特開 2024-74781 光信号パワー利得

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074781

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】光信号パワー利得

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/291 20130101AFI20240524BHJP

   H04B 10/25 20130101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

H04B10/291

H04B10/25

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023193033

(22)【出願日】2023-11-13

(31)【優先権主張番号】17/991687

(32)【優先日】2022-11-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】赤坂 洋一

【テーマコード（参考）】

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K102AA01

5K102AA53

5K102AK00

5K102KA01

5K102KA42

5K102PA00

5K102PB11

5K102PC12

5K102PH11

5K102PH13

5K102PH14

5K102PH15

5K102PH50

5K102RB00

5K102RD28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】光信号パワー利得のための光学装置を提供する。
【解決手段】光利得システムにおいて、波長交換装置３００は、非線形光学媒体であってよい光ファイバ３３０及び前記非線形光学媒体に結合された光学カプラ３２０を含む。光学カプラ３２０は、光アイドラ信号が生成されるように、光データ信号及び光ポンプ信号を前記非線形光学媒体に多重化する。光ポンプ３１２が生成する光ポンプ信号のパワーは、光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベル以下であってもよい。波長交換装置３００はさらに、非線形光学媒体に結合され、光データ信号を増幅する増幅器を含んでよい。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

方法であって、
光データ信号及び光ポンプ信号を取得するステップと、
光アイドラ信号が生成されるように、前記光ポンプ信号及び前記光データ信号を非線形光学媒体上に多重化するステップと、
前記光アイドラ信号のパワーが閾値を満たすように、前記光ポンプ信号のパワーを選択するステップと、
前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化した後、前記光データ信号を増幅するステップと、
を含む方法。

【請求項2】

前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化する前に、前記光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップ、を更に含む請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記光データ信号を増幅するステップは、前記光データ信号の波長用に構成されたエルビウムドープファイバ増幅器によって行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化した後に、
第２光ポンプ信号を生成するステップと、
第２光アイドラ信号が生成されるように、前記第２光ポンプ信号と前記光データ信号を非線形第２光学媒体上に多重化するステップと、
を更に含む請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第２光ポンプ信号と前記光ポンプ信号の波長が同じである、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化した後に、且つ前記第２光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化する前に、
前記光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップ、
を更に含む請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記閾値は、前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低い、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記閾値が、前記光データ信号のパワーに基づく、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記光ポンプ信号と前記光データ信号を前記光学媒体上に多重化した後に、且つ前記光データ信号を増幅する前に、
前記光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップ、
を更に含む請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化する前に、前記光アイドラ信号の前記波長をフィルタリングするステップ、を更に含む請求項９に記載の方法。

【請求項11】

光学装置であって、
非線形光学媒体と、
光学カプラであって、前記光学媒体に結合され、光データ信号と光ポンプ信号とを前記光学媒体上に多重化して、光アイドラ信号が生成され、及び前記光ポンプ信号のパワーが前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低くなるように構成された光学カプラと、
前記光学媒体に結合され、前記光データ信号を増幅するように構成された増幅器と、
を含む光学装置。

【請求項12】

前記光学カプラに結合され、前記光データ信号を前記光学カプラに提供し、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成されたフィルタ、を更に含む請求項１１に記載の光学装置。

【請求項13】

前記光学媒体と前記増幅器との間に結合されたフィルタを更に含み、前記フィルタは、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成される、請求項１１に記載の光学装置。

【請求項14】

前記光学カプラに結合され、前記光データ信号を前記光学カプラに提供し、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成された第２フィルタ、を更に含む請求項１３に記載の光学装置。

【請求項15】

前記光学カプラに結合された光ポンプを更に含み、前記光ポンプは、前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低いパワーで前記光ポンプ信号を生成するように構成される、請求項１１に記載の光学装置。

【請求項16】

前記光学媒体と前記増幅器との間に結合された非線形第２光学媒体と、
第２光学カプラであって、前記光学媒体と前記第２光学媒体との間に結合され、前記光データ信号と第２光ポンプ信号とを前記第２光学媒体上に多重化して、第２光アイドラ信号が生成され、前記第２光ポンプ信号のパワーが前記第２光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低くなるように構成された第２光学カプラと、
を更に含む請求項１１に記載の光学装置。

【請求項17】

前記第２光ポンプ信号と前記光ポンプ信号の波長が同じである、請求項１６に記載の光学装置。

【請求項18】

前記光学媒体と前記第２光学カプラとの間にあるフィルタを更に含み、前記フィルタは、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成される、請求項１６に記載の光学装置。

【請求項19】

前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルは、前記光データ信号のパワーである、請求項１１に記載の光学装置。

【請求項20】

前記増幅器は、前記光データ信号の波長用に構成されたエルビウムドープファイバ増幅器である、請求項１１に記載の光学装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示において議論される実施形態は光信号パワー利得に関連する。

【背景技術】

【0002】

光ネットワークは、送信機と受信機の間でデータを送信するために光信号を使用することができる。光信号は、光ファイバに沿って送信することができる。光信号が光ファイバを通過すると、光信号のパワーレベルが低下することがある。そのため、光信号は通常、送信前に増幅される。更に、特定の閾値を超える光信号対雑音比を維持するために、光信号は、特定の距離にわたる送信後に再増幅されてもよい。

【0003】

本開示で請求される主題は、任意の欠点を解決する実施形態なたが］上述のような環境でのみ動作する実施形態に限定されない。むしろ、この背景技術は、本開示に記載の幾つかの実施形態が実施され得る一例である技術領域を説明するためにのみ提供される。

【発明の概要】

【0004】

例示的な実施形態では、光学装置は、非線形光学媒体及び前記光学媒体に結合された光学カプラを含むことができる。前記光学カプラは、光アイドラ信号が生成されるように、光データ信号及び光ポンプ信号を前記光学媒体に多重化するように構成することができる。前記光ポンプ信号のパワーは、前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベル以下であってもよい。前記光学装置は、増幅器であって、前記光学媒体に結合され、前記光データ信号を増幅するように構成された増幅器を更に含むことができる。

【0005】

実施形態の目的及び利点は、請求項において特に指摘される要素、特徴、及び組み合わせにより少なくとも実現され達成される。

【0006】

前述の一般的説明及び以下の詳細な説明は両方とも例として与えられ、説明のためであり、請求される本発明の限定ではない。

【図面の簡単な説明】

【0007】

例示的な実施形態は、以下の添付の図面の使用を通じて更なる特殊性及び詳細事項により記載され説明される。

【0008】

【図1】例示的な光ネットワークのブロック図を示す。

【0009】

【図2】例示的な光利得システムを示す。

【0010】

【図3A】例示的な波長交換装置を示す。

【0011】

【図3B】波長交換装置内の例示的な信号の図を示す。

【0012】

【図4】波長交換装置内の光アイドラ信号の例示的なOSNRレベルの図を示す。

【0013】

【図5】光信号パワー利得の例示的な方法のフローチャートを示す。

【0014】

【図6】光信号パワー利得に使用できる例示的なシステムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

光ネットワークは、送信機から受信機へデータを伝送するために使用され、データ伝送の需要は増加し続けている。この需要を満たすために、より高いレベルの変調フォーマットが開発され、展開されている。しかしながら、上位レベルの変調フォーマットは、他の下位レベルの変調フォーマットよりも高い光信号対雑音比（optical signal to noise ratio （OSNR））要件を有する場合がある。一部のシステムは、より高いOSNR要件をサポートすることができる。しかし、光信号の伝送中の光信号パワーの劣化のために、光信号についてより高いOSNRを維持するために、光信号がより低いOSNR要件を持つ下位レベルの変調フォーマットを使用した場合には、光信号を伝送できないことがある。

【0016】

一般的な光増幅器は、光信号を増幅するときに光信号に追加のノイズを追加し、その結果、高レベルの変調フォーマットで許容される可能性があるOSNRが発生する可能性があるため、より高いOSNR要件の問題を解決するのに役立たない。

【0017】

本開示の幾つかの実施形態は、ノイズなしで光信号に利得を提供するように、又は光信号内のより低いノイズを増加させるように構成され得る光利得システムに関連し得る。ノイズを有しない又はより低いノイズを有する利得を提供することにより、光信号のOSNR劣化は増幅と比較して抑制され得る。より高いOSNRでは、典型的な増幅器が光信号を増幅するために使用され得る。増幅による増幅された光信号のOSNRの劣化は、増幅された光信号が許容できるOSNRを維持できるように、OSNRの以前の増加によって相殺され得る。

【0018】

幾つかの実施形態では、本開示で提供される光利得システムは、波長交換を使用して、いかなる又は比較的少量のノイズしか提供することなく、光信号に利得を提供することによって、光信号のOSNRの劣化を抑制することができる。波長交換は、非線形光学媒体上で光信号をポンプ信号と多重化して、アイドラ信号を生成することによって生じることができる。ポンプ信号は、アイドラ信号の光パラメトリック増幅が発生せず、ノイズが、波長交換によりほとんど又は全く発生せず、光信号に追加されないように、光信号のパワーレベルよりも低いパワーレベルを有することができる。従って、光信号のOSNRの劣化は、増幅前に抑制され、増幅後に維持されることができる。

【0019】

図を参照すると、図１は、本明細書に記載された少なくとも幾つかの実施形態に従って配置された例示的な光ネットワーク１００のブロック図である。光ネットワーク１００は、光ネットワーク１００の構成要素によって通信される１つ以上の光信号を伝送するように構成された光ファイバ１４０を含むことができる。光ファイバ１４０によって結合された光ネットワーク１００の構成要素は、端末ノード１１０a、１１０b及び光ノード１３０を含むことができる。光ネットワーク１００は、端末ノード１１０a、１１０bを有するポイントツーポイント光ネットワークとして図示されているが、光ネットワーク１００は、リング光ネットワーク、メッシュ光ネットワーク、又は他の任意の光ネットワーク又はネットワークの組み合わせとして構成されてもよい。光ネットワーク１００は、短距離ネットワーク、長距離ネットワーク、又は任意の他の光ネットワーク又は光ネットワークの結合として使用されてよい。光ファイバ１４０は、シングルモードファイバ（Single-Mode Fiber （SMF））、拡張大有効面積ファイバ（Enhanced Large Effective Area Fiber （E-LEAF））、分散補償ファイバ（Dispersion Compensating Fiber （DCF））、マルチモードファイバ（Multi-Mode Fiber （MMF））などの任意の適切なタイプの光ファイバ、及びそれらの組み合わせを含むことができる。

【0020】

端末ノード１１０aは、トランシーバ１１２及び光利得システム１１６を含むことができる。トランシーバ１１２は、光信号を変調してデータを符号化し、光ネットワーク１００内で光信号を送信するように構成された任意のタイプのトランシーバを含むことができる。光利得システム１１６は、光信号の信号パワーを増加させるように構成されてもよい。光利得システム１１６は、１つ以上の波長交換装置、増幅装置、又は１つ以上の波長交換装置と増幅装置の組合せを用いて、光信号の信号パワーを増加させるように構成されてもよい。

【0021】

幾つかの実施形態では、増幅装置は、光信号に増幅を適用するように構成されてもよい。光信号に適用される増幅は、光信号のパワー及び光信号のノイズレベルのパワーを増加させることができる。

【0022】

幾つかの実施形態では、波長交換装置は、光信号に波長交換パワー利得を適用することができる。波長交換パワー利得は、光信号のノイズフロアのパワーを限定的にしか又は全く増加させずに、光信号に適用することができる。例えば、波長交換装置は、－２０dBmの信号パワーを有する光信号を得ることができ、ノイズフロアのパワーを限定的にしか又は全く増加させずに、光信号のパワーを２．５dBだけ増加させることができる。波長交換装置は、ノイズフロアのパワーの限定的な増加で光信号のパワーを増加させることができるので、波長交換装置は、光信号の光信号対ノイズ比（OSNR）を増加させることができる。

【0023】

幾つかの実施態様において、光利得システム１１６は、複数の波長交換装置を含むことができる。これら及び他の実施態様において、波長交換装置は、ある波長交換装置の出力が別の波長交換装置の入力に提供されるように、カスケード形式で配置することができる。これら及び他の実施態様において、各波長交換装置は、光信号にパワー利得を適用することができる。増幅器システム内でカスケード接続される多くの波長交換装置は、光信号のパワーに対する所望の増加又は光信号のOSNRの所望の増加に基づいて選択することができる。例えば、カスケード接続される波長交換装置の数は、増幅装置によって光信号に加えられる増幅に基づいてもよい。例えば、増幅装置によって加えられる増幅の量は、ノイズレベルの利得をもたらす場合がある。波長交換装置によって加えられるパワー利得の合計が、増幅装置によって加えられる増幅から生じるノイズレベル利得よりも大きくなるように、波長交換装置の数を選択することができる。

【0024】

その結果、増幅装置によって加えられる増幅は、光信号のOSNRの劣化をもたらすことはない。従って、適切な間隔で光利得システム１１６を適用することは、光信号がより高いレベルの変調フォーマットを有する場合のように、光信号がより高いOSNR要件を有する場合であっても、任意の距離を伝送することができる光信号をもたらすことができる。

【0025】

光ノード１３０は、光利得システム１３２を含むことができる。光利得システム１３２は、光利得システム１１６と同様であり、光信号の信号パワーを増加させるように構成することができる。

【0026】

端末ノード１１０bは、トランシーバ１２２及び光利得システム１２４を含むことができる。光利得システム１２４は、光利得システム１１６と同様であり、光信号の信号パワーを増加させるように構成することができる。トランシーバ１２２は、光信号を受信し、それを電気信号に復調するように構成された任意のタイプのトランシーバであり得る。幾つかの実施形態では、トランシーバ１２２は、デジタル信号処理を含むコヒーレント受信機であり得る。

【0027】

変更、追加、又は省略が、本開示の範囲から逸脱することなく光ネットワーク１００に対して行われてよい。例えば、幾つかの実施形態では、光ネットワーク１００は、２つより多く又はより少ない光ノード１３０を含むことができる。代替的又は追加的に、光学ノード１３０は、図１に示されたもの以外の構成要素を含むことができる。更に、幾つかの実施形態では、端末ノード１１０a、１１０bは、図１に示されたもの以外の構成要素を含むことができる。代替的又は追加的に、端末ノード１１０a、１１０bは、両方とも、光ネットワーク１００を介して光信号を受信及び送信するように構成することができる。

【0028】

図２は、本開示における少なくとも１つの実施形態による、例示的な光利得システム２００を示す。光利得システム２００は、第１帯域通過フィルタ２１０、第２帯域通過フィルタ２１２、第３帯域通過フィルタ２１４、第１波長交換装置２２０a及び第２波長交換装置２２０b、これらを総称して波長交換装置２２０と呼び、及び増幅装置２３０を含んでよい。

【0029】

幾つかの実施形態では、第１帯域通過フィルタ２１０は、図１の光ネットワーク１００のような光ネットワーク内の光信号のような光信号を得るように構成することができる。光信号は、任意の変調方式を有する任意のタイプの光信号であり得る。第１帯域通過フィルタ２１０は、光スペクトルの１つ以上の波長をフィルタリングし、光スペクトルの１つ以上の波長を、フィルタリングなしで第１帯域通過フィルタ２１０を通過させるように構成され得る。これら及び他の実施形態において、第１帯域通過フィルタ２１０は、光信号の波長を通過させるように構成され得る。これら及び他の実施形態において、第１帯域通過フィルタ２１０は、第１波長交換装置２２０aによって生成され得るアイドル光信号の波長をフィルタリングするように構成され得る。従って、第１帯域通過フィルタ２１０は、アイドル光信号の波長からノイズを除去するように構成され得る。第１帯域通過フィルタ２１０は、第１波長交換装置２２０aに適用されたフィルタリングを有する光信号を提供するように構成され得る。

【0030】

幾つかの実施形態において、第１波長交換装置２２０aは、第１帯域通過フィルタ２１０の出力に結合され得ると共に、第１帯域通過フィルタ２１０から光信号を得るように構成され得る。第１波長交換装置２２０aは、光信号に利得を適用するように構成されてもよい。第１波長交換装置２２０aは、光信号のノイズフロアに利得を与えずに又は限られた利得しか与えずに、光信号に利得を与えるように構成されてもよい。その結果、光増幅器によって増幅された場合の光信号のOSNR比に比べて、第１波長交換装置２２０aによって光信号のOSNR比を増加させることができる。幾つかの実施形態では、光信号に適用される利得の量は可変であってもよい。

【0031】

幾つかの実施形態では、第１波長交換装置２２０aは、プロセスを用いて、光信号に利得を適用するように構成されてもよい。プロセスは、非線形光学媒体上に光信号及び光ポンプ信号を多重化することを含んでもよい。その結果、アイドラ光信号が生成される。アイドラ光信号は、非線形光学媒体上に光信号と光ポンプ信号を多重化することによって生じる非線形位相変調によって生成されるサイドバンド信号である。アイドラ光信号は、図３Bで説明するように、光信号と光ポンプ信号と関連している。これら及び他の実施形態では、光信号の波長を有することができ、かつ、光信号に利得を与えるために光信号を構成的に干渉することができるサブアイドラ光信号を生成することもできる。このプロセスを波長交換と呼ぶことができる。このように、利得は、光信号のノイズフロアに利得が適用されることなく又は限られた利得しか適用されずに、光信号に適用することができる。これら及び他の実施形態では、光信号に適用される利得の量は、光信号と多重化された光ポンプ信号のパワーを調整することによって調整することができる。第１波長交換装置２２０aは、適用された利得を有する光信号を第２帯域通過フィルタ２１２に供給することができる。

【0032】

幾つかの実施形態では、第２帯域通過フィルタ２１２は、波長交換装置２２０に結合することができる。特に、第２帯域通過フィルタ２１２の入力は、第１波長交換装置２２０aの出力に結合することができ、第２帯域通過フィルタ２１２の出力は、第２波長交換装置２２０bの入力に結合することができる。これらの実施形態及び他の実施形態において、第２帯域通過フィルタ２１２は、第１帯域通過フィルタ２１０に類似することができる。例えば、第２帯域通過フィルタ２１２は、光信号の波長を通過させ、第１波長交換装置２２０aによって生成されるアイドル光信号及び第２波長交換装置２２０bによって生成されるアイドル光信号の波長をフィルタリングするように構成することができる。従って、第２帯域通過フィルタ２１２は、第１波長交換装置２２０aによって生成されるアイドル光信号をフィルタリングし、第２波長交換装置２２０bによって生成されるアイドル光信号の波長からノイズを除去するように構成することができる。第２帯域通過フィルタ２１２は、第２波長交換装置２２０bに適用されたフィルタリングにより、光信号を提供するように構成され得る。

【0033】

幾つかの実施形態において、第２波長交換装置２２０bは、第２帯域通過フィルタ２１２の出力に結合され得ると共に、第２帯域通過フィルタ２１２から光信号を得るように構成され得る。第２波長交換装置２２０bは、第１波長交換装置２２０aが光信号に利得を適用するのと同様の方法で、光信号に別の利得を適用するように構成されてもよい。幾つかの実施形態では、光信号に適用される利得の量は可変であってもよい。幾つかの実施形態では、第２波長交換装置２２０bは、第１波長交換装置２２０aによって適用される利得と同じ利得を適用してもよい。代替的又は追加的に、第２波長交換装置２２０bは、第１波長交換装置２２０aによって適用される利得と異なる利得を適用してもよい。第２波長交換装置２２０bは、適用された利得を有する光信号を第３帯域通過フィルタ２１４に供給することができる。

【0034】

幾つかの実施形態では、第３帯域通過フィルタ２１４は、第２波長交換装置２３０b及び増幅装置２３０に結合することができる。特に、第３帯域通過フィルタ２１４の入力は、第２波長交換装置２２０bの出力に結合されてもよく、第３帯域通過フィルタ２１４の出力は、増幅装置２３０の入力に結合されてもよい。第３帯域通過フィルタ２１４は、第１帯域通過フィルタ２１０及び第３帯域通過フィルタ２１４に類似していてもよい。例えば、第３帯域通過フィルタ２１４は、光信号の波長を通過させ、第１波長交換装置２２０aによって生成されるアイドル光信号及び第２波長交換装置２２０bによって生成されるアイドル光信号の波長をフィルタリングするように構成することができる。従って、第３帯域通過フィルタ２１４は、アイドル光信号を除去するように構成され得る。第３帯域通過フィルタ２１４は、増幅装置２３０に適用されたフィルタリングにより、光信号を提供するように構成されてもよい。

【0035】

幾つかの実施形態において、増幅装置２３０は、第２波長交換装置２２０bに結合され、第２波長交換装置２２０bから光信号を受信するように構成されてもよい。これら及び他の実施形態において、増幅装置２３０は、光信号の波長に利得を適用することによって光信号を増幅するように構成されてもよい。光信号に適用される利得の量は可変であってもよい。これら及び他の実施形態では、増幅装置２３０はまた、光信号のノイズフロアに利得を適用してもよい。一例として、増幅装置２３０は、光信号の波長を増幅するように構成されたエルビウムドープファイバ増幅器であってもよい。代替的又は追加的に、増幅装置２３０は、別のタイプの光増幅器であってもよい。例えば、増幅装置２３０は、増幅器の種類の中でも特に、ラマン増幅器、半導体光増幅器、希土類ドープファイバ増幅器、及び／又は光パラメトリック増幅器であってもよい。

【0036】

幾つかの実施形態では、第１波長交換装置２２０aによって適用される利得及び第２波長交換装置２２０bによって適用される利得は、増幅装置２３０によって光信号に適用されるノイズレベル利得に基づいてもよい。例えば、波長交換装置２２０によって適用される利得の総和は、増幅装置２３０によって光信号の雑音指数に適用される利得以上であってもよい。これら及び他の実施形態において、雑音指数は、次のように定義することができる：雑音指数（dB）は、信号入力OSNR（dB）を信号出力OSNR（dB）で除した比に等しい。これら及び他の実施形態において、各波長交換装置２２０によって適用される利得は、同じであっても異なっていてもよいが、その合計は、雑音指数に適用される利得と等しいか、又はより大きくてもよい。これら及び他の実施形態において、波長交換装置２２０によって適用される利得は、増幅装置２３０によって雑音指数に適用される利得と同じか、又はより大きくなるように調整されてもよい。

【0037】

幾つかの実施形態において、波長交換装置２２０の１つによって光信号に適用される利得が、増幅装置２３０によって光信号の雑音指数に適用される利得より大きいことに応答して、光利得システム２００は、第２波長交換装置２２０b及び第２帯域通過フィルタ２１２を含んでいなくてもよい。

【0038】

変更、追加、又は省略が、本開示の範囲から逸脱することなく光利得システム２００に対して行われてよい。例えば、光利得システム２００は、追加の波長交換装置及び帯域通過フィルタを含むことができる。これら及び他の実施形態において、各追加の波長交換装置について、光利得システム２００は、波長交換装置の前に配置された追加の帯域通過フィルタを含むことができる。代替的に又は追加的に、光利得システム２００は、帯域通過フィルタよりも多くの追加の波長交換装置を含むことができる。

【0039】

これら及び他の実施形態では、光利得システム２００における追加の波長交換装置の数又は波長交換装置の総数は、増幅装置２３０によって適用される利得に基づいてもよい。例えば、光利得システム２００は、波長交換装置によって適用される利得の合計が増幅装置２３０の雑音利得より大きくなるように設計されてもよい。例えば、増幅装置２３０が５dBの雑音指数を含み、各波長交換装置の最大利得が１．５dBである場合、４つの波長交換装置がカスケード接続されて、波長交換装置の利得の合計が６dBとなり、増幅装置２３０の雑音指数５dBより大きくなるようにしてもよい。

【0040】

別の例として、幾つかの実施形態では、光利得システム２００は、第１帯域通過フィルタ２１０及び第２帯域通過フィルタ２１２を含んでいなくてもよい。代替的又は追加的に、光利得システム２００は、第２帯域通過フィルタ２１２ではなく、第１帯域通過フィルタ２１０を含んでもよいし、その逆であってもよい。これら及び他の実施形態において、光利得システム２００は、波長交換装置の利得の合計と増幅装置２３０の雑音指数との間の差、並びに、第１帯域通過フィルタ２１０及び波長交換装置２２０の入力におけるアイドル信号の波長におけるノイズレベルに基づいて、第１帯域通過フィルタ２１０及び／又は第２帯域通過フィルタ２１２を除去又は含むことができる。例えば、各波長交換装置は２．５dBの利得を適用することができ、増幅装置２３０の雑音指数は３dBであることができる。従って、２つの波長交換装置は、５dBの利得と２dBのオーバヘッドに対して使用することができる。帯域通過フィルタによるフィルタリングなしで波長交換装置によって発生する可能性のあるノイズが２．５dBのオーバヘッドより小さい場合は、帯域通過フィルタを使用しなくてもよい。

【0041】

図３Aは、本開示における少なくとも１つの実施形態による、例示的な波長交換装置３００を示す。波長交換装置３００は、光ポンプ３１２、光学カプラ３２０、及び光ファイバ３３０を含むことができる。波長交換装置３００は、光入力信号３１０を取得し、光入力信号３１０のノイズフロアに利得を適用せず又は限られた利得しか適用せずに光入力信号３１０に利得を適用するように構成することができる。

【0042】

幾つかの実施形態では、光入力信号３１０は、光送信機、光ファイバ、又は光ネットワークで使用され得る他の光コンポーネントなどの他の装置から取得され得る光データ信号であってもよい。一例として、光入力信号３１０は、図１の光ネットワーク１００などの光ネットワークからの光信号であってもよい。光入力信号３１０は、光学カプラ３２０の入力に提供されてもよい。

【0043】

幾つかの実施形態では、光ポンプ３１２は、光ポンプ信号を生成するように構成されてもよい。他のタイプの光ポンプを使用することもできる。光ポンプ信号は、光入力信号３１０の波長とは異なる波長であってもよい。光ポンプ信号の波長は、光入力信号３１０の利得を増加させる波長交換のプロセスを可能にするために、光入力信号３１０の波長に基づいて構成されてもよい。

【0044】

幾つかの実施形態では、光ポンプ信号のパワーレベルは、波長交換装置３００によって光入力信号３１０に適用されるパワー利得を達成するために選択されてもよい。幾つかの実施形態では、光ポンプ信号のパワーレベルは、光入力信号３１０のパワーよりも大きくてもよい。光ポンプ３１２は、光学カプラ３２０に結合することができ、光ポンプ信号を光学カプラ３２０に提供するように構成することができる。

【0045】

幾つかの実施形態では、光学カプラ３２０は、光信号を多重化するように構成することができる。光学カプラ３２０は、光入力信号３１０及び光ポンプ信号を受信し、光入力信号３１０及び光ポンプ信号を多重化するように構成される。光学カプラ３２０は、多重化された光信号を光ファイバ３３０に提供することができる。

【0046】

幾つかの実施形態では、光ファイバ３３０は、光学カプラ３２０から多重化された光信号を得ることができる非線形光学媒体であってもよい。光ファイバ３３０の非線形光学媒体に隣接する波長を有する多重化された光信号を提供することは、アイドラ信号を発生させることができる。アイドラ信号の波長は、光入力信号３１０及び光ポンプ信号の波長と関連付けられてもよい。幾つかの実施形態では、アイドラ信号の波長は、次の式で表すことができる：
ω_idler=２ω_pump－ω_signal
ここで、ω_idlerはアイドラ信号の周波数であり、ω_pumpは光ポンプ信号の周波数であり、ω_signalは光入力信号３１０の周波数である。

【0047】

アイドラ信号が生成されると、更に、光入力信号３１０と同じ波長のサブアイドラ信号が生成されてもよい。サブアイドラ信号は、アイドラ信号よりも小さいパワーを有してもよい。サブアイドラ信号は、光入力信号３１０に建設的に（constructively）干渉して、光入力信号３１０の利得を増加させることができる。従って、サブアイドラ信号のパワーは、光入力信号３１０に適用される利得と等しくすることができる。サブアイドラ信号の生成プロセス及び光入力信号３１０への建設的干渉は、本開示において波長交換と呼ぶことができる。

【0048】

幾つかの実施形態において、サブアイドラ信号のパワーはアイドラ信号のパワーに基づいてもよく、アイドラ信号のパワーは光ポンプ信号のパワーに基づいてもよい。アイドラ信号のパワーは、次の式で表すことができる：
P_idler=KxP_Pump ^２xP_signal
ここで、P_idlerはアイドラ信号のパワーであり、P_Pumpは光ポンプ信号のパワーであり、P_signalは光入力信号３１０のパワーであり、Kは波長交換装置３００の構成と光ポンプ信号のパワーに基づく値である。Ｋの値は、図４に関してして記載される。変更、追加、又は省略が、本開示の範囲から逸脱することなく波長交換装置３００に対して行われてよい。

【0049】

図３Bは、本開示の少なくとも一実施形態による波長交換装置における例示的な信号の図３５０を示す。図３５０は、波長に関連する軸及び信号のパワーレベルに関連する軸を含むことができる。図３５０は、更に、光ポンプ信号３６０、光入力信号３６２及び光アイドラ信号３６４を含むことができる。図示されているように、光ポンプ信号３６０、光入力信号３６２及び光アイドラ信号３６４の波長は、図３Aに関して説明されているような関係を有することができる。

【0050】

幾つかの実施形態では、光ポンプ信号３６０及びパワーレベルP１の光入力信号３６２を、光学カプラ３２０のような光学カプラに提供し、光ファイバ３３０のような光ファイバに入力して、光アイドラ信号３６４を生成することができる。光アイドラ信号３６４の生成は、光入力信号３６２と同じ波長を有するサブアイドラ信号の生成をもたらすことができる。サブアイドラ信号と光入力信号３６２の構成的干渉は、光入力信号３６２のパワーレベルをP２まで増加させることができる。パワーレベルP２とP１の間の差は、サブアイドラ信号のパワーレベルを表すことができる。図示するように、サブアイドラ信号のパワーレベルは、光ポンプ信号３６０、光アイドラ信号３６４、及び光入力信号３６２のパワーレベルよりも小さくすることができる。更に、光ポンプ信号３６０は、光アイドラ信号３６４及び光入力信号３６２よりも大きなパワーレベルを有することができることに留意されたい。

【0051】

図４は、本開示の少なくとも一実施形態による波長交換装置におけるアイドラ信号の例示的なOSNRレベルの図４００を示す。

【0052】

図３Aで説明したように、光入力信号と光ポンプ信号とによって生成される波長交換装置におけるアイドラ信号のパワーは、次式で表すことができる：
P_idler=KxP_Pump ^２xP_signal
ここで、P_idlerはアイドラ信号のパワーであり、P_Pumpは光ポンプ信号のパワーであり、P_signalは光入力信号のパワーであり、Kは波長交換装置の構成と光ポンプ信号のパワーに基づく値である。

【0053】

図４００は、アイドラ信号のパワー／雑音比を表すことができるアイドラ信号のOSNRに関連付けられた軸、及び変数Kの値に関連付けられた軸を含むことができる。図４００は、更に、アイドラ信号のOSNRを表す線４０２を示す。図４００は、ポンプパワーに関する変数Kの値を表す線４０４を更に示す。

【0054】

図示されているように、Kの値は比較的低く、閾値ポンプパワー４１０未満のポンプパワーに対して一定又はほぼ一定の値であってもよい。幾つかの実施形態では、閾値ポンプパワー４１０は、光入力信号のパワーレベルとほぼ同等又は同等であってもよい。ポンプパワーが閾値ポンプパワー４１０未満の場合、増幅された自然放出が発生することなく、アイドラ信号の信号パワーを増加させることができる。その結果、アイドラ信号の信号パワーは、ノイズの増加又は非常に小さな増加を伴わずに、増加することができる。従って、アイドラ信号のONSRは、線４０２によって示されるように、閾値ポンプパワー４１０未満のポンプパワーの増加を伴い、増加することができる。

【0055】

ポンプパワーが閾値ポンプパワー４１０を超えて増加すると、Kの値が増加し、増幅された自発放出が生じ始め、アイドラ信号の光パラメトリック増幅が生じることがある。アイドル信号のパワーは、光パラメトリック増幅により、次式によって示されるように増加し続ける場合がある：
P_idler=KxP_Pump ^２xP_signal実際には、アイドル信号のパワーは、Kの値が増加する増加率で、増加する場合がある。しかし、増幅された自然放出によるノイズも、ポンプパワーが増加するにつれて増加する。その結果、アイドラ信号のOSNRは、ポンプパワーが閾値ポンプパワー４１０よりも大きいときに、線４０２に示すように減少し始める。

【0056】

ポンプパワーの選択、従って光ポンプ信号のパワーは、閾値より低くなるように選択され得る。ポンプパワーの調整は、アイドラ信号のパワーレベルの調整、従って光入力信号に建設的に干渉し得るサブアイドラ信号の調整を引き起こし得る。従って、光入力信号に適用される利得は、ポンプパワーを調整することによって調整することができる。更に、無視できないノイズ、例えば、－５８dBmを超えるノイズの導入を避けるために、ポンプパワーは、閾値ポンプパワー４１０より低く維持することができる。

【0057】

更に、幾つかの実施形態では、閾値ポンプパワー４１０は、アイドラ信号のパワーが光入力信号のパワーとほぼ等しいレベルにすることができる。その結果、幾つかの実施形態では、アイドラ信号のパワーが閾値を満たすように、光ポンプ信号のパワーを選択することができる。これら及び他の実施形態では、閾は、光入力信号のパワーに基づいて選択される場合がある。例えば、閾値は、光入力信号のパワーであり、アイドラ信号は、閾値より低いことによって閾値を満たすことができる。従って、アイドラ信号のパワーが光入力信号のパワーより小さくなるように、光ポンプ信号のパワーを選択して、アイドラ信号の光パラメトリック増幅から生じる無視できないノイズの導入を回避又は低減することができる。

【0058】

図５は、光信号パワー利得の例示的な方法５００のフローチャートを示す。方法５００は、本開示に記載された少なくとも１つの実施形態に従い構成されてよい。方法５００の１つ以上の動作は、幾つかの実施形態において、図１の光ネットワーク１００又は図２の光利得システム２００のような装置又はシステム、又は別の装置、装置の組み合わせ、システム、又は複数のシステムによって実行され得る。これら及び他の実施形態では、方法５００の１つ以上のステップ又はステップのいずれも、１つ以上の非一時的コンピュータ可読媒体に格納された命令の実行に基づき実行されてよい。別個のブロックを示したが、種々のブロックは、所望の実装に依存して、追加ブロックに分けられ、少ないブロックに結合され、又は削除されてよい。

【0059】

この方法は、ブロック５０２で開始され、光データ信号及び光ポンプ信号が得られ得る。ブロック５０４において、光ポンプ信号及び光データ信号は、光アイドラ信号が生成されるように、非線形光学媒体上に多重化されてもよい。

【0060】

ブロック５０６において、光アイドラ信号のパワーが閾値を満たすように、光ポンプ信号のパワーが選択されてもよい。幾つかの実施形態では、閾値は、光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低くてもよい。代替的又は追加的に、閾値は、光データ信号のパワーであってもよい。

【0061】

ブロック５０８において、光ポンプ信号と光データ信号とを多重化した後、光データ信号を増幅してもよい。幾つかの実施形態において、光データ信号の増幅は、光データ信号の波長用に構成されたエルビウムドープファイバ増幅器によって実行されてもよい。

【0062】

この及び本願明細書に開示される他の処理、動作及び方法について、実行される機能及び／又は動作が異なる順序で実行されてよいことが理解される。さらに、概説された機能及び動作は例として提供されたものであり、機能及び動作の幾つかは、開示した実施形態の本質を減じることなく、任意であり、少ない機能及び動作に結合され、又は追加の機能及び動作に拡張されてよい。

【0063】

例えば、方法５００は、光ポンプ信号及び光データ信号を多重化する前に、光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップを更に含むことができる。代替的又は追加的に、方法５００は、光ポンプ信号と光データ信号を多重化した後に、第２光ポンプ信号を生成するステップと、第２光アイドラ信号が生成されるように、第２光ポンプ信号と光データ信号を非線形第２光学媒体上に多重化するステップと、を更に含むことができる。これら及び他の実施形態では、第２光ポンプ信号及び光ポンプ信号の波長は同じであってもよい。この例では、方法５００は、光ポンプ信号及び光データ信号を多重化した後、且つ第２光ポンプ信号及び光データ信号を多重化する前に、光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップを更に含むことができる。

【0064】

別の例として、方法５００は、光ポンプ信号と光データ信号を光学媒体上に多重化した後、且つ光データ信号を増幅する前に、光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップを更に含むことができる。この例では、方法５００は、光ポンプ信号及び光データ信号を多重化する前に、光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップを更に含むことができる。

【0065】

図６は、本開示の少なくとも一実施形態による光信号パワー利得のために使用され得る例示的システム６００を示すブロック図である。システム６００は、プロセッサ６１０、メモリ６１２、通信ユニット６１６、ディスプレイ６１８、及びユーザインタフェースユニット６２０を含み、これらはすべて通信可能に結合され得る。幾つかの実施態様において、システム６００は、本開示に記載された方法の１つ以上を実行するために使用することができる。

【0066】

例えば、システム６００は、図５に記載された方法の実行を補助するために使用することができる。代替的又は追加的に、システム６００又はシステム６００の一部は、図１の光ネットワーク１００の一部とすることができる。例えば、システム６００は、光ポンプのパワーレベルを決定するために使用することができる。

【0067】

通常、プロセッサ６１０は、種々のコンピュータハードウェア又はソフトウェアモジュールを含む、任意の適切な専用又は汎用コンピュータ、コンピューティングエンティティ、又は処理装置を含んでよく、任意の適切なコンピュータ可読記憶媒体に格納された命令を実行するよう構成されてよい。例えば、プロセッサ６１０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット（GPU）又はテンソル処理ユニット（TPU）のような並列プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、特定用途向け集積回路（ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、又はプログラム命令を解釈し及び／又は実行し及び／又はデータを処理するよう構成される任意の他のデジタル若しくはアナログ回路を含んでよい。

【0068】

図６には単一のプロセッサが示されるが、プロセッサ６１０は、任意の数のネットワーク又は物理的位置に渡り分散され、個々に又は共同で本願明細書に記載された任意の数の動作を実行するよう構成される、任意の数のプロセッサを含んでよいことが理解される。幾つかの実施形態では、プロセッサ６１０は、プログラム命令を解釈し及び／又は実行し、及び／又はメモリ６１２に格納されたデータを処理してよい。幾つかの実施形態では、プロセッサ６１０は、メモリ６１２に格納されたプログラム命令を実行してよい。

【0069】

例えば、幾つかの実施形態では、プロセッサ６１０は、タスク実行に関連するメモリ６１２に記憶されたプログラム命令を実行して、システム６００が命令によって指示されたように、それに関連する操作の実行を実行する又は実行を指示することができる。これら及び他の実施形態では、命令は、図５の方法５００の１つ以上のブロックを実行するために使用することができる。

【0070】

メモリ６１２は、コンピュータ実行可能命令を運び又は有するコンピュータ可読記憶媒体又は１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体、又はそれに記憶されたデータ構造を含んでよい。このようなコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサ６１０のような汎用又は専用コンピュータによりアクセスされ得る任意の市販の媒体であってよい。

【0071】

例として、限定ではなく、このようなコンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、又は他の磁気記憶装置、フラッシュメモリ素子（例えば、個体メモリ装置）、又はコンピュータ実行可能命令若しくはデータ構造の形式で特定のプログラムコードを運ぶ又は格納するために使用され得る且つ汎用又は専用コンピュータによりアクセスされ得る任意の他の記憶媒体、を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含んでよい。上記の組み合わせも、コンピュータ可読記憶媒体の範囲に含まれてよい。

【0072】

コンピュータ実行可能命令は、例えば、本開示に記載されているように、プロセッサ６１０に特定の操作又は操作のグループを実行させるように構成された命令及びデータを含み得る。これら及び他の実施形態では、本開示で説明されるような用語「非一時的」は、Federal Circuit decision of In re Nuijten, ５００ F.３d １３４６ （Fed. Cir. ２００７）における特許可能な主題の範囲に含まれない一時的媒体の種類のみを除外するものと考えられるべきである。上記の組み合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれてよい。

【0073】

通信ユニット６１６は、ネットワークを介して情報を送信し又は受信するよう構成される、任意のコンポーネント、装置、システム、又はそれらの組み合わせを含んでよい。幾つかの実施形態では、通信ユニット６１６は、他の場所、同じ場所にある装置、又は同じシステム内の他のコンポーネントと通信してよい。例えば、通信ユニット６１６は、モデム、ネットワークカード（無線又は有線）、光通信装置、赤外線通信装置、無線通信装置（例えば、アンテナ）、及び／又はチップセット（例えば、Bluetooth（登録商標）装置、８０２．６装置（例えば、都市域ネットワーク（MAN））、WiFi装置、WiMax装置、セルら通信設備、等）、等を含んでよい。通信ユニット６１６は、ネットワーク及び／又は本開示に記載の任意の他の装置又はシステムとのデータ交換を可能にしてよい。

【0074】

ディスプレイ６１８は、LCD、LED、点字端末、又は他のタイプのディスプレイのような、１つ又は複数のディスプレイとして構成することができる。ディスプレイ６１８は、プロセッサ６１０によって指示されたビデオ、テキストキャプション、ユーザインタフェース、及び他のデータを提示するように構成することができる。

【0075】

ユーザインタフェースユニット６２０は、ユーザがシステム６００とインタフェースすることを可能にする任意の装置を含むことができる。例えば、ユーザインタフェースユニット６２０は、他の装置の中で、マウス、トラックパッド、キーボード、ボタン、カメラ及び／又はタッチスクリーンを含むことができる。ユーザインタフェースユニット６２０は、ユーザから入力を受け取り、プロセッサ６１０に入力を提供することができる。幾つかの実施形態では、ユーザインタフェースユニット６２０とディスプレイ６１８を組み合わせることができる。

【0076】

本開示の範囲から逸脱することなく、システム６００に対して修正、追加又は省略を行うことができる。例えば、幾つかの実施形態ではシステム６００は、明示され又は記載されないことのある任意の数の他のコンポーネントを含んでよい。更に、特定の実装に応じて、システム６００は、図示及び説明されているコンポーネントの１つ以上を含まないことができる。

【0077】

上述のように、本願明細書に記載の実施形態は、以下に更に詳細に議論されるように、種々のコンピュータハードウェア又はソフトウェアモジュールを含む特定用途向け又は汎用コンピュータ（例えば、図６のプロセッサ６１０）の使用を含んでよい。更に、上述のように、本願明細書に記載の実施形態は、格納されたコンピュータ実行可能命令又はデータ構造を有するコンピュータ可読媒体（例えば、図６のメモリ６１２）を用いて実装されてよい。

【0078】

一般的な慣行に従って、図面に示される様々な特徴は、縮尺通り描画されないことがある。本開示に示される図は、特定の機器（例えば、装置、システム等）又は方法の実際の図であることを意図したものではなく、開示の様々な実施形態を説明するために使用される単なる理想化された表現である。従って、様々な特徴の寸法は、明確にするために任意に拡大又は縮小することができる。更に、図面の一部は、明確にするために簡略化することができる。従って、図面は、所与の機器（例えば、装置）のすべての構成要素又は特定の方法のすべての操作を示していない場合がある。

【0079】

本明細書で及び特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の請求項本体）で使用される用語は、通常、「広義」の用語として意図される（例えば、用語「含む」は「含むが、これに限定されない」と解釈されるべきであり、用語「有する」は「有するが、これに限定されない」と解釈されるべきである、等）。

【0080】

さらに、特定数の導入された請求項の列挙が意図される場合、このような意図は、請求項中に明示的に示され、このような列挙のない場合、このような意図は存在しない。例えば、理解の支援として、以下の添付の請求項は、請求項の列挙を導入するために、導入フレーズ「少なくとも１つ」及び「１つ以上」の使用を含み得る。しかしながら、このようなフレーズの使用は、同じ請求項が導入フレーズ「１つ以上」又は「少なくとも１つ」及び不定冠詞「a」又は「an」を含むときでも（例えば、「a」及び／又は「an」は「少なくとも１つ」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、不定冠詞「a」又は「an」による請求項の列挙の導入が、このような導入された請求項の列挙を含む任意の特定の請求項を、１つのこのような列挙のみを含む実施形態に限定することを意味すると考えられるべきではない。つまり、同じことが、請求項の列挙を導入するために使用される定冠詞の使用にも当てはまる。

【0081】

さらに、特定数の導入された請求項の列挙が明示的に記載される場合、このような列挙が、少なくとも列挙された数を意味すると解釈されるべきであることが理解される（例えば、他の修飾のない「２つの列挙」の記載は、少なくとも２つの列挙、又は２以上の列挙を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、及びＣ等のうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、及びＣ等のうちの１つ以上」と同様の記載が使用される例では、通常、このような構成は、Ａ単独で、Ｂ単独で、Ｃ単独で、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、又はＡ、Ｂ、及びＣを一緒に、等を含むことを意図する。例えば、用語「及び／又は」の使用は、この方法で解釈されることが意図される。

【0082】

さらに、２以上の選択的な用語を表す任意の離接的な語又はフレーズは、説明、請求項、又は図面にあるかにかかわらず、用語のうちの１つ、用語のうちのいずれか、又は両方の用語を含む可能性を想定すると理解されるべきである。例えば、フレーズ「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるべきである。

【0083】

さらに、用語「第１」、「第２」、「第３」等の使用は、必ずしも本明細書で特定の順序又は要素の数を暗示するために使用されない。通常、用語「第１」、「第２」、「第３」等は、一般的識別子として異なる要素間を区別するために使用される。用語「第１」、「第２」、「第３」等が特定の順序を意味するという表示がない場合、これらの用語は特定の順序を意味すると理解されるべきではない。さらに、用語「第１」、「第２」、「第３」等が要素の特定の数を意味するという表示がない場合、これらの用語は要素の特定の数を意味すると理解されるべきではない。例えば、第１ウィジェットは第１側面を有するものとして記述することができ、第２ウィジェットは第２側面を有するものとして記述することができる。第２ウィジェットに関する「第２側面」という用語の使用は、第２ウィジェットのそのような側面を第１ウィジェットの「第１側面」から区別することであり、第２ウィジェットが２つの側面を有することを意味するものではない。

【0084】

本明細書に記載された全ての例及び条件付き言語は、読者が本発明及び本発明が技術を更に発展させることに貢献する概念を理解するのを支援する教示目的を意図しており、そのような具体的に列挙された例及び条件に限定されないと解釈されるべきである。本開示の実施形態は詳細に記載されたが、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、これらに種々の変更、代替、及び選択が行われ得ることが理解されるべきである。

【0085】

以上の実施形態に加えて、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 方法であって、
光データ信号及び光ポンプ信号を取得するステップと、
光アイドラ信号が生成されるように、前記光ポンプ信号及び前記光データ信号を非線形光学媒体上に多重化するステップと、
前記光アイドラ信号のパワーが閾値を満たすように、前記光ポンプ信号のパワーを選択するステップと、
前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化した後、前記光データ信号を増幅するステップと、
を含む方法。
（付記２） 前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化する前に、前記光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップ、を更に含む付記１に記載の方法。
（付記３） 前記光データ信号を増幅するステップは、前記光データ信号の波長用に構成されたエルビウムドープファイバ増幅器によって行われる、付記１に記載の方法。
（付記４） 前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化した後に、
第２光ポンプ信号を生成するステップと、
第２光アイドラ信号が生成されるように、前記第２光ポンプ信号と前記光データ信号を非線形第２光学媒体上に多重化するステップと、
を更に含む付記１に記載の方法。
（付記５） 前記第２光ポンプ信号と前記光ポンプ信号の波長が同じである、付記４に記載の方法。
（付記６） 前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化した後に、且つ前記第２光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化する前に、
前記光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップ、
を更に含む付記４に記載の方法。
（付記７） 前記閾値は、前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低い、付記１に記載の方法。
（付記８） 前記閾値が、前記光データ信号のパワーに基づく、付記１に記載の方法。
（付記９） 前記光ポンプ信号と前記光データ信号を前記光学媒体上に多重化した後に、且つ前記光データ信号を増幅する前に、
前記光アイドラ信号の波長をフィルタリングするステップ、
を更に含む付記１に記載の方法。
（付記１０） 前記光ポンプ信号と前記光データ信号を多重化する前に、前記光アイドラ信号の前記波長をフィルタリングするステップ、を更に含む付記９に記載の方法。
（付記１１） 光学装置であって、
非線形光学媒体と、
光学カプラであって、前記光学媒体に結合され、光データ信号と光ポンプ信号とを前記光学媒体上に多重化して、光アイドラ信号が生成され、及び前記光ポンプ信号のパワーが前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低くなるように構成された光学カプラと、
前記光学媒体に結合され、前記光データ信号を増幅するように構成された増幅器と、
を含む光学装置。
（付記１２） 前記光学カプラに結合され、前記光データ信号を前記光学カプラに提供し、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成されたフィルタ、を更に含む付記１１に記載の光学装置。
（付記１３） 前記光学媒体と前記増幅器との間に結合されたフィルタを更に含み、前記フィルタは、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成される、付記１１に記載の光学装置。
（付記１４） 前記光学カプラに結合され、前記光データ信号を前記光学カプラに提供し、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成された第２フィルタ、を更に含む付記１３に記載の光学装置。
（付記１５） 前記光学カプラに結合された光ポンプを更に含み、前記光ポンプは、前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低いパワーで前記光ポンプ信号を生成するように構成される、付記１１に記載の光学装置。
（付記１６） 前記光学媒体と前記増幅器との間に結合された非線形第２光学媒体と、
第２光学カプラであって、前記光学媒体と前記第２光学媒体との間に結合され、前記光データ信号と第２光ポンプ信号とを前記第２光学媒体上に多重化して、第２光アイドラ信号が生成され、前記第２光ポンプ信号のパワーが前記第２光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルより低くなるように構成された第２光学カプラと、
を更に含む付記１１に記載の光学装置。
（付記１７） 前記第２光ポンプ信号と前記光ポンプ信号の波長が同じである、付記１６に記載の光学装置。
（付記１８） 前記光学媒体と前記第２光学カプラとの間にあるフィルタを更に含み、前記フィルタは、前記光アイドラ信号の波長でフィルタリングするように構成される、付記１６に記載の光学装置。
（付記１９） 前記光アイドラ信号の光パラメトリック増幅をもたらすレベルは、前記光データ信号のパワーである、付記１１に記載の光学装置。
（付記２０） 前記増幅器は、前記光データ信号の波長用に構成されたエルビウムドープファイバ増幅器である、付記１１に記載の光学装置。

【符号の説明】

【0086】

２００ 光利得システム
２２０a、２２０b 波長交換装置
２１０、２１２、２１４ 帯域通過フィルタ
２３０ 増幅装置

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】