DE4339912A1

DE4339912A1 - Fiber optic multiplexer coupler

Info

Publication number: DE4339912A1
Application number: DE19934339912
Authority: DE
Inventors: Alan Fielding
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1994-06-09
Also published as: GB2273172A; GB9225186D0

Abstract

A wavelength multiplexing tapered fused fibre coupler is constructed from a pair of fibres (10, 20) which have unmatched propagation constants in their coupling region. The mismatch in a coupler can result from the choice of fibres with different index profile from which to construct it and/or from pre-tapering a portion of one of the fibres prior to constructing the coupler. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Lichtwellenleiter-Multiplexer- Koppler und insbesondere, jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich auf 2×2-Koppler mit verschmolzenen verjüngten Lichtleitfasern. Diese Koppler finden insbesondere, jedoch nicht ausschließlich Anwendung bei der Konstruktion von Lichtleitfaser-Verstärkern.The invention relates to fiber optic multiplexers. Coupler and in particular, but not necessarily exclusively on 2 × 2 couplers with fused tapered Optical fibers. These couplers find particular, however not exclusively used in the construction of Optical fiber amplifiers.

Eine relative enge Steuerung der optischen Kopplung, die ein mit verschmolzenen verjüngten Lichtleitfasern hergestellter Koppler aufweist, kann dadurch erzielt werden, daß ein derartiger Koppler durch das progressive Streckverfahren hergestellt wird, das in dem deutschen Patent P 34 68 745 beschrieben ist, auf das verwiesen wird. Insbesondere kann dieses progressive Streckverfahren dazu verwendet werden, aus Paaren von Längenabschnitten von Lichtleitfasern mit aneinander angepaßten Ausbreitungskonstanten 2×2-Frequenzmultiplexer-Koppler mit verschmolzenen verjüngten Fasern mit einem hohen Ausmaß an Reproduzierbarkeit herzustellen.A relatively tight control of the optical coupling that a with fused tapered optical fiber coupler has can be achieved in that such Coupler is made by the progressive stretching process, which is described in German Patent P 34 68 745 that is referenced. In particular, this can be progressive Stretching processes can be used from pairs of Length sections of optical fibers with matched Propagation constants with 2 × 2 frequency multiplexer couplers fused tapered fibers to a high degree Establish reproducibility.

Bei vielen Anwendungen muß ein 2×2-Wellenlängen-Multiplexer- Koppler die Eigenschaft haben, daß in einen bestimmten seiner beiden Eingangsanschlüsse bei einer bestimmten ersten Wellenlänge eingestrahlte Leistung im wesentlichen ausschließlich an einem bestimmten einen seiner zwei Ausgangsanschlüsse austritt, während in den anderen Eingangsanschluß mit einer bestimmten zweiten Wellenlänge eingestrahlte Leistung im wesentlichen ausschließlich aus dem gleichen bestimmten einen der beiden Ausgangsanschlüsse austritt. Auf diese Weise können zwei Signale mit der ersten bzw. zweiten Wellenlänge dem Koppler an getrennten Anschlüssen zugeführt werden, um mit minimalem Verlust an einem gemeinsamen Anschluß auszutreten, oder sie können alternativ einem gemeinsamen Anschluß zugeführt werden, um an getrennten Anschlüssen auszutreten. Derartige Koppler werden als "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler bezeichnet, um sie von bestimmten anderen Arten von 2×2-Wellenlängen- Multiplexer-Kopplern zu unterscheiden, die weiter unten beschrieben werden.In many applications, a 2 × 2 wavelength multiplexer Couplers have the property that in a certain of its two input ports at a given first Wavelength radiated power essentially exclusively on one of the two Output ports exit while in the others Input port with a certain second wavelength radiated power essentially exclusively from the same determined one of the two output connections exit. This way, two signals can be sent to the first or second wavelength of the coupler on separate connections fed to a common with minimal loss Exit, or you can alternatively one common connector to be fed to separate To exit connections. Such couplers are called Referred to as "total power" wavelength division multiplexer coupler, to distinguish them from certain other types of 2 × 2 wavelengths Distinguish multiplexer couplers below to be discribed.

Derartige "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler sind aufgrund ihrer Eigenart von Natur aus wellenlängenabhängige Einrichtungen, womit gemeint ist, daß Leistung, die in einen Eingangsanschluß eines derartigen Kopplers eingestrahlt ,wird, an seinen beiden Ausgangsanschlüssen in relativen Proportionen austritt, die funktionell von der Wellenlänge dieser Eingangsleistung abhängen. Ein wesentliches zusätzliches Merkmal derartiger "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer- Koppler besteht darin, daß diese Wellenlängenabhängigkeit bei denjenigen Wellenlängen durch Null verläuft, für die die optische Leistung, die in einen Eingangsanschluß abgestrahlt wird, mit einer ganzzahligen Anzahl von Übertragungsvorgängen übertragen wird, um im wesentlichen ausschließlich an einem der beiden Ausgangsanschlüsse auszutreten.Such "total power" wavelength division multiplexer couplers are inherently wavelength dependent due to their nature Facilities, by which is meant that performance which in one The input port of such a coupler is irradiated to its two output ports in relative proportions emerges that is functional from the wavelength of this Depend on input power. An essential additional Feature of such "total power" wavelength multiplexers Coupler is that this wavelength dependence those wavelengths through zero for which the optical power radiated into an input port with an integer number of transfers is transmitted to essentially only one of the emerge from both output connections.

Für bestimmte Anwendungen ist es wünschenswert, eine Art eines 2×2-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers zu haben, der die Eigenschaft hat, daß, wenn erste und zweite Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen jeweiligen der beiden Eingangsanschlüsse zugeführt werden, im wesentlichen das gesamte erste Signal an einem seiner Ausgangsanschlüsse zusammen mit dem größeren Teil des zweiten Signals, nicht jedoch mit dem gesamten zweiten Signal austritt, so daß der kleine Rest des zweiten Signals an dem zweiten Ausgangsanschluß austritt. Diese kleine Rest, der beispielsweise für Überwachungszwecke erforderlich sein kann, ist üblicherweise nicht wesentlich größer als 10%, ist typischerweise ungefähr 5%, kann jedoch auch 2% oder weniger sein. Eine derartige Funktion kann für Signale mit den Wellenlängen λ₁ und λ₃ durch einen "Gesamtleistungs"- Wellenlängen-Multiplexer-Koppler ausgeführt werden, der zum Multiplexieren der Wellenlängen λ₁ und λ₂ ausgebildet ist, worin λ₃ bezüglich seiner Wellenlänge nicht zu weit von λ₂ entfernt ist, jedoch ausreichend weit hiervon entfernt ist, um beträchtlich unter dem Bereich einer Null- Wellenlängenabhängigkeit zu liegen. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß das Restsignal mit der Wellenlänge λ₃, das an dem zweiten Ausgang austritt, lediglich vorhanden ist, wenn die Wellenlängenabhängigkeit des Kopplers bei der Wellenlänge λ₃ selbst beträchtlich ist. Diese Wellenlängenabhängigkeit ist im allgemeinen erwünscht, weil dies bedeutet, daß der in den zweiten Ausgang abgezapfte Teil der Leistung wellenlängenabhängig ist.For certain applications, it is desirable to have a type of 2x2 wavelength multiplexer coupler that has the characteristic that when first and second signals of different wavelengths are applied to each of the two input ports, substantially all of the first signal emerges at one of its output connections together with the major part of the second signal, but not with the entire second signal, so that the small remainder of the second signal emerges at the second output connection. This small remainder, which may be required for monitoring purposes, for example, is usually not much larger than 10%, is typically about 5%, but can also be 2% or less. Such a function can be carried out for signals with the wavelengths λ ₁ and λ ₃ by a "total power" wavelength multiplexer coupler, which is designed for multiplexing the wavelengths λ ₁ and λ ₂ , wherein λ ₃ is not too wide with respect to its wavelength is away from λ ₂ , but is sufficiently far away from it to be significantly below the range of zero wavelength dependence. The disadvantage of this solution is that the residual signal with the wavelength λ ₃ , which emerges at the second output, is only present if the wavelength dependence of the coupler at the wavelength λ ₃ itself is considerable. This wavelength dependency is generally desirable because it means that the portion of the power tapped into the second output is wavelength dependent.

Die vorliegende Erfindung ist gemäß einem ihrer Grundgedanken auf eine Art eines 2×2-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers mit verschmolzenen verjüngten Lichtleitfasern gerichtet, der die Eigenschaft aufweist, daß in einen bestimmten einen seiner beiden Eingangsanschlüsse mit einer bestimmten ersten Wellenlänge eingestrahlte Leistung im wesentlichen ausschließlich an einem bestimmten einen seiner beiden Ausgangsanschlüsse austritt, während der größte Teil der in den anderen Eingangsanschluß mit einer bestimmten zweiten Wellenlänge eingestrahlten Leistung in gleicher Weise aus dem gleichen bestimmten einen der beiden Ausgangsanschlüsse austritt, wobei der restliche Teil an dem anderen Ausgangsanschluß austritt. Zusätzlich hierzu soll der Koppler die Eigenschaft haben, daß seine Wellenlängenabhängigkeit sowohl bei den ersten als auch den zweiten Wellenlängen im wesentlichen gleich Null sein soll. Derartige Koppler werden als "Teilleistungs"-Wellenlängen- Multiplexer-Koppler bezeichnet, um sie von denen vom "Gesamtleistungs"-Typ zu unterscheiden, die weiter oben erläutert wurden. Es wird weiter unten gezeigt, daß die "Teilleistungs"-Koppler weiterhin die Eigenschaft aufweisen, daß die Ausbreitungskonstanten an den sie bildenden Lichtleitfasern in dem Kopplungsbereich nicht aneinander angepaßt sind, während im Fall der "Gesamtleistungs"-Koppler diese Konstanten aneinander angepaßt sind.The present invention is in accordance with one of its basic ideas in a way of a 2 × 2 wavelength multiplexer coupler fused tapered optical fibers directed the Property that in a particular one of its two input ports with a specific first Wavelength radiated power essentially exclusively on a particular one of his two Output ports exit while most of the in the other input port with a specific second Power radiated in the same way from the wavelength same determined one of the two output connections emerges, the remaining part on the other Exit port exits. In addition to this, the coupler have the property that its wavelength dependence is both essentially at the first as well as the second wavelengths should be zero. Such couplers are called Referred to as "partial power" wavelength multiplexer coupler, to distinguish them from the "total performance" type, which have been explained above. It is shown below that the "partial power" coupler continues the property have that the propagation constants at the ones forming them Optical fibers in the coupling area do not meet are adapted while in the case of the "total power" coupler these constants are matched to one another.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein 2×2-Wellenlängen- Multiplexer-Koppler mit verschmolzenen verjüngten Lichtleitfasern geschaffen, der aus ersten und zweiten Monomode-Lichtleitfasern aufgebaut ist, die seitlich optisch miteinander in einem Kopplungsbereich mit verringertem Querschnitt gekoppelt sind, und der dadurch gekennzeichnet ist, daß in diesem Kopplungsbereich die Ausbreitungskonstante der ersten Lichtleitfaser von der der zweiten Lichtleitfaser um einen derartigen Betrag abweicht, daß in die erste Lichtleitfaser mit einer ersten Frequenz eingestrahlte Leistung zwischen den Lichtleitfasern nicht oder über eine geradzahlige Anzahl von Übertragungsvorgängen in dem Kopplungsbereich überführt wird, um im wesentlichen ausschließlich aus der ersten Lichtleitfaser auszutreten, während in die zweite Lichtleitfaser mit einer zweiten Frequenz eingestrahlte Leistung zwischen den Lichtleitfasern über eine ungeradzahlige Anzahl von Übertragungsvorgängen in dem Kopplungsbereich übertragen wird, um eine maximale Leistungsübertragung zur ersten Lichtleitfaser hin zu erzielen, während ein bedeutsamer restlicher kleiner Teil der Leistung mit der zweiten Frequenz in der zweiten Lichtleitfaser verbleibt.According to the present invention, a 2 × 2 wavelength Multiplexer coupler with fused tapered Optical fibers created from the first and second Single-mode optical fibers that are built laterally optically with each other in a coupling area with reduced Cross-section are coupled, and which is characterized in that in this coupling area the propagation constant of first optical fiber from that of the second optical fiber such an amount deviates that in the first Optical fiber irradiated with a first frequency not between the optical fibers or over an even number Number of transfers in the coupling area is transferred to essentially exclusively from the to exit the first optical fiber while in the second Optical fiber irradiated with a second frequency between the optical fibers over an odd number of Transmission processes are transmitted in the coupling area, for maximum power transmission to the first optical fiber to achieve while a significant remaining small portion the power with the second frequency in the second Optical fiber remains.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein optischer Verstärker mit einem Multiplexer zum Mischen von Lichtsignalleistung mit einer Licht-Pumpleistung geschaffen, wobei der Multiplexer einen angezapften Signalleistungsausgang aufweist und zwei Lichtwellenleiter einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Lichtwellenleiter fehlangepaßte Ausbreitungskonstanten in einem Bereich aufweisen, in dem sie miteinander gekoppelt sind, derart, daß der Multiplexer die Eigenschaft aufweist, daß ein Teil irgendeiner Signalleistung, die in den Multiplexer eingespeist wird, an dem angezapften Signalleistungsausgang austritt, und daß eine Signalwellenlänge existiert, für die der Teil ein endlicher Teil mit einer Größe von weniger als Eins ist, wobei die Wellenlängenabhängigkeit dieses Teils bei dieser Signalwellenlänge im wesentlichen gleich Null ist. According to the invention, an optical amplifier is also included a multiplexer for mixing light signal power with a Light pump power created, the multiplexer one has tapped signal power output and two Includes optical fiber and is characterized that the two optical fibers mismatched Have propagation constants in a range in which they are coupled to one another such that the multiplexer Property that part of some signal power, which is fed into the multiplexer on the tapped Signal power output exits, and that a signal wavelength exists for which the part is a finite part with a size is less than one, the wavelength dependence this part is substantially the same at this signal wavelength Is zero.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele von "Teilleistungs"- Wellenlängen-Multiplexer-Kopplern in bevorzugten Ausführungsformen sowie die Anwendung derartiger Koppler in Lichtwellenleiter-Verstärkern anhand der Zeichnungen beschrieben.In the following, exemplary embodiments of "partial performance" - Wavelength multiplexer couplers in preferred Embodiments and the use of such couplers in Optical fiber amplifiers based on the drawings described.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

Fig. 1 und 2 eine schematische Darstellung aufeinanderfolgender Stufen bei der Herstellung eines "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers, Fig. 1 and 2 is a schematic illustration of successive stages in the manufacture of a "partial power" wavelengths multiplexer coupler,

Fig. 3 eine Darstellung, die zeigt, wie für eine bestimmte Wellenlänge die Leistungsübertragung in einem Koppler mit aneinander angepaßten Ausbreitungskonstanten ("Gesamtleistungs"-Koppler) sich als Funktion der Streckung im Verlauf der Herstellung ändert, Fig. 3 is a diagram showing how changes for a particular wavelength, the power transmission in a coupler with one another matched propagation constants ( "overall performance" coupler) as a function of stretching in the course of manufacture,

Fig. 4 und 5 eine Darstellung, die zeigt, wie sich für ausgezählte spezielle Wellenlängen die Leistungsübertragung in dem fertigen Koppler nach Fig. 3 als Funktion der Entfernung entlang des Kopplungsbereiches ändert, FIGS. 4 and 5 is a diagram showing how the power transmission in the finished coupler of FIG changes for counted using specific wavelengths. 3 as a function of distance along the coupling region,

Fig. 6 eine Darstellung, die zeigt, wie sich für eine bestimmte Wellenlänge die Leistungsübertragung in dem "Teilleistungs"-Koppler nach den Fig. 1 und 2 als eine Funktion der Streckung im Verlauf der Herstellung ändert, Fig. 6 is a diagram showing how the power transmission in the "partial power" coupler shown in FIGS. 1 and 2 changes for a certain wavelength as a function of stretching in the course of manufacture,

Fig. 7 eine Darstellung, die zeigt, wie sich für ausgewählte Wellenlängen die Leistungsübertragung im dem fertigen Koppler nach den Fig. 1, 2 und 6 als Funktion der Entfernung entlang des Kopplungsbereiches ändert, Fig. 7 is a diagram showing how for selected wavelengths, the power transmission in the finished coupler according to FIGS. 1, 2 and 6 varies as a function of distance along the coupling region,

Fig. 8 ein Diagramm eines grundlegenden Lichtwellenleiter-Verstärkers, Fig. 8 is a diagram of a basic optical fiber amplifier,

Fig. 9 eine Darstellung des Verstärkers nach Fig. 8, der so modifiziert ist, daß er eine Signalverstärkungs- Überwachungseinrichtung einschließt, und Fig. 9 is an illustration of the amplifier of Fig. 8 modified to include a signal gain monitor, and

Fig. 10 und 11 Darstellungen, die zwei Möglichkeiten zeigen, wie der Verstärker nach Fig. 9 unter Verwendung von Kopplern nach den Fig. 1, 2, 6 und 7 ausgeführt werden kann. FIGS. 10 and 11 views the two choices can be carried out to show how the amplifier of FIG. 9 using couplers shown in FIGS. 1, 2, 6 and 7.

Unter Verwendung des Verfahrens nach der DE-PS 34 68 745 wird ein einziger Längenabschnitt 10 (Fig. 1) einer Monomode- Lichtleitfaser einer progressiven Streckungsbehandlung unterworfen, um zwei adiabatische konische Verjüngungen 10a zu schaffen, die ungestreckte Endabschnitte 10b der Faser mit einem zwischenliegenden gestreckten und daher einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 10c verbinden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Lichtleitfaser zwischen zwei beweglichen Klemmen 11 und 12 gespannt wird, die mit gesteuerten Geschwindigkeiten in der Axialrichtung der zwischen ihnen gespannten Lichtleitfaser verschoben werden. Eine feine Flamme 13, die beispielsweise aus einem Längenabschnitt eines Injektionsnadel-Rohres 14 austritt, ergibt eine örtlich relativ scharf begrenzte heiße Zone, in dem die Lichtleitfaser durch Wärme ausreichend erweicht wird, um ein plastisches Fließen zu ermöglichen. Beide Klemmen werden mit gesteuerten Geschwindigkeiten in der gleichen Richtung bezüglich der Flamme 13 bewegt, wobei eine schnellere Bewegung der vorderen Klemme als der hinteren Klemme hervorgerufen wird, wie dies durch die Pfeile 15 und 16 verdeutlicht ist, so daß die Lichtleitfaser durch die unterschiedliche Bewegung beim Vorbeilaufen kontinuierlich gestreckt wird und diese Streckung durch das plastische Fließen aufgenommen wird, das örtlich begrenzt in dem Bereich auftritt, der durch die von der Flamme erzeugte Wärme erweicht wird. Die Differenzgeschwindigkeit der beiden Klemmen ist typischerweise nicht größer als einige wenige Prozent der Geschwindigkeit einer dieser Klemmen, so daß typischerweise mehrere Durchläufe erforderlich sind, um das erforderliche Streckziehverhältnis zu erreichen. Aufeinanderfolgende Streckdurchläufe können, wie dies sich als zweckmäßig herausgestellt hat, entweder in entgegengesetzten Richtungen ausgeführt werden, oder sie können alle in der gleichen Richtung ausgeführt werden, wobei jedoch ein Durchlauf ohne Streckung in der entgegengesetzten Richtung mit entfernter Flamme zwischen jedem Streckdurchlauf eingeführt wird.Using the method according to DE-PS 34 68 745, a single length section 10 ( Fig. 1) of a single-mode optical fiber is subjected to a progressive stretching treatment in order to create two adiabatic conical tapering 10 a, the undrawn end sections 10 b of the fiber with one connect intermediate stretched and therefore having a reduced diameter section 10 c. This is achieved in that the optical fiber is stretched between two movable clamps 11 and 12 , which are moved at controlled speeds in the axial direction of the optical fiber stretched between them. A fine flame 13 , which emerges, for example, from a length section of an injection needle tube 14 , results in a hot zone, which is relatively sharply delimited locally, in which the optical fiber is sufficiently softened by heat to enable plastic flow. Both clamps are moved at controlled speeds in the same direction with respect to the flame 13 , causing the front clamp to move faster than the rear clamp, as indicated by arrows 15 and 16 , so that the optical fiber is moved by the different movement Passing is continuously stretched and this stretch is absorbed by the plastic flow, which occurs locally in the area that is softened by the heat generated by the flame. The differential speed of the two clamps is typically no greater than a few percent of the speed of one of these clamps, so that typically multiple passes are required to achieve the required draw ratio. Successive draw passes may, as has been found to be convenient, either be carried out in opposite directions, or they may all be carried out in the same direction, however, a pass without stretch in the opposite direction, with the flame removed, between each draw pass.

Als Ergebnis dieses Streckvorganges weicht die Ausbreitungskonstante der Lichtleitfaser in dem einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 10c beträchtlich von der der nicht gestreckten Endabschnitte 10b ab. Diese Streckung der Faser 10 kann als die Vorverjüngung der Lichtleitfaser 10 bezeichnet werden, um diese Verjüngung von irgendeiner nachfolgenden Verjüngung oder Durchmesserverringerung der Lichtleitfaser zu unterscheiden, die erreicht wird, nachdem diese mit einer anderen Lichtleitfaser verseilt oder verdrillt wurde. Eine Vorverjüngung ist lediglich dann erforderlich, wenn die beiden Lichtleitfasern, aus denen der Koppler hergestellt wird, anfänglich identische Ausbreitungskonstanten aufweisen, doch kann eine Vorverjüngung selbst dann erforderlich sein, wenn beiden Lichtleitfasern nicht identische Ausbreitungskonstanten aufweisen, um das Ausmaß der Fehlanpassung auf einen speziellen gewünschten Wert einzustellen.As a result of this stretching process, the propagation constant of the optical fiber in the reduced diameter portion 10 c differs considerably from that of the non-stretched end portions 10 b. This stretching of the fiber 10 may be referred to as the pre-taper of the optical fiber 10 to distinguish this taper from any subsequent taper or diameter reduction of the optical fiber that is achieved after it has been twisted or twisted with another optical fiber. Pre-tapering is only required when the two optical fibers from which the coupler is made initially have identical propagation constants, but pre-tapering may be required even when both optical fibers have non-identical propagation constants to adjust the extent of the mismatch to a particular desired Value.

Die vorverjüngte Lichtleitfaser 10 wird mit einem zweiten Längenabschnitt 20 (Fig. 2) einer Monomode-Lichtleitfaser verseilt oder verdrillt, deren Ausbreitungskonstante nicht mit der des gestreckten, einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnittes 10c der Faser 10 übereinstimmt. Der zweite Längenabschnitt weist typischerweise das gleiche Profil wie die nicht gestreckten Endabschnitte 10a der Lichtleitfaser 10 auf. Die Verseilung der Lichtleitfasern 10 und 20 erfolgt typischerweise ohne Verdrillung der Lichtleitfasern um deren eigene Achse, weil eine derartige Verdrillung eine ungewünschte Doppelbrechung in den fertigen Koppler einführen könnte. Der Koppler wird dadurch hergestellt, daß die beiden verseilten Fasern einer progressiven Streckbehandlung im wesentlichen nach dem Verfahren unterworfen werden, wie dies in der DE-PS 34 68 745 sowie weiter oben unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde. Die Auswirkungen dieser progressiven Streckung bestehen zuerst in der Einführung einer gegenseitigen optischen Kopplung zwischen dem einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 10c der Lichtleitfaser 10 und der Lichtleitfaser 20 und dann in einer Verstärkung dieser Kopplung zur Überführung der Vorrichtung in einen Wellenlängen- Multiplexer-Koppler mit den erforderlichen optischen Eigenschaften.The pre-tapered optical fiber 10 is stranded or twisted with a second length section 20 ( FIG. 2) of a single-mode optical fiber, the propagation constant of which does not match that of the stretched, reduced diameter section 10 c of the fiber 10 . The second length section typically has the same profile as the unstretched end sections 10 a of the optical fiber 10 . The stranding of the optical fibers 10 and 20 typically takes place without twisting the optical fibers about their own axis, because such twisting could introduce an undesired birefringence into the finished coupler. The coupler is manufactured in that the two stranded fibers are subjected to a progressive stretching treatment essentially according to the method as described in DE-PS 34 68 745 and further above with special reference to FIG. 1. The effects of this progressive stretching are first the introduction of a mutual optical coupling between the reduced diameter section 10 c of the optical fiber 10 and the optical fiber 20 and then an amplification of this coupling to convert the device into a wavelength division multiplexer coupler with the required optical properties.

Die Verstärkung der Kopplung zwischen den Fasern bei fortschreitender progressiver Streckung kann dadurch überwacht werden, daß Licht mit einer gewählten Wellenlänge in ein Ende einer der Lichtleitfasern eingestrahlt wird und das Licht überwacht wird, das am anderen Ende dieser Lichtleitfaser oder am anderen Ende der anderen Lichtleitfaser austritt. Für den Fall eines üblichen Kopplers, der aus zwei Lichtleitfasern mit übereinstimmenden oder aneinander angepaßten Ausbreitungskonstanten aufgebaut ist, stellt die Kurve 30 nach Fig. 3 als Funktion der Streckung E den prozentualen Anteil der an eine der Lichtleitfasern F₁ eingestrahlten Lichtleistung P dar, die das andere Ende dieser Lichtleitfaser erreicht, während die Kurve 31 den prozentualen Anteil stellt, der überführt oder übertragen wird und am anderen Ende der anderen Lichtleitfaser F₂ austritt. Es ist aus diesen beiden Kurven zu erkennen, daß die anfängliche Streckung keine Wirkung hat, wobei die beiden Lichtleitfasern im wesentlichen ungekoppelt bleiben. Wenn dann die Streckung fortgesetzt wird, so beginnt eine gegenseitige Kopplung, und sie verstärkt sich. Das Ergebnis besteht darin, daß Leistung fortschreitend auf die andere Lichtleitfaser übertragen wird, und sobald eine vollständige Übertragung bewirkt wurde, sie fortschreitend wieder zurücküberführt wird (eine vollständige Leistungsübertragung von der ersten Lichtleitfaser auf die zweite Lichtleitfaser tritt lediglich dann auf, wenn die beiden Lichtleitfasern aneinander angepaßte Ausbreitungskonstanten aufweisen). Dieser Leistungsübertragungszyklus wird dann dauernd wiederholt, wenn die Streckung fortschreitend vergrößert wird. Die Kopplung ist eine Funktion der Wellenlänge, und daher treten die vollständigen Leistungsübertragungen für unterschiedliche Wellenlängen bei unterschiedlichen Streckungen auf.The gain in coupling between the fibers as progressive stretching progresses can be monitored by irradiating light of a selected wavelength into one end of one of the optical fibers and monitoring the light exiting at the other end of that optical fiber or at the other end of the other optical fiber . In the case of a conventional coupler which is constructed from two optical fibers with matching or matched propagation constants, curve 30 according to FIG. 3 represents the percentage of the light power P radiated onto one of the optical fibers F ₁ as a function of the stretching E, which is the reached the other end of this optical fiber, while the curve 31 represents the percentage that is transferred or transmitted and exits the other end of the other optical fiber F ₂ . It can be seen from these two curves that the initial stretch has no effect, the two optical fibers remaining essentially uncoupled. Then, when stretching continues, mutual coupling begins and increases. The result is that power is progressively transferred to the other optical fiber, and once a full transfer is effected, it is progressively transferred back (full power transfer from the first optical fiber to the second optical fiber only occurs when the two optical fibers are together have adapted propagation constants). This power transmission cycle is then repeated continuously as the stretching increases progressively. Coupling is a function of wavelength, and therefore full power transmissions for different wavelengths occur at different stretches.

Für den Fall eines Kopplers, der mit einer Dehnung oder Streckung hergestellt wurde, die mehrere Leistungsübertragungen ergibt, ist die Wellenlängenabhängigkeit in Fig. 4 gezeigt, die die Leistungsübertragung als Funktion der Entfernung entlang des Kopplungsbereiches mit der Länge L des Kopplers für eine Anzahl von speziellen Wellenlängen zeigt. Die Darstellungen nach den Fig. 4, 5 und 7 setzen voraus, daß die jeweiligen Koppler verlustlos sind, so daß eine einzige Kurve gleichzeitig die optische Leistung P1 in einer ihrer beiden Teilleistungen P2 in der anderen Lichtleitfaser als Wellenlänge λ₁ darstellen kann, für die 8 vollständige Leistungsübertragungen an der rechten Skala gemessen werden. Die Kurve 41 bezieht sich auf eine Leistung, die über die volle Kopplungslänge des Kopplers läuft. Die Kurve 42 bezieht sich auf eine kürzere Wellenlänge, die daher enger gebunden ist und die lediglich 7 vollständige Leistungsübertragungen aufweist. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Lichtleistung, die in eine der beiden Lichtleitfasern mit der Wellenlänge λ₁ eingestrahlt wird, aus dem Koppler im wesentlichen ausschließlich aus der gleichen Lichtleitfaser austritt, während Lichtleistung, die in die gleiche Lichtleitfaser mit der Wellenlänge λ₁ eingestrahlt wird, im wesentlichen aus der anderen Faser austritt. Umgekehrt ist zu erkennen, daß, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist (die sich auf den gleichen Koppler wie in Fig. 4 bezieht), wenn ein erstes Signal mit der Wellenlänge λ₁ in eine der Lichtleitfasern abgestrahlt wird, während ein zweites Signal mit der Wellenlänge λ₂ in die andere Lichtleitfaser abgestrahlt wird, der Koppler eine Kombination der beiden Signale an einer gemeinsamen Ausgangs-Lichtleitfaser bewirkt. Entsprechend ist zu erkennen, daß der Koppler nach den Fig. 4 und 5 als "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler für die Wellenlängen λ₁ und λ₂ wirkt. Fig. 5 zeigt eine zusätzliche Kurve, die Kurve 53, die sich auf eine Wellenlänge λ₃ bezieht, bei der sich etwas weniger als acht Leistungsübertragungen über die volle Strecke der Kopplungslänge L des Kopplers ergeben. Aus Fig. 5 ist zu erkennen, daß wenn bei diesem Koppler an einem Ende des Kopplers Leistung mit einer Wellenlänge λ₁ in eine Lichtleitfaser eingestrahlt wird, während Leistung mit einer Wellenlänge λ₃ in die andere Lichtleitfaser eingestrahlt wird, dann am anderen Ende des Kopplers im wesentlichen die gesamte Leistung bei der Wellenlänge λ₁ und der größte Teil, jedoch nicht die gesamte Leistung bei der Wellenlänge λ₃ aus der Faser austritt, in die die Leistung mit der Wellenlänge λ₃ eingestrahlt wurde, wobei der Rest der Leistung bei der Wellenlänge λ₃ aus der Lichtleitfaser austritt, in die die Leistung mit der Wellenlänge λ₁ eingestrahlt wurde. Es ist damit zu erkennen, daß dieser Koppler in mancher, jedoch nicht jeder, Hinsicht wie ein "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler für die Wellenlänge λ₁ mit der Wellenlänge λ₃ wirkt.In the case of a coupler made with an elongation or extension that gives multiple power transmissions, the wavelength dependency is shown in Fig. 4, which shows the power transmission as a function of distance along the coupling area with the length L of the coupler for a number of specific ones Shows wavelengths. The representations of FIGS. 4, 5 and 7, assume that the respective coupler are lossless, so that a single curve, the optical power P1 λ in one of their two partial services P2 in the other optical fiber as a wavelength at the same time may constitute _1, for which 8 full power transfers can be measured on the right scale. Curve 41 relates to a power that runs over the full coupling length of the coupler. Curve 42 relates to a shorter wavelength, which is therefore more closely bound and which has only 7 complete power transmissions. From Fig. 4 it can be seen that the light output, which is radiated into one of the two optical fibers with the wavelength λ ₁ , emerges from the coupler essentially exclusively from the same optical fiber, while light output, which in the same optical fiber with the wavelength λ _{1 is} radiated, emerges essentially from the other fiber. Conversely, it can be seen that, as shown in Fig. 5 (which refers to the same coupler as in Fig. 4), when a first signal with the wavelength λ _{1 is} emitted into one of the optical fibers, while a second signal is radiated with the wavelength λ ₂ in the other optical fiber, the coupler brings about a combination of the two signals on a common output optical fiber. Accordingly, it can be seen that the coupler according to FIGS . 4 and 5 acts as a "total power" wavelength multiplexer coupler for the wavelengths λ ₁ and λ ₂ . FIG. 5 shows an additional curve, curve 53 , which relates to a wavelength λ ₃ at which there are slightly less than eight power transmissions over the full distance of the coupling length L of the coupler. From Fig. 5 it can be seen that if in this coupler power with a wavelength λ _{1 is} radiated into one optical fiber at one end of the coupler, while power with a wavelength λ _{3 is} radiated into the other optical fiber, then at the other end of the coupler essentially all of the power at wavelength λ ₁ and most, but not all, of the power at wavelength λ ₃ exits the fiber into which the power at wavelength λ _{3 was} radiated, with the rest of the power at wavelength λ ₃ emerges from the optical fiber into which the power with the wavelength λ _{1 was} radiated. It can thus be seen that this coupler acts in some, but not every, respect like a "partial power" wavelength multiplexer coupler for the wavelength λ ₁ with the wavelength λ ₃ .

Insbesondere besteht der Nachteil dieser Art von Koppler zur Erzielung einer Multiplexierung bei diesen beiden Wellenlängen darin, daß die Aufteilung der Leistung bei der Wellenlänge λ₃ auf die beiden Ausgangsanschlüsse des Kopplers sehr stark wellenlängenabhängig ist (im Gegensatz zu einem "Teilleistungs"- Wellenlängen-Multiplexer-Koppler). Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß der Gradient der Kurve 53 für die Wellenlänge λ₃ am entfernten Ende des Kopplungsbereiches nicht gleich Null ist.In particular, the disadvantage of this type of coupler for achieving multiplexing at these two wavelengths is that the distribution of the power at the wavelength λ ₃ over the two output connections of the coupler is very strongly dependent on the wavelength (in contrast to a "partial power" wavelength multiplexer Coupler). This results from the fact that the gradient of curve 53 for wavelength λ ₃ at the far end of the coupling region is not zero.

Aus der vorstehenden Beschreibung, die sich speziell auf die Fig. 3, 4 und 5 bezieht, wurde spezielles Augenmerk auf Koppler gelegt, die aus Paaren von Lichtleitfasern hergestellt sind, die identische Ausbreitungskonstanten in ihren Kopplungsbereichen aufweisen. Im folgenden wird jedoch die Aufmerksamkeit auf die Eigenschaften von Kopplern gerichtet, wie sie weiter oben anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurden und deren Lichtleitfasern nicht aneinander angepaßte Ausbreitungskonstanten in ihren Kopplungsbereichen aufweisen. Ähnlich wie Fig. 3 zeigt die Fig. 6, wie sich bei der Herstellung eines Kopplers die Leistungsübertragung zwischen den beiden Lichtleitfasern mit der Streckung ändert, doch haben im Fall der Fig. 6 die beiden Lichtleitfasern nicht aneinander angepaßte Ausbreitungskonstanten in dem Kopplungsbereich. Als Folge hiervon erreicht die Leistungsübertragung von der ersten Lichtleitfaser F′₁ zur anderen F′₂ niemals die Gesamtübertragung, sondern durchläuft eine Reihe von Maxima, die jeweils von dem Gesamtwert um einen Betrag abweichen, der von dem Ausmaß der Fehlanpassung abhängt. Zwischen jedem Paar von Maxima besteht ein Minimum, bei dem die Leistung im wesentlichen vollständig zur Lichtleitfaser F′₁ zurückübertragen wird. Fig. 7 zeigt, wie der fertige Koppler nach den Fig. 1, 2 und 6 mit der Koppellänge L′ auf die Einstrahlung von Leistung mit den Wellenlängen λ₄ bzw. λ₅ in seine beiden Lichtleitfaser-Eingänge anspricht. Die Kopplungswellenlängen λ₄ und λ₅ sind die speziellen Wellenlängen, für die die Kopplungsstärke derart ist, daß für die Wellenlänge λ₄ vier vollständige Leistungsübertragungszyklen zwischen den beiden Lichtleitfasern im Verlauf des Durchlaufens der vollen Kopplungslänge L′ des Kopplers auftreten, während für die Wellenlänge λ₅ dreieinhalb Zyklen auftreten. Fig. 7 zeigt, daß dieser Koppler als ein "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler für die Wellenlänge λ₄ mit der Wellenlänge λ₅ wirkt und daß im Gegensatz zu dem anhand der Fig. 3, 4 und 5 beschriebenen Koppler die Wellenlängenabhängigkeit der Aufteilung der Leistung bei der Wellenlänge λ₅ auf die beiden Ausgangsanschlüsse des Kopplers ein Minimum aufweist, weil der Gradient der Kurve für die Wellenlänge λ₅ am entfernten Ende des Kopplungsbereiches gleich Null ist.From the above description, which specifically refers to FIGS. 3, 4 and 5, special attention has been given to couplers made from pairs of optical fibers that have identical propagation constants in their coupling regions. In the following, however, attention is drawn to the properties of couplers, as described above with reference to FIGS. 1 and 2, and whose optical fibers have propagation constants in their coupling regions which are not matched to one another. Similar to FIG. 3, FIG. 6 shows how the power transmission between the two optical fibers changes with the stretch during the manufacture of a coupler, but in the case of FIG. 6 the two optical fibers have non-matched propagation constants in the coupling region. As a result, the power transmission from the first optical fiber F ' ₁ to the other F' ₂ never reaches the total transmission, but goes through a series of maxima, each of which deviates from the total by an amount that depends on the extent of the mismatch. There is a minimum between each pair of maxima at which the power is essentially completely returned to the optical fiber F ' ₁ . Fig. 7 shows how the finished coupler according to FIGS . 1, 2 and 6 with the coupling length L 'responds to the irradiation of power with the wavelengths λ ₄ and λ ₅ in its two optical fiber inputs. The coupling wavelengths λ ₄ and λ ₅ are the special wavelengths for which the coupling strength is such that four complete power transmission cycles occur between the two optical fibers for the wavelength λ ₄ in the course of passing through the full coupling length L 'of the coupler, while for the wavelength λ ₅ three and a half cycles occur. Fig. 7 shows that this coupler acts as a "partial power" wavelength multiplexer coupler for the wavelength λ ₄ with the wavelength λ ₅ and that, in contrast to the coupler described with reference to FIGS. 3, 4 and 5, the wavelength dependence of Distribution of the power at the wavelength λ ₅ between the two output connections of the coupler has a minimum because the gradient of the curve for the wavelength λ ₅ at the distal end of the coupling range is zero.

Bei der Herstellung eines Kopplers durch das vorstehend unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebene Verfahren zur Erzielung eines "Teilleistungs"-Wellenlängen- Multiplexer-Kopplers zum Multiplexieren zweier spezieller Wellenlängen λ_A und λ_B ist es verständlich, daß es eine einfache Angelegenheit ist, die Streckung oder Dehnung an einem Punkt zu beenden, an dem in eine der Lichtleitfasern des Kopplers eingestrahltes Licht mit einer Wellenlänge λ_A im wesentlichen ausschließlich am anderen Ende dieser Lichtleitfaser austritt. Hierzu ist es lediglich erforderlich, Licht mit dieser Wellenlänge in die Lichtleitfaser einzustrahlen, das resultierende Ausgangssignal von der anderen Lichtleitfaser zu überwachen, während der Koppler hergestellt wird, und dann die Streckung an einer der Konstanten zu beenden, an denen die überwachte Leistung im wesentlichen auf Nullabsinkt. Wenn beispielsweise die Streckung beendet wird, wenn die überwachte Leistung das vierte Mal auf Null abfällt, was der rechten Kante nach Fig. 7 entspricht (λ_A = λ₄), so gibt es eine spezielle Wellenlänge λ₅, für die die Leistungsübertragung nicht auf dem vierten Minimum liegt, sondern auf ihrem Maximalwert zwischen den dritten und vierten Minima. Es wäre jedoch sehr zufällig, wenn diese Wellenlänge λ₅ mit der erforderlichen Wellenlänge λ_B zusammenfällt. andererseits wird bei der Herstellung des Kopplers festgestellt, daß wenn die Streckung fortgesetzt wird, der Unterschied in der Wellenlänge zwischen der, für die sich die Leistungsübertragung am n-ten Minimum befindet, und für die, für die die Leistungsübertragung auf einem Maximum zwischen dem (n-1)-ten und dem n-ten Minimum befindet, ständig verringert wird, wenn der Wert der ganzen Zahl n vergrößert wird. Daher ist es möglich, einen geeigneten Wert von n auszuwählen, um eine relativ enge Annäherung an die gewünschte Wellenlängentrennung zu erzielen, und dann die Ziehbedingungen beispielsweise dadurch zu modifizieren, daß die Längen der Durchläufe oder die von der Flamme 13 erzeugte Temperatur geändert wird, um eine Feinabstimmung des Kopplungsverhaltens durchzuführen, damit sich die erforderliche Wellenlängentrennung mit der gewünschten Genauigkeit ergibt.When manufacturing a coupler by the method described above with particular reference to FIGS . 1 and 2, to obtain a "partial power" wavelength multiplexer coupler for multiplexing two special wavelengths λ _A and λ _B , it is understood that it is a simple one It is a matter of ending the stretching or stretching at a point at which light with a wavelength λ _A radiated into one of the optical fibers of the coupler essentially only exits at the other end of this optical fiber. All that is required is to radiate light of this wavelength into the optical fiber, monitor the resulting output signal from the other optical fiber while the coupler is being manufactured, and then stop stretching at one of the constants at which the monitored power is essentially on Zero drops. For example, if the stretching is terminated when the monitored power drops to zero for the fourth time, which corresponds to the right edge in FIG. 7 (λ _A = λ ₄ ), there is a special wavelength λ ₅ for which the power transmission does not stop the fourth minimum, but at its maximum value between the third and fourth minima. However, it would be very accidental if this wavelength λ ₅ coincides with the required wavelength λ _B. on the other hand, in the manufacture of the coupler, it is found that as stretching continues, the difference in wavelength between that for which the power transmission is at the nth minimum and that for which the power transmission is at a maximum between the ( n-1) -th and the n-th minimum is constantly decreased as the value of the integer n is increased. Therefore, it is possible to select an appropriate value of n to achieve a relatively close approximation to the desired wavelength separation, and then to modify the drawing conditions, for example, by changing the lengths of the passes or the temperature generated by the flame 13 to to fine-tune the coupling behavior so that the required wavelength separation results with the desired accuracy.

Die vorstehende spezielle Beschreibung wurde insbesondere auf die Konstruktion von Wellenlänger-Multiplexer-Kopplern zum Multiplexieren von Leistung mit einer ersten Wellenlänge mit Leistung bei einer zweiten Wellenlänge in der speziellen Weise gerichtet, bei der die Leistung mit der ersten Wellenlänge 2N Leistungsübertragungen zwischen den Lichtleitfasern ausführt, während die Leistung bei der zweiten Wellenlänge (2N-1) Leistungsübertragungen ergibt. Dies bedeutet, daß die Leistung bei der ersten Wellenlänge weniger stark als die Leistung mit der zweiten Wellenlänge gebunden ist, was andererseits bedeutet, daß die erste Wellenlänge länger als die zweite Wellenlänge ist. Im Fall eines "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers ist es speziell lediglich die Leistung mit der zweiten Wellenlänge, das heißt die Leistung mit der kürzeren Wellenlänge, die die ungeradzahlige Anzahl von Leistungsübertragungen ergibt, und die auf die beiden Ausgänge verteilt wird. Der Multiplexer wirkt jedoch auch als "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler zum Multiplexieren von Leistung mit der ersten Wellenlänge (die 2N Übertragungen ergibt) mit Leistung bei einer dritten Wellenlänge, die (2N-1) Übertragungen ergibt. Diese dritte Wellenlänge ist weniger stark als die erste Wellenlänge gebunden und ist damit eine längere Wellenlänge, und weil sie eine Wellenlänge ist, die eine ungeradzahlige Anzahl von Übertragungen in einem "Teilleistungs"-Koppler ergibt, wird Leistung mit dieser dritten Wellenlänge auf beide Ausgänge aufgeteilt. Es ist damit zu erkennen, daß ein "Teilleistungs"- Wellenlängen-Multiplexer-Koppler für eine Aufteilung entweder der längeren oder der kürzeren Wellenlänge konstruiert werden kann. Ein Spezialfall der Aufteilung der längeren Wellenlänge ergibt sich, wenn 2N = 0 ist. In diesem Fall ist die Kopplung zwischen den Lichtleitfasern bei der dritten (längeren) Wellenlänge gerade stark genug, damit sich für die Leistung bei der dritten Wellenlänge eine einzige Leistungsübertragung ergibt, während die erste (kürzere) Wellenlänge soviel kürzer ist und damit so viel stärker an die Faser gebunden ist, in die sie abgestrahlt wird, daß sie geradlinig durch den Koppler ohne jede Leistungsübertragung hindurchläuft.The foregoing particular description has been particularly pointed out the construction of wavelength multiplexer couplers for Multiplexing power with a first wavelength using Power at a second wavelength in a special way directed at which the power with the first wavelength 2N Carries out power transmissions between the optical fibers, while the power at the second wavelength (2N-1) Power transfers results. This means performance less strong at the first wavelength than the power with the second wavelength, which on the other hand means that the first wavelength is longer than the second wavelength. In the case of a "partial power" wavelength division multiplexer coupler it is specifically just the performance with the second Wavelength, that is, the power with the shorter one Wavelength which is the odd number of Power transfers results, and that to the two outputs is distributed. However, the multiplexer also acts as "Partial power" wavelength multiplexer coupler for Multiplexing power at the first wavelength (the 2N Transfers results) with performance at a third Wavelength that results in (2N-1) transmissions. This third Wavelength is less bound than the first wavelength and is therefore a longer wavelength and because it is a Is an odd number of wavelengths Transfers in a "partial power" coupler results Power at this third wavelength on both outputs divided up. It can be seen that a "partial performance" - Wavelength multiplexer couplers for splitting either the longer or the shorter wavelength can. A special case of splitting the longer wavelength results when 2N = 0. In this case the coupling is between the optical fibers in the third (longer) Wavelength just strong enough for performance a single power transmission at the third wavelength results while the first (shorter) wavelength is so much shorter and is so much more bound to the fiber into which it is emitted that it is straight through the coupler without every power transmission goes through.

Eine spezielle Anwendung von "Teilleistungs"-Wellenlängen- Frequenzmultiplex-Kopplern besteht im Aufbau von Lichtleitfaserverstärkern. Eine Konfiguration eines bekannten faseroptischen Verstärkers ist in Fig. 8 gezeigt und besteht aus einem Längenabschnitt 80 einer Verstärkerfaser, die bei 81 und 82 zwischen zwei "Gesamtleistungs"-Wellenlängen- Multiplexer-Kopplern 83 und 84 eingespleißt ist, die die Signalwellenlänge mit der Pumpwellenlänge multiplexieren. Das zu verstärkende Eingangssignal wird dem Anschluß 85 des Kopplers 83 zugeführt, während Pumpleistung für den Verstärker von einer Laserdiode 86 dem anderen Eingangsanschluß zum Mitpumpen der Faser 80 zugeführt wird. In gleicher Weise wird das Ausgangssignal des Verstärkers am Anschluß 87 des Kopplers 84 abgenommen, während Lichtleistung für ein Gegenpumpen diesem Koppler von einer Laserdiode 88 zugeführt wird. Der gerade beschriebene Verstärker ist sowohl mitgepumpt als auch gegengepumpt, doch kann, wenn ein Pumpen lediglich von einem Ende aus erwünscht ist, einer der Koppler und die zugehörige Laserdiode fortgelassen werden. Für viele Anwendungen ist es wünschenswert, das Betriebsverhalten des Verstärkers dadurch zu überwachen, daß ein Teil des Signaleinganges an den Verstärker abgeleitet und mit einem abgeleiteten Teil des an seinem Ausgang gelieferten verstärkten Signals verglichen wird. Dies kann gemäß Fig. 9 dadurch erreicht werden, daß dem Verstärker nach Fig. 8 zwei Überwachungskoppler 90 und 91 und zwei Überwachungsfotodioden 92 und 93 hinzugefügt werden. Die Überwachungskoppler 90 und 91 können 2×2-Koppler mit verjüngten verschmolzenen Lichtleitfasern sein, die nach dem progressiven Streckverfahren nach der DE-PS 34 68 745 hergestellt sind, bei denen jedoch die Dehnung kurze Zeit nachdem die gegenseitige seitliche Kopplung gerade ausgebildet wurde, gestoppt wurde, so daß lediglich ein kleiner Teil irgendeiner Leistungskopplung in einer der Fasern zur anderen übertragen wird. Als Folge des geringen Ausmaßes der Kopplung ist auch die Wellenlängenabhängigkeit der Kopplung entsprechend klein und ohne Bedeutung bezüglich der Spektralbreite des Verstärkungsbereiches des Verstärkers.A special application of "partial power" wavelength frequency division multiplex couplers is in the construction of optical fiber amplifiers. A configuration of a known fiber optic amplifier is shown in FIG. 8 and consists of a length 80 of amplifier fiber spliced at 81 and 82 between two "total power" wavelength multiplexer couplers 83 and 84 which multiplex the signal wavelength with the pump wavelength . The input signal to be amplified is fed to the terminal 85 of the coupler 83 , while pump power for the amplifier is fed from a laser diode 86 to the other input terminal for pumping the fiber 80 . In the same way, the output signal of the amplifier at the terminal 87 of the coupler 84 is taken, while light power for counter-pumping is supplied to this coupler by a laser diode 88 . The amplifier just described is both pumped and counter-pumped, but if pumping is only desired from one end, one of the couplers and the associated laser diode can be omitted. For many applications it is desirable to monitor the performance of the amplifier by deriving a portion of the signal input to the amplifier and comparing it to a derived portion of the amplified signal provided at its output. According to FIG. 9, this can be achieved by adding two monitoring couplers 90 and 91 and two monitoring photodiodes 92 and 93 to the amplifier according to FIG. 8. The monitoring couplers 90 and 91 can be 2 × 2 couplers with tapered fused optical fibers, which are produced according to the progressive stretching process according to DE-PS 34 68 745, but in which the expansion stopped shortly after the mutual lateral coupling had just been formed so that only a small portion of any power coupling in one of the fibers is transmitted to the other. As a result of the small extent of the coupling, the wavelength dependence of the coupling is correspondingly small and of no importance with regard to the spectral width of the amplification range of the amplifier.

Ein einziger "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler 100, der eine Multiplexierung bei den Signal- und Pumpwellenlängen durchführt, kann gemäß Fig. 10 anstelle der Tandemanordnung des Überwachungskopplers 90 und des "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Kopplers 83 eingesetzt werden, um eine Einsparung hinsichtlich der Anzahl der Bauteile zusammen mit der Möglichkeit eines verringerten Einfügungsverlustes zu erzielen. A single "partial power" wavelength division multiplexer coupler 100 that multiplexes the signal and pump wavelengths, as shown in FIG. 10, can be used instead of the tandem arrangement of the monitoring coupler 90 and the "total power" wavelength coupler 83 to provide one Savings in the number of components together with the possibility of a reduced insertion loss.

Aus Gründen der Erzielung eines guten Verstärkungswirkungsgrades weist die Verstärkungsfaser typischerweise die gleiche Größe, jedoch ein Index- oder Brechzahlprofil auf, das beträchtlich von dem der Faser abweicht, die an anderen Stellen für die Übertragung des Signals verwendet wird. Einfache Stumpfspleiße bei 81 und 82 zwischen der verstärkenden Brechzahlprofil-Faser und der Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser führen zu übermäßigen Verlusten, doch kann dieser Verlust durch Erhitzen der Fasern in der Nachbarschaft derartiger Spleiße zur Förderung einer Diffusion ihrer Kerne und damit durch eine Verringerung der effektiven Fehlanpassung verringert werden. Wenn diese Diffusionstechnik verwendet wird, so kann jeder der Koppler nach Fig. 10 aus zwei Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Fasern mit aneinander angepaßten Ausbreitungskonstanten hergestellt werden, wobei daran erinnert wird, daß im Fall des Kopplers 100 (der ein "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler ist) eine der beiden ihn bildenden Fasern vorverjüngt werden muß, um einen vorgestreckten Bereich zu erzeugen, in dem die Ausbreitungskonstante dieser Faser in erforderlichem Ausmaß im Verhältnis zu der der anderen Faser fehlangepaßt ist.For reasons of achieving good gain efficiency, the gain fiber is typically of the same size, but with an index or refractive index profile that is significantly different from that of the fiber used elsewhere to transmit the signal. Simple butt splices at 81 and 82 between the reinforcing refractive index fiber and the signal transmission refractive index fiber result in excessive losses, but this loss can be achieved by heating the fibers in the vicinity of such splices to promote diffusion of their cores and thereby reduce the effective ones Mismatch can be reduced. Using this diffusion technique, each of the couplers of Figure 10 can be made from two signal transmission index profile fibers with matched propagation constants, remembering that in the case of coupler 100 (which is a "partial power" wavelength division multiplexer Coupler) one of the two fibers making up it must be pre-tapered to create a pre-stretched area in which the propagation constant of this fiber is mismatched to the extent necessary to that of the other fiber.

Eine andere Lösung für das Problem der Profilfehlanpassung, wie es in der europäischen Patentanmeldung 93 303 899.4 beschrieben ist, umfaßt den Aufbau aus Paaren von ein unterschiedliches Brechzahlprofil aufweisenden Fasern. Die europäische Patentanmeldung 93 303 899.4 beschreibt, wie ein 2×2-Koppler aus einem Längenabschnitt einer Signalübertragungs- Brechzahlprofil-Faser und einem Längenabschnitt einer verstärkenden Brechzahlprofil-Faser hergestellt werden kann, wobei das hier beschriebene spezielle Herstellungsverfahren das progressive Streckverfahren nach dem DE-Patent 34 68 745.9 ist, das durch die Vorverjüngung der Signalübertragungs-Faser modifiziert ist, so daß diese eine Ausbreitungskonstante aufweist, die in dem Kopplungsbereich des Kopplers, in dem sie optisch mit der verstärkenden Brechzahlprofil-Faser gekoppelt ist, an die der verstärkenden Brechzahlprofil-Faser angepaßt ist. Es sei bemerkt, daß bei einem derartigen Koppler die verstärkende Brechzahlprofil-Faser im wesentlichen das gleiche Brechzahlprofil haben muß, wie die tatsächlich verstärkende Faser, mit der sie verspleißt ist, jedoch selbst nicht irgendein Dotierungsmittel enthalten muß, das sie tatsächlich in die Lage versetzen würde, als verstärkende Faser zu wirken.Another solution to the profile mismatch problem, such as it is described in European patent application 93 303 899.4 is the construction of pairs of a different one Fibers with a refractive index profile. The European Patent application 93 303 899.4 describes how a 2 × 2 coupler from a length section of a signal transmission Refractive index profile fiber and a length section of one reinforcing refractive index profile fiber can be produced the special manufacturing process described here the progressive stretching process according to DE patent 34 68 745.9 is due to the pre-tapering of the signal transmission fiber is modified so that this is a propagation constant has in the coupling area of the coupler in which they optically coupled with the reinforcing refractive index profile fiber is adapted to that of the reinforcing refractive index profile fiber is. It should be noted that in such a coupler reinforcing refractive index profile fiber essentially the same Refractive index profile must have, like the actually reinforcing one Fiber with which it is spliced, but not just any Must contain dopants that they are actually capable of would act as a reinforcing fiber.

Bei Anwendung dieser abgeänderten Lösung des Problems der Profilfehlanpassung gemäß der europäischen Patentanmeldung 93 303 899.4 mit geeigneter Modifikation kann der Verstärker nach Fig. 10 einen Überwachungskoppler 91 aufweisen, der aus zwei Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Fasern mit angepaßten Ausbreitungskonstanten aufgebaut ist, während der "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler 84 und der "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler 100 jeweils aus einem Längenabschnitt einer Signalübertragungs-Brechzahlprofil- Faser und einem Längenabschnitt aus einer verstärkenden Brechzahlprofil-Faser aufgebaut sind. Im Fall des "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers 84 ist der Längenabschnitt der Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser, die die am Anschluß 87 endende Faser ist, vorverjüngt, so daß sie mit einem vorgestreckten Bereich mit einer Ausbreitungskonstante versehen ist, die in dem Kopplungsbereich des Kopplers, in dem sie optisch mit der verstärkenden Brechzahlprofil-Faser gekoppelt ist, an die der verstärkenden Brechzahlprofil-Faser angepaßt ist, die bei 82 mit der verstärkenden Faser 80 verspleißt ist. Im Fall des "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers 100 muß der Längenabschnitt der Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser, die die am Anschluß 85 endende Faser ist, nicht vorverjüngt sein, um die Ausbreitungskonstanten-Fehlanpassung hervorzurufen, die für die Konstruktion eines "Teilleistungs"-Wellenlängen- Multiplexer-Kopplers erforderlich ist. Andererseits kann die auf diese Weise erzielte Größe der Fehlanpassung nicht derart sein, daß sich die erforderliche Aufteilung der Signalleistung auf die verstärkende Faser 80 und die Überwachungs-Fotodiode 92 ergibt, wobei in diesem Fall die eine oder die andere der beiden Fasern eine Vorverjüngung benötigt, um die entsprechende Einstellung durchzuführen. When using this modified solution to the problem of profile mismatch according to European patent application 93 303 899.4 with a suitable modification, the amplifier according to FIG. 10 can have a monitoring coupler 91 , which is constructed from two signal transmission refractive index profile fibers with adapted propagation constants, while the "total power" Wavelength multiplexer coupler 84 and the "partial power" wavelength multiplexer coupler 100 are each constructed from a length section of a signal transmission refractive index profile fiber and a length section from an amplifying refractive index profile fiber. In the case of the "total power" wavelength division multiplexer coupler 84 , the length portion of the signal transmission index profile fiber, which is the fiber terminating at port 87 , is tapered so that it is provided with a pre-stretched area with a propagation constant that is within the Coupling area of the coupler, in which it is optically coupled to the reinforcing refractive index profile fiber, is matched to that of the reinforcing refractive index profile fiber, which is spliced at 82 with the reinforcing fiber 80 . In the case of the "partial power" wavelength division multiplexer coupler 100 , the length of the signal transmission index profile fiber, which is the fiber ending at port 85 , need not be tapered to cause the propagation constant mismatch required for the construction of a "partial power "Wavelength multiplexer coupler is required. On the other hand, the size of the mismatch achieved in this way cannot be such that the required distribution of the signal power between the amplifying fiber 80 and the monitoring photodiode 92 results, in which case one or the other of the two fibers requires a pre-tapering, to make the appropriate setting.

Wenn die Pump- und Signal-Wellenlängen weit voneinander getrennt sind, beispielsweise wenn Licht mit einer Wellenlänge von 980 nm zum Pumpen eines Signals mit einer Wellenlänge von 1550 nm verwendet wird, so ist der Aufbau der 2×2-Koppler 84 und 100 aus ein unterschiedliches Brechzahlprofil aufweisenden Fasern relativ einfach, weil sie als Koppler hergestellt werden können, für die die Anzahl der Leistungsübertragungen bei der Pump bzw. Signalwellenlänge 0 bzw. 1 ist. Bei dieser vergleichsweise niedrigen Stärke der Kopplung ist die Form-Doppelbrechung klein genug, um die Übertragung der Signalleistung zwischen den Fasern im wesentlichen unabhängig von dem Polarisationszustand dieser Signalleistung zu machen.If the pump and signal wavelengths are widely separated, for example, if light with a wavelength of 980 nm is used to pump a signal with a wavelength of 1550 nm, the configuration of the 2 × 2 couplers 84 and 100 is on fibers with different refractive index profiles are relatively simple, because they can be manufactured as couplers for which the number of power transmissions at the pump or signal wavelength is 0 or 1. With this comparatively low strength of the coupling, the form birefringence is small enough to make the transmission of the signal power between the fibers essentially independent of the polarization state of this signal power.

Wenn die Pump- und Signal-Wellenlängen sehr viel näher beieinanderliegen, beispielsweise wenn Licht mit einer Wellenlänge von 1480 nm verwendet wird, um ein Signal mit einer Wellenlänge von 1550 nm zu pumpen, so muß die Konstruktion der Koppler 84 und 100 wesentlich stärker kompliziert sein, weil wenn die Kopplung zwischen den Fasern stark genug ist, um den größten Teil oder die gesamte Signalleistung von der Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser auf die verstärkende Brechzahlprofil-Faser oder umgekehrt zu übertragen, sie auch stark genug ist, um eine beträchtliche Leistungsübertragung zwischen den Fasern bei der lediglich geringfügig kürzeren Wellenlänge der Pumpleistung zu bewirken. Die erforderliche Wellenlängenselektivität wird durch die Auswahl eine größeren Wertes von N für die Anzahl 2N und (2N+1) der Leistungsübertragungen erreicht, die in dem Koppler bei den Pump- und Signal-Wellenlängen auftreten. Die hierdurch bedingte stärkere gegenseitige Kopplung zwischen den Fasern bedeutet, daß die Wirkungen der Form-Doppelbrechung nicht mehr vernachlässigt werden können, wenn der Verstärker unabhängig von dem Polarisationszustand seines Signaleinganges arbeiten soll.If the pump and signal wavelengths are much closer together, for example if 1480 nm wavelength light is used to pump a 1550 nm wavelength signal, the construction of couplers 84 and 100 must be much more complicated Because if the coupling between the fibers is strong enough to transmit most or all of the signal power from the signal transmission index profile fiber to the amplifying refractive profile fiber or vice versa, it is also strong enough to allow significant power transmission between the To cause fibers at the only slightly shorter wavelength of the pump power. The required wavelength selectivity is achieved by selecting a larger value of N for the number 2N and (2N + 1) of the power transmissions that occur in the coupler at the pump and signal wavelengths. The resultant stronger mutual coupling between the fibers means that the effects of shape birefringence can no longer be neglected if the amplifier is to operate independently of the polarization state of its signal input.

Eine beträchtliche Doppelbrechung entsteht in einem Koppler mit progressiv gestreckten verschmolzenen Fasern normalerweise deshalb, weil die Streckung normalerweise bei so hohen Temperaturen durchgeführt wird, die ausreicht, damit sich eine erhebliche Verschmelzung der beiden Fasern ergibt, so daß die stark einspringende, der Zahl "8" entsprechende Form des Querschnitts in eine Form umgewandelt wird, in der das Einspringen minimal ist oder nicht existiert. Wenn das Ausmaß der Kopplung zwischen den beiden Fasern relativ schwach ist, beispielsweise im Fall eines Kopplers, der lediglich eine einzige Leistungsübertragung zwischen den Fasern ergibt, so ist die Größe der Form-Doppelbrechung eines Kopplers, der bei einer Temperatur hergestellt wird, die ein erhebliches Verschmelzen der Fasern hervorruft, klein genug, um vernachlässigt zu, werden, doch wird bei einer stärkeren Kopplung, die mehrfache Leistungsübertragungen beinhaltet, die Form-Doppelbrechung von größerer Bedeutung. Das Ergebnis besteht darin, daß wenn die Form-Doppelbrechung nicht kompensiert wird, der Koppler so konstruiert werden kann, daß er Leistung in wirkungsvoller Weise für einen der Hauptpolarisationszustände dieses Kopplers überträgt, nicht jedoch für beide Zustände gleichzeitig.A considerable birefringence occurs in a coupler progressively drawn fused fibers usually this is because the aspect ratio is usually at such high Temperatures that are sufficient for a considerable fusion of the two fibers results, so that the strongly standing in form of the number "8" Cross section is converted into a form in which the Jump-in is minimal or does not exist. If the extent the coupling between the two fibers is relatively weak, for example in the case of a coupler that has only one only power transmission between the fibers results, is the size of the form birefringence of a coupler, which at a Temperature is produced, which is a significant fusion which causes fibers to be small enough to be neglected, but with a stronger coupling, the multiple Power transfers involves the form birefringence of of greater importance. The result is that if the Form birefringence is not compensated for, so the coupler Can be constructed to perform effectively for one of the main polarization states of this coupler transmits, but not for both states at the same time.

Unser Verfahren zur Verringerung der Wirkung der Form- Doppelbrechung und damit zur Vermeidung dieses Problems ist von I.J. Wilkinson und C.J. Rowe in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Close-Spaced Fused Fibre Wavelength Division Multiplexers with very low Polarisation Sensitivity", Electonics Letter, März 1990, Band 276, Nr. 6, Seite 382 beschrieben und umfaßt die Verdrillung der Fasern. Ein weiteres Verfahren beinhaltet die Ausführung des progressiven Streckvorganges bei einer beträchtlich niedrigeren Temperatur, nämlich bei einer Temperatur, bei der die Fasern lediglich über einen kleinen Teil ihres Umfanges miteinander vereinigt werden und damit eine Querschnittsform beibehalten, die stärker der Form der Zahl "8" angenähert ist. Es wird angenommen, daß dies für eine Verringerung der Wirkung der Form-Doppelbrechung dadurch wirksam ist, daß sie an eine entgegengesetzt gerichtete Dehnungs-Doppelbrechung angepaßt ist.Our method of reducing the effect of shape Birefringence and thus to avoid this problem by I.J. Wilkinson and C.J. Rowe in a publication with entitled "Close-Spaced Fused Fiber Wavelength Division Multiplexers with very low polarization sensitivity ", Electonics Letter, March 1990, Volume 276, No. 6, page 382 and includes twisting the fibers. Another one Procedure involves the execution of the progressive Stretching process at a considerably lower temperature, namely at a temperature at which the fibers just over a small part of their size can be combined and thus maintain a cross-sectional shape that is stronger Form of the number "8" is approximated. It is believed that this for reducing the effect of shape birefringence is effective in that it is directed to an opposite Elongation birefringence is adjusted.

Zumindestens im Fall der Verringerung der Wirkungen der Form- Doppelbrechung durch Verringerung der Temperatur, bei der der Koppler hergestellt wird, wird die Verringerung der Wirkung der Form-Doppelbrechung durch die Einführung eines anderen Faktors erkauft, nämlich daß die Ausbreitungskonstanten der beiden Fasern in dem Kopplungsbereich ebenfalls beeinflußt werden. Im Fall eines "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers, der aus zwei identischen Fasern mit aneinander angepaßten Ausbreitungskonstanten in seinem Koppelbereich aufgebaut ist, stellt dies kein besonderes Problem dar, weil irgendwelche derartigen Effekte sich in gleicher Weise auf beide Fasern auswirken und daher eine vorher existierende Anpassung nicht stören. Dies gilt nicht allgemein für Koppler, die aus unterschiedlichen Fasern hergestellt werden. Im Fall eines "Teilleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Kopplers, wie zum Beispiel des Kopplers 100 nach Fig. 10 kann irgendein differentieller Effekt üblicherweise in der Konstruktion berücksichtigt werden, weil eine Anpassung der Ausbreitungskonstante speziell nicht erforderlich ist, während im Fall eines "Gesamtleistungs"-Kopplers, wie zum Beispiel des Kopplers 84, der aus unterschiedlichen Fasern hergestellt sein würde, irgendein differentieller Effekt nur sehr schwierig zu berücksichtigen sein kann. In diesem Fall ist die Änderung der Ausbreitungskonstanten allgemein nicht für beide Fasern gleich, mit dem Ergebnis, daß eine Anpassung nicht über den vollen Bereich von möglichen Temperaturen zur Herstellung des Kopplers aufrechterhalten wird. Dies heißt mit anderen Worten, daß eine doppelte Anpassung erzielt werden muß, weil es erforderlich ist, nicht nur diesen Koppler bei der Temperatur herzustellen, bei der die Form-Doppelbrechung aufgehoben ist, sondern es auch erforderlich ist, eine der Fasern derart vorzustrecken, daß ihre Ausbreitungskonstante an die andere angepaßt ist. Wenn es erwünscht ist, diese Schwierigkeit der Erzielung der doppelten Anpassung zu vermeiden, so kann die Notwendigkeit hierfür dadurch vermieden werden, daß der Spleiß 82 als diffundierter Spleiß zwischen der Verstärkungs-Brechzahlprofil-Faser an der Seite des Verstärkers 80 und der Signalübertragungs- Brechzahlprofil-Faser an der Seite des Kopplers 84 ausgebildet wird, so daß man in der Lage ist, den Koppler 84 aus zwei Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Fasern herzustellen. Ein alternatives Verfahren zur Vermeidung dieses Problems ist gleich dem, wie es unter spezieller Bezugnahme aus Fig. 2 der europäischen Patentanmeldung 93 303 899.4 beschrieben ist, wobei bei diesem Verfahren der Speiß 82 als einfacher Spleiß zwischen zwei Längenabschnitten einer verstärkenden Brechzahlprofil-Faser beibehalten wird und der einfache Koppler 84 nach Fig. 10 durch ein verkettetes Paar von 2×2-Kopplern 110 und 111 ersetzt wird, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist.At least in the case of reducing the effects of shape birefringence by lowering the temperature at which the coupler is manufactured, the reduction in the effect of shape birefringence is purchased by introducing another factor, namely that the propagation constants of the two fibers in the coupling area also be influenced. In the case of a "total power" wavelength division multiplexer coupler made up of two identical fibers with matched propagation constants in its coupling region, this is not a particular problem because any such effects affect both fibers in the same way and therefore one do not disturb existing adaptation. This does not generally apply to couplers made from different fibers. In the case of a "partial power" wavelength division multiplexer coupler, such as the coupler 100 of Fig. 10, any differential effect can usually be considered in the design because adjustment of the propagation constant is not specifically required, whereas in the case of a "total power""Coupler, such as coupler 84 , which would be made from different fibers, any differential effect can be very difficult to consider. In this case, the change in the propagation constant is generally not the same for both fibers, with the result that an adjustment is not maintained over the full range of possible temperatures for making the coupler. In other words, double adaptation must be achieved because it is necessary not only to manufacture this coupler at the temperature at which the shape birefringence is released, but also to stretch one of the fibers in such a way that their propagation constant is adapted to the other. If it is desired to avoid this difficulty of achieving double matching, the need for this can be avoided by making the splice 82 as a diffused splice between the gain refractive index fiber on the side of the amplifier 80 and the signal transmission refractive index profile. Fiber is formed on the side of the coupler 84 so that one is able to manufacture the coupler 84 from two signal transmission index profile fibers. An alternative method of avoiding this problem is similar to that described with particular reference to Fig. 2 of European patent application 93 303 899.4, in which method the bit 82 is maintained as a simple splice between two lengths of a reinforcing refractive index profile fiber and the simple coupler 84 is replaced in FIG. 10 by a concatenated pair of 2 x 2 couplers 110 and 111, as shown in Fig. 11.

Der Koppler 110 ist ein Lichtleitfaserkoppler, der aus einem Längenabschnitt einer verstärkenden Brechzahlprofil-Faser, die bei 82 mit der verstärkenden Faser 80 verspleißt ist, und einem Längenabschnitt einer Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser hergestellt wird, die bei 112 mit dem Koppler 111 verspleißt wird. Die Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser des Kopplers 110 ist vorgestreckt, so daß ihre Ausbreitungskonstante an die der Verstärkungs-Brechzahlprofil-Faser in dem Kopplungsbereich angepaßt ist, so daß die gesamte Leistung von der verstärkenden Faser 80 über die Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Faser übertragen wird. Anders als die Koppler 84 nach den Fig. 9 und 10 ist dies kein Wellenlängen-Multiplexer-Koppler, der zum Multiplexieren der Signal- und Pump-Wellenlängen bestimmt ist, sondern er ist ein "Spleiß"-Koppler, bei dem lediglich eine einzige Leistungsübertragung über die gesamte Länge seines Kopplungsbereiches hervorgerufen wird. Als Folge hiervon ist die Kopplung zwischen den Fasern in diesem Koppler relativ schwach, und als Ergebnis sind die Auswirkungen der Form-Doppelbrechung zu klein, um von Bedeutung zu sein. Der Koppler 111 ist ein üblicher "Gesamtleistungs"-Wellenlängen-Multiplexer-Koppler, der aus zwei Signalübertragungs-Brechzahlprofil-Fasern mit aneinander angepaßten Ausbreitungskonstanten hergestellt ist.The coupler 110 is an optical fiber coupler made from a length of a reinforcing refractive index fiber spliced at 82 with the reinforcing fiber 80 and a length of a signal transmission refractive index fiber spliced at 112 with the coupler 111 . The signal transmission refractive index profile fiber of coupler 110 is pre-stretched so that its propagation constant matches that of the gain refractive index profile fiber in the coupling region so that all of the power is transmitted from the amplifying fiber 80 via the signal transmission refractive index profile fiber. Unlike the couplers 84 of FIGS. 9 and 10, this is not a wavelength division multiplexer coupler designed to multiplex the signal and pump wavelengths, but is a "splice" coupler in which only a single power transmission is used is caused over the entire length of its coupling area. As a result, the coupling between the fibers in this coupler is relatively weak and, as a result, the effects of shape birefringence are too small to matter. Coupler 111 is a common "full power" wavelength division multiplexer coupler made from two signal transmission refractive index profile fibers with matched propagation constants.

Claims

1. Wavelength multiplexer 2 × 2 coupler with tapered fused optical fibers, which is constructed from first and second single-mode optical fibers ( 10 , 20 ) which are optically coupled laterally to one another in a coupling area with a reduced cross section, characterized in that in the coupling area, the propagation constant of the first optical fiber deviates from that of the second optical fiber by such an amount that power radiated into the first optical fiber at a first frequency is not transmitted between the optical fibers or via an even number of transmission processes in the coupling area by essentially to exit only the first optical fiber, while power radiated into the second optical fiber at a second frequency is transmitted between the fibers over an odd number of transmissions in the coupling area to achieve maximum power transmission g to achieve the first fiber, while a significant remaining small portion of the power at the second frequency remains in the second optical fiber.

2. Coupler according to claim 1, characterized in that one of the first and second Optical fibers are tapered more than the other.

3. Coupler according to claim 2, characterized in that the first and second Optical fibers to those remote from the coupling area Sides of the tapering essentially matched Have propagation constants.

4. optical fiber amplifier, characterized in that it has a coupler according to one of the includes previous claims.

5. Optical amplifier with a multiplexer ( 100 ) for mixing optical signal power with optical pump power, the multiplexer including a tapped signal power output and having two optical fibers, characterized in that the two optical fibers have mismatched propagation constants in a range in which they are coupled together are such that the multiplexer has the property that a portion of any signal power radiated into the multiplexer exits the tapped signal power output and that there is a signal wavelength for which the portion is a finite portion less than one in size One is, the wavelength dependency of this part being substantially equal to zero at the signal wavelength mentioned.