JP2000036794A - Optical transmission equipment - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide optical transmission equipment for correcting the degradation of quenching ratio characteristics. SOLUTION: For continuous-wave beams(CW beams) 47 from a laser diode(LD) 40 for which the output is stabilized by an automatic power control(APC) circuit 41 and an automatic temperature control(ATC) circuit 42, a data signal 51 is amplified to the voltage amplitude required for driving an electro- absorption(EA) modulator 48, and afterwards, the strength is modulated at the EA modulator 48 by a modulator drive signal 53 to which a DC bias is applied by a bias tee 52. Modulated signal monitor light 59 which is split by a beam splitter 56 is optically/electrically converted opto-electrically, while detecting the optical power level through a second photodetector 59. Meanwhile, with the optical power level detected by a first photodetector 44 as a reference, the bias level of the EA modulator 48 is controlled, so that the optical power levels detected by the first and second photodetectors 44 and 59 can be made into a predetermined ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送装置に係わ
り、詳細には外部変調方式を用いた光通信を行う光伝送
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission device, and more particularly, to an optical transmission device for performing optical communication using an external modulation method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体レーザを用いた光通信で伝送信号
を重畳するために光源からの出力光を変調する光変調方
式は、直接変調方式と外部変調方式とに分類される。直
接変調方式は、半導体レーザの発振閾値電流近傍のバイ
アス電流を供給するとともに、これに変調信号電流を重
畳するものである。一方、外部変調方式は、半導体レー
ザには一定のバイアス電流を供給して連続的に発振さ
せ、外部に光変調器を配置することで半導体レーザから
の連続的な出力光を変調信号により変調を行うものであ
る。このような直接変調方式は変調時にスペクトル幅が
増大するため、今後期待される長距離・大容量伝送シス
テムでは外部変調方式の採用が検討されている。2. Description of the Related Art Optical modulation systems for modulating output light from a light source in order to superimpose a transmission signal in optical communication using a semiconductor laser are classified into a direct modulation system and an external modulation system. The direct modulation method supplies a bias current near the oscillation threshold current of the semiconductor laser and superimposes a modulation signal current on the bias current. On the other hand, in the external modulation method, a constant bias current is supplied to a semiconductor laser to continuously oscillate, and a continuous output light from the semiconductor laser is modulated by a modulation signal by arranging an optical modulator outside. Is what you do. In such a direct modulation system, the spectrum width increases at the time of modulation. Therefore, the use of an external modulation system in a long-distance and large-capacity transmission system expected in the future is being studied.

【０００３】図５は従来提案された外部変調方式を採用
した光伝送装置の構成の概要を表わしたものである。こ
の光伝送装置には、半導体レーザ１０を備えており、温
度制御素子１１によってその出力光１２が安定するよう
に調整されている。この調整された出力光１２は、導波
路型光変調器１３に入射されている。導波路型光変調器
１３は、第１および第２の導波路の結合をバイアス電圧
によって制御することによって、出力光１２を変調する
ことができるようになっており、ここでは外部から変調
信号１４がバイアス電圧として供給される。変調信号１
４に応じて分配された第１および第２の導波路からの出
力光は、それぞれ反射率の等しい第１のビームスプリッ
タ１４および第２のビームスプリッタ１５に入射され
る。第１のビームスプリッタ１４は、第１の導波路から
の出力光を第１の透過光１６と、第１の分岐光１７とに
分波する。第１の透過光１６は信号光として光伝送装置
の外部に出力されるとともに、第１の分岐光１７は第１
の光検出器１８に入射されている。一方、第２のビーム
スプリッタ１５は、第２の透過光１９と第２の分岐光２
０とに分波する。第２の透過光１９は光ファイバ２１に
入射されるとともに、第２の分岐光２０は第２の光検出
器２２に入射されている。FIG. 5 shows an outline of a configuration of an optical transmission apparatus adopting a conventionally proposed external modulation method. This optical transmission device includes a semiconductor laser 10, and its output light 12 is adjusted by a temperature control element 11 so as to be stable. The adjusted output light 12 is incident on the waveguide type optical modulator 13. The waveguide type optical modulator 13 can modulate the output light 12 by controlling the coupling between the first and second waveguides with a bias voltage. Is supplied as a bias voltage. Modulation signal 1
Output light from the first and second waveguides distributed according to 4 is incident on the first beam splitter 14 and the second beam splitter 15 having the same reflectance. The first beam splitter 14 splits the output light from the first waveguide into a first transmitted light 16 and a first split light 17. The first transmitted light 16 is output as signal light to the outside of the optical transmission device, and the first split light 17 is
Are incident on the photodetector 18. On the other hand, the second beam splitter 15 includes the second transmitted light 19 and the second split light 2
Demultiplex to zero. The second transmitted light 19 is incident on the optical fiber 21, and the second branched light 20 is incident on the second photodetector 22.

【０００４】第１および第２の光検出器１８、２２で
は、第１および第２の分岐光１７、２０がそれぞれ光電
変換され、第１および第２の電気信号２３、２４として
光出力変動検出回路２５に入力されている。この際、第
１および第２の電気信号２３、２４の和が導波路型光変
調器１３の全出力光パワーに比例した出力になるよう
に、第１および第２の光検出器１８、２２では変換した
電気信号レベルの調整を行っている。したがって、第１
および第２の電気信号２３、２４は光出力変動検出回路
２５で第１の基準信号２６と比較することで、導波路型
光変調器１３からの出力光の変動を検出することができ
る。この検出した出力光の変動は、出力誤差信号２７と
して温度制御回路２８に入力される。温度制御回路２８
は、入力された出力誤差信号２７に基づいて温度制御素
子１１をコントロールする温度制御信号２９を生成す
る。The first and second photodetectors 18 and 22 photoelectrically convert the first and second split light beams 17 and 20, respectively, and detect light output fluctuations as first and second electric signals 23 and 24. It is input to the circuit 25. At this time, the first and second photodetectors 18 and 22 are arranged such that the sum of the first and second electric signals 23 and 24 becomes an output proportional to the total output optical power of the waveguide type optical modulator 13. Adjusts the level of the converted electric signal. Therefore, the first
The variation of the output light from the waveguide type optical modulator 13 can be detected by comparing the second electrical signals 23 and 24 with the first reference signal 26 in the optical output variation detection circuit 25. The detected fluctuation of the output light is input to the temperature control circuit 28 as the output error signal 27. Temperature control circuit 28
Generates a temperature control signal 29 for controlling the temperature control element 11 based on the input output error signal 27.

【０００５】また、光ファイバ２１に入射された第２の
透過光１９は、第３の光検出器３０に入射されている。
第３の光検出器３０は、入射された第２の透過光１９の
パワーに基づいて平均出力電圧３１を生成し、これを比
較器３２に対して出力する。比較器３２では、消光比を
最適に保つために予め定められた第２の基準信号３３
と、平均出力電圧３１とが比較され、その比較結果が消
光比誤差信号３４として変調器バイアス回路３５に入力
される。変調器バイアス回路３５では入力された消光比
誤差信号３４に応じた電圧フィードバック信号３６を生
成し、この信号で導波路型光変調器１３のバイアスレベ
ルが最適値に設定することで、常に最適の消光比が保た
れるようにしている。[0005] The second transmitted light 19 incident on the optical fiber 21 is incident on a third photodetector 30.
The third photodetector 30 generates an average output voltage 31 based on the power of the incident second transmitted light 19, and outputs this to the comparator 32. In the comparator 32, a second reference signal 33 predetermined in order to keep the extinction ratio optimal.
Is compared with the average output voltage 31, and the result of the comparison is input to the modulator bias circuit 35 as an extinction ratio error signal 34. The modulator bias circuit 35 generates a voltage feedback signal 36 according to the input extinction ratio error signal 34, and the bias level of the waveguide type optical modulator 13 is set to an optimum value by using this signal, so that the optimum value is always obtained. The extinction ratio is maintained.

【０００６】このように導波路型光変調器１３の全出力
光パワーは、変調信号１４の変動にかかわらずほぼ一定
であることを利用して、第１および第２のビームスプリ
ッタ１４、１５で分波させた第１および第２の分岐光１
７、２０に対応した第１および第２の電気信号２３、２
４を第１の基準信号２６と比較することによって、温度
変化による出力変動の補正を行っている。また、第３の
光検出器３０で検出した第２の透過光１９の平均出力パ
ワーを、消光比を最適に保つために予め定められた第２
の基準信号３３と比較することによって、導波路型光変
調器１３に対して最適なバイアスレベルが設定されるよ
うにすることで、常に消光比を最適に保つ。As described above, the first and second beam splitters 14 and 15 use the fact that the total output optical power of the waveguide type optical modulator 13 is substantially constant irrespective of the fluctuation of the modulation signal 14. Demultiplexed first and second split light 1
First and second electrical signals 23, 2 corresponding to 7, 20
4 is compared with the first reference signal 26 to correct output fluctuations due to temperature changes. Further, the average output power of the second transmitted light 19 detected by the third photodetector 30 is adjusted to a second predetermined output power in order to keep the extinction ratio optimal.
By setting the optimum bias level for the waveguide-type optical modulator 13 by comparing with the reference signal 33, the extinction ratio is always kept optimal.

【０００７】このような光伝送装置に関する技術は、た
とえば特公平５−６４４９０号公報「光信号送信装置」
に開示されている。The technology relating to such an optical transmission device is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-64490, “Optical Signal Transmitter”.
Is disclosed.

【０００８】また近年、光通信システムにおいて、上述
した光伝送装置の小型化を可能にする半導体を用いた電
界吸収型光外部変調器（Electro Absorption 変調器：
以下、ＥＡ変調器と略す。）が注目されている。ＥＡ変
調器の採用により、光源となる半導体レーザとの集積化
が可能となり、さらにその量産化による低コスト化を実
現する。とくに、ＬＮ（Lithium Niobate）変調器に対
してはＤＣドリフトフリー、低電圧駆動が可能など低コ
スト化には非常に有利な点を数多く備えていることを特
徴とする。In recent years, in an optical communication system, an external electro-absorption modulator (Electro Absorption modulator) using a semiconductor which enables downsizing of the above-described optical transmission device is described.
Hereinafter, it is abbreviated as EA modulator. ) Is drawing attention. The use of the EA modulator enables integration with a semiconductor laser as a light source, and realizes cost reduction by mass production. In particular, an LN (Lithium Niobate) modulator is characterized in that it has a number of very advantageous points in cost reduction, such as DC drift free and low voltage driving.

【０００９】このようなＥＡ変調器を採用した光伝送装
置で、ＥＡ変調器に吸収される光パワーに比例して流れ
る電流を用いてＥＡ変調器からの光出力強度を検出する
ことによって安定した強度の信号光を送信するようにし
た技術が、たとえば特開平４−６１３９０号公報「光送
信装置」に開示されている。In an optical transmission device employing such an EA modulator, the intensity of the optical output from the EA modulator is detected by using a current flowing in proportion to the optical power absorbed by the EA modulator, thereby stabilizing the output. A technique for transmitting an intense signal light is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-61390 "Optical Transmitter".

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した図５に示す従
来の外部変調方式を採用した光伝送装置では、信号の消
光比を最適値に保ちつつ、光送信信号の出力を安定化さ
せることができ、今後期待される長距離・大容量伝送シ
ステムで適用され得る技術である。しかし、この光伝送
装置の導波路型光変調器の特性が劣化した場合、第１の
基準信号２６あるいは第２の基準信号３３との比較で制
御を行っているため、もはや比較対象となる第１および
第２の電気信号２３、２４が劣化した特性に基づく信号
となるため、信頼に値するものではなく最適な制御を行
うことができない。すなわち、第１および第２の基準信
号２６、３３は、導波路型光変調器１３の特性（たとえ
ば消光比特性）が常に正常であることを前提とした基準
信号であるため、この前提とした特性の変化を補償する
ことはできない。In the optical transmission apparatus employing the conventional external modulation method shown in FIG. 5, the output of the optical transmission signal can be stabilized while maintaining the extinction ratio of the signal at an optimum value. This technology can be applied to long-distance and large-capacity transmission systems expected in the future. However, when the characteristics of the waveguide type optical modulator of the optical transmission device are deteriorated, the control is performed by comparison with the first reference signal 26 or the second reference signal 33. Since the first and second electric signals 23 and 24 are signals based on the deteriorated characteristics, they are not reliable and cannot be optimally controlled. That is, the first and second reference signals 26 and 33 are reference signals based on the assumption that the characteristics (for example, the extinction ratio characteristics) of the waveguide type optical modulator 13 are always normal. Changes in characteristics cannot be compensated.

【００１１】また、ＥＡ変調器を用いた外部変調方式に
よれば、半導体の経時劣化により、ＥＡ変調器の消光比
特性が劣化してしまう。これにより、このＥＡ変調器を
採用した光伝送装置の伝送特性が劣化してしまい、特に
パワーペナルティの増大や伝送距離の制限などを引き起
こしてしまうという問題がある。特開平４−６１３９０
号公報の技術でも、光の強度変調を行う際に光変調器に
吸収される光パワーに比例して流れる電流を用いて光出
力の強度を検出しているため、この光変調器の特性が劣
化した場合、もはやこの劣化を補償することができな
い。すなわち、ＥＡ変調器の特性が常に正常であること
を前提とした電流値を用いるため、この前提とした特性
の劣化を補償することはできない。Further, according to the external modulation method using the EA modulator, the extinction ratio characteristics of the EA modulator deteriorate due to the aging of the semiconductor. As a result, the transmission characteristics of the optical transmission device employing the EA modulator are degraded, and there is a problem that the power penalty is increased and the transmission distance is limited. JP-A-4-61390
In the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-107, the intensity of the optical output is detected using the current flowing in proportion to the optical power absorbed by the optical modulator when performing the intensity modulation of the light. If so, it can no longer be compensated for. That is, since the current value is used assuming that the characteristics of the EA modulator are always normal, it is not possible to compensate for the deterioration of the assumed characteristics.

【００１２】そこで本発明の目的は、経時劣化などによ
り光変調器の消光比特性が劣化した場合でも、その特性
劣化を補正して最適な消光比を保つ光伝送装置を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical transmission device that maintains the optimum extinction ratio by correcting the extinction ratio characteristics of an optical modulator even if the extinction ratio characteristics of the optical modulator are deteriorated due to aging or the like.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）予め決められた一定の光強度の出力光を発す
る光源と、（ロ）供給される電圧に基づいてこの光源か
らの出力光の強度変調を行う光変調手段と、（ハ）この
光変調手段によって変調された変調光の一部を取り出し
た変調モニタ光の光強度を検出する変調光検出手段と、
（ニ）光源のバックモニタ光の強度を検出するバックモ
ニタ光検出手段と、（ホ）このバックモニタ光検出手段
によって検出されたバックモニタ光の強度と変調光検出
手段によって検出された変調モニタ光の光強度との比が
予め決められた値であるか否かを判定する判定手段と、
（ヘ）この判定手段の判定結果に基づいて光変調手段に
供給する電圧を変更する電圧変更手段とを光伝送装置に
具備させる。According to the first aspect of the present invention, there are provided: (a) a light source that emits output light having a predetermined constant light intensity; and (b) a light source that outputs the light based on a supplied voltage. (C) modulated light detecting means for detecting the light intensity of modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the light modulating means;
(D) back monitor light detecting means for detecting the intensity of the back monitor light of the light source; and (e) modulation monitor light detected by the intensity of the back monitor light detected by the back monitor light detecting means and the modulated light detecting means. Determining means for determining whether the ratio with the light intensity is a predetermined value,
(F) The optical transmission device is provided with voltage changing means for changing the voltage supplied to the optical modulation means based on the judgment result of the judgment means.

【００１４】すなわち請求項１記載の発明では、一定の
光強度で出力光を発する光源からの出力光を供給される
電圧に応じて光強度変調を光変調手段で行わせる。その
際、光変調手段によって変調された変調光の一部を取り
出した変調モニタ光の光強度を検出し、これと光源のバ
ックモニタ光の光強度との比が予め定められた値である
か否かを判定するようにしている。そして、この判定結
果に応じて光変調手段に供給する電圧を変更することに
よって、変調モニタ光とバックモニタ光の光強度の比が
予め決められた比になるように制御する。このように光
変調手段の消光比特性の劣化に関わらず常に一定の光強
度が検出されるバックモニタ光を基準として、光変調手
段への供給電圧を変更することによって消光比特性を変
更するようにしている。That is, according to the first aspect of the present invention, the light intensity modulation is performed by the light modulation means in accordance with the voltage supplied with the output light from the light source that emits the output light at a constant light intensity. At that time, the light intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the light modulating means is detected, and whether a ratio between the detected light intensity and the light intensity of the back monitor light of the light source is a predetermined value. It is determined whether or not it is. Then, by changing the voltage supplied to the light modulating means in accordance with the result of the determination, control is performed such that the ratio of the light intensity of the modulated monitor light to the light intensity of the back monitor light becomes a predetermined ratio. As described above, the extinction ratio characteristic is changed by changing the supply voltage to the light modulation unit with reference to the back monitor light in which a constant light intensity is always detected regardless of the deterioration of the extinction ratio characteristic of the light modulation unit. I have to.

【００１５】請求項２記載の発明では、（イ）予め決め
られた一定の光強度の出力光を発する光源と、（ロ）伝
送すべきデータ信号に基づいて変調電圧を生成する変調
電圧生成手段と、（ハ）この変調電圧生成手段によって
生成される変調電圧を所定のバイアス電圧に加えた供給
電圧に基づいて光源からの出力光の強度変調を行う光変
調手段と、（ニ）この光変調手段によって変調された変
調光の一部を取り出した変調モニタ光の光強度を検出す
る変調光検出手段と、（ホ）光源のバックモニタ光の強
度を検出するバックモニタ光検出手段と、（ヘ）このバ
ックモニタ光検出手段によって検出されたバックモニタ
光の強度と変調光検出手段によって検出された変調モニ
タ光の光強度との比が予め決められた値であるか否かを
判定する判定手段と、（ト）この判定手段の判定結果に
基づいてバイアス電圧に応じてデータ信号の振幅を変更
することによって光変調手段に供給される供給電圧を変
更する電圧変更手段とを光伝送装置に具備させる。According to the second aspect of the present invention, (a) a light source that emits output light having a predetermined constant light intensity, and (b) modulation voltage generating means that generates a modulation voltage based on a data signal to be transmitted. (C) light modulation means for modulating the intensity of the output light from the light source based on a supply voltage obtained by adding the modulation voltage generated by the modulation voltage generation means to a predetermined bias voltage; A modulated light detecting means for detecting the intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the means; (e) a back monitor light detecting means for detecting the intensity of the back monitor light of the light source; Determining means for determining whether or not the ratio of the intensity of the back monitor light detected by the back monitor light detecting means to the light intensity of the modulated monitor light detected by the modulated light detecting means is a predetermined value; (G) the optical transmission device includes voltage changing means for changing the supply voltage supplied to the optical modulation means by changing the amplitude of the data signal in accordance with the bias voltage based on the determination result of the determination means. .

【００１６】すなわち請求項２記載の発明では、一定の
光強度で出力光を発する光源からの出力光を、伝送すべ
きデータ信号に基づいて変調電圧生成手段で生成された
変調電圧を所定のバイアス電圧に加えた供給電圧に応じ
て光強度変調を光変調手段で行わせる。その際、光変調
手段によって変調された変調光の一部を取り出した変調
モニタ光の光強度を検出し、これと光源のバックモニタ
光の光強度との比が予め定められた値であるか否かを判
定するようにしている。そして、この判定結果に基づい
て所定のバイアス電圧に応じてデータ信号の振幅を変更
することによって光変調手段に供給する供給電圧を変更
することで、変調モニタ光とバックモニタ光の光強度の
比が予め決められた比になるように制御する。このよう
に光変調手段の消光比特性の劣化に関わらず常に一定の
光強度が検出されるバックモニタ光を基準として、光変
調手段の供給電圧を変更することによって消光比特性を
変更するようにしている。That is, according to the second aspect of the present invention, the output light from the light source that emits the output light at a constant light intensity is applied to the modulation voltage generated by the modulation voltage generation means based on the data signal to be transmitted by a predetermined bias. The light intensity modulation is performed by the light modulation means according to the supply voltage added to the voltage. At that time, the light intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the light modulating means is detected, and whether a ratio between the detected light intensity and the light intensity of the back monitor light of the light source is a predetermined value. It is determined whether or not it is. Then, by changing the amplitude of the data signal in accordance with the predetermined bias voltage based on the determination result, the supply voltage supplied to the optical modulation means is changed, thereby obtaining the ratio of the light intensity of the modulated monitor light to the back monitor light. Is controlled so as to have a predetermined ratio. As described above, the extinction ratio characteristic is changed by changing the supply voltage of the light modulation unit with reference to the back monitor light in which a constant light intensity is always detected regardless of the deterioration of the extinction ratio characteristic of the light modulation unit. ing.

【００１７】請求項３記載の発明では、（イ）予め決め
られた一定の光強度の出力光を発する光源と、（ロ）供
給される電圧に基づいて光源からの出力光の強度変調を
行う光変調手段と、（ハ）この光変調手段によって変調
された変調光の一部を取り出した変調モニタ光の光強度
を検出する変調光検出手段と、（ニ）光源のバックモニ
タ光の強度を検出するバックモニタ光検出手段と、
（ホ）このバックモニタ光検出手段によって検出された
バックモニタ光の強度と変調光検出手段によって検出さ
れた変調モニタ光の光強度との比が予め決められた値で
あるか否かを判定する判定手段と、（ヘ）伝送すべきデ
ータ信号のマーク率を検出するマーク率検出手段と、
（ト）伝送すべきデータ信号に基づいて生成された変調
電圧から判定手段の判定結果に基づいて第１の電圧を生
成する第１の電圧生成手段と、（チ）この第１の電圧生
成手段によって生成された第１の電圧に対してマーク率
検出手段によって検出された検出結果に対応して予め決
められている第２の電圧だけ補正する電圧補正手段と、
（リ）光変調手段に供給される電圧をこの電圧補正手段
によって補正された電圧に変更する電圧変更手段とを光
伝送装置に具備させる。According to the third aspect of the present invention, (a) a light source which emits output light having a predetermined constant light intensity, and (b) intensity modulation of output light from the light source based on a supplied voltage. Light modulating means, (c) modulated light detecting means for detecting the light intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the light modulating means, and (d) detecting the intensity of the back monitor light of the light source. Back monitor light detecting means for detecting,
(E) It is determined whether or not the ratio of the intensity of the back monitor light detected by the back monitor light detecting means to the light intensity of the modulated monitor light detected by the modulated light detecting means is a predetermined value. Determining means; (f) mark rate detecting means for detecting a mark rate of a data signal to be transmitted;
(G) first voltage generating means for generating a first voltage based on the result of determination by the determining means from a modulated voltage generated based on a data signal to be transmitted; and (h) first voltage generating means. Voltage correction means for correcting the first voltage generated by the second voltage by a predetermined second voltage corresponding to the detection result detected by the mark ratio detection means;
(I) The optical transmission device is provided with voltage changing means for changing the voltage supplied to the optical modulation means to a voltage corrected by the voltage correcting means.

【００１８】すなわち請求項３記載の発明では、一定の
光強度で出力光を発する光源からの出力光を、伝送すべ
きデータ信号に基づいて生成された変調電圧に応じて光
強度変調を光変調手段で行わせる。その際、光変調手段
によって変調された変調光の一部を取り出した変調モニ
タ光の光強度を検出し、これと光源のバックモニタ光の
光強度との比が予め定められた値であるか否かを判定す
るようにしている。そして、この判定結果に応じて光変
調手段に供給する第１の電圧を生成するようにしてい
る。また、マーク率検出手段によって伝送すべきデータ
信号からマーク率を検出し、これに対応して予め決めら
れている第２の電圧分だけ第１の電圧を補正し、これを
光変調手段に供給する供給電圧として変更することによ
って、変調モニタ光とバックモニタ光の光強度の比が予
め決められた比になるように制御する。このように光変
調手段の消光比特性の劣化に関わらず常に一定の光強度
が検出されるバックモニタ光を基準として、光変調手段
の供給電圧を、検出したマーク率に応じて変更すること
によって消光比特性を変更するようにしている。That is, according to the third aspect of the present invention, the output light from the light source that emits the output light at a constant light intensity is subjected to light intensity modulation in accordance with a modulation voltage generated based on a data signal to be transmitted. By means. At that time, the light intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the light modulating means is detected, and whether a ratio between the detected light intensity and the light intensity of the back monitor light of the light source is a predetermined value. It is determined whether or not it is. Then, a first voltage to be supplied to the light modulating means is generated according to the result of this determination. Further, the mark rate is detected from the data signal to be transmitted by the mark rate detecting means, the first voltage is corrected by a predetermined second voltage corresponding to the mark rate, and supplied to the light modulating means. By changing the supply voltage, the control is performed such that the ratio of the light intensities of the modulated monitor light and the back monitor light becomes a predetermined ratio. By changing the supply voltage of the light modulating means in accordance with the detected mark rate with reference to the back monitor light in which a constant light intensity is always detected regardless of the deterioration of the extinction ratio characteristic of the light modulating means. The extinction ratio characteristics are changed.

【００１９】請求項４記載の発明では、請求項１〜請求
項３記載の光伝送装置で、電圧変更手段によって変更さ
れる電圧と予め決められている制限電圧値とを比較する
電圧値比較手段と、この電圧値比較手段によって電圧変
更手段によって変更される電圧が制限電圧値を超えてい
ると判定されたときには外部にその旨を通知する通知手
段とを具備することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the optical transmission device of the first to third aspects, the voltage value comparing means for comparing the voltage changed by the voltage changing means with a predetermined limit voltage value. And, when the voltage value comparing means determines that the voltage changed by the voltage changing means exceeds the limit voltage value, a notifying means for notifying the outside to that effect.

【００２０】すなわち請求項４記載の発明では、電圧変
更手段によって変更される電圧が予め決められている制
限電圧値を超えたときには外部にその旨を通知するよう
にしている。That is, when the voltage changed by the voltage changing means exceeds a predetermined limit voltage value, the fact is notified to the outside.

【００２１】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求
項４記載の光伝送装置で、光変調手段は、供給される電
圧に基づいて光源からの出力光の透過光の割合を変更す
ることによってこの光源からの出力光の強度変調を行う
ことを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the optical transmission device according to the first to fourth aspects, the light modulating means changes the ratio of the transmitted light of the output light from the light source based on the supplied voltage. Thus, the intensity of output light from the light source is modulated.

【００２２】すなわち請求項５記載の発明では、供給さ
れる電圧に応じて光源からの出力光の透過率を変更する
ことによって光強度変調を行う電界吸収型光変調器を用
いるようにしている。That is, in the fifth aspect of the present invention, an electro-absorption optical modulator that modulates light intensity by changing the transmittance of output light from a light source according to a supplied voltage is used.

【００２３】請求項６記載の発明では、請求項１〜請求
項５記載の光伝送装置で、光源およびバックモニタ光検
出手段および光変調手段を集積化していることを特徴と
している。According to a sixth aspect of the present invention, in the optical transmission device according to the first to fifth aspects, the light source, the back monitor light detecting means and the light modulating means are integrated.

【００２４】すなわち請求項６記載の発明では、光源お
よびバックモニタ光検出手段および光変調手段を１素子
に集積化することで、光路の調整を不要とし、製造コス
トの低コスト化を図っている。That is, according to the sixth aspect of the present invention, the light source, the back monitor light detecting means and the light modulating means are integrated into one element, so that the adjustment of the optical path becomes unnecessary and the manufacturing cost is reduced. .

【００２５】[0025]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【００２６】[0026]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【００２７】第１の実施例 First Embodiment

【００２８】図１は本発明の第１の実施例における光伝
送装置の構成の概要を表わしたものである。この光伝送
装置は、レーザダイオード（Laser Diode：以下、ＬＤ
と略す。）４０を備えており、その光出力を一定に制御
するＡＰＣ（Auto Power Control）回路４１により、ま
たレーザ素子温度を一定に制御するＡＴＣ（Auto Tempe
rature Control）回路４２により、光出力パワーおよび
波長が安定化され、連続（Continuous Wave：以下、Ｃ
Ｗと略す。）光を発光するようになっている。ＬＤ４０
からのバックモニタ光はＣＷモニタ光４３として第１光
検出器４４に入射されている。第１光検出器４４は、フ
ォトダイオードおよびバイアス回路から構成されてお
り、ＣＷモニタ光４３の光パワーレベルをモニタして光
電変換を行う。第１光検出器４４によって光電変換され
たＣＷモニタ光４３の光パワーレベルに応じた電気信号
は、第１電気信号４５として光出力制御回路４６に入力
されている。また、ＬＤ４０からのＣＷ光４７は、ＥＡ
変調器４８に入射されている。ＥＡ変調器４８は、ＣＷ
光４７に対してデータ信号に応じた強度変調を施すこと
ができる。複数の素子が集積化された集積型ＥＡ光変調
器４９は、このようなＬＤ４０および第１光検出器４４
およびＥＡ変調器４８から構成されている。FIG. 1 shows an outline of the configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention. This optical transmission device uses a laser diode (hereinafter, LD).
Abbreviated. ) 40, and an APC (Auto Power Control) circuit 41 for controlling the light output thereof to a constant value, and an ATC (Auto Tempe) for controlling the laser element temperature to a constant value.
(rature control) circuit 42 stabilizes the optical output power and the wavelength, and continuously (Continuous Wave: hereinafter, C)
Abbreviated as W. ) It emits light. LD40
Is incident on the first photodetector 44 as CW monitor light 43. The first photodetector 44 includes a photodiode and a bias circuit, and monitors the optical power level of the CW monitor light 43 to perform photoelectric conversion. An electric signal corresponding to the optical power level of the CW monitor light 43 photoelectrically converted by the first photodetector 44 is input to the optical output control circuit 46 as a first electric signal 45. The CW light 47 from the LD 40 is EA
The light is incident on the modulator 48. The EA modulator 48 has a CW
The light 47 can be subjected to intensity modulation according to the data signal. The integrated EA optical modulator 49 in which a plurality of elements are integrated includes such an LD 40 and the first photodetector 44.
And an EA modulator 48.

【００２９】ＥＡ変調器４８には、ＥＡ変調器駆動アン
プ５０によって光伝送装置に入力されたデータ信号５１
をＥＡ変調器４８を駆動するのに必要な電圧振幅にまで
増幅された後、バイアス・ティ５２によって直流バイア
スが付与された変調器駆動信号５３が入力されている。
すなわちＥＡ変調器４８はＣＷ光４７に対してこの変調
器駆動信号５３により強度変調を施す。バイアス・ティ
５２によって付与される直流バイアスは、バイアス制御
回路５４によって制御される。The EA modulator 48 has a data signal 51 input to the optical transmission device by the EA modulator driving amplifier 50.
Is amplified to a voltage amplitude necessary for driving the EA modulator 48, and a modulator drive signal 53 to which a DC bias is applied by a bias tee 52 is input.
That is, the EA modulator 48 performs intensity modulation on the CW light 47 by the modulator drive signal 53. The DC bias applied by the bias tee 52 is controlled by a bias control circuit 54.

【００３０】集積型ＥＡ光変調器４９から出力された変
調信号光５５は、光分波器５６に入射されている。光分
波器５６は、融着型光ファイバカプラであり、信号光５
７と変調信号モニタ光５８とに分波する。信号光５７
は、そのまま光伝送装置に接続されている伝送線路に対
して送出される。また、変調信号モニタ光５８は、第２
光検出器５９に入射されている。第２光検出器５９は、
フォトダイオードおよびバイアス回路から構成されてお
り、変調信号モニタ光５９の光パワーレベルをモニタし
て光電変換を行う。第２光検出器５９によって光電変換
された変調信号モニタ光５８の光パワーレベルに応じた
電気信号は、第２電気信号６０として光出力制御回路４
６に入力されている。The modulated signal light 55 output from the integrated EA optical modulator 49 is incident on an optical demultiplexer 56. The optical demultiplexer 56 is a fusion-type optical fiber coupler, and
7 and a modulated signal monitor light 58. Signal light 57
Is transmitted as it is to the transmission line connected to the optical transmission device. Further, the modulation signal monitor light 58 is
The light is incident on the photodetector 59. The second light detector 59 is
It is composed of a photodiode and a bias circuit, and monitors the optical power level of the modulation signal monitor light 59 to perform photoelectric conversion. An electric signal corresponding to the optical power level of the modulated signal monitor light 58 photoelectrically converted by the second photodetector 59 is converted into a second electric signal 60 by the light output control circuit 4.
6 has been entered.

【００３１】光出力制御回路４６は、第１光検出器４４
および第２光検出器５９によって検出されたＬＤ４０の
ＣＷモニタ光４３の光パワーレベルと変調信号モニタ光
５８の光パワーレベルとが一定の比となるように、バイ
アス制御回路５４を介してＥＡ変調器４８に対して供給
する直流バイアスレベルを付与するバイアス・ティ５２
の制御を行う。The light output control circuit 46 includes a first light detector 44
The EA modulation is performed via the bias control circuit 54 so that the optical power level of the CW monitor light 43 of the LD 40 detected by the second photodetector 59 and the optical power level of the modulation signal monitor light 58 have a fixed ratio. Tee 52 for applying a dc bias level to be supplied to the
Control.

【００３２】上述したＥＡ変調器４８は、変調器駆動信
号５３のバイアスレベルに応じて入射されるＣＷ光４７
の吸収率を変更することができるようになっている。た
とえばバイアス・ティ５２によって変調器動信号５３と
してＥＡ変調器４８に供給されるバイアスレベルが無バ
イアス時にはＣＷ光４７の吸収が一切行われない。一
方、バイアス・ティ５２によって変調器動信号５３とし
てＥＡ変調器４８に供給されるバイアスレベルが所定の
レベルの時には、そのレベルに応じた吸収率でＣＷ光４
７の吸収が行われる。そこで、ＥＡ変調器４８内で吸収
されずに変調信号光５５としてそのまま出力された分の
出力光を透過光として、次の（１）式を消光比として定
義することができる。The EA modulator 48 receives the CW light 47 incident according to the bias level of the modulator drive signal 53.
The absorption rate can be changed. For example, when the bias level supplied to the EA modulator 48 as the modulator dynamic signal 53 by the bias tee 52 is no bias, the CW light 47 is not absorbed at all. On the other hand, when the bias level supplied to the EA modulator 48 as the modulator dynamic signal 53 by the bias tee 52 is a predetermined level, the CW light 4 has an absorption rate corresponding to the level.
7 are performed. Therefore, the following equation (1) can be defined as the extinction ratio, with the output light that is output as it is as the modulation signal light 55 without being absorbed in the EA modulator 48 being the transmitted light.

【００３３】 消光比＝（バイアス時の透過光パワー）／（無バイアス時の透過光パワー） ・・・（１）Extinction ratio = (transmitted light power at bias) / (transmitted light power at no bias) (1)

【００３４】この（１）式によれば、消光比が小さいほ
ど無バイアス時とバイアス時の透過光パワーレベルの差
が小さくなって、例えばディジタル信号を伝送する場
合、“Ｈ”レベルおよび“Ｌ”レベルのデータがノイズ
などによって影響を受けやすくなる。一方、消光比が大
きいほど、ノイズなどの影響を受けにくくなる。According to the equation (1), the smaller the extinction ratio, the smaller the difference between the transmitted light power levels at the time of no bias and at the time of bias. For example, when transmitting a digital signal, the "H" level and the "L" level are used. Level data is easily affected by noise and the like. On the other hand, the larger the extinction ratio, the less susceptible to noise and the like.

【００３５】図２は、ＥＡ変調器４８の消光比特性の概
要を表わしたものである。横軸は、バイアス制御回路５
４を介してバイアス・ティ５２からＥＡ変調器４８に変
調駆動信号５３として供給されるバイアス電圧を示して
おり、縦軸は（１）式で示す消光比を［ｄＢ］単位で示
したものである。無バイアス時はＬＤ４０のＣＷ光４７
は透過され、データ“Ｈ”をマークする。バイアス時は
ＬＤ４０のＣＷ光４７は遮断され、データ“Ｌ”をマー
クする。FIG. 2 shows an outline of the extinction ratio characteristics of the EA modulator 48. The horizontal axis is the bias control circuit 5
4 shows a bias voltage supplied as a modulation drive signal 53 from the bias tee 52 to the EA modulator 48 via the reference numeral 4, and the vertical axis shows the extinction ratio expressed by the equation (1) in units of [dB]. is there. At the time of no bias, the CW light 47 of the LD 40
Are transmitted and mark data "H". At the time of bias, the CW light 47 of the LD 40 is cut off, and data "L" is marked.

【００３６】半導体素子の経時劣化などによりＥＡ変調
器４８の消光比特性が劣化した場合、データ信号の
“Ｌ”レベルすなわちＥＡ変調器４８の遮断状態でのＣ
Ｗ光抑圧レベルが正常時に比べて低下してしまう。この
時の光変調信号の波形をサンプリングオシロスコープな
どで観測すると、正常時に比べて見かけ上振幅が小さく
なり、光変調信号は光パワーレベルが“０”に相当する
ベースラインから浮いたように表示される。このことは
ＥＡ変調器４８の消光比特性が正常時の第２光検出器５
９の光パワー検出レベルよりも、消光比特性劣化時の第
２光検出器５９の光パワー検出レベルよりも大きくなっ
ていることを意味する。そこで、実線で示す正常時の消
光比特性波形７０と、破線で示す特性劣化時の消光比特
性波形７１とを比較すると、同一バイアス電圧時に消光
比が小さくなっていることから、経時劣化などが原因で
ＥＡ変調器４８の消光比特性が劣化しても供給するバイ
アス電圧をさらに大きくすれば、データ信号“Ｌ”レベ
ルで正常時と同じ消光比を得ることができる。また、こ
れは消光比が小さくなると、データが伝送途中にノイズ
などの影響を受けやすくなってしまい、伝送特性の劣化
を招いてしまうことを意味している。When the extinction ratio characteristic of the EA modulator 48 is deteriorated due to the deterioration of the semiconductor element over time, the "L" level of the data signal, that is, the C signal when the EA modulator 48 is shut off.
The W light suppression level is lower than in the normal state. When the waveform of the optical modulation signal at this time is observed with a sampling oscilloscope or the like, the amplitude is apparently smaller than in a normal state, and the optical modulation signal is displayed as if it floated from a baseline corresponding to an optical power level of “0”. You. This means that the second photodetector 5 when the extinction ratio characteristic of the EA modulator 48 is normal.
This means that the optical power detection level of No. 9 is higher than the optical power detection level of the second photodetector 59 when the extinction ratio characteristic is degraded. Thus, comparing the extinction ratio characteristic waveform 70 at normal time shown by the solid line with the extinction ratio characteristic waveform 71 at the time of characteristic deterioration shown by the broken line, the extinction ratio becomes smaller at the same bias voltage. Even if the extinction ratio characteristic of the EA modulator 48 deteriorates due to the cause, if the supplied bias voltage is further increased, the same extinction ratio as in the normal state can be obtained at the data signal “L” level. In addition, this means that when the extinction ratio becomes small, data becomes susceptible to noise or the like during transmission, which causes deterioration of transmission characteristics.

【００３７】次に、これまで説明した構成の光伝送装置
が、このような消光比特性の劣化を補正する動作につい
て説明する。Next, the operation of the optical transmission device having the above-described configuration for correcting such deterioration of the extinction ratio characteristic will be described.

【００３８】ＡＰＣ回路４１およびＡＴＣ回路４２によ
ってそれぞれ光出力パワーおよびレーザ素子温度が一定
に保たれ、波長も一定に保たれているＬＤ４０からのＣ
Ｗ光４７はＥＡ変調器４８に入射される。ＥＡ変調器駆
動アンプ５０では、光伝送装置に入力されたデータ信号
５１がＥＡ変調器４８の消光比特性が十分とれる振幅に
なるまで増幅される。バイアス制御回路５４およびバイ
アス・ティ５２は、ＥＡ変調器駆動アンプ５０の出力に
対して、データの“Ｈ”マーク時にＥＡ変調器４８に入
射されるＣＷ光４７が透過状態になる（すなわち、ＥＡ
変調器４８に対して無バイアス状態になる）ように変調
器駆動信号５３を生成し、ＥＡ変調器４８に対して負の
直流バイアスを供給するようになっている。ＥＡ変調器
４８はＣＷ光４７に対してこのようにして制御された直
流バイアスにより、強度変調を行い、伝送線路に対して
光変調信号を信号光５７として送出する。The APC circuit 41 and the ATC circuit 42 keep the optical output power and the laser element temperature constant, respectively, and the C output from the LD 40 whose wavelength is also kept constant.
The W light 47 enters the EA modulator 48. In the EA modulator driving amplifier 50, the data signal 51 input to the optical transmission device is amplified until the EA modulator 48 has an amplitude enough to make the extinction ratio characteristic sufficient. The bias control circuit 54 and the bias tee 52 allow the output of the EA modulator drive amplifier 50 to transmit the CW light 47 incident on the EA modulator 48 at the time of the “H” mark of the data (that is, the EA).
The modulator drive signal 53 is generated so that the modulator 48 is in a non-biased state, and a negative DC bias is supplied to the EA modulator 48. The EA modulator 48 performs intensity modulation on the CW light 47 by the DC bias controlled in this way, and sends out an optical modulation signal as a signal light 57 to the transmission line.

【００３９】この光変調信号を光分波器５６によって分
波された変調信号モニタ光５８のパワーレベルに応じて
第２の光検出器５９で光電変換された第２の電気信号６
０は、光出力制御回路４６に入力される。一方、ＬＤ４
０のＣＷモニタ光４３が入射された第１光検出器４４で
は、このモニタ光のパワーレベルに応じた電気信号に変
換され第１の電気信号４５として光出力制御回路４６に
入力される。上述したようにＬＤ４０はＡＰＣ回路によ
りその出力パワーレベルが一定に保たれているため、Ｅ
Ａ変調器４８の消光比特性の劣化時にもこれに依存する
ことなく第１光検出器４４で検出される検出光パワーは
一定である。そこで、この値を基準として、第２光検出
器５９によって検出される変調信号モニタ光５８の検出
光パワーを監視し、この第１光検出器４４と第２光検出
器５９によって検出される光パワーの比が一定になるよ
うにバイアス制御回路５４を制御することによって、Ｅ
Ａ変調器４８へ供給するバイアスレベルを変更すること
ができ、劣化した消光比特性を補正することができるよ
うになる。The second electric signal 6 photoelectrically converted by the second photodetector 59 according to the power level of the modulated signal monitor light 58 obtained by splitting the optical modulation signal by the optical splitter 56.
0 is input to the light output control circuit 46. On the other hand, LD4
In the first photodetector 44 to which the CW monitor light 43 of 0 is incident, the light is converted into an electric signal corresponding to the power level of the monitor light and is input to the light output control circuit 46 as a first electric signal 45. As described above, the output power level of the LD 40 is kept constant by the APC circuit.
Even when the extinction ratio characteristic of the A modulator 48 deteriorates, the detection light power detected by the first photodetector 44 is constant without depending on this. Therefore, the detected light power of the modulated signal monitor light 58 detected by the second photodetector 59 is monitored based on this value, and the light detected by the first photodetector 44 and the second photodetector 59 is monitored. By controlling the bias control circuit 54 so that the power ratio becomes constant, E
The bias level supplied to the A modulator 48 can be changed, and the deteriorated extinction ratio characteristic can be corrected.

【００４０】また、図２を参照すると、例えばバイアス
電圧が−１［Ｖ］のときと−２［Ｖ］のときとを比較す
ると、データ信号が“Ｈ”レベルの時の透過損失が増大
していることがわかる。これは、ＥＡ変調器４８へ供給
する負バイアス電圧を過度にかけてしまうと、消光比を
さらに劣化させてしまうことを意味する。そこで、ＥＡ
変調器４８へ供給する負バイアス電圧を光出力制御回路
４６もしくはバイアス制御回路５４で制限する必要があ
る。このようにして、過度の負バイアス電圧をかける必
要が生じた場合、制御不能としてＥＡ変調器４８の故障
と判断して、故障アラーム６１を外部に送出させる。Referring to FIG. 2, for example, when comparing the case where the bias voltage is -1 [V] and the case where the bias voltage is -2 [V], the transmission loss when the data signal is at the "H" level increases. You can see that it is. This means that if the negative bias voltage supplied to the EA modulator 48 is excessively applied, the extinction ratio is further deteriorated. So, EA
It is necessary to limit the negative bias voltage supplied to the modulator 48 by the light output control circuit 46 or the bias control circuit 54. In this way, when it is necessary to apply an excessive negative bias voltage, it is determined that the EA modulator 48 is out of control, and a fault alarm 61 is sent out.

【００４１】このように第１の実施例における光伝送装
置は、ＡＰＣ回路４１およびＡＴＣ回路４２で出力が安
定化されたＬＤ４０からのＣＷ光４７を、データ信号５
１をＥＡ変調器４８を駆動するのに必要な電圧振幅にま
で増幅された後バイアス・ティ５２によって直流バイア
スが付与された変調器駆動信号５３でＥＡ変調器４８に
おいて強度変調する。光分波器５６で分波された変調信
号モニタ光５９は、第２光検出器５９で光パワーレベル
が検出され光電変換される。一方、第１光検出器４４で
検出される光パワーレベルは、ＥＡ変調器４８の消光比
特性が劣化してもＡＰＣ回路４１およびＡＴＣ回路４２
により一定レベルであるため、これを基準として、第１
光検出器４４および第２光検出器５９で検出される光パ
ワーレベルが予め決められた比になるようにＥＡ変調器
４８のバイアスレベルを制御することによって、劣化し
たＥＡ変調器４８の消光比特性を補正することができ
る。As described above, the optical transmission device according to the first embodiment converts the CW light 47 from the LD 40, whose output is stabilized by the APC circuit 41 and the ATC circuit 42, into the data signal 5
1 is amplified to the voltage amplitude necessary to drive the EA modulator 48, and then intensity-modulated in the EA modulator 48 by a modulator drive signal 53 to which a DC bias is applied by a bias tee 52. The modulated signal monitor light 59 split by the optical splitter 56 has its optical power level detected by the second photodetector 59 and is photoelectrically converted. On the other hand, the optical power level detected by the first photodetector 44 depends on the APC circuit 41 and the ATC circuit 42 even if the extinction ratio characteristic of the EA modulator 48 is deteriorated.
Is a constant level, the first
The extinction ratio of the deteriorated EA modulator 48 is controlled by controlling the bias level of the EA modulator 48 so that the optical power levels detected by the photodetector 44 and the second photodetector 59 have a predetermined ratio. Characteristics can be corrected.

【００４２】第２の実施例 Second Embodiment

【００４３】ＥＡ変調器４８の一般的な消光比特性を示
す図２を参照すると、上述したように負バイアス電圧を
過度にかけると、データ信号“Ｈ”レベル時の透過損失
が増大するため、結果的に消光比が劣化する。そして、
この劣化を補正するために負バイアス電圧をさらに過度
にかける必要が生じ、消光比特性劣化の補正が不可能と
なる。このように第１の実施例における光伝送装置の消
光比特性劣化の補正可能な負バイアス電圧値に関して、
第２の実施例における光伝送装置ではさらに広い範囲の
負バイアス電圧で消光比特性劣化の補正を可能とする。Referring to FIG. 2 showing a general extinction ratio characteristic of the EA modulator 48, if a negative bias voltage is excessively applied as described above, the transmission loss at the time of the data signal "H" level increases. As a result, the extinction ratio deteriorates. And
In order to correct this deterioration, it is necessary to apply a negative bias voltage more excessively, and it becomes impossible to correct the extinction ratio characteristic deterioration. As described above, regarding the negative bias voltage value that can correct the extinction ratio characteristic deterioration of the optical transmission device in the first embodiment,
In the optical transmission device according to the second embodiment, the extinction ratio characteristic degradation can be corrected with a wider range of negative bias voltage.

【００４４】図３は、第２の実施例における光伝送装置
の構成の概要を表わしたものである。ただし、図１に示
す第１の実施例における光伝送装置と同一の部分には同
一符号を付し、説明を適宜省略する。第１の実施例にお
ける光伝送装置と異なるところは、光伝送装置に入力さ
れるデータ信号５１をＥＡ変調器４８を駆動するのに必
要な電圧振幅にまで増幅するＥＡ変調器駆動アンプ８０
が、出力振幅制御回路８１によってその振幅を制御され
ている点である。さらに、出力振幅制御回路８１は、第
１光検出器４４によってＣＷモニタ光４３の光パワーレ
ベルが光電変換された第１電気信号４５と第２光検出器
５９によって変調信号モニタ光５８の光パワーレベルが
光電変換された第２の電気信号６０が入力される光出力
制御回路８２によって制御されている。FIG. 3 shows an outline of the configuration of the optical transmission device in the second embodiment. However, the same parts as those of the optical transmission apparatus according to the first embodiment shown in FIG. The difference from the optical transmission apparatus in the first embodiment is that an EA modulator driving amplifier 80 amplifies the data signal 51 input to the optical transmission apparatus to a voltage amplitude necessary for driving the EA modulator 48.
The point is that the amplitude is controlled by the output amplitude control circuit 81. Further, the output amplitude control circuit 81 outputs the first electric signal 45 obtained by photoelectrically converting the optical power level of the CW monitor light 43 by the first photodetector 44 and the optical power of the modulated signal monitor light 58 by the second photodetector 59. The level is controlled by an optical output control circuit 82 to which the second electric signal 60 photoelectrically converted is input.

【００４５】すなわち光出力制御回路８２は、第１の実
施例における光出力制御回路４６と同様に、第１光検出
器４４および第２光検出器５９によって検出されたＬＤ
４０のＣＷモニタ光４３の光パワーレベルと変調信号モ
ニタ光５８の光パワーレベルとが一定の比となるよう
に、バイアス制御回路５４を介してＥＡ変調器４８に対
して供給する直流バイアスレベルを付与するバイアス・
ティ５２の制御を行う。さらに光出力制御回路８２は、
バイアス制御回路５４に指示するＥＡ変調器バイアス電
圧に応じて、出力振幅制御回路８１にＥＡ変調器駆動ア
ンプ８０の出力振幅を制御させるようにする。すなわち
ＥＡ変調器４８に供給する負バイアス電圧が大きくなる
とそれに応じて制限する出力振幅幅も大きくなるように
する。That is, similarly to the light output control circuit 46 in the first embodiment, the light output control circuit 82 outputs the LD detected by the first light detector 44 and the second light detector 59.
The DC bias level supplied to the EA modulator 48 via the bias control circuit 54 is set so that the optical power level of the CW monitor light 43 and the optical power level of the modulation signal monitor light 58 have a fixed ratio. Bias to be applied
The tee 52 is controlled. Further, the light output control circuit 82
The output amplitude control circuit 81 controls the output amplitude of the EA modulator drive amplifier 80 in accordance with the EA modulator bias voltage instructed to the bias control circuit 54. That is, as the negative bias voltage supplied to the EA modulator 48 increases, the output amplitude width to be limited increases accordingly.

【００４６】このように第２の実施例における光伝送装
置では、供給する負バイアス電圧に応じて、ＥＡ変調器
駆動アンプ８０の出力振幅を変更することによって、よ
り広いＥＡ変調器バイアス電圧の範囲で、ＥＡ変調器の
消光比特性の劣化を補正することができるようになる。As described above, in the optical transmission device according to the second embodiment, the output amplitude of the EA modulator drive amplifier 80 is changed in accordance with the supplied negative bias voltage, so that a wider range of the EA modulator bias voltage can be obtained. Thus, the deterioration of the extinction ratio characteristic of the EA modulator can be corrected.

【００４７】第３の実施例 Third Embodiment

【００４８】第１および第２の実施例における光伝送装
置は、入力されるデータ信号のマーク率がほぼ一定であ
ることを前提に、マーク率の変動に伴いデータ信号の直
流電圧レベルの変動がないものとしていた。実際には、
このマーク率をほぼ一定にするために送信時に送受信側
で予め取り決めた生成多項式に従ったスクランブルをか
けることが行われているため、マーク率をほぼ一定とす
ることに何ら支障がない。しかし、第３の実施例におけ
る光伝送装置では、このようなスクランブル機能を備え
ていないくてもマーク率の変動があっても消光比特性の
劣化を補償するものである。In the optical transmission devices of the first and second embodiments, assuming that the mark ratio of the input data signal is substantially constant, the change of the DC voltage level of the data signal is caused by the change of the mark ratio. Had no one. actually,
At the time of transmission, scrambling is performed on the transmitting and receiving sides according to a generator polynomial preliminarily determined in order to make the mark rate substantially constant. Therefore, there is no problem in making the mark rate substantially constant. However, the optical transmission device according to the third embodiment compensates for the deterioration of the extinction ratio characteristics even if the scramble function is not provided or the mark rate fluctuates.

【００４９】図４は、第３の実施例における光伝送装置
の構成の概要を表わしたものである。ただし、図３に示
す第２の実施例における光伝送装置と同一の部分には同
一符号を付し、説明を適宜省略する。第２の実施例にお
ける光伝送装置と異なるところは、光伝送装置に入力さ
れるデータ信号５１のマーク率を検出するマーク率検出
回路９０を備え、その検出結果を光出力制御回路９１に
入力するようにした点である。FIG. 4 shows an outline of the configuration of an optical transmission device according to the third embodiment. However, the same parts as those of the optical transmission device according to the second embodiment shown in FIG. The difference from the optical transmission device in the second embodiment is that a mark ratio detection circuit 90 for detecting the mark ratio of the data signal 51 input to the optical transmission device is provided, and the detection result is input to an optical output control circuit 91. It is the point which did so.

【００５０】ＥＡ変調器駆動アンプ８０の出力は、容量
性結合されており、バイアス・ティ５２によって直流バ
イアスを付加することによって、容易にＥＡ変調器４８
のバイアスを制御することができるようになっている。
しかし、この容量性結合のため、光伝送装置に入力され
るデータ信号５１のマーク率の変動に伴い、データ信号
の直流電圧レベルの変動が生じてしまう。この直流電圧
レベルが変動してしまうと、ＥＡ変調器の消光比特性だ
けでなく応答特性にも悪影響を及ぼしてしまう。そこ
で、データ信号５１のマーク率を常時監視し、そのマー
ク率検出結果を光出力制御回路９１に入力する。光出力
制御回路９１では、検出されたマーク率に基づいてデー
タ信号の直流電圧レベルの変動を総裁するようにバイア
ス制御回路５４を介してバイアス・ティ５２によって付
加されるバイアスレベルの制御を行う。The output of the EA modulator drive amplifier 80 is capacitively coupled and can be easily applied to the EA modulator 48 by adding a DC bias through a bias tee 52.
Can be controlled.
However, due to the capacitive coupling, the DC voltage level of the data signal fluctuates with the fluctuation of the mark ratio of the data signal 51 input to the optical transmission device. If this DC voltage level fluctuates, not only the extinction ratio characteristics but also the response characteristics of the EA modulator will be adversely affected. Therefore, the mark rate of the data signal 51 is constantly monitored, and the result of the mark rate detection is input to the optical output control circuit 91. The light output control circuit 91 controls the bias level added by the bias tee 52 via the bias control circuit 54 so as to control the fluctuation of the DC voltage level of the data signal based on the detected mark rate.

【００５１】このように第３の実施例における光伝送装
置では、入力されるデータ信号のマーク率を検出し、こ
のマーク率に基づいて変動するデータ信号の直流電圧レ
ベル変動を相殺するようにバイアス・ティ５２が付与す
るバイアス電圧レベルを制御することによって、データ
信号のマーク率変動によるＥＡ変調器４８の消光比特性
および波形応答などの特性劣化を防止することができ
る。As described above, in the optical transmission apparatus according to the third embodiment, the mark rate of the input data signal is detected, and the DC voltage level fluctuation of the data signal which fluctuates based on the mark rate is offset. By controlling the bias voltage level applied by the tee 52, it is possible to prevent deterioration of characteristics such as the extinction ratio characteristic and the waveform response of the EA modulator 48 due to the change in the mark ratio of the data signal.

【００５２】なお、第１ないし第３の実施例における光
伝送装置では、集積型ＥＡ光変調器４９に第１光検出器
４４およびＬＤ４０およびＥＡ変調器４８を集積してい
るが、これに限定されるものではない。たとえば、光分
波器５６あるいは第２光検出器５９も集積化するように
しても良い。In the optical transmission apparatus according to the first to third embodiments, the first photodetector 44, the LD 40 and the EA modulator 48 are integrated in the integrated EA optical modulator 49, but the invention is not limited to this. It is not something to be done. For example, the optical demultiplexer 56 or the second photodetector 59 may be integrated.

【００５３】また第１ないし第３の実施例における光伝
送装置では、光出力制御回路およびバイアス制御回路お
よび出力振幅制御回路を個々の構成要素としているが、
これに限定されるものではない。たとえば、光出力制御
回路に上述したバイアス制御回路および出力振幅制御回
路の機能を持たせることも可能である。In the optical transmission devices according to the first to third embodiments, the optical output control circuit, the bias control circuit, and the output amplitude control circuit are individual components.
It is not limited to this. For example, the light output control circuit can have the functions of the above-described bias control circuit and output amplitude control circuit.

【００５４】[0054]

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、光変調手段の消光比特性の劣化に関わらず常
に一定の光強度が検出されるバックモニタ光を基準とし
て、光変調手段の供給する電圧を変更することによって
消光比特性を変更するようにした。これにより、経時劣
化などにより光変調手段自体の消光比特性が劣化しても
その供給電圧を変更することによって消光比特性の劣化
を補正し、さらにそれによる伝送特性の劣化を防止する
ことができるようになる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the light modulation is performed with reference to the back monitor light which always detects a constant light intensity regardless of the deterioration of the extinction ratio characteristic of the light modulation means. The extinction ratio characteristic is changed by changing the voltage supplied by the means. Thereby, even if the extinction ratio characteristic of the light modulating means itself is deteriorated due to aging, the supply voltage is changed to correct the deterioration of the extinction ratio characteristic and further prevent the deterioration of the transmission characteristic. Become like

【００５５】また請求項２記載の発明によれば、光変調
手段の消光比特性の劣化に関わらず常に一定の光強度が
検出されるバックモニタ光を基準として、所定のバイア
ス電圧に応じて変調電圧生成手段で生成される変調電圧
をデータ信号の振幅を変更することで、消光比特性を変
更するようにした。これにより、光変調手段への供給電
圧を過度にかけることに発生するデータ信号“Ｈ”レベ
ル時の透過損失の増大による消光比特性の劣化を抑える
ことができるようになる。According to the second aspect of the present invention, the modulation is performed in accordance with a predetermined bias voltage with reference to the back monitor light in which a constant light intensity is always detected regardless of the deterioration of the extinction ratio characteristic of the light modulation means. The extinction ratio characteristic is changed by changing the modulation voltage generated by the voltage generating means and the amplitude of the data signal. As a result, it is possible to suppress deterioration of the extinction ratio characteristic due to an increase in transmission loss at the time of the data signal “H” level, which is caused by excessively applying a supply voltage to the light modulation unit.

【００５６】さらに請求項３記載の発明によれば、光変
調手段の消光比特性の劣化に関わらず常に一定の光強度
が検出されるバックモニタ光を基準として、光変調手段
の供給電圧を、検出したマーク率に応じて変更すること
によって消光比特性を変更するようにした。これによ
り、データのマーク率変動に伴う将校比特性や波形応答
特性の劣化を防ぐことができるようになる。Further, according to the third aspect of the present invention, the supply voltage of the light modulating means is changed with reference to the back monitor light from which a constant light intensity is always detected regardless of the deterioration of the extinction ratio characteristic of the light modulating means. The extinction ratio characteristic is changed by changing according to the detected mark ratio. As a result, it is possible to prevent the officer ratio characteristic and the waveform response characteristic from deteriorating due to a change in the data mark ratio.

【００５７】さらにまた請求項４記載の発明によれば、
データ信号が“Ｈ”レベルの時の透過損失が増大し、光
変調手段に供給する電圧を過度にかけてしまうことによ
って生ずる消光比特性のさらなる劣化を未然に防ぐこと
ができるようになる。According to the fourth aspect of the present invention,
When the data signal is at the “H” level, transmission loss increases, and further deterioration of the extinction ratio characteristic caused by excessively applying a voltage supplied to the optical modulation means can be prevented.

【００５８】さらに請求項５記載の発明によれば、光変
調手段に半導体を用いたＥＡ変調器を採用することによ
って、従来のＤＣドリフトフリー、低電圧駆動が可能な
ど低コスト化には非常に有利な点を数多く享受できるば
かりでなく、このＥＡ変調器自体の消光比特性を補正す
ることができ、安定した伝送特性を有する光伝送装置を
実現することができる。Further, according to the fifth aspect of the present invention, by employing an EA modulator using a semiconductor as the light modulating means, it is very possible to reduce the cost such as the conventional DC drift free and low voltage driving. In addition to enjoying many advantages, the extinction ratio characteristics of the EA modulator itself can be corrected, and an optical transmission device having stable transmission characteristics can be realized.

【００５９】さらに請求項６記載の発明によれば、光源
およびバックモニタ光検出手段および光変調手段を１素
子に集積化することで、光路の調整を不要とし、製造コ
ストの低コスト化を図ることができる。According to the sixth aspect of the present invention, the light source, the back monitor light detecting means and the light modulating means are integrated into one element, so that adjustment of the optical path is not required and the manufacturing cost is reduced. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施例における光伝送装置の構
成の概要を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】ＥＡ変調器の一般的な消光比特性の一例を示す
特性説明図である。FIG. 2 is a characteristic explanatory diagram showing an example of a general extinction ratio characteristic of an EA modulator.

【図３】本発明の第２の実施例における光伝送装置の構
成の概要を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第３の実施例における光伝送装置の構
成の概要を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention.

【図５】従来提案された光伝送装置の構成の概要を示す
ブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an outline of a configuration of a conventionally proposed optical transmission device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４０ ＬＤ ４１ ＡＰＣ回路 ４２ ＡＴＣ回路 ４３ ＣＷモニタ光 ４４ 第１光検出器 ４５ 第１電気信号 ４６、８２、９１ 光出力制御回路 ４７ ＣＷ光 ４８ ＥＡ変調器 ４９ 集積型ＥＡ光変調器 ５０ ＥＡ変調器駆動アンプ ５１ データ信号 ５２ バイアス・ティ ５３ 変調器駆動信号 ５４ バイアス制御回路 ５５ 変調信号光 ５６ 光分波器 ５７ 信号光 ５８ 変調信号モニタ光 ５９ 第２光検出器 ６０ 第２電気信号 ８１ 出力振幅制御回路 ９０ マーク率検出回路 Reference Signs List 40 LD 41 APC circuit 42 ATC circuit 43 CW monitor light 44 First photodetector 45 First electric signal 46, 82, 91 Optical output control circuit 47 CW light 48 EA modulator 49 Integrated EA light modulator 50 EA modulator Drive amplifier 51 Data signal 52 Bias tee 53 Modulator drive signal 54 Bias control circuit 55 Modulated signal light 56 Optical demultiplexer 57 Signal light 58 Modulated signal monitor light 59 Second photodetector 60 Second electric signal 81 Output amplitude control Circuit 90 Mark ratio detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/18 10/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/18 10/14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 予め決められた一定の光強度の出力光を
発する光源と、 供給される電圧に基づいてこの光源からの出力光の強度
変調を行う光変調手段と、 この光変調手段によって変調された変調光の一部を取り
出した変調モニタ光の光強度を検出する変調光検出手段
と、 前記光源のバックモニタ光の強度を検出するバックモニ
タ光検出手段と、 このバックモニタ光検出手段によって検出された前記バ
ックモニタ光の強度と前記変調光検出手段によって検出
された変調モニタ光の光強度との比が予め決められた値
であるか否かを判定する判定手段と、 この判定手段の判定結果に基づいて前記光変調手段に供
給する電圧を変更する電圧変更手段とを具備することを
特徴とする光伝送装置。1. A light source that emits output light having a predetermined constant light intensity, light modulation means for performing intensity modulation of output light from the light source based on a supplied voltage, and modulation by the light modulation means. Modulated light detecting means for detecting the intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light, back monitor light detecting means for detecting the intensity of the back monitor light of the light source, and the back monitor light detecting means. Determining means for determining whether a ratio between the detected intensity of the back monitor light and the light intensity of the modulated monitor light detected by the modulated light detecting means is a predetermined value; and An optical transmission device comprising: a voltage changing unit that changes a voltage supplied to the optical modulation unit based on a determination result. 【請求項２】 予め決められた一定の光強度の出力光を
発する光源と、 伝送すべきデータ信号に基づいて変調電圧を生成する変
調電圧生成手段と、 この変調電圧生成手段によって生成される変調電圧を所
定のバイアス電圧に加えた供給電圧に基づいて前記光源
からの出力光の強度変調を行う光変調手段と、 この光変調手段によって変調された変調光の一部を取り
出した変調モニタ光の光強度を検出する変調光検出手段
と、 前記光源のバックモニタ光の強度を検出するバックモニ
タ光検出手段と、 このバックモニタ光検出手段によって検出された前記バ
ックモニタ光の強度と前記変調光検出手段によって検出
された変調モニタ光の光強度との比が予め決められた値
であるか否かを判定する判定手段と、 この判定手段の判定結果に基づいて前記バイアス電圧に
応じて前記データ信号の振幅を変更することによって前
記光変調手段に供給される供給電圧を変更する電圧変更
手段とを具備することを特徴とする光伝送装置。2. A light source that emits output light having a predetermined constant light intensity, modulation voltage generation means for generating a modulation voltage based on a data signal to be transmitted, and modulation generated by the modulation voltage generation means. A light modulating means for modulating the intensity of the output light from the light source based on a supply voltage obtained by adding a voltage to a predetermined bias voltage; and a modulation monitor light obtained by extracting a part of the modulated light modulated by the light modulating means. Modulated light detection means for detecting light intensity, back monitor light detection means for detecting the intensity of back monitor light of the light source, intensity of the back monitor light detected by the back monitor light detection means, and detection of the modulated light Determining means for determining whether a ratio of the modulated monitor light to the light intensity detected by the means is a predetermined value; and An optical transmission device comprising: a voltage changing unit that changes a supply voltage supplied to the optical modulation unit by changing an amplitude of the data signal according to a bias voltage. 【請求項３】 予め決められた一定の光強度の出力光を
発する光源と、 供給される電圧に基づいて前記光源からの出力光の強度
変調を行う光変調手段と、 この光変調手段によって変調された変調光の一部を取り
出した変調モニタ光の光強度を検出する変調光検出手段
と、 前記光源のバックモニタ光の強度を検出するバックモニ
タ光検出手段と、 このバックモニタ光検出手段によって検出された前記バ
ックモニタ光の強度と前記変調光検出手段によって検出
された変調モニタ光の光強度との比が予め決められた値
であるか否かを判定する判定手段と、 伝送すべきデータ信号のマーク率を検出するマーク率検
出手段と、 前記伝送すべきデータ信号に基づいて生成された変調電
圧から前記判定手段の判定結果に基づいて第１の電圧を
生成する第１の電圧生成手段と、 この第１の電圧生成手段によって生成された第１の電圧
に対して前記マーク率検出手段によって検出された検出
結果に対応して予め決められている第２の電圧だけ補正
する電圧補正手段と、 前記光変調手段に供給される電圧をこの電圧補正手段に
よって補正された電圧に変更する電圧変更手段とを具備
することを特徴とする光伝送装置。3. A light source that emits output light having a predetermined constant light intensity, light modulation means for performing intensity modulation of output light from the light source based on a supplied voltage, and modulation by the light modulation means. Modulated light detecting means for detecting the intensity of the modulated monitor light obtained by extracting a part of the modulated light, back monitor light detecting means for detecting the intensity of the back monitor light of the light source, and the back monitor light detecting means. Determining means for determining whether a ratio between the detected intensity of the back monitor light and the light intensity of the modulated monitor light detected by the modulated light detecting means is a predetermined value; and data to be transmitted. A mark rate detecting means for detecting a mark rate of a signal, and a first voltage for generating a first voltage based on a determination result of the determining means from a modulation voltage generated based on the data signal to be transmitted. And a first voltage generated by the first voltage generator corrected by a predetermined second voltage corresponding to a detection result detected by the mark ratio detector. An optical transmission device, comprising: a voltage correction unit that changes the voltage supplied to the optical modulation unit to a voltage corrected by the voltage correction unit. 【請求項４】 前記電圧変更手段によって変更される電
圧と予め決められている制限電圧値とを比較する電圧値
比較手段と、この電圧値比較手段によって前記電圧変更
手段によって変更される電圧が前記制限電圧値を超えて
いると判定されたときには外部にその旨を通知する通知
手段とを具備することを特徴とする請求項１〜請求項３
記載の光伝送装置。4. A voltage value comparing means for comparing a voltage changed by said voltage changing means with a predetermined limit voltage value, and a voltage changed by said voltage changing means by said voltage value comparing means is set to said voltage value comparing means. 4. A notifying means for notifying to the outside when it is determined that the voltage exceeds the limit voltage value.
An optical transmission device according to claim 1. 【請求項５】 前記光変調手段は、供給される電圧に基
づいて前記光源からの出力光の透過光の割合を変更する
ことによってこの前記光源からの出力光の強度変調を行
うことを特徴とする請求項１〜請求項４記載の光伝送装
置。5. The light modulating means performs intensity modulation of the output light from the light source by changing a ratio of transmitted light of the output light from the light source based on a supplied voltage. The optical transmission device according to claim 1. 【請求項６】 前記光源および前記バックモニタ光検出
手段および前記光変調手段を集積化していることを特徴
とする請求項１〜請求項５記載の光伝送装置。6. The optical transmission device according to claim 1, wherein said light source, said back monitor light detecting means, and said light modulating means are integrated.