JP2022505417A - 共有された共通の構成要素を使用して複数の増幅器、再生器及び送受信器を構築、動作及び制御するためのシステム及び方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022505417000001
システムであって、電磁波信号を保存するように構成された再循環ループであって、伝送媒体と、電磁波信号を伝送媒体に導入し、且つ伝送媒体から電磁波信号を取り出すように構成された複数の送受信器とを含む再循環ループ、及び信号調節システムであって、伝送媒体に結合された複数の信号調節器であって、伝送媒体内を進行する電磁波信号を増幅又は再生するように構成された複数の信号調節器と、１つ以上のポンプレーザー光源であって、この１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つにポンプレーザービームを供給するように構成される、１つ以上のポンプレーザー光源と、複数の信号調節器を制御するための１つ以上の制御回路であって、この１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つを制御及び監視するように構成される、１つ以上の制御回路とを含む信号調節システムを含むシステムが開示される。

Description

関連出願の相互参照
本非仮特許出願は、２０１８年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６２／７５５，６３１号明細書の利益及びそれに対する優先権を主張するものである。この仮特許出願の内容全体はが、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、共有された共通の構成要素を使用して複数の増幅器、再生器及び／又は送受信器を構築、動作及び制御するためのシステム及び方法に関する。本発明は、動いているデータを保存するための再循環ループ又は他のデバイス及びシステムと共にそのようなシステム及び方法を使用することにも関する。
データセンター、広帯域通信及び計算量の多い信号処理の拡大により、潜在的に消費電力が少なく、且つより安全性の高い大容量データストレージに対する需要が高まっている。また、最近のデータセンターでは、例えば高性能コンピューティング（ＨＰＣ）を実施するために、共通のドライブに保存された同じデータへの高速アクセスを必要とすることが多い。更に、情報技術（ＩＴ）ストレージ業界内の多数の関係者（例えば、最終顧客、データセンター、インシステムプログラマ（ＩＳＰ）、インサーキットプログラマ（ＩＣＰ））の間では、機密データ（例えば、行政データ、軍事データ）を即座に最終的且つ完全に消去できるようにすることに関して関心が高まっている。
現在、不揮発性ＮＡＮＤフラッシュメモリベースのドライブなどのソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、データセンターにおいてデータを保存するために使用されるストレージデバイスの例である。これらのソリッドステートベースのストレージデバイスに基づく従来のデータセンターは、様々な欠点を有する。例えば、これらの従来のストレージデバイスを使用するデータストレージは、大量の電力を消費し、高額の保守を必要とする。更に、これらの従来のストレージデバイスの多くを伴うデータストレージは、大量の熱を発生させ、冷却システムを必要とする。これにより、追加のコスト及びエネルギー消費が必要になる。更に、これらの従来のストレージデバイスにデータを読み書きできるスループットは、電子機器の速度により、例えば数Ｇｂｉｔ／秒に制限される。更に、データが従来の不揮発性ソリッドステートメモリから消去された場合、通常、消去されたデータの痕跡が残り、適切なスキル及び技術を用いて消去されたデータを復元することができる。更に、これらの従来のストレージデバイスを使用してデータセンター内のストレージを拡張するには、より多くのストレージデバイスを購入するか、又は現在のストレージデバイスをより優れた性能のものと交換する必要がある。従って、従来のストレージデバイスを使用してデータセンターを構築し、増強することは、費用及び時間のかかるプロセスである。
従って、従来のストレージデバイスを使用するデータストレージの上記及び他の欠陥の１つ以上を克服する、データストレージ装置及び方法が必要である。更に、データストレージデバイス若しくはシステムと共に、又は他のデバイス若しくはシステムと共に使用することができる、複数の増幅器、再生器及び／又は送受信器を構築、動作及び制御するためのより費用対効果が高く、効率的な設計が必要とされている。
本発明の上記の及び関係する目的は、幾つかの関係する態様の形態で得られることが分かっている。それらの態様には、共有された共通の構成要素を使用して複数の増幅器、再生器及び／又は送受信器を構築、動作及び制御するためのシステム及び方法が含まれる。
より具体的には、本発明は、システムに関する。このシステムは、電磁波（例えば、光波）信号を保存するように構成された再循環ループであって、伝送媒体（例えば、わずかに例を挙げれば、自由空間、宇宙空間、真空、水中、水晶、非線形媒質、導波路、光ファイバー）と、電磁波信号を伝送媒体に導入し、且つ伝送媒体から電磁波信号を取り出すように構成された複数の送受信器とを含む再循環ループ、及び信号調節システムであって、伝送媒体に結合された複数の信号調節器であって、伝送媒体内を進行する電磁波信号を増幅又は再生するように構成された複数の信号調節器と、１つ以上のポンプレーザー光源であって、この１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つにポンプレーザービームを供給するように構成される、１つ以上のポンプレーザー光源と、複数の信号調節器を制御するための１つ以上の制御回路であって、この１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つを制御するように構成される、１つ以上の制御回路とを含む信号調節システムを含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、導波路を含む。
少なくとも１つの実施形態では、導波路は、光ファイバーを含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、自由空間を含む。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器は、増幅器、再生器又は増幅器と再生器との組み合わせを含む。
少なくとも１つの実施形態では、増幅器は、少なくとも１つの位相感応型増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、少なくとも１つの位相感応型パラメトリック（parametric）増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、増幅器のそれぞれは、利得媒質をドープ(dope)されたファイバー増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、利得媒質は、蛍光元素を含む。
少なくとも１つの実施形態では、利得媒質は、希土類元素を含む。
少なくとも１つの実施形態では、利得媒質は、エルビウムを含む。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、結合器を更に含む。この結合器は、ポンプレーザービームを電磁波信号と合成し、且つ合成されたビーム／信号を複数の信号調節器の対応する１つに送るように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つのそれぞれの入力光パワー及び出力光パワーを測定するように構成された光検出器と、測定された入力光パワー及び出力光パワーとを比較し、且つ複数の信号調節器の少なくとも２つのそれぞれについて、入力ポンプレーザーパワーを調節するように構成されたプロセッサとを含む。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つと、１つ以上の制御回路の少なくとも１つとに結合された可変減衰器を更に含む。可変減衰器は、１つ以上の制御回路の少なくとも１つの内部にあるプロセッサによって決定された調節された入力ポンプレーザーパワーに基づいて、ポンプレーザービームを、複数の信号調節器の対応する１つに送られるように制御するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、伝送媒体内を進行する電磁波信号を振幅増幅、波形整形又はタイミング再生するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のクロック源を更に含む。この１つ以上のクロック源の少なくとも１つは、電磁波信号をタイミング再生するために再生器の少なくとも２つにクロック信号を供給するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、水晶又は光ファイバーを含む。
少なくとも１つの実施形態では、水晶又は光ファイバーは、蛍光元素をドープされている。
少なくとも１つの実施形態では、水晶又は光ファイバーは、希土類元素をドープされている。
少なくとも１つの実施形態では、水晶又は光ファイバーは、エルビウムをドープされている。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、全光学式再生器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、少なくとも１つの増幅器及び少なくとも１つの吸収器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、飽和領域で動作するように構成された少なくとも１つの増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、少なくとも１つの非線形フィルタを含む。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のレーザー光源を更に含む。この１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の少なくとも２つにレーザービームを供給するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のレーザー光源を更に含む。複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。また、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器の他の１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のレーザー光源を更に含む。複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。また、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、複数の送受信器の少なくとも２つにクロック信号を供給するように構成された単一のクロック源を更に含む。
少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器の他の１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、単一のクロック源は、複数の送受信器の少なくとも２つのそれぞれにおける集積回路（ＩＣ）にクロック信号を供給する。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器は、実質的に同じ位置に配置される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器は、実質的に同じ位置に配置される。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のマルチプレクサを更に含む。この１つ以上のマルチプレクサの少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器の少なくとも２つは、少なくとも２つの再生器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも２つの再生器は、少なくとも２つの位相感応型パラメトリック増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、１つ以上のデマルチプレクサを更に含む。この１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器の少なくとも２つは、少なくとも２つの再生器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも２つの再生器は、少なくとも２つの位相感応型パラメトリック増幅器を含む。
本発明は、更にシステムに関する。このシステムは、伝送媒体と、伝送媒体に電磁波信号を導入し、且つ伝送媒体から電磁波信号を取り出すように構成された複数の送受信器と、１つ以上のレーザー光源であって、この１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の少なくとも２つにレーザービームを供給するように構成される、１つ以上のレーザー光源とを含む。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。また、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの他の１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。また、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、システムは、複数の送受信器の少なくとも２つにクロック信号を供給するように構成された単一のクロック源を更に含む。
少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの他の１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、単一のクロック源は、複数の送受信器の少なくとも２つのそれぞれにおけるＩＣにクロック信号を供給する。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、導波路を含む。
少なくとも１つの実施形態では、導波路は、光ファイバーを含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、自由空間を含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、電磁波信号を保存するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器は、実質的に同じ位置に配置される。
更に、本発明は、伝送媒体内に電磁波信号を保存するための方法にも関する。この方法は、伝送媒体に結合された複数の信号調節器を使用して、伝送媒体内を進行する電磁信号を増幅又は再生することと、１つ以上のポンプレーザー光源から複数の信号調節器にポンプレーザービームを供給することであって、１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つにポンプレーザービームを供給する、供給することと、１つ以上の制御回路を使用して、複数の信号調節器を制御することであって、１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つを制御する、制御することとを含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、導波路を含む。
少なくとも１つの実施形態では、導波路は、光ファイバーを含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、自由空間を含む。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器は、増幅器、再生器又は増幅器と再生器との組み合わせを含む。
少なくとも１つの実施形態では、増幅器は、少なくとも１つの位相感応型増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、再生器は、少なくとも１つの位相感応型パラメトリック増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、増幅器のそれぞれは、利得媒質をドープされたファイバー増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、利得媒質は、蛍光元素を含む。
少なくとも１つの実施形態では、利得媒質は、希土類元素を含む。
少なくとも１つの実施形態では、利得媒質は、エルビウムを含む。
少なくとも１つの実施形態では、この方法は、結合器を使用して、ポンプレーザービームを電磁波信号と合成することと、結合器を使用して、合成されたビーム／信号を複数の信号調節器の対応する１つに送ることとを更に含む。
少なくとも１つの実施形態では、１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、光検出器及びプロセッサを含む。また、制御するステップは、光検出器を使用して、複数の信号調節器の少なくとも２つのそれぞれの入力光パワー及び出力光パワーを測定することと、プロセッサを使用して、測定された入力光パワー及び出力光パワーを比較して、複数の信号調節器の少なくとも２つのそれぞれについて、入力ポンプレーザーパワーを調節することとを含む。
少なくとも１つの実施形態では、この方法は、１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つと、１つ以上の制御回路の少なくとも１つとに結合された可変減衰器を使用して、比較するステップによって決定された調節された入力ポンプレーザーパワーに基づいて、ポンプレーザービームを、複数の信号調節器の対応する１つに送られるように制御することを更に含む。
少なくとも１つの実施形態では、再生するステップは、再生器を使用して、伝送媒体内を進行する電磁波信号を振幅増幅、波形整形又はタイミング再生することを含む。
少なくとも１つの実施形態では、タイミング再生するステップは、１つ以上のクロック源を使用して、再生器にクロック信号を供給することを含む。この１つ以上のクロック源の少なくとも１つは、再生器の少なくとも２つにクロック信号を供給する。
少なくとも１つの実施形態では、再生するステップは、光学ドメインにおいて全て光学的に実施される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器は、実質的に同じ位置に配置される。
少なくとも１つの実施形態では、増幅又は再生するステップは、１つ以上のマルチプレクサを使用することを含む。１つ以上のマルチプレクサの少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器の少なくとも２つは、少なくとも２つの再生器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも２つの再生器は、少なくとも２つの位相感応型パラメトリック増幅器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、増幅又は再生するステップは、１つ以上のデマルチプレクサを使用することを含む。１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つは、複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の信号調節器の少なくとも２つは、少なくとも２つの再生器を含む。
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも２つの再生器は、少なくとも２つの位相感応型パラメトリック増幅器を含む。
更に、本発明は、伝送媒体に接続された複数の送受信器を使用する方法にも関する。この方法は、複数の送受信器を使用して、伝送媒体に電磁波信号を入力することと、複数の送受信器を使用して、伝送媒体から電磁波信号を出力することと、単一のレーザー光源から複数の送受信器の少なくとも２つにレーザービームを供給することとを含む。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。また、単一のレーザー光源は、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの他の１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。この方法は、単一のレーザー光源から、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するステップを更に含む。
少なくとも１つの実施形態では、この方法は、単一のクロック源から１つ以上の送受信器の少なくとも２つにクロック信号を供給することを更に含む。
少なくとも１つの実施形態では、単一のレーザー光源は、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器の少なくとも２つのうちの他の１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、単一のレーザー光源は、複数の送受信器の１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給する。
少なくとも１つの実施形態では、単一のクロック源は、複数の送受信器の少なくとも２つのそれぞれにおけるＩＣにクロック信号を供給する。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、導波路を含む。
少なくとも１つの実施形態では、導波路は、光ファイバーを含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、自由空間を含む。
少なくとも１つの実施形態では、伝送媒体は、電磁波信号を保存するように構成される。
少なくとも１つの実施形態では、複数の送受信器は、実質的に同じ位置に配置される。
特定の特徴、機能及び利点について上記に列挙した。しかし、様々な実施形態は、列挙した特徴、機能及び利点の幾つか、無いもの又は全てを含み得る。開示する主題のこれら及び他の技術的な特徴、機能及び利点については、本発明自体と併せて、以降の図、詳細な説明及び特許請求の範囲を検討した後により詳細に理解されるであろう。
本発明の例示的な実施形態について、添付の図を参照しながら説明する。
本発明の例示的な実施形態による、構成要素を共有する複数の増幅器の概略図である。 本発明の例示的な実施形態による、構成要素を共有する複数の再生器の概略図である。 本発明の例示的な実施形態による、構成要素を共有する複数の送受信器の概略図である。
情報又は任意の種類のデータは、電磁波（例えば、わずかに例を挙げれば、コヒーレントな（即ちレーザー）又はコヒーレントではない光ビーム、無線周波数（ＲＦ）信号及び他の種類の電磁波信号）として保存することができる。この電磁波は、様々な伝送媒体（例えば、わずかに例を挙げれば、自由空間、宇宙空間、真空、水中、水晶、非線形媒質、導波路、光ファイバー）内の構造間又は構造内部で透過及び／又は反射させることができる。例えば、再循環ループを使用して、連続的に動いてデータを運ぶことができる電磁波信号を、構造間又は構造内部で透過且つ／又は反射させ、必要に応じて（例えば、信号増幅によって）再生するように維持することにより、「動いているデータ」を保存することができる。再循環ループは、電磁波信号がその中を進行することができる伝送媒体（例えば、わずかに例を挙げれば、自由空間、導波路、光ファイバー、真空状態下の空洞）と、１つ以上の送受信器であって、伝送媒体に電磁波信号を導入し、且つ伝送媒体から電磁波信号を取り出すように構成された１つ以上の送受信器とを含み得る。例えば、再循環ループは、データを自由空間内で反射又はさもなければ再透過させる衛星及び／又は他の船舶によって形成され得る。別の例では、再循環ループは、光ファイバーなどの導波路を含み得る。動いているデータを再循環ループ内に保存する様々なシステム及び方法については、米国特許出願公開第１５／４６５，３５６号明細書に記載されている。これは、米国特許出願公開第２０１７／０２８０２１１Ａ１号明細書として発行されている。その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一例では、衛星ベースのレーザー、陸上若しくは水上／水中ベースのレーザー若しくは光ビーム又は任意の他の電磁放射を使用して、データを伝送及び保存することができる。「電磁波信号」及び「電磁波ビーム」という用語は、本明細書では交換可能に使用される。本明細書で使用される電磁放射又は電磁ビームには、任意の種類の電磁信号が含まれ得る。これらには、レーザービーム若しくは信号、メーザービーム若しくは信号、光ビーム若しくは信号又は任意の種類の有線若しくは無線の信号が含まれる。これらには、音響波、電波、ＩＲ放射、ＵＶ放射、マイクロ波帯域伝送又は前述のものの２つ以上の任意の組み合わせが含まれる。本明細書では、ときに単にレーザービーム又は信号と呼ばれ得、電波、マイクロ波、ＩＲ、ＵＶ及び電磁放射の波長の帯域幅の組み合わせを含む他の種類の光信号及び他の種類の電磁放射伝送も、誘導されるか、整形されるか、位相を揃えられるか、又は前述のいずれでもないかどうかに関わらず、含まれることが意図されている。
実施形態では、再循環ループに電磁波信号を保存するためのシステムは、内部に保存された電磁波信号を消すか又は「オフにする」ように構成され得る。電磁波信号が消されると、内部に保存されたデータは、ソリッドステートメモリから消去されたデータと異なり、決定的且つ瞬時に失われ、復元することができない。
より効率的且つ／又は費用対効果の高い設計を実現するために、共有された共通の構成要素を使用して、複数の信号調節器（例えば、わずかに例を挙げれば、増幅器、再生器、増幅器と再生器との組み合わせ）及び／又は送受信器を構築、動作及び／又は制御するためのシステム及び方法が開示される。そのようなシステム及び方法は、動いているデータを保存するための再循環ループ又は同様のアーキテクチャの他のデバイス若しくはシステムと共に使用され得る。
例えば、増幅器、再生器又は増幅器と再生器との組み合わせなどの複数の信号調節器を電磁波信号の経路に沿って配置して、通過する電磁波信号を元の若しくは以前の状態に戻し、且つ／又は何らかの劣化を補償することができる。
増幅器は、電磁波信号を増幅するように構成された任意のデバイスであり得る。実施形態では、増幅器は、水晶又は光ファイバーを含み得る。実施形態では、水晶及び光ファイバーは、例えば、エルビウムなどの希土類元素又は蛍光元素を含む利得媒質をドープされ得る。実施形態では、増幅器に使用される光ファイバーは、電磁波信号を光ファイバーに注入するために入力部に追加のデバイスを含み、且つ電磁波ビームを元の形状及びサイズに戻すために出力部に他のデバイスを含み得る。
各増幅器は、多数の様々な構成要素を必要とし得る。例えば、増幅器は、増幅器にポンプレーザービームを供給するように構成されたポンプレーザー光源と共に使用され得る。別の例では、増幅器は、増幅器の動作を制御するように構成された制御回路と共に使用され得る。
通常、エルビウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）などの増幅器は、長距離にわたって延びる光ファイバー通信リンクにおいて電磁波信号を定期的に増幅するために使用される。ファイバー通信リンクに沿った増幅器によって提供されるそのような定期的な利得により、伝送光ファイバーに起因する信号電力損失が相殺される。従来のシステムでは、増幅器は、互いに離れて配置される（例えば、５０～１００キロメートルの間隔で配置される）。その結果、各増幅器は、他の増幅器から切り離されている可能性が高く、他の増幅器と構成要素を容易に「共有する」ことができない。各増幅器は、多数の構成要素を含む。例えば、そのような従来のシステムで使用される各ＥＤＦＡは、エルビウムドープファイバー、ポンプレーザー光源、光アイソレーター、光結合器及び制御回路を含み得る。
対照的に、再循環ループを使用して、動いているデータを保存するためのシステムなどのシステムは、複数の増幅器を同じ位置に配置し得るか、又は実質的に同じ位置に配置し得、即ち互いの近傍に配置し得る（例えば、互いの近いか又は実質的に隣接している、同じ部屋又は空間内に物理的に配置されるなど）ように構成され得る。そのようなシステムでは、より効率的で費用対効果の高い設計を実現するために、ＥＤＦＡなどの複数の増幅器が１つ以上の共通の構成要素を共有することが可能である。
更に、共有された共通の構成要素を使用して、複数の信号調節器（例えば、わずかに例を挙げれば、増幅器、再生器、増幅器と再生器との組み合わせ）及び／又は送受信器を構築、動作及び／又は制御するためのシステム及び方法は、他の種類のアーキテクチャと共に使用することもできる。その場合、伝送装置は、同じ位置に配置されるか、又は実質的に同じ位置に配置され、即ち互いの近傍に配置される（例えば、互いに近いか又は実質的に隣接している、同じ部屋又は空間内に物理的に配置されるなど）。これらの種類のアーキテクチャの例としては、同じ施設内で情報を送受信することができるデータセンターと、同じ位置との間でデータを送受信するＲＡＤＡＲ及びＬＩＤＡＲなどの検知装置とが挙げられるが、これらに限定されない。
図１は、本発明の例示的な実施形態によるシステム１００の概略図である。システム１００は、ポンプレーザー光源１０３及び／又は制御回路１０４などの共通の構成要素を共有する、少なくとも２つの実質的に同じ位置に配置されたＥＤＦＡを含む。実施形態では、実質的に同じ位置に配置されたＥＤＦＡは、伝送ファイバー１２３などの伝送媒体によって互いに結合され得る。図１は、電磁波信号１０１が第１のＥＤＦＡ１２１、１２２に入る様子を示す。次いで、増幅された信号は、伝送ファイバー１２３を通過する。次いで、信号は、第２のＥＤＦＡ１２４、１２５に入り、増幅信号１０２として第２のＥＤＦＡを出る。
十分な出力パワーを有する単一のポンプレーザー光源１０３を使用して、ポンプレーザービームを２つ以上の複数のＥＤＦＡに供給することができる。図１に示すように、ポンプレーザー光源１０３の出力パワーは、分割されて可変減衰器１１１、１１２に送られ得る。これらの可変減衰器のそれぞれは、複数のＥＤＦＡの対応する１つに結合され得る。可変減衰器１１１、１１２は、対応するＥＤＦＡに必要とされる特定のポンプレーザーパワーを制御するように構成され得る。次いで、ポンプレーザービームは、可変減衰器１１１、１１２から、対応する結合器１２１、１２４を通してエルビウムドープファイバー１２２、１２５まで送られ得る。結合器１２１、１２４のそれぞれは、（可変減衰器１１１、１１２を介した）ポンプレーザー光源１０３からのポンプレーザービームを電磁波信号と合成し、合成されたポンプレーザービーム及び電磁波信号を、対応するエルビウムドープファイバー１２２、１２５に送って、電磁波信号の増幅を達成するように構成され得る。
図１に示すように、複数のＥＤＦＡの少なくとも２つは、共有された制御回路１０４と共に使用され得る。この制御回路１０４は、増幅器の利得など、ＥＤＦＡの動作を制御するように構成され得る。例えば、エルビウムドープファイバー１２２、１２５への入力パワー及びエルビウムドープファイバー１２２、１２５からの出力パワーを、例えば制御回路１０４内の光検出器を使用することにより測定することができる。次いで、例えば制御回路１０４内の電子回路を含むプロセッサを使用することにより、測定された入力パワー及び出力パワーを比較して、利得などの増幅器の特性を決定することができる。比較の結果、呼応して、結合器１２１、１２４へのポンプレーザーパワー入力を調節することができる。実施形態では、ポンプレーザーパワー入力のこの調節は、図１に示すように、制御回路１０４からの制御信号に基づいて、ポンプレーザー光源１０３及び／又は可変減衰器１１１、１１２によって実施され得る。
実施形態では、共有された制御回路１０４は、増幅器の利得に起こり得る変化よりもはるかに速いことがあり得る。そのため、多数の結合器を使用すること及び異なる複数のエルビウムドープファイバーから順次光学／電子測定値を取得することにより、多数のＥＤＦＡが単一の制御回路を共有することができる。
実施形態では、ポンプレーザー光源１０３及び制御回路１０４は、システム１００内の複数のＥＤＦＡのコストの大部分を占め得る。従って、ポンプレーザー光源及び／又は制御回路を複数のＥＤＦＡによって共有することにより、効率及び費用対効果の高さという利点をもたらすことができる。
別の例として、位相感応型増幅器（ＰＳＡ）は、実質的に同じ位置に配置された複数のＰＳＡが、ポンプレーザー光源、制御回路及び／又はクロック信号などの１つ以上の共通の構成要素を共有することができるように構成され得る。
長距離通信システムでは、たとえ信号振幅を再生するために増幅器が使用される場合でも、波形ひずみ及び相対的時間遅延偏差が蓄積することがある。この問題により、元の／以前の波形及び信号同期を再生するために、１つ以上の再生器による定期的な再生が必要となり得る。例えば、再生器は、１００キロメートルより長い距離を伴う通信システムに対して使用され得る。典型的には「３Ｒ」プロセスと呼ばれる完全な信号再生には、電磁波信号のタイミング再生、波形整形及び振幅増幅（又は増幅）が含まれる。再生器は、完全な電磁波信号再生を行うように構成され得る。代わりに、再生器は、電磁波信号を部分的にタイミング再生、波形整形及び／又は振幅増幅することにより、電磁波信号の一部の様相のみを元に戻すように構成され得る。実施形態では、再生器は、失われた情報を元に戻すか、又は動いているデータに持ち込まれたエラーを訂正するためのエラー訂正を実施するようにも構成され得る。実施形態では、再生器は、波長分割多重方式（ＷＤＭ）と共に使用され得る。ＷＤＭにより、再生器が、異なる波長チャネルで信号品質を向上させることが可能になる。
電磁波信号を全体的又は部分的に振幅増幅、波形整形及び／又はタイミング再生するように構成された任意の装置を使用して、再生器を構築することができる。再生器は、様々な方法で実装することができる。実施形態では、再生器は、全光学式又は光電子式の再生器であり得る。全光学式の再生器は、光学ドメインにおいて全て光学的に電磁波信号を再生するように構成される。一方、光電子式の再生器は、電磁波信号を、電気ドメインにおける対応する電気信号に変換し、変換された電気信号を電気的に再生し、再生された電気信号を、光学ドメインにおける対応する電磁波信号に変換するように構成される。実施形態では、再生器は、少なくとも１つの増幅器及び少なくとも１つの吸収器を含み得る。実施形態では、再生器は、飽和領域で動作するように構成された少なくとも１つの増幅器を含み得る。実施形態では、再生器は、利得安定化をもたらし、且つ／又は電磁波信号中のノイズを低減するように構成された非線形フィルタを備え得る。実施形態では、再生器は、水晶又は光ファイバーを含み得る。実施形態では、再生器は、エルビウムなどの希土類元素又は蛍光元素によってドープされた水晶又は光ファイバーを含み得る。実施形態では、再生器に使用される光ファイバーは、電磁波信号を光ファイバーに注入するために入力部に追加のデバイスを含み、且つ電磁波ビームを元の形状及びサイズに戻すために出力部に他のデバイスを含み得る。実施形態では、再生器は、少なくとも１つの位相感応型パラメトリック増幅器を含み得る。
複数の再生器を実質的に同じ位置に配置することができるシステム（例えば、再循環ループを使用して、動いているデータを保存するためのシステム）では、より効率的で費用対効果の高い設計を実現するために、複数の再生器が１つ以上の共通の構成要素を共有することが可能である。
図２は、本発明の例示的な実施形態によるシステム２００の概略図である。システム２００は、ポンプレーザー光源２０３、制御回路２０４及び／又はクロック源２０５などの共通の構成要素を共有する、少なくとも２つの実質的に同じ位置に配置された再生器２３２、２３５を含む。実施形態では、実質的に同じ位置に配置された再生器２３２、２３５は、伝送ファイバー２３３などの伝送媒体によって互いに結合され得る。図２は、電磁波信号２０１が、対応する結合器２３１を介して第１の再生器２３２に入る様子を示す。次いで、再生された信号は、伝送ファイバー２３３を通過する。次いで、この信号は、対応する結合器２３４を介して第２の再生器２３５に入り、再生された信号２０２として第２の再生器を出る。
十分な出力パワーを有する単一のポンプレーザー光源２０３を使用して、ポンプレーザービームを２つ以上の複数の再生器２３２、２３５に供給することができる。図２に示すように、ポンプレーザー光源２０３の出力パワーは、分割されて可変減衰器２１１、２１２に送られ得る。これらの可変減衰器のそれぞれは、複数の再生器２３２、２３５の対応する１つに結合され得る。可変減衰器２１１、２１２は、対応する再生器に必要とされる特定のポンプレーザーパワーを制御するように構成され得る。次いで、ポンプレーザービームは、可変減衰器２１１、２１２から、対応する結合器２３１、２３４を通して再生器２３２、２３５まで送られ得る。結合器２３１、２３４のそれぞれは、（可変減衰器２１１、２１２を介した）ポンプレーザー光源２０３からのポンプレーザービームを電磁波信号と合成し、合成されたポンプレーザービーム及び電磁波信号を、対応する再生器２３２、２３５に送って、電磁波信号の全体的な又は部分的な再生を達成するように構成され得る。
図２に示すように、複数の再生器２３２、２３５の少なくとも２つは、共有された制御回路２０４と共に使用され得る。この制御回路２０４は、再生器の利得など、再生器の動作を制御するように構成され得る。例えば、再生器２３２、２３５への入力パワー及び再生器２３２、２３５からの出力パワーを、例えば制御回路２０４内の光検出器を使用することにより測定することができる。次いで、例えば制御回路２０４内の電子回路を含むプロセッサを使用することにより、測定された入力パワー及び出力パワーを比較して、利得などの再生器の特性を決定することができる。比較の結果、呼応して、結合器２３１、２３４へのポンプレーザーパワー入力を調節することができる。実施形態では、ポンプレーザーパワー入力のこの調節は、図２に示すように、制御回路２０４からの制御信号に基づいて、ポンプレーザー光源２０３及び／又は可変減衰器２１１、２１２によって実施され得る。
実施形態では、共有された制御回路２０４は、再生器の利得に起こり得る変化よりもはるかに速いことがあり得る。そのため、多数の結合器を使用すること及び異なる複数の再生器から順次光学／電子測定値を取得することにより、多数の再生器が単一の制御回路を共有することができる。
図２に示すように、実質的に同じ位置に配置された複数の再生器２３２、２３５の少なくとも２つは、共有されたクロック源２０５を使用し得る。このクロック源２０５は、電磁波信号をタイミング再生するために、複数の再生器２３２、２３５の少なくとも２つのそれぞれにクロック信号を供給するように構成され得る。
実施形態では、システム２００は、１つ以上のマルチプレクサ（図２には図示せず）を更に含み得る。１つ以上のマルチプレクサの少なくとも１つは、２つの実質的に同じ位置に配置された再生器２３２、２３５に通信可能に結合され、これらの再生器２３２、２３５によって共有される。加えて又は代わりに、システム２００は、１つ以上のデマルチプレクサ（図２には図示せず）を更に含み得る。１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つは、２つの実質的に同じ位置に配置された再生器２３２、２３５に通信可能に結合され、これらの再生器２３２、２３５によって共有される。実施形態では、１つ以上のマルチプレクサの少なくとも１つ及び／又は１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つを共有する２つの再生器２３２、２３５は、位相感応型パラメトリック増幅器を含む。
実施形態では、ポンプレーザー光源２０３、制御回路２０４、クロック源２０５及び／又はマルチプレクサ／デマルチプレクサは、システム２００内の複数の再生器のコストの大部分を占め得る。従って、ポンプレーザー光源、制御回路、クロック源及び／又はマルチプレクサ／デマルチプレクサなどの１つ以上の共通の構成要素を複数の再生器により共有することで、効率、費用対効果の高さ及び再生器の電力消費量の全体的な低減という利点をもたらすことができる。
電磁波信号を伝送媒体、わずかに例を挙げれば、自由空間、導波路、光ファイバーなどを介して送受信するために、送受信器が使用され得る。実施形態では、送受信器は、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み得る。実施形態では、送受信器は、例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、光伝送ネットワーク（ＯＴＮ）フレーマ／デフレーマ、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）及び／又はデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）を含む、入力／出力インターフェース、変調器、ミキサ、増幅器、アクティブ光ケーブル及び／又は集積回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））などの多数の構成要素を含み得る。
複数の送受信器を実質的に同じ位置に配置することができるシステム（例えば、再循環ループを使用して、動いているデータを保存するためのシステム）では、より効率的で費用対効果の高い設計を実現するために、複数の送受信器が１つ以上の共通の構成要素を共有することが可能である。
図３は、本発明の例示的な実施形態によるシステム３００の概略図である。システム３００は、レーザー光源３０３及び／又はクロック源３０４などの共通の構成要素を共有する、少なくとも２つの実質的に同じ位置に配置された送受信器３０５、３０６を含む。実施形態では、実質的に同じ位置に配置された送受信器３０５、３０６は、図３に示すように、伝送ファイバー３０７などの伝送媒体によって互いに結合され得る。図３は、電磁波信号３０１が第１の入力／出力インターフェース３１１を介して第１の送受信器３０５内に又は第１の送受信器３０５から外に進行する様子と、対応する電磁波信号３０２が第２の入力／出力インターフェース３１８を介して第２の送受信器３０６内に又は第２の送受信器３０６から外に進行する様子とを示す。例えば、電磁波信号３０１は、第１の入力／出力インターフェース３１１を介して第１の送受信器３０５に入り、次いで第１の送受信器３０５の第１の集積回路（ＩＣ）３１２、第１の変調器／ミキサ３１３及び第１の増幅器３１４を通過する。次いで、この信号は、伝送ファイバー３０７を介して伝送され、その後、第２の送受信器３０６の第２の増幅器３１５、第２の変調器／ミキサ３１６及び第２の集積回路３１７を通過する。第２の送受信器３０６は、第２の入力／出力インターフェース３１８を介して、対応する電磁波信号３０２を出力する。代替の実施形態では、電磁波信号３０２は、逆方向に進行し得る。その結果、第１の送受信器３０５は、第１の入力／出力インターフェース３１１を介して、対応する電磁波信号３０１を出力する。
実質的に同じ位置に配置された複数の送受信器３０５、３０６の少なくとも２つは、共有されたレーザー光源３０３を使用し得る。図３に示すように、レーザー光源３０３は、第１の送受信器３０５及び第２の送受信器３０６にレーザービームを供給するように構成され得る。実施形態では、第１の送受信器３０５が送信側であり、第２の送受信器３０６が受信側であり、各送受信器が１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む場合、レーザー光源３０３は、第１の送受信器３０５内の１つ以上の送信機の少なくとも１つと、第２の送受信器３０６内の１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給し得る。実施形態では、第１の送受信器３０５が送信側であり、第２の送受信器３０６が受信側であり、各送受信器が１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む場合、図３に示すように、レーザー光源３０３は、第１の送受信器３０５内の１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器３１３と、第２の送受信器３０６内の１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサ３１６とにレーザービームを供給し得る。レーザー光源を共有している送受信器の対は、同じ波長の光を送受信することが多いことに留意されたい。
更なる実施形態では、レーザー光源３０３は、複数の送受信器３０５、３０６の少なくとも１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つと、複数の送受信器３０５、３０６の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成され得る。更なる実施形態では、レーザー光源３０３は、複数の送受信器３０５、３０６の少なくとも１つの内部にある１つ以上の送信機の少なくとも１つの内部にある変調器と、複数の送受信器３０５、３０６の同じ１つの内部にある１つ以上の受信機の少なくとも１つの内部にあるミキサとにレーザービームを供給するように構成され得る。
実質的に同じ位置に配置された複数の送受信器の少なくとも２つは、共有されたクロック源を使用し得る。このクロック源は、複数の送受信器の少なくとも２つのそれぞれにクロック信号を供給するように構成され得る。実施形態では、図３に示すように、クロック源３０４は、第１の送受信器３０５内の第１のＩＣ３１２と、第２の送受信器３０６内の第２のＩＣ３１７とにクロック信号を供給するように構成され得る。
複数の送受信器が、レーザー光源及び／又はクロック源などの共有の構成要素を使用すると、例えば使用される構成要素の数を低減すること、使用されるデジタル信号処理の量を減らすこと、電力消費量を低減すること、及び伝送性能に影響を及ぼすことなく、送受信器を製造し、維持する資本コスト及び運用コストを下げることにより、効率的で費用対効果の高い設計がもたらされる。
本発明について、上記で概説され、図面に示された例示的な実施形態と共に説明してきた。しかし、本発明の原理は、現在知られているか否かに関わらず、任意の数の技術を使用して実装され得ることが明白である。当業者には、形態及び詳細における多数の代替形態、修正形態及び変形形態が明らかであろう。本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明したシステム、装置及び方法に対する修正形態、追加形態又は省略形態がなされ得る。例えば、システム及び装置の構成要素は、統合されるか又は別々にされ得る。更に、本明細書に開示したシステム及び装置の動作は、より多くの、より少ない又は他の構成要素により実施され得る。記載した方法は、より多くの、より少ない又は他のステップを含み得る。更に、ステップは、任意の適切な順序で実施され得る。
本明細書で定義するように、電磁波は、音響波を含む。従って、情報又は任意の種類のデータの動いているストレージは、音響（即ち音）波を使用して実装することもできる。音の速度の代表的な値としては、水中で約１，５００ｍ／秒、空気中で約３３０ｍ／秒、鋼中で約６，０００ｍ／秒が挙げられる（それぞれの場合について速度の範囲が存在する）。周波数の観点から言えば、音波は、数十ＭＨｚの領域にあり得る。例えば、幾つかの医療用超音波デバイスは、数十ＭＨｚの領域で動作する。通常、周波数がより低い音は、距離が延びたときの減衰もより少なくなる。
動いているストレージに音響波を使用する利点は、音の比較的遅い速度である。この点で、情報又は動いている任意の種類のデータを運ぶ波信号が音響波である場合、（光の速度と比較して）音の速度がはるかに遅いことにより、データをキャビティ内に導入するデータレートをより高くする必要なく、キャビティ内により多くの量の動いているデータを保存することが可能になる。
音響波は、伝搬するために何らかの媒体を必要とする。情報又は任意の種類のデータは、様々な伝送媒体（例えば、わずかに例を挙げれば、空気及び鋼）内の音響波を使用して、構造間又は構造内部で透過及び／又は反射させることができる。音響波を使用する、動いているストレージの実施形態は、そのような媒体を使用して構成することができる。鋼の場合、鉄道線路は、長距離媒体であり得る。音響波は、わずかに例を挙げれば、水晶振動子及びスピーカーを含む様々な振動発生源を使用して生成することができる。マイクロフォンは、音響波を検出する。音響システム、振動を除去するためのシステム及び振動を測定するためのシステムには、音響技術の重要なベースがある。このデバイス技術は、本出願に開示する実施形態で採用されている原理に従い、音響波を使用する、動いているストレージのシステムを開発する際に利用することができる。
従って、上記に記載したような本発明の例示的な実施形態は、例証を意図しており、限定するものではない。本発明の趣旨及び範囲は、広く解釈されるべきであり、且つ前述の本明細書によってではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
更に、特段の断りのない限り、図面に描かれた物品は、必ずしも正確な縮尺で描かれているわけではない。

Claims (50)

  1. システムであって、
    電磁波信号を保存するように構成された再循環ループであって、
    伝送媒体と、
    前記電磁波信号を前記伝送媒体に導入し、且つ前記伝送媒体から前記電磁波信号を取り出すように構成された複数の送受信器と
    を含む再循環ループ、及び
    信号調節システムであって、
    前記伝送媒体に結合された複数の信号調節器であって、前記伝送媒体内を進行する前記電磁波信号を増幅又は再生するように構成された複数の信号調節器と、
    １つ以上のポンプレーザー光源であって、前記１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つにポンプレーザービームを供給するように構成される、１つ以上のポンプレーザー光源と、
    前記複数の信号調節器を制御するための１つ以上の制御回路であって、前記１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つを制御するように構成される、１つ以上の制御回路と
    を含む信号調節システム
    を含むシステム。
  2. 前記伝送媒体は、導波路、光ファイバー又は自由空間の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記複数の信号調節器は、増幅器、再生器又は増幅器と再生器との組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記増幅器のそれぞれは、利得媒質をドープされたファイバー増幅器を含み、及び
    前記利得媒質は、蛍光元素、希土類元素又はエルビウムの少なくとも１つを含む、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記ポンプレーザービームを前記電磁波信号と合成し、且つ前記合成されたビーム／信号を前記複数の信号調節器の対応する１つに送るように構成される結合器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記１つ以上の制御回路の前記少なくとも１つは、
    前記複数の信号調節器の前記少なくとも２つのそれぞれの入力光パワー及び出力光パワーを測定するように構成された光検出器と、
    前記測定された入力光パワー及び出力光パワーを比較し、且つ前記複数の信号調節器の前記少なくとも２つの前記それぞれについて、入力ポンプレーザーパワーを調節するように構成されたプロセッサと
    を含む、請求項１に記載のシステム。
  7. 前記１つ以上のポンプレーザー光源の前記少なくとも１つと、前記１つ以上の制御回路の前記少なくとも１つとに結合された可変減衰器を更に含み、前記可変減衰器は、前記１つ以上の制御回路の前記少なくとも１つの内部にある前記プロセッサによって決定された前記調節された入力ポンプレーザーパワーに基づいて、前記ポンプレーザービームを、前記複数の信号調節器の対応する１つに送られるように制御するように構成される、請求項６に記載のシステム。
  8. 前記再生器は、前記伝送媒体内を進行する前記電磁波信号を振幅増幅、波形整形又はタイミング再生するように構成される、請求項３に記載のシステム。
  9. １つ以上のクロック源を更に含み、前記１つ以上のクロック源の少なくとも１つは、前記電磁波信号をタイミング再生するために前記再生器の少なくとも２つにクロック信号を供給するように構成される、請求項８に記載のシステム。
  10. 前記再生器は、水晶又は光ファイバーを含み、及び
    前記水晶又は前記光ファイバーは、蛍光元素、希土類元素又はエルビウムの少なくとも１つをドープされている、請求項３に記載のシステム。
  11. 前記再生器は、全光学式再生器；少なくとも１つの増幅器及び少なくとも１つの吸収器；飽和領域で動作するように構成された少なくとも１つの増幅器；又は少なくとも１つの非線形フィルタの少なくとも１つを含む、請求項３に記載のシステム。
  12. １つ以上のレーザー光源を更に含み、前記１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の送受信器の少なくとも２つにレーザービームを供給するように構成される、請求項１に記載のシステム。
  13. １つ以上のレーザー光源を更に含み、
    前記複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み、及び
    前記１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の送受信器の１つの内部にある前記１つ以上の送信機の少なくとも１つと、前記複数の送受信器の他の１つの内部にある前記１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成される、請求項１に記載のシステム。
  14. １つ以上のレーザー光源を更に含み、
    前記複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み、及び
    前記１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の送受信器の１つの内部にある前記１つ以上の送信機の少なくとも１つと、前記複数の送受信器の同じ１つの内部にある前記１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成される、請求項１に記載のシステム。
  15. 前記複数の送受信器の少なくとも２つにクロック信号を供給するように構成された単一のクロック源を更に含む、請求項１に記載のシステム。
  16. 前記１つ以上のレーザー光源の前記少なくとも１つは、前記複数の送受信器の前記１つの内部にある前記１つ以上の送信機の前記少なくとも１つの内部にある変調器と、前記複数の送受信器の前記他の１つの内部にある前記１つ以上の受信機の前記少なくとも１つの内部にあるミキサとに前記レーザービームを供給する、請求項１３に記載のシステム。
  17. 前記１つ以上のレーザー光源の前記少なくとも１つは、前記複数の送受信器の前記１つの内部にある前記１つ以上の送信機の前記少なくとも１つの内部にある変調器と、前記複数の送受信器の前記同じ１つの内部にある前記１つ以上の受信機の前記少なくとも１つの内部にあるミキサとに前記レーザービームを供給する、請求項１４に記載のシステム。
  18. 前記単一のクロック源は、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのそれぞれにおける集積回路（ＩＣ）に前記クロック信号を供給する、請求項１５に記載のシステム。
  19. 前記複数の送受信器又は前記複数の信号調節器の少なくとも１つは、実質的に同じ位置に配置される、請求項１に記載のシステム。
  20. システムであって、
    伝送媒体と、
    前記電磁波信号を前記伝送媒体に導入し、且つ前記伝送媒体から前記電磁波信号を取り出すように構成された複数の送受信器と、
    １つ以上のレーザー光源であって、前記１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の送受信器の少なくとも２つにレーザービームを供給するように構成される、１つ以上のレーザー光源と
    を含むシステム。
  21. 前記複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み、及び
    前記１つ以上のレーザー光源の前記少なくとも１つは、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの１つの内部にある前記１つ以上の送信機の少なくとも１つと、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの他の１つの内部にある前記１つ以上の受信機の少なくとも１つとに前記レーザービームを供給する、請求項２０に記載のシステム。
  22. 前記複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み、及び
    前記１つ以上のレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の送受信器の１つの内部にある前記１つ以上の送信機の少なくとも１つと、前記複数の送受信器の同じ１つの内部にある前記１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するように構成される、請求項２０に記載のシステム。
  23. 前記複数の送受信器の少なくとも２つにクロック信号を供給するように構成された単一のクロック源を更に含む、請求項２０に記載のシステム。
  24. 前記１つ以上のレーザー光源の前記少なくとも１つは、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの前記１つの内部にある前記１つ以上の送信機の前記少なくとも１つの内部にある変調器と、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの前記他の１つの内部にある前記１つ以上の受信機の前記少なくとも１つの内部にあるミキサとに前記レーザービームを供給する、請求項２１に記載のシステム。
  25. 前記１つ以上のレーザー光源の前記少なくとも１つは、前記複数の送受信器の前記１つの内部にある前記１つ以上の送信機の前記少なくとも１つの内部にある変調器と、前記複数の送受信器の前記同じ１つの内部にある前記１つ以上の受信機の前記少なくとも１つの内部にあるミキサとに前記レーザービームを供給する、請求項２２に記載のシステム。
  26. 前記単一のクロック源は、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのそれぞれにおけるＩＣに前記クロック信号を供給する、請求項２３に記載のシステム。
  27. 前記伝送媒体は、導波路、光ファイバー又は自由空間の少なくとも１つを含む、請求項２０に記載のシステム。
  28. 前記伝送媒体は、電磁波信号を保存するように構成される、請求項２０に記載のシステム。
  29. 前記複数の送受信器は、実質的に同じ位置に配置される、請求項２０に記載のシステム。
  30. 伝送媒体内に電磁波信号を保存するための方法であって、
    前記伝送媒体に結合された複数の信号調節器を使用して、前記伝送媒体内を進行する電磁信号を増幅又は再生することと、
    １つ以上のポンプレーザー光源から前記複数の信号調節器にポンプレーザービームを供給することであって、前記１つ以上のポンプレーザー光源の少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つにポンプレーザービームを供給する、供給することと、
    １つ以上の制御回路を使用して、前記複数の信号調節器を制御することであって、前記１つ以上の制御回路の少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つを制御する、制御することと
    を含む方法。
  31. 前記伝送媒体は、導波路、光ファイバー又は自由空間の少なくとも１つを含む、請求項３０に記載の方法。
  32. 前記複数の信号調節器は、増幅器、再生器又は増幅器と再生器との組み合わせを含む、請求項３０に記載の方法。
  33. 前記増幅器のそれぞれは、利得媒質をドープされたファイバー増幅器を含み、及び
    前記利得媒質は、蛍光元素、希土類元素又はエルビウムの少なくとも１つを含む、請求項３２に記載の方法。
  34. 結合器を使用して、前記ポンプレーザービームを前記電磁波信号と合成することと、前記結合器を使用して、前記合成されたビーム／信号を前記複数の信号調節器の対応する１つに送ることとを更に含む、請求項３０に記載の方法。
  35. 前記１つ以上の制御回路の前記少なくとも１つは、光検出器及びプロセッサを含み、及び
    前記制御するステップは、
    前記光検出器を使用して、前記複数の信号調節器の前記少なくとも２つのそれぞれの入力光パワー及び出力光パワーを測定することと、
    前記プロセッサを使用して、前記測定された入力光パワー及び出力光パワーを比較して、前記複数の信号調節器の前記少なくとも２つの前記それぞれについて、入力ポンプレーザーパワーを調節することと
    を含む、請求項３０に記載の方法。
  36. 前記１つ以上のポンプレーザー光源の前記少なくとも１つと、前記１つ以上の制御回路の前記少なくとも１つとに結合された可変減衰器を使用して、前記比較するステップによって決定された前記調節された入力ポンプレーザーパワーに基づいて、前記ポンプレーザービームを、前記複数の信号調節器の対応する１つに送られるように制御することを更に含む、請求項３５に記載の方法。
  37. 前記再生するステップは、前記再生器を使用して、前記伝送媒体内を進行する前記電磁波信号を振幅増幅、波形整形又はタイミング再生することを含む、請求項３２８に記載の方法。
  38. 前記タイミング再生するステップは、１つ以上のクロック源を使用して、前記再生器にクロック信号を供給することを含み、前記１つ以上のクロック源の少なくとも１つは、前記再生器の少なくとも２つにクロック信号を供給する、請求項３７に記載の方法。
  39. 前記再生するステップは、光学ドメインにおいて全て光学的に実施される、請求項３０に記載の方法。
  40. 伝送媒体に接続された複数の送受信器を使用する方法であって、
    前記複数の送受信器を使用して、前記伝送媒体に電磁波信号を入力することと、
    前記複数の送受信器を使用して、前記伝送媒体から前記電磁波信号を出力することと、
    単一のレーザー光源から前記複数の送受信器の少なくとも２つにレーザービームを供給することと
    を含む方法。
  41. 前記複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み、及び
    前記単一のレーザー光源は、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの１つの内部にある前記１つ以上の送信機の少なくとも１つと、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの他の１つの内部にある前記１つ以上の受信機の少なくとも１つとに前記レーザービームを供給する、請求項４０に記載の方法。
  42. 前記複数の送受信器のそれぞれは、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含み、前記方法は、前記単一のレーザー光源から、前記複数の送受信器の１つの内部にある前記１つ以上の送信機の少なくとも１つと、前記複数の送受信器の同じ１つの内部にある前記１つ以上の受信機の少なくとも１つとにレーザービームを供給するステップを更に含む、請求項４０に記載の方法。
  43. 単一のクロック源から前記１つ以上の送受信器の少なくとも２つにクロック信号を供給することを更に含む、請求項４０に記載の方法。
  44. 前記単一のレーザー光源は、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのうちの前記１つの内部にある前記１つ以上の送信機の前記少なくとも１つの内部にある変調器と、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つの前記他の１つの内部にある前記１つ以上の受信機の前記少なくとも１つの内部にあるミキサとに前記レーザービームを供給する、請求項４１に記載の方法。
  45. 前記単一のレーザー光源は、前記複数の送受信器の前記１つの内部にある前記１つ以上の送信機の前記少なくとも１つの内部にある変調器と、前記複数の送受信器の前記同じ１つの内部にある前記１つ以上の受信機の前記少なくとも１つの内部にあるミキサとに前記レーザービームを供給する、請求項４２に記載の方法。
  46. 前記単一のクロック源は、前記複数の送受信器の前記少なくとも２つのそれぞれにおけるＩＣに前記クロック信号を供給する、請求項４３に記載の方法。
  47. 前記伝送媒体は、導波路、光ファイバー又は自由空間の少なくとも１つを含む、請求項４０に記載の方法。
  48. 前記伝送媒体は、電磁波信号を保存するように構成される、請求項４０に記載の方法。
  49. １つ以上のマルチプレクサであって、前記１つ以上のマルチプレクサの少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される、１つ以上のマルチプレクサ、又は１つ以上のデマルチプレクサであって、前記１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される、１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つを更に含む、請求項１に記載のシステム。
  50. 前記増幅又は再生するステップは、１つ以上のマルチプレクサを使用することであって、前記１つ以上のマルチプレクサの少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される、使用すること、又は１つ以上のデマルチプレクサを使用することであって、前記１つ以上のデマルチプレクサの少なくとも１つは、前記複数の信号調節器の少なくとも２つに通信可能に結合される、使用することの少なくとも１つを含む、請求項３０に記載の方法。
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