JP6733912B2 - プラガブル光モジュール及び光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、プラガブル光モジュール及び光通信システムに関する。

光通信システムにおいては、光信号の送受信に用いられる光モジュールが搭載される。こうした光モジュールでは、様々な変調方式（例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）など）で変調され、様々な方式で多重化された、様々な波長の光信号を送受信する。このような光モジュールの例が既にいくつか提案されている。

例えば、光信号の波長依存性を解消する光伝送装置（特許文献１）が提案されている。この光伝送装置では、光信号の波長に応じて、規定される光変調器の変調特性を実現できるように、光変調器に与える駆動信号の出力振幅を制御する。

一方、例えばＳＦＰ（Small Form Factor Pluggable）やＸＦＰ（10-Gigabit Small Form Factor Pluggable）などの規格の光通信システムにおいて、プラガブル光モジュールの利用が進展している。プラガブル光モジュールは、光伝送装置のソケットに挿抜可能な光トランシーバである（例えば、特許文献２又は３）。プラガブル光モジュールを制御する場合、プラガブル光モジュールはホスト側である光伝送装置から制御情報を受け取る。そして、受け取った制御情報に応じて、プラガブル光モジュールの動作の切替えや変更が行われる。

特開２００４−１２６０２４号公報 特開２００５−２６９１００号公報 特開２００７−５３６１４号公報

プラガブル光モジュールは、ホストとなる外部の光伝送装置に挿入され、光伝送装置の通信使用に応じて、様々な変調方式で光信号を変調する機能が求められる。変調動作に当たり、プラガブル光モジュールは、光伝送装置から出力される電気信号であるデータ信号を受信し、その電気信号の電圧ピークを検出する。光モジュールに搭載されるマッハツェンダ型光変調器には光変調出力を消光するための駆動電圧Ｖπがあり、このデータ信号の電圧振幅は駆動電圧Ｖπに対して最適な電圧振幅を安定して与えることが望ましく、光変調器の前段に備えたピーク検出機能を用いることにより、データ信号の電圧振幅を安定化することができる。このとき、変調方式が異なると電気信号の波形も変化するので、その結果、ピーク電圧が同じ場合でも、光変調器での電圧の検出値が変調方式に依存して変動してしまう現象が生じる。そのため、ピーク検出機能を用いると、変調方式によっては、ピークが本来示している電圧に対応していない値を検出してしまい、その結果、光信号の変調動作が正確に行われないおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、プラガブル光モジュールにおいて、データ信号に正確に対応した光信号を変調方式によらず出力することを目的とする。

本発明の一態様であるプラガブル光モジュールは、光伝送装置に対して挿抜可能に構成され、前記光伝送装置と、第１データ信号及び制御信号を通信可能であるプラガブル電気コネクタと、前記第１データ信号に応じて前記制御信号が指定する変調方式で変調された第１光信号を出力する光信号出力部と、第１光伝送路が挿抜可能に構成され、前記光信号出力部から出力される前記第１光信号を前記第１光伝送路へ出力可能である第１プラガブル光レセプタと、前記制御部は、前記制御信号が指定する変調方式において、前記第１データ信号に対応して設定される変調振幅で前記第１光信号が出力されるように前記光信号出力部を制御する制御部と、を有するものである。

本発明の一態様である光通信システムは、光信号を伝送する第１光伝送路と、前記第１光伝送路が挿抜可能に構成され、前記第１光伝送路に前記光信号を出力するプラガブル光モジュールと、前記プラガブル光モジュールが挿抜可能に構成される光伝送装置と、を備え、前記プラガブル光モジュールは、前記光伝送装置に対して挿抜可能に構成され、前記光伝送装置と、第１データ信号及び制御信号を通信可能であるプラガブル電気コネクタと、前記第１データ信号に応じて前記制御信号が指定する変調方式で変調された第１光信号を出力する光信号出力部と、前記第１光伝送路が挿抜可能に構成され、前記光信号出力部から出力される前記第１光信号を前記第１光伝送路へ出力可能である第１プラガブル光レセプタと、前記制御部は、前記制御信号が指定する変調方式において、前記第１データ信号に対応して設定される変調振幅で前記第１光信号が出力されるように前記光信号出力部を制御する制御部と、を有するものである。

本発明によれば、プラガブル光モジュールにおいて、データ信号に正確に対応した光信号を変調方式によらず出力することができる。

実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールの構成を模式的に示すブロック図である。 実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールが搭載される光通信システムの要部構成例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる光信号出力部の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる光変調部の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる制御部の構成を示すブロック図である。 ルックアップテーブルが表す変調信号の電圧値とこれに対応して検出されるべき値の設定値との相関を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールを光ファイバ側から見た場合の斜視図である。 実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールを光伝送装置側から見た場合の斜視図である。 実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態２にかかるプラガブル光モジュールの構成を模式的に示すブロック図である。 実施の形態２にかかる光受信部の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２にかかる制御部の構成を示すブロック図である。 実施の形態２にかかるプラガブル光モジュールの受信側の動作を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。

実施の形態１
実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００の構成を模式的に示すブロック図である。図２は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００が搭載される光通信システム１０００の要部構成例を示すブロック図である。図２に示すように、プラガブル光モジュール１００は、コネクタ付きの光ファイバ９１（第１光伝送路とも称する）のコネクタ部が挿抜可能に構成される。コネクタ付きの光ファイバ９１のコネクタとしては、例えばＬＣ型コネクタやＭＵ型コネクタを用いることができる。プラガブル光モジュール１００は、通信ホストである光伝送装置９２から入力される制御信号ＣＯＮ１に基づいて制御される。なお、プラガブル光モジュール１００は、制御信号ＣＯＮ１とともに、光伝送装置９２からデータ信号である変調信号ＭＯＤ（第１データ信号とも称する）を受信し、変調信号ＭＯＤに基づいて変調した光信号ＬＳ（第１光信号とも称する）を出力することができる。光伝送装置９２は、例えば、プラガブル光モジュール１００からの通信データ信号又はプラガブル光モジュール１００に入力する通信データ信号のフレーム処理等の通信データ処理を行う。

プラガブル光モジュール１００は、プラガブル電気コネクタ１１、制御部１２、光信号出力部１３及びプラガブル光レセプタ１４（第１プラガブル光レセプタとも称する）を有する。

プラガブル電気コネクタ１１は、光伝送装置９２に対して挿抜可能に構成される。プラガブル電気コネクタ１１は、光伝送装置９２から出力される電気信号である制御信号ＣＯＮ１を受け取って、制御部１２に制御信号ＣＯＮ１を転送する。また、プラガブル電気コネクタ１１は、光伝送装置９２から出力される電気信号である変調信号ＭＯＤを受け取って、光信号出力部１３に転送する。また、プラガブル電気コネクタ１１は、制御部１２から出力される電気信号を光伝送装置９２に転送してもよい。

光信号出力部１３は、マッハツェンダ型光変調器を含み、所定の変調方式で変調された光信号ＬＳを出力する。光信号出力部１３は、マッハツェンダ型光変調器の光導波路に設けられた位相変調領域に変調信号ＭＯＤを変換した信号を入力することで、光信号ＬＳを変調する。また、光信号出力部１３は、位相変調領域にバイアス電圧を印加することで、マッハツェンダ型光変調器の動作点を調整することが可能である。なお、光信号出力部１３は、位相変調、振幅変調、偏波変調などの各種の変調方式で、又は、各種の変調方式を組み合わせて光信号ＬＳを変調することができる。ここで、マッハツェンダ型光変調器は、例えば、半導体光変調器等である。

ここで、位相変調領域とは、光導波路上に形成された電極を有する領域である。そして、電極に電気信号、例えば電圧信号が印加されることにより、電極の下の光導波路の実効屈折率が変化する。その結果、位相変調領域の光導波路の実質的な光路長を変化させることができる。これにより、位相変調領域は、光導波路を伝搬する光信号の位相を変化させることができる。そして、２本の光導波路の間を伝搬する光信号間に位相差を与えることで、光信号を変調することができる。

光信号出力部１３の構成例について説明する。図３は、実施の形態１にかかる光信号出力部１３の構成例を示すブロック図である。光信号出力部１３は、変調信号検出部１５、光源１６及び光変調部１７を有する。

変調信号検出部１５は、変調信号ＭＯＤのピーク電圧を検出するピーク検出機能を有し、検出結果を変調信号ＭＯＤ＿Ｄとして、制御部１２及び光変調部１７に出力する。

光源１６は、例えば、半導体光素子とリング共振器とで構成される波長可変光モジュール等であり、出力光Ｌｏｒｉｇを出力する。図示しないが、光源１６は、制御部１２によって制御されてもよい。

光変調部１７は、例えばマッハツェンダ型の光変調器である。なお、図１では図示しなかったが、光変調部１７は、変調信号ＭＯＤ＿Ｄに応じて、出力光Ｌｏｒｉｇを変調した光信号ＬＳを出力する。図４は、実施の形態１にかかる光変調部１７の構成を模式的に示す図である。光変調部１７は、一般的なマッハツェンダ型光変調器として構成される。光変調部１７は、光変調器１７Ａ及び駆動回路１７Ｂを有する。

光変調器１７Ａは、光源１６からの出力光Ｌｏｒｉｇを変調して、光信号ＬＳを出力する。光変調器１７Ａは光導波路１７１〜１７４、位相変調領域ＰＭＡ及びＰＭＢを有する。光導波路１７１の一端には、光源１６からの出力光Ｌｏｒｉｇが入力する。光導波路１７１の他端は、光導波路１７２の一端及び光導波路１７３の一端と光学的に接続される。よって、光導波路１７１を伝搬する光は、光導波路１７２と光導波路１７３とに分岐される。光導波路１７２の他端及び光導波路１７３の他端とは、光導波路１７４の一端と接続される。光導波路１７２には、光導波路１７２を伝搬する光の位相を変化させる位相変調領域ＰＭＡが配置される。光導波路１７３には、光導波路１７２を伝搬する光の位相を変化させる位相変調領域ＰＭＢが配置される。光導波路１７４の他端からは、光信号ＬＳが出力される。

駆動回路１７Ｂは、光変調器１７Ａの変調動作を制御するとともに、位相変調領域ＰＭＡ及びＰＭＢの一方又は双方に、制御信号ＣＯＮ２に応じてバイアス電圧ＶＢＩＡＳを印加することで光変調器１７Ａの動作点を制御することができる。以下では、駆動回路１７Ｂは、位相変調領域ＰＭＡにバイアス電圧を印加するものとして説明する。また、駆動回路１７Ｂは、位相変調領域ＰＭＡ及びＰＭＢの一方又は双方に変調信号ＭＯＤを印加することで、光信号ＬＳを変調することができる。この例では、駆動回路１７Ｂは、位相変調領域ＰＭＡに、変調信号ＭＯＤ＿Ｄに応じた変調信号ＳＩＧ＿Ｍ１を印加する。駆動回路１７Ｂは、位相変調領域ＰＭＢに、変調信号ＭＯＤ＿Ｄに応じた変調信号ＳＩＧ＿Ｍ２を印加する。

制御部１２は、光伝送装置９２からプラガブル電気コネクタ１１を介して入力される制御信号ＣＯＮ１に基づいて、光信号出力部１３の動作を制御する。本実施の形態においては、制御信号ＣＯＮ１には、光信号出力部１３で光信号を変調するときの変調方式を指定する情報が含まれている。図５は、実施の形態１にかかる制御部１２の構成を示すブロック図である。制御部１２は、変調方式検出部１２Ａ、指示部１２Ｂ及び記憶部１２Ｃを有する。

変調方式検出部１２Ａは、制御信号ＣＯＮ１に含まれる変調方式を指定する情報から、光信号出力部１３で光信号を変調するときに用いる変調方式を特定する。そして、変調方式検出部１２Ａは、特定した変調方式を、信号ＳＰＥＣを用いて指示部１２Ｂに通知する。指示部１２Ｂは、信号ＳＰＥＣに基づき、特定された変調方式に対応する変調設定を記憶部１２Ｃから読み込む。指示部１２Ｂは、読み込んだ変調設定に基づいて、光信号出力部１３を制御する。

記憶部１２Ｃには、例えば、変調信号ＭＯＤのピーク電圧値に対応して、光検出部が本来検出するべき設定値を指定する情報がルックアップテーブルとして、変調方式ごとに、予め格納されている。図５では、３種類の変調方式ＭＴ１〜ＭＴ３に対応したルックアップテーブルＬＵＴ１１〜ＬＵＴ１３が格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ１１には、変調方式ＭＴ１が用いられる場合に、変調信号ＭＯＤのピーク電圧Ｖ１〜Ｖｋ（ｋは、整数）に対応して検出されるべき値ＶＤ１＿１〜ＶＤ１＿ｋが格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ１２には、変調方式ＭＴ２が用いられる場合に、変調信号ＭＯＤのピーク電圧Ｖ１〜Ｖｋに対応して検出されるべき値ＶＤ２＿１〜ＶＤ２＿ｋが格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ１３には、変調方式ＭＴ３が用いられる場合に、変調信号ＭＯＤのピーク電圧Ｖ１〜Ｖｋに対応して検出されるべき値ＶＤ３＿１〜ＶＤ３＿ｋが格納されている。

ルックアップテーブルＬＵＴ１１〜ＬＵＴ１３のそれぞれが表す変調信号ＭＯＤのピーク電圧値とこれに対応して検出されるべき設定値との相関（第１の相関とも称する）は、異なっている。図６は、ルックアップテーブルが表す変調信号ＭＯＤのピーク電圧値とこれに対応して検出されるべき値の設定値との相関を模式的に示す図である。図６に示すように、変調方式ＭＴ１〜ＭＴ３は、それぞれ異なる相関関係を有していてもよい。

プラガブル光レセプタ１４（第１プラガブル光レセプタとも称する）は、外部のコネクタ付きの光ファイバ９１（第１光伝送路とも称する）のコネクタが挿抜可能に構成される。プラガブル光レセプタ１４は、光信号出力部１３から出力される光信号ＬＳを、光ファイバ９１に送出する。

次いで、プラガブル光モジュール１００の外観を示す。図７は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００を光ファイバ９１側から見た場合の斜視図である。図７に示す符号６１は、プラガブル光モジュール１００の上面を示す。図７に示す符号６２は、プラガブル光レセプタ１４の光ファイバ９１のコネクタの差込口を示す。図８は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００を光伝送装置９２側から見た場合の斜視図である。図８に示す符号６３は、プラガブル光モジュール１００の下面を示す。図８に示す符号６４は、プラガブル電気コネクタ１１の光伝送装置９２との接続部を示す。

以下、プラガブル光モジュール１００の動作について説明する。図９は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００の動作を示すシーケンス図である。

ステップＳ１１
制御部１２の変調方式検出部１２Ａは、制御信号ＣＯＮ１に含まれる変調方式を指定する情報から、光信号出力部１３で光信号ＬＳを変調するときに用いる変調方式を特定する。そして、変調方式検出部１２Ａは、特定した変調方式を、信号ＳＰＥＣを用いて指示部１２Ｂに通知する。

ステップＳ１２
指示部１２Ｂは、信号ＳＰＥＣに基づき、特定された変調方式に対応する変調設定を記憶部１２Ｃから読み込む。

ステップＳ１３
指示部１２Ｂは、ルックアップテーブルＬＵＴ１１〜ＬＵＴ１３の何れかを読み込むことで、指定された変調方式において、変調信号ＭＯＤのピーク電圧に対応して光信号出力部１３が検出するべき設定値、すなわち、変調信号ＭＯＤのピーク電圧と光信号出力部１３が検出するべき値の相関関係を決定する。

ステップＳ１４
制御部１２の指示部１２Ｂは、決定した相関間係に従って光信号出力部１３が変調信号ＭＯＤを正確に反映した変調振幅を有する光信号ＬＳを実現できるように、制御信号ＣＯＮ２により光信号出力部１３を制御する。具体的には、指示部１２Ｂは、例えば光信号出力部１３の光変調部１７に与えるバイアス電圧ＶＢＩＡＳを制御することで、変調信号ＭＯＤ＿Ｄに光信号出力部１３が本来検出するべき設定値からずれて差分が生じている場合でも、その差分をキャンセルすることができる。

以上説明したように、プラガブル光モジュール１００によれば、光伝送装置９２により指定された変調方式ごとに、変調信号ＭＯＤに対応した所望の変調振幅を有する光信号を実現することが理解できる。

また、指示部１２Ｂには、変調信号検出部１５から変調信号ＭＯＤのピーク電圧の検出結果を示す変調信号ＭＯＤ＿Ｄも入力される。したがって、指示部１２Ｂは、変調信号ＭＯＤ＿Ｄを参照することで、所望の変調振幅の光信号を実現するため、光変調部１７に与えるバイアス電圧及び変調信号（駆動信号）の振幅をフィードバック制御することができる。これにより、指定された変調方式における光信号の品質を更に向上させることが可能となる。

また、上記で説明した、変調信号ＭＯＤ＿Ｄに光信号出力部１３が本来検出するべき設定値からずれて差分が生じている場合に、変調信号ＭＯＤ＿Ｄとルックアップテーブルとを比較して差分を検出してもよい。

上述したルックアップテーブルは、例えば、プラガブル光モジュール１００が挿抜される光伝送装置の使用に対応して、予めプラガブル光モジュール１００に与えられる。例えば、ルックアップテーブルは、プラガブル光モジュール１００の出荷検査によって変調信号ＭＯＤとこれに対応する光信号ＬＳの強度を測定し、測定結果に基づいて作成され、プラガブル光モジュール１００に入力されてもよい。

実施の形態２
実施の形態２にかかるプラガブル光モジュール２００について説明する。図１０は、実施の形態２にかかるプラガブル光モジュール２００の構成を模式的に示すブロック図である。プラガブル光モジュール２００は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００にプラガブル光レセプタ１８と光受信部１９とを追加し、プラガブル光モジュール１００の光信号出力部１３を光信号出力部２３に、制御部１２を制御部２２に置換した構成を有する。プラガブル光モジュール２００では、光信号出力部２３及びプラガブル光レセプタ１４が送信側を構成し、プラガブル光レセプタ１８及び光受信部１９が受信側を構成する。

光信号出力部２３は、変調信号検出部１５、光源１６、光変調部１７及び光分岐器２１を有する。変調信号検出部１５、光源１６及び光変調部１７は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００と同様であるので、説明を省略する。光源１６からの出力光Ｌｏｒｉｇは、光分岐器２１で分岐されることで、送信側（光Ｌ１）及び受信側（局部発振光ＬＯ）の両方に光を出力できる。光変調部１７は、光分岐器２１からの光Ｌ１を変調（位相変調・振幅変調）して光信号ＬＳを生成する。なお、出力光Ｌｏｒｉｇの分岐は光分岐器２１によることに限定されるものではなく、適宜他の光分岐手段を用いることができる。

プラガブル光レセプタ１８（第２プラガブル光レセプタとも称する）は、受信側のプラガブル光レセプタであり、受信用のコネクタ付きの光ファイバ（第２光伝送路とも称する）のコネクタが挿抜可能に構成される。コネクタ付きの光ファイバのコネクタとしては、例えばＦＣ型コネクタやＭＵ型コネクタを用いることができる。プラガブル光レセプタ１８は、光ファイバを通じて送信元からの光信号ＩＮ（第２光信号とも称する）が入力される。

光受信部１９は、例えば、デジタルコヒーレント光受信器として構成される。光受信部１９は、プラガブル光レセプタ１８を介して受け取った外部からの光信号ＩＮを電気信号であるデータ信号ＤＡＴ（第２データ信号とも称する）に変換し、プラガブル電気コネクタ１１を介してデータ信号ＤＡＴを光通信装置へ出力する。光受信部１９は、種々の変調方式にて変調された光信号ＩＮを復調することが可能に構成される。

光受信部１９は、例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual-Polarization Quadrature Phase-Shift Keying）光信号を電気信号に復調するデジタルコヒーレント受信を行う受信器である。図１１は、実施の形態２にかかる光受信部１９の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、光受信部１９は、偏光ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：以下、ＰＢＳと表記する）３１、ＰＢＳ３２、９０°ハイブリッド３３及び３４、光電変換器（Ｏ／Ｅ：Optical/Electrical converter）４１〜４４、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）５１〜５４及びデジタル信号処理部（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、以下ＤＳＰと表記する）３５を有する。

ＰＢＳ３１には、プラガブル光レセプタ１８を介して、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号が入力する。ＰＢＳ３１は、入力したＤＰ−ＱＰＳＫ光信号を、直交する２つの偏波成分に分離する。具体的には、ＰＢＳ３１は、入力したＤＰ−ＱＰＳＫ光信号を、互いに直交するｘ偏波成分ｘ_ｉｎとｙ偏波成分ｙ_ｉｎとに分離する。ｘ偏波成分ｘ_ｉｎは９０°ハイブリッド３３に入力し、ｙ偏波成分ｙ_ｉｎは９０°ハイブリッド３４に入力する。

光分岐器２１からの光は、局部発振光としてＰＢＳ３２に入力する。本実施の形態では、局部発振光は、所定の周波数を有するＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）光である。ＰＢＳ３２は、局部発振光を、直交する２つの偏波成分（ｘ偏波成分ＬＯ_ｘ及びｙ偏波成分ＬＯ_ｙ）に分離する。局部発振光のｘ偏波成分ＬＯ_ｘは９０°ハイブリッド３３に入力し、局部発振光のｙ偏波成分ＬＯ_ｙは９０°ハイブリッド３４に入力する。

９０°ハイブリッド３３は、局部発振光のｘ偏波成分ＬＯ_ｘとｘ偏波成分ｘ_ｉｎとを干渉させることで検波し、Ｉ（In-phase：同相）成分（以下、ｘ_ｉｎ−Ｉ成分）と、Ｉ成分と位相が９０°異なるＱ（Quadrature：直交）成分（以下、Ｘ_ｉｎ−Ｑ成分）と、を検波光として出力する。９０°ハイブリッド３４は、局部発振光のｙ偏波成分ＬＯ_ｙとｙ偏波成分Ｙ_ｉｎとを干渉させることで検波し、Ｉ成分（以下、ｙ_ｉｎ―Ｉ成分）及びＱ成分（以下、ｙ_ｉｎ―Ｑ成分）を検波光として出力する。

光電変換器４１〜４４は、９０°ハイブリッド３３及び３４が出力する４つの光信号（ｘ_ｉｎ−Ｉ成分、ｘ_ｉｎ−Ｑ成分、ｙ_ｉｎ−Ｉ成分及びｘ_ｉｎ−Ｑ成分）のそれぞれを光電変換する。そして、光電変換器４１〜４４は、光電変換により生成したアナログ電気信号（データ信号ＤＡＴ）を、プラガブル電気コネクタ１１を介して、外部の光伝送装置９２に出力する。データ信号ＤＡＴは、プラガブル電気コネクタ１１を介して、外部の光伝送装置９２に出力される。

制御部２２は、制御信号ＣＯＮ１に基づいて、光信号出力部２３の動作だけでなく、光受信部１９の動作も制御するように構成される。図１２は、実施の形態２にかかる制御部２２の構成を示すブロック図である。制御部２２は、実施の形態１にかかる制御部１２の指示部１２Ｂ及び記憶部１２Ｃを、それぞれ指示部２２Ｂ及び記憶部２２Ｃに置換した構成を有する。変調方式検出部１２Ａは、制御部１２におけるものと同様であるので、説明を省略する。

指示部２２Ｂは、信号ＳＰＥＣに基づき、特定された変調方式に対応する変調設定を記憶部２２Ｃから読み込む。指示部２２Ｂは、読み込んだ変調設定に基づいて、光信号出力部２３及び光受信部１９を制御する。

記憶部２２Ｃには、３種類の変調方式ＭＴ１〜ＭＴ３に対応したルックアップテーブルＬＵＴ１１〜ＬＵＴ１３が格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ１１〜ＬＵＴ１３は、実施の形態１において説明したように、光信号出力部２３の制御に用いられるものである。記憶部２２Ｃには、更に、光受信部１９の制御に用いられる、３種類の変調方式ＭＴ１〜ＭＴ３に対応したルックアップテーブルＬＵＴ２１〜ＬＵＴ２３が格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ２１には、変調方式ＭＴ１が用いられる場合に、受け取った光変調方式（ＱＰＳＫや８ＱＡＭや１６ＱＡＭなど）に対応して光受信部１９から出力されるべきデータ信号ＤＡＴのピーク振幅電圧値ＰＤ１＿１〜ＰＤ１＿ｋが格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ２２には、変調方式ＭＴ２が用いられる場合に、光受信部１９から出力されるべきデータ信号ＤＡＴのピーク振幅電圧値ＰＤ２＿１〜ＰＤ２＿ｋが格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ２３には、変調方式ＭＴ３が用いられる場合に、光受信部１９から出力されるべきデータ信号ＤＡＴのピーク振幅電圧値ＰＤ３＿１〜ＰＤ３＿ｋが格納されている。ルックアップテーブルＬＵＴ２１〜ＬＵＴ２３のそれぞれが表す光変調方式の強度とこれに対応して光受信部１９から出力されるべきデータ信号ＤＡＴのピーク振幅電圧値との相関は、異なっている。

次いで、プラガブル光モジュール２００の動作について説明する。送信側の動作については、図９に示すプラガブル光モジュール１００の動作と同様であるので、重複する説明を省略する。図１３は、実施の形態２にかかるプラガブル光モジュール２００の受信側の動作を示すシーケンス図である。

ステップＳ２１
制御部２２の変調方式検出部１２Ａは、制御信号ＣＯＮ１に含まれる変調方式を指定する情報から、光受信部１９で光信号ＩＮを復調するときに用いる変調方式を特定する。そして、変調方式検出部１２Ａは、特定した変調方式を、信号ＳＰＥＣを用いて指示部２２Ｂに通知する。すなわち、本ステップＳ２１の動作は、図９のステップＳ１１同様である。

ステップＳ２２
指示部２２Ｂは、信号ＳＰＥＣに基づき、特定された変調方式に対応する変調設定を記憶部２２Ｃから読み込む。

指示部２２Ｂは、ルックアップテーブルＬＵＴ２１〜ＬＵＴ２３の何れかを読み込むことで、指定された変調方式に対応して光受信部１９の変調信号検出部１５が出力するべきデータ信号ＤＡＴのピーク振幅電圧値との相関関係（第２の相関と称する）を決定する。

ステップＳ２４
指示部２２Ｂは、決定した相関間係に従って光受信部１９が安定した電圧振幅を出力するように、制御信号ＣＯＮ３により光受信部１９に内蔵されたＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ、例えば光電変換器４１〜４４に内蔵される）の利得を制御する。

本構成によれば、受信した光信号を復調するにあたり、光信号の変調方式に適合した復調を実現することができる。これにより、信号復調の誤りを防止し、高品質の復調信号を得ることが可能となる。

更に、本構成では、送信側と受信側とで光源１６を共有するので、送受信一体型のプラガブル光モジュール２００の小型化を実現することもできる。なお、本実施の形態において、送信側と受信側のそれぞれが独立した光源を有していてもよいことは言うまでもない。

その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態において、光信号出力部１３及び２３の制御に用いるルックアップテーブルが３つ設けられる例について説明したが、これは例示に過ぎない。光信号出力部１３及び２３の制御に用いるルックアップテーブルは、２又は４以上の任意の数とすることができる。上述の実施の形態において、光受信部１９の制御に用いるルックアップテーブルが３つ設けられる例について説明したが、これは例示に過ぎない。光受信部１９の制御に用いるルックアップテーブルは、２又は４以上の任意の数とすることができる。

上述の実施の形態においては、制御部が光伝送装置９２からの制御信号ＣＯＮ１に応じて、光信号出力部及び光受信部を制御するものとして説明したが、これは例示にすぎない。制御部は、光伝送装置９２以外からの制御信号に応じて光信号出力部及び光受信部の一方又は両方を制御してもよい。

上述の実施の形態では、制御部は光変調部の位相変調領域に与えるバイアス電圧を制御することで、光信号の変調振幅を制御するものとして説明したが、光信号の変調振幅の制御はこの方式に限られない。例えば、変調信号検出部が検出したピーク検出電圧に対応した振幅を有する信号を変調信号検出部が出力できるように、変調信号検出部の出力振幅を調整してもよいことは勿論である。また、光信号の変調振幅を制御するために、光変調部（すなわち、光変調部の駆動回路）の利得を調整してもよい。

上述の実施の形態において、プラガブル電気コネクタ１１を介した制御信号のやり取りは、ＭＤＩＯ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄａｔａ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）やＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）といった技術を適用することで実現することができる。

上述の実施の形態においては、光信号出力部が出力する光信号の強度をモニタし、例えば光信号出力部に設けられた光源の光出力強度をフィードバック制御してもよい。この場合、光信号出力部が出力する光信号の一部を光分岐器などで分岐し、分岐した光信号をフォトダイオードなどの受光素子で監視する。そして、監視結果を制御部に通知することで、制御部は光信号出力部が出力する光信号の強度をフィードバック制御できる。

上述の実施の形態においては、指示部が光信号出力部の光変調部に与えるバイアス電圧を制御することで、変調信号に光信号出力部が本来検出するべき設定値からずれて差分が生じている場合に差分をキャンセルしていたが、これは例示に過ぎない。例えば、変調信号ＭＯＤ＿Ｄの値が変調信号ＭＯＤのピーク電圧値に対応する本来の設定値と同じになるように、指示部が変調信号検出部を制御してもよい。

実施の形態２においては、プラガブル光レセプタ１４とプラガブル光レセプタ１８とを分離して説明したが、プラガブル光レセプタ１４とプラガブル光レセプタ１８とは、一体的なプラガブル光レセプタとして構成されてもよいことは、言うまでもない。

上述の実施の形態では、制御部、光信号出力部、及び、光受信部の構成について説明したが、上述の実施の形態における制御部、光信号出力部、及び、光受信部と同様の機能動作を実現できるならば、制御部、光信号出力部、及び、光受信部のそれぞれを他の構成としてもよい。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１５年９月３０日に出願された日本出願特願２０１５−１９３３４２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１１ プラガブル電気コネクタ
１２、２２ 制御部
１２Ａ 変調方式検出部
１２Ｂ、２２Ｂ 指示部
１２Ｃ、２２Ｃ 記憶部
１３ 光信号出力部
１４、１８ プラガブル光レセプタ
１５ 変調信号検出部
１６ 光源
１７ 光変調部
１７Ａ 光変調器
１７Ｂ 駆動回路
１９ 光受信部
２１ 光分岐器
３１、３２ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
３３、３４ ９０°ハイブリッド
４１〜４４ 光電変換器
９１ 光ファイバ
９２ 光伝送装置
１００、２００ プラガブル光モジュール
１７１〜１７４ 光導波路
１０００ 光通信システム
ＣＯＮ１〜ＣＯＮ３ 制御信号
ＬＯ 局部発振光
Ｌｏｒｉｇ 出力光
ＬＳ 光信号
Ｌ１ 光
ＭＯＤ、ＭＯＤ＿Ｄ 変調信号
ＰＭＡ、ＰＭＢ 位相変調領域
ＬＵＴ１１〜ＬＵＴ１３、ＬＵＴ２１〜ＬＵＴ２３ ルックアップテーブル

Claims (14)

1. 光伝送装置に対して挿抜可能であるプラガブル電気コネクタと、
   第１光ファイバが挿抜可能である第１プラガブル光レセプタと、
   前記光伝送装置から入力される第１データ信号のピーク電圧を検出する検出部と、
   前記第１データ信号に応じて変調された第１光信号を出力する光変調部と、
   前記光伝送装置から入力される変調方式ごとに、前記検出されたピーク電圧と前記検出部が検出するべき設定値との相関を示す情報とに基づいて前記光変調部を制御する制御部と、を備える、
   プラガブル光モジュール。
2. 前記制御部は、前記情報と前記検出されたピーク電圧とに基づいて前記設定値を特定し、前記特定された設定値に基づいて前記光変調部を制御する、
   請求項１に記載のプラガブル光モジュール。
3. 前記情報が第１の変調方式を示す場合、第１の設定値を特定し、
   前記情報が第２の変調方式を示す場合、第２の設定値を特定する
   請求項２に記載のプラガブル光モジュール。
4. 光を出力する光源をさらに備え、
   前記光変調部は、導波路上に位相変調領域が設けられたマッハツェンダ型光変調器を有し、前記マッハツェンダ型光変調器によって前記光を変調した前記第１光信号を出力する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラガブル光モジュール。
5. 前記制御部は、前記情報と前記検出されたピーク電圧とに基づいて、前記第１データ信号の振幅、又は、前記位相変調領域に印加されるバイアス電圧を制御する、
   請求項４に記載のプラガブル光モジュール。
6. 第２光伝送路が挿抜可能に構成され、前記第２光伝送路を介して第２光信号が入力される第２プラガブル光レセプタと、
   前記第２プラガブル光レセプタを介して受信した前記第２光信号を第２データ信号に復調する光受信部と、を更に備え、
   前記制御部は、前記情報が示す変調方式において、前記第２光信号の変調振幅に対応して前記光受信部が出力すべき電圧値にて前記第２データ信号が出力されるように、前記光受信部の利得を制御する、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラガブル光モジュール。
7. 前記制御部は、前記第２光信号の変調振幅に対応して前記光受信部が出力すべき前記第２データ信号の電圧値を、前記情報が示す変調方式ごとに記憶し、
   前記検出部に応じて、前記光受信部が出力すべき前記第２データ信号の電圧値を特定し、前記特定した第２データ信号の電圧値に基づいて、前記光受信部の利得を制御する、
   請求項６に記載のプラガブル光モジュール。
8. 光信号を伝送する第１光ファイバと、
   前記第１光ファイバが挿抜可能に構成され、前記第１光ファイバに前記光信号を出力するプラガブル光モジュールと、
   前記プラガブル光モジュールが挿抜可能に構成される光伝送装置と、を備え、
   前記プラガブル光モジュールは、
   前記光伝送装置に対して挿抜可能であるプラガブル電気コネクタと、
   前記第１光ファイバが挿抜可能である第１プラガブル光レセプタと、
   前記光伝送装置から入力される第１データ信号のピーク電圧を検出する検出部と、
   前記第１データ信号に応じて変調された第１光信号を出力する光変調部と、
   前記光伝送装置から入力される変調方式ごとに、前記検出されたピーク電圧と前記検出部が検出するべき設定値との相関を示す情報とに基づいて前記光変調部を制御する制御部と、を備える、
   光通信システム。
9. 前記制御部は、前記情報と前記検出されたピーク電圧とに基づいて前記設定値を特定し、前記特定された設定値に基づいて前記光変調部を制御する、
   請求項８に記載の光通信システム。
10. 前記情報が第１の変調方式を示す場合、第１の設定値を特定し、
    前記情報が第２の変調方式を示す場合、第２の設定値を特定する
    請求項９に記載の光通信システム。
11. 前記プラガブル光モジュールは、
    光を出力する光源をさらに備え、
    前記光変調部は、導波路上に位相変調領域が設けられたマッハツェンダ型光変調器を有し、前記マッハツェンダ型光変調器によって前記光を変調した前記第１光信号を出力する、
    請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の光通信システム。
12. 前記制御部は、前記情報と前記検出されたピーク電圧とに基づいて、前記第１データ信号の振幅、又は、前記位相変調領域に印加されるバイアス電圧を制御する、
    請求項１１に記載の光通信システム。
13. 前記プラガブル光モジュールは、
    第２光伝送路が挿抜可能に構成され、前記第２光伝送路を介して第２光信号が入力される第２プラガブル光レセプタと、
    前記第２プラガブル光レセプタを介して受信した前記第２光信号を第２データ信号に復調する光受信部と、を更に備え、
    前記制御部は、前記情報が示す変調方式において、前記第２光信号の変調振幅に対応して前記光受信部が出力すべき電圧値にて前記第２データ信号が出力されるように、前記光受信部の利得を制御する、
    請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の光通信システム。
14. 前記制御部は、前記第２光信号の変調振幅に対応して前記光受信部が出力すべき前記第２データ信号の電圧値を、前記情報が示す変調方式ごとに記憶し、
    前記検出部に応じて、前記光受信部が出力すべき前記第２データ信号の電圧値を特定し、前記特定した第２データ信号の電圧値に基づいて、前記光受信部の利得を制御する、
    請求項１３に記載の光通信システム。

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