JPH09211400A

JPH09211400A - 外部変調器の制御装置

Info

Publication number: JPH09211400A
Application number: JP1900896A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Nakao; 雅俊中尾; Tetsuji Miyata; 哲次宮田; Shu Yamamoto; 周山本; Hitoshi Takahira; 仁高平
Original assignee: Toshiba Corp; Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: Toshiba Corp; KDDI Corp
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】低変調度時でも外部変調器の動作点ドリフト
に対応して最適動作点を保持でき、しかも外部変調器の
光入力レベルの変動に依存しないようにする。【解決手段】変調信号を振幅可変回路23、低周波重畳
回路25を介して外部変調器22に与え、その出力光を光分
岐器27で分岐して光−電気変換器28で電気信号に変換
し、直流検出回路29、ピーク検出回路30で直流成分、ピ
ーク成分を検出し、変調度検出回路32で両成分の比をと
って変調度を検出し、変調度設定基準電圧との差を比較
回路34で求める一方、電気信号の低周波成分を位相検波
回路31で位相検波して基準値と比較回路35で比較し、各
比較出力を加算回路36で加算し、この加算出力が一定と
なるようにバイアス制御回路37でバイアス電圧を増減し
て外部変調器22に供給するもので、特に、変調度設定回
路24にて与えられた変調度に対応する振幅可変回路23の
利得制御、比較回路34への基準電圧生成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
使用される外部変調器を用いた光送信装置において、変
調度が１００％未満のときに入力される光レベルに依存
せず、出力される光出力波形を良好な状態に維持できる
外部変調器の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、光通信システムにあって
は、近年の情報量の増大に伴い、通信容量の飛躍的な増
大が望まれており、１０Ｇｂｐｓでの伝送実験も行われ
ている。一方、回線コストの低下を図る面から、中継間
隔の増大が図られており、１００ｋｍ程度の無中継伝送
が実験により確かめられている。

【０００３】このような長距離大容量の光通信システム
において、レーザを直接変調する方法では、チャーピン
グとして知られるレーザ発振波長の変化とファイバの波
長分散の影響により、受信端での光波形が劣化する。こ
のため、チャーピングの影響の少ない外部変調器を用い
た光伝送が検討されている。

【０００４】外部変調器としては、ニオブ酸リチウムを
用いたマッハツェンダー形の強度変調器がよく知られて
いる。マッハツェンダー形変調器の入出力特性を図１１
（ａ）に示し、この変調器に図１１（ｂ）に示す電気信
号を入力したときの出力光信号を図１１（ｃ）に示す。

【０００５】図１１（ａ）において、Ｐmax は変調器か
ら出力される光の最大値で、入力光より変調器の損失分
だけ小さい値となる。理想的なマッハツェンダー形の強
度変調器では、電圧が入力されていないときにほぼＰma
x が得られる。変調器に半波長電圧（図１１（ａ）では
Ｖπで示す）を入力した場合、図に示すように光はほと
んど出力されない。

【０００６】入力信号として図１１（ｂ）に示すような
電気信号を加えた場合、図１１（ｃ）に示すような光信
号が出力される。すなわち、このような光信号を得るた
めには電気信号にＤＣ成分（バイアス電圧Ｖｂ）が必要
となる。

【０００７】ニオブ酸リチウムを利用したマッハツェン
ダー形の変調器では、温度・湿度・変調器に加わる電圧
・歪等によりその入出力特性がドリフトする。例えば、
入出力特性が図１２（ａ）に示すようにドリフトした場
合、図１２（ｂ）に示す電気信号を加えると、図１２
（ｃ）に示すように、光信号の出力波形に折返しがみら
れるようになる。このため、入出力特性のドリフトを補
償するために、バイアス電圧をシフトする必要がある。

【０００８】入出力特性のドリフトを補償するための方
法として、特公平３−２５１８１５号公報に、入力電気
信号に低周波を重畳し、ドリフトを検出する方式が開示
されている。図１３にこの方式による外部変調器の制御
装置の構成を示す。

【０００９】図１３において、光源１から送出されるコ
ヒーレント光は外部変調器（ここではＭＺ（マッハツェ
ンダー形）変調器を使用している）２に入力される。ま
た、被変調信号なる入力電気信号はＡＧＣアンプ３を用
いて発振器４からの低周波信号で振幅変調される。振幅
変調された電気信号は駆動アンプ５に入力され、外部変
調器２の駆動に必要なレベルまで増幅された後、コンデ
ンサ６を介して外部変調器２に送出される。また、外部
変調器２にはバイアスＴ７を用いてバイアス電圧が印加
される。

【００１０】外部変調器２からの光出力は、その一部が
光分岐器９で取り出され、光−電気変換器（フォトダイ
オード）１０で検出される。光−電気変換器１０で検出
された信号にはＡＧＣアンプ３で重畳された低周波信号
が乗っている。この検出信号は、低雑音増幅器１１で増
幅された後、位相比較器１２で発振器４からの参照低周
波と混合されて位相検波される。

【００１１】この位相検波出力は低域通過フィルタ（Ｌ
ＰＦ）１３で直流電圧信号に変換され、バイアス制御回
路１４で適宜増幅されて、バイアス電圧としてバイアス
Ｔ７に送られる。このバイアスＴ７の一方の出力端は終
端抵抗８を介して接地されており、他方の出力端より外
部変調器２にバイアス電圧を与えている。

【００１２】上記構成において、図１４（ａ）に示す入
出力特性（ドリフトが発生していない状態）を有する外
部変調器２に最適なバイアス電圧を与えられているもの
とすると、図１４（ｂ）に示す低周波信号（周波数ｆ0
）が重畳された電気信号を入力した場合、出力光信号
は図１４（ｃ）に示すようになり、２倍の周波数２＊ｆ
0 が重畳されている。

【００１３】ここで、外部変調器２の入出力特性が、図
１５（ａ）に示すように、正常状態ＡからＢ，Ｃのよう
にドリフトしたとすると、図１５（ｂ）に示す入力電気
信号に対し、その出力光信号にはドリフト方向に応じて
図１５（ｃ）、図１５（ｄ）に示すように互いに位相の
反転した周波数ｆ0 の低周波成分が現れる。

【００１４】このことから、光−電気交換器１０で変換
された電気信号からは、最適のバイアスのときには周波
数ｆ0 の信号は検出されず、入出力特性のドリフトが発
生すると周波数ｆ0 の信号が検出され、その検出信号は
ドリフト方向の違いにより位相が反転する。この電気信
号をもとの低周波信号により位相検波した出力は図１８
中ａ（変調度１００％の場合）で示すようになる。この
位相検波結果が零になるようにバイアス電圧を制御する
ことで、入出力特性のドリフトを補償することができ
る。

【００１５】ところが、この方式では、変調度が小さい
場合には正しく制御を行うことができない場合がある。
以下、図１６から図１８を参照してこの問題点を説明す
る。まず、変調度が小さい場合には、外部変調器２の入
出力特性が図１６（ａ）に示すようにドリフトしても、
図１６（ｂ）に示す入力電気信号に対し、出力光信号に
は図１６（ｃ）に示すように重畳した低周波成分はほと
んど現れない。この時の位相比較器１２の出力を図１８
中ｂ（低変調度で歪みがない場合）で示す。

【００１６】また、外部変調器２の駆動には高出力高帯
域の駆動アンプ５が必要であり、駆動アンプ５の出力に
は歪が生じ易い。歪が生じている場合の入出力変化を図
１７に示す。図１７において、（ａ）は外部変調器２の
入出力特性（正常状態）、（ｂ）は入力電気信号波形
（低変調度で歪が存在する場合）、（ｃ）は出力光信号
波形を示している。

【００１７】このように歪がある場合は、図１７に示し
たように、最適なバイアスであっても低周波成分が出力
に現れる。この時の位相比較器の出力を図１８中ｃ（低
変調度で歪が存在する場合）で示す。この場合には、バ
イアスを正しい位置からずれたときに位相比較器１２の
出力が零となるため、バイアスを正しい位置からずらす
誤制御を行ってしまう。したがって、図１３に示した従
来の方法では、低変調度の時に、外部変調器２の入出力
特性のドリフトを補償することは非常に困難である。

【００１８】また、外部変調器の入出力特性のドリフト
の補償手段として、外部変調器の出力レベルを一定に保
つようにバイアス電圧を制御する方法がある。この方法
では、変調度に依存せずバイアス電圧を最適に保つこと
ができる。しかし、外部変調器２に入力される光レベル
が変動すると、外部変調器２の出力も変動してしまうと
いう問題があるこの様子を図１９に示す。図１９におい
て、（ａ）は外部変調器２の入出力特性、（ｂ）は入力
電気信号波形、（ｃ）は出力光信号波形を示しており、
図中実線は正常状態、点線は光入力レベルが変化した場
合を示している。

【００１９】このとき、上記の方法で制御を行うと、出
力光レベルを一定にするように外部変調器２のバイアス
が制御される（図１９ではバイアス電圧をＶｂからＶｂ
´に制御する）ため、図１９（ｃ）に示すように出力波
形の振幅成分が変化し、所望の変調度を得ることができ
なくなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の外部変調器の制御装置において、入力電気信号に低周
波を重畳することで入出力特性のドリフトを補償するた
めの方式では、１００％に満たない変調度のときに外部
変調器の動作点ドリフトに対応して最適動作点を保持で
きなくなってしまう。

【００２１】また、外部変調器の出力レベルを一定に保
つようにバイアス電圧を制御する方式では、外部変調器
が光入力レベルの変動に依存するため、出力波形の振幅
成分が変化し、所望の変調度を得ることができなくなっ
てしまう。

【００２２】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、１００％未満の変調度のときでも外部変調
器の動作点ドリフトに対応して最適動作点を保持するこ
とができ、しかも外部変調器の光入力レベルの変動に依
存せず、外部変調器を実用に供される光通信システムに
使用する場合に良好な光出力波形を維持できる外部変調
器の制御装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光信号を電気信号により変調する外部変調
器を制御する外部変調器の制御装置において、前記外部
変調器を駆動する電気信号の振幅を可変する振幅可変回
路と、前記電気信号に低周波成分を重畳する低周波成分
重畳手段と、前記外部変調器から出力される光信号を分
岐する光分岐器と、この光分岐器で分岐される光信号を
電気信号に変換する光−電気変換器と、この光−電気変
換器で得られる電気信号から直流成分を検出する直流成
分検出回路と、前記光−電気変換器で得られる電気信号
から振幅成分を検出するピーク検出回路と、前記直流成
分検出回路の出力信号と前記ピーク検出回路の出力信号
の比をとって変調度を検出する変調度検出回路と、この
変調度検出回路の出力信号と変調度設定基準電圧との差
を比較する第１の電圧比較回路と、前記光−電気変換器
で得られる電気信号に含まれる低周波信号を位相検波す
る位相検波回路と、この位相検波回路の出力電圧が一定
の基準電圧を越えたときに電圧を出力する第２の電圧比
較回路と、前記第１の電圧比較回路の出力と第２の電圧
比較回路の出力とを加算する加算回路と、この加算回路
の出力が一定となるように外部変調器のバイアス電圧を
制御するバイアス電圧制御回路と、与えられた変調度に
対応して前記振幅可変回路と前記第１の電圧比較回路に
それぞれ振幅制御信号、変調度設定基準信号を供給する
変調度設定回路とを具備して構成される。

【００２４】上記構成による外部変調器の制御装置は、
外部変調器の出力光から直流成分と振幅成分を分離し、
直流成分と振幅成分の振幅の比をとって変調度を検出
し、この変調度検出値と変調度基準値との誤差電圧を求
める。さらに、外部変調器の光出力に低周波信号を重畳
し、位相を検出することによりバイアスの誤差電圧を求
める。この誤差電圧が一定の値以上になったときに、直
流成分と振幅成分の比から得られる誤差電圧に加算して
外部変調器のバイアス電圧を制御する。設定されるべき
変調度に応じて、入力される電気信号の振幅と直流成分
と振幅成分の比の基準値を変化させる。

【００２５】すなわち、入力された信号は振幅可変回路
により外部変調器に印加する振幅を変えることができ
る。外部変調器に印加される信号の振幅に応じて、光出
力信号の振幅は変化し、変調度が変化する。

【００２６】変調された光の一部は光分岐器により取り
出され、光−電気変換器により電気信号に変換される。
電気信号に含まれる信号成分の振幅をピーク検出回路に
より検出し、直流成分検出回路によって光出力の直流成
分を検出する。変調度検出回路では振幅成分と直流成分
の比をとり電気信号として出力する。光入力レベルの変
動は振幅成分と直流成分に同等に影響するため、変調度
検出回路出力は光入力レベルによらず一定となる。変調
度検出回路出力と与えられた変調度によって定まる変調
度設定基準電圧とを比較して、誤差信号を出力する。

【００２７】また、低周波成分を重畳し、出力に含まれ
る低周波成分を検波する。検波出力が一定の基準電圧を
越えたときに誤差信号を出力することにより、光出力波
形に折り返しが生じたときのみ誤差信号を出力すること
ができる。

【００２８】直流成分と振幅成分の比から得られる誤差
信号と、低周波信号の検波出力から得られる誤差信号を
加算してバイアスを制御する事により、変調度が１００
％未満で、外部変調器に入力される光のレベルが変化す
る場合でも、光出力に折り返しを生じることなく、安定
にバイアス制御を行える。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図１から図１０を参照して
本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に
係る外部変調器の制御装置の構成を示すものである。図
１において、光源２１から送出されるコヒーレント光は
外部変調器２２に入力される。また、被変調信号なる入
力電気信号は振幅可変回路２３に入力され、変調度設定
回路２４からの変調度設定電圧に応じて振幅調整され
る。振幅調整された電気信号は低周波重畳回路２５で低
周波発振器２６からの低周波信号が重畳されて外部変調
器２２に入力される。

【００３０】この外部変調器２２はバイアス電圧を受け
て、入力電気信号に応じて入力光を変調出力する。この
出力光信号は光分岐器２７で一部分岐され、その分岐光
信号は光−電気変換器２８で検出される。この光−電気
変換器２８で得られた電気信号は直流検出回路２９、ピ
ーク検出回路３０及び位相検波回路３１に入力される。

【００３１】直流検出回路２９及びピーク検出回路３０
でそれぞれ検出された信号は変調度検出回路３２に入力
され、割算処理によって変調度に応じた電圧が求められ
る。この変調度検出電圧は電圧比較回路３４に入力さ
れ、変調度設定回路２４からの変調度設定基準電圧と比
較される。

【００３２】一方、上記位相検波回路３１は光−電気変
換器２８からの信号と低周波発振器２６からの低周波信
号を入力し、両入力を混合して位相検波を行う。この位
相検波出力は電圧比較回路３５で基準電圧と比較され
る。

【００３３】上記電圧比較回路３４，３５の比較出力は
加算回路３６で加算されてバイアス制御回路３７に入力
され、対応するバイアス電圧に変換されて外部変調器２
２に送られる。

【００３４】上記構成において、以下にその動作を説明
する。いま、外部変調器２２の入出力特性が図２（ａ）
に示すようにドリフトしていないものとする。このと
き、振幅可変回路２３により外部変調器２２の入力信号
の振幅を制御し、変調度を変えることができる。変調度
は光信号の直流レベルと振幅の比で定義される。図２
（ｂ）は変調度が５０％程度のとき、図２（ｃ）は変調
度が８０％程度のときを示している。それぞれの変調度
の電気信号を入力したときの出力光信号波形を図２
（ｄ）、図２（ｅ）に示す。

【００３５】外部変調器２２で変調された光信号はその
一部が光分岐器２７で取り出され、光−電気変換回路２
８で電気信号に変換される。光−電気変換器２８で変換
された電気信号は、直流成分と変調信号の成分に分ける
ことができる。直流成分は直流検出回路２９で検出さ
れ、変調信号成分はその振幅をピーク検出回路３０で検
出される。変調度検出回路３２では直流成分と振幅成分
の比を検出する。

【００３６】ここで、図３を参照して外部変調器２２の
入出力特性がドリフトした場合を考える。図３におい
て、（ａ）は外部変調器２２の入出力特性、（ｂ）は入
力電気信号波形、（ｃ）〜（ｅ）はそれぞれ（ａ）の入
出力特性ａ，ｂ，ｃに対する出力光信号波形を示してい
る。

【００３７】すなわち、外部変調器２２の入出力特性が
ドリフトし、ａの状態からｂの状態になったときは、直
流成分は減少し、振幅成分はバイアスが外部変調器２２
の入出力特性の非線形部分になるため減少する。振幅成
分の減少の割合は直流成分の減少の割合に比べ緩やかな
ので、変調度検出回路３２で分母側を直流成分に、分子
側を振幅成分にして割算処理すると、その演算結果は増
加する。

【００３８】また逆に、ａの状態から、ｃの状態にドリ
フトすると、直流成分は増加し、振幅成分はｂの場合と
同じく減少する。この場合、変調度検出回路３２の出力
は減少する。この時の変調度検出出力を図４に示す。図
４では割算の分母側が直流成分に、分子側が振幅成分、
変調度約６０％の場合である。また、横軸はドリフト量
である。

【００３９】同様に、変調度検出回路３２の割算処理に
おいて、分母側を振幅成分に、分子側を直流成分にする
と、入出力特性がａからｂに、ａからｃにドリフトした
場合の変調度検出回路３２の出力はそれぞれ減少、増加
する。

【００４０】続いて、低周波重畳を行っていない場合を
考える。この場合、電圧比較回路３５の出力が零となる
（詳細は後述する）。したがって、加算回路３６の出力
は電圧比較回路３４の出力がそのまま出力される。

【００４１】ここで、電圧比較回路３４の正相入力端
に、入出力特性が図３のａの状態にあるときの変調度検
出回路３２の出力と同じ値を基準値として入力し、逆相
入力に、変調度検出回路３２の出力を入力すれば、入出
力特性のドリフトに対して逆の符号の信号が得られる。

【００４２】このように、電圧比較回路３４の出力は入
出力特性のドリフト方向に応じて符号が反転するので、
電圧比較回路３４の出力を用いて外部変調器２２のバイ
アス電圧を制御することで、光出力波形を一定に保つこ
とができる。また、変調度検出回路３２の出力は光入力
レベルに依存しないため、本方式による制御では外部変
調器２２の光入力レベルの変動を受けない。

【００４３】次に、変調度が１００％に近く、８０％の
ときの動作について、図５を参照して説明する。図５に
おいて、（ａ）は外部変調器２２の入出力特性、（ｂ）
は入力電気信号を示しており、（ｃ）、（ｄ）はそれぞ
れ（ａ）に示す入出力特性ａ，ｂに対応する出力光信号
波形を示している。

【００４４】図５から明らかなように、バイアスがドリ
フトしてＤＣレベルが減少したとき、光出力に折り返し
が生じ、見かけ上変調度が８０％となるバイアスが２箇
所にある。そのときの変調度検出回路３２の出力を図６
に示す。

【００４５】すなわち、見かけ上、変調度が８０％に見
える誤った安定点では、光出力に折り返しが生じている
ためであるから、この折り返しを検出し、加算回路３６
で電圧比較回路３５の出力と加算すれば誤安定を回避す
ることができる。

【００４６】ところで、振幅可変回路２３の出力に低周
波信号を重畳すると、出力波形に折り返しが生じた場合
には、重畳した低周波成分が光出力に現れ、位相検波す
ることにより誤差信号が得られる。位相検波回路３１の
出力信号をそのまま加算すると、従来例で述べたよう
に、歪が生じた場合に誤制御することになる。図６に、
変調度８０％で歪があるときの、ドリフト量と位相検波
回路３１の出力、電圧比較回路３４、３５の出力、加算
回路３６の出力を示す。

【００４７】図６からわかるように、電圧比較回路３４
の出力では、直流成分が小さい側で折り返しが生じたと
きに（図６では負のドリフト）誤った安定点Ｂが生じ
る。また、位相検波回路３１の出力は、歪のために、折
り返しがないときでも零にならず、安定点はＣになる。

【００４８】ここで、電圧比較回路３５は位相検波回路
３１の出力電圧が基準電圧を越えないときにのみに誤差
電圧が出力され、その他の場合には誤差電圧が出力され
ないような回路とする。この時、電圧比較回路３５に与
える基準電圧を図６のように設定すると、負のドリフト
で折り返した生じたときだけ誤差電圧が出力され、その
他の場合では誤差電圧は出力されない。そこで、加算回
路３６で電圧比較回路３４と電圧比較回路３５の出力を
加算すれば、図６に実線で示すように安定点が一つだけ
（Ａの点）となり、正しい制御が行える。

【００４９】したがって、上記構成による外部変調器２
２の制御装置は、１００％未満の変調度のときでも外部
変調器２２の動作点ドリフトに対応して最適動作点を保
持することができる。また、この方式では外部変調器２
２の光入力レベルの変動に依存しないので、外部変調器
２２を実用に供される光通信システムに使用する場合
に、良好な光出力波形を維持することができる。

【００５０】尚、上記変調度設定回路２４は、任意の変
調度の設定ができるように、振幅可変回路２３に供給す
る振幅設定値と、変調度検出回路３２の出力とを比較す
るための変調度設定基準電圧を出力する。変調度設定基
準電圧と、振幅可変回路２３に供給する振幅設定値とが
共に変調度に対して線形であるとき、変調度設定回路２
４は図７のように構成できる。

【００５１】図７において、変調度入力はバッファアン
プＡ１で増幅された後、可変利得増幅器による第１、第
２の利得設定部Ａ２、Ａ３に入力されて適宜増幅され、
それぞれ第１、第２の加算器Ａ４、Ａ５に入力される。
これらの加算器Ａ４、Ａ５はそれぞれ可変利得増幅器に
よる第１、第２のオフセット設定部Ａ６、Ａ７からのオ
フセット電圧を入力し、第１、第２の利得設定部Ａ２、
Ａ３の増幅出力にオフセット電圧を加算処理する。第１
の加算器Ａ４の出力は振幅可変回路２３へ、第２の加算
器Ａ５の出力は電圧比較回路３４へ送出される。

【００５２】すなわち、図７の変調度設定回路２４は、
電圧で与えられる変調度に対して、それぞれ、オフセッ
トと利得（減衰）を与えて、振幅可変回路２３と電圧比
較回路３４に供給するようにしたものである。

【００５３】また、変調度設定基準電圧や、変調度に対
する外部変調器２２の入力電気信号の振幅が変調度に対
して線形でないときは、図８に示すように変調度設定回
路２４にＣＰＵ（演算処理装置）２４１を搭載し、校正
データをメモリ２４２から取り込んで校正し、振幅可変
回路２３と電圧比較回路３４それぞれに各変調度を設定
するための変調度設定基準信号を供給するようにしても
同様な効果が得られる。

【００５４】本発明の他の実施の形態を図９を用いて詳
細に説明する。ａは光信号出力部で、レーザによる光源
４１と、入力される第１の電気信号に応じて光源４１か
ら供給される光を変調する第１の外部変調器４２とから
なる。用途によっては外部変調器４２を省略し、レーザ
光源４１を第１の電気信号で直接変調することも可能で
ある。

【００５５】ｂが本発明で提案する外部変調器２２の制
御装置で、第２の外部変調器５１を用いて、光信号出力
部ａで光信号に乗せられる第１の電気信号とは異なる第
２の電気信号で変調を行う。尚、制御装置ｂにおいて、
５２は光分岐器、５３は第２の電気信号について前述の
利得制御を行い、かつ出力光信号に基づいてバイアス制
御を行う信号処理部である。

【００５６】図９に示した実施の形態は、長距離の伝送
システムにおいて、主信号と別に、伝送路の監視制御用
信号を光出力に重畳する必要があるときに有効である。
このような場合、監視制御用信号の振幅は小さくする
（低変調度）必要があり、図１０（ａ）に示す外部変調
器２２の入出力特性に対してバイアス電圧Ｖｂを図に示
すようなところに合わせれば、図１０（ｂ）に示す入力
電気信号波形、図１０（ｃ）に示す光出力波形から明ら
かなように、外部変調器２２の挿入損失を小さく抑える
ことができる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、１
００％未満の変調度のときでも外部変調器の動作点ドリ
フトに対応して最適動作点を保持することができる。ま
た、この方法では外部変調器の光入力レベルの変動に依
存しない。したがって、外部変調器を実用に供される光
通信システムに使用する場合に、良好な光出力波形を維
持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外部変調器の制御装置の一つの実
施の形態の構成を示すブロック図。

【図２】図１に示す実施の形態において、変調度が１０
０％未満の時の外部変調器の入出力特性を示す図。

【図３】図１に示す実施の形態において、入出力特性が
ドリフトした時の入出力特性を示す図。

【図４】図１に示す実施の形態において、変調度が比較
的低い場合のドリフト量に対する加算回路の出力の一例
を示す図。

【図５】図１に示す実施の形態において、変調度が比較
的高い場合に入出力特性がドリフトした場合の出力波形
を示す図。

【図６】図１に示す実施の形態において、変調度が比較
的高い場合の加算回路（１８）の出力の一例を示す図。

【図７】変調度設定回路の具体的な構成を示すブロック
図。

【図８】変調度設定回路の他の構成例を示すブロック
図。

【図９】本発明に係る他の実施の形態の構成を示すブロ
ック図。

【図１０】図９に示す実施の形態において、外部変調器
での損失を小さく抑えるときの変調器の入出力特性を示
す図。

【図１１】外部変調器の入出力特性とその特性が正常な
場合の入出力変化を示す図。

【図１２】外部変調器の入出力特性がドリフトした場合
の入出力変化の様子を示す図。

【図１３】従来の外部変調器の制御装置の一例を示すブ
ロック図。

【図１４】図１３の制御装置において、外部変調器に最
適バイアス電圧が与えられている場合の入出力変化を示
す図。

【図１５】図１３の制御装置において、外部変調器の入
出力特性がドリフトした場合の入出力変化を示す図。

【図１６】図１３の制御装置において、変調度が１００
％未満の場合の外部変調器の入出力変化を示す図。

【図１７】図１３の制御装置において、入力電気信号に
歪がある場合の外部変調器の入出力変化を示す図。

【図１８】図１３の制御装置において、電気信号に歪が
ある場合の位相比較器出力電圧を示す図。

【図１９】従来の制御方式として、光出力レベルを一定
とする制御を行った場合に、光入力レベルが変化した場
合の外部変調器の入出力変化を示す図。

【符号の説明】

２１…光源２２…外部変調器２３…振幅可変回路２４…変調度設定回路２５…低周波重畳回路２６…低周波発振器２７…光分岐器２８…光−電気変換器２９…直流検出回路３０…ピーク検出回路３１…位相検波回路３２…変調度検出回路３４…電圧比較回路３５…電圧比較回路３６…加算回路３７…バイアス制御回路ａ…光信号出力部４１…光源４２…第１の外部変調器ｂ…制御装置５１…第２の外部変調器５２…光分岐器５３…信号処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本周埼玉県上福岡市大原２丁目１番15号国際電信電話株式会社研究所内 (72)発明者高平仁東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を電気信号により変調する外部変調
器を制御する外部変調器の制御装置において、前記外部変調器を駆動する電気信号の振幅を可変する振
幅可変回路と、前記電気信号に低周波成分を重畳する低周波成分重畳手
段と、前記外部変調器から出力される光信号を分岐する光分岐
器と、この光分岐器で分岐される光信号を電気信号に変換する
光−電気変換器と、この光−電気変換器で得られる電気信号から直流成分を
検出する直流成分検出回路と、前記光−電気変換器で得られる電気信号から振幅成分を
検出するピーク検出回路と、前記直流成分検出回路の出力信号と前記ピーク検出回路
の出力信号の比をとって変調度を検出する変調度検出回
路と、この変調度検出回路の出力信号と変調度設定基準電圧と
の差を比較する第１の電圧比較回路と、前記光−電気変換器で得られる電気信号に含まれる低周
波信号を位相検波する位相検波回路と、この位相検波回路の出力電圧が一定の基準電圧を越えた
ときに電圧を出力する第２の電圧比較回路と、前記第１の電圧比較回路の出力と第２の電圧比較回路の
出力とを加算する加算回路と、この加算回路の出力が一定となるように外部変調器のバ
イアス電圧を制御するバイアス電圧制御回路と、与えられた変調度に対応して前記振幅可変回路と前記第
１の電圧比較回路にそれぞれ振幅制御信号、変調度設定
基準信号を供給する変調度設定回路と、を具備すること
を特徴とする外部変調器の制御装置。
【請求項２】前記第２の電圧比較回路は、前記位相検波
回路の出力電圧が基準電圧を越えないときにのみに誤差
電圧を出力し、その他の場合に誤差電圧を出力しないよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の外部変調器の
制御装置。
【請求項３】前記変調度設定回路は、与えられた変調度
にオフセットと利得を与えて、前記振幅可変回路と前記
第１の電圧比較回路に供給するようにしたことを特徴と
する請求項１記載の外部変調器の制御装置。
【請求項４】前記変調度設定回路は、校正データを格納
するメモリと、このメモリから適宜校正データを取り込
んで与えられた変調度を校正する演算処理装置都を備え
ることを特徴とする請求項１記載の外部変調器の制御装
置。