(57)【要約】  複数の波長の光信号エネルギを光共振器に入力させ蓄積させる光信号受信機及び方法が提供される。各波長の光信号エネルギの一部は、出力において光共振器から放射され、個々の波長は分離されてよい。出力と揃えられた検出器は、波長のうちの少なくとも１つの放射された光信号エネルギを検出する。検出器は、放射された光信号エネルギに対する乱れを検出し、波長の受信した光信号エネルギの変調特性を決定するよう構成される。
2021503254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号受信機であって、
光信号エネルギが入ることのできる穴と光信号エネルギの一部が放射されることのできる出力とを有する光共振器であって、前記光共振器は、前記穴を通じて複数の波長の光信号エネルギを受信し、共振光信号エネルギを前記光共振器の内部に蓄積し、前記複数の波長の各々で放射される光信号エネルギを定常状態出力強度に近づけ、それぞれの波長の受信した光信号エネルギにおける遷移により、前記それぞれの波長の前記放射される光信号エネルギを乱すよう構成され、前記光共振器は、少なくとも１つの次元を有し、前記複数の波長の各々で前記蓄積された光信号エネルギの位相整合を生じる、光共振器と、
前記放射される光信号エネルギを受信し、前記放射される光信号エネルギを前記複数の波長の各々に分離するよう構成される光スプリッタと、
前記複数の波長の少なくとも１つを受信し、前記放射される光信号エネルギに対する前記の乱れを検出し、前記乱れに基づき前記受信した光信号エネルギにおける前記遷移の特性を決定するよう構成される検出器と、
を含む光信号受信機。
【請求項２】
前記光共振器は、前記受信した光信号エネルギにおける位相変化に基づき、前記放射される光信号エネルギを乱すよう更に構成される、請求項１に記載の光信号受信機。
【請求項３】
前記乱れは、前記放射される光信号エネルギの強度における変化であり、前記検出器は、前記変化を検出し、前記変化に基づき前記受信した光信号エネルギにおける位相遷移を決定するよう構成される、請求項１に記載の光信号受信機。
【請求項４】
前記光共振器は、半反射面の各々に衝突する光信号エネルギの一部を反射することにより、少なくとも部分的に光信号エネルギをトラップするよう構成される２つの半反射面を有するエタロンである、請求項１に記載の光信号受信機。
【請求項５】
前記光共振器は、第１及び第２反射面を含み、前記第１及び第２反射面は、互いに実質的に平行であり、互いに向かい合う反射側面を備え、前記第１反射面は、前記穴の少なくとも一部を形成し、前記光共振器の外部から到来した光信号エネルギを部分的に透過させ、光信号エネルギを前記光共振器に入力させ、前記第２反射面は、前記出力の少なくとも一部を形成し、光信号エネルギを実質的に反射するが部分的に前記光共振器の内部へ透過させ、前記光共振器の外部へと放射させるために前記光信号エネルギの前記一部を前記光共振器に入力させる、請求項１に記載の光信号受信機。
【請求項６】
前記放射される光信号エネルギを電気信号に変換するよう構成される光電気変換器を更に含み、前記光信号は前記放射される光信号エネルギの強度を示す振幅を有し、前記検出器は、前記電気信号を処理することにより、前記放射される光信号エネルギに対する乱れを検出するよう構成される、請求項１に記載の光信号受信機。
【請求項７】
光信号に符号化された情報を検出する方法であって、前記方法は、
複数の波長の光信号エネルギを受信するステップと、
蓄積された光信号エネルギの定常状態に近づける光共振器に前記光信号エネルギを蓄積するステップと、
前記蓄積された光信号エネルギから光信号エネルギを出力するステップであって、前記複数の波長のそれぞれの波長における前記の出力される光信号エネルギの強度は、前記それぞれの波長の前記蓄積された光信号エネルギに比例する、ステップと、
前記複数の波長のうちの少なくとも１つの前記出力される光信号エネルギを検出するステップと、
前記の検出した出力光信号エネルギに基づき、前記受信した光信号エネルギの変調特性を決定するステップと、
を含む方法。
【請求項８】
前記検出した出力光信号エネルギに基づき、前記受信した光信号エネルギの変調特性を決定するステップは、前記出力光信号エネルギの強度変化に基づき、前記受信した光信号エネルギの位相変化を決定するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記受信した光信号エネルギの前記変調特性に応答して、前記光共振器内の弱め合う干渉又は強め合う干渉のうちの１つにより、前記光共振器の中の前記蓄積された光信号エネルギを変化させるステップを更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記受信した光信号エネルギの前記変調特性は、前記それぞれの波長に関連付けられた位相遷移である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
光共振器に前記光信号エネルギを蓄積するステップは、２つの半反射面の間で前記光信号エネルギを部分的に反射するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記出力光信号エネルギを電気信号に変換するステップであって、前記電気信号の振幅は、前記出力光信号エネルギの前記強度を表す、ステップを更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記検出した出力光信号エネルギに基づき前記受信した光信号エネルギの変調特性を決定するステップは、前記電気信号を受信機に供給するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
光受信機であって、
エタロンであって、２つの半反射面の間の複数の波長の光信号エネルギを少なくとも部分的に蓄積するよう構成され、前記光信号エネルギを入力させる穴と、前記蓄積された光信号エネルギの一部を放射させる出力と、を有し、前記エタロンは、前記の入力する光信号エネルギの位相遷移に基づき、前記の出力する光信号エネルギの強度を一時的に変化させるよう構成される、エタロンと、
光電気変換器であって、前記出力光信号エネルギの少なくとも１つの波長を受信し、前記の受信した光信号エネルギを電気信号に変換するよう構成される、光電気変換器と、
受信機であって、前記電気信号を受信し、前記電気信号に部分的に基づき、符号化された情報を決定するよう構成される、受信機と、
を含む光受信機。
【請求項１５】
前記電気信号をアナログ形式からデジタル形式に変換するよう構成される変換器を更に含み、前記受信機は、前記デジタル形式の前記電気信号を受信するよう構成される、請求項１４に記載の光受信機。
【請求項１６】
前記出力光信号エネルギを受信し前記出力光信号エネルギを前記複数の波長の各々に分離するよう構成される光スプリッタ、を更に含む請求項１４に記載の光受信機。
【請求項１７】
前記光スプリッタは、アレイ型導波路格子である、請求項１６に記載の光受信機。
【請求項１８】
前記エタロンは、前記エタロンに前記複数の波長の光信号エネルギを少なくとも部分的に蓄積させるために選択された基準寸法を有するよう構成される、請求項１４に記載の光受信機。
【請求項１９】
前記エタロンは、前記符号化された情報に関連付けられた期待データレートに対応するために特定のレートで生じるよう、光信号エネルギの前記蓄積を生じさせるために選択された基準寸法を有するよう構成される、請求項１４に記載の光受信機。
【請求項２０】
光信号エネルギを収集し前記光信号エネルギを前記エタロンに供給するよう構成される光学系、を更に含む請求項１４に記載の光受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本願は、あらゆる目的のために参照により全体がここに組み込まれる、共に係属中の米国仮特許出願番号第６２／５８７，６９６号、名称「SYSTEMS  AND  METHOD  FOR  DEMODULATION  OF  WAVE  DIVISION  MULTIPLEXED  OPTICAL  SIGNALS」、２０１７年１１月１７日出願、の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）及びＰＣＴ第８条の利益を請求する。
【背景技術】
【０００２】
多くの光信号は、位相変調フォーマット、並びに振幅及び他の変調フォーマットを含み、位相変調フォーマットは特定の利点を有する。位相変調で符号化された情報は、送信される通信データを含んでよく、又は光信号のソースに関する情報、光信号と障害物との相互作用、光信号が伝搬した光チャネル、及び／又は相互作用しうた障害物のような他の情報を含んでよい。標準的な振幅変調受信機と比べると、位相変調受信機は、非常に複雑になり、精密な光学系、局部発信器、格子（例えば、Fiber  Bragg  Grating）、及び／又は遅延線干渉計（delay  line  interferometers：DLI）等を必要とする。通常、位相変調受信機は、位相符号化光信号を収集し、１つ以上の復調処理を実行して、位相変調を有用な常用に変換する。高密度波長分割多重（dense  wavelength  division  multiplexing：DWDM）を含む波長分割多重（wavelength  division  multiplexing：WDM）を利用するシステムでは、複数の光信号は異なる波長で同時に運ばれる。位相変調光信号のためのＷＤＭ受信機システムは、したがって、有意に複雑になることがあり、複数の波長を受信するために複数の複雑な位相受信機を必要とする。
【発明の概要】
【０００３】
ここに記載する態様及び例は、ローカルコヒーレントクロック源を必要としない、複数の、例えば異なる波長を有する光信号の同時検出及び復調のためのシステム及び方法を提供する。特に、システムの特定の例は、位相符号化情報を含み得る複数の受信した光波長を強度符号化光波長に変換する、Fabry−Perotフィルタ／共振器のような光共振器を有する受信機を含む。個々の波長は分離されてよく、個々の強度符号化光信号は受信機に供給されてよい。光共振器は、ＷＤＭ光信号（の集合）の波長のセットに合うよう、及び種々の波長に渡る広い範囲に渡り機能するよう、調整されてよく、受信機の特性を変更する必要がない。さらに、１つ以上の光共振器が、受信した信号から振幅及び他の変化を渡すために利用されてよく、それらを強度符号化出力信号に変換し、それにより、より高次の位相変調方式、振幅変調、及び／又は周波数変調の検出及び受信を可能にする。したがって、ここに開示されるシステム及び方法は、複数の波長の各々において種々の符号化技術及び種々の変調レート（例えばボーレート）に対応するための柔軟性を提供し得る。
【０００４】
一実施形態によると、光信号受信機は、
光信号エネルギを入射させる穴と光信号エネルギの一部を放射させる出力とを有する光共振器であって、
前記光共振器は、前記穴を通じて複数の波長の光信号エネルギを受信し、共振光信号エネルギを前記光共振器の内部に蓄積し、前記複数の波長の各々で放射される光信号エネルギを定常状態出力強度に近づけ、それぞれの波長の受信した光信号エネルギにおける遷移により、前記それぞれの波長の前記放射される光信号エネルギを乱すよう構成され、前記光共振器は、少なくとも１つの次元を有し、前記複数の波長の各々で前記蓄積された光信号エネルギの位相整合を生じる、光共振器と、を含む。前記光信号受信機は、光スプリッタであって、前記放射された光信号エネルギを受信し、前記放射された光信号エネルギを前記複数の波長のうちの各々に分離するよう構成される光スプリッタと、
検出器であって、前記複数の波長の少なくとも１つを受信し、前記放射された光信号エネルギに対する前記乱れを検出し、前記乱れに基づき前記受信した光信号エネルギの遷移の特性を決定するよう構成される検出器と、を更に含む。
【０００５】
一例では、前記光共振器は、前記受信した光信号エネルギにおける位相変化に基づき、前記放射される光信号エネルギを乱すよう更に構成される。別の例では、前記乱れは、前記放射される光信号エネルギの強度における変化であり、前記検出器は、前記変化を検出し、前記変化に基づき前記受信した光信号エネルギにおける位相遷移を決定するよう構成される。一例では、前記光共振器は、半反射面の各々に衝突する光信号エネルギの一部を反射することにより、少なくとも部分的に光信号エネルギをトラップするよう構成される２つの半反射面を有するエタロンである。前記光共振器は、第１及び第２反射面を含み、前記第１及び第２反射面は、互いに実質的に平行であり、互いに向かい合う反射側面を備え、前記第１反射面は、前記穴の少なくとも一部を形成し、前記光共振器の外部から到来した光信号エネルギを部分的に透過させ、光信号エネルギを前記光共振器に入力させ、前記第２反射面は、前記出力の少なくとも一部を形成し、光信号エネルギを実質的に反射するが部分的に前記光共振器の内部へ透過させ、前記光共振器の外部へと放射させるために前記光信号エネルギの前記一部を前記光共振器に入力させる。前記放射される光信号エネルギを電気信号に変換するよう構成される光電気変換器を更に含み、前記光信号は前記放射される光信号エネルギの強度を示す振幅を有し、前記検出器は、前記電気信号を処理することにより、前記放射される光信号エネルギに対する妨害を検出するよう構成される。
【０００６】
別の実施形態によると、光信号に符号化された情報を検出する方法は、複数の波長の光信号エネルギを受信するステップと、蓄積された光信号エネルギの定常状態に近づける光共振器に前記光信号エネルギを蓄積するステップと、前記蓄積された光信号エネルギから光信号エネルギを出力するステップであって、前記複数の波長のそれぞれの波長における前記の出力される光信号エネルギの強度は、前記それぞれの波長の前記蓄積された光信号エネルギに比例する、ステップと、前記複数の波長のうちの少なくとも１つの前記出力される光信号エネルギを検出するステップと、前記の検出した出力光信号エネルギに基づき、前記受信した光信号エネルギの変調特性を決定するステップと、を含む。
【０００７】
一例では、前記検出した出力光信号エネルギに基づき、前記受信した光信号エネルギの変調特性を決定するステップは、前記出力光信号エネルギの強度変化に基づき、前記受信した光信号エネルギの位相変化を決定するステップを含む。前記方法は、前記受信した光信号エネルギの前記変調特性に応答して、前記光共振器内の弱め合う干渉又は強め合う干渉のうちの１つにより、前記光共振器の中の前記蓄積された光信号エネルギを変化させるステップを更に含む。一例では、前記受信した光信号エネルギの前記変調特性は、前記それぞれの波長に関連付けられた位相遷移である。別の例では、光共振器に前記光信号エネルギを蓄積するステップは、２つの半反射面の間で前記光信号エネルギを部分的に反射するステップを含む。前記方法は、前記出力光信号エネルギを電気信号に変換するステップであって、前記電気信号の振幅は、前記出力光信号エネルギの前記強度を表す、ステップを更に含んでよい。一例では、前記検出した出力光信号エネルギに基づき前記受信した光信号エネルギの変調特性を決定するステップは、前記電気信号を受信機に供給するステップを含む。
【０００８】
別の実施形態によると、光受信機は、エタロンであって、２つの半反射面の間の複数の波長の光信号エネルギを少なくとも部分的に蓄積するよう構成され、前記光信号エネルギを入力させる穴と、前記蓄積された光信号エネルギの一部を放射させる出力と、を有し、前記エタロンは、前記の入力する光信号エネルギの位相遷移に基づき、前記の出力する光信号エネルギの強度を一時的に変化させるよう構成される、エタロンと、光電気変換器であって、前記出力光信号エネルギの少なくとも１つの波長を受信し、前記の受信した光信号エネルギを電気信号に変換するよう構成される、光電気変換器と、受信機であって、前記電気信号を受信し、前記電気信号に部分的に基づき、符号化された情報を決定するよう構成される、受信機と、を含む。
【０００９】
一例では、前記光受信機は、前記電気信号をアナログ形式からデジタル形式に変換するよう構成される変換器を更に含み、前記受信機は、前記デジタル形式の前記電気信号を受信するよう構成される。別の例では、前記出力光信号エネルギを受信し前記出力光信号エネルギを前記複数の波長の各々に分離するよう構成される光スプリッタ、を更に含む。一例では、前記光スプリッタは、アレイド導波路格子である。別の例では、前記エタロンは、前記エタロンに前記複数の波長の光信号エネルギを少なくとも部分的に蓄積させるために選択された基準寸法を有するよう構成される。別の例では、前記エタロンは、前記符号化された情報に関連付けられた期待データレートに対応するために特定のレートで生じるよう、光信号エネルギの前記蓄積を生じさせるために選択された基準寸法を有するよう構成される。前記光受信機は、光信号エネルギを収集し前記光信号エネルギを前記エタロンに供給するよう構成される光学系、を更に含む。
【００１０】
更に他の態様、例、及び利点が以下に詳細に議論される。本願明細書に開示される実施形態は、本願明細書に開示する原理のうちの少なくとも１つに適合する任意の方法で他の実施形態と結合されてよい。「一実施形態」、「実施形態」、「幾つかの実施形態」、「代替の実施形態」、「種々の実施形態」、「ある実施形態」、等の言及は、必ずしも相互排他的ではなく、記載された特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれてよいことを示すことを意図している。本願明細書におけるこのような用語の出現は、必ずしも全て同じ実施形態を参照しない。本願明細書に記載の種々の態様及び実施形態は、記載の方法又は機能のうちのいずれかを実行する手段を含んでよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
少なくとも１つの実施形態の種々の態様が、縮尺通りに描かれることを意図していない添付の図面を参照して以下に議論される。図面は、種々の態様及び実施形態の説明及び更なる理解を提供するために含まれ、本願明細書に組み込まれ及びその一部を構成するが、本開示の限定の定義を意図しない。図中、種々の図に示された各々の同一の又はほぼ同一のコンポーネントは、同様の参照符号により示される。明確性のために、必ずしも全てのコンポーネントが全ての図においてラベルを付されないことがある。図は以下の通りである。
【図１】本願明細書に記載の種々の例と共に使用される概念的な光送信機のブロック図である。
【図２】本願明細書に記載の種々の例による光共振器のブロック図である。
【図３】受信した信号位相のグラフ及び光共振器の出力強度のグラフを含む、光共振器の一例の概略図である。
【図４】図３の光共振器の一例からの、光入力位相及び出力強度のグラフである。
【図５Ａ】各波長が他の波長から分離される、複数の波長で動作する光共振器の一例の概略図である。
【図５Ｂ】各波長が他の波長から分離される、複数の波長で動作する光共振器の別の例の概略図である。
【図６】各波長が他の波長から分離され異なる極性にされる、複数の波長で動作する光共振器の一例の概略図である。
【図７】受信機コンポーネントとして光共振器を利用するマルチ波長マルチ極性通信システムの一例の概略図である。
【図８】本願明細書に記載のプロセスの種々の例を実装するよう構成される制御部の一例の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
種々の態様及び実施形態は、位相符号化（つまり、位相変調）光信号の復調のための改良されたシステム及び方法を対象としている。特定の例では、システムは、複数の波長の位相符号化光信号を直接検出可能な強度変調出力信号に同時に変換する、Fabry−Perotフィルタ／共振器又はマイクロリングのような光共振器を含む。
【００１３】
位相符号化光信号は、多数のソースから入来し、及び／又は多数の処理により生成され得る。位相符号化の検出は、したがって、多くの目的のために有用であり得る。レーザビームのようなコヒーレント光信号は、例えば通信される情報を光信号上に符号化するために、データ通信送信機により意図的に変調されてよい。タイミング及び／又はタイムスタンプ情報のような他の情報は、位相変調として意図的に符号化されてよい。多数の処理が、コヒーレント光源を位相変調してよく、該光源から、処理に関する情報が、位相変調光信号の適切な復調（例えば、インタープリット）により復元されてよい。例えば、種々の測定システムが、光信号を送信し、反射信号を分析して、寸法、動き、欠陥、等を決定してよい。位相変調光信号の復調が有利であり得る種々のシステムの例は、目標指示子、レーザ誘導システム、レーザサイト、レーザスキャナ、３Ｄスキャナ、ホームビーコン、及び／又は測量システム、並びに通信システムを含む。種々のこれらの例では、光信号は、自由空間信号パス（例えば、自由空間光、free  space  optical,  FSO）又はファイバ又は他の導波システムを介して到来してよい。本願明細書に開示される態様及び例による位相変調光信号の復調のためのシステム及び方法は、有利なことに、上述の例示的な光システム、又は他のもののうちの任意のものに適用されてよく、位相符号化を有する光信号から有用な情報を受信し、検出し、復元等をする。
【００１４】
ここに記載の方法及び機器の実施形態は、出願において以下の説明で記載された又は添付の図面に図示された構成の詳細及びコンポーネントの配置に限定されないことが理解されるべきである。方法及び機器は、他の実施形態で実装される、種々の方法で実施される又は実行されることが可能である。特定の実装の例は、説明のみの目的でここに提供され、限定を意図しない。また、ここで使用される語法及び用語は、説明を目的としており、限定として考えられるべきではない。ここで「含む」、「含む」、「有する」、「含む」、「関連する」、及びそれらの変形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物、並びに追加項目を包含することを意味する。「又は」の言及は、包括として考えられてよく、その結果、「又は」を用いて記載される任意の項目は、記載された項目のうちの単一、１つより多く、及び全部のいずれかを示してよい。前及び後ろ、左及び右、上及び下、上側及び下側、並びに垂直及び水平の任意の言及は、説明の便宜を目的としており、本発明のシステム及び方法又はそれらのコンポーネントを任意の１つの位置的又は空間的方向に限定しない。
【００１５】
多くの光通信受信機（例えば、コヒーレント受信機）は、受信した信号に対して復調処理を正確に実行するために安定したクロックを必要とし、また、特に変調が光信号の偏波に情報の符号化を含むとき、９０度ハイブリッド、位相シフタ、等のような高度な光学系を必要とすることがある。これに対して、ここに開示される態様及び例による光受信機は、従来の光受信機と同じ受信機能力を達成するためにローカルコヒーレントクロック源も重要な光コンポーネントも必要としない。コヒーレント基準源を有しないで、光信号の中の位相変動のような変調遷移を検出可能な光共振器を含む光フロントエンドにより、少なくとも部分的に利益が達成される。光フロントエンドは、更に、変調、例えば位相変調を、場合によっては電気ドメインでの簡易な処理を可能にする強度変調に変換する。
【００１６】
図１に、送信機（例えば光送信機１００）の一例の機能ブロック図が示され、図２に、受信機（例えば光受信機２００）の一例の機能ブロック図が示される。本開示の利益を与えられた当業者に直ちに明らかなように、図１に示した送信機は、通信アセンブリの一例を提供するために、図２に示した受信機と結合されてよい。
【００１７】
図１に示す例示的な光送信機及び図２に示す光受信機のコンポーネントは、ブロック図に個別の要素として示され記載されることがあり、「モジュール」、「回路」、又は「回路」と呼ばれることがあるが、特に示されない限り、コンポーネントは、アナログ回路、デジタル回路、又はソフトウェア命令（例えば所定のルーチン）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサとして実装されてよい。特に、ソフトウェア命令は、デジタル信号処理（digital  signal  processing：DSP）命令を含んでよい、。特に示されない限り、光送信機１００のコンポーネントと光受信機２００のコンポーネントとの間の信号遷移は、別個のアナログ、デジタル、又は光信号線として実装されてよい。処理動作のうちの幾つかは、光送信機１００、光受信機２００、制御部、又は他のコンポーネントによる計算又は決定の観点で表現されてよい。値の計算及び決定、又は他の要素の均等物は、任意の適切なアナログ又はデジタル信号処理技術により実行でき、本開示の範囲内に含まれる。特に示されない限り、制御信号はデジタル又はアナログ形式で符号化されてよい。
【００１８】
図１を参照すると、光送信機１００の一例は、データペイロードを受信する入力１０２、光源（例えばレーザ）１０４、変調器１０６、及び光学系１０８、並びに光信号出力を提供する出力１１０を含んでよい。変調器１０６は、変調光信号を生成する光源１０４に変調方式を課す。種々の例では、変調器１０６は電気−光変調器であってよく、レーザのような光源１０４を含んでよい。特に、光源１０４は、データペイロードの各シンボルについて、これらのシンボルをキャリア波形に符号化するために、（位相、振幅、及び／又は周波数において）変調される連続したキャリア波形を放射してよい。送信機１００は、光信号を出力１１０に向ける１つ以上のミラー又はレンズのような種々の光学系１０８も含んでよい。
【００１９】
図２は、本願明細書で議論する種々の例による光受信機２００の一例を示す。図２は、引き続き、光受信機２００にデータペイロードを通信し得る図１の光送信機１００を参照して説明される。さらに、受信機及び送信機は、例えばトランシーバを形成するために一緒に対にされてよく、別の送信機／受信機ペアと双方向データ通信が可能である。
【００２０】
図示の受信機２００は、光信号２１０を受信し、光共振器２３０と、出力２７０を提供するデジタル処理サブシステム２５０と、を含む。光共振器２３０は、例えば光−電気変換器２４２及びアナログーデジタル変換器２４４により、デジタル処理サブシステム２５０に結合されてよい。
【００２１】
光共振器２３０の例は、Fabry−Perotエタロン（etalon）、マイクロリング、又は他の種類の共振器を含んでよい。光共振器１２０は、送信機において実行された変調を表す位相変動のような遷移を検知すること、及び遷移を出力光信号、例えば出力光信号２３２の強度変調に変換することの可能なコンポーネントである。光共振器２３０は、到来光信号２１０と、光共振器２３０内で構成される共振光エネルギとの相互作用により、部分的に到来光信号２１０の変調を変換する。
【００２２】
例えば、エタロンは、平行な半反射面の対を有するコンポーネントである。平行な半反射面はその間に透明な材料を含んでよく、それぞれが半反射面の間の間隔（つまり寸法の長さ）に基づき光の特定の波長に関連付けられる１つ以上の特性共振周波数を有する。面は、半反射であり、半透過でもあり、これらの面は一部の光を通過させ、したがって、到来光信号２１０はエタロンに入ることができ、エタロン内部で共振（つまり、２つの半反射面の間で）してよい。さらに、内部で共振している光の一部は、（半透過面を通じて）エタロンの外に出される。エタロンから放射する光は、例えば図２の光信号２３２として示される。
【００２３】
光共振器２３０、本例ではエタロンにより受信された光信号は、光信号エネルギがエタロンに連続して到来する定常状態エネルギ保存条件を確立してよく、蓄積し又はエタロン内部に存在する蓄積された共振エネルギに追加され、一定レートでエタロンから出る。光信号の到来する位相、周波数、又は振幅の変化は、定常状態条件が再確立されるまで、エタロン内部の共振を崩壊させてよく、エタロンから放射する光強度も崩壊する。したがって、到来光信号２１０の位相、周波数、又は振幅の変化は、放射光信号２３２の強度に変化を引き起こす。到来光信号２１０の大きな位相遷移は、例えば、放射光信号２３２の大きな（しかし一時的な）強度変化を引き起こす。同様の動作がマイクロリング又は他の光共振器で生じ、したがって、光共振器２３０は光信号２１０に対して復調器又は変調変換器として機能する。放射光信号２３２は、したがって、強度変調形式であるが、到来光信号２１０と同じ情報内容を運ぶことができる。
【００２４】
放射強度変調光信号２３２は、例えばフォトダイオードのような光検出器を含み得る光−電気変換器、例えばＣＥＣ２４２により、電気信号に変換されてよい。したがって、ＯＥＣ２４２の出力は、強度変調光信号２３２を表す振幅変調信号であってよく、アナログ−デジタル変換器、例えばＡＤＣ２４４によりデジタル形式に変換されてよい。デジタル信号は、デジタル処理のためにデジタル処理サブシステム２５０に提供される。デジタル処理サブシステム２５０は、デジタル信号を処理して、光信号２１０の情報の運ぶ内容を受信する。
【００２５】
種々の例で、本願明細書に開示の態様及び例による受信機は、上述より多くの又は少ない光学系を含んでよく、上述のものに対して種々のコンポーネントを省略又は追加してよい。例えば、光共振器２３０から放射する光信号２３２を受信するために、及び光信号２３２をＯＥＣ２４２に合焦するために、合焦光学系が含まれてよい。特定の例は、アナログ受信回路を使用してよく、したがって、ＡＤＣ２２４のうちの１つ以上を省略してよい。種々の例は、位相回転又は従来知られていてよい他の信号調整を提供するために、チャネル推定器をデジタル処理サブシステム２５０の一部として含んでよい。
【００２６】
上述のように、適切な光共振器は、エタロン、マイクロリング、又は他の構造を含んでよい。エタロンの少なくとも１つの例の幾つかの詳細は、図３を参照して後述する。マイクロリングは、少なくとも１つが閉ループである１つ以上の導波路の形式の共振器である。その結果、該ループの「周囲」を伝播する光信号エネルギは、１つ以上の周波数においてループの寸法と位相が揃えられ得る。したがって、ループを伝播する光信号エネルギは特定の周波数で自身と干渉して強め合ってよく、ループ内の光信号エネルギを維持する。他の周波数において、ループを伝播する光信号エネルギは、自身と干渉して弱め合い、それにより、その周波数における光信号エネルギの蓄積を崩壊させ又は拒否する。閉ループは、光をループに入力させる何らかの種類の入力、例えば穴（aperture）及び光をループの外に出す出力とも結合される。
【００２７】
図３は、例えば図２の光共振器２３０のような、本願明細書に記載の態様及び実施形態による受信機の種々の例で使用され得るエタロン３００の一例を示す。特に、受信機は、エタロン３００を使用して、受信した光通信信号３１０の位相変調を、出力光信号３２０の強度又は振幅変調に変換してよい。強度又は振幅変調された出力光信号３２０は、次に、電気信号に変換されてよく、対応する振幅変動は受信光信号３１０の移動変調を表す。エタロン３００は、受信光信号３１０に、エタロン３００内部で自身との共振相互作用を生じさせる。その結果、受信光信号３１０の位相変化は、共振を崩壊させ、検出器に直接結合されてよい出力光信号３２０において振幅（又は強度）変動を生じさせる。
【００２８】
特定の例では、エタロン３００は、受信光通信信号３１０の光源、例えば送信レーザと揃えられた共振周波数を有するよう設計される。種々の例では、エタロン３００の寸法スケール、例えば長さ３０２は、エタロン３００が受信光通信信号３１０の波長で光共振を示すように選択される。特定の例では、このような寸法スケールは、送信されるシンボルの長さより遙かに短く、情報を運ぶ遷移の間に、例えば位相変化の間に、光信号の伝搬する距離である。
【００２９】
エタロン３００は、光信号エネルギをインテリア３０４の中へと反射する半反射面３０６、３０８を備えるインテリア３０４を含む。入力側３１２は、光通信信号３１０のような光信号エネルギをインテリア３０４の中に入れさせる。入力側３１２は、それにより、穴を形成する。穴を通って、到来光通信信号３１０が受信される。出力側３２２は、少なくとも部分的に、半反射面３０６の動作により、インテリア３０４からトラップされた光信号エネルギの一部を出力光信号として放射させる、光出力を形成する。したがって、半反射面３０６も半透過である。その結果、（インテリア３０４から）半透過面３０６に到来する光信号エネルギは、インテリア３０４へと部分的に反射され、出力側３２２へと部分的に送信される。エタロン３００は、半反射面３０６、３０８の変化する反射率レベルを有してよい。特定の例では、反射率は、インテリア３０４へと反射される光の振幅の関数として表現されてよく、又はインテリア３０４へと反射される光の強度の一部として表現されてよい。特定の例では、第１半反射面３０８の振幅反射率は、ｒ１＝０．９９９であってよく、第２半反射面３０６の振幅反射率は、ｒ２＝０．９８５であってよい。他の例では、第１及び第２半反射面の反射率は、異なってよく、特定の実装に対して任意の適切な値であってよい。エタロン３００は、本願明細書に記載した態様及び実施形態による適切な光共振器の一例である。
【００３０】
特定の例によると、エタロン３００のような光共振器は、入力信号に基づき出力信号をコヒーレントに展開し、入力信号の位相の変調が生じるまで、出力信号の所与のレベルを維持する。入力信号に位相変調が生じると、自己干渉（強め合う又は弱め合う）が、出力信号の振幅に位相依存変化を生じ得る。これは、図３に示す入力位相プロット３３０及び出力パワープロット３４０の中に見える。したがって、受信した光信号３１０のような受信した位相符号化光通信信号は、エタロン３００のような光共振器により、出力光信号３２０のような振幅の変化する信号に変換される。出力光信号３２０は、図２のＯＥＣ２４２のようなセンサによる直接検出に適している。さらに、光共振器は、検出器設定、経路長調整、遅延要素、等のようなシステムの光特性を変更する必要がなく、広い範囲のデータレートに渡り機能する。例えば、到来位相変調入力光信号３１０を強度変調出力光信号３２０に変換するエタロン３００の能力は、幾つかの例では入力位相が変化する変調レートと独立であってよい。
【００３１】
本開示を通じて用語「エタロン（etalon）」の使用は、限定であることを意図せず、本願明細書で使用されるとき、反射面を備える板及び間に種々の材料を備える平行ミラーを含む、複数の構造のうちの任意のものを含んでよく、空洞（cavity）、干渉計、等と呼ばれてもよい。さらに、エタロン構造は、ラミネート、層、フィルム、コーティング、等として形成されてよい。
【００３２】
図３は、受信光信号３１０の位相遷移３３２の間の、エタロン３００のような光共振器から放射する光信号強度（出力パワーとして）の出力パワープロット３４０を参照して、エタロン３００の動作を更に示す。ポイント３４２で、エタロン３００は、定常状態共振条件にあり、光の定常強度が現れる。ポイント３４４で、位相遷移３３２が、到来光信号３１０で生じ、定常状態を一時的に崩壊させ、放射光強度に変化を生じる。ポイント３４６とラベル付けされたエタロン内部の連続的な反射の間に、共振が再確立され、エタロン３００が定常状態条件に戻ったとき、ポイント３４８で光の定常強度が現れるまで、放射光強度が増大する。
【００３３】
したがって、エタロン３００又はマイクロリングのような光共振器からの放射光強度の変動は、位相、周波数、又は振幅変動のような遷移が到来光信号に生じたことを示し、したがって、放射光強度を分析することにより有用な情報を決定するために、適切な信号処理により使用されてよい。上述の及び図３に示した例では、到来光信号３１０は、位相変調されるために推定されるが、他の例は、周波数又は振幅変調、又はそれらの組み合わせを含み、出力強度に同様の変動又は他の検出可能な変動を引き起こしてよい。幾つかの例では、より高次の又はより複雑な変調が種々の光共振器設計により行われてよい。
【００３４】
特定の例として、到来波長に調整されたエタロンは、上述の及び図３に示された到来光信号の位相変動に反応する。到来光信号が二位相偏移変調（binary  phase  shift  keying：BPSK）で変調される場合、例えば、図３に示した出力は、各位相シフトを示し、したがって、位相偏移変調で運ばれる情報は、出力光信号３２０における強度変動から復元されてよい。本開示の利益を有する当業者により理解されるべきことに、このような情報復元が、到来光信号を復調するためにローカルコヒーレントクロック源を必要とせずに、達成される。
【００３５】
図４は、受信位相変調光信号の変化する位相のプロット４１０、及びエタロン３００のような光共振器からの出力光信号の結果として生じる強度のプロット４２０を示す。図４に示す結果は、１８μｍの長さを有し、半反射面３０８において０．９９９の反射率及び半反射面３０６において０．９８５の反射率を有するエタロンのものである。他の連続入力位相（プロット４１０で示される）は、変調された情報内容に従う間隔で変化し、プロット４１０は、例えば１及び０に対応するハイ及びロービットのようなバイナリデータのシーケンスとして見える。プロット４１０に示す複数の位相遷移の中で、位相遷移４１２は、具体的に、プロット４２０に示す出力強度における変化４２２と関連付けられる。受信光信号における各位相変動は、出力強度にそれぞれの変化を生じる。したがって、受信機は、出力強度の変化を追跡でき、それにより、受信位相変調光信号の情報内容を復元できる。
【００３６】
本願明細書で議論するような、光信号変調を復調し又は強度変調出力信号に変換するエタロン及びマイクロリングのような光共振器は、多数の波長に同時に作用できる。光共振器は、したがって、例えば粗ＷＤＭ及び密ＷＤＭを含む波長分割多重（wavelength  division  multiplexing：WDM）又は他のものを用いるシステムのために、１つの共振器内で複数の波長信号の変調を変換してよい。例えば、１つ以上の光共振器は、ＷＤＭ信号がそれらの種々の波長に分離される前に、到来ＷＤＭ信号に作用してよい。任意の数の入射波長における」位相又は他の変動は、同時に検出され、各々の波長の出力強度変調に変換できる。
【００３７】
図５Ａは、受信機システムの一部５００ａの一例を示す。光５０２の複数の波長はエタロン５０４に入る。エタロン５０４は、入射波長５０２の各々からのエネルギ蓄積する共振空洞（resonate  cavity）を含む。エタロン５０４は、線形素子であり、したがって、個々の波長５０２の混合またはヘテロダイニングを生じない。光の種々の波長５０２は、上述のように個々にエタロン５０４と相互作用する。その結果、波長５０２の各々は、強度変調光信号５０６としてエタロン５０４から放射する。波長に基づく光スプリッタ５０８は、次に、光をそれ自体の個々の波長に分離して、それぞれそれら自体の波長である分離した強度変調光信号５１０を提供する。分離した強度変調光信号５１０の波長の各々は、各波長を例えば電気信号に変換する光−電気変換器のような検出器５１２により受信されてよい。幾つかの例では、検出器５１２は、多数の光検出器を含み得る検出器アレイであってよい。
【００３８】
検出器５１２からの出力電気信号の各々は、例えば図２に関して上述したように、光の波長のうちの１つの変調変動を示す振幅変動を含む。例えば、定常状態にあるとき、エタロン５０４を出る光は、各波長で一定の強度を有する。特定の波長の光で位相変動が生じると、エタロン５０４を出る該波長の強度は、位相変動の量に関連する量だけ一時的に変更される（例えば、増大される、減少される）。特定の波長を変換するそれぞれの検出器５１２は、光強度の一時的な変化に従い振幅が一時的に変えられる、電気信号を生成する。
【００３９】
幾つかの例では、異なる光共振器がエタロン５０４の代わりに使用されてよい。例えば、マイクロリングは、図５Ａに示した例示的な部分５００ａから逸脱することなく、上述のように、光共振器として使用されてよい。さらに、種々の波長により光を分離する光スプリッタ５０８は、単純なプリズムのような種々の光または光量子装置のうちの任意のものであってよい。幾つかの例では、スプリッタ５０８は、アレイド導波路格子（arrayed  waveguide  grating：AWG）であってよい。
【００４０】
図５Ｂは、図５Ａの部分５００ａと同様の受信機システムの一部５００ｂの別の例を示す。部分５００ｂは、光をその種々の波長に分離するアレイド導波路格子５０８ａを含む。幾つかの例では、アレイド導波路格子５０８ａは、光ファイバインタフェースを有してよい。図５Ｂの例では、到来光５０２は、自由空間から到来してよく、エタロン５０４からの強度変調放射光５０６ａは、レンズのような合焦要素５１４を通過して、光５０６ｂを光ファイバインタフェースへと合焦してよい。他の例では、到来光５０２は光ファイバに到来してよく、エタロン５０４は、到来光ファイバと光ファイバインタフェースとの間のライン内にあってよい。したがって、変換された強度変調光５０６ａは、光ファイバインタフェースに直接入る。幾つかの例では、アレイド導波路格子５０８は、種々の検出器６１２に結合されたファイバであってよい。
【００４１】
上述のように、光の複数の波長の各々は、光の他の波長と独立に、エタロン又はマイクロリングのような光共振器と相互作用できる。光の特定の波長について、光共振器が特定の波長に対して共振を生じる寸法であるとき、最大定常状態出力が生じる。したがって、共振する光の特定の波長について、最適な動作条件が存在してよい。さらに、光共振器は、複数の波長で光り共振を生じ又は生成してよい。例えば、物理的長さＬのエタロンは、２の整数倍の波長２Ｌについて共振を有する。留意すべきことに、本例では、波長はエタロンのインテリアが生成される材料に従う。したがって、共振器の共振は長の中で波長のセットが選択されるとき、ＷＤＭシステムにおいて最適な動作条件が存在し得る。種々の例では、光共振器は、ＷＤＭシステムのための所望の波長の特定のセットに対応するために、様々な寸法で設計され製造されてよい。さらに、幾つかの例では、光共振器は、調整可能であり及び／又は例えば到来光に対して種々の角度に位置決めすることにより、又は例えば電気信号による種々の寸法の調整を可能にする圧電性の又は他の材料のような種々の特徴を含むことにより、製造後に更に調整されてよい。
【００４２】
互いに独立に相互作用する複数の波長に加えて、各波長の種々の偏波も、種々の光共振器の中で互いに独立に振る舞う。したがって、本願明細書に記載の内容に従う光システムは、種々の波長の種々の偏波において種々の変調方式に対応し得る。参考に、偏波は、通常、光信号の電場の方向に関して定められる。
【００４３】
図６は、１つ以上の波長で複数の偏波信号を受信するＷＤＭ受信機部分６００を示す。到来光６０２は、複数の波長を含み、各波長は潜在的に水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）のような複数の直交する偏波を有する。各波長偏波の結合は、それに関連付けられた種々の変調方式のうちの任意のものを有してよい。幾つかの例では、到来光６０２は、種々の光学系６１６を通過し、エタロン６０４のような光共振器に向けられてよい。エタロン６０４から放射された光６０６ａの各波長偏波の結合は、種々の変調遷移を表す強度の変動を含む。特に、各波長の電場は、他の波長の電場と独立である、エタロン６０４の出力における定常状態強度に近づき又は到達する。入射電場のうちの１つ以上における位相又は他の変調は、影響を受ける電場のそれぞれについて、出力強度を変化させる。電場の方向、つまり偏波は、エタロン６０４により変更されない。
【００４４】
放射光６０６ａは、追加光学系６１４を通過して、例えば合焦光６０６ｂを提供し、（例えばアレイド導波路格子のような）導波路格子６０８に入ってよい。導波路格子６０８は、個々の波長を分離し、光６１０の各波長を、１つ以上の偏波ビームスプリッタ６１８への入力として提供する。各偏波ビームスプリッタ６１８は、それぞれの波長を水平及び垂直成分に分離し、それにより、光６１０の各波長について２つの光信号６２０を提供する。１つ以上の検出器６１２、例えば光検出器のアレイは、例えば、各波長分離された偏波光信号６２０を更なる処理のために電気信号に変換してよい。
【００４５】
幾つかの例では、導波路格子６０８は、偏波ビームスプリッタ６１８に結合されたファイバであってよい。さらに、偏波ビームスプリッタ６１８の出力は、種々の検出器６１２に結合されたファイバであってよい。幾つかの例では、必ずしも全ての波長が複数の偏波を有するのではなく、偏波ビームスプリッタは、単一の偏波のみを有する波長のために省略されてよい。幾つかの例では、エタロン６０４（又は他の光共振器）の提供する共振の必ずしも全ての波長が使用されない。
【００４６】
図７は、通信チャネル７３０により結合される送信部７１０と受信部７２０とを含むＷＤＭシステム７００の一例を示す。送信部７１０は、変化する波長の光信号を生成する、レーザのような多数の光源７１２を含む。各光源の出力は、種々のデータストリーム（例えば通信データ）に従い複数の変調器７１４のうちの１つにより変調され、複数の偏波７１６のうちの１つにより偏波されてよい。種々の光信号は、マルチプレクサ７１８により一緒に多重化されて、チャネル７３０で送信されるＷＤＭ信号（例えば、異なる情報を運ぶ複数の波長を有する光信号）になる。種々の偏波された波長は互いに干渉しないので、マルチプレクサ７１８は、幾つかの例では、結合するための種々の光信号を例えば光ファイバケーブルへと合焦する光コンバイナ又はレンズであってよい。したがって、チャネル７３０は、幾つかの例では光ファイバケーブルであってよい。幾つかの例では、チャネルは自由空間媒体を含んでよい。
【００４７】
受信部７２０は、例えば図６の受信機部分６００の多数のインスタンスを含んでよい。ビームスプリッタ７２２は、チャネル７３０から到来する光を、それぞれが光共振器７２４の異なる構成を有してよい複数のこのような受信機部分に分散してよい。幾つかの例では、単一の受信機部分のみが必要であってよい。他の例では、図７に示されるように光共振器７２４の異なる構成を有する複数の受信機部分が提供されてよい。例えば、光共振器７２４ａは、送信された波長のサブセットを受信するよう設計され及び／又は調整されてよく、一方で、光共振器７２４ｂは送信された波長の異なるセットを受信するよう設計され及び／又は調整されてよい。追加又は代替として、異なる光共振器７２４は、異なる変調方式で動作するよう設計されてよい。例えば、光共振器７２４ａは、二相位相偏移変調（Binary  Phase  Shift  Keying：BPSK）変調のために設計され（例えば最適化され）てよく、一方で、光共振器７２４ｂは、四相位相偏移変調（Quadrature  Phase  Shift  Keying：QPSK）のために設計されてよく、光共振器７２４ｃは、変化するコンステレーションの直交振幅変調（Quadrature  Amplitude  Modulation：QAM）のために設計されてよい。幾つかの例では、光共振器７２４ａ、７２４ｂ、７２４ｃのうちの任意のものは、例えば、より高次の変調方式に対応するために、複数の光共振器を含んでよい。
【００４８】
図６におけるように、受信機部分７２０は、振幅変調電気信号を出力するために、検出器を含んでよく、電気信号のうちの任意の１つの振幅変調は、特定の波長の変調及びそれに関連付けられた偏波を表す。電気信号は、振幅変動を解釈して、送信部７１０において生成された変調された偏波光信号により運ばれる情報を復元するために、更なる受信コンポーネント７２６に提供される。
【００４９】
理解されるべきことに、到来光信号の変調により引き起こされる出力強度の種々の混乱は、エタロン又はマイクロリングの寸法長さ、例えばエタロンのサイズのような光共振器の物理寸法、及びそれがどれだけ正確に製造されたか、例えばエタロンが１つ以上の波長にどれだけ良好に調整されたか、と共に変化してよい。大きな寸法を有するエタロンに比べて、小さな寸法長さを有するエタロンからの出力強度ほど、入力信号における遷移によりより早く混乱し、このような遷移の後により早く定常状態を再確立する。さらに、あまり正確でない許容誤差に製造されたエタロンに比べて、より正確な許容誤差に、つまり特定の波長に（又は波長のセットに）より正確に調整されたエタロンは、定常状態でより高い共振出力信号強度を提供し、入力信号における遷移に対してより良い感度を示す。
【００５０】
種々の実施形態は、特定の設計基準に基づき、及び変化する動作特性に対応するために、種々のエタロン寸法及び許容誤差を有してよい。幾つかの例では、種々のエタロン寸法及び許容誤差は、どれだけ強力に及び／又はどれだけ早くエタロンが位相変調に関連付けられた位相遷移のような到来光信号の遷移に応答するか、及び遷移の後にどれだけ早くエタロンが定常状態に近づくかを、トレードオフし、バランスをとるよう選択されてよい。さらに、種々のエタロン寸法及び許容誤差は、特定のデータレート及び／又は特定の波長について、受信機２００のような受信機を最適化するよう選択されてよい。
【００５１】
本願明細書に開示の態様及び例による光共振器の種々の寸法は、位相符号化光信号のボーレート又はシンボル長に関連する寸法より有意に小さくてよい。幾つかの例では、共振寸法（例えば、エタロン長、マイクロリングのループ長、等）は、ボーレート又はシンボル長に関連付けられた郷里の半分より小さい実効光学的長さを提供してよい。例えば、ボーレートは、変調変動が生じるレートであってよく、シンボル長は変調変動の間に光信号が伝搬する距離であってよい。光共振器の場合には、光信号が伝搬する距離は、光共振器が構成される材料又は光媒体に基づいてよい。光信号エネルギを格納し及び強め合う及び弱め合う干渉を通じて共振を提供することの可能なエタロン又はマイクロリングのような光共振器では、光信号エネルギは、より多くの時間の間、共振器内に残る。その結果、実効光学長は共振器の物理的長さより長い。つまり、光信号エネルギは、共振器が光信号を共振して蓄積することなく通過させる場合より、共振器内でより長い時間を過ごす。したがって、次の変調変動までの時間（つまりボーレートの逆数）は、到来する光信号が光共振器の共振寸法を何度も通過するのに十分な時間であり得る。特定の例では、共振寸法（エタロン長、ループ長）は、シンボル長の３分の１以下の実効光学長を提供してよい。幾つかの例では、エタロン長又はループ長の物理寸法は、シンボル長の１０分の１程度であってよく（例えば、例えばエタロン面の反射率に依存する）、シンボル長の３分の１の実効光学長を提供する。したがって、前述の広範な変調レートに対応可能な態様及び例によると、シンボル長はエタロン又はループ長の物理寸法の５０００倍ほど、又はそれよりも長くてよい。さらに、シンボル長は、前述のような広範な変調レートに対応可能な態様及び例により、エタロン又はループ長の物理寸法の５０００倍ほど又はそれ以上の長さであってよい。
【００５２】
変調光通信信号の受信のために処理サブシステムと結合されたフロントエンドコンポーネントのような、エタロン又はマイクロリングのような光共振器の使用に関連する追加の利点は、自由空間又はファイバ結合若しくは他の光導波路及び／又はコンポーネントを介して信号を受信可能な柔軟な動作を含む。光共振器は、例えば共振測定により、意図する波長ではない光信号エネルギの拒否により、ノイズ低減も提供してよい。さらに、光共振器は、受信通信信号の部分であることが意図されない代替の共振波長を含む不要な光波長を更に拒否するために、コーティング又は他の特徴を設けられてよい。例えば、光コンポーネントの特定の長さ（又は見方に依存して幅）は、複数の波長で共振してよいが、コーティング及び／又は他の設計特徴は、不要な波長において光信号エネルギの蓄積を制限するよう動作してよい。例えば、代替波長における低減された反射率を提供するコーティング、又は光共振器の穴に統合される又はその前に配置されるフィルタ、等である。
【００５３】
追加変調フォーマットも、光共振器の特定の設計特徴により対応されてよい。共振特性は、純粋な位相遷移に加えて、パルス幅又は他の変調に応答してよい。例えば、パルス幅変調信号は、共振器内にトラップされた信号エネルギを、蓄積させ、定常状態値に近付ける。パルス幅が長いほど、共振器が定常状態信号エネルギ条件に近くなり、又はより長く定常状態信号エネルギ条件に留まる。パルスが停止すると、光共振器の出力は、位相遷移と同じように変化する。したがって、到来光信号の振幅及びパルス幅変調は、光共振器の光強度出力を処理することにより検出されてよい。
【００５４】
図１及び２を参照して上述したように、種々の例で、送信機１００及び／受信機２０のコンポーネントは、アナログ回路、デジタル回路、又は、ソフトウェア命令を実行する１つ以上のデジタル信号プロセッサ（digital  signal  processors：DSP）又は他のマイクロプロセッサのうちの１つ又はそれらの組み合わせとして実装されてよい。ソフトウェア命令はＤＳＰ命令を含んでよい。
【００５５】
図８は、図１に示したような伝送システムの種々のコンポーネント及び／又は他のコンポーネントに対応するソフトウェアルーチンを実装し得る制御回路（例えば制御部８００）の一例を示す。制御部８００は、図２のデジタル処理サブシステム２５０のような受信機のコンポーネント及び／又は受信機２００の他のコンポーネントに対応するソフトウェアルーチンを更に実装してよい。制御部８００は、プロセッサ８０２、データストア８０４、メモリ８０６、及びシステムインタフェース及び／又はユーザインタフェースのような１つ以上のインタフェース８０８、を含んでよい。図８に明示的に示されないが、特定の例では、制御部８００は、電源に結合されてよい。電源は、制御部８００の１つ以上のコンポーネント、及び光送信機１００又は光受信機２００の他のコンポーネントに電力を供給してよい。
【００５６】
図８では、プロセッサ８０２は、データ記憶装置８０４、メモリ８０６、及び種々のインタフェース８０８に結合される。メモリ８０６は、制御部８００の動作の間に、プログラム（例えば、プロセッサ８０２により実行可能にされるよう符号化された命令のシーケンス）及びデータを格納する。したがって、メモリ８０６は、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）又は静的メモリ（ＳＲＡＭ）のような比較的高い性能の揮発性のランダムアクセスメモリであってよい。しかしながら、メモリ８０６は、ディスクドライブ又は不揮発性記憶装置のようなデータを格納する任意の装置を含んでよい。種々の例は、本願明細書に開示した機能を実行するために、メモリ８０６を、特定された、幾つかの例ではユニークな構造に編成してよい。これらのデータ構造は、特定のデータの値及びデータ型を格納するためにサイズを決められ編成されてよい。
【００５７】
データ記憶装置８０４は、非一時的命令及び他のデータを格納するよう構成されるコンピュータ可読及び書き込み可能データ記憶媒体を含み、光又は磁気ディスク、ＲＯＭ、又はフラッシュメモリのような不揮発性記憶媒体を含み得る。命令は、本願明細書に記載の機能のいずれかを実行するために少なくとも１つのプロセッサ８０２により実行可能な実行可能プログラム又は他のコードを含んでよい。
【００５８】
種々の例では、制御部８００は、システムインタフェース及び／又はユーザインタフェースのような幾つかのインタフェースコンポーネント８０８を含む。インタフェースコンポーネント８０８の各々は、制御部８００（及び／又は関連する送信機又は受信機）の他のコンポーネントと、又は制御部８００と通信する他の装置と、データを交換する、例えば送信し又は受信するよう構成される。種々の例によると、インタフェースコンポーネント８０８は、ハードウェアコンポーネント、ソフトウェアコンポーネント、又はハードウェア及びソフトウェアコンポーネントの組み合わせを含んでよい。
【００５９】
特定の例では、システムインタフェースのコンポーネントは、プロセッサ８０２を、図１に示す光送信機１００の又は図２に示す光受信機２００の１つ以上の他のコンポーネントと結合する。システムインタフェースは、上述のように、１つ以上の制御信号を、任意のこのようなコンポーネントに提供してよく、このようなコンポーネントの動作を管理してよい。
【００６０】
ユーザインタフェースは、制御部８００が組み込まれる対応する送信機又は受信機に、ユーザのような外部エンティティと通信させるハードウェア及び／又はソフトウェアコンポーネントを含んでよい。これらのコンポーネントは、ユーザインタフェースによるユーザ相互作用からの情報を受信するよう構成されてよい。ユーザインタフェース内で利用され得るコンポーネントの例は、ボタン、スイッチ、発光ダイオード、タッチスクリーン、ディスプレイ、格納された音声信号、音声認識、又は制御部８００と通信するコンピュータにより実行可能な装置上のアプリケーションを含む。種々のインタフェースで受信したデータは、図８に示すようにプロセッサ８０２に提供されてよい。プロセッサ８０２、メモリ８０６、データ記憶装置８０４、及びインタフェース８０８の間の通信結合（例えば、図示の相互接続メカニズム８１０）は、標準の、独自の、又は専用コンピューティングバス技術に従う１つ以上の物理バスとして実装されてよい。
【００６１】
プロセッサ８０２は、上述のようにデータ記憶装置８０４に格納され及びそれから読み出される操作されたデータを生じる一連の命令を実行する。種々の例では、一連の命令は、上述のように、光共振器からの出力の解釈を生じる。このような命令は、上述のように、到来する光信号における位相、周波数、又は振幅の変化（変調）を解釈する、及び／又はそれからデータペイロードを復元するコマンドに対応してよい。
【００６２】
プロセッサ８０２は、市販の入手可能なものである又は特別に製造されたものであるかに関わらず、任意の種類のプロセッサ、マルチプロセッサ、又は制御部であってよい。例えば、プロセッサは、ＩＮＴＥＬ、ＡＭＤ、ＭＯＴＯＲＯＬＡ、又はＦＲＥＥＳＣＡＬＥにより製造されたプロセッサのような市販の入手可能なプロセッサを含んでよい。幾つかの例では、プロセッサ８０２は、リアルタイムオペレーティングシステム（realーtime  operating  system：RTOS）のようなオペレーティングシステム、例えばＲＴＬｉｎｕｘ、又はＢＳＤ又はＧＮＵ／Ｌｉｎｕｘのような非リアルタイムオペレーティングシステムを実行するよう構成されてよい。オペレーティングシステムは、アプリケーションソフトウェアにプラットフォームサービスを提供してよい。これらのプラットフォームサービスは、インタープロセス及びネットワーク通信、ファイルシステム管理、及び標準データベース操作を含んでよい。多くのオペレーティングシステムのうちの１つ以上が使用されてよく、例は任意の特定のオペレーティングシステムまたはオペレーティングシステム特性に限定されない。
【００６３】
少なくとも１つの実施形態の幾つかの態様を記載したことにより、種々の代替、変更、及び改良が当業者に直ちに生じることが理解されるべきである。このような代替、変更、及び改良は、本開示の一部であることが意図され、本開示の範囲内にあることが意図される。したがって、前述の説明及び図面は、例示のみに用いられる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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