DE69813756T2

DE69813756T2 - Wellenlängendurchstimmbare Laserquelle für Wellenlängenmultiplexanwendungen

Info

Publication number: DE69813756T2
Application number: DE69813756T
Authority: DE
Inventors: Wayne V. Mountain View Sorin; Douglas M. Los Altos Baney
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2018-10-03
Also published as: EP0930679A3; EP0930679B1; JPH11251690A; DE69813756D1; EP0930679A2; US6091744A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Laser, insbesondere wellenlängenselektive Laser.
Laser erzeugen optische Energie über eine große Bandbreite und sind in der Lage, bei verschiedenen Wellenlängen zu lasern. Beispielsweise kann das Verstärkungsmedium eines Infrarot-Halbleiterlasers optische Energie innerhalb des Infrarotspektrums emittieren, welches etwa 50 Nanometern (nm) umfaßt. Bei Anwendungen, die Laseremissionen bei einer einzelnen spezifizierten Wellenlänge innerhalb des verfügbaren Spektrums verlangen, beispielsweise in Wellenlängenteilung-Multiplexanwendungen, ist es notwendig, die Laserwellenlänge abzustimmen oder festzuhalten.
Das Abstimmen bzw. Einstellen eines Lasers kann mit Hilfe des Filterns der optischen Breitbandenergie ausgeführt werden, die mittels eines Verstärkungsmediums erzeugt wird, um ein gewünschtes Wellenlängenband zu isolieren und das isolierte Wellenlängenband in einen Laserresonator zu richten. Das Einführen des gewünschten Wellenlängenbandes indem Laserresonator verursacht das Oszillieren der optischen Energie innerhalb des Laserresonators bei der gewünschten Wellenlänge. Die oszillierende optische Energie verläßt den Laserresonator als Laserlicht bei der gewünschten Wellenlänge. Folglich kann das Abstimmen eines Lasers mit Hilfe des Steuerns der Wellenlänge der optischen Energie erreicht werden, die in den Laserresonator rückgekoppelt wird.
Zwei Beispiele für wellenselektive Laser sind in den US-Patenten 4,914,665 von Sorin, welches auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist, und 4,995,028 von Alferness et al. (im folgenden Alferness) offenbart. Nach 1 umfaßt der wellenselektive Laser ein Verstärkungsmedium 10, welches optische Energie durch einen optischen Filter 12 zu einem einzelnen äußeren Reflektor 14, beispielsweise einem Gitter, durchläßt. Die optische Energie in der optischen Faser gelangt auf das einzelne äußere Gitter durch einen ausgesetzten Bereich der optischen Faser und wird zu dem Verstärkungsmedium zurück reflektiert, um ein Lasern bei dem gewünschten Wellenlängenband zu erzeugen. Das Wellenlängenband der optischen Energie, welches das Gitter zurück zu dem Verstärkungsmedium reflektiert, ist von dem Abstand und der Orientierung der Gitterfurchen abhängig. Sowohl bei Sorin als auch bei Alferness werden der Abstand und die Orientierung der Gitterfurchen von Hand mittels einer mechanischen Wellenlängensteuerung 16 eingestellt, welche sperrige Metallrahmen und Einstellschrauben umfaßt.
Als Alternative zu einem äußeren Gitter können in einem wellenselektiven Laser Faser-Bragg-Gitter (FBGs) genutzt werden, um ein gewünschtes Wellenlängenband der optischen Energie zu reflektieren. Ein abstimmbares Faser-Bragg-Gitter ist ein thermisch oder mechanisch eingestelltes Gitter, welches vollständig innerhalb einer optischen Faser gebildet ist. Wellenlängenselektive Laser sind bekannt, bei denen ein einzelnes Faser-Bragg-Gitter durch das in den Lasern von Sorin und Alferness verwendete externe Gitter ersetzt ist. Der Hauptnachteil eines wellenselektiven Lasers, bei dem ein einzelnes Faser-Bragg-Gitter genutzt wird, besteht darin, daß das Faser-Bragg-Gitter nur über einen begrenzten Wellenlängenbereich einstellbar ist. Beispielsweise kann ein typisches Faser-Bragg-Gitter nur über einen Wellenlängenbereich von etwa 0,8 nm Temperatur abgestimmt werden, was die Abstimmbarkeit eines Lasers auf den selben Wellenlängenbereich begrenzt.
Die Publikation von Kersey et al., „Multi-Element Bragg-Grating Based Fibre-Laser Strain Sensor", Electronic Letters, GB, IEE, Stevenage, Vol. 29, Nr. 11, 27. Mai 1993, Seiten 964-966, offenbart ein Faser-Schleifenreflektor-Lasersystem mit Mehrfach-Faser-Bragg-Gitter-Sensor-rückkopplungselementen. In dem Verstärkungsmedium erzeugtes Breitbandlicht wird mit Hilfe der Faser-Bragg-Gitter reflektiert und durch einen abstimmbaren Fabry-Perot-Filter transmitiert. Das den abstimmbaren Fabry-Perot-Filter verlassende Licht wird durch einen Isolator zurück in das Verstärkungsmedium übertragen.
In Lichtwellen-Kommunikationssystemen werden Laser oft als optische Energiequelle zum Tragen von optischen Signalen verwendet. Die von der internationalen Telekommunikationsunion genannten optischen Kanäle überbrücken einen Wellenlängenbereich von 30 nm. Ein wellenlängenselektiver Laser, der nur über einen Bereich von 0,8 nm abstimmbar ist, liefert in vielen Wellenlängenteilung-Multiplexanwendungen nicht die optische Flexibilität.
Das Hinzufügen von zusätzlichen Faser-Bragg-Gittern in die optische Faser eines Lasersystems liefert einen größeren Bereich der Wellenlängenabstimmbarkeit in einem Laser. Ein Nachteil des Hinzufügens zusätzlicher Faser-Bragg-Gitter besteht darin, daß ein Faser-Bragg-Gitter in einem Wellenlängenband optische Energie konstant reflektiert. Weil das Verstärkungsmedium des Lasersystems optische Breitbandenergie erzeugt, reflektiert jedes zusätzliche Faser-Bragg-Gitter ein Wellenlängenband der optischen Energie zurück in das Verstärkungsmedium, was Interferenzen verursacht und verhindert, daß der Laser bei einer einzelnen Wellenlänge in stabiler Art und Weise lasert.
Es besteht deshalb Bedarf für einen wellenselektiven Laser, der die mit Faser-Bragg-Gittem verbundenen Vorteile aufweist, während er über einen Wellenlängenbereich, der für die Nutzung praktisch ist, beispielsweise in Wellenlängenteilung-Multiplexanwendungen wie Lichtwellen-Kommunikationen, Wellenlängenabstimmbarkeit ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und ein System, welche es ermöglichen, Einzelwellenlängen-Laserlichtemissionen über einen weiten Bereich von Wellenlängen mittels einer ersten Filterung von optischen Breitbandemissionen in optische Energie mit wenigsters einem Wellenlängenband hoher Transmission und wenigstens einem Wellenlängenband niedriger Transmission und anschließendem selektiven Reflektieren eines gewünschten schmalen Wellenlängenbandes der hohen Transmission von optischer Energie zurück in einen Laserhohlraum bzw. -resonator dynamisch abzustimmen, wodurch der Laser veranlaßt wird, bei dem gewünschten schmalen Wellenlängenband zu lasern. Die Elemente des wellenlängenselektiven Lasersystems umfassen einen optischen Transmissionsfilter, der mit dem Verstärkungsmedium optisch verbunden ist, und einen Reflexionsfilter, welcher mit dem Transmissionsfilter optisch verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des wellenlängenselektiven Lasersystems ist das Verstärkungsmedium eine Halbleiterdiode, die ausreichend optische Breitbandenergie zum Bilden von Laserlicht erzeugt. Das Verstärkungsmedium ist mit einem abstimmbaren Bandpassfilter optisch verbunden, welcher in der Lage ist, die mit Hilfe des Verstärkungsmediums erzeugte optische Breitbandenergie in optische Energie umzuwandeln, welche ein einzelnes Wellenlängenband hoher Transmission aufweist. Der Bandpassfilter ist so abstimmbar, daß das einzelne Wellenlängenband hoher Transmission eingestellt werden kann. Der abstimmbare Bandpassfilter ist mit einer Folge von FBGs optisch verbunden, welche optische Energie bei verschiedenen schmalen Wellenlängenbändern innerhalb der breiten Bandbreite der mit Hilfe des Verstärkungsmediums erzeugten optischen Energie reflektieren. Jedes FBG ist fest, um optische Energie bei einer spezifischen Wellenlänge zu reflektieren, die typischerweise einem gewünschten Kanal des Rasters bzw. Gitters der internationalen Telekommunikationsunion (ITU) entspricht.
Um Laserlicht bei einer ausgewählten Wellenlänge mit dem bevorzugten System zu emittieren, wird die in dem Verstärkungsmedium erzeugte optische Breitbandenergie durch einen optischen Filter zu dem abstimmbaren Bandpassfilter übertragen, welcher die optische Breitband-energie in gefilterte optische Energie umwandelt, die ein einzelnes Wellenlängenband hoher Transmission aufweist. Die gefilterte optische Energie wird dann durch einen zweiten optischen Filter übertragen, der die Folge von abstimmbaren FBGs enthält. Wenn das Wellenlängenband hoher Transmission nicht einem Wellenlängenband optischer Energie entspricht, das von einem der FBGs reflektiert wird, wird keine optische Energie zu dem Verstärkungsmedium reflektiert. Um ein ausgewähltes Wellenlängenband optischer Energie zu reflektieren, wird der Bandpassfilter so abgestimmt, daß das Wellenlängenband hoher Transmission einem Wellenlängenband entspricht, das von einem FBG reflektiert wird. Reflektierte optische Energie gelangt durch den Bandpassfilter und in das Verstärkungsmedium, wo die optische Energie auf einen teilreflektierenden Spiegel fällt. Zwischen dem teilreflektierenden Spiegel und dem reflektierenden FBG wird ein Laserresonator gebildet, wobei die ausgewählte Wellenlänge optischer Energie optische Energie signifikant beeinflußt, die von dem Verstärkungsmedium eingeht, so daß der kombinierte optische Hohlraum bei der ausgewählten Wellenlänge anfängt zu lasern. Laserlicht bei der ausgewählten Wellenlänge wird von dem Laserhohlraum bzw. resonator durch den teilreflektierenden Spiegel emittiert, so daß das Laserlicht in Wellenlängenteilung-Multiplexanwendungen genutzt werden kann, beispielsweise in Lichtwellen-Kommunikationen.
Das wellenlängenselektive Lasersystem kann abgestimmt werden, um Laserlicht bei verschiedenen Wellenlängen zu emittieren, indem der Bandpassfilter eingestellt wird, so daß optische Energie durchgeht, die einem FBG entspricht, welches optische Energie bei der ausgewählten Wellenlänge reflektiert. Wenn das Lasersystem in Lichtwellen-Kommunikationssystemen genutzt wird, ist der Bandpassfilter über einen Wellenlängenbereich abstimmbar, der den reflektierten Wellenlängen der FBGs entspricht, und die reflektierten Wellenlängen der FBGs werden auf die Kanäle des Gitters der internationalen Telekommunikationsunion (ITU) fixiert. Mit Hilfe des Abstimmens des Bandpassfilters auf die Reflexionswellenlänge eines FBGs kann ein ITU-konformes Signal schnell und zuverlässig erzeugt werden.
Bei alternativen Ausführungsformen können andere Arten optischer Filter, beispielsweise schmalbandige Filter, in einem System genutzt werden, das zu dem Bandpassfilter-System ähnlich ist. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform können ein fester periodischer Transmissionsfilter und ein abstimmbares Reflexionsgitter genutzt werden, um ein ähnliches Resultat zu erreichen.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann ein wellenlängenselektiver Laser eine Ringresonator-Konfiguration aufweisen. Der Ringresonator-Laser umfaßt eine optische Faserschleife, die sowohl an den Ausgang als auch an den Eingang eines Verstärkungsmediums gekoppelt ist. Die optische Faserschleife wird von einem Zirkulator mit drei Anschlüssen gekreuzt, bei dem zwei Anschlüsse an die optische Faserschleife und ein Anschluß an einen periodischen Filter und eine Folge von abstimmbaren FBGs optisch gekoppelt sind. Das Verstärkungsmedium erzeugt optische Breitbandenergie, die durch die optische Faserschleife in den Zirkulator übertragen wird, wo die optische Breitbandenergie den optischen Transmissionsfilter berührt. Wenn ein periodisches Filtersystem genutzt wird, wandelt der periodische Filter die optische Breitbandenergie in periodische optische Energie um und überträgt die periodische optische Energie auf die Folge von FBGs. Wenn einer. der FBGs auf eine ausgewählte Transmissionspitze abgestimmt ist, wird optische Energie der gewünschten Wellenlänge zurück durch den Zirkulator und in die optische Faserschleife reflektiert, was ein Lasern der optischen Energie in dem Ringresonator bei der ausgewählten Wellenlänge verursacht.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Laser exakt und zuverlässig über einen größeren Wellenlängenbereich abgestimmt werden kann, als dies möglich wäre, wenn nur ein FBG zum Reflektieren optischer Energie in den Laserresonator genutzt würde. Darüber hinaus ermöglicht die periodische Filterung optischer Breitbandenergie, daß ein Laser mittels irgendeines FBGs der Folge von FBGs mit minimaler Interferenz abgestimmt wird. Des weiteren ermöglicht es die Erfindung, daß ein Laser leicht auf die Standardkanäle des ITU-Gitters abgestimmt und in Wellenlängenteilung-Multiplexanwendungen genutzt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine Darstellung eines bekannten, bezüglich der Wellenlänge abstimmbaren Lasers mit nur einem Reflektor;
2 eine schematische Ansicht eines wellenlängenselektiven Linearresonator-Laser, der einen erfindungsgemäßen abstimmbaren Bandpassfilter nutzt;
3 einen Prozeßfluß von Schritten zum Abstimmen eines erfindungsgemäßen wellenlängenselektiven Lasers;
4 gefilterte optische Energie bei einem einzelnen Wellenlängenband, welches von dem Bandpassfilter nach 2 erzeugt wird;
5 Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens entsprechend den vier FBGs in 2;
6 die Kombination des einzelnen Wellenlängenbandes optischer Energie nach 4 und der Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens nach 5;
7 eine schematische Ansicht eines wellenlängenselektiven Linearresonator-Lasers, welcher erfmdungsgemäß Kantenfilter nutzt;
8 gefilterte optische Energie mit Wellenlängenbändern relativ hoher Transmission und Wellenlängenkerben niedriger Transmission, die von den schmalbandigen Filtern nach 7 erzeugt werden;
9 Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens entsprechend den vier FBGs in 7;
10 die Kombination von schmalbandig gefilterter optischer Energie nach 8 und den Wellenlängenbändern des Reflexionsvermögens nach 9;
11 eine schematische Ansicht eines wellenlängenselektiven Linearresonator-Lasers, welcher erfindungsgemäß einen periodischen Filter nutzt;
12 periodische optische Energie als Funktion der Wellenlänge, die von dem periodischen Filter nach 11 erzeugt wird;
13 Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens entsprechend den vier FBGs in 11;
14 die Kombination der periodischen optischen Energie in 12 und der Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens nach 13;
15 eine schematische Ansicht eines wellenlängenselektiven Ringresonator-Lasers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
16 eine Darstellung einer beispielhaften Verstärkungskurve im Vergleich zu dem Reflexionsvermögenstärken einer Folge von FBGs.
Gemäß 2 umfaßt ein wellenlängenselektives Lasersystem 20 ein Verstärkungsmedium 22, einen abstimmbaren Bandpassfilter 26, optische Einzelmoden-Filter 24, 28 und 44 und eine Folge von Faser-Bragg-Gittern 30, 32, 34 und 36. Das Verstärkungsmedium 22 ist ein herkömmliches Verstärkungsmedium, beispielsweise eine Halbleiterdiode mit einem teilreflektierenden Spiegel 40 an einer Oberfläche und einer Antireflexionsbeschichtung auf einer entgegengesetzten Oberfläche 42. Andere akzeptable Verstärkungsmedien umfassen verstärkende Fasern, beispielsweise eine erbiumdotierte optische Faser, wobei die Art des Verstärkungsmediums für die Erfindung nicht kritisch ist.
Wenn das Laserlicht erzeugt wurde, wird es durch den teilreflektierenden Spiegel 40 in Übereinstimmung mit dem Reflexionsvermögen des Spiegels ausgegeben. Bei der bevorzugten Ausführungsform reflektiert der, Spiegel beispielsweise 30 % der optischen Energie, die auf den Spiegel trifft, während 70 % zu der optischen Ausgangsfaser 44 durchgehen. Obwohl 30 % Reflexion bei der bevorzugten Ausführungsform gewünscht ist, kann das Reflexionsvermögen des Spiegels variiert werden.
Eine optische Einzelmoden-Faser 24 mit Antireflexionsbeschichtungen an seinen Enden ist auf der Oberfläche 42 an das Verstärkungsmedium 22 gekoppelt. Die Antireflexionsbeschichtungen auf der Oberfläche 42 des Verstärkungsmediums und dem Einkoppel- bzw. Planende der optischen Faser 24 reduzieren die Möglichkeit von nicht gewünschten internen Reflexionen innerhalb des Laserresonators, wodurch eine effiziente optische Kopplung gefördert wird. Alternativ zu Antireflexionsbeschichtungen können schräge bzw. winklige Endflächen zum Reduzieren nicht gewünschter Reflexionen genutzt werden.
Das entgegengesetzte Ende der optischen Faser 24 ist an einen abstimmbaren Bandpassfilter 26 gekoppelt, der einen nicht-reflektierenden Eingang und einen nicht-reflektierenden Ausgang aufweist. Beispiele für solche Filter sind winkelabgestimmte dielektrische Filterstapel oder abstimmbare akustoopische Filter. An den abstimmbaren Bandpassfilter ist eine Filtersteuereinrichtung 27 gekoppelt, die das Abstimmen des Bandpassfilters ermöglicht. Der Zweck des abstimmbaren Bandpassfilters besteht im Umwandeln der optischen Breitbandenergie, die mittels des Verstärkungsmediums 22 erzeugt wird, in optische Energie, welche mittig zu einer gewünschten Wellenlänge ist. Gemäß 4 weist die gefilterte optische Breitbandenergie ein Wellenlängenband 54 auf, das durch den Bandpassfilter durchgeht. Die optische Energie, die nicht durch den Filter durchgeht, geht für das System verloren. Der abstimmbare Bandpassfilter kann mit Hilfe der Filtersteuereinrichtung abgestimmt werden, um ein Wellenlängenband über einen Wellenlängenbereich durchzulassen. Beispielsweise zeigt die gestrichelte Linie des Wellenlängenbands 52 das Abstimmen auf ein anderes mögliches Wellenlängenband, welches anstelle des Wellenlängenbands 54 durchgelassen werden könnte.
Gemäß 2 ist eine zweite optische Faser 28 an den Ausgang des abstimmbaren Bandpassfilters 26 gekoppelt. Die zweite optische Faser umfaßt einen Reflexionsfilter, welcher eine Folge von vier FBGs 30; 32, 34 und 36 aufweisen kann, die innerhalb der Faser gebildet sind, wobei jedes der FBGs der Folge fest ist, um ein unterschiedliches Wellenlängenband zu reflektieren, das einem der vier Kanäle des ITU-Gitters entspricht. 5 ist eine Darstellung von vier festen Wellenlängenbändern des Reflexionsvermögens 72, 74, 76 und 78 entsprechend den vier festen FBGs 30, 32, 34 bzw. 36. Obwohl vier FBGs dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl von Gittern für den Reflexionsfilter genutzt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die FBGs entlang der optischen Faser 28 nach der Wellenlänge geordnet, um Verluste infolge einer Modenkopplung zu reduzieren. Der FBG, welcher die kürzeste Wellenlänge der optischen Energie reflektiert, ist entlang der optischen Faser am nächsten zu dem abstimmbaren Bandpassfilter angeordnet. Das FBG, das die nächst kürzere Wellenlänge der optischen Energie reflektiert, ist am nächsten zu dem abstimmbaren Bandpassfilter angeordnet und so weiter, so daß das FBG, welches die längste Wellenlänge der optischen Energie reflektiert, am entferntesten von dem abstimmbaren Bandpassfilter entlang der optischen Faser angeordnet ist. In 2 reflektiert FBG 30 die kürzeste Wellenlänge der optischen Energie, FBG 32 reflektiert eine längere Wellenlänge der optischen Energie, FBG 34 reflektiert eine längere Wellenlänge der optischen Energie als die FBGs 30 oder 32, und FBG 36 reflektiert die längste Wellenlänge der optischen Energie.
Um das wellenlängenselektive Lasersystem 20 zum Übertragen optischer Daten zu nutzen kann ein externer Modulator 46 mit einer Ausgangsfaser 48 an das Verstärkungsmedium 22 auf der Oberfläche gekoppelt werden, die den teilreflektierenden Spiegel 40 enthält, wie dies in 2 dargestellt ist. Der externe Modulator ist notwendig, um Daten auf das Einzelwellenlängen-Laserlicht zu modulieren, das als ein optischer Träger agiert. Der Modulator kann einen Isolator enthalten, um Interferenz mit dem Verstärkungsmedium zu unterbinden. Obwohl der Modulator bei der bevorzugten Ausführungsfonm extern zu dem Verstärkungsmedium ist, kann der Modulator in das Verstärkungsmedium integriert sein. Wenn das Verstärkungsmedium beispielsweise eine ebene Einrichtung ist, kann der Modulator auf der selben Struktur gebildet und an den Laserausgang optisch gekoppelt sein, so daß das Laserlicht nach dem Ausgang von dem Laserchip mit optischen Daten moduliert wird. Alternativ kann Intensitätsmodulation mittels des Modulierens der Verstärkung des Verstärkungsmediums erreicht werden.
Der Betrieb des bevorzugten wellenlängenselektiven Lasers wird unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 6 beschrieben. Optische Breitbandenergie wird mit Hilfe des Verstärkungsmediums 22 erzeugt 140. Die optische Breitbandenergie, welche eine charakteristische glokkenförmige Verstärkungskurve über einen Wellenlängenbereich aufweist, breitet sich durch die angehängte optische Faser 24 und in den abstimmbaren Bandpassfilter 26 aus. In dem Bandpassfilter wird die optische Breitbandenergie in optische Energie mit einem Transmissionsband gefiltert 142. 6 zeigt zwei Positionen eines Transmissionsbands 52 und 54, welches über die Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens 72-78 der vier festen FBGs gelegt ist, von denen zwei mittels des Ausführens von Schritten 144 und 146 nach 3 geliefert werden. Die Anfangsposition des gefilterten Wellenlängenbands der optischen Energie ist mittels der gestrichelten Linie des Wellenlängenbands 52 dargestellt. In der Anfangsposition entspricht das Wellenlängenband der optischen Energie, das durch den Bandpassfilter 26 gelangt, keiner der vier Wellenlängenbänder der optischen Energie, die von den FBGs reflektiert werden. Im Ergebnis wird in der Anfangsposition keine optische Energie, die zu dem die FBGs enthaltenden optischen Filter übertragen wird 148, zu dem Verstärkungsmedium zurück reflektiert.
Um Lasern bei einer einzelnen ausgewählten Wellenlänge hervorzurufen, stimmt die Filtersteuereinrichtung 27 den Bandpassfilter 26 so ab, daß das Wellenlängenband, welches von dem Bandpassfilter ausgegeben wird, einen der vier FBGs 30, 32, 34 und 36 entspricht. Das Abstimmen des Bandpassfilters verschiebt das Wellenlängenband 54, so daß es dem reflektierten Wellenlängenband 72 des FBGs 34 entspricht. Das FBG 34 reflektiert dann 150 einen bestimmten Prozentsatz der durchgelassenen optischen Energie zurück durch den Bandpassfilter und zu dem Verstärkungsmedium 22. Die reflektierte optische Energie bei der ausgewählten Wellenlänge trifft dann auf den teilreflektierenden Spiegel 40 des Verstärkungsmediums und wird teilweise zu dem FBG 34 zurück reflektiert, so daß ein Lasenesonator erzeugt wird. Einiges des Laserlichts wird dann durch den teilreflektierenden Spiegel des Verstärkungsmediums in die optische Faser 44 emittiert. Das emittierte Laserlicht bei der ausgewählten Wellenlänge kann in verschiedenen Anwendungen genutzt werden. Bei Wellenlängenteilung-Multiplexanwendungen wird das Einzelwellenlängen-Laserlicht moduliert, um Daten zu tragen, beispielsweise Sprachkonversationen, Computerdaten und Video. Ein Vorteil des Systems besteht darin, daß die Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens der FBGs fest sind und deshalb ein stabiles, kalibriertes Wellenlängenband der optischen Energie reflektiert werden kann.
Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Art des optischen Transmissionsfilters, der zum Filtern der von dem Verstärkungsmedium emittierten, optischen Breitbandenergie genutzt wird, verändert werden. Gemäß 7 kann beispielsweise ein abstimmbarer schmalbandiger Filter oder eine Folge von schmalbandigen Filtern 31 zum Filter der opti schen Breitbandenergie genutzt werden, die von dem Verstärkungsmedium emittiert wird. 7 weist, eine ähnliche Komponentenanordnung wie das System nach 2 auf, weshalb die selben Bezugszeichen für ähnliche Komponenten genutzt werden. Die schmalbandigen Filter 31 werden mit Hilfe der angebrachten Filtersteuereinrichtung 33 abgestimmt. Ein schmalbandiger Filter ist ein Filter, der eine große Bandbreite optischer Energie durchläßt, wohingegen eine schmale Bandbreite optischer Energie nicht durchgelassen wird. Gemäß 8 erzeugt eine Folge von vier schmalbandigen Filtern eine Transmissionskurve optischer Energie, die relativ hohe Transmissionsbanden 154, 156, 158 und 160 über einen Wellenlängenbereich und vier relativ niedrige „Transmissionskerben" 162, 164, 166 und 168 aufweist. Die Kerben niedriger Transmission können geändert werden, was mittels der möglichen Verschiebung des Wellenlängenbandes von der Kerbe 162 (durchgezogene Linie) zu der Kerbe 163 (gestrichelte Linie) gezeigt ist.
9 ist zu 5 insofern äquivalent, daß sie die Wellenlängenbänder optischer Energie 172, 174, 176 und 178 zeigt, die von den FBGs 30, 32, 34 bzw. 36 reflektiert werden. In der Ausführungsform sind die Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens nicht einstellbar. Es sind jedoch Ausführungsformen möglich, die abstimmbare FBGs nutzen.
Der Betrieb des Systems nach 7 wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben, welche die Transmission optischer Energie der schmalbandigen Filter in zwei Zuständen über den Wellenlängenbändern des Reflexionsvermögens 172-178 der vier FBGs 30, 32, 34 und 36 zeigt. Die Anfangsverteilung des optischen Energieausgangs der schmalbandigen Filter wird mittels der gestrichelten Kerbe 163 und den durchgezogenen Kerben 164, 166 und 168 gezeigt. In der Anfangsposition wird minimale optische Energie zu den FBGs bei Wellenlängenbändern der optischen Energie übertragen, die die FBGs reflektieren. Im Ergebnis wird keine optische Energie zu dem Verstärkungsmedium 22 zurück reflektiert.
Gemäß 10 wird ein schmalbandiger Filter von der Position des gestrichelten schmalen Bandes 163 zu der Position des durchgezogenen schmalen Bandes 162 abgestimmt, um bei einer gewünschten Wellenlänge zu lasern. Als Ergebnis der Wechselwirkung zwischen der optischen Energie und dem FBG wird die optische Energie des Wellenlängenbands des Reflexionsvermögens des FBGs zurück zu dem Verstärkungsmedium reflektiert, was es dem Verstärkungsmedium ermöglicht, bei der gewünschten Wellenlänge zu lasern.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird als optischer Transmissionsfilter ein periodischer. Filter genutzt. 11 zeigt ein System, welches einen periodischen Transmissionsfilter nutzt, wiederum sind ähnliche Komponenten wie in 2 numeriert. Der periodische Transmissionsfilter 26 ist ein herkömmlicher periodischer Filter, beispielsweise ein kegelförmiger Faserfilter oder ein Mach-Zehndes-Filter. Der Zweck des periodischen Filters besteht darin, die optische Breitbandenergie, die mit Hilfe des Verstärkungsmediums 22 erzeugt wird, in optische Energie mit einer Intensität umzuwandeln, welche mit der Wellenlänge in periodischer Art und Weise variiert. Gemäß 12 weist die gefilterte optische Breitbandenergie eine periodische optische Energieverteilung 252 mit einer Folge von vier periodischen Transmissionsspitzen 254, 256, 258 und 260 und vier periodischen Transmissions-Nullen 262, 264, 266 und 268 auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt der freie Spektralbereich (FSR) oder der optische Abstand zwischen Transmissionsspitzen etwa 100 GHz (0,8 nm). Darüber hinaus entsprechen die Tranmissionsspitzen bei der bevorzugten Ausführungsform den Wellenlängenbändern der Kanäle, die von der ITU zugeordnet wurden. Das Filtern der optischen Breitbandenergie in Übereinstimmung mit dem ITU-Netz liefert einen Laser, der für Lichtwellen-Kommunikationssysteme gut geeignet ist. Obwohl vier Wellenlängenbänder von Kanälen dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl von Kanälen aufgenommen werden.
Gemäß 11 ist eine zweite optische Faser 28 an den Ausgang des periodischen Filters 35 gekoppelt. Die zweite optische Faser umfaßt eine Folge von vier abstimmbaren FBGs 30, 32, 34 und 36, die innerhalb der Faser gebildet sind, wobei jedes der FBGs in der Folge ein unterschiedliches Wellenlängenband optischer Energie reflektiert, welches einem der vier Kanäle des ITU-Netzes entspricht. Jedes FBG hat einen normalen und einen abgstimmten Zustand und wird mit Hilfe einer FBG-Steuereinrichtung 38 gesteuert. Die FBG-Steuereinrichtung ist eine herkömmliche Steuereinrichtung und nicht kritisch für die Erfindung. In einem normalen oder „geparkten" Zustand ist ein FBG nicht mechanisch oder thermisch auf eine Transmissionsspitze abgestimmt, und das FBG reflektiert optische Energie in einem Wellenlängenband, in welchem minimale optische Energie durch den periodischen Filter übertragen wird. 13 ist eine Darstellung von vier geparkten Wellenlängenbändern des Reflexionsvermögens 272, 274, 276 und 278 entsprechend vier geparkten FBGs 30, 32, 34 bzw. 36. Das Abstimmen der FBGs mittels mechanischem und/oder thermischem Einfluß verändert das Wellenlängenband optischer Energie, das mittels der FBGs reflektiert wird. Es ist bekannt, daß thermisches Abstimmen typischerweise eine Änderung von 0,01 nm in einem Wellenlängenband des Re flexionsvermögens eines FBGs für jede Temperaturänderung von einem 1°C über einen Bereich von 80°C verursachen kann, was eine Einstellbarkeit von 0,8 nm erlaubt.
Das gestrichelte Wellenlängenband 280 in 13 ist eine Darstellung eines möglichen Reflexionswellenlängenbands, daß das erste FBG 30 in einer abgestimmten Position repräsentiert, während die drei anderen FBGs in der selben geparkten Position 274, 276 und 278 Bleiben. In der bevorzugten Ausführungsform haben die FBGs einen Abstimmbereich von 0,8 nm, müssen jedoch nur über die Hälfte eines Kanalabstands (0,4 nm) abgestimmt werden, was äquivalent zu dem Wellenlängenbereich von einer Tranmissions-Null 262 zu einer benachbarten Transmissionsspitze 254 in 12 ist. Obwohl vier FBGs dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl an FBGs genutzt werden, und vorzugsweise entspricht die Anzahl der FBGs direkt der Anzahl von Kanälen, welche das Lasersystem emittieren kann.
Die FBGs 30, 32, 34 und 36 sind normalerweise bei den Transmissions-Nullen der periodischen optischen Energie geparkt, weil bei den Nullen minimale optische Energie übertragen wird. Idealerweise müssen die FBGs keine optische Energie reflektieren und erzeugen deshalb keine Interferenz in dem Laserresonator. Die FBGs können jedoch individuell abgestimmt werden, was dazu führt, daß ihre Wellenlängenbänder des Reflexionsvermögens sich auf die benachbarten Transmissionsspitzen ändern. Weil bei den Tranmissionsspitzen signifikante optische Energie existiert, reflektiert ein FBG die optische Energie, die in das Wellenlängenband des Reflexionsvermögens des abgestimmten FBGs fällt.
Der Betrieb des wellenlängenselektiven Lasers wird unter Bezugnahme auf die 11 und 14 beschrieben. Mit Hilfe des Verstärkungsmediums 22 wird optische Breitbandenergie erzeugt. Die optische Breitbandenergie, welche über einen Wellenlängenbereich eine charakteristische glockenförmige Verstärkungskurve aufweist, breitet sich durch die angebrachte optische Faser 24 und in den periodischen Filter 35 aus. In dem periodischen Filter wird die optische Breitbandenergie in periodische optische Energie mit alternierenden Transmissionspitzen und Transmissions-Nullen gefiltert. 14 zeigt die Transmission periodischer optischer Energie 290 mit vier Transmissionsspitzen 254, 256, 258 und 260 und vier Transmissions-Nullen 262, 264, 266 und 268 über den Wellenlängenbändern des Reflexionsvermögens 280, 274, 276 und 278 der vier geparkten FBGs. Das gestrichelte Wellenlängenband repräsentiert die geparkte Anfangsposition eines FBGs, und das durchgezogene Wellenlängenband 222 repräsentiert die abgestimmte Position des selben FBGs. Die Transmissionsspitzen entsprechen den optischen Kanälen in einem Lichtwellen-Kommunikationssystems, und die Transmissions-Nullen erlauben Lücken in der optischen Energietransmission, wo die FBGs geparkt werden können, ohne das ungewünschte Rückkopplung in den Laserresonator verursacht wird. Die vier FBGs 30, 32, 34 und 36 werden anfänglich bei jeder der Transmissions-Nullen 262, 264, 266 und 268 der periodischen optischen Energie geparkt, und deshalb wird minimale optische Energie zurück in das Verstärkungsmedium reflektiert.
Um ein Lasern bei einer einzelnen ausgewählten Wellenlänge zu verursachen, wird der periodische optische Energieausgang von dem periodischen Filter 35 durch den optischen Filter 28 übertragen, welcher die vier FBGs 30, 32, 34 und 36 enthält, und das FBG, welches der ausgewählten Laserwellenlänge entspricht, wird abgestimmt. Das Abstimmen des FBGs verschiebt das Wellenlängenband des Reflexionsvermögens, welches mittels des durchgezogenen Wellenlängenbands 272 dargestellt ist, und verursacht, daß das FBG einen vorbestimmten Prozentsatz der optischen Energie bei der Transmissionsspitze 254 zurück durch den periodischen Filter und zu dem Verstärkungsmedium 22 reflektiert. Die reflektierte optische Energie bei der ausgewählten Wellenlänge trifft dann auf den teildurchlässigen Spiegel 40 des Verstärkungsmediums und wird teilweise zurück zu dem abgestimmten FBG reflektiert, um einen Laserresonator zu erzeugen.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Lasersystems kann der optische Transmissionsfilter unabhängig davon, ob es sich um einen Bandpassfilter, einen schmalbandigen Filter oder einen periodischen Filter handelt, in das Verstärkungsmedium integriert sein. Wenn beispielsweise das Verstärkungsmedium auf einem ebenen Substrat gebildet ist, kann ein optischer Transmissionsfilter, beispielsweise ein Mach-Zehnder-Filter, auf dem selben ebenen Substrat gebildet und an die Lichtenergie optisch gekoppelt sein, die mittels des Verstärkungsmediums erzeugt wird. Ein integriertes Verstärkungsmedium/ein integrierter periodischer Filter gibt periodische optische Energie direkt auf eine Folge von Bragg-Gittern aus, die in einer optischen Faser gebildet sind. Eine Integration des periodischen Filters mit dem Verstärkungsmedium kann Rückführverluste von dem periodischen Filter reduzieren, indem die Kopplungspunkte zwischen dem periodischen Filter und der optischen Faser eliminiert werden.
Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform ein Linearresonator-Laser beschrieben wurde, können andere Konfigurationen von Laserresonatoren genutzt werden. 15 ist ein Beispiel eines Ringresonator-Lasers 100 in Übereinstimmung mit der Erfindung. Der Ringresonator-Laser umfaßt eine erste optische Faser 102, die an den Ausgang eines Verstärkungsme diums 104 und den Eingangsanschluß eines Zirkulators 106 mit drei Anschlüssen gekoppelt ist. Die erste optische Faser ist ebenfalls an eine Laserausgangsfaser 108 mittels eines Kopplers 109 zwischen dem Verstärkungsmedium und dem Zirkulator gekoppelt. Der Ausgangsanschluß des Zirkulators ist mit einer zweiten optischen Fasern 110 verbunden, die an den Eingang des Verstärkungsmediums gekoppelt ist, so daß eine optische Faserschleife erzeugt wird. Der dritte Anschluß des Zirkulators ist ein Filteranschluß. Eine optische Faser 112, die an den Filteranschluß gekoppelt ist, verbindet den Zirkulator mit dem optischen Transmissionsfilter 114 und einer optischen Faser 116, die eine Folge von abstimmbaren FBGs 116 enthält.
Der Betrieb des Ringresonator-Lasers 100 ist ähnlich zu dem Linearresonator-Laser. Das Verstärkungsmedium 104 erzeugt optische Breitbandenergie, die in die erste optische Faser 102 der optischen Faserschleife ausgegeben und zu dem Zirkulator 106 übertragen wird. Der Zirkulator überträgt die optische Breitbandenergie an den optischen Transmissionsfilter und zu den FBGs, welche zusammen in der oben beschriebenen Weise arbeiten, um ein gewünschtes Wellenlängenband optischer Energie zurück in den Zirkulator zu reflektieren. Das gewünschte Wellenlängenband optischer Energie, das zurück zu dem Zirkulator reflektiert wird, wird dann in die zweite optische Faser 110 mittels des Zirkulators eingeführt und zu dem Verstärkungsmedium übertragen, wodurch in dem Ringresonator eine volle Transmissionsschleife vervollständigt, wird. Das Einführen des gewünschten Wellenlängenbands der optischen Energie in den Ringresonator führt dazu, daß die optische Energie in dem Ringresonator eine Intensität zum Lasern bei der gewünschten Wellenlänge erreicht. Laserlicht mit der gewünschten Wellenlänge kann dann durch die Ausgangsfaser ausgegeben und in verschiedenen Anwendungen genutzt werden, beispielsweise Lichtwellen-Kommunikationen.
16 zeigt eine typische Verstärkungskurve 120 eines Verstärkungsmediums. Die Verteilung der optischen Energie umfaßt einen Wellenlängenbereich von etwa 30 nm, und die Verstärkung ist typischerweise nicht gleichmäßig verteilt. Wie oben beschrieben sind verschiedene FBGs gebildet, um verschiedene Bereiche von Wellenlängenbändern zu reflektieren. Um ein Lasern in dem Laserresonator zu erzeugen, ist es wünschenswert, eine konstante Intensität der optischen Energie zurück zu dem Verstärkungsmedium wellenlängenunabhängig zu reflektieren. Wenn jedes FBG eine äquivalente Reflexionsstärke aufweist, werden die FBGs bei den niedrigen Energieenden 124 und 126 der Verstärkungskurve 120 weniger optische Energie als das FBG in Pik 128 der Verstärkungskurve reflektieren. Um in den Laserresonator eine konstante Menge optischer Energie zu liefern, sind die Reflexionsstärken der FBGs ge setzt, um Variationen der Verstärkungskurve zu kompensieren. Dieses bedeutet, daß die Reflexionsstärken der FBGs gemäß den aufrecht stehenden Pfeilen in 16 in den niedrigen Energieenden der Verstärkungskurve größer und in der Spitze der Verstärkungskurve niedriger sind. Mittels des Ausbildens der inversen Beziehung zwischen Verstärkung und Reflexionsstärke kann eine ausgeglichene Reflexion der optischen Energie erreicht werden. Dieses bedeutet, daß Laserlichtintensität nicht länger von der Wellenlänge abhängt, wodurch bei jeder Laser-Wellenlänge die Nutzung des selben Pumpniveaus ermöglicht ist.

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer gewünschten Wellenlänge in einer wellenlängenselektiven Laserlichtquelle, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: – Erzeugen (140) einer optischen Breitbandenergie aus einem Verstärkungsmedium (22); – Filtern (142) der optischen Breitbandenergie mit einem optischen Transmissionsfilter (114) zu einer gefilterten optischen Energie mit einem Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad und einem Wellenlängenband mit niedrigem Transmissionsgrad relativ zu dem Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad; – Vorsehen (144) eines ersten Gitters (30), welches optische Energie mit einem ersten Ziel-Wellenlängenband reflektiert; – Vorsehen (146) eines zweiten Gitters (32), welches optische Energie mit einem zweiten Ziel-Wellenlängenband reflektiert; – Senden (148) der gefilterten optischen Energie zu einem Wellenleiter (28), der das erste und das zweite Gitter enthält; und – Reflektieren (150) der optischen Energie mit dem ersten Ziel-Wellenlängen-band zurück zu dem Verstärkungsmedium mittels des ersten Gitters, wodurch Laserlicht in dem ersten Ziel-Wellenlängenband erzeugt wird, wobei die optische Energie mit dem ersten Ziel-Wellenlängenband Teil des Wellenlängenbands mit hohem Transmissionsgrad der gefilterten optischen Energie ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Reflektieren (150) einen Schritt zum Abstimmen des optischen Transmissionsfilters (114) umfaßt, derart, daß die optische Energie mit dem Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad dem ersten Ziel-Wellenlängenband optischer Energie entspricht, die mittels der Gitter reflektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Abstimmen des optischen Transmissionsfilters (114) einen Schritt zum Ausgeben optischer Energie umfaßt, die Wellenlängenbänder mit hohem Transmissionsgrad aufweist, welche optischen Kanälen in einem Lichtwellen-Kommunikationssystem entsprechen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – das Filtern (142) umfaßt einen Schritt zum Filtern der optischen Breitbandenergie in optische Energie mit alternierenden Wellenlängenbändern mit hohem Transmissionsgrad und Wellenlängenbändern mit niedrigem Transmissionsgrad; – das Vorsehen (144) eines ersten Gitters (30) umfaßt das Vorsehen eines ersten abstimmbaren Gitters, welches normalerweise optische Energie mit einem ersten Wellenlängenband reflektiert; das einem ersten Wellenlängenband mit niedrigem Transmissionsgrad der gefilterten optischen Energie entspricht, wobei das erste abstimmbare Gitter so abstimmbar ist, daß das erste abstimmbare Gitter optische Energie mit der ersten Ziel-Wellenlänge reflektiert, welche einem ersten Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad benachbart zu dem ersten Wellenlängenband mit niedrigem Transmissionsgrad entspricht; – das Vorsehen (146) eines zweiten Gitters (32) umfaßt das Vorsehen eines zweiten abstimmbaren Gitters, das normalerweise optische Energie mit einem zweiten Wellenlängenband reflektiert, welches einem zweiten Wellenlängenband mit niedrigem Transmissionsgrad der gefilterten optischen Energie entspricht, wobei das zweite abstimmbare Gitter so abstimmbar ist, daß das zweite abstimmbare Gitter optische Energie mit einer zweiten Ziel-Wellenlänge reflektiert, die gefilterter optischer Energie mit einem zweiten Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad benachbart zu dem zweiten Wellenlängenband mit niedrigem Transmissionsgrad entspricht; und – das Reflektieren (150) umfaßt das Abstimmen des ersten abstimmbaren Gitters (30), derart; daß die optische Energie mit dem ersten Ziel-Wellenlängenband zurück zu dem Verstärkungsmedium (22) reflektiert wird, wodurch Laserlicht in dem ersten Ziel-Wellenlängenband erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Ordnen des ersten und des zweiten Gitters (30, 32), so daß ein Gitter, welches optische Energie mit dem kürzesten Wellenlängenband reflektiert, dem optischen Transmissionsfilter (114) am nächsten ist, wobei der Schritt zum Filtern (142) der optischen Breitbandenergie ein Schritt zum Ausgeben optischer Energie ist, und wobei die Wellenlängenbänder mit hohem Transmissionsgrad optischen Kanälen in einem Lichtwellen-Kommunikationssystem entsprechen.
Abstimmbares Lasersystem mit: – einem Verstärkungsmedium (22), welches einen zugehörigen teilweise durchlässigen Reflektor (40) aufweist, wobei das Verstärkungsmedium optische Breitbardenergie erzeugt; – einem optischen Transmissionsfilter (114) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang mit dem Verstärkungsmedium optisch gekoppelt ist und der Ausgang auf die optische Breitbandenergie reagiert, um optische Energie mit einem Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad und ein Wellenlängenband mit niedrigem Transmissionsgrad zu liefern; – einem optischen Wellenleiter (28), der an den Ausgang des optischen Transmissionsfilters optisch gekoppelt ist, wobei der optische Wellenleiter mehrere Gitter (30, 32, 34, 36) umfaßt, die entlang des optischen Wellenleiters gebildet sind, und wobei jedes der mehreren Gitter ein einzigartiges Wellenlängenband der optischen Energie reflektiert; und – einem Abstimmbauteil (27), das mit dem optischen Transmissionsfilter oder den mehrerer Gittern betreibbar verbunden ist, wobei der optische Transmissionsfilter oder die mehreren Gitter so abgestimmt sind, daß optische Energie mit einer gewünschten Wellenlänge von einem der mehreren Gitter zu dem teilweise durchlässigen Reflektor reflektiert wird, was dazu führt, daß das Verstärkungsmedium bei der gewünschten Wellenlänge lasert, und wobei die optische Energie bei der gewünschten Wellenlänge von der optischen Energie umfaßt ist, die das Wellenlängenband mit hohem Transmissionsgrad aufweist.
Lasersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Transmissionsfilter einen abstimmbaren Bandpassfilter (26} umfaßt, wobei das Abstimmbauteil (27) mit dem abstimmbaren Bandpassfilter zum Steuern des Wellenlängenbands optischer Energie verbunden ist, das so durchgelassen wird, daß das durchgelassene Wellenlängenband einem der einzigartigen Wellenlängenbänder entspricht, welches mit Hilfe der mehreren Gitter (30, 32, 34, 36) reflektiert wird.
Lasersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Gitter (30, 32, 34, 36) entlang des optischen Wellenleiters bezüglich des Abstands von dem abstimmbaren Bandpassfilter (26) so angeordnet sind, daß das nähere von zwei beliebigen Gittern vorgesehen ist, optische Energie mit einer kürzeren Wellenlänge zu reflektieren, und daß die mehreren Gitter fixiert sind, um optische Energie mit Wellenlängenbändern zu reflektieren, die Kanälen in einem Lichtwellen-Kommunikationssystem entsprechen.
Lasersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei: – der optische Transmissionsfilter mehrere abstimmbare Kantenfilter (31) umfaßt, wobei jeder der mehreren Kantenfilter die Transmission eines Wellenlängenbandes der optischen Breitbandenexgie blockiert; – die mehreren Gitter (30, 32, 34, 36) einzigartiger Wellenlängenbänder mit einem Reflektionsvermögen für optische Energie aufweisen, welches den Wellenlängenbändern der optischen Breitbandenergie entspricht, die mittels der abstimmbaren Kantenfilter blockiert wird; und – die mehreren abstimmbaren Kantenfilter eine Abstimmposition aufweisen, die die optische Breitbandenergie bei der gewünschten Wellenlängen nicht blockiert.
Lasersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Transmissionsfilter einen periodischen Filter (35) umfaßt, welcher periodische optische Energie mit alternierenden Transmissionsspitzen und Transmissions-Nullen liefert, wobei die mehreren Gitter (30, 32, 34, 36) abstimmbare Bragg-Gitter umfassen, die eine erste Bedingung, welche die optische Energie bei den Transmissions-Nullen reflektiert, und eine individuell abstimmbare zweite Bedingung aufweisen, welche die optische Energie bei den Transmissionspitzen reflektiert.