(57)【要約】  本発明に係る変調方法は、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する変調装置に適用される。本発明に係る変調方法は、光源の入力端子に平均電位の変動が生じた場合に、制御回路により、平均電位の変動の時定数が正相側と逆相側とで等しくなるように外部から電位変動を与え、双方の平均電位の過渡状態を同一とし、光源への入力信号の同相成分として相殺することで光源から光信号を正常の送信できるようにすることとした。光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる。
2009104746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、を備える変調装置における変調方法であって、
前記制御回路が、前記変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じたときに、前記変調回路に対し、平均電位の変動前後間に生ずる互いの平均電位の過渡状態が同じになるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、前記正相入力端子の平均電位の過渡状態及び前記逆相入力端子の平均電位の過渡状態を前記差動電気信号の同相成分として相殺することを特徴とする変調方法。
【請求項２】
前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ変調信号の振幅電圧の変動量となるまで、下げるように制御することを特徴とする請求項１に記載の変調方法。
【請求項３】
前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項１に記載の変調方法。
【請求項４】
前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、
前記正相出力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項１に記載の変調方法。
【請求項５】
前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ変調信号の振幅電圧の変動量となるまで、上げるように制御することを特徴とする請求項１に記載の変調方法。
【請求項６】
前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、
前記正相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項１に記載の変調方法。
【請求項７】
前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、
前記逆相出力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項１に記載の変調方法。
【請求項８】
前記変調対象から出力される光信号の光電力を測定し、前記光電力が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードバック制御することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の変調方法。
【請求項９】
前記送信の可否を指示する信号のうち、送信可能の指示をする信号のときのみ前記フィードバック制御することを特徴とする請求項８に記載の変調方法。
【請求項１０】
前記変調対象の温度を測定し、前記変調対象の温度が変動しても前記変調対象が出力する光信号の強度が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードフォワード制御することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の変調方法。
【請求項１１】
コンピュータに請求項１から１０に記載のいずれかの変調方法を実行させるための変調プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の変調プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、を備える変調装置であって、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項１から７のいずれかの変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させることを特徴とする変調装置。
【請求項１４】
容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子に接続する電流源回路と、前記電流源回路の電流値を制御する電流コントローラと、を備える変調装置であって、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項４又は７の変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、
前記電流コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電流源回路の電流値を制御させることを特徴とする変調装置。
【請求項１５】
容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記制御回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも一方と接地との間に接続される、２つの電圧源と前記電圧源のいずれか一方を選択するスイッチとを直列接続した回路である電圧源回路と、前記電圧源回路の電圧値を制御する電圧コントローラと、を備える変調装置であって、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項４又は７の変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、
前記電圧コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電圧源回路の電圧値を制御させることを特徴とする変調装置。
【請求項１６】
容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子に接続される電流源回路と、前記電流源回路の電流値を制御する電流コントローラと、を備える変調装置であって、
前記変調回路は、ダーリントン接続型差動対を有しており、前記変調回路の正相出力端子と逆相出力端子との対が前記ダーリントン接続型差動対であり、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項４又は７の変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、
前記電流コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電流源回路の電流値を制御させることを特徴とする変調装置。
【請求項１７】
前記正相入力端子及び前記逆相入力端子の少なくとも一方と前記制御手段との間に積分回路をさらに備えることを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の変調装置。
【請求項１８】
前記変調対象から出力される光信号の光電力を測定する光モニタ手段をさらに備え、
前記制御回路は、前記光モニタ手段が測定した前記光電力が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードバック制御することを特徴とする請求項１３から１７のいずれかに記載の変調装置。
【請求項１９】
前記制御回路は、前記送信の可否を指示する信号のうち、送信可能の指示をする信号のときのみ前記フィードバック制御することを特徴とする請求項１８に記載の変調装置。
【請求項２０】
前記光モニタ手段は、前記変調対象が光信号を出力する方向に配置された受光器であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の変調装置。
【請求項２１】
前記変調対象の温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記制御回路は、前記温度センサが測定した前記変調対象の温度が変動しても前記変調対象が出力する光信号の強度が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードフォワード制御することを特徴とする請求項１３から２０のいずれかに記載の変調装置。
【請求項２２】
請求項１３から２１に記載のいずれかの変調装置と、前記変調対象と、を備える光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調回路と直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象との間が容量結合されている場合の変調方法、この変調方法で変調する変調装置及びこの変調装置を備える光送信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、インターネットの普及にともない、経済的な高速アクセスネットワークに対する要求が高まっており、ＧＥ−ＰＯＮのように１Ｇｂｉｔ／ｓのラインレートをもつ光回線を複数のユーザで時間的に多重することによって、経済化を実現する光アクセスシステムが導入されている。現在、更なる高速化に向けて、ラインレートの１０Ｇｂｉｔ／ｓ化の技術開発が進められている。ＰＯＮのような複数のユーザを時間多重する光アクセスシステムでは、ユーザ宅内装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）から通信事業者ビル内の局内装置ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）への上り信号は間欠的なバースト信号となる。従って、ＯＮＵ内の光送信器は他のＯＮＵが送信をする間は光出力を停止する必要があり、安定した光信号を瞬時に出力停止、再出力を行うという機能が必要となる。【０００３】
図１は、前記機能を有する従来のＧＥ−ＰＯＮ用バースト信号伝送用光送信器の回路図である（例えば、非特許文献１を参照。）。ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）４２０は変調回路１１の駆動回路（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ  Ｄｒｉｖｅｒ）２１と直流結合され、ＬＤＤ２１で変調された光送信信号を出力する。この時、ＬＤ４２０は他のＯＮＵの送信時間には出力を停止するために、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号の入力に応じて、ＬＤＤ２１への電気信号の入力及び、ＬＤ４２０へのバイアス電流を停止する構成となっている。本明細書では、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号で光信号の出力を停止し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号で光信号を送信することを「間欠的に信号を送信する」と記載する。ここで、１０ＧＥ−ＰＯＮのように、ラインレートの高速化を経済的に実現する上では、送受信系の電気的クロストークを抑圧するために連続信号用の送受信系と同様に差動電気信号を採用することが必要となる（例えば、非特許文献２を参照。）。
【非特許文献１】木村俊二、「高速バースト技術」電子情報通信学会誌Ｖｏｌ．９１  Ｎｏ．１  ｐｐ．６０−６５  ２００８年１月
【非特許文献２】Ｔ．Ｙｏｓｈｉｄａ  ｅｔ．ａｌ．，  “Ｆｉｒｓｔ  Ｓｉｎｇｌｅ−ｆｉｂｒｅ  Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａ１  ＸＦＰ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  ｆｏｒ  Oｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｒｏ／Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，  ＥＣＯＣ  ２００５，  Ｗｅ４．  Ｐ．０２１，２００５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
差動電気信号を用いた場合、ＬＤＤとＬＤとを直流結合すれば大きな変調信号振幅が必要となるため、ＬＤＤとＬＤとの間は容量結合が望まれる。しかし、容量結合した場合、ＬＤＤが出力電気信号を間欠的に出力すれば、各端子間での時定数により、平均電位が時間的に大きく変動する。このため、ＬＤから出力される光信号には過渡的な状態変動が生じ、正常に光信号を出力することが困難である。【０００５】
図２は、ＬＤＤとＬＤとの間を容量結合し、差動電気信号で駆動する変調装置４０１のブロック図である。図３は、図２の変調装置４０１において容量結合されている各端子（正相出力端子２５ａ、逆相出力端子２５ｂ、正相入力端子３５ａ、逆相入力端子３５ｂ）における電位変動を示した図である。一般的なＬＤＤの出力は電流源により生成されるが、説明の簡易化のためにここではＬＤＤの出力を定電圧源とする。ＬＤＤ２１の正相側端子２５ａ、逆相側端子２５ｂは、他のＯＮＵの出力時間ではＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅの状態で、それぞれＶｌｏｗ，Ｖｈｉｇｈの電位を保持しているとする。光信号を出力するＴｘ＿ｅｎａｂｌｅの時間では振幅がＶｐ−ｐである間欠的な電気信号を出力する。従って、ＬＤＤ側の平均電位は、正相出力端子２５ａではＶｌｏｗから平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜（＝Ｖｐ−ｐ／２）分だけ上界し、逆相出力端子２５ｂではＶｈｉｇｈから｜ΔＶＤＮ｜（＝Ｖｐ−ｐ／２）だけ降下する。ＬＤのアノード側である正相入力端子３５ａ、カソード側である逆相入力端子３５ｂは他のＯＮＵの出力時間（Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ）ではＬＤのバイアス電流を流さないようにＶａの電位を保持している。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへの状態変動時には、正相入力端子３５ａでは平均電位が｜ΔＶＤＰ｜、すなわちＶｐ−ｐ／２と等しい電位量だけ上昇し、その後緩やかにＶａへと下降する。従って、正相入力端子３５ａでの過渡状態における電位変動｜ΔＶＬＰ｜はＶｐ−ｐ／２となる。逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤのバイアス電流を流すために、平均電位をＶｃへ下げる。従って、逆相入力端子３５ｂでの過渡状態における電位変動｜ΔＶＬＮ｜はＶａ−Ｖｃ−Ｖｐ−ｐ／２に等しくなる。【０００６】
このように、ＬＤＤとＬＤとの間を容量結合し、差動電気信号でＬＤを駆動する光送信器は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の過渡的状態のＬＤにかかる平均電位変動が正相側と逆相側で異なり、それぞれの平均電位の変動は互いに異なる過渡状態となる。このため、ＬＤから出力される光信号は、この平均電位変動が安定するまで、波形の歪みが生じ、正常に光信号を送信することが困難であった。【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する場合に、光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる変調方法、変調プログラム、記録媒体、変調装置及び光送信器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】
前記目的を達成するために、本発明に係る変調方法は、光源の入力端子に平均電位の変動が生じた場合に、制御回路により、平均電位の変動の時定数が正相側と逆相側とで等しくなるように外部から電位変動を与え、双方の平均電位の過渡状態を同一とし、光源への入力信号の同相成分として相殺することで光源から光信号を正常の送信できるようにすることとした。【０００９】
具体的には、本発明に係る変調方法は、容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、を備える変調装置における変調方法であって、前記制御回路が、前記変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じたときに、前記変調回路に対し、平均電位の変動前後間に生ずる互いの平均電位の過渡状態が同じになるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、前記正相入力端子の平均電位の過渡状態及び前記逆相入力端子の平均電位の過渡状態を前記差動電気信号の同相成分として相殺することを特徴とする。【００１０】
変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じたときに、制御回路は、変調回路に、平均電位の変動前後間に生ずる互いの平均電位の過渡状態が同じになるように正相入力端子及び逆相入力端子並びに変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させる。このように制御することで、正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位は同じように推移するため、正相入力端子の平均電位と逆相入力端子の平均電位との間の電位間差は過渡状態であっても一定になる。すなわち、正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位の過渡状態を差動電気信号の同相成分として相殺することができる。【００１１】
従って、本発明に係る変調方法は、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する場合に、光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる。【００１２】
本発明に係る変調方法は、前記制御回路が、前記変調回路に対し、前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ変調信号の振幅電圧の変動量となるまで、下げるように制御することができる。【００１３】
本発明に係る変調方法は、前記制御回路が、前記変調回路に対し、前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することができる。【００１４】
本発明に係る変調方法は、前記制御回路が、前記変調回路に対し、前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、前記正相出力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することができる。【００１５】
本発明に係る変調方法は、前記制御回路が、前記変調回路に対し、前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ変調信号の振幅電圧の変動量となるまで、上げるように制御することができる。【００１６】
本発明に係る変調方法は、前記制御回路が、前記変調回路に対し、前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、前記正相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することができる。【００１７】
本発明に係る変調方法は、前記制御回路が、前記変調回路に対し、前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、前記逆相出力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することができる。【００１８】
本発明に係る変調方法は、前記変調対象から出力される光信号の光電力を測定し、前記光電力が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードバック制御することが好ましい。本発明に係る変調方法は、変調対象が経年変化した場合でも変調対象を駆動する駆動電流やバイアス電流を変調対象の経年変化に追従させることができる。【００１９】
この場合、前記送信の可否を指示する信号のうち、送信可能の指示をする信号のときのみ前記フィードバック制御することが好ましい。光信号が出力されない時間では光電力はゼロである。このため、本発明に係る変調方法は、この時間をフィードバック制御する際の計算から除外することで、フィードバック制御の精度が向上する。【００２０】
本発明に係る変調方法は、前記変調対象の温度を測定し、前記変調対象の温度が変動しても前記変調対象が出力する光信号の強度が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードフォワード制御することが好ましい。本発明に係る変調方法は、外気や変調対象の温度変動があった場合でも変調対象を駆動する駆動電流やバイアス電流を外気や変調対象の温度変動に追従させることができる。【００２１】
本発明に係る変調装置は、容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、を備える変調装置であって、前記制御回路は、前記変調回路に対し、前記変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させることを特徴とする。【００２２】
変調装置は、制御回路を備えており、この制御回路が、変調回路に前述の変調方法のように入力信号を変調させる。このため、変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じても、変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位の過渡状態を差動電気信号の同相成分として相殺することができる。【００２３】
従って、本発明に係る変調装置は、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する場合に、光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる。【００２４】
本発明に係る変調装置は、容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子に接続する電流源回路と、前記電流源回路の電流値を制御する電流コントローラと、を備える変調装置であって、前記制御回路は、前記変調回路に対し、前記変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、前記電流コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電流源回路の電流値を制御させてもよい。【００２５】
本発明に係る変調装置は、容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記制御回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも一方と接地との間に接続される、２つの電圧源と前記電圧源のいずれか一方を選択するスイッチとを直列接続した回路である電圧源回路と、前記電圧源回路の電圧値を制御する電圧コントローラと、を備える変調装置であって、前記制御回路は、前記変調回路に対し、前記変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、前記電圧コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電圧源回路の電圧値を制御させてもよい。【００２６】
変調装置は、電圧源回路と、電圧コントローラを備え、制御回路がこれらを制御する。これにより、正相出力端子又は逆相出力端子の平均電位を、正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の正相入力端子の平均電位と逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくことができる。【００２７】
本発明に係る変調装置は、容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子に接続される電流源回路と、前記電流源回路の電流値を制御する電流コントローラと、を備える変調装置であって、前記変調回路は、ダーリントン接続型差動対を有しており、前記変調回路の正相出力端子と逆相出力端子との対が前記ダーリントン接続型差動対であり、前記制御回路は、前記変調回路に対し、前記変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を制御させ、前記電流コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電流源回路の電流値を制御させてもよい。【００２８】
変調対象を駆動する駆動電流を小さくすることができる。【００２９】
本発明に係る変調装置は、前記正相入力端子及び前記逆相入力端子の少なくとも一方と前記制御手段との間に積分回路をさらに備えてもよい。積分回路を備えることで、正相入力端子における過渡状態の時定数と逆相入力端子における過渡状態の時定数を一致させることができる。【００３０】
本発明に係る変調装置は、前記変調対象から出力される光信号の光電力を測定する光モニタ手段をさらに備え、前記制御回路は、前記光モニタ手段が測定した前記光電力が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードバック制御することが好ましい。本発明に係る変調装置は、変調対象を駆動する駆動電流やバイアス電流を変調対象の経年変化に追従することができる。【００３１】
この場合、前記制御回路は、前記送信の可否を指示する信号のうち、送信可能の指示をする信号のときのみ前記フィードバック制御することが好ましい。光信号が出力されない時間において光電力はゼロである。このため、本発明に係る変調装置は、この時間をフィードバック制御する際の計算から除外し、フィードバック制御の精度の向上を図っている。【００３２】
また、前記光モニタ手段は、前記変調対象が光信号を出力する方向に配置された受光器であることでもよい。変調対象の外部に受光器を備えることで変調対象を小型化することができる。【００３３】
本発明に係る変調装置は、前記変調対象の温度を測定する温度センサをさらに備え、前記制御回路は、前記温度センサが測定した前記変調対象の温度が変動しても前記変調対象が出力する光信号の強度が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも１つの平均電位を調整するフィードフォワード制御することが好ましい。本発明に係る変調装置は、変調対象を駆動する駆動電流やバイアス電流を外気や変調対象の温度変動に追従させることができる。【００３４】
本発明に係る光送信器は、前記変調装置と、前記変調対象と、を備える。前述の変調装置を備えることで、変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じても、変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位の過渡状態を差動電気信号の同相成分として相殺することができる。【００３５】
従って、本発明に係る光送信器は、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する場合に、光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる。【００３６】
本発明に係る変調プログラムは、コンピュータに前記変調方法を実行させることができる。前記光送信器は、コンピュータに接続されており、前記変調プログラムを読み取りしたコンピュータからの指示で、制御回路が前述の変調方法となるように変調回路を制御する。また、前記変調プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていることが好ましい。【００３７】
従って、本発明に係る変調プログラム及び記録媒体は、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する場合に、光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、変調回路と光源との間を容量結合し、差動信号で光源を駆動する場合に、光源の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位が安定する前であっても光源から光信号を正常に送信できる変調方法、変調プログラム、記録媒体、変調装置及び光送信器を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来のＧＥ−ＰＯＮ用バースト信号伝送用光送信器の回路図である。
【図２】従来の光送信器のブロック図である。
【図３】従来の光送信装置において容量結合されている各端子における電位変動を示した図である。
【図４】本発明に係る光送信器の変調装置における各端子の電位状態を示すした図である。
【図５】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図６】本発明に係る光送信器の変調装置における各端子の電位状態を示すした図である。
【図７】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図８】本発明に係る光送信器の変調装置における各端子の電位状態を示すした図である。
【図９】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図１０】本発明に係る光送信器の変調装置における各端子の電位状態を示すした図である。
【図１１】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図１２】本発明に係る光送信器の変調装置における各端子の電位状態を示すした図である。
【図１３】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図１４】本発明に係る光送信器の変調装置における各端子の電位状態を示すした図である。
【図１５】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図１６】記録媒体に記録された変調プログラムを実行するためのコンピュータの例を示した図である。
【図１７】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図１８】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図１９】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２０】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２１】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２２】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２３】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２４】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２５】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２６】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２７】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【図２８】本発明に係る光送信器の構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
図面で使用されている符号は以下の通りである。
３０１〜３０６、４０１：変調装置
３２０、４２０：ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）
１１、１１−１、１１−２、１１−４、１１−５：変調回路
１２：制御回路
１３：電圧源回路
１４：電圧コントローラ
２１：駆動回路（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ  Ｄｒｉｖｅｒ）
２１ｊ：電流源回路
２２：Ｇａｔｅ回路
２３：ＬＤバイアス回路
２４：容量
２５ａ：正相出力端子
２５ｂ：逆相出力端子
２７：積分回路
２９：抵抗
３１：スイッチ（ＳＷ）
３２、３４：電圧源
３３：ＳＷ制御部
３５ａ：正相入力端子
３５ｂ：逆相入力端子
４１：受光器
４２：温度センサ
９０：記録媒体
１１１：記憶媒体読み取り装置
１１２：作業用メモリ
１１３：メモリ
１１４：ディスプレイ
１１５：マウス
１１６：キーボード
１１７：ＣＰＵ
１１８：ハードディスク
１１９：ケーブル
３００：コンピュータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。【００４２】
（実施の形態１）
図５に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図５の光送信器は、変調装置３０１及び変調対象であるＬＤ３２０からなる。ＬＤ３２０は、例えば、直接変調型レーザダイオードである。変調装置３０１は、制御回路１２及び変調回路１１−１からなる。変調回路１１−１は、ＬＤＤ２１、ＬＤバイアス回路２３、Ｇａｔｅ回路２２及び積分回路２７からなる。【００４３】
Ｇａｔｅ回路２２は、送信の可否を指示する信号である、外部からのＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づき、入力信号を通過又は遮断する。Ｇａｔｅ回路２２を通過した入力信号は、ＬＤＤ２１に入力される。ＬＤＤ２１は、ＬＤ３２０を駆動できるように入力信号を増幅して出力する。ＬＤＤ２１は入力信号の正相側である正相出力端子２５ａ及び逆相側である逆相出力端子２５ｂを有する。【００４４】
正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂは、それぞれ容量２４を介して正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂに接続されている。正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂはＬＤ３２０に接続される。すなわち、ＬＤＤ２１とＬＤ３２０との間は容量結合である。また、電流で正相出力端子２５ａ、逆相出力端子２５ｂ、正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの電位を制御するため、各々の端子はインダクタを介して電源に接続されている。【００４５】
ＬＤバイアス回路２３は、逆相入力端子３５ｂに接続されている。ＬＤバイアス回路２３は、外部からのＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づき、逆相入力端子３５ｂに電流を供給する。ＬＤバイアス回路２３は、この電流により、逆相入力端子３５ｂの電位を変化させ、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂとの電位差を調整して、ＬＤ３２０にバイアス電流を流すことができる。【００４６】
積分回路２７は、例えば、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。積分回路２７はＬＤバイアス回路２３とＬＤの逆相入力端子間に接続される。正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂから出力される差動電気信号により、正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂの平均電位が急激に変動することがある。正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの平均電位は正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂの平均電位の変動に応じて、ある時定数をもって変動する。積分回路２７を調整することで、正相入力端子３５ａの時定数と逆相入力端子３５ｂの時定数とを一致させることができる。【００４７】
変調回路１１−１は、容量結合される、ＬＤ３２０にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号でＬＤ３２０を駆動する。制御回路１２は、変調回路１１−１と接続している。制御回路１２は、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づいて変調回路１１−１に制御信号を送り、変調回路１１−１を制御する。具体的には、制御回路１２は、変調回路１１−１に対し、以下に説明する変調方法となるように、ＬＤ３２０の正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの平均電位並びに変調回路１１−１の正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂの少なくとも１つの平均電位を制御する。【００４８】
変調装置３０１の変調方法は、制御回路１２が、正相入力端子３５ａの平均電位及び逆相入力端子３５ｂの平均電位に変動が生じたときに、変調回路１１−１に対し、平均電位の変動前後間に生ずる互いの平均電位の過渡状態が同じになるように正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂ並びにＬＤＤ２１の正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂの少なくとも１つの平均電位を制御させ、正相入力端子３５ａの平均電位の過渡状態及び逆相入力端子３５ｂの平均電位の過渡状態をＬＤＤ２１から出力される差動電気信号の同相成分として相殺することを特徴とする変調方法である。【００４９】
本実施例では、制御回路１２が、変調回路１１−１に対し、逆相入力端子３５ｂの平均電位を、正相入力端子３５ａにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ正相入力端子３５ａにおける平均電位の変動量の２倍の変動量となるまで、下げるように制御する。【００５０】
図４に本実施形態の変調装置における各端子の電位状態を示す。各端子の電位変動を実線で、平均電位を破線で表示する。【００５１】
正相出力端子２５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｌｏｗを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜はＶｐ−ｐ／２となる。一方、逆相出力端子２５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｈｉｇｈを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＮ｜はＶｐ−ｐ／２となる。【００５２】
この時、正相入力端子３５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力される。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時にはＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２上昇してから、ある時定数をもってＶａへ下降し、平均電位Ｖａ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＰ｜は｜ΔＶＤＰ｜と同じＶｐ−ｐ／２である。【００５３】
逆相入力端子３５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力されると同時に、ＬＤのバイアス電流を流すために平均電位を、その変動電位量が正相入力端子３５ａの変動電位量Ｖｐ−ｐ／２の２倍となるようなＶｃ（＝Ｖａ−Ｖｐ−ｐ）へ引き下げる。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時には、ＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２下降し、さらにバイアス電流を流すために正相入力端子３５ａと同じ時定数をもってＶｃへ下降し、平均電位Ｖｃ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。逆相入力端子３５ｂの時定数は積分回路２７の時定数を変化させることにより、正相入力端子３５ａと同じ時定数に調整する。なお、時定数の調整が不要な場合には、この積分回路２７は不要である。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＮ｜はＶａ−Ｖｃ−Ｖｐ−ｐ／２であり、ＶｃはＶａ−Ｖｐ−ｐであるから、｜ΔＶＬＮ｜は｜ΔＶＬＰ｜と等しいＶｐ−ｐ／２となる。【００５４】
従って、このような変調方法を行なうことで、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤＤ−ＬＤ間を容量結合していても、過渡応答状態時の平均電位変動と時定数が同じであるため、ＬＤから出力される光送信信号の波形は安定して出力される。【００５５】
図１７は、変調装置３０１の他の実施形態を説明するブロック図である。変調装置３０１は、ＬＤ３２０から出力される光信号の光電力を測定する光モニタ手段をさらに備えてもよい。制御回路１２は、光モニタ手段が測定した光電力が所定の値となるように正相入力端子２５ａ、逆相入力端子２５ｂ、正相出力端子３５ａ、及び逆相出力端子３５ｂの少なくとも１つの平均電位を調整するフィードバック制御を行う。【００５６】
光モニタ手段は、ＬＤ３２０内の光モニタを利用してもよいし、図１７のようにＬＤ３２０が光信号を出力する方向に配置された受光器４１としてもよい。変調装置３０１は、ＬＤ３２０から出力された光信号の一部を受光器４１へ入力する。受光器４１は、出力を制御回路１２に入力する。制御回路１２は、最適なバイアス電流を流すようにＬＤバイアス回路２３を制御する。具体的には、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時に、その時のバイアス電流に対応した｜△Ｖ｜分だけ、逆相入力端子３５ｂの電位を下げる。変調装置３０１は、このようにＬＤ３２０が出力する光信号の光電力に基づいてフィードバック制御を行う。このようなフィードバック制御をかけることにより、温度変動や経年変化による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。【００５７】
さらに、制御回路１２は、光信号を送信可能な時間のみフィードバック制御してもよい。具体的には、受光器４１は光信号を出力するＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ時だけ光信号の光電力をモニタし、光信号を出力しないＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には光信号の光電力をモニタしないこととする。このようにＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の光電力をモニタせず、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の光電力のみをモニタすることで、変調装置３０１は、既に存在する温度や経時変化によるバイアス変動分を補償する各端子（２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ）の平均電位の設定値を維持することができる。このため、フィードバック制御をする回路の時定数に対して送信するフレームのフレーム間隔が長い場合であっても、変調装置３０１は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅになったときに光出力を安定させる時間を短縮することができる。【００５８】
図１８は、変調装置３０１の他の実施形態を説明するブロック図である。変調装置３０１は、ＬＤ３２０の温度又はＬＤ３２０の付近の温度を測定する温度センサ４２をさらに備えてもよい。制御回路１２は、ＬＤ３２０の温度又はＬＤ３２０の付近の温度が変動してもＬＤ３２０が出力する光信号の強度が所定の値となるように正相入力端子２５ａ、逆相入力端子２５ｂ、正相出力端子３５ａ、及び逆相出力端子３５ｂの少なくとも１つの平均電位を調整するフィードフォワード制御を行う。【００５９】
温度センサ４２は、温度測定の結果を制御回路１２に入力する。制御回路１２は、最適なバイアス電流を流すようにＬＤバイアス回路２３を制御する。具体的には、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時に、その時のバイアス電流に対応した｜△Ｖ｜分だけ、逆相入力端子３５ｂの電位を下げる。変調装置３０１は、このようにＬＤ３２０又はＬＤ３２０の付近の温度情報に基づいてフィードフォワード制御を行う。このようなフィードフォワード制御をかけることにより、温度変動による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。なお、光信号の強度を測定するため、ＬＤ３２０内の光モニタを利用してもよいし、図１８に示していない受光器を配置してもよい。【００６０】
なお、図１７及び図１８で説明したフィードバック制御とフィードフォワード制御を行う構成は組み合わせて変調装置３０１に搭載することができる。【００６１】
（実施の形態２）
図７に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図５の光送信器と図７の光送信器との違いは、変調装置３０１の代替として変調装置３０２を備えている点である。変調装置３０２は変調回路１１−２を備えている。変調回路１１−２と図５の変調回路１１−１との違いは、逆相入力端子３５ｂとＬＤバイアス回路２３との間が抵抗２９で接地されている点である。抵抗２９は、ＬＤ３２０にリーク電流を流し、逆相入力端子３５ｂの電位を調整する。【００６２】
図７の光送信器は、図５の光送信器と同様に、制御回路１２が、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づいて変調回路１１−２に制御信号を送り、変調回路１１−２を制御する。図７の光送信器は、以下の点で図５の光送信器の変調方法と異なる。【００６３】
変調装置３０２の変調方法は、制御回路１２が、変調回路１１−２に対し、逆相入力端子３５ｂの平均電位を、正相入力端子３５ａにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、逆相入力端子３５ｂの平均電位を、正相入力端子３５ａの平均電位及び逆相入力端子３５ｂの平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の正相入力端子３５ａの平均電位と逆相入力端子３５ｂの平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御する変調方法である。【００６４】
図６に本実施形態の変調装置における各端子の電位状態を示す。各端子の電位変動を実線で、平均電位を破線で表示する。【００６５】
正相出力端子２５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｌｏｗを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜はＶｐ−ｐ／２となる。一方、逆相出力端子２５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｈｉｇｈを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＮ｜はＶｐ−ｐ／２となる。【００６６】
この時、正相入力端子３５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力される。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時にはＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２上昇してから、ある時定数をもってＶａへ下降し、平均電位Ｖａ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＰ｜は｜ΔＶＤＰ｜と同じＶｐ−ｐ／２である。【００６７】
逆相入力端子３５ｂは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａ−｜ΔＶ｜を保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力されると同時に、ＬＤのバイアス電流を流すために平均電位をＶｃへ引き下げる。ここで、ＬＤにリーク電流を流すことで｜ΔＶ｜がＶａ−Ｖｃ−Ｖｐ−ｐに等しくなるように、追加された抵抗の抵抗値を調整する。  Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時には、ＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２下降し、さらにバイアス電流を流すために正相入力端子３５ａと同じ時定数をもってＶｃへ下降し、平均電位Ｖｃ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。逆相入力端子３５ｂの時定数の調整が必要な場合には、第一の実施形態と同様に積分回路２７を適用して、正相入力端子３５ａと同じ時定数に調整する。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＮ｜は｜ΔＶＬＰ｜と等しいＶｐ−ｐ／２となる。【００６８】
従って、このような手法で変調を行なうことで、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤＤ−ＬＤ間を容量結合していても、過渡応答状態時の平均電位変動と時定数が同じであるため、ＬＤから出力される光送信信号の波形は安定して出力される。【００６９】
図１９に図１７で説明したフィードバック制御を行う構成を加えた変調装置３０２のブロック図を示す。変調装置３０２は、フィードバック制御を行うことで、温度変動や経年変化による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。また、光信号を送信可能な時間のみフィードバック制御してもよい。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の光電力をモニタせず、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の光電力のみをモニタすることで、変調装置３０２は、既に存在する温度や経時変化によるバイアス変動分を補償する各端子（２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ）の平均電位の設定値を維持することができる。このため、フィードバック制御をする回路の時定数に対して送信するフレームのフレーム間隔が長い場合であっても、変調装置３０２は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅになったときに光出力を安定させる時間を短縮することができる。【００７０】
図２０に図１８で説明したフィードフォワード制御を行う構成を加えた変調装置３０２のブロック図を示す。変調装置３０２は、フィードフォワード制御を行うことで、温度変動による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。【００７１】
なお、図１９及び図２０で説明したフィードバック制御とフィードフォワード制御を行う構成は組み合わせて変調装置３０２に搭載することができる。【００７２】
（実施の形態３）
図９に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図５の光送信器と図７の光送信器との違いは、変調装置３０１の代替として変調装置３０３を備えている点である。変調装置３０３は、制御回路１２、変調回路１１−１、電圧源回路１３及び電圧コントローラ１４を備える。また、ＬＤＤ２１は、正相出力端子２５ａ及び逆相出力端子２５ｂに接続する電流源回路２１ｊを持つ。電圧源回路１３は、異なる電位を与える電圧源３２及び電圧源３４とこれらの電圧源のいずれか一方を選択するスイッチ（ＳＷ）３１とを直列接続した回路とすることができる。電圧コントローラ１４は、例えば、スイッチ３１を制御するＳＷ制御部３３とすることができる。電圧源３２及び電圧源３４の電位は制御回路１２で制御される。【００７３】
ＳＷ３１は、ＬＤＤ２１の電流源回路２１ｊに接続され、異なる電位を与える電圧源３２と電圧源３４とを切り替える。ＳＷ制御部３３は、外部からのＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づいて、正相出力端子２５ａにＶｌｏｗの電位を与えるか、又はＶｌｏｗ−｜ΔＶ｜の電位を与えるかを判断してＳＷ３１を制御する。制御回路１２がＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号の判断を行い、電圧コントローラ１４に対してＳＷ３１の切り替えの指示をだしてもよい。変調装置３０３は、電圧源回路１３及び電圧コントローラ１４が、ＬＤＤ２１が持つ電流源回路２１ｊを調整することで正相出力端子２５ａの平均電位を変化させることができる。【００７４】
図９の光送信器は、図５の光送信器と同様に、制御回路１２が、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づいて変調回路１１−１に制御信号を送り、変調回路１１−１を制御する。図９の光送信器は、以下の点で図５の光送信器の変調方法と異なる。【００７５】
変調装置３０３の変調方法は、制御回路１２が、変調回路１１−１に対し、逆相入力端子３５ｂの平均電位を、正相入力端子３５ａにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、正相出力端子２５ａの平均電位を、正相入力端子３５ａの平均電位及び逆相入力端子３５ｂの平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の正相入力端子３５ａの平均電位と逆相入力端子３５ｂの平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御する変調方法である。【００７６】
図８に本実施形態の変調装置における各端子の電位状態を示す。各端子の電位変動を実線で、平均電位を破線で表示する。【００７７】
正相出力端子２５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｌｏｗ−｜ΔＶ｜を保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には電位をＶｌｏｗに上昇させ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。ＳＷ制御部はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には高い電圧を与える電圧源３２側、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には低い電圧を与える電圧源３４側にＳＷを制御する。具体的には、次のように行う。【００７８】
まず、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の場合を説明する。この場合、ＬＤＤ２１のトランジスタ２１ａ側の経路に常に電流が流れる。【００７９】
ゲート回路２２は正相側２２ａでトランジスタ２１ａのゲートに電圧をかけ、トランジスタ２１ａ側の経路に電流を流す。このため、抵抗Ｒａによる電圧降下が生じて接続端Ｔａの電位は電源Ｖｃより低くなり、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の正相出力端子２５ａの電位をＶｌｏｗ−｜ΔＶ｜に下げることができる。【００８０】
一方、ゲート回路２２は逆相側２２ｂでトランジスタ２１ｂのゲートに電圧をかけず、トランジスタ２１ｂ側の経路の電流を止める。このため、接続端Ｔｂの電位は電源Ｖｃと等しくなり、逆相出力端子２５ｂの電位を変動なくＶｈｉｇｈに保持することができる。【００８１】
次に、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の場合を説明する。この場合、ＬＤＤ２１のトランジスタ２１ａ側の経路とトランジスタ２１ｂ側の経路で交互に電流が流れる。【００８２】
ゲート回路２２への信号が「１」の場合、ゲート回路２２は正相側２２ａでトランジスタ２１ａのゲートに電圧をかけず、トランジスタ２１ａ側の経路の電流を止め、逆相側２２ｂでトランジスタ２１ｂのゲートに電圧をかけてトランジスタ２１ｂ側の経路に電流を流す。このため、接続端Ｔａの電位は電源Ｖｃと等しくなり、正相出力端子２５ａの電位を変動なくＶｈｉｇｈに保持することができる。また、接続端Ｔｂの電位は抵抗Ｒｂによる電圧降下のため、逆相出力端子２５ｂの電位をＶｌｏｗに下げることができる。【００８３】
ゲート回路２２への信号が「０」の場合、ゲート回路２２は正相側２２ａでトランジスタ２１ａのゲートに電圧をかけてトランジスタ２１ａ側の経路に電流を流し、逆相側２２ｂでトランジスタ２１ｂのゲートに電圧をかけずにトランジスタ２１ｂ側の経路の電流を止める。このため、接続端Ｔａの電位は抵抗Ｒａにより電圧降下し、正相出力端子２５ａの電位をＶｌｏｗに下げることができる。また、接続端Ｔｂの電位は電源Ｖｃと等しくなり、逆相出力端子２５ｂの電位を変動なくＶｈｉｇｈに保持することができる。【００８４】
Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電圧源３２に接続することにより、正相出力端子２５ａの電位をＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の電位Ｖｌｏｗに対して、｜ΔＶ｜＝Ｖａ−Ｖｃ−Ｖｐ−ｐだけ下降させる。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜は｜ΔＶ｜＋Ｖｐ−ｐ／２となる。一方、逆相出力端子２５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｈｉｇｈを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＮ｜はＶｐ−ｐ／２となる。【００８５】
この時、正相入力端子３５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力される。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時にはＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位は｜ΔＶ｜＋Ｖｐ−ｐ／２上昇してから、ある時定数をもってＶａへ下降し、平均電位Ｖａ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＰ｜は｜ΔＶＤＰ｜と同じ｜ΔＶ｜＋Ｖｐ−ｐ／２＝Ｖａ−Ｖｃ−Ｖｐ−ｐ／２である。【００８６】
逆相入力端子３５ｂは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力されると同時に、ＬＤのバイアス電流を流すために平均電位をＶｃへ引き下げる。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時には、ＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２下降し、さらにバイアス電流を流すために正相入力端子３５ａと同じ時定数をもってＶｃへ下降し、平均電位Ｖｃ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。逆相入力端子３５ｂの時定数の調整が必要な場合には、第一の実施形態と同様に積分回路２７を適用して、正相入力端子３５ａと同じ時定数に調整する。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＮ｜はＶａ−Ｖｃ−Ｖｐ−ｐ／２であり、｜ΔＶＬＰ｜と等しくなる。【００８７】
従って、このような手法で変調を行なうことで、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤＤ−ＬＤ間を容量結合していても、過渡応答状態時の平均電位変動と時定数が同じであるため、ＬＤから出力される光送信信号の波形は安定して出力される。【００８８】
なお、ここでは正相出力端子２５ａのＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の電位を、スイッチと２つの電圧源とを含む電圧源回路及び電圧コントローラを用いて調整しているが、ＬＤＤ回路内の電流源自体を上記の様な電位調整可能な可変電流源回路としてもよい。また、正相出力端子２５ａと逆相出力端子２５ｂとの対をダーリントン接続型差動対としてもよい。【００８９】
図２１に図１７で説明したフィードバック制御を行う構成を加えた変調装置３０３のブロック図を示す。変調装置３０３は、フィードバック制御を行うことで、温度変動や経年変化による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。また、光信号を送信可能な時間のみフィードバック制御してもよい。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の光電力をモニタせず、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の光電力のみをモニタすることで、変調装置３０３は、既に存在する温度や経時変化によるバイアス変動分を補償する各端子（２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ）の平均電位の設定値を維持することができる。このため、フィードバック制御をする回路の時定数に対して送信するフレームのフレーム間隔が長い場合であっても、変調装置３０３は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅになったときに光出力を安定させる時間を短縮することができる。【００９０】
図２２に図１８で説明したフィードフォワード制御を行う構成を加えた変調装置３０３のブロック図を示す。変調装置３０３は、フィードフォワード制御を行うことで、温度変動による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。【００９１】
なお、図２１及び図２２で説明したフィードバック制御とフィードフォワード制御を行う構成は組み合わせて変調装置３０３に搭載することができる。【００９２】
（実施の形態４）
図１１に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図５の光送信器と図１１の光送信器との違いは、変調装置３０１の代替として変調装置３０４を備えている点である。変調装置３０４は変調回路１１−４を備えている。変調回路１１−４と図５の変調回路１１−１との違いは、ＬＤバイアス回路２３の出力と積分回路２７が正相入力端子３５ａに接続されている点である。【００９３】
図１１の光送信器は、図５の光送信器と同様に、制御回路１２が、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づいて変調回路１１−４に制御信号を送り、変調回路１１−４を制御する。図１１の光送信器は、以下の点で図５の光送信器の変調方法と異なる。【００９４】
変調装置３０４の変調方法は、制御回路１２が、変調回路１１−４に対し、正相入力端子３５ａの平均電位を、逆相入力端子３５ｂにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ逆相入力端子３５ｂにおける平均電位の変動量の２倍の変動量となるまで、上げるように制御する変調方法である。【００９５】
図１０に本実施形態の変調装置における各端子の電位状態を示す。各端子の電位変動を実線で、平均電位を破線で表示する。【００９６】
正相出力端子２５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｌｏｗを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜はＶｐ−ｐ／２となる。一方、逆相出力端子２５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｈｉｇｈを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＮ｜はＶｐ−ｐ／２となる。【００９７】
この時、逆相入力端子３５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力される。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時にはＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２下降してから、ある時定数をもってＶａへ上昇し、平均電位Ｖａ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＮ｜は｜ΔＶＤＮ｜と同じＶｐ−ｐ／２である。【００９８】
正相入力端子３５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力されると同時に、ＬＤのバイアス電流を流すために平均電位を変調信号の振幅Ｖｐ−ｐと同じ電位変動となるＶａ’（＝Ｖａ−Ｖｐ−ｐ）へ引き上げる。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時には、ＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２上昇し、さらにバイアス電流を流すために逆相入力端子３５ｂと同じ時定数をもってＶａ’へ上昇し、平均電位Ｖａ’、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。なお、時定数の調整が不要な場合には、この積分回路２７は不要である。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＰ｜はＶｐ−ｐ／２であり、｜ΔＶＬＮ｜と等しくなる。【００９９】
従って、このような手法で変調を行なうことで、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤＤ−ＬＤ間を容量結合していても、過渡応答状態時の平均電位変動と時定数が同じであるため、ＬＤから出力される光送信信号の波形は安定して出力される。【０１００】
図２３に図１７で説明したフィードバック制御を行う構成を加えた変調装置３０４のブロック図を示す。変調装置３０４は、フィードバック制御を行うことで、温度変動や経年変化による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。また、光信号を送信可能な時間のみフィードバック制御してもよい。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の光電力をモニタせず、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の光電力のみをモニタすることで、変調装置３０４は、既に存在する温度や経時変化によるバイアス変動分を補償する各端子（２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ）の平均電位の設定値を維持することができる。このため、フィードバック制御をする回路の時定数に対して送信するフレームのフレーム間隔が長い場合であっても、変調装置３０４は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅになったときに光出力を安定させる時間を短縮することができる。【０１０１】
図２４に図１８で説明したフィードフォワード制御を行う構成を加えた変調装置３０４のブロック図を示す。変調装置３０４は、フィードフォワード制御を行うことで、温度変動による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。【０１０２】
なお、図２３及び図２４で説明したフィードバック制御とフィードフォワード制御を行う構成は組み合わせて変調装置３０４に搭載することができる。【０１０３】
（実施の形態５）
図１３に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図７の光送信器と図１３の光送信器との違いは、変調装置３０２の代替として変調装置３０５を備えている点である。変調装置３０５は変調回路１１−５を備えている。変調回路１１−５と図７の変調回路１１−２との違いは、ＬＤバイアス回路２３の出力とリーク電流用の抵抗２９が正相入力端子３５ａに接続されている点である。【０１０４】
図１３の光送信器は、図７の光送信器と同様に、制御回路１２が、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号又はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ信号に基づいて変調回路１１−５に制御信号を送り、変調回路１１−５を制御する。図１３の光送信器は、以下の点で図７の光送信器の変調方法と異なる。【０１０５】
変調装置３０５の変調方法は、
制御回路１２が、変調回路１１−５に対し、正相入力端子３５ａの平均電位を、逆相入力端子３５ｂにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、正相入力端子３５ａの平均電位を、正相入力端子３５ａの平均電位及び逆相入力端子３５ｂの平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の正相入力端子３５ａの平均電位と逆相入力端子３５ｂの平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御する変調方法である。【０１０６】
図１２に本実施形態の変調装置における各端子の電位状態を示す。各端子の電位変動を実線で、平均電位を破線で表示する。【０１０７】
正相出力端子２５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｌｏｗを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜はＶｐ−ｐ／２となる。一方、逆相出力端子２５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｈｉｇｈを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＮ｜はＶｐ−ｐ／２となる。【０１０８】
この時、逆相入力端子３５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力される。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時にはＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２下降してから、ある時定数をもってＶａへ上昇し、平均電位Ｖａ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＮ｜は｜ΔＶＤＮ｜と同じＶｐ−ｐ／２である。【０１０９】
正相入力端子３５ａは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａ＋｜ΔＶ｜を保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力されると同時に、ＬＤのバイアス電流を流すために平均電位をＶａ’へ引き上げる。ここで、ＬＤにリーク電流を流すことで｜ΔＶ｜がＶａ’−Ｖａ−Ｖｐ−ｐ、に等しくなるように、追加された抵抗の抵抗値を調整する。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時には、ＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２上昇し、さらにバイアス電流を流すために逆相入力端子３５ｂと同じ時定数をもってＶａ’へ上昇し、平均電位Ｖａ’振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。正相入力端子３５ａの時定数の調整が必要な場合には、第一の実施形態と同様に積分回路２７を適用して、逆相入力端子３５ｂと同じ時定数に調整する。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＰ｜は｜ΔＶＬＮ｜と等しいＶｐ−ｐ／２となる。【０１１０】
従って、このような手法で変調を行なうことで、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤＤ−ＬＤ間を容量結合していても、過渡応答状態時の平均電位変動と時定数が同じであるため、ＬＤから出力される光送信信号の波形は安定して出力される。【０１１１】
図２５に図１７で説明したフィードバック制御を行う構成を加えた変調装置３０５のブロック図を示す。変調装置３０５は、フィードバック制御を行うことで、温度変動や経年変化による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。また、光信号を送信可能な時間のみフィードバック制御してもよい。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の光電力をモニタせず、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の光電力のみをモニタすることで、変調装置３０５は、既に存在する温度や経時変化によるバイアス変動分を補償する各端子（２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ）の平均電位の設定値を維持することができる。このため、フィードバック制御をする回路の時定数に対して送信するフレームのフレーム間隔が長い場合であっても、変調装置３０５は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅになったときに光出力を安定させる時間を短縮することができる。【０１１２】
図２６に図１８で説明したフィードフォワード制御を行う構成を加えた変調装置３０５のブロック図を示す。変調装置３０５は、フィードフォワード制御を行うことで、温度変動による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。【０１１３】
なお、図２５及び図２６で説明したフィードバック制御とフィードフォワード制御を行う構成は組み合わせて変調装置３０５に搭載することができる。【０１１４】
（実施の形態６）
図１５に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図９の光送信器と図１５の光送信器との違いは、変調装置３０３の代替として変調装置３０６を備えている点である。変調装置３０６と図９の変調装置３０３との違いは、変調回路１１−１の代替として変調回路１１−４を有する点である。また、変調装置３０６と図９の変調装置３０３との違いは、ＳＷ３１がＬＤＤ２１内の電流源回路２１ｊではなく、差動対の逆相出力端子２５ｂの電源端子側に接続されていることである。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時に逆相出力端子２５ｂに高い電位を与えることでＶｈｉｇｈ＋｜ΔＶ｜だけ保持電位を上げることができる。【０１１５】
図１５の光送信器は、図９の光送信器と同様に入力信号を変調するが、以下の点で図９の変調方法と異なる。【０１１６】
変調装置３０６の変調方法は、制御回路１２が、変調回路１１−４に対し、正相入力端子３５ａの平均電位を、逆相入力端子３５ｂにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、逆相出力端子２５ｂの平均電位を、正相入力端子３５ａの平均電位及び逆相入力端子３５ｂの平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の正相入力端子３５ａの平均電位と逆相入力端子３５ｂの平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御する変調方法である。【０１１７】
図１４に本実施形態の変調装置における各端子の電位状態を示す。各端子の電位変動を実線で、平均電位を破線で表示する。【０１１８】
正相出力端子２５ａでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｌｏｗを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＰ｜はＶｐ−ｐ／２となる。一方、逆相出力端子２５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖｈｉｇｈ＋｜ΔＶ｜を保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には電位をＶｈｉｇｈに下降させ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号を出力するとする。ＳＷ制御部はＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には高い電位を与える電圧源３２側、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には低い電位を与える電圧源３４側にＳＷを制御する。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電圧源３２に接続することにより、逆相出力端子２５ｂの電位をＴｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の電位Ｖｈｉｇｈに対して、｜ΔＶ｜＝Ｖａ’−Ｖａ−Ｖｐ−ｐだけ上昇させる。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時の平均電位変動｜ΔＶＤＮ｜は｜ΔＶ｜＋Ｖｐ−ｐ／２となる。【０１１９】
この時、逆相入力端子３５ｂでは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力される。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時にはＬＤＤとＬＤ間が容量結合されているために、平均電位は｜ΔＶ｜＋Ｖｐ−ｐ／２下降してから、ある時定数をもってＶａへ上昇し、平均電位Ｖａ、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＮ｜は｜ΔＶＤＮ｜と同じ｜ΔＶ｜＋Ｖｐ−ｐ／２＝Ｖａ’−Ｖａ−Ｖｐ−ｐ／２である。【０１２０】
正相入力端子３５ａは、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時には電位Ｖａを保持し、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時には振幅Ｖｐ−ｐの変調信号が入力されると同時に、ＬＤのバイアス電流を流すために平均電位をＶａ’へ引き上げる。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅへ状態変化する時には、ＬＤＤとＬＤ間か容量結合されているために、平均電位はＶｐ−ｐ／２上昇し、さらにバイアス電流を流すために逆相入力端子３５ｂと同じ時定数をもってＶａ’へ上昇し、平均電位Ｖａ’、振幅Ｖｐ−ｐの変調信号がＬＤへ入力される。正相入力端子３５ａの時定数の調整が必要な場合には、第一の実施形態と同様に積分回路２７を適用して、逆相入力端子３５ｂと同じ時定数に調整する。この時の過渡応答の変動電位量｜ΔＶＬＰｌはＶａ’−Ｖａ−Ｖｐ−ｐ／２であり、｜ΔＶＬＮ｜と等しくなる。【０１２１】
従って、このような手法で変調を行なうことで、正相入力端子３５ａと逆相入力端子３５ｂでは、ＬＤＤ−ＬＤ間を容量結合していても、過渡応答状態時の平均電位変動と時定数が同じであるため、ＬＤから出力される光送信信号の波形は安定して出力される。【０１２２】
なお、ここでは逆相出力端子２５ｂのＴｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の電位を、スイッチと２つの電圧源とを含む電圧源回路及び電圧コントローラを用いて調整しているが、ＬＤＤ回路内の電流源自体を上記の様な電位調整可能な可変電流源回路としてもよい。また、正相出力端子２５ａと逆相出力端子２５ｂとの対をダーリントン接続型差動対としてもよい。【０１２３】
図２７に図１７で説明したフィードバック制御を行う構成を加えた変調装置３０６のブロック図を示す。変調装置３０６は、フィードバック制御を行うことで、温度変動や経年変化による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。また、光信号を送信可能な時間のみフィードバック制御してもよい。Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅ時の光電力をモニタせず、Ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ時の光電力のみをモニタすることで、変調装置３０６は、既に存在する温度や経時変化によるバイアス変動分を補償する各端子（２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ）の平均電位の設定値を維持することができる。このため、フィードバック制御をする回路の時定数に対して送信するフレームのフレーム間隔が長い場合であっても、変調装置３０６は、Ｔｘ＿ｄｉｓａｂｌｅからＴｘ＿ｅｎａｂｌｅになったときに光出力を安定させる時間を短縮することができる。【０１２４】
図２８に図１８で説明したフィードフォワード制御を行う構成を加えた変調装置３０６のブロック図を示す。変調装置３０６は、フィードフォワード制御を行うことで、温度変動による最適なバイアス電流の変動が生じても、安定した光信号を出力することが可能となる。【０１２５】
なお、図２７及び図２８で説明したフィードバック制御とフィードフォワード制御を行う構成は組み合わせて変調装置３０６に搭載することができる。【０１２６】
（他の実施形態）
以上に説明した実施の形態１〜６において、ＬＤ３２０に生じた急激な電位変動によりＬＤＤ２１に過渡的な電位変動が生じる場合にも、正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの電位変動を相殺するように補正することにより、安定した光信号が送信できる。また、実施の形態１〜６ではＬＤ３２０に直接変調型ＬＤを用いたが、光源及び外部光変調器を用いた場合も同様の変調方法で変調することができる。【０１２７】
（変調プログラム及びその変調プログラムを格納した記録媒体）
本実施形態の光変調器の変調装置は、変調プログラムをコンピュータが実行することで実現することができる。変調プログラムは、例えば、記録媒体に格納されて提供される。記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体や、半導体メモリ等が例示される。データベース格納プログラム及びデータベース検索プログラムは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネットを介して提供されてもよい。【０１２８】
図１６は、記録媒体９０に記録された変調プログラムを実行するためのコンピュータ３００の例を示した図である。コンピュータ３００は、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記憶媒体９０を読み取る記憶媒体読み取り装置１１１と、作業用メモリ（ＲＡＭ）１１２と、記録媒体９０に記憶されたプログラムを記憶するメモリ１１３と、ディスプレイ１１４と、入力装置であるマウス１１５及びキーボード１１６と、プログラムの実行を制御するＣＰＵ１１７と、データを記憶するハードディスク１１８と、ケーブル１１９と、を備えている。図１６では、作業用メモリ１１２、メモリ１１３、ＣＰＵ１１７及びハードディスク１１８は筐体に内蔵されるので破線で示している。【０１２９】
コンピュータ３００は、記録媒体９０が記憶媒体読み取り装置１１１に挿入されると、記憶媒体読み取り装置１１１から記録媒体９０に格納された変調プログラムがメモリ１１３にインストールされる。メモリ１１３へのインストール完了後、ＣＰＵ１１７は変調プログラムにアクセス可能になり、当該変調プログラムによって、コンピュータ３００は、本実施形態に係る光変調器の変調装置の制御回路として動作することが可能になる。【０１３０】
コンピュータ３００は、図５の光送信器の制御回路１２として動作する場合、コンピュータ３００はケーブル１１９で変調回路１１−１と接続しており、変調回路１１−１から通知される正相出力端子２５ａ、逆相出力端子２５ｂ、正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの電位変動のデータから、ＣＰＵ１１７、メモリ１１３、作業用メモリ１１２を利用して各端子の平均電位を計算し、その変動量を確認する。いずれかの端子に急激な平均電位の変動が生じた場合、実施の形態１〜６で説明したように、正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの平均電位の過渡状態を同一とし、光源への入力信号の同相成分として相殺できるように、正相入力端子３５ａ及び逆相入力端子３５ｂの平均電位を制御する。【０１３１】
ここでのコンピュータ３００は、図１６のようなパーソナルコンピュータに限らず、記憶媒体読み取り装置１１１、ＣＰＵ１１７を具備しソフトウエアによる処理や制御を行うＤＶＤプレーヤ、ゲーム機、携帯電話などを含む。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
電気信号を光信号へ変調する光送信器であれば、公衆通信網、専用網、ＬＡＮ等に適用することができる。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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