(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された光両側波帯信号を上部側波帯信号と下部側波帯信号とに分割する工程と、
前記上部側波帯を光検出し適応等化する工程と、
前記下部側波帯を光検出し適応等化する工程と、
前記光検出し適応等化した上部側波帯信号を前記光検出し適応等化した下部側波帯信号と結合する工程と、
結合して得られた信号のビットエラーレートを検出する工程と、
前記ビットエラーレートに応じて前記適応等化の利得及び遅延量を調整する工程と、
を含む光ファイバシステム上での光両側波帯信号受信方法。
【請求項２】
さらに、前記光検出された上部側波帯信号を分散補償する工程と、
前記光検出された下部側波帯信号を分散補償する工程と、
を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記結合工程はダイバーシチ結合機を用いて実行される請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記光両側波帯信号は振幅変調される請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記光検出された上部側波帯を分散補償する前記工程と、前記光検出された下部側波帯を分散補償する工程とは同時に実行される請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記上部側波帯を光検出し等化する前記工程と、前記下部側波帯を光検出し等化する前記工程とは同時に実行される請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記上部側波帯を光検出し等化する前記工程と、前記下部側波帯を光検出し等化する前記工程とは連続して実行される請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記上部側波帯を光検出し等化する複数の工程と、前記下部側波帯を光検出し等化する複数の工程とは連続して実行される請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記上部側波帯を光検出し等化する複数の工程と、前記下部側波帯を光検出し等化する複数の工程とは同時に実行される請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記上部側波帯を光検出し、分散補償し、等化する工程と、前記下部側波帯を光検出し、分散補償し、等化する工程とは同時に実行される請求項２記載の方法。
【請求項１１】
前記結合工程は加算する工程である請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記結合工程は重み付け加算する工程である請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記結合工程はさらに、１つの側波帯信号を他の側波帯信号に対し遅延させる工程と、２つの信号を加算する工程と、を含む請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記結合工程は良好な出力を選択する工程である請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記結合工程はリンク特性に基づく請求項１記載の方法。
【請求項１６】
さらに前記光信号にフィルタをかける工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記フィルタをかける工程はファイバブラッグ回折格子（ＦＢＧ）を用いて実行される請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記フィルタをかける工程は薄膜フィルタを用いて実行される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
光搬送波を発生させる工程と、
前記光搬送波をモジュレータに送る工程と、
同時に入力データ信号を符号化し符号化されたデータ信号を発生させる工程と、
前記線符号化されたデータ信号を輝度変調し、光両側波帯信号を発生させる工程と、
ファイバリンクにより前記光両側波帯信号を伝送する工程と、
前記受信された光両側波帯信号を上部側波帯信号と下部側波帯信号に分割する工程と、  前記上部側波帯を光検出し適応等化する工程と、
前記下部側波帯を光検出し適応等化する工程と、
前記光検出し適応等化した上部側波帯信号を前記光検出し適応等化した下部側波帯信号と結合する工程と、
結合して得られた信号のビットエラーレートを検出する工程と、
前記ビットエラーレートに応じて前記適応等化の利得及び遅延量を調整する工程と、
を含む光両側波帯信号を発生させ、伝送し、受信する方法。
【請求項２０】
光両側波帯信号を受信する工程と、
スプリッタを使用して前記受信された光両側波帯信号を２つのブランチに分割する工程と、
同時に、１つのフィルタを各ブランチに適用することにより、得られた２つのブランチを処理し、フィルタをかけられた上部側波帯信号とフィルタをかけられた下部側波帯信号を発生させる工程と、
同時に、１つの光検出器を前記フィルタをかけられた上部側波帯信号及び前記フィルタをかけられた下部側波帯信号に適用し、光検出された上部側波帯信号と光検出された下部側波帯信号とを発生させる工程と、
同時に、適応等化器を前記光検出された上部側波帯信号と前記光検出された下部側波帯信号に適用し、適応等化された上部側波帯信号と適応等化された下部側波帯信号とを発生させる工程と、
結合機を使用して、前記適応等化された上部側波帯信号と前記適応等化された下部側波帯信号を結合して出力信号を発生させる工程と、
前記出力信号のビットエラーレートを検出する工程と、
マイクロプロセッサを使用して、前記ビットエラーレートに応じて前記適応等化の利得及び遅延量を調整する工程と、
を含む光両側波帯信号受信方法。
【請求項２１】
前記結合工程は、ダイバーシチ結合機による請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記分割工程は同等の光パワーを各部ランチに伝送する請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記分割工程は３ｄＢスプリッタを用いて実行される請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
光搬送波を発生させる工程と、
前記光搬送波をモジュレータに送る工程と、
同時に入力データ信号を符号化し符号化されたデータ信号を発生させる工程と、
前記線符号化されたデータ信号を輝度変調し、光両側波帯信号を発生させる工程と、
ファイバリンクにより前記光両側波帯信号を伝送する工程と、
前記光両側波帯信号を受信する工程と、
前記受信された光両側波帯信号をスプリッタを用いて２つのブランチに分割する工程と、
同時に、１つのフィルタを各ブランチに適用することにより、得られた２つのブランチを処理し、フィルタをかけられた上部側波帯信号とフィルタをかけられた下部側波帯信号を発生させる工程と、
同時に、１つの光検出器を前記フィルタをかけられた上部側波帯信号及び前記フィルタをかけられた下部側波帯信号に適用し、光検出された上部側波帯信号と光検出された下部側波帯信号とを発生させる工程と、
同時に、適応等化器を前記光検出された上部側波帯信号と前記光検出された下部側波帯信号に適用し、適応等化された上部側波帯信号と適応等化された下部側波帯信号とを発生させる工程と、
結合機を使用して、前記適応等化された上部側波帯信号と前記適応等化された下部側波帯信号を結合して出力信号を発生させる工程と、
前記出力信号のビットエラーレートを検出する工程と、
マイクロプロセッサを使用して、前記ビットエラーレートに応じて前記適応等化の利得及び遅延量を調整する工程と、
を含む光両側波帯信号を発生させ、伝送し、受信する方法。
【請求項２５】
前記結合工程はダイバーシチ結合機を用いて実行される請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
前記分割する工程は、３ｄＢスプリッターを用いて実行される請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は一般的には光通信に関し、より詳細には両側波帯伝送システムにおいて２つの側波帯を別個に受信し等化することによりリンクエラー強さ（ロバストネス：ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）を改善するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当分野においては偏波モード分散（ＰＭＤ）の高い従来のファイバが多く存在する。実際、ＰＭＤは１０Ｇｐｓ以上の速度の伝送システムに対して、とりわけ複屈折の高い古いファイバを使用するシステムにおいては、制限要因となっている。１０Ｇｂｐｓ私設線路に対する消費者の需要はかなりのものであった。ＰＭＤ補償がないと、これらのファイバの多くは１０Ｇｂｐｓ波長チャネルをサポートすることはできないであろう。また、光通信システムのビットレートにおける現在の傾向は急速に１波長チャネル当り１０Ｇｂｐｓ及び４０Ｇｂｐｓに向かって移行している。というのは、等価の集団ビットレートの多くのより小さなチャネルよりもビットレートの高い単一のチャネルを管理する方が容易だからである。従来のシステムを保存し、このようにして基幹施設の交換費用を減少させ、これにより可能な最も低いコストで消費者の要求を満たすためには、産業界は、既に設置された（従来の）埋設ファイバで消費者の望むもの（１０Ｇｂｐｓ以上として知られている）を提供することができることが重要である。
【０００３】
ＰＭＤ緩和の領域の研究は、１つの偏波モードを他の偏波モードに対して遅らせるなどの適応解除及び調整可能なＰＭＤ補償技術に集中していた。補償は電気または光ドメインのいずれかにおいて達成することができる。電子及び光等化器はどちらも研究室において実証されている。（例えば、以下のものを参照のこと：Ｈ．ブロウ（Ｂｕｌｏｗ）ら、「電子ＳｉＧｅ等化器ＩＣを用いた１０Ｇｂｐｓでの適応ＰＭＤ緩和」ＥＣＯＣ’９９ペーパーＩＩ−１３８；Ｒ．ノエ（Ｎｏｅ）、Ｄ．サンデル（Ｓａｎｄｅｌ）、Ｍ．吉田−ジエロルフ（Ｄｉｅｒｏｌｆ）、Ｓ．ヒンズ（Ｈｉｎｚ）ら、光波テクノロジージャーナル（Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、Ｖｏｌ．１７、ｐ．１６０２、１９９９年９月）。単一側波帯変調及び原理状態起動（ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ−ｓｔａｔｅ  ｌａｕｎｃｈ）によるＰＭＤ緩和は、２０００年１月５日に出願され、共に所有されている「単一側波帯光信号発生と伝送のための方法及びシステム」と題する米国特許出願番号第０９／４７７，８１６号において提案されている。この出願内容については参照により明細書に組み込むものとする。この発明は光ファイバシステムにおいて使用するためのダイバーシチ受信機に関する。
【０００４】
典型的な光伝送システムでは、（通常レーザ源により発生する）光搬送波はデータ信号により輝度変調される。このデータ信号は、ハイブリッドファイバ同軸（ＨＦＣ）システムにおいて見られるような二進数字または副搬送波を表す直接オンオフキーイング（ＯＯＫ）された信号とすることができる。光搬送波の直接輝度変調により光ファイバ内で伝送される両側波帯信号が得られ、抑制が無ければ、上部及び下部側波帯のどちらもが遠端で受信される。側波帯の１つは光搬送波より上の光周波数であり、他の側波帯は搬送波より下の光周波数である。２つの側波帯は二重（ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ）変調情報を含む。典型的には、伝送されたデータを回復させるには側波帯の１つのみが必要とされる。
【０００５】
光ファイバ通信システムでは、信号は伝送ファイバに沿って進むので分散を受ける。分散により時間ドメインにおいて伝送された信号のスメア（ｓｍｅａｒｉｎｇ）が生じ、システムの性能が劣化する。分散による劣化は信号の帯域幅に伴い増大する。長距離伝送システムでは、分散はまた光ファイバの非線形性と相互作用し、さらに伝送が害される。さらに、２つの側波帯は光搬送波周波数については互いを反映するので、信号が電気ドメインに変換し戻されると、色分散は２つの側波帯において逆の位相変化を引き起こす。このスペクトルの重なり（ｆｏｌｄｉｎｇ）効果により両側波帯変調信号の電気分散補償は不可能となる。２つの側波帯は二重情報を含むので、分散効果を緩和するための１つの方法は側波帯の１つの伝送を抑制し、残りの帯域により提供されている信号帯域幅を減少させるものである。
【０００６】
光通信システムでは、逆の分散を有する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）を使用して色分散の補償を行っていた。しかしながら、ＰＭＤはまたファイバとも関係する。光分散は決定論的であり、ＤＣＦにより補償することが可能であるが、ＰＭＤは統計学的な影響であり、ＤＣＦを用いることにより簡単に補償することはできない。色分散補償に対してさえ、電気補償はよりフレキシブルでありコンパクトであるかもしれない。
【０００７】
光ファイバ内の光信号は実際、互いに直角の、すなわち直交する２つの面内を進行し、各軸は偏波モードを表している。典型的には、２つの軸はｘ−軸及びｙ−軸であると考えられる。完全な光システムでは、各偏波モードの光は同じ速度でファイバを伝播する。実際のファイバ内の不純物、ひずみ、不完全な対称性のために、偏波モードは異なる速度でファイバ内を伝播し、かなりの遅延が生じる。すなわち、２つの偏波モードは異なる時間に到達し、性能が劣化する。分散の結果、ファイバが提供することができる伝送距離または帯域幅が制限される。信号周波数スペクトル幅が大きいほど不利も大きくなる。
【０００８】
ＰＭＤの原因は予測できず、ＰＭＤは時間に伴い変化するので、ＰＭＤは統計学的なものである。ファイバは、製造中に円形の対称性が偶然に損なわれるため、元々いくらかの異方性を含んでいる。この損失は円形ではない導波形状、あるいはガラス内の非対称の応力場のいずれかにより生じる。どちらの場合においても、円形の対称性が失われると、異なる位相および群速度を有する２つの異なる偏波モードが生じる。例えば、コアあるいはコアの断面が円形でない、例えば、楕円形であれば、偏波モードの１つはもう一方よりも遅くなる。
【０００９】
さらに、単一モードファイバにおいてはクラッドに対してコアの化学組成が必然的に異なっていなければならず、これにより通常、２つの領域に対する熱膨張係数がわずかに異なることとなる。この違いにより、ファイバを製造中に引き延ばした後に冷却すると半径方向に応力が生じる。この応力はファイバの温度に依存する。
【００１０】
ファイバの湾曲、マイクロベンディング（ｍｉｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ）、ねじれなど、取り扱い及びケーブル形成の際に外力を受けると、ファイバ内で複屈折も起こることがあるが、わずかである。これにより、偏波モードの１つの屈折率が変化し、１つのモードが他のモードよりも遅くなる。
【００１１】
複屈折により誘起された異相速度差は、パルスをブロード化することによりファイバの帯域幅を制限することがある。ＰＭＤは２つのモード間の単位長さあたりの群−遅延時間により決定される群速度差である。以上で説明したように、光ファイバの伝送特性は典型的には大気温度により変動する。実際、これはファイバの出力で偏波状態のランダムな時間依存ドリフティングとして、あるいは、ＰＭＤの場合、ファイバの帯域幅におけるランダムな時間依存変動として現れる。
【００１２】
しかしながら、デジタル光波システムは非常に長いファイバを介する光パルスの歪みのない伝送に頼っている。ＰＭＤなどの分散の影響により、パルスの広がり及び歪みが起こり、システムの損失が起こる。ＰＭＤは時間により変動する確率論的な影響であるので、システムの損失もまた時間により変動する。光波システムにおける偏波の影響に関する詳細については、プール（Ｐｏｏｌｅ）、クレイグ（Ｃｒａｉｇ）Ｄ．らの光ファイバ電気通信、１９９７年、第ＩＩＩＡ巻、第６章、ｐ．１１４−１６１を参照のこと。この文献については、全体を参照により明細書に組み込むものとする。
【００１３】
図１は、２つの光ファイバケーブルを示したものである。左のケーブルは相対遅延を示さないが右のケーブルは偏波モード１つで相対遅延を示す。それぞれの場合において、ファイバ１は２つのモードを有する。左のファイバの場合、偏波モード３及び偏はモード５は分散による遅延を示さない。右のファイバでは、偏波モード９は遅い軸モードと称することができ、偏波モード７は速い軸モードと称することができる。図２は図１の右側のケーブルと同じ遅延を示したものであるが、分散された光信号がどのように見えるかを示したものである。図２の遅い軸９及び速い軸７は結合して分散された光信号１１を示す。遅い軸と速い軸との間の差は１３により示される。
【００１４】
光信号側波帯（ＯＳＳＢ）伝送スキームは以前に提案され、ＰＭＤの影響を緩和し、光スペクトル効率を向上させることが証明されている。この考えについては、２０００年７月２６日に出願され、共に保持されている「単一側波帯データ発生と伝送を用いた偏波モード分散を減少させるための方法及びシステム」と題する特許出願番号第０９／６２５，７９１号において説明されている。この出願については参照により明細書に組み込むものとする。この発明においては、両側波帯伝送信号における側波帯はどちらも伝送されるが、２つの側波帯は別個に検出され、ダイバーシチ結合受信機を使用して、とりわけＰＭＤ耐性に対し、リンクエラー強さを向上させる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は振幅変調させた光搬送波の両側波帯を伝送することによりリンクエラー強さを向上させることである。
【００１６】
この発明の別の目的はＰＭＤ耐性を向上させることである。
【００１７】
この発明の更に別の目的は別個に両側波帯を検出し、ダイバーシチ結合機を使用して別個に検出し等化した信号を結合することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の方法は、光ファイバシステム上での光両側波帯信号受信方法であって、受信された光両側波帯信号を上部側波帯信号と下部側波帯信号とに分割する工程と、前記上部側波帯を光検出し適応等化する工程と、前記下部側波帯を光検出し適応等化する工程と、
前記光検出し適応等化した上部側波帯信号を前記光検出し適応等化した下部側波帯信号と結合する工程と、結合して得られた信号のビットエラーレートを検出する工程と、前記ビットエラーレートに応じて前記適応等化の利得及び遅延量を調整する工程とを含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明について、添付の図面に示されたこの発明の好ましい実施の形態を用いてより詳細に説明する。この実施の形態は例示により示したにすぎない。図面において、同じ要素は可能な程度まで同じ符号を付する。
【００２３】
ダイバーシチ受信機では、振幅変調された光搬送波上の２つの側波帯が別個に検出され、２つの側波帯中の二重情報は伝送中に異なる障害を受ける。２つの側波帯から回収された情報を選択的に結合させることにより、色及び偏波モード分散などのファイバ分散障害に対するより良好な耐性が達成される。
【００２４】
この発明を図３に示す。伝送される信号は必要に応じてラインエンコーダ（ｌｉｎｅ  ｅｎｃｏｄｅｒ）に送り込まれ、その後、変調器を用いて光搬送波を振幅変調する。振幅変調された信号の両側波帯はその後光ファイバにより伝送される。受信された信号は光学二重フィルタ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｐｌｅｘｉｎｇｆｉｌｔｅｒ）を用いて２つの側波帯に分割される。ＲＦダイプレクサ（ｄｉｐｌｅｘｏｒ）と類似の様式で、光学二重フィルタは入力光信号を２つの出力信号に分離し、異なる光周波数が異なる出力ポートに送られる。図３は光学二重フィルタを示しており、これは３ｄＢスプリッタ３２２を光学フィルタ３２４及び３２６と組み合わせて使用している。受信された信号は光学二重フィルタを用いて上部側波帯と下部側波帯に分割される。各信号はその後別個に光検出され、等化される。光検出及び等化により得られた信号をその後にダイバーシチ結合機を用いて結合させる。この結合機は、信号の重み付け総和（ｗｅｉｇｈｅｄ  ｓｕｍ）を用いて、２つの信号のうち良好なものを選択し、あるいは信号を合計し、あるいは信号を結合させることができる。後者の２つの実施の形態では、個々の信号を結合させる前に遅らせあるいは等化してもよい。適応タップ付き遅延線路フィルタなどの適応技術を個々の信号上で動作させ、及び使用し結合信号の品質を最適化することができる。ダイバーシチ結合機は結合の選択が実時間リンク特性に基づくので、適応性がある。光検出前に、上部側波帯信号及び下部側波帯信号の両方にフィルタをかけることも選択できる。
【００２５】
チャネル特性／リンク品質を測定するには多くの方法がある。ＳＯＮＥＴシステムでは、オーバーヘッドバイトを使用してチャネルビット誤り率をモニタする。準ビット誤り率（ｑｕａｓｉ  ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）（ＱＢＥＲ）と呼ばれる技術を用いる各側波帯に対する性能モニタリングスキームをこの発明の好ましい実施の形態として提案する。この技術は、２０００年９月３〜７日にドイツのミュンヘンで開催された光通信に関する第２６回欧州会議の議事録において提出され、公表されたＬ．Ｍ．ルナルディ（Ｌｕｎａｒｄｉ）、Ｍ．Ｄ．フォイラー（Ｆｅｕｅｒ）及びＭ．Ａ．トーマス（Ｔｈｏｍａｓ）による「透明光ネットワークに対する性能モニタリング」において説明されている。この内容については参照により明細書に組み込むものとする。この技術はデータがオンオフキーイングされる限り、回路内で実行することができ、フォーマットに依存しない。
【００２６】
例えばＱＢＥＲ測定を用いたチャネル品質評価により、どちらかより良好なチャネルからの出力を選択し受信ビットを決定することができる。その代わりに、各側波帯から検出された信号の重み付け総和を使用することもでき、重み付け係数はチャネル品質測定により決定する。受信ビットは２つのブランチからの受信信号の重みづけ総和により決定される。
【００２７】
異なる光学二重フィルタ及びより複雑なダイバーシチ結合機を含むこの発明の他の実施の形態を図６に示す。光単一側波帯ダイバーシチ受信機６００は光入力６１１からの両側波帯信号を受信する。この光は光サーキュレーター６１０のポート６１１へ入力される。サーキュレータ６１０はポート６１１からの光入力をポート６１２に送る。ファイバブラッグ回折格子は１つの側波帯中の光を反射し（図６には周波数のより高い側波帯を反射するフィルタが示されている）、他の側波帯中の光を伝送する。光学フィルタ６２０を通して伝送された光は光検出器６４０で検出される。反射された光は再びサーキュレーター６１０に入り、サーキュレーターは光をポート６１２の代わりにポート６１３に送る。異なる搬送周波数を有するファイバブラッグ回折格子は１つの側波帯の光を反射する（図６では、周波数のより低い側波帯が反射される）。光学フィルタ６３０は必要に応じて備える。ファイバブラッグ回折格子フィルタがこの図では示されているが、他の光学フィルタ、例えば薄膜フィルタもまた使用することができる。光学フィルタ６３０を介して伝送される光は光検出器６５０により検出される。光学二重フィルタ６０５は光学サーキュレーター６１０と、光学フィルタ６２０および６３０と、ポート６１２及び６１３と、を備える。光検出器６４０及び６５０から出力される電気信号は適応等化器６５５及び６６０に送られる。これらの適応等化器は、６５５において示されるように、可変利得増幅器及び可変遅延フィルタから構成することができる。信号は加算回路６６８において結合され、ＱＢＥＲモニタ６７０に送られる。ＱＢＥＲからの信号はマイクロプロセッサに送られ、マイクロプロセッサは適応等化器を調整して受信した信号の品質を最適化する。ＱＢＥＲと等化器及びマイクロプロセッサとの組み合わせについては以前に説明されている（ドイツのミュンヘンで２０００年９月３〜７日に開催された光通信に関する第２６回欧州会議の議事録、書類２．１．２、Ｍ．フレゴレント（Ｆｒｅｇｏｌｅｎｔ）らの「性能モニタリング及び伝送障害の電子緩和のための適応光受信機」）が、その説明の中では単一側波帯ダイバーシチ受信機を使用していなかった。その後、受信された信号は６９０でＱＢＥＲから出力される。
【００２８】
ダイバーシチ結合機と性能モニタとを含むこの発明の他の実施の形態を図７に示す。光単一側波帯ダイバーシチ受信機７００は光学二重フィルタ７１５の光入力７１１から両側波帯信号を受信する。光学二重フィルタ７１５は上部側波帯信号及び下部側波帯信号を光検出器７４０及び７５０に伝送する。光検出器７４０及び７５０はダイバーシチ結合機７６０及び性能モニタ７７０の両方に接続される。性能モニタ７７０はどの信号が優れた品質を有しているかを決定し、制御信号７７１をダイバーシチ結合機７６０に送る。ダイバーシチ結合機７６０は２つの入力信号のうちの１つを選択し、その信号を出力ポート７６１に送る。
【００２９】
送信機は他のどの光伝送システムにおける送信機とも同じであると考えられる。受信機での２つの側波帯の分離を容易にするために、図３に示されるように、側波帯の低周波数の内容から光搬送波を分離するオンオフキーイングシステムではラインエンコーダーを使用することが可能である。ラインエンコーダーについては以前に出願した特許出願番号第０９／４７７，８１６号に示されており、これについては以前に説明した。伝送されるデータまたは情報３１４はラインエンコーダー３１６を用いて線符号化（ラインエンコード：ｌｉｎｅ  ｅｎｃｏｄｅ）される。光搬送波信号は光源３１０から放出される。搬送波信号は光モジュレータ３１２を用いてデータにより輝度変調される。（光源の直接変調もまた可能であるが、レーザチャープにより引き起こされる過剰な光周波数変調により外部変調に比べ直接変調は望ましくないものとなる。）得られた信号は両側波帯３１８を有する光搬送波から構成される。両側波帯信号３１８はファイバリンク３２０により送られ、色モードおよび偏波モードの両方において、分散により信号スペクトル成分と偏波モードとの間で相対的な遅延が生じる。
【００３０】
ここで伝送される信号はｓ（ｔ）であり、周波数ドメイン表示はＳ（ｆ）である。Ｓ（ｆ）は信号のスペクトル密度を示す。この信号はレーザダイオードからの周波数ｆcの光搬送波を変調し、両側波帯変調信号［δ（ｆ−ｆc）＋Ｓ（ｆc−ｆ）＋Ｓ（ｆc＋ｆ）］を発生させる。３つの成分は、残りの搬送波自体、下部側波帯及び上部側波帯を表す。ベースバンド信号Ｓ（ｆ）は搬送波周波数ｆcあたりの周波数領域までシフトアップされている。受信信号の入力パワーは３ｄＢスプリッタ３２２により２つのブランチ（出力ポート）に均等に分割される。
【００３１】
各ブランチあるいは出力ポートはフィルターにかけられ光搬送波及び２つの側波帯のうちの異なる１つが抽出される。上部側波帯フィルタ３２４を適用すると、光搬送波と上部側波帯となる。下部側波帯フィルタ３２６を適用すると、光搬送波と下部側波帯となる。各側波帯は光検出器により検出される。上部側波帯光検出器３２８の後には必要に応じて上部側波帯等化器３３０が備えられ、下部側波帯光検出器３３２の後には必要に応じて下部側波帯等化器３３４が備えられる。各光検出器は１つの側波帯のみを検出するので、どちらの光検出器においてもスペクトルの重なりはなく、検出された信号は分散（色分散及びＰＭＤの両方）に対し電気的に補償することができる。
【００３２】
その後、２つのブランチから検出された信号はダイバーシチ結合機３３６を用いて結合され、受信機出力で最終データ３３８が生成される。ダイバーシチ結合機は別々の経路を通って受信された同じ情報を搬送する２以上の信号を結合するための回路またはデバイスであり、その目的は寄与（コントリビューティング：ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｎｇ）信号のいずれに対しても等価のあるいは優れた品質を有する単一の最終信号を提供することである。この発明のダイバーシチ結合機は、リンク特性により、良好な出力ブランチを選択し、あるいは２つの等化信号の重み付け総和を生成することができる。以前の実験（光ファイバ通信、１９９７年、第ＩＩＩＡ巻、第６章、１１４−１６１ページ、及びドイツ、ミュンヘンで２０００年９月３−７日に開催された光通信に関する第２６回欧州会議の議事録、第２巻、ｐｐ３７−３８のＳ．Ｌ．ウッドワード（Ｗｏｏｄｗａｒｄ）ら、「単一側波帯変調及び原理状態起動によるＰＭＤ緩和」）では、光周波数に関するＰＭＤの統計的な変動は、２つの側波帯がかなり異なる性能を有するのに十分高いものとすることができるが示されている。そのため、このスキームにおいて示されているように２つの側波帯をダイバーシチ結合することにより、必要な光帯域幅を２倍にするコストで、ＱＳＳＢ伝送システムにおいて改良されたＰＭＤ許容値を超えるダイバーシチ利得を得ることができる。
【００３３】
このスキームの重要点は、とりわけベースバンドＯＯＫ光リンクに対しては、受信機で必要とされる光学フィルタの鋭さにある。１つの可能な解決策は、１９８８年にジョンワイリーアンドサン（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ）により出版された層状媒体中の光波においてＰ．イエー（Ｙｅｈ）が説明しているフィルタなどのファイバブラッグ回折格子（ＦＢＧ）を使用するものである。本質的には、これらのデバイスは狭帯域デバイスである。これらのデバイスは、とりわけ非常に広いフラット帯を達成しようとしなければ、非常に高いＱを有するように作製され、非常に鋭い遷移周波数を有することができる。ＦＢＧの圧電ストレッチングなどの機械的な同調方法を使用して、フィルタを伝送された信号側波帯と整合することができる。他の可能性は、縦列薄膜フィルタを使用して鋭いカットオフを達成することである（これもまたイエーにより説明されている）。少なくとも１つの側の帯域上に鋭いカットオフを有する他のどのフィルタも同様に代用することができる。同様の特性を提供する他のデバイスが開発されれば、それが特定の名称のフィルタであろうとなかろうと、同様に使用することができ、代用が可能である。
【００３４】
図４はシステムの伝送部分の流れ図である。光搬送波がステップ４１０で発生する。この後、発生した光搬送波はステップ４１５で光モジュレータに送られる。ステップ４１０及び４１５と同時に、入力データ信号を必要に応じてステップ４２０で線符号化する。線符号化されたデータ信号はその後、ステップ４２５で光搬送波を輝度変調する。輝度変調された信号（搬送波と上部側波帯及び下部側波帯）はステップ４３０でファイバリンクにより受信機に伝送される。
【００３５】
図５は、システムの受信機部分の流れ図である。信号（搬送波と上部側波帯及び下部側波帯）はステップ５１０で受信される。受信された信号はステップ５１５で３ｄＢスプリッタを使用して２つのブランチに分割される。１つのブランチは上部側波帯と搬送波を表し、他のブランチは下部側波帯と搬送波を表す。好ましい実施の形態では、２つのブランチは同時に処理される。ステップのいくつかが同時に実行される処理のように、２つのブランチを連続して処理することも可能である。ステップ５２０及び５３５で各ブランチにフィルタを適用する。フィルタを通した信号はステップ５２５及び５４０で光検出される。光検出された信号はその後、必要に応じてステップ５３０及び５４５で等化される。得られた信号はステップ５５０でダイバーシチ結合され、ステップ５５５でデータを出力される。
【００３６】
光信号側波帯変調について提案し、説明した。しかしながら、我々の知る限り、２つの伝送される光側波帯を別個に検出し、２つの別個に検出された側波帯を電気的に補償し、結果を結合させ、よりエラー強さのある性能を達成することを提案したものはいない。
【００３７】
この新規の、明白になっていない方法及びシステムは、とりわけＰＭＤ耐性に対し、リンクエラー強さを向上させるだけでなく、従来のファイバの再使用（リサイクル）を可能とし、基幹施設交換に対する要求を避けるあるいは少なくとも延期することができる。基幹施設交換は、非常にコストがかかるばかりでなく、道路やビルなどを破壊することになり、それらは全て公衆を悩ますことになる。このように、この発明はそのような基幹施設の交換の頻度及びコストを減少させることにより、公衆に対し利益を提供する。
【００３８】
この発明の目的が満たされることは前述のことから明らかになるはずである。この発明の特別な実施の形態について説明し、図示してきたが、この発明はそれらに限定されるものではなく、当業者であれば変更することが可能であることに注意すべきである。この出願は、この中で開示し、クレームした基礎の発明の精神及び範囲内であればどの、あるいは全ての変更も考慮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２つのファイバーケーブルを示した図であり、一方は偏波モード分散による相対遅延が無く、他方は偏波モード分散により引き起こされた相対遅延を有する図である。
【図２】  １つは速い軸上にあり、もう一方は遅い軸にある２つの偏波モード、及び得られた分散信号を示した図である。
【図３】  本発明にかかる光信号の両側波帯の伝送及び受信の両方を示した図である。
【図４】  システムの伝送部分の流れ図である。
【図５】  システムの受信機部分の流れ図である。
【図６】  適応タップ付き遅延線路等化器を使用した各側波帯を補償する分散用のダイバーシチ受信機のブロック図である。
【図７】  優れた信号品質を有する単一側波帯信号を選択するための性能モニタを備えたダイバーシチ受信機のブロック図である。
【符号の説明】
３１４  信号、３１６  ラインエンコーダ、３１２  モジュレータ、３２２  ３ｄＢ  スプリッタ、３２４，３２６  ＵＳＢ  フィルタ、３３０，３３４  等化器、３３６  ダイバーシチ結合機。
【図１】
0003699673.tif 000002
【図２】
0003699673.tif 000003
【図３】
0003699673.tif 000004
【図４】
0003699673.tif 000005
【図５】
0003699673.tif 000006
【図６】
0003699673.tif 000007
【図７】
0003699673.tif 000008