JP6191449B2 - 光送信機、及び、光変調器の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態に係る光送受信機の構成例を示すブロック図である。図1に示す光送受信機1は、例示的に、局発用光源2、受信フロントエンド3、信号処理回路4、接続コネクタ5、送信用光源6、変調器ドライバ7、光変調器8、制御部9、及び、電源部10を備える。
図7(A)及び図7(B)は、それぞれ、MZ光変調器8の駆動振幅を2×Vπとした時の駆動信号とMZ光変調器8の動作点との関係の一例を示す図である。図7(A)は、バイアス電圧が最適値にある場合、図7(B)は、バイアス電圧が最適値からずれている場合をそれぞれ例示している。なお、説明を容易にするために、駆動信号は「1010・・・」の交番信号とし、モニタ可能な帯域は、十分広帯域であると仮定する。
図14は、第1実施例に係る光送信機11の構成例を示すブロック図である。図14に示す光送信機11は、例示的に、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)用の光送信機である。そのため、光送信機11は、例示的に、MZ光変調器8として、Iアーム及びQアームをそれぞれ成す光導波路80A及び80Bを含むLN変調器(以下「QPSK変調器」とも称する。)を備える。なお、図14において、既述の符号と同一符号を付した部分は、特に断らない限り、既述の部分と同一若しくは同様の部分を表す。
図16は、第2実施例に係る光送信機11の構成例を示すブロック図である。図16に例示する光送信機11は、第1実施例と同様に、QPSK用の光送信機であり、図14に例示した光検出部87の一例としてフォトダイオード(PD)を備える。
MZ光変調器8の初期(制御実施前)のバイアス状態は不定である。そのため、図10及び図11において、出力光強度の交流成分が最小になるように制御する際、初期のバイアス電圧Vdが0.5×Vπ<Vd<1.5×Vπの場合はバイアス電圧VdがVπとなるように制御される。
図26は、第4実施例に係る光送信機11の構成例を示すブロック図である。図26に示す光送信機11は、第1〜第3実施例と同様に、QPSK用の光送信機であり、第3実施例(図19)に例示した構成に、図1に例示した信号処理回路4を含めて記載した構成に相当する。
2 局発用光源
3 受信フロントエンド
4 信号処理回路
5 接続コネクタ
6 送信用光源
7 変調器ドライバ
8 光変調器
80A 光導波路(Iアーム)
80B 光導波路(Qアーム)
81,82 光導波路
83,84 駆動電極
85,86 バイアス制御電極
87 光検出部(PD)
88 位相シフタ
9,9B 制御部
9A モニタ部
91 平均光強度モニタ(第1のモニタ)
92 光強度交流成分モニタ(第2のモニタ)
93,93A,93B バイアス制御部
94 I/V変換部
95 f0発生部
96A,96B バンドパスフィルタ(BPF)
97 同期検波部
98 振幅制御部
10 電源部
11 光送信部(光送信機)
Claims (10)
- 光源からの光を駆動信号により変調して出力する光変調器と、
前記光変調器の出力光強度の平均値と交流成分とを検出するモニタ部と、
前記駆動信号のバイアス電圧を前記平均値に基づいて制御する第1のバイアス制御と、前記駆動信号のバイアス電圧を前記交流成分に基づいて制御する第2のバイアス制御と、のいずれかを前記駆動信号の振幅に応じて選択する制御部と、
を備えた、光送信機。 - 前記モニタ部は、
前記光変調器の出力光を受光し、その受光強度に応じた電気信号を出力する光検出部と、
前記光検出部からの前記電気信号に基づいて前記平均値を検出する第1のモニタと、
前記光検出部からの前記電気信号に基づいて前記交流成分を検出する第2のモニタと、を備えた、請求項1に記載の光送信機。 - 前記制御部は、
前記駆動信号の振幅Vdが、前記変調器の半波長電圧Vπよりも大きな第1の電圧閾値Vd1以上であるか、あるいは、前記半波長電圧よりも小さな第2の電圧閾値Vd2未満である場合に、前記第1のバイアス制御を選択し、
前記振幅Vdが、Vd1>Vd≧Vd2を満たす場合に、前記第2のバイアス制御を選択する、請求項1又は2に記載の光送信機。 - 前記第1のバイアス制御は、
前記振幅VdがVd≧Vd1を満たす場合に、前記平均値が最大となるように前記駆動信号のバイアスを制御する処理と、
前記振幅VdがVd<Vd2を満たす場合に、前記平均値が最小となるように前記駆動信号のバイアスを制御する処理と、を含む請求項3に記載の光送信機。 - 前記第2のバイアス制御は、前記交流成分が最小となるように前記駆動信号のバイアスを制御する処理を含む、請求項3又は4に記載の光送信機。
- 前記制御部は、
前記バイアス電圧に前記駆動信号の周波数よりも低い周波数をもつ低周波信号を重畳する低周波重畳部を備え、
前記モニタ部は、
前記光変調器の出力光に含まれる前記低周波数信号の成分を前記低周波信号に基づく同期検波により検出する同期検波部を備え、
前記同期検波により得られた前記低周波数信号の成分から前記平均値及び前記交流成分を検出する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光送信機。 - 前記制御部は、
前記駆動信号の振幅に前記駆動信号の周波数よりも低い周波数をもつ低周波信号を重畳する振幅制御部を備え、
前記モニタ部は、
前記光変調器の出力光に含まれる前記低周波信号の成分を前記低周波信号に基づく同期検波により検出する同期検波部を備え、
前記制御部は、
前記同期検波部の同期検波結果が、前記低周波信号と前記光変調器の出力光の強度変化との逆相関係を示す場合に、前記第2のバイアス制御における前記バイアス電圧に所定の電圧値を加算する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光送信機。 - 前記駆動信号は、送信データ信号をデジタル信号処理することにより生成され、前記駆動信号の振幅は、前記デジタル信号処理された前記送信データ信号の信号波形に応じた可変振幅である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光送信機。
- 前記光変調器は、
前記光源からの光を2分岐して得られる各分岐光の一方の光を、送信データ信号の同相成分に対応して生成される駆動信号によって変調する第1の変調器と、
前記各分岐光の他方の光を、前記送信データ信号の直交成分に対応して生成される駆動信号によって変調する第2の変調器と、を備え、
前記制御部は、
前記第1及び第2の変調器のそれぞれに対して前記第1及び第2のバイアス制御の選択を行なう、請求項1〜8のいずれか1項に記載の光送信機。 - 光源からの光を駆動信号により変調して出力する光変調器の制御装置であって、
前記光変調器の出力光強度の平均値と交流成分とを検出するモニタ部と、
前記駆動信号の振幅に応じて、前記駆動信号のバイアス電圧を前記平均値に基づいて制御する第1のバイアス制御と、前記駆動信号のバイアス電圧を前記交流成分に基づいて制御する第2のバイアス制御と、のいずれかを選択する制御部と、
を備えた、光変調器の制御装置。
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