(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソリトン信号を受取り、コントロール信号によってその変調を行なうループ型非線形ミラー（３）と、二つの光源（１１、１２）の少なくとも一方の光周波数が変化可能である二つの光源のビートによってコントロール信号を発生する装置（５）を備えたソリトン信号の再生装置。
【請求項２】
変調されたソリトン信号の平均パワーに応じて、二つの光源の少なくとも一つの可変光周波数をサーボ制御する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項３】
ループ型非線形ミラーによって伝送され変調されたソリトン信号と、反射され変調されたソリトン信号との平均パワー間の差に応じて、二つの光源の少なくとも一方の可変光周波数をサーボ制御する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項４】
二つの光源の少なくとも一方の可変光周波数が、ソリトン信号における二つの光源（１１、１２）のビート信号をロックするための光位相ロックループ（２９）によってサーボ制御されることを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項５】
ソリトン信号のデータ周波数に比べて低い周波数の一つの源（３０）を備え、その源から出された信号がコントロール信号中に挿入され、さらに同期検出手段を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項６】
変調されたソリトン信号の平均パワーまたは平均パワー差に対応する信号と源（３０）から出た信号とを混合する混合器（３１）と、混合された信号の低域濾波を行なうフィルタ（３２）とを備える請求項５に記載の再生装置。
【請求項７】
二つの光源がレーザ光源であり、二つの光源の少なくとも一方の光周波数が、その供給電流または設定温度によってサーボ制御されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項８】
コントロール信号の周波数が、ソリトン信号のビット周波数の半分に等しいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項９】
ループ型非線形ミラーが三入力型入力カップラ（５０）を有し、コントロール信号の周波数がソリトン信号のビット周波数に等しいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項１０】
ループ型非線形ミラーが、カルコゲンファイバや、コアがゲルマニウムでドーピングされたファイバなどはっきりとした非線形の媒体を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項１１】
コントロール信号発生装置（５）が、ミラーの入力カップラ（２）に対して対称的な位置（６、４２）でミラー中に結合された、反対の位相の二つのコントロール信号を供給することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項１２】
少なくとも一方の光源の光周波数が可変である二つの光源（１１、１２）のビートによってコントロール信号を発生することにより、ループ型非線形ミラー（３）中での同期変調によって、ソリトン信号を超高速データレートで再生する方法。
【請求項１３】
二つの光源の少なくとも一方の可変光周波数が、変調されたソリトン信号の平均パワーに応じてサーボ制御されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
二つの光源の少なくとも一方の可変光周波数が、ループ型非線形ミラーによって伝送され変調されたソリトン信号と、反射され変調されたソリトン信号との平均パワー間の差に応じてサーボ制御されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
二つの光源の少なくとも一つの可変光周波数が、ソリトン信号における二つの光源（１１、１２）のビート信号をロックするための光位相ロックループ（２９）によってサーボ制御されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
同期検出が行われるソリトン信号のデータ周波数に比べて低い周波数の信号をコントロール信号中に挿入する請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
二つの光源がレーザ光源であり、供給電流または設定温度の制御によって二つの光源の少なくとも一方の光周波数がサーボ制御されることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
コントロール信号の周波数が、ソリトン信号のビット周波数の半分に等しいことを特徴とする請求項１２から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
ループ型非線形ミラーが、三入力型入力カップラ（５０）を有し、コントロール信号の周波数がソリトン信号のビット周波数に等しいことを特徴とする請求項１２から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
ループ型非線形ミラーが、カルコゲンファイバや、コアがゲルマニウムでドーピングされたファイバなどはっきりとした非線形の媒体を備えていることを特徴とする請求項１２から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
ミラーの入力カップラ（２）に対して対称的な位置（６、４２）で、ミラー中に反対の位相の二つのコントロール信号を結合することを特徴とする請求項１２から２０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超高速データレートソリトン再生装置及び超高速データレートソリトン再生方法を対象にしている。
【０００２】
【従来の技術】
異常分散型光ファイバの一部における双曲正割包絡線のソリトンパルスまたはソリトンの伝送はよく知られた現象である。光ファイバの正常分散型の部分における、連続信号中でパルスギャップによって構成された「ブラック」と呼ばれるソリトン伝送もよく知られている。この場合、ソリトンは、負の色分散とともに伝播するような波長を有している。「ブラック」ソリトンの場合と同じように「ホワイト」ソリトンの場合にも、ファイバの対応部分において光信号の分散を補うために非線形が使用される。ソリトンの伝送は、非線形シュレーディンガー方程式によってよく知られた方法でモデル化される。
【０００３】
たとえば、J. P. Gordon及びH. A. Hausによる論文、Optical Letters、vol.11、No.10、P.665-667に記載されているように、伝送システム中に存在するノイズとソリトンとの相互作用によって引き起こされるジッタのように、さまざまな作用がこのようなパルスの伝送を制限する。ゴードン・ハウス作用と呼ばれるこの作用は、ソリトンによる伝送の品質またはデータレートに理論的に限界を課すものである。
【０００４】
伝送によってソリトン上で引き起こされるひずみ、特にゴードン・ハウス作用によって引き起こされるジッタによって、ソリトンによって符号化された信号を伝送するためにはかなりの労力が必要となる。実質的に無限の距離で伝送を行なうために、十分な解決策の一つは、それが唯一の解決策ではないとしても、ソリトンの同期変調を行なうというものである。このことは、一方ではソリトンの変調を行ない、他方では変調器を同期化するために、ソリトンのデータ周波数を回復することを必要とする。変調とクロック回復といったこれら二種類の機能は、ソリトンのデータ周波数において作用しなければならず、そのことから、特に完全に光学的な解決策、すなわち光学的に制御された解決策が有効となる。したがって詳細には、ソリトン信号の完全に光学的な変調を行なうためには、対応する周波数で光学的正弦曲線を生み出すまたは回復することが前提となる。
【０００５】
ビット周波数において光学的正弦曲線を生み出すためにまた、さまざまなシステムが提案されている。直接的に変調されたレーザダイオードのような従来の電子光学式手段またはマッハツェンダー干渉計による外部変調の使用は、高周波電子部品を使用することを前提としている。その結果、装置のコストが高くなり、可能な周波数をおよそ４０Ｇｂｉｔ／秒に限定してしまう。
【０００６】
マイクロ波伝送システムについては、半導体型レーザの位相ノイズを抑えるために、IEEE Photonic Technology Letters，vol.4，No.8に発表されたU. Glieseらの論文が、３から１８ＧＨｚの範囲におけるマイクロ波信号の生成のために光位相ロックループ（ＯＰＬＬ）の使用を提案している。一方がサーボ制御された二つのレーザ光源のビート信号が、基準マイクロ波発振器の信号と比較される。その結果生じる位相差信号は、サーボ制御されたレーザ光源からの供給電流を制御するために使用される。このようにして、レーザの位相ノイズにもかかわらず、基準発振器におけるビート信号のロックが行われる。
【０００７】
IEEE Electronics Letters，vol.31，No.22に発表されたH. Bulowの論文が、光学デマルチプレクサのための電子光学的同期化原理を記述している。分数調波周波数で多重化解除された信号は、分数調波周波数のレートへの切替え装置として、ループ型非線形ミラー（ＮＯＬＭ）を使用することによって、多重化された超高速周波信号から抽出される。同論文は、多重化解除された信号を獲得し、それをたどるために、電子光学変換及び電子位相ロックループの使用を提案している。この論文において追求されている目的の一つは、Glieseらの論文の検知器のような高速位相検知器の使用を避けることにある。
【０００８】
IEEE Photonics Technology Letters、vol.7、No.8に発表されたK. L. Hallらの論文は、ビット位相の完全に光学式のコンパレータとしてループ型非線形ミラーを使用する電子光学的な位相ロックループを記述している。基準光源は、ＮＯＬＭの入力に存在する。電圧が制御されるレーザ光源は、ＮＯＬＭ中に結合される。ＮＯＬＭの出力におけるパワー測定は、制御された光源の電圧を制御するために基準電圧と比較される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、同期変調によるソリトンの再生の問題に独自のかつ簡潔な解決策を提案する。本発明は、数百Ｇｂｉｔ／ｓの能力を有する伝送であっても、低周波電子部品のみを使用することができる。さらに、本発明の構成部品は、水中での使用に適するものであり、したがって、大洋横断伝送システムにおいても問題なく使用することができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
より厳密には、本発明は、ソリトン信号を受取り、コントロール信号によってその信号の変調を行なうループ型非線形ミラーと、二つの光源のうち少なくとも一つの周波数が変化可能な二つの光源の干渉によるコントロール信号の発生装置を備えたソリトン信号の再生装置を提案する。
【００１１】
変調されたソリトン信号の平均パワーに応じて二つの光源の少なくとも一つの可変周波数のサーボ制御手段を備えることができる。
【００１２】
さらに、ループ型非線形ミラーによって伝送され変調されたソリトン信号と、反射する変調されたソリトン信号との平均パワー間の差に応じて二つの光源の少なくとも一つの可変周波数のサーボ制御手段を備えることができる。
【００１３】
最後に、ソリトン信号における二つの光源のビート信号をロックするための光位相ロックループによって少なくとも二つの光源のいずれか一つの可変周波数をサーボ制御することができる。
【００１４】
これらすべてのシステムに対して、ソリトン信号のデータ周波数に比べて低い周波数において一つの光源を付け加えることができ、その光源から出された信号は、コントロール信号中に挿入される。さらに、同期検知手段を付け加えることが可能である。
【００１５】
そのために、再生装置はできれば、変調されたソリトン信号の平均パワーまたは平均パワーの差に対応する信号と光源から生じる信号の混合を行なう混合器及び混合された信号の低域濾過を行なうフィルタを備えることが望ましい。
【００１６】
二つの光源は、好ましくはレーザ光源であり、少なくとも二つの光源のいずれか一つの周波数は、その供給電流または設定温度によって制御される。
【００１７】
コントロール信号の周波数は、ソリトン信号のビット周波数の半分に等しくすることができる。
【００１８】
ループ型非線形ミラーは、三入力型入力カップラを有し、コントロール信号の周波数はソリトン信号のビット周波数に等しくなるように想定することもできる。
【００１９】
ループ型非線形ミラーは、カルコゲンファイバまたはコアがゲルマニウムでドーピングされたファイバのようなはっきりとした非線形の媒体を備えることができる。
【００２０】
実施形態において、コントロール信号の発生装置は、ミラーの入力カップラに対して対称位置にあるミラー中に結合された反対位相の二つのコントロール信号を供給する。
【００２１】
本発明はまた、二つの光源の干渉によるコントロール信号を発生しながら、ループ型非線形ミラーにおける同期変調によって、ソリトン信号を超高速データレートで再生する方法に関するものであり、二つの光源の少なくとも一つの周波数が変化可能である。
【００２２】
二つの光源の少なくとも一つの可変周波数は、変調されたソリトン信号の平均パワーに応じて、またはループ型非線形ミラーによって伝送され変調されたソリトン信号と、反射され変調されたソリトン信号との平均パワー間の差に応じて、あるいはまたソリトン信号における二つの光源のビート信号をロックするための光位相のロックループによってサーボ制御することができる。
【００２３】
ソリトン信号のデータ周波数に比べて低い周波数の信号をコントロール信号中に挿入し、さらに同期検知を行なうことができる。
【００２４】
二つの光源はレーザ光源とすることができ、その供給電流または設定温度の制御によって二つの光源の少なくとも一つの周波数をサーボ制御することができる。
【００２５】
できれば、コントロール信号の周波数は、ソリトン信号のビット周波数の半分に等しいことが望ましい。ループ型非線形ミラーが三入力型入力カップラを有し、このときコントロール信号周波数がソリトン信号のビット周波数に等しくなると想定することができる。
【００２６】
ループ型非線形ミラーは、好ましくは、カルコゲンファイバまたはコアがゲルマニウムでドーピングされたファイバのようなはっきりと非線形の媒体を備えている。
【００２７】
ミラーの入力カップラに対して対称的な位置において、ミラー中に反対位相で二つのコントロール信号を結合することができる。
【００２８】
添付の図面を参照して、以下に例示的に与えられた本発明の実施形態を説明することによって、本発明の他の特性と利点が明らかになるだろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による再生装置に原理図である。図１の再生装置は、ファイバ１において、同期変調によって再生されるビット周波数ｆ0におけるソリトン信号を受取る。この信号は、光ファイバ型の非線形ミラー３（ＮＯＬＭ）の入力光学カップラ２に伝送される。カップラ２は、結合率η／１−ηを有する。ソリトン信号は、ＮＯＬＭ３中に結合され、矢印で示されているように逆方向に伝播しながら、二つの信号に分割され、さらにカップラ２のレベルで再び組み合わされ、カップラ２の出力で反射する。
【００３０】
ＮＯＬＭは、コントロール信号発生装置５からファイバ４によって生じる光コントロール信号によってソリトン信号の変調を行なう。コントロール信号は、矢印１６によって示された方向においてカップラ６によってＮＯＬＭ中に投入される。変調器としてのＮＯＬＭの作動に関する詳細については、S. Bigoらの論文、IEE Electronics Letters、vol.31、No.2、P.2191-2193またはS. Bigoらの論文、Optics Letters、vol.21、No.18、P.1463-1465を参照するとよい。
【００３１】
典型的な場合、ＮＯＬＭはおよそ１０ｋｍの長さを有し、コントロール信号は、およそ１００ｍＷのパワーの周波数ｆ0／２における正弦波信号である。上記に説明したように、このような装置においては、問題の一つは、適切なコントロール信号を獲得することにある。
【００３２】
そのためには、本発明は、図１及び図３から６の実施形態において、その変調器としての特性と同時に光位相コンパレータの特性のために、ＮＯＬＭを使用することを提案する。こうして、ＮＯＬＭはソリトン信号におけるコントロール信号の位相ロックを行なう。ビット周波数あるいはビット周波数の半分におけるコントロール信号の周波数のロックは、ＮＯＬＭによって変調されたソリトン信号の平均パワーの測定及び適切な負帰還ループによって簡単に行われる。
【００３３】
図１の再生装置は、カップラ２の下流に帯域フィルタ７を有し、このフィルタ７は、一方では一つまたは複数のソリトンチャネルの外でコントロール信号及びノイズの濾過を行ない、もう一方では変調によってソリトン列において生じる振幅の不安定度の補正を行なう。
【００３４】
再生装置は、フィルタ７の下流で、コントロール信号の発生装置５に接続されたファイバ９の区分とファイバ１を結合するたとえば１０／９０カップラのような数パーセントの典型的な結合率をもつカップラ８を有する。
【００３５】
装置５は、コントロール信号を発生するために、コントロール信号の周波数ｆ0／２からずれた周波数を有する二つの連続レーザ光源の干渉を使用する。したがって、装置５は、入力において、二つのレーザ光源１１及び１２によって印加された信号を受取る二入力型光合成器１０を有する。合成器１０の出力は、たとえばエルビウムでドーピングされたファイバ型光増幅器のような増幅器１３に対して、二つのレーザ光源のビート信号を印加する。増幅器１３の出力はファイバ４に接続され、その結果、増幅されたビート信号は、ＮＯＬＭにおいて変調信号として役立つためにカップラ６にも印加される。
【００３６】
適切な変調信号を発生するために、二つのレーザ光源１１及び１２またはそのうちの一つの周波数がサーボ制御される。たとえば、電流または設定温度による一つまたは複数のレーザ光源の周波数の制御を使用することができる。図１の配置において、その供給電流によってレーザ光源１１が制御される。したがって、光源１２は、一定の電流Ｉ0によって給電される。また、ファイバ９において低周波検知器１４、たとえば単純なダイオードによって測定される、変調されたソリトン信号の平均パワーに応じてレーザ光源１１の供給電流Ｉ1がサーボ制御される。検知器１４の出力から印加される低周波電気信号は、エラー信号とも呼ばれ、レーザ光源１１の供給電流Ｉ1を制御する制御用電子回路１５に伝送される。このようにして、レーザ光源１１の供給電流を制御することができる光位相ロックループが構成される。このループにおいて、ＮＯＬＭは光位相コンパレータとして使用される。
【００３７】
図１の再生装置の作動は以下の通りである。ＮＯＬＭ３に到達したソリトン信号が、装置５によって印加されたコントロール信号によって変調される。ＮＯＬＭから出た変調されたソリトン信号は、フィルタ７によって濾過され、コントロール信号の発生装置５を制御するためにその信号の一部がカップラ８によって採取される。再生装置は、高周波電子部品を必要とせずに、受取ったソリトン信号の同期変調を行なう。実際に、装置５を制御するためには、変調されたソリトン信号の平均パワーを知るだけで十分である。この平均パワーは、変調のウィンドウが受取ったソリトンにおいて正しく中心に置かれるときに最大となる。変調されたソリトン信号の平均パワーが最大のときに、再生装置の位相及び周波数が最適化される。
【００３８】
位相ロックループのレスポンス時間が、コントロール信号の発生装置５の不安定度の特性時間より小さい場合には、システムは十分に作動する。位相ロックループのレスポンス時間は主に、ＮＯＬＭの待ち時間によって異なる。すなわち、実際にはそれを構成するファイバ長によって異なる。装置５の不安定度の特性時間は、使用されるレーザ光源のスペクトル線幅によって異なる。およそ１０ｋｍの長さのＮＯＬＭの上述の場合においては、再生装置の正しい作動を行なうためには、およそ１００ｋＨｚの線幅のレーザ光源で十分である。このような場合には、ＮＯＬＭの待ち時間はおよそ５０μｓであり、この待ち時間とレーザの線幅との積は５未満となる。このことだけで、ロックを行なうのに十分である。
【００３９】
図２は、本発明の第二の実施形態の原理図であるが、ここではレーザ光源のうちの一つの周波数が、光位相ロックループ（ＯＰＬＬ）を用いてサーボ制御される。図２の装置は、図１のエレメント８、９、５の代わりに、以下のエレメントを有している。ＮＯＬＭの下流では、カップラ２０がファイバ１をファイバ２１の区分に結合する。変調されるソリトン信号において採取されるファイバ２１の信号は、信号の発生装置２２に伝送される。この発生装置２２は、図１の装置５のように、図１の光源と同類の二つのレーザ光源１１及び１２を備えている。第二の光源１１は、たとえばその供給電流によってサーボ制御される。その出力光信号は、光源１２の信号に対してｆ0／２だけずれた周波数を有する。光源１１及び１２の出力信号は、二入力型光合成器２３に印加される。図１と同じように、合成器２３の出力の一つが、増幅器１３に伝送される。増幅器１３の出力はファイバ４に接続され、その結果、増幅されたビート信号は、ＮＯＬＭにおいて変調信号またはコントロール信号として役立つためにカップラ６に印加される。合成器２３のもう一方の出力は、光位相のコンパレータ２４に接続される。たとえば、光位相の比較のために、ゲインの交差変調、半導体増幅器における４波混合、ファイバまたはＮＯＬＭにおける４波混合を使用することができる。さらに光位相のコンパレータ２４は、成分ｆ0をともなう基準信号を受取る。この信号はファイバ２１から出され、カップラ２０によって単純にソリトン信号から派生する。光位相コンパレータ２４の出力信号がループの低域フィルタ２５に印加され、その出力が低周波ダイオード２６に印加される。ダイオード２６の電気信号は、光源１１の供給電流の制御用電子回路２７を制御する。この制御用電子回路２７は、矢印２８によって記号化されるように、光源１１の光学周波数を制御する。合成器２３、光位相のコンパレータ２４、ループの低域フィルタ２５、ダイオード２６、電子回路２７の集合が、光位相ロックループを構成する。
【００４０】
必要な場合には、合成器２３の出力でなく、増幅器１３の下流でビート信号を採取することができる。フィルタ２５は、低周波ダイオード２６が低域フィルタの代わりをつとめることができる限りは、必要不可欠ではない。
【００４１】
図２の配置は、図１に配置に対して、電流Ｉ1の制御用電子回路に伝送されるエラー信号の品質を改善し、再生装置の最適の作動を行なう。図２の配置においては、ＮＯＬＭの位相コンパレータの特性が使用されず、位相のロックループの位相比較は光位相のコンパレータ２４によって行われる。
【００４２】
図３は、本発明の第三の実施形態による再生装置の原理図を示している。図１の配置と比べると、図３の配置には以下のような違いがある。ビット周波数ｆ０に比べて低い周波数ｆにおける源３０が、電流Ｉ１に付け加えられる。さらに低周波検知器１４と制御用電子回路１５の間に、混合器３１と低域フィルタ３２が挿入される。混合器はまた、源３０から出る信号を受取る。
【００４３】
図３の再生装置の作動は、図１の作動とほぼ同類である。ただし、レーザ光源１１によって送信された光信号はさらに、周波数ｆにおける成分を有している。周波数ｆがソリトンのビット周波数ｆ0に比べて非常に小さい限り、このことは不都合にはならない。混合器３１は、検知器１４によって印加された低周波信号と周波数ｆにおける信号を混合する。フィルタ３２は、混合器によって印加された信号中でノイズを除去し、その結果、制御用電子回路１５に伝送されるエラー信号の品質が改善される。このように、再生装置の最良の作動が行われる。
【００４４】
図３を参照して説明された同期検知の原理はまた、必要な変更は加えるものの、図２の装置にも適用できる。
【００４５】
図４は、本発明の第四の実施形態による再生装置の原理図である。図１の原理図と比べると、図４の再生装置には以下の違いがある。増幅器１３の下流に、増幅器の出力信号の半分で形成されるコントロール信号をファイバ４１中に結合する５０／５０の結合率を有するカップラ４０が備えられる。ファイバ４１中に結合されたコントロール信号は、カップラ６によってＮＯＬＭ中に結合されるコントロール信号とは逆の伝播方向において、カップラ６と対称のカップラ４２によってＮＯＬＭ中に結合される。さらに、カップラ６及び４２によってＮＯＬＭ中に結合される二つのコントロール信号が、反対位相となるようにする手段を備えている。そのためには、一方ではカップラ４０と６との間に、もう一方ではカップラ４０と４２との間に、ファイバ長の適切な差を想定することができる。さらに、カップラ４０と６との間、またはカップラ４０と４２との間のファイバ上に光遅延線４３を設けることもできる。
【００４６】
図４の再生装置の作動は、ＮＯＬＭの作動を除き、図１と同類である。図４の構成におけるＮＯＬＭの作動についてより詳細に知るためには、S. Bigoらの論文、Optics Letters，Vol.21、No.18、P.1463-1465を参照することができる。図４の再生装置は、場合によっては、ソリトンの伝播を妨げる恐れがあるＮＯＬＭによって生じる位相作用を防ぐことができる。というのも、ＮＯＬＭによって変調された信号のフィールドの式中には、ＮＯＬＭ中を二方向に伝播する信号の位相和の半分の複雑な指数関数である位相の項が存在するからである。これらの位相の和は、二つのコントロール信号が反対位相にあることを想定する限り、ゼロである。
【００４７】
ここで再び、図４の再生装置において、図２及び３を参照して説明されたエレメントを使用することができる。
【００４８】
図５は、本発明の第五の実施形態による再生装置の原理図を示している。図１の原理図と比べると、図５の再生装置には以下の違いがある。ＮＯＬＭの入力カップラ５０は、図２のカップラ２のような２／２カップラの代わりに、３／３カップラである。変調されるソリトン信号は、カップラ５０の中央の入力に到達する。ＮＯＬＭのループは、カップラの第一及び第三の出力に接続され、変調された信号はカップラの第三の入力によって伝送される。図５の配置については、二つのレーザ光源の間の周波数の差ｆ0が利用され、したがって、ソリトンのビット周波数にコントロール信号が印加される。このような配置におけるＮＯＬＭの作動は、たとえば、D. Sandelらの報告、Optical Fibers Communications 1994、FG2、P.310中で説明されている。
【００４９】
図５の装置の作動原理は、コントロール信号周波数の二倍においてではなく、コントロール信号周波数においてＮＯＬＭによって生じる変調強度を除き、図１の原理と同類である。
【００５０】
ここで再び、図５のタイプの再生装置においても図２、３、４のエレメントを使用することができる。
【００５１】
図６は、本発明の第六の実施形態による再生装置の原理図を示している。図１の原理図と比べると、図６の再生装置には以下の違いがある。ＮＯＬＭの上流には、ＮＯＬＭによって反射した信号を採取するサーキュレータ５１が設けられ、その信号を図１のフィルタ７と同類のフィルタ５２に向かって伝送する。フィルタ５２の出力信号は、図１の検知器１４と同類の低周波検知器５３に伝送される。検知器１４及び５３によって印加された低周波電気信号は、コンパレータ５４と比較され、コンパレータ５４の出力におけるエラー信号は、レーザ光源１１の電流Ｉ1を制御する制御用電子回路５５に伝送される。
【００５２】
図６の再生装置の作動は、図１の再生装置の作動と同類である。図１の再生装置においては、低周波検知器１４から出たエラー信号は、最大化されなければならない。図６の配置においては、エラー信号はＮＯＬＭによって反射した信号と伝送された信号との差に対応し、したがって一つの符号を有している。それゆえ、制御用電子回路５５中で、エラー信号の値に応じて電流Ｉ1の変化の向きを知ることができる。図１の制御用電子回路１５についてはこうではない。したがって図６の配置によって、電流の制御を単純化することができる。
【００５３】
図６の装置の作動を改善するために、できるかぎり、ＮＯＬＭによって伝送されたパワーと反射したパワーとがほぼ等しくなるように、一つまたは複数のコントロール信号の出力パワーを適合させる。そのためには、ＮＯＬＭによって完全な切換えを行なうコントロール信号のパワーの半分に等しいコントロール信号パワーで作業することができる。
【００５４】
さらに、図６の配置においては、図３、４、５を参照して説明した解決策を使用することもできる。もちろん、図５の場合には、サーキュレータは、３／３カップラ中央入力に接続されることになる。
【００５５】
当然のことながら、本発明は、ここに説明し、図示された例及び実施形態に限定されるものではなく、数多くの変形形態が可能である。
【００５６】
このようにして、図１から４及び６では、ＮＯＬＭのコントロール信号が周波数ｆ0／２を有するもっとも単純な場合を示した。周波数ｆ0の信号を使用できることは明らかであり、こうしてソリトンは、コントロール信号の二つの半周期のうちの一つについてのみＮＯＬＭ中で変調される。このことによって、レーザ光源の周波数以外には、これらの配置において何も変わらない。
【００５７】
図１及び他の図の再生装置は、変調器として、一本のファイバを有するＮＯＬＭを備えている。変調器として他の何らかのタイプのＮＯＬＭ、すなわち、非線形媒体を有するサグナック（Ｓａｇｎａｃ）干渉計を使用することもできる。干渉計は一本のファイバあるいは他の非線形媒体を備えることができる。
【００５８】
このようにして、カルコゲンファイバや、コアがゲルマニウムでドーピングされたファイバのような、より特徴的な非線形をともなうファイバで形成されたＮＯＬＭを使用することもできる。図１の再生装置に対して、より特徴的な非線形をともなうこのようなファイバは、ＮＯＬＭのループの長さを短くすることができる。カルコゲンファイバの使用は、この長さを係数にしておよそ１００短くできるのに対して、コアがゲルマニウムでドーピングされたファイバの使用は、この長さを係数にしておよそ１０短くすることができる。
【００５９】
この長さの縮小によって、ＮＯＬＭの待ち時間を短くすることができる。これはまた、ＮＯＬＭのコントロール信号の発生装置の品質に関する制約も少なくする。実際に、待ち時間がより短くなれば、特性時間の不安定度がより高いコントロール信号の発生装置を使用することができる。図１のタイプの再生装置の場合には、このことは、線幅がより広いレーザを使用できることを意味する。長さがおよそ０．１ｋｍのカルコゲンファイバ付きのＮＯＬＭについてはおよそ０．５μｓの待ち時間が得られ、したがって、およそ１０ＭＨｚの線幅を使用することができる。長さがおよそ１ｋｍで、コアがゲルマニウムでドーピングされたファイバ付きのＮＯＬＭについては、待ち時間はおよそ５μｓであり、レーザの線幅はおよそ１ＭＨｚとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による再生装置の原理図である。
【図２】本発明の第二の実施形態による再生装置の原理図である。
【図３】本発明の第三の実施形態による再生装置の一部の図である。
【図４】本発明の第四の実施形態による再生装置の原理図である。
【図５】本発明の第五の実施形態による再生装置の原理図である。
【図６】本発明の第六の実施形態による再生装置の原理図である。
【符号の説明】
２  入力カップラ
３  ミラー
５  コントロール信号発生装置
１１、１２  光源
２９  ロックループ
【図１】
0004016093.tif 000002
【図２】
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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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