(57)【要約】【課題】  光通信において、伝送速度が１０Ｇビットパーセコンドを超えた場合は、可変分散補償を行う必要がある。  可変分散補償は、分散変動を検出して、検出された分散変動に従って、可変分散補償器の値を制御することで、受信信号の波形を整形するものであるが、受信信号から直接分散の変動を検出する手法は従来存在しなかった。  本発明の目的は、簡単な構成で分散変動を直接監視し、且つ、安価な分散モニタを提供することである。【解決手段】  光信号の波長帯域で複数の光子に応じて反応を生じる受光素子を用い、該受光素子の反応に従って該波長分散の変動を検出する。【選択図】図３
2006262469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直線偏光の光と第２の直線偏光の光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、
該第１の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第１検出器と、
該第2の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第2検出器と、
該第１検出器と該第2検出器に接続され、それぞれの偏光の波長分散の変動を合わせ波長分散の変動を検出するモニタ
を設けた事を特徴とする波長分散変動監視システム。
【請求項２】
第１の直線偏光の光と第２の直線偏光の光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、
該第１の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第１検出器と、
該第2の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第2検出器と、
該第１検出器と該第2検出器に接続され、それぞれの偏光の波長分散の変動を合わせ波長分散の変動を検出するモニタと、
該モニタの出力に従い分散を補償する分散補償器
を設けた事を特徴とする波長分散補償システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、光ネットワークの分野に関し、より特定的には、波長分散変動モニタに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークは、光パルスとして送信された光信号を使用して情報を通信することがある。光信号は、一般的には、互いに異なる波長を有するスペクトル成分を含む。当該成分は、互いに異なる速度で移動する結果、波長分散を生じさせる。
【０００３】
波長分散を補償するための既知の技術には、受動補償と、可変補償とが含まれる。
【０００４】
受動補償は、分散補償ファイバなどの固定的な分散補償ユニットを使用して分散を補償する。受動補償は、毎秒１０ギガビット（Ｇｂｐｓ）以下のデータ速度では適切に作用するが、一般的には、それを超えるデータ速度では適切に作用しない。
【０００５】
可変補償は、分散変動を検出して、検出された分散変動に従って、可変分散補償器の値を制御することで、受信信号の波形を整形する。
【０００６】
しかしながら、波長分散変動を監視するための一般的な分散変動モニタは、ある状況では適切ではない。
【０００７】
分散モニタとしてはスペクトルアナライザを用いる物が良く知られているが、装置が大規模で高価であると供に、測定光を用いるため通信システムが稼動中は利用できない。
【０００８】
システム稼動中の分散変動の検出としては、信号誤率を検出することで間接的に分散を検出することが知られている。また、伝送される信号のベースバンド成分をフィルタで抽出しし、その強度を用いて間接的に分散補償器制御する方法もしられている。  これらは安価で少規模の装置であるが、分散を直接検出しているものではない。
【特許文献１】特開昭５６−１１５９２６号公報
【特許文献２】特開平１１−６８６５７号公報  さらに、通信ネットワークのある装置は、信号の偏光に依存するのが望ましくない結果を生じる場合がある。
【０００９】
偏光依存性を減少させるための既知の手法には、偏光制御器を使用して信号の偏波を制御することが含まれる。しかしながら、波動分割多重（ＷＤＭ）システムにおいては、信号の偏光は常に変化しており、信号の偏光を制御するのは複雑である。ある状況においては、複雑な解決策は避けるのが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、簡単な構成で分散変動を直接監視し、且つ、安価な分散モニタを提供すさいに、当該分散モニタの偏光依存性を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題を解決するための第一の手段として、波長分散変動監視システムは第１の直線偏光の光と第２の直線偏光の光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、該第１の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第１検出器と、該第２の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第２検出器と、該第１検出器と該第２検出器に接続され、それぞれの偏光の波長分散の変動を合わせ波長分散の変動を検出するモニタとを設ける。
【００１２】
本発明の課題を解決するための第二の手段として、波長分散補償システムは第１の直線偏光の光と第２の直線偏光の光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、該第１の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第１検出器と、該第２の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第２検出器と、該第１検出器と該第２検出器に接続され、それぞれの偏光の波長分散の変動を合わせ波長分散の変動を検出するモニタと、該モニタの出力に従い分散を補償する分散補償器を設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、波長分散変動モニタの偏光依存性を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明によれば、偏光依存性を減少させるためのこれまでの技法に関連した不都合な点および問題は、軽減または解消されるだろう。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、分散変動モニタの偏光依存性を減少させることは、光信号を受信することを含む。光信号は、分割されて、第１の光子を有する第１の偏光信号と、第２の光子を有する第２の偏光信号とになる。第１の光子は、第１の検出器の第１の材料において受信され、第１の材料は、所定の数の光子の到達に応じて反応を生じさせるように動作可能である。第２の光子は、第２の検出器の第２の材料において受信され、第２の材料は、第１の材料と実質的に同様である。第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流と、第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流とが監視される。複数の成分中に波長分散変動があるかどうかは、第１の電流および第２の電流に従って確認される。
【００１６】
本発明のある実施形態は、１つまたはそれ以上の技術的利点を提供するだろう。一実施形態の一技術的利点は、分散変動モニタが光子吸収に従って信号の波長分散変動を監視することにあるだろう。分散変動モニタは、偏光依存性を減少させる偏光無依存特性を含む。本特徴は、光信号を分割して、第１の光子を有する第１の偏光信号と、第２の光子を有する第２の偏光信号とにしてもよい。第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流と、第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流とが監視される。本特徴は、偏光依存性を減少させてもよい。
【００１７】
本発明のある実施形態は、上述の技術的利点のいくつかまたはすべてを含んでもよく、またはそのいずれも含まなくてもよい。１つまたはそれ以上の他の技術的利点は、当業者にとって、本明細書に含まれる図面、説明、および請求項から容易に明らかであろう。
【００１８】
本発明の実施形態およびその利点は、図面の図１から４を参照することによって最も理解され、同様の数字が様々な図面の同様および対応部分に使用されている。
【００１９】
図１は、分散変動モニタを有するノードを含むネットワーク１０の一実施形態を示すブロック図である。実施形態によれば、分散変動モニタは、光子吸収に従って信号の波長分散変動を監視する。しかしながら、光子吸収の効率は、信号の偏光に依存する。したがって、分散変動モニタは、偏光依存性を減少させるか、または削減さえする偏光無依存特性を含む。
【００２０】
図示の実施形態によれば、ネットワーク１０は、信号を介して情報を通信する。信号とは、光子を備える光パルスとして送信された光信号を意味してもよい。光信号は、約１５５０ナノメートルの周波数であって、例えば毎秒１０，２０，４０ギガビットまたは４０ギガビット以上のデータ速度を有してもよい。信号は、典型的には、１つまたはそれ以上の成分を含む。成分とは、特定の波長または波長範囲を有する光の部分を意味してもよい。
【００２１】
より小さな波長を有する成分は、より大きな波長を有する成分とは異なる速度で材料を通って移動するので、互いに異なる成分は、互いに異なる速度で移動して、空間分離を生ずる。波長分散とは、互いに異なる速度から生ずる空間分離を意味する。波長分散変動とは、波長分散の変化を意味する。
【００２２】
波長分散は、信号のパルスの波形の形を変化させる。一例として、パルスが送信される場合、パルスの波形の形は狭い場合がある。パルスが媒体を通って移動するにつれて、パルスの成分は互いに異なる速度で移動し、パルスの波形の形はより広くなる。
【００２３】
分散許容距離は、データ速度の二乗に従って減少する。例えば、非ゼロ復帰（ＮＲＺ）変調に関して、毎秒１０ギガビットの信号についての距離は、単一モードファイバ（ＳＭＦ）の約４０キロメートルである。毎秒４０ギガビットについては、距離は、約２．５キロメートルである。分散によって、例えば毎秒４０ギガビットを超える速度などの毎秒１０ギガビットを超えるデータ速度については、問題が生じる場合がある。
【００２４】
信号は、例えば、ゼロ復帰（ＲＺ）信号、搬送波が抑圧されたゼロ復帰（ＣＳ−ＲＺ）信号、ＣＳ−ＲＺ差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）信号、またはクロック信号といった任意の適切な信号を備えてもよい。ゼロ復帰信号およびクロック信号は、搬送波、青側副搬送波、赤側副搬送波、および他の成分を含む。
【００２５】
信号は、情報をパケットで通信してもよい。パケットは、送信用に特定のやり方でまとめられたデータの束を備えてもよく、フレームは、送信用に特定のやり方でまとめられた１つまたはそれ以上のパケットのペイロードを備えてもよい。パケットは、音声、データ、音響、ビデオ、マルチメディア、他の情報、または上記の任意の組合せなどの任意の適切な情報を搬送してもよい。パケットは、同期型光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）プロトコル上でのイーサネットなどの、任意の適切なプロトコルを使用して通信された、時分割多重（ＴＤＭ）パケットのような任意の適切な多重パケットを備えてもよい。
【００２６】
ネットワーク１０は、図示のようなアクセス装置２４に結合されたリング２０を含む。リングとは、リング形接続形態を有する通信装置のネットワークを意味してもよい。一実施形態によれば、リング２０は、光ファイバリングを備えてもよい。例えば、リング２０は、自己修復パケットリング（ＲＰＲ）を備えてもよい。
【００２７】
リング２０は、ファイバ２６によって結合されたノード２８を有する。ノードとは、リングの点であって、そこにおいてパケットが他のノードに通信されてもよい点を意味してもよい。ノード２８は、例えば、高密度波長分割多重器（ＤＷＤＭ）を備えてもよい。ノードは、適応分散補償（ＡＤＣ）装置を含んでもよい。適応分散補償装置は、分散変動を監視し、決定に従って分散を補償する。分散補償装置は、可変分散補償器などの分散補償器を使用して、分散を補償してもよい。
【００２８】
分散補償器は、分散変動を監視する分散変動モニタを含み、分散補償器に対して、分散を補償するように指示する。分散変動モニタは、光子吸収に従って波長分散変動を監視してもよい。光子吸収に従って分散変動を監視するための一手法を、図２を参照してより詳細に説明する。
【００２９】
図２の４０は、受光素子である分散変動モニタ材料４６の一実施形態に到達する光信号の光子例４２および４４を示す。光信号は、第１の成分と、第２の成分とを備える。第１の成分は、第２の成分よりも大きな波長を有するので、第１の成分は、第２の成分とは異なる速度で移動する。したがって、信号は、波長分散となる。
【００３０】
パルスの波形の形は、波長分散の結果、変化する。典型的には、より広い波形の形は、より多くの波長分散を示し、より狭い波形の形は、より少ない波長分散を示す。
【００３１】
狭い波形広がりの形を有するパルスには、分散変動モニタ材料４６に同時に到達する光子がより多く含まれる。広い波形広がりの形を有するパルスには、分散変動モニタ材料４６に同時に到達する光子がより少なく含まれる。
【００３２】
分散変動モニタ材料４６は、所定の数の光子が実質的に同時に材料に到達する場合に反応を生じさせるであろう材料を備えてもよい。図示の例によれば、分散変動モニタ材料４６は、２つの光子４２および４４が同時に到達する場合に反応する。この現象を２光子吸収と呼ぶ。
【００３３】
即ち、分散変動モニタ材料４６に到達する光子が多ければ、所定の数の光子が実質的に同時に到達する可能性が高くなるので、反応の数も多くなる。
【００３４】
従って、分散変動モニタ材料４６は、材料において生じる２光子吸収の反応を検出することで、分散変動を直接監視することが出来る。
【００３５】
通常、図１のようなシステムで用いられる通信波長は１．５μｍ帯の光である。この波長の光のパワーを受信（１光子吸収による受信）するためには、ＧａＩｎＰのフォトダイオードが材料として用いられている。一般的に、ＧａＩｎＰはＳｉに比較すると高価である。
【００３６】
一方、０．９μｍ帯の光を受信するためのフォトダイオードとしては、Ｓｉ−ＰＩＮフォトダイオード（ＰＤ）や、Ｓｉ−アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）が知られている。これらは、Ｓｉを材料としているため、ＧａＩｎＰに比べて安価である。
【００３７】
ここで、注目すべきはことは、０．９μｍ帯の光のエネルギーは通信システムに一般敵に用いられる１．５μｍ帯の光のエネルギーの約２倍であり、Ｓｉ−ＰＩＮ  ＰＤ、Ｓｉ−ＡＰＤは１．５μｍ帯に用いると、２光子吸収が発生することである。
【００３８】
即ち、Ｓｉ−ＰＩＮ  ＰＤ、Ｓｉ−ＡＰＤは１．５μｍ帯に用いると、１光子吸収による光パワーのモニターではなく、２光子吸収による分散の変動を検出することが出来る。
【００３９】
１光子吸収と２光子吸収と分散の関係を図５に示す。
【００４０】
実線は１光子吸収によるフォトダイオードの電流を示し、一点差線は２光子吸収によるフォトダイオードの電流を示す。本図で測定した元となる光パルスは同じ物である。
【００４１】
２光子吸収では分散が大きくなるにつけ、１光パルス当たりのフォトダイオードの電流は小さくなる。これに対して、１光子吸収によるフォトダイオードの電流は１光パルス当たりのフォトダイオードの電流変化はない。
【００４２】
まとめると、通信で使用される帯域の光に対して、複数の光子を吸収して反応する材料からなるフォトダイオードを用いると、分散の変動を検出する事が出来る。
【００４３】
これは、２光子吸収に限定されるものではない。
【００４４】
分散変動モニタ材料４６は、材料において生じる反応を監視してもよい。反応の数の変化が、分散変動を示してもよい。分散変動モニタ材料は、光子吸収を使用して、分散変動を監視してもよいが、２光子吸収の効率は、光の偏光に依存する。
【００４５】
分散変動モニタ材料４６を用いた分散変動モニタは、偏光に対する依存性を減少させる偏光無依存特性を有する必要がある。当該特性を、図３を参照してより詳細に説明する。
【００４６】
さらに、偏光無依存特性は、直線偏光に匹敵する効率をもたらしてもよい。直線偏光は、楕円偏光よりも効率が高く、さらに円偏光よりも効率が高い。偏光は、時間ｔにおけるｚ軸方向の電界ベクトルＥ（ｚ，ｔ）のｘ軸およびｙ軸図法によって表わされてもよい。ｘ軸およびｙ軸は、楕円の長軸と部分的に重なるように選ばれてもよく、交軸成分Ｅｘ（ｚ，ｔ）およびＥｙ（ｚ，ｔ）は、式（１）および（２）によって与えられてもよい。
【００４７】
Ｅｘ（ｚ，ｔ）＝Ｅ０ｘｃｏｓφ      （１）
Ｅｙ（ｚ，ｔ）＝Ｅ０ｙｓｉｎφ      （２）
式中、Ｅ０ｘ＝Ｅ０ｃｏｓθ、Ｅ０ｙ＝Ｅ０ｓｉｎθであり、θはｘ軸から測定された角度を表わし、φはｘおよびｙ成分の位相を表わす。
【００４８】
信号がｘ軸に沿って直線偏光される場合には、θ＝ｍπであり、式中、ｍは整数である。信号がｙ軸に沿って直線偏光される場合には、θ＝（２ｍ＋１）π／２である。信号が円偏光される場合には、θ＝（２ｍ＋１）π／４である。２つの軸における光の相対的な位相遅延は、π／２である。
【００４９】
２光子吸収から生じる光子電流は、式（３）によって与えられてもよい。
【００５０】
Ｉ＝ａＥ０４（５＋ｃｏｓ４θ）／１６      （３）
式中、ａは効率係数を表わし、これは、集束および電気回路状態に依存する。直線偏光についての光子電流Ｉｌｉｎｅａｒは、式（４）によって与えられてもよい。
【００５１】
Ｉｌｉｎｅａｒ＝３ａＥ０４／８＝３ａＰ０２／８      （４）
円偏光についての光子電流Ｉｃｉｒｃｕｌａｒは、式（５）によって与えられてもよい。
【００５２】
Ｉｃｉｒｃｕｌａｒ＝ａＥ０４／４＝ａＰ０２／４      （５）
したがって、直線偏光は、２光子電流の生成において、円偏光よりも５０％効率的である。
【００５３】
図１に戻って参照して、ファイバ２６は、信号を送信するように動作可能な任意の適切なファイバを意味してもよい。一実施形態によれば、ファイバ２６は、光ファイバを表わしてもよい。光ファイバは、典型的には、シリカガラスまたはプラスティック製のケーブルを備える。ケーブルは、内芯の周りに外部被膜加工材料を有してもよい。内芯は、外部被膜加工材料よりも若干高い屈折率を有してもよい。ファイバの屈折特性は、光信号をファイバ内部に保持するように作用する。
【００５４】
アクセス装置２４は、リング２０のノード２８と通信するように動作可能な任意の適切な装置を含んでもよい。アクセス装置２４の例には、アクセスゲートウェイ、エンドポイント、ソフトスイッチサーバ、トランクゲートウェイ、ネットワーク、アクセスサービスプロバイダ、インターネットサービスプロバイダ、またはリング２０のノード２８と通信するように動作可能な他の装置が含まれる。
【００５５】
修正、追加、または省略が、本発明の範囲から逸脱することなく、ネットワーク１０に対して行われてもよい。ネットワーク１０の構成要素は、特定の必要性に従って統合または分離されてもよい。さらに、ネットワーク１０の動作は、より多くの、より少ない数の、または他の装置によって行われてもよい。加えて、ネットワーク１０の動作は、任意の適切な論理を使用して行われてもよい。論理とは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの任意の組合せを意味してもよい。本明細書において使用されているように、「各」は、セットの各部材またはセットのサブセットの各部材を意味する。
【００５６】
図３は、図１のネットワーク１０のノード２８において使用されうる分散補償システム５０の一実施形態を示すブロック図である。図示の実施形態によれば、分散補償システム５０は、図示のように結合された、分散補償器６０と、光受信器６１と、増幅器６２と、分散変動モニタ６６とを含む。
【００５７】
動作において、分散補償器６０は、光信号を受信し、当該信号を光受信器６１と増幅器６２とに送る。増幅器６２は、光信号を増幅する。分散変動モニタ６６は、分散変動を監視し、分散補償器６０に対して、分散変動に従って可変に分散を補償するように指示する。ＲＺ信号については、監視精度は、毎秒１０ギガビットにおいて、ナノメートル当たり約５０ピコ秒よりも大きくてもよい。
【００５８】
分散補償器６０は、光信号の分散を補償し、例えば、可変分散補償器（ＴＤＣ）を備えてもよい。一実施形態によれば、分散補償器６０は、光信号を受信し、当該信号を回折格子に集中させる。格子は、信号のチャンネルを分離し、各チャンネルの成分を分散させる。その後、成分は、成分の位相を調整する位相調整器に対して導かれる。一例として、位相調整器は、マイクロミラーを含む微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）を備えてもよい。各マイクロミラーは、成分に対して位相調整を行う。その後、調整された成分は、回折格子において結合される。
【００５９】
増幅器６２は、光信号を増幅する。増幅器６２は、光電気または電気光変換のない光信号を増幅する光中継器を用いる。増幅器６２は、希土類元素を添加された光ファイバを備えてもよい。信号がファイバを通過するときに、外部エネルギーが加えられて、光ファイバの添加部分の原子を励起し、それによって、光信号の強度が増加する。一例として、増幅器６２は、エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を備えてもよい。
【００６０】
分散変動モニタ６６は、分散変動を監視して、分散補償器６０に対して、変動に従って分散を補償するように指示する。図示の実施形態において、分散変動モニタ６６は、偏光ビームスプリッタ６８と、偏波保存ファイバ７０ａ〜ｂと、検出器７２ａ〜ｂと、増幅器７４ａ〜ｂと、電圧モニタ７６とを含む。
【００６１】
偏光ビームスプリッタ６８は、光増幅器からの光信号を分割して、式（６）および（７）によって与えられる２つの直線偏光成分Ｅｘ（ｚ，ｔ）およびＥｙ（ｚ，ｔ）にする。
【００６２】
Ｅｘ（ｚ，ｔ）＝Ｅ０ｘｃｏｓφｘ      （６）
Ｅｙ（ｚ，ｔ）＝Ｅ０ｙｓｉｎφｙ      （７）
式中、φｉはｉ成分の位相を表わす。信号が直線偏光される場合には、φｘ＝φｙである。信号が円偏光される場合には、φｘ＝φｙ＋（２ｍ＋１）π／２およびＥ０ｘ＝Ｅ０ｙであって、式中、ｍは整数である。各成分は、各成分の偏光を維持する偏波保存ファイバ７０ａ〜ｂを通って移動する。
【００６３】
検出器７２ａ〜ｂは、偏光ビームスプリッタ６８で直線偏光となった光信号の分散変動を内部に備えた分散変動モニタ材料４６によりそれぞれ監視する。検出器７２は、所定の数の光子が材料の実質的に同一の箇所に実質的に同時に到達する場合に反応を生じさせる材料を備えてもよい。例えば、材料は、所定の数の光子が材料の実質的に同一の箇所に実質的に同時に到達する場合に、電子を放出してもよい。より多くの光子が材料に到達すれば、材料が反応を生じさせる可能性が高くなる。実質的に同一の箇所とは、当該数の光子が到達して反応を生じさせる領域を意味してもよい。実質的に同時とは、当該数の光子が到達して反応を生じさせる期間を意味してもよい。
【００６４】
材料は、所定の数の光子に応じるように選ばれてもよい。一実施形態において、材料は、材料のバンドギャップエネルギーＥｇが光子エネルギーｈυを有するｎ個の光子に反応するように選ばれてもよい。ｎ個の光子を検出するために、バンドギャップエネルギーＥｇを有する材料が、式（８）に従って選ばれてもよい。
【００６５】
（ｎ−１）ｈυ≦Ｅｇ≦ｎｈυ      （８）
例えば、エネルギーＥｇを有する材料が、２つの光子を検出するために式（９）に従って選ばれてもよい。
【００６６】
ｈυ≦Ｅｇ≦２ｈυ      （９）
一実施形態によれば、検出器７２は、シリコンアバランシェフォトダイオードのようなフォトダイオードを備えてもよい。シリコンアバランシェフォトダイオードは、シリコンなどの半導体材料を備える。シリコンは、２つの光子が実質的に同一の箇所に実質的に同時に到達する場合に、電子を放出してもよい。すなわち、２つの光子は、１つの電子正孔対を生成してもよい。光子電流は、入力電力の二乗に比例する。
【００６７】
シリコンアバランシェフォトダイオードは、なだれ処理によって光電流を内部的に増幅する。入射光子が半導体材料の活性領域に接触すると、電子が生成されてもよい。電圧が活性領域に渡って印加されて、電子が活性領域を通って移動するにつれて電子を加速するようにしてもよい。電子が半導体材料の電子に衝突するにつれて、より多くの電子が光電流の一部となり、その結果、なだれ増倍となる。なだれ増倍は、電子が活性領域から出るまで継続する。
【００６８】
各方向の光子電流は、式（４）によって与えられる。ｘおよびｙ方向における信号の相対位相は、各方向における光子電流を変化させないので、計測されたｘ方向の光子電流Ｉｘおよびｙ方向の光子電流Ｉｙは、式（１０）および（１１）によって表わされてもよい。
【００６９】
Ｉｘ＝３ａｘＰ０ｘ２／８＝３ａＰ０２／８ｃｏｓ４θ      （１０）
Ｉｙ＝３ａｙＰ０ｙ２／８＝３ａＰ０２／８ｓｉｎ４θ      （１１）
偏光に左右されない正規化電流Ｉは、電流ＩｘおよびＩｙから式（１２）に従って決定されてもよい。
【００７０】
Ｉ＝Ｉｘ＋Ｉｙ＋２√（ＩｘＩｙ）      （１２）
効率係数がａｘ＝ａｙ＝ａの場合、正規化電流Ｉは、式（１３）によって表わされてもよい。
【００７１】
Ｉ＝３ａＰ０２／８（ｃｏｓ４θ＋ｓｉｎ４θ＋２ｃｏｓ２θｓｉｎ２θ）
＝３ａＰ０２／８（ｃｏｓ２θ＋ｓｉｎ２θ）２＝３ａＰ０２／８      （１３）
正規化電流Ｉは、θおよびφに左右されないので、入射光の偏光に左右されない。さらに、式（４）および（１１）は、正規化は直線偏光から生じて単一の検出器によって検出されるのと同様の効率を生じさせることを示す。
【００７２】
式（１３）は、効率係数をａｘ＝ａｙと仮定する。一実施形態によれば、検出器７２ａ〜ｂの量子変換効率が同一でない場合、増幅器７４ａ〜ｂを使用して、効率係数がａｘ＝ａｙとなるように差を補償してもよい。増幅器７４ａ〜ｂは、電流などの、検出器７２から受信した出力を増幅する。増幅器７４は、低周波電気増幅器を備えてもよい。実施形態によれば、増幅器７４ａ〜ｂを較正して、変換効率を等しくしてもよい。実施形態によれば、較正信号を分散モニタ６６に入力してもよい。較正信号とは、スクランブル化された偏光を有する信号を意味してもよく、増幅器自然放出（ＡＳＥ）信号などのホワイトノイズ信号を備えてもよい。増幅器７４ａ〜ｂは、検出器７２ａ〜ｂから検出された電圧が実質的に等しくなるまで調整されてもよい。
【００７３】
電圧モニタ７６は、増幅器７４ａ〜ｂで増幅された電流を電圧変換して監視する。電圧は、信号が同一の光電力を有していても変化する。電圧の変化は、波長分散変動を示す。電圧モニタ７６は、分散補償器６０に対して、監視された分散変動に従って分散を補償するように、電気的フィードバック７８を介して指示する。
【００７４】
電圧モニタ７６は増幅器７４ａ〜ｂから得た値を合せることで、伝送路を伝播することで偏光が崩れた光信号の分散も正しく測定することができる。
【００７５】
修正、追加、または省略が、本発明の範囲から逸脱することなく、分散補償システム５０に対して行われてもよい。分散補償システム５０の構成要素は、特定の必要性に従って統合または分離されてもよい。さらに、分散補償システム５０の動作は、より多くの、より少ない数の、または他の構成要素によって行われてもよい。
【００７６】
図４は、図３の分散変動モニタ６６と共に使用されうる検出器システム１００の一実施形態を示すブロック図である。図示の実施形態によれば、検出器システム１００は、図示のように配置された、ファイバ１３０と、検出器材料１３４を有する検出器１３２とを含む。ファイバ１３０は、信号を検出器材料１３４へ集中させるように動作可能な光ファイバを備えてもよい。検出器１３２および検出器材料１３４は、図２と実質的に同様であってもよい。
【００７７】
修正、追加、または省略が、本発明の範囲から逸脱することなく、検出器７２に対して行われてもよい。検出器７２の構成要素は、特定の必要性に従って統合または分離されてもよい。さらに、検出器７２の動作は、より多くの、より少ない数の、または他の構成要素によって行われてもよい。
【００７８】
本発明のある実施形態は、１つまたはそれ以上の技術的利点を提供するだろう。一実施形態の一技術的利点は、分散変動モニタが光子吸収に従って信号の波長分散変動を監視することであるだろう。分散変動モニタは、偏光依存性を減少させる偏光無依存特性を含む。本特徴は、光信号を分割して、第１の光子を有する第１の偏光信号と、第２の光子を有する第２の偏光信号とにしてもよい。第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流と、第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流とが監視される。本特徴は、偏光依存性を減少させてもよい。
【００７９】
本開示を、ある実施形態および一般的に関連する方法の観点から説明したが、実施形態および方法の改変および置換が、当業者にとって明らかであろう。したがって、実施形態例の上記説明は、本開示に制約を課するものではない。他の変更、代用、および改変も、以下の請求項に規定されるような本開示の精神および範囲から逸脱することなく可能である。
【００８０】
（付記１）
分散変動モニタの偏光依存性を減少させるための方法であって、
モニタにおいて、光信号を受信することであって、光信号は、複数の成分を備え、
スプリッタにおいて、光信号を分割して、第１の偏光信号と、第２の偏光信号とにすることであって、第１の偏光信号は、複数の第１の光子を備え、第２の偏光信号は、複数の第２の光子を備え、
複数の第１の光子を第１の検出器の第１の材料において受信することであって、第１の材料は、所定の数の光子の到達に応じて反応を生じさせるように動作可能であり、
複数の第２の光子を第２の検出器の第２の材料において受信することであって、第２の材料は、第１の材料と実質的に同様であり、
複数の第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流を監視することと、
複数の第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流を監視することと、
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認することとを含む、方法。
【００８１】
（付記２）
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認することは、
第１の電流および第２の電流から正規化電流を決定することをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８２】
（付記３）
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認することは、
第１の電流と、第２の電流との積の平方根を決定して、第１の値を生じさせることと、
２と、第１の値との積を決定して、第２の値を生じさせることと、
第１の電流と、第２の電流と、第２の値との合計を決定して、正規化電流を生じさせることとをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８３】
（付記４）
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認することは、
第１の電流および第２の電流から生じた正規化電流に変化があるかどうかを判断することと、
変化がある場合に、波長分散変動があると確認することとをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８４】
（付記５）
第１の電流を増幅して、第１の検出器の第１の変換効率と、第２の検出器の第２の変換効率との差を補償することをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８５】
（付記６）
モニタを較正することをさらに含み、これを、
モニタにおいて較正信号を受信することと、
第１の較正信号を分割して、第１の較正成分と第２の較正成分とにすることと、
第１の較正成分を第１の材料で受信することと、
第２の較正成分を第２の材料で受信することと、
第１の較正成分を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の較正電流を監視することと、
第２の較正成分を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の較正電流を監視することと、
第１の較正電流の第１の電圧と、第２の較正電流の第２の電圧とが実質的に等値となるまで、第１の較正電流と第２の較正電流との増幅を調整することとによって行う、付記１に記載の方法。
【００８６】
（付記７）
第１の材料は、所定の数の光子の光子エネルギーに対応するバンドギャップエネルギーを有する、付記１に記載の方法。
【００８７】
（付記８）
第１の材料は、
所定の数の光子が実質的に同時に受信される場合には、電子正孔対を生成し、
所定の数の光子が実質的に同時に受信されない場合には、電子正孔対を生成しないように動作可能である、付記１に記載の方法。
【００８８】
（付記９）
第１の偏光信号をスプリッタから第１の検出器へ第１の偏波保存ファイバを使用して送信することと、
第２の偏光信号をスプリッタから第２の検出器へ第２の偏波保存ファイバを使用して送信することとをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８９】
（付記１０）
分散変動モニタの偏光依存性を減少させるためのシステムであって、
スプリッタであって、
複数の成分を備える光信号を受信し、
光信号を分割して、複数の第１の光子を備える第１の偏光信号と、複数の第２の光子を備える第２の偏光信号とにするように動作可能なスプリッタと、
スプリッタに結合された第１の検出器であって、
複数の第１の光子を受信し、
所定の数の光子の到達に応じて反応を生じさせるように動作可能な第１の材料を備える第１の検出器と、
スプリッタに結合された第２の検出器であって、
複数の第２の光子を受信するように動作可能な第２の材料であって、第１の材料と実質的に同様である第２の材料を備える第２の検出器と、
第１の検出器および第２の検出器に結合された電流モニタであって、
複数の第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流を監視し、
複数の第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流を監視し、
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認するように動作可能な電流モニタとを備える、システム。
【００９０】
（付記１１）
モニタは、
第１の電流および第２の電流から正規化電流を決定することによって、第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認するようにさらに動作可能である、付記１０に記載のシステム。
【００９１】
（付記１２）
モニタは、
第１の電流と、第２の電流との積の平方根を決定して、第１の値を生じさせることと、
２と、第１の値との積を決定して、第２の値を生じさせることと、
第１の電流と、第２の電流と、第２の値との合計を決定して、正規化電流を生じさせることとによって、第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認するようにさらに動作可能である、付記１０に記載のシステム。
【００９２】
（付記１３）
モニタは、
第１の電流および第２の電流から生じた正規化電流に変化があるかどうかを判断することと、
変化がある場合に、波長分散変動があると確認することとによって、第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認するようにさらに動作可能である、付記１０に記載のシステム。
【００９３】
（付記１４）
第１の電流を増幅して、第１の検出器の第１の変換効率と、第２の検出器の第２の変換効率との差を補償する増幅器をさらに備える、付記１０に記載のシステム。
【００９４】
（付記１５）
スプリッタは、
較正信号を受信し、
較正信号を分割して、第１の較正信号と、第２の較正信号とにするようにさらに動作可能であり、
第１の検出器は、
第１の較正信号を第１の材料で受信するようにさらに動作可能であり、
第２の検出器は、
第２の較正信号を第２の材料で受信するようにさらに動作可能であり、
モニタは、
第１の較正信号を受信することに応答して第１の材料によって生じた第１の較正電流を監視し、
第２の較正信号を受信することに応答して第２の材料によって生じた第２の較正電流を監視し、
第１の較正電流の第１の電圧と、第２の較正電流の第２の電圧とが実質的に等値になるまで、第１の較正電流および第２の較正電流の増幅を調整するようにさらに動作可能である、付記１０に記載のシステム。
【００９５】
（付記１６）
第１の材料は、所定の数の光子の光子エネルギーに対応するバンドギャップエネルギーを有する、付記１０に記載のシステム。
【００９６】
（付記１７）
第１の材料は、
所定の数の光子が実質的に同時に受信される場合には、電子正孔対を生成し、
所定の数の光子が実質的に同時に受信されない場合には、電子正孔対を生成しないように動作可能である、付記１０に記載のシステム。
【００９７】
（付記１８）
第１の偏光信号をスプリッタから第１の検出器へ送信するように動作可能な第１の偏波保存ファイバと、
第２の偏光信号をスプリッタから第２の検出器へ送信するように動作可能な第２の偏波保存ファイバとをさらに備える、付記１０に記載のシステム。
【００９８】
（付記１９）
分散変動モニタの偏光依存性を減少させるためのシステムであって、
モニタにおいて、光信号を受信するための手段であって、光信号は、複数の成分を備え、
スプリッタにおいて、光信号を分割して、第１の偏光信号と、第２の偏光信号とにするための手段であって、第１の偏光信号は、複数の第１の光子を備え、第２の偏光信号は、複数の第２の光子を備え、
複数の第１の光子を第１の検出器の第１の材料において受信するための手段であって、第１の材料は、所定の数の光子の到達に応じて反応を生じさせるように動作可能であり、
複数の第２の光子を第２の検出器の第２の材料において受信するための手段であって、第２の材料は、第１の材料と実質的に同様であり、
複数の第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流を監視するための手段と、
複数の第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流を監視するための手段と、
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認するための手段とを備える、システム。
【００９９】
（付記２０）
分散変動モニタの偏光依存性を減少させるための方法であって、
モニタにおいて、光信号を受信することであって、光信号は、複数の成分を備え、
スプリッタにおいて、光信号を分割して、第１の偏光信号と、第２の偏光信号とにすることであって、第１の偏光信号は、複数の第１の光子を備え、第２の偏光信号は、複数の第２の光子を備え、
第１の偏光信号をスプリッタから第１の偏波保存ファイバを使用して送信することと、
第２の偏光信号をスプリッタから第２の偏波保存ファイバを使用して送信することと、
複数の第１の光子を第１の検出器の第１の材料において受信することであって、第１の材料は、所定の数の光子の光子エネルギーに対応するバンドギャップエネルギーを有し、第１の材料は、所定の数の光子の到達に応じて反応を生じさせるように動作可能であり、第１の材料は、
所定の数の光子が実質的に同時に受信される場合には、電子正孔対を生成し、
所定の数の光子が実質的に同時に受信されない場合には、電子正孔対を生成しないように動作可能であり、
第２の検出器の第２の材料において複数の第２の光子を受信することであって、第２の材料は、第１の材料と実質的に同様であり、
第１の電流を増幅して、第１の検出器の第１の変換効率と、第２の検出器の第２の変換効率との差を補償することと、
複数の第１の光子を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の電流を監視することと、
複数の第２の光子を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の電流を監視することと、
第１の電流および第２の電流に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかを確認することであって、波長分散変動があるかどうかを確認することは、
第１の電流と、第２の電流との積の平方根を決定して、第１の値を生じさせることと、
２と、第１の値との積を決定して、第２の値を生じさせることと、
第１の電流と、第２の電流と、第２の値との合計を決定して、正規化電流を生じさせることと、
第１の電流および第２の電流から生じた正規化電流に変化があるかどうかを判断することと、
変化がある場合に、波長分散変動があると確認することとをさらに含み、
モニタによって較正することであって、これを、
モニタにおいて較正信号を受信することと、
第１の較正信号を分割して、第１の較正信号と第２の較正信号とにすることと、
第１の較正信号を第１の材料で受信することと、
第２の較正信号を第２の材料で受信することと、
第１の較正信号を受信することに応じて第１の材料によって生じた第１の較正電流を監視することと、
第２の較正信号を受信することに応じて第２の材料によって生じた第２の較正電流を監視することと、
第１の較正電流の第１の電圧と、第２の較正電流の第２の電圧とが実質的に等値となるまで、第１の較正電流と第２の較正電流との増幅を調整することとによって行うこととによって行うこととを含む、方法。
【０１００】
（付記２１）
第１の直線偏光の光と第２の直線偏光の光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、
該第１の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第１検出器と、
該第２の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第２検出器と、
該第１検出器と該第２検出器に接続され、それぞれの偏光の波長分散の変動を合わせ波長分散の変動を検出するモニタと、
を設けた事を特徴とする波長分散変動監視システム。
【０１０１】
（付記２２）
第１の直線偏光の光と第２の直線偏光の光に偏光分離する偏光ビームスプリッタと、
該第１の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第１検出器と、
該第２の直線偏光の光の複数の光子に応じて反応を生じさせる第２検出器と、
該第１検出器と該第２検出器に接続され、それぞれの偏光の波長分散の変動を合わせ波長分散の変動を検出するモニタと、
該モニタの出力に従い分散を補償する分散補償器
を設けた事を特徴とする波長分散補償システム。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】波長分散変動モニタを有するノードを含むネットワークの一実施形態を示すブロック図
【図２】分散変動モニタの一実施形態に到達する光子例を示す図
【図３】図１のネットワークのノードにおいて使用されうる分散補償システムの一実施形態を示すブロック図
【図４】図３の分散補償システムと共に使用されうる検出器の一実施形態を示すブロック図
【図５】１光子吸収と２光子吸収と分散の関係を図
【符号の説明】
【０１０３】
６０  分散補償器
６１  光受信器
６６、４６  分散変動モニタ
６８  偏光ビームスプリッタ
７０  偏波保存ファイバ
７２  検出器
７４  増幅器
７６  電圧モニタ
【図１】
2006262469.tif 000003
【図２】
2006262469.tif 000004
【図３】
2006262469.tif 000005
【図４】
2006262469.tif 000006
【図５】
2006262469.tif 000007