JP5492887B2 - 再構成可能なフィルタを含む光分岐挿入マルチプレクサ及びそれを含むシステム - Google Patents

Description

本明細書の開示内容は光伝送システムに関し、特に、再構成可能なフィルタを含む光分岐挿入マルチプレクサ及びそれを含むシステムに関する。

光ファイバー伝送システムの伝送容量を最大化するために、波長分割多重システム（以下、ＷＤＭシステムという）と呼ばれるシステムでは、単一の光ファイバーを用いて複数の光信号を伝送可能である。現代のＷＤＭシステムは大きなトラフィック容量を有し、例えば、６４チャネルを毎秒１０ギガビット（以下、Ｇｂ／ｓという）で伝送する容量を有する。

光ファイバー伝送システムは、比較的長い幹線セグメントを含む可能性があり、幹線セグメントの終端には、送信側及び／又は受信側の幹線端末が設けられる。光ファイバー伝送システムはさらに、その幹線に沿って位置した１つ以上の分岐装置を含む可能性がある。各分岐装置（ＢＵ）は、分岐セグメントに接続されてもよく、分岐セグメントの終端には、送信側及び／又は受信側の分岐端末が設けられる。各ＢＵは、１つ以上の光分岐挿入マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）を含んでもよい。ＯＡＤＭを介することで、光伝送システムの幹線セグメントにチャネルが挿入されてもよく、及び／又は、幹線セグメントからチャネルが分岐されてもよい。従って、システムは、ＢＵにおいて信号チャネルが挿入及び／又は分岐されることで、信号チャネルの印加及び除去を動的に行ってもよい。

情報チャネルの長距離伝送又は光ファイバーケーブルのリンク間にわたる伝送が行われるとき、信号の減衰を補償するために１つ以上の増幅器が設けられてもよい。あるＷＤＭシステムにおいて使用された増幅器は、容易に改変可能なものではなく、また、初期状態では、フルの負荷を有するリンク（例えば、６４チャネルを含み、各チャネルが１０Ｇｂ／ｓで伝送する）をサポートするように構成されている可能性がある。一般に、増幅器からの自然放出光（ＡＳＥ）雑音の存在下で適切な信号対雑音比をもたらすように、チャネル毎のパワーが十分に大きいことが望ましく、大きなフル負荷容量を有するシステムにおいて増幅器の大きな合計出力パワーを必要とする可能性がある。従って、増幅器は、公称合計出力パワーで光出力信号をもたらすように構成される可能性がある。

増幅器の公称出力パワーレベルは、増幅器の入力における電力に対して敏感ではない可能性がある。増幅器の入力パワーは広範囲にわたって変化するので、増幅器の合計出力パワーは公称出力パワーレベルのあたりでほとんど変化しない可能性がある。追加の複数のチャネルが例えば分岐装置において挿入されたとき、チャネル毎の光出力パワーは減少する可能性がある。複数のチャネルが分岐されたとき、チャネル毎の光出力パワーは増大する可能性がある。

ファイバー光通信ネットワークにおいて、ファイバーの媒質は非線形である。光パワーが高いとき（例えば、チャネル毎に１０ｍＷを超えるとき）、光信号は、光パワーが低いとき（例えば、チャネル毎に１．０ｍＷ未満であるとき）よりも大きな歪みを受ける可能性があり、これは結果的に、伝送ペナルティをもたらす。従って、複数のチャネルが分岐されるとき、光チャネルパワーの値は増大する可能性があり、ネットワーク通信性能は悪化する可能性がある。鎖状に連結された複数の光増幅器に係る部分チャネル負荷は、望ましくない雑音蓄積と利得再成形の影響とをもたらす可能性があり、これらのこともチャネル性能を悪化させる。

本明細書の開示内容の１つの態様によれば、波長分割多重（ＷＤＭ）光システムが提供され、上記システムは、幹線端末と、分岐端末と、光分岐挿入マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）とを含む。上記幹線端末は、幹線経路上でＷＤＭ幹線信号を供給するように構成され、上記幹線信号は、少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルと、少なくとも１つの幹線信号の未使用チャネルとを含む。上記分岐端末は、分岐経路上でＷＤＭ分岐信号を供給するように構成され、上記分岐信号は、少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルと、少なくとも１つの分岐信号の未使用チャネルとを含み、上記少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも１つの幹線信号の未使用チャネルの波長に対応し、上記少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも１つの分岐信号の未使用チャネルの波長に対応する。上記ＯＡＤＭは、上記幹線経路及び上記分岐経路に接続され、上記幹線信号及び上記分岐信号を受信し、出力信号を供給する。上記ＯＡＤＭは、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方の一部を選択的にフィルタリングするように構成された少なくとも１つのフィルタと、上記少なくとも１つのフィルタに接続され、ＷＤＭ出力信号を供給するように構成された少なくとも１つのカプラとを含み、上記ＷＤＭ出力信号は、上記少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルと、上記少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルと、上記ＷＤＭ出力信号の未使用の全チャネル上の複数の負荷信号とを含む。

本開示内容のもう１つの態様によれば、光分岐挿入マルチプレクサが提供され、上記光分岐挿入マルチプレクサは、第１の入力と、第２の入力と、少なくとも１つのフィルタと、少なくとも１つのカプラとを含む。上記第１の入力は、幹線経路からＷＤＭ幹線信号を受信し、上記幹線信号は、少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルと、少なくとも１つの幹線信号の未使用チャネルとを含む。上記第２の入力は、分岐経路からＷＤＭ分岐信号を受信し、上記分岐信号は、少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルと、少なくとも１つの分岐信号の未使用チャネルとを含み、上記少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも１つの幹線信号の未使用チャネルの波長に対応し、上記少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも１つの分岐信号の未使用チャネルの波長に対応する。上記少なくとも１つのフィルタは、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方の一部を選択的にフィルタリングするように構成される。上記少なくとも１つのカプラは、上記少なくとも１つのフィルタに接続され、ＷＤＭ出力信号を供給するように構成され、上記ＷＤＭ出力信号は、上記少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルと、上記少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルと、上記ＷＤＭ出力信号の未使用の全チャネル上の複数の負荷信号とを含む。

本開示内容のさらにもう１つの態様によれば、分岐されたＷＤＭ光ネットワークにおいて複数の未使用のチャネルに印加する負荷を維持する方法が提供される。上記方法は、幹線経路上でＷＤＭ幹線信号を送信することを含み、上記幹線信号は、少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルと、少なくとも１つの幹線信号の未使用チャネルとを含む。上記方法は、分岐経路上でＷＤＭ分岐信号を送信することを含み、上記分岐信号は、少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルと、少なくとも１つの分岐信号の未使用チャネルとを含み、上記少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも１つの幹線信号の未使用チャネルの波長に対応し、上記少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも１つの分岐信号の未使用チャネルの波長に対応する。上記方法は、分岐装置において上記幹線信号及び上記分岐信号を受信することを含む。上記方法は、上記分岐装置においてコマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方の一部を選択的にフィルタリングして、ＷＤＭ出力信号を供給することを含み、上記ＷＤＭ出力信号は、上記少なくとも１つの幹線信号の使用済みチャネルと、上記少なくとも１つの分岐信号の使用済みチャネルと、上記ＷＤＭ出力信号の未使用の全チャネル上の複数の負荷信号とを含む。

本明細書の開示内容に係る光通信システムの概略説明図である。 本明細書の開示内容に係る複数の負荷信号帯域と複数の情報信号を含む１つの帯域とを示す光スペクトルの説明図である。 本明細書の開示内容に係る帯域通過フィルタの実施形態の例である。 本明細書の開示内容に係る複数の再構成可能なフィルタを含むＯＡＤＭの実施形態の概略説明図である。 本明細書の開示内容に係る複数の情報信号の挿入の説明図である。

添付の図面と関連して読まれるべき以下の詳細な説明を参照する。同じ番号は同様の部分を示す。

まず図１を参照して、本明細書の開示内容に係る例示的な光通信システム１００を示す。当業者は、説明の簡単化のために、システム１００が大幅に簡単化されて図示されているということを認識するであろう。光通信システム１００は、幹線経路１１２に接続された幹線端末１１０及び１２０を含む。本明細書で使用する用語「接続された」は、１つのシステム構成要素によって伝送される信号が「接続された」構成要素に送られる際に使用される任意の接続、結合、リンクなどを示す。このような「接続された」複数の装置は、必ずしも互いに直接に接続されていなくてもよく、このような信号の処理又は改変を実行可能な中間の構成要素又は装置を介して分離されていてもよい。

幹線経路１１２は、光信号を伝送する複数の光ケーブルセグメント、例えばケーブルセグメント１１３、１３４、１４２を含む可能性がある。各ケーブルセグメントは、対になった光ファイバーと１つ以上の中継器１７０とを含む光ファイバーケーブルの１つ以上のセクションを含み、幹線端末１１０と幹線端末１２０との間に光信号の双方向通信の伝送経路を提供することができる。

１つ以上の分岐装置、例えば分岐装置１３０及び１４０が、幹線端末１１０及び１２０の間の幹線経路に接続されてもよい。各分岐装置１３０、１４０はさらに、分岐端末、例えば分岐端末１５０及び１６０にそれぞれ接続されてもよく、このとき、関連付けられた分岐経路１５２、１６２を介してそれぞれ接続され、場合によっては１つ以上の中継器１７０及びリンクする光ケーブルを介して接続される。従って、システム１００は、端末１１０、１２０、１５０、及び／又は１６０の間で光信号の双方向通信を提供するように構成されてもよい。説明の簡単化のために、本明細書での説明は、ある端末から他の端末への伝送を参照する。しかしながら、システム１００は、端末１１０、１２０、１５０、及び／又は１６０のうちのいずれかの間における双方向通信又は一方向通信を行うように構成されてもよいということが理解されるべきである。

幹線経路及び分岐経路における構成要素は、それらの意図に沿った機能を達成するための既知の構成を含むことができる。例えば、複数の中継器１７０は、伝送経路上の信号減衰を補償する既知の任意の光増幅器／中継器の構成を含んでもよい。例えば、中継器のうちの１つ以上は、エルビウム添加ファイバー増幅器（erbium doped fiber amplifier）、ラマン増幅器、又はラマン／ＥＤＦＡのハイブリッド増幅器などの、光増幅器として構成されてもよい。また、中継器のうちの１つ以上は、光信号を電気信号に変換し、電気信号を処理し、次いで光信号を再送信することで光信号を再生する、既知の光−電気−光の構成で提供されてもよい。

システム１００は、例えば複数の端末のうちの少なくとも２つの間の長さが約６００ｋｍを超える、長距離システムとして構成されてもよく、また、水域にわたって設けられてもよい。水域、例えば大洋にわたって使用されるとき、複数の増幅器１７０及び／又は複数の分岐装置１３０及び／又は１４０が海底に設けられる可能性があり、幹線経路１１２が陸揚げ局の間にわたって設けられる可能性がある。複数の中継器、分岐装置、及び光媒体リンクが水中及び／又は陸上に設けられてもよいということが理解されるであろう。

光情報信号は、幹線端末及び／又は分岐端末のうちの１つ以上から発信される可能性がある。各分岐装置１３０、１４０は、例えば光分岐挿入マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）を用いて、１つ以上の情報信号の挿入及び／又は分岐を行うように構成されてもよい。特定の情報信号の挿入及び／又は分岐が行われるか否かは、動的に変更可能である。

例えば、幹線端末１１０から発信されたＷＤＭ信号は、１つ以上のチャネルを占有する可能性がある１つ以上の情報信号を含む可能性がある。同様に、分岐端末１５０から発信されたＷＤＭ信号もまた、１つ以上の情報信号を含む可能性がある。これら両方のＷＤＭ信号が分岐装置１３０に伝送される可能性がある。分岐装置１３０は、幹線端末１１０から発信された１つ以上の情報信号を分岐させる、すなわち抽出し、分岐された信号を分岐端末１５０の送るように構成されてもよい。分岐装置１３０は、さらに、又は代替として、分岐端末１５０から発信された１つ以上の情報信号を、幹線端末１１０から発信されたＷＤＭ信号の少なくとも一部に挿入する、すなわち付加し、結果的に得られたＷＤＭ光信号、すなわち挿入された情報信号を含むＷＤＭ光信号をセグメント１３４上に送るように構成されてもよい。結果的に得られたＷＤＭ光信号は、分岐装置１４０によって受信されてもよい。分岐装置１４０も同様に、情報信号の挿入及び／又は分岐を行うことができる。同様に、端末１２０及び／又は分岐端末１６０から発信された情報信号に対する挿入及び／又は分岐が分岐装置１４０において行われ、結果的に得られた光信号が分岐装置１３０に伝送されることは理解されるであろう。分岐装置１３０も同様に、情報信号挿入及び／又は分岐を行い、結果的に得られた光信号を端末１１０に送ることができる。

ＷＤＭシステムにおいて、１つ以上の情報信号を分岐装置で分岐する場合、複数のチャネルのうちの一部を未使用にしておくと、残りの使用済みチャネルは、中継器におけるファイバー増幅器のパワーのすべてを得てしまう可能性がある。従って、使用済みチャネルは、チャネル毎のパワーが過大な状態でシステムの一部又は全体を介して伝搬し、これにより、ファイバーの非線形性に起因して受信信号を劣化させる可能性がある。本明細書で言及するとき、「使用済みチャネル」は、システム上の情報信号を伝送するＷＤＭシステムチャネルを示すものとし、「未使用チャネル」は、情報伝送信号を含まないＷＤＭシステムチャネルの位置を示すものとする。

概して、本明細書の開示内容に係るシステム及び方法は、幹線端末及び分岐端末において未使用の複数のチャネルに複数の負荷信号を印加し、次いで分岐装置において、分岐装置によって分岐又は挿入されるチャネルの分を考慮して、伝送帯域の複数の部分に対して複数の負荷信号の追加又は除去を行うことにより、この問題に対処する。本明細書で言及するとき、「負荷信号」は、例えばＡＳＥ雑音であるブロードバンド雑音や、ダミー音などの、非情報伝送信号を示すものとする。本明細書で言及するとき、「ダミー音」は、特定の波長を中心として有し、情報又はトラフィックを伝送しない光エネルギーを示すものとする。従って、分岐装置に入出力される伝送帯域の全体に、一様に、複数の負荷信号及び複数の情報信号のいずれかを印加しておくことが可能である。ある実施形態では、複数の使用済みチャネル上の複数の情報信号のものとほぼ同じ光パワーで、複数の未使用のチャネル上に複数の負荷信号を印加することができる。従って、負荷信号は、中継器のパワーのうち、情報信号によって利用される割合と同様の比例した割合を利用することができし、これにより、帯域のうちの複数の無負荷の部分の伝送に係る有害な影響を除去することができる。

幹線端末及び分岐端末における複数の負荷信号の生成及び複数の未使用のチャネルへの挿入は、当業者に既知の複数の方法によって実行可能である。１つ以上の負荷信号がブロードバンド雑音である実施形態において、雑音の生成及び複数の未使用のチャネルへの挿入は、例えば、２００５年１２月２９日に公開された、名称「Optical Fiber Transmission System with Noise Loading」の米国特許出願公開第２００５／０２８６９０５Ａ１号公報に開示されたように実行可能であり、上記公報の開示内容は、本明細書において参照により完全に含まれる。例えば、ブロードバンド雑音は、増幅器によって生成され、適切な複数のフィルタ及び複数のカプラを用いて複数の未使用のチャネルに挿入されることが可能である。増幅器は希土類添加ファイバー増幅器であってもよく、この増幅器は、入力パワーとは独立な実質的に一定の出力パワーを提供するように構成されてもよい。増幅器の入力が印加されていないとき、又は最小限の入力しか印加されていないとき、増幅器はＡＳＥ雑音を発生する可能性がある。ＡＳＥ雑音は、ブロードバンドで複数のＷＤＭ信号に挿入される、すなわちシステム帯域幅にわたって広がっている可能性があり、及び／又は、フィルタリングされて、その結果、システム帯域幅内の１つ以上の帯域、サブバンド、及び／又はチャネルを占有するＡＳＥ雑音をもたらす可能性がある。１つ以上の負荷信号がダミー音である実施形態において、ダミー音の生成は、例えば米国特許出願公開第２００６／００５１０９３号公報に開示されているように、例えば、自然放出光（ＡＳＥ）雑音などの雑音をフィルタリングすることによって、又は、連続波非変調レーザ光源を用いることによって実行可能であり、上記公報の開示内容は、本明細書において参照により完全に含まれる。

図２は、本明細書の開示内容に係るシステム１００における幹線端末１１０、１２０又は分岐端末１５０、１６０からの伝送されるＷＤＭ信号の伝送スペクトル２００を概略的に示す。図示するように、伝送スペクトルは、複数の未使用のチャネルを占有する１つ以上の負荷信号帯域２１０−１〜２１０−ｎを含んでもよく、及び／又は、複数の使用済みチャネルを占有する１つ以上の情報信号２２０を含んでもよい。負荷信号帯域２１０−１〜２１０−ｎは、複数の未使用のチャネルにわたって広がっていてもよく、分岐端末及び幹線端末内の適切な複数のフィルタによってこれらの未使用のチャネルに制限されていてもよい。

各分岐装置１３０、１４０は、１つ以上の情報信号の挿入及び／又は分岐を行うように構成されることが可能である。情報信号の挿入及び／又は分岐が行われるか否かは、動的に変更可能である。情報信号が挿入されるとき、その情報信号は、以前に負荷信号が印加されていたチャネルに挿入されることが可能である。従って、情報信号を挿入しようとしているチャネルにおいて負荷信号をフィルタリングする（すなわち除去する）ことが望ましい可能性がある。情報信号が分岐されるとき、分岐された信号を負荷信号で置き換えて一様な負荷を維持することが望ましい可能性がある。従って、分岐装置における負荷及び／又は情報信号のパワーレベルを動的に調整することが望ましい可能性がある。

本明細書の開示内容に係るある実施形態では、分岐装置は光分岐挿入マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）を含んでもよい。分岐装置及び／又はＯＡＤＭは、複数の負荷信号及び／又は複数の情報信号のパワーレベルを制御する１つ以上の再構成可能な帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を含んでもよい。図３に、本明細書の開示内容に係るシステムにおいて有用なＢＦＦ３００の例示的な実施形態の概略図を示す。フィルタ３００は、第１の整合３ポートフィルタ３１０と、第２の整合３ポートフィルタ３２０と、３ポートフィルタ３１０及び３２０の間に接続された１つ以上の可変光増幅器（ＶＯＡ）、例えばＶＯＡ３３０及び３３２とを含む、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）であってもよい。フィルタ３１０、３２０及び可変光減衰器３３０、３３２のためのさまざまな構成が当業者には知られている。

複数の波長からなる帯域３０５が、第１の３ポートフィルタ３１０の入力ポートに供給されることが可能である。３ポートフィルタ３１０は、信号３０５をフィルタリングしてサブバンド３１２、３１４、３１６を生成し、これらのサブバンドを別個の経路３４０、３４２上で供給してもよい。説明した例示的な実施形態では、サブバンド３１２は、サブバンド３１４及び３１６の間に位置した複数の波長からなる帯域に対応する。サブバンド３１２は経路３４０上で供給され、サブバンド３１４及び３１６は経路３４２上で供給される。

経路３４０、３４２に接続された各ＶＯＡは、関連付けられた経路上の信号の選択的な増幅（又は減衰）を実行してもよい。ＶＯＡ３３０、３３２を所望の増幅レベルに設定するために、ＶＯＡ３３０、３３２にコマンド信号が供給されてもよい。説明した例示的な実施形態では、ＶＯＡ３３０は帯域３１２の複数の信号を減衰するように構成され、ＶＯＡ３３２は帯域３１４及び３１６の複数の信号を増幅するように構成される。しかしながら、これらの増幅器のいずれか又は両方が複数の信号の増幅又は減衰を実行するように構成され、これにより、帯域３１２、３１４、及び３１６内の複数の信号の選択的な増幅又は減衰を実行可能であるということが理解されるべきである。

ＶＯＡ３３０、３３２の出力は、３ポートフィルタ３２０の各入力に接続され、フィルタ３２０により、その出力において合成されることが可能である。説明した例示的な実施形態では、帯域３１２の複数の波長はＶＯＡ３３０によって減衰されたので、フィルタ３２０の出力はサブバンド３１４及び３１６のみを含む。従って、フィルタ３００の透過率は、ＶＯＡ３３０、３３２の増幅率を選択的に設定することによって制御可能である。フィルタ３００のようなフィルタであって、異なる整合３ポートフィルタ構成を有する複数のフィルタを直列に接続し、直列接続された複数のフィルタを通過する入力信号の透過率を選択的に制御し、任意個数の選択された波長帯域（負荷信号又は情報信号で占有されている）の透過を可能にしてもよい。本明細書の開示内容によれば、減衰された複数の帯域は、関連付けられた分岐装置によって挿入された複数の情報信号で占有されることが可能である。

図４は、本明細書の開示内容に係る分岐装置において有用であり、複数の再構成可能なＢＰＦからなる複数の集合４３０、４４０、４３５、４４５を含むＯＡＤＭ４００の例を示す。複数のＢＰＦからなる各集合は、複数のＢＰＦからなる集合を通過する透過率を選択的に制御するために、例えば図３の例示的な実施形態に示し、かつ図３の例示的な実施形態に関連して説明したような、１つ以上のフィルタ、例えば直列接続された複数のフィルタを含んでもよい。図４はＯＡＤＭ４００内における複数の再構成可能なＢＰＦからなる複数の集合を示しているが、分岐装置の内部であって、ただしＯＡＤＭ内ではない位置に、複数のＢＰＦからなる１つ以上の集合が含まれてもよい。従って、図４は、複数の再構成可能なＢＰＦを備えたＯＡＤＭの１つの可能な構成を示すだけである。また、説明の簡単化のために、図４は、複数の情報信号を挿入し、挿入された複数の情報信号に応じて複数の負荷信号を除去することを示す。しかしながら、同様に、複数の情報信号が分岐され、チャネルにおいて伝送帯域の負荷を一様に維持するために複数の負荷信号が挿入されてもよいということが理解させるべきである。

図４は図５を参照することでよりよく理解することができる。図５は、光スペクトルの概略的表現を含み、第１のＷＤＭ光信号５０５及び第２のＷＤＭ光信号５６０の挿入と、結果的に得られる合成されたＷＤＭ光信号５６５とを示す。ある実施形態では、第１のＷＤＭ光信号５０５が送信機から分岐装置に伝送されてもよい。第２のＷＤＭ光信号５６０が分岐端末から分岐装置に伝送されてもよい。次いで、結果的に得られる合成された光信号５６５が分岐装置から第２の分岐装置及び／又は受信機に伝送されてもよい。

第１のＷＤＭ光信号５０５は、複数の負荷信号が印加された複数の未使用のチャネルを含む複数のサブバンド５１０、５２０、５４０、５５０と、複数の使用済みチャネルを含む１つ以上のサブバンド５３５とを含む可能性がある。第２のＷＤＭ光信号５６０は、複数の負荷信号が印加された複数の未使用のチャネルを含む複数のサブバンド５１０、５３０、５４０、５５０と、１つ以上の使用済みチャネルを含む１つ以上のサブバンド５２５とを含む可能性がある。実際の光スペクトルはさらに使用済み及び未使用の複数のチャネル、複数のサブバンド、及び／又は複数の帯域を含む可能性があるということが、当業者には理解されるであろう。図５に示すスペクトルは、説明のために簡単化したものである。

引き続き図４及び５を参照すると、第２のＷＤＭ光信号５６０が、入力（「挿入１」）４３１で受信される可能性があり、複数の再構成可能なＢＰＦからなる分岐集合４３０に供給される可能性がある。第１のＷＤＭ光信号５０５が、ＯＡＤＭ４００の第１の入力（「入力１」）４０１で受信され、カプラ４１０、例えば３ｄＢカプラに供給される可能性がある。カプラは、第１のＷＤＭ信号の１つ以上のチャネルを分岐させる第１の出力４１２と、第２のカプラ４２０、例えば１０ｄＢカプラに接続された第２の出力とを有してもよい。カプラ４２０の第１の出力４２１は、複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合４４０に接続されてもよい。

第１のＷＤＭ光信号５０５は、コマンド信号を伝送する使用済みチャネルを含んでもよく、このコマンド信号は、既知の変調技術及びフォーマットに従ってその関連付けられたチャネルの波長上に変調されている。カプラ４２０の第２の出力４７１は、コマンド信号に関連付けられた波長のみを反射するように構成されたファイバーグレーティング４７０に接続されてもよい。コマンド信号の波長は反射されてカプラ４２０を逆に通過し、経路４６１上でコマンド検出回路４６０へ送られる。

コマンド検出回路４６０は、コマンド信号を既知の方法で復調するように構成され、また、関連付けられた出力をＢＰＦ４３０及び４４０に提供するように構成されてもよく、このとき、ＢＰＦ４３０及び４４０は、「挿入１」入力及び「入力１」入力から適切な複数の帯域をフィルタリングし、当該帯域のパワーを調整するように構成される。パワーの調整は、複数の入力が合成されて「出力１」において出力信号を供給するとき、全チャネル位置において出力に複数の負荷信号及び複数の情報信号のいずれかが例えば一様に印加されるように実行される。例えば、コマンド信号は、その上に変調されたバイナリワードを有してもよく、コマンド検出回路４６０の出力は、複数の再構成可能なＢＰＦからなる関連付けられた集合の各フィルタに関連付けられたビットを含むバイナリ電気信号であってもよい。各ビットは、例えば、関連付けられたＶＯＡに、複数の波長からなる関連付けられた帯域の関連付けられた増幅又は減衰を実行させる。従って、コマンド信号上に変調されるバイナリワードの選択は、複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合の透過特性の選択的な改変を可能にする。当業者は、コマンド信号を用いて少なくとも１つのＢＰＦの透過特性を選択的に制御する他の方法を実施可能であるということを認識するであろう。

図５を参照すると、例えば、第１のＷＤＭ光信号５０５は、複数の情報信号を含む第２のＷＤＭ光信号のサブバンド５２５に対応するチャネル及び／又はサブバンド５２０において１つ以上の負荷信号を含んでもよい。第２のＷＤＭ光信号５６０は、複数の情報信号を含む第１のＷＤＭ光信号のサブバンド５３５に対応するチャネル及び／又はサブバンド５３０において１つ以上の負荷信号を含んでもよい。コマンド検出回路４６０からのコマンドに応答して、複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合４３０は、帯域５３０における１つ以上の負荷信号の阻止又はブロックを行うように構成されてもよく、複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合４４０は、帯域５２０における１つ以上の負荷信号の阻止又はブロックを行うように構成されてもよい。例えば、複数のＢＰＦからなる集合４３０のうちのあるＢＰＦにおけるＶＯＡは、帯域５３０を減衰させるコマンドを受ける可能性があり、複数のＢＰＦからなる集合４４０のうちのあるＢＰＦにおけるＶＯＡは、帯域５２０における１つ以上の負荷信号を減衰させるコマンドを受ける可能性がある。

複数のＢＰＦからなる集合４３０、４４０の出力４３２、４４１は、カプラ４５０に接続されてもよい。カプラ４５０は、出力４４１におけるフィルタリングされた第１の光信号と、出力４３２におけるフィルタリングされた第２の光信号とを結合（すなわち合成）して、合成されたＷＤＭ光信号５６５を第１の出力ポート（「出力１」）４５１において供給する。再び図５を参照すると、合成された光信号は、複数の負荷信号を含む複数の未使用のチャネルの帯域５１０、５４０、及び５５０と、情報信号５２５及び５３５を含む複数の使用済みチャネルの帯域５２５及び５３５とを含んでもよい。合成されたＷＤＭ光信号５６５における全チャネルは、複数の負荷信号及び複数の情報信号のいずれかを含む。この信号５６５は、第２の分岐装置及び／又は受信機に伝送されてもよい。

図４に示すように、ＯＡＤＭ４００は双方向であってもよく、逆方向に伝搬する信号のために同様の機能、例えば、「入力２」４０２、「挿入２」４３６、及び「出力２」４５６を含んでいてもよい。複数のＢＰＦからなる集合４３５、４４５は、コマンド検出回路４６５によって検出されたコマンドに応答して複数の信号を選択的にフィルタリングするように構成されてもよい。従って、ＯＡＤＭ４００は、分岐された複数の情報信号チャネルに複数の負荷信号を動的に印加するように、及び／又は、挿入された複数の情報信号チャネル上で複数の負荷信号を阻止するように、双方向で構成されてもよい。また、説明した例示的な実施形態では、コマンド信号が「入力１」ポートから、すなわち幹線端末から受信されるように示したが、コマンド信号を適切なコマンド信号検出回路にルーティングするようにＯＡＤＭに対応した変更を行うことで、コマンド信号は任意の端末から供給されてもよいということを当業者は認識するであろう。

光通信ネットワークが複数の分岐装置及び／又は複数のＯＡＤＭを含んでもよいということを当業者は理解するであろう。各分岐装置及び／又はＯＡＤＭは、複数の再構成可能なＢＰＦからなる１つ以上の集合を含んでもよい。複数の分岐装置を介して伝搬する情報信号が劣化しないように、通過帯域及び／又は阻止帯域が整列するように複数のＢＰＦが整合されていることが望ましい可能性がある。また、単一の情報信号チャネルの通過及び／又は阻止を行うように各ＢＰＦの帯域幅が十分に狭いことが望ましい可能性がある。

複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合を備えたＯＡＤＭは、障害が発生した状況において有用である可能性がある。例えば、ケーブルが切断されると、結果的に、増幅器、例えば複数の増幅器１７０のうちの１つに入力が印加されなくなる可能性がある。このような状況では、増幅器はブロードバンドＡＳＥ雑音を生成する可能性があり、これは伝搬する可能性がある。本明細書の開示内容に係るＯＡＤＭがブロードバンドＡＳＥ雑音信号を受信する可能性がある。次いで、雑音信号は、複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合に入力されてもよい。次いで、複数の再構成可能なＢＰＦからなる複数の集合の出力信号は、未使用の複数のチャネル及び／又は複数のサブバンド上に帯域制限されたＡＳＥ雑音（負荷信号）を含むことが可能である。出力信号は、複数の情報信号を含む複数の使用済みチャネルをさらに含んでもよく、このとき、入力されたＡＳＥ雑音は複数の再構成可能なＢＰＦからなる集合によってフィルタリングされている（阻止されている）。

さまざまな他のＯＡＤＭ構成も可能である。ある実施形態では、例えば、複数の帯域通過フィルタは、伝送帯域全体を通過させるフィルタに接続された単一のＶＯＡとして構成されてもよい。この構成によれば、ＯＡＤＭにおいて合成される複数の信号の相対パワー比は、出力４５１においてチャネル毎の平衡化されたパワーを補償するように制御される。

しかしながら、本明細書で説明した実施形態は、本発明を利用したもののうちの一部にすぎず、限定ではなく例示として示している。当業者には容易に明らかになるであろう他の多くの実施形態が、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の精神及び範囲から物質的に乖離することなく可能である。

Claims (18)

1. 波長分割多重（ＷＤＭ）光システムは、幹線端末と、分岐端末と、光分岐挿入マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）とを備え、
   上記幹線端末は、幹線経路上でＷＤＭの幹線信号を供給するように構成され、上記幹線信号は、複数の使用済み幹線信号チャネルと、複数の未使用幹線信号チャネルとを含み、
   上記分岐端末は、分岐経路上でＷＤＭの分岐信号を供給するように構成され、上記分岐信号は、複数の使用済み分岐信号チャネルと、複数の未使用分岐信号チャネルとを含み、上記使用済み分岐信号チャネルのうちの少なくとも１つは、上記未使用幹線信号チャネルのうちの少なくとも１つの波長に対応し、上記使用済み幹線信号チャネルのうちの少なくとも１つは、上記未使用分岐信号チャネルのうちの少なくとも１つの波長に対応し、
   上記ＯＡＤＭは、上記幹線経路及び上記分岐経路に接続され、上記幹線信号及び上記分岐信号を受信し、出力信号を供給し、
   上記ＯＡＤＭは、少なくとも１つの帯域通過フィルタと、少なくとも１つのカプラとを含み、
   上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方を受信し、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記一方から、複数のチャネルからなる少なくとも１つの帯域を選択的に除去して帯域通過フィルタリングされた信号を供給するように構成され、上記複数のチャネルからなる帯域は、複数の上記使用済み分岐信号チャネル、複数の上記未使用分岐信号チャネル、複数の上記使用済み幹線信号チャネル、又は複数の上記未使用幹線信号チャネルを含み、
   上記少なくとも１つのカプラは、上記少なくとも１つの帯域通過フィルタに接続され、上記帯域通過フィルタリングされた信号を受信してＷＤＭ出力信号を供給するように構成され、上記ＷＤＭ出力信号は、上記少なくとも１つの使用済み幹線信号チャネルと、上記少なくとも１つの使用済み分岐信号チャネルと、上記ＷＤＭ出力信号の未使用の全チャネル上の負荷信号とを含むシステム。
2. 上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、
   上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用幹線信号チャネルを選択的に除去するように構成された第１のフィルタ集合と、
   上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用分岐信号チャネルを選択的に除去するように構成された第２のフィルタ集合とを備えた請求項１記載のシステム。
3. 上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、上記コマンド信号に応答して上記複数のチャネルからなる帯域を減衰させるように構成された少なくとも１つの可変光増幅器（ＶＯＡ）を備えた請求項１記載のシステム。
4. 上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、
   第１の光経路に接続された第１の出力ポートと、第２の光経路に接続された第２の出力ポートとを有する第１の３ポートフィルタと、
   上記第１の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第１の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第１の可変光増幅器（ＶＯＡ）
   上記第２の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第２の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第２のＶＯＡと、
   上記第１の光経路に接続された第１の入力と、上記第２の光経路に接続された第２の入力と、上記第１及び第２の入力において受信された信号を含む合成された信号を供給する出力ポートとを有する第２の３ポートフィルタとを備えた請求項１記載のシステム。
5. 上記幹線信号は上記コマンド信号を含む請求項１記載のシステム。
6. 上記ＯＡＤＭは、上記コマンド信号を受信するように構成され、上記コマンド信号を表す出力を上記少なくとも１つの帯域通過フィルタに供給するように構成されたコマンド信号検出回路を備えた請求項１記載のシステム。
7. 第１の入力と、第２の入力と、少なくとも１つの帯域通過フィルタと、少なくとも１つのカプラとを備えた光分岐挿入マルチプレクサであって、
   上記第１の入力は、幹線経路からＷＤＭの幹線信号を受信し、上記幹線信号は、複数の使用済み幹線信号チャネルと、複数の未使用幹線信号チャネルとを含み、
   上記第２の入力は、分岐経路からＷＤＭの分岐信号を受信し、上記分岐信号は、複数の使用済み分岐信号チャネルと、複数の未使用分岐信号チャネルとを含み、上記使用済み分岐信号チャネルのうちの少なくとも１つは、上記未使用幹線信号チャネルのうちの少なくとも１つの波長に対応し、上記使用済み幹線信号チャネルのうちの少なくとも１つは、上記未使用分岐信号チャネルのうちの少なくとも１つの波長に対応し、
   上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方を受信し、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記一方から、複数のチャネルからなる少なくとも１つの帯域を選択的に除去して帯域通過フィルタリングされた信号を供給するように構成され、上記複数のチャネルからなる帯域は、複数の上記使用済み分岐信号チャネル、複数の上記未使用分岐信号チャネル、複数の上記使用済み幹線信号チャネル、又は複数の上記未使用幹線信号チャネルを含み、
   上記少なくとも１つのカプラは、上記少なくとも１つの帯域通過フィルタに接続され、上記帯域通過フィルタリングされた信号を受信してＷＤＭ出力信号を供給するように構成され、上記ＷＤＭ出力信号は、上記少なくとも１つの使用済み幹線信号チャネルと、上記少なくとも１つの使用済み分岐信号チャネルと、上記ＷＤＭ出力信号の未使用の全チャネル上の負荷信号とを含む光分岐挿入マルチプレクサ。
8. 上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、
   上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用幹線信号チャネルを選択的に除去するように構成された第１のフィルタ集合と、
   上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用分岐信号チャネルを選択的に除去するように構成された第２のフィルタ集合とを備えた請求項７記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
9. 上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、上記コマンド信号に応答して上記複数のチャネルからなる帯域を減衰させるように構成された少なくとも１つの可変光増幅器（ＶＯＡ）を備えた請求項７記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
10. 上記少なくとも１つの帯域通過フィルタは、
    第１の光経路に接続された第１の出力ポートと、第２の光経路に接続された第２の出力ポートとを有する第１の３ポートフィルタと、
    上記第１の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第１の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第１の可変光増幅器（ＶＯＡ）
    上記第２の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第２の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第２のＶＯＡと、
    上記第１の光経路に接続された第１の入力と、上記第２の光経路に接続された第２の入力と、上記第１及び第２の入力において受信された信号を含む合成された信号を供給する出力ポートとを有する第２の３ポートフィルタとを備えた請求項７記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
11. 上記幹線信号は上記コマンド信号を含む請求項７記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
12. 上記光分岐挿入マルチプレクサは、上記コマンド信号を受信するように構成され、上記コマンド信号を表す出力を上記少なくとも１つの帯域通過フィルタに供給するように構成されたコマンド信号検出回路をさらに備えた請求項７記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
13. 分岐されたＷＤＭ光ネットワークにおいて未使用チャネルに印加する負荷を維持する方法であって、上記方法は、
    幹線経路上でＷＤＭの幹線信号を送信することを含み、上記幹線信号は、複数の使用済み幹線信号チャネルと、複数の未使用幹線信号チャネルとを含み、
    分岐経路上でＷＤＭの分岐信号を送信することを含み、上記分岐信号は、複数の使用済み分岐信号チャネルと、複数の未使用分岐信号チャネルとを含み、上記使用済み分岐信号チャネルのうちの少なくとも１つは、上記未使用幹線信号チャネルのうちの少なくとも１つの波長に対応し、上記使用済み幹線信号チャネルのうちの少なくとも１つは、上記未使用分岐信号チャネルのうちの少なくとも１つの波長に対応し、
    上記幹線信号及び上記分岐信号を分岐装置において受信することと、
    上記分岐装置において、コマンド信号に応答して、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方を選択的に帯域通過フィルタリングし、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記一方から、複数のチャネルからなる少なくとも１つの帯域を選択的に除去して帯域通過フィルタリングされた信号を供給することを含み、上記複数のチャネルからなる帯域は、複数の上記使用済み分岐信号チャネル、複数の上記未使用分岐信号チャネル、複数の上記使用済み幹線信号チャネル、又は複数の上記未使用幹線信号チャネルを含み、
    上記帯域通過フィルタリングされた信号をカプラに接続してＷＤＭ出力信号を供給することを含み、上記ＷＤＭ出力信号は、上記少なくとも１つの使用済み幹線信号チャネルと、上記少なくとも１つの使用済み分岐信号チャネルと、上記ＷＤＭ出力信号の未使用の全チャネル上の負荷信号とを含む方法。
14. 上記選択的に帯域通過フィルタリングすることは、
    上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用幹線信号チャネルを選択的に除去するように構成された第１のフィルタ集合と、
    上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用分岐信号チャネルを選択的に除去するように構成された第２のフィルタ集合とを提供することを含む請求項１３記載の方法。
15. 上記選択的に帯域通過フィルタリングすることは、上記コマンド信号に応答して上記複数のチャネルからなる帯域を減衰させるように構成された少なくとも１つの可変光増幅器（ＶＯＡ）を備えたフィルタにおいて、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記少なくとも一方を帯域通過フィルタリングすることを含む請求項１３記載の方法。
16. 上記選択的に帯域通過フィルタリングすることは、
    第１の光経路に接続された第１の出力ポートと、第２の光経路に接続された第２の出力ポートとを有する第１の３ポートフィルタと、
    上記第１の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第１の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第１の可変光増幅器（ＶＯＡ）
    上記第２の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第２の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第２のＶＯＡと、
    上記第１の光経路に接続された第１の入力と、上記第２の光経路に接続された第２の入力と、上記第１及び第２の入力において受信された信号を含む合成された信号を供給する出力ポートとを有する第２の３ポートフィルタとを備えたフィルタにおいて、
    上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記少なくとも一方の一部を帯域通過フィルタリングすることを含む請求項１３記載の方法。
17. 上記幹線信号は上記コマンド信号を含む請求項１３記載の方法。
18. 上記分岐装置は、上記コマンド信号を受信するように構成され、上記コマンド信号を表す出力を少なくとも１つの帯域通過フィルタに供給するように構成されたコマンド信号検出回路をさらに備えた請求項１３記載の方法。

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