JP4465458B2 - 位相制御光fsk変調器 - Google Patents
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Description
本発明の第5の側面に係る光変調システムは,基本的には,光FSK変調器からの光FSK信号に対して,光FSK変調器の変調信号周波数を変調信号とする光DSB−SC変調器などの強度変調器で変調し,バンドパスフィルタにより所定の光信号を取り出すと,その光信号は,光信号の位相情報に関する成分を有しているので,これにより光PSK信号を得ることができるという知見に基づくものである。そして,本発明の光FSK変調システムを光FSK変調器として用いるので,位相が整った(好ましくはUSB信号とLSB信号の位相差がない)FSK変調信号を得ることができるので,好ましいPSK信号を得ることができるという知見に基づくものである。
以下,図面を用いて本発明を詳細に説明する。図1は,本発明の光変調システムの基本構成を示す概略図である。図1に示されるとおり,本発明の第1の側面に係る光周波数シフトキーイング変調システムは,第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)(2)と;第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)(3)と;光信号の入力部(4)と,前記光信号が前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)と前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)とへ分岐する分岐部(5)と,前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)と,前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)と,前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)と前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)から出力される光信号が合波される合波部(6)と,前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含むメインマッハツェンダー導波路(MZC)(8)と;前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)の第1の電極(電極A)(9)と;前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)の第2の電極(電極B)(10)と;前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)の第3の(電極C)(11)と;前記第1の電極(9),前記第2の電極(10)及び前記第3の電極(11)に変調信号とバイアス電圧のいずれかまたは両方を印加するための信号源(12)と;前記出力部(7)から出力される上側波帯信号と下側波帯信号との間の位相差を調整するための出力信号位相調整部を具備する,光周波数シフトキーイング変調システムである。
以下,本発明の光変調器の各構成要素について説明する。それぞれのサブマッハツェンダー導波路は,例えば,略六角形状の導波路(これが2つのアームを構成する)を具備し,並列する2つの位相変調器を具備するようにして構成される。位相変調器は,たとえば,導波路に沿った電極により達成できる。また強度変調器は,たとえばマッハツェンダー導波路と,マッハツェンダー導波路の両アームに電界を印加するための電極とにより達成できる。
各サブマッハツェンダー導波路には,それぞれ第1の電極(電極A)及び第2の電極(電極B)が設けられる。電極Aは,DCA電極及びRFA電極のいずれか又は両方として機能する。電極Bは,DCB電極及びRFB電極のいずれか又は両方として機能する。すなわち,これらの電極A及び電極Bには,バイアス電圧の他にラジオ周波数などの変調信号が印加される。
上記に説明したように,従来のFSK変調器では,FSK変調器にバイアス電圧として通常ひとつの信号源から2種類の信号(DCA電圧,DCB電圧)が電極A及び電極Bにそれぞれ印加され,別の高周波電源から3種類の信号(RFA電圧,RFB電圧,RFC電圧)が電極A,電極B及び電極Cにそれぞれ印加される。また,従来のSSB変調器では,SSB変調器にバイアス電圧として通常ひとつの信号源から3種類の信号(DCA電圧,DCB電圧,DCC電圧)が電極A,電極B及び電極Cにそれぞれ印加され,別の高周波電源から3種類の信号(RFA電圧,RFB電圧)が電極A及び電極Bに印加される。
バイアス電圧制御部(13)は,メインマッハツェンダー導波路から出力される光信号の強度が最大となるように各サブマッハツェンダー導波路に印加するバイアス電圧を調整するための制御信号を出力する第1のバイアス調整手段と,サブマッハツェンダー導波路に印加するバイアス電圧は,前記第1のバイアス調整手段により得られた値のままとしつつ,前記光信号の強度をMaxとしたときに,前記メインマッハツェンダー電極に印加されるバイアス電圧を,前記メインマッハツェンダー導波路から出力される光信号の出力が前記Maxの40%以上60%以下となるように調整するための制御信号を出力する第2のバイアス調整手段として機能させるためのコンピュータ読取可能な記録媒体を搭載したコンピュータにより実現される。上記各手段は,測定系からの測定値を入力する入力装置と,入力装置から入力された測定値を記憶する記憶部と,記憶部が記憶する測定値を比較するための演算部と,入力装置からの入力情報に従って,メインメモリ中の制御プログラムを読み出し,記憶装置に記憶された各測定値情報を読み出し,所定の制御を行うための制御部と,演算部の演算結果に基づいて,信号源に対してバイアス電圧に関する指令を出力する出力部とを有するコンピュータなどにより実装される。
以下,本発明の光FSK変調システムの基本動作について説明する。光変調器の動作を以下に説明する。サブマッハツェンダー導波路の並列する4つの光位相変調器(これらはRFA電極,RFB電極を構成する)に,たとえば,位相が90°ずつ異なる正弦波RF信号を印加する。また,光に関しても,たとえば,それぞれの位相差が90°となるようにバイアス電圧をDCA電極,DCB電極に印加する。これらの電気信号の位相差や光信号の位相差は,適宜調整すればよいが,基本的には90°の整数倍ずれるように調整する。
光導波路の形成方法としては,チタン拡散法等の内拡散法やプロトン交換法など公知の形成方法を利用できる。すなわち,本発明の光変調器は,例えば以下のようにして製造できる。まず,ニオブ酸リチウムのウエハー上に,フォトリソグラフィー法によって,チタンをパターニングし,熱拡散法によってチタンを拡散させ,光導波路を形成する。この際の条件は,チタンの厚さを100〜2000オングストロームとし,拡散温度を500〜2000℃とし,拡散時間を10〜40時間としすればよい。基板の主面に,二酸化珪素の絶縁バッファ層(厚さ0.5−2μm)を形成する。次いで,これらの上に厚さ15−30μmの金属メッキからなる電極を形成する。次いでウエハーを切断する。このようして,チタン拡散導波路が形成された光変調器が形成される。
図6は,本発明の第2の側面に係る光FSK変調システムを説明するための概念図である。図6に示されるように,本発明の第2の側面に係る光FSK変調システムは,基本的には,前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)のうち前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)の合波部から,前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)の合波部(6)の間の導波路部分に設けられ,前記導波路部分を伝播する光信号の強度を変調するための強度変調器(12)を具備することにより,各サブマッハツェンダー導波路からの出力信号のうち抑圧したい成分(キャリア成分(f0)や高次成分(例えば2次成分(f0±2fm))の信号強度を同程度となるように調整するので,合波部(6)で各サブマッハツェンダー導波路からの光信号が合波される際に抑圧したい成分が(位相が逆位相となっているので),効果的に抑圧されるという知見に基づくものである。なお,図では,本発明の第2の側面に係る光FSK変調システムとして,第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)の合波部から,前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)の合波部(6)の間の導波路部分に設けられ,前記導波路部分を伝播する光信号の強度を変調するための強度変調器(12)を具備するものを図示しているが,本発明の第2の側面に係る光FSK変調システムとして,第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)の合波部から,前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)の合波部(6)の間の導波路部分に設けられ,前記導波路部分を伝播する光信号の強度を変調するための強度変調器(12)を具備するものであってもよく,それら2つの強度変調器を具備するものであってもよい。
本発明の第3の側面に係る光FSK変調システムは,基本的には,各バイアス電極に印加されるバイアス電圧するためのバイアス電圧制御部をあえて設けることで,光変調器の動作中であっても,最適なバイアス電圧値に調整でき,好適な動作環境を得ることができるという知見に基づくものである。
この工程は,メインMZ導波路からの出力が大きくなるように(好ましくはできるだけ大きくなるように,より好ましくは最大となるように),電極Cのバイアス電圧及び2つのサブMZ電極のバイアス電圧を調整する。メインMZ導波路は,図示しない測定系と連結されているので,測定系による出力値を観測しつつ,各MZ電極に印加するバイアス電圧を調整してもよい。なお,出力が最大とは,厳密な意味での最大ではなく,各バイアス電圧をたとえば5〜100V変化させた場合における最大の値があげられる。また,1V〜10V程度の間隔でいくつかのサンプリングを行ったうちの最大の値であってもよい。
この工程は,メインMZ導波路からの出力が大きくなるように(好ましくはできるだけ大きくなるように,より好ましくは最大となるように),電極Cのバイアス電圧及び2つのサブMZ電極のバイアス電圧を調整する工程である。メインMZ導波路は,図示しない測定系と連結されているので,測定系による出力値を観測しつつ,各MZ電極に印加するバイアス電圧を調整してもよい。
この工程は,メインMZ導波路からの出力光の強度が小さくなるように,メインMZ電極に印加されるバイアス電圧を調整するための工程である。メインMZ導波路は,図示しない測定系と連結されているので,測定系による出力値を観測しつつ,メインMZ電極に印加するバイアス電圧を調整してもよい。
この工程では,メインMZ導波路からの出力が小さくなるように,いずれかのサブMZ電極のバイアス電圧を減少させる。この工程では,いずれか一方のサブMZ電極のバイアス電圧を減少させた場合に,メインMZ導波路からの出力が小さくなるので,そのメインMZ導波路からの出力が小さくなる方のサブMZ電極のバイアス電圧を小さくするように制御する。この工程で,減少又は増加する電圧値は,予め決めておいてもよい。このような変化電圧値として,0.01V〜0.5Vがあげられ,好ましくは0.05V〜0.1Vである。本工程によりメインMZ導波路からの出力強度が減少する。メインMZ導波路は,たとえば,図示しない測定系と連結されているので,測定系による出力値を観測しつつ,バイアス電圧を調整してもよい。
この工程は,メインMZ導波路の出力が小さくなるように,電極Cのバイアス電圧を調整するための工程である。メインMZ導波路は,たとえば,図示しない測定系と連結されているので,測定系による出力値を観測しつつ,バイアス電圧を調整してもよい。なお,本工程,又は前記(iii)の工程と本工程とを,繰り返し行っても良い。
本発明の第4の側面に係る光変調システムは,前記第3の電極(電極C)(11)は,前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)(2)の合波部と前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)(8)の合波部(6)との間の導波路に沿って設けられた電極(MZCA電極)(11a)と,前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)(3)の合波部と前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)(8)の合波部(6)との間の導波路に沿って設けられた電極(MZCB電極)(11b)とのいずれかを具備し,前記出力信号位相調整部は,前記MZCA電極(11a)及びMZCB電極(11b)のいずれかに印加する電圧を制御することにより前記出力部(7)から出力される上側波帯信号と下側波帯信号との間の位相差を調整する上記いずれか記載の光周波数シフトキーイング変調システムである。この態様光周波数シフトキーイング変調システムは,一方のサブマッハツェンダー導波路に特に電圧を印加できるようにするため第3の電極を一方のサブマッハツェンダー導波路に沿って設けたものである。
本発明の第5の側面に係る光変調システムは,基本的には,光FSK変調器からの光FSK信号に対して,光FSK変調器の変調信号周波数を変調信号とする光DSB−SC変調器などの強度変調器で変調し,バンドパスフィルタにより所定の光信号を取り出すと,その光信号は,光信号の位相情報に関する成分を有しているので,これにより光PSK信号を得ることができるという知見に基づくものである。そして,本発明の光FSK変調システムを光FSK変調器として用いるので,位相が整った(好ましくはUSB信号とLSB信号の位相差がない)FSK変調信号を得ることができるので,好ましいPSK信号を得ることができるという知見に基づくものである。
実際の通信システムでは,光FSK変調発生器と強度変調器(光DSB-SC変調器)との距離が遠いことが想定される。この場合であっても,これらに印加される変調周波数を同じ値としなければならない。したがって,同一の電源から変調周波数を取り出して,それを光FSK変調器と光DSB-SC変調器とに供給することは困難である。また,別々の信号源によって,変調周波数信号を作り出し,光FSK変調器と光DSB-SC変調器とに印加する場合,光FSK変調器の変調信号を調整した場合に,光DSB−SC変調器の変調信号もそれにあわせて調整しなければならない。このような問題があるので,本発明の第5の側面に係る光変調システムは,光FSK信号を,光PSK信号に変換するにあたり,光FSK変調器の変調信号周波数を有した電気信号を光DSB−SC変調器に印加でき,これにより光FSK変調器の変調信号周波数を調整しても,光DSB−SC変調器を動作させることができる光変換システムを提供する。以下説明する本発明の第5の側面に係る光変調システムは,所定の同期手段を用いることにより,光FSK変調信号の変調周波数を有した電気信号を得て,これを光DSB−SC変調器に印加できるので,光FSK変調器の変調信号を調整した場合でも,適切に光PSK信号を得ることができるものである。
図10は,本発明の第5の側面に係る光変調システムの第3の実施態様の基本構成を示す図である。図10(A)は,いったん2fmの周波数を有する成分を取り出し,これを分周器で半分の周波数とした後に強度変調器へ印加するものの例を示す。一方,図10(B)は,fmの周波数を有する成分を取り出し,これを強度変調器へ印加するものの例を示す。図10(A)に示されるとおり,第3の実施態様に係る光変換システムは,光FSK変調器(22)としての光FSK変調システムと前記光FSK変調器の出力信号を伝播する伝送路(27)と,前記伝送路を伝播した光信号を分波するカプラ(51)と,前記カプラで分波された光信号から,前記光FSK変調器の変調信号の2倍の周波数成分を有する電気信号を抽出するためのクロック再生手段(52)と,前記クロック再生手段によって抽出された前記光FSK変調器の変調信号の2倍の周波数成分を有する電気信号を周波数を半分にする分周器(53)と,前記カプラにより分波された光FSK変調器の出力信号が入力され,前記分周器から出力される電気信号が変調信号として印加される光DSB−SC変調器などの強度変調器(23)と,前記強度変調器の出力信号から所定の領域の光信号を選択するバンドパスフィルタ(24)とを具備する光変換システムである。
図11は,本発明の第5の側面に係る光変調システムの第4の実施態様の基本構成を示す図である。図11(A)は,いったん2fmの周波数を有する成分を取り出し,これを分周器で半分の周波数とした後に強度変調器へ印加するものの例を示す。一方,図11(B)は,fmの周波数を有する成分を取り出し,これを強度変調器へ印加するものの例を示す。図11に示されるとおり,第4の実施態様にかかる光変換システム(60)は,光FSK変調器(22)としての光FSK変調システムと,前記光FSK変調器の出力信号を伝播する伝送路(27)と,前記光FSK変調器の出力信号が入力される光DSB−SC変調器などの強度変調器(23)と,前記強度変調器の出力光を分波するカプラ(61)と,前記カプラにより分波された光信号を検出する光検出器(44)と,前記光検出器の出力電気信号の周波数を半分にする分周器(53)と,強度変調器の出力信号から所定の領域の光信号を選択するバンドパスフィルタ(24)と,を具備し,前記分周器の出力信号が,強度変調器の変調信号として入力される光変換システムである。
光ヘテロダイン法によるマイクロ波・ミリ波のUWB信号を発生する。このUWB信号の
発生装置は,信号源と2つのレーザと位相ロックループと,マッハツェンダー変調器とバ
イアス電源と,パルスパターン発生装置と,光検出器(フォトダイオード)と,スペクト
ル分析器とを具備する。この装置では,マッハツェンダー変調器でキャリア信号にデータ
を位相変調によって重畳し,位相ロックループによって2つのレーザを位相同期させ,ヘ
テロダイン抽出によってUWB信号を発生させる。この装置では,安定制御機構が複雑で
高価になるなどの問題がある。
波帯が干渉しあい,光FSK変調器の変調周波数の2倍の成分が発生する。これらの2成分の周波数差(変調信号の周波数の2倍)以上の周波数成分に応答できる光検出器(高速光検出器)に変調器の出力光を導くと,2成分が同時発生している間のみ周波数差に相当する周波数をもつRF信号が発生する。周波数切替え時の過渡的な現象であるので,特に光周波数切替えのための信号を立ち上がり・立ち下がり時間の短い矩形パルスとすると,RF信号を発生させることができる。具体的には,変調信号の繰り返し矩形パルスの立ち上がり時間を5%とすればよい。本発明の光FSK変調器を用いたUWB信号の発生装置(以下,単に「本発明のUWB信号発生装置」ともいう)は,このRF信号(ミリ波・マイクロ波パルス)をUSB信号として出力するものである。
(1)で表される。
て,T またはSの符号を変化させることで,光周波数の切り替えが実現できることがわかる。Tの符号の変化は,第三電極に印加する電圧を制御し,Path 1,3 とPath 2,4 間の光位相差を−π/2 からπ/2 に切り替えることで実現できる。一方,Sの符号は第1電極及び第2電極に印加されるのRF変調信号の位相差を,π/2 から−π/2 に切り替えることで,変化させることができる。なお,第3電極における,切り替え信号の振幅は,第3電極に印加される変調信号(USBとLSB信号を切り換える変調信号)の半波長電圧に一致する。
以下,本発明のUWB信号の発生装置を用いて,UWB信号が発生することについて説明する。先に説明した通り,第3の電極に印加する電圧信号を変化させることにより,光FSK変調器の出力を上側波帯と,下側波帯とを切り替えることができる。Path 1,3 とPath 2,4 の光信号の位相差をφFSK とすると,上側波帯,下側波帯の振幅はそれぞれ下記式(15),及び式(16)で与えられる。
本発明の光FSK変調器を用いた強度変調信号およびUWB信号の発生装置(以下,単に「本発明の強度変調信号/UWB信号発生装置」ともいう)は,本発明のUWB信号発生装置と光検出器とを組み合わせることで,強度変調信号とUWB信号とを出力できる装置である。本発明の強度変調信号/UWB信号発生装置の実現例を,説明する。本発明の強度変調信号/UWB信号発生装置は,レーザ光源と,レーザ光源からの光の強度を変調する光強度変調器と,前記光強度変調器により変調された光信号が入力する光FSK変調器と,光FSK変調器の出力を検波する高速光検波器などの光検出器とを有する。これらの要素のうち,本発明のUSB信号発生装置において説明した要素は,先に説明したと同様である。
光FSK 変調器は平均出力光強度を一定に保つので,入力が強度変調信号であった場合に,それへの影響を与えずにUWB 信号を同時に伝送できる。UWB信号の強度は,強度変調信号の影響を受けるが,これが問題となる場合には,光増幅器(リミッティングアンプなど)を用いて強度変動を抑圧することができる。
本発明の第7の側面に係る光変調システムは,基本的には,上記した光FSK変調システムを光FSK変調器として用い,USB信号とLSB信号との位相差を制御しつつ,変調信号としての正弦波クロック信号と,ベースバンド信号との位相差Δφを制御することにより,位相連続FSK変調を達成し,更に変調器に入力される入力光の位相を制御することにより,任意の変移量・変調度を有するCPFSK変調を実現するものである。
δφ(t)={(2kπf0/B+φ0)mod 2π} ・・・(III)
ここで,kは整数,f0は正弦波クロック信号の周波数,Bはベースバンド信号のビット速度,φ0は初期位相である。なお,「mod」関数は,剰余演算を示し,(2kπf0/B+φ0)を2πで割った余りがδφ(t)となる。
条件[1]k番目のベースバンド信号を印加する場合には,前記正弦波クロック信号の位相と上式(I)で表される関係を満たす位相差(Δφ)を有するベースバンド信号を前記光周波数シフトキーイング変調器の電極(7,23)に印加する。
条件[2]k番目のベースバンド信号を印加する場合には,前記入力光の位相は制御しない。
条件[3]k+1番目のベースバンド信号を印加する場合であって,k番目のベースバンド信号とk+1番目のベースバンド信号とが同じ場合には,前記入力光の位相は制御しない。
条件[4]k+1番目のベースバンド信号を印加する場合であって,k番目のベースバンド信号とk+1番目のベースバンド信号とが異なる場合には,前記入力光の位相をπ変化させる。
ここで,kは条件[1]から[4]全てにおいて偶数であるか,又は条件[1]から[4]全てにおいて奇数である。
光FSK変調器で発生させたワイドバンドFSK信号をDSB-SC変調し,キャリア近傍の成分のみを光フィルタで切り出すことでPSK信号に変換できることを理論的に確認した。PSK信号の復調にはDPSK復調用の1-bitディレイを用いることとした。シミュレーションモデルは以下のとおりとした。信号長が1024パルス, FSK信号(256個)のビットレート10Gbps,CW光源の線幅10MHz,周波数193THz,FSK変調信号周波数(fm)25GHz,FRA電極とRFB電極に印加されるRF信号の位相差180度, RFC電極に印加される信号の伝送速度1Gbps ,MZCの両アームに印加される信号の位相差90度, RFC電極に印加される信号の種類NRZ PRBS。DSB-SC変調器に印加される変調信号の周波数25GHz, DSB-SC変調器を構成するMZ導波路の両アームに印加される変調信号の位相差180度 。バンドパスフィルタ(光学),中心周波数を20GHzとするものを想定した。FSK変調とDSB-SC変調の25GHz正弦波信号の位相差を変化させてBPF出力の光スペクトルとDPSK復調信号を計算した。その結果を図16と図17に示す。
実施例3の条件で実験を行い,UWB信号を発生した。図23に,実施例3において発生したUWB信号の図面に替わるスペクトルを示す。図23から,本発明のUWB信号発生装置を用いれば,UWB信号を出力できることがわかる。なお,図23には,計算結果(マル点)も合わせて示した。数値計算では偶数次成分のUWB信号のみが発生するのに対して,実験で得られたスペクトルには奇数次成分(偶数次成分に比べて-10dB 以下)のUWB信号が存在する。これは変調器の消光比が有限の値を持つことによるものと考えられる。
2 第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)
3 第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)
4 入力部
5 分岐部
6 合波部
7 出力部
8 メインマッハツェンダー導波路(MZC)
9 第1の電極(電極A)
10 第2の電極(電極B)
11 メインマッハツェンダー電極(第3の電極:電極C)
11a MZCA電極
11b MZCB電極
12 信号源
Claims (10)
- 第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)(2)と;
第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)(3)と;
光信号の入力部(4)と,前記光信号が前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)と前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)とへ分岐する分岐部(5)と,前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)と,前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)と,前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)と前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)から出力される光信号が合波される合波部(6)と,前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含むメインマッハツェンダー導波路(MZC)(8)と;
前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)の第1の電極(電極A)(9)と;
前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)の第2の電極(電極B)(10)と;
前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)の第3の電極(電極C)(11)と;
前記第1の電極(9),前記第2の電極(10)及び前記第3の電極(11)に変調信号とバイアス電圧のいずれかまたは両方を印加するための信号源(12)と;
前記出力部(7)から出力される上側波帯信号と下側波帯信号の位相を調整するための出力信号位相調整部を具備する,
光周波数シフトキーイング変調システムであって,
前記出力信号位相調整部は,前記メインマッハツェンダー導波路(MZ C )(8)の合波部(6)と前記出力部(7)との間に設けられた位相変調器をさらに具備し,
前記出力信号位相調整部の位相変調器は,前記上側波帯信号と下側波帯信号の位相を変調することで,前記上側波帯信号と下側波帯信号に光位相シフトキーイング(PSK)を施し,これにより,光FSK−PSK信号を出力する,請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システム。 - 前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)のうち前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)の合波部から,前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)の合波部(6)の間の導波路部分に設けられ,前記導波路部分を伝播する光信号の強度を変調するための強度変調器を具備する,
請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システム。 - 前記メインマッハツェンダー導波路から出力される光信号の強度が最大となるように前記電極Aと前記電極Bに印加するバイアス電圧を調整する第1のバイアス調整手段と,前記電極Aと前記電極Bに印加するバイアス電圧を,前記第1のバイアス調整手段により得られた値のままとしつつ,前記光信号の強度をMaxとしたときに,前記電極Cに印加されるバイアス電圧を,前記メインマッハツェンダー導波路から出力される光信号の出力が前記Maxの40%以上60%以下となるように調整する第2のバイアス調整手段を具備する請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システム。
- 前記第3の電極(電極C)(11)は,
前記第1のサブマッハツェンダー導波路(MZA)(2)の合波部と前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)(8)の合波部(6)との間の導波路に沿って設けられた電極(MZCA電極)(11a)と,
前記第2のサブマッハツェンダー導波路(MZB)(3)の合波部と前記メインマッハツェンダー導波路(MZC)(8)の合波部(6)との間の導波路に沿って設けられた電極(MZCB電極)(11b)とのいずれかを具備し,
前記出力信号位相調整部は,さらに,前記MZCA電極(11a)及びMZCB電極(11b)のいずれかに印加する電圧を制御することにより前記出力部(7)から出力される上側波帯信号と下側波帯信号との間の位相差を調整する請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システム。 - 光周波数シフトキーイング(FSK)変調器としての,請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムと,
前記光FSK変調器からの変調信号が入力される強度変調器と,
前記強度変調器の出力光から所定の周波数成分を取り除くためのバンドパスフィルタとを具備し,
前記光FSK変調器の出力光である上側波帯(USB)信号,及び下側波帯(LSB)信号の周波数の差の周波数の半分の周波数と,前記強度変調器の変調周波数とが同一となるように制御される,光変調システム。 - 光周波数シフトキーイング(FSK)変調器としての,請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムと,
前記光FSK変調器からの変調信号が入力される抑圧搬送波両側波帯(DSB−SC)変調器と,
前記DSB−SC変調器の出力光から所定の周波数成分を取り除くためのバンドパスフィルタとを具備し,
前記光FSK変調器の出力光である上側波帯(USB)信号,及び下側波帯(LSB)信号の周波数の差の周波数の半分の周波数と,前記DSB−SCの変調周波数とが同一となるように制御し,
前記請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムからの光FSK−PSK変調信号を光位相シフトキーイング(PSK)変調信号として出力する,光変調システム。 - レーザ光の強度を変調する光強度変調器と,
前記光強度変調器からの出力光が入力する請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムと,
を具備するUWB信号発生システム。 - 光周波数シフトキーイング変調器としての請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムと,
前記光周波数シフトキーイング変調器の電極に,正弦波クロック信号を印加するとともに,前記正弦波クロック信号の位相に対して所定の位相差(Δφ)を有するベースバンド信号を,前記光周波数シフトキーイング変調器の電極に印加するための電源系と,
前記光周波数シフトキーイング変調器に入力される入力光について,前記ベースバンド信号と同期させて,当該入力光の位相を制御し,前記ベースバンド信号の切り替えの際に前記光周波数シフトキーイング変調器において発生し,前記位相差(Δφ)の誤差となる位相ギャップを補償する,初期位相制御部と,
を具備する位相連続光周波数シフトキーイング変調器。 - 光周波数シフトキーイング変調器としての請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムと,
前記第1の電極及び前記第2の電極に位相がπ/2異なる正弦波クロック信号を印加するとともに,
前記第3の電極に,前記第1の電極又は前記第2の電極に印加される前記正弦波クロック信号の位相に対して所定の位相差(Δφ)を有するベースバンド信号を印加するための電源系と,
前記光周波数シフトキーイング変調器としての請求項1に記載の光周波数シフトキーイング変調システムに入力される入力光について,前記ベースバンド信号と同期させて,当該入力光の位相を制御し,前記ベースバンド信号の切り替えの際に前記光周波数シフトキーイング変調器おいて発生し,前記位相差(Δφ)の誤差となる位相ギャップを補償する,初期位相制御部と,
を具備する位相連続光周波数シフトキーイング変調器。 - 前記所定の位相差Δφは,下記式(I)の関係を満たす位相差である,
請求項8又は請求項9に記載の位相連続光周波数シフトキーイング変調器。
Δφ=π/4+nπ(nは,整数を示す。) ・・・(I)
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