BIDIRECTIONAL OPTICAL MODULE FOR MULTICHANNEL UTILIZATION

European Patent Application EP1082632

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A compact bidirectional module for multichannel use includes at least one transmitter and at least one receiver combined in a transmission/reception unit installed in a common housing, and at least one further such transmission/reception unit or at least one additional transmission unit or one additional reception unit provided in the common housing. In one preferred embodiment of the present invention, the transmission/reception unit is constructed in accordance with a bidirectional transceiver module which is described in German Published, Non-Prosecuted Patent Application DE 93 120 733 A1 and is also referred to as a TO-BIDI module, and additional transmission or reception units are likewise constructed by using the TO construction. Thus, a compact module that combines the assemblies of the known BIDI module and those of the TO-BIDI module, with their characteristics is provided.

Althaus, Hans-ludwig (DE)

EP19990929048

03/14/2001

04/29/1999

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SIEMENS AG (DE)

G02B6/42; G02B6/42; H04B10/24; H04B10/24; (IPC1-7): G02B6/42; H04B10/24

G02B6/42C6; H04B10/24A1

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Patentanspr·uche

1. Sende-und Empfangsmodul f·ur eine bidirektionale optische Nachrichten-und Signal·ubertragung mit mindestens einem opti- schen Sender, mindestens einem optischen Empf·anger, mindestens einem Faseranschluss f·ur eine Lichtleitfaser (0), einer Linsen- koppeloptik und wenigstens einen im freien Strahlengang zwi- schengeordneten Strahlteiler (22), die in einem gemeinsamen Geh·ause (100) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, -dass mindestens ein Sender (1) und mindestens ein Empf·anger (8) in einer in das gemeinsame Geh·ause (100) eingebauten Sen- de-/Empfangseinheit (10) vereint sind, und im gemeinsamen Ge- h·ause (100) mindestens eine weitere Sende-/Empfangseinheit oder mindestens eine zus·atzliche Sendeeinheit oder eine zu- s·atzliche Empfangseinheit vorgesehen sind.

2. Sende-/Empfangsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass die Sende-/Empfangseinheit (10) auf der Achse der Lichtleitfaser (0) angeordnet ist.

3. Sende-/Empfangsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Strahlteiler (22) ein wellenl·angenselek- tives Filter enth·alt.

4. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der vorherge- henden Anspr·uche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Sen- de-/Empfangseinheit (10) enthaltener Strahlteiler (5) ein wel- lenl·angenselektives Filter (9) enth·alt.

5. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der vorherge- henden Anspr·uche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sende- /Empfangseinheit ein Laserchip (1) als Sender auf einem ge- meinsamen Tr·ager (2) zwischen wenigstens einem Tr·agerteil (3) angeordnet ist, dessen den Resonatorfl·achen des Laserchips (1) benachbarte Seitenfl·ache mit Spiegelschichten (5) versehen und zu den Resonatorfl·achen in einem Winkel von etwa 45 DEG geneigt sind, so dass die vom Laserchip (1) emittierte Strahlung zur Oberfl·ache des gemeinsamen Tr·agers (2) nahezu senkrecht nach oben auf die oberhalb des Laserchips (1) angeordnete und an mindestens einem Tr·agerteil (3,4) befestigte Linsenkoppelop- tik (6) gerichtet ist, dass die der Vorderseite des Laserchips (1) benachbarte Spiegelschicht (5) mit einem Strahlteiler (9) versehen ist, der die vom Laserchip (1) emittierte Strahlung reflektiert und die von ausserhalb ·uber die Linsenkoppeloptik (6) eingekoppelte Strahlung durchl·asst, und dass unterhalb des Strahlteilers (9) auf der Unterseite des gemeinsamen Tr·agers (2) der Lichtempf·anger (8) oder eine optische Kopplung f·ur den Lichtempf·anger vorgesehen ist.

6. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der vorherge- henden Anspr·uche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Emp- fangseinheit (20) aufweist (Fig. l).

7. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·uche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Sendeeinheit auf- weist.

8. Sende-/Empfangsmodul nach einem-oder mehreren der Anspr·uche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine weitere Sende- /Empfangseinheit aufweist.

9. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·uche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Empfangseinheiten (20,30) aufweist (Fig. 2a).

10. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·u- che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Empfangsein- heit (20) und eine weitere Sende-/Empfangseinheit (30) auf- weist (Fig. 2b).

11. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·u- che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es vier Empfangsein- heiten (20,30,40,50) aufweist (Fig. 3a).

12. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·u- che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es vier Sendeeinhei- ten aufweist (Fig. 3b).

13. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·u- che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es vier weitere Sen- de-/Empfangseinheiten aufweist (Fig. 3c).

14. Sende-/Empfangsmodul nach einem oder mehreren der Anspr·u- che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es 2n weitere Sende- /Empfangseinheiten aufweist, wobei n 2 2 ist.

Beschreibung Bezeichnung der Erfindung : BIDIREKTIONALES OPTISCHES MODUL F·UR MEHRKANAL-ANWENDUNG Die Erfindung betrifft ein Sende-und Empfangsmodul f·ur eine bidirektionale optische Nachrichten-und Signal·ubertragung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der faseroptischen Nachrichten·ubertragung ist es seit ei- nigen Jahren Stand der Technik, im Vollduplex-oder Halbdu- plexverfahren wenigstens je einen Kanal bidirektional zu ·uber- tragen. In der EP-A-0 463 214 ist beispielsweise ein als BIDI- Modul bekanntes Sende-und Empfangsmodul f·ur eine bidirektio- nale optische Nachrichten-und Signal·ubertragung beschrieben.

Bei diesem Modul sind die beiden aktiven Bauelemente (Licht- sender und Lichtempf·anger) als eigenst·andige Bauelemente her- metisch dicht abgekapselt in ein gemeinsames Modulgeh·ause ein- gebaut, in dessen Hohlrauminneren ein Strahlteiler und eine Linsenkoppeloptik angeordnet sind und das einen Faseranschluss f·ur eine gemeinsame Lichtleitfaser aufweist. Durch den Sender wird ein optisches Signal in die angekoppelte Glasfaser einge- koppelt, w·ahrend gleichzeitig oder auch zeitlich verschoben ein anderes optisches Signal aus derselben Faser empfangen werden kann.

Die Trennung der beiden Signale geschieht durch den Strahlteiler, der auch einen WDM (Wavelength Division Mul- tiplexing)-Filter enthalten kann, bei welchem eine bestimmte Wellenl·ange reflektiert und eine andere durchgelassen werden kann.

Wenn neben dem jeweils einen Kanal in jeder Richtung wenig- stens in einer Richtung ein weiterer Kanal ·ubertragen werden soll, so kann beispielsweise vor das Modul ein externer Faser- WO 99/57594 PCT/DE99/01262 splitter oder externer WDM-Filter in die zuf·uhrende Glasfaser eingebaut werden. Dies stellt jedoch eine relativ unpraktikab- le L·osung dar. In der deutschen Patentanmeldung Nr. 93 114 859.7 wird dagegen ein sogenanntes Mehrkanal-Transceiver-Modul vorgeschlagen, bei welchem im gemeinsamen Geh·ause eines oben beschriebenen konventionellen BIDI-Moduls mindestens ein wei- terer Lichtsender und/oder Lichtempf·anger mit zugeh·origer Lin- senkoppeloptik und mindestens ein weiterer Strahlteiler vorge- sehen sind.

Der oder die weiteren Lichtsender und/oder Licht- empf·anger werden dabei insbesondere in der Form der sogenann- ten TO (Transistor Outline)-Standardbauform ausgef·uhrt, wie sie beispielsweise auch in der deutschen Patentanmeldung Nr. 93 120 733.6 beschrieben wurde. Diese L·osung hat jedoch den Nach- teil, dass die bidirektionale Obertragung eines weiteren Kanals den Einbau zweier TO-Module, n·amlich eines Sendemoduls und ei- nes Empfangsmoduls in das gemeinsame Geh·ause erforderlich macht.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mehrkanalf·ahiges Sende-und Empfangsmodul f·ur eine bidirektionale optische Nachrichten-und Signal·ubertra- gung anzugeben, welches platzsparend aufgebaut ist und auf m·oglichst einfache Weise um weitere bidirektionale Kan·ale er- weiterbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa- tentanspruchs 1 gel·ost.

Die weiter unten anhand von Ausf·uhrungsbeispielen beschriebene Erfindung l·ost die Aufgabe derart, dass sie ein kompaktes Modul beschreibt, in welchem mindestens ein Sender und mindestens ein Empf·anger in einer in das gemeinsame Geh·ause eingebauten Sende-/Empfangseinheit vereint sind und im gemeinsamen Geh·ause WO 99/57594 PCT/DE99/01262 mindestens eine weitere derartige Sende-/Empfangseinheit oder mindestens eine Sendeeinheit oder eine Empfangseinheit vorge- sehen sind.

In einer bevorzugten Ausf·uhrungsform der vorliegenden Erfin- dung ist die Sende-/Empfangseinheit gem·ass einem in der deut- schen Patentanmeldung Nr. 93 120 733.5 beschriebenen, auch als TO-BIDI-Modul bezeichneten, bidirektionalen Transceiver-Modul ausgef·uhrt. Weiterhin bevorzugt ist die Ausbildung der minde- stens einen Sendeeinheit oder der mindestens einen Empfangs- einheit als TO-Module. Damit beschreibt die Erfindung ein kom- paktes Modul, das die Baugruppen des bekannten BIDI-Moduls und des TO-BIDI-Moduls mit ihren Eigenschaften vereinigt.

Das so entstandene Mehrkanal-BIDI ist somit in der Lage, neben der normalen bidirektionalen Funktion auf 2 bidirektionalen Kan·alen zus·atzlich einen oder mehr als einen Kanal in den je- weiligen Richtungen gleichzeitig zu ·ubertragen.

Ein konventionelles BIDI-Modul mit 2 bidirektionalen Kan·alen, d. h. einem Sende-und einem Empfangskanal wird also durch Er- satz eines TO-Sende-oder Empfangsmoduls durch ein TO-BIDI mit den gleichen ·ausseren Abmessungen zu einem Modul mit 3 Kan·alen.

Bei Ersatz eines TO-Sendemoduls durch ein TO-BIDI erh·alt man einen Sende-und Empfangskanal und einen zweiten Empfangska- nal. Bei Ersatz eines TO-Empfangsmoduls durch ein TO-BIDI er- h·alt man entsprechend 2 Sende-Kan·ale und einen Empfangskanal.

Ersetzt man schliesslich TO-Laser und TO-Empf·anger jeweils durch TO-BIDIs, ergeben sich 2 Sende-und 2 Empfangskan·ale, also 4 Kan·ale. Dies kann nat·urlich auch auf die Modulanordnung mit 3 TO-Komponenten erweitert werden, sodass Module mit 5 und 6 Kan·alen entstehen. Die entsprechende Erweiterung auf noch mehr Kan·ale kann durch entsprechende Verl·angerung des Moduls mit der gleichzeitigen Auskopplung durch zus·atzliche Filter im optischen Strahlengang auf die entsprechenden zus·atzlichen TO- Komponenten geschehen.

Das ist insbesondere dann optisch recht einfach m·oglich, wenn die Optik der TO-Komponenten auf einen kollimierten Strahl im Modul ausgelegt ist. Damit wird die ma- ximale Anzahl der m·oglichen Kan·ale doppelt so gross wie die An- zahl der angekoppelten TO-BIDIs oder entsprechend geringer, wenn anstelle eines TO-BIDI's eine einfache TO-Sende-oder Empfangskomponente eingesetzt wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgem·assen Anord- nung besteht darin, dass die optischen Kanaltrennungen in TO- BIDI und BIDI-Modul unterschiedlicher oder auch gleicher Art sein k·onnen. Wird z. B. im Modul ein WDM-Filter zur nahezu ver- lustfreien Trennung von 2 Wellenl·angen verwendet, so kann im TO-BIDI die Trennung sowohl ebenfalls wieder mit einem WDM- Filter auf 2 weitere Wellenl·angen erfolgen als auch mit einem 3dB-Strahlteiler eine Wellenl·ange in der Intensit·at auf je- weils einen Empfangs-und Sendekanal aufgeteilt werden.

Das bedeutet, dass durch die Anwendung von TO-BIDIs als TO- Komponenten im Mehrkanal-BIDI insbesondere bei WDM-Systemen mit mehreren diskreten Wellenl·angen (z. B. nach ITU-Standard 4 Wellenl·angen oder auch mehr), sogenannte HD-WDM-Systeme, jeder einzelne Kanal bidirektional betrieben werden kann. Damit er- gibt sich gegen·uber bisher ·ublichen Mehrkanal-HD-WDM-Systemen, die nur unidirektional betrieben werden, die volle bidirektio- nale Funktionalit·at auf jedem WDM-Kanal. Das bedeutet, dass bei der neueren mehrkanaligen WDM-Obertragung auf einzelnen Glas- fasern, mit der erfindungsgem·assen Anordnung die ·Ubertragungs- kapazit·at der Fasern durch den bidirektionalen Betrieb verdop- pelt wird.

WO 99/57594 PCT/DE99/01262 Mit der erfindungsgem·assen Anordnung werden somit zwei bidirek- tionale Modul-Typen mit verschiedenen Optiken so geschickt kombiniert, dass ein neuer Modultyp entsteht, dessen funktio- nelle Eigenschaften wesentlich ·uber die Eigenfunktionen der einzelnen Modultypen hinausgeht. So k·onnen nach der erfin- dungsgem·assen Anordnung nicht nur beliebige Mehrkanal-Module hergestellt werden, sondern auch eindirektionale Mehrkanal-HD- WDM-·Ubertragungssysteme voll bidirektional betrieben werden.

Eine notwendige Wellenl·angenstabilisierung durch z. B. Tempera- turstabilisierung kann hierbei durch entsprechende Temperatur- stabilisierung des ganzen Moduls, wie beschrieben beispiels- weise in der deutschen Patentanmeldung Nr. 93 114 860.5, durchgef·uhrt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausf·uhrungsbeispie- len in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 n·aher erl·autert.

Es zeigen : Fig. 1 eine grundlegende Ausf·uhrungsform der vorliegenden Er- findung ; Fig. 2a, 2b weitere Ausf·uhrungsformen der vorliegenden Erfin- dung mit 3 TO-Komponenten ; Fig. 3a, 3b, 3c weitere Ausf·uhrungsformen der vorliegenden Er- findung mit 5 TO-Komponenten ; Fig. 4 eine weitere mannigfaltige Ausf·uhrungsform der vorlie- genden Erfindung mit n TO-BIDIs ; Fig. 5 eine Sende-/Empfangseinheit in Form eines TO-BIDI.

In Fig. 1 ist eine grundlegende Ausf·uhrungsform der vorliegen- den Erfindung dargestellt. Die Grundbauform eines Mehrkanal- BIDIs ist aus dem gemeinsamen Geh·ausek·orper 100,2 Subkompo- nenten 10 und 20 und der gemeinsamen SM (single mode)- Anschlussfaser 0 aufgebaut. Die Linsenkoppeloptik 110 f·ur die gemeinsame Lichtleitfaser 0 ist in der N·ahe des Endes der Lichtleitfaser 0 in der Form einer Kugellinse angeordnet, wel- che allerdings bei entsprechender Auslegung der gesamten Kop- peloptik auch wegfallen kann. Die in der Modulachse angebaute Subkomponente 10 ist eine Sende-/Empfangseinheit, welche einen Sender und einen Empf·anger enth·alt.

Diese Sende- /Empfangseinheit kann beispielsweise ein oben erw·ahntes TO- BIDI-Modul sein, also eine in der oben erw·ahnten TO- Standardbauweise hergestellte und in der deutschen Patenta- meldung Nr. 93120733.6 beschriebene bidirektionale Sende- /Empfangseinheit sein, die eine volle bidirektionale Funktion f·ur einen Empfangskanal A, beispielsweise f·ur 1480 nm, und ei- nen Sendekanal, beispielsweise f·ur 1300 nm, aufweist.

Die im gemeinsamen Geh·ause 100 eingebaute Subkomponente 20 ist in dem gezeigten Ausf·uhrungsbeispiel eine TO-PIN-Diode, also ein ebenfalls in der oben erw·ahnten TO-Standardbauweise herge- stellter Diodenempf·anger f·ur einen weiteren Empfangskanal B, der beispielsweise auf eine Wellenl·ange von 1550 nm einge- stellt ist.

Die voll wellenl·angenselektive Kanaltrennung mit jeweils >95% Wirkungsgrad wird f·ur den weiteren Empfangskanal B mit einem entsprechenden, in dem Strahlteiler 22 enthaltenen WDM-Filter in der Strahlachse nach konventioneller BIDI- Technik ausgef·uhrt. Vor das TO-Geh·ause der Subkomponente 20 kann weiterhin ein Sperrfilter 21 gesetzt werden, um uner- w·unschte Wellenl·angen auszublenden.

Die entsprechende Kanaltrennung f·ur den Sendekanal und den Empfangskanal A innerhalb der Subkomponente 10 kann mit der WO 99/57594 PCT/DE99/01262 bekannten, beispielsweise in der oben erw·ahnten deutschen Pa- tentanmeldung Nr. 93120733.6 beschriebenen TO-BIDI-Technik realisiert werden.

Die wesentlichen Elemente dieser Bauweise seien hier nochmals in Bezug auf Fig. 5 zum besseren Verst·andnis dargestellt. In Fig. 5 ist ein bidirektionales Sende-und Empfangsmodul in TO- Bauweise (TO-BIDI-Modul) dargestellt, welches als Subkomponen- te 10 verwendet werden kann.

Das Sende-und Empfangsmodul be- steht im wesentlichen aus einem eine Linsenkoppeloptik 6 auf- weisenden Laserchip 1 als Lichtsender, einem Lichtempf·anger 8 und einem im Strahlengang zwischengeordneten Strahlteiler 9, die zumindest teilweise von einem Geh·ause 7 umfasst sind, an das ein Lichtein-und-austrittsfenster 11 angeglast ist. Der Laserchip 1 ist auf einem gemeinsamen Tr·ager 2 angeordnet, der vorzugsweise aus Silizium besteht und als Submount beispiels- weise auf eine Bodenplatte 19 eines TO-Geh·auses montiert wer- den kann.

Der Laserchip 1 ist auf dem gemeinsamen Tr·ager zwi- schen zwei Tr·agerteilen 3,4 angeordnet, deren den optischen Resonatorfl·achen des Laserchips 1 benachbarte Seitenfl·achen mit Spiegelschichten 5 versehen und zu den Resonatorfl·achen in einem Winkel von etwa 45 DEG geneigt sind, so dass die vom Laser- chip 1 emittierte koh·arente Strahlung als divergentes Licht- b·undel zur Oberfl·ache des gemeinsamen Tr·agers 2 nahezu senk- recht nach oben auf die oberhalb des Laserchips 1 angeordnete Linsenkoppeloptik 6 umgelenkt wird. Die beiden Tr·agerteile 3, 4 bestehen vorzugsweise aus Glas oder wie der Tr·ager 2 aus Si- lizium und weisen ein trapezf·ormiges Profil auf.

Auf minde- stens dem einen Tr·agerteil, in diesem Ausf·uhrungsbeispiel auf dem Tr·agerteil 3, ist die Linsenkoppeloptik 6 so angeordnet und befestigt, dass die vom Laserchip 1 emittierte Strahlung auf diese nahezu senkrecht auftrifft.

WO 99/57594 PCT/DE99/01262 Die der Vorderseite des Laserchips 1 benachbarte Spiegel- schicht 5 ist mit einem Strahlteiler 9 versehen, der die vom Laserchip 1 emittierte Strahlung reflektiert und die von au- sserhalb ·uber die Linsenkoppeloptik 6 eingekoppelte Strahlung durchl·asst. Unterhalb des Strahlteilers 9 ist auf der Untersei- te des gemeinsamen Tr·agers 2 der Lichtempf·anger 8 oder eine optische Kopplung f·ur den Lichtempf·anger 8 vorgesehen.

Der Strahlteiler 9 bildet eine optische Trenneinrichtung f·ur verschiedene oder gleiche Lichtwellenl·angen. F·ur verschiedene Lichtwellenl·angen von Sende-und Empfangszweig, d. h. wenn der Strahlteiler wellenl·angenselektiv arbeitet, kann eine Trennung von gr·osser als 95 Prozent erreicht werden. Bei gleicher Wel- lenl·ange kann f·ur beide Zweige z. B. eine 50-prozentige oder andere Trennung eingestellt werden.

Um eine bidirektionale ·Ubertragung zu erreichen, braucht nur die der Vorderseite des Laserchips 1 benachbarte Spiegelschicht 5, die auf dem Tr·ager- teil 3 aufgebracht ist, mit einer Filterschicht als Strahltei- ler 9 versehen werden, die das Laserlicht einer vom Laser emittierten Wellenl·ange reflektiert und das von ausserhalb ein- fallende Licht einer anderen Wellenl·ange durchl·asst. Bei Licht mit einer Wellenl·ange gr·osser 1, lum ist Silizium transparent, und es gen·ugt, auf der Unterseite des gemeinsamen Tr·agers 2, der vorzugsweise aus Silizium besteht, an der Stelle des Lichtaustritts einen geeigneten Lichtempf·anger 8 oder eine ge- eignete optische Kopplung f·ur einen externen Lichtempf·anger anzubringen.

Ein derartiges in Fig. 5 beschriebenes TO-BIDI-Modul kann in dem erfindungsgem·assen Sende-/Empfangsmodul als die Sende- /Empfangseinheit bzw. als die Subkomponente 10 gem·ass Fig. 1 verwendet werden. Es kann jedoch auch jede andere denkbare Ausf·uhrung einer Sende-/Empfangseinheit als die Subkomponente 10 verwendet werden.

Auch die Abtrennung des Empfangskanals B durch den Strahltei- ler 22 kann ohne Wellenl·angenselektivit·at erfolgen. In diesem Fall w·urde man zweckm·assigerweise einen etwa 5dB-Strahlteiler als Strahlteiler 22 im Hauptstrahlengang verwenden, der ca.

30% zu der Subkomponente 20 abzweigt und 60% durchl·asst, die dann beispielsweise mit 3dB im TO-BIDI-Modul 10 aufgeteilt werden.

F·ur die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgem·asse Modulanordnung ergibt sich daraus die folgende 1. m·ogliche bidirektionale Be- triebsbedingungsvielfalt f·ur 3 ·Ubertragungskan·ale : la.) Bei Verwendung von 3 Wellenl·angen (z. B. 1300 nm : 1480 nm ; 1550 nm) Vollduplexbetrieb auf 3 Kan·alen mit jeweils > 95% Wirkungsgrad f·ur die einzelnen Kan·ale und > 35 dB Kanaltren- nung. lb.) Bei Verwendung von 2 Wellenl·angen (z.

B. 1300 nm und 1550 nm) Vollduplexbetrieb auf einem Empfangs-und einem Sende- Kanal mit > 95% Wirkungsgrad und > 50dB Kanaltrennung f·ur den Empfangskanal (z. B. bei 1550nm) und Halbduplexbetrieb f·ur je- weils den 2. Empfangskanal und den Sendekanal mit jeweils z. B. ca. 50% Wirkungsgrad (z. B. bei 1300nm). lc.) Bei Verwendung von einer Wellenl·ange (z. B. 1300nm, oder 1550nm) Halbduplexbetrieb auf allen 3 Kan·alen (z. B. 2 Emp- fangskan·alen und einem Sendekanal) z. B. ca. 30% Wirkungsgrad gleichm·assig auf alle Kan·ale verteilt. oder in jedem anderen Verh·altnis aufteilbar.

Die 2. Vielfalt von Anwendungs-bzw. Betriebsm·oglichkeiten f·ur 3 Kan·ale ergibt sich in der erfindungsgem·assen Anordnung, wenn die seitlich am Modulk·orper angeordnete TO-Komponente statt einer TO-PIN Diode ein TO-Laser ist, der mit seiner Abstrahl- charakteristik an die Moduloptik angepasst ist. Die M·oglichkei- ten k·onnen sinngem·ass aus la), b), c) abgeleitet werden.

Die 3. Vielfalt von Anwendungs-und Betriebsm·oglichkeiten f·ur sogar 4 Kan·ale ergibt sich in der erfindungsgem·assen Anordnung in Abb. 1, wenn beide am Modulgeh·ause angeordneten TO- Komponenten (seitlich und achsial) TO-BIDIs sind. Hierbei wer- den dann jeweils 2 Doppel-Kan·ale durch einen Strahlteiler in der optischen Strahlachse und jeweils einen Strahlteiler in den TO-BIDIs getrennt. Die Variationsm·oglichkeiten sind hier- bei um einen Kanal erweitert wieder analog nach oben angegebe- nem Muster ableitbar.

Besonders hervorgehoben werden sollte hierbei die M·oglichkeit der Vollduplex·ubertragung ·uber 4 Kana- le (z. B. 1280 nm ; 1380 nm ; 1480 nm ; 1560 nm).

In Fig. 2a und 2b sind weitere Ausf·uhrungsbeispiele der erfin- dungsgem·assen Anordnung mit 3 TO-Komponenten 10,20 und 30 und einer SM-Anschlussfaser 0 an dem gemeinsamen Modulgeh·ause dar- gestellt. Die TO-Komponente 10 ist ein TO-BIDI und die beiden anderen TO-Komponenten 20 und 30 sind entweder TO-Laser und/oder TO-PIN-Dioden oder auch TO-BIDIs. Durch den zus·atzli- chen Strahlteiler 32 wird mindestens ein Teil der von der An- schlussfaser 0 kommenden Strahlung in Richtung auf die TO- Komponente 30 abgelenkt. Auch dieser Strahlteiler kann ein wellenl·angenselektives Filter enthalten.

Mit der in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Vielfalt der Betriebs-und Anwendungsm·og- lichkeiten ergeben sich hiermit 3 bis 6 m·ogliche Obertragungs- kan·ale.

In Fig. 2a sind beide Subkomponenten 20 und 30 TO-Empf·anger.

Den TO-Geh·ausen beider Subkomponenten k·onnen Sperrfilter 21 und 31 vorgeschaltet sein.

WO 99/57594 PCT/DE99/01262 In Fig. 2b sind die beiden Subkomponenten 10 und 30 als TO- BIDIs dargestellt.

In den Fig. 3a, b, c sind Ausf·uhrungsbeispiele der erfindungsge- m·assen Anordnung mit 5 TO-Komponenten 10,20,30,40 und 50 und einer SM-Anschlussfaser 0 an dem gemeinsamen Modulgeh·ause 100 dargestellt. Die Strahlteiler 42 und 52 bewirken eine minde- stens teilweise Strahlablenkung in Richtung auf die Subkompo- nenten 40 und 50.

Mindestens eine der TO-Komponenten ist ein TO-BIDI, oder sinngem·ass beliebige Varianten von Sendern, Emp- f·angern oder TO-BIDIs. Insgesamt ergeben sich so maximal 10 bidirektionale ·Ubertragungskan·ale bei voller Best·uckung mit TO-BIDIs. Als besonders bedeutsam seien in dieser Bauform fol- gende Varianten hervorgehoben : I) In der ersten Variante sind 4 TO-Empf·angern seitlich und ein TO-BIDI in achsialer Richtung angeordnet. Hierbei k·onnen z. B. die HDWDM-Filter im ITU-Raster abgestimmt die 4 Empfangs- kan·ale im 1550nm-Fenster trennen und das Modul kann damit 4 Kan·ale empfangen.

Das TO-BIDI, in achsialer Richtung angeord- net, kann dabei im 1300nm-Fenster oder bei 1480nm bidirektional den ·Uberwachungskanal bedienen (Abb. 3a).

II) In der zweiten Variante sind 4 TO-Sender seitlich und ein TO-BIDI in achsialer Richtung als entsprechender HDWDM-Sender invers zu I) angeordnet (Abb. 3b).

III) In der dritten Variante sind 4 TO-BIDIs seitlich und einem TO-BIDI in achsialer Richtung f·ur den Oberwachungskanal als voll bidirektionales HDWDM-Mehrkanal-Sende-/Empfangsbauelement im ITU-Raster angeordnet (Abb. 3c).

Abb. 4 zeigt die erfindungsgem·asse Erweiterungsm·oglichkeit des "Bidirektionalen Mehrkanal-Moduls"mit n TO-Komponenten f·ur n > 2 auf sinnvolle n bis 2n Kan·ale durch wechselseitige Hinzuf·u- gung weiterer TO-Komponenten mit jeweils angepassten Optiken.

Sinnvoll ist hierbei insbesondere ein kollimierter Strahl in der optischen Modulachse. Die TO-Komponenten k·onnen erfin- dungsgem·ass TO-BIDIs, TO-Laser oder TO-PIN-Dioden sein. Die Kombinationsvielfalt ergibt sich auch hier aus obigen Darstel- lungen.

Besonders hervorgehoben sei hier die in Fig. 4 dargestellte Va- riante, bei der alle TO-Komponenten TO-BIDIs sind. In diesem Fall kann z. B. eine HDWDM-Kanal-Zuordnung nach ITU-Standard von z. B. 8 oder mehr Kan·alen im Vollduplex-oder Halbduplex- Betrieb gefahren werden.

Bezugszeichen 0 Anschlussfaser 1 Laserchip 2 Tr·ager 3 Tragerteil 4 Tragerteil 5 Spiegelschichten 6 Linsenkoppeloptik 7 Gehausekappe 9 Strahlteiler 10 Sende-/Empfangseinheit 11 Lichtein-und-austrittsfenster 19 Geh·auseboden 20 zweite Subkomponente 21 Sperrfilter 22 Strahlteilerr 30 dritte Subkomponente 31 Sperrfilter 32 Strahlteiler 40 vierte Subkomponente 41 Sperrfilter 42 Strahlteiler 50 funfte Subkomponente 51 Sperrfilter 52 Strahlteiler 100 gemeinsamer Geh·ausek·orper 110 Linsenkoppeloptik (n+1) (n+1). Subkomponente (n+2) (n+2). Subkomponente (2n+1) (2n+1). Subkomponente (n+1) 2 (n+1) 2.

Strahlteiler (n+2) 2 (n+2) 2. Strahlteiler (2n+1) 2 (2n+1) 2. Strahlteiler