Оптический фильтр длин волн и оптический демультиплексор

Оптический фильтр длин волн и оптический демультиплексор

Реферат

 

Изобретение предназначено для использования в оптическом устройстве передачи с уплотнением по длинам волн УДВ с низкой мощностью и высокой плотностью. Оптический демультиплексор имеет множество оптических фильтров длин волн, каждый из которых включает первое входное плечо для приема входного оптического сигнала, первое выходное плечо для вывода только оптического сигнала, имеющего предварительно заданную составляющую длины волны во входном оптическом сигнале, и второе выходное плечо - для вывода оптического сигнала, имеющего другие составляющие длин волн за исключением предварительно заданной составляющей длины волны. В оптическом демультиплексоре вторые выходные плечи оптических фильтров длин волн последовательно подсоединяются к первым выходным плечам их смежных оптических фильтров длин волн. Каждый оптический фильтр длин волн принимает оптический сигнал, имеющий множество составляющих длин волн, выделяет оптический сигнал, имеющий составляющую длины волны, из входного оптического сигнала, и выводит оптический сигнал, имеющий предварительно заданную составляющую длины волны через его первое выходное плечо, и оптический сигнал, имеющий другие составляющие длин волн во входном плече своего смежного оптического фильтра длин волн, который подсоединяется к своему второму выходному плечу через свое второе выходное плечо для того, чтобы выделить оптический сигнал, имеющий другую предварительно заданную составляющую длины волны. Техническим результатом является уменьшение потерь. 2 с. и 38 з.п. ф-лы, 14 ил.

Область техники Изобретение относится к оптическому фильтру длин волн и оптическому демультиплексору для приемника системы передачи с уплотнением по длинам волн (УДВ), а более конкретно - к оптическому демультиплексору для системы передачи УДВ с низкими потерями и высокой плотностью.

Предшествующий уровень техники Система передачи УДВ выполняет уплотнение области длин волн оптического волокна в нескольких каналах посредством одновременной передачи сигналов в нескольких диапазонах длин волн, сохраняя при этом параметры длин волн оптического сигнала. В системе передачи УДВ входной оптический сигнал сначала уплотняется, чтобы получить излучение с несколькими составляющими длин волн, а затем разуплотняется в приемнике и распознается в соответствующих каналах.

На фиг. 1 изображена блок-схема оптического демультиплексора для приемника в известной системе передачи УДВ.

Оптический демультиплексор приемника известной системы передач УДВ включает ответвитель 100 1хn и с первого по n-ый фильтры 200-300, где n - номер канала передаваемого оптического сигнала.

Ответвитель представляет собой пассивное устройство, предназначенное для ответвления или связывания оптических сигналов, т.е. для ответвления входного канала в несколько выходных каналов или связывания нескольких входных каналов в один выходной канал. Ответвитель 100 1хn ответвляет входной оптический сигнал, который получен при уплотнении оптических сигналов, имеющих многочисленные составляющие длин волн, например, ₁, ₂,..., _n, в n ответвлений оптических сигналов P_out(₁, ₂, ..., _n) и выводит их в n соответствующих плеч. В этом случае мощность каждого ответвленного оптического сигнала P_out(₁, ₂, ..., _n) составляет (1/n)-ую часть от мощности входного оптического сигнала ответвителя 100 1хn. С первого по n-ый полосовые фильтры 200-300 принимают ответвленные оптические сигналы P_out(₁, ₂, ..., _n) из n-плеч, причем проходят только свои соответствующие составляющие длин волн, и выводят оптические сигналы P_out(₁),P_out(₂), ...,P_out(_n) из n каналов, которые имеют составляющие длин волн ₁ - _n соответственно. Следовательно, мощность каждого из n оптических сигналов P_out(₁),P_out(₂), ...,P_out(_n) составляет (1/n)-ую часть от мощности входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n). На фиг. 2 графически изображена мощность входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n) ответвителя 1хn, где ₁ - _n - составляющие длин волн и Р_o - значение мощности входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n). На фиг.3 графически изображена мощность ответвленного оптического сигнала P_out(₁, ₂, ..., _n), который поступает из ответвителя 1хn (фиг.1) в соответствующий полосовой фильтр.

Ответвленный оптический сигнал P_out(₁, ₂, ..., _n) имеет (1/n)-ую часть от мощности входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n), при этом сохраняются составляющие длин волн входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n). На фиг. 4А-4С графически изображена мощность оптических сигналов P_out(₁, ₂, ..., _n), которые выводятся из первого, второго и n-го полосовых фильтров (фиг.1). По вертикальной оси отложена мощность Р оптических сигналов и по горизонтальной - длина волны оптических сигналов. Р_o обозначает значение мощности входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n), a ₁ - _n - составляющие длин волн, уплотненные во входном оптическом сигнале P_in(₁, ₂..., _n). Как показано на фиг.3, мощность ответвленного оптического сигнала P_out(₁, ₂..., _n), выводимая из ответвителя 1хn, составляет (1/n)-ую часть от мощности входного оптического сигнала P_in(₁, ₂..., _n), то есть Р_o/n. Таким образом каждый оптический сигнал P_out(₁),P_out(₂), ...,P_out(_n), который имеет свои соответствующие составляющие длин волн и выводится с первого по n-ый полосовые фильтры 200-300, также имеет (1/n)-ую часть от мощности входного оптического сигнала P_n(₁, ₂..., _n), то есть Р_o/n.

В известной системе передачи УДВ, в которой для разделения уплотненного оптического сигнала в приемнике применяется ответвитель 1хn, предполагается использование только (1/n)-ой части мощности входного оптического сигнала ответвителя 1хn.

Чтобы скомпенсировать потери мощности, вызванные этим ответвителем 1хn, оптический демультиплексор приемника известной системы передачи УДВ дополнительно включает в себя оптический усилитель, предназначенный для усиления оптического сигнала и увеличения мощности в n раз перед его вводом в ответвитель 1хn.

На фиг.5 изображена блок-схема оптического демультиплексора, который дополнительно включает оптический усилитель, предназначенный для приемника в известной системе передачи УДВ.

Оптический демультиплексор имеет оптический усилитель 400, ответвитель 1хn и с первого по n-ый полосовые фильтры 200-300, где n обозначает номер канала передаваемого оптического сигнала.

Оптический сигнал P₁(₁, ₂..., _n), принимаемый в оптическом усилителе 400, формируется при помощи уплотнения оптических сигналов с многочисленными составляющими длин волн, например, ₁, ₂..., _n, оптический усилитель 400 усиливает входной оптический сигнал P₁(₁, ₂..., _n) путем суммирования более двух раз составляющих длин волн, которые входят во входной сигнал P₁(₁, ₂..., _n), и выводит усиленный входной оптический сигнал P₂(₁, ₂..., _n). Ответвитель 100 1хn принимает усиленный входной оптический сигнал P₂(₁, ₂..., _n), ответвляет усиленный сигнал и выводит n ответвленных входных оптических сигналов P₃(₁, ₂..., _n). В этом случае, каждый из n ответвленных входных оптических сигналов имеет (1/n)-ую часть от мощности усиленного входного оптического сигнала P₂(₁, ₂..., _n), т.е. значение мощности увеличивается настолько или становится больше, чем входная мощность входного оптического сигнала P₁(₁, ₂..., _n), при сохранении составляющих длин волн, которые входят во входной оптический сигнал P₁(₁, ₂..., _n). С первого по n-ый полосовые фильтры 200-300 выделяют оптические сигналы P₄(₁),P₄(₂), ...,P₄(_n) соответствующих составляющих длин волн из ответвленных входных оптических сигналов P₃(₁, ₂..., _n). В этом случае, мощность каждого оптического сигнала P₄(₁),P₄(₂), ...,P₄(_n) превышает мощность входного оптического сигнала P₁(₁, ₂..., _n). Как описано выше известная система передачи УДВ имеет недостаток, заключающийся в том, что оптический демультиплексор для приемника должен дополнительно иметь оптический усилитель для компенсации потерь мощности, возникающих в ответвителе 1хn.

Краткая сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является создание оптического фильтра длин волн для отражения только оптического сигнала с конкретной составляющей длины волны с малыми потерями мощности оптического сигнала.

Другая задача настоящего изобретения заключается в создании оптического демультиплексора с малыми потерями мощности для приемника, входящего в систему передачи с уплотнением по длинам волн.

Соответственно, для решения первой задачи разработан оптический фильтр, содержащий первый и второй оптические ответвители и первый и второй оптические отражатели длин волн.

Первый ответвитель имеет с первого по четвертое плечи. Первое плечо принимает входной оптический сигнал, который имеет множество составляющих длин волн, делит выход оптического сигнала, который поступает из первого плеча, и выводит разделенный выходной сигнал на третье и четвертое плечи, соответственно. Второе плечо совмещает и выводит оптические сигналы, которые выводятся из третьего и четвертого плеч, отражаются от первого и второго оптических отражателей длин волн и вводятся обратно в первый ответвитель.

Первый оптический отражатель длин волн имеет входное плечо и выходное плечо. Входное плечо принимает оптический сигнал из первого ответвителя через третье плечо. Выходное плечо отражает оптический сигнал, имеющий предварительно заданную составляющую длины волны среди оптических сигналов, которые поступают через входное плечо в обратном направлении относительно направления распространения света, направляет отраженный оптический сигнал в первый ответвитель через третье плечо и выводит выходной сигнал, имеющий другие составляющие длин волн.

Второй оптический отражатель длин волн имеет входное плечо и выходное плечо. Входное плечо принимает оптический сигнал, который поступает из первого ответвителя через четвертое плечо. Выходное плечо отражает оптический сигнал, имеющий предварительно заданную составляющую длины волны среди оптических сигналов, которые поступают через входное плечо в обратном направлении относительно направления распространения света, направляет отраженный оптический сигнал в первый ответвитель через четвертое плечо и выводит оптический сигнал, имеющий другие составляющие длин волн.

Второй ответвитель имеет с первого по четвертое плечи. В первое и второе плечи оптические сигналы поступают из первого и второго оптических отражателей длин волн через его выходные плечи, соответственно. Третье плечо выводит оба оптических сигнала, которые поступают из первого и второго плеч.

Оптический фильтр длин волн, согласно изобретению, выводит оптический сигнал, который поступает из второго плеча первого ответвителя, имеющего предварительно заданную составляющую длины волны среди составляющих длин волн входного оптического сигнала, который поступает из первого плеча первого ответвителя, и выводит оптический сигнал, имеющий другую составляющую длины волны, за исключением предварительно заданных составляющих длин волн среди составляющих длин волн входного оптического сигнала, в четвертое плечо второго ответвителя.

Для решения второй задачи разработан оптический демультиплексор, имеющий множество последовательно соединенных оптических фильтров длин волн.

Каждый оптический фильтр длин волн имеет первое входное плечо, первое и второе выходные плечи, с первого по третий ответвители и с первого по четвертый оптические отражатели длин волн.

Первое входное плечо принимает входной оптический сигнал, который имеет множество составляющих длин волн. Первое выходное плечо выводит только оптический сигнал, который имеет предварительно составляющую длины волны во входном оптическом сигнале. Второе выходное плечо выводит оптический сигнал, имеющий другие составляющие длин волн за исключением предварительно заданной составляющей длины волны, и подсоединяется к другому первому входному плечу, соответствующему второму выходному плечу. Таким образом, оптический сигнал, который имеет другую составляющую длины волны, за исключением предварительно заданной составляющей длины волны, и поступает из второго выходного плеча, вводится в первое входное плечо другого соответствующего оптического фильтра длин волн, последовательно подсоединенного к нему. Поэтому оптические фильтры длин волн разделяют оптические сигналы, имеющие различные составляющие длин волн, и выводят их в соответствующие выходные плечи.

Первый ответвитель имеет с первого по четвертое плечи. Первое плечо, подсоединенное к первому входному плечу соответствующего оптического фильтра длин волн, принимает входной оптический сигнал. Третье и четвертое плечи делят входной оптический сигнал, который поступает из первого плеча, на две половины и выводит разделенные на выходе сигналы, соответственно. Второе плечо, подсоединенное к первому выходному плечу, выводит оптические сигналы, образующиеся в результате отражения оптического сигнала, который выводится из третьего и четвертого плеч, и который вводится снова в первый ответвитель.

Первый оптический отражатель длин волн имеет входное плечо и выходное плечо. Входное плечо принимает оптический сигнал из первого ответвителя через его третье плечо. Выходное плечо отражает только оптический сигнал, имеющий предварительно заданную составляющую длины волны в оптическом сигнале, который принимается из входного плеча, выводит отраженный оптический сигнал в первый ответвитель через его третье плечо и выводит оптический сигнал, имеющий другие составляющие длин волн за исключением предварительно заданной составляющей длины волны.

Второй оптический отражатель длин волн имеет входное плечо и выходное плечо. Входное плечо принимает оптический сигнал из первого ответвителя через его четвертое плечо. Выходное плечо, предназначенное только для отражения оптического сигнала, который имеет предварительно заданную составляющую длины волны в оптическом сигнале и поступает из входного плеча, выводит отраженный оптический сигнал к первому ответвителю через его четвертое плечо и выводит оптический сигнал, имеющий другие составляющие длин волн, свободные от предварительно заданной составляющей длины волны.

Второй ответвитель имеет с первого по третье плечи. Первое и второе плечи принимают оптические сигналы из первого и второго оптических отражателей длин волн через его выходные плечи, соответственно. Третье плечо суммирует оба оптических сигнала, которые поступают из первого и второго плеч, и выводит результирующий сигнал.

Третий ответвитель имеет с первого по четвертое плечи. Первое плечо, подсоединенное ко второму плечу первого ответвителя, принимает оптический сигнал, который выводится из второго плеча первого ответвителя. Третье и четвертое плечи разделяют оптический сигнал, который поступает из первого плеча, пополам и выводят разделенные выходные сигналы, соответственно. Второе плечо принимает обратные оптические сигналы, полученные в результате отражения от оптических сигналов, которые выводятся через третье и четвертое плечи. Второе плечо подсоединяется к первому выходному плечу соответствующего оптического фильтра длин волн.

Третий оптический отражатель длин волн имеет входное плечо и выходное плечо. Входное плечо принимает оптический сигнал из третьего ответвителя через его третье плечо. Выходное плечо отражает только оптический сигнал, имеющий предварительно заданную составляющую длины волны из оптического сигнала, который принимается через входное плечо в обратном направлении относительно направления распространения света, выводит отраженный оптический сигнал в третий ответвитель через его третье плечо и выводит оптический сигнал, имеющий другую составляющую длины волны.

Четвертый отражатель длин волн имеет входное плечо и выходное плечо. Входное плечо принимает оптический сигнал из третьего ответвителя через его четвертое плечо. Выходное плечо отражает только оптический сигнал, который имеет предварительно заданную составляющую длины волны из оптического сигнала и поступает через входное плечо обратно относительно направления распространения света, выводит отраженный оптический сигнал в третий ответвитель через его четвертое плечо и выводит оптический сигнал, имеющий другие составляющие длин волн.

Для решения второй задачи изобретения выполнен оптический демультиплексор, содержащий множество оптических фильтров длин волн, последовательно подсоединенных друг к другу, в котором множество оптических фильтров длин волн разделяют оптические сигналы, причем каждый имеет предварительно заданную составляющую длину волны, чтобы затем выводить то же самое в первое выходное плечо и выводить оптический сигнал, имеющий другую составляющую длины волны во второе выходное плечо для дальнейшего ввода в первое входное плечо другого соответствующего оптического фильтра длин волн. Поэтому оптический демультиплексор, согласно изобретению, может разделять оптические сигналы, которые уплотняются для того, чтобы иметь различные составляющие длин волн в оптических сигналах, причем каждый из которых имел бы заданную составляющую длины волны без потери мощности.

Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: фиг.1 изображает блок-схему оптического демультиплексора для приемника в известной системе передачи с уплотнением по длинам волн УДВ; фиг.2 изображает диаграмму мощности оптического сигнала, который вводится в ответвитель 1хn; фиг.3 изображает диаграмму мощности оптических сигналов, которые выводятся из ответвителя 1хn в полосовые фильтры с первого по n-ый; фиг. 4А изображает диаграмму мощности оптического сигнала, который выводится из первого полосового фильтра; фиг. 4В изображает диаграмму мощности оптического сигнала, который выводится из второго полосового фильтра; фиг. 4С изображает диаграмму мощности оптического сигнала, который подается в n-ный полосовой фильтр; фиг.5 изображает блок-схему оптического демультиплексора для приемника в известной системе передачи УДВ, который позволяет скомпенсировать потери мощности, вносимые ответвителем 1хn; фиг. 6 изображает блок-схему оптического фильтра длин волн, согласно варианту осуществления изобретения; фиг. 7 схематически изображает первый и второй ответвители, согласно изобретению; фиг. 8А изображает выходную составляющую оптического сигнала, который поступает через входное плечо PI1 ответвителя и выводится через выходное плечо РO1 в соответствии с длиной области оптической связи, согласно изобретению; фиг. 8В изображает выходную составляющую оптического сигнала, который поступает через входное плечо PI1 ответвителя и выводится через выходное плечо РO2 в соответствии с длиной области связи, согласно изобретению; фиг. 8С изображает сумму выходных составляющих, показанных на фиг.8А и фиг. 8В, оптических сигналов, которые выводятся через выходные плечи РO1 и РO2 в соответствии с длиной области оптической связи, согласно изобретению; фиг. 9 изображает блок-схему оптического демультиплексора, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 10 изображает блок-схему первого оптического фильтра длин волн, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Представленный на фиг. 6 оптический фильтр длин волн имеет первый и второй оптические ответвители 510 и 520, и первый и второй оптические отражатели 610 и 620 длин волн.

Первый и второй оптические ответвители 510 и 520 длин волн являются пассивными устройствами для ответвления или связывания оптических сигналов, в основе которых лежит явление оптической связи оптического сигнала. В общем, существует два типа ответвителей согласно способам ответвления и связывания оптических сигналов, т. е. направленная и ненаправленная связь. В направленной связи моды волновода, соответствующие волноводным каналам, где происходит ответвление и связь, структурно совмещаются друг с другом для того, чтобы оптические сигналы ответвлялись и связывались при помощи модовой структуры поля, в которой электромагнитные поля оптических сигналов, распространяющиеся вдоль волноводных каналов, совмещаются. В основе ненаправленной связи лежит тот факт, что каждый канал распространения в диэлектрическом одномодовом волноводе, включающем оптическое волокно, обладает свойством уменьшения электрического поля Эванисцента даже вне сердцевины. То есть, при помощи позиционирования двух каналов одномодовых волноводов рядом друг с другом, волноводный канал возбуждается и оптические сигналы ответвляются и связываются при помощи электрического поля Эванисцента, возникающего от соседних сердцевин. В этом случае, согласно теории две соседних сердцевины действуют не как взаимозависимые каналы волноводов, а как канал совмещенного волновода, имеющего несколько мод волновода, и таким образом происходит оптическая связь благодаря интерференции между модами. В этой оптической ненаправленной связи коэффициент связи определяется внешними факторами, такими как расстояние связи, длина волны и температура.

Первый и второй оптические ответвители 510 и 520 могут обладать свойством, которое заключается в том, что коэффициент связи ненаправленного оптического ответвителя с зависимой связью изменяется в большей степени от длины волны и расстояния связи.

Первый и второй оптические отражатели 610 и 620 длин волн могут отражать оптические сигналы, имеющие специфические составляющие длин волн, обратно относительно направления распространения оптического сигнала при помощи периодического изменения коэффициентов отражения преломления волокна, чувствительного к ультрафиолетовому излучению. То есть, отражатели 610 и 620 могут отражать только оптические сигналы специфических составляющих длин волн в обратном направлении относительно направлений распространения при соблюдении условий Брэгга за счет облучения ультрафиолетовым излучением волокна и, таким образом, изменения его коэффициента преломления за очень короткие периоды времени.

Первый и второй ответвители 510 и 520 (фиг.7) являются двунаправленными и каждый имеет два соседних первый и второй канала 550 и 560 волновода, первое и второе входные плечи PI₁ и PI₂ волновода и первое и второе выходные плечи PO₁ и PO₂ волновода. Соответствующая позиция 570 обозначает длину области оптической связи. Оптической связи не происходит в случае, когда оптический сигнал распространяется вдоль первого канала 550 волновода от первого входного плеча PI₁, волновода к первому выходному плечу PO₁ волновода, тогда как оптическая связь происходит в случае, когда оптический сигнал поступает через первое входное плечо PI₁ волновода и выводится через второе выходное плечо PO₂, таким образом обеспечивая вывод оптического сигнала, имеющего разность фаз -/2 по сравнению с оптическим сигналом, который поступает через первое плечо PI₁ волновода. Выходы оптического сигнала, который поступает из первого входного плеча PI₁ волновода, через первое и второе выходные плечи PO₁ и РО₂ волновода, определяются длиной области оптической связи, т. е. значением коэффициента связи. В этом случае, для обеспечения выполнения первого и второго ответвителей 510 и 520, выходы первого и второго выходных плеч РО₁ и РО₂ волновода должны иметь предварительно заданные значения коэффициента связи, составляющие половину выхода оптического сигнала, который поступает через первое входное плечо PI₁ волновода.

На фиг. 8А-8С показана диаграмма выходной мощности оптического сигнала, которая принимается через первое и второе входное плечо PI₁ и PI₂ волновода и выводится через первое и второе выходные плечи РО₁ и РО₂ волновода, для пояснения работы оптических ответвителей.

На фиг. 8А изображена диаграмма выходной мощности оптического сигнала, который поступает через входное плечо PI₁ волновода и выводится через первое выходное плечо PI₁ волновода в соответствии с длиной оптической области связи.

На фиг. 8В изображена диаграмма выходной мощности оптического сигнала, который принимается через второе входное плечо PI₂ волновода и выводится через второе выходное плечо PO₁ и PO₂ волновода в соответствии с длиной области оптической связи.

На фиг. 8С изображена диаграмма суммарной выходной мощности оптического сигнала, соответствующая длине области оптической связи, который принимается через первое входное плечо PI₁, ответвляется в соответствии с длиной области оптической связи и выводится через первое и второе выходные плечи PO₁ и РО₂ волновода, при этом суммарная выходная мощность оптических сигналов, происходящих через первое и второе выходные плечи PO₁ и РО₂ волновода равна мощности оптического сигнала, который поступает через первое входное плечо PI₁ волновода.

На фиг.6 показан входной ответвитель 510, имеющий с первого по четвертое плечи 511-514.

Первое плечо 511 принимает оптический сигнал P_i1(₁, ₂,..., _n), имеющий составляющие длин волн. Третий и четвертый плечи 513 и 514 делят выходную мощность оптического сигнала I₁(₁, ₂,..., _n), который поступает через входное плечо 511, пополам и выводят оптические сигналы I₂(₁, ₂,..., _n) и I₃(₁, ₂,..., _n) соответственно. То есть, выходная мощность оптических сигналов I₂(₁, ₂,..., _n) и I₃(₁, ₂,..., _n) равна половине выходной мощности оптического сигнала I₁(₁, ₂,..., _n), где ₁, ₂,..., _n- составляющие длины волны, присутствующие в каждом оптическом сигнале Так как у оптического сигнала I₁(₁, ₂,..., _n), который поступает через входное плечо 511 и выводится через третье плечо 513, отсутствует оптическая связь при распространении вдоль канала волновода, то, следовательно, отсутствует и разность фаз между оптическими сигналами I₂(₁, ₂,..., _n) и I₁(₁, ₂,..., _n). С другой стороны, оптический сигнал I₁(₁, ₂,..., _n), который поступает через входное плечо 511 и выводится в четвертое плечо 514, не имеет оптической связи в промежутке между соседними каналами волновода. Таким образом, между оптическими сигналами I₃(₁, ₂,..., _n) и I₁(₁, ₂,..., _n) образуется разность фаз равная -/2. В третье плечо 513 поступает оптический сигнал I₄(₁), имеющий предварительно заданную составляющую длины волны, например, _i, отраженную от первого оптического отражателя 610 волновода среди других составляющих длин волн оптического выходного сигнала I₂(₁, ₂,..., _n). В четвертое плечо 514 поступает оптический сигнал I₅(₁), имеющий предварительно заданную составляющую длины волны, например, _i, который отражается от второго оптического отражателя 620 длин волн среди других составляющих длин волн выходного оптического сигнала I₃(₁, ₂,..., _n). В этом случае, фазы и выходы оптических сигналов I₄(_i) и I₅(_i), которые проходят обратно через третье и четвертое плечи 513 и 514, являются теми же самыми, как и у оптических сигналов I₂(₁, ₂,..., _n) и I₃(₁, ₂,..., _n) соответственно. Поэтому оптический сигнал I₄(_i) имеет такую же фазу и половину выходной мощности оптического сигнала I₁(₁, ₂,..., _n), тогда как оптический сигнал I₅(_i) имеет разность фаз /2 и половину выходной мощности оптического сигнала I₂(₁, ₂,..., _n). Оптический сигнал I₄(_i), поступающий через третье плечо 513 и первый ответвитель 510, выводится через первое плечо 511 без фазового сдвига, поскольку он распространяется вдоль канала волновода. Однако оптический сигнал I₅(_i), который поступает через четвертое плечо 514 первого ответвителя 510 и выводится через первое плечо 511, имеет фазовый сдвиг, равный -/n, поскольку он находится под действием оптической связи в области оптической связи между соседними каналами волновода. Следовательно, когда оптические сигналы I₄(_i) и I₅(_i) выводятся через первое плечо 511 первого ответвителя 510 между ними разность фаз составляет -. В результате они компенсируются и вывода сигнала не происходит.

В случае, когда фазовый сдвиг равен -/2, оптический сигнал I₄(_i)