JPH1096830A - 多波長光学装置、送信器及びその動作方法 - Google Patents

多波長光学装置、送信器及びその動作方法

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JPH1096830A
JPH1096830A JP9236091A JP23609197A JPH1096830A JP H1096830 A JPH1096830 A JP H1096830A JP 9236091 A JP9236091 A JP 9236091A JP 23609197 A JP23609197 A JP 23609197A JP H1096830 A JPH1096830 A JP H1096830A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】多数のスペクトルチャネルを送信することがで
きる効率が良くコスト対効果が高いWDMシステムを提
供する。 【解決手段】光源の出力スペクトルを個別に配分可能な
波長チェネルのシーケンスへとスペクトル的に分割す
る。導波路格子ルータのような多チャネルフィルタによ
ってスペクトル分割が達成され、シーケンスは多チェネ
ルフィルタの出力に結合した複数の光遅延線によって定
義される。各遅延線は対応する波長チャネルに関連づけ
られ、他の全てのチャネルに導入された遅延とは異なる
遅延をそのチャネルに対して提供し、離散的波長チャネ
ル又はパルスの繰り返しのシーケンスが与えられる。こ
のように形成されたパルスのストリームは、遠隔受信機
へのシングルモードファイバのような光媒体上を多重化
され、変調され、送信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
関し、特に、スペクトル分割された広帯域光源(spectra
lly sliced broad spectrum optical source)を用いる
光通信システムの改善に関する。
【0002】
【従来の技術】光通信システムの伝送容量は、光源変調
帯域幅や離散性及び非線形伝搬の影響により制限されて
いる。光ファイバのスパンは非常に広い光帯域幅(10
〜20THz)を有するが、このようなスパン上を伝送
するシステムデータ速度は単一チャネル通信システムに
おいては約2.5Gビット/秒に制限されている。波長
分割多重化(WDM)は一般に異なる波長で幾つかの光
搬送は信号上のデータを同時に伝送することによって光
システムの容量を増やしている。総システム容量は異な
る波長チャネルの数に等しい係数の分だけ増やされる。
WDMの他の利点はファイバ・ツー・ザ・ホームのよう
なポイント・ツー・マルチポイント通信システムにおい
て実現される。この場合、時分割多重化(TDM)のポ
イントツーポイントのリンクと比べて、改善されたパワ
ー分割コスト、保安性、アップグレード容易性、サービ
スの柔軟性、緩い機器速度の要件の利点があるためにW
DMを魅力的にしている。
【0003】本発明が提示するWDMシステムは一般
に、各光チャネル又は個々の伝送波長に対して別々の光
変調源を具備する。例として、レーザーダイオードのア
レーが用いられ、各レーザーダイオードは異なる周波数
に同調され、別々に変調される。このレーザー周波数は
例えば光結合器によって結合され、光ファイバのある端
に発せられる。ファイバの他端では、波長チェネルはお
互い分離され、対応する受信機へと向かう。
【0004】多くの技術上の問題によって、本発明が提
示するWDMシステムは過程へのファイバ配線のような
大衆市場には不適当であると考えられている。1つの問
題としては、現在収容できるチャネルの数が少ないこと
がある。多数のチャネル(32〜64、更には128)
が利用可能である場合にはWDMシステムはコスト対効
果が大きいと考えられるが、現在の他チャネルレーザー
ダイオードは8チャネルしかない場合でも許容範囲の歩
留まりで製造することは非常に難しい。加えて、現在利
用可能な受動WDMスプリッタはパスバンドチャネルに
大きな温度変位があり、今まで達成できていない多チェ
ネル源における連続的な同調可能性が必要となってい
る。
【0005】従って、光網の容量や透過性を高める簡潔
な解を提供するが、現在考えられているファイバ配線網
用のWDMは単純なポイントツーポイントの方法(顧客
当たり1ファイバ)と比べてコスト競争力がなく、より
コスト競争力がある方法が必要である。データストリー
ムの時間領域多重化(TDM)も伝送容量を増やす方法
であるが、上来的にアップグレードすることが難しい高
価な高周波数電子機器を必要とする網を作ることは望ま
しくない。例として、ある家庭にデータ速度50Mビッ
ト/秒を配信するには、32チャネルのシステムが1.
5Gビット/秒以上の容量の送信器、ルータ、アンプ、
受信機、変調器を必要とする。このような高価で最先端
の機器を各家庭に配置することは望ましくない。さら
に、現場と家庭のシステムにおいて、透過性及び受動性
(回線速度に依存しない)を備え、電力供給を必要とし
ないのは望ましくない。ローカルアクセス(50〜15
5MHz)に必要とされる低データ速度のシステムに加
えて、高データ速度のシステム(622MHz〜2.5
Gビット/秒)もWDMの利益を受ける。このような場
合、適切なチャネル同調、安定性、変調帯域幅を有する
多周波数源を得ることの困難性によって同様な問題が起
こる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、多数の
スペクトルチャネルを送信することができる効率が良く
コスト対効果が高いWDMシステムの必要性がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】光源の出力スペクトルを
個別に配分可能な波長チェネルのシーケンスへとスペク
トル的に分割することによって上述の問題を解決でき
る。一実施例に従うと、導波路格子ルータのような多チ
ャネルフィルタによってスペクトル分割が達成され、シ
ーケンスは多チェネルフィルタの出力に結合した複数の
光遅延線によって定義される。各遅延線は対応する波長
チャネルに関連づけられ、他の全てのチャネルに導入さ
れた遅延とは異なる遅延をそのチャネルに対して提供
し、離散的波長チャネル又はパルスの繰り返しのシーケ
ンスが与えられる。
【0008】このように形成されたパルスのストリーム
は、遠隔受信機へのシングルモードファイバのような光
媒体上を多重化され、変調され、送信される。単一の高
速度シングルチャネル変調器を用いて波長チャネルのそ
れぞれを別個に変調するのに用いることができ、1つの
変調器が前の構成に対応する各波長に対して用いられる
変調器の大アレーの必要性をなくすことができる。
【0009】具体的には、導波路格子ルータの対応する
出力ポートに結合したファイバの部分として各遅延線を
構成でき、対応するファイバ部分それぞれの長さがその
対応する遅延の大きさを決める。隣接する遅延線ファイ
バの長さは波長パルス連鎖が遠隔受信機への伝送の前に
再び並び替えられるように選択される。チャネル間スペ
クトル重なりによる線形クロストークはスペクトル的に
分割した光源を用いるWDMシステムにおける重大な問
題となっている。好ましい実施例に従うと、遠隔受信機
によってみられるような隣接するスペクトル的に分割し
たチャネルの到来回数はこのようなチャネル間重なりを
減らす方法で再び並び替えられる。
【0010】多波長光通信システムを多波長装置と多波
長受信機をともに用いることによって形成して、受信し
た符号化光信号を複数の変調光波長チャネルへと逆多重
化する。
【0011】
【発明の実施の形態】典型的な電気通信波長(例えば1
550nm)が中心である出力を有する発光ダイオード
のような、適切な光源からの広帯域出力は、スペクトル
分割され、従来実用的であると考えられていたものより
も多数の加入者に信頼性を保ってサービスすることがで
きる方法で処理される。
【0012】図1には、本発明に従った多波長光通信シ
ステム10を示す。システム10は、送信器12及び受
信器14を有する。光源18からの広帯域光パルス16
はアンプ20によって増幅され、チャネル規定アセンブ
リ22へと供給される。それぞれ2.5nm及び20n
mであるような広帯域パルスの幅及び繰り返し速度を決
める(図2A)。後述するが、波長チャネル規定アセン
ブリ22は光源18から供給された出力パルスを複数の
離散的波長バンドへと個々のパルスλ1−λnの形でスペ
クトル分割するように動作可能である。そして図2Bに
示すように個々がアドレス付け可能であるようにそれら
に時間遅延を挿入する。即ち、広帯域源はスペクトル分
割され、おのおのが異なる波長の変調データパルスの列
を作るように形成する。
【0013】各異なる波長(ここでは波長チャネルと呼
ぶ)はその特定のチャネル上に送信するための情報と共
に変調される。随意に、クラッドダンプファイバ格子又
は多層インターフェンスフィルタ等の周波数依存フィル
タ(図示せず)を波長チャネル規定アセンブリ22へ接
続して、光波長チャネルの一部又は全てのパワースペク
トルを等化できる。
【0014】図1の実施例では、データ生成器24は、
高データ速度(400〜800Mビット/秒)まで時分
割多重化(TDM)された複数の低周波数データ信号
(例として、ローカルアクセスの場合にチャネル当たり
50Mビット/秒において8〜16チャネル)を電子T
DM装置(図示せず)によって生成する。得られた波長
チャネルは波長チャネル規定アセンブリにより出力され
てアンプ25により増幅された高データ速度信号出力を
用いて変調器26によって符号化される。既知のよう
に、高データ速度信号は、用いた多数の波長チャネルに
よって多重化された広帯域パルス速度の速度(γ)以上
であるデータ速度を有するべきである。
【0015】含有する高データ速度信号は多チャネル光
信号へと広帯域光変調器26へ通されることによって符
号化することができる。この変調器26は広波長域(典
型的には50nm帯域幅)上へ光信号を変調することが
でき、低偏波依存性を有する。バルクのInGaAsP
導波路変調器がこの実施例において好ましい変調器26
であるが他の広帯域光変調器も用いることができる。変
調器26の出力は光媒体28(例えば、シングルモード
光ファイバ)上を多波長受信器14へと転送される。こ
の多波長受信器14は、受信光信号を複数の変調光波長
チャネル32(例えば、50MHzWDMチャネル)へ
と逆多重化(ディマルチプレクス:分離)され、特定の
加入者の光網装置34(ONU)に対して用いられる。
【0016】受信器14は受動WDMスプリッタ又はル
ータを用いるものとして示したが、導波路格子ルータ、
回折格子、緩衝フィルタアレー等も受信光信号を複数の
変調光波長チャネルへとディプレクスするのに用いるこ
とができる。
【0017】図2には、64までの加入者にサービスで
きるような中心波長が1550nmのLEDを光源とし
て用いる実験システムを示す。この中心波長が1550
nmの出力スペクトルを以下に詳細に示すが、他の光源
の出力スペクトルが中心波長1300nmのもの等も用
いることができる。
【0018】単一の光源によりサービスされる加入者の
数はその出力パワーに依存することが知られている。図
3の配置では、光源は中心波長が1550nmのLED
で、アンプ20は従来のエルビウムドープファイバアン
プ(EDFA)として構成される。しかしながら、例え
ば1300nmあたりでの波長帯域ではファイバアンプ
は現在は利用可能ではない。このような場合、半導体光
アンプが用いられる。半導体光アンプは所望するならば
LED光源に集積することができ、モノリシックに集積
されたLEDアンプ構造を得ることができる。このよう
なデバイスの製造はよく知られている。1300nmに
適合する集積LEDアンプの詳細としては、K. Y. Liou
他による論文、「ファイバアクセスシステムにおけるト
ランシーバとしてのモノリシック集積半導体LEDアン
プ(Monolithically Integrated Semiconductor LED Amp
lifier for Application as transceiver in Fiber Acc
ess Systems)」(IEEE Photonics Technology Letters,
Vol.8, pp.800-802)を参照するとよい。
【0019】図3の実施例において、チャネル規定アセ
ンブリ16は多チャネルフィルタデバイス(例えば、導
波路格子ルータ36)を有し、これは各連続波長チャネ
ルをを選択して対応する光遅延線(例えば、光ファイバ
部分38a〜38h)へ隣接するチャネルの間のクロス
トークができるだけ少ない状態で経路する。図4には、
理想的な多チャネルフィルタデバイスの伝送スペクトル
(くし状の波長)を示す。
【0020】図5Aには、従来からスペクトル分割導波
路格子ルータ(WGR)を実装するのに用いられている
集積光WDMデバイスを示す。図5Bには、ルータデバ
イス36の周期的パスバンド伝送特性を示す。バンドの
中央部分には多数の所望の伝送チャネルがある。この領
域の外では、集積光WGR成分が周期的パスバンドのふ
るまいを示す。このようなルータの製造及び運転の詳細
はC. Dragone他の論文、「シリコン上の集積光N×Nマ
ルチプレキサ(Integrated Optics N X N Multiplexer o
n Silicon)」(IEEE Photonics Technology Letters, V
ol. 3, pp.896-899, 1991)を参照するとよい。
【0021】50Mビット/秒のデータ速度を達成する
ために、繰り返し度が20nsの2.5nsパルスで−
7.9dBmピークパワーへと直接変調した。このよう
な変調により図6Aで示したような広帯域パルスを得
る。図3の構成では、アンプ20は、2ステージファイ
バアンプとして構成され、スペクトル分割出力がチャネ
ル当たり−7dBmピークパワーへと増加することを観
測した。ファイバアンプにより提供された測定信号利得
は22dBであった。スペクトル分割WGR36の20
0GHzチャネル間間隔はファイバアンプ20からの増
幅自発発光雑音をろ波して外した。
【0022】図6Bは、波長チャネル4の増幅したスペ
クトル分割出力スペクトルを示す。図4の繰り返してい
るピークはWGRの128A(オングストローム:以下
同じ)の自由スペクトル領域により分離されている。他
の全てのチャネルハズ4のものと、用いたWGRの16
Aチャネル間隔により等しく間隔を開けられたことを除
いて類似する光スペクトルを示す。図2と図4の比較に
よって増幅され分割されたスペクトルはエルビウムドー
プファイバアンプ18の光利得スペクトルによって変更
できることがわかる。スペクトル分割損失を含めた測定
した各チャネルに対するWGRの総挿入損失は約21d
Bであった。
【0023】図3に戻ると、WGR36としての多チャ
ネルファイルタと遅延線に加えて、波長チャネル規定ア
センブリ22は、多入力ポート、多出力ポート光結合器
40を更に有する。以下に述べる方法により、遅延線及
び結合器は多チャネルフィルタのスペクトル分割された
LED出力をチャネル1〜8として示した個々にアドレ
ス可能な波長チャネルのシーケンスへと多重化するよう
に共同で機能する。異なる長さのファイバ遅延線が導波
路格子ルータ36の出力ポートのそれぞれにて用いら
れ、チャネル当たり1つのパルス幅を遅延させて、そし
て多ポート結合器40によって対応するパルスを繰り返
したパルスシーケンスへと多重化させる。50Mビット
/秒のチャネル当たりのデータ速度を得ることが望まれ
る図3に示した8チャネルシステムでは、光源18は1
/(8×50Mビット/秒)でパルスを発し、繰り返し
周波数400MHzで2.5n秒のパルス幅を得る。
【0024】遅延線は受動で、容易に実装できる。例と
して、屈折率nが約1.5で1.3μmで用いられるシ
ングルモードファイバでは、遅延時間は20.5cm/
n秒である。従って、2.5n秒の遅延がファイバの
0.5mごとに発生する。特に好ましい実施例に従え
ば、異なる長さの遅延線は、ルータ36により出力され
たチャネルのモノトーンシーケンスを、隣接波長がスペ
クトルの重なりによるクロストークの影響を最小化する
ように分離する異なる順番へと再並び替えするような方
法(図示せず)によって配置する。例として、チャネル
1〜8は図3に示すように再並び替えされ、0.51
m、2.04m、3.57m、1.02m、2.55
m、1.08m、1.53m、3.06mのファイバ遅
延線長を用いて、チャネル1、4、7、2、5、8、
3、6のシーケンスをそれぞれ得る。このような構成は
このように、従来技術のスペクトル分割システムに関連
する欠点を克服するのに十分な波長チャネル間の間隔を
提供する。用いた遅延線38a〜38hはもちろん、所
望のいかなる波長チャネルのシーケンスをも得るように
構成することができ、ここで示した特定の構造は例示の
みの目的である。
【0025】図7には、前述の例にて言及したシーケン
スを得るための遅延の挿入及び付随する再並び替えに続
いて波長格子ルータ18により出力された8波長チャネ
ルの測定パルスストリームを示す。図7のピーク強度か
ら決められたチャネル出力パワー変移は1.6dBであ
った。
【0026】上述のように、このようにして作られた複
数の波長チャネル又は多様に遅延されたパルスの多重化
は光結合器40によって達成される。図3に示した8チ
ャネルの実施例では、64までの加入者が8入力ポート
及び8出力ポートを有するスター結合器を用いて対応す
る遅延パルスチャネルを単一の8チャネルシーケンスへ
と結合(combine)することによって単一の光源からサ
ービスされる。そしてこの8チャネルシーケンスは結合
器の8チャネル出力ポートへ均等に分割される。所望の
順序でパルスのストリームを結合する図3の構成におい
て用いたスター結合器40は9.5dBの測定挿入損失
であった。光結合器40の対応する出力ポートに結合し
た変調器26a〜26hの1つとしての単一の変調器
は、多チャネルシーケンスに存在する一部又は全てのチ
ャネルを変調するように運転される。
【0027】波長チャネル規定アセンブリ22の多チャ
ネルフィルタ及び光結合器は考慮すべき挿入損失を導入
してしまう。光源の出力パワーがサービスされる加入者
の数に対して十分であることを確実にする必要がある。
図3に示したシステムでは、各変調器M1〜Mnは偏波
非依存構造(polarization independent structure)とし
て構成され、受信器14への伝送に適切な信号レベルを
確実にするために半導体アンプと共にモノリシック集積
される。続く対応する加入者への配信のための複数の波
長チャネルからなる光信号を受信し逆多重化できる光受
信器構造を用いることができる。図3の例では、波長チ
ャネル規定アセンブリ22に用いられたものと類似する
多チャネルフィルタ42を用いる受動WDM受信器を用
いた。WDMフィルタデバイス42の集積光学部品のも
のは、シリカ・オン・シリコン基板上でオン・チップの
アンプを有するInGaAsPウェハーで作られてい
る。ファイバ・アレー及び格子、又は複数の干渉フィル
タ部品を有するバルク部品も受動WDM受信器を提供す
るのに用いることができる。
【0028】8チャネルの受動WDM逆多重化のために
受信器14にて第2のWGR42を用いると、12.5
dBの挿入損失が観測された。図8Aには、p-i-n受信
器を用いて検出した受信逆多重化信号を示した。図8B
には、典型的なチャネルのデータ変調ありの−32dB
m受信パワーにおけるアイパターンを示す。
【0029】本発明に従うと、受信器14におけるWD
Mスプリッタがアップグレード又は変えられると(波長
チャネルの変化を招く)、送信器12におけるTDM源
は新しい波長チャネルを収容するように容易に変えるこ
とができる。高速TDM電子デバイスが中央局等に位置
する送信器12にあり、(受信器14における)単純な
受動WDM42がアクセス性が悪く、条件が悪い場所に
文字通り位置させることができることは本発明の利点で
ある。
【0030】図9A及び9Bは本発明に従って用いる波
長チャネル規定アセンブリの代替実装例を示す。図9A
の波長チャネル規定アセンブリ22を図3のシステムで
用いた構成と比較すると、光結合器と多チャネルフィル
タの位置が逆になっていることがわかる。図9Aの実施
例では、光源(図示せず)から受信した増幅広帯域パル
ス16’は1×Nスター結合器40’によって分割され
(Nは広帯域パルスからスペクトル分割されるチャネル
の数である)、これにより入力信号の複数のパワー分割
複製を形成する。光遅延線38a’〜38h’は、前述
の実施例においてスペクトル分割パルスが遅延されたの
と同じ方法で対応する広帯域パルスシーケンスを遅延す
る。次にこれらの遅延されたパルスシーケンスは複数の
入力の対応する入力、多出力WDMデマルチプレクサ
(例えば、M×N波長格子ルータ36’:ここでNは入
力波長チャネルの数、Mは波長チャネルのシーケンスを
含む出力信号の数である)へと供給される。順次的な方
法でマルチプレキサは各波長チャネルを対応する遅延さ
れた広帯域パルスからスペクトル分割し、それぞれが個
々にアドレス付け可能な波長チャネルのシーケンスを有
する複数の出力信号を形成する。対応する遅延された広
帯域パルスシーケンスがWDMマルチプレキサの入力へ
配られる順序は波長チャネルの順序を決め、図3の実施
例と関連して説明した方法で、波長チャネルスペクトル
重なりと関連するクロストークを減らすように再並び替
えできるようにされる。
【0031】図9Bの波長チャネル規定アセンブリ2
2”において、多チャネルフィルタは従来の1×NのW
DMデマルチプレキサ36”として構成していて、光結
合器は例えばM×Nの波長格子ルータ38”(Nは入力
波長チャネルの数、Mは波長チャネルのシーケンスを含
む出力信号の数)のような従来のM×NのWDMマルチ
プレキサとして構成している。図9Bに見られるよう
に、デマルチプレキサの対応する出力ポートは光遅延線
38a”〜38h”によってマルチプレキサの対応する
入力ポートへと結合している。
【0032】図10には、本発明のスペクトル分割WD
M伝送システムが導入された網の例を示す。データ源又
は他の網からデータが交換網50へと入力される。交換
網50は多チャネルデータを高速TDMストリーム52
へと形式を変え、WDM送信器12で用いることができ
るようにされる。WDM送信器12の変調器(図示せ
ず)は次に、高速TDMデータストリームをスペクトル
分割波長チャネルの個々にアドレス付け可能なシーケン
スへと符号化し、このデータを伝送ファイバシステム
(例えば、10〜20km:1つのみを符号54として
示した)を通してWDMスプリッタデバイス56が位置
する遠隔位置へと送信する。個々の波長チャネルは次
に、WDMデバイス56にて分離され、各波長信号は別
々のONU(光網装置)58へと向けられる。このON
U58は例えば50MHzで動作する低速度で廉価な復
号化受信器によってデータを受信する。
【0033】上述の説明はスペクトル分割源のWDMシ
ステムに従って説明したが、光信号源の種類、波長チャ
ネル規定アセンブリの中のチャネルフィルタ部品及び光
結合部品の選択及び配置、光遅延線の種類、光変調器の
種類、WDMスプリッタの種類、スペクトル分割、遅延
挿入WDMシステムの実装のための網アーキテクチャの
種類等を変えることができる。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の多波長光学
装置、送信器及びその動作方法により、多数のスペクト
ルチャネルを送信することができる効率が良くコスト対
効果が高いWDMシステムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多波長通信システムのブロック図であ
る。
【図2】(A)本発明に従って複数の離散的波長チャネ
ルが得られる広帯域パルスのシーケンスの例のグラフ図
である。 (B)スペクトル分割の後の離散的波長チャネルのグラ
フ図である。
【図3】多波長通信システムの概略ブロック図であっ
て、本発明の波長チャネル規定アセンブリを用いてい
る。
【図4】図3の波長チャネル規定アセンブリにて用いる
ことができる多波長フィルタの理想的な伝送機能を示
す。
【図5】(A)図3の実施例において多チャネルフィル
タとして用いられるスペクトル分割導波路格子ルータ
(WGR)を実装するのに従来用いられた集積光WDM
デバイスを示す説明図である。 (B)図5Aのルータデバイスの周期的パスバンド伝送
特性を示すグラフ図である。
【図6】(A)本発明の広帯域光源に用いることができ
る発光ダイオード(LED)の周波数スペクトルの例を
示すグラフ図である。 (B)本発明に従って増幅及びスペクトル分割をして、
多数の離散的波長チャネルを作った後の図6Aの周波数
スペクトルを示すグラフ図である。
【図7】遅延の挿入及び同順再並び替えの後の図3の実
施例で用いた導波路格子ルータにより出力された8つの
波長チャネルの測定された遅延パルスストリームを示す
グラフ図である。
【図8】(A)遠隔受信機における伝送、逆多重化、検
出の後の図7の信号を示すグラフ図である。 (B)図3で示した構成の運転において提供された受信
検出チャネルの1つの−32dBmの受信パワーにおけ
るデータ変調を有するアイパターン図である。
【図9】(A)本発明の別の実施例の波長チャネル規定
アセンブリの概略図である。 (B)本発明の更なる別の実施例の波長チャネル規定ア
センブリの概略図である。
【図10】本発明のスペクトル分割WDM伝送システム
が導入された網の例を示す概略図である。
【符号の説明】
10 多波長光通信システム 12 送信器 14 受信器 16 光パルス 18 光源 20 アンプ 22 アセンブリ 23 パルス生成器 24 データ生成器 25 アンプ 26 変調器 28 光媒体 30 受動WDM分割ルータ 32 光波長チャネル 34 光網装置 36 導波路格子ルータ 38 光ファイバ部分 40 多ポート結合器 42 多チャネルフィルタ 50 交換網 52 TDMストリーム 54 伝送ファイバシステム 56 WDMルータ 58 光網装置(ONU)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年9月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】追加
【補正内容】
【図10】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 カン−イー リウ アメリカ合衆国、07733 ニュージャージ ー、ホルムデル、ケンブリッジ ロード 12

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)複数の離散的波長帯域を含むスペ
    クトル帯域幅を有する出力パルスのシーケンスを生成す
    るための第1の速度で動作する広帯域光源(18)と、 (B)前記光源(18)の前記出力パルスを前記複数の
    離散的波長帯域へと分解し、個々にアドレス付け可能な
    波長チャネルのシーケンスを決めるために前記離散的波
    長帯域の間に時間遅延を挿入し、前記離散的波長帯域を
    少なくとも1つの多重化出力信号へと結合するための、
    前記広帯域源に光結合されたチャネル規定アセンブリ
    (22)とを有することを特徴とする多波長光学装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの符号か光チャネルを形
    成するための、前記第1の速度以上の第2の速度で動作
    するデータ信号を用いて少なくとも1つの光波長チャネ
    ルを符号化する光変調器(26)を更に有することを特
    徴とする請求項1記載の多波長光学装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の速度は、前記第1の速度と光
    波長チャネルの数との積以上であることを特徴とする請
    求項1記載の多波長光学装置。
  4. 【請求項4】 前記光源(18)は、光学的に増幅され
    た発光ダイオードであることを特徴とする請求項1記載
    の多波長光学装置。
  5. 【請求項5】 各離散的波長チャネルは、前記第2の速
    度の逆数以上のパルス幅を有する短い光パルスからなる
    ことを特徴とする請求項1記載の多波長光学装置。
  6. 【請求項6】 各離散的波長チャネルは、前記第2の速
    度の逆数よりも大きいパルス幅を有する短い光パルスか
    らなることを特徴とする請求項1記載の多波長光学装
    置。
  7. 【請求項7】 前記チャネル規定アセンブリ(22)
    は、前記光源(18)に光結合した入力ポート及び複数
    の出力ポートを有する波長分割デマルチプレキサを有
    し、この波長分割デマルチプレキサは、各入力光パルス
    を複数の短い光パルスへと分解するように動作すること
    ができ、各短い光パルスは、前記離散的波長帯域の1つ
    に対応し、前記複数の出力ポートの1つにて供給される
    ことを特徴とする請求項1記載の多波長光学装置。
  8. 【請求項8】 前記チャネル規定アセンブリ(22)
    は、複数の光ファイバ遅延線を更に有し、各遅延線は、
    前記デマルチプレキサの出力ポートの1つに光結合し
    て、与えられた波長チャネルに対応する短い光パルスが
    前記チャネル規定アセンブリ(22)の出力に到着する
    時間を他の波長チャネルに対応するパルスが到着する時
    間よりも遅延させることを特徴とする請求項6記載の多
    波長光学装置。
  9. 【請求項9】 前記チャネル規定アセンブリ(22)
    は、複数の入力ポート及び少なくとも1つの出力ポート
    を有し、前記遅延線からこれに対応して遅延された光パ
    ルスを受信して、これらの少なくとも一部を共通の導波
    路上の続く伝送のために結合する光コンバイナ(40)
    を更に有することを特徴とする請求項8記載の多波長光
    学装置。
  10. 【請求項10】 前記光コンバイナは、波長分割マルチ
    プレキサ及びスター結合器からなる群より選択される光
    コンバイナであることを特徴とする請求項9記載の多波
    長光学装置。
  11. 【請求項11】 前記波長分割デマルチプレキサは、導
    波路格子ルータ(36)を有し、前記光源(18)は、
    光増幅発光ダイオードであることを特徴とする請求項7
    記載の多波長光学装置。
  12. 【請求項12】前記波長チャネル規定アセンブリ(2
    2)は、Nの入力ポートとMの出力ポートを有するスタ
    ー結合器と、それぞれが前記出力ポートの対応する1つ
    に結合する複数の光ファイバ遅延線と、及びそれぞれが
    前記ファイバ遅延線の対応する1つに結合した入力ポー
    トを有する波長分割マルチプレキサとを有し、 Nは1以上の整数であり、Mは前記波長チャネル規定ア
    センブリ(22)によって規定可能な光チャネルの最大
    数に等しい整数であり、少なくとも1つの前記入力ポー
    トは前記光源(18)に結合することを特徴とする請求
    項1記載の多波長光学装置。
  13. 【請求項13】 (A)複数の離散的波長帯域を含むス
    ペクトル帯域幅を有する出力パルスのシーケンスを生成
    するための第1の速度で動作する広帯域光源(18)
    と、 (C)前記光源(18)の出力パルスを前記離散的波長
    帯域に対応する複数の短い光パルスへと分解し、個々に
    アドレス付け可能な波長チャネルの再並び替えされたシ
    ーケンスを決めるために前記短い光パルスの間に時間遅
    延を挿入して、前記離散的波長帯域を少なくとも1つの
    多重化出力信号へと結合するための、前記広帯域源に光
    結合したチャネル規定手段と、 (D)符号か光チャネルを形成するために、前記第1の
    速度以上の第2の速度で動作するデータ信号を用いて少
    なくとも1つの波長チャネルを符号化するための光変調
    器(26)とを有することを特徴とする光通信システム
    の送信器(12)。
  14. 【請求項14】 隣接する波長チャネルは、波長チャネ
    ルの再並び替えされたシーケンスとなって時間領域にお
    いて分離しており、これによりクロストークを減少させ
    るを有することを特徴とする請求項13記載の送信器。
  15. 【請求項15】 (A)広帯域光源(18)の出力パル
    スを複数の離散的波長帯域へと分解するステップと、 (B)個々にアドレス付け可能な波長チャネルのシーケ
    ンスを決めるために、前記分解された離散的波長帯域の
    間に時間遅延を挿入するステップと、 (C)前記離散的波長帯域を少なくとも1つの多重化出
    力信号へと結合するステップとを有することを特徴とす
    る光通信システムにおいて送信器を動作させる方法。
  16. 【請求項16】 (D)前記結合するステップ(C)の
    後に、遠隔受信器への伝送のためのデータを有する複数
    の波長チャネルを順次的に変調するステップを更に有す
    ることを特徴とする請求項15記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記時間遅延を挿入するステップ
    (B)の間に、分解された離散的波長帯域のシーケンス
    を再並び替えすることを特徴とする請求項15記載の方
    法。
  18. 【請求項18】 (E)前記分解するステップ(A)の
    前に、前記光源(18)の出力を増幅するステップを更
    に有することを特徴とする請求項15記載の方法。
  19. 【請求項19】 (A)広帯域光源(18)の出力パル
    スを複数の離散的波長帯域へと分解するステップと、 (F)個々にアドレス付け可能な波長チャネルのシーケ
    ンスを決めるために、前記離散的波長帯域の間に時間遅
    延を挿入するステップと、 (C)前記離散的波長帯域を少なくとも1つの多重化出
    力信号へと結合するステップと (G)前記結合するステップ(C)の後に、単一の変調
    器(26)を用いて遠隔受信器への伝送のためのデータ
    を有する複数の波長チャネルを順次的に変調するステッ
    プとを有することを特徴とする多波長光通信システムを
    動作させる方法。
  20. 【請求項20】 前記時間遅延を挿入するステップ
    (F)は、前記分解するステップ(A)の後に行われる
    ことを特徴とする請求項19記載の方法。
  21. 【請求項21】 (H)多波長受信器へ送信するため
    に、前記変調波長チャネルを光媒体へと発するステップ
    とを更に有することを特徴とする請求項20記載の方
    法。
  22. 【請求項22】 (I)光検出器の後方に、導波路格子
    ルータ、回折格子、干渉フィルタアレー及び波長分割デ
    マルチプレキサからなる群から選択されるデバイスを有
    する多波長受信器において前記発せられたチャネルを受
    信するステップを更に有することを特徴とする請求項2
    1記載の方法。
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