(57)【要約】【課題】従来に比べてより簡易な構成とし、光サブキャリアの強度を一定とする光サブキャリア生成装置を提供すること。【解決手段】光サブキャリア生成装置１０は、単一の正弦波信号電源１２と、直流電圧源１３と、正弦波信号電源１２から印加される正弦波信号に応じて光サブキャリアを生成する位相変調器１１２であって、光サブキャリアは、当該光サブキャリアの強度が平坦となるように、直流電圧源１３からのバイアス電圧に応じて調整される、光位相変調器とを含む。【選択図】図２
2014211529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光サブキャリア生成装置であって、
単一の正弦波信号電源と、
バイアス電圧源と、
前記単一の正弦波信号電源から印加される正弦波信号に応じて光サブキャリアを生成する少なくとも１つの光位相変調器であって、前記光サブキャリアは、当該サブキャリアの強度が平坦となるように、前記バイアス電圧源からのバイアス電圧に応じて調整される、光位相変調器と
を含むことを特徴とする光サブキャリア生成装置。
【請求項２】
前記光位相変調器は、前記印加される正弦波信号に対して位相変調量が非線形に変化するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光サブキャリア生成装置。
【請求項３】
前記光位相変調器の動作条件として、前記光位相変調器において変化する位相の基本波成分が０．４５π〜０．５５πで与えられ、かつ、前記位相の非線形成分が１．５π以上で与えられるように、前記バイアス電圧の値が設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の光サブキャリア生成装置。
【請求項４】
光源と、
前記光源からの光信号を増幅して前記光位相変調器に出力する光増幅器と、
をさらに含み、
前記光源、前記光増幅器、および、前記光位相変調器は、同一の半導体基板上に構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光サブキャリア生成装置。
【請求項５】
前記光源は、連続光源または波長可変光源であることを特徴とする請求項４に記載の光サブキャリア生成装置。
【請求項６】
複数の光源と、
前記複数の光源からの光信号を合波する合波器と、
前記合波器の出力を増幅して前記位相変調器に出力する光増幅器と、
をさらに含み、
前記複数の光源、前記合波器、前記光増幅器、および、前記光位相変調器は、同一の半導体基板上に構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光サブキャリア生成装置。
【請求項７】
複数の光源と、
前記複数の光源の各々からの光信号を増幅して各光位相変調器に出力する複数の光増幅器と、
前記各光位相変調器の出力を合波する合波器と、
をさらに含み、
前記複数の光源、前記複数の光増幅器、前記各光位相変調器、および、前記合波器は、同一の半導体基板上に構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光サブキャリア生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）における光サブキャリアを平坦化する光サブキャリア生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバ通信システムでは、数テラビット／秒から数十テラビット／秒までの総伝送容量を可能とする波長分割多重光の伝送システム、およびデバイスの研究開発が行われている。光ファイバ通信で用いられている「０」または「１」のみの強度の信号を用いるバイナリ伝送による強度変調方式や直接検波方式の場合、４０ギガビット／秒や１００ギガビット／秒といった高速化に伴い、送信信号の光スペクトルが広がり、その結果、分散耐性が急激に劣化するだけでなく、周波数利用効率の低下やネットワークの柔軟性を低下させる要因となっている。これは、波長分割多重におけるチャネル間クロストークを避けるために、波長間隔を広く確保する必要があることなどが要因であると考えられる。そこで、１チャネルあたりの周波数帯域を占有せずにビットレートを増大させる方法として、変調方式の多値化や多重化などの技術が重要になっている。
【０００３】
分散耐性の向上と周波数利用効率を高めるための技術として、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が有望視されている。ＯＦＤＭ方式は、マルチキャリア伝送方式の一種で、各々のサブキャリアが直交関係となるような条件の下で多重化することにより、サブキャリア間の変調スペクトルのオーバーラップに対して、受信端で分離と復調が可能なことから、移動体無線通信などのワイヤレス伝送において実用化されている。直交周波数分割多重方式では、単一キャリアの伝送の場合と比べて、サブキャリアあたりのビットレートを１／Ｎ（Ｎ：光サブキャリア数）に低速化が可能となる。このため、直交周波数分割多重方式を光ファイバ通信に適用することで、各サブキャリアの送信信号のスペクトル広がりを抑圧し、光ファイバの波長分散や偏波モード分散に起因する伝送容量の制限を緩和することができる。
【０００４】
直交周波数分割多重方式を光ファイバ通信システムに応用する手段として、電気処理によって生成されたＯＦＤＭベースバンド信号を用いて光変調器を駆動する方式が知られている（非特許文献１）。
【０００５】
また、光の領域で光直交サブキャリアを生成し、各々のサブキャリアを強度変調又は位相変調する方法も知られている（特許文献１、２）。光のサブキャリアをそれぞれ、電気処理によって生成されたＯＦＤＭベースバンド信号を用いて変調し、さらには、光波長帯域毎にＯＦＤＭ方式を用いることで、光ファイバ通信およびワイヤレス通信のフレキシブルな接続が期待できる。このように、光サブキャリアを搬送波として積極的に使用する手法では、光サブキャリア毎にどのような変調を行うかフレキシブルに決定されるだけでなく、必要な情報量を送信するために必要な帯域（光サブキャリア数）を確保し適切に変調を行うことで、ネットワークの柔軟性の向上を可能とする。
【０００６】
光サブキャリアの最も単純な生成方法として、複数のレーザ光源を高精度に発振周波数（波長）を制御することも可能であるが、周波数間隔（波長間隔）が重要となる光ＯＦＤＭについては、各々の周波数（波長）を精度よく合わせることは困難となる。
【０００７】
一方で、光変調器を駆動して変調側波帯を利用するものや，光共振器の強制モード同期を用いる等といった手法で周波数スペクトルを光サブキャリアとして利用する方法がある（非特許文献２、３、４）。これらの方法では、光変調器を正弦波の電気信号で駆動することにより、変調周波数と同じ周波数間隔で変調側波帯が生成される。このため、周波数間隔を精度よく光サブキャリアを生成することができ、複数のレーザ光源を用いる方法と比べて、光ＯＦＤＭ用の光サブキャリア生成に適している。
【０００８】
光サブキャリアの各々のスペクトルの強度が一定になるのは、伝送システムを構築する際の光信号の等化増幅や受信感度等の点から、受信系に適した送信信号を生成するために必要となる。非特許文献２に開示の方法では、光位相変調器と光強度変調器とを併用し、同じ変調周波数の同期信号でそれぞれ駆動する。そして、初段の光位相変調器で生成された変調側波帯を後段に接続された光強度変調器で強度変調し、相互に周波数スペクトルを干渉させることにより、光強度が一定になるようになっている。この方法により、平坦性の良い光サブキャリアを生成することは可能であるが、光位相変調器と光強度変調器とを直結した同期駆動が不可欠となるため、装置の構成が複雑となる。
【０００９】
非特許文献４に開示の方法では、単一のマッハツェンダ型光変調器を用いて、それぞれのマッハツェンダのアーム上に形成されている光位相変調器を異なる大きさの振幅電圧の正弦波信号で駆動する。これにより、マッハツェンダの出力合波端で各々の変調スペクトルをベクトル的に合成し、これによって光強度を一定とするようになっている。この方法では、非特許文献２に記載されているような２つの光変調器が不用となり、また同期駆動も不用となる。しかし、各位相変調器が異なる大きさの振幅電圧で駆動するために、電気アンプや減衰器等、電圧調整するための装置が２つ必要となるため、非特許文献２の装置においても装置規模が大きくなる。
【００１０】
図１は非特許文献５に開示の装置の構成を示している。この装置１００は、ＣＷ光源１０１、偏光制御器１０２、光位相変調器１０３、正弦波信号源１０４、電気合波器１０５、位相シフタ１０６および正弦波信号源１０７を備える。正弦波信号源１０４，１０７は、互いに異なる振幅および変調周波数を有する正弦波信号を供給する。この装置１００では、単一の光位相変調器１０３が、振幅および変調周波数の異なる２つの正弦波信号に基づいて同期駆動することにより、出力スペクトルの強度が一定となるようになっている。この場合、単一の光変調器１０３を用いるため、非特許文献２，４に示したものと比較して、変調器１０３の構成は簡易化できる。一方、特許文献２，４に示したものと同様に、変調器を駆動するための構成は複雑になる。
【００１１】
非特許文献２〜５に共通の課題として、ＣＷ光を発生する光源が変調器とは別に外部に用意する必要がある。そのため、外部光源だけでなく、光源および光変調器を最適な偏光状態で接続するための偏光制御器も必要となり、その結果、光サブキャリア生成器の全体構成が複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１７３２０号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４７００号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】S.L.Jansen, I.Morita, N.Takeda, and H.Tanaka,“20-Gb/s OFDM Transmission over 4,160-km SSMF Enabled by RF-Pilot Tone Phase Noise Compensation,”Proc. of OFC/NFOEC2007, paper PDP15, 2007.
【非特許文献２】M. Fujiwara, J. Kani, et al. "Flattened optical multicarrier generation of 12.5 GHz spaced 256 channels based on sinusoidal amplitude and phase hybrid modulation." Electronics Letters 37(15): 967-968 (2001).
【非特許文献３】M. Kourogi, K. Nakagawa, et al. "Wide-span optical frequency comb generator for accurate optical frequency difference measurement." Quantum Electronics, IEEE Journal of 29(10): 2693-2701 (1993).
【非特許文献４】T. Sakamoto, T. Kawanishi, et al. "Asymptotic formalism for ultraflat optical frequency comb generation using a Mach-Zehnder modulator." Opt. Lett. 32(11): 1515-1517 (2007).
【非特許文献５】S. Ozharar, F. Quinlan, I. Ozdur, S. Gee, and P. J. Delfyett, "Ultraflat Optical Comb Generation by Phase-Only Modulation of Continuous-Wave Light ", Photon. Tecnol. Lett. 20(1): 36-38 (2008).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように従来の装置では、光サブキャリアの強度を一定にするように構成されているものの、複数の光源が必要となるため、構成が複雑となる。
【００１５】
本発明は、このような状況下においてなされたものであり、従来に比べてより簡易な構成とし、光サブキャリアの強度を一定とする光サブキャリア生成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】
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明は、光サブキャリア生成装置であって、単一の正弦波信号電源と、バイアス電圧源と、前記単一の正弦波信号電源から印加される正弦波信号に応じて光サブキャリアを生成する少なくとも１つの光位相変調器であって、前記光サブキャリアは、当該サブキャリアの強度が平坦となるように、前記バイアス電圧源からのバイアス電圧に応じて調整される、光位相変調器とを含む。
【００１７】
ここで、前記光位相変調器は、前記印加される正弦波信号に対して位相変調量が非線形に変化するように構成するようにしてもよい。
【００１８】
前記光位相変調器の動作条件として、前記光位相変調器において変化する位相の基本波成分が０．４５π〜０．５５πで与えられ、かつ、前記位相の非線形成分が１．５π以上で与えられるように、前記バイアス電圧の値が設定されるようにしてもよい。
【００１９】
前記光サブキャリア生成装置はさらに、光源と、前記光源からの光信号を増幅して前記光位相変調器に出力する光増幅器とを含み、前記光源、前記光増幅器、および、前記光位相変調器は、同一の半導体基板上に構成するようにしてもよい。
【００２０】
前記光源は、連続光源または波長可変光源としてもよい。
【００２１】
前記光サブキャリア生成装置はさらに、複数の光源と、前記複数の光源からの光信号を合波する合波器と、
前記合波器の出力を増幅して前記位相変調器に出力する光増幅器とを含み、前記複数の光源、前記合波器、前記光増幅器、および、前記光位相変調器は、同一の半導体基板上に構成するようにしてもよい。
【００２２】
前記光サブキャリア生成装置はさらに、複数の光源と、前記複数の光源の各々からの光信号を増幅して各光位相変調器に出力する複数の光増幅器と、前記各光位相変調器の出力を合波する合波器とを含み、前記複数の光源、前記複数の光増幅器、前記各光位相変調器、および、前記合波器は、同一の半導体基板上に構成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、より簡易な構成で光サブキャリアの強度を一定とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の光生成器の構成を示した図である。
【図２】第１実施形態に係る光サブキャリア生成装置の構成例を示す図である。
【図３】光位相変調器における印加電圧と位相との関係を説明するための図である。
【図４】光サブキャリアのスペクトル分布を説明するための図である。
【図５】位相変調振幅の非線形成分と基本成分との関係を説明するための図である。
【図６】図５の関係を拡大した図である。
【図７】第２実施形態に係る光サブキャリア生成装置の構成例を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る光サブキャリア生成装置の構成例を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る光サブキャリア生成装置の構成例を示す図である。
【図１０】第５実施形態に係る光サブキャリア生成装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の光サブキャリア生成装置の第１実施形態について説明する。図２は、本実施形態のサブキャリア生成装置１０の構成例を示す図である。
【００２６】
この光サブキャリア生成装置１０は、平坦な強度特性を有する光サブキャリアからなるＯＦＤＭ信号を生成する。図２に示すように、光サブキャリア生成装置１０は、レーザ光としての例えばＣＷ（Continuous Wave）光を生成するＣＷ光源１１１と、このＣＷ光を位相変調する位相変調器１１２と、単一の周波数を有する正弦波信号を生成して位相変調器に印加する正弦波信号光源１２と、バイアス信号としての直流電圧を生成して位相変調器１１２に与える直流電圧源（バイアス電圧源）１３とを備える。この光サブキャリア生成装置１０では、位相変調器１１２の変調は、ＣＷ光源１１１のみによって行われるのではなく、直流電圧源１３によって光サブキャリアの強度が一定になるように調整可能となっている。
【００２７】
なお、図２において、ＣＷ光源１１１および位相変調器１１２は、半導体基板１１上にモノシリックに集積されて構成される。
【００２８】
位相変調器１１２は、例えば量子井戸などの低次元半導体構造を有し、正弦波信号光源１２からの電圧印加に応じて、ＣＷ光源１１１からのＣＷ光の位相変調を行う。本実施形態の位相変調器１１２は、電気光学効果に加えて、光吸収誘起の屈折率変化を用いた電圧および位相の非線形特性を有するようになっている。
【００２９】
図３は、位相変調器１１２における印加電圧と位相との関係を説明するための図であって、（ａ）は印加電圧と位相シフトとの関係、（ｂ）は時間と電圧との関係、（ｃ）は時間と位相シフトとの関係、を示す。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、位相シフトが変化するのは、印加電圧の値が０よりも大きい場合である。この場合には、印加電圧の値に対して位相シフトは非線形に増大する。一方、印加電圧が０以下の場合には、位相は変化せず、電圧の値にかかわらず０である。
【００３１】
図３（ｂ）および図３（ｃ）において、電圧極性が反転する領域では、位相変化が生じないようになっている。
【００３２】
一般に、図３に示したような位相特性は、外部の正弦波信号電圧１２からの電圧印加による電気光学効果に加えて、位相変調器１１２の光吸収係数の変化によって生じる光吸収誘起の屈折率変化により得られることが知られている。図２（ｃ）に示した位相φ（ｔ）は、下記式（１）によって表される。
φ（ｔ）＝Ｃ１Ｖ（ｔ）＋Ｃ２Ｖ２（ｔ）      （１）
【００３３】
なお、式（１）において、Ｃ１：任意係数、Ｃ２：任意係数、Ｖ：印加電圧（Ｖ＞０）、を示す。
【００３４】
図３（ａ）に示したように、Ｖ＜０の場合の位相φ（ｔ）は、Ｖ自体の値にかかわらず０である。
【００３５】
式（１）において、位相変化は、印加電圧に対して一方向にのみ生じる。これは、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示したように、ある特定のバイアス方向の電圧に対しては位相変化が生じることになるが、反転方向では位相変化が生じないようになることを意味する。
【００３６】
ここで、式（１）において、電圧Ｖ（ｔ）は、バイアス電圧Ｖｂと、振幅電圧Ｖｍと、変調角周波数ωｍとが与えられて、下記式（２）によって表される。
【００３７】
【数１】
2014211529.tif 000003
【００３８】
Ｖ（ｔ）が与えられたときの位相変調器１１２における位相変化は、下記式（３）によって表される。
【００３９】
【数２】
2014211529.tif 000004
【００４０】
上記式（３）から分かるように、正弦波信号の駆動によって、ωｍに加えて、２次高調波成分２ωｍの効果による非線形な位相シフトが同時に生じる。
【００４１】
上記式（３）において、右辺の第１項〜第３項に関して、バイアス成分φｄｃ１と、位相変調振幅成分としての基本波成分φｍおよび非線形成分φｎｌとに分けると、下記式（４）によって表される。
【００４２】
【数３】
2014211529.tif 000005
【００４３】
この観点から、本実施形態の位相変調器１１２では、直流電圧源１３からのバイアス電圧によって、位相変調振幅を調整し、さらには、振幅電圧によって、非線形成分の位相変調振幅を調整するようにしている。具体的には、上記式（１）で説明したように、電圧極性が反転する領域では位相変化が生じないため、位相変化の時間波形をバイアス電圧Ｖｂで可変して位相変化の時間波形を制御することによって、光スペクトル上において強度が一定となるように調整している。
【００４４】
位相変調器１１２において、入力Ｅｉｎと出力ＥＯＵＴとの関係は、下記式（５）によって表される。
【００４５】
【数４】
2014211529.tif 000006
【００４６】
ここで、上記式（５）に上記式（３）および式（４）を代入、第一種ベッセル関数を用いて整理すると、下記式（６）によって表される。
【００４７】
【数５】
2014211529.tif 000007
【００４８】
上記式（６）において、ｋ番目のスペクトル強度、すなわち、光サブキャリアの強度Ｉｋは、下記式（７）によって表される。
【００４９】
【数６】
2014211529.tif 000008
【００５０】
位相変調器１１２において、上記式（４）に示した振幅電圧Ｖｍが与えられた場合には、バイアス電圧Ｖｂを調整することによって、任意に位相変調振幅φｍが制御される。この場合にバイアス電圧Ｖｂがとる値は、下記式（８）によって表わされる。
【００５１】
2014211529.tif 000009
【００５２】
このように、位相変調器１１２によれば、バイアス電圧Ｖｂを調整することによって、位相変調振幅は、上記式（４）で示したように、単一の振幅電圧下で制御される。これにより、位相変調器１１２では、バイアス電圧のみの調整で、光スペクトルの強度が一定となるように光スペクトルが平坦化される。
【００５３】
なお、光サブキャリアの周波数間隔は、正弦波信号源１２によって与えられる正弦波信号の周波数によって決定される。
【００５４】
上記光サブキャリア生成装置１０の構成によって、位相変調器１１２が生成する光サブキャリアは、図４に示すようなスペクトル分布をとる。
【００５５】
図４は、光サブキャリアのスペクトル分布を説明するための図であって、（ａ）はバイアス電圧Ｖｂの調整によって平坦化が行われた場合の光サブキャリア、（ｂ）はバイアス電圧Ｖｂを変化させて位相変調振幅φｍを変化させた場合の光サブキャリア、を示す。
【００５６】
図４（ａ）において、例えば、サブキャリア数が１０本の場合、強度の最大値と最小値との差から、光サブキャリアの平坦度を定義すると、この場合の平坦度は、０．１ｄＢとなる。
【００５７】
一方、バイアス電圧Ｖｂを変化させて位相変調振幅φｍを変化させた場合の平坦度は、図４（ｂ）に示す値から、１０ｄＢ以上の値となる。この場合、強度揺らぎは大きくなる。
【００５８】
ここで、光サブキャリア数が１０本の場合において、基本成分の位相変調振幅φｍおよび非線形成分（非線形項ともいう。）φｎｌをパラメータとして与えて、２ｄＢ以下の上記平坦度を定義する。この場合、上記式（８）から、振幅電圧Ｖｍが与えられた場合のφｎｌが決定され、さらには、バイアス電圧Ｖｂが与えられてφｍが決定される。このようにして、φｍ，φｎｌのパラメータが与えられるが、これらのパラメータは、図５および図６に示すような値をとる。
【００５９】
図５は、位相変調振幅φｍと非線形項φｎｌとの関係を説明するための図である。図６は、図５に示した関係の一部を拡大した図である。
【００６０】
図５および図６において、上記平坦度が２ｄＢよりも大きい部分は白色で表してある。図５および図６から、２ｄＢ以下の平坦度の場合は、例えば、φｍ＝０．４５π〜０．５５π、φｎｌ＝１.５πの場合である。換言すれば、この場合の位相変調器１１２の動作条件として、φｍ＝０．４５π〜０．５５π、およびφｎｌ＝１.５πとなるように、バイアス電圧Ｖｂが設定される。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の光サブキャリア生成装置１０によれば、単一の正弦波信号電源１２から印加される正弦波信号、および、直流電圧源１３から与えられるバイアス電圧に応じて、位相変調器１１２の動作により光サブキャリアが生成される。すなわち、位相変調器１１２では、バイアス電圧源からのバイアス電圧に応じて、サブキャリアの強度を調整してサブキャリアを平坦化してサブキャリアの強度が一定になるようにする。したがって、正弦波信号源１２からの単一の周波数を有する振幅電圧を位相変調器１１２に対して印加してバイアス電圧を調整することが可能になるため、光サブキャリア生成装置１０自体を簡易な構成とすることができる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の光サブキャリア生成装置は、光信号の伝搬により生じる損失を補償するため、光増幅器を備えるように構成されている。
【００６３】
図７は、第２実施形態の光サブキャリア生成装置２０の構成例を示す図である。この光サブキャリア生成装置２０は、ＣＷ光源２１１と、光増幅器２１２と、位相変調器２１３と、正弦波信号光源２２と、直流電圧源２３とを備える。なお、ＣＷ光源２１１、位相変調器２１３、正弦波信号光源２２および直流電圧源２３は、それぞれ、図２に示したＣＷ光源１１１、位相変調器１１２、正弦波信号光源１２および直流電圧源１３の構成と同様である。
【００６４】
光増幅器２１２は、ＣＷ光を増幅して位相変調器２１３に出力するように構成されている。なお、図７において、ＣＷ光源２１１、光増幅器２１２および位相変調器２１３は、半導体基板２１上にモノシリックに集積されて構成される。光増幅器２１２によって、位相変調器２１３に入力する光パワーを大きくすることができるので、位相変調器２１３では、光サブキャリアの出力強度を大きくすることができる。この実施形態では、光増幅器２１２への入力光は、例えばＣＷ光であるため、光増幅器２１２を透過することにより生じる光変調スペクトルに影響はないため、位相変調器２１３の駆動により光サブキャリアの平坦化が実現する。
【００６５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の光サブキャリア生成装置は、ＣＷレーザを使用するのではなく、波長可変レーザを使用するように構成されている。
【００６６】
図８は、第３実施形態の光サブキャリア生成装置３０の構成例を示す図である。この光サブキャリア生成装置３０は、波長可変光源３１１と、光増幅器３１２と、位相変調器３１３と、正弦波信号光源３２と、直流電圧源３３とを備える。なお、光増幅器３１２、位相変調器３１３、正弦波信号光源３２および直流電圧源３３は、それぞれ、図７に示した光増幅器２１２、位相変調器２１２、正弦波信号光源２２および直流電圧源２３の構成と同様である。
【００６７】
波長可変光源３１１は、波長可変レーザを生成するように構成されている。なお、図８において、波長可変光源３１１、光増幅器３１２および位相変調器３１３は、半導体基板３１上にモノシリックに集積されて構成される。これにより、光サブキャリア生成装置３０の小型化が実現する。
【００６８】
光サブキャリア生成装置３０では、波長可変レーザを用いることによって、光サブキャリアの中心周波数を可変することができる。これにより、例えば、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送において、ＷＤＭグリッド内に収容されるように特定の周波数帯域にサブキャリア間隔を設定することができるようになる。
【００６９】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の光サブキャリア生成装置は、広光周波数帯域を有する光サブキャリアを生成するように構成されている。
【００７０】
図９は、第４実施形態の光サブキャリア生成装置４０の構成例を示す図である。この光サブキャリア生成装置４０は、中心波長が異なる光信号を生成する複数の光源４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃ，・・・，４１１ｎと、光源４１１ａ〜４１１ｎからの各光信号を合波する合波器４１２と、合波器４１２の出力を増幅する光増幅器４１３と、位相変調器４１４と、正弦波信号光源４２と、直流電圧源４３とを備える。なお、光増幅器４１３、位相変調器４１４、正弦波信号光源４２および直流電圧源４３は、それぞれ、図７に示した光増幅器２１２、位相変調器２１３、正弦波信号光源２２および直流電圧源２３の構成と同様である。
【００７１】
なお、図９において、光源４１１ａ〜４１１ｎ、合波器４１２、光増幅器４１３および位相変調器４１４は、半導体基板４１上にモノシリックに集積されて構成される。これにより、光サブキャリア生成装置４０の小型化が実現する。
【００７２】
光源４１１ａ〜４１１ｎは、それぞれ中心波長が異なる光信号を生成し、合波器４１２は、多波長の光信号を一括して光増幅器４１３を介して位相変調器４１４に与えるようになっている。位相変調器４１４の構成によって、波長依存性の範囲において、広帯域の平坦化された光サブキャリアが生成できる。
【００７３】
＜第５実施形態＞
第５実施形態の光サブキャリア生成装置は、光サブキャリア帯域をより拡大して光サブキャリアを生成するように構成されている。
【００７４】
図１０は、第５実施形態の光サブキャリア生成装置５０の構成例を示す図である。この光サブキャリア生成装置５０は、並列に配置された位相変調装置５１Ａ〜５１Ｄ、正弦波信号光源５２および合波器５３を含む。位相変調装置５１Ａ〜５１Ｄの構成は、図８に示した波長可変光源３１１、光増幅器３１２および位相変調器３１３の機能を有するようになっている。すなわち、位相変調装置５１Ａ〜５１Ｄは、図１０に示すように、波長可変光源５１１ａ〜５１１ｄ、光増幅器５１２ａ〜５１２ｄおよび位相変調器５１３ａ〜５１３ｄを備える。
【００７５】
なお、図１０には図示されていないが、各位相変調器５１３ａ〜５１３ｄは、図８に示した直流電圧源からのバイアス電圧が与えられるようになっている。図１０に示した位相変調装置５１Ａ〜５１Ｄの台数は変更してもよい。
【００７６】
図１０において、位相変調装置５１Ａ〜５１Ｄおよび合波器５３は、半導体基板５１上にモノシリックに集積されて構成される。これにより、光サブキャリア生成装置５０の小型化が実現する。
【００７７】
正弦波信号光源５２は、各位相変調器５１３ａ〜５１３ｄに対して、単一の振幅を有する正弦波信号を与えるようになっている。本実施形態の光サブキャリア生成装置５０では、波長可変光源５１１ａ〜５１１ｄおよび位相変調器５１３ａ〜５１３ｄがともに、各位相変調装置５１Ａ〜５１Ｄごとに個別に配置されている。このため、波長可変光源５１１ａ〜５１１ｄの波長に適した位相変調器５１３ａ〜５１３ｄを構成することによって、波長依存性の制限を受けることなく、光サブキャリアが生成される。
【００７８】
また、位相変調器５１３ａ〜５１３ｄが並列配置された場合でも、位相変調器５１３ａ〜５１３ｄでは、単一の正弦波電圧信号源５２からの単一振幅信号に応じて駆動することができるので、第１実施形態のものと同様に、位相変調器５１３ａ〜５１３ｄに与えられるバイアス電圧のみを調整することで、サブキャリアを平坦化してサブキャリアの強度が一定になるようにすることができる。
【００７９】
以上、上記各実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記各実施形態に限られるものではない。
【符号の説明】
【００８０】
１０，２０，３０，４０，５０  光サブキャリア生成装置
１２，２２，３２，４２，５２  正弦波信号源
１３，２３，３３，４３  直流電圧源
１１１，２１１  ＣＷ光源
１１２，２１３，３１３，４１４  位相変調器
２１２，３１２，４１３  光増幅器
３１１  波長可変光源
４１１ａ〜４１１ｎ  光源
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図６】
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