(57)【要約】ＯＴＤＭ信号から所定のチャネルを引き抜く方法は、ＳＯＡの入力端でＯＴＤＭ信号と、引き抜くべきチャネルに時間的に同期したインパルスを持つインパルス的な信号とを結合させて、ＳＯＡ中にＦＷＭ効果、ＸＧＭ効果およびＸＰＭ効果を引き起こし、引き抜き対象として選択されたチャネルの波長λｃをＳＯＡから出力されるＯＴＤＭ信号の他のチャネルの波長λｄの外へ移動させるステップと、ＳＯＡ出力端にフィルタを設けて希望のチャネルと整形されるＯＴＤＭ信号の成分を抽出するステップとを含む。本方法による合波器はＯＴＤＭ信号を適当なインパルス信号と共にＳＯＡ（２４）へ送る入力端（１４）を含んでいる。ＳＯＡの出力端はフィルタ（２８，２９）によって濾波され、引き抜きチャネル（１６）と整形されたＯＴＤＭ信号（１５）を得る。
2008522520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＴＤＭ光信号においてアド／ドロップ動作を実行する合波器であって、
波長λｄを持つＯＴＤＭ光信号が到達する入力端と、
前記入力端から入力されたＯＴＤＭ信号から選択された１つのチャネルを付加する付加手段、及び引き抜きをする引き抜き手段と、
アド／ドロップ動作が実行された後で、整形されたＯＴＤＭ光信号を出力する出力端と
を含み、
前記引き抜き手段は、
前記選択されたチャネルと同期した光インパルスを発生する発生手段と、
前記入力されたＯＴＤＭ信号と、前記同期した光インパルスとが入力されるＳＯＡと、
波長λｄの外にある波長λｃの周りに通過帯域を有している引き抜き用の帯域通過フィルタと、
前記ＳＯＡの後段に配置されており、波長λｄの周りに通過帯域を有している整形用の帯域通過フィルタと
を含み、
前記光インパルスの波長は、前記選択されたチャネルの波長をλｃへとシフトさせるために、前記ＳＯＡの中に４波混合（ＦＷＭ）効果、相互位相変調（ＸＰＭ）効果および相互利得変調（ＸＧＭ）効果を発生するように設定された波長であり、前記引き抜き用の帯域通過フィルタの出力端には、前記選択されたチャネルが引き抜き信号として現れ、かつ、前記整形用の帯域通過フィルタの出力端には、整形されたＯＴＤＭ信号が現れることを特徴する合波器。
【請求項２】
前記発生手段は、前記ＯＴＤＭ信号におけるチャネルの繰り返し周波数と等しい周波数の光インパルスを発生する第１の発生源を備えていることを特徴する請求項１に記載の合波器。
【請求項３】
前記発生手段は、前記光インパルスが、引き抜き対象のチャネルについての時間スロットに一致するよう、前記第１の発生源からの該光インパルスを遅延させる光遅延線を備えることを特徴する請求項２に記載の合波器。
【請求項４】
前記発生手段は、２つの共偏波ポンプ光を生成し、前記ＳＯＡにおいて発生する効果が入力信号の偏波に無依存となるようにすべく、前記第１の光源からの遅延した光パルスと結合される光を発光する偏波レーザを備えることを特徴する請求項２に記載の合波器。
【請求項５】
前記第１の光源は、波長λＩを有し、前記偏波レーザは、波長λ１を有し、該λＩと該λ１はλｄとλｃの外側に位置し、
｜λ１−λＩ｜＝｜λｄ−λｃ｜
を満たすように選択された波長であることを特徴する請求項４に記載の合波器。
【請求項６】
前記ＳＯＡの出力端と前記引き抜き用の帯域通過フィルタとの間と、前記ＳＯＡの出力端と前記整形用の帯域通過フィルタとの間とに、波長λｄと波長λｃの光信号を通過させる通過低域を有した第３の帯域通過フィルタを備え、前記発生手段において発生して前記ＳＯＡを通過してきた光インパルスを前記ＳＯＡからの出力から除去することを特徴する請求項１に記載の合波器。
【請求項７】
前記第３の帯域通過フィルタの後段に、該第３の帯域通過フィルタを通過してきた信号を増幅するＥＤＦＡが設けられていることを特徴する請求項４に記載の合波器。
【請求項８】
前記付加手段は、付加対象のチャネルを遅延させて結合器へ送出する可変遅延線を備え、前記結合器は、遅延された前記付加対象のチャネルと、前記整形用の帯域通過フィルタからの出力である成形された前記ＯＴＤＭ信号とを結合し、前記可変遅延線は、前記付加対象のチャネルが前記引き抜かれたチャネルの時間スロットと一致するように制御されることを特徴する請求項１に記載の合波器。
【請求項９】
アド／ドロップ動作を実行するためのチャネルを選択する選択手段をさらに備え、該選択手段は、前記光インパルスが通過する前記遅延線と、前記付加手段に備えられた前記遅延線との両方に選択信号を送信する手段であり、前記選択信号は、前記アド／ドロップ動作のために選択されたチャネルの時間スロットに対して前記光インパルスと前記付加対象チャネルとが同期するよう２つの前記遅延線の各遅延量を指示する信号であることを特徴する請求項３又は８に記載の合波器。
【請求項１０】
ＯＴＤＭ信号から所定のチャネルを引き抜く方法であって、
ＳＯＡの入力端で、前記ＯＴＤＭ信号と、引き抜かれるべきチャネルに対して時間的に同期したインパルス列を持つインパルス信号とを結合して、引き抜かれるべく選択された前記チャネルの波長を、前記ＳＯＡからの出力で、他のチャネルを伴うＯＴＤＭ信号の波長λｄの外側にある波長λｃへ移動させるべく、前記ＳＯＡ内にＦＷＭ効果、ＸＧＭ効果、およびＸＰＭ効果を発生させるステップと、
前記ＳＯＡの出力を濾波して、それぞれ所望のチャンネルと、整形されたＯＴＤＭ信号で波長λｃの信号成分と波長λｄの信号成分とを抽出するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記インパルス信号は、前記ＳＯＡ内において各効果が偏波に対して無依存となるよう、２つの共偏波信号を結合することで生成されたものであり、該２つの共偏波信号の信号源の一つは、前記引き抜かれるべきチャネルに同期したインパルス信号源であることを特徴する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記２つの共偏波信号の信号源のうち、前記インパルス信号源は波長λＩを有し、他の信号源は波長λ１を有した偏波レーザであり、該λＩと該λ１はλｄとλｃの外側に位置し、
｜λ１−λＩ｜＝｜λｄ−λｃ｜
を満たすように選択された波長である
ことを特徴する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記波長λｃの信号成分と前記波長λｄの信号成分とを抽出するのに先立って、前記波長λｄと波長λｃの信号成分を通過させる通過低域を有した帯域通過フィルタにより濾波し、前記ＳＯＡを通過してきた光インパルスを除去する
ことを特徴する請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＯＴＤＭ信号におけるチャネルの繰り返し周波数に等しい周波数で前記光インパルスは繰り返され、前記引き抜かれるべきチャネルの時間スロットに該光インパルスを挿入すべく、該光インパルスが時間的に遅延される
ことを特徴する請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
引き抜かれたチャンネルに代えて前記ＯＴＤＭ信号のチャネルに付加される付加対象の信号は、前記引き抜かれたチャネルについての時間スロットに一致するよう遅延され、成形されたＯＴＤＭ信号と結合される
ことを特徴する請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は（光時分割多重）ＯＴＤＭ方式やハイブリッド（波長分割多重／光時分割多重）ＷＤＭ／ＯＴＤＭ伝送システムにおけるチャネルの抽出（引き抜き）を実現するための方法とそのためのマルチプレクサ（合波器）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
時分割光信号において、単一のチャネルを引き抜き、残りのチャネルを整形除去することはＷＤＭ／ＯＴＤＭ型のハイブリッド伝送システムにおけるネットワーク運用での要となる機能である。
【０００３】
半導体光増幅器（ＳＯＡ）は小型であり、集積化可能であり、光学的に大きな帯域と非線形効果を持つため、この動作を実現する上で最も重要な候補である。
【０００４】
ＳＯＡを含むアド／ドロップ合波器（ＡＤＭ）を実現するために、従来より色々な方式が提案されてきた。例えば、マッハ・ツェンダ干渉計（ＭＺＩ）に含まれる２つの増幅器を含んだもの、単一のＳＯＡを用いた２方向４波混合器（ＦＷＭ）、および非線形高速干渉計（ＵＮＩ）における利得透過増幅器（ＧＴ−ＳＯＡ）などの方式が提案されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＭＺＩを用いた方式および２方向ＦＷＭを用いたものは引き抜きと挿入操作にそれぞれ別々の２つの制御信号を必要とする。
【０００６】
一方、非線形高速干渉計は、偏波フィルタを用いた複雑な方式を用いなければ、データ速度が高速のときに、位相偏移（フェーズシフト）を最適化する必要があるといった問題をかかえる。また、望ましくない利得変調効果を避けるために増幅器の帯域外の信号が必要となる。
【０００７】
本発明の一般的な目的は、市販されている単一のＳＯＡと、データと同じ速度のクロック信号を用いて、チャネルの引き抜きと整形を同時に行うことの出来る方法、合波器および完成されたＯＴＤＭ伝送システムが入手できるようにして、上記の欠点を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成すべく本発明によれば、ＯＴＤＭ光信号上にアド／ドロップ動作をするための合波器を提供することが検討された。その合波器は、波長λｄを持つＯＴＤＭ光信号が到達する入力端と、入力されたＯＴＤＭ信号から選択された１つのチャネルの付加と引き抜きをする引き抜き手段と、アド／ドロップ動作の後で、整形されたＯＴＤＭ光信号を出力する出力端とを含み、引き抜き手段は、発生手段と、ＳＯＡと、引き抜き用の帯域通過フィルタ（引き抜き器）と、整形用の帯域通過フィルタ（整形器）とを含む。発生手段は、選択されたチャネルと同期している光インパルスを発生する。ＳＯＡには、入力されたＯＴＤＭ信号と、同期した光インパルスとが入力される。引き抜き用の帯域通過フィルタは、波長λｄの外にある波長λｃの周りに通過帯域を有している。整形用の帯域通過フィルタは、ＳＯＡの後段に配置されており、波長λｄの周りに帯域を有している。発生した光インパルスの波長は、ＳＯＡの中に４波混合（ＦＷＭ）効果、相互位相変調（ＸＰＭ）効果および相互利得変調（ＸＧＭ）効果を発生するように選ばれる。これらの効果によって、選択されたチャネルの信号が波長λｃへシフト（移動）する。よって、引き抜き用の帯域通過フィルタの出力端には、選択されたチャネルの引き抜き信号が現れる。整形用の帯域通過フィルタの出力端には、整形されたＯＴＤＭ信号が現れる。
【０００９】
また、本発明によればＯＴＤＭ信号から所定のチャネルを引き抜く方法を実現することが検討された。本方法は、ＳＯＡの入力端で、ＯＴＤＭ信号と、引き抜かれるべきチャネルに対して時間的に同期したインパルス列を持つインパルス的な信号とを結合して、引き抜かれるべく選択されたチャネルを、ＳＯＡからの出力である他のチャネルを有しているＯＴＤＭ信号の波長λｄの外側にある波長λｃへ移動させるべく、ＳＯＡ内にＦＷＭ効果、ＸＧＭ効果、およびＸＰＭ効果を発生させるステップと、ＳＯＡの出力を濾波して、それぞれ所望のチャンネルと、整形されたＯＴＤＭ信号であるλｃとλｄとを抽出するステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の革新的な原理の説明と、従来技術と比べてその利点とを明解にするために、添付図面の助けを借りて可能な実施例を、本原理を適用する非制限的な例示として、以下に説明する。
【００１１】
図を参照すると、図１は全体として参照番号１０で示してある伝送システムのブロック図である。伝送システムは、本発明によれば光アド／ドロップ合波器（ＡＤＭ）１１と、受信器１２および送信器１３を以って実現される。ＡＤＭは主たるデータの流れに対する入力端１４と出力端１５を備えている。さらに、ＡＤＭは引き抜かれるチャネルのためのドロップ出力端を備える。ドロップ出力端は、番号１６により示された経路で受信器１２の入力端へ接続される。またＡＤＭは、付加されるべきチャネルに対するアド入力端を備える。アド入力端は、番号１７に示された経路で送信器１３の出力端へ接続される。
【００１２】
本発明によるシステムの動作を説明する。入力端１４には、波長λｄで時間スロットごとに４チャネルに分割される４０ＧＨｚＯＴＤＭ信号搬送波が到達する。以下で明らかになるように、本発明によるＡＤＭデバイスの実施例においても、複合した信号から１つのチャネルを引き抜き、残るチャネルを整形するための本発明による方法は、入力端に複合した信号と、引き抜かれるべきチャネルと同期した短い、強力なインパルスとが同時に入力されたときに、ＳＯＡ内に生じる４波混合（ＦＷＭ）効果と相互位相変調（ＸＰＭ）効果に基づくものである。ＦＷＭ効果とＸＰＭ効果は、実際にそれぞれ波長変換と波長偏移をもたらし、引き続いて、引き抜きたいチャネルの所定の波長に合わせた光濾波を可能とする。
【００１３】
より詳しく説明すると、短い、強力な光インパルスがＳＯＡの中を伝播すると、キャリア密度が瞬時に変化を受ける。インパルスが通過した後には電流注入が生じてデバイスの特性時間内にキャリア密度を回復することに寄与する。キャリアの枯渇と再生の結果として、強力なインパルスにしたがっているプローブ・インパルスはＸＧＭ（相互利得変調）とＸＰＭ（相互位相変調）の両方を感受することになる。
【００１４】
位相変化に加えて周波数のすべり（チャープ）Δνが次式に従って得られる。
【００１５】
【数１】
2008522520.tif 000003
【００１６】
ここでαは増幅器の「線幅増大係数」であり、ｈはＳＯＡの長さ方向に沿っての積分利得である。以下で明らかになるように、これら全ての効果はチャネルの濾波と引き抜きを全て光のままで行うことを可能とする。
【００１７】
図１に示した実施例に拠れば、本発明によるＡＤＭには、引き抜かれるべきチャネルと同期した適当なインパルス信号を局部発振器として発生して、これをＡＤＭに入力される信号と結合する結合器（コンバイナ）２３が存在する。結合器２３の出力はその後、ＳＯＡ２４の入力端に送られる。
【００１８】
正しいインパルス信号を得るためには、５ｐｓの光インパルスを発生し、ＯＴＤＭ信号内の単一チャネルの周波数と同じ繰り返し周波数を持つ局部発振器として同調可能なモード同期ファイバーレーザ（ＭＬＦＬ）のような光インパルス源１８を用いるのが有利であろう。この例の場合には、４０Ｇｂｉｔ／ｓの搬送波であり、４チャネルであるから、光源１８のインパルスの繰り返し周波数は１０ＧＨｚである。インパルス列はアド／ドロップを受けるチャネルと同期をとるために光遅延線（ＯＤＬ）１９によって適当に遅延されて、以下で明きらかとなるように、アド／ドロップ操作のための制御信号２０として用いられる。（これと直交）偏波したレーザＣＷ２１がＰＭ結合器２２によって局発インパルス源の信号２０と偏波面を保存して結合される。そのため、システム全体が偏波無依存となるようにしている。
【００１９】
インパルス源１８の波長λＩとレーザ２１の波長λ１はＯＴＤＭ信号の帯域の外になるように選ばれる。これはＳＯＡの後段にインパルス源１８の波長λＩとレーザ２１の波長λ１の各光信号を消去可能とすると共に、引き抜かれるチャネルが（ＯＴＤＭ信号の波長λｄの外にある）望みの波長λｃへ変換されるようにするためである。なお、引き抜きフィルタの波長は、この所望の波長λｃに設定されている。
【００２０】
システムの効率が良好となるためには、次の関係式が満足されなければならない。
【００２１】
【数２】
2008522520.tif 000004
【００２２】
さらに、ＳＯＡの後段で次の濾波を行うことが出来るように、λＩとλ１はλｄとλｃの外側でなければならない。
【００２３】
このためにλＩとλ１には或る程度の自由度が残り、例えば、実際に実現しようとするときにシステムの効率の特別な条件を探すことが可能となる。この例ではλ１＝１５４４．４５ｎｍが選ばれた。
【００２４】
入力端１４にあるデータは次に２つの局発ポンプ信号（２０と２１）と結合器２３によって結合され、ＳＯＡ２４の入力端に送られる。
【００２５】
実施例として、１０ＧＨｚのポンプ信号２０と、レーザＣＷ２１によって発生するポンプ信号と、および入力端１４でのデータとの、増幅器入力端での平均信号パワーはそれぞれ２．５ｄＢｍ、５ｄＢｍおよび０ｄＢｍである。ＳＯＡの出力端には５ｎｍの通過波長帯域幅を持ち、λｄとλｃは含むが２つのポンプ信号は抑制するための光帯域通過フィルタ（ＯＢＰＦ）２５がある。
【００２６】
フィルタ２５の出力端での信号はＥＤＦＡ２６で増幅され、次に分割器２７で２つの更なる光帯域通過フィルタ２８と２９へと分割される。このフィルタの３ｄＢ通過帯域は約０．４ｎｍである。フィルタ２８はほぼλｄに中心波長を持ち、引き抜かれたチャネルの信号が消失した、整形された信号を取り出すためのものである。フィルタ２９は、（フィルタに２８の帯域の外であり、引き抜かれるべきチャネルに対してＳＯＡによって作られた波長変換作用によって得られた）λｃを中心波長とし、引き抜かれるチャネルを選択して、それをＡＤＭユニット１１の出力端１６へ送る。希望する場合には、この引き抜き用のフィルタ２９は同調可能型とすることで、ポンプ信号波長の選択において、より高い精度および／または可変性を持つように実現することも出来る。引き抜かれるべきチャネルが変換される波長は、ポンプ信号波長に依存して決められる。
【００２７】
引き抜きが終わった後に、アド入力端１７から入力されるチャネルを付加するために結合器３０が設けられている。結合器３０の出力端は、出力端１５に接続されている。結合器３０は、フィルタ２８の出力端からの信号と、第２の既知の光遅延線路（ＯＤＬ）３１からの信号とを結合する。光遅延線路（ＯＤＬ）３１は、１７で入力されたチャネルを、引き抜かれたチャネルの位置に挿入すべく、適切な遅延が付与される。
【００２８】
アド／ドロップ操作を受けるチャネルを選択するために、遅延線１９および遅延線３１は共に可変遅延機能部を備えている。可変遅延機能部は、入力端３２を通じて引き抜かれるチャネル、または付加されるチャネルを選択するための遅延量を指示される。これにより、ポンプ・インパルス列を引き抜かれるべきチャネルの時間スロットに重畳でき、同時に、付加されるべきチャネルを時間移動させて、引き抜き操作によって空になっている時間スロットを占有するように挿入できる。
【００２９】
受信器１２は、１０ＧＢｉｔ／ｓのＲＺデータとクロックの再生段（ＣＤＲ）３３と、（ＣＤＲ３３からのデータを受信する）受信段３４と、チャネル識別部３５とを含む既知の構造を備えている。チャネル識別部３５は、（受信段３４からデータを受信して）チャネル付加およびチャネル引き抜き操作の両方に対して正しいＯＴＤＭチャネルが選択されるよう、適当な遅延を設定する。ＣＤＲ３３から再生したクロック信号３６は、インパルス発生段１８および送信器１３の両方に送られて必要な同期を可能とする。
【００３０】
送信器１３は、チャネルの繰り返し周波数（この場合は１０ＧＨｚ）のパルスを発振し、クロック信号３６によって受信したデータと同期する（ＭＬＦＬ／ＭＬＬＤ）光源３９と、既知のＲＺ／ＮＲＺの送信段３７と、および既知のマッハ・ツェンダ変調器（ＭＺ）３８とを含み、ＡＤＭを横断するデータフローに導入すべきチャネルを１７において生成するようになっている既知の構造をそ備えている。
【００３１】
例示した様式で、図２は引き抜かれた信号（上）と整形される信号（下）の概略図を示す。図３は対応する出力スペクトルの軌跡である。帯域の間隔に注意されたい。
【００３２】
図４は、５ｐｓポンプ・インパルスに対する、積分利得（上）とスペクトル偏移（下）に関する数値シミュレーション結果を示す。スペクトル偏移は、増幅器入力端においてプローブ・インパルスがクロック・インパルスと同期しているか若しくは追随しているかに依存して、長波長側へ（赤方向に偏移、レッドシフト）シフトしたり、短波長側へ（青方向に偏移、ブルーシフト）シフトしたりする。
【００３３】
これは積分利得の時間微分が符号を変えるためである。この効果はチャネルの引き抜き（および整形）の背景となる基本原理である。引き抜かれたチャネルは利得低下の効果として赤の方向へ動き（レッドシフト〕、後続のチャネルは利得／位相が回復するにしたがって青色方向に動く（ブルーシフト）。位相回復曲線の第１の部分が最も急峻であるので、特にポンプ・インパルスに最も近いチャネルは青方向へ（ブルーシフト）最も大きなシフトを受ける。
【００３４】
図５は、ＳＯＡから出力され、ＸＧＭを受けたデータフローを示した図である。ポンプと同期したチャネル（図におけるチャネル１）は最小の利得を受け、一方、後続のチャネル（チャネル２、チャネル３、およびチャネル４）は利得の回復勾配を示す。
【００３５】
スペクトル・アナライザなどの媒質効果を回避して、各個別のチャネルに与える効果を証明するために、４０Ｇｂｉｔ／ｓのデータフローを１０ＧＨｚインパルス列によって置き換えて、時間遅延の異なる値に対して増幅器出力端でのスペクトルの測定を行う実験を繰り返した。
【００３６】
実験において、個々のインパルスのピークパワーが前の４０Ｇｂｉｔ／ｓの実験の場合と同様になるように、テスト信号の平均パワーを調節した。結果を図６に示す。インパルスの遅延が０ｐｓの場合（点線）は長波長側へのシフトを受けるが、２５ｐｓ遅延したインパルス（破線）は（チャネル２の時間スロットに向かい合っているが）短波長側へシフトする。図はまた５０ｐｓ（チャネル３）遅延したインパルスのスペクトル（実線）を示すが、これは、時間が長くなると利得回復勾配が緩やかになるので、他の２つの場合の中間的なものとなる。これにもかかわらず、このスペクトル・シフトの時間遅延依存性はチャネルの幅を再度等化する事を可能とし（図２と図５を比較のこと。）、一方、中心波長λｄを最小遅延のインパルスの偏移した中心波長に向き合った位置にすることで、引き抜かれたチャネルの完全な抑制と残った信号の利得の等化を達成している。
【００３７】
図１に示したブロック図を参照して、４つのチャネルのそれぞれを引き抜く場合に対してＡＤＭの出力端におけるＢＥＲを測定した。図７のグラフ上に数値が描かれている。上部の挿入図は分波されたチャネルを示す図である。一例として、ＢＥＲ＝１０−９で、３４ｄＢｍの受信器感度を持ち、受信チャネル間のパワー分散は３ｄＢ未満に制限されている。加えて引き抜かれたチャネルの整形されたデータフローは図２に示したように維持される。
【００３８】
ここに用いた構成によれば、２つの共偏波した（co-polarized）ポンプ光を用いているので本回路は偏波無依存、波長無依存となる。
【００３９】
以上説明したように、ＯＴＤＭシステムにおけるチャネルのアドと引き抜きの操作をすべて光のままで可能とする方法とデバイスを入手可能とすることによって、本目的は達成された。その原理は、単一の半導体光増幅器の中で発生するＦＷＭ効果とＸＰＭ効果の両方を用いること、および増幅器の出力端にて引き続き選択的光濾波作用を行うことである。本発明によるデバイスは光増幅器の中のＦＷＭ効果を支援するために共偏波ポンプ光を用いているために偏波と波長に対して無依存性を持っている。結論として、引き抜き作用と整形作用を同時に実現するために、新しく、小型で、集積可能で、かつ非常に単純な方式を提案した。
【００４０】
上述した本発明の革新的な原理を応用した実施例は、ここに請求する排他的な権利の範囲内にある原理の非制限的な例として記載したに過ぎないことは言うまでもない。
【００４１】
例えば４０Ｇｂｉｔ／ｓＯＴＤＭ信号に対する結果が記載されているが、原理的には本方式はより速い繰返し速度に対しても適している。
【００４２】
なお、上記の実施例は、例として単一の搬送波波長で動作しているＯＴＤＭシステムに関するものである。しかしながら本発明はそれぞれ異なる搬送波波長を持つ複数のＯＴＤＭ信号がファイバを伝わって送信されるハイブリッドＷＤＭ−ＯＴＤＭシステムにも適用できる。この場合、個々のＯＴＤＭ搬送波が既知の方法のどれかを用いて抽出され、その後、それぞれが、固有の搬送波波長に調節された、本発明によるＡＤＭに送られる。ＡＤＭの出力端でこの搬送波はＷＤＭ信号に再構成される。これら全ては本発明によるＡＤＭが比較的単純なことと小型であることのために実際に実現されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】送信器と受信機を含む伝送システムに挿入された本発明によるＡＤＭのブロック図を示す。
【図２】本発明によるデバイス中の、引き抜きチャネルと残留チャネルを含むＯＴＤＭ信号の概略図を示す。
【図３】本発明によるデバイス中の、引き抜きチャネルと残留チャネルを含むＯＴＤＭ信号の出力スペクトルを示す。
【図４】利得過渡応答と周波数シフトの傾向を示す数値シミュレーション結果を示す。
【図５】ＸＧＭによって影響される出力データの流れを示す概略図である。
【図６】時間遅延が２５ｐｓと５０ｐｓの場合のスペクトルの動き方を示す。
【図７】各引き抜きチャネルに対する受信光電力の関数としてのビット誤差率（ＢＥＲ）の図と、引き抜きチャネルのアイ・ダイヤグラム実測例を示す。
【図１】
2008522520.tif 000005
【図２】
2008522520.tif 000006
【図３】
2008522520.tif 000007
【図４】
2008522520.tif 000008
【図５】
2008522520.tif 000009
【図６】
2008522520.tif 000010
【図７】
2008522520.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月4日(2006.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＴＤＭ光信号においてアド／ドロップ動作を実行する合波器であって、
波長λｄを持つＯＴＤＭ光信号が到達する入力端と、
前記入力端から入力されたＯＴＤＭ信号から選択された１つのチャネルを付加する付加手段、及び引き抜きをする引き抜き手段と、
アド／ドロップ動作が実行された後で、整形されたＯＴＤＭ光信号を出力する出力端と
を含み、
前記引き抜き手段は、
前記選択されたチャネルと同期した光インパルスを発生する発生手段と、
前記入力されたＯＴＤＭ信号と、前記同期した光インパルスとが入力されるＳＯＡと、
波長λｄの外にある波長λｃの周りに通過帯域を有している引き抜き用の帯域通過フィルタと、
前記ＳＯＡの後段に配置されており、波長λｄの周りに通過帯域を有している整形用の帯域通過フィルタと
を含み、
前記光インパルスの波長は、前記選択されたチャネルの波長をλｃへとシフトさせるために、前記ＳＯＡの中に４波混合（ＦＷＭ）効果、相互位相変調（ＸＰＭ）効果および相互利得変調（ＸＧＭ）効果を発生するように設定された波長であり、前記引き抜き用の帯域通過フィルタの出力端には、前記選択されたチャネルが引き抜き信号として現れ、かつ、前記整形用の帯域通過フィルタの出力端には、整形されたＯＴＤＭ信号が現れ、
前記発生手段は、前記ＯＴＤＭ信号におけるチャネルの繰り返し周波数と等しい周波数の光インパルスを発生する第１の発生源を備え、
さらに、前記発生手段は、２つの共偏波ポンプ光を生成し、前記ＳＯＡにおいて発生する効果が入力信号の偏波に無依存となるようにすべく、前記第１の光源からの遅延した光パルスと結合される光を発光する偏波レーザを備える
ことを特徴する合波器。
【請求項２】
前記第１の光源は、波長λＩを有し、前記偏波レーザは、波長λ１を有し、該λＩと該λ１はλｄとλｃの外側に位置し、
｜λ１−λＩ｜＝｜λｄ−λｃ｜
を満たすように選択された波長であることを特徴する請求項１に記載の合波器。
【請求項３】
前記発生手段は、前記光インパルスが、引き抜き対象のチャネルについての時間スロットに一致するよう、前記第１の発生源からの該光インパルスを遅延させる光遅延線を備えることを特徴する請求項１又は２に記載の合波器。
【請求項４】
前記ＳＯＡの出力端と前記引き抜き用の帯域通過フィルタとの間と、前記ＳＯＡの出力端と前記整形用の帯域通過フィルタとの間とに、波長λｄと波長λｃの光信号を通過させる通過低域を有した第３の帯域通過フィルタを備え、前記発生手段において発生して前記ＳＯＡを通過してきた光インパルスを前記ＳＯＡからの出力から除去することを特徴する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の合波器。
【請求項５】
前記第３の帯域通過フィルタの後段に、該第３の帯域通過フィルタを通過してきた信号を増幅するＥＤＦＡが設けられていることを特徴する請求項４に記載の合波器。
【請求項６】
前記付加手段は、付加対象のチャネルを遅延させて結合器へ送出する可変遅延線を備え、前記結合器は、遅延された前記付加対象のチャネルと、前記整形用の帯域通過フィルタからの出力である成形された前記ＯＴＤＭ信号とを結合し、前記可変遅延線は、前記付加対象のチャネルが前記引き抜かれたチャネルの時間スロットと一致するように制御されることを特徴する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の合波器。
【請求項７】
アド／ドロップ動作を実行するためのチャネルを選択する選択手段をさらに備え、該選択手段は、前記光インパルスが通過する前記遅延線と、前記付加手段に備えられた前記遅延線との両方に選択信号を送信する手段であり、前記選択信号は、前記アド／ドロップ動作のために選択されたチャネルの時間スロットに対して前記光インパルスと前記付加対象チャネルとが同期するよう２つの前記遅延線の各遅延量を指示する信号であることを特徴する請求項２又は６に記載の合波器。
【請求項８】
ＯＴＤＭ信号から所定のチャネルを引き抜く方法であって、
ＳＯＡの入力端で、前記ＯＴＤＭ信号と、引き抜かれるべきチャネルに対して時間的に同期したインパルス列を持つインパルス信号とを結合して、引き抜かれるべく選択された前記チャネルの波長を、前記ＳＯＡからの出力で、他のチャネルを伴うＯＴＤＭ信号の波長λｄの外側にある波長λｃへ移動させるべく、前記ＳＯＡ内にＦＷＭ効果、ＸＧＭ効果、およびＸＰＭ効果を発生させるステップと、
前記ＳＯＡの出力を濾波して、それぞれ所望のチャンネルと、整形されたＯＴＤＭ信号で波長λｃの信号成分と波長λｄの信号成分とを抽出するステップと
を含み、
前記インパルス信号は、前記ＳＯＡ内において各効果が偏波に対して無依存となるよう、２つの共偏波信号を結合することで生成されたものであり、該２つの共偏波信号の信号源の一つは、前記引き抜かれるべきチャネルに同期したインパルス信号源である
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記２つの共偏波信号の信号源のうち、前記インパルス信号源は波長λＩを有し、他の信号源は波長λ１を有した偏波レーザであり、該λＩと該λ１はλｄとλｃの外側に位置し、
｜λ１−λＩ｜＝｜λｄ−λｃ｜
を満たすように選択された波長である
ことを特徴する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記波長λｃの信号成分と前記波長λｄの信号成分とを抽出するのに先立って、前記波長λｄと波長λｃの信号成分を通過させる通過低域を有した帯域通過フィルタにより濾波し、前記ＳＯＡを通過してきた光インパルスを除去する
ことを特徴する請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＯＴＤＭ信号におけるチャネルの繰り返し周波数に等しい周波数で前記光インパルスは繰り返され、前記引き抜かれるべきチャネルの時間スロットに該光インパルスを挿入すべく、該光インパルスが時間的に遅延される
ことを特徴する請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
引き抜かれたチャンネルに代えて前記ＯＴＤＭ信号のチャネルに付加される付加対象の信号は、前記引き抜かれたチャネルについての時間スロットに一致するよう遅延され、成形されたＯＴＤＭ信号と結合される
ことを特徴する請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
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