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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-27
(54)【発明の名称】光ファイバリンクにおける偏光障害の緩和
(51)【国際特許分類】
H04B 10/25 20130101AFI20231117BHJP
H04J 14/02 20060101ALI20231117BHJP
【ＦＩ】
H04B10/25
H04J14/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023528359
(86)(22)【出願日】2021-11-12
(85)【翻訳文提出日】2023-06-30
(86)【国際出願番号】 US2021059153
(87)【国際公開番号】W WO2022104068
(87)【国際公開日】2022-05-19
(31)【優先権主張番号】63/113,193
(32)【優先日】2020-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519011669
【氏名又は名称】アヤー・ラブス・インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＹＡＲ ＬＡＢＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】フィ－ニ・ジョン
(72)【発明者】
【氏名】サン・チェン
【テーマコード（参考）】
5K102
【Ｆターム（参考）】
5K102AA01
5K102AA67
5K102AD01
5K102AH02
5K102AH14
5K102PA12
5K102PB01
5K102PH22
5K102PH31
(57)【要約】
【解決手段】光データ通信システムが、光トランスミッタと、光レシーバと、を備える。偏光保持光データ通信リンクが、光トランスミッタの光出力から光レシーバの光入力まで伸びている。偏光保持光データ通信リンクは、光コネクタを介して光学的に接続されている少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションを備える。少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションは、異なる長さを有する。光コネクタは、第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸を第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸へ光学的に整列させるよう構成されている。光コネクタは、さらに、第１偏光保持光ファイバの遅い偏光軸を第２偏光保持光ファイバの速い偏光軸へ光学的に整列させるよう構成されている。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光データ通信システムであって、光トランスミッタと、
光レシーバと、
前記光トランスミッタの光出力から前記光レシーバの光入力まで伸びている偏光保持光データ通信リンクであって、光コネクタを介して光学的に接続されている少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションを備える偏光保持光データ通信リンクと、を備え、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションは、異なる長さを有する、システム。
【請求項2】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記光コネクタは、第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸を第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸へ光学的に整列させるよう構成され、前記光コネクタは、前記第１偏光保持光ファイバの遅い偏光軸を前記第２偏光保持光ファイバの速い偏光軸へ光学的に整列させるよう構成されている、システム。
【請求項3】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの内の１または複数は、２つの偏光モードの内の一方を抑制するよう構成されている偏光子を備える、システム。
【請求項4】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの各々は、２つの偏光モードの内の同じモードを抑制するよう構成されている別個の偏光子を備える、システム。
【請求項5】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの内の１または複数は、２つの偏光モードの内の一方を抑制するよう構成されている偏光依存損失素子を備える、システム。
【請求項6】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの内の少なくとも１つのセクションの長さは、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの内の別のセクションの長さの少なくとも３倍である、システム。
【請求項7】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの各々は、複数の偏光保持光ファイバを備える、システム。
【請求項8】
請求項７に記載の光データ通信システムであって、前記複数の偏光保持光ファイバは、光ファイバリボンとして形成されている、システム。
【請求項9】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記光トランスミッタは、前記偏光保持光データ通信リンクを介して、複数の波長分割多重化された波長を有する変調光を送信するよう構成されている、システム。
【請求項10】
請求項１に記載の光データ通信システムであって、前記偏光保持光データ通信リンクは、少なくとも２つの光コネクタを備え、前記少なくとも２つの光コネクタの各々は、偏光保持光ファイバの別個のペアの第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸が、偏光保持光ファイバの前記別個のペアの第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と実質的に整列されるように、前記別個のペアの偏光保持光ファイバを光学的に接続している、システム。
【請求項11】
光データ通信システムであって、第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸が第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と整列されると共に、前記第１偏光保持光ファイバの遅い偏光軸が前記第２偏光保持光ファイバの速い偏光軸と整列されるように、前記第２偏光保持光ファイバへ光学的に結合されている前記第１偏光保持光ファイバを備える偏光保持光データ通信リンクを備える、システム。
【請求項12】
請求項１１に記載の光データ通信システムであって、さらに、前記偏光保持光データ通信リンクへ光学的に結合されている偏光抑制装置を備える、装置。
【請求項13】
請求項１１に記載の光データ通信システムであって、前記偏光保持光データ通信リンク内の任意の２つの偏光保持光ファイバの間の各光接続は、別の偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と整列されている、ある偏光保持光ファイバの速い偏光軸を有する、システム。
【請求項14】
請求項１１に記載の光データ通信システムであって、さらに、光トランスミッタと、
光レシーバと、
を備え、
前記偏光保持光データ通信リンクは、前記光トランスミッタの光出力から前記光レシーバの光入力まで伸びている、システム。
【請求項15】
光データ通信システムを動作させるための方法であって、光トランスミッタの出力から偏光保持光データ通信リンクを介して光レシーバの光入力へ光信号を伝送することを備え、
前記偏光保持光データ通信リンクは、光コネクタを介して光学的に接続されている少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションを備え、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションは、異なる長さを有する、方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の方法であって、さらに、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸を前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションの第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸へ光学的に整列させることを備える、方法。
【請求項17】
請求項１５に記載の方法であって、さらに、前記少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクション内の光ファイバへ偏光抑制装置を光学的に結合することを備える、方法。
【請求項18】
光データ通信システムを動作させるための方法であって、第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸が第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と整列されると共に、前記第１偏光保持光ファイバの遅い偏光軸が前記第２偏光保持光ファイバの速い偏光軸と整列されるように、前記第２偏光保持光ファイバへ光学的に結合されている前記第１偏光保持光ファイバを備える偏光保持光データ通信リンクを介して、光信号を伝送することを備える、方法。
【請求項19】
請求項１８に記載の方法であって、さらに、偏光抑制装置を前記偏光保持光データ通信リンクへ光学的に結合することを備える、方法。
【請求項20】
請求項１８に記載の方法であって、前記偏光保持光データ通信リンクは、光トランスミッタの光出力を光レシーバの光入力へ光学的に接続している、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
【0002】
本発明は、光データ通信に関する。
【0003】
【背景技術】
【0004】
光データ通信システムは、デジタルデータパターンを符号化するためにレーザ光を変調することによって動作する。変調レーザ光は、光データネットワークを介して送信ノードから受信ノードへ送信される。受信ノードに到達した変調レーザ光は、元のデジタルデータパターンを取得するために復調される。したがって、光データ通信システムの実装および動作は、光信号変調用および光信号受信用の信頼性の高い効率的なデバイスを有することに依存する。
【0005】
光ファイバ通信リンクの大多数が、偏光保持しない光ファイバを利用している。商用光ファイバ通信システムを構成する典型的な構成要素（例えば、光ファイバ、光検出器）は、光ファイバリンク内の偏光がランダムにかつ制御なしに変化することを許容しつつ、効率的なデータ通信を提供するのに十分に偏光無依存性である。しかしながら、一部の集積光学デバイスは、光ファイバ内の偏光が制御された時、光ファイバを介して受信される光をより効率的に処理できる。本発明は、この文脈で生まれたものである。
【発明の概要】
【0006】
一実施形態例において、光データ通信システムが開示されている。光データ通信システムは、光トランスミッタと、光レシーバと、光トランスミッタの光出力から光レシーバの光入力まで伸びている偏光保持光データ通信リンクと、を備える。偏光保持光データ通信リンクは、光コネクタを介して光学的に接続されている少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションを備える。少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションは、異なる長さを有する。
【0007】
一実施形態例において、光データ通信システムが開示されている。光データ通信システムは、第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸が第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と整列されると共に、第１偏光保持光ファイバの遅い偏光軸が第２偏光保持光ファイバの速い偏光軸と整列されるように、第２偏光保持光ファイバへ光学的に結合されている第１偏光保持光ファイバを備える偏光保持光データ通信リンクを備える。
【0008】
一実施形態例において、光データ通信システムを動作させるための方法が開示されている。方法は、光トランスミッタの出力から偏光保持光データ通信リンクを介して光レシーバの光入力へ光信号を伝送することを備え、偏光保持光データ通信リンクは、光コネクタを介して光学的に接続されている少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションを備える。少なくとも２つの偏光保持光ファイバセクションは、異なる長さを有する。
【0009】
一実施形態例において、光データ通信システムを動作させるための方法が開示されている。方法は、第２偏光保持光ファイバへ光学的に結合されている第１偏光保持光ファイバを備える偏光保持光データ通信リンクを介して、光信号を伝送することを備える。第１偏光保持光ファイバは、第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸が第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と整列されると共に、第１偏光保持光ファイバの遅い偏光軸が第２偏光保持光ファイバの速い偏光軸と整列されるように、第２偏光保持光ファイバへ光学的に結合されている。
【0010】
本発明のその他の態様および利点については、本発明を例示した添付図面を参照しつつ行う以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】いくつかの実施形態に従って、偏光保持光データ通信リンクを介して光レシーバへ光学的に接続されている光トランスミッタを備える光データ通信システムを示す図。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【図6】いくつかの実施形態に従って、光データ通信システムを動作させる方法の概要を示す図。
【0020】
【図7】いくつかの実施形態に従って、光データ通信システムを動作させる方法の概要を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下では、本発明を理解できるように、多くの具体的な詳細事項について説明する。ただし、当業者にとって明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細事項の一部または全部がなくとも実施可能である。また、本発明が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略している。
【0022】
光データ通信システムは、電気ドメイン内のデジタルデータパターンを光ドメイン内の変調光信号として符号化するためにレーザ光を変調することによって動作する。変調光信号は、光ファイバを介して電気光学レシーバへ送信され、そこで、変調光信号は検出され、電気ドメインにおいて元の符号化デジタルデータパターンを取得するために復号される。多くの光データ通信システムでは、光ファイバ内での光の偏光状態は制御されず、システムの動作中に光ファイバの小さい動きおよび／または周囲温度の変化によって摂動されうる。これらのシステムにおいて、集積光学デバイス（例えば、デバイスの中でも特に、電気光学レシーバ）は、時間と共に変化する任意の偏光を有する入力光信号を扱う必要がある。したがって、いくつかの実施形態において、偏光保持（ＰＭ）光リンク（例えば、光ファイバ、光導波路など）を、かかる集積光学デバイスと併せて用いることが望ましい。データ通信に理想的なＰＭ光リンクにおいて、１つだけの偏光が、その他の偏光に起因および／または関連しうるその１つの偏光の障害を避けるために励起される。しかしながら、実際の光データ通信システムでは、光ファイバセクションは、しばしば、接続される必要があり、これらの接続は、光学的に不完全であり、２つの偏光の間のクロスカップリングにつながる。
【0023】
ＰＭ光データ通信リンクにおいて、偏光の間のクロスカップリングは、非ＰＭ光データ通信リンクには存在しない光伝送の障害（中でも特に、損失および多経路干渉など）につながる。以下の内の１または複数を含む、ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害を緩和および／または管理するための実施形態が本明細書に記載されている。偏光子の挿入および利用、偏光モード分散の管理（例えば、光ファイバタイプの選択、光ファイバ長さの選択、および／または、選択された光ファイバの逆向きでの結合による）、ならびに、偏光の間のクロスカップリングの管理（例えば、光コネクタおよび／または光スプライスの選択による）。
【0024】
いくつかの実施形態において、偏光信号が、第１集積光学デバイスを第２集積光学デバイスへ光学的に接続しているＰＭ光データ通信リンク内へ第１集積光学デバイスによって送られる。偏光信号は、ＰＭ光データ通信リンクを介して伝搬し、第２集積光学デバイスによって受信される。偏光信号は、第１集積光学デバイスと第２集積光学デバイスとの間でＰＭ光データ通信リンクを介して伝搬するので、複数の偏光経路を通り、多経路干渉（ＭＰＩ）を経験する。様々な実施形態において、ＭＰＩは、以下の内の１または複数を含むＰＭ光データ通信リンクの１または複数の特徴の関数である。ＰＭ光データ通信リンク内のＰＭ光ファイバセクションの特徴（例えば、中でも特に、ＰＭ光ファイバセクション長さ、群屈折率、ＰＭ光ファイバセクション熱係数）、ＰＭ光データ通信リンク内のＰＭ光ファイバの間の光接続の特徴（例えば、光コネクタおよび／またはスプライスのずれ角および／またはクロスカップリング）、ＰＭ光ファイバと第１集積光学デバイスとの間のアライメント、ならびに、ＰＭ光ファイバと第２集積光学デバイスとの間のアライメント。
【0025】
光データ通信システムが、いくつかの波長分割多重化（ＷＤＭ）された波長の各々に変調された高帯域幅変調光信号を送信するよう動作する集積光トランスミッタを備える場合に、ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害を回避することが特に興味深い。また、光データ通信システムが、ＰＭ光ファイバの偏光の内の１つだけから入射する光を検出するよう動作する集積光レシーバを備える場合に、ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害を回避することも特に興味深い。また、光データ通信システムが、特に、光データ通信システムの動作中に観察された光伝送波長スペクトルに応えて、伝達される変調光信号の光波長の実質的な調整／制御を提供しない場合に、ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害を回避することも特に興味深い。
【0026】
ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害に関連する課題は、約２０Ｇサンプル／秒を超える通信速度に対して特に深刻であり、約４５Ｇサンプル／秒を超える通信速度に対してはさらに深刻であり、これは、かかる光データ伝送速度では、偏光関連の障害が周波数ドメインにおける信号帯域を横切る可能性が高いからである。また、少なくとも１つのデータ通信波長チャネルが許容できない偏光関連の障害を経験する確率は、光ファイバあたりのデータ通信波長チャネルの数と共に増大する。また、少なくとも１つのデータ通信波長チャネルが許容できない偏光関連の障害を経験する確率は、集積光トランスミッタおよび／または集積光レシーバの各々に取り付けられる光ファイバの数と共に増大する。
【0027】
少数の光ファイバ（例えば、４つ未満の光ファイバ）へ接続され、および／または、光ファイバあたり少数のＷＤＭチャネル（例えば、光ファイバあたり５つ未満のＷＤＭチャネル）と共に動作する集積光学デバイス（例えば、トランスミッタおよび／またはレシーバ）は、光伝送における偏光関連の障害により、わずかな歩留まり損失を被りうる。しかしながら、多くの光ファイバ（例えば、４以上の光ファイバ）および／または光ファイバあたり多くのＷＤＭチャネル（例えば、光ファイバあたり５以上のＷＤＭチャネル）を備える光データ通信システムは、光伝送における偏光関連の障害による深刻な歩留まり損失を被るため、光伝送における偏光関連の障害のより注意深い管理を必要としうる。
【0028】
ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害の緩和および／または管理するための本明細書に記載の実施形態は、所与の集積光学デバイスへ光学的に接続された基本的に任意の数のＰＭ光ファイバを有する光データ通信システムで利用可能である。ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害を緩和および／または管理するための本明細書に記載の実施形態は、単一の集積光学デバイスに取り付けられた４以上のＰＭ光ファイバを備える光データ通信システムに特に適用可能であり、単一の集積光学デバイスに取り付けられた９以上の光ファイバを備える光データ通信システムにさらにいっそう適用可能であり、単一の集積光学デバイスに取り付けられた１２以上の光ファイバを備える光データ通信システムにとりわけ適用可能であり、ここで、単一の集積光学デバイスは、１または複数の光レシーバ要素／デバイス／構成要素／システム、ならびに／もしくは、１または複数の光トランスミッタ要素／デバイス／構成要素／システムを備える。
【0029】
ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害の緩和および／または管理するための本明細書に記載の実施形態は、光ファイバあたり基本的に任意の数のＷＤＭ波長チャネルを有する光データ通信システムで利用可能である。ＰＭ光データ通信リンクを通した光伝送における偏光関連の障害を緩和および／または管理するための本明細書に記載の実施形態は、光ファイバあたり５以上のＷＤＭ波長チャネル波長チャネルを備える光データ通信システムに特に適用可能であり、光ファイバあたり８以上のＷＤＭ波長チャネルを備える光データ通信システムにさらにいっそう適用可能であり、光ファイバあたり１２以上のＷＤＭ波長チャネルを備える光データ通信システムにとりわけ適用可能である。
【0030】
図１は、いくつかの実施形態に従って、ＰＭ光データ通信リンク１０３を介して光レシーバ１０５（Ｒｘ）へ光学的に接続されている光トランスミッタ１０１（Ｔｘ）を備える光データ通信システム１００を示す図である。光トランスミッタ１０１から光レシーバ１０５へのＰＭ光データ通信リンク１０３を通した光の進行方向は、矢印１０２によって示されている。ＰＭ光データ通信リンク例１０３は、５つのＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５を備える。いくつかの実施形態において、各ＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５は、複数の光ファイバを備える。いくつかの実施形態において、各ＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５における複数の光ファイバは、光ファイバアレイ（光ファイバリボンなど）として集合的に形成されている。ＰＭ光ファイバセクション１０７－１は、光トランスミッタ１０１の光出力へ光学的に接続されている第１端を有する。ＰＭ光ファイバセクション１０７－１は、光コネクタ１０９－１へ光学的に接続されている第２端を有する。ＰＭ光ファイバセクション１０７－２は、光コネクタ１０９－１へ光学的に接続されている第１端と、光コネクタ１０９－２へ光学的に接続されている第２端とを有する。ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、光コネクタ１０９－２へ光学的に接続されている第１端と、光コネクタ１０９－３へ光学的に接続されている第２端とを有する。ＰＭ光ファイバセクション１０７－４は、光コネクタ１０９－３へ光学的に接続されている第１端と、光コネクタ１０９－４へ光学的に接続されている第２端とを有する。ＰＭ光ファイバセクション１０７－５は、光コネクタ１０９－４へ光学的に接続されている第１端と、光レシーバ１０５の光入力へ光学的に接続されている第２端とを有する。いくつかの実施形態において、ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、その他のＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－４、１０７－５よりも長い。
【0031】
光データ通信システム１００は、さらに、１または複数の波長の連続波レーザ光を生成して、その連続波レーザ光を光リンク１１３を介して光トランスミッタ１０１へ送信するよう構成されているレーザ１１１を備える。光リンク１１３は、光ファイバセクション１１５－１、１１５－２、および、１１５－３を含む。光ファイバセクション１１５－１は、レーザ１１１の光出力へ光学的に接続されている第１端を有する。光ファイバセクション１１５－１は、光コネクタ１１７－１へ光学的に接続されている第２端を有する。光ファイバセクション１１５－２は、光コネクタ１１７－１へ光学的に接続されている第１端と、光コネクタ１１７－２へ光学的に接続されている第２端とを有する。光ファイバセクション１１５－３は、光コネクタ１１７－２へ光学的に接続されている第１端と、光トランスミッタ１０１のレーザ供給光入力へ光学的に接続されている第２端とを有する。いくつかの実施形態において、各光ファイバセクション１１５－１、１１５－２、１１５－３は、単一の光ファイバである。いくつかの実施形態において、各光ファイバセクション１１５－１、１１５－２、１１５－３は、複数の光ファイバを含む。いくつかの実施形態において、各光ファイバセクション１１５－１、１１５－２、１１５－３は、非ＰＭ光ファイバによって形成されている。これらの実施形態において、光トランスミッタ１０１（または、光トランスミッタ１０１を備える光トランシーバ）は、ＰＭ光データ通信リンク１０３を介して光レシーバ１０５へ送信するために光トランスミッタ１０１によって単一の偏光を有する変調光信号を生成することを可能にするために、入力連続波レーザ光の偏光を分割するよう構成されている。いくつかの実施形態において、レーザ１１１は、単一の偏光の（１または複数の波長の）連続波レーザ光を出力するよう構成されている。これらの実施形態において、各光ファイバセクション１１５－１、１１５－２、１１５－３は、ＰＭ光ファイバによって形成されている。
【0032】
いくつかの実施形態において、光トランスミッタ１０１は、光トランスミッタ構成要素および光レシーバ構成要素の両方を備える光トランシーバ内に実装されている。同様に、いくつかの実施形態において、光レシーバ１０５は、光トランスミッタ構成要素および光レシーバ構成要素の両方を備える光トランシーバ内に実装されている。光レシーバ１０５が光トランシーバ内に実装されている実施形態において、レーザ１１１は、光リンク１１９を介して、光レシーバ１０５を備える光トランシーバへ光学的に接続される。光リンク１１９は、光ファイバセクション１２１－１、１２１－２、および、１２１－３を含む。光ファイバセクション１２１－１は、レーザ１１１の光出力へ光学的に接続されている第１端を有する。光ファイバセクション１２１－１は、光コネクタ１２３－１へ光学的に接続されている第２端を有する。光ファイバセクション１２１－２は、光コネクタ１２３－１へ光学的に接続されている第１端と、光コネクタ１２３－２へ光学的に接続されている第２端とを有する。光ファイバセクション１２１－３は、光コネクタ１２３－２へ光学的に接続されている第１端と、光レシーバ１０５を備える光トランシーバのレーザ供給光入力へ光学的に接続されている第２端とを有する。いくつかの実施形態において、各光ファイバセクション１２１－１、１２１－２、１２１－３は、単一の光ファイバである。いくつかの実施形態において、各光ファイバセクション１２１－１、１２１－２、１２１－３は、複数の光ファイバを含む。いくつかの実施形態において、各光ファイバセクション１２１－１、１２１－２、１２１－３は、非ＰＭ光ファイバによって形成されている。これらの実施形態において、光レシーバ１０５を備えるトランシーバは、単一の偏光を有する変調光信号の生成を可能にするために、入力連続波光レーザ光の偏光を分割するよう構成されている。いくつかの実施形態において、レーザ１１１は、単一の偏光の（１または複数の波長の）連続波レーザ光を出力するよう構成されている。これらの実施形態において、各光ファイバセクション１２１－１、１２１－２、１２１－３は、ＰＭ光ファイバによって形成されている。
【0033】
図１は、説明を簡単にするために概略的に光接続を示していることを理解されたい。ただし、いくつかの実施形態において、光データ通信システム１００の物理的実装では、光トランスミッタ１０１へレーザ光を伝達する光リンク１１３の光ファイバは、光トランスミッタ１０１を備える集積光学デバイス（集積光トランシーバ）へ単一の光ファイバアレイとして取り付けられている。また、いくつかの実施形態において、光データ通信システム１００の物理的実装では、光トランスミッタ１０１から変調光信号を伝達するＰＭ光データ通信リンク１０３の光ファイバは、光トランスミッタ１０１を備える集積光学デバイス（集積光トランシーバ）へ単一の光ファイバアレイとして取り付けられている。また、いくつかの実施形態において、光データ通信システム１００の物理的実装では、光レシーバ１０５へ変調光信号を伝達するＰＭ光データ通信リンク１０３の光ファイバは、光レシーバ１０５を備える集積光学デバイス（集積光トランシーバ）へ単一の光ファイバアレイとして取り付けられている。
【0034】
いくつかの実施形態において、小さいファイバ間のずれが、ＰＭ光データ通信リンク１０３内の光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４の各々に存在する。光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるファイバ間のずれの各々は、偏光の間の光結合を引き起こす。また、いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンク１０３内の各ＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５は、偏光の間に波長依存性の差動位相を引き起こす。また、いくつかの実施形態において、各ファイバ対チップ光結合（光トランスミッタ１０１とＰＭ光ファイバセクション１０７－１との間の光結合、および、光レシーバ１０５とＰＭ光ファイバセクション１０７－５との間の光結合、など）が、光偏光子として機能する。
【0035】
いくつかの実施形態において、偏光抑制装置が、ＰＭ光データ通信リンク１０３へ光学的に結合されている。例えば、図１は、光トランスミッタ１０１の光出力と第１光コネクタ１０９－１との間の位置で第１ＰＭ光ファイバ１０７－１へ光学的に結合されている第１偏光抑制装置１０８－１を示している。また、図１は、第１光光コネクタ１０９－１と第２光コネクタ１０９－２との間の位置で第２ＰＭ光ファイバ１０７－２へ光学的に結合されている第２偏光抑制装置１０８－２を示している。また、図１は、第２光コネクタ１０９－２と第３光コネクタ１０９－３との間の位置で第３ＰＭ光ファイバ１０７－３へ光学的に結合されている第３偏光抑制装置１０８－３を示している。また、図１は、第３光コネクタ１０９－３と第４光コネクタ１０９－４との間の位置で第４ＰＭ光ファイバ１０７－４へ光学的に結合されている第４偏光抑制装置１０８－４を示している。また、図１は、第４光コネクタ１０９－４と光レシーバ１０５の光入力との間の位置で第５ＰＭ光ファイバ１０７－５へ光学的に結合されている第５偏光抑制装置１０８－５を示している。様々な実施形態において、ＰＭ光データ通信リンク１０３は、第１偏光抑制装置１０８－１、第２偏光抑制装置１０８－２、第３偏光抑制装置１０８－３、第４偏光抑制装置１０８－４、および、第５偏光抑制装置１０８－５、の内の任意の１または複数を備えうることを理解されたい。また、いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンク１０３は、第１偏光抑制装置１０８－１、第２偏光抑制装置１０８－２、第３偏光抑制装置１０８－３、第４偏光抑制装置１０８－４、および、第５偏光抑制装置１０８－５のいずれも備えていない。いくつかの実施形態において、第１偏光抑制装置１０８－１、第２偏光抑制装置１０８－２、第３偏光抑制装置１０８－３、第４偏光抑制装置１０８－４、および、第５偏光抑制装置１０８－５、の内の任意の１または複数は、２つの偏光モードの内の１つを抑制するよう構成されている偏光子である。いくつかの実施形態において、第１偏光抑制装置１０８－１、第２偏光抑制装置１０８－２、第３偏光抑制装置１０８－３、第４偏光抑制装置１０８－４、および、第５偏光抑制装置１０８－５、の内の任意の１または複数は、２つの偏光モードの内の１つを抑制するよう構成されている偏光依存損失素子である。
【0036】
図２は、いくつかの実施形態に従って、５つのＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５を含むＰＭ光データ通信リンク１０３について、－５００ギガヘルツ（ＧＨｚ）から＋５００ＧＨｚに至る周波数範囲にわたってデシベル（ｄＢ）で光伝送の様々なプロット２０１、２０２、２０３、２０４を示す。図２に示す光伝送の異なるプロット２０１、２０２、２０３、２０４は、ＰＭ光ファイバセクション１０７－３（中央ＰＭ光ファイバセクション）に対して異なる長さを用いる一方で、その他のＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－４、１０７－５の長さをそれぞれの値に維持しているＰＭ光データ通信リンク１０３の実装に対応している。プロット２０１、２０２、２０３、２０４を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３の各構成において、第１ＰＭ光ファイバセクション１０７－１は、約０．６メートルの長さを有し、第２ＰＭ光ファイバセクション１０７－２は、約１メートルの長さを有し、第４ＰＭ光ファイバセクション１０７－４は、約１メートルの長さを有し、第５ＰＭ光ファイバセクション１０７－５は、約０．６メートルの長さを有する。プロット２０１を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３において、第３ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、約３メートルの長さを有する。プロット２０２を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３において、第３ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、約１０メートルの長さを有する。プロット２０３を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３において、第３ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、約３０メートルの長さを有する。プロット２０４を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３において、第３ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、約１００メートルの長さを有する。
【0037】
プロット２０１、２０２、２０３、２０４の生成の際、ファイバ偏光モード分散（ＰＭＤ）は、約１．３ピコ秒／メートル（ｐｓ／ｍ）である。光ファイバＰＭＤは、平均微分群遅延（ＤＧＤ）であり、ここで、ＤＧＤは、光レシーバ１０５で２つの主偏光状態の間の時間分離（または遅延）である。ＤＧＤは、マクスウェル確率分布によって近似されうるランダム値である。ＰＭＤは、多数の独立したＤＧＤ測定値の分布にわたるＤＧＤの平均値である。プロット２０１、２０２、２０３、２０４の各々は、一緒にプロットされた１６のランダムな実現値を含む。また、プロット２０１、２０２、２０３、２０４の生成の際、１６のランダムな実現値に対する光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるずれ角は、１度の標準偏差を有する独立ガウスランダム変数としてサンプリングされている。
【0038】
プロット２０１、２０２、２０３、２０４の比較により、周波数依存性損失が、偏光結合によってＰＭ光データ通信リンク１０３内に導入されることがわかる。また、プロット２０１、２０２、２０３、２０４の比較により、より長いＰＭ光ファイバが、（ＰＭＤの増大に起因して）周波数に伴って光伝送の急激な変化を生み出すことがわかり、これは、望ましくない場合がある。波長範囲にわたる最低ケースの光損失は、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるランダムなずれの関数であり、この光損失は、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４における角度アライメント公差を厳しくすることによって低減されうる。いくつかの実施形態において、周波数に伴ってあまり急激に振動しない伝送応答を生み出すために、比較的小さいＰＭＤを有するＰＭ光ファイバを選択することが望ましい。
【0039】
いくつかの実施形態において、ＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５の間の（光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４によって提供されている）光接続の内の１または複数は、各ペアの光接続されたＰＭ光ファイバの間の偏光軸を反転させることによってなされている。より具体的には、光接続されたＰＭ光ファイバの所与のペアについて、そのペアの一方のＰＭ光ファイバの遅い軸が、そのペアの他方のＰＭ光ファイバの速い軸に整列されている。２つのＰＭ光ファイバの間の接続における偏光軸の反転アライメントは、２つの接続されたＰＭ光ファイバのＰＭＤの消去を導入し、周波数に伴ってあまり急激に振動しない光伝送応答を生み出す傾向がある。
【0040】
図３Ａは、いくつかの実施形態に従って、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるＰＭ光ファイバの各接続ペアについて或るＰＭ光ファイバの遅い軸が別のＰＭ光ファイバの遅い軸に整列されている偏光軸の標準的なアライメントを、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４の各々におけるＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５の間のファイバ間接続が有するＰＭ光データ通信リンク１０３について、－５００ＧＨｚから＋５００ＧＨｚに至る周波数範囲にわたってｄＢで光伝送のプロット３０１を示す。図３Ｂは、いくつかの実施形態に従って、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるＰＭ光ファイバの各接続ペアについて或るＰＭ光ファイバの遅い軸が別のＰＭ光ファイバの速い軸に整列されている偏光軸の反転アライメント（偏光軸の向きを交互にしたＰＭ光ファイバの接続）を、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４の各々におけるＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５の間のファイバ間接続が有するＰＭ光データ通信リンク１０３について、－５００ＧＨｚから＋５００ＧＨｚに至る周波数範囲にわたってｄＢで光伝送のプロット３０２を示す。プロット３０１および３０２を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３において、第１ＰＭ光ファイバセクション１０７－１は、約０．２メートルの長さを有し、第２ＰＭ光ファイバセクション１０７－２は、約５メートルの長さを有し、第３ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、約１０メートルの長さを有し、第４ＰＭ光ファイバセクション１０７－４は、約５メートルの長さを有し、第５ＰＭ光ファイバセクション１０７－５は、約０．２メートルの長さを有する。プロット３０１および３０２の比較により、偏光軸の反転アライメントを用いたＰＭ光ファイバの接続（プロット３０２）は、同等の平均光伝送および最小光伝送と共に実質的に滑らかな周波数応答を生み出すことがわかる。
【0041】
いくつかの実施形態において、光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４の内の１または複数において、ＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５内のＰＭ光ファイバの間のずれによって逆偏光成分が生成された場合でも、逆偏光成分が、再び一次偏光に結合される前に消滅するように、１または複数の偏光子および／または偏光依存損失素子が、ＰＭ光データ通信リンク１０３内に挿入されている。図４Ａは、いくつかの実施形態に従って、偏光子を挿入していない状態で、５つのＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５を含むＰＭ光データ通信リンク１０３について、－５００ＧＨｚから＋５００ＧＨｚに至る周波数範囲にわたってｄＢで光伝送のプロット４０１を示す。図４Ｂは、いくつかの実施形態に従って、偏光子を挿入している状態で、５つのＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５を含むＰＭ光データ通信リンク１０３について、－５００ＧＨｚから＋５００ＧＨｚに至る周波数範囲にわたってｄＢで光伝送のプロット４０２を示す。プロット４０１および４０２を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１３０において、第１ＰＭ光ファイバセクション１０７－１は、約０．４メートルの長さを有し、第２ＰＭ光ファイバセクション１０７－２は、約１．２メートルの長さを有し、第３ＰＭ光ファイバセクション１０７－３は、約５メートルの長さを有し、第４ＰＭ光ファイバセクション１０７－４は、約１．２メートルの長さを有し、第５ＰＭ光ファイバセクション１０７－５は、約０．４メートルの長さを有する。プロット４０１および４０２の各々は、一緒にプロットされた１００のランダムな実現値を含む。また、プロット４０１および４０２の生成の際、１００のランダムな実現値に対する光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるファイバ間のずれ角は、１度の標準偏差を有する独立ガウスランダム変数としてサンプリングされている。図４Ａのプロット４０１は、偏光子の挿入がない場合のＰＭ光データ通信リンク１０３についてのプロットである。図４Ｂのプロット４０２は、５つのＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５の各々における望ましくない偏光の６ｄＢの抑制を提供するために、５つのＰＭ光ファイバセクション１０７－１、１０７－２、１０７－３、１０７－４、１０７－５の各々に偏光子を挿入した場合のＰＭ光データ通信リンク１０３についてのプロットである。プロット４０１および４０２の比較により、ＰＭ光データ通信リンク１０３内への偏光子の挿入が、光伝送損失を実質的に低減することが示されている。
【0042】
図５Ａは、いくつかの実施形態に従って、１０２４のランダムな実現値に対する光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるファイバ間のずれ角を、１度の標準偏差を有する独立ガウスランダム変数としてサンプリングして、図４Ａおよび図４Ｂのそれぞれのプロット４０１および４０２を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３構成について、３．４テラヘルツ（ＴＨｚ）の周波数範囲（ＷＤＭシステムの全範囲の例である）にわたって最低の光伝送損失の（１０２４の実現値から推定された）累積分布関数のプロット５０１および５０２を示している。所与のレベルの偏光関連の障害に対して、偏光子を備えるＰＭ光データ通信リンク１０３（プロット５０２）は、偏光子なしのＰＭ光データ通信リンク（プロット５０１）よりもはるかに高い累積確率を有する。したがって、偏光子を備えるＰＭ光データ通信リンク１０３は、要求されたレベルの性能に達しない可能性がはるかに低い。例えば、光データ通信システム１００が、３．４ＴＨｚの動作帯域にわたって０．１５ｄＢ以下の最低ケースの光伝送損失を必要とする場合、偏光子なしのＰＭ光データ通信リンク１０３は、最低ケースの光伝送損失要件を満たさない可能性が約５パーセントであるが、偏光子を備えるＰＭ光データ通信リンク１０３は、最低ケースの光伝送損失要件を満たさない可能性が１パーセントよりもはるかに小さい。
【0043】
図５Ｂは、いくつかの実施形態に従って、１０２４のランダムな実現値に対する光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるファイバ間のずれ角を、２度の標準偏差を有する独立ガウスランダム変数としてサンプリングして、図４Ａおよび図４Ｂのそれぞれのプロット４０１および４０２を生成するために用いられたＰＭ光データ通信リンク１０３構成について、３．４ＴＨｚの周波数範囲にわたって最低の光伝送損失の（１０２４の実現値から推定された）累積分布関数のプロット５０３および５０４を示している。所与のレベルの偏光関連の障害に対して、偏光子を備えるＰＭ光データ通信リンク１０３（プロット５０４）は、偏光子なしのＰＭ光データ通信リンク（プロット５０３）よりもはるかに高い累積確率を有する。したがって、偏光子を備えるＰＭ光データ通信リンク１０３は、要求されたレベルの性能に達しない可能性がはるかに低い。光コネクタ１０９－１、１０９－２、１０９－３、１０９－４におけるファイバ間のずれ角の２標準偏差ガウスサンプリングが、光ファイバリボンおよびアレイに適合する光コネクタを代表する。標準的な仮定の下では、約１ｄＢより大きい最低ケースの光伝送損失は、まれではあるが、プロット５０３によって示すように、光リンクの１～２パーセントで発生する。集積光学デバイスが、或る数（Ｎ、例えば、Ｎ＝４）の光リンクを形成するファイバのアレイに取り付けられた場合、歩留まり損失は、リンクあたりおよそＮ倍の歩留まり損失になる。この場合、光リンクあたり１～２パーセントの故障率で、許容不能になりうる。
【0044】
光データ通信システムの全体性能（例えば、容量、ビット誤り率、電力消費、など）に対する偏光関連の障害の影響は、どの信号処理技術が用いられるかに依存する。これらの信号処理技術は、アナログ技術またはデジタル技術を含みうる。また、いくつかの実施形態において、これらの信号処理技術は、回路として実装される。いくつかの実施形態において、受信集積光学デバイスは、連続時間線形等化（ＣＴＬＥ）またはその他のタイプの線形等化を実行するためのオンチップ回路を備える。いくつかの実施形態において、受信集積光学デバイスは、判定帰還等化（ＤＦＥ）または別のタイプの非線形等化を実行するためのオンチップ回路を備える。ＤＦＥが用いられるいくつかの実施形態において、ＰＭＤは、偏光関連の障害の時間ドメイン表現が、ＤＦＥで利用可能なサンプルの範囲内に実質的に収まるように低減される。
【0045】
いくつかの実施形態において、光ファイバの長さは、低偏光障害の光リンクを有する可能性を高めるように調整される。例えば、応用例が必要な到達距離を要求する時に、光学リンク内の個々の光ファイバセクションの長さを実質的に自由に選択できうる。いくつかの実施形態において、単一ファイバコネクタ（例えば、中でも特に、固定接続（ＦＣ）コネクタ）、ファイバアレイコネクタ（例えば、中でも特に、機械的トランスファ（ＭＴ）コネクタ）、または、その他のタイプの光コネクタなど、公差を改善された光コネクタの選択を含むがそれらに限定されない技術が、角度公差の改善および／または接続されたＰＭ光ファイバセクション間のクロスカップリングの低減を達成するために実装される。また、いくつかの実施形態において、個々の光ファイバのスプライシングまたは光ファイバリボンのスプライシングが、角度公差の改善および／または接続されたＰＭ光ファイバセクション間のクロスカップリングの低減を達成するために利用される。
【0046】
いくつかの実施形態において、光ファイバは、光学アライメントおよび／または試験の目的で、ならびに、最終的な動作における偏光性能の改善を達成するために、コネクタを用いて集積光学デバイスに光学的に接続される。いくつかの実施形態において、犠牲コネクタが、光学アライメントおよび／または試験を提供するために、集積光学デバイスまたは結合アセンブリに取り付けられ、犠牲コネクタは後に除去される。いくつかの実施形態において、光ファイバアレイが、集積光学デバイスに取り付けられている。これらの実施形態において、光ファイバアレイは、光学アライメントおよび／または試験で用いるための一部の光ファイバを含んでおり、その一部の光ファイバは、その他の光ファイバからファンアウトされ、コネクタ付きになっている。
【0047】
図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、および、図５Ｂに示したプロットを生成するために用いられたシミュレーションは、ジョーンズ行列表現を利用しており、ここで、入力信号の偏光は、二次元複素ベクトルｕｉｎによって与えられている。２×２行列が、例えば、ｎ番目のファイバセクション（Ｔｎ
ファイバ）またはｍ番目の結合ポイント（Ｔｍ
ｃ）によって、偏光の各変換を表し、出力の偏光は、以下のようにこれらの変換をカスケードすることによって算出される。
【数1】
【0048】
マルチセクションＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）における各ＰＭ光ファイバセクションは、一次偏光（理想的に励起された偏光）と、望ましくない二次偏光との間に周波数依存性の差動位相Φｎ（ｆ）を与える。市販のＰＭＦ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ：偏光保持ファイバ）は、数ミリメートル（ｍｍ）のオーダーのビート長を有するため、１センチメートル（ｃｍ）よりはるかに長いファイバの妥当な長さに対しては、この差動位相は非常に大きい。また、切断精度に起因する光ファイバの長さの不確かささえ、ビート長のオーダーである。したがって、マルチセクションＰＭ光データ通信リング内の各光ファイバセクションは、偏光成分をランダムにフェージングし直すと考えられる。また、周波数依存性の差動位相は、しばしば、ＰＭＤ遅延によって特徴付けられ、ＰＭＤ遅延は、ＰＭＦメートルあたり１ピコ秒のオーダーであり、光ファイバの設計および／または選択によって調節可能である。
【0049】
光が、ＰＭ光リンクにおけるＰＭＦセクションを通過して、不完全に結合されるたびに、２つの遅延成分の間の干渉がロックインされ、光レシーバにおける障害につながりうる。いくつかの実施形態において、ＰＭセクションまたはデバイスの間の光結合は、理想的な発射のために、望ましい偏光および望ましくない偏光に結合される電力が、それぞれ、ｃｏｓ２（θ）およびｓｉｎ２（θ）に比例し、消光比（ＥＲ）が、ＥＲ＝－１０ｌｏｇ１０（ｔａｎ２（θ））として与えられるように規定された、消光比または（有効）ずれ角θによって特徴付けられる。このことは、カナダのＯＺ Ｏｐｔｉｃｓ社による「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｔｅ－Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ－ＯＺ Ｏｐｔｉｃｓ Ｆａｍｉｌｙ ｏｆ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ」（１９９９年８月６日）で論じられており、これは、すべての目的のためにその全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【0050】
上述の通り、いくつかの実施形態において、光データ通信システム（例えば、１００）は、光トランスミッタ（例えば、１０１）と、光レシーバ（例えば、１０５）と、光トランスミッタの光出力から光レシーバの光入力へ伸びているＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）と、を備えることが開示されている。いくつかの実施形態において、光トランスミッタは、ＰＭ光データ通信リンクを介して、複数のＷＤＭ波長を有する変調光を送信するよう構成されている。ＰＭ光データ通信リンクは、光コネクタ（例えば、１０９－１～１０９－４）を介して光学的に接続されている少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクション（例えば、１０７－１～１０７－５）を備える。いくつかの実施形態において、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションは、異なる長さを有する。いくつかの実施形態において、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの内の少なくとも１つのセクションの長さは、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの内の別のセクションの長さの少なくとも３倍である。いくつかの実施形態において、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの各々は、複数のＰＭ光ファイバを含む。これらの実施形態のいくつかにおいて、複数のＰＭ光学ファイバは、光ファイバリボンとして形成されている。
【0051】
いくつかの実施形態において、光コネクタ（例えば、１０９－１～１０９－４）は、第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸を第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸へ光学的に整列させ、第１ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸を第２ＰＭ光ファイバの速い偏光軸へ光学的に整列させるよう構成されている。いくつかの実施形態において、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの内の１または複数は、２つの偏光モードの一方を抑制するよう構成されている偏光子（例えば、１０８－１～１０８－５）を備える。いくつかの実施形態において、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの各々は、２つの偏光モードの内の同じ偏光モードを抑制するよう構成されている別個の偏光子を備える。いくつかの実施形態において、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの内の１または複数は、２つの偏光モードの一方を抑制するよう構成されている偏光依存損失素子（例えば、１０８－１～１０８－５）を備える。
【0052】
いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）は、少なくとも２つの光コネクタ（例えば、１０９－１～１０９－４）を備え、ここで、少なくとも２つの光コネクタの各々は、偏光保持光ファイバの別個のペアの第１偏光保持光ファイバの速い偏光軸が、偏光保持光ファイバの別個のペアの第２偏光保持光ファイバの遅い偏光軸と実質的に整列されるように、別個のペアのＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１～１０７－５）を光学的に接続している。いくつかの実施形態において、第１および第２ＰＭ光ファイバの間の接続における第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸と第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸との実質的なアライメントは、ファイバ間のずれ角が約１０度以下である場合に成り立つ。ファイバ間のずれ角は、第１および第２ＰＭ光ファイバの光コア中心線が互いに整列された状態で、第１ＰＭ光ファイバまたは第２ＰＭ光ファイバのいずれかの光学コア中心線に関して測定された、第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸と第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸との間の角度として定義される。いくつかの実施形態において、第１および第２ＰＭ光ファイバの間の接続における第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸と第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸との実質的なアライメントは、ファイバ間のずれ角が約６度以下である場合に成り立つ。いくつかの実施形態において、第１および第２ＰＭ光ファイバの間の接続における第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸と第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸との実質的なアライメントは、ファイバ間のずれ角が約３度以下である場合に成り立つ。
【0053】
いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）は、第１光コネクタ（例えば、１０９－１）と、第２光コネクタ（例えば、１０９－２）と、第３光コネクタ（例えば、１０９－３）と、第４光コネクタ（例えば、１０９－４）と、光トランスミッタ（例えば、１０１）の出力および第１光コネクタの間に光学的に接続されている第１ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１）と、第１光コネクタおよび第２光コネクタの間に光学的に接続されている第２ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－２）と、第２光コネクタおよび第３光コネクタの間に光学的に接続されている第３ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－３）と、第３光コネクタおよび第４光コネクタの間に光学的に接続されている第４ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－４）と、第４光コネクタおよび光レシーバ（例えば、１０５）の光入力の間に光学的に接続されている第５ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－５）と、を備える。いくつかの実施形態において、第１光コネクタは、第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸を第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸へ整列させ、第１ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸を第２ＰＭ光ファイバの速い偏光軸へ整列させるよう構成されている。また、第２光コネクタは、第２ＰＭ光ファイバの速い偏光軸を第３ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸へ整列させ、第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸を第３ＰＭ光ファイバの速い偏光軸へ整列させるよう構成されている。また、第３光コネクタは、第３ＰＭ光ファイバの速い偏光軸を第４ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸へ整列させ、第３ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸を第４ＰＭ光ファイバの速い偏光軸へ整列させるよう構成されている。また、第４光コネクタは、第４ＰＭ光ファイバの速い偏光軸を第５ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸へ整列させ、第４ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸を第５ＰＭ光ファイバの速い偏光軸へ整列させるよう構成されている。
【0054】
いくつかの実施形態において、第１偏光抑制装置（例えば、１０８－１）が、光トランスミッタ（例えば、１０１）の光出力と第１光コネクタ（例えば、１０９－１）との間の位置で第１ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１）へ光学的に結合されている。また、第２偏光抑制装置（例えば、１０８－２）が、第１光コネクタ（例えば、１０９－１）と第２光コネクタ（例えば、１０９－２）との間の位置で第２ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－２）へ光学的に結合されている。また、第３偏光抑制装置（例えば、１０８－３）が、第２光コネクタ（例えば、１０９－２）と第３光コネクタ（例えば、１０９－３）との間の位置で第３ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－３）へ光学的に結合されている。また、第４偏光抑制装置（例えば、１０８－４）が、第３光コネクタ（例えば、１０９－３）と第４光コネクタ（例えば、１０９－４）との間の位置で第４ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－４）へ光学的に結合されている。また、第５偏光抑制装置（例えば、１０８－５）が、第４光コネクタ（例えば、１０９－４）と光レシーバ（例えば、１０５）の光入力との間の位置で第５ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－５）へ光学的に結合されている。
【0055】
さらに、上述の通り、いくつかの実施形態において、光データ通信システム（例えば、１００）は、第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸が第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸と整列されると共に、第１ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸が第２ＰＭ光ファイバの速い偏光軸と整列されるように、第２ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１～１０７－５の内のいずれか）へ光学的に結合されている第１ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１～１０７－５の内のその他のいずれか）を備えるＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）を備えることが開示されている。いくつかの実施形態において、偏光抑制装置（例えば、１０８－１～１０８－５の内のいずれか）は、ＰＭ光データ通信リンクへ光学的に結合されている。いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンク内の任意の２つのＰＭ光ファイバの間の各光接続では、或るＰＭ光ファイバの速い偏光軸が、別のＰＭ光ファイバの遅い偏光軸と整列されている。いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンクは、光トランスミッタ（例えば、１０１）の光出力から光レシーバ（例えば、１０５）の光入力まで伸びている。
【0056】
図６は、いくつかの実施形態に従って、光データ通信システムを動作させる方法の概要を示す。図６の方法は、光トランスミッタ（例えば、１０１）の出力からＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）を介して光レシーバ（例えば、１０５）の光入力へ光信号を伝送するための工程６０１を備える。ＰＭ光データ通信リンクは、光コネクタ（例えば、１０９－１～１０９－４）を介して光学的に接続されている少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクション（例えば、１０７－１～１０７－５）を備える。少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションは、異なる長さを有する。いくつかの実施形態において、図６の方法は、さらに、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸を少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクションの第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸へ光学的に整列させるための工程６０３を備える。いくつかの実施形態において、図６の方法は、さらに、少なくとも２つのＰＭ光ファイバセクション内の光ファイバへ偏光抑制装置（例えば、１０８－１～１０８ー５）を光学的に結合するための工程６０５を備える。
【0057】
図７は、いくつかの実施形態に従って、光データ通信システムを動作させる方法の概要を示す。図７の方法は、第１ＰＭ光ファイバの速い偏光軸が第２ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸と整列されると共に、第１ＰＭ光ファイバの遅い偏光軸が第２ＰＭ光ファイバの速い偏光軸と整列されるように、第２ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１～１０７－５の内のいずれか）へ光学的に結合されている第１ＰＭ光ファイバ（例えば、１０７－１～１０７－５の内のその他のいずれか）を備えるＰＭ光データ通信リンク（例えば、１０３）を介して、光信号を伝送するための工程７０１を備える。いくつかの実施形態において、図７の方法は、偏光抑制装置（例えば、１０８－１～１０８－５）をＰＭ光データ通信リンクへ光学的に結合するための工程７０３を備える。いくつかの実施形態において、ＰＭ光データ通信リンクは、光トランスミッタ（例えば、１０１）の光出力を光レシーバ（例えば、１０５）の光入力へ光学的に接続している。
【0058】
以上の実施形態の記載は、例示および説明を目的としたものであり、包括的であることも限定的であることも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されず、適用可能であれば、置き換え可能であり、特に図示も記載もない限りは、選択された実施形態で利用できる。このように、本明細書で開示されている１または複数の実施形態からの１または複数の特徴を、本明細書で開示されている１または複数の他の実施形態からの１または複数の特徴と組み合わせることで、本明細書で明示的に開示されていないが本明細書で暗示的に開示されている別の実施形態を形成することができる。この他の実施形態も、多くの方法で変形されてよい。かかる実施形態の変形例は、本開示からの逸脱と見なされず、すべてのかかる実施形態の変形例および変更例が、本明細書で提供されている開示の範囲内に含まれると意図されている。
【0059】
いくつかの方法工程は、本明細書で具体的な順序で記載されている場合があるが、方法工程の処理が、方法の実施が成功するような方法で実行される限りは、他のハウスキーピング工程が、方法工程の合間に実行されてもよく、および／または、方法工程が、若干異なる時刻または同時に実行されるように調整されてもよく、または、処理に関連する様々な間隔で処理工程が実行されることを許容するシステムに分配されてもよいことを理解されたい。
【0060】
本実施形態は、理解しやすいように、或る程度詳しく説明されているが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更および変形を行ってもよいことは明らかである。したがって、本明細書で開示されている実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、そのため、本明細書に示した詳細のみに限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲および等価物の中で変形されてもよい。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】