(57)【要約】ファイバブラッググレーティング（３１６、３２２）及び追加薄膜光フィルタを使用し、デッドバンドを生成しない薄膜フィルタ（３１６、３２２）を利用する光通信システムにおけるチャネルの結合、アッド、及び／またはドロップ方法及び装置が開示される。本発明の１つの態様によれば、光フィルタ（３１８）は光信号（３１２）から波長（３２８）領域をドロップするために使用される。光信号が光フィルタに入射するに先だち、１つ以上のファイバブラッググレーティング及び光サーキュレータ（３１０、３２４）が、光フィルタのデッドバンド領域と共に通常存在する通信スペクトルの一部分を反射するために使用される。本発明の別の実施例によれば、光フィルタ（３２０）が結合光信号を生成するために第１光信号と第２光信号とを結合することに使用される。第１光信号及び第２光信号のいずれも光フィルタのデッドバンド領域内のチャネルを含まない。１つ以上のファイバブラッググレーティング及び光サーキュレータまたはカプラが結合光信号に第３光信号をアッドするために使用される。第３光信号は光フィルタのデッドバンド内の信号波長を含む。
2005507181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信システムであって、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有する光サーキュレータであって、前記光サーキュレータの前記第１ポートによって受信される光信号が前記光サーキュレータの前記第２ポートへとルーティングされ、かつ前記光サーキュレータの前記第２ポートによって受信される光信号が前記光サーキュレータの前記第３ポートへとルーティングされるように構成されている前記光サーキュレータと、
第１ポートを含みデッドバンド波長領域を有する光学装置と、
前記光サーキュレータの前記第２ポートを前記光学装置の前記第１ポートへと結合する第１光通信パスと、
前記デッドバンド波長領域に大部分対応する光信号が前記光サーキュレータの前記第２ポートへ反射され、反射されない光信号が前記光学装置の前記第１ポートへ透過されるように構成された前記第１光通信パス内の少なくとも１つのグレーティングと、
を含む光通信システム。
【請求項１】
（請求項１ａ）前記光学装置が光フィルタを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１】
（請求項１ｂ）前記光学装置が光増幅器を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのグレーティングが少なくとも１つのファイバブラッググレーティングを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのグレーティングが少なくとも１つの調整可能なファイバブラッググレーティングを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記光フィルタが第２ポート及び第３ポートをさらに含み、前記第２ポート及び第３ポートが第１ポートによって受信される前記デッドバンド波長領域に対応する光信号が前記第２ポートまたは前記第３ポートに大部分透過されないように構成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第１ポートによって受信された第１波長領域の光信号が前記第２ポートに大部分進行させられるようにさらに構成されていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記光フィルタは、第１ポートによって受信された第２波長領域の光信号が前記第３ポートへ大部分進行させられるようにさらに構成されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有する第２光サーキュレータであって、前記第２光サーキュレータの前記第１ポートによって受信される光信号が前記第２光サーキュレータの前記第２ポートにルーティングされ、かつ前記第２光サーキュレータの前記第２ポートによって受信される光信号が前記第２光サーキュレータの前記第３ポートへルーティングされるように構成された前記第２光サーキュレータと、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含み第２デッドバンド領域を有し、前記第１ポートで受信される前記第２デッドバンド波長領域に対応する光信号が前記第２ポートまたは前記第３ポートに大部分透過されないように構成された前記第２光フィルタと、
前記第２光サーキュレータの前記第２ポートを前記第２光フィルタの前記第１ポートに結合する第２光通信パスであって、前記第２デッドバンド波長領域に大部分対応する光信号が前記第２光サーキュレータの前記第２ポートに反射され、反射されない光信号が前記第２光フィルタの前記第１ポートに透過されるように構成された少なくとも１つのグレーティングを含む前記第２光通信パスと、
前記光フィルタの前記第２ポートと前記第２光サーキュレータの前記第１ポートとを結合する第３光通信パスと、
をさらに含む請求項６の装置。
【請求項８】
前記光フィルタは、前記第３ポートによって受信された第２波長領域の光信号が前記第２ポートへ大部分通過させられるようにさらに構成されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項９】
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含む光カプラであって、前記光カプラの前記第１ポートによって受信された光信号が前記第２ポートによって受信された光信号と結合されて前記第３ポートに透過されるように構成された前記光カプラと、
前記光フィルタの前記第２ポートと前記光カプラの前記第１ポートとを結合する第２光通信パスと、
前記光サーキュレータの前記第３ポートと前記光カプラの前記第２ポートとを結合する第３光通信パスと、
をさらに含む請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記第１波長領域がエルビウムＣ帯域の一部分を含み、かつ第２波長領域がエルビウムＬ帯域の一部分を含むことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
波長分割多重光通信システムの装置であって、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有する光サーキュレータであって、前記光サーキュレータの前記第１ポートによって受信される光信号が前記光サーキュレータの前記第２ポートへルーティングされ、かつ前記光サーキュレータの前記第２ポートによって受信される光信号が前記光サーキュレータの前記第３ポートへルーティングされるように構成されている前記光サーキュレータと、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含み、立ち下りデッドバンド波長領域によって特徴づけられた光フィルタであって、前記第１ポートによって受信される前記デッドバンド波長領域に対応する光信号が前記第２ポートまたは前記第３ポートへ大部分透過されないように構成されている前記光フィルタと、
前記光サーキュレータの前記第２ポートを前記光フィルタの前記第２ポートへ結合する光通信パスであって、前記光通信パスが前記立ち下りデッドバンド波長領域の光信号が前記光サーキュレータの前記第３ポートに反射される様に構成されている少なくとも１つのグレーティングを含む前記光通信パスと、
を含む装置。
【請求項１２】
前記光フィルタは、前記第１ポートによって受信された第１波長領域の光信号が前記第２ポートに大部分通過させられるようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記光フィルタは、前記第１ポートによって受信された第２波長領域の光信号が前記第３ポートに大部分通過させられるように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記光フィルタは、前記第３ポートによって受信された第２波長領域の光信号が前記第２ポートへ大部分通過させられるようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのグレーティングが少なくとも１つのファイバブラッググレーティングを含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのグレーティングが少なくとも１つの調整可能なファイバブラッググレーティングを含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１７】
波長分割多重光通信システムのマルチプレクシング／デマルチプレクシング装置であって、
第１ポート、第２ポート及び第３ポートを含む第１光サーキュレータであって、前記第１光サーキュレータの前記第１ポートによって受信される光信号が前記第１光サーキュレータの前記第２ポート経由で出力され、前記第１光サーキュレータの前記第２ポートによって受信される光信号が前記第１光サーキュレータの前記第３ポート経由で出力されるように構成された前記第１光サーキュレータと、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含み、前記第１ポートによって受信されたデッドバンド波長領域に対応する光信号は前記第２ポートまたは前記第３ポートのいずれかへ大部分通過させられず、前記第１ポートによって受信された第１波長領域に対応する光信号は前記第２ポートへ大部分通過させられ、第２波長領域の光信号は前記第３ポートに大部分通過させられるように構成されている第１光フィルタと、
前記第１光サーキュレータの前記第２ポートを前記第１光フィルタの前記第１ポートに結合する第１光通信パスであって、前記第１光サーキュレータの前記第２ポートから受信した前記デッドバンド波長領域に大部分対応する光信号を反射する少なくとも１つの第１グレーティングを含む前記第１光通信パスと、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含み、前記第１ポートによって受信される前記デッドバンド波長領域に対応する光信号が前記第２ポートへ大部分通過させられず、前記第１ポートによって受信された前記第１波長領域に対応する光信号が前記第２ポートに通過させられ、前記第３ポートによって受信された前記第２波長領域に対応する光信号が前記第２ポートへ通過させられるように構成されている第２光フィルタと、
前記第１光フィルタの前記第２ポートと前記第２光フィルタの前記第１ポートとを結合する第２光通信パスと、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含む第２光サーキュレータであって、前記第２光サーキュレータの前記第１ポートによって受信される光信号が前記光サーキュレータの前記第２ポートに透過され、前記第２光サーキュレータの前記第２ポートによって受信される光信号が前記第２光サーキュレータの前記第３ポートへ透過されるように構成されている前記第２光サーキュレータと、
前記第２フィルタの前記第２ポートを前記第２光サーキュレータの前記第２ポートへ結合する第３光通信パスであって、前記第２光サーキュレータの前記第２ポートから受信した前記デッドバンド波長領域を反射する少なくとも１つの第２グレーティングを含む前記第３光通信パスと、
前記第１光サーキュレータの前記第３ポートと前記第２光サーキュレータの前記第１ポートとを結合する第４光通信パスと、
を含むマルチプレクシング／デマルチプレクシング装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの第１グレーティングが少なくとも１つの第１ファイバブラッググレーティングを含み、かつ前記少なくとも１つの第２グレーティングが少なくとも１つの第２ファイバブラッググレーティングを含むことを特徴とする請求項１７記載のマルチプレクシング／デマルチプレクシング装置。
【請求項１９】
波長分割多重光通信システムのマルチプレクシング／デマルチプレクシング装置であって、
第１ポート、第２ポート及び第３ポートを含む第１光サーキュレータであって、前記第１光サーキュレータの前記第１ポートによって受信される光信号が前記第１光サーキュレータの前記第２ポート経由で出射され、前記第１光サーキュレータの前記第２ポートによって受信される光信号が前記第１光サーキュレータの前記第３ポート経由で出射されるように構成されている前記第１光サーキュレータと、
第１ポート、第２ポート及び第３ポートを含み、前記第１ポートによって受信されたデッドバンド波長領域に対応する光信号が前記第２ポートまたは前記第３ポートのいずれかへ大部分進行させられず、前記第１ポートによって受信された第１波長領域に対応する光信号が前記第２ポートに大部分進行させられ、第２波長領域の光信号が前記第３ポートに大部分進行させられるように構成されている第１光フィルタと、
前記第１光サーキュレータの前記第２ポートを前記第１光フィルタの前記第１ポートに結合する第１光通信パスであって、前記第１光サーキュレータの前記第２ポートから受信した前記デッドバンド波長領域に大部分対応する光信号を反射する少なくとも１つの第１グレーティングを含む前記第１光通信パスと、
第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを含み、前記第１ポートによって受信された前記デッドバンド波長領域に対応する光信号が前記第２ポートへ大部分進行させられず、前記第１ポートによって受信された前記第１波長領域に対応する光信号が前記第２ポートへ進行させられ、前記第３ポートによって受信された前記第２波長領域に対応する光信号が前記第２ポートへ進行させられるように構成されている第２光フィルタと、
前記第１光フィルタの前記第２ポートと前記第２光フィルタの前記第１ポートとを結合する第２光通信パスと、
第１ポート、第２ポート及び第３ポートを含む光カプラであって、前記光カプラの前記第１ポートによって受信された光信号が前記第２ポートによって受信された光信号と結合され前記第３ポートに透過されるように構成されている前記光カプラと、
前記第２フィルタの前記第２ポートを前記光カプラの前記第１ポートへ結合する第３光通信パスと、
前記第１光サーキュレータの前記第３ポートと前記第２光サーキュレータの前記第１ポートとを結合する第３光通信パスと、
を含むマルチプレクシング／デマルチプレクシング装置。
【請求項２０】
ドロップ波長領域内に含まれた光信号を光通信システムからドロップする方法であって、前記光通信システムが入力波長領域に対応する入力光信号及び出力光信号を含み、前記方法が、
前記除去されたデッドバンド波長領域と共に前記入力波長領域を含む前記第１光信号と、前記デッドバンド波長領域を含む前記第２光信号とを生成するために前記入力光信号からデッドバンド波長領域を取り除くステップと、
出力光信号を生成するために前記ドロップ波長領域を前記第１光信号から取り除くステップと、
を含む方法。
【請求項２１】
アッド波長領域及びデッドバンド波長領域内に含まれた光信号を光通信システムにアッドする方法であって、前記光通信システムが第１入力光信号及び第２入力光信号を含み、前記方法が、
前記デッドバンド波長領域内の光信号を含まない前記第１入力光信号と前記デッドバンド波長領域内の光信号を含まない前記第２光信号とを結合することによって第１光信号を生成するステップと、
前記第１光信号とデッドバンド波長領域内に含まれた少なくとも１つの光信号とを結合することによって出力光信号を生成するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は光通信システム内デッドバンドの回避に関する。さらに具体的には、本発明はデッドバンドを生成しない光学装置の使用方法及び使用装置に関する。
【０００２】
【技術背景】
光ファイバケーブルはデータ透過及び他の電気通信用途に対する広範な使用を見いだされている一方で、新しくアッドされた光ファイバケーブルのコストが、高められた透過能力への障害となっている。波長分割多重方式（ＷＤＭ）は様々な波長の複数の信号が光ファイバ伝送路または他の導波路で伝送されることを可能にする。光ファイバ伝送媒体に対する現在の好適波長帯域は約１３００ｎｍ（ナノメートル）、約１５５０ｎｍ（Ｃ帯域）、及び約１５９０（Ｌ帯域）に集中された波長帯域を含む。Ｃ帯域は、用途に依存する約１０から４０ｎｍの有効な帯域を有し、その最小吸収及びＣ帯域で動作するエルビウム添加増幅器の商業的入手性のために多くの用途に好適である。光ファイバの信号伝送能力をかなり高めるために、Ｃ帯域またはＬ帯域が、高密度波長分割多重化技術と呼ばれる技術により多重分離チャネルに分割されることが理想である。高密度波長分割多重化技術によればこの波長帯域を多重波長に分割することができ、８０またはそれ以上の波長にまで分割可能である。例えば、国際電話連合（International Telephony Union, ITU）グリッド(Grid)は、１００ＧＨｚ間隔（約０．８ｎｍ）で１５５０ｎｍ波長帯域におけるチャネルに対する標準中心波長を提供する。
【０００３】
シングル光ファイバ上へ複数の信号波長をマルチプレクシングするという要求に加えて、多重チャネルの１つ以上のチャネルを異なる場所へルーティングするという要求が存在する。このルーティング能力は、アッド／ドロップ機能として公知であり、光ファイバから “旧”チャネルをドロップし（デマルチプレクシング）“新”チャネルをアッドする（マルチプレクシング）ことによって果たされる。光波長のマルチプレクシング及びデマルチプレクシングの１つの好適な方法は通信スペクトルの一部をアッド及びドロップするために薄膜光フィルタを利用することである。波長にきっちりと詰め込まれた連続スペクトルの一部を追加またはドロップするために、薄膜光フィルタのデッドバンドまたは移行領域に対して遊びが作られなければならない。これらの領域において、システム設計者は信号波長を非活性化して光フィルタの立ち上がり領域及び立ち下り領域によって影響されるようにしなければいけない。他の光学装置またはコンポーネントは他の理由でデッドバンド（実質的に使用できないかまたは装置の所望の効果をあげていないスペクトル領域）を有するかもしれない。
【０００４】
帯域を増加させるより大きなチャネル総数を得ようとシステム設計者が努力するにつれて、全信号帯域内のより少なくより小さいデッドゾーンに対する必要性が増加する。システム設計者はより少ないデッドゾーンに対するこの要求とシステム内で結合される様々な波長帯域との間で概ね妥協する。一方、アッド／ドロップ特徴及び機能性がより重要になり、アッド／ドロップ能力の追加はデッドバンドの生成により可能な信号帯域幅を減じ得る。
【０００５】
加えて、光増幅器は薄膜フィルタを通常利用し、薄膜フィルタのデッドバンドによる帯域幅の損失も受ける。エルビウム増幅器のＣ帯域とＬ帯域を結合する増幅システムは約１０ｎｍのこれら２つの帯域の間にデッドバンドを生成する。
従って、信号帯域幅を実質的に減じることなく、通信スペクトルの一部をアッド、ドロップ、及び増幅する能力を提供することは大いに有利なことであるだろう。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は全体的なシステム帯域幅を実質的に減じることなく光通信システムにおいてチャネルアッド及び／またはドロップするための有利な方法及び装置を提供する。本発明の１つの態様によれば、光フィルタは光信号から波長領域をドロップするために使用される。光信号が光フィルタに入るに先立ち、１つ以上のファイバブラッググレーティング及び光サーキュレータが通信スペクトルの一部分を反射するために使用され、それは光フィルタのデッドバンド領域内に通常位置する。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、光フィルタは結合光信号を生成するべく第１光信号を第２光信号と結合するために使用される。第１光信号も第２光信号も光フィルタのデッドバンド領域内のチャネルを含まない。１つ以上のファイバブラッググレーティング及び光サーキュレータが第３光信号を結合光信号にアッドするために使用される。第３光信号は光フィルタのデッドバンド領域内のチャネルを含む。
【０００８】
本発明のさらなる特徴及び利点が実施例の説明において述べられ、ある程度その記述から当業者に容易に理解でき、または添付図面同様実施例の説明、請求項を含む、ここで説明された本発明を実行することによって認められるだろう。
前述の概要及び以下の詳細な説明（実施例）の両方は本発明の単なる典型例を示すものであって、請求項に記載されたように本発明の本質及び特徴を理解するための全体像を提供することが意図されている。添付図面は本発明のさらなる理解を与えるために含まれ、この明細書の一部分に組み込まれこれを構成する。図面は本発明の様々な実施例を説明し、明細書と共に本発明の原理及び動作の説明に役立つ。
【０００９】
【実施形態】
本発明のいくつかの実施例が示されている添付図面を参照すると本発明がより完全に説明される。しかしながら、本発明は様々な形式で具体化することができ、ここに述べられる模範実施例に制限されているように解釈されるべきでない。むしろ、これらの代表的な実施例が詳細に述べられる理由は、この開示が徹底的かつ完全であり、目的、構造、動作、機能性、及び発明の適用可能性を当業者に十分に伝えるためである。以下の説明において、“光結合”は例えばシングルモード光ファイバなどによるコンポーネント間の光連結器に関連するが、他の光結合機構を使用することが当業者によって認められる。これらは、例えば、別のタイプのファイバまたは自由空間での光学連結(free space optical coupling)を含むかもしれない。さらに、“光結合”は例えば対になったシングルモードファイバ、コリメータ、光バッファ、光増幅器、光コネクタその他の装置などを含むだろう。
【００１０】
一方、以下の例において、一定の波長領域を反射するためにファイバブラッググレーティングが言及されるが、当業者であれば調整可能なファイバブラッググレーティングも使用され得ることは理解できるだろう。本発明での使用に適するファイバブラッググレーティングの模範タイプが１９９９年９月１７日に出願された米国特許出願第０９／３９８，６５７号（発明名称「クラッディングモード抑制を有するファイバブラッググレーティング(Fiber Bragg Grating with Cladding Mode Suppression)」）に説明され、その開示内容全ては本明細書に組み込まれたものとする。
【００１１】
図面を参照すると、図１Ａには信号波長をドロップするために使用される代表的な従来技術による薄膜光フィルタ１０のブロック図が示されている。光フィルタ１０は入力光信号１２を受信し、出力光信号１４を透過し、反射出力光信号１６を反射する。図１Ｂ及び１Ｃからわかるように、光フィルタ１０の非理想的性質によって、反射曲線１８は立ち上がり(rising edge)２０及び立ち下り(falling edge)２２を含む。反射率曲線１８の立ち上がり２０及び立ち下り２２の両方の波長領域がデッドバンド領域２１、２３と称されるのは、これらの領域における光信号波長が光フィルタによって完全に透過も反射もされないので、実際問題として使用できないからである。フィルタ１０は帯域通過領域２４内の光信号波長がかなり反射される帯域通過領域２４を有する。帯域通過領域５４の外側及びデッドバンド２１、２３はかなり透過される。
【００１２】
例えば、光フィルタ１０は、対応するチャネル１、…ａ、…、ｎを含む波長λ1、…λa、…、λnで構成される波長分割多重光信号からの、対応するチャネル１、…、ａを含む波長λ1、…λaを反射する（またはドロップする）よう設計されることを想定する。さらに、光フィルタ１０は波長λa+2、…、λnを透過する（通過させる）様に設計されていることを想定する。図１Ｃのチャネル配置プランで示したように、波長λa+1はデッドバンド領域内で光フィルタ１０の立ち下り２２に対応していて、反射波長λ1、…、λa及び透過波長λa+2、…、λnのようにかなり透過されることもかなり反射されることもない。信号波長λa+1は減衰され、かつ、反射率曲線１８の正確な形に依存して、部分的にだけ透過され反射される。よって、信号波長λa+1によって透過されるチャネルａ＋１は要求された信号強度になく効果的に使用できない。
【００１３】
当業者によってよく理解されているように、他の実施例における光フィルタの変形例は反射率曲線１８と類似した透過曲線を有し、波長λa+2、…、λnが透過されるのではなく反射され、波長λ1、…、λaが反射されるのではなく透過される。
図１Ｄは波長を結合または追加するために使用される代表的従来技術による薄膜光フィルタ５０のブロック図である。光フィルタ５０は第１入力光信号５２及び第２入力光信号５４を受信し、出力光信号５６を透過する。光フィルタ１０の反射率曲線１８と同様に、光フィルタ５０の反射率曲線５８は２つのデッドバンド領域５９、６１を含み、これらは立ち上がり６０及び立ち下り６２の波長領域と対応している。これらデッドバンド領域５９、６１内の波長で光信号は光フィルタ５０によってかなり透過もされずかなり反射もされない。光フィルタ５０は帯域通過領域６４も有する。第２入力光信号５４で現れる帯域通過領域６４内の光信号波長は第２入力光信号５４に現れ出力光信号５６に大部分反射され、帯域通過領域６４以外及びデッドバンド領域５９、６１以外の波長は、第１入力光信号５２に現れ、出力光信号５６に大部分透過される。
【００１４】
例えば、図１Ｆで示したように、光フィルタ５０は第２入力光信号５４に現れる波長λ1、…、λaを出力光信号５６に反射する（またはアッドする）よう設計されているものとする。さらに、光フィルタ５０は第１入力光信号に現れる波長λa+2、…、λnを出力光信号５６に透過する（または通過させる）ようにも設計されている。図１Ｆのチャネル配置プランで示されたように、波長λ1、…、λa及びλa+2、…、λnがチャネル１、…、ａ及びａ＋２、…、ｎを含み、波長λa+1は光フィルタ５０の立ち下り６２内にある。第１入力光信号５２または第２入力光信号５４が波長λa+1を含むとき、波長λa+1は反射波長λ1、…、λa及び透過波長λa+2、…、λnと同じ大きさでかなり透過されることもかなり反射されることもない。波長λa+1は減衰され、部分的にだけ透過され反射されて、波長λa+1がチャネルａ＋１を透過するために有用であることを妨げている。よって、出力信号５６は波長λ1、…、λa及びλa+2、…、λnを含む。
【００１５】
当業者によってよく理解されるように、変形例に係る光フィルタ５０は反射率曲線５８と類似した透過曲線を有し、波長λa+2、…、λnが透過されるのではなく反射され、波長λ1、…、λaが反射されるのではなく透過される。
以下に説明される本発明の実施例の説明を容易にするために、光フィルタのデッドバンド波長領域に実質的に含まれる信号波長λ7及びλ8を有する３２波長システム（λ1、…、λ32）に関する実施例が説明される。本発明の開示及び精神から乖離することなく、本発明が入力信号波長、出力信号波長、アッド信号波長、ドロップ信号波長、及びデッドバンド領域内の信号波長においてさまざまな数を有し得ることを、当業者は認識するだろう。
【００１６】
図２Ａは本発明の１つの態様に基づく光多重分離通信システム１００の概略図を示す。光マルチプレクス分離システム１００はポート１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃを有する光サーキュレータ１１０を含む。光サーキュレータ１１０はポート１１０ａに入る光信号がポート１１０ｂにルーティングされ、ポート１１０ｂに入る光信号がポート１１０ｃに入るようにルーティングされるよう構成されている。第１入力１１２はポート１１０ａに光学的に結合される。ポート１１０ｃは出力１１４に光学的に結合され、ポート１１０ｂは１つ以上のファイバブラッググレーティングを経由して光フィルタ１１８のポート１１８ａに光学的に結合される。ポート１１８ａに加えて、光フィルタ１１８は出力１２０に結合されたポート１１８ｂ、及び出力１２２に結合された１１８ｃも含む。
【００１７】
システム１００の動作は図２Ｃに示されたような反射率曲線１３０で光フィルタ１１８と関連して説明される。反射率曲線１３０は信号波長λ1、…、λ6を実質的に含む反射波長領域１３１、信号波長λ7及びλ8を実質的に含むデッドバンド波長領域１３３、及び信号波長λ9、…、λ32を実質的に含む透過波長領域１３５を有する。光信号波長λ1、…、λ32を有するマルチプレクシングされた入力光信号は入力１１２によって光サーキュレータ１１０のポート１１０ａに透過される。光サーキュレータ１１０は入力信号をポート１１０ｂに透過し、そこで１つ以上のファイバブラッググレーティング１１６が光フィルタ１１８の立ち下りデッドバンド波長領域に実質的に対応する信号波長λ7及びλ8を含む波長領域を反射する。信号波長λ7及びλ8を含む反射波長領域はポート１１０ｂ上で光サーキュレータ１１０によって受信されポート１１０ｃに透過され出力１１４に進行させられる。
【００１８】
１つ以上のファイバブラッググレーティング１１６によって反射されない波長領域は、信号波長λ1、…、λ6及びλ9、…、λ32を含み、光フィルタ１１８のポート１１８ａに通過させられる。光フィルタ１１８は信号波長λ9、…、λ32をポート１１８ｂを経由して出力１２０に透過し、信号波長λ1、…、λ6をポート１１８ｃを経由して出力１２２に反射する。
【００１９】
図２Ｂは本発明の別の態様に基づく光デマルチプレクシング通信システム１４０の概略図を示す。光デマルチプレクシングシステム１４０はポート１５０ａ、１５０ｂ、及び１５０ｃを有する光サーキュレータ１５０を含む。第１入力１５２はポート１５０ａに光学的に結合され、ポート１５０ｃは出力１５４に光学的に結合され、ポート１５０ｂは１つ以上のファイバブラッググレーティング１５６を経由して光フィルタ１５８のポート１５０ａに光学的に結合される。ポート１５０ａに加えて、光フィルタ１５８は出力１６０に結合されるポート１５８ｂ及び入力１６２に結合されるポート１５８ｃも含む。
【００２０】
光サーキュレータ１５０はポート１５０ａに入る光信号がポート１５０ｂにルーティングされ、ポート１５０ｂに入る光信号がポート１５０ｃにルーティングされるように構成されている。
システム１４０の動作は上記され図２Ｃに示された反射率曲線１３０を有する光フィルタ１５８に関して説明される。光信号波長λ7、…、λ32を有するマルチプレクシングされた入力信号は入力１５２によって光サーキュレータ１５０のポート１５０ａに透過される。光サーキュレータ１５０は入力信号をポート１５０ｂに透過し、そこで１つ以上のファイバブラッググレーティング１５６が光フィルタ１５８の立ち下りデッドバンド波長領域内にある信号波長λ7及びλ8を含む波長領域を反射する。信号波長λ7及びλ8を含む反射波長はポート１５０ｂ上で光サーキュレータ１５０によって受信されポート１５０ｃに透過され出力１５４に進行させられる。
【００２１】
１つ以上のファイバブラッググレーティング１５６によって反射されない波長領域は、信号波長λ9、…、λ32を含み、光フィルタ１５８のポート１５８ａへ進行させられる。光信号波長λ1、…、λ6を有する第２マルチプレクス入力信号は入力１６２上でポート１５８ｃに透過される。光フィルタ１５８は信号波長λ9、…、λ32をポート１５８ｂを経由して出力１６０へ透過し、信号波長λ1、…、λ6をポート１５８ｂを経由して出力１６０へ反射する。よって、出力１６０は信号波長λ1、…、λ6及びλ9、…、λ32を含む。
【００２２】
図３Ａは本発明の別の態様に基づく光マルチプレクシングシステム２００の概略図を示す。光マルチプレクスシステム２００はポート２１０ａ、２１０ｂ、及び２１０ｃを有する光フィルタ２１０を含む。第１入力２１２はポート２１０ａに光学的に結合され、第２入力２１４はポート２１０ｃに光学的に結合される。ポート２１０ｂは１つ以上のファイバブラッググレーティング２１６を経由して光サーキュレータ２１８のポート２１８ｂに光学的に結合される。光サーキュレータ２１８はポート２１８ａを通過する光信号がポート２１８ｂにルーティングされ、ポート２１８ｂを通過する光信号が２１８ｃにルーティングされるように構成されている。ポート２１８ａは入力２２２に結合され、ポート２１８ｃは出力２２０に結合される。
【００２３】
システム２００の動作は図２Ｃで示され上記されたように反射率曲線１３０を有する光フィルタ２１０に関して説明される。第１複数入力信号波長λ9、…、λ32は入力２１２によって光フィルタ２１０のポート２１０ａに透過され、そこで信号波長λ9、…、λ32はポート２１０ｂを経由して透過される。第２複数入力信号波長λ1、…、λ6は入力２１４によって光フィルタ２１０のポート２１０ｃへ透過され、そこで信号波長λ1、…、λ6はポート２１０ｂを経由して反射される。信号波長λ1、…、λ6及びλ9、…、λ32は１つ以上のブラッグファイバグレーティング２１６を経由して光サーキュレータのポート２１８ｂへ進行させられる。第３複数入力信号波長λ７及びλ８は光サーキュレータのポート２１８ａへ入力２２２によって運ばれる。よって、信号波長λ1、…、λ32はポート２１８ｂに入りポート２１８ｃを経由して出力２２０へとサーキュレータを出ていく。
【００２４】
図３Ｂは本発明の別の態様に基づく光デマルチプレクシングシステム２４０の概略図を示す。光マルチプレクシングシステム２４０はポート２５０ａ、２５０ｂ、及び２５０ｃを有する光フィルタ２５０を含む。入力２５２はポート２５０ａに光学的に結合され出力２５４はポート２５０ｃに光学的に結合される。ポート２５０ｂは１つ以上のファイバブラッググレーティングを経由して光サーキュレータ２５８のポート２５８ｂに光学的に結合される。光サーキュレータ２５８はポート２５８ａを通過する光信号がポート２５８ｂにルーティングされポート２５８ｂを通過する光信号がポート２５８ｃにルーティングされるように構成されている。ポート２５８ａは入力２６２に結合され、ポート２５８ｃは出力２６０に結合される。
【００２５】
システム２４０の動作は図２Ｃに示され上記されたように反射率曲線１３０を有する光フィルタに関して説明される。第１複数入力信号波長λ1、…、λ6及びλ9、…、λ32は入力２５２によって光フィルタ２５０のポート２５０ａに透過され、信号波長λ9、…、λ32はポート２５０ｂを経由して透過され、信号波長λ1、…、λ6はポート２５０ｃを経由して反射される。信号波長λ9、…、λ32は１つ以上のファイバブラッググレーティング２５６を経由して光サーキュレータのポート２５８ｂに進行させられる。第２複数入力信号波長λ7及びλ8は入力２６２によって光サーキュレータのポート２５８ａへ透過される。光サーキュレータは信号波長λ7及びλ8をポート２５８ｂを経由して透過し、そこで１つ以上のファイバブラッググレーティングが信号波長λ7及びλ8をポート２５８ｂへ反射する。よって、信号波長λ7、…、λ32はポート２５８ｂに入り、ポート２５８ｃを経由してサーキュレータを出ていき、出力２６０へ進行する。
【００２６】
図４は本発明の別の態様に基づく光アッド／ドロップ通信システム３００の概略図である。光アッド／ドロップシステム３００はポート３１０ａ、３１０ｂ、及び３１０ｃを有する第１光サーキュレータ３１０を含む。第１入力３１２はポート３１０ａに光学的に結合され、ポート３１０ｂは１つ以上のファイバブラッググレーティングを経由して第１光フィルタ３１８の入力３１８ａに光学的に結合され、サーキュレータのポート３１０ｃは第２光サーキュレータ３２４のポート３２４ａに光学的に結合される。光フィルタ３１８は出力ポート３１８ｂ及び３１８ｃも含む。出力ポート３１８ｂは出力３２８に光学的に結合され、ポート３１８ｃは第２光フィルタ３２０の入力ポート３２０ａに光学的に結合され、それはポート３２０ｂ及び３２０ｃも含む。ポート３２０ｂは入力３３０に光学的に結合され、ポート３２０ｃは１つ以上のファイバブラッググレーティング３２２を経由して第２光サーキュレータ３２４のポート３２４ｂに光学的に結合される。第２光サーキュレータ３２４は出力３２６に結合されるポート３２４ｃも含む。
【００２７】
第１光サーキュレータ３１０のポート３１０ａ、３１０ｂ、及び３１０ｃはポート３１０ａに入る光信号がポート３１０ｂにルーティングされ、ポート３１０ｂに入る光信号がポート３１０ｃにルーティングされるように構成されている。第２光サーキュレータ３２４のポート３２４ａ、３２４ｂ、及び３２４ｃはポート３２４ａに入る光信号がポート３２４ｂにルーティングされポート３２４ｂに入る光信号がポート３２４ｃにルーティングされるように構成される。
【００２８】
当業者ならば理解できるであろうが、光フィルタ３１８及び３２０は別々の装置として設けられたり、アッド−ドロップ装置などの別の光学装置に含まれるかもしれない。模範的なアッド−ドロップ装置は米国特許第５，７８６，９１５号により詳細に開示されており、その開示内容は本明細書に組み込まれたものとする。
【００２９】
システム３００の動作は図２Ｃで示され上記されたようにそれぞれが反射率曲線１３０を有する光フィルタ３１８及び３２０に関して述べられる。信号波長λ1、…、λ32を有する入力信号は入力３１２によって第１光サーキュレータ３１０のポート３１０ａへ透過される。光サーキュレータ３１０は入力信号をポート３１０ｂを経由して透過し、そこで１つ以上のファイバブラッググレーティング３１６が、光フィルタ３１８及び３２０の反射率曲線１３０の立ち下りに対応するデッドバンド領域内にある、信号波長λ7及びλ8を含む波長領域を反射する。信号波長λ7及びλ8を含む反射波長領域はその第２ポート上で第１光サーキュレータ３１０によって受信され、その第３ポート３１０ｃにルーティングされ、第２光サーキュレータ３２４のポート３２４ａへ進行させられる。この第２光サーキュレータ３２４は波長λ7及びλ8をポート３２４ｂを経由して１つ以上のファイバブラッググレーティングへルーティングし、ファイバブラッググレーティングは波長λ7及びλ8をそのポートに反射する。
【００３０】
入力信号の非反射部分は、信号波長λ1、…、λ6及びλ9、…、λ32であって、第１光フィルタ３１８のポート３１８ａへ進行させられる。光フィルタ３１８は信号波長λ1、…、λ6をポート３１８ｂを経由して出力３２８へ反射し、信号波長λ9、…、λ32を光フィルタ３２０のポート３２０ａへ透過し、ポート３２０ａは信号波長λ9、…、λ32をポート３２０ｃへ透過する。信号波長λ1'、…、λ6'を有する第２入力信号は入力３３０によって第２光フィルタ３２０のポート３２０ｂへ透過され、ポート３２０ｂは波長λ1'、…、λ6'をポート３２０ｃに反射し１つ以上のファイバブラッググレーティングを経由する。信号波長λ1'、…、λ6'及びλ9、…、λ32は、グレーティング３２２によって反射された信号波長λ7及びλ8と一緒に第２光サーキュレータのポート３２４ｂに入り、それは信号波長λ1'、…、λ6'及びλ7、…、λ32をポート３２４ｃへルーティングし、出力３２６に進行させる。よって、信号波長λ1、…、λ6はドロップされ信号波長λ1'、…、λ6'がいかなるシステム帯域の損失なく追加される。
【００３１】
図５は本発明の別の態様に基づく光アッド／ドロップ通信システム４００の概略図を示す。光アッド／ドロップシステム４００はポート４１０ａ、４１０ｂ、及び４１０ｃを有する光サーキュレータ４１０を含む。第１入力４１２はポート４１０ａと光学的に結合され、ポート４１０ｂは１つ以上のファイバブラッググレーティング４１６を経由して第１光フィルタ４１８のポート４１８ａに光学的に結合され、ポート４１０ｃは光カプラ４２６のポート４２６ｂに光学的に結合される。光フィルタ４１８はポート４１８ｂ及び４１８ｃも含む。ポート４１８ｂは出力ポート４２２に光学的に結合され、ポート４１８ｃは第２光フィルタ４２０のポート４２０ａに光学的に結合され、第２光フィルタ４２０はポート４２０ｂ及び４２０ｃも含む。ポート４２０ｂは入力４２４に光学的に結合され、ポート４２０ｃは光カプラ４２６のポート４２６ａに光学的に結合される。ポート４２６ａ及び４２６ｂに加えて、光カプラ４２６は出力４２８に結合されるポート４２６ｃも含む。
第１光サーキュレータ４１０のポート４１０ａ、４１０ｂ及び４１０ｃはポート４１０ａに入る光信号がポート４１０ｂへルーティングされ、ポート４１０ｂに入る光信号がポート４１０ｃにルーティングされるように構成されている。当業者であれば理解できるであろうが、光フィルタ４１８及び４２０は別々の装置として設けたり、上記されたアッド−ドロップ装置などの別の光学装置に含まれるかもしれない。
【００３２】
システム４００の動作は図２Ｃで示され上記されたようにそれぞれ反射率曲線１３０を有する光フィルタ４１８及び４２０に関して述べられる。信号波長λ1、…、λ32を有する入力信号は入力４１２によって第１光サーキュレータ４１０のポート４１０ａに透過される。光サーキュレータ４１０は入力信号をポート４１０ｂを経由して透過し、そこで１つ以上のファイバブラッググレーティング４１６が、光信号４１８及び４２０の立ち下りデッドバンド波長領域に対応する波長内にある、信号波長λ7及びλ8を含む波長領域を反射する。信号波長λ7及びλ8を含む反射波長領域はポート４１０ｂ上で光サーキュレータ４１０によって受信され、ポート４１０ｃへルーティングされ、光カプラ４２６のポート４２６ｂへ進行させられる。
【００３３】
入力信号の非反射部分は、信号波長λ1、…、λ6及びλ9、…、λ32であって、第１光フィルタ４１８のポート４１８ａに進行させられる。光フィルタ４１８は信号波長λ1、…、λ6をポート４１８ｂを経由して出力４２２に反射し、信号波長λ9、…、λ32を光フィルタ４２０のポート４２０ａに透過し、ポート４２０ａは信号波長λ9、…、λ32をポート４２０ｃを経由して光カプラ４２６のポート４２６ａに透過する。信号波長λ1'、…、λ6'を有する第２入力信号は入力４２４によって第２光フィルタ４２０のポート４２０ｂへ運ばれ、それは波長λ1'、…、λ6'を光カプラ４２６のポート４２０ｃを経由してポート４２６ａへ反射する。光カプラ４２６はポート４２６ａによって受信された信号波長λ1'、…、λ6'とポート４２６ａによって受信された信号波長を有するλ9、…、λ32とを結合し、結合信号波長λ1'、…、λ6'及びλ7、…、λ32をポート４２６ｃを経由して出力４２８に透過する。よって、信号波長λ1、…、λ6はドロップされ、信号波長λ1'、…、λ6'はシステム帯域の損失なしにアッドされる。
【００３４】
図４及び５の態様で用いられた基本概念は、別な方法では効果的に使用され得ない波長領域を有する光システムにおける帯域幅の利用を高めるために使用され得る。これらの領域を今後はデッドバンドと呼ぶ。デッドバンドはモジュールまたはシステムにそれ自身がデッドバンドを有する薄膜フィルムフィルタを組み込むことから起き得る。例えば、図６を参照すると、赤色及び青色有効範囲を有するＣ帯域における双方向増幅器４０１は赤色及び青色の帯域（約１５６２ｎｍから１５３４ｎｍ、及び１５４２ｎｍから１５６２ｎｍ）を分割するために薄膜フィルタ４０３、４０４を通常使用し、それは次に異なる光パス４０５、４０７を経由して方向付けられる。約１５３５ｎｍから１５４１ｎｍのデッドバンドが通常存在し、それは増幅モジュールなどにおける薄膜フィルタの使用によるものである。図６Ａを参照すると、デッドバンドを有する装置又はシステムの別の例はエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）装置４０９であって、それはＣ帯域増幅器４１１とＬ帯域増幅器４１３とを結合する。ＥＤＦＡに対するＣ帯域は大体約１５２６ｎｍから約１５６２ｎｍで作動し、一方ＥＤＦＡのＬ帯域は約１５７０ｎｍから１６２０ｎｍで作動する。このことは約１５６２ｎｍと１５７０ｎｍの間の帯域が残りその中は増幅されず、従って効果的に使用され得ないことになる。このような装置における薄膜フィルタ４１５の使用はさらにデッドバンド波長を生じさせるという結果になる（それは増幅モジュール４０９のデッドバンドを接触、隣接、または重ねるかもしれないしそうしないかもしれない）。
【００３５】
図７に示したように、本発明の実施例はこれらのデッドバンドを使用可能にするメカニズムを提供し得る。信号波長λ1、…、λNを有する入力信号は入力４１９によって３ポート第１光サーキュレータ４２１の第１ポート４２１ａに運ばれる。光サーキュレータ４２１は入力信号をその第２ポート４２１ｂを経由して透過し、そこで１つ以上のファイバブラッググレーティング４２３が、装置４２５のデッドバンド領域（または複数領域）内にある信号波長λi、λnを含む波長領域を反射する。デッドバンド波長と考える１つまたは複数の波長を選択的に反射するために、ファイバブラッググレーティングまたはグレーティング４２３が選択されることが有利である。装置４２５は、例えば上記で検討した増幅システムまたは１つ以上のデッドバンド（即ち、利用されないかまたは装置によって動作されない波長または波長領域）を有する他の光学装置である。波長の残りは装置４２５に光学的に結合され、装置４２５を出た後で、出力導波路４２７に光学的に結合される。信号波長λi、…、λnを含む反射波長領域はその第２ポート４２１上で第１光サーキュレータＣ２によって受信され、その第３ポート４２１ｂを通って光パス４２９上へとルーティングされる。光パス４２９は、例えばカプラ、３ポート光サーキュレータ、または出力導波路４３３上に伝搬するための装置４２５を通過する信号とそれを結合する他のコンポーネントや装置などの要素４３１に、信号波長λi、…、λnを直接導くかもしれない。あるいは、第２装置４３５が、信号波長λi、…、λn上で動作することが望ましく、サーキュレータ４２１とコンポーネント４３１の間の光パス４２９に配置されるかもしれない。この第２装置は、例えば増幅器などであり、信号波長λi、…、λnを増幅するように構成される。
【００３６】
本発明によるアッド／ドロップ装置の実施例は、再構成可能であって双方向に動作し、図８６に説明されている。この実施例は、コンポーネントの適切な選択で、いかなる帯域幅領域の信号でも使用され得た。例証を目的として、左から右へ最初に移動する“赤色帯域”における信号、及び右から左に最初に移動する“青色帯域”の信号に関して以下に説明をする。
【００３７】
本発明の実施例によるアッド／ドロップ装置５００のこの実施例において、透過信号の全赤色帯域λR1、λR2、…、λRNは広帯域電気通信システムの第１ポート５０１から、４ポートサーキュレータ５０２の第１ポート５０２ａを経由し、第２ポート５０２ｂを出て、第１ファイバブラッググレーティング５０３へ進行する。“赤色ドロップ”波長λRdの信号の一部分は第１ファイバブラッググレーティング５０３で反射され、一方残りの信号は第１光絶縁装置５０４及び第２ファイバブラッググレーティング５０６を経由し、第２サーキュレータ５０８を経由し、第２ネットワークポート５１０から出ていくよう透過される。
【００３８】
λRdの赤色ドロップ信号は、第１ファイバブラッググレーティング５０３で反射され、サーキュレータ５０２を経由する。それはサーキュレータ５０２の第３ポート５０２ｃから出て、３ｄＢカプラ５１２を経由して、受信器５１４へ透過される。
同様に、透過信号の全青色帯域λB1、λB2、…λBNはすでに説明したように右から始まって左に進む。つまり第２ネットワークポート５１０で始まり第２ポート５０８ａへ進み、第２光サーキュレータ５０８の第３ポート５０８ｃを経由して出ていき、次に第３ファイバブラッググレーティング５１６、第２光絶縁器５１８、光サーキュレータ５０２、第４ファイバブラッググレーティング５２０を経由して第４ポート５０２ｄ上に進む。全青色帯域はサーキュレータポート５０２ａを出て第１ネットワークポート５０１へと出ていく。
【００３９】
青色ドロップ波長λBDは第３ファイバブラッググレーティング５１６で第３ポート５０８ｃへと全反射され、３ｄＢ第２カプラ５２２を経由して受信器５２４へと進む。
波長λRAの赤色アッドチャネルは赤色送信器５２６で始まり光絶縁器５３０、３ｄＢカプラ５２２を経由して第２サーキュレータ５０８の第４ポート５０８ｄへ進行する。それはポート５０８ａでサーキュレータ５０８を出て第２ファイバブラッググレーティング５０６によってそのポートへ戻される。赤色アッド波長は次にその第２ポート５０８ｂでサーキュレータ５０８を出て第２ネットワークポート５１０上に進む。
【００４０】
図６を再度見て明らかな同様の方法において、λBAの青色アッドチャネルは送信器５２８で生じ第１ポート５０１でネットワーク上に進む。
この実施例において使用された光ファイバは、信号損失またはｄＢの１０分のいくつかより上の過度のフラットネスペナルティ(flatness penalty)なく電気通信システムの帯域幅をサポートするために、１３００−１７００の大変低いクラッディングモード広帯域ファイバであるだろう。
【００４１】
読者が例証を理解する助けとするために、受信器５１４及び５２４はそれぞれ“赤色受信器”及び“青色受信器”と呼ばれるが、これら受信器は通常広帯域であり相等しいものである。第１及び第２光絶縁器５０４、５１８は所望のチャネル以外の波長が受信器に入るのを妨げる。
３ｄＢカプラ５１２、５２２は受信器方向に進む青色ドロップ波長及び赤色ドロップ波長と送信器から進んで来る青色アッド波長及び赤色アッド波長とを分離する。光絶縁器５３０は青色ドロップ波長が赤色送信器５２６に入るのを妨げる。同様に、絶縁器５３２は赤色ドロップ波長が青色送信器５２８に入るのを妨げる。いくつかの例においては、いくつかの絶縁器（高速の赤色送信器など）が内蔵式絶縁器を含むという理由で、これら絶縁器は必要ではないだろう。しかしながら、送信器によって設けられた絶縁が十分でないときまたはパワーレベルに干渉やビーティング(beating)があるようなとき、絶縁器５３０、５３２は説明されたように使用されるだろう。
【００４２】
３ｄＢ以上の比率を有するカプラが使用された。例えば、結合比率は他の値に変更されることができ、（２０／８０など）、それは送信器とドロップ信号分路との光パワーのバランスを適当に保つ値である。パワーがこれら分路の１つにおいて適当でないとき、増幅器は所望のシステムパワー必要条件に正確に合致するように分路に追加され得る。
【００４３】
３ｄＢカプラ５１２、５２２に対して広帯域スペクトルカプラを使用することが、所望の動作帯域において信号帯域を損失することなく波長チャネルのドロップ及び追加することを可能にする。このようなカプラの使用はそれが１３００ｎｍエルビウムＣ帯域、エルビウムＬ帯域、Ｃ＋Ｌ帯域、及びそれより長いあるいは短い波長のような広く使用される帯域の波長をアッドまたはドロップすることを可能にすることにおいて有利である。
【００４４】
図９はアッド／ドロップ装置６００を示し、薄膜分離器６０２、６０４が、図８の絶縁器５３２、５３０及び３ｄＢカプラ５１２、５２２の代わりに使用されていることを除いては、図８の装置５００と同様である。薄膜装置６０２、６０４は所望のアッドまたはドロップ波長以外のいかなる波長も拒絶するように設計されたタイプのものである。それらは送信器での不適当な波長の干渉が受信器信号を損なうことを防ぐ。
【００４５】
これらの実施例におけるファイバブラッググレーティングは電気通信システム全体の透過速度によって決められた最小可能帯域で設定されることが望ましい。例えば、約５０ＧＨｚは１０ＧＨｚシステム動作に対して適当であり、２５ＧＨｚまたはそれ未満は２．５Ｇｂｉｔシステムの動作に対して適当であるだろう。このようにすると、信号損失なく信号帯域中で透過するチャネル数は最大になる。
【００４６】
ファイバブラッググレーティングと組み合わせた４ポート光サーキュレータを使用することがシングルまたはマルチプルチャネルのアッド及びドロップと共に広波長領域にわたる双方向動作を可能にする。
本発明の再構成可能な実施例において、（λRAでの）第２ファイバブラッググレーティング５０６及び（やはりλRAでの）赤色送信器５３６が、コネクタを取り付け可能なボード(board)を使用する同じプラグインカード上で結合されるだろう。これらは例えば１９９９年１１月３０日に出願された米国特許出願第０９/４５１，７５１号、または１９９９年９月に出願された米国特許出願第０９/３８７，９６１号で開示され、どちらも本明細書に組み込まれたものとする。第２ファイバブラッググレーティング５０６と赤色送信器５３６とが結合されることは所望の帯域における波長での柔軟なアップグレード可能なアッド／ドロップシステムを可能にする。加えて、このことからシステム速度に関してアップグレードが可能であるだろう。例えば、システムが２．５Ｇbitで最初に始まったならば、プラグインカードの使用により、搭載されるわずかに大きい波長帯域グレーティングが与えられることによって後に１０Ｇbitに拡張されただろう。この実施例はいかなる波長及び現在提案されているどんな透過帯域に対する透過速度の変化にも適応し得る。波長アップグレード及び動作帯域の柔軟性は（λRDでの）第１ファイバブラッググレーティング５０３と同じプラグインカード上の（λRDでの）赤色受信器５１４との結合によっても成される。同様に、ファイバブラッググレーティング５１６と（λBDでの）青色受信器５２４と同様に、ファイバブラッググレーティング５２０と波長λBAでの青色送信器５２８とは別々のカード上にあるかもしれない。
【００４７】
この提案されたアッド／ドロップシステムは調整可能なファイバブラッググレーティングを使用しても構成可能であった。このやり方の利点の１つはファイバブラッググレーティングの調整は、１つのチャネルを調整（チューンイン・チューンアウト）するためにだけ必要とされたということである。即ち、５０ＧＨｚシステムでは特定の波長の適正な追加またはドロップを要求するために５０ＧＨｚを内外に調整するだけでよい。この特徴は、プラグインカードと組み合わされて、カード（ファイバブラッググレーティング及び送信器及び受信器）の抜き差しに最大の動作の柔軟性を与え、電気通信システムをバイパスを有するか、または個別のノードを基準とするこのバイパスを成すためにポート１＆２で２×２スイッチを具備するかもしれない。
【００４８】
図１０は図８の装置５００と同様のアッド／ドロップ装置であるが、マルチプルチャネル波長のアッド及びドロップ能力を有する。この実施例において、図８の３ｄＢカプラは対称動作のためのＮ／２アッド及びドロップチャネルを有する１ＸＮカプラで置き換えられる。この実施例は、その波長λ1の送信器を、同じプラグインカード上の特定波長λ1でファイバブラッググレーティングに置き換えることによって再構成可能に作られるだろう。
【００４９】
様々な変化形例が本発明の精神及び目的から乖離することなく本発明においてなされ得ることが当業者には理解できるであろう。よって、請求項及びそれらの均等物の範囲内にある本発明の変化形例を本発明が包含するということは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】チャネルをドロップするために使用される従来技術による光フィルタのブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａの従来技術による光フィルタに対する反射率曲線のグラフである。
【図１Ｃ】図１Ａの従来技術による光フィルタを使用する模範チャネル配置プランを示す。
【図１Ｄ】チャネルを追加するために使用される従来技術による光フィルタのブロック図である。
【図１Ｅ】図１Ｄの従来技術による光フィルタに対する反射率曲線のグラフである。
【図１Ｆ】図１Ｄの従来技術を使用する光フィルタを用いた模範チャネル配置プランを示す図である。
【図２Ａ】本発明に基づく光マルチプレクス分離システムの概略図である。
【図２Ｂ】本発明に基づく光マルチプレクスシステムの概略図である。
【図２Ｃ】本発明に基づく光フィルタの反射率曲線のグラフである。
【図３Ａ】本発明に基づく光マルチプレクスシステムの別の実施例の概略図である。
【図３Ｂ】本発明に基づく光マルチプレクス分離システムの別の実施例の概略図である。
【図４】本発明に基づく光アッド／ドロップシステムの概略図である。
【図５】本発明に基づく光アッド／ドロップシステムの概略図である。
【図６】増幅システムの概略図である。
【図６Ａ】別の増幅システムの概略図である。
【図７】本発明の別の実施例の概略図である。
【図８】本発明に基づく光アッド／ドロップシステムの変形例の概略図である。
【図９】本発明に基づく光アッド／ドロップシステムの変形例の概略図である。
【図１０】本発明に基づく光アッド／ドロップシステムの変形例の概略図である。
【図１Ａ】
2005507181.tif 000003
【図１Ｂ】
2005507181.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
2005507181.tif 000009
【図２Ｂ】
2005507181.tif 000010
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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