(57)【要約】【課題】  専用回路が不要で、小規模の回路で光出力を安定化させることのできる光送信装置を提供する。【解決手段】  入力信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動回路１０６と、駆動回路によって発生した駆動電圧に応じて光源の出射光を変調し、入力信号を光信号に変換する外部変調器１０２と、外部変調器に動作点駆動するバイアスを供給するバイアス供給回路１０７とを備えた光送信装置において、外部変調器からの出力光信号を分岐させるカプラ１０３と、カプラにて分岐された外部変調器からの出力信号を受信して電気信号へ変換するＰＤ１０４と、ＰＤにて変換された電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ１０５と、Ａ／Ｄにて変換されたデータを読み込み、バイアス供給回路に対して外部変調器へ供給するバイアスを設定する制御部１０８とを設け、制御部は、外部変調器の適正な動作点を自動的に算出する。【選択図】  図１
2006314003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動回路と、該駆動回路によって発生した駆動電圧に応じて光源の出射光を変調し、前記入力信号を光信号に変換する外部変調器と、該外部変調器に動作点駆動するバイアスを供給するバイアス供給回路とを備えた光送信装置において、
前記外部変調器からの出力光信号を分岐させるカプラと、
該カプラにて分岐された前記外部変調器からの出力信号を受信して電気信号へ変換するフォトダイオードと、
該フォトダイオードにて変換された電気信号をデジタルデータに変換するアナログデジタル変換器と、
該アナログデジタル変換器にて変換されたデータを読み込み、前記バイアス供給回路に対して前記外部変調器へ供給するバイアスを設定する制御部とを設け、
該制御部は、前記外部変調器の適正な動作点を自動的に算出することを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
前記制御部は、動作点バイアス設定値の最小値と最大値から、該最小値と最大値の中間点を算出し、前記外部変調器の適正な動作点とすることを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記動作点バイアス設定値の最小値を決定するにあたって、
所定の値を初期値として前記バイアス供給回路に設定し、
前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第１のサンプル値とすると同時に、供給しているバイアス設定値を記憶し、
前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて前記バイアス供給回路へ設定し、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第２のサンプル値とし、
前記第１のサンプル値と前記第２のサンプル値とを比較し、比較結果が小さい方のバイアス設定値を記憶し、
前記比較及びバイアス設定値の記憶の更新が終了すると、前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて上記と同様の比較を行い、
前記バイアス供給回路へのインクリメント設定及び比較動作を、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値が減少する方向から、増加する方向へ切り換わるまで繰り返し、
最終的に記憶されたバイアス設定値を最小点の動作点バイアス設定値とすることを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記動作点バイアス設定値の最大値を決定するにあたって、
所定の値を初期値として前記バイアス供給回路に設定し、
前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第１のサンプル値とすると同時に、供給しているバイアス設定値を記憶し、
前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて前記バイアス供給回路へ設定し、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第２のサンプル値とし、
前記第１のサンプル値と前記第２のサンプル値とを比較し、比較結果が大きい方のバイアス設定値を記憶し、
前記比較及びバイアス設定値の記憶の更新が終了すると、前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて上記と同様の比較を行い、
前記バイアス供給回路へのインクリメント設定及び比較動作を、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値が増加する方向から、減少する方向へ切り換わるまで繰り返し、
最終的に記憶されたバイアス設定値を最大点の動作点バイアス設定値とすることを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記動作点バイアス設定値の最小値及び／又は最大値を決定するにあたって、
前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を所定の期間読み出して記憶し、
該記憶した値から前記最小値及び／又は最大値を検出することを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記外部変調器の適正な動作点を前記バイアス供給回路に設定し、
前記アナログデジタル変換器からの値の変化を検出し、該アナログデジタル変換値の変化量を前記バイアス供給回路へフィードバック制御することにより、前記外部変調器の動作点のずれを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光送信装置。
【請求項７】
さらに、前記駆動回路の上流側に設けられ、前記入力信号のマーク率を検出するマーク率検出回路と、
該マーク率検出回路からのマーク率データをデジタル信号に変換する第２のアナログデジタル変換器とを備え、
前記制御部は、前記第２のアナログデジタル変換器からのマーク率データと、前記第１のアナログデジタル変換器にて変換されたデータを読み込み、前記外部変調器の適正な動作点を自動的に算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光送信装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第２のアナログデジタル変換器からのマーク率データに応じて、前記外部変調器の動作点を補正することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信装置に関し、特に、マッハツェンダ型光変調器等の外部変調器を備えた光送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光送信装置の外部変調器として、マッハツェンダ型光変調器が一般的である。この外部変調器を用いた光送信装置においては、温度変動、経時変化、及び印加される直流電圧によるＤＣドリフト等によって、外部変調器の動作点のドリフトが生じる。この外部変調器の動作点ドリフト補正方法には、例えば、特許文献１に記載の方法がある。
【０００３】
この文献に記載の光送信装置は、図１４に示すように、入力信号に応じた駆動電圧を発生する駆動回路２０７と、駆動電圧に応じて光源２０１からの出射光を変調し、入力信号を光信号に変換する外部変調器２０２と、所定の低周波信号を出力する低周波発振器２０９と、低周波発振器２０９から出力された低周波信号で入力信号に振幅変調を掛け、駆動回路２０７に送出する低周波重畳手段２０６と、外部変調器２０２から出力される光信号に含まれる低周波信号の周波数成分を検出し、低周波発振器２０９から出力される低周波信号の位相と比較して動作点ドリフト方向を検出する低周波信号検出手段２０５と、検出された動作点ドリフト方向に応じて外部変調器の動作点をドリフト方向と同方向に制御する制御信号を駆動回路に送出する動作点シフト回路２０８とを有する。
【０００４】
外部変調器２０２に入力され、光信号に変換される入力信号は、図１５に示すように、低周波信号が重畳されたものである。この入力信号は、駆動回路２０７を介して外部変調器２０２に入力される。
【０００５】
ここで、図１６に示すように、正方向の動作点ドリフトが発生した場合、及び、図１７に示すように、負方向の動作点ドリフトが発生した場合には、入力信号に重畳された低周波信号が入力信号のＨｉｇｈレベルＬｏｗレベルにおいて同相に変調される。従って、出力される光信号出力の平均レベルは同相変調に伴う周波数で変動し、その位相は動作点ドリフトの方向に応じて反転した位相となる。
【０００６】
この従来の外部変調器制御方法では、上記のような動作点ドリフトに応じた信号検出手段によって外部変調器の駆動電圧を制御することで、動作点ドリフトを補正する。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２５１８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来の光送信装置においては、光変調器の出力特性おいて、図１５に示すような右肩上がりの部分に適正動作点を位置決めする必要がある。このため、適正動作点の初期バイアスを決定するための調整作業が必要となる。そこで、上記従来の光送信装置においては、入力信号に低周波信号を重畳し、出力光信号に重畳されている低周波信号を検出し、位相情報を検出する手段が必要となり、そのための専用回路を必要とし、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の光送信装置における問題点に鑑みてなされたものであって、専用回路が不要で、小規模の回路で光出力を安定化させることのできる光送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、入力信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動回路と、該駆動回路によって発生した駆動電圧に応じて光源の出射光を変調し、前記入力信号を光信号に変換する外部変調器と、該外部変調器に動作点駆動するバイアスを供給するバイアス供給回路とを備えた光送信装置において、前記外部変調器からの出力光信号を分岐させるカプラと、該カプラにて分岐された前記外部変調器からの出力信号を受信して電気信号へ変換するフォトダイオードと、該フォトダイオードにて変換された電気信号をデジタルデータに変換するアナログデジタル変換器と、該アナログデジタル変換器にて変換されたデータを読み込み、前記バイアス供給回路に対して前記外部変調器へ供給するバイアスを設定する制御部とを設け、該制御部は、前記外部変調器の適正な動作点を自動的に算出することを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明によれば、制御部を用いたデジタル制御によって外部変調器の適正な動作点を自動的に算出することができるため、専用回路が不要で、小規模の回路で光出力を安定化させることが可能となる。
【００１２】
前記光送信装置において、前記制御部は、動作点バイアス設定値の最小値と最大値から、該最小値と最大値の中間点を算出し、前記外部変調器の適正な動作点とすることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記動作点バイアス設定値の最小値を決定するにあたって、所定の値を初期値として前記バイアス供給回路に設定し、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第１のサンプル値とすると同時に、供給しているバイアス設定値を記憶し、前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて前記バイアス供給回路へ設定し、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第２のサンプル値とし、前記第１のサンプル値と前記第２のサンプル値とを比較し、比較結果が小さい方のバイアス設定値を記憶し、前記比較及びバイアス設定値の記憶の更新が終了すると、前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて上記と同様の比較を行い、前記バイアス供給回路へのインクリメント設定及び比較動作を、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値が減少する方向から、増加する方向へ切り換わるまで繰り返し、最終的に記憶されたバイアス設定値を最小点の動作点バイアス設定値とすることができる。
【００１４】
さらに、前記制御部は、前記動作点バイアス設定値の最大値を決定するにあたって、所定の値を初期値として前記バイアス供給回路に設定し、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第１のサンプル値とすると同時に、供給しているバイアス設定値を記憶し、前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて前記バイアス供給回路へ設定し、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を読み出して第２のサンプル値とし、前記第１のサンプル値と前記第２のサンプル値とを比較し、比較結果が大きい方のバイアス設定値を記憶し、前記比較及びバイアス設定値の記憶の更新が終了すると、前記バイアス供給回路への設定値を１ステップインクリメントさせて上記と同様の比較を行い、前記バイアス供給回路へのインクリメント設定及び比較動作を、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値が増加する方向から、減少する方向へ切り換わるまで繰り返し、最終的に記憶されたバイアス設定値を最大点の動作点バイアス設定値とすることができる。
【００１５】
また、前記制御部は、前記動作点バイアス設定値の最小値及び／又は最大値を決定するにあたって、前記外部変調器からの出力光信号をモニタする前記アナログデジタル変換器の値を所定の期間読み出して記憶し、該記憶した値から前記最小値及び／又は最大値を検出することができる。
【００１６】
さらに、前記制御部は、前記外部変調器の適正な動作点を前記バイアス供給回路に設定し、前記アナログデジタル変換器からの値の変化を検出し、該アナログデジタル変換値の変化量を前記バイアス供給回路へフィードバック制御することにより、前記外部変調器の動作点のずれを補正することができる。
【００１７】
さらに、前記光送信装置において、前記駆動回路の上流側に設けられ、前記入力信号のマーク率を検出するマーク率検出回路と、該マーク率検出回路からのマーク率データをデジタル信号に変換する第２のアナログデジタル変換器とを設け、前記制御部は、前記第２のアナログデジタル変換器からのマーク率データと、前記第１のアナログデジタル変換器にて変換されたデータを読み込み、前記外部変調器の適正な動作点を自動的に算出するように構成することができる。
【００１８】
また、前記制御部は、前記第２のアナログデジタル変換器からのマーク率データに応じて、前記外部変調器の動作点を補正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、専用回路が不要で、小規模の回路で光出力を安定化させることのできる光送信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明にかかる光送信装置の第１の実施の形態を示し、この光送信装置は、入力信号に応じた駆動電圧を発生する駆動回路１０６と、駆動電圧に応じて光源の出射光を変調し、入力信号を光信号に変換する外部変調器１０２と、外部変調器１０２に動作点駆動するバイアスを供給するバイアス供給回路１０７と、外部変調器１０２からの出力光信号を分岐するカプラ１０３と、カプラ１０３にて分岐された外部変調器１０２からの出力信号を受信して電気信号へ変換するＰＤ（フォトダイオード）１０４と、ＰＤ１０４にて変換された電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（アナログデジタル変換器）１０５と、Ａ／Ｄ１０５にて変換されたデータを読み込み、バイアス供給回路１０７に外部変調器１０２へ供給するバイアスを設定する制御手段としてのＣＰＵ１０８とを備える。
【００２１】
ＣＰＵ１０８は、外部変調器の適正な動作点を算出するため、自動調整を実行するトレーニングを実行する。このトレーニングシーケンスについて、図２を中心に参照しながら説明する。
【００２２】
ＣＰＵ１０８は、動作点設定する制御値の最小値を初期値としてバイアス供給回路１０７に設定し（ステップＳ１）、外部変調器１０２からの出力光信号をモニタするＡ／Ｄ１０５の値を読み出し（ステップＳ２）、第１のサンプル値とすると同時に、供給しているバイアス設定値を記憶する。
【００２３】
次に、バイアス供給回路１０７への設定値を１ステップインクリメントさせ（ステップＳ３）、バイアス供給回路へ設定し、外部変調器１０２からの出力信号のモニタＡ／Ｄ１０５の値を読み出して第２のサンプル値とする（ステップＳ４）。ここで、ＣＰＵ１０８は、第１のサンプル値と第２のサンプル値とを比較し（ステップＳ５）、比較結果が小さい方のバイアス設定値を記憶する。
【００２４】
上記比較及びバイアス設定値の記憶の更新が終了すると、ＣＰＵ１０８は、バイアス供給回路１０７への設定値を１ステップインクリメントさせ（ステップＳ６）、上記と同様の比較を実施する（ステップＳ７）。そして、このバイアス供給回路１０７へのインクリメント設定及び比較動作を、モニタＡ／Ｄ１０５の値の変化が減少する方向から増加する方向へ切り替わるまで、繰り返し実施する（ステップＳ８）。
【００２５】
前記バイアス供給回路１０７へのインクリメント設定が、モニタＡ／Ｄ１０５の値の変化が減少する方向から増加する方向へ切り替わった後、記憶されているバイアス設定値をバイアス供給回路１０７に設定する（ステップＳ９）。ここで、記憶されたバイアス設定値を最小点の動作点バイアス設定値とする。
【００２６】
外部変調器１０２からの出力光信号をモニタするＡ／Ｄ１０５の値を読み出し、第３のサンプル値とすると同時に、供給しているバイアス設定値を記憶する。
【００２７】
次に、バイアス供給回路１０７への設定値を１ステップインクリメントさせ（ステップＳ１０）、バイアス供給回路１０７へ設定し、外部変調器１０２からの出力信号のモニタＡ／Ｄ１０５の値を読み出し（ステップＳ１１）、第４のサンプル値とする。ここで、ＣＰＵ１０８は、第３のサンプル値と第４のサンプル値とを比較し、比較結果が大きい方のバイアス設定値を記憶する。
【００２８】
比較及びバイアス設定値の記憶の更新が終了すると、ＣＰＵ１０８は、バイアス供給回路１０７への設定値を１ステップインクリメントさせ、上記と同様の比較を実施する。このバイアス供給回路へのインクリメント設定及び比較動作を、モニタＡ／Ｄ１０５の値の変化が増加する方向から減少する方向へ切り替わるまで、繰り返し実施する（ステップＳ１２）。ここで、記憶されたバイアス設定値を最大点の動作点バイアス設定値とする（ステップＳ１３）。
【００２９】
上記検出及び記憶された動作点バイアス設定値の最大値、最小値から、最大値と最小値の中間点を算出し、適正な動作点バイアス値として記憶する（ステップＳ１４）。このトレーニングシーケンスにて算出され記憶された適正な動作点バイアス設定値をバイアス供給回路１０７に設定する（ステップＳ１５）。
【００３０】
次に、上記トレーニングシーケンス時の動作の概略について、図３及び図４を中心に参照しながら説明する。
【００３１】
図３に示すトレーニングシーケンスの一例では、動作点の制御値をインクリメントした結果、光出力電力動作点が下降するため、モニタＡ／Ｄ値が減少する。そのため、モニタＡ／Ｄ値の変化はマイナス方向となる。従って、ＣＰＵ１０８は、再度バイアス供給回路１０７への設定値を１ステップインクリメントさせ、バイアス供給回路１０７へ設定し、外部変調器１０２からの出力信号のモニタＡ／Ｄ値を読み出す。ここで、Ａ／Ｄ値の変化量が減少方向から増加方向へ変換するまでインクリメント動作を繰り返す。
【００３２】
図４は、モニタＡ／Ｄ値の変化量が減少方向から増加方向へ変換する状態を示す。同図の動作点インクリメント制御（１）では、光出力電力動作点が下降するため、モニタＡ／Ｄ値が減少する。一方、動作点インクリメント制御（２）では、光出力電力動作点が上昇するため、モニタＡ／Ｄ値は増加する。従って、図４に示す動作点Ａの制御値が最小点制御値となる。
【００３３】
また、上述と同様の要領でインクリメント動作を実施し、モニタＡ／Ｄ値の変化量が増加方向から減少方向へ変換するポイントを検出することで最大点制御値を検出する。
【００３４】
次に、ＣＰＵ１０８は、検出された最小点制御値と最大点制御値の中間点を算出し、トレーニングを終了する。この中間点が適正動作点制御値となる。
【００３５】
通常、運用前にトレーニングを実施することで適正な動作点を検出し、運用中は、本発明の動作点ドリフト補正制御により常時適正な動作点を保持している。しかし、長期間通電していない状態や、温度変化が制御周期に対して速く、大きい場合等、補正制御が不十分になる場合等がある。この場合には、入力信号に対して光信号が通らなくなるため、伝送路上でエラーが発生する。そこで、このエラー情報に基づいてトレーニングを実施することで、適正な動作点を検出することが可能となる。
【００３６】
次に、動作点ドリフトの補正制御について、図１及び図５を参照しながら説明する。
【００３７】
ＣＰＵ１０８は、まず制御ループに入る前に、前記トレーニングにて算出された適正動作点のバイアス設定値をバイアス供給回路１０７に設定する。次に、外部変調器１０２から出力された光出力信号を、カプラ１０３にて分岐し、分岐された信号を変換出力するＡ／Ｄ１０５の値を読み出す。読み出したＡ／Ｄ値を初期値ｍ０として保持する（ステップＳ１）。
【００３８】
次に、フィードバック制御を行うための制御ループ処理を行う。制御ループ内では、まず、外部変調器１０２から出力された光出力信号をカプラ１０３にて分岐し、ＰＤ１０４にて電気信号に変換し、Ａ／Ｄ１０５にてデジタル信号に変換したデータを読み込む（ステップＳ２）。読み込まれたデータをモニタ値ｍ１として保持する。
【００３９】
ＣＰＵ１０８は、保持されたモニタ値ｍ０、ｍ１を用いてバイアス設定値の補正量を計算する（ステップＳ３）。ここでのフィードバック演算式は、一般的な比例演算式（ＰＩ／ＰＩＤ演算）を用いることができる。計算されたバイアス設定値を、バイアス供給回路１０７に設定する（ステップＳ４）。ここで、演算に用いたモニタ値ｍ１をｍ０に代入し（ステップＳ５）、次の演算の前値として保持しておく。
【００４０】
以上のループ処理を所定の周期にて行うことで、動作点ドリフトに対する動作点バイアスの補正フィードバック制御を行う。
【００４１】
図６〜図８は、上記光送信装置の基本動作を説明する概略図であって、図６〜図８の入力信号は、マーク率５０％固定に符号化された信号時の動作を示す。
【００４２】
図６は、動作点制御値が適正な値となっている場合を示し、入力信号に対して出力光電力は最大の振幅で出力されている。本波形における外部変調器１０２からの出力パワーは、ＰＤ１０４にて電気信号に変換され、Ａ／Ｄ１０５を通じてＣＰＵ１０８に読み取られる。ここで、ＰＤ１０４に読み取られる光出力パワーは、平均化されたレベルとなり、同図に示すパワーレベルとなる。
【００４３】
図７は、温度変動や経時変化により、動作点がマイナス方向にドリフトした場合を示す。ここで、動作点がグラフ上で右方向から左方向へシフトした状態を便宜的にマイナス方向へのドリフト、左方向から右方向へシフトした状態をプラス方向へのドリフトとする。
【００４４】
図７に示すように、動作点がマイナス方向にドリフトした場合には、光出力電力の動作点が下降する。この場合、光出力信号のＨｉｇｈレベルが下降し、Ｌｏｗレベルが上昇する。Ｈｉｇｈレベルの下降による減少分のパワーと、Ｌｏｗレベル上昇分の増加分のパワーでは、減少分のパワーが大きくなるため、ＰＤ１０４にて読み取られる平均パワーは下降する。これにより、外部変調器１０２からの出力信号のモニタＡ／Ｄ値は減少する。ＣＰＵ１０８は、このＡ／Ｄ値の減少量を検出し、外部変調器１０２の動作点制御値にフィードバックさせ、ドリフト量及びドリフト方向に応じた制御値をバイアス供給回路１０７を介して外部変調器１０２に設定する。
【００４５】
一方、図８に示すように、動作点がプラス方向にドリフトした場合には、、光出力電力の動作点が上昇する。この場合も、図７の場合と同様に、光出力信号のＨｉｇｈレベルが下降し、Ｌｏｗレベルが上昇する。しかしながら、図８に示すように、Ｈｉｇｈレベルの下降による減少分のパワーと、Ｌｏｗレベル上昇分の増加分のパワーでは、増加分のパワーが大きくなるため、ＰＤ１０４にて読み取られる平均パワーは上昇する。これにより、外部変調器１０２からの出力信号のモニタＡ／Ｄ値は増加する。ＣＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ値の増加量を検出し、外部変調器１０２の動作点制御値にフィードバックさせ、ドリフト量及びドリフト方向に応じた制御値をバイアス供給回路１０７を介して外部変調器１０２に設定することで動作点のドリフトを補正する。
【００４６】
図６〜図８に示すように、ＣＰＵ１０８は、外部変調器１０２からの出力信号を受信するＡ／Ｄ値をモニタし、モニタ値の増減を識別することで外部変調器１０２の温度変動や経時変化に対する動作点のドリフト方向を知ることができ、モニタＡ／Ｄ値の変化量を外部変調器１０２のバイアス制御値にフィードバックすることで動作点のドリフト補正制御を行うことができる。
【００４７】
図９は、動作点が９０°マイナス方向にシフトした場合の概略図である。この場合、動作点がＬｏｗレベルまで下降するため、光出力信号のＨｉｇｈ側が折り返されるが、出力光の平均パワーは減少する。この時の光出力パワーが最小値となる。
【００４８】
図１０は、動作点が９０°プラス方向にシフトした場合の概略図である。動作点がＨｉｇｈレベルまで上昇し、光出力信号のＬｏｗ側が折りされるが、出力光の平均パワーは増加する。この時の光出力パワーが最大値となる。この範囲の光出力パワーの変化量を検出することで適正な動作点を検出することができる。
【００４９】
次に、本発明にかかる光送信装置の第２の実施の形態について、図１１を参照しながら説明する。本実施例では、光ファイバ増幅器が組み合わされている。
【００５０】
この光送信装置は、入力信号に応じた駆動電圧を発生する駆動回路３０７と、駆動電圧に応じて光源の出射光を変調し、入力信号を光信号に変換する外部変調器３０２と、外部変調器３０２に動作点駆動するバイアスを供給するバイアス供給回路３０８と、外部変調器からの出力光信号を分岐するカプラ３０３と、カプラ３０３にて分岐された外部変調器３０２からの出力信号を受信し、電気信号へ変換するＰＤ３０９と、ＰＤ３０９にて変換された電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ３１０と、外部変調器から出力された光信号を増幅する光ファイバ増幅器３０５と、光ファイバ増幅器３０５へ励起光を出力するＬＤ３１１と、ＬＤ３１１へ励起出力を設定するＤ／Ａ（デジタルアナログ変換器）３１２と、ＬＤ３１１から出力された励起光を光ファイバ増幅器３０５に入力するカプラ３０４と、光ファイバ増幅器３０５から出力された光信号を分岐するカプラ３０６と、カプラ３０６にて分岐された光信号を電気信号へ変換するＰＤ３１３と、ＰＤ３１３にて変換された電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ３１４と、Ａ／Ｄ３１０及びＡ／Ｄ３１４にて変換されたデータを読み込み、バイアス供給回路３０８及びＤ／Ａ３１２に制御値を設定するＣＰＵ３１５とを備える。このように、光ファイバ増幅器の出力制御用ＣＰＵと、外部変調器３０２のバイアス制御用ＣＰＵとを共用化することで回路規模の縮小を図ることができる。
【００５１】
次に、本発明にかかる光送信装置の第３の実施の形態について、図１２を参照しながら説明する。
【００５２】
この光送信装置は、入力信号に応じた駆動電圧を発生する駆動回路４０８と、駆動電圧に応じて光源の出射光を変調し、入力信号を光信号に変換する外部変調器４０２と、外部変調器４０２に動作点駆動するバイアスを供給するバイアス供給回路４０９と、外部変調器からの出力光信号を分岐するカプラ４０３と、カプラ４０３にて分岐された外部変調器４０２からの出力信号を受信し、電気信号へ変換するＰＤ４０４と、ＰＤ４０４にて変換された電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ４０５と、入力信号のマーク率を検出するマーク率検出回路４０６と、マーク率検出回路４０６からのマーク率情報をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ４０７と、Ａ／Ｄ４０７からのマーク率情報とＡ／Ｄ４０５からの外部変調器４０２の出力光レベルモニタ情報を読み込み、バイアス供給回路４０９に対して外部変調器４０２への適正なバイアスを設定するＣＰＵ４１０とを備える。
【００５３】
上記構成を有する光送信装置において、入力信号は、マーク率検出回路４０６を介して駆動回路４０８に入力され、入力信号に応じた駆動電圧が外部変調器４０２に入力される。マーク率検出回路４０６では、入力信号のマーク率に応じた電圧を発生し、Ａ／Ｄ４０７にてデジタル信号に変換され、ＣＰＵ４１０に読み込まれる。ＣＰＵ４１０は、読み込んだマーク率情報に応じて外部変調器４０２のバイアス制御値に補正をかけることで、入力信号のマーク率が変化した場合においても、動作点ドリフトに応じた制御信号をバイアス供給回路４０９に送出することが可能である。
【００５４】
次に、本発明にかかる光送信装置に用いるバイアス供給回路について、図１３を参照しながら説明する。
【００５５】
本発明のバイアス供給回路１０７は、ｎビット構成のＤ／Ａ５０２と、Ｄ／Ａ５０２から出力されたアナログ電圧を外部変調器１０２の動作点バイアスに変換する増幅回路５０１とで構成される。従って、バイアス供給回路１０７へのインクリメント設定値は、最大２ｎ回実施される。しかし、Ｄ／Ａのｎビットの値が大きい場合（２ｎが大きい場合）には、インクリメントの設定を最小ステップで１ずつ行うと検出に時間がかかるので、インクリメントの幅を適応的に切り変えることにより検索時間を短縮することができる。
【００５６】
例えば、当初は、粗いステップで（大きな値で）Ｄ／Ａ値をインクリメントし、Ａ／Ｄ値の変曲点（傾きが変わる点）に近づいたときに（Ａ／Ｄの変化分が小さくなったら）インクリメントを細かく（１に近づける）する方法が考えられる。また、他の例としては、初めは、大きな値のステップでインクリメントし、増加の極性が変わるまで（変曲点を越えるまで）Ｄ／Ａ値を順次増加する。そして、極性が変わったときに、その点からステップの幅を初めの値の半分としてデクリメント（逆に減少させる）し、再び極性が変わるまで、Ｄ／Ａ値を順次減少させる。このように極性が変わる度に、ステップ幅を半分にして増減を切り替えて変曲点を検出する方法も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる光送信装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の光送信装置のトレーニングフローを示す図である。
【図３】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図４】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図５】図１の光送信装置制御フローを示す図である。
【図６】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図７】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図８】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図９】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図１０】図１の光送信装置の動作説明図である。
【図１１】本発明にかかる光送信装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明にかかる光送信装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明にかかる光送信装置に用いるバイアス供給回路を示すブロック図である。
【図１４】従来の光送信装置の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１４の光送信装置の動作説明図である。
【図１６】図１４の光送信装置の動作説明図である。
【図１７】図１４の光送信装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１  光源
１０２  外部変調器
１０３  カプラ
１０４  ＰＤ
１０５  Ａ／Ｄ
１０６  駆動回路
１０７  バイアス供給回路
１０８  ＣＰＵ
２０１  光源
２０２  外部変調器
２０３  カプラ
２０４  ＰＤ
２０５  低周波信号検出手段
２０６  低周波重畳手段
２０７  駆動回路
２０８  動作点シフト回路
２０９  低周波発振器
３０１  光源
３０２  外部変調器
３０３  カプラ
３０４  カプラ
３０５  光ファイバ増幅器
３０６  カプラ
３０７  駆動回路
３０８  バイアス供給回路
３０９  ＰＤ
３１０  Ａ／Ｄ
３１１  ＬＤ
３１２  Ｄ／Ａ
３１３  ＰＤ
３１４  Ａ／Ｄ
３１５  ＣＰＵ
４０１  光源
４０２  外部変調器
４０３  カプラ
４０４  ＰＤ
４０５  Ａ／Ｄ
４０６  マーク率検出回路
４０７  Ａ／Ｄ
４０８  駆動回路
４０９  バイアス供給回路
４１０  ＣＰＵ
５０１  増幅回路
５０２  Ｄ／Ａ
【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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