JP2005502221A - 光ファイバ・リンクによって伝送された信号においてpmdパラメータを検出し補償するための方法及び装置、並びにこれらを用いた通信システム - Google Patents
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Abstract
Bバンドを有する第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを備える、光ファイバ・リンク(12)のPMDを示すパラメータを検出する方法が、Bバンドをサブバンドに分割する段階を含む。各々のサブバンドについて、第2の基準光信号(s2)が生成され、これを用いて、s1とs2を重ね合わせた第3の信号(s3)が求められる。第3の信号の各々について、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータが計算され、全てのサブバンドの該第1のパラメータを用いて、第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータが計算される。上述の方法は、PMD補償装置(14)のフィードバック案内のために計算されたパラメータを用いる伝送システムのためのPMD補償方法の一部として用いることができる。本方法による検出装置は、第2の基準光信号を生成する生成装置(18)と、第1及び第2の信号を重ね合わせる光混合装置(19)と、電気うなり信号すなわち信号s1及びs2を求める一つ又はそれ以上の光検出器と、第1のパラメータを計算する第1計算手段と、第1のパラメータの全てを処理し、そこから更に処理される(24)第2のパラメータを求める第2の手段(23)とを含む。検出装置を、補償装置(14)及び計算段階(16)を備える補償装置の一部とし、補償を計算し、補償装置を案内することができる。全体を光ファイバ通信システムの一部とすることができる。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は、光信号が光ファイバ・ベースのリンク内を進む際に生じる偏光モード分散(PMD)の検出、及び必要な場合にはその補償のための方法及び装置に関する。本発明はまた、この方法及び装置を用いる通信システムにも関する。
【0002】
(背景技術)
PMDが、光ファイバ・リンクによって送られる光信号のひずみ及び分散の原因になることが知られている。PMDの影響が組み合わせられて、光信号をひずませ、分散させる。種々の偏光状態における信号の種々の成分の異なる時間遅延が、伝送速度の増加と共に極めて重要なものになる。非常に高い周波数(10Gbit/s以上)の現在の光ファイバ・ベースの伝送システムにおいて、PMDの影響の精密な測定及び補償が、非常に重要になる。
【0003】
したがって、従来技術において、光伝送の質を向上させるために、PMD測定及び補償のための方法及び装置が提案された。しかし、周知のシステムは満足のいくものではない。周知のシステムの大きな欠点の一つは、帯域外又は使われていないファイバで作動する専用のPMD測定装置を用いる必要性である。本発明は、作動中に光ファイバ・ベースのリンクについてのPMDデータを求めることを可能にするものである。非常に広い帯域のチャネルを有する現在の通信システムの場合には(例えば、10Gbit/sの通信システムに対して7GHzから20GHzまで、及び40Gbit/sのシステムに対して30GHzから60GHzまでなど)、周知のシステムは、単一のチャネルの全帯域幅にわたってさえも満足な結果をもたらすものではない。
本発明の一般的な目的は、広帯域信号及び幾つかの伝送チャネルを有する場合でも、PMDを検出し、必要な場合にはPMDを補償するための方法及び装置を提供することによって、上述の欠点を改善することである。
【0004】
(発明の開示)
この目的を考慮して、本発明においては、Bバンドをサブバンドに分割し、各々のサブバンドについて関連した第2の基準光信号を生成し、各々の第2の信号について、該第2の信号及び第1の広帯域信号又はその一部分を重ね合わせることによって生じる第3の光信号を求め、該第3の信号の各々について、重ね合わされた信号のうなりの後に、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算し、該第3の信号の全てについて計算されたPMDを示す第1のパラメータを処理し、そこから第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータを求める段階を含む、該第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを含む、光ファイバ・リンクについてのPMDを示すパラメータの検出方法が提供される。
【0005】
また、本発明においては、PMD補償方法が提供され、そこでは、PMDデータが上記方法によって獲得され、広帯域信号のPMDを示すと考えられる計算された第2のパラメータが用いられて、信号経路に沿って配置されたPMD補償装置をフィードバック制御すし、よってPMDが光信号にもたらした負の効果を減少させる。
【0006】
本発明においては、Bバンドを有する第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを含む、光ファイバ・リンクのPMDを示すパラメータを検出するための装置であって、異なる周波数から成り、制御可能な偏光状態を有し得る複数の第2の基準光信号を生成するための制御可能な生成装置と、第2の信号を用いて第1の信号の少なくとも一部を混合し、該第2の信号の各々について、該第2の信号及び第1の広帯域信号又はその一部分を重ね合わせることによって生じる第3の信号を生成する光混合装置と、電気うなり信号すなわち第3の光信号から獲得された信号を求める一つ又はそれ以上の光検出器と、電気うなり信号すなわち第3の信号の各信号、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算する第1の計算手段と、第3の信号の全てについて計算されたPMDを示す第1のパラメータのための、第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータをそこから求めるための第2の処理手段とを含む装置もまた提供される。
【0007】
また、本発明においては、第1の広帯域信号のための少なくとも1つの伝送チャネルを含む光ファイバ・ベースの伝送システムにおけるPMD補償装置が提供され、そこでは、広帯域信号のPMDを示すパラメータが、上述の方法及び装置によって検出され、該第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる計算された第2のパラメータが、信号経路に沿って配置されたPMD補償装置に送られ、該第2のパラメータを用いる案内ユニットが、該補償装置をフィードバック制御し、信号のひずみによりもたらされたPMDを所定の量より低く減少させる。
最後に、本発明においては、上述の装置を備え、及び/又は上述の方法を用いる光ファイバ通信システムが提供される。
【0008】
(発明を実施するための最良の形態)
従来技術と比較した本発明の革新的な原理及びその利点の説明を明らかにするために、添付図面を用いて、この原理を用いる限定のためではない例として実行可能な実施形態を以下に説明する。
図を参照すると、図1は、本発明に従って提供された、全体を参照番号10で表す通信システムの構造を示す。この通信システムは、光ファイバ・ベースのリンク12によって信号を受信機13に送信する伝送システム11を含む。この伝送システムは、1チャネル式又はマルチチャネル式、及び有利にWDM型とすることができ、当業者には容易に想像できるので、これ以上示しも詳述もしない。このようなシステムは、通常、2.5Gbit/sより低くないビット速度で作動する。信号帯域は、これに応じて高いものとなる(10Gb/sにおいて7GHzから20GHzまで、40Gb/sにおいて30GHzから60GHzまで)。信号の形式は、例えば、NRZ、RZ、CRZ、孤立波など様々なものとすることができる。
【0009】
信号経路に沿って、例えば複屈折部材及び偏光変換装置、すなわち回転装置及び/又は偏光コントローラを含む形式のような周知の補償装置14を配置することができる。受信機13の前に、検出装置15により、光信号の一部からPMDデータが獲得され始める。以下に明らかにするように、検出装置15は、信号のPMDを示すと考えられるパラメータを計算し、そのパラメータをPMDがもたらすひずみを所定の値より低くフィードバック減少させるように補償装置14を制御する、補償計算及び案内段階16に送ることができる。このように、PMD補償に不可欠な装置14、15、16が設けられる。
図1からわかるように、装置15は、伝送された信号の一部を受け取る入力17を有する。この信号の一部は、受信機13から受け取った信号のパワーを著しく減少させない方法で、信号経路上に配置された適切な周知の光結合装置(図示せず)により導かれる。
【0010】
装置15は、異なる周波数をもつ複数の基準光信号を生成する制御可能な生成装置を含む。以下に明らかにするように、この生成装置は、各々が必要に応じて一つ又はそれ以上の放出周波数に同調可能な選択駆動式の複数のレーザ源で構成することができ、又は可能であれば関連する全周波数範囲に対して同調可能な単一の周波数源で構成することもできる。伝送された偏光状態の観点から、制御可能な生成装置を制御することもできる。生成装置18から命令によって時折放出される光信号s2は、混合装置19に送られ、該混合装置19は、PMDを経験していると期待される信号s1を入力において受け取る。混合装置は、入力における2つの信号s1及びs2の混合を実行し、重ね合わせることによって第3の光信号s3を生成する。
【0011】
有利に、混合装置に入力された2つの信号の重ね合わせによる望ましくない影響を回避するために、装置に入力された広帯域信号を帯域フィルタ20によってフィルタ処理し、関係しない如何なる周波数成分も排除する。フィルタ20は、固定フィルタ、所望の周波数に同調可能なフィルタ、又は適切な中心周波数を有する櫛形フィルタとすることができる。
信号s3は検出器30に送られ、電気うなり信号すなわち信号s1とs2との間の信号を求め、次に、入力において用いられた第3の信号s3の各々について、分析されたサブバンドのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算する第1の計算手段を含むブロック21に送られる。以下に説明するように、検出器30は、適切な光検出器ユニットである。
【0012】
入力17における広帯域信号の従来のBバンドは、PMDを表すパラメータについての精密な情報を求めることを可能にするのに十分小さな幅を有する数nのサブバンドに分割される。特に、数nは、次の関係
τ最大・B/n<ε
を満たすことが有利である。
ここで、τ最大は、検出するように望まれる最大微分群遅延(DGD)であり、εは、0<ε<2、有利に0<ε<0.3の場合のラジアンで表される定数である。
サブバンドへの分割は、Bバンドのフィルタ処理作業を意味するのではなく、周波数間隔の概念的分割を意味するものである。各々のサブバンドについて、生成装置は、s1とs2の重ね合わせであり、2つの始動振動s1とs2の周波数よりずっと小さな一つ又はそれ以上の電気周波数信号を打つことによって光検知し生成することができる、関連した信号をs3を生成するのに適切な周波数の信号s2を生成するように命令される。
【0013】
有利に、第2の信号は、全てのサブバンドについて基本的に同じである周波数間隔内に含まれる一つ又はそれ以上の電気うなり信号を生成するような周波数を有するように選択される。したがって、混合装置に続く段階は、広帯域信号の最小及び最大周波数よりずっと小さな最小及び最大周波数、及び広帯域信号のBバンドよりずっと小さな帯域を有する上述された同じ周波数で常に作動させることができる。
例えば、Ω2が、あらゆる周波数であり、Ω1が信号s1の中心周波数であるときに、|Ω2−Ω1|が約B/2となるように有利に選択された場合には、基準信号s2に対して生成される周波数は、Ω2−B/2とΩ2+B/2との間を有利に変化する。
【0014】
各々のサブバンドについて計算されたPMDを示すパラメータを(ここでは、PMDxと呼ばれる)は、メモリ22に記憶される。nサブバンドについて計算されたパラメータPMD1、PMD2、・・・PMDnの組に基づいて、第2のエラボレーション手段23が、入力における広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータPMDTを求める。
このように、求められたPMDTパラメータは、更なる処理のために検出の結果を用いる処理及び制御ユニット24へ送られる。PMD補償を実行するために、PMDTパラメータをユニット16に送ることができる。
幾つかのチャネルへの伝送の場合には(例えば、WDM)、第3の信号が生成され、第1及び第2のパラメータが、各々のチャネル内に存在する広帯域信号について計算され、各々のチャネルにおける第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられるパラメータを求める。これを行うために、生成装置18は、各チャネルの各サブバンドについて、連続的に基準信号を発し、このように、PMDを示すパラメータの計算は、チャネルごとに行われる。
【0015】
各々の信号s3について、ブロック21における特徴的なPMDパラメータの計算を、様々な周知の方法で行うことができる。この表示パラメータは、一般にS0、S1、S2、S3と示される周知のストークス・パラメータの形態で計算されることが有利であることがわかった。ストークス・パラメータの計算は、当業者には公知のものであり、これ以上説明しない。光信号から対応するストークス・パラメータまで送る種々の道筋があり、これらの道筋を本発明に使用することができるが、第3の信号s3を異なる偏光状態を有する光成分に分割し、次に各々の成分を対応する電気信号を発する光電気検知器に送る、適切な光スプリッタを用いるのが好ましいことがわかった。次に、第3の信号のPMDを示すパラメータが、検出器が発した電気信号の適切な組合せから計算される。
【0016】
図2は、図1の段階21の実行可能な有利な実施形態を示す。この有利な実施形態において、信号s3は、光信号s3を有利にほぼ直交する別個の偏光を有する2つの成分に分割する光スプリッタ25に送られる。各々の成分は、2つの光成分の強度を表す2つの電気信号I1(t)及びI2(t)を有するように、対応する検出器又は光ダイオード26に送られて、これらは、図1のブロック21のPMDx出力を構成する上述のストークス・パラメータS0、S1、S2、S3を周知の方法で計算する第1の計算手段27に送られる。
処理ユニット27は、当業者には容易に想像できる従来の方法によって、ストークス・パラメータを計算することができる。
【0017】
各々のサブバンドにおける信号のPMDを示すパラメータが計算され示されるが、第2の計算手段23が、オリジナル信号のPMDを示す第2のパラメータを求めるために、該オリジナルの信号のBバンドを分割する、サブバンドのパラメータの全体についての所定の作業を実行する。信号I1(t)及びI2(t)の処理は、中心周波数がビット速度に依存し、帯域幅がファイバの微分群遅延(DGD)に依存した状態で、帯域フィルタ28を用いてフィルタ処理した後に行われることが有利にわかった。一般に例として、10Gbit/sのシステムについては、中心周波数を7GHzから25GHzまでとすることができ、40Gbit/sのシステムについては、中心周波数を30GHzから60GHzまでとすることができる。
【0018】
第1のパラメータから開始する第2のパラメータを、当業者にはそれ自体で想像可能な種々の方法で求めることができる。
ストークス・パラメータについての実施において、例えば、サブバンドから求められたn個のサンプルを適切に処理することによって、第2のストークス・パラメータ(S0、S1、S2、S3)Tを求めることができる。
例えば、DGDの数字が与えられることを望む場合には、ストークス・パラメータを直接処理するのではなく、各々のサブバンドについてそこから開始する各々のサブバンドのDGDを計算し、平均値、中間値などをとりながら、各々の信号の値を求めるために全てのサブバンドのDGDを平均するといった、実行可能な戦略の一つを用いることが有利に決定される。
【0019】
また、本発明によると、第2のパラメータ、又はそこから推理可能なPMDデータを、第1のパラメータ又はそこから推理可能なPMDデータの平均値又は最大値として有利に求めることもできる。互いに、すなわち絶対値の代わりに一つのサブバンドから他のサブバンドまでと比較すると、第1のパラメータの変化もまた、有利に重要なものと考えることができる。したがって、第2のパラメータを、これらの変化を表すように計算されたパラメータとすることができる。次に、補償ユニットに、これらの変化を保持するか、又はほぼゼロまで減少させるように命令することができる。第2のパラメータがストークス・パラメータである場合には、このことは、各々のサブバンドについて求められたサブバンドの中に該ストークス・パラメータを保持するか、又は等しくなるように戻す、すなわち信号のBバンド全体に対するサブバンドのストークス・パラメータの変化を平坦化するように翻訳する。
ここで所定の目的が達成されたことが明らかである。
【0020】
述べられたチャネルから開始する際に、制御ユニット24は、チャネルの全てのサブバンドに割り当てられた信号s2を連続的に生成するように生成装置に命令し、各々の信号について関連したサブバンドのPMDパラメータの計算を命令する。サブバンドの走査後、特定のバンド内のPMDが計算され、次に制御ユニットは、伝送システムの次のチャネルに関連した信号s2を生成するように生成装置に命令する。一旦全てのチャネルが走査されると、作業を初めからやり直すことができる。このように、求められたPMDパラメータを、通信システムの補償を制御するために用いることもできる。
【0021】
本発明による方法及び装置を用いることにより、あらゆるバンド幅のチャネルを用いて、如何なる数のチャネルについて、本発明がもたらす明らかな利点を有する単一の装置を用いて、問題なく作動させることができる。
本発明による方法が、WDMの光の流れの非多重化を必要とせず、したがって、本発明は、例えば増幅場所においてオンラインでも使用可能であり、或いはファイバへアクセスする如何なる場所も経済的に有することができ、受信時には必ずしもそれらを必要としないこともまた留意すべきである。
当然のことながら、本発明の革新的な原理を用いる実施形態の上の説明は、ここで特許請求された排他的な権利の範囲内の原理の限定するためではない例によってなされる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明による装置を有する伝送システムのブロック図である。
【図2】図1の装置の一部のブロック図である。
(技術分野)
本発明は、光信号が光ファイバ・ベースのリンク内を進む際に生じる偏光モード分散(PMD)の検出、及び必要な場合にはその補償のための方法及び装置に関する。本発明はまた、この方法及び装置を用いる通信システムにも関する。
【0002】
(背景技術)
PMDが、光ファイバ・リンクによって送られる光信号のひずみ及び分散の原因になることが知られている。PMDの影響が組み合わせられて、光信号をひずませ、分散させる。種々の偏光状態における信号の種々の成分の異なる時間遅延が、伝送速度の増加と共に極めて重要なものになる。非常に高い周波数(10Gbit/s以上)の現在の光ファイバ・ベースの伝送システムにおいて、PMDの影響の精密な測定及び補償が、非常に重要になる。
【0003】
したがって、従来技術において、光伝送の質を向上させるために、PMD測定及び補償のための方法及び装置が提案された。しかし、周知のシステムは満足のいくものではない。周知のシステムの大きな欠点の一つは、帯域外又は使われていないファイバで作動する専用のPMD測定装置を用いる必要性である。本発明は、作動中に光ファイバ・ベースのリンクについてのPMDデータを求めることを可能にするものである。非常に広い帯域のチャネルを有する現在の通信システムの場合には(例えば、10Gbit/sの通信システムに対して7GHzから20GHzまで、及び40Gbit/sのシステムに対して30GHzから60GHzまでなど)、周知のシステムは、単一のチャネルの全帯域幅にわたってさえも満足な結果をもたらすものではない。
本発明の一般的な目的は、広帯域信号及び幾つかの伝送チャネルを有する場合でも、PMDを検出し、必要な場合にはPMDを補償するための方法及び装置を提供することによって、上述の欠点を改善することである。
【0004】
(発明の開示)
この目的を考慮して、本発明においては、Bバンドをサブバンドに分割し、各々のサブバンドについて関連した第2の基準光信号を生成し、各々の第2の信号について、該第2の信号及び第1の広帯域信号又はその一部分を重ね合わせることによって生じる第3の光信号を求め、該第3の信号の各々について、重ね合わされた信号のうなりの後に、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算し、該第3の信号の全てについて計算されたPMDを示す第1のパラメータを処理し、そこから第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータを求める段階を含む、該第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを含む、光ファイバ・リンクについてのPMDを示すパラメータの検出方法が提供される。
【0005】
また、本発明においては、PMD補償方法が提供され、そこでは、PMDデータが上記方法によって獲得され、広帯域信号のPMDを示すと考えられる計算された第2のパラメータが用いられて、信号経路に沿って配置されたPMD補償装置をフィードバック制御すし、よってPMDが光信号にもたらした負の効果を減少させる。
【0006】
本発明においては、Bバンドを有する第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを含む、光ファイバ・リンクのPMDを示すパラメータを検出するための装置であって、異なる周波数から成り、制御可能な偏光状態を有し得る複数の第2の基準光信号を生成するための制御可能な生成装置と、第2の信号を用いて第1の信号の少なくとも一部を混合し、該第2の信号の各々について、該第2の信号及び第1の広帯域信号又はその一部分を重ね合わせることによって生じる第3の信号を生成する光混合装置と、電気うなり信号すなわち第3の光信号から獲得された信号を求める一つ又はそれ以上の光検出器と、電気うなり信号すなわち第3の信号の各信号、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算する第1の計算手段と、第3の信号の全てについて計算されたPMDを示す第1のパラメータのための、第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータをそこから求めるための第2の処理手段とを含む装置もまた提供される。
【0007】
また、本発明においては、第1の広帯域信号のための少なくとも1つの伝送チャネルを含む光ファイバ・ベースの伝送システムにおけるPMD補償装置が提供され、そこでは、広帯域信号のPMDを示すパラメータが、上述の方法及び装置によって検出され、該第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる計算された第2のパラメータが、信号経路に沿って配置されたPMD補償装置に送られ、該第2のパラメータを用いる案内ユニットが、該補償装置をフィードバック制御し、信号のひずみによりもたらされたPMDを所定の量より低く減少させる。
最後に、本発明においては、上述の装置を備え、及び/又は上述の方法を用いる光ファイバ通信システムが提供される。
【0008】
(発明を実施するための最良の形態)
従来技術と比較した本発明の革新的な原理及びその利点の説明を明らかにするために、添付図面を用いて、この原理を用いる限定のためではない例として実行可能な実施形態を以下に説明する。
図を参照すると、図1は、本発明に従って提供された、全体を参照番号10で表す通信システムの構造を示す。この通信システムは、光ファイバ・ベースのリンク12によって信号を受信機13に送信する伝送システム11を含む。この伝送システムは、1チャネル式又はマルチチャネル式、及び有利にWDM型とすることができ、当業者には容易に想像できるので、これ以上示しも詳述もしない。このようなシステムは、通常、2.5Gbit/sより低くないビット速度で作動する。信号帯域は、これに応じて高いものとなる(10Gb/sにおいて7GHzから20GHzまで、40Gb/sにおいて30GHzから60GHzまで)。信号の形式は、例えば、NRZ、RZ、CRZ、孤立波など様々なものとすることができる。
【0009】
信号経路に沿って、例えば複屈折部材及び偏光変換装置、すなわち回転装置及び/又は偏光コントローラを含む形式のような周知の補償装置14を配置することができる。受信機13の前に、検出装置15により、光信号の一部からPMDデータが獲得され始める。以下に明らかにするように、検出装置15は、信号のPMDを示すと考えられるパラメータを計算し、そのパラメータをPMDがもたらすひずみを所定の値より低くフィードバック減少させるように補償装置14を制御する、補償計算及び案内段階16に送ることができる。このように、PMD補償に不可欠な装置14、15、16が設けられる。
図1からわかるように、装置15は、伝送された信号の一部を受け取る入力17を有する。この信号の一部は、受信機13から受け取った信号のパワーを著しく減少させない方法で、信号経路上に配置された適切な周知の光結合装置(図示せず)により導かれる。
【0010】
装置15は、異なる周波数をもつ複数の基準光信号を生成する制御可能な生成装置を含む。以下に明らかにするように、この生成装置は、各々が必要に応じて一つ又はそれ以上の放出周波数に同調可能な選択駆動式の複数のレーザ源で構成することができ、又は可能であれば関連する全周波数範囲に対して同調可能な単一の周波数源で構成することもできる。伝送された偏光状態の観点から、制御可能な生成装置を制御することもできる。生成装置18から命令によって時折放出される光信号s2は、混合装置19に送られ、該混合装置19は、PMDを経験していると期待される信号s1を入力において受け取る。混合装置は、入力における2つの信号s1及びs2の混合を実行し、重ね合わせることによって第3の光信号s3を生成する。
【0011】
有利に、混合装置に入力された2つの信号の重ね合わせによる望ましくない影響を回避するために、装置に入力された広帯域信号を帯域フィルタ20によってフィルタ処理し、関係しない如何なる周波数成分も排除する。フィルタ20は、固定フィルタ、所望の周波数に同調可能なフィルタ、又は適切な中心周波数を有する櫛形フィルタとすることができる。
信号s3は検出器30に送られ、電気うなり信号すなわち信号s1とs2との間の信号を求め、次に、入力において用いられた第3の信号s3の各々について、分析されたサブバンドのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算する第1の計算手段を含むブロック21に送られる。以下に説明するように、検出器30は、適切な光検出器ユニットである。
【0012】
入力17における広帯域信号の従来のBバンドは、PMDを表すパラメータについての精密な情報を求めることを可能にするのに十分小さな幅を有する数nのサブバンドに分割される。特に、数nは、次の関係
τ最大・B/n<ε
を満たすことが有利である。
ここで、τ最大は、検出するように望まれる最大微分群遅延(DGD)であり、εは、0<ε<2、有利に0<ε<0.3の場合のラジアンで表される定数である。
サブバンドへの分割は、Bバンドのフィルタ処理作業を意味するのではなく、周波数間隔の概念的分割を意味するものである。各々のサブバンドについて、生成装置は、s1とs2の重ね合わせであり、2つの始動振動s1とs2の周波数よりずっと小さな一つ又はそれ以上の電気周波数信号を打つことによって光検知し生成することができる、関連した信号をs3を生成するのに適切な周波数の信号s2を生成するように命令される。
【0013】
有利に、第2の信号は、全てのサブバンドについて基本的に同じである周波数間隔内に含まれる一つ又はそれ以上の電気うなり信号を生成するような周波数を有するように選択される。したがって、混合装置に続く段階は、広帯域信号の最小及び最大周波数よりずっと小さな最小及び最大周波数、及び広帯域信号のBバンドよりずっと小さな帯域を有する上述された同じ周波数で常に作動させることができる。
例えば、Ω2が、あらゆる周波数であり、Ω1が信号s1の中心周波数であるときに、|Ω2−Ω1|が約B/2となるように有利に選択された場合には、基準信号s2に対して生成される周波数は、Ω2−B/2とΩ2+B/2との間を有利に変化する。
【0014】
各々のサブバンドについて計算されたPMDを示すパラメータを(ここでは、PMDxと呼ばれる)は、メモリ22に記憶される。nサブバンドについて計算されたパラメータPMD1、PMD2、・・・PMDnの組に基づいて、第2のエラボレーション手段23が、入力における広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータPMDTを求める。
このように、求められたPMDTパラメータは、更なる処理のために検出の結果を用いる処理及び制御ユニット24へ送られる。PMD補償を実行するために、PMDTパラメータをユニット16に送ることができる。
幾つかのチャネルへの伝送の場合には(例えば、WDM)、第3の信号が生成され、第1及び第2のパラメータが、各々のチャネル内に存在する広帯域信号について計算され、各々のチャネルにおける第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられるパラメータを求める。これを行うために、生成装置18は、各チャネルの各サブバンドについて、連続的に基準信号を発し、このように、PMDを示すパラメータの計算は、チャネルごとに行われる。
【0015】
各々の信号s3について、ブロック21における特徴的なPMDパラメータの計算を、様々な周知の方法で行うことができる。この表示パラメータは、一般にS0、S1、S2、S3と示される周知のストークス・パラメータの形態で計算されることが有利であることがわかった。ストークス・パラメータの計算は、当業者には公知のものであり、これ以上説明しない。光信号から対応するストークス・パラメータまで送る種々の道筋があり、これらの道筋を本発明に使用することができるが、第3の信号s3を異なる偏光状態を有する光成分に分割し、次に各々の成分を対応する電気信号を発する光電気検知器に送る、適切な光スプリッタを用いるのが好ましいことがわかった。次に、第3の信号のPMDを示すパラメータが、検出器が発した電気信号の適切な組合せから計算される。
【0016】
図2は、図1の段階21の実行可能な有利な実施形態を示す。この有利な実施形態において、信号s3は、光信号s3を有利にほぼ直交する別個の偏光を有する2つの成分に分割する光スプリッタ25に送られる。各々の成分は、2つの光成分の強度を表す2つの電気信号I1(t)及びI2(t)を有するように、対応する検出器又は光ダイオード26に送られて、これらは、図1のブロック21のPMDx出力を構成する上述のストークス・パラメータS0、S1、S2、S3を周知の方法で計算する第1の計算手段27に送られる。
処理ユニット27は、当業者には容易に想像できる従来の方法によって、ストークス・パラメータを計算することができる。
【0017】
各々のサブバンドにおける信号のPMDを示すパラメータが計算され示されるが、第2の計算手段23が、オリジナル信号のPMDを示す第2のパラメータを求めるために、該オリジナルの信号のBバンドを分割する、サブバンドのパラメータの全体についての所定の作業を実行する。信号I1(t)及びI2(t)の処理は、中心周波数がビット速度に依存し、帯域幅がファイバの微分群遅延(DGD)に依存した状態で、帯域フィルタ28を用いてフィルタ処理した後に行われることが有利にわかった。一般に例として、10Gbit/sのシステムについては、中心周波数を7GHzから25GHzまでとすることができ、40Gbit/sのシステムについては、中心周波数を30GHzから60GHzまでとすることができる。
【0018】
第1のパラメータから開始する第2のパラメータを、当業者にはそれ自体で想像可能な種々の方法で求めることができる。
ストークス・パラメータについての実施において、例えば、サブバンドから求められたn個のサンプルを適切に処理することによって、第2のストークス・パラメータ(S0、S1、S2、S3)Tを求めることができる。
例えば、DGDの数字が与えられることを望む場合には、ストークス・パラメータを直接処理するのではなく、各々のサブバンドについてそこから開始する各々のサブバンドのDGDを計算し、平均値、中間値などをとりながら、各々の信号の値を求めるために全てのサブバンドのDGDを平均するといった、実行可能な戦略の一つを用いることが有利に決定される。
【0019】
また、本発明によると、第2のパラメータ、又はそこから推理可能なPMDデータを、第1のパラメータ又はそこから推理可能なPMDデータの平均値又は最大値として有利に求めることもできる。互いに、すなわち絶対値の代わりに一つのサブバンドから他のサブバンドまでと比較すると、第1のパラメータの変化もまた、有利に重要なものと考えることができる。したがって、第2のパラメータを、これらの変化を表すように計算されたパラメータとすることができる。次に、補償ユニットに、これらの変化を保持するか、又はほぼゼロまで減少させるように命令することができる。第2のパラメータがストークス・パラメータである場合には、このことは、各々のサブバンドについて求められたサブバンドの中に該ストークス・パラメータを保持するか、又は等しくなるように戻す、すなわち信号のBバンド全体に対するサブバンドのストークス・パラメータの変化を平坦化するように翻訳する。
ここで所定の目的が達成されたことが明らかである。
【0020】
述べられたチャネルから開始する際に、制御ユニット24は、チャネルの全てのサブバンドに割り当てられた信号s2を連続的に生成するように生成装置に命令し、各々の信号について関連したサブバンドのPMDパラメータの計算を命令する。サブバンドの走査後、特定のバンド内のPMDが計算され、次に制御ユニットは、伝送システムの次のチャネルに関連した信号s2を生成するように生成装置に命令する。一旦全てのチャネルが走査されると、作業を初めからやり直すことができる。このように、求められたPMDパラメータを、通信システムの補償を制御するために用いることもできる。
【0021】
本発明による方法及び装置を用いることにより、あらゆるバンド幅のチャネルを用いて、如何なる数のチャネルについて、本発明がもたらす明らかな利点を有する単一の装置を用いて、問題なく作動させることができる。
本発明による方法が、WDMの光の流れの非多重化を必要とせず、したがって、本発明は、例えば増幅場所においてオンラインでも使用可能であり、或いはファイバへアクセスする如何なる場所も経済的に有することができ、受信時には必ずしもそれらを必要としないこともまた留意すべきである。
当然のことながら、本発明の革新的な原理を用いる実施形態の上の説明は、ここで特許請求された排他的な権利の範囲内の原理の限定するためではない例によってなされる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明による装置を有する伝送システムのブロック図である。
【図2】図1の装置の一部のブロック図である。
Claims (28)
- バンド幅Bを有する第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを備える、光ファイバ・リンクのPMDを示すパラメータを検出する方法であって、
(a)Bバンドをサブバンドに分割し、
(b)各々のサブバンドについて関連した第2の基準光信号を生成し、
(c)各々の第2の信号について、前記第2の信号、前記第1の広帯域信号、又はその一部分を重ね合わせることによって生じる第3の光信号を獲得し、
(d)前記第3の信号の各々について、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算するために一つ又はそれ以上の電気うなり信号を生成し、
(e)前記サブバンド前記うなり信号の全てについて、計算されたPMDを示す前記第1のパラメータを処理し、そこから前記第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータを求める、
段階を含むことを特徴とする方法。 - 前記第2の信号が、全てのサブバンドについて実質的に同じである周波数間隔内に含まれる電気うなり信号すなわち信号を生成するような周波数を有するように選択されたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2のパラメータ又はそこから推測可能なPMDデータが、前記第1のパラメータの平均、又はそこから推測可能な前記PMDデータの平均として求められたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2のパラメータ又はそこから推測可能なPMDデータが、第2のパラメータとして、前記第1のパラメータの最大値、又はそこから推測可能な前記PMDデータを選択することによって求められたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1のパラメータが各々のサブバンドにおけるDGDであり、前記第2のパラメータが、前記サブバンドのDGDの組を処理することによって求められたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2のパラメータを求めるための処理が、全てのサブバンドのDGDの平均値、中間値、又は最大値の計算を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記第2のパラメータが、前記サブバンドの中の前記第1のパラメータの変化を表すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記伝送チャネルが複数であり、各々のチャネルにおける第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられるパラメータを求めるために、各々のチャネルの前記広帯域信号について段階(a)から(e)までが実行されたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 第3の信号のPMDを示すと考えられる前記第1のパラメータの計算のために、前記第3の信号が異なる偏光状態を有する光成分に分割され、各々の成分が対応する電気信号を発する光電気式検出器に送られ、前記第3の信号のPMDを示すと考えられる前記パラメータが、前記検出器が発した電気信号の組合せから計算されるようになったことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記光成分が、有利にほぼ直交する個々の偏光を有する2つの成分であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記表示パラメータが、ストークス・パラメータであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の広帯域信号がWDM信号であり、関連した搬送波が各々のチャネルについて定められたことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 基準信号に重ね合わせる前に、前記WDM信号が、各々のチャネルについて前記チャネルの搬送波に向けられた帯域フィルタを用いてフィルタ処理されたことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 基準信号に重ね合わせる前に、前記WDM信号が、前記チャネル搬送波に向けられた周波数を有する櫛形フィルタを用いてフィルタ処理されたことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- Bバンドが、関係
τ最大・B/n<ε
を満たすようなnを有するnサブバンドに分割され、
ここで、
−τ最大は、検出したい最も高いDGDであり、
−εは、0<ε<2、及び有利に0<ε<0.3の場合にラジアンで表される定数であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 光ファイバによる伝送を行い、広帯域光信号の伝送のための少なくとも1つのチャネルを備える通信システムにおけるPMD補償方法であって、前記請求項のいずれか1項による方法によって前記広帯域光信号のPMDを示すパラメータが求められ、該広帯域光信号のPMDを示すと考えられる計算された前記第2のパラメータを用いて、信号経路に沿って配置されたPMD補償装置をフィードバック制御し、信号がもたらすPMDのひずみを所定の値より下に減少させたことを特徴とする補償方法。
- 各々のサブバンドについて求められた前記第1のパラメータがストークス・パラメータであり、前記第2のパラメータが、前記サブバンドの中の前記ストークス・パラメータの変化を示すパラメータであり、前記補償装置が前記変化を平坦化するように制御されるようになったことを特徴とする請求項16に記載の補償方法。
- 帯域幅Bを有する第1の広帯域光信号を伝送する少なくとも1つの伝送チャネルを備える、光ファイバ・リンクのPMDを示すパラメータを検出するための装置であって、
(a)異なる周波数を有し、制御可能な偏光状態を有し得る複数の第2の基準光信号を生成する制御可能な生成装置と、
(b)前記第2の信号を用いて前記第1の信号の少なくとも一部を混合し、該第2の信号の各々について、該第2の信号を該第1の広帯域信号又はその一部分に重ね合わせることによって生じる第3の信号を生成する光混合装置と、
(c)前記第3の信号を受け取り、そこから前記第1の信号と前記第2の信号との間のうなり信号を獲得する検出器と、
(d)前記第3の信号の各々の前記うなり信号から、そのPMDを示すと考えられる第1のパラメータを計算する第1の計算手段と、
(e)前記第3の信号の全てについて計算されたPMDを示す前記第1のパラメータのための、そこから前記第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられる第2のパラメータを求めるための第2の処理手段と、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記第2の信号が、前記サブバンドの全てについて実質的に同じ周波数間隔内に含まれる一つ又はそれ以上の電気信号を打つことによって生じ得る第3の信号を生成するような周波数を有するように選択されたことを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 前記チャネルが複数であり、前記第3の信号が生成され、前記第1及び第2のパラメータが、各々のチャネル内に存在する前記第1の広帯域信号について計算され、各々のチャネルの該第1の広帯域信号のPMDを示すと考えられるパラメータが求められたことを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 前記第3の信号が、異なる偏光状態を有する光成分に分割されることになるスプリッタに適用され、各々の成分が、対応する電気信号を発する光電気式検出器に送られ、各々の信号が、前記第3の信号のPMDを示すと考えられる前記パラメータの計算のための前記第1の計算手段に送られたことを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 前記光成分が、有利にほぼ直交する別個の偏光を有する2つの成分であることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記PMDを示すパラメータがストークス・パラメータであることを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 前記第1の広帯域信号がWDM信号であり、関連した搬送波が各々のチャネルについて定められたことを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 光混合装置の前に、PMDを計算することが望まれるチャネルの前記搬送波に向けられた帯域フィルタがあることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 光混合装置の前に、検出を行うために前記周波数を選択する櫛形フィルタがあることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 光ファイバによる伝送を行い、第1の広帯域信号のために少なくとも1つの伝送チャネルを備える通信システムにおけるPMD補償装置であって、前記請求項のいずれかによる方法及び装置によって前記広帯域信号のPMDを示すパラメータが検出され、該第1の広帯域信号のPMDを示すと思われる計算された前記第2のパラメータが、信号経路に沿って配置されたPMD補償装置の案内ユニットに送られ、前記案内ユニットが、該第2のパラメータを用いて、前記補償装置をフィードバック制御し、PMDがもたらす前記信号の前記ひずみを所定の値より下に減少させたことを特徴とする装置。
- 前記請求項のいずれかによる装置を備え、及び/又は前記請求項のいずれかによる方法を用いる光ファイバ通信システム。
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