JP5799549B2 - 光変調器駆動回路 - Google Patents

Description

本発明は、光変調器駆動回路に関するものである。

特許文献１〜３には、分布定数型増幅器が記載されている。分布定数型増幅器では、複数の増幅器が、入力伝送線路と出力伝送線路との間に設けられている。出力伝送線路の出力には、複数の増幅器によって増幅された信号が等しい遅延時間をもって与えられる。

特開２００３−３０４１３１号公報 特開２００６−０５４７６５号公報 特表平１０−５１０９７０号公報

本願発明者は、分布定数型増幅器を光変調器の駆動回路に適用する試みを行っている。本願発明者は、光変調器を駆動し得る比較的大きな駆動電流を分布定数型増幅器から当該光変調器に与えると、光変調器からの光出力の立ち上がり時間や立ち下がり時間が大きくなるという現象を発見した。この現象は、例えば、１０ＧＨｚを超える変調速度において顕著となり得る。

したがって、分布定数型増幅器を用いた光変調器の駆動回路であって、光変調器からの光出力の立ち上がり時間や立ち下がり時間を短くし得る駆動回路を提供する必要性がある。

本発明の一側面に係る光変調器駆動回路は、複数の第１の非反転増幅器及び反転増幅器を備える。第１の非反転増幅器は、入力端を有する入力伝送線路と出力端を有する出力伝送線路に接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路の間において互いに並列に設けられている。第１の非反転増幅器はそれぞれ、入力端からの入力信号を固有の入力遅延時間で受け、出力端においては該複数の第１の非反転増幅器に共通の第１の遅延時間で出力信号を与える。反転増幅器は、前記入力伝送線路と前記出力伝送線路に接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路との間において複数の第１の非反転増幅器と並列に設けられている。反転増幅器は、入力信号を受け、出力端において第１の遅延時間より大きい第２の遅延時間で出力信号を与える。

この光変調器駆動回路によれば、出力端において第１の遅延時間を有する出力信号が合成される。また、出力端において、第１の遅延時間より大きい第２の遅延時間を有する出力信号が反転されて与えられる。したがって、出力にはプリエンファシスが与えられた合成出力信号が与えられる。この合成出力信号により光変調器を駆動すると、当該光変調器からの光出力の立ち上がり時間や立ち下がり時間が短くなり得る。

一実施形態においては、第１の遅延時間と第２の遅延時間との差は、反転増幅器を出力端に接続するコプレーナー伝送線路によって画成されてもよい。

一実施形態においては、光変調器駆動回路は、第２の非反転増幅器を更に備えていてもよい。第２の非反転増幅器は、入力端と出力端の間に反転増幅器に直列接続され得る。この形態によれば、第２の非反転増幅器によって第１の遅延時間と第２の遅延時間との差を画成することができるので、駆動回路の大型化が回避され得る。

一実施形態においては、第２の非反転増幅器は、複数の第１の非反転増幅器と同じ構成を有し得る。

本発明の別の側面に係る光変調器駆動回路は、入力端を有する入力伝送線路と出力端を有する出力伝送線路とに接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路の間において互いに並列に設けられたＮ個の非反転増幅器と（Ｎは1以上の自然数）と、前記入力伝送線路と前記出力伝送線路に接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路との間において反転増幅器と、を含む光変調器駆動回路である。Ｎ個の非反転増幅器それぞれの入力伝送線路に対する入力端側からの接続順をｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）とすると、ｎ番目の非反転増幅器はｔｄ×ｎ（ｔｄは第１の単位遅延時間）の入力遅延時間をもって入力端から信号を受け、入力端から信号を受けた時間からｔｄ×（Ｎ−ｎ＋１）の遅延時間をもって出力端に増幅信号を提供し、反転増幅器は、入力端から入力信号を受け、ｔｄ’＋ｔｄ×Ｎ（ｔｄは、ｔｄ’＞ｔｄを満たす第２の単位遅延時間）の遅延時間をもって出力端に増幅信号を提供する。

以上説明したように、本発明の一側面によれば、分布定数型増幅器を用いた光変調器の駆動回路であって、光変調器からの光出力の立ち上がり時間や立ち下がり時間を短くし得る駆動回路が提供される。

一実施形態に係る光変調器駆動回路を示す図である。 図１に示す増幅器の回路構成の一例を示す図である。 図１に示す光変調器駆動回路に使用し得る伝送線路を示す斜視図である。 図１に示す出力端子における電流波形を示すタイミングチャートである。 図１に示す光変調器駆動回路の一例の特性を示す図である。 比較例に係る光変調器駆動回路の特性を示す図である。 別の実施形態に係る光変調器駆動回路を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、一実施形態に係る光変調器駆動回路を示す図である。図１に示す光変調器駆動回路１０は、光変調器１００に駆動電流を与えるための回路である。光変調器１００としては、例えば、電界吸収型（ＥＡ）光変調器が例示される。図１に示す形態においては、光変調器１００は、整合抵抗ＲＬと並列に設けられている。整合抵抗ＲＬと光変調器１００は、伝送線路Ｌｔを介して、光変調器駆動回路１０の出力端子Ｔｏｕｔに接続されている。

図１に示すように、駆動回路１０は、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃ、並びに、反転増幅器１４を備えている。また、駆動回路１０は、入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２、出力伝送線路Ｌｏｕｔ１及びＬｏｕｔ２を備え得る。

入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２の入力端には入力端子Ｔｉｎ１及びＴｉｎ２がそれぞれ設けられている。一実施形態においては、駆動回路１０は、差動信号を増幅する分布定数型増幅器であり、当該駆動回路１０には、差動入力信号が入力される。即ち、入力端子Ｔｉｎ１には正相入力信号が入力され、入力端子Ｔｉｎ２には逆相入力信号が入力される。これら入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２はそれぞれ、入力端と反対側において、終端抵抗Ｒ３及びＲ４に接続されている。

出力伝送線路Ｌｏｕｔ１の出力端には出力端子Ｔｏｕｔが設けられている。出力伝送線路Ｌｏｕｔ１は、出力端と反対側において終端抵抗Ｒ２を介して電源電位に接続されている。また、出力伝送線路Ｌｏｕｔ２の一方端は、終端抵抗Ｒ５に接続されている。出力伝送線路Ｌｏｕｔ２の他方端は、終端抵抗Ｒ１を介して、電源電位に接続されている。

一実施形態においては、駆動回路１０は、前置増幅器１６を備えることができる。前置増幅器１６は、入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２上に設けられている。より具体的には、前置増幅器１６の非反転入力は入力端子Ｔｉｎ１に接続されており、その非反転出力は入力伝送線路Ｌｉｎ１に接続されている。また、前置増幅器１６の反転入力は入力端子Ｔｉｎ２に接続されており、その反転出力は入力伝送線路Ｌｉｎ２に接続されている。前置増幅器１６は、正相入力信号を非反転入力に受けて、非反転出力から正相出力信号を入力伝送線路Ｌｉｎ１に出力する。また、前置増幅器１６は、逆相入力信号を反転入力に受けて逆相出力信号を反転出力から入力伝送線路Ｌｉｎ１に出力する。

第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、一実施形態においては、差動型の非反転増幅器であり得る。第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、入力側において、入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２に接続されている。より具体的には、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃの非反転入力は入力伝送線路Ｌｉｎ１に接続されており、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃの反転入力は入力伝送線路Ｌｉｎ２に接続されている。

また、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、出力側において、出力伝送線路Ｌｏｕｔ１及びＬｏｕｔ２に接続されている。より具体的には、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃの非反転出力は出力伝送線路Ｌｏｕｔ１に接続されており、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃの反転出力は出力伝送線路Ｌｏｕｔ２に接続されている。

第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、前置増幅器１６からの正相信号を、入力伝送線路Ｌｉｎ１を介して受けて、正相出力信号を出力伝送線路Ｌｏｕｔ１に出力する。また、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、前置増幅器１６からの逆相信号を、入力伝送線路Ｌｉｎ２を介して受けて、逆相出力信号を出力伝送線路Ｌｏｕｔ２に出力する。

第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、入力端子Ｔｉｎ１及びＴｉｎ２に入力される差動入力信号を、前置増幅器１６を介して、それぞれ固有の遅延時間で受ける。第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃに入力される信号の遅延時間は、入力端子Ｔｉｎ１及びＴｉｎ２から第１の非反転増幅器それぞれまでの伝送線路および前置増幅器１６によって規定される。即ち、伝送線路の遅延時間は、（ＬＣ）^１／２により規定され、前置増幅器１６の遅延時間はその内部回路構成で規定される。ここで、Ｌは伝送線路のインダクタンス成分であり、Ｃは伝送線路の容量成分である。

図１に示す伝送線路Ｌｉｎ１１は、第１の非反転増幅器１２ａの非反転入力と前置増幅器１６の非反転出力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ａの入力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｉｎ２１は、第１の非反転増幅器１２ａの反転入力と前置増幅器１６の反転出力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ａの入力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

また、伝送線路Ｌｉｎ１２は、第１の非反転増幅器１２ａの入力に接続する線路の伝送線路Ｌｉｎ１上の分岐ノードと第１の非反転増幅器１２ｂの非反転入力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ｂの入力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｉｎ２２は、第１の非反転増幅器１２ａの入力に接続する線路の伝送線路Ｌｉｎ２上の分岐ノードと第１の非反転増幅器１２ｂの反転入力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ｂの入力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

また、また、伝送線路Ｌｉｎ１３は、第１の非反転増幅器１２ｂの入力に接続する線路の伝送線路Ｌｉｎ１上の分岐ノードと第１の非反転増幅器１２ｃの非反転入力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ｃの入力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｉｎ２３は、第１の非反転増幅器１２ｂの入力に接続する線路の伝送線路Ｌｉｎ２上の分岐ノードと第１の非反転増幅器１２ｃの反転入力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ｃの入力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

また、伝送線路Ｌｉｎ１４は、第１の非反転増幅器１２ｃの入力に接続する線路の伝送線路Ｌｉｎ１上の分岐ノードと終端抵抗Ｒ３との間に存在する伝送線路であり、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｉｎ２４は、第１の非反転増幅器１２ｃの入力に接続する線路の伝送線路Ｌｉｎ２上の分岐ノードと終端抵抗Ｒ４との間に存在する伝送線路であり、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

駆動回路１０においては、伝送線路Ｌｉｎ１１とＬｉｎ２１が信号に与える遅延時間は、実質的に等しい。また、Ｌｉｎ１２とＬｉｎ２２が信号に与える遅延時間は実質的に等しく、Ｌｉｎ１３とＬｉｎ２３が信号に与える遅延時間も実質的に等しい。また、伝送線路Ｌｉｎ１１、Ｌｉｎ１２、Ｌｉｎ１３、Ｌｉｎ１４の遅延時間、及びＬｉｎ２１、Ｌｉｎ２２．Ｌｉｎ２３、Ｌｉｎ２４の遅延時間はいずれも等しくｔｄと表される。したがって、第１の非反転増幅器１２ａは、前置増幅器１６の出力について遅延時間ｔｄでその出力信号を受ける。第１の非反転増幅器１２ｂは、前置増幅器１６の出力について遅延時間２×ｔｄでその出力信号を受ける。また、第１の非反転増幅器１２ｃは、前置増幅器１６の出力について遅延時間３×ｔｄでその出力信号を入力する。これにより、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃはそれぞれ固有の遅延時間で前置増幅器１６からの信号を受けることになる。

また、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃは、実質的に等しい遅延時間で出力信号（電流）を出力端子Ｏｕｔ１及びＯＵＴ２に与える。具体的には、図１に示す伝送線路Ｌｏｕｔ１２は、第１の非反転増幅器１２ｂの出力に接続する線路と伝送線路Ｌｏｕｔ１との接続点と第１の非反転増幅器１２ａの非反転出力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ａの出力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｏｕｔ２２は、第１の非反転増幅器１２ｂの出力に接続する線路と伝送線路Ｌｏｕｔ２との接続点と第１の非反転増幅器１２ａの反転出力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ａの出力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

また、伝送線路Ｌｏｕｔ１３は、第１の非反転増幅器１２ｃの出力に接続する線路と伝送線路Ｌｏｕｔ１との接続点と第１の非反転増幅器１２ｂの非反転出力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ｂの出力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｏｕｔ２３は、第１の非反転増幅器１２ｃの出力に接続する線路と伝送線路Ｌｏｕｔ２との接続点と第１の非反転増幅器１２ｂの反転出力との間に存在する伝送線路であり、第１の非反転増幅器１２ｂの出力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

駆動回路１０においては、伝送線路Ｌｏｕｔ１２、Ｌｏｕｔ２２、Ｌｉｎ１３、及びＬｉｎ２３が信号に与える遅延時間は、実質的に等しい。さらに、その値はｔｄに等しい。すなわち、第１の非反転増幅器１２ａは前置増幅器１６の出力をｔｄの遅延時間をもって受け、２×ｔｄの遅延時間をもって出力端Ｔｏｕｔに出力する。第２の非反転増幅器は前置増幅器１６の出力を２×ｔｄの遅延時間をもって入力し、ｔｄの遅延時間をもって出力端Ｔｏｕｔに出力する。さらに、第３の非反転増幅器１２ｃは前置増幅器１６の出力を３×ｔｄの遅延時間をもって入力し、実質ゼロの遅延時間をもって出力端Ｔｏｕｔに出力する。したがって、入力端子Ｔｉｎ１に入力された信号が第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃの各々を通ることにより出力端子Ｔｏｕｔに出力される各々の電流信号は、実質的に等しい遅延時間（即ち、第１の遅延時間で）を与えられるため、出力端子Ｔｏｕｔにおいて位相整合される。

駆動回路１０では、図１に示すように、反転増幅器１４が入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２と出力伝送線路Ｌｏｕｔ１及びＬｏｕｔ２の間に設けられている。反転増幅器１４の非反転入力端子は、入力伝送線路Ｌｉｎ１に接続されている。反転増幅器１４の反転入力端子は、入力伝送線路Ｌｉｎ２に接続されている。また、反転増幅器１４の非反転出力端子は、出力伝送線路Ｌｏｕｔ２に接続されている。反転増幅器１４の反転出力端子は、出力伝送線路Ｌｏｕｔ１に接続されている。したがって、反転増幅器１４は、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ及び１２ｃと比較して、論理反転されて出力伝送線路Ｌｏｕｔ１及びＬｏｕｔ２に接続されている。また、この反転増幅器１４は、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃよりも、前置増幅器１６側において入力伝送線路Ｌｉｎ１及びＬｉｎ２に接続されている。また、反転増幅器１４は、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃよりも出力端から離れた場所で出力伝送線路Ｌｏｕｔ１及びＬｏｕｔ２に接続されている。

図１に示す伝送線路Ｌｏｕｔ１１は、第１の非反転増幅器１２ａの出力に接続する線路と伝送線路Ｌｏｕｔ１との接続点と反転増幅器１４の反転出力との間に存在する伝送線路であり、反転増幅器１４の出力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。伝送線路Ｌｏｕｔ２１は、第１の非反転増幅器１２ａの出力に接続する線路と伝送線路Ｌｏｕｔ２との接続点と反転増幅器１４の非反転出力との間に存在する伝送線路であり、反転増幅器１４の出力容量、配線容量、及び、配線インダクタンスにより形成される伝送線路である。

駆動回路１０においては、伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕｔ２１によって信号に与えられる遅延時間は、伝送線路Ｌｉｎ１１及びＬｉｎ２１によって信号に与えられる遅延時間より大きい。したがって、入力端子Ｔｉｎ２に与えられた信号が反転増幅器１４を通ることにより出力端子Ｔｏｕｔに出力される電流信号は、第１の遅延時間よりも大きい第２の遅延時間を有する。これにより、出力端子Ｔｏｕｔにおいては、プリエンファシスが加えられた出力電流信号が与えられることになる。なお、例えば、伝送線路Ｌｉｎ１１、Ｌｉｎ２１、Ｌｉｎ１２、Ｌｉｎ２２、Ｌｉｎ１３、Ｌｉｎ２３、Ｌｏｕｔ１２、Ｌｏｕｔ２２、Ｌｏｕｔ１３、Ｌｏｕｔ２３は、５ｐｓの遅延時間を与え、伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕｔ２１は、１０ｐｓの遅延時間を与え得る。また、全増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、及び１４において生じる各遅延時間も、実質的に等しい。また、全ての伝送線路は、例えば５０Ωで整合させることができる。

図２は、図１に示す増幅器の回路構成の一例を示す図である。図２に示す増幅器２０は、上述した増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、及び、１４として用いることができるものである。増幅器２０は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５、及びＴｒ６、キャパシタＣ１、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４、並びに、電流源Ｉ１、Ｉ２、及びＩ４を備えている。増幅器２０は、差動増幅器であり、入力端子Ｉｎ１及びＩｎ２に入力される差動入力信号を増幅して、差動出力信号を出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２に出力する。増幅器２０においては、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４が差動対トランジスタを構成しており、これらトランジスタＴｒ３及びＴｒ４にトランジスタＴｒ５及びＴｒ６がカスコード接続されている。この増幅器２０では、分圧抵抗Ｒ４及びＲ３により設定されるバイアス電圧がトランジスタＴｒ５及びＴｒ６を介してトランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４に与えられる。増幅器２０における各トランジスタは、例えば、ＩｎＰ製のダブルへテロ型バイポーラトランジスタ（ＩｎＰ−ＤＨＢＴ）であり得る。

以下、図３を参照して、上述した伝送線路に用いられ得るコプレーナー伝送線路について説明する。図３は、図１に示す光変調器駆動回路に使用し得る伝送線路を示す斜視図である。図３に示すように、コプレーナー伝送線路３０は、誘電体板３１、線路３２、及び、グランドプレーン３３を備えている。

線路３２は、線状の薄膜導体であり、誘電体板３１の一方の主面に設けられている。グランドプレーン３３は、誘電体板３１の他方の主面に設けられた薄膜導体である。上述した伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕ１２の遅延時間は、伝送線路Ｌｏｕｔ１２、Ｌｏｕｔ２２、Ｌｏｕｔ１３、及びＬｏｕｔ２３を構成するコプレーナー伝送線路の線路長よりも、伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕ１２を構成するコプレーナー伝送線路の線路長を長くすることにより、伝送線路Ｌｏｕｔ１２、Ｌｏｕｔ２２、Ｌｏｕｔ１３、及びＬｏｕｔ２３の遅延時間よりも大きくすることが可能である。

次に、図４を参照して、駆動回路１０の動作について説明する。図４は、図１に示す出力端子における電流波形を示すタイミングチャートである。図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通して出力端子Ｔｏｕｔに与えられる各々の電流波形が示されている。図４の（ｄ）には、反転増幅器１４を通して出力端子Ｔｏｕｔに与えられる電流波形が示されている。また、図４の（ｅ）には、出力端子Ｔｏｕｔで合成された出力電流波形を示している。

図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動回路１０では、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通して出力端子Ｔｏｕｔに与えられる各電流信号の遅延時間は等しいものとなっている。したがって、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通して出力端子Ｔｏｕｔに与えられる各電流信号は、位相整合される。

一方、反転増幅器１４を通して出力端子Ｔｏｕｔに与えられる電流信号は、第１の非反転増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通して出力端子Ｔｏｕｔに与えられる電流信号よりも大きな遅延時間を有し、論理反転している。したがって、図４の（ｅ）に示すように、出力端子Ｔｏｕｔにおいて合成された出力電流の波形は、プリエンファシスが加わった電流波形となる。

以下、図５を参照して、駆動回路１０の特性について説明する。また、図６を比較のために参照する。図５は、図１に示す光変調器駆動回路の一例の特性を示す図である。図６は、比較例に係る光変調器駆動回路の特性を示す図である。図５及び図６は、何れもシミュレーションにより得られた特性を示している。図５は、駆動回路１０の特性を４０Ｇｂｐｓの入力信号により動作させたときの当該駆動回路１０の特性を示しており、図６は、比較例の駆動回路、即ち、駆動回路１０から反転増幅器１４を取り除いた駆動回路を４０Ｇｂｐｓの入力信号により動作させたときの当該駆動回路の特性を示している。図５及び図６では、（ａ）に、駆動回路の出力電圧特性が示されており、（ｂ）に、光変調器の電気／光応答特性（Ｅ／Ｏレスポンス）が示されており、（ｃ）に、（ｂ）に示した特性をもつ光変調器を駆動回路によって駆動したときのアイパターン（光出力パワーの特性）が示されている。図５の（ａ）及び図６の（ａ）を参照すると、一例の駆動回路１０による出力電圧には、比較例の駆動回路の出力電圧波形と異なり、プリエンファシスが加わっている。

比較例の駆動回路を用いて、図６の（ｂ）に示すように４２Ｇｂｐｓの周波数において３ｄＢの低下帯域を持った光変調器を駆動すると、図６の（ｃ）のように、光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間が比較的大きなものとなる。

一方、一例の駆動回路１０により、図５の（ｂ）に示すように４２Ｇｂｐｓの周波数において３ｄＢの低下帯域を持った光変調器を駆動すると、図５の（ｃ）に示すように、光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間はそれぞれ５ｐｓ程度となり、比較的小さなものとなる。したがって、駆動回路１０によれば、高速な駆動速度であっても、光変調器からの光出力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間を短くすることができる。

以下、別の実施形態に係る光変調器駆動回路について説明する。図７は、別の実施形態に係る光変調器駆動回路を示す図である。以下の説明では、図７に示す駆動回路１０Ａについて、駆動回路１０と異なる点についてのみ説明する。

駆動回路１０Ａは、伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕｔ２１に代えて、伝送線路Ｌｏｕｔ１１Ａ及びＬｏｕｔ２１Ａを備えている。伝送線路Ｌｏｕｔ１１Ａ及びＬｏｕｔ２１Ａによって信号に与えられる遅延時間は、伝送線路Ｌｏｕｔ１２、Ｌｏｕｔ２２、Ｌｏｕｔ１３、Ｌｏｕｔ２３によって信号に与えられる遅延時間と実質的に等しい。

駆動回路１０Ａは、反転増幅器１４に加えて、第２の非反転増幅器１４Ａを備えている。駆動回路１０Ａにおいては、反転増幅器１４の後段において、当該反転増幅器１４に第２の非反転増幅器１４Ａが直列接続されている。

図７に示すように、反転増幅器１４の非反転入力は、入力伝送線路Ｌｉｎ１に接続されており、反転増幅器１４の反転入力は、入力伝送線路Ｌｉｎ２に接続されている。反転増幅器１４は、非反転入力端子に入力された信号に対して論理反転された出力信号を反転出力端子から出力する。また、反転増幅器１４は、反転入力端子に入力された信号に対して論理反転された出力信号を非反転出力端子から出力する。

反転増幅器１４の反転出力端子は、第２の非反転増幅器１４Ａの非反転入力端子に接続されている。反転増幅器１４の非反転出力端子は、第２の非反転増幅器１４Ａの反転入力端子に接続されている。第２の非反転増幅器１４Ａは、非反転入力端子に入力された信号に対して論理非反転の出力信号を非反転出力端子から出力する。また、第２の非反転増幅器１４Ａは、反転入力端子に入力された信号に対して論理非反転の出力信号を反転出力端子から出力する。第２の非反転増幅器１４Ａの非反転出力端子は出力伝送線路Ｌｏｕｔ１に接続されており、第２の非反転増幅器１４Ａの反転出力端子は出力伝送線路Ｌｏｕｔ２に接続されている。

この駆動回路１０Ａでは、第１の遅延時間と第２の遅延時間との差は、駆動回路１０の伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕｔ２１とは異なり、第２の非反転増幅器１４Ａによって画成される。図３に示したコプレーナー伝送線路により伝送線路Ｌｏｕｔ１１及びＬｏｕｔ２１が構成されている場合には、線路３２の線路幅が１０〜２０μｍであり、誘電体板３１の厚みが７５〜２００μｍであるものとすると、５ｐｓの遅延時間を与えるためには、線路３２は、４００〜６００μｍ程度の線路長を必要とする。一方、第２の非反転増幅器１４Ａは、この線路長よりも相当に小さなサイズで構成することができる。したがって、駆動回路１０Ａは、駆動回路１０よりもチップサイズの小さい回路となり得る。

以上、種々の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。第１の非反転増幅器の個数は、三つに限定されるものではない。本発明の光変調器駆動回路は、例えば、１０〜１５個の第１の非反転増幅器を備えていてもよい。

１０，１０Ａ…光変調器駆動回路、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…第１の非反転増幅器、１４…反転増幅器、１４Ａ…第２の非反転増幅器。

Claims (7)

1. 入力端を有する入力伝送線路と出力端を有する出力伝送線路に接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路の間において互いに並列に設けられた複数の第１の増幅器であって、前記入力端からの入力信号をそれぞれ固有の入力遅延時間で受け、前記出力端においては該複数の第１の増幅器に共通の第１の遅延時間で第１の出力信号を与える該複数の第１の増幅器と、
   前記入力伝送線路と前記出力伝送線路に接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路との間において前記複数の第１の増幅器と並列に設けられた第２の増幅器であって、前記入力信号を受け、前記出力端において前記第１の遅延時間より大きい第２の遅延時間で、前記複数の第１の増幅器の前記第１の出力信号とは論理反転された第２の出力信号を与えるための該第２の増幅器と、
   を備える光変調器駆動回路。
2. 前記第１の遅延時間と前記第２の遅延時間との差は、前記第２の増幅器を前記出力端に接続するコプレーナー伝送線路によって画成されている、請求項１に記載の光変調器駆動回路。
3. 前記入力端と前記出力端の間において前記第２の増幅器に直列接続され、前記第２の増幅器から入力される信号とは論理非反転の信号を出力することにより、前記第２の出力信号を前記出力伝送線路に与える第３の増幅器を更に備え、
   前記第１の遅延時間と前記第２の遅延時間との差は、前記第３の増幅器によって画成されている、請求項１に記載の光変調器駆動回路。
4. 前記第３の増幅器は、前記第１の増幅器と同じ構成を有する、請求項３に記載の光変調器駆動回路。
5. 入力端を有する入力伝送線路と出力端を有する出力伝送線路とに接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路の間において互いに並列に設けられたＮ個の第１の増幅器（Ｎは１以上の自然数）と、
   前記入力伝送線路と前記出力伝送線路に接続され、且つ、該入力伝送線路と該出力伝送線路との間において前記Ｎ個の第１の増幅器と並列に設けられた第２の増幅器と、
   を含み、
   前記Ｎ個の第１の増幅器それぞれの前記入力伝送線路に対する前記入力端側からの接続順をｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）とすると、ｎ番目の第１の増幅器はｔｄ×ｎ（ｔｄは第１の単位遅延時間）の入力遅延時間をもって前記入力端から信号を受け、該入力端から信号を受けた時間からｔｄ×（Ｎ−ｎ＋１）の遅延時間をもって前記出力端に第１の増幅信号を提供し、
   前記第２の増幅器は、前記入力端から入力信号を受け、ｔｄ’＋ｔｄ×Ｎ（ｔｄ’は、ｔｄ’＞ｔｄを満たす第２の単位遅延時間）の遅延時間をもって該出力端に、前記第１の増幅信号とは論理反転された第２の増幅信号を提供する、
   光変調器駆動回路。
6. 前記入力信号は、差動入力信号であり、該差動入力信号は正相入力信号と逆相入力信号を含み、
   前記入力伝送線路は、第１の入力伝送線路及び第２の入力伝送線路を含み、
   前記入力端は、前記第１の入力伝送線路の入力端及び前記第２の入力伝送線路の入力端を含み、
   前記複数の第１の増幅器は、前記第１の入力伝送線路から前記正相入力信号を受け、前記第２の入力伝送線路から前記逆相入力信号を受け、第１の差動出力信号の正相出力信号を前記第１の出力信号として前記出力伝送線路である第１の出力伝送線路に与え、前記第１の差動出力信号の逆相出力信号を第２の出力伝送線路に与えるための差動増幅器であり、
   前記第２の増幅器は、前記第１の入力伝送線路からの前記正相入力信号と前記第２の入力伝送線路からの前記逆相入力信号を受けて、第２の差動出力信号の逆相出力信号を前記第２の出力信号として前記第１の出力伝送線路に与え、該第２の差動出力信号の正相出力信号を前記第２の出力伝送線路に与えるための差動増幅器である、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の光変調器駆動回路。
7. 前記入力信号は、差動入力信号であり、該差動入力信号は正相入力信号と逆相入力信号を含み、
   前記入力伝送線路は、第１の入力伝送線路及び第２の入力伝送線路を含み、
   前記入力端は、前記第１の入力伝送線路の入力端及び前記第２の入力伝送線路の入力端を含み、
   前記Ｎ個の第１の増幅器は、前記第１の入力伝送線路から前記正相入力信号を受け、前記第２の入力伝送線路から前記逆相入力信号を受け、第１の差動出力信号の正相出力信号を前記第１の増幅信号として前記出力伝送線路である第１の出力伝送線路に与え、前記第１の差動出力信号の逆相出力信号を第２の出力伝送線路に与えるための差動増幅器であり、
   前記第２の増幅器は、前記第１の入力伝送線路からの前記正相入力信号と前記第２の入力伝送線路からの前記逆相入力信号を受けて、第２の差動出力信号の逆相出力信号を前記第２の増幅信号として前記第１の出力伝送線路に与え、該第２の差動出力信号の正相出力信号を前記第２の出力伝送線路に与えるための差動増幅器である、
   請求項５に記載の光変調器駆動回路。

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