(57)【要約】【課題】  低損失、小型、低コストの光マルチキャリア発生装置及び方法及び光マルチキャリア発生装置を用いた光マルチキャリア送信装置を提供する。【解決手段】  本発明は、連続光を発生させる連続光発生手段と、ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ（ＭＺ）型光強度変調手段と、周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させるＲＦ信号発生手段と、ＭＺ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させる駆動振幅可変手段と、ＶπをＭＺ型光強度変調手段の半波長電圧として、該ＭＺ型光強度変調手段からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、ＲＦ信号のピーク間電圧をＶπに設定し、ＭＺ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を中間電圧と消光電圧の間に設定するバイアス電圧可変手段を有する。【選択図】  図１
2010217455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続光を発生させる連続光発生手段と、
ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段と、
周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させるＲＦ信号発生手段と、
前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させる駆動振幅可変手段と、
前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させるバイアス電圧可変手段と、を備え、
前記バイアス電圧可変手段は、Ｖπを前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、前記ＲＦ信号のピーク間電圧をＶπに設定し、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を中間電圧と消光電圧の間に設定する手段を有することを特徴とする光マルチキャリア発生装置。
【請求項２】
連続光を発生させる連続光発生手段と、
ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段と、
周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させるＲＦ信号発生手段と、
前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させる駆動振幅可変手段と、
前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させるバイアス電圧可変手段と、を備え、
前記バイアス電圧可変手段は、Ｖπを前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調器からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、前記ＲＦ信号のピーク間電圧を２Ｖπと２．５Ｖπの間に設定し、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を、消光電圧とピーク電圧の間に設定する手段を有することを特徴とする光マルチキャリア発生装置。
【請求項３】
光マルチキャリアを発生させる光マルチキャリア発生方法であって、
連続光発生手段が、連続光を発生させ、
ＲＦ信号発生手段が、周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させ、
駆動振幅可変手段が、ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させ、
前記バイアス電圧可変手段が、Ｖπを前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、前記ＲＦ信号のピーク間電圧をＶπに設定し、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を中間電圧と消光電圧の間に設定することにより、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させる
ことを特徴とする光マルチキャリア発生方法。
【請求項４】
光マルチキャリアを発生させる光マルチキャリア発生方法であって、
連続光発生手段が、連続光を発生させ、
ＲＦ信号発生手段が、周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させ、
駆動振幅可変手段が、ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させ、
前記バイアス電圧可変手段が、Ｖπを前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調器からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、前記ＲＦ信号のピーク間電圧を２Ｖπと２．５Ｖπの間に設定し、
前記マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を、消光電圧とピーク電圧の間に設定することにより、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させる
ことを特徴とする光マルチキャリア発生方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の光マルチキャリア発生装置と、
前記光マルチキャリア発生装置から出力されるｎ個（ただし、ｎは３または５）の光マルチキャリアを各光キャリア毎に分波する光分波手段と、
前記光分波手段から出力されるｎ個の光キャリアにそれぞれ変調を施すｎ個の光変調手段と、
前記ｎ個の光変調手段から出力されるｎ個の光変調信号を合波する光合波手段と、
を有することを特徴とする光マルチキャリア送信装置。
【請求項６】
前記ｎ個の光変調手段の少なくともｎ個の光変調器駆動手段のうち、使用しない光変調器駆動手段の駆動電力の少なくとも一部を遮断する手段を更に有する
請求項５記載の光マルチキャリア送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムの光源として用いられる光マルチキャリア発生装置及び方法及び光マルチキャリア発生装置を用いた光マルチキャリア送信装置に係り、特に、１つの単一波長光源と１つの光変調器で、３波もしくは５波の光マルチキャリアを発生させることができる光マルチキャリア発生装置及び方法及び光マルチキャリア発生装置を用いた光マルチキャリア送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで光ファイバ伝送は時分割多重による高速化が図られてきたが、光ファイバの波長分散等により伝送距離が制限されるという問題が顕在化してきている。この問題を解決する１つの手段として分散補償ファイバなどの分散補償デバイスを用いることが考えられるが、装置サイズ・装置コスト・付加的な損失の観点からできれば使用を回避することが望ましい。その１つの解決策として高速信号を並列展開して複数の光キャリアで伝送する方式が検討されている。
【０００３】
複数の光キャリアを用いる伝送方式では独立した複数の光源を用いる方式が最も一般的であるが、装置サイズや装置コストの観点から１つの光源からの連続光を光変調器で多波長化するマルチキャリア光源が魅力的である。単一波長光源から４つの光キャリアを発生させるマルチキャリア光源の構成例を図１４に示す。
【０００４】
図１４に示す構成において、レーザダイオード（ＬＤ）１１から発生した連続（ＣＷ）光は従属接続された２つのマッハ・ツェンダ（ＭＺ）型光変調器１２、１４に入力される。前段のＭＺ型光変調器１２は周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号で駆動され、後段のＭＺ型光変調器１４は周波数２ｆ０のＲＦ信号で駆動される（例えば、非特許文献１参照）。図１５に示すようにＭＺ型光変調器をプッシュ・プルで駆動することにより、前段のＭＺ型光変調器１２の出力ではＣＷ光のキャリア成分が抑圧され、駆動信号周波数ｆ０の２倍の周波数２ｆ０だけ離れた２つの光キャリアを発生させることができる。前段のＭＺ型光変調器１２の出力光のスペクトルを図１５（ａ）に示す。この信号は更に後段のＭＺ型光変調器１４に入力される。後段のＭＺ型光変調器１４では、この２つの光キャリアを駆動信号周波数２ｆ０の２倍の周波数４ｆ０だけ離れた光キャリアをそれぞれ発生させる。すなわち、周波数ωｃ−ｆ０の光は周波数ωｃ−３ｆ０の光と周波数ωｃ＋ｆ０の光に変換され、周波数ωｃ＋ｆ０の光は周波数ωｃ−ｆ０の光と周波数ωｃ＋３ｆ０の光に変換される。結果として、図１５（ｂ）に示すように４つの光キャリアが生成される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A. Chowdfury, Z. Jia, G. -K. Chang, and R. Younce, "Novel 100Gbps Ethernet System for Next-generation Metro Transport and Wide-area Access Networks using Optical carrier suppression and separation Technique,"  Proceedings of LEOS Summer Topical Meeting 2007, Paper TuE1.2, 2007.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光変調器を従属接続する構成では光損失の増大が避けられず高い光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を確保することが困難であった。さらに、光変調器を従属接続する構成では、コンパクトな装置サイズや低廉な装置コストの実現が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、低損失、小型、低コストの光マルチキャリア発生装置及び方法及び光マルチキャリア発生装置を用いた光マルチキャリア送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
図１は、本発明の第１の原理構成図である。
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、連続光を発生させる連続光発生手段１０４と、
ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段１０６と、
周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させるＲＦ信号発生手段１０１と、
マッハ・ツェンダ型光強度変調手段１０６の駆動信号の振幅を変化させる駆動振幅可変手段１０３と、
マッハ・ツェンダ型光強度変調手段１０６に印加されるバイアス電圧を変化させるバイアス電圧可変手段１０５と、を備え、
バイアス電圧可変手段１０５は、Ｖπをマッハ・ツェンダ型光強度変調手段１０６の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段１０６からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、ＲＦ信号のピーク間電圧をＶπに設定し、マッハ・ツェンダ型光強度変調手段１０６に印加されるバイアス電圧を中間電圧と消光電圧の間に設定する手段を有することを特徴とする光マルチキャリア発生装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、連続光を発生させる連続光発生手段と、
ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段と、
周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させるＲＦ信号発生手段と、
マッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させる駆動振幅可変手段と、
マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させるバイアス電圧可変手段と、を備え、
バイアス電圧可変手段は、Ｖπをマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調器からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、ＲＦ信号のピーク間電圧を２Ｖπと２．５Ｖπの間に設定し、
マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を、消光電圧とピーク電圧の間に設定する手段を有することを特徴とする光マルチキャリア発生装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、光マルチキャリアを発生させる光マルチキャリア発生方法であって、
連続光発生手段が、連続光を発生させ、
ＲＦ信号発生手段が、周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させ、
駆動振幅可変手段が、ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させ、
バイアス電圧可変手段が、Ｖπをマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、ＲＦ信号のピーク間電圧をＶπに設定し、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を中間電圧と消光電圧の間に設定することにより、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、光マルチキャリアを発生させる光マルチキャリア発生方法であって、
連続光発生手段が、連続光を発生させ、
ＲＦ信号発生手段が、周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させ、
駆動振幅可変手段が、ゼロチャープ動作が可能なマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の駆動信号の振幅を変化させ、
バイアス電圧可変手段が、Ｖπをマッハ・ツェンダ型光強度変調手段の半波長電圧として、該マッハ・ツェンダ型光強度変調器からの光出力が最小となるバイアス電圧を消光電圧、最大となるバイアス電圧をピーク電圧、最小と最大の中間となるバイアス電圧を中間電圧として、ＲＦ信号のピーク間電圧を２Ｖπと２．５Ｖπの間に設定し、
マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を、消光電圧とピーク電圧の間に設定することにより、該マッハ・ツェンダ型光強度変調手段に印加されるバイアス電圧を変化させることを特徴とする。
【００１３】
図２は、本発明の第２の原理構成図である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の光マルチキャリア発生装置１００と、
光マルチキャリア発生装置から出力されるｎ個（ただし、ｎは３または５）の光マルチキャリアを各光キャリア毎に分波する光分波手段３０１と、
光分波手段３０１から出力されるｎ個の光キャリアにそれぞれ変調を施すｎ個の光変調手段３０２と、
ｎ個の光変調手段３０２から出力されるｎ個の光変調信号を合波する光合波手段３０３と、を有することを特徴とする光マルチキャリア送信装置である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光マルチキャリア送信装置において、ｎ個の光変調手段の少なくともｎ個の光変調器駆動手段のうち、使用しない光変調器駆動手段の駆動電力の少なくとも一部を遮断する手段を更に有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１つの単一波長光源と１つの光変調器で光マルチキャリアを発生させることができ、また、光変調器の駆動条件を変えることで発生させることができ、また、光変調器の駆動条件を変えることで発生させる光マルチキャリア数を変化させることができる。それによって、低損失、小型、低コストの光マルチキャリア発生装置及び方法及び光マルチキャリア発生装置を用いた光マルチキャリア送信装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の原理構成図である。
【図２】本発明の第２の原理構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における光マルチキャリア発生装置の構成例（その１）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における光マルチキャリア発生装置の構成例（その２）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における光マルチキャリア発生装置の構成例（その３）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における３波を発生させる場合の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における５波を発生させる場合の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における駆動信号周波数ｆ０を１０GHzに設定した場合のシミュレーション結果（その１）である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における駆動信号周波数ｆ０を１０GHzに設定した場合のシミュレーション結果（その２）である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における光マルチキャリア送信装置の構成図（その１）である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における光マルチキャリア送信装置の構成図（その２）である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における光マルチキャリア送信装置の構成図（その３）である。
【図１３】本発明の光キャリア送信装置と対をなす光キャリア受信装置の構成例である。
【図１４】従来の光マルチキャリア発生装置の構成例である。
【図１５】従来の光マルチキャリア発生装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
［第１の実施の形態］
図３は、本発明の第１の実施の形態における光マルチキャリア発生装置の構成例（その１）である。本構成例では、周波数ｆ０のラジオ周波数（ＲＦ）信号を発生させるＲＦ発振器１０１、ＲＦ信号の振幅を調整するための減衰器１０２、連続光を発生させる連続光発振光源（ＬＤ）１０４、ゼロチャープ動作が可能なゼロチャープマッハ・ツェンダ型光強度変調器（以下、「ＭＺ型光変調器」と記す）１０６、ＭＺ型光変調器１０６の駆動信号の振幅を変化させる変調器ドライバ１０３、ＭＺ型光変調器１０６に印加されるバイアス電圧を変化させる電圧源１０５から構成される。
【００２０】
同図に示す第１の光マルチキャリア発生装置１００Ａの構成例は、１つの連続光を発生する単一波長光源と１つの光変調器を用いて３波もしくは５波の光マルチキャリアを発生させることができる構成である。ＭＺ型光変調器１０６を駆動するためのＲＦ信号は、周波数ｆ０のＲＦ信号を発生させるＲＦ発振器１０１とそのＲＦ信号の振幅を調整するための減衰器１０２と、そのＲＦ信号を光変調器を駆動することができる所定の振幅まで増幅する変調器ドライバ１０３により発生させる。減衰器１０２は固定でも可変でも所定の値に設定されていればどちらでも構わない。連続光発振光源（ＣＷ光源）１０４から出力された連続光は、ＭＺ型光変調器１０６に入力される。ＭＺ型光変調器１０６では、前述のＲＦ信号によりＣＷ光が変調されて出力される。３波を発生させる場合と５波を発生させる場合とでは、ＭＺ型光変調器１０６の駆動条件、具体的には駆動信号の振幅と電圧源１０５からのバイアス電圧が異なる。
【００２１】
図４は、本発明の第１の実施の形態における光マルチキャリア発生装置の構成例（その２）である。
【００２２】
同図において図３と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第１の構成例と異なるのは、第１の構成例において変調器ドライバ１０３の前段に配置されていた減衰器１０２が変調器ドライバ１０３の後段に配置されていることである。その他の動作は第１構成例と同様である。
【００２３】
図５は、本発明の第１の実施の形態における光マルチキャリア発生装置の構成例（その３）である。
【００２４】
同図において、第１、第２の構成例と異なるのは、減衰器１０２の代わりに、利得設定手段２０１を変調器ドライバ１０３に設けたことである。その他の動作は第１の実施の形態と同様である。結局、ＭＺ型光変調器１０６の駆動信号振幅が所定の値になっていればよいので、ＲＦ発信器１０１からの信号がそのままで所定の振幅を満たしていれば、減衰器１０２も利得設定手段２０１も必要ない。
【００２５】
以下に図３〜図５に示した本発明の光キャリア発生装置の構成例におけるマルチキャリア波発生動作を図６〜図９を使って説明する。以下、ＭＺ型光変調器１０６の半波長電圧はＶπ、ＭＺ光変調器１０６から光出力が最大となる電圧をピーク電圧、最小となる電圧を消光電圧であるとする。
【００２６】
図６に３波を発生させる場合の動作を示す。図６（ａ）は実験的に発生させた３波の光キャリアのスペクトル、図６（ｂ）はその動作条件である。周波数ｆ０のＲＦ信号の振幅電圧をＶπ、バイアス電圧をＭＺ型光変調器１０６のピーク電圧と消光電圧の中間点（図６（ｂ）中"Ｍ"）と消光電圧（図６（ｂ）中"Ｎ"）の間に設定する。バイアス電圧を点"Ｍ"に設定した状態では、出力光信号波形はデューティー比５０％のゼロ帰還（ＲＺ）パルスとなるため、光キャリア周波数ω０（中心波長）の成分がその両隣の周波数ω０±ｆ０の成分に比べて３dB程度パワーが高くなる。この状態からバイアス電圧を点"Ｎ"の方向に向かってシフトさせていくと光キャリア周波数成分のパワーが低下して、両隣の周波数成分のパワーが上昇する。バイアス電圧が点"Ｎ"に達すると光キャリア成分が抑圧されてなくなるため、それより手前に３つの光周波数成分が同じパワーになる状態が存在することになる。
【００２７】
図７に５波を発生させる場合の動作を示す。図７（ａ）は実験的に発生された５波の光キャリアのスペクトル、図７（ｂ）はその動作条件である。周波数ｆ０のＲＦ信号の振幅を２．３Ｖπ程度、バイアス電圧をＭＺ型光変調器１０６のピーク電圧（図７中"Ｐ"）と消光電圧（図７中"Ｎ"）の間に設定する。
【００２８】
５波を同じパワーレベルで発生させる条件を見つける手順を図８、図９を用いて具体的に説明する。図８、図９は、駆動信号周波数ｆ０を１０GHzに設定した場合のシミュレーション結果である。図８（ａ）は、ＭＺ型光変調器１０６の駆動電圧とパワー透過率の関係を表したものである。半波長電圧Ｖπは２．５Ｖ、ピーク電圧を＋５．０Ｖ、消光電圧は＋２．５Ｖに設定されている。図８（ｂ）は、図８（ａ）のグラフの縦軸をパワー透過率ではなく、位相反転の意味で負の値をとり得る振幅透過率として描いたものである。これは、ゼロチャープのＭＺ型光変調器１０６の出力光の光位相が消光点を境に反転することを示している。
【００２９】
図９は出力される光スペクトルを表したものである。図９（ａ）は、ＲＦ信号の変調器駆動振幅を２Ｖπ、バイアス電圧をピーク電圧（図９"Ｐ"）に設定した場合の出力光スペクトルである。半波長電圧の２倍の電圧で駆動しているため、光キャリア成分（ωｃ）から駆動信号周波数ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±ｆ０）は抑圧され、駆動信号周波数の２倍の周波数２ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±２ｆ０）が大きく発生しているのがわかる。この状態からＲＦ信号の振幅を大きくしていくと、変調器駆動信号の折り返し点が、図８（ａ）、もしくは図８（ｂ）の２つの消光点の外側に広がっていく。図８（ｂ）からわかるように、変調器駆動信号の振幅を大きくしていくと、光キャリア周波数と位相反転した成分が光キャリア周波数上に発生して、光キャリア周波数成分を打ち消すように働く。一方、光キャリア成分（ωｃ）から駆動信号周波数の２倍の周波数２ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±２ｆ０）は、図８（ｂ）からわかるように、変調器駆動信号が半周期毎に通過する振幅透過率の山が高くなるため、強められる方向に働き、変調器駆動信号の振幅が４Ｖπとなったところで最大となる。こうして、光キャリア成分のパワーと、光キャリア成分（ωｃ）から駆動信号周波数の２倍の周波数２ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±４ｆ０）のパワーが等しくなるように駆動電圧を設定する。図９（ｂ）にそのときの光スペクトルを示す。このシミュレーションでは、この条件を満足する駆動電圧は５．８５Ｖ（２．３４×Ｖπ）であるが、一般にこの値は光変調器の周波数応答特性など様々な条件によって若干異なると考えられる。
【００３０】
次に、この状態からバイアス電圧を高低どちらかの方向にシフトさせる。バイアス電圧をピーク電圧（図９中"Ｐ"）からシフトさせると、光キャリア成分（ωｃ）のパワーと光キャリア成分（ωｃ）から駆動信号周波数の２倍の周波数２ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±２ｆ０）のパワーは減少していき、代わりに光キャリア成分（ωｃ）から駆動信号周波数ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±ｆ０）のパワーが増加してくる。バイアス電圧が完全に消光点（図９中"Ｎ"）に来ると、光キャリア成分（ωｃ）のパワーと光キャリア成分（ωｃ）から駆動信号周波数の２倍の周波数２ｆ０だけ離れた成分（ωｃ±２ｆ０）のパワーは原理的に完全に抑圧される。これは、図８（ｂ）の特性が、消光点（図９中"Ｎ"）に対して奇対称であることに起因する。従って、バイアス電圧が消光電圧（図９中"Ｎ"）とピーク電圧（図９中"Ｐ"）の間に５つの光周波数成分のパワーが等しくなる点が存在するため、バイアス電圧をその値に設定する。このシミュレーションでは、この条件を満足するバイアス電圧は４．２２５Ｖ（ピーク電圧−０．３１×Ｖπ）であるが、一般にこの値は光変調器の周波数応答特性など様々な条件によって若干異なると考えられる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
以下に光マルチキャリア送信装置について述べる。
【００３２】
図１０は、本発明の第２の実施の形態における光マルチキャリア送信装置の構成例（その１）である。本構成例は、第１の実施の形態で述べてきた光マルチキャリア発生装置（３キャリア発生光源）１００−３と、光マルチキャリアを各々分波する光分波器３０１と、並列配置された３つの光変調器３０２と、変調された光信号を各々合波する光合波器３０３とにより構成される。
【００３３】
本構成例では、光変調器３０２は２列マッハ・ツェンダ構成の光ベクトル変調を想定しているが、他のいかなるタイプの光変調器でも構わない。光ベクトル変調器３０２は、駆動の仕方を変えることにより、差動４値位相変調（ＤＱＰＳＫ）器と差動２値位相変調（ＤＰＳＫ）器のどちらとしても使用することができる。ＤＰＳＫ変調器として動作する場合には、信号ポーレートと同じビットレートとなり、ＤＱＰＳＫ変調器として動作させる場合は、信号ポーレートの２倍のビットレートとなる。本構成例は、光マルチキャリア間隔と光変調クロックレートがともに１０GHzである場合である。光変調器３０２は、６個の１０Gbit/sデータ入力ポートを持ち、最大で６０Gbit/sの信号を収容可能である。
【００３４】
図１１は、本発明の第２の実施の形態における光マルチキャリア送信装置の構成例（その２）である。図１０に示した構成が３キャリアの場合であるのに対し、本例は５キャリアの場合を示している。本構成例は、光マルチキャリア間隔と光変調クロックレートがともに１０ＧＨｚである場合である。光変調器４０２は、１０個の１０Gbit/sデータ入力ポートを持ち、最大で１００Gbit/sの信号を収容可能である。
【００３５】
図１２は、本発明の第２の実施の形態における光マルチキャリア送信装置の構成例（その３）である。本構成例では、並列に配置されたデータ変調用の各光変調器５０２の変調器ドライバ５０５に電源ｏｎ／ｏｆｆ手段を設けている。変調器ドライバ５０５の電源をｏｎ／ｏｆｆすることにより、必要に応じて光マルチキャリア送信装置のビットレートを可変にすることができる。また、必要最低限の変調器ドライバしか動作させないため、無駄な消費電力を削減することができる。本構成例は、５キャリアのマルチキャリア発生装置１００を使用する例であり、各キャリアの変調器の動作モードの組み合わせをＤＰＳＫ／ＤＱＰＳＫで切り替えることにより、１０Gbit/sから１００Gbit/sまで１０Gbit/s単位でビットレートを変更することができる。３キャリアの場合でも同様のことが可能であり、その場合は１０Gbit/sから６０Gbit/sまで１０Gbit/s単位でビットレートを変更することができる。
【００３６】
図１３に、図１１もしくは図１２に示した光マルチキャリア送信装置と対をなす光マルチキャリア受信装置の構成例を示す。受信された信号は、分波器６０１で各マルチキャリアに分波され、それぞれＤＱＰＳＫ復調器６０２に入力される。ＤＱＰＳＫ復調器６０２は、２つの非対称マッハ・ツェンダ干渉計により構成されることが多く、その場合、一方の復調回路のみを使用することによりＤＰＳＫ復調器として使用することができる。
【００３７】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  光マルチキャリア発生装置
１００−３  ３キャリア発生光源
１００−５  ５キャリア発生光源
１０１  ＲＦ信号発生手段、ＲＦ発振器
１０２  減衰器
１０３  駆動振幅可変手段、変調器ドライバ
１０４  連続光発生手段、連続光発振光源
１０５  バイアス電圧可変手段、電圧源
１０６  マッハ・ツェンダ型光強度変調手段、ゼロチャープマッハ・ツェンダ型変調器
２０１  利得設定手段
３００  ３並列マルチキャリア変調器
３０１  光分波手段、光分波器
３０２  光変調手段、光変調器
３０３  光合波手段、光合波器
５００  ５並列マルチキャリア変調器
５０１  光分波器
５０２  光変調器
５０３  光合波器
５０５  変調器ドライバ
６００  ５並列マルチキャリア復調器
６０１  分波器
６０２  復調器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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