JPH1041891A - ファイバ伝送システム用切換え可能な光ファイバデバイスおよびそのコンポーネント - Google Patents
ファイバ伝送システム用切換え可能な光ファイバデバイスおよびそのコンポーネントInfo
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- G02B6/24—Coupling light guides
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ファイバ伝送システムにおいて切換え可能な
光ファイバデバイスおよびそのコンポーネントを提供す
る。 【解決手段】 ある波長の光を伝達する第１のファイバ
（１２）と、ある波長の光を伝達する環状のファイバ
（１８）とからなり、該環状のファイバが、光スイッチ
（２０）を介して該第１のファイバの１方の端と他方の
端の中間において該第１のファイバに接続され、該スイ
ッチがオンの時該第１のファイバから該環状のファイバ
に通じ再び該第１のファイバに沿って通じる光パスを選
択的に供給し、また、スイッチがオフの時該第１のファ
イバに沿って通じるが該環状のファイバに通じない光パ
スを選択的に供給するように構成することによって、切
換え可能な操作特性を持たせる。
光ファイバデバイスおよびそのコンポーネントを提供す
る。 【解決手段】 ある波長の光を伝達する第１のファイバ
（１２）と、ある波長の光を伝達する環状のファイバ
（１８）とからなり、該環状のファイバが、光スイッチ
（２０）を介して該第１のファイバの１方の端と他方の
端の中間において該第１のファイバに接続され、該スイ
ッチがオンの時該第１のファイバから該環状のファイバ
に通じ再び該第１のファイバに沿って通じる光パスを選
択的に供給し、また、スイッチがオフの時該第１のファ
イバに沿って通じるが該環状のファイバに通じない光パ
スを選択的に供給するように構成することによって、切
換え可能な操作特性を持たせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送シ
ステムおよびそこで用いられる信号増幅コンポーネント
に関するものである。特に、そこで変動量の信号ゲイ
ン、分散あるいはフィルタリング（吸収）を選択的にも
たらす、そのようなシステムあるいはコンポーネントで
用いられる光ファイバデバイスに関するものである。
ステムおよびそこで用いられる信号増幅コンポーネント
に関するものである。特に、そこで変動量の信号ゲイ
ン、分散あるいはフィルタリング（吸収）を選択的にも
たらす、そのようなシステムあるいはコンポーネントで
用いられる光ファイバデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ファイバ光学技術を用いるテレコミュニ
ケーション伝送システムは、好ましい特徴を有している
ことにより、産業基準的には、ワイヤによるシステムを
追い越してしまっている。例えば、ファイバ光導波管を
有するシステムは、ワイヤによるシステムよりかなり高
いバンド幅を提供することができ、電磁障害に対しかな
り抵抗力があり、ワイヤによるシステムより安全であ
る。さらに、光ファイバ増幅器のような要素は、実証さ
れている効果のため、旧式の中継器や再生器より優勢で
ある。
ケーション伝送システムは、好ましい特徴を有している
ことにより、産業基準的には、ワイヤによるシステムを
追い越してしまっている。例えば、ファイバ光導波管を
有するシステムは、ワイヤによるシステムよりかなり高
いバンド幅を提供することができ、電磁障害に対しかな
り抵抗力があり、ワイヤによるシステムより安全であ
る。さらに、光ファイバ増幅器のような要素は、実証さ
れている効果のため、旧式の中継器や再生器より優勢で
ある。
【０００３】光ファイバ伝送システムが最初紹介された
時、それは当時の要求に簡単に見合うバンド幅の能力を
示した。しかしながら、今日のバンド幅に対する要求
は、劇的に増加しており、分散制御のような低バンド幅
システムに対して新たな課題を提供している。
時、それは当時の要求に簡単に見合うバンド幅の能力を
示した。しかしながら、今日のバンド幅に対する要求
は、劇的に増加しており、分散制御のような低バンド幅
システムに対して新たな課題を提供している。
【０００４】よく知られているように、光ファイバは、
分散を示す。すなわち、ファイバによって搬送される信
号の異なった波長は、異なった早さでファイバを伝達す
る。低バンド幅の信号の分散効果は、あまり重要でない
が、信号の分散は、信号のバンド幅が増加するにつれ、
限定要因となりうる。例えば、現在の光ファイバ伝送シ
ステムは、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上の早さでデータを伝
送する。分散補償は、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上の早さで
データを送る場合、信頼性があり、エラーのない送信に
必要である。長い距離のファイバ光伝送システムで分散
を補償する１つの方法は、システム中にあらかじめ決め
られた長さの分散補償ファイバを有することである。も
し伝送システムのセクションの分散特性が知られている
ならば、分散補償ファイバの適切な長さが全体のシステ
ムの分散を減少させるあるいは除くのに規定される。そ
のような示唆は、Ａｎｔｏｓの１９９４年１１月１日に
付与された米国特許第５，３６１，２３４号に述べられ
ており、ここに参照により編入されている。
分散を示す。すなわち、ファイバによって搬送される信
号の異なった波長は、異なった早さでファイバを伝達す
る。低バンド幅の信号の分散効果は、あまり重要でない
が、信号の分散は、信号のバンド幅が増加するにつれ、
限定要因となりうる。例えば、現在の光ファイバ伝送シ
ステムは、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上の早さでデータを伝
送する。分散補償は、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上の早さで
データを送る場合、信頼性があり、エラーのない送信に
必要である。長い距離のファイバ光伝送システムで分散
を補償する１つの方法は、システム中にあらかじめ決め
られた長さの分散補償ファイバを有することである。も
し伝送システムのセクションの分散特性が知られている
ならば、分散補償ファイバの適切な長さが全体のシステ
ムの分散を減少させるあるいは除くのに規定される。そ
のような示唆は、Ａｎｔｏｓの１９９４年１１月１日に
付与された米国特許第５，３６１，２３４号に述べられ
ており、ここに参照により編入されている。
【０００５】よく知られているように、標準的伝送ファ
イバは、１５５０ｎｍのバンド伝送ウインドウ中の信号
の減衰が最小になり、１３００ｎｍのバンドウインドウ
中の分散が最小になるよう設計されている。それゆえ、
多くの伝送が１５５０ｎｍのウインドウで起こるので、
分散効果が問題となる。新しい長い距離のファイバ伝送
システムは、より長い伝送波長での分散を制御するた
め、分散シフトファイバを組み入れるよう設計されてい
る。しかしながら、膨大な長さのファイバ光伝送線がす
でに引かれており、ファイバは１３００ｎｍのウインド
ウで分散が最小になるようになっている。それゆえ、１
５５０ｎｍのバンドにおける伝送信号は、補償を要求す
るには長すぎる量の分散を示す。さらに、伝送信号デー
タの速度が２．５Ｇｂｉｔ／ｓから、例えば、４０Ｇｂ
ｉｔ／ｓへ非常に高速化すると、システムの耐久可能な
分散の大きさが減少し、分散補償の調整可能性を好まし
い特徴とする。これまで、ファイバ光伝送システムにお
ける分散の、アドホックなインフィールドの補償のため
の、あるいはインフィールドの調節可能なチューニング
のためのいかなる都合の良い手段も存在していなかっ
た。
イバは、１５５０ｎｍのバンド伝送ウインドウ中の信号
の減衰が最小になり、１３００ｎｍのバンドウインドウ
中の分散が最小になるよう設計されている。それゆえ、
多くの伝送が１５５０ｎｍのウインドウで起こるので、
分散効果が問題となる。新しい長い距離のファイバ伝送
システムは、より長い伝送波長での分散を制御するた
め、分散シフトファイバを組み入れるよう設計されてい
る。しかしながら、膨大な長さのファイバ光伝送線がす
でに引かれており、ファイバは１３００ｎｍのウインド
ウで分散が最小になるようになっている。それゆえ、１
５５０ｎｍのバンドにおける伝送信号は、補償を要求す
るには長すぎる量の分散を示す。さらに、伝送信号デー
タの速度が２．５Ｇｂｉｔ／ｓから、例えば、４０Ｇｂ
ｉｔ／ｓへ非常に高速化すると、システムの耐久可能な
分散の大きさが減少し、分散補償の調整可能性を好まし
い特徴とする。これまで、ファイバ光伝送システムにお
ける分散の、アドホックなインフィールドの補償のため
の、あるいはインフィールドの調節可能なチューニング
のためのいかなる都合の良い手段も存在していなかっ
た。
【０００６】ファイバ光伝送システムの他の固有の特性
は、光ファイバ波長における損失機構による信号減衰で
ある。実際、分散の最小化と減衰は、新規のまた既存の
ファイバ伝送システムに関連する２つの主な設計上の課
題である。ファイバ減衰のため、一般に信号再生器およ
び特にファイバ光増幅器は、ファイバ伝送システムに必
須の要素である。実際、ファイバ光増幅器は、一般的
に、パワーアンプ、プリアンプとして、それぞれ、シス
テムの最初と最後に単独であるいは組み合わされて存在
し、インライン増幅器としてその中間に存在する。現代
のファイバ増幅器は、例えばエルビウムのような希土類
元素（ゲインファイバ）でドープされたファイバ波導管
を含む。ゲインファイバが、ファイバにより搬送される
通信信号の基本波長以下の波長を有する励起ソースによ
りポンプされる。ポンプ波長と信号波長は、ともに、同
じファイバパスに沿って伝達する。付加的長さのゲイン
ファイバは、通信信号のさらなる増幅のため信号伝送パ
スに付加される。例えば、ファイバ増幅器のアップスト
リームおよびダウンストリームの要素、および、増幅器
からの距離により、電力増幅器は、付加的長さのゲイン
ファイバを電力増幅器ゲインファイバに付加することに
より、インライン増幅器として利用される。同様に、付
加的長さのドープされたファイバは、システムに付加さ
れ、これらファイバ中のポンプ信号の存在あるいは減少
により、ＷＤＭアプリケーションにおいて重要なゲイン
スペクトル形成あるいはゲイン均一化のための信号波長
バンドにおける１つ以上の波長に対するフィルタリング
効果を提供できる。そのような示唆は、例えば、Ｈａｌ
ｌの米国特許第５，１３１，０６９号に述べられてい
る。しかしながら、分散調整およびチューニングの場
合、今のところ、ファイバ光伝送システムにおける通信
信号ゲインあるいは信号および／またはポンプフィルタ
リングのアドホックな、インフィールドな調整あるいは
チューニングのためのいかなる好都合な手段も存在して
いない。
は、光ファイバ波長における損失機構による信号減衰で
ある。実際、分散の最小化と減衰は、新規のまた既存の
ファイバ伝送システムに関連する２つの主な設計上の課
題である。ファイバ減衰のため、一般に信号再生器およ
び特にファイバ光増幅器は、ファイバ伝送システムに必
須の要素である。実際、ファイバ光増幅器は、一般的
に、パワーアンプ、プリアンプとして、それぞれ、シス
テムの最初と最後に単独であるいは組み合わされて存在
し、インライン増幅器としてその中間に存在する。現代
のファイバ増幅器は、例えばエルビウムのような希土類
元素（ゲインファイバ）でドープされたファイバ波導管
を含む。ゲインファイバが、ファイバにより搬送される
通信信号の基本波長以下の波長を有する励起ソースによ
りポンプされる。ポンプ波長と信号波長は、ともに、同
じファイバパスに沿って伝達する。付加的長さのゲイン
ファイバは、通信信号のさらなる増幅のため信号伝送パ
スに付加される。例えば、ファイバ増幅器のアップスト
リームおよびダウンストリームの要素、および、増幅器
からの距離により、電力増幅器は、付加的長さのゲイン
ファイバを電力増幅器ゲインファイバに付加することに
より、インライン増幅器として利用される。同様に、付
加的長さのドープされたファイバは、システムに付加さ
れ、これらファイバ中のポンプ信号の存在あるいは減少
により、ＷＤＭアプリケーションにおいて重要なゲイン
スペクトル形成あるいはゲイン均一化のための信号波長
バンドにおける１つ以上の波長に対するフィルタリング
効果を提供できる。そのような示唆は、例えば、Ｈａｌ
ｌの米国特許第５，１３１，０６９号に述べられてい
る。しかしながら、分散調整およびチューニングの場
合、今のところ、ファイバ光伝送システムにおける通信
信号ゲインあるいは信号および／またはポンプフィルタ
リングのアドホックな、インフィールドな調整あるいは
チューニングのためのいかなる好都合な手段も存在して
いない。
【０００７】現在設置されているシステムにおいて使用
されている増幅器コンポーネントあるいはゲインブロッ
クモジュールのさらなる制限は、多チャネルアプリケー
ションにおける動的チルト（tilt）をもたらす。すなわ
ち、コンポーネントあるいはモジュール操作条件におけ
る変化とともにゲインスペクトルにおける変化をもたら
す。それゆえ、配置の要求が信号ゲインにおける変化を
含むのであれば、ゲインの均一性は、全体のゲインスペ
クトルが変化するにつれ、低下する。例えば、典型的な
約９０ｋｍ離れた最低２つの増幅ステージを含む最適な
多チャネルファイバ伝送システムを考えてみるとよい。
この長さ以上のファイバで、減衰あるいは他の要因によ
る典型的な信号損失は、約−２３ｄＢである。各増幅ス
テージは、出力電力が約８ｄＢ／channelより大きい
時、ファイバ中の非線形効果により約８ｄＢｍ／channe
lの出力電力に制限される。そのような非線形効果は、
例えば、自己位相変調、クロス位相変調および低誤り信
号受信に有害な４波混合現象（four-wave mixing pheno
mena）を含む。簡単な計算により、次のダウンストリー
ム増幅器の入力電力は、−１５ｄＢになる。これらの入
力、損失および出力電力値にとって、ポンプされ、ドー
プされた増幅ファイバにおける標準的飽和反転レベル
（saturated inversion level）は、ファイバがエルビ
ウムによってドープされている時、約１５３６ｎｍから
１５６０ｎｍでのほぼフラットなゲインスペクトルを提
供するのに維持される。
されている増幅器コンポーネントあるいはゲインブロッ
クモジュールのさらなる制限は、多チャネルアプリケー
ションにおける動的チルト（tilt）をもたらす。すなわ
ち、コンポーネントあるいはモジュール操作条件におけ
る変化とともにゲインスペクトルにおける変化をもたら
す。それゆえ、配置の要求が信号ゲインにおける変化を
含むのであれば、ゲインの均一性は、全体のゲインスペ
クトルが変化するにつれ、低下する。例えば、典型的な
約９０ｋｍ離れた最低２つの増幅ステージを含む最適な
多チャネルファイバ伝送システムを考えてみるとよい。
この長さ以上のファイバで、減衰あるいは他の要因によ
る典型的な信号損失は、約−２３ｄＢである。各増幅ス
テージは、出力電力が約８ｄＢ／channelより大きい
時、ファイバ中の非線形効果により約８ｄＢｍ／channe
lの出力電力に制限される。そのような非線形効果は、
例えば、自己位相変調、クロス位相変調および低誤り信
号受信に有害な４波混合現象（four-wave mixing pheno
mena）を含む。簡単な計算により、次のダウンストリー
ム増幅器の入力電力は、−１５ｄＢになる。これらの入
力、損失および出力電力値にとって、ポンプされ、ドー
プされた増幅ファイバにおける標準的飽和反転レベル
（saturated inversion level）は、ファイバがエルビ
ウムによってドープされている時、約１５３６ｎｍから
１５６０ｎｍでのほぼフラットなゲインスペクトルを提
供するのに維持される。
【０００８】増幅器の設置制限（例えば、山あるいは
湖）により、ゲインファイバ間の距離が５０ｋｍの場合
を考えてみる。この距離の減少による典型的な減衰は、
−１３ｄＢになり、次のダウンストリームのゲインファ
イバにおける入力の信号電力は−５ｄＢになる。しかし
ながら、増幅ステージのゲインが、駆動電流をドープさ
れたポンプソースに還元することにより、電力出力が約
８ｄＢｍに維持するよう減少されない限りは、ファイバ
中に誘発された非線形効果が問題となる。それゆえ、平
均的反転レベルを減少させることにより増幅ステージに
おけるゲインを減少させることは、上記のように、多チ
ャネルシステム操作のためには最小化されるべき動的ゲ
インチルトを引き起こすことになることが理解されよ
う。いままで得られなかったこの問題を解決する手段
は、最低２つの異なった長さのドープされたファイバの
１つに通じるルートを選択的にスイッチできるルートを
有するゲインプラットフォームあるいは光増幅器を備え
た本発明の開示により示されている。そこでは、増幅出
力電力は、望みの操作バンド上で望みのゲイン均一性を
保持するため、高いあるいは低い入力信号電力にほぼ独
立した望みのレベルで保持される。
湖）により、ゲインファイバ間の距離が５０ｋｍの場合
を考えてみる。この距離の減少による典型的な減衰は、
−１３ｄＢになり、次のダウンストリームのゲインファ
イバにおける入力の信号電力は−５ｄＢになる。しかし
ながら、増幅ステージのゲインが、駆動電流をドープさ
れたポンプソースに還元することにより、電力出力が約
８ｄＢｍに維持するよう減少されない限りは、ファイバ
中に誘発された非線形効果が問題となる。それゆえ、平
均的反転レベルを減少させることにより増幅ステージに
おけるゲインを減少させることは、上記のように、多チ
ャネルシステム操作のためには最小化されるべき動的ゲ
インチルトを引き起こすことになることが理解されよ
う。いままで得られなかったこの問題を解決する手段
は、最低２つの異なった長さのドープされたファイバの
１つに通じるルートを選択的にスイッチできるルートを
有するゲインプラットフォームあるいは光増幅器を備え
た本発明の開示により示されている。そこでは、増幅出
力電力は、望みの操作バンド上で望みのゲイン均一性を
保持するため、高いあるいは低い入力信号電力にほぼ独
立した望みのレベルで保持される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の目
的は、ファイバ光伝送システムおよび／またはその増幅
要素において、光信号ゲイン、信号フィルタリングおよ
び／または信号分散の異なった量をフィールド選択する
ための切換え可能な特性を有する光ファイバデバイスを
提供することである。
的は、ファイバ光伝送システムおよび／またはその増幅
要素において、光信号ゲイン、信号フィルタリングおよ
び／または信号分散の異なった量をフィールド選択する
ための切換え可能な特性を有する光ファイバデバイスを
提供することである。
【００１０】本発明のさらなる目的は、同じあるいは異
なった特性を有する異なった長さのファイバを通じて信
号を選択的にルーティングことにより、光信号ゲイン、
信号フィルタリングおよび／または信号分散の異なった
フィールド選択可能なレベルを認める、ファイバ光増幅
器あるいは能動または受動ゲインプラットフォームのよ
うな、ファイバ伝送システムの要素を提供することであ
る。
なった特性を有する異なった長さのファイバを通じて信
号を選択的にルーティングことにより、光信号ゲイン、
信号フィルタリングおよび／または信号分散の異なった
フィールド選択可能なレベルを認める、ファイバ光増幅
器あるいは能動または受動ゲインプラットフォームのよ
うな、ファイバ伝送システムの要素を提供することであ
る。
【００１１】本発明のさらなる目的は、フィールド切換
え可能な異なった量の光信号ゲイン、信号フィルタリン
グおよび／または信号分散を有するファイバ光伝送シス
テムを提供することである。
え可能な異なった量の光信号ゲイン、信号フィルタリン
グおよび／または信号分散を有するファイバ光伝送シス
テムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の好適事例に即し
て簡単に説明すると、切換え可能な操作特性を有する光
ファイバデバイスは、入力ファイバ；スイッチのシング
ル接続ポイントで入力ファイバの第２の端に光学的に接
続された１×Ｎの光スイッチ；スイッチの第１の接続ポ
イントに光学的に接続された、既知の特性パラメータを
有する第１のルートファイバ；信号はルートファイバ方
向の入力ファイバ中を伝達する、スイッチのＮ番目の接
続ポイントに接続された、他のルートファイバとは異な
る既知の特性パラメータを有するＮ番目のルートファイ
バ；出力ファイバ；および光学的にＮルートファイバと
出力ファイバの第１の端を相互接続するための手段とか
ら成る。本実施例の好ましい局面では、１×Ｎの光スイ
ッチは、１×２の光スイッチである。これらのタイプの
スイッチは、当業者にはよく知られており、よく知られ
たＮ×Ｎの光スイッチ上の改善されたクロストーク性能
を示すこと以外なにも詳細は必要とされない。さらに、
Ｎのルートファイバは、ポンプエネルギーあるいは励起
エネルギーの存在により蛍光する物質でドープされるこ
とが好ましい。好ましいドープ物質は、例えば、エルビ
ウム、ネオジム、プラセオジム等の希土類元素を含む。
て簡単に説明すると、切換え可能な操作特性を有する光
ファイバデバイスは、入力ファイバ；スイッチのシング
ル接続ポイントで入力ファイバの第２の端に光学的に接
続された１×Ｎの光スイッチ；スイッチの第１の接続ポ
イントに光学的に接続された、既知の特性パラメータを
有する第１のルートファイバ；信号はルートファイバ方
向の入力ファイバ中を伝達する、スイッチのＮ番目の接
続ポイントに接続された、他のルートファイバとは異な
る既知の特性パラメータを有するＮ番目のルートファイ
バ；出力ファイバ；および光学的にＮルートファイバと
出力ファイバの第１の端を相互接続するための手段とか
ら成る。本実施例の好ましい局面では、１×Ｎの光スイ
ッチは、１×２の光スイッチである。これらのタイプの
スイッチは、当業者にはよく知られており、よく知られ
たＮ×Ｎの光スイッチ上の改善されたクロストーク性能
を示すこと以外なにも詳細は必要とされない。さらに、
Ｎのルートファイバは、ポンプエネルギーあるいは励起
エネルギーの存在により蛍光する物質でドープされるこ
とが好ましい。好ましいドープ物質は、例えば、エルビ
ウム、ネオジム、プラセオジム等の希土類元素を含む。
【００１３】本発明の他の実施例によると、切換え可能
な操作特性を有する光ファイバデバイスは、ある波長の
光を伝送する第１のファイバと、ある波長の光を伝達す
るための環状の長いファイバからなり、スイッチが「オ
ン」の時、第１のファイバから環状のファイバへ、そし
て環状のファイバを巡って、再び第１のファイバに沿う
光パスを選択するため、かつ、スイッチが「オフ」の
時、第１のファイバに沿うが、環状のファイバには行か
ない光パスを選択するため、光スイッチを介して第１の
ファイバの１端と他端の間で第１のファイバに接続され
る。開示された実施例の各々の局面において、デバイス
は、ドーパントのタイプと濃度および光ポンプエネルギ
ーの有無により光信号ゲインファイバあるいは光信号フ
ィルタリングファイバとして働く、環状の長い分散補償
ファイバあるいはドープされたファイバを含む。デバイ
スが２つ以上の長さの環状のファイバを含む場合、各長
さは特別な方法により異なっていてもよい。例えば、も
しデバイスが既知の分散を有する３つの長さの分散補償
ファイバを含んでいるとしたら、３つの長さの各々は、
いかなる長さが伝送パスにスイッチインしたかにより全
体的な総合的分散補償効果を供するのに異なった長さで
もよい。もちろん、異なった数の同一の長さの環状ファ
イバによって同様の結果が得られるかもしれない。例え
ば、ドーパントのタイプおよび／または濃度のような他
の環状ファイバ長パラメータは、各ファイバの長さにお
いて同じでもいいし異なっていてもよい。しかしなが
ら、各場合において、それ自体は知られている光スイッ
チは、ＷＤＭアプリケーション用のマルチプレキシング
／デマルチプレキシングスイッチであってもよい。
な操作特性を有する光ファイバデバイスは、ある波長の
光を伝送する第１のファイバと、ある波長の光を伝達す
るための環状の長いファイバからなり、スイッチが「オ
ン」の時、第１のファイバから環状のファイバへ、そし
て環状のファイバを巡って、再び第１のファイバに沿う
光パスを選択するため、かつ、スイッチが「オフ」の
時、第１のファイバに沿うが、環状のファイバには行か
ない光パスを選択するため、光スイッチを介して第１の
ファイバの１端と他端の間で第１のファイバに接続され
る。開示された実施例の各々の局面において、デバイス
は、ドーパントのタイプと濃度および光ポンプエネルギ
ーの有無により光信号ゲインファイバあるいは光信号フ
ィルタリングファイバとして働く、環状の長い分散補償
ファイバあるいはドープされたファイバを含む。デバイ
スが２つ以上の長さの環状のファイバを含む場合、各長
さは特別な方法により異なっていてもよい。例えば、も
しデバイスが既知の分散を有する３つの長さの分散補償
ファイバを含んでいるとしたら、３つの長さの各々は、
いかなる長さが伝送パスにスイッチインしたかにより全
体的な総合的分散補償効果を供するのに異なった長さで
もよい。もちろん、異なった数の同一の長さの環状ファ
イバによって同様の結果が得られるかもしれない。例え
ば、ドーパントのタイプおよび／または濃度のような他
の環状ファイバ長パラメータは、各ファイバの長さにお
いて同じでもいいし異なっていてもよい。しかしなが
ら、各場合において、それ自体は知られている光スイッ
チは、ＷＤＭアプリケーション用のマルチプレキシング
／デマルチプレキシングスイッチであってもよい。
【００１４】本発明の他の実施例では、光信号を増幅お
よび／またはフィルタリング用の装置は、光ポンプ信号
搬送ファイバ、光データ信号搬送ファイバ、ポンプ信号
の存在により蛍光する物質でドープされた光データ信号
ゲインファイバステージ、ポンプ信号搬送ファイバおよ
びデータ信号搬送ファイバを最低１つのゲインファイバ
ステージの端と相互接続するための光カプラー、および
デバイスを含み、該デバイスは、ゲインファイバステー
ジの端に接続している端を有する第１のファイバと、上
述のように、スイッチが「オン」の場合、第１のファイ
バから環状のファイバに、そして環状のファイバを巡
り、再び第１のファイバに沿う光パスを選択するため、
そして、スイッチが「オフ」の場合、第１のファイバに
沿うが環状のファイバには達しない光パスを選択するた
め、光スイッチを介して第１のファイバに接続されてい
る環状のファイバを含む。
よび／またはフィルタリング用の装置は、光ポンプ信号
搬送ファイバ、光データ信号搬送ファイバ、ポンプ信号
の存在により蛍光する物質でドープされた光データ信号
ゲインファイバステージ、ポンプ信号搬送ファイバおよ
びデータ信号搬送ファイバを最低１つのゲインファイバ
ステージの端と相互接続するための光カプラー、および
デバイスを含み、該デバイスは、ゲインファイバステー
ジの端に接続している端を有する第１のファイバと、上
述のように、スイッチが「オン」の場合、第１のファイ
バから環状のファイバに、そして環状のファイバを巡
り、再び第１のファイバに沿う光パスを選択するため、
そして、スイッチが「オフ」の場合、第１のファイバに
沿うが環状のファイバには達しない光パスを選択するた
め、光スイッチを介して第１のファイバに接続されてい
る環状のファイバを含む。
【００１５】本実施例の各局面において、環状ファイバ
は、切換え可能ゲイン、フィルタリングあるいは分散補
償特性を有するゲインプラットフォームあるいはファイ
バ光増幅器を供するため、正に上述のように、パラメー
タ化される。
は、切換え可能ゲイン、フィルタリングあるいは分散補
償特性を有するゲインプラットフォームあるいはファイ
バ光増幅器を供するため、正に上述のように、パラメー
タ化される。
【００１６】本発明の他の実施例では、ファイバ光伝送
システムは、トランスミッタ、レシーバ（該トランスミ
ッタおよび該レシーバは、それぞれ少なくとも第１およ
び第２の伝送ファイバの部分に相互接続しており）、お
よび、１端が伝送ファイバの第１の部分に相互接続さ
れ、他端が伝送ファイバの第２の部分に接続されている
第１のファイバ、かつ、第１のファイバに接続されてい
る環状のファイバを含むデバイスを備えている。そし
て、該環状のファイバは、上述のように、スイッチがオ
ンの場合、第１のファイバから環状のファイバに、そし
て環状のファイバを巡り、再び第１のファイバに沿う光
パスを選択し、そして、スイッチがオフの場合、第１の
ファイバに沿うが環状のファイバには達しない光パスを
選択するように、光スイッチを介して第１のファイバに
接続されている。本実施例においては、環状ファイバ
は、分散補償ファイバであることが好ましい。
システムは、トランスミッタ、レシーバ（該トランスミ
ッタおよび該レシーバは、それぞれ少なくとも第１およ
び第２の伝送ファイバの部分に相互接続しており）、お
よび、１端が伝送ファイバの第１の部分に相互接続さ
れ、他端が伝送ファイバの第２の部分に接続されている
第１のファイバ、かつ、第１のファイバに接続されてい
る環状のファイバを含むデバイスを備えている。そし
て、該環状のファイバは、上述のように、スイッチがオ
ンの場合、第１のファイバから環状のファイバに、そし
て環状のファイバを巡り、再び第１のファイバに沿う光
パスを選択し、そして、スイッチがオフの場合、第１の
ファイバに沿うが環状のファイバには達しない光パスを
選択するように、光スイッチを介して第１のファイバに
接続されている。本実施例においては、環状ファイバ
は、分散補償ファイバであることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１において、切換え可能な特徴
を有する光ファイバデバイス１０の例が示されている。
デバイスは、端１４および１６を有する第１の（パスス
ルー）ファイバ波導管１２を含む。デバイス１０は、図
示されているように、３個の長さの異なる環状のファイ
バ１８も含む。環状のファイバ１８の各々は、第１のフ
ァイバ１２と中間にある端１４、１６に、各々Ｎ×Ｎ
（Ｎ＝２）の光スイッチ２０を介して、結合している。
光スイッチ２０は、よく知られたデバイスであり、ゆえ
に、ここで開示されている発明の請求項と組み合わせて
使用することを除き、いかなる発明も含まない。よく知
られているように、光スイッチ２０は、ファイバ１２に
沿って伝達するいかなる所望の波長をも結合するマルチ
プレクススイッチあるいはデマルチプレクススイッチで
ある。
を有する光ファイバデバイス１０の例が示されている。
デバイスは、端１４および１６を有する第１の（パスス
ルー）ファイバ波導管１２を含む。デバイス１０は、図
示されているように、３個の長さの異なる環状のファイ
バ１８も含む。環状のファイバ１８の各々は、第１のフ
ァイバ１２と中間にある端１４、１６に、各々Ｎ×Ｎ
（Ｎ＝２）の光スイッチ２０を介して、結合している。
光スイッチ２０は、よく知られたデバイスであり、ゆえ
に、ここで開示されている発明の請求項と組み合わせて
使用することを除き、いかなる発明も含まない。よく知
られているように、光スイッチ２０は、ファイバ１２に
沿って伝達するいかなる所望の波長をも結合するマルチ
プレクススイッチあるいはデマルチプレクススイッチで
ある。
【００１８】明確にするため、光信号は左側から右側へ
伝達するものとする。しかしながら、本発明はそれに限
られるものではない。異なった波長（例えば９８０ｎｍ
および／または１５５０ｎｍ）の１個以上の光信号が、
実際には端１４、１６において１個以上のファイバある
いはデバイスと相互接続されている第１のファイバ１２
に沿って伝達する時、各光学スイッチ２０は、伝達信号
が２０（ａ）から２０（ｂ）に直接伝わり、２０（ｃ）
には伝わらず、ファイバ１８に伝わらない「オフ」の位
置に選択される。あるいは、各スイッチ２０は、伝達信
号が２０（ａ）から２０（ｃ）に伝わり、ファイバ１８
をめぐり、２０（ｄ）に伝わり、再びファイバ１２に伝
わる「オン」の位置に選択される。よって、例えば、９
８０ｎｍの波長の信号（λ1）と１５５０ｎｍの波長の
信号（λ2）が端１４でファイバ１２に入る。スイッチ
２０は、λ1とλ2をファイバ１２に沿ってのみ伝送する
「オフ」の位置、あるいは、λ1およびλ2の両方をファ
イバ１８に結合させ、再びファイバ１２に戻す「オン」
の位置、あるいは、λ1 がファイバ１２に沿ってのみ伝
達し、λ2 は選択的にファイバ１８をめぐり、再びファ
イバ１２にもどる、スイッチ２０のＷＤＭの状態に形作
られる。デバイス１０は、１からＮまでの長さの環状フ
ァイバ１８Nと各々のスイッチ２０Nを含むことは明らか
である。
伝達するものとする。しかしながら、本発明はそれに限
られるものではない。異なった波長（例えば９８０ｎｍ
および／または１５５０ｎｍ）の１個以上の光信号が、
実際には端１４、１６において１個以上のファイバある
いはデバイスと相互接続されている第１のファイバ１２
に沿って伝達する時、各光学スイッチ２０は、伝達信号
が２０（ａ）から２０（ｂ）に直接伝わり、２０（ｃ）
には伝わらず、ファイバ１８に伝わらない「オフ」の位
置に選択される。あるいは、各スイッチ２０は、伝達信
号が２０（ａ）から２０（ｃ）に伝わり、ファイバ１８
をめぐり、２０（ｄ）に伝わり、再びファイバ１２に伝
わる「オン」の位置に選択される。よって、例えば、９
８０ｎｍの波長の信号（λ1）と１５５０ｎｍの波長の
信号（λ2）が端１４でファイバ１２に入る。スイッチ
２０は、λ1とλ2をファイバ１２に沿ってのみ伝送する
「オフ」の位置、あるいは、λ1およびλ2の両方をファ
イバ１８に結合させ、再びファイバ１２に戻す「オン」
の位置、あるいは、λ1 がファイバ１２に沿ってのみ伝
達し、λ2 は選択的にファイバ１８をめぐり、再びファ
イバ１２にもどる、スイッチ２０のＷＤＭの状態に形作
られる。デバイス１０は、１からＮまでの長さの環状フ
ァイバ１８Nと各々のスイッチ２０Nを含むことは明らか
である。
【００１９】本発明の１局面では、各環状のファイバ１
８は、分散補償ファイバである。もしデバイス１０がＮ
個の環状のファイバ１８（各々はｐｓ／ｎｍ−ｋｍで既
知の分散値を有する）を含めば、可変量の分散補償は、
環状のファイバ１８N のいくつが伝送路にスイッチされ
たかにより、実時間中に選択される。環状のファイバ１
８N は、種々の大きさに分散するのに、同じ長さであっ
ても、違う長さであってもよい。デバイス１０は、それ
ゆえ、インフィールドのチューニングあるいは種々の大
きさの分散（分散補償）の選択を認める。
８は、分散補償ファイバである。もしデバイス１０がＮ
個の環状のファイバ１８（各々はｐｓ／ｎｍ−ｋｍで既
知の分散値を有する）を含めば、可変量の分散補償は、
環状のファイバ１８N のいくつが伝送路にスイッチされ
たかにより、実時間中に選択される。環状のファイバ１
８N は、種々の大きさに分散するのに、同じ長さであっ
ても、違う長さであってもよい。デバイス１０は、それ
ゆえ、インフィールドのチューニングあるいは種々の大
きさの分散（分散補償）の選択を認める。
【００２０】別の局面では、各環状ファイバ１８は、フ
ァイバ内でのドーパントの配合と濃度により１個以上の
光信号波長を増幅あるいは吸収（フィルタ）する物質で
ドープされるファイバからなり、ドーパントが蛍光ドー
パントの場合、光ポンプの存在あるいは非存在により発
信する。好適な実施例では、ドーパントは、例えばエル
ビウムのような希土類元素の固有なイオンの形態であ
る。他の既知の蛍光性ドーパントは、ネオジムあるいは
プラセオジムを含む（ただし、これらに限定されな
い）。あるいは、例えばイオンのような、非蛍光性ドー
パントもデバイスに求める効果によっては使用可能であ
る。さらに、各環状のファイバ１８は、約９００ｎｍか
ら１６００ｎｍの範囲では、カットオフ波長λCを有す
る。
ァイバ内でのドーパントの配合と濃度により１個以上の
光信号波長を増幅あるいは吸収（フィルタ）する物質で
ドープされるファイバからなり、ドーパントが蛍光ドー
パントの場合、光ポンプの存在あるいは非存在により発
信する。好適な実施例では、ドーパントは、例えばエル
ビウムのような希土類元素の固有なイオンの形態であ
る。他の既知の蛍光性ドーパントは、ネオジムあるいは
プラセオジムを含む（ただし、これらに限定されな
い）。あるいは、例えばイオンのような、非蛍光性ドー
パントもデバイスに求める効果によっては使用可能であ
る。さらに、各環状のファイバ１８は、約９００ｎｍか
ら１６００ｎｍの範囲では、カットオフ波長λCを有す
る。
【００２１】デバイス１０は、他のファイバの部分ある
いは要素と端１４、１６で、例えば図１の大きな黒点で
示されているようなフュージョンスプライスにより直接
連結されるか、あるいは、端１４、１６を専用の第２の
パススルーファイバ３０により相互連結され図２に示す
ように他のファイバの部分あるいは要素に組み継ぎされ
た各々の光スイッチに相互接続することにより、相互接
続されることが好ましい。
いは要素と端１４、１６で、例えば図１の大きな黒点で
示されているようなフュージョンスプライスにより直接
連結されるか、あるいは、端１４、１６を専用の第２の
パススルーファイバ３０により相互連結され図２に示す
ように他のファイバの部分あるいは要素に組み継ぎされ
た各々の光スイッチに相互接続することにより、相互接
続されることが好ましい。
【００２２】本発明の他の実施例では、受動あるいは能
動ゲインプラットフォームあるいはファイバ増幅器のよ
うな光増幅要素は、図５から図７に示されている。増幅
コンポーネント６０は、一般的に、本発明によると、図
５に示される。増幅コンポーネント６０は、よく知られ
ている、シングルゲイン増幅コンポーネントの既存の増
幅コンポーネントの一部を含む部分と、切換え可能なデ
バイス１０とから成る。図６で、光ポンプ信号λPと光
データ信号λSは、各々のファイバ６２、６４により搬
送される。信号ファイバ６４は、ポンプファイバ６２に
ＷＤＭカプラ−６６により連結され、その出力６７は、
希土類元素でドープされたゲインファイバ６８の第１の
端６９に接続している。よく知られているように、例え
ばモードフィールドダイアメータのような種々のシステ
ムパラメータは、ポンプファイバあるいは信号ファイバ
が直接ゲインファイバに接続しているファイバかどう
か、あるいはゲインファイバがポンプファイバあるいは
信号ファイバに直接接続しているファイバかどうかを決
定する。図６（と後述の図７）は、単にそのようなデザ
インを示している。しかしながら、本発明は、図示され
ているセットアップのみに制限されるものではない。ポ
ンプ波長と信号波長がドープされたファイバ６８（好ま
しくは、エルビウムでドープされたファイバ）を通って
伝達する時、データ信号は、ポンプ信号の存在のもとに
増幅される。上述のデバイス１０は、図１および図２に
関して述べた接続スキームに従い、ドープされたファイ
バ６８の他の端７１に接続される。図６の実施例の１つ
で、デバイス１０は、第１のパススルーファイバ１２お
よび分散補償ファイバの１個以上の環状ファイバ１８と
から成り、データ信号は、望んだ大きさの分散を生じる
ため、環状のファイバ１８を全く通さない、あるいは、
環状のファイバ１８のいかなる組み合わせをも通すよう
に、スイッチ２０により選択的にスイッチされる。ある
いは、環状のファイバ１８は、もし望めば、データ信号
がドープされたゲインファイバの各ファイバを通る時、
さらに増幅される。この時、ドープされたゲインファイ
バでは、ポンプ信号が、フィールド切換え可能な異なる
ゲインと共に増幅コンポーネントに効果を及ぼすため、
生じる。環状のファイバ１８において残存ポンプパワー
が十分でない、あるいは、もしドーパントが蛍光物質で
ないと、デバイス１０は、環状のファイバ１８中のドー
パントにより吸収されるデータ信号あるいはポンプ信号
用に減衰あるいはフィルタリングする。しかしながら、
いかなる場合でも、異なるゲイン、減衰、分散を有する
フィールド切換え可能なデバイスが実現される。
動ゲインプラットフォームあるいはファイバ増幅器のよ
うな光増幅要素は、図５から図７に示されている。増幅
コンポーネント６０は、一般的に、本発明によると、図
５に示される。増幅コンポーネント６０は、よく知られ
ている、シングルゲイン増幅コンポーネントの既存の増
幅コンポーネントの一部を含む部分と、切換え可能なデ
バイス１０とから成る。図６で、光ポンプ信号λPと光
データ信号λSは、各々のファイバ６２、６４により搬
送される。信号ファイバ６４は、ポンプファイバ６２に
ＷＤＭカプラ−６６により連結され、その出力６７は、
希土類元素でドープされたゲインファイバ６８の第１の
端６９に接続している。よく知られているように、例え
ばモードフィールドダイアメータのような種々のシステ
ムパラメータは、ポンプファイバあるいは信号ファイバ
が直接ゲインファイバに接続しているファイバかどう
か、あるいはゲインファイバがポンプファイバあるいは
信号ファイバに直接接続しているファイバかどうかを決
定する。図６（と後述の図７）は、単にそのようなデザ
インを示している。しかしながら、本発明は、図示され
ているセットアップのみに制限されるものではない。ポ
ンプ波長と信号波長がドープされたファイバ６８（好ま
しくは、エルビウムでドープされたファイバ）を通って
伝達する時、データ信号は、ポンプ信号の存在のもとに
増幅される。上述のデバイス１０は、図１および図２に
関して述べた接続スキームに従い、ドープされたファイ
バ６８の他の端７１に接続される。図６の実施例の１つ
で、デバイス１０は、第１のパススルーファイバ１２お
よび分散補償ファイバの１個以上の環状ファイバ１８と
から成り、データ信号は、望んだ大きさの分散を生じる
ため、環状のファイバ１８を全く通さない、あるいは、
環状のファイバ１８のいかなる組み合わせをも通すよう
に、スイッチ２０により選択的にスイッチされる。ある
いは、環状のファイバ１８は、もし望めば、データ信号
がドープされたゲインファイバの各ファイバを通る時、
さらに増幅される。この時、ドープされたゲインファイ
バでは、ポンプ信号が、フィールド切換え可能な異なる
ゲインと共に増幅コンポーネントに効果を及ぼすため、
生じる。環状のファイバ１８において残存ポンプパワー
が十分でない、あるいは、もしドーパントが蛍光物質で
ないと、デバイス１０は、環状のファイバ１８中のドー
パントにより吸収されるデータ信号あるいはポンプ信号
用に減衰あるいはフィルタリングする。しかしながら、
いかなる場合でも、異なるゲイン、減衰、分散を有する
フィールド切換え可能なデバイスが実現される。
【００２３】図７は、ポンプファイバ６２、信号ファイ
バ６４、カプラー６６、第１および第２のステージの希
土類元素でドープされたゲインファイバ６８、６８’お
よび２つのゲインファイバ６８、６８’の中間に位置す
るデバイス１０から成る、デュアルゲインファイバ増幅
コンポーネントを示している。本実施例では、デバイス
１０の環状のファイバ１８は、好ましい分散補償ファイ
バであり、デバイス１０は、増幅コンポーネントのゲイ
ンファイバの中間にある分散補償手段を示す既知のゲイ
ンにより示される。同様に、デバイス１０は、図１およ
び図２に示される結合スキームによりゲインファイバに
相互結合される。
バ６４、カプラー６６、第１および第２のステージの希
土類元素でドープされたゲインファイバ６８、６８’お
よび２つのゲインファイバ６８、６８’の中間に位置す
るデバイス１０から成る、デュアルゲインファイバ増幅
コンポーネントを示している。本実施例では、デバイス
１０の環状のファイバ１８は、好ましい分散補償ファイ
バであり、デバイス１０は、増幅コンポーネントのゲイ
ンファイバの中間にある分散補償手段を示す既知のゲイ
ンにより示される。同様に、デバイス１０は、図１およ
び図２に示される結合スキームによりゲインファイバに
相互結合される。
【００２４】図３は、伝送線の部分４２、４２’の反対
の端にあるトランスミッタ４０およびレシーバ５０を含
む本発明のファイバ光伝送システムを示し、光ファイバ
デバイス１０は、トランスミッタとレシーバの中間にあ
る伝送線に沿って位置している。図３に示されている実
施例では、デバイス１０は、図１および図２に関して述
べられたシステム同様、相互接続可能である。各環状の
ファイバ１８は、好ましくは、それぞれ分散補償あるい
はフィルタリングを生じさせるため、分散補償ファイバ
あるいはドープされたファイバである。
の端にあるトランスミッタ４０およびレシーバ５０を含
む本発明のファイバ光伝送システムを示し、光ファイバ
デバイス１０は、トランスミッタとレシーバの中間にあ
る伝送線に沿って位置している。図３に示されている実
施例では、デバイス１０は、図１および図２に関して述
べられたシステム同様、相互接続可能である。各環状の
ファイバ１８は、好ましくは、それぞれ分散補償あるい
はフィルタリングを生じさせるため、分散補償ファイバ
あるいはドープされたファイバである。
【００２５】図４は、図３の伝送システムを示し、図５
から図７で述べたように、システムの一部として含む、
増幅コンポーネント６０を有する。
から図７で述べたように、システムの一部として含む、
増幅コンポーネント６０を有する。
【００２６】図８で示す本発明の実施例では、切換え可
能な操作特性を有する光ファイバデバイス１００は、第
１の端１４１で伝送ファイバあるいは他の要素に接続可
能な入力ファイバ１４０、およびスイッチ２００のシン
グル接続ポイント２０１で入力ファイバ１４０の第２の
端１４２に光学的に接続している１×Ｎの光スイッチ２
００とを含む。既知の特性パラメータ（長さ、λ
CUT-OFF、△、ドーパント濃度等）を有する第１のルー
トファイバ１５０は、スイッチ２００の１番目の接続ポ
イント２１０に光学的に接続し、他のルートファイバと
は異なった既知の特性パラメータを有するＮ番目のルー
トファイバ１６０は、スイッチ２００のＮ番目の接続ポ
イント２１１に接続される。その時、入力ファイバの中
をルートファイバに向かって伝達する信号λは、Ｎ個の
ルートファイバのうちどれに伝達するかをスイッチ２０
０により選択的にスイッチされる。手段３００は、ま
た、Ｎ個のルートファイバを、（第２の端１７２で他の
ファイバあるいは要素にさらに接続される）出力ファイ
バ１７０の第１の端１７１と光学的に接続するために備
えられる。相互接続手段３００は、当業者によく知られ
ている、いかなる種類の能動カプリングデバイスあるい
は光スイッチから成る。ルートファイバ１５０、１６０
は、ポンプあるいは励起エネルギーにより蛍光する物質
でドープされることが好ましい。代表的には、ドーパン
トは、エルビウム、ネオジム、プラセオジム等を含む
が、これらの希土類元素に限定はされない。図８に示さ
れるデバイスは、現行のＮが一般的に２であるＮ×Ｎの
光スイッチよりもクロストークおよび多重パス干渉効果
に免疫がある点で１×Ｎのスイッチに利点があり、好ま
しい。
能な操作特性を有する光ファイバデバイス１００は、第
１の端１４１で伝送ファイバあるいは他の要素に接続可
能な入力ファイバ１４０、およびスイッチ２００のシン
グル接続ポイント２０１で入力ファイバ１４０の第２の
端１４２に光学的に接続している１×Ｎの光スイッチ２
００とを含む。既知の特性パラメータ（長さ、λ
CUT-OFF、△、ドーパント濃度等）を有する第１のルー
トファイバ１５０は、スイッチ２００の１番目の接続ポ
イント２１０に光学的に接続し、他のルートファイバと
は異なった既知の特性パラメータを有するＮ番目のルー
トファイバ１６０は、スイッチ２００のＮ番目の接続ポ
イント２１１に接続される。その時、入力ファイバの中
をルートファイバに向かって伝達する信号λは、Ｎ個の
ルートファイバのうちどれに伝達するかをスイッチ２０
０により選択的にスイッチされる。手段３００は、ま
た、Ｎ個のルートファイバを、（第２の端１７２で他の
ファイバあるいは要素にさらに接続される）出力ファイ
バ１７０の第１の端１７１と光学的に接続するために備
えられる。相互接続手段３００は、当業者によく知られ
ている、いかなる種類の能動カプリングデバイスあるい
は光スイッチから成る。ルートファイバ１５０、１６０
は、ポンプあるいは励起エネルギーにより蛍光する物質
でドープされることが好ましい。代表的には、ドーパン
トは、エルビウム、ネオジム、プラセオジム等を含む
が、これらの希土類元素に限定はされない。図８に示さ
れるデバイスは、現行のＮが一般的に２であるＮ×Ｎの
光スイッチよりもクロストークおよび多重パス干渉効果
に免疫がある点で１×Ｎのスイッチに利点があり、好ま
しい。
【００２７】図８に関連して述べられた実施例の他の面
は、図９に示されている。図８と共通の本発明の特徴を
表すため、図８と似た参照番号を振っている。デバイス
１００’は、図８に関して述べたのと同一の方法によ
り、他の１×Ｎの光スイッチ２００’によりルートファ
イバ１５１に各々光学的に接続された他のＮのルートフ
ァイバ１５０’、１６０’から成る。入力ファイバ１４
０中を伝達する信号λは、光スイッチ２００を介してフ
ァイバ１５１あるいは１５２に選択的にルートされる。
もし、λがルートファイバ１５１を通って伝達されるな
らば、さらに他のルートファイバ１５０’、１６０’の
１つを通って選択的にルートされ、手段３００’により
ルートファイバ１５１のダウンストリームに方向づけさ
れ、手段３００により出力ファイバ１７０に方向づけら
れる。
は、図９に示されている。図８と共通の本発明の特徴を
表すため、図８と似た参照番号を振っている。デバイス
１００’は、図８に関して述べたのと同一の方法によ
り、他の１×Ｎの光スイッチ２００’によりルートファ
イバ１５１に各々光学的に接続された他のＮのルートフ
ァイバ１５０’、１６０’から成る。入力ファイバ１４
０中を伝達する信号λは、光スイッチ２００を介してフ
ァイバ１５１あるいは１５２に選択的にルートされる。
もし、λがルートファイバ１５１を通って伝達されるな
らば、さらに他のルートファイバ１５０’、１６０’の
１つを通って選択的にルートされ、手段３００’により
ルートファイバ１５１のダウンストリームに方向づけさ
れ、手段３００により出力ファイバ１７０に方向づけら
れる。
【００２８】図８および図９に示された本発明の実施例
は、多チャネル操作に特に利用される、入力信号パワー
からほぼ独立してドープされたファイバ増幅中にゲイン
の均一性を保持する際、特に利点となる。デバイス１０
０、１００’は、トランスミッタとレシーバを含むファ
イバ伝送システムにおいて、能動あるいは受動ゲインブ
ロック、ファイバ光増幅器、あるいは要素として構成す
るのに適している。
は、多チャネル操作に特に利用される、入力信号パワー
からほぼ独立してドープされたファイバ増幅中にゲイン
の均一性を保持する際、特に利点となる。デバイス１０
０、１００’は、トランスミッタとレシーバを含むファ
イバ伝送システムにおいて、能動あるいは受動ゲインブ
ロック、ファイバ光増幅器、あるいは要素として構成す
るのに適している。
【００２９】本発明を好適事例に即して述べてきたが、
当業者は、別添のクレームにのみ規定されている本発明
の精神および範囲からはずれることなく、多くの変更、
修正が可能であることがわかるであろう。
当業者は、別添のクレームにのみ規定されている本発明
の精神および範囲からはずれることなく、多くの変更、
修正が可能であることがわかるであろう。
本発明の新規性は、特に特許請求の範囲に記述されてい
るが、本発明自身は、その目的および利点と共に、以下
の本発明の好ましい実施例の詳細な図を参照することに
より、より容易に理解されよう。
るが、本発明自身は、その目的および利点と共に、以下
の本発明の好ましい実施例の詳細な図を参照することに
より、より容易に理解されよう。
【図１】３つの異なった長さのゲイン／フィルタリング
・ファイバあるいは分散補償ファイバのいづれかであ
り、各々が光スイッチを介して伝送／パススルー・ファ
イバに光学的に接続している、本発明に基づくデバイス
の１事例の線図
・ファイバあるいは分散補償ファイバのいづれかであ
り、各々が光スイッチを介して伝送／パススルー・ファ
イバに光学的に接続している、本発明に基づくデバイス
の１事例の線図
【図２】デバイスのパススルーファイバがＷＤＭ用の別
の伝送パススルーファイバにスイッチ可能に結合してい
る、図１のデバイスの変形を示す線図
の伝送パススルーファイバにスイッチ可能に結合してい
る、図１のデバイスの変形を示す線図
【図３】トランスミッタおよびレシーバを含む光ファイ
バ伝送および図１または図２に示されたデバイスを示す
線図
バ伝送および図１または図２に示されたデバイスを示す
線図
【図４】増幅コンポーネントを含む図３の光ファイバ伝
送システムを示す線図
送システムを示す線図
【図５】本発明のスイッチ可能なデバイスを含むゲイン
プラットフォームのような光増幅コンポーネントを示す
略図
プラットフォームのような光増幅コンポーネントを示す
略図
【図６】１つのゲインファイバを含む図５の増幅コンポ
ーネントを示す線図
ーネントを示す線図
【図７】２つのゲインファイバを含む図５の増幅コンポ
ーネントを示す線図
ーネントを示す線図
【図８】各々が、１×Ｎ（Ｎ＝２）の光スイッチを介し
て入力ファイバに選択的に光学的に連結しており、適切
な手段で出力ファイバに接続しているＮ（Ｎ＝２）の異
なった長さのルートファイバを有する、本発明の他の実
施例に基づく線図
て入力ファイバに選択的に光学的に連結しており、適切
な手段で出力ファイバに接続しているＮ（Ｎ＝２）の異
なった長さのルートファイバを有する、本発明の他の実
施例に基づく線図
【図９】ルートファイバの枝が第１のルートファイバの
１つあるいはいくつかに接続している、図８に示されて
いる本発明の別の例の線図
１つあるいはいくつかに接続している、図８に示されて
いる本発明の別の例の線図
【符号の説明】 １０ デバイス １２ ファイバ波導管 １４、１６ 端 １８ 環状のファイバ ２０、２１ 光スイッチ ３０ パススルーファイバ ４０ トランスミッタ ４２ 部分 ５０ レシーバ ６０ 増幅コンポーネント ６２、６４ ファイバ ６６ ＷＤＭカプラー ６８ ゲインファイバ ６９、７１ 端 ７０ 部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/12 (72)発明者 ダグラス ダブリュ ホール アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング フォーレスト ヒル ドラ イヴ 48 (72)発明者 マイケル ヤドロースキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング イースト フィフス スト リート 19
Claims (21)
- 【請求項１】 ある波長の光を伝達する第１のファイバ
と、ある波長の光を伝達する環状のファイバとからな
り、該環状のファイバが、光スイッチを介して該第１の
ファイバの１方の端と他方の端の中間において該第１の
ファイバに接続され、該スイッチがオンの時該第１のフ
ァイバから該環状のファイバに通じ再び該第１のファイ
バに沿って通じる光パスを選択的に供給し、また、スイ
ッチがオフの時該第１のファイバに沿って通じるが該環
状のファイバに通じない光パスを選択的に供給するよう
に構成されていることを特徴とする切換え可能な操作特
性を有する光ファイバデバイス。 - 【請求項２】 前記環状のファイバが分散補償ファイバ
か該環状ファイバ中のポンプ信号の有無によりそれぞれ
前記波長の光を増幅あるいは吸収する能力のある物質で
ドープされているファイバのいづれかであることを特徴
とする請求項１記載のデバイス。 - 【請求項３】 前記ドープ物質が希土類元素であること
を特徴とする請求項２記載のデバイス。 - 【請求項４】 前記ドープ物質がエルビウムであること
を特徴とする請求項３記載のデバイス。 - 【請求項５】 光の波長が約９００ｎｍから約１７００
ｎｍの範囲の波長に含まれることを特徴とする請求項１
記載のデバイス。 - 【請求項６】 前記第１のファイバおよび前記環状のフ
ァイバが約９００ｎｍから約１４００ｎｍの範囲におい
てカットオフ波長を有するファイバからなることを特徴
とする請求項１記載のデバイス。 - 【請求項７】 前記環状のファイバが各々異なった長さ
のファイバからなり、各長さのファイバが、各長さのフ
ァイバに関連した各スイッチがオンの時該第１のファイ
バから各該環状のファイバに通じ再び該第１のファイバ
に戻る光パスを供給し、また、各該スイッチがオフの時
該第１のファイバに沿って通じるが各環状のファイバに
は通じない光パスを供給するように、各長さのファイバ
に関連した光スイッチを介して該１方の端と他方の端の
中間にある該第１のファイバに接続していることを特徴
とする請求項１記載のデバイス。 - 【請求項８】 さらに、前記デバイスと他のファイバを
相互接続するため、第１のファイバの一方の端と他方の
端にそれぞれ接続された光スイッチを備えていることを
特徴とする請求項１記載のデバイス。 - 【請求項９】 ポンプ信号搬送ファイバ；データ信号搬
送ファイバ；ポンプ信号の存在により蛍光する物質でド
ープされているデータ信号ゲインファイバステージ；ポ
ンプ信号搬送ファイバおよびデータ信号搬送ファイバを
ゲインファイバステージの端に相互接続するための光カ
プラー；および、ゲインファイバステージの他の端に接
続している一方の端を有する第１のファイバと光スイッ
チを介して該第１のファイバの１方の端と他方の端の中
間において該第１のファイバに接続され、該スイッチが
オンの時該第１のファイバから該環状のファイバに通じ
再び該第１のファイバに沿って通じる光パスを選択的に
供給し、また、スイッチがオフの時該第１のファイバに
沿って通じるが該環状のファイバに通じない光パスを選
択的に供給する環状のファイバを含むデバイスとからな
ることを特徴とする光信号を増幅および／またはフィル
タリングするための装置。 - 【請求項１０】 前記環状のファイバが分散補償ファイ
バか該環状ファイバ中のポンプ信号の有無によりそれぞ
れ前記波長の光を増幅あるいは吸収する能力のある物質
でドープされているファイバのどちらかであることを特
徴とする請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記ドープ物質が希土類元素であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の装置。 - 【請求項１２】 前記第１のファイバおよび前記環状の
ファイバが約９００ｎｍから約１４００ｎｍの範囲にお
いてカットオフ波長を有するファイバからなることを特
徴とする請求項９記載の装置。 - 【請求項１３】 前記環状のファイバが各々異なった長
さのファイバからなり、各長さのファイバが、各長さの
ファイバに関連した各該スイッチがオンの時該第１のフ
ァイバから各該環状のファイバに通じ再び該第１のファ
イバに戻る光パスを供給し、また、各該スイッチがオフ
の時該第１のファイバに沿って通じるが各環状のファイ
バには通じない光パスを供給するように、各長さのファ
イバに関連した光スイッチを介して該１方の端と他方の
端の中間にある該第１のファイバに接続していることを
特徴とする請求項９記載の装置。 - 【請求項１４】 さらに、それぞれ、第１のファイバの
前記１方の端とゲインファイバステージの前記他の端
を、また第１のファイバの該他の端と他の長さの伝送フ
ァイバを、ゲインファイバステージの該他の端と他の長
さの伝送ファイバを相互接続している伝送ファイバと平
行に接続する２つの光スイッチを備えたことを特徴とす
る請求項９記載の装置。 - 【請求項１５】 さらに、ポンプ信号の存在により蛍光
する物質でドープされており、前記第２のデータ信号ゲ
インファイバステージで前記第１のファイバの他の端に
相互接続されている第２のデータ信号ゲインファイバか
らなることを特徴とする請求項９記載の装置。 - 【請求項１６】 前記環状のファイバが分散補償ファイ
バからなることを特徴とする請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 前記環状のファイバが、 ａ）同量の分散を有する同じ長さのファイバ ｂ）異なる分散を有する同じ長さのファイバ ｃ）違う長さのファイバ から選択されることを特徴とする請求項１３記載の装
置。 - 【請求項１８】 さらに、それぞれ、第１のファイバの
前記１方の端とゲインファイバステージの前記他の端
を、また第１のファイバの該他の端と他の長さの伝送フ
ァイバを、ゲインファイバステージの該他の端と他の長
さの伝送ファイバを相互接続している伝送ファイバと平
行に接続する２つの光スイッチを備えたことを特徴とす
る請求項１６記載の装置。 - 【請求項１９】 入力ファイバ；スイッチの１つの接続
ポイントで入力ファイバの第２の端と光学的に接続され
ている１×Ｎの光スイッチ；既知の特性パラメータを有
し、スイッチの第１の接続ポイントに光学的に接続され
ている第１のルートファイバ；ルートファイバ方向の入
力ファイバ中を伝達する信号がＮのルートファイバの１
つの中を伝送するよう選択的にスイッチされた、他のル
ートファイバとは異なる既知の特性パラメータを有し、
スイッチのＮ番目の接続ポイントに接続されているＮ番
目のルートファイバ；出力ファイバ；およびＮのルート
ファイバを出力ファイバの第１の端に光学的に相互接続
する手段とからなることを特徴とする切換え可能な操作
特性を有する光ファイバデバイス。 - 【請求項２０】 Ｎルートファイバがポンプエネルギー
の存在により蛍光する物質でドープされていることを特
徴とする請求項１９記載のデバイス。 - 【請求項２１】 さらに、１×Ｎの光スイッチと相互接
続手段の中間にある他の１×Ｎの光スイッチの第１の接
続ポイントでＮのルートファイバどれか１つに光学的に
接続されている他の１×Ｎのスイッチ；他のスイッチの
他のＮの接続ポイントに接続している他のＮのルートフ
ァイバ；および、他のＮのルートファイバと他の１×Ｎ
の光スイッチのダウンストリームなＮのルートファイバ
のうちの１つを相互接続するための手段とからなること
を特徴とする請求項１９記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1539496P | 1996-04-02 | 1996-04-02 | |
| US1485596P | 1996-04-04 | 1996-04-04 | |
| US015394 | 1996-04-04 | ||
| US014855 | 1996-04-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1041891A true JPH1041891A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=26686618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9083893A Withdrawn JPH1041891A (ja) | 1996-04-02 | 1997-04-02 | ファイバ伝送システム用切換え可能な光ファイバデバイスおよびそのコンポーネント |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5940208A (ja) |
| EP (1) | EP0800286A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1041891A (ja) |
| KR (1) | KR970071039A (ja) |
| CN (1) | CN1168579A (ja) |
| AU (1) | AU721856B2 (ja) |
| BR (1) | BR9701597A (ja) |
| CA (1) | CA2201453A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ91797A3 (ja) |
| HU (1) | HUP9700687A2 (ja) |
| PL (1) | PL319248A1 (ja) |
| RU (1) | RU2180768C2 (ja) |
| TW (1) | TW352491B (ja) |
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