik, sind allerdings vorzugsweise von einem Mach-Zehnder-Design.
Ein Hochfrequenz-(HF)-Modulationssignal wird durch einen Signalgenerator, zugeordnet einer Steuereinheit 26, in Abhängigkeit von Modulations-Befehls-Signalen von einer Modulations-Daten-Quelle 28 zugeführt. Die HF-Energie von dem Modulator wird innerhalb des Modulators durch eine Modulationselektrode 30 geleitet.
Ein direktionaler Ausgangskoppler 32 kombiniert die zwei optischen Signale phasenverschoben relativ zueinander zu einem einzelnen, amplituden-modulierten, optischen Signal. Sowohl der direktionale Eingangs- als auch der Ausgangskoppler teilen jeweils Licht entsprechend den empfangenen Befehlssignalen, präsentiert auf der Leitung 33, und kombinieren es. Ein fasen-optisches Kabel 34 ist mit dem optischen Ausgang des Modulators verbunden und liefert das modulierte, optische Signal zu der nächsten Vorrichtung in dem System 36.
Die optische Welle läuft entlang der Wellenleiter, gebildet in dem Modulator. Während eines Übergangs moduliert das elektrische Feld des HF-Signals die optische Welle. Der Abstand, unter dem die HF-Wellen miteinander Wechselwirken oder die optischen Wellen modulieren, wird als Wechlselwirkungs- bzw. Interaktions-Abstand bezeichnet und wird primär durch das Modulator-Design bestimmt.
Der Modulator umfasst ein Substrat 38, das ungefähr 1000 μm dick ist. Die Länge und die Breite des Substrats hängen von dem Modulator-Design ab und sollten ausreichend sein, um die optischen Wellenlängen und die HF-Elektroden zu tragen.
Der elektro-optische Effekt, angezeigt durch das Substrat, bezieht sich auf die Änderung in dem Brechungsindex des Substratmaterials, verglichen mit der Größe des angelegten, elektrischen Felds. Der Effekt ist klein und linear für Substrate, die für die vorliegende Anwendung geeignet sind. Es ist erwünscht, ein Substratmaterial mit einem relativ hohen, elektro-optischen Koeffizienten auszuwählen. Dementsprechend wurde Lithiumniobat (LiNbO₃) ausgewählt, obwohl andere, elektro-optische Materialien, wie beispielsweise Galliumarsenid (GaAs), verwendet werden können.
Der elektro-optische Effekt in LiNbO₃ hängt von der Richtung des elektrischen Felds relativ zu der Orientierung der Kristallstruktur des Substrats ab, entlang dem die optische Welle propagieren wird. Dabei sind zwei praktische Auswahlen vorhanden. Die Erste ist eine kristallographische Orientierung, bei der die optische Achse parallel zu der Ebene des Substrats und unter rechten Winkeln zu der Propagationsrichtung der optischen Wellen läuft, bezeichnet als X-Schnitt. Die Zweite ist dort, wo die optische Achse normal zu dem Substrat verläuft, bezeichnet als ein Z-Schnitt. Für die vorliegende Anwendung wird Lithiumniobat (LiNbO₃) mit Z-Schnitt ausgewählt. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet LiNbO₃ mit Z-Schnitt. Ungeachtet davon wird das elektrische Feld für eine maximale, elektro-optische Wechselwirkung in der Richtung der optischen Achse angelegt.
Wie zuvor angeführt ist, umfasst der bevorzugte Modulator eine ersten und einen zweiten, kleinen Mach-Zehnder-Interferometer, gebildet durch optische Wellenleiter in jeweiligen Schenkeln 40, 42 des Haupt-Mach-Zehnder-Interferometers. Jeder kleine Interferometer besitzt optische Wellenleiter 44, 46 und 48, 50. Alle optischen Wellenleiter sind innerhalb des Substrats hergestellt, obwohl alternative Ausführungsformen, die feste Wellenleiter verwenden, substituiert werden können.
Die Wellenleiter werden bevorzugt durch Diffundieren von Titan in das Substrat hinein erzeugt. Entsprechend der herkömmlichen Praxis wird Titan als ein Band auf der Oberfläche des Kristalls niedergeschlagen. Danach wird die Temperatur des Substrats so angehoben, dass Titan in das Substrat hinein diffundiert, um die Kanäle zu bilden, die als Wellenleiter wirken. Die Wellenleiter sind ungefähr sieben (7) Mikron breit und ungefähr drei (3) Mikron tief.
Faseroptische Übertragungsmedien, verwendet in den meisten, optischen Kommunikationsverbindungen, sind dispersiv, das bedeutet unterschiedliche Wellenlängen (oder Frequenzen) von Licht laufen unter leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Dieser Effekt bewirkt, dass optische Impulse von einem Modulator verbreitert werden, wenn sie entlang des faseroptischen Kabels laufen, was eine größere Schwierigkeit an dem Empfänger dann hervorruft, wenn ein elektrischer Impuls von dem empfangenen, optischen Impuls wieder hergestellt werden soll. Allgemein muss die Leistung an dem Sender erhöht werden, um die Verschlechterung, verursacht durch Dispersion, zu beseitigen. Diese Leistungserhöhung, die erforderlich ist, um einen fehlerfreien Betrieb beizubehalten, wird als Dispersions-Penalty der Kommunikationsverbindung bezeichnet.
Wenn der optische Modulator einen kleinen Betrag eines Chirp einer geeigneten Größe und eines geeigneten Vorzeichens erzeugt, das bedeutet, die Frequenz des Lichts wird während der ansteigenden und abfallenden Kante des optischen Impulses verschoben, kann die Dispersions-Penalty wesentlich verringert werden, und zwar aufgrund einer Impuls-Komprimierung, die auftritt. Der optimale Betrag eines Modulator-Chirp hängt von der Wellenlänge des faseroptischen Kabels ab, weshalb es demzufolge erwünscht ist, dass das Modulator-Chirp variabel ist, damit ein Modulator mit irgendeiner Länge eines faseroptischen Kabels verwendet werden kann.
Ein variabler Chirp-Modulator, vorgesehen gemäß der vorliegenden Erfindung, weist mehrere, optische Pfade auf, wie sie durch die optischen Wellenleiter der kleinen Interferometer ausgeführt sind. Diese Wellenleiter werden in der Nähe der Modulationselektrode(n) hergestellt, die durch eine einzelne Modulationsquelle angesteuert werden. Durch Variieren der optischen Amplitude oder der Phase des Lichts in unterschiedlichen optischen Phasen wird das Chirp des Modulators variiert. Dies wird vorzugsweise durch direktionale Koppler-Befehls-Signale, geliefert zu dem Modulator auf der Leitung 51, vorgenommen. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass die Referenzschenkel der kleinen Interferometer einen bestimmten Pegel einer Modulation verglichen mit den Modulationsschenkeln aufnehmen können, obwohl typischerweise von geringerer Größe und/oder entgegengesetztem Vorzeichen.
Die vier optischen Pfade in der Nähe der Elektrode der bevorzugten Ausführungsformen tragen das Modulationssignal und bilden ein einstellbares Chirp. Andere Anzahlen von optischen Pfaden sind in alternativen Ausführungsformen möglich. Allerdings ergibt das bevorzugte Design eine optische Netto-Phasenverschiebung, die nahezu linear mit einer Modulationsspannung ist; ein Merkmal, das den variablen Chirp-Modulator in einer Art und Weise äquivalent zu Mach-Zehnder-Modulatoren mit fixiertem Chirp arbeiten lässt.
Die vier optischen Wellenleiter der kleinen Mach-Zehnder-Interferometer sind alle vorzugsweise aus optischen Wellenleitern mit Single-Mode gebildet. Es ist möglich, eine Kombination von Single- oder Multi-Mode-Wellenleiter oder sogar diskrete Optiken zu verwenden, um dieselbe Aufgabe zu erzielen. Allerdings ist die Ausführungsform der 1 bevorzugt, und zwar aufgrund von Herstellungsbetrachtungen.
Die kleinen Interferometer setzen Y-Verzweigungen 52, 54, 56, 58 ein, um den empfangenen, optischen Strahl aufzuteilen, wie dies zuvor beschrieben ist, und zwar in Bezug auf das große Interferometer. Andere Leistungs-Aufteilungs/Kombinier-Elemente können äquivalent substituiert werden. Die Eingangs- und Ausgangs-Y-Verbindungen der kleinen Interferometer besitzen Energieaufteilungsverhältnisse jeweils, bezeichnet mit F2 und F3, von typischerweise 50%.
Die gesamte, optische Leistung, die durch den Modulator fließt, wird zwischen den kleinen Interferometern durch Einstellen der Leistungsaufteilungsverhältnisse, F1 und F4, der zwei elektro-optisch gesteuerten, direktionalen Eingangs- und Ausgangskopplern aufgeteilt. Es ist anzumerken, dass andere Typen von einstellbaren Energie-Aufteilungs/Kombinier-Elementen, wie beispielsweise 1 × 2-Koppler, auch anstelle der her kömmlicheren 2 × 2, direktionalen Koppler-Umschaltung der Ausführungsform der 2 verwendet werden können.
In der bevorzugten Ausführungsform ist eine „Bias-Elektrode" 60 nach dem kleinen Interferometer 24 vorhanden, die die Phasenverschiebung durch jeden Koppler und irgendeine Pfadlängen-Imbalance zwischen den Schenkeln des Haupt-Interferometers kompensiert. Typischerweise wird die Bias-Elektrode so eingestellt, dass das Licht, das durch den unteren Arm (in der Fig.) des Haupt-Mach-Zehnder-Interferometers hindurchführt, eine zusätzliche n-Phasenverschiebung relativ zu dem oberen Arm erfährt, um die π/2-Phasenverschiebungen, die dann vorgefunden werden, wenn über die direktionalen Koppler gekoppelt wird, aufzuheben.
Die Modulations-Signal-Spannung wird an die Modulationselektrode angelegt, die an jeder Seite Erdungselektroden 62, 64 besitzt, um eine coplanare Wellenleiter-(CPW)-Struktur 67 zu bilden. Das elektrische Feld, erzeugt durch den CPW, überlappt die optischen Wellenleiter der kleinen Interferometer, was eine Phasenverschiebung proportional zu einer Spannung erzeugt. Die Positionen der optischen Wellenleiter relativ zueinander und die Elektroden werden so ausgewählt, dass ein Teil der Phasenverschiebungen unterschiedlich in jedem der optischen Wellenleiter ist. Die relative Position der Wellenleiter in den kleinen Interferometern zu den Elektroden können in einer vereinfachten Schnittdarstellung der 3 gesehen werden. Die Werte V1, V2, V3 und V4 stellen die Phasenverschiebungen in jedem optischen Wellenleiter in einem Arm des kleinen Interferometers in Einheiten von n relativ zu der Ansteuerspannung an der Modulationselektrode dar. Die Wellenleiterpositionen werden so ausgewählt, dass die Spannungsänderungen von dem „off" zu dem „on" Zustand (Vπ) dieselbe für jeden kleinen Interferometer ist, wogegen der Chirp-Parameter des Lichts an dem Ausgang jedes kleinen Interferometers unterschiedlich ist.
Der Chirp-Parameter, α, ist durch die folgende Gleichung definiert: α =(dϕ/dt)/(dI/dt)/2I wobei I und ϕ die momentane Intensität und Phase jeweils des Lichts, ausgegeben durch einen Modulator, sind. Dieser Parameter wird gewöhnlich für den Fall des kleinen Signals definiert. Zum Beispiel ist, falls V1 = –0,05, V2 = 0,95, V3 = 0,5 und V4 = –0,5 gilt, dann Vπ dasselbe, wogegen die Chirp-Parameter für den ersten und den zweiten, kleinen Interferometer (α₁α₂) –0,9 und 0,0 jeweils sind.
Der Chirp-Parameter des gesamten Modulators; α, kann von –0,9 bis 0,0 durch Einstellen des Energieaufteilungsverhältnisses F1 und F4 eingestellt werden. Das Energieaufteilungsverhältnis F1 wird durch den direktionalen Eingangskoppler ausgewählt und das Energieaufteilungsverhältnis F4 wird durch den direktionalen Ausgangskoppler ausgewählt. Durch Verschieben der Bias-Punkte der kleinen Interferometer um π, kann α von 0,0 bis 0,9 eingestellt werden. Eine solche Verschiebung in dem Bias-Punkt entspricht einer Bias-Punkt-Änderung in Bezug auf die Intensität gegenüber einer Übertragungsfunktion des angelegten Modulationssignals zu einem Bias-Punkt mit einer äquivalenten Intensitäts-Größe, allerdings auf einem Kurvenbereich, der eine entgegengesetzte Steigung besitzt. Zum Beispiel werden in 4 die Punkte 71 und 73 um n verschoben. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass Bias-Punkte 71, 73 in 4 für eine Chirp-Parameter-Messung verwendet werden, was typischerweise mit einem Modulationssignal einer kleinen Amplitude vorgenommen wird. Der Modulator kann an anderen Punkten vorgespannt werden, wenn eine digitale Modulations-Amplitude angelegt wird. Es ist anzumerken, dass das digitale Signal invertiert werden muss, wenn der Bias-Punkt verschoben wird, um ein Vorzeichen des Chirp zu verändern. Zum Beispiel wird, wenn eine positive Änderung in der Modulationsspannung während der ansteigenden Flanke des digitalen Impulses für ein positives Chirp erforderlich ist, dann eine negative Spannungsänderung benötigt werden, wenn der Modulator für ein negatives Chirp vorgespannt wird.
Es ist anzumerken, dass die kleinen Interferometer in einer solchen Art und Weise hergestellt werden müssen, dass Bias-Punkte angepasst sind. Das bedeutet, dass die kleinen Interferometer bei derselben Modulationsspannung vollständig eingeschaltet oder vollständig abgeschaltet sind. Im Betrieb wird der Chirp-Parameter so ausgewählt, um einen Bereich so zu haben, dass die Steigung der Intensität gegenüber der Übertragungsfunktion des angelegten Modulationssignals nicht das Vorzeichen ändert; z. B. verbleibt der Bias-Punkt 77 auf einem ausgewählten Kurvenbereich 79 des Übertragungsfunktions-Peaks 81, wie in 6 zu sehen ist.
Nur eine Elektrode trägt das Modulationssignal in der bevorzugten Ausführungsform, obwohl mehr als eine Elektrode verwendet werden könnte, um das Modulations signal zu führen, so lange wie alle diese Elektroden mit demselben Modulator angesteuert werden. Gleiche Signalamplituden werden an den Elektroden, die die Modulationsspannung führen, beibehalten, um zu verhindern, das HF-Interferenzeffekte die Modulationsfunktion verschlechtern.
Die 4 bis 13 stellen die berechnete Intensität und die Phase des Lichtausgangs von dem Modulator für unterschiedliche Werte von Energieaufteilungsverhältnissen, F1 und F4, dar. Die Intensität und die Phase sind relativ zu dem Modulationssignal dargestellt. Falls F1 = F4 = 0 gilt und der Eingangsstrahl zu dem Modulator über den Port 70 des direktionalen Eingangskopplers geliefert wird, dann läuft das gesamte Licht in dem Modulator durch das kleine Interferometer 24, dessen Arme gleiche Modulation, allerdings mit entgegengesetzter Phase, haben, demzufolge α = 0.
Bei dem anderen Extrem läuft, falls F1 = F4 = 1,0 gilt, das gesamte Licht in dem Modulator durch das kleine Interferometer 22, dessen Arme eine ungleiche Phasen-Modulation haben, was einen Modulator-Chirp-Parameter-Wert α = 9 erzeugt. Für andere Energieaufteilungsverhältnisse wird der Chirp-Parameter zwischen 0,0 und –0,9 eingestellt. Es ist anzumerken, dass dabei kein übermäßiger, optischer Verlust oder eine Verschlechterung einer Extinktion, eingeführt durch die vorliegende Erfindung, vorhanden ist. Zusätzlich ist die Phase des Ausgangsstrahls linear zu einer angelegten Spannung für alle Energieaufteilungsverhältnisse.
In den 4 und 5 entsprechen die Kurven 72, 74 jeweils der Übertragungsfunktion der Intensität (P1k_k) und der Phase (Phase1_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k) für den Fall eines Null-Chirp und eines Energieaufteilungsverhältnisses gleich zu Null (F1 = F4 = 0), α = 0 bei del_k = π/2.
Die Kurven 76, 78 der 6 und 7 entsprechen jeweils der Übertragungsfunktion einer Intensität (P1k_k) und einer Phase (Phase1_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k). In diesem Fall, entsprechend zu einem kleinen Wert eines Chirp, ist das Energieaufteilungsverhältnis F1 = F4 gleich zu 0,25. Der Wert des Modulator-Chirp-Parameters, α, ist gleich zu –0,2 bei del_k = π/2.
Für eine Situation eines moderaten Chirp wird das Energieaufteilungsverhältnis eingestellt: F1 = F4 = 0,5. Die Übertragungsfunktion für diesen Fall wird durch Kurven 80 und 82 der 8 und 9 demonstriert. Die Kurve 80 entspricht der Übertragungsfunktion einer Intensität (P1k_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k) und die Kur ve 82 derjenigen in der Phase (Phase1_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k). Der Modulator-Chirp-Parameter ist α = –0,4 bei del_k = π/2.
Das Ansprechverhalten des Modulators für einen zweiten Fall eines moderaten Chirp ist in den 10, 11 zu sehen. Die Übertragungsfunktion einer Intensität (P1k_k) und einer Phase (Phase1_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k) wird durch die Kurven 84, 86 demonstriert. Der Wert des Chirp-Parameters, α, für ein Energieaufteilungsverhältnis F1 = F4 = 0,75 ist gleich zu –0,6 bei del_k = π/2.
Die 12, 13 demonstrieren das Ansprechverhalten des Modulators auf ein starkes Chirp, mit einem Energieaufteilungsverhältnis F1 = F4 = 1,0, und einem Modulator-Chirp-Parameter auf –0,9 bei del_k = π/2 eingestellt. Die Übertragungsfunktion einer Intensität (P1k_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k) wird durch Kurven 88 gezeigt, während diejenige der Phase (Phase1_k) gegenüber einem angelegten Modulationssignal (del_k) durch Kurve 90 zu sehen ist.
Mit dem vorliegenden Modulator ist der Chirp-Parameter für den gesamten Modulator nicht sehr empfindlich in Bezug auf Werte von V1 bis V4. Die Kurven 92 und 94, dargestellt jeweils in den 14 und 15, demonstrieren ein anderes Beispiel eines moderaten Chirp, wobei das Energieaufteilungsverhältnis auf 0,5 eingestellt ist und der Modulator-Chirp α = –0,5 bei del_k = π/2 ist. Die Übertragungsfunktionen sind Intensität (P1k_k) gegenüber angelegtem Modulationssignal (dek_k), dargestellt durch Kurve 92, und Phase (Phase1_k) gegenüber angelegtem Modulationssignal (del_k), dargestellt durch Kurve 94. In dem Beispiel, angegeben in den 14 und 14, wird V3 von seinem vorherigen Wert von 0,5 auf 0,6 geändert und V4 wird von –0,5 auf –0,4 geändert. Der Chirp-Parameter, α, ändert sich von dem vorherigen Beispiel eines Werts von –0,4 zu –0,5. Mit diesen V3 und V4 ist der Bereich eines Chirp-Parameters über einen kleineren Bereich einstellbar, und zwar von –0,2 bis –0,9, anstelle von 0,0 bis –0,9, der Bereich der Beispiele, dargestellt in Bezug auf die 4-13.
16 stellt schematisch eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, gekennzeichnet durch ein kaskadiertes Interferometer-Design. Ein kaskadierter Modulator 96 ist ähnlich zu der Ausführungsform der 2, separiert allerdings die Modulation des optischen Signals von einer Chirp-Kompensation ohne die Verwendung eines Haupt-Interferometers.
Ein optischer Eingangsstrahl 97 wird zu einem ersten Interferometer 98 geführt und in zwei gleiche Signale durch eine Y-Verzweigung 100 aufgeteilt. Ein HF-Modulationssignal von einem externen Signalgenerator wird zu einer zentralen Modulationselektrode 102 geführt. Externe Erdungselektroden 104, 106 sind angrenzend an optische Wellenleiter 108, 110 hergestellt. Die Energie von dem Modulationssignal wird mit beiden dieser optischen Wellenleiter kommuniziert. Eine zweite Y-Verzweigung 112 rekombiniert die modulierten Signale, bevor sie zu einem ersten, direktionalen Koppler 114 zugeführt werden.
Der erste, direktionale Koppler liefert optische Energie einer ausgewählten Größe zu Schenkeln bzw. Zweigen 116, 118 eines zweiten Interferometers 120. Die Interferometer sind von einem Typ, der im Stand der Technik bekannt ist, sind allerdings vorzugsweise von einem Mach-Zehnder-Design. Die optischen Wellenleiter, die Zweige 116 und 118 aufweisen, umfassen eine Modulationselektrode 122, die dasselbe Modulationssignal aufnimmt, wie das die Modulationselektrode 102 tut. Ähnlich ist das zweite Interferometer durch Erdungselektroden 104, 106 angebunden.
Ein direktionalen Ausgangskoppler 124 kombiniert die zwei optischen Signale, phasenverschoben relativ zueinander, in ein einzelnes, amplituden-moduliertes, optisches Signal, zum Zuführen zu einem faseroptischen Kabel 126. Der Modulator-Chirp-Parameter, α, wird in der bevorzugten Ausführungsform durch Variieren des Energieaufteilungsverhältnisses zwischen dem direktionalen Eingangs- und Ausgangskoppler ausgewählt.
Drei (oder mehr) Interferometer können in einem variablen Einzel-Quellen-Chirp-Modulator, vorgesehen durch die vorliegende Erfindung, eingeschlossen werden, um den Frequenzbereich zu erweitern, über den ein Chirp abgestimmt werden kann, ohne dass man den Bias-Punkt der Vorrichtung verschieben muss. Es wird nun Bezug auf 17 genommen, wo schematisch eine zweite, alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein Modulator 128 dargestellt ist. Der Modulator umfasst eine Unteranordnung 130, umfasst innerhalb des größeren, in unterbrochener Linie angegebenen Kastens, die im Wesentlichen äquivalent zu einem variablen Einzel-Quellen-Chirp-Modulator, der vorstehend beschrieben ist, ist. Die Unteranordnung besitzt zwei Interferometer 142, 144, ebenso wie direktionale Eingangs- und Ausgangskoppler 146, 148. Interferometer 142, 144 besitzen jeweils Referenz- und Modulationszweige, angegeben durch Wellenleiter 162, 164 und 166, 168.
Der Modulator 128 umfasst auch einen Zusatz-Interferometer 132 des Typs, der vorstehend beschrieben ist, und innerhalb des kleineren Kastens in unterbrochener Linie enthalten ist, und der Referenz- und Modulationszweige, angezeigt durch Wellenleiter 170, 172, besitzt. Licht von dem Modulator-Eingangs-Direktionalkoppler 134 wird zu sowohl der Unteranordnung 130 als auch dem Interferometer 132 entsprechend einem erwünschten Energieaufteilungsverhältnis F1b zugeführt.
Dabei ist ein Modulator-Ausgangs-Direktionalkoppler 136 vorhanden, der Licht von der Unteranordnung 130 und dem Interferometer 132 aufnimmt und dasselbe entsprechend einem Energieaufteilungsverhältnis F4b kombiniert. Der Modulator 128 umfasst auch Bias-Elektroden 138 und 140, die Bias-Steuersignale aufnehmen, um die Phasenverschiebung durch jeden Koppler ebenso wie irgendeine Pfadlängen-Unausgeglichenheit zwischen Zweigen bzw. Schenkeln der Interferometer zu kompensieren, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Wie bei der Ausführungsform der 2 stellen die Werte V1–V6 die jeweiligen Phasenverschiebungen in jedem optischen Wellenleiter in einem Interferometerarm in Einheiten von p relativ zu der Ansteuerspannung an der Modulationselektrode dar. Die Wellenleiterpositionen sind so ausgewählt, dass die Spannungsänderung von dem „off" zu dem „on" Zustand (Vπ) dieselbe für jeden kleinen Interferometer ist, wogegen der Chirp-Parameter des Lichts an dem Ausgang jedes kleinen Interferometers unterschiedlich ist.
Wenn die Energieaufteilungsverhältnisse F1b und F4b auf 1,0 eingestellt sind, wird die gesamte optische Energie zu der Unteranordnung geführt, und die Betriebsweise der Vorrichtung ist so, wie dies in Bezug auf die Ausführungsform der 2 beschrieben ist. Zum Beispiel kann dann, falls V1 = –0,5, V2 = 0,95, V3 = 0,5 und V4 = 0,5, gilt, dann der Chirp-Parameter α auf irgendeinen Wert zwischen –0,9 und 0,0, durch Auswählen der Energieaufteilungsverhältnisse F1a und F4a von 1,0 zu 0,0, eingestellt werden.
Die α Parameterwerte mit entgegengesetztem Vorzeichen können ohne Ändern des Bias-Punkts und Invertieren des Modulationssignal durch Ableiten eines Teils oder der gesamten, optischen Energie zu dem Interferometer 132 ausgewählt werden. Zum Beispiel können, falls V5 = 0,05 und V6 = –0,95 gilt, Chirp-Parameter-Werte zwischen 0,0 und 0,9 durch Auswählen von Aufteilungsverhältnissen F1b und F4b zwischen 1,0 und 0,0 ausgewählt werden. Die Aufteilungsverhältnisse F1a und F4a werden auf 0,0 eingestellt, wenn F1b und F4b geringer als 1,0 sind. Das bedeutet, dass die Unteranordnung so eingestellt ist, dass sie einen Chirp-Parameter von 0,0 besitzt, wenn optische Energie zu dem Interferometer 132 abgeleitet wird, um eine Linearität der optischen Phase gegenüber einer Modulator-Signal-Übertragungs-Funktion beizubehalten.
Es ist anzumerken, dass das Modulationssignal, V_mod von der Quelle 150 an zwei Elektroden 152, 154, anstelle von nur einer in der Ausführungsform der 2, angelegt wird. Allerdings sind die Spannungen an diesen Elektroden gleichen der Amplitude, um Interferenzeffekte zu verhindern. Auch sind in der Figur Erdungselektroden 156, 158 und 160 dargestellt.

Claims

Elektro-optisches Bauelement (10) zum Bereitstellen eines modulierten optischen Ausgangssignals, wobei das genannte Bauelement Folgendes umfasst: eine erste Richtkopplervorrichtung (18) zum Empfangen eines optischen Signals mit einer Intensität und zum Erzeugen erster und zweiter optischer Hauptsignale aus diesen, die jeweils einen in Reaktion auf empfangene Befehlssignale ausgewählten Leistungswert haben, ein das genannte erste optische Hauptsignal empfangendes erstes Interferometer (22), einen Erstinterferometer-Eingangsoptokoppler zum Bereitstellen optischer Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale, erste und zweite optische Erstinterferometer-Wellenleiter (49, 46) zum beziehungsweisen Leiten der genannten empfangenen optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale und einen Erstinterferometer-Ausgangsoptokoppler zum Kombinieren der genannten optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale, ein zweites Interferometer (24), das das genannte zweite optische Hauptsignal empfängt und Folgendes hat: einen Zweitinterferometer-Eingangsoptokoppler zum Bereitstellen optischer Zweitinterferometer-Referenz- und Modulationssignale, erste und zweite optische Interferometer-Wellenleiter (48, 50) zum beziehungsweisen Leiten der genannten empfangenen optischen Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale und einen Zweitinterferometer-Ausgangsoptokoppler zum Kombinieren der genannten optischen Zweitinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale, eine Modulationsvorrichtung (12) zum Anlegen eines einzelnen Modulationssignals an sich in Modulationszweigen der genannten ersten und zweiten Interferometer ausbreitende optische Signale in Reaktion auf empfangene Modulationssteuersignale und eine zweite Richtkopplervorrichtung (32) zum Empfangen modulierter optischer Signale von den genannten Interferometern und zum Erzeugen eines kombinierten modulierten optischen Signals aus diesen mit einer in Reaktion auf empfangene Befehlssignale ausgewählten Leistung von jedem genannten modulierten optischen Signale davon.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem die genannte Modulatorvorrichtung (12) eine zentrale Elektrode (30) hat, die mit einem optischen Wellenleiter jedes der genannten Modulationszweige (96, 48) des genannten ersten und zweiten Interferometers kommuniziert, wobei eine Erdelektrode (62, 64) mit den optischen Wellenleitern in den übrigen Zweigen (44, 50) des genannten ersten und zweiten Interferometers kommuniziert.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Vorspannungselektrode (60) für eine optische Phasenverschiebung zum Ausgleichen eines Unterschieds in der Länge des optischen Wegs zwischen dem genannten ersten und zweiten Interferometer.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem das genannte erste und zweite Interferometer jeweils Eingangs- und Ausgangs-Y-Verzweigungen (52, 54, 56, 58) umfassen, die so konfiguriert sind, dass die jedes der genannten Interferometer durchlaufende optische Leistung in einem Leistungsteilungsverhältnis von ungefähr 50% konfiguriert ist.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein elektrooptisches Substrat (38), auf dem jedes der genannten Interferometer hergestellt ist.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem die genannte Modulationsvorrichtung (12) ferner eine Modulationselektrode umfasst, die auf jeder Seite Erdelektroden (62, 64) hat, um die Struktur eines koplanaren Wellenleiters (CPW) zu bilden.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 5, bei dem das genannte Substrat (38) aus Lithiumniobat (LiNbO₃) besteht.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Hauptinterferometer (20) zum Empfangen der genannten ersten und zweiten optischen Hauptsignale in ersten bzw. zweiten Hauptinterferometerzweigen.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem das genannte erste Interferometer (22) ein moduliertes Erstinterferometer-Ausgangssignal an die genannte erste Richtkopplervorrichtung anlegt und das genannte zweite Interferometer die genannten ersten und zweiten optischen Hauptsignale von der genannten ersten Richtkopplervorrichtung erhält.
Elektrooptisches Bauelement nach Anspruch 9, bei dem die genannte zweite Richtkopplervorrichtung die genannten modulierten optischen Signale direkt von dem genannten zweiten Interferometer erhält.
Elektrooptisches Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die genannten optischen Wellenleiter einmodig sind.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Controller (26) zum Senden der genannten Modulationsbefehlssignale in Reaktion auf empfangene Modulationsdatensignale und zum Anlegen der genannten Richtkopplerbefehlssignale zum Auswählen von von den genannten ersten und zweiten Richtkopplervorrichtungen erzeugten Leistungsverhältnissen.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 12, bei dem das genannte erste Interferometer ein moduliertes Erstinterferometer-Ausgangssignal an die genannte erste Richtkopplervorrichtung anlegt und das genannte zweite Interferometer die genannten ersten und zweiten optischen Hauptsignale von der genannten ersten Richtkopplervorrichtung erhält.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 12, bei dem die genannte zweite Richtkopplervorrichtung die genannten modulierten optischen Signale direkt von dem genannten zweiten Interferometer erhält.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 12, ferner umfassend eine Modulationsdatenquelle (28) zum Bereitstellen der genannten Modulationsdatensignale.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 5, bei dem das genannte Substrat (38) aus Galliumarsenid (GaAs) besteht.
Elektrooptisches Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die genannten optischen Wellenleiter mehrmodig sind.
Elektrooptisches Bauelement (10) nach Anspruch 12, ferner umfassend eine Phasenverschiebungsausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen von Phasenverschiebung durch jede der genannten Richtkopplervorrichtungen und Weglängenunsymmetrie zwischen den genannten Interferometern.
Elektrooptisches Bauelement nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Primäreingangsrichtkopplervorrichtung zum Empfangen des genannten optischen Signals, bevor es an das genannte erste Interferometer angelegt wird, und zum Erzeugen von ersten und zweiten primären optischen Hauptsignalen davon, die jeweils einen in Reaktion auf empfangene primäre Befehlssignale ausgewählten Leistungswert haben, wobei das genannte erste primäre optische Hauptsignal an die genannte erste Richtkopplervorrichtung des ersten Interferometers angelegt wird; ein Zusatzinterferometer, das das genannte zweite primäre optische Hauptsignal empfängt und Folgendes hat: einen Zusatzinterferometer-Eingangsoptokoppler zum Bereitstellen von optischen Zusatzinterferometer-Referenz- und -Modulationssignalen, erste und zweite optische Zusatzinterferometer-Wellenleiter zum beziehungsweisen Leiten der genannten empfangenen optischen Zusatzinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale und einen Zusatzinterferometer-Ausgangsoptokoppler zum Kombinieren der genannten optischen Erstinterferometer-Referenz- und -Modulationssignale, und eine Primärausgangsrichtkopplervorrichtung zum Empfangen modulierter optischer Signale von den genannten Interferometern und zum Erzeugen eines kombinierten optischen Ausgangssignals aus diesen mit einer in Reaktion auf empfangene primäre Befehlssignale ausgewählten Leistung von jedem genannten modulierten optischen Signale davon.
Elektrooptisches Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die genannte Modulationsvorrichtung ferner erste und zweite Elektroden zum Anlegen des genannten einzelnen Modulationssignals an sich in Modulationszweigen der genannten Interferometer ausbreitende optische Signale umfasst.