(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２
2006229978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の波長分散の変動を監視する波長分散変動監視方法であって、
該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ことを特徴とする波長分散変動監視方法。
【請求項２】
光信号の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる検出器と、
該検出器に接続され、該反応に従って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。
【請求項３】
請求項２において、先細端を有する光ファイバを用いて、該検出器の材料に対して該光信号を集中させることを特徴とする波長分散変動監視システム。
【請求項４】
光信号の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる検出器と、
該検出器に接続され、該反応に従って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って該光信号の分散を補償する分散補償器と
を設けた事を特徴とする波長分散補償システム。
【請求項５】
光信号を波ごとに多重分離する多重分離器と、
該波を可変減衰させる減衰器と、
該減衰器の出力を分岐するカプラと、
該カプラの第１の出力の電力を検出する第１の検出器と、
該カプラの第２の出力の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる第２の検出器と、
該第１の検出器で検出した電力により、該減衰器を制御する制御器と
を設けた事を特徴とする波長分散変動監視システム。
【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、光子吸収を使用した波長分散変動の監視に関する。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した目的を達成するために以下の構成を採用する。
【００１１】
本発明の第１の手段として、光信号の波長分散の変動を監視する波長分散変動監視方法は、
該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。
【００１２】
本発明の第２の手段として、波長分散変動監視システムは
光信号の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる検出器と、
該検出器に接続され、該反応に従って波長分散の変動を検出するモニタと
を設ける。
【００１３】
本発明の第３の手段として、第２の手段の波長分散変動監視システムにおいて、
先細端を有する光ファイバを用いて、該検出器の材料に対して該光信号を集中させる。
【００１４】
本発明の第４の手段として、波長分散補償システムは
光信号の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる検出器と、
該検出器に接続され、該反応に従って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って該光信号の分散を補償する分散補償器と
を設る。
【００１５】
本発明の第５の手段として、波長分散変動監視システムは
光信号を波ごとに多重分離する多重分離器と、
該波を可変減衰させる減衰器と、
該減衰器の出力を分岐するカプラと、
該カプラの第１の出力の電力を検出する第１の検出器と、
該カプラの第２の出力の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる第２の検出器と、
該第１の検出器で検出した電力により、該減衰器を制御する制御器と
を設ける。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通信に用いられる光の波長帯域で、複数の光子に応じて反応を生じさせる受光素子を用いて光信号から直接的に分散を検出することを可能に出来る。
【００１７】
本発明によれば、波長分散変動を監視す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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、光信号の波長分散変動を監視することは、光信号を検出器において受信することを含む。光信号は、互いに異なるスペクトル成分の光子を備える。光子は、検出器の材料において受信される。材料は、２つの光子などの特定の数の光子が到達したことに応じて、反応を生じさせるように動作可能である。複数の光子を受信したことに応じて材料によって生じた反応は、監視される。成分中で波長分散変動があるかどうかは、反応に従って確認される。
【００１９】
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。光子吸収は、信号のパルスの波形の形を示す。したがって、光吸収を使用して、信号の分散変動を監視してもよい。
【００２０】
一実施形態の他の技術的利点は、先細の先端を有する光ファイバを使用して分散変動モニタの検出器に対して信号を集中させてもよいことにあるだろう。信号を集中させることによって、より多くの光子が検出器における実質的に同一の箇所に到達できるようになろう。一実施形態の他の技術的利点は、分散補償システムのある構成要素が半導体基板上に集積されてもよいことにあるだろう。構成要素を集積させることは、分散補償システムをより効率的に応用する手だてとなろう。
【００２１】
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、および付記から容易に明らかであろう。
【００２２】
本発明の実施形態およびその利点は、図面の図１から５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。
【００２３】
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。光子吸収は、信号のパルスの波形の形を示す。したがって、光子吸収を使用して、信号の分散変動を監視してもよい。
【００２４】
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。光信号とは、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、一般的には、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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のデータ速度については、問題が生じる場合がある。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図２の４０は、受光素子である分散変動モニタ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、光ファイバの中を通ることで、波長分散が発生する。
【００３４】
従って、信号の元となるパルスの波形の形は、光ファイバの中を通ることで、波長分散し、波形が変化する。
【００３５】
一般的には、波長分散により広がった波形は、より広い波形の広がりがある形は多くの波長分散を示し、狭い波形の広がりの形は、少ない波長分散を示す。
【００３６】
狭い波形広がりの形を有するパルスには、モニタ４６に同時に到達する光子がより多く含まれる。広い波形の形を有するパルスには、モニタ４６に同時に到達する光子がより少なく含まれる。
【００３７】
分散変動モニタ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含んでもよい。図示の例によれば、材料は、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。
【００３８】
即ち、材料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、２光子吸収の反応の数も多くなる。
【００３９】
元のパルス波形に対して、狭い波形の広がりを有するパルスには同時に材料に到達する光子が多く含まれるので、狭い波形の広がりのパルスは、広い波形の広がり有するパルスよりも多くの反応を生じさせる。
【００４０】
従って、分散変動モニタ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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
１光子吸収と２光子吸収と分散の関係を図６に示す。
【００４６】
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、一点差線は実線は１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。
【００４７】
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は変化はない。
【００４８】
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。
【００４９】
これは、２光子吸収に限定されるものではない。
【００５０】
分散変動モニタの例を、図３から図５を参照してより詳細に説明する。
【００５１】
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、一般的には、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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備えてもよい。増幅器６２は、希土類要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。
【００５８】
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、検出器７０と、増幅器７２と、電圧モニタ７６とを含む。
【００５９】
検出器７０は、光信号の分散変動を監視する。検出器７０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。
【００６０】
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、以下の式（１）に従って選ばれてもよい。
【００６１】
（ｎ−１）ｈυ≦Ｅg≦ｎｈυ      （１）
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以下の式（２）に従って選ばれてもよい。
【００６２】
ｈυ≦Ｅg≦２ｈυ      （２）
一実施形態によれば、検出器７０は、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。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。
【００６３】
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。
【００６４】
増幅器７２は、電流などの、検出器７０から受信した出力を増幅する。増幅器７２は、低周波電気増幅器を備えてもよい。電圧モニタ７６は、増幅された電流の電圧を監視する。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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。検出器１３２および検出器材料１３４は、図２の検出器７０と実質的に同様であってもよい。
【００６７】
ファイバ１３０は、検出器材料１３４に対して信号を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。図示の実施形態によれば、ファイバ１３０は、光信号を集中させるように動作可能な先端１４０を有する。一実施形態によれば、先端１４０は、成分を集中させるために先細りになっていてもよい。先細りの傾斜度は、１０マイクロメートルにつき約８マイクロメートルであってもよい。
【００６８】
ファイバ１３０は、信号を集中領域に集中させる。集中領域とは、信号の光子を受信する検出器材料１３４の特定の領域を意味してもよい。光子電流は、集中領域と反比例する。したがって、集中領域を減少させると、光子電流は増加する。集中領域は、直径が約２．５ミクロンであってもよい。
【００６９】
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、検出器システム１００に対して行われてもよい。検出器システム１００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、検出器システム１００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。
【００７０】
図５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２００の他の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２００は、入力２０８と、スプリッタ２１０と、多重分離器２１２と、モニタ２１４と、フォトダイオード２３０と、制御器２３４とを含む。
【００７１】
入力２０８は、光信号を受信する。スプリッタ２１０は、光信号を監視された信号と、パススルー信号とに分割する。パススルー信号は、分散変動モニタ２００を通過する。監視された信号は、多重分離器２１２へ送信される。多重分離器２１２は、分波器として動作し、信号を多重分離して、個別の波とする（複数の波長の光とする）。他の実施形態によれば、フィルタを分波器として使用して、個別の波を選択してもよい。
【００７２】
モニタ２１４は、多重分離器２１２から個別の波を受信して、分散変動について波を監視する。図示の実施形態によれば、モニタ２１４は、減衰器２２０と、カプラ２２４と、検出器２２８とを含む。減衰器２２０は、多重分離器２１２から受信した波を減衰して、分散モニタに対する光電力を一定にする。減衰器２２０は、可変光減衰器を備えてもよい。カプラ２２４は、波を検出器２２８および検出器２３０とへ導かれる。検出器２２８は、波の分散変動を監視する。検出器２２８は、図２の検出器７０と実質的に同様であってもよい。検出器２３０は、光電力を検出して、フィードバック信号を減衰器２２０へ与えて、一定の光電力を維持する。制御器２３２は、検出器２３０から出力を受信して、減衰器２２０に対して、個別の波を減衰するように指示する。
【００７３】
一実施形態によれば、分散補償システム２００のある構成要素を集積部２４０に設けてもよい。一例として、ある構成要素は、シリコン基板などの半導体基板から外側に配置された層から形成されてもよい。図示の実施形態によれば、集積部２４０は、スプリッタ２１０と、多重分離器２１２と、モニタ２１４とを備えてもよいが、分散変動モニタ２００の任意の構成要素の任意の組合せを含んでもよい。
【００７４】
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２００に対して行われてもよい。分散補償システム２００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２００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。
【００７５】
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波長分散変動を監視することであるだろう。光子吸収は、信号のパルスの波形の形を示す。したがって、光子吸収を使用して、信号の分散変動を監視してもよい。
【００７６】
一実施形態の他の技術的利点は、先細の先端を有する光ファイバを使用して分散変動モニタの検出器に対して信号を集中させてもよいことにあるだろう。信号を集中させることによって、より多くの光子が検出器における実質的に同一の箇所に到達できるようになろう。一実施形態の他の技術的利点は、分散補償システムのある構成要素が、半導体基板上に集積されてもよいことにあるだろう。構成要素を集積させることは、分散補償システムをより効率的に応用する手だてとなろう。
【００７７】
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、以下の付記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。
【００７８】
（付記１）
光信号の波長分散変動を監視するための方法であって、
検出器において、複数の光パルスとして送信された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、光信号は、複数の光子を備え、
複数の光子を検出器の材料において受信することであって、材料は、複数の光子の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、
複数の光子を受信することに応じて、材料によって生じた複数の反応を監視することと、
反応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。
【００７９】
（付記２）
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。
【００８０】
（付記３）
反応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、
材料によって生じた反応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。
【００８１】
（付記４）
先細端を有する光ファイバを使用して、光信号を材料に対して集中させることをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８２】
（付記５）
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。
【００８３】
（付記６）
材料は、複数の反応に応じて電流を生成するように動作可能であり、
複数の反応に応じて材料によって生じた反応を監視することは、電流を計測することをさらに含む、付記１に記載の方法。
【００８４】
（付記７）
光信号の波長分散変動を監視するためのシステムであって、
複数の光パルスとして送信された光信号を受信するように動作可能な検出器であって、光信号は、複数の成分を備え、光信号は、複数の光子を備え、検出器は、材料を備え、材料は、
複数の光子を受信し、
複数の光子の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、検出器と、
検出器に結合されたモニタであって、
複数の光子を受信することに応じて、材料によって生じた複数の反応を監視し、
反応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であるモニタとを備える、システム。
【００８５】
（付記８）
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７に記載のシステム。
【００８６】
（付記９）
モニタは、反応に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかの確認を、
材料によって生じた反応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行うように動作可能である、付記７に記載のシステム。
【００８７】
（付記１０）
先細端を有する光ファイバであって、光信号を材料に対して集中させるように動作可能な光ファイバをさらに備える、付記７に記載のシステム。
【００８８】
（付記１１）
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７に記載のシステム。
【００８９】
（付記１２）
材料は、複数の反応に応じて電流を生成するように動作可能であり、
モニタは、電流を計測することによって、複数の反応に応じて材料によって生じた反応を監視するように動作可能である、付記７に記載のシステム。
【００９０】
（付記１３）
光信号の波長分散変動を監視するための集積回路であって、
分波器であって、
複数の光として送信された光信号を受信するように動作可能であり、光信号は、複数の成分を備え、光は、複数の光子を備え、
複数の光を分離するように動作可能である分波器と、
分波器に結合された複数のモニタであって、モニタは、
複数の光のうちの１つの光を受信するように動作可能な検出器であって、
複数の光子を受信し、
複数の光子の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材料を備える検出器と、
検出器に結合されたモニタであって、
複数の光子を受信することに応じて、材料によって生じた複数の反応を監視し、
反応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であるモニタとを備えるモニタとを備える、集積回路。
【００９１】
（付記１４）
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１３に記載の集積回路。
【００９２】
（付記１５）
モニタは、反応に従って複数の成分中に波長分散変動があるかどうかの確認を、
材料によって生じた反応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行うように動作可能である、付記１３に記載の集積回路。
【００９３】
（付記１６）
先細端を有し、光信号を材料に対して集中させるように動作可能な光ファイバをさらに備える、付記１３に記載の集積回路。
【００９４】
（付記１７）
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１３に記載の集積回路。
【００９５】
（付記１８）
材料は、複数の反応に応じて電流を生成するように動作可能であり、
モニタは、電流を計測することによって、複数の反応に応じて材料によって生じた反応を監視するように動作可能である、付記１３に記載の集積回路。
【００９６】
（付記１９）
モニタは、光減衰器をさらに備え、光減衰器は、
分波器から光を受信し、
受信した光を減衰し、
光を検出器へ送信するように動作可能である、付記１３に記載の集積回路。
【００９７】
（付記２０）
スプリッタをさらに備え、スプリッタは、
信号を受信し、
信号を分割して、光信号を生じさせ、
光信号を分波器へ送信するように動作可能である、付記１３に記載の集積回路。
【００９８】
（付記２１）
光信号の波長分散変動を監視するためのシステムであって、
検出器において、複数の光パルスとして送信された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、光信号は、複数の光子を備え
複数の光子を検出器の材料において受信するための手段であって、材料は、複数の光子の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、
複数の光子を受信することに応じて、材料によって生じた複数の反応を監視するための手段と、
反応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２２）
光信号の波長分散変動を監視するためのシステムであって、
複数の光パルスとして送信された光信号を受信するように動作可能な検出器であって、光信号は、複数の成分を備え、光信号は、複数の光子を備え、検出器は、
先細端を有し、光信号を集中させるように動作可能な光ファイバと、
材料とを備え、材料は、
複数の光子を受信し、
複数の光子の所定の数の光子の到達に応じて反応を生じさせ、
複数の反応に応じて電流を生成するように動作可能であり、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、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、検出器と、
検出器に結合されたモニタであって、
複数の光子を受信することに応じて、材料によって生じた複数の反応を監視し、
反応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であり、
材料によって生じた反応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確認するモニタとを備える、システム。
【０１００】
（付記２３）
光信号の波長分散の変動を監視する波長分散変動監視方法であって、
該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ことを特徴とする波長分散変動監視方法。
【０１０１】
（付記２４）
光信号の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる検出器と、
該検出器に接続され、該反応に従って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。
【０１０２】
（付記２５）
付記２４において、先細端を有する光ファイバを用いて、該検出器の材料に対して該光信号を集中させることを特徴とする波長分散変動監視システム。
【０１０３】
（付記２６）
光信号の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる検出器と、
該検出器に接続され、該反応に従って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って該光信号の分散を補償する分散補償器と
を設けた事を特徴とする波長分散補償システム。
【０１０４】
（付記２７）
光信号を波ごとに多重分離する多重分離器と、
該波を可変減衰させる減衰器と、
該減衰器の出力を分岐するカプラと、
該カプラの第１の出力の電力を検出する第１の検出器と、
該カプラの第２の出力の波長帯で複数の光子に応じて反応を生じさせる第２の検出器と、
該第１の検出器で検出した電力により、該減衰器を制御する制御器と
を設けた事を特徴とする波長分散変動監視システム。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】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４の検出器システムと共に使用されうるファイバおよびファイバ制御器の一実施形態を示すブロック図
【図５】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他の実施形態を示すブロック図
【図６】１光子吸収と２光子吸収と分散の関係を図
【符号の説明】
【０１０６】
４６  モニタ
６０  分散補償器
６６  分散変動モニタ
６１  光受信器
６２  増幅器
７０  検出器
７２  増幅器
７６  電圧モニタ
２１２  多重分離器
２２０  減衰器
２２４  カプラ
２２８  検出器
２３０  フォトダイオード
２３４  制御器
【図１】
2006229978.tif 000003
【図２】
2006229978.tif 000004
【図３】
2006229978.tif 000005
【図４】
2006229978.tif 000006
【図５】
2006229978.tif 000007
【図６】
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