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技術 送出チャンネルの制御された分割により波長分離多重化伝送のための光信号/ノイズ比の決定が可能な通信システムおよび方法

出願人 コーニング・オー・ティー・アイ・インコーポレーテッド
発明者 ステファノ・ヴァノリマリオ・タンブレロ
出願日 1995年11月27日 (25年1ヶ月経過) 出願番号 1995-307806
公開日 1996年8月30日 (24年3ヶ月経過) 公開番号 1996-223137
状態 未査定
技術分野 光伝送方式 光通信システム
主要キーワード 中間グループ 透過ウインドウ 中間測定 直線図 連続的動作 電圧エクスカーション 中間動作 調整帯域
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

走査された波長における基準値を認識することにより光フィルタ通過帯域が連続的に検査され調整されるWDMシステムにおける伝送信号を受信する方法および装置。

解決手段

予め定めた波長帯域における少なくとも1つの光伝送信号を生成し、この光伝送信号を光ファイバを経て受信局伝送し、通過帯域フィルタを介して光伝送信号を受信し、この信号を濾波して前記伝送信号のみを通過させるステップを含み、前記帯域内で受信される光スペクトルの認識可能部分を識別するため波長帯域が走査されることにより、前記認識可能なスペクトル部分に対応する動作条件に基いて、伝送信号が探索されそのスペクトルプロフィールに基いて認識される前記伝送信号の探索範囲を決定する。

概要

背景

WDM送信においては、相互に独立的な幾つかのチャンネルあるいは幾つかの伝送信号が、光周波数の領域における多重化により光ファイバからなる同じ線上に送出されることを必要とし、伝送チャンネルディジタルまたはアナログのいずれでもよく、各チャンネルが他のチャンネルの波長から分離された特定波長と関連するので相互に弁別される。

概要

走査された波長における基準値を認識することにより光フィルタ通過帯域が連続的に検査され調整されるWDMシステムにおける伝送信号を受信する方法および装置。

予め定めた波長帯域における少なくとも1つの光伝送信号を生成し、この光伝送信号を光ファイバを経て受信局伝送し、通過帯域フィルタを介して光伝送信号を受信し、この信号を濾波して前記伝送信号のみを通過させるステップを含み、前記帯域内で受信される光スペクトルの認識可能部分を識別するため波長帯域が走査されることにより、前記認識可能なスペクトル部分に対応する動作条件に基いて、伝送信号が探索されそのスペクトルプロフィールに基いて認識される前記伝送信号の探索範囲を決定する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

予め定めた波長帯域に含まれる予め定めた波長で少なくとも1つの光伝送信号を生成するステップと、前記光伝送信号を光ファイバを介して、少なくとも1つの受信ユニットを含む受信局伝送するステップと、前記光伝送信号を含む光信号通過帯域フィルタを介して前記受信局における受信ユニットの各々へ送るステップと、前記受信ユニットにおいて前記フィルタを介して光伝送信号を受信するステップとを含み、前記光信号は、前記予め定めた波長帯域における既知の波長における少なくとも1つの認識可能な部分を含むスペクトルを持つ光通信方法であって、前記フィルタが、幾つかの動作条件下で動作可能なコマンド手段により前記スペクトルを含むサーチ帯域における幾つかの波長に同調可能なフィルタであることを特徴とし、かつ前記濾波ステップが、前記の予め定めた波長帯域を前記動作条件を変化させることにより走査するステップと、前記認識可能なスペクトル部分識別するステップと、前記認識可能なスペクトル部分と対応する動作条件に基いて、前記伝送信号に対するサーチ範囲を決定するステップと、前記動作条件を変化させることにより前記サーチ範囲を走査するステップと、前記サーチ範囲における前記光伝送信号を認識して、関連する動作条件を識別するステップと、前記光伝送信号における動作条件を維持するステップとを含むことを特徴とする光通信方法

請求項2

前記予め定めた波長帯域を走査して、前記認識可能なスペクトル部分を識別する前記ステップが、前記サーチ帯域内に含まれる前記フィルタの通過波長に対応する少なくとも2つの動作条件で前記コマンド手段を動作させるステップと、前記動作条件の各々における光通過パワー値を検出するステップと、前記光パワー値間で、前記スペクトルの前記認識可能部分とその動作条件とに対応する値を識別するステップとを含むことを特徴とする請求項1記載の光通信方法。

請求項3

サーチ範囲を決定する前記ステップは、前記認識可能部分の動作条件から始めて前記光伝送信号が一義的に存在し得る前記スペクトル範囲に対応する新たな動作条件を決定して、該条件を前記アクチュエータへ与えるステップを含むことを特徴とする請求項1記載の光通信方法。

請求項4

前記認識可能なスペクトル部分を構成する既知の波長の少なくとも1つのピークを含む前記帯域における自然放出スペクトルを持つ少なくとも1つの能動的光ファイバ増幅器により前記信号を少なくとも1回増幅することを含むことを特徴とする請求項1記載の光通信方法。

請求項5

前記フィルタが同調可能な光フィルタファブリ−ペロー・フィルタ)であり、前記コマンド手段は圧電アクチュエータにより具現されることを特徴とする請求項1記載の光通信方法。

請求項6

前記濾波ステップが前記アクチュエータに対して予め定めた電圧極限値間に含まれる2つ以上のパイロット電圧(piloting voltage)を加えること、前記電圧でフィルタを通過する信号の光パワー値を検出すること、前記認識可能スペクトル部分と、これに対応するパイロット電圧とを認識すること、前記認識可能部分に対応する前記パイロット電圧の値に応じて、前記の予め定めた極限電圧値修正すること、サイクルを予め定めた回数だけ反復すること、1つの信号に対するサーチ電圧を決定すること、前記範囲内の前記信号を認識すること、前記フィルタを前記信号で維持することを含むことを特徴とする請求項5記載の光通信方法。

請求項7

前記認識ステップが前記サーチ電圧範囲内に含まれるパイロット電圧を前記アクチュエータに加えて、これに対応する光通過パワーを検出すること、前記光の通過パワーの各最大値を信号として認識することを含むことを特徴とする請求項6記載の光通信方法。

請求項8

前記維持ステップが、前記アクチュエータに対して光パワーの前記の認識された最大値に対応するパイロット電圧を加えて、光通過パワーの検出された最大値に対応するパイロット電圧値を用いることにより、予め定めた増分に従って前記電圧を周期的に変化させることを含むことを特徴とする請求項6記載の光通信方法。

請求項9

前記濾波ステップが、予め定めた一時法則により前記極限値間で前記パイロット電圧を変化させることを含むことを特徴とする請求項5記載の光通信方法。

請求項10

前記パイロット電圧が時間的に固定された増分に従って変化させられることを特徴とする請求項9記載の光通信方法。

請求項11

前記パイロット電圧が各ステップにおいて予め定めた平均的な時間勾配に従って変化させられることを特徴とする請求項10記載の光通信方法。

請求項12

サーチ範囲を決定する前記ステップが、自然放出スペクトルを検出し、該自然放出スペクトルの極限値に対応する動作条件を識別し、前記伝送信号を一義的に局在化することができる前記スペクトルの一部に対応する動作条件を計算することを含むことを特徴とする請求項3記載の光通信方法。

請求項13

前記光伝送信号を認識する前記ステップが、少なくとも3つの連続的動作条件のグループにおいてフィルタを通過する光パワーを検出すること、中間条件が間に含まれる少なくとも2つの外部の動作条件において検出された光通過パワー値から、前記連続的動作条件間中間動作条件で検出された光通過パワー値を分離すること、前記中間動作条件における内挿光パワー値を計算すること、前記の検出された光通過パワー値を前記の内挿光パワー値と比較すること、光伝送信号に対応する動作条件として、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値とが相互に予め定めた関係にある中間動作条件を認識することを含むことを特徴とする請求項1記載の光通信方法。

請求項14

前記の予め定めた関係が、予め定めた閾値より高い、前記光通過パワー値と前記内挿光パワー値との間の比を含むことを特徴とする請求項13記載の光通信方法。

請求項15

前記の予め定めた関係が、前記グループにおける前記中間動作条件に対応する値を除いて、前記の連続的動作条件で検出された前記通過光パワー値の内挿カーブの積分と、前記の検出された光通過パワー値の内挿カーブの積分との間の比を含み、該比が予め定めた閾値より高いことを特徴とする請求項13記載の光通信方法。

請求項16

前記能動的ファイバ増幅器が、エルビウムでドープされたファイバを含むことを特徴とする請求項4記載の光通信方法。

請求項17

前記認識可能なスペクトル部分が、1530nmと1540nmとの間に含まれる波長におけるエルビウムの自然放出ピークからなることを特徴とする請求項5記載の光通信方法。

請求項18

光通信回線において予め定めた伝送信号に対して信号/雑音比を測定する方法において、伝送された光信号の一部を引出し、前記伝送信号を含む予め定めた波長帯域における光通過パワーを検出しながら該光信号を同調可能なフィルタを通して濾波し、前記信号の波長で検出された光パワー値を同じ波長において内挿された光パワー値と比較することを特徴とする方法。

請求項19

少なくとも3つの連続的動作条件のグループにおいてフィルタを通過する光パワーを検出すること、中間条件が間に含まれる少なくとも2つの外部の動作条件で検出された光通過パワー値から、前記連続的動作条件間の中間動作条件で検出された光通過パワー値を分離すること、前記中間動作条件における内挿光パワー値を計算すること、前記の検出された光通過パワー値を前記内挿光パワー値と比較すること、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値とが相互に予め定めた関係にある中間動作条件を、光伝送信号に対応する動作条件として認識すること、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値とから結果として得る値間の比を、前記伝送信号の信号/雑音比として規定することを含むことを特徴とする請求項18記載の信号/雑音比を測定する方法。

請求項20

前記の予め定めた関係は、前記の検出された光通過パワー値と予め定めた閾値より高い前記内挿光パワー値との間の比を含むことを特徴とする請求項19記載の光通信方法。

請求項21

前記信号/雑音比は、前記中間動作条件または前記グループにおける条件に対応する値を除いて、前記連続的動作条件において検出された前記光通過パワー値の内挿カーブの積分と、前記の検出された光通過パワー値の内挿カーブの積分との間の比からなることを特徴とする請求項19記載の光通信方法。

請求項22

予め定めた幅の帯域に含まれる少なくとも2つの波長で伝送信号を生成する手段と、前記信号を1つの光ファイバ線に対して伝送する手段とを含む光信号伝送局と、前記光信号に対する受信局と、前記伝送局と受信局とを接続する光ファイバ線とを含む光通信システムにおいて、前記光信号受信局が、前記信号光ファイバ線から前記伝送信号を分離する手段を含むことを特徴とする光通信システムであって、幾つかの光出口到来する光信号を共有するよう設計された信号スプリッタと、前記光出口の少なくとも1つに直列に接続され、予め定めた幅の波長帯域における光出力信号を生じ、指令可能な各アクチュエータ手段を含む少なくとも1つの同調可能な光ファイバと、前記光出力信号の少なくとも一部を前記フィルタから受信する手段と、前記受信手段と関連して、前記フィルタの前記アクチュエータ手段に指令する手段とを含む光通信システム。

請求項23

前記光ファイバ線に沿って介挿された少なくとも1つの能動的光ファイバ増幅器を含むことを特徴とする請求項22記載の光通信システム。

請求項24

前記増幅器がエルビウムでドープされた能動的ファイバ増幅器であることを特徴とする請求項22記載の光通信システム。

請求項25

前記同調可能フィルタがファブリ−ペロー・タイプのフィルタであることを特徴とする請求項22記載の光通信システム。

請求項26

前記フィルタから出て行く前記光信号の少なくとも一部を受信するよう設計された前記受信手段が、光検査受信機と接続された出口を有するフィルタ出力に直列に接続された溶融ファイバスプリッタ(fused−fibre splitter)を含むことを特徴とする請求項22記載の光通信システム。

請求項27

前記スプリッタが前記光検査受信機へ送られる光パワーの5%より少ない光パワーを引出すことを特徴とする請求項26記載の光通信システム。

請求項28

前記光受信機が光信号の電子的検出のためのフォトダイオードを含むことを特徴とする請求項26記載の光通信システム。

請求項29

前記ファブリ−ペロー・フィルタが、前記のエルビウムでドープされた能動的ファイバの自然放出帯域より大きいかあるいはこれに等しい自由スペクトル範囲FSRを有することを特徴とする請求項24記載の光通信システム。

請求項30

幾つかの光出口に到来する光信号を共有するための信号スプリッタと、前記光出口の少なくとも1つに直列に接続され、各々の指令可能なアクチュエータ手段を含む、予め定めた幅の波長帯域における光出力信号を生じるための少なくとも1つの同調可能光ファイバと、前記フィルタから前記光出力信号の少なくとも一部を受信する手段と、前記受信手段と関連して前記フィルタに対する前記アクチュエータ手段に指令する手段とを含むことを特徴とする多重波長光受信装置

請求項31

前記フィルタのアクチュエータに対する指令手段が、フィルタの出力信号応答して、該アクチュエータにおける指令動作を生成するためのマイクロプロセッサユニットを含むことを特徴とする請求項30記載の多重波長光受信装置。

請求項32

前記フィルタに対する前記アクチュエータが圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項30記載の多重波長光受信装置。

請求項33

前記同調可能フィルタがファブリ−ペロー・タイプのフィルタであることを特徴とする請求項30記載の多重波長光受信装置。

請求項34

前記フィルタから前記光出力信号の少なくとも一部を受信する前記手段が、光検査受信機に接続された出口を有する該フィルタからの出口に直列に接続された溶融ファイバ・スプリッタを含むことを特徴とする請求項30記載の多重波長光受信装置。

請求項35

前記スプリッタが、前記光検査受信機へ送られる光パワーの5%より少ない光パワーを引出すことを特徴とする請求項34記載の多重波長光受信装置。

請求項36

前記光受信機が光信号の電子的検出のためのフォトダイオードを含むことを特徴とする請求項34記載の多重波長光受信装置。

請求項37

前記ファブリ−ペロー・フィルタが、前記の予め定めた帯域幅より大きいかあるいはこれと等しい自由スペクトル範囲FSRを有することを特徴とする請求項33記載の多重波長光受信装置。

請求項38

前記光ファイバから光信号の少なくとも一部を抽出するための、かつ該光信号を光出口へ送るための手段と、前記光出口に直列に接続され、予め定めた幅の波長帯域における光出力信号を生じるための、各々の指令可能なアクチュエータ手段を含む同調可能な光ファイバと、前記ファイバから前記の出て行く光信号の少なくとも一部を受信する手段と、前記受信手段と関連して、前記フィルタの前記アクチュエータ手段に指令し、予め定めた波長帯域にわたり濾波する手段と、前記帯域における幾つかの波長でフィルタを通過する光パワーを検出する手段と、前記帯域における光パワー値を内挿する手段と、前記光通過パワーと前記内挿光パワーとに関連する対応している手段間の比較を実施する比較手段とを含むことを特徴とする多重波長通信ステムにおける信号/雑音比を測定して検査する装置。

請求項39

前記フィルタのアクチュエータに指令する手段が、予め定めた幅のステップで前記波長帯域の少なくとも一部を周期的に走査するようにフィルタに指令するためのマイクロプロセッサ・ユニットを含むことを特徴とする請求項38記載の信号/雑音比を測定して検査する装置。

請求項40

前記フィルタに対する前記アクチュエータ手段が圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項38記載の信号/雑音比を測定して検査する装置。

請求項41

前記同調可能フィルタがファブリ−ペロー・フィルタであることを特徴とする請求項38記載の多重波長光の受信装置。

請求項42

前記光信号の少なくとも一部の前記抽出手段が、ファイバに沿って直列に接続された溶融ファイバ・スプリッタを含むことを特徴とする請求項38記載の信号/雑音比を測定して検査する装置。

請求項43

前記スプリッタが光パワーの5%より少ない光パワーを引出すことを特徴とする請求項42記載の信号/雑音比を測定して検査する装置。

請求項44

予め定めた波長帯域に含まれる予め定めた波長で少なくとも1つの光伝送信号を生成するステップと、前記光伝送信号を光ファイバを介して少なくとも1つの受信ユニットを含む受信局へ伝送するステップと、前記光伝送信号を含む出力信号を通過帯域フィルタ・ユニットを介して前記受信局における受信ユニットの各々へ送るステップと、前記受信ユニットにおいて前記フィルタ・ユニットを通る光伝送信号を受信するステップとを含む光通信方法において、前記フィルタ・ユニットが、固定フィルタと同調可能なフィルタとを含み、該固定フィルタが前記予め定めた波長を含む予め定めた通過帯域を有し、前記同調可能なフィルタが、幾つかの動作条件下で動作可能なコマンド手段により前記前記の予め定めた通過帯域における幾つかの波長に同調可能であることを特徴とし、かつ前記濾波ステップが、前記固定フィルタで前記信号を濾波するステップと、前記同調可能なフィルタの前記動作条件を変化させることにより、前記の予め定めた通過帯域を走査するステップと、前記通過帯域における前記光伝送信号を認識して、関連する動作条件を識別するステップと、前記光伝送信号に動作条件を維持するステップとを含むことを特徴とする光通信方法。

請求項45

1つ以上の信号が存在すること、および前記固定フィルタの前記の予め定めた通過帯域が、前記伝送信号の前記の予め定めた波長を分けるに充分な帯域よりも広くないことを特徴とする請求項43記載の光通信方法。

請求項46

予め定めた周波数における変調トーンが前記伝送信号に重ねられること、および前記認識ステップが濾波された信号における前記の予め定めた周波数における前記変調トーンを検出することを特徴とする請求項43記載の光通信方法。

請求項47

1つ以上の信号が存在すること、および該信号の各々が、他の信号の変調レーンとは異なる予め定めた周波数を持つ変調トーンを有することを特徴とする請求項45記載の光通信方法。

請求項48

前記認識ステップが、濾波された信号における関連するトーン周波数を検出することにより関連する通過帯域における信号の存在を検出することを含むことを特徴とする請求項46記載の光通信方法。

技術分野

0001

本発明は、光信号スペクトルプロフィールに基いて受信における異なるチャンネルが認識されて分離され、各チャンネルの光信号/雑音比の測定が得られる、特に波長分離多重化(wavelengt−division multiplexing:WDM)送信のための光通信システムおよび方法に関する。

背景技術

0002

WDM送信においては、相互に独立的な幾つかのチャンネルあるいは幾つかの伝送信号が、光周波数の領域における多重化により光ファイバからなる同じ線上に送出されることを必要とし、伝送チャンネルディジタルまたはアナログのいずれでもよく、各チャンネルが他のチャンネルの波長から分離された特定波長と関連するので相互に弁別される。

発明が解決しようとする課題

0003

シリカ基材とするファイバのいわゆる第3の伝送ウインドウと、光増幅器における有効帯域とを用いる非常に多数のチャンネルの伝送を可能にするため、チャンネル自体の間の波長分離がナノメートル程度であることが都合がよい。

0004

このような伝送信号の適正な受信のため、従って前記信号を各ユーザへ送るようにこれらチャンネル間の分離を実施することが必要である。

0005

この目的のため、選択されたチャンネルでオーバーラップされるノイズを形成するおそれがある不要な信号の無いことを保証するため、選択されたチャンネルのみが通過し得る低帯域光フィルタを用いることができる。

0006

しかし、このようなフィルタの使用のためには、伝送信号の波長における高い安定度フィルタ自体通過帯域の高い固有安定度の両者が要求される。

0007

上記の問題については、例えば、パイロット信号の検出により伝送されるデータにパイロット信号をオーバーラップさせ、受信機フィルタ通過帯域を調整できることを示唆する英国特許出願第GB 2260048号に記載されている。

0008

更に、公知の光フィルタシフト問題から免れず、このシフトに基いて更に通過帯域に対する選択された波長が設定後の限られた期間のみ一定に保持し、特に前記フィルタが圧電アクチュエータなどが設けられる場合に、これらフィルタもまたヒステリシス現象を受ける。前記現象に基いて、通過帯域波長の選択された値は関連するコマンド品質の値(例えば、電圧)に依存するばかりでなく、このような品質がフィルタ自体に与えられる一時則にも依存する。

0009

更に、光通信システムでは、光信号/雑音比が例えば増幅段出口検査されねばならず同時にシステムの機能性を検査できるように受信機に加えられると同じ濾波条件が加えられる。

0010

しかし、このような検査は一般に高価な研究室装置の使用によってのみ実施が可能である。

0011

英国特許出願第GB 2272590号は、1つのノッチ狭帯域通過フィルタ)で伝送信号を選択的に濾波するステップと、増幅器における信号/雑音比を確認するため濾波された信号と濾波されない信号に対する前記帯域内の信号電力を測定するステップとを含む信号/雑音比の測定方法を開示している。

0012

しかし、出願人が実施した実験では、この目的のため光フィルタを使用することは、一時的安定度およびヒステリシスに関する上記問題に曝されることを証明し、適切な結果をもたらさなかった。

課題を解決するための手段

0013

本発明は、1つの特質において、WDMシステムにおける伝送信号を受信する方法および装置に関するもので、このシステムにおいては走査された波長帯域における確実な基準値を認識することにより光フィルタの通過帯域が連続的に検査されて調整され、この認識に基いて、所要のチャンネルの微小サーチ範囲が検出され、この範囲はこれとオーバーラップした検査信号の存在しない時のそのスペクトル・プロフィールに基いて認識される。

0014

本発明は、別の特質において、同調可能な通過帯域光フィルタを通る光信号のスペクトル・プロフィールを検出して、そのスペクトル・プロフィールを認識し、これにより前記プロフィールに基いて信号自体の光信号/ノイズ比を決定することからなる。

0015

特に、本発明は1つの特質において、予め定めた波長帯域に含まれる予め定めた波長で少なくとも1つの光伝送信号を生成し、前記光伝送信号を光ファイバを介して受信局へ伝送し、前記光伝送信号を含む光信号を通過帯域フィルタを介して前記受信局における受信ユニットの各々へ送り、前記受信ユニットにおいて前記フィルタを通る光伝送信号を受信するステップを含み、前記光信号は、前記予め定めた波長帯域における既知の波長における少なくとも1つの認識可能な部分を含むスペクトルを持つ光通信方法であって、前記フィルタが、幾つかの動作条件下で動作可能なコマンド手段により前記スペクトルを含むサーチ帯域における幾つかの波長に同調可能なフィルタであることを特徴とし、かつ前記濾波ステップが、前記の予め定めた波長帯域を前記動作条件を変化させることにより走査し、前記認識可能なスペクトル部分識別し、前記認識可能なスペクトル部分と対応する動作条件に基いて、前記伝送信号に対するサーチ範囲を決定し、前記動作条件を変化させることにより前記サーチ範囲を走査し、前記サーチ範囲における前記光伝送信号を認識して関連する動作条件を識別し、前記光伝送信号における動作条件を維持することを含む光通信方法に関するものである。

0016

更に、前記予め定めた波長帯域を走査して前記認識可能なスペクトル部分を識別する前記ステップが、前記サーチ帯域内に含まれる前記フィルタの通過波長と対応する少なくとも2つの動作条件で前記コマンド手段を動作させ、前記動作条件の各々における光通過電力値を検出し、前記光パワー値間で、前記スペクトルとその動作条件との前記認識可能部分と対応する値を識別することを含む。

0017

特に、サーチ範囲を決定する前記ステップは、前記認識可能部分の動作条件から始めて前記光伝送信号が一義的に存在し得る前記スペクトル範囲と対応する新たな動作条件を決定して、該条件を前記アクチュエータへ与える段階を含む。

0018

望ましい一実施例において、本発明による光通信方法は、前記認識可能なスペクトル部分を構成する既知の波長の少なくとも1つのピークを含む前記帯域における自然放出スペクトルを持つ少なくとも1つのアクティブ光ファイバ増幅器により前記信号を少なくとも1回増幅することを含む。

0019

望ましくは、前記フィルタは同調可能な光ファイバであり、前記コマンド手段は圧電アクチュエータにより具現される。

0020

望ましい一実施例において、前記濾波ステップは、前記アクチュエータに対して予め定めた電圧の極限値間に含まれる2つ以上のパイロット電圧を加え、前記電圧でフィルタを通過する信号の光パワー値を検出し、前記認識可能スペクトル部分と、これに対応するパイロット電圧とを認識し、前記認識可能部分に対応する前記パイロット電圧の値に応じて、前記の予め定めた極限電圧値修正し、サイクルを予め定めた回数だけ反復し、1つの信号に対するサーチ電圧を決定し、前記範囲内の前記信号を認識し、前記フィルタを前記信号に維持することを含む。

0021

望ましくは、前記認識ステップは、前記サーチ電圧範囲内に含まれるパイロット電圧を前記アクチュエータに加えて、これに対応する光通過パワーを検出し、前記光の通過パワーの各最大値を信号として認識することを含む。

0022

更に加えて、かつ特に、前記維持ステップは、前記アクチュエータに対して光パワーの前記認識された最大値に対応するパイロット電圧を加えて、光通過パワーの検出された最大値に対応するパイロット電圧値を用いることにより、予め定めた増分に従って前記電圧を周期的に変化させることを含む。

0023

望ましくは、前記濾波ステップは、予め定めた一時法則により前記極限値間でパイロット電圧を変化させることを含み、特に前記パイロット電圧は時間的に固定された増分に従って変化させられ、更に望ましくは、前記パイロット電圧は各ステップにおいて予め定めた平均の一時的勾配に従って変化させられる。

0024

特に、サーチ範囲を決定する前記ステップは、自然放出スペクトルを検出し、この自然放出スペクトルの極限値に対応する動作条件を識別し、前記伝送信号を一義的に局在化することができる前記スペクトルの一部に対応する動作条件を計算することを含む。

0025

本発明の方法の一特質において、前記光伝送信号を認識する前記ステップは、少なくとも3つの連続的動作条件のグループにおいてフィルタを通過する光パワーを検出し、中間条件が間に含まれる少なくとも2つの外部の動作条件において検出された光通過パワー値から、前記連続的動作条件間中間動作条件で検出された光通過パワー値をサーチし、前記中間動作条件における内挿光パワー値を計算し、前記の検出された光通過パワー値を前記の内挿光パワー値と比較し、光伝送信号に対応する動作条件として、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値とが相互に予め定めた関係にある中間動作条件を認識することを含む。

0026

ある特定実施例において、前記の予め定めた関係が、予め定めた閾値より高い、前記の光通過パワー値と前記内挿光パワー値との間の比を含む。

0027

あるいはまた、または更に、前記の予め定めた関係が、前記グループにおける前記中間動作条件に対応する値を除いて、前記の連続的動作条件で検出された前記通過光パワー値の内挿カーブの積分と、前記の検出された光通過パワー値の内挿カーブの積分との間の比を含み、この比が予め定めた閾値より高い。

0028

望ましくは、前記アクティブなファイバ増幅器が、エルビウムでドープされたファイバを含み、また特に、前記認識可能なスペクトル部分が、1530nmと1540nm間に含まれる波長におけるエルビウムの自然放出ピークからなる。

0029

本発明は、第2の特質において、光通信回線において予め定めた伝送信号に対して信号/雑音比を測定する方法において、伝送された光信号の一部を引出し、前記伝送信号を含む予め定めた波長帯域における光通過パワーを検出しながら該光信号を同調可能なフィルタを介して濾波し、前記信号の波長で検出された光パワー値を同じ波長において内挿された光パワー値と比較することを特徴とする方法に関するものである。

0030

特に、前記方法は、少なくとも3つの連続的動作条件のグループにおいてフィルタを通過する光パワーを検出し、中間条件が間に含まれる少なくとも2つの外部の動作条件で検出された光通過パワー値から、前記連続的動作条件間の中間動作条件で検出された光通過パワー値を分離し、前記中間動作条件における内挿光パワー値を計算し、前記の検出された光通過パワー値を前記内挿光パワー値と比較し、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値とが相互に予め定めた関係にある中間動作条件を、光伝送信号に対応する動作条件として認識し、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値とから結果として得る値間の比を、前記伝送信号の信号/雑音比として規定することを含む。

0031

望ましくは、前記の予め定めた関係は、予め定めた閾値より高い、前記の検出された光通過パワー値と前記内挿光パワー値との間の比を含む。

0032

あるいはまた、前記信号/雑音比は、前記中間動作条件または前記グループにおける条件に対応する値の値を除いて、前記の連続的動作条件において検出された前記光通過パワー値の内挿カーブの積分と、前記の検出された光通過パワー値の内挿カーブの積分との間の比からなる。

0033

本発明は、第3の特質において、予め定めた幅の帯域に含まれる少なくとも2つの波長で伝送信号を生成する手段と、前記信号を1つの光ファイバ線に対して伝送する手段とを含む光信号伝送局と、前記光信号に対する受信局と、前記伝送局と受信局とを接続する光ファイバ線とを含む光通信システムにおいて、前記光信号受信局が、前記信号光ファイバ線から前記伝送信号を分離する手段を含むことを特徴とする光通信システムであって、幾つかの光出口到来する光信号を共有するよう設計された信号スプリッタと、前記光出口の少なくとも1つに直列い接続され、予め定めた幅の波長帯域における光出力信号を生じるため、指令可能な各アクチュエータ手段を含む少なくとも1つの同調可能な光ファイバと、前記光出力信号の少なくとも一部を前記フィルタから受信する手段と、前記受信手段と関連して、前記フィルタの前記アクチュエータ手段に指令する手段とを含む光通信システムに関するものである。

0034

本発明によるシステムは、前記光ファイバ線に沿って介挿された少なくとも1つのアクティブな光ファイバ増幅器を含むことが望ましい。

0035

前記増幅器は、エルビウムでドープされたファイバ増幅器であることが望ましい。

0036

本発明によるシステムの一実施例においては、前記同調可能フィルタがファブリ−ペロー・タイプのフィルタである。

0037

望ましくは、かつ特に、前記フィルタから出て行く前記光信号の少なくとも一部を受信するよう設計された前記受信手段が、光検査受信機と接続された出口を有するフィルタ出力に直列に接続された溶融ファイバスプリッタを含む。

0038

更に望ましくは、前記スプリッタは、前記光検査受信機へ送られる光パワーの5%より少ない光パワーを引出す

0039

特に、前記光受信機は、光信号の電子的検出のためのフォトダイオードを含む。

0040

特に、前記ファブリ−ペロー・フィルタは、前記のエルビウムでドープされたアクティブなファイバの自然放出帯域より大きいかあるいはこれに等しい自由スペクトル範囲RSRを有する。

0041

本発明は、第4の特質において、幾つかの光出口に到来する光信号を共有するための信号スプリッタと、前記光出口の少なくとも1つに直列に接続され、各々の指令可能なアクチュエータ手段を含む、予め定めた幅の波長帯域で光出力信号を生じるための少なくとも1つの同調可能光ファイバと、前記フィルタから前記光出力信号の少なくとも一部を受信する手段と、前記受信手段と関連して前記フィルタに対する前記アクチュエータ手段に指令する手段とを含むことを特徴とする多重波長用装置に関するものである。

0042

特に、前記フィルタのアクチュエータに対する指令手段が、フィルタの出力信号応答して、アクチュエータにおける指令動作を生成するためのプロセッサユニットを含む。

0043

特に、前記フィルタに対する前記アクチュエータは圧電アクチュエータである。

0044

望ましい実施例においては、前記同調可能フィルタが、ファブリ−ペロー・タイプのフィルタである。

0045

前記フィルタから前記光出力信号の少なくとも一部を受信する前記手段が、光検査受信機に接続された出口を有する、フィルタからの出口に直列に接続された溶融ファイバ・スプリッタを含むことが望ましい。

0046

前記スプリッタは、前記光検査受信機へ送られる光パワーの5%より少ない光パワーを引出すことが望ましい。

0047

特に、前記光受信機は、光信号の電子的検出のためのフォトダイオードを含む。

0048

特に、前記ファブリ−ペロー・フィルタは、前記の予め定めた帯域幅より大きいかあるいはこれと等しい自由スペクトル範囲FSRを有する。

0049

本発明は、第5の特質において、光ファイバから光信号の少なくとも一部を抽出するための、かつこの光信号を光出口へ送るための手段と、前記光出口に直列に接続され、予め定めた幅の波長帯域における光出力信号を生じるための、各々の指令可能なアクチュエータ手段を含む同調可能な光ファイバと、前記ファイバから前記の出て行く光信号の少なくとも一部を受信する手段と、前記受信手段と関連して前記フィルタの前記アクチュエータ手段に指令して予め定めた波長帯域にわたり濾波する手段と、前記帯域における幾つかの波長でフィルタを通過する光パワーを検出する手段と、前記帯域における光パワー値を内挿する手段と、前記光通過パワーと前記内挿光パワーとに関連する対応装置間の比較を実施する比較手段とを含むことを特徴とする多重波長通信システムにおける信号/雑音比を測定して検査する装置に関するものである。

0050

特に、前記フィルタのアクチュエータに指令する手段は、予め定めた幅の段階で前記波長帯域の少なくとも一部を周期的に走査するようにフィルタに指令するためのマイクロプロセッサ・ユニットを含む。

0051

特定の一実施例において、前記フィルタに対する前記アクチュエータ手段が圧電アクチュエータである。

0052

望ましい一実施例において、前記同調可能フィルタはファブリ−ペロー・フィルタである。

0053

前記光信号の少なくとも一部の前記抽出手段は、ファイバに沿って直列に接続された溶融ファイバ・スプリッタを含むことが望ましく、更に望ましくは、前記スプリッタは光パワーの5%より少ない光パワーを引出す。

0054

更なる詳細については、添付図面に関して以降の記述から更によく理解されよう。

0055

a)システムの記述
図1に示されるように、本発明による波長分離多重化伝送のための多重チャンネル光通信システムには、システム内に直列に配置された増幅器の有効動作帯域に含まれる波長λ1、λ2、λ3、λ4を持つ幾つかの光信号ソース(optical−signal sources)が設けられる(本実施例では4つの光信号源)。

0056

各ソースにより別個に生成される前記光信号は、波長λ1、λ2、λ3、λ4における信号を同時に1つの光出力ファイバ3へ送出するための信号コンバイナ2即ちマルチプレクサへ送られる。

0057

一般に、信号コンバイナ2は、各々の光ファイバに送られる光信号が1つのファイバでオーバーラップされる受動型光デバイスであり、この種のデバイスは、例えば平面光学系マイクロ光学系などにおける溶断ファイバ結合器からなっている。

0058

一例として、適当なコンバイナは、米合衆国カルフォニア州San Jose、1885Lundy Ave.の終了−TEK DYNAMICS社により市販されるコンバイナ1×4SMTC−0104−1550−A−Hである。

0059

前記光信号は、ファイバ3を経てブースタ4へ送られて、このブースタのレベルを、要求される伝送品質を保証するに充分なパワー・レベルを維持しながら、以降の増幅手段から別れる光ファイバの以降の長さを通過することを可能にするに充分な値まで上昇させる。

0060

従って、ブースタ5に接続されているのは、通常は数十(または、数百)キロメートルの長さ、例えば、以下において述べる増幅手段と上記のパワー・レベルを用いる約100キロメートルの長さである適当な光ケーブルに挿入されるステップ形単一モード光ファイバからなる光回線の第1の長さ5aである。

0061

ある場合には、分散シフト形の光ファイバもまた使用することができる。

0062

前記第1の長さ5aの光ファイバの端部には、第1の路線増幅器6aが存在し、これはファイバにおける移動中に減衰される信号を受取り、この信号を先行するものと同じ特徴を持つ次の光ファイバ長さ5bおよび関連する路線増幅器6bへ送るための充分なレベルに増幅するためのものであり、各波長により識別される種々の伝送チャンネルに従って信号が共有される受信局7に到達するまで、更に各受信機8a、8b、8c、8dへ送出されるまで必要な全伝送距離カバーする。

0063

受信局7は、信号を受取ってこれを増幅するための前置増幅器9を含み、受信デバイス感度に適するパワー・レベルまで、以降のデマルチプレクス装置から結果的に生じる損失補償する。

0064

前置増幅器9から、信号は、各波長に従ってこれら信号を分ける幾つかの出力ファイバ上で入力ファイバへ送られた光信号を共有するためのデバイスへ送られ、本例でマルチプレクサとも呼ばれるこのデバイスは、幾つかの光ファイバ、本例では4つのファイバにおける信号へ入力信号を分ける溶融ファイバ・スプリッタ(fused−fibre splitter)10からなり、前記信号の各々は、問題の波長のそれぞれを中心とする各帯域通過フィルタ11a、11b、11c、11dへ送られる。

0065

例えば、スプリッタ10に対しては、既に述べた信号コンバイナ2と類似するタイプの構成要素を倒置形態で取付けて用いることができる。

0066

以下においては、使用される帯域通過フィルタについて記述する。

0067

本発明の目的のためには、また上記の用途のためには、ブースタ4は、例えば下記の特徴を持つ市販形の光ファイバ増幅器である。即ち、
入力パワー−5乃至+2dBm
出力パワー13dBm
動作波長1530〜1560nm
適当なモデルは、出願人により市販されるTPA/e−12である。

0068

前記ブースタは、Al/Ge/Erタイプのエルビウムでドープされた能動型ファイバを使用する。

0069

「ブースタ」とは、参考のため本文に援用されるヨーロッパ特許第EP 439,867号に詳細に記載される如き出力パワーがポンピング・パワーに依存する飽和条件下で動作する増幅器を意図する。

0070

本発明の目的のため、また先に述べた用途のために、「前置増幅器」とは、受信機へ送られる信号を受信機自体の感度閾値より都合よく高い値(例えば、受信機に到達するパワーが−26と−11dBm間に含まれるように、送信の場合は2.5Gビット/秒)まで増加すると同時に、より低いあり得るノイズを導入して信号の等化を維持することが可能である回線の端部に配置された増幅器を意図する。

0071

記載する実験においては、前置増幅器9を作るためには、以降に述べる増幅器6a〜6bにおいて使用されのと同じ能動型ファイバを用いる1段増幅器が用いられ、これは並列伝搬形態で取付けられ、特定の実施例では、この目的のためにわざわざ設計された前置増幅器を用いることができる。

0072

上記の送信システムの形態は、特に、選択された波長の一部が他の波長に関して犠牲になることなくこれら波長を伝送する能力に関して、一部となる線路増幅器の特定の選択が存在する際に幾つかのチャンネルにおける波長多重化伝送のために所望の性能を提供するのに特に適している。

0073

特に、カスケード状に動作する時、異なる波長における実質的に均一(「平坦」)な応答を生じることができる路線増幅器を利用して、カスケード状に動作する増幅器の存在時に、1530〜1560nm間に含まれる波長帯域において、全てのチャンネルにおける均一な挙動を保証することができる。

0074

b)線路増幅器
上記の目的を意図し、線路増幅器として使用するため提供される増幅器は、図2に示される図12に従って作ることができ、この増幅器は、1つのエルビウムでドープされた能動型ファイバ12と、このファイバにダイクロイック結合器14により接続された各ポンプレーザ(pump laser)13とを含み、1つの光遮断器15はファイバ12の上流側に増幅される信号の移動方向に配置されるが、第2の光遮断器16は能動型ファイバ自体の下流側に配置される。

0075

当該増幅器は更に、図示された事例における向流ポンピングのため接続されたダイクロイック結合器19により各ポンプ・レーザ18と関連する第2のエルビウムでドープされた能動型ファイバ17を含み、従ってファイバ17の下流側には別の光遮断器20が存在する。

0076

ポンプ・レーザ13、18は、望ましくは量子井戸形のレーザであり、下記の特徴を有する。即ち、
放出波長λp=980nm
最大光出力パワーPu=80mW
上記のタイプのレーザは、例えば次の製造者により製造される。即ち、LASERTRON社 米国マサチューセッツ州Burlington、North Avenue 37本例におけるダイクロイック結合器14、19は、偏光に依存する出力光パワーにおける変動<0.2dBを持つ980nmおよび1530〜1560nmの波長帯域における単一モード・ファイバから形成された融解ファイバ結合器である。

0077

上記タイプのダイクロイック結合器は、公知であり、例えば、米国メリーランド州Glem Burnie、Baymeadow DriveのGOULD社光ファイバ事業部、および英国Torquay Devon、WoodlandRoadのSIFAM社の光ファイバ事業部によって市販され製造されている。

0078

光遮断器15、16、20は、伝送信号の偏光とは独立的なタイプの光遮断器であり、35dBより大きな分離と−50dBより小さい抵抗を有する。

0079

ここで用いられる遮断器は、米国New Jersey州Dover,Harding Avenue 64のISOWAVE社から入手可能なモデルMDL1−15 PIPT−A S/N1016である。

0080

先に述べたシステムにおいては、約30dBの利得で約14dBmの全出力光パワーで動作するように線路増幅器が提供される。

0081

上記の増幅器においては、参考のため本文に援用され、その内容が以下に要約される同じ出願人の名義の1964年4月14日のイタリア国特許出願第M194A000712号に詳細に記載される如く、エルビウムでドープされた能動型ファイバが使用された。

0082

使用されたファイバの組成および光学的特徴は、次の表1において要約される。

0083

表 1
ファイバAl2O3 GeO2 LaO3 Er2O3 NA λc

%p (%mol) %p (%mol) %p (%mol) %p (%mol) nm
A 4 (2.6) 18 (11.4) 1 (0.2) 0.2 (0.03) 0.219 911
%p=コアにおける酸化物成分重量パーセント(平均)
%mol=コアにおける酸化物成分モルパーセント(平均)
NA=開口数(ni2−n22)1/2
λc=遮断波長LP11遮断
組成に対してテストは、走査電子顕微鏡(SEMHitachi)と組合わせたマイクロプローブによってプリフォーム(ファイバのスピン前)について実施された。

0084

テストは、直径に沿って配置された相互に200mm分離された離散点において1300倍で行われた。

0085

ファイバは、石英ガラスチューブ内に真空メッキ法により作られた。

0086

ファイバ・コアにおけるSiO2マトリックスにおけるドーパントとしてゲルマニウムの取り込みが合成工程において得られた。

0087

エルビウム、アルミナおよびランタンのファイバ・コアへの取り込みは、いわゆる「溶液ドーピング」技術により得られ、この手法ではプリフォームの硬化前に材料が粒状状態にあるが、塩化物ドーパントの水溶液がファイバ・コアの合成材料と接触させられる。

0088

溶液ドーピング法についての更なる詳細は、例えば参考のため本文に援用される米国特許第5,282,079号に見出すことができる。

0089

第1の能動型ファイバ12は約8mの長さであり、第2の能動型ファイバ17は約11mの長さであった。

0090

c)伝送実験
前記の形態は特に4つの線路増幅器と1つのブースタと1つの前置増幅器を利用することに適合され、かつ例えば2.5Gビット/秒の高い伝送速度における500km程度の距離にわたる伝送において満足な結果を生じる。(これにより、4つの多重化波長で1つの波長における10Gビット/秒に対応する伝送能力を得る。)
上記の形態により、幾つかのチャンネルにおける高速伝送が達成された。

0091

幾つかのチャンネルにおける伝送実験のため使用される信号は、2.5Gビット/秒で外部変調器により変調された1534nmのレーザDFBにより、ANRITSUにより製造された1556nmの連続放出レーザDFBにより、ANRITSUにより製造された1550nmの連続放出レーザDFBにより、また米国メリーランド州RockwellのHELETT PACKARD社製のモルHP81678Aによってそれぞれ生成された。

0092

2.5Gビット/秒における変調のため用いられた外部変調器は、出願人により製造されたLiNbO3におけるマッハツェンダー・タイプの変調器モデルMZM1530からなっていた。

0093

実施された実験においては、ファイバ11の各々がそれぞれの同調装置が設けられ、スペクトル分析装置が、以下に述べるように図1に示された点で線路増幅器の出口に対して連続的に用いられた。

0094

前置増幅器9における全光パワーは−20dBmであった。

0095

d)チャンネルの選択
各受信機8a〜8dに対して各チャンネルを送るためには、スプリッタ10が各出口で受取った全光信号を共有し、各フィルタ11が問題の唯一の信号を各出力ファイバ21a、21b、21c、21dを通過させて、それぞれの信号搬送波長の周囲の狭い帯域で光の濾波(optical filtering)を実施した。

0096

この目的のため、フィルタ11はそれぞれファブリ−ペロー・タイプ(Fabry Perot type)、例えば圧電タイプの同調装置22を備えた前に規定したタイプのフィルタからなることが望ましい。あるいはまた、ファイバ11を作るために、音響光フィルタも、電気機械タイプの同調装置により同調可能な薄膜干渉フィルタの同調可能な格子と共に使用することができる。

0097

上記の全ての場合に、かつおそらく列記しなかった他の同様な場合に、フィルタにおける働きこれを介して所要の通過帯域の選定が行われる指令可能アクチュエータがいかなる場合も存在する。

0098

簡単にするために、同調装置22がファイバ11の1つのみと組合わせて示されたが、上記の実験においては、各フィルタ11はそれぞれの同調装置が設けられていた。

0099

上記の用途に適応する圧電タイプの同調装置を持つファブリ−ペロー・フィルタは、例えば、米国ジョージア州Atlanta、Suite 140、Buford Hwy. 2801のMICRONOPTICS社により市販されるモデルFFP−TF、または英国Berkshire SL57PW、Ascot、Silkwood ParkのQUEENSGATE INSTRUMENTS社により市販されるモデルMF200である。

0100

ファブリ−ペロー・フィルタの構造を示す図は、単なる表示として図3再現され、その応答スペクトル図4の左側で直線図により、右側で対数図によって示される。

0101

図3に示されるように、フィルタは各フェルール(ferrule)26を含み、これに各光ファイバ27の端部が収容され、相互に対面する反射要素28がその幅がフィルタ通過波長を決定する腔部(cavity)を形成している。

0102

現象の周期的性格を考えると、フィルタは、周波数領域において規則的間隔だけ相互に分離された幾つかの通過波長を持ち、その間隔の幅は通常は図4グラフで示されるように、自由スペクトル範囲FSRとして表わされる。

0103

フェルール26は更に各支持部29内に収容され、圧電アクチュエータ30が対向する支持部29間に定置される。

0104

圧電アクチュエータ30に印加される電圧が、そのサイズを変調し、これにより反射要素間の腔部長さ1cを修正することにより、関連する同調装置により印加される適当なコマンド信号に応答して、所要の波長帯域におけるフィルタの同調を可能にする。

0105

理想的なファブリ−ペロー・フィルタは、波長λに応じる伝送係数(Airyの関数)の一般式を有する。即ち、

0106

Rは反射強さの係数である。

0107

NRは、下記の如く定義される腔部の反射「適合性」である。

0108

NR=FSR/δ
但し、
δは通過帯域の半分のパワー(3dBの伝送点)における帯域幅
FSR=λ/n
図4に示されるように、エアリー関数(Airy function)は、連続的なnの全値における伝送ピークを持つ周期関数である。

0109

使用されるフィルタに特有の、以下に述べる同調操作に用いられることになる予備パラメータ、特に伝送波長における所与の変動速度を得るために加えられる電圧勾配G(例えば、0.5ms毎に0.2nm)を識別するため、各フィルタは予め特徴付けられる。

0110

本発明のプロセスはフィルタを同調させてこれを特定のキャリヤに同調させた状態を保持することができるので、最初に全ての同調装置について、次に動作方法について以下に述べる。

0111

d1)同調装置
同調装置22は、例えば、熱性のファブリ−ペロー・フィルタのスリップ(slip)や関連するアクチュエータのヒステリシスを補償し、かつこのフィルタを各信号の波長に「係止状態(hooks:フック状態)」に保持するためのものである。

0112

同調装置の図が図5に詳細に示され、同図では光形の接続が実線で、電気的接続点線で示される。

0113

同調装置22は、各受信機に向けられたファイバ21から光信号の一部を引出す、即ち抽出するためのフィルタ11の下流側に配置された光結合器23と、受取った光信号を電子的形態へ変換するための検出器24と、各フィルタ11の電気パイロット信号(electric piloting signal)を生成するための分析および検査回路25とを含む。

0114

更に詳細には、検出器24は、電子増幅器32に接続されたフォトダイオード31を含み、この増幅器32の出力はアナログ/ディジタル・コンバータ33へ送られ、このコンバータからマイクロプロセッサ34へ送られ、更に、このマイクロプロセッサ出力はディジタル/アナログ・コンバータ35へ送られ、このコンバータの信号がフィルタ11を指示(pilot)する。

0115

光結合器23は、光パワーの5%を引出すための溶解ファイバ結合器95/5であることが望ましく、適当な結合器は米国カルフォルニァ州San Jose、Lundy Ave.1885の終了−TEX DYNAMICS社製のモデルSWBC2PR3PR210である。

0116

フォトダイオード31は、GaAsのフォトダイオードPINであり、例えば、米国ニュージャージー州、West Trenton、Graphic Drive 7のEPITAXX OPTOELECTRONICS DEVICES社から入手可能なモデルETX75 FJSLR、あるいは米国カルフォルニァ州Simi Valley、Runway Street 4555のFERMIONICS OPTOTECHNOLOGY社から入手可能なモデルFD100Fである。

0117

電子増幅器32は、非常に小さなオフセットを持つ増幅器、例えば、米国カルフォルニァ州、Milpitas、McCarthy Blvd.1630のLINEAR TECHNOLOGY社から入手可能なモデルLTC 1051からなることが望ましい。

0118

アナログ/ディジタル・コンバータ33は、前記LINEAR TECHNOLOGY社が市販する12ビット・コンバータである。

0119

ディジタル/アナログ・コンバータ35は、英国Pangbourne Reading、Horseshoe Park 21CのMAXIMINTEGRATED PRODUCT社により市販される12ビット・コンバータである。

0120

マイクロプロセッサ34は、SGS THOMSON(イタリア国ミラノ州、Assago、Palazzo A4、Strada 4、Viale Milanofiori)により市販される8ビットのマイクロプロセッサ・モデルST90E40である。

0121

本発明において使用されるマイクロプロセッサは、それ自体公知であり市販されている処理装置メモリレジスタなどを含む装置であり、従ってこれ以上記述しない。

0122

マイクロプロセッサ34は、例えばキャリヤの係止フッキング:carrier hooking)や検出器24における光パワーの存在に関する警告信号を供給し、受信機8に対する光回路開路するための光切換えスイッチ37へ検査信号を送って、予め定めた時間、例えば40ms以内に関連するチャンネルのキャリヤに対する係止が生じなかったならば受信機を受信状態から遮断して、この回路を前記係止状態を回復するのに必要な時間だけ遮断状態に保持することができるシステム警報装置36へ送られる別の出力が与えられる。

0123

適当な光切換えスイッチは、例えば、米国カルフォルニァ州、Ontario、Nepean、Heston Drive 570のaJDS FITEL社から入手可能なモデルSW11Z4−00NCである。

0124

d2)同調方法
上記の同調装置は、下記のステップを含む手順を経て動作する。即ち、全てのサーチ(search)されたキャリヤが見出される波長範囲を識別するフィルタの初期設定、各キャリヤが見出される波長範囲を識別するためのこの範囲の分離、1つのキャリヤがサーチされるべき範囲の走査、サーチされたキャリヤの認識、および最後に、キャリヤ自体でフィルタを中心位置に保持するための係止と係止状態の保持、である。

0125

本発明は、電圧とフィルタ通過帯域の中心波長間の関係がヒステリシスやメモリ現象、あるいは例えば圧電アクチュエータを持つフィルタについて本文で述べた場合のように通過波長またはその反復性の時間的安定度に影響を及ぼす類似の現象を免れない場合において特に有効である。

0126

本発明によれば、前記ヒステリシス、メモリ現象および類似の現象を補償するためには、パイロット電圧(pilotting voltage)と対応する波長との間の所要の相関を作る前に圧電アクチュエータを数回付勢して、常に同じ初期電圧から始まる同じ電圧勾配を加えることが特に好都合であることが判った。

0127

下記においては、Gで表わされる電圧勾配が用いられ、この電圧勾配は設定段階において各フィルタ・タイプまたはモデルに対して決定された。

0128

前記勾配は、フィルタに印加されて、研究室の環境条件下でフィルタの通過帯域の中心波長における時間的な予め定めた変動(例えば、0.5ms毎に0.2nm)を生じる電圧勾配として定義される。

0129

例えば、このような勾配は、0.05ms毎に0.02mV離散的増分からなり得る。

0130

望ましい実施例においては、例示として先に述べた4nmと8nmの間に含まれる間隔を持つ4つの空間的キャリヤの場合に、当該システムは下記の方法で動作し得る。

0131

d2.1)設定
システムをオンにすると、マイクロプロセッサは、最初に、線に沿って介挿される増幅器の増幅ファイバの動作後に光信号に存在する自然放出(spontaneous−emission)に関してフィルタの設定を実施する。この自然放出は、そのピークに対応する波長により表わされる確実で安定したスペクトル基準値を特徴とする。

0132

送出された信号のピークとオーバーラップした自然放出プロフィールが、スプリッタ10により分けられた分岐の1つに対する前置増幅器9の出口で検出される光スペクトルを表わす図6に示される。

0133

先に述べた手順に対して、フィルタは、自然放出帯域(即ち、例えば、背景ノイズより3dB高い明瞭に弁別し得る自然放出が存在する波長帯域)の幅より大きいかこれに等しい自由スペクトル範囲(勾配(G)の電圧勾配の印加により測定されたFSR)により選択される。

0134

前記の事例に関して実験において、45nmと60nmの(見かけの)FSRを持つフィルタが使用された。

0135

図7に示される如き設定を実施するため、マイクロプロセッサ34は、フィルタの最小と最大のパイロット電圧(通常は、この最小と最大の電圧は、それぞれ0Vと45Vである。)間の中間であるフィルタに対する第1の電圧V0の印加を指令する。

0136

更に、フィルタは、最小値と最大値間の電圧の変化(勾配Gを持つ)時に、通過帯域の中間波長エクスカーションは少なくとも3FSRに等しい。

0137

以後のステップにおいて逓減する電圧が用いられるならば、前記電圧V0は、走査ランプがフィルタの動作範囲内で中心となる如き電圧増分平均電圧値に加えることにより計算される所与の値だけ平均電圧(22V)より高い。

0138

例えば、この増分は、全FSRと等しい通過帯域の中間波長のエクスカーションに対応する電圧変動の半分に、1より大きい因数(例えば、1.5)を乗じたものであり得る。

0139

範囲の走査ステップ中の増加あるいは減少する電圧を用いる選択は予め行われ、以下に述べる事例に示されるものに関する逆の勾配を持つ電圧勾配による走査は、同様な結果を生じるものと見做される。

0140

以下の本文の記述においては、減少する波長が減少する電圧に対応する場合について述べ、反対の場合は「減少する」を「増加する」に適当に代えることにより同じように取扱うことができる。

0141

d2.1.i)
電圧V0から始めて、マイクロプロセッサは光帯域の走査を実施し、例えば、1より高い前に指摘したと同じ因数で乗じた1つのFSRに対応する電圧の変動値に等しい値だけ電圧V0より低いと識別される所与の最小値まで、アクチュエータに加えられる電圧の勾配Gでの低減を生じる。

0142

この電圧エクスカーションの間、フィルタに印加される電圧は、各々の予め定めた時間間隔(例えば、0.5ms)に検出器24により受取られる対応する光パワーと共に記録され、各測定のパワー値は、受取られた光パワーの絶対最小値Pminがこれと対応する電圧Vminと共に見出されるまで、前の値と比較される。

0143

光パワーの最小値が識別できなければ、例えば、全範囲の走査の後図7の最初の3つの電圧勾配に示される如き信号と自然放出が存在しない時、システムは電圧ステップを加えることにより電圧V0へ戻り、このサイクルが繰返される。

0144

自然放出(および信号)が存在する時は、フィルタ通過帯域の周期性が与えられると、フィルタにおける反射要素の位置の変動時の受取られたパワー(即ち、電圧と波長間の相関がヒステリシスや熱的滑り現象を受けるため常に見出されるが、圧電アクチュエータのパイロット電圧)のプロフィールが図13定性的に示されるように反復され、実際に、フィルタにおける可動反射要素のエクスカーションがFSRの多重積分と対応する時は、新たな透過ウインドウがファイバの放出帯域でレジスタに生じ、その結果検出器24が再び自然放出スペクトルを記録する(かつ、もしあれば、キャリヤがそのスペクトルに存在する)。

0145

図13に示されるように、前記最小パワー値Pminは、2つの自然放出図形間に含まれる領域に近い。

0146

光パワーの最小値が識別された時、全領域の走査が多数回(図7に示される事例では3回)繰返され、前記の最小値が実質的に、例えば±1Vの間隔内でVminとして示される同じ電圧値で生じる。

0147

d2.1.ii)
Vminの安定値が識別された時、前記の間隔内で、マイクロプロセッサが検出された最小パワー値Pminに安定敵に対応するフィルタに対する電圧Vminの印加を指令し、この電圧値から始まって、予め定めた平均勾配Gにより連続的に増加する電圧の印加を指令する。

0148

自然放出の最大値と対応し、あるいはこの自然放出の最大値が検出されなければ、遭遇した第1のキャリヤのピーク(例えば、1534/1536nm)に対応する電圧値V1がこの電圧勾配の間に記録される。この自然放出の最大値はその時の手順によりサーチされる主要なスペクトル基準値である。しかし、この最大値が第1のキャリヤによりオーバーレイされるならば、時には検出され得ず、しかし、この場合は、既知の波長の第1のキャリヤが存在し、これがスペクトル基準値として見做される。

0149

自然放出最大値とキャリヤに対応するピーク値間の相違は、全サイクルの間アクティブであり以下に述べる認識手順によって実施される。

0150

自然放出最大値は、前記認識手順に基いてキャリヤに対応するものとは認識されない最大値であるならば、また測定されたパワーの値が予め定めた連続的サンプリング数(例えば、9)にわたり前記最大値より低く保持するならば、サンプリング時にそのように識別される。自然放出最大値が識別されなければ、遭遇した第1のキャリヤは自然放出最大値と重なるキャリヤ、即ち、本例においては、1534/1536nmにおけるキャリヤとして見做される。

0151

電圧勾配(voltage ramp)は、増分DV1の後に、自然放出最大値(または、第1のキャリヤ)に対応する電圧に関して値V2で終わり、自然放出の上限値(1570nm)の領域に達することを可能にするが、フィルタの次の伝送ウインドウに対応するスペクトルには達しない。前記値DV1は、V1が自然放出最大値あるいは第1のキャリヤに対応するものと識別されたかかどうかに依存して異なり、この差は、自然放出ピークに対応する値から第1のキャリヤに対応する値まで伝送波長を移動するため勾配Gで加えられる所要の電圧増分に等しい。

0152

事例として、V1が自然放出ピークとして識別されたならば、本例における全電圧増分DV1は約10Vである。

0153

以降のステップにおいて、電圧勾配を加える始点が異なる(圧電アクチュエータのヒステリシスとメモリ現象に関する先の考察を参照)ので、異なる波長値が得られ、自然放出最大値に対応する電圧に関して勾配Gで加えられる電圧増分または第1のキャリヤは等しい。このことは、到達点に動作時の使用に際して、しかし、フィルタ周期性により遭遇する以後の自然放出スペクトルの前に生じる最後のキャリヤを、常に越えさせるように、値ΔV1の決定および適当なFSR幅を持つフィルタ・タイプの幅の選択の際に勘定に入れられねばならない。

0154

d2.1.iii
予め定めた値の急速な(階段状)電圧の減分ΔV2が、値V2から始めて加えられ、この減分が前の増分ΔV1である約1.5に対応することが望ましい。この減分はまた、フィルタ指令電圧が印加される勾配Gに依存する。

0155

この印加電圧分値ΔV2は、到達点V4が最小パワー値Pminに近い波長に対応するようにフィルタを配置するために選択される。

0156

前述の事例においてヒステリシス現象がフィルタの圧電アクチュエータに存在しない時、ステップiiiは最小パワー値Pminに対応するものより低い波長を導くが、体験的には、記述した事例ではこの減分が、これが印加される最初のサイクルの間、自然放出の前記最小点に到達させないこと、また時には自然放出ピークが克服されることさえ可能にしないことが考えられてきた。

0157

d2.1.iv
パワー閾値に達するまで、例えば3dBだけ増加した前に測定された最小パワー値Pminからなる同じ勾配Gにより印加電圧を低減することにより、最小値のサーチが点V4から始めて反復される。この閾値に対応する電圧は、新たなVmin値として記録される。

0158

d2.1.i.v
前のステップii、ii、iVは、予め定めた回数、例えば4回反復され、これらのサイクルの間、連続的に漸増するように見出される値Vmin、V2およびΔV2の安定化が、ガイド電圧の周期的過程の反復印加のため圧電材料のメモリ現象から結果として生じる効果の漸増的な低減によって生じる。

0159

反復数は、自然放出ピーク(あるいは、最初のキャリヤ、更に一般的には、スペクトルにおける既知の予め選定された基準値)が実質的に一定の電圧で生じるように選定され、この場合精度サンプリング間隔に対応する電圧の変動(例えば、200mV)に等しい。

0160

d2.1.vi
その後、他のサイクル(例えば、5)が実施され、これらのサイクルは、電圧増分ΔV2の印加後に論点iで述べた手順に従って最小値に対するサーチが行われず、電圧の増加が勾配Gで直接実行されることにおいて、前のサイクルとは異なる。これは、自然放出ピークの最大値または最初のキャリヤの検出を相互ににた電圧サイクルの印加により実施することを可能にする。

0161

d2.1.viiキャリヤの確認
上記サイクル(論点d2.1.vi)が完了すると、マイクロプロセッサが自然放出ピーク(または最初のキャリヤ)に対応する電圧値と、異なるキャリヤがある間隔の極限値に対応する値を記録する。

0162

これらの間隔は、所要のキャリヤのみを含むように定義される(公差、およびあり得る残留ヒステリシスおよび偏位現象の存在時には補償され得ないが)。

0163

d2.1.viiiキャリヤフックキィング(carrier hooking)
キャリヤが一旦識別されると、以降(論点d2.3)および記録された最大値に対応するパワー値に記述するように、マイクロプロセッサが実験的に決定された値、典型的にはフィルタの運動における慣性を低減しあるいは排除することができる1〜2Vの負の電圧ステップΔV3を印加する。

0164

次に、低減電圧がこれまで用いた勾配Gに関して少ない(例えば、半分の)値の勾配で印加され、印加電圧値に対応する光パワー値が各々の予め定めた時間間隔(例えば、0.5msからなる)で検出される。

0165

最初は連続的にキャリヤの認識時に検出される最大値の90%に等しいパワーに対応する電圧値を越え、その後最大値自体の50%に等しい電圧値を越えた後、走査が停止されて、所与の量、例えば再び半分の更に低減値の勾配で可能な方法(即ち、例えば、前に低減する電圧勾配が用いられたならば、増加する電圧勾配)で反復される。

0166

各ステップにおける電圧増分が、充分に小さな、例えば約0.02nmの波長変化に対応することを可能にする電圧の勾配が印加られるまで、走査手順が反復される。

0167

次に、他の2回の走査がこの勾配により実施され、最大値の50%に対応する2つの最終測定値間の中間値に対応する電圧がキャリヤ位置に対応する電圧として識別される。

0168

d2.1.ixキャリヤ選択
検出された基準値(最小パワー電圧、および最初のキャリヤまたは他の基準値(リファレンス:reference)である自然放出ピークに対応する電圧)がフィルタに対する新たな設定基準値を構成し、これに基いてマイクロプロセッサがキャリヤがサーチされるべき電圧間隔(および、特に関連するフィルタに対応するもの)を計算して、最初に用いた設定関係を修正することができる。

0169

論点d2.1.vで指摘されたサイクルが完了すると、マイクロプロセッサは、以下(論点d2.2)に示す方法を用いることによりキャリヤの認識を実施する。この認識がサーチされるキャリヤに対応する電圧間隔内で生じる(論点d2.1.vii)ならば、係止手順が付勢され(論点d2.1.viii)係止保持手順が付勢される(論点d2.1.viii).
d2.2.キャリヤの認識
フィルタの下流側の光信号のパワー測定は、各々の予め定めた時間間隔(例えば、0.5ms)毎に行われる。

0170

このように行われる測定は、循環メモリ、例えば15値のメモリを充填する。新たな値を記憶すると、最も長い期間記憶された値は捨てられる。

0171

各検出後に、メモリにおける測定値図9に略図的に示される如き3つのグループへ分けられ、逐次I、II、IIIで示され、そこで終端グループと呼ばれるグループIおよびIIIは、同じ測定数例えば4を含み、中間のグループIIは望ましくは奇数、例えば7回だけ中間測定が実行される。

0172

中間グループの測定を捨てることにより、終端グループIおよびIIIの測定は適切なアルゴリズムで内挿され、この内挿カーブは、その測定が捨てられた中間領域にも拡張される。

0173

この内挿は、図9仮想線で示されるカーブRを生じる。

0174

この内挿カーブに基いて、マイクロプロセッサが、中間サブグループIIにおける中心の波長Icで行われた測定が例えば予め定めた因数3で同じ波長における内挿関数Rにより計算された光パワーP1より大きい測定光パワーPmを持つかどうかを調べる。この条件が受諾されれば、波長Icは光キャリヤの波長として認識される。

0175

所要の比に対応する条件は、事例として図9にグラフで表わされ、同図では比Pm/Piが示された指示に合致する。

0176

d2.3係止の保持 (Hooking−holding)
それぞれ「注目閾値(attention threshold)」Paと「開放閾値(release threshold)」Psと呼ばれる閾値光パワーの2つの値が計算される。これらの値は、係止ステップの間に検出されるキャリヤの最大パワー値の例えば80%と25%としてそれぞれ計算される。

0177

所要のチャンネルのキャリヤが係止されると、マイクロプロセッサ34が段階的な使用により関連するキャリヤの中心値として検出される値におけるフィルタ11の通過帯域の配置のための必要な電圧変化を指令する。

0178

この位置から始めて、フィルタの通過帯域は、対応する(正または負の)電圧増分をフィルタのアクチュエータへ印加することにより、1つの方向の所与の値(例えば、数秒毎に0.02nmに対応する)のステップにより、規則的間隔でシフトされる。

0179

ステップ毎に、受取られたパワーの幾つか(例えば、8)のサンプリングが早い順序(例えば、0.5ms毎に1回)で実行され、検出された値の平均(PB)が計算される。

0180

この平均値が先に測定された平均値より高ければ、別のステップが同じ方向に行われ、新たなサンプリングが実行されて新たな平均値(Pa)が計算される。

0181

最初のステップでは、値(PB)が係止ステップ中に記録される最大キャリヤ値と比較される。

0182

平均値(PB)が前の値より低ければ、シフト方向が逆になり、2つのステップが実施され、パワーのサンプリングが2番目のステップで実行される。

0183

測定されたパワーの平均値が(PA)より高い状態を保持するならば、予め定めた期間(例えば、16秒)後に、各測定間の0.5msの間隔で、512msの全サンプリング時間に対応する例えば1024である予め定めた最大数に達するまで、各ステップで実行されたサンプリング数が2倍になる。

0184

反対に、1つのステップで測定される平均パワーが前記の注目閾値(PA)より低くなるならば、システムにおけるより大きなノイズの条件下でも、最大値のより早い追跡を許容するために、各ステップで実行されたサンプリング数は(例えば、8まで)低減される。

0185

上記の係止手順がシステム動作を連続的に追従することを可能にして、例えば温度範囲振動擾乱その他により信号とフィルタの両方のあり得る滑りを補償する。

0186

測定された瞬時パワーが(PB)より低下してある期間(例えば、40ms)この値に止まるならば、フィルタは「開放」され、設定手順(論点d2.1参照)から再開することが必要である。

0187

好都合にも、値PsおよびPAは、全体としてシステム性能時間的変動に手順を一致させるように、検出された値PBに基いて決定された長期平均値を用いて周期的に更新することができる。

0188

e)信号/雑音比の光スペクトルの分析および決定
本発明による装置は、実際に存在するキャリヤを識別して線に沿う信号/雑音比を決定するために、好都合なことに光スペクトルの分析にも適合される。

0189

図1に、また更に詳細には光タイプの接続が実線で示され電気的接続が点線で示される図11に示される如き目的のため、先に述べた光結合器23と同じ特徴を持つ光結合器38が1つの増幅器、あるいは各増幅器、あるいは前置増幅器4、6、9の出口に配置される。

0190

前記結合器を介して、描かれた信号部分がフィルタ39へ送られ、このフィルタから受取る光信号を電子形態へ変換するための光検出器40へ、またフィルタ39の電気的パイロット信号を生成するための分析および検査回路41へ送られる。

0191

更に詳細には、光検出器40は、電子増幅器43に接続されたフォトダイオード42を含み、電子増幅器43の出力はアナログ/ディジタル・コンバータ44へ送られ、このコンバータからマイクロプロセッサ45へ送られ、更にこのマイクロプロセッサの出力はディジタル/アナログ・コンバータ46へ送られ、このコンバータの信号はディジタル/アナログ・コンバータ46を経てフィルタ39を指示する。

0192

好都合にも、マイクロプロセッサ45は、フィルタ11に関して記載したと同じ方法で所要の警報信号を与えることができるシステムの警報装置47へ送られる別の出力が与えられる。

0193

光スペクトル分析のため使用される構成要素は、フィルタ11の同調のため前に使用されたもの同じでよい。

0194

先に述べた装置は下記の如く動作する。

0195

マイクロプロセッサ45は、設定動作の実行を指令し、キャリヤが存在する領域の識別の後で先に述べた如きキャリヤの認識が行われる。信号/雑音比を決定するためには、サーチされたチャンネルのキャリヤに対応する如く認識された測定グループの場合は、マイクロプロセッサが終端サブグループIとIIIの測定の(サブグループ11を経て延長することにより)内挿カーブSを計算し、かつグループIIの中間点における内挿関数の値を計算する。

0196

好都合にも、これらの動作は、0.5msの間隔で0.2nmの波長に対応するステップで実施される。

0197

信号/雑音比を決定するためには、マイクロプロセッサは、論点d.2.3における手順により最適化される信号パワーと内挿関数(interpolation function)の計算値との間の比を確立する。

0198

この比は、考察されるキャリヤに関するチャンネルに対するサーチされた信号/雑音比を構成し、システム検査などを実施するため、マイクロプロセッサ45自体または警報装置47、あるいはそれに接続される別の装置によって使用することができる。

0199

前記手順は、各々において連続的にフィルタを同調し、次いでシステムの動作中連続的にシステム全体の動作に関する情報を引出すことによって、伝送されるチャンネルの各々に対して反復することができる。

0200

図12に示される別の実施例においては、単一フィルタ48を、ファイバ50の1つに選択的に接続される光切換えスイッチ49を介して幾つかの光回線51a、51b、51c、51d、51e、51fなどに関連付けることができ、例えば光増幅器52a〜52fの各々における各出口から信号の一部(例えば、光パワーの5%)が各結合器53を介して抽出される。フィルタ48は、先に述べたと同じ方法で、それぞれの光検出器54と分析および検査回路55と関連付けられる。

0201

このように、特定の線に対して駆動的に行われあるいは前に構成された手順に基いて逐次行われる光切換えスイッチ49とファイバ50との間の接続によって、全ての光回線51と各増幅器を1つの装置によって検査することができる。

0202

本発明のシステムにより、100〜300msの期間内で、フィルタの前に確立されたキャリヤに対する係止を行うことが可能である。

0203

4つのチャンネル、即ち相互に数ナノメートル(例えば、4乃至8nm)だけ隔てた波長における4つのキャリヤの場合、キャリヤ自体における安定した同調保持として伝送されるチャンネルの各々に対する所要のキャリヤに対する係止を達成するために、上記のサーチおよび係止手順が有効であることを証明した。

0204

4つ以上のチャンネルが関連するキャリヤにより比較的短い距離に伝送される時、同調と係止は各フィルタに対するサーチ帯域の局在化のためのより厳格な公差を必要とし、この目的のため、先に述べた如き自然放出ピークまたは信号ピークの使用に対応する電圧値に加えて、設定範囲およびサーチおよび微同調帯域を既知の波長における他の基準値を利用して良好に規定することができる。

0205

サーチされるキャリヤが存在しない場合、例えば関連するチャンネルがオフにされる時、前記手順は関連するチャンネルが再び付勢されるまで活動状態に維持されることを知るべきである。

0206

本発明の方法は、1つの特質において、スペクトル自体のプロフィールに基いて信号を含む光スペクトルの分析による光信号の認識に関する。

0207

更に、光スペクトルの分析は、例えば信号/雑音比の如き検査中の信号の特定の特徴を決定することを可能にする。

0208

本発明による方法は、別の特質において、キャリヤを含む光スペクトルの分析とスペクトル自体のプロフィールに基くキャリヤの認識とによる光キャリヤの識別および濾波に関する。

0209

特定の実施例において、本発明による多重波長光通信システムにおけるキャリヤのサーチおよび係止の方法では、周期的な過程で、既知の波長に安定的に対応すると知られる光パワー基準値に関して識別され反復的に更新された極限値間で変動するパイロット電圧を印加することによって、同調可能なフィルタがその調整帯域を介して繰返して動作させられることが前提とされる。

0210

本発明の特定の特質において、フィルタの動作および同調に用いられるアクチュエータのヒステリシスによって生じる曖昧性を除去するために、それ自体にだんだんより類似するサイクルに従って電圧が印加され、パイロット電圧値が、正確な波長値に安定的に対応する既知の基準値の光スペクトルにおける認識に関して識別され繰返して更新される。

0211

望ましい場合において、スペクトル基準値の好都合な値は、回線に存在する光増幅器のエルビウムの自然放出ピークと、おそらくはそのように知られる1つ以上のキャリヤとを含む。

0212

前記基準値に基いて、フィルタの初期設定関係に加えて、チャンネルサーチのための予め定めた波長に安定的に対応する電圧範囲が識別されるまで、電圧範囲の走査は一定の勾配における周期的電圧の変化則によって指令される。

0213

従って、前記電圧範囲は、前記のサーチされるチャンネルの各々がその範囲内で見出されるものとされる帯域へ分割される。

0214

特定のフィルタによりサーチされるチャンネルに対応する選択された帯域内で、連続する電圧で測定される値に基く対応する内挿特徴と光パワーの最大値の諸特徴を比較することからなる認識手順によって、キャリヤが識別される。

0215

従って、滑りを免れず、関連するアクチュエータのストレス速度に対して高い感度を持つフィルタが存在する時でさえ、前記手順は、各キャリヤのサーチ範囲を決定すること、およびキャリヤ自体を識別することを可能にする。

0216

更に、装置自体および実施される測定が、信号/雑音比の連続的な決定を関連するチャンネルの各々について得ることを可能にする。

0217

本発明は、異なる放出スペクトルおよび(または)異なる信号分布または特徴の存在時の特定のアクティブなファイバ、あるいは特定の応答特徴を持つファイバを持つ光増幅器を利用する接続の典型的な放出特徴に関して記述したが、当業者は、本発明の教示に基いて、基準特徴および信号の値、および特定のスペクトルの同調がこれに基いて行われる光帯域の走査サイクルを決定することが可能であろう。

0218

更に一般的な形態においては、本発明は、応答信号が、その量が予め決めることができないヒステリシスおよび擾乱を受ける調整信号に基いており、かつ範囲の走査のためのベースを構成するための既知の値の少なくとも2つの基準信号を識別することが可能である各システムに適用する。

0219

図14に示される如き更に別の実施例においては、固定フィルタ56a、56b、56c、56dが同調可能な各帯域通過フィルタ11a、11b、11c、11dの前に配置される。

0220

このような固定フィルタ56a、56b、56c、56dは、エミッタ1a、1b、1c、1dの関連する1つの中心波長と、関連する同調可能な帯域フィルタ11a、11b、11c、11dの波長のシフトとの両方の公差を含むような充分に広いが、同時に他の信号のレベルと予め定めた量だけ低い自然放出ピークのレベルを減じるのに充分に狭い各通過帯域を持つ。

0221

例えば、(先に述べた如き4波長システムにおける)固定フィルタの適当な通過帯域は約2nmであり、選択されない波長が減じられる予め定めた量は望ましくは少なくとも20dBであり、更に望ましくは少なくとも25dBである。

0222

適当な固定フィルタは公知であり、例えばE−TEKによって市販されている。

0223

更にフィルタの通過帯域は、図15に示される。

0224

これに代わるものとして、スプリッタ10を置換するため波長選択デマルチプレクサを用いることによって、同様な結果を得ることができる。

0225

低周波トーン(望ましくは、30乃至200KHzの範囲)が光信号ソース1a、1b、1c、1dの変調に重ねられ、各ソースは他の異なる周波数を持つトーンを有することが望ましい。

0226

同調可能な帯域フィルタ11a、11b、11c、11dは、関連する固定フィルタと受信機8間に配置される。

0227

各同調可能フィルタは、先に述べた技術に従って、光パワーの最大値をサーチすることにより信号のサーチを行う。

0228

光パワーの最大値が検出された時は、検出器24と関連する分析および検査回路25が関連する信号ソースと関連する変調トーンの存在について調べ、このようなトーンが存在する時は、先に述べた技術により、信号は所要のチャンネルとして認識され、フィルタは同じ信号上に固定された状態に維持される。

0229

トーンが見つからない時は、装置25は、送信機または回線における故障を検出し、任意に警報信号を生成することができる。

0230

増幅されるシステムでは、トーンの存在が自然放出(即ち、伝送帯域全体における)の変調を生じる故に、光ソース個別化には信号に重ねられたトーンを用いることができないことを知らなくてはならない。

0231

所与の波長における所与の信号と対応して回線に沿って光増幅器が存在する故に、全てのソースの全てのトーンが所与の信号自体の強さより更に大きくなり得る強さによって検出される。

0232

本発明によれば、トーンは、(所与の周波数におけるトーンは関連する光ソースがオフである場合には存在しない)既に選択されたピークにおけるサーチされた信号の存在を知らされるために使用されるが、信号自体を選択するためには使用されない。

0233

本発明の当該実施例においては、信号が一義的に存在し得る信号サーチ範囲の選択は、同調可能な帯域通過フィルタ前の固定フィルタを用いることにより得られ、フィルタの下流側でこのように得られた良好な信号/雑音比(少なくとも10dB)は、信号が強さにおいて自然放出以上の所与の量だけ高い時に信号を識別することを可能にする。

0234

例えば、本発明によるシステムにおいては、自然放出(フィルタの下流側で検出される如き)は−25dBmより低いが、この信号は−7乃至−18dBmの範囲内にあり得る。

0235

同調可能なフィルタを信号と対応するよう維持するステップは、先に述べたと同じ方法で行われる。

0236

本発明は、1つの特質によれば、関連するトーンの検出によって所要の信号が存在することを確認すること、また検出された信号が固定フィルタの使用によって所要のものであることを確認することを個々に可能にする。

図面の簡単な説明

0237

図1本発明による検査フィルタを備えた多重波長通信システムを示す図である。
図2図1のシステムにおいて使用される線路増幅器を示す図である。
図3ファブリ−ペロー・フィルタ(Fabry−Perot filter)の概略図である。
図4ファブリ−ペロー・フィルタの理論的応答カーブ(周波数に応じた直線および対数スケールにおける光通過強さ)を示すグラフである。
図5図1の受信機と関連する同調回路を示す図である。
図6図1のシステムにおける前置増幅器出口で検出された信号スペクトルを示す図である(第1のキャリヤが自然放出ピークとは重ならない)。
図7フィルタに印加された電圧とチャンネルのサーチ中に受信した光パワーとの時間的な経過を示す図である。
図8図7における図の拡大部分を示す図である。
図9波長に応じてキャリヤのサーチおよび認識手順の間に実施される光パワー測定を示す定性的図である。
図101つのチャンネルのキャリヤには対応しない光パワーの局部的変動における図9と類似の図である。
図11増幅器出口における信号/雑音比を分析する回路を示す図である。
図12幾つかの光回線におけるスペクトル分析装置を示す図である。
図13パイロット電圧の変動時にフィルタを通過する光パワー・スペクトルを示す定性的図である。
図14本発明の更なる実施例による多重波長通信システムを示す図である。
図15図14の固定フィルタの通過帯域を示すグラフである。

--

0238

2信号コンバイナ
3光出力ファイバ
4ブースタ
6路線増幅器
7受信局
8受信機
9前置増幅器
10融解ファイバ・スプリッタ
11帯域通過フィルタ
12能動型ファイバ
13ポンプ・レーザ
14ダイクロイック結合器
15光遮断器
16 光遮断器
17 能動型ファイバ
18 ポンプ・レーザ
19 ダイクロイック結合器
20 光遮断器
21出力ファイバ
22同調装置
23光結合器
24検出器
25分析および検査回路
26フェルール
29 支持部
30圧電アクチュエータ
31フォトダイオード
32電子増幅器
33アナログ/ディジタル・コンバータ
34マイクロプロセッサ
35 ディジタル/アナログ・コンバータ
36 システム警報装置
37 光切換えスイッチ
38 光結合器
39フィルタ
40光検出器
41 分析および検査回路
42 フォトダイオード
43 電子増幅器
44 アナログ/ディジタル・コンバータ
45 マイクロプロセッサ
46 ディジタル/アナログ・コンバータ
47 警報装置
48 フィルタ
49 光切換えスイッチ
50 ファイバ
51光回線
52光増幅器
53 結合器
54 光検出器
55 分析および検査回路
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