(57)【要約】      （修正有）【課題】バイナリ制御信号により多値強度変調信号を得ることが可能な変調デバイスを提供する。【解決手段】光信号の強度を４つのレベルで変調するためのデバイスは、第１の変調光信号を出力することが可能な出力ポート３６を有する第１の共振リング変調器と、第２の変調光信号を出力することが可能な出力ポート１０４、１０６を有する第２の共振リング変調器１０２と、前記第２の共振リング変調器の出力ポートに光学的に結合された第１の入力１２４、第１の共振リング変調器の出力ポートに光学的に結合された第２の入力１２５、及び第１及び第２の入力において受信された光信号を混合することで形成された、４つの異なるレベルで強度が変調された光信号を出力することが可能な出力１２８を有する光アセンブラ１２６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つの異なるレベルで光信号の強度を変調するためのデバイスであって、
変調される初期光信号を受信する入力（２０）と、各々が変調される第１及び第２の光信号をそれぞれ出力する第１及び第２の出力（２４、２６）とを有し、変調される前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度は前記入力（２０）において受信される前記初期光信号の強度の非ゼロ端数に等しいパワー分割器（２２）と、
第１の共振リング変調器（３２；２１０−２１２）であって、
前記パワー分割器（２２）の第１の出力（２４）に光学的に結合され、変調される前記第１の光信号を受信する入力ポート（３０）、
前記入力ポート（３０）において受信された光信号の強度をハイレベルとローレベルとの間でのみ変調することにより構成された第１の強度変調光信号を出力することが可能な第１の出力ポート（３４）、
それに応答して第１の共振リング変調器が変調される第１の光信号の強度をハイレベルとローレベルとの間で変化させ、第１の変調光信号を取得する第１のバイナリ制御信号を受信することが可能な制御ポート（３８）、及び、
強度が前記第１の変調光信号がハイレベルのときローレベルであり、前記第１の変調光信号がローレベルのときハイレベルである、第１の変調光信号に相補な光信号を出力可能な第２の出力ポート（３６）とを有する第１の共振リング変調器と、
第１の光アセンブラ（６２）であって、
前記第１の共振リング変調器（３２）の前記第１及び前記第２の出力ポートの一方に光学的に結合され、前記第１の変調光信号を受信する第１の入力（６０）、
前記パワー分割器（２２）の第２の出力に光学的に結合され、変調される前記第２の光信号から形成された光信号を受信する第２の入力（８０）、及び
前記第１の光アセンブラの前記第１及び第２の入力において受信された光信号の光波場を混合することにより形成された第１の混合光信号を復元する出力（８２）を有する第２の光アセンブラと、
第２の共振リング変調器（１０２；２１０−２１２）であって、
前記パワー分割器（２２）の第２の出力に光学的に結合され、変調される第２の光信号から形成された光信号を受信する入力ポート（１００）、
前記入力ポートにおいて受信された光信号の強度をハイレベルとローレベルとの間でのみ変調することにより構成された第２の変調光信号を出力することが可能な出力ポート（１０４、１０６）、及び
それに応答して第２の共振リング変調器が前記入力ポートにおいて受信される光信号の強度をハイレベルとローレベルとの間で変化させ、第２の変調光信号を取得する第２のバイナリ制御信号を受信することが可能な制御ポート（１０８）を有する第２の共振リング変調器と、
第２の光アセンブラ（１２６）であって、
前記第２の共振リング変調器（３２）の出力ポートに光学的に結合される第１の入力（１２４）、
前記第１の共振リング変調器の前記第１及び第２の出力ポートの他方に光学的に結合される第２の入力（１２５）、及び
前記第１及び第２の入力において受信された光信号を混合することにより構成された、強度が４つの異なるレベルで変調された光信号を出力することが可能な出力（１２８）を有する第２の光アセンブラとを備えるデバイス。
【請求項２】
前記第１及び第２の光アセンブラ（６２、１２６）の少なくとも一方のために、
光アセンブラの入力の一方に結合され、前記入力の他方において受信された光信号と光アセンブラにより混合された光信号が通過される制御可能な光位相シフタ（７２、１１８）であって、該光位相シフトは、それを通過する光信号の位相を調整信号により設定される所定の量だけ変更することが可能なものである光位相シフタ、
光アセンブラの出力において復元された光信号の強度を測定することが可能なセンサ（８６、１３０）、及び、
前記センサにより測定された光強度を取得し、該取得された測定された光強度の関数として、光アセンブラの出力において出力される信号の強度を最大化する位相シフタ調整信号を生成するように構成された電気回路（１５０）を有する請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記共振リング変調器（３２、１０２；２１０−２１２）の少なくとも１つのために、
一定の変調器の制御信号の値に対して、入力において受信された光信号の強度と共振リング変調器の出力ポートとの間の伝達関数が最小を示す波長λ０を変更することが可能な電気チューナ（４０、１０９）であって、該電気チューナは、設定信号により設定される所定の量だけ前記波長λ０をシフトさせることが可能なものである電気チューナ、
共振リング変調器の出力ポートにおいて出力される光信号の強度のセンサ（４４、１１０）、及び、
前記センサにより測定された強度を取得し、取得された測定された強度の関数として、前記出力ポートにおいて出力される強度を最小にする設定信号を生成するように構成された電気回路（１５０）を有する請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１及び第２の共振リング変調器（２１０）は、光信号の強度を波長λ１において変調することが可能であり、同時に、前記波長λ１から少なくとも１ｎｍ離れた波長λ２において光信号の強度を変調することができず、
前記デバイスは更に前記波長λ２において光信号の強度を変調することが可能であり、同時に、前記波長λ１において光信号の強度を変調することができない第３及び第４の共振リング変調器（２１１、２１２）であって、前記第３の共振リング変調器（２１１、２１２）は、前記第１の共振リング変調器（２１０）に直列に光学的に結合されて、変調される前記第１の光信号の強度を前記波長λ１及びλ２において同時に変調することが可能な第１の変調ブロック（２０２）を構成するものであり、前記第４の共振リング変調器（２１１、２１２）は、前記第２の共振リング変調器（２１０）に直列に光学的に結合されて、変調される前記第２の光信号から形成される光信号の強度を前記波長λ１及びλ２において同時に変調することが可能な第２の変調ブロック（２０４）を構成するものである第３及び第４の共振リング変調器を有する請求項１から３何れか１項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記光信号の循環の方向において、前記第２のブロック（２０４）の前記共振リング変調器（２１０−２１２）は、前記第１のブロック（２０２）の前記共振リング変調器（２１０−２１２）の並びと逆の順序に配置される請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１の光アセンブラ（６２）の第２の入力（８０）は、前記第２の光信号が前記第２の共振リング変調器（１０２；２１０−２１２）により変調される前に、変調される前記第２の光信号を受信するように、前記パワー分割器（２２）の第２の出力（２６）と光学的に結合され、
前記第２の共振リング変調器（１０２；２１０−２１２）の入力ポート（１００）は、第１の混合光信号を受信するために前記第１の光アセンブラの出力（８２）に光学的に結合されている請求項１から５何れか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１の共振リング変調器（３２）の第２の出力ポート（３６）、及び前記第２の共振リング変調器（１０２）の出力ポート（１０６）は、双方とも共振リング変調器のドロップポートである請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記光アセンブラ（６２、１３０）は、２つの入力と１つの出力のみを有するＭＭＩ（MultiMode Interference：多モード干渉）光アセンブラである請求項１から７何れか１項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記パワー分割器（２２）は、変調される前記第１及び第２の光信号の強度が等しくなるように、前記入力において受信された光信号の強度を等しい部分に分割するために配置される請求項１から８何れか１項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記パワー分割器（２２）は、１つの入力と２つの出力のみを有するＭＭＩ（MultiMode Interference：多モード干渉）アセンブラである請求項１から９何れか１項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４つの異なるレベルで光信号の強度を変調するためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
単色光信号の強度は、この光信号の光波場Ｅとこの光波場Ｅに共役な光波場との積である。光波場は、電磁波及びマクスウェル方程式において電場Ｅに対応する。多色の光信号の場合、光強度は、この信号の波長ごとに計算される。光信号の強度は、ワットで表される。
【０００３】
４つの異なるレベルでの単色光信号の強度の変調は、略語４−ＰＡＭ（4Pulse Amplitude Modulation：４−パルス振幅変調）により知られている。４−ＰＡＭ変調は、光信号の強度を４つの異なるレベルで変調するだけであり、その位相は変調していない。それは、受信機の製造を簡略化できる利点を提供する。実際に、受信機は、光信号を復調するために、４つの異なるレベルの中から強度レベルを測定するだけでよい。したがって、この受信機は、例えば、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）において実装される受信機よりも、はるかにシンプルである。実際に、後者の場合、光信号の強度及び位相が変調される。したがって、受信光信号の強度及び位相の中に符号化された情報を再生するために、受信機の処理を変調デバイスのそれと同期することも必要である。
【０００４】
多色光信号の場合、４−ＰＡＭ変調は、多色光信号を構成する波長が異なるいくつかの単色光信号に対して同時に実施され得る。そのような変調は、略語４−ＰＡＭ−ＷＤＭ（（Wavelength Division Multiplexing）により知られている。
【０００５】
非特許文献１において、共振リング変調器を用いた４−ＰＡＭ変調デバイスが既に提案されている。
【０００６】
非特許文献１の変調デバイスは、多数の利点を提供する。特に、共振リング変調器の使用により、その容積は非常に小さい。具体的に、容積は、マッハツェンダ変調器を用いた４−ＰＡＭ変調デバイスのそれよりもはるかに小さい。
【０００７】
対照的に、非特許文献１に記載される４−ＰＡＭ変調デバイスを実装するために、共振リング変調器に対して４つの異なる電圧レベルを示す電気制御信号を生成することが必要である。これら電圧レベルのそれぞれは、２つの情報ビットを符号化する。送信される１以上のバイナリ情報信号からそのような電気信号を生成するために、従って、デジタル−アナログ変換器を使用することが必要である。ここで、そのようなデジタル−アナログ変換器は、非常に容積が大きく、かつ大量のエネルギーを消費する。それは、非特許文献１に記載される４−ＰＡＭ変調デバイスの適用の可能性を制限する。
【０００８】
従来技術は、非特許文献２、特許文献１、及び特許文献２からも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／２１９６１４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／３１６７９４号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Dubray O. et al., “20 Gb/s PAM-4 transmission from 20 to 90°C by modulating a silicon ring resonator modulator with 2V”, Optical Society of America, March 2015.
【非特許文献２】SEYEDI M. ASHKAN et Al, “Data rate enhancement of dual silicon ring resonator carrier-injection modulators by PAM-4 encoding”, 2015 International Conference on Photonics in switching, IEEE, 22/9/2015, pages 363-365
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、非特許文献１の４−ＰＡＭ変調デバイスの利点、及び特に小さな容積を保ちつつ、この欠点を改善することを目的とする。その対象は、従って請求項１に係る４−ＰＡＭ変調デバイスである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記４−ＰＡＭ変調デバイスは、２つの共振リング変調器を有し、それらはバイナリ制御信号により制御される。したがって、非特許文献１に記載の４−ＰＡＭ変調デバイスとは対照的に、４つの異なる電圧レベルを取ることができる電気信号を使用する必要はない。結果的に、バイナリ情報信号又は送信される信号から対応する電圧レベルを生成可能なデジタル−アナログ変換器を使用する必要がない。請求項に係る変調デバイスにおいて、バイナリ情報信号は、共振リング変調器の制御ポートに直接に送信されることができる。その結果として、共振リング変調器を使用しつつ、４−ＰＡＭ変調を行うためにそのようなデジタル−アナログ変換器を使用する必要はもはやない。したがって、請求項に係るデバイスの容積は、依然としてマッハツェンダ変調器を用いた変調デバイスの容積よりも非常に小いままである。さらに、請求項に係るデバイスは、動作するために容積の大きいデジタル−アナログ変換器を使用する必要があることを取り除く。
【００１３】
さらに、上記デバイスは、第１の共振リング変調器の第２の出力ポートから取得された光信号と、第２の共振リング変調器の出力ポートから取得された光信号とを結合する。したがって、第１の共振リング変調器の状態がいかなる状態であっても、変調される第１の光信号の強度は、構造的に常に第２の変調光信号の強度と結合される。これにより、変調された光信号の４つの強度レベルは、受信機によるデコードを容易にする広い強度範囲に広がる。
【００１４】
このデバイスの実施形態は、更に以下の利点を提供することができる。
−光アセンブラにより結合される光信号の間の位相シフトを最小化するために制御可能な光位相シフタを使用することは、光アセンブラの入力に位置する光信号の建設的な加算を保ち、従って、この光アセンブラの損失を制限することを可能とする。
−共振リング変調器を変調される光信号の波長に調整する電気チューナを使用することは、この共振リング変調器の動作を最適化することを可能とし、特に、その消光率を増加させることを可能とする。
−直列に結合された共振リング変調器のブロックを使用することは、４−ＰＡＭ−ＷＤＭ変調を行うことを可能とする。
−共振リング変調器のブロックにおいて共振リング変調器が配置された順序を交換することは、光アセンブラの入力において受信された光信号の位相シフトを制限することを可能とする。
−第１の共振リング変調器を第１の光アセンブラの前に配置し、第２の共振リング変調器をこの第１の光アセンブラの後に配置することは、４つの強度レベルを最大限離すことを可能とする。さらに、レベルの１つは、ゼロ又は無視できる強度に対応する。
−２つの共振リング変調器の「ドロップ」ポートを使用することにより、４つの異なる強度レベルで変調された光信号の変動性を低減することができる。
−受信光信号の強度を等しい強度に分割するパワー分割器を使用することは、４つの強度レベルをより均等に離すことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明は、非限定な例示として純粋に与えられた以下の記述を、図面を参照しつつ読むことで、より理解されるであろう。
【図１】図１は、４−ＰＡＭ変調デバイスの概略図である。
【図２】図２は、図１のデバイスにおいて使用される共振リング変調器の概略図である。
【図３】図３は、図２の共振リング変調器の伝達関数を表すグラフである。
【図４】図４は、図２の共振リング変調器の伝達関数を表すグラフである。
【図５】図５は、図１のデバイスを使用した４−ＰＡＭ変調方法のフロー図である。
【図６】図６は、図１のデバイスの変形例の概略図である。
【図７】図７は、図１のデバイスの変形例の概略図である。
【図８】図８は、図１のデバイスの変形例の概略図である。
【図９】図９は、図１のデバイスの変形例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記図において、同じ参照符号が同じ要素を指定するために使用される。以下、本明細書において、当業者によく知られた特徴及び機能は、詳細には説明されない。
【００１７】
図１は、波長λｉｎの単色光信号Ｓｉｎの４−ＰＡＭ変調のためのデバイス２を表す。例えば、本実施形態において、波長λｉｎは１５１０ｎｍと１５９０ｎｍの間、又は１２７０ｎｍと１３５０ｎｍの間にある。しかしながら、この特定のケースにおいて記述されたことは、他の波長に対しても同様に機能する。
【００１８】
デバイス２は、典型的には、全ての光コンポーネント及び電子コンポーネントが、シリコン片などの１つの同じ半導体基板上に作成された電子チップから成る。デバイス２の寸法は非常に小さい。例えば、コンポーネントが作成される面の面積は、２．５ｍｍ２、１ｍｍ２、又は５００μｍ２よりも小さい。典型的に、デバイス２は、マイクロプロセッサ又は他のマイクロ電子デバイスの製造に用いられるものと同じ製造方法により製造される。デバイス２は、信号Ｓｉｎの強度を、送信される２つのバイナリ情報信号Ｖ１及びＶ２の関数として変調し、変調光信号Ｓｏｕｔを取得する。信号Ｓｏｕｔにおいて、信号Ｖ１のビットと信号Ｖ２のビットとにより構成される各組のビットは、この信号の単一の強度レベルで符号化される。
【００１９】
各バイナリ信号は、典型的には、各情報ビットの値が電圧レベルで符号化される電気信号である。この電気信号はバイナリ信号であり、つまり、各情報ビットは、自身の電圧レベルにより符号化され、従って、各電圧レベルは、単一の情報ビットの値のみを符号化する。
【００２０】
信号Ｓｏｕｔは、それぞれ異なるビットの組を符号化する、最大で４つの異なる強度レベルを示す。デバイス２は、情報ビットを符号化し、また、送信するために、光信号の位相を使用しない。
【００２１】
典型的に、信号Ｓｏｕｔは、光ファイバ１１を通じて受信機１２に送信される。
受信された信号Ｓｏｕｔをデコードするために、受信機１２は、信号Ｓｏｕｔの強度を測定するセンサ１４のみを必要とする。例えば、センサ１４は、単純なフォトディテクタである。したがって、情報が４つの強度レベルにより符号化されるのみとすれば、後者は、受信機側１２においてデコードするために特に簡単である。
【００２２】
この目的を達成するために、デバイス２は、
変調される信号Ｓｉｎが受信される入力１０；
バイナリ情報信号Ｖ１及びＶ２がそれぞれ受信される入力１２Ａ及び１２Ｂ；
信号Ｖ１及びＶ２の関数としてデバイス２が強度変調信号Ｓｏｕｔを出力する出力１４；
を有する。
【００２３】
入力１０は、信号Ｓｉｎを生成するレーザ光源１６の出力に光学的に結合される。
【００２４】
本明細書において、「光学的に結合」は、２つの光学コンポーネントが、１つの導波路又はいくつかの導波路を介して直接に又は間接的に互いに結合された事実を記述する。２つの光学コンポーネントが１つの同じシリコン基板上に作成されていた場合、この導波路は、典型的には、導波路の材料の屈折率よりも低い屈折率が低い材料で囲まれたシリコン導波路である。また、結果として、「直接に光学的に結合され」という表現は、第１及び第２の光コンポーネントが、機器に取り付けられない１以上の導波路、つまりそこを通過する光信号を外部制御信号の関数として修正する能力を有しない導波路により互いに直接に光学的に結合された事実を記述する。
【００２５】
レーザ光源１６は、例えば、光ファイバ／導波路カプラにより入力１０に光学的に結合された外部レーザである。光源１６により出力される信号Ｓｉｎは、強度変調又は位相変調されていない。
【００２６】
入力１０は、２つの出力２４及び２６を備える光パワー分割器２２の入力２０に直接に光学的に結合される。分割器２２は、信号Ｓｉｎを、出力２４及び２６によりそれぞれ出力される、変調される２つの光信号Ｓ１及びＳ２に分割する。２つの信号Ｓ１及びＳ２は、信号Ｓｉｎの強度よりも低い強度を有していることを除けば、信号Ｓｉｎと同一である。ここで、信号Ｓ１及びＳ２の強度は、それぞれＰ１及びＰ２と表記される。入力２０において受信された信号Ｓｉｎの強度は、Ｐｉｎと表記される。強度Ｐ１とＰ２の和は、強度Ｐｉｎ以下である。好ましくは、強度Ｐ１とＰ２の和は、０．９×Ｐｉｎ以上、０．９５×Ｐｉｎ以上、又は、０．９８×Ｐｉｎ以上である。強度Ｐ１及びＰ２は、それぞれ０．０５×Ｐｉｎ以上であり、好ましくは、０．１５×Ｐｉｎ以上、又は０．２５×Ｐｉｎ以上である。分割器２２は、従って、強度分割器として動作する。
【００２７】
本実施形態において、強度Ｐｉｎは、出力２４及び２６の間で等分に分割される。強度Ｐ１及びＰ２は従って等しい。
【００２８】
分割器２２は、例えば次の文献において記載されるように製造される：C. S. Hsiao et AL, “Design for beam splitting components employing silicon-on-insulator rib waveguide structures”, Optics letter, C.S. Vol. 30, n23, 1/12/2005。
【００２９】
出力２４は、２つの出力３４及び３６を備える共振リング変調器３２の入力ポート３０に直接に光学的に結合される。共振リング変調器はよく知られており、少々の生成及び動作原理が図２から図４を参照しつつ検討される。慣習的に、ポート３０、３４、及び３６は、それぞれ「イン」ポート、「スルー」ポート、及び「ドロップ」ポートと呼ばれる。ポート３４及び３６から出力される光信号は、それぞれ信号Ｓ３及び信号Ｓ６と呼ばれる。信号Ｓ３及びＳ６の強度は、それぞれＰ３及びＰ６と表記される。変調器３２は、制御ポート３８も有する。
【００３０】
変調器３２は、そのポート３８において受信された電気制御信号に応答して、「オフ」状態と「オン」状態との間を切り替える。「オフ」状態において、強度Ｐ３は最大であり、強度Ｐ６は最小である。典型的に、「オフ」状態において、強度Ｐ３は少なくとも０．５×Ｐ１よりも、好ましくは０．８×Ｐ１又は０．９×Ｐ１よりも大きく、かつ、強度Ｐ６は、強度Ｐ１よりも少なくとも３倍又は５倍小さい。逆に、「オン」状態において、強度Ｐ３は最小であり、強度Ｐ６は最大である。典型的に、「オン」状態において、強度Ｐ６は少なくとも０．５×Ｐ１よりも、好ましくは０．８×Ｐ１又は０．９×Ｐ１よりも大きく、かつ、強度Ｐ３は、強度Ｐ１よりも少なくとも３倍又は５倍小さい。信号Ｓ３の強度に関連する信号Ｓ６の強度のこの振る舞いにより、信号Ｓ６は、信号Ｓ３の相補信号と呼ばれる。
【００３１】
ポート３８において受信される制御信号は、ここでは、バイナリ電気信号Ｖ１である。信号Ｖ１の電圧は、従って、情報ビットの値を符号化する２つの電圧レベルＶｍａｘとＶｍｉｎとの間でのみ変化する。例えば、Ｖｍａｘは０Ｖｄｃに等しく、Ｖｍｉｎは−３Ｖｄｃに等しい。変調器３２は、信号Ｖ１の電圧がＶｍｉｎに等しいとき「オン」状態にあり、信号Ｖ１の電圧がＶｍａｘに等しいとき「オフ」状態にある。したがって、信号Ｖ１の電圧変化に応答して、変調器３２は信号Ｓ３及びＳ６の強度を同時に変調する。
【００３２】
変調器３２は、ポート３０、３４、及び３６の間の強度の伝達関数ＦＴ３１及びＦＴ６１を修正することができる、制御可能な電気チューナ４０に関連付けられる。電圧関数ＦＴ３１は、ポート３２及び３４の間の光信号の強度の伝達関数である。この伝達関数ＦＴ３１は、図３において表される。伝達関数ＦＴ６１は、ポート３２及び３６の間の強度の伝達関数である。この伝達関数ＦＴ６１は、図４において表される。
【００３３】
より具体的に、チューナ４０は、伝達関数ＦＴ３１が最小を示す波長λ０をシフトさせることができる。このチューナは、同時に、伝達関数ＦＴ６１が最大を示す波長λ０をシフトさせることもできる。実際に、伝達関数ＦＴ３１及びＦＴ６１は、親密にリンクし、かつ互いに依存する。例えば、この目的を達成するために、チューナ４０は、変調３２を加熱し、及び／又は冷却することが可能なラジエータを有する。実際に、変調器３２のリングの屈折率は温度の関数として変化し、それは従ってその伝達関数を変更する。
【００３４】
強度Ｐ３のセンサ４４も設けられる。例えば、センサ４４は、１つの入力と２つの出力５０、５２を有する光カプラ４６と共に、出力５２に直接に光学的に結合されるフォトディテクタ５４を有する。光カプラ４６の入力は、出力３４に直接に光学的に結合される。出力５２は、信号Ｓ３と同一であるが、信号Ｓ３の強度のごく一部の強度である光信号を出力する。典型的に、出力５２により出力される光信号の強度は、強度Ｐ３の１０％よりも小さく、好ましくは５％又は３％よりも小さい。出力５０は、信号Ｓ３の残りの部分を帰還する。その後、カプラ４６により信号Ｓ３から取り入れられた強度は無視できるとみなされる。結果として、出力５０により出力される信号Ｓ３の強度は、出力３４において出力された信号Ｓ３の強度Ｐ３と等しいとみなされる。
【００３５】
フォトディテクタ５４は、出力５２において出力される光信号を、強度Ｐ３を表す電気信号に変換する。この電気信号は、従って強度Ｐ３の測定値を構成する。
【００３６】
出力５０は、光アセンブラ６２の入力６０に直接に光学的に結合される。光アセンブラは、「光結合器」又は「光波場結合器」としても知られている。
【００３７】
分割器２２の出力２６は、調整可能な位相シフタ７２の入力７０に直接に光学的に結合されている。位相シフタ７２は、信号Ｓ２の位相を、調整電気信号の関数として変更することが可能である。位相シフタ７２は、信号Ｓ２を出力する出力７４も有し、信号Ｓ２の位相は調整されている。一方で、位相シフタ７２は、信号Ｓ２の強度Ｐ２は変更しない。
【００３８】
位相シフタ７２の１つの可能な実施態様は、次の文献に記述されている：Nicholas C. Harris et Al., “Efficient, compact and low loss thermo-optic phase shifter in silicon”, Optics Express, 2014.
【００３９】
例えば、特定の実施態様において、位相シフタ７２は、
信号Ｓ２が通過する導波路、及び、
この導波路に近接して配置された抵抗金属
を有する。
【００４０】
調整信号に応答して、抵抗金属に電位差が与えられ、抵抗金属は熱を生じる。抵抗金属は、従って導波路の温度を変化させ、従ってその屈折率を変化させる。これは、導波路を通過する信号Ｓ２の位相を変更する。
【００４１】
出力７４は、アセンブラ６２の入力８０に直接に光学的に結合される。
【００４２】
アセンブラ６２は、光信号Ｓ４を出力する出力８２も有する。信号Ｓ４は、信号Ｓ３及びＳ２のフィールド結合の結果生じる。ここで、アセンブラ６２は、光波場の加算器である。それは、従って信号Ｓ３及びＳ２の光波場を加算し、信号Ｓ４を取得する。例えば、アセンブラ６２は、２つの入力６０、８０と１つの出力８２とを有するＭＭＩ（MultiMode Interference：多モード干渉）アセンブラである。ＭＭＩアセンブラは、「干渉計」とも呼ばれる。ＭＭＩアセンブラはよく知られている。干渉計については、例えば次の文献を参照できる：Lucas B. Soldano et al “Optical multi-mode interference devices based on self-imaging: principles and applications”, Journal of Lightwave Technology, Volume 13, n° 4 April 1995.。
【００４３】
アセンブラ６２における損失を制限するために、入力６０及び８０において受信された光信号は、好ましくは位相が揃っている必要がある。ここで、アセンブラ６２は、−３ｄＢの損失を持つＭＭＩカプラである。結果として、強度Ｐ３及びＰ２の関数としての信号Ｓ４の強度Ｐ４は、信号Ｓ３及びＳ２が入力６０及び８０において同相であるとき、下記の関係式で与えられる。
【数１】
2017129845.tif 000003
【００４４】
強度Ｐ４のセンサ８６は、アセンブラ６２の出力８２に直接に光学的に結合される。ここで、このセンサ８６は、センサ４４と同じである。それは、従って、出力８２に直接に光学的に結合された入力と、その強度のごく一部が測定のために取得される信号Ｓ４を出力する出力とを有する。センサ４４に関して、センサ８６は、それぞれ光カプラ４６及びフォトディテクタ５４と同じである、光カプラ８８とフォトディテクタ９０を有する。
【００４５】
センサ８６の出力は、共振リング変調器１０２の入力ポート１００に直接に光学的に結合される。この変調器１０２は、例えば、変調器３２と同じである。それは、従って、２つの出力ポート１０４及び１０６を有する。ポート１００、１０４、及び１０６は、それぞれ変調器１０２の「イン」ポート、「スルー」ポート、及び「ドロップ」ポートである。
【００４６】
変調器１０２は、制御バイナリ電気信号Ｖ２を受信する制御ポート１０８も有する。ポート１０６は光信号Ｓ５を出力し、信号Ｓ５の強度はＰ５と表記される。
【００４７】
変調器３２に対して説明されたものと同様に、変調器１０２は、制御可能な電気チューナ１０９に関連付けられる。このチューナ１０９は、変調器３２の伝達関数ではなく、変調器１０２の伝達関数を変更可能なことを除いてチューナ４０と同じである。
【００４８】
センサ１１０のみが、変調器１０２のポート１０４に直接に光学的に結合される。特に、ポート１０４には、パワー分割器も光カプラも直接に光学的に結合されない。結果として、本実施形態において、センサ１１０は、変調器１０２が「オフ」状態にあるとき、このポート１０４において出力される信号の強度の全てを使用することができる。例えば、この目的を達成するために、センサ１１０は、ポート１０４に直接に光学的に結合されたフォトディテクタ１１２を有する。
【００４９】
ポート１０６は、調整可能な位相シフタ１１８の入力１１６に直接に光学的に結合される。位相シフタ１１８は、調整信号の関数として信号Ｓ５の位相を調整することを可能とする。信号Ｓ５は、位相シフタ１１８によってその位相が調整され、出力１２０において出力される。ここで、位相シフタ１１８の構造は、位相シフタ７２のそれと同じである。
【００５０】
変調器３２の出力１２０及びポート３６は、アセンブラ１２６の入力１２４及び１２５にそれぞれ直接に光学的に結合される。アセンブラ１２６は、信号Ｓ５及びＳ６を、それらの光波場を加算することにより再混合し、正式に取得された光信号を出力１２８において出力する。ここで、アセンブラ１２６は、例えば、アセンブラ６２と同じである。
【００５１】
センサ１３０は、出力１２８において出力された光信号の強度を測定する。例えば、センサ１３０は、その入力及び出力が出力１２８及び出力１４にそれぞれ直接に光学的に結合されていることを除いて、センサ８６と同じである。このようにして、センサ１３０は、信号Ｓｏｕｔの強度Ｐｏｕｔを測定する。このセンサ１３０のカプラ及びフォトディテクタは、それぞれ参照符号１３２及び１３４で記載される。
【００５２】
実例として、本実施形態において、信号Ｖ１及びＶ２は、デバイス２の外部のバイナリ電気信号のソース１４２を起源とする。ソース１４２は、入力１２Ａ及び１２Ｂにそれぞれ電気的に結合された２つの出力１４４及び１４６を有し、デバイス２に信号Ｖ１及びＶ２を供給する。例えば、ソース１４２は、互いに独立にそれぞれ信号Ｖ１及びＶ２の一方を生成する２つのマイクロプロセッサを有する。ソース１４２の出力１４６及び１４８は、デマルチプレクサの２つの出力に対応することもできる。入力１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれポート３８及び１０８に電気的に結合される。
【００５３】
最後に、デバイス２は、信号Ｓ２及びＳ５の位相を調整するための、並びに、変調器３２及び１０２を設定するための電気回路１５０を有する。回路１５０は、センサ４４、８６、１１０、及び１３０に電気的に結合され、それらセンサで測定された強度を受信する。回路１５０は、チューナ４０及び１０９、並びに位相シフタ７２及び７８にも電気的に結合され、それらを制御する。例えば、回路１５０は、デバイス２の他のコンポーネントと同様に同じ基板上に製造されたプログラム可能なマイクロプロセッサ１５２を有する。ここで、マイクロプロセッサ１５２はプログラムされ、図５の方法を実施する。
【００５４】
図２は、変調器３２の構造を簡略化して図示する。
変調器３２は、
ポート３０をポート３４に直接に光学的に結合する導波路１６０、
例えば導波路１６０と平行に、ポート１６４をポート３６に光学的に結合する導波路１６２、及び、
導波路１６０と１６２の間に位置するリング１６６
を有する。
【００５５】
ポート１６４は、「Ａｄｄ」ポートとして知られる。
【００５６】
リング１６６は、片側で導波路１６０と光学的に結合され、反対側で導波路１６２と光学的に結合される。そのようなリング、及びその動作の詳細な説明は、例えば出願ＥＰ２８４３４６８の付属書類において与えられる。例えば、変調器３２の特性は下記の通りである。
リング１６６の直径は１０μｍ。
変調器３２の効率は１．２Ｖ．ｃｍ。
リング１６２の光損失は１５ｄＢ／ｃｍ。
リンク１６６と導波路１６０の間の強度の光カップリングは３．７％。
リング１６６と導波路１６２の間の強度の光カップリングは２．１％
【００５７】
図３は、伝達関数ＦＴ３１を表す。より詳細には、図３は、強度の比Ｐ３／Ｐ１の傾向を、ポート３２において受信される光信号の波長λの関数として表す。表示Ｖｍｉｎで指定される曲線は、制御信号がＶｍｉｎのレベルに維持されたときの伝達関数ＦＴ３１である。逆に、シンボルＶｍａｘで指定される曲線は、制御信号がＶｍａｘのレベルに維持されたときの伝達関数ＦＴ３１である。図３において、ｘ及びｙ軸はそれぞれナノメータ及びデシベルで目盛り付けされる。
【００５８】
図３において、シンボル「ＯＮ」及び「ＯＦＦ」で指定された点は、それぞれ、変調器３２の「オン」状態及び「オフ」状態における比Ｐ３／Ｐ１の値に対応する。
【００５９】
図３において、制御信号がＶｍｉｎに等しいとき、波長λ０に対して最小の伝達関数が生成される。この図に表される特定のケースにおいて、この波長λ０は信号Ｓｉｎの波長λｉｎに等しい。これら条件において、変調器３２は信号Ｓｉｎに対して調整されたと言われる。「オン」状態において波長λｉｎがλ０に等しいとき、強度Ｐ３は、新たな変調器３２の設定によってそれ以上低減されない。逆に、ポート３８への電圧Ｖｍａｘの印加は伝達関数を右にシフトさせ、それにより、波長λｉｎはもはやλ０と等しくなく、比Ｐ３／Ｐ１は何倍か高くなる。
【００６０】
本実施形態において、変調器３２のポート３４に対する消光率、つまり、それぞれ「オフ」及び「オン」状態における比Ｐ３／Ｐ１のデシベルにおける値の間の変動は、プラスマイナス２０％の範囲内で４ｄＢに等しい。例えば、変調器３２の挿入率、つまり０ｄＢと「オフ」状態における比Ｐ３／Ｐ１のデシベルにおける値との間の変動は、プラスマイナス２０％の範囲内で１．３ｄＢに等しい。
【００６１】
図４は、伝達関数ＦＴ６１を表す。図４のグラフにおいて、図３のグラフに対して導入されたものと同じ表記が使用される。このグラフは、強度の比Ｐ６／Ｐ１の傾向を、信号Ｓ１の波長の関数として表す。ここで、「オン」状態において、波長λ０に対して最大の伝達関数ＦＴ６１が得られる。さらに、図３と同様に、図４は、波長λ０が波長λｉｎに等しい特定のケースで表される。このように、「オン」状態において、強度Ｐ６は新たな変調器３２の設定によりそれ以上増加しない。
【００６２】
例えば、ポート３６に対する変調器３２の消光率及び挿入率は、プラスマイナス２０％の範囲でそれぞれ４ｄＢ及び４．１ｄＢに等しい。
【００６３】
以下、デバイス２の動作が、図５の方法を参照して説明される。
【００６４】
方法は、変調器３２及び１０２の設定のフェーズ１７０で開始する。そのため、ステップ１７２において、ソース１４２は制御され、フェーズ１７０の期間の間、変調器３２及び１０２を「オン」状態に保つ。言い換えれば、信号Ｖ１及びＶ２はそれぞれレベルＶｍｉｎに維持される。
【００６５】
並行して、フェーズ１７０の期間を通して、ステップ１７４において、センサ４４及び１１０はそれぞれポート３４及び１０４において出力される光信号の強度を測定する。これらセンサは、測定された強度を回路１５０に送信する。
【００６６】
また、並行して、ステップ１７６において、回路１５０は変調器３２を設定する。この目的のために、回路１５０は、チューナ４０を制御して、伝達関数ＦＴ３１、及び特にこの伝達関数が最小を示す波長λ０を徐々にシフトする。このようにして、波長λ０が信号Ｓｉｎの波長λｉｎに近づくとき、並行してセンサ４４により測定された強度が減少する。逆に、波長λ０が波長λｉｎから離れると、センサ４４により並行して測定された強度は増加する。回路１５０は、従って、波長λ０を、センサ４４により測定された最小のパワーに対応するものとなるまで、変化させる。センサ４４により測定された強度が最小となるとき、波長λ０は波長λｉｎに等しく、かつ変調器３２の消光率は最大化される。その後、変調器３２が「オン」状態にあるときにセンサ４４により測定された強度を最小化するチューナ４０の制御信号は、格納される。
【００６７】
そして、ステップ１７８において、回路１５０は変調器１０２を設定する。このステップ１７８は、それぞれセンサ４４及びチューナ４０に代わりに使用されるのがセンサ１１０及びチューナ１０９であることを除いてステップ１７６と同じである。
【００６８】
次いで、フェーズ１８０において、回路１５０は、信号Ｓ２及びＳ５の位相を、それら信号を入力８０及び１２４においてそれぞれ信号Ｓ３及びＳ６と同相にするために、調整する。
【００６９】
そのために、ステップ１８２において、ソース１４２は制御され、フェーズ１８０の期間を通じて変調器３２及び１０２を「オフ」状態に保つ。
【００７０】
並行して、ステップ１８４において、センサ８６及び１３０は、永続的に強度Ｐ４及びＰｏｕｔを測定する。これらセンサは、回路１５０にリアルタイムで測定値を送信する。
【００７１】
ステップ１８６において、回路１５０は、信号Ｓ２の位相を、アセンブラ６２の入力において信号Ｓ３の位相と等しくするために調整する。この目的のために、回路１５０は、位相シフタ７２を制御し、信号Ｓ２の位相を徐々に変化させる。入力６０及び８０において信号Ｓ２の位相が信号Ｓ３の位相に近づくと、センサ８６により測定された強度が増加する。逆に、入力６０及び８０において信号Ｓ２及びＳ３の位相シフトが増加すると、センサ８６により測定される強度は減少する。回路１５０は、従って、センサ８６により測定された強度を最大化する調整信号が発見されるまで、位相シフタ７２の調整信号を変化する。この発見された調整信号は、その後格納される。
【００７２】
次に、ステップ１８８において、回路１５０は、信号Ｓ５の位相を、アセンブラ１２６の入力において信号Ｓ６の位相と等しくするために調整する。ステップ１８８は、位相シフタ１１８及びセンサ１３０が位相シフタ７２及びセンサ８６の代わりに使用される点を除いてステップ１８６と同様である。
【００７３】
デバイス２が調整されると、方法は、信号Ｓｉｎの強度を送信される信号Ｖ１及びＶ２の関数として異なる４つのレベルで変調するフェーズ１９０を続行する。このフェーズ１９０の期間を通じて、回路１５０は、変調器３２及び１０２にフェーズ１７０において格納された設定信号を適用し、また、位相シフタ７２及び１１８にフェーズ１８０において格納された調整信号を適用する。
【００７４】
フェーズ１９０において、信号Ｖ１及びＶ２は、それぞれ変調器３２及び１０２の入力ポート３８及び１０８に印加される。
【００７５】
並行して、レーザ光源１６は、信号Ｓｉｎを生成し、デバイス２の入力１０に送信する。信号Ｓｉｎは、その後分割器２２により、同じパワーの２つの信号Ｓ１及びＳ２に分割される。信号Ｓ１の強度は、その後、変調光信号Ｓ３を得るために、変調器３２により制御信号Ｖ１の関数として変調される。信号Ｓ３は、その後変調器１０２のポート１００において受信される信号Ｓ４を得るために、アセンブラ６２により信号Ｓ２と混合される。同時に、信号Ｓ３の相補信号、すなわち信号Ｓ６がポート３６において出力される。
【００７６】
変調器１０２は、信号Ｓ４の強度を、今度は信号Ｓ５を得るために制御信号Ｖ２の関数として再度変調する。
【００７７】
信号Ｓ５及びＳ６は、その後アセンブラ１２６により混合され、強度が４つの異なるレベルに変調された信号Ｓｏｕｔが得られる。信号Ｓｏｕｔにおいて、各強度レベルは、信号Ｖ１のビットの値、及び信号Ｖ２のビットの値の双方を符号化する。
【００７８】
下記表は、変調器３２及び１０２の状態の取り得る組み合わせについて、信号ＳｉｎのパワーＰｉｎに対して計算された強度Ｐ１からＰ６及びＰｏｕｔの値を表す。この計算を簡略化するために、デバイスの２のコンポーネントにおける強度の損失は、光アセンブラ６２及び１３０により生じたものを除いて無視される。結果として、信号Ｓｏｕｔの強度Ｐｏｕｔの計算に対して、信号Ｓ３、Ｓ５、及びＳ６の最大強度の寄与は、無視できると考えられる。従って、下記表において、それら信号の最小強度は０Ｗに等しいとしている。
【表１】
2017129845.tif 000004
【００７９】
４つの強度レベルが分配される強度の範囲は、従って０から０．７３×Ｐｉｎまで延びる。さらに、４つの取り得る強度レベルは、実質的にこの強度範囲に均等に分配される。
【００８０】
所定の間隔において、回路１５０は、フェーズ１７０及び１８０を再び繰り返し、デバイス２の調整を永久的にこのデバイス２の現在の動作条件に適合させる。
【００８１】
図６は、４−ＰＡＭ−ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）変調デバイス２００を表す。デバイス２００は、変調器３２及び１０２がそれぞれ共振リング変調器のブロック２０２及び２０４に置き換えられることを除いてデバイス２と同様である。各ブロック２０２及び２０４は、Ｎを２以上の整数として、順次の直列に光学的に結合されたＮ共振リング変調器を有する。「直列に結合された」とは、ここでは、
先行する変調器の「スルー」ポートが次の変調器の「イン」ポートに直接に光学的に結合されている、及び、
先行する変調器の「Ａｄｄ」ポートが次の変調器の「ドロップ」ポートに直接に光学的に結合されている、
という事実を記述する。
【００８２】
ここで、ブロック２０２は、３つの共振リング変調器２１０−２１２を有する。これら変調器２１０−２１２は、伝達関数が最小を示す、それぞれλ１、λ２、λ３と表記される波長が異なることを除いて変調器３２と同様である。ここで、波長λ１、λ２、及びλ３は、１ｎｍ以上の間隔で、好ましくは２ｎｍ又は５ｎｍ以上の間隔で互いに隔離されている。さらに、一般に、間隔は、１０ｎｍ又は１５ｎｍ以下である。このようにして、変調器２１０は、波長λ２及びλ３において、光信号の強度を変調することができない。同様なことが、波長λ１において光信号を変調できない変調器２１１及び２１２に適用される。結果として、変調器２１０−２１２の直列接続は、信号Ｓｉｎの所定の波長に対する変調方法を変更しない。
【００８３】
ブロック２０４は、直列に結合された同じ変調器２１０−２１２を有する。しかしながら、ここで、変調器２１０−２１２は、これら変調器の「スルー」ポートを通過する光信号の循環の方向において、ブロック２０２において配置されたものとは逆の順序で配置される。
【００８４】
ブロック２０２及び２０４の各変調器は、それ自身の制御バイナリ電気信号により制御される。ここで、これら制御バイナリ電気信号は、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、及びＶ６と表記される。これら信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、及びＶ６を生成するために、ソース１４２は、６つの信号Ｖ１からＶ６を生成するバイナリ電気信号のソース２２０で置き換えられる。
【００８５】
図６を簡略化するために、制御電気回路、及び各変調器２１０−２１２に関連付けられた電気チューナは図示されていない。デバイス２のチューナ４０及び１０９、並びに回路１５０を参照して説明された事項は、問題なく図６の実施形態に移行できる。
【００８６】
各波長λ１、λ２、及びλ３に対して、デバイス２００の動作は、デバイス２におけるそれと同じである。しかしながら、デバイス２００の場合、レーザ光源１６は、波長λ１、λ２、及びλ３において変調されていない３つの単色光信号を同時に生成する多色レーザ光源２２２に置き換えられる。例えば、この目的のために、光源２２２は、異なる多重波長の３つの単色光源を有する。同様に、受信機１２は、受信機２２４により置き換えられる。受信機２２４は、典型的には、波長λ１、λ２、及びλ３において光信号を分離する波長デマルチプレクサ２２６を有する。このデマルチプレクサ２２６は、その後、３つの波長λ１、λ２、及びλ３のそれぞれにおいて分離された光信号を、それぞれのフォトディテクタ２２８から２３０に送信する。
【００８７】
デバイス２の変調器及び光アセンブラを異なる配置とし、同じ利点、及び特に小さな容積かつ広い強度範囲に分配される４つの強度レベルを提供するこのデバイス２の変形例を得ることが可能である。そのような変形の３つの例が、図７から図９に表される。これらの変形配置の説明を簡略化するために、図７から図９において、分割器２２、アセンブラ６２及び１２６、並びに変調器３２及び１０２のみが表されている。他の光学又は電気コンポーネントの配置は、デバイス２の説明から容易に推論できる。
【００８８】
図７は、変調器１０２のポート１０４及び１０６の役割が逆になっている点を除いてデバイス２と同様である４−ＰＡＭ変調デバイス２３０を表す。したがって、ポート１０４は、アセンブラ１２６の入力１２４に光学的に結合される。逆に、ポート１０６は、入力１２４には光学的に結合されない。例えば、ポート１０６は、センサ１１０にのみ光学的に結合される。この実施形態において、信号Ｓ５は、ポート１０４により出力され、ポート１０６によっては出力されない。
【００８９】
下記表は、デバイス２３０の変調器３２及び１０２の異なる取り得る状態に対して取得された強度Ｐ１からＰ６及びＰｏｕｔの値をまとめたものである。
【表２】
2017129845.tif 000005
【００９０】
デバイス２３０において、変調器１２６のポート１０６は使用されない。それは、信号Ｓｏｕｔの変動性を増加させる。
【００９１】
図８は、変調器１０２が分割器２２の出力２６とアセンブラ６２の入力８０との間に配置されることを除いてデバイス２と同様なデバイス２４０を表す。従って、アセンブラ６２の出力８２とアセンブラ１２６の入力１２４との間に位置している変調器は存在しない。この実施形態において、アセンブラ６２は、信号Ｓ３及びＳ５を混合し、アセンブラ１２６は信号Ｓ４及びＳ６を混合する。
【００９２】
下記表は、デバイス２４０の変調器３２及び１０２の異なる取り得る状態に対して取得された強度Ｐ１からＰ６及びＰｏｕｔの値をまとめたものである。
【表３】
2017129845.tif 000006
【００９３】
上記表が示すように、図８の実施形態において、信号Ｓｏｕｔの４つの強度レベルは、先に説明したものによりも互いに離れていない。さらに、この実施形態において、強度レベルが０に等しいものがない。
【００９４】
図９は、下記の点を除いてデバイス２４０と同様なデバイス２５０を表す。
・変調器３２のポート３４はアセンブラ１２６の入力１２５に直接に光学的に結合されており、かつ、
・変調器３２のポート３６はアセンブラ２６の入力６０に直接に光学的に結合されている。
【００９５】
下記表は、デバイス２５０の変調器３２及び１０２の異なる取り得る状態に対して取得された強度Ｐ１からＰ６及びＰｏｕｔの値をまとめたものである。
【表４】
2017129845.tif 000007
【００９６】
各実施形態において、同じ変調器の２つの出力ポートの役割及び光学的結合は、逆にすることができる。それは、例えば、図８の実施形態から図９の実施形態に変えるために実施されたことである。
【００９７】
他の多くの実施形態が可能である。例えば、分割器２２は、信号Ｓｉｎの強度を分割することを可能とする他のタイプの光コンポーネントにより置き換え可能である。特に、このパワー分割器は、Ｙ分岐により置き換えられることが可能である。
【００９８】
分割器２２は、信号Ｓｉｎの強度を、信号Ｓ１及びＳ２の間に均一に分配する必要はない。変形例として、信号Ｓ１及びＳ２の強度は異なる。例えば、好ましくは、強度Ｐ１は、強度Ｐ２よりも大きい。このようにして、他の実施形態において、強度Ｐ１は、１．５×Ｐ２、又は２×Ｐ２よりも大きい。例えば、特定のケースでは、強度Ｐ１は２／３×Ｐｉｎと等しく、強度Ｐ２は１／３×Ｐｉｎに等しい。このケースでは、４つの信号レベルは、互いに均等に離間されない。
【００９９】
アセンブラ６２及び１２６などの光アセンブラは、−３ｄＢとは異なる損失を示すことができる。例えば、より高い、又は反対により低い損失を持つ光アセンブラが存在する。これらアセンブラは、アセンブラ６２及び１２６に代えて使用されることができる。
【０１００】
説明された変調器に代えて、それと同じだが、制御ポートにＶｍｉｎに等しい電圧が印加されたときに「オン」状態が得られ、Ｖｍａｘが印加されたときに「オフ」状態が得られる変調器を使用することが可能である。その場合、必要に応じて、制御信号を調整することが必要である。
【０１０１】
変調器のバイナリ制御信号は、電気信号である必要はない。変形例として、それは、変調器を「オフ」と「オン」の間で切り替える機械的信号により置き換えられる。
【０１０２】
ファイバ１１は、デバイス２と同じチップに受信機１２が配置される場合、そのチップ上に設けられたシリコン又はポリマ導波路により置き換えられることが可能である。
【０１０３】
デバイス２００において、各ブロック２０２、２０４において共振リング変調器が順次に結合される順序は、変更されることが可能である。
【０１０４】
共振リング変調器３２及び１０２に対して、多数の可能な実施形態が存在する。例えば、変形例として、これら変調器のそれぞれは、出願ＥＰ２８４３４６８において記述されるものと同様に生成される。その場合、各変調器は、強度を変調する光信号の位相を変更しない。結果として、位相シフタ７２及び１１８、並びにセンサ８６及び１３０は必要でなくなるため、それらは省略されることが可能である。
【０１０５】
位相シフタ７２及び１１８は、アセンブラの他の入力に結合されることが可能である。他の変形例において、位相シフタは、アセンブラ６２及び１２６の各入力の前に配置される。光位相シフタの他の実施形態が可能である。例えば、そのような他の実施形態は、出願ＥＰ１７８２１２３において記載されている。
【０１０６】
１以上の光位相シフタを省略することも可能である。例えば、出力２４と入力８０との導波路の長さが調整され、変調器３２によりもたらされる位相シフトが補償された場合、位相シフタ７２を省略することが可能である。同様にすることにより、位相シフタ１１８を省略することも可能である。
【０１０７】
他の実施形態において、チューナ４０、１０９の少なくとも一方は省略される。その場合、このチューナを制御するために使用されるセンサ４４又は１１０も省略される。
【０１０８】
センサ４４は、強度Ｐ３に代えて強度Ｐ６を測定するために、ポート３６に直接に結合されてもよい。その場合、変調器３２は、信号Ｓ６の強度が最大で、かつ変調器３２が「オフ」状態にあるとき、波長λｉｎに調整される。
【図１】
2017129845.tif 000008
【図２】
2017129845.tif 000009
【図３】
2017129845.tif 000010
【図４】
2017129845.tif 000011
【図５】
2017129845.tif 000012
【図６】
2017129845.tif 000013
【図７】
2017129845.tif 000014
【図８】
2017129845.tif 000015
【図９】
2017129845.tif 000016
【外国語明細書】
2017129845000001.pdf