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技術 分布型ラマン増幅器システム

出願人 モックスネットワークス,リミテッドライアビリティーカンパニー
発明者 ホッホハルター,デイヴィッド
出願日 2015年8月6日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2017-506281
公開日 2017年10月5日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-529748
状態 特許登録済
技術分野 光通信システム
主要キーワード ゲイン損失 スローピン 外部プラント 光ファイバ伝送線 損失イベント 単一イベント 中空コアファイバ コネクタパネル
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題・解決手段

分布型ラマン増幅器ステムが開示されている。分布型ラマン増幅器システムは、分布型ラマン増幅器と、ローカルまたは近くの光ポイント損失源、例えばキャリアホテルとの間に配置されるファイバスプールを含むことができる。ファイバスプールは、総損失をオフセットするのに十分な長さのファイバを有し、これが分布型ラマン増幅器のシャットダウンを防ぎ、また、分布型ラマン増幅器がスプール内のファイバをポンピングすることを許容することによって所望のゲインが得られるようにする。

概要

背景

背景技術記述は、本発明を理解するのに役立つだろう情報を含む。本書において提供される情報のいずれも、先行技術であること、または現在の請求項に係る発明に関連することを承認するものではないし、明示的または黙示的に参照されたいずれの刊行物も先行技術であることを承認するものでもない。

分布型ラマン増幅器は、光ファイバ伝送線ポンピングを通して、より遠方への伝送を提供する。しかし、ポンピングレーザ能力は、ポンピング動作支援するのに伝送線物理的性能を越えることがあり、それにより、ファイバまたは光部品ダメージを与えることがある。そのようなダメージを防ぐため、分布型ラマン増幅器は、伝送線に短期プローブパルスを送信し、返送信号によって、光損失がある場合を検知する。光損失が過度である場合には、分布型ラマン増幅器はシャットダウンする。光損失が厳しくない、または低い場合には、分布型ラマン増幅器は、伝送線をポンピングし始める。

いくつかのシナリオにおいて、複数の光ポイント損失源が分布型ラマン増幅器の近接にあり、これらの集合的な損失源は、個別に、分布型ラマン増幅器がシャットダウンするほどに有意な光損失の原因となる。例えば、キャリアホテル内に配置された複数の光コネクタは、分布型ラマン増幅器が伝送線をポンピングできなくなる総光損失の原因となり得る。

興味深いことに、光ネットワークインフラの主要な供給者は、そのようなシナリオにおいて、『代替解決策はファイバの「ホームラン」、すなわちいくつかのパッチパネルバイパスすることである』と提案する。そのようなアプローチは、キャリアホテル内において実用的ではなく、コスト効率のよい解決策でもない。

2006年6月13日に出願されたマルティネリらの米国特許出願公開2007/0030558、名称ラマン増幅光伝送システム光信号増幅するための方法」は、集中ラマン増幅器が、分布型ラマン増幅器と連結されるシナリオを記載する。分布型ラマン増幅器の後ろに配置される集中ラマン増幅器は、例えば、スプールされた高ラマン効率増幅ファイバを介し、局所ゲインを達成する。マルティネリのアプローチは、スプールされたファイバを介して追加的なゲインを提供するが、マルティネリの構成は、それでも総損失が分布型ラマン増幅器をシャットダウンさせてしまうような、キャリアホテル環境においては未だ失敗である。

したがって、光ポイント損失源が分布型ラマン増幅器の近接にある環境で、光損失をオフセットすることの有意な必要性が残っている。

本書において特定されるすべての刊行物は、それぞれ個別の刊行物または特許出願が、参照により組込まれることを明確かつ個別に示す場合と同じ程度、参照により組み込まれる。組み込まれた文献における用語の定義または使用が、本書で提供される用語の定義と矛盾するか反対の場合は、本書で提供される用語の定義が適用され、文献内の用語の定義は適用されない。

以下の記述は、本発明を理解するのに役立つ情報を含む。本書において提供される情報どれもが先行技術であること、または現在の請求項に係る発明に関係することを承認するものではないし、明示的、または黙示的に参照されたいずれの刊行物も先行技術であることを承認するものでもない。

いくつかの実施形態において、本発明のある実施形態を説明し、特許請求するのに使用される、構成要素の数、濃度等の特性、反応条件等を表す数字は、いくつかの例において、用語「約」によって修正されると理解されたい。したがって、いくつかの実施形態において、記載された説明や添付の請求の範囲に登場する数値的なパラメータ近似値であって、特定の実施形態によって得られるべき望ましい特性次第で変化してもよい。いくつかの実施形態において、数値的なパラメータは、報告される有効数字に照らして、かつ通常の丸める技術を適用して解釈されるべきである。本発明のいくつかの実施形態の幅広い範囲を示す、数値範囲とパラメータは近似なものであるが、特定の例において示される数値はできる限り精確に報告される。本発明のいくつかの実施形態において示される数値は、それぞれの試験測定に見られる標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を含む可能性がある。

文脈で反対のことを規定しない限り、本書に示されるすべての範囲は端点を含むと解釈され、開放型の範囲は商業的に実用的な値だけを含むと解釈されるべきである。同様に、すべての値のリストは、文脈で反対のことを示さない限り、中間値を含めて考慮されるべきである。

本書の説明および以下の請求項を通して使用されるように、“a”、“an”および“the”は、文脈で明確にそうでなく規定していない限り、複数物を含む。また、本書の説明において使用されるように、文脈で明確にそうでなく規定していない限り、“in”は、“in”および“on”を含む。

本書における値の範囲の記載は、単に、その範囲内にあるそれぞれ個々の値を個別に参照する簡潔な方法としての役割である。本書でそうでないと示さない限り、それぞれ個々の値は、本書において個々に記載されているかのように明細書に組込まれる。本書において記述されるすべての方法は、本書において別に示すか、文脈で明らかに否定しない限り、いかなる適切な順序でも実施され得る。本書の特定の実施形態に関して提供される、いかなるすべての例または例示的なことば(例えば“such as”)の使用は、単に本発明をより明らかにするためであり、クレームされた以外で、本発明の範囲に限定を加えるものではない。明細書の中の言葉は、クレームにはない要素が本発明を実施するために必須であると示すと解釈されるべきではない。

本発明において開示される代替要素、または本発明の実施形態のグルーピングは、限定として解釈されない。それぞれのグループメンバは、個別に、または本書にある他のグループメンバまたは他の要素との様々な組合せとともに参照され、クレームされてもよい。1またはそれ以上のグループメンバは、便宜および/または特許性を理由にグループに含められてもよいし、削除されてもよい。そのような包含または削除が生じる場合、本明細書は、修正されたグループを含み、したがって、添付の請求項に使用されたすべてのマーカッシュグループの記載を満たすものとする。

概要

分布型ラマン増幅器システムが開示されている。分布型ラマン増幅器システムは、分布型ラマン増幅器と、ローカルまたは近くの光ポイント損失源、例えばキャリアホテルとの間に配置されるファイバスプールを含むことができる。ファイバスプールは、総損失をオフセットするのに十分な長さのファイバを有し、これが分布型ラマン増幅器のシャットダウンを防ぎ、また、分布型ラマン増幅器がスプール内のファイバをポンピングすることを許容することによって所望のゲインが得られるようにする。

目的

分布型ラマン増幅器は、光ファイバ伝送線のポンピングを通して、より遠方への伝送を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

分布型ラマン増幅器ステムにおいて、パルスを介して伝送線観測光損失を検知し、当該観測光損失が光しきい値基準を満たす場合に前記伝送線をポンピングするように構成される分布型ラマン増幅器と、前記分布型ラマン増幅器と光ポイント損失源のセットとの間に配置され、これらに連結されたファイバスプールとを具え、当該スプールは、前記分布型ラマン増幅器によって観測される前記観測光損失が前記光しきい値基準を満たすようにすることによって、前記光ポイント損失源のセットからの総損失をオフセットするため、および前記パルスに対して十分な長さのファイバ長を有することを特徴とするシステム。

請求項2

請求項1に記載のシステムにおいて、前記光しきい値基準は、総ポイント損失が2dB以下であるという条件を含むことを特徴とするシステム。

請求項3

請求項2に記載のシステムにおいて、前記光しきい値基準は、単一のポイント損失が1dB以下の損失であるという条件を含むことを特徴とするシステム。

請求項4

請求項1に記載のシステムにおいて、前記総損失が、少なくとも2dBである複数のポイント損失を含むことを特徴とするシステム。

請求項5

請求項1に記載のシステムにおいて、前記分布型ラマン増幅器の近くに、集合的に、前記光しきい値基準を満たさない総損失を有する光ポイント損失源のセットをさらに具えることを特徴とするシステム。

請求項6

請求項5に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットのうちの、少なくともいくつかの光ポイント損失源が、前記総損失に対して個々に1dBよりも小さい一因となることを特徴とするシステム。

請求項7

請求項6に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットのうちの、少なくともいくつかの光ポイント損失源が、前記総損失に対して個々に少なくとも0.5dBの一因となることを特徴とするシステム。

請求項8

請求項5に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットのうちの、たった1つの光ポイント損失源が、前記総損失に対して1dBよりも大きい一因となることを特徴とするシステム。

請求項9

請求項5に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットが、少なくとも3つの光ポイント損失源を含むことを特徴とするシステム。

請求項10

請求項5に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットが、光コネクタ汚れファイバ中継曲げの少なくとも1つを具えることを特徴とするシステム。

請求項11

請求項5に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットが、前記分布型ラマン増幅器の500メートル内にあることを特徴とするシステム。

請求項12

請求項1に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットが、前記分布型ラマン増幅器の10メートル内にあることを特徴とするシステム。

請求項13

請求項5に記載のシステムにおいて、前記光ポイント損失源のセットを含むキャリアホテルをさらに具えることを特徴とするシステム。

請求項14

請求項5に記載のシステムにおいて、前記ファイバスプールが、前記光ポイント損失源のセットからポイント損失イベントを検知するよう構成されることを特徴とするシステム。

請求項15

請求項14に記載のシステムおいて、前記ファイバスプールが、前記ポイント損失イベントに関する損失情報外部デバイス伝送するように構成された通信ポートをさらに具えることを特徴とするシステム。

請求項16

請求項1に記載のシステムにおいて、前記ファイバ長が、前記分布型ラマン増幅器のポンピング範囲以下であることを特徴とするシステム。

請求項17

請求項1に記載のシステムにおいて、前記ファイバスプールが、1Uラックマウントモジュール内に適合するサイズと形状であることを特徴とするシステム。

請求項18

請求項1に記載のシステムにおいて、前記ファイバスプールが、単一スプールの無ポイント損失のファイバ;ラマン増幅器ラマン効果を増加するよう構成されたファイバ;およびスマートスプールの少なくとも1つを含むことを特徴とするシステム。

請求項19

請求項1に記載のシステムにおいて、前記伝送線が、光ファイバの少なくとも2つの区画を具えることを特徴とするシステム。

請求項20

請求項1に記載のシステムにおいて、前記総損失が、単一イベント損失、ポイント損失、20Km内での概略ポイント損失、および反射減衰、の少なくとも1種類を含むポイント損失を含むことを特徴とするシステム。

請求項21

分布型ラマン増幅器システムの作動方法において、前記分布型ラマン増幅器システム内の総損失を測定するステップと;前記総損失を、それ以下で前記分布型ラマン増幅器に伝送線のポンピングが許容されるしきい値と比較するステップと;前記総損失が前記しきい値よりも大きい場合、ファイバスプールで、前記分布型ラマン増幅器を光ポイント損失源のセットに光学的に連結するステップとを具え、当該スプールを設けるステップは、前記分布型ラマン増幅器が前記伝送線のポンピングを可能にするため、前記光ポイント損失源から生じる総損失をオフセットするのに十分な長さのファイバを選択するステップ、を含むことを特徴とする方法。

請求項22

請求項21に記載の方法において、前記スプールを、ラックマウントモジュール内に適合するよう構成するステップをさらに含むことを特徴とする方法。

請求項23

請求項21に記載の方法において、前記スプールを、観測された光ポイント損失を探測および報告するように構成するステップをさらに含むことを特徴とする方法。

請求項24

請求項21に記載の方法において、前記ファイバスプールが、低損失ファイバ、ラマン効果を増加させるのに適合されたファイバ、およびスマートスプールの少なくとも1つを含むことを特徴とする方法。

技術分野

0001

関連出願へのクロスリファレンス
本出願は、2014年8月6日に出願された米国仮出願第62/033,865号の優先権を主張する。この文献および本書において参照された他のすべての外部参照文献は、全体が参照により組み込まれる。

0002

本発明の技術分野は、光伝送技術に関する。

背景技術

0003

背景技術記述は、本発明を理解するのに役立つだろう情報を含む。本書において提供される情報のいずれも、先行技術であること、または現在の請求項に係る発明に関連することを承認するものではないし、明示的または黙示的に参照されたいずれの刊行物も先行技術であることを承認するものでもない。

0004

分布型ラマン増幅器は、光ファイバ伝送線ポンピングを通して、より遠方への伝送を提供する。しかし、ポンピングレーザ能力は、ポンピング動作支援するのに伝送線物理的性能を越えることがあり、それにより、ファイバまたは光部品ダメージを与えることがある。そのようなダメージを防ぐため、分布型ラマン増幅器は、伝送線に短期プローブパルスを送信し、返送信号によって、光損失がある場合を検知する。光損失が過度である場合には、分布型ラマン増幅器はシャットダウンする。光損失が厳しくない、または低い場合には、分布型ラマン増幅器は、伝送線をポンピングし始める。

0005

いくつかのシナリオにおいて、複数の光ポイント損失源が分布型ラマン増幅器の近接にあり、これらの集合的な損失源は、個別に、分布型ラマン増幅器がシャットダウンするほどに有意な光損失の原因となる。例えば、キャリアホテル内に配置された複数の光コネクタは、分布型ラマン増幅器が伝送線をポンピングできなくなる総光損失の原因となり得る。

0006

興味深いことに、光ネットワークインフラの主要な供給者は、そのようなシナリオにおいて、『代替解決策はファイバの「ホームラン」、すなわちいくつかのパッチパネルバイパスすることである』と提案する。そのようなアプローチは、キャリアホテル内において実用的ではなく、コスト効率のよい解決策でもない。

0007

2006年6月13日に出願されたマルティネリらの米国特許出願公開2007/0030558、名称ラマン増幅光伝送システム光信号増幅するための方法」は、集中ラマン増幅器が、分布型ラマン増幅器と連結されるシナリオを記載する。分布型ラマン増幅器の後ろに配置される集中ラマン増幅器は、例えば、スプールされた高ラマン効率増幅ファイバを介し、局所ゲインを達成する。マルティネリのアプローチは、スプールされたファイバを介して追加的なゲインを提供するが、マルティネリの構成は、それでも総損失が分布型ラマン増幅器をシャットダウンさせてしまうような、キャリアホテル環境においては未だ失敗である。

0008

したがって、光ポイント損失源が分布型ラマン増幅器の近接にある環境で、光損失をオフセットすることの有意な必要性が残っている。

0009

本書において特定されるすべての刊行物は、それぞれ個別の刊行物または特許出願が、参照により組込まれることを明確かつ個別に示す場合と同じ程度、参照により組み込まれる。組み込まれた文献における用語の定義または使用が、本書で提供される用語の定義と矛盾するか反対の場合は、本書で提供される用語の定義が適用され、文献内の用語の定義は適用されない。

0010

以下の記述は、本発明を理解するのに役立つ情報を含む。本書において提供される情報どれもが先行技術であること、または現在の請求項に係る発明に関係することを承認するものではないし、明示的、または黙示的に参照されたいずれの刊行物も先行技術であることを承認するものでもない。

0011

いくつかの実施形態において、本発明のある実施形態を説明し、特許請求するのに使用される、構成要素の数、濃度等の特性、反応条件等を表す数字は、いくつかの例において、用語「約」によって修正されると理解されたい。したがって、いくつかの実施形態において、記載された説明や添付の請求の範囲に登場する数値的なパラメータ近似値であって、特定の実施形態によって得られるべき望ましい特性次第で変化してもよい。いくつかの実施形態において、数値的なパラメータは、報告される有効数字に照らして、かつ通常の丸める技術を適用して解釈されるべきである。本発明のいくつかの実施形態の幅広い範囲を示す、数値範囲とパラメータは近似なものであるが、特定の例において示される数値はできる限り精確に報告される。本発明のいくつかの実施形態において示される数値は、それぞれの試験測定に見られる標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を含む可能性がある。

0012

文脈で反対のことを規定しない限り、本書に示されるすべての範囲は端点を含むと解釈され、開放型の範囲は商業的に実用的な値だけを含むと解釈されるべきである。同様に、すべての値のリストは、文脈で反対のことを示さない限り、中間値を含めて考慮されるべきである。

0013

本書の説明および以下の請求項を通して使用されるように、“a”、“an”および“the”は、文脈で明確にそうでなく規定していない限り、複数物を含む。また、本書の説明において使用されるように、文脈で明確にそうでなく規定していない限り、“in”は、“in”および“on”を含む。

0014

本書における値の範囲の記載は、単に、その範囲内にあるそれぞれ個々の値を個別に参照する簡潔な方法としての役割である。本書でそうでないと示さない限り、それぞれ個々の値は、本書において個々に記載されているかのように明細書に組込まれる。本書において記述されるすべての方法は、本書において別に示すか、文脈で明らかに否定しない限り、いかなる適切な順序でも実施され得る。本書の特定の実施形態に関して提供される、いかなるすべての例または例示的なことば(例えば“such as”)の使用は、単に本発明をより明らかにするためであり、クレームされた以外で、本発明の範囲に限定を加えるものではない。明細書の中の言葉は、クレームにはない要素が本発明を実施するために必須であると示すと解釈されるべきではない。

0015

本発明において開示される代替要素、または本発明の実施形態のグルーピングは、限定として解釈されない。それぞれのグループメンバは、個別に、または本書にある他のグループメンバまたは他の要素との様々な組合せとともに参照され、クレームされてもよい。1またはそれ以上のグループメンバは、便宜および/または特許性を理由にグループに含められてもよいし、削除されてもよい。そのような包含または削除が生じる場合、本明細書は、修正されたグループを含み、したがって、添付の請求項に使用されたすべてのマーカッシュグループの記載を満たすものとする。

0016

本発明の主題は、ラマン増幅器ステムが、ポンピング効率や連結性を維持したまま、伝送線上の衰弱させる光損失を、克服またはオフセットすることができる装置、システムおよび方法を提供する。本発明の主題の一態様は、分布型ラマン増幅器、ポイント損失源のセットおよびファイバスプールを含む分布型ラマン増幅器システムを具える。分布型ラマン増幅器は、伝送線上に観測される光損失が、光しきい値基準を満たすと検知するよう構成されている。その場合、ラマン増幅器は、伝送線にダメージを与えることなく伝送線をポンプすることができる。おそらくキャリアホテル内で、光ポイント損失源(例えば、コネクタ汚れたファイバ、装置等)のセットは、集合的に、通常は分布型ラマン増幅器がシャットダウンする光しきい値基準を満たさない総損失を有する。ファイバスプールは、分布型ラマン増幅器と光ポイント損失のセットとの間に配置され、そこでファイバスプールは、光ファイバを介して光ポイント損失のセットにラマン増幅器を連結する。光ファイバは、そのファイバ長により、分布型ラマン増幅器に光しきい値基準を満たす観測光損失を測定させ、それによって、分布型ラマン増幅器がポンピングし始めるようにして、総損失をオフセットする。

0017

本発明の主題の様々な目的、特徴、態様、利点は、同じ数字が同じ構成部品を表す添付図面とともに、好適な実施形態に関する以下の詳細な説明からより明らかとなる。

図面の簡単な説明

0018

図1は、分布型ラマン増幅器が総光損失のためにシャットダウンする分布型ラマンシステムの全体図である。
図2は、図1の分布型ラマンシステムにおいて、分布型ラマン増幅器を起動させるために総光損失がファイバスプールによってオフセットされる図である。
図3は本発明の一態様における、分布型ラマンシステムのブロック図である。
図4は、本発明のいくつかの態様において実行される意思決定テップのセットを示すフロー図である。
図5は、本発明のいくつかの態様による、分布型ラマン増幅器システムの動作方法を示すフロー図である。

実施例

0019

コンピュータに関する様々な用語は、サーバインターフェース、システム、データベースエージェントピアエンジンコントローラを含む演算デバイスの適切な組合せ、または個別にあるいは集合的に動作する他の種類の演算デバイスを含むように読みとられるべきであることに留意されたい。前記演算デバイスは、有形の、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体(例えば、ハードドライブSSD、RAM、フラッシュ、ROM等)に保存されたソフトウェア命令を実行するよう構成されたプロセッサを含むことを理解すべきである。ソフトウェア命令は、好ましくは、役割、責任、または開示される装置に関して後述するその他の機能性を提供するように演算デバイスを構成する。さらに、開示される技術は、開示されるステップをプロセッサに実行させるソフトウェア命令を保存している、非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュタープログラム製品として実現し得る。特に好ましい実施形態では、様々なサーバ、システム、データベース、またはインターフェースが、標準化された、ことによるとHTTP、HTTPS、AES、パブリックプライベートキー交換ウェブサービスAPI、公知の金融取引処理プロトコル、またはその他の電子情報交換方法に基づくプロトコルまたはアルゴリズムを使用してデータを交換する。データ交換は、好ましくは、パケット交換ネットワークインターネット、LAN、WAN、VPN、またはその他のパケット交換ネットワークを通して実施される。

0020

開示される技術は、総光損失をオフセットするための分布型ラマン増幅器を含む光ファイバシステムを構成することを含む、多くの有利な技術的効果を提供する。

0021

以下の記述は、本発明の主題に関する多くの例示的な実施形態を提供する。それぞれの実施形態は、発明の要素の1つの組合せを示すが、本発明の主題は、開示される要素のすべての可能な組合せを含むものと考えられる。したがって、1つの実施形態が構成要素A、B、およびCを含み、第2の実施形態が要素BとDを含む場合、本発明の主題はまた、たとえ明示的に開示されなくとも、A、B、C、またはDの他の残りの組合せを含むと考えられる。

0022

文脈がそうでないように示さない限り、本書で使用される用語「連結された」は、直接連結(互いに連結された2つの要素が互いに接触している)と、間接連結(少なくとも1つの追加的な要素が2つの要素の間にある)とを含むと意図される。このため、用語「〜に連結された」や「〜と連結された」は、同じ意味で用いられる。

0023

特に長距離または遠くまで引っ張られた光ファイバネットワークは、特にキャリアホテル環境において、2000kmの距離を達成するために、EDFA増幅器を使用する。より長距離(例えば、4000Km)の高帯域幅の伝送をサポートするためには、分布型ラマン増幅器が必要となる。しかし、分布型ラマン増幅器は、キャリアホテル内の伝送線上の光損失に非常に敏感となる場合があり、これが増幅器効用を減少させてしまう。開示された発明の主題は、分布型ラマン増幅器の感受性をオフセットし得るシステムを説明する。

0024

図1は、分布型ラマン増幅器110が、伝送線130上で検知された過度の光損失のためにシャットダウンした分布型ラマン増幅器システム100を示す。システム100は、分布型ラマン増幅器110を含み、光ポイント損失源143のセットが、おそらく、キャリアホテル140内に配置されている。分布型ラマン増幅器110は、伝送線130を介して、光ポイント損失源143のセットに光学的に連結されている。光ポイント損失源のセットが、分布型ラマン増幅器110の物理的近接度150内に含まれることを理解すべきである。例えば、近接度150は、典型的に、20Kmよりも小さい(例えば、分布型ラマン増幅器110のポンピング範囲内)。より一般的には、近接度150は、500メートルよりも小さく(例えば、キャンパスまたはビル内)、またはキャリアホテル140を持つ環境において一般的であるように、10メートルすらよりも小さい(例えば、同じ室内)。外部との通信は、長距離ファイバーネットワークに光学的に接続され得る、外部リンク145を通して達成される。

0025

分布型ラマン増幅器110は、伝送線130にパルス120を送ることで、伝送線130の観測光損失113を検知するよう構成される。パルス120に応じて、分布型ラマン増幅器110は、返送信号を検知し、これを測定して、観測光損失113を生成する。分布型ラマン増幅器110はまた、光しきい値基準115を含む。光しきい値基準115は、分布型ラマン増幅器110が、伝送線110をポンピングするために観測光損失113に関して満たすべき条件を定義する。

0026

図示される例において、光ポイント損失源143は、集合的に、観測光損失113が光しきい値基準115に満たないような総損失を生じている。光しきい値基準115範囲内の例示的な基準は、伝送線130をポンピングするために、以下を含み得る:
単一の損失イベントが、1.0dBを越えないこと;
すべてのイベントからの損失が、2.0dBを越えないこと;
単一イベントからの反射が、−30dBよりも大きいこと;および
すべてのイベントからの反射(反射減衰量)が、−30dBよりも大きいこと。

0027

光しきい値基準115は、ファイバまたはラマン増幅器の製造仕様に基づいてもよいし、業界標準に基づいてもよい。

0028

光しきい値基準115は、損失に関する多くの基準を含んでもよい。例えば、光しきい値基準115は、単一ポイント損失が、2dBよりも大きくない、またはより好ましくは、1dBよりも大きくない損失を有する、上記に似た条件を含んでもよい。図1の例に関し、総損失は、合計して少なくとも2dBである複数のポイント損失を含む場合があり、それは、分布型ラマン増幅器110による伝送線130のポンピングを失敗させる。

0029

光ポイント損失源143は、デジタルラマン増幅器110の20Km範囲内の1つまたはそれ以上の近位のキャリアホテル140内に配置されてもよい。さらに、光ポイント損失源143は、幅広い周波数域の条件を含んでもよい。ポイント損失源の例は、光コネクタ、汚れたファイバ、中継曲げ、またはその他の状況を含んでもよい。これら各ソースは、個々に0.2dB、0.5dBまたはより大きなゲイン損失の一因となり得る。したがって、このような光ポイント損失源143が十分な数ある場合、観測光損失113が、光しきい値基準115を満たさなくなる。例えば、伝送線130に沿って3、4、5さらには10より大きいポイント損失源がある可能性がある。それは、個別にまたは集合的に分布型ラマン増幅器110をシャットダウンさせる。

0030

図2は、図1の問題のある環境への解決策を示す。図2は、図1と同じ環境に存在し、ファイバスプール250を導入した分布型ラマン増幅器システム200を示す。ファイバスプール250は、分布型ラマン増幅器110と光ポイント損失源143との間に配置され、それらの2つの要素を光学的に連結する。ファイバスプール250はさらに、パルス120に関して光ポイント損失源143から生じる総損失をオフセットするための十分な長さのファイバを含む。図示する実施例におけるパルス120の応答は、ファイバスプールの導入によって、分布型ラマン増幅器110によって観測される観測光損失213が、光しきい値基準115を満たすようになる。

0031

システム200において、ファイバスプール250内のファイバ長は、複数の目的に寄与する。第1に、分布型ラマン増幅器110が、入力信号のポンピングを可能にするためのゲイン媒体を提供する。第2に、ファイバ長により、光ポイント損失源143から生じる総損失が分布型ラマン増幅器110に影響を与えないことが保障される。このように、ファイバスプール250は、総損失をオフセットし、それによって、“ホームラン”ファイバの必要性を除外し、キャリアホテル140の汚れた環境から分布型ラマン増幅器110の感度を隔離する。用語“スプール”は、ファイバ長を表すため婉曲的に使われ、現実のスプールを必要とすると解釈されるべきではない。許容されるファイバスプールは、Optilab(登録商標)によって製造されたものを含んでもよい。

0032

ファイバスプール250は、総損失をオフセットするのに十分なファイバ長を有するファイバを具える。したがって、損失の大きい環境においては、ファイバ長は20Kmよりも小さい場合がある。さらに、他の実施形態において、光損失の性質次第で、ファイバ長は、15Km、10Km、またより損失の少ない環境下では5Kmよりも小さい場合がある。さらに、より好ましい実施例では、ファイバスプール250は、観測光損失213の一因とならないよう、単一スプールの無損失ファイバを具える。ファイバスプール250はさらに、キャリアホテル140またはその他のラック型システムの中に配備するため、1Uラックマウントモジュール内に適合するようパッケージ化されている(例えば、サイズや寸法)。

0033

いくつかの実施形態において、ファイバスプール250は、光ポイント損失源143をつきとめ、観測光損失213を報告できるスマートスプール”を含んでもよい。例えば、スマートスプールそれ自体が、光ポイント損失源143に向けてパルスを送るよう構成された自身のラマン増幅器を具えることができる。いったん損失源が検知されると、当該損失は、例えば、SNMPまたはその他のマネージメントプロトコルを介して、ネットワークマネージャーに報告される。分布型ラマン増幅器は、その後、スプールファイバを分布型ラマン増幅器110の外部のデバイスに連結できるように、伝送線230から光学的に切り離される。

0034

開示されたシステムが、与えられた構成で許容される、100%に近いゲインを提供することは理解されるべきである。これは、総損失をオフセットすることによって達成される。いかなるポイント損失も、システムにラマンゲインの有意な減少を引き起こす原因となる。ポイント損失が大きければ大きいほどゲインの減少も大きい。一般に、多様な状況下では、ポイント損失と減少するゲインに1:3よりも大きい比がある。例えば、0.5dBのポイント損失(例えば、コネクタ)は、一般にラマンゲインを1.5dB減少させる。一連の1dB以下のポイント損失においては、ラマンゲインを3dB減少させ、それ以上も同様である。したがって、ラマンと直に直列クリーンなスプールでは、もちろんdB/kmのマイナスはあるが、100%までのラマンゲインが可能である。そのことから、このシステム内では、スプールのdB/kmは、可能な限り最小であることが望ましい。ファイバの種類、製造元製造日によって、スプールは、様々なファイバ種類の特性を有することができ、いくつかは、潜在的に0.20dB/kmのように(またはそれより)小さい。そのような条件では、分布型ラマン増幅器は、100%までのゲインから4dB以下のスプールのマイナスとなる。さらに、総ポイント損失がちょうど2dBマーク以下で、スプールなしで分布型ラマン増幅器が使用されたり、ファイバが切り取られたり、プラグを抜かれたり等、総損失がどうであれ悪化した場合、総損失が分布型ラマン増幅器の最大しきい値よりも大きくなり始めるため、システムそれ自体が再起動しない。そのため、キャリアホテル内での局所ポイント損失状況の悪化の懸念は取り去られる。スプールが全体の第1スパンにて4dB以下を加えるので、もし最初の増幅器への残りのdBが20dBよりも小さい場合、スプールの実装は非常に有利となる。

0035

さらに、開示されたアプローチはまた、その他の感度の高い光通信インフラに対しても適用可能である。例えば、高密度波長多重伝送(DWDM)の一種であるスーパーチャンネル(URL en.wikipedia.org/wiki/Super-channel参照)も、局所ポイント損失に対して敏感である。したがって、そのような感度をオフセットするためにファイバスプールを使用するという開示のアプローチは、スーパーチャンネルにとって有利だと考えられる。

0036

図3は、本発明の一態様を示し、複数の光ポイント損失源が、分布型ラマン増幅器の近接(すなわち、ラマン増幅器110のポンピング範囲内)にある。キャリアホテル140内にて、外部プラント(OSP)ファイバ345に信号が達する前に(例えば、外部リンク145を介して)、一連のジャンパ固定パネルがある可能性があり、それらのどれもが、小さな反射減衰量(ORL)、イベントのスパイク、あるいは一連のコネクタを介し、大きな総イベント損失を引き起こす可能性がある。例えば、ジャンパ(例えば351や352)を有する、一連のコネクタパネル341−344が示されている。しかし、受信ポートにファイバスプール250(例えば、20kmスプール)を挿入することによって、分布型ラマン増幅器110は、クロス接続、ジャンパ(例えば、351や352)、中継による損失が実質的にはないかのように、起動時にクリーンなテスト信号を受信し、ほとんどすべての潜在的なゲインが生じ得る。

0037

一態様において、スプール250は、キャリアホテル140内の、光ファイバを介して光ポイント損失のセットに分布型ラマン増幅器110が連結される箇所に配置される。いくつかの態様において、ファイバスプール250は、例えばキャリアホテル140内に配備するための1Uラックマウントモジュール、またはその他のラック型のシステムといったラックマウントスプールであってもよい。

0038

ファイバスプール250は継ぐ必要がないため、損失がより少ないような、違った種類のファイバを具えることができる。したがって、一態様において、ファイスプール250は、中空コアファイバを具えてもよい。その他の種類の低損失ファイバが採用されてもよい。

0039

いくつかの態様において、スプール250のクラッディング種類、コア種類および/またはクラッディングの直径は、OSNRおよび/またはゲインを増加するより大きなラマン効果を生じるように選択されてもよい。ラマン効果を増加するその他の種類のファイバが採用されてもよい。限定しない例として、伝送ポイントではじまるクラッディングの直径のスローピング(すなわち、減少させること)で、ラマン効果を増加できる。本発明のいくつかの態様においては、スプール250のある一部だけが適合される。ある態様によれば、非線形効果ランダム不完全性、そして色分散および/または偏波分散に影響する非対称性の導入を避ける方が有利である可能性がある。

0040

図4は、分布型ラマン増幅器に伝送線をポンピングさせるか否かを決定するための、意思決定ステップのセットのフロー図である。最初のステップ401は、光サービスチャンネルを介し、最遠端部ラマン増幅器310を検知することを含む。最遠端部ラマン増幅器310が検知されると、制御はステップ402へと移る。そうでない場合、プロセスは411で終了する。

0041

ステップ402においては、反射減衰量(ORL)が測定される。減衰量は、デバイスまたはラインがどれだけ合っているかの尺度である。反射減衰量が高ければ、相性が良い。高い反射減衰量は望ましく、より低い挿入損失となる。ステップ403では、ORLが既定値よりも大きい場合、制御はプロセス404へと移る。そうでない場合、プロセスは412で終了する。

0042

ステップ404において、光タイムドメイン反射測定OTDR)が実行される。OTDRの結果は、405において評価され、単一イベントにおける損失が、しきい値(例えば、1dB)以上の場合に、413でプロセスを終了させる。そうでない場合、406においてイベントの総計がしきい値(例えば、2dB)と比較される。しきい値を越えた場合、プロセスは414で終了する。そうでない場合、分布型ラマン増幅器は、407にて伝送線をポンピングすることを許可される。

0043

図5は、分布型ラマン増幅器システムの動作方法のフロー図である。総損失が501で測定され、しきい値と502で比較され、しきい値未満の場合に、分布型ラマン増幅器が伝送線のポンピングを許容される。総損失がしきい値よりも大きい場合、503にてファイバスプールが分布型ラマン増幅器と光ポイント損失源のセットとの間に光学的に連結される。

0044

スプールにおけるファイバ長は、少なくとも光ポイント損失源から生じる総損失をオフセットするのに十分な長さを提供するように選択され、それにより、分布型ラマン増幅器が伝送線をポンピングすることが可能となる。ポイント損失は、ラマンゲインの有意な減少をひき起こすが、スプールが、分布型ラマン増幅器にそれらの損失をオフセットできるゲイン媒体を提供する。ある態様において、しきい値は、単一ポイント損失に関する最大値を規定してもよい。これらのどのケースにおいても、スプール内のファイバ長は、分布型ラマン増幅器によって観測される観測光損失が、光しきい値基準を満たすよう選択される。

0045

すでに説明されたものに加え、本発明のコンセプトから外れることなく、より多くの修正が可能であることは、当業者には明らかである。したがって、本発明の主題は、添付された請求項の趣旨以外では限定されない。さらに、明細書と請求項両方を解釈するにおいて、すべての用語は、内容を一貫させてできる限り広く解釈されるべきである。特に、用語、「具える」と「具えている」は、非排他的方法で要素、構成部分、またはステップに関して言及しているとして解釈されるべきである。それは、記載された要素、構成部分、ステップが明記されていない他の要素、構成部分、ステップとともに提供され、使用され、組み合わせられてもよいことを示す。明細書や請求項が、A、B、C、...Nからなるグループから選択される少なくとも1つと記載する場合、その文は、A+NまたはB+N等ではなく、グループから1つの要素だけを必要としているとして解釈されるべきである。

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