JP2009081512A

JP2009081512A - 光送信装置および設定値決定方法

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Publication number: JP2009081512A
Application number: JP2007247351A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakamoto; 健一中本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16
Also published as: US20090080904A1

Abstract

【課題】波長制御時の伝送特性を向上させること。
【解決手段】波長可変光源１１０は、入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する。ＥＡ変調器１２０は、波長可変光源１１０によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う。ＴＥＣ１３０は、波長可変光源１１０およびＥＡ変調器１２０の温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる。制御部１５０は、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流の設定値と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスの設定値と、ＥＡ変調器１２０の温度の設定値と、を入力される波長情報に応じて調節する。
【選択図】図１

Description

この発明は、送信する光の波長を制御することができる光送信装置および光送信装置の設定値決定方法に関する。

近年のデータトラフィックの増加に伴い、長距離高速大容量通信が必須となり、ＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ネットワークの構築が進んでいる。ＷＤＭでは、多くの異なる波長の光送信装置が必要であり、光送信装置の在庫や品種の管理が困難である。出力波長が可変の波長可変光源を用いた光送信装置は、在庫や品種削減による生産管理の簡素化に有効なキーデバイスである。

光伝送システムの小型化および大容量化に向けて、ＸＦＰ（１０ＧｉｇａｂｉｔＳｍａｌｌＦｏｒｍＦａｃｔｏｒＰｌｕｇｇａｂｌｅ）タイプの小型の送信光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：ＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒＯｐｔｉｃａｌＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙ）への期待が高騰している。ＸＦＰタイプのＴＯＳＡの実現には、（１）波長可変光源と電界吸収型（ＥＡ：ＥｌｅｃｔｒｉｃＡｂｓｏｒｐｓｉｏｎ）変調器との集積化、（２）波長制御の簡素化による回路規模縮小と消費電力削減、の２点が大きな課題である。

温度可変型や外部共振器型の波長可変光源は上記（１），（２）に適さないが、電流注入型波長可変光源はＥＡ変調器との集積化が容易であり、１つの波長制御電流による簡易な波長制御および低消費電力化が可能である。したがって、ＸＦＰタイプの小型のＴＯＳＡに適用する光送信装置には、電流注入型の波長可変光源とＥＡ変調器を集積化した光送信装置が好適であると考えられる。

波長可変光源とＥＡ変調器は、熱電クーラ（ＴＥＣ：ＴｈｅｒｍｏＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｏｌｅｒ）上に集積され、ＴＥＣへ入力される温度制御電流に応じて温度制御される。波長可変光源とＥＡ変調器を集積化した光送信装置においては、ＥＡ変調器でのチャープ（αパラメータ）の波長依存性が大きく、波長制御時に伝送特性が満足できないという問題がある。そのため、温度可変型の波長可変光源については、波長可変時に伝送特性を満足できる制御方法が従来考えられている（たとえば、下記特許文献１〜５参照。）。

特開２００１−１４４３６７号公報特開２００１−１５４１６２号公報特開２００５−４５５４８号公報特開２００２−３２３６８５号公報特開平９−１７９０７９号公報

しかしながら、上述した電流注入型の波長可変光源とＥＡ変調器を集積化した光送信装置においては、波長制御時に伝送特性を満足できる制御方法が存在せず、波長を変化させると伝送特性が劣化するという問題がある。これに対して、たとえば、電流注入による波長制御時に、ＥＡ変調器へ入力するＥＡバイアスを調節することによりＥＡ変調器のＥＡバンドギャップ波長特性を制御することが考えられるが、以下のような問題がある。

図１９は、波長制御およびＥＡバンドギャップ波長特性の制御を説明するグラフである。図１９において、横軸は、ＥＡ変調器の温度（以下、「ＥＡ温度」という）を示している。縦軸は、波長を示している。ここでは、光送信装置が出力する光の波長（以下、「出力波長」という）を初期状態のλ１からλ４へ変化させる波長制御について説明する。ＴＥＣへ入力する温度制御電流の設定値は、波長にかかわらず一定の設定値に調節する。

特性１９１０は、波長制御電流の設定値を波長λ１に対応付けられた設定値に調節した場合における、出力波長のＥＡ温度に対する特性を示している。点１９１１は、特性１９１０において、ＥＡ温度が４５℃である場合の出力波長を示している。特性１９２０は、ＥＡバイアスの設定値を波長λ１に対応付けられた設定値に調節した場合における、ＥＡバンドギャップ波長のＥＡ温度に対する特性を示している。

まず、符号１９０１に示すように、波長制御電流の設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、出力波長をλ４に制御する（点１９４０）。つぎに、符号１９０２に示すように、ＥＡバイアスの設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、ＥＡバンドギャップ波長特性が特性１９５０になるように制御する。これにより、波長制御の前後における、出力波長およびＥＡバンドギャップ波長の波長ずれ量（符号１９３０および符号１９６０）をほぼ等しくする。

図２０は、図１９で示した制御方法による出力光の劣化を説明するグラフである。図２０において、横軸は、光送信装置の出力波長［ｎｍ］を示している。縦軸は、光送信装置が送信する光の最小受信感度［ｄＢｍ］を示している。符号２０１０および符号２０２０は、図１９に示した波長制御で出力波長をλ１からλ４へ変化させた場合の、光送信装置から送信される光の最小受信感度を示している。

符号２０１０は、光送信装置から送信された直後（波長分散なし）の光の最小受信感度を示している（Ｂ−ｔｏ−Ｂ）。符号２０２０は、光送信装置から送信され、伝送路（およそ８０ｋｍ）を通過して波長分散が１６００ｐｓ／ｎｍ発生した光の最小受信感度を示している。電流注入による波長制御時にＥＡバンドギャップ波長特性を制御する場合は、ＥＡバイアスの電圧レンジが不足し、光の消光比および波形が劣化する。

このため、符号２０１０および符号２０２０に示すように、電流注入による波長制御時に、光送信装置から送信される光の最小受信感度が１ｄＢｍ以上劣化する。符号２０３０は、図１９に示した制御方法で出力波長をλ１からλ４へ変化させた場合の、光送信装置から送信された光の伝送ペナルティを示している。

このように、電流注入による波長可変時にＥＡバンドギャップ波長特性を制御する場合は、最小受信感度特性が劣化し、伝送特性を満足できないという問題がある。また、電流注入による波長制御時に、ＴＥＣへ入力する温度制御電流を調節することによりＥＡ温度を制御することが考えられるが、以下のような問題がある。

図２１は、波長制御およびＥＡ温度の制御を説明するグラフである。図２１において、横軸は、ＥＡ温度を示している。縦軸は、波長を示している。ここでは、出力波長を初期状態のλ１からλ４へ変化させる制御について説明する。ＥＡ変調器へ入力するＥＡバイアスの設定値は、波長にかかわらず一定の設定値に調節する。

特性２１１０は、波長制御電流の設定値を波長λ１に対応付けられた設定値に調節した場合における、出力波長のＥＡ温度に対する特性を示している。点２１１１は、特性２１１０において、ＥＡ温度が４５℃である場合の出力波長を示している。特性２１２０は、ＥＡバイアスの設定値を波長λ１に対応付けられた設定値に調節した場合における、ＥＡバンドギャップ波長のＥＡ温度に対する特性を示している。

まず、符号２１０１に示すように、温度制御電流の設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、ＥＡ温度をおよそ３９℃に制御する（点２１１２）。つぎに、符号２１０２に示すように、波長制御電流の設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、出力波長をλ４に制御する（点２１４０）。

ＥＡ温度に応じてＥＡバンドギャップ波長が変化するため、温度制御電流の設定値を適切に設定することで、波長制御の前後における、出力波長およびＥＡバンドギャップ波長の波長ずれ量（符号２１３０および符号２１５０）をほぼ等しくする。したがって、出力波長を大きく変化させる場合には、ＥＡ温度も大きく変化させる制御が必要になる。

図２２は、図２１で示した制御方法によるＦＩＴ数および消費電力を示すグラフである。図２２において、横軸は、ＥＡ温度［℃］を示している。関数２２１１は、光送信装置のＦＩＴ数とＥＡ温度との関係を示している。光送信装置のＦＩＴ数とは、光送信装置の光源としての信頼度パラメータである。関数２２１１に示すように、光送信装置のＦＩＴ数は、ＥＡ温度が高くなるほど増加する。許容できるＦＩＴ数の上限を５７００とする。

しきい値２２２１は、ＦＩＴ数が５７００となるＥＡ温度の値（４５℃）を示している。関数２２１２は、光送信装置の消費電力とＥＡ温度との関係を示している。関数２２１２に示すように、光送信装置の消費電力は、ＥＡ温度が低くなるほど増加する。温度の範囲２２３０は、図２１に示した制御方法において、波長制御とともに行うＥＡ温度の制御の範囲である。

電流注入による波長可変時にＥＡ温度を制御する場合は、波長制御の前後における波長ずれ量を等しくするために、ＥＡ温度の制御の範囲２２３０を広く確保する必要がある。しきい値２２２２は、ＥＡ温度の制御範囲２２３０の下限を示している。この場合は、消費電力が１．６Ｗとなり、光送信装置をＴＯＳＡに適用する場合に要求される消費電力の上限（たとえば１．４Ｗ）を超えてしまう。

このように、電流注入型の波長可変光源とＥＡ変調器を集積する光送信装置において、波長可変時にＥＡ温度を制御する場合は、光送信装置の消費電力が大きくなるという問題がある。このため、ＴＯＳＡへの適用において要求される光送信装置の消費電力と信頼度を満たすことができず、光送信装置のＴＯＳＡへの適用が困難であるという問題がある。

開示の光送信装置および設定値決定方法は、上述した問題点を解消するものであり、波長制御時の伝送特性を向上させることを目的とする。

光送信装置が、入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の各設定値を入力される波長情報に応じて調節することで前記波長可変光源の前記波長および前記電界吸収型変調器の前記変調特性を制御する制御手段と、を備える。

また、光送信装置が、入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、前記温度制御電流を調節することで制御する前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、の各設定値を入力される波長情報が示す波長に応じて調節することで、前記ＥＡ温度および前記波長可変光源の前記波長を制御する制御手段と、を備える。

上記構成によれば、波長可変光源へ入力する波長制御電流の設定値を波長に応じて調節するとともに、電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスの設定値および電界吸収型変調器のＥＡ温度の設定値の少なくとも一方を波長に応じて調節することで、波長制御時の伝送特性を向上させることができる。また、波長制御時に、ＥＡ温度の制御とともにＥＡバイアスの制御を行うことで、光送信装置の消費電力を低減することができる。

開示の光送信装置および設定値決定方法によれば、波長制御時の伝送特性を向上させることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光送信装置および設定値決定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光送信装置の機能的構成を示すブロック図である。実施の形態１にかかる光送信装置１００は、可変の波長の光を生成し、生成した光を変調して送信する光送信装置である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光送信装置１００は、波長可変光源１１０と、ＥＡ変調器１２０（電界吸収型変調器）と、ＴＥＣ１３０（熱電クーラ）と、制御部１５０と、メモリ部１４０と、を備えている。

波長可変光源１１０およびＥＡ変調器１２０は、ＴＥＣ１３０上に集積して設けられている。波長可変光源１１０には、光を生成するための駆動電流（不図示）とは別に、制御部１５０から出力された波長制御電流が入力される。波長可変光源１１０は、入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する電流注入型の波長可変光源である。波長可変光源１１０は、生成した光をＥＡ変調器１２０へ出力する。

ＥＡ変調器１２０には、波長可変光源１１０から出力された光と、制御部１５０から出力されたＥＡバイアスと、が入力される。ＥＡ変調器１２０は、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性（αパラメータ）によって、波長可変光源１１０から出力された光に対して変調を行う。具体的には、入力されるＥＡバイアスに応じてＥＡバンドギャップ波長を変化させる。ＥＡ変調器１２０は、変調した光を外部へ出力する。

ＴＥＣ１３０には、制御部１５０から出力された温度制御電流が入力される。ＴＥＣ１３０は、入力される温度制御電流に応じて、波長可変光源１１０およびＥＡ変調器１２０の温度を変化させる温度調節手段である。具体的には、ＴＥＣ１３０の温度が、入力される温度制御電流に応じて変化する。これにより、波長可変光源１１０およびＥＡ変調器１２０の温度はＴＥＣ１３０の温度変化に応じて変化する。

また、ＴＥＣ１３０上には温度モニタ素子１３１が設けられている。温度モニタ素子１３１は、ＥＡ変調器１２０の温度を示すＥＡ温度情報を制御部１５０へ出力する。具体的には、温度モニタ素子１３１は、ＴＥＣ１３０の温度を検出する感熱素子であり、ＴＥＣ１３０の温度に応じた電流をＥＡ温度情報として制御部１５０へ出力する。

メモリ部１４０は、波長制御電流と、ＥＡバイアスと、温度制御電流と、の設定値の組み合わせの情報を、設定波長毎に対応させてあらかじめ記憶している。または、メモリ部１４０は、波長制御電流の波長に対する関数と、ＥＡ温度の波長に対する関数と、ＥＡバイアスの波長に対する関数と、をあらかじめ記憶している。

制御部１５０は、波長可変光源１１０へ波長制御電流を入力する。制御部１５０は、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流の設定値を調節することで、波長可変光源１１０が生成する光の波長を変化させる。これにより、制御部１５０は、光送信装置１００から送信される光の波長（出力波長）を制御する。

また、制御部１５０は、ＥＡ変調器１２０へＥＡバイアスを入力する。制御部１５０は、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスの設定値を調節することで、ＥＡ変調器１２０のＥＡバンドギャップ波長の特性を制御する。これにより、制御部１５０は、光送信装置１００から送信される光の伝送特性を制御する。

また、制御部１５０は、ＴＥＣ１３０へ温度制御電流を入力する。制御部１５０は、温度モニタ素子１３１から出力されたＥＡ温度情報が示す温度が目的の温度となるように、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流を調節してＴＥＣ１３０の温度を制御する。これにより、制御部１５０は、ＥＡ変調器１２０の温度（ＥＡ温度）を制御する。

また、制御部１５０には、光送信装置１００が送信すべき光の波長を示す波長情報が外部から入力される。波長情報は、たとえば、光送信装置１００の出力波長をλ１にする旨の要求情報である。制御部１５０は、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスと、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流と、の設定値の組み合わせを、入力される波長情報が示す波長に応じて調節する。

具体的には、制御部１５０は、メモリ部１４０によって記憶された組み合わせの情報のうちの、入力される波長情報が示す波長に対応した組み合わせの情報を読み出す。制御部１５０は、メモリ部１４０から読み出した組み合わせの情報に基づいて、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスと、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流と、の設定値をそれぞれ調節する。

または、制御部１５０は、メモリ部１４０に記憶された、波長制御電流の波長に対する関数と、ＥＡ温度の波長に対する関数と、ＥＡバイアスの波長に対する関数と、を読み出す。制御部１５０は、メモリ部１４０から読み出した関数に基づいて、波長情報が示す波長に対応した波長制御電流、ＥＡバイアスおよび温度制御電流の各設定値を算出する。

制御部１５０は、算出した各設定値に基づいて、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスおよびＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流の設定値をそれぞれ調節する。つぎに、メモリ部１４０によって記憶された、各設定値の組み合わせの情報の一例を説明する。

図２は、メモリ部に記憶された情報（その１）を示す図である。メモリ部１４０は、波長可変光源１１０へ入力する電流と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスと、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流と、の設定値の組み合わせの情報として、たとえば図２に示すようなテーブル２００を記憶している。符号２１０は、外部から制御部１５０へ入力される波長情報が示す各波長（λ１〜λｎ）の情報を示している。

符号２２０は、各波長（λ１〜λｎ）に対応付けられたＥＡ温度（Ｔ１〜Ｔｎ）の設定値の情報を示している。制御部１５０は、温度モニタ素子１３１から出力されるＥＡ温度情報が示す温度が、各波長（λ１〜λｎ）のうちの波長情報が示す波長に対応したＥＡ温度となるように、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流を調節する。

符号２３０は、各波長（λ１〜λｎ）に対応付けられたＥＡバイアス（Ｖ１〜Ｖｎ）の設定値の情報を示している。制御部１５０は、波長情報が示す波長に対応したＥＡバイアスをＥＡ変調器１２０へ入力する。符号２４０は、各波長（λ１〜λｎ）に対応付けられた波長制御電流（Ｉ１〜Ｉｎ）の設定値の情報を示している。制御部１５０は、波長情報が示す波長に対応した波長制御電流を波長可変光源１１０へ入力する。

図３は、ＦＩＴ数および消費電力のＥＡ温度との関係を示すグラフである。図３において、横軸は、制御部１５０によって制御されるＥＡ温度［℃］を示している。縦軸は、光送信装置１００のＦＩＴ数と、光送信装置１００の消費電力［Ｗ］と、を示している。関数３１１は、光送信装置１００のＦＩＴ数とＥＡ温度との関係を示している。

光送信装置１００のＦＩＴ数とは、光送信装置１００の光源としての信頼度パラメータである。関数３１１に示すように、光送信装置１００のＦＩＴ数は、ＥＡ温度が高くなるほど増加（劣化）する。許容できるＦＩＴ数の上限を５７００とする。しきい値３２１は、ＦＩＴ数が５７００となるＥＡ温度の値（４５℃）を示している。

関数３１２は、光送信装置１００の消費電力とＥＡ温度との関係を示している。関数３１２に示すように、光送信装置１００の消費電力は、ＥＡ温度が低くなるほど増加する。許容できる消費電力の上限を１．４Ｗとする。しきい値３２２は、消費電力が１．４ＷとなるＥＡ温度の値（４２℃）を示している。

光送信装置１００において使用する各波長（以下、「使用波長」という）に対応するＥＡ温度の各設定値は、範囲３３０（４２℃〜４５℃）内で決定する。たとえば、各使用波長に対応するＥＡ温度の設定値を、４２℃〜４５℃内に均等に割り当てる。このとき、長い波長に対応するＥＡ温度ほど高い温度に割り当てる。

図４は、光送信装置の機能的構成の変形例を示すブロック図である。図４において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図４に示すように、実施の形態１にかかる光送信装置１００は、図１に示した構成に加えて、光モニタ部４１０と、設定値決定部４２０と、を備えていてもよい。

光モニタ部４１０は、ＥＡ変調器１２０から出力される光の一部を取得して、取得した光の波長（出力波長）および伝送特性を監視する。光モニタ部４１０が監視する光の伝送特性は、たとえば光の消光比である。光モニタ部４１０は、監視した波長の情報を波長決定部４２２へ出力し、監視した伝送特性の情報をバイアス決定部４２３へ出力する。

設定値決定部４２０は、メモリ部１４０に記憶される各設定値の組み合わせの情報を、光送信装置１００の使用波長（λ１〜λｎ）毎に、温度制御電流の設定値、波長制御電流の設定値、ＥＡバイアスの設定値、の順に決定する。具体的には、設定値決定部４２０は、温度決定部４２１と、波長決定部４２２と、バイアス決定部４２３と、を備えている。

温度決定部４２１には、光送信装置１００の使用波長（λ１〜λｎ）を示す使用波長情報が入力される。温度決定部４２１は、各使用波長に対応する温度制御電流の各設定値を決定する。具体的には、温度決定部４２１は、関数３１１および関数３１２（図３参照）の情報を取得し、光送信装置１００の信頼度パラメータおよび光送信装置１００の消費電力に基づいて温度制御電流の各設定値を決定する。

たとえば、関数３１１および関数３１２の情報はメモリ部１４０に記憶されており、温度決定部４２１は、メモリ部１４０から読み出すことによって関数３１１および関数３１２の情報を取得する。温度決定部４２１は、使用波長情報に、決定した温度制御電流の各設定値の情報を対応付けた設定値情報を波長決定部４２２へ出力する。

波長決定部４２２は、制御部１５０を介して波長制御電流を変化させ、光モニタ部４１０から出力される情報が示す波長が使用波長（λ１〜λｎ）になる波長制御電流の各設定値を、各使用波長に対応する波長制御電流の各設定値として決定する。波長決定部４２２は、温度決定部４２１から出力された設定値情報に、決定した波長制御電流の各設定値の情報を対応付けてバイアス決定部４２３へ出力する。

バイアス決定部４２３は、制御部１５０を介してＥＡバイアスを変化させ、光モニタ部４１０から出力される情報が示す伝送特性が所望の伝送特性（最適な消光比）になるＥＡバイアスの設定値を使用波長毎に決定する。バイアス決定部４２３は、波長決定部４２２から出力された設定値情報に、決定したＥＡバイアスの各設定値の情報を対応付けてメモリ部１４０へ出力する。

バイアス決定部４２３からメモリ部１４０へ出力される設定値情報は、使用波長毎に対応付けられた、温度制御電流の各設定値と、波長制御電流の各設定値と、ＥＡバイアスの各設定値と、の情報を含んでおり、たとえば図２に示したテーブル２００のようになる。メモリ部１４０は、バイアス決定部４２３から出力された設定値情報を、上述した各設定値の組み合わせの情報として記憶する。

なお、ここでは、光送信装置１００が光モニタ部４１０を備え、光モニタ部４１０による出力光の監視結果に基づいて各設定値の組み合わせの情報を決定する構成について説明したが、光モニタ部４１０に代えて、光送信装置１００が送信した光を受信した受信装置から、受信した光の波長および伝送特性の情報を取得する取得手段を備えてもよい。

図５は、各設定値を決定する手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、温度決定部４２１が、入力される使用波長情報から、使用波長の数ｆおよび波長間隔Δλの情報を取得する（ステップＳ５０１）。つぎに、関数３１１および関数３１２（図３参照）の情報を取得する（ステップＳ５０２）。

つぎに、ステップＳ５０２によって取得した関数３１１に基づいて、ＦＩＴ数が５７００（所望の値）になるＥＡ温度（４５℃）をＥＡ温度の上限温度Ｔａとして算出する（ステップＳ５０３）。つぎに、使用波長のうちの最も長い波長λ１に対応するＥＡ温度Ｔ１を、ステップＳ５０３によって算出した上限温度Ｔａ以下の温度に決定する（ステップＳ５０４）。たとえば、波長λ１に対応するＥＡ温度Ｔ１を上限温度Ｔａに決定する。

つぎに、ステップＳ５０２によって取得した関数３１２に基づいて、消費電力が１．４Ｗ（所望の値）になるＥＡ温度（４２℃）をＥＡ温度の下限温度Ｔｂとして算出する（ステップＳ５０５）。つぎに、使用波長のうちの最も短い波長λｆに対応するＥＡ温度Ｔｆを、ステップＳ５０５によって算出した下限温度Ｔｂ以上の温度に決定する（ステップＳ５０６）。たとえば、波長λｆに対応するＥＡ温度Ｔｆを下限温度Ｔｂに決定する。

つぎに、使用波長のうちの、波長λ１および波長λｆ以外の波長（λ２〜λｆ−１）に対応するＥＡ温度Ｔｎ（ｎ＝２，３，…，ｆ−１）を、ステップＳ５０４によって決定したＥＡ温度Ｔ１およびステップＳ５０６によって決定したＥＡ温度Ｔｆの間の範囲内に割り当てる（ステップＳ５０７）。たとえば、波長（λ２〜λｆ−１）に対応するＥＡ温度Ｔ（ｎ）を、Ｔ（ｎ）＝Ｔ（ｎ−１）＋（Ｔｆ−Ｔ１）／（ｆ−１）とする。

つぎに、波長決定部４２２が、ステップＳ５０１〜Ｓ５０７によって決定したＥＡ温度の各設定値に基づいて、使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する（ステップＳ５０８）。たとえば、λ１に対応付けた波長制御電流の設定値を決定する場合には、制御部１５０を介して、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流の設定値をλ１に対応付けられた設定値に調節する。

そして、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流を制御部１５０を介して変化させ、光モニタ部４１０から出力される情報が示す波長がλ１となるときの波長制御電流の設定値を、λ１に対応する設定値として決定する。λ２〜λｎに対応する波長制御電流の各設定値も同様にそれぞれ決定する。

つぎに、バイアス決定部４２３が、ステップＳ５０１〜Ｓ５０８によって決定したＥＡ温度および波長制御電流の各設定値に基づいて、使用波長毎に対応するＥＡバイアスの各設定値を決定する（ステップＳ５０９）。たとえば、λ１に対応付けたＥＡバイアスの設定値を決定する場合には、制御部１５０を介して、温度制御電流および波長制御電流の設定値をλ１に対応付けられた設定値にそれぞれ調節する。

そして、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスを制御部１５０を介して変化させ、光モニタ部４１０から出力される情報が示す伝送特性が所望の伝送特性（最適な消光比）となるときのＥＡバイアスの設定値を、λ１に対応する設定として決定する。λ２〜λｎに対応するＥＡバイアスの各設定値も同様にそれぞれ決定する。

つぎに、ステップＳ５０１〜Ｓ５０７によって決定したＥＡ温度の各設定値と、ステップＳ５０８によって決定した波長制御電流の各設定値と、ステップＳ５０９によって決定したＥＡバイアスの各設定値と、の組み合わせの情報を使用波長毎に対応付けてメモリ部１４０に記憶し（ステップＳ５１０）、一連の手順を終了する。

また、ステップＳ５０１〜ステップＳ５１０によって使用波長毎に対応付けて決定したＥＡ温度と、波長制御電流と、ＥＡバイアスと、の各設定値に基づいて、波長制御電流の波長に対する関数と、ＥＡ温度の波長に対する関数と、ＥＡバイアスの波長に対する関数と、を近似的に算出する制御を行ってもよい。この場合は、算出した各関数をメモリ部１４０に記憶して、一連の手順を終了する。

図６は、波長制御、ＥＡ温度およびＥＡバンドギャップ波長特性の制御を説明するグラフである。図６において、横軸は、ＥＡ温度［℃］を示している。縦軸は、波長を示している。特性６１０は、波長制御電流の設定値をλ１に対応付けられた設定値に調節した場合における、出力波長のＥＡ温度に対する特性を示している。点６１１は、特性６１０において、温度制御電流の設定値をλ１に対応付けられた設定値（４５℃）に調節した場合の出力波長を示している。

特性６２０は、ＥＡバイアスの設定値をλ１に対応付けられた設定値に調節した場合における、ＥＡバンドギャップ波長のＥＡ温度に対する特性を示している。点６２１は、特性６２０において、温度制御電流の設定値を４５℃に調節した場合におけるＥＡバンドギャップ波長を示している。点６２２は、特性６２０において、温度制御電流の設定値を４２℃に調節した場合のＥＡバンドギャップ波長を示している。

波長ずれ量６３０は、初期状態（出力波長がλ１）における、出力波長（点６１１）およびＥＡバンドギャップ波長（点６２１）の波長ずれ量を示している。この初期状態の波長ずれ量６３０は、ＥＡ変調器１２０から出力される光の伝送特性が所望の伝送特性（消光比が最適）になる波長ずれ量に調節されているものとする。

まず、符号６０１に示すように、温度制御電流の設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、ＥＡ温度をおよそ４２℃に制御する（点６１２）。つぎに、符号６０２に示すように、波長制御電流の設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、出力波長をλ４に制御する（点６４０）。

波長ずれ量６５０は、符号６０１に示すＥＡ温度の制御と、符号６０２に示す出力波長の制御と、を行った状態における、出力波長（点６４０）およびＥＡバンドギャップ波長（点６２２）の波長ずれ量を示している。波長ずれ量６５０は、初期状態の波長ずれ量６３０と比較して小さくなっている。

つぎに、符号６０３に示すように、ＥＡバイアスの設定値を波長λ４に対応付けられた設定値に調節することにより、ＥＡバンドギャップ波長の特性を特性６２０から特性６６０に変化させる制御を行う。点６６１は、特性６６０において、ＥＡ温度が４２℃である場合のＥＡバンドギャップ波長を示している。

波長ずれ量６７０は、符号６０３に示すＥＡバンドギャップ波長の特性の制御を行った場合における、出力波長（点６４０）およびＥＡバンドギャップ波長（点６６１）の波長ずれ量を示している。波長ずれ量６７０は、初期状態の波長ずれ量６３０とほぼ等しくなっている。このため、光送信装置１００が送信する光の伝送特性を劣化させることなく、出力波長をλ１からλ４へ変化させることができる。

このように、制御部１５０は、波長情報が示す波長が長いほど、ＥＡ温度を上げるように温度制御電流を調節し、出力波長が長くなるように波長制御電流の設定値を下げ、ＥＡバンドギャップ波長特性が高くなるようにＥＡバイアスの設定値を上げる制御を行う。反対に、制御部１５０は、波長情報が示す波長が短いほど、ＥＡ温度を下げるように温度制御電流を調節し、出力波長が短くなるように波長制御電流の設定値を上げ、ＥＡバンドギャップ波長特性が低くなるようにＥＡバイアスの設定値を下げる制御を行う。

なお、ここでは、ＥＡ温度、出力波長、ＥＡバイアスの順に設定する場合について説明したが、実際には、波長制御電流、温度制御電流およびＥＡバイアスの組み合わせをメモリ部１４０に記憶しておき、この組み合わせの情報に基づいてＥＡ温度、出力波長およびＥＡバイアスを同時に設定してもよい。

図７は、制御部による制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、制御部１５０が、メモリ部１４０に記憶された各設定値の組み合わせの情報に基づいて各設定値を調節する場合について説明する。図７に示すように、まず、外部から波長情報を取得する（ステップＳ７０１）。つぎに、ステップＳ７０１によって取得した波長情報が示す波長に対応したＥＡ温度の設定値の情報をメモリ部１４０から読み出す（ステップＳ７０２）。

つぎに、ステップＳ７０１によって読み出した波長情報が示す波長に対応した波長制御電流の設定値の情報をメモリ部１４０から読み出す（ステップＳ７０３）。つぎに、ステップＳ７０１によって取得した波長情報が示す波長に対応したＥＡバイアスの設定値の情報をメモリ部１４０から読み出す（ステップＳ７０４）。

つぎに、ステップＳ７０２により読み出した情報に基づいて、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流を調節する（ステップＳ７０５）。つぎに、ステップＳ７０３により読み出した情報に基づいて、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流を調節する（ステップＳ７０６）。つぎに、ステップＳ７０４により読み出した情報に基づいて、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスを調節し（ステップＳ７０７）、一連の制御を終了する。

なお、ここでは、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を連続してメモリ部１４０から読み出した後、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を調節する制御について説明したが、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を読み出す毎に温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの設定値をそれぞれ調節する制御としてもよい。

図８は、制御部による制御の他の一例を示すフローチャートである。ここでは、制御部１５０が、メモリ部１４０に記憶された各設定値の関数に基づいて各設定値を調節する場合について説明する。図８に示すように、まず、外部から波長情報を取得する（ステップＳ８０１）。つぎに、メモリ部１４０からＥＡ温度の波長に対する関数を読み出して、読み出した関数に基づいて、ステップＳ８０１によって取得した波長情報が示す波長に対応したＥＡ温度の設定値を算出する（ステップＳ８０２）。

つぎに、メモリ部１４０から波長制御電流の波長に対する関数を読み出して、読み出した関数に基づいて、ステップＳ８０１によって取得した波長情報が示す波長に対応した波長制御電流の設定値を算出する（ステップＳ８０３）。つぎに、メモリ部１４０からＥＡバイアスの波長に対する関数を読み出して、読み出した関数に基づいて、ステップＳ８０１によって取得した波長情報が示す波長に対応したＥＡバイアスの設定値を算出する（ステップＳ８０４）。

つぎに、ステップＳ８０２により算出した設定値に基づいて、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流を調節する（ステップＳ８０５）。つぎに、ステップＳ８０３により算出した設定値に基づいて、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流を調節する（ステップＳ８０６）。つぎに、ステップＳ８０４により算出した設定値に基づいて、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスを調節し（ステップＳ８０７）、一連の制御を終了する。

なお、ここでは、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を連続して算出した後、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を調節する制御について説明したが、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を算出する毎に温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの設定値をそれぞれ調節する制御としてもよい。

このように、実施の形態１にかかる光送信装置１００によれば、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流の設定値を波長に応じて調節するとともに、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスの設定値およびＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流の設定値を波長に応じて調節することで、波長制御時の伝送特性を向上させることができる。

また、波長制御時に、ＥＡ温度の制御とともにＥＡバイアスの制御を行うことで、伝送特性を確保するために必要なＥＡ温度の範囲３３０を小さくすることができる。このため、光送信装置１００の消費電力を低減することができる。このため、ＴＯＳＡへの適用において要求される光送信装置の消費電力と信頼度を満たすことができ、光送信装置のＴＯＳＡへの適用が容易になる。

なお、上述した実施の形態１の説明では、制御部１５０が、波長制御電流と、ＥＡバイアスと、温度制御電流と、の設定値を波長に応じて調節する構成としたが、制御部１５０が、波長制御電流と、ＥＡバイアスと、の設定値を波長に応じて調節し、温度制御電流の設定値は波長にかかわらず一定に調節する構成としてもよい。または、制御部１５０が、波長制御電流と、温度制御電流と、の設定値を波長に応じて調節し、ＥＡバイアスの設定値は波長にかかわらず一定に調節する構成としてもよい。

図９は、メモリ部に記憶された情報（その２）を示す図である。図９において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９は、制御部１５０が、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスと、の設定値を波長に応じて調節し、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流の設定値を一定に調節する場合のテーブル２００を示している。

この場合は、符号２２０に示すように、波長（λ１〜λｎ）に対応付けられた全てのＥＡ温度の設定値はＴ１となっている。この場合は、テーブル２００として記憶される設定値の組み合わせの情報は、波長制御電流、ＥＡバイアス、の順に決定する（図１９参照）。なお、ＥＡ温度情報をテーブル２００に格納せず、ＥＡ温度の設定値が常にＴ１である旨の情報をテーブル２００とは別にメモリ部１４０に記憶してもよい。

図１０は、メモリ部に記憶された情報（その３）を示す図である。図１０において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０は、制御部１５０が、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流と、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流と、の設定値を波長に応じて調節し、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスの設定値は一定に調節する場合のテーブル２００を示している。

この場合は、符号２３０に示すように、波長（λ１〜λｎ）に対応付けられた全てのＥＡバイアスの設定値はＶ１となっている。この場合は、テーブル２００として記憶される設定値の組み合わせの情報は、温度制御電流、波長制御電流、の順に決定する（図２１参照）。なお、ＥＡバイアスの情報をテーブル２００に格納せず、ＥＡバイアスの設定値が常にＶ１である旨の情報をテーブル２００とは別にメモリ部１４０に記憶してもよい。

（実施の形態２）
図１１は、実施の形態２にかかる光送信装置の機能的構成を示すブロック図である。図１１において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、実施の形態２にかかる光送信装置１００は、図１に示した光送信装置１００の構成に加えてＳＯＡ１１１０（半導体光増幅器：ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＯｐｔｉｃａｌＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）を備えている。

ＳＯＡ１１１０は、波長可変光源１１０およびＥＡ変調器１２０とともにＴＥＣ１３０上に集積して設けられている。波長可変光源１１０は、生成した光をＳＯＡ１１１０へ出力する。ＳＯＡ１１１０には、波長可変光源１１０から出力される光と、制御部１５０から出力される強度制御電流と、が入力される。ＳＯＡ１１１０は、波長可変光源１１０から出力された光を、制御部１５０から入力される強度制御電流に応じて増幅する。

ＳＯＡ１１１０は、増幅した光をＥＡ変調器１２０へ出力する。ＥＡ変調器１２０には、ＳＯＡ１１１０から出力された光と、制御部１５０から出力されたＥＡバイアスと、が入力される。ＥＡ変調器１２０は、ＳＯＡ１１１０から出力された光に対して変調を行う。メモリ部１４０は、波長制御電流と、ＥＡバイアスと、温度制御電流と、強度制御電流と、の設定値の組み合わせの情報を、使用波長毎に対応させてあらかじめ記憶している。

制御部１５０は、ＳＯＡ１１１０へ強度制御電流を入力する。また、制御部１５０は、ＳＯＡ１１１０へ入力する強度制御電流を調節することで、ＳＯＡ１１１０による光の強度を制御する。制御部１５０は、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスと、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流と、ＳＯＡ１１１０へ入力する強度制御電流と、の設定値の組み合わせを波長に応じて調節する。

具体的には、制御部１５０は、メモリ部１４０に記憶された組み合わせの情報のうちの、入力される波長情報が示す波長に対応した組み合わせの情報を読み出す。制御部１５０は、メモリ部１４０から読み出した組み合わせの情報に基づいて、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアス、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流およびＳＯＡ１１１０へ入力する強度制御電流の各設定値を調節する。

図１２は、メモリ部に記憶された情報（その４）を示す図である。図１２において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１２は、制御部１５０が、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流と、ＥＡ変調器１２０へ入力するＥＡバイアスと、ＴＥＣ１３０へ入力する温度制御電流と、ＳＯＡ１１１０へ入力する強度制御電流と、を波長に応じて調節する場合のテーブル２００を示している。

図１２に示すように、実施の形態２にかかる光送信装置１００のメモリ部１４０が記憶するテーブル２００は、図２に示したテーブル２００に加えて、使用波長（λ１〜λｎ）に対応付けられた強度制御電流（Ｉｓｏａ１〜Ｉｓｏａｎ）の情報を有する。制御部１５０は、波長情報が示す波長に対応した強度制御電流をＳＯＡ１１１０へ入力する。

図１３は、光送信装置の機能的構成の変形例を示すブロック図である。図１３において、図４および図１１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１３に示すように、実施の形態２にかかる光送信装置１００は、図１１に示した構成に加えて光モニタ部４１０および設定値決定部４２０を備えていてもよい。光モニタ部４１０は、取得した光の波長および伝送特性を監視するとともに、取得した光の強度を監視する。光モニタ部４１０は、監視した強度の情報を設定値決定部４２０へ出力する。

設定値決定部４２０は、メモリ部１４０に記憶される各設定値の組み合わせの情報を、光送信装置１００の使用波長（λ１〜λｎ）毎に、温度制御電流の設定値、波長制御電流の設定値、ＥＡバイアスの設定値、強度制御電流の設定値、の順に決定する。具体的には、設定値決定部４２０は、温度決定部４２１と、波長決定部４２２と、バイアス決定部４２３と、強度決定部１３１０と、を備えている。

バイアス決定部４２３は、決定したＥＡバイアスの各設定値の情報を対応付けた設定値情報を強度決定部１３１０へ出力する。強度決定部１３１０は、制御部１５０を介して強度制御電流を変化させ、光モニタ部４１０から出力される情報が示す強度が所望の強度になる強度制御電流の各設定値を、各使用波長に対応する強度制御電流の各設定値として決定する。強度決定部１３１０は、バイアス決定部４２３から出力された設定値情報に、決定した強度制御電流の各設定値の情報を対応付けてメモリ部１４０へ出力する。

強度決定部１３１０からメモリ部１４０へ出力される設定値情報は、使用波長毎に対応付けられた、温度制御電流の各設定値と、波長制御電流の各設定値と、ＥＡバイアスの各設定値と、強度制御電流の各設定値と、の情報を含んでおり、たとえば図１２に示したテーブル２００のようになる。メモリ部１４０は、強度決定部１３１０から出力された設定値情報を、上述した各設定値の組み合わせの情報として記憶する。

図１４は、各設定値を決定する手順の一例を示すフローチャートである。図１４において、ステップＳ１４０１〜Ｓ１４０９は、図５に示したステップＳ５０１〜Ｓ５０９と同様であるため、説明を省略する。図１４に示すように、ステップＳ１４０９によって使用波長毎に対応するＥＡバイアスの各設定値を決定した後に、強度決定部１３１０が、使用波長毎に対応する強度制御電流の各設定値を決定する（ステップＳ１４１０）。

たとえば、λ１に対応付けた強度制御電流の設定値を決定する場合には、制御部１５０を介して、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの設定値をλ１に対応付けられた設定値に調節する。そして、波長可変光源１１０へ入力する波長制御電流を制御部１５０を介して変化させ、光モニタ部４１０から出力される情報が示す強度が所望の強度になるときの強度制御電流の設定値を、λ１に対応する設定値として決定する。λ２〜λｎに対応する強度制御電流の各設定値も同様にそれぞれ決定する。

つぎに、ステップＳ１４０３〜Ｓ１４０７によって決定したＥＡ温度の各設定値と、ステップＳ１４０８によって決定した波長制御電流の各設定値と、ステップＳ１４０９によって決定したＥＡバイアスの各設定値と、ステップＳ１４１０によって決定した強度制御電流の各設定値と、の組み合わせの情報を使用波長毎に対応付けてメモリ部１４０に記憶し（ステップＳ１４１１）、一連の手順を終了する。

このように、実施の形態２にかかる光送信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光送信装置１００の効果を奏するとともに、温度制御電流、波長制御電流およびＥＡバイアスの各設定値を決定した後に決定した強度制御電流の設定値を用いてＳＯＡ１１１０による光の利得を制御することで、波長制御時の伝送特性を劣化させることなく、送信する光の強度を所望の強度に制御することができる。

図１５は、ＦＩＴ数および消費電力のＥＡ温度との関係を示すグラフである。図１５において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。範囲２２３０は、従来の光送信装置において、伝送特性を満たすために確保する必要があるＥＡ温度の制御の範囲である（図２２参照）。これに対して、光送信装置１００は、ＥＡ温度の制御とともにＥＡバイアスの制御を行うことで、伝送特性を確保するために必要なＥＡ温度の制御範囲３３０を小さくすることができる。

このため、光送信装置１００の消費電力を低減することができる。この場合は、消費電力が１．４Ｗとなり、光送信装置をＴＯＳＡに適用する場合に要求される消費電力の範囲を満たすことができる。このため、ＴＯＳＡへの適用において要求される光送信装置の消費電力と信頼度を満たすことができ、光送信装置のＴＯＳＡへの適用が容易になる。

図１６は、最小受信感度と出力波長との関係を示すグラフである。図１６において、横軸は、光送信装置１００の出力波長［ｎｍ］を示している。縦軸は、光送信装置１００が送信する光の最小受信感度［ｄＢｍ］を示している。符号１６１０および符号１６２０は、光送信装置１００が出力波長をλ１からλ４へ変化させた場合の、光送信装置１００から送信された光の最小受信感度を示している。

符号１６１０は、光送信装置１００から送信された直後（波長分散なし）の光の最小受信感度を示している。符号１６２０は、光送信装置１００から送信され、伝送路（およそ８０ｋｍ）を通過して波長分散が１６００ｐｓ／ｎｍ発生した光の最小受信感度を示している。符号１６１０および符号１６２０に示すように、光送信装置１００の出力波長を１５４２［ｎｍ］，１５４３［ｎｍ］，１５４４［ｎｍ］，１５４５［ｎｍ］と変化させた場合にも、光送信装置１００の最小受信感度はほとんど劣化しない。

図１７は、伝送ペナルティと出力波長との関係を示すグラフである。図１７において、横軸は、光送信装置１００の出力波長［ｎｍ］を示している。符号１７１０は、光送信装置１００の伝送ペナルティ［ｄＢ］を示している。図１７に示すように、光送信装置１００の出力波長を１５４２［ｎｍ］，１５４３［ｎｍ］，１５４４［ｎｍ］，１５４５［ｎｍ］と変化させた場合にも、光送信装置１００の伝送ペナルティはほとんど劣化しない。

図１８は、光送信装置をＴＯＳＡに適用した実施例を示す正面断面図である。図１８において、図１１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１８に示すＴＯＳＡ１８００は、上述した実施の形態２にかかる光送信装置１００をＴＯＳＡに適用した実施例である。ＴＯＳＡ１８００は、筐体１８１０と、基板１８２０と、波長可変光源１１０と、ＳＯＡ１１１０と、ＥＡ変調器１２０と、サーミスタ１８３０と、光学系１８４０と、光ファイバ１８５０と、ＴＥＣ１３０と、を備えている。

基板１８２０はＴＥＣ１３０上に設けられている。基板１８２０上には、波長可変光源１１０と、ＳＯＡ１１１０と、ＥＡ変調器１２０と、サーミスタ１８３０と、が集積されている。また、上述した制御部１５０、温度決定部４２１、波長決定部４２２、バイアス決定部４２３および強度決定部１３１０は、たとえばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）によって構成され、基板１８２０上に設けられる（不図示）。

また、上述したメモリ部１４０も基板１８２０上に設けられ（不図示）、基板１８２０を介して制御部１５０に接続されている。制御部１５０は、波長制御電流、ＥＡバイアス、温度制御電流および強度制御電流を、基板１８２０を介して、波長可変光源１１０、ＥＡ変調器１２０、ＴＥＣ１３０およびＳＯＡ１１１０へそれぞれ入力する。サーミスタ１８３０は、上述した温度モニタ素子１３１に対応する構成であり、基板１８２０の温度に応じた電流をＥＡ温度情報として制御部１５０へ出力する。

光学系１８４０は、ＥＡ変調器１２０から出射された光をコリメートするコリメートレンズ１８４１と、コリメートレンズ１８４１によってコリメートされた光を集光して光ファイバ１８５０へ結合する集光レンズ１８４２と、から構成されている。光ファイバ１８５０は、集光レンズ１８４２によって結合された光を外部へ出力する。

以上説明したように、開示の光送信装置および設定値決定方法によれば、波長制御時の伝送特性を向上させることができる。

（付記１）入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、
前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、
前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、
前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の各設定値を入力される波長情報に応じて調節することで前記波長可変光源の前記波長および前記電界吸収型変調器の前記変調特性を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光送信装置。

（付記２）入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、
前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、
前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、
前記温度制御電流を調節することで制御する前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、の各設定値を入力される波長情報が示す波長に応じて調節することで、前記ＥＡ温度および前記波長可変光源の前記波長を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光送信装置。

（付記３）前記制御手段は、前記温度制御電流を調節することで制御する前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の各設定値を前記波長情報が示す波長に応じて調節することで、前記ＥＡ温度、前記波長可変光源の前記波長および前記電界吸収型変調器の前記変調特性を制御することを特徴とする付記１または２に記載の光送信装置。

（付記４）前記制御手段は、前記波長情報が示す波長が長いほど、前記ＥＡ温度の設定値を上げ、前記波長制御電流の設定値を下げ、前記ＥＡバイアスの設定値を上げる制御を行うことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の光送信装置。

（付記５）前記温度調節手段は熱電クーラであり、
前記波長可変光源および前記電界吸収型変調器は、前記熱電クーラ上に集積されることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の光送信装置。

（付記６）前記熱電クーラには、前記熱電クーラの温度を示す情報を出力する温度モニタ素子が設けられており、
前記制御手段は、前記温度モニタ素子から出力された情報に応じて前記温度調節手段へ入力する前記温度制御電流を調節することを特徴とする付記５に記載の光送信装置。

（付記７）前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の各設定値の組み合わせの情報を使用波長毎に対応させて記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された組み合わせの情報のうちの、前記入力される波長情報が示す波長に対応した組み合わせの情報に基づいて前記各設定値を調節することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光送信装置。

（付記８）前記ＥＡ温度と、前記波長制御電流と、前記ＥＡバイアスと、の波長に対する各関数を記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶される前記各関数および前記波長情報が示す波長に基づいて前記波長制御電流、前記ＥＡ温度および前記ＥＡバイアスの設定値を算出し、算出した各設定値に基づいて調節することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光送信装置。

（付記９）前記光送信装置の信頼度パラメータおよび消費電力の情報に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する温度決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する波長決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値および前記波長決定手段によって決定された前記波長制御電流の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡバイアスの各設定値を決定するバイアス決定手段と、をさらに備え、
前記記憶手段は、前記温度決定手段、前記波長決定手段および前記バイアス決定手段によって決定された各設定値の組み合わせの情報を記憶することを特徴とする付記７に記載の光送信装置。

（付記１０）前記波長可変光源から前記電界吸収型変調器へ出力される光を、入力される強度制御電流に応じて増幅する半導体光増幅器をさらに備え、
前記制御手段は、前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、前記半導体光増幅器へ入力する強度制御電流と、の各設定値を入力される波長情報に応じて調節することを特徴とする付記１または２に記載の光送信装置。

（付記１１）前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、前記半導体光増幅器へ入力する強度制御電流と、の各設定値の組み合わせの情報を使用波長毎に対応させて記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された組み合わせの情報のうちの、前記波長情報が示す波長に対応した組み合わせの情報に基づいて前記各設定値を調節することを特徴とする付記１０に記載の光送信装置。

（付記１２）前記光送信装置の信頼度パラメータおよび消費電力の情報に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する温度決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する波長決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値および前記波長決定手段によって決定された前記波長制御電流の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡバイアスの各設定値を決定するバイアス決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値、前記波長決定手段によって決定された前記波長制御電流の各設定値および前記バイアス決定手段によって決定された前記ＥＡバイアスの各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記強度制御電流の各設定値を決定する強度決定手段と、をさらに備え、
前記記憶手段は、前記温度決定手段、前記波長決定手段、前記バイアス決定手段および前記強度決定手段によって決定された各設定値の組み合わせの情報を記憶することを特徴とする付記１１に記載の光送信装置。

（付記１３）入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、を備える光送信装置の設定値決定方法であって、
前記光送信装置の信頼度パラメータおよび消費電力の情報に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する温度決定工程と、
前記温度決定工程によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する波長決定工程と、
前記温度制御電流の各設定値および前記波長決定工程によって決定された波長制御電流の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応するＥＡバイアスの各設定値を決定するバイアス決定工程と、
を含むことを特徴とする設定値決定方法。

（付記１４）前記光送信装置は、前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の設定値の組み合わせの情報を使用波長毎に対応させて記憶する記憶手段をさらに備え、
前記温度決定工程によって決定されたＥＡ温度の各設定値と、前記波長決定工程によって決定された波長制御電流の各設定値と、前記バイアス決定工程によって決定されたＥＡバイアスの各設定値と、の組み合わせの情報を使用波長毎に対応付けて前記記憶手段に記憶させる記憶工程をさらに含むことを特徴とする付記１３に記載の設定値決定方法。

（付記１５）前記温度決定工程によって決定されたＥＡ温度の各設定値と、前記波長決定工程によって決定された波長制御電流の各設定値と、前記バイアス決定工程によって決定されたＥＡバイアスの各設定値と、に基づいて、前記波長制御電流と、前記ＥＡ温度と、前記ＥＡバイアスと、の波長に対する各関数を近似的に算出する算出工程をさらに含むことを特徴とする付記１３または１４に記載の設定値決定方法。

（付記１６）前記温度決定工程は、
前記信頼度パラメータと前記ＥＡ温度との関数に基づいて、前記信頼度パラメータが所望の値以上となる前記ＥＡ温度の上限を算出する上限温度算出工程と、
前記消費電力と前記ＥＡ温度との関数に基づいて、前記消費電力が所望の値以下となる前記ＥＡ温度の下限を算出する下限温度算出工程と、
前記上限温度算出工程によって算出された前記ＥＡ温度の上限と、前記下限温度算出工程によって算出された前記ＥＡ温度の下限と、によって決まる範囲において、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する決定工程と、
を含むことを特徴とする付記１３〜１５のいずれか一つに記載の設定値決定方法。

（付記１７）前記波長決定工程では、前記使用波長毎に、前記温度決定工程によって決定された前記使用波長に対応する前記ＥＡ温度の設定値を設定し、前記電界吸収型変調器から出力される光の波長が前記使用波長になる波長制御電流を前記使用波長に対応した設定値として決定することを特徴とする付記１３〜１６のいずれか一つに記載の設定値決定方法。

（付記１８）前記バイアス決定工程では、前記使用波長毎に、前記温度決定工程および前記波長決定工程によって決定された前記使用波長に対応する前記ＥＡ温度および前記波長制御電流の設定値を設定し、前記電界吸収型変調器から出力される光の伝送特性が所望の伝送特性になるＥＡバイアスを前記使用波長に対応した設定値として決定することを特徴とする付記１３〜１７のいずれか一つに記載の設定値決定方法。

（付記１９）前記光送信装置は、前記波長可変光源から前記電界吸収型変調器へ出力される光を、入力される強度制御電流に応じて増幅する半導体光増幅器をさらに備え、
前記温度決定工程によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値、前記波長決定工程によって決定された前記波長制御電流の各設定値および前記バイアス決定工程によって決定された前記ＥＡバイアスの各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記強度制御電流の各設定値を決定する強度決定工程をさらに含むことを特徴とする付記１３〜１８のいずれか一つに記載の設定値決定方法。

（付記２０）前記強度決定工程では、前記使用波長毎に、前記温度決定工程、前記波長決定工程および前記バイアス決定工程によって決定された前記使用波長に対応する前記ＥＡ温度、前記波長制御電流および前記ＥＡバイアスの設定値を設定し、前記電界吸収型変調器から出力される光の強度が所望の強度になる強度制御電流を前記使用波長に対応した設定値として決定することを特徴とする付記１９に記載の設定値決定方法。

実施の形態１にかかる光送信装置の機能的構成を示すブロック図である。メモリ部に記憶された情報（その１）を示す図である。ＦＩＴ数および消費電力のＥＡ温度との関係を示すグラフである。光送信装置の機能的構成の変形例を示すブロック図である。各設定値を決定する手順の一例を示すフローチャートである。波長制御、ＥＡ温度およびＥＡバンドギャップ波長特性の制御を説明するグラフである。制御部による制御の一例を示すフローチャートである。制御部による制御の他の一例を示すフローチャートである。メモリ部に記憶された情報（その２）を示す図である。メモリ部に記憶された情報（その３）を示す図である。実施の形態２にかかる光送信装置の機能的構成を示すブロック図である。メモリ部に記憶された情報（その４）を示す図である。光送信装置の機能的構成の変形例を示すブロック図である。各設定値を決定する手順の一例を示すフローチャートである。ＦＩＴ数および消費電力のＥＡ温度との関係を示すグラフである。最小受信感度と出力波長との関係を示すグラフである。伝送ペナルティと出力波長との関係を示すグラフである。光送信装置をＴＯＳＡに適用した実施例を示す正面断面図である。波長制御およびＥＡバンドギャップ波長特性の制御を説明するグラフである。図１９で示した制御方法による出力光の劣化を説明するグラフである。波長制御およびＥＡ温度の制御を説明するグラフである。図２１で示した制御方法によるＦＩＴ数および消費電力を示すグラフである。

符号の説明

１００光送信装置
２００テーブル
４１０光モニタ部
４２０設定値決定部
１８００ＴＯＳＡ
１８１０筐体
１８２０基板
１８３０サーミスタ
１８４０光学系
１８４１コリメートレンズ
１８４２集光レンズ
１８５０光ファイバ

Claims

入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、
前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、
前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、
前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の各設定値を入力される波長情報に応じて調節することで前記波長可変光源の前記波長および前記電界吸収型変調器の前記変調特性を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光送信装置。
入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、
前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、
前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、
前記温度制御電流を調節することで制御する前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、の各設定値を入力される波長情報が示す波長に応じて調節することで、前記ＥＡ温度および前記波長可変光源の前記波長を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光送信装置。
前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、の各設定値の組み合わせの情報を使用波長毎に対応させて記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された組み合わせの情報のうちの、前記入力される波長情報が示す波長に対応した組み合わせの情報に基づいて前記各設定値を調節することを特徴とする請求項１または２に記載の光送信装置。
前記ＥＡ温度と、前記波長制御電流と、前記ＥＡバイアスと、の波長に対する各関数を記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶される前記各関数および前記波長情報が示す波長に基づいて前記波長制御電流、前記ＥＡ温度および前記ＥＡバイアスの設定値を算出し、算出した各設定値に基づいて調節することを特徴とする請求項１または２に記載の光送信装置。
前記光送信装置の信頼度パラメータおよび消費電力の情報に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する温度決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する波長決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値および前記波長決定手段によって決定された前記波長制御電流の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡバイアスの各設定値を決定するバイアス決定手段と、をさらに備え、
前記記憶手段は、前記温度決定手段、前記波長決定手段および前記バイアス決定手段によって決定された各設定値の組み合わせの情報を記憶することを特徴とする請求項３に記載の光送信装置。
前記波長可変光源から前記電界吸収型変調器へ出力される光を、入力される強度制御電流に応じて増幅する半導体光増幅器と、
前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、前記半導体光増幅器へ入力する強度制御電流と、の各設定値の組み合わせの情報を使用波長毎に対応させて記憶した記憶手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された組み合わせの情報のうちの、前記波長情報が示す波長に対応した組み合わせの情報に基づいて、前記ＥＡ温度と、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流と、前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスと、前記半導体光増幅器へ入力する強度制御電流と、の各設定値を調節することを特徴とする請求項１または２に記載の光送信装置。
前記光送信装置の信頼度パラメータおよび消費電力の情報に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する温度決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する波長決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値および前記波長決定手段によって決定された前記波長制御電流の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡバイアスの各設定値を決定するバイアス決定手段と、
前記温度決定手段によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値、前記波長決定手段によって決定された前記波長制御電流の各設定値および前記バイアス決定手段によって決定された前記ＥＡバイアスの各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記強度制御電流の各設定値を決定する強度決定手段と、をさらに備え、
前記記憶手段は、前記温度決定手段、前記波長決定手段、前記バイアス決定手段および前記強度決定手段によって決定された各設定値の組み合わせの情報を記憶することを特徴とする請求項６に記載の光送信装置。
入力される波長制御電流に応じた波長の光を生成する波長可変光源と、前記波長可変光源によって生成された光に対して、入力されるＥＡバイアスに応じた変調特性によって変調を行う電界吸収型変調器と、前記電界吸収型変調器のＥＡ温度を、入力される温度制御電流に応じて変化させる温度調節手段と、前記ＥＡ温度、前記波長可変光源へ入力する波長制御電流および前記電界吸収型変調器へ入力するＥＡバイアスの設定値の組み合わせの情報を使用波長毎に対応させて記憶する記憶手段と、を備える光送信装置の設定値決定方法であって、
前記光送信装置の信頼度パラメータおよび消費電力の情報に基づいて、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する温度決定工程と、
前記温度決定工程によって決定された前記ＥＡ温度の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応する波長制御電流の各設定値を決定する波長決定工程と、
前記温度制御電流の各設定値および前記波長決定工程によって決定された波長制御電流の各設定値に基づいて、前記使用波長毎に対応するＥＡバイアスの各設定値を決定するバイアス決定工程と、
前記温度決定工程によって決定されたＥＡ温度の各設定値と、前記波長決定工程によって決定された波長制御電流の各設定値と、前記バイアス決定工程によって決定されたＥＡバイアスの各設定値と、の組み合わせの情報を使用波長毎に対応付けて前記記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を含むことを特徴とする設定値決定方法。
前記温度決定工程によって決定されたＥＡ温度の各設定値と、前記波長決定工程によって決定された波長制御電流の各設定値と、前記バイアス決定工程によって決定されたＥＡバイアスの各設定値と、に基づいて、前記波長制御電流と、前記ＥＡ温度と、前記ＥＡバイアスと、の波長に対する各関数を近似的に算出する算出工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の設定値決定方法。
前記温度決定工程は、
前記信頼度パラメータと前記ＥＡ温度との関数に基づいて、前記信頼度パラメータが所望の値以上となる前記ＥＡ温度の上限を算出する上限温度算出工程と、
前記消費電力と前記ＥＡ温度との関数に基づいて、前記消費電力が所望の値以下となる前記ＥＡ温度の下限を算出する下限温度算出工程と、
前記上限温度算出工程によって算出された前記ＥＡ温度の上限と、前記下限温度算出工程によって算出された前記ＥＡ温度の下限と、によって決まる範囲において、前記使用波長毎に対応する前記ＥＡ温度の各設定値を決定する決定工程と、
を含むことを特徴とする請求項８または９に記載の設定値決定方法。