JP2010515086A - 光変調のシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は光通信に関し、光変調システム及び光変調方法を開示する。システムは発光装置、波長センサ、信号プロセッサ、制御装置、パルス変調駆動装置、振幅変調駆動装置、振幅変調器を備える。方法は発光装置で生成された光信号中の第２光信号を受信するステップ、振幅駆動信号の変調下で安定波長の断続的な光信号を出力するステップを含み、光信号は波長制御信号の制御下で発光装置により生成され安定波長を有し、波長制御信号は発光装置で放出された第１光信号を計算して生成される。本発明のシステム及び方法を介して、レーザは光パルスを転送する間隔で連続発光し、レーザはレーザの動作パラメータをフィードバック及び制御することで安定波長の光信号を出力し、外部振幅変調器は光パルスを転送する間隔で高抵抗状態を確実にし、故に安定波長の断続的な光パルス信号を出力し、ＯＴＤＲ等の光ケーブルシステム及び海底ケーブルシステムの監視条件に合致する。

Description

本発明は光通信に関し、特に、光変調システム及び光変調方法に関する。

技術の急速な発展に伴い、通信分野では、より多くの情報が転送される必要がある。光通信分野では、オペレータ及び機器製造業者はＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplex）技術に対してより一層の注意を払っている。ＤＷＤＭ技術は、単一モードファイバの帯域幅及びそのファイバの低損失機構を利用し、搬送波として複数の波長を使用し、かつ、全ての搬送波チャネルが情報をファイバで同時に転送することを可能にする。図１は、従来技術におけるＤＷＤＭの構成を示している。本システムでは、光送信器は、光信号（異なる波長を有するが、多数のＯＴＵ（Optical Transport Unit）に対するいくつかの条件に応じた精度及び安定性を有する）を転送する。光信号の波長は、λ_１，λ_２．．．λ_ｎである。光信号は、光波長マルチプレクサに送信される。光波長マルチプレクサによって共に多重化された後、光信号は、エルビウムドープ光出力増幅器（Erbium-doped optical power amplifier）に送信されて、光信号出力損失（光波長マルチプレクサによって生じた）を補い、かつ、光信号の転送出力をブーストする。エルビウムドープ光出力増幅器によってブーストされた後、光信号は、転送のためにファイバに送信される（特に必要に応じて、光ライン増幅器（optical line amplifier）をファイバ転送に構成してもよい）。例えば、光信号の波長がλ_１，λ_２．．．λ_ｎであると仮定すれば、光信号の搬送波信号をファイバで同時に転送してもよい。図２は、ＤＷＤＭシステムにおける光信号転送のスペクトルを示している。光信号はファイバを通じて受信器に転送される。光前置増幅器（optical preamplifier）は、受信した光信号を増幅して、光信号の受信感度を改善し、かつ、転送距離を延長させる。増幅された光信号は光デマルチプレクサに送信される。光デマルチプレクサは、光信号（各波長がλ_１，λ_２．．．λ_ｎである）を逆多重化する。

ＤＷＤＭシステムの動作（working）波長は密集している。動作波長間の間隔はナノメータで計測される。したがって、光送信器で信号を生成するレーザは、ＤＷＤＭシステムの基準に従う動作波長を生成することができる必要があり、かつ、動作波長は高度に安定している必要がある。ＤＷＤＭシステムでは、共通ＤＦＢ（Distributed Feed Back）レーザが、波長とマンドリル温度間の対応関係の特徴を考慮して、レーザマンドリルの温度を制御することによって、波長安定性を制御する。例えば、1.5μｍのＤＦＢレーザに対して、波長温度係数は約0.02ｎｍ／℃であり、かつ、15〜35℃の範囲内で生成された波長が条件に合致する。しかし、そのような温度フィードバック制御方法は、ＤＦＢレーザのマンドリル温度に絶対的に依存し、かつ、レーザの劣化によって生じた長期間の波長変化を解決することができない。

光変調のシステム及び方法は、本発明の態様において開示され、安定波長の断続的な光信号を生成する。本発明の態様は、次の技術的な解決策を介して実施される。

光変調システムが本明細書に開示される。システムは、
光信号を生成するように構成された、発光装置301と、
前記発光装置301によって生成された光信号の中で第１光信号を受信し、かつ、前記第１光信号の波長値を報告するように構成された、波長センサ302と、
前記波長センサ302によって報告された前記波長値を受信し、前記波長値とプリセット波長値との間の偏差を計算し、前記偏差に従って波長制御信号を生成し、かつ、前記波長制御信号を送信するように構成された、信号プロセッサ303と、
前記信号プロセッサ303から前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って、前記発光装置301の動作パラメータを調整するように構成された、制御装置304と、
振幅駆動信号を生成及び送信するように構成された、振幅変調駆動装置306と、
前記発光装置301によって生成された第２光信号、及び、前記振幅変調駆動装置306によって送信された前記振幅駆動信号を受信し、前記振幅駆動信号に従って前記第２光信号を変調し、かつ、安定波長の断続的な光信号を出力するように構成された、振幅変調器307と
を備えている。

光変調の方法が本明細書に開示される。方法は、
発光装置によって生成された光信号の中で第２光信号を受信するステップと、振幅駆動信号の変調下で、安定波長の断続的な光信号を出力するステップとを具備し、
前記光信号は、波長制御信号の制御下で前記発光装置によって生成され、かつ、安定波長を有し、かつ、
前記波長制御信号は、前記発光装置によって放出された第１光信号を計算することによって生成される。本発明による技術的な解決策は次の利点をもたらす。

コンポーネント（例えば、パルス変調駆動装置、及び、振幅変調駆動装置）の統合的な動作を通じて、本発明による前記発光装置は、安定波長の断続的な光信号、又は、安定波長の断続的な光パルス信号を生成する。生成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer））において、信号（送信器によって転送された）に課された条件に合致し、かつ、光ケーブル及び海底ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

従来技術のＤＷＤＭシステムの構成図である。 従来技術のＤＷＤＭシステムのスペクトル図である。 本発明の実施例の光変調システムの概略図である。 本発明の実施例の光変調システムの他の概略図である。 本発明の実施例１の光変調システムである。 本発明の実施例２の光変調システムである。 本発明の実施例３の光変調システムである。 本発明の実施例４の光変調方法のフローチャートである。 本発明の実施例４の方法の動作時間シーケンスである。 本発明の実施例５の光変調方法のフローチャートである。

技術的な解決策を作成するため、本発明のより明らかな目的及び利点、本発明の実施例は、添付図面を参照して以下に詳細に説明される。

本発明の実施例では、光変調システムが開示されて、安定波長の断続的な光信号を生成し、かつ、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）の条件に合致する。図３に示すように、システムは、
光信号を生成するように構成された、発光装置301と、
前記発光装置301によって生成された前記光信号の中で第１光信号を受信し、かつ、前記第１光信号の波長値を報告するように構成された、波長センサ302と、
前記波長センサ302によって報告された波長値を受信し、前記波長値とプリセット波長値との間の偏差を計算し、前記偏差に従って波長制御信号を生成し、かつ、前記波長制御信号を送信するように構成された、信号プロセッサ303と、
前記信号プロセッサ303から前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って、前記発光装置301の動作パラメータを調整するように構成された、制御装置304と、
振幅駆動信号を生成及び送信するように構成された、振幅変調駆動装置306と、
前記発光装置301によって生成された第２光信号、及び、前記振幅変調駆動装置306によって送信された前記振幅駆動信号を受信し、前記振幅駆動信号に従って前記第２光信号を変調し、かつ、安定波長の断続的な光信号を出力するように構成された、振幅変調器307と
を備えている。

図４に示すように、本発明における技術的な解決策では、光変調システムは、
前記発光装置301によって生成された前記光信号を分割するように構成された、光スプリッタ308と、
前記光スプリッタ308による分割の結果として前記第１光信号を受信し、かつ、前記第１光信号の波長値を前記信号プロセッサ303に報告するように構成された、波長センサ302と、
前記光スプリッタ308による分割の結果としての前記第２光信号、及び、前記振幅変調駆動装置306によって送信された前記振幅駆動信号を受信し、前記振幅駆動信号に従って前記第２光信号を変調し、かつ、前記安定波長の前記断続的な光信号を出力するように構成された、振幅変調器307と
をさらに備えている。

前記発光装置301から前記波長センサ302によって受信された前記第１光信号は、前記発光装置によって生成されたバックライト信号である。

したがって、前記発光装置301から前記振幅変調器307によって受信された前記第２光信号は、前記発光装置によって生成された非バックライト信号である。

図４に示すように、本実施例で開示されたシステムは、
パルス駆動信号を生成し、かつ、前記パルス駆動信号を用いて前記発光装置301を駆動するように構成された、パルス変調駆動装置305
をさらに備えている。

前記発光装置301は、前記パルス変調駆動装置305によって駆動されて、光パルス信号を生成する。

前記発光装置301は、レーザ3011と、光変調器3012とを備えている。前記レーザ3011は、前記光信号を生成するように構成されている。

前記制御装置304は、前記信号プロセッサ303から前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って前記レーザ3011の動作パラメータを調整するように構成されている。

前記パルス変調駆動装置305は、パルス駆動信号を生成し、かつ、前記パルス駆動信号を用いて前記光変調器3012を駆動するように構成されている。

前記光変調器3012は、前記パルス駆動信号を受信し、前記レーザ3011を変調して、前記パルス駆動信号に従って前記光信号を生成し、かつ、前記光パルス信号を出力するように構成されている。

前記光変調器3012は、音響光学変調器、電子吸収変調器、又は、導波路変調器である。

前記信号プロセッサ303は、パルス制御信号生成モジュール3031をさらに備え、パルス制御信号を生成し、かつ、前記パルス制御信号を前記パルス変調駆動装置305に送信するように構成されている。したがって、前記パルス変調駆動装置305は、前記パルス制御信号生成モジュール3031によって送信された前記パルス制御信号に従って、前記パルス駆動信号を生成するように構成されている。

前記信号プロセッサ303は、振幅制御信号生成モジュール3032をさらに備え、振幅制御信号を生成し、かつ、前記振幅制御信号を前記振幅変調駆動装置306に送信するように構成されている。したがって、前記振幅変調駆動装置306は、前記振幅制御信号生成モジュール3032によって送信された前記振幅制御信号に従って前記振幅駆動信号を生成し、かつ、前記振幅駆動信号を前記振幅変調器307に送信するように構成されている。

前記振幅変調器307は音響光学変調器、又は、電気可変減衰器である。

変調モードを考慮して、光変調システムは３つの実施例を通じて以下に説明される。

本実施例では光変調システムが開示される。本システムでは、光スプリッタは、発光装置によって生成された光信号を２つの部分に分割する。１つの部分は、安定波長を制御するために使用され、かつ、安定波長の断続的な光パルス信号を出力する。ここで、発光装置がＤＦＢレーザであり、かつ、振幅変調器が音響光学変調器であると仮定される。図５に示されるように、システムは、ＤＦＢレーザ501と、光スプリッタ502と、波長センサ503と、信号プロセッサ504と、制御装置505と、パルス変調駆動装置506と、振幅変調駆動装置507と、音響光学変調器508とを備えている。

ＤＦＢレーザ501は、光パルス信号を生成するように構成されている。

光スプリッタ502は、ＤＦＢレーザ501から光パルス信号を受信し、ＤＦＢレーザ501から受信した光パルス信号を２つの部分に分割し、光パルス信号のうちの１つの部分を波長センサ503に送信し、かつ、光パルス信号のうちの他の部分を音響光学変調器508に送信するように構成されている。

光パルス信号のうちの１つの部分は、第１光パルス信号として定義してもよい。光パルス信号のうちの他の部分は、第２光パルス信号として定義してもよい。

例えば、光スプリッタ502は、ＤＦＢレーザ501から光パルス信号を受信し、光パルス信号の１％強度を抽出し、かつ、それを波長センサ503に送信し、かつ、光パルス信号の99％強度を音響光学変調器508に送信する。ここで、光パルス信号の１％強度は、第１光パルス信号であり、かつ、光パルス信号の99％強度は、第２光パルス信号である。

波長センサ503は、光スプリッタ502による分割の結果としてＤＦＢレーザ501の光パルス信号のうちの１つの部分を受信し、かつ、光パルス信号のこの部分の波長値を信号プロセッサ504に報告するように構成されている。

信号プロセッサ504は、波長センサ503によって報告された光パルス信号の部分の波長値を受信し、波長値とプリセット波長値との間の偏差を計算し、かつ、偏差がプリセット偏差値範囲に入るか否かを判断し、偏差がプリセット偏差値範囲に入る場合、システム条件が満足されるのでオペレーションは実行されず、そうでなければ、偏差値に従って波長制御信号を生成し、かつ、波長制御信号を制御装置505に送信するように構成されている。

信号プロセッサ504は、パルス制御信号を生成し、かつ、パルス制御信号をパルス変調駆動装置506に送信し、振幅制御信号を生成し、かつ、振幅制御信号を振幅変調駆動装置507に送信するようにさらに構成されている。

制御装置505は、信号プロセッサ504によって生成された波長制御信号を受信し、波長制御信号に従ってＤＦＢレーザ501の動作パラメータを制御し、かつ、ＤＦＢレーザ501によって出力された光パルス信号の波長が特定範囲を安定して維持することを確実にするように構成されている。

ＤＦＢレーザ501の動作パラメータは、温度、ＤＦＢレーザ501の空洞長などであってもよい。

パルス変調駆動装置506は、信号プロセッサ504によって生成されたパルス制御信号を受信し、パルス駆動信号を生成し、かつ、パルス駆動信号をＤＦＢレーザ501に送信し、かつ、ＤＦＢレーザ501を駆動して、光パルス信号（パルス制御信号にマッチングする）を生成するように構成されている。

振幅変調駆動装置507は、信号プロセッサによって生成された振幅制御信号を受信し、振幅駆動信号を生成し、かつ、振幅駆動信号を音響光学変調器508に送信し、かつ、音響光学変調器508を駆動して、振幅制御信号に対応する挿入損失を調整するように構成されている。

信号プロセッサ504は、パルス制御信号生成モジュールをさらに備え、パルス制御信号を生成し、かつ、パルス制御信号をパルス変調駆動装置506に送信するように構成されている。したがって、パルス変調駆動装置506は、パルス制御信号生成モジュールによって送信されたパルス制御信号に従って、パルス駆動信号を生成するように構成されている。信号プロセッサ504は、振幅制御信号生成モジュールをさらに備えている。振幅制御信号生成モジュールは、振幅制御信号を生成し、かつ、振幅制御信号を振幅変調駆動装置507に送信するように構成されている。したがって、振幅変調駆動装置507は、振幅制御信号生成モジュールによって送信された振幅制御信号に従って、振幅駆動信号を生成し、かつ、振幅駆動信号を振幅変調器に送信するように構成されている。

パルス変調駆動装置506及び振幅変調駆動装置507は、実際には、信号増幅器の代わりになる。パルス変調駆動装置506は、受信したパルス制御信号の強度を増幅して、ＤＦＢレーザ501を駆動可能なパルス駆動信号を得るように構成されている。振幅変調駆動装置507は、受信した振幅制御信号の強度を増幅して、音響光学変調器508を駆動可能な振幅駆動信号を得るように構成されている。

音響光学変調器508は、光スプリッタ502による分割の結果として、ＤＦＢレーザ501の光パルス信号のうちの他の部分を受信し、振幅変調駆動装置507によって送信された振幅駆動信号を受信し、振幅駆動信号に従って音響光学変調器の挿入損失を制御し、かつ、安定波長の断続的な光パルス信号を生成するように構成されている。

さらに、ＤＦＢレーザ501によって生成された一定の光信号が駆動される必要がある場合、パルス制御信号は一定の信号（例えば、定電流信号）であり、ＤＦＢレーザ501によって生成された光パルス信号が駆動される必要がある場合、パルス制御信号はパルス信号（例えば、単一パルス電流信号、又は、パルスシーケンス電流信号）である。

例えば、音響光学変調器508が受信した光信号を出力する必要があるとき、信号プロセッサ504によって送信された振幅制御信号は、低抵抗制御信号である。低抵抗制御信号を受信した後、振幅変調駆動装置507は、音響光学変調器508を駆動して、挿入損失を低抵抗状態に調整する。音響光学変調器508が受信した光信号を出力する必要がないとき、信号プロセッサ504によって送信された振幅制御信号は、高抵抗制御信号である。高抵抗制御信号を受信した後、振幅変調駆動装置507は、音響光学変調器508を駆動して、挿入損失を高抵抗状態に調整する。音響光学変調器508の消光比は非常に高い（一般に40ｄＢ以上）。したがって、音響光学変調器508の挿入損失が高抵抗状態であるとき、音響光学変調器508からリークした光信号は非常に弱く、かつ、ＯＴＤＲ動作条件を満足する。

上記した実施例では、ＤＦＢレーザ501と、光スプリッタ502と、波長センサ503と、信号プロセッサ504と、制御装置505とは共に動作して、ＤＦＢレーザ501によって出力された光信号の安定波長を制御する。

本明細書で開示したシステムは、ＤＦＢレーザ501を制御して、安定波長の光信号を出力することができる。音響光学変調器508を駆動し、挿入損失を調整して、高抵抗又は低抵抗状態とすることによって、システムは、安定波長の断続的な光信号を最後に出力する。ＤＦＢレーザ501を駆動して光パルス信号を生成する場合には、システムは、音響光学変調器508を駆動し、挿入損失を調整して、高抵抗又は低抵抗状態とすることによって、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に出力する。

さらに、本実施例で開示された音響光学変調器508は、電気可変減衰器又は他の振幅変調器であってもよい。

本実施例で開示された光変調システムは、光スプリッタ502による分割の結果として、ＤＦＢレーザ501の光パルス信号の一部を使用することによって、安定波長を制御し、コンポーネント（例えば、パルス変調駆動装置506及び振幅変調駆動装置507）の共同作業のもとに、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に生成する。生成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）で送信器によって転送された信号に課された条件に合致し、かつ、光ケーブル及び海底ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

本実施例では、光変調システムが開示される。システムは、ＤＦＢレーザの機構を利用し、レーザのバックライト信号を使用して、安定波長を制御し、かつ、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に出力する。本実施例では、発光装置はＤＦＢレーザであり、かつ、振幅変調器は音響光学変調器であることを仮定している。図６に示すように、システムは、ＤＦＢレーザ601と、波長センサ602と、信号プロセッサ603と、制御装置604と、パルス変調駆動装置605と、振幅変調駆動装置606と、音響光学変調器607とを備えている。

ＤＦＢレーザ601は、光パルス信号を生成するように構成されている。ＤＦＢレーザ601の機構によって、生成された光パルス信号を、バックライト信号と非バックライト信号とに分割してもよい。バックライト信号は波長センサ602に送信され、かつ、非バックライト信号は音響光学変調器607に送信される。

例えば、ＤＦＢレーザ601によって放出された光信号の強度では、ＤＦＢレーザ601の機構によって、99％の光強度は非バックライト信号を生成するために使用され、かつ、１％の光強度はバックライト信号を生成するために使用される。バックライト信号の波長は、非バックライト信号の波長と同一である。

バックライト信号は第１光パルス信号としても知られており、かつ、非バックライト信号は第２光パルス信号としても知られている。

波長センサ602は、バックライト信号を受信し、かつ、バックライト信号の波長値を信号プロセッサ603に報告するように構成されている。

信号プロセッサ603は、波長センサ602によって報告されたバックライト信号の波長値を受信し、波長値とプリセット波長値との間の偏差を計算し、かつ、偏差がプリセット偏差値範囲に入るか否かを判断し、偏差がプリセット偏差値範囲に入る場合、システム条件が満足されるのでオペレーションは実行されず、そうでなければ、偏差値に従って波長制御信号を生成し、かつ、波長制御信号を制御装置604に送信するように構成されている。

信号プロセッサ603は、パルス制御信号を生成し、かつ、パルス制御信号をパルス変調駆動装置605に送信し、かつ、振幅制御信号を生成し、かつ、振幅制御信号を振幅変調駆動装置606に送信するようにさらに構成されている。

制御装置604は、信号プロセッサ603によって生成された波長制御信号を受信し、波長制御信号に従ってＤＦＢレーザ601の動作パラメータを調整し、かつ、ＤＦＢレーザ601によって出力された光パルス信号の波長が特定範囲を安定して維持することを確実にするように構成されている。

パルス変調駆動装置605は、信号プロセッサ603によって生成されたパルス制御信号を受信し、パルス駆動信号を生成し、かつ、パルス駆動信号をＤＦＢレーザ601に送信し、かつ、ＤＦＢレーザ601を駆動して、光パルス信号（パルス制御信号にマッチングする）を生成するように構成されている。

振幅変調駆動装置606は、信号プロセッサによって生成された振幅制御信号を受信し、振幅駆動信号を生成し、かつ、振幅駆動信号を音響光学変調器607に送信し、かつ、音響光学変調器607を駆動して、振幅制御信号に対応する挿入損失を調整するように構成されている。

音響光学変調器607は、振幅変調駆動装置606によって送信された非バックライト信号及び振幅駆動信号を受信し、振幅駆動信号に従って音響光学変調器の挿入損失を制御し、かつ、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に生成するように構成されている。

上記した実施例では、ＤＦＢレーザ601と、波長センサ602と、信号プロセッサ603と、制御装置604とは共に動作して、ＤＦＢレーザ601によって出力された光信号の安定波長を制御する。

本明細書で開示したシステムは、ＤＦＢレーザ601を制御して、安定波長の光信号を出力することができる。音響光学変調器607を駆動し、挿入損失を調整して、高抵抗又は低抵抗状態とすることによって、システムは、安定波長の断続的な光信号を最終的に出力する。ＤＦＢレーザ601を駆動して光パルス信号を生成する場合には、システムは、音響光学変調器607を駆動し、挿入損失を調整して、高抵抗又は低抵抗状態とすることによって、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に出力する。

本実施例で開示された音響光学変調器607は、電気可変減衰器又は他の振幅変調器であってもよい。

本実施例で開示された光変調システムは、ＤＦＢレーザ601のバックライト信号を使用することによって、安定波長を制御し、コンポーネント（例えば、パルス変調駆動装置606及び振幅変調駆動装置507）の共同作業のもとに、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に生成する。作成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）で送信器によって転送された信号に課された条件に合致し、かつ、光ケーブル及び海底ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

本実施例では、光変調システムが開示される。本システムは、ＤＦＢレーザ701の機構を利用し、レーザのバックライト信号を使用して、安定波長を制御し、かつ、レーザのための外部変調器を通じて、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に出力する。発光装置は、ＤＦＢレーザ701と、光変調器702とを備えている。振幅変調器は音響光学変調器であることを仮定している。図７に示すように、システムは、ＤＦＢレーザ701と、光変調器702と、波長センサ703と、信号プロセッサ704と、制御装置705と、パルス変調駆動装置706と、振幅変調駆動装置707と、音響光学変調器708とを備えている。

ＤＦＢレーザ701は、光パルス信号を生成するように構成されている。ＤＦＢレーザ701の機構によって、生成された光パルス信号を、バックライト信号と非バックライト信号とに分割してもよい。バックライト信号は波長センサ703に送信され、かつ、非バックライト信号は光変調器に送信される。

波長センサ703は、バックライト信号を受信し、かつ、バックライト信号の波長値を信号プロセッサ704に報告するように構成されている。

信号プロセッサ704は、波長センサ703によって報告されたバックライト信号の波長値を受信し、波長値とプリセット波長値との間の偏差を計算し、かつ、偏差がプリセット偏差値範囲に入るか否かを判断し、偏差がプリセット偏差値範囲に入る場合、システム条件が満足されるのでオペレーションは実行されず、そうでなければ、偏差値に従って波長制御信号を生成し、かつ、波長制御信号を制御装置705に送信するように構成されている。

信号プロセッサ704は、パルス制御信号を生成し、かつ、パルス制御信号をパルス変調駆動装置706に送信し、振幅制御信号を生成し、かつ、振幅制御信号を振幅変調駆動装置707に送信するようにさらに構成されている。

制御装置705は、信号プロセッサ704によって生成された波長制御信号を受信し、波長制御信号に従ってＤＦＢレーザ701の動作パラメータを調整し、かつ、ＤＦＢレーザ701によって出力された光信号の波長が特定範囲を安定して維持することを確実にするように構成されている。

パルス変調駆動装置706は、信号プロセッサ704によって生成されたパルス制御信号を受信し、パルス駆動信号を生成し、かつ、パルス駆動信号を光変調器に送信し、かつ、光変調器を駆動して、受信した非バックライト信号を光信号（パルス制御信号にマッチングする）に変調するように構成されている。

光変調器は、ＤＦＢレーザ701によって生成された非バックライト信号、及び、パルス変調駆動装置706によって生成されたパルス駆動信号を受信し、非バックライト信号をパルス駆動信号に従って光パルス信号に変調し、かつ、光パルス信号を送信するように構成されている。

振幅変調駆動装置707は、信号プロセッサ704によって生成された振幅制御信号を受信し、振幅駆動信号を生成し、かつ、振幅駆動信号を音響光学変調器708に送信し、かつ、音響光学変調器708を駆動して、振幅制御信号に対応する挿入損失を調整するように構成されている。

音響光学変調器708は、光変調器によって送信された光パルス信号、及び、振幅変調駆動装置707によって送信された振幅駆動信号を受信し、振幅駆動信号に従って音響光学変調器の挿入損失を制御し、かつ、安定波長の断続的な光パルス信号を生成するように構成されている。

上記した実施例では、ＤＦＢレーザ701と、波長センサ703と、信号プロセッサ704と、制御装置705とは共に動作して、ＤＦＢレーザ701によって出力された光信号の安定波長を制御する。

本実施例において開示されたシステムは、ＤＦＢレーザ701によって生成された光信号を、安定波長の光パルス信号に変調することができる。音響光学変調器708を駆動して、挿入損失を調整し、高抵抗又は低抵抗状態とすることによって、システムは、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に出力する。また、システムは、ＤＦＢレーザ701によって生成された光信号を、安定波長の光信号に変調することができる。音響光学変調器708を駆動して、挿入損失を調整し、高抵抗又は低抵抗状態とすることによって、システムは、安定波長の断続的な光信号を最終的に出力する。

本実施例において開示されたシステムは、光スプリッタをさらに備え、レーザから受信した光信号を分割するように構成されている。したがって、本実施例では、波長センサ703によって受信したバックライト信号は、ＤＦＢレーザ701によって生成され、かつ、光スプリッタによって分割された光信号の一部であってもよい。

本実施例における光変調器は、音響光学変調器708、電子吸収変調器、又は、導波路変調器であってもよい。

本実施例で開示された音響光学変調器708は、電気可変減衰器、又は、他の振幅変調器であってもよい。

本実施例で開示された光変調システムは、ＤＦＢレーザ701のバックライト信号を使用することによって、安定波長を制御し、安定波長の光信号を生成し、かつ、コンポーネント（例えば、光変調器、パルス変調駆動装置706及び振幅変調駆動装置707）の共同作業のもとに、安定波長の断続的な光パルス信号を生成する。作成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）で送信器によって転送された信号に課された条件に合致し、かつ、光ケーブル及び海底ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

図８に示すように、本実施例では光変調方法が開示される。方法は、
発光装置によって生成された光信号の中で、第２光信号を受信するステップと、
振幅駆動信号の変調下で、安定波長の断続的な光信号を出力するステップと
を具備し、
前記光信号は、波長制御信号の制御下で、前記発光装置によって生成され、かつ、安定波長を有し、かつ、
前記波長制御信号は、前記発光装置によって放出された前記第１光信号を計算することによって生成される。

光信号が光パルス信号である場合には、断続的な光パルス信号が生成されると仮定される。本実施例で開示される方法は、安定波長の断続的な光パルス信号を生成する。実施例１で開示されたシステムが実施例４に適用されると仮定すれば、実施例４における方法は次のステップを具備する。

ステップ101：
ＤＦＢレーザは光パルス信号を生成し、かつ、それを光スプリッタに送信する。

ステップ102：
光スプリッタはＤＦＢレーザによって生成された光パルス信号を受信し、光パルス信号を２つの部分に分割し、光パルス信号のうちの１つの部分を波長センサに送信し、かつ、光パルス信号の他の部分を音響光学変調器に送信する。

ステップ103：
波長センサは、光スプリッタによる分割の結果としてＤＦＢレーザの光パルス信号の１つの部分を受信し、かつ、光パルス信号のこの部分の波長値を信号プロセッサに報告する。

ステップ104：
信号プロセッサは受信した光信号の波長値とプリセット波長値との間で偏差をチェックし、偏差がプリセット偏差値範囲内に入る場合、プロセスはステップ105に進み、そうでなければ、プロセスはステップ106に進む。

ステップ105：
システム条件が満足され、かつ、オペレーションは要求されない。

ステップ106：
偏差値に従って、信号プロセッサは対応する波長制御信号を生成し、かつ、それを制御装置に送信する。

ステップ107：
制御装置は波長制御信号を受信し、波長制御信号に従ってＤＦＢレーザの動作パラメータを制御し、かつ、ＤＦＢレーザによって出力された光パルス信号の波長値がプリセット波長値と一致することを確実にする。

以下のステップは、波長ロックアウトフィードバックオペレーションを完了し、かつ、ＤＦＢレーザによって生成された光信号を制御して、安定波長を常に有することができる。

ステップ108：
信号プロセッサによって生成されたパルス制御信号はパルス変調駆動装置に送信される。パルス変調駆動装置はパルス駆動信号を生成し、ＤＦＢレーザを駆動して、光パルス信号を生成する。

ＤＦＢレーザは光パルス信号（パルス駆動信号によって駆動されて、パルス駆動信号に連続的にマッチングする）を生成する。

ステップ109：
音響光学変調器は光スプリッタから光パルス信号の他の部分を受信し、かつ、振幅駆動信号によって駆動されて、安定波長の断続的な光パルス信号を出力する。

このステップは特に以下を含む。

音響光学変調器が受信した光パルス信号を出力する必要があるとき、信号プロセッサによって生成された振幅制御信号は、低抵抗制御信号である。

低抵抗制御信号を受信した後、振幅変調駆動装置は、振幅駆動信号（音響光学変調器を駆動して、挿入損失を低抵抗状態に調整する）を送信する。音響光学変調器が受信した光パルス信号を出力する必要がないとき、信号プロセッサによって生成された振幅制御信号は、高抵抗制御信号である。

高抵抗制御信号を受信した後、振幅変調駆動装置は、振幅駆動信号（音響光学変調器を駆動して、挿入損失を高抵抗状態に調整する）を送信する。音響光学変調器の消光比は非常に高い（一般に40ｄＢ以上）。

したがって、挿入損失が高抵抗状態であるとき、音響光学変調器からリークした光信号は非常に弱く、かつ、ＯＴＤＲ動作条件を満足する。

さらに、本実施例で開示された方法は、音響光学変調器に安定波長の一定の光信号を出力することも可能にさせる。この場合、パルス変調駆動装置によって送信されたパルス駆動信号は、一定の信号（例えば、定電流信号）であり、かつ、その波長値は、光パルス駆動信号（光パルスを生成する）の波長値と同一であってもよく、又は、異なってもよいが、波長フィードバック制御オペレーションの実行を確実にする必要がある。

上記した実施例では、振幅駆動信号が調整されて、光変調器の挿入損失を低抵抗状態に維持する。したがって、音響光学変調器は、安定波長の光パルス信号、又は、安定波長の一定の光信号を出力する。振幅駆動信号を調整することによって、音響光学変調器の挿入損失は、高抵抗状態に維持され、かつ、光信号が出力されないことを確実にする。

図９は、本実施例でもたらされた方法の動作時間シーケンスを図示している。ＤＦＢレーザは、期間０〜ｔ１では安定波長の光信号を生成し、期間ｔ１〜ｔ２では安定波長の光パルス信号を生成し、かつ、ｔ２以降では安定波長の光信号を再び生成し続ける。したがって、音響光学変調器の挿入損失は、０〜ｔ１期間では高抵抗状態に調整され、ｔ１〜ｔ２期間では低抵抗状態に調整され、かつ、ｔ２以降では高抵抗状態に調整される。したがって、音響光学変調器の最終出力は、０〜ｔ１期間では光信号が出力されず、ｔ１〜ｔ２期間ではＤＦＢレーザによって生成された安定波長の光パルス信号が出力され、かつ、ｔ２以降では光信号が出力されない、こととなる。

さらに、本実施例で開示された音響光学変調器は、電気可変減衰器又は他の振幅変調器であってもよい。

本実施例で開示された光変調方法は、光スプリッタによる分割の結果として、ＤＦＢレーザの光パルス信号の一部を使用して、安定波長を制御し、かつ、コンポーネント（例えば、パルス変調駆動装置及び振幅変調駆動装置）の共同作業のもとに、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に生成する。生成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）で送信器によって転送された信号に課された条件に合致し、かつ、光ケーブル及び海底ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

図10に示すように、本実施例では光変調方法が開示される。本実施例において開示された方法は、安定波長の断続的な光パルスを生成する。実施例３において開示されたシステムが実施例４に適用されると仮定すれば、実施例５において開示される方法は、次のステップを具備している。

ステップ201：
ＤＦＢレーザは光信号を生成し、バックライト信号を波長センサに送信し、かつ、非バックライト信号を光変調器に送信する。

ステップ202：
波長センサはバックライト信号を受信し、かつ、受信したバックライト信号の波長値を信号プロセッサに報告する。

ステップ203：
信号プロセッサは、受信した光信号の波長値とプリセット波長値との間で偏差をチェックし、偏差がプリセット偏差値範囲内に入る場合、プロセスはステップ204に進み、そうでなければ、プロセスはステップ205に進む。

ステップ204：
システム条件が満たされ、かつ、オペレーションは要求されない。

ステップ205：
偏差値に従って、信号プロセッサは対応する波長制御信号を生成し、かつ、それを制御装置に送信する。

ステップ206：
制御装置は波長制御信号を受信し、波長制御信号に従ってＤＦＢレーザの動作パラメータを制御し、かつ、ＤＦＢレーザによって出力された光信号の波長値がプリセット波長値と一致することを確実にする。

ステップ207：
信号プロセッサによって生成されたパルス制御信号は、パルス変調駆動装置に送信される。パルス変調駆動装置は、パルス制御信号に従ってパルス駆動信号を生成し、かつ、パルス駆動信号を光変調器に送信する。

ステップ208：
光変調器はパルス駆動信号を受信し、受信した非バックライト信号をパルス駆動信号に従って光パルス信号に変調し、かつ、光パルス信号を音響光学変調器に送信する。

ステップ209：
音響光学変調器は光パルス信号を受信し、かつ、振幅駆動信号によって駆動されて、安定波長の断続的な光パルス信号を出力する。

本実施例で開示された光変調方法は、ＤＦＢレーザのバックライト信号を使用することによって安定波長を制御し、かつ、コンポーネント（例えば、光変調器、パルス変調駆動装置及び振幅変調駆動装置）の共同作業のもとに、安定波長の断続的な光パルス信号を最終的に生成する。生成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）で送信器によって転送された信号に課された条件に合致し、かつ、光ケーブル及び海底ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

上記した実施例で開示された技術的な解決策は、波長センサを使用することによって安定波長を制御し、安定波長の光信号を生成し、かつ、コンポーネント（例えば、パルス変調駆動装置及び振幅変調駆動装置）の共同作業のもとに、安定波長の断続的な光パルス信号を生成する。生成された信号は、検出システム（例えば、ＯＴＤＲ）で送信器によって転送された信号に課された条件に合致し、かつ、光ケーブルを通じて展開された監視システムによって課されたアプリケーション条件に合致する。

また、本発明下の技術的な解決策は、海底ケーブル通信において、障害調査（fault-probing）光信号（特に、光パルス信号）の後方散乱光信号のリターニングも解決する。海底ケーブル監視システムでは、後方散乱光信号は、エルビウムドープ光出力増幅器のトランクで、他のリバース転送リンクに連結されている。リバース転送リンクのリバース転送ファイバは、後方散乱光信号のリターンパスとなり、海底ケーブルを監視する。したがって、本明細書に開示された技術的な解決策を通じて、調査光信号の波長はエルビウムドープ光出力増幅器の増幅内に安定化することができ、かつ、１ｎｍ未満で変動するようにさらに安定化することができ、したがって、サービス信号に対する影響を回避し、かつ、調査光信号の波長が受信器で光フィルタのフィルタリング範囲内に入ることを確実にする。

上記した実施例の全て又は一部のステップは、ソフトウェアプログラムによって実施してもよい。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、コンパクトディスク及びハードディスク）に格納してもよい。

本発明は一部の代表的な実施例を介して説明されたが、本発明はそのような実施例に限定されない。当業者は、本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の多様な変形例及びバリエーションを実施可能であることは明らかである。本発明は、添付の特許請求の範囲又は均等物によって定義された保護範囲に含まれる変形例及びバリエーションを包含することを意図している。

301 発光装置
302 波長センサ
303 信号プロセッサ
304 制御装置
305 パルス変調駆動装置
306 振幅変調駆動装置
307 振幅変調器
308 光スプリッタ
3011 レーザ
3012 光変調器
3031 パルス制御信号生成モジュール
3032 振幅制御信号生成モジュール

Claims (13)

1. 光変調システムであって、
   光信号を生成するように構成された、発光装置301と、
   前記発光装置301によって生成された光信号の中で第１光信号を受信し、かつ、前記第１光信号の波長値を報告するように構成された、波長センサ302と、
   前記波長センサ302によって報告された前記波長値を受信し、前記波長値とプリセット波長値との間の偏差を計算し、前記偏差に従って波長制御信号を生成し、かつ、前記波長制御信号を送信するように構成された、信号プロセッサ303と、
   前記信号プロセッサ303から前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って、前記発光装置301の動作パラメータを調整するように構成された、制御装置304と、
   振幅駆動信号を生成及び送信するように構成された、振幅変調駆動装置306と、
   前記発光装置301によって生成された第２光信号、及び、前記振幅変調駆動装置306によって送信された前記振幅駆動信号を受信し、前記振幅駆動信号に従って前記第２光信号を変調し、かつ、安定波長の断続的な光信号を出力するように構成された、振幅変調器307と
   を備えることを特徴とする光変調システム。
2. 前記発光装置301によって生成された前記光信号を分割するように構成された、光スプリッタ308
   をさらに備え、
   したがって、前記波長センサ302は、前記光スプリッタ308による分割の結果として前記第１光信号を受信し、かつ、前記第１光信号の前記波長値を前記信号プロセッサ303に報告するように構成され、
   前記振幅変調器307は、前記光スプリッタ308による分割の結果としての前記第２光信号、及び、前記振幅変調駆動装置306によって送信された前記振幅駆動信号を受信し、前記振幅駆動信号に従って前記第２光信号を変調し、かつ、前記安定波長の前記断続的な光信号を出力するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の光変調システム。
3. 前記発光装置301から前記波長センサ302によって受信された前記第１光信号は、前記発光装置によって生成されたバックライト信号であり、かつ、
   したがって、前記発光装置301から前記振幅変調器307によって受信された前記第２光信号は、前記発光装置によって生成された非バックライト信号であることを特徴とする請求項１に記載の光変調システム。
4. パルス駆動信号を生成し、かつ、前記パルス駆動信号を用いて前記発光装置301を駆動するように構成された、パルス変調駆動装置305
   をさらに備え、
   前記発光装置301は、前記パルス変調駆動装置305によって駆動されて、光パルス信号を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光変調システム。
5. 前記発光装置391は、レーザ3011と、光変調器3012とを備え、かつ、前記レーザ3011は、前記光信号を生成するように構成され、
   したがって、
   前記制御装置304は、前記信号プロセッサ303から前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って前記レーザ3011の動作パラメータを調整するように構成され、
   前記パルス変調駆動装置305は、パルス駆動信号を生成し、かつ、前記パルス駆動信号を用いて前記光変調器3012を駆動するように構成され、かつ、
   前記光変調器3012は、前記パルス駆動信号を受信し、前記レーザ3011を変調して、前記パルス駆動信号に従って前記光信号を生成し、かつ、前記光パルス信号を出力するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の光変調システム。
6. 前記光変調器3012は、音響光学変調器、電子吸収変調器、又は、導波路変調器であることを特徴とする請求項５に記載の光変調システム。
7. 前記信号プロセッサ303は、パルス制御信号生成モジュール3031をさらに備え、パルス制御信号を生成し、かつ、前記パルス制御信号を前記パルス変調駆動装置305に送信するように構成され、
   したがって、前記パルス変調駆動装置305は、前記パルス制御信号生成モジュール3031によって送信された前記パルス制御信号に従って、前記パルス駆動信号を生成するように構成され、
   前記信号プロセッサ303は、振幅制御信号生成モジュール3032をさらに備え、振幅制御信号を生成し、かつ、前記振幅制御信号を前記振幅変調駆動装置306に送信するように構成され、
   したがって、前記振幅変調駆動装置306は、前記振幅制御信号生成モジュール3032によって送信された前記振幅制御信号に従って前記振幅駆動信号を生成し、かつ、前記振幅駆動信号を前記振幅変調器307に送信するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の光変調システム。
8. 前記振幅変調器307は音響光学変調器、又は、電気可変減衰器であることを特徴とする請求項１に記載の光変調システム。
9. 光変調方法であって、
   発光装置によって生成された光信号の中で第２光信号を受信するステップと、
   振幅駆動信号の変調下で、安定波長の断続的な光信号を出力するステップと
   を具備し、
   前記光信号は、波長制御信号の制御下で前記発光装置によって生成され、かつ、安定波長を有し、かつ、
   前記波長制御信号は、前記発光装置によって放出された第１光信号を計算することによって生成されることを特徴とする光変調方法。
10. 前記光信号は光パルス信号であり、かつ、
    前記光パルス信号は、前記波長制御信号及びパルス駆動信号の制御下で、前記発光装置によって生成され、かつ、安定波長を有することを特徴とする請求項９に記載の光変調方法。
11. 前記発光装置によって、前記波長制御信号及び前記パルス駆動信号の制御下で、安定波長の前記光パルス信号を生成するステップは、
    信号プロセッサによって、前記波長制御信号及びパルス制御信号を生成し、かつ、前記波長制御信号を制御装置に送信し、かつ、前記パルス制御信号をパルス変調駆動装置に送信するステップと、
    前記制御装置によって、前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って、前記発光装置の動作パラメータを制御するステップと、
    前記パルス変調駆動装置によって、前記パルス制御信号を受信し、前記パルス制御信号に従って、前記パルス駆動信号を生成し、かつ、前記パルス駆動信号を前記発光装置に送信するステップと、
    前記発光装置によって、前記波長制御信号及び前記パルス駆動信号の制御下で、前記安定波長の前記光パルス信号を生成するステップと
    を具備することを特徴とする請求項１０に記載の光変調方法。
12. 前記発光装置はレーザと光変調器とを備え、
    したがって、前記発光装置によって、前記波長制御信号及び前記パルス駆動信号の制御下で、前記安定波長の前記光パルス信号を生成するステップは、
    信号プロセッサによって、前記波長制御信号及びパルス制御信号を生成し、かつ、前記波長制御信号を制御装置に送信し、かつ、前記パルス制御信号をパルス変調駆動装置に送信するステップと、
    前記制御装置によって、前記波長制御信号を受信し、かつ、前記波長制御信号に従って、前記レーザの動作パラメータを制御するステップと、
    前記パルス変調駆動装置によって、前記パルス制御信号を受信し、前記パルス制御信号に従って、前記パルス駆動信号を生成し、かつ、前記パルス駆動信号を前記光変調器に送信するステップと、
    前記レーザによって、前記波長制御信号の制御下で、前記安定波長の前記光信号を生成し、かつ、前記安定波長の前記光信号を前記光変調器に送信するステップと、
    前記光変調器によって、前記安定波長の前記光信号を受信した後、前記パルス駆動信号の制御下で、前記安定波長の前記光パルス信号を生成するステップと
    を具備することを特徴とする請求項１０に記載の光変調方法。
13. 発光装置によって生成された光信号の中で第２光パルス信号を受信し、かつ、振幅駆動信号の変調下で、安定波長の断続的な光パルス信号を出力するステップは、
    前記信号プロセッサによって、前記振幅制御信号を生成し、かつ、前記振幅制御信号を前記振幅変調駆動装置に送信するステップと、
    前記振幅変調駆動装置によって、前記振幅制御信号を受信し、前記振幅制御信号に従って、前記振幅駆動信号を生成し、かつ、前記振幅駆動信号を前記振幅変調器に送信するステップと、
    前記振幅変調器によって、前記発光装置によって放出された前記第２光パルス信号を受信し、かつ、前記振幅駆動信号によって駆動されて、安定波長の前記断続的な光パルス信号を出力するステップと
    を具備することを特徴とする請求項１０に記載の光変調方法。

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