狭帯域ＤＰＳＫ装置、システム、方法
再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）の連結からの厳しいフィルタリング効果に耐える光通信のためのシステム、装置および方法が提供される。例示的システムは、狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するように構成された受信機を含む。受信機は、約１ビット周期より小さい経路長差を有する遅延線干渉計ＤＬＩと、電気信号を形成するためにＤＬＩの出力を検出するための検出器とを含む。ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号の帯域幅は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい。電気信号は、送信されたデータをデコードするために処理される。対応する送信機は、第１のビットレートを有する第１の入力信号を増幅し、増幅後にＤＰＳＫ変調器を駆動して、第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有するＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システムに関し、具体的には、再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）を含む光伝送システムにおいて使用するためのシステム、装置および技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークは、高いスペクトル効率を有することを必要とされるだけでなく、多くの再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）に対応することができることも必要とされる。ＲＯＡＤＭは、チャネルが発信場所から宛先場所までネットワーク全体にわたって送信されることが可能であるように、チャネルが光ネットワーク内のＲＯＡＤＭの場所において分岐／挿入することを可能にする。例えば、４０Ｇｂ／ｓの信号は、所望の宛先に到達するために、５０ＧＨｚのチャネル間隔の波長分割多重化（ＷＤＭ）システムにおいて、複数のＲＯＡＤＭをトラバースすることができることを必要とされ得る。そのような光ネットワークでは、ＲＯＡＤＭの連結は、厳しいフィルタリング効果を生じさせることになる。例えば、各ＲＯＡＤＭは、フィルタとしてモデル化されることが可能であり、光ネットワークにおけるＲＯＡＤＭの連結は、結果としての連結されたフィルタの有効帯域幅を低減する。
【０００３】
これらの厳しいフィルタリング効果に対処するために、いくつかの既存の解決策がある。しかし、これらの既存の解決策は、最適というほどではない。１つの解決策は、光デュオバイナリを使用することであるが、光デュオバイナリは感度が低く、非線形伝送性能がよくない。例えば、光デュオバイナリでは、受信機感度は、よくて非ゼロ復帰（ＮＺＲ）オンオフ変調（ＯＯＫ）信号の感度に等しい。第２の解決策は、部分差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）を使用することであるが、部分ＤＰＳＫは費用対効果がよくない。第３の解決策は、高レベル変調を用いたコヒーレント検出を使用することであるが、この解決策は費用対効果がよくなく、非線形伝送性能もよくない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
効率もよく費用対効果もよい新規の変調フォーマットを有する、ＲＯＡＤＭ連結による厳しいフィルタリングに対処する、システム、方法および装置の実施形態が提供される。これらの実施形態は、光伝送システムにおけるＲＯＡＤＭの連結による厳しいフィルタリング効果に耐えることができるスペクトル効率のよい変調フォーマットに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的光通信システムは、基本的に位相情報がそこに隠されている振幅変調信号である狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するように構成された受信機を含む。例示的受信機は、遅延線干渉計（ＤＬＩ）を含み、ＤＬＩの２つの経路間の長さの差は、約１ビット周期より小さい。受信機はまた、対応する電気信号を形成するためにＤＬＩの出力を検出するように構成された検出器を含んでよい。
【０００６】
一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する。他の実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、第１のビットレートの約４分の１より小さい帯域幅を有する。
【０００７】
一実施形態では、例示的受信機は、対応する電気信号から送信されたデータをデコードするように構成されたプロセッサを含む。ＤＬＩは、部分差動位相偏移変調（ＰＤＰＳＫ）ＤＬＩでよく、その２つの経路間の長さの差は１ビット周期より小さい。検出器は、１つの受信機内の平衡検出器である。本発明による他の受信機では、検出器は、シングルエンド検出器である。
【０００８】
光通信システムはまた、第１のビットレートＲを有する第１の入力信号を受信する送信機を含んでよく、第１の入力信号を増幅するように構成された増幅器と狭帯域ＤＰＳＫ光信号を出力するために増幅の後に第１の入力信号によって駆動されるように構成されたＤＰＳＫ変調器とを有する。送信機はまた、増幅の前に、後に、または前と後の両方に第１の入力信号をフィルタリングするように配置された電気フィルタを含んでよい。一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号出力は、第１のビットレートの約半分（Ｒ／２）より小さい帯域幅を有する。他の実施形態では、増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された帯域幅は、第１のビットレートの約半分（Ｒ／２）より小さい。一実施形態では、結合された増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された帯域幅は、第１のビットレートの約４分の１（Ｒ／４）より小さい。他の実施形態では、出力されるＤＰＳＫ光信号の帯域幅は、第１のビットレートの約４分の１（Ｒ／４）より小さい。送信機はまた、持続波（ＣＷ）光源を含んでよい。ＤＰＳＫ変調器は、ＣＷ光を受信するようにさらに構成されてよい。
【０００９】
光通信の例示的方法は、遅延線干渉計（ＤＬＩ）において狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するステップと、電気信号を形成するために検出器を用いてＤＬＩの出力を検出するステップとを含む。ＤＬＩの２つの経路間の長さの差は、約１ビット周期より小さい。一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号の帯域幅は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい。一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号は、第１のビットレートの約半分より小さい電気帯域幅を有する送信機によって生成される。
【００１０】
本方法は、送信されたデータをデコードするために電気信号を処理するステップをさらに含んでよい。処理するステップは、電気信号をサンプリングするステップと、サンプリングされた電気信号に基づいて受信された記号を識別するステップと、受信された光信号の非線形性に対処するために、サンプリングされた電気信号に対して補償を実行するステップとのうちの１つまたは複数を含んでよい。
【００１１】
一実施形態では、本方法はまた、Ｒのビットレートを有する第１の信号を取得するステップと、増幅器によって第１の信号を増幅するステップと、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を出力するために、増幅するステップの後に第１の信号を用いで変調器を駆動するステップとを含んでよい。そのような実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、約Ｒ／２より小さい帯域幅を有する。ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、約Ｒ／４より小さい帯域幅を有してよい。一実施形態では、増幅器および光変調器の結合された帯域幅は、約Ｒ／２より小さい。他の実施形態では、送信機内の増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された帯域幅は、約Ｒ／４より小さくてよい。
【００１２】
変調器は、マッハツェンダ差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）変調器でよい。他の実施形態では、変調器はヌルでバイアスされる。増幅された信号はまた、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝２Ｖπを有してよく、ここで、Ｖπは、変調器のアーム間にπ位相シフトを生成する電圧である。
【００１３】
一実施形態では、本方法は、複数の光信号を取得するために波長分割多重（ＷＤＭ）光信号をデマルチプレクスするステップを含み、光信号のうちの少なくとも１つは、狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号である。他の実施形態では、本方法は、波長分割多重（ＷＤＭ）光信号を生成するために複数の送信機からの複数の出力信号を多重化するステップを含む。
【００１４】
一実施形態では、光通信システムは、狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を検出するように構成された差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）受信機を備え、ＤＰＳＫ受信機は、約１ビット周期より小さいその２つの経路間の経路長差を有するＤＰＳＫ復調器を含み、ＤＰＳＫ復調器は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を復調するように構成される。光通信システムはまた、第１のビットレートを有する第１の入力信号を受信するための送信機であって、第１の入力信号を増幅するように構成された増幅器を有する送信機と、狭帯域ＤＰＳＫ光信号を出力するために増幅後に第１の入力信号によって駆動されるように構成されたＤＰＳＫ変調器とを含んでよく、増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された電気帯域幅は、第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する。
【００１５】
本発明による諸実施形態は、効率もよく費用対効果もよい。例えば、送信機の一実施形態は、ビットレートの約半分の速度を有する構成要素を利用するので、費用対効果がよい。さらに、この送信機実施形態は、電気領域におけるＮＢ−ＤＰＳＫ信号の帯域幅を低減することができ、したがって、光フィルタリングを回避することができる。送信される信号の帯域幅が狭いため、ＲＯＡＤＭの連結からの厳しいフィルタリングによって生じる負担が小さく、したがって、例えば、４０Ｇｂ／ｓの狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）は、５０ＧＨｚのチャネルススペーシングを有するＷＤＭシステムにおいて多くのＲＯＡＤＭをトラバースする（すなわち、通過する）ことができる。さらに、変調フォーマットの狭い帯域幅が提供されるため、送信機内のクロストークを低減するまたはポートを追加するために使用されるマルチプレクサまたはインタリーバは回避されることが可能であり、これは、本発明によるシステム実施形態の総コストを低減するのに役立つ。さらに、ＮＢ−ＤＰＳＫの感度は、光デュオバイナリに比較して大いに改善され、ＤＰＳＫおよび部分ＤＰＳＫと同様である。同時に、偏波モード分散（ＰＭＤ）補償器を有するＮＢ−ＤＰＳＫシステムは、ＰＭＤ補償器を有するＤＰＳＫシステムよりＰＭＤに耐えることができる。
【００１６】
例示的実施形態は、本明細書で提供される詳細な説明、および同様の要素は同様の参照数字によって表され、例示としてのみ提供され、したがって本発明を限定しない添付の図面から、より十分に理解されるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】少なくとも１つのチャネルのための狭帯域幅差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）（ＮＢ−ＤＰＳＫ）を利用する例示的光伝送システムのブロック図である。
【図２】ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機の一例示的実施形態のブロック図である。
【図３】ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機の一例示的実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、様々な例示的実施形態が、図の説明全体にわたって同様の数字は同様の要素を指す添付の図を参照しながら、より十分に説明される。
【００１９】
本明細書で開示される特定の構造的および機能的詳細は、単に例示的実施形態を説明する目的のために示されるだけである。しかし、例示的実施形態は、多くの代替形態で実施されてよく、本明細書で説明される実施形態にのみ限定されると解釈されるべきではない。
【００２０】
第１の、第２のなどの用語は、本明細書では様々な要素を示すために使用されてよく、そのような用語は１つの要素を別の要素から区別するために使用されるだけなので、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。例えば、例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素が第２要素と呼ばれてもよく、同様に、第２の要素が第１の要素と呼ばれてもよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合は、用語「および（ａｎｄ）」は関連リストのアイテムのうちの１つまたは複数のものの任意の組合せおよびすべての組合せを含み、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が別途明記しない限り、複数の形態をも含むものとする。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えること（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および「含むこと（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で使用される場合は、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および構成要素の存在を明記するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、およびそれらのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解されるであろう。
【００２２】
１つの要素が別の要素に「接続される」または「結合される」と言われる場合は、この要素は他方の要素に直接接続または結合されてよく、介入要素が存在してよいことが理解されるであろう。それとは対照的に、１つの要素が別の要素に「直接接続される」または「直接結合される」と言われる場合は、介入要素は存在しない。要素間の関係を示すために使用される他の用語は、同様のやり方で解釈されるべきである（例えば、「…の間に」対「直接…の間に」、「隣接する」対「直接隣接する」など）。
【００２３】
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例示的実施形態が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書において定義されているものなどの用語は、関係技術分野の文脈でのそれらの意味と矛盾しない意味を有すると解釈されるべきであり、別途明確に定義されない限り、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されるべきではないことがさらに理解されるであろう。
【００２４】
いくつかの代替実施形態では、図に示されている機能／動作は、図に示されている順序から外れて行われてよいことにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つの図／動作は、関係する機能／動作に応じて、実際には事実上同時に実行されてもよく、時には逆の順序で実行されてもよい。
【００２５】
図１は、例示的光伝送システム１００のブロック図である。例示的光伝送システムは、下記で説明されるように、少なくとも１つのチャネルのために、狭帯域幅差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）（ＮＢ−ＤＰＳＫ）を利用する。図１では、複数の送信機１０が、少なくとも１つの変調チャネルを含む波長分割多重（ＷＤＭ）信号を生成するためにマルチプレクサ２０に結合される。変調チャネルのうちの少なくとも１つは、ＮＢ−ＤＰＳＫである。送信機１からＮまで（１０）はそれぞれ、マルチプレクサ２０に変調チャネルを提供することができる。
【００２６】
各送信機がＮＢ−ＤＰＳＫチャネルを提供する必要はない。すなわち、送信機のうちの少なくとも１つが、ＮＢ−ＤＰＳＫチャネルを提供する。例えば、提供され得る変調チャネルの他のものは、偏波分割多重（ＰＤＭ）、位相変調、直交振幅変調（ＱＡＭ）、およびそれらの何らかの組合せでよい。例えば、変調チャネルのうちの１つは、ＰＤＭ−ＱＡＭチャネルでよい。さらに、ＷＤＭチャネルがＯＯＫチャネルおよび位相変調チャネルの組合せであるように、いくつかの送信機は、オンオフ変調（ＯＯＫ）チャネルを生成することができ、いくつかの送信機は、位相変調チャネルを生成することができる。例えば、光通信システムは、４０Ｇｂ／ｓＰＤＭ−ＱＰＳＫ信号が１０Ｇｂ／ｓＯＯＫチャネルと共に伝搬するハイブリッド伝送システムでよい。
【００２７】
マルチプレクサ２０からのＷＤＭ信号は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）でよい増幅器３０によって増幅される。増幅器から、ＷＤＭ信号が伝送ファイバスパン４０に送られる。各ファイバスパン４０は、ある長さの伝送ファイバ４２と、その後に続く、ＷＤＭ信号を補償し、それによって自己位相変調（ＳＰＭ）およびチャネル間相互位相変調（ＸＰＭ）などの劣化を抑制するための分散補償のための直列の分散補償モジュール（ＤＣＭ）４４を含んでよい。そのような補償はまた、増幅器４６による増幅を含んでよい。
【００２８】
１つまたは複数のファイバスパンをトラバースした後に、ＷＤＭ信号は、再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）５０に提供されてよい。ＲＯＡＤＭにおいて、１つまたは複数のチャネルが除去されてもよく５２、１つまたは複数のチャネルが追加されてもよく５４、またはチャネル除去および追加の何らかの組合せが行われてもよい。ＲＯＡＤＭから、ＷＤＭ信号は、伝送ファイバスパン４０を再度トラバースして光伝送システムをトラバースした後にデマルチプレクサ６０に到達する。デマルチプレクサ６０は、ＷＤＭ信号を複数の個々のチャネルに分離する。各個々のチャネルは、信号ストリームのデータ情報のデコーディングのために受信機７０に提供される。受信機、１からＮまでの受信機７０のそれぞれは、個々のチャネルをデコードするためのコヒーレント検出受信機でも、または直接検出受信機でもよい。図１には、ＷＤＭ信号がＲＯＡＤＭに到達する前および後に単一のＲＯＡＤＭおよび単一のファイバスパンだけが例示されているが、光ネットワーク１００は、複数のＲＯＡＤＭ５０および各ＲＯＡＤＭの間に複数の伝送ファイバスパン４０を含んでよい。
【００２９】
送信機１０のうちの１つ（例えば、Ｔｘ１）は、ＮＢ−ＤＰＳＫチャネルを生成する。ＮＢ−ＤＰＳＫチャネルのための対応する受信機７０（例えば、Ｒｘ１）は、ＮＢ−ＤＰＳＫチャネル上で送信されたデータをデコードする。ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機は、ドライバ（１つまたは複数）、およびビットレートの約半分の帯域幅を有する変調器を使用してＮＢ−ＤＰＳＫ信号を生成する。一実施形態では、ドライバ（１つまたは複数）および変調器の結合された帯域幅は、送信機に提供された電気バイナリ信号のビットレートの約４分の１である。他の実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号の帯域幅は、送信機に提供された電気バイナリ信号のビットレートの約４分の１である。対応する受信機では、ＤＰＳＫ受信機が信号を検出するために使用され、約１ビット周期より小さい２つの経路間の長さの差を有する遅延線干渉計（ＤＬＩ）がＮＢ−ＤＰＳＫ信号を復調するために使用される。ＤＰＳＫ受信機は、部分ＤＰＳＫ受信機でよい。
【００３０】
図２は、ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機の一例示的実施形態のブロック図である。例示的送信機２００は、ビットレートＲを有する第１の電気バイナリ信号２２０を入力として受信する増幅器２１０を含む。第１の電気バイナリ信号の帯域幅を狭くするために電気フィルタ２１５が含まれてよい。図示されている例示的実施形態では、第１のバイナリ信号は増幅の後にフィルタリングされるが、他の実施形態では、電気フィルタは、増幅の前に第１のバイナリ信号をプリフィルタリングするために増幅器の前に挿入されてよい。増幅後に、かつ任意選択でプリフィルタリングおよび／またはポストフィルタリングの後に、第１のバイナリ信号がＤＰＳＫ変調器２３０を駆動するために使用される。連続波（ＣＷ）光発生器２４０は、ＣＷ光をＤＰＳＫ変調器に提供する。変調器は、増幅器の増幅された出力およびＣＷ光を利用してＮＢ−ＤＰＳＫ光信号２５０を生成する。一実施形態では、ドライバ（１つまたは複数）および変調器の結合された帯域幅は、受信された信号２２０のビットレートの約半分より小さい。すなわち、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号２５０は、受信された信号２２０のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する。他の実施形態では、ドライバ（１つまたは複数）および変調器の結合された帯域幅は、受信された信号２２０のビットレートの約４分の１より小さい。
【００３１】
したがって、一実施形態では、送信機２００の増幅器２１０は、それぞれ入力電気バイナリ信号のビットレートの約半分または４分の１より小さい帯域幅を有する増幅された電気信号を提供するために、対応する帯域幅を有する。信号帯域幅を狭くすることはまた、電気フィルタ２１５によって提供されてよい。例えば、この送信機において、Ｒのビットレートを有する第１の信号２２０は、約Ｒ／２より小さい帯域幅を有する電気増幅器２１０によって増幅されることが可能である。第１の信号は、電気バイナリ信号である。第１の信号はまた、増幅器およびフィルタの結合された帯域幅がＲ／２であるようにフィルタリングされてよい。増幅された電気信号は、Ｒ／２より大きい帯域幅を有する差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）変調器２３０を駆動するために使用される。
【００３２】
他の例示的送信機では、Ｒのビットレートを有する第１の信号２２０は、帯域幅を狭くすることなく電気増幅器２１０によって増幅されることが可能であり、ＤＰＳＫ変調器２３０は、約Ｒ／４より小さい帯域幅を有するＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を生成するために、約Ｒ／４より小さい帯域幅を有してよい。他の実施形態では、増幅器、任意選択のフィルタおよび変調器の結合された帯域幅は、約Ｒ／２またはＲ／４より小さい。
【００３３】
一実施形態では、変調器は、ヌルでバイアスされ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝２Ｖπを有する電気信号によって駆動されるマッハツェンダ変調器でよい。Ｖπは、変調器のアーム間にπ位相シフトを生成する電圧である。変調器の入力は、送信のための連続波（ＣＷ）光および電気バイナリ信号であり、変調器の出力は、光ＮＢ−ＤＰＳＫ信号である。送信機はまた、エンコーダを含んでよい。
【００３４】
図１に例示されているように、ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機からの光ＮＢ−ＤＰＳＫ信号は、波長分割多重（ＷＤＭ）光信号を生成するために１つまたは複数の他の送信機からの１つまたは複数の出力信号と多重化されることが可能である。次いで、ＷＤＭ光信号は、送信ファイバスパンおよびＲＯＡＤＭを含む光伝送システムをトラバースしてデマルチプレクサにおいてデマルチプレクスされる。デマルチプレクスされた送信された光ＮＢ−ＤＰＳＫ信号は、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号を受信するためのＤＰＳＫ受信機に提供される。
【００３５】
図３は、ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機３００の一例示的実施形態のブロック図である。例示的ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機は、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号を受信し、デコードする。ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号３２０を入力として受信する差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）遅延線干渉計（ＤＬＩ）３１０を含む。ＤＬＩ復調器の２つの経路間の長さの差は、約１ビット周期より小さい。信号は１ビット周期ＤＬＩによって検出されることが可能であるが、このＤＬＩの感度はそのアーム間の１ビット周期より小さいＤＬＩに比べて低い。送信機から受信されたＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、振幅変調されているだけでなく、位相情報をも含み、したがって、送信された情報の検出の感度が改善されることが可能になる。
【００３６】
ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機はまた、対応する電気信号３３５を形成するために、ＤＬＩ復調器の出力を検出するように構成された検出器３３０を含む。検出器は、１対の光検出器３３２、および比較器３３４を含んでよい。平衡検出器が示されているが、検出器は平衡検出器でもよく、またはシングルエンド検出器でもよい。次いで、対応する電気信号３３５がデジタル信号プロセッサ３４０に提供され、デジタル信号プロセッサ３４０は対応する電気信号から送信されたデータをデコードする。
【００３７】
送信機によって利用される方法は、その２つの経路間の長さの差が約１ビット周期より小さい遅延線干渉計（ＤＬＩ）において光信号を受信するステップと、対応する電気信号を形成するために検出器を用いてＤＬＩからの出力を検出するステップとを含む。次いで、対応する電気信号は、光信号の送信されたデータをデコードするために処理される。対応する電気信号を処理するステップは、電気信号をサンプリングするステップと、受信された光信号の非線形性に対処するために、サンプリングされた電気信号に対して補償を実行するステップと、サンプリングされた電気信号に基づいて受信された記号を識別するステップとのうちの少なくとも１つを含んでよい。
【００３８】
前述の様々な機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／またはプロセッサおよび／もしくはプロセッサ手段などのハードウェアを介して容易に実行されることが可能であり、プロセッサおよび／もしくはプロセッサ手段は、例えばソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアプログラミングに組み込まれた適切な命令の下で動作する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、光プロセッサなどを含んでよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システムに関し、具体的には、再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）を含む光伝送システムにおいて使用するためのシステム、装置および技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークは、高いスペクトル効率を有することを必要とされるだけでなく、多くの再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）に対応することができることも必要とされる。ＲＯＡＤＭは、チャネルが発信場所から宛先場所までネットワーク全体にわたって送信されることが可能であるように、チャネルが光ネットワーク内のＲＯＡＤＭの場所において分岐／挿入することを可能にする。例えば、４０Ｇｂ／ｓの信号は、所望の宛先に到達するために、５０ＧＨｚのチャネル間隔の波長分割多重化（ＷＤＭ）システムにおいて、複数のＲＯＡＤＭをトラバースすることができることを必要とされ得る。そのような光ネットワークでは、ＲＯＡＤＭの連結は、厳しいフィルタリング効果を生じさせることになる。例えば、各ＲＯＡＤＭは、フィルタとしてモデル化されることが可能であり、光ネットワークにおけるＲＯＡＤＭの連結は、結果としての連結されたフィルタの有効帯域幅を低減する。
【０００３】
これらの厳しいフィルタリング効果に対処するために、いくつかの既存の解決策がある。しかし、これらの既存の解決策は、最適というほどではない。１つの解決策は、光デュオバイナリを使用することであるが、光デュオバイナリは感度が低く、非線形伝送性能がよくない。例えば、光デュオバイナリでは、受信機感度は、よくて非ゼロ復帰（ＮＺＲ）オンオフ変調（ＯＯＫ）信号の感度に等しい。第２の解決策は、部分差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）を使用することであるが、部分ＤＰＳＫは費用対効果がよくない。第３の解決策は、高レベル変調を用いたコヒーレント検出を使用することであるが、この解決策は費用対効果がよくなく、非線形伝送性能もよくない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
効率もよく費用対効果もよい新規の変調フォーマットを有する、ＲＯＡＤＭ連結による厳しいフィルタリングに対処する、システム、方法および装置の実施形態が提供される。これらの実施形態は、光伝送システムにおけるＲＯＡＤＭの連結による厳しいフィルタリング効果に耐えることができるスペクトル効率のよい変調フォーマットに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的光通信システムは、基本的に位相情報がそこに隠されている振幅変調信号である狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するように構成された受信機を含む。例示的受信機は、遅延線干渉計（ＤＬＩ）を含み、ＤＬＩの２つの経路間の長さの差は、約１ビット周期より小さい。受信機はまた、対応する電気信号を形成するためにＤＬＩの出力を検出するように構成された検出器を含んでよい。
【０００６】
一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する。他の実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、第１のビットレートの約４分の１より小さい帯域幅を有する。
【０００７】
一実施形態では、例示的受信機は、対応する電気信号から送信されたデータをデコードするように構成されたプロセッサを含む。ＤＬＩは、部分差動位相偏移変調（ＰＤＰＳＫ）ＤＬＩでよく、その２つの経路間の長さの差は１ビット周期より小さい。検出器は、１つの受信機内の平衡検出器である。本発明による他の受信機では、検出器は、シングルエンド検出器である。
【０００８】
光通信システムはまた、第１のビットレートＲを有する第１の入力信号を受信する送信機を含んでよく、第１の入力信号を増幅するように構成された増幅器と狭帯域ＤＰＳＫ光信号を出力するために増幅の後に第１の入力信号によって駆動されるように構成されたＤＰＳＫ変調器とを有する。送信機はまた、増幅の前に、後に、または前と後の両方に第１の入力信号をフィルタリングするように配置された電気フィルタを含んでよい。一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号出力は、第１のビットレートの約半分（Ｒ／２）より小さい帯域幅を有する。他の実施形態では、増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された帯域幅は、第１のビットレートの約半分（Ｒ／２）より小さい。一実施形態では、結合された増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された帯域幅は、第１のビットレートの約４分の１（Ｒ／４）より小さい。他の実施形態では、出力されるＤＰＳＫ光信号の帯域幅は、第１のビットレートの約４分の１（Ｒ／４）より小さい。送信機はまた、持続波（ＣＷ）光源を含んでよい。ＤＰＳＫ変調器は、ＣＷ光を受信するようにさらに構成されてよい。
【０００９】
光通信の例示的方法は、遅延線干渉計（ＤＬＩ）において狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するステップと、電気信号を形成するために検出器を用いてＤＬＩの出力を検出するステップとを含む。ＤＬＩの２つの経路間の長さの差は、約１ビット周期より小さい。一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号の帯域幅は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい。一実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号は、第１のビットレートの約半分より小さい電気帯域幅を有する送信機によって生成される。
【００１０】
本方法は、送信されたデータをデコードするために電気信号を処理するステップをさらに含んでよい。処理するステップは、電気信号をサンプリングするステップと、サンプリングされた電気信号に基づいて受信された記号を識別するステップと、受信された光信号の非線形性に対処するために、サンプリングされた電気信号に対して補償を実行するステップとのうちの１つまたは複数を含んでよい。
【００１１】
一実施形態では、本方法はまた、Ｒのビットレートを有する第１の信号を取得するステップと、増幅器によって第１の信号を増幅するステップと、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を出力するために、増幅するステップの後に第１の信号を用いで変調器を駆動するステップとを含んでよい。そのような実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、約Ｒ／２より小さい帯域幅を有する。ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、約Ｒ／４より小さい帯域幅を有してよい。一実施形態では、増幅器および光変調器の結合された帯域幅は、約Ｒ／２より小さい。他の実施形態では、送信機内の増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された帯域幅は、約Ｒ／４より小さくてよい。
【００１２】
変調器は、マッハツェンダ差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）変調器でよい。他の実施形態では、変調器はヌルでバイアスされる。増幅された信号はまた、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝２Ｖπを有してよく、ここで、Ｖπは、変調器のアーム間にπ位相シフトを生成する電圧である。
【００１３】
一実施形態では、本方法は、複数の光信号を取得するために波長分割多重（ＷＤＭ）光信号をデマルチプレクスするステップを含み、光信号のうちの少なくとも１つは、狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号である。他の実施形態では、本方法は、波長分割多重（ＷＤＭ）光信号を生成するために複数の送信機からの複数の出力信号を多重化するステップを含む。
【００１４】
一実施形態では、光通信システムは、狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を検出するように構成された差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）受信機を備え、ＤＰＳＫ受信機は、約１ビット周期より小さいその２つの経路間の経路長差を有するＤＰＳＫ復調器を含み、ＤＰＳＫ復調器は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を復調するように構成される。光通信システムはまた、第１のビットレートを有する第１の入力信号を受信するための送信機であって、第１の入力信号を増幅するように構成された増幅器を有する送信機と、狭帯域ＤＰＳＫ光信号を出力するために増幅後に第１の入力信号によって駆動されるように構成されたＤＰＳＫ変調器とを含んでよく、増幅器、任意選択の電気フィルタおよび光変調器の結合された電気帯域幅は、第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する。
【００１５】
本発明による諸実施形態は、効率もよく費用対効果もよい。例えば、送信機の一実施形態は、ビットレートの約半分の速度を有する構成要素を利用するので、費用対効果がよい。さらに、この送信機実施形態は、電気領域におけるＮＢ−ＤＰＳＫ信号の帯域幅を低減することができ、したがって、光フィルタリングを回避することができる。送信される信号の帯域幅が狭いため、ＲＯＡＤＭの連結からの厳しいフィルタリングによって生じる負担が小さく、したがって、例えば、４０Ｇｂ／ｓの狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）は、５０ＧＨｚのチャネルススペーシングを有するＷＤＭシステムにおいて多くのＲＯＡＤＭをトラバースする（すなわち、通過する）ことができる。さらに、変調フォーマットの狭い帯域幅が提供されるため、送信機内のクロストークを低減するまたはポートを追加するために使用されるマルチプレクサまたはインタリーバは回避されることが可能であり、これは、本発明によるシステム実施形態の総コストを低減するのに役立つ。さらに、ＮＢ−ＤＰＳＫの感度は、光デュオバイナリに比較して大いに改善され、ＤＰＳＫおよび部分ＤＰＳＫと同様である。同時に、偏波モード分散（ＰＭＤ）補償器を有するＮＢ−ＤＰＳＫシステムは、ＰＭＤ補償器を有するＤＰＳＫシステムよりＰＭＤに耐えることができる。
【００１６】
例示的実施形態は、本明細書で提供される詳細な説明、および同様の要素は同様の参照数字によって表され、例示としてのみ提供され、したがって本発明を限定しない添付の図面から、より十分に理解されるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】少なくとも１つのチャネルのための狭帯域幅差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）（ＮＢ−ＤＰＳＫ）を利用する例示的光伝送システムのブロック図である。
【図２】ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機の一例示的実施形態のブロック図である。
【図３】ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機の一例示的実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、様々な例示的実施形態が、図の説明全体にわたって同様の数字は同様の要素を指す添付の図を参照しながら、より十分に説明される。
【００１９】
本明細書で開示される特定の構造的および機能的詳細は、単に例示的実施形態を説明する目的のために示されるだけである。しかし、例示的実施形態は、多くの代替形態で実施されてよく、本明細書で説明される実施形態にのみ限定されると解釈されるべきではない。
【００２０】
第１の、第２のなどの用語は、本明細書では様々な要素を示すために使用されてよく、そのような用語は１つの要素を別の要素から区別するために使用されるだけなので、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。例えば、例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素が第２要素と呼ばれてもよく、同様に、第２の要素が第１の要素と呼ばれてもよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合は、用語「および（ａｎｄ）」は関連リストのアイテムのうちの１つまたは複数のものの任意の組合せおよびすべての組合せを含み、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が別途明記しない限り、複数の形態をも含むものとする。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えること（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および「含むこと（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で使用される場合は、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および構成要素の存在を明記するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、およびそれらのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解されるであろう。
【００２２】
１つの要素が別の要素に「接続される」または「結合される」と言われる場合は、この要素は他方の要素に直接接続または結合されてよく、介入要素が存在してよいことが理解されるであろう。それとは対照的に、１つの要素が別の要素に「直接接続される」または「直接結合される」と言われる場合は、介入要素は存在しない。要素間の関係を示すために使用される他の用語は、同様のやり方で解釈されるべきである（例えば、「…の間に」対「直接…の間に」、「隣接する」対「直接隣接する」など）。
【００２３】
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例示的実施形態が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書において定義されているものなどの用語は、関係技術分野の文脈でのそれらの意味と矛盾しない意味を有すると解釈されるべきであり、別途明確に定義されない限り、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されるべきではないことがさらに理解されるであろう。
【００２４】
いくつかの代替実施形態では、図に示されている機能／動作は、図に示されている順序から外れて行われてよいことにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つの図／動作は、関係する機能／動作に応じて、実際には事実上同時に実行されてもよく、時には逆の順序で実行されてもよい。
【００２５】
図１は、例示的光伝送システム１００のブロック図である。例示的光伝送システムは、下記で説明されるように、少なくとも１つのチャネルのために、狭帯域幅差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）（ＮＢ−ＤＰＳＫ）を利用する。図１では、複数の送信機１０が、少なくとも１つの変調チャネルを含む波長分割多重（ＷＤＭ）信号を生成するためにマルチプレクサ２０に結合される。変調チャネルのうちの少なくとも１つは、ＮＢ−ＤＰＳＫである。送信機１からＮまで（１０）はそれぞれ、マルチプレクサ２０に変調チャネルを提供することができる。
【００２６】
各送信機がＮＢ−ＤＰＳＫチャネルを提供する必要はない。すなわち、送信機のうちの少なくとも１つが、ＮＢ−ＤＰＳＫチャネルを提供する。例えば、提供され得る変調チャネルの他のものは、偏波分割多重（ＰＤＭ）、位相変調、直交振幅変調（ＱＡＭ）、およびそれらの何らかの組合せでよい。例えば、変調チャネルのうちの１つは、ＰＤＭ−ＱＡＭチャネルでよい。さらに、ＷＤＭチャネルがＯＯＫチャネルおよび位相変調チャネルの組合せであるように、いくつかの送信機は、オンオフ変調（ＯＯＫ）チャネルを生成することができ、いくつかの送信機は、位相変調チャネルを生成することができる。例えば、光通信システムは、４０Ｇｂ／ｓＰＤＭ−ＱＰＳＫ信号が１０Ｇｂ／ｓＯＯＫチャネルと共に伝搬するハイブリッド伝送システムでよい。
【００２７】
マルチプレクサ２０からのＷＤＭ信号は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）でよい増幅器３０によって増幅される。増幅器から、ＷＤＭ信号が伝送ファイバスパン４０に送られる。各ファイバスパン４０は、ある長さの伝送ファイバ４２と、その後に続く、ＷＤＭ信号を補償し、それによって自己位相変調（ＳＰＭ）およびチャネル間相互位相変調（ＸＰＭ）などの劣化を抑制するための分散補償のための直列の分散補償モジュール（ＤＣＭ）４４を含んでよい。そのような補償はまた、増幅器４６による増幅を含んでよい。
【００２８】
１つまたは複数のファイバスパンをトラバースした後に、ＷＤＭ信号は、再構成可能光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）５０に提供されてよい。ＲＯＡＤＭにおいて、１つまたは複数のチャネルが除去されてもよく５２、１つまたは複数のチャネルが追加されてもよく５４、またはチャネル除去および追加の何らかの組合せが行われてもよい。ＲＯＡＤＭから、ＷＤＭ信号は、伝送ファイバスパン４０を再度トラバースして光伝送システムをトラバースした後にデマルチプレクサ６０に到達する。デマルチプレクサ６０は、ＷＤＭ信号を複数の個々のチャネルに分離する。各個々のチャネルは、信号ストリームのデータ情報のデコーディングのために受信機７０に提供される。受信機、１からＮまでの受信機７０のそれぞれは、個々のチャネルをデコードするためのコヒーレント検出受信機でも、または直接検出受信機でもよい。図１には、ＷＤＭ信号がＲＯＡＤＭに到達する前および後に単一のＲＯＡＤＭおよび単一のファイバスパンだけが例示されているが、光ネットワーク１００は、複数のＲＯＡＤＭ５０および各ＲＯＡＤＭの間に複数の伝送ファイバスパン４０を含んでよい。
【００２９】
送信機１０のうちの１つ（例えば、Ｔｘ１）は、ＮＢ−ＤＰＳＫチャネルを生成する。ＮＢ−ＤＰＳＫチャネルのための対応する受信機７０（例えば、Ｒｘ１）は、ＮＢ−ＤＰＳＫチャネル上で送信されたデータをデコードする。ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機は、ドライバ（１つまたは複数）、およびビットレートの約半分の帯域幅を有する変調器を使用してＮＢ−ＤＰＳＫ信号を生成する。一実施形態では、ドライバ（１つまたは複数）および変調器の結合された帯域幅は、送信機に提供された電気バイナリ信号のビットレートの約４分の１である。他の実施形態では、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号の帯域幅は、送信機に提供された電気バイナリ信号のビットレートの約４分の１である。対応する受信機では、ＤＰＳＫ受信機が信号を検出するために使用され、約１ビット周期より小さい２つの経路間の長さの差を有する遅延線干渉計（ＤＬＩ）がＮＢ−ＤＰＳＫ信号を復調するために使用される。ＤＰＳＫ受信機は、部分ＤＰＳＫ受信機でよい。
【００３０】
図２は、ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機の一例示的実施形態のブロック図である。例示的送信機２００は、ビットレートＲを有する第１の電気バイナリ信号２２０を入力として受信する増幅器２１０を含む。第１の電気バイナリ信号の帯域幅を狭くするために電気フィルタ２１５が含まれてよい。図示されている例示的実施形態では、第１のバイナリ信号は増幅の後にフィルタリングされるが、他の実施形態では、電気フィルタは、増幅の前に第１のバイナリ信号をプリフィルタリングするために増幅器の前に挿入されてよい。増幅後に、かつ任意選択でプリフィルタリングおよび／またはポストフィルタリングの後に、第１のバイナリ信号がＤＰＳＫ変調器２３０を駆動するために使用される。連続波（ＣＷ）光発生器２４０は、ＣＷ光をＤＰＳＫ変調器に提供する。変調器は、増幅器の増幅された出力およびＣＷ光を利用してＮＢ−ＤＰＳＫ光信号２５０を生成する。一実施形態では、ドライバ（１つまたは複数）および変調器の結合された帯域幅は、受信された信号２２０のビットレートの約半分より小さい。すなわち、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号２５０は、受信された信号２２０のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する。他の実施形態では、ドライバ（１つまたは複数）および変調器の結合された帯域幅は、受信された信号２２０のビットレートの約４分の１より小さい。
【００３１】
したがって、一実施形態では、送信機２００の増幅器２１０は、それぞれ入力電気バイナリ信号のビットレートの約半分または４分の１より小さい帯域幅を有する増幅された電気信号を提供するために、対応する帯域幅を有する。信号帯域幅を狭くすることはまた、電気フィルタ２１５によって提供されてよい。例えば、この送信機において、Ｒのビットレートを有する第１の信号２２０は、約Ｒ／２より小さい帯域幅を有する電気増幅器２１０によって増幅されることが可能である。第１の信号は、電気バイナリ信号である。第１の信号はまた、増幅器およびフィルタの結合された帯域幅がＲ／２であるようにフィルタリングされてよい。増幅された電気信号は、Ｒ／２より大きい帯域幅を有する差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）変調器２３０を駆動するために使用される。
【００３２】
他の例示的送信機では、Ｒのビットレートを有する第１の信号２２０は、帯域幅を狭くすることなく電気増幅器２１０によって増幅されることが可能であり、ＤＰＳＫ変調器２３０は、約Ｒ／４より小さい帯域幅を有するＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を生成するために、約Ｒ／４より小さい帯域幅を有してよい。他の実施形態では、増幅器、任意選択のフィルタおよび変調器の結合された帯域幅は、約Ｒ／２またはＲ／４より小さい。
【００３３】
一実施形態では、変調器は、ヌルでバイアスされ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝２Ｖπを有する電気信号によって駆動されるマッハツェンダ変調器でよい。Ｖπは、変調器のアーム間にπ位相シフトを生成する電圧である。変調器の入力は、送信のための連続波（ＣＷ）光および電気バイナリ信号であり、変調器の出力は、光ＮＢ−ＤＰＳＫ信号である。送信機はまた、エンコーダを含んでよい。
【００３４】
図１に例示されているように、ＮＢ−ＤＰＳＫ送信機からの光ＮＢ−ＤＰＳＫ信号は、波長分割多重（ＷＤＭ）光信号を生成するために１つまたは複数の他の送信機からの１つまたは複数の出力信号と多重化されることが可能である。次いで、ＷＤＭ光信号は、送信ファイバスパンおよびＲＯＡＤＭを含む光伝送システムをトラバースしてデマルチプレクサにおいてデマルチプレクスされる。デマルチプレクスされた送信された光ＮＢ−ＤＰＳＫ信号は、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号を受信するためのＤＰＳＫ受信機に提供される。
【００３５】
図３は、ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機３００の一例示的実施形態のブロック図である。例示的ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機は、ＮＢ−ＤＰＳＫ信号を受信し、デコードする。ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機は、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号３２０を入力として受信する差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）遅延線干渉計（ＤＬＩ）３１０を含む。ＤＬＩ復調器の２つの経路間の長さの差は、約１ビット周期より小さい。信号は１ビット周期ＤＬＩによって検出されることが可能であるが、このＤＬＩの感度はそのアーム間の１ビット周期より小さいＤＬＩに比べて低い。送信機から受信されたＮＢ−ＤＰＳＫ光信号は、振幅変調されているだけでなく、位相情報をも含み、したがって、送信された情報の検出の感度が改善されることが可能になる。
【００３６】
ＮＢ−ＤＰＳＫ受信機はまた、対応する電気信号３３５を形成するために、ＤＬＩ復調器の出力を検出するように構成された検出器３３０を含む。検出器は、１対の光検出器３３２、および比較器３３４を含んでよい。平衡検出器が示されているが、検出器は平衡検出器でもよく、またはシングルエンド検出器でもよい。次いで、対応する電気信号３３５がデジタル信号プロセッサ３４０に提供され、デジタル信号プロセッサ３４０は対応する電気信号から送信されたデータをデコードする。
【００３７】
送信機によって利用される方法は、その２つの経路間の長さの差が約１ビット周期より小さい遅延線干渉計（ＤＬＩ）において光信号を受信するステップと、対応する電気信号を形成するために検出器を用いてＤＬＩからの出力を検出するステップとを含む。次いで、対応する電気信号は、光信号の送信されたデータをデコードするために処理される。対応する電気信号を処理するステップは、電気信号をサンプリングするステップと、受信された光信号の非線形性に対処するために、サンプリングされた電気信号に対して補償を実行するステップと、サンプリングされた電気信号に基づいて受信された記号を識別するステップとのうちの少なくとも１つを含んでよい。
【００３８】
前述の様々な機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／またはプロセッサおよび／もしくはプロセッサ手段などのハードウェアを介して容易に実行されることが可能であり、プロセッサおよび／もしくはプロセッサ手段は、例えばソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアプログラミングに組み込まれた適切な命令の下で動作する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、光プロセッサなどを含んでよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するように構成された受信機を備える光通信システムであって、受信器が
その２つの経路間の長さの差が約１ビット周期より小さい遅延線干渉計（ＤＬＩ）と、
対応する電気信号を形成するためにＤＬＩの出力を検出するように構成された検出器と
を備える、光通信システム。
【請求項２】
ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号が、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
受信機が対応する電気信号から送信されたデータをデコードするように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
第１のビットレートを有する第１の入力信号を受信する送信機であって、
第１の入力信号を増幅するように構成された増幅器と、
第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する狭帯域ＤＰＳＫ光信号を出力するために増幅後に第１の入力信号によって駆動されるように構成されたＤＰＳＫ変調器とを含む送信機
をさらに備える、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項５】
光通信の方法であって、
その２つの経路間の長さの差が約１ビット周期より小さい遅延線干渉計（ＤＬＩ）において狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するステップと、
電気信号を形成するために検出器を用いてＤＬＩの出力を検出するステップと
を備える方法。
【請求項６】
送信されたデータをデコードするために電気信号を処理するステップ
をさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号の帯域幅が、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
Ｒのビットレートを有する第１の信号を取得するステップと、
増幅器によって第１の信号を増幅するステップと、
約Ｒ／２より小さい帯域幅を有するＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を出力するために前記増幅するステップの後に第１の信号を用いて変調器を駆動するステップと
をさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
変調器がヌルでバイアスされたマッハツェンダ差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）変調器であり、増幅された信号がピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝２Ｖπを有し、Ｖπが変調器のアーム間にπ位相シフトを生成する電圧である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の光信号を取得するために波長分割多重（ＷＤＭ）光信号をデマルチプレクスするステップをさらに備え、光信号のうちの少なくとも１つが狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号である、請求項５に記載の方法。
【請求項１】
狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するように構成された受信機を備える光通信システムであって、受信器が
その２つの経路間の長さの差が約１ビット周期より小さい遅延線干渉計（ＤＬＩ）と、
対応する電気信号を形成するためにＤＬＩの出力を検出するように構成された検出器と
を備える、光通信システム。
【請求項２】
ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号が、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
受信機が対応する電気信号から送信されたデータをデコードするように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
第１のビットレートを有する第１の入力信号を受信する送信機であって、
第１の入力信号を増幅するように構成された増幅器と、
第１のビットレートの約半分より小さい帯域幅を有する狭帯域ＤＰＳＫ光信号を出力するために増幅後に第１の入力信号によって駆動されるように構成されたＤＰＳＫ変調器とを含む送信機
をさらに備える、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項５】
光通信の方法であって、
その２つの経路間の長さの差が約１ビット周期より小さい遅延線干渉計（ＤＬＩ）において狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号を受信するステップと、
電気信号を形成するために検出器を用いてＤＬＩの出力を検出するステップと
を備える方法。
【請求項６】
送信されたデータをデコードするために電気信号を処理するステップ
をさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号の帯域幅が、ＮＢ−ＤＰＳＫ光信号がそこから受信される送信機の第１のビットレートの約半分より小さい、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
Ｒのビットレートを有する第１の信号を取得するステップと、
増幅器によって第１の信号を増幅するステップと、
約Ｒ／２より小さい帯域幅を有するＮＢ−ＤＰＳＫ光信号を出力するために前記増幅するステップの後に第１の信号を用いて変調器を駆動するステップと
をさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
変調器がヌルでバイアスされたマッハツェンダ差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）変調器であり、増幅された信号がピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝２Ｖπを有し、Ｖπが変調器のアーム間にπ位相シフトを生成する電圧である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の光信号を取得するために波長分割多重（ＷＤＭ）光信号をデマルチプレクスするステップをさらに備え、光信号のうちの少なくとも１つが狭帯域差動位相偏移変調（ＮＢ−ＤＰＳＫ）光信号である、請求項５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１３−５０３５６３（Ｐ２０１３−５０３５６３Ａ）
【公表日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２６８６３（Ｐ２０１２−５２６８６３）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４６２７１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２５７２３
【国際公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（３９１０３０３３２）アルカテル−ルーセント (1,149)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４６２７１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２５７２３
【国際公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（３９１０３０３３２）アルカテル−ルーセント (1,149)
【Ｆターム（参考）】
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