JPH0681098B2 - Optical digital transmitter - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は光の波動的性質を利用して光PSK,ASKなどに
よりディジタル信号を送信する光ディジタル信号送信器
に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical digital signal transmitter that transmits a digital signal by optical PSK, ASK, etc. by utilizing the wave nature of light.

「従来の技術」 従来、光のPSK（Phase-Shift-Keying）送信はアナログ
動作も可能な位相変調器にディジタル信号を入力するこ
とによって行われてきた。具体的には、第15図に示すよ
うに、単一縦モード／横モードで発振する安定化レーザ
11からの光に位相変調器12で位相変調を加えて単一モー
ドファイバ伝送路13に送信するものが一般的である。信
号情報は信号源14から位相変調器12に加えられる。この
場合アナログ信号でもディジタル信号でも変調可能であ
る利点を持つが、大容量高速伝送を目的として高速動作
させるには回路・素子製作上の制約が大きかった。ま
た、ASK光送信器としては第16図に示すように単一の安
定化レーザ11からの出射光を振幅分割し、一方の光路に
位相変調器12を挿入して位相変調を加え、その位相変調
出力と他方の光路の光とを重ね合わせる方法が採られて
きた。位相変調器12による位相遅延がπであるときは重
ね合わされた送信光は消光し、位相遅延が零であるとき
はレーザ11からの出射光の全てが送出される。従ってこ
の送信器は、第15図のPSK送信器について述べた回路・
素子製作上の制約の他、位相遅延の精度が出射光の消光
比を決定するため、位相遅延量を安定化する回路が必要
になる欠点があった。“Prior Art” Conventionally, optical PSK (Phase-Shift-Keying) transmission has been performed by inputting a digital signal to a phase modulator that can also perform analog operation. Specifically, as shown in Fig. 15, a stabilized laser that oscillates in a single longitudinal mode / transverse mode
It is general that the light from 11 is subjected to phase modulation by a phase modulator 12 and transmitted to a single mode fiber transmission line 13. Signal information is applied to the phase modulator 12 from a signal source 14. In this case, there is an advantage that both analog signals and digital signals can be modulated, but there are large restrictions in manufacturing circuits and elements in order to operate at high speed for the purpose of large-capacity high-speed transmission. Further, as the ASK optical transmitter, as shown in FIG. 16, the output light from a single stabilizing laser 11 is amplitude-divided, and a phase modulator 12 is inserted in one optical path to add phase modulation, A method has been adopted in which the modulated output and the light of the other optical path are superposed. When the phase delay by the phase modulator 12 is π, the superposed transmission light is extinguished, and when the phase delay is zero, all the emitted light from the laser 11 is transmitted. Therefore, this transmitter is based on the circuit described for the PSK transmitter in FIG.
In addition to the restrictions on the device fabrication, the accuracy of the phase delay determines the extinction ratio of the emitted light, so there is a drawback that a circuit for stabilizing the amount of phase delay is required.

電気光学効果を利用しない形式の位相変調器としては２
レーザ注入同期型構成のものがある（文献（１）TATSUY
A KIMURA他“Review progress of coherent optical fi
ber communication systems"Opt.and Quantum Electro
n.,15（1983）1-39）。これは位相変調器として用いる
レーザに単一モードで発振するマスターレーザの光を注
入する形をしており、高効率な結合が必須であるため製
作上、あるいは信頼性に問題がある。また、この形式の
位相変調器は注入電流を変調することによって位相変調
を実現するため、位相変調に寄生する振幅変調が不可避
であるという欠点を有している。2 for a phase modulator that does not use the electro-optic effect
There is a laser injection locking type structure (reference (1) TATSUY
A KIMURA and others “Review progress of coherent optical fi
ber communication systems "Opt. and Quantum Electro
n., 15 (1983) 1-39). This is a form in which light of a master laser that oscillates in a single mode is injected into a laser used as a phase modulator, and there is a problem in manufacturing or reliability because highly efficient coupling is essential. Further, this type of phase modulator has a drawback that amplitude modulation parasitic on the phase modulation is inevitable because the phase modulation is realized by modulating the injection current.

そこでこの発明はディジタル動作だけに的を絞り、簡単
で安定なPSK/ASK光送信器を実現せんとするものであ
る。Therefore, the present invention aims to realize a simple and stable PSK / ASK optical transmitter by focusing only on digital operation.

「問題点を解決するための手段」 この発明では光源の発光を切り換えることによってPSK
を実現する。すなわち、第１図に示すように信号源14か
ら出力される２値NRZ信号を、相補的出力を持つNAND
（もしくはNOR）回路15で処理し、単一縦モード／横モ
ードで発振する位相同期した２台のレーザ16,17に加え
てこれらを交番に発振させる。レーザ16,17のいずれか
一方から出た光が光結合器18を用いて一本の光ファイバ
伝送路13に常に導かれて送信される。このとき、各レー
ザ16,17から光ファイバ伝送路13に至る光路差が位相遅
延器19を挿入することによって二分の一波長だけ異なら
される。よって２台のそれぞれのレーザ16,17の発光に
対して位相信号０とπとをそれぞれ対応させることがで
きる。従って、一方のレーザは「マーク」に対応して発
光して位相πの光を送信し、もう一方のレーザは「スペ
ース」に対して発光して位相０の光を送信することにな
る（あるいはその逆でもよい）。"Means for Solving Problems" In the present invention, by switching the light emission of the light source, PSK
To realize. That is, as shown in FIG. 1, a binary NRZ signal output from the signal source 14 is converted into a NAND output having complementary outputs.
In addition to the two phase-locked lasers 16 and 17 which oscillate in a single longitudinal mode / horizontal mode, they are alternately processed by a (or NOR) circuit 15. The light emitted from either one of the lasers 16 and 17 is always guided to one optical fiber transmission line 13 using an optical coupler 18 and transmitted. At this time, the optical path difference from each laser 16, 17 to the optical fiber transmission line 13 is made different by half the wavelength by inserting the phase delay device 19. Therefore, the phase signals 0 and π can be made to correspond to the light emission of the two lasers 16 and 17, respectively. Therefore, one of the lasers emits light corresponding to the “mark” and transmits the light of phase π, and the other laser emits light toward the “space” and transmits the light of phase 0 (or The reverse is also possible).

位相遅延器19による位相シフトの大きさは光路差によっ
て構造的に決定されるため周囲温度変動等の外乱に影響
されにくい利点がある。上の記述より明らかなように、
このPSK光送信器は位相変調器に情報信号を加えて位相
遅延を変調するものではないため、従来光直接強度変調
で使用されてきた変調回路形式がそのままいかせる利点
がある。また、位相シフト量が変調振幅に依存する従来
のPSK送信器とは異なり、位相シフト量が光路差によっ
て決定されるため、変調回路を構成する能動素子の経時
劣化などの特性変化によって位相シフト量が影響を受け
ないという特徴を有している。Since the magnitude of the phase shift by the phase delay device 19 is structurally determined by the optical path difference, there is an advantage that it is less likely to be affected by disturbance such as ambient temperature fluctuation. As is clear from the above description,
Since this PSK optical transmitter does not modulate the phase delay by adding the information signal to the phase modulator, it has an advantage that the modulation circuit form conventionally used for optical direct intensity modulation can be used as it is. Also, unlike conventional PSK transmitters, where the amount of phase shift depends on the modulation amplitude, the amount of phase shift is determined by the optical path difference.Therefore, the amount of phase shift is affected by characteristic changes such as deterioration over time of the active elements that make up the modulation circuit. Is not affected.

またこの発明では差動位相符号化を行っている。現在の
技術レベルにおいては光信号の絶対位相を変調すること
は不可能であるためである。しかし、最も理想的な同期
検波を使用することができるか否かは、再生された搬送
波の位相がどの程度安定化できるかに依存しているので
あって、変調法に本質的な問題があるわけではない。受
信側で再生された搬送波の位相と送信側発振器であるレ
ーザの位相とが高々数タイムスロットしか安定でない場
合は同期検波を使用することは難しく、遅延検波を採用
せざるを得ない。逆に送信レーザのスペクトルが安定
で、搬送波再生が安定に実現できれば同期検波も利用す
ることができる。Also, in the present invention, differential phase encoding is performed. This is because it is impossible to modulate the absolute phase of the optical signal at the current technical level. However, whether or not the most ideal coherent detection can be used depends on how much the phase of the regenerated carrier can be stabilized, which is an essential problem in the modulation method. Do not mean. When the phase of the carrier regenerated on the receiving side and the phase of the laser, which is the oscillator on the transmitting side, are stable at most only a few time slots, it is difficult to use the synchronous detection, and the delay detection has to be adopted. On the contrary, if the spectrum of the transmitting laser is stable and carrier recovery can be realized stably, synchronous detection can also be used.

半導体レーザ技術においては単一の基板上に複数のレー
ザを形成させることは可能であり、1970年にBell研究所
のJ.E.RipperとT.L.Paoliが単一の基板上に隣りあって
形成させたアジャセント ストライプ‐ジェオメトリ
ジャンクション レーザス（Adjacent Stripe-Geometry
Junction Lasers）で位相同期発振を確認している（文
献（２）J.E.Ripper他“Optical cupling of adjacent
stripe-geometry junction lasers"Appl.Phys.Lett.,17
（1970）371−373）。しかしながら、活性層をストライ
プ化せず、電極構造のみをストライプ化することによる
近接レーザではしきい値を下げることが難しい。したが
って、前記文献（２）のレーザでは十分でない。空間的
な位相同期に着目したレーザ構造を設計する必要があ
る。複数のレーザが位相関係を保持して発光するために
は各々のレーザが十分近接して配置されていることと共
に各々のレーザの伝搬定数差が小さいことが必要であ
る。一方のレーザで発振している光の電界の広がりが隣
のレーザにまで達するほど接近していなければならな
い。一方のレーザがオフ（発振停止）になりもう一方が
オン（発振）するときを考える。消光するレーザ共振器
内ではキャリア蓄積効果によって残留するキャリアのた
めに光子数も緩やかに減少する。そしてこの緩やかに減
少する光子の電界は反対に立ち上がろうとするレーザに
まで及んでおれば、次のレーザ発振の種にすることがで
きる。これにより、二つのレーザの発振切り換えに伴う
位相の連続性は保持される。文献（２）ではCW発振状態
において12μｍ間隔で位相同期が起こったと報告してお
り、レーザを切り換えつつ位相の連続性を保持するため
にはこれ以下であることが望ましい。In laser diode technology, it is possible to form multiple lasers on a single substrate. In 1970, Bell Laboratories JERipper and TL Paoli formed adjacent stripes on a single substrate.
Junction Lasers (Adjacent Stripe-Geometry
Junction Lasers) have confirmed phase-locked oscillation (Reference (2) JERipper et al. “Optical coupling of adjacent
stripe-geometry junction lasers "Appl.Phys.Lett., 17
(1970) 371-373). However, it is difficult to lower the threshold value with a proximity laser by stripe-forming only the electrode structure without stripe-forming the active layer. Therefore, the laser of the above-mentioned document (2) is not sufficient. It is necessary to design a laser structure that focuses on spatial phase synchronization. In order for a plurality of lasers to emit light while maintaining the phase relationship, it is necessary that the lasers are arranged sufficiently close to each other and the difference in propagation constant between the lasers is small. The spread of the electric field of the light oscillated by one laser must be so close that it reaches the adjacent laser. Consider the case where one laser is off (oscillation stopped) and the other laser is on (oscillation). In the quenching laser resonator, the number of photons gradually decreases due to the carriers remaining due to the carrier accumulation effect. Then, if the electric field of the photon that gradually decreases extends to the laser which is going to rise on the contrary, it can be a seed for the next laser oscillation. As a result, the phase continuity associated with the switching of the oscillations of the two lasers is maintained. In the literature (2), it is reported that the phase synchronization occurs at the interval of 12 μm in the CW oscillation state, and it is desirable that the phase synchronization be less than this in order to maintain the phase continuity while switching the laser.

「実施例」 まず始めに、この発明の実施例に用いられる光源として
の半導体レーザについて述べる。この半導体レーザとし
ては活性層ストライプ間隔を10μｍ以下にまで近づける
必要がある。第２図に埋め込み型DFB（Distributed Fee
d-Back:分布帰還型）半導体レーザを基本にしたｐ基板
近接ストライプ半導体レーザの構造断面を示す。通常の
DFB半導体レーザと同様に回折格子の波数ベクトルは紙
面に垂直な方向であり、これによって単一縦モード発振
が得られる。活性層を埋め込んだことにより電極のみを
ストライプ化したプレーナ型に比べて活性層に注入され
る電流密度を上げることができしきい値電流を低下させ
ることができる利点がある。ブラッグ回折格子を形成し
たｐ形InP基板21の中央部上にｐ形InGaAsP活性層22が形
成され、さらにその上に、エッチングによって２分割さ
れたキャップ層23,24がある。発振波長によっては基板2
1と活性層22との間にガイド層と呼ばれる層を設けるこ
とがあるが、これはこの発明を実施するに当り本質的な
影響はない。キャップ層23,27と活性層22とは埋め込み
層25,26,27によって挾まれている。埋め込み層25,26,27
はそれぞれｎ形InP,p形InP,n形InPである。ｎ形InP基板
21の裏面には金合金を蒸着して＋側電極28とし、２分割
されたキャップ層23,24にも金合金を蒸着して−側電極2
9,31とする。Example First, a semiconductor laser as a light source used in an example of the present invention will be described. In this semiconductor laser, the active layer stripe interval must be close to 10 μm or less. Figure 2 shows the embedded DFB (Distributed Fee).
The structural cross section of a p-substrate proximity stripe semiconductor laser based on a d-Back: distributed feedback type semiconductor laser is shown. Normal
As with the DFB semiconductor laser, the wave vector of the diffraction grating is in the direction perpendicular to the plane of the paper, which gives single longitudinal mode oscillation. By embedding the active layer, there is an advantage that the current density injected into the active layer can be increased and the threshold current can be reduced as compared with the planar type in which only the electrodes are striped. A p-type InGaAsP active layer 22 is formed on the central portion of a p-type InP substrate 21 on which a Bragg diffraction grating is formed, and cap layers 23 and 24 divided into two by etching are further formed thereon. Substrate 2 depending on the oscillation wavelength
A layer called a guide layer may be provided between 1 and the active layer 22, but this has no essential effect in carrying out the present invention. The cap layers 23, 27 and the active layer 22 are sandwiched by the buried layers 25, 26, 27. Buried layer 25,26,27
Are n-type InP, p-type InP, and n-type InP, respectively. n-type InP substrate
A positive side electrode 28 is formed by depositing a gold alloy on the back surface of 21 and a negative side electrode 2 is formed by depositing a gold alloy also on the two divided cap layers 23 and 24.
It is set to 9,31.

電子はこれら−側電極29,31から相補的に注入する。例
えば電極29から注入されているときにはキャップ層23を
通じて矢印32のように電流が活性層22のキャップ層23側
から注入され、レーザ発振は活性層22のキャップ層23側
（図で左側）で起こり、光は紙面と直角に進行する。大
切なことはこのときに光のスポットのすそが活性層22の
キャップ層24側（図で右側）まで及んでいることであ
る。次に電極29への注入をもう一方の−電極31に切り換
えることを考える。電極29からの注入が切断されると活
性層22の左側で光っていた光のスポットは減衰し始める
が、電流が電極31に切り換えられているので活性層22の
右側の利得が大きくなっており、ここで光のスポットが
成長する。光スポットが成長する際に減衰しかけていた
光の残留成分が自然放出光よりも大きければ、新たに右
側に生じた光スポットはこの残留成分を種にして発振す
るので、光位相の連続性が保存される。第２図に示した
レーザはpn特性が反転した構造でも原理的に動作するこ
とを付記しておく。上述では第２図において電極29から
活性層22に電流を注入してレーザ発振を起し、電流を電
極31に切り換えた時に発生するレーザ発振は先にレーザ
発振と同位相であるとした。しかし実際には電極29から
電流を注入してレーザ発振を行つた後に電流を電極31に
切り換えた場合は前のレーザ発振とは逆位相のレーザ発
振の方が起り易い。この場合は第１図の位相遅延器19は
半導体レーザで兼用されたものとなり、独立した位相遅
延器19自体は省略できる。The electrons are complementarily injected from these negative electrodes 29 and 31. For example, when injected from the electrode 29, a current is injected from the cap layer 23 side of the active layer 22 through the cap layer 23 as indicated by an arrow 32, and laser oscillation occurs on the cap layer 23 side (left side in the figure) of the active layer 22. , Light travels at right angles to the page. What is important is that the skirt of the light spot at this time extends to the cap layer 24 side (right side in the figure) of the active layer 22. Next, consider switching the injection to the electrode 29 to the other negative electrode 31. When the injection from the electrode 29 is cut off, the spot of light shining on the left side of the active layer 22 begins to decay, but since the current is switched to the electrode 31, the gain on the right side of the active layer 22 becomes large. , Where the spot of light grows. If the residual component of the light, which was being attenuated when the light spot grew, is larger than the spontaneous emission light, the light spot newly generated on the right side oscillates using this residual component as a seed, so the continuity of the optical phase is Saved. It should be noted that the laser shown in FIG. 2 operates in principle even in a structure in which the pn characteristics are inverted. In the above description, it is assumed in FIG. 2 that laser oscillation is generated by injecting a current from the electrode 29 into the active layer 22 to cause laser oscillation and switching the current to the electrode 31 in the same phase as the laser oscillation. However, actually, when the current is switched to the electrode 31 after the current is injected from the electrode 29 to perform the laser oscillation, the laser oscillation having the opposite phase to the previous laser oscillation is more likely to occur. In this case, the phase delay device 19 of FIG. 1 is also used as the semiconductor laser, and the independent phase delay device 19 itself can be omitted.

この発明で用いる光源としては二方向から電流注入の可
能な半導体レーザが好ましく、その意味では第２図に示
したものに限らず他の形式のものでも利用することがで
きる。半導体レーザを単一基板上に集積して形成する場
合、電極による制限が大きな問題となる。集積度が上が
り、電極が小さくなるに従って外部の駆動回路との電気
的接続は困難になる。この場合は２本のレーザの間を別
の受動導波路で光学的に接続することが必要になる。例
えば第３図Ａに示すように、離れたレーザストライプ3
2,33間にＯ型導波路34あるいは第３図Ｂに示すようにレ
ーザストライプ32,33間にＸ型の導波路35を形成させる
ことによってレーザストライプ32,33を光結合すること
ができる。この場合、レーザストライプ32,33は平行で
ある必要は原理的にはない。A semiconductor laser capable of injecting current from two directions is preferable as the light source used in the present invention, and in that sense, not only the laser shown in FIG. 2 but also other types can be used. When semiconductor lasers are integrated and formed on a single substrate, the limitation due to electrodes becomes a big problem. As the degree of integration increases and the electrodes become smaller, electrical connection with an external drive circuit becomes more difficult. In this case, it is necessary to optically connect the two lasers with another passive waveguide. For example, as shown in FIG. 3A, separated laser stripes 3
The laser stripes 32 and 33 can be optically coupled by forming an O-type waveguide 34 between the two and 33 or an X-type waveguide 35 between the laser stripes 32 and 33 as shown in FIG. 3B. In this case, the laser stripes 32 and 33 do not need to be parallel in principle.

第４図にこの発明の実施例の一つである２レーザ２相PS
K送信器の具体的構成を示す。上で述べた半導体レーザ3
6のレーザA,Bは互いに相補的な信号ａとｂで変調され
る。もし必要ならば直流のバイアス電流を変調電流に重
畳すればよい。半導体レーザ36から出た光は変換レンズ
37で適当に拡大され、位相シフタ38に入射させる。位相
シフタ38には２本の導波路41,42が角度θをなすテーパ
状に配置されており、導波路41,42の出射光は通常の単
一モードファイバ13に結合される。従って位相シフタ38
は光結合器を兼ねているといえる。前述したように位相
シフタ38は同位相で発振している２本のレーザ光に二分
の一波長の位相差をつけるものであるから原理的には表
１に示すような動作をする。すなわち、入力信号系列Xi
に対し、レーザＡは入力信号Xiと同一の信号系列ａで変
調され、レーザＢは入力信号Xiと相補的な信号ｂで変調
される。レーザＢからの出力光に二分の一波長の光路差
をつけると位相シフタ38から伝送路13へ送出される光信
号はｃで示されるようになる。ここで負号（−）は位相
が反転していることを意味しており、レーザが発光して
いるときの振幅は１に規格化して考えている。ちなみに
光信号の絶対値は全て１であり、純粋なPSK信号が得ら
れることがわかる。FIG. 4 shows a two-laser two-phase PS which is one of the embodiments of the present invention.
The specific configuration of the K transmitter is shown. Laser diode 3 mentioned above
The six lasers A and B are modulated by signals a and b which are complementary to each other. If necessary, a DC bias current may be superimposed on the modulation current. Light emitted from the semiconductor laser 36 is a conversion lens
It is appropriately enlarged at 37 and made incident on the phase shifter 38. In the phase shifter 38, two waveguides 41 and 42 are arranged in a taper shape forming an angle θ, and the light emitted from the waveguides 41 and 42 is coupled to a normal single mode fiber 13. Therefore, the phase shifter 38
Can be said to double as an optical coupler. As described above, since the phase shifter 38 gives a phase difference of ½ wavelength to the two laser lights oscillating in the same phase, it operates in principle as shown in Table 1. That is, the input signal sequence Xi
On the other hand, the laser A is modulated by the same signal sequence a as the input signal Xi, and the laser B is modulated by the signal b complementary to the input signal Xi. When the output light from the laser B is provided with an optical path difference of a half wavelength, the optical signal sent from the phase shifter 38 to the transmission line 13 becomes as shown by c. Here, the negative sign (−) means that the phase is inverted, and the amplitude when the laser is emitting light is considered to be normalized to 1. By the way, it can be seen that the absolute values of the optical signals are all 1, and a pure PSK signal can be obtained.

表1.原理的動作 Xi:1 ０ １ １ ０ １ a:1 ０ １ １ ０ １ b:0 １ ０ ０ １ ０ c:1−１ １ １−１ １ |c|:1 １ １ １ １ １ 以下に位相シフタ38について詳述しておく。位相シフタ
38を構成する２本の導波路42,42のなす角度は0.6度程度
がよい（文献（３）井筒他「進行波動作導波型プッシュ
プル光変調素子」信号抜報OQEB0−37）。位相シフタ38
の２本の導波路41,42はその光路長が二分の一波長だけ
異なっていなければならない。このために、原理的には
一方の導波路をエッチング等で削るか、コアの屈折率を
変えて等価的に光路長を変えるかする必要がある。しか
し実際の光回路製作においてはレーザ36のレーザA,Bを
両方共、同じ強度で発光させておき、まず位相シフタ38
から出力される光強度が最大になるよう微動調節する。
この状態で位相シフタ38の与える位相差は零であるか波
長の整数倍である。次に二本の導波路41,42を含む水平
面内で僅かに回転させ位相シフタ38からの出力光強度が
最小になった位置で固定する。こうすることにより、位
相シフタ38単体製作時の誤差を補償し、二分の一波長の
光路差を正確に与えることができる。この光路差が厳密
に二分の一波長でなく、波長の整数倍だけさらにずれて
いても、光源のコヒーレンス長より十分短ければ実用上
問題ない。Table 1. Fundamental operation Xi: 1 0 1 1 1 0 1 a: 1 0 1 1 1 0 1 b: 0 1 0 0 1 0 c: 1-1 1 1-1-1 1 | c |: 1 1 1 1 1 1 1 The phase shifter 38 will be described in detail below. Phase shifter
The angle formed by the two waveguides 42, 42 forming the 38 is preferably about 0.6 degree (reference (3) Izutsu et al., "Traveling wave operation waveguide push-pull optical modulator" signal OQEB0-37). Phase shifter 38
The two optical waveguides 41, 42 must have their optical path lengths different by one half wavelength. Therefore, in principle, it is necessary to cut one of the waveguides by etching or to change the refractive index of the core to equivalently change the optical path length. However, in the actual fabrication of the optical circuit, both lasers A and B of the laser 36 are made to emit light with the same intensity, and the phase shifter 38
Fine adjustment is performed to maximize the light intensity output from the.
In this state, the phase difference provided by the phase shifter 38 is zero or an integral multiple of the wavelength. Next, it is slightly rotated in a horizontal plane including the two waveguides 41 and 42 and fixed at a position where the intensity of the output light from the phase shifter 38 is minimized. By doing so, it is possible to compensate for an error when the phase shifter 38 is manufactured as a single unit, and to accurately give an optical path difference of a half wavelength. Even if this optical path difference is not exactly one-half wavelength but further deviated by an integral multiple of the wavelength, there is no practical problem as long as it is sufficiently shorter than the coherence length of the light source.

変換レンズ37を用いない光IC型の位相シフタ／結合器も
考えられる。この場合の構成を第６図に示す。位相同期
レーザ36の２つの出力光スポットに整合した入力ポート
をもつ位相シフタ光結合器43は、電気光学効果を持つ基
板の上に形成された２本の導波路から成っている。第７
図に示すようにこれら２本の導波路44,45は合流型とす
るか、または第７図Ｂに示すように互に接近させて漏れ
光結合型の結合器を形成させる。図中斜線を施した部分
に電極46を蒸着して位相誤差補償電圧発生器47から加え
る電圧で屈折率を制御できるようにしておく。空間的に
同位相で発振するレーザA,Bの各光を２つの入力ポート
から同時に入力した状態で出力ポートに光が現れなくな
るような電極46の電圧条件を求め、これに固定する。実
装状態でこの調整を行えば、位相同期レーザ36と位相シ
フタ／結合器43とのアラインメント誤差を補償すること
ができることは前述の場合と同じである。電極46に与え
る電圧条件は素子特性、外部環境に変化のない限り一定
値でよく、従来のPSK変調器のように高速動作を考慮す
る必要は全くない。この点、回路設計、製作、実装上大
いに負担が軽減される。第６図において信号処理回路15
の出力を駆動回路48を通じてレーザ36に印加している。An optical IC type phase shifter / combiner that does not use the conversion lens 37 is also conceivable. The structure in this case is shown in FIG. The phase shifter optical coupler 43 having an input port matched to the two output light spots of the phase locked laser 36 is composed of two waveguides formed on a substrate having an electro-optical effect. 7th
These two waveguides 44 and 45 are merged as shown in the figure, or they are close to each other as shown in FIG. 7B to form a leaky light coupling type coupler. An electrode 46 is vapor-deposited on the shaded portion in the figure so that the refractive index can be controlled by the voltage applied from the phase error compensation voltage generator 47. The voltage condition of the electrode 46 is determined so that light does not appear at the output port when the lights of the lasers A and B which oscillate spatially in the same phase are simultaneously input from the two input ports, and fixed to this. If this adjustment is performed in the mounted state, it is possible to compensate the alignment error between the phase-locked laser 36 and the phase shifter / combiner 43, as in the case described above. The voltage condition applied to the electrode 46 may be a constant value as long as there is no change in the device characteristics and the external environment, and there is no need to consider high-speed operation unlike the conventional PSK modulator. In this respect, the burden on circuit design, manufacture, and mounting is greatly reduced. In FIG. 6, the signal processing circuit 15
Is applied to the laser 36 through the drive circuit 48.

この発明による光PSK変調光送信器は位相変調に際して
生ずる寄生的な振幅変調を受けない利点がある。今、表
２のXiに示すような符号系列があったとする。このと
き、２台の半導体レーザA,Bに加えられる信号は前述し
たように互いに相補的であり表２のa,bで表されるよう
なものでなければならない。信号が“スペース”である
ときにレーザの出力が零にならず△であるとする。半導
体レーザA,Bは同一の基板状に非常に近接して形成され
ているので△は２台のレーザA,Bについて同じであると
考えてよい。すると位相シフタ／光結合器43からの出力
振幅の絶対値は表２のｃに示すように信号によらず一定
になる。変調時におけるレーザの動的スペクトル広がり
を狭くするためには活性層内のキャリア変動を抑圧する
必要がある。つまり小信号で変調することが求められる
が、このような場合でも振幅変動のない純粋なPSK信号
が得られる。The optical PSK modulation optical transmitter according to the present invention is advantageous in that it does not undergo parasitic amplitude modulation that occurs during phase modulation. Now, suppose that there is a code sequence as shown by Xi in Table 2. At this time, the signals applied to the two semiconductor lasers A and B must be complementary to each other as described above and represented by a and b in Table 2. Let the laser output be Δ instead of zero when the signal is “space”. Since the semiconductor lasers A and B are formed very close to each other on the same substrate, Δ can be considered to be the same for the two lasers A and B. Then, the absolute value of the output amplitude from the phase shifter / optical coupler 43 becomes constant regardless of the signal, as shown in c of Table 2. It is necessary to suppress carrier fluctuation in the active layer in order to narrow the dynamic spectrum spread of the laser during modulation. In other words, it is required to modulate with a small signal, but even in such a case, a pure PSK signal without amplitude fluctuation can be obtained.

表2.振幅誤差のある場合の動作 Xi: １ ０ １ １ ０
１ a: １ △ １ １ △ １
b: △ １ △ △ １ △
c: 1-△ △‐１ 1-△ 1-△ △‐１ 1-
△ |c|: 1-△ 1-△ 1-△ 1-△ 1-△ 1-△ 前述したように現在の光技術のレベルから判断して遅延
検波を使用せざるをえない。その場合は第８図に示すよ
うに入力端子49の信号を、排他的論理和回路51と１タイ
ムスロット遅延器52よりなる和分変換回路53で和分変換
して信号処理回路15へ入力すればよい。信号処理回路15
の出力は第１図、第４図、第６図などで示した信号処理
回路15以降のPSK送信器54へ接続すればよい。受信側で
遅延検波さえおこなえば原信号が再生できる。遅延検波
は前後２タイムスロットの間安定でありさえすれば良い
から、送信側レーザの周波数安定度に対する要求条件を
緩和できる。Table 2. Operation with amplitude error Xi: 1 0 1 1 0
1 a: 1 △ 1 1 △ 1
b: △ 1 △ △ 1 △
c: 1- △ △ -1 1- △ 1- △ △ -1 1-
△ | c |: 1- △ 1- △ 1- △ 1- △ 1- △ 1- △ As mentioned above, there is no choice but to use differential detection based on the current level of optical technology. In that case, as shown in FIG. 8, the signal of the input terminal 49 is input to the signal processing circuit 15 after being subjected to the sum conversion by the sum conversion circuit 53 including the exclusive OR circuit 51 and the one time slot delay device 52. Good. Signal processing circuit 15
The output of the above may be connected to the PSK transmitter 54 after the signal processing circuit 15 shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. The original signal can be reproduced by performing differential detection on the receiving side. Since the differential detection only needs to be stable for the two time slots before and after the time slot, the requirement for the frequency stability of the transmitting laser can be relaxed.

以上では２台のレーザが同時に発振することはないとし
て議論を進めてきたが、同時に発振する場合にはまた異
なった使い方ができる。つまり２台の位相同期レーザA,
Bからの出射光が互いに反位相で重ね合わせれば、光信
号の引き算が可能である。よって第９図に構成を示し、
その動作原理を表３に示すように、入力NRZ信号Xiを回
路53で和分変換して信号ａとしてレーザＡへ入力し、レ
ーザＢへはその信号ａを遅延器55で1/2タイムスロット
遅延させて信号ｂとして入力する。この時PSK送信器54
内の光結合器（18又は38或は43）からの出力光信号振幅
は入力信号XiをRZ変換した波形が得られることになる。The discussion above has proceeded with the assumption that the two lasers do not oscillate simultaneously, but if they oscillate simultaneously, they can be used in different ways. In other words, two phase-locked lasers A,
If the lights emitted from B overlap each other in antiphase, the optical signal can be subtracted. Therefore, the configuration is shown in FIG.
The principle of operation is shown in Table 3, and the input NRZ signal Xi is summed and converted by the circuit 53 and input to the laser A as the signal a. For the laser B, the signal a is delayed by the delayer 55 for 1/2 time slot. It is delayed and input as the signal b. At this time PSK transmitter 54
The output optical signal amplitude from the optical coupler (18, 38, or 43) in the inside is obtained by RZ conversion of the input signal Xi.

表3.和分変換された信号（a,b） とASK送信信号（ｃ） Xi:1 ０ １ １ ０ １ ０ Yi:0 １ ０ ０ １ ０ １ a:0 １ １ ０ １ １ ０ b: ０ １ １ ０ １ １ ０ c:0 1 0 0 0-1 0 1 0 0 0-1 0 |c|:0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 NRZ/RZ変換は従来電子素子を用いたアナログゲートで行
ってきたが、NRZ信号に対し、RZ信号は周波数帯域が広
くなるが、第９図に示すようにコヒーレントな光回路で
実現できれば、電子回路はNRZ信号のみであり、電子回
路へ要求されるベースバンド帯域が半分に軽減される。
また前述したように、たとえば変調時に振幅誤差△があ
っても光の干渉効果で打ち消しあうので、光振幅が（１
−△）になるだけ消光比の良好な光RZ信号が得られる。
この実施例はレーザＢへの遅延量がパルスのデュティ比
を決定するので、超高速光パルスの発生に応用できる。Table 3. Sum-converted signal (a, b) and ASK transmission signal (c) Xi: 1 0 1 1 0 1 1 0 Yi: 0 1 0 0 1 1 0 1 a: 0 1 1 1 0 1 1 0 b: 0 1 1 0 1 1 1 0 c: 0 1 0 0 0-1 0 1 0 0 0-1 0 | c |: 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 For conventional NRZ / RZ conversion Although the frequency band of the RZ signal is wider than that of the NRZ signal, it has been done with the analog gate used, but if it can be realized by the coherent optical circuit as shown in Fig. 9, the electronic circuit is only the NRZ signal. The baseband bandwidth required for the circuit is reduced by half.
Moreover, as described above, even if there is an amplitude error Δ during modulation, they cancel each other out due to the interference effect of light, so that the optical amplitude is (1
An optical RZ signal with a good extinction ratio is obtained as much as −Δ).
This embodiment can be applied to the generation of ultrafast optical pulses because the amount of delay to the laser B determines the duty ratio of the pulse.

この発明による光PSK送信器の場合は、２台のレーザA,B
の光の強度が同じでなければ不要な振幅変調成分が寄生
する。光ASK送信器は光の干渉効果を利用するものであ
るから、２台のレーザA,Bの光の強度が同じでなければ
消光比が低下する。そこで第10図に示すような自動光出
力安定化回路を設けることが望ましい。位相同期レーザ
36のレーザA,Bの共振器後ろ側（信号光を取出す側と反
対側）からの出力光をそれぞれ光検出器56,57で光電変
換し、光検出器56,57の出力を増幅器58,59で増幅した後
電気的加算器61で加算処理を行う。レーザA,Bは相補的
に変調されているから、等しい強度で発光していれば、
加算器61からの出力の交流成分は零である。今仮に第11
図Ａで示すように入力信号Xiと同相の信号で変調される
レーザＡからの出力ａがレーザＢからの出力ｂよりも大
きい場合を考える。このとき加算器61からの出力ｃはａ
と同相の出力になり、加算器62でXiとの加算を行うとそ
の出力ｄはXiよりも大きい振幅を持つ。この誤差信号ｄ
は低減ろ波器63で時間的に積分し、低周波の信号にして
比較器64で基準電圧Erと比較する。基準電圧Erには、a,
bが等振幅の時の加算器62の出力を設定する。従って第1
1図Ａの場合は比較器64からの誤差出力はａとｂとの振
幅差に比例した正電圧が得られることになる。よって、
比較器64からの正電圧に対し、駆動回路65を制御してレ
ーザＡの変調振幅を低下させるように制御すれば２台の
レーザA,Bの出力光強度を等しく保つことができる。ま
た逆に、ａがｂより小さい場合は第11図Ｂに示すように
誤差信号ｄはXiより小振幅になり、比較器64からは負電
圧が得られることがわかる。この時はレーザＡの変調振
幅を増大させるように制御すればよい。また、２台のレ
ーザA,Bの総出力も安定化する必要があるが、それは次
のようにすればよい。つまり加算器61からの出力を分岐
して積分器66で平均化することにより総出力についての
信号を得る。これをよく知られたAPC（Automatic Power
Control）回路67に入力し、その出力で駆動回路68を制
御してレーザＢを安定化すれば２台のレーザA,Bの全体
の出力も安定化することができる。この理由は、比較器
64の出力でレーザＡの出力をレーザＢの出力に合わせる
ように制御しているから、レーザＢを安定化することに
より結果的にレーザＡも安定化できる。以上の制御回路
により、２台のレーザA,Bは等しく、かつ一定の強度で
安定に発光させることができるため、この発明PSK/ASK
送信器は最適な動作状態を維持しつつ動作する。In the case of the optical PSK transmitter according to the present invention, two lasers A and B are used.
If the light intensities are not the same, an unnecessary amplitude modulation component is parasitic. Since the optical ASK transmitter utilizes the interference effect of light, the extinction ratio will decrease unless the light intensities of the two lasers A and B are the same. Therefore, it is desirable to provide an automatic optical output stabilizing circuit as shown in FIG. Phase-locked laser
Output light from the resonator rear side (the side opposite to the signal light extraction side) of the 36 lasers A and B is photoelectrically converted by the photodetectors 56 and 57, respectively, and the outputs of the photodetectors 56 and 57 are amplified by the amplifier 58, After amplification at 59, the addition process is performed at the electric adder 61. Since the lasers A and B are complementarily modulated, if they emit light with equal intensity,
The AC component of the output from the adder 61 is zero. Now tentatively
Consider a case where the output a from the laser A modulated by the signal in phase with the input signal Xi is larger than the output b from the laser B as shown in FIG. At this time, the output c from the adder 61 is a
When the adder 62 performs addition with Xi, its output d has a larger amplitude than Xi. This error signal d
Is temporally integrated by the reduction filter 63, converted into a low-frequency signal, and compared by the comparator 64 with the reference voltage Er. The reference voltage Er is a,
Set the output of adder 62 when b is of equal amplitude. Therefore the first
In the case of FIG. 1A, the error output from the comparator 64 is a positive voltage proportional to the amplitude difference between a and b. Therefore,
If the drive circuit 65 is controlled to reduce the modulation amplitude of the laser A with respect to the positive voltage from the comparator 64, the output light intensities of the two lasers A and B can be kept equal. On the contrary, when a is smaller than b, the error signal d has a smaller amplitude than Xi as shown in FIG. 11B, and it can be seen that the comparator 64 obtains a negative voltage. At this time, control may be performed so as to increase the modulation amplitude of the laser A. Further, it is necessary to stabilize the total output of the two lasers A and B, which can be done as follows. That is, the output from the adder 61 is branched and averaged by the integrator 66 to obtain a signal for the total output. This is the well-known APC (Automatic Power
If the laser B is stabilized by inputting it to the control circuit 67 and controlling the drive circuit 68 by its output, the overall output of the two lasers A and B can also be stabilized. The reason for this is the comparator
Since the output of the laser A is controlled so as to match the output of the laser B with the output of 64, stabilizing the laser B can also stabilize the laser A as a result. With the above control circuit, the two lasers A and B can be made to emit light with equal intensity and constant intensity. Therefore, the present invention PSK / ASK
The transmitter operates while maintaining optimal operating conditions.

第10図に示した光出力安定化回路における光強度モニタ
方法としては、レーダとは別に作られた光検出器受光面
にレーザの後方出力光をレンズ等で結合させてモニタす
るのが一般的である。近年、光集積回路の研究の進展か
ら光検出器をレーザと同一基板上に、レーザと同一の光
軸を持つように形成することも可能になりつつあるが、
これも基本的にはレーザの後方出射光をモニタするとい
う意味では同じであるといえる。DFBレーザのように後
方端面を高反射化して単一モード性の向上、前方光出力
の増加を図る場合、レーザの後方出力モニタが困難にな
ることが予想される。しかしレーザアレイを用いれば側
方の漏れ光結合を用いてレーザ発振強度をモニタするこ
とができ、この困難を回避できる。第12図にこの場合の
実施例を示す。位相同期する２本のレーザA,Bの両側に
さらに平行に２本の光検出器81,82を形成しておく。光
検出器81はレーザＡの光を、光検出器82はレーザＢの光
をモニタする。実際の構成としては４本のレーザを作っ
ておき、中の２本を順バイアスにして、レーザ発振器と
して動作させ、両側の２本を逆バイアスにしてフォトダ
イオードとして動作させればよい。また、前述したよう
に、電極による制限等でレーザの集積度を上げられない
場合は、各々レーザA,Bと光検出器81,82との間に、第13
図に示すように介在導波路83,84を作り、更にレーザA,B
間にも介在導波路85を作り込んでおけばよい。なお、介
在導波路83,84,85については第３図に示したものを使用
できる。As a method of monitoring the light intensity in the optical output stabilization circuit shown in Fig. 10, it is common to monitor the light output surface of the photodetector made separately from the radar by combining the rear output light of the laser with a lens or the like. Is. In recent years, it has become possible to form a photodetector on the same substrate as the laser so as to have the same optical axis as the laser due to the progress of research on the optical integrated circuit.
This can also be said to be basically the same in the sense that the backward emission light of the laser is monitored. When the rear facet is made highly reflective like a DFB laser to improve single-mode characteristics and increase the front light output, it is expected that it will be difficult to monitor the rear output of the laser. However, if a laser array is used, it is possible to monitor the laser oscillation intensity by using lateral leakage light coupling, and this difficulty can be avoided. FIG. 12 shows an embodiment in this case. Two photodetectors 81 and 82 are formed in parallel on both sides of the two lasers A and B which are phase-locked. The photodetector 81 monitors the light of the laser A and the photodetector 82 monitors the light of the laser B. As an actual configuration, four lasers may be prepared, two of them may be forward biased to operate as a laser oscillator, and two of both sides may be reverse biased to operate as a photodiode. Further, as described above, when the degree of integration of the laser cannot be increased due to the limitation of the electrodes, the 13th laser is provided between the lasers A and B and the photodetectors 81 and 82, respectively.
Create intervening waveguides 83 and 84 as shown in the figure, and then add lasers A and B
The intervening waveguide 85 may be built in between. The intervening waveguides 83, 84 and 85 shown in FIG. 3 can be used.

これまではすべて２相PSKについてのみ説明してきた
が、原理的にはＮ相PSKについて拡張可能である。すな
わち第14図に示すように信号源14の入力２値信号をＮ値
化し、信号処理回路15で、Ｎ分の単一縦モード／横モー
ドで発振する位相同期したレーザ＃１〜＃Ｎを、その多
値レベルと対応して一つを駆動し、各レーザ＃１〜＃Ｎ
の出力光をそれぞれ位相シフタφ_１〜φ_Ｎでそれぞれ順
次２π/Nずつ位相をずらし、つまりｎ番目の位相シフタ
は２π（ｎ−１）/Nの位相遅延を与え、位相シフタφ_１
〜φ_Ｎの出力光を一本の単一モード光ファイバ伝送路13
に光結合器86で結合させる。So far, all have been described only for two-phase PSK, but in principle, N-phase PSK can be extended. That is, as shown in FIG. 14, the input binary signal of the signal source 14 is converted into N-values, and the signal processing circuit 15 outputs the phase-locked lasers # 1 to #N which oscillate in the single longitudinal mode / horizontal mode for N minutes. , One is driven corresponding to the multilevel level, and each laser # 1 to #N is driven.
Of the output light of each of the phase shifters φ _{1 to} φ _N are sequentially shifted by 2π / N, that is, the n-th phase shifter gives a phase delay of 2π (n−1) / N, and the phase shifter φ ₁
Output light of ~ φ _N is a single mode optical fiber transmission line 13
To the optical coupler 86.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明による光ディジタル送信
器によれば、位相シフト量が物理的に決定されるので寄
生振幅変調のない、純粋で安定な光領域でのPSK,ASKが
複雑な制御回路なしに実現できる利点がある。また、光
ASKについてはNRZ/RZ変換が光回路のみで実現できるの
で、電気段帯域への要求条件が半分に緩和できる利点が
ある。またNRZ/RZ変換器は本質的に消光比が良好である
利点も有している。この発明の光PSK/ASK送信器は光波
通信における送信器を大いに簡略化しつつ安定化を可能
にするものである。[Advantages of the Invention] As described above, according to the optical digital transmitter of the present invention, since the phase shift amount is physically determined, PSK and ASK in a pure and stable optical region without parasitic amplitude modulation are provided. However, there is an advantage that it can be realized without a complicated control circuit. Also light
As for ASK, the NRZ / RZ conversion can be realized only by the optical circuit, so there is an advantage that the requirement for the electric stage band can be relaxed by half. The NRZ / RZ converter also has the advantage that the extinction ratio is essentially good. The optical PSK / ASK transmitter of the present invention greatly stabilizes the transmitter in lightwave communication and enables stabilization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図はこの発明をPSK送信器に適用した基本構成を示
すブロック図、 第２図は埋め込み型位相同期半導体レーザの構造例を示
す断面図、 第３図は介在導波路型位相同期レーザを示す上面図、 第４図は変換レンズを用いる場合のこの発明の実施例を
示す構成図、 第５図はレーザA,Bに対する各変調信号を示す図、 第６図は光IC型位相シフタを用いる場合のこの発明の実
施例を示す図、 第７図は位相シフタ／光結合器43を示す図、 第８図はこの発明をDPSK光送信器に適用した例を示す
図、 第９図はこの発明を光ASK送信器に適用した例を示す
図、 第10図はこの発明光送信器の光出力自動安定化回路の構
成例を示すブロック図、 第11図はその動作の説明に供する各部の波形図、 第12図及び第13図はそれぞれ光検出器とレーザとを集積
した本導体素子を示す平面図、 第14図はこの発明をＮ相光PSK送信器に適用した例を示
す図、 第15図は従来の光PSK送信器を示す図、 第16図は従来の光ASK送信器を示す図である。 13:単一モード光ファイバ伝送路、14:信号源、15:信号
処理回路としてのNANDゲート、16,17,32,33:位相同期安
定化レーザ、18,86:光結合器、19:位相遅延器、36:位相
同期半導体レーザ、37:変換レンズ、38:位相シフタ、4
3:光IC型位相シフタ／光結合器、47:位相誤差補償電圧
源、56,57:光検出器。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration in which the present invention is applied to a PSK transmitter, FIG. 2 is a sectional view showing a structural example of a buried phase-locked semiconductor laser, and FIG. 3 shows an intervening waveguide type phase-locked laser. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention when a conversion lens is used, FIG. 5 is a diagram showing modulation signals for lasers A and B, and FIG. 6 is an optical IC type phase shifter. FIG. 7 shows an embodiment of the present invention when used, FIG. 7 shows a phase shifter / optical coupler 43, FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to a DPSK optical transmitter, and FIG. 9 shows FIG. 10 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to an optical ASK transmitter, FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of an optical output automatic stabilizing circuit of the optical transmitter of the present invention, and FIG. 11 is each part provided for explaining the operation thereof. Waveforms, and Figures 12 and 13 show the present conductor element integrating a photodetector and a laser, respectively. FIG. 14 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to an N-phase optical PSK transmitter, FIG. 15 is a diagram showing a conventional optical PSK transmitter, and FIG. 16 is a conventional optical ASK transmitter. FIG. 13: Single-mode optical fiber transmission line, 14: Signal source, 15: NAND gate as signal processing circuit, 16, 17, 32, 33: Phase-locked stabilized laser, 18, 86: Optical coupler, 19: Phase Delay device, 36: Phase-locked semiconductor laser, 37: Conversion lens, 38: Phase shifter, 4
3: Optical IC type phase shifter / optical coupler, 47: Phase error compensation voltage source, 56, 57: Photodetector.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】入力２値NRZ信号をＮ値（Ｎは２以上の整
数）の多値信号に変換する信号処理回路と、 その信号処理回路の多値信号のｎ番目のレベル（ｎ≦
Ｎ）によりｎ番目のもののみがオンオフ駆動され、単一
縦モード／横モードで発振する位相同期したＮ個のレー
ザと、 これらＮ個のレーザよりの出力レーザ光に対して、その
ｎ番目のものについて２π（ｎ−１）/Nの位相遅延を与
える位相遅延手段と、 その位相遅延手段よりのＮ本のレーザ光を一本の光伝送
路に結合させる光結合手段とを備える光ディジタル送信
器。1. A signal processing circuit for converting an input binary NRZ signal into an N-valued (N is an integer of 2 or more) multi-valued signal, and an n-th level (n≤n of the multi-valued signal of the signal processing circuit.
N), only the n-th one is turned on and off, and N phase-locked lasers that oscillate in a single longitudinal mode / transverse mode and the n-th laser for the output laser beams from these N lasers are output. Optical digital transmission provided with a phase delay means for giving a phase delay of 2π (n-1) / N, and an optical coupling means for coupling N laser lights from the phase delay means into one optical transmission line. vessel. 【請求項２】入力２値NRZ信号を和分変換する和分変換
回路と、 その和分変換回路の出力NRZ信号を互にその半タイムス
ロット位相がずれた二つの信号とする信号処理回路と、 その信号処理回路からの二つの信号によりそれぞれオン
オフ駆動され、単一縦モード／横モードで発振する位相
同期した２個のレーザと、 これら２個のレーザよりの出力レーザ光間にπだけ位相
差を与える位相遅延手段と、 その位相遅延手段よりの２本のレーザ光を一本の光伝送
路に結合させる光結合手段とを備える光ディジタル送信
器。2. A sum conversion circuit for summing an input binary NRZ signal and a signal processing circuit for converting the output NRZ signal of the sum conversion circuit into two signals whose half time slots are out of phase with each other. , Two phase-synchronized lasers that are driven on and off by two signals from the signal processing circuit and oscillate in a single longitudinal mode / horizontal mode, and a distance of π between the output laser beams from these two lasers. An optical digital transmitter comprising a phase delay means for providing a phase difference and an optical coupling means for coupling two laser beams from the phase delay means into a single optical transmission line. 【請求項３】２個の単一縦モード／横モードで発振する
レーザが同一半導体基板上に平行に形成され、その一方
のレーザの発振光の電界の広がりが他方のレーザの活性
層に達する程度に互に接近して、両レーザが位相同期発
振可能とされている特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の光ディジタル送信器。3. Two lasers oscillating in a single longitudinal mode / horizontal mode are formed in parallel on the same semiconductor substrate, and the electric field spread of the oscillation light of one of the lasers reaches the active layer of the other laser. The optical digital transmitter according to claim 1 or 2, wherein both lasers are capable of phase-locked oscillation in close proximity to each other. 【請求項４】２個の各レーザの光のレベルがそれぞれ第
１、第２光検出器で検出され、これら第１、第２光検出
器の出力及び入力２値NRZ信号が加算され、その加算出
力は低減通過ろ波器で平均化され、その平均化出力は基
準電圧と比較器で比較され、その比較出力でレーザへの
駆動信号が制御されて平均化出力が基準電圧と一致する
ようにされている特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の光ディジタル送信器。4. The light level of each of the two lasers is detected by a first photodetector and a second photodetector, and the output and input binary NRZ signals of the first photodetector and the second photodetector are added, The added output is averaged by the reduction pass filter, the averaged output is compared with the reference voltage by the comparator, and the drive signal to the laser is controlled by the comparison output so that the averaged output matches the reference voltage. The optical digital transmitter according to claim 1 or 2, wherein: