JP2002518696A - 光学伝播システムにおいて光学チャンネルをドロップするための方法及び装置 - Google Patents

光学伝播システムにおいて光学チャンネルをドロップするための方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 本発明は、多重チャンネル光信号が光ファイバーライン（３００）に送信される光学伝播システムシステム（１）において光学チャンネルを追加しドロップするための方法及び装置を提案する。ＯＡＤＭ（光学的追加／ドロップマルチプレクサー）装置（６９５；６９５’）は、チャンネル全体の少なくとも１つのサブグループを含む入力信号を受信する光学スプリッター（６７３）を備える。光学スプリッター（６７３）は、該入力信号の主要パワー部分（６０％から９０％）を第１の出力ポートに、該入力信号の第２のパワー部分（４０％から１０％）を第２の出力ポートに供給するため、６０：４０から９０：１０の範囲にある不均衡なパワー分割比率を有する。第２のパワー部分は、ドロップ信号を画成し、ドロップ信号が抽出されるデマルチプレクサー（６８０；６８２）により受信される。主要パワー部分は、光学スプリッター（６７３）から光学結合器（６７４）に搬送される通過信号を画成し、該光学結合器では、通過信号がマルチプレクサー（６８１）から来た追加信号と結合される。光学結合器（６７４）は、それが通過信号により一般に構成される出力信号を生成するように６０：４０から９０：１０の範囲にある不均衡な結合比率を有する。光学スプリッター（６７３）及び光学結合器（６７４）の間に配置された縦続接続されたブラッグ回折格子（６７８）は、通過信号からドロップチャンネルを選択的に後方反射し、光学スプリッター（６７３）の前段に配置された光学アイソレーター（６７９）は、後方反射されたドロップチャンネルを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の目的は、光学伝播システム、より詳しくは波長分割多重通信（ＷＤＭ
）の光学伝播システムにおいて光学チャンネルをドロップするための方法及び装
置を提供することに関する。
【０００２】
【従来技術】
最新の遠距離通信技術では、長距離通信のための光学的情報担持信号を送るた
め光ファイバーを使用することが知られている。
【０００３】 光学的遠距離通信システムは、ＷＤＭ伝播方式を使用することが知られている
。これらのシステムでは、幾つかの光学チャンネルを備えた伝播信号が、波長分
割多重通信の手段により同じライン上で送られる。伝播されるチャンネルは、デ
ジタル及びアナログのいずれでもよく、それらの各々が特定の波長に伴われるた
め識別することが可能である。
【０００４】 出願人は、既知のＷＤＭ伝播システムがチャンネルの数、即ち、信号伝播及び
増幅のため利用可能な波長帯域内で伝播のため使用することができる独立した波
長の数に関して制限されることを観察した。
【０００５】 異なる波長を持つ信号を結合し分離するため、これらの信号を伝播ステーショ
ンで結合すること、例えば、信号の幾つかをラインの中間ノードに配置されたレ
シーバーに向かってドロップし、或いは、他の信号を中間ノードで導入し、或い
は、それらの信号をチャンネルに隣接した受信ステーションでレシーバーを分離
するように送ることは、最少の所定値以上によって分離されなければならない。
この最小値は、システムで用いられる成分の特徴、例えば波長選択成分（例えば
バンド幅、中央バンド減衰、メリットの形状）のスペクトル特性及び選択成分そ
れ自体及び光信号源の波長安定性（熱的及び時間的）などに依存する。
【０００６】 特に、出願人は、現在利用可能な波長選択成分のスペクトル選択性が、とりわ
け例えば２ｎｍ以下で分離された接近した波長を持つ信号が存在するときに多重
チャンネルシステムにおける信号を追加したりドロップしたりする可能性を非常
に制限することを観察した。
【０００７】 幾つかの追加及びドロップシステムは、チャンネルの一つ又はそれ以上を選択
的に伝達し、他のチャンネルを反射するためブラッグ回折格子ファイバー（通常
、反射又はブレーズされたブラッグ回折格子）を使用する。ブレーズされたブラ
ッグ回折格子が使用される場合又は光学サーキュレータの手段により異なる光学
経路に再循環される場合、反射されたチャンネルは、消去することができる。
【０００８】 幾つかの文書、例えば米国特許５，２８３，６８６号、米国特許５，６０８，
８２５号、米国特許５，５５５，１１８号、米国特許５，７４８，３４９号及び
ヨーロッパ特許７３０，１７２号は、チャンネル分離が光学サーキュレータと結
合したブラッグ回折格子を使用することによって実行される追加／ドロップ装置
を表している。更なる類似のアプローチは、ＩＯＯＣテクニカルダイジェスト（
中華大学プレス、香港）、１９９５年、６５〜６７頁に掲載された、ギレス及び
ミズライによる「ＷＤＭ光波ネットワークのための低損失の追加／ドロップマル
チプレクサー」に探ることができる。通常、ブラッグ回折格子は、ドロップしな
ければならないチャンネル又は他のチャンネルのいずれかを反射するためサーキ
ュレータの第１の出力ポートに直列に配置される。回折格子により反射されるチ
ャンネルは、サーキュレータに再入力され、次の出力ポートを通って異なる経路
上で循環される。サーキュレータ及びブラッグ回折格子は、幾つかのサブグルー
プ内に入力チャンネルグループを分割するように、又は、あらゆる単一チャンネ
ルを異なる経路で回送する（米国特許５，６０８，８２５）ように異なる仕方で
結合することができる。
【０００９】 特に、米国特許５，７４８，３４９号は、回折格子をベースとした追加−ドロ
ップのマルチプレクサーを示しており、該マルチプレクサーでは、ブラッグ回折
格子の放射モード損失領域を通って光学チャンネルを伝播することを回避する態
様で同じ光学装置において複数の光学チャンネルを追加及び又はドロップするこ
とができる。一実施形態では、追加−ドロップのマルチプレクサーは、３ポート
の光学サーキュレータ、光学結合器、並びに、サーキュレータ及び光学結合器の
両方と伝達する伝播経路を含む。１つ又はそれ以上の回折格子の組は、サーキュ
レータに向かって「ドロップ」経路上にドロップされるべき反射信号のための伝
播経路上に位置決めされる。貫通光学信号は、第１の結合器入力ポートに入り、
第２の結合器入力ポートにより伝播される「追加」信号と結合される。結合器は
、これらの光学信号を結合し、結合された光学信号を出力する。追加―ドロップ
マルチプレクサーにより追加される光学信号は、光学チャンネルをドロップする
ため使用される回折格子の組により反射されず、回折格子の放射モード損失領域
を通過する伝播に関する問題を回避する。米国特許５，７４８，３４９号は、追
加操作が回折格子（図１に示されるように）の組に直列に接続された第２のサー
キュレータの手段により実行される回折格子をベースとした追加−ドロップマル
チプレクサーでは、１つ又はそれ以上の光学チャンネルが、少なくとも１つの回
折格子（図２に示されるように）の放射モード損失領域を通って潜在的に伝播さ
れ、望ましくない減衰を受けるということも示している。
【００１０】 ヨーロッパ特許７３０，１７３号は、チャンネルをドロップしたり追加したり
するための代替技術を提供する。この技術では、チャンネルのグループ全体から
、ドロップするチャンネルを抽出し、次にチャンネルの残りのグループに新しい
チャンネルを追加するため、ブラッグ回折格子が多重誘導性通過帯域フィルター
と結合して使用される。詳細には、第１の多重誘導性通過帯域フィルターは、光
学チャンネルのうち１つのグループを受け取り、それらのうち少なくとも１つ、
例えばドロップするチャンネルを選択的に伝播させ、他は反射する。第１のブラ
ッグ回折格子は、第１の多重誘導性通過帯域フィルターから反射信号を受け取り
、送信ドロップするチャンネルの残りの信号を反射する一方で、それらを伝播さ
せる。第１のブラッグ回折格子により伝播されたチャンネルは、第２の多重誘導
性通過帯域フィルターにより受け取られ、そこで、ドロップされたチャンネルと
同じ波長を有するチャンネルが追加される。第２のブラッグ回折格子は、第１の
多重誘導性通過帯域フィルターにより伝播されたドロップするチャンネルを受け
取り、それらを更に伝播させ、その一方で、第１の多重誘導性通過帯域フィルタ
ーにより完全には反射されなかったチャンネルの残りの信号を反射する。
【００１１】 ドロップするチャンネルの別々の回送を達成するための更なる技術は、米国特
許５、５５５、１１８号により提案されており、該特許ではブラッグ回折格子は
第１の方向結合器と結合して使用される。回折格子は、ドロップするチャンネル
以外の全てのチャンネルを後方反射させるため第１の結合器の出力の一つと直列
に接続される。反射されたチャンネルは、第１の結合器に再入力し、次に、出力
光学ファイバーに供給される。第２の方向結合器は、新しいチャンネルの挿入を
可能にするため追加される。ブラッグ回折格子は、追加チャンネルのみを後方反
射するため、この第２の方向結合器の一つの出力に結合される。この追加チャン
ネルは、第２の結合器に再入力し、異なる出力から出る。別の光ファイバーが、
２つの方向結合器を結合させ、追加チャンネルを第２の結合器から第１の結合器
まで伝播させ、そこで追加チャンネルは他のチャンネルに追加される。
【００１２】 ヨーロッパ特許７１３，１１０号は、光学導波管の通常反射ブラッグ回折格子
と相前後して光学的に直列結合された２つの光学導波管のブレーズされた回折格
子を含む、単一モードの光学導波管フィルターを提案している。ここでは、３つ
のブラッグ回折格子の周期性は、ブレーズされた回折格子が、空間的に分離した
波帯域λ１及びλ２に亘って夫々スペクトル的に選択的にモード結合されるよう
になっている。これに対し、通常反射の回折格子は、波帯域λ１を波帯域λ２か
ら分離するスペクトル波帯域を少なくとも包含する波帯域λ３に亘ってスペクト
ル的に選択的に反射する。この直列結合は、光学サーキュレーター又は光学４ポ
ート３ｄＢ結合器からなる光学多重ポート装置の１ポートと光学的に結合される
。
【００１３】 米国特許５，４５７，７６０号は、デマルチプレクサーを作るため光学結合器
及びブラッグ回折格子の両方を使用することを開示している。このデマルチプレ
クサーでは、Ｎ個の異なるチャンネルが単一の導波管から受け取られ、それらの
各々は異なる経路を通って回送される。実際には、１×Ｎのスプリッターが、Ｎ
個の光学チャンネルをＮ個の出力導波管に伝達する単一の入力導波管を光学的に
結合させる。各々の出力導波管は、単一の夫々のチャンネルのみの通過を可能に
する（Ｎ−１）個のブラッグ回折格子を備えている。Ｎ×１の結合器を使用した
反射装置は、Ｎチャンネルの多重通信を実行するために使用することができる。
【００１４】 国際特許出願ＷＯ９６／２４８７１は、光ファイバーへの及び光ファイバーか
らの波長チャンネルを選択的に切り替えるための構成及び方法に関する。この構
成は、少なくとも２つのファイバー結合器と、これらの間に配置された１つ又は
それ以上のファイバー回折格子を含む。第１のファイバー結合器は、信号の成分
を取り上げ、信号の別の成分をファイバー回折格子に切り替えるように構成され
る。成分信号間の強度比は、任意に変動することができる。ファイバー回折格子
は、帯域反射フィルターとして機能し、選択した波長がファイバー上に留まるこ
とから防止し、これらをファイバーの後方に反射するように構成される。他の波
長は、この構成で更に通過することを可能とされる。第２のファイバー結合器は
、光ファイバーに沿ってファイバー回折格子の他方の側の位置に配置され、第１
の結合器で取り除かれた波長の導入のため若しくはファイバー上に既に存在しな
い他の波長の導入のため構成される。出願人は、第１のファイバー結合器のため
の強度比に対して特別の値が与えられないことを観察した。その上、第１のファ
イバー結合器のための適切な強度比を如何に選択すべきかについて何らの示唆も
提供されない。
【００１５】 １９９５年３月１６日に発行されたエレクトロニクスレター誌の第３１巻、Ｎ
Ｏ．６号のＭ．Ｊ．チャウスキー、Ｖ．トーレイ、Ｅ．デレバキュー、Ｓ．ボイ
及びＥ．ゲイによる論文「適切なファイバー回折格子の追加／ドロップマルチプ
レクサーを使用したＷＤＭ一方向性リングネットワークにおける波長再利用スキ
ーム」は、中心ノード及びファイバー回折格子フィルターに基づく適切な追加／
ドロップのマルチプレクサー（ＡＤＭ）を使用したＮ個の第２のノード（ＳＮ）
を備えた実験的な光学ＷＤＭリングネットワークを提案している。各々のＳＮに
配置されたＡＤＭは、２：１の結合器、ファイバー回折格子フィルター、第２の
２：１結合器及びＥＤＦＡからなる。ノード受信器及び送信器は、第１及び第２
の結合器の入力ポートの一方に各々接続されている。出願人は、各々のＳＮで、
ドロップ信号がファイバー回折格子フィルターにより反射されることを観察した
。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
出願人は、（均衡したパワー分割／結合比率を有する）、装置を通して変調さ
れずに送信されたチャンネル（即ち、ドロップ又は追加プロセスにより再生成さ
れないチャンネル）は、多数の中間ステーションを備えた非常に長い光学ライン
で受け入れできなくなるような過度のパワー減衰を被ることを観察した。事実、
ドロップされないチャンネルが、２つの３ｄＢ装置又は同じ３ｄＢ装置と２回、
交差する最も簡単な場合において、特にサーキュレータにより導入された損失と
比較された場合、全体として６ｄＢの減衰が導入され、これは望ましくないほど
高い。その上、例えばブラッグ回折格子が使用された場合、更なる損失が、チャ
ンネルプロセスをドロップすることを実行するときに導入され、前述した３ｄＢ
装置が導入された損失に追加される。
【００１７】 出願人は、３ｄＢ型式の光学スプリッター及び結合器を使用したＯＡＤＭ装置
がたとえ単一ラインサイトに対して過度でない場合でさえ、多数のラインサイト
が存在する長いラインシステムでは問題となり得るノイズペナルティを導入する
ことを更に見出した。
【００１８】 出願人は、ブラッグ回折格子により反射されたチャンネルがシステム内で更に
使用されるＯＡＤＭ装置が、ブラッグ回折格子が反射ピークの側面にある側帯域
の存在を示す反射特性を持つという事実に起因して、欠点を与えるということに
気づいた。現在のチャンネル密度は、それらのサブ帯域が、隣接するチャンネル
のスペクトル帯域に延在し、隣接するチャンネル間に干渉を生成するようになっ
ている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、長距離光学伝播システムにおいてチャンネルを効率的に追加
及び又はドロップするように方法及び装置が開発され、幾つかの態様で、上述し
た技術を改善し、前述した幾つかの欠点を克服する。
【００２０】 特に、ドロップされないチャンネルに対して比較的低い減衰及び低ノイズを導
入する、ライン（ＯＤＭ）からチャンネルをドロップするための装置が、不均衡
なパワー分割比率を有するスプリッター（即ち、一般に使用される３ｄＢ装置と
は異なる分割装置）を使用することによって作ることができることが見出された
。
【００２１】 上述した型式のＯＤＭ装置は、装置の入力部及び出力部を接続する経路からド
ロップチャンネルを消去するため、結合器及びラインの間に配置されたブラッグ
回折格子を有利に備えることができることが更に見出された。当該ブラッグ回折
格子は、ドロップされないチャンネルに対しては送信モードで、ドロップされた
チャンネルに対しては反射モードで使用され、その結果、ドロップされないチャ
ンネルは、側大域問題を免れ、その一方で、側帯域問題により影響を及ぼされる
反射されたドロップチャンネルは、抑制される。
【００２２】 また、上述した型式のＯＡＤＭ装置は、追加経路からラインへの追加チャンネ
ルの挿入を可能にするため、回折格子及びラインの間に配置された光学結合器と
一体結合化されてもよい。その結果得られた装置が、ドロップ及び追加の操作を
両方実行するＯＡＤＭ装置である。
【００２３】 更には、出願人は、ドロップしたり追加したりするチャンネル数が多い場合、
上記した型式の１つ又はそれ以上のＯＡＤＭ装置を、入力及び出力光学スイッチ
の手段により、ラインに選択的に接続することができることを見出した。
【００２４】 第１の態様では、本発明は、光学伝播システム内の光学チャンネルをドロップ
するための方法に関し、該光学伝播システムは、多重チャンネル光信号を搬送す
る光ラインを備える。本方法は、該多重チャンネル光信号の少なくとも一部分の
チャンネルを含む入力信号を前記光学ラインから受信し、該入力信号は、前記光
学ラインから抽出されるべき少なくとも１つのドロップチャンネルを備えており
、該入力信号を、通過信号を画成する第１の光学パワー部分及び前記ドロップチ
ャンネルを含むドロップ信号を画成する少なくとも第２の光パワー部分に分割し
、このとき第１の光パワー部分は、第２の光パワー部分より大きく、前記通過信
号から前記少なくとも１つのドロップチャンネルを抑制し、前記光学ラインに、
前記通過信号の少なくとも一部のパワー部分を含む出力信号を供給する、各工程
を含む。
【００２５】 好ましくは、前記第１の光パワー部分は、前記入力信号の総合した光パワーの
うち６０％から９０％の間にある。 好ましくは、前記抑制工程は、前記通過信号から前記少なくとも１つのドロッ
プチャンネルを再帰反射する工程（retro-reflecting）を備える。該抑制工程は
、再帰反射された前記少なくとも１つのドロップチャンネルを遮蔽する工程を更
に含む。
【００２６】 本方法は、前記通過信号を、前記出力信号を得る光学ラインに挿入されるべき
追加信号に不均衡な結合比率で結合させ、前記出力信号は５０％より大きい通過
信号のパワー部分を含む、工程を更に含む。好ましくは、前記出力信号内の前記
通過信号の前記パワー部分は、６０％から９０％の間にある。
【００２７】 本方法は、前記ドロップ信号から前記少なくとも１つのドロップチャンネルを
抽出するため前記ドロップ信号を多重分離化する工程を更に含む。本方法は、前
記追加信号を得るため追加チャンネルを多重通信する工程、及び又は、前記追加
信号を前記通過信号に結合する前に該追加信号を増幅する工程を更に含む。
【００２８】 本方法は、前記ドロップ信号を多重分離化する前に、前記ドロップ信号から、
前記少なくとも１つのドロップチャンネルと異なる少なくとも１つのチャンネル
を抑制する工程を更に含む。特に、前記ドロップ信号から、前記少なくとも１つ
のドロップチャンネルと異なる少なくとも１つのチャンネルを抑制する前記工程
は、前記少なくとも１つのドロップチャンネルとは異なる前記チャンネルを再帰
反射する工程を含む。前記ドロップ信号から、前記少なくとも１つのドロップチ
ャンネルと異なる少なくとも１つのチャンネルを抑制する前記工程は、前記少な
くとも１つのドロップチャンネルとは異なる前記再帰反射されたチャンネルを遮
蔽する工程を更に含む。
【００２９】 本方法は、前記入力信号を少なくとも２つの光学的追加／ドロップ経路に選択
的に切り替える工程を更に含み、該２つの光学的経路の各々では、前記入力信号
を受信し、該入力信号を分割し、前記通過信号から前記少なくとも１つのドロッ
プチャンネルを消去し、及び、前記光学ラインに、前記通過信号の少なくとも一
部分を含む出力信号を供給する、前記各工程は、前記入力信号の夫々のサブ帯域
に対して実行される。
【００３０】 別の態様では、本発明は、多重チャンネル光信号を搬送するための光学ライン
を備える光学伝播システムに設けられた光学チャンネルをドロップするための装
置を備え、該装置は、前記光学ラインから抽出されるべき少なくとも１つのドロ
ップチャンネルを含む入力信号を、前記光学ラインから受信するため該光学ライ
ンに光学的に結合された入力部と、前記多重チャンネル光信号のチャンネルの少
なくとも一部分を含む出力信号を前記光学ラインに供給するため該光学ラインに
光学的に結合された出力部と、前記入力部に光学的に結合された入力ポート並び
に少なくとも第１及び第２の出力ポートを有する光学スプリッターであって、該
光学スプリッターは、通過信号を画成する、前記入力信号の第１の光パワー部分
、及び、少なくとも１つのドロップ信号を画成する、前記入力信号の第２の光パ
ワー部分を、前記少なくとも１つの第２の出力ポートに供給するための不均衡な
光パワー分割比率を有し、前記第１の光パワー部分は前記第２の光パワー部分よ
り大きい、前記光学スプリッターと、前記光学スプリッターの第１の出力ポート
を前記出力部に光学的に結合させるライン光学経路と、前記光学スプリッターの
前記少なくとも１つの第２の出力ポートに光学的に結合された少なくとも１つの
ドロップ光学経路と、前記通過信号から前記少なくとも１つのドロップチャンネ
ルを抑制するため、前記入力部及び前記出力部の間に介設された、チャンネル抑
制手段と、を含む。
【００３１】 好ましい実施形態では、前記第１の光パワー部分は、前記入力信号の総合した
光パワーのうち６０％から９０％の間にある。 前記チャンネル抑制手段（６７８、６７９）は、前記光学スプリッター（６７
３）及び前記出力部（６７２）の間の前記ライン光学経路（６７５）に沿って配
置され、且つ、前記少なくとも１つのドロップチャンネルの波長に対応する最大
反射の少なくとも１つの波長を有する、波長選択性の再帰反射手段（６７８）を
備える。前記波長選択性の再帰反射手段（６７８）は、ブラッグ回折格子、特に
、後方反射ブラッグ回折格子（back-reflective Bragg gratings）、或いは、ブ
レーズされたブラッグ回折格子（blazed Bragg gratings）を備える。
【００３２】 前記チャンネル抑制手段（６７８、６７９）は、前記入力部（６７１）及び前
記波長選択性再帰反射手段（６７８）の間に介設され、且つ、前記入力部（６７
１）から前記波長選択性再帰反射手段（６７８）までの伝播のみを可能にするよ
うに方向付けられた一方向性の伝播手段（６７９）を更に備える。好ましい実施
形態では、前記一方向性の伝播手段（６７９）は、光学アイソレーターを備える
。
【００３３】 本装置は、更に、挿入されるべき追加信号を前記光学ラインに搬送する、追加
経路（６７７）と、前記通過信号を受信するため前記ライン光学経路（６７５）
に光学的に結合された第１の入力ポート、前記追加信号を受信するため前記追加
経路（６７７）に光学的に結合された第２の入力ポート、及び、前記出力部（６
７２）に前記出力信号を供給するため該出力部（６７２）に光学的に連結された
出力ポートを有し、前記通過信号の５０％より大きいパワー部分を含む前記出力
信号を前記出力部に供給するための不均衡な光パワー結合比率を有する、光学結
合器（６７４）と、を更に含む。有利には、前記出力信号内の前記通過信号の前
記パワー部分は、６０％から９０％の間にある。
【００３４】 本装置は、前記ドロップ信号を受信するため前記少なくとも１つのドロップ光
学経路（６７６）に光学的に結合された入力ポートと、少なくとも１つのドロッ
プチャンネルのための少なくとも１つの出力ポートとを有する少なくとも１つの
デマルチプレクサー（６８０、６８２）を更に含む。
【００３５】 本装置は、更に、少なくとも１つの追加チャンネルを受信するため少なくとも
１つの入力ポートと、前記少なくとも１つの追加チャンネルを含む前記追加信号
を前記追加経路（６７７）に供給するため該追加経路（６７７）に光学的に結合
された出力ポートと、有する少なくとも１つのマルチプレクサー（６８１）を含
む。有利には、本装置は、前記追加信号を増幅するため、前記追加経路（６７７
）に沿って配置された光学増幅器（６８４）を更に含む。
【００３６】 本装置は、更に、前記ドロップ経路（６７６）に沿って配置され、且つ、前記
少なくとも１つのドロップチャンネルとは異なる少なくとも１つのチャンネルの
波長に対応する少なくとも１つの最大反射波長を有する、更なる波長選択性の再
帰反射手段（６８３）を更に含む。前記更なる波長選択性の再帰反射手段（６８
３）は、好ましくは、例えば、後方反射ブラッグ回折格子又はブレーズされたブ
ラッグ回折格子などのブラッグ回折格子を備える。
【００３７】 前記光学スプリッター（６７３）は、テーパー状溶融光学スプリッター（fuse
d tapered optical splitter）を備える。該スプリッターは、微細光学スプリッ
ター（micro-optics splitter）を備えてもよい。
【００３８】 前記光学結合器（６７４）は、テーパー状溶融光学結合器（fused tapered op
tical coupler）を備える。該結合器は、微細光学スプリッターを備えてもよい
。
【００３９】 更なる態様において、本発明は、多重チャンネル光信号を搬送するための光学
ラインを備える光学伝播システムに設けられた光学チャンネルをドロップするた
めのユニットを含み、該ユニットは、前述した光学伝播システムで光学チャンネ
ルをドロップするための少なくとも２つの装置であって、該装置の各々は前記多
重チャンネル光信号の夫々のサブ帯域内のチャンネルをドロップする、該少なく
とも２つの装置と、前記光学ラインに光学的に結合された入力ポート及び前記装
置の各々の入力部に光学的に各々結合された少なくとも２つの出力ポートを有し
、該出力ポートは前記入力ポートに選択的に光学的に結合されている、第１の光
学スイッチと、前記装置の各々の出力部に光学的に各々結合された少なくとも２
つの入力ポート及び前記光学ラインに光学的に結合された出力ポートを有し、前
記入力ポートは該出力ポートに選択的に光学的に結合されている、第２の光学ス
イッチと、を含む。
【００４０】 別の態様では、本発明は、光ファイバーラインと、前記光ファイバーラインに
光信号を送信するため、該光ファイバーラインに光学的に結合された、第１のタ
ーミナルサイトと、前記光ファイバーラインから光信号を受信するため、該光フ
ァイバーラインに光学的に結合された、第２のターミナルサイトと、前記第１及
び第２のターミナルサイトの間の前記光ファイバーラインに沿って配置され、且
つ、前記実施形態に係る光学チャンネルをドロップするための少なくとも１つの
装置又はユニットを含む、少なくとも１つのラインサイトと、を含む光学伝播シ
ステムに関する。
【００４１】 前述した一般的な説明及び以下の詳細な説明は単なる例示及び説明に過ぎず、
請求の範囲に記載された本発明を限定するものではない。以下の説明並びに本発
明のプラクティスは、本発明の追加の利点及び目的を記載し、示唆している。
【００４２】 本明細書の一部に組み込まれ、これを構成する添付図面は、本発明の実施形態
を示しており、以下の詳細な説明と共に、本発明の効果及び原理を説明する。
【００４３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、光学伝播システム１は、第１のターミナルサイト１００、
第２のターミナルサイト２００、２つのターミナルサイト１００、２００を接続
する光学ファイバーライン３００、及び、光学ファイバーライン３００に沿って
ターミナルサイト１００、２００の間に介設された少なくとも１つのラインサイ
ト４００を備える。
【００４４】 簡単にするために、以下で説明する光学伝播システム１は、一定方向だけであ
り、即ち、あるターミナルサイトから他のサイトへの信号移動（この場合には、
第１のターミナルから第２のターミナルサイトまで）であるが、次に述べる任意
の考えは、両方向に信号が移動する両方向システムに対しても有効であると考え
るべきである。
【００４５】 第１のターミナルサイト１００は、好ましくは、マルチプレクサー部（ＭＵＸ
）１１０、送信パワー増幅（ＴＰＡ）部１２０、及び、複数の入力チャンネル１
６０を備える。第２のターミナルサイトは、好ましくは、受信前置増幅部（ＲＰ
Ａ）部１４０、デマルチプレクサー部（ＤＭＵＸ）１５０、及び、複数の出力チ
ャンネル１７０を備える。
【００４６】 入力チャンネル１６０は、例えば、チャンネル８、１６、３２又は６４を備え
てもよく、各チャンネルは、特定の光学伝播システムの必要性及び要求に応じて
別個の搬送波長又は他のトータルのチャンネルを持つ。各々の入力チャンネル１
６０は、マルチプレクサー部１１０により受信される。図１に示すように、マル
チプレクサー部１１０は、入力チャンネル１６０を、好ましくは、低帯域ＬＢ及
び高帯域ＨＢと各々称される２つのサブ帯域に多重通信即ちグループ分けする。
その代わりに、マルチプレクサー部１１０は、入力チャンネル１６０を、単一の
広帯域ＳＷＢ又は２以上の数のサブ帯域にグループ分けしてもよい。
【００４７】 次に、２つのサブ帯域ＬＢ及びＨＢは、順次ＴＰＡ部１２０、少なくともひと
つのラインサイト４００、及び第２のターミナルサイト２００により継承され、
分離したサブ帯域として、又は、結合した広帯域として受信される。光ファイバ
ーのライン部３００は、少なくとも１つのチャンネルのラインサイト４００をＴ
ＰＡ部１２０、ＲＰＡ部１４０、及び，可能性として他のラインサイト４００（
図示せず）に連結する。ＴＰＡ部１２０は、分離したサブ帯域ＬＢ及びＨＢをマ
ルチプレクサー部１１０から受信し、それらを増幅し、最適化し、次いで、それ
らを、第１の光ファイバーライン部３００で伝達するため単一の広帯域ＳＷＢに
結合する。ラインサイト４００は、単一の広帯域ＳＷＢを受信し、それを２つの
サブ帯域ＬＢ及びＨＢに再分割し、各サブ帯域ＬＢ、ＨＢで信号を追加及びドロ
ップし、２つのサブ帯域ＬＢ及びＨＢを増幅、最適化し、次に、それらを単一の
広帯域に再結合する。追加したりドロップする作業に対して、ラインサイト４０
０は、図７を参照して後述され且つ本発明の態様を表す光学追加／ドロップのマ
ルチプレクサー（ＯＡＤＭ）が設けられている。
【００４８】 第２の光ファイバーライン部３００は、ラインサイト４００の出力を別のライ
ンサイト４００（図示せず）又は第２のターミナルサイト２００のＲＰＡ部１４
０のいずれかに結合させる。ＲＰＡ部１４０も、単一の広帯域ＳＷＢを増幅、最
適化し、それらを出力する前に単一の広帯域を２つのサブ帯域ＬＢ及びＨＢに分
割することができる。
【００４９】 次に、デマルチプレクサー部１５０は、ＲＰＡ部１４０から２つのサブ帯域Ｌ
Ｂ、ＨＢを受信し、該２つのサブ帯域ＬＢ，ＨＢを出力チャンネル１７０の個々
の波長に多重分割する。入力チャンネル１６０及び出力チャンネル１７０の数は
等しくなくてもよい。これは、幾つかのチャンネルがラインサイト（又は複数の
ラインサイト）４００でドロップされたり、及び又は、追加されたりするという
事実に起因している。
【００５０】 サブ帯域ＬＢ、ＨＢの両方は、ターミナルサイト及びラインサイト１００、２
００、４００で使用される光ファイバー増幅器のスペクトル放射範囲内にある。
好ましい実施形態では、ＷＤＭシステム１のそれらの部分におけるファイバー増
幅器は、エルビウムでドーピングされたファイバー増幅器である。その結果とし
て、２つのサブ帯域ＬＢ、ＨＢは、１５２８ｎｍ及び１５６２ｎｍの間に落ちる
。第３の帯域は、１５６２ｎｍ及び１６２０ｎｍの間に設けることができ、その
帯域では、多数のチャンネルを割り当てることができる。
【００５１】 図２は、１５２８〜１５６２ｎｍのスペクトル放射範囲を持つエルビウムでド
ーピングしたファイバー増幅器のグラフであり、これはエルビウムでドーピング
したファイバーリンクを通って移動した信号のチャンネルに対する異なるゲイン
を示している。図２に示されるように、スペクトルは、ＭＵＸ１１０内で、低帯
域ＬＢ及び高帯域ＨＢに対応する２つの範囲に分割される。特に、低帯域ＬＢは
、１５２９ｎｍ及び１５３５ｎｍの間の範囲を覆うのが好ましく、高帯域ＨＢは
、１５４１ｎｍ及び１５６１ｎｍの間の範囲を覆うのが好ましい。高帯域ＨＢの
ゲイン特性は、かなり平坦であるが、低帯域ＬＢは、ゲイン応答においてかなり
の山を備えている。以下で説明されるように、低帯域ＬＢのエルビウムでドーピ
ングしたファイバースペクトル放射範囲を使用するため、光学伝播システム１は
、当該範囲でゲイン特性を平坦にするため均等化手段を使用する。その結果とし
て、エルビウムでドーピングした１５２８〜１５６２ｎｍに亘るファイバースペ
クトル放射全体を低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢに対応する２つのサブ帯域に分割す
ることによって、光学伝播システム１は、エルビウムでドーピングしたファイバ
ーのスペクトル放射範囲のほとんどを効率的に使用し、稠密なＷＤＭを提供する
ことができる。
【００５２】 次は、図１に表された本発明の様々なモジュールのより詳細な説明を提供する
。 第１のターミナルサイト１００のマルチプレクサー部１１０のより詳細な図で
ある、図３を参照すると、波長変換部（ＷＣＳ）４２０及び波長マルチプレクサ
ー（ＷＭ）４３０及び４４０を示している。ＯＬＴＥ４１０は、ソネット、ＡＴ
Ｍ、ＩＰ又はＳＤＨシステムで使用するための標準的ライン終結設備に対応し、
ＷＤＭシステム１００内のチャンネル数に等しい数の送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）
ユニット（図示せず）を備える。好ましい実施形態では、ＯＬＴＥ４１０は、３
２個のＴＸ／ＲＸユニットを有する。当業者の一人には容易に理解されるように
、ＯＬＴＥ４１０は、より小さい別個の例えば２つのＯＬＴＥの集まりからなり
、ＷＣＳ４２０に情報周波数を供給する。従って、ＷＣＳ４２０は、３２個の波
長変換モジュールＷＣＭ１〜ＷＣＭ３２を備える。
【００５３】 マルチプレクサー部１１０では、ＯＬＴＥ４１０は、特有の波長で複数の信号
を送信する。図３に示されるように、好ましい実施形態に対して、ＯＬＴＥ４１
０は、８個のグループ分け信号、２４個のグループ分け信号を出力する。しかし
、上述したように、信号の数は、特定の光学伝播システムの必要性及び要求に応
じて変更してもよい。
【００５４】 ユニットＷＣＭ１〜ＷＣＭ８は、ＯＬＴＥ４１０から放射された８個のグルー
プ分け信号の一つずつを各々受信し、ユニットＷＣＭ９〜ＷＣＭ３２は、ＯＬＴ
Ｅ４１０から放射された２４個のグループ分け信号の一つずつを各々受信する。
各ユニットは、固有波長からの信号を選択された波長に変換し、該信号を再送信
することができる。これらのユニットは、標準フォーマット、たとえばＯＣ−４
８又はＳＴＭ−１６などで信号を受信し、再送信するが、ＷＣＭ１〜３２の好ま
しい作用は、用いられた特定のデータフォーマットに対しトランスペアレントで
ある。
【００５５】 各々のＷＣＭ１〜３２は、ＯＬＴＥ４１０からの光学信号を受信し、それを電
気信号に変換するためのフォトダイオード（図示せず）、固定した搬送波長を生
成するためのレーザー即ち光源（図示せず）、及び、固定した搬送波長を電気信
号に外部から変調するためのマッハ−ツェンダーモジュレータ（図示せず）など
の電子光学的モジュレータを有するモジュールからなるのが好ましい。その代わ
りに、各々のＷＣＭ１〜３２は、受信した波長をレーザーダイオードの搬送波長
に変換するため、電気信号で直接変調されたレーザーダイオード（図示せず）と
共にフォトダイオード（図示せず）を含んでもよい。更なる代替例として、各々
のＷＣＭ１〜３２は、基幹となるファイバーライン端部から例えば波長デマルチ
プレクサーを介して光信号を受信し、それを電気信号に変換するための高感度受
信器（例えば、ＳＤＨ又はＳＯＮＥＴ規格に従って）と、直接変調又は外部変調
レーザー源とを持つモジュールからなる。後者の代替例によって、基幹ファイバ
ーライン及び進歩的な光学伝達システムの送信の出力からの信号の再生成が可能
となり、これはトータルのリンク長を延ばすことを可能にする。
【００５６】 ＷＣＳ４２０内の各々のＷＣＭに対して選択された波長は、好ましくは、標準
的な回折格子に従って決定され、例えば、これに限定するものではないが、各信
号が異なる波長を持つ以下の表１に示すようなものである。各々のユニットＷＣ
Ｍ１〜ＷＣＭ３２は、調整され、当該技術分野で知られているように特別の許容
範囲にセットされていなければならない。勿論、これらのチャンネルの周波数分
離は、選択されたシステム手段に依存し、例えば各チャンネル間で１００ＧＨｚ
であり得る。その代わりに、４波混合現象を緩和するため周波数間隔を等しくな
いようにしてもよい。
【００５７】 以下の表１に示されたチャンネルの割り当ては、２．５Ｇｂ／ｓシステム及び
１０Ｇｂ／ｓシステムの両方に対して設計される。これら２つのシステムの各々
において、帯域分離はなおも生じているが、システムが使用中であるか否かに応
じて異なる波長に対して、例えば、８、１６、３２チャンネルに対して生じる。
図３は、ＯＬＴＥ４１０及びＷＣＭ１〜ＷＣＭ３２の結合によって信号が提供さ
れ生成されることを示しているが、これらの信号は、そのような制限無しの源に
よってそれらの出所に直接提供され、生成されることもできる。
【００５８】
【表１】
【００５９】 表１は、３２チャンネルまで使用するＷＤＭシステム１に対してＷＣＳ４２０
内の各々のＷＣＭにより出力された公称チャンネル波長を示している。２．５Ｇ
ｂ／ｓのデータ率に関して、第３のコラムは、ＷＣＭ１〜ＷＣＭ３２により生成
された３２チャンネルの各々に対して、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢの間の割り当
てを掲げている。低帯域ＬＢは、最初の８チャンネルを含み、高帯域ＨＢは、次
の２４チャンネルを含む。同様に、第４コラムは、４チャンネルが低帯域ＬＢに
指定され、１２チャンネルが高帯域ＨＢに指定された、１６チャンネルシステム
対するチャンネル割り当てを示している。１６チャンネル割り当て及び表１の残
りの好ましいチャンネル割り当てに対して見ることができるように、３２個より
少ないチャンネルを使用するシステム手段は、同じ全体帯域幅に亘ってより大き
いチャンネル間の間隔を持つ。上記したように、表１のチャンネル割り当ては、
ＷＤＭシステム１内のチャンネルに対する好ましい選択を示しており、システム
の要求が指令されたとき、個々のチャンネル波長及びチャンネル波長用の帯域の
両方に関して変更することができる。例えば、ファイバー増幅器がエルビウムと
は異なる希土類ドーパントを持つか、或いは、エルビウムに加えられたコードー
パントを含んで使用される場合、１５２８ｎｍ〜１５６２ｎｍの帯域は、シフト
、拡散、又は、縮小され得る。同様に、用いられている実際のファイバー増幅器
は、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢの間の異なる割り当てのチャンネルを、表１に表
示されているものに、より効率的に支持することができる。同様に、ＷＤＭシス
テム１は、例えば、５０ＧＨｚが２．５Ｇｂ／ｓで間隔を置いている６４チャン
ネル、又は、１００ＧＨｚが１０Ｇｂ／ｓで間隔を置いている１６チャンネルを
収容するように改め即ち更新することもできる。
【００６０】 選択された３２チャンネルシステムに対して、ユニットＷＣＭ１〜ＷＣＭ８か
ら出力された各々の選択された波長信号は、ＷＭ４３０により受信され、ユニッ
トＷＣＭ９〜ＷＣＭ３２から出力された各々の選択された波長信号は、ＷＭ４４
０により受信される。ＷＭ４３０及びＷＭ４４０は、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢ
の受信信号を２つの波長分割多重化信号に結合させる。図３に示されるように、
ＷＭ４３０は、８チャンネル波長マルチプレクサー、例えば従来の１×８平面光
学スプリッターであり、ＷＭ４４０は、２４チャンネル波長マルチプレクサー、
例えば８個の未使用のポートを備えた従来の１×３２平面光学スプリッターであ
る。各々の波長マルチプレクサーは、光学伝播システム１に光学監視チャンネル
（図示せず）を提供するため第２のポート（例えば２×８スプリッター及び２×
３２スプリッター）を備えてもよい。同様に、ＷＭ４３０及び４４０は、システ
ム成長のための空間を提供するためシステム（例えば２×１６スプリッター及び
１×６４スプリッター）により使用されるよりも多くの入力ポートを持っていて
もよい。例えば不動態のシリコン上のシリカ（ＳｉＯ2−Ｓｉ）又はシリカ上の
シリカ（ＳｉＯ2−ＳｉＯ2）技術を使用した波長マルチプレクサーは、当業者の
一人により作ることができる。他の技術も、ＷＭのため、例えば挿入損失を減少
させるため使用することができる。それらの例は、ＡＷＧ（アレイ配置された導
波管回折格子）、ファイバー回折格子、及び、干渉フィルターである。
【００６１】 マルチプレクサー部１１０から出力された低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢは、ＴＰ
Ａ部１２０により受信される。当然ながら、低帯域及び高帯域信号を、図３に表
された、ＯＬＴＥ４１０、ＷＣＳ４２０及びＷＭ４３０、４４０とは異なる源か
らＴＰＡ部１２０に提供してもよい。以下でより詳細に説明される本発明の趣旨
から逸脱することなく、例えば、低帯域及び高帯域信号を、カスタマーにより生
成され直接ＴＰＡ部１２０に供給するようにしてもよい。
【００６２】 図４に示されるように、ＴＰＡ部１２０は、４つの増幅器（ＡＭＰ）５１０、
５２０、５３０及び５４０、並びに、フィルター５５０及び５６０を備える。増
幅器５１０及び５２０は、直列に配置され、低帯域ＬＢを増幅する。同様に、増
幅器５３０及び５４０も直列に配置され、高帯域ＨＢを増幅する。増幅器５２０
及び５４０の出力は、フィルター５６０により受信され、低帯域ＬＢ及び高帯域
ＨＢを単一の広帯域（ＳＷＢ）に結合させる。
【００６３】 増幅器５１０、５２０、５３０及び５４０は、好ましくはエルビウムでドーピ
ングしたファイバー増幅器であるが、他の希土類元素でドーピングしたファイバ
ー増幅器を使用してもよい。増幅器５１０、５２０、５３０及び５４０の各々は
、特別な設計及びシステム基準の保証として単一段階又は多段階でなすことがで
きる。各々の増幅器は、それが増幅する信号に光学ゲインを提供するため例えば
レーザーダイオードによりポンピングされる。各々の増幅器の特性は、その長さ
及びポンプ波長を含み、それが増幅する特別のサブ帯域に対してその増幅器の性
能を最適化するように選択される。例えば、選択されたエルビウムでドーピング
したファイバー増幅器では、増幅器５１０及び５３０は、線形領域又は飽和領域
において、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢで各々増幅するため９８０ｎｍで作動する
レーザーダイオード（図示せず）でポンピングされる。適切なレーザーダイオー
ドが本願出願人から販売されている。このレーザーダイオードは、市場で一般に
販売されている９８０／１５５０ＷＤＭ結合器、例えばカリフォルニア州（ＣＡ
）（ＵＳＡ）、サン・ジョセ市、ルンディアベニュー１８８５番地のＥ−ＴＥＫ
ダイナミックス社から販売されているモデルＳＷＤＭ０９１５ＳＰＲなどを使用
して増幅器５１０及び５３０の光学経路に結合してもよい。９８０ｎｍレーザー
ダイオードは、他の可能なポンプ波長と比べて増幅器のための低ノイズ値を提供
する。
【００６４】 増幅器５１０及び５３０の出力は、増幅器５２０及び５４０により各々受信さ
れる。増幅器５２０及び５４０は、飽和状態ではブースター増幅器として作動す
るのが好ましい。増幅器５２０は、上述したＷＤＭ結合器（図示せず）を使用し
て低帯域ＬＢの光学経路に結合された別の９８０ｎｍポンプ源（図示せず）を用
いて低帯域ＬＢを増幅する。９８０ｎｍのポンプ源は、１５２９〜１５３５ｎｍ
を覆う低帯域領域の信号に対して、より良好なゲイン特性及びノイズ値を提供す
る。増幅器５４０は、好ましくは１４８０ｎｍで作動するレーザーダイオードポ
ンプ源を用いて高帯域ＨＢを増幅する。そのようなレーザーダイオードは、市場
で販売されており、例えばオンタリオ州（ＣＡ）、ネピアン市、ヘストンドライ
ブ５７０番地、ＪＤＳフィテル社により供給されているモデルＦＯＬ１４０２Ｐ
ＡＸ−１などがある。１４８０ｎｍポンプ源は、より良好な飽和変換効率特性を
提供し、これは１５４２〜１５６１ｎｍを覆う領域でより多数のチャンネルのた
めの高帯域で必要とされる。その代わりに、より高いパワーの９８０ｎｍポンプ
レーザー又は多重化９８０ｎｍポンプ源を使用してもよい。
【００６５】 図４に示されるように、ＴＰＡ部１２０は、高帯域ＨＢに亘るシステム出力で
信号レベル及びＳＮＲを均等化する上で役立つための高帯域増幅器チェーン内の
フィルター５５０を備えてもよい。好ましい実施形態では、フィルター５５０は
、アンプ５３０及びアンプ５４０により形成された２つの増幅器段階の間に配置
され、高帯域内の高い振幅の波長領域を減衰させる非強調フィルターを含む。こ
の非強調フィルターは、使用された場合、長周期のブラッグ回折格子技術、スプ
リットビームフーリエフィルターなどを用いてもよい。一例として、非強調フィ
ルターは、１５４１ｎｍ〜１５６１ｎｍの作動波長範囲を持っていてもよく、１
５４１〜１５４２ｎｍ及び１５４１〜１５６１ｎｍで伝播ピークの波長を持ち、
これらのピーク間の波長に対しては、より低い比較的一定の伝播である。図５は
、好ましい非強調フィルター５５０のフィルター形状即ち相対減衰性能を示す。
図５のグラフは、非強調フィルター５５０が１５４２ｎｍ及び１５６０ｎｍ付近
でピーク伝播の領域を持ち、約１５４７ｎｍ及び１５５６ｎｍの間に比較的一定
即ち平坦な減衰の領域を持つことを示している。エルビウムでドーピングしたフ
ィルター増幅器のための非強調フィルター５５０は、高帯域に亘ってゲイン反応
を平らにさせるため、これらピーク間の波長で約３〜４ｄＢの減衰を追加するこ
とだけが必要である。非強調フィルター５５０は、ファイバー増幅器で使用され
るドーパント又はそれらの増幅器用のポンプ源の波長など、用いられている実際
のシステムのゲイン平坦化要求に応じて図５に表されたものとは異なる減衰特性
を持ち得る。同様に、非強調フィルター５５０は、所望ならば、アンプ５３０及
びアンプ５４０の間とは異なる位置で高帯域の経路に沿って配置されてもよい。
【００６６】 ＴＰＡ１２０の増幅器を通過した後、増幅器５２０及び５４０から各々出力さ
れた増幅した低帯域及び高帯域は、フィルター５６０により受信される。フィル
ター５６０は、例えば、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢを単一の広帯域ＳＷＢに結合
し、それを一つの共通ポートに出力する干渉ローパス３ポートフィルターであっ
てもよい。かくして、フィルター５６０は、帯域結合フィルターとして作用する
。ＷＤＭ１４８０／１５５０干渉フィルター（図示せず）を通った、例えば１４
８０ｎｍの伝播チャンネルとは異なる波長における光学モニター（図示せず）及
びサービスラインのための挿入体を共通ポートに追加することもできる。光学モ
ニターは、光学伝播システム１に故障が存在しないことを確実にするため光信号
を検出する。サービスライン挿入体は、ラインサービスモジュールに対するアク
セスを提供し、これは、光学管理チャンネルを通して、警告の遠隔測定法、監視
、性能及びデータの監視、制御及び管理維持警告、並びに声周波数の呼線を管理
することができる。
【００６７】 ＴＰＡ部１２０のフィルター５６０から出力された単一の広帯域は、光学ファ
イバーライン３００のうちある長さ例えば１００ｋｍの伝播ファイバー（図示せ
ず）を通過し、これは、単一の広帯域ＳＷＢ内の信号を減衰させる。その結果、
ラインサイト４００は、単一の広帯域ＳＷＢ内の信号を受信し、増幅する。図６
に示されているように、ラインサイト４００は、幾つかの増幅器（ＡＭＰ）６１
０、６１５、６４０及び６５０、２つのフィルター６２０及び６６０、均等化フ
ィルター（ＥＱ）６３０、並びに、２つのＯＡＤＭステージ６７０及び６９０を
備える。増幅器６１０は、単一の広帯域ＳＷＢを受信して増幅し、これに対し、
フィルター６２０は、増幅器６１０からの出力を受信して単一の広帯域ＳＷＢを
低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢ成分に分割する。低帯域ＬＢは均等化フィルター６３
０により均等化され、第１のＯＡＤＭステージ６７０により受信され、そこで所
定信号がドロップされ、及び又は，追加され、更には増幅器６４０により増幅さ
れる。これと同時に、ＴＰＡ部１２０で非強調フィルター５５０を既に通過した
高帯域ＨＢは、最初に増幅器６１５により増幅され、次に、第２のＯＡＤＭ６９
０により受信され、そこで所定信号がドロップされ及び又は追加され、更には増
幅器６５０により増幅される。次に、増幅した低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢは、フ
ィルター６６０により単一の広帯域ＳＷＢに再結合される。
【００６８】 増幅器６１０は、単一の広帯域ＳＷＢを受信し、線形領域で作動される単一の
光ファイバー増幅器を含むのが好ましい。即ち、増幅器６１０は、その出力パワ
ーがその入力パワーに依存する条件で作動される。その代わりに増幅器６１０は
、実際の手段に応じて多段増幅器であってもよい。線形条件で増幅器６１０を作
動させることによって、増幅器６１０は、高帯域チャンネル及び低帯域チャンネ
ルの間の相対パワーの独立性を確保するため役立つ。換言すれば、線形条件で増
幅器６１０を作動させた場合、２つのサブ帯域ＬＢ，ＨＢのうち一方における個
々のチャンネルの出力パワー（及びＳ／Ｎ比）は、サブ帯域ＬＢ，ＨＢの他方に
おけるチャンネルが、ＷＤＭシステム１の作動中に追加されたり又は取り除かれ
たりした場合でも、大して変動しない。稠密ＷＤＭシステムのチャンネルの幾つ
か或いは全ての存在に関してロバストネスを得るために、システム１は、均等化
及び増幅を分離するためチャンネルの一部分を抽出する前に、ラインサイト４０
０の非飽和領域において、例えば増幅器６１０などの第１段階の増幅器を作動さ
せるべきである。好ましい実施形態では、増幅器６１０は、低帯域ＬＢ及び高帯
域ＨＢの両方に対して好ましくは５．５ｄＢより小さいノイズ値を得るため、９
８０ｎｍのポンプ光で作動するレーザーダイオード（図示せず）と共に伝播する
方向にポンピングされるエルビウムでドーピングしたファイバー増幅器であるの
がよい。
【００６９】 フィルター６２０は、例えば、低帯域ＬＢを均等化フィルター６３０に供給す
るドロップポート、高帯域ＨＢを増幅器６１５に供給する反射ポートを有する３
ポート装置から構成してもよい。この形態では、フィルター６２０は、好ましく
は、スペクトルの高波長部分の高い分離状態で低帯域ＬＢを均等化フィルター６
３０に通過即ちドロップさせ、スペクトルの低波長部分の低い分離状態で高帯域
ＨＢを増幅器６１５に反射させる干渉フィルターであるのがよい。特に、フィル
ター６２０は、１５２８ｎｍから１５３６．５ｎｍの２５ｄＢのドロップ経路で
最少分離、１５４０．５ｎｍから１５６５ｎｍの１０ｄＢの反射経路で最少分離
を有するのが好ましい。また、選択されたフィルターは、１５２８ｎｍから１５
３６．５ｎｍの０．７ｄＢの反射経路及び１５４０．５ｎｍから１５６５ｎｍの
１．５ｄＢのドロップ経路において最大の挿入損失を有する。フィルター６２０
の他の設計事項は、勿論、ＷＤＭシステム１に対して選択された特別のチャンネ
ル波長及び増幅器に依存する。
【００７０】 増幅器６１５は、その出力パワーがその入力パワーから実質的に独立するよう
に、飽和状態で作動される単一のエルビウムでドーピングしたファイバー増幅器
であるのが好ましい。このようにして、増幅器６１５は、低帯域ＬＢのチャンネ
ルと比較して高帯域ＨＢのチャンネルにパワーブーストを追加するため役立つ。
好ましい実施形態、即ち８個の高帯域チャンネルとは対照的な２４チャンネルは
、典型的に、例えば増幅器６１０などの単一広帯域のための増幅器を通過すると
き、より低いゲインを持っていたであろう。その結果、増幅器６１５は、低帯域
ＬＢと比較して高帯域ＨＢでおいてチャンネルのパワーを平衡させるのに役立つ
。勿論、高帯域ＨＢ及び低帯域ＬＢ間のチャンネルの他の構成に対して、増幅器
６１５は要求されないこともあり、或いはその代わりに、ラインサイト４００の
低帯域側で要求されてもよい。
【００７１】 チャンネルの高帯域に関して、増幅器６１０及び６１５は、線形モードで作動
される第１段階及び飽和状態で作動される第２段階を備えた２段階増幅器として
一緒とみなしてもよい。低帯域ＬＢのチャンネル間の出力パワーの相対的安定化
は、現在説明された実施形態で、低帯域ＬＢのチャンネル数が８に限定される場
合、一般に必要とされない。これは、低帯域ＬＢのチャンネルのより高次の数を
もつシステムのチャンネルに対しては変わり得る。高帯域のチャンネル間の出力
パワーを安定化させるため、増幅器６１０及び６１５は、同じレーザーダイオー
ドポンプ源でポンピングされるのが好ましい。この態様では、ヨーロッパ特許６
９５０４９で説明されたように、増幅器６１０からの残りのポンプ出力が増幅器
６１５に提供される。詳細には、ラインサイト４００は、増幅器６１０と増幅器
６１０の出力ポートに残っている９８０ｎｍポンプ光を抽出するフィルター６２
０との間に配置されたＷＤＭ結合器（図示せず）を備える。ＷＤＭ結合器は、例
えば、カリフォルニア州（ＣＡ）（ＵＳＡ）、サン・ジョセ市、ルンディアベニ
ュー１８８５番地のＥ−ＴＥＫダイナミックス社から供給されているモデル番号
ＳＷＤＭＣＰＲ３ＰＳ１１０であってもよい。このＷＤＭ結合器からの出力は、
同じ型式で増幅器６１５の後段の光学経路に配置された第２のＷＤＭ結合器（図
示せず）に供給される。これら２つの結合器は、残りの９８０ｎｍポンプ信号を
比較的低損失で伝播させる光学フィルター６２５により連結されている。第２の
ＷＤＭ結合器は、残りの９８０ｎｍのポンプパワーを逆方向に増幅器６１５に通
過させる。
【００７２】 増幅器６１５から、高帯域信号が、図７を参照して以下に詳細に説明されるＯ
ＡＤＭステージ６９０に搬送され、次に増幅器６５０に供給される。 選択されたエルビウムでドーピングしたファイバー増幅器に対して、増幅器６
５０は、増幅器６１０及び６１５を駆動するレーザー（図示せず）を超えるポン
プパワーを有するレーザーダイオード源（図示せず）からの例えば１４８０ｎｍ
のポンプ波長を有する。この１４８０ｎｍの波長は、エルビウムでドーピングし
たファイバーのための他のポンプ波長と比較して、高出力パワーの出力に対して
良好な変換効率を提供する。その代わりに、高パワー９８０ｎｍポンプ源又は多
重通信される９８０ｎｍポンプ源のグループを、増幅器６５０を駆動するために
使用することができる。増幅器６５０は、高帯域ＨＢ内の信号にパワーブースト
を提供するため飽和状態で作動し、所望ならば、多段増幅器を備えてもよい。
【００７３】 増幅器６１０及びフィルター６２０を通過した後、低帯域ＬＢは均等化フィル
ター６３０に入る。上述したように、エルビウムでドーピングしたファイバース
ペクトル放射範囲に対するゲイン特性は、低帯域領域でピーク即ち山を有するが
、高帯域領域でかなり平坦な状態を維持する。その結果、低帯域ＬＢ又は単一の
広帯域ＳＷＢ（低帯域ＬＢを備える）がエルビウムでドーピングしたファイバー
増幅器により増幅されたとき、低帯域領域のチャンネルは、不均等に増幅される
。また、上述したように、均等化手段が、不均等な増幅というこの問題を克服す
るために適用されたとき、この均等化は、チャンネルの全スペクトルに亘って適
用され、連続的なゲインの不一致を生じさせる。しかし、チャンネルのスペクト
ルを低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢに分割することによって、低帯域ＬＢの減少した
作動領域の均等化は、低帯域ＬＢのチャンネルに対するゲイン特性の適切な平坦
化を提供することができる。
【００７４】 好ましい実施形態では、均等化フィルター６３０は、異なる波長で選択された
減衰を与える長周期でチャープ（chirp）されたブラッグ回折格子技術に基づく
２ポート装置を備える。例えば、低帯域ＬＢに対する均等化フィルター６３０は
、１５２９ｎｍから１５３６ｎｍの作動波長範囲を持ち、その谷部の底における
波長が１５３０．３ｎｍ及び１５３０．７ｎｍの間にある。均等化フィルター６
３０は単独で使用する必要はなく、最適なフィルター形状及びかくしてＷＤＭシ
ステム１で使用される特別の増幅器のためのゲイン均等化を提供するため他のフ
ィルター（図示せず）と縦続接続で結合することができる。均等化フィルター６
３０は、当業者により製造することができ、或いは、当該技術分野における多数
の部品製造業者から得ることができる。均等化フィルター６３０に対して使用さ
れる特別の構造は、熟練した当業者の分野内に属し、例えば、長周期回折格子の
ような特別化されたブラッグ回折格子、干渉フィルター又はマッハ−ツェンダー
型式の光学フィルターなどを含んでいる。
【００７５】 均等化フィルター６３０から低帯域信号が、図７を参照して詳細に後述される
ＯＡＤＭステージ６７０に搬送され、次いで増幅器６４０に供給される。 選択されたエルビウムでドーピングした増幅器を用いると、増幅器６４０は、
レーザーダイオード源（図示せず）により提供され、逆伝播方向に増幅器６４０
をポンピングするための光学経路にＷＤＭ結合器（図示せず）を介して結合され
た９８０ｎｍのポンプ波長を持つ。低帯域ＬＢのチャンネルが増幅器６１０及び
増幅器６４０の両方を通過するので、均等化フィルター６３０は、両方の増幅器
により引き起こされるゲインの不一致を補償することができる。かくして、均等
化フィルター６３０のためのデシベル低下は、全体的な増幅及び低帯域ＬＢのた
めのラインパワーの要求に従って決定されるべきである。増幅器６４０は、低帯
域ＬＢの信号にパワーブーストを提供するため飽和状態で作動するのが好ましく
、所望ならば多段増幅器を構成することができる。
【００７６】 増幅器６４０及び６５０を各々通過した後、増幅された低帯域ＬＢ及び増幅さ
れた高帯域ＨＢは、次に、フィルター６６０により単一広帯域ＳＷＢに再結合さ
れる。フィルター６２０と同様に、フィルター６６０は、ローパス３ポート干渉
フィルターであってもよい。更に加えて、両帯域間の無視可能なクロストーク、
及び、高帯域ＨＢに対する最適化された出力挿入損失の両方を達成するため、低
帯域ＬＢに対しては反射器として、高帯域ＨＢに対しては送信器として（即ち、
ハイパスフィルター）フィルター６２０を使用し、その逆に（即ち、ローパスフ
ィルター）フィルター６６０を使用することが好ましい。ＴＰＡ部１２０のよう
に、ラインサイト４００は、光学モニターと、例えばＷＤＭ１４８０／１５５０
干渉フィルター（図示せず）を通したサービスラインの挿入体及び抽出体（図示
せず）とを備えることができる。これらのエレメントの１つ又はそれ以上は、ラ
インサイト４００の任意の内部接続点に備えることができる。
【００７７】 ＯＡＤＭステージ６７０、６９０は、低帯域ＬＢ内及び高帯域ＨＢ内で各々「
ドロップチャンネル」を抽出するため、及び又は、「追加チャンネル」を挿入す
るための機能を有する。ポンプパワー効率のほとんどが高帯域ＨＢにささげられ
る、上述した非対称帯域分離スキームに起因して、低帯域ＬＢを、利便的に８チ
ャンネルまで追加／ドロップの機能にささげる集中することができる。
【００７８】 図７は、４チャンネルまでに対して、追加及びドロップ操作を実行するように
構成されたＯＡＤＭモジュール６９５を示している。これは、その数を限定する
ものではなく、所望の場合、当業者によって、４つの追加／ドロップチャンネル
より少なく或いは多く作ることができる。ＯＡＤＭステージ６７０、６９０の各
々は、１つ又はそれ以上のＯＡＤＭモジュール６９５から構成され得る。以下に
示す好ましい実施形態では、ＯＡＤＭステージ６７０は、８チャンネルまでを追
加／ドロップするため２つの縦続接続されたＯＡＤＭモジュールを備え、これに
対し、ＯＡＤＭステージ６９０は、４チャンネルまでを追加／ドロップするため
一つだけのＯＡＤＭモジュールを備える。必要ならば、２つ又はそれ以上のＯＡ
ＤＭモジュールを高帯域経路にも縦続接続することができる。
【００７９】 図７を参照すると、ＯＡＤＭモジュール６９５は、入力部６７１、出力部６７
２、パワースプリッター６７３、パワー結合器６７４、ライン経路６７５、ドロ
ップ経路６７６及び追加経路６７７を備える。
【００８０】 ＯＡＤＭステージ６７０では、入力部６７１は、低帯域チャンネルを含む入力
信号を受信するため、フィルター６３０の出力部又は前置されたＯＡＤＭモジュ
ールの出力部６７２に光学的に結合される。ＯＡＤＭステージ６９０では、入力
部６７１は、高帯域チャンネルを含む入力信号を受信するため、増幅器６１５の
出力部又は前置されたＯＡＤＭモジュールの出力部６７２に光学的に結合される
。入力信号は、ＯＡＤＭモジュール６９５（ドロップチャンネル）でドロップさ
れなければならないチャンネルのグループと、変調されることなくＯＡＤＭモジ
ュール６９５を通過しなければならない残りのチャンネルのグループとを備える
。
【００８１】 パワースプリッター６７３は、テーパー状溶融光ファイバー型式の１×２のス
プリッターであり、上記した入力信号を受信するため入力部６７１に光学的に結
合された第１の入力ポートと、未使用の第２の入力ポート（図示せず）と、第１
及び第２の出力ポートとを有する。パワー結合器６７４は、テーパー状溶融光フ
ァイバー型式の２×１の結合器であり、第１及び第２の入力ポートと、追加され
たチャンネル（ＯＡＤＭステージ６７０に対しては低帯域チャンネル、ＯＡＤＭ
ステージ６９０に対しては高帯域チャンネル）のグループを含む出力信号を出力
部６７２に供給するため出力部６７２に光学的に結合された第１の出力ポートと
、未使用の第２の出力ポート（図示せず）とを有する。
【００８２】 ライン経路６７５は、パワースプリッター６７３の第１の出力ポートをパワー
結合器６７４の第１の入力ポートに光学的に結合させ、その一方でドロップ経路
６７６は、パワースプリッター６７３の第２の出力ポートをデマルチプレクサー
６８０に光学的に結合し、追加経路６７７は、パワー結合器６７４の第２の入力
部にマルチプレクサー６８１を光学的に結合させる。
【００８３】 光学増幅器６８４は、追加された信号のパワーをブーストするためマルチプレ
クサー６８１の下流に設けることができる。 パワースプリッター６７３は、主要なパワー比率の入力信号をライン経路６７
５へ、第２のパワー比率の入力信号をドロップ経路６７６へ供給するため不均衡
な分割比率を有する。好ましくは、分割比率は、６０：４０（入力信号の６０％
のパワーがライン経路へ、４０％がドロップ経路へ）及び９０：１０（入力信号
の９０％のパワーがライン経路へ、１０％がドロップ経路へ）の間である。図７
のこれに限定されない例では、分割比率は、６０：４０である。第２のパワー比
率は、ドロップ信号を画成し、この信号からドロップチャンネル以外の全ては抑
制されなければならない。これに対し、主要パワー比率は、通過信号を画成し、
該信号から他のチャンネルが変調を受けない状態で出力部６７２に送信すること
ができるようにドロップチャンネルのみが抑制されなければならない。
【００８４】 パワー結合器６７４は、第１の入力ポートで通過信号を受信し、第２の入力ポ
ートで追加信号を受信する。パワー結合器６７４は、５０％より大きいパワー比
率の通過信号を第１の出力ポートに結合させるため、不均衡な結合比率を有する
。好ましくは、この結合比率は、６０：４０（ライン経路から光パワーの６０％
、追加経路から４０％）及び９０：１０（ライン経路から光パワーの９０％、追
加経路から１０％）の間である。図７のこれに限定されない例では、結合比率は
、９０：１０である。
【００８５】 分割比率及び結合比率は、ＯＡＤＭ出力部６７２でドロップされないチャンネ
ルの減衰、デマルチプレクサー６８０でドロップされたチャンネルの減衰及びＯ
ＡＤＭ出力部６７２で追加されたチャンネルの減衰の間で最良の妥協点に達する
ように特定の範囲内で利便的に選択される。増幅器６８４による追加チャンネル
の増幅が結合器６７４における９０％のパワー損失を補償する上で十分である場
合、ドロップされないチャンネルに対して非常に低い減衰となるように、例えば
、結合器６７４で９０：１０の結合比率を持つのが好ましい。
【００８６】 損失の観点では、６０：４０の分割比率は、ライン経路に送信された信号に対
して２．５ｄＢの減衰に対応し、９０：１０の分割比率は約０．５ｄＢの減衰に
対応する。対応する減衰は、ライン経路６７５から出力部６７２までの信号伝播
に対して、並びに、追加経路６７７から出力部６７２までの信号伝播に対して、
結合器６７４により導入される。ドロップされないチャンネルに対して、分割段
階の損失及び結合段階の損失を追加しなければならず、その結果、６０：４０の
分割比率及び９０：１０の結合比率に対して、ドロップされないチャンネルは、
２．５ｄＢ＋０．５ｄＭ＝３ｄＢの減衰を被る。
【００８７】 ＯＡＤＭモジュールの入力部及び出力部の間で低い減衰を持つことは、以下に
示すように、ノイズバランスの観点でも有利である。 ラインサイト４００では、増幅器６１０、６１５、６４０及び６５０の各々は
、ノイズレベルを上げることに寄与する。ノイズバランスは、ノイズ値（ＮＦ）
の観点で容易に作ることができる。増幅器のノイズ値は、増幅器がどのくらいノ
イズが多いかという測度である。特に、ノイズ値は、実際の場合での増幅器の出
力部におけるノイズパワーと、増幅器がノイズを導入しない理想的な場合の増幅
器の出力におけるノイズパワーとの間の比率として定義される。ＮＦ＝１０ｌｏ
ｇ（Ｓ／Ｎ）I／（Ｓ／Ｎ）Oと示すことができる。ここで、（Ｓ／Ｎ）Iは増幅
器の入力部におけるＳ／Ｎ比であり、（Ｓ／Ｎ）Oは増幅器の出力部におけるＳ
／Ｎ比である。
【００８８】 ラインサイト４００では、各々のＯＡＤＭステージ６７０、６９０は、２つの
増幅器の間に配置される。特に、低帯域ＬＢブランチでは、ＯＡＤＭステージ６
７０は増幅器６１０及び増幅器６４０の間に配置され、高帯域ＨＢブランチでは
、ＯＡＤＭステージ６９０は増幅器６１５（増幅器６１０に直列に結合される）
及び増幅器６５０の間に配置される。２つの縦続接続された増幅器Ａ及びＢが、
夫々のノイズ値ＮＦA及びＮＦBを有し、パワー減衰（損失）Ｌを有するリンクに
より接続されている一般的な場合では、第２の増幅器（Ｂ）の出力部における全
体的なノイズ値ＮＦA+Bは、次式で示すことができる。
【００８９】 ＮＦA+B＝ＮＦA＋ＮＦB／（ＧA−Ｌ） （１） ここで、ＧＡは、増幅器Ａのパワーゲインである。この場合には減衰Ｌは２つ
の増幅器の間に介設されたＯＡＤＭステージの減衰におおよそ相当する。（１）
式より、減衰Ｌの減少は全体的なノイズ値ＮＦA+Bの減少に相当することは明ら
かである。
【００９０】 数値的な例は、低い減衰Ｌ値を有するという利点をより良く理解する上で役に
立つであろう。例えば、６ｄＢのノイズ値ＮＦAを有する増幅器６１５と、８ｄ
Ｂのノイズ値ＮＦBを有する増幅器６５０と、その減衰が７ｄＢのリンク減衰を
持つようなＯＡＤＭステージ６９０（例えばＯＡＤＭステージは３ｄＢのスプリ
ッター、３ｄＢの結合器及び１ｄＢの追加損失を備える）と、を有する増幅器６
１５を考えてみよう。１３ｄＢのパワーゲインＧAを備えた増幅器６１５が使用
された場合、７．５ｄＢのＮＦA+Bが得られる。この値は、増幅器６１５単独の
ノイズと比較すると、１．５ｄＢのペナルティが単一増幅器の場合に関して導入
されたことを示している。このノイズペナルティを減少するため、減衰ＬがＯＡ
ＤＭステージの変化により変調できない場合（３ｄＢ結合器及びスプリッターを
備えたＯＡＤＭモジュールが使用される場合）には、より高いゲインの増幅器６
１５が導入されなければならない。例えば、２０ｄＢのゲインのより強力な増幅
器６１５が使用された場合、６．３ｄＢのＮＦA+Bが得られ、即ち、増幅器６１
５のみのノイズ値より０．３ｄＢほど大きい。このノイズペナルティは、たとえ
単一ラインサイトに対して過度でなかったとしても、多数のラインサイトが存在
する長いラインシステムで困難さをもたらし得る。事実、各々のラインサイトの
ノイズペナルティはシステム中のラインサイト４００の数を乗じられなければな
らず、全体的なペナルティは、受け入れできないほど高くなり得る。特に、上記
例は、７ｄＢ損失ＯＡＤＭモジュールが、２０ｄＢ以下のゲインの増幅器を備え
たシステムに対するノイズの観点から臨界となる損失を導入することを示してい
る。減衰Ｌを低下させることによって得られるノイズバランスの観点における改
善は、上記した比較的高い全体的なノイズ値に従って、低ゲイン増幅器が引き起
こす傾向に使用される場合、特に重要となる。
【００９１】 この改善の重要性をより良く認識するため、１３ｄＢのゲインを有する増幅器
６１５の上記例を再び考慮してみよう。ＯＡＤＭステージの減衰がＬより小さい
減衰Ｌ’を持つように（異なる分割比率及び又は結合比率を備えたＯＡＤＭモジ
ュールを選択することによって）減少された場合、ノイズ値は減少される。５ｄ
Ｂの減衰Ｌ’が存在する場合、７ｄＢのノイズ値ＮＦA+Bが達成される。これに
対し、４ｄＢのリンク減衰Ｌ’が存在する場合、６．７ｄＢのノイズ値ＮＦA+B
が達成される。ＮＦA+Bの観点でより良い結果は、より高いゲインの増幅器６１
５が使用された場合に達成可能である。システム要求により良く合致する分割及
び結合特性を有するＯＡＤＭモジュールを選択することによってノイズ性能の観
点でシステム１を最適化することが可能である。
【００９２】 ライン経路６７５で抑制されなければならない各々のドロップチャンネルに対
して、ブラッグ回折格子６７８は、そのブラッグ波長がドロップチャンネルのそ
れに一致しており、ライン経路６７５内に挿入される。各々の回折格子６７８は
、そのブラッグ波長に一致する波長の光を反射する。即ち、それは各々のチャン
ネル信号を反射し、かくして、ドロップチャンネルは、ラインに沿って伝播する
ことができず、入力部で後方反射される。入力アイソレーター６７９は、好まし
くは入力部６７１及びパワースプリッター６７３の間に配置され、ブラッグ回折
格子６７８により後方反射されたＤＲＯＰチャンネルを受信し、それらを抑制す
る。
【００９３】 ブラッグ回折格子の反射特性に起因して、各々の反射チャンネルは、低強度の
側帯域により取り囲まれ得る。この側帯域は、システム性能の劣化を導入せず、
アイソレーター６７９により反射チャンネルと共に抑制される。これに反して、
送信チャンネル帯域には側帯域は存在しない。
【００９４】 通常反射ブラッグ回折格子６７８の代わりに、代替として、ブレーズされたブ
ラッグ回折格子を使用することができる。通常反射ブラッグ回折格子では、回折
格子のエレメントは、導波管軸に垂直な平行平面内に延在するが、ブレーズされ
たブラッグ回折格子では、回折格子エレメントは、導波管軸に対し斜めの角度で
傾斜した平行平面に延在し、その結果、それらの係止帯域は、ガイドされたモー
ドからガイドされないモード及び従って放射モード若しくはモードグループへと
導波管で伝播する光のモード変換により生成される。次に、ブレーズされたブラ
ッグ回折格子が使用された場合、アイソレーターは反射チャンネルを消去するた
め必要とされない。
【００９５】 デマルチプレクサー６８０は、ドロップ信号を受信するためドロップ経路６７
６に光学的に結合された入力ポートを有し、ドロップチャンネルを外部ユーザー
に接続された多数の出力ポートに多重分離化する。その代わりに、デマルチプレ
クサー６８０は、ドロップ信号を２つ又はそれ以上の経路に多重分離化し、それ
らの各々は外部のデマルチプレクサーステージに結合される。デマルチプレクサ
ー６８０は、例えば、干渉フィルターのデイジーチェーンによって、又は、ＡＷ
Ｇ（アレイ状導波管回折格子）デマルチプレクサーによって、作ることができる
。更には、既知のデマルチプレクサーの例は、例えば、ヨーロッパ特許７６３，
９０７で開示された装置（幾つかの出力部を有する光学スプリッターであって、
各々の出力部は、一つのチャンネルを反射する波長選択反射器、及び、反射した
チャンネルを出力部に結合するスプリッターと連係される。）、又は、既に引用
した米国特許５，４５７，７６０号で開示された装置（Ｎ個の出力部を有する光
学スプリッターと、これに続くＮ個出力導波管と、を備え、各々の導波管はコン
フィギュレーションが欠けているブラッグ回折格子の波長帯域を送信するように
（Ｎ−１）個のブラッグ回折格子のコンフィギュレーションを備える）、或いは
、米国特許５，４７５，７８０号で開示された装置（複数の出力導波管を有する
スプリッターと、選択的に一つの通過帯域を伝播させるため各出力導波管におけ
る波長選択手段と、波長選択手段は、通過帯域の上部及び下部に夫々ある波長の
２つの係止帯域の放射を少なくとも部分的に排除するためのフィルターである）
。
【００９６】 干渉フィルターのデイジーチェーンが使用され、干渉フィルターの解像能力が
チャンネルを区別するのに不十分であるように隣接するチャンネル間の周波数分
離が隔てられている場合、ブラッグ回折格子及び干渉フィルターを備えたハイブ
リッド構造を、図８に示されたように使用することができる。ここでは、ＯＡＤ
Ｍモジュール６９５’が示されており、これはドロップ経路構造内のＯＡＤＭモ
ジュール６９５とは異なる。モジュールの他の部分は、ＯＡＤＭモジュール６９
５のそれと同一であり、同じ参照番号により同定される。ＯＡＤＭモジュール６
９５’では、マルチプレクサーは、４つの縦続接続された干渉フィルター６８２
を備え、それらの各々は、夫々のドロップチャンネルを夫々の出力ポートに供給
し、次の縦続接続されたフィルターに残りのドロップチャンネルを送る。ブラッ
グ回折格子６８３（現在の例では４つ）は、ドロップ信号を受け入れ、各ドロッ
プチャンネルの隣接するチャンネルを選択的に後方反射し、次にアイソレーター
６７９により抑制されるようにドロップ経路に沿って縦続接続される。その結果
として、干渉フィルター６８２は、１行置きに配置されたチャンネルを受け取り
、それらをエラー無しに分離することができる。
【００９７】 その代わりに、ブラッグ回折格子６７８の場合においてと同様に、ブレーズさ
れたブラッグ回折格子は、通常反射のブラッグ回折格子６８３の代わりに使用す
ることができる。
【００９８】 これに限定しない例として、ＯＡＤＭモジュール６９５’は８チャンネルを受
信し、これらのチャンネルは、それらの波長λ1、．．．、λ8により同定される
。ここで、偶数チャンネルλ2、λ4、λ6、λ8がドロップチャンネルを画成する
ことを仮定してみよう。通過及びドロップ信号の両方が、８チャンネルλ1、．
．．、λ8を含む。ブラッグ回折格子６７８は、ライン経路６７５に沿って配置
され、偶数チャンネルλ2、λ4、λ6、λ8を後方反射する。これに対し、ブラッ
グ回折格子６８３は、ライン経路６７６に沿って配置され、奇数チャンネルλ1
、λ3、λ5、λ7を後方反射する。反射チャンネルは全てアイソレーター６７９
により受信され、それらを消去する。
【００９９】 干渉フィルター６８２の第１のフィルターは、ドロップチャンネルλ2、λ4、
λ6、λ8を受信し、チャンネルλ2を抽出し、チャンネルλ4、λ6、λ8を第２の
干渉フィルターに供給する。干渉フィルター６８２の第２のフィルターは、チャ
ンネルλ4を抽出し、λ6、λ8を干渉フィルター６８２の第３のフィルターに供
給する。干渉フィルター６８２の第３のフィルターは、チャンネルλ6を抽出し
、λ8を干渉フィルター６８２の最後のフィルターに供給し、そこでλ8が最終的
に抽出される。
【０１００】 図７及び８によれば、マルチプレクサー６８１は、同じ数の外部ユーザーに光
学的に連結された幾つかの入力部を有する。マルチプレクサー６８１は、例えば
、溶融ファイバー結合器又は平面光学結合器などの光学パワー結合器であり得る
。その代わりとして、マルチプレクサー６８１は、デマルチプレクサー６８０を
参照して上述した機器間の型式の装置であり得る。追加／ドロップ増幅器（ＡＤ
Ａ）６８４は、追加チャンネルをブーストし、それらを主要ラインのチャンネル
に関して均等化するため、マルチプレクサー６８１及び光学結合器６７４の間に
介設される。ＡＤＡ６８４は、９８０ｎｍでポンピングされる単一段の増幅器で
ある。
【０１０１】 上記例では、マルチプレクサー６８１、ＡＤＡ６８４及び結合器６７４は、前
にドロップチャンネルλ2、λ4、λ6、λ8を取り除かれた通過信号に、ドロップ
チャンネルと同じ波長を有する追加チャンネルを追加するように協働で作用する
。任意のＯＡＤＭモジュールでは、追加チャンネルと同じ波長における信号が通
過信号に既に存在しない場合、一定数のドロップチャンネルと異なる該一定数の
チャンネルを追加することが可能である。
【０１０２】 図９に示される本発明の異なる実施形態によれば、図６のＯＡＤＭステージ６
７０、６９０は、図７又は８を参照して前文中に説明された型式のＮ個のＯＡＤ
Ｍモジュール（Ｎ≧２）を備えるＯＡＤＭユニット６９８から構成してもよい。
それらユニットの各々は、１×Ｎの入力光学スイッチ６８５の夫々の出力ポート
に光学的に結合された入力部６７１と、Ｎ×１の出力光学スイッチ６８６の夫々
の入力ポートに光学的に結合された出力部６７２と、を有する。ＯＡＤＭステー
ジ６７０では、スイッチ６８５及びスイッチ６８６は、フィルター６３０及び増
幅器６４０に各々光学的に結合される。その一方で、ＯＡＤＭステージ６９０で
は、スイッチ６８５及びスイッチ６８６は、増幅器６１５及び増幅器６５０に各
々光学的に結合される。
【０１０３】 この態様では、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢの両方は、サブバンドに小分割され
得る。各々のサブバンドは、スイッチ６８５、６８６の手段により選択可能な夫
々のＯＡＤＭモジュールの手段によりドロップされ、及び又は、追加することが
できるチャンネルを備える。次に、例えば、ＯＡＤＭステージ６７０は、１×２
の入力スイッチ及び２×１の出力スイッチを備えるＯＡＤＭユニットと、チャン
ネルλ1、λ3、λ5、λ7を追加／ドロップするための第１のＯＡＤＭモジュール
と、チャンネルλ2、λ4、λ6、λ8を追加／ドロップするための第２のＯＡＤＭ
モジュールとから構成してもよい。同様に、ＯＡＤＭステージ６９０は、４チャ
ンネルＯＡＤＭモジュールが使用される場合、或いは、４より小さいチャンネル
数のＯＡＤＭモジュールが使用される場合でさえ、最大８までの、幾つかのＯＡ
ＤＭモジュールを備えたＯＡＤＭユニットから構成してもよい。
【０１０４】 詳細には、入力スイッチ６８５は、入力信号を受信し、どのチャンネルがドロ
ップ／追加されなければならないかに依存してＮ個の出力部の一つを選択する。
同様に、出力スイッチ６８６は、正しいＯＡＤＭモジュールが光学ラインに光学
的に結合されるように、入力スイッチ６８５の選択された出力ポートに対応する
入力ポートを選択する。本用途に適した光学スイッチは、一般に市場で販売され
ており、例えば、カリフォルニア州（ＣＡ）（ＵＳＡ）、サン・ジョセ市、ルン
ディアベニュー１８８５番地のＥ−ＴＥＫダイナミックス社から販売されている
機械的光ファイバースイッチ（ＭＦＳＷ）又はプログラム可能な１×Ｎの光ファ
イバースイッチモジュール（ＰＦＳＭ）などがある。
【０１０５】 ＯＡＤＭの性能をより良く示すため、低帯域及び高帯域チャンネルの特性を示
す、幾つかのスペクトル図が追加される。 図１０ａ及び１０ｂは、低帯域（即ち、ＯＡＤＭステージ６７０のＯＡＤＭモ
ジュール）及び高帯域（即ち、ＯＡＤＭステージ６９０のＯＡＤＭモジュール）
で各々作動するＯＡＤＭモジュールのマルチプレクサー６８１の出力スペクトル
を示している。両方の場合には、４つのピークにより表される、４チャンネルが
追加される。図１０ｃは、高帯域の場合にＡＤＡ６８４を通過した後の図１０ｂ
の４つの追加されたチャンネルを示している。
【０１０６】 図１０ｄ及び１０ｅは、チャンネルがＯＡＤＭモジュールで追加されなかった
とき、低帯域及び高帯域で各々作動するＯＡＤＭモジュールの出力スペクトルを
示している。特に、図１０ｄでは、８低帯域チャンネルのうち４つだけが存在し
（通過信号のチャンネル）、４つの孔が欠落したチャンネルの代わりに存在する
。同様に図１０ｅでは、２４チャンネルのうち４チャンネル以外の全てが存在し
、４つの孔が欠落したチャンネルの代わりに存在する（高帯域スペクトルの左側
で見ることができる）。
【０１０７】 図１０ｆ及び図１０ｇは、４チャンネルがＯＡＤＭモジュールの通過信号に追
加されたとき低帯域及び高帯域で各々作動するＯＡＤＭモジュールの出力スペク
トルを示している。両図において、夫々の帯域チャンネルの全て（ＬＢチャンネ
ル及びＨＢチャンネル）が存在する。
【０１０８】 図１０ｈ及び図１０ｉは、増幅器６４０及び６５０を各々通過した後、低帯域
及び高帯域で各々作動するＯＡＤＭモジュールの出力スペクトルを示している。 増幅器６１０、６１５、６４０及び６５０、フィルター６２０、６６０及び６
３０並びにＯＡＤＭステージ６７０、６９０と並んで、ラインサイト４００は、
長距離伝達リンクに沿った信号の伝播の間に生じ得る色分散を補償するための分
散補償モジュール（ＤＣＭ）（図示せず）を備えてもよい。
【０１０９】 ＤＣＭ（図示せず）は、幾つかの形態を持ち得る。例えば、ＤＣＭは、高帯域
又は低帯域のいずれかでチャンネルを受信するため接続された第１のポートを備
えた光学サーキュレータを持っていてもよい。チャープされたブラッグ回折格子
が、サーキュレータの第２のポートに取り付けられ得る。これらのチャンネルは
、第２のポートから出て、色分散を補償するためチャープされたブラッグ回折格
子で反射される。次に、分散補償された信号は、ＷＤＭシステムの連続した伝播
のためサーキュレータの次のポートから出る。チャープされたブラッグ回折格子
以外の他の装置、例えば、ある長さの分散補償ファイバーを、色分散を補償する
ため使用してもよい。ＤＣＭ部の設計及び使用は、本発明を限定するものではな
く、ＤＣＭ部は、システム手段の全体的な要求に応じてＷＤＭシステム１で用い
られたり、或いは、省略されてもよい。
【０１１０】 ラインサイト４００を通過した後、結合した単一広帯域ＳＷＢ信号は、光学フ
ァイバーライン３００の長距離光学伝播ファイバーをある長さに亘って通過する
。この長さが光信号の減衰を引き起こすのに十分長い場合、即ち、１００ｋｍ以
上であった場合、増幅を提供する１つ又はそれ以上の追加のラインサイト４００
を使用してもよい。好ましい構成では、長距離送信ファイバーの５つのスパンが
使用され、４つの増幅ラインサイト４００によって分離される。
【０１１１】 送信ファイバーの最終スパンに続いて、ＲＰＡ部１４０は最後のラインサイト
４００から単一の広帯域ＳＷＢを受信し、伝達リンクの端部で受け入れ及び検出
のために単一広帯域ＳＷＢの信号を準備する。図１１に示されるように、ＲＰＡ
部１４０は、増幅器（ＡＭＰ）８１０、８４０及び８５０、フィルター８２０、
並びに均等化フィルター８３０を備えてもよく、更に、必要とあらば、２つのル
ーターモジュール８６０及び８７０を備えてもよい。増幅器８１０は、希土類元
素でドーピングしたファイバー増幅器からなる。この増幅器８１０は、好ましく
はエルビウムでドーピングされており、単一広帯域のチャンネルに対するＳ／Ｎ
比を改善させるため、単一広帯域ＳＷＢを、例えば９８０ｎｍポンプ光又は該増
幅器に低ノイズ値を提供するための他の波長で増幅させる。単一の広帯域ＳＷＢ
は、フィルター８２０により低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢに分離される。更に加え
て、低帯域ＬＢは、均等化フィルター８３０を通過する。
【０１１２】 ＴＰＡ部１２０及びラインサイト４００に関して、増幅器８４０は、例えば９
８０ｎｍポンプ光で低帯域ＬＢを増幅させ、増幅器８５０は、例えば１４８０ｎ
ｍポンプ光で高帯域ＨＢを増幅させる。勿論、多重通信化された９８０ｎｍポン
プ源又はより高いパワーの９８０ｎｍポンプ源を、高帯域増幅器を駆動すること
にも使用することができる。かくして、増幅器８１０、８４０及び８５０、フィ
ルター８２０、並びに均等化フィルター８３０は、ラインサイト４００の増幅器
６１０、６４０及び６５０、フィルター６２０、並びに均等化フィルター６３０
と同じ機能を各々実行し、全体的なシステム要求に応じて同じか若しくは等価な
部品を構成することができる。
【０１１３】 デマルチプレクサー部１５０のチャンネル分離能力に応じて他の構成をＲＰＡ
部１４０に追加してもよい。デマルチプレクサー部１５０のチャンネル分離能力
が比較的狭いチャンネル間隔、例えば１００ＧＨｚ回折格子に対してである場合
、光学チャンネル分離構造８８０は典型的には必要とされない。しかし、ＷＤＭ
システム１のチャンネルが稠密に間隔を隔てている（例えば１００ＧＨｚ）一方
で、デマルチプレクサー部１５０のチャンネル分離能力が比較的広いチャンネル
間隔（例えば２００ＧＨｚ回折格子）に対してである場合、ＲＰＡ部１４０は、
図１１に示される光学チャンネル分離構造８８０を備えることができる。特に、
ＲＰＡ部は、例えばルーターモジュール８６０及び８７０などのチャンネル分離
手段を持つことができる。
【０１１４】 ルーターモジュール８６０及び８７０は、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢを２つの
サブ帯域に分離させる。この各々のサブ帯域は、例えばチャンネル間が２００Ｇ
Ｈｚ分離した状態で、帯域のチャンネルの半分からなる。例えば、低帯域ＬＢが
８チャンネル１〜８を備え、その各々が１００ＧＨｚで分離されている場合、ル
ーターモジュール８６０は、低帯域ＬＢを、チャンネルλ1、λ3、λ5及びλ7を
有する第１のサブ低帯域ＬＳＢ１及びチャンネルλ2、λ4、λ6及びλ8を有する
第２のサブ低帯域ＬＳＢ２に分割するであろう。低帯域ＬＢの８波長の各々は１
００ＧＨｚの分離間隔を有するが、ルーターモジュール８６０は、各々のサブ低
帯域のチャンネルが間隔を２倍、即ち２００ＧＨｚ間隔にするように奇数及び偶
数チャンネルを分離する。ルーターモジュール８７０は、高帯域ＨＢを、同様の
態様で第１のサブ高帯域ＨＳＢ１及び第２のサブ高帯域ＨＳＢ２に分割する。
【０１１５】 ルーターモジュール８６０、８７０は、例えば第１のポートに取り付けられた
第１シリーズのブラッグ回折格子及び第２のポートに取り付けられた第２シリー
ズの回折格子を有するＷＤＭ結合器（図示せず）を備える。第１のポートに取り
付けられたブラッグ回折格子は、あらゆる他のチャンネル（即ち、偶数チャンネ
ル）に対応する反射波長を有し、その一方で第２のポートに取り付けられたブラ
ッグ回折格子は、残りのチャンネル（即ち、奇数チャンネル）に対応する反射波
長を有する。回折格子のこの構成は、単一の入力経路を、チャンネル間の間隔を
２倍にした２つの出力経路に分割する上でも役立つであろう。
【０１１６】 ＲＰＡ部１４０を通過した後、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢ若しくはそれらの夫
々のサブ帯域は、デマルチプレクサー１５０により受信される。図１２Ａ及び１
２Ｂに示されるように、デマルチプレクサー部１５０の構成は、そのデマルチプ
レクサーの分離能力に依存する。
【０１１７】 図１２Ａは、ＷＤＭシステム１００が比較的狭いチャンネル分離間隔、例えば
１００ＧＨｚ分離間隔を使用するときの好ましい実施形態を示している。この状
況では、デマルチプレクサー部１５０は、低帯域ＬＢのための第１の波長デマル
チプレクサー（ＷＤ）９１０及び高帯域ＨＢのための第２の波長デマルチプレク
サー（ＷＤ）９２０を使用する。図１２Ａのデマルチプレクサー部１５０は、波
長デマルチプレクサー部９１０及び９２０により多重分離化された夫々個々のチ
ャンネルを受信するための複数の受信ユニットＲｘ１〜Ｒｘ３２に接続されてい
る。個々のチャンネルは、図２に示されたように、出力チャンネル１７０に対応
する。
【０１１８】 図１２ＡのＷＤ９１０は、例えば８チャンネルを備える低帯域ＬＢを受信する
。表１に示されたように１００ＧＨｚ間隔で隔てられたチャンネルを備える低帯
域ＬＢは、例えば１×８型式のアレイ状導波管回折格子（ＡＷＧ）１００ＧＨｚ
デマルチプレクサーなどのＷＤ９１０によって個々のチャンネルへと分離される
。同様に、例えば１×２４型式のＡＷＧ１００ＧＨｚデマルチプレクサーＷＤ９
２０は、高帯域ＨＢを受信し、これは例えば１００ＧＨｚ間隔で隔てられた２４
チャンネルを備え、高帯域ＨＢをその個々のチャンネルへと分離させる。ＡＷＧ
ユニットは、日立及びＰＩＲＩを始めとした様々な部品製造業者から入手するこ
とができる。出力チャンネル１７０は、ＷＤ９１０及び９２０により生成された
個々のチャンネルからなる。出力チャンネル１７０の各チャンネルは、夫々の受
信ユニットＲｘにより受信される。受信ユニットＲｘ１〜Ｒｘ３２は、特定のチ
ャンネルからの信号を受信するため結合された、任意型式のポート、接続部、検
出器或いはプロセス制御手段を表している。
【０１１９】 図１２Ｂは、例えば１００ＧＨｚの間隔などのチャンネル整列を有するＷＤＭ
システム１００の構成を示している。この構成は、低帯域ＬＢ及び高帯域ＨＢを
２つのサブ帯域に各々分離させるルーターモジュール８６０及び８７０と結合し
て使用することができる。各々のサブ帯域はチャンネル間で２００ＧＨｚの分離
間隔で対応する帯域のチャンネルの半分を備える。特に、図１２Ｂのデマルチプ
レクサー部１５０は、４つのＷＤ９３０、９４０、９５０及び９６０を備えてい
るが、経済的及び商業的要因に応じて、デマルチプレクサー部１５０が、各サブ
帯域に対して一つ備えることもできる。ここで再び、波長デマルチプレクサーは
アレイ状導波管回折格子装置を備えるのが好ましいが、同じ又は類似の波長分離
を達成するための代替構成も考えられる。例えば、低帯域ＬＢ、高帯域ＨＢ、サ
ブ低帯域ＬＳＢ１及びＬＳＢ２、並びに、サブ高帯域ＨＳＢ１及びＨＳＢ２内の
チャンネルを多重分離化するため、従来の態様で干渉フィルター、ファブリー−
ペロー（Fabry-Perot）フィルター又はファイバー内ブラッグ回折格子を使用し
てもよい。図１２Ａと類似して、デマルチプレクサー部１５０は、出力チャンネ
ル１７０を受信するため受信ユニットＲｘ１〜Ｒｘ３２も備える。
【０１２０】 好ましい形態では、図１２Ｂのデマルチプレクサー部１５０は、干渉フィルタ
ー及びＡＷＧフィルターの技術の両方を結合させる。この態様において、ＷＤ９
３０及び９４０は、好ましくは、干渉フィルターを備えた４チャンネルデマルチ
プレクサーであり、第１のサブ低帯域ＬＳＢ１及び第２のサブ低帯域ＬＳＢ２を
各々受信し、多重分離化する。詳しくは、ＷＤ９３０は、チャンネルλ1、λ3、
λ5及びλ7を多重分離化し、ＷＤ９４０は、チャンネルλ2、λ4、λ6及びλ8を
多重分離化する。同様に、ＷＤ９５０及び９６０は、チャンネルλ9〜λ32を生
成するため、第１のサブ高帯域ＨＳＢ１及び第２のサブ高帯域ＨＳＢ２を各々受
信し、多重分離化する。しかし、ＷＤ９５０及びＷＤ９６０の両方ともが、利用
可能な１６個のデマルチプレクサーポートのうち１２個だけを使用するため設備
不足の１×１６型式のＡＷＧ２００ＧＨｚデマルチプレクサーであってもよい。
出力チャンネル１７０は、ＷＤ９３０、９４０、９５０及び９６０により多重分
離化された個々のチャンネルからなり、出力チャンネル１７０の各チャンネルが
受信ユニットＲｘ１〜Ｒｘ３２のうち一つによって受信される。
【０１２１】 従って、本発明に係る光学伝播システムは、エルビウムでドーピングしたファ
イバーの全スペクトル放射範囲を使用するＷＤＭシステムの追加／ドロップ操作
を最適化することができる。信号を追加しドロップする提案された技術は、ＯＡ
ＤＭ内で不均衡なスプリッター及び結合器を使用しており、ＯＡＤＭステージを
通過した信号が過度のパワー損失を受けることを回避するように、システム特性
に従って信号減衰を固定することを可能にする。システムの要求及び特性と更に
良好に合致するＯＡＤＭモジュールを選択することによって、ノイズ性能の観点
でシステムを最適化することも可能である。システムの最適化は、全てのライン
サイトに対して同じ型式のＯＡＤＭモジュール（適切な分割比率及び結合比率で
、図７、８及び９を参照して前述された型式のうちの一つを選択する）を使用す
ることによって、或いは、あらゆるラインサイトで、あらゆるドロップ及び追加
の必要性に対して、その特性が最も適しているＯＡＤＭモジュールを様々に選択
することによって、達成することができる。それから、単一のラインサイトでは
、異なる型式のＯＡＤＭモジュール、或いは、異なる分割比率及び又は結合比率
を有する同じ型式のＯＡＤＭモジュールを使用することが可能である。
【０１２２】 システムの性能は、伝播スペクトル中で非常に狭い「孔」及び隣接する伝播チ
ャンネルに対して妨害をもたらさない、ＯＡＤＭモジュールでライン経路に沿っ
てブラッグ回折格子を使用することによって更に最適化される。
【０１２３】 本発明の範囲即ち精神から逸脱することなく、様々な変更及び変形を、本発明
の開示された実施形態に対してなすことができることは当業者には明らかであろ
う。例えば、エルビウムでドーピングしたファイバー増幅器と一致した波長帯域
の観点で説明されたが、本発明は、他の希土類元素でドーピングされたファイバ
ー増幅器の波長帯域及びドーピング組成に対しても、並びに、他のポンピングス
キーム及びポンピング条件にも等しく適用することができる。その上、本発明に
係るシステムは、単一広帯域を、２より大きい数の多重サブ帯域に分離すること
ができる。本発明の他の実施形態は、本明細書及び本文中で開示された本発明の
実施形態のプラクティスを考慮することによって当業者には明らかとなるであろ
う。明細書及び本発明の例は、例示と考えるべきであり、本発明の真の範囲及び
精神は、請求の範囲及びその均等範囲全体によってのみ示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光学伝播システムのブロック図である。
【図２】 エルビウムでドーピングしたファイバーのスペクトル放射範囲に対するゲイン
特性のグラフであり、低帯域及び高帯域が示されている。
【図３】 図１の光学伝播システムの多重通信部のより詳細な図である。
【図４】 図１の光学伝播システムの伝達装置のパワー増幅部のより詳細な図である。
【図５】 本発明の伝達装置のパワー増幅部用の非強調フィルターに関するフィルター性
能形状のグラフである。
【図６】 図１の光学伝播システムのラインサイトのより詳細な図である。
【図７】 本発明に係る追加／ドロップ信号用のＯＡＤＭ装置の第１の実施形態の図であ
る。
【図８】 本発明に係る追加／ドロップ信号用のＯＡＤＭ装置の第２の実施形態の図であ
る。
【図９】 本発明に係る追加／ドロップ信号用のＯＡＤＭ装置の第３の実施形態の図であ
る。
【図１０】 図１０ａ乃至図１０ｉは、伝播実験の間に、本発明に係るＯＡＤＭ装置の異な
る部分で検出された波長スペクトルである。
【図１１】 図１の光学伝播システムにおける受信前置増幅器部のより詳細な図である。
【図１２】 図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１の光学伝播システムのデマルチプレクサー部の
より詳細な図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月１１日（２０００．７．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】 本方法は、前記入力信号を少なくとも２つの光学的追加／ドロップ経路に選択
的に切り替える工程を更に含み、該２つの光学的経路の各々では、前記入力信号
を受信し、該入力信号を分割し、前記通過信号から前記少なくとも１つのドロッ
プチャンネルを抑制し、及び、前記光学ラインに、前記通過信号の少なくとも一
部分を含む出力信号を供給する、前記各工程は、前記入力信号の夫々のサブ帯域
に対して実行される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】 前記光学結合器（６７４）は、テーパー状溶融光学結合器（fused tapered op
tical coupler）を備える。該結合器は、微細光学結合器（micro-optics couple
r）を備えてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１２３】 本発明の範囲即ち精神から逸脱することなく、様々な変更及び変形を、本発明
の開示された実施形態に対してなすことができることは当業者には明らかであろ
う。例えば、エルビウムでドーピングしたファイバー増幅器と一致した波長帯域
の観点で説明されたが、本発明は、他の希土類元素でドーピングされたファイバ
ー増幅器の波長帯域及びドーピング組成に対しても、並びに、他のポンピングス
キーム及びポンピング条件にも等しく適用することができる。その上、本発明に
係るシステムは、単一広帯域を、２より大きい数の多重サブ帯域に分離すること
ができる。本発明の他の実施形態は、本明細書及び本文中で開示された本発明の
実施形態のプラクティスを考慮することによって当業者には明らかとなるであろ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，Ｊ Ｐ，ＵＳ (72)発明者 メリ，ファウスト イタリア国イ−29100 ピアチェンツァ， ストラドーネ・ファルネス 100 Ｆターム(参考） 5K002 AA06 BA04 BA06 CA02 CA08 DA02 FA01 5K069 AA01 BA09 CB10 EA24 EA25 EA30 【要約の続き】 通過信号により一般に構成される出力信号を生成するよ うに６０：４０から９０：１０の範囲にある不均衡な結 合比率を有する。光学スプリッター（６７３）及び光学 結合器（６７４）の間に配置された縦続接続されたブラ ッグ回折格子（６７８）は、通過信号からドロップチャ ンネルを選択的に後方反射し、光学スプリッター（６７ ３）の前段に配置された光学アイソレーター（６７９） は、後方反射されたドロップチャンネルを抑制する。

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多重チャンネル光信号を搬送する光学ラインから光学チャン
    ネルをドロップするための方法であって、 前記多重チャンネル光信号の少なくとも一部分のチャンネルを含む入力信号を
    前記光学ラインから受信し、該入力信号は、前記光学ラインから抽出されるべき
    少なくとも１つのドロップチャンネルを備えており、 前記入力信号を、通過信号を画成する第１の光学パワー部分及び前記ドロップ
    チャンネルを含むドロップ信号を画成する少なくとも第２の光パワー部分に分割
    し、 前記通過信号から前記少なくとも１つのドロップチャンネルを抑制し、 前記光学ラインに、前記通過信号の少なくとも一部のパワー部分を含む出力信
    号を供給する、各工程を含み、 前記第１の光パワー部分は、前記第２の光パワー部分より大きいことを特徴と
    する、前記方法。
  2. 【請求項２】 前記第１の光パワー部分は、前記入力信号の総合した光パワ
    ーのうち６０％から９０％の間にある、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記抑制工程は、前記通過信号から前記少なくとも１つのド
    ロップチャンネルを再帰反射する工程を備える、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記抑制工程は、再帰反射された前記少なくとも１つのドロ
    ップチャンネルを遮蔽する工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記通過信号を、前記出力信号を得る光学ラインに挿入され
    るべき追加信号に不均衡な結合比率で結合させる工程を更に含み、前記出力信号
    は５０％より大きい通過信号のパワー部分を含む、請求項１乃至４のいずれか１
    項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記出力信号内の前記通過信号の前記パワー部分は、６０％
    から９０％の間にある、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ドロップ信号から前記少なくとも１つのドロップチャン
    ネルを抽出するため前記ドロップ信号を多重分離化する工程を更に含む、請求項
    １乃至６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記追加信号を得るため追加チャンネルを多重通信する工程
    を更に含む、請求項５又は６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記追加信号を前記通過信号に結合する前に該追加信号を増
    幅する工程を更に含む、請求項５、６又は８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ドロップ信号を多重分離化する前に、前記ドロップ信
    号から、前記少なくとも１つのドロップチャンネルと異なる少なくとも１つのチ
    ャンネルを抑制する工程を更に含む、請求項７に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記ドロップ信号から、前記少なくとも１つのドロップチ
    ャンネルと異なる少なくとも１つのチャンネルを抑制する前記工程は、前記少な
    くとも１つのドロップチャンネルとは異なる前記チャンネルを再帰反射する工程
    を含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記ドロップ信号から、前記少なくとも１つのドロップチ
    ャンネルと異なる少なくとも１つのチャンネルを抑制する前記工程は、前記少な
    くとも１つのドロップチャンネルとは異なる前記再帰反射されたチャンネルを遮
    蔽する工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記入力信号を少なくとも２つの光学的追加／ドロップ経
    路に選択的に切り替える工程を更に含み、該２つの光学的経路の各々では、前記
    入力信号を受信し、該入力信号を分割し、前記通過信号から前記少なくとも１つ
    のドロップチャンネルを消去し、及び、前記光学ラインに、前記通過信号の少な
    くとも一部分を含む出力信号を供給する、前記各工程は、前記入力信号の夫々の
    サブ帯域に対して実行される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 多重チャンネル光信号を搬送するための光学ライン（３０
    ０）を備える光学伝播システム（１）に設けられた光学チャンネルをドロップす
    るための装置（６９５、６９５’）であって、 前記光学ラインから抽出されるべき少なくとも１つのドロップチャンネルを含
    む入力信号を、前記光学ラインから受信するため該光学ライン（３００）に光学
    的に結合された入力部（６７１）と、 前記多重チャンネル光信号のチャンネルの少なくとも一部分を含む出力信号を
    前記光学ラインに供給するため該光学ライン（３００）に光学的に結合された出
    力部（６７２）と、 前記入力部（６７１）に光学的に結合された入力ポート並びに少なくとも第１
    及び第２の出力ポートを有する光学スプリッター（６７３）であって、該光学ス
    プリッターは、通過信号を画成する、前記入力信号の第１の光パワー部分、及び
    、少なくとも１つのドロップ信号を画成する、前記入力信号の第２の光パワー部
    分を、前記少なくとも１つの第２の出力ポートに供給するための不均衡な光パワ
    ー分割比率を有し、前記第１の光パワー部分は前記第２の光パワー部分より大き
    い、前記光学スプリッター（６７３）と、 前記光学スプリッター（６７３）の第１の出力ポートを前記出力部（６７２）
    に光学的に結合させるライン光学経路（６７５）と、 前記光学スプリッター（６７３）の前記少なくとも１つの第２の出力ポートに
    光学的に結合された少なくとも１つのドロップ光学経路（６７６）と、 前記通過信号から前記少なくとも１つのドロップチャンネルを抑制するため、
    前記入力部（６７１）及び前記出力部（６７２）の間に介設された、チャンネル
    抑制手段（６７８、６７９）と、 を含む装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１の光パワー部分は、前記入力信号の総合した光パ
    ワーのうち６０％から９０％の間にある、請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記チャンネル抑制手段（６７８、６７９）は、前記光学
    スプリッター（６７３）及び前記出力部（６７２）の間の前記ライン光学経路（
    ６７５）に沿って配置され、且つ、前記少なくとも１つのドロップチャンネルの
    波長に対応する最大反射の少なくとも１つの波長を有する、波長選択性の再帰反
    射手段（６７８）を備える、請求項１４又は１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記波長選択性の再帰反射手段（６７８）は、ブラッグ回
    折格子を備える、請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記ブラッグ回折格子（６７８）は、後方反射ブラッグ回
    折格子を備える、請求項１７に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記ブラッグ回折格子（６７８）は、ブレーズされたブラ
    ッグ回折格子を備える、請求項１７に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記チャンネル抑制手段（６７８、６７９）は、前記入力
    部（６７１）及び前記波長選択性再帰反射手段（６７８）の間に介設され、且つ
    、前記入力部（６７１）から前記波長選択性再帰反射手段（６７８）までの伝播
    のみを可能にするように方向付けられた一方向性の伝播手段（６７９）を更に備
    える、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記一方向性の伝播手段（６７９）は、光学アイソレータ
    ーを備える、請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 挿入されるべき追加信号を前記光学ラインに搬送する、追
    加経路（６７７）と、 前記通過信号を受信するため前記ライン光学経路（６７５）に光学的に結合さ
    れた第１の入力ポート、前記追加信号を受信するため前記追加経路（６７７）に
    光学的に結合された第２の入力ポート、及び、前記出力部（６７２）に前記出力
    信号を供給するため該出力部（６７２）に光学的に連結された出力ポートを有し
    、前記通過信号の５０％より大きいパワー部分を含む前記出力信号を前記出力部
    に供給するための不均衡な光パワー結合比率を有する、光学結合器（６７４）と
    、 を更に含む、請求項１４乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記出力信号内の前記通過信号の前記パワー部分は、６０
    ％から９０％の間にある、請求項２２に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記ドロップ信号を受信するため前記少なくとも１つのド
    ロップ光学経路（６７６）に光学的に結合された入力ポートと、少なくとも１つ
    のドロップチャンネルのための少なくとも１つの出力ポートとを有する少なくと
    も１つのデマルチプレクサー（６８０、６８２）を更に含む、請求項１４乃至２
    ３のいずれか１項に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 少なくとも１つの追加チャンネルを受信するため少なくと
    も１つの入力ポートと、前記少なくとも１つの追加チャンネルを含む前記追加信
    号を前記追加経路（６７７）に供給するため該追加経路（６７７）に光学的に結
    合された出力ポートと、有する少なくとも１つのマルチプレクサー（６８１）を
    更に含む、請求項２２又は２３に記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記追加信号を増幅するため、前記追加経路（６７７）に
    沿って配置された光学増幅器（６８４）を更に含む、請求項２５に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記ドロップ経路（６７６）に沿って配置され、且つ、前
    記少なくとも１つのドロップチャンネルとは異なる少なくとも１つのチャンネル
    の波長に対応する少なくとも１つの最大反射波長を有する、更なる波長選択性の
    再帰反射手段（６８３）を更に含む、請求項１４乃至２６のいずれか１項に記載
    の装置。
  28. 【請求項２８】 前記更なる波長選択性の再帰反射手段（６８３）は、ブラ
    ッグ回折格子を備える、請求項２７に記載の装置。
  29. 【請求項２９】 前記ブラッグ回折格子（６８３）は、後方反射ブラッグ回
    折格子を備える、請求項２８に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記ブラッグ回折格子（６８３）は、ブレーズされたブラ
    ッグ回折格子を備える、請求項２８に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 前記光学スプリッター（６７３）は、テーパー状溶融光学
    スプリッターを備える、請求項１４乃至３０のいずれか１項に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 前記光学スプリッター（６７３）は、微細光学スプリッタ
    ーを備える、請求項１４乃至３０のいずれか１項に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 前記光学結合器（６７４）は、テーパー状溶融光学結合器
    を備える、請求項２２、２３、２５及び２６のいずれか１項に記載の装置。
  34. 【請求項３４】 前記光学結合器（６７４）は、微細光学スプリッターを備
    える、請求項２２、２３、２５及び２６のいずれか１項に記載の装置。
  35. 【請求項３５】 多重チャンネル光信号を搬送するための光学ライン（３０
    ０）を備える光学伝播システム（１）に設けられた光学チャンネルをドロップす
    るためのユニット（６９８）であって、 請求項１４乃至３４のいずれか１項に記載の光学伝播システムで光学チャンネ
    ルをドロップするための少なくとも２つの装置であって、該装置の各々は前記多
    重チャンネル光信号の夫々のサブ帯域内のチャンネルをドロップする、前記少な
    くとも２つの装置と、 前記光学ライン（３００）に光学的に結合された入力ポート及び前記装置の各
    々の入力部に光学的に各々結合された少なくとも２つの出力ポートを有し、該出
    力ポートは前記入力ポートに選択的に光学的に結合されている、第１の光学スイ
    ッチ（６８５）と、 前記装置の各々の出力部に光学的に各々結合された少なくとも２つの入力ポー
    ト及び前記光学ライン（３００）に光学的に結合された出力ポートを有し、前記
    入力ポートは該出力ポートに選択的に光学的に結合されている、第２の光学スイ
    ッチ（６８６）と、 を含む、ユニット。
  36. 【請求項３６】 光学伝播システムであって、 光ファイバーライン（３００）と、 前記光ファイバーライン（３００）に光信号を送信するため、該光ファイバー
    ライン（３００）に光学的に結合された、第１のターミナルサイト（１００）と
    、 前記光ファイバーライン（３００）から光信号を受信するため、該光ファイバ
    ーライン（３００）に光学的に結合された、第２のターミナルサイト（２００）
    と、 前記第１及び第２のターミナルサイト（１００、２００）の間の前記光ファイ
    バーライン（３００）に沿って配置され、且つ、請求項１４乃至３４のいずれか
    １項に記載の、光学チャンネルをドロップするための少なくとも１つの装置（６
    ９５、６９５’）を含む、少なくとも１つのラインサイト（４００）と、 を含む光学伝播システム。
  37. 【請求項３７】 光学伝播システムであって、 光ファイバーライン（３００）と、 前記光ファイバーライン（３００）に光信号を送信するため、該光ファイバー
    ライン（３００）に光学的に結合された、第１のターミナルサイト（１００）と
    、 前記光ファイバーライン（３００）から光信号を受信するため、該光ファイバ
    ーライン（３００）に光学的に結合された、第２のターミナルサイト（２００）
    と、 前記第１及び第２のターミナルサイト（１００、２００）の間の前記光ファイ
    バーライン（３００）に沿って配置され、且つ、請求項３５に記載の、光学チャ
    ンネルをドロップするための少なくとも１つの装置（６９８）を含む、少なくと
    も１つのラインサイト（４００）と、 を含む光学伝播システム。
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