JP5874202B2 - 光送信装置、その制御方法、及び光伝送システム - Google Patents
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Description
第1導波路と第2導波路を含み、前記第1導波路と前記第2導波路の各々において、2n値(nは1以上の整数)の強度レベルを有する変調駆動信号で搬送光を変調する光変調器と、
前記第1導波路から出力される第1の光信号と、前記第2導波路から出力される第2の光信号との間に所定の位相差を与える位相シフト部と、
前記位相差が与えられた前記第1の光信号と前記第2の光信号を合波して得られる多値光変調信号の一部を検出して光電変換する光検出器と、
前記検出された変調信号の交流成分の変化を検出するモニタ部と、
前記検出された交流成分の変化に基づいて、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と前記第2導波路に与える第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出される交流成分のパワーが大きくなるように制御する制御部と、
を備える。
光変調器の第1導波路と第2導波路を伝送する光を、2n値(nは1以上の整数)の強度レベルを有する変調駆動信号でそれぞれ変調し、
前記第1導波路から出力される第1の光信号と、前記第2導波路から出力される第2の光信号との間に所定の位相差を与え、
前記位相差が与えられた前記第1の光信号と前記第2の光信号を合波して得られる多値光変調信号の一部を検出して光電変換し、
前記検出された変調信号の交流成分の変化を検出して、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と、前記第2導波路に与えられる第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出される交流成分のパワーが大きくなるように制御する、
ことを特徴とする。
第1の観点で上述した光送信装置と、
前記光送信装置から出力される変調信号を伝送する伝送路と、
前記伝送路を介して前記変調信号を受信する光受信装置と、
を含む。
(a)Iアーム18IとQアーム18Qに与えるバイアス電圧を、PD21の出力におけるAC成分パワーが大きくなるように(最大となるように)制御する。他方、
(b)π/2位相シフト部19に与えるバイアス電圧を、PD21の出力におけるAC成分パワーが小さくなるように(最小となるように)制御する。
(i) Iアームバイアスのみ、あるいはQアームバイアスのみを制御する、
(ii) IアームバイアスとQアームバイアスの双方を制御する、
(iii) π/2位相シフト部バイアスのみを制御する、
(iv) Iアームバイアス、Qアームバイアス、π/2位相シフト部バイアスのすべてを制御する、
など、光送信装置10Aの動作状態に応じて、適宜選択することができる。
(付記1)
第1導波路と第2導波路を含み、前記第1導波路と前記第2導波路の各々において、2n値(nは1以上の整数)の強度レベルを有する変調駆動信号で搬送光を変調する光変調器と、
前記第1導波路から出力される第1の光信号と、前記第2導波路から出力される第2の光信号との間に所定の位相差を与える位相シフト部と、
前記位相差が与えられた前記第1の光信号と前記第2の光信号を合波して得られる多値光変調信号の一部を検出して光電変換する光検出器と、
前記検出された変調信号の交流成分の変化を検出するモニタ部と、
前記検出された交流成分の変化に基づいて、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と前記第2導波路に与える第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出される交流成分のパワーが大きくなるように制御する制御部と、
を備える光送信装置。
(付記2)
前記制御部は、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と、前記第2導波路に与えられる第2バイアス電圧と、前記位相シフト部に与えられる第3バイアス電圧を、同時または時分割方式で制御し、前記検出される交流成分のパワーが小さくなるように前記第3バイアス電圧を制御することを特徴とする付記1に記載の光送信装置。
(付記3)
低周波信号を生成する低周波信号生成回路と、
前記低周波信号を直流電圧に重畳して前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧を生成するバイアス回路と、
をさらに備え、
前記モニタ部は、前記交流成分に含まれる前記低周波信号を検出し、
前記制御部は、前記第1バイアス電圧と前記第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出された前記低周波信号がゼロに近づくように制御することを特徴とする付記1に記載の光送信装置。
(付記4)
前記低周波信号生成部は、前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧に共通に重畳される単一の周波数を生成することを特徴とする付記3に記載の光送信装置。
(付記5)
前記低周波信号生成部は、前記第1バイアス電圧に重畳される第1の低周波信号(f1)と、第2バイアス電圧に重畳される前記第2の低周波信号(f2)を生成し、
前記モニタ部は、前記交流成分に含まれる前記第1の低周波信号と、前記交流成分に含まれる前記第2の低周波信号を検出し、
前記制御部は、前記検出された前記第1の低周波信号がゼロに近づくように前記第1バイアス電圧を制御し、前記検出された前記第2の低周波信号がゼロに近づくように前記第2バイアス電圧を制御する、
ことを特徴とする付記3に記載の光送信装置。
(付記6)
前記制御部は、前記第1導波路に与えられる前記第1バイアス電圧の制御と、前記第2導波路に与えられる前記第2バイアス電圧の制御を切り換えて制御することを特徴とする付記1に記載の光送信装置。
(付記7)
前記モニタ部と前記制御部は、前記第1バイアス電圧の制御と前記第2バイアスの制御の各々に対して設けられ、前記第1バイアス電圧の制御と、前記第2バイアス電圧の制御が並列に行われることを特徴とする付記1に記載の光送信装置。
(付記8)
低周波信号を生成する低周波信号生成回路と、
前記低周波信号を直流電圧に重畳して前記第1バイアス電圧、前記第2バイアス電圧、及び前記第3バイアス電圧を生成するバイアス回路と、
をさらに備え、
前記モニタ部は、前記交流成分に含まれる前記低周波信号を検出し、
前記制御部は、前記検出された前記低周波信号がゼロに近づくように前記第1バイアス電圧、前記第2バイアス電圧、及び前記第3バイアス電圧を制御することを特徴とする付記2に記載の光送信装置。
(付記9)
前記制御部は、前記検出された前記低周波信号がプラスならば、前記第1のバイアス電圧または前記第2のバイアス電圧を正方向に変化させ、前記第3のバイアス電圧を負方向に変化させ、
前記検出された前記低周波信号がマイナスならば、前記第1のバイアス電圧または前記第2のバイアス電圧を負方向に変化させ、前記第3のバイアス電圧を正方向に変化させることを特徴とする付記8に記載の光送信装置。
(付記10)
前記低周波信号生成部は、前記第1バイアス電圧、前記第2バイアス電圧、及び前記第3バイアス電圧に共通に重畳される単一の周波数を生成することを特徴とする付記8に記載の光送信装置。
(付記11)
前記低周波信号生成部は、前記第1バイアス電圧に重畳される第1の低周波信号と、第2バイアス電圧に重畳される前記第2の低周波信号と、前記第3バイアス電圧に重畳される第3の低周波信号を生成し、
前記モニタ部は、前記交流成分に含まれる前記第1の低周波信号、前記第2の低周波信号、及び前記第3の低周波信号をそれぞれ検出し、
前記制御部は、前記検出された前記第3の低周波信号がゼロに近づくように前記第3バイアス電圧を制御する、
ことを特徴とする付記8に記載の光送信装置。
(付記12)
光変調器の第1導波路と第2導波路を伝送する光を、2n値(nは1以上の整数)の強度レベルを有する変調駆動信号でそれぞれ変調し、
前記第1導波路から出力される第1の光信号と、前記第2導波路から出力される第2の光信号との間に所定の位相差を与え、
前記位相差が与えられた前記第1の光信号と前記第2の光信号を合波して得られる多値光変調信号の一部を検出して光電変換し、
前記検出された変調信号の交流成分の変化を検出して、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と、前記第2導波路に与えられる第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出される交流成分のパワーが大きくなるように制御する、
ことを特徴とする光送信装置の制御方法。
(付記13)
更に、前記検出された交流成分の変化に基づいて、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と、前記第2導波路に与えられる第2バイアス電圧と、前記位相シフト部に与えられる第3バイアス電圧を、同時または時分割方式で制御し、前記第3バイアス電圧の制御は、前記検出される交流成分のパワーが小さくなるように制御することを特徴とする付記12に記載の光送信装置の制御方法。
(付記14)
直流電圧に低周波信号を重畳して前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧を生成し、
前記交流成分に含まれる前記低周波信号を検出し、
前記検出された前記低周波信号がゼロに近づくように、前記第1バイアス電圧と前記第2バイアス電圧の少なくとも一つを制御する、
ことを特徴とする付記12に記載の制御方法。
(付記15)
前記低周波信号は、前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧に共通に用いられることを特徴とする付記12に記載の光変調制御方法。
(付記16)
前記低周波信号は、前記第1バイアス電圧に重畳される第1の低周波信号と、第2バイアス電圧に重畳される前記第2の低周波信号を含み、
前記交流成分に含まれる前記第1の低周波信号を検出して、前記検出された前記第1の低周波信号がゼロに近づくように前記第1バイアス電圧を制御し、前記交流成分に含まれる前記第2の低周波信号を検出して、前記検出された前記第2の低周波信号がゼロに近づくように前記第2バイアス電圧を制御する、
ことを特徴とする付記12に記載の制御方法。
(付記17)
直流電圧に低周波信号を重畳して前記第1バイアス電圧、前記第2バイアス電圧、及び前記第3バイアス電圧を生成し、
前記交流成分に含まれる前記低周波信号を検出し、
前記検出された前記低周波信号がゼロに近づくように、前記第1バイアス電圧、前記第2バイアス電圧、及び前記第3バイアス電圧を制御する
ことを特徴とする付記13に記載の制御方法。
(付記18)
前記検出された前記低周波信号がプラスならば、前記第1のバイアス電圧または前記第2のバイアス電圧を正方向に変化させ、前記第3のバイアス電圧を負方向に変化させ、
前記検出された前記低周波信号がマイナスならば、前記第1のバイアス電圧または前記第2のバイアス電圧を負方向に変化させ、前記第3のバイアス電圧を正方向に変化させる
ことを特徴とする付記17に記載の制御方法。
(付記19)
付記1〜11のいずれか1に記載の光送信装置と、
前記光送信装置から出力される変調信号を伝送する伝送路と、
前記伝送路を介して前記変調信号を受信する光受信装置と、
を含む光伝送システム。
18 光変調器
18I Iアーム(第1導波路)
18Q Qアーム(第2導波路)
19 π/2位相シフト部
20 光変調部
21 光検出器(PD)
30、40、50、60A、60B、60C バイアス制御部
33 AC成分抽出部
34 AC成分パワー検出部
35、45、55、65 制御部
39、49、59 モニタ部
41 同期検波部
42、52、62 低周波信号生成部
100 光伝送システム
101 光伝送路
110 光受信装置
Claims (8)
- 第1導波路と第2導波路を含み、前記第1導波路と前記第2導波路の各々において、2n値(nは2以上の整数)の強度レベルを有する変調駆動信号で搬送光を変調する光変調器と、
前記第1導波路から出力される第1の光信号と、前記第2導波路から出力される第2の光信号との間に所定の位相差を与える位相シフト部と、
前記位相差が与えられた前記第1の光信号と前記第2の光信号を合波して得られる多値光変調信号の一部を検出して光電変換する光検出器と、
前記検出された変調信号の交流成分の変化を検出するモニタ部と、
前記検出された交流成分の変化に基づいて、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と前記第2導波路に与える第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出される交流成分のパワーが大きくなるように制御する制御部と、
を備える光送信装置。 - 前記制御部は、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と、前記第2導波路に与えられる第2バイアス電圧と、前記位相シフト部に与えられる第3バイアス電圧を、同時または時分割方式で制御し、前記第1バイアス電圧と前記第2バイアス電圧を前記交流成分のパワーが大きくなるように制御し、前記第3バイアス電圧を前記検出される交流成分のパワーが小さくなるように制御することを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。
- 低周波信号を生成する低周波信号生成回路と、
前記低周波信号を直流電圧に重畳して前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧を生成するバイアス回路と、
をさらに備え、
前記モニタ部は、前記交流成分に含まれる前記低周波信号を検出し、
前記制御部は、前記第1バイアス電圧と前記第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出された前記低周波信号がゼロに近づくように制御することで前記交流成分のパワーが大きくなるように制御することを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。 - 第1低周波信号、第2低周波信号、及び第3低周波信号を生成する低周波信号生成回路と、
前記第1低周波信号を直流電圧に重畳して前記第1バイアス電圧を生成し、前記第2低周波信号を直流電圧に重畳して前記第2バイアス電圧を生成し、前記第3低周波信号を直流電圧に重畳して前記第3バイアス電圧を生成するバイアス回路と、
をさらに備え、
前記モニタ部は、前記交流成分に含まれる前記第1低周波信号と前記第2低周波信号と前記第3低周波信号を検出し、
前記制御部は、前記第1低周波信号と前記第2低周波信号をゼロに近づけることで前記交流成分のパワーが大きくなるように前記第1バイアス電圧と前記第2バイアス電圧を制御し、前記第3低周波信号をゼロに近づけることで前記交流成分のパワーが小さくなるように前記第3バイアス電圧を制御することを特徴とする請求項2に記載の光送信装置。 - 光変調器の第1導波路と第2導波路を伝送する光を、2n値(nは2以上の整数)の強度レベルを有する変調駆動信号でそれぞれ変調し、
前記第1導波路から出力される第1の光信号と、前記第2導波路から出力される第2の光信号との間に所定の位相差を与え、
前記位相差が与えられた前記第1の光信号と前記第2の光信号を合波して得られる多値光変調信号の一部を検出して光電変換し、
前記検出された変調信号の交流成分の変化を検出して、前記第1導波路に与える第1バイアス電圧と、前記第2導波路に与えられる第2バイアス電圧の少なくとも一方を、前記検出される交流成分のパワーが大きくなるように制御する、
ことを特徴とする光送信装置の制御方法。 - 直流電圧に低周波信号を重畳して前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧を生成し、
前記交流成分に含まれる前記低周波信号を検出し、
前記検出された前記低周波信号がゼロに近づくように制御することで前記交流成分のパワーが大きくなるように、前記第1バイアス電圧と前記第2バイアス電圧の少なくとも一つを制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の光送信装置の制御方法。 - 第1低周波信号、第2低周波信号、及び第3低周波信号を生成し、
直流電圧に前記第1低周波信号を重畳して前記第1バイアス電圧を生成し、直流電流に前記第2低周波信号を重畳して前記第2バイアス電圧を生成し、直流電流に前記第3低周波信号を重畳して前記位相差を与える位相シフト部に与えられる第3バイアス電圧を生成し、
前記交流成分に含まれる前記第1低周波信号と前記第2低周波信号と前記第3低周波信号を検出し、
前記検出された前記第1低周波信号及び前記第2低周波信号がゼロに近づくように制御することで前記交流成分のパワーが大きくなるように前記第1バイアス電圧及び前記第2バイアス電圧を制御し、前記第3低周波信号がゼロに近づくように制御することで前記交流成分のパワーが小さくなるように前記第3バイアス電圧を制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の光送信装置の制御方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光送信装置と、
前記光送信装置から出力される変調信号を伝送する伝送路と、
前記伝送路を介して前記変調信号を受信する光受信装置と、
を含む光伝送システム。
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