SE523544C2 - Optical demultiplexer - Google Patents

Description

också vid demultiplexning med selektiv Rarnan förstärkning, den senare tekniken kräver dessutom någon form av optisk tröskel detektor då Raman förstärkningen för en sådan komponent i praktiken är låg. Switchfönstret är här den tidslucka i O-TDM signalen inom vilken en bit tolkas till den demultiplexade lägre bithastighets signalen.

Heloptiska samplings tekniker med hjälp av fyr-vågsmixning i optiska fibrer är välkända. Dessa tekniker har emellertid, än så länge, krävt pulskällor som tillhandahåller korta optiska pulser samt inbyggd våglängds konvertering, Se Lex. P.A. Andrekson, “Picosecond optical sampling using four-wave míxing in optical fibre", Electronics Letters, Vol. 27, No. 16, pages 1440-1441, 1991. Se även H. Ohta et. al. , “Measurement of 200 Gbit/s optical eye diagram by optical sampling with gain switched optical pulse”, Electronics Letters, Vol. 36, No. 8, pages 737-739, 2000 samt Japan patent JP8029814 och US patent US5357359.

Sammanfattning av uppfinningen Den aktuella uppfinningen redogör för en metod samt en apparat för signal behandling i den optiska domänen.

Uppfinningen förlitar sig på parametrisk förstärkning. I överensstämmelse med den första aspekten av uppfinningen kan den användas som en optisk demultiplexer möjligörande ett smalt “switch” fönster utan, om så önskas, våglängdskonvertering genom att på demultiplexern applicera en synkroniserad, sinusformad elektrisk klocka med en frekvens lika med den lägre demultiplexade bashastigheten. Genom att förstärka delar av en multiplexad höghastighets signal vid en lägre subkanal hastighet kan uppfinningen användas till demultiplexa en O-TDM signal till flera låghastighets kanaler. I överenstämmelse med den andra aspekten av uppfinningen kan den användas till att generera ett pulståg bestående av hög kvalitativa pulser med en smal pulsbredd vid en förutbestämd våglängd genom att förstärka delar av en kontinuerlig optisk signal. I överenstämmelse med den tredje aspekten av uppfinningen kan den användas till att hel-optiskt sampla en optisk signal bestående av ett optiskt pulståg vid en hög repetitions hastighet. Därigenom erbjuder den möjligheten att visuellt kunna inspektera pulsema m.h.a ett konventionellt elektriskt oscillskop med låg bandbredd.

I överenstämmelse med det första utformandet av uppfinningen transrnitterar ett optiskt kommunikations system en multiplexad optisk signal över en första optisk signal ledare. En amplitudmodulerad optisk pump är transmitterad över en andra optisk signal ledare. Fasen hos arnplitudmoduleringen för den optiska pumpen är arrangerad så att topp amplituden är synkroniserad med de signal pulser vilka önskas demultiplexas. Den första och den andra optiska signal vägen är kopplade så att de delar av den optiska signalen vilka överlappar med topp amplituden hos den modulerade pumpen förstärks genom parametrisk förstärkning. De pulser vilka inte överlappar med topp amplituden hos den optiska pumpen kommer transmitteras genom den optiska signal ledaren utan förstärkning. Som ett resultat av den selektiva förstärknigen kommer de pulser vilka är synkroniserade med topp amplituden hos den modulerade pumpen ha en optisk intensitet typiskt 20 dB högre än de pulser vilka transmitteras utan förstärkning, därigenom resulterande i en demultiplexad signal.

I överenstämmelse med det andra utformandet av uppfinningen sänder en optisk ljuskälla en svag kontinuerlig ljusvåg över en första optisk signal ledare. En amplitud modulerad optisk pump är transmitterad över en andra optisk signal ledare. Den första och den andra optiska signal ledaren är kopplade så att de delar av den optiska signalen vilka överlappar med pump pulsema förstärks genom parametrisk förstärkning. Som ett resultat därav blir ett optisk pulståg format vid den förutbestämda våglängden.

I överenstämmelse med det tredje utformandet av uppfinningen transmitterar en optisk ljuskälla en optisk, repetetiv vågform med repetitions hastighet fo över en första optisk signal ledare. En amplitud modulerad optisk pump med en modulations frekvens något avvikande från en förbestämd underton av fo, transmitteras över en andra optisk signal ledare. Den första och den andra optiska signal ledaren är kopplade så att de delar av den optiska signalen vilka överlappar med pump pulsema förstärks genom pararnetrisk förstärkning. Som ett resultat dämtav skapas ett optiskt pulståg vars envelop replikerar vågformen hos den inkommande optiska signalen. Vågformen hos den inkommande vågformen kan därigenom inspekteras visuellt på ett elektriskt oscilloskop även då vågformen innehåller mycket höga frekvenser.

Eftersom den parametriska förstärkningen är exponentiellt proportionell mot den optiska intensiteten hos pumppulserna kommer tidsluckan inom vilken det optiska ljuset blir förstärkt, det så kallade "switchfönstret” bli mycket smalare än perioden hos den amplitudmodulerad signalen. Det är därfär inte nödvändigt att använda korta optiska pulser som pumppulser utan en sinusmodulerad pump kan utnyttjas vilket förenklar applikationen.

August 9, 2000 .n .- 52'5\ 544 fIf _ °' 5 a n . s... .. ,:_ Kort beskrivning av figurerna Fig. 1. Illustrerar ett optiskt kommunikationssystem utnyttjande en demultiplexer baserad på parametrisk förstärkning i enlighet med det första utformandet av uppfinningen.

Fig. 2 illustrerar ett optiskt kommunikationssystem utnyttjande en puls källa baserad på parametrisk förstärkning i enlighet med det andra utformadet av uppfinningen.

Fig. 3. Illustrerar ett hel optiskt sampling system baserat på parametrisk förstärkning i överenstämrnelse med det tredje utformandet av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Fig. 1 visar ett optiskt komrnunikationsystem ämnat för transmission och mottagning av en tidsmultiplexad (TDM) optisk signal i överenstäminelse med det första utformandet av uppfinningen. En signalkälla (eller multipla källor) (110) genererar en O-TDM signal vilken propagerar över en optisk signal ledare (114). Den optiska signalledaren kan fördelaktligen vara en optisk fiber. Antag att signalen är transiriitterad över våglängden k, och att varje signal är multiplexad så att var fjärde signal puls är ärrmad för en unik användare eller destination. Pulserna för denna mottagare är markerade med pilar i Fig.l. Det är därför önskvärt att kunna demultiplexa den optiska signalen så att endast den önskade signalen återstår vid mottagaren. I överenstänirnelse med uppfinningen sänder en ljuskälla en optisk pump (120) vid våglängden KP. Pumpen är antingen amplitudmodulerad vid källan eller via en extem optisk ainplitudmodulator (122). Modulationsfrekvensen är vid samma frekvens som repetitionshastigheten hos den önskade demultiplexade signalen, d.v.s. i vårt fall 'Å av bitliastigheten hos den multiplexade signalen.

Modulationsformatet är fördelaktligen sinusmodulering även om en kombination av två eller flera frekvenser är möjliga. Fasen hos den amplitud modulerade pumpen är arrangerad så att dess maxima är synkroniserade med signalpulserna för vilka demultiplexering är önskad. Den optiska pumpen är sedan transmitterad via en andra optisk signal ledare (124).

Den optiska signalledaren (114) är kombinerad med den optiska signalledaren ( 124) genom en våglängdskombinerande komponent (126) så att den multiplexade signalen är kopplad med den synkroniserade, amplitudmodulerade optiska pumpen över den optiska signalledaren (130). Resultatet av den kombinerade transmissionen genom den optiska signalledaren (130) är att signalpulserna vilka är synkroniserade med den arnplitudmodulerade pumpen blir förstärkta. Förstärkningen är ett resultat av icke-linjär parametrisk förstärkning.

Signal pulserna hos den multiplexade signalen vilka inte är synkroniserade med den maximerade pump effekten blir inte mer än marginellt förstärkta under transniissionen.

För att filtrera bort pumpen och det generarade konjugatet passerar signalen genom ett optiskt bandpass filter (140) centrerat vid våglängden k.. Signalen med de förstärkta och de ickefórstärkta pulsema är därefter detekterad av en fotodetektor och konverterad till en korresponderande elektrisk signal. Då den typiska optiska pararnetriska förstärkningen, d.v.s. förhållandet mellan förstärkta och ickeförstärkta optiska pulser är >>20 dB kommer det elektriska utsläckningsförhållandet mellan demultiplexade och icke demultiplexade pulser vara >>40 dB. Det höga utsläckningsförhållandet medför att ingen ytterligare optisk tröskeldetektering krävs. Pulser i icke-förstärkta bitluckor kommer falla under den elektriska tröskeln efter detektorn och därigenom kommer endast var fjärde puls bli detekterad och den multiplexade signalen bli demultiplexad.

Parametrisk förstärkning är en process baserad på fyr-vågsmixning i ett icke-linjärt optiskt material. Signal och pumpfotoner blandas genom en modulering av det intensitets beroende optiska brytningsindexet. Genom den icke- linjära mixningsprocessen kommer en pumpfoton spridas till signalvåglängden och en pumpfoton spridas till en konjugat våglängd. Ytterligare en optisk si gnal, konjugatet, kommer därför skapas i processen. För en maximal parametrisk förstärkning krävs att våglängderna hos signal, konjugat och pump är matchade så att den optiska fasen hos signalen och pumpen överlappar över den transmitterade signalvägen. Det följande villkoret uppfyller det kriteriet då man antar att pumpeffekten Pp är mycket större än signaleffekten, 2yPp+Ak=0_ Här representerar den första termen det icke-linjära fasskiftet inducerat av den höga pump effekten, y är den icke- linjära fiberparametern och Ak är August 9, 2000 a-a .. ~523_544“ §fi§{?É¿ï" Ak = (nsws + nia), - 2npwp)/c_ Här är ns, n, och np brytnings index vid signal frekvensen (os, konjugat frekvensen mi, samt pump frekvensen, mp. c är ljushastigheten i vakuum. Den parametriska förstärkningen, G, kan då fasmatchnings villkoret är uppfyllt och G >>1, skrivas som G z åexpQyPpL), där L är fiber längden. För en typisk icke-linjär fiber är y~12 W'lkm'l. Då den parametriska förstärkningen är exponentiellt proportionell mot pump effekten kommer lutningen hos förstärkningskurvan vara z 50 dB/W för en fiber längd om 500 m. På grund av den underliggande fyr-vågsmixnings processen bör det också noteras att en andra demultiplexad signal, konjugatet, kommer skapas vid frekvensen o), =2(o,,-a),. Det bör också understrykas att då förstärkningen är >>1 kommer konjugatet ha approximativt samma effekt som signalen och kan därför också användas för demultiplexning med inbyggd våglängdskonvertering. Se t.ex. P. O. Hedekvist och P. A. Andrekson, ”Demonstration of fibre four-wave mixing optical demultiplexing with 19 dB parametric ampliflcation", Electronics Letters, Vol. 32, No. 9, pages 830-831, 1996, vilken är inkorporerad häri som referens.

På grund av det exponentiella förhållandet mellan förstärkning och pump effekt kommer det effektiva “switch” föntret bero mycket starkt på den amplitud modulerade pump effekten. Då pumpen är arnplitud modulerad av en ren sinus med en period lika med den önskade lägre bithastighets signalen kommer det effektiva 3 dB ”switch” fönstret bli komprimerat från 50% till omkring 12% för den ovan nämnda ñberlängden och icke-linjära fiber parametern (500 m resp. 12 Wlkml). För en högre icke-linjär pararneter eller en längre fiber kan ytterligare kompression uppnås. För ytterligare information om parametrisk förstärkning se teknisk rapport av J. Hansryd and P. A. Andrekson, “Broadband C W pumped fiber optical parametric amplifler with 49 dB gain and wavelength Conversion eflïeiency” och teknisk rapport av J. Hansryd and P. A. Andrekson, “O-TDM Demultiplexer with 42 dB Gain Based on a Fiber Optical Parametric Amplifier” vilka är inkorporerade häri som referens. Se även G. P. Agrawal, “Non-linear fiber Optics”. 2” edition, Academic Press, San Diego, 1995.

Demultiplexem i överenstämmelse med uppfinningen har en fördel jämfört med tidigare rapporterade icke-linjära demultiplexrar, då det inte finns något behov av en eller flera optiska pulskällor genererande korta pulser. Istället är det möjligt att använda en kontinuerlig ljuskälla med en arnplitud kontrollerad av en enkel, ren, sinusoid elektrisk klock signal.

I kontrast till tidigare rapporterade demultiplexrar baserade på fyr-vågsmixning i optiska fibrer, se t.ex. P. O.

Hedekvist and P. A. Andrekson, ”Demonstration of fibre four-wave mixíng optical demultiplexing with 19 dB parametric amplification”, Electronics Letters, Vol. 32, No. 9, pages 830-831, 1996, och P. A. Andrekson, N. A.

Olsson, J. R. Simpson, T. Tanbun-Ek, R. A. Logan and M. Haner, “16 Gbit/s all-optical demultiplexing using four- wave mixing", Electronics Letters, Vol. 27, No. 11, pages 922-924, 1991, erbjuder demultiplexern i överenstämmelse med uppfiningen demultiplexning utan inbyggd våglängds konvetering om så önskas.

Vidare, i kontrast till demultiplexrar baserade på selektiv Raman förstärkning kommer den parametriska förstärkningen vara tillräckligt hög för att en optisk tröskel detektor placerad innan den elektriska fotodeteketorn inte kommer behövas.

Demultiplexern i överenstämmelse med uppfinningen erfar även sedan tidigare välkända nackdelar relaterade till fyr- vågsmixning. För det första, den är polarisations beroende och för det andra, den kräver uppfyllandet av ett fas matchnings villkor. Det är sedan tidigare känt att polarisationsberoendet kan lösas genom ett arrangemang av två ortogonalt polariserade pumpar vid två våglängder separerade med några få nanometer. Dock kommer en sådan lösning innebära ett extra krav i form av 3dB ökad optisk pump effekt. Fasmatchningsvillkoret måste uppfyllas för varje signalvåglängd separat. Det är välkänt att pumpvåglängden kan placeras t.ex. ett antal nm ovanför noll dispersionsvåglängden hos frbern för att kompensera för det icke-linjära fasskiftet medan signalvåglängden placeras några få nm under eller ovanför pumpvåglängden. Till exempel kan de följande parametrarna användas i en applikation i överenstämrnelse med den aktuella uppñningen: en fiber längd om 500 m med en icke-linjär parameter om 12 W'lkm'l och en medel noll dipsersionsvåglängd om 1561 nm. Pumpvåglängden är placerad vid 1563 nm och signalvåglängden är placerad vid antingen 1547 nm eller 1579 nm. En avvikelse av pump våglängden med ett fåtal nm degraderar inte prestandan nämnvärt. Ifall insignalen är stark kommer förstärkaren bli mättad och August 9, 2000 :E u o nan c o no o. n. w 5 3 5 4 4 z z l' _ . - . l l l -: .: o... . - s s a s . . . v un» ~ .- s n 4 o a a , , _ _ ' s s a»- . , _ , _ _ _ _ : _ 1 v - -s u.. a .- ..n .

.S utsläckningsförhållandet mellan den förstärkta och den icke-förstärkta signalen kommer försämras. Därför är ett krav för att demultiplexern i det aktuella utförandet ska fungera korrekt att insignalen är relativt svag.

Utsläckningsförhållandet kan förbättras genom att placera en optisk tröskel detektor efter det optiska bandpassfiltret (140). Tröskeldetektorn är konfigurerad så att den endast detekterar en optisk signal över en förutbestämd intensitets nivå.

Det är värt att understryka att uppfinningen har beskrivits inom ramen för så kallad “bit interleaved” TDM där varje multiplexad puls är separerad för en unik användare eller destination. Dock skall det påpekas att uppfinningen även kan appliceras på ett system där flera efter varandra följande bitluckor skall separeras för en unik användare eller destination. Till exempel är det möjligt att designa en demultiplexer så att fyra efter varandra följande pulser extraheras. Vidare kan antalet efter varandra följande pulser varieras. Vidare kan pump signalen vara periodisk vilket kan implementeras genom införandet av ytterligare en optisk modulator.

Det ska vidare noteras att principema för den aktuella uppfinningen är applicerbara for både så kallade “return-to- zero” (RZ) och så kallade "non-retum-to-zero” (NRZ) signaler.

Det skall också konstateras att principema för den aktuella uppfinningen är applicerbar för två pumpar vid olika våglängder, så kallad degenererad fyr-vågsmixning samt där två pumpar vid olika våglängder är arrangerade med ortogonala polarisationer för att skapa en demultiplexer som fungerar oberoende av insignalens polarisation.

I överenstämmelse med det andra utformandet av uppfinningen demonstreras i Fig. 2 en metod för att transrriittera en O-TDM signal. En optisk puls källa (eller multipla sådana) i överenstämmelse med uppfinningen genererar ett pulståg. I överenstämmelse med uppfinningen består pulskällan av en eller flera kontinurliga så kallade ”CW " ljuskällor vid våglängden Ä. (210) transmitterande ljus över en första optisk signal ledare (214). Den optiska signal ledaren kan fördelaktligen vara en optisk fiber. En andra (eller flera) optisk pump ljuskälla (-or) (220) sänder en ljusvåg vid våglängden Äp. Pumpen är antingen amplitud modulerad vid källan eller via en extern optisk amplitud modulator (222). Modulations frekvensen är vid samma frekvens som den önskade bithastigheten. Amplitud moduleringen är fördelaktligen sinusformad även om en kombination av två eller flera frekvenser är möjliga likaväl som optiska pulser. Pumpen är därefter transmitterad via en andra optisk signal ledare (224). Den första optiska signal ledaren (214) är kombinerad med den andra optiska signal ledaren (224) genom en våglängdskombinerande komponent (226) så att den kontinuerliga signalen är kopplad med den, amplitud modulerade optiska pumpen över den optiska signal ledaren (230). Resultatet av den kombinerade transniissionen genom den optiska signal ledaren (230) är att de delar av den kontinuerliga signalen vilka är synkroniserade med den amplitud modulerade pumpen blir förstärkta. Förstärkningen är ett resultat av icke-linjär pararnetrisk förstärkning. De delar hos den multiplexade signalen vilka inte är synlcroniserade med den maximerade pump effekten blir inte förstärkta. Därigenom skapas en sekvens av pulser vid signal våglängden 7.. och konjugat våglängden Xi.

Det skall noteras att utsläcknings förhållandet hos pulserna i sekvensen, d.v.s. förhållandet mellan pulsemas topp effekt och effekten mellan pulserna är lika med den pararnetriska förstärkningen vid signal frekvensen medan utsläckningsförhållandet för pulserna vid konjugat våglängden är begränsat endast av ytterligare optiska bruskällor.

Det skall också konstateras att man genom att kombinera flera kontinuerliga signal källor tillsammans med den arnplitudmodulerade pumpen så att fasmatchnings villkoret är uppfyllt kan samtidigt generera pulståg vid de samtliga applicerade signal våglängderna.

Den kombinerade signalen passerar genom ett optiskt bandpass filter (240) centrerat antingen vid våglängden k. eller vid våglängden k; beroende på den önskad bär frekvensen hos TDM signalen samt det krävda utsläckningsförhållandet mellan pulsema. Filtret filtrerar bort den oönskade pumpen och signalen eller konjugatet resulterande i ett pulståg vid en frekvens. Det skall också påpekas att det är möjligt att filtrera bort endast pump signalen, och därigenom skapa två pulståg samtidigt vid våglängderna Ä, och Xi.

Pulståget kan därefter transrnitteras genom en optisk amplitud modulator (260) där data genereras på pulserna. Det skall vidare understrykas att det är möjligt att generera data innan pulsgeneratom genom att ersätta den kontinuerliga ljuskällan (210) med en signal ljuskälla transmitterande en NRZ signal.

Genom att kombinera den genererade datan med ytterligare en eller flera data sekvenser kan en O-TDM signal skapas, vilken blir transmitterad över en optisk signal ledare.

Polarisationsberoendet hos den parametriska förstärkningen är ett mindre problem i enlighet med det andra utformandet av uppfinningen då det är möjligt att ha full kontroll över polarisationen hos den optiska signalen såväl August 9, 2000 "' ' ~ 'i I -' .: _: - - - - - ~ . . . . . . . z -- '-2 2 I .' 't I : ~ 1 :_ - o nu nano __. D é- som polarisationen hos den optiska pumpen. Det mest effektiva polarisationstillståndet kan upprätthållas över tid med hjälp av användandet av polarisationsbevarande fibrer.

Fig. 3 visar en optisk sarnpling applikation i övemstämrnelse med det tredje utformandet av uppfinningen. För att mäta Vågformen hos en optisk signal (310) vilken propagerar över en optisk signal ledare (314) med repetitionsfrekvensen fm, är en optisk kontinuerlig pump källa (320) vid våglängden Ä, amplitud modulerad vid källan eller via en extern optisk amplitud modulator (322). Modulations frekvensen, fn, där f,|= fw/NiAf och där Af < är möjlig likaväl som optiska pulser. Pumpen är transmitterad via en andra optisk signal ledare (324).Amplitudmodulationen kan med fördel vara sinusformad.

Den första optiska signal ledaren (314) är kombinerad med den andra optiska signal ledaren (324) genom en våglängdskombinerande komponent (326) så att den kontinuerliga signalen är kopplad med den amplitud modulerade optiska pumpen över den optiska signal ledaren (330). Resultatet av den kombinerade transmissionen genom den optiska signal ledaren (330) är att de delar av den kontinuerliga signalen vilka överlappar med den amplitud modulerade pumpen blir förstärkta. De på varandra följande optiska topp effektema kommer därigenom sampla den optiska signal Vågformen vid relativa positioner inom varje optisk signal vågforrn separerade i tiden med AT=1/2n arNz/fm? Den kombinerade signalen passerar genom ett optiskt bandpass filter (340) centrerat antingen vid våglängden Ä, eller vid våglängden Äi beroende av den önskade bärfiekvensen på samplingsignalen. Filtret filtrerar bort den oönskade pumpen och signalen eller pumpen reulterande i ett singel våglängds pulståg. Det skall också påpekas att det är möjligt att filtrera bort endast pump signalen, och därigenom göra det möjligt att skapa två pulssekvenser samtidigt vid våglängderna Ås och M. Den resulterande optiska samplingssignalen (360) kommer forma en envelop vilken indikerar Vågformen hos den pulsema i den inkommande signalen. Vågformen är förstorad med ett förhållande om folNAf indikerat i Fig. 3. Repetitionshastigheten hos envelopen kommer bli fFAf. Genom att mata den utkommande optiska signalen till en fotodetektor och visualisera den elektriska signalen med hjälp av t.ex. ett oscilloskop kan vågforrnen hos den inkommande signalen (310) detekteras även då signal pulsema har en mycket hög bandbredd.

Det skall konstateras att principerna för den aktuella uppfinningen är applicerbar även för två pumpar vid olika våglängder, så kallad degenererad fyr-vågsmixning samt då två pumpar vid olika våglängder är arrangerade med ortogonala polaristaioner för att skapa en demultiplexer som fungerar oberoende av insignalens polarisation Den föregående detaljerade beskrivningen skall tolkas som i varje aspekt illustrativ och exemplifierad men inte restriktiv. Den aktuella uppfinningens omfattning skall inte heller härledas till den detaljerade beskrivningen ovan, utan till patent kraven när de är tolkade till deras vidaste mening enligt aktuell patentlag. Det skall också understrykas att de utformanden vilka är demonstrerade och beskrivna ovan, endast illustrerar principema hos den aktuella uppfinningen och att varierande modifikationer kan införas av personer kunniga i ärnnet utan att de avviker från uppfinningens idé och själ.

August 9, 2000

Claims (24)

' i »523 544 “ïfiIfëf 2"; Patentkrav

1. En metod för att sända information över ett optiskt transmissionsystem innefattande följande steg: sända en tidsmultiplexad signal (110) över en första optisk signal ledare (114) vid en första våglängd; sända en synkroniserad amplitud modulerad optisk pump över en andra optisk signal ledare (124) vid en andra våglängd; kombinera sagda tidsmultiplexade optiska signal och sagda synkroniserade, arnplitudmodulerade optiska pump över en tredje optisk signal ledare (130) för att generera en kombinerad optisk signal i vilken delar av sagda tidsmultiplexade optiska signal vilka är synkroniserade med sagda arnplitudmodulerade optiska pump är förstärkta på grund av parametrisk förstärkning och därigenom tillhandahållande en demultiplexad optisk signal.

2. Metoden beskriven i krav 1 där sagda amplitudmodulerade optiska pump är amplitudmodulerad med en sinus form.

3. Metoden beskriven i krav 1 eller metoden beskriven i krav 2 där sagda optiska signal ledare är fiber optiska signal ledare.

4. Metoden beskriven i krav 1 eller metoden beskriven i krav 2 eller metoden beskriven i krav 3 där sagda amplitud modulerade optiska pump är tillhandahållen av en kontinuerlig ljuskälla (120) och en Mach- Zehnder amplitud modulator (122).

5. Metoden beskriven i krav 1 eller metoden beskriven i krav 2 eller metoden beskriven i krav 3 där sagda amplitud modulerade optiska pump är tillhandahållen av en internt modulerad ljuskälla.

6. En metod för att sända information över ett optiskt transmissionsystem innefattande följande steg: sända en tidsmultiplexad signal (110) över en första optisk signal ledare (114) vid en första våglängd; sända en synkroniserad sinus amplitudmodulerad optisk pump över en andra optisk signal ledare (124) vid en andra våglängd; kombinera sagda tidsmultiplexade optiska signal och sagda synkroniserade, sinus amplitudmodulerade optiska pump över en tredje optisk signal ledare (130) för att generera en kombinerad optisk signal i vilken delar av sagda tids multiplexade optiska signal vilka är synkroniserade med sagda amplitudmodulerade optiska pump är konverterade till ett konjugat på grund av parametrisk förstärkning, därigenom tillhandahållande en demultiplexad optisk signal vid konjugat våglängden.

7. ' Metoden beskriven i krav 6 där sagda optiska signal ledare är fiber optiska signal ledare.

8. Metoden beskriven i krav 6 eller metoden beskriven i krav 7 där sagda sinus amplitudmodulerade optiska pump är tillhandahållen av en kontinuerlig ljuskälla (120) och en Mach-Zehnder amplitud modulator (122). August 9, 2000

9. l “ ':É":'-.:' :":~": -ï -1 g ' °._: :__:__:_-:__: Metoden beskriven i krav 6 eller metoden beskriven i krav 7 där sagda amplitud modulerade optiska pump är tillhandahållen av en internt modulerad ljuskälla.

10. En apparat för att demultiplexa en tidsmultplexad optisk signal innefattande:

11. en optisk ljuskälla tillhandahållande en synkroniserad sinusamplitud modulerad pump; en kopplare för att kombinera sagda synlaoniserade sinus arnplitud modulerade optiska pump med sagda tids multiplexade optiska signal där de delar av sagda tids multiplexade signal vilka är synkroniserade med sagda sinus amplitudmodulerade optiska pump är förstärkta på grund av parametrisk förstärkning. En apparat för att demultiplexa en tidsmultplexad optisk signal innefattande: en optisk ljuskälla tillhandahållande en synkroniserad sinus amplitudmodulerad pump; en kopplare för att kombinera sagda synkroniserade sinus amplitudmodulerade optiska pump med sagda tids multiplexade optiska signal där de delar av sagda tids multiplexade signal vilka är synkroniserade med sagda sinus amplitud modulerade optiska pump är konverterade till ett konjugat på grund av parametrisk förstärkning.

12. En metod för att generera optiska pulser innefattande följande steg:

13.

14.

15.

16.

17. sända en kontinuerlig optisk signal över en första optisk signal ledare (214) vid en första våglängd; sända en amplitud modulerad optisk pump över en andra optisk signal ledare (224) vid en andra våglängd; kombinera sagda kontinuerliga optiska signal och sagda arnplitud modulerade optiska pump över en tredje optisk signal ledare (230) för att generera en kombinerad optisk signal i vilken delar av sagda kontinuerliga optiska signal vilka är synkroniserade med sagda amplitud modulerade optiska pump är förstärkta och därigenom tillhandahåller ett genererat optiskt pulståg. Metoden beskriven i krav 12 där sagda arnplitud modulerade optiska pump är amplitudmodulerad med en sinus förrn. Metoden beskriven i krav 12 eller metoden beskriven i krav 13 där de sagda delar av sagda kontinuerliga optiska signal vilka är synkroniserade med sagda amplitudmodulerade optiska pump är förstärkta som ett resultat av pararnetrisk förstärkning. Metoden beskriven i krav 12 eller metoden beskriven i krav 13 eller metoden beskriven i krav 14 där sagda optiska signal ledare är fiber optiska signal ledare. Metoden beskriven i krav 12 eller metoden beslcriven i krav 13 eller metoden beskriven i krav 14 eller metoden beskriven i krav 15 där sagda amplitudmodulerade optiska pump är tillhandahållen av en kontinuerlig ljuskälla (220) och en Mach-Zehnder amplitud modulator (222). Metoden beskriven i krav 12 eller metoden beskriven i krav 13 eller metoden beskriven i krav 14 eller metoden beskriven i krav 15 där sagda amplitud modulerade optiska pump är tillhandahållen av en internt modulerad ljuskälla. August 9, 2000

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24. - . - . . . . . . . . - . . _. ”S23 544 = _ q ... - . En metod för att generera optiska pulser innefattande följande steg: sända en kontinuerlig optisk signal över en första optisk signal ledare (214) vid en första våglängd; sända en arnplitud modulerad optisk pump över en andra optisk signal ledare (224) vid en andra våglängd; kombinera sagda kontinuerliga optiska signal och sagda amplitudmodulerade optiska pump över en tredje optisk signal ledare (230) för att generera en kombinerad optisk signal i vilken delar av sagda kontinuerliga optiska signal vilka är synkroniserade med sagda amplitudmodulerade optiska pump är konverterade till en konjugat våglängd som ett resultat av pararnetrisk förstärkning och därigenom tillhandahåller ett genererat optiskt puls tåg. Metoden beskriven i krav 18 där sagda amplitud modulerade optiska pump är amplitudmodulerad med en sinus form. Metoden beskriven i krav 18 eller metoden beskriven i krav 19 där sagda optiska signal ledare är fiber optiska signal ledare. Metoden beskriven i krav 18 eller metoden beskriven i krav 19 eller metoden beskriven i krav 20 där sagda arnplitudmodulerade optiska pump är tillhandahållen av en kontinuerlig ljuskälla (220) och en Mach- Zehnder amplitud modulator (222). Metoden beskriven i krav 18 eller metoden beskriven i krav 19 eller metoden beskriven i luav 20 där sagda amplitudmodulerade optiska pump är tillhandahållen av en internt modulerad ljuskälla. En metod för att optiskt sampla en hög bit hastighets optisk signal innefattande följande steg: sända en tids optisk signal (310) över en första optisk signal ledare (314) vid en första våglängd; sända en synkroniserad sinus arnplitud modulerad optisk pump över en andra optisk signal ledare (324) vid en andra våglängd; kombinera sagda optiska signal och sagda synkroniserade, sinus arnplitud modulerade optiska pump över en tredje optisk signal ledare (330) för att generera en kombinerad optisk signal i vilken delar av sagda optiska signal vilka är synkroniserade med sagda amplitud modulerade optiska pump är förstärkt som ett resultat av pararnetrisk förstärkning och där sagda optiska pump amplitud modulering har en frekvens som skiljer sig med ett förutbestämt belopp från en 1/N delad frekvens av repetitions frekvensen hos de inkommande optiska signal pulserna, där N är ett heltal, så att en envelop av av den förstärkta utsignalen indikerar en i tidsled förstorad samplad vågform av var och en av de inkommande optiska signal pulserna. En metod för att optiskt sarnpla en hög bithastighets optisk signal innefattande följande steg: sända en tids optisk signal (310) över en första optisk signal ledare (314) vid en första våglängd; sända en synkroniserad sinus amplitudmodulerad optisk pump över en andra optisk signal ledare (324) vid en andra våglängd; kombinera sagda optiska signal och sagda synkroniserade, sinus amplitudrnodulerade optiska pump över en tredje optisk signal ledare (330) för att generera en kombinerad optisk signal i vilken delar av sagda optiska signal vilka är synkroniserade med sagda amplitud modulerade optiska pump är August 9, 2000 1,0 . : .~ p konerterade till en konjugat våglängd som ett resultat av parametrisk förstärkning och där sagda optiska pump amplitudmodulering har en frekvens som skiljer sig med ett förutbestämt belopp från en 1/N delad frekvens av repetitions frekvensen hos de inkommande optiska signal pulsema, där N är ett heltal, så att en envelop av av den förstärkta utsignalen indikerar en i tidsled förstorad sarnplad vågform av var och en av de inkommande optiska signal pulserna. August 9, 2000