JP2014145898A - Method of controlling light intensity modulator - Google Patents

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Chikao Aoki
周生 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light intensity modulator using a LN crystal capable of operating within a predetermined range even when a dc drift occurs.SOLUTION: A light intensity modulator includes an optical waveguide 3, a modulation part, a drive part, and a bias supply part 6. When a bias voltage becomes a predetermined upper limit or greater, it is forcibly switched over to a voltage to be a stable working point at a negative polarity side. When the bias voltage becomes a predetermined lower limit or smaller, it is forcibly switched over to a voltage to be a stable working point at a positive polarity side.

Description

本発明は、光強度変調器の制御方法に関し、特にニオブ酸リチウム(LiNbO3)結晶を用いた光強度変調器の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a light intensity modulator, and more particularly to a method for controlling a light intensity modulator using a lithium niobate (LiNbO 3 ) crystal.

近年、LiNbO3結晶が合成されるようになり、その強誘電物性を応用したデバイスが開発されている。特に、LiNbO3(以下、LNともいう)結晶の電気光学定数の大きいことが注目され、導波路型電気光学デバイスを中心に開発が進められている。 In recent years, LiNbO 3 crystals have been synthesized, and devices utilizing the ferroelectric properties have been developed. In particular, LiNbO 3 (hereinafter also referred to as “LN”) crystal has attracted attention because of its large electro-optic constant, and development is proceeding with a focus on waveguide type electro-optic devices.

LN結晶を用いたデバイスとして変調器が挙げられる。LN変調器は広く光通信で用いられ、光強度変調器と位相変調器の2種類がある。光強度変調器は電気信号を光信号に変換する外部変調器であり、位相変調器は伝搬光の位相を外部電圧で変化させる機能を持ち、光信号の色分散の補正や偏光度の制御に用いられる。   A device using an LN crystal is a modulator. LN modulators are widely used in optical communications, and there are two types of light intensity modulators and phase modulators. The optical intensity modulator is an external modulator that converts an electrical signal into an optical signal, and the phase modulator has a function to change the phase of the propagating light with an external voltage, and is used to correct the chromatic dispersion of the optical signal and control the degree of polarization. Used.

光強度変調器には、dcドリフトと温度ドリフトとが発生する。
永田、箕輪は、光速光通信用LiNbO3変調器におけるドリフト現象について述べている。
以下、この文献を参考にしながら説明する。
永田、箕輪:「光速光通信用LiNbO3変調器の信頼性」、日本信頼性学会誌,Vol.21. No.2, pp.86-93, 1999
A dc drift and a temperature drift are generated in the light intensity modulator.
Nagata and Minowa describe the drift phenomenon in LiNbO 3 modulators for light speed optical communications.
Hereinafter, explanation will be made with reference to this document.
Nagata, Minowa: "Reliability of LiNbO3 modulators for light-speed optical communication", Journal of the Japan Reliability Society, Vol.21. No.2, pp.86-93, 1999

dcドリフトとは、光強度変調器の動作状態において、光出力の変調状態を調整するために、dcバイアスが印加されると、経時的に変調波形の流れる現象のことをいう。   The dc drift is a phenomenon in which a modulation waveform flows over time when a dc bias is applied in order to adjust the modulation state of the light output in the operation state of the light intensity modulator.

一方、温度ドリフトについて、その原因は非常に複雑だが、以下のようなメカニズムが考えられている。すなわち、LN結晶の焦電効果によりチップ表面に誘起される電荷や、バッファ層や表面電極を形成したことによる内部応力の温度依存などが、導波路の屈折率を変動させることとなる。その結果、変調波形がドリフトしてしまう現象のことを、温度ドリフトという。   On the other hand, the cause of temperature drift is very complicated, but the following mechanism is considered. That is, the electric charge induced on the chip surface due to the pyroelectric effect of the LN crystal, the temperature dependence of the internal stress due to the formation of the buffer layer and the surface electrode, and the like change the refractive index of the waveguide. As a result, the phenomenon that the modulation waveform drifts is called temperature drift.

さて、dcドリフトは、dcバイアスを印加することで誘起される現象であるが、元々dcバイアスは、温度ドリフトしてしまう光出力を一定に保つために、印加されるものである。したがって、dcドリフトと温度ドリフトとは、複雑に絡み合っている。   The dc drift is a phenomenon induced by applying a dc bias. Originally, the dc bias is applied in order to keep a light output that causes a temperature drift constant. Therefore, dc drift and temperature drift are intricately intertwined.

dcドリフトを発生させる物理的なメカニズムは、未だ明らかになっていない。しかし、その挙動は、デバイスを構成する誘電体に関する等価回路で説明できる。図1は、清野らによって示された、最も基本的な等価回路のモデルである。
清野 他:LiNbO3導波路変調器のDCドリフト改善の検討、信学技報、OCS95-66, 55/60 (1995)
The physical mechanism that causes the dc drift is not yet clear. However, the behavior can be explained by an equivalent circuit relating to a dielectric constituting the device. FIG. 1 is a model of the most basic equivalent circuit shown by Kiyono et al.
Kiyono et al .: Study on DC drift improvement of LiNbO3 waveguide modulator, IEICE Technical Report, OCS95-66, 55/60 (1995)

図1に示したように、LN変調器は、光導波路を埋設したLN単結晶基板と、それを覆うSiO2バッファ層や、高周波用表面電極から構成される。これに対応する等価回路を検討すると、初期のドリフトは構成材料の容量C、長期のドリフトは抵抗Rに影響されることがわかる。特に、LN結晶の抵抗RLNが充分に大きくないため、印加したdcバイアスがゆっくりと電圧降下し、これが長期ドリフトの主要因となる。また、バッファ層の抵抗RBや容量CBに依存して、初期ドリフトの方向が変わる。実際の変調器では、このことを利用して、初期に負方向のドリフトを誘起し正方向のドリフトを打ち消すように、バッファ層が設計されている。 As shown in FIG. 1, the LN modulator includes an LN single crystal substrate in which an optical waveguide is embedded, an SiO 2 buffer layer covering the same, and a high-frequency surface electrode. When an equivalent circuit corresponding to this is examined, it can be seen that the initial drift is affected by the capacitance C of the constituent material, and the long-term drift is affected by the resistance R. In particular, since the resistance R LN of the LN crystal is not sufficiently large, the applied dc bias slowly drops in voltage, which becomes a main factor of long-term drift. Further, the direction of the initial drift changes depending on the resistance R B and the capacitance C B of the buffer layer. In an actual modulator, the buffer layer is designed so as to induce a negative drift in the initial stage and cancel the positive drift by utilizing this fact.

一方、ドリフトを低減するには、
・焦電効果を無視できる結晶面を使う、
・誘起された表面電荷を一様分布させるために半導体膜コートする、
・応力分布が一様になるよう対称性の高い導波路/電極パターンを採用する、
・内部応力自体を小さくできる構造/プロセス条件を選ぶ、
などの方法で対処できる。
On the other hand, to reduce drift,
・ Use a crystal plane that can ignore the pyroelectric effect.
・ Coating the semiconductor film to uniformly distribute the induced surface charge.
・ Use highly symmetric waveguide / electrode patterns to make the stress distribution uniform.
・ Select structure / process conditions that can reduce the internal stress itself.
It can be dealt with by such methods.

図2は、LN光強度変調器について測定された、出力変調波形のピーク位置の温度依存性が示されている。なお測定中、dcバイアスは印加されていない。温度0℃から70℃の間で、約2.5V変調波形がドリフトしている。つまり、変調器出力を一定に維持するために印加するdcバイアス電圧が、環境温度の変化を反映して、本サンプルでは最大2.5V変動している。   FIG. 2 shows the temperature dependence of the peak position of the output modulation waveform measured for the LN light intensity modulator. During measurement, no dc bias is applied. Between the temperature of 0 ° C. and 70 ° C., the modulation waveform of about 2.5V drifts. That is, the dc bias voltage applied to keep the modulator output constant fluctuates by a maximum of 2.5 V in this sample, reflecting changes in the environmental temperature.

商用の変調器では、前述の温度ドリフト要因のうち、焦電効果の影響はほとんど除かれており、電極デザインの変更でドリフト量を、図2の一割程度に低減することも可能である。しかし、デバイスの高速化を目指すと、電極を厚くするなど、内部応力の上昇につながる設計が必要で、温度ドリフトを完全に無くすことは難しい。   In the commercial modulator, the influence of the pyroelectric effect is almost eliminated from the above-mentioned temperature drift factors, and the drift amount can be reduced to about 10% in FIG. 2 by changing the electrode design. However, aiming for higher speed devices requires a design that leads to an increase in internal stress, such as thickening the electrodes, and it is difficult to completely eliminate temperature drift.

さて、変調器の変調方式としては、直接変調と外部変調の2方式がある。これらのうち、伝送速度の高速化に対応可能とされる外部変調方式の技術に関しては、例えば特開平03−251815号公報や特開2008−134663号公報に開示されている。
特開平03−251815号公報 特開2008−134663号公報
There are two modulation methods of the modulator: direct modulation and external modulation. Among these, external modulation techniques that can cope with higher transmission rates are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 03-251815 and 2008-134663.
Japanese Patent Laid-Open No. 03-251815 JP 2008-134663 A

特開平03−251815号公報に開示された外部変調器の制御方式では、低周波信号の位相から動作点のドリフト方向を検出し、その方向に応じて外部変調器の動作点をドリフト方向と同じ方向に制御するようにしている。   In the external modulator control system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 03-251815, the drift direction of the operating point is detected from the phase of the low-frequency signal, and the operating point of the external modulator is the same as the drift direction according to the direction. The direction is controlled.

特開2008−134663号公報に開示された光変調器の制御方法では、光変調部から出力される信号光の変化に基づいて、光変調部の動作点ずれを判断し、その動作点ずれが小さくなるように、バイアス供給部を制御することを特徴としている。   In the method for controlling an optical modulator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-134663, the operating point deviation of the light modulating unit is determined based on the change in the signal light output from the optical modulating unit, and the operating point deviation is determined. The bias supply unit is controlled so as to be small.

上述したように、LN結晶の用いた変調器では温度ドリフトの問題があり、そのため光出力が変動してしまう。これを防ぐために、dcバイアスは印加される。しかし、このdcバイアスを印加することで、dcドリフトが誘起されてしまう。しかもdcドリフトが発生すると、ドリフト量が増大することがわかっている。   As described above, the modulator using the LN crystal has a problem of temperature drift, and thus the optical output fluctuates. In order to prevent this, a dc bias is applied. However, by applying this dc bias, dc drift is induced. Moreover, it is known that the amount of drift increases when dc drift occurs.

そこで、特開2008−134663号公報では、動作点ずれが小さくなるように制御されている。しかし、動作点のずれの上限値や下限値に関する言及は、何らなされていない。   Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-134663, control is performed so that the operating point deviation is reduced. However, no reference is made to the upper limit value and lower limit value of the operating point deviation.

なお、光コム用の光強度変調器においては、大きなdcバイアスが印加されることが多く、dcドリフトも大きくなる、という問題が指摘されている。   In the optical intensity modulator for optical combs, a problem has been pointed out that a large dc bias is often applied and a dc drift increases.

本発明は、例えばLN結晶の用いた光強度変調器においてdcドリフトが発生しても、所定の範囲内で動作させることを可能とする光強度変調器の制御方法を提供する。   The present invention provides a method of controlling a light intensity modulator that can be operated within a predetermined range even if a dc drift occurs in the light intensity modulator using, for example, an LN crystal.

上述した課題を解決するために、本発明による光強度変調器の制御方法は、
光導波路と、変調部と、駆動部と、バイアス供給部と、を含んで構成される光強度変調器の制御方法であって、
前記光導波路は、分岐導波路と、第1分岐光導波路および第2分岐光導波路と、合成導波路を有しており、
前記分岐導波路は、入射した光を前記第1および第2分岐光導波路に分岐し、
前記合成導波路は、前記第1および第2分岐光導波路からそれぞれ出射する光を合成しおり、
前記変調部は、前記第1および第2分岐光導波路にそれぞれ設けられた第1電極および第2電極を利用して、前記第1および第2分岐光導波路におけるそれぞれの屈折率を制御し、当該屈折率差に応じた周期的な光強度特性を得る構成を有しており、
前記駆動部は、前記変調部がその光強度特性の1周期に対応して変調動作するように、前記第1および第2電極の少なくとも一方に駆動信号を与えており、
前記バイアス供給部は、前記変調部に制御用のバイアス電圧を供給して動作点を調整しており、
前記光強度変調器において、前記バイアス電圧が予め設定された上限値以上になったときは、強制的に負極性側の安定な動作点となるバイアス電圧に切り換え、または前記バイアス電圧が予め設定された下限値以下になったときは、強制的に正極性側の安定な動作点となるバイアス電圧に切り換えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a method for controlling a light intensity modulator according to the present invention includes:
A method for controlling a light intensity modulator including an optical waveguide, a modulation unit, a drive unit, and a bias supply unit,
The optical waveguide has a branching waveguide, a first branching optical waveguide and a second branching optical waveguide, and a synthetic waveguide,
The branching waveguide branches incident light into the first and second branching optical waveguides,
The synthetic waveguide synthesizes light emitted from the first and second branch optical waveguides,
The modulation unit uses the first electrode and the second electrode provided in the first and second branch optical waveguides respectively to control the refractive indexes in the first and second branch optical waveguides, It has a structure to obtain periodic light intensity characteristics according to the refractive index difference,
The drive unit applies a drive signal to at least one of the first and second electrodes so that the modulation unit performs a modulation operation corresponding to one cycle of the light intensity characteristic;
The bias supply unit adjusts an operating point by supplying a bias voltage for control to the modulation unit,
In the light intensity modulator, when the bias voltage exceeds a preset upper limit value, the bias voltage is forcibly switched to a bias voltage that is a stable operating point on the negative polarity side, or the bias voltage is preset. When the value is below the lower limit, the bias voltage is forcibly switched to a stable operating point on the positive polarity side.

本発明による光強度変調器の制御方法では、バイアス電圧が、予め設定された上限値または下限値を超えたときに、それぞれ負極側と正極側の安定な動作点で動作するように、バイアス電圧が強制的に切り換えているので、発生するdcドリフトを所定の範囲内とすることができる。   In the light intensity modulator control method according to the present invention, when the bias voltage exceeds a preset upper limit value or lower limit value, the bias voltage is operated so as to operate at a stable operating point on the negative electrode side and the positive electrode side, respectively. Therefore, the generated dc drift can be kept within a predetermined range.

清野らによって示された、最も基本的なLN変調器における等価回路のモデルである。It is a model of an equivalent circuit in the most basic LN modulator shown by Kiyono et al. LN光強度変調器について測定された、出力変調波形のピーク位置の温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature dependence of the peak position of an output modulation waveform measured about the LN light intensity modulator. 本発明による制御方法が適用可能な光強度変調器の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light intensity modulator which can apply the control method by this invention. 本発明による制御方法が適用可能なバイアス制御回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the bias control circuit which can apply the control method by this invention. 本発明による制御方法において、動作点の説明をするための図である。It is a figure for demonstrating an operating point in the control method by this invention.

図3に、本発明による制御方法が適用可能な光強度変調器の一例を示す。
光強度変調器100は、光源1と、入力カプラ2と、光導波路3と、出力カプラ4を備え、さらに発振器5と、バイアス制御回路6とを備えている。
FIG. 3 shows an example of a light intensity modulator to which the control method according to the present invention can be applied.
The light intensity modulator 100 includes a light source 1, an input coupler 2, an optical waveguide 3, and an output coupler 4, and further includes an oscillator 5 and a bias control circuit 6.

レーザダイオード(LD)を発光素子とする光源1は、例えば波長1550nmの光を出射しており、出射された光は、入力カプラ2を通じて、光導波路3に入射している。   A light source 1 having a laser diode (LD) as a light emitting element emits light having a wavelength of 1550 nm, for example, and the emitted light is incident on an optical waveguide 3 through an input coupler 2.

また、発振器5から出力された信号は、前段アッテネータ71と前段RFアンプ81とを経由した後2つに分岐され、一方は第1アッテネータ72と第1RFアンプ82とを経由して、第1分岐光導波路31に設けられた第1電極に供給され、他方は移相器9を経由して、第2分岐光導波路32に設けられた第2電極に供給されている。   Further, the signal output from the oscillator 5 is branched into two after passing through the front attenuator 71 and the front RF amplifier 81, and one of them is passed through the first attenuator 72 and the first RF amplifier 82 to be the first branch. The other is supplied to the first electrode provided in the optical waveguide 31, and the other is supplied via the phase shifter 9 to the second electrode provided in the second branch optical waveguide 32.

さらに、バイアス制御回路6には、光入力のモニタ信号と光出力のモニタ信号とが入力されている。バイアス制御回路6は、それぞれのモニタ信号の電位差から、バイアス電圧が予め設定された上限値以上であるか、または予め設定された下限値以下であるか、を判断する機能を有している。   Further, the bias control circuit 6 is supplied with an optical input monitor signal and an optical output monitor signal. The bias control circuit 6 has a function of determining whether the bias voltage is equal to or higher than a preset upper limit value or lower than a preset lower limit value from the potential difference between the monitor signals.

そしてバイアス制御回路6は、バイアス電圧が、予め設定された上限値以上になったときは強制的に負極性側の安定な動作点となるバイアス電圧に切り換え、または、バイアス電圧が予め設定された下限値以下になったときは強制的に正極性側の安定な動作点となるバイアス電圧に切り換える機能を有している。   The bias control circuit 6 forcibly switches to a bias voltage that is a stable operating point on the negative polarity side when the bias voltage exceeds a preset upper limit value, or the bias voltage is preset. It has a function of forcibly switching to a bias voltage that is a stable operating point on the positive polarity side when the lower limit is reached.

具体的には、図4に示すように、バイアス制御回路の入力1と入力2に、それぞれ入力されるモニタ信号から差動アンプ61により出力される電位差の信号が、予め設定された上限値または下限値とOPアンプ62,63によって比較している。電位差の信号が、予め設定された上限値または下限値を予め設定した所定時間を超えたときは、それぞれ負極側と正極側の安定な動作点で動作するように、それぞれスイッチ64,65をオンにすることによって、バイアス電圧が強制的に切り換えて出力されている。   Specifically, as shown in FIG. 4, the potential difference signal output from the monitor signal input to the input 1 and input 2 of the bias control circuit by the differential amplifier 61 is set to a preset upper limit value or The lower limit value is compared with the OP amplifiers 62 and 63. When the potential difference signal exceeds the preset upper limit value or lower limit value for a predetermined time, the switches 64 and 65 are turned on to operate at the stable operating points on the negative electrode side and the positive electrode side, respectively. Therefore, the bias voltage is forcibly switched and output.

本発明による光強度変調器の制御方法における、動作点について図5を用いて説明する。図5において、横軸はバイアス電圧を表しており、縦軸は透過率を表している。
ここで、光強度変調器が図中の第二動作点で動作しているとする。光強度変調器では、図中左側から入力された光信号が、この光強度変調器によって変調され、変調された光信号として出射されている。
The operating point in the method of controlling the light intensity modulator according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the bias voltage, and the vertical axis represents the transmittance.
Here, it is assumed that the light intensity modulator is operating at the second operating point in the figure. In the optical intensity modulator, an optical signal input from the left side in the figure is modulated by the optical intensity modulator and emitted as a modulated optical signal.

そして、dcドリフトの発生により、動作点が第二動作点からより高い電圧へとドリフトしていくと、動作点の上限値以上となることも起こりえる。本発明では、動作点が上限値以上になると、図中、負極性側の安定な動作点である第一動作点に、強制的にバイアス電圧に切り換える制御を行っている。さらに、この第一動作点は、負極性側の安定な動作点のうち、最もゼロに近いバイアス電圧であることが好ましい。   When the operating point drifts from the second operating point to a higher voltage due to the occurrence of dc drift, the operating point may become equal to or higher than the upper limit value of the operating point. In the present invention, when the operating point becomes equal to or higher than the upper limit value, the control is forcibly switched to the bias voltage at the first operating point which is a stable operating point on the negative polarity side in the figure. Furthermore, the first operating point is preferably a bias voltage closest to zero among the stable operating points on the negative polarity side.

動作点がより高い電圧へとドリフトしていく場合には、負極性側の安定な動作点にバイアス電圧に切り換えると、さらに動作点が高い電圧へとドリフトしても、所定の範囲内でより長く光強度変調器を動作させることができるので、好ましい。   If the operating point drifts to a higher voltage, switching to the bias voltage to a stable operating point on the negative polarity side will cause the operating point to drift within a predetermined range even if the operating point drifts to a higher voltage. This is preferable because the light intensity modulator can be operated for a long time.

また、光強度変調器が図中の第一動作点で動作しているとし、dcドリフトの発生により、動作点が第一動作点からより低い電圧へとドリフトしていくと、動作点が下限値以下になることも起こりえる。本発明では、動作点が下限値以下になると、図中、正極性側の安定な動作点である第二動作点に、強制的にバイアス電圧に切り換える制御を行っている。さらに、この第二動作点は、正極性側の安定な動作点のうち、最もゼロに近いバイアス電圧であることが好ましい。   Also, assuming that the light intensity modulator is operating at the first operating point in the figure, and the operating point drifts from the first operating point to a lower voltage due to the occurrence of dc drift, the operating point becomes the lower limit. It can happen below the value. In the present invention, when the operating point is equal to or lower than the lower limit value, the control is forcibly switched to the bias voltage at the second operating point, which is the stable operating point on the positive polarity side in the figure. Furthermore, the second operating point is preferably a bias voltage that is closest to zero among the stable operating points on the positive polarity side.

動作点がより低い電圧へとドリフトしていく場合には、正極性側の安定な動作点にバイアス電圧に切り換えると、さらに動作点が低い電圧へとドリフトしても、所定の範囲内でより長く光強度変調器を動作させることができるので、好ましい。   If the operating point drifts to a lower voltage, switching to the bias voltage to a stable operating point on the positive polarity side will cause the operating point to drift within a predetermined range even if the operating point drifts to a lower voltage. This is preferable because the light intensity modulator can be operated for a long time.

本発明による光強度変調器の制御方法は、特に光コムを発生させるのに好適な光強度変調器に適用されることが好ましい。
なお、「光コム」とは、いろいろな波長の光が櫛(Comb:コム)の歯のように、等間隔に並んでいるレーザ光のことである。
The method for controlling an optical intensity modulator according to the present invention is preferably applied to an optical intensity modulator that is particularly suitable for generating an optical comb.
The “optical comb” is a laser beam in which light of various wavelengths is arranged at regular intervals like a comb tooth.

本発明による光強度変調器の制御方法では、強制的にバイアス電圧を切り換えるので、光強度の変調が瞬間的ではあるが途切れることになる。しかし、光コムの用途であれば、光強度の変調が瞬間的に途切れたとしても、問題となることはないので、本発明を好ましく適用することができる。   In the method of controlling the light intensity modulator according to the present invention, the bias voltage is forcibly switched, so that the light intensity modulation is interrupted instantaneously. However, for optical comb applications, even if the light intensity modulation is momentarily interrupted, there is no problem, and the present invention can be preferably applied.

本発明による光強度変調器の制御方法によれば、dcドリフトの発生により、動作点がドリフトしても、強制的に安定な動作点となるようにバイアス電圧に切り換えているので、光強度変調器を安定して動作させることができる。したがって、本発明による光強度変調器の制御方法は、特にdcドリフトの発生しやすい光コムの用途に好ましく利用することができる。   According to the light intensity modulator control method of the present invention, even if the operating point drifts due to the occurrence of dc drift, the bias voltage is forcibly switched to a stable operating point. Can be operated stably. Therefore, the control method of the light intensity modulator according to the present invention can be preferably used particularly for an optical comb application in which dc drift is likely to occur.

100 光強度変調器、
1 光源、
2 入力カプラ、
3 光導波路、
31 第1分岐光導波路、
32 第2分岐光導波路、
4 出力カプラ、
5 発振器、
6 バイアス制御回路、
61 差動アンプ、
62,63 OPアンプ、
64,65 スイッチ、
71 前段アッテネータ、
72 第1アッテネータ、
81 前段RFアンプ、
82 第1RFアンプ、
9 移相器、
100 light intensity modulator,
1 light source,
2 input coupler,
3 Optical waveguide,
31 1st branch optical waveguide,
32 second branched optical waveguide,
4 output coupler,
5 Oscillator,
6 Bias control circuit,
61 differential amplifier,
62,63 OP amplifier,
64, 65 switches,
71 Pre-stage attenuator,
72 first attenuator,
81 Pre-stage RF amplifier,
82 1st RF amplifier,
9 Phase shifter,

Claims (3)

光導波路と、変調部と、駆動部と、バイアス供給部と、を含んで構成される光強度変調器の制御方法であって、
前記光導波路は、分岐導波路と、第1分岐光導波路および第2分岐光導波路と、合成導波路を有しており、
前記分岐導波路は、入射した光を前記第1および第2分岐光導波路に分岐し、
前記合成導波路は、前記第1および第2分岐光導波路からそれぞれ出射する光を合成しおり、
前記変調部は、前記第1および第2分岐光導波路にそれぞれ設けられた第1電極および第2電極を利用して、前記第1および第2分岐光導波路におけるそれぞれの屈折率を制御し、当該屈折率差に応じた周期的な光強度特性を得る構成を有しており、
前記駆動部は、前記変調部がその光強度特性の1周期に対応して変調動作するように、前記第1および第2電極の少なくとも一方に駆動信号を与えており、
前記バイアス供給部は、前記変調部に制御用のバイアス電圧を供給して動作点を調整しており、
前記光強度変調器において、前記バイアス電圧が予め設定された上限値以上になったときは、強制的に負極性側の安定な動作点となるバイアス電圧に切り換え、または前記バイアス電圧が予め設定された下限値以下になったときは、強制的に正極性側の安定な動作点となるバイアス電圧に切り換えることを特徴とする光強度変調器の制御方法。
A method for controlling a light intensity modulator including an optical waveguide, a modulation unit, a drive unit, and a bias supply unit,
The optical waveguide has a branching waveguide, a first branching optical waveguide and a second branching optical waveguide, and a synthetic waveguide,
The branching waveguide branches incident light into the first and second branching optical waveguides,
The synthetic waveguide synthesizes light emitted from the first and second branch optical waveguides,
The modulation unit uses the first electrode and the second electrode provided in the first and second branch optical waveguides respectively to control the refractive indexes in the first and second branch optical waveguides, It has a structure to obtain periodic light intensity characteristics according to the refractive index difference,
The drive unit applies a drive signal to at least one of the first and second electrodes so that the modulation unit performs a modulation operation corresponding to one cycle of the light intensity characteristic;
The bias supply unit adjusts an operating point by supplying a bias voltage for control to the modulation unit,
In the light intensity modulator, when the bias voltage exceeds a preset upper limit value, the bias voltage is forcibly switched to a bias voltage that is a stable operating point on the negative polarity side, or the bias voltage is preset. A control method for a light intensity modulator, wherein the bias voltage is forcibly switched to a bias voltage that is a stable operating point on the positive polarity side when the value is below the lower limit.
請求項1に記載の光強度変調器の制御方法において、
前記バイアス電圧が予め設定された上限値以上になったときに切り換える前記動作点は、負極性側で最もゼロに近い動作点とする光強度変調器の制御方法。
In the control method of the light intensity modulator according to claim 1,
The method of controlling a light intensity modulator, wherein the operating point to be switched when the bias voltage is equal to or higher than a preset upper limit value is set to an operating point closest to zero on the negative polarity side.
請求項1に記載の光強度変調器の制御方法において、
前記バイアス電圧が予め設定された下限値以下になったときに切り換える前記動作点は、正極性側で最もゼロに近い動作点とする光強度変調器の制御方法。
In the control method of the light intensity modulator according to claim 1,
The method of controlling a light intensity modulator, wherein the operating point to be switched when the bias voltage is equal to or lower than a preset lower limit value is set to an operating point closest to zero on the positive polarity side.
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