(57)【要約】【課題】高速な電気回路を用いなくても伝送速度の向上を図ること。【解決手段】第１クロック変調器１１１は、入力光を分岐した各光の位相差を第１クロック信号に応じて変化させて各光を干渉させる。第２クロック変調器１１２は、第１クロック変調器１１１から得られた各光のうちの第１クロック信号と同期した光を分岐した各光の位相差を第２クロック信号に応じて変化させて各光を干渉させる。第３クロック変調器１１３は、第１クロック変調器１１１から得られた各光のうちの第１クロック信号と反転同期した光を分岐した各光の位相差を第３クロック信号に応じて変化させて各光を干渉させる。第２クロック信号は第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる信号である。第３クロック信号は第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる信号である。データ変調器１２１〜１２４は、クロック変調器１１２，１１３から得られた各光を変調する。【選択図】図１−１
2014057275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記光変調部は、値が切り替わるタイミングが、変調対象の各光のパルス部分からずれるようにタイミング調整された前記駆動信号を用いて前記変調を行うことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号と同位相の第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項４】
第１クロック信号と、前記第１クロック信号の２倍の周波数の第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項５】
第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、前記第２クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第４クロック信号と、前記第４クロック信号に対して位相が１／４周期異なる第５クロック信号と、前記第３クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第６クロック信号と、前記第６クロック信号に対して位相が１／４周期異なる第７クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を制御した各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光の一方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第４クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第４の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光の他方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第５クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第５の光変調器と、
前記第３の光変調器から得られた各光の一方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第６クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第６の光変調器と、
前記第３の光変調器から得られた各光の他方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第７クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第７の光変調器と、
を備え、
前記第４の光変調器から得られた各光と、前記第５の光変調器から得られた各光と、前記第６の光変調器から得られた各光と、前記第７の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項６】
第１クロック信号と、前記第１クロック信号の半分の周波数の前記第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項７】
第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光と、前記第２の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送システムにおいて、光信号の高速化が求められており、種々の変調方式が採用されている。たとえば、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調が挙げられる。また、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調や、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調などが挙げられる。
【０００３】
また、波長多重、偏波多重といった、光信号の多値化を行う様々な多重化方式が採用されている。また、光信号の時分割多重を行う技術がある。たとえば、入力された光を２つのクロックパルスに分割し、各クロックパルスをデータ変調して合波することにより２分割多重を行う技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１６７５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では２分割多重が限界であるため、高速な電気回路を用いなければ伝送速度の向上を図ることができないという問題がある。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、高速な電気回路を用いなくても伝送速度の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によれば、第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、を備える光伝送装置が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、高速な電気回路を用いなくても伝送速度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−１】図１−１は、実施の形態１にかかる光伝送装置の一実施例を示す図である。
【図１−２】図１−２は、図１−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。
【図２−１】図２−１は、実施の形態１にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。
【図２−２】図２−２は、図２−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。
【図４】図４は、４分割多重における遅延部の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、４分割多重における遅延部の構成の他の一例を示す図である。
【図６−１】図６−１は、実施の形態１にかかる光伝送装置が用いられる光伝送システムの一例を示す図である。
【図６−２】図６−２は、図６−１に示した光伝送システムにおける光の流れの一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１にかかる光伝送装置の動作の変形例を表すタイムチャートである。
【図８−１】図８−１は、実施の形態２にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。
【図８−２】図８−２は、図８−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態３にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。
【図１１−１】図１１−１は、実施の形態４にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。
【図１１−２】図１１−２は、図１１−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態４にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。
【図１３】図１３は、８分割多重における遅延部の構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、８分割多重における遅延部の構成の他の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。
【図１６−１】図１６−１は、実施の形態６にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。
【図１６−２】図１６−２は、図１６−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施の形態６にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる光伝送装置の実施の形態１〜６を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
（光伝送装置の一実施例）
図１−１は、実施の形態１にかかる光伝送装置の一実施例を示す図である。図１−２は、図１−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。図１−１および図１−２に示す光伝送装置１００は、光信号の伝送を行う光伝送システムに用いられ、時分割多重によって生成した光信号を送信する。
【００１２】
光伝送装置１００は、生成部１０１と、第１クロック変調器１１１と、第２クロック変調器１１２と、第３クロック変調器１１３と、データ駆動部１２０と、第１データ変調器１２１と、第２データ変調器１２２と、第３データ変調器１２３と、第４データ変調器１２４と、合波部１５１〜１５３と、を備える。第１クロック変調器１１１は、第１の光変調器の一例として挙げられる。第２クロック変調器１１２は、第２の光変調器の一例として挙げられる。第３クロック変調器１１３は、第３の光変調器の一例として挙げられる。第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４は、それぞれ光変調部の一例として挙げられる。
【００１３】
生成部１０１は、第１クロック信号と、第１クロック信号が立ち上がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第２クロック信号と、第１クロック信号が立ち下がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第３クロック信号と、を生成する。そして、生成部１０１は、生成した第２クロック信号を第２クロック変調器１１２へ出力する。また、生成部１０１は、生成した第３クロック信号を第３クロック変調器１１３へ出力する。
【００１４】
具体的には、生成部１０１は、クロック発振器１０２と、遅延部１０３とを備える。クロック発振器１０２は、クロック信号を生成し、生成したクロック信号を第１クロック変調器１１１および遅延部１０３へ出力する。クロック発振器１０２によって生成されるクロック信号は、たとえば所定のクロック周波数でＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。クロック発振器１０２は、第１クロック変調器１１１および遅延部１０３に第１クロック信号を出力する。
【００１５】
遅延部１０３は、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号を所定量遅延させ、遅延させた第１クロック信号を第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３に出力する。具体的には、遅延部１０３は、第１クロック信号に対して、たとえば３／４周期遅延させた第２クロック信号を第２クロック変調器１１２に出力する。これにより、生成部１０１は、第１クロック信号が立ち上がっている期間において立ち上がる第２クロック信号を第２クロック変調器１１２へ出力することができる。
【００１６】
また、遅延部１０３は、第１クロック信号に対して、たとえば１／４周期遅延させた第３クロック信号を第３クロック変調器１１３に出力する。第３クロック信号は、第２クロック信号を反転した信号である。これにより、生成部１０１は、第１クロック信号が立ち下がっている期間において立ち下がる第３クロック信号を第２クロック変調器１１２へ出力することができる。
【００１７】
第１クロック変調器１１１には、たとえば外部の光源からのＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーザー光が入力される。第１クロック変調器１１１は、入力されたＣＷレーザー光を分岐し、分岐した各光の位相差を、生成部１０１によって生成された第１クロック信号の強度に応じて制御し、位相差を制御した各光を干渉させる。そして、第１クロック変調器１１１は、分岐した各光をそれぞれ第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ出力する。
【００１８】
具体的には、第１クロック変調器１１１は、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ出力する各光の強度比を、クロック発振器１０２から出力される第１クロック信号に応じて変化させる。たとえば、クロック発振器１０２から出力される第１クロック信号の強度が最大である場合に、第２クロック変調器１１２へ出力される光の強度が最大となり、第３クロック変調器１１３へ出力される光の強度が最小となる。また、クロック発振器１０２から出力される第１クロック信号の強度が最小である場合に、第２クロック変調器１１２へ出力される光の強度が最小となり、第３クロック変調器１１３へ出力される光の強度が最大となる。
【００１９】
第２クロック変調器１１２は、第１クロック変調器１１１による干渉によって得られた各光のうちの第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を、生成部１０１によって生成された第２クロック信号の強度に応じて制御し、位相差を制御した各光を干渉させる。そして、第２クロック変調器１１２は、分岐した各光をそれぞれ第１データ変調器１２１および第２データ変調器１２２へ出力する。具体的には、第２クロック変調器１１２は、第１データ変調器１２１および第２データ変調器１２２へ出力する各光の強度比を、遅延部１０３から出力される第２クロック信号に応じて変化させる。
【００２０】
具体的には、第２クロック変調器１１２は、第１データ変調器１２１および第２データ変調器１２２へ出力する各光の強度比を第２クロック信号に応じて変化させる。たとえば、クロック発振器１０２から出力される第２クロック信号の強度が最大である場合に、第１データ変調器１２１へ出力される光の強度が最大となり、第２データ変調器１２２へ出力される光の強度が最小となる。また、クロック発振器１０２から出力される第２クロック信号の強度が最小である場合に、第１データ変調器１２１へ出力される光の強度が最小となり、第２データ変調器１２２へ出力される光の強度が最大となる。
【００２１】
第３クロック変調器１１３は、第１クロック変調器１１１による干渉によって得られた各光のうちの第１クロック信号と反転同期した光を分岐した各光の位相差を、生成部１０１によって生成された第３クロック信号の強度に応じて制御し、位相差を制御した各光を干渉させる。そして、第３クロック変調器１１３は、分岐した各光をそれぞれ第３データ変調器１２３および第４データ変調器１２４へ出力する。
【００２２】
具体的には、第３クロック変調器１１３は、第３データ変調器１２３および第４データ変調器１２４へ出力する各光の強度比を、遅延部１０３から出力される第３クロック信号に応じて変化させる。たとえば、第３クロック変調器１１３には、第２クロック信号が反転した第３クロック信号が入力される。
【００２３】
また、クロック発振器１０２から出力される第３クロック信号の強度が最大である場合に、第３データ変調器１２３へ出力される光の強度が最大となり、第４データ変調器１２４へ出力される光の強度が最小となる。また、クロック発振器１０２から出力される第３クロック信号の強度が最小である場合に、第３データ変調器１２３へ出力される光の強度が最小となり、第４データ変調器１２４へ出力される光の強度が最大となる。
【００２４】
このように、光伝送装置１００においては、第１クロック変調器１１１の後段に第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３が設けられる。そして、前段の第１クロック変調器１１１に第１クロック信号を用いる。また、後段の第２クロック変調器１１２には第１クロック信号が立ち上がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第２クロック信号を用いる。また、後段の第３クロック変調器１１３には第１クロック信号が立ち下がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第３クロック信号を用いる。
【００２５】
これにより、後段の第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスが立ち上がっている期間において後段の第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３における干渉の条件が切り替わる。このため、後段の第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスをさらに２つの光クロックパルスに分割し、互いにタイミングが異なる４つの光クロックパルスを得ることができる。
【００２６】
データ駆動部１２０は、入力されたデータ信号に応じた第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４の駆動信号を生成し、生成した駆動信号をそれぞれ第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４に出力する。たとえば、データ駆動部１２０は、クロック発振器１０２から出力されるクロック信号を用いることにより、第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４へ駆動信号を出力するタイミングを調整する。
【００２７】
第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４は、第２クロック変調器１１２による干渉によって得られた各光と、第３クロック変調器１１３による干渉によって得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部の一例である。
【００２８】
具体的には、第１データ変調器１２１は、第２クロック変調器１１２から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第１データ変調器１２１は、変調により得られた光信号を合波部１５１へ出力する。第２データ変調器１２２は、第２クロック変調器１１２から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第２データ変調器１２２は、変調により得られた光信号を合波部１５１へ出力する。
【００２９】
第３データ変調器１２３は、第３クロック変調器１１３から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第３データ変調器１２３は、変調により得られた光信号を合波部１５２へ出力する。第４データ変調器１２４は、第３クロック変調器１１３から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第４データ変調器１２４は、変調により得られた光信号を合波部１５２へ出力する。
【００３０】
第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４には、伝送システムに要求される変調方式を可能にする各種の変調器を用いることができる。たとえば、第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４には、ＥＡ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）変調器、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調器、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調器、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調器、ＤＰ−ＱＡＭ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調器などを用いることができる。
【００３１】
合波部１５１〜１５３は、第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４によって得られた各光信号を合波する合波部である。具体的には、合波部１５１は、第１データ変調器１２１から出力された光信号と第２データ変調器１２２から出力された光信号とを合波して、合波部１５３へ出力する。合波部１５２は、第３データ変調器１２３から出力された光信号と第４データ変調器１２４から出力された光信号とを合波して、合波部１５３へ出力する。合波部１５３は、合波部１５１から出力された光信号と合波部１５２から出力された光信号とを合波して出力する。
【００３２】
このように、光伝送装置１００によれば、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスをさらに２つの光クロックパルスに分割し、互いにタイミングが異なる４つの光クロックパルスを得ることができる。そして、４つの光クロックパルスをそれぞれ駆動信号により変調して合波することにより、４分割多重の光信号を得ることができる。
【００３３】
（光伝送装置の具体的構成）
図２−１は、実施の形態１にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。図２−２は、図２−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。図２−１および図２−２において、図１−１および図１−２に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図２−１および図２−２に示すように、光伝送装置１００は、図１−１および図１−２に示した構成に加えて光源２００を備えていてもよい。光源２００は、ＣＷレーザー光を生成して第１クロック変調器１１１に出力する。
【００３５】
第１クロック変調器１１１は、第１駆動部２０１と、第１マッハツェンダ変調器２１１とを備える。第１駆動部２０１は、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号に応じた駆動信号を第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に印加する。具体的には、第１駆動部２０１は、所定のクロック周波数を表す２値の信号を第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に出力する。
【００３６】
たとえば、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号がＨｉｇｈである場合に、第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に最大の電圧が印加される。また、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号がＬｏｗである場合に、第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に最小の電圧が印加される。
【００３７】
第１マッハツェンダ変調器２１１は、光源２００から出力されたＣＷレーザー光を分岐し、分岐した各光を干渉させる。そして、第１マッハツェンダ変調器２１１は、干渉により得られた各光の一方を第２クロック変調器１１２へ出力し、各光の他方を第３クロック変調器１１３へ出力する。また、第１マッハツェンダ変調器２１１は、分岐した各光の位相差を、第１駆動部２０１によって印加される電圧に応じて変化させる。
【００３８】
これにより、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ出力される各光の強度比が、第１駆動部２０１によって印加される電圧に応じて変化する。第１マッハツェンダ変調器２１１から出力される各光は、互いに強度が反転した一対の光となる。
【００３９】
たとえば、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号がＨｉｇｈである場合、第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に印加される電圧が最大となる。第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に印加される電圧が最大となると、たとえば、第２クロック変調器１１２へ出力される光の強度が最大となり、第３クロック変調器１１３へ出力される光の強度が最小となる。
【００４０】
また、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号がＬｏｗである場合に、第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に印加される電圧が最小となる。第１マッハツェンダ変調器２１１の電極に印加される電圧が最小となると、たとえば、第２クロック変調器１１２へ出力される光の強度が最小となり、第３クロック変調器１１３へ出力される光の強度が最大となる。
【００４１】
第２クロック変調器１１２は、第２駆動部２０２と、第２マッハツェンダ変調器２１２とを備える。第２駆動部２０２は、遅延部１０３から出力された第２クロック信号に応じた駆動信号を第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に印加する。具体的には、第２駆動部２０２は、所定のクロック周波数を表す２値の信号を、遅延部１０３によって所定量遅延したタイミングにて、第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に出力する。
【００４２】
たとえば、遅延部１０３から出力された第２クロック信号がＨｉｇｈである場合に、第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に最大の電圧が印加される。また、遅延部１０３から出力された第２クロック信号がＬｏｗである場合に、第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に最小の電圧が印加される。
【００４３】
第２マッハツェンダ変調器２１２は、第１マッハツェンダ変調器２１１から出力された光を分岐し、分岐した各光を干渉させる。そして、第２マッハツェンダ変調器２１２は、干渉により得られた各光の一方を第１データ変調器１２１へ出力し、各光の他方を第２データ変調器１２２へ出力する。また、第２マッハツェンダ変調器２１２は、分岐した各光の位相差を、第２駆動部２０２によって印加される電圧に応じて変化させる。
【００４４】
これにより、第１データ変調器１２１および第２データ変調器１２２へ出力される各光の強度比が、第２駆動部２０２によって印加される電圧に応じて変化する。第２マッハツェンダ変調器２１２から出力される各光は、互いに強度が反転した一対の光となる。
【００４５】
たとえば、遅延部１０３から出力された第２クロック信号がＨｉｇｈである場合、第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に印加される電圧が最大となる。第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に印加される電圧が最大となると、第１データ変調器１２１へ出力される光の強度が最大となり、第２データ変調器１２２へ出力される光の強度が最小となる。
【００４６】
また、遅延部１０３から出力された第２クロック信号がＬｏｗである場合に、第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に印加される電圧が最小となる。第２マッハツェンダ変調器２１２の電極に印加される電圧が最小となると、第１データ変調器１２１へ出力される光の強度が最小となり、第２データ変調器１２２へ出力される光の強度が最大となる。
【００４７】
第３クロック変調器１１３は、第３駆動部２０３と、第３マッハツェンダ変調器２１３とを備える。第３駆動部２０３は、遅延部１０３から出力された第３クロック信号に応じた駆動信号を第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に印加する。具体的には、第３駆動部２０３は、所定のクロック周波数を表す２値の信号を、遅延部１０３によって所定量遅延したタイミングにて、第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に出力する。
【００４８】
たとえば、遅延部１０３から出力された第３クロック信号がＨｉｇｈである場合に、第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に最大の電圧が印加される。また、遅延部１０３から出力された第３クロック信号がＬｏｗである場合に、第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に最小の電圧が印加される。
【００４９】
第３マッハツェンダ変調器２１３は、第１マッハツェンダ変調器２１１から出力された光を分岐し、分岐した各光を干渉させる。そして、第３マッハツェンダ変調器２１３は、干渉により得られた各光の一方を第３データ変調器１２３へ出力し、各光の他方を第４データ変調器１２４へ出力する。また、第３マッハツェンダ変調器２１３は、分岐した各光の位相差を、第３駆動部２０３によって印加される電圧に応じて変化させる。
【００５０】
これにより、第３データ変調器１２３および第４データ変調器１２４へ出力される各光の強度比が、第３駆動部２０３によって印加される電圧に応じて変化する。第３マッハツェンダ変調器２１３から出力される各光は、互いに強度が反転した一対の光となる。
【００５１】
たとえば、遅延部１０３から出力された第３クロック信号がＨｉｇｈである場合、第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に印加される電圧が最大となる。第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に印加される電圧が最大となると、第３データ変調器１２３へ出力される光の強度が最大となり、第４データ変調器１２４へ出力される光の強度が最小となる。
【００５２】
また、遅延部１０３から出力された第３クロック信号がＬｏｗである場合に、第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に印加される電圧が最小となる。第３マッハツェンダ変調器２１３の電極に印加される電圧が最小となると、第３データ変調器１２３へ出力される光の強度が最小となり、第４データ変調器１２４へ出力される光の強度が最大となる。
【００５３】
（光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャート）
図３は、実施の形態１にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。駆動信号３０１は、クロック発振器１０２から出力される第１クロック信号に応じて第１駆動部２０１から第１マッハツェンダ変調器２１１へ出力される駆動信号である。駆動信号３０１は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。
【００５４】
出力光３１１，３１２は、駆動信号３０１に応じて第１マッハツェンダ変調器２１１がそれぞれ第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ出力する各光である。出力光３１１は、駆動信号３０１と同期した光となる。出力光３１２は、出力光３１１に対して強度が反転した光となる。
【００５５】
駆動信号３０２は、第２駆動部２０２から第２マッハツェンダ変調器２１２へ出力される駆動信号を表している。駆動信号３０２は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。また、第２駆動部２０２へ入力される第２クロック信号は、遅延部１０３によって３Ｔ／４周期遅延している。このため、駆動信号３０２は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１と比べて３Ｔ／４周期遅延している。
【００５６】
駆動信号３０３は、第３駆動部２０３から第３マッハツェンダ変調器２１３へ出力される駆動信号を表している。駆動信号３０３は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。また、第３駆動部２０３へ入力される第３クロック信号は、遅延部１０３によってＴ／４周期遅延している。このため、駆動信号３０３は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１と比べてＴ／４周期遅延している。
【００５７】
出力光３１３は、駆動信号３０２に応じて第２マッハツェンダ変調器２１２が第１データ変調器１２１へ出力する光である。出力光３１３は、出力光３１１および駆動信号３０２がともにＨｉｇｈになっている期間のみＨｉｇｈとなる。出力光３１４は、駆動信号３０２に応じて第２マッハツェンダ変調器２１２が第２データ変調器１２２へ出力する光である。出力光３１４は、出力光３１１がＨｉｇｈかつ駆動信号３０２がＬｏｗになっている期間のみＨｉｇｈとなる。
【００５８】
出力光３１５は、駆動信号３０３に応じて第３マッハツェンダ変調器２１３が第３データ変調器１２３へ出力する光である。出力光３１５は、出力光３１２および駆動信号３０３がともにＨｉｇｈになっている期間のみＨｉｇｈとなる。出力光３１６は、駆動信号３０３に応じて第３マッハツェンダ変調器２１３が第４データ変調器１２４へ出力する光である。出力光３１６は、出力光３１２がＨｉｇｈかつ駆動信号３０３がＬｏｗになっている期間のみＨｉｇｈとなる。
【００５９】
これにより、出力光３１３〜３１６は、Ｈｉｇｈとなる期間がＴ／４ずつずれた光となる。
【００６０】
駆動信号３２１〜３２４は、データ駆動部１２０からそれぞれ第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４へ出力される駆動信号を表している。駆動信号３２１〜３２４のそれぞれは、データ駆動部１２０へ入力されるデータ信号に応じて「１」または「０」の値をとる。
【００６１】
出力光３３１は、駆動信号３２１に応じて第１データ変調器１２１が合波部１５１へ出力する光である。具体的には、出力光３３１は、出力光３１３のＨｉｇｈになっている部分が駆動信号３２１の「１」または「０」の値によって変調された光である。出力光３３２は、駆動信号３２２に応じて第２データ変調器１２２が合波部１５１へ出力する光である。具体的には、出力光３３２は、出力光３１４のＨｉｇｈになっている部分が駆動信号３２２の「１」または「０」の値によって変調された光である。
【００６２】
出力光３３３は、駆動信号３２３に応じて第３データ変調器１２３が合波部１５２へ出力する光である。具体的には、出力光３３３は、出力光３１５のＨｉｇｈになっている部分が駆動信号３２３の「１」または「０」の値によって変調された光である。出力光３３４は、駆動信号３２４に応じて第４データ変調器１２４が合波部１５２へ出力する光である。具体的には、出力光３３４は、出力光３１６のＨｉｇｈになっている部分が駆動信号３２４の「１」または「０」の値によって変調された光である。
【００６３】
出力光３４０は、合波部１５３から出力される光である。出力光３４０は、出力光３３１〜３３４を合波した光である。出力光３３１〜３３４はＨｉｇｈとなる期間がＴ／４ずつずれているため、出力光３３１〜３３４を合波することによって周期がＴ／４の４分割多重の光信号を生成することができる。
【００６４】
また、分割した出力光３１３〜３１６に対してそれぞれ変調を行うことにより、駆動信号３２１〜３２４の周期がＴであっても、値がＴ／４周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。したがって、たとえばデータ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４の動作周期をＴ／４周期にすることができる。このため、たとえばデータ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４に高速な回路を用いなくても４分割多重による高速な光信号を生成することができる。
【００６５】
（４分割多重における遅延部の構成の一例）
図４は、４分割多重における遅延部の構成の一例を示す図である。図４に示すように、図１−１〜図２−２に示した遅延部１０３は、ＰＬＬ回路４００と、反転出力バッファ４０１と、出力バッファ４０２と、を備えている。クロック発振器１０２から遅延部１０３へ出力されたクロック信号はＰＬＬ回路４００へ入力される。
【００６６】
ＰＬＬ回路４００（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ：位相同期回路）は、位相比較器４１１と、ローパスフィルタ４１２と、加算器４１３と、ＶＣＯ４１４と、を備えている。位相比較器４１１は、クロック発振器１０２から出力されたクロック信号と、ＶＣＯ４１４から出力されたクロック信号と、の位相を比較する。位相比較器４１１は、位相の比較結果を示す信号をローパスフィルタ４１２へ出力する。
【００６７】
ローパスフィルタ４１２は、位相比較器４１１から出力された信号の所定周波数以下の周波数成分のみを通過させて加算器４１３へ出力する。加算器４１３は、ローパスフィルタ４１２から出力された信号と、Ｔ／４周期分のオフセット直流電圧と、を加算し、加算結果を示す信号をＶＣＯ４１４へ出力する。
【００６８】
ＶＣＯ４１４（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：電圧制御発振器）は、加算器４１３から出力された信号に応じた周波数のクロック信号を生成する。そして、ＶＣＯ４１４は、生成したクロック信号を位相比較器４１１、反転出力バッファ４０１および出力バッファ４０２へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／４周期遅延したクロック信号を反転出力バッファ４０１および出力バッファ４０２へ出力することができる。
【００６９】
反転出力バッファ４０１は、ＰＬＬ回路４００から出力されたクロック信号を反転して第２駆動部２０２へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を３Ｔ／４周期遅延したクロック信号（第２クロック信号）を第２駆動部２０２へ出力することができる。
【００７０】
出力バッファ４０２は、ＰＬＬ回路４００から出力されたクロック信号を第３駆動部２０３へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／４周期遅延したクロック信号（第３クロック信号）を第３駆動部２０３へ出力することができる。
【００７１】
（４分割多重における遅延部の構成の他の一例）
図５は、４分割多重における遅延部の構成の他の一例を示す図である。図５において、図４に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。遅延部１０３は、遅延回路５００と、反転出力バッファ４０１と、出力バッファ４０２と、を備える。クロック発振器１０２から遅延部１０３へ出力されたクロック信号は遅延回路５００へ入力される。
【００７２】
遅延回路５００は、入力されたクロック信号をＴ／４周期遅延して反転出力バッファ４０１および出力バッファ４０２へ出力する回路である。遅延回路５００としては、たとえば、集中定数回路や分布定数回路が用いることができる。図５に示す例では、遅延回路５００は、インダクタ５０１と、コンデンサ５０２と、を備えたＬＣ回路である。
【００７３】
インダクタ５０１の一端は遅延回路５００の入力端に接続され、インダクタ５０１の他端は遅延回路５００の出力端に接続されている。コンデンサ５０２の一端はインダクタ５０１と遅延回路５００の出力端との間に接続され、コンデンサ５０２の他端は接地されている。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／４周期遅延したクロック信号を反転出力バッファ４０１および出力バッファ４０２へ出力することができる。
【００７４】
反転出力バッファ４０１は、遅延回路５００から出力されたクロック信号を反転して第２駆動部２０２へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を３Ｔ／４周期遅延したクロック信号（第２クロック信号）を第２駆動部２０２へ出力することができる。
【００７５】
出力バッファ４０２は、遅延回路５００から出力されたクロック信号を第３駆動部２０３へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／４周期遅延したクロック信号（第３クロック信号）を第３駆動部２０３へ出力することができる。
【００７６】
（光伝送システムの一例）
つぎに、図６−１および図６−２を用いて、実施の形態１にかかる光伝送装置１００が用いられる光伝送システムの一例について説明する。図６−１は、実施の形態１にかかる光伝送装置が用いられる光伝送システムの一例を示す図である。図６−２は、図６−１に示した光伝送システムにおける光の流れの一例を示す図である。図６−１および図６−２において、光伝送システム６００は、送信装置６０１と、光ファイバ６０２と、受信装置６０３とを備える。
【００７７】
送信装置６０１は、ｍ個の光送信部６１０−１〜６１０−ｍと、合波部６０４とを備えている。光送信部６１０−１〜６１０−ｍは、それぞれ異なる波長λ１〜λｍの光信号を生成して合波部６０４へ出力する。合波部６０４は、光送信部６１０−１〜６１０−ｍから出力された各光信号を合波する。合波部６０４は、合波した光信号を光ファイバ６０２へ出力する。
【００７８】
光ファイバ６０２は、送信装置６０１から出力された光信号を受信装置６０３に伝送する。受信装置６０３は、分波部６０５と、ｍ個の光受信部６２０−１〜６２０−ｍとを備える。分波部６０５は、光ファイバ６０２によって伝送された光信号を波長λ１〜λｍの各光信号に分波する。そして、分波部６０５は、分波した波長λ１〜λｍの各光信号をそれぞれ光受信部６２０−１〜６２０−ｍへ出力する。光受信部６２０−１〜６２０−ｍのそれぞれは、分波部６０５から出力された光信号を受信する。
【００７９】
光伝送システム６００によれば、光送信部６１０−１〜６１０−ｍにて波長λごとに生成された光信号を、各波長λに対応する光受信部６２０−１〜６２０−ｍに送信することができる。図２−１および図２−２に示した光伝送装置１００は、たとえば図６−１および図６−２に示した光送信部６１０−１〜６１０−ｍのそれぞれに適用することができる。
【００８０】
（光伝送装置の動作の変形例を表すタイムチャート）
つぎに、図７を用いて、実施の形態１にかかる光伝送装置１００の動作の変形例について説明する。図７は、実施の形態１にかかる光伝送装置の動作の変形例を表すタイムチャートである。図７において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。この変形例では、また、第２駆動部２０２へ入力される第２クロック信号を遅延部１０３によってＴ／４周期遅延した場合について説明する。
【００８１】
この場合は、図７に示すように、駆動信号３０２は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１と比べてＴ／４周期遅延している。すなわち、図７に示す駆動信号３０２は、図３に示した駆動信号３０２を反転させた信号となっている。このため、出力光３１３は、出力光３１４に対してＴ／４周期遅延した波形となる。また、出力光３３１は、出力光３３２に対してＴ／４周期遅延した波形となる。
【００８２】
これにより、図７に示す出力光３１３および出力光３１４は、図３に示した出力光３１３および出力光３１４に対して位相が入れ替わっている。また、図７に示す出力光３３１および出力光３３２は、図３に示した出力光３３１および出力光３３２に対して位相が入れ替わっている。
【００８３】
この場合も、出力光３３１〜３３４は、Ｈｉｇｈとなる期間がＴ／４ずつずれているため、出力光３３１〜３３４を合波することによって、周期がＴ／４の４分割多重の光信号を生成することができる。また、分割した出力光３１３〜３１６に対してそれぞれ変調を行うことにより、駆動信号３２１〜３２４の周期がＴであっても、値がＴ／４周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。
【００８４】
このように、実施の形態１にかかる光伝送装置１００では、第１クロック信号に対してＴ／４遅延した第２クロック信号および第２クロック信号を反転した第３クロック信号を用いた。これにより、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３へ入力された各光クロックパルスが立ち上がっている期間において第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３における干渉の条件が切り替わる。
【００８５】
このため、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３へ入力された各光クロックパルスをさらに２つの光クロックパルスに分割することができる。したがって、データ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４に高速な回路を用いなくても４分割多重による高速な光信号を生成することができる。
【００８６】
なお、実施の形態１において、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力されるクロック信号の遅延量を遅延部１０３によって調整する構成について説明したが、このような構成に限らない。具体的には、光伝送装置１００は、第１クロック変調器１１１、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力される各クロック信号の相対的な位相を調整してずらす構成とすればよい。
【００８７】
たとえば、第１クロック変調器１１１および第２クロック変調器１１２へ入力されるクロック信号の遅延量を遅延部１０３によって調整する構成としてもよい。または、第１クロック変調器１１１および第３クロック変調器１１３へ入力されるクロック信号の遅延量を遅延部１０３によって調整する構成としてもよい。または、第１クロック変調器１１１、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力されるクロック信号の遅延量を遅延部１０３によって調整する構成としてもよい。
【００８８】
（実施の形態２）
つぎに、光伝送装置の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、第２駆動部２０２および第３駆動部２０３の駆動信号の周期をＴとした場合について説明したが、実施の形態２では、第２駆動部２０２および第３駆動部２０３の駆動信号の周期をＴ／２とした場合について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と異なる部分について説明を行う。
【００８９】
（光伝送装置の具体的構成）
図８−１は、実施の形態２にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。図８−２は、図８−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。図８−１および図８−２において、図１−１および図１−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図８−１および図８−２に示すように、実施の形態２にかかる光伝送装置８００は、図２−１および図２−２に示した光伝送装置１００の遅延部１０３に加えて周波数変換部８０１を備えている。
【００９０】
クロック発振器１０２は、クロック信号を第１クロック変調器１１１および周波数変換部８０１へ出力する。周波数変換部８０１は、クロック発振器１０２から出力されたクロック信号の周波数を変換し、変換した第２クロック信号を遅延部１０３へ出力する。たとえば、周波数変換部８０１は、クロック発振器１０２から出力されたクロック信号の周波数を２倍（逓倍）にする。
【００９１】
遅延部１０３は、たとえば第２クロック変調器１１２へは、周波数変換部８０１から出力されたクロック信号を遅延させないクロック信号を第２クロック信号として出力する。また、遅延部１０３は、第３クロック変調器１１３へは、周波数変換部８０１から出力されたクロック信号を所定量遅延させた第３クロック信号を出力する。具体的には、遅延部１０３は、周波数変換部８０１から出力されたクロック信号をＴ／２周期遅延させた第３クロック信号を出力する。これにより、第２クロック信号が反転した第３クロック信号を第３クロック変調器１１３に出力することができる。
【００９２】
このように、光伝送装置８００は、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３に出力する第２クロック信号および第３クロック信号の周波数を、第１クロック変調器１１１に出力する第１クロック信号の周波数の２倍にした周波数とすることができる。また、第３クロック信号を、第２クロック信号に対してＴ／２周期遅延させることができる。
【００９３】
（実施の形態２にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャート）
つぎに、図９を用いて、実施の形態２にかかる光伝送装置８００の動作について説明する。図９は、実施の形態２にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。図９において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、第２駆動部２０２から第２マッハツェンダ変調器２１２へ出力される駆動信号３０２は、周期Ｔ／２でＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。
【００９４】
また、第３駆動部２０３から第３マッハツェンダ変調器２１３へ出力される駆動信号３０３は、周期Ｔ／２でＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号であり、第２駆動部２０２の駆動信号３０２を反転した信号である。
【００９５】
この場合は、第３マッハツェンダ変調器２１３の出力光３１５は、出力光３１６に対してＴ／４周期遅延した波形となる。また、第３データ変調器１２３の出力光３３３は、出力光３３４に対してＴ／４周期遅延した波形となる。また、第３マッハツェンダ変調器２１３の出力光３１６は、出力光３１５よりＴ／４周期位相が進んだ波形となる。また、第３データ変調器１２３の出力光３３４は、出力光３３３に対してＴ／４周期進んだ波形となる。
【００９６】
これにより、出力光３３１〜３３４は、Ｈｉｇｈとなる期間がＴ／４ずつずれているため、出力光３３１〜３３４を合波することによって、周期がＴ／４の４分割多重の光信号を生成することができる。また、分割した出力光３１３〜３１６に対してそれぞれ変調を行うことにより、駆動信号３２１〜３２４の周期がＴであっても、値がＴ／４周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。
【００９７】
このように、実施の形態２にかかる光伝送装置８００では、第２駆動部２０２および第３駆動部２０３の駆動信号の周期を第１駆動部２０１の駆動信号の周期の半分とした。これにより、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスが立ち上がっている期間において第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３における干渉の条件が切り替わる。このため、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスをさらに２つの光クロックパルスに分割することができる。したがって、データ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４に高速な回路を用いなくても４分割多重による高速な光信号を生成することができる。
【００９８】
なお、実施の形態２において、光伝送装置８００は、駆動信号３０１と駆動信号３０２の間、および駆動信号３０１と駆動信号３０３との間で、それぞれ相対的に周波数を２倍にできればよい。たとえば、周波数変換部８０１を、クロック発振器１０２と遅延部１０３との間に配置せずに、周波数変換部８０１をクロック発振器１０２と第１駆動部２０１との間に配置してもよい。
【００９９】
そして、この周波数変換部８０１によって変換されたクロック信号を第１駆動部２０１に出力することにより、駆動信号３０１と駆動信号３０２の間、および駆動信号３０１と駆動信号３０３との間で、それぞれ相対的に周波数を２倍にすればよい。
【０１００】
（実施の形態３）
つぎに、光伝送装置の実施の形態３について、実施の形態２と異なる部分について説明する。実施の形態３にかかる光伝送装置８００においては、第２駆動部２０２および第３駆動部２０３に出力する第２クロック信号および第３クロック信号の周波数を、第１駆動部２０１に出力する第１クロック信号の周波数の１／２にしている。
【０１０１】
ここで、図８−１および図８−２を参照して、実施の形態３にかかる光伝送装置８００について補足する。クロック発振器１０２は、たとえば周期Ｔ／２の駆動信号３０１（クロック信号）に出力する。生成部１０１は、第１クロック信号の奇数番目の立ち上がり期間において立ち上がっているとともに第１クロック信号の偶数番目の立ち上がり期間において立ち下がっている第２クロック信号を生成する。
【０１０２】
また、生成部１０１は、第１クロック信号の奇数番目の立ち下がり期間において立ち上がっているとともに第１クロック信号の偶数番目の立ち下がり期間において立ち下がっている第３クロック信号を生成する。
【０１０３】
具体的には、周波数変換部８０１は、クロック発振器１０２から出力された第１クロック信号の周波数を１／２（分周）にする。
【０１０４】
これにより、第２駆動部２０２および第３駆動部２０３に出力する第２クロック信号および第３クロック信号の周波数を、第１駆動部２０１に出力する第１クロック信号の周波数の１／２にした周波数とすることができる。また、第３クロック信号を、第２クロック信号に対してＴ／２周期遅延させることができる。
【０１０５】
（実施の形態３にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャート）
図１０は、実施の形態３にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。図１０において、駆動信号３０１は、ＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す周期Ｔ／２の信号である。図１０において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
第２マッハツェンダ変調器２１２の出力光３１３は、第２マッハツェンダ変調器２１２の出力光３１４に対してＴ／２周期進んだ波形となる。また、第１データ変調器１２１の出力光３３１は、第２データ変調器１２２の出力光３３２に対してＴ／２周期進んだ波形となる。第３マッハツェンダ変調器２１３の出力光３１５は、第３マッハツェンダ変調器２１３の出力光３１６に対してＴ／２周期進んだ波形となる。また、第３データ変調器１２３の出力光３３３は、第４データ変調器１２４の出力光３３４に対してＴ／２周期進んだ波形となる。
【０１０７】
この場合も、出力光３３１〜３３４は、Ｈｉｇｈとなる期間がＴ／４ずつずれているため、出力光３３１〜３３４を合波することによって、周期がＴ／４の４分割多重の光信号を生成することができる。また、分割した出力光３１３〜３１６に対してそれぞれ変調を行うことにより、駆動信号３２１〜３２４の周期がＴであっても、値がＴ／４周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。
【０１０８】
このように、実施の形態３にかかる光伝送装置８００では、第１駆動部２０１の駆動信号の周期を第２駆動部２０２および第３駆動部２０３の駆動信号の周期の半分とした。これにより、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスのうち、入力された各光クロックパルスの順番が奇数であるかまたは偶数であるかに応じて、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３における干渉の条件が切り替わる。このため、第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ入力された各光クロックパルスをさらに２つの光クロックパルスに分割することができる。したがって、データ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４に高速な回路を用いなくても４分割多重による高速な光信号を生成することができる。
【０１０９】
なお、実施の形態３において、光伝送装置８００は、駆動信号３０１と駆動信号３０２の間、および駆動信号３０１と駆動信号３０３との間で、それぞれ相対的に周波数を１／２にできればよい。たとえば、周波数変換部８０１を、クロック発振器１０２と遅延部１０３との間に配置せずに、周波数変換部８０１をクロック発振器１０２と第１駆動部２０１との間に配置してもよい。
【０１１０】
そして、この周波数変換部８０１によって変換されたクロック信号を第１駆動部２０１に出力することにより、駆動信号３０１と駆動信号３０２の間、および駆動信号３０１と駆動信号３０３との間で、それぞれ相対的に周波数を１／２にすればよい。
【０１１１】
（実施の形態４）
つぎに、光伝送装置の実施の形態４について説明する。実施の形態４では、８分割多重の場合について説明する。実施の形態４において、実施の形態１〜３と異なる部分について説明を行う。
【０１１２】
（光伝送装置の具体的構成）
図１１−１は、実施の形態４にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。図１１−２は、図１１−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。
【０１１３】
図１１−１および図１１−２に示すように、実施の形態４にかかる光伝送装置１１００は、図２−１および図２−２に示した光伝送装置１００の構成に加えて、第４駆動部１１０４〜第７駆動部１１０７と、第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７と、第５データ変調器１１２５〜第８データ変調器１１２８と、合波部１１５４〜１１５７とを備える。
【０１１４】
実施の形態４にかかる光伝送装置１１００においては、第１マッハツェンダ変調器２１１からの２つの出力光が第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３によって４つの出力光に分けられる。そして、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３によって分けられた４つの出力光が第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７によって８つの出力光に分けられる。
【０１１５】
具体的には、遅延部１０３は、クロック発振器１０２から出力されたクロック信号を所定量遅延させ、遅延させたクロック信号を第２駆動部２０２、第３駆動部２０３、第４駆動部１１０４〜第７駆動部１１０７に出力する。
【０１１６】
遅延部１０３は、第４駆動部１１０４に出力する第４クロック信号を、第１クロック信号に対して、たとえば５Ｔ／８周期遅延させる。また、遅延部１０３は、第５駆動部１１０５に出力する第５クロック信号を、第１クロック信号に対して、たとえば７Ｔ／８周期遅延させる。また、遅延部１０３は、第６駆動部１１０６に出力する第６クロック信号を、第１クロック信号に対して、たとえばＴ／８周期遅延させる。また、遅延部１０３は、第７駆動部１１０７に出力する第７クロック信号を、第１クロック信号に対して、たとえば３Ｔ／８周期遅延させる。
【０１１７】
第２マッハツェンダ変調器２１２は、干渉により得られた各光の一方を第４マッハツェンダ変調器１１１４へ出力し、各光の他方を第５マッハツェンダ変調器１１１５へ出力する。第２マッハツェンダ変調器２１２から出力される各光は、互いに強度が反転した一対の光である。
【０１１８】
第３マッハツェンダ変調器２１３は、干渉により得られた各光の一方を第６マッハツェンダ変調器１１１６へ出力し、各光の他方を第７マッハツェンダ変調器１１１７へ出力する。第３マッハツェンダ変調器２１３から出力される各光は、互いに強度が反転した一対の光である。
【０１１９】
第４駆動部１１０４は、遅延部１０３から出力された第４クロック信号に応じた駆動信号を第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に印加する。具体的には、第４駆動部１１０４は、所定のクロック周波数を表す２値の信号を、遅延部１０３によって所定量遅延したタイミングにて、第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に出力する。
【０１２０】
たとえば、遅延部１０３から出力された第４クロック信号がＨｉｇｈである場合に、第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に最大の電圧が印加される。また、遅延部１０３から出力された第４クロック信号がＬｏｗである場合に、第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に最小の電圧が印加される。
【０１２１】
第４マッハツェンダ変調器１１１４は、第２マッハツェンダ変調器２１２から出力された光を分岐し、分岐した各光を干渉させる。そして、第４マッハツェンダ変調器１１１４は、干渉により得られた各光の一方を第１データ変調器１２１へ出力し、各光の他方を第２データ変調器１２２へ出力する。また、第４マッハツェンダ変調器１１１４は、分岐した各光の位相差を、第４駆動部１１０４によって印加される電圧に応じて変化させる。
【０１２２】
これにより、第１データ変調器１２１および第２データ変調器１２２へ出力される各光の強度比が、第４駆動部１１０４によって印加される電圧に応じて変化する。第４マッハツェンダ変調器１１１４から出力される各光は、互いに強度が反転した一対の光となる。
【０１２３】
たとえば、遅延部１０３から出力された第４クロック信号がＨｉｇｈである場合、第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に印加される電圧が最大となる。第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に印加される電圧が最大となると、第１データ変調器１２１へ出力される光の強度が最大となり、第２データ変調器１２２へ出力される光の強度が最小となる。
【０１２４】
また、遅延部１０３から出力された第４クロック信号がＬｏｗである場合に、第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に印加される電圧が最小となる。第４マッハツェンダ変調器１１１４の電極に印加される電圧が最小となると、第１データ変調器１２１へ出力される光の強度が最小となり、第２データ変調器１２２へ出力される光の強度が最大となる。
【０１２５】
なお、第５マッハツェンダ変調器１１１５〜第７マッハツェンダ変調器１１１７による第３データ変調器１２３〜第８データ変調器１１２８への光の出力についても、上述した第４マッハツェンダ変調器１１１４による光の出力と同様である。
【０１２６】
データ駆動部１２０は、第１データ変調器１２１〜第８データ変調器１１２８にそれぞれデータ信号に応じた駆動信号を出力する。第１データ変調器１２１および第２データ変調器１２２は、第４マッハツェンダ変調器１１１４から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。第３データ変調器１２３および第４データ変調器１２４は、第５マッハツェンダ変調器１１１５から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。
【０１２７】
第５データ変調器１１２５および第６データ変調器１１２６は、第６マッハツェンダ変調器１１１６から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第５データ変調器１１２５および第６データ変調器１１２６は、変調により得られた光信号を合波部１１５４へ出力する。
【０１２８】
第７データ変調器１１２７および第８データ変調器１１２８は、第７マッハツェンダ変調器１１１７から出力された光を、データ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第７データ変調器１１２７および第８データ変調器１１２８は、変調により得られた光信号を合波部１１５５へ出力する。
【０１２９】
合波部１１５４は、第５データ変調器１１２５から出力された光信号と第６データ変調器１１２６から出力された光信号とを合波し、合波した光信号を合波部１１５６へ出力する。合波部１１５５は、第７データ変調器１１２７から出力された光信号と第８データ変調器１１２８から出力された光信号とを合波し、合波した光信号を合波部１１５６へ出力する。
【０１３０】
合波部１１５６は、合波部１１５４から出力された光信号と合波部１１５５から出力された光信号とを合波して、合波した光信号を合波部１１５７へ出力する。合波部１１５７は、合波部１５３から出力された光信号と合波部１１５６から出力された光信号とを合波して、合波した光信号を出力する。
【０１３１】
このように、光伝送装置１１００においては、前段の第１マッハツェンダ変調器２１１に第１クロック信号を用いる。また、中段の第２マッハツェンダ変調器２１２には第１クロック信号が立ち上がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第２クロック信号を用いる。また、中段の第３マッハツェンダ変調器２１３には第１クロック信号が立ち下がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第３クロック信号を用いる。
【０１３２】
さらに、後段の第４マッハツェンダ変調器１１１４には第２クロック信号が立ち上がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第４クロック信号を用いる。また、後段の第５マッハツェンダ変調器１１１５には第２クロック信号が立ち下がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第５クロック信号を用いる。
【０１３３】
また、後段の第６マッハツェンダ変調器１１１６には第３クロック信号が立ち上がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第６クロック信号を用いる。さらに、後段の第７マッハツェンダ変調器１１１７には第３クロック信号が立ち下がっている期間において立ち上がりまたは立ち下がる第７クロック信号を用いる。
【０１３４】
これにより、第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７へ入力された各光クロックパルスが立ち上がっている期間において第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７における干渉の条件が切り替わる。このため、第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７へ入力された各光クロックパルスをそれぞれさらに２つの光クロックパルスに分割することができる。
【０１３５】
（光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャート）
図１２は、実施の形態４にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。図１２において、駆動信号１２０４は、第４駆動部１１０４から第４マッハツェンダ変調器１１１４へ出力される駆動信号を表している。駆動信号１２０４は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。駆動信号１２０４は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１に比べて、５Ｔ／８周期遅延している。
【０１３６】
駆動信号１２０５は、第５駆動部１１０５から第５マッハツェンダ変調器１１１５へ出力される駆動信号を表している。駆動信号１２０５は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。駆動信号１２０５は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１と比べて、７Ｔ／８周期遅延している。
【０１３７】
駆動信号１２０６は、第６駆動部１１０６から第６マッハツェンダ変調器１１１６へ出力される駆動信号を表している。駆動信号１２０６は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。駆動信号１２０６は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１と比べて、Ｔ／８周期遅延している。
【０１３８】
駆動信号１２０７は、第７駆動部１１０７から第７マッハツェンダ変調器１１１７へ出力される駆動信号を表している。駆動信号１２０７は、周期ＴでＨｉｇｈとＬｏｗを交互に繰り返す信号である。駆動信号１２０７は、第１駆動部２０１の駆動信号３０１と比べて、３Ｔ／８周期遅延している。
【０１３９】
出力光１２１７は、駆動信号１２０４に応じて第４マッハツェンダ変調器１１１４が第１データ変調器１２１へ出力する光である。出力光１２１７は、出力光３１３および駆動信号１２０４がともにＨｉｇｈになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。出力光１２１８は、駆動信号１２０４に応じて第４マッハツェンダ変調器１１１４が第２データ変調器１２２へ出力する光である。出力光１２１８は、出力光３１３がＨｉｇｈかつ駆動信号１２０４がＬｏｗになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。
【０１４０】
出力光１２１９は、駆動信号１２０５に応じて第５マッハツェンダ変調器１１１５が第３データ変調器１２３へ出力する光である。出力光１２１９は、出力光３１４および駆動信号１２０５がともにＨｉｇｈになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。出力光１２２０は、駆動信号１２０５に応じて第５マッハツェンダ変調器１１１５が第４データ変調器１２４へ出力する光である。出力光１２２０は、出力光３１４がＨｉｇｈかつ駆動信号１２０５がＬｏｗになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。
【０１４１】
出力光１２２１は、駆動信号１２０６に応じて第６マッハツェンダ変調器１１１６が第５データ変調器１１２５へ出力する光である。出力光１２２１は、出力光３１５および駆動信号１２０６がともにＨｉｇｈになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。出力光１２２２は、駆動信号１２０６に応じて第６マッハツェンダ変調器１１１６が第６データ変調器１１２６へ出力する光である。出力光１２２２は、出力光３１５がＨｉｇｈかつ駆動信号１２０６がＬｏｗになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。
【０１４２】
出力光１２２３は、駆動信号１２０７に応じて第７マッハツェンダ変調器１１１７が第７データ変調器１１２７へ出力する光である。出力光１２２３は、出力光３１６および駆動信号１２０７がともにＨｉｇｈになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。出力光１２２４は、駆動信号１２０７に応じて第７マッハツェンダ変調器１１１７が第８データ変調器１１２８へ出力する光である。出力光１２２４は、出力光３１６がＨｉｇｈかつ駆動信号１２０７がＬｏｗになっている期間のみＨｉｇｈとなる光である。
【０１４３】
これにより、出力光１２１７〜１２２４は、Ｈｉｇｈとなる期間がＴ／８ずつずれた光となる。
【０１４４】
駆動信号１２３０は、データ駆動部１２０から第１データ変調器１２１〜第８データ変調器１１２８へ出力される駆動信号を表している。駆動信号１２３０は、データ駆動部１２０へ入力されるデータ信号に応じて「１」または「０」の値をとる信号である。
【０１４５】
出力光１２１７〜１２２４は、駆動信号１２３０に応じて、それぞれＨｉｇｈになっている期間が「１」または「０」の値によって変調される。変調された出力光は、それぞれ下流の合波部１５１，１５２，１１５４，１１５５に出力される。
【０１４６】
出力光１２４０は、合波部１１５７から出力される光である。出力光１２４０は、「１」または「０」の値によって変調された出力光１２１７〜１２２４を合波した光である。出力光１２１７〜１２２４は、Ｈｉｇｈとなる期間がＴ／８ずつずれているため、出力光１２１７〜１２２４を合波することによって、周期がＴ／８の８分割多重の光信号を生成することができる。
【０１４７】
また、分割した出力光１２１７〜１２２４に対してそれぞれ変調を行うことにより、駆動信号１２３０の周期がＴであっても、値がＴ／８周期で切り替わる出力光１２４０を得ることができる。
【０１４８】
（８分割多重における遅延部の構成の一例）
図１３は、８分割多重における遅延部の構成の一例を示す図である。図１３に示すように、遅延部１０３は、図４に示したＰＬＬ回路４００、反転出力バッファ４０１および出力バッファ４０２に加え、ＰＬＬ回路１３０１，１３０２と、反転出力バッファ１３２１，１３３１と、出力バッファ１３２２，１３３２と、を備えている。クロック発振器１０２から遅延部１０３へ出力されたクロック信号は、ＰＬＬ回路４００，１３０１，１３０２へ入力される。
【０１４９】
ＰＬＬ回路１３０１，１３０２は、それぞれ、図４に示したＰＬＬ回路４００と同様の構成である。ただし、ＰＬＬ回路１３０１の加算器４１３は、ローパスフィルタ４１２から出力された信号と、Ｔ／８周期分のオフセット直流電圧と、を加算し、加算結果を示す信号をＶＣＯ４１４へ出力する。これにより、ＰＬＬ回路１３０１は、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／８周期遅延したクロック信号を反転出力バッファ１３２１および出力バッファ１３２２へ出力することができる。
【０１５０】
また、ＰＬＬ回路１３０２の加算器４１３は、ローパスフィルタ４１２から出力された信号と、３Ｔ／８周期分のオフセット直流電圧と、を加算し、加算結果を示す信号をＶＣＯ４１４へ出力する。これにより、ＰＬＬ回路１３０２は、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を３Ｔ／８周期遅延したクロック信号を反転出力バッファ１３３１および出力バッファ１３３２へ出力することができる。
【０１５１】
反転出力バッファ１３２１は、ＰＬＬ回路１３０１から出力されたクロック信号を反転して第５駆動部１１０５へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を７Ｔ／８周期遅延したクロック信号（第５クロック信号）を第５駆動部１１０５へ出力することができる。
【０１５２】
出力バッファ１３２２は、ＰＬＬ回路１３０１から出力されたクロック信号を第６駆動部１１０６へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／８周期遅延したクロック信号（第６クロック信号）を第６駆動部１１０６へ出力することができる。
【０１５３】
反転出力バッファ１３３１は、ＰＬＬ回路１３０２から出力されたクロック信号を反転して第４駆動部１１０４へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を５Ｔ／８周期遅延したクロック信号（第４クロック信号）を第４駆動部１１０４へ出力することができる。
【０１５４】
出力バッファ１３３２は、ＰＬＬ回路１３０２から出力されたクロック信号を第７駆動部１１０７へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を３Ｔ／８周期遅延したクロック信号（第７クロック信号）を第７駆動部１１０７へ出力することができる。
【０１５５】
（８分割多重における遅延部の構成の他の一例）
図１４は、８分割多重における遅延部の構成の他の一例を示す図である。図１４において、図１３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示すように、遅延部１０３は、図５に示した遅延回路５００、反転出力バッファ４０１および出力バッファ４０２に加え、遅延回路１４０１，１４０２と、反転出力バッファ１３２１，１３３１と、出力バッファ１３２２，１３３２と、を備えている。
【０１５６】
遅延回路１４０１，１４０２は、それぞれ、図５に示した遅延回路５００と同様の構成である。ただし、遅延回路１４０１は、クロック信号をＴ／８周期遅延した回路である。これにより、遅延回路１４０１は、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／８周期遅延したクロック信号を反転出力バッファ１３２１および出力バッファ１３２２へ出力することができる。
【０１５７】
また、遅延回路１４０２は、クロック信号を３Ｔ／８周期遅延させる回路である。これにより、遅延回路１４０２は、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を３Ｔ／８周期遅延させたクロック信号を反転出力バッファ１３３１および出力バッファ１３３２へ出力することができる。
【０１５８】
反転出力バッファ１３２１は、遅延回路１４０１から出力されたクロック信号を反転して第５駆動部１１０５へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を７Ｔ／８周期遅延したクロック信号（第５クロック信号）を第５駆動部１１０５へ出力することができる。
【０１５９】
出力バッファ１３２２は、遅延回路１４０１から出力されたクロック信号を第６駆動部１１０６へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号をＴ／８周期遅延したクロック信号（第６クロック信号）を第６駆動部１１０６へ出力することができる。
【０１６０】
反転出力バッファ１３３１は、遅延回路１４０２から出力されたクロック信号を反転して第４駆動部１１０４へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を５Ｔ／８周期遅延したクロック信号（第４クロック信号）を第４駆動部１１０４へ出力することができる。
【０１６１】
出力バッファ１３３２は、遅延回路１４０２から出力されたクロック信号を第７駆動部１１０７へ出力する。これにより、遅延部１０３へ入力されたクロック信号を３Ｔ／８周期遅延したクロック信号（第７クロック信号）を第７駆動部１１０７へ出力することができる。
【０１６２】
ここで、遅延部１０３によるクロック周波数の遅延量について補足しておく。実施の形態１の光伝送装置１００は、４分割多重によって光信号を生成する構成であり、具体的には、第１マッハツェンダ変調器２１１の下流側に、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３の２段目を設けた２段の構成である。光伝送装置１００は、第１マッハツェンダ変調器２１１が２分割した光を、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３がさらにそれぞれ２分割することにより、第１マッハツェンダ変調器２１１に入力した光を４分割する。
【０１６３】
光伝送装置１００は、２n分割多重することが可能である。ｎは、２以上の自然数であり、段数を表す値である。ｎ段の場合、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３の駆動信号の遅延量は、それぞれ、周期Ｔに、１／２n，３／２n，５／２n，・・・，（２n−１）／２nを乗じた値として表すことができる。実施の形態１のように、２段の構成の場合、すなわち、２2（＝４）分割の場合、たとえば、遅延部１０３から第２クロック変調器１１２および第３クロック変調器１１３へ出力される各クロック信号の一方の遅延量がＴ／４であり、他方の遅延量が３Ｔ／４である。
【０１６４】
また、実施の形態４の光伝送装置１１００は、８分割多重によって光信号を生成する構成である。具体的には、光伝送装置１１００は、１段目の第１マッハツェンダ変調器２１１の下流に、２段目の第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３を設けている。さらに、光伝送装置１１００は、その下流に、３段目の第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７を設けた３段の構成である。
【０１６５】
実施の形態４のように、３段の構成の場合、すなわち、２3（＝８）分割の場合、３段目の第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７の遅延量は、それぞれ、Ｔ／８，３Ｔ／８，５Ｔ／８，７Ｔ／８のいずれか１つをとることとなる。
【０１６６】
また、４分割多重や８分割多重に限らず、１６分割多重、３２分割多重とすることも可能である。たとえば、１６分割多重の場合、実施の形態４に示した４つの第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７のさらに下流に、４段目のマッハツェンダ変調器を８つ設けた構成となる。４段の構成の場合、すなわち、２4（＝１６）分割の場合、４段目の各クロック変調器の遅延量は、それぞれ、１／１６，３／１６，５／１６，・・・，１５／１６となる。５段の構成となる３２（２5）分割多重の場合も同様に１／３２，３／３２，５／３２，・・・，３１／３２となる。このように、２以上の自然数ｎに対応した分割多重を行うことができる。
【０１６７】
このように、実施の形態４にかかる光伝送装置１１００では、第１クロック信号に対してそれぞれＴ／８，３Ｔ／８，５Ｔ／８，７Ｔ／８周期遅延した第４クロック信号〜第７クロック信号を用いた。これにより、第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７へ入力された各光クロックパルスが立ち上がっている期間において第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７における干渉の条件が切り替わる。
【０１６８】
このため、第４マッハツェンダ変調器１１１４〜第７マッハツェンダ変調器１１１７へ入力された各光クロックパルスをさらに２つの光クロックパルスに分割することができる。したがって、データ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４、第５データ変調器１１２５〜第８データ変調器１１２８に高速な回路を用いなくても８分割多重による高速な光信号を生成することができる。
【０１６９】
（実施の形態５）
つぎに、光伝送装置の実施の形態５について説明する。実施の形態５は、データ駆動部１２０が第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４へ駆動信号を出力するタイミングが実施の形態１〜４と異なる。実施の形態５においては、実施の形態１〜４と異なる部分について説明を行う。
【０１７０】
図１５は、実施の形態５にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。たとえば、第２マッハツェンダ変調器２１２の出力光３１３および第１データ変調器１２１の駆動信号３２１を例に挙げて説明する。
【０１７１】
実施の形態５では、第２マッハツェンダ変調器２１２および第３マッハツェンダ変調器２１３からの出力光３１３〜３１６のパルス部分が、それぞれ駆動信号３２１〜３２４の値が切り替わる切替タイミングと重ならない設計としている。たとえば、データ駆動部１２０によって駆動信号３２１の値が切り替わってからつぎの値に切り替わるまでの期間内に、第２マッハツェンダ変調器２１２からの出力光３１３がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、さらにＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わっている。
【０１７２】
たとえば、出力光３１３〜３１６のパルス部分が、それぞれ駆動信号３２１〜３２４の値が切り替わる切替タイミングと重ならないように、データ駆動部１２０が第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４に出力する駆動信号のタイミングを設定しておく。または、出力光３１３〜３１６のパルス部分が、それぞれ駆動信号３２１〜３２４の値が切り替わる切替タイミングと重ならないように、データ駆動部１２０と第１データ変調器１２１〜第４データ変調器１２４との間に、各駆動信号３２１〜３２４の遅延量を調整する遅延部を設ける。
【０１７３】
たとえば、図１５に示す例では、データ駆動部１２０は、第２駆動部２０２の駆動信号３０２のパルスの立ち上がりと同じタイミングとなる切替タイミングの駆動信号３２１を第１データ変調器１２１に出力する。これにより、第２マッハツェンダ変調器２１２からの出力光３１３のパルス部分と、駆動信号３２１の値が切り替わる切替タイミングとが重ならないようにすることができる。
【０１７４】
具体的には、駆動信号３２１の１つのデータ区間の開始タイミングを、出力光３１３がＨｉｇｈに切り替わるタイミングのＴ／４周期前とすることができる。また、駆動信号３２１の１つのデータ区間の終了タイミングを、出力光３１４がＬｏｗに切り替わる切替タイミングのＴ／２周期後とすることができる。
【０１７５】
したがって、たとえば出力光３１３に対する駆動信号３２１のタイミングに誤差が生じても、出力光３１３のＨｉｇｈの期間と駆動信号３２１の切替タイミングとが重なることを抑止でき、出力光３１３の変調を安定させることができる。出力光３１４〜３１６についても同様に、それぞれＨｉｇｈの期間と駆動信号３２２〜３２４の切替タイミングとが重なることを抑止でき、出力光３１４〜３１６の変調を安定させることができる。このため、出力光３３１〜３３４の信号品質を向上させ、出力光３４０の信号品質を向上させることができる。
【０１７６】
このように、実施の形態５によれば、変調の対象となる各光のパルス部分にそれぞれ駆動信号の値が切り替わる切替タイミングが重ならない駆動信号を用いて、各光を変調することにより、出力光３４０の信号品質を向上させることができる。
【０１７７】
（実施の形態６）
つぎに、光伝送装置の実施の形態６について説明する。実施の形態６では、３分割多重の場合について説明する。実施の形態６においては、実施の形態１〜５と異なる部分について説明を行う。
【０１７８】
（光伝送装置の具体的構成）
図１６−１は、実施の形態６にかかる光伝送装置の具体的構成を示す図である。図１６−２は、図１６−１に示した光伝送装置における光および電気信号の流れの一例を示す図である。図１６−１および図１６−２に示すように、実施の形態６にかかる光伝送装置１６００は、第３クロック変調器１１３および第４データ変調器１２４を備えていない点が、図２−１および図２−２に示した光伝送装置１００と異なる。
【０１７９】
第１クロック変調器１１１は、干渉により得られた各光をそれぞれ第２クロック変調器１１２および第３データ変調器１２３へ出力する。第３データ変調器１２３は、第１クロック変調器１１１から出力された光をデータ駆動部１２０から出力された駆動信号によって変調する。そして、第３データ変調器１２３は、変調により得られた光信号を合波部１５３へ出力する。合波部１５３は、合波部１５１から出力された光信号と、第３データ変調器１２３から出力された光信号とを合波して出力する。
【０１８０】
（光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャート）
図１７は、実施の形態６にかかる光伝送装置の動作の一例を表すタイムチャートである。図１７において、図３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１７において、出力光３３３は、駆動信号３２３に応じて第３データ変調器１２３が合波部１５３へ出力する光である。具体的には、出力光３３３は、出力光３１２のＨｉｇｈになっている部分が駆動信号３２３の「１」または「０」の値によって変調された光である。
【０１８１】
出力光３４０は、出力光３３１〜３３３を合波した光である。出力光３３１がＨｉｇｈとなる期間がＴ／４、出力光３３２がＨｉｇｈとなる期間がＴ／４、出力光３３３がＨｉｇｈとなる期間がＴ／２となり、それぞれがずれている。そのため、出力光３３１〜３３３を合波することによって周期がＴ／４またはＴ／２の３分割多重の光信号を生成することができる。
【０１８２】
また、分割した出力光３１２〜３１４に対してそれぞれ変調を行うことにより、駆動信号３２１〜３２３の周期がＴであっても、値がＴ／４周期またはＴ／２周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。したがって、たとえばデータ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第３データ変調器１２３の動作周期をＴ／４周期またはＴ／２周期にすることができる。
【０１８３】
実施の形態６では、第１マッハツェンダ変調器２１１の後段に第２マッハツェンダ変調器２１２のみを設け、第２マッハツェンダ変調器２１２によって分割された出力光、および第１マッハツェンダ変調器２１１から出力された出力光に対してそれぞれ変調する。これにより、駆動信号３２１〜３２３の周期がＴであっても、値がＴ／４周期またはＴ／２周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。したがって、データ駆動部１２０や第１データ変調器１２１〜第３データ変調器１２３に高速な回路を用いなくても３分割多重による高速な光信号を生成することができる。
【０１８４】
なお、実施の形態６では、駆動信号３０２を、駆動信号３０１が立ち上がっている期間において立ち下がる（または立ち上がる）信号とし、第２マッハツェンダ変調器２１２が出力光３１１に同期した光を分岐して各光を干渉させるようにしたが、これに限らない。たとえば、駆動信号３０２を、駆動信号３０１が立ち下がっている期間において立ち下がる（または立ち上がる）信号とし、第２マッハツェンダ変調器２１２が出力光３１２に反転同期した光を分岐して各光を干渉させてもよい。このような構成であっても、値がＴ／４周期またはＴ／２周期で切り替わる出力光３４０を得ることができる。
【０１８５】
上述した実施の形態１〜６に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１８６】
（付記１）第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【０１８７】
（付記２）前記光変調部は、値が切り替わるタイミングが、変調対象の各光のパルス部分からずれるようにタイミング調整された前記駆動信号を用いて前記変調を行うことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
【０１８８】
（付記３）第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号と同位相の第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【０１８９】
（付記４）第１クロック信号と、前記第１クロック信号の２倍の周波数の第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【０１９０】
（付記５）第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、前記第２クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第４クロック信号と、前記第４クロック信号に対して位相が１／４周期異なる第５クロック信号と、前記第３クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第６クロック信号と、前記第６クロック信号に対して位相が１／４周期異なる第７クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を制御した各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光の一方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第４クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第４の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光の他方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第５クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第５の光変調器と、
前記第３の光変調器から得られた各光の一方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第６クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第６の光変調器と、
前記第３の光変調器から得られた各光の他方を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第７クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第７の光変調器と、
を備え、
前記第４の光変調器から得られた各光と、前記第５の光変調器から得られた各光と、前記第６の光変調器から得られた各光と、前記第７の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【０１９１】
（付記６）第１クロック信号と、前記第１クロック信号の半分の周波数の前記第２クロック信号と、前記第２クロック信号に対して位相が１／２周期異なる第３クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第３クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第３の光変調器と、
前記第２の光変調器から得られた各光と、前記第３の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【０１９２】
（付記７）第１クロック信号と、前記第１クロック信号と同周期で且つ位相が異なる第２クロック信号と、を生成する生成部と、
入力光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第１クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第１の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と同期した光を分岐し、分岐した各光の位相差を前記第２クロック信号に応じて変化させ、位相差を変化させた各光を干渉させる第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から得られた各光のうちの前記第１クロック信号と反転同期した光と、前記第２の光変調器から得られた各光と、入力された駆動信号と、に基づく変調を行う光変調部と、
前記光変調部の変調によって得られた各光信号を合波する合波部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【符号の説明】
【０１９３】
１００  光伝送装置
１０１  生成部
１０２  クロック発振器
１０３  遅延部
１１１  第１クロック変調器
１１２  第２クロック変調器
１１３  第３クロック変調器
１２０  データ駆動部
１２１  第１データ変調器
１２２  第２データ変調器
１２３  第３データ変調器
１２４  第４データ変調器
２１１  第１マッハツェンダ変調器
２１２  第２マッハツェンダ変調器
２１３  第３マッハツェンダ変調器
２０１  第１駆動部
２０２  第２駆動部
２０３  第３駆動部
６００  光伝送システム
８００  光伝送装置
８０１  周波数変換部
１１００  光伝送装置
１１０４  第４駆動部
１１０５  第５駆動部
１１０６  第６駆動部
１１０７  第７駆動部
１１１４  第４マッハツェンダ変調器
１１１５  第５マッハツェンダ変調器
１１１６  第６マッハツェンダ変調器
１１１７  第７マッハツェンダ変調器
１１２５  第５データ変調器
１１２６  第６データ変調器
１１２７  第７データ変調器
１１２８  第８データ変調器
１６００  光伝送装置
【図１−１】
2014057275.tif 000003
【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
2014057275.tif 000010
【図６−２】
2014057275.tif 000011
【図７】
2014057275.tif 000012
【図８−１】
2014057275.tif 000013
【図８−２】
2014057275.tif 000014
【図９】
2014057275.tif 000015
【図１０】
2014057275.tif 000016
【図１１−１】
2014057275.tif 000017
【図１１−２】
2014057275.tif 000018
【図１２】
2014057275.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
2014057275.tif 000021
【図１５】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１７】
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