JP2012507221A - 波長を調整する方法、装置、およびシステム - Google Patents

Abstract

波長をロックする方法、装置、およびシステムが提供される。波長をロックする方法は、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を使用して複数の光チャネル信号の各々をそれぞれ変調するステップと、コンバイナー、スプリッター、および波長ロック器によって前記変調された光信号を処理して光電気検出器（ＰＤ）信号を取得するステップと、前記ＰＤ信号について位相識別を実行して光チャンネルの波長情報を取得するステップと、異なる波長情報に対応する異なるシフト値を決定するステップと、対応するシフト値に従って前記光チャネルの波長を調整するステップと、を含む。

Description

本発明は光通信技術の分野に関し、より詳しくは波長を調整する方法、装置、およびシステムに関する。
本願は、発明の名称を“WAVELENGTH ADJUSTING METHOD, APPARATUS, AND SYSTEM”とする２００８年１０月３１日に中国特許庁に出願された中国特許出願第200810218820.2号の優先権を主張し、その全体を引用してここに組み込む。

通信サービスが継続的に発展するに従って、通信ネットワークはより大きな伝送帯域幅および伝送容量を必要としている。従って、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）システムが広く用いられている。複数波長の光学的な混信を防止するため、各々の光モジュールのレーザーの出力光波は特定の波長で動作しなければならない。レーザーの波長は温度とともに変動し、波長をロックおよび制御して所望の範囲内に波長を制御するためのシステムが一般的な光モジュール内に存在する。波長のロックおよび制御処理においてスクランブル技術が適用され、従来のスクランブル方法は各々のレーザーそれぞれについてスクランブルを実行する。複数波長のＤＷＤＭアプリケーションにおいて各々のレーザーをスクランブルする従来の方法が使用されるならば、プリント回路基板（ＰＣＢ）の領域および制御回路の複雑さは明らかに著しく増加する。

複数波長を制御およびロックする現在の技術において、現在制御およびロックされる波長を識別するために複数波長“スクランブル”が実行され、各々の波のスクランブル回復方法において、図１に表わされているように、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）はデジタル信号をサンプリングし、マイクロプロセッサはそのデジタル信号について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行して異なる波の異なるスクランブル周波数を回復する。しかし、各々の波はユニークなスクランブル周波数と加算されなければならず、波長ロック器の感度は小さく、波長ロック器から出力される光電気検出器（ＰＤ）信号は、直接にＡＤＣに入力されてサンプリングされ、これはＡＤＣの正確さに高い要求条件を課す。波の数が増加するに従って、必要とされるハードウェアおよびソフトウェア資源は非常に増加し、デジタル／アナログ（ＤＡ）レーン数およびマイクロプロセシング能力のような重要な資源も問題となる。

本発明の実施形態は、波長を調整する方法、装置、およびシステムを提供し、同じ周波数かつ異なる位相を有する複数のスクランブル信号を位相に対応する波長チャネルに導入（inject）することによって複数波長を調整する。

上記技術的課題を解決するために、本発明の一実施形態において提供される波長を調整する方法は、
同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を使用して前記位相に対応する波長チャネル内の信号を変調するステップと、
前記変調された信号を光学的に分割および波長ロックしてＰＤ信号を取得するステップと、
前記ＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得するステップと、を含み、前記スクランブル情報は前記波長チャネルの波長情報を含み、
前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフトを決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するステップと、
前記異なるシフト値に従って前記異なる位相の波長チャネルの波長を調整するステップと、をさらに含む。

対応して、本発明の一実施形態において提供される波長を調整する装置は、
同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号をそれぞれ前記位相に対応する波長チャネルに導入するように構成された導入モジュールと、
ＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得するように構成された位相識別モジュールと、を含み、前記スクランブル情報は前記波長チャネルの波長情報を含み、
前記位相識別モジュールによって取得された前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフトを決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成された波長シフト識別モジュールと、
前記異なるシフト値に従って前記異なる位相の波長チャネルの波長を調整するように構成された波長制御および調整モジュールと、
をさらに含む。

対応して、本発明の一実施形態において提供される波長を調整するシステムは、
同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を生成し、前記スクランブル信号をそれぞれ前記位相に対応する波長チャネルに導入するように構成されたスクランブル信号導入装置と、
前記波長チャネル内の信号を変調および結合するように構成された信号伝送装置と、
前記信号伝送装置によって変調および結合された信号を光学的に分割および波長ロックしてＰＤ信号を取得するように構成された分割および波長ロック装置と、
前記ＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得し、前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフト値を決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成された摂動回復装置と、を備え、前記スクランブル情報は前記波長チャネルの波長情報を含み、
前記異なるシフト値に従って前記異なる位相の波長チャネルの波長を調整するように構成された波長制御および調整装置をさらに含む。

本発明の実施形態によれば、同じ周波数かつ異なる位相を有する複数のスクランブル信号が位相に対応する波長チャネルに導入される。これによって、複数波長の調整が達成され、コストおよびＰＣＢ領域が大きく節約され、制御回路の複雑さが低下する。

本発明の実施形態による、または、先行技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、実施形態または先行技術を説明する添付図面を以下において簡単に説明する。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明のほんのいくつかの実施形態であり、この技術分野の当業者は創作的な労力なしで添付図面から他の図面を導き出すことができる。

先行技術における、波長をロックするシステムの構成図である。 本発明の一実施形態による、波長を調整する方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による、スクランブル信号の時分割および位相分割の導入シーケンスの図である。 本発明の一実施形態による、波長を調整する装置の構成図である。 本発明による、波長を調整するシステムの第１実施形態の構成図である。 本発明による、波長を調整するシステムの第２実施形態の構成図である。

添付図面を参照して以下で本発明の技術的解決手段を明確かつ十分に説明する。説明される実施形態は本発明の全ての実施形態ではなくほんの一部であることが明らかである。本発明の実施形態に基づいて創作的な労力なしでこの技術分野の当業者によって得られる他の全ての実施形態は本発明の保護範囲内にある。

図２は、本発明の一実施形態による、波長を調整する方法のフローチャートである。図２に表わされているように、この方法は次のステップを含む。
ステップ２０１：同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を用いて位相に対応する波長チャネル内の信号を変調する。
ステップ２０１は、
同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を生成するステップと、
同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号をそれぞれ位相に対応する波長チャネルに導入するステップと、
スクランブル信号に従って波長チャネル内の信号を変調するステップと、
をさらに含む。

実装において、変調された光信号はさらに結合することが可能である。
任意選択で、実際の動作において、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号は、時分割の方法で位相に対応する波長チャネルに導入することが可能である。そのような処理において、図３に表わされているように、スクランブル信号の時分割および位相分割の導入シーケンスを使用して異なる位相を有するスクランブル信号を位相に対応する波長チャネルに導入する。時分割の制御シーケンスは、スクランブル信号が高レベルの時間区間内に導入されることを保証する。異なる位相を有するスクランブル信号はそれぞれ異なる波長チャネルに導入されて最後に高速な電気信号に変調される。波長ロックに必要な波の数がＮであるならば、各々のチャネル波長の位相は順次３６０°／Ｎだけ間隔がとられるべきである。続く摂動回復処理における位相識別能力を考慮して、チャネル数が増加するとき、正しい位相差配分は最大の位相識別能力に従って実行される必要がある。最大の位相識別能力を超えるとき、時分割の方法を使用することができ、すなわち、１番目の波長のグループが１番目の時間スライスにおいて調整およびロックされ、２番目の波長のグループが２番目の時間スライスにおいて調整およびロックされる、等である。

ステップ２０２：変調された信号を光学的に分割および波長ロックしてＰＤ信号を取得する。
ステップ２０２において、ステップ２０１において結合された光信号は分割されてある部分の光信号を取得し、これは波長ロックされてＰＤ信号を取得する。ＰＤ信号はＰＤ１信号およびＰＤ２信号を含む（ここで、ＰＤ１信号は常に１番目のＰＤ信号を表わし、ＰＤ２信号は常に２番目のＰＤ信号を表わす）。ＰＤ１信号はエタロン（etalon）を用いて処理されず、ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される。波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、伝送において変化した信号を、エタロンを通過させることによって信号波長感度が取得される。エタロンは格子配列（grating array）であり、これは信号の波長に敏感であり、これによって波長感度曲線を導き出すことができる。

任意選択で、本方法は、ステップ２０２の後に、
エタロンを含む波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするステップをさらに含むことが可能であり、ＰＤ信号はＰＤ１信号およびＰＤ２信号を含み、ＰＤ１信号はエタロンを用いて処理されず、ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される。
ここで、エタロンを含む波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするステップは、
ＰＤ信号を増幅して増幅されたＰＤ信号を取得するステップと、
アナログフィルタによって、増幅されたＰＤ信号をフィルタリングするステップと、
増幅されフィルタリングされたＰＤ信号をデジタル信号に変換するステップと、
デジタルフィルタによって、デジタル信号を再びフィルタリングするステップと、
を含むことが可能である。

ステップ２０３：ＰＤ信号について位相識別を実行して異なる位相のスクランブル情報を取得し、スクランブル情報は波長チャネルの波長情報を含み、導入されたスクランブル信号を使用して波長チャネル内の信号が変調された後に、伝送において変化した信号に含まれる。

ステップ２０４：異なる位相のスクランブル情報の波長シフトを決定して異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得する。
ステップ２０４は、
信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得するステップと、
感度の差に従って異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するステップと、をさらに含み、本方法の実施形態における波長シフトを決定するために、ステップ２０１において波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、任意選択で予め定義されたテーブル内に信号波長感度を保存することによって、予め保存される信号波長感度を保存することが可能である。

ステップ２０５：異なるシフト値に従って異なる位相の波長チャネルの波長を調整する。
ステップ２０５において、位相に対応する波長チャネルの波長は、異なるシフト値を伝達する波長フィードバック信号を使用して調整される。

本発明の方法を実現する第１実施形態によれば、同じ周波数かつ異なる位相を有する複数のスクランブル信号は位相に対応する波長チャネルに導入される。このようにして、複数波長の調整が達成され、コストおよびＰＣＢ領域が大きく節約され、制御回路の複雑さが低下する。

図４は、本発明の一実施形態による、波長を調整する装置の構成図である。図４に表わされているように、この装置は、導入モジュール１、位相識別モジュール２、波長シフト識別モジュール３、波長制御および調整モジュール４を含む。

導入モジュール１は、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号をそれぞれ位相に対応する波長チャネルに導入するように構成される。この実施形態において、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号は導入モジュール１によって生成され、導入モジュール１によってそれぞれスクランブル信号の位相に対応する波長チャネルに導入される。実際の動作において、導入モジュール１がスクランブル信号をスクランブル信号の位相に対応する波長チャネルに導入した後に、波長チャネル内の信号はレーザーまたは変調器を用いて変調され、変調された信号はコンバイナーによって結合され、そしてスプリッターを通過し、スプリッターによってある部分の光信号はエタロンを含む波長ロック器に入力される。波長ロック器に入力された光信号は２つの経路に分割され、一方の光信号はエタロンを通過せず、他方の光信号はエタロンを通過し、２つの光信号は電気光学的変換されてＰＤ信号を出力し、一方は処理なしの電気光学的変換の後に直接に出力された電気信号であり、続く波長シフトの決定において基準信号の役割を果たし、他方はエタロンを用いて処理された後に生成され電気光学的変換された電気信号である。

任意選択で、異なる位相を有するスクランブル信号は時分割の方法で位相に対応する波長チャネルに導入することが可能である。そのような処理において、図３に表わされているように、時分割および位相分割の導入シーケンスが使用されて異なる位相を有するスクランブル信号を位相に対応する波長チャネルに導入する。時分割の制御シーケンスは、スクランブル信号が高レベルの時間区間内に導入されることを保証する。異なる位相を有するスクランブル信号はそれぞれ異なる波長チャネルに導入されて最後に高速な電気信号に変調される。波長ロックに必要な波の数がＮであるならば、各々のチャネル波長の位相は順次３６０°／Ｎだけ間隔がとられるべきである。続く摂動回復処理における位相識別器の位相識別能力を考慮して、チャネル数が増加するとき、正しい位相差配分は位相識別器の最大の位相識別能力に従って実行される必要がある。位相識別能力を超えるとき、時分割の方法を使用することができ、すなわち、１番目の波長のグループが１番目の時間スライスにおいて調整およびロックされ、２番目の波長のグループが２番目の時間スライスにおいて調整およびロックされる、等である。

位相識別モジュール２は、ＰＤ信号について位相識別を実行して異なる位相のスクランブル情報を取得するように構成され、スクランブル情報は波長チャネルの波長情報を含み、導入されたスクランブル信号を使用して波長チャネル内の信号が変調された後に、伝送において変化した信号に含まれる。この実施形態において、位相識別モジュール２はＰＤ信号内のスクランブル情報を取得し、実際の動作において、位相識別モジュール２は位相識別器とすることが可能である。

波長シフト識別モジュール３は、位相識別モジュール２によって取得された異なる位相のスクランブル情報の波長シフトを決定して異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成される。
波長シフト識別モジュール３は、比較ユニットおよび取得ユニットをさらに含むことが可能である。
比較ユニットは、信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得するように構成される。
取得ユニットは、感度の差に従って異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成される。予め保存される信号波長感度は、本方法の実施形態における波長シフトを決定するために、波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、任意選択で予め定義されたテーブル内に信号波長感度を保存することによって、保存することが可能である。

波長制御および調整モジュール４は、異なるシフト値に従って異なる位相の波長チャネルの波長を調整するように構成される。実装において、波長制御および調整モジュール４は、異なるシフト値を伝達する波長フィードバック信号を使用して位相に対応する波長チャネルの波長を調整する。

本発明の実施形態において、複数波長伝送システムにおいて複数のレーザーが配置されて波長ロックされる配列を形成し、レーザーは波長制御および調整モジュール４を共有する。実際の動作において、導入モジュール１および波長制御および調整モジュール４はスクランブル信号導入および波長制御ユニットに組み込むことが可能であり、それによって同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号は異なる波長に従って導入される。

任意選択で、波長調整装置はフィルタモジュールをさらに含むことが可能であり、フィルタモジュールはそれぞれ波長ロック器および位相識別モジュール２に接続され、エタロンを含む波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするように構成される。ＰＤ信号はＰＤ１信号およびＰＤ２信号を含み、ＰＤ１信号はエタロンを用いて処理されず、ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される。実装において、フィルタは弱信号増幅ユニットを含み、それによって波長ロック器から出力された弱信号は増幅され、そしてフィルタリングされて、帯域外のノイズを除去する。本発明の実施形態よれば、フィルタはアナログフィルタ、またはデジタルフィルタ、またはそれらの組み合わせとすることが可能であり、フィルタの周波数はスクランブル信号の周波数と同じである。増幅ユニットの特性によって制限されるので、アナログフィルタの帯域幅は十分に狭くすることができない。スクランブル信号をより効率的に回復し、波長をより正確に調整するために、アナログフィルタの後にＡ／Ｄサンプリングを実行することが可能であり、それによってアナログ信号はデジタル信号に変換され、デジタル信号はデジタルフィルタによってさらに処理される。デジタルフィルタはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のようなプログラマブルデバイスを用いてプログラミングすることによって実現することが可能である。より良好なフィルタ性能を達成するために、エミュレーションが要求され、Ａ／Ｄサンプリングは専用の高速なアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用することが可能である。デジタルフィルタは有限インパルス応答（ＦＩＲ）または無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ、またはそれらの組み合わせから選択することが可能であり、それらの次数は関係するパラメータに基づいて調整することが可能である。スクランブル周波数が変化したとき、デジタルフィルタの関係するパラメータのみが変更される必要があり、フィルタウィンドウのエッジの峻度（steepness）が増加される必要があるとき、デジタルフィルタの次数のみが増加される必要があり、その試験工程はＪＴＡＧまたは他の実際に使用されるプログラマブルデバイスのインタフェースを使用して実現することが可能である。

本発明の波長を調整する装置を実現する実施形態によれば、同じ周波数かつ異なる位相を有する複数のスクランブル信号は位相に対応する波長チャネルに導入される。このようにして、複数波長の調整が達成され、コストおよびＰＣＢ領域が大きく節約され、制御回路の複雑さが低下し、単一周波数のスクランブル信号を導入することによって波長を調整して波長をロックするために時分割および位相分割の方法が使用され、複数チャネルの波長は同じ時間スライス内で調整することが可能である。

図５は、本発明の第１実施形態による、波長を調整するシステムの構成図である。図５に表わされているように、このシステムは、スクランブル信号導入装置５、信号伝送装置６、分割および波長ロック装置７、摂動回復装置８、波長制御および調整装置９を含む。

スクランブル信号導入装置５は、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を生成し、スクランブル信号をそれぞれ位相に対応する波長チャネルに導入するように構成される。

信号伝送装置６は、波長チャネル内の信号を変調および結合するように構成される。実装において、信号伝送装置６は、レーザー／変調器、およびコンバイナーを含む。

分割および波長ロック装置７は、信号伝送装置によって変調および結合された信号を光学的に分割および波長ロックしてＰＤ信号を取得するように構成される。特定の実施形態において、分割および波長ロック装置７は、スプリッターおよびエタロンを含む波長ロック器を含み、スプリッターは結合された光信号を光学的に分割してある部分の光信号を分割するように構成され、波長ロック器はスプリッターによって光学的に分割された光信号を波長ロックしてＰＤ信号を取得するように構成される。ＰＤ信号はＰＤ１信号およびＰＤ２信号を含み、ＰＤ１信号はエタロンを用いて処理されず、ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される。波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、伝送において変化した信号を、エタロンを通過させることによって信号波長感度が取得される。エタロンは格子配列であり、これは信号の波長に敏感であり、これによって波長感度曲線を導き出すことができる。

摂動回復装置８は、ＰＤ信号について位相識別を実行して異なる位相のスクランブル情報を取得するように構成され、スクランブル情報は波長チャネルの波長情報を含み、異なる位相のスクランブル情報の波長シフト値を決定して異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成される。実装において、摂動回復装置８は、信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得し、感度の差に従って異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成される。本方法の実施形態における波長シフトを決定するために、波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、任意選択で予め定義されたテーブル内に信号波長感度を保存することによって、予め保存される信号波長感度を保存することが可能である。

波長制御および調整装置９は、異なるシフト値に従って異なる位相の波長チャネルの波長を調整するように構成される。特に、波長制御および調整装置９は、異なるシフト値を伝達する波長フィードバック信号を使用して位相に対応する波長チャネルの波長を調整する。

任意選択で、摂動回復装置８は、フィルタ、位相識別器、波長シフト識別器をさらに含む。

フィルタは、エタロンを備える波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするように構成される。ＰＤ信号はＰＤ１信号およびＰＤ２信号を含み、ＰＤ１信号はエタロンを用いて処理されず、ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される。

位相識別器は、フィルタによってフィルタリングされたＰＤ信号について位相識別を実行して異なる位相のスクランブル信号を取得するように構成される。

波長シフト識別器は、異なる位相のスクランブル情報の波長シフト値を決定して異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成される。

次に、図６を参照して、本発明による、波長を調整するシステムの第２実施形態を詳細に説明する。図６は、本発明による、波長を調整するシステムの第２実施形態の構成図である。図６に表わされているように、図６における摂動回復回路は図５における摂動回復回路８に相当し、レーザー／変調器とコンバイナーの組み合わせは図５における信号伝送装置６に相当し、スプリッターと波長ロック器の組み合わせは分割および波長ロック装置７に相当する。

この実施形態において、スクランブル信号導入装置によって同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号が生成され、スクランブル信号導入装置によって複数の波長チャネルに導入される。レーザー／変調器は、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を使用して対応する波長チャネル内の信号を変調する。コンバイナーは、変調された複数の信号を結合して複数の波長を結合した後に光信号出力を取得する。ある部分の結合された光信号がスプリッターを通してエタロンを含む波長ロック器に入力される。ＰＤ１信号およびＰＤ２信号を含む２つの経路のＰＤ信号が波長ロック器から出力され、ＰＤ１信号はエタロンを用いて処理されず、ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される。波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、伝送において変化した信号を、エタロンを通過させることによって信号波長感度が取得される。エタロンは格子配列であり、これは信号の波長に敏感であり、これによって波長感度曲線を導き出すことができる。ＰＤ信号は導入されたスクランブル情報を含み、スクランブル情報は、波長チャネル内の信号が導入されたスクランブル情報を使用して変調された後に、伝送において変化した信号内に含まれ、特別な摂動回復回路によってのみ回復することができ、波長の調整およびロックのために使用することができる。

摂動回復回路は、フィルタ、位相識別器、波長シフト識別器を含む。フィルタは弱信号増幅ユニットを含み、それによって波長ロック器から出力された弱信号は増幅され、そしてフィルタリングされて、帯域外のノイズを除去する。本発明の実施形態よれば、フィルタはアナログフィルタ、またはデジタルフィルタ、またはそれらの組み合わせとすることが可能であり、フィルタの周波数はスクランブル信号の周波数と同じである。増幅ユニットの特性によって制限されるので、アナログフィルタの帯域幅は十分に狭くすることができない。より良好なフィルタ性能を達成し、スクランブル信号をより効率的に回復し、波長をより正確に調整するために、アナログフィルタの後にＡ／Ｄサンプリングを実行することが可能であり、それによってアナログ信号はデジタル信号に変換され、デジタル信号はデジタルフィルタによってさらに処理される。デジタルフィルタはＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＣＰＵ、ＤＳＰのようなプログラマブルデバイスを用いてプログラミングすることによって実現することが可能である。より良好なフィルタ性能を達成するために、エミュレーションが要求され、Ａ／Ｄサンプリングは専用の高速なＡＤＣを使用することが可能である。デジタルフィルタはＦＩＲまたはＩＩＲフィルタ、またはそれらの組み合わせから選択することが可能であり、それらの次数は関係するパラメータに基づいて調整することが可能である。スクランブル周波数が変化したとき、デジタルフィルタの関係するパラメータのみが変更される必要があり、フィルタウィンドウのエッジの峻度が増加される必要があるとき、デジタルフィルタの次数のみが増加される必要があり、その試験工程はＪＴＡＧまたは他の実際に使用されるプログラマブルデバイスのインタフェースを使用して実現することが可能である。

位相識別器は、主に、位相を識別することによって異なるチャネル波長を識別して対応する波長を調整し、それによって波長をロックするように構成される。

フィルタおよび位相識別器は、帯域外のノイズが除去されたＰＤ信号を波長シフト識別器に出力し、波長シフト識別器は、異なる位相を有するスクランブル信号の波長シフトを決定して異なる位相を有するスクランブル信号に対応する異なるシフト値を取得する。ここで、波長シフト識別器は、信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得することが可能であり、感度の差に従って異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値が取得される。予め保存される信号波長感度は、本方法の実施形態における波長シフトを決定するために、波長チャネル内の信号がスクランブル信号を使用して変調された後に、任意選択で予め定義されたテーブル内に信号波長感度を保存することによって、保存することが可能である。

波長制御および調整装置は、波長を調整するためにシフト値の差に従って異なるＤＡ制御信号を対応するレーザードライバおよび制御回路に供給し、それによって波長をロックする。具体的には、波長制御および調整装置は、異なるシフト値を伝達する波長フィードバック信号を使用して位相に対応する波長チャネルの波長を調整する。

この実施形態において、スクランブル信号導入モジュールは、異なる位相を有するスクランブル信号を時分割の方法で位相に対応する波長チャネルに導入することが可能である。そのような処理において、図３に表わされているように、時分割および位相分割の導入シーケンスが使用されて異なる位相を有するスクランブル信号を位相に対応する波長チャネルに導入する。時分割の制御シーケンスは、スクランブル信号が高レベルの時間区間内に導入されることを保証する。異なる位相を有するスクランブル信号はそれぞれ異なる波長チャネルに導入されて最後に高速な電気信号に変調される。波長ロックに必要な波の数がＮであるならば、各々のチャネル波長の位相は順次３６０°／Ｎだけ間隔がとられるべきである。続く摂動回復における位相識別器の位相識別能力を考慮して、チャネル数が増加するとき、正しい位相差配分は位相識別器の最大の位相識別能力に従って実行される必要がある。最大の位相識別能力を超えるとき、時分割の方法を使用することができ、すなわち、１番目の波長のグループが１番目の時間スライスにおいて調整およびロックされ、２番目の波長のグループが２番目の時間スライスにおいて調整およびロックされる、等である。

本発明の方法および装置はスプリッターモジュールおよびレーザーからなる複数波長システムに適用可能である。さらに、光電子集積デバイスＰＩＤ／ＰＩＣは、波長を調整するために本発明の実施形態を使用することが可能であり、それによって波長をロックする。

本発明の実施形態によれば、同じ周波数かつ異なる位相を有する複数のスクランブル信号が位相に対応する波長チャネルに導入される。これによって、複数波長の調整が達成され、コストおよびＰＣＢ領域が大きく節約され、制御回路の複雑さが低下する。

上記の実施形態の説明を通して、この技術分野の当業者には本発明がソフトウェアと必要なハードウェアプラットフォームによって、または完全にハードウェアによって実現可能であることが明らかである。これに基づいて、本発明の技術的解決手段の先行技術に対する貢献は、ソフトウェア製品の形態で全体的にまたは部分的に実現することが可能である。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体（例えば、ＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、または光ディスク）に記憶され、本発明の各々の実施形態において説明した方法または実施形態のいくつかの部分を実行するようにコンピュータ装置（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワーク装置）に指示するいくつかの命令を含むことが可能である。

上記説明は本発明のほんの例示の実施形態であり、本発明の請求項の範囲を限定することを意図しない。従って、本発明の請求項に従って行われる等価な変形は本発明の範囲内にある。

１ 導入モジュール
２ 位相識別モジュール
３ 波長シフト識別モジュール
４ 波長制御および調整モジュール
５ スクランブル信号導入装置
６ 信号伝送装置
７ 分割および波長ロック装置
８ 摂動回復装置
９ 波長制御および調整装置

本発明は光通信技術の分野に関し、より詳しくは波長を調整する方法、装置、およびシステムに関する。

Claims (13)

1. 同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を使用して前記位相に対応する波長チャネル内の信号を変調するステップと、
   前記変調された信号を光学的に分割および波長ロックして光電気検出器（ＰＤ）信号を取得するステップと、
   前記ＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得するステップと、を有し、前記スクランブル情報は前記波長チャネルの波長情報を含み、
   前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフト値を決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するステップと、
   前記異なるシフト値に従って前記異なる位相の波長チャネルの波長を調整するステップと、
   をさらに有する波長を調整する方法。
2. 前記同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を使用して前記位相に対応する波長チャネル内の信号を変調するステップは、
   前記同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を生成するステップと、
   前記同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号をそれぞれ前記位相に対応する波長チャネルに導入するステップと、
   前記スクランブル信号に従って前記波長チャネル内の信号を変調するステップと、
   をさらに有する請求項１に記載の方法。
3. 前記同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号をそれぞれ前記位相に対応する波長チャネルに導入するステップは、前記同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を時分割の方法で前記位相に対応する波長チャネルに導入するステップを有する請求項２に記載の方法。
4. 前記ＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得するステップの前に、前記方法は、さらに、
   エタロンを備える波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするステップを有し、
   前記ＰＤ信号は第１光電気検出器信号（ＰＤ１信号）および第２光電気検出器信号（ＰＤ２信号）を含み、前記ＰＤ１信号はエタロンを用いて処理されず、前記ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するためにエタロンを用いて処理される請求項１に記載の方法。
5. 前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフトを決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するステップは、
   信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得するステップと、
   前記感度の差に従って前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するステップと、
   を有する請求項４に記載の方法。
6. 前記エタロンを備える波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするステップは、
   前記ＰＤ信号を増幅して増幅されたＰＤ信号を取得するステップと、
   アナログフィルタによって前記増幅されたＰＤ信号をフィルタリングするステップと、
   前記増幅されフィルタリングされたＰＤ信号をデジタル信号に変換するステップと、
   デジタルフィルタによって前記デジタル信号を再びフィルタリングするステップと、
   を有する請求項３に記載の方法。
7. 同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号をそれぞれ前記位相に対応する波長チャネルに導入するように構成された導入モジュールと、
   光電気検出器（ＰＤ）信号について位相識別を実行して異なる位相のスクランブル情報を取得するように構成された位相識別モジュールと、を備え、前記スクランブル情報は前記波長チャネルの波長情報を含み、
   前記位相識別モジュールによって取得された前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフトを決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成された波長シフト識別モジュールと、
   前記異なるシフト値に従って前記異なる位相の波長チャネルの波長を調整するように構成された波長制御および調整モジュールと、
   をさらに備える波長を調整する装置。
8. 前記導入モジュールは、さらに、同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を生成するように構成された請求項７に記載の装置。
9. 前記導入モジュールは、前記同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を時分割の方法で前記位相に対応する波長チャネルに導入する請求項７または８に記載の装置。
10. エタロンを備える波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするように構成されたフィルタモジュールをさらに備え、前記ＰＤ信号は第１光電気検出器信号（ＰＤ１信号）および第２光電気検出器信号（ＰＤ２信号）を含み、前記ＰＤ１信号は前記エタロンを用いて処理されず、前記ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するために前記エタロンを用いて処理される請求項７に記載の装置。
11. 前記波長シフト識別モジュールは、
    信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得するように構成された比較ユニットと、
    前記感度の差に従って前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成された取得ユニットと、
    を備える請求項１０に記載の装置。
12. 同じ周波数かつ異なる位相を有するスクランブル信号を生成し、前記スクランブル信号をそれぞれ前記位相に対応する波長チャネルに導入するように構成されたスクランブル信号導入装置と、
    前記波長チャネル内の信号を変調および結合するように構成された信号伝送装置と、
    信号伝送装置によって変調および結合された信号を光学的に分割および波長ロックして光電気検出器（ＰＤ）信号を取得するように構成された分割および波長ロック装置と、
    前記ＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得し、前記異なる位相のスクランブル情報の波長シフト値を決定して前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成された摂動回復装置と、を備え、前記スクランブル情報は前記波長チャネルの波長情報を含み、
    前記異なるシフト値に従って前記異なる位相の波長チャネルの波長を調整するように構成された波長制御および調整装置をさらに備える波長を調整するシステム。
13. 前記摂動回復装置は、
    エタロンを備える波長ロック器から出力されたＰＤ信号をフィルタリングするように構成されたフィルタをさらに備え、前記ＰＤ信号は第１光電気検出器信号（ＰＤ１信号）および第２光電気検出器信号（ＰＤ２信号）を含み、前記ＰＤ１信号は前記エタロンを用いて処理されず、前記ＰＤ２信号は信号波長感度を取得するために前記エタロンを用いて処理され、
    前記フィルタによってフィルタリングされたＰＤ信号について位相識別を実行して前記異なる位相のスクランブル情報を取得するように構成された位相識別器と、
    信号波長感度を予め保存された信号波長感度と比較して感度の差を取得し、前記感度の差に従って前記異なる位相のスクランブル情報における波長情報に対応する異なるシフト値を取得するように構成された波長シフト識別器と、
    をさらに備える請求項１２に記載のシステム。

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