JPH1051389A - 光送信装置 - Google Patents
光送信装置Info
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- JPH1051389A JPH1051389A JP8198632A JP19863296A JPH1051389A JP H1051389 A JPH1051389 A JP H1051389A JP 8198632 A JP8198632 A JP 8198632A JP 19863296 A JP19863296 A JP 19863296A JP H1051389 A JPH1051389 A JP H1051389A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の
光出力信号が得られる光送信装置の提供する。 【解決手段】 光源１と、光源の出射光を変調する光変
調器２と、入力信号に基づき光変調器を駆動する駆動回
路４と、光変調器における光変調特性のドリフトを検出
して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なるよう
に光変調器に加えるバイアスを制御すると共に、伝送路
波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基づき前記バ
イアスを光変調特性上で半周期シフトさせる動作点安定
化回路３とを備える光送信装置において、動作点切換信
号に基づき入力信号又はその極性反転信号を異なる閾値
で識別し、駆動回路に出力するデューティ比可変回路を
備える（図Ａ）。
光出力信号が得られる光送信装置の提供する。 【解決手段】 光源１と、光源の出射光を変調する光変
調器２と、入力信号に基づき光変調器を駆動する駆動回
路４と、光変調器における光変調特性のドリフトを検出
して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なるよう
に光変調器に加えるバイアスを制御すると共に、伝送路
波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基づき前記バ
イアスを光変調特性上で半周期シフトさせる動作点安定
化回路３とを備える光送信装置において、動作点切換信
号に基づき入力信号又はその極性反転信号を異なる閾値
で識別し、駆動回路に出力するデューティ比可変回路を
備える（図Ａ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光送信装置に関し、
更に詳しくは外部光変調器を用いた光送信装置に関す
る。高速光通信システムでは、光信号の動的波長変動
（チャーピング）の影響が大きくなるため、チャーピン
グ量の小さい外部光変調器を用いた光送信装置が用いら
れる。この波長変動は、光ファイバの波長分散の符号に
よって光出力波形の改善や劣化を引き起こすので、波長
分散の符号によらず波形劣化の生じにくい光送信装置の
提供が望まれる。
更に詳しくは外部光変調器を用いた光送信装置に関す
る。高速光通信システムでは、光信号の動的波長変動
（チャーピング）の影響が大きくなるため、チャーピン
グ量の小さい外部光変調器を用いた光送信装置が用いら
れる。この波長変動は、光ファイバの波長分散の符号に
よって光出力波形の改善や劣化を引き起こすので、波長
分散の符号によらず波形劣化の生じにくい光送信装置の
提供が望まれる。
【０００２】
【従来の技術】図９〜図１１は従来技術を説明する図
（１）〜（３）で、図９は従来の光送信装置の構成を示
している（特開平４−１４０７１２号）。図において、
１はレーザダイオード等による一定光出力の光源、２は
光源１の出射光を変調するマッハツェンダ型光変調器
（ＭＺ光変調器）、３はＭＺ光変調器２における光変調
特性のドリフトを検出して該光変調特性の中央が駆動信
号の中央と重なるようにＭＺ光変調器２に加えるバイア
スを制御すると共に、伝送路波長分散の符号に応じた動
作点切換信号に基づき前記バイアスを前記光変調特性上
で半周期シフトさせる動作点安定化回路、４は入力信号
に基づきＭＺ光変調器２を駆動する駆動回路、５は動作
点切換信号に基づき入力信号の極性を反転する入力極性
反転回路である。
（１）〜（３）で、図９は従来の光送信装置の構成を示
している（特開平４−１４０７１２号）。図において、
１はレーザダイオード等による一定光出力の光源、２は
光源１の出射光を変調するマッハツェンダ型光変調器
（ＭＺ光変調器）、３はＭＺ光変調器２における光変調
特性のドリフトを検出して該光変調特性の中央が駆動信
号の中央と重なるようにＭＺ光変調器２に加えるバイア
スを制御すると共に、伝送路波長分散の符号に応じた動
作点切換信号に基づき前記バイアスを前記光変調特性上
で半周期シフトさせる動作点安定化回路、４は入力信号
に基づきＭＺ光変調器２を駆動する駆動回路、５は動作
点切換信号に基づき入力信号の極性を反転する入力極性
反転回路である。
【０００３】ＭＺ光変調器２において、例えば基板Ｌi
Ｎb Ｏ3 のＺカット面を用い、この面にＴi を熱拡散さ
せる等により光分岐導波路２Ａ，２Ｂが形成される。光
分岐導波路２Ａには進行波電極２２が、また光分岐導波
路２Ｂにはアース電極２３が夫々設けられ、進行波電極
２２の一端はアースに終端されている。係る構成では、
光源１からの光ビームは、光分岐導波路２Ａ，２Ｂで一
旦２分岐され、その後に合波される。この状態で、進行
波電極２２に入力信号＝０に対応する電圧ＶL を加える
と、その時の光分岐導波路２Ａ，２Ｂに加えられる電界
の相違から、各分岐光間には例えばλ／２の位相差が生
じ、出力光信号＝０（非発光状態）となる。また進行波
電極２２に入力信号＝１に対応する電圧ＶH を加える
と、その時の電界の相違から、各分岐光間には０又はλ
の位相差が生じ、出力光信号＝１（発光状態）となる。
即ち、この光変調特性は、図１０（Ａ）に示す如く、正
弦波に似た周期的なものとなる。
Ｎb Ｏ3 のＺカット面を用い、この面にＴi を熱拡散さ
せる等により光分岐導波路２Ａ，２Ｂが形成される。光
分岐導波路２Ａには進行波電極２２が、また光分岐導波
路２Ｂにはアース電極２３が夫々設けられ、進行波電極
２２の一端はアースに終端されている。係る構成では、
光源１からの光ビームは、光分岐導波路２Ａ，２Ｂで一
旦２分岐され、その後に合波される。この状態で、進行
波電極２２に入力信号＝０に対応する電圧ＶL を加える
と、その時の光分岐導波路２Ａ，２Ｂに加えられる電界
の相違から、各分岐光間には例えばλ／２の位相差が生
じ、出力光信号＝０（非発光状態）となる。また進行波
電極２２に入力信号＝１に対応する電圧ＶH を加える
と、その時の電界の相違から、各分岐光間には０又はλ
の位相差が生じ、出力光信号＝１（発光状態）となる。
即ち、この光変調特性は、図１０（Ａ）に示す如く、正
弦波に似た周期的なものとなる。
【０００４】動作点安定化回路３において、３１は所定
周波数ｆ0 の低周波信号を発生する低周波発振器、３２
は低周波信号により駆動信号に振幅変調を加える低周波
重畳回路、３３は光信号出力の一部を分岐（抽出）する
光分岐回路、３４は抽出した光信号を電気信号に変換す
る光−電気変換回路、３５はこの電気信号に含まれる低
周波信号成分と低周波発振器３１の低周波信号との位相
を比較する位相検出回路、３６は検出された位相差信号
に基づきＭＺ光変調器２の変調特性の中央が駆動信号の
中央と重なるようなバイアス制御信号を生成するバイア
ス制御回路、３７は上記動作点切換信号に基づき低周波
信号の極性を反転する低周波極性反転回路である。
周波数ｆ0 の低周波信号を発生する低周波発振器、３２
は低周波信号により駆動信号に振幅変調を加える低周波
重畳回路、３３は光信号出力の一部を分岐（抽出）する
光分岐回路、３４は抽出した光信号を電気信号に変換す
る光−電気変換回路、３５はこの電気信号に含まれる低
周波信号成分と低周波発振器３１の低周波信号との位相
を比較する位相検出回路、３６は検出された位相差信号
に基づきＭＺ光変調器２の変調特性の中央が駆動信号の
中央と重なるようなバイアス制御信号を生成するバイア
ス制御回路、３７は上記動作点切換信号に基づき低周波
信号の極性を反転する低周波極性反転回路である。
【０００５】図１０は従来の動作点安定化制御を説明す
る図である。図１０（Ａ）はＭＺ光変調器２の変調特性
の中央（以下、動作点Ａと呼ぶ）が駆動信号の中央と重
なっている場合を示している。この駆動信号に図示の如
く低周波数ｆ0 の振幅変調を加えると、その光出力信号
には周波数２ｆ0 の変調成分が現れる。
る図である。図１０（Ａ）はＭＺ光変調器２の変調特性
の中央（以下、動作点Ａと呼ぶ）が駆動信号の中央と重
なっている場合を示している。この駆動信号に図示の如
く低周波数ｆ0 の振幅変調を加えると、その光出力信号
には周波数２ｆ0 の変調成分が現れる。
【０００６】図１０（Ｂ）は、温度や電源変動等によ
り、ＭＺ光変調器２の動作点Ａが駆動信号のＶH 側にド
リフトした場合を示している。この場合の光出力信号に
は周波数ｆ0 でかつ駆動信号（ＶH 側）と略同相の変調
成分が現れる。図１０（Ｃ）はＭＺ光変調器２の動作点
Ａが駆動信号のＶL 側にドリフトした場合を示してい
る。この場合の光出力信号には周波数ｆ0 でかつ駆動信
号（ＶH側）と略逆相の変調成分が現れる。
り、ＭＺ光変調器２の動作点Ａが駆動信号のＶH 側にド
リフトした場合を示している。この場合の光出力信号に
は周波数ｆ0 でかつ駆動信号（ＶH 側）と略同相の変調
成分が現れる。図１０（Ｃ）はＭＺ光変調器２の動作点
Ａが駆動信号のＶL 側にドリフトした場合を示してい
る。この場合の光出力信号には周波数ｆ0 でかつ駆動信
号（ＶH側）と略逆相の変調成分が現れる。
【０００７】従って、低周波発振器３１の低周波信号と
光出力信号から検出した低周波信号成分との位相を比較
（例えば同期検波）することにより、ＭＺ光変調器２の
動作点Ａを常に図１０（Ａ）の状態に保つことが可能と
なる。即ち、図１０（Ａ）の場合は同期検波出力＝０と
なり、動作点Ａに落ちつく。図１０（Ｂ）の場合は同期
検波出力＞０となり、その時の動作点Ａは位相誤差分だ
け中央（負方向）に引き戻される。図１０（Ｃ）の場合
は同期検波出力＜０となり、その時の動作点Ａは位相誤
差分だけ中央（正方向）に引き戻される。
光出力信号から検出した低周波信号成分との位相を比較
（例えば同期検波）することにより、ＭＺ光変調器２の
動作点Ａを常に図１０（Ａ）の状態に保つことが可能と
なる。即ち、図１０（Ａ）の場合は同期検波出力＝０と
なり、動作点Ａに落ちつく。図１０（Ｂ）の場合は同期
検波出力＞０となり、その時の動作点Ａは位相誤差分だ
け中央（負方向）に引き戻される。図１０（Ｃ）の場合
は同期検波出力＜０となり、その時の動作点Ａは位相誤
差分だけ中央（正方向）に引き戻される。
【０００８】図１１は伝送路波長分散の符号に応じた光
出力信号の波形改善制御を説明する図である。上記中央
にバイアスされたＭＺ光変調器２を鋭い立ち上がり・立
ち下がりを有する駆動信号により駆動すると、駆動信号
の立ち上がりでは光出力信号の位相が進み（波長λが短
波長ｈ側にシフトし）、また駆動信号の立ち下がりでは
光出力信号の位相が遅れる（波長λが長波長ｌ側にシフ
トする）。
出力信号の波形改善制御を説明する図である。上記中央
にバイアスされたＭＺ光変調器２を鋭い立ち上がり・立
ち下がりを有する駆動信号により駆動すると、駆動信号
の立ち上がりでは光出力信号の位相が進み（波長λが短
波長ｈ側にシフトし）、また駆動信号の立ち下がりでは
光出力信号の位相が遅れる（波長λが長波長ｌ側にシフ
トする）。
【０００９】図１１（Ａ）は光出力信号の立ち上がり時
に波長が短波長ｈ側にシフトし、かつ立ち下がり時に長
波長ｌ側にシフトする場合を示している。このような光
出力信号を負の波長分散特性（−Ｋps/nm ）を有する光
ファイバで伝送すると、付図ａに示す如く、短波長ｈ側
が遅れ、かつ長波長ｌ側が進むので、光パルスが前後に
圧縮され、アイパターンは改善される。しかし、この光
出力信号を正の波長分散特性（＋Ｋps/nm ）を有する光
ファイバで伝送すると、付図ｂに示す如く、短波長ｈ側
が進み、かつ長波長ｌ側が遅れるので、光パルスが前後
に伸長され、アイパターンは劣化する。
に波長が短波長ｈ側にシフトし、かつ立ち下がり時に長
波長ｌ側にシフトする場合を示している。このような光
出力信号を負の波長分散特性（−Ｋps/nm ）を有する光
ファイバで伝送すると、付図ａに示す如く、短波長ｈ側
が遅れ、かつ長波長ｌ側が進むので、光パルスが前後に
圧縮され、アイパターンは改善される。しかし、この光
出力信号を正の波長分散特性（＋Ｋps/nm ）を有する光
ファイバで伝送すると、付図ｂに示す如く、短波長ｈ側
が進み、かつ長波長ｌ側が遅れるので、光パルスが前後
に伸長され、アイパターンは劣化する。
【００１０】図１１（Ｂ）は光出力信号の立ち上がり時
に波長が長波長ｌ側にシフトし、かつ立ち下がり時に短
波長ｈ側にシフトする場合を示している。このような光
出力信号を負の波長分散特性を有する光ファイバで伝送
すると、付図ｃに示す如く、短波長ｈ側が遅れ、かつ長
波長ｌ側が進むので、光パルスが前後に伸長され、アイ
パターンは劣化する。しかし、この光出力信号を正の波
長分散特性を有する光ファイバで伝送すると、付図ｄに
示す如く、短波長ｈ側が進み、かつ長波長ｌ側が遅れる
ので、光パルスが前後に圧縮され、アイパターンは改善
される。
に波長が長波長ｌ側にシフトし、かつ立ち下がり時に短
波長ｈ側にシフトする場合を示している。このような光
出力信号を負の波長分散特性を有する光ファイバで伝送
すると、付図ｃに示す如く、短波長ｈ側が遅れ、かつ長
波長ｌ側が進むので、光パルスが前後に伸長され、アイ
パターンは劣化する。しかし、この光出力信号を正の波
長分散特性を有する光ファイバで伝送すると、付図ｄに
示す如く、短波長ｈ側が進み、かつ長波長ｌ側が遅れる
ので、光パルスが前後に圧縮され、アイパターンは改善
される。
【００１１】そこで、従来は、光出力信号を負の波長分
散特性を有する光ファイバで伝送する場合｛図１１
（Ａ）｝は、ＭＺ光変調器２を動作点Ａにバイアスする
と共に、これを正論理の駆動信号で駆動し、また光出力
信号を正の波長分散特性を有する光ファイバで伝送する
場合｛図１１（Ｂ）｝は、ＭＺ光変調器２をその特性上
で半周期シフトさせた動作点Ｂにバイアスすると共に、
これを負論理の駆動信号で駆動していた。従って、伝送
路波長分散の符号によらず、アイパターンの改善が得ら
れる。
散特性を有する光ファイバで伝送する場合｛図１１
（Ａ）｝は、ＭＺ光変調器２を動作点Ａにバイアスする
と共に、これを正論理の駆動信号で駆動し、また光出力
信号を正の波長分散特性を有する光ファイバで伝送する
場合｛図１１（Ｂ）｝は、ＭＺ光変調器２をその特性上
で半周期シフトさせた動作点Ｂにバイアスすると共に、
これを負論理の駆動信号で駆動していた。従って、伝送
路波長分散の符号によらず、アイパターンの改善が得ら
れる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図１２〜図１３は従来
技術の問題点を説明する図（１）〜（３）である。とこ
ろで、この種の光送信装置では、光出力信号のデューテ
ィ比を所望に設定したい場合がある。係る場合には、例
えば図１２（Ａ）に示す如く、不図示のコンパレータ回
路（識別回路）を使用し、入力信号を所定の閾値ＶTHで
識別することにより光出力信号のデューティ比を所望に
設定することが考えられる。
技術の問題点を説明する図（１）〜（３）である。とこ
ろで、この種の光送信装置では、光出力信号のデューテ
ィ比を所望に設定したい場合がある。係る場合には、例
えば図１２（Ａ）に示す如く、不図示のコンパレータ回
路（識別回路）を使用し、入力信号を所定の閾値ＶTHで
識別することにより光出力信号のデューティ比を所望に
設定することが考えられる。
【００１３】しかし、上記従来方式によると、ＭＺ光変
調器２の動作点Ｂを使用するために入力信号（駆動信
号）の極性を反転させると、図１２（Ｂ）に示す如く、
光出力信号のデューティ比が変化してしまうと言う不都
合があった。また、この種の光送信装置では、入力信号
が高速のために、その駆動信号は、例えば図１３（Ａ）
に示す如く、入力信号が「１０１０１０…」と高速に変
化した場合と、入力信号が「１１００１１…」等と比較
的低速に変化した場合とで駆動信号のハイ・ローレベル
が異なってしまう。これを符号間干渉と呼ぶ。このため
に、図１３（Ａ）では光出力信号の非発光側レベルが完
全には０（非発光）とはならず、消光比、ひいては受信
機で受光したときの感度を悪化させていた。この点は図
１３（Ｂ）の場合も同様である。
調器２の動作点Ｂを使用するために入力信号（駆動信
号）の極性を反転させると、図１２（Ｂ）に示す如く、
光出力信号のデューティ比が変化してしまうと言う不都
合があった。また、この種の光送信装置では、入力信号
が高速のために、その駆動信号は、例えば図１３（Ａ）
に示す如く、入力信号が「１０１０１０…」と高速に変
化した場合と、入力信号が「１１００１１…」等と比較
的低速に変化した場合とで駆動信号のハイ・ローレベル
が異なってしまう。これを符号間干渉と呼ぶ。このため
に、図１３（Ａ）では光出力信号の非発光側レベルが完
全には０（非発光）とはならず、消光比、ひいては受信
機で受光したときの感度を悪化させていた。この点は図
１３（Ｂ）の場合も同様である。
【００１４】また、この種の光送信装置では、光出力信
号の符号間干渉を低減することで相手側装置の受信特性
を改善することが期待できる。係る場合には、例えば図
１４（Ａ）に示す如く、ＭＺ光変調器２の動作点Ａを駆
動信号のＶH 側にシフトさせ、光出力信号の非発光側を
圧縮することで、相手側装置の受信特性を改善すること
が考えられる。
号の符号間干渉を低減することで相手側装置の受信特性
を改善することが期待できる。係る場合には、例えば図
１４（Ａ）に示す如く、ＭＺ光変調器２の動作点Ａを駆
動信号のＶH 側にシフトさせ、光出力信号の非発光側を
圧縮することで、相手側装置の受信特性を改善すること
が考えられる。
【００１５】しかし、上記従来方式によると、ＭＺ光変
調器２の動作点Ｂを使用するために入力信号を反転させ
ると、図１４（Ｂ）に示す如く、光出力信号の発光側が
圧縮されてしまい、かつ光出力信号の発光側波形が変化
してしまうと言う不都合があった。本発明は、上記従来
技術の問題点に鑑み成されたもので、その目的とする所
は、伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の光出力
信号が得られる光送信装置を提供することにある。
調器２の動作点Ｂを使用するために入力信号を反転させ
ると、図１４（Ｂ）に示す如く、光出力信号の発光側が
圧縮されてしまい、かつ光出力信号の発光側波形が変化
してしまうと言う不都合があった。本発明は、上記従来
技術の問題点に鑑み成されたもので、その目的とする所
は、伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の光出力
信号が得られる光送信装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図１
（Ａ）の構成により解決される。即ち、本発明（１）の
光送信装置は、光源１と、該光源の出射光を変調する光
変調器２と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する
駆動回路４と、前記光変調器における光変調特性のドリ
フトを検出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と
重なるように前記光変調器に加えるバイアスを制御する
と共に、伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号
に基づき前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフ
トさせる動作点安定化回路３とを備える光送信装置にお
いて、前記動作点切換信号に基づき前記入力信号又はそ
の極性反転信号を異なる閾値で識別し、駆動回路４に出
力するデューティ比可変回路６を備えるものである。
（Ａ）の構成により解決される。即ち、本発明（１）の
光送信装置は、光源１と、該光源の出射光を変調する光
変調器２と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する
駆動回路４と、前記光変調器における光変調特性のドリ
フトを検出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と
重なるように前記光変調器に加えるバイアスを制御する
と共に、伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号
に基づき前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフ
トさせる動作点安定化回路３とを備える光送信装置にお
いて、前記動作点切換信号に基づき前記入力信号又はそ
の極性反転信号を異なる閾値で識別し、駆動回路４に出
力するデューティ比可変回路６を備えるものである。
【００１７】本発明（１）によれば、例えば図３（Ａ）
に示す如く、正極性の入力信号（点線で示す）に対して
は、これを第１の閾値ＶTH1 で識別することにより、光
出力信号には所望のデューティ比が得られる。また、例
えば図３（Ｂ）に示す如く、負極性の反転入力信号（点
線で示す）に対しては、これを上記とは異なる第２の閾
値ＶTH2 で識別することにより、光出力信号には所望の
デューティ比が得られる。従って、伝送路波長分散の符
号によらず、常に所望の、好ましくは同一のデューティ
比の、光出力信号が得られる。
に示す如く、正極性の入力信号（点線で示す）に対して
は、これを第１の閾値ＶTH1 で識別することにより、光
出力信号には所望のデューティ比が得られる。また、例
えば図３（Ｂ）に示す如く、負極性の反転入力信号（点
線で示す）に対しては、これを上記とは異なる第２の閾
値ＶTH2 で識別することにより、光出力信号には所望の
デューティ比が得られる。従って、伝送路波長分散の符
号によらず、常に所望の、好ましくは同一のデューティ
比の、光出力信号が得られる。
【００１８】また上記の課題は例えば図１（Ｂ）の構成
により解決される。即ち、本発明（２）の光送信装置
は、上記前提となる光送信装置において、前記駆動回路
４は、前記動作点切換信号に基づき前記入力信号又はそ
の極性反転信号の非発光側信号レベルを圧縮する非線形
増幅回路を備えるものである。本発明（２）によれば、
例えば図５（Ａ）に示す如く、信号変化速度に応じてハ
イ・ローレベルが異なるような正極性の入力信号に対し
ては、その駆動信号の非発光（ＶL ）側を圧縮すること
により、その光出力信号には信号変化速度によらず所望
の消光比（略完全な非発光状態）が得られる。また、例
えば図５（Ｂ）に示す如く、信号変化速度に応じてハイ
・ローレベルが異なるような負極性の反転入力信号に対
しては、その駆動信号の非発光（ＶH ）側を圧縮するこ
とにより、その光出力信号には信号変化速度によらず所
望の消光比（略完全な非発光状態）が得られる。従っ
て、伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の、好ま
しくは同一の消光比の、光出力信号が得られる。
により解決される。即ち、本発明（２）の光送信装置
は、上記前提となる光送信装置において、前記駆動回路
４は、前記動作点切換信号に基づき前記入力信号又はそ
の極性反転信号の非発光側信号レベルを圧縮する非線形
増幅回路を備えるものである。本発明（２）によれば、
例えば図５（Ａ）に示す如く、信号変化速度に応じてハ
イ・ローレベルが異なるような正極性の入力信号に対し
ては、その駆動信号の非発光（ＶL ）側を圧縮すること
により、その光出力信号には信号変化速度によらず所望
の消光比（略完全な非発光状態）が得られる。また、例
えば図５（Ｂ）に示す如く、信号変化速度に応じてハイ
・ローレベルが異なるような負極性の反転入力信号に対
しては、その駆動信号の非発光（ＶH ）側を圧縮するこ
とにより、その光出力信号には信号変化速度によらず所
望の消光比（略完全な非発光状態）が得られる。従っ
て、伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の、好ま
しくは同一の消光比の、光出力信号が得られる。
【００１９】また上記の課題は例えば図１（Ｃ）の構成
により解決される。即ち、本発明（３）の光送信装置
は、光源１と、該光源の出射光を変調する光変調器２
と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する駆動回路
４と、前記光変調器における光変調特性のドリフトを検
出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なるよ
うに前記光変調器に加えるバイアスを制御すると共に、
伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基づき
前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフトさせる
動作点安定化回路３と、前記動作点切換信号に基づき前
記入力信号の極性を反転させる入力極性反転回路５とを
備える光送信装置において、前記動作点安定化回路３
は、前記動作点切換信号に応じて前記光変調器に加える
バイアスを前記駆動信号の中央よりオフセットさせるオ
フセット回路を備えるものである。
により解決される。即ち、本発明（３）の光送信装置
は、光源１と、該光源の出射光を変調する光変調器２
と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する駆動回路
４と、前記光変調器における光変調特性のドリフトを検
出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なるよ
うに前記光変調器に加えるバイアスを制御すると共に、
伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基づき
前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフトさせる
動作点安定化回路３と、前記動作点切換信号に基づき前
記入力信号の極性を反転させる入力極性反転回路５とを
備える光送信装置において、前記動作点安定化回路３
は、前記動作点切換信号に応じて前記光変調器に加える
バイアスを前記駆動信号の中央よりオフセットさせるオ
フセット回路を備えるものである。
【００２０】本発明（３）によれば、例えば図８（Ａ）
に示す如く、正極性の入力信号（駆動信号）に対して
は、光変調器のバイアスを中央の動作点Ａから動作点Ａ
´側にオフセットさせることにより、その光出力信号に
は例えば符号間干渉を改善できるような所望の信号波形
が得られる。また、例えば図８（Ｂ）に示す如く、負極
性の反転入力信号（反転駆動信号）に対しては、光変調
器のバイアスを中央の動作点Ｂから動作点Ｂ´側にオフ
セットさせることにより、その光出力信号には例えば符
号間干渉を改善できるような所望の信号波形が得られ
る。従って、伝送路波長分散の符号によらず、常に所望
の、好ましくは同一の信号波形の、光出力信号が得られ
る。
に示す如く、正極性の入力信号（駆動信号）に対して
は、光変調器のバイアスを中央の動作点Ａから動作点Ａ
´側にオフセットさせることにより、その光出力信号に
は例えば符号間干渉を改善できるような所望の信号波形
が得られる。また、例えば図８（Ｂ）に示す如く、負極
性の反転入力信号（反転駆動信号）に対しては、光変調
器のバイアスを中央の動作点Ｂから動作点Ｂ´側にオフ
セットさせることにより、その光出力信号には例えば符
号間干渉を改善できるような所望の信号波形が得られ
る。従って、伝送路波長分散の符号によらず、常に所望
の、好ましくは同一の信号波形の、光出力信号が得られ
る。
【００２１】好ましくは、本発明（４）においては、上
記本発明（１）〜（３）において、光変調器２はマッハ
ツェンダ型光変調器である。また好ましくは、本発明
（５）においては、上記本発明（２）において、非線形
増幅回路は、光出力信号におけるアイパターンのクロス
ポイント位置がその中央より３乃至１５％だけ非発光側
にシフトするように非線形増幅する。従って、符号間干
渉を改善できる。
記本発明（１）〜（３）において、光変調器２はマッハ
ツェンダ型光変調器である。また好ましくは、本発明
（５）においては、上記本発明（２）において、非線形
増幅回路は、光出力信号におけるアイパターンのクロス
ポイント位置がその中央より３乃至１５％だけ非発光側
にシフトするように非線形増幅する。従って、符号間干
渉を改善できる。
【００２２】また好ましくは、本発明（６）において
は、上記本発明（３）において、オフセット回路は、光
出力信号におけるアイパターンのクロスポイント位置が
その中央より３乃至１５％だけ非発光側にシフトするよ
うにオフセットする。従って、符号間干渉を改善でき
る。また好ましくは、本発明（７）においては、上記本
発明（３）において、動作点安定化回路は、駆動信号を
低周波信号で振幅変調する低周波重畳回路を備え、かつ
バイアスのオフセット量に応じて低周波重畳成分の変調
度を変更する。従って、バイアスオフセットによらず、
一定の変調度を維持できる。
は、上記本発明（３）において、オフセット回路は、光
出力信号におけるアイパターンのクロスポイント位置が
その中央より３乃至１５％だけ非発光側にシフトするよ
うにオフセットする。従って、符号間干渉を改善でき
る。また好ましくは、本発明（７）においては、上記本
発明（３）において、動作点安定化回路は、駆動信号を
低周波信号で振幅変調する低周波重畳回路を備え、かつ
バイアスのオフセット量に応じて低周波重畳成分の変調
度を変更する。従って、バイアスオフセットによらず、
一定の変調度を維持できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全
図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとす
る。図２は第１の実施の形態による光送信装置の構成を
示す図で、該図は動作点切換信号に基づき入力信号又は
その極性反転信号を異なる閾値で識別し、駆動回路に出
力するデューティ比可変回路を備える場合を示してい
る。
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全
図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとす
る。図２は第１の実施の形態による光送信装置の構成を
示す図で、該図は動作点切換信号に基づき入力信号又は
その極性反転信号を異なる閾値で識別し、駆動回路に出
力するデューティ比可変回路を備える場合を示してい
る。
【００２４】図において、５は入力極性反転回路（ＥＸ
−ＯＲ回路）、６はデューティ比可変回路、ＣＭＰは高
速のコンパレータ回路（識別回路）、ＡＳＷはアナログ
スイッチ、Ａ１，Ａ２は電圧フォロアを構成するオペア
ンプ、ＶＲ１，ＶＲ２は可変抵抗である。これ以外の動
作点安定化回路３、駆動回路４等については図９と同様
で良い。
−ＯＲ回路）、６はデューティ比可変回路、ＣＭＰは高
速のコンパレータ回路（識別回路）、ＡＳＷはアナログ
スイッチ、Ａ１，Ａ２は電圧フォロアを構成するオペア
ンプ、ＶＲ１，ＶＲ２は可変抵抗である。これ以外の動
作点安定化回路３、駆動回路４等については図９と同様
で良い。
【００２５】図３は第１の実施の形態による光送信装置
の動作を説明する図で、以下、図２，図３を参照して動
作を説明する。図３（Ａ）は光変調器２が動作点Ａにバ
イアスされる場合（即ち、伝送路波長分散の符号が負の
場合）を示している。波長分散の符号が負の場合は動作
点切換信号＝０となる。ＥＸ−ＯＲ回路５は入力信号と
同極性の入力信号（点線で示す）をコンパレータ回路Ｃ
ＭＰの＋入力端子に入力する。一方、アナログスイッチ
ＡＳＷはオペアンプＡ１が生成する閾値電圧ＶTH1 を選
択出力する。これによりコンパレータ回路ＣＭＰは入力
信号＞ＶTH1 の時に正となるような識別パルス信号（実
線で示す）を生成する。これが後段の駆動回路４でリニ
ア増幅され、更に図９の低周波重畳回路３２で低周波信
号が重畳され、ＭＺ光変調器２に加えられる。
の動作を説明する図で、以下、図２，図３を参照して動
作を説明する。図３（Ａ）は光変調器２が動作点Ａにバ
イアスされる場合（即ち、伝送路波長分散の符号が負の
場合）を示している。波長分散の符号が負の場合は動作
点切換信号＝０となる。ＥＸ−ＯＲ回路５は入力信号と
同極性の入力信号（点線で示す）をコンパレータ回路Ｃ
ＭＰの＋入力端子に入力する。一方、アナログスイッチ
ＡＳＷはオペアンプＡ１が生成する閾値電圧ＶTH1 を選
択出力する。これによりコンパレータ回路ＣＭＰは入力
信号＞ＶTH1 の時に正となるような識別パルス信号（実
線で示す）を生成する。これが後段の駆動回路４でリニ
ア増幅され、更に図９の低周波重畳回路３２で低周波信
号が重畳され、ＭＺ光変調器２に加えられる。
【００２６】この場合に、上記閾値電圧ＶTH1 は入力信
号の振幅値ＶL 〜ＶH の中央よりも高め（ＶH 寄り）に
設定されている。従って、駆動信号のデューティ比は入
力信号よりも少ない所望の値に設定される。これにより
光出力信号にも所望のデューティ比が得られる。図３
（Ｂ）は光変調器２が動作点Ｂにバイアスされる場合
（即ち、伝送路波長分散の符号が正の場合）を示してい
る。
号の振幅値ＶL 〜ＶH の中央よりも高め（ＶH 寄り）に
設定されている。従って、駆動信号のデューティ比は入
力信号よりも少ない所望の値に設定される。これにより
光出力信号にも所望のデューティ比が得られる。図３
（Ｂ）は光変調器２が動作点Ｂにバイアスされる場合
（即ち、伝送路波長分散の符号が正の場合）を示してい
る。
【００２７】波長分散の符号が正の場合は動作点切換信
号＝１となる。ＥＸ−ＯＲ回路５は入力信号と逆極性の
反転入力信号（点線で示す）をコンパレータ回路ＣＭＰ
の＋入力端子に入力する。一方、アナログスイッチＡＳ
ＷはオペアンプＡ２が生成する閾値電圧ＶTH2 を選択出
力する。これによりコンパレータ回路ＣＭＰは反転入力
信号＜ＶTH2 の時に負となるような識別パルス信号（実
線で示す）を生成する。これが後段の駆動回路４でリニ
ア増幅され、更に低周波重畳回路３２で低周波信号が重
畳され、ＭＺ光変調器２に加えられる。
号＝１となる。ＥＸ−ＯＲ回路５は入力信号と逆極性の
反転入力信号（点線で示す）をコンパレータ回路ＣＭＰ
の＋入力端子に入力する。一方、アナログスイッチＡＳ
ＷはオペアンプＡ２が生成する閾値電圧ＶTH2 を選択出
力する。これによりコンパレータ回路ＣＭＰは反転入力
信号＜ＶTH2 の時に負となるような識別パルス信号（実
線で示す）を生成する。これが後段の駆動回路４でリニ
ア増幅され、更に低周波重畳回路３２で低周波信号が重
畳され、ＭＺ光変調器２に加えられる。
【００２８】この場合に、上記閾値電圧ＶTH2 は反転入
力信号の振幅値ＶL 〜ＶH の中央よりも低め（ＶL 寄
り）に設定されている。従って、反転駆動信号のデュー
ティ比は反転入力信号よりも少ない所望の値に設定され
る。これにより光出力信号にも所望のデューティ比が得
られる。かくして、伝送路波長分散の符号によらず、図
３（Ａ）の光出力信号のデューティ比と図３（Ｂ）の光
出力信号のデューティ比とを、所望の、好ましくは同一
のデューティ比にできる。
力信号の振幅値ＶL 〜ＶH の中央よりも低め（ＶL 寄
り）に設定されている。従って、反転駆動信号のデュー
ティ比は反転入力信号よりも少ない所望の値に設定され
る。これにより光出力信号にも所望のデューティ比が得
られる。かくして、伝送路波長分散の符号によらず、図
３（Ａ）の光出力信号のデューティ比と図３（Ｂ）の光
出力信号のデューティ比とを、所望の、好ましくは同一
のデューティ比にできる。
【００２９】なお、デューティ比可変回路６と駆動回路
４とを一体化して構成しても良いことは明らかである。
また、図示しないが、上記ＭＺ光変調器２に代えて光電
界吸収型光変調器を使用しても良い。光電界吸収型光変
調器の電圧−光変換特性は、ＭＺ光変調器２の様な周期
性を有しないが、印加電界に対して負特性の電圧−光変
換特性を備え、印加電圧に対する光変換特性が非線形性
を示す一方、印加電圧に対して、チャーピング量が変化
する。例えば、１９９６年電子情報通信学会総合大会Ｂ
−１１０３，大井他「変調器集積化ＤＦＢレーザを用い
た１０Ｇｂ／ｓＳＭＦ伝送特性の検討」い示されてい
る。
４とを一体化して構成しても良いことは明らかである。
また、図示しないが、上記ＭＺ光変調器２に代えて光電
界吸収型光変調器を使用しても良い。光電界吸収型光変
調器の電圧−光変換特性は、ＭＺ光変調器２の様な周期
性を有しないが、印加電界に対して負特性の電圧−光変
換特性を備え、印加電圧に対する光変換特性が非線形性
を示す一方、印加電圧に対して、チャーピング量が変化
する。例えば、１９９６年電子情報通信学会総合大会Ｂ
−１１０３，大井他「変調器集積化ＤＦＢレーザを用い
た１０Ｇｂ／ｓＳＭＦ伝送特性の検討」い示されてい
る。
【００３０】チャーピング切替えのため印加電圧値を変
更すると、電気−光変換特性の非線形性のためデューテ
ィ比がチャーピング切替え前後で異なるようになる。入
力信号のラインにデューティ比可変回路（正極性のも
の）を設け、チャーピングの切替えに合わせてその識別
レベルを変えて駆動信号のデューティ比を変えることに
より、チャーピング切替え前後で光出力信号のデューテ
ィ比を同一にできる。
更すると、電気−光変換特性の非線形性のためデューテ
ィ比がチャーピング切替え前後で異なるようになる。入
力信号のラインにデューティ比可変回路（正極性のも
の）を設け、チャーピングの切替えに合わせてその識別
レベルを変えて駆動信号のデューティ比を変えることに
より、チャーピング切替え前後で光出力信号のデューテ
ィ比を同一にできる。
【００３１】図４は第２の実施の形態による光送信装置
の構成を示す図で、該図はその駆動回路が、動作点切換
信号に基づき入力信号又はその極性反転信号の非発光側
信号レベルを圧縮する非線形増幅回路を備える場合を示
している。図において、４は本実施の形態による駆動回
路、５は入力極性反転回路（ＥＸ−ＯＲ回路）、ＡＳＷ
はアナログスイッチ、Ｔ１はＮチャネルＦＥＴである。
これ以外の動作点安定化回路３等については図９と同様
で良い。
の構成を示す図で、該図はその駆動回路が、動作点切換
信号に基づき入力信号又はその極性反転信号の非発光側
信号レベルを圧縮する非線形増幅回路を備える場合を示
している。図において、４は本実施の形態による駆動回
路、５は入力極性反転回路（ＥＸ−ＯＲ回路）、ＡＳＷ
はアナログスイッチ、Ｔ１はＮチャネルＦＥＴである。
これ以外の動作点安定化回路３等については図９と同様
で良い。
【００３２】図５は第２の実施の形態による光送信装置
の動作を説明する図で、以下、図４，図５を参照して動
作を説明する。図５（Ａ）は光変調器２が動作点Ａにバ
イアスされる場合を示している。動作点切換信号＝０に
より、アナログスイッチＡＳＷはＦＥＴＴ１のゲートバ
イアス電圧ＶG1を選択出力する。この電圧ＶG1はＦＥＴ
Ｔ１のゲート・ソース間電圧ＶGSをそのしきい値電圧Ｖ
T （ピンチオフ）側にシフトするように設定されてい
る。このため、入力信号の非発光側レベル（論理０レベ
ル）が信号圧縮（非線形増幅）される。ＦＥＴＴ１の出
力信号は、低周波信号を重畳されてＭＺ光変調器２に加
えられる。従って、入力信号が「１０１００１１０…」
等と変化しても、その駆動信号ではその非発光側レベル
が電圧ＶL の側に圧縮され、光出力信号の消光比が改善
される。
の動作を説明する図で、以下、図４，図５を参照して動
作を説明する。図５（Ａ）は光変調器２が動作点Ａにバ
イアスされる場合を示している。動作点切換信号＝０に
より、アナログスイッチＡＳＷはＦＥＴＴ１のゲートバ
イアス電圧ＶG1を選択出力する。この電圧ＶG1はＦＥＴ
Ｔ１のゲート・ソース間電圧ＶGSをそのしきい値電圧Ｖ
T （ピンチオフ）側にシフトするように設定されてい
る。このため、入力信号の非発光側レベル（論理０レベ
ル）が信号圧縮（非線形増幅）される。ＦＥＴＴ１の出
力信号は、低周波信号を重畳されてＭＺ光変調器２に加
えられる。従って、入力信号が「１０１００１１０…」
等と変化しても、その駆動信号ではその非発光側レベル
が電圧ＶL の側に圧縮され、光出力信号の消光比が改善
される。
【００３３】図５（Ｂ）は光変調器２が動作点Ｂにバイ
アスされる場合を示している。動作点切換信号＝１によ
り、アナログスイッチＡＳＷはＦＥＴＴ１のゲートバイ
アス電圧ＶG2を選択出力する。この電圧ＶG2はＦＥＴＴ
１のゲート・ソース間電圧ＶGSをそのしきい値電圧ＶT
側とは逆側の非直線特性の部分にシフトするように設定
されている。このため、反転入力信号の非発光側
（ＶH ）が信号圧縮（非線形増幅）される。従って、反
転入力信号が「０１０１１００１０…」等と変化して
も、その反転駆動信号ではその非発光側レベルが電圧Ｖ
H の側に圧縮され、光出力信号の消光比が改善される。
かくして、伝送路波長分散の符号によらず、図５（Ａ）
の光出力信号の消光比と図５（Ｂ）の光出力信号の消光
比とを、所望の、好ましくは同一の消光比にできる。
アスされる場合を示している。動作点切換信号＝１によ
り、アナログスイッチＡＳＷはＦＥＴＴ１のゲートバイ
アス電圧ＶG2を選択出力する。この電圧ＶG2はＦＥＴＴ
１のゲート・ソース間電圧ＶGSをそのしきい値電圧ＶT
側とは逆側の非直線特性の部分にシフトするように設定
されている。このため、反転入力信号の非発光側
（ＶH ）が信号圧縮（非線形増幅）される。従って、反
転入力信号が「０１０１１００１０…」等と変化して
も、その反転駆動信号ではその非発光側レベルが電圧Ｖ
H の側に圧縮され、光出力信号の消光比が改善される。
かくして、伝送路波長分散の符号によらず、図５（Ａ）
の光出力信号の消光比と図５（Ｂ）の光出力信号の消光
比とを、所望の、好ましくは同一の消光比にできる。
【００３４】図６は第２の他の実施の形態による光送信
装置の構成を示す図で、該図はその駆動回路が、動作点
切換信号に基づき、予め非発光側信号レベルを圧縮され
た入力信号又は同反転入力信号を選択する他の非線形増
幅回路を備える場合を示している。図において、４は他
の実施の形態による駆動回路、Ｉはインバータ回路、Ａ
ＳＷはアナログスイッチ、Ｔ１はＮチャネルＦＥＴ，Ｔ
２はＰチャネルＦＥＴである。ＦＥＴはＭＯＳ型でもジ
ャンクション型でも良い。それ以外の動作点安定化回路
３等については図９と同様で良い。
装置の構成を示す図で、該図はその駆動回路が、動作点
切換信号に基づき、予め非発光側信号レベルを圧縮され
た入力信号又は同反転入力信号を選択する他の非線形増
幅回路を備える場合を示している。図において、４は他
の実施の形態による駆動回路、Ｉはインバータ回路、Ａ
ＳＷはアナログスイッチ、Ｔ１はＮチャネルＦＥＴ，Ｔ
２はＰチャネルＦＥＴである。ＦＥＴはＭＯＳ型でもジ
ャンクション型でも良い。それ以外の動作点安定化回路
３等については図９と同様で良い。
【００３５】ＮチャネルＦＥＴＴ１のゲートには、その
ゲート・ソース間電圧ＶGSを自己のしきい値電圧Ｖ
T （ピンチオフ）側にオフセットさせる様なゲートバイ
アス電圧ＶG1が加えられている。このため、Ｎチャネル
ＦＥＴＴ１は入力信号の非発光側レベル（ＶL ）を信号
圧縮（非線形増幅）する。一方、ＰチャネルＦＥＴＴ２
のゲートには、そのゲート・ソース間電圧ＶGSを自己の
しきい値電圧ＶT （ピンチオフ）側にオフセットさせる
様なゲートバイアス電圧ＶG2が加えられている。このた
め、ＰチャネルＦＥＴＴ２は反転入力信号の非発光側レ
ベル（ＶH ）を信号圧縮（非線形増幅）する。Ｔ１，Ｔ
２の各増幅回路は対称に構成され、よって同一・対称の
非線形増幅特性が得られる。
ゲート・ソース間電圧ＶGSを自己のしきい値電圧Ｖ
T （ピンチオフ）側にオフセットさせる様なゲートバイ
アス電圧ＶG1が加えられている。このため、Ｎチャネル
ＦＥＴＴ１は入力信号の非発光側レベル（ＶL ）を信号
圧縮（非線形増幅）する。一方、ＰチャネルＦＥＴＴ２
のゲートには、そのゲート・ソース間電圧ＶGSを自己の
しきい値電圧ＶT （ピンチオフ）側にオフセットさせる
様なゲートバイアス電圧ＶG2が加えられている。このた
め、ＰチャネルＦＥＴＴ２は反転入力信号の非発光側レ
ベル（ＶH ）を信号圧縮（非線形増幅）する。Ｔ１，Ｔ
２の各増幅回路は対称に構成され、よって同一・対称の
非線形増幅特性が得られる。
【００３６】動作点切換信号＝０により、アナログスイ
ッチＡＳＷはＦＥＴＴ１の出力信号を選択出力する。こ
の出力信号は、図示しないが、低周波重畳回路３２でも
う一度リニア反転増幅され、更に低周波信号を重畳され
て、ＭＺ光変調器２に加えられる。従って、入力信号が
「１０１００１１０…」等と変化しても、その駆動信号
ではその非発光側レベルが電圧ＶL の側に圧縮され、光
出力信号の消光比が改善される｛図５（Ａ）参照｝。
ッチＡＳＷはＦＥＴＴ１の出力信号を選択出力する。こ
の出力信号は、図示しないが、低周波重畳回路３２でも
う一度リニア反転増幅され、更に低周波信号を重畳され
て、ＭＺ光変調器２に加えられる。従って、入力信号が
「１０１００１１０…」等と変化しても、その駆動信号
ではその非発光側レベルが電圧ＶL の側に圧縮され、光
出力信号の消光比が改善される｛図５（Ａ）参照｝。
【００３７】また動作点切換信号＝１により、アナログ
スイッチＡＳＷはＦＥＴＴ２の出力信号を選択出力す
る。この出力信号は、低周波重畳回路３２でもう一度リ
ニア反転増幅され、更に低周波信号を重畳されて、ＭＺ
光変調器２に加えられる。従って、反転入力信号が「０
１０１１００１…」等と変化しても、その反転駆動信号
ではその非発光側レベルが電圧ＶH の側に圧縮され、光
出力信号の消光比が改善される｛図５（Ｂ）参照｝。
スイッチＡＳＷはＦＥＴＴ２の出力信号を選択出力す
る。この出力信号は、低周波重畳回路３２でもう一度リ
ニア反転増幅され、更に低周波信号を重畳されて、ＭＺ
光変調器２に加えられる。従って、反転入力信号が「０
１０１１００１…」等と変化しても、その反転駆動信号
ではその非発光側レベルが電圧ＶH の側に圧縮され、光
出力信号の消光比が改善される｛図５（Ｂ）参照｝。
【００３８】かくして、伝送路波長分散の符号によら
ず、図５（Ａ）の光出力信号の消光比と図５（Ｂ）の光
出力信号の消光比とを、所望の、好ましくは同一の消光
比にできる。また、同時に符号間干渉を改善する効果も
ある。理由は後述する。なお、上記アナログスイッチＡ
ＳＷの接続論理を逆にすれば、その出力信号を低周波重
畳回路３２でもう一度リニア反転増幅する必要が無いこ
とは明らかである。
ず、図５（Ａ）の光出力信号の消光比と図５（Ｂ）の光
出力信号の消光比とを、所望の、好ましくは同一の消光
比にできる。また、同時に符号間干渉を改善する効果も
ある。理由は後述する。なお、上記アナログスイッチＡ
ＳＷの接続論理を逆にすれば、その出力信号を低周波重
畳回路３２でもう一度リニア反転増幅する必要が無いこ
とは明らかである。
【００３９】図７は第３の実施の形態による光送信装置
の構成を示す図で、該図はその動作点安定化回路が、動
作点切換信号に応じて光変調器に加えるバイアスを駆動
信号の中央よりオフセットさせるオフセット回路を備え
る場合を示している。図において、３６は本実施の形態
によるバイアス制御回路、Ａ１は差動増幅器を構成する
オペアンプ、３６ａはオフセット回路、ＡＳＷはアナロ
グスイッチ、Ａ２，Ａ３は電圧フォロアを構成するオペ
アンプ、ＶＲ１，ＶＲ２は可変抵抗、３８は可変減衰器
である。
の構成を示す図で、該図はその動作点安定化回路が、動
作点切換信号に応じて光変調器に加えるバイアスを駆動
信号の中央よりオフセットさせるオフセット回路を備え
る場合を示している。図において、３６は本実施の形態
によるバイアス制御回路、Ａ１は差動増幅器を構成する
オペアンプ、３６ａはオフセット回路、ＡＳＷはアナロ
グスイッチ、Ａ２，Ａ３は電圧フォロアを構成するオペ
アンプ、ＶＲ１，ＶＲ２は可変抵抗、３８は可変減衰器
である。
【００４０】また、一例の位相検出回路３５は、光−電
気変換回路３４の出力信号より低周波信号成分を抽出す
る低周波抽出回路３５ａと、該抽出された低周波信号と
低周波極性反転回路３７の出力の低周波信号との位相を
比較する同期検波回路３５ｂと、検出された位相差を積
分するローパスフィルタ（ＬＰＦ）３５ｃとを備える。
低周波極性反転回路３７は、動作点切換信号の１／０に
応じて入力の低周波信号の極性を反転／非反転するもの
であり、これに従い同期検波回路３５ｂにおける検出
（収束）信号の符号が反転／非反転する。その他の回路
構成については図９と同様で良い。
気変換回路３４の出力信号より低周波信号成分を抽出す
る低周波抽出回路３５ａと、該抽出された低周波信号と
低周波極性反転回路３７の出力の低周波信号との位相を
比較する同期検波回路３５ｂと、検出された位相差を積
分するローパスフィルタ（ＬＰＦ）３５ｃとを備える。
低周波極性反転回路３７は、動作点切換信号の１／０に
応じて入力の低周波信号の極性を反転／非反転するもの
であり、これに従い同期検波回路３５ｂにおける検出
（収束）信号の符号が反転／非反転する。その他の回路
構成については図９と同様で良い。
【００４１】図８は第３の実施の形態による光送信装置
の動作を説明する図で、以下、図７，図８を参照して動
作を説明する。図８（Ａ）は光変調器２が動作点Ａにバ
イアスされる場合を示している。但し、本実施の形態で
は動作点Ａよりオフセットされた動作点Ａ´にバイアス
されることになる。
の動作を説明する図で、以下、図７，図８を参照して動
作を説明する。図８（Ａ）は光変調器２が動作点Ａにバ
イアスされる場合を示している。但し、本実施の形態で
は動作点Ａよりオフセットされた動作点Ａ´にバイアス
されることになる。
【００４２】動作点切換信号＝０により、アナログスイ
ッチＡＳＷはオペアンプＡ２が生成するバイアス電圧Ｖ
B1を選択出力する。このバイアス電圧ＶB1は、中央の動
作点Ａを動作点Ａ´にシフトさせる分だけ、動作点Ａに
対応するバイアス電圧ＶA からＶH 側にオフセットして
いる。このため、ＭＺ光変調器２の光変換特性が動作点
Ａ´側にオフセットし、これにより光出力信号の非発光
側が圧縮され、非発光側信号の符号間干渉を低減でき
る。即ち、相手側装置の受信特性を改善できる。
ッチＡＳＷはオペアンプＡ２が生成するバイアス電圧Ｖ
B1を選択出力する。このバイアス電圧ＶB1は、中央の動
作点Ａを動作点Ａ´にシフトさせる分だけ、動作点Ａに
対応するバイアス電圧ＶA からＶH 側にオフセットして
いる。このため、ＭＺ光変調器２の光変換特性が動作点
Ａ´側にオフセットし、これにより光出力信号の非発光
側が圧縮され、非発光側信号の符号間干渉を低減でき
る。即ち、相手側装置の受信特性を改善できる。
【００４３】図８（Ｂ）は光変調器２が動作点Ｂにバイ
アスされる場合を示している。但し、本実施の形態では
動作点Ｂよりオフセットされた動作点Ｂ´にバイアスさ
れることになる。動作点切換信号＝１により、アナログ
スイッチＡＳＷはオペアンプＡ３が生成するバイアス電
圧ＶB2を選択出力する。このバイアス電圧ＶB2は、中央
の動作点Ｂを動作点Ｂ´にシフトさせる分だけ、動作点
Ｂに対応するバイアス電圧ＶB からＶL 側にオフセット
している。このため、光出力信号の非発光側が圧縮さ
れ、非発光側信号の符号間干渉を低減できる。即ち、相
手側装置の受信特性を改善できる。かくして、伝送路波
長分散の符号によらず、図８（Ａ）の光出力信号の符号
間干渉と図８（Ｂ）の光出力信号の符号間干渉とを、所
望の、好ましくは同一の符号間干渉特性にできる。
アスされる場合を示している。但し、本実施の形態では
動作点Ｂよりオフセットされた動作点Ｂ´にバイアスさ
れることになる。動作点切換信号＝１により、アナログ
スイッチＡＳＷはオペアンプＡ３が生成するバイアス電
圧ＶB2を選択出力する。このバイアス電圧ＶB2は、中央
の動作点Ｂを動作点Ｂ´にシフトさせる分だけ、動作点
Ｂに対応するバイアス電圧ＶB からＶL 側にオフセット
している。このため、光出力信号の非発光側が圧縮さ
れ、非発光側信号の符号間干渉を低減できる。即ち、相
手側装置の受信特性を改善できる。かくして、伝送路波
長分散の符号によらず、図８（Ａ）の光出力信号の符号
間干渉と図８（Ｂ）の光出力信号の符号間干渉とを、所
望の、好ましくは同一の符号間干渉特性にできる。
【００４４】なお、上記バイアス値をオフセットさせる
と、低周波重畳効率が変化する場合がある。係る場合に
は、低周波発振器３１と低周波重畳回路３２の間に可変
減衰器３８を挿入し、光出力信号に重畳される低周波重
畳成分が一定となるように調整する。ところで、一般に
上記駆動信号波形のＨＩＧＨ及びＬＯＷ側で発生してい
る符号間干渉量は、光出力信号波形の発光及び非発光側
の符号間干渉量に変換される。係る場合には、上記駆動
信号を非線形増幅することにより、又は上記光変調器２
の動作点を中央からオフセットさせることにより、発光
側及び非発光側に変換される符号間干渉量の配分を変え
ることができる。
と、低周波重畳効率が変化する場合がある。係る場合に
は、低周波発振器３１と低周波重畳回路３２の間に可変
減衰器３８を挿入し、光出力信号に重畳される低周波重
畳成分が一定となるように調整する。ところで、一般に
上記駆動信号波形のＨＩＧＨ及びＬＯＷ側で発生してい
る符号間干渉量は、光出力信号波形の発光及び非発光側
の符号間干渉量に変換される。係る場合には、上記駆動
信号を非線形増幅することにより、又は上記光変調器２
の動作点を中央からオフセットさせることにより、発光
側及び非発光側に変換される符号間干渉量の配分を変え
ることができる。
【００４５】その際には、発光側及び非発光側に発生す
る符号間干渉量を同一に配分するよりも、非発光側の符
号間干渉量を減らし、その分発光側の符号間干渉量を増
加させた方が受信感度が良くなる。その理由は、光出力
信号波形の発光側に符号間干渉量が存在する場合は、符
号間干渉によりその波高値が小さくなる分だけ光ショッ
ト雑音又はＡＳＥ光とのビート雑音が小さくなるためで
ある。
る符号間干渉量を同一に配分するよりも、非発光側の符
号間干渉量を減らし、その分発光側の符号間干渉量を増
加させた方が受信感度が良くなる。その理由は、光出力
信号波形の発光側に符号間干渉量が存在する場合は、符
号間干渉によりその波高値が小さくなる分だけ光ショッ
ト雑音又はＡＳＥ光とのビート雑音が小さくなるためで
ある。
【００４６】今、受光素子と光プリアンプとを組み合わ
せた光受信機を想定すると、該光受信機の雑音はマーク
（発光）側のビート雑音が支配的と考えられる。光プリ
アンプの利得が十分に大きい場合、光受信機のＳＮＲは
以下で近似できる。 Ｓ／Ｎ＝１０ｌｏｇ｛Ｎ1 2 （１−Ｉ）2 ／４ｎspＮ1 Ｂ1 （１−Ｉ1s）｝ ＝１０ｌｏｇ｛Ｎ1 2 （１−Ｉ1S−Ｉ0S−ＩR ）2 ／４ｎspＮ1 Ｂ1 （１−Ｉ1s）｝ Ｉ≒Ｉ1S＋Ｉ0S＋ＩR 但し、 Ｎ1 ：光プリアンプに入力する光信号マーク側の光子数 Ｉ ：光送信機と光受信機とを対向させた時の符号間干
渉量 Ｂ1 ：光受信機の受信帯域 ｎsp：光プリアンプの自然放出係数 Ｉ1s：光送信機で発生する光信号マーク側の符号間干渉
量 Ｉ0s：光送信機で発生する光信号スペース（非発光）側
の符号間干渉量 ＩR ：光受信機で発生する符号間干渉量 上記式により、符号間干渉量（Ｉ1s＋Ｉ0s）が一定とす
ると、符号間干渉量Ｉ 1sへの配分を大きくする方がＳ／
Ｎが良くなることが分かる。
せた光受信機を想定すると、該光受信機の雑音はマーク
（発光）側のビート雑音が支配的と考えられる。光プリ
アンプの利得が十分に大きい場合、光受信機のＳＮＲは
以下で近似できる。 Ｓ／Ｎ＝１０ｌｏｇ｛Ｎ1 2 （１−Ｉ）2 ／４ｎspＮ1 Ｂ1 （１−Ｉ1s）｝ ＝１０ｌｏｇ｛Ｎ1 2 （１−Ｉ1S−Ｉ0S−ＩR ）2 ／４ｎspＮ1 Ｂ1 （１−Ｉ1s）｝ Ｉ≒Ｉ1S＋Ｉ0S＋ＩR 但し、 Ｎ1 ：光プリアンプに入力する光信号マーク側の光子数 Ｉ ：光送信機と光受信機とを対向させた時の符号間干
渉量 Ｂ1 ：光受信機の受信帯域 ｎsp：光プリアンプの自然放出係数 Ｉ1s：光送信機で発生する光信号マーク側の符号間干渉
量 Ｉ0s：光送信機で発生する光信号スペース（非発光）側
の符号間干渉量 ＩR ：光受信機で発生する符号間干渉量 上記式により、符号間干渉量（Ｉ1s＋Ｉ0s）が一定とす
ると、符号間干渉量Ｉ 1sへの配分を大きくする方がＳ／
Ｎが良くなることが分かる。
【００４７】また、発光側の雑音量の方が非発光側に比
べて大きいため、光受信器の最適識別レベルは光波形の
振幅の中央よりも非発光側よりに位置する。光波形のク
ロスポイントを非発光側へずらすことにより、最適識別
レベルでの位相方向のアイの開きを広くとれる。そこ
で、上記第２の実施の形態では駆動信号の非発光側を圧
縮することにより、また上記第３の実施の形態では光変
調器２の動作点を中央からオフセットさせることによ
り、光出力信号におけるスペース（非発光）側符号間干
渉量を抑圧している。即ち、マーク側符号間干渉量Ｉ1s
への配分を大きくしている。
べて大きいため、光受信器の最適識別レベルは光波形の
振幅の中央よりも非発光側よりに位置する。光波形のク
ロスポイントを非発光側へずらすことにより、最適識別
レベルでの位相方向のアイの開きを広くとれる。そこ
で、上記第２の実施の形態では駆動信号の非発光側を圧
縮することにより、また上記第３の実施の形態では光変
調器２の動作点を中央からオフセットさせることによ
り、光出力信号におけるスペース（非発光）側符号間干
渉量を抑圧している。即ち、マーク側符号間干渉量Ｉ1s
への配分を大きくしている。
【００４８】本発明者等は、実験及びコンピュータシミ
ュレーションにより、上記第２の実施の形態では、光出
力信号におけるアイパターンのクロスポイント位置がそ
の中央より３乃至１５％だけ非発光側にシフトするよう
に非線形増幅することで、光受信機側の符号誤り率が最
小となる結果を得た。また上記第３の実施の形態では、
光出力信号におけるアイパターンのクロスポイント位置
がその中央より３乃至１５％だけ非発光側にシフトする
ようにバイアスをオフセットさせることで、上記同様に
光受信機側の符号誤り率が最小となる結果を得た。
ュレーションにより、上記第２の実施の形態では、光出
力信号におけるアイパターンのクロスポイント位置がそ
の中央より３乃至１５％だけ非発光側にシフトするよう
に非線形増幅することで、光受信機側の符号誤り率が最
小となる結果を得た。また上記第３の実施の形態では、
光出力信号におけるアイパターンのクロスポイント位置
がその中央より３乃至１５％だけ非発光側にシフトする
ようにバイアスをオフセットさせることで、上記同様に
光受信機側の符号誤り率が最小となる結果を得た。
【００４９】なお、上記第３の実施の形態ではバイアス
制御回路３６に本実施の形態によるオフセット回路３６
ａを設けたがこれに限らない。オフセット成分（制御）
は、動作点安定化回路３内のバイアスフィードバックル
ープに関係する他の任意の回路（光−電気変換回路３
４，位相検出回路３５，低周波極性反転回路３７等）に
具現させても良いことは明らかである。
制御回路３６に本実施の形態によるオフセット回路３６
ａを設けたがこれに限らない。オフセット成分（制御）
は、動作点安定化回路３内のバイアスフィードバックル
ープに関係する他の任意の回路（光−電気変換回路３
４，位相検出回路３５，低周波極性反転回路３７等）に
具現させても良いことは明らかである。
【００５０】また、上記本発明に好適なる複数の実施の
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で、各
部の構成、制御、及びこれらの組合せの様々な変更が行
えることは言うまでも無い。
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で、各
部の構成、制御、及びこれらの組合せの様々な変更が行
えることは言うまでも無い。
【００５１】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、光送信
装置には伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の光
出力信号が得られると共に、その受信側では受信感度特
性を改善できる。
装置には伝送路波長分散の符号によらず、常に所望の光
出力信号が得られると共に、その受信側では受信感度特
性を改善できる。
【図１】図１は本発明の原理を説明する図である。
【図２】図２は第１の実施の形態による光送信装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】図３は第１の実施の形態による光送信装置の動
作を説明する図である。
作を説明する図である。
【図４】図４は第２の実施の形態による光送信装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５】図５は第２の実施の形態による光送信装置の動
作を説明する図である。
作を説明する図である。
【図６】図６は第２の他の実施の形態による光送信装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図７】図７は第３の実施の形態による光送信装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図８】図８は第３の実施の形態による光送信装置の動
作を説明する図である。
作を説明する図である。
【図９】図９は従来技術を説明する図（１）である。
【図１０】図１０は従来技術を説明する図（２）であ
る。
る。
【図１１】図１１は従来技術を説明する図（３）であ
る。
る。
【図１２】図１２は従来技術の問題点を説明する図
（１）である。
（１）である。
【図１３】図１３は従来技術の問題点を説明する図
（２）である。
（２）である。
【図１４】図１４は従来技術の問題点を説明する図
（３）である。
（３）である。
１ 光源 ２ マッハツェンダ型光変調器 ２Ａ，２Ｂ 光分岐導波路 ３ 動作点安定化回路 ４ 駆動回路 ５ 入力極性反転回路 ６ デューティ比可変回路 ２２ 進行波電極 ２３ アース電極 ３１ 低周波発振器 ３２ 低周波重畳回路 ３３ 光分岐回路 ３４ 光−電気変換回路 ３５ 位相検出回路 ３６ バイアス制御回路 ３７ 低周波極性反転回路 ３８ 可変減衰器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/02 10/18
Claims (7)
- 【請求項１】 光源と、該光源の出射光を変調する光変
調器と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する駆動
回路と、前記光変調器における光変調特性のドリフトを
検出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なる
ように前記光変調器に加えるバイアスを制御すると共
に、伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基
づき前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフトさ
せる動作点安定化回路とを備える光送信装置において、 前記動作点切換信号に基づき前記入力信号又はその極性
反転信号を異なる閾値で識別し、駆動回路に出力するデ
ューティ比可変回路を備えることを特徴とする光送信装
置。 - 【請求項２】 光源と、該光源の出射光を変調する光変
調器と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する駆動
回路と、前記光変調器における光変調特性のドリフトを
検出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なる
ように前記光変調器に加えるバイアスを制御すると共
に、伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基
づき前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフトさ
せる動作点安定化回路とを備える光送信装置において、 前記駆動回路は、前記動作点切換信号に基づき前記入力
信号又はその極性反転信号の非発光側信号レベルを圧縮
する非線形増幅回路を備えることを特徴とする光送信装
置。 - 【請求項３】 光源と、該光源の出射光を変調する光変
調器と、入力信号に基づき前記光変調器を駆動する駆動
回路と、前記光変調器における光変調特性のドリフトを
検出して該光変調特性の中央が駆動信号の中央と重なる
ように前記光変調器に加えるバイアスを制御すると共
に、伝送路波長分散の符号に応じた動作点切換信号に基
づき前記バイアスを前記光変調特性上で半周期シフトさ
せる動作点安定化回路と、前記動作点切換信号に基づき
前記入力信号の極性を反転させる入力極性反転回路とを
備える光送信装置において、 前記動作点安定化回路は、前記動作点切換信号に応じて
前記光変調器に加えるバイアスを前記駆動信号の中央よ
りオフセットさせるオフセット回路を備えることを特徴
とする光送信装置。 - 【請求項４】 光変調器はマッハツェンダ型光変調器で
あることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載
の光送信装置。 - 【請求項５】 非線形増幅回路は、光出力信号における
アイパターンのクロスポイント位置がその中央より３乃
至１５％だけ非発光側にシフトするように非線形増幅す
ることを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。 - 【請求項６】 オフセット回路は、光出力信号における
アイパターンのクロスポイント位置がその中央より３乃
至１５％だけ非発光側にシフトするようにオフセットす
ることを特徴とする請求項３に記載の光送信装置。 - 【請求項７】 動作点安定化回路は、駆動信号を低周波
信号で振幅変調する低周波重畳回路を備え、かつバイア
スのオフセット量に応じて低周波重畳成分の変調度を変
更することを特徴とする請求項３に記載の光送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8198632A JPH1051389A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | 光送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8198632A JPH1051389A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | 光送信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051389A true JPH1051389A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16394438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8198632A Withdrawn JPH1051389A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | 光送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1051389A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000059317A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信器 |
| FR2830088A1 (fr) * | 2001-09-21 | 2003-03-28 | France Telecom | Interface optoelectronique comportant un modulateur electrooptique asservi numeriquement |
| JP2004056187A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Fujitsu Ltd | 状態検出機能を備えた光送信装置 |
| JP2005091072A (ja) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Sureway Inc | 電界測定装置 |
| JP2005535271A (ja) * | 2002-08-02 | 2005-11-17 | フィニサー コーポレイション | プログラム可能な信号パラメータを備えた送受信器 |
| US7020399B1 (en) | 1998-03-20 | 2006-03-28 | Fujitsu Limited | Optical transmission apparatus and method which adjust rise and fall time of signal light to be transmitted |
| JP2011022479A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Mitsubishi Electric Corp | 多値光送信器 |
| JP2012128165A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信機、光通信システムおよび光送信方法 |
| US8693887B2 (en) | 2006-11-06 | 2014-04-08 | Fujitsu Limited | Optical transmitter and optical transmission system |
| JP2019507381A (ja) * | 2016-02-19 | 2019-03-14 | オプリンク コミュニケーションズ エルエルシー | マッハツェンダ変調器を有する光送信器及びその動作方法 |
-
1996
- 1996-07-29 JP JP8198632A patent/JPH1051389A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7020399B1 (en) | 1998-03-20 | 2006-03-28 | Fujitsu Limited | Optical transmission apparatus and method which adjust rise and fall time of signal light to be transmitted |
| JP2000059317A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信器 |
| FR2830088A1 (fr) * | 2001-09-21 | 2003-03-28 | France Telecom | Interface optoelectronique comportant un modulateur electrooptique asservi numeriquement |
| WO2003036370A1 (fr) * | 2001-09-21 | 2003-05-01 | France Telecom | Interface optoelectronique comportant un modulateur electrooptique asservi numeriquement |
| JP2004056187A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Fujitsu Ltd | 状態検出機能を備えた光送信装置 |
| JP2005535271A (ja) * | 2002-08-02 | 2005-11-17 | フィニサー コーポレイション | プログラム可能な信号パラメータを備えた送受信器 |
| JP4712557B2 (ja) * | 2002-08-02 | 2011-06-29 | フィニサー コーポレイション | プログラム可能な信号パラメータを備えた送受信器 |
| JP2005091072A (ja) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Sureway Inc | 電界測定装置 |
| US8693887B2 (en) | 2006-11-06 | 2014-04-08 | Fujitsu Limited | Optical transmitter and optical transmission system |
| JP2011022479A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Mitsubishi Electric Corp | 多値光送信器 |
| JP2012128165A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信機、光通信システムおよび光送信方法 |
| JP2019507381A (ja) * | 2016-02-19 | 2019-03-14 | オプリンク コミュニケーションズ エルエルシー | マッハツェンダ変調器を有する光送信器及びその動作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |