(57)【要約】      （修正有）【課題】光通信装置において、クロックデータ再生器の放射線による主信号異常により発生する光サージを防止し、高出力光増幅器を保護する。【解決手段】光通信装置１は、主信号を生成する信号生成部１１と、主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器１２と、レーザ光を出力する送信レーザ部１３と、波形等化された主信号を元にレーザ光を位相変調し、光位相変調信号を出力する位相変調部１４と、クロックデータ再生器の電流異常を検出し、高出力光増幅器１８及び信号生成部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部１５と、クロックデータ再生器から主信号断を検出し、高出力光増幅器１８及び信号生成部１１をシャットダウンする信号断検出部１６と、これらのシャットダウン後にクロックデータ再生器の電源供給を停止するクロックデータ再生器電源制御部１７と、光位相変調信号を高出力光増幅する高出力光増幅器１８と、を有する。【選択図】図１
2020120358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主信号を生成する信号生成部と、
前記主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器と、
レーザ光を出力する送信レーザ部と、
波形等化された主信号を元に前記レーザ光を位相変調し、光位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記光位相変調信号を高出力光増幅する高出力光増幅器と、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部と、
前記クロックデータ再生器から主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする信号断検出部と、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行うクロックデータ再生器電源制御部と、
を有する光通信装置。
【請求項２】
前記信号生成部は、複数の主信号を生成し、
前記クロックデータ再生器は、前記複数の主信号の波形等化を行う複数のクロックデータ再生回路を有し、
前記クロックデータ再生器電流異常検出部は、前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記信号断検出部は、前記複数の主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする、
請求項１に記載の光通信装置。
【請求項３】
前記位相変調部からパワー異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする第１の変調部制御部を有する請求項１に記載の光通信装置。
【請求項４】
前記位相変調部は、波形等化された複数の主信号のそれぞれを元に位相変調を行い、光位相変調信号を出力する複数の光変調器を有し、
前記複数の光変調器からパワー異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする第２の変調部制御部を有する請求項２に記載の光通信装置。
【請求項５】
耐放射線型ディジタル信号処理部を有し、
前記クロックデータ再生器電源制御部が、前記耐放射線型ディジタル信号処理部に備えられる、
請求項１から４のいずれかに記載の光通信装置。
【請求項６】
耐放射線型ディジタル信号処理部を有し、
前記信号断検出部と、前記クロックデータ再生器電流異常検出部と、前記クロックデータ再生器電源制御部とが、前記耐放射線型ディジタル信号処理部に備えられる、
請求項１から４のいずれかに記載の光通信装置。
【請求項７】
高出力光増幅器に光位相変調信号を出力する光送信機であって、
主信号を生成する信号生成部と、
前記主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器と、
レーザ光を出力する送信レーザ部と、
波形等化された主信号を元に前記レーザ光を位相変調し、前記光位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部と、
前記クロックデータ再生器から前記主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする信号断検出部と、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行うクロックデータ再生器電源制御部と、
を有する光送信機。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記クロックデータ再生器の前記電流異常の検出及び前記クロックデータ再生器からの前記主信号断の検出の少なくとも１つに基づいて前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
【請求項９】
請求項３又は４に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記位相変調部からのパワーのパワー異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記電流異常、前記パワー異常、及び前記主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
【請求項１０】
請求項３又は４に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記位相変調部からのパワーのパワー異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記電流異常、前記パワー異常、及び前記主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記信号生成部をシャットダウンし、
前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行い、
前記位相変調部のバイアス電圧値をスロースタートで変化させ、前記位相変調部からのパワーを増加方向に制御し、
前記高出力光増幅器をシャットダウンする、
光送信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星搭載用の光通信装置、光送信機、及び光送信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球観測衛星の観測データの増加やハイスループット衛星等に見られるブロードバンド衛星通信サービスに伴い、衛星通信の大容量化のニーズが高まっている。それを解決するための技術として、衛星搭載用の光空間通信技術（衛星間光通信技術、地上衛星間光通信技術）に期待が高まっている。
【０００３】
衛星搭載用の光空間通信技術を実現するには、地上用光通信の光デバイスや高速エレクトロニクスデバイスを、衛星搭載用として信頼性を向上させた上で、使用する必要がある。特に、衛星搭載用として信頼性を持たせるには、宇宙環境に対する耐性を考慮していく必要がある。
【０００４】
宇宙環境における影響として、放射線が考えられる。地上用光通信の光デバイスや高速エレクトロニクスデバイスに放射線を照射することで、性能劣化や動作異常が発生することが非特許文献１で確認されている。地上用光通信の光デバイスや高速エレクトロニクスデバイスには、主信号とクロックを分離してデータ再生し、主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器（ＣＤＲ：Ｃｌｏｃｋ  Ｄａｔａ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が用いられる。特に、このクロックデータ再生器に放射線を照射することで、クロックデータ再生器の電流がステップ状に変化するシングルイベントラッチアップ（ＳＥＬ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｖｅｎｔ  Ｌａｔｃｈ−ｕｐ）現象や、クロックデータ再生器からの主信号が異常になる現象が報告されている。また、高速エレクトロニクスデバイスを代表するＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）型ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）においても、放射線による異常発生が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】中村他，“衛星搭載用途に向けた光通信デバイスの放射線耐性評価”，第６２回宇宙科学技術連合講演会，２Ｇ１６，２０１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光送信機と高出力光増幅器を構成する光通信装置において、光送信機内部で高速な主信号の波形等化のために、クロックデータ再生器を使用する場合、クロックデータ再生器の放射線による動作異常により発生する問題点がある。
【０００７】
光送信機にクロックデータ再生器を使用した場合、クロックデータ再生器からの主信号が光変調器に入力されることで、光変調信号が生成される。そのため、クロックデータ再生器からの主信号に異常が発生すると、高出力光増幅器に入力される光変調信号の光信号パワーが低下または断となり、異常になる恐れがある。特に、主信号の断と復帰の繰返しが発生すると、高出力光増幅器に入力される光信号パワーの断と復帰が繰返されることになり、光サージが発生する。この光サージの発生により、高出力光増幅器の構成部品が損傷する可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、クロックデータ再生器の放射線による主信号異常により発生する光サージを防止し、高出力光増幅器を保護することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光通信装置は、主信号を生成する信号生成部と、前記主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器と、レーザ光を出力する送信レーザ部と、波形等化された主信号を元に前記レーザ光を位相変調し、光位相変調信号を出力する位相変調部と、前記光位相変調信号を高出力光増幅する高出力光増幅器と、前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部と、前記クロックデータ再生器から前記主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする信号断検出部と、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行うクロックデータ再生器電源制御部と、を有する。
【００１０】
また本発明に係る光送信機は、高出力光増幅器に光位相変調信号を出力する光送信機であって、主信号を生成する信号生成部と、前記主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器と、レーザ光を出力する送信レーザ部と、波形等化された主信号を元に前記レーザ光を位相変調し、前記光位相変調信号を出力する位相変調部と、前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部と、前記クロックデータ再生器から前記主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする信号断検出部と、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行うクロックデータ再生器電源制御部と、を有する。
【００１１】
また本発明に係る光送信制御方法は、上記光通信装置の光送信制御方法であって、前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、前記クロックデータ再生器の前記電流異常の検出及び前記クロックデータ再生器からの前記主信号断の検出の少なくとも１つに基づいて前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光通信装置、光送信機、または光送信制御方法によれば、クロックデータ再生器の放射線による主信号異常により発生する光サージが防止でき、高出力光増幅器及び、高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の保護が実現できる。高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の例として、送信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置や、受信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置、低雑音光増幅器、光受信機などがある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光通信装置の概要を示す構成図である。
【図２】図１の光通信装置１の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光通信装置５０の構成図である。
【図４】図３の高出力光増幅器４０の構成図である。
【図５Ａ】第１の実施形態の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図５Ｂ】第１の実施形態の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。
【図６】第１の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ａの構成図である
【図７】第１の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｂの構成図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る、光通信装置５０ｃの構成図である。
【図９Ａ】第２の実施形態の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図９Ｂ】第２の実施形態の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ｄの構成図である
【図１１】第２の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｅの構成図である
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る光通信装置５０ｆの構成図である。
【図１３】図１２の位相変調部の構成図である。
【図１４】図１２の位相変調部の変形例の構成図である。
【図１５Ａ】第３の実施形態の第１の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図１５Ｂ】第３の実施形態の第１の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態の第２の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図１７Ａ】位相変調部から出力される光位相変調信号の生成原理を示す図である。
【図１７Ｂ】図１６のステップＳ３４７の制御動作を示す図である。
【図１８】第３の実施形態の第３の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図１９Ａ】強度変調部から出力される光強度変調信号の生成原理を示す図である。
【図１９Ｂ】図１８のステップＳ３６７の制御動作を示す図である。
【図２０】第３の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ｇの構成図である。
【図２１】第３の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｈの構成図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る、光通信装置５０ｉの構成図である。
【図２３】図２２のＩＱ変調部の構成図である。
【図２４】図２２のＩＱ変調部の変形例の構成例である。
【図２５Ａ】第４の実施形態の第１の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図２５Ｂ】第４の実施形態の第１の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。
【図２６】第４の実施形態の第２の光送信制御方法を説明するフローチャートである。
【図２７】第４の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ｊの構成図である。
【図２８】第４の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｋの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜本発明の概要＞
まず本発明の実施形態の概要構成について説明する。図１は、本発明の光通信装置の概要を示す構成図である。光通信装置１には送信側と受信側があり、本発明では送信側のみを示し、以降も同様とする。図１に示すように、光通信装置１は、信号生成部１１と、クロックデータ再生器１２と、送信レーザ部１３と、位相変調部１４と、クロックデータ再生器電流異常検出部１５と、信号断検出部１６と、クロックデータ再生器電源制御部１７を有する光送信機２と、高出力光増幅器１８と、を有する。
【００１５】
信号生成部１１は、入力データＤ１を、主信号Ｉ１に変換することで、主信号Ｉ１を生成する。主信号Ｉ１はクロックデータ再生器１２に入力され、クロックデータ再生器１２は、主信号Ｉ１の波形等化を行う。波形等化された主信号は、位相変調部１３に入力される。送信レーザ部１３は、レーザ光を出力する。一方で、出力されたレーザ光は、位相変調部１４に入力される。位相変調部１４は、波形等化された主信号を元にレーザ光を位相変調し、光位相変調信号を出力する。光位相変調信号は、高出力光増幅器１８に入力され、高出力光増幅器１８は、光位相変調信号を高出力光増幅する。高出力光増幅された光位相変調信号は、光通信装置１から出力される。
【００１６】
クロックデータ再生器電流異常検出部１５には、クロックデータ再生器１２に流れる電流値が入力され、クロックデータ再生器１２の電流異常が発生した場合、クロックデータ再生器電流異常検出部１５は、これを検出し、高出力光増幅器１８をシャットダウンする。クロックデータ再生器１２の電流異常とは、例えば、ラッチアップが起きて、クロックデータ再生器１２に電流値が通常の値よりも大幅に上昇した状態である。クロックデータ再生器電流異常検出部１５は、例えば、クロックデータ再生器１２に流れる電流を検出するモニタ回路（図示せず）を備え、閾値を基準にして電流値が通常の値よりも大幅に上昇した状態を検出することで電流異常を検出してよい。以下、各実施形態のクロックデータ再生器電流異常検出部も同様である。また電流異常を検出するとクロックデータ再生器電流異常検出部１５は、例えば、シャットダウン信号ＳＤ１を高出力光増幅器１８に出力する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した高出力光増幅器１８は、例えば、内部の電源供給を停止するか、または、内部の励起レーザのレーザ電流値をゼロにすることでシャットダウンする。
【００１７】
またクロックデータ再生器電流異常検出部１５は、シャットダウン信号ＳＤ１を信号生成部１１にも出力する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部１１は、主信号Ｉ１の生成を停止する。クロックデータ再生器電流異常検出部１５は、その後、クロックデータ再生器電源制御部１６に電流異常を検出したことを通知する。
【００１８】
また、信号断検出部１６は、信号生成部１１からクロックデータ再生器１２への主信号の入力をモニタし、主信号断になった場合は、これを検出し、クロックデータ再生器電流異常検出部１５と同様、例えば高出力光増幅器１８にシャットダウン信号ＳＤ１を出力することで高出力光増幅器１８をシャットダウンする。クロックデータ再生器１２の信号断とは、例えば、信号生成部から主信号が出力されなくなり、クロックデータ再生器１２に主信号が入力されてない状態である。クロックデータ再生器１２には、入力信号断を検出しアラーム信号を出す機能が一般的に実装されており、信号断検出部１６は、例えばこのアラーム信号を検出することで信号断を検出してよい。以下、各実施形態の信号断検出部も同様である。また信号断検出部１６は、シャットダウン信号ＳＤ１を信号生成部１１にも出力し、シャットダウン信号ＳＤ１の送信後、クロックデータ再生器電源制御部１７に信号断検出信号を送信する。
【００１９】
クロックデータ再生器電源制御部１７は、高出力光増幅器１８及び信号生成部１１のシャットダウン後にクロックデータ再生器１２の電源供給停止を行う。具体的には、例えばクロックデータ再生器電源制御部１６は、電流異常検出信号または信号断検出信号を受信すると、クロックデータ再生器の電源を制御してクロックデータ再生器１２への電源電圧供給を停止する。
【００２０】
図２は、図１の光通信装置１の光送信制御方法を説明するフローチャートである。まずクロックデータ再生器電流異常検出部１５が、クロックデータ再生器１２の電流異常を検出したか判断し（ステップＳ１１）、電流異常を検出すると、高出力光増幅器１８をシャットダウンし（ステップＳ１３）、信号生成部１１をシャットダウンする（ステップＳ１４）。クロックデータ再生器電流異常検出部１５は、その後、クロックデータ再生器電源制御部１７に電流異常を検出したことを通知し、クロックデータ再生器電源制御部１７は、クロックデータ再生器１２への電源電圧供給を停止する（ステップＳ１５）。
【００２１】
また信号断検出部１６は、ステップＳ１１において電流異常が検出されなければ、信号生成部１１からクロックデータ再生器１２へ入力される主信号の主信号断をクロックデータ再生器から検出したか判断する（ステップＳ１２）。信号断検出部１６は、主信号断を検出すると、クロックデータ再生器電流異常検出部１５と同様に、高出力光増幅器１８をシャットダウンし（ステップＳ１３）、信号生成部１１をシャットダウンする（ステップＳ１４）。
【００２２】
また、信号断検出部１６は、その後、クロックデータ再生器電源制御部１７に電流異常を検出したことを通知し、クロックデータ再生器電源制御部１７は、クロックデータ再生器１２への電源電圧供給を停止する（ステップＳ１５）。ステップＳ１２において主信号断が検出されなければ、ステップＳ１１に戻り、クロックデータ再生器電流異常検出部１５が、クロックデータ再生器１２の電流異常を検出したか判断する。
【００２３】
このように本発明によれば、クロックデータ再生器１２の電流異常の検知、及び、クロックデータ再生器１２からの主信号の主信号断の検知、の少なくとも１つに基づいて高出力光増幅器１８及び信号生成部１１がシャットダウンされ、シャットダウン後にクロックデータ再生器１２の電源供給停止が行われる。この構成により、クロックデータ再生器１２の異常を検知すると速やかに高出力光増幅器１８のシャットダウン及び主信号の停止が行われるため、クロックデータ再生器１２の放射線による主信号異常により発生する光サージが防止でき、高出力光増幅器１８の保護が実現できる。
【００２４】
＜第１の実施形態：光通信装置５０＞
次に本発明の第１の実施形態に係る、光通信装置について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る光通信装置５０の構成図である。光位相変調信号は、単一偏波の２値位相変調信号（ＢＰＳＫ：Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）である。光通信装置５０は、光送信機１０と、高出力光増幅器４０とを有する。光送信機１０は、ディジタル信号処理部２０と、光送信部３０とを有する。
【００２５】
ディジタル信号処理部２０は、信号生成部２１０と、信号断検出部２２０と、クロックデータ再生器電源制御部２３０と、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０とを有する。ここで、ディジタル信号処理部２０は、地上で使われているＳＲＡＭ型ＦＰＧＡ等であってよい。光送信部３０は、送信レーザ部３１０と、位相変調部３２０と、クロックデータ再生器３３０と、クロックデータ再生器電流監視部３４０と、クロックデータ再生器電源供給部３５０とを有する。
【００２６】
信号生成部２１０は、入力データＤ１を、主信号Ｉ１に変換し、主信号を生成する。
主信号Ｉ１はクロックデータ再生器３３０に入力され、クロックデータ再生器３３０は、主信号Ｉ１の波形等化を行う。波形等化された主信号は、位相変調部３２０に入力される。送信レーザ部３１０は、レーザ光を出力する。一方で、出力されたレーザ光は、位相変調部３２０に入力される。
【００２７】
位相変調部３２０は、波形等化された主信号を元にレーザ光を変調し、光位相変調信号を出力する。光位相変調信号は、高出力光増幅器４０に入力され、高出力光増幅器４０は、光位相変調信号を高出力光増幅する。高出力光増幅された光位相変調信号は、光通信装置５０から出力される。
【００２８】
クロックデータ再生器電流監視部３４０は、クロックデータ再生器３３０に流れる電流をモニタし、電流値をクロックデータ再生器電流異常検出部２４０に出力する。クロックデータ再生器３３０の電流異常が発生した場合、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出し、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信して高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０をシャットダウンする。クロックデータ再生器電流異常検出部２４０は、高出力光増幅器４０と信号生成部２１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０に電流異常検出信号を送信する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部２１０は、主信号Ｉ１の生成を停止する。なおクロックデータ再生器電流異常検出部２４０は、送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信して送信レーザ部３１０をシャットダウンしてよい。
【００２９】
一方で、クロックデータ再生器３３０に入力される主信号Ｉ１が断になった場合、信号断検出部２２０が信号断を検出し、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信して高出力光増幅器４０をシャットダウンする。なお信号断検出部２２０は、信号生成部２１０および送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信してシャットダウンしてよい。信号断検出部２２０は、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０に信号断検出信号を送信する。
【００３０】
クロックデータ再生器電源制御部２３０は、高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に、電流異常検出信号または信号断検出信号を受信すると、クロックデータ再生器電源供給部３５０にシャットダウン信号ＳＤ２を送信してクロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行う。クロックデータ再生器電源供給部３５０は、シャットダウン信号ＳＤ２を受信すると、クロックデータ再生器３３０への電源電圧供給を停止する。
【００３１】
なお光送信部３０は、位相変調部３２０の代わりに、強度変調部を有し、強度変調部が光強度変調信号を出力する構成としてもよい。なお送信レーザ部３１０は、シャットダウン信号ＳＤ１を受信後に、シャットダウンされる構成としてもよい。
【００３２】
またディジタル信号処理部２０は、クロック信号を生成するクロック生成部を有し、光送信部３０は、位相変調部３２０の後に強度変調部を有する構成にし、クロック生成部が、クロック信号を強度変調部に入力することで、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）変調の信号が出力される構成にしてもよい。
【００３３】
図４は、図３の高出力光増幅器４０の構成図である。高出力光増幅器４０は、電源部４１０と、励起レーザ制御部４２０と、励起レーザ電流制御部４３０ａおよび励起レーザ電流制御部４３０ｂと、ディジタル・アナログ変換器４４０ａおよびディジタル・アナログ変換器４４０ｂと、励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂと、プリ光増幅部４６０と、ブースタ光増幅部４７０とを有する。
【００３４】
光送信機１０からの光位相変調信号は、励起レーザ部４５０ａからの励起レーザ光と共にプリ光増幅部４６０に入力され、プリ光増幅部４６０が光増幅を行う。プリ光増幅部４６０で光増幅された光位相変調信号は、ブースタ光増幅部４７０に出力され、ブースタ光増幅部４７０はプリ光増幅部４６０で光増幅された光位相変調信号を高出力光増幅する。高出力光増幅された光位相変調信号は、光通信装置５０から出力される。
【００３５】
光送信機１０からのシャットダウン信号ＳＤ１は、高出力光増幅器４０に入力され、励起レーザ制御部４２０で受信される。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した励起レーザ制御部４２０は、電源部４１０に電源供給停止を指示するか、または、ディジタル・アナログ変換器４４０ａおよび４４０ｂを介して励起レーザ電流制御部４３０ａおよび４３０ｂに励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂのレーザ電流値をゼロにするよう指示を行う。これにより、励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂからのレーザ光が出力されなくなり、高出力光増幅器４０内部のプリ光増幅部４６０の光増幅とブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅が停止される。
【００３６】
＜第１の実施形態：システム動作＞
図５Ａは、第１の実施形態の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０内部の光送信機１０と、高出力光増幅器４０が正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【００３７】
ステップＳ１０１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の主信号Ｉ１をモニタする。ステップＳ１０２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出すれば、ステップＳ１０４に進む。
【００３８】
ステップＳ１０２において電流異常の検出がなければ、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の信号断を検出すれば、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０３において信号断検出がなければ、ステップＳ１０１に戻り、クロックデータ再生器３３０の電流、信号生成部２１０の主信号Ｉ１をモニタする。
【００３９】
ステップＳ１０４において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ１０５またはステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０５では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンし、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンし、ステップＳ１０７に進む。
【００４０】
ステップＳ１０７において信号断が検出されてない場合は、ステップＳ１０８に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０が、信号生成部２１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０７において信号断が検出された場合は、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、クロックデータ再生器電源制御部２３０が、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０が送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【００４１】
なお、ステップＳ１０６において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【００４２】
このように第１の実施形態によれば、クロックデータ再生器３３０の電流異常の検知、及び、クロックデータ再生器３３０からの主信号の主信号断の検知、の少なくとも１つに基づいて、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０がシャットダウンされ、シャットダウン後にクロックデータ再生器３３０の電源供給停止が行われる。この構成により、クロックデータ再生器３３０の異常を検知すると速やかに高出力光増幅器４０のシャットダウン及び主信号の停止が行われる。したがって、クロックデータ再生器の放射線による主信号異常により発生する光サージが防止でき、高出力光増幅器４０の保護が実現できる。
【００４３】
なお上記の光送信制御方法の説明において、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０をシャットダウンし、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、その後、送信レーザ部３１０をシャットダウンするとしたが、この順番に限らない。
【００４４】
図５Ｂは、第１の実施形態の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０内部の光送信機１０と、高出力光増幅器４０が正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【００４５】
ステップＳ１２１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の主信号Ｉ１をモニタする。ステップＳ１２２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出すれば、ステップＳ１２４に進む。
【００４６】
ステップＳ１２２において電流異常の検出がなければ、ステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３において、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の信号断を検出すれば、ステップＳ１２４に進む。ステップＳ１２３において信号断検出がなければ、ステップＳ１２１に戻り、クロックデータ再生器３３０の電流、信号生成部２１０の主信号Ｉ１をモニタする。
【００４７】
ステップＳ１２４において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０が送信レーザ部３１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、送信レーザ部３１０をシャットダウンし、ステップＳ１２５に進む。
【００４８】
ステップＳ１２５において信号断が検出されてない場合は、ステップＳ１２６に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０が、信号生成部２１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ１２７に進む。ステップＳ１２５において信号断が検出された場合は、ステップＳ１２７に進む。ステップＳ１２７において、クロックデータ再生器電源制御部２３０が、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、ステップＳ１２８に進む。
【００４９】
ステップＳ１２８において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ１２９またはステップＳ１３０に進む。ステップＳ１２９では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンする。ステップＳ１３０では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【００５０】
このようにまず送信レーザ部３１０をシャットダウンし、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０をシャットダウンしても、光サージが防止でき、高出力光増幅器の保護が実現できる。
【００５１】
＜第１の実施形態の変形例：光通信装置５０ａ、５０ｂ＞
本発明の第１の実施形態に係る光通信装置の変形例について説明する。図６は、第１の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ａの構成図である。光送信機１０ａは、ディジタル信号処理部２０ａと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１と、光送信部３０とを有する。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１は、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。図６は、クロックデータ再生器電源制御部２３０が、耐放射線型ディジタル信号処理部２１に含まれる場合を示している。光通信装置５１の動作処理は、第１の実施形態と同様である。
【００５２】
図７は、第１の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｂの構成図である。光送信機１０ｂは、ディジタル信号処理部２０ｂと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ａと、光送信部３０とを有する。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ａは、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。図７は、信号断検出部２２０と、クロックデータ再生器電源制御部２３０と、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０が、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ａに含まれる場合を示している。光通信装置５２の動作処理は、第１の実施形態と同様である。
【００５３】
これらの変形例によって、第１の実施形態と同様な効果が得られると共に、耐放射線型ディジタル信号処理部を用いることで、放射線による主信号異常を確実に検出することが可能となる。
【００５４】
＜第２の実施形態：光通信装置５０ｃ＞
本発明の第２の実施形態に係る、光通信装置について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る光通信装置５０ｃの構成図である。本実施形態においては、光位相変調信号は、単一偏波の４値位相変調信号（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）である。図８に示すように、信号生成部２１０ａは、複数の主信号Ｉ１及びＩ２を生成し、クロックデータ再生器３３１は、複数の主信号Ｉ１及びＩ２をそれぞれ波形等化する複数のクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂを有している。
【００５５】
クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａは、複数のクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流異常を検出して高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０ａをシャットダウンし、信号断検出部２２０ａは、複数の主信号Ｉ１及びＩ２の主信号断を検出して高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０ａをシャットダウンする。また本実施形態においては、複数のクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂのいずれかの電流異常の検出、及び、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂからの複数の主信号のいずれかの主信号断、の少なくとも１つに基づいて高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０ａがシャットダウンされる。  
【００５６】
光通信装置５０ｃは、光送信機１０ｃと、高出力光増幅器４０とを有する。光送信機１０ｃは、ディジタル信号処理部２０ｃと、光送信部３０とを有する。
【００５７】
ディジタル信号処理部２０ｃは、信号生成部２１０ａと、信号断検出部２２０ａと、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａと、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａとを有する。ここで、ディジタル信号処理部２０ｃは、地上で使われているＳＲＡＭ型ＦＰＧＡ等を示している。光送信部３０ａは、送信レーザ部３１０と、ＩＱ変調部３６０と、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂを有するクロックデータ再生器３３１と、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａと、クロックデータ再生器電源供給部３５０ａとを有する。
【００５８】
入力データＤ１およびＤ２は、信号生成部２１０ａで主信号Ｉ１およびにＩ２に変換される。主信号Ｉ１およびにＩ２はクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂに入力され、主信号Ｉ１およびにＩ２の波形等化が行われる。波形等化された主信号Ｉ１およびにＩ２は、ＩＱ変調部３６０に入力される。送信レーザ部３１０から、レーザ光が出力される。一方で、出力されたレーザ光は、ＩＱ変調部３６０に入力される。ＩＱ変調部３６０では、主信号Ｉ１およびにＩ２を元にレーザ光が変調され、光位相変調信号が出力される。光位相変調信号は、高出力光増幅器４０に入力され、高出力光増幅される。高出力光増幅された光位相変調信号は、光通信装置５３から出力される。
【００５９】
クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂに流れる電流は、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａでモニタされる。クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流異常が発生した場合は、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａが電流異常を検出し、高出力光増幅器４０と信号生成部２１０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａに電流異常検出信号を送信する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部２１０ａは、主信号Ｉ１およびにＩ２の生成を停止する。なおクロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａは、送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信して送信レーザ部３１０をシャットダウンしてよい。
【００６０】
一方で、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂに入力される主信号Ｉ１またはＩ２が断になった場合は、信号断検出部２２０ａが信号断を検出し、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａに信号断検出信号を送信する。なお信号断検出部２２０は、高出力光増幅器４０のみではなく信号生成部２１０ａおよび送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信してシャットダウンしてよい。クロックデータ再生器電源制御部２３０ａは、電流異常検出信号または信号断検出信号を受信すると、クロックデータ再生器電源供給部３５０ａにシャットダウン信号ＳＤ２を送信する。クロックデータ再生器電源供給部３５０ａは、シャットダウン信号ＳＤ２を受信すると、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源電圧供給停止を行う。
【００６１】
なおディジタル信号処理部２０ｃは、クロック信号を生成するクロック生成部を有し、光送信部３０ａは、ＩＱ変調部３６０の後に強度変調部を有する構成にし、クロック生成部が、クロック信号を強度変調部に入力することで、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）変調の信号が出力される構成にしてもよい。なお送信レーザ部３１０は、シャットダウン信号ＳＤ１を受信後に、シャットダウンされる構成としてもよい。
【００６２】
高出力光増幅器４０の動作については、第１の実施形態の光通信装置５０と同様の処理が行われる。
【００６３】
ＱＰＳＫ信号に対して例を示したが、Ｍが４値以上のＭ−ＰＳＫや、Ｍ−ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、Ｍ−ＡＰＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の光信号にも適用可能である。
【００６４】
＜第２の実施形態：システム動作＞
図９は、第２の実施形態の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｃ内部の光送信機１０ｃと、高出力光増幅器４０が正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【００６５】
ステップＳ２０１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ａの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタする。ステップＳ２０２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａまたは３３０ｂの電流異常を検出すれば、ステップＳ２０４に進む。
【００６６】
ステップＳ２０２において電流異常の検出がなければ、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ａの信号断を検出すれば、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０３において信号断検出がなければ、ステップＳ２０１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ａの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタする。
【００６７】
ステップＳ２０４において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ又は信号断検出部２２０ａが、高出力光増幅器４０と信号生成部２１０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ２０５またはステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０５では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンし、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０６では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンし、ステップＳ２０７に進む。
【００６８】
ステップＳ２０７において信号断が検出されてない場合は、ステップＳ２０８に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０又は信号断検出部２２０ａがが、信号生成部２１０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、主信号Ｉ１およびＩ２が停止され、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０７において信号断が検出された場合は、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａが、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０において、送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【００６９】
なお、ステップＳ２０６において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【００７０】
このように第２の実施形態によれば、複数のクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂのいずれかの電流異常の検知、及び、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂからの複数の主信号のいずれかの主信号断の検知、の少なくとも１つに基づいて、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０ａがシャットダウンされる。クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止は、その後に行われる。この構成により、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの異常を検知すると速やかに高出力光増幅器４０のシャットダウン及び主信号の停止が行われる。したがって、第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの放射線による主信号異常により発生する光サージが防止でき、高出力光増幅器４０の保護が実現できる。
【００７１】
なお上記の光送信制御方法の説明において、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０ａをシャットダウンし、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、その後、送信レーザ部３１０をシャットダウンするとしたが、この順番に限らない。
【００７２】
図９Ｂは、第２の実施形態の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｃ内部の光送信機１０ｃと、高出力光増幅器４０が正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【００７３】
ステップＳ２２１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ａの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタする。ステップＳ２２２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流異常を検出すれば、ステップＳ２２４に進む。
【００７４】
ステップＳ２２２において電流異常の検出がなければ、ステップＳ２２３に進む。ステップＳ２２３において、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ａの信号断を検出すれば、ステップＳ２２４に進む。ステップＳ２２３において信号断検出がなければ、ステップＳ２２１に戻り、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流、信号生成部２１０ａの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタする。
【００７５】
ステップＳ２２４において、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａ又は信号断検出部２２０ａが送信レーザ部３１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、送信レーザ部３１０をシャットダウンし、ステップＳ１２５に進む。
【００７６】
ステップＳ２２５において信号断が検出されてない場合は、ステップＳ２２６に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ又は信号断検出部２２０ａが、信号生成部２１０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ２２７に進む。ステップＳ２２５において信号断が検出された場合は、ステップＳ１２７に進む。ステップＳ１２７において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａが、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、ステップＳ２２８に進む。
【００７７】
ステップＳ２２８において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａが、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ２２９またはステップＳ２３０に進む。ステップＳ２２９では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンする。ステップＳ２３０では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【００７８】
このようにまず送信レーザ部３１０をシャットダウンし、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、その後、高出力光増幅器４０及び信号生成部２１０ａをシャットダウンしても、光サージが防止でき、高出力光増幅器及び、高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の保護が実現できる。高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の例として、送信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置や、受信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置、低雑音光増幅器、光受信機などがある。
【００７９】
＜第２の実施形態の変形例：光通信装置５０ｄ、５０ｅ＞
本発明の第２の実施形態に係る光通信装置の変形例について説明する。図１０は、第２の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ｄの構成図である。光送信機１０ｄは、ディジタル信号処理部２０ｄと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｂと、光送信部３０とを有する。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｂは、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。図１０は、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａが、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｂに含まれる場合を示している。光通信装置５０ｄの動作処理は、第２の実施形態と同様である。
【００８０】
図１１は、第２の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｅの構成図である。光送信機１０ｅは、ディジタル信号処理部２０ｅと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｃと、光送信部３０とを有する。図１１は、信号断検出部２２０ａと、クロックデータ再生器電源制御部２３０ａと、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａが、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｃに含まれる場合を示している。光通信装置５０ｅの動作処理は、第２の実施形態と同様である。
【００８１】
これらの変形例によって、第２の実施形態と同様な効果が得られると共に、耐放射線型ディジタル信号処理部を用いることで、放射線による主信号異常を確実に検出することが可能となる。
【００８２】
＜第３の実施形態：光通信装置５０ｆ＞
本発明の第３の実施形態に係る、光通信装置について説明する。図１２は、本発明の第３の実施形態に係る光通信装置５０ｆの構成図である。本実施形態の光通信装置５０ｆは、位相変調部３２０ａからパワー異常を検出して高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｂをシャットダウンする変調部制御部２５０を有する点で、第１の実施形態と異なる。
【００８３】
光位相変調信号は、単一偏波の２値位相変調信号である。光通信装置５０ｆは、光送信機１０ｆと、高出力光増幅器４０ａとを有する。光送信機１０ｆは、ディジタル信号処理部２０ｆと、光送信部３０ｂとを有する。ディジタル信号処理部２０ｆは、信号生成部２１０ｂと、信号断検出部２２０と、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂと、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０と、変調部制御部２５０とを有する。ここで、ディジタル信号処理部２０ｆは、地上で使われているＳＲＡＭ型ＦＰＧＡ等を示している。光送信部３０ｂは、送信レーザ部３１０と、位相変調部３２０ａと、クロックデータ再生器３３０と、クロックデータ再生器電流監視部３４０と、クロックデータ再生器電源供給部３５０とを有する。
【００８４】
入力データＤ１は、信号生成部２１０ｂで主信号Ｉ１に変換される。主信号Ｉ１はクロックデータ再生器３３０に入力され、主信号Ｉ１の波形等化が行われる。波形等化された主信号Ｉ１は、位相変調部３２０ａに入力される。送信レーザ部３１０から、レーザ光が出力される。一方で、出力されたレーザ光は、位相変調部３２０ａに入力される。位相変調部３２０ａでは、主信号Ｉ１を元にレーザ光が変調され、光位相変調信号が出力される。光位相変調信号は、高出力光増幅器４０に入力され、高出力光増幅される。高出力光増幅された光位相変調信号は、光通信装置５０ｆから出力される。
【００８５】
クロックデータ再生器３３０に流れる電流は、クロックデータ再生器電流監視部３４０でモニタされる。クロックデータ再生器３３０の電流異常が発生した場合は、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０が電流異常を検出し、高出力光増幅器４０と信号生成部２１０ｂにシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０に電流異常検出信号を送信する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部２１０は、主信号Ｉ１の生成を停止する。なおクロックデータ再生器電流異常検出部２４０は、送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信して送信レーザ部３１０をシャットダウンしてよい。
【００８６】
一方で、クロックデータ再生器３３０に入力される主信号Ｉ１が断になった場合は、信号断検出部２２０が信号断を検出し、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂに信号断検出信号を送信する。なお信号断検出部２２０は、信号生成部２１０ｂおよび送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信してシャットダウンしてよい。クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂは、電流異常検出信号または信号断検出信号を受信すると、クロックデータ再生器電源供給部３５０にシャットダウン信号ＳＤ２を送信する。クロックデータ再生器電源供給部３５０は、シャットダウン信号ＳＤ２を受信すると、クロックデータ再生器３３０の電源電圧供給停止を行う。
【００８７】
変調部制御部２５０は、位相変調部３２０ａのバイアス電圧設定と、位相変調部３２０ａのパワーモニタを行う。また、光信号送信の開始時は、変調部制御部２５０は、バイアス電圧の初期設定を行う。位相変調部３２０ａの光出力のパワー異常が発生した場合は、高出力光増幅器４０ａと信号生成部２１０ｂにシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂにパワー異常検出信号を送信する。ここで位相変調部３２０ａの光出力の光パワー異常とは、位相変調部３２０ａからの光出力の光パワーが所定の量以上に低下または増加または変動している状態である。位相変調部３２０ａは、例えば、光検出器を備え、変調による光パワーの変化が発生しない期間に、光出力の光パワーをモニタし、光パワーがその期間の平均値に対し所定の量以上、低下または増加または変動している状態を検知することで、光パワー異常を検出してよい。以下、各実施形態の位相変調部も同様である。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部２１０ｂは、主信号Ｉ１の生成を停止する。なお変調部制御部２５０は、送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信してシャットダウンしてよい。
【００８８】
クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂは、パワー異常検出信号を受信すると、クロックデータ再生器電源供給部３５０にシャットダウン信号ＳＤ２を送信する。クロックデータ再生器電源供給部３５０は、シャットダウン信号ＳＤ２を受信すると、クロックデータ再生器３３０の電源電圧供給停止を行う。
【００８９】
図１３は、図１２の位相変調部の構成図である。位相変調部３２０ａは、光変調器３２１と、バイアス電圧制御部３２２と、光分岐部３２３と、光電変換部３２４とを有する。
【００９０】
送信レーザ部３１０からのレーザ光は、主信号Ｉ１とともに、光変調器３２１に入力され、光位相変調信号が生成される。光位相変調信号は、光分岐部３２３で分岐され、一方は位相変調部３２０ａから出力される。もう片方は、光電変換部３２４で電気信号に変換され、バイアス電圧制御部３２２に入力される。このとき、バイアス電圧制御部３２２は、光位相変調信号を生成できるように、光電変換部３２４からの電気信号を元にバイアス電圧の制御を行い、変調部制御部２５０に、位相変調部３２０ａのパワーモニタ情報を送信する。また、変調部制御部２５０から、バイアス電圧設定の指示が行われた場合は、そのバイアス電圧値を光変調器３２１に設定する。
【００９１】
図１４は、図１２の位相変調部の変形例の構成図である。本変形例の位相変調部３２０ｂは、光変調器３２１と、バイアス電圧制御部３２２とを有する。送信レーザ部３１０からのレーザ光は、主信号Ｉ１とともに、光変調器３２１に入力され、光位相変調信号が生成される。このとき、バイアス電圧制御部３２２は、光位相変調信号を生成できるように、光変調器３２１内部の光電変換部３２４からの電気信号を元にバイアス電圧の制御を行い、変調部制御部２５０に、位相変調部３２０ｂのパワーモニタ情報を送信する。また、変調部制御部２５０から、バイアス電圧設定の指示が行われた場合は、そのバイアス電圧値を光変調器３２１に設定する。
【００９２】
なお光送信部３０ｂは、位相変調部３２０ａ、３２０ｂの代わりに、強度変調部を有し、強度変調部が光強度変調信号を出力する構成としてもよい。
【００９３】
またディジタル信号処理部２０ｆは、クロック信号を生成するクロック生成部を有し、光送信部３０ｂは、位相変調部３２０ａまたは３２０ｂの後に強度変調部を有する構成にし、クロック生成部が、クロック信号を強度変調部に入力することで、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）変調の信号が出力される構成にしてもよい。なお送信レーザ部３１０は、シャットダウン信号ＳＤ１を受信後に、シャットダウンされる構成としてもよい。
【００９４】
高出力光増幅器４０ａの動作については、第１の実施形態の光通信装置５０と同様の処理が行われる。高出力光増幅器４０ａの構成は、励起レーザ制御部４２０に入力されるシャットダウン信号ＳＤ１の制御線に、変調部制御部２５０からのシャットダウン信号ＳＤ１の制御線が１本追加された構成になる。
【００９５】
＜第３の実施形態：システム動作＞
図１５Ａは、第３の実施形態の第１の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｆ内部の光送信機１０ｆと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【００９６】
ステップＳ３０１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタし、変調部制御部２５０が位相変調部３２０ａのパワーをモニタする。ステップＳ３０２において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出すれば、ステップＳ３０５に進む。電流異常の検出がなければ、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３において、変調部制御部２５０が位相変調部３２０ａのパワー異常を検出すれば、ステップＳ３０５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの信号断を検出すれば、ステップＳ３０５に進む。信号断検出がなければ、ステップＳ３０１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタし、変調部制御部２５０が位相変調部３２０ａのパワーをモニタする。
【００９７】
ステップＳ３０５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ３０６またはステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０６では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンし、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０７では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０をシャットダウンし、ステップＳ３０８に進む。
【００９８】
ステップＳ３０８において、信号断が検出されてない場合は、ステップＳ３０９に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０が、信号生成部２１０ｂにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、主信号が停止され、Ｓ３１０に進む。信号断が検出された場合は、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂが、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１において、送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【００９９】
また、ステップＳ３０７において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【０１００】
このように第３の実施形態によれば、クロックデータ再生器３３０の電流異常の検出、クロックデータ再生器３３０からの主信号の主信号断の検出、及び、位相変調部３２０ａのパワー異常の検出、の少なくとも１つに基づいて、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｂがシャットダウンされる。クロックデータ再生器３３０の電源供給停止は、その後に行われる。この構成により、クロックデータ再生器３３０の異常を検出すると速やかに高出力光増幅器４０ａのシャットダウン及び主信号の停止が行われ、第３の実施形態によっても、第１、第２の実施形態と同様、クロックデータ再生器３３０の放射線による主信号異常により発生する光サージが防止でき、高出力光増幅器４０ａの保護が実現できる。また位相変調部３２０ａのパワー異常の検出に基づいて、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｂがシャットダウンされるため、クロックデータ再生器３３０の放射線による主信号異常をより確実に検出できる。
【０１０１】
なお上記の光送信制御方法の説明において、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｂをシャットダウンし、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、その後、送信レーザ部３１０をシャットダウンするとしたが、この順番に限らない。
【０１０２】
図１５Ｂは、第３の実施形態の第１の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｆ内部の光送信機１０ｆと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【０１０３】
ステップＳ３２１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタする。ステップＳ３２２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出すれば、ステップＳ３２５に進む。
【０１０４】
ステップＳ３２２において電流異常の検出がなければ、ステップＳ３２３に進む。ステップＳ３２３において、変調部制御部２５０が位相変調部３２０ａのパワー異常を検出すれば、ステップＳ３２５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ３２４に進む。ステップＳ３２４において、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の信号断を検出すれば、ステップＳ３２５に進む。ステップＳ３２４において信号断検出がなければ、ステップＳ３２１に戻り、クロックデータ再生器３３０の電流、信号生成部２１０の主信号Ｉ１、位相変調部３２０ａのパワーをモニタする。
【０１０５】
ステップＳ３２５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が送信レーザ部３１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、送信レーザ部３１０をシャットダウンし、ステップＳ３２６に進む。
【０１０６】
ステップＳ３２６において信号断が検出されてない場合は、ステップＳ３２７に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０が、信号生成部２１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ３２８に進む。ステップＳ３２６において信号断が検出された場合は、ステップＳ３２８に進む。ステップＳ３２８において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂが、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、ステップＳ３２９に進む。
【０１０７】
ステップＳ３２９において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ３３０またはステップＳ３３１に進む。ステップＳ３３０では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンする。ステップＳ３３１では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【０１０８】
このようにまず送信レーザ部３１０をシャットダウンし、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行い、その後、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｂをシャットダウンしても、光サージが防止でき、高出力光増幅器及び、高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の保護が実現できる。高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の例として、送信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置や、受信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置、低雑音光増幅器、光受信機などがある。
【０１０９】
次に第３の実施形態の第２の光送信制御方法について説明する。図１６は、第３の実施形態の第２の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｆ内部の光送信機１０ｆと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【０１１０】
ステップＳ３４１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタし、変調部制御部２５０が位相変調部３２０ａのパワーをモニタする。ステップＳ３４２において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出すれば、ステップＳ３４５に進む。電流異常の検出がなければ、ステップＳ３４３に進む。ステップＳ３４３において、変調部制御部２５０が位相変調部３２０のパワー異常を検出すれば、ステップＳ３４５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ３４４に進む。ステップＳ３４４において、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の信号断を検出すれば、ステップＳ３４５に進む。信号断検出がなければ、ステップＳ３４１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタし、変調部制御部２５０が位相変調部３２０ａのパワーをモニタする。
【０１１１】
ステップＳ３４５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、信号生成部にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、主信号Ｉ１が停止され、ステップＳ３４６に進む。ステップＳ３４６において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂが、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止を行う。ステップＳ３４７において、変調部制御部２５０がバイアス電圧をスロースタートで変化し、位相変調部３２０ａのパワーが増加する方向に制御され、ステップＳ３４８に進む。このとき、変調部制御部２５０は、位相変調部３２０ａのパワーがパワー最大値の半分以上になるように、バイアス電圧値の制御を行う。ステップＳ３４８において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ３４９に進む。ステップＳ３４９では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流値をスロースタートで変化させて電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンし、ステップＳ３５０に進む。ステップＳ３５０において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【０１１２】
このように第３の実施形態の第２の光送信制御方法によれば、クロックデータ再生器３３０の電流異常、主信号の主信号断の検出、位相変調部３２０ａのパワー異常の検出の少なくとも１つに基づいて、まず、信号生成部２１０ｂがシャットダウンされ、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止は、その後に行われる。そして、高出力光増幅器４０内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流値がスロースタートで変化させられて電流供給停止が行われ、高出力光増幅器４０ａがシャットダウンされる。このような制御方法により、高出力光増幅器４０ａに光が入力された状態で、高出力光増幅器４０ａの正規のシャットダウンを行えるようになるため、より安全な制御が可能になる。
【０１１３】
なお、ステップＳ３４９において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【０１１４】
図１７Ａは、位相変調部から出力される光位相変調信号の生成原理を示す図である。光変調器３２１に入力される主信号は、変調曲線を介し、光出力として光位相変調信号が生成される。このとき、バイアス点は、変調曲線の最小点に位置している。図１７Ｂは、図１６のステップＳ３４７の制御動作を示す図である。主信号が停止した場合は、バイアス点は最小点に位置しているため、光出力がゼロになる。その後、パワーが増加する方向にバイアス電圧値をスロースタートで変化させることで、バイアス点は最小点から最大点に移動する。これにより、光出力はゆっくりと増加するため、急激な光パワーの増加による光サージの影響がなくなる。
【０１１５】
次に第３の実施形態の第３の光送信制御方法について説明する。図１８は、第３の実施形態の第３の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｆ内部の光送信機１０ｆと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。また、光送信部３０ｂは、位相変調部の代わりに、強度変調部を有する構成であると想定している。
【０１１６】
ステップＳ３６１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタし、変調部制御部２５０が強度変調部のパワーをモニタする。ステップＳ３６２において、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流異常を検出すれば、ステップＳ３６５に進む。電流異常の検出がなければ、ステップＳ３６３に進む。ステップＳ３６３において、変調部制御部２５０が強度変調部のパワー異常を検出すれば、ステップＳ３６５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ３６４に進む。ステップＳ３６４において、信号断検出部２２０が信号生成部２１０の信号断を検出すれば、ステップＳ３６５に進む。信号断検出がなければ、ステップＳ３６１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０がクロックデータ再生器３３０の電流をモニタし、信号断検出部２２０が信号生成部２１０ｂの主信号Ｉ１をモニタし、変調部制御部２５０が強度変調部のパワーをモニタする。
【０１１７】
ステップＳ３６５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、信号生成部にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、主信号Ｉ１が停止され、ステップＳ３６６に進む。ステップＳ３６６において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂが、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止が行う。ステップＳ３６７において、信号断検出部２２０がバイアス電圧値を主信号停止前と同じ値に保持するように制御することで、強度変調部のパワーは、主信号停止前と同じパワー値を保持でき、ステップＳ３６８に進む。ステップＳ３６８において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ３６９に進む。ステップＳ３６９では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流値をスロースタートで変化させて電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンし、ステップＳ３７０に進む。ステップＳ３７０において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【０１１８】
なお、ステップＳ３６９において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【０１１９】
図１９Ａは、強度変調部から出力される光強度変調信号の生成原理を示す図である。光変調器３２１に入力される主信号は、変調曲線を介し、光出力として光強度変調信号が生成される。このとき、バイアス点は、変調曲線の中間点に位置している。図１９Ｂは、図１８のステップＳ３４７の制御動作を示す図である。主信号が停止した場合は、バイアス点は中間点に位置しているため、光出力は主信号前と同じ値になる。その後、光出力が主信号前と同じ値になるように、バイアス電圧値を主信号前と同じ値を保持するように制御を行う。
【０１２０】
このように第３の実施形態の第３の光送信制御方法によれば、クロックデータ再生器３３０の電流異常の検出、主信号の主信号断の検出、位相変調部３２０ａのパワー異常の検出の少なくとも１つに基づいて、まず、信号生成部２１０ｂがシャットダウンされ、クロックデータ再生器３３０の電源供給停止は、その後に行われる。そして、バイアス電圧値が主信号停止前と同じ値に保持されて、高出力光増幅器４０ａがシャットダウンされる。このような制御方法により、バイアス点が中間点で維持されることで、光出力が変わらないため、急激な光パワーの増加による光サージの影響がなくなる。
【０１２１】
＜第３の実施形態の変形例：光通信装置５０ｇ、５０ｈ＞
本発明の第３の実施形態に係る光通信装置の変形例について説明する。図２０は、第３の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ｇの構成図である。光送信機１０ｇは、ディジタル信号処理部２０ｇと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｄと、光送信部３０ｂとを有する。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｄは、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。図２０は、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂが、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｄに含まれる場合を示している。光通信装置５０ｇの動作処理は、第３の実施形態と同様である。
【０１２２】
図２１は、第３の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｈの構成図である。光送信機１０ｈは、ディジタル信号処理部２０ｈと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｅと、光送信部３０ｂとを有する。図２１は、信号断検出部２２０と、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｂと、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０と、変調部制御部２５０が、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｅに含まれる場合を示している。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｅは、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。光通信装置５０ｈの動作処理は、第３の実施形態と同様である。
【０１２３】
これらの変形例によって、第３の実施形態と同様な効果が得られると共に、耐放射線型ディジタル信号処理部を用いることで、放射線による主信号異常を確実に検出することが可能となる。
【０１２４】
＜第４の実施形態：光通信装置５０ｉ＞
本発明の第４の実施形態に係る、光通信装置について説明する。図２２は、本発明の第４の実施形態に係る光通信装置５０ｉの構成図である。本実施形態の光位相変調信号は、第２の実施形態と同様、単一偏波の４値位相変調信号である。しかしながら第２の実施形態における位相変調部に対応するＩＱ変調部３６０ａは、波形等化された複数の主信号のそれぞれを元に位相変調を行って光位相変調信号を出力する複数の光変調器３６１ａおよび３６１ｂを有する。また本実施形態に係る光通信装置５０ｉは、複数の光変調器３６１ａおよび３６１ｂからパワー異常を検出して高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｃをシャットダウンする変調部制御部２５０ａを有する。これらの点で本実施形態は第２の実施形態と異なる。
【０１２５】
光通信装置５０ｉは、光送信機１０ｉと、高出力光増幅器４０ａとを有する。光送信機１０ｉは、ディジタル信号処理部２０ｉと、光送信部３０ｃとを有する。ディジタル信号処理部２０ｉは、信号生成部２１０ｃと、信号断検出部２２０ａと、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃと、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａと、変調部制御部２５０ａとを有する。ここで、ディジタル信号処理部２０ｉは、地上で使われているＳＲＡＭ型ＦＰＧＡ等を示している。光送信部３０ｃは、送信レーザ部３１０と、ＩＱ変調部３６０ａと、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂを有するクロックデータ再生器３３１と、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａと、クロックデータ再生器電源供給部３５０ａとを有する。
【０１２６】
入力データＤ１およびＤ２は、信号生成部２１０ｃで主信号Ｉ１およびＩ２に変換される。主信号Ｉ１およびＩ２はクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂに入力され、主信号Ｉ１およびＩ２の波形等化が行われる。波形等化された主信号およびは、ＩＱ変調部３６０ａに入力される。送信レーザ部３１０から、レーザ光が出力される。一方で、出力されたレーザ光は、ＩＱ変調部３６０ａに入力される。ＩＱ変調部３６０ａでは、主信号Ｉ１およびＩ２を元にレーザ光が変調され、光位相変調信号が出力される。光位相変調信号は、高出力光増幅器４０ａに入力され、高出力光増幅される。高出力光増幅された光位相変調信号は、光通信装置５０ｉから出力される。
【０１２７】
クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂに流れる電流は、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａでモニタされる。クロックデータ再生回路３３０ａまたは３３０ｂの電流異常が発生した場合は、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａが電流異常を検出し、高出力光増幅器４０ａと信号生成部２１０ｃにシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃに電流異常検出信号を送信する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部２１０ｃは、主信号Ｉ１およびＩ２の生成を停止する。なおクロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａは、送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信して送信レーザ部３１０をシャットダウンしてよい。
【０１２８】
一方で、クロックデータ再生回路３３０ａに入力される主信号Ｉ１またはクロックデータ再生回路３３０ｂに入力される主信号Ｉ２が断になった場合は、信号断検出部２２０ａが信号断を検出し、高出力光増幅器４０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃに信号断検出信号を送信する。なお信号断検出部２２０ａは、信号生成部２１０ｃおよび送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信してシャットダウンしてよい。クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃは、電流異常検出信号または信号断検出信号を受信すると、クロックデータ再生器電源供給部３５０ａにシャットダウン信号ＳＤ２を送信する。クロックデータ再生器電源供給部３５０ａは、シャットダウン信号ＳＤ２を受信すると、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源電圧供給停止を行う。
【０１２９】
変調部制御部２５０ａは、ＩＱ変調部３６０ａのバイアス電圧設定と、ＩＱ変調部３６０ａのパワーモニタを行う。また、光信号送信の開始時は、変調部制御部２５０は、バイアス電圧の初期設定を行う。ＩＱ変調部３６０ａの光出力のパワー異常が発生した場合、変調部制御部２５０ａは、高出力光増幅器４０ａと信号生成部２１０ｃにシャットダウン信号ＳＤ１を送信後、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃにパワー異常検出信号を送信する。シャットダウン信号ＳＤ１を受信した信号生成部２１０ｃは、主信号Ｉ１およびＩ２の生成を停止する。なお変調部制御部２５０ａは、送信レーザ部３１０にもシャットダウン信号ＳＤ１を送信してシャットダウンしてよい。クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃは、パワー異常検出信号を受信すると、クロックデータ再生器電源供給部３５０ａにシャットダウン信号ＳＤ２を送信する。クロックデータ再生器電源供給部３５０ａは、シャットダウン信号ＳＤ２を受信すると、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源電圧供給停止を行う。
【０１３０】
図２３は、図２２のＩＱ変調部の構成図である。ＩＱ変調部３６０ａは、光変調器３６１ａおよび３６１ｂと、バイアス電圧制御部３６２と、光分岐部３６３ａおよび３６３ｂおよび３６３ｃおよび３６３ｄと、光電変換部３６４ａおよび３６４ｂおよび３６４ｃおよび３６４ｄと、光位相調整部３６５とを有する。
【０１３１】
送信レーザ部３１０からのレーザ光は２分岐され、主信号Ｉ１およびＩ２とともに、光変調器３６１ａおよび光変調器３６１ｂにそれぞれ入力され、光信号が生成される。光変調器３６１ａおよび３６１ｂからの光信号は、光分岐部３６３ａおよび３６３ｂで分岐される。光分岐部３６３ａおよび３６３ｂからの一方の出力は、光電変換部３６４ａおよび光電変換部３６４ｂで電気信号に変換され、バイアス電圧制御部３６２に入力される。光分岐部３６３ｂのもう片方の出力は、光位相調整部３６５に入力され、π／２の位相シフトが行われる。
【０１３２】
光位相調整部３６５で位相シフトが行われた光信号は、光分岐部３６３ｃに入力される。光分岐部３６３ｃからの一方の出力は、光電変換部３６４ｃで電気信号に変換され、バイアス電圧制御部３６２に入力される。光分岐部３６３ａのもう片方の出力は、光分岐部３６３ｃのもう片方の出力と合成され、光位相変調信号が生成される。
【０１３３】
光位相変調信号は、光分岐部３６３ｄで分岐される。光分岐部３６３ｄの一方の出力は、光電変換部３６４ｄで電気信号に変換され、バイアス電圧制御部３６２に入力される。光分岐部３６３ｄのもう片方の出力は、ＩＱ変調部３６０ａからの光位相変調信号として送信される。
【０１３４】
バイアス電圧制御部３６２は、光位相変調信号を生成できるように、光電変換部３６４ａおよび３６４ｂおよび３６４ｃおよび３６４ｄからの電気信号を元にバイアス電圧の制御を行い、変調部制御部２５０ａに、ＩＱ変調部３６０ａのパワーモニタ情報を送信する。また、変調部制御部２５０ａから、バイアス電圧設定の指示が行われた場合は、そのバイアス電圧値を光変調器３６１ａおよび３６１ｂと、光位相調整部３６５に設定する。
【０１３５】
図２４は、図２２のＩＱ変調部の変形例の構成図である。本変形例のＩＱ変調部３６０ｂは、光変調器３６１ｃおよび３６１ｄと、バイアス電圧制御部３６２ａと、光分岐部３６３ｅと、光電変換部３６４ｄと、光位相調整部３６５ａとを有する。
【０１３６】
送信レーザ部３１０からのレーザ光は２分岐され、主信号Ｉ１およびＩ２とともに、光変調器３６１ｃおよび３６１ｄにそれぞれ入力され、光信号が生成される。光変調器３６１ｄからの光信号は、光位相調整部３６５ａに入力され、π／２の位相シフトが行われる。光位相調整部３６５ａで位相シフトが行われた光信号は、光変調器３６１ｃからの光信号と合成され、光位相変調信号が生成される。
【０１３７】
光位相変調信号は、光分岐部３６３ｅで分岐される。光分岐部３６３ｅの一方の出力は、光電変換部３６４ｄで電気信号に変換され、バイアス電圧制御部３６２ａに入力される。光分岐部３６３のもう片方の出力は、ＩＱ変調部３６０ｂからの光位相変調信号として送信される。
【０１３８】
バイアス電圧制御部３６２ａは、光位相変調信号を生成できるように、光変調器３６１ｃおよび３６１ｄと光位相調整部３６５ａの内部の光電変換部からの電気信号と、光分岐部３６３ｅに接続されている光電変換部３６４ｄからの電気信号を元にバイアス電圧の制御を行う。そしてバイアス電圧制御部３６２ａは、変調部制御部２５０ａに、ＩＱ変調部３６０ｂのパワーモニタ情報を送信する。また、変調部制御部２５０ａから、バイアス電圧設定の指示が行われた場合は、そのバイアス電圧値を光変調器３６１ｃおよび３６１ｄと光位相調整部３６５ａに設定する。
【０１３９】
なお本実施形態のディジタル信号処理部２０ｉは、クロック信号を生成するクロック生成部を有し、光送信部３０ｃは、ＩＱ変調部３６０ａ、３６０ｂの後に強度変調部を有する構成にし、クロック生成部が、クロック信号を強度変調部に入力することで、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）変調の信号が出力される構成にしてもよい。なお送信レーザ部３１０は、シャットダウン信号ＳＤ１を受信後に、シャットダウンされる構成としてもよい。
【０１４０】
本実施形態の高出力光増幅器４０ａの動作については、第３の実施形態の光通信装置５０ｆの高出力光増幅器４０ａと同様の処理が行われる。
【０１４１】
ＱＰＳＫ信号に対して例を示したが、Ｍが４値以上のＭ−ＰＳＫや、Ｍ−ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、Ｍ−ＡＰＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の光信号にも適用可能である。
【０１４２】
＜第４の実施形態：システム動作＞
図２５は、第４の実施形態の第１の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｉ内部の光送信機１０ｉと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【０１４３】
ステップＳ４０１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタし、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワーをモニタする。ステップＳ４０２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａまたは３３０ｂの電流異常を検出すれば、ステップＳ４０５に進む。電流異常の検出がなければ、ステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３において、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワー異常を検出すれば、ステップＳ４０５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４において、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの信号断を検出すれば、ステップＳ４０５に進む。信号断検出がなければ、ステップＳ４０１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタし、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワーをモニタする。
【０１４４】
ステップＳ４０５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが、高出力光増幅器４０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ４０６またはステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０６では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンし、ステップＳ４０８に進む。ステップＳ４０７では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンし、ステップＳ４０８に進む。
【０１４５】
ステップＳ４０８において、信号断が検出されてない場合は、ステップＳ４０９に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが、信号生成部２１０ｃにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、主信号が停止され、Ｓ４１０に進む。信号断が検出された場合は、ステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃが、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、ステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが、送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【０１４６】
このように第４の実施形態によれば、複数のクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂのいずれかの電流異常の検出、複数の主信号のいずれかの主信号断の検出、ＩＱ変調部３６０ａのパワー異常の検出の少なくとも１つに基づいて、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｃがシャットダウンされる。クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止は、その後に行われる。この構成により、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの異常を検出すると速やかに高出力光増幅器４０ａのシャットダウン及び主信号の停止が行われる。したがって、第４の実施形態によっても、第１、第２、第３の実施形態と同様、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの放射線による主信号異常により発生する光サージが防止でき、高出力光増幅器４０ａの保護が実現できる。またＩＱ変調部３６０ａのパワー異常の検出に基づいて、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｃがシャットダウンされるため、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの放射線による主信号異常をより確実に検出できる。
【０１４７】
なお、ステップＳ４０７において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【０１４８】
なお上記の光送信制御方法の説明において、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｃをシャットダウンし、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、その後、送信レーザ部３１０をシャットダウンするとしたが、この順番に限らない。
【０１４９】
図２５Ｂは、第４の実施形態の第１の光送信制御方法の変形例を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｉ内部の光送信機１０ｉと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【０１５０】
ステップＳ４２１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタし、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワーをモニタする。
【０１５１】
ステップＳ４２２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａまたは３３０ｂの電流異常を検出すれば、ステップＳ４２５に進む。電流異常の検出がなければ、ステップＳ４２３に進む。ステップＳ４２３において、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワー異常を検出すれば、ステップＳ４２５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ４２４に進む。ステップＳ４２４において、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの信号断を検出すれば、ステップＳ４０５に進む。信号断検出がなければ、ステップＳ４２１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタし、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワーをモニタする。
【０１５２】
ステップＳ４２５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが送信レーザ部３１０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、送信レーザ部３１０をシャットダウンし、ステップＳ４２６に進む。
【０１５３】
ステップＳ４２６において信号断が検出されてない場合は、ステップＳ４２７に進み、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが、信号生成部２１０ｃにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ４２８に進む。ステップＳ４２６において信号断が検出された場合は、ステップＳ４２８に進む。ステップＳ４２８において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃが、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、ステップＳ４２９に進む。
【０１５４】
ステップＳ４２９において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０、変調部制御部２５０、又は信号断検出部２２０が、高出力光増幅器４０にシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ４３０またはステップＳ４３１に進む。ステップＳ４３０では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の電源部４１０の電圧供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンする。ステップＳ４３１では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【０１５５】
このようにまず送信レーザ部３１０をシャットダウンし、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行い、その後、高出力光増幅器４０ａ及び信号生成部２１０ｃをシャットダウンしても、光サージが防止でき、高出力光増幅器及び、高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の保護が実現できる。高出力光増幅器の出力により影響を受ける装置の例として、送信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置や、受信側の光通信装置を構成する光捕捉追尾装置、低雑音光増幅器、光受信機などがある。
【０１５６】
次に第４の実施形態の第２の光送信制御方法について説明する。図２６は、第４の実施形態の第２の光送信制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、光通信装置５０ｉ内部の光送信機１０ｉと、高出力光増幅器４０ａが正常に稼働している状態から、放射線の影響による異常が発生した場合に実施される。
【０１５７】
ステップＳ４４１において、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタし、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワーをモニタする。ステップＳ４４２において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流異常を検出すれば、ステップＳ４４５に進む。電流異常の検出がなければ、ステップＳ４４３に進む。ステップＳ４２３において、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワー異常を検出すれば、ステップＳ４４５に進む。パワー異常の検出がなければ、ステップＳ４４４に進む。ステップＳ４４４において、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの信号断を検出すれば、ステップＳ４４５に進む。信号断検出がなければ、ステップＳ４４１に戻り、クロックデータ再生器電流監視部３４０ａがクロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電流をモニタし、信号断検出部２２０ａが信号生成部２１０ｃの主信号Ｉ１およびＩ２をモニタし、変調部制御部２５０ａがＩＱ変調部３６０ａのパワーをモニタする。
【０１５８】
ステップＳ４４５において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが、信号生成部２１０ｃにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、主信号Ｉ１が停止され、ステップＳ４２６に進む。ステップＳ４２６において、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃが、クロックデータ再生回路３３０ａおよび３３０ｂの電源供給停止を行う。ステップＳ４２７において、変調部制御部２５０ａが光変調器３６１ａおよび３６１ｂ、光位相調整部３６５のバイアス電圧値はスロースタートで変化させ、ＩＱ変調部３６０ａのパワーが増加する方向に制御し、ステップＳ４２８に進む。このとき変調部制御部２５０ａは、ＩＱ変調部３６０ａのパワーがパワー最大値の半分以上になるように、バイアス電圧値の制御を行う。ステップＳ４２８において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａが、高出力光増幅器４０ａにシャットダウン信号ＳＤ１を送信し、ステップＳ４２９に進む。ステップＳ４２９では、励起レーザ制御部４２０が、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流値をスロースタートで変化させて電流供給停止を行い、高出力光増幅器４０ａをシャットダウンし、ステップＳ４３０に進む。ステップＳ４３０において、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａ、又は信号断検出部２２０ａが、送信レーザ部３１０をシャットダウンする。以上で、本フローチャートは終了する。
【０１５９】
このように第４の実施形態の第２の光送信制御方法によれば、クロックデータ再生回路のいずれかの電流異常の検出、複数の主信号のいずれかの主信号断の検出、光変調器のいずれかのパワー異常の検出の少なくとも１つに基づいて、信号生成部がシャットダウンされ、クロックデータ再生回路の電源供給停止は、その後に行われる。そして、高出力光増幅器４０ａ内の励起レーザ部４５０ａおよび４５０ｂの電流値がスロースタートで変化させられて電流供給停止が行われ、高出力光増幅器４０ａがシャットダウンされる。このような制御方法により、このフローチャートにより、高出力光増幅器４０ａに光が入力された状態で、高出力光増幅器４０ａの正規のシャットダウンを行えるようになるため、より安全な制御が可能になる。
【０１６０】
なお、ステップＳ４４９において、励起レーザ制御部４２０は、ブースタ光増幅部４７０の高出力光増幅に必要な励起レーザ部４５０ｂのみの電流供給停止を行ってもよい。
【０１６１】
＜第４の実施形態の変形例：光通信装置５０ｊ、５０ｋ＞
本発明の第４の実施形態の変形例に係る光通信装置について説明する。図２７は、第４の実施形態の第１の変形例に係る、光通信装置５０ｊの構成図である。光送信機１０ｊは、ディジタル信号処理部２０ｊと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｆと、光送信部３０ｃとを有する。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｆは、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。図２７は、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃが、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｆに含まれる場合を示している。光通信装置５０ｊの動作処理は、第４の実施形態と同様である。
【０１６２】
図２８は、第４の実施形態の第２の変形例に係る、光通信装置５０ｋの構成図である。光送信機１０ｋは、ディジタル信号処理部２０ｋと、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｇと、光送信部３０ｃとを有する。ここで、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｇは、衛星搭載用として実績があり、かつ放射線耐性のあるＦＰＧＡ等を示している。図２８は、信号断検出部２２０ａと、クロックデータ再生器電源制御部２３０ｃと、クロックデータ再生器電流異常検出部２４０ａ、変調部制御部２５０ａが、耐放射線型ディジタル信号処理部２１ｇに含まれる場合を示している。光通信装置５０ｋの動作処理は、第４の実施形態と同様である。
【０１６３】
これらの変形例によって、第４の実施形態と同様な効果が得られると共に、耐放射線型ディジタル信号処理部を用いることで、放射線による主信号異常を確実に検出することが可能となる。
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における光通信装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
主信号を生成する信号生成部と、
前記主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器と、
レーザ光を出力する送信レーザ部と、
波形等化された主信号を元に前記レーザ光を位相変調し、光位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記光位相変調信号を高出力光増幅する高出力光増幅器と、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器、前記信号生成部及び前記送信レーザ部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部と、
前記クロックデータ再生器から前記主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする信号断検出部と、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行うクロックデータ再生器電源制御部と、
を有する光通信装置。
（付記２）
前記信号生成部は、複数の主信号を生成し、
前記クロックデータ再生器は、前記複数の主信号の波形等化を行う複数のクロックデータ再生回路を有し、
前記クロックデータ再生器電流異常検出部は、前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記信号断検出部は、前記複数の主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする、
付記１に記載の光通信装置。
（付記３）
前記位相変調部からパワー異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする第１の変調部制御部を有する付記１に記載の光通信装置。
（付記４）
前記位相変調部は、前記波形等化された複数の主信号のそれぞれを元に位相変調を行い、光位相変調信号を出力する複数の光変調器を有し、
前記複数の光変調器からパワー異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする第２の変調部制御部を有する付記２に記載の光通信装置。
（付記５）
耐放射線型ディジタル信号処理部を有し、
前記クロックデータ再生器電源制御部が、前記耐放射線型ディジタル信号処理部に備えられる、
付記１から４のいずれかに記載の光通信装置。
（付記６）
耐放射線型ディジタル信号処理部を有し、
前記信号断検出部と、前記クロックデータ再生器電流異常検出部と、前記クロックデータ再生器電源制御部とが、前記耐放射線型ディジタル信号処理部に備えられる、
付記１から４のいずれかに記載の光通信装置。
（付記７）
高出力光増幅器に光位相変調信号を出力する光送信機であって、
主信号を生成する信号生成部と、
前記主信号の波形等化を行うクロックデータ再生器と、
レーザ光を出力する送信レーザ部と、
波形等化された主信号を元に前記レーザ光に位相変調を行い、前記光位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンするクロックデータ再生器電流異常検出部と、
前記クロックデータ再生器から前記主信号の主信号断を検出し、前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンする信号断検出部と、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行うクロックデータ再生器電源制御部と、
を有する光送信機。
（付記８）
前記信号生成部は、複数の主信号を生成し、
前記クロックデータ再生器は、前記複数の主信号の波形等化を行う複数のクロックデータ再生回路を有し、
前記クロックデータ再生器電流異常検出部は、前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出すると前記シャットダウン信号を送信し、
前記信号断検出部は、前記複数の主信号の主信号断を検出すると前記シャットダウン信号を送信する、
付記７に記載の光送信機。
（付記９）
前記位相変調部からパワー異常を検出すると前記シャットダウン信号を送信する第１の変調部制御部を有する付記７に記載の光送信機。
（付記１０）
前記位相変調部は、前記波形等化された複数の主信号のそれぞれを元に位相変調を行い、光位相変調信号を出力する複数の光変調器を有し、
前記複数の光変調器からパワー異常を検出し、前記シャットダウン信号を送信する第２の変調部制御部を有する付記７に記載の光送信機。
（付記１１）
耐放射線型ディジタル信号処理部を有し、
前記クロックデータ再生器電源制御部が、前記耐放射線型ディジタル信号処理部に備えられる、
付記７から１０のいずれかに記載の光送信機。
（付記１２）
耐放射線型ディジタル信号処理部を有し、
前記信号断検出部と、前記クロックデータ再生器電流異常検出部と、前記クロックデータ再生器電源制御部とが、前記耐放射線型ディジタル信号処理部に備えられる、
付記７から１０のいずれかに記載の光送信機。
（付記１３）
付記１に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記クロックデータ再生器の前記電流異常の検出及び前記クロックデータ再生器からの前記主信号断の検出の少なくとも１つに基づいて前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記１４）
付記１に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記クロックデータ再生器の前記電流異常の検出及び前記クロックデータ再生器からの前記主信号断の検出の少なくとも１つに基づいて前記送信レーザ部をシャットダウンし、
前記送信レーザ部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記１５）
付記２に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、
前記複数の主信号の主信号断を前記複数のクロックデータ再生回路から検出し、
前記複数のクロックデータ再生回路のいずれかの電流異常の検出及び前記クロックデータ再生器からの前記複数の主信号のいずれかの主信号断の少なくとも１つに基づいて前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記高出力光増幅器及び前記信号生成部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記１６）
付記２に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、
前記複数の主信号の主信号断を前記複数のクロックデータ再生回路から検出し、
前記複数のクロックデータ再生回路のいずれかの電流異常の検出及び前記クロックデータ再生器からの前記複数の主信号のいずれかの主信号断の少なくとも１つに基づいて前記送信レーザ部をシャットダウンし、
前記送信レーザ部のシャットダウン後に前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記１７）
付記３に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記位相変調部からのパワーのパワー異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記電流異常、前記パワー異常、及び前記主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記高出力光増幅器及び前記信号生成部をシャットダウンし、
前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記１８）
付記３に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記位相変調部からのパワーのパワー異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記電流異常、前記パワー異常、及び前記主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記送信レーザ部をシャットダウンし、
前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記１９）
付記３に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記クロックデータ再生器の電流異常を検出し、
前記位相変調部からのパワーのパワー異常を検出し、
前記主信号の主信号断を前記クロックデータ再生器から検出し、
前記電流異常、前記パワー異常、及び前記主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記信号生成部をシャットダウンし、
前記クロックデータ再生器の電源供給停止を行い、
前記位相変調部のバイアス電圧値をスロースタートで変化させ、前記位相変調部からのパワーを増加方向に制御し、
前記高出力光増幅器をシャットダウンする、
光送信制御方法。
（付記２０）
付記４に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、
前記複数の光変調器からのパワーのパワー異常を検出し、
前記複数の主信号の主信号断を前記複数のクロックデータ再生回路から検出し、
前記複数のクロックデータ再生器のいずれかの電流異常、前記複数の光変調器のいずれかのパワー異常、及び前記複数の主信号のいずれかの主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記高出力光増幅器をシャットダウンし、
前記信号生成部をシャットダウンし、
前記複数のクロックデータ再生回路の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記２１）
付記４に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、
前記複数の光変調器からのパワーのパワー異常を検出し、
前記複数の主信号の主信号断を前記複数のクロックデータ再生回路から検出し、
前記複数のクロックデータ再生器のいずれかの電流異常、前記複数の光変調器のいずれかのパワー異常、及び前記複数の主信号のいずれかの主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記送信レーザ部をシャットダウンし、
前記信号生成部をシャットダウンし、
前記複数のクロックデータ再生回路の電源供給停止を行う、
光送信制御方法。
（付記２２）
付記４に記載の光通信装置の光送信制御方法であって、
前記複数のクロックデータ再生回路の電流異常を検出し、
前記複数の光変調器からのパワーのパワー異常を検出し、
前記複数の主信号の主信号断を前記複数のクロックデータ再生回路から検出し、
前記複数のクロックデータ再生器のいずれかの電流異常、前記複数の光変調器のいずれかのパワー異常、及び前記複数の主信号のいずれかの主信号断の少なくとも１つの検出に基づいて前記信号生成部をシャットダウンし、
前記複数のクロックデータ再生回路の電源供給停止を行い、
前記複数の位相変調器のバイアス電圧値をスロースタートで変化させ、前記複数の位相変調器からのパワーを増加方向に制御し、
前記高出力光増幅器をシャットダウンする、
光送信制御方法。
【０１６４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本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。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明は、例えば、衛星間の光空間通信システムや、地上衛星間の光空間通信システム、地上の光空間通信システムに利用可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ    光送信機
１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ    光送信機
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ    ディジタル信号処理部
２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋ    ディジタル信号処理部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ    耐放射線型ディジタル信号処理部
２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ    耐放射線型ディジタル信号処理部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ    光送信部
４０、４０ａ    高出力光増幅器
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ    光通信装置
５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ、５０ｋ    光通信装置
２１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ    信号生成部
２２０、２２０ａ    信号断検出部
２３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ    クロックデータ再生器電源制御部
２４０、２４０ａ    クロックデータ再生器電流異常検出部
２５０、２５０ａ    変調部制御部
３１０    送信レーザ部
３２０、３２０ａ    位相変調部
３３０、３３１    クロックデータ再生器
３３０ａ、３３０ｂ    クロックデータ再生回路
３４０、３４０ａ    クロックデータ再生器電流監視部
３５０、３５０ａ    クロックデータ再生器電源供給部
３６０、３６０ａ    ＩＱ変調部
３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃ、３６１ｄ    光変調器
３６２、３６２ａ    バイアス電圧制御部
３６３ａ、３６３ｂ、３６３ｃ、３６３ｄ、３６３ｅ    光分岐部
３６４ａ、３６４ｂ、３６４ｃ、３６４ｄ    光電変換部
３６５、３６５ａ    光位相調整部
４１０    電源部
４２０    励起レーザ制御部
４３０ａ、４３０ｂ    励起レーザ電流制御部
４４０ａ、４４０ｂ    ディジタル・アナログ変換器
４５０ａ、４５０ｂ    励起レーザ部
４６０    プリ光増幅部
４７０    ブースタ光増幅部
【図１】
2020120358.tif 000003
【図２】
2020120358.tif 000004
【図３】
2020120358.tif 000005
【図４】
2020120358.tif 000006
【図５Ａ】
2020120358.tif 000007
【図５Ｂ】
2020120358.tif 000008
【図６】
2020120358.tif 000009
【図７】
2020120358.tif 000010
【図８】
2020120358.tif 000011
【図９Ａ】
2020120358.tif 000012
【図９Ｂ】
2020120358.tif 000013
【図１０】
2020120358.tif 000014
【図１１】
2020120358.tif 000015
【図１２】
2020120358.tif 000016
【図１３】
2020120358.tif 000017
【図１４】
2020120358.tif 000018
【図１５Ａ】
2020120358.tif 000019
【図１５Ｂ】
2020120358.tif 000020
【図１６】
2020120358.tif 000021
【図１７Ａ】
2020120358.tif 000022
【図１７Ｂ】
2020120358.tif 000023
【図１８】
2020120358.tif 000024
【図１９Ａ】
2020120358.tif 000025
【図１９Ｂ】
2020120358.tif 000026
【図２０】
2020120358.tif 000027
【図２１】
2020120358.tif 000028
【図２２】
2020120358.tif 000029
【図２３】
2020120358.tif 000030
【図２４】
2020120358.tif 000031
【図２５Ａ】
2020120358.tif 000032
【図２５Ｂ】
2020120358.tif 000033
【図２６】
2020120358.tif 000034
【図２７】
2020120358.tif 000035
【図２８】
2020120358.tif 000036