JP2003177362A - 光変調装置及び光変調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光伝送信号としてＲＺ符号の光信号を出力し
て、ＸＰＭに対する劣化を抑えることができ、かつ、位
相変調器が広い周波数帯域を有する必要がない光変調装
置及び光変調方法を提供する。 【解決手段】 光変調装置１００は、光源１０１と、位
相変調器１０２と、マッハツェンダー干渉計１０３と、
光バンドパスフィルタ１０４と、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換
器１０５と、駆動回路１０６とを備える。位相変調器１
０２がＮＲＺＩ符号の駆動信号６により光１を駆動し、
ＮＲＺＩ符号の光信号７を生成して、マッハツェンダー
干渉計１０３に入力する。マッハツェンダー干渉計１０
３は、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時に光信号
１１を出力しないように、動作点を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光変調装置及び光
変調方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、高速・高密度波長分割多重光伝送
システムでは、光ファイバ損失を補償し、長距離伝送を
実現するため、光ファイバ増幅器を伝送装置や中間中継
器に設置している。受信側での信号対雑音比を適切に保
ちつつ、中間中継器の間隔を大きく取るためには、光フ
ァイバに入力する光電力を大きくする必要がある。しか
し、光ファイバに入力する光電力を大きくすると、光フ
ァイバの非線形光学効果が伝送特性に大きく影響を与え
る。特に、高密度波長分割多重伝送においては、ＸＰＭ
(Ｃｒｏｓｓ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)効果
が問題となる。ＸＰＭは、波長の異なる光信号が光ファ
イバ中を伝播する際に、分散により群速度が異なるもの
の、少しの時間だけ同時に光ファイバ中を走行すること
によって互いにインターラクションを起こし、波形を劣
化させてしまう効果である。

【０００３】このＸＰＭによる波形の劣化について、研
究が進められている。例えば、ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔ
ｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）符号よりＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ
ｔｏ Ｚｅｒｏ）符号の方が、ＸＰＭに対する劣化が
少ないという報告がされている（非特許文献１参照）。
この報告に示されているように、高速・高密度波長分割
多重光伝送システムにおいて、光ファイバ増幅器を用い
た長距離伝送を行うためには、ＲＺ符号が適しているこ
とが分かっている。

【０００４】そのため、ＮＲＺ／ＲＺ変換器が、データ
信号とクロック信号をＮＲＺ／ＲＺ変換してＲＺ符号の
出力信号とし、駆動回路が、そのＲＺ符号の出力信号を
駆動信号として光強度変調器を駆動するという光変調装
置が採用されている（特許文献１参照）。この光変調装
置では、光強度変調器が、光源から入力された光をＲＺ
符号の駆動信号により変調し、ＲＺ符号の光信号に変調
する。このような従来の光変調装置は、ＲＺ符号の光信
号を出力できるため、ＸＰＭ対策に有効である。

【０００５】

【非特許文献１】エム・スヤマ（M Suyama）、外３
名，「オプティカル・ファイバー・コミュニケーション
（Optical Fiber Communication）１９９６テクニカ
ル・ドキュメント（Technical Document）ＰＤ２
６」，１９９６年２月２９日，ｐ．１−５

【特許文献１】特開２００１―１４７４１１号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光変調装置では、光強度変調器、ＮＲＺ／ＲＺ変換器及
び駆動回路がＲＺ符号で動作するため、それらが広い周
波数帯域を有する必要があった。そして、そのような広
帯域の光強度変調器は、動作するために、狭帯域の光強
度変調器より高い変調電圧が必要であった。更に、広帯
域の光強度変調器を駆動させる駆動回路も高速なものが
必要であり、その出力振幅値も、狭帯域の光強度変調器
を駆動させる駆動回路よりも大きな出力振幅値のものが
必要であった。即ち、高電圧出力の駆動回路が必要であ
った。ところが、高速な駆動回路は、使用するトランジ
スタのサイズが小さく、耐圧が小さくなる傾向にある。
そのため、高速かつ高電圧出力の駆動回路を構成するこ
とは、技術的に困難であった。

【０００７】そこで、本発明は、光伝送信号としてＲＺ
符号の光信号を出力して、ＸＰＭに対する劣化を抑える
ことができ、かつ、位相変調器が広い周波数帯域を有す
る必要がない光変調装置及び光変調方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光変調装置
は、光をＮＲＺＩ符号の駆動信号により駆動して、位相
変調する位相変調器と、その位相変調器から入力される
位相変調されたＮＲＺＩ符号の光信号を強度変調する強
度変調器とを備え、その強度変調器の動作点を、ＮＲＺ
Ｉ符号の光信号が変化しない時に強度変調器が強度変調
した光信号の出力が消光状態となるように設定すること
を特徴とする。ここで、ＮＲＺＩ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒ
ｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）符号とは、生
成多項式Ｘ＋１で示される帰還シフトレジスタで生成さ
れる符号である。又、ＲＺ符号とは、符号のビット時間
長よりも短いパルスを送り出し、残りの間はパルスを送
出しないで０の状態に戻る方式の符号である。

【０００９】このような本発明に係る光変調装置によれ
ば、位相変調器がＮＲＺＩ符号の駆動信号により光を駆
動することにより、ＮＲＺＩ符号の光信号が生成され、
強度変調器に入力される。そして、強度変調器が、入力
される位相変調されたＮＲＺＩ符号の光信号が変化しな
い時に、強度変調した光信号を出力しないようにする
と、強度変調器から出力される光信号はＲＺ符号の光信
号となる。そのため、強度変調器は、光伝送路に出力す
る光信号としてＲＺ符号の光信号を出力することがで
き、ＸＰＭに対する劣化を抑えることができる。

【００１０】更に、位相変調器は、ＮＲＺＩ符号の駆動
信号により駆動されるため、位相変調器に要求される周
波数帯域は、ナイキスト周波数の考え方（ナイキストの
定理）により、データ信号ビット速度のおよそ半分でよ
い。そのため、位相変調器は、広い周波数帯域を有する
必要がなく、高い変調電圧を必要としない。更に、位相
変調器が広い周波数帯域を有する必要がない結果、位相
変調器を駆動させる駆動回路として、高速、高電圧出力
のものが必要とされない。そのため、高速かつ高電圧出
力の駆動回路を構成することは、耐圧の関係から困難で
あるという問題も生じない。

【００１１】又、強度変調器として、位相変調器から入
力される位相変調された光信号を第１の光信号と第２の
光信号とに分け、その第１の光信号と第２の光信号とを
合成して出力するものを用い、第１の光信号と第２の光
信号の位相差を調整して、強度変調器の動作点をＮＲＺ
Ｉ符号の光信号が変化しない時に強度変調器が強度変調
した光信号の出力が消光状態となるように設定すること
が好ましい。これによれば、位相差を調整することによ
り、容易に強度変調器の動作点を設定することができ
る。

【００１２】又、その位相差の調整は、例えば、強度変
調器に位相差の調整を行う位相調整部を設けることによ
り実現できる。又、光変調装置は、強度変調器の温度を
制御することにより位相差の調整を行う温度制御部を設
けてもよい。その場合、強度変調器は、強度変調した光
信号を出力する第１の出力ポートと、その第１の出力ポ
ートに出力する光信号と相補関係にある光信号を出力す
る第２の出力ポートとを備えるようにし、温度制御部
は、その第２の出力ポートから出力される光信号に基づ
いて温度制御信号を生成し、生成した温度制御信号によ
って強度変調器の温度を制御することが好ましい。

【００１３】又、光変調装置は、位相変調器に入力する
光の周波数を制御することにより位相差の調整を行う周
波数制御部を設けてもよい。周波数制御部は、例えば、
光の光源の温度を制御することにより、光の周波数を制
御することができる。その場合、強度変調器は、強度変
調した光信号を出力する第１の出力ポートと、その第１
の出力ポートに出力する光信号と相補関係にある光信号
を出力する第２の出力ポートとを備えるようにし、周波
数制御部は、その第２の出力ポートから出力される光信
号に基づいて温度制御信号を生成し、生成した温度制御
信号によって光源の温度を制御することが好ましい。

【００１４】又、強度変調器として、強度変調した光信
号を出力する第１の出力ポートと、その第１の出力ポー
トに出力する光信号と相補関係にある光信号を出力する
第２の出力ポートを備えるものを用い、その第２の出力
ポートが出力する光信号の光強度が最大となるように、
強度変調器の動作点を設定することによっても、第１の
光信号と第２の光信号の位相差を調整することができ
る。

【００１５】更に、光変調装置は、駆動信号の基礎とな
るデータ信号がＮＲＺ符号の信号であった場合に、その
ＮＲＺ符号のデータ信号をＮＲＺＩ符号の信号に変換す
るＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器を備えることが好ましい。こ
れによれば、光変調装置にＮＲＺ符号のデータ信号が入
力された場合であっても、駆動信号を生成する駆動回路
にＮＲＺＩ符号の信号を入力することができる。

【００１６】又、光変調装置は、強度変調器が出力する
強度変調した光信号のスペクトル狭窄を行う光バンドパ
スフィルタを備えることが好ましい。これによれば、光
変調装置は、光信号の波長をコンパクトにできる。その
ため、光変調装置は、光ファイバの分散による影響を避
けることができる。光バンドパスフィルタは、強度変調
した光信号の両方の変調スペクトルサイドバンドを通過
させることができる。この場合、光変調装置は、両側波
帯方式（Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ方式、以下
「ＤＳＢ方式」という）の変調ができる。その結果、復
調が容易になる。

【００１７】又、光バンドパスフィルタは、強度変調し
た光信号の一方の変調スペクトルサイドバンドを、他方
の変調スペクトルサイドバンドよりも多く通過させるよ
うにしてもよい。この場合、光変調装置は、単側波帯方
式（Ｓｉｎｇｌｅ ＳｉｄｅＢａｎｄ方式、以下「ＳＳ
Ｂ方式」という）の変調ができる。ＳＳＢ方式の変調
は、ＤＳＢ方式の変調に比べて半分の帯域幅しか用いな
い。そのため、光変調装置は、おおよそ２倍の伝送容量
を達成することができる。

【００１８】又、強度変調器は、複数の位相変調された
ＮＲＺＩ符号の光信号を強度変調することが好ましい。
これによれば、光変調装置は、１つの強度変調器で複数
の光信号を強度変調することができる。そのため、光変
調装置は、その小型化や低コスト化を図ることができ
る。

【００１９】又、本発明に係る光変調方法は、位相変調
器が、光をＮＲＺＩ符号の駆動信号により駆動して位相
変調し、強度変調器が、位相変調器から入力される位相
変調されたＮＲＺＩ符号の光信号を強度変調し、ＮＲＺ
Ｉ符号の光信号が変化しない時に強度変調した光信号の
出力を消光状態とすることを特徴とする。

【００２０】又、強度変調器は、位相変調器から入力さ
れる位相変調された光信号を第１の光信号と第２の光信
号とに分け、その第１の光信号と第２の光信号とを合成
して出力することにより強度変調し、第１の光信号と第
２の光信号の位相差を調整することにより光信号の出力
を消光状態とすることが好ましい。

【００２１】強度変調器は、位相差の調整を行う位相調
整部を備え、その位相調整部により位相差の調整を行う
ことができる。又、強度変調器の温度を制御することに
より、位相差の調整を行ってもよい。又、位相変調器に
入力する光の周波数を制御することにより、位相差の調
整を行ってもよい。又、強度変調器は、強度変調した光
信号を第１の出力ポートに出力し、その第１の出力ポー
トに出力する光信号と相補関係にある光信号を第２の出
力ポートに出力し、第２の出力ポートが出力する光信号
の光強度を最大にすることによっても、第１の光信号と
第２の光信号の位相差を調整することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。

【００２３】〔第１の実施の形態〕図１は、第１の実施
の形態に係る光変調装置１００の構成を示すブロック図
である。光変調装置１００は、光源１０１と、位相変調
器１０２と、マッハツェンダー干渉計１０３と、光バン
ドパスフィルタ１０４と、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０
５と、駆動回路１０６とを備える。

【００２４】光源１０１は、出力する光１を位相変調器
１０２に入力する。光源１０１は、例えば、単一縦モー
ドで発振する半導体レーザ等を用いることができる。位
相変調器１０２は、光源１０１から入力された光１をＮ
ＲＺＩ符号の駆動信号６により駆動して位相変調する。
位相変調器１０２は、駆動回路１０６から位相変調器１
０２に入力される駆動信号６により駆動され、位相変調
を行う。位相変調器１０２は、位相変調して得られるＮ
ＲＺＩ符号の光信号７を、マッハツェンダー干渉計１０
３に入力する。

【００２５】マッハツェンダー干渉計１０３は、位相変
調器１０２から入力される位相変調されたＮＲＺＩ符号
の光信号７を強度変調する強度変調器である。マッハツ
ェンダー干渉計１０３は、位相変調器１０２から入力さ
れる光信号７を第１の光信号と第２の光信号に分け、そ
の第１の光信号と第２の光信号とを合成して出力する。
図２は、マッハツェンダー干渉計１０３の構成を示す図
である。マッハツェンダー干渉計１０３は、方向性結合
器１０３ａと、方向性結合器１０３ｂと、光導波路１０
３ｃと、光導波路１０３ｄと、位相調整部１０３ｆとを
備える。

【００２６】方向性結合器１０３ａは、マッハツェンダ
ー干渉計１０３に入力される光信号７を、２本の光導波
路１０３ｃ，１０３ｄに分岐する。即ち、方向性結合器
１０３ａは、光信号７を、光導波路１０３ｃに進む第１
の光信号と、光導波路１０３ｄに進む第２の光信号とに
分岐する。２本の光導波路１０３ｃ，１０３ｄのうち、
一方の光導波路１０３ｄは、他方の光導波路１０３ｃよ
りも長さがΔL１０３ｅだけ長い。

【００２７】方向性結合器１０３ｂは、２本の光導波路
１０３ｃ，１０３ｄに分岐された第１の光信号と第２の
光信号とを合成し、光信号１１を出力する。方向性結合
器１０３ｂは、方向性結合器１０３ｂに入力される２本
の光導波路１０３ｃ，１０３ｄからの第１の光信号と第
２の光信号との位相差が２ｋπ＋π／２（ｋは整数）の
場合、光信号１１を透過して出力し、位相差が２ｋπ−
π／２（ｋは整数）の場合、光信号１１を遮断して、方
向性結合器１０３ｂの出力が消光状態となるようになっ
ている。

【００２８】光源１０１からマッハツェンダー干渉計１
０３に入力される光１の強度をＡ_０、マッハツェンダー
干渉計１０３が出力する光信号１１の光強度をＡとす
る。マッハツェンダー干渉計１０３が出力する光信号１
１の光強度Ａは、次に示す（１）式で表すことができ
る。

【００２９】

【数１】 （１）式において、β＝（２×π×ｆ×ｎ_ｅｆｆ／
Ｃ_０）であり、ｆは光源１０１の周波数、Ｃ_０は光速、
ｎ_ｅｆｆは光導波路１０３ｃ，１０３ｄの等価屈折率で
ある。

【００３０】又、（１）式において、βΔＬ＋Φの値
は、方向性結合器１０３ｂに入力される２本の光導波路
１０３ｃ，１０３ｄからの第１の光信号と第２の光信号
との位相差である。ΔＬは、上述したように、一方の光
導波路１０３ｄの長さを、他方の光導波路１０３ｃの長
さよりも長く設定した分である。ここで、理論的には、
２本の光導波路１０３ｃ，１０３ｄからの第１の光信号
と第２の光信号との位相差は、βΔLで表される。しか
し、このΔＬは、実際には数ｍｍ〜数１０ｍｍのオーダ
ーでしか設定できず、位相差βΔＬを所望の値にするた
めに、ΔＬを波長オーダー（ミクロン単位）で予め設定
しておくことができない。即ち、ΔＬを波長オーダー
（ミクロン単位）で初期設定することができない。

【００３１】そのため、Φの値を調整して、２本の光導
波路１０３ｃ，１０３ｄから出力される第１の光信号と
第２の光信号との位相差を所望の値にする。その結果、
位相差は、実際には上述したようにβΔＬ＋Φで表され
ることになる。よって、Φは、２本の光導波路１０３
ｃ，１０３ｄから出力される第１の光信号と第２の光信
号との位相差を設定するΔＬを、波長オーダー（ミクロ
ン単位）で初期設定することができないことによる残留
の位相分を示すパラメータである。

【００３２】図３は、駆動回路１０６から位相変調器１
０２に入力される位相変調器１０２を駆動する駆動信号
６が位相変調器１０２に入力されていない状態、即ち、
光源１０１からの光１がそのままマッハツェンダー干渉
計１０３に入力される状態におけるマッハツェンダー干
渉計１０３の光の透過率と光の周波数との関係を示すグ
ラフ図である。図３は、マッハツェンダー干渉計１０３
のバイアス状態を説明するためのものである。図３に示
すグラフの縦軸は、（１）式に基づいて求めたマッハツ
ェンダー干渉計１０３の光透過率（Ａ／Ａ_０）を表し、
横軸は、光１の光周波数を表す。

【００３３】図３では、光源１０１からの光１がそのま
まマッハツェンダー干渉計１０３に入力されるため、マ
ッハツェンダー干渉計１０３へ入力される光の光強度は
Ａ_０となり、光透過率はＡ／Ａ_０で表される。図３にお
いて、光の透過率が最大となる光の周波数の値の間隔
は、マッハツェンダー干渉計１０３の自由スペクトル空
間（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ、以下
「ＦＳＲ」という）である。ＦＳＲは、次に示す（２）
式の関係から計算でき、（３）式で表すことができる。

【００３４】

【数２】

【数３】 位相調整部１０３ｆは、方向性結合器１０３ｂに入力さ
れる２本の光導波路１０３ｃ，１０３ｄからの第１の光
信号と第２の光信号との位相差の調整を行う。位相差の
調整は、マッハツェンダー干渉計１０３の動作点が、Ｎ
ＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、出力が消光状
態となるように設定されるよう行う。上述したように、
方向性結合器１０３ｂは、２本の光導波路１０３ｃ，１
０３ｄからの第１の光信号と第２の光信号との位相差が
２ｋπ＋π／２（ｋは整数）の場合、光信号１１を透過
して出力し、位相差が2ｋπ−π／２（ｋは整数）の場
合、光信号１１を遮断して、方向性結合器１０３ｂの出
力が消光状態となるようになっている。そのため、位相
調整部１０３ｆは、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しな
い時に、位相差が２ｋπ−π／２（ｋは整数）となるよ
うに位相差を調整する。

【００３５】又、上述したように、位相差はβΔＬ＋Φ
で表され、ΔＬは予め設定されている。そのため、位相
調整部１０３ｆは、Φを調整して、位相差の調整を行
う。位相調整部１０３ｆは、例えば、ヒーター等を用い
ることができ、光導波路１０３ｄの途中に設けられる。
そして、その位相調整部１０３ｆであるヒーターが、光
導波路１０３ｄの温度を調節し、光導波路１０３ｄの長
さを伸縮させることによって、Φを調整し、位相差の調
整を行うことができる。

【００３６】ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５は、駆動信
号６の基礎となるデータ信号２がＮＲＺ符号の信号であ
った場合に、そのＮＲＺ符号のデータ信号２をＮＲＺＩ
符号の信号に変換する。即ち、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器
１０５は、光変調装置１００に入力されるデータ信号２
がＮＲＺ符号であった場合に、そのＮＲＺ符号のデータ
信号２をＮＲＺＩ符号の出力信号５に変換する電気回路
である。ここで、ＮＲＺ符号とは、その時間長の間ずっ
とパルスを出し続け、電圧０に戻らない方式の符号であ
る。ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５は、符号変換に、Ｎ
ＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５に入力されるクロック信号
３を用いる。

【００３７】図４は、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５の
構成を示す図である。ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５
は、ＥＸ―ＯＲ（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ―ＯＲ）回路１０
５ａと、１ビット遅延回路１０５ｂとを備える。１ビッ
ト遅延回路１０５ｂは、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５
が出力する出力信号５を１ビット遅延させる。１ビット
遅延回路１０５ｂは、例えばクロック信号３をタイミン
グ信号として用いるフリップフロップ回路により構成で
きる。尚、本実施形態においては、1ビット遅延回路１
０５ｂの初期値は０とする。１ビット遅延回路１０５ｂ
は、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５が出力する出力信号
５を１ビット遅延させた１ビット遅延信号４を、ＥＸ―
ＯＲ回路１０５ａに入力する。

【００３８】ＥＸ―ＯＲ回路１０５ａは、光変調装置１
００に入力されるデータ信号２と、１ビット遅延回路１
０５ｂが、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５が出力する出
力信号５を１ビット遅延させた１ビット遅延信号４との
排他的論理和を演算する。演算した結果が、ＮＲＺ／Ｎ
ＲＺＩ変換器１０５の出力信号５となる。ＥＸ―ＯＲ回
路１０５ａは、データ信号２と１ビット遅延信号４の値
が同一の時は「０」、異なる時は「１」を演算結果とし
て出力する。尚、上述したように、1ビット遅延回路１
０５ｂの初期値は「０」となっているため、ＥＸ―ＯＲ
回路１０５ａは、最初（出力信号５がまだ出力されてい
ない時）は初期値「０」と、データ信号２との排他的論
理和を演算する。

【００３９】図５は、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５に
入力されるデータ信号２と、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１
０５が出力する出力信号５を示す図である。本実施形態
では、データ信号２として、「０１０１１００１」とい
うビット列を用いる。このデータ信号２がＮＲＺ／ＮＲ
ＺＩ変換器１０５に入力されると、出力信号５として、
ＮＲＺＩ符号の「０１１０１１１０」というビット列が
得られる。ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５に入力される
データ信号２のビット列をｘ（ｎ）、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ
変換器１０５から出力される出力信号５のビット列をｙ
（ｎ）とすると、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５が行う
演算は、（４）式で表される。

【００４０】

【数４】 （４）式の演算は、ｍｏｄ２の演算により行う。ｍｏｄ
２の演算とは、０＋０＝０、１＋０＝１、０＋１＝１、
１＋１＝０に従う演算である。

【００４１】駆動回路１０６から出力する駆動信号６
は、位相変調器１０２を駆動する。駆動回路１０６は、
ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５から入力される電気信
号、即ち、ＮＲＺＩ符号の出力信号５を、増幅する電気
回路である。駆動回路１０６は、出力信号５を増幅させ
たＮＲＺＩ符号の駆動信号６で、位相変調器１０２を駆
動する。上述したように、駆動信号６により駆動される
位相変調器１０２は、光源１０１から入力される光１を
変調し、光信号７を出力する。位相変調器１０２が変調
することにより得られる光信号７は、次に示す（５）式
で表すことができる。

【００４２】

【数５】 （５）式において、Ｖは位相変調器１０２の駆動電圧、
Ｖ_πは位相変調器１０２の半波長電圧、φ_０は初期位
相、ｔは時間である。尚、駆動回路１０６は、必ずしも
最大Ｖ_πまで出力する必要はない。

【００４３】このように、位相変調器１０２は、ＮＲＺ
Ｉ符号の駆動信号６により駆動される。又、位相変調器
１０２を駆動させる駆動回路１０６もＮＲＺＩ符号の出
力信号５を増幅し、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５もＮ
ＲＺＩ符号の出力信号５を出力する。そのため、位相変
調器１０２、駆動回路１０６、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器
１０５を結合して要求される総合周波数帯域は、ナイキ
スト周波数の考え方（ナイキストの定理）により、デー
タ信号２のビット速度をＢ（ｂ／ｓ）とすると、Ｂ／２
（Ｈｚ）であればよい。例えば、４０Ｇｂｉｔ／ｓｅｃ
のビット速度のＲＺ符号の光信号１１を得るためには、
位相変調器１０２に要求される周波数帯域は、おおよそ
２０ＧＨｚであればよい。

【００４４】そのため、位相変調器１０２は、広い周波
数帯域を有する必要がなく、高い変調電圧を必要としな
い。更に、位相変調器１０２が広い周波数帯域を有する
必要がない結果、位相変調器１０２を駆動させる駆動回
路１０６として、高速、高電圧出力のものが必要とされ
ない。そのため、高速かつ高電圧出力の駆動回路を構成
することは、耐圧の関係から困難であるという問題も生
じない。

【００４５】次に、図６を用いて、駆動回路１０６、位
相変調器１０２、マッハツェンダー干渉計１０３が、光
源１０１から入力される光１を変調する方法を説明す
る。図６は、駆動回路１０６が位相変調器１０２を駆動
させる駆動信号６と、位相変調器１０２が出力する位相
変調された光信号７の位相状態と、マッハツェンダー干
渉計１０３内部の２本の光導波路１０３ｃ，１０３ｄが
方向性結合器１０３ｂに入力する直前の第１の光信号
８、第２の光信号９、即ち、光導波路１０３ｃ，１０３
ｄが出力する第１の光信号８、第２の光信号９の位相状
態と、第１の光信号と第２の光信号との位相差１０と、
マッハツェンダー干渉計１０３が出力する光信号１１の
光強度の関係を説明する図である。

【００４６】尚、図６を用いた説明においては、説明を
簡単にするために、マッハツェンダー干渉計１０３のＦ
ＳＲは、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５に入力されるデ
ータ信号２の１ビットタイムスロットＴの逆数１／Ｔに
設定する。また、位相変調器１０２を駆動させる駆動信
号６の波形は三角波形とする。更に、位相変調器１０２
が光信号７を出力する時間と、マッハツェンダー干渉計
１０３が光信号１１を出力する時間の差は０とする。即
ち、図６に示すように、光信号７と光信号１１は、同一
タイムスロットで出力されるものとする。実際には、光
信号７が、マッハツェンダー干渉計１０３を伝送する時
間分の遅延があり、図６に示すように、同一タイムスロ
ットにはならない。尚、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５
が出力する出力信号５のビット列は、図５に示す「０１
１０１１１０」を用いる。

【００４７】図６に示す駆動信号６の波形は、位相変調
器１０２を駆動させる信号波形である。駆動信号６は、
出力信号５を増幅したＮＲＺＩ符号の電気信号である。
上述したように、駆動信号６の波形は、三角波形であ
り、ランプ状に電圧が変化するものと仮定する。即ち、
符号「０」から「１」へ電圧波形は直線状に上昇し、符
号「１」から「０」へ電圧波形は直線状に下降するもの
とする。ここで、「０」は電圧０とし、「１」は、位相
変調器１０２の半波長電圧Ｖ_πとする。

【００４８】図６に示す光信号７の波形は、位相変調器
１０２が出力する位相変調された光信号７の位相状態の
波形である。この光信号７の波形は、光源１０１から位
相変調器１０２に入力される光１を、図６に示す駆動信
号６により駆動させて得られる。この波形は、上述した
（５）式で表される光信号７の位相状態を示す。ここ
で、（５）式における初期位相φ_０は、説明の便宜上、
０と仮定する。光信号７の位相は、図６に示すように、
正弦波状に位相０からπ、あるいは、πから０に遷移す
る。

【００４９】図６に示す第１の光信号８、第２の光信号
９の波形は、それぞれマッハツェンダー干渉計１０３の
２本の光導波路１０３ｃ，１０３ｄが出力する第１の光
信号８、第２の光信号９の位相状態を示す波形である。
第１の光信号８、第２の光信号９は、位相変調器１０２
から入力される図６に示す光信号７を、分岐して得られ
る。図６に示すように、光導波路１０３ｄが出力する第
２の光信号９は、光導波路１０３ｃが出力する第１の光
信号８に比較して、１タイムスロット遅延している。即
ち、光導波路１０３ｄが出力する第２の光信号９は、光
導波路１０３ｃが出力する光信号８に比較して、１ビッ
ト分遅延している。

【００５０】又、光導波路１０３ｃが出力する第１の光
信号８の位相状態は、光信号７の位相状態と同じであ
り、位相０からπの間で変化する。一方、光導波路１０
３ｄが出力する第２の光信号９の位相状態は、図６に示
すように、π／２から３π／２の間で変化する。これ
は、光導波路１０３ｄが出力する第２の光信号９の位相
が、π／２から３π／２の間で変化するように、位相調
整部１０３ｆが上述したΦの値を調整するためである。
このように、第１の光信号８の位相は、位相０からπの
間で変化するように光信号７の位相状態と同じとし、第
２の光信号９の位相は、π／２から３π／２の間で変化
するようにΦの値を調整して、第１の光信号８と、第２
の光信号９の位相差を調整する。尚、マッハツェンダー
干渉計１０３の光導波路１０３ｄが出力する第２の光信
号９の１ビット目の位相は、π／２と仮定する。

【００５１】図６に示す光信号の位相差１０は、光導波
路１０３ｃが出力する第１の光信号８と、光導波路１０
３ｄが出力する第２の光信号９との位相差である。即
ち、マッハツェンダー干渉計１０３の方向性結合器１０
３ｂに入力される２本の光導波路１０３ｃ，１０３ｄか
らの第１の光信号８と第２の光信号９との位相差を示し
た波形である。図６に示すように、位相差１０は、−π
／２を中心として、＋π／２から−３π／２までの値を
とる。又、上述したように、第１の光信号８の位相は、
位相０からπの間で変化するようにし、第２の光信号９
の位相は、π／２から３π／２の間で変化するように
し、更に、第２の光信号９は光信号８に比較して、1ビ
ット分遅延させることによって、第１の光信号８と、第
２の光信号９の位相差１０は、ＮＲＺＩ符号の光信号７
が変化しない時に、第１の光信号８と、第２の光信号９
の位相差１０が−π／２となるように調整されている。
即ち、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時、例え
ば、「１」が連続して続く時は、位相差１０が−π／２
となるように調整されている。

【００５２】図６に示す光信号１１の波形は、マッハツ
ェンダー干渉計１０３が出力する光信号１１の光強度を
示す波形である。マッハツェンダー干渉計１０３が出力
する光信号１１の光強度は、（１）式より導出できる。
その結果、第１の光信号８と、第２の光信号９の位相差
１０が−π／２の場合は、マッハツェンダー干渉計１０
３の光信号１１を遮断し、光信号１１の出力は０（消光
状態）となる。又、位相差１０が＋π／２或いは−３π
／２の場合は、マッハツェンダー干渉計１０３は光信号
１１を透過し、光信号１１の出力は１（出力状態）とな
る。そのため、マッハツェンダー干渉計１０３が出力す
る光信号１１の波形は、図６に示す波形となる。

【００５３】ここで、位相変調器１０２がマッハツェン
ダー干渉計１０３に入力するＮＲＺＩ符号の光信号７
と、マッハツェンダー干渉計１０３が出力する光信号１
１とを比較する。ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない
時、例えば、「１」が連続して続く時は、光信号１１の
出力は「０」となっており、消光状態になっている。一
方、光信号７が変化する時、即ち、「０」から「１」
へ、又は、「１」から「０」へ変化する時は、光信号１
１の出力は「１」となっており、出力状態となってい
る。

【００５４】このように、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変
化しない時に、第１の光信号８と、第２の光信号９の位
相差１０が−π／２となるように位相差１０を調整する
ことによって、マッハツェンダー干渉計１０３の動作点
を、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、マッハ
ツェンダー干渉計１０３の出力が消光状態となるように
設定できる。このように、マッハツェンダー干渉計１０
３は、光導波路１０３ｄに位相調整部１０３ｆを設け
て、位相差１０を調整することによって、容易に動作点
を設定することができる。

【００５５】尚、マッハツェンダー干渉計１０３が出力
する光信号１１の１ビット目、即ち、光信号１１のビッ
ト列の先頭が「０」となっているのは、マッハツェンダ
ー干渉計１０３の光導波路１０３ｄが出力する第２の光
信号９の位相をπ／２と仮定したことによる。但し、マ
ッハツェンダー干渉計１０３の光導波路１０３ｄが出力
する第２の光信号９は、光導波路１０３ｃが出力する第
１の光信号８よりも、１ビット遅延している。そのた
め、光信号９の１ビット目は、π／２の場合だけでな
く、３π／２の場合もある。その場合には、マッハツェ
ンダー干渉計１０３が出力する光信号１１の１ビット目
は、「１」となる。

【００５６】このように、マッハツェンダー干渉計１０
３の動作点が、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時
に、マッハツェンダー干渉計１０３の出力が消光状態と
なるように設定された結果、マッハツェンダー干渉計１
０３が出力する光信号１１の波形は、図６に示すよう
に、ＲＺ符号となり、ビット列は、「０１０１１００
１」となる。このビット列は、図５に示したＮＲＺ／Ｎ
ＲＺＩ変換器１０５により、符号を変換する前のＮＲＺ
符号のデータ信号２のビット列と同一である。即ち、光
変調装置１００によれば、光変調装置１００に入力され
たＮＲＺ符号のデータ信号２から、そのデータ信号２の
ビット列を変化させないまま、符号だけをＲＺ符号とし
た光信号１１を得ることができる。その結果、光変調装
置１００は、ＲＺ符号の光信号１１を出力することがで
きるため、ＸＰＭに対する劣化を抑えることができる。

【００５７】尚、図６を用いた説明においては、説明を
簡単にするために、マッハツェンダー干渉計１０３は、
ＦＳＲを、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５に入力される
データ信号２の１ビットタイムスロットＴの逆数１／Ｔ
に設定し、第２の光信号９を第１の光信号８に比較し
て、１ビット分遅延させている。しかし、第２の光信号
９の第１の光信号８からの遅延は、１ビット以下であれ
ば、１ビットに限られない。マッハツェンダー干渉計１
０３は、第２の光信号９を第１の光信号８に比較して、
１ビット未満分遅延させた場合、１ビット分遅延させる
場合に比べて、出力する光信号１１の干渉雑音を小さく
することができる。

【００５８】次に、マッハツェンダー干渉計１０３は、
出力する光信号１１を光バンドパスフィルタ１０４に入
力する。光バンドパスフィルタ１０４は、マッハツェン
ダー干渉計１０３から入力される光信号１１のスペクト
ル狭窄を行う。マッハツェンダー干渉計１０３に次い
で、光バンドパスフィルタ１０４を挿入することによ
り、光信号１１の波長をコンパクトにでき、光ファイバ
の分散による影響を極力さけることができる。又、光変
調装置１００を波長分割多重システムの光変調装置とし
て用いる場合、光バンドパスフィルタ１０４は、隣接す
る波長チャネルへの影響を防ぐことができる。光バンド
パスフィルタ１０４としては、誘電体多層膜フィルタや
ファイバブラッググレーティング型フィルタ、回転式グ
レーティング型フィルタ、ファブリ−ペロー干渉型フィ
ルタ等を用いることができる。

【００５９】又、光変調装置１００を波長分割多重シス
テムの光変調装置として用いる場合、波長多重を行うマ
ルチプレクサ（以下「ＭＵＸ」という）を光バンドパス
フィルタ１０４として用いてもよい。波長多重を行うＭ
ＵＸは、バンドパスフィルタ特性を有するため、それを
利用することができるからである。これによれば、マッ
ハツェンダー干渉計１０３が出力する光信号１１を、直
接、波長多重を行うＭＵＸに入力することができ、光変
調装置１００は、バンドパスフィルタを設ける必要がな
い。

【００６０】次に、光変調装置１００を用いて行うシミ
ュレーションについて説明する。

【００６１】（シミュレーション１）光変調装置１００
に、データ信号２としてＮＲＺ符号の６４ビットのビッ
ト列「１０１００１００１０１０１０１００００１００
１０１１０１１１００１０００１０１０１１１０１０１
１１１１００１１０１１０１００１０」を入力するシミ
ュレーションを行う。シミュレーションのパラメータ
は、ＮＲＺ符号のデータ信号２のビット速度を４０Ｇｂ
ｉｔ／ｓｅｃ、位相変調器１０２の変調度を５０％（V
π／２まで駆動）、マッハツェンダー干渉計１０３のＦ
ＳＲを４０ＧＨｚに設定する。図７は、そのシミュレー
ション結果であるマッハツェンダー干渉計１０３が出力
する光信号１１のスペクトルを示すグラフ図である。
尚、図７に示すグラフの縦軸は光信号１１の出力（ｄＢ
ｍ）を表し、横軸は光周波数（ＧＨｚ）を表し、横軸の
中心値０は、１９３．４ＴＨｚを表す。

【００６２】図７に示すように、マッハツェンダー干渉
計１０３が出力し、バンドパスフィルタ１０４に入力さ
れる光信号１１のスペクトルには、両方の変調スペクト
ルサイドバンド、即ち、アッパーサイドバンドとロワー
サイドバンドが存在する。又、光信号１１は、光搬送波
（光キャリア）が抑圧されている。このように、光変調
装置１００によれば、光搬送波が抑圧されたＲＺ符号の
光信号１１を得ることができる。このような光搬送波が
抑圧されたＲＺ符号の光信号を得る変調方式を、ＣＳ―
ＲＺ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ Ｒｅｔ
ｕｒｎ ｔｏＺｅｒｏ）変調方式という。ＣＳ―ＲＺ変
調方式によれば、光ファイバに入力される光電力が高い
場合においても、非線形光学効果による受信感度劣化が
小さいという効果を得ることができる。

【００６３】尚、ＣＳ―ＲＺ変調方式の光変調装置とし
て、従来、マッハツェンダー型強度変調器を直列に２個
接続する装置がある。この従来の装置では、まず、前段
のマッハツェンダー型強度変調器により、ＮＲＺ符号の
光信号を得る。次に、従来の装置では、後段のマッハツ
ェンダー型強度変調器を、データ信号のビット速度の半
分の周波数のクロック信号で駆動させる。この時、従来
の装置では、マッハツェンダー型強度変調器の動作点
を、駆動電圧０の時に光信号を出力しないように設定し
ておく。そして、従来の装置では、マッハツェンダー型
強度変調器の光透過特性が２次関数となる部分で、後段
のマッハツェンダー型強度変調器を駆動することによ
り、光搬送波が抑圧されたＲＺ符号の光信号を得る。し
かし、この従来の装置では、２個のマッハツェンダー型
強度変調器間の位相を厳密に一致させる必要があり、マ
ッハツェンダー型強度変調器が２個必要であることから
構成が複雑となる。これに対して、光変調装置１００に
よれば、位相変調器１０２とマッハツェンダー干渉計１
０３とを組み合わせた簡単な構成で、ＣＳ−ＲＺ変調方
式を実現できる。そして、光変調装置１００は、光ファ
イバに入力される光電力が高い場合においても、非線形
光学効果による受信感度劣化が小さいという効果を、容
易に得ることができる。

【００６４】（シミュレーション２）次に、バンドパス
フィルタ１０４として、スーパーガウス型４次フィルタ
を用い、光バンドパスフィルタ１０４から出力される光
信号を電気信号に変換し、アイパターンを表示するシミ
ュレーションを行う。尚、スーパーガウス型４次フィル
タの半値全幅は、８０ＧＨｚに設定する。又、スーパー
ガウス型４次フィルタは、光バンドパスフィルタ１０４
の中心周波数を、光源１０１の発振波長にほぼ一致させ
て、光源１０１から出力される光１の周波数とほぼ一致
させ、両方の変調スペクトルサイドバンドを通過させ
る。図８は、そのシミュレーション結果であるアイパタ
ーンを示すグラフ図である。尚、図８に示すグラフの縦
軸は任意軸であり、横軸は時間（ｐｓ）である。

【００６５】図８に示すように、光変調装置１００によ
れば、光バンドパスフィルタ１０４によりスペクトル狭
窄を行っても、正常なアイパターンが得られ、ほぼＲＺ
符号の電気信号が得られる。又、光バンドパスフィルタ
１０４の中心周波数を、光源１０１から出力される光１
の周波数とほぼ一致させ、両方の変調スペクトルサイド
バンド（アッパーサイドとロワーサイド）を通過させる
ことにより、光変調装置１００は、ＤＳＢ方式の変調が
できる。ＤＳＢ方式の変調は、復調が容易となるという
メリットがある。

【００６６】（シミュレーション３）次に、ＮＲＺ／Ｒ
Ｚ変換器を用いて、ＲＺ符号で動作する駆動回路、光強
度変調器により、直接ＲＺ符号の光信号を得る従来の光
変調装置による光変調方法と、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器
１０５、駆動回路１０６、位相変調器１０２、マッハツ
ェンダー干渉計１０３を用いてＲＺ符号の光信号１１を
得る本実施形態に係る光変調装置１００による光変調方
法に要求される周波数帯域を比較する。そのため、従来
の光変調装置の光強度変調器とその駆動回路の総合変調
帯域（総合周波数帯域）及び受信器におけるアイ開口度
の関係と、本実施形態の位相変調器１０２とその駆動回
路１０６の総合変調帯域（総合周波数帯域）及び受信器
におけるアイ開口度の関係をシミュレーションする。

【００６７】図９は、シミュレーションの結果である変
調帯域とアイ開口度の劣化の関係を示すグラフ図であ
る。図９に示すグラフにおいて、横軸は、総合変調帯域
（３ｄＢ低下周波数）ｆを、データ信号２のビット速度
Ｂで除して正規化した正規化変調帯域ｆ／Ｂである。
又、縦軸は、ｆ／Ｂ＝１としたときの受信器でのアイ開
口度を基準（０ｄＢ）とし、その基準からのアイ開口度
の劣化を表したものである。尚、アイ開口度とは、出力
波形の最大値と最小値の差の値と、アイパターンのアイ
の開きの最大値との比をいう。

【００６８】図９に示すように、本実施形態に係る光変
調装置１００を用いた光変調方法では、位相変調器１０
２とその駆動回路１０６の総合変調帯域（３ｄＢ低下周
波数）は、データ信号２のビット速度のおおよそ半分の
周波数でよい。一方、従来の光変調装置を用いた従来の
光変調方法では、総合変調帯域（３ｄＢ低下周波数）
は、おおよそデータ信号２のビット速度の周波数が必要
である。

【００６９】このような本発明の第１の実施の形態に係
る光変調装置１００及び光変調方法によれば、位相変調
器１０２がＮＲＺＩ符号の駆動信号６により光１を駆動
することにより、ＮＲＺＩ符号の光信号７が生成され、
マッハツェンダー干渉計１０３に入力される。そして、
マッハツェンダー干渉計１０３が、入力される位相変調
されたＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、光信
号１１を出力しないようにすると、マッハツェンダー干
渉計１０３から出力される光信号１１は、ＲＺ符号の光
信号１１となる。そのため、マッハツェンダー干渉計１
０３は、光伝送路に出力する光信号として、ＲＺ符号の
光信号１１を出力することができ、ＸＰＭに対する劣化
を抑えることができる。

【００７０】更に、位相変調器１０２は、ＮＲＺＩ符号
の駆動信号６により駆動されるため、位相変調器１０２
に要求される周波数帯域は、ナイキスト周波数の考え方
（ナイキストの定理）により、データ信号ビット速度の
およそ半分でよい。そのため、位相変調器１０２は、広
い周波数帯域を有する必要がなく、高い変調電圧を必要
としない。更に、位相変調器１０２が広い周波数帯域を
有する必要がない結果、位相変調器１０２を駆動させる
駆動回路１０６として、高速、高電圧出力のものが必要
とされない。そのため、高速かつ高電圧出力の駆動回路
を構成することは、耐圧の関係から困難であるという問
題も生じない。

【００７１】又、強度変調器として、位相変調器１０２
から入力される光信号７を第１の光信号８と第２の光信
号９に分け、その第１の光信号８と第２の光信号９とを
合成して出力するマッハツェンダー干渉計１０３を用い
る。そして、光導波路１０３ｄに位相調整部１０３ｆを
設けて、その第１の光信号８と第２の光信号９の位相差
１０を調整して、マッハツェンダー干渉計１０３の動作
点を、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時にマッハ
ツェンダー干渉計１０３の出力が消光状態となるように
設定する。そのため、光導波路１０３ｄに位相調整部１
０３ｆを設けて、位相差１０を調整することによって、
容易にマッハツェンダー干渉計１０３の動作点を設定す
ることができる。

【００７２】又、光変調装置１００は、ＮＲＺ／ＮＲＺ
Ｉ変換器１０５を備えるため、光変調装置１００にＮＲ
Ｚ符号のデータ信号２が入力された場合であっても、駆
動信号６を生成する駆動回路１０６にＮＲＺＩ符号の出
力信号５を入力することができる。

【００７３】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態に係る光変調装置２００について説明す
る。図１０は、第２の実施の形態に係る光変調装置２０
０の構成を示すブロック図である。光変調装置２００
は、光源２０１と、位相変調器２０２と、マッハツェン
ダー干渉計２０３と、光バンドパスフィルタ２０４と、
ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器２０５と、駆動回路２０６と、
Ｏ／Ｅ変換器２０７と、温度制御回路２０８とを備え
る。図１０において、光源２０１、位相変調器２０２、
光バンドパスフィルタ２０４、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器
２０５、駆動回路２０６は、図１に示す光変調装置１０
０の光源１０１、位相変調器１０２、光バンドパスフィ
ルタ１０４、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器１０５、駆動回路
１０６と、実質的に同様であるため、ここでは説明を省
略する。

【００７４】図１１は、マッハツェンダー干渉計２０３
の構成を示す図である。マッハツェンダー干渉計２０３
は、方向性結合器２０３ａと、方向性結合器２０３ｂ
と、光導波路２０３ｃと、光導波路２０３ｄと、第１出
力ポート２０３ｆと、第２出力ポート２０３ｇとを備え
る。方向性結合器２０３ａ、光導波路２０３ｃは、図２
に示すマッハツェンダー干渉計１０３の方向性結合器１
０３ａ、光導波路１０３ｃと実質的に同様であるため、
ここでは説明を省略する。

【００７５】光導波路２０３ｄは、他方の光導波路２０
３ｃよりも長さがΔL２０３ｅだけ長く設定されてい
る。方向性結合器２０３ｂは、第１出力ポート２０３ｆ
と、第２出力ポート２０３ｇにつながっており、両者に
光信号を入力する。方向性結合器２０３ｂは、２本の光
導波路２０３ｃ，２０３ｄに分岐された第１の光信号８
と第２の光信号９とを合成し、合成した光信号１１を第
１出力ポート２０３ｆに入力する。又、方向性結合器２
０３ｂは、第１出力ポート２０３ｆに入力する光信号１
１と相補関係にある光信号１２を第２出力ポート２０３
ｇに入力する。

【００７６】第１出力ポート２０３ｆは、２本の光導波
路２０３ｃ，２０３ｄに分岐された第１の光信号８と第
２の光信号９とを合成した光信号１１を出力する。光信
号１１は、図２に示すマッハツェンダー干渉計１０３が
出力する光信号１１と同様であり、そのビット列は「０
１０１１００１」となる。第２出力ポート２０３ｇは、
第１出力ポート２０３ｆが出力する光信号１１と相補関
係にある光信号１２を出力する。光信号１２は、マッハ
ツェンダー干渉計２０３の温度を制御するために、温度
制御回路２０８に利用される。尚、第１出力ポート２０
３ｆが出力する光信号１１と、第２出力ポート２０３ｇ
が出力する光信号１２との電力和は常に一定となる。

【００７７】第１出力ポート２０３ｆは、光信号１１を
光バンドパスフィルタ２０４に入力する。第２出力ポー
ト２０３ｇは、光信号１２をO／Ｅ変換器２０７に入力
する。このように、マッハツェンダー干渉計２０３が、
第１出力ポート２０３ｆと第２出力ポート２０３Ｇとを
備えることにより、第１出力ポート２０３ｆからは、光
信号１１を出力することができ、第２出力ポート２０３
ｇからは、マッハツェンダー干渉計２０３の温度制御に
利用する光信号１２を出力することができる。Ｏ／Ｅ変
換器２０７は、第２出力ポートから入力される光信号１
２を、電気信号１３に変換する。Ｏ／Ｅ変換器２０７
は、変換した電気信号１３を温度制御回路２０８に入力
する。

【００７８】温度制御回路２０８は、電気信号１３を利
用して温度制御信号１６を生成する。温度制御回路２０
８は、温度制御信号１６をマッハツェンダー干渉計２０
３に入力することによって、マッハツェンダー干渉計２
０３全体の温度を制御する。温度制御回路２０８が、マ
ッハツェンダー干渉計２０３の温度を制御することによ
って、上述したΦを調整できる。上述したように、２本
の光導波路２０３ｃ，２０３ｄからの第１の光信号８と
第２の光信号９との位相差１０は、βΔＬ＋Φで表さ
れ、ΔＬは予め設定されている。そのため、温度制御回
路２０８は、マッハツェンダー干渉計２０３の温度を制
御し、Φを調整することによって、位相差１０の調整を
行う温度制御部である。

【００７９】温度制御回路２０８は、位相差１０を調整
して、マッハツェンダー干渉計２０３の動作点を、ＮＲ
ＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、第１出力ポート
２０３ｆが出力する光信号１１の出力が消光状態となる
ように設定する。上述したように、方向性結合器２０３
ｂは、２本の光導波路２０３ｃ，２０３ｄからの第１の
光信号８と第２の光信号９との位相差が２ｋπ＋π／２
（ｋは整数）の場合、光信号１１を透過して第１出力ポ
ート２０３ｆに光信号１１出力し、位相差が2ｋπ−π
／２（ｋは整数）の場合、光信号１１を遮断して、第１
出力ポート２０３ｆの出力が消光状態となる。そのた
め、温度制御回路２０８は、ＮＲＺＩ符号の光信号７が
変化しない時に、位相差が２ｋπ−π／２（ｋは整数）
となるように、マッハツェンダー干渉計２０３の温度を
制御して、Φを調整する。

【００８０】尚、温度制御回路２０８が、マッハツェン
ダー干渉計２０３の温度を制御して、Φを調整し、ＮＲ
ＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、消光状態となる
ように位相差１０を調整すると、第２出力ポート２０３
ｇが出力する光信号１２の光強度が最大となる。よっ
て、温度制御回路２０８は、第２出力ポート２０３ｇが
出力する光信号１２の光強度が最大となるように、マッ
ハツェンダー干渉計２０３の温度を制御することによ
り、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、位相差
１０が−π／２となり、消光状態となるように、マッハ
ツェンダー干渉計２０３の動作点を設定することができ
る。

【００８１】図１２は、温度制御回路２０８の構成を示
す図である。図１２に示すように、温度制御回路２０８
は、位相比較器２０８ａと、ディザ信号発生器２０８ｂ
とを備える。ディザ信号発生器２０８ｂは、低周波ディ
ザ信号１４を発生する。ディザ信号発生器２０８ｂは、
発生させた低周波ディザ信号１４を位相比較器２０８ａ
に入力する。又、ディザ信号発生器２０８ｂは、発生さ
せ低周波ディザ信号１４を、位相比較器２０８ａが出力
する位相比較出力信号１５に重畳する。位相比較器２０
８ａは、Ｏ／Ｅ変換器２０７から、変換された電気信号
１３を入力され、ディザ信号発生器２０８ｂから、低周
波ディザ信号１４を入力される。

【００８２】位相比較器２０８ａは、電気信号１３と、
低周波ディザ信号１４との換算を行い、その換算の結果
を、位相比較出力信号１５として出力する。そして、位
相比較器２０８ａが出力した位相比較出力信号１５に、
ディザ信号発生器２０８ｂが低周波ディザ信号１４を重
畳することによって、マッハツェンダー干渉計２０３の
温度制御信号１６を生成する。このように、温度制御回
路２０８は、光信号１２をＯ／Ｅ変換器２０７により変
換した電気信号１３を利用して温度制御信号１６を生成
する。そして、温度制御回路２０８は、温度制御信号１
６をマッハツェンダー干渉計２０３に入力することによ
って、マッハツェンダー干渉計２０３の温度制御を行う
ことができる。

【００８３】このような本発明の第２の実施の形態に係
る光変調装置２００及び光変調方法によれば、マッハツ
ェンダー干渉計２０３の第１出力ポート２０３ｆが、位
相変調されたＮＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時
に、光信号１１を出力しないようにすることにより、第
１出力ポート２０３ｆが出力する光信号１１は、ＲＺ符
号の光信号１１となる。そのため、マッハツェンダー干
渉計２０３は、ＲＺ符号の光信号１１を、光伝送信号と
して出力することができ、ＸＰＭに対する劣化を抑える
ことができる。又、位相変調器２０２とマッハツェンダ
ー干渉計２０３とを組み合わせた簡単な構成で、ＣＳ−
ＲＺ変調方式を実現でき、光搬送波が抑圧されたＲＺ符
号の光信号１１を得ることができる。更に、位相変調器
２０２は、ＮＲＺＩ符号の駆動信号により駆動されるた
め、広い周波数帯域を有する必要がなく、高い変調電圧
を必要とせず、駆動回路２０６として、高速、高電圧出
力のものが必要とされない。

【００８４】又、光変調装置２００は、温度制御回路２
０８を設けて、位相差１０を調整することにより、容易
にマッハツェンダー干渉計２０３の動作点を、ＮＲＺＩ
符号の光信号７が変化しない時に第１出力ポート２０３
ｆが出力する光信号１１の出力が消光状態となるように
設定できる。又、温度制御回路２０８は、光信号１２を
Ｏ／Ｅ変換器２０７により変換した電気信号１３を利用
して温度制御信号１６を生成する。そして、温度制御回
路２０８は、温度制御信号１６をマッハツェンダー干渉
計２０３に入力することによって、容易にマッハツェン
ダー干渉計２０３の温度制御を行うことができる。又、
温度制御回路２０８は、第２出力ポート２０３ｇが出力
する光信号１２の光強度が最大となるように、マッハツ
ェンダー干渉計２０３の温度を制御することにより、Ｎ
ＲＺＩ符号の光信号７が変化しない時に消光状態となる
ように、位相差１０を調整することができる。

【００８５】尚、図１１に示すマッハツェンダー干渉計
２０３の光導波路２０３ｄには、図２に示すような位相
調整部はなく、温度制御回路２０８は、マッハツェンダ
ー干渉計２０３全体の温度を制御対象としている。しか
し、マッハツェンダー干渉計２０３の内部に位相調整部
を設け、温度制御回路２０８は、制御対象を位相調整部
としてもよい。例えば、図２と同様にして、マッハツェ
ンダー干渉計２０３の光導波路２０３ｄに位相調整部と
してヒーターを設け、温度制御回路２０８は、制御対象
をそのヒーターの温度としてもよい。

【００８６】又、光変調装置２００では、第１出力ポー
ト２０３ｆと第２出力ポート２０３ｇとを備えるマッハ
ツェンダー干渉計２０３を設け、温度制御回路２０８
は、第２出力ポート２０３ｇが出力する光信号１２を温
度制御に利用している。しかし、光変調装置２００は、
第２出力ポート２０３ｇを備えないマッハツェンダー干
渉計２０３を用い、温度制御回路２０８が、光信号１２
を用いない方法で温度制御を行ってもよい。又、光変調
装置２００は、温度制御回路２０８以外の温度制御部を
用いて、マッハツェンダー干渉計２０３の温度制御を行
ってもよい。

【００８７】〔第３の実施の形態〕次に、本発明の第３
の実施の形態に係る光変調装置３００について説明す
る。図１３は、第３の実施の形態に係る光変調装置３０
０の構成を示すブロック図である。光変調装置３００
は、光源３０１と、位相変調器３０２と、マッハツェン
ダー干渉計３０３と、光バンドパスフィルタ３０４と、
ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器３０５と、駆動回路３０６と、
Ｏ／Ｅ変換器３０７と、温度制御回路３０８とを備え
る。図１３において、光源３０１、位相変調器３０２、
マッハツェンダー干渉計３０３、光バンドパスフィルタ
３０４、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器３０５、駆動回路３０
６、Ｏ／Ｅ変換器３０７は、図１０に示す光変調装置２
００の光源２０１、位相変調器２０２、マッハツェンダ
ー干渉計２０３、光バンドパスフィルタ２０４、ＮＲＺ
／ＮＲＺＩ変換器２０５、駆動回路２０６、Ｏ／Ｅ変換
器２０７と、実質的に同様であるため、ここでは説明を
省略する。

【００８８】図１３に示す光変調装置１００では、第２
出力ポートから出力される光信号１２は、光源３０１の
温度を制御するために、温度制御回路３０８に利用され
る。マッハツェンダー干渉計３０３が、図１１に示すマ
ッハツェンダー干渉計２０３と同様に、第１出力ポート
と第２出力ポートとを備えることにより、第１出力ポー
トからは、光信号１１を出力することができ、第２出力
ポートからは、光源３０１の温度制御に利用する光信号
１２を出力することができる。

【００８９】温度制御回路３０８には、Ｏ／Ｅ変換器３
０７から光信号１２を変換した電気信号１３が入力され
る。温度制御回路３０８は、電気信号１３を利用して光
源３０１の温度を制御する温度制御信号１７を生成す
る。温度制御回路３０８は、温度制御信号１７を光源３
０１に入力することによって、光源３０１の温度を制御
する。温度制御回路３０８が光源３０１の温度を制御す
ることによって、光源３０１から出力される光１の周波
数を制御することができ、その光１の周波数を制御する
ことによって、上述したΦを調整することができる。よ
って、温度制御回路３０８は、光源３０１の温度を制御
することによって、光１の周波数を制御し、位相差１０
の調整を行う周波数制御部である。

【００９０】温度制御回路３０８は、マッハツェンダー
干渉計３０３の動作点が、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変
化しない時に、出力が消光状態となるように、位相差１
０の調整を行う。温度制御回路３０８は、ＮＲＺＩ符号
の光信号７が変化しない時に、位相差が−π／２となる
ように、光源３０１の温度を制御して光１の周波数を制
御し、Φを調整する。

【００９１】尚、温度制御回路３０８が、光源３０１の
温度を制御して光１の周波数を制御し、ＮＲＺＩ符号の
光信号７が変化しない時に、マッハツェンダー干渉計３
０３の第１出力ポートが、消光状態となるように位相差
１０を調整すると、第２出力ポートが出力する光信号１
２の光強度が最大となる。そのため、温度制御回路３０
８は、第２出力ポートが出力する光信号１２の光強度が
最大となるように、光源３０１の温度を制御して光１の
周波数を制御することにより、ＮＲＺＩ符号の光信号７
が変化しない時に、位相差１０が−π／２となるように
調整することができる。

【００９２】温度制御回路３０８の構成は、図１２に示
す温度制御回路２０８と実質的に同様である。位相比較
器は、電気信号１３と低周波ディザ信号との換算を行
い、その換算の結果を位相比較出力信号として出力す
る。そして、位相比較器が出力した位相比較出力信号
に、ディザ信号発生器が、低周波ディザ信号を重畳する
ことによって、光源３０１の温度制御信号１７を生成す
る。

【００９３】このような第３の実施の形態に係る光変調
装置３００及び光変調方法によれば、マッハツェンダー
干渉計３０３の第１出力ポートが、位相変調されたＮＲ
ＺＩ符号の光信号７が変化しない時に、光信号１１を出
力しないようにすることにより、第１出力ポートが出力
する光信号１１は、ＲＺ符号の光信号１１となる。その
ため、マッハツェンダー干渉計３０３は、ＲＺ符号の光
信号１１を、光伝送信号として出力することができ、Ｘ
ＰＭに対する劣化を抑えることができる。又、位相変調
器３０２とマッハツェンダー干渉計３０３とを組み合わ
せた簡単な構成で、ＣＳ−ＲＺ変調方式を実現でき、光
搬送波が抑圧されたＲＺ符号の光信号１１を得ることが
できる。更に、位相変調器３０２は、ＮＲＺＩ符号の駆
動信号により駆動されるため、広い周波数帯域を有する
必要がなく、高い変調電圧を必要とせず、駆動回路３０
６として、高速、高電圧出力のものが必要とされない。

【００９４】又、光変調装置３００は、温度制御回路３
０８を設けて、位相差１０を調整することにより、容易
にマッハツェンダー干渉計３０３の動作点を、ＮＲＺＩ
符号の光信号７が変化しない時に第１出力ポートが出力
する光信号１１の出力が消光状態となるように設定でき
る。又、温度制御回路３０８は、光信号１２をＯ／Ｅ変
換器３０７により変換した電気信号１３を利用して温度
制御信号１７を生成する。そして、温度制御回路３０８
は、温度制御信号１７を光源３０１に入力することによ
って、光源３０１の温度制御を行うことができる。又、
温度制御回路３０８は、第２出力ポートが出力する光信
号１２の光強度が最大となるように、光源３０１の温度
を調整することにより、ＮＲＺＩ符号の光信号７が変化
しない時に、消光状態となるように位相差１０を調整す
ることができる。

【００９５】尚、光変調装置３００は、温度制御回路３
０８以外の周波数制御部を用いて、光源３０１の温度を
制御するようにしてもよい。又、光変調装置３００は、
光源３０１の温度を制御する方法以外の方法により、光
１の周波数を制御するようにしてもよい。

【００９６】〔第４の実施の形態〕次に、本発明の第４
の実施の形態に係る光変調装置４００について説明す
る。図１４は、第４の実施の形態に係る光変調装置４０
０の構成を示すブロック図である。光変調装置４００
は、複数の光源４０１ａ，４０１ｂと、複数の位相変調
器４０２ａ，４０２ｂと、マッハツェンダー干渉計４０
３と、光くし状フィルタ４０４と、複数のＮＲＺ／ＮＲ
ＺＩ変換器４０５ａ，４０５ｂと、複数の駆動回路４０
６ａ，４０６ｂと、ＭＵＸ４０７とを備える。尚、図１
４では、複数の光源４０１ａ，４０１ｂと、複数の位相
変調器４０２ａ，４０２ｂと、複数のＮＲＺ／ＮＲＺＩ
変換器４０５ａ，４０５ｂと、複数の駆動回路４０６
ａ，４０６ｂは、それぞれ２つずつしか図示されていな
いが、実際には、複数（２つ以上）であればいくつ設け
てもよい。尚、図１４において、複数の光源４０１ａ，
４０１ｂ、複数のＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器４０５ａ，４
０５ｂ、複数の駆動回路４０６ａ，４０６ｂは、それぞ
れ、図１に示す光変調装置１００の光源１０１、ＮＲＺ
／ＮＲＺＩ変換器１０５、駆動回路１０６と実質的に同
様であるため、ここでは説明を省略する。

【００９７】複数の位相変調器４０２ａ，４０２ｂは、
図１に示す光変調装置１００の位相変調器１０２と同様
にして、光１をＮＲＺＩ符号の駆動信号６によって、位
相変調する。複数の位相変調器４０２ａ，４０２ｂは、
それぞれ位相変調して得られるＮＲＺＩ符号の光信号７
を、ＭＵＸ４０７に入力する。ＭＵＸ４０７は、複数の
位相変調器４０２ａ，４０２ｂから入力される複数のＮ
ＲＺＩ符号の光信号７を波長多重する。ＭＵＸ４０７
は、複数の光信号７を波長多重して得られた光信号１８
を、マッハツェンダー干渉計４０３に入力する。

【００９８】マッハツェンダー干渉計４０３は、ＭＵＸ
４０７から入力される複数の光信号７を波長多重して得
られた光信号１８に含まれる複数の光信号７を強度変調
する。図３に示すように、マッハツェンダー干渉計４０
３の光透過率は、光の周波数に対して周期的に変化す
る。そのため、マッハツェンダー干渉計４０３は、図３
に示す波形の谷の部分において、周期的に強度変調を行
うことができる。よって、１つのマッハツェンダー干渉
計４０３が、複数の光信号７を波長多重して得られた光
信号１８に含まれる各光信号７を、各周期においてそれ
ぞれ強度変調する。即ち、波長多重信号の周波数間隔
は、マッハツェンダー干渉計４０３のＦＳＲの整数倍に
なるように設定される。

【００９９】マッハツェンダー干渉計４０３は、図１に
示す光変調装置１００のマッハツェンダー干渉計１０３
と同様にして、各光信号７を強度変調し、複数のＲＺ符
号の光信号１１を出力する。マッハツェンダー干渉計４
０３は、強度変調して得られた複数の光信号１１を、周
期的に複数の波長の信号を通す光くし状フィルタ４０４
に入力する。

【０１００】但し、マッハツェンダー干渉計４０３が、
波長多重された光信号１８に含まれる複数の光信号７
を、各周期においてそれぞれ強度変調するためには、マ
ッハツェンダー干渉計４０３の第２の光信号９の第１の
光信号８からの遅延は、１ビット以下とする必要があ
る。即ち、マッハツェンダー干渉計４０３は、第２の光
信号９を、第１の光信号８に比較して、１ビット以下分
遅延させる。具体的には、マッハツェンダー干渉計４０
３は、（３）式を満たすようにΔＬを設定し、ＦＳＲ
を、データ信号２の１ビットタイムスロットのタイムス
ロットＴの逆数１／Ｔ、又は、１ビットタイムスロット
Ｔ未満のタイムスロットＴ’の逆数１／Ｔ’に設定す
る。これにより、マッハツェンダー干渉計１０３は、第
２の光信号９を、第１の光信号８に比較して１ビット以
下分遅延させることができる。

【０１０１】このような第４の実施の形態に係る光変調
装置４００及び光変調方法によれば、複数の光源４０１
ａ，４０１ｂと、複数の位相変調器４０２ａ，４０２ｂ
と、複数のＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換器４０５ａ，４０５ｂ
と、複数の駆動回路４０６ａ，４０６ｂと、ＭＵＸ４０
７とを備えることにより、１つのマッハツェンダー干渉
計４０３で、ＭＵＸ４０７により波長多重された複数の
光信号７を、強度変調することができる。よって、光変
調装置４００は、その小型化や、低コスト化を図ること
ができる。

【０１０２】〔第５の実施の形態〕図１、図１０、図１
３、図１４に示す光変調装置１００，２００，３００，
４００を用いた光変調方法により得られる光信号１１の
光スペクトルは、図７に示すように光キャリア周波数が
抑圧されている。これを利用して、光バンドパスフィル
タ１０４，２０４，３０４、又は、光くし状フィルタ４
０４の中心周波数を、光源１０１，２０１，３０１，４
０１ａ，４０１ｂから出力される光１の周波数からずら
して、光バンドパスフィルタ１０４，２０４，３０４、
又は、光くし状フィルタ４０４を設けた光変調装置１０
０，２００，３００、４００とする。これにより、光バ
ンドパスフィルタ１０４，２０４，３０４、又は、光く
し状フィルタ４０４は、一方の変調スペクトルサイドバ
ンドを、他方の変調スペクトルサイドバンドよりも多く
通過させて抽出できる。例えば、光バンドパスフィルタ
１０４，２０４，３０４、又は、光くし状フィルタ４０
４が、アッパーサイドバンドをロワーサイドバンドに比
べて多めに通過させることにより、アッパーサイドバン
ドを抽出することができる。

【０１０３】このような第５の実施形態に係る光変調装
置１００，２００，３００，４００及び光変調方法によ
れば、容易にＳＳＢ方式の変調ができる。光変調装置１
００，２００，３００，４００は、高密度波長分割多重
の変調方式として、ＳＳＢ変調方式を用いた場合、ＤＳ
Ｂ変調方式に比べて半分の帯域幅しか用いないため、お
およそ２倍の伝送容量を達成することができる。又、光
変調装置１００，２００，３００，４００は、光信号の
スペクトル幅が狭くなる為、光ファイバの分散の影響を
受けにくくなる。

【０１０４】〔変更例〕尚、本発明は上記実施の形態に
限定されず、種々の変更が可能である。例えば、マッハ
ツェンダー干渉計１０３，２０３，３０３，４０３は、
方向性結合器を備えているが、方向性結合器に代えてＹ
分岐を備えるようにしてもよい。尚、Ｙ分岐を備えた場
合、マッハツェンダー干渉計の出力を消光状態にするた
めには、２本の光導波路から出力される第１の光信号８
と第２の光信号９との位相差１０はπに調整される必要
がある。このように、マッハツェンダー干渉計の出力を
消光状態とするための位相差１０は、マッハツェンダー
干渉計の構造によって異なる。

【０１０５】又、光変調装置は、マッハツェンダー干渉
計として、バルク光学系のマッハツェンダー干渉計を用
いてもよい。又、光変調装置は、強度変調器として、マ
ッハツェンダー干渉計以外の変調器を用いてもよい。
又、説明の便宜上、位相変調器１０２，２０２，３０
２，４０２の位相変調度はπとしたが、πを超えない範
囲であれば、いずれの値であっても、同様にＲＺ符号の
光信号１１を得ることができる。又、光変調装置１０
０，２００，３００，４００は、ＮＲＺ／ＮＲＺＩ変換
器１０５，２０５，３０５，４０５ａ，４０５ｂを備え
ているが、光変調装置に入力される駆動信号６の基礎と
なるデータ信号がＮＲＺＩ符号であれば、ＮＲＺ／ＮＲ
ＺＩ変換器を省略できる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光伝送信号としてＲＺ符号の光信号を出力して、ＸＰＭ
に対する劣化を抑えることができ、かつ、位相変調器が
広い周波数帯域を有する必要がない光変調装置及び光変
調方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光変調装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るマッハツェン
ダー干渉計の構成を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るマッハツェン
ダー干渉計の光の透過率と光の周波数との関係を示すグ
ラフ図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るＮＲＺ／ＮＲ
ＺＩ変換器の構成を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るデータ信号と
出力信号を示す図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る位相変調器の
駆動信号と、位相変調器の光信号と、第１の光信号と、
第２の光信号と、第１の光信号と第２の光信号との位相
差と、マッハツェンダー干渉計の光信号の関係を示す図
である。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係るマッハツェン
ダー干渉計の光信号のスペクトルを示すグラフ図であ
る。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係るアイパターン
を示すグラフ図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態に係る変調帯域とア
イ開口度の劣化の関係を示すグラフ図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る光変調装置
の構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るマッハツェ
ンダー干渉計の構成を示す図である。

【図１２】本発明の第２実施の形態に係る温度制御回路
の構成を示す図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る光変調装置
の構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る光変調装置
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００ 光変調装置 １０１，２０１，３０１，４０１ａ，４０１ｂ 光源 １０２，２０２，３０２，４０２ａ，４０２ｂ 位相変
調器 １０３，２０３，３０３，４０３ マッハツェンダー干
渉計 １０３ａ，１０３ｂ，２０３ａ，２０３ｂ 方向性結合
器 １０３ｃ，１０３ｄ，２０３ｃ，２０３ｄ 光導波路 １０３ｆ 位相調整部 １０４，２０４，３０４ 光バンドパスフィルタ １０５，２０５，３０５，４０５ａ，４０５ｂ ＮＲＺ
／ＮＲＺＩ変換器 １０５ａ ＥＸ−ＯＲ回路 １０５ｂ １ビット遅延回路 １０６，２０６，３０６，４０６ａ，４０６ｂ 駆動回
路 ２０３ｆ 第１出力ポート ２０３ｇ 第２出力ポート ２０７，３０７ Ｏ／Ｅ変換器 ２０８，３０８ 温度制御回路 ２０８ａ 位相比較器 ２０８ｂ ディザ信号発生器 ４０４ 光くし状フィルタ ４０７ ＭＵＸ

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/152 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA06 AA12 BA01 BA03 CA05 EA05 FA01 FA02 FA03 GA01 HA14 KA07 5K102 AA01 AA15 AH22 AH31 KA09 KA39 MB04 MC28 MH02 MH12 MH22 PH02

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光をＮＲＺＩ符号の駆動信号により駆動
   して位相変調する位相変調器と、 該位相変調器から入力される位相変調されたＮＲＺＩ符
   号の光信号を強度変調する強度変調器とを備え、 該強度変調器の動作点を、前記ＮＲＺＩ符号の光信号が
   変化しない時に前記強度変調した光信号の出力が消光状
   態となるように設定することを特徴とする光変調装置。
2. 【請求項２】 前記強度変調器は、前記位相変調器から
   入力される位相変調された光信号を第１の光信号と第２
   の光信号とに分け、該第１の光信号と該第２の光信号と
   を合成して出力し、 前記第１の光信号と前記第２の光信号の位相差を調整し
   て前記動作点を設定することを特徴とする請求項１に記
   載の光変調装置。
3. 【請求項３】 前記強度変調器は、前記位相差の調整を
   行う位相調整部を備えることを特徴とする請求項２に記
   載の光変調装置。
4. 【請求項４】 前記強度変調器の温度を制御することに
   より前記位相差の調整を行う温度制御部を備えることを
   特徴とする請求項２に記載の光変調装置。
5. 【請求項５】 前記強度変調器は、前記強度変調した光
   信号を出力する第１の出力ポートと、 該第１の出力ポートに出力する光信号と相補関係にある
   光信号を出力する第２の出力ポートとを備え、 前記温度制御部は、前記第２の出力ポートから出力され
   る光信号に基づいて温度制御信号を生成し、該温度制御
   信号によって前記強度変調器の温度を制御することを特
   徴とする請求項４に記載の光変調装置。
6. 【請求項６】 前記位相変調器に入力する光の周波数を
   制御することにより前記位相差の調整を行う周波数制御
   部を備えることを特徴とする請求項２に記載の光変調装
   置。
7. 【請求項７】 前記周波数制御部は、前記光の光源の温
   度を制御することにより前記光の周波数を制御すること
   を特徴とする請求項６に記載の光変調装置。
8. 【請求項８】 前記強度変調器は、前記強度変調した光
   信号を出力する第１の出力ポートと、 該第１の出力ポートに出力する光信号と相補関係にある
   光信号を出力する第２の出力ポートとを備え、 前記周波数制御部は、前記第２の出力ポートから出力さ
   れる光信号に基づいて温度制御信号を生成し、該温度制
   御信号によって前記光源の温度を制御することを特徴と
   する請求項７に記載の光変調装置。
9. 【請求項９】 前記強度変調器は、前記強度変調した光
   信号を出力する第１の出力ポートと、 該第１の出力ポートに出力する光信号と相補関係にある
   光信号を出力する第２の出力ポートとを備え、 該第２の出力ポートが出力する光信号の光強度が最大と
   なるように前記動作点を設定することを特徴とする請求
   項２に記載の光変調装置。
10. 【請求項１０】 前記駆動信号の基礎となるデータ信号
    がＮＲＺ符号の信号であった場合に、該ＮＲＺ符号のデ
    ータ信号をＮＲＺＩ符号の信号に変換するＮＲＺ／ＮＲ
    ＺＩ変換器を備えることを特徴とする請求項１乃至９の
    いずれか１項に記載の光変調装置。
11. 【請求項１１】 前記強度変調器が出力する前記強度変
    調した光信号のスペクトル狭窄を行う光バンドパスフィ
    ルタを備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいず
    れか１項に記載の光変調装置。
12. 【請求項１２】 前記光バンドパスフィルタは、前記強
    度変調した光信号の両方の変調スペクトルサイドバンド
    を通過させることを特徴とする請求項１１に記載の光変
    調装置。
13. 【請求項１３】 前記光バンドパスフィルタは、前記強
    度変調した光信号の一方の変調スペクトルサイドバンド
    を、他方の変調スペクトルサイドバンドよりも多く通過
    させることを特徴とする請求項１１に記載の光変調装
    置。
14. 【請求項１４】 前記強度変調器は、複数の前記位相変
    調されたＮＲＺＩ符号の光信号を強度変調することを特
    徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光変
    調装置。
15. 【請求項１５】 位相変調器が、光をＮＲＺＩ符号の駆
    動信号により駆動して位相変調し、 強度変調器が、前記位相変調器から入力される位相変調
    されたＮＲＺＩ符号の光信号を強度変調し、 前記ＮＲＺＩ符号の光信号が変化しない時に前記強度変
    調した光信号の出力を消光状態とすることを特徴とする
    光変調方法。
16. 【請求項１６】 前記強度変調器は、前記位相変調器か
    ら入力される位相変調された光信号を第１の光信号と第
    ２の光信号とに分け、該第１の光信号と該第２の光信号
    とを合成して出力することにより強度変調し、 前記第１の光信号と前記第２の光信号の位相差を調整す
    ることにより前記光信号の出力を消光状態とすることを
    特徴とする請求項１５に記載の光変調方法。
17. 【請求項１７】 前記強度変調器は、前記位相差の調整
    を行う位相調整部を備え、 該位相調整部が、前記位相差の調整を行うことを特徴と
    する請求項１６に記載の光変調方法。
18. 【請求項１８】 前記強度変調器の温度を制御すること
    により、前記位相差の調整を行うことを特徴とする請求
    項１６に記載の光変調方法。
19. 【請求項１９】 前記位相変調器に入力する光の周波数
    を制御することにより、前記位相差の調整を行うことを
    特徴とする請求項１６に記載の光変調方法。
20. 【請求項２０】 前記強度変調器は、前記強度変調した
    光信号を第１の出力ポートに出力し、 該第１の出力ポートに出力する光信号と相補関係にある
    光信号を第２の出力ポートに出力し、 該第２の出力ポートが出力する光信号の光強度を最大に
    することを特徴とする請求項１６に記載の光変調方法。