JP7047339B2 - マルチチャネル光相互位相変調補償器 - Google Patents

マルチチャネル光相互位相変調補償器 Download PDF

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Description

本開示は、概して、光通信ネットワークに関し、より詳細には、マルチチャネル光相互位相変調（ＸＰＭ）補償器に関する。
電気通信、ケーブルテレビシステム、データ通信システムは、光ネットワークを用いて、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通じて光信号の形式で伝達され得る。光ファイバは、長距離に渡り信号を伝達可能なガラスの細い紐を有し得る。光ネットワークは、光ファイバを介して光信号で情報を伝達するために変調方式を用いる場合が多い。このような変調方式は、ＰＳＫ（phase－shift keying）、ＦＳＫ（frequency－shift keying）、ＡＳＫ（amplitude－shift keying）、及びＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）を有しても良い。
光ネットワークのデータレートが増大し続け、１テラビット／ｓ（１Ｔ）以上に達すると、例えば、二重偏波を有するＱＡＭ及びＰＳＫのような高機能変調フォーマットの使用に起因してＯＳＮＲ（optical signal－to－noise ratio）に対する要求も増大する。さらに、光ネットワークに渡り送信される光信号の位相シフトが観察される場合がある。位相シフトは、光が送信中に光ファイバと相互作用する自己位相変調（self－phase modulation：ＳＰＭ）であって良い。さらに、１つの光波長が別の光波長の位相を変更し得るＸＰＭが生じ得る。
一態様では、開示の再構成可能なアッド／ドロップマルチプレクサ（reconfigurable optical add－drop multiplexer：ＲＯＡＤＭ）は、第１波長選択スイッチ（wavelength selective switch：ＷＳＳ）への入力として供給される波長分割多重化（wavelength division multiplexed：ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換える第１ＷＳＳを有して良い。ＲＯＡＤＭでは、隣接チャネルグループは、ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表して良い。ＲＯＡＤＭは、第１ＷＳＳから隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信する第１相互位相変調器（cross－phase modulation：ＸＰＭ）補償器を更に有して良い。ＲＯＡＤＭでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭ制御信号を生成する前方帰還ＸＰＭ調整ループを更に有して良い。前方帰還ＸＰＭ調整ループは、ＲＯＡＤＭに続きＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加するために分散補償モジュール（dispersion compensation module：ＤＣＭ）を含む。第１ＸＰＭ補償器は、第１グループを受信し、ＸＰＭ制御信号を受信し、及びＸＰＭ補償済み第１グループを受信する位相変調器と、ＸＰＭ補償済み第１グループを受信する第２ＷＳＳと、を更に有して良い。
開示の実施形態のうちの任意のものでは、ＲＯＡＤＭは、第１ＸＰＭ補償器に加えて、第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信し、第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力する、複数のＸＰＭ補償器、を更に有して良い。
ＲＯＡＤＭの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第２ＷＳＳは、ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のためにＷＤＭ光信号に対応するチャネルを切り換えて良い。
ＲＯＡＤＭの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭの第１サブグループを排他的に補償して良く、第１グループは、第１サブグループと、第１ＷＳＳにより第１ＸＰＭ補償器に切り換えられた少なくとも１つの追加隣接チャネルと、を含む。ＲＯＡＤＭでは、第２ＷＳＳは、第１ＸＰＭ補償器により受信された少なくとも１つの隣接チャネルをドロップして良い。
ＲＯＡＤＭの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＷＤＭ光信号を受信する、前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力と、前方帰還ＸＰＭ調整ループの中のＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させる、第２入力に適用される光帯域通過フィルタと、を更に有して良い。
ＲＯＡＤＭの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償することができて良く、第１ＸＰＭ補償器は、Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償する第１位相変調器と、Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償する第２位相変調器と、を更に有する。
別の態様では、開示の光システムは、第１ＷＳＳへの入力として供給されるＷＤＭ光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換える第１ＷＳＳを有して良い。光システムでは、隣接チャネルグループは、ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表して良い。光システムは、第１ＷＳＳから隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信する第１ＸＰＭ補償器を更に有して良い。光システムでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭ制御信号を生成する前方帰還ＸＰＭ調整ループを更に有して良い。前方帰還ＸＰＭ調整ループは、光システムに続きＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加するためにＤＣＭを含む。第１ＸＰＭ補償器は、第１グループを受信し、ＸＰＭ制御信号を受信し、及びＸＰＭ補償済み第１グループを受信する位相変調器と、ＸＰＭ補償済み第１グループを受信する第２ＷＳＳと、を更に有して良い。
開示の実施形態のうちの任意のものでは、光システムは、第１ＸＰＭ補償器に加えて、第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信し、第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力する、複数のＸＰＭ補償器、を更に有して良い。
光システムの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第２ＷＳＳは、ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のためにＷＤＭ光信号に対応するチャネルを切り換えて良い。
光システムの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭの第１サブグループを排他的に補償して良く、第１グループは、第１サブグループと、第１ＷＳＳにより第１ＸＰＭ補償器に切り換えられた少なくとも１つの追加隣接チャネルと、を含む。光システムでは、第２ＷＳＳは、第１ＸＰＭ補償器により受信された少なくとも１つの隣接チャネルをドロップして良い。
光システムの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＷＤＭ光信号を受信する、前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力と、前方帰還ＸＰＭ調整ループの中のＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させる、第２入力に適用される光帯域通過フィルタと、を更に有して良い。
光システムの開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償することができて良く、第１ＸＰＭ補償器は、Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償する第１位相変調器と、Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償する第２位相変調器と、を更に有する。
更なる態様では、光信号のＸＰＭ補償のための開示の方法は、第１ＷＳＳへの入力として供給されるＷＤＭ光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換えることを含んで良い。方法では、隣接チャネルグループは、ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表して良い。方法は、第１ＸＰＭ補償器において、第１ＷＳＳから隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信することを更に有して良い。方法では、第１ＸＰＭ補償器は、前方帰還ＸＰＭ調整ループを用いてＸＰＭ制御信号を生成することができて良い。前方帰還ＸＰＭ調整ループは、第２ＷＳＳに続きＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加するＤＣＭを含む。方法では、第１ＸＰＭ補償器は、さらに、ＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器へ第１グループ及びＸＰＭ制御信号を送信し、及び第２ＷＳＳにおいてＸＰＭ補償済み第１グループを受信ことができて良い。
開示の実施形態のうちの任意のものでは、方法は、第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信するステップと、第１ＸＰＭ補償器に加えて、対応する複数のＸＰＭ補償器へ追加グループをそれぞれ送信するステップと、ＸＰＭ補償器から第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力するステップと、を更に有して良い。方法では、第２ＷＳＳは、ＸＰＭ補償済みグループを受信して良く、送信のためにＷＤＭ光信号に対応するチャネルを選択して良い。
方法の開示の実施形態のうちの任意のものでは、第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭの第１サブグループを排他的に補償して良く、第１グループは、第１サブグループと、第１ＷＳＳにより第１ＸＰＭ補償器に切り換えられた少なくとも１つの追加隣接チャネルと、を含む。
方法の開示の実施形態のうちの任意のもでは、第２ＷＳＳは、第１ＸＰＭ補償器により受信された少なくとも１つの隣接チャネルをドロップして良い。
開示の実施形態のうちの任意のもでは、方法は、前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力において、前記ＷＤＭ光信号を受信するステップと、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタにより、前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させるステップと、を更に有して良い。
開示の実施形態のうちの任意のもでは、方法は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償するステップであって、第１位相変調器を用いて、前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償するステップと、第２位相変調器を用いて、前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償するステップと、を含むステップ、を更に有して良い。
本発明並びにその特徴及び利点のより完全な理解のため、添付の図と共に以下の説明を参照する。
光ネットワークの一実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償例の一実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償例の一実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償例の一実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償例の一実施形態の選択された要素のブロック図である。 偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＸＰＭ補償の方法の選択された要素のフローチャートである。 ＸＰＭ補償の方法の選択された要素のフローチャートである。
以下の説明では、開示の主題の議論を容易にするために例として詳細事項が説明される。しかしながら、当業者には、開示の実施形態が例示であること及び全ての可能な実施形態を網羅するものではないことが明らかである。
本開示を通じて、ハイフンで結んだ形式の参照符号は、１つの要素の特定のインスタンスを表し、ハイフンを有しない形式の参照符号は、要素を一般的又は集合的に表す。したがって、例として（図示しない）、装置１２－１は、装置クラスのインスタンスを表し、装置１２として集合的に言及されて良く、それらのうちの任意のものが装置１２として一般的に言及されて良い。図及び説明の中で、同様の記号は同様の要素を表す。
図を参照すると、図１は、光通信システムを表し得る光ネットワーク１０１の例示的な実施形態を示す。光ネットワーク１０１は、光ネットワーク１０１のコンポーネントにより通信される１又は複数の光信号を運ぶために、１又は複数の光ファイバ１０６を有して良い。光ネットワーク１０１のネットワーク要素は、ファイバ１０６により互いに結合され、１又は複数の送信機１０２、１又は複数のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０４、１又は複数の光増幅器１０８、１又は複数の光アッド／ドロップマルチプレクサ（optical add/drop multiplexer：ＯＡＤＭ）１１０、及び１又は複数のデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１０５、及び１又は複数の受信機１１２を有して良い。
光ネットワーク１０１は、端末ノードを有するポイントツーポイント型光ネットワーク、リング型光ネットワーク、メッシュ型光ネットワーク、又は任意の他の適切な光ネットワーク若しくは光ネットワークの組合せを有して良い。光ネットワーク１０１は、短距離都市域ネットワーク、長距離都市間ネットワーク、又は任意の他の適切なネットワーク若しくはネットワークの組合せの中で用いられて良い。光ネットワーク１０１の容量は、例えば、１００Ｇｂｉｔ／ｓ、４００Ｇｂｉｔ／ｓ、又は１Ｔｂｉｔ／ｓを有して良い。光ファイバ１０６は、非常に低損失で長距離に渡り信号を伝達可能なガラスの細い紐を有して良い。光ファイバ１０６は、光伝送のために種々の異なるファイバから選択される適切な種類のファイバを有して良い。光ファイバ１０６は、ＳＭＦ（Single－Mode Fiber）、Ｅ－ＬＥＡＦ（Enhanced Large Effective Area Fiber）、又はＴＷ－ＲＳ（TrueWave（登録商標）Reduced Slope）ファイバのような任意の適切な種類のファイバを有して良い。
光ネットワーク１０１は、光ファイバ１０６を介して光信号を送信する装置を有して良い。情報は、波長に関する情報を符号化するために１又は複数の光の波長の変調により、光ネットワーク１０１を通じて送信及び受信されて良い。光ネットワークでは、光の波長は、光信号に含まれるチャネル（本願明細書では「波長チャネル」としても参照される）とも称されることがある。各チャネルは、光ネットワーク１０１を通じて特定量の情報を伝達して良い。
光ネットワーク１０１の情報容量及び伝送能力を増大するために、複数のチャネルで送信される複数の信号は、単一の広帯域光信号に結合されて良い。複数のチャネルで情報を通信するプロセスは、光学的にＷＤＭ（wavelength division multiplexing）として言及される。ＣＷＤＭ（Coarse wavelength division multiplexing）は、通常２０ｎｍより大きく１６個の波長より少ない、少ないチャネル数を有する広く間隔の開けられた波長の、１本のファイバへの多重化を表す。また、ＤＷＤＭ（dense wavelength division multiplexing）は、通常０．８ｎｍより狭い間隔で４０個より多い、多くのチャネル数を有する密な間隔の波長の、１本のファイバへの多重化を表す。ＷＤＭ又は他の複数波長多重送信技術は、光ファイバ当たりの集約帯域幅を増大するために、光ネットワークで用いられる。ＷＤＭ無しでは、光ネットワークにおける帯域幅は、たった１波長のビットレートに制限され得る。より大きな帯域幅により、光ネットワークは、より多くの情報を送信できる。光ネットワーク１０１は、ＷＤＭ又は何らかの他の適切な多チャネル多重化技術を用いて異なるチャネルを送信し、多チャネル信号を増幅して良い。
光ネットワーク１０１は、特定の波長又はチャネルで、光ネットワーク１０１を通じて光信号を送信する１又は複数の光送信機（Ｔｘ）１０２を有して良い。送信機１０２は、電気信号を光信号に変換し該光信号を送信するシステム、機器、又は装置を有して良い。例えば、送信機１０２は、それぞれ、レーザと、電気信号を受信し該電気信号に含まれる情報を特定の波長でレーザにより生成される光のビームに変調し光ネットワークを通じて信号を伝達するビームを送信する変調器と、を有しても良い。
マルチプレクサ１０４は、送信機１０２に結合されて良く、送信機１０２により、例えばそれぞれ個々の波長で送信される信号を、ＷＤＭ信号に結合するシステム、機器又は装置であって良い。
光増幅器１０８は、光ネットワーク１０１の中の多チャネル信号を増幅して良い。光増幅器１０８は、特定長のファイバ１０６の前又は後に置かれて良い。光増幅器１０８は、光信号を増幅するシステム、機器又は装置を有して良い。例えば、光増幅器１０８は、光信号を増幅する光リピータを有して良い。この増幅は、光－電気又は電気－光変換により実行されて良い。幾つかの実施形態では、光増幅器１０８は、希土類元素をドープされた光ファイバを有し、ドープ光ファイバ増幅素子を形成して良い。信号がファイバを通過するとき、外部エネルギがポンプの形式で印可され、光ファイバのドープされた部分の原子を励起し、光信号の強度を増大する。一例として、光増幅器１０８は、エルビウムドープファイバ増幅器（erbium－doped fiber amplifier：ＥＤＦＡ）を有して良い。
ＯＡＤＭ１１０は、ファイバ１０６を介して光ネットワーク１０１に結合されて良い。ＯＡＤＭ１１０は、ファイバ１０６から光信号を（例えば、個々の波長で）アッド又はドロップするシステム、機器又は装置を有しても良いアッド／ドロップモジュールを有して良い。ＯＡＤＭ１１０を通過した後に、光信号は、ファイバ１０６に沿って宛先へと直接進んで良く、或いは、信号は、宛先に達する前に、１又は複数の追加ＯＡＤＭ１１０及び／又は光増幅器１０８を通過して良い。
光ネットワーク１０１の特定の実施形態では、ＯＡＤＭ１１０は、ＷＤＭ信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップできるＲＯＡＤＭ（reconfigurable OADM）を表して良い。個々の又は複数の波長は、例えば、ＲＯＡＤＭに含まれ得るＷＳＳ（wavelength selective switch）（図示しない）を用いて光ドメインの中でアッド又はドロップされて良い。
図１に示すように、光ネットワーク１０１は、ネットワーク１０１の１又は複数の宛先に、１又は複数のデマルチプレクサ１０５を有して良い。デマルチプレクサ１０５は、単一の合成ＷＤＭ信号をそれぞれの波長において個々のチャネルに分離することによりデマルチプレクサとして動作するシステム、機器又は装置を有して良い。例えば、光ネットワーク１０１は、４０チャネルＤＷＤＭ信号を伝送して良い。デマルチプレクサ１０５は、４０個の異なるチャネルに従って、信号、４０チャネルＤＷＤＭ信号を４０個の別個の信号に分割して良い。
図１で、光ネットワーク１０１は、デマルチプレクサ１０５に結合される受信機１１２も有しても良い。各受信機１１２は、特定の波長又はチャネルで送信される光信号を受信し、該光信号をそれらが含む情報（つまり、データ）を得る（例えば、復調する）ために処理しても良い。したがって、ネットワーク１０１は、ネットワークの各チャネル毎に少なくとも１つの受信機１１２を有して良い。
図１の光ネットワーク１０１のような光ネットワークは、光ファイバを介して光信号の中で情報を伝達するために、変調技術を用いて良い。このような変調方式は、変調技術の他の例の中でも特に、ＰＳＫ（phase－shift keying）、ＦＳＫ（frequency－shift keying）、ＡＳＫ（amplitude－shift keying）、及びＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）を有して良い。ＰＳＫでは、光信号により伝達される情報は、搬送波又は単にキャリアとしても知られる参照信号の位相を変調することにより変換されて良い。情報は、２レベル又はＢＰＳＫ（binary phase－shift keying）、４レベル又はＱＰＳＫ（quadrature phase－shift keying）、Ｍ－ＰＳＫ（multi－level phase－shift keying）及びＤＰＳＫ（differential phase－shift keying）を用いて信号自体の位相を変調することにより搬送されて良い。ＱＡＭでは、光信号により運ばれる情報は、搬送波の振幅と位相の両方を変調することにより伝達されて良い。ＰＳＫは、ＱＡＭの一部であると考えられる。ここで、搬送波の振幅は、一定に維持される。
さらに、ＰＤＭ（polarization division multiplexing）技術は、情報送信のために、より大きなビットレートを達成できる。ＰＤＭ伝送は、チャネルに関連する光信号の異なる偏光成分に情報を独立に変調することを含む。この方法では、各偏光成分は、他の偏光成分と別個の信号を伝達できる。それにより、個々の偏光成分の数に従い、ビットレートを増大させることができる。光信号の偏波は、通常、光信号の振動方向を表し得る。用語「偏波」は、通常、光信号の伝搬方向に垂直な、空間内のある点における光信号の電場ベクトルの先端により追跡される経路を表し得る。
図１の光ネットワーク１０１のような光ネットワークでは、管理プレーン、制御プレーン、及びトランスポートプレーン（物理層と呼ばれることが多い）を言及することが通常である。中央管理ホスト（図示しない）は、管理プレーンに存在して良く、制御プレーンのコンポーネントを構成し管理して良い。管理プレーンは、トランスポートプレーン及び制御プレーンのエンティティ（例えば、ネットワーク要素）全てに渡る最終的な制御を有する。一例として、管理プレーンは、１又は複数の処理リソース、データ記憶コンポーネント、等を含む中央処理センタ（例えば、中央管理ホスト）を有して良い。管理プレーンは、制御プレーンの要素と電気的に通信して良く、トランスポートプレーンの１又は複数のネットワーク要素と電気的に通信して良い。管理プレーンは、システム全体の管理機能を実行し、ネットワーク要素、制御プレーン及びトランスポートプレーンの間の調整を提供して良い。例として、管理プレーンは、要素の観点から１又は複数のネットワーク要素を取り扱うＥＭＳ（element management system）、ネットワークの観点から多くの装置を取り扱うＮＭＳ（network management system）、及びネットワーク全体の動作を取り扱うＯＳＳ（operational support system）を有して良い。
本開示の範囲から逸脱することなく、光ネットワーク１０１に対し変更、追加又は省略が行われて良い。例えば、光ネットワーク１０１は、図１に示すものより多くの又は少ない要素を有して良い。また、上述のように、ポイントツーポイントネットワークとして図示されたが、光ネットワーク１０１は、リング、メッシュ、及び／又は階層構造のネットワークトポロジのような光信号を送信する任意の適切なネットワークトポロジを有して良い。
上述のように、ＷＤＭ光信号のチャネル間でのように、１つの光波長が別の光波長の位相を変更し得るＸＰＭが生じ得る。あるＷＤＭチャネルから別のＷＤＭチャネルへの位相変調は、光信号の分散に起因して生じるパワー変動として現れ得る。したがって、２つのノード間の光経路又は光スパン全体を変調するＸＰＭ補償器が知られている。幾つかのＸＰＭ補償システムは、比較的少数のチャネル（約１５チャネルより少ない）が存在するとき信号品質を向上するのに効果的である場合があるが、特定のＸＰＭ補償システムは、実際には、チャネル数が増大するにつれ（約１５チャネルより多い）、光信号対雑音比（optical signal－to－noise ratio：ＯＳＮＲ）に負の効果を与えることがある。
本願明細書に更に詳述するように、マルチチャネル光ＸＰＭ補償器を実装する方法及びシステムが本願明細書に開示される。本願明細書に開示されるマルチチャネル光ＸＰＭ補償器は、１５チャネルより多くの多数のチャネルについても、マルチチャネルＷＤＭ光信号の中の全部のチャネルについてＸＰＭが補償されることを可能にできる。本願明細書に開示のマルチチャネル光ＸＰＭ補償器は、後段の光ファイバスパンの有効長に沿う分散をシミュレートする分散補償モジュール（dispersion compensation module：ＤＣＭ）を有する前方帰還ＸＰＭ補償ループを提供し得る。本願明細書に開示のマルチチャネル光ＸＰＭ補償器は、個々のＷＤＭチャネルの伝搬に遅延を導入することなく、全てのＷＤＭチャネルについて同時ＸＰＭ補償を可能にする構成において更に使用され得る。本願明細書に開示のマルチチャネル光ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭ補償を最適化する種々のスペクトルオーバラップ方式を用いて実装され得る。
光ネットワーク１０１の動作において、例えば、光ネットワーク１０１に含まれるＲＯＡＤＭノードは、本願明細書に開示のマルチチャネル光ＸＰＭ補償器を備えられて良い。
図２Ａを参照すると、ＸＰＭ補償器２００－１の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図２Ａでは、ＸＰＭ補償器２００－１は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器２００－１は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図２Ａで、ＸＰＭ補償器２００－１は、入力ＷＤＭ光信号２１０及び出力ＷＤＭ光信号２２０を有するＷＤＭ光経路に沿って配置される光タップ２０２から位相変調器２０４まで延びる、前方帰還制御ループを含む。異なる実施形態では、光及び電気ドメインの両者において、前方帰還ループ内のコンポーネントの異なる構成が実施され得ることに留意する。光タップ２０２（光スプリッタとしても参照される）で、入力ＷＤＭ光信号２１０の一部は、前方帰還制御ループへ向けられる。具体的に、ＤＣＭ２０６は、光タップ２０２から光信号を受信し、及び、ＸＰＭ補償器２００－１の後段の光ファイバの有効長の中で光信号のＸＰＭ補償を可能にするために、前方帰還制御ループに特定量の分散を追加することができる。色分散（chromatic dispersion：ＣＤ）は、結果としてパルスの広がり及びシンボル間干渉（inter－symbol interference：ＩＳＩ）を生じるので、ＤＣＭ２０６における分散の追加は、有効長に沿った光信号のパワー変動により引き起こされるＸＰＭをシミュレートすることにより、前方帰還ループ内のＸＰＭ補償を向上し得る。具体的に、分散は、有効長の計算された部分に対応して良い。ここで、該部分は０と１の間である。ＤＣＭ２０６の後に、フォトダイオード２１２（又は別の種類の光センサ）は、前方帰還ループ内の光信号を受信し、対応する電気信号を生成する。ＸＰＭ補償器２００－１に示すように、ＲＦ増幅器２０８は、次に、フォトダイオード２１２から受信した電気信号を増幅して良い。次に、低域通過フィルタ（low pass filter：ＬＰＦ）２１３が、ＲＦ増幅器２０８により出力された電気信号に適用されて良い。ＬＰＦ２１３の後、位相変調器２０４に電気信号を出力する前に、可変遅延２１４が、経路長変動を補償するために時間遅延を適用する。図２Ａの例示的構成では、タップ２０２と位相変調器２０４との間の光経路は、可変遅延２１４が、位相変調器２０４に到着する光信号と可変遅延２１４における前方帰還信号との間の遅延を調整し又は一致させることができるように、十分長いと想定される。位相変調器２０４は、光タップ２０２からのＷＤＭ入力光信号２１０の受信した部分に基づき、ＷＤＭ入力光信号２１０の位相を変調して、ＸＰＭ補償された出力ＷＤＭ光信号２２０を生成するよう動作し得る。
図２Ｂを参照すると、ＸＰＭ補償器２００－２の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図２Ｂでは、ＸＰＭ補償器２００－２は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器２００－２は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図２Ｂでは、ＸＰＭ補償器２００－２は、図２ＡのＸＰＭ補償器２００－１に関して示されたものと同じ要素を全て含む。追加で、ＸＰＭ補償器２００－２は、不連続の数の光チャネルを含む光帯域のような光帯域を入力ＷＤＭ光信号２１０から選択するために使用され得る光帯域通過フィルタ（optical bandpass filter：ＯＢＰＦ）２１６を含む。ＰＢＰＦ２１６が中心波長（非エッジ波長）チャネルを分離するために使用されるとき、中心波長チャネルについてＸＰＭにおける幾らかの向上が観察され得る。しかしながら、ＯＢＰＦ２１６は、入力ＷＤＭ光信号２１０より狭い帯域を前方帰還ループのために使用するので、エッジ波長チャネルのＸＰＭ補償は損害を被る場合がある。なぜなら、ＯＢＰＦ２１６の帯域通過の範囲外の近隣チャネルからの信号強度は、前方帰還補償のために検出されず、ＸＰＭ補償器２００－２においてＸＰＭ補償に貢献しないからである。
図２Ｃを参照すると、ＸＰＭ補償器２００－３の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図２Ｃでは、ＸＰＭ補償器２００－３は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器２００－３は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図２Ｃでは、ＸＰＭ補償器２００－３は、外部入力２２２を受信し且つ入力ＷＤＭ光信号２１０からの光タップ２０２に依存しない前方帰還制御ループを含む。この方法では、ＸＰＭ補償器２００－３は、ＷＳＳ（図６も参照）を用いる種々のＲＯＡＤＭ環境に統合されて良い。外部入力２２２を受信した後に、ＸＰＭ補償器２００－３内の前方帰還ループは、図２ＢのＸＰＭ補償器２００－２に関して上述したものと同じ要素を含み得る。
図３を参照すると、ＸＰＭ補償例３００の一実施形態の選択された要素が示される。図３では、ＸＰＭ補償例３００は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償例３００－１は、追加の又はより少ない要素を含んで良い。
図３に示すＸＰＭ補償例３００では、入力ＷＤＭ光信号３１０は、λ１～λ９のように連続的に示される９個の波長チャネルで構成されると想定される。種々の実施形態では、異なる数のチャネルが入力ＷＤＭ光信号３１０に含まれて良く、異なる数のＸＰＭ補償器２００が、必要に応じて種々の異なるスペクトル割り当て方式において使用されて良いことに留意する。ＸＰＭ補償例３００は、ＸＰＭ補償器２００－１の３個の例が入力ＷＤＭ光信号３１０のサブ帯域におけるＸＰＭを補償するために並列に使用されるスペクトル割り当て方式を示す。スプリッタ３０４において、入力ＷＤＭ光信号３１０は、並列のＯＢＰＦ３０８－１、３０８－２、３０８－３への３つの別個のファイバに分けられる。各ＯＢＰＦ３０８は、入力ＷＤＭ光信号３１０の特定のサブ帯域を通過させるようプログラムされて良い。図３に示す例示的な実施形態では、各ＯＢＰＦ３０８は、３個の波長チャネルを含むサブ帯域を通過させる。したがって、ＯＢＰＦ３０８－１は波長λ１、λ２、λ３を通過させ、ＯＢＰＦ３０８－２は波長λ４、λ５、λ６を通過させ、ＯＢＰＦ３０８－３は波長λ７、λ８、λ９を通過させる。結合器３０６で、ＸＰＭ補償済みサブ帯域は、結合されて、出力ＷＤＭ光信号３２０を形成する。
図４を参照すると、ＸＰＭ補償例４００の一実施形態の選択された要素が示される。図４では、ＸＰＭ補償例４００は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償例４００は、追加の又はより少ない要素を含んで良い。
図４に示すＸＰＭ補償例４００では、図３からのスプリッタ３０４及び結合器３０６の代わりに、ＷＳＳ４０４、４０６を使用する構成が示される。スプリッタ３０４及び結合器３０６と比べて、２個のＷＳＳの使用は、サブ帯域からアッド及びドロップすべき個別のチャネルを選択する能力を提供する。ある例示的な実施形態では、図３に関して上述したものと同じスペクトル割り当て方式が、ＸＰＭ補償例４００を用いて実施されて良い。ここで、ＷＳＳ４０４は、入力ＷＤＭ光信号３１０から個々のＸＰＭ補償器２００－１へ並列に各サブ帯域を通過させる。一方で、ＷＳＳ４０６は、サブ帯域を、ＸＰＭ補償された出力ＷＤＭ光信号３２０に再結合するために使用される。種々の実施形態では、異なる数のチャネルが入力ＷＤＭ光信号３１０に含まれて良く、異なる数のＸＰＭ補償器２００が、必要に応じて種々の異なるスペクトル割り当て方式において使用されて良いことに留意する。
さらに、図４のＸＰＭ補償例４００は、図５に関して後述するように、種々の異なるスペクトル割り当て方式を実施するために使用されて良いことに留意する。
図５を参照すると、ＸＰＭ補償例５００の一実施形態の選択された要素が示される。図５では、ＸＰＭ補償例５００は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償例５００は、追加の又はより少ない要素を含んで良い。
図５に示すＸＰＭ補償例５００では、入力ＷＤＭ光信号３１０は図３に示すように９個の波長チャネルで構成されると想定される。種々の実施形態では、異なる数のチャネルが入力ＷＤＭ光信号３１０に含まれて良く、異なる数のＸＰＭ補償器２００が、必要に応じて種々の異なるスペクトル割り当て方式において使用されて良いことに留意する。ＸＰＭ補償例５００は、ＸＰＭ補償器２００－１の３個の例が入力ＷＤＭ光信号３１０のサブ帯域におけるＸＰＭを補償するために並列に使用されるスペクトル割り当て方式を示す。スプリッタ３０４において、入力ＷＤＭ光信号３１０は、並列のＯＢＰＦ３０８－１、３０８－２、３０８－３への３つの別個のファイバに分けられる。各ＯＢＰＦ３０８は、入力ＷＤＭ光信号３１０の特定のサブ帯域を通過させるようプログラムされて良い。図５に示す例示的な実施形態では、各ＯＢＰＦ３０８は、異なる数の波長チャネルを含むサブ帯域を通過させる。図示のように、ＯＢＰＦ３０８－１は波長λ１、λ２、λ３、λ４を通過させ、ＯＢＰＦ３０８－２は波長λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７を通過させ、ＯＢＰＦ３０８－３は波長λ５、λ６、λ７、λ８、λ９を通過させる。次に、ＸＰＭ補償例５００では、オーバラップした波長チャネルを除去するために第２ＯＢＰＦ５１６が使用される。したがって、ＯＢＰＦ５１６－１は波長λ１、λ２、λ３を通過させ、ＯＢＰＦ５１６－２は波長λ４、λ５、λ６を通過させ、ＯＢＰＦ５１６－３は波長λ７、λ８、λ９を通過させる。ＸＰＭ補償例５００におけるオーバラップしたスペクトルの使用は、ＸＰＭ補償器２００－１の個々の前方帰還ループ内のＸＰＭ補償を向上でき、一方で、粗悪なＸＰＭ補償を有するチャネルはドロップされ得る。使用される実際のスペクトルオーバラップ方式に依存して、ＯＢＰＦ５１６の後にＸＰＭ補償例５００において、利得等化（図示しない）が適用されて良いことに留意する。次に、ＸＰＭ補償済みサブ帯域は、結合器３０６で結合されて、出力ＷＤＭ光信号３２０を形成する。
上述のスペクトル割り当ては、図４に示したＸＰＭ補償例４００を用いて実施されて良いことに留意する。例えば、第１ＷＳＳ４０４は、波長チャネルのスペクトルサブ帯域を個々のＸＰＭ補償器２００－１へ切り換え、一方で、第２ＷＳＳ４０６は、オーバラップした波長チャネルをドロップして良い。
図６を参照すると、ＸＰＭ補償例６００の一実施形態の選択された要素が示される。図６では、ＸＰＭ補償例６００は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償例６００は、追加の又はより少ない要素を含んで良い。
図６に示すＸＰＭ補償例６００では、入力ＷＤＭ光信号３１０は図３に示すように９個の波長チャネルで構成されると想定される。種々の実施形態では、異なる数のチャネルが入力ＷＤＭ光信号３１０に含まれて良く、異なる数のＸＰＭ補償器２００が、必要に応じて種々の異なるスペクトル割り当て方式において使用されて良いことに留意する。ＸＰＭ補償例６００は、ＸＰＭ補償器２００－３の３個の例が入力ＷＤＭ光信号３１０のサブ帯域におけるＸＰＭを補償するために並列に使用されるスペクトル割り当て方式を示す。スプリッタ３０４において、入力ＷＤＭ光信号３１０は、４本の別個のファイバに並列に分けられて良い。１本のファイバは、ＷＳＳ４０４の入力段（degree）６０２として使用されて良く、一方で、他の３本のファイバは、個々のＸＰＭ補償器２００－３の外部入力２２２として使用されて良い。ＸＰＭ補償器２００－３内の各ＯＢＰＦ２１６（図２Ｃを参照）は、外部入力２２２の特定サブ帯域を通過させるようプログラムされて良い。ここで、該特定サブ帯域は、入力ＷＤＭ光信号３１０を運ぶ。図６に示す例示的な実施形態では、ＷＳＳ４０４からの出力段６１０－１は波長λ１、λ２、λ３を通過させて良く、ＷＳＳ４０４からの出力段６１０－２は波長λ４、λ５、λ６を通過させて良く、ＷＳＳ４０４からの出力段６１０－３は波長λ７、λ８、λ９を通過させて良い。同時に、各外部入力信号２２２は、個々のＸＰＭ補償器２００－３内のＯＢＰＦ２１６を通る。したがって、外部入力信号２２２－１は、波長λ１、λ２、λ３、λ４を有する通過サブ帯域までスペクトル上狭められ、外部入力信号２２２－２は、波長λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７を有する通過サブ帯域までスペクトル上狭められ、外部入力信号２２２－３は、波長λ５、λ６、λ７、λ８、λ９を有する通過サブ帯域までスペクトル上狭められる。幾つかの実施形態では、外部入力信号２２２－２は、ＸＰＭ補償器２００－３の外部にあるＯＢＰＦを用いて狭められて良いことに留意する。次に、ＸＰＭ補償済みサブ帯域６２０－１は、波長λ１、λ２、λ３を含み、ＸＰＭ補償済みサブ帯域６２０－２は、波長λ４、λ５、λ６を含み、ＸＰＭ補償済みサブ帯域６２０－３は、波長λ７、λ８、λ９を含む。ＸＰＭ補償例６００におけるオーバラップしたスペクトルの使用は、ＸＰＭ補償器２００－３の個々の前方帰還ループ内のＸＰＭ補償を向上でき、一方で、粗悪なＸＰＭ補償を有するチャネルはドロップされ得る。使用される実際のスペクトルオーバラップ方式に依存して、ＸＰＭ補償例６００において、利得等化（図示しない）が適用されて良いことに留意する。次に、ＸＰＭ補償済みサブ帯域６２０は、ＷＳＳ４０６で結合されて、出力ＷＤＭ光信号３２０を形成する。
図７Ａを参照すると、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器７００－１の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図７Ａでは、ＸＰＭ補償器７００－１は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器７００－１は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図７Ａでは、入力ＷＤＭ光信号７１０は偏波ダイバーシチを有し、したがって、光信号のＸ偏波成分及びＹ偏波成分が存在すると想定される。ＸＰＭ補償器７００－１は、入力ＷＤＭ光信号７１０及び出力ＷＤＭ光信号７２０を有するＷＤＭ光経路に沿って配置される光タップ７００から位相変調器７０４まで延びる、前方帰還制御ループを含む。光タップ２０２（光スプリッタとしても参照される）で、入力ＷＤＭ光信号７１０の一部は、前方帰還制御ループへ向けられる。具体的に、図２Ａに関して上述したように、ＤＣＭ２０６は、光タップ２０２から光信号を受信し、特定量の分散を前方帰還制御ループに追加できる。ＤＣＭ２０６の後に、偏波ビームスプリッタ（polarization beam splitter：ＰＢＳ）７０２は、光信号をＸ偏波成分及びＹ偏波成分に更に分ける。Ｘ偏波成分は、ＰＢＳ７０２からフォトダイオード２１２－Ｘへ供給される。フォトダイオード２１２－Ｘは、ＲＦ増幅器２０８－Ｘにより増幅され且つＬＰＦ２１３－Ｘを用いてフィルタリングされた電気信号を生成する。Ｙ偏波成分は、ＰＢＳ７０２からフォトダイオード２１２－Ｙへ供給される。フォトダイオード２１２－Ｙは、ＲＦ増幅器２０８－Ｙにより増幅され且つＬＰＦ２１３－Ｙを用いてフィルタリングされた電気信号を生成する。次に、可変結合器７２２が、入力ｐ、ｑ及び出力ｒ、ｓを用いて、ｒ＝ｈ１１ｐ＋ｈ１２ｑ、ｓ＝ｈ２１ｐ＋ｈ２２ｑとなるよう、ＬＰＦ２１３－Ｘ、２１３－Ｙからの電気信号に適用されて良い。ここで、ｈは重み付け係数である。一例では、ｈ１１＝ｈ１２＝ｈ２１＝ｈ２２＝０．５である。しかしながら、実施形態において異なる値が異なる使用されて良い。さらに、可変遅延７１４－Ｘ及び７１８－Ｘが、Ｘ偏波成分信号について、可変結合器７２２の前及び後に使用され、一方で、可変遅延７１４－Ｘ及び７１８－Ｘが、Ｙ偏波成分について、可変結合器７２２の前及び後に使用される。次に、可変遅延７１８－Ｘは、Ｘ偏波成分のための制御信号をＸ位相変調器７０４－Ｘへと出力し、可変遅延７１８－Ｙは、Ｙ偏波成分のための制御信号をＹ位相変調器７０４－Ｙへと出力して、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償された出力ＷＤＭ光信号７２０を生成する。
図７Ｂを参照すると、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器７００－２の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図７Ｂでは、ＸＰＭ補償器７００－２は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器７００－２は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図７Ｂでは、入力ＷＤＭ光信号７１０は偏波ダイバーシチを有し、したがって、光信号のＸ偏波成分及びＹ偏波成分が存在すると想定される。ＸＰＭ補償器７００－２は、入力ＷＤＭ光信号７１０及び出力ＷＤＭ光信号７２０を有するＷＤＭ光経路に沿って配置される光タップ２０２から位相変調器２０４まで延びる、前方帰還制御ループを含む。入力ＷＤＭ光信号７１０は、ＰＢＳ７０２において受信される。ＰＢＳ７０２は、異なる光ファイバに沿って、Ｘ偏波成分及びＹ偏波成分を分離する。光タップ２０２－Ｘにおいて、Ｘ偏波成分の一部は、Ｘ偏波前方帰還制御ループへ向けられる。一方で、光タップ２０２－Ｙにおいて、Ｙ偏波成分の一部は、Ｙ偏波前方帰還制御ループへ向けられる。具体的に、図２Ａに関して上述したように、Ｘ偏波前方帰還制御ループ内で、ＤＣＭ２０６－Ｘは、光タップ２０２－Ｘから光信号を受信し、特定量の分散をＸ前方帰還制御ループに追加できる。一方で、Ｙ偏波前方帰還制御ループ内で、ＤＣＭ２０６－Ｙは、光タップ２０２－Ｙから光信号を受信し、特定量の分散をＹ前方帰還制御ループに追加できる。ＤＣＭ２０６－Ｘの後、Ｘ偏波成分は、フォトダイオード２１２－Ｘへ供給される。フォトダイオード２１２－Ｘは、ＲＦ増幅器２０８－Ｘにより増幅され且つＬＰＦ２１３－Ｘを用いてフィルタリングされた電気信号を生成する。ＤＣＭ２０６－Ｙの後、Ｙ偏波成分は、フォトダイオード２１２－Ｙへ供給される。フォトダイオード２１２－Ｙは、ＲＦ増幅器２０８－Ｙにより増幅され且つＬＰＦ２１３－Ｙを用いてフィルタリングされた電気信号を生成する。図７Ａに関して上述したように、可変結合器７２２は、ＬＰＦ２１３－Ｘ、２１３－Ｙからの電気信号に適用されて良く、Ｘ偏波成分信号について可変結合器７２２の前及び後に使用される可変遅延７１４－Ｘ及び７１８－Ｘ、及びＹ偏波成分信号について可変結合器７２２の前及び後に使用される可変遅延７１４－Ｙ及び７１８－Ｙを含む。次に、可変遅延７１８－Ｘは、Ｘ偏波成分のための制御信号を第１位相変調器２０４－１へと出力し、可変遅延７１８－Ｙは、Ｙ偏波成分のための制御信号を第２位相変調器２０４－２へと出力する。位相変調器２０４からの出力信号は、偏波ビーム結合器７２４において結合されて、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償された出力ＷＤＭ光信号７２０を生成する。
図７Ｃを参照すると、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器７００－３の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図７Ｃでは、ＸＰＭ補償器７００－３は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器７００－３は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図７Ｃでは、入力ＷＤＭ光信号７１０は偏波ダイバーシチを有し、したがって、光信号のＸ偏波成分及びＹ偏波成分が存在すると想定される。ＸＰＭ補償器７００－３は、入力ＷＤＭ光信号７１０及び出力ＷＤＭ光信号７２０を有するＷＤＭ光経路に沿って配置される光タップ２０２から位相変調器７０４まで延びる、前方帰還制御ループを含む。光タップ２０２で、入力ＷＤＭ光信号７１０の一部は、前方帰還制御ループへ向けられる。具体的に、図２Ａに関して上述したように、ＤＣＭ２０６は、光タップ２０２から光信号を受信し、特定量の分散を前方帰還制御ループに追加できる。フォトダイオード２１２、ＲＦ増幅器２０８、及びＬＰＦ２１３は、図２Ａに関して上述したものと実質的に同様の方法で動作する。ＬＰＦ２１３の後、電気信号は、Ｘ偏波成分及びＹ偏波成分に対して調整するために、可変遅延７１４－Ｘ及び可変遅延７１４－Ｙに供給される。図７Ｃに示す構成は、図７Ａに示すような、ｈ１１＝ｈ１２＝ｈ２１＝ｈ２２＝０．５による可変結合器の使用と実質的に等価であって良い。次に、可変遅延７１４－Ｘは、Ｘ偏波成分のための制御信号をＸ位相変調器７０４－Ｘへと出力し、可変遅延７１４－Ｙは、Ｙ偏波成分のための制御信号をＹ位相変調器７０４－Ｙへと出力して、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償された出力ＷＤＭ光信号７０２を生成する。
図７Ｄを参照すると、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償器７００－４の例示的な実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図７Ｄでは、ＸＰＭ補償器７００－４は、概略的表現で示され、実寸通りではない。留意すべきことに、異なる実施形態では、ＸＰＭ補償器７００－４は、追加の又はより少ない要素により動作されても良い。
図７Ｄでは、入力ＷＤＭ光信号７１０は偏波ダイバーシチを有し、したがって、光信号のＸ偏波成分及びＹ偏波成分が存在すると想定される。ＸＰＭ補償器７００－４は、入力ＷＤＭ光信号７１０及び出力ＷＤＭ光信号７２０を有するＷＤＭ光経路に沿って配置される光タップ２０２から位相変調器２０４まで延びる、前方帰還制御ループを含む。光タップ２０２で、入力ＷＤＭ光信号７１０の一部は、前方帰還制御ループへ向けられ、一方で、残りの部分はＰＢＳ７０２へ向けられる。具体的に、図２Ａに関して上述したように、ＤＣＭ２０６は、光タップ２０２から光信号を受信し、特定量の分散を前方帰還制御ループに追加できる。フォトダイオード２１２、ＲＦ増幅器２０８、及びＬＰＦ２１３は、図２Ａに関して上述したものと実質的に同様の方法で動作する。ＬＰＦ２１３の後、電気信号は、Ｘ偏波成分及びＹ偏波成分に対して調整するために、可変遅延７１４－Ｘ及び可変遅延７１４－Ｙに供給される。図７Ｄに示す構成は、図７Ａに示すような、ｈ１１＝ｈ１２＝ｈ２１＝ｈ２２＝０．５による可変結合器の使用と実質的に等価であって良い。次に、可変遅延７１４－Ｘは、Ｘ偏波成分のための制御信号を第１位相変調器２０４－１へと出力し、可変遅延７１４－Ｙは、Ｙ偏波成分のための制御信号を第２位相変調器２０４－２へと出力する。第１位相変調器２０４－１は、Ｘ偏波成分をＰＢＳ７０２から受信し、一方で、第２位相変調器２０４－２は、Ｙ偏波成分をＰＢＳ７０２から受信する。Ｘ偏波成分及びＹ偏波成分に対応する第１及び第２位相変調器２０４からの出力は、ＰＢＣ７２４において結合されて、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭ補償された出力ＷＤＭ光信号７２０を生成する。
図８を参照すると、本願明細書で記載されるような、ＸＰＭ補償の方法８００の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。種々の実施形態では、方法８００は、例えばＸＰＭ補償例４００、６００に対応する、光ネットワークにおけるＲＯＡＤＭノード内のＸＰＭ補償器２００、７００を用いて実行されて良い。留意すべきことに、方法８００で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であって良く或いは再配置されて良い。
方法８００は、ステップ８０２で開始して良く、第１ＷＳＳへの入力として供給されるＷＤＭ光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換える。ステップ８０２４で、隣接チャネルグループのうちの第１グループは、ＤＣＭを含む第１ＸＰＭ補償器において、第１ＷＳＳから受信される。ステップ８０６で、ＸＰＭ補償された第１グループは、第２ＷＳＳにおいて受信される。
図９を参照すると、本願明細書で記載されるような、ＸＰＭ補償の方法９００の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。種々の実施形態では、方法９００は、例えばＸＰＭ補償例４００、６００の中の、光ネットワークにおけるＲＯＡＤＭノード内のＸＰＭ補償器２００、７００を用いて実行されて良い。留意すべきことに、方法９００で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であって良く或いは再配置されて良い。
方法９００は、ステップ９０２で開始して良く、前方帰還ＸＰＭ調整ループを用いてＸＰＭ制御信号を生成する。前方帰還ＸＰＭ調整ループは、第２ＷＳＳに続きＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加するためにＤＣＭを含む。ステップ９０２で、第１グループ及びＸＰＭ制御信号は、位相変調器へ送信されて、ＸＰＭ補償済み第１グループを出力する。
本願明細書に開示されるように、マルチチャネル光ＸＰＭ補償のための方法及びシステムは、光ネットワーク内の光経路の中の前方帰還制御ループの性能を向上するＤＣＭを含み得る。さらに、種々のスペクトルオーバラップ方式が、ＲＯＡＤＭノードにおけるように、ＸＰＭ補償器を並列に用いてマルチチャネルＷＤＭ光信号と共に使用されて良い。偏波ダイバーシチも、ＤＣＭを含むＸＰＭ補償のためにサポートされて良い。
以上に開示した主題は、説明のためであり、限定ではないと考えられるべきである。また、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の精神及び範囲に包含される全ての変更、拡張及び他の実施形態を包含することを意図している。したがって、法により認められる最大範囲まで、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物の最も広い許容可能な解釈により決定されるべきであり、前述の詳細な説明により限定又は制限されるべきではない。
以上の実施形態に加えて、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 再構成可能な光アッド／ドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）であって、
第１波長選択スイッチ（ＷＳＳ）であって、該第１ＷＳＳに入力として提供される波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換え、隣接チャネルグループは、前記ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表す、第１ＷＳＳと、
前記第１ＷＳＳからの前記隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信する第１相互位相変調（ＸＰＭ）補償器であって、前記第１ＸＰＭ補償器は、
ＸＰＭ制御信号を生成する前方帰還ＸＰＭ調整ループであって、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループは、前記ＲＯＡＤＭに続き前記ＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加する分散補償モジュールを含む、前方帰還ＸＰＭ調整ループと、
前記第１グループを受信し、前記ＸＰＭ制御信号を受信し、及びＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器と、
を含む第１ＸＰＭ補償器と、
前記ＸＰＭ補償済み第１グループを受信する第２ＷＳＳと、
を有するＲＯＡＤＭ。
（付記２） 前記第１ＸＰＭ補償器に加えて、前記第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信し、前記第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力する、複数のＸＰＭ補償器、
を更に有する付記１に記載のＲＯＡＤＭ。
（付記３） 前記第２ＷＳＳは、前記ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のために前記ＷＤＭ光信号に対応するチャネルを切り換える、付記１に記載のＲＯＡＤＭ。
（付記４） 前記第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭの第１サブグループを排他的に補償し、前記第１グループは、前記第１サブグループと、前記第１ＷＳＳにより前記第１ＸＰＭ補償器に切り換えられた少なくとも１つの追加隣接チャネルと、を含む、付記１に記載のＲＯＡＤＭ。
（付記５） 前記第２ＷＳＳは、前記第１ＸＰＭ補償器により受信された前記少なくとも１つの隣接チャネルをドロップする、付記４に記載のＲＯＡＤＭ。
（付記６） 前記第１ＸＰＭ補償器は、
前記ＷＤＭ光信号を受信する、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力と、
前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させる、前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタと、
を更に有する、付記１に記載のＲＯＡＤＭ。
（付記７） 前記第１ＸＰＭ補償器は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償することができ、前記第１ＸＰＭ補償器は、
前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償する第１位相変調器と、
前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償する第２位相変調器と、
を更に有する、付記１に記載のＲＯＡＤＭ。
（付記８） 光システムであって、
第１波長選択スイッチ（ＷＳＳ）であって、該第１ＷＳＳに入力として提供される波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換え、隣接チャネルグループは、前記ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表す、第１ＷＳＳと、
前記第１ＷＳＳからの前記隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信する第１相互位相変調（ＸＰＭ）補償器であって、前記第１ＸＰＭ補償器は、
ＸＰＭ制御信号を生成する前方帰還ＸＰＭ調整ループであって、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループは、前記光システムに続き前記ＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加する分散補償モジュールを含む、前方帰還ＸＰＭ調整ループと、
前記第１グループを受信し、前記ＸＰＭ制御信号を受信し、及びＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器と、
を含む第１ＸＰＭ補償器と、
前記ＸＰＭ補償済み第１グループを受信する第２ＷＳＳと、
を有する光システム。
（付記９） 前記第１ＸＰＭ補償器に加えて、前記第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信し、前記第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力する、複数のＸＰＭ補償器、
を更に有する付記８に記載の光システム。
（付記１０） 前記第２ＷＳＳは、前記ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のために前記ＷＤＭ光信号に対応するチャネルを選択する、付記８に記載の光システム。
（付記１１） 前記第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭの第１サブグループを排他的に補償し、前記第１グループは、前記第１サブグループと、前記第１ＷＳＳにより前記第１ＸＰＭ補償器に切り換えられた少なくとも１つの追加隣接チャネルと、を含む、付記８に記載の光システム。
（付記１２） 前記第２ＷＳＳは、前記第１ＸＰＭ補償器により受信された前記少なくとも１つの隣接チャネルをドロップする、付記１１に記載の光システム。
（付記１３） 前記第１ＸＰＭ補償器は、
前記ＷＤＭ光信号を受信する、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力と、
前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させる、前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタと、
を更に有する、付記８に記載の光システム。
（付記１４） 前記第１ＸＰＭ補償器は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償することができ、前記第１ＸＰＭ補償器は、
前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償する第１位相変調器と、
前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償する第２位相変調器と、
を更に有する、付記８に記載の光システム。
（付記１５） 光信号の相互位相変調（ＸＰＭ）補償の方法であって、前記方法は、
第１波長選択スイッチ（ＷＳＳ）に入力として提供される波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換えるステップであって、隣接チャネルグループは、前記ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表す、ステップと、
第１相互位相変調（ＸＰＭ）補償器において、前記第１ＷＳＳからの前記隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信するステップであって、前記第１ＸＰＭ補償器は、さらに、
前方帰還ＸＰＭ調整ループを用いてＸＰＭ制御信号を生成し、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループは、第２ＷＳＳに続き前記ＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加する分散補償モジュール（ＤＣＭ）を含み、
前記第１グループ及び前記ＸＰＭ制御信号を、ＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器へ送信する、
ことができる、ステップと、
前記第２ＷＳＳにおいて、前記ＸＰＭ補償済み第１グループを受信するステップと、
を有する方法。
（付記１６） 前記第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループを受信するステップと、
前記第１ＸＰＭ補償器に加えて、対応する複数のＸＰＭ補償器へ、前記追加グループをそれぞれ送信するステップと、
前記ＸＰＭ補償器から前記第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力するステップであって、前記第２ＷＳＳは、前記ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のために前記ＷＤＭ光信号に対応するチャネルを選択する、ステップと、
を更に有する付記１５に記載の方法。
（付記１７） 前記第１ＸＰＭ補償器は、ＸＰＭの第１サブグループを排他的に補償し、前記第１グループは、前記第１サブグループと、前記第１ＷＳＳにより前記第１ＸＰＭ補償器に切り換えられた少なくとも１つの追加隣接チャネルと、を含む、付記１５に記載の方法。
（付記１８） 前記第２ＷＳＳは、前記第１ＸＰＭ補償器により受信された前記少なくとも１つの隣接チャネルをドロップする、付記１５に記載の方法。
（付記１９） 前記前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力において、前記ＷＤＭ光信号を受信するステップと、
前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタにより、前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させるステップと、
を更に有する付記１５に記載の方法。
（付記２０） 偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償するステップであって、
第１位相変調器を用いて、前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償するステップと、
第２位相変調器を用いて、前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償するステップと、
を含むステップ、を更に有する付記１５に記載の方法。
２００ ＸＰＭ補償器
２０２ タップ
２０４ 位相変調器
２０６ ＤＣＭ
２０８ 増幅器
２１０ 入力光ＷＤＭ信号
２１２ フォトダイオード
２１３ ＬＰＦ
２１４ ＶＤ
２１６ ＯＢＰＦ
２２０ 出力光ＷＤＭ信号

Claims (20)

  1. 再構成可能な光アッド／ドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）であって、
    第１波長選択スイッチ（ＷＳＳ）であって、該第１ＷＳＳに入力として提供される波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換え、隣接チャネルグループは、前記ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表す、第１ＷＳＳと、
    前記第１ＷＳＳからの前記隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信する第１相互位相変調（ＸＰＭ）補償器であって、前記第１ＸＰＭ補償器は、
    ＸＰＭ制御信号を生成する前方帰還ＸＰＭ調整ループであって、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループは、前記ＲＯＡＤＭに続き前記ＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加する分散補償モジュールを含む、前方帰還ＸＰＭ調整ループと、
    前記第１グループを受信し、前記ＸＰＭ制御信号を受信し、前記ＸＰＭ制御信号に基づき前記第１グループの位相を変調することにより生成したＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器と、
    を含む第１ＸＰＭ補償器と、
    前記ＸＰＭ補償済み第１グループを受信する第２ＷＳＳと、
    を有するＲＯＡＤＭ。
  2. 前記第１ＸＰＭ補償器に加えて、前記第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信し、前記第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力する、複数のＸＰＭ補償器、
    を更に有する請求項１に記載のＲＯＡＤＭ。
  3. 前記第２ＷＳＳは、前記ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のために前記ＷＤＭ光信号に再結合する、請求項１に記載のＲＯＡＤＭ。
  4. 前記第１ＸＰＭ補償器及び前記複数のＸＰＭ補償器により出力されたＸＰＭ補償済みグループのうち、オーバラップした波長チャネルを除去して前記第２ＷＳＳへ出力する光帯域通過フィルタを含む、請求項２に記載のＲＯＡＤＭ。
  5. 前記第２ＷＳＳは、前記第１ＸＰＭ補償器により受信された前記少なくとも１つの隣接チャネルをドロップする、請求項１に記載のＲＯＡＤＭ。
  6. 前記第１ＸＰＭ補償器は、
    前記ＷＤＭ光信号を受信する、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力と、
    前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させる、前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタと、
    を更に有する、請求項１に記載のＲＯＡＤＭ。
  7. 前記第１ＸＰＭ補償器は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償することができ、前記第１ＸＰＭ補償器は、
    前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償する第１位相変調器と、
    前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償する第２位相変調器と、
    を更に有する、請求項１に記載のＲＯＡＤＭ。
  8. 光システムであって、
    第１波長選択スイッチ（ＷＳＳ）であって、該第１ＷＳＳに入力として提供される波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換え、隣接チャネルグループは、前記ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表す、第１ＷＳＳと、
    前記第１ＷＳＳからの前記隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信する第１相互位相変調（ＸＰＭ）補償器であって、前記第１ＸＰＭ補償器は、
    ＸＰＭ制御信号を生成する前方帰還ＸＰＭ調整ループであって、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループは、前記光システムに続き前記ＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加する分散補償モジュールを含む、前方帰還ＸＰＭ調整ループと、
    前記第１グループを受信し、前記ＸＰＭ制御信号を受信し、前記ＸＰＭ制御信号に基づき前記第１グループの位相を変調することにより生成したＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器と、
    を含む第１ＸＰＭ補償器と、
    前記ＸＰＭ補償済み第１グループを受信する第２ＷＳＳと、
    を有する光システム。
  9. 前記第１ＸＰＭ補償器に加えて、前記第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループをそれぞれ受信し、前記第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力する、複数のＸＰＭ補償器、
    を更に有する請求項８に記載の光システム。
  10. 前記第２ＷＳＳは、前記ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のために前記ＷＤＭ光信号に再結合する、請求項８に記載の光システム。
  11. 前記第１ＸＰＭ補償器及び前記複数のＸＰＭ補償器により出力されたＸＰＭ補償済みグループのうち、オーバラップした波長チャネルを除去して前記第２ＷＳＳへ出力する光帯域通過フィルタを含む、請求項９に記載の光システム。
  12. 前記第２ＷＳＳは、前記第１ＸＰＭ補償器により受信された前記少なくとも１つの隣接チャネルをドロップする、請求項８に記載の光システム。
  13. 前記第１ＸＰＭ補償器は、
    前記ＷＤＭ光信号を受信する、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力と、
    前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させる、前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタと、
    を更に有する、請求項８に記載の光システム。
  14. 前記第１ＸＰＭ補償器は、偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償することができ、前記第１ＸＰＭ補償器は、
    前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償する第１位相変調器と、
    前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償する第２位相変調器と、
    を更に有する、請求項８に記載の光システム。
  15. 光信号の相互位相変調（ＸＰＭ）補償の方法であって、前記方法は、
    第１波長選択スイッチ（ＷＳＳ）に入力として提供される波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号に含まれる隣接チャネルグループ間で切り換えるステップであって、隣接チャネルグループは、前記ＷＤＭ光信号により送信される光帯域を表す、ステップと、
    第１相互位相変調（ＸＰＭ）補償器において、前記第１ＷＳＳからの前記隣接チャネルグループのうちの第１グループを受信するステップであって、前記第１ＸＰＭ補償器は、さらに、
    前方帰還ＸＰＭ調整ループを用いてＸＰＭ制御信号を生成し、前記前方帰還ＸＰＭ調整ループは、第２ＷＳＳに続き前記ＷＤＭ光信号を運ぶ光ファイバスパンの有効長の一部に対応する分散を追加する分散補償モジュール（ＤＣＭ）を含み、
    前記ＸＰＭ制御信号に基づき前記第１グループの位相を変調することにより生成したＸＰＭ補償済み第１グループを出力する位相変調器へ送信する、
    ことができる、ステップと、
    前記第２ＷＳＳにおいて、前記ＸＰＭ補償済み第１グループを受信するステップと、
    を有する方法。
  16. 前記第１ＷＳＳから追加隣接チャネルグループを受信するステップと、
    前記第１ＸＰＭ補償器に加えて、対応する複数のＸＰＭ補償器へ、前記追加隣接チャネルグループをそれぞれ送信するステップと、
    前記ＸＰＭ補償器から前記第２ＷＳＳへＸＰＭ補償済みグループを出力するステップであって、前記第２ＷＳＳは、前記ＸＰＭ補償済みグループを受信し、送信のために前記ＷＤＭ光信号に再結合する、ステップと、
    を更に有する請求項１５に記載の方法。
  17. 前記第１ＸＰＭ補償器及び前記複数のＸＰＭ補償器により出力されたＸＰＭ補償済みグループのうち、オーバラップした波長チャネルを除去して前記第２ＷＳＳへ出力する光帯域通過フィルタを含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記第２ＷＳＳは、前記第１ＸＰＭ補償器により受信された前記少なくとも１つの隣接チャネルをドロップする、請求項１５に記載の方法。
  19. 前記前方帰還ＸＰＭ調整ループへの第２入力において、前記ＷＤＭ光信号を受信するステップと、
    前記前方帰還ＸＰＭ調整ループの中の前記第２入力に適用される光帯域通過フィルタにより、前記ＷＤＭ光信号から選択された隣接チャネルグループを通過させるステップと、
    を更に有する請求項１５に記載の方法。
  20. 偏波ダイバーシチを有するＸＰＭのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を補償するステップであって、
    第１位相変調器を用いて、前記Ｘ偏波成分に対応する第１位相を補償するステップと、
    第２位相変調器を用いて、前記Ｙ偏波成分に対応する第２位相を補償するステップと、
    を含むステップ、を更に有する請求項１５に記載の方法。
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