JP2004295127A - 光フィルタリングの方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光信号の離散したスペクトル成分の柔軟かつ個別の処理に対処する方法および装置を提供すること。
【解決手段】光信号の１つまたは複数のチャネルを各チャネルについてのスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイス、離散した番号の対応する光チャネル上のスペクトル成分を抽出するための抽出器、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個別に処理するための１つまたは複数のプロセッサ、および、光チャネル上のスペクトル成分を再結合するための結合器を含む光信号を処理するための光フィルタ装置。
【選択図】図１

Description

本発明は一般に光通信の分野に関し、さらに詳細には、信号フォーマット変換、信号再発生および／または全光波長変換などの機能を実行するための光フィルタリングの方法および装置に関する。

光ファイバ電気通信ネットワークはデータおよび音声情報を伝送するために光信号を使用する。データおよび音声情報は典型的に送信機内で発生され、光ファイバ・ネットワークを介して伝送され、相互接続およびルータ内でスイッチングされ、最終的に受信機内で電気信号に変換し戻される。光信号の伝送中、光フィルタはいくつかの段階で使用することができる。たとえば、光フィルタは信号フォーマットの変換を提供するために送信機内で使用することができる。透明なネットワークにおいて、光フィルタは、波長の遮断を回避するため、伝送中に信号を再発生させるために、または、全波長変換を行うために必要であることがある。最後に、光フィルタは分散を補償するために必要とされることもある。

パルスを再結合する前に、先ず、信号をスペクトルの点で拡幅し、光屈折またはホログラフィック・レンズを使用して信号の連続スペクトルにわたって振幅および位相のマスクを導入することによって、パルスのシーケンスの時間特性を修正するために、パルス整形器などの従来技術のデバイスが提案されている。しかし、このようなデバイスは、光信号の個々のスペクトル成分に対する信号処理を提供するためのそれらの能力が限られている。

したがって、離散したスペクトル成分間にリアル・タイムの遅延を提供するため、および／または、信号フォーマットの変換、信号再発生、波長の変換、および／または、分散の補償を可能にするために、光信号の離散したスペクトル成分の柔軟かつ個別の処理に対処する方法および装置を有することが所望される。

本発明の１つの実施形態によれば、１つまたは複数の光信号チャネルを各チャネルについてのスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイス、離散した番号の対応する光チャネル上のスペクトル成分を抽出するための抽出器、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個別に処理するための１つまたは複数のプロセッサ、および、光チャネル上のスペクトル成分を再結合するための結合器を含む光信号を処理するための光フィルタ装置が提供される。

本発明の他の実施形態において、光信号の１つまたは複数のチャネルを、各チャネルについてのスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割する工程、離散した番号の対応する光チャネル上のスペクトル成分を抽出する工程、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個別に処理する工程、および、光チャネル上のスペクトル成分を再結合する工程を含む光フィルタリングの方法が提供される。

本発明の他の実施形態において、第３の光信号を発生するために、第１の光信号からの情報を所望の波長の第２の光信号上に符号化するための非線形媒体、および、第３の光信号を処理するために非線形媒体に動作可能に結合される光フィルタ装置を含む波長変換器装置が提供される。光フィルタ装置は、第３の光信号を対応する光チャネルの離散した番号上のスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイス、および、光チャネル上のスペクトル成分の１つまたは複数を個別に処理するための１つまたは複数の処理デバイスを含む。光フィルタ装置は、所望の整形された出力信号が発生されるように、振幅および時間遅延応答を提供するように構成可能である。

本発明の他の実施形態において、第３の光信号を発生するために、第１の光信号からの情報を周期的に変調された第２の光信号上に符号化するための非線形媒体、および、第３の光信号を処理するために非線形媒体に動作可能に結合される光フィルタ装置を含む光再発生器が提供される。光フィルタ装置は、第３の光信号を対応する光チャネルの離散した番号上のスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイス、および、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個別に処理するための１つまたは複数の処理デバイスを含む。光フィルタ装置は、所望の出力信号を生成するための振幅、位相、および、周波数応答を提供するように構成される。所望の出力信号は、再発生された第１の光信号であってもよい。本明細書において使用される「再発生された信号」は改善されたパルス形状（たとえば、より短い半値全幅（ＦＷＨＭ））、改善された吸光比、改善されたコントラスト比、改善された光信号対雑音比（ＯＮＳＲ）、および／または、再タイミング）を備える信号を指す。

本発明は、図面に照らして読むべき以下の詳細な説明の検討によってより完全に理解される。

本発明の１つの実施形態による光フィルタ装置１０の概略図を図１に示す。光フィルタ１０は、好ましくは、光フィルタ１０に導入された光信号（Ｐ_ｉｎ）をスペクトルの点で拡幅するためのスペクトル拡幅デバイス２０を含む。スペクトル拡幅デバイス２０は光信号（Ｐ_ｉｎ）の１つまたは複数のチャネルまたは波長をスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割する。当業者には、光信号（Ｐ_ｉｎ）が波長多重信号であってもよいことが理解できよう。スペクトル拡幅デバイス２０は光学的プリズム、格子、導波路格子ルータ、均一または不均一に屈折率傾斜した媒体、または、当技術分野において知られている他の手段によって実現することができる。

スペクトル拡幅デバイス２０に動作可能に結合される抽出器デバイスは、対応する光チャネル（Ｌ_１...Ｌ_Ｎ）の離散した番号上の光信号（Ｐ_ｉｎ）の離散したスペクトル成分の各々を抽出するための光フィルタ１０にも含まれる。抽出器デバイスは、図１の実施形態に示すようなスペクトルの部分を抽出するための複数の有限ミラー３０ａ、または、代わりに、（図示しない）複数の平面導波路を含むことができる。しかし、本発明に従って使用することができる、光を採取し、チャネルに載せるための多くの方法があることは理解されよう。

抽出器デバイスに動作可能に結合される１つまたは複数のプロセッサ・デバイス３０ａ〜３０ｄは、好ましくは、光チャネル（Ｌ_１...Ｌ_Ｎ）上の１つまたは複数のスペクトル成分を個別に処理するために設けられる。プロセッサ・デバイス３０ａ〜３０ｄは、光チャネル（Ｌ_１...Ｌ_Ｎ）上のスペクトル成分の１つまたは複数のために時間遅延（Δｔ_１...Δｔ_Ｎ）を供給するための１つまたは複数の遅延デバイス３０ａを含むことができる。図１から理解できるように、抽出器デバイス３０ａは、上記に検討した抽出器デバイスと、１つまたは複数のスペクトル成分に対して時間遅延（Δｔ_１...Δｔ_Ｎ）を供給するための遅延デバイスの双方として機能することができる。遅延デバイス３０ａによって供給される遅延は、波長数百のオーダとすることができる。プロセッサ・デバイス３０ａ〜３０ｄは、光チャネル（Ｌ_１...Ｌ_Ｎ）上のスペクトル成分の１つまたは複数の個々のパルス整形を供給するための増幅器／減衰器３０ｂ、位相シフタ３０ｃ、および／または、信号プロセッサ３０ｄも含むことができる。

結合器４０も、好ましくは、出力信号（Ｐ_ＣＶ）を発生するために、光信号（Ｐ_ｉｎ）の１つまたは複数のチャネルに光チャネル（Ｌ_１...Ｌ_Ｎ）上のスペクトル成分を再結合するために設けられる。結合器４０は、星型カプラ、マルチモード干渉カプラ、指向性カプラ、Ｙ字型分岐カプラ、格子、導波路格子ルータ、レンズなどとすることができる。

図１に示す実施形態によれば、光フィルタは以下のように動作する。光信号Ｐ_ｉｎは、光信号Ｐ_ｉｎを所望の特性を有する新しい信号Ｐ_ＣＶに変換するために、光フィルタ１０に導入される。入来信号Ｐ_ｉｎは、スペクトル拡幅デバイス２０においてスペクトルの点で拡幅される。スペクトル成分は光チャネル（Ｌ_１,...,Ｌ_Ｎ）の離散した番号内に抽出される。

一旦スペクトル成分が光チャネルに抽出されれば、チャネル内の各信号は別個に処理することができる。たとえば、個々の時間遅延（Δｔ_１,...,Δｔ_Ｎ）を追加する、係数（α_１,...,α_Ｎ）によって各チャネルを個々に減衰または増幅する、位相オフセット（φ_１,...,φ_Ｎ）を個々に変更する、または、個々の光チャネル（ｐ_１,...,ｐ_Ｎ）上で信号処理を行うことができる。信号処理は、個々のチャネルの入り切り、個々のチャネルの変調などを含むことができる。当業者には、前述の要素の全てが各光チャネル（たとえば、図１のＬ_３）に適用される必要がなく、適用の順序が変更できることが理解できよう。

また、光チャネルは、好ましくは、結合器４０において再結合される。上記に検討したように、結合器は、１つまたは複数の星型カプラ、マルチモード干渉カプラ、指向性カプラ、Ｙ字型分岐カプラとして、レンズ、または、他のさまざまな手段で実現することができる。続いて、光フィルタ１０の出力における再結合された信号Ｐ_ＣＶは、プロセッサ・デバイス３０ａ〜３０ｄによって実施される新しい信号形状、振幅、および、位相関係を搬送する。

図２から理解できるように、本発明は、波長多重信号を扱うように構成することができる。異なる波長の多重信号を処理するために、スペクトル拡幅デバイス２０は１つまたは複数の異なる信号（Ｐ_ｉｎ，ｌ...Ｐ_ｉｎ，ｍ）のスペクトル成分をそれらのさまざまなスペクトル成分に分割する。ｍ個の入来信号の各々は異なる波長を有することができ、信号の各々はＮ個の成分にスペクトルの点で輪切りにしてもよい。成分はＮ個の光チャネルに誘導され、与えられた実用例のために適切なように、処理デバイス３０ａ〜３０ｄの１つまたは複数によって個々に扱われ／処理される。適切な処理デバイス３０ａ〜３０ｄを通過した後、信号は、カプラ（Ｃｌ,...,Ｃｍ）および／または（光チャネルＬ_１，１...Ｌ_Ｎ，ｍ上のスペクトル成分のスペクトルを狭めるために使用される）第２のスペクトル拡幅デバイス５０によって結合されてよい。

代案となる実施形態において、単一のスペクトル拡幅デバイス５０は、スペクトルの輪切りを結合するため、および、信号を異なる波長に結合するための双方で使用される。他の代案となる実施形態において、単一のスペクトル拡幅デバイス５０は、異なる波長の信号を分割または結合するために、入力信号をスペクトルの点で分割するため、および、スペクトルの成分または輪切りを単一の波長実用例に、または、多重波長実用例に結合するための双方で使用することができる。

当業者には、本発明のさまざまな実施がシリコン光ベンチ技術、シリコン・オン・インシュレータ技術、ＩｎＰおよび関連する材料技術、ＧａＡｓおよび／または関連技術、ポリマ技術などの平面光波回路に基づくことができることが理解できよう。

平面光波回路としての実施は、スペクトルの拡幅、および、異なるスペクトル成分を光チャネルとして機能する異なる導波路に結合するための導波路格子ルータ（ＷＧＲ）を利用することができる。そこで、光チャネル内の光は、時間遅延を導入するために遅延器に、熱的または電気的な位相シフトを提供するために位相シフタに、吸収または利得媒体の形の減衰器に、または、スペクトル成分を信号に再結合するための同調可能なカプラに誘導することができる。

本発明による微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチ技術に基づく例示的な実施形態は、図３を参照し、全光波長変換のための実用例に関して以下に検討される。
全光波長変換を行うために、我々は、先ず、第１の光信号Ｐ_ｉｎを、本例示的実施形態においては半導体光増幅器（ＳＯＡ）である非線形媒体３１０に導入する。代案として、たとえば、非線形ファイバ、ＬｉＮｂＯ_３材料、非線形ガラス材料、非線形プラスチック、電子吸収変調、半導体光増幅器（ＳＯＡ）材料などの他の非線形媒体を使用することができる。

（Ｐ_ｉｎの）信号情報は、非線型処理（たとえば、ＳＯＡ相互利得および相互位相変調）の手段によって、同じくＳＯＡ３１０に導入されている第２の信号Ｐ_ＣＷ上に符号化またはマッピングされる。第２の信号Ｐ_ＣＷは、好ましくは、波長変換によって発生される所望の波長を有する搬送波信号である。チャーピングされ、反転された信号Ｐ_ｉｎｖは、連続波光の波長でＳＯＡ３１０の出力において発生される。

Ｐ_ｉｎｖ信号をガウス信号に変換し戻す光フィルタに対する振幅および位相（すなわち、グループ遅延）応答を見出すために、光フィルタ３２０の入力における信号Ｐ_ｉｎｖの振幅および位相応答スペクトルが決定される。ＳＯＡ３１０に誘導される信号の時間応答３３０および位相、ならびに、ＳＯＡ３１０の後の信号の振幅応答３４０を図３に示す。光フィルタ３２０は、出力Ｐ_ＣＶがガウス形状の信号になるように、入力信号Ｐ_ｉｎｖに線形操作を行うために使用される。

光フィルタ３２０への入力における信号Ｐ_ｉｎｖの振幅および位相応答３４０と、フィルタ３２０の出力における振幅３７０および位相応答の双方が知られているため、理想的な反転フィルタ応答がフィルタ理論によって計算できる。特に、もしＨ_ｏｕｔ（ω）が光フィルタ３２０の出力における信号の複素周波数応答であれば、Ｈ_ｉｎ（ω）は光フィルタ３２０に誘導された信号の複素周波数応答であり、光フィルタ３２０は、好ましくは、以下の複素周波数応答を有する。
Ｈ_ＭＯＦ（ω）＝Ｈ_ｏｕｔ（ω）／Ｈ_ｉｎ（ω）

本実用例の光フィルタ３２０の伝送およびグループ遅延応答３５０、３６０を図３の最下段に示す。光フィルタの近似の伝送およびグループ遅延３５１、３５２、３５３、および、Ｐ_ｉｎｖ信号をガウス信号に変換し戻す光フィルタの近似のグループ遅延３６１、３６２、３６３も破線にて示す。

本発明のこの実施形態による波長変換のための光フィルタを実現するために、フィルタ３２０の周波数応答スペクトルは、各々が特定の振幅およびグループ遅延応答を有する有限の数の離散したスペクトルの輪切りまたは成分に分割された。図３（最下段、３５０、３６０）に示すように、光フィルタ３２０の伝送およびグループ遅延スペクトルは連続波信号周波数の左右の３つのスペクトルの輪切り、２つの広いスペクトルの輪切り３５１、３５２、３６１、３６２、および、連続波周波数の周辺の狭いスペクトルの輪切り３５３、３６３に分割された。理想的なフィルタの近似を改善するために、スペクトルの輪切りの数を増やせることが理解されよう。

図３の実施形態とともに使用するための光フィルタ４００の１つの実施形態の詳細を図４に示す。図４から理解できるように、フィルタリングされる反転信号Ｐ_ｉｎｖは、もとの信号をスペクトルの点で分解する格子４２０にレンズ４１０を介して入射される。２つのＭＥＭＳミラー４５０、４６０は狭い吸収領域を間に備えて、反射された光信号の延長上に設置される。２つのミラー４５０、４６０は、好ましくは、反転信号が導出されたＰ_ＣＷの連続波波長に関して、９０ＧＨｚの赤方偏移領域および９０ＧＨｚの青色偏移領域を網羅する。ＭＥＭＳミラー４５０、４６０は、異なるスペクトル成分に対して時間遅延ならびに減衰を導入できるように、前後に動き、かつ、回転するように作動することができる。

図３からの計算は、４０Ｇｂ／ｓにおけるＲＺ対ＲＺ波長変換を発生するために、赤と青のスペクトル成分との間に約５ｐｓの遅延を、および、赤のスペクトル成分への追加の減衰を導入することが必要であることを示す。狭いスペクトル中央領域は、連続波信号によって主に占められている。このスペクトル領域は吸収される必要があり、これは、ミラー間の狭いスリットを介して得られる。

光フィルタ４００は上記に検討した動作を行うために使用することができ、また、代わりに、光フィルタ４００は同じく他の動作を行うために使用することができる。例として、全光波長変換およびスイッチングを行うために光フィルタ４００を使用することができる。このようなデバイスは、１×２ＭＥＭＳスイッチ構成物として実施することができる。スイッチングは、２つのミラーからの光が第１または第２の出力ファイバのいずれかで結合するように、２つのミラーを傾けることによって得られる。

この単純な状況にとって、ＲＺ対ＲＺ波長変換のみを行う場合、本発明の１つの実施形態の光フィルタは以下のようにも理解できる。反転信号Ｐ_ｉｎｖは２つの主なスペクトル成分を含む。主な成分は、ＳＯＡ内での初期搬送波消耗による赤の高周波数化されたスペクトル部分、および、ＳＯＡ内でのその後の搬送波緩和による青の高周波化された部分である。本発明の１つの実施形態の光フィルタは、青の高周波化された信号に関して赤を基本的に遅延させ、それらを信号ビーティングの手段によって結合する。

上記に検討した本発明の実施形態のいくつかの態様を試験するために、長さ２^３１−１の１０Ｇｂ／ｓの疑似ランダム・ビット・シーケンス（ＰＲＢＳ）を発生し、このビット・シーケンスを４０Ｇｂ／ｓに電気的に多重することによって実験が行われた。続いて、４０Ｇｂ／ｓの信号は信号波長λ＝１，５５９ｎｍで３３％ＲＺパルス上に符号化された。連続波ソースの波長はλ＝１，５５３ｎｍであった。スイッチングのために必要な非線型性を提供するために、長さ２ｍｍの引っ張り歪みのあるバルクＳＯＡが使用された。ＳＯＡに印加された電流は７００ｍＡであった。受信機において、光信号がビット・エラー・レート試験機において評価される前に、光信号を４０から１０Ｇｂ／ｓに多重分離するために、電子吸収変調が使用された。

以下に検討する試験結果は、非反転波長変換ならびにビット反転された全光波長変換が本発明の実施形態によるシステムおよび方法を使用して達成できることを示す。非反転４０Ｇｂ／ｓ波長変換実験の結果、および、ビット反転された波長変換に対する結果を以下に検討する。

非反転ＲＺ対ＲＺ信号波長変換を行うために、赤の高周波数化と青の高周波数化スペクトル成分との間に５ｐｓの遅延を導入した。これは、ミラーを作動させることによって得られ、これによって、パスの長さを変えた。この実験のアイ・グラフを図４に示す。信号の品質は、ビット・エラー試験機で測定した。入力データ信号Ｐ_ｉｎ、ＳＯＡと光フィルタ４００との間の反転信号Ｐ_ｉｎｖ、および、変換された信号Ｐ_ＣＶにそれぞれ対する１８、１６．４、および、１８の数値が見出された。変換された信号のアイは明確で開放されている。変換された信号の半値全幅（ＦＷＨＭ）は、入力信号のＦＷＨＭに関して低減されている。パルス幅の再発生は２つのスペクトル成分間の信号ビーティングの結果として得られている。アイは３ｄＢｍの入力信号パワーおよび６．８ｄＢｍの連続波信号パワーで取られている。全ての信号パワーはデバイスの手前のファイバで測定された。

さまざまな入力パワーに対する信号品質は図５に与える。連続波信号パワーＰ_ＣＷが入力パワーＰ_ｉｎ（三角形）に適合されていないときには、（１５．６ｄＢより良好な品質を持つ）１０ｄＢの入力パワー・ダイナミック・レンジが見出されている。もし入力信号Ｐ_ｉｎのパワーに対する連続波信号パワーＰ_ＣＷの適合を考慮するなら、入力パワー・ダイナミック・レンジは大幅に上昇し、約１×１０^−９未満のビット・エラー・レートを持つ波長変換が、大きくとも約−７ｄＢｍ（四角形）で可能である。

ビット反転された波長変換を行うために、それに従った光フィルタ・パラメータを計算した。ビット反転された変換は、青の高周波数化されたスペクトル成分が、赤の高周波数化されたスペクトル成分に関して約１２ｐｓだけ遅延されたとき、および、連続波スペクトル成分がフィルタリングされずに通過したときに得られる。本発明の実施形態によるＭＥＭＳに基づいたデバイスは、フォーマットを変更するために、作動され、他の位置に移動されることのみが必要であるミラーを採用する。

ビット反転された実験の信号品質を図６のプロットに示す。大きくとも約−１６ｄＢｍ（すなわち、パルス当り０．６ｆＪ）を持つビット反転された波長変換が約１×１０^−９未満のエラー・レートをもたらすことが理解できよう。連続波信号Ｐ_ＣＷが入力信号Ｐ_ｉｎのパワーに適合されているとき、入力ダイナミック・レンジは２０ｄＢを越え、連続波信号Ｐ_ＣＷが−４．５ｄＢｍにロックされているとき、入力ダイナミック・レンジは約１１ｄＢである。

ビット反転された全光波長変換を行うために、光フィルタは必要でないことが理解されよう。しかし、本発明のの実施形態による光フィルタが使用されていないときは、品質が貧弱である。これは図６のアイ図から見られ、同図には、光フィルタのない（最下段のアイ図）および光フィルタのある（最上段のアイ図）ＳＯＡに入射された−９ｄＢｍの入力信号の状況を示す。アイが大幅に広く、雑音が少ないだけでなく、測定された信号品質も光フィルタを使用すると大幅により良好になっている。

他の代案となる実施形態において、変調された、または、クロック入力信号は全光３Ｒ再発生器を提供するために使用される。たとえば、これは、クロック信号で連続波信号を置き換えることによって実現することができる。入力信号の情報は非線型媒体の手段によってクロック信号上にマッピングされる。しかし、連続波信号の場合の状況とは対照的に、ここで、変換された出力信号は、クロック信号のデューティ・サイクルの時間にわたって再発生される。続いて、上記のように、反転されたクロック信号はフィルタに誘導され、再フォ−マットされる。この新しい再発生された信号は、クロック信号のタイミングを有し、したがって、再タイミング設定される。

他の代案となる実施形態において、光再発生器は、第３の光信号を発生するために、第１の光信号から第２の周期的に変調された光信号上に情報を記録するための非線型媒体を含む。光フィルタ装置は、第３の光信号を処理するために、非線型媒体に動作可能に結合される。光フィルタ装置は、第３の光信号を対応する光チャネルの離散した番号上のスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイスを含む。１つまたは複数の処理デバイスは、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個々に処理するために設けられる。光フィルタ装置は、所望の出力信号を生成するために振幅、位相、および、周波数応答を提供するように適合される。

他の代案となる実施形態において、光フィルタは、第１の光信号を修正し、修正された第２の光信号を発生するための非線型媒体を含む。光フィルタ装置は修正された第２の光信号を処理するための非線型媒体に動作可能に結合される。光フィルタ装置は、第３の光信号を、対応する光チャネルの離散した番号上のスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイスを含む。１つまたは複数の処理デバイスは、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個々に処理するために設けられる。光フィルタ装置は、所望の出力信号を生成するために振幅、位相、および、周波数応答を提供するように適合される。

本明細書において使用される「所望の出力信号」が再フォーマットされた信号、再発生された信号などを指すことは理解されよう。

上記の検討は、１つの信号の新しい信号への信号変換を行うことが、本発明の光フィルタリング装置および方法の手段によって可能であることを示している。当業者には、本発明がさまざまな線形パルス変換の全てを行うことを可能にすることが明らかとなろう。

光フィルタに導入されたプロセッサの工程／デバイスの数は信号品質を決定することができる。必要な工程／デバイスの数は、近似される光フィルタの形状にも依存する。一般に、必要な変換が線形かつ経時変化しない限り、２つのパルス間のいかなるパルス変換も行うことができる。例えシステムが完全に線形ではない、および／または、経時変化しないわけではないとしても、本発明を適用することを可能にする解決策が存在する。

当業者には、本発明の方法および装置が、さまざまな光増幅方式、たとえば、全ラマン、ラマン／エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の複合、および、ＥＤＦＡのみのシステムを使用するシステムに適用できることが理解されよう。

上記を考慮して、本発明の光フィルタリングの方法の１つの実施形態は、光信号の１つまたは複数のチャネルを、各チャネルについてのスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割する工程、離散した番号の対応する光チャネル上のスペクトル成分を抽出する工程、光チャネル上の１つまたは複数のスペクトル成分を個別に処理する工程、および、光チャネル上のスペクトル成分を光信号の１つまたは複数のチャネルに再結合する工程を含む。スペクトル成分の１つまたは複数を処理する工程は、好ましくは、１つまたは複数のスペクトル成分に対してグループ遅延を提供する工程を含む。グループ遅延は数百の波長のオーダにあってよい。スペクトル成分の１つまたは複数を処理する工程は、時間遅延、減衰、増幅、位相シフト、および／または、他の信号処理を提供する工程も含んでよい。スペクトル成分の１つまたは複数を処理する工程は１つまたは複数の離散したスペクトル成分の個々のパルス整形を提供する工程も含んでよい。

本発明は示した実施形態によって説明したが、当業者は、実施形態には改変があり得ること、および、それらの改変が従属する特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲内であることをすぐに認識されよう。

本発明の１つの実施形態による光フィルタ装置の概略図である。 本発明の第２の実施形態による光フィルタ装置の概略図である。 本発明の１つの実施形態による波長変換器装置の概略図である。 図３の波長変換器装置との使用のための光フィルタ装置の実施形態の概略図である。 本発明の実施形態に対するさまざまな入力パワーについての信号品質を示すプロットである。 本発明の他の実施形態に対するさまざまな入力パワーについての信号品質を示す他のプロットである。

Claims (10)

1. 光信号を処理するための光フィルタ装置であって、
   前記光信号の１つまたは複数のチャネルを各チャネルについてのスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割するためのスペクトル拡幅デバイスと、
   離散した番号の対応する前記光チャネル上の前記スペクトル成分を抽出するための抽出器と、
   前記光チャネル上の１つまたは複数の前記スペクトル成分を個別に処理するための１つまたは複数のプロセッサ、および、
   前記光チャネル上の前記スペクトル成分を再結合するための結合器を含む装置。
2. 前記スペクトル拡幅デバイスは、光学的プリズム、格子、導波路格子ルータ、および、屈折率傾斜媒体からなるグループより選択されるデバイスである請求項１に記載の装置。
3. 前記抽出器は複数の平面導波路を含む請求項１に記載の装置。
4. 前記抽出器は前記スペクトルの１つまたは複数の部分を抽出するための複数の有限ミラーを含む請求項１に記載の装置。
5. 前記プロセッサは前記スペクトル成分の１つまたは複数に対して遅延を提供するための遅延デバイスを含む請求項１に記載の装置。
6. 前記遅延は数百の波長のオーダにある請求項５に記載の装置。
7. 前記プロセッサは、前記離散したスペクトル成分の１つまたは複数の個々のパルス整形を供給するための減衰器、増幅器、位相シフタ、および／または、信号プロセッサを含む請求項１に記載の装置。
8. 前記結合器は、星型カプラ、マルチモード干渉カプラ、指向性カプラ、Ｙ字型分岐カプラ、レンズからなるグループより選択されるデバイスである請求項１に記載の装置。
9. 光フィルタリングの方法であって、
   光信号の１つまたは複数のチャネルを各チャネルについてのスペクトル成分の離散したセットにスペクトルの点で分割する工程と、
   離散した番号の対応する前記光チャネル上の前記スペクトル成分を抽出する工程と、
   前記光チャネル上の１つまたは複数の前記スペクトル成分を個別に処理する工程、および、
   前記光チャネル上の前記スペクトル成分を前記光信号の１つまたは複数のチャネルに再結合する工程を含む方法。
10. 前記スペクトル成分の１つまたは複数を処理する工程は時間遅延、減衰、増幅、位相シフト、および／または、他の信号処理を提供する工程を含む請求項９に記載の方法。
    
    

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