JP2004507970A - 波長分割多重信号用の全光再生装置 - Google Patents
波長分割多重信号用の全光再生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004507970A JP2004507970A JP2002523752A JP2002523752A JP2004507970A JP 2004507970 A JP2004507970 A JP 2004507970A JP 2002523752 A JP2002523752 A JP 2002523752A JP 2002523752 A JP2002523752 A JP 2002523752A JP 2004507970 A JP2004507970 A JP 2004507970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- multiplex
- regenerator
- optical
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 3
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/299—Signal waveform processing, e.g. reshaping or retiming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本発明は、マルチプレックスのN個のチャンネルを同時に再生するように構成された、波長分割多重化された光信号用の再生装置を提供する。本装置は、入力信号をN個の光キャリアのマルチプレックスと結合させるのに適した、少なくとも1つの再生装置要素(112、152)を備えることを特徴とし、該再生装置要素(112、152)は、不均等な広がりを有するスペクトル線を提供する材料により構成されているため、該要素に関係する様々なチャンネル間に相互作用が生じない。
Description
【0001】
本発明は、光ファイバ通信の分野に関し、より正確には光ファイバ通信用の信号再生の分野に関する。
【0002】
熟練した当業者は、波長分割多重化(WDM)を用いた光ファイバ通信装置内を伝搬する信号のインライン再生が、そうした装置の能力をかなり増進させ得るはずであると知っている。現在、装置製造業者と電気通信業者は、この話題に非常に熱心である。
【0003】
信号の再生には、3つの公知の型がある。
第一の型「1R」:信号の振幅が増幅されるのみで、他の処理はされない。
第二の型「2R」:信号が増幅され、新たな形状に変えられる(雑音除去、部分的あるいは全体的な振幅及び/あるいはスペクトルの回復)が、再同期化は行われない。
【0004】
第三の型「3R」:前記の処理に加えて、パルスの時間変動が除去される(信号はクロック周波数と同期である)。
第一の型の再生装置は、信号の欠陥(雑音、変動、スペクトル歪み)をも増幅させるという短所をもたらす。
【0005】
以下の説明においては、2R型あるいは3R型の再生についてのみ、注目が払われる。
光信号の再生には、光電子再生と「全光」再生という2つの主要な方法がある。
【0006】
前者の場合、信号は検知後に電子的に処理され、電子信号が再生され(雑音が除去され、一般的に信号が再同期化され)、その後、レーザを駆動する電流を直接的に変調させるか、または電気光モジュレータによって、光キャリア上に転送される必要がある。この技術は非常に効果的であるが、高速(毎秒2.5ギガビット(Gbit/s)以上)で変調される信号については、特に複雑で高価であるという短所がある。更に、現在入手できる装置は、データ速度について全く透過性がない。
【0007】
後者の場合、増幅を含む信号処理は、種々の非線形効果を用いて完全に光学的な手段のみにより得られる。
図1は、公知の2R型の全光再生装置の概略図である。データλDに対応する光入力信号が増幅器10において増幅され、形状を変えられ、再同期化はされない。再生されるべき信号の出力が、雑音のない全光キャリア(例えば、局所レーザから発する波長λCのもの)の出力を非線形的に変調させるが、これは、透過係数が入射光の強さに非線形的に左右されるゲート要素12によって為される。このゲート12の非線形レスポンスは、信号が形状を変えられ、雑音の一部が除去されるように調整される。
【0008】
図2は、公知の3R型の全光再生装置の概略図である。この場合、図2に示されたように、再生装置から送り出される信号も再同期化され、すなわちパルス位置における時間変動が除去されている。これを行うためには、入射信号のクロック周波数を回復し(例えば、カプラー16により入力から取り出された信号に、モジュール14内で行われる処理によって)、それに基づいて局所光クロックが作成され、次に「2R」の場合(10で増幅された入力信号による、非線形光ゲート12を用いた変調)と同様に再変調されることが必要である。このより複雑な技術は、信号の時間変動が許容不可能になる場合、例えば非常に速いデータ速度(約10Gbit/s)及び長距離(2000キロメータ(km)超)で作動している光伝送装置において、必要となり得る。
【0009】
文献において、透過率が信号の強度の関数として非線形的に変化するオプト−オプティカル・ゲート等の、光信号の影響下で作用する全光要素を備えた様々なタイプの再生装置が提案されてきた。この主題に関する最新技術の概要は、参考文献[J.C.シモン他、「全光再生技術」、ECOC’99、ニース、1999年9月26−30日]に見ることができる。本発明の発明者達が知る限りにおいて、N個の波長分割多重チャンネル一式を再生するために、これまでは、常に波長分割多重化において存在するチャンネルと同じだけ多くの、非線形効果オプト−オプティカル・ゲート12を使用することが不可欠であり、特に、飽和共鳴相互作用に基づくオプト−オプティカル・ゲートに関しては、
i)クロス−アブソープション変調(XAM)、
ii)クロス−ゲイン変調(XGM)、
iii)クロス−フェイズ変調(XPM)という、
また、シリカガラス(または他の材料)の光ファイバにおける光学カー効果等の非共鳴相互作用に基づくオプト−オプティカル・ゲートに関しては、クロス−フェイズ変調という、使用される効果に拘わらず、このことが当てはまる。
【0010】
従って、従来技術の再生装置の構造は、図3に示されているように、各多重チャンネルが、ディマルチプレクサ20により分離され、次にチャンネル毎の再生装置121、…、12i、…12nにより処理され、そのチャンネルがマルチプレクサ22で再多重化される、と要約することができる。
【0011】
本発明の目的は、既に公知となっている装置の性能よりよい性能を呈する、新規な光信号再生装置を提供することである。
本発明との関連において、これは、マルチプレックスのN個のチャンネルを同時に再生するように構成された装置であって、入力信号をN個の光キャリアのマルチプレックスと結合させるのに適した、少なくとも1つの再生装置要素を備えることを特徴とし、該再生装置要素が、不均等な広がりを有するスペクトル線を提供する材料により構成されているため、該要素に関係する様々なチャンネル間に相互作用が生じない装置により達成される。
【0012】
本発明との関連において、「結合」の語は、マルチプレックスへの信号の非線形的転移を意味するために用いられる。
本発明の有利な特徴によれば、本装置は、マルチプレックスのN個の波長のチャンネルλiを同時に再生するように構成され、
入力信号を波長λ’iのN個の光キャリアのマルチプレックスと結合させるのに適した、第一再生装置要素と、
最初に波長λ’iの櫛で再生され、前記第一再生装置要素からの出力部に存在するマルチプレックスを、波長λiの櫛形に同調されたN個の光キャリアのマルチプレックスと一斉に結合させる第二再生装置要素とを備えることを特徴とし、本装置においては、前記第一及び第二要素が両方とも不均等な広がりを有するスペクトル線を提供する材料で作られているため、これらの要素に関係する様々なチャンネル間に相互作用が生じない。
【0013】
本発明の別の有利な特徴によれば、第一要素の出力部と第二要素の入力部との間に、マルチプレックスλ’iに同調された多波長フィルタが設けられている。
本発明の他の有利な特徴によれば、第二要素の出力部に、波長λiに同調された多波長フィルタが設けられている。
【0014】
本発明の別の有利な特徴によれば、N個の光キャリアのマルチプレックスのうち少なくとも1つが、対応するチャンネルの回復されたクロック周波数により変調されている。
本発明の他の特徴、目的及び利点は、非限定的な例により、添付の図面に関連して行われる以下の詳細な説明を読むうちに明らかになる。
【0015】
本発明による再生装置は、マルチプレックスのN個のチャンネルの全てを同時に再生する、非線形オプト−オプティカル・ゲートの役割を果たす単一の構成要素を用いるという原理に基づいている。
本発明によるそのような再生装置の概略図が、図4に示されている。
【0016】
「2R」型及び「3R」型の事例が、以下において別々に更に詳細に説明される。
一般的な場合(図4に示される)、波長λiの櫛に同調された再生されるべきNチャンネル(データD1)が、第一再生装置要素112において、波長λ’iのN個の光キャリアのマルチプレックスと一斉に結合される。「2R」型の場合、これらの光キャリアは変調されていないのに対し、「3R」型の場合、各光キャリアは対応するチャンネルから回復されたクロック周波数により変調されている。入力データは、要素112に送られる前に、110において増幅されることが好ましい。再生装置要素112からの出力部において、マルチプレックスλ’iに同調された多波長フィルタ130(例えばファブリー−ペローのエタロンあるいは他の適切なフィルタ)が、再生装置要素112の出力部に送信されたかもしれない付随データを除去することができる。
【0017】
データを初期の波長に戻し、更に再生を改善するために、まず波長λ’iの櫛で再生されたマルチプレックスを、波長λiの櫛に同調されたN個の光キャリアのマルチプレックスと一斉に結合させる第二再生装置要素152を用いることにより、前述の工程が繰り返される。これらのキャリアは、前述の場合と同様に、対応するチャンネルのクロック周波数で変調されてもよいし、変調されなくてもよい。
【0018】
波長λiに同調されたフィルタ160が、再生されたデータのみを回復するように第二要素152の出力側に設けられる。
更に、図4から分かるように、信号は、フィルタ130に送られる前に132で増幅され、フィルタ160に送られる前に162で増幅される。図4において、参照番号110、132、及び162は光増幅器を表している。
【0019】
縦列に連なる2つの再生装置領域112、152を用いた後に、フィルタ160の出力部において再生レベルが不十分な場合、X個の再生装置領域まで縦列に構成を延長することが可能であり、この場合Xは2を超える数である。
本発明において、データ及び非変調キャリアは、再生装置要素112及び152を介して、共伝搬(コープロパゲーティング)方式で伝送されることが望ましい。
【0020】
本願発明者は、波長の2回の変化を含むこうした状況において(入射信号の分極化に制約を加えずに信号を処理することが望ましい場合)、情報を処理し得る最高速度が、再生装置要素の非線形性が平衡状態に戻るのに要する時間によってのみ制限されることを示している。
【0021】
しかしながら、改良型においては、入力データ信号及びN個の光キャリアのマルチプレックスが再生装置要素112あるいは152を介して逆伝搬(コントラプロパゲーティング)方式で伝送され得る。
このような状況下では、再生信号を取り出すために、データ信号入力部の他に再生装置要素の入力部にサーキュレータを設け、データ信号を遮断するように出力部にアイソレータを設けることが好ましい。更に、データ信号の波長と局所生成キャリア・マルチプレックスの対応する波長とは、同一であってもよい。
【0022】
本発明において、再生装置要素112及び152のそれぞれは、所与の波長において、光信号により光学的特性(吸収、増幅、屈折率、偏光等)を変更することができ、その変更が隣接するチャンネルに対応する他の波長に影響を与えない材料で製造されていなければならない。従って、本発明においては、要素112及び152は、不均等な広がりを有するスペクトル線を呈する材料で製造されている。すなわち、完全な蛍光性(あるいは吸収)スペクトル線は、幅δλINHの不均等スペクトル内で幅δλHの広がりを有し、重なっていない、微細な一式の均等スペクトル線によって構成されている。このように、波長λiに位置するチャンネルにより誘起される吸収変調あるいは利得変調若しくは位相変調は、これらのチャンネル間の波長の差ΔλCが前記材料の均等スペクトル線の幅δλHより大である場合、他のチャンネルλiの吸収、利得、あるいは位相を乱すことはない。従って、チャンネル間の分離ΔλCがおよそδλHより大である場合、チャンネル間の相互作用はない。このため、本発明においては、数NがδλINH/δλHの比と等しいかそれより小さい場合、N個のWDMチャンネルの全てを単一の要素112あるいは152で処理することが可能である。
【0023】
波長分離δλ=λi−λ’iが任意でないことは重要である。まず第一に、この分離は、効率的なオプト−オプティカル変調を得るように、均等スペクトル線の幅よりかなり小さくする必要があり(従って、δλがδλH/4と等しいかそれより小)、第二に、再生されたデータを効果的にフィルタリングできるよう、δλが信号の変調帯域幅よりも大である(従って、δλは2δλinfoと等しいかそれより大)必要がある。全体として、これにより、再生される信号の最大通過域が約δλH/8に限定される。
【0024】
更に、要素112、152の吸収、利得あるいは屈折率における非線形性が、信号インパルスによって乱された後に平衡状態に戻るのにかかる時間は、信号のクロック周波数の逆数とほぼ同じか、やや短いことが必要である。目的とする適用分野を考えると、この時間は10ピコセカンド(ps)から100psの範囲内にある。
【0025】
このことは、特に、均等スペクトル線の幅が、処理されるべきデータのクロック周波数の少なくとも約2倍と等しくなる必要があることを意味する。
例として、要素112及び152は、InP基板上のInAsシステム内の量子アイランドにより構成された吸収または増幅半導体光導波路[S.フレシュング、博士論文、INSA レンヌ、1998年11月27日]、あるいはPbSの量子アイランドを含むガラス導波路[K.ヴントケ他 応用物理学通信 第76号、No.1、2000、10−21ページ]によって構成することができるが、どちらの材料も1550ナノメータ(nm)の波長で作用可能である。両方のタイプの材料に関して、アイランドの大きさが変化することにより、遷移スペクトル線の不均等な広がりが生じる。
【0026】
先に特定したようにチャンネル間の分離がδλH/4より小さい場合、上記の説明による図4に示された構造を用いて全てのチャンネルを正しく再生することは、クロストークの問題があるため困難である。従って、先に特定したように、略δλHだけ間隔を空けられたチャンネルのサブセットを処理するため、並行して作用する多重波長再生装置の数を増やすことが適切である。このために、図6に示したように、波長ディマルチプレクサ100を用いてデータ・チャンネルを分離した後、各再生装置要素112iにおいてチャンネルを対応する局所生成された波長の櫛形と結合する前に、適切なマルチプレクサ102iを用いてδλHより僅かに大きく分離されたチャンネルを再結合する。各種の要素112iからの出力は、次にマルチプレクサ104において集められる。
【0027】
図4は、このように、本発明に関連して提案された、2つの再生装置要素を基にした多重波長再生装置の最も一般的な型を表している。
しかし、前記のように、本発明の装置はそうした要素を1つだけ有していればよい。
【0028】
非線形材料を基にしてオプト−オプティカル・ゲートにより構成される要素112、152は、様々な方法で実施することができる。
例えば、屈折率を変更せずに飽和可能な吸収、あるいは飽和可能な増幅を提供する材料を基にしたオプト−オプティカル・ゲートを用いることは可能である。
【0029】
このようなゲートは、光アイソレータ、フィルタ及び減衰器(必要であれば)により分離されている2つの要素によって構成することができる。再生されるべき信号は、2つの部分に分けられ、並行して各要素に結び付けられるが、局所生成された波(連続波あるいは回復したクロックにより変調された波)は、直列に連なる両方の要素を通過する。必要ならばK(K>2)個の要素まで延長可能なこの構成は、消滅率を向上させるとともに再生データ上の振幅ノイズを低下させるという特徴を呈する。しかし、特にオプト−オプティカル・ゲートが半導体光増幅器により構成されている場合、信号の極性が逆にされる可能性があることにより、入射信号の極性を保持するために、同数のこうしたゲートを縦列接続することが必要となる。
【0030】
改良型において、データ信号は2つの再生装置要素に別々に結び付けられるが、変調された、あるいは変調されていない局所生成されたキャリアは、両方の再生装置要素を連続して通過する。
ゲートは、当該データにより誘起された屈折率変調を提供する材料を基にしたオプト−オプティカル・ゲートであってもよい。
【0031】
このような状況下で、オプト−オプティカル・ゲートは、二重波あるいは多重波の干渉計、また好ましくは、屈折率が前述のような意味でスペクトル的に不均等であるという特徴を有する多重波長再生装置要素を、各支線が備えている分岐マッハ−ツェンダ干渉計におけるような進行波干渉計により構成されていてもよい。
【0032】
また、1つの装置において様々な種類のゲートを用いることも可能である。
「2R」型再生装置に関して、本発明の構成は、図4の一般的な場合において説明されている。「多重波長ソース」に対応する波長λiあるいはλ’iを有するN個の光キャリアのマルチプレックスは、適切な手段により生成された一式の非変調ソースにより得、適切な手段(例えば、N対1のカプラーまたは波長分割マルチプレクサ)により再生装置要素112あるいは152と結び付けることができる。
【0033】
「3R」型再生装置に関して、回路は、図5に示された構成を有することが望ましい。
入力チャンネル・マルチプレックスの一部分がカプラー140によって取り出され、波長分割ディマルチプレクサ142に送られる。波長分割ディマルチプレクサ142からの各出力は、適切な手段により2つの経路に分割され、一方は、波長λ’iで、対応するチャンネルのクロック周波数と同調的にショートパルスのソースを生成するクロック回復手段144に送られ、他方は、全く同じだが波長λiで発するクロック回復手段146に送られる。λ’iのクロック群からの各出力は、カプラー140を出発するデータ・マルチプレックスの主要部分が(110での増幅後に)結び付けられる、第一の多重波長再生装置要素112内で、適切な手段(例えば、マルチプレクサ148)を用いて再結合される。多重波長再生装置要素112からの出力は、櫛λ’iの再生されたデータが通過できるよう、適切な手段(130)によりフィルタリングされる(また、随意的に132で増幅される)。このデータは次に、櫛λiに同調された(そして、例えばマルチプレクサ149において集められた)クロックと共に、再生装置要素152に結び付けられる。最後に、152を出発する、初期の櫛に同調された再生データは、112から櫛λ’iで入ってきたデータのあらゆる痕跡を除去するために、160でフィルタリングされる。
【0034】
この3R型の再生装置の改良型において、特に第二の再生装置要素が、プッシュ−プル・モードで動作する干渉計のオプト−オプティカル・ゲートによって構成されている場合には[K.タジマ、Jpn.J.Appl.、Vol.32、Part 2、Nr 12A(1993)、pp.L1746−1749]、波長λiのクロックの第二の櫛は、単に第二のλiのキャリアの非変調櫛により置き換えることができる。
【0035】
図5に示された回路においては、櫛λ’i及びλiに同調されたクロックの経路上に設けられた遅延ライン(図を簡略化するため、図5には示されていない)をも備えることが望ましく、その遅延は、信号が通過する種々の要素によってもたらされる遅延を考慮して、入力信号により運ばれる情報が、クロックにより運ばれる情報と同時に到着するように選択される。
【0036】
上記の説明は、第一の再生装置112が、データを初期波長に戻す役割を果たす第二の再生装置152に関して、キャリアλ’iの周波数に対するオフセットである、縦列に接続された2つの再生装置112、152を有する、本発明による様々な装置に関連する。
【0037】
しかしながら、適切な場合には、本発明の装置は各データ・チャンネルに作用する単一の再生装置のみを有していればよい。
図6に示された構成は、遷移スペクトル線が前述の不均等な広がりを呈する材料における飽和吸収を基にした、単一の多重波長再生装置112改良型の一例であり、波長分割マルチプレックスの各チャンネルにおけるコントラスト(増幅及び変調された2進法のデジタル通信信号における、低レベルに対する高レベルの比)を改善させることができる。全マルチプレックスは、非線形要素112の動作基点に対応する値までマルチプレックスのレベルを上げるため、光増幅器110を用いて増幅され、次にそのマルチプレックスが多重波長再生装置要素112に結び付けられる。非線形伝送のため、低レベルは高レベルよりも少ししか伝送されず、このためコントラストが向上する。当然ながら、単一の要素のみを用いた場合にはコントラストが不十分であると分かれば、第二の要素(あるいは実質上N個の要素)を縦列接続することが可能である。しかし、こうした状況下では、信号を過度に変形させることを避けるため、吸収回復時間は再生されるべきパルスの幅の約10分の1でなければならない。前記の装置とは違って、この装置が信号の高レベルから雑音を除去できないことに注意すべきである。
【0038】
本発明が、N個の波長多重光チャンネル(N>2)を単一の要素内で同時に処理できるようにする、光ファイバ上のデジタル変調された通信信号用の全光再生装置であって、用いられる再生装置要素の総数が、現状の技術による装置に必要とされる再生装置要素の総数より少ない全光再生装置を提案していることは理解されよう。
【0039】
無論、本発明は前記の具体的な実施例に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内におけるあらゆる改良型にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【図1乃至3】技術の現状を示す概要図である。
【図4】本発明による再生装置の全体的構造を示す図である。
【図5及び6】本発明による2つの改良型を示す図である。
本発明は、光ファイバ通信の分野に関し、より正確には光ファイバ通信用の信号再生の分野に関する。
【0002】
熟練した当業者は、波長分割多重化(WDM)を用いた光ファイバ通信装置内を伝搬する信号のインライン再生が、そうした装置の能力をかなり増進させ得るはずであると知っている。現在、装置製造業者と電気通信業者は、この話題に非常に熱心である。
【0003】
信号の再生には、3つの公知の型がある。
第一の型「1R」:信号の振幅が増幅されるのみで、他の処理はされない。
第二の型「2R」:信号が増幅され、新たな形状に変えられる(雑音除去、部分的あるいは全体的な振幅及び/あるいはスペクトルの回復)が、再同期化は行われない。
【0004】
第三の型「3R」:前記の処理に加えて、パルスの時間変動が除去される(信号はクロック周波数と同期である)。
第一の型の再生装置は、信号の欠陥(雑音、変動、スペクトル歪み)をも増幅させるという短所をもたらす。
【0005】
以下の説明においては、2R型あるいは3R型の再生についてのみ、注目が払われる。
光信号の再生には、光電子再生と「全光」再生という2つの主要な方法がある。
【0006】
前者の場合、信号は検知後に電子的に処理され、電子信号が再生され(雑音が除去され、一般的に信号が再同期化され)、その後、レーザを駆動する電流を直接的に変調させるか、または電気光モジュレータによって、光キャリア上に転送される必要がある。この技術は非常に効果的であるが、高速(毎秒2.5ギガビット(Gbit/s)以上)で変調される信号については、特に複雑で高価であるという短所がある。更に、現在入手できる装置は、データ速度について全く透過性がない。
【0007】
後者の場合、増幅を含む信号処理は、種々の非線形効果を用いて完全に光学的な手段のみにより得られる。
図1は、公知の2R型の全光再生装置の概略図である。データλDに対応する光入力信号が増幅器10において増幅され、形状を変えられ、再同期化はされない。再生されるべき信号の出力が、雑音のない全光キャリア(例えば、局所レーザから発する波長λCのもの)の出力を非線形的に変調させるが、これは、透過係数が入射光の強さに非線形的に左右されるゲート要素12によって為される。このゲート12の非線形レスポンスは、信号が形状を変えられ、雑音の一部が除去されるように調整される。
【0008】
図2は、公知の3R型の全光再生装置の概略図である。この場合、図2に示されたように、再生装置から送り出される信号も再同期化され、すなわちパルス位置における時間変動が除去されている。これを行うためには、入射信号のクロック周波数を回復し(例えば、カプラー16により入力から取り出された信号に、モジュール14内で行われる処理によって)、それに基づいて局所光クロックが作成され、次に「2R」の場合(10で増幅された入力信号による、非線形光ゲート12を用いた変調)と同様に再変調されることが必要である。このより複雑な技術は、信号の時間変動が許容不可能になる場合、例えば非常に速いデータ速度(約10Gbit/s)及び長距離(2000キロメータ(km)超)で作動している光伝送装置において、必要となり得る。
【0009】
文献において、透過率が信号の強度の関数として非線形的に変化するオプト−オプティカル・ゲート等の、光信号の影響下で作用する全光要素を備えた様々なタイプの再生装置が提案されてきた。この主題に関する最新技術の概要は、参考文献[J.C.シモン他、「全光再生技術」、ECOC’99、ニース、1999年9月26−30日]に見ることができる。本発明の発明者達が知る限りにおいて、N個の波長分割多重チャンネル一式を再生するために、これまでは、常に波長分割多重化において存在するチャンネルと同じだけ多くの、非線形効果オプト−オプティカル・ゲート12を使用することが不可欠であり、特に、飽和共鳴相互作用に基づくオプト−オプティカル・ゲートに関しては、
i)クロス−アブソープション変調(XAM)、
ii)クロス−ゲイン変調(XGM)、
iii)クロス−フェイズ変調(XPM)という、
また、シリカガラス(または他の材料)の光ファイバにおける光学カー効果等の非共鳴相互作用に基づくオプト−オプティカル・ゲートに関しては、クロス−フェイズ変調という、使用される効果に拘わらず、このことが当てはまる。
【0010】
従って、従来技術の再生装置の構造は、図3に示されているように、各多重チャンネルが、ディマルチプレクサ20により分離され、次にチャンネル毎の再生装置121、…、12i、…12nにより処理され、そのチャンネルがマルチプレクサ22で再多重化される、と要約することができる。
【0011】
本発明の目的は、既に公知となっている装置の性能よりよい性能を呈する、新規な光信号再生装置を提供することである。
本発明との関連において、これは、マルチプレックスのN個のチャンネルを同時に再生するように構成された装置であって、入力信号をN個の光キャリアのマルチプレックスと結合させるのに適した、少なくとも1つの再生装置要素を備えることを特徴とし、該再生装置要素が、不均等な広がりを有するスペクトル線を提供する材料により構成されているため、該要素に関係する様々なチャンネル間に相互作用が生じない装置により達成される。
【0012】
本発明との関連において、「結合」の語は、マルチプレックスへの信号の非線形的転移を意味するために用いられる。
本発明の有利な特徴によれば、本装置は、マルチプレックスのN個の波長のチャンネルλiを同時に再生するように構成され、
入力信号を波長λ’iのN個の光キャリアのマルチプレックスと結合させるのに適した、第一再生装置要素と、
最初に波長λ’iの櫛で再生され、前記第一再生装置要素からの出力部に存在するマルチプレックスを、波長λiの櫛形に同調されたN個の光キャリアのマルチプレックスと一斉に結合させる第二再生装置要素とを備えることを特徴とし、本装置においては、前記第一及び第二要素が両方とも不均等な広がりを有するスペクトル線を提供する材料で作られているため、これらの要素に関係する様々なチャンネル間に相互作用が生じない。
【0013】
本発明の別の有利な特徴によれば、第一要素の出力部と第二要素の入力部との間に、マルチプレックスλ’iに同調された多波長フィルタが設けられている。
本発明の他の有利な特徴によれば、第二要素の出力部に、波長λiに同調された多波長フィルタが設けられている。
【0014】
本発明の別の有利な特徴によれば、N個の光キャリアのマルチプレックスのうち少なくとも1つが、対応するチャンネルの回復されたクロック周波数により変調されている。
本発明の他の特徴、目的及び利点は、非限定的な例により、添付の図面に関連して行われる以下の詳細な説明を読むうちに明らかになる。
【0015】
本発明による再生装置は、マルチプレックスのN個のチャンネルの全てを同時に再生する、非線形オプト−オプティカル・ゲートの役割を果たす単一の構成要素を用いるという原理に基づいている。
本発明によるそのような再生装置の概略図が、図4に示されている。
【0016】
「2R」型及び「3R」型の事例が、以下において別々に更に詳細に説明される。
一般的な場合(図4に示される)、波長λiの櫛に同調された再生されるべきNチャンネル(データD1)が、第一再生装置要素112において、波長λ’iのN個の光キャリアのマルチプレックスと一斉に結合される。「2R」型の場合、これらの光キャリアは変調されていないのに対し、「3R」型の場合、各光キャリアは対応するチャンネルから回復されたクロック周波数により変調されている。入力データは、要素112に送られる前に、110において増幅されることが好ましい。再生装置要素112からの出力部において、マルチプレックスλ’iに同調された多波長フィルタ130(例えばファブリー−ペローのエタロンあるいは他の適切なフィルタ)が、再生装置要素112の出力部に送信されたかもしれない付随データを除去することができる。
【0017】
データを初期の波長に戻し、更に再生を改善するために、まず波長λ’iの櫛で再生されたマルチプレックスを、波長λiの櫛に同調されたN個の光キャリアのマルチプレックスと一斉に結合させる第二再生装置要素152を用いることにより、前述の工程が繰り返される。これらのキャリアは、前述の場合と同様に、対応するチャンネルのクロック周波数で変調されてもよいし、変調されなくてもよい。
【0018】
波長λiに同調されたフィルタ160が、再生されたデータのみを回復するように第二要素152の出力側に設けられる。
更に、図4から分かるように、信号は、フィルタ130に送られる前に132で増幅され、フィルタ160に送られる前に162で増幅される。図4において、参照番号110、132、及び162は光増幅器を表している。
【0019】
縦列に連なる2つの再生装置領域112、152を用いた後に、フィルタ160の出力部において再生レベルが不十分な場合、X個の再生装置領域まで縦列に構成を延長することが可能であり、この場合Xは2を超える数である。
本発明において、データ及び非変調キャリアは、再生装置要素112及び152を介して、共伝搬(コープロパゲーティング)方式で伝送されることが望ましい。
【0020】
本願発明者は、波長の2回の変化を含むこうした状況において(入射信号の分極化に制約を加えずに信号を処理することが望ましい場合)、情報を処理し得る最高速度が、再生装置要素の非線形性が平衡状態に戻るのに要する時間によってのみ制限されることを示している。
【0021】
しかしながら、改良型においては、入力データ信号及びN個の光キャリアのマルチプレックスが再生装置要素112あるいは152を介して逆伝搬(コントラプロパゲーティング)方式で伝送され得る。
このような状況下では、再生信号を取り出すために、データ信号入力部の他に再生装置要素の入力部にサーキュレータを設け、データ信号を遮断するように出力部にアイソレータを設けることが好ましい。更に、データ信号の波長と局所生成キャリア・マルチプレックスの対応する波長とは、同一であってもよい。
【0022】
本発明において、再生装置要素112及び152のそれぞれは、所与の波長において、光信号により光学的特性(吸収、増幅、屈折率、偏光等)を変更することができ、その変更が隣接するチャンネルに対応する他の波長に影響を与えない材料で製造されていなければならない。従って、本発明においては、要素112及び152は、不均等な広がりを有するスペクトル線を呈する材料で製造されている。すなわち、完全な蛍光性(あるいは吸収)スペクトル線は、幅δλINHの不均等スペクトル内で幅δλHの広がりを有し、重なっていない、微細な一式の均等スペクトル線によって構成されている。このように、波長λiに位置するチャンネルにより誘起される吸収変調あるいは利得変調若しくは位相変調は、これらのチャンネル間の波長の差ΔλCが前記材料の均等スペクトル線の幅δλHより大である場合、他のチャンネルλiの吸収、利得、あるいは位相を乱すことはない。従って、チャンネル間の分離ΔλCがおよそδλHより大である場合、チャンネル間の相互作用はない。このため、本発明においては、数NがδλINH/δλHの比と等しいかそれより小さい場合、N個のWDMチャンネルの全てを単一の要素112あるいは152で処理することが可能である。
【0023】
波長分離δλ=λi−λ’iが任意でないことは重要である。まず第一に、この分離は、効率的なオプト−オプティカル変調を得るように、均等スペクトル線の幅よりかなり小さくする必要があり(従って、δλがδλH/4と等しいかそれより小)、第二に、再生されたデータを効果的にフィルタリングできるよう、δλが信号の変調帯域幅よりも大である(従って、δλは2δλinfoと等しいかそれより大)必要がある。全体として、これにより、再生される信号の最大通過域が約δλH/8に限定される。
【0024】
更に、要素112、152の吸収、利得あるいは屈折率における非線形性が、信号インパルスによって乱された後に平衡状態に戻るのにかかる時間は、信号のクロック周波数の逆数とほぼ同じか、やや短いことが必要である。目的とする適用分野を考えると、この時間は10ピコセカンド(ps)から100psの範囲内にある。
【0025】
このことは、特に、均等スペクトル線の幅が、処理されるべきデータのクロック周波数の少なくとも約2倍と等しくなる必要があることを意味する。
例として、要素112及び152は、InP基板上のInAsシステム内の量子アイランドにより構成された吸収または増幅半導体光導波路[S.フレシュング、博士論文、INSA レンヌ、1998年11月27日]、あるいはPbSの量子アイランドを含むガラス導波路[K.ヴントケ他 応用物理学通信 第76号、No.1、2000、10−21ページ]によって構成することができるが、どちらの材料も1550ナノメータ(nm)の波長で作用可能である。両方のタイプの材料に関して、アイランドの大きさが変化することにより、遷移スペクトル線の不均等な広がりが生じる。
【0026】
先に特定したようにチャンネル間の分離がδλH/4より小さい場合、上記の説明による図4に示された構造を用いて全てのチャンネルを正しく再生することは、クロストークの問題があるため困難である。従って、先に特定したように、略δλHだけ間隔を空けられたチャンネルのサブセットを処理するため、並行して作用する多重波長再生装置の数を増やすことが適切である。このために、図6に示したように、波長ディマルチプレクサ100を用いてデータ・チャンネルを分離した後、各再生装置要素112iにおいてチャンネルを対応する局所生成された波長の櫛形と結合する前に、適切なマルチプレクサ102iを用いてδλHより僅かに大きく分離されたチャンネルを再結合する。各種の要素112iからの出力は、次にマルチプレクサ104において集められる。
【0027】
図4は、このように、本発明に関連して提案された、2つの再生装置要素を基にした多重波長再生装置の最も一般的な型を表している。
しかし、前記のように、本発明の装置はそうした要素を1つだけ有していればよい。
【0028】
非線形材料を基にしてオプト−オプティカル・ゲートにより構成される要素112、152は、様々な方法で実施することができる。
例えば、屈折率を変更せずに飽和可能な吸収、あるいは飽和可能な増幅を提供する材料を基にしたオプト−オプティカル・ゲートを用いることは可能である。
【0029】
このようなゲートは、光アイソレータ、フィルタ及び減衰器(必要であれば)により分離されている2つの要素によって構成することができる。再生されるべき信号は、2つの部分に分けられ、並行して各要素に結び付けられるが、局所生成された波(連続波あるいは回復したクロックにより変調された波)は、直列に連なる両方の要素を通過する。必要ならばK(K>2)個の要素まで延長可能なこの構成は、消滅率を向上させるとともに再生データ上の振幅ノイズを低下させるという特徴を呈する。しかし、特にオプト−オプティカル・ゲートが半導体光増幅器により構成されている場合、信号の極性が逆にされる可能性があることにより、入射信号の極性を保持するために、同数のこうしたゲートを縦列接続することが必要となる。
【0030】
改良型において、データ信号は2つの再生装置要素に別々に結び付けられるが、変調された、あるいは変調されていない局所生成されたキャリアは、両方の再生装置要素を連続して通過する。
ゲートは、当該データにより誘起された屈折率変調を提供する材料を基にしたオプト−オプティカル・ゲートであってもよい。
【0031】
このような状況下で、オプト−オプティカル・ゲートは、二重波あるいは多重波の干渉計、また好ましくは、屈折率が前述のような意味でスペクトル的に不均等であるという特徴を有する多重波長再生装置要素を、各支線が備えている分岐マッハ−ツェンダ干渉計におけるような進行波干渉計により構成されていてもよい。
【0032】
また、1つの装置において様々な種類のゲートを用いることも可能である。
「2R」型再生装置に関して、本発明の構成は、図4の一般的な場合において説明されている。「多重波長ソース」に対応する波長λiあるいはλ’iを有するN個の光キャリアのマルチプレックスは、適切な手段により生成された一式の非変調ソースにより得、適切な手段(例えば、N対1のカプラーまたは波長分割マルチプレクサ)により再生装置要素112あるいは152と結び付けることができる。
【0033】
「3R」型再生装置に関して、回路は、図5に示された構成を有することが望ましい。
入力チャンネル・マルチプレックスの一部分がカプラー140によって取り出され、波長分割ディマルチプレクサ142に送られる。波長分割ディマルチプレクサ142からの各出力は、適切な手段により2つの経路に分割され、一方は、波長λ’iで、対応するチャンネルのクロック周波数と同調的にショートパルスのソースを生成するクロック回復手段144に送られ、他方は、全く同じだが波長λiで発するクロック回復手段146に送られる。λ’iのクロック群からの各出力は、カプラー140を出発するデータ・マルチプレックスの主要部分が(110での増幅後に)結び付けられる、第一の多重波長再生装置要素112内で、適切な手段(例えば、マルチプレクサ148)を用いて再結合される。多重波長再生装置要素112からの出力は、櫛λ’iの再生されたデータが通過できるよう、適切な手段(130)によりフィルタリングされる(また、随意的に132で増幅される)。このデータは次に、櫛λiに同調された(そして、例えばマルチプレクサ149において集められた)クロックと共に、再生装置要素152に結び付けられる。最後に、152を出発する、初期の櫛に同調された再生データは、112から櫛λ’iで入ってきたデータのあらゆる痕跡を除去するために、160でフィルタリングされる。
【0034】
この3R型の再生装置の改良型において、特に第二の再生装置要素が、プッシュ−プル・モードで動作する干渉計のオプト−オプティカル・ゲートによって構成されている場合には[K.タジマ、Jpn.J.Appl.、Vol.32、Part 2、Nr 12A(1993)、pp.L1746−1749]、波長λiのクロックの第二の櫛は、単に第二のλiのキャリアの非変調櫛により置き換えることができる。
【0035】
図5に示された回路においては、櫛λ’i及びλiに同調されたクロックの経路上に設けられた遅延ライン(図を簡略化するため、図5には示されていない)をも備えることが望ましく、その遅延は、信号が通過する種々の要素によってもたらされる遅延を考慮して、入力信号により運ばれる情報が、クロックにより運ばれる情報と同時に到着するように選択される。
【0036】
上記の説明は、第一の再生装置112が、データを初期波長に戻す役割を果たす第二の再生装置152に関して、キャリアλ’iの周波数に対するオフセットである、縦列に接続された2つの再生装置112、152を有する、本発明による様々な装置に関連する。
【0037】
しかしながら、適切な場合には、本発明の装置は各データ・チャンネルに作用する単一の再生装置のみを有していればよい。
図6に示された構成は、遷移スペクトル線が前述の不均等な広がりを呈する材料における飽和吸収を基にした、単一の多重波長再生装置112改良型の一例であり、波長分割マルチプレックスの各チャンネルにおけるコントラスト(増幅及び変調された2進法のデジタル通信信号における、低レベルに対する高レベルの比)を改善させることができる。全マルチプレックスは、非線形要素112の動作基点に対応する値までマルチプレックスのレベルを上げるため、光増幅器110を用いて増幅され、次にそのマルチプレックスが多重波長再生装置要素112に結び付けられる。非線形伝送のため、低レベルは高レベルよりも少ししか伝送されず、このためコントラストが向上する。当然ながら、単一の要素のみを用いた場合にはコントラストが不十分であると分かれば、第二の要素(あるいは実質上N個の要素)を縦列接続することが可能である。しかし、こうした状況下では、信号を過度に変形させることを避けるため、吸収回復時間は再生されるべきパルスの幅の約10分の1でなければならない。前記の装置とは違って、この装置が信号の高レベルから雑音を除去できないことに注意すべきである。
【0038】
本発明が、N個の波長多重光チャンネル(N>2)を単一の要素内で同時に処理できるようにする、光ファイバ上のデジタル変調された通信信号用の全光再生装置であって、用いられる再生装置要素の総数が、現状の技術による装置に必要とされる再生装置要素の総数より少ない全光再生装置を提案していることは理解されよう。
【0039】
無論、本発明は前記の具体的な実施例に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内におけるあらゆる改良型にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【図1乃至3】技術の現状を示す概要図である。
【図4】本発明による再生装置の全体的構造を示す図である。
【図5及び6】本発明による2つの改良型を示す図である。
Claims (39)
- 多重のN個のチャンネルを同時に再生するための波長分割多重光信号のための再生装置であって、該装置は入力信号をN個の光キャリアのマルチプレックスと結合するのに適した少なくとも1つの再生装置要素(112,152)を備えることを特徴とし、該再生装置要素(112,152)は、不均等な広がりをもつスペクトル線を呈する材料によって構成され、該要素に含まれる種々のチャンネル間で相互作用がない、再生装置。
- 請求項1記載の装置であって、
該入力信号を波長λ’iのN個の光キャリアのマルチプレックスと結合するのに適した第1の再生装置要素(112)と、
波長λ’iの櫛上で第1に再生され、該第1の要素(112)からの出力に現れたマルチプレックスと波長λ’iの櫛に同調されたN個の光キャリアのマルチプレックスとを同時に結合するのに適した第2の再生要素(152)とを備え、
該第1及び第2の要素(112,152)は、両方が不均等な広がりをもつスペクトル線を呈する材料からなり、要素(112,152)に含まれる種々のチャンネル間で相互作用がない、装置。 - 請求項1又は2記載の装置であって、マルチ波長フィルタ(160)が、再生装置要素(112,152)からの出力部に設けられ、そこから出力信号が取り入れられる、装置。
- 請求項2記載の装置であって、マルチプレックスλ’iに同調されたマルチ波長フィルタ(130)が、該第1の再生装置要素(112)の出力と第2の再生装置要素(152)の入力との間に設けられた、装置。
- 請求項3又は4記載の装置であって、フィルタ(130,160)がファブリー−ペローのエタロンによって形成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の装置であって、再生装置(112,152)に適用されたマルチプレックスが変調なしで局所的に発生された信号であることを特徴とする、装置。
- 請求項6記載の装置であって、再生装置要素(112,152)に適用されるN個の光キャリアのマルチプレックスが、N対1カプラ又はマルチプレクサによって再生装置要素(112,152)に結合されたN個のソースによって発生されたことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の装置であって、N個の光キャリアのマルチプレックスが、対応する入力チャンネルのクロック周波数で変調されたことを特徴とする、装置。
- 請求項8記載の装置であって、入力信号の一部を取出すのに適したカプラー(140)と、それぞれが、波長λ’i及び類似パルスの波長λi で対応のチャンネルのクロック周波数と同期したパルスのソースを発生するのに適したクロック回復手段(144,146)とを含むことを特徴とする、装置。
- 請求項8または9記載の装置であって、該クロックの経路上に設けられた遅延ラインを含み、該入力信号によって運ばれる情報と、前記クロックによって運ばれる情報とが、これらの信号が通過する種々の要素によってもたらされる遅延を考慮して、同時に到着するように選択されたことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし10のいずれか1つに記載の装置であって、該再生装置要素(112,152)の上流に配置された増幅器(110)を含むことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の装置であって、該再生装置要素(112,152)の下流に配置された増幅器(162)を含むことを特徴とする、装置。
- 請求項2と結合した請求項1ないし12のいずれか1つに記載の装置であって、2つの再生装置要素(112,152)間に配置された増幅器(132)を含むことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし13のいずれか1つに記載の装置であって、入力データ信号とN個の光キャリアのマルチプレックスとが、該再生装置要素(112,152)を介して共伝搬(コ−プロパゲ−ティング)するように伝送されることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし13のいずれか1つに記載の装置であって、該入力データ信号及びN個の光キャリアのマルチプレックスとが、該再生装置要素(112,152)を介して逆伝搬(コントラプロパゲ−ティング)するように伝送されることを特徴とする、装置。
- 請求項15に記載の装置であって、再生信号が復元されるように、サーキュレーターが該データ信号入力部の他に該再生装置要素の入力部に設けられ、データ信号を遮断するために出力部にアイソレーターが設けられていることを特徴とする、装置。
- 請求項15又は16記載の装置であって、該データ信号の波長及び局所的に発生されたキャリアマルチプレックスの波長が同一であることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし17のいずれか1つに記載の装置であって、直列に縦続されたX個の再生ユニット(112,152)を備え、Xは2より大であることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし18のいずれか1つに記載の装置であって、各再生装置(112,152)を構成する材料が、完全な蛍光性(又は吸収)スペクトル線を呈し、それが微細な均等スペクトル線のセットからなり、不均等スペクトル内に分布され、且つ重なっていない、ことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし19のいずれか1つに記載の装置であって、2つのチャンネル間の波長差δλc が各再生装置(112,152)を構成する材料の均等な第2の線の幅より大であることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし20のいずれか1つに記載の装置であって、チャンネルの数Nが比δλINH /δλH と等しいか小さく、δλINH が不均等スペクトルの幅を表し、δλH が均等スペクトル線の幅を表すことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし21のいずれか1つに記載の装置であって、波長λi −λ’iの間隔が均等スペクトル線幅より小であることを特徴とする、装置。
- 請求項22記載の装置であって、波長λi −λ’iの間隔がδλH /4と等しいか小さく、δλH が均等スペクトル線の幅であることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし23のいずれか1つに記載の装置であって、波長λi −λ’iの間隔がチャンネル変調帯域幅よりも大であることを特徴とする、装置。
- 請求項24記載の装置であって、波長λi −λ’iの間隔がチャンネル変調帯域幅の2倍よりも大であることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし25のいずれか1つに記載の装置であって、吸収、利得、又は屈折率における非線形性が、信号パルスによって乱された後に再生装置(112,152)を構成する材料において平衡状態に戻るための時間が、入力信号のクロック周波数の逆数と等しいかやや短いことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし26のいずれか1つに記載の装置であって、該再生装置(112,152)を構成する材料の均一なスペクトル線幅が、処理されるべきデータのクロック周波数の2倍と等しいか大であることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし27のいずれか1つに記載の装置であって、再生装置(112,152)が種々のサイズの量子アイランドを含む光導波路によって構成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項28記載の装置であって、該再生装置(112,152)が、InP基板上におけるInAsシステム内の量子アイランドによって構成された吸収、又は増幅半導体光導波路によって構成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項28記載の装置であって、該再生装置(112,152)がPbS量子アイランドを含むガラス光導波路によって形成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし30のいずれか1つに記載の装置であって、チャンネルをグループ分けするのに適した手段(100,102)を含み、それが、前記チャンネルに再生要素(112,152)を適用する前に、再生要素(112,152)を構成する材料の均等スペクトル線の幅よりも大きい間隔に隔てられたことを特徴とする、装置。
- 請求項31に記載の装置であって、チャンネルのグループ毎に並列して操作する複数の再生装置(112i )を備えたことを特徴とする、装置。
- 請求項31又は32記載の装置であって、チャンネルをグループ分けするのに適した手段が、ディマルチプレクサ(100)及びマルチプレクサ(102)によって構成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし33のいずれか1つに記載の装置であって、再生装置(112,152)が、屈折率を変動することなく、飽和吸収、又は飽和増幅を呈する材料に基づくオプト−オプティカルゲートによって形成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項34記載の装置であって、再生装置(112,152)が、光アイソレーター及びフィルタ、又は減衰器によって分離された2つの要素を含むことを特徴とする、装置。
- 請求項35記載の装置であって、該データ信号が両再生要素に別々に結合されており、変調されていようがいまいが、局所的に発生されたキャリアが両再生装置を連続して通過することを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし36記載の装置であって、再生装置(112,152)がデータによって誘導された屈折率変調を呈する材料に基づくオプト−オプティカルゲートによって形成されたことを特徴とする、装置。
- 請求項37記載の装置であって、該再生装置(112,152)が二重波又は多重波の干渉計によって形成されることを特徴とする、装置。
- 請求項1ないし38のいずれか1つに記載の装置であって、入力チャンネルマルチプレクサの一部分を取出すのに適した手段(100)と、出力が2つの経路に分かれているディマルチプレクサ(142)とを備え、該経路の一方は波長λi で対応するチャンネルのクロック周波数と同期してショートパルスソースを発生するクロック回復装置に向けられ、他方は全く同じ装置であるが波長λi で出力する装置に向けられており、該2つのクロックマルチプレックスは、2つの再生装置要素(112,152)へそれぞれ結合された態様で得られ、その内の第1のものが入力データマルチプレックスを受信し、第2のものが第1のものからの出力を受信することを特徴とする、装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0011048A FR2813466B1 (fr) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Regenerateur tout-optique pour signaux multiplexes en longueur d'onde |
PCT/FR2001/002679 WO2002019574A1 (fr) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | Regenerateur tout-optique pour signaux multiplexes en longueur d'onde |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004507970A true JP2004507970A (ja) | 2004-03-11 |
Family
ID=8853803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002523752A Pending JP2004507970A (ja) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | 波長分割多重信号用の全光再生装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030190167A1 (ja) |
EP (1) | EP1314267A1 (ja) |
JP (1) | JP2004507970A (ja) |
AU (1) | AU2001286015A1 (ja) |
FR (1) | FR2813466B1 (ja) |
WO (1) | WO2002019574A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2834400A1 (fr) * | 2002-01-03 | 2003-07-04 | Cit Alcatel | Filtre optique et procede de filtrage |
US7590358B2 (en) * | 2005-02-28 | 2009-09-15 | Vladimir Grigoryan | Optical regenerative amplifier for binary phase shift-keying signals |
ATE485643T1 (de) * | 2005-12-21 | 2010-11-15 | France Telecom | Optische übertragung zwischen einem zentralen endgerät und mehreren client-endgeräten über ein optisches netzwerk |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2143632T3 (es) * | 1994-05-23 | 2000-05-16 | British Telecomm | Red de telecomunicaciones optica. |
IT1283373B1 (it) * | 1996-07-31 | 1998-04-17 | Pirelli Cavi S P A Ora Pirelli | Sistema di telecomunicazione ottica multicanale bidirezionale |
US5822106A (en) * | 1996-12-30 | 1998-10-13 | Lucent Technologies Inc. | Synchronization of digital systems using optical pulses and mdoulators |
JP3302311B2 (ja) * | 1997-12-11 | 2002-07-15 | ケイディーディーアイ株式会社 | 光増幅伝送システム及び光増幅装置 |
US6141130A (en) * | 1998-01-14 | 2000-10-31 | Jds Fitel Inc. | Spectral equalizer for multiplexed channels |
EP1055299A2 (en) * | 1998-02-20 | 2000-11-29 | SDL, Inc. | Upgradable, gain flattened fiber amplifiers for wdm applications |
-
2000
- 2000-08-29 FR FR0011048A patent/FR2813466B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-08-28 WO PCT/FR2001/002679 patent/WO2002019574A1/fr active Application Filing
- 2001-08-28 US US10/362,478 patent/US20030190167A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-28 JP JP2002523752A patent/JP2004507970A/ja active Pending
- 2001-08-28 EP EP01965361A patent/EP1314267A1/fr not_active Withdrawn
- 2001-08-28 AU AU2001286015A patent/AU2001286015A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030190167A1 (en) | 2003-10-09 |
FR2813466A1 (fr) | 2002-03-01 |
EP1314267A1 (fr) | 2003-05-28 |
FR2813466B1 (fr) | 2002-12-13 |
AU2001286015A1 (en) | 2002-03-13 |
WO2002019574A1 (fr) | 2002-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4454763B2 (ja) | 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム | |
KR101052957B1 (ko) | 광 스위치 및 광 스위치를 이용한 광 파형 모니터 장치 | |
CA2190970C (en) | Optical packet processing | |
US5953138A (en) | All-optical processing in communications systems | |
CN101304284B (zh) | 一种多通道全光3r再生器 | |
JP2004037985A (ja) | 光andゲート及び波形成形装置 | |
JPH09200147A (ja) | 信号再生機能を有する光中継器 | |
JPH1062730A (ja) | バイナリ光信号の整形装置、ならびに前記信号を変更するための同装置の使用 | |
JPH09105961A (ja) | 全光学式周波数倍化器 | |
US7057785B2 (en) | Optical regenerator | |
US6396586B1 (en) | Reducing nonlinearities caused by transmission of optical information through nonlinear media | |
JP4549710B2 (ja) | 光フィルタリングの方法と装置 | |
JP2001160784A (ja) | 波長分割多重光信号再生方法 | |
US6148122A (en) | High speed lithium niobate polarization independent modulators | |
JP4540886B2 (ja) | 光信号の波形を整形する方法及び装置 | |
JP2004507970A (ja) | 波長分割多重信号用の全光再生装置 | |
JPH1172757A (ja) | 光パルス多重装置 | |
JP4712991B2 (ja) | 強度変調とクロストカー効果による位相変調とによる同期光再生器 | |
US20050244162A1 (en) | All-optical signal regeneration | |
JP3183605B2 (ja) | 波長多重光ソリトン伝送を行うシステム | |
US20020018612A1 (en) | Optical NRZ-RZ format converter | |
JPH06265945A (ja) | 光中継装置 | |
JP2004266542A (ja) | 光信号再生中継器、光ゲートの制御方法および光信号再生方法 | |
JP2000047274A (ja) | 同期変調によるソリトン光信号のインライン再生装置、および該装置を含む伝送システム | |
JPH10303812A (ja) | バイナリ信号の整形方法および装置 |