(57)【要約】  装置が、カスケード接続された１組のデインターリーバを備えている。第１の光デインターリーバは、第１の光信号と第２の光信号とを受け取るように構成されている。第２の光デインターリーバは、第２の光信号と第１の光デインターリーバの第１の光出力とを受け取るように構成されている。第３の光デインターリーバは、第１の光デインターリーバの第２の光出力を受け取るように構成されている。この装置は、第１の光デインターリーバと第２の光デインターリーバとによって受け取られる第２の光信号を提供するように構成されている光パワースプリッタを備えている。
2015513702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光信号と第２の光信号とを受け取るように構成されている第１の光デインターリーバと、
前記第２の光信号と前記第１の光デインターリーバの第１の光出力とを受け取るように構成されている第２の光デインターリーバと、
前記第１の光デインターリーバの第２の光出力を受け取るように構成されている第３の光デインターリーバと、
を含む、カスケード接続された１組のデインターリーバ、及び
前記第１の光デインターリーバと前記第２の光デインターリーバとによって受け取られる前記第２の光信号を提供するように構成されている光パワースプリッタ、
を備えている、装置。
【請求項２】
前記第１の光デインターリーバと、前記第２の光デインターリーバまたは前記第３の光デインターリーバの一方とは、印加された制御可能なπ／２の位相を経由して、前記光出力を切り替えるように再構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
光スイッチを更に含み、
前記光スイッチは、入力光信号を受け取り、
前記光入力信号が単一偏光多重化フォーマット（single-polarization multiplexed format）により変調される場合、前記第１の光信号として機能する、または、
前記光入力信号が偏光多重化フォーマット（polarization multiplexed format）により変調される場合、前記第２の光信号として機能する、
のいずれかのように前記光入力信号を切り替えるように構成されている光スイッチを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１、第２、および第３の光デインターリーバはそれぞれが２段のマッハ・ツェンダーフィルタを少なくとも含み、
前記デインターリーバのそれぞれの第１段のマッハ・ツェンダーフィルタは、別々の光出力信号を、前記デインターリーバのそれぞれの第２段のマッハ・ツェンダーフィルタの後続の対に送る、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第１の光信号と第２の光信号とを受け取るように構成されている第１の光デインターリーバと、
前記第２の光信号と前記第１の光デインターリーバの第１の光出力とを受け取るように構成されている第２の光デインターリーバと、
前記第１の光デインターリーバの第２の光出力を受け取るように構成されている第３の光デインターリーバと、
を含む、カスケード接続された１組のデインターリーバと、
前記第１の光デインターリーバと前記第２の光デインターリーバとによって受け取られる前記第２の光信号を提供するように構成されている光パワースプリッタと、
を含む入力装置、及び
前記第２の光デインターリーバの前記第１の光出力および前記第２の光出力と、前記第３の光デインターリーバの前記第１の光出力および第２の光出力とを受け取るように構成されているデータ駆動モジュール、
を備えているシステム。
【請求項６】
前記入力装置は光スイッチを更に含み、
前記光スイッチは、光入力信号を受け取り、
前記光入力信号が単一偏光多重化フォーマットにより変調される場合、前記第１の光信号として機能する、または、
前記光入力信号が偏光多重化フォーマットにより変調される場合、前記第２の光信号として機能する、
のいずれかのように前記光入力信号を切り替えるように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
出力装置を更に含み、前記出力装置は、前記第２の光デインターリーバの前記第１の光出力とおよび前記第２の光出力と、前記第３の光デインターリーバの前記第１の光出力および第２の光出力とにそれぞれ対応するデータ変調された光出力信号を受け取るように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記出力装置は１／２波長板を更に含み、前記１／２波長板は、前記第２の光デインターリーバの前記データ変調された第１の光出力および前記データ変調された第２の光出力を、それぞれ第１および第２の位相シフタを通過した後で受け取るように構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
１つまたは複数の光パワー・コンバイナを更に含み、前記１つまたは複数の光パワー・コンバイナは、前記第２の光デインターリーバの前記データ変調された第１の光出力および前記データ変調された第２の光出力、または、位相シフタを通過した後の前記第３の光デインターリーバの前記データ変調された第１の光出力および前記データ変調された第２の光出力のそれぞれの１つまたは複数における搬送波波長を合成するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
第１の光信号と第２の光信号とを、第１の光デインターリーバの中へ受け取るステップと、
前記第２の光信号と前記第１の光デインターリーバの第１の光出力とを、第２の光デインターリーバの中へ受け取るステップと、
前記第１の光デインターリーバの前記第２の光出力を、第３の光デインターリーバの中へ受け取るステップと、
を含む、入力光信号をデインターリーブするステップと、
前記第１の光デインターリーバと前記第２の光デインターリーバとによって受け取られる前記第２の光信号を、光パワースプリッタから提供するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年３月５日にピエトロ・ベルナスコーニ（Ｐｉｅｔｒｏ  Ｂｅｒｎａｓｃｏｎｉ）によって出願され「ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＭＯＤＵＬＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＦＯＲＭＡＴＳ」と題されており、２０１３年３月５日に出願され「ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＭＯＤＵＬＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＦＯＲＭＡＴＳ  ＦＥＡＴＵＲＩＮＧ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＣＯＵＰＬＥＲＳ  ＷＩＴＨ  ＡＳＹＭＭＥＴＲＩＣ  ＰＯＷＥＲ  ＳＰＬＩＴＴＩＮＧ」と題されている米国特許出願第１３／７８５，１４５号と関連する、米国仮出願第６１／６０６，５９０号の優先権を主張するものである。なお、これらの出願は、共に本出願と同様に譲渡されており、共にその全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本出願は、一般に、光通信システムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
この項目では、本発明のよりよい理解を容易にするのに有益であろういくつかの態様について紹介する。したがって、この項目における記載は、そのような観点から読まれるべきであり、何が従来技術であり何が従来技術ではないのかに関する承認として理解されるべきではない。
【０００４】
異なる進んだ変調フォーマットを用いる従来型の光変調器は、典型的には、ある形式の光変調を実行するように構成されており離散的で異なる複数のコンポーネントを用いて実装される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの離散的なコンポーネントは、最終パッケージにおいて組み立てられるとき（例えば、同じ回路ボードに実装されるとき）に、かさばり、高価で、機械的に不安定で、制御が困難でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ある態様は、カスケード接続された１組のデインターリーバを備えた装置である。第１の光デインターリーバは、第１の光信号と第２の光信号とを受け取るように構成されている。第２の光デインターリーバは、第２の光信号と第１の光デインターリーバの第１の光出力とを受け取るように構成されている。第３の光デインターリーバは、第１の光デインターリーバの第２の光出力を受け取るように構成されている。この装置は、第１の光デインターリーバと第２の光デインターリーバとによって受け取られる第２の光信号を提供するように構成された光パワースプリッタを備えている。
【０００７】
いくつかのそのような態様では、この装置は、第２の光デインターリーバの第１の光出力と第２の光出力とをそれぞれ受け取るように構成された第１および第２の可変光アッテネータと、第３の光デインターリーバの第１の光出力と第２の光出力とを受け取るように構成された第３および第４の可変光アッテネータとを含む。いくつかのそのような態様では、第１の光デインターリーバと、第２の光デインターリーバまたは第３の光デインターリーバの一方とは、制御可能なπ／２の位相シフトを、それぞれの受け取られた光信号に印加するように構成されている。いくつかのそのような態様は、更に、第１の光デインターリーバと、第２の光デインターリーバまたは第３の光デインターリーバの一方とに、π／２の位相シフトを印加させるように構成された制御モジュールを含む。そのような態様は、いずれも、入力光信号を受け取り、その光入力信号を切り替えるように構成された光スイッチを含む。この光入力信号は、単一偏光多重化フォーマット（single-polarization multiplexed format）により変調される場合、第１の光信号として機能し、または、偏光多重化フォーマット（polarization multiplexed format）により変調される場合、第２の光信号として機能する。この装置のそのような態様のいずれにおいても、入力光信号は、４つの異なる搬送波波長または２つの異なる搬送波波長のいずれかを含む。いくつかのそのような態様では、第１、第２、および第３の光デインターリーバは、それぞれが、少なくとも１段のフィルタ（例えば、１段のマッハ・ツェンダ干渉計）を含む。いくつかのそのような態様では、第１、第２、および第３の光デインターリーバは、それぞれが、少なくとも２段のフィルタ（例えば、多段のマッハ・ツェンダ干渉計）を含む。いくつかのそのような態様では、デインターリーバのそれぞれの第１段のフィルタは、別々の光出力信号を、デインターリーバのそれぞれの第２段のフィルタのそれぞれの対に送る。
【０００８】
別の態様は、カスケード接続された１組のデインターリーバと光パワースプリッタとを含む入力装置と、データ駆動モジュールとを含むシステムである。データ駆動モジュールは、第２の光デインターリーバの第１の光出力および第２の光出力と、第３の光デインターリーバの第１の光出力および第２の光出力とを受け取るように構成されている。
【０００９】
このシステムのいくつかのそのような態様は、第１の光デインターリーバと、第２の光デインターリーバまたは第３の光デインターリーバの一方とに、π／２の位相シフトを印加させるように構成された制御モジュールを含む。入力装置のそのような態様は、いずれも、光入力信号を受け取り、その光入力信号を切り替えるように構成された光スイッチを含む。この光入力信号は、単一偏光多重化フォーマットにより変調される場合、第１の光信号として機能し、または、偏光多重化フォーマットにより変調される場合、第２の光信号として機能するように、切り替えられる。そのような態様のいずれにおいても、光スイッチによる光入力信号の切り替えは、制御モジュールによって制御される。そのような態様のいずれにおいても、データ駆動モジュールは、更に、第２の光デインターリーバの第１の光出力および第２の光出力と、第３の光デインターリーバの第１の光出力および第２の光出力とを、データ信号を用いて変調し、対応するデータ変調された光出力信号を生成するように構成されている。この装置のそのような態様は、いずれも、第２の光デインターリーバの第１の光出力および第２の光出力と、第３の光デインターリーバの第１の光出力および第２の光出力とにそれぞれ対応するデータ変調された光出力信号を受け取るように構成された出力装置を更に含む。この出力装置のそのような態様は、いずれも、第２の光デインターリーバのデータ変調された第１の光出力とデータ変調された第２の光出力とをそれぞれ受け取るように構成された第１および第２の位相シフタを更に含む。この出力装置のそのような態様は、いずれも、第３の光デインターリーバのデータ変調された第１の光出力とデータ変調された第２の光出力とをそれぞれ受け取るように構成された第３および第４の位相シフタを更に含む。この出力装置のそのような態様は、いずれも、１／２波長板を更に含んでおり、この１／２波長板は、第２の光デインターリーバのデータ変調された第１の光出力およびデータ変調された第２の光出力を、それぞれ第１および第２の位相シフタを通過した後で受け取るように構成されている。この出力装置のそのような態様は、いずれも、１つまたは複数の光パワー・コンバイナを更に含んでおり、この１つまたは複数の光パワー・コンバイナは、第２の光デインターリーバのデータ変調された第１の光出力およびデータ変調された第２の光出力、または、位相シフタを通過した後の第３の光デインターリーバのデータ変調された第１の光出力およびデータ変調された第２の光出力のそれぞれの１つまたは複数における搬送波波長を合成するように構成されている。
【００１０】
別の態様は、入力光信号をデインターリーブするステップを含む方法である。デインターリーブするステップは、第１の光信号と第２の光信号とを、第１の光デインターリーバの中へ受け取るステップを含む。デインターリーブするステップは、第２の光信号と第１の光デインターリーバの第１の光出力とを、第２の光デインターリーバの中へ受け取るステップを含む。デインターリーブするステップは、第１の光デインターリーバの第２の光出力を、第３の光デインターリーバの中へ受け取るステップを含む。デインターリーブするステップは、第１の光デインターリーバと第２の光デインターリーバとによって受け取られる第２の光信号を、光パワースプリッタから提供するステップを含む。
【００１１】
いくつかのそのような態様では、デインターリーブするステップは、更に、制御可能なπ／２の位相シフトを第１の光デインターリーバを通じて印加するステップと、制御可能なπ／２の位相シフトを第２または第３の光デインターリーバの一方に印加するステップとを含む。
【００１２】
次に、以下で添付の図面と共に考察されるべき説明が、参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の装置の実施形態の回路図である。
【図２】図１に開示されている装置のある実施形態の詳細な回路図である。
【図３】図１および２に示されている装置のいずれかなど、本開示の装置を含む本開示のシステムのブロック図である。
【図３Ａ】図３に開示されている出力装置のある実施形態の詳細な回路図である。
【図４Ａ】例えば図１〜図３のコンテキストにおいて論じられる装置またはシステムのいずれかの実施形態を用いる方法など、本開示の方法を図解するフローチャートである。
【図４Ｂ】例えば図１〜図３のコンテキストにおいて論じられる装置またはシステムのいずれかの実施形態を用いる方法など、本開示の方法を図解するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面および本文において、類似または同様の参照符号は、類似または同一の機能および／または構造を備えた構成要素を示す。
【００１５】
図面において、いくつかの形状の相対的な寸法は、その構造または形状の１つまたは複数をより明瞭に図解するために誇張されている場合がありうる。
【００１６】
本出願では、様々な実施形態が、図面および詳細な説明によって、より完全に説明されている。しかし、本発明は、様々な形態で具体化されうるのであって、例証のための実施形態に関する図面および詳細な説明に記載されている実施形態には限定されない。
【００１７】
説明および図面は、単に本発明の原理を例証しているだけである。よって、当業者であれば、たとえ本出願で明示的に説明または示されていなくとも、本発明の原理を具体化しその範囲に属する様々な構成を考え出すことが可能であることは理解できるだろう。更に、本出願に記載されているすべての例は、本発明の原理と技術を進歩させるために発明者が寄与をなした概念とを読者が理解するのを助けるという明確な教育的目的のためのものとして主に意図されており、そのように特に記載されている例および条件への限定を含まないものとして解釈されるべきである。更に、本発明の原理、態様、および実施形態に言及している本出願におけるすべての記載は、その特定の例と共に、本発明の均等物にまで及ぶことが意図されている。更に、本出願で用いられている「または（ｏｒ）」という用語は、そうではないと明記されていない場合には、非排他的な「または」を意味する。また、本出願に記載されている様々な実施形態は、いくつかの実施形態を他の１つまたは複数の実施形態と組み合わせて新たな実施形態を形成することが可能であるというように、必ずしも相互に排他的ではない。
【００１８】
１つの目的は、同じ光コンポーネントを用いて、異なる複数の光変調フォーマットを実行することができる様々な実施形態を提供することである。共通の光コンポーネントを用いて異なる複数の形態の光変調を実行することによって、より小型で、より安定しており、より安価な、一体型の装置を用いることが容易になる。開示されている装置は、そうすることにより、現時点で離散的なコンポーネントを用いていることに関連する上述の問題点のほとんどを取り除くのである。更に、配置されている装置のための変調フォーマットを動的に変更できることの効果として、変動する必要性に応じて光ネットワークへの光学的な連結可能性の柔軟度を更に向上させることが可能になる。
【００１９】
図１は、本開示の装置１００のある実施形態の回路図を提示している。いくつかの場合には、装置１００は、例えば入力ＰＬＣなど、プレーナ光波回路（ＰＬＣ）の一部またはプレーナ光波回路（ＰＬＣ）自体でありうる。いくつかの場合には、（例えば、デインターリーバおよびデインターリーバに結合されているそれ以外のコンポーネントなどの）装置１００のコンポーネントは、同じ基板の上に形成されたコンポーネントを一体化することができる、または、いくつかの場合には、同じ基板（例えば、ニオブ酸リチウム基板、シリコン基板、またはそれ以外の光学用（optical grade）半導体基板）から形成されたコンポーネントを一体化することができる。非限定的な例としては、いくつかの実施形態では、装置１００は、約１７×６ｍｍ２または約２２×７ｍｍ２の面積を占める入力ＰＬＣとして、単一の基板上に提供されうる。
【００２０】
本明細書において用いられるデインターリーバ（deinterleaver）という用語は、光入力ストリームのスペクトルを、それぞれが１組の光周波数（例えば、光周波数のコム（a comb of optical frequencies））を含むスペクトルを運ぶ２つの出力ストリームに分離することができる任意の光デバイスを意味する。これら２組の光周波数は、光入力ストリームにおいてインターリーブされているのである。
【００２１】
図１に図解されているように、装置１００は、カスケード接続された１組のデインターリーバ１０２を備えている。カスケード接続された１組のデインターリーバ１０２は、第１および第２の光信号１０７、１０９によって運ばれる光の波長の組の搬送波波長を分離する搬送波分離フィルタとして構成されている。
【００２２】
カスケード接続された１組のデインターリーバ１０２は、第１の光信号１０７と第２の光信号１０９とを受け取るように構成された第１の光デインターリーバ（ＤＬ）１０５を含む。この組１０２は、第２の光信号１０９と第１の光デインターリーバ１０５の第１の光出力１１２とを受け取るように構成された第２の光デインターリーバ１１０を含む。第３の光デインターリーバ１１５は、第１の光デインターリーバ１０５の第２の光出力１１７を受け取るように構成されている。装置１００は、また、第１の光デインターリーバ１０５と第２の光デインターリーバ１１０とによって受け取られる第２の光信号１０９を提供するように構成された光パワースプリッタ１１９を備えている。
【００２３】
当業者であれば、他のデインターリーバ１０５、１１０、１１５を光誘導構造経由で相互に光結合させることができることを理解するであろう。図解されているように、光パワースプリッタ１１９は、第２の入力光信号１０９を、２つの部分に分割する。いくつかの場合には、光パワースプリッタ１１９は、３ｄＢのパワースプリッタである。
【００２４】
装置１００のいくつかの実施形態は、更に、可変光アッテネータ（ＶＯＡ）を含む。例えば、図１に更に図解されているように、第１および第２の可変光アッテネータ１２０、１２２は、第２の光デインターリーバ１１０の第１の光出力１２４と第２の光出力１２６とをそれぞれ受け取るように構成することができる。第３および第４の可変光アッテネータ１３０、１３２は、第３の光デインターリーバ１１５の第１の光出力１３４と第２の光出力１３６とを受け取るように構成することができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、例えば、これらの可変光アッテネータは、やはり当業者に広く知られている熱および光制御がなされたマッハ・ツェンダーフィルタでありうる、または、そのようなマッハ・ツェンダーフィルタを含みうる。いくつかの場合には、データ駆動モジュール１４０の前で、可変光アッテネータ１２０、１２２、１３２、１３４を位置決めすることが、データ信号の間で生じる可能性があるパワー不均衡を減少させるのに役立つ。他の場合に、例えばパワーの非対称が懸念材料でない場合には、可変光アッテネータを用いないこともありうる。他の実施形態では、可変光アッテネータを、代替として、データ駆動モジュール１４０よりも後に配置することもありうる。
【００２６】
装置１００のいくつかの実施形態では、第１および第２の光信号１０７、１０９が、変調されるよりも前にカスケード接続の１組１０２によって相互に分離された光の波長の異なる複数の組を運ぶことがありうる。例えば、いくつかの場合には、第１の光信号１０７は、一定の偏光を用いて変調される４つの波長λ１（ｐｈ）、λ２（ｐｈ）、λ３（ｐｈ）、λ４（ｐｈ）を運ぶ。例えば、いくつかの場合には、第２の光信号１０９は、変調され最終的にはシフトされた偏光を用いて再合成される（recombined）２つの異なる搬送波波長λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ）を運ぶ。
【００２７】
後者の場合には、２つの搬送波波長λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ）への追加的な位相変更が要求されることがありうる。例えば、装置１００が２つの異なる搬送波波長λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ）を運ぶように構成されている場合には、第１の光デインターリーバ１０５と、第２の光デインターリーバまたは第３の光デインターリーバの一方（例えば、図１の第２のデインターリーバ１１０）とを、印加された制御可能な（例えば、固定されたπ／２の）位相シフトを経由するように再構成し、光信号（１０７、１０９）が正しい出力ポートにリダイレクトされるように（例えば、２つの光出力を有効に反転させるように）することが可能である。
【００２８】
例えば、いくつかの場合には、制御モジュール１４２を、どの組の搬送波波長が装置１００を通過することになるのかに応じて位相シフトをトリガするように構成することが可能である。いくつかの実施形態では、制御モジュール１４２（例えば、集積回路）は、制御信号１４３をデインターリーバ１０５、１１０に印加して、光信号１０７、１０９のどちらが装置１００によって受け取られることになるのかに応じて位相シフトを生じさせるように構成されている。いくつかの場合には、例えば、制御モジュール１４２は、π／２の位相シフトを、第１の光デインターリーバ１０５と、第２の光デインターリーバ１１０または第３の光デインターリーバ１１５の一方とに印加させるように、構成されている。
【００２９】
図１は、装置１００を通過する両方の組の搬送波（λ１（ｐｈ）、λ２（ｐｈ）、λ３（ｐｈ）、λ４（ｐｈ）、および、λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ））が移動する例示的な経路を示している。当業者であれば、装置１００を通過して移動する例示的な代替の搬送波の組が、例えば、どちらの組が選択されるかに応じて異なる時点で移動するようなものが存在することを理解するであろう。
【００３０】
いくつかの実施形態では、装置１００は、更に、そのような搬送波の組の選択を容易にする光スイッチ１４５を含む。いくつかの場合に、光スイッチ１４５は、光空間スイッチ（optical space switch）または当業者に知られている類似のスイッチでありうる。光スイッチ１４５は、（例えば、単一の光ファイバ回線から）光入力信号１４７を受け取り、その光入力信号１４７を２つの状態の一方に切り替えるように構成されうる。いくつかの場合には、光スイッチ１４５は、光入力信号１４７が単一偏光多重化フォーマットに従って変調される場合、光入力信号１４７を、（例えば、第１のポート１５０を通過するように方向付けられることにより）第１の光信号１０７として機能するように切り替える。いくつかの場合には、光スイッチ１４５は、光入力信号１４７が偏光多重化フォーマットである場合、光入力信号１４７を、（例えば、第２のポート１５０を通過するように方向付けられることにより）第２の光信号１０９として機能するように切り替える。
【００３１】
いくつかの実施形態では、入力光信号１４７は、４つの異なる搬送波波長（またはチャネル）λ１（ｐｈ）、λ２（ｐｈ）、λ３（ｐｈ）、λ４（ｐｈ）、または、２つの異なる搬送波波長λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ）のどちらかを含む。これらに限定されることはないが、波長は、例えばＣ、Ｌ、もしくはＳ光波長バンドまたはこれらの組み合わせなどの、通信において用いられる光波長のいずれかと対応しうる。やはり限定されることはないが、いくつかの実施形態では、これら４つの異なる搬送波波長は、１４ＧＨｚまたは２８ＧＨｚのインクリメントの分だけ相互に分離されている場合があり、または、これら２つの異なる搬送波波長は、２８ＧＨｚまたは５６ＧＨｚのインクリメントの分だけ相互に分離されている場合がありうる。
【００３２】
第１のポート１５０を選択することにより、４つの搬送波の組は、逆多重化がなされ（例えば、分離および分割され）、次に、データ駆動モジュール１４０を経由して波長多重化がなされる。あるいは、第２のポート１５２を選択することにより、２つの搬送波の組は、逆多重化がなされ（例えば、分離および分割され）、次に、データ駆動モジュール１４０を経由して偏光波長多重化がなされる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、光スイッチ１４５を用いて選択されるポート１５０、１５２は、光信号１０７、１０９のどちらが装置１００に受け取られるかに応じて、制御モジュール１４２によって（例えば、信号１５５経由で）制御される。いくつかの場合には、制御モジュール１４２は、入力光信号１４７が４つの波長を運ぶのかまたは２つの波長を運ぶのかに応じて、光スイッチ１４５を動的に切り替えるように構成されうる。例えば、入力光信号１４７が４つの波長を運ぶときには、制御モジュール１４２は、スイッチ１４５を作動して、信号１４７が第１のポート１５０を通過するように送られ、第１の光信号１０７として機能するようにプログラムされうる。例えば、入力光信号１４７が２つの波長を運ぶときには、制御モジュール１４２は、スイッチ１４５を作動して、信号１４７が第２のポート１５０を通過するように送られ、第２の光信号１０９として機能し、デインターリーバ１０５、１１０において位相シフトが印加されるようにプログラムされうる。
【００３４】
図２は、図１に開示されている装置１００のある実施形態の詳細な回路図を提示している。図解されているように、いくつかの実施形態では、第１、第２、および第３の光デインターリーバ１０５、１１０、１１５は、それぞれが、少なくとも単一段のマッハ・ツェンダーフィルタ２０５、２１０、２１５をそれぞれ含む。例えば、いくつかの実施形態では、第１の光デインターリーバ１０５のマッハ・ツェンダーフィルタ２０５は、第１の光出力１１２を第２の光デインターリーバ１１０のマッハ・ツェンダーフィルタ２１０に送り、第２の光出力１１７を第２の光デインターリーバ１１５のマッハ・ツェンダーフィルタ２１５に送るように構成されている。そのようないくつかの実施形態では、マッハ・ツェンダーフィルタ２０５、２１０、２１５のそれぞれは、２８ＧＨｚの有効な自由スペクトル領域を有する。そのようないくつかの実施形態では、マッハ・ツェンダーフィルタ２０５、２１０、２１５のそれぞれを、（例えば、熱光学位相シフタなどの）１つまたは１対の位相シフタを用いて調整または制御することができる。また、いくつかの場合には、そのような位相シフタを用いて、π／２の位相シフトを印加することができる。そのようないくつかの実施形態では、マッハ・ツェンダーフィルタ２０５、２１０、２１５は、（例えば、λ１（ｐｈ）とλ２（ｐｈ）との間、λ２（ｐｈ）とλ３（ｐｈ）との間、λ３（ｐｈ）とλ４（ｐｈ）との間、またはλ１（ｐｏ）とλ２（ｐｏ）との間の分離）最近の搬送波波長の間に、少なくとも２０ｄＢの、より好ましくは少なくとも３０ｄＢの分離を提供する。
【００３５】
図２に更に図解されているように、いくつかの実施形態では、よりよい分離を提供するために、第１、第２、および第３の光デインターリーバ１０５、１１０、１１５は、それぞれが、少なくとも２段のマッハ・ツェンダーフィルタを含んでいる。例えば、そのようないくつかの実施形態では、デインターリーバ１０５、１１０、１１５のそれぞれの第１段のマッハ・ツェンダーフィルタ２０５、２１０、２１５は、デインターリーバ１０５、１１０、１１５のそれぞれの第２段のマッハ・ツェンダーフィルタのそれぞれの対２２０および２２２、２２５および２２７、２３０および２３２に別々の光出力信号２０７および２０９、２１２および２１４、２１７および２１９を送る。図解されているように、いくつかの場合には、第１のデインターリーバ１０５の第２段のマッハ・ツェンダーフィルタの一方（例えば、フィルタ２２０）を、印加された位相シフト（π／２）を経由して構成することが可能であり、第２のデインターリーバ１１０の第１段のマッハ・ツェンダーフィルタ２１０を、印加された位相シフト（π／２）を経由して再構成することが可能である。あるいは、第１のデインターリーバ１０５の第２段のマッハ・ツェンダーフィルタの他方（例えば、フィルタ２２２）が、印加された位相シフト（π／２）を経由して再構成されると、その場合には、第３のデインターリーバ１１５の第１段のマッハ・ツェンダーフィルタ２１５を、印加された位相シフト（π／２）を経由して構成することが可能である。当業者であれば、現在の開示に基づいて、デインターリーバの実施形態が、任意の異なる個数のマッハ・ツェンダーフィルタを当業者が親しんでいる様々な入れ子型かつ階段型の組み合わせで含めることが可能であることを理解するはずである。
【００３６】
本開示の別の実施形態は、例えば光通信システムなどのシステムである。図３は、図１〜２のコンテキストで論じられた装置１００のいずれかの実施形態などの装置を含む本開示のシステム３００のブロック図を提示している。例えば、いくつかの場合において、装置１００は、入力プレーナ光波回路として構成された入力装置でありうる。
【００３７】
図１の参照を継続すると、システム３００は、カスケード接続された１組１０２のデインターリーバ１０５、１１０、１１５と、パワースプリッタ１１９と、データ駆動モジュール１４０とを含む入力装置１００を備えている。図１のコンテキストで論じたように、第１の光デインターリーバ１０５は、第１の光信号１０７と第２の光信号１０９とを受け取るように構成されている。第２の光デインターリーバ１１０は、第２の光信号１０９と、第１の光デインターリーバ１０５の第１の光出力１１２とを受け取るように構成されている。第３の光デインターリーバ１１５は、第１の光デインターリーバ１０５の第２の光出力１１７を受け取るように構成されている。光パワースプリッタ１１９は、第１の光デインターリーバ１０５と第２の光デインターリーバ１１０とによって受け取られる第２の光信号１０９を提供するように構成されている。
【００３８】
データ駆動モジュール１４０は、第２の光デインターリーバ１１０の第１の光出力１２４および第２の光出力１２６と、第３の光デインターリーバ１１５の第１の光出力１３４および第２の光出力１３６とを受け取るように構成されている。光出力１２４、１２６、１３４、１３６の搬送波波長は、それぞれが、データ駆動モジュール１４０において独立に変調され、本明細書において後述されるように、最終的には再結合される。
【００３９】
図３に図解されているように、データ駆動モジュール１４０のいくつかの実施形態は、例えばニオブ酸リチウム基板３０４やそれ以外の光学用の基板などの上に製造される入れ子型のマッハ・ツェンダ変調器３０２のアレイを含みうる。いくつかの実施形態では、データ駆動モジュール１４０は、ニオブ酸リチウム光チップである。
【００４０】
当業者であれば、入力装置１００から受け取られた光出力１２４、１２６、１３４、１３６における搬送波波長に（例えばバイナリ・データなどの）データをエンコードするための手順に親しんでいるであろう（本明細書では、データ変調された出力信号は、１２４’、１２６’、１３４’、１３６’と称される）。このエンコードは、例えば、バイナリ位相シフト・キーイングまたはオン・オフ・キーイング、直交位相シフト・キーイング、または当業者に親しまれているそれ以外のキーイング・プロトコルによって行われる。
【００４１】
図３に更に図解されているように、システム３００のいくつかの実施形態は、更に、出力装置３０６を含む。いくつかの実施形態では、出力装置３０６は、出力プレーナ光波回路でありうる、または、出力プレーナ光波回路を含みうる。いくつかの実施形態における制限的でない例として、出力装置３０６を、約１６×４ｍｍ２の面積を占める出力ＰＬＣとして、単一の基板上に提供することができる。
【００４２】
出力装置３０６は、駆動モジュール１４０から、データ変調された光出力信号１２４’、１２６’、１３４’、１３６’を受け取り、入力光信号１４７として当初に受け取られたのと同じ搬送波を、搬送波合成ネットワーク３０８を用いて再合成するように構成されている。データ変調された光出力信号１２４’、１２６’、１３４’、１３６’は、それぞれ、第２の光デインターリーバ１１０の第１の光出力１２４および第２の光出力１２６と、第３の光デインターリーバ１１５の第１の光出力１３４および第２の光出力１３６とに対応する。
【００４３】
出力装置３０６の追加的な態様を提示するため、図３Ａは、図３に開示されている出力装置のある実施形態に関する詳細な回路図を提示している。
【００４４】
図３Ａに更に図解されているように、出力装置３０６のいくつかの実施形態は、位相シフタ（Φ）と可変光アッテネータ（ＶＯＡ）とを含んでおり、再結合の前に、出力信号１２４’、１２６’、１３４’、１３６’の光学的なアライメントを行う。
【００４５】
例えば、図３Ａに更に図解されているように、いくつかの実施形態において、第１および第２の位相シフタ（Φ）３１０、３１２は、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６とを、それぞれが受け取るように構成されている。例えば、第３および第４の位相シフタ３１４、３１６は、第３の光デインターリーバ１１５のデータ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’とを、それぞれが受け取るように構成されている。
【００４６】
例えば、図３Ａに更に図解されているように、いくつかの実施形態において、第１および第２の位相シフタ３１０、３１２は、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とを、出力装置３００の第１および第２の可変光アッテネータ３２０、３２２のそれぞれに転送する。例えば、第３および第４の位相シフタ３１４、３１６は、第３の光デインターリーバ１１５のデータ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’とを、出力装置３００の第３および第４の可変光アッテネータ３３０、３３２からそれぞれ受け取る。システム３００の他の実施形態では、図１のコンテキストで論じたように、可変光アッテネータ１２０、１２２、１３０、１３２は、入力装置１００に配置され、出力装置３０６には配置されない。
【００４７】
図３Ａに更に図解されているように、出力装置３０６のいくつかの実施形態は、１／２波長板３２０を含む。この１／２波長板３２０は、第１および第２の位相シフタ３１０、３１２をそれぞれ通過した後の、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とを受け取るように構成されている。
【００４８】
例えば、入力光スイッチ１４５の第２のポート１５２が選択され、偏光多重化フォーマットに適しており２つの搬送波波長λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ）に転送されるデータをデータ駆動モジュール１４０が生成することにより、２つの波長のそれぞれの偏光成分が４つの独立なデータ・ストリームのすべてに対する独立のデータ・ストリームを運ぶようにすると、１／２波長板３２０は、偏光多重化の適用だけに適用される。
【００４９】
光パワー・コンバイナ３３０、３３２と２ｘ２カプラ３３５とパワー・タップ３３７とを含む搬送波合成ネットワーク３０８において再合成シーケンスを適切に選択することにより、入力光信号１４７として当初に受け取られたのと同じ配列の搬送波を、出力ポート３５７、３５９に提供することが可能である。例えば、出力装置３０６の１つまたは複数の光パワー・コンバイナ３３０、３３２は、位相シフタ３１０、３１２、３１４、３１６のそれぞれを通過した後の、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’、または、第３の光デインターリーバ１１５のデータ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’の１つまたは複数における搬送波波長を組み合わせるように構成することができる。例えば、図３Ａに図解されているように、当初の４つの搬送波λ１（ｐｈ）、λ２（ｐｈ）、λ３（ｐｈ）、λ４（ｐｈ）は、１次光出力信号３４０として単一偏光多重化の態様で組み合わせることができ、当初の２つの搬送波λ１（ｐｏ）、λ２（ｐｏ）は、光出力信号３４２において偏光多重化の態様で組み合わせることができる。
【００５０】
更に図解されているように、出力装置３００は、光スイッチまたはパワー・コンバイナ３５０を含むことがある。この光スイッチまたはパワー・コンバイナ３５０は、２つの１次的な出力信号３４０、３４２を組み合わせて、データ変調された出力１２４’、１２６’、１３４’、１３６’を運ぶ単一の出力光信号を提供する。例えば、いくつかの実施形態では、制御モジュール１４２を、本明細書で既に論じたように、出力光信号３５５に、ポート３５７、３５９の一方からの光信号を、入力光スイッチ１４５の制御またはデインターリーバ１０５、１１０、１１５へのπ／２の位相シフトと共に受け取らせるように、構成することが可能である。
【００５１】
いくつかの場合には、２次的な光出力信号３６０、３６２、３６４、３６６における光信号の１つまたは複数を、例えば周囲温度の変化に起因する光搬送波波長のシフトの（例えば、制御モジュール１４２による）モニタのために用いることが可能であり、また、制御モジュール１４２が、入力装置１００とデータ駆動モジュール１４０とを適切に訂正することがありうる。
【００５２】
別の実施形態は、方法である。図４Ａ、図４Ｂは、例えば図１〜３のコンテキストで論じられた装置１００またはシステム３００のいずれかの実施形態を用いる方法など、本開示の方法４００を図解しているフローチャートを提示している。引き続き図１〜４を参照すると、方法４００は、光信号１４７を逆多重化するステップ４０５を含む。逆多重化（ステップ４０５）は、第１の光信号１０７と第２の光信号１０９とを第１の光デインターリーバ１０５の中へ受け取るステップ４０７を含む。逆多重化（ステップ４０５）は、第２の光信号１０９と第１の光デインターリーバ１０５の第１の光出力１１２とを第２の光デインターリーバ１１０の中へ受け取るステップ４０９を含む。逆多重化（ステップ４０５）は、第１の光デインターリーバ１０５の第２の光出力１１７を第３の光デインターリーバ１１５の中へ受け取るステップ４１１を含む。逆多重化（ステップ４０５）は、第１の光デインターリーバ１０５と第２の光デインターリーバ１１０とによって受け取られる第２の光信号１０９を光パワースプリッタ１１９から提供するステップ４１３を含む。
【００５３】
いくつかの実施形態では、逆多重化（ステップ４０５）は、例えば第２の光信号１０９が偏光多重化フォーマットに従って変調される場合、制御可能な位相シフト（例えば、制御モジュール１４２によって制御されるπ／２のシフト）を、第１の光デインターリーバ１０５と第２または第３の光デインターリーバ１１０、１１５の一方とを経由して、それぞれの受け取られる光信号（１０７、１０９）に印加するステップ４１５を、更に含む。
【００５４】
いくつかの実施形態では、逆多重化（ステップ４０５）は、入力光信号１４７に（例えば、制御モジュール１４２を経由して作動可能な光スイッチ１４５などの）光スイッチ１４５を通過させるステップ４１７を更に含む。スイッチ１４５の作動は、光入力信号１４７が、単一偏光多重化フォーマットにより変調される場合、第１の光信号１０７として機能する、または、偏光多重化フォーマットにより変調される場合、第２の光信号１０９として機能する、のいずれかとなるようになされる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、逆多重化（ステップ４０５）は、更に、第２の光デインターリーバ１１０の第１の光出力１２４と第２の光出力１２６とに第１および第２の可変光アッテネータ１２０、１２２を通過させるステップ４１９を含む。いくつかの実施形態では、逆多重化（ステップ４０５）は、更に、第３の光デインターリーバ１１５の第１の光出力１３４と第２の光出力１３６とに第３および第４の可変光アッテネータ１２４、１２６を通過させるステップ４２１を含む。例えば、ステップ４１９、４２１は、データ駆動モジュール１４０においてこれらの出力をデータ変調する前に実行されうる。
【００５６】
方法４００のいくつかの実施形態は、更に、入力光信号１４７を変調するステップ４３０を含む。変調（ステップ４３０）は、第２の光デインターリーバ１１０の第１の光出力１２４と第２の光出力１２６とをデータ駆動モジュール１４０の中へ受け取るステップ４３２を含む。変調（ステップ４３０）は、第３の光デインターリーバ１１５の第１の光出力１３４と第２の光出力１３６とをデータ駆動モジュール１４０の中へ受け取るステップ４３４を含む。変調（ステップ４３０）は、第２の光デインターリーバ１１０の第１の光出力１２４または第２の光出力１２６を、データ駆動モジュール１４０によって印加される（例えば、バイナリなどの）データ信号を用いて変調し、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とを形成するステップ４３６を含む。変調（ステップ４３０）は、第３の光デインターリーバ１１５の第１の光出力１３４と第２の光出力１３６とを、データ信号を用いて変調し、第３の光デインターリーバ１１５のデータ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’とを形成するステップ４３８を含む。
【００５７】
方法４００のいくつかの実施形態は、更に、データ変調された光出力信号１２４’、１２６’、１３４’、１３６’の搬送波波長を再合成するステップ４４０を含む。
【００５８】
再合成（ステップ４４０）は、データ変調された光出力信号１２４’、１２６’、１３４’、１３６’を出力装置３０６まで通過させるステップ４４２を含む。
【００５９】
再合成（ステップ４４０）は、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とを組み合わせるステップ４４４と、第３の光デインターリーバ１１５のデータ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’とを組み合わせるステップ４４６と、そして、例えば出力信号３４０および３４２においてデータ変調された出力１２４’、１２６’、１３４’、１３６’のすべてを相互に組み合わせるステップ４４８とを含む。
【００６０】
いくつかの実施形態では、ステップ４４４〜４４８における再合成の前に、これらの光出力信号の分流のアライメント（tributary alignment）を達成することが望ましい。
【００６１】
例えば、いくつかの実施形態では、通過させるステップ４４２の後で、再合成（ステップ４４０）は、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とに、第１および第２の位相シフタ３１０、３１２を通過させるステップ４５０と、いくつかの場合には、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とに、第１および第２の可変光アッテネータ３２０、３２２を通過させるステップ４５２とを含みうる。例えば、いくつかの実施形態では、通過させるステップ４４２の後で、再合成（ステップ４４０）は、第３の光デインターリーバ１１５のデータ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’とに、第３および第４の位相シフタ３１４、３１６を通過させるステップ４５４と、いくつかの場合には、データ変調された第１の光出力１３４’とデータ変調された第２の光出力１３６’とに、第３および第４の可変光アッテネータ３３０、３３２を通過させるステップ４５６とを含みうる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、再合成（ステップ４４０）は、第２の光デインターリーバ１１０のデータ変調された第１の光出力１２４’とデータ変調された第２の光出力１２６’とに、１／２波長板３２０を通過させるステップ４６０を含む。
【００６３】
本出願が関係する技術分野の当業者であれば、これ以外の更なる追加、削除、置換、および修正を、記載されている実施形態に対してなしうることを理解するであろう。
【図１】
2015513702.tif 000003
【図２】
2015513702.tif 000004
【図３Ａ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
2015513702.tif 000009
2015513702.tif 000010