偏光された送信信号を使用した光通信
それぞれが２つの偏光を使用する少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムが、チャネルの一方の偏光によって運ばれるシンボルの開始時間が、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるシンボルの開始時間から時間的にずらされ、たとえば、一方の偏光上の各シンボルの開始時間が、そのチャネルのもう一方の偏光上の時間的に最も近いシンボル開始時間に実質的に同期されないように構成される。好ましくは、データ信号は、ゼロ復帰（ＲＺ：ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）を使用して変調され、データ信号が同じシンボル期間を有する場合、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータ信号のシンボルの開始時間は、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータ信号のシンボルの開始時間から、データ信号のシンボル期間の２０％−８０％の間、好ましくは５０％だけオフセットされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に関し、より詳細には、光ファイバを使用した光通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバを介して光学的に送信される信号の帯域幅は、偏波分割多重化を使用することによって増加され得ることはよく知られている。残念ながら、非線形の、すなわち従来のファイバで波長分割多重化された（ＷＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）信号を使用する場合、各光チャネルの偏光は、たとえば非線形の偏光拡散により互いに干渉することがある。こうした干渉は、こうしたファイバを使用する光ファイバ通信システムによって達成され得る帯域幅または有効通信距離を事実上減少させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
偏波分割多重を使用した従来技術のＷＤＭシステムでは、各偏光上で送信されるそれぞれのデータストリームは、時間的に同期されており、たとえば、各偏光上の各シンボルの開始時間は本質的に同じである。しかし、こうした同期は、不利益なものであり、非線形ファイバを用いて偏波分割多重を使用したＷＤＭシステムによって達成され得る帯域幅または距離を制限していることが認識されている。したがって、本発明の原理によれば、それぞれが２つの偏光を使用する少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムは、チャネルの一方の偏光によって運ばれるシンボルの開始時間が、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるシンボルの開始時間から時間的にずらされ、たとえば一方の偏光上の各シンボルの開始時間が、そのチャネルのもう一方の偏光上の時間的に最も近いシンボル開始時間に実質的に同期されないように構成される。好ましくは、データ信号は、ゼロ復帰（ＲＺ：ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）フォーマットを使用して変調され、データ信号が同じシンボル期間を有する場合、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータ信号のシンボルの開始時間は、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータ信号のシンボルの時間的に類似した開始時間からデータ信号のシンボル期間の５０％だけオフセットされるが、異なるオフセット、たとえばシンボル期間の２０％から８０％を用いて有用な改良が達成され得る。有利には、たとえば５０％オフセットを使用すると、ＷＤＭシステム内でこうした信号が送信され、従来の偏波分割多重化された受信機によって有効に受信され得るファイバの長さを倍増することができる。あるいは、送信される信号の帯域幅が倍増され得る。提供される遅延は、上述の遅延だけでなく、整数個のシンボル期間のさらなる遅延を含むこともある。
【０００４】
チャネルのためのこうした偏光多重化された信号は、初期レーザ信号から、互いに対して位相がずれている２つのパルス列を導出し、送信されている２つのデータ信号の一方ではパルス列のうちの第１のパルス列を、また送信されている２つのデータ信号のもう一方ではパルス列のうちの第２のパルス列を変調し、偏光ビームコンバイナを使用して、第１の変調されたパルス列からの第１の偏光と、第２の変調されたパルス列からの直交偏光とを合成することによって作られてよい。パルスのカービングは、たとえばマッハツェンダー変調器や電気吸収型変調器を使用することにより実装され得るなど、パルスカーバーを使用して達成されてよい。さらに、初期位相差、たとえば５０％は、その後に遅延によって修正されてよい。こうした遅延は、データがパルスの流れに変調される前、またはデータがパルスの流れに変調された後に挿入されてよい。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。
【０００５】
本発明の別の実施形態では、チャネルの偏波分割多重化された（ＰＤＭ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）ＲＺ信号は、従来のやり方で発生させ、次いで、２つの偏光は、偏光ごとに異なる速度を有する偏波保持型ファイバを使用して互いからオフセットされる。
【０００６】
本発明のさらなる実施形態では、初期レーザ信号はまず、ビームスプリッタを使用して２つのコピーに分割され、このビームスプリッタは、通常のビームスプリッタであっても、偏光ビームスプリッタであってもよい。レーザ信号の結果として生じるコピーはそれぞれ、その上にデータがＲＺパルスの形で印加されており、それによって、変調されたパルスストリームが形成される。データは印加され、次いでパルスカービングされ、またはその逆が行われてもよい。その後、変調されたパルスストリームのうちの１つが遅延され、遅延された変調パルス列から発生した第１の偏光は、偏光ビームコンバイナを使用して、遅延されていない変調パルス列から発生した直交偏光と合成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を示す図である。
【図２】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を示す図である。
【図３】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成されたさらなる例示的な送信機３０１であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機３０１を示す図である。
【図４】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成されたさらなる例示的な送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を示す図である。
【図５】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された少なくとも２つの送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を使用する例示的なＷＤＭネットワークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
下記は、本発明の原理を示すものにすぎない。したがって、本明細書に明示的に記述または図示されていないが、本発明の原理を具現化し、またその精神および範囲内に含まれる様々な構成を当業者は考案できることが理解されよう。さらに、本明細書に列挙されたすべての実施例および条件付き用語は主として、本発明の原理、および当技術を発展させるために本発明人によって寄与された概念を読者が理解する助けとするための教育目的のものにすぎないことが明示的に意図されており、具体的に列挙されたこうした実施例および条件に限定されないと解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様および実施形態、ならびにその具体的な実施例を列挙する本明細書に述べられたすべての内容は、構造上と機能上の両方の等価物を包含するものである。さらに、こうした等価物は、現在知られている等価物と、将来開発される等価物、すなわち構造に関係なく同じ機能を実施する開発された任意の要素との両方を含むことが意図されている。
【０００９】
したがって、たとえば、本明細書ではいずれのブロック図も、本発明の原理を具現化する例示的な回路の概念図を表すことが当業者には理解されよう。同様に、任意のフローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどが様々なプロセスを表し、このプロセスは、コンピュータ読取り可能媒体内で実質的に表され、したがってコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかに拘らず、こうしたコンピュータまたはプロセッサによって実行され得ることが理解されよう。
【００１０】
本発明の特許請求の範囲では、指定された機能を実施する手段として表現されたどんな要素もが、その機能を実施するどんなやり方をも包含することが意図されている。これは、たとえば、ａ）その機能を実施する電気的または機械的な要素の組合せ、またはｂ）機能を実施するためにソフトウェアを実行するのに適した回路、ならびにもしあればソフトウェア制御回路に結合された機械的な要素と合成された任意の形の、したがってファームウェア、マイクロコードなどを含めたソフトウェアを含んでよい。こうした特許請求の範囲に定められた本発明は、列挙された様々な手段によって提供される機能性が、特許請求の範囲が求めるやり方で組み合わされ、まとめられるということに帰する。したがって、出願人は、それらの機能性を提供できるどんな手段をも、本明細書に示されたものと等価であると見なす。
【００１１】
本明細書中に明示的な別段の定めがない限り、図面は一定の縮尺で描かれていない。
【００１２】
説明では、諸図のうちのそれぞれ異なる図中の同じ番号が付与された構成要素は、同じ構成要素に言及するものである。
【００１３】
本明細書に示されたリンクはすべて、光ファイバ、導波管、自由空間、または特定の実装に応じて適宜、実装者によって必要とされる光結合のレベルに寄与する他の任意の材料として実装されてよいことに留意されたい。
【００１４】
図１は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機１０１を示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっており、たとえば、一方の偏光上の各シンボルの開始時間は、そのチャネルのもう一方の偏光上の時間的に最も近いシンボル開始時間と実質的に同期されない。図１に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー１０５、ｃ）スプリッタ１０７、ｄ）光遅延１１３、ｅ）データ変調器１１５、ｆ）データ変調器１１７、ｇ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２１、およびｉ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００１５】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。当業者にはよく知られているように、典型的にレーザ１０３は、単一の偏光だけを生成する。光搬送波信号は、好ましくはゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットでパルス列を発生させるパルスカーバー１０５に供給され、このパルス列は、入力としてスプリッタ１０７に供給される。パルスのカービングは従来型であり、たとえばマッハツェンダー変調器や電気吸収型変調器を使用して実装されてよい。
【００１６】
やはり従来型であるスプリッタ１０７は、パルスカーバー１０５から受信されたパルス列の２つのコピーを作成する。パルス列の第１のコピーは、リンク１０９を介してデータ変調器１１５に供給される。パルス列の第２のコピーは、リンク１１１を介して遅延１１３に供給される。遅延１１３は、それがスプリッタ１０７から受け取るパルス列を遅延させ、遅延されたパルス列をデータ変調器１１７に供給する。スプリッタ１０７は、実装者によって選択された特定のスプリッタに応じて、偏波保持型であっても、そうでなくてもよい。
【００１７】
好ましくは、遅延１１３は、データ信号が同じシンボル期間を有する場合、遅延１１３に供給されたパルス列の各パルスを、運ばれるデータ信号のシンボル期間の５０％だけ遅延させる。有利には、たとえばこうした５０％オフセットを使用すると、ＷＤＭシステム内でこうした信号が送信され、従来の偏波分割多重化された受信機によって有効に受信され得るファイバの長さを倍増することができる。あるいは、送信される信号の帯域幅は、データ変調器１１５および１１７に到達する信号間のリンクに実質的に遅延がなかった従来技術に比べてほぼ倍増され得る。そうすることが決定されれば、パルスカーバー１０５、およびデータ変調器１１５、１１７は、データ変調器１１５、１１７に到達する信号間のリンクに遅延がなかった場合に実行され得る速度の約２倍で実行されよう。しかし、その有用な性能向上は、異なる遅延、たとえばシンボル期間の２０％から８０％を用いて達成され得ることに留意されたい。遅延１１３は、使用される遅延が、送信機１０１が使用されている特定のシステムに従って設定され、または変更され得るように調整可能な遅延であってよい。遅延１１３は、上記の遅延を提供するように構成され得るだけでなく、さらに、整数個のシンボル期間のさらなる遅延を提供することもできる。
【００１８】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調されたパルス列を生成するために、スプリッタ１０７から受け取られたパルス列にデータを変調する。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調されたパルス列を生成するために、遅延１１３から受け取られたパルス列にデータを変調するが、第２のデータ変調されたパルス列は、第１の変調パルス列から遅延され、すなわちオフセットされる。この場合もやはり、データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。信号データ１とデータ２の間にどんな調整も必要ない。
【００１９】
当業者には理解されるように、それぞれがそれ自体の各データストリームを運ぶ２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、偏光ビームコンバイナ１１９は、データ変調器１１５および１１７のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの一方が、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は、偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけを有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００２０】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその中にその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力を有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、およびｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方または両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それが入力をそこから受け取るデータ変調器１１５および１１７のうちの一方の出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、データ変調器１１５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２１から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１７によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、データ変調器１１７の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。偏光制御装置１２１および１２３は、従来型であってよい。
【００２１】
パルスカーバー１０５もしくはスプリッタ１０７、またはその間の結合リンクのいずれもが偏波保持型でない場合、データ変調器１１５と１１７の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。リンク１０９またはデータ変調器１１５のいずれもが偏波保持型でないが、送信機１０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、リンク１１１、遅延１１３またはデータ変調器１１７のいずれも偏波保持型でないが、送信機１０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００２２】
第１のデータ変調されたパルス列および第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成され、したがって、本発明の原理によれば、第１の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムの光チャネルの第１の偏光を介して送信され、変調された第１のパルス列に対して遅延された第２の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムのチャネルの第２の偏光を介して送信される。
【００２３】
図２は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機２０１を示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっており、たとえば、チャネルの各偏光のシンボルの開始時間は実質的に同期されない。図２に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー２０５、ｃ）オプションの光遅延２１３、ｄ）データ変調器１１５、ｅ）データ変調器１１７、ｆ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｇ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２１、およびｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００２４】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。光搬送波信号は、パルスカーバー２０５に供給される。マッハツェンダー変調器に基づいてよいパルスカーバー２０５は、好ましくは５０％だけ位相がずれた２つのゼロ復帰（ＲＺ）パルス列を発生させる。パルス列のうちの第１のパルス列は、リンク１０９を介してデータ変調器１１５に供給される。パルス列の第２のコピーは、リンク１１１を介して変調器１１７に供給される。オプションの光遅延２１３は、パルスカーバー２０５と変調器１１７の間に挿入される場合、それがパルスカーバー２０５から受け取るパルス列を遅延させ、遅延されたパルス列をデータ変調器１１７に供給する。したがって、データ変調器１１５およびデータ変調器１１７に到達するパルス列間の位相差の合計は、含まれるならばオプションの光遅延２１３の遅延と合成された、パルスカーバー２０５の２つの出力間の位相差である。オプションの光遅延２１３は、調整可能な遅延であってよく、したがって、使用される遅延は、送信機２０１が使用されている特定のシステムに従って設定され、または変更されてよい。パルスカーバー２０５および遅延２１３は、上記の遅延を提供するだけでなく、整数個のシンボル期間のさらなる遅延を提供するようにも構成されてよい。
【００２５】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調されたパルス列を生成するために、パルスカーバー２０５から受け取られたパルス列にデータを変調する。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調されたパルス列を生成するために、遅延１１３から受け取られたパルス列にデータを変調するが、第２のデータ変調されたパルス列は、データ変調器１１５およびデータ変調器１１７に到達する信号間の上述の遅延だけ、第１の変調されたパルス列から遅延され、すなわちオフセットされる。
【００２６】
図１に関して言及されたように、それ自体の各データストリームを運ぶ２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、偏光ビームコンバイナ１１９は、データ変調器１１５および１１７のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの１つが、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけを有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００２７】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力をその中に有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、およびｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方または両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それが入力をそこから受け取るデータ変調器１１５および１１７のうちの一方の出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、データ変調器１１５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２１から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１７によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、データ変調器１１７の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。
【００２８】
パルスカーバー２０５が偏波保持型でない場合、データ変調器１１５と１１７の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。リンク１０９またはデータ変調器１１５のいずれも偏波保持型でないが、送信機２０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、リンク１１１、遅延２１３またはデータ変調器１１７のいずれも偏波保持型でないが、送信機２０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００２９】
第１のデータ変調されたパルス列および第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成され、したがって、本発明の原理によれば、第１の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムの光チャネルの第１の偏光を介して送信され、第２の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムのチャネルの第２の偏光を介して送信される。
【００３０】
図３は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成されたさらなる例示的な送信機３０１を示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっており、たとえば、チャネルの各偏光のシンボルの開始時間は実質的に同期されない。図３に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー１０５、ｃ）スプリッタ１０７、ｄ）遅延ファイバ３２１、ｅ）データ変調器１１５、ｆ）データ変調器１１７、およびｇ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２１、およびｉ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００３１】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。光搬送波信号は、好ましくはゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットでパルス列を発生させるパルスカーバー１０５に供給され、このパルス列は、出力としてスプリッタ１０７に供給される。パルスのカービングは従来型であり、たとえばマッハツェンダー変調器や電気吸収型変調器を使用して実装されてよい。やはり従来型であるスプリッタ１０７は、パルスカーバー１０５から受信されたパルス列の２つのコピーを作成する。パルス列の第１のコピーは、リンク１０９を介してデータ変調器１１５に供給される。パルス列の第２のコピーは、リンク１１１を介してデータ変調器１１７に供給される。したがって、本発明のこの実施形態では、パルス化され、カービングされたパルス列の２つのコピー間に遅延をまだ導入する必要はない。
【００３２】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調されたパルス列を生成するために、スプリッタ１０７から受け取られたパルス列にデータを変調する。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調されたパルス列を生成するために、スプリッタ１０７から受け取られたパルス列にデータを変調する。この場合もやはり、データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。
【００３３】
この場合もやはり、図１に関して言及されたように、それぞれがそれ自体の各データストリームを運ぶ２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、偏光ビームコンバイナ１１９は、データ変調器１１５および１１７のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの一方が、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は、偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけ有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００３４】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその中にその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力を有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、およびｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方または両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それが入力をそこから受け取るデータ変調器１１５および１１７のうちの一方の出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、データ変調器１１５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２１から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１７によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。 代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、データ変調器１１７の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。
【００３５】
パルスカーバー１０５もしくはスプリッタ１０７、またはその間の結合リンクのいずれもが偏波保持型でない場合、データ変調器１１５と１１７の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。リンク１０９またはデータ変調器１１５のいずれもが偏波保持型でないが、送信機３０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、リンク１１１、またはデータ変調器１１７のいずれもが偏波保持型でないが、送信機３０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００３６】
第１のデータ変調されたパルス列および第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成され、したがって、第１の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムの光チャネルの第１の偏光を介して送信され、第２の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムのチャネルの第２の偏光を介して送信される。その後、第１および第２の変調されたパルス列のうちの１つは、本発明の態様に従って他方に対して遅延される。これは、たとえば、２つの直交偏光間に相対的な遅延を適用する遅延３２１に、合成された信号を供給することによって達成され得る。これは、たとえば、遅延３２１として偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）を使用することによって達成されてよく、この偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）は、偏光ごとに異なる速度を有しており、したがって、１つの偏光モードの通過を他方より遅延させる。したがって、２つの偏光は、それぞれからオフセットされる。オフセットは、シンボル期間の２０％から８０％、好ましくはその５０％の範囲内にあってよい。上記のオフセットに加えて、遅延は、追加の整数個のシンボル期間を含むこともできる。
【００３７】
図４は、例示的な送信機４０１、本発明の別の例示的な実施形態を示しており、この実施形態では、通常のビームスプリッタであっても、偏光ビームスプリッタであってもよいビームスプリッタ使用して初期レーザ信号がまず２つのコピーに分割される。結果として生じるコピーはそれぞれ、その上にデータがＲＺパルスの形で印加されており、それによって変調されたパルスストリームが形成される。データは印加され、次いでパルスカービングされてよく、またはその逆が行われてもよい。その後、変調されたパルスストリームのうちの１つが遅延され、遅延された変調されたパルス列からの第１の信号は、偏光ビームコンバイナを使用して、遅延されていない変調されたパルス列からの第２の信号と合成される。図４に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー４０５、ｃ）スプリッタ４３１、ｄ）光遅延４１３、ｅ）データ変調器１１５、ｆ）データ変調器１１７、ｇ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｈ）パルスカーバー４２５、ｉ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２１、およびｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００３８】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。光搬送波信号は、スプリッタ４３１に供給され、このスプリッタ４３１は、やはり従来型であり、またレーザ１０３からの光搬送波信号の２つのコピーを作成する。スプリッタ４０３は、偏光ビームスプリッタであってよいが、そうである必要はない。スプリッタ４０３が偏光ビームスプリッタである場合、スプリッタ４０３によって作成されるコピーはそれぞれ、他方に対して直交である偏光上にある。光搬送波信号の第１のコピーは、データ変調器１１５に供給される。光搬送波信号の第２のコピーは、データ変調器１１７に供給される。
【００３９】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調された光搬送波信号を生成するために、スプリッタ４３１からの光搬送波信号の第１のコピーにデータを変調する。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調された光搬送波信号を生成するために、スプリッタ４３１からの第２の光搬送波信号にデータを変調する。この場合もやはり、データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。
【００４０】
第１のデータ変調された光搬送波信号は、第１の偏光上で第１の変調されたパルス列を生成するために、データ変調器１１５からパルスカーバー４０５に供給される。第２のデータ変調された光搬送波信号は、第２の偏光上で第２の変調されたパルス列を生成するために、データ変調器１１７からパルスカーバー４２５に供給される。パルスカーバー４０５からの第１の変調されたパルス列は、光遅延４１３に供給され、この光遅延４１３は、そのパルスが、パルスカーバー４２５からの対応するパルスと位相がずれるようにそれを遅延させる。
【００４１】
この場合もやはり、図１に関して言及されたように、２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、スプリッタ４３１は、偏光ビームスプリッタではなく、偏光ビームコンバイナ１１９は、パルスカーバー４０５および４２５のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの一方が、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は、偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけを有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００４２】
上述されたように、スプリッタ４３１が偏光ビームスプリッタである場合、スプリッタ４３１によって作成されるコピーはそれぞれ、他方に対して直交である偏光上にある。この状態を利用するために、他の構成要素はすべて、偏波保持型の構成要素であるべきである。その結果、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は不要である。また、偏光ビームコンバイナ１１９が、２つのビームを出力信号へと合成する前に偏光のうちの１つを回転可能である必要はない。
【００４３】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその中にその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力を有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９の前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、ｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、およびｄ）スプリッタ４３１が偏光ビームスプリッタでない場合、パルスカーバー４０５および４２５のうちの１つまたは両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、遅延４１３およびパルスカーバー４２５まで（遅延４１３およびパルスカーバー４２５を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、偏光ビームコンバイナ１１９の直前までの光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、パルスカーバー４０５および４２５のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それがそこから入力を受け取る遅延４１３またはパルスカーバー４２５のうちの１つの出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、遅延４１３の出力が回転され、したがって、遅延４１３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号の遅延されたバージョンが、パルスカーバー４２５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、パルスカーバー４２５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、遅延４１３によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。
【００４４】
スプリッタ４３１が偏波保持型でない場合、遅延４１３およびパルスカーバー４２５の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。データ変調器１１５を介したスプリッタ４３１から偏光ビームコンバイナ１１９への経路内の構成要素のいずれもが偏波保持型でないが、送信機４０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、データ変調器１１７を介したスプリッタ４３１から偏光ビームコンバイナ１１９への経路内の構成要素のいずれもが偏波保持型でないが、送信機４０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００４５】
光遅延４１３からの遅延された第１の変調されたパルス、およびパルスカーバー４２５からの第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成される。遅延４１３は、パルスカーバー４０５と偏光ビームコンバイナ１１９の間にあるように示されているが、別法として遅延４１３は、データ変調器１１５とパルスカーバー４０５の間に置かれてもよい。さらに、別法として遅延４１３は、スプリッタ４３１とデータ変調器１１５の間に置かれてもよい。遅延４１３は、シンボル期間の２０％から８０％の間、好ましくは５０％の遅延を導入できるだけでなく、それは、こうした遅延に加えて、整数個のシンボル期間の遅延を導入してもよい。
【００４６】
図５は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された少なくとも２つの送信機（ＴＸ）５０１を使用する例示的なＷＤＭネットワークを示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている。たとえば、送信機５０１はそれぞれ、送信機１０１、２０１、３０１または４０１などのタイプの様々な送信機であってよい。送信機５０１は、全体的な内部構成に関して同一である必要はないことに留意されたい。たとえば、送信機５０１のうちのある送信機は、送信機１０１に類似し得るが、送信機５０１のうちの別の送信機は、送信機４０１に類似してよい。さらに、送信機５０１のうちのある送信機によって供給された偏光間の遅延は、送信機５０１のうちの別の送信機のそれと同じであってよいが、そうである必要はない。図５には、マルチプレクサ（ＭＵＸ：ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）５５３、増幅器５５５、伝送ファイバ５５７、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ：ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）５５９および受信機（ＲＸ：ｒｅｃｅｉｖｅｒ）５６１も示されている。マルチプレクサ５５３、増幅器５５５、伝送ファイバ５５７、デマルチプレクサ５５９および受信機５６１はそれぞれ、従来型であってよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に関し、より詳細には、光ファイバを使用した光通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバを介して光学的に送信される信号の帯域幅は、偏波分割多重化を使用することによって増加され得ることはよく知られている。残念ながら、非線形の、すなわち従来のファイバで波長分割多重化された（ＷＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）信号を使用する場合、各光チャネルの偏光は、たとえば非線形の偏光拡散により互いに干渉することがある。こうした干渉は、こうしたファイバを使用する光ファイバ通信システムによって達成され得る帯域幅または有効通信距離を事実上減少させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
偏波分割多重を使用した従来技術のＷＤＭシステムでは、各偏光上で送信されるそれぞれのデータストリームは、時間的に同期されており、たとえば、各偏光上の各シンボルの開始時間は本質的に同じである。しかし、こうした同期は、不利益なものであり、非線形ファイバを用いて偏波分割多重を使用したＷＤＭシステムによって達成され得る帯域幅または距離を制限していることが認識されている。したがって、本発明の原理によれば、それぞれが２つの偏光を使用する少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムは、チャネルの一方の偏光によって運ばれるシンボルの開始時間が、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるシンボルの開始時間から時間的にずらされ、たとえば一方の偏光上の各シンボルの開始時間が、そのチャネルのもう一方の偏光上の時間的に最も近いシンボル開始時間に実質的に同期されないように構成される。好ましくは、データ信号は、ゼロ復帰（ＲＺ：ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）フォーマットを使用して変調され、データ信号が同じシンボル期間を有する場合、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータ信号のシンボルの開始時間は、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータ信号のシンボルの時間的に類似した開始時間からデータ信号のシンボル期間の５０％だけオフセットされるが、異なるオフセット、たとえばシンボル期間の２０％から８０％を用いて有用な改良が達成され得る。有利には、たとえば５０％オフセットを使用すると、ＷＤＭシステム内でこうした信号が送信され、従来の偏波分割多重化された受信機によって有効に受信され得るファイバの長さを倍増することができる。あるいは、送信される信号の帯域幅が倍増され得る。提供される遅延は、上述の遅延だけでなく、整数個のシンボル期間のさらなる遅延を含むこともある。
【０００４】
チャネルのためのこうした偏光多重化された信号は、初期レーザ信号から、互いに対して位相がずれている２つのパルス列を導出し、送信されている２つのデータ信号の一方ではパルス列のうちの第１のパルス列を、また送信されている２つのデータ信号のもう一方ではパルス列のうちの第２のパルス列を変調し、偏光ビームコンバイナを使用して、第１の変調されたパルス列からの第１の偏光と、第２の変調されたパルス列からの直交偏光とを合成することによって作られてよい。パルスのカービングは、たとえばマッハツェンダー変調器や電気吸収型変調器を使用することにより実装され得るなど、パルスカーバーを使用して達成されてよい。さらに、初期位相差、たとえば５０％は、その後に遅延によって修正されてよい。こうした遅延は、データがパルスの流れに変調される前、またはデータがパルスの流れに変調された後に挿入されてよい。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。
【０００５】
本発明の別の実施形態では、チャネルの偏波分割多重化された（ＰＤＭ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）ＲＺ信号は、従来のやり方で発生させ、次いで、２つの偏光は、偏光ごとに異なる速度を有する偏波保持型ファイバを使用して互いからオフセットされる。
【０００６】
本発明のさらなる実施形態では、初期レーザ信号はまず、ビームスプリッタを使用して２つのコピーに分割され、このビームスプリッタは、通常のビームスプリッタであっても、偏光ビームスプリッタであってもよい。レーザ信号の結果として生じるコピーはそれぞれ、その上にデータがＲＺパルスの形で印加されており、それによって、変調されたパルスストリームが形成される。データは印加され、次いでパルスカービングされ、またはその逆が行われてもよい。その後、変調されたパルスストリームのうちの１つが遅延され、遅延された変調パルス列から発生した第１の偏光は、偏光ビームコンバイナを使用して、遅延されていない変調パルス列から発生した直交偏光と合成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を示す図である。
【図２】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を示す図である。
【図３】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成されたさらなる例示的な送信機３０１であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機３０１を示す図である。
【図４】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成されたさらなる例示的な送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を示す図である。
【図５】少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された少なくとも２つの送信機であって、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている、送信機を使用する例示的なＷＤＭネットワークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
下記は、本発明の原理を示すものにすぎない。したがって、本明細書に明示的に記述または図示されていないが、本発明の原理を具現化し、またその精神および範囲内に含まれる様々な構成を当業者は考案できることが理解されよう。さらに、本明細書に列挙されたすべての実施例および条件付き用語は主として、本発明の原理、および当技術を発展させるために本発明人によって寄与された概念を読者が理解する助けとするための教育目的のものにすぎないことが明示的に意図されており、具体的に列挙されたこうした実施例および条件に限定されないと解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様および実施形態、ならびにその具体的な実施例を列挙する本明細書に述べられたすべての内容は、構造上と機能上の両方の等価物を包含するものである。さらに、こうした等価物は、現在知られている等価物と、将来開発される等価物、すなわち構造に関係なく同じ機能を実施する開発された任意の要素との両方を含むことが意図されている。
【０００９】
したがって、たとえば、本明細書ではいずれのブロック図も、本発明の原理を具現化する例示的な回路の概念図を表すことが当業者には理解されよう。同様に、任意のフローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどが様々なプロセスを表し、このプロセスは、コンピュータ読取り可能媒体内で実質的に表され、したがってコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかに拘らず、こうしたコンピュータまたはプロセッサによって実行され得ることが理解されよう。
【００１０】
本発明の特許請求の範囲では、指定された機能を実施する手段として表現されたどんな要素もが、その機能を実施するどんなやり方をも包含することが意図されている。これは、たとえば、ａ）その機能を実施する電気的または機械的な要素の組合せ、またはｂ）機能を実施するためにソフトウェアを実行するのに適した回路、ならびにもしあればソフトウェア制御回路に結合された機械的な要素と合成された任意の形の、したがってファームウェア、マイクロコードなどを含めたソフトウェアを含んでよい。こうした特許請求の範囲に定められた本発明は、列挙された様々な手段によって提供される機能性が、特許請求の範囲が求めるやり方で組み合わされ、まとめられるということに帰する。したがって、出願人は、それらの機能性を提供できるどんな手段をも、本明細書に示されたものと等価であると見なす。
【００１１】
本明細書中に明示的な別段の定めがない限り、図面は一定の縮尺で描かれていない。
【００１２】
説明では、諸図のうちのそれぞれ異なる図中の同じ番号が付与された構成要素は、同じ構成要素に言及するものである。
【００１３】
本明細書に示されたリンクはすべて、光ファイバ、導波管、自由空間、または特定の実装に応じて適宜、実装者によって必要とされる光結合のレベルに寄与する他の任意の材料として実装されてよいことに留意されたい。
【００１４】
図１は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機１０１を示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっており、たとえば、一方の偏光上の各シンボルの開始時間は、そのチャネルのもう一方の偏光上の時間的に最も近いシンボル開始時間と実質的に同期されない。図１に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー１０５、ｃ）スプリッタ１０７、ｄ）光遅延１１３、ｅ）データ変調器１１５、ｆ）データ変調器１１７、ｇ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２１、およびｉ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００１５】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。当業者にはよく知られているように、典型的にレーザ１０３は、単一の偏光だけを生成する。光搬送波信号は、好ましくはゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットでパルス列を発生させるパルスカーバー１０５に供給され、このパルス列は、入力としてスプリッタ１０７に供給される。パルスのカービングは従来型であり、たとえばマッハツェンダー変調器や電気吸収型変調器を使用して実装されてよい。
【００１６】
やはり従来型であるスプリッタ１０７は、パルスカーバー１０５から受信されたパルス列の２つのコピーを作成する。パルス列の第１のコピーは、リンク１０９を介してデータ変調器１１５に供給される。パルス列の第２のコピーは、リンク１１１を介して遅延１１３に供給される。遅延１１３は、それがスプリッタ１０７から受け取るパルス列を遅延させ、遅延されたパルス列をデータ変調器１１７に供給する。スプリッタ１０７は、実装者によって選択された特定のスプリッタに応じて、偏波保持型であっても、そうでなくてもよい。
【００１７】
好ましくは、遅延１１３は、データ信号が同じシンボル期間を有する場合、遅延１１３に供給されたパルス列の各パルスを、運ばれるデータ信号のシンボル期間の５０％だけ遅延させる。有利には、たとえばこうした５０％オフセットを使用すると、ＷＤＭシステム内でこうした信号が送信され、従来の偏波分割多重化された受信機によって有効に受信され得るファイバの長さを倍増することができる。あるいは、送信される信号の帯域幅は、データ変調器１１５および１１７に到達する信号間のリンクに実質的に遅延がなかった従来技術に比べてほぼ倍増され得る。そうすることが決定されれば、パルスカーバー１０５、およびデータ変調器１１５、１１７は、データ変調器１１５、１１７に到達する信号間のリンクに遅延がなかった場合に実行され得る速度の約２倍で実行されよう。しかし、その有用な性能向上は、異なる遅延、たとえばシンボル期間の２０％から８０％を用いて達成され得ることに留意されたい。遅延１１３は、使用される遅延が、送信機１０１が使用されている特定のシステムに従って設定され、または変更され得るように調整可能な遅延であってよい。遅延１１３は、上記の遅延を提供するように構成され得るだけでなく、さらに、整数個のシンボル期間のさらなる遅延を提供することもできる。
【００１８】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調されたパルス列を生成するために、スプリッタ１０７から受け取られたパルス列にデータを変調する。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調されたパルス列を生成するために、遅延１１３から受け取られたパルス列にデータを変調するが、第２のデータ変調されたパルス列は、第１の変調パルス列から遅延され、すなわちオフセットされる。この場合もやはり、データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。信号データ１とデータ２の間にどんな調整も必要ない。
【００１９】
当業者には理解されるように、それぞれがそれ自体の各データストリームを運ぶ２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、偏光ビームコンバイナ１１９は、データ変調器１１５および１１７のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの一方が、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は、偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけを有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００２０】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその中にその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力を有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、およびｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方または両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それが入力をそこから受け取るデータ変調器１１５および１１７のうちの一方の出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、データ変調器１１５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２１から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１７によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、データ変調器１１７の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。偏光制御装置１２１および１２３は、従来型であってよい。
【００２１】
パルスカーバー１０５もしくはスプリッタ１０７、またはその間の結合リンクのいずれもが偏波保持型でない場合、データ変調器１１５と１１７の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。リンク１０９またはデータ変調器１１５のいずれもが偏波保持型でないが、送信機１０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、リンク１１１、遅延１１３またはデータ変調器１１７のいずれも偏波保持型でないが、送信機１０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００２２】
第１のデータ変調されたパルス列および第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成され、したがって、本発明の原理によれば、第１の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムの光チャネルの第１の偏光を介して送信され、変調された第１のパルス列に対して遅延された第２の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムのチャネルの第２の偏光を介して送信される。
【００２３】
図２は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された例示的な送信機２０１を示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっており、たとえば、チャネルの各偏光のシンボルの開始時間は実質的に同期されない。図２に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー２０５、ｃ）オプションの光遅延２１３、ｄ）データ変調器１１５、ｅ）データ変調器１１７、ｆ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｇ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２１、およびｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００２４】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。光搬送波信号は、パルスカーバー２０５に供給される。マッハツェンダー変調器に基づいてよいパルスカーバー２０５は、好ましくは５０％だけ位相がずれた２つのゼロ復帰（ＲＺ）パルス列を発生させる。パルス列のうちの第１のパルス列は、リンク１０９を介してデータ変調器１１５に供給される。パルス列の第２のコピーは、リンク１１１を介して変調器１１７に供給される。オプションの光遅延２１３は、パルスカーバー２０５と変調器１１７の間に挿入される場合、それがパルスカーバー２０５から受け取るパルス列を遅延させ、遅延されたパルス列をデータ変調器１１７に供給する。したがって、データ変調器１１５およびデータ変調器１１７に到達するパルス列間の位相差の合計は、含まれるならばオプションの光遅延２１３の遅延と合成された、パルスカーバー２０５の２つの出力間の位相差である。オプションの光遅延２１３は、調整可能な遅延であってよく、したがって、使用される遅延は、送信機２０１が使用されている特定のシステムに従って設定され、または変更されてよい。パルスカーバー２０５および遅延２１３は、上記の遅延を提供するだけでなく、整数個のシンボル期間のさらなる遅延を提供するようにも構成されてよい。
【００２５】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調されたパルス列を生成するために、パルスカーバー２０５から受け取られたパルス列にデータを変調する。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調されたパルス列を生成するために、遅延１１３から受け取られたパルス列にデータを変調するが、第２のデータ変調されたパルス列は、データ変調器１１５およびデータ変調器１１７に到達する信号間の上述の遅延だけ、第１の変調されたパルス列から遅延され、すなわちオフセットされる。
【００２６】
図１に関して言及されたように、それ自体の各データストリームを運ぶ２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、偏光ビームコンバイナ１１９は、データ変調器１１５および１１７のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの１つが、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけを有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００２７】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力をその中に有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、およびｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方または両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それが入力をそこから受け取るデータ変調器１１５および１１７のうちの一方の出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、データ変調器１１５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２１から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１７によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、データ変調器１１７の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。
【００２８】
パルスカーバー２０５が偏波保持型でない場合、データ変調器１１５と１１７の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。リンク１０９またはデータ変調器１１５のいずれも偏波保持型でないが、送信機２０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、リンク１１１、遅延２１３またはデータ変調器１１７のいずれも偏波保持型でないが、送信機２０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００２９】
第１のデータ変調されたパルス列および第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成され、したがって、本発明の原理によれば、第１の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムの光チャネルの第１の偏光を介して送信され、第２の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムのチャネルの第２の偏光を介して送信される。
【００３０】
図３は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成されたさらなる例示的な送信機３０１を示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっており、たとえば、チャネルの各偏光のシンボルの開始時間は実質的に同期されない。図３に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー１０５、ｃ）スプリッタ１０７、ｄ）遅延ファイバ３２１、ｅ）データ変調器１１５、ｆ）データ変調器１１７、およびｇ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２１、およびｉ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００３１】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。光搬送波信号は、好ましくはゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットでパルス列を発生させるパルスカーバー１０５に供給され、このパルス列は、出力としてスプリッタ１０７に供給される。パルスのカービングは従来型であり、たとえばマッハツェンダー変調器や電気吸収型変調器を使用して実装されてよい。やはり従来型であるスプリッタ１０７は、パルスカーバー１０５から受信されたパルス列の２つのコピーを作成する。パルス列の第１のコピーは、リンク１０９を介してデータ変調器１１５に供給される。パルス列の第２のコピーは、リンク１１１を介してデータ変調器１１７に供給される。したがって、本発明のこの実施形態では、パルス化され、カービングされたパルス列の２つのコピー間に遅延をまだ導入する必要はない。
【００３２】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調されたパルス列を生成するために、スプリッタ１０７から受け取られたパルス列にデータを変調する。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調されたパルス列を生成するために、スプリッタ１０７から受け取られたパルス列にデータを変調する。この場合もやはり、データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。
【００３３】
この場合もやはり、図１に関して言及されたように、それぞれがそれ自体の各データストリームを運ぶ２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、偏光ビームコンバイナ１１９は、データ変調器１１５および１１７のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの一方が、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は、偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけ有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００３４】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその中にその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力を有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、およびｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方または両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、データ変調器１１５および１１７まで（データ変調器１１５および１１７を含む）の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、データ変調器１１５および１１７のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それが入力をそこから受け取るデータ変調器１１５および１１７のうちの一方の出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、データ変調器１１５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２１から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１７によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。 代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、データ変調器１１７の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、データ変調器１１５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。
【００３５】
パルスカーバー１０５もしくはスプリッタ１０７、またはその間の結合リンクのいずれもが偏波保持型でない場合、データ変調器１１５と１１７の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。リンク１０９またはデータ変調器１１５のいずれもが偏波保持型でないが、送信機３０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、リンク１１１、またはデータ変調器１１７のいずれもが偏波保持型でないが、送信機３０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００３６】
第１のデータ変調されたパルス列および第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成され、したがって、第１の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムの光チャネルの第１の偏光を介して送信され、第２の変調されたパルス列は、レーザ１０３によって定義されたＷＤＭシステムのチャネルの第２の偏光を介して送信される。その後、第１および第２の変調されたパルス列のうちの１つは、本発明の態様に従って他方に対して遅延される。これは、たとえば、２つの直交偏光間に相対的な遅延を適用する遅延３２１に、合成された信号を供給することによって達成され得る。これは、たとえば、遅延３２１として偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）を使用することによって達成されてよく、この偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）は、偏光ごとに異なる速度を有しており、したがって、１つの偏光モードの通過を他方より遅延させる。したがって、２つの偏光は、それぞれからオフセットされる。オフセットは、シンボル期間の２０％から８０％、好ましくはその５０％の範囲内にあってよい。上記のオフセットに加えて、遅延は、追加の整数個のシンボル期間を含むこともできる。
【００３７】
図４は、例示的な送信機４０１、本発明の別の例示的な実施形態を示しており、この実施形態では、通常のビームスプリッタであっても、偏光ビームスプリッタであってもよいビームスプリッタ使用して初期レーザ信号がまず２つのコピーに分割される。結果として生じるコピーはそれぞれ、その上にデータがＲＺパルスの形で印加されており、それによって変調されたパルスストリームが形成される。データは印加され、次いでパルスカービングされてよく、またはその逆が行われてもよい。その後、変調されたパルスストリームのうちの１つが遅延され、遅延された変調されたパルス列からの第１の信号は、偏光ビームコンバイナを使用して、遅延されていない変調されたパルス列からの第２の信号と合成される。図４に、ａ）レーザ１０３、ｂ）パルスカーバー４０５、ｃ）スプリッタ４３１、ｄ）光遅延４１３、ｅ）データ変調器１１５、ｆ）データ変調器１１７、ｇ）偏光ビームコンバイナ１１９、ｈ）パルスカーバー４２５、ｉ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２１、およびｈ）オプションの偏光制御装置（ＰＣ）１２３が示されている。
【００３８】
レーザ１０３は、レーザ１０３の周波数がＷＤＭシステムの光チャネルを定義するように、光搬送波信号、すなわち初期レーザ信号を生成する。光搬送波信号は、スプリッタ４３１に供給され、このスプリッタ４３１は、やはり従来型であり、またレーザ１０３からの光搬送波信号の２つのコピーを作成する。スプリッタ４０３は、偏光ビームスプリッタであってよいが、そうである必要はない。スプリッタ４０３が偏光ビームスプリッタである場合、スプリッタ４０３によって作成されるコピーはそれぞれ、他方に対して直交である偏光上にある。光搬送波信号の第１のコピーは、データ変調器１１５に供給される。光搬送波信号の第２のコピーは、データ変調器１１７に供給される。
【００３９】
データ変調器１１５は、入力として信号データ１を受け取り、第１のデータ変調された光搬送波信号を生成するために、スプリッタ４３１からの光搬送波信号の第１のコピーにデータを変調する。データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。データ変調器１１７は、入力として信号データ２を受け取り、第２のデータ変調された光搬送波信号を生成するために、スプリッタ４３１からの第２の光搬送波信号にデータを変調する。この場合もやはり、データは、振幅変調または位相変調、ならびにその組合せを使用して変調されてよい。
【００４０】
第１のデータ変調された光搬送波信号は、第１の偏光上で第１の変調されたパルス列を生成するために、データ変調器１１５からパルスカーバー４０５に供給される。第２のデータ変調された光搬送波信号は、第２の偏光上で第２の変調されたパルス列を生成するために、データ変調器１１７からパルスカーバー４２５に供給される。パルスカーバー４０５からの第１の変調されたパルス列は、光遅延４１３に供給され、この光遅延４１３は、そのパルスが、パルスカーバー４２５からの対応するパルスと位相がずれるようにそれを遅延させる。
【００４１】
この場合もやはり、図１に関して言及されたように、２つの直交偏光を有する単一のＷＤＭチャネルを偏光ビームコンバイナ１１９から供給させることが望ましい。このために、ある構成では、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は含まれておらず、スプリッタ４３１は、偏光ビームスプリッタではなく、偏光ビームコンバイナ１１９は、パルスカーバー４０５および４２５のそれぞれから入力を直接受け取る。偏光ビームコンバイナ１１９内で、２つのビームを出力信号へと合成する前に、偏光のうちの一方が、もう一方に直交になるように回転される。この構成が有効になるには、偏光ビームコンバイナ１１９より前の光チェーン内の構成要素は、偏波保持型でなければならず、レーザ１０３は、単一の偏光だけを有する信号を供給すべきであることに留意されたい。
【００４２】
上述されたように、スプリッタ４３１が偏光ビームスプリッタである場合、スプリッタ４３１によって作成されるコピーはそれぞれ、他方に対して直交である偏光上にある。この状態を利用するために、他の構成要素はすべて、偏波保持型の構成要素であるべきである。その結果、オプションの偏光制御装置１２１および１２３は不要である。また、偏光ビームコンバイナ１１９が、２つのビームを出力信号へと合成する前に偏光のうちの１つを回転可能である必要はない。
【００４３】
あるいは、ａ）偏光ビームコンバイナ１１９がその中にその入力信号のうちの１つの極性を回転させる能力を有していない場合、ｂ）偏光ビームコンバイナ１１９の前の光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型とは限らないことがある場合、ｃ）レーザ１０３が、単一の偏光だけを有する信号を供給する場合、およびｄ）スプリッタ４３１が偏光ビームスプリッタでない場合、パルスカーバー４０５および４２５のうちの１つまたは両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。必要な特定の調整は、遅延４１３およびパルスカーバー４２５まで（遅延４１３およびパルスカーバー４２５を含む）の光チェーン内の構成要素の性質に依存する。たとえば、レーザ１０３が単一の偏光だけを供給し、偏光ビームコンバイナ１１９の直前までの光チェーン内のすべての構成要素が偏波保持型である場合、パルスカーバー４０５および４２５のうちの一方だけの出力の偏光を回転させることが必要である。これは、たとえば偏光制御装置（ＰＣ）１２１および１２３のうちの一方だけを使用して、それがそこから入力を受け取る遅延４１３またはパルスカーバー４２５のうちの１つの出力の偏光を回転させることによって達成され得る。たとえば、偏光制御装置１２１だけを含むと、遅延４１３の出力が回転され、したがって、遅延４１３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号の遅延されたバージョンが、パルスカーバー４２５によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。代替の実施例では、偏光制御装置１２３だけを含むと、パルスカーバー４２５の出力が回転され、したがって、偏光制御装置１２３から偏光ビームコンバイナ１１９に供給された変調されたデータ信号のバージョンが、遅延４１３によって供給された変調されたデータ信号に直交になるように回転される。
【００４４】
スプリッタ４３１が偏波保持型でない場合、遅延４１３およびパルスカーバー４２５の両方から供給された信号の偏光を調整することが必要である。データ変調器１１５を介したスプリッタ４３１から偏光ビームコンバイナ１１９への経路内の構成要素のいずれもが偏波保持型でないが、送信機４０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２１を使用するだけでよい。同様に、データ変調器１１７を介したスプリッタ４３１から偏光ビームコンバイナ１１９への経路内の構成要素のいずれもが偏波保持型でないが、送信機４０１内の他のすべての構成要素が偏波保持型である場合、偏光制御装置１２３を使用するだけでよい。
【００４５】
光遅延４１３からの遅延された第１の変調されたパルス、およびパルスカーバー４２５からの第２の変調されたパルス列は、偏光ビームコンバイナ１１９によって合成される。遅延４１３は、パルスカーバー４０５と偏光ビームコンバイナ１１９の間にあるように示されているが、別法として遅延４１３は、データ変調器１１５とパルスカーバー４０５の間に置かれてもよい。さらに、別法として遅延４１３は、スプリッタ４３１とデータ変調器１１５の間に置かれてもよい。遅延４１３は、シンボル期間の２０％から８０％の間、好ましくは５０％の遅延を導入できるだけでなく、それは、こうした遅延に加えて、整数個のシンボル期間の遅延を導入してもよい。
【００４６】
図５は、少なくとも２つのチャネルを有するＷＤＭシステムの１つのチャネルの信号を供給する際に使用するために本発明の原理に従って構成された少なくとも２つの送信機（ＴＸ）５０１を使用する例示的なＷＤＭネットワークを示しており、チャネルのそれぞれが２つの偏光を使用し、ＷＤＭシステムの少なくとも２つのチャネルの各チャネルの信号は、チャネルの一方の偏光によって運ばれるデータが、そのチャネルのもう一方の偏光によって運ばれるデータから時間的にずらされるようになっている。たとえば、送信機５０１はそれぞれ、送信機１０１、２０１、３０１または４０１などのタイプの様々な送信機であってよい。送信機５０１は、全体的な内部構成に関して同一である必要はないことに留意されたい。たとえば、送信機５０１のうちのある送信機は、送信機１０１に類似し得るが、送信機５０１のうちの別の送信機は、送信機４０１に類似してよい。さらに、送信機５０１のうちのある送信機によって供給された偏光間の遅延は、送信機５０１のうちの別の送信機のそれと同じであってよいが、そうである必要はない。図５には、マルチプレクサ（ＭＵＸ：ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）５５３、増幅器５５５、伝送ファイバ５５７、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ：ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）５５９および受信機（ＲＸ：ｒｅｃｅｉｖｅｒ）５６１も示されている。マルチプレクサ５５３、増幅器５５５、伝送ファイバ５５７、デマルチプレクサ５５９および受信機５６１はそれぞれ、従来型であってよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のファイバを介して運ばれる、それぞれが２つの偏光を使用する少なくとも２つのチャネルを有する波長分割多重化されたシステムで使用するための送信機であって、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの第１のチャネルの前記偏光のうちの第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間が、前記送信機によって送信され、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間から時間的にずらされる、送信機。
【請求項２】
前記少なくとも２つのうちのチャネルの前記第１のチャネル上で、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表す前記シンボルのうちの１つの少なくとも一部と、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表す前記シンボルのうちの１つの少なくとも一部とを同時に供給するための偏光ビームコンバイナをさらに備える、請求項１に記載の発明。
【請求項３】
前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれる前記シンボルが、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれる前記シンボルに対して時間的にずらされた後に、前記偏光ビームコンバイナが、前記シンボルを合成する、請求項２に記載の発明。
【請求項４】
前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれる前記シンボルの前記開始時間を、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれる前記シンボルの前記開始時間に対して時間的にずらすための偏波保持ファイバをさらに備える、請求項２に記載の発明。
【請求項５】
さらに、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれる前記データ、および前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれる前記データがそれぞれ、ゼロ復帰フォーマットを使用して変調される、請求項１に記載の発明。
【請求項６】
さらに、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間を、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間に対して前記ずらすことが、シンボル期間の２０％から８０％の範囲内である、請求項１に記載の発明。
【請求項７】
さらに、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間を、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間に対して前記ずらすことが、シンボル期間の約５０％ほどである、請求項１に記載の発明。
【請求項８】
前記送信機が、初期レーザ信号からの少なくとも１つのパルス列をカービングするためのパルスカーバーをさらに備え、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの少なくとも１つの偏光によって運ばれるデータが、前記少なくとも１つのパルス列上に印加される、請求項１に記載の発明。
【請求項９】
前記送信機が、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの少なくとも１つによって運ばれる前記データを前記少なくとも１つのパルス列上に印加するためのデータ変調器をさらに備える、請求項８に記載の発明。
【請求項１０】
前記送信機が、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの少なくとも１つによって運ばれる前記データを前記少なくとも１つのパルス列の遅延されたバージョンに印加するためのデータ変調器をさらに備える、請求項８に記載の発明。
【請求項１１】
前記初期レーザ信号が、前記波長分割多重化されたシステムの前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルを定義する、請求項８に記載の発明。
【請求項１２】
前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの第１の偏光によって運ばれるデータを表す前記シンボルが、前記送信機によって送信され、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルと同じシンボル期間を有する、請求項１に記載の発明。
【請求項１３】
前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの前記開始時間を時間的に前記ずらすことが、前記送信機によって送信され、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの時間的に最も近い開始時間に対して行われる、請求項１に記載の発明。
【請求項１４】
単一のファイバを介して運ばれる、それぞれが偏波分割多重化を使用する少なくとも２つのチャネルを有する波長分割多重化されたシステムの送信機で使用するための方法であって、
前記チャネルのうちの少なくとも第１のチャネルの少なくとも第１の偏光を介して送信する第１のデータを運ぶ第１の変調された光信号を発生させるために第１のデータ変調器を使用するステップと、
前記チャネルのうちの少なくとも第１のチャネルの少なくとも第２の偏光を介して送信する第２のデータを運ぶ第２の変調された光信号を発生させるために第２のデータ変調器を使用するステップと、
前記チャネルのうちの前記第１のチャネルの前記第１の偏光上に置かれた前記第１の変調された光信号を、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルの前記第２の偏光上に置かれた前記第２の変調された光信号と合成するためにコンバイナを使用するステップと、
前記第１の変調された光信号のシンボルの開始時間を、前記第２の変調された光信号のシンボルの開始時間に対して遅延させるステップとを備える、方法。
【請求項１】
単一のファイバを介して運ばれる、それぞれが２つの偏光を使用する少なくとも２つのチャネルを有する波長分割多重化されたシステムで使用するための送信機であって、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの第１のチャネルの前記偏光のうちの第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間が、前記送信機によって送信され、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間から時間的にずらされる、送信機。
【請求項２】
前記少なくとも２つのうちのチャネルの前記第１のチャネル上で、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表す前記シンボルのうちの１つの少なくとも一部と、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表す前記シンボルのうちの１つの少なくとも一部とを同時に供給するための偏光ビームコンバイナをさらに備える、請求項１に記載の発明。
【請求項３】
前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれる前記シンボルが、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれる前記シンボルに対して時間的にずらされた後に、前記偏光ビームコンバイナが、前記シンボルを合成する、請求項２に記載の発明。
【請求項４】
前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれる前記シンボルの前記開始時間を、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれる前記シンボルの前記開始時間に対して時間的にずらすための偏波保持ファイバをさらに備える、請求項２に記載の発明。
【請求項５】
さらに、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれる前記データ、および前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれる前記データがそれぞれ、ゼロ復帰フォーマットを使用して変調される、請求項１に記載の発明。
【請求項６】
さらに、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間を、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間に対して前記ずらすことが、シンボル期間の２０％から８０％の範囲内である、請求項１に記載の発明。
【請求項７】
さらに、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間を、前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの開始時間に対して前記ずらすことが、シンボル期間の約５０％ほどである、請求項１に記載の発明。
【請求項８】
前記送信機が、初期レーザ信号からの少なくとも１つのパルス列をカービングするためのパルスカーバーをさらに備え、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの少なくとも１つの偏光によって運ばれるデータが、前記少なくとも１つのパルス列上に印加される、請求項１に記載の発明。
【請求項９】
前記送信機が、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの少なくとも１つによって運ばれる前記データを前記少なくとも１つのパルス列上に印加するためのデータ変調器をさらに備える、請求項８に記載の発明。
【請求項１０】
前記送信機が、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの少なくとも１つによって運ばれる前記データを前記少なくとも１つのパルス列の遅延されたバージョンに印加するためのデータ変調器をさらに備える、請求項８に記載の発明。
【請求項１１】
前記初期レーザ信号が、前記波長分割多重化されたシステムの前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルを定義する、請求項８に記載の発明。
【請求項１２】
前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの前記第１のチャネルの前記偏光のうちの第１の偏光によって運ばれるデータを表す前記シンボルが、前記送信機によって送信され、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルと同じシンボル期間を有する、請求項１に記載の発明。
【請求項１３】
前記送信機によって送信され、前記少なくとも２つのチャネルのうちの第１のチャネルの前記偏光のうちの前記第１の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの前記開始時間を時間的に前記ずらすことが、前記送信機によって送信され、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルによって使用される前記偏光のうちの前記第２の偏光によって運ばれるデータを表すシンボルの時間的に最も近い開始時間に対して行われる、請求項１に記載の発明。
【請求項１４】
単一のファイバを介して運ばれる、それぞれが偏波分割多重化を使用する少なくとも２つのチャネルを有する波長分割多重化されたシステムの送信機で使用するための方法であって、
前記チャネルのうちの少なくとも第１のチャネルの少なくとも第１の偏光を介して送信する第１のデータを運ぶ第１の変調された光信号を発生させるために第１のデータ変調器を使用するステップと、
前記チャネルのうちの少なくとも第１のチャネルの少なくとも第２の偏光を介して送信する第２のデータを運ぶ第２の変調された光信号を発生させるために第２のデータ変調器を使用するステップと、
前記チャネルのうちの前記第１のチャネルの前記第１の偏光上に置かれた前記第１の変調された光信号を、前記チャネルのうちの前記第１のチャネルの前記第２の偏光上に置かれた前記第２の変調された光信号と合成するためにコンバイナを使用するステップと、
前記第１の変調された光信号のシンボルの開始時間を、前記第２の変調された光信号のシンボルの開始時間に対して遅延させるステップとを備える、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１２−５１１８７５（Ｐ２０１２−５１１８７５Ａ）
【公表日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４０７８６（Ｐ２０１１−５４０７８６）
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６６６７０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６８５５５
【国際公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（５９６０９２６９８）アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド (965)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６６６７０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６８５５５
【国際公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（５９６０９２６９８）アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド (965)
【Ｆターム（参考）】
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