(57)【要約】高いビットレートの光時分割多元接続通信信号を発生するための方法は、連続波の搬送波信号を発生するステップを含んでいる。搬送波信号の位相は、高いビットレートの信号を発生するため、互いに関して個別の遅延を有する複数のデータ信号のそれぞれに基づいて個別に変調される。高ビットレート信号の第一の部分は、高ビットレート信号の第二の部分に関して光学的に遅延され、光ファイバでの伝送のため、高いビットレートの出力信号を発生するために結合される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高いビットレートの光時分割多元接続通信信号を生成するための方法であって、
連続波の搬送波信号を発生するステップと、
高いビットレートの信号を発生するため、互いに関して本質的に異なる遅延を有する複数のデータ信号のそれぞれに基づいて該搬送波信号の位相を個別に変調するステップと、
該高いビットレートの信号のうちの第一の部分を該高いビットレートの信号の第二の部分に関して光学的に遅延させ、光ファイバでの伝送のための高いビットレートの出力信号を発生するため、該第一の部分と該第二の部分とを結合するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
該データ信号は、ＮＲＺ（Non-return  to  Zero）信号を備える、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
該搬送波信号は、πラジアンの間隔で変調される、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
該遅延は、該高いビットレートの出力信号のビット期間に基づく、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
該高いビットレート信号は、差動位相シフトキーイング変調信号を備える、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
該高いビットレートの信号の該第一の部分は、マッハツェンダー干渉計で光学的に遅延される、
請求項１記載の方法。
【請求項７】
該高いビットレートの信号の該第一の部分は、指定されたデューティ比に基づいて光学的に遅延される、
請求項１記載の方法。
【請求項８】
該高いビットレートの出力信号は、強度変調されたＲＺ（Return-to  Zero）信号である、
請求項１記載の方法。
【請求項９】
光通信システムのための送信機であって、
搬送波信号を発生するために動作可能な連続波レーザと、
高いビットレートの信号を生成するため、互いに関して本質的に異なる遅延を有する複数の離散的なデータチャネルのうちの本質的に異なる１つに基づいて該連続波レーザからの該搬送波信号を変調するためにそれぞれの電極が動作可能な多電極の位相変調器と、
該多電極の位相変調器から該高いビットレートの信号を受信し、該高いビットレートの信号の第一の部分を該高いビットレートの信号の第二の部分に関して遅延させ、高いビットレートの出力信号を発生するため、該第一の部分と該第二の部分とを結合するために動作可能な光遅延干渉計と、
を備える送信機。
【請求項１０】
該多電極の位相変調器は、複数の直列に結合された位相変調器を備える、
請求項９記載の送信機。
【請求項１１】
該高いビットレートの信号は、差動位相シフトキーイング変調信号を備える、
請求項９記載の送信機。
【請求項１２】
該光遅延干渉計は、マッハツェンダー干渉計を備える、
請求項９記載の送信機。
【請求項１３】
該データ信号のそれぞれの遅延は、該高いビットレートの出力信号のビット期間に基づく、
請求項９記載の送信機。
【請求項１４】
該高いビットレートの信号の該第一の部分は、指定されたデューティ比に基づいて光学的に遅延される、
請求項９記載の送信機。
【請求項１５】
該多電極の位相変調器は、πラジアンの位相シフトを作用するための電圧で駆動される、
請求項９記載の送信機。
【請求項１６】
高いビットレートの光時分割多元接続通信信号を発生するためのシステムであって、
連続波の搬送波信号を発生する手段と、
高いビットレートの信号を発生するため、互いに関して本質的に異なる遅延を有する複数のデータ信号のそれぞれに基づいて該搬送波信号の位相を個別に変調する手段と、
該高いビットレートの信号の第一の部分を該高いビットレートの信号の第二の部分に関して光学的に遅延させ、光ファイバでの伝送のための高いビットレートの出力信号を発生するため、該第一の部分と該第二の部分を結合する手段と、
を備えるシステム。
【請求項１７】
該データ信号は、ＮＲＺ（Non-Return  to  Zero）信号を備える、
請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
該搬送波信号の位相は、πラジアンの間隔で変調される、
請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
該遅延は、該高いビットレートの出力信号のビット期間をデータ信号の数で割ることに基づく、
請求項１６記載のシステム。
【請求項２０】
該高いビットレート信号は、差動位相シフトキーイング変調信号を備える、
請求項１６記載のシステム。
【請求項２１】
該高いビットレートの信号の該第一の部分は、マッハツェンダー干渉計で光学的に遅延される、
請求項１６記載のシステム。
【請求項２２】
該高いビットレートの信号の該第一の部分は、指定されたデューティ比に基づいて光学的に遅延される、
請求項１６記載のシステム。
【請求項２３】
該高いビットレートの出力信号は、強度変調されたＲＺ（Return-to-Zero）信号である、
請求項１６記載のシステム。
【請求項２４】
光時分割多元接続通信システムの送信機であって、
搬送波信号を発生するために動作可能な連続波レーザと、
直列に結合される、第一の変調信号を生成するために第一の予め符号化されたＮＲＺ（Non-Return  to  Zero）データストリームに基づいて該連続波レーザからの該搬送波信号を変調するために動作可能な第一の位相変調器と、差動位相シフトキーイングされた高いビットレートの信号を生成するため、該第一の予め符号化されたＮＲＺデータストリームに関して電気的な遅延を有する第二の予め符号化されたＮＲＺデータストリームに基づいて該第一の位相変調器からの該第一の変調信号を変調するために動作可能な第二の位相変調器とを少なくとも含む位相変調器と、
該位相変調器からの差動位相シフトキーイングされた高いビットレートの信号を受信し、該差動位相シフトキーイングされた高いビットレートの信号の第一の部分を該差動位相シフトキーイングされた高いビットレートの信号の第二の部分に関して遅延させ、強度変調されたＲＺ（Return-to-Zero）光時分割多元接続された高いビットレートの信号を生成するため、該第一の部分と該第二の部分とを結合するために動作可能である光遅延干渉計と、
を備えることを特徴とする送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワーク全般に関し、より詳細には、高いビットレートの光時分割多元接続（OTDM:  Optical  Time  Division  Multiplexing）のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気通信システム、ケーブルテレビジョンシステム及びデータ通信ネットワークは、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達するために光ネットワークを使用している。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通して光信号の形式で伝達される。光ファイバは、非常に低い損失で長い距離にわたり信号を伝送可能なカラス製の薄いストランドである。
【０００３】
光ネットワークは、伝送キャパシティを増加するために光時分割多元接続（ＯＴＤＭ）を利用することができる。ＯＴＤＭネットワークでは、個別の時間遅延をそれぞれに課すことで、多数の光信号がそれぞれのファイバで伝送される。ネットワークキャパシティは、それぞれのファイバにおける時間遅延されたチャネル数の倍数として増加される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、高いビットレートの光時分割多元接続のためのシステム及び方法を提供する。特定の実施の形態では、連続波レーザは、複数のデータ信号を高いビットレートのＯＴＤＭ位相変調信号に多重化するため、多電極のシリアルフェーズ変調器と共に使用される。光遅延干渉計が使用され、光通信システムにおける伝送のために位相変調信号に基づいて強度変調された高いビットレートの信号を発生する。
【０００５】
本発明の１実施の形態によれば、高いビットレートの光時分割多重された通信信号を発生するための方法は、連続波の搬送波信号を発生することを含んでいる。搬送波信号の位相は、高いビットレートの信号を発生するために互いに関して個別の遅延を有する複数のデータ信号のそれぞれに基づいて個別に変調される。高ビットレート信号は、光遅延干渉計を通して通過され、この場合、高ビットレート信号は、２つの部分に分離される。高ビットレート信号の第一の部分は、光ファイバでの伝送のために高いビットレートの強度変調出力信号を発生するために干渉測定的に結合される前に、高ビットレート信号の第二の部分に関して光学的に遅延される。
【０００６】
本発明の技術的な利点は、高ビットレートのＯＴＤＭのためのシステムを提供することを含んでいる。１実施の形態では、光送信機は、連続波レーザ、及び高ビットレート信号を発生するために複数のデータ信号に基づいて発生された搬送波信号を変調するｎ電極の位相変調器を含んでいる。したがって、送信機は、短パルス光源を利用する従来の送信機よりもコンパクトであって安価である。さらに、光挿入損失は、従来のシステムのｎ個のスプリッタブランチを除くことにより制限される。特定の実施の形態では、送信機は、それぞれのデータ信号に基づいて搬送波信号の位相を変調する。入力データ信号は、ビット毎にゼロに戻らない（NRZ:  Non-Return  to  Zero）データストリームである場合がある。光遅延干渉計は、位相変調信号をビット毎にゼロに戻る（RZ:  Return  to  Zero）信号に変換する。このように、送信機は、ＮＲＺデータストリームを受け、該データストリームをＲＺ信号に変換するために動作可能である。
【０００７】
本発明の１以上の実施の形態に関する別の技術的な利点は、様々なデューティ比について構成することができるＯＴＤＭ送信機を含んでいる。特に、光遅延干渉計は、光遅延干渉計が利用される光ネットワークの必要に依存して、様々なデューティ比に対して構成可能である。可変のデューティ比は、マッハツェンダー干渉計又は他の光遅延干渉計の２つのアーム間の遅延を再設計することで達成される場合がある。結果として、伝送パフォーマンスは、パルスデューティ比を最適化することで拡張される場合がある。さらに、ＯＴＤＭ光信号は、１００％のデューティ比を有する場合があり、これは、比較的低いＱファクタの低下をもつＮＲＺ信号に対応する。このように、本発明におけるパルス幅への低い依存性は、デューティサイクルによるシステムの最適化における柔軟性を増加する場合がある。
【０００８】
本発明の１以上の実施の形態に関するさらに別の技術的な利点は、非線形作用に関する改善された耐性をもつ光送信機を提供することを含んでいる。特に、光信号における隣接ビットの交流の光位相により、パルスの相互作用が低減される。
【０００９】
本発明の１以上の実施の形態に関する更に別の技術的な利点は、高いビットレートのＯＴＤＭ光信号を提供する光送信機である。特定の実施の形態では、２つの毎秒４０ギガビットのＮＲＺデータストリームは、毎秒８０ギガビットのＲＺ信号として伝送される場合がある。したがって、変調器サイズで費用対効率が高くかつコンパクトな送信機において、毎秒８０ギガビットＲＺ信号が発生される。したがって、改善されたパフォーマンスの光ネットワークが低減された費用で設計及び実現される場合がある。
【００１０】
本発明の他の技術的な利点は、以下の図面、実施の形態の説明及び特許請求の範囲から当業者であれば容易に明らかであろう。さらに、特定の利点が先に列挙されたが、様々な実施の形態は、該列挙された利点の全部又は一部を含んでいるか、若しくは全く含まない場合がある。
本発明及びその効果をより完全に理解するため、添付図面と共に行われる以下の発明の実施の形態に対して参照される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の１実施の形態に係る光通信システムを例示している。この実施の形態では、光通信システム１０は、光時分割多元接続（ＯＴＤＭ）システムであり、このシステムは、多数の光信号が伝送ファイバで搬送される。なお、光通信システム１０は、他の適切な多チャネル又は双方向の伝送システムを備えている場合があることを理解されたい。光通信システム１０は、長距離、メトロリング、メトロコア、又は他の適切なネットワーク若しくはネットワークの組み合わせである場合がある。
【００１２】
図１を参照して、ＯＴＤＭシステム１０は、光リンク１６により互いに結合される、ソースのエンドポイントにあるＯＴＤＭ送信機１２、及び目的地のエンドポイントにあるＯＴＤＭ受信機１４を含んでいる。ＯＴＤＭ送信機１２は、遠隔地に位置されるＯＴＤＭ受信機１４に、光リンク１６を通してＯＴＤＭ信号で複数のチャネルのデータを送信する。１実施の形態では、以下にさらに詳細に説明されるように、ＯＴＤＭ信号は、非線形効果に対して改善された耐性をもつノン・リターン・トゥ・ゼロ（ＮＲＺ）信号である場合がある。
【００１３】
光リンク１６は、光ファイバ又は光信号が低損失で送信される場合がある他の適切なメディアを備えている。光リンク１６に沿って挿入されているのは、１以上の光増幅器３０である。光増幅器３０は、光−電気変換を必要とすること無しに、ＯＴＤＭ信号の強度を増加又は高める。信号再生器は、光リンク１６に沿って必要とされるように提供される場合がある。
【００１４】
１実施の形態では、光増幅器３０は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）、エルビウムドープ導波増幅器（ＥＤＷＡ）、及び光リンク１６におけるポイントでＯＴＤＭ信号を増幅可能な他の増幅器のような希土類ドープファイバ増幅器を備えている。他の実施の形態では、たとえば、光増幅器３０は、ネオディニウムドープファイバ、ツリウムドープファイバ、ドープ導波、又は他の適切な利得メディアを備える場合がある。別の実施の形態では、分散される増幅器は、たとえば、分散されたラマン増幅（DRA:  Distributed  Raman  Amplifier）である、ＯＴＤＭ信号を増幅するために利用される場合もある。
【００１５】
ＯＴＤＭ送信機１２は、互いに光学的に結合される、連続波レーザ２０、多電極位相変調器２２、及び光遅延干渉計２４を含んでいる。連続波レーザ２０、多電極位相変調器２２及び光遅延干渉計２４は、光ファイバ、ＰＬＣ（Planer  Lightwave  Circuit）、ＦＳＯ（Free  Space  Optics）、若しくは光信号が結合されたコンポーネント間を通過される場合があるように適切に結合される導波路により互いに結合される場合がある。
【００１６】
連続波レーザ２０は、良好な波長制御により規定又は選択された周波数で搬送波信号を発生可能な光学的な光源エミッタである。本実施の形態で使用されるように、波は実質的に一定、連続、安定、若しくはさもなければパルス信号又はバースト信号とは対照的に進行中の信号を意味している。連続波レーザ２０は、分布帰還型レーザ、可変波長レーザ、非可変波長レーザ、又は光エネルギーを提供するために動作可能な他の適切なエネルギー源である場合がある。典型的に、連続波レーザ２０により放出される波長は、１５００ナノメートル（ｎｍ）のレンジにあるように選択され、このレンジで、シリコンベースの光ファイバについて最小の信号の減衰が生じる。より詳細には、波長は、１３１０から１６５０ナノメートルにあるように一般的に選択されるが、適切に変化される場合がある。
【００１７】
多電極位相変調器２２は、それぞれの電極がデータ信号を受信し、該データ信号に基づいて搬送波信号の位相を変調するｎ個の電極をもつ１コンポーネントの位相変調器であるか、予め符号化されたデータ信号に基づいて搬送波信号の位相を変調するためにそれぞれ構成される一連の個々の位相変調器である場合がある。データ信号は、ビット内の基本的な順序に基づいて遅延３５により除々に遅延される。遅延３５は、電気的であって、異なる電気的な伝送長をかけることにより動作する場合がある。したがって、最初のビットは０だけ遅延され、第二のビットはτだけ遅延され、第三のビットは２τだけ遅延され、第ｎ番目のビットは（ｎ−１）τだけ遅延され、ここでτは選択された遅延時間である。データ信号は、別途適切に遅延される場合がある。多電極位相変調器２２は、πラジアンの位相シフトを作用させるために電圧で駆動される場合がある。
【００１８】
光遅延干渉計２４は、マッハツェンダー干渉計、偏光子が続く複屈折ファイバ、若しくは他の適切な光コンポーネントである場合があり、この他の適切な光コンポーネントは、光信号の第一の部分を該光信号の第二の部分に関して遅延し、次いで指定された干渉及び結果的に得られる出力信号を発生するために該部分を結合するために動作する。マッハツェンダー干渉計の実施の形態は、図２と共に以下に説明される。複屈折ファイバの実施の形態では、複屈折ファイバは、「高速」な軸と「低速」な軸である２つの伝送軸を含んでおり、高速軸と低速軸との間の伝送速度における差は、ＭＺＩの作用と類似の作用をもつ遅延を導入するために動作する。偏光子は、複屈折ファイバからの光出力の偏光を揃えるために利用される場合がある。
【００１９】
動作において、連続波レーザ２０は、搬送波信号を発生する。連続波レーザ２０の出力は、多電極の位相変調器２２に供給される。多電極位相変調器２２のそれぞれの電極は、低速の、特質的に符号化されたＮＲＺデータストリームＤ1，Ｄ2，．．．Ｄnのうちの異なる１により駆動される。それぞれのデータストリームは、異なるファクタτにより電気的に遅延される。たとえば、先に説明されたように、第一のデータストリームは０τだけ遅延され、第二のデータストリームはτだけ遅延され、第三のデータストリームは２τだけ遅延され、第ｎ番目のデータストリームは（ｎ−１）τだけ遅延される。遅延τは、多重化された信号をチャネル数で割ったビット期間に等しい場合がある。この実施の形態では、τは、多重化されたデータのビット期間である。遅延ファクタτは、別途適切に選択される場合がある。
【００２０】
結果的に得られる出力信号は、高ビットレートで特質的に符号化される位相変調された光信号である。本実施の形態で使用されるように、高ビットレートは、本来の低速のＮＲＺデータストリームＤ1，Ｄ2，．．．，Ｄnのビットレートよりも高いビットレートを意味している。高ビットレート信号は、４０Ｇｂ／Ｓ、８０Ｇｂ／ｓ又は他の適切なレートである場合がある。多電極位相変調器２２、差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）の出力は、光遅延干渉計２４に送信される。その後、この信号は、光遅延干渉計２４に該信号を通過させることによりＲＺ信号に変換され、この光遅延干渉計は、光位相の変化がない場合には、完全に破壊的な干渉（destructive  interference）又は完全に建設的な干渉（constructive  interference）のいずれかを達成するために調整される。
【００２１】
１実施の形態では、光遅延干渉計２４は、ＲＺデューティ比を定義するマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）の２つのアーム間に遅延をもつ非対称のＭＺＩである。したがって、光遅延干渉計は、ＤＰＳＫ信号を強度変調ＲＺ（ＩＭ−ＲＺ）信号に変換する。パルス幅はＭＺＩの長い方のアームの長さに基づいているため、パルス幅及びデューティ比は、ＭＺＩの遅延アームの長さを選択することで、所望のように構成される場合がある。
【００２２】
ＯＴＤＭ信号は、位相スウィングπをもつ２相位相シフトキーイングの排他的論理和（ＸＯＲ）特性を利用することで実現される。以下に更に詳細に説明されるように、２以上の光信号の位相は、２以上の前に符号化されたＮＲＺデータストリームにより変調される。その後、信号はＸＯＲ演算され、論理１の数が奇数である場合、結果的に得られる位相はπであり、さもなければゼロである。結果的に得られる出力信号は、高いビットレートで特性的に符号化された位相変調された信号である。ＭＺＩの出力で、遅延された位相をもつ２以上のフィールドは重ね合わせられ、光位相の変化がない場合には破壊的な干渉又は建設的な干渉のいずれかが存在し、これにより位相変調信号は、ＲＺ信号に変換される。
【００２３】
ＯＴＤＭ受信機１４は、ＯＴＤＭデマルチプレクサ４０を含んでいる。デマルチプレクサ４０は、ＯＴＤＭ信号を受信し、多重化されたＯＴＤＭ信号からコンポーネントデータ信号を回復する。デマルチプレクサ４０は、１つ又は複数のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）スイッチ、又はＯＴＤＭ信号を受信して該ＯＴＤＭ信号を離散的なデータ信号に分離するために動作する他の適切な光コンポーネントを備えている場合がある。
【００２４】
図２は、図１の光遅延干渉計２４の１実施の形態を例示している。図２を参照して、光遅延干渉計５０は、非対称のマッハツェンダー干渉計であるか、又は目的地でのデータ検出のために、強度変調されていない光情報信号を強度変調された光情報信号に変換するために動作する他の適切な干渉計である。マッハツェンダー干渉計の実施の形態では、光遅延干渉計５０は、受信された光信号を異なる長さの２つの干渉計の経路５２及び５４に分離し、その後、信号５６を生成するために、２つの経路５２及び５４を干渉測定的に結合する。マッハツェンダー干渉計は、受信された光信号を分離する電力分離器と、信号の第一及び第二の部分を結合する電力結合器とを含んでいる場合がある。基礎となる経路信号５６及び５８における光位相変化がない場合に、経路信号５２及び５４の間の破壊的な干渉又は建設的な干渉のいずれかが存在するように、経路信号５２及び５４は結合される。
【００２５】
特に、光経路の差（Ｌ）は、光の速度（ｃ）及びデューティサイクル（Ｄ）により乗算され、経路のオプティカルインデックス（ｎ）で割ったビットレート（Ｂ）に等しい。数学的には、Ｌ＝ＢｃＤ／ｎで表わされる。特定の実施の形態では、２つの経路長は、出力ＲＺパルスのシンボル又はビットレート及びデューティサイクルに基づいて設計される。
【００２６】
図３は、本発明の１実施の形態に係るＯＴＤＭ信号の例示的な発生を説明している。説明されるグラフのセクション（ａ）では、２つの毎秒４０ギガビット位相変調信号が示されている。図示されるように、光信号ＰＭ２の位相は、光信号ＰＭ１に関して遅延される。セクション（ｂ）では、信号ＰＭ１及び（遅延された）ＰＭ２は、先に説明されたような排他的論理和（ＸＯＲ）方法を使用して結合され、結合された結果的に得られる毎秒８０ギガビットのＤＰＳＫ信号が説明される。セクション（ｃ）では、光遅延干渉計のファクタにより遅延されるように、対応する遅延された毎秒８０ギガビットのＤＰＳＫ信号が説明されている。先にさらに詳細に説明されたように、光遅延干渉計により課される遅延は、ＯＴＤＭ信号のパルス幅（したがってデューティサイクル）を決定する。光遅延干渉計は修正可能であるため、光遅延干渉計に課される遅延を調整することで、様々なデューティサイクルが容易に達成される。光遅延干渉計の出力での結果的に得られる毎秒８０ギガビットのＲＺ信号は、セクション（ｄ）により例示されている。
【００２７】
図４は、本発明の１実施の形態に係る高いビットレートのＯＴＤＭ信号を発生するための方法を説明している。本方法は、ステップ１００で始まり、ここで連続波の搬送波信号が発生される。この信号は、図１のシステム１０のＯＴＤＭ送信機１２の連続波レーザ２０により発生される。つぎにステップ１０５で、予め符号化されたデータ信号は、遅延τに基づいて遅延される。１実施の形態では、このステップは、図１のＯＴＤＭ送信機１２の多電極の位相変調器２２における電気的な遅延３５により実行される場合がある。たとえば、データ信号が最初の、すなわち最初に間に合った信号である場合、遅延はゼロである。残りの信号は、全体のビット伝送におけるデータ信号の位置に与えられた適切な遅延要素により遅延される。つぎに、ステップ１１０で、搬送波信号は、前に符号化されたデータ信号に基づいて順次変調される。１実施の形態では、このステップは、図１の多電極の位相変調器２２により実行される。
【００２８】
つぎに、ステップ１１５で、高ビットレート信号の第一の部分は、高ビットレート信号をＲＺ信号に変換するため、高ビットレート信号の第二の部分に関して光学的に遅延される。つぎに、ステップ１２０で、高ビットレート信号の第一の部分と第二の部分とが結合される。１実施の形態では、ステップ１１５及び１２０は、図１の光遅延干渉計２４により実行される。つぎに、ステップ１２５で、結合された信号は送信され、処理は終了する。
【００２９】
図４の方法は、特定の順序で特定のステップで示されているが、適切なように異なる順序でステップが実行される場合があり、本発明の精神に合わせて適切なように他のステップが追加又は省略される場合があることを理解されたい。
【００３０】
図５は、本発明の１実施の形態に係る、図１の送信機の例示的なパフォーマンス特性を説明している。特に、送信機は、前に符号化された４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータストリームにより駆動される直列にある２つの位相変調器、及びＲＺデューティ比を定義する２つのアームの間に遅延をもつ非対称のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）を含んでいる。図５は、２５ｄＢの光学的な信号対雑音比でのファイバ伝送のないセントラルチャネルのＱファクタを示している。１６０ＧＨｚの最適な帯域幅をもつ多重及び分離のために二次のガウシャンフィルタを想定し、２００ＧＨｚ間隔をもつ５つの８０Ｇｂ／ｓ波長分割多元接続（ＷＤＭ）チャネルについて結果が示されている。示されるように、送信機は、デューティ比には非常に低い依存性を示している。さらに、送信機は、Ｑファクタにおける０．６ｄＢの低下のみをもち、１００％デューティ比での信号の発生を可能にしている。したがって、パルス幅への送信機の低い依存性は、デューティサイクルによるシステムの最適化に柔軟性を加える。さらに、送信機は、従来のＯＴＤＭシステム及び方法に比較して、全体として少なくとも３デジベル（ｄＢ）の低い光学的な挿入損失を示している。Ｑファクタは、以下のような、理想的な受信機により達成される理論的なビット誤り率に関連する信号品質の測度である。
【００３１】
【数１】
2005538612.tif 000003
図６は、本発明の１実施の形態に係る、図１の送信機の例示的なパフォーマンス特性を説明している。特に、送信機は、前に符号化された４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータストリームにより駆動される直列にある２つの位相変調器、及びＲＺデューティ比を定義する２つのアーム間に遅延をもつ非対称のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）を含んでいる。図６は、６×１００ｋｍの標準的なシングルモードファイバ（ＳＭＦ）にわたる５×８０Ｇｂ／ｓのＷＤＭ伝送における２５％のデューティ比でのシミュレートされた平均的なアイオープニングの低下を示している。ＳＭＦの分散は、それぞれのスパンのエンドで補償されている。ＳＭＦと分散補償ファイバのそれぞれについて、色分散は、１７．０及び−８０．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍにあると考えられ、分散スロープは、０．０６及び−０．２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍにあると考えられ、有効面積は、８０及び１４μｍ2であり、ノンリニアインデックスは、２．９及び４．３ｍ2／Ｗであると考えられる。光フィルタの帯域幅は、最適な値である１６０ＧＨｚにある。アイオープニングの低下は、２０ｌｏｇ（ｌｔ／ｌｂ）として定義され、ここでｌｔ及びｌｂは、伝送によるアイオープニングのパーセンテージ及び伝送によらないアイオープニングのパーセンテージである。示されるように、送信機は、自己位相変調及び相互位相変調（ＳＰＭ／ＸＰＭ）のような非線形作用に対して高い耐性を示している。１．５ｄＢのアイオープニングの低下がシステム設計で許容される場合、例示される実施の形態は、光学的電力の制限において１．６ｄＢの改善を示すことができる。
【００３２】
本発明は幾つかの実施の形態により説明されたが、様々な変形及び変更は、当業者に対して指摘される場合がある。なお、本発明は、特許請求の範囲及びそれらの等価なものに含まれるとして、かかる変形及び変更を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の１実施の形態に係る例示的な光通信システムを説明するブロック図である。
【図２】本発明の１実施の形態に係る図１の光遅延干渉計を説明するブロック図である。
【図３】本発明の１実施の形態に係るＯＴＤＭ信号の例示的な技術的特性を説明するグラフである。
【図４】本発明の１実施の形態に係る高いビットレートの光時分割多元接続（ＯＴＤＭ）を発生するための方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の１実施の形態に係るＯＴＤＭ送信機の例示的な性能特性を説明するグラフである。
【図６】本発明の１実施の形態に係るＯＴＤＭ送信機の例示的な性能特性を説明するグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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