(57)【要約】  レーザシステム（１０）が提供される。レーザシステム（１０）は、第１の振幅変調を含む、振幅変調されたレーザ信号（５１）を生成するように構成される変調レーザ（１２）を備える。第１の振幅変調は、データ信号（５０）に基づいている。さらに、レーザシステムは、入力信号として振幅変調されたレーザ信号（５１）を受信し、データ信号（５０）に基づいて、第２の振幅変調で振幅変調されたレーザ信号（５１）を変調し、振幅変調された出力レーザ信号（５２）をもたらすように構成される光変調器（１３）を備える。
2021536172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−第１の振幅変調を含む、振幅変調されたレーザ信号を生成するように構成される変調レーザであって、前記第１の振幅変調は、データ信号に基づいている、変調レーザと、
−光変調器であって、
−入力信号として前記振幅変調されたレーザ信号を受信し、
−前記データ信号に基づいて、第２の振幅変調で前記振幅変調されたレーザ信号を変調し、振幅変調された出力レーザ信号をもたらす
ように構成される、光変調器と
を備える、レーザシステム。
【請求項２】
前記振幅変調された出力レーザ信号は、改善された変調度、及び／又は前記振幅変調されたレーザ信号より高消光比を含む、請求項１に記載のレーザシステム。
【請求項３】
前記変調レーザは、
−単一縦モードレーザ、好ましくは、
○分布帰還型レーザ、若しくは
○分布ブラッグ反射型レーザ、若しくは
○分布反射型レーザ、若しくは
○単一波長垂直共振器レーザ、若しくは
○外部共振器レーザ、若しくは
○ファブリペローレーザであり、又は
前記光変調器は、電界吸収型変調器である、
請求項１又は２に記載のレーザシステム。
【請求項４】
前記レーザシステムは、
−前記データ信号に基づいて、前記第１の振幅変調を制御するための第１の制御信号を生成し、
−前記データ信号に基づいて、前記第２の振幅変調を制御するための第２の制御信号を生成する
よう構成されるドライバを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザシステム。
【請求項５】
前記ドライバは、前記第２の制御信号と同一の論理極性で、好ましくは前記第２の制御信号と同一の前記第１の制御信号を生成するよう構成される、請求項４に記載のレーザシステム。
【請求項６】
前記ドライバは、前記第２の制御信号とは異なる前記第１の制御信号を生成するよう構成される、請求項４に記載のレーザシステム。
【請求項７】
前記ドライバは、
−前記第１の制御信号の第１のデューティサイクル、及び／又は
−前記第１の制御信号の第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は、
−前記第１の制御信号の第１の交差点、及び／又は、
−前記第１の制御信号の第１のバイアスであって、前記第１のバイアスは、好ましくはバイアス電流である、第１のバイアス、及び／又は
−前記第２の制御信号の第２のデューティサイクル、及び／又は
−前記第２の制御信号の第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は
−前記第２の制御信号の第２の交差点、及び／又は
−前記第２の制御信号の第２のバイアスであって、前記第２のバイアスは、好ましくはバイアス電圧である、第２のバイアス
を決定するように構成される制御信号決定機を有し、
前記ドライバは、
−前記第１のデューティサイクル、及び／又は前記第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は前記第１の交差点、及び／又は前記第１のバイアスで前記第１の制御信号を生成し、
−前記第２のデューティサイクル、及び／又は前記第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は前記第２の交差点、及び／又は前記第２のバイアスで前記第２の制御信号を生成する
よう構成される、
請求項４又は６に記載のレーザシステム。
【請求項８】
デューティサイクル比は、前記第１のデューティサイクルを前記第２のデューティサイクルで割ったものとして定義され、
前記制御信号決定機は、
−前記振幅変調された出力レーザ信号に必要な出力パワー、及び／又は
−前記振幅変調された出力レーザ信号に必要な信号品質、及び／又は
−前記振幅変調された出力レーザ信号が供給される、ファイバーリンクのリンク分散、及び／又は
−前記振幅変調された出力レーザ信号が供給される、ファイバーリンクのファイバの長さ、及び／又は
−前記振幅変調された出力レーザ信号が供給される、ファイバに接続される受信機で必要な受信パワー、及び／又は
−温度
に依存して前記デューティサイクル比を設定するように構成される、請求項７に記載のレーザシステム。
【請求項９】
前記レーザシステムは、前記振幅変調された出力レーザ信号が連結される光ファイバを備え、
前記ドライバは、前記光ファイバの色分散を決定するように構成される色分散決定機を有し、
前記制御信号決定機は、前記光ファイバの前記決定された色分散に基づいて、前記第１の制御信号及び前記第２の制御信号を生成するように構成される、
請求項７又は８に記載のレーザシステム。
【請求項１０】
前記制御信号決定機は、前記光ファイバの前記決定された色分散に基づいて、及び／又は前記光ファイバに対して許容される電力ペナルティに基づいて、
−前記第１の制御信号の前記第１のデューティサイクル、及び／又は、
−前記第１の制御信号の前記第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は、
−前記第１の制御信号の前記第１の交差点、及び／又は
−前記第１の制御信号の前記第１のバイアス、及び／又は
−前記第２の制御信号の前記第２のデューティサイクル、及び／又は
−前記第２の制御信号の前記第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は
−前記第２の制御信号の前記第２の交差点、及び／又は
−前記第２の制御信号の前記第２のバイアス
を決定するように構成される、請求項９に記載のレーザシステム。
【請求項１１】
前記レーザシステムは、
−前記光変調器から前記振幅変調された出力レーザ信号を受信し、
−前記振幅変調された出力レーザ信号を増幅する
ように構成される光増幅器を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のレーザシステム。
【請求項１２】
振幅変調された出力レーザ信号を生成するための方法であって、
−変調レーザによって、第１の振幅変調を含む、振幅変調されたレーザ信号を生成する段階であって、前記第１の振幅変調は、データ信号に基づいている、段階と、
−光変調器によって、入力信号として前記振幅変調されたレーザ信号を受信する段階と、
−前記光変調器によって、前記データ信号に基づいて、第２の振幅変調で前記振幅変調されたレーザ信号を変調し、前記振幅変調された出力レーザ信号をもたらす段階と
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振幅変調されたレーザ信号を生成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
変調されたレーザ信号を生成するために、２つの基本原理が、従来、用いられてきた。一方で、直接変調レーザが用いられてきた。これらのデバイスは、高光出力パワーを提供するが、アイ品質及び波長チャープを制御する間、制限された消光比を有する。また、これらのデバイスは、接続されたファイバの色分散に対する少ない許容差を引き起こす高波長チャープに悩まされ、したがって、通信リンクの長さを制限する。したがって、この解決手段の主な欠点は、光路ペナルティと消光比との間のトレードオフであることである。
【０００３】
他方で、電界吸収変調レーザ（ＥＭＬ）が用いられてきた。これらのデバイスは高消光比を提供し、レーザ光が外部で変調されるので、信号は、少ない波長チャープ及び高い色分散の許容差を有する。この解決手段は、したがって、少ない光路ペナルティ及び高消光比をもたらす。しかしながら、変調器の損失に起因して、出力パワーは、直接変調レーザの出力パワーより大幅に低い。さらに、レーザ電流を増加させることによって出力パワーを増加させることは、電界吸収型変調器内の飽和効果に起因する制限された利益を有する。さらに、たとえ、光出力パワーのいくらかの増加が存在する場合でも、この方法は、増加したレーザ電力の多くが、「０」ビットの間、変調器によって吸収されなければならないので、デバイスの効率を減少させる。また、変調器内の飽和効果は、信号品質を減少させる。これらは、特に、アイマスク妨害及び信号受信エラーにつながる。
【０００４】
高信号品質で高出力パワーを実現すべく、１つの解決手段は、光増幅器を電界吸収変調レーザに追加することである。これは、信号品質を高く維持しつつ、出力パワーを大幅に増加させる。しかしながら、この解決手段は、それが追加の光学要素を必要とする、という欠点を有し、これは、デバイスの電力消費及びサイズを再び増加させる。これは、それが、その電力消費だけでなく、デバイスの複雑性及びサイズを増加させるので、特に問題である。
【発明の概要】
【０００５】
これに応じて、本発明の目的は、振幅変調されたレーザ信号の高出力パワー及び高信号品質を可能にする装置及び方法を提供することである。
【０００６】
この目的は、システムの請求項１及び方法の請求項１２の特徴によって解決される。従属請求項は、さらなる発展を含む。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、レーザシステムが提供される。このレーザシステムは、第１の振幅変調を備える、変調されたレーザ信号を生成するように構成される変調レーザを備える。第１の振幅変調は、データ信号に基づいている。さらに、レーザシステムは、入力信号として振幅変調されたレーザ信号を受信し、データ信号に基づいて、第２の振幅変調で変調されたレーザ信号を変調し、振幅変調された出力レーザ信号をもたらすように構成される光変調器を備える。これは、高信号品質を維持しつつ、高光出力パワーを可能にする。
【０００８】
有利には、振幅変調された出力レーザ信号は、改善された変調度、及び／又は変調されたレーザ信号より高消光比を備える。それによって、出力信号品質の改善が実現される。加えて、レーザの振幅変調によって、ＥＡＭから必要な吸収がより低くなるので、電界吸収型変調器、ＥＡＭ、の飽和効果が減少することを可能にし、結果として、ＥＡＭバイアスがより低くなることを可能にする。したがって、出力パワーがより高くなる。
【０００９】
さらに、有利には、変調レーザは、単一縦モードレーザ、好ましくは、分布帰還型レーザ、又は分布ブラッグ反射型レーザ、又は分布反射型レーザ、又は単一波長垂直共振器レーザ、又は外部共振器レーザ、又はファブリペローレーザであり、光変調器は、電界吸収型変調器である。これは、レーザシステムの非常にフレキシブルな設計を可能にする。
【００１０】
有利には、レーザシステムは、データ信号に基づいて、第１の振幅変調を制御するための第１の制御信号を生成し、データ信号に基づいて、第２の振幅変調を制御するための第２の制御信号を生成するよう構成されるドライバを備える。これは、変調レーザ及び光変調器を独立に制御することを可能にする。
【００１１】
有利には、ドライバは、第２の制御信号と同一の論理極性で、好ましくは第２の制御信号と同一の第１の制御信号を生成するよう構成される。これは、非常に単純なドライバを可能にする。
【００１２】
代替的に、ドライバは、第２の制御信号とは異なる第１の制御信号を生成するよう構成される。これは、変調レーザ及び光変調器の最適な制御を可能にする。
【００１３】
さらに、有利には、ドライバは、第１の制御信号の第１のデューティサイクル、及び／又は第１の制御信号の第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第１の制御信号の第１の交差点、及び／又は第１の制御信号の第１のバイアスであって、第１のバイアスは、好ましくはバイアス電流である、第１のバイアス、及び／又は第２の制御信号の第２のデューティサイクル、及び／又は第２の制御信号の第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第２の制御信号の第２の交差点、及び／又は第２の制御信号の第２のバイアスであって、第２のバイアスは、好ましくはバイアス電圧である、第２のバイアスを決定するように構成される制御信号決定機を備え、ドライバは、第１のデューティサイクル、及び／又は第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は、第１の交差点、及び／又は第１のバイアスで第１の制御信号を生成し、第２のデューティサイクル、及び／又は第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第２の交差点、及び／又は第２のバイアスで第２の制御信号を生成するよう構成される。これは、変調の最適な制御を可能にする。
【００１４】
好ましくは、デューティサイクル比は、第１のデューティサイクルを第２のデューティサイクルで割ったものとして定義される。制御信号決定機は、振幅変調された出力レーザ信号に必要な出力パワー、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号に必要な信号品質、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号が供給される、ファイバーリンクの色分散、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号が供給される、ファイバーリンクのファイバの長さ、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号が供給される、ファイバに接続される受信機で必要な受信パワー、及び／又はレーザシステムの温度に依存するデューティサイクル比を設定するように構成される。それによって、変調信号の特性を状況に適合することが可能である。
【００１５】
有利には、レーザシステムは、振幅変調された出力レーザ信号が連結される光ファイバをさらに備える。ドライバは、次に、光ファイバの色分散を決定するように構成される色分散決定機を備える。制御信号決定機は、光ファイバの決定された色分散に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号うぇお生成するように構成される。これは、ファイバの色分散の影響を最小化することを可能にする。
【００１６】
有利には、制御信号決定機は、光ファイバの決定された色分散に基づいて、及び／又は光ファイバの許容される電力ペナルティに基づいて、第１の制御信号の第１のデューティサイクル、及び／又は第１の制御信号の第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第１の制御信号の第１の交差点、及び／又は第１の制御信号の第１のバイアス、及び／又は第２の制御信号の第２のデューティサイクル、及び／又は第２の制御信号の第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第２の制御信号の第２の交差点、及び／又は第２の制御信号の第２のバイアスを決定するように構成される。これは、光ファイバ内の色分散の影響に対する特に正確な補償を可能にする。
【００１７】
有利には、レーザシステムは、光変調器から振幅変調された出力レーザ信号を受信し、振幅変調された出力レーザ信号を増幅するように構成される、光増幅器をさらに備える。これは、出力パワーのさらなる増加を可能にする。
【００１８】
本発明の第２の態様によれば、振幅変調された出力レーザ信号を生成するための方法が提供される。方法は、変調レーザによって、第１の振幅変調を備える、変調されたレーザ信号を生成する段階であって、第１の振幅変調は、データ信号に基づいている、段階と、光変調器によって、入力信号として変調されたレーザ信号を受信する段階と、光変調器によって、データ信号にも基づいて、第２の振幅変調で変調されたレーザ信号を変調し、振幅変調された出力レーザ信号をもたらす段階とを備える。光変調器が、特定の消光比を実現するためにより少ない電力を吸収する必要があるので、変調器のバイアス及び飽和効果の両方が減少する。これは、高信号品質及び高出力パワーで振幅変調された出力レーザ信号を生成することを可能にする。
【００１９】
概して、本願で説明される全ての装置、デバイス、要素、ユニット、及び手段等が、ソフトウェア若しくはハードウェア要素、又はその任意の種類の組み合わせによって実装され得ることが留意されなければならない。さらに、デバイスはプロセッサであり得、又は、プロセッサを備え得る。ここで、本願で説明される要素、ユニット、及び手段の機能が、１又は複数のプロセッサで実装され得る。本願で説明されるさまざまなエンティティによって実行される全ての段階、及び、さまざまエンティティによって実行されるよう説明される機能は、それぞれのエンティティが、それぞれの段階及び機能を実行するように適合される、又は構成されることを意味することが意図される。たとえ、以下の説明又は具体的な実施形態において、一般的なエンティティによって実行される具体的な機能又は段階が、特定の段階又は機能を実行するそのエンティティの特定の詳細な要素の説明で反映されていない場合でも、これらの方法及び機能が、ソフトウェア若しくはハードウェア要素、又はそれらの任意の種類の組み合わせに関して実装され得ることが当業者によって明らかであるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明は、同封の図面を参照して、本発明の実施形態に関して、以下に詳細に説明される。
【図１】本発明の第１の態様の第１のレーザシステムの第１の実施形態を示す。
【図２ａ】変調レーザによって生成された変調されたレーザ信号の例示的なアイダイアグラムを示す。
【図２ｂ】光変調器によって変調されたレーザ信号の例示的なアイダイアグラムを示す。
【図２ｃ】本発明の第１の態様によるレーザシステムの実施形態によって生成された振幅変調された出力レーザ信号のアイダイアグラムを示す。
【図２ｄ】電界吸収型変調器によって変調されたレーザ信号のアイダイアグラムを示す。ここで、飽和効果は、信号の品質を制限し、アイマスク妨害を引き起こす。
【図３】アイダイアグラムのパラメータを含む例示的なアイダイアグラムを示す。
【図４】本発明の第１の態様によるレーザシステムの第２の実施形態を示す。
【図５】本発明の第１の態様によるレーザシステムの第３の実施形態を示す。
【図６】フロー図として本発明の第２の態様の方法の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
最初に、図１に関してレーザシステムの実施形態の一般的な構造を実証する。図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、図２ｄ、及び図３に関して、次に、本発明の利益を示す。図４及び図５に沿って、第１の態様によるレーザシステムのさらなる実施形態が示され、詳細に説明される。最後に、図６に関して、本発明の第２の態様による方法の実施形態の機能が、詳細に示される。異なる図における類似したエンティティ及び参照符号は、部分的に省略される。
【００２２】
図１において、本発明の第１の態様によるデバイスの第１の実施形態が示される。レーザシステム１０は、変調レーザ１２、好ましくは、単一縦モードレーザ、特に、分布帰還型レーザ、又は分布ブラッグ反射型レーザ、又は分布反射型レーザ、又は単一波長垂直共振器レーザ、又は外部共振器レーザ、又はファブリペローレーザを備える。変調レーザ１２は、有利には電界吸収型変調器である、光変調器１３に接続される。
【００２３】
データ信号５０が、変調レーザ１２及び光変調器１３に提供される。代替的に、お互いに異なり得るそれぞれの制御信号が、変調レーザ１２及び光変調器１３に提供され得る。これは、図４及び図５に詳細に示される。
【００２４】
データ信号５０に基づいて、変調レーザ１２は、第１の振幅変調を備える、変調されたレーザ信号５１を生成するように構成される。光変調器１３は、入力信号としてこの振幅変調されたレーザ信号５１を受信し、データ信号５０にも基づいて、第２の振幅変調で変調されたレーザ信号５１を変調する。これは、振幅変調された出力レーザ信号５２をもたらす。
【００２５】
変調レーザ１２及び光変調器１３はそれぞれ、例えば、１ＧＨｚ高い高周波数信号を処理することができる入力電気線を有することが留意されるべきである。図４及び図５に示されるように、これらの入力線に、データ信号５０のいずれが直接入力され得、又は、ドライバが独立した制御信号を生成するために用いられ得る。
【００２６】
本発明は、したがって、特に上述の課題を解決し、本発明は、高出力パワー及び信号品質を得る、という課題を解決する。
【００２７】
参照符号９９として強調される図２ｄにおいてわかるように、レーザ電力を増加させることによって、ＥＡＭ内の飽和効果をもたらす。これは、ＥＡＭバイアスを増加させることによって、オフセットされ得る。しかしながら、後者は、光パワーを減少させる。したがって、本発明は、概して、比較的低い消光比５２を有する振幅変調されたレーザ信号５１を作り出すレーザ１２を変調する。レーザ変調信号５１は、ＥＡＭに入る「０」レベルで電力を減少させる。光変調器１３は、その後、振幅変調されたレーザ信号５１からより少ない電力を吸収する必要があり、光変調器１３に対する飽和効果が減少する。飽和効果を減少させることによって、その後、光変調器１３は、より低いバイアスポイントで機能し得、より少ない損失を導入し得る。言い換えれば、解決手段は、同一データで同時にプライマリレーザ−変調レーザ１２及び光変調器１３の両方を変調することからなる。
【００２８】
有利には、変調レーザ１２は、その波長チャープを制限するために比較的低い消光比で変調され、光変調器１３は、一時的なカービングを通じて、その消光比を増加させ、一時的な波長チャープを減少させるために、さらに信号をカービングする。光変調器１３が高消光比を有する必要がないので、それは、より小さい負電圧でバイアスされ得、したがって、より少ない光パワーを吸収し得る。さらに、参照符号９９として図２ｄでわかるように、「０」における変調レーザからの低い信号レベルは、アイマスク妨害を引き起こす光変調器の飽和効果を減少させる。結果として、レーザシステム１０を用いる送信機は、十分な消光比及びアイ品質で高い光パワーを作り出す。さらに、光変調器の長さは、典型的な／従来のＥＭＬと比較して短縮され得、さらに吸収を減少させ、さらにいっそう光パワーを増加させる。
【００２９】
以下の利点がこの解決手段で実現され得る。
●変調レーザ１２による減少した電力消費をもたらすより低い平均変調レーザ電流
●レーザシステムが統合され得る光チップを冷却するための減少した冷却電力
●減少した光変調器１３の飽和効果を通じて２ｄＢまで増加した出力パワー
●低吸収光変調器１３のバイアスポイントでの動作を可能にすることによる増加した出力パワー
●追加の電力ゲインがより短い光変調器１３で可能である
●光変調器１３による変調レーザ１２の一時的な波長チャープの「カービング」が、変調レーザのみを用いるものに対して、光路ペナルティを減少させる
●従来の光変調器デバイスとは異なり、出力パワーが光路ペナルティでトレードオフであり得、色分散に適合され得、信号は、ファイバ送信の間に直面する。例えば、Ｌ−ｂａｎｄに対するＯ−ｂａｎｄ、又は２０ｋｍに対する１０ｋｍ
●図４に示されるように、集積アンプと共に用いられ得、電力をさらに増加させ、これは、さらにより高い光パワーが必要とされるビットレート＞２５Ｇｂ／ｓの場合に重要である
●減少したバイアス及び／又はより短い長さを通じて、光変調器１３の総光吸収を減少させることによって増加した出力パワー
●変調レーザ１２を変調する振幅を通じて、「０」における変調レーザ１２からの低い信号レベルは、アイマスク妨害を引き起こす光変調器１３の飽和効果を減少させ、より低いバイアス、したがって、より高い出力パワーを用いることを可能にする
●飽和効果がより低いバイアス電圧で改善され、この効果がレーザ変調によっても補償される
●レーザの波長チャープによって引き起こされる光路ペナルティが、その「０」レベルが高消光比の光信号５２を実現するために光変調器１３内の光変調によってさらに低くなる低消光比直接変調レーザ５１の信号を用いることによって制限される
【００３０】
図２ａにおいて、変調レーザの出力信号の結果として生じるアイダイアグラムが示される。アイの開口が比較的小さいことがわかる。
【００３１】
図２ｂにおいて、光変調器の出力信号のアイダイアグラムが示される。ここで、アイの開口が、すでに図２ａに示されるものより大きい。
【００３２】
図２ｃにおいて、図１に示される本発明のレーザシステムの出力信号５２のアイダイアグラムが、示される。ここで、高出力パワー及び高信号品質が実現されることがはっきりとわかる。特に、これは、アイダイアグラムにおけるアイの大きな開口高さからわかる。
【００３３】
図２ｄにおいて、電界吸収型変調器によって変調されるレーザ信号のアイダイアグラムが示される。ここで、特に、信号の品質を限定する飽和効果９９が強調される。
【００３４】
図３において、アイダイアグラムの一般的な表現が示される。特に、アイダイアグラムに関係のある異なるパラメータが強調される。特に、立ち上がり時間、立ち下がり時間、０交差、アイ開口高さ、アイ幅が自明である。
【００３５】
図４において、本発明の第１の態様のレーザシステム１０のさらなる実施形態が示される。図１と比較して、ここでは、変調レーザ１２及び光変調器１３は、もはやデータ信号５０で直接提供されていないが、ドライバ１１がその間に接続される。
【００３６】
ドライバ１１は、データ信号５０を受信し、変調レーザ１２の動作を制御するための第１の制御信号５４、及び、そこから光変調器１３を動作させるための第２の制御信号５５を生成し、制御信号５４、５５をそれらのそれぞれの送り先に提供する。特に、制御信号５５が光変調器１３に提供されつつ、第１の制御信号５４が変調レーザ１２に提供される。
【００３７】
有利には、ドライバ１１は、制御信号決定機１１０を備える。制御信号決定機１１０は、第１の制御信号５４及び第２の制御信号５５のデューティサイクルを決定する。
【００３８】
デューティサイクルは、パルスの定位相又は固定相における「１」ビットの継続時間と「０」ビットとの間の比である。デューティサイクル比は、レーザのデューティサイクルを変調器のデューティサイクルで割ったものである。パルスの交差点及び立ち上がり／立ち下がり時間は、デューティサイクルを修正することに寄与し得る。
【００３９】
特に、制御信号決定機は、第１の制御信号の第１のデューティサイクル、及び／又は第１の制御信号の第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第１の制御信号の第１の交差点、及び／又は第１の制御信号の第１のバイアスであって、第１のバイアスは、好ましくはバイアス電流である、第１のバイアス、及び／又は第２の制御信号の第２のデューティサイクル、及び／又は第２の制御信号の第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第２の制御信号の第２の交差点、及び／又は第２の制御信号の第２のバイアスであって、第２のバイアスは、好ましくはバイアス電圧である、第２のバイアスを決定する。
【００４０】
ドライバ１１は、その後、制御信号決定機１１０の決定された制御信号パラメータに基づいて、第１の制御信号５４及び第２の制御信号５５を生成する。
【００４１】
有利には、デューティサイクル比は、第１のデューティサイクルを第２のデューティサイクルで割ったものとして定義される。制御信号決定機は、その後、振幅変調された出力レーザ信号５２に必要な出力パワー、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号５２に必要な信号品質、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号５２が供給される、ファイバーリンクのリンク色分散、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号５２が供給される、ファイバーリンクのファイバの長さ、及び／又は振幅変調された出力レーザ信号５２が供給される、ファイバに接続される受信機で必要な受信パワー、及び／又は温度に依存するデューティサイクル比を設定するよう適合される。
【００４２】
ここでは表示されていないが、入力パラメータとして温度を用いる場合、レーザシステム１０が、温度信号を受信するためのインターフェース、又は温度を決定するための温度センサのいずれかを備えることが留意されるべきである。
【００４３】
図４で示される実施形態において、レーザシステム１０は、光変調器１３によって振幅変調された出力レーザ信号５２が提供される光増幅器１４をさらに備える。光増幅器１４は増幅を実行し、増幅した振幅変調された出力レーザ信号５３をもたらす。しかしながら、光増幅器１４は、選択的な構成要素に過ぎない。それは、出力パワーをさらに増加させるために用いられ得るが、追加の構成要素及び追加の電力要件の犠牲が伴う。
【００４４】
有利には、通信の開始時に、デューティサイクル比が設定され、それは、名目上、動作中に一定のままである。この比は、必要とされる出力パワー、送受信された信号品質目標、総リンク色分散、ファイバの長さ、受信機で必要とされる電力、及び温度等のパラメータによって決定される。
【００４５】
また、パルスの一時的な位相において、信号の交差点が、「１」及び「０」ビットの継続時間を修正するために制御され得る。より高い交差点は、「１」の継続時間が「０」の継続時間より長いことを意味する。このより長い「１」は、より高いデューティサイクルを作り出す。
【００４６】
制御され得るパルスの他の特徴は、立ち上がり／立ち下がり時間である。このパラメータを変更することによって、「１」及び「０」の継続時間が修正され得、デューティサイクルに対する変化をもたらし得る。
【００４７】
より長い立ち上がり時間は、「０」から「１」への移行により多くの時間がかかることを意味し、「１」状態の停留時間を減少させ、「０」レベルにおけるそれを増加させる。結果として、デューティサイクルが修正される。
【００４８】
概して、立ち上がり時間及び立ち下がり時間が、送信機のパラメータを最適化し、アプリケーションシナリオの要件に適合すべく、独立して制御され得る。
【００４９】
加えて、光変調器１３の長さが減少され得、その消光比が従来の光変調器ベースのレーザシステムより低いので、より小さい固有の吸収を可能にする。典型的には、長さは、１０Ｇの場合に１５０−２００μｍ、２５Ｇの場合に１００−１５０μｍ、及び５０Ｇの場合に５０−７５μｍである。提案された光変調器１３を短縮するために、 値は異なり、具体的に設計される必要があり、例えば、１０Ｇの場合に、長さは約１２５ｕｍであり得る。
【００５０】
最後に、デバイスは、各モジュールの制御信号のパルスに対する消光比を選択することによって、ファイバ内の色分散に従う信号に適合するように構成され得、変調レーザ１２及び光変調１３を備える。
【００５１】
これは、図５に示される。ここで、レーザシステム１０は、光変調器１３に接続される光ファイバ１５をさらに備える。光ファイバ１５には、振幅変調された出力レーザ信号５２が供給される。さらに、ドライバ１１は、ここでは、色分散決定機１１１を備える。色分散決定機は、光ファイバ１５の色分散を決定する。これは、例えば、光ファイバ１５を通じて信号を受信することによって、又は、外部デバイス、例えば、光ファイバ１５の他の端部に接続される受信機、から色分散パラメータを直接受信することによって、行われ得る。色分散決定機１１１は、決定された色分散を、光ファイバ１５の決定された色分散に基づいて、第１の制御信号５４及び第２の制御信号５５を生成する制御信号決定機に伝達する。
【００５２】
特に、制御信号決定機１１０は、光ファイバ１５の決定された色分散に基づいて、及び／又は光ファイバ１５の許容される電力ペナルティに基づいて、第１の制御信号の第１のデューティサイクル、及び／又は第１の制御信号の第１の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第１の制御信号の第１の交差点、及び／又は第１の制御信号の第１のバイアス、及び／又は第２の制御信号の第２のデューティサイクル、及び／又は第２の制御信号の第２の立ち上がり／立ち下がり時間、及び／又は第２の制御信号の第２の交差点、及び／又は第２の制御信号の第２のバイアスを決定する。
【００５３】
最後に、図６において、本発明の第２の態様による方法の実施形態が示される。本発明の方法及びシステムは、非常に密接して対応している。したがって、システムに関する詳細はまた、方法に適用可能である。
【００５４】
最初の段階１００において、変調されたレーザ信号が、変調レーザによって生成される。変調されたレーザ信号は、第１の振幅変調を備える。この第１の振幅変調は、データ信号に基づいている。
【００５５】
第２の段階１０１において、変調されたレーザ信号が、光変調器によって、入力信号として受信される。
【００５６】
最後の第３の段階１０２において、変調されたレーザ信号が、光変調器によって、第２の振幅変調で変調される。この第２の振幅変調はまた、データ信号に基づいている。第２の振幅変調は、振幅変調された出力レーザ信号をもたらす。
【００５７】
本発明は、例に限定されず、特に、いかなる言及された通信規格又は周波数にも限定されない。また、適用可能な変調レーザ及び光変調器のタイプが、提供された例に限定されるものとして理解されるべきでない。上記の本発明は、多くの異なる通信タスクに適用され得る。例示的な実施形態の特性が、任意の有利な組み合わせで用いられ得る。
【００５８】
本明細書では、本発明が、さまざま実施形態と共に説明されてきた。しかしながら、開示された実施形態に対する他の変形例が、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求された本発明を実施する当業者によって理解及び達成され得る。特許請求の範囲において、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、他の要素又は段階を排除せず、不定冠詞「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」は、複数形を排除しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に記載された幾つかの項目の機能を実行しない場合がある。特定の測定が、通常、異なる従属請求項に記載されている、という単なる事実は、これらの測定の組み合わせが有利に用いられることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムが、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光ストレージ媒体又はソリッドステート媒体等の適切な媒体に格納／分配され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介する等の他の形態でも分配され得る。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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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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