JP2012215662A - 光送信機および光波形補償方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光送信機は、入力信号から駆動信号を生成する変調器駆動回路と、駆動信号に応じて変調光信号を生成する変調器と、入力信号の振幅である入力振幅を検出する振幅検出器と、振幅検出器により検出される入力振幅に基づいて波形制御信号を生成するコントローラ、を備える。変調器駆動回路は、波形制御信号に応じて駆動信号の波形を制御する。
【選択図】図2
Description
特許文献3、4には、さらに他の関連技術が記載されている。
変調器駆動回路12は、増幅器21、可変増幅器22を有する。増幅器21は、入力信号を増幅する。すなわち、増幅器21は、正転信号および反転信号をそれぞれ増幅する。可変増幅器22は、増幅器21の出力信号をさらに増幅する。すなわち、可変増幅器22は、増幅器21から出力される正転信号および反転信号をそれぞれさらに増幅する。なお、可変増幅器22の出力振幅は、コントローラ16により生成される駆動振幅制御電圧で制御される。
EA変調器の光出力パワーは、印加電圧に対して非線形特性を有している。このため、EA変調器の駆動信号のデューティが50パーセントであるときは、光出力波形のHレベルのパルス幅がLレベルのパルス幅と比較して狭くなる。この場合、光出力波形のクロスポイントは、図4(a)に示すように、Lレベル側にずれてしまう。
(1)信号入力端子と変調器駆動回路12との間の信号線路の高周波マッチングに影響を与えない
(2)変調器駆動回路12に入力する信号の振幅の低減をできるだけ抑制する
(3)振幅検出回路15から反射があるときは、その反射波を十分に減衰させる
(4)入力振幅を表す情報を振幅検出回路15に伝達する
Vin(min)×Z/(Rdiv+Z)>Vsens
第1の実施例においては、入力振幅に対して、変調器14により所望の光出力波形が得られるクロスポイント制御電圧が予め特定されている。そして、コントローラ16は、振幅検出回路15により検出された入力振幅Vinに対応するクロスポイント制御電圧を生成する。入力振幅Vinとクロスポイント制御電圧との対応関係は、クロスポイント制御電圧テーブルに格納されている。
第1の実施例では、入力振幅Vinに対応するクロスポイント制御電圧Vdutが測定により得られる。ここで、入力振幅Vinとクロスポイント制御電圧Vdutとの間には、所定の関係が存在する。例えば、変調器14がEA変調器である場合は、入力振幅Vinとクロスポイント制御電圧Vdutとの間の関係は、近似的に、2次関数で表わすことができる。
Vdut=a×Vin2+b×Vin+c (1)
したがって、上記係数a、b、および定数cを決定すれば、振幅検出回路15により検出される入力振幅Vinに対して、目標Xpointを得るためのクロスポイント制御電圧Vdutを算出できる。
第2の実施例では、クロスポイント制御電圧Vdutを算出するための関数は、ある1つの目標Xpointに対して決定される。これに対して、第3の実施例においては、任意の目標Xpointについて対応するクロスポイント制御電圧Vdutを算出できる関数が提供される。
slop-1=d×Vin2+e×Vin+f (2)
したがって、上記係数d、e、および定数fを決定すれば、振幅検出回路15により検出される入力振幅Vinに対応する傾きの逆数slop-1が得られる。
Vdut=(Xp−g)×slop-1+h (3)
Xpは、光出力波形のクロスポイントの目標位置を表す。したがって、定数g、hを決定すれば、目標クロスポイント位置を得るためのクロスポイント制御電圧Vdutを算出することができる。
(Vdut(11),Xpoint(1))
(Vdut(12),Xpoint(2))
そして、測定システムは、直線Y1の傾きの逆数slope(1)-1を算出する。
(Vdut(21),Xpoint(1))
(Vdut(22),Xpoint(2))
そして、測定システムは、直線Y2の傾きの逆数slope(2)-1を算出する。
(Vdut(31),Xpoint(1))
(Vdut(32),Xpoint(2))
そして、測定システムは、直線Y3の傾きの逆数slope(3)-1を算出する。このように、S70〜S72においては、図20(b)に示すように、入力振幅Vin(1)、Vin(2)、Vin(3)に対して、それぞれ傾きの逆数slope(1)-1、slope(2)-1、slope(3)-1が算出される。
(Vin(1),slope(1)-1)
(Vin(2),slope(2)-1)
(Vin(3),slope(3)-1)
この結果、上記(2)式の係数d、e、および定数fが算出される。
光送信機の特性に係わる幾つかの測定結果を図22〜図23に示す。ここでは、光送信機10の入力振幅190〜700mVppにおいて、実施形態の光波形補償方法を行う場合と行わない場合とを比較する。なお、光波形補償は、上述した第3の実施例の方法を採用している。
振幅検出回路15の一例として図7(b)に示す構成を説明した。しかし、振幅検出回路15は、他の構成で実現してもよい。以下、図25〜図26を参照しながら、振幅検出回路15のバリエーションについて説明する。
(付記1)
入力信号から駆動信号を生成する変調器駆動回路と、
前記駆動信号に応じて変調光信号を生成する変調器と、
前記入力信号の振幅である入力振幅を検出する振幅検出器と、
前記振幅検出器により検出される入力振幅に基づいて波形制御信号を生成するコントローラ、を備え、
前記変調器駆動回路は、前記波形制御信号に応じて前記駆動信号の波形を制御する
ことを特徴とする光送信機。
前記コントローラは、前記波形制御信号として前記入力振幅に基づいて決まるクロスポイント制御電圧を出力し、
前記変調器駆動回路は、前記クロスポイント制御電圧に応じて前記駆動信号のクロスポイントを制御する
ことを特徴とする付記1に記載の光送信機。
前記入力信号は、第1信号および第2信号を含む差動信号であり、
前記変調器駆動回路は、前記クロスポイント制御電圧に応じて、前記第1信号および前記第2信号の電圧レベル間のオフセットを調整する
ことを特徴とする付記2に記載の光送信機。
入力振幅を表す入力振幅データに対して、前記変調器により所望の光出力波形が得られるクロスポイント制御データを格納するメモリをさらに備え、
前記コントローラは、前記振幅検出器により検出される入力振幅に対応する入力振幅データを利用して前記メモリから対応するクロスポイント制御データを取得し、取得したクロスポイント制御データに基づいて前記クロスポイント制御電圧を生成する
ことを特徴とする付記2に記載の光送信機。
前記コントローラは、入力振幅に対して前記変調器により所望の光出力波形が得られるクロスポイント制御電圧を算出する演算式を利用して、前記振幅検出器により検出される入力振幅に対応するクロスポイント制御電圧を生成する
ことを特徴とする付記2に記載の光送信機。
前記変調器は、電界吸収型光変調器であり、
前記演算式は、入力振幅についての2次関数である
ことを特徴とする付記5に記載の光送信機。
前記2次関数は、3以上の異なる入力振幅に対してそれぞれ前記変調器により所望の光出力波形が得られるクロスポイント制御電圧を測定した結果を利用して決定される
ことを特徴とする付記6に記載の光送信機。
前記変調器は、電界吸収型光変調器であり、
前記演算式は、前記クロスポイント制御電圧に対する前記光出力波形のクロスポイント位置の変化の傾きの逆数を計算するための入力振幅についての2次関数、および前記クロスポイント制御電圧を計算するための前記傾きの逆数についての1次関数を含む
ことを特徴とする付記5に記載の光送信機。
前記振幅検出器は、前記入力信号のHレベル側のピークまたはLレベル側のピークの少なくとも一方を検出するピーク検出回路を含む
ことを特徴とする付記1の記載の光送信機。
入力信号から駆動信号を生成する変調器駆動回路および前記駆動信号に応じて変調光信号を生成する変調器を備える光送信機において使用される光波形補償方法であって、
前記入力信号の振幅を検出し、
前記入力信号の振幅に基づいて前記駆動信号のクロスポイントを制御して前記変調光信号の波形を補償する
ことを特徴とする光波形補償方法。
光送信機への入力信号の振幅を検出し、
前記入力信号の振幅に基づいてクロスポイント制御電圧を生成し、
前記入力信号から前記クロスポイント制御電圧でクロスポイントが制御された駆動信号を生成し、
変調器を利用して前記駆動信号に応じて光信号を生成する
ことを特徴とする光信号生成方法。
11 信号分岐回路
12 変調器駆動回路
13 光源(LD)
14 変調器(EA変調器)
15 振幅検出回路
16 コントローラ
17 CPU
18 メモリ
41 ピーク検出回路
Claims (7)
- 入力信号から駆動信号を生成する変調器駆動回路と、
前記駆動信号に応じて変調光信号を生成する変調器と、
前記入力信号の振幅である入力振幅を検出する振幅検出器と、
前記振幅検出器により検出される入力振幅に基づいて波形制御信号を生成するコントローラ、を備え、
前記変調器駆動回路は、前記波形制御信号に応じて前記駆動信号の波形を制御する
ことを特徴とする光送信機。 - 前記コントローラは、前記波形制御信号として前記入力振幅に基づいて決まるクロスポイント制御電圧を出力し、
前記変調器駆動回路は、前記クロスポイント制御電圧に応じて前記駆動信号のクロスポイントを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信機。 - 入力振幅を表す入力振幅データに対して、前記変調器により所望の光出力波形が得られるクロスポイント制御データを格納するメモリをさらに備え、
前記コントローラは、前記振幅検出器により検出される入力振幅に対応する入力振幅データを利用して前記メモリから対応するクロスポイント制御データを取得し、取得したクロスポイント制御データに基づいて前記クロスポイント制御電圧を生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の光送信機。 - 前記コントローラは、入力振幅に対して前記変調器により所望の光出力波形が得られるクロスポイント制御電圧を算出する演算式を利用して、前記振幅検出器により検出される入力振幅に対応するクロスポイント制御電圧を生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の光送信機。 - 前記変調器は、電界吸収型光変調器であり、
前記演算式は、入力振幅についての2次関数である
ことを特徴とする請求項4に記載の光送信機。 - 前記変調器は、電界吸収型光変調器であり、
前記演算式は、前記クロスポイント制御電圧に対する前記光出力波形のクロスポイント位置の変化の傾きの逆数を計算するための入力振幅についての2次関数、および前記クロスポイント制御電圧を計算するための前記傾きの逆数についての1次関数を含む
ことを特徴とする請求項4に記載の光送信機。 - 入力信号から駆動信号を生成する変調器駆動回路および前記駆動信号に応じて変調光信号を生成する変調器を備える光送信機において使用される光波形補償方法であって、
前記入力信号の振幅を検出し、
前記入力信号の振幅に基づいて前記駆動信号のクロスポイントを制御して前記変調光信号の波形を補償する
ことを特徴とする光波形補償方法。
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