JP2004528751A - ダイナミック利得等化器 - Google Patents

Abstract

多重チヤンネル光信号が回折格子のような分散性の素子によってその分離した波長成分に分割され、そして空間的に分離された波長成分が液晶位相素子に基づく可変光減衰器の線形アレイを通過する利得等化器が得られる。この液晶位相素子は、光の横断面の一部分の位相の変調を行う。他の種類の可変減衰器をまた用いることもできる。次に、この分離されそして減衰された波長成分が再び結合され、そして出力される。可変光減衰器のおのおのの減衰のレベルは、その波長成分の関数として光の出力により調整される。この方法で、出力光信号の全体の波長分布は、利得等化アプリケーションにおけるような平坦化されたスペクトル分布またはスペクトル補償分布または帯域ブロッキング分布のいずれかの予め定められた任意の形式に調整することができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバ光システムに用いられる利得等化器の分野に関する。さらに詳細に言えば、本発明はリアルタイムでダイナミックに制御される利得等化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバ光通信システムにおいて利得等化器は重要な部品である。光利得等化器の主要な機能の１つは、システムのスペクトル・パワーの内容を最適化するために、データ伝送の際に分離されるすべての波長信号を同じ振幅にすることである。光利得等化器をこのようなシステムに用いるために機能的に要求されることは、光ビームの空間的な分布および時間的な分布または偏光の分布を大幅に変えることなく、伝送される光の強度分布を光の波長の関数として変えなければならないことである。
【０００３】
多くの種類の光利得等化器が先行技術において開示されている。Ｈ．オクノ(H.Okuno)名の名称「利得等化機能を備えた光増幅デバイス(Optically Amplifying Device with Gain Equalizing Function）」の米国特許第6,144,488号は、利得等化機能を得るために波長のおのおのに対する利得が変えられる半導体光増幅器が開示されている。Ｔ．ナイトー(T.Naito)名の名称「利得等化器およびこの利得等化器を備えた光伝送システム(Gain Equalizer and Optical Transmisson System having the Gain Equalizer)」の米国特許第6,034,812号は、カスケードに連結された３個の利得等化器を備えたシステムを開示している。この場合には、第１の利得等化器はこの光増幅器のピークの利得においてまたはその近傍において最大の損失を有し、そして光増幅器の利得特性が第１の等化器だけによって等化されている時、他の利得等化器は周期的な損失特性を有していて、残りの２つの利得ピークの１つを与える波長においてまたはその近傍において最大の損失を有するように構成される。
【０００４】
これらの先行技術による利得等化器はいずれも多数の部品を有していて比較的に複雑であり、そして良好に動作させるには注意深い整合が必要である。また別の種類の利得等化器は、本出願の出願人に譲渡された名称「ファイバ光利得等化器(Fiber Optical Gain Equalizer)」の出願中米国暫定特許出願番号第60/327,680号およびそれに対応するＰＣＴ出願に開示されている。これらの出願中特許の内容は、参考として本出願の中に取り込まれている。けれども、この利得等化器は非常に小型で動作が簡単であるけれども、標準的に利用可能な部品ではない特別注文の段階の基板構成を用いている。したがって、この利得等化器は少量生産に対しては魅力的でないものになるであろう。さらに、帯域の分解能や設計の柔軟性およびダイナミック・レンジは制限されるであろう。したがって、構成が単純で動作が簡単であり、入力される光信号に対してダイナミック利得等化を含むスペクトル信号処理を実行することができ、そして先行技術の利得等化器のいくつかの欠点が解決される、電子的に制御可能な光利得等化器が強く要請されている。
【０００５】
ここで、この明細書のこの節およびその他の節で説明されるそれぞれの文献に開示されている内容は、参考として本出願の中に取り込まれている。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、新規で小型のダイナミック利得等化器を得ることを探求する。この新規で小型のダイナミック利得等化器では、好ましくは回折格子のような分散性の素子によって、１つの多重チヤンネル入力光信号がその分離した別々の波長成分に分割される。空間的に分離されたこれらの波長成分は、可変光減衰器の線形アレイを通過する。これらの可変光減衰器は可変位相変更素子に基づいており、そしてこれらの可変位相変更素子は光の横断面の一部分の位相の変調を行う。異なる波長が好ましくはこのアレイの中の次々の減衰器を通過するように、これらの波長成分の空間分離の方向と同じ方向に沿って、減衰器のアレイが配置されることが好ましい。次に、好ましくはまた別の分散素子によって、分離されそして減衰を受けたこれらの波長成分が再び結合され、そしてこの再結合された多重波長光信号が出力される。可変光減衰器のおのおのの減衰のレベルは、その波長成分の関数として光の出力により調整されることが好ましい。このようにして、利得等化アプリケーションにおけるような平坦化されたスペクトル分布またはスペクトル補償分布またはチヤンネル・ブロッキング分布のいずれかの予め定められた任意の形状に、出力光信号の全体の波長分布を調整することができる。その波長成分の関数としての光の出力レベルは、空間的に分散されそして線形検出器アレイで検出された出力ビームのサンプルのように、空間選択性の検出器システムからそれぞれの波長範囲に対する出力が決定されるようにして得られることが好ましい。
【０００７】
利得等化器を透過型に構成できることが好ましい。この透過型の場合には、分散用の素子と再結合用の素子とは分離した素子として用いられる。またはそれとは異なってそして好ましくは、反射型の実施例により利得等化器を構成することができる。この反射型の場合には、単一の分散素子が用いられ、そして可変光減衰器のアレイの後の光路の中に反射素子が配置される。空間的に分離された波長成分がこの反射素子によって反射されて単一の分散素子に戻り、それで再び結合されて処理された多重波長の出力信号になる。
【０００８】
このようにして、本発明の１つの好ましい実施例により得られる利得等化器は下記の部品を有する。
（ｉ） 少なくとも２つの波長を有する光を受け取る入力ポート、
（ｉｉ） この光を受け取りそして分散方向に沿ってこの光の波長成分を空間的に分散する第１の分散素子、
（ｉｉｉ） この分散方向に沿って配置される複数の可変光減衰器、
（ｉｖ） 複数の可変光減衰器の少なくとも１つの少なくとも一部分を光が通過した後にその光を受け取りそして光のこれらの波長成分を１つの出力ビームに結合するために動作する第２の分散素子、
（ｖ） この出力ビームを受け取る出力ポート。ここで、可変光減衰器の少なくとも１つが可変位相変更素子を有し、この可変位相変更素子が動作することによりそれを通過する光の横断面の一部分の位相が変化する。
【０００９】
前記で説明した利得等化器において、光のこれらの異なる波長成分が可変光減衰器のおのおのを透過するように、分散方向に沿って可変光減衰器を配置することが好ましい。減衰器を通過する光のレベルを変えるために、これらの減衰器の少なくとも１つが変えられることが好ましい。さらに、前記の実施例のいずれかにおいて、入力ポートおよび出力ポートのいずれかまたは両方が光ファイバであることができる。
【００１０】
さらに、本発明のなお別の好ましい実施例により、前記で説明した利得等化器は、減衰器を通過する光が予め定められたレベルを有するように、可変減衰器の少なくとも１つの減衰を変えるために動作するコントローラをまた有する。このコントローラは、空間選択的な検出器からの波長成分のパワー・レベルに対応する信号を供給することが好ましい。任意の可変減衰器の減衰を調整するために、これらの信号が用いられることが好ましい。検出器が出力ビームの中の波長成分のパワー・レベルを計測するように、検出器が配置されることが好ましい。それにより、出力ビームの波長分布の閉じたループ制御が得られる。
【００１１】
またはそれとは異なってそして好ましくは、補正またはレベル指定のために入力スペクトルを特徴付けるように、検出器が入力ポートの中の光の波長成分のパワー・レベルを計測するように検出器が配置される。
【００１２】
前記で説明した空間選択的な検出器は、空間的選択を実行するために分散素子の１つを用いた線形検出器アレイであることが好ましい。さらに、本発明のさらに別の好ましい実施例により、波長成分のパワー・レベルに対応する信号が光の波長成分の経路の中に配置されたパワー・スプリッタによって得られる。
【００１３】
それに加えて、本発明の前記で説明した実施例のいずれかにおいて、位相変更素子は液晶素子であることが好ましい。さらに、これらの分散素子のいずれかまたは両方が回折格子であることが好ましい。この光システムは好ましくはまた、複数の減衰器と直列に連結されそして利得等化器の偏光によって変化する損失を小さくするために動作する半波長板を有することができる。
【００１４】
本発明のなお別の好ましい実施例により、下記の部品を有する利得等化器がさらに得られる。
（ｉ） 少なくとも２つの波長成分を有する光を受け取るポート、
（ｉｉ） この光を受け取りそして分散方向に沿って光のこれらの波長成分を空間的に分散する分散素子、
（ｉｉ） 分散方向に沿って配置された複数の可変光減衰器、
（ｉｖ） 複数の可変光減衰器の少なくとも１つの少なくとも一部分を光が通過した後にこの光を反射して分散素子に戻し、そしてそれによりこの反射された光の波長成分をポートにおいて出力ビームに結合するように動作する反射表面。ここで、可変光減衰器の少なくとも１つが可変位相変更素子を有し、そしてこの可変位相変更素子が動作することによりはこの可変位相変更素子を通過する光の横断面の一部分の位相が変化する。
【００１５】
前記で説明した利得等化器では、光のこれらの異なる波長成分が減衰器のおのおのを通過するように、可変光減衰器が分散方向に沿って配置することが好ましい。減衰器を通過する光のレベルを変えるために、減衰器の少なくとも１つが変えられることが好ましい。さらに、前記実施例のいずれかにおいて、ポートは光ファイバであることができる。
【００１６】
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施例により、前記で説明した利得等化器は、減衰器を通過する光が予め定められたレベルを有するように、可変減衰器の少なくとも１つの減衰を変えるように動作するコントローラをまた有する。このコントローラは、空間選択的な検出器からのこれらの波長成分のパワー・レベルに対応する信号を供給することが好ましい。任意の可変減衰器の減衰を調整するために、これらの信号を用いることが好ましい。検出器が出力ビームの中の波長成分のパワー・レベルを計測するように、検出器を配置することが好ましい。それにより、出力ビームの波長分布の閉じたループ制御が得られる。
【００１７】
またはそれとは異なってそして好ましくは、補正またはレベル指定のために入力スペクトルを特徴付けるために、ポートにおける入射光の波長成分のパワー・レベルを検出器が計測するように、検出器が配置される。
【００１８】
前記で説明したスペクトル選択検出器は、スペクトルの選択を実行するために分散素子の１つを用いた線形検出器アレイであることが好ましい。さらに、本発明のまた別の好ましい実施例により、光の波長成分の経路の中に配置されたパワー・スプリッタによって波長成分のパワー・レベルに対応する信号が得られる。
【００１９】
それに加えて、本発明の前記で説明した反射型の実施例のいずれかにおいて、位相変更素子は液晶素子であることが好ましい。さらに、分散素子のいずれかまたは両方が回折格子であることが好ましい。この光システムは、複数の減衰器と直列に連結されそして利得等化器の偏光によって変化する損失を小さくするために動作する４分の１波長板をまた有することができることが好ましい。さらに、デュアル・ファイバ・コリメータまたはサーキュレータのいずれかによって、ポートによって受け取られた入力光および出力ビームを分離できることが好ましい。
【００２０】
本発明のさらに別の好ましい実施例により、下記の部品を有する多重チヤンネル光利得等化器がさらに得られる。
（ｉ） 多重波長を受け取る入力ファイバ、
（ｉｉ） 入力ファイバにより供給を受けそして複数の出力波長チヤンネルを有するデマルチプレクサ、
（ｉｉｉ） 多重波長出力を出力する出力ファイバ、
（ｉｖ） 入力ファイバに供給を行いそして複数の入力波長チヤンネルを有するマルチプレクサ、
（ｖ） デマルチプレクサの出力チヤンネルとマルチプレクサの入力チヤンネルとの間に配置される複数の可変光減衰器、
（ｖｉ） マルチプレクサの入力波長チヤンネルの少なくとも１つの中のパワーを検出しそして検出された信号のレベルに従って少なくとも１つの入力波長チヤンネルの中の減衰器の減衰を調整するために動作する少なくとも１つの信号検出器。ここで、可変光減衰器の少なくとも１つが可変位相変更ユニットを有する。この可変位相変更ユニットが動作することにより、この可変位相変更ユニットを通過する光の横断面の一部分の位相が変化する。
【００２１】
本発明のまた別の好ましい実施例により、前記で説明した多重チヤンネル利得等化器において、マルチプレクサの入力波長チヤンネルの少なくとも１つのパワーを検出する少なくとも１つの信号検出器が、出力ファイバと直列に連結された空間選択的な検出器である。この検出器は利得等化器から離れた位置に配置することができることが好ましい。さらに、複数の出力波長チヤンネルが空間的に分散されるように、デマルチプレクサは分散性の回折格子を有することが好ましい。それに加えて、空間的に分散された複数の波長チヤンネルが１つのチヤンネルに結合されるように、マルチプレクサは分散性の回折格子を有することができる。前記で説明した多重チヤンネル利得等化器のいずれかにおいて、位相変更素子は液晶素子であることが好ましい。
【００２２】
本出願の全体において利得等化器という用語は、このシステムは「利得等化」という言葉が意味するような平坦な波長分布を得るようにシステムが動作する、または要求される結果が補償された分布または帯域ブロッキング分布のような他の任意のスペクトル分布であるのいずれかのように、透過する光の強度が光の波長の関数として変化するシステムを意味するとして用いられ、そして請求されることを理解すべきである。
【００２３】
さらに、本出願の全体において光という用語は、可視領域または紫外領域または赤外領域またはスペクトルの他の任意の有用な領域のいずれかの電磁波を意味するとして用いられ、そして請求されることを理解すべきである。
【００２４】
添付図面を参照しての下記の詳細な説明により、本発明をさらによく理解することができるであろう。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明の１つの好ましい実施例により構成されそして動作する多重チヤンネル利得等化器１０の概要図である。この利得等化器は可変光減衰器素子１６のアレイを備えている。これらの可変光減衰器素子１６は、平面的に高密度に配置することができる種類の可変光減衰器素子であることが好ましい。本発明の等化器に用いられることが特に適切である好ましい減衰器は、名称「ファイバ光減衰器(Fiber Optical Attenuator)」のイスラエル国出願中特許出願番号第141927号および第142773号およびそれらに対応するＰＣＴ出願中特許に開示されている減衰器である。これらの出願中特許はいずれも本出願の出願人に譲渡されており、そしてこれらの出願中特許の内容はいずれも本出願の中に取り込まれている。けれども、偏光効果を用いた通常用いられる液晶減衰器のような他の任意の適切な種類の可変光減衰器も、本発明において同じようによく用いることができる。このような減衰器のまた別の例は、前記の出願中特許の背景のところに記載されている。
【００２６】
入力光信号は入力ファイバ１２によって入力される。この入力光信号は多数の分離した信号で構成され、そしてこれらの分離した信号のおのおのはそれ自身の特性波長を有している。利得等化器１０の機能は、システムのパワー・スペクトルを最適化するために、分離した波長チヤンネルのすべてを同じ振幅にすることである。またはそれとは異なってそして好ましくは、入力信号から予め定められた波長出力分布を得るために利得等化器をプログラムすることができる。入力信号はデマルチプレクサすなわち波長分散部品１４に入力される。このデマルチプレクサは、信号の個別の波長成分をｎ個の分離したチヤンネルλ₁、λ₂、λ₃、…λ_nのそれぞれの波長帯域に１つずつ分離する。このようなデマルチプレクサ機能は、透過型または反射型の分散性の回折格子によって得ることができることが好ましい。ただし、本発明を実行するために、他の任意の適切な分散性の素子を用いることもできることが理解されるべきである。これらのチヤンネルのおのおのは、それ自身の可変光減衰器１６、ＶＯＡ₁、ＶＯＡ₂、…ＶＯＡ_nに入力される。これらの可変光減衰器は前記で説明した種類の可変光減衰器であることが好ましい。チヤンネル１、２、…ｎのおのおのの中の信号のレベルは、インライン信号検出器素子１８によって検出されることが好ましく、そして検出器素子のおのおのからのフィードバック信号がＶＯＡのおのおのの減衰のレベルを制御するために用いられる。このように、分離したチヤンネルのすべてから結果として生ずる信号は、もしそれが要望された結果であるならば、同じレベルにされることが好ましく、そしてマルチプレクサ・ユニット２０の中で再び結合されて多重チヤンネルで利得が等化された出力信号になり、そして出力ファイバ２２を通して出力される。マルチプレクサ・ユニット２０は、好ましくは第２の回折格子であることができる、または他の任意の適切な波長結合部品であることができる。
【００２７】
利得等化器が双方向に動作することを可能にするために、「入力」チヤンネルのおのおのがそれ自身のインライン信号検出器素子１９をオプションで備えることができる。このことにより、このユニットが逆方向に用いられる時、すなわち逆方向から入力が入ってきた時、これらの検出器素子１９はＶＯＡの他の側の検出器素子１８の代わりに、減衰した出力パワー・レベルを検出するように動作する。好ましくは、信号がどの方向に進行しているかを決定するための装置を備えなければならない。それは、等化器は減衰した後に検出される光信号によって制御されなければならないからである。システムの構成によって利用の方向を予め決定することができる、または検出器素子１８および１９によって検出される信号のレベルを比較することによって使用の期間中にオンラインで利用の方向を予め決定することができるのいずれかである。それとは異なってそして好ましくは、もし必要であるならば、入力パワーを監視するために入力検出器１９を用いることができる。
【００２８】
利得等化器は、集積された可変光減衰器のアレイを用いることが好ましい。それは、このようなアレイは特に小型の利得等化器を構成することができるからである。それとは異なってそして好ましくは、フリー・スペース実施例の中で、前記で説明したイスラエル国の出願中特許に開示されている種類の分離した可変光減衰器でもってそれを構成することができる。このような実施例は、透過型の可変光減衰器の実施例および反射型の可変光減衰器の実施例との両方を有することができる。
【００２９】
本発明のまた別の好ましい実施例により、光チヤンネルの中のパワー・レベルを監視すべきいずれかの場所に、図１の１８および１９で示されたような検出器素子を設置することができる。信号の監視は、受信器ステーションにおいてまたはエンルート・リピータ・ユニットにおいてのように、利得等化器から遠く離れた場所でも実行することができる。この受信器ステーションまたはエンルート・リピータ・ユニットのいずれも、利得等化器それ自身からかなり離れた場所に配置することができるであろう。このように、信号の転送先で検出されるそれぞれのチヤンネルの信号強度に基づいて、利得の等化が実行される。信号の転送先では、利得の等化はシステムのパワーの内容に対して重要である。
【００３０】
図２は、図１に示された素子として用いられることが好ましい可変減衰素子の１つの断面の好ましい実施例の正面図の概要図であって、減衰器の動作を示している。この減衰素子は、イスラエル国出願中特許出願番号第141927号および第142773号およびそれらに対応するＰＣＴ出願中特許に開示されている減衰素子のいずれかと類似の減衰素子であることができる。これらの出願中特許はいずれも本出願人に譲渡されており、そしてこれらの出願中特許の内容は参考として本出願の中に取り込まれている。このような可変光減衰器の動作は図２によって示すことができる。図２は、このような可変光減衰器１６の１つの好ましい実施例の横断面を光の伝搬方向から見た図である。この減衰器を通過する１つの波長の光ビームの横断面が点線３８で示されている。光は単一モードのファイバから入力され、したがって、低い次数のモードとしてこの減衰器素子の面に入射する。図示された好ましい実施例では液晶素子が用いられる。この液晶素子は素子の表面にピクセル化された電極を有し、そしてこれらの電極によりこの素子が２つの半分体に分割されることが好ましい。この素子の１つの半分体３２の好ましくは１対の電極に、制御電圧が加えられる。この制御電圧の設計された最大値においては、素子のその部分を通過する光の位相が電圧が加えられていない場合のその位相に比べてπだけシフトするように、この電圧により電極の下にある液晶が変化する。素子の他の部分の下にある液晶は変化しない。したがって、液晶素子を通過する光ビーム３８は、低い次数の対称モードから反対称フィールド分布を有するモードに変換され、それにより、この反対称フィールド分布は出力ファイバの基本で対称的な最低の次数のモードに結合することができない。光は、出力ファイバの中を伝搬することができないＨＥ₁₂および高い次数の非対称モードに変換される。この電圧の状態において、減衰器はその最大減衰値の状態にあり、理想的には光の透過を完全に阻止する。加えられる電圧の値が中間の場合には、ピクセル３２を透過する光に対する付加的な位相のシフトはπよりも小さく、光の一部分だけが反対称で高い次数のモードに変換され、したがって光は部分的に減衰される。このように、伝送される光のレベルは加えられる電圧の関数である。
【００３１】
図２は１つの単純なピクセルの形状を示しているけれども、前記のイスラエル国出願中特許に開示されているように、多数の異なる設計のピクセルも同じように適切に用いることができる。特に便利な１つの形状はストリップの形状であって、この場合には液晶は多数の薄いピクセル化されたストリップに分割される。それは、この形状は素子を通る光路の不整合にあまり敏感ではないからである。このような形状を用いた１つの例が下記の図５Ｂに示される。
【００３２】
図３は、素子により得られる減衰と加えられる電圧Ｖとの関係を示したグラフの概要図である。図２の電極構造は、素子の表面の半分をおのおのが覆っている２つの分離したそれぞれの表面の上の電極として説明されたが、実際には、高い次数の反対称モードを生ずるるために、素子の好ましくは半分の上だけに位相制御電極が必要である。
【００３３】
図４は、本発明の１つの好ましい実施例により構成されそして動作するファイバ光システムに用いられるダイナミック利得等化器の概要図である。図４に示されている好ましい実施例は図１の実施例に示された概念構造を用いており、そして図２で説明した可変光減衰器素子を備えている。入力ファイバ４０からの等化されるべき信号がファイバ光コリメータ４２を通して入力され、そして波長分散素子４４に向けて進められる。ファイバ光コリメータ４２はＧＲＩＮロッド・レンズであることができ、そして波長分散素子４４は反射型の回折格子素子であることができる。本発明を実行するのに、他の任意の適切な分散素子を用いることもできることが理解されなければならない。この他の任意の適切な分散素子としては、もしそれからの信号を処理する正しい幾何学的配置を形成することができるならば、透過型の素子を用いることができる。回折格子が動作することにより信号をその波長成分に空間的に分散し、そして特定の波長範囲の波長成分のおのおのが異なる角度の方向に進む。これらの光ビームは、第１の結像レンズ４６によってピクセル化された減衰素子４８の上に結像される。この第１の結像レンズ４６は、回折格子からその実効焦点距離に等しい距離に配置されることが好ましい。ピクセル化された減衰素子４８の構造は下記で説明されるであろう。説明を明確にするために、図４には２つの分散された波長λ₁およびλ₂だけが示されているが、波長チヤンネルの数はシステムの分解能によってのみ制限される。システムの分解能は、とりわけ、ピクセルの数と間隔および光学的設計によって変わる。これらのピクセルは、下記で説明されるように、液晶の表面上の透明な電極のアレイを通して加えられる制御電圧Ｖによってスイッチされる。図４では、説明を明確にするために、加えられる電圧のただ１つだけが示されている。
【００３４】
光信号が液晶素子４８を通過した後、好ましくは第２の結像レンズ５０によって、また別の分散性の回折格子５２の上に集光される。本発明の１つの好ましい実施例により、減衰素子４８は結像レンズ４６の後方焦平面に配置されそしてまた結像レンズ５０の前方焦平面に配置されることが好ましい。それにより、最適の光学特性に対する組立体の全体が４−ｆ構成を有する。回折格子５２が動作することにより、それぞれの波長分散された方向から入射する異なる波長λ₁、λ₂、λ₃、…λ_nは再び結合されて出力ファイバ・コリメータ５４に進み、そしてそこから出力ファイバ５６から出力される。本発明のまた別の好ましい実施例により、当業者には周知であるように、回折格子の偏光により変化する損失を最小限にするためにまたは２つの同等な液晶セルの使用を可能にするために、液晶減衰素子の後に半波長板５１を挿入することができる。
【００３５】
よく知られているように、光ファイバを通過して伝送された光は通常はランダムな偏光方向を有する。したがって、本発明に用いられる素子は偏光の状態には無関係であることが重要である。前記のイスラエル国出願中特許出願番号第142773号およびそれに対応するＰＣＴ出願中特許に開示されているように、液晶減衰器素子４８を入射光の偏光状態に対して敏感でなくする多くの方法が利用可能である。
【００３６】
図４に示された好ましい実施例と図１に概要が示された好ましい実施例とを比較するならば、図１のユニット１４のデマルチプレックサ動作が図４の回折格子４４によって実行され、一方、図１のユニット２０のマルチプレックサ動作は図４の回折格子５２によって実行される。
【００３７】
図５Ａは、図３に示されたダイナミック利得等化器においてピクセル化された減衰素子４８として適切に用いられている多重ピクセル液晶素子６０の正面図である。図５Ａに示された素子は６個のピクセルを有している。しかし実際には、さらに多数のピクセルを用いることができることが理解されるはずである。これらのピクセルのおのおのは、図２に示されそして説明されたピクセルの実施例に従って動作することが好ましく、そしてそれぞれの波長に対する個々の円形の横断面の光ビームが、入力光のスペクトル内容に応じて、重なり合うスポットの楕円状の連続部分に引き伸ばされる。さらに、光システムの設計または幾何学的配置に応じて、単一波長における光ビームの円形の形状を楕円形の形状に変更することができる。図４に示された実施例では素子は垂直に配置され、それにより空間的に分散された光の次々の波長は、λで印された矢印で示されているように、素子の上の異なる次々の位置において素子を横切る。例えば、ピクセル６２の電極に正しい制御電圧Ｖが加えられる時、もし波長λ₁において分散された入力光ビームがピクセル６２の中心に正確に入射するならば、波長λ₁の光の減衰は最大である。異なる制御電圧を加えることにより、それに対応して減衰を選択することができる。光の波長が異なる時、分散された光ビームはピクセル６２の中心からはずれるように移動し、そして減衰は減少する。光が２つのピクセルの間に正確に入射する波長λ₂では、減衰は最小であり、そして光ビームがピクセル６４の中心に入射する波長λ₃では、減衰は再び最大である。この説明では、個々のピクセル素子に対して減衰を与える電圧がすべてのピクセルに加えられていることを仮定している。
【００３８】
図５Ｂは、図５Ａと同様の多数のピクセル液晶素子６６を示した概要図であるが、ただし個々のピクセル６８はそれらの領域の全体にわたってストリップ状の電極パターンを有している。それにより、さらによい均一性が得られ、そして光学的な不整合に対してさらによい自由度が得られる。
【００３９】
図６は、他のピクセルが非減衰状態にある間、図５Ａまたは図５Ｂの素子の単一の素子を通過する光の波長の関数として得られる減衰を示したグラフである。図６から分かるように、減衰はピクセルの形状の中心に対応する波長において最大である。波長が変化して光ビームがピクセルの中心を通らない時には減衰は減少し、そして光ビームがピクセルを全く照射しないような波長の時にはついには最小の減衰レベルに到達する。
【００４０】
図７および図８は、本発明により、利得等化器として当業者に周知である処理において、出力信号が平坦化された波長分布を有するように、均一でない波長分布を有する入射信号を処理するためにダイナミック利得等化器をどのように好ましく用いることができるかを示したグラフの概要図である。図７には、入力光信号７０の平坦でない波長分布が示されている。この平坦でない波長分布を平坦化することが要求される。パワーの変動は利得の変動７２の値によって与えられる。波長スペクトルが複数の帯域に分割される。分割された帯域Δλのおのおのは、図５Ａの減衰素子６０または図５Ｂの減衰素子６６の上の１つのピクセルによって表される。透過するパワーの全体のレベルが波長分布の最小パワー・レベル７４以下に丁度なるように、波長帯域のおのおのの減衰がそれぞれのピクセルの電極に加えられる電圧によって個別に調整される。この利得等化処理の後に結果として得られる波長分布が図８に示されている。図８では、出力の波長分布７６が最初の入力の波長分布よりも大幅に平坦化されていることが分かる。出力の波長分布が真に平坦なレベルからのずれを表すエラー・レベル７８は、減衰素子のピクセル構造が離散的である性質と個々のピクセルの広がりとによりもたらされる。ピクセルの数が多ければ多い程そして広がりが小さければ小さい程、出力の可能な波長分布はますます平坦になる。
【００４１】
図９は、本発明の１つの好ましい実施例に従い、ピクセルのおのおのに対して必要な利得等化電圧信号を供給するために用いられる電子部品および光部品を示した概要ブロック線図である。等化されるべき入力信号８０が、前記で説明した好ましい実施例の１つによって構成されるダイナミック利得等化器にＰ_inにおいて入力される。出力信号は広帯域パワー・スプリッタ８４を通過する。広帯域パワー・スプリッタ８４において、信号の一部分が監視される。この監視器信号は、光スペクトル解析器または波長に敏感な光パワー監視器８６のいずれかの中で、波長の関数として解析される。このようなスペクトルに敏感なパワー検出器は、それは通常は独立型の実験室装置として考えられるけれども、本発明の種々の好ましい実施例によるダイナミック利得等化器の包装容器の中に集積できるように、好ましくは小型指向の形状において備えることができる。このような監視器からの出力信号は、コントローラ・ボード８８に入力される。コントローラ・ボード８８では、それぞれの波長における光出力パワー・レベルを表す信号が、波長の関数として要求される出力レベルを定める予め定められた関数に従って、要求されるパワー・レベルと比較される。コントロール・ボードの中でフィードバック補正信号が発生される。このフィードバック補正信号は、ダイナミック利得等化器の中のピクセルのおのおのに対するピクセル電圧８９として供給される。できるだけ平坦な応答を得るために、コントローラ・ボードをプログラムできることが好ましい。本発明のまた別の好ましい実施例により、予め定められたスペクトル分布を組み立てることができるように制御電圧が調整される。動作中であるシステムのスペクトル応答を予め補償するパワー・スペクトルを生成するために、このアプリケーションは有用である。したがって、例えばもし一定の伝送ネットワークの中では高い周波数が減衰されることが分かっているならば、この好ましい実施例を用いて、用いられる波長範囲の高周波数の端部においてさらに大きなパワー出力を供給するために、パワー分布に傾斜をつけることが可能である。それとは異なってそして好ましくは、もしそのように要求されるならば、予め定められた波長帯域を阻止するように出力分布を作成することができる。このようなアプリケーションは、名称「ファイバ光利得等化器(Fiber Optical Gain Equalizer)」の出願中米国暫定特許出願番号第60/327,680号とそれに対応するＰＣＴ出願にさらに開示されている。これらの出願中特許は本出願人に譲渡されており、そしてその内容は参考として本出願の中に取り込まれている。
【００４２】
図１０は、本発明のまた別の好ましい実施例により、図９の概要ブロック線図を実際的に実施するためのシステムを示した図である。図１０に示された好ましい実施例は、入力信号の波長分布の利得等化のためにまたはそうでなければ入力信号の波長分布を処理するために必要な補正機能を実行することができるように入力信号の波長分布を内部的に決定するための部品と、そしてまた入力の分布を知る必要なしに要求された出力分布を維持するために等化器を閉じたループ構成で動作させることができるように出力信号の波長分布を決定するための部品とを示している。図４に示されたように、ダイナミック利得等化器に対する入力および出力のそれぞれに、監視用の部品が組み込まれる。図４に示された実施例と共通の部品には、図４と同じ参照番号が付されている。入力信号パワーＰ_in９０がパワー・スプリッタ９２に送られる。パワー・スプリッタ９２では、監視の目的のためにパワーの典型的には５％が分離される。ただし、分離の量が５％以下の値であってもまた同じように効果的に用いることができる。主パワーの５％の監視用のパワーと残りの９５％のパワーとの両方が、コリメータ・ユニット９４、９６によって、ダイナミック利得等化器の中に処理のために入力される。光が分散用の回折格子４４に入射しそして回折した光が入力レンズ４６に入射する。主パワーのコリメータ９４を適切に整合した角度に配置することにより、入力レンズ４６に入射したこの光は利得等化器の光路の残りの部分を通り、そして図４の実施例に示されたように光学的に処理される。説明を明確にするために、１つの入力波長λ₁のみが示されている。
【００４３】
５％の監視用のパワー入力のコリメータ・ユニット９６をコリメータ・ユニット９４とは異なる角度に整合して配置することにより、、監視用のパワーが分散性の回折格子に入射しそして異なる入力監視波長に対して回折された光ビームが補助結像レンズ９８に進む。補助結像レンズ９８は、異なる光ビームをＩｎＧａＡｓの線型アレイのような線型検出器９９に結像させる。２つの波長λ₁₀およびλ₁₁が示されている。これらの波長のおのおのは、線型アレイの上において特定の波長に指定された位置に入射する。このように、線型アレイからの出力信号を用いて、処理または等化することが要求される入射信号Ｐ_inの波長分布を定めることができる。
【００４４】
図１０に示された実施例は監視のために入射パワーの一部分を分離するパワー結合器を用いているが、当業者には周知であるようにパワーのごく一部分を分離するビーム・スプリッタまたは部分的に反射する被覆体を用いることによってさえ、この機能を同じようによく実行することができる。この場合には、図９に示されたように、分離されたパワーのサンプルが分散素子の別々の部分に進むような角度に、これらの部品が配置される。
【００４５】
図１０に示された実施例は、１つのオープン・ループ・システムとして説明された。この場合には、補正用としてそのスペクトル形状を決定するために、サンプルされるのは入力パワーである。本発明のまた別の好ましい実施例により、図９の概要ブロック線図に示されたパワー・スプリッタ８４および波長に敏感な検出器８６の機能を満たすために、出力パワー・フィードバック・ループの中でダイナミック利得等化器の出力において、同様の構成を用いることができる。このような好ましい構成は等化器の出力側に示されている。この構成では、第２のパワー結合器９１が出力線路５６に配置され、そして出力パワーの一部分９３を分離する。次に、入力パワーの監視器に対して示された構成と同じように、好ましくは等化器の回折格子の１つおよび線型検出器アレイを用いることによって、この出力パワーをスペクトル的に分析することができる。次に、図９のブロック線図に関連して説明したように、出力信号の分布を要求されたように処理するために、ピクセル化された減衰器素子への入力に対して、検出器アレイからの出力信号を用いることができる。
【００４６】
図１１は、図１０で説明した監視されるパワーを取り扱うまた別のそして好ましい方法を示した概要図である。図１０の実施例により、主光ビームおよび分離された監視器ビームは同じ平面の中にあり、したがって監視される光ビームをその検出器アレイに投射するために付加的な結像レンズ９８が必要である。図１１に示された実施例は、図１０の紙面の中の方向から見たこのシステムの側面図である。この実施例では、監視器コリメータ９６が図１０の光学面の下方に配置され、そして監視器ビームがこの面に対して一定の角度でもって投射されるように整合して配置される。この幾何学的形状の利点は、主光ビームをピクセル化された減衰器素子４８の上に結像するのに用いられるレンズと同じレンズ４６によって、分散された監視用ビームをその線形検出器アレイ９９の上に結像させることができることである。次に、減衰器素子４８のすぐ下に線形検出器アレイ９９を便利に配置することができる。このような配置は構成されるべきシステムをさらに小型にすることができるだけでなく、また部品の利用に関して経済的でもある。
【００４７】
前記で説明した好ましい実施例は透過型の液晶のピクセル化された減衰用素子を用いるとして説明されたが、また反射モードの液晶のピクセル化された減衰用素子を用いて、さらに好ましい実施例により本発明を実施することもできる。図１２は、反射型のピクセル化された減衰用素子を用いることにより本発明のまた別の好ましい実施例が構成されそして動作する、このようなダイナミック利得等化器の光学的構成を示した概要図である。入力／出力デバイスとしてデュアル・ファイバ・コリメータ１００が用いられることが好ましい。減衰されるべき信号がファイバ１０２によって入力され、そしてデュアル・ファイバ・コリメータ１００によってほぼ平行な出力ビーム１０４に変換されることが好ましい。分散性の反射型回折格子１１４は入力信号ビーム１０４を分離した波長チヤンネルλ₁、λ₂、λ₃、…、に分離する。これらの波長チヤンネルのおのおのは、ピクセル化された反射型の減衰素子１１３の異なる空間的位置１１５、１１６、１１７に入射する。この反射型の減衰素子１１３は、透過型の代わりに反射型である以外は、図４の実施例の透過型のピクセル化された減衰素子４８と同じように動作する。これらの空間的位置のおのおのは、分離したピクセルによって波長チヤンネルのおのおのを個別に制御することができるように、位相変更液晶素子の分離したピクセルと関連している。反射されそして減衰を受けたチヤンネルは、入力信号を分散させるために動作したのと同じ回折格子１１４によって再び結合され、そしてデュアル・ファイバ・コリメータ１００に入力する。この再結合され利得等化された信号が、ファイバ１０９に出力される。
【００４８】
図１２に示されたフリー・スペースの概要実施例では、信号強度検出器が示されていない。そして個々のチヤンネルの信号のレベルを遠隔の場所で決定できることが好ましい。またはそれとは異なってそして好ましくは、前記で説明した透過型の実施例で示された信号の監視方法のいずれかによって、信号のレベルを決定できることが好ましい。またはそれとは異なってそして好ましくは、反射型のピクセル化された位相変更素子１１３は、名称「ファイバ光減衰器(Fiber Optical Attenuator)」のイスラエル国出願中特許出願番号第141927号および第142773号とそれらに対応するＰＣＴ出願中特許とに開示され、そして個々のチヤンネルの強度がオンラインで調整されるような、検出器のアレイを含む集積された種類の素子であることができる。したがって、この実施例により小型でありそしてコストに比べて効果的である利得等化器が可能になる。
【００４９】
図１２に示された光学的実施例では、デュアル・ファイバ・コリメータ１００の出力にほぼ平行な光ビームが示されている。この実施例は、本発明のこの特徴を有する単に１つの可能な構成に過ぎないことを理解すべきである。前記で説明した反射型のダイナミック利得等化器は、点光源を出力するデュアル・ファイバ・コリメータ結合器および出力ビームを発散するためのビーム拡大器を備えたような、またはビームの作成の目的およびビームの結像の目的のための光学素子の他の任意の適切な組合わせを備えたようなまた別の光学的構成を用いて、同じようによく構成することができる。同様に、平行な光ビーム１０４が分散用の回折格子１１４の開口部の全部を確実に正しく占めるように、デュアル・ファイバ・コリメータ１００の出力にレンズを用いることができることが好ましい。さらに、図１２に示された実施例において、チヤンネルのおのおのからの光が反射型のピクセル化された位相変更素子の上に回折格子それ自身によって結像するように、凹面回折格子１１４を分散素子として用いることができる。
【００５０】
図１３は、この実施例のまた別の好ましい構成の概要図である。この実施例は、本質的には、図４に示された利得等化器の反射型の実施例である。入力／出力デバイスとして、デュアル・ファイバ・コリメータ１００が用いられることが好ましい。減衰されるべき信号がファイバ１０２によって入力され、そしてデュアル・ファイバ・コリメータ１００によってほぼ平行な出力ビーム１０４に変換されることが好ましい。好ましくは平面状の分散性の反射型回折格子４４が、入力信号ビーム１０４を複数の波長チヤンネルに分離する。ここでは説明を明確にするために、λ₁、λ₂の２つだけが示されている。分離された波長チヤンネルは、レンズ４６によって、ピクセル化された減衰素子１１８の上の異なる空間的位置に結像される。この結像されたビームは、減衰素子１１８の後方に配置された反射被覆体または鏡１２０によって反射されることが好ましい。ピクセル化された減衰素子は、透過型である代わりに反射型であることを除いては、図４の実施例の透過型のピクセル化された減衰素子４８と同じように動作する。分離したピクセルに加えられる電圧によって波長チヤンネルのおのおのを個別に制御できるように、これらの空間的位置のおのおのが液晶素子の分離したピクセルに関連付けられる。反射されそして減衰されたチヤンネルは、入力信号を分散するために動作したのと同じ回折格子４４にレンズ４６によって再び結像され、そして１つのビームに再び結合され、そしてデュアル・ファイバ・コリメータ１００に入力される。そしてデュアル・ファイバ・コリメータ１００から、利得等化された信号がファイバ１０９に出力される。もし必要ならば、当業者には周知であるように、システムの種々の部品の中の偏光によって変化する損失を補償するために、ピクセル化された減衰用素子の後方に４分の１波長板１１９を配置できることが好ましい。光ビームはこの４分の１波長板を２回通過するから、図４に示された実施例に関連して説明したように、その効果は半波長板と同じ効果を有する。
【００５１】
本発明のまた別の好ましい実施例により、デュアル・ファイバ・コリメータの代わりに、当業者には周知であるように、出力ビームから入力ビームを分離するために入力／出力ポートにサーキュレータを用いることができる。
【００５２】
図１４は、本発明のまた別の好ましい実施例の横断面を示した概要図である。この実施例では、マイクロ・モノリシック処理工程によって作成することができるような微細に製造された部品を一緒に並置することによって、利得等化器が特に小型のモノリシック形式に構成される。図示されている好ましい実施例では、入力ファイバ１３０がマイクロ・プリズムまたは透過型回折格子１３２のいずれかに取り付けられることが好ましく、そしてＧＲＩＮレンズまたは回折用光学素子１３４によって、光ビームがピクセル化された減衰器素子１３６に送られる。光ビームが減衰器素子を通過した後、同じようなＧＲＩＮレンズまたは回折用光学素子１３４を用いて出力分散素子１３２の上に出力ビームを結像し、そしてそこから出力ファイバ１３８に出力される。
【００５３】
本発明は前記で具体的に開示されそして説明された実施例に限定されるわけではないことは、当業者には分かるであろう。本発明の範囲はむしろ、前記で説明した種々の特徴の組合わせおよび部分的な組合わせとの両方を包含すると共に、先行技術には存在しなくそして前記の説明を参照することによって当業者が思い付く変更実施例および修正実施例をも包含している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の１つの好ましい実施例により構成されそして動作する多重チヤンネル利得等化器の概要図である。
【図２】図１の好ましい実施例に好ましく用いることができる可変減衰素子の単一の部分の好ましい実施例の正面概要図である。
【図３】加えられた電圧の関数として図２の素子により得られる減衰の関係を示したグラフの概要図である。
【図４】本発明の１つの好ましい実施例により構成されそして動作するファイバ光システムに用いられるダイナミック利得等化器の概要図である。
【図５Ａ】図３に示されたダイナミック利得等化器の中のピクセル化された減衰素子として適切に用いられる２つの異なる多重ピクセル液晶素子の正面図である。
【図５Ｂ】図３に示されたダイナミック利得等化器の中のピクセル化された減衰素子として適切に用いられる２つの異なる多重ピクセル液晶素子の正面図である。
【図６】図５Ａまたは図５Ｂの素子の単一のピクセルを透過する光の波長の関数として得られる減衰を示したグラフである。
【図７】均一でない波長分布を有する入射信号を処理するために本発明によるダイナミック利得等化器がどのように好ましく用いることができるかを示したグラフの概要図である。
【図８】均一でない波長分布を有する入射信号を処理するために本発明によるダイナミック利得等化器がどのように好ましく用いることができるかを示したグラフの概要図である。
【図９】本発明の１つの好ましい実施例による利得等化器に用いられる電子部品および光学部品を示した概要ブロック線図である。
【図１０】本発明のまた別の好ましい実施例により、図９の概要ブロック線図を実際に実施するためのシステムの概要図である。
【図１１】図１０で説明された監視されるパワーを取り扱うまた別のそして好ましい方法を示した概要図である。
【図１２】本発明のまた別の好ましい実施例により構成されそして動作するダイナミック利得等化器の反射型の実施例の光学的配置を示した概要図である。
【図１３】本発明の利得等化器のまた別の好ましい反射型の実施例の概要図である。
【図１４】利得等化器が小型のモノリシックな形式で構成された本発明のまた別の好ましい実施例の横断面の概要図である。

Claims (36)

1. 少なくとも２つの波長成分を有する光を受け取る入力ポートと、
   前記光を受け取りそして前記光の前記波長成分を分散方向に沿って空間的に分散する第１の分散素子と、
   前記分散方向に沿って配置された複数の可変光減衰器と、
   前記複数の可変光減衰器の少なくとも１つの少なくとも一部分を前記光が通過した後に前記光を受け取りそして前記光のこれらの前記波長成分を出力ビームに結合させるように動作する第２の分散素子と、
   前記出力ビームを受け取る出力ポートとを有し、
   ここで前記可変光減衰器の少なくとも１つが位相変更素子を有し、前記位相変更素子がそれを通過する光の横断面の一部分の位相を変えるように動作する利得等化器。
2. 請求項１記載の利得等化器において、前記光の異なる波長成分が前記減衰器のおのおのを通過するように前記可変光減衰器が前記分散方向に沿って配置される利得等化器。
3. 請求項１および請求項２のいずれかに記載の利得等化器において、前記減衰器の少なくとも１つが前記減衰器を通過する光のレベルを変えるように変化する利得等化器。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の利得等化器において、前記入力ポートおよび前記出力ポートの少なくとも１つが光ファイバである利得等化器。
5. 請求項３記載の利得等化器において、前記減衰器を通過する光が予め定められたレベルを有するように前記可変減衰器の少なくとも１つの減衰を変えるように動作するコントローラをまた有する利得等化器。
6. 請求項５記載の利得等化器において、前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルに対応する少なくとも１つの信号を前記コントローラに供給する空間選択性の検出器をまた有する利得等化器。
7. 請求項６記載の利得等化器において、前記可変減衰器の少なくとも１つの減衰を調整するために前記少なくとも１つの信号が用いられる利得等化器。
8. 請求項６および請求項７のいずれかに記載の利得等化器において、前記出力ビームの中の前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルを計測するように前記検出器が配置される利得等化器。
9. 請求項６および請求項７のいずれかに記載の利得等化器において、前記入力ポートの中の前記光の前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルを計測するように前記検出器が配置される利得等化器。
10. 請求項６記載の利得等化器において、前記空間選択性の検出器が前記スペクトル選択を実行するための前記分散素子の１つを用いた線形検出器アレイである利得等化器。
11. 請求項６記載の利得等化器において、前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルに対応する前記少なくとも１つの信号が前記光の前記波長成分の経路の中に配置されたパワー・スプリッタによって得られる利得等化器。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の利得等化器において、前記位相変化素子が液晶素子である利得等化器。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の利得等化器において、前記分散素子の少なくとも１つが回折格子である利得等化器。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれかに記載の利得等化器において、前記利得等化器の偏光により変化する損失を減少させるために動作するように前記複数の減衰器と直列に連結された半波長板をまた有する利得等化器。
15. 少なくとも２つの波長成分を有する光を受け取るポートと、
    前記光を受け取りそして前記光の前記波長成分を分散方向に沿って空間的に分散する分散素子と、
    前記分散方向に沿って配置された複数の可変光減衰器と、
    前記複数の可変光減衰器の少なくとも１つの少なくとも一部分を前記光が通過した後前記分散素子に戻すために前記光を反射するように動作し、それにより前記反射された光のこれらの前記波長成分が前記ポートにおいて１つの出力ビームに結合するための反射性の表面とを有し、
    ここで前記可変光減衰器の少なくとも１つが可変位相変更素子を有し、前記可変位相変更素子がそれを通過する光の横断面の一部分の位相を変えるように動作する利得等化器。
16. 請求項１５記載の利得等化器において、前記光のこれらの異なる波長成分が前記減衰器のおのおのを通過するように前記可変光減衰器が前記分散方向に沿って配置される利得等化器。
17. 請求項１５および請求項１６のいずれかに記載の利得等化器において、前記減衰器を通過する光のレベルを変えるように前記減衰器の少なくとも１つが変えられる利得等化器。
18. 請求項１５から請求項１７までのいずれかに記載の利得等化器において、前記ポートが光ファイバである利得等化器。
19. 請求項１７記載の利得等化器において、前記減衰器を通過する光が予め定められたレベルを有するように前記可変減衰器の少なくとも１つの減衰を変えるように動作するコントローラをまた有する利得等化器。
20. 請求項１９記載の利得等化器において、前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルに対応する少なくとも１つの信号を前記コントローラに供給する空間選択性の検出器をまた有する利得等化器。
21. 請求項２０記載の利得等化器において、前記可変減衰器の少なくとも１つの減衰を調整するために前記少なくとも１つの信号が用いられる利得等化器。
22. 請求項２０および請求項２１のいずれかに記載の利得等化器において、前記検出器が前記出力ビームの中の前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルを計測するように前記検出器が接続される利得等化器。
23. 請求項２０および請求項２１のいずれかに記載の利得等化器において、前記検出器が前記ポートにおいて受け取った前記光の前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルを計測するように前記検出器が接続される利得等化器。
24. 請求項２０記載の利得等化器において、前記空間選択性の検出器が前記空間選択を実行するための前記分散素子の１つを用いた線形アレイである利得等化器。
25. 請求項２０記載の利得等化器において、前記光の前記波長成分の経路の中に配置されたパワー・スプリッタによって前記波長成分の少なくとも１つのパワー・レベルに対応する前記少なくとも１つの信号が得られる利得等化器。
26. 請求項１５から請求項２５までのいずれかに記載の利得等化器において、前記位相変更素子が液晶素子である利得等化器。
27. 請求項１５から請求項２６までのいずれかに記載の利得等化器において、前記分散素子の少なくとも１つが回折格子である利得等化器。
28. 請求項１５から請求項２７までのいずれかに記載の利得等化器において、前記複数の減衰器と直列に連結されそして前記利得等化器の偏光により変化する損失を小さくするように動作する４分の１波長板をまた有する利得等化器。
29. 請求項１５から請求項２６までのいずれかに記載の利得等化器において、前記ポートによって受け取られた前記光と前記出力ビームとがデュアル・ファイバ・コリメータによって分離される利得等化器。
30. 請求項１５から請求項２６までのいずれかに記載の利得等化器において、前記ポートによって受け取られた前記光と前記出力ビームとがサーキュレータによって分離される利得等化器。
31. 多重波長入力を受け取る入力ファイバと、
    複数の出力波長チヤンネルを有しそして前記入力ファイバによって供給を受けるデマルチプレクサと、
    多重波長出力を出力する出力ファイバと、
    複数の入力波長チヤンネルを有しそして前記出力ファイバに供給を行うマルチプレクサと、
    前記デマルチプレクサの前記出力チヤンネルと前記マルチプレクサの前記入力チヤンネルとの間に配置された複数の可変光減衰器と、
    前記マルチプレクサの前記入力チヤンネルの少なくとも１つの中のパワーを検出しそして検出された前記信号のレベルに従って前記少なくとも１つの入力波長チヤンネルの中の前記減衰器の減衰を調整するように動作する少なくとも１つの信号検出器とを有し、
    ここで前記可変光減衰器の少なくとも１つが可変位相変更ユニットを有し、そして前記可変位相変更ユニットが動作することによりそれを通過する光の横断面の一部分の位相を変える多重チヤンネル光利得等化器。
32. 請求項３１記載の多重チヤンネル利得等化器において、前記マルチプレクサの前記波長チヤンネルの少なくとも１つの中のパワーを検出する前記少なくとも１つの信号検出器が前記出力ファイバと直列に連結されたスペクトル選択性の検出器である多重チヤンネル利得等化器。
33. 請求項３１記載の多重チヤンネル利得等化器において、前記少なくとも１つの信号検出器が前記利得等化器から離れた場所に配置される多重チヤンネル利得等化器。
34. 請求項３１記載の多重チヤンネル利得等化器において、前記デマルチプレクサが分散性の回折格子を有しそれにより前記複数の出力波長チヤンネルが空間的に分散される多重チヤンネル利得等化器。
35. 請求項３４記載の多重チヤンネル利得等化器において、前記マルチプレクサが分散性の回折格子を有しそれにより前記空間的に分散された複数の出力波長チヤンネルが１つのチヤンネルに結合される多重チヤンネル利得等化器。
36. 請求項３１から請求項３５までのいずれかに記載の多重チヤンネル利得等化器において、前記位相変更素子が液晶素子である多重チヤンネル利得等化器。