DE69527890T2

DE69527890T2 - Bidirektionales LWL-Übertragungssystem mit einer monolithisch integrierten WDM Quelle für mehrere Wellenlängen und einer optischen incoherenten Breitbandquelle

Info

Publication number: DE69527890T2
Application number: DE69527890T
Authority: DE
Inventors: Martin Zirngibl
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2015-06-08
Also published as: CA2148630A1; JPH088878A; DE69527890D1; EP0688114B1; CA2148630C; US5550666A; EP0688114A1

Description

ERFINDUNGSGEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die faseroptische Kommunikation. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Nutzung einer optischen wellenlängenmultiplexierten Mehrfrequenzquelle und einer breitbandigen inkohärenten optischen Quelle zum Übertragen von Informationssignalen über optische Fasern.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Die Übertragung von Informationssignalen auf einer Punkt-zu-Punkt-Basis in einem faseroptischen Netz wird am praktischsten dadurch erzielt, daß optischen Trägern Informationssignale aufgeprägt und diese optischen Informationssignale auf der Basis der optischen Wellenlänge zu dem gewünschten Ziel gelenkt werden, eine Technik, die als Wellenlängenmultiplexieren bekannt ist. Bei einem wellenlängenmultiplexierten optischen Netz werden optische Informationssignale über optische Fasern auf mehreren diskreten optischen Wellenlängen zwischen einem Vermittlungsamt und mehreren optischen Netzeinheiten übertragen. Jede optische Netzeinheit empfängt und sendet ein optisches Informationssignal auf einer spezifischen vorbestimmten optischen Wellenlänge. Ein zwischen dem Vermittlungsamt und den mehreren optischen Netzeinheiten angeordneter abgesetzter Knoten lenkt die optischen Informationssignale entsprechend der optischen Wellenlänge zwischen jeder der optischen Netzeinheiten und dem Vermittlungsamt.
Um vom Vermittlungsamt zu den optischen Netzeinheiten als Abwärtsinformation oder Abwärtsverkehr bekannte Informationssignale zu senden, werden gegenwärtig bei wellenlängenmultiplexierten optischen Netzen, wie etwa dem RITE-Netz, beschrieben in N. J. Frigo et al., "RITE- Net: A Passive Optical Network Architecture Based on the Remote Interrogation of Terminal Equipment", OFC '94 Postdeadline papers, S. PD8-1 bis PD8-3 (1994), mehrere diskret abstimmbare optische Quellen wie etwa Laser verwendet. Indem der Laser nacheinander auf eine diskrete Wellenlänge abgestimmt und dann die vom Laser emittierte optische Leistung unter Verwendung von in der Technik bekannter Verfahren moduliert wird, erhält man optische Informationssignale mit mehreren diskreten Wellenlängen. Für die Übertragung optischer Informationssignale von den mehreren optischen Netzeinheiten zum Vermittlungsamt, bekannt als Aufwärtsinformation oder Aufwärtsverkehr, prägt ein Modulator in jeder optischen Netzeinheit ein Informationssignal auf einen ungedämpften Wellenteil des Abwärtssignals, das über eine erste optische Faser zur optischen Netzeinheit gelenkt wurde. Jedes Aufwärtssignal wird von der optischen Netzeinheit in eine zweite optische Faser gekoppelt, um durch den abgesetzten Knoten zum Vermittlungsamt gelenkt zu werden.
Es existiert jedoch ein Bedarf an einer wirtschaftlicheren und effizienteren wellenlängenmultiplexierenden Netzarchitektur. Ein abstimmbarer Laser kann jeweils nur eine optische Wellenlänge emittieren, eine wohlbekannte Charakteristik des Zeitmultiplexierens (TDM), und nutzt daher die Zeitdimension eines Übertragungswegs ineffizient. Außerdem muß der optische Empfänger einer optischen Netzeinheit mit der vollen aggregierten Bitrate arbeiten. Weiterhin werden zum Anschluß jeder optischen Netzeinheit an den abgesetzten Knoten zwei optische Fasern benötigt. Schließlich ist der Einsatz von Modulatoren in optischen Netzeinheiten noch nicht wirtschaftlich.
Aus DE-A-42 14 375 ist ein passives optische Netz bekannt, das zwischen einer Zentraleinheit und den Teilnehmern angeordnet ist und zur Übertragung in beiden Richtungen verwendet werden soll. Die Zentraleinheit ist an eine Vermittlung angeschlossen. Das passive Netz weist Teilnehmerverzweigungspunkte und mehrere an diese Punkte angeschlossene Teilnehmeranschlüsse auf. Optische Träger unterschiedlicher Wellenlängen sind sowohl für die Teilnehmeranschlüsse als auch für den abgehenden und zurückkehrenden Kanal eines Anschlusses vorgesehen. Optische Multiplexer/Demultiplexer sind für das Verknüpfen und/oder Aufteilen der zu übertragenden Signale vorgesehen. Im Multiplexmodus weisen diese n optische Eingänge und einen Ausgang auf. Im Demultiplexmodus weisen sie einen Eingang und n Ausgänge auf. Die Träger für jede Richtung sind in einer Gruppe kombiniert. Die Gruppen weisen verschiedene Anordnungen für ihre Frequenzbereiche auf. Für die einzelnen Kontakte sind verschiedene Träger für die ankommenden und abgehenden Kanäle vorgesehen.

Kurze Darstellung der Erfindung

Systeme und ein Verfahren gemäß der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugte Formen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine optische wellenlängenmultiplexierte Mehrfrequenzquelle und eine breitbandige inkohärente optische Quelle in einem faseroptischen Netz dazu verwendet, die Übertragung mehrerer Informationssignale bei spezifischen optischen Wellenlängen zu erleichtern.
Bei einer Ausführungsform umfaßt die Erfindung eine optische wellenlängenmultiplexierende Mehrfrequenzquelle in einem Vermittlungsamt und mehrere breitbandige inkohärente optische Quellen, jeweils in mehreren optischen Netzeinheiten. Ein passiver optischer Demultiplexer in einem abgesetzten Knoten dient dazu, die optischen Netzeinheiten und das Vermittlungsamt zusammenzuschalten. Die Mehrfrequenzquelle liefert mehrere multiplexierte diskrete optische Wellenlängenträger. Informationssignale werden diesen optischen Trägern aufgeprägt, indem die Mehrfrequenzquelle unter Verwendung entweder einer direkten oder externen Modulationstechnik moduliert wird, um mehrere diskrete optische Informationssignale für die Abwärtsübertragung zu erzeugen. Ein wellenlängenselektiver Koppler im Vermittlungsamt lenkt die mehreren multiplexierten optischen Informationssignale zu dem abgesetzten Knoten, wo der passive optische Demultiplexer die multiplexierten optischen Abwärtsinformationssignale entsprechend der optischen Wellenlänge demultiplexiert. Die demultiplexierten optischen Informationssignale werden von dem passiven optischen Demultiplexer entsprechend der optischen Wellenlänge zu den mehreren optischen Netzeinheiten gelenkt.
Zur Aufwärtsübertragung stellen die mehreren breitbandigen Quellen mehrere diskrete optische Wellenlängenträger bereit, auf die jeweils mehrere Informationssignale aufgeprägt werden, um mehrere optische Informationssignale zu erzeugen. Der passive optische Demultiplexer teilt die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale spektral auf und multiplexiert sie. Der wellenlängenselektive Koppler lenkt die multiplexierten Aufwärtssignale vom abgesetzten Knoten zu einem Empfänger im Vermittlungsamt. Der Empfänger trennt die multiplexierten Signale zur weiteren Verarbeitung in getrennte Informationssignale.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Abwärts- und Aufwärtssignale jeweils bei optischen Wellenlängen von etwa 1,5 um und 1,3 um bereitgestellt. Die Übertragung optischer Informationssignale bei diesen Wellenlängen gestattet, daß die Aufwärts- und Abwärtssignale vom wellenlängenselektiven Koppler im Vermittlungsamt verlustfrei verknüpft und getrennt werden können. Die optischen Aufwärtsinformationssignale werden im Vermittlungsamt entweder unter Verwendung von TDM oder Zwischenträgermultiplexieren (SCM) demultiplexiert, wie in der Technik wohlbekannt ist, und zwar je nachdem, ob die Informationssignale unter Verwendung von TDM oder SCM auf die optischen Aufwärtsträger aufgeprägt worden sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden sowohl die optischen Aufwärts- als auch Abwärtsinformationssignale durch direkte oder externe Modulation der Mehrfrequenzquelle und der breitbandigen Quelle bereitgestellt. Als Empfänger im Vermittlungsamt wird zum optischen Demultiplexieren der Aufwärtsinformationssignale ein wellenlängendemultiplexierender Empfänger verwendet. Die Mehrfrequenzquelle im Vermittlungsamt kann aber auch so betrieben werden, daß sie die Aufwärtsinformationssignale optisch demultiplexiert.
Die vielen Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich ohne weiteres aus der ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, die folgen.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines optischen wellenlängenmultiplexierten faseroptischen Netzes, das für die Aufwärtsübertragung von Informationssignalen SCM oder TDM verwendet.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines optischen wellenlängenmultiplexierten Fasernetzes mit einer optischen wellenlängenmultiplexierenden Quelle und einem optischen wellenlängendemultiplexierenden Empfänger im Vermittlungsamt.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines optischen wellenlängenmultiplexierenden Fasernetzes mit einer optischen wellenlängenmultiplexierenden Quelle im Vermittlungsamt, die auch wie ein optischer wellenlängendemultiplexierender Empfänger arbeitet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein faseroptisches wellenlängenmultiplexiertes Ortslenknetz (LARNET) gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, veranschaulicht jede der Fig. 1, 2 und 3 eine andere Ausführungsform eines LARNET, das im wesentlichen die gleichen Komponenten umfaßt und auf ähnliche Weise arbeitet.
Fig. 1 zeigt ein LARNET 100 mit einem Vermittlungsamt oder CO 130, einem abgesetzten Knoten oder RN 160 und mehreren optischen Netzeinheiten (ONUs) ONU 190&sub1;, ONU 190&sub2;, ... ONU 190n oder ONUs 1901-n. In der untenstehenden Beschreibung werden mehrere Elemente I&sub1;, I&sub2;, ... In als I1-n bezeichnet. Das CO 130 umfaßt eine optische wellenlängenmultiplexierende Mehrfrequenzquelle 140, einen Empfänger 150 und einen wellenlängenselektiven Koppler 170, die alle auf geeignete Weise auf einem Halbleiterchip integriert sein können. Wie unten erläutert wird, kann die Mehrfrequenzquelle 140 gleichzeitig mehrere optische Informationssignale zum Einkoppeln in eine einzelne optische Faser erzeugen. Der Empfänger 150 kann entweder ein zwischenträgerdemultiplexierender oder ein zeitdemultiplexierender Empfänger sein.
Der RN 160 umfaßt einen passiven optischen Demultiplexer 165, der hinsichtlich Aufbau und Betrieb im einzelnen ausführlicher in C. Dragone et al., "Integrated Optics NxN Multiplexer on Silicon", IEEE Photon. Technol. Lett., Band 3, Nr. 10, S. 896-99 (1991) beschrieben wird.
Der optische Demultiplexer 160 ist bevorzugt ein Wellenleitergitterrouter. Der als Wellenleitergitterrouter verkörperte passive optische Demultiplexer 165 umfaßt einen Übertragungsport 161 und mehrere Lenkports 1681-n, die bevorzugt auf einer Eins-zu-Eins-Basis der Anzahl von ONUs 1901-n entsprechen. Der optische Demultiplexcer 165 kann auf einer Reihe von Halbleitermaterialien hergestellt werden und wird bevorzugt auf Siliziumdioxid (SiO&sub2;) hergestellt, um die Leistungsverluste zu minimieren, die ein sich im LAKNET 100 ausbreitender optischer Wellenlängenträger erfährt. Mehrere optische Fasern 1801-n koppeln die mehreren Lenkports 1681-n jeweils an die jeweiligen mehreren ONUs 1901-n an.
Der wellenlängenselektive Koppler 170 umfaßt einen Eingangsport 172, einen Ausgangsport 173 und einen bidirektionalen Port 174. Eine optische Faser 171 koppelt den bidirektionalen Port 174 an den Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165, eine optische Faser 175 koppelt den Ausgangsport 173 an den Empfänger 150, und eine optische Faser 177 koppelt den Ausgangsport 172 an die Mehr frequenzquelle 140.
In der folgenden Beschreibung erfolgt die Bezugnahme auf das und Beschreibung des Elements Xj einer Gruppe aus X1-n Elementen beispielhaft für die Struktur und Funktionalität ähnlicher Elemente Xj in der Gruppe aus X1-n Elementen. Es versteht sich, daß alle Elemente einer Gruppe aus Elementen X1-n bevorzugt von der Struktur und Funktion her ähnlich sind. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung kann sich jedoch ein Element einer Gruppe von Elementen von einem anderen unterscheiden. So ist beispielsweise die ONU 190j bevorzugt für alle anderen ONUs beispielhaft, mit anderen Worten ONU 190&sub1;, ONU 190&sub2;, ... ONU 190n. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung braucht die ONU 190&sub1; jedoch nicht mit der ONU 190&sub2; oder anderen ONUs identisch zu sein.
Die ONU 190j im LARNET 100 umfaßt bevorzugt einen wellenlängenselektiven Koppler 193j, eine breitbandige inkohärente optische Quelle 198j und einen optischen Abwärtsempfänger 195j. Der Koppler 193j ist von Struktur und Funktion her bevorzugt dem wellenlängenselektiven Koppler 170 ähnlich und umfaßt einen Eingangsport 192j, einen Ausgangsport 194j und einen bidirektionalen Port 197j.
Die mehreren optischen Fasern 1801-n koppeln jeweils die Lenkports 1681-n des optischen Demultiplexers 165 an die bidirektionalen Ports 1971-n der Koppler 1931-n. Bei der optischen Netzeinheit 190j koppelt eine optische Faser 196j den Eingangsport 192j des Kopplers 193j an die breitbandige Quelle 198j und eine optische Faser 191j koppelt den Ausgangsport 194j des Kopplers 193j an den optischen Empfänger 195j. Der Wellenlängenkoppler 193j, die breitbandige Quelle 198j, der Abwärtsempfänger 195j und die zugeordneten zusammenschaltenden Fasern 196j und 191j können alle bevorzugt auf einem Halbleiterchip integriert werden, der auf Indiumphosphat (InP) hergestellt ist.
Die breitbandige Quelle 198j kann geeigneterweise jede optische Quelle sein, die über mindestens einen freien Spektralbereich des optischen Demultiplexers 165 im RN 160 ein flaches Emissionsspektrum aufweist und eine Ausgangsleistung liefert, die für die Übertragung mit der Aufwärtsdatenrate ausreicht. So kann beispielsweise die breitbandige Quelle 1981 so ausgewählt werden, daß sie ein optisches Signal mit einer Wellenlänge von etwa 1,3 pn liefert, wohingegen die breitbandige Quelle 1982 so ausgewählt sein kann, daß sie einen optischen Träger mit einer Wellenlänge von etwa 1,5 um liefert. Die breitbandige Quelle 198j ist bevorzugt eine Leuchtdiode (LED), da die LED kommerziell zu geringen Kosten erhältlich ist und sich durch die intensive Verwendung in Datenstrecken in optischen Netzen als über die Zeit hinweg zuverläßig herausgestellt hat.
An dieser Stelle erfolgt eine Zusammenfassung dessen, wie im LARNET 100 optische Informationssignale verteilt werden, wobei unten eine ausführlichere Beschreibung der Struktur und Funktionalität der spezifischen Komponenten des LARNET 100 geliefert wird. Die Beschreibung der Verteilung optischer Signale im LARNET 100 gilt identisch in vielerlei Hinsicht auch für die in Fig. 2 und 3 gezeigten LARNET-Ausführungsformen, wie unten zu sehen ist. Für Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird auf die Ausgabe einer optischen Quelle, wie etwa der Mehrfrequenzquelle 140 oder der breitbandigen Quelle 198j, im Hinblick auf die emittierte optische Wellenlänge Bezug genommen.
Im LARNET 100 werden mehrere, für den RN 160 und die mehreren ONUs 1901-n, die es bedient, bestimmte optische Informationssignale 1411-n bei der Mehr frequenzquelle 140 durch die Modulations von mehreren diskreten optischen Wellenlängenträgern λ1411-n, die bei der Mehrfrequenzquelle 140 erzeugt werden, erzeugt. Die optischen Informationssignale 1411-n werden in der Mehrfrequenzquelle 140 multiplexiert und dann zur Abwärtsübertragung zu dem RN 160 in die optische Faser 177 eingekoppelt. Die Abwärtssignale 1411-n verlassen die optische Faser 177 und treten am Eingangsport 172 in den Koppler 170 ein. Dann breiten sie sich weiter durch den Koppler 170 zum bidirektionalen Port 174 aus. Die Faser 171 lenkt die Signale 1411-n vom bidirektionalen Port 174 zum Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165.
Der optische Demultiplexer 165 demultiplexiert spektral die multiplexierten optischen Signale 1411-n entsprechend der optischen Wellenlänge. Die ONU 190j empfängt von dem RN 160 über die Faser 180j ein optisches Informationssignal 141j mit der diskreten optischen Wellenlänge des optischen Trägers λ141j. Die optische Wellenlänge des am ONU 190j empfangenen demultiplexierten optischen Informationssignals 141j ist identisch mit der des diskreten optischen Wellenlängenträgers λ141j des optischen Informationssignals 141j, die bei der Mehr frequenzquelle 140 bereitgestellt wurde und zum spezifischen ONU 190j übertragen werden soll. Somit erhält man eine spektrale Ausrichtung unter den mehreren, abwärts übertragenen diskreten optischen Informationssignalen 1411-n.
Für den Aufwärtsverkehr werden jeweils mehrere optische Informationssignale 1991-n von den mehreren ONUs 1901-n zum RN 160 übertragen. Die ONU 190j stellt entweder ein Zwischenträger- oder zeitmultiplexiertes optisches Informationssignal 199j bereit, das an die optische Faser 180j angekoppelt wird, um zum Lenkport 168j des RN 160 gelenkt zu werden. Der optische Demultiplexer 165 teilt die optischen Aufwärtssignale 1991-n optisch auf und multiplexiert sie. Dann breiten sie sich von dem Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165 aus aufwärts über die Faser 171 zum bidirektionalen Port 174 des Kopplers 170 aus. Der Aufwärtsverkehr breitet sich weiter durch den Koppler 170 zum Ausgang 173 aus. Die optische Faser 175 koppelt den Aufwärtsverkehr am Ausgang 173 des Kopplers 170 zum Lenken zum Empfänger 150 des CO 130. Der Empfänger 150 empfängt den Aufwärtsverkehr und führt eine Zwischenträger- oder Zeitdemultiplexierung durch, um mehrere unterschiedliche Informationssignale 1591-n bereitzustellen, die jeweils den mehreren, von den mehreren ONUs 1901-n übertragenen optischen Informationssignalen 1991-n entsprechen.
Bei der Mehrfrequenzquelle 140 kann es sich um eine beliebige Komponente handeln, die auf geeignete Weise eine Quelle mehrerer multiplexierter diskreter optischer Wellenlängenträger bereitstellt, bevorzugt bei etwa 1,5 um, auf die Informationssignale aufgeprägt werden können. In dem LARNET 100 wird als Mehrfrequenzquelle 140 bevorzugt ein Wellenleitergitterrouter-Mehrfrequenzlaser (WGR-Laser) verwendet, dessen Aufbau und Betrieb ausführlicher in M. Zirngibi und C. H. Joyner, "A 12-Frequency WDM Source Laser Based on a Transmissive Waveguide Gräting Router", OFC '94 Postdeadline papers, S. PD16-1 bis PD16-4 (1994) beschrieben wird.
Die als WGR-Laser verkörperte Mehrfrequenzquelle 140 umfaßt mehrere optische Verstärker 1331-n und zugeordnete Wellenleiter 1341-n, einen vollständig durchläßigen nx1-Wellenleitergitterrouter 135, wobei n als die Anzahl der optischen Verstärker und zugeordneten Wellenleiter definiert ist, und einen Ausgangsport 138, die alle zwischen einem Paar von Spiegelflächen 131 und 139 definiert sind. Prinzipiell kann jede Anzahl von optischen Verstärkern und zugeordneten Wellenleitern implementiert werden, solange die physische Größe der Mehr frequenzquelle 140 für die Zwecke der Herstellung praktikabel bleibt. So kann die Anzahl n der optischen Verstärker und zugeordneten Wellenleiter beispielsweise gleich 12 sein, so daß im LARNET 100 ein 12x1-Router 135 eingesetzt wird.
Bei ordnungsgemäßer Vorspannung definiert ein optischer Verstärker 133j in Kombination mit dem zugeordneten Wellenleiter 134j und dem Router 135 eine spezifische optische Übertragungsroute, die die Ausbreitung des Lichts nur bei der Wellenlänge des optischen Trägers λ141j unterstützt, die sich innerhalb der optischen Verstärkungsbandbreite der Route befindet. So wird beispielsweise ein optisches Informationssignal 141&sub1; mit der Wellenlänge des optischen Trägers λ&sub1;&sub4;&sub1;&sub1; durch Modulation des Ansteuerstroms, der an den optischen Verstärker 133&sub1; der Mehrfrequenzquelle 140 angelegt wird, am Ausgang 138 zur Abwärtsübertragung zur ONU 190&sub1; erzeugt. Ein Informationssignal wird auf den optischen Träger λ&sub1;&sub4;&sub1;&sub1; zur Ausbildung eines optischen Informationssignals 141&sub1; aufgeprägt, indem bekannte Techniken verwendet werden, wie etwa Amplituden- oder Intensitätsmodulation mit entweder analogen oder digitalen Signalen. Analog erzeugt die Modulation der mehreren optischen Verstärker 1331-n der Mehrfrequenzquelle 140 mehrere diskrete Informationssignale 1411-n mit den jeweiligen Wellenlängen der optischen Träger λ1411-n. Die Mehrfrequenzquelle 140 kann deshalb die Ausbreitung von mehreren diskreten optischen Trägern λ1411-n unterstützen. Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß ein von der Mehrfrequenzquelle 140 erzeugter optischer Träger λ141j mit einer Rate von mindestens 155 Megabit pro Sekunde (Mb/s) moduliert werden kann.
Die Spektralcharakteristiken der optischen Übertragungsrouten einer optischen Mehrfrequenzquelle 140 können so ausgelegt werden, daß sie optische Signale 1411-n mit den jeweiligen Wellenlängen der optischen Träger λ1411-n erzeugen, die durch das Wellenlängenintervall Δλ voneinander getrennt sind. Bei der Verwendung einer optischen wellenlängenmultiplexierten Mehrfrequenzquelle 140 liegt der Vorteil darin, daß die inhärenten physischen Eigenschaften des Routers 135 sicherstellen, daß Informationssignale in einem faseroptischen Netz nur mit den mehreren spezifischen vorbestimmten optischen Wellenlängen der optischen Träger λ1411-n abwärts übertragen werden. Mit anderen Worten ist der optische Träger λ141j, dem zur Erzeugung eines optischen Informationssignals 141j ein Informationssignal aufgeprägt ist, automatisch über M Intervalle Δλ beabstandet und erfährt im Verlauf der Zeit keine Drift oder Verschiebung, wobei M bevorzugt gleich zwölf ist.
Der Router 135 dient in Kombination mit den optischen Verstärkern 1331-n und ihren zugeordneten Wellenleitern 1341-n dazu, die mehreren diskreten optischen Informationssignale 1411-n auf die Weise zu multiplexieren, wie sie in M. Zirngibi und C. H. Joyner, "A High Performance, 12 Wavelength Optical Multi- Channel Controller", Integrated Photonics Research Postdeadline papers, S. PD2-1 bis PD2-4 (1994) beschrieben ist. Die multiplexierten optischen Informationssignale 1411-n werden vom Ausgang 138 der Mehrfrequenzquelle 140 zur Abwärtsübertragung in die optische Faser 177 eingekoppelt. Ein nicht gezeigter optischer Verstärker kann am Ausgangsport 138 eingefügt werden, um den Leistungspegel der multiplexierten optischen Informationssignale 1411-n vor der Abwärtsübertragung anzuheben.
Der wellenlängenselektive Koppler 170 lenkt den zwischen dem CO 130 und dem RN 160 übertragenen Abwärts- und Aufwärtsverkehr. Der Aufwärtsverkehr wird in der Regel bei optischen Wellenlängen in einem anderen optischen Band als dem des Abwärtsverkehrs bereitgestellt. Der wellenlängenselektive Koppler 170 kombiniert den von der Mehrfrequenzquelle 140 bereitgestellten Abwärtsverkehr und den von dem RN 160 gelenkten Aufwärtsverkehr und trennt diese optischen Informationssignale entsprechend der optischen Wellenlänge zur weiteren Abwärtsübertragung zu den ONUs 1901-n und Aufwärtsübertragung zum Empfänger 150.
Der optische Demultiplexer 165 des RN 160 empfängt am Übertragungsport 161 die multiplexierten optischen Abwärtsinformationssignale 1411-n, die vom bidirektionalen Port 174 des Kopplers 170 in die optische Faser 171 eingekoppelt worden sind. Der optische Demultiplexer 165 demultiplexiert diese multiplexierten optischen Signale 1411-n und lenkt sie entsprechend der optischen Wellenlänge zu den mehreren ONUs 1901-n. So wird beispielsweise das demultiplexierte optische Informationssignal 141j zum Lenkport 168j gelenkt. Der Lenkport 168j ist an einem Ende der optischen Faser 180j angekoppelt, wobei das andere Ende der optischen Faser 180j an die ONU 190j angekoppelt ist. Die optische Wellenlänge des optischen Trägers λ141j es Abwärtssignals 141j wird dazu verwendet, das Signal 141j zur gewünschten ONU 190j zu lenken. Dadurch wird das bei der Mehrfrequenzquelle 140 erzeugte diskrete optische Informationssignal 141j nur von einer individuellen ONU 190j empfangen.
Die Spektralcharakteristiken des optischen Demultiplexers 165 im RN 160 müssen an die des Routers 135 der Mehrfrequenzquelle 140 angepaßt sein, um eine Abstimmung des Abwärtsverkehrs zu erhalten. Im LARNET 100 beispielsweise, wo der Router 135 zwölf optische Übertragungsrouten aufweist, die Informationssignale mit zwölf diskreten optischen Wellenlängen bereitstellen, muß auch der optische Demultiplexer 165 mindestens zwölf identische optische Übertragungsrouten sowie mindestens zwölf zugeordnete Lenkports aufweisen.
Das Abwärtsinformationssignal 141j mit der spezifischen optischen Wellenlänge des optischen Trägers λ141j wird nach Lenkung beim RN 160 vom Lenkport 168j des optischen Demultiplexers 165 über die optische Faser 180j am bidirektionalen Port 197j des Kopplers 193j empfangen. Das Signal 141j breitet sich dann durch den Koppler 193j zum Ausgangsport 194j des Kopplers 193j aus, wo es zur Übertragung zum optischen Empfänger 195j in die Faser 191j eingekoppelt wird. Der optische Empfänger 195j erfaßt und demoduliert das optische Informationssignal 141j unter Verwendung herkömmlicher Techniken und Komponenten (nicht gezeigt), wie in der Technik bekannt ist.
Bei Aufwärtsverkehr stellen die mehreren breitbandigen Quellen 1981-n mehrere optische Träger λ1991-n bereit, denen jeweils mehrere Informationssignale aufgeprägt werden, um die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale 1991-n zu erzeugen. Bevorzugt liefert eine breitbandige Quelle 198 das Aufwärtsinformationssignal 199j über ein großes optisches Wellenlängenband bei etwa 1,3 um. Das optische Informationssignal 199j wird zur Aufwärtsübertragung aus der breitbandigen Quelle 198j über die optische Faser 196j in den Eingangsport 192j des Kopplers 193j eingekoppelt. Das Informationssignal kann durch herkömliche Techniken und Komponenten (nicht gezeigt), die in der Technik wohlbekannt sind, auf den von der breitbandigen Quelle 198j emittierten diskreten optischen Träger λ&sub1;&sub9;&sub9;; Zwischenträger- oder zeitmultiplexiert werden.
Der RN 160 empfängt die Aufwärtssignale 1991-n an den Lenkports 1681-n des optischen Demultiplexers 165. Das Aufwärtssignal 199j breitet sich vom Eingangsport 192j durch den Koppler 193j zum bidirektionalen Port 197j aus und wird dann vom bidirektionalen Port 197j zur Aufwärtsübertragung zum Lenkport 168j in die Faser 180j eingekoppelt. Gemäß wohlbekannten Prinzipien multiplexiert der optische Demultiplexer 165 diese optischen Informationssignale 199&sub1;-n und stellt sie zum Ankoppeln an die optische Faser 171 am Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165 zur Verfügung.
Jedoch wird nicht die volle spektrale Ausgabe der breitbandigen Quelle 198j aufwärts zum CO 130 übertragen. Die Übertragungsbandbreite eines optischen Übertragungswegs des optischen Demultiplexers 165 filtert das Aufwärtsinformationssignal 199j. Der optische Demultiplexer 165 im RN 160 gestattet, daß nur ein relativ schmaler spektraler Abschnitt des Aufwärtsinformationssignals 199j zur weiteren Aufwärtsübertragung zum Empfänger 150 vom Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165 Empfänger 250, einen wellenlängenselektiven optischen Koppler 170 und mehrere optische Empfänger 2601-n, die alle möglicherweise auf geeignete Weise auf einem Halbleiterchip integriert werden können. Mehrere optische Fasern 2611-n verbinden jeweils die mehreren optischen Empfänger 260&sub1;-n mit dem demultiplexierenden optischen Empfänger 250. Die optischen Fasern, die den Koppler 170 mit dem RN 160, der Mehrfrequenzquelle 140 und dem demultiplexierenden optischen Empfänger 250 im LARNET 200 verbinden, sind wie im LARNET 100 angeschlossen, außer daß der demultiplexierende optische Empfänger 250 im LARNET 200 für den Empfänger 150 das LARNET 100 eingesetzt ist.
Die Mehrfrequenzquelle 140 liefert bei Lenkung durch den RN 160 eine multiplexierte Vielzahl von diskreten optischen Abwärtsinformationssignalen 1411-n zur Übertragung zu den jeweiligen ONUs 1901-n.
Bei Aufwärtsverkehr liefern die mehreren breitbandigen Quellen 1981-n in den mehreren ONUs 1901-n mehrere optische Wellenlängenträger λ1991-n. Mehrere Aufwärtsinformationssignale werden jeweils den mehreren optischen Trägern 1991-n aufgeprägt, um mehrere optische Aufwärtsinformationssignale 1991-n zu erzeugen, indem die Intensität der an die breitbandigen Quellen 1981-n angelegten Ansteuerströme unter Verwendung herkömmlicher Techniken moduliert wird.
Der optische Demultiplexer 165 multiplexiert die über optische Fasern 1801-n übertragenen mehreren optischen Informationssignale 199&sub1;-n und lenkt die multiplexierten Signale vom Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165 über den Koppler 170 zu dem demultiplexierenden optischen Empfänger 250. Die multiplexierten Aufwärtsinformationssignale 1991-n breiten sich dann über die Faser 175 zu einem Eingangsport 258 des demultiplexierenden optischen Empfängers 250 aus.
Der demultiplexierende optische Empfänger 250 wellenlängendemultiplexiert die optischen Informationssignale 1991-n, die vom Koppler 170 aufwärts gelenkt werden. Der demultiplexierende optische Empfänger 250 ist in der Regel ein optischer 1xN-Demultiplexer, der N diskrete optische Träger demultiplexieren kann. So kann beispielsweise der demultiplexierende optische Empfänger 250 geeigneterweise einen 1x12-Demultiplexer umfassen. Die mehreren demultiplexierten optischen Träger λ1991-n werden jeweils in die mehreren optischen Fasern 2611-n eingekoppelt, um zu den mehreren optischen Empfängern 2601-n übertragen zu werden, die die mehreren diskreten optischen Informationssignale 1991-n in mehrere jeweilige diskrete elektrische Signale umwandeln. Somit werden die physischen Charakteristiken des optischen Demultiplexers 165 zusammen mit dem demultiplexierenden optischen Empfänger 250 ausgenutzt, um optische Signale entsprechend der optischen Wellenlänge zu demultiplexieren.
Fig. 3 zeigt das LARNET 300, das eine alternative Ausführungsform des LAKNET 200 ist. Wie beim LARNET 200 wird für die Abwärts- beziehungsweise Aufwärtsübertragung von Informationssignalen eine direkte oder externe Intensitätsmodulation einer Mehrfrequenzquelle 140 und mehrerer breitbandiger Quellen 1981-n verwendet.
Das LAKNET 300 umfaßt ein Vermittlungsamt oder CO 330, einen RN 160 und mehrere ONUs 1901-n. Das CO 330 umfaßt weiterhin einen optischen Wellenlängensendeempfänger 340 und mehrere elektrische Empfänger 3601-n, die beide auf geeignete Weise auf einem Halbleiterchip integriert werden können. Der optische Sendeempfänger 340 arbeitet sowohl als optische wellenlängenmultiplexierende Mehrfrequenzquelle als auch als ein optischer wellenlängendemultiplexierender Empfänger und umfaßt geeigneterweise einen WGR-Laser, der von der Struktur her bevorzugt mit der Mehrfrequenzquelle 140 identisch ist. Der als WGR-Laser verkörperte optische Sendeempfänger 340 umfaßt mehrere optische Verstärker 3331-n und ihre zugeordneten Wellenleiter 3341-n, einen Router 335 und einen Sendeempfangsport 338, die alle zwischen den Spiegelflächen 331 und 339 definiert sind. Mehrere elektrische Leitungen 3611-n sind jeweils an die mehreren optischen Verstärker 3331-n und die mehreren elektrischen Empfänger 3601-n angeschlossen. Eine optische Faser 171 koppelt den Sendeempfangsport 338 an den Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165. Die mehreren Lenkports 1681-n des RN 160 sind jeweils über mehrere optische Fasern 1801-n an die mehreren ONUs 1901-n angekoppelt.
Zur Abwärtsübertragung optischer Informationssignale wird der optische Sendeempfänger 340 auf die gleiche Weise wie die Mehrfrequenzquelle 140 im LARNET 100 und im LARNET 200 betrieben. Der optische Sendeempfänger 340 erzeugt eine multiplexierte Vielzahl von diskreten optischen Informationssignalen 3411-n. Diese multiplexierten Signale 3411-n werden am Sendeempfangsport 338 zur Abwärtsübertragung zum RN 160 in die optische Faser 171 eingekoppelt. Der RN 160 demultiplexiert wie beim Larnet 100 und beim LARNET 200 die optischen Abwärtsinformationssignale 3411-n und lenkt sie dann individuell zu der jeweiligen ONU 190j. Die mehreren ONUs 1901-n empfangen jeweils über die jeweiligen optischen Fasern 1801-n die mehreren demultiplexierten Abwärtsinformationssignale 3411-n. Das Abwärtssignal 341j wird dann auf die gleiche Weise wie im LARNET 100 und im LARNET 200 zum optischen Empfänger 195j der ONU 190j gelenkt.
Für Aufwärtsverkehr wird eine nicht gezeigte Taktschaltung verwendet, um eine zeitliche Steuerung der Übertragung von Informationssignalen von der breitbandigen Quelle 198j der ONU 190j zu bewirken. Der optische Sendeempfänger 340 kann möglicherweise nicht zum gleichen präzisen Zeitpunkt zum Empfangen und Übertragen eines Informationssignals mit einer spezifischen optischen Wellenlänge betrieben werden, weil der optische Verstärker 331j im Sendeempfänger 340 möglicherweise nicht gleichzeitig in Vorwärtsrichtung und Sperrichtung vorgespannt werden kann. Deshalb muß die Taktschaltung die Übertragung von Abwärts- und Aufwärtsverkehr koordinieren, um zu verhindern, daß ein Aufwärtsinformationssignal zum Zeitpunkt der Übertragung eines Abwärtsinformationssignals gleichzeitig empfangen werden muß, wenn sowohl die Aufwärts- als auch Abwärtssignale die gleiche optische Wellenlänge aufweisen.
In jeder anderen Beziehung werden die mehreren Aufwärtsinformationssignale 1991-n von den ONUs 1901-n über optische Fasern 1801-n im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im LARNET 100 und im LARNET 200 zum RN 160 übertragen. Der RN 160 multiplexiert die mehreren optischen Aufwärtssignale 1991-n und stellt am Übertragungsport 161 des optischen Demultiplexers 165 ein multiplexiertes Ausgangssignal zur Einkopplung in die optische Faser 171 und zur Übertragung zum Sendeempfangsport 338 bereit. Da sowohl der Aufwärtsais auch der Abwärtsverkehr zu und von dem Sendeempfänger 340 übertragen wird, läßt sich der Einsatz eines wellenlängenselektiven Kopplers, wie etwa des Kopplers 170 im LARNET 100 und im LARNET 200, oben in Verbindung mit Fig. 1 beziehungsweise Fig. 2 erörtert, nicht im LARNET 300 anwenden.
Zum Demultiplexieren der vom RN 160 über die Faser 170 übertragenen Aufwärtssignale wird der optische Sendeempfänger 340 wie ein optischer Empfänger betrieben. Der Sendeempfangsport 338 empfängt Aufwärtsinformationssignale 1991-n, die vom RN 160 über die Faser 171 übertragen worden sind. Der optische Verstärker 333j wird in Sperrichtung vorgespannt, um das vom Sendeempfangsport 338 durch den Router 135 fließende optische Aufwärtsinformationssignal 199j zu erfassen. Wie oben angedeutet, wird durch die die ONUs 1901-n steuernde Taktschaltung der Zeitpunkt des Anlegens einer Sperrvorspannung an die jeweiligen optischen Verstärker 3331-n mit der Aufwärtsübertragung synchronisiert. Die mehreren, in Sperrichtung vorgespannten Verstärker 3331-n liefern mehrere elektrische Signale, die jeweils zu den mehreren Aufwärtsinformationssignalen 1991-n in Beziehung stehen. Die mehreren elektrischen Signale werden von den mehreren Verstärkern 3331-n jeweils über die mehreren elektrischen Leitungen 361&sub1;-n zu den mehreren elektrischen Empfängern 3601-n gelenkt. Die physischen Charakteristiken des optischen Demultiplexers 165 werden somit in Kombination mit dem Sendeempfänger 340 ausgenutzt, um optische Informationssignale entsprechend der optischen Wellenlänge zu demultiplexieren.
Jede ONU 190j kann geeigneterweise in einer Entfernung von dem Vermittlungsamt in den LARNET-Architekturen, beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung, angeordnet sein, solange ausreichend optische Leistung vorliegt, um die abwärts zum optischen Empfänger 195j einer ONU 190j und aufwärts zur Empfängereinheit im Vermittlungsamt übertragenen optischen Informationssignale zu erfassen.
Es sei angemerkt, daß der Leistungspegel eines optischen Energiesignals, das von einer optischen Quelle im LARNET 100, im LARNET 200 und im LARNET 300 bereitgestellt werden muß, um die Kommunikation des Aufwärts- oder Abwärtsverkehrs zu erleichtern, natürlich zu den im optischen Netz vorliegenden Verlusten in Beziehung steht. Die Einkopplung eines vom CO 130, vom CO 230 oder vom CO 330, die bevorzugt auf einem integrierten InP-Halbleiterchip hergestellt sind, bereitgestellten optischen Signals in eine optische Faser führt in der Regel zu einem Ankoppelverlust von 3 dB. Der als Wellenleitergitterrouter auf SiO&sub2; hergestellte optische Demultiplexer 165 weist in der Regel einen Einfügungsverlust von 5 dB auf. Der Spannungsverlust oder der optische Leistungsverlust zwischen dem RN 160 und dem Koppler 193j einer ONU 190j liegt in der Regel zwischen 3 dB und 5 dB. Ein wellenlängenselektiver Koppler, wie etwa der Koppler 193j, weist in der Regel einen Einfügungsverlust von 1 dB auf.
In der Abwärtsrichtung im LARNET 100, im LAKNET 200 und im LARNET 300 erzeugen die Mehrfrequenzquelle 140 und der Sendeempfänger 340 am Port 138 beziehungsweise am Port 338 typischerweise mehrere optische Träger mit -7 dBm. Durch die Ankoppel-, Einfügungs- und Spannenverluste sinkt der Leistungspegel der Abwärtssignale am Ausgangsport 192j eines wellenlängenselektiven Kopplers 193j auf zwischen 21 dBm und -23 dBm ab. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß bei Verwendung gegenwärtig verfügbarer Komponenten ein optisches Signal bei zwischen -21 dBm und -23 dBm einen ausreichenden Spielraum von etwa 20 dB über der kleinsten Signalleistung liefert, die für den Empfang eines 155 Mb/s-Abwärtsinformationssignals an einem optischen Empfänger 195j erforderlich ist.
Weiterhin kann für die Aufwärtsübertragung von Informationssignalen eine kommerziell erhältliche LED als breitbandige Quelle 198j verwendet werden, um -15 dBm an Leistung über eine Bandbreite von 100 nm in eine optische Einmodenfaser einzukoppeln. Durch das spektrale Aufteilen im RN 160 wird der Leistungspegel der optischen Informationssignale, die sich in den Kanälen des beispielsweise 12 Lenkkanäle aufweisenden optischen Demultiplexers 165 ausbreiten, um 15 dB verringert. Nach Berücksichtigung der Ankoppel- und Einfügungsverluste liegt ein optischer Träger mit -30 dBm am Eingang zum SCM- oder TDM-Empfänger 150 im LARNET 100, am Port 258 des optischen Empfängers 250 im LARNET 200 und am Sendeempfangsport 338 im LARNET 300 vor. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß ein optisches Informationssignal mit -30 dBm bei Raten von 10 bis 100 Mb/s im LARNET 100, im LARNET 200 und im LAKNET 300 für den Aufwärtsverkehr einen ausreichenden Leistungsspielraum bereitstellt. Kommerziell erhältliche Fotoempfänger weisen bei Datenraten von 100 Mb/s typische Empfindlichkeiten von -42 dBm auf, wodurch sich ein Aufwärtsleistungsspielraum von etwa 12 dB ergibt.
Es ist zu verstehen, daß die oben gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen und Variationen die Grundlagen der vorliegenden Erfindung nur veranschaulichen und daß vom Fachmann zahlreiche Modifikationen implementiert werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. System (100) zum Übermitteln von Informationssignalen auf optischen Wellenlängen, umfassend:

ein Vermittlungsamt (130) mit einer optischen, wellenlängenmultiplexierenden Mehrfrequenzquelle (140), einem ersten wellenlängenselektiven Koppler (170) und einem ersten optischen Empfänger (150), wobei die Mehrfrequenzquelle mehrere gemultiplexte diskrete optische Abwärtsinformationssignale bereitstellt, die von dem ersten wellenlängenselektiven Koppler zu einer optischen Übertragungsfaser (171) gelenkt werden, wobei die Mehrfrequenzquelle gleichzeitig mehrere diskrete optische Wellenlängenträger bereitstellt, denen jeweils mehrere Abwärtsinformationssignale aufgeprägt werden, um die mehreren optischen Abwärtsinformationssignale zu erzeugen;

mehrere lenkende optische Fasern (180&sub1;...180n);

mehrere optische Netzeinheiten (190&sub1;...190n) mit jeweils einem zweiten optischen Empfänger (195&sub1;...195n), einer breitbandigen inkohärenten Quelle (198&sub1;...198n) und einem zweiten wellenlängenselektiven Koppler (193&sub1;...193n),

wobei die breitbandige Quelle mehrere diskrete optische Wellenlängenträger bereitstellt, denen jeweils bei jeder optischen Netzeinheit ein Aufwärtsinformationssignal aufgeprägt wird, um mehrere diskrete optische Aufwärtsinformationssignale zu erzeugen, wobei die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale durch den zweiten wellenlängenselektiven Koppler gelenkt und in eine der mehreren lenkenden optischen Fasern eingekoppelt werden; und

einen abgesetzten Knoten (160) mit einem passiven optischen Demultiplexer (165), wobei der optische Demultiplexer die mehreren, von den mehreren zweiten wellenlängenselektiven Kopplern in die mehreren lenkenden Fasern eingekoppelten optischen Aufwärtsinformationssignale wellenlängenmultiplexiert und die mehreren gemultiplexten optischen Aufwärtsinformationssignale zur Übertragung über die optische Übertragungsfaser zu dem ersten wellenlängenselektiven Koppler bereitstellt, wobei der erste optische Empfänger die mehreren, von dem ersten wellenlängenselektiven Koppler zu dem ersten Empfänger gelenkten gemultiplexten optischen Aufwärtsinformationssignale demultiplexiert und wobei der optische Demultiplexer die über die optische Übertragungsfaser von dem ersten wellenlängenselektiven Koppler empfangenen, gemultiplexten optischen Abwar t s informationssignale wellenlängendemultiplexiert und die demultiplexierten Signale jeweils durch die zweiten wellenlängenselektiven Koppler zu den zweiten optischen Empfängern der mehreren optischen Netzeinheiten lenkt, die jeweils so konfiguriert sind, daß sie die mehreren optischen Abwärtsinformationssignale auf mehreren diskreten optischen Wellenlängen entsprechend den Wellenlängen der mehreren optischen Träger empfangen.

2. System nach Anspruch 1, wobei der Empfänger ein wellenlängendemultiplexierender Empfänger ist.

3. System nach Anspruch 2, wobei der wellenlängendemultiplexierende Empfänger ein Wellenleitergitterlaser ist.

4. System nach Anspruch 1, wobei die breitbandige Quelle eine Leuchtdiode (LED) ist.

5. System nach Anspruch 1, wobei der optische Demultiplexer ein Wellenleitergitterrouter ist.

6. System nach Anspruch 5, wobei der Router auf Siliziumdioxid hergestellt ist.

7. System nach Anspruch 2, wobei die wellenlängenmultiplexierende Quelle und der wellenlängendemultiplexierende Empfänger auf einem Indiumphosphat-Halbleiterchip integriert sind.

8. System nach Anspruch 4, wobei der Empfänger ein zwischenträgerdemultiplexierender Empfänger ist und die mehreren Aufwärtsinformationssignale auf die von den mehreren LEDs bereitgestellten mehreren optischen Träger zwischenträgermultiplexiert werden.

9. System nach Anspruch 4, wobei der Empfänger ein zeitdemultiplexierender Empfänger ist und die mehreren Aufwärtsinformationssignale auf die von den mehreren LEDs bereitgestellten mehreren optischen Träger zeitgemultiplext werden.

10. System nach Anspruch 4, wobei zum Aufprägen der mehreren Aufwärts- und Abwärtsinformationssignale auf die mehreren, jeweils von den mehreren LEDs und der Mehrfrequenzquelle bereitgestellten optischen Träger Modulation verwendet wird.

11. System (300) zum Übermitteln von Informationssignalen auf optischen Wellenlängen, umfassend:

einen Wellenlängen-Mehrfrequenz-Sendeempfänger (340) zum Bereitstellen von mehreren gemultiplexten diskreten optischen Abwärtsinformationssignalen zur Einkopplung in eine optische Übertragungsfaser (171), wobei der Sendeempfänger gleichzeitig mehrere diskrete optische Wellenlängenträger bereitstellt, denen jeweils mehrere Abwärtsinformationssignale aufgeprägt werden, um die mehreren optischen Abwärtsinformationssignale zu erzeugen;

mehrere lenkende optische Fasern (180&sub1;...180n);

mehrere optische Netzeinheiten (190&sub1;...190n) mit einer breitbandigen inkohärenten Quelle (198&sub1;... 198n), einem optischen Empfänger (195&sub1;...195n) und einem wellenlängenselektiven Koppler (193&sub1;...193n),

wobei die breitbandige Quelle mehrere diskrete optische Wellenlängenträger bereitstellt, denen jeweils bei jeder optischen Netzeinheit ein Aufwärtsinformationssignal aufgeprägt wird, um mehrere diskrete optische Aufwärtsinformationssignale zu erzeugen, wobei die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale durch den wellenlängenselektiven Koppler gelenkt und in eine der mehreren lenkenden optischen Fasern eingekoppelt werden,

und wobei die mehreren optischen Empfänger so konfiguriert sind, daß sie jeweils mehrere optische Abwärtsinformationssignale von den mehreren wellenlängenselektiven Kopplern auf mehreren diskreten optischen Wellenlängen entsprechend den Wellenlängen der mehreren optischen Abwärtsträger empfangen; und

einen passiven optischen Demultiplexer (145), wobei der optische Demultiplexer die mehreren, bei der Mehrfrequenzquelle in die optische Übertragungsfaser eingekoppelten optischen Abwärtsinformationssignale derart wellenlängendemultiplexiert, daß die mehreren demultiplexierten optischen Abwärtsinformationssignale entsprechend der optischen Wellenlänge zu den mehreren optischen Empfängern gelenkt werden,

wobei der optische Demultiplexer die mehreren, von den mehreren wellenlängenselektiven Kopplern eingekoppelten Aufwärtsinformationssignale in die mehreren lenkenden Fasern wellenlängenmultiplexiert, um mehrere gemultiplexte optische Aufwärtsinformationssignale zur Übertragung zu dem Sendeempfänger über die optische Übertragungsfaser bereitzustellen, und

wobei der Sendeempfänger gleichzeitig die mehreren, von dem optischen Demultiplexer über die optische Übertragungsfaser zu dem Sendeempfänger übertragenen, gemultiplexten optischen Aufwärtsinformationssignale demultiplexiert.

12. System nach Anspruch 11, wobei der Wellenlängensendeempfänger ein Wellenleitergitterlaser ist.

13. System nach Anspruch 11, wobei der Wellenlängensendeempfänger auf einem Halbleiterchip integriert ist.

14. System nach Anspruch 13, wobei der Halbleiterchip auf Indiumphosphat hergestellt wird.

15. System nach Anspruch 11, wobei die breitbandige Quelle eine Leuchtdiode (LED) ist.

16. System nach Anspruch 11, wobei der optische Demultiplexer ein Wellenleitergitterrouter ist.

17. System nach Anspruch 16, wobei der Router auf Siliziumdioxid hergestellt wird.

18. System nach Anspruch 12, wobei die breitbandige Quelle eine Leuchtdiode (LED) ist.

19. System nach Anspruch 18, wobei zum Aufprägen der mehreren Aufwärts- und Abwärtsinformationssignale auf die mehreren, jeweils von den mehreren LEDs und der Mehrfrequenzquelle bereitgestellten optischen Träger Modulation verwendet wird.

20. Verfahren zum Übermitteln von Informationssignalen auf optischen Wellenlängen, mit den folgenden Schritten:

Vorspannen einer wellenlängengemultiplexten optischen Mehrfrequenzquelle (140), um mehrere diskrete gemultiplexte optische Abwärtsinformationssignale bereitzustellen, wobei die Mehrfrequenzquelle gleichzeitig mehrere diskrete optische Wellenlängenträger bereitstellt, denen jeweils mehrere Abwärtsinformationssignale aufgeprägt werden, um die mehreren optischen Abwärtsinformationssignale zu erzeugen;

Einkoppeln der mehreren von der Mehrfrequenzquelle bereitgestellten gemultiplexten optischen Abwärtsinformationssignale in einen Koppler (170) zur Lenkung durch eine optische Übertragungsfaser (150) und in einen passiven optischen Demultiplexer (165), wobei der optische Demultiplexer die mehreren gemultiplexten optischen Abwärtsinformationssignale entsprechend der optischen Wellenlänge demultiplexiert; und

Lenken der mehreren demultiplexierten optischen Abwärtsinformationssignale über jeweils mehrere lenkende optische Fasern (180&sub1;...180n) zu jeweils mehreren optischen Netzeinheiten (190&sub1;...190n), wobei die Wellenlängen, auf denen die mehreren demultiplexierten optischen Abwärtsinformationssignale von den mehreren optischen Netzeinheiten empfangen werden, jeweils den Wellenlängen der mehreren optischen Abwärtsträger entsprechen,

Vorspannen der breitbandigen inkohärenten Quellen (198&sub1;...198n) in jeder der mehreren optischen Netzeinheiten, um mehrere diskrete optische Aufwärtsinformationssignale bereitzustellen, wobei die mehreren breitbandigen Quellen mehrere diskrete optische Träger bereitstellen, denen ein Aufwärtsinformationssignal aufgeprägt wird, um die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale zu erzeugen, und wobei die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale aus den breitbandigen Quellen in eine der mehreren lenkenden optischen Pasern eingekoppelt werden;

Lenken der mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale aus den mehreren breitbandigen Quellen jeweils über die mehreren lenkenden optischen Fasern zu dem passiven optischen Demultiplexer, wobei der optische Demultiplexer die mehreren optischen Aufwärtsinformationssignale gemultiplext; und

Einkoppeln der mehreren gemultiplexten Aufwärtsinformationssignale aus dem optischen Demultiplexer in den Koppler zum Lenken in eine optische Übertragungsfaser und dann zu der optischen Mehrfrequenzquelle.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der optische Demultiplexer ein Wellenleitergitterrouter ist.

22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei zum Aufprägen der mehreren Aufwärts- und Abwärtsinformationssignale auf die mehreren, jeweils von den mehreren LEDs und der Mehrfrequenzquelle bereitgestellten optischen Träger Modulation verwendet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die breitbandige Quelle eine Leuchtdiode (LED) ist.

24. Verfahren nach Anspruch 20 oder 23, wobei die Mehrfrequenzquelle ein Wellenleitergitterlaser ist.