JP2016075880A - Optical transmitter and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光送信器およびその制御方法に関し、特に、強度変調器を有する光送信器およびその制御方法に関するものである。 The present invention relates to an optical transmitter and a control method thereof, and more particularly to an optical transmitter having an intensity modulator and a control method thereof.
光伝送システムに用いる伝送符号として、非線形耐力の高いDMPSK(Differential Multiple Phase Shift Keying:多値光差動位相シフト変調)方式が広く検討されている。特に、DMPSK方式にパルスカーバを組み合わせることでシンボル間の光強度をゼロとするRZ(Return to Zero)−DMPSK変調方式は、高い有用性を有すると考えられている。 As a transmission code used in an optical transmission system, a DMPSK (Differential Multiple Phase Shift Keying) system with high nonlinear tolerance has been widely studied. In particular, an RZ (Return to Zero) -DMPSK modulation system that makes the light intensity between symbols zero by combining a pulse carver with the DMPSK system is considered to have high utility.
特開2010−243953号公報(特許文献1)によれば、RZ−DMPSK変調方式による光送信器として、強度変調を行うRZ変調器と、RZ変調器の出力に対して位相変調を行うDMPSK変調器とを有する光送信器が開示されている。RZ変調器へクロック信号としての電圧信号が入力される際には、RZ変調器の変調の動作点を規定するDC(直流)バイアス電圧も加えられる。RZ変調器からの光出力信号の劣化を抑えるためには、変調器の経時的な変動に応じて変調器の光路長を微調整する必要がある。このため光送信器には、変調器からの光の強度をモニタするモニタ部と、DCバイアス電圧を微調整するバイアス制御回路とが設けられる。バイアス電圧の最適化は、変調器のバイアス電圧をディザリングするディザリング信号と、モニタ部で検出される光強度との同期検波を利用したフィードバック制御により行われる。 According to Japanese Patent Laying-Open No. 2010-243953 (Patent Document 1), as an optical transmitter using the RZ-DMPSK modulation method, an RZ modulator that performs intensity modulation, and a DMPSK modulation that performs phase modulation on the output of the RZ modulator An optical transmitter having a transmitter is disclosed. When a voltage signal as a clock signal is input to the RZ modulator, a DC (direct current) bias voltage that defines an operating point of modulation of the RZ modulator is also applied. In order to suppress the deterioration of the optical output signal from the RZ modulator, it is necessary to finely adjust the optical path length of the modulator in accordance with the temporal variation of the modulator. Therefore, the optical transmitter is provided with a monitor unit that monitors the intensity of light from the modulator and a bias control circuit that finely adjusts the DC bias voltage. The optimization of the bias voltage is performed by feedback control using synchronous detection between a dither signal for dithering the bias voltage of the modulator and the light intensity detected by the monitor unit.
RZ変調器にクロック信号が入力されていない場合においてバイアス電圧を変化させると、モニタ部で検出される光強度は周期的に変化する。ここで、光出力の1周期の変化に対応する電圧を2Vπと定義する。またRZ変調器にクロック信号が入力されていない場合にバイアス電圧の調整によって光出力が取り得る強度の最大値をVmaxと定義する。また、このバイアス電圧を用いた場合に強度がVmaxから3dB低下するようなクロック信号の電圧振幅をVxと定義する。 When the bias voltage is changed when no clock signal is input to the RZ modulator, the light intensity detected by the monitor unit periodically changes. Here, a voltage corresponding to a change in one cycle of the optical output is defined as 2Vπ. Further, the maximum value of intensity that the optical output can take by adjusting the bias voltage when no clock signal is input to the RZ modulator is defined as Vmax. In addition, the voltage amplitude of the clock signal in which the intensity decreases by 3 dB from Vmax when this bias voltage is used is defined as Vx.
RZ変調器の変調方式は、CS(Carrier-Suppressed)RZ変調と、33%RZ変調との2種類に分類される。クロック信号の振幅VcがVx以上2Vπ以下の場合、モニタ部で検出される光強度が最大になるようにDCバイアス電圧がフィードバック制御されるとCSRZ変調が行われ、逆に光強度が最小になるようにDCバイアス電圧がフィードバック制御されると33%RZ変調が行われる。一方、クロック信号の振幅がVx未満の場合、モニタ部で検出される光強度が最大になるようにDCバイアス電圧が制御されると33%RZ変調が行われ、逆に光強度が最小になるようにDCバイアス電圧が制御されるとCSRZ変調が行われる。 The modulation schemes of the RZ modulator are classified into two types: CS (Carrier-Suppressed) RZ modulation and 33% RZ modulation. When the amplitude Vc of the clock signal is not less than Vx and not more than 2Vπ, CSRZ modulation is performed when the DC bias voltage is feedback-controlled so that the light intensity detected by the monitor unit is maximized, and conversely, the light intensity is minimized. Thus, when the DC bias voltage is feedback controlled, 33% RZ modulation is performed. On the other hand, when the amplitude of the clock signal is less than Vx, 33% RZ modulation is performed when the DC bias voltage is controlled so that the light intensity detected by the monitor unit is maximized, and conversely, the light intensity is minimized. Thus, when the DC bias voltage is controlled, CSRZ modulation is performed.
RZ-DMPSK信号を生成する光送信器において位相変調の波形を検査することが求められる場合がある。この場合、強度変調を行うRZ変調器による変調を停止させる必要がある。その目的でRZ変調器へのクロック信号の入力が単純に停止されたとすると、位相変調器によって位相変調された波形を確認することができるかどうかは、RZ変調の方式と振幅Vcの大きさとに依存する。具体的には、Vx≦Vc≦2VπでのCSRZ変調、または、Vc<Vxでの33%変調においては、光強度が最大になるようにDCバイアスにフィードバック制御が行われる結果、RZ変調器は変調を行うことなく光を透過させる。よって位相変調器による変調波形を確認することができる。一方、Vx≦Vc≦2Vπでの33%RZ変調、または、Vc<VxでのCSRZ変調においては、光強度が最小になるようにDCバイアスにフィードバック制御が行われる結果、RZ変調器は消光状態となるので、位相変調器による変調波形を確認することができなくなる。言い換えれば、強度変調器の動作点が不適切である結果、位相変調器による変調波形を確認することができなくなる。よって強度変調器の動作点の見直しが必要となる。 In some cases, it is required to inspect the phase modulation waveform in the optical transmitter that generates the RZ-DMPSK signal. In this case, it is necessary to stop modulation by the RZ modulator that performs intensity modulation. If the input of the clock signal to the RZ modulator is simply stopped for that purpose, whether or not the waveform phase-modulated by the phase modulator can be confirmed depends on the RZ modulation method and the amplitude Vc. Dependent. Specifically, in CSRZ modulation with Vx ≦ Vc ≦ 2Vπ or 33% modulation with Vc <Vx, feedback control is performed on the DC bias so that the light intensity becomes maximum. As a result, the RZ modulator Light is transmitted without modulation. Therefore, the modulation waveform by the phase modulator can be confirmed. On the other hand, in 33% RZ modulation with Vx ≦ Vc ≦ 2Vπ or CSRZ modulation with Vc <Vx, feedback control is performed on the DC bias so that the light intensity is minimized. As a result, the RZ modulator is in the extinction state. Therefore, it becomes impossible to confirm the modulation waveform by the phase modulator. In other words, as a result of the operating point of the intensity modulator being inappropriate, it becomes impossible to confirm the modulation waveform by the phase modulator. Therefore, it is necessary to review the operating point of the intensity modulator.
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、強度変調器の動作点の見直しが必要となった際に、動作点を容易に最適化することができる光変調器およびその制御方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to easily optimize the operating point when it becomes necessary to review the operating point of the intensity modulator. An optical modulator and a control method thereof are provided.
本発明の光送信器は、データ信号駆動部と、位相変調器と、クロック信号駆動部と、強度変調器と、制御部とを有する。データ信号駆動部はデータ信号としての電圧信号を出力する。位相変調器は、データ信号駆動部から出力されたデータ信号に応じて光の位相を変調する。クロック信号駆動部は、クロック信号としての電圧信号を出力する。強度変調器は、位相変調器に光学的に接続されており、クロック信号駆動部から出力されたクロック信号に応じて強度を変調する。強度変調器は、マッハツェンダ型光変調部と、第1の光強度検出部とを有する。マッハツェンダ型光変調部は、強度変調器の外部から印加されるバイアス電圧によって規定される動作点を基準としてクロック信号により動作する。第1の光強度検出部は、マッハツェンダ型光変調部からの光の強度を表す信号を出力する。制御部は強度変調器へバイアス電圧を出力する。制御部は、直流バイアス出力部と、低周波信号出力部と、同期検波部と、位相設定部とを有する。直流バイアス出力部は強度変調器へバイアス電圧の直流成分を出力する。低周波信号出力部は、クロック信号の周波数よりも低い周波数を有する低周波信号をバイアス電圧の交流成分として強度変調器へ出力する。同期検波部は、低周波信号を参照信号として用いて第1の光強度検出部からの出力に対して同期検波を行う。直流バイアス出力部において、同期検波部により得られた検波信号を用いたフィードバック制御が行われる。位相設定部は、強度変調器へ入力される低周波信号の位相と、同期検波部に入力される低周波信号の位相との間の位相差を設定する。 The optical transmitter according to the present invention includes a data signal driver, a phase modulator, a clock signal driver, an intensity modulator, and a controller. The data signal driver outputs a voltage signal as a data signal. The phase modulator modulates the phase of light according to the data signal output from the data signal driver. The clock signal driver outputs a voltage signal as a clock signal. The intensity modulator is optically connected to the phase modulator and modulates the intensity according to the clock signal output from the clock signal driver. The intensity modulator has a Mach-Zehnder light modulator and a first light intensity detector. The Mach-Zehnder optical modulator operates with a clock signal with reference to an operating point defined by a bias voltage applied from the outside of the intensity modulator. The first light intensity detector outputs a signal representing the intensity of light from the Mach-Zehnder light modulator. The control unit outputs a bias voltage to the intensity modulator. The control unit includes a DC bias output unit, a low frequency signal output unit, a synchronous detection unit, and a phase setting unit. The direct current bias output unit outputs the direct current component of the bias voltage to the intensity modulator. The low frequency signal output unit outputs a low frequency signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal to the intensity modulator as an AC component of the bias voltage. The synchronous detector performs synchronous detection on the output from the first light intensity detector using the low frequency signal as a reference signal. In the DC bias output unit, feedback control is performed using the detection signal obtained by the synchronous detection unit. The phase setting unit sets a phase difference between the phase of the low frequency signal input to the intensity modulator and the phase of the low frequency signal input to the synchronous detection unit.
本発明の光送信器の制御方法において制御される光送信器は、データ信号駆動部と、位相変調器と、クロック信号駆動部と、強度変調器と、制御部とを有する。データ信号駆動部はデータ信号としての電圧信号を出力する。位相変調器は、データ信号駆動部から出力されたデータ信号に応じて光の位相を変調する。クロック信号駆動部はクロック信号としての電圧信号を出力する。強度変調器は、位相変調器に光学的に接続されており、クロック信号駆動部から出力されたクロック信号に応じて強度を変調する。強度変調器は、マッハツェンダ型光変調部と、光強度検出部とを有する。マッハツェンダ型光変調部は、強度変調器の外部から印加されるバイアス電圧によって規定される動作点を基準としてクロック信号により動作する。光強度検出部は、マッハツェンダ型光変調部からの光の強度を表す信号を出力する。制御部は強度変調器へバイアス電圧を出力する。制御部は、直流バイアス出力部と、低周波信号出力部と、同期検波部とを有する。直流バイアス出力部は強度変調器へバイアス電圧の直流成分を出力する。低周波信号出力部は、クロック信号の周波数よりも低い周波数を有する低周波信号をバイアス電圧の交流成分として強度変調器へ出力する。同期検波部は、低周波信号を参照信号として用いて光強度検出部からの出力に対して同期検波を行う。直流バイアス出力部において、同期検波部により得られた検波信号を用いたフィードバック制御が行われる。光送信器の制御方法は次の工程を有する。光送信器が用いる変調方式の種別についての情報である変調方式情報が取得される。クロック信号の振幅の大きさについての情報である振幅情報が取得される。変調方式情報および振幅情報に基づいて、強度変調器へ入力される低周波信号の位相と、同期検波部に入力される低周波信号の位相との間の位相差が設定される。位相差が設定された後に、強度変調器へのクロック信号の入力が停止された状態で位相変調器の出力が観測される。 The optical transmitter controlled in the optical transmitter control method of the present invention includes a data signal driver, a phase modulator, a clock signal driver, an intensity modulator, and a controller. The data signal driver outputs a voltage signal as a data signal. The phase modulator modulates the phase of light according to the data signal output from the data signal driver. The clock signal driver outputs a voltage signal as a clock signal. The intensity modulator is optically connected to the phase modulator and modulates the intensity according to the clock signal output from the clock signal driver. The intensity modulator has a Mach-Zehnder light modulator and a light intensity detector. The Mach-Zehnder optical modulator operates with a clock signal with reference to an operating point defined by a bias voltage applied from the outside of the intensity modulator. The light intensity detector outputs a signal indicating the intensity of light from the Mach-Zehnder light modulator. The control unit outputs a bias voltage to the intensity modulator. The control unit includes a DC bias output unit, a low frequency signal output unit, and a synchronous detection unit. The direct current bias output unit outputs the direct current component of the bias voltage to the intensity modulator. The low frequency signal output unit outputs a low frequency signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal to the intensity modulator as an AC component of the bias voltage. The synchronous detector performs synchronous detection on the output from the light intensity detector using the low frequency signal as a reference signal. In the DC bias output unit, feedback control is performed using the detection signal obtained by the synchronous detection unit. The optical transmitter control method includes the following steps. Modulation scheme information that is information about the type of modulation scheme used by the optical transmitter is acquired. Amplitude information that is information about the magnitude of the amplitude of the clock signal is acquired. Based on the modulation method information and the amplitude information, a phase difference between the phase of the low frequency signal input to the intensity modulator and the phase of the low frequency signal input to the synchronous detection unit is set. After the phase difference is set, the output of the phase modulator is observed with the input of the clock signal to the intensity modulator stopped.
本発明の光送信器によれば、位相設定部により設定される位相差を変更することにより、直流バイアス出力部に対するフィードバック制御の動作が変更される。これにより強度変調器の動作点が変更される。よって、強度変調器へのクロック信号の入力が停止された状態で位相変調器の出力を観測する際、または光送信器の変調方式を変更する際のように、強度変調器の動作点の見直しが必要となった際に、強度変調器の動作点を、位相設定部による位相差の設定により容易に最適化することができる。 According to the optical transmitter of the present invention, the operation of the feedback control for the DC bias output unit is changed by changing the phase difference set by the phase setting unit. This changes the operating point of the intensity modulator. Therefore, reviewing the operating point of the intensity modulator, such as when observing the output of the phase modulator while the input of the clock signal to the intensity modulator is stopped, or when changing the modulation method of the optical transmitter Therefore, the operating point of the intensity modulator can be easily optimized by setting the phase difference by the phase setting unit.
本発明の光送信器の制御方法によれば、強度変調器へ入力される低周波信号の位相と、同期検波部に入力される低周波信号の位相との間の位相差を変更することにより、直流バイアス出力部に対するフィードバック制御の動作が変更される。これにより強度変調器の動作点が変更される。よって、位相変調器の出力を観測するために強度変調器へのクロック信号の入力が停止される場合に、観測に必要な光の強度が確保されるように、強度変調器の動作点を容易に最適化することができる。 According to the control method of the optical transmitter of the present invention, by changing the phase difference between the phase of the low frequency signal input to the intensity modulator and the phase of the low frequency signal input to the synchronous detection unit. The operation of feedback control for the DC bias output unit is changed. This changes the operating point of the intensity modulator. Therefore, when the input of the clock signal to the intensity modulator is stopped to observe the output of the phase modulator, the operating point of the intensity modulator is easy so that the light intensity necessary for observation is secured. Can be optimized.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1を参照して、本実施の形態の光送信器901は、光源1と、クロック信号駆動部2と、データ信号駆動部3と、電流電圧変換部4aと、RZ変調器100(強度変調器)と、DMPSK変調器200(位相変調器)と、制御部300Aとを有する。
(Embodiment 1)
Referring to FIG. 1, an
光源1としては、光通信に適用可能な任意のものを用い得る。たとえば、光源1は、InP系化合物半導体混晶を構成材料とする半導体レーザを用いた1.5μm波長帯の連続波(CW:Continuous Wave)光源である。なお光源1の波長帯は特に限定されず、1.3μm波長帯など他の波長帯が用いられてもよい。また光源1はCW光源に限定されるものではなくパルス光源であってもよい。また半導体レーザの代わりに、固体レーザなど、半導体以外の媒質を用いたレーザが用いられてもよい。
As the
クロック信号駆動部2はRZ変調器100のクロック信号としての電圧信号を出力する。データ信号駆動部3はデータ信号としての電圧信号を出力する。クロック信号のタイミングは、データ信号のシンボル間の中間遷移状態においてRZ変調器100が消光状態となるように調整される。
The
RZ変調器100は、クロック信号駆動部2から出力されたクロック信号に応じて強度を変調する。RZ変調器100は、RZ変調部101(マッハツェンダ型光変調部)と、光強度検出部102(第1の光強度検出部)と、光導波路103aおよび103bとを有する。RZ変調部101は、RZ変調器100の外部から印加されるバイアス電圧によって規定される動作点を基準としてクロック信号により動作する。光強度検出部102は、RZ変調部101からの光の強度を表す電気信号を出力する。光強度検出部102は、たとえば低速フォトダイオードである。光導波路103aはRZ変調部101への入力光を導き、光導波路103bはRZ変調部101からの出力光を導く。
The RZ modulator 100 modulates the intensity according to the clock signal output from the clock
DMPSK変調器200は、データ信号駆動部3から出力されたデータ信号に応じて光の位相を変調する。DMPSK変調器200としては、たとえばDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying:差動四相位相偏移変調)変調器を用い得る。DMPSK変調器200は、データ変調部201と、光強度検出部202(第2の光強度検出部)と、光導波路203aおよび203bとを有する。光強度検出部202(第2の光強度検出部)は、DMPSK変調器200のデータ変調部201から出力される光の強度を表す電気信号を出力する。光強度検出部202は、たとえば低速フォトダイオードである。光導波路203aはデータ変調部201への入力光を導き、光導波路203bはデータ変調部201からの出力光を導く。
The
光源1と、DMPSK変調器200と、RZ変調器100とは、この順に光学的に接続されている。具体的には、光源1は光導波路203aに接続されている。また光導波路203bと103aとが互いに光学的に接続されている。光導波路103bは、光送信器901の出力光を導く。光学的な接続には、たとえば光ファイバを用い得る。
The
制御部300Aは、同期検波部301Aと、直流バイアス出力部302aと、低周波信号出力部303aと、加算部304aと、位相設定部305と、増幅部306aと、モニタ部307aとを有する。直流バイアス出力部302aはRZ変調器100へバイアス電圧の直流成分を出力する。低周波信号出力部303aは、クロック信号の周波数よりも十分に低い周波数を有する低周波信号をバイアス電圧の交流成分としてRZ変調器100へ出力する。加算部304aは、直流バイアス出力部302aおよび低周波信号出力部303aからの出力を加算することで得たバイアス電圧をRZ変調器100へ出力する。
The
増幅部306aは、光強度検出部102から電流電圧変換部4aを介して入力された電圧信号を増幅する。モニタ部307aは増幅部306aからの信号の強度をモニタする。
The
同期検波部301Aは、増幅部306aによって増幅された光強度検出部102からの出力に対して、低周波信号出力部303aからの低周波信号を参照信号として用いて同期検波を行う。直流バイアス出力部302aにおいて、同期検波部301Aにより得られた検波信号を用いたフィードバック制御が行われる。位相設定部305は、RZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相との間の位相差を設定する。具体的には位相設定部305は、RZ変調器100へのクロック信号の入力が停止される場合に、RZ変調器100が消光状態を取らないようにすることでRZ変調器100から光が出力されるように位相差を設定する。また位相設定部305は、RZ変調器100へのクロック信号の入力が開始される場合に、クロック信号の振幅の大きさに応じて位相差を設定する。位相設定部305の動作の詳細は後述する。
The
なお位相設定部305は、図1においては低周波信号出力部303aと加算部304aとの間に配置されているが、低周波信号出力部303aと同期検波部301Aとの間に配置されてもよい。
The
RZ変調器100およびDMPSK変調器200の各々は、たとえばニオブ酸リチウムを用いた基板に形成されている。この場合、RZ変調部101およびデータ変調部201を、ニオブ酸リチウム結晶を構成材料として用いたマッハツェンダ型光変調器として構成し得る。マッハツェンダ型光変調器は、電界印加による屈折率変化(いわゆる電気光学効果)を利用した変調器である。マッハツェンダ型光変調器は、いわゆるマッハツェンダ干渉計として構成されており、2つのY分岐光導波路の間に、電極が形成された2つの光導波路が並列に設けられている。マッハツェンダ型光変調器は、マッハツェンダ干渉計を通過する光に対して光強度変化を付与する。この光強度変化は、上記2つの光導波路間の位相差に応じて生じる。この位相差は、変調電極に入力された変調信号とバイアス電極に印加されたバイアス電圧とによる屈折率変化によって制御される。マッハツェンダ型光変調器は、低チャープといった高い信号品質と高速性との両立が可能な光変調器である。またデータ変調部201は内部に単数または複数のマッハツェンダ型光変調部を有し得る。各マッハツェンダ変調部で、データ信号駆動部3から入力される信号を元に光の変調が行われる。
Each of
次にRZ変調器100の動作について、以下に説明する。
Next, the operation of the
Vx≦Vc≦2Vπの場合、CSRZ変調を行うためには、クロック信号を受けたRZ変調器100から出力される光強度が最大になるように直流バイアス出力部302aにフィードバック制御が行われる。RZ変調器100から出力される光強度を最大化するフィードバック制御によって、RZ変調部101の動作点を規定するバイアス電圧それ自体は、RZ変調部101の光出力が最小となる電圧(図2の左のグラフにおいて最小の光出力を与える電圧)とされる。なお図2の左のグラフにおいて、矢印CSRZは、上記バイアスを中心としたクロック信号の振幅範囲を表している。また図2の右上のグラフは、Vx≦Vc≦2Vπを満たすクロック信号が印加される条件の下、CSRZ変調により光出力の最大強度が得られる様子を示している。
In the case of Vx ≦ Vc ≦ 2Vπ, in order to perform CSRZ modulation, feedback control is performed on the DC
上記のように、RZ変調器100からの出力光の強度が最大になるように直流バイアス出力部302aにフィードバック制御が行われている場合、RZ変調部101へのクロック信号の入力が停止されると、光出力の強度がRZ変調部101の動作点のみによって決まることになる。よってRZ変調部101の動作点は、光出力が最小となる電圧(図2の左のグラフにおいて最小の光出力を与える電圧)から、光出力が最大となる電圧(図2の左のグラフにおいて最大の光出力を与える電圧)へとシフトする。この結果、DMPSK変調器200からの光が、さらなる変調を受けることなくRZ変調器100を通過する。すなわち、RZ変調器100の挿入損分だけパワーを損失した光がRZ変調器100から出力される。よってDMPSK変調器200によるデータ変調波形を確認することができる。Vc<Vxでの33%RZ変調の場合も同様である。
As described above, when feedback control is performed on the DC
一方、Vx≦Vc≦2Vπの場合において33%RZ変調を行うためには、クロック信号を受けたRZ変調器100から出力される光強度が最小になるように直流バイアス出力部302aにフィードバック制御が行われる。RZ変調器100から出力される光強度を最小化するフィードバック制御によって、RZ変調部101の動作点を規定するバイアス電圧それ自体は、RZ変調部101の光出力が最大となる電圧(図2の左のグラフにおいて最大の光出力を与える電圧)とされる。なお図2の左のグラフにおいて、矢印33%RZは、上記バイアスを中心としたクロック信号の振幅範囲を表している。また図2の右上のグラフは、Vx≦Vc≦2Vπを満たすクロック信号が印加される条件の下、33%RZ変調により光出力の最小強度が得られる様子を示している。
On the other hand, in order to perform 33% RZ modulation when Vx ≦ Vc ≦ 2Vπ, feedback control is performed on the DC
上記のように、RZ変調器100からの出力光の強度が最小になるように直流バイアス出力部302aにフィードバック制御が行われている場合、RZ変調部101へのクロック信号の入力が停止されると、光出力の強度がRZ変調部101の動作点のみによって決まることになる。よって、仮にフィードバック制御に何ら変更が生じないとすると、RZ変調部101の動作点は、光出力が最大となる電圧(図2の左のグラフにおいて最大の光出力を与える電圧)から、光出力が最小となる電圧(図2の左のグラフにおいて最小の光出力を与える電圧)へとシフトする。この結果、前段のDMPSK変調器200からの入力光が消光された状態でRZ変調器100から出力される。言い換えれば、RZ変調器100から光が実質的に出力されない。Vc<VxでのCSRZ変調の場合も同様である。
As described above, when feedback control is performed on the DC
上記消光状態ではDMPSK変調器200によるデータ変調波形を確認することができないので、RZ変調器100の動作点を規定するバイアス電圧を変更する必要がある。本実施の形態においてはバイアス電圧の変更が、位相設定部305による低周波信号の位相の変更により行われる。具体的には、低周波信号の位相を反転することで、同期検波部301Aで得られる検波信号の符号を反転する。その結果、直流バイアス出力部302aへのフィードバック制御によって到達するバイアス電圧が変更される。これによりRZ変調器100の消光状態が解消される。よってDMPSK変調器200によるデータ変調波形を確認することができるようになる。
Since the data modulation waveform by the
図3は、RZ変調器100へのクロック信号の入力を停止しつつDMPSK変調器200の出力を観測するための、光送信器901の制御方法を概略的に示す。
FIG. 3 schematically shows a control method of the
ステップS10にて、光送信器901の制御条件に関する情報が取得される。具体的には、ステップS11にて、光送信器901が用いている変調方式の種別についての情報である変調方式情報が取得される。またステップS12にて、クロック信号の振幅の大きさについての情報である振幅情報が取得される。
In step S10, information regarding the control conditions of the
ステップS20にて、上述した変調方式情報および振幅情報に基づいて、RZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相との間の位相差が設定される。位相差の設定方法の詳細については後述する。
In step S20, based on the modulation scheme information and amplitude information described above, the phase between the phase of the low-frequency signal input to the
ステップS30にて、上記のように位相差が設定された後に、RZ変調器100へのクロック信号の入力が停止された状態でDMPSK変調器200の出力が観測される。なおクロック信号の入力停止のタイミングは任意である。
In step S30, after the phase difference is set as described above, the output of the
図4を参照して、位相差の具体的な設定方法(図3:ステップS20)について、以下に説明する。 With reference to FIG. 4, a specific method for setting the phase difference (FIG. 3: step S20) will be described below.
ステップS21にて、変調方式情報についての判別が行われる。具体的には、CSRZ変調が用いられている場合はステップS22aへ処理が進められ、33%変調が用いられている場合はステップS22bへ処理が進められる。 In step S21, the modulation scheme information is determined. Specifically, if CSRZ modulation is used, the process proceeds to step S22a, and if 33% modulation is used, the process proceeds to step S22b.
ステップS22aにて、クロック信号の振幅についての判別が行われる。具体的には、Vc<Vxが満たされる場合はステップS23aへ処理が進められる。逆にVc<Vxが満たされない場合、言い換えればVc≧Vxが満たされる場合は、ステップS23bへ処理が進められる。 In step S22a, a determination is made regarding the amplitude of the clock signal. Specifically, if Vc <Vx is satisfied, the process proceeds to step S23a. Conversely, if Vc <Vx is not satisfied, in other words, if Vc ≧ Vx is satisfied, the process proceeds to step S23b.
ステップS22bにて、クロック信号の振幅についての判別が行われる。具体的には、Vc<Vxが満たされる場合はステップS23cへ処理が進められる。逆にVc<Vxが満たされない場合、言い換えればVc≧Vxが満たされる場合は、ステップS23dへ処理が進められる。 In step S22b, a determination is made regarding the amplitude of the clock signal. Specifically, if Vc <Vx is satisfied, the process proceeds to step S23c. Conversely, when Vc <Vx is not satisfied, in other words, when Vc ≧ Vx is satisfied, the process proceeds to step S23d.
ステップS23aにて、位相設定部305は位相反転動作を行う。すなわち低周波信号出力部303aから入力された低周波信号を、位相を反転した上で加算部304aへ出力する。これにより、加算部304aからRZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、低周波信号出力部303aから同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相とが互いに反転されたものとなるように、両者の間での位相差が設定される。ステップS23dにおいても同様の処理が行われる。
In step S23a, the
ステップS23bにて、位相設定部305は位相保持動作を行う。すなわち低周波信号出力部303aから入力された低周波信号を、位相を保持しつつ加算部304aへ出力する。これにより、加算部304aからRZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、低周波信号出力部303aから同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相との間での位相差がゼロとされる。ステップS23cにおいても同様の処理が行われる。
In step S23b, the
上記のような位相差の設定の下でRZ変調部101へのクロック信号の入力が停止されると、RZ変調部101の動作点は、直流バイアス出力部302aのフィードバック制御によって、光出力が最大となる電圧とされる。この結果、前段のDMPSK変調器200からの入力光が、さらなる変調を受けることなくRZ変調器100を通過する。すなわち、RZ変調器100の挿入損分だけパワーを損失した光がRZ変調器100から出力される。よってDMPSK変調器200によるデータ変調波形を確認することができる。
When the input of the clock signal to the
図5を参照して、次に、クロック信号の入力が停止された状態(たとえば、図3のステップS30)から、光送信器901を任意の変調方式により動作させる、光送信器901の制御方法について、以下に説明する。
Referring to FIG. 5, next, a method of controlling
ステップS40にて、光送信器901が用いることになる制御条件に関する情報が取得される。具体的には、ステップS41にて、光送信器901が用いることになる変調方式の種別についての情報である変調方式情報が取得される。またステップS42にて、光送信器901が用いることになる位相差についての情報である位相情報が取得される。位相情報は、本実施の形態においては、「反転」または「保持」である。「反転」は、加算部304aからRZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、低周波信号出力部303aから同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相とが互いに反転されたものとなるように、両者の間での位相差が設定されることを意味する。すなわち低周波信号出力部303aから入力された低周波信号を、位相を反転した上で加算部304aへ出力することを意味する。一方、「保持」は、加算部304aからRZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、低周波信号出力部303aから同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相との間での位相差がゼロとされることを意味する。すなわち低周波信号出力部303aから入力された低周波信号を、位相を保持しつつ加算部304aへ出力することを意味する。
In step S40, information regarding the control conditions that the
ステップS51にて、クロック信号の振幅についての判別が行われる。具体的には、Vc<Vxが満たされる場合はステップS52aへ処理が進められる。逆にVc<Vxが満たされない場合、言い換えればVc≧Vxが満たされる場合は、ステップS52bへ処理が進められる。 In step S51, a determination is made regarding the amplitude of the clock signal. Specifically, if Vc <Vx is satisfied, the process proceeds to step S52a. Conversely, if Vc <Vx is not satisfied, in other words, if Vc ≧ Vx is satisfied, the process proceeds to step S52b.
ステップS52aにて、位相情報についての判別が行われる。具体的には、位相情報が「反転」である場合、ステップS53aへ処理が進められる。ステップS53cにおいても同様の処理が行われる。一方、位相情報が「反転」でない場合、言い換えれば位相情報が「保持」である場合、ステップS53bへ処理が進められる。ステップS53dにおいても同様の処理が行われる。 In step S52a, the phase information is determined. Specifically, if the phase information is “inverted”, the process proceeds to step S53a. Similar processing is performed in step S53c. On the other hand, if the phase information is not “inverted”, in other words, if the phase information is “hold”, the process proceeds to step S53b. Similar processing is performed in step S53d.
ステップ53aにて、低周波信号出力部303aから入力された低周波信号は、位相が反転された上で加算部304aへ出力される。これにより、RZ変調器100へクロック信号が入力されれば、直流バイアス出力部302aのフィードバック制御の結果、RZ変調器100はCSRZ変調を行う。なおクロック信号の入力開始のタイミングは任意である。
In
ステップ53bにて、低周波信号出力部303aから入力された低周波信号は、位相が保持されつつ加算部304aへ出力される。これにより、RZ変調器100へクロック信号が入力されれば、直流バイアス出力部302aのフィードバック制御の結果、RZ変調器100は33%RZ変調を行う。なおクロック信号の入力開始のタイミングは任意である。
In
ステップ53cにて、低周波信号出力部303aから入力された低周波信号は、位相が反転された上で加算部304aへ出力される。これにより、RZ変調器100へクロック信号が入力されれば、直流バイアス出力部302aのフィードバック制御の結果、RZ変調器100は33%RZ変調を行う。なおクロック信号の入力開始のタイミングは任意である。
In
ステップ53dにて、低周波信号出力部303aから入力された低周波信号は、位相が保持されつつ加算部304aへ出力される。これにより、RZ変調器100へクロック信号が入力されれば、直流バイアス出力部302aのフィードバック制御の結果、RZ変調器100はCSRZ変調を行う。なおクロック信号の入力開始のタイミングは任意である。
In
以上のように、振幅情報および位相情報を取得することにより(ステップS40)、33%RZ変調またはCSRZ変調を選択することができる。 As described above, 33% RZ modulation or CSRZ modulation can be selected by acquiring amplitude information and phase information (step S40).
本実施の形態の光送信器901によれば、位相設定部305により設定される位相差を変更することにより、直流バイアス出力部302aに対するフィードバック制御の動作が変更される。これによりRZ変調器100の動作点が変更される。よって、RZ変調器100へのクロック信号の入力が停止された状態でDMPSK変調器200の出力を観測する際、または光送信器の変調方式を変更する際のように、RZ変調器100の動作点の見直しが必要となった際に、RZ変調器100の動作点を、位相設定部305による位相差の設定により容易に最適化することができる。
According to the
また位相設定部305は、RZ変調器100へのクロック信号の入力が停止される場合に、RZ変調器100から光が出力されるように位相差を設定する。これにより、クロック信号の入力停止によってそのままではRZ変調器100が消光状態となる場合であっても、消光状態が位相差の変更により解消される。よってRZ変調器100へのクロック信号の入力が停止された状態でDMPSK変調器200の出力を観測することができる。
The
また位相設定部305は、RZ変調器100へのクロック信号の入力が開始される場合に、図5に示すように、クロック信号の振幅Vcの大きさに応じて位相差を設定する。これにより、クロック信号の入力開始にともなう光送信器の通常動作への移行に際して、所望の変調方式を選択することができる。
When the input of the clock signal to the
本実施の形態の光送信器901の制御方法によれば、RZ変調器100へ入力される低周波信号の位相と、同期検波部301Aに入力される低周波信号の位相との間の位相差を変更することにより、直流バイアス出力部302aに対するフィードバック制御の動作が変更される。これによりRZ変調器100の動作点が変更される。よって、DMPSK変調器200の出力を観測するためにRZ変調器100へのクロック信号の入力が停止される場合に、観測に必要な光の強度が確保されるように、RZ変調器100の動作点を容易に最適化することができる。
According to the control method of
(実施の形態2)
図6を参照して、本実施の形態の光送信器902においては、光源1と、RZ変調器100と、DMPSK変調器200とが、この順に光学的に接続されている。よってDMPSK変調器200は、RZ変調器100から出力された光の位相を変調する。具体的には、光源1は光導波路103aに接続されている。また光導波路103bと203aとが互いに光学的に接続されている。光導波路203bは、光送信器902の出力光を導く。光送信器902は、光強度検出部202からの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換部4bを有する。
(Embodiment 2)
Referring to FIG. 6, in
光送信器902は制御部300A(図1)に代わり制御部300Bを有する。制御部300Bは、制御部300Aの構成に加えて、直流バイアス出力部302bと、低周波信号出力部303bと、加算部304bと、増幅部306bと、モニタ部307bとを有する。直流バイアス出力部302bはDMPSK変調器200へバイアス電圧の直流成分を出力する。低周波信号出力部303bは、クロック信号の周波数よりも十分に低い周波数を有する低周波信号をバイアス電圧の交流成分としてDMPSK変調器200へ出力する。加算部304bは、直流バイアス出力部302bおよび低周波信号出力部303bからの出力を加算することで得たバイアス電圧をDMPSK変調器200へ出力する。
The
増幅部306bは、光強度検出部202から電流電圧変換部4bを介して入力された電圧信号を増幅する。モニタ部307bは、増幅部306bからの信号の強度をモニタする。またモニタ部307bは、上記モニタ結果に基づき、増幅部306bからの信号の強度の基準値を記憶する。基準値としてどのモニタ結果を選択するかについては後述する。増幅部306bはこの基準値に応じて増幅量を制御する。増幅部306bによって増幅された出力は同期検波部301Bへ入力される。
The
同期検波部301Bは、前述した同期検波部301A(図1)と同様の機能を行うだけでなく、増幅部306bによって増幅された光強度検出部202からの出力に対して、低周波信号出力部303bからの低周波信号を参照信号として用いて同期検波を行う。同期検波部301Bにより得られた検波信号を用いて、直流バイアス出力部302bにおいてフィードバック制御が行われる。これにより直流バイアス出力部302bから出力される電圧値が適正化される。
The
なおDMPSK変調器200には、各々がフィードバック制御される複数種類のバイアス電圧が同時に適用され得る。バイアス電圧の種類の数は変調方式によって異なる。たとえばDMPSKとしてDQPSKが用いられる場合は3種類のバイアス電圧が用いられる。 The DMPSK modulator 200 can be applied with a plurality of types of bias voltages, each of which is feedback controlled. The number of types of bias voltage varies depending on the modulation method. For example, when DQPSK is used as DMPSK, three types of bias voltages are used.
さらに図7を参照して、増幅部306bの増幅量の制御方法について、以下に説明する。
Further, with reference to FIG. 7, a method of controlling the amplification amount of the
ステップS60にて、RZ変調器100およびDMPSK変調器200の各々が安定状態にある時にモニタ部307bがモニタしている増幅部306bからの信号の強度が、モニタ部307bに基準値として記憶される。基準値は、たとえば、モニタ部307bへの入力電圧の実効値である。ステップS70にて、次に、RZ変調器100の変調方式およびクロック信号振幅の少なくともいずれかが変更される。ステップS80にて、次に、RZ変調器100が安定状態となるまで待機処理がなされる。ステップS90にて、次に、上記基準値に応じて増幅部306bは増幅量を制御する。具体的には、モニタ部307bへ上記基準値と同程度の実効値が入力されるように、増幅部306bの増幅量が制御される。特にクロック信号の振幅が大きく変化すると、DMPSK変調器200へ入力されるRZ変調器100からの光出力の強度も大きく変化するので、増幅量が大きく変更される。
In step S60, the intensity of the signal from the
なおRZ変調器100が上記「安定状態」にある時とは、RZ変調器100のバイアス電圧制御、およびクロック信号駆動部2からの入力が安定しており、その結果、RZ変調器100からの光出力の変化が、ある程度の変化量以下の時である。この変化量は、たとえば実効値として0.2dB程度である。またDMPSK変調器200が上記「安定状態」にある時とは、RZ変調器100からの光出力、DMPSK変調器200のバイアス電圧制御、およびデータ信号駆動部3からの入力が安定しており、その結果、DMPSK変調器200からの光出力の変化が、ある程度の変化量以下の時である。この変化量は、たとえば実効値として0.2dB程度である。
When the
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。 Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is not repeated.
実施の形態1と同様に本実施の形態においても、RZ変調器100へのクロック信号の入力が停止された状態でDMPSK変調器200の出力を観測する際、または光送信器の変調方式を変更する際のように、RZ変調器100の動作点の見直しが必要となった際に、位相設定部305による位相差の設定によりRZ変調器100の動作点を最適化することができる。ここで、本実施の形態ではRZ変調器100の下流側にDMPSK変調器200が配置されているため、RZ変調器100の出力光の状態が変われば、DMPSK変調器200から出力される光の強度も変動する。仮に増幅部306bの増幅量が常に一定であると、上記変動に応じて、モニタ部307bでモニタされる電圧値が飽和したり極端に小さくなったりする可能性がある。その場合、モニタ部307bからの信号を用いたフィードバック制御によるバイアス電圧制御の安定性が劣化する。
As in the first embodiment, also in this embodiment, when the output of the
本実施の形態においては、RZ変調器100の下流側に設けられたDMPSK変調器200から出力される光の強度がRZ変調器100の変調方式の変更の影響で変化した場合であっても、増幅部306bの増幅量が基準値に応じて制御されるので、上記強度を表す信号をモニタ部307bが適正な強度で取得することができる。よって上記信号を用いたフィードバック制御が安定化される。
In the present embodiment, even when the intensity of light output from the
また本実施の形態においては、DMPSK変調器200の上流側にRZ変調器100が配置されている。つまり位相変調器の上流側にRZ変調器100が配置されている。この配置の利点は、位相変調器としてDP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying:偏波多重4値位相変調)変調器などの偏波多重変調器が適用される場合に特に大きい。なぜならば、RZ変調器を用いた強度変調は1つの偏波に対してしか行うことができないため、RZ変調器が偏波多重変調器の下流側に配置されたとすると各偏波に対してRZ変調器を設ける必要が生じるためである。これに対して位相変調器の上流側にRZ変調器が配置されている場合、偏波多重変調器を用いつつ、1つのRZ変調器のみで光送信器を構成し得る。
In the present embodiment, RZ modulator 100 is arranged upstream of
なお上記各実施の形態における光送信器の制御部の機能は、光送信器に設けられたマイクロコンピュータなどに制御方法を実行させるコンピュータプログラムを用いてソフトウエア処理により実現されてもよい。また上述した光送信器を用いることにより、光送信器から送信された光信号を光ファイバを伝送させて光受信機に受信させる光通信システムが構成されてもよい。また、上述した光送信器を2台以上用いることにより、2台以上の光送信器から送信された光信号を波長多重して光ファイバを伝送させ、受信側で波長分離させて波長ごとに2台以上の光受信器で受信させるWDM(Wavelength Division Multiplexing)光通信システムが構成されてもよい。 Note that the function of the control unit of the optical transmitter in each of the above embodiments may be realized by software processing using a computer program that causes a microcomputer or the like provided in the optical transmitter to execute a control method. Further, by using the above-described optical transmitter, an optical communication system may be configured in which an optical signal transmitted from the optical transmitter is transmitted through an optical fiber and received by an optical receiver. Further, by using two or more optical transmitters as described above, the optical signals transmitted from the two or more optical transmitters are wavelength-multiplexed to transmit the optical fiber, and wavelength-separated on the receiving side, 2 for each wavelength. A WDM (Wavelength Division Multiplexing) optical communication system in which reception is performed by one or more optical receivers may be configured.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 光源、2 クロック信号駆動部、3 データ信号駆動部、4a,4b 電流電圧変換部、100 RZ変調器(強度変調器)、101 RZ変調部(マッハツェンダ型光変調部)、102 第1の光強度検出部、202 第2の光強度検出部、103a,103b,203a,203b 光導波路、200 DMPSK変調器(位相変調器)、201 データ変調部、300A,300B 制御部、301A,301B 同期検波部、302a,302b 直流バイアス出力部、303a,303b 低周波信号出力部、304a,304b 加算部、305 位相設定部、306a,306b 増幅部、307a,307b モニタ部、901,902 光送信器。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
データ信号としての電圧信号を出力するデータ信号駆動部と、
前記データ信号駆動部から出力された前記データ信号に応じて光の位相を変調する位相変調器と、
クロック信号としての電圧信号を出力するクロック信号駆動部と、
前記位相変調器に光学的に接続され、前記クロック信号駆動部から出力された前記クロック信号に応じて強度を変調する強度変調器とを備え、前記強度変調器は、
前記強度変調器の外部から印加されるバイアス電圧によって規定される動作点を基準として前記クロック信号により動作するマッハツェンダ型光変調部と、
前記マッハツェンダ型光変調部からの光の強度を表す信号を出力する第1の光強度検出部とを含み、前記光送信器はさらに
前記強度変調器へ前記バイアス電圧を出力する制御部を備え、前記制御部は、
前記強度変調器へ前記バイアス電圧の直流成分を出力する直流バイアス出力部と、
前記クロック信号の周波数よりも低い周波数を有する低周波信号を前記バイアス電圧の交流成分として前記強度変調器へ出力する低周波信号出力部と、
前記低周波信号を参照信号として用いて前記第1の光強度検出部からの出力に対して同期検波を行う同期検波部とを含み、前記直流バイアス出力部において、前記同期検波部により得られた検波信号を用いたフィードバック制御が行われ、前記制御部はさらに
前記強度変調器へ入力される前記低周波信号の位相と、前記同期検波部に入力される前記低周波信号の位相との間の位相差を設定する位相設定部とを含む、
光送信器。 An optical transmitter,
A data signal driver that outputs a voltage signal as a data signal;
A phase modulator that modulates the phase of light according to the data signal output from the data signal driver;
A clock signal driver that outputs a voltage signal as a clock signal;
An intensity modulator that is optically connected to the phase modulator and modulates the intensity according to the clock signal output from the clock signal driver, the intensity modulator comprising:
A Mach-Zehnder optical modulator that operates with the clock signal based on an operating point defined by a bias voltage applied from the outside of the intensity modulator;
A first light intensity detector that outputs a signal representing the intensity of light from the Mach-Zehnder light modulator, and the optical transmitter further includes a controller that outputs the bias voltage to the intensity modulator, The controller is
A DC bias output unit that outputs a DC component of the bias voltage to the intensity modulator;
A low-frequency signal output unit that outputs a low-frequency signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal to the intensity modulator as an AC component of the bias voltage;
A synchronous detection unit that performs synchronous detection on the output from the first light intensity detection unit using the low frequency signal as a reference signal, and obtained by the synchronous detection unit in the DC bias output unit Feedback control using a detection signal is performed, and the control unit further includes a phase between the phase of the low frequency signal input to the intensity modulator and the phase of the low frequency signal input to the synchronous detection unit. Including a phase setting unit for setting a phase difference,
Optical transmitter.
前記制御部は、前記第2の光強度検出部からの信号を増幅する増幅部と、前記増幅部からの信号の強度をモニタするモニタ部とを含み、前記モニタ部は前記増幅部からの信号の強度の基準値を記憶し、前記増幅部は前記基準値に応じて増幅量を制御する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の光送信器。 The phase modulator modulates the phase of light output from the intensity modulator, and the phase modulator outputs a second signal indicating the intensity of light output from the phase modulator. Having a light intensity detector,
The control unit includes an amplification unit that amplifies a signal from the second light intensity detection unit, and a monitor unit that monitors the intensity of the signal from the amplification unit, and the monitor unit receives a signal from the amplification unit. A reference value of the intensity of, and the amplification unit controls the amplification amount according to the reference value,
The optical transmitter according to claim 1.
前記光送信器は
データ信号としての電圧信号を出力するデータ信号駆動部と、
前記データ信号駆動部から出力された前記データ信号に応じて光の位相を変調する位相変調器と、
クロック信号としての電圧信号を出力するクロック信号駆動部と、
前記位相変調器に光学的に接続され、前記クロック信号駆動部から出力された前記クロック信号に応じて強度を変調する強度変調器とを含み、前記強度変調器は、
前記強度変調器の外部から印加されるバイアス電圧によって規定される動作点を基準として前記クロック信号により動作するマッハツェンダ型光変調部と、
前記マッハツェンダ型光変調部からの光の強度を表す信号を出力する光強度検出部とを含み、前記光送信器はさらに
前記強度変調器へ前記バイアス電圧を出力する制御部を含み、前記制御部は、
前記強度変調器へ前記バイアス電圧の直流成分を出力する直流バイアス出力部と、
前記クロック信号の周波数よりも低い周波数を有する低周波信号を前記バイアス電圧の交流成分として前記強度変調器へ出力する低周波信号出力部と、
前記低周波信号を参照信号として用いて前記光強度検出部からの出力に対して同期検波を行う同期検波部とを含み、前記直流バイアス出力部において、前記同期検波部により得られた検波信号を用いたフィードバック制御が行われ、
前記光送信器の制御方法は、
前記光送信器が用いる変調方式の種別についての情報である変調方式情報を取得する工程と、
前記クロック信号の振幅の大きさについての情報である振幅情報を取得する工程と、
前記変調方式情報および前記振幅情報に基づいて、前記強度変調器へ入力される前記低周波信号の位相と、前記同期検波部に入力される前記低周波信号の位相との間の位相差を設定する工程と、
前記位相差を設定する工程の後に、前記強度変調器への前記クロック信号の入力が停止された状態で前記位相変調器の出力を観測する工程とを備える、光送信器の制御方法。 An optical transmitter control method comprising:
The optical transmitter includes a data signal driver that outputs a voltage signal as a data signal;
A phase modulator that modulates the phase of light according to the data signal output from the data signal driver;
A clock signal driver that outputs a voltage signal as a clock signal;
An intensity modulator that is optically connected to the phase modulator and modulates intensity according to the clock signal output from the clock signal driver, the intensity modulator comprising:
A Mach-Zehnder optical modulator that operates with the clock signal based on an operating point defined by a bias voltage applied from the outside of the intensity modulator;
A light intensity detector that outputs a signal representing the intensity of light from the Mach-Zehnder light modulator, and the optical transmitter further includes a controller that outputs the bias voltage to the intensity modulator, the controller Is
A DC bias output unit that outputs a DC component of the bias voltage to the intensity modulator;
A low-frequency signal output unit that outputs a low-frequency signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal to the intensity modulator as an AC component of the bias voltage;
A synchronous detection unit that performs synchronous detection on the output from the light intensity detection unit using the low-frequency signal as a reference signal, and in the DC bias output unit, the detection signal obtained by the synchronous detection unit Used feedback control,
The method of controlling the optical transmitter is as follows:
Obtaining modulation scheme information that is information about the type of modulation scheme used by the optical transmitter;
Obtaining amplitude information which is information about the amplitude of the clock signal;
Based on the modulation method information and the amplitude information, a phase difference between the phase of the low frequency signal input to the intensity modulator and the phase of the low frequency signal input to the synchronous detection unit is set. And a process of
And a step of observing an output of the phase modulator in a state where input of the clock signal to the intensity modulator is stopped after the step of setting the phase difference.
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2014
- 2014-10-09 JP JP2014208015A patent/JP2016075880A/en active Pending
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CN114788195B (en) * | 2019-12-19 | 2023-07-28 | 三菱电机株式会社 | Optical transmitter |
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