(57)【要約】本発明に係るシステム及び方法は、光通信チャネルの性能を監視するように作動する。光スプリッタ（１４）は、波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号を、バックアップ・パス（２２）上への低パワＷＤＭ信号へ分離する。バックアップ・パス（２２）では、監視回路（２４）が光通信チャネルを性能について監視しつつ、波長可変フィルタ（２４）が光通信チャネルをスィープする。光パワは、格納され、そして表示されて、該信号の光スペクトラム分析を提供する。
2004534426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信チャネルの性能を監視するシステムであって、
光通信パスに沿って置かれ、該光通信パス上の波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号を受信し、該ＷＤＭ光通信信号の一部をバックアップ・パス上への低パワＷＤＭ信号へ分離する光スプリッタと、
前記低パワＷＤＭ光信号を受信し、前記光通信チャネルをスィープする波長可変フィルタと、
前記波長可変フィルタに作動可能に接続され、前記光通信チャネルを性能について監視する監視回路と、を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、
前記波長可変フィルタはスィープされ、
前記光パワは、格納され、そして表示されて、前記信号の光スペクトラム分析を提供する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムであって、
前記低パワＷＤＭ信号を受信し、それを前記光通信信号から分離してから増幅する光増幅器を更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムであって、
前記増幅器は、
注入型半導体レーザと、
該注入型半導体レーザに接続され、該注入型半導体レーザを通る固定電流を確立する電流源制御ループ回路と、
前記注入型半導体レーザ及び前記電流源制御ループ回路に接続された電圧切替回路とを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムであって、
前記波長可変フィルタはファブリー・ペロフィルタを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムであって、
コントローラ・フィードバック・パスで前記波長可変フィルタと作動可能に接続され、前記光通信チャネルに対応する所望の波長の選択を制御するコントローラを更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６記載のシステムであって、
前記監視回路は、前記コントローラ・フィードバック・パス内で前記コントローラに作動可能に接続される、ことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムであって、
前記コントローラ・フィードバック・パスは、
アナログ／デジタル変換器と、
前記波長可変フィルタと前記コントローラとを作動可能に接続する光カプラと、
前記コントローラと前記波長可変フィルタとを作動可能に接続するデジタル／アナログ変換器とを更に有し、
前記監視回路は、前記コントローラ及び前記アナログ／デジタル変換器に作動可能に接続される、ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
光通信チャネルの性能を監視するシステムであって、
光通信パスに沿って置かれ、該光通信パス上の波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号を受信し、該ＷＤＭ光通信信号の一部をバックアップ・パス上への低パワＷＤＭ信号へ分離する光スプリッタと、
前記低パワＷＤＭ光信号を受信し、前記光通信チャネルをスィープする波長可変フィルタと、
前記波長可変フィルタに作動可能に接続され、前記光通信チャネルを性能について監視する監視回路と、
所望波長の前記光信号を受信し、この光信号を電気信号に変換して、平均パワ、監視通信データの監視、及び／又は該信号の光スペクトラム分析を実行する検出器回路と、を有することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムであって、
前記検出器回路はＰＩＮダイオードを有することを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項９記載のシステムであって、
前記検出器回路はアバランシェ・フォトダイオードを有することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項９記載のシステムであって、
前記検出器回路は増幅器回路を有することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項９記載のシステムであって、
前記検出器回路は検出された光信号を再建するリミッタ回路を有することを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項９記載のシステムであって、
前記検出器回路は、データ決定回路と、クロック復元回路とを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項９記載のシステムであって、
前記低パワＷＤＭ信号を受信し、それを前記光通信信号から分離したから増幅する光増幅器を更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項９記載のシステムであって、
前記増幅器は、
注入型半導体レーザと、
該注入型半導体レーザに接続され、該注入型半導体レーザを通る固定電流を確立する電流源制御ループ回路と、
前記注入型半導体レーザ及び前記電流源制御ループ回路に接続された電圧切替回路とを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項９記載のシステムであって、
前記波長可変フィルタはファブリー・ペロフィルタを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項９記載のシステムであって、
コントローラ・フィードバック・パスで前記波長可変フィルタと作動可能に接続され、前記光通信チャネルに対応する所望の波長の選択を制御するコントローラを更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１８記載のシステムであって、
前記監視回路は、前記コントローラ・フィードバック・パス内で前記コントローラに作動可能に接続される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９記載のシステムであって、
前記コントローラ・フィードバック・パスは、
アナログ／デジタル変換器と、
前記波長可変フィルタと前記コントローラとを作動可能に接続する光カプラと、
前記コントローラと前記波長可変フィルタとを作動可能に接続するデジタル／アナログ変換器とを更に有し、
前記監視回路は、前記コントローラ及び前記アナログ／デジタル変換器に作動可能に接続される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号の光通信チャネルの性能を監視する方法であって、
前記ＷＤＭ光通信信号からのパワのある割合を光信号としてバックアップ・パス内へ分離する工程と、
前記光信号を波長可変フィルタ内でフィルタリングし、個々の光通信チャネルに対応した所望の波長を選択することによって前記光通信チャネルをスィープする工程と、
前記光通信チャネルを性能について監視する工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、
前記ＷＤＭ光通信信号から分離される前記割合は約５パーセントであることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の方法であって、
前記光通信信号からの分離後で前記波長可変フィルタ内でのスィープ前の前記光信号を増幅する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２１記載の方法であって、
前記光信号を増幅器回路において増幅する工程を更に有し、
前記増幅器回路は、
注入型半導体レーザと、
該注入型半導体レーザに接続され、該注入型半導体レーザを通る固定電流を確立する電流源制御ループ回路と、
前記注入型半導体レーザ及び前記電流源制御ループ回路に接続された電圧切替回路とを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２１記載の方法であって、
前記光信号をファブリー・ペロ波長可変フィルタ内でスィープする工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２１記載の方法であって、
コントローラ・フィードバック・パスで前記波長可変フィルタと作動可能に接続されたコントローラを通じて、前記波長可変フィルタ内での所望波長の選択を制御する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の方法であって、
前記コントローラと作動可能に接続された光チャネル監視装置を通じて、前記光チャネルの性能を監視する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の方法であって、
前記監視工程は、スペクトラム分析器内で監視する工程を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２９】
波長光通信信号の光通信チャネルの性能を監視する方法であって、
前記ＷＤＭ光通信信号からのパワのある割合を光信号としてバックアップ・パス内へ分離する工程と、
前記光信号を波長可変フィルタ内でフィルタリングし、個々の光通信チャネルに対応した所望の波長を選択することによって前記光通信チャネルをスィープする工程と、
前記光通信チャネルを性能について監視する工程と、
選択された波長の前記光信号を検出し、電気通信信号へ変換する工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法であって、
前記ＷＤＭ光通信信号から分離される前記割合は約５パーセントであることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項２９記載の方法であって、
前記検出された光信号を増幅する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項２９記載の方法であって、
前記検出された光信号をリミッタ回路内で再建する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項２９記載の方法であって、
前記光通信信号からの分離後で前記波長可変フィルタ内でのスィープ前の前記光信号を増幅する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項２９記載の方法であって、
前記光信号を増幅器回路において増幅する工程を更に有し、
前記増幅器回路は、
注入型半導体レーザと、
該注入型半導体レーザに接続され、該注入型半導体レーザを通る固定電流を確立する電流源制御ループ回路と、
前記注入型半導体レーザ及び前記電流源制御ループ回路に接続された電圧切替回路とを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項２９記載の方法であって、
前記光信号をファブリー・ペロ波長可変フィルタ内でスィープする工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項２９記載の方法であって、
コントローラ・フィードバック・パスで前記波長可変フィルタと作動可能に接続されたコントローラを通じて、前記波長可変フィルタ内での所望波長の選択を制御する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３６記載の方法であって、
前記コントローラと作動可能に接続された光チャネル監視装置を通じて、前記光チャネルの性能を監視する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の方法であって、
前記監視工程は、スペクトラム分析器内で監視する工程を有する、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムの分野に係り、特に、波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号を用いると共にバックアップ受信器能力を有する光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重方式（ＷＤＭ）は、関連したエレクトロニクスのスピードを増やさずに光ファイバ電気通信リンクの帯域幅を増やすために、光通信システムにおいて一般的に用いられている。多くの従来の光通信技術では、１チャネル（又は、波長光ファイバ電気通信リンク）の帯域幅は、第一に、送信器及び受信器で必要とされる高速エレクトロニクスによって制限される。電気通信システム受信器において波長分割多重方式を用いることによって、光通信信号を受信する光チャネルは分離又は逆多重化されて、データ受信レートがそれぞれ異なる個別の受信器に送られる。受信器の１つの例は、２．４８８Ｇｂ／Ｓの受信器である。
【０００３】
光通信システムにおいて用いられる受信器の数は変えることができる。これら通信受信器は、既存の電気通信機器のバックプレーン（ｂａｃｋ  ｐｌａｎｅ）に接続する。例えば、電気通信ラック（ｒａｃｋ）は、それぞれが該電気通信ラック内のボード上にマウントされた例えば８個や１６個などの１以上の受信器を含み得る。光学部品が故障したとき、故障した光学部品又は特定の受信器によって用いられているチャネルを決定することが必要である。
【０００４】
これまで、いずれかの光学部品が故障したとき、電気通信リンクは信号を電気切替レベルで再ルーティングしていたため、別のパスをネットワーク上に負わすことになっていた。受信器の故障又は他の光学部品の故障の場合には、受信器端末において特定の波長チャネルについての光通信信号を再ルーティングし、従来技術での場合のようにネットワーク帯域幅を消費しないようにすることがより有益的である。これにより、不稼動時間やネットワーク再ルーティングを増やすことなく、いつでも受信器メンテナンスが可能となる。
【０００５】
また、チャネルを監視し、光通信チャネルの継続的なスィープ（ｓｗｅｅｐ）を可能にすることが望まれる。例えば、チャネルが弱まる兆し又は故障の兆しを見せたならば、問題の出所を識別し、是正措置が模索されることが有益的である。したがって、より大規模なチャネル監視能力に対する必要性が存在する。「Ｓｐｅｃｔｒａ  ＳＰＡＮ」という取引表示（ｔｒａｄｅ  ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ）下で製造された市販されているシステムなどのシングルモードファイバを用いるチャネル関し装置も存在するが、それはバックアップ信号受信器としての能力を持っていない。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、有益的で、且つ、受信器故障又は他の光学部品故障の場合に、受信器端末において光通信信号を再ルーティングすることを可能にする。また、本システムは、光学部品が故障した時に信号を電気切替レベルで再ルーティングしていた従来のようにネットワーク帯域幅を消費しない。したがって、本発明においては、別のパスがネットワーク上に負わされることがなく、帯域幅は消費されない。また、本発明によれば、不稼動時間やネットワーク再ルーティング無しで、いつでも受信器メンテナンスが可能となる。
【０００７】
また、本発明は、チャネルモニタとして機能し得るため、品質及び性能のために光通信チャネルを継続的にスィープすることが可能となる。チャネルが弱まる兆し又は故障の兆しを示す場合、問題の出所の識別がトリガされ、是正措置が模索される。専用の電気通信システム受信器のいずれか１つがある特定の波長について故障した場合、修理が実施されている間、本発明のバックアップ受信器システムは、その特定の波長にチューニングされ、そのリンクを引き継ぐことができる。
【０００８】
また、本発明は、故障したレーザ送信器の代わりに波長可変（ｔｕｎａｂｌｅ）レーザを用いるシステム用のトラッキング・フィルタとして用いることができる。受信器は、波長可変送信器が悪化している又は故障したレーザ送信器を明らかにするために置かれた新しい波長ロケーションを突きとめることができる。また、本発明は、ファイバ上のノードのアッド／ドロップなどの調整可能性を必要とするシステム／ロケーション用の波長可変受信器として用いることができる。
【０００９】
本発明によれば、システムは、光通信チャネルの性能を監視すると共に、光通信パスに沿って置かれ、該光通信パス上の波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号を受信する光スプリッタを有する。この信号は、バックアップパス上への低パワＷＤＭ信号に分割される。バックアップ・パスでは、波長可変フィルタが該低パワＷＤＭ光信号を受信し、光通信チャネルをスィープする。監視回路は、波長可変フィルタと作動可能に接続され、性能のために光通信チャネルを監視する。波長可変フィルタはスィープされ、光パワは格納及び表示され、その信号の光スペクトル分析を提供する。光増幅器は、低パワＷＤＭ信号を受信し、光通信信号から分離した後それを増幅することができる。
【００１０】
本発明の別の態様において、増幅器は、半導体注入型レーザと、該半導体注入型レーザを通る固定電流を確立する該半導体注入型レーザと接続された電流源制御ループ回路とを含む。電圧切替器回路は、これら半導体注入型レーザと電流源制御ループ回路とに接続される。波長可変フィルタは、ファブリー・ペロ（Ｆａｂｒｙ  Ｐｅｒｏｔ）フィルタを有し得る。コントローラは、光通信チャネルに対応した所望の波長の選択を制御する波長可変フィルタとコントローラ・フィードバック・パスで作動可能に接続され得る。
【００１１】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、添付図面を考慮して以下の発明の詳細な説明を考慮することにより明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、添付図面を参照して本発明をより十分に説明する。以下、本発明の好ましい実施形態を示す。しかし、本発明は、多くの異なる形でも実現可能であり、ここに記載された実施形態に制限されるものと解釈されるべきでない。むしろ、これら実施形態は、本開示が十分且つ完全なものとなり、本発明の範囲を完全に当業者に伝えるように提供されるものである。同じ数は、全体を通じて、同じ要素を指す。
【００１３】
本発明は、有益的で、且つ、受信器故障又は他の光学部品故障の場合に、受信器端末において光通信信号を再ルーティングすることを可能にする。また、本システムは、光学部品が故障した時に信号を電気切替レベルで再ルーティングしていた従来のようにネットワーク帯域幅を消費しない。したがって、本発明においては、別のパスがネットワーク上に負わされることがなく、帯域幅は消費されない。また、本発明によれば、不稼動時間やネットワーク再ルーティング無しで、いつでも受信器メンテナンスが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、チャネルモニタとして機能し得るため、品質及び性能のために光通信チャネルを継続的にスィープすることが可能となる。チャネルが弱まる兆し又は故障の兆しを示す場合、問題の出所の識別がトリガされ、是正措置が模索される。専用の電気通信システム受信器のいずれか１つがある特定の波長について故障した場合、修理が実施されている間、本発明のバックアップ受信器システムは、その特定の波長にチューニングされ、そのリンクを引き継ぐことができる。
【００１５】
また、本発明は、故障したレーザ送信器の代わりに波長可変レーザを用いるシステム用のトラッキング・フィルタとして用いることができる。受信器は、波長可変送信器が悪化している又は故障したレーザ送信器を明らかにするために置かれた新しい波長ロケーションを突きとめることができる。また、本発明は、ファイバ上のノードのアッド／ドロップなどの調整可能性を必要とするシステム／ロケーション用の波長可変受信器として用いることができる。
【００１６】
図１は、波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号１２が光通信パス１３に沿って送信される光通信システム１０を示す。光通信信号１２は、パス１３に沿って配置された光スプリッタ１４を通る。光スプリッタ１４は、光通信信号を含む光パワの例えば約５％（これに限定されない）をバックアップ・パス１５への信号の完全なスペクトラムとして分離する。光通信パスに沿って通過する波長分割多重された光通信信号の約９５％は、ＷＤＭ回路１６、更には個別の固定（専用）受信器１８（例えば、図示するように、固定受信器１、固定受信器２、・・・固定受信器ｎ）へ進む。ＷＤＭ回路１６は、ＷＤＭ光通信信号を異なる波長λ１〜λｎの別々の光通信信号に分割するデマルチプレクサを有する。当業者には既知であるように、固定受信器１８は、既存の電気通信機器のバックプレーン２０に接続する。
【００１７】
光信号２２は、光の分離された部分から形成され、ＷＤＭ光通信信号１２の元のパワの約５％を有する。元のＷＤＭ光通信信号１２からの光の完全なスペクトラムを持っているのは低パワＷＤＭ光信号である。本発明に係る波長可変で光学的に増幅されたバックアップ受信器２４は、光信号２２を受信し、バックアップされるべき適切なチャネルについての所望波長（λ１〜λｎ）の光信号を選択し、この所望波長の光信号をバックプレーン２０へ供給する電気通信信号へ変換する。本発明に係る受信器２４は、固定受信器１８の１つが作動不能である場合、或いは、特定の波長の光信号を伝達する光学部品が作動不能である場合に、バックアップ受信器として作動する。
【００１８】
図２は、本発明に係る波長可変で光学的に増幅されたバックアップ受信器２４はどのようにしたら例えば電気通信ファイバ上の個々のアッド／ドロップノード２６、２８向けの波長可変性が要求されるシステム又はロケーションにおいて用いることができるかを示す。波長可変受信器２４は、電気通信処理機器３２及び波長可変送信器３４に作動可能に接続される。選択された波長の光信号は、波長可変受信器２４に受け入れられるように落とすことができる。それは、受信器２４によって、適切な電気通信信号へ変換され、次いで、当業者には既知の適切な信号処理回路、増幅器回路、回生回路、及び他の回路によって処理される。一旦処理されると、電気通信信号は、波長可変送信器３４へ送られる。波長可変送信機３４は、この処理済の電気通信信号を光信号へ変換する。それは、次いで、主光通信パス１３に沿って通過している主光通信信号１２に追加される。
【００１９】
図３は、約１，５５０ナノメートルの光通信信号３５が、光中継器として作動している適切な直列エルビウム添加ファイバ増幅器３８を含む高帯域幅データ分配システム３７において約１５５Ｍｂ／Ｓ〜約４Ｇｂ／Ｓの光通信信号１２へ波長分割多重３６される光通信システム１０の高レベルブロック図を示す。増幅された光通信信号１２は、主光通信パス１３に沿った専用光受信器１８へ送られる。
【００２０】
光スプリッタ１４は、波長分割多重された光通信信号の完全なスペクトルを分離（そのパワの約５％）し、光信号２２としてのバックアップ・パス１５へ送ると共にと本発明に係る波長可変で微／低パワ出力の光学的に増幅されたバックアップ受信器２４へ送ることを可能とするノードを形成する。
【００２１】
本発明に係る波長可変で光学的に増幅されたバックアップ受信器２４は、プレアンプとして作動するエルビウム添加ファイバ増幅器４４（ＥＤＦＡ）を有する。これにより、波長可変帯域通過フィルタ４６へ送られる前に、低パワ光信号を増幅することが可能となる。波長可変帯域通過フィルタ４６は、所望波長λ１〜λｎのうちの１つを選択する。光センサ（本実施形態においてはＰＩＮダイオード４８であるが、ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）でもよい）は、所望波長の増幅された光信号を電気通信信号へ変換し、低雑音電気増幅器５０とクロック及びデータ回復回路５２とへ送る。
【００２２】
図４は、本発明に係る波長可変で光学的に増幅されたバックアップ受信器２４をより詳しく示す。図４は、図３に示すエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）４４を有する増幅器セクション５４、波長可変フィルタセクション５６、及び、異なる波長で検出器として作動可能な受信器セクション５８、という３つの主要なセクションを示している。検出器エレクトロニクスは、２．５Ｇｂ／Ｓや１０．０Ｇｂ／Ｓなどの典型的なデータ転送レートをサポートするように選択される。
【００２３】
ここに説明したデータ範囲や用いられるチャネル数はこれらに限定されない一例にすぎず、本発明は異なる波長及び異なるチャネル数を用いて使用される点で有益的であることは明らかである。図示するように、２．５Ｇｂ／ＳのＷＤＭ信号入力などのＷＤＭ光通信信号は、ファイバ・ブラッグ格子（Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ；ＦＢＧ）安定化ポンプレーザダイオード回路５９及び低パワ半導体レーザドライバ回路６０と共に作動可能な１５５０／９８０ＷＤＭ入力回路５８ａへ送られる。
【００２４】
本発明では異なる半導体レーザドライバを用いることも可能である。本発明の一態様において、図６に示す低パワ半導体レーザドライバは、本発明に係る波長可変受信器と共に用いることができる。この低パワレーザドライバ回路６０は、図４に示した光プリアンプと受信器のアセンブリを駆動するのに用いることができる。
【００２５】
５ボルトの供給電圧入力は、多くの電子回路で標準的である。レーザドライバ回路６０は、本発明の一態様において高量子効率注入型半導体レーザ（ＨＱＥＩＬＤ）である注入型半導体レーザ６２を有する。電流源制御ループ回路６４は、注入型半導体レーザ６２に接続され、該注入型半導体レーザを通じて固定電流を確立する。この電流源制御ループ回路６４は、内部に、注入型半導体レーザと接続された電圧切替回路チップ６６を有する。また、電流源制御ループ回路６４は、５ボルトの固定供給量電圧を受け入れて該供給電圧を順方向電圧に至るまで誘導的に変換し、注入型半導体レーザを偏向させると共にパワ損失が最小限に抑えられた光出力を生成するのに適する。
【００２６】
この電圧切替回路チップ６６は、１つの回路チップとして一体に形成され、図６に示すような高効率電圧変換器として用いられる。
【００２７】
電流源制御ループ回路６４は、低雑音電流源及び電流制御回路７２として作動する高効率電流源７０を含む。これらの回路は、すべて１つのハウジング内に収められる。一態様において、これら回路は、プリアンプ、波長可変帯域通過フィルタ回路、及び光／電気変換回路などの受信器部品を含むプリント回路カードアセンブリ７４上にある。
【００２８】
概略回路図は、電流パラメータと共に様々なパワ及び電圧を示す。この非限定的な一例において、２６０ミリワット及び５ボルトＤＣでは、設計目標として１チャネルにより３５デシベルの光学利得が得られる。８チャネルでは２２６ミリワットＤＣの目標に対し、２２０ミリワットＤＣが達成される。ブラッグ格子（Ｂｒａｇｇ  ｇｒａｔｉｎｇ）７３は、注入型半導体レーザ６２に作動可能に接続され、当業者には既知の原理によって作動している。ブラッグ格子７３は、光出力を受信し、光波長を安定化させるように構成される。
【００２９】
図４に示すように、ＡＳＥ削減ステージ（ＡＳＥ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｓｔａｇｅ）回路８０は、当業者には既知の増幅技術を用いて、遮断回路８２と連携して作動する。波長可変フィルタセクション５６は、波長可変フィルタ４６（本発明の一態様においては、ファイバ・ファブリー・ペロ波長可変フィルタ（ｆｉｂｅｒ  Ｆａｂｒｙ  Ｐｅｒｏｔ  ｔｕｎａｂｌｅ  ｆｉｌｔｅｒ）８４である）を含む。非限定的な一例として、１：９９カプラ８８により、光信号の一部が光センサによって電流へ変換され、フィードバック制御回路８７へ送られる。フィードバック制御回路８７は、アナログ／デジタル変換器８８、コントローラ・インターフェース９２及び関連するエレクトロニクスと共に作動する低パワコントローラ９０、及び、デジタル／アナログ変換器９４を有し、デジタルに処理された制御信号をアナログ制御信号へ戻るように変換すると共に、ファイバ・ファブリー・ペロ波長可変フィルタを選択的にチューニングする。この回路は、光スペクトラムの検出及び格納も可能にする。
【００３０】
一旦所望の波長及び周波数にチューニングされた光通信信号は、検出器（すなわち、ＰＩＮフォトダイオード４８）とそれに続く低雑音電気増幅器５０（本発明の一態様においては、好適なトランスインピーダンス増幅器であり、ＰＩＮフォトダイオード４８から受信した変換後の電気通信信号を増幅する）とを有する光／電気変換回路を含む受信器セクション５８へ送られる。電子リミッタ回路９６は、電気通信信号を受信し、クロック及びデータ復元回路５２と連携して作動する。この回路により、データの復元と電気通信信号の再建が可能となる。回路５２のクロック復元回路部分は、当業者には既知の技術によってクロック信号の復元と電気通信信号の時刻変更が可能となる。
【００３１】
データは、図１に示すバックプレーン２０へ出力される。図２に示す実施形態において、信号は、処理装置３２、更には波長可変送信器３４へ送られる。波長可変送信器３４は、この信号を主光通信パス１３上へ戻す。
【００３２】
本発明の非限定的な一例において、増幅器セクション５４は、市販既製部品（ＣＯＴＳ）が約２．０ワット有するのに対して約２３０ｍＷしか持たず、以下、波長可変フィルタセクション５６は、ＣＯＴＳが約６Ｗのところ約５０ｍＷで作動可能であり、受信器セクション５８は、２．５Ｇｂ／Ｓデータ転送レートに対して、ＣＯＴＳが１．５Ｗのところ約６８０ｍＷでよい。
【００３３】
２．５Ｇｂ／Ｓにおける光感度は、１×１０−１０ＢＥＲ（ビット誤り率）において約−４０ｄＢｍより小さくできるため、１チャネル全体でのパワ消費は約９６０ｍＷとなる。非限定的な８チャネルの例では、約５．７Ｗのトータルパワ消費（１チャネルあたり７１０ｍＷに相当）を提供する固定λデマルチプレクサを用いることが可能である。
【００３４】
ここで、図５を参照する。図５には、チャネル監視又は光スペクトラム分析能力を持つように修正された、本発明の別の態様に係る波長可変フィルタが図示されている。アナログ／デジタル変換回路８８と低パワコントローラ９０との間に、光チャネル監視回路１００が接続される。回路１００は、チャネルを監視するためのスペクトル分析器、パワメータ、又は他の関連電子機器を有し得る。したがって、特定のチャネルの作動を監視して様々な波長を選択し、データ通信又は他の選択された態様にエラーが存在するかを判断することができる。本発明のこの態様において、波長可変フィルタはスィープすることが可能であり、光パワは、プロセッサメモリ、コントローラ、又は当業者には既知の他の手段に格納することができる。このデータは、処理し、そして表示して、該信号の光スペクトラム分析を提供することができる。本システムは、平均パワと監視通信データとを監視することができる。また、該信号の光スペクトラム分析を実行することもできる。
【００３５】
さらに、故障したレーザ送信器の代わりに波長可変レーザを用いるシステム向けのトラッキング・フィルタとして光学的に増幅されたバックアップ受信器を用いることもできる。受信器は、波長可変送信器が悪化している又は故障されたレーザ送信器を明らかにするために置かれた新しい波長ロケーションを突きとめることができる。
【００３６】
この出願は、同日に同じ譲受人及び発明者によって出願された同時係属特許出願（タイトル：「ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＤ  Ｂａｃｋ−Ｕｐ  ＲＥＣＥＩＶＥＲ」）と関連する。この開示は、ここに参考文献として組み込まれる。
【００３７】
本発明について多くの修正と他の実施形態が、上記説明及び関連図面において提示された教えの利益を有する当業者の心に浮かぶであろう。よって、本発明が、開示された具体的実施形態に限定されず、それら修正及び実施形態は付属の請求項の範囲内に含まれることが意図されていることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】複数の固定受信器と、バックアップ・パス上に配置され、既存の電気通信機器のバックプレーンに接続された本発明に係る波長可変光受信器とを有する波長分割多重光通信システムのブロック図である。
【図２】波長可変受信器、処理装置、及び波長可変送信器が用いられたアッド／ドロップノードを示す別のブロック図である。
【図３】本発明の光学的に増幅されたバックアップ受信器を有する波長分割多重光通信システムの一例を示す別のブロック図である。
【図４】図３に類似するブロック図であって、本発明の光学的に増幅されたバックアップ受信器をより詳しく示す別のブロック図である。
【図５】スペクトル分析器を用いて光チャネルを監視する能力を有する本発明のチューナブル・フィルタの拡大ブロック図である。
【図６】本発明の光学的に増幅されたバックアップ受信器の増幅器セクションの一部として用いられる低パワ半導体レーザドライバのブロック図である。
【図１】
2004534426.tif 000003
【図２】
2004534426.tif 000004
【図３】
2004534426.tif 000005
【図４】
2004534426.tif 000006
【図５】
2004534426.tif 000007
【図６】
2004534426.tif 000008
【国際公開パンフレット】
2004534426.tif 000009
2004534426.tif 000010
2004534426.tif 000011
2004534426.tif 000012
2004534426.tif 000013
2004534426.tif 000014
2004534426.tif 000015
2004534426.tif 000016
2004534426.tif 000017
2004534426.tif 000018
2004534426.tif 000019
2004534426.tif 000020
2004534426.tif 000021
2004534426.tif 000022
2004534426.tif 000023
2004534426.tif 000024
2004534426.tif 000025
2004534426.tif 000026
2004534426.tif 000027
2004534426.tif 000028
2004534426.tif 000029
2004534426.tif 000030
2004534426.tif 000031
2004534426.tif 000032
2004534426.tif 000033
2004534426.tif 000034
2004534426.tif 000035
2004534426.tif 000036
2004534426.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月3日(2002.10.3)
【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】
光通信チャネルの性能を監視するシステムであって、
光通信パスに沿って置かれ、該光通信パス上の波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号を受信し、該ＷＤＭ光通信信号の一部をバックアップ・パス上への低パワＷＤＭ信号へ分離する光スプリッタと、
前記低パワＷＤＭ光信号を受信し、前記光通信チャネルをスィープする波長可変フィルタと、
前記波長可変フィルタに作動可能に接続され、前記光通信チャネルを性能について監視する監視回路と、を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、
前記波長可変フィルタはスィープされ、
前記光パワは、格納され、そして表示されて、前記信号の光スペクトラム分析を提供する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムであって、
前記低パワＷＤＭ信号を受信し、それを前記光通信信号から分離してから増幅する光増幅器を更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムであって、
前記増幅器は、
注入型半導体レーザと、
該注入型半導体レーザに接続され、該注入型半導体レーザを通る固定電流を確立する電流源制御ループ回路と、
前記注入型半導体レーザ及び前記電流源制御ループ回路に接続された電圧切替回路とを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムであって、
前記波長可変フィルタはファブリー・ペロフィルタを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムであって、
コントローラ・フィードバック・パスで前記波長可変フィルタと作動可能に接続され、前記光通信チャネルに対応する所望の波長の選択を制御するコントローラを更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６記載のシステムであって、
前記監視回路は、前記コントローラ・フィードバック・パス内で前記コントローラに作動可能に接続される、ことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムであって、
前記コントローラ・フィードバック・パスは、
アナログ／デジタル変換器と、
前記波長可変フィルタと前記コントローラとを作動可能に接続する光カプラと、
前記コントローラと前記波長可変フィルタとを作動可能に接続するデジタル／アナログ変換器とを更に有し、
前記監視回路は、前記コントローラ及び前記アナログ／デジタル変換器に作動可能に接続される、ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
波長分割多重（ＷＤＭ）された光通信信号の光通信チャネルの性能を監視する方法であって、
前記ＷＤＭ光通信信号からのパワのある割合を光信号としてバックアップ・パス内へ分離する工程と、
前記光信号を波長可変フィルタ内でフィルタリングし、個々の光通信チャネルに対応した所望の波長を選択することによって前記光通信チャネルを制御可能に選択する工程と、
前記波長可変フィルタをスィープし、光信号分析についてのデータを処理することによって、前記コントローラに作動可能に接続された光チャネル監視回路において前記光通信チャネルを性能について監視する工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、
前記光通信信号からの分離後で前記波長可変フィルタ内でのスィープ前の前記光信号を増幅する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法であって、
前記光信号を増幅器回路において増幅する工程を更に有し、
前記増幅器回路は、
注入型半導体レーザと、
該注入型半導体レーザに接続され、該注入型半導体レーザを通る固定電流を確立する電流源制御ループ回路と、
前記注入型半導体レーザ及び前記電流源制御ループ回路に接続された電圧切替回路とを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法であって、
前記光信号をファブリー・ペロ波長可変フィルタ内でチューニングする工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法であって、
コントローラ・フィードバック・パスで前記波長可変フィルタと作動可能に接続されたコントローラを通じて、前記波長可変フィルタ内での所望波長の選択を制御する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、
前記コントローラと作動可能に接続された光チャネル監視装置を通じて、前記光チャネルの性能を監視する工程を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、
前記監視工程は、スペクトラム分析器内で監視する工程を有する、ことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2004534426.tif 000038
2004534426.tif 000039