(57)【要約】光送信機における光学的障害を特性評価および補償するための方法および装置が、それぞれ個別の初期動作点においてバイアスされる複数の子ＭＺ変調器を備える、第１および第２の親ＭＺを備える、光送信機を動作させるステップを含む。電気光学ＲＦ伝達関数が複数の子ＭＺ変調器毎に生成される。曲線フィッティングパラメータが複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎に判定され、各子ＭＺ変調器の動作点が曲線フィッティングパラメータを使用して判定される。ＩＱパワー不平衡が曲線フィッティングパラメータを使用して判定される。判定されたＩＱパワー不平衡を補償する初期ＲＦ駆動パワーレベルが、判定される。ＸＹパワー不平衡が曲線フィッティングパラメータを使用して初期ＲＦ駆動パワーレベルに関して判定される。少なくとも部分的に第１および第２のＩＱパワー不平衡ならびに光送信機に関するＸＹパワー不平衡を補償する動作ＲＦ駆動パワーが判定される。
2019506037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信機における光学的障害を特性評価および補償するための方法であって、
ａ）第１の親マッハツェンダ（ＭＺ）変調器と、第２の親ＭＺ変調器とを備える、光送信機を動作させるステップであって、前記第１および第２の親ＭＺ変調器はそれぞれ、複数の子ＭＺ変調器を備える、ステップと、
ｂ）個別の初期動作点において、前記第１および第２の親ＭＺ変調器における前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれをバイアスするステップと、
ｃ）前記光送信機の複数の光学出力パワーを測定することによって、前記複数の子ＭＺ変調器毎に電気光学ＲＦ伝達関数を生成する一方、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれに印加される特徴的ＲＦ入力駆動パワーレベルを掃引するステップと、
ｄ）複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップと、
ｅ）前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれの動作点を判定するステップと、
ｆ）前記複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎の前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記第１および第２の親ＭＺ変調器毎に特定の動作点におけるＩＱパワー不平衡を判定するステップと、
ｇ）前記第１および第２の親ＭＺ変調器毎に前記判定されたＩＱパワー不平衡を補償する、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれに印加される初期ＲＦ入力駆動パワーレベルを判定するステップと、
ｈ）前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記判定された初期ＲＦ入力駆動パワーレベルにおける前記光送信機のＸＹパワー不平衡を判定するステップと、
ｉ）少なくとも部分的に、前記光送信機の第１および第２のＩＱパワー不平衡ならびにＸＹパワー不平衡を補償する、動作ＲＦ入力駆動パワーレベルを判定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記複数の子ＭＺ変調器は、ＩｎＰ  ＭＺ変調器を含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３】
前記光送信機は、特定の波長において動作する、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項４】
前記光送信機は、ある範囲の波長にわたって動作する、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項５】
少なくとも部分的に、前記光送信機の前記第１および第２のＩＱパワー不平衡ならびに前記ＸＹパワー不平衡を補償する、前記動作ＲＦ入力駆動パワーレベルは、前記範囲の波長にわたって判定される、請求項４に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項６】
前記第１の親ＭＺ変調器は、第１の偏光を有する変調光学ビームを生成し、前記第２の親ＭＺ変調器は、第２の偏光を有する変調光学ビームを生成する、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項７】
前記初期動作点において前記複数の子ＭＺ変調器をバイアスするステップは、最小伝送レベルにおいて前記複数の子ＭＺ変調器をバイアスするステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項８】
前記初期動作点において前記複数の子ＭＺ変調器をバイアスするステップは、−４５ｄＢｍを下回る光学出力パワーをもたらすバイアスにおいて前記複数の子ＭＺ変調器をバイアスするステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項９】
前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーは、特定のＲＦ周波数にある、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１０】
前記特定のＲＦ周波数は、５００ＭＨｚ〜３ＧＨｚの範囲内である、請求項９に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１１】
前記特定のＲＦ周波数は、約１ＧＨｚである、請求項９に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１２】
前記複数の変調器のそれぞれの前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップは、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれの前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを連続的に掃引するステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１３】
前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップは、前記子ＭＺ変調器の個別のＶπを通して前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれの特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１４】
前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップは、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれのＲＦ入力に結合される外部ＲＦ信号発生器の出力パワーを変動させるステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１５】
前記外部ＲＦ信号発生器の前記出力パワーは、−１５ｄＢｍ〜＋６ｄＢｍの範囲内で変動される、請求項１４に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１６】
前記ＩＱパワー不平衡を判定するために使用される前記特定の動作点は、Ｖπである、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１７】
前記ＩＱパワー不平衡を判定するために使用される前記特定の動作点は、１０ｄＢｍ〜１３．５ｄＢｍである、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１８】
前記ＩＱパワー不平衡を判定するために使用される前記特定の動作点は、１２ｄＢｍ〜１５ｄＢｍである、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項１９】
前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれの前記掃引された特徴的ＲＦ入力駆動パワーの関数として、前記光送信機の前記複数の光学出力パワーを測定するステップは、ＲＦピーク検出器から掃引された特徴的ＲＦ入力駆動パワーを読み取るステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２０】
前記ＲＦピーク検出器は、３以上の印加された入力電圧における前記ＲＦピーク検出器の応答を測定することによって較正される、請求項１９に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２１】
前記動作ＲＦ入力駆動パワーを判定するステップは、現場で実施される、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２２】
前記複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップは、線形曲線フィットを実施するステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２３】
前記複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップは、多項式曲線フィットを実施するステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２４】
前記複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップは、逆コサイン曲線フィットを実施するステップを含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２５】
動作ＲＦ駆動パワーを使用して前記複数の子ＭＺ変調器を駆動する、変調器駆動増幅器の電圧設定点を判定するステップをさらに含む、請求項１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２６】
パワー不平衡を補償するために、前記変調器駆動増幅器の前記電圧設定点を使用して、自動利得制御を実施するステップをさらに含む、請求項２５に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２７】
ＩｎＰベースの光送信機における光学的障害を特性評価および補償する方法であって、
ａ）Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器を備える、光送信機を動作させるステップであって、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器はそれぞれ、第１および第２の子ＭＺ変調器を備える、ステップと、
ｂ）個別の初期動作点において、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器のそれぞれをバイアスするステップと、
ｃ）前記光送信機の複数の光学出力パワーを測定することによって、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器毎に電気光学ＲＦ伝達関数を生成する一方、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器のそれぞれに印加される特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップと、
ｄ）前記電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップと、
ｅ）前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器毎にＩＱパワー不平衡を判定するステップと、
ｆ）前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器のそれぞれに印加されると、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の判定されたＩＱパワー不平衡のそれぞれを補償する、初期ＲＦ入力駆動パワーを判定するステップと、
ｇ）前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器毎に前記判定された初期ＲＦ入力駆動パワーにおける前記光送信機のＸＹパワー不平衡を判定するステップと、
ｈ）少なくとも部分的に、前記光送信機の第１および第２のＩＱパワー不平衡ならびにＸＹパワー不平衡を補償する、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器毎の動作ＲＦ入力駆動パワーを判定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２８】
前記光送信機は、特定の波長において動作する、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項２９】
前記光送信機は、ある範囲の波長にわたって動作する、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３０】
少なくとも部分的に、前記光送信機の前記ＩＱパワー不平衡および前記ＸＹパワー不平衡を補償する、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器のそれぞれにおける前記第１および第２の子ＭＺ変調器毎の前記動作ＲＦ入力駆動パワーは、前記範囲の波長にわたって判定される、請求項２９に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３１】
前記初期動作点において、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器をバイアスするステップは、最小伝送レベルにおいて前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器をバイアスするステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３２】
前記初期動作点において、前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器をバイアスするステップは、−４５ｄＢｍを下回る光学出力パワーをもたらすバイアス点において前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器をバイアスするステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３３】
前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーは、１ＧＨｚの周波数にある、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３４】
前記子ＭＺ変調器のそれぞれの前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップは、各子ＭＺ変調器のパワーを連続的に掃引するステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３５】
前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップは、その個別のＶπを通して各子ＭＺ変調器の前記特徴的ＲＦ入力駆動パワーを掃引するステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３６】
前記子ＭＺ変調器のそれぞれの前記掃引された特徴的ＲＦ入力駆動パワーの関数として、前記光送信機の前記複数の光学出力パワーを測定するステップは、ＲＦピーク検出器から入力駆動パワーを読み取るステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３７】
前記ＲＦピーク検出器は、３以上の印加された入力電圧における前記ＲＦピーク検出器の応答を測定することによって較正される、請求項３６に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３８】
前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器の前記電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップは、線形曲線フィットを実施するステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項３９】
前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器の前記電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップは、多項式曲線フィットを実施するステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項４０】
前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器の前記電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定するステップは、逆コサイン曲線フィットを実施するステップを含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項４１】
前記動作ＲＦ入力駆動パワーを使用して前記Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の前記第１および第２の子ＭＺ変調器を駆動する、変調器駆動増幅器の電圧設定点を判定するステップをさらに含む、請求項２７に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項４２】
パワー不平衡を補償するために、前記変調器駆動増幅器の前記電圧設定点を使用して、自動利得制御を実施するステップをさらに含む、請求項４１に記載の特性評価および補償する方法。
【請求項４３】
光学的障害を特性評価および補償する光送信機であって、
ａ）複数の子ＭＺ変調器を備える、第１の親マッハツェンダ（ＭＺ）変調器であって、前記第１の親ＭＺ変調器は、Ｘ偏光変調光学ビームを生成する、第１の親ＭＺ変調器と、
ｂ）複数の子ＭＺ変調器を備える、第２の親マッハツェンダ（ＭＺ）変調器であって、前記第２の親ＭＺ変調器は、Ｙ偏光変調光学ビームを生成し、前記第１および第２の親ＭＺ変調器は、波長可変変調光学信号を生成する、二重偏光光送信機を形成するように構成される、第２の親ＭＺ変調器と、
ｃ）複数の変調器駆動増幅器であって、前記複数の変調器駆動増幅器はそれぞれ、個別の子ＭＺ変調器に変調信号を供給する、複数の変調器駆動増幅器と、
ｄ）前記二重偏光光送信機の光学入力に光学的に結合される出力を有する、可変レーザ源と、
ｅ）前記二重偏光光送信機の出力に光学的に結合される入力を有する、光学パワーメータであって、前記光学パワーメータは、ＲＦ変調を検出し、前記ＲＦ変調は、信号発生器によって開始され、前記二重偏光光送信機を形成するように構成される前記第１および第２の親ＭＺ変調器によって生成される波長可変光学信号上に前記子ＭＺ変調器によって付与される、光学パワーメータと、
ｆ）複数のＲＦスイッチであって、それぞれ、前記子ＭＺ変調器を駆動する前記複数の変調器駆動増幅器の個別のＲＦ入力に電気的に接続される複数のＲＦ出力を有し、前記複数のＲＦスイッチは、ＲＦ変調信号への各子ＭＺ変調器の応答が特性評価され得るように、前記ＲＦ変調信号を繰り返すように構成される、複数のＲＦスイッチと、
ｇ）前記光学パワーメータの出力に電気的に接続される入力と、前記可変レーザ源、前記複数のＲＦスイッチ、および前記複数の変調器駆動増幅器の入力に電気的に接続される複数の出力とを有する、プロセッサであって、
ｉ．前記複数の子ＭＺ変調器毎に電気光学ＲＦ伝達関数を生成することと、
ｉｉ．複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎に曲線フィッティングパラメータを判定することと、
ｉｉｉ．前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれの動作点を判定することと、
ｉｖ．前記複数の電気光学ＲＦ伝達関数毎の前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記第１および第２の親ＭＺ変調器毎に特定の動作点におけるＩＱパワー不平衡を判定することと、
ｖ．前記第１および第２の親ＭＺ変調器毎に前記判定されたＩＱパワー不平衡を補償する、前記複数の子ＭＺ変調器のそれぞれに印加される初期ＲＦ入力駆動パワーレベルを判定することと、
ｖｉ．前記曲線フィッティングパラメータを使用して、前記判定された初期ＲＦ入力駆動パワーレベルにおける前記光送信機のＸＹパワー不平衡を判定することと、
ｖｉｉ．少なくとも部分的に、前記光送信機の第１および第２のＩＱパワー不平衡ならびにＸＹパワー不平衡を補償する、動作ＲＦ入力駆動パワーレベルを判定することと
を行う、プロセッサと、
を備える、光送信機。
【請求項４４】
前記二重偏光光送信機は、二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光学変調器を含む、請求項４３に記載の光送信機。
【請求項４５】
前記光学パワーメータは、１ＧＨｚを上回る検出器帯域幅を伴う波長較正光学パワーメータを含む、請求項４３に記載の光送信機。
【請求項４６】
前記信号発生器は、１ＧＨｚ帯域幅を有する、請求項４３に記載の光送信機。
【請求項４７】
前記可変レーザ源は、全Ｃ帯域波長熱可変レーザ源を含む、請求項４３に記載の光送信機。
【請求項４８】
前記複数のＲＦスイッチは、４位置スイッチを含む、請求項４３に記載の光送信機。
【請求項４９】
前記信号発生器の出力に電気的に接続される入力と、前記複数のＲＦスイッチのうちの１つに電気的に接続される第１の出力と、前記複数のＲＦスイッチのうちの別の１つに電気的に接続される第２の出力とを有する、３ＧＨｚ  １８０度ハイブリッドをさらに備え、前記３ＧＨｚ  １８０度ハイブリッドは、前記信号発生器の出力から差動信号を生成する、請求項４３に記載の光送信機。
【請求項５０】
前記複数の変調器駆動増幅器は、差動入力を備える、請求項４３に記載の光送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で使用される段落見出しは、構成のみを目的とし、いかようにも本願に説明される主題を限定するものとして解釈されるべきではない。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信容量の絶えず増加する要求により、長距離および都市圏光ネットワーク展開において使用される光送信機技術の改良が、推進され続けている。広い帯域幅要件、高いポート密度、およびより低いシステムパワー消費の組み合わせに対処する必要性は、技術限界を押し広げ続けている。同相直交位相（ＩＱ）光学変調器が、今日のコヒーレント光学システムにおける高変調帯域幅をサポートする。本用途に関する重要な変調器性能パラメータは、πラジアンの位相偏移を生産するための低駆動電圧Ｖπ、高線形性、高変調帯域幅、および低挿入損失を含む。加えて、高容量システムは、小さい形状因子および高いコンポーネント信頼性を要求する。
【０００３】
現世代のＩＱ変調器は、ニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ３技術に大きく依拠する。しかしながら、ＬｉＮｂＯ３変調器は、低駆動電圧を達成するために必要とされる変調器サイズに対して根本的限界を有する。化合物ＩＩＩ−Ｖ半導体ベースの変調器技術は、高帯域幅およびコンパクトなデバイス構成の潜在性を有し、ＩＩＩ−Ｖデバイスは、現在展開されている遠隔通信システムにおける光学レーザ源および検出器としてすでに広く使用されている。特に、リン化インジウム（ＩｎＰ）技術が、遠隔通信システム波長を変調するために非常に好適である。リン化インジウム技術はまた、精密なプロセス制御を可能にし、低コストパッケージングと併用され得る、ウエハスケール加工と適合する。リン化インジウム技術のこれらの特徴は、ＩｎＰ変調器コンポーネントのコストを劇的に削減し、ＩｎＰ変調器が許容可能な伝送ビットあたりコストを有することを可能にした。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」の言及は、実施形態と関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本教示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の種々の箇所における語句「一実施形態では」の出現は、必ずしも、全てが同一の実施形態を指すわけではない。
【０００５】
本教示の方法の個々のステップは、本教示が動作可能なままである限り、任意の順序で、および／または同時に実施され得ることを理解されたい。さらに、本教示の装置および方法は、本教示が動作可能なままである限り、任意の数または全ての説明される実施形態を含み得ることを理解されたい。
【０００６】
本教示は、ここで、付随の図面に示されるようなその例示的実施形態を参照してより詳細に説明されるであろう。本教示は、種々の実施形態および実施例と併せて説明されるが、本教示が、そのような実施形態に限定されることは意図されない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるであろうように、種々の代替、修正、および均等物を包含する。本明細書の教示を利用できる当業者は、付加的実装、修正、および実施形態、ならびに他の使用分野を認識し、これらは、本明細書に説明されるような本開示の範囲内である。
【０００７】
最近の発展は、ＩｎＰベースの光送信機変調器の比較的に高い帯域幅、比較的に低い駆動電圧、および比較的に低い挿入損失を提供する能力を示している。しかしながら、ＩｎＰベースの変調器は、依然として、種々の理由から、広範囲の展開のために好適ではない。特に、長距離および都市圏光ネットワークにおける伝送のために理想的な信号配列を生成するために、二重偏光同相および直交位相ＩｎＰ光学変調器におけるＩＱパワー不平衡ならびにＸＹパワー不平衡の波長依存性を最小限にする際に、改良が、成される必要がある。
【０００８】
本教示の１つの特徴は、ＩｎＰ技術に基づく二重偏光同相および直交光送信機変調器のＩＱパワー不平衡ならびにＸＹパワー不平衡の波長依存性を最初に特性評価し、次いで補償する装置および方法を提供することである。本教示による装置は、送信機のＩＱおよびＸＹパワー不平衡に関連するパラメータを能動的に判定するキャラクタライザと、また、任意のまたは全ての波長における送信機のＩＱおよびＸＹパワー不平衡を少なくとも低減させ、いくつかの場合では、除去する補償装置とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
好ましい例示的実施形態による本教示は、そのさらなる利点とともに、付随の図面と併せて検討される、以下の詳細な説明においてより具体的に説明される。当業者は、以下に説明される図面が、例証のみを目的とすることを理解するであろう。図面は、必ずしも、縮尺通りではなく、代わりに、概して、本教示の原理を例証することに重点が置かれている。図面は、いかようにも本出願人の教示の範囲を限定することを意図されない。
【００１０】
【図１】図１は、本教示による、光送信機障害キャラクタライザおよび補償装置の実施形態を図示する。
【図２】図２は、本教示による、変調器駆動増幅器の実施形態を図示する。
【図３】図３は、本教示による、光送信機における光学的障害の特性評価および補償のための方法を図示する。
【図４】図４は、本教示の方法を使用して、ＭＺ変調器ＲＦ駆動電圧パラメータを判定するための使用されるプロットを図示する。
【図５】図５は、波長可変ＩｎＰベースの光送信機の中に内蔵される４つのＭＺ変調器に関する測定された電気光学ＲＦ伝達関数のプロットを図示する。
【図６Ａ】図６Ａは、補償前の波長の関数としての送信機変調器パワー不平衡を図示する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本教示の方法を使用する補償後の波長の関数としての送信機変調器パワー不平衡を図示する。
【図７Ａ】図７Ａは、補償を伴わないＤＰ−ＱＰＳＫ送信機から測定された性能データを図示する。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示される、補償を伴わないＤＰ−ＱＰＳＫ送信機から測定された性能データの続きを図示する。
【図８Ａ】図８Ａは、本教示の補償方法の実施形態を使用して、ＤＰ−ＱＰＳＫ送信機から測定された性能データを図示する。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本教示の補償方法の実施形態を使用して、ＤＰ−ＱＰＳＫ送信機から測定された性能データの続きを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本教示による、光送信機変調器障害キャラクタライザおよび補償装置１００の実施形態を図示する。光送信機障害キャラクタライザおよび補償装置１００は、送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１０２を含む。遠隔通信ならびにデータ通信ネットワークおよびリンクでは、ＴＯＳＡは、光ファイバを横断してデータを送受信するための光学送受信機システムの一部であるサブアセンブリである。ＴＯＳＡ１０２は、電気信号を、光ファイバに結合される光学信号に変換する。いくつかの実施形態では、送信機光学サブアセンブリ１０２は、金の封入体内に格納される。ＴＯＳＡ１０２は、他の光学サブアセンブリユニットと相互運用するように設計されるため、性能を動作させるＴＯＳＡ１０２は、単純かつ効果的な特性評価および補償システムを使用して確立および制御されなければならない。
【００１２】
いくつかの実施形態では、送信機光学サブアセンブリ１０２は、二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光送信機変調器である。二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光送信機変調器は、本明細書では第１（１１２）および第２（１１４）の親ＭＺ変調器と称される、親ＭＺ変調器の対を形成するようにネスト化される、４つの子マッハツェンダ（ＭＺ）変調器１０４、１０６、１０８、１１０を含む。いくつかの実施形態では、二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光送信機変調器は、ＩｎＰベースの光学変調器コンポーネントを使用する。二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光学変調器の光学入力１１６が、第１（１１２）および第２（１１４）の親ＭＺ変調器の光学入力に光学的に結合される。本明細書で使用されるような頭字語ＭＺＭは、マッハツェンダ変調器を指す。
【００１３】
送信機光学サブアセンブリ１０２はまた、いくつかの実施形態では、全Ｃ帯域波長熱可変レーザ源である、可変レーザ源１１８を含む。図１に示される実施形態では、可変レーザ１１８の出力が、二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光学変調器の光学入力１１６に光学的に結合される。送信機光学サブアセンブリ１０２は、光学入力１２０において、１００−Ｇｂ／秒ＤＰ−ＱＰＳＫおよび／または２００−Ｇｂ／秒ＤＰ−１６ＱＡＭフォーマット光学信号を含む、波長可変変調光学信号を生産する。
【００１４】
図１に示される構成では、第１（１１２）および第２（１１４）の親ＭＺ変調器はそれぞれ、二重偏光変調器における２つの偏光のうちの１つを変調する。例えば、図１に図示される実施形態では、ＭＺ変調器１０４、１０６は、親ＭＺ変調器１１２を形成する子ＭＺ変調器である。ＭＺ変調器１０６は、π／２位相シフタ１２２に光学的に接続される。位相シフタ１２２の出力およびＭＺ変調器１０４の出力は、Ｘ偏光変調光学ビームを生成する親ＭＺ変調器１１２の出力を形成するように組み合わせられる。親ＭＺ変調器１１２はまた、本明細書ではＸ−Ｐｏｌ．変調器と称される。同様に、ＭＺ変調器１０８、１１０は、親ＭＺ変調器１１４と関連付けられる子ＭＺ変調器である。ＭＺ変調器１１０は、π／２位相シフタ１２４に光学的に接続される。位相シフタ１２４の出力およびＭＺ変調器１０８の出力は、Ｙ偏光変調光学ビームを生成する親ＭＺ変調器１１４の出力を形成するように、組み合わせられ、４５°整合された偏光回転子１２６を通過する。親ＭＺ変調器１１４はまた、本明細書ではＹ−Ｐｏｌ．変調器と称される。
【００１５】
二重偏光光送信機の動作時、ＭＺ変調器１０４、１０６は、親ＭＺ変調器１１２によって変調されたＸ偏光光学ビーム上で、それぞれ、同相および直交位相を変調する。ＭＺ変調器１０８、１１０は、親ＭＺ変調器１１４によって変調されたＹ偏光光を提供するために、４５°整合された偏光回転子１２６を通過する光学ビーム上で、それぞれ、同相および直交位相を変調する。親ＭＺ変調器１１４の出力および親ＭＺ変調器１１２の出力は、送信機光学サブアセンブリ１０２の二重偏光同相（Ｉ）および直交（Ｑ）光学変調器の出力１２０を形成するように組み合わせられる。
【００１６】
ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０の電気変調入力は、それぞれ、個別の変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４の出力に接続される。変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４は、それぞれ、変調信号を個別のＭＺ変調器に供給する。いくつかの実施形態では、変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４は、線形無線周波数変調器駆動増幅器である。ＭＺＭ−ＸＩ  １０４に接続される変調器駆動増幅器１２８は、正の差動入力ポートＸＩＰ  １３６と、負の差動入力ポートＸＩＮ  １３８とを有する。ＭＺＭ−ＸＱ  １０６に接続される変調器駆動増幅器１３０は、正の差動入力ポートＸＱＰ  １４０と、負の差動入力ポートＸＱＮ  １４２とを有する。ＭＺＭ−ＹＩ  １０８に接続される変調器駆動増幅器１３２は、正の差動入力ポートＹＩＰ  １４４と、負の差動入力ポートＹＩＮ  １４６とを有する。ＭＺＭ−ＹＱ  １１０に接続される変調器駆動増幅器１３４は、正の差動入力ポートＹＱＰ  １４８と、負の差動入力ポートＹＱＮ  １５０とを有する。
【００１７】
光送信機障害キャラクタライザおよび補償装置１００はまた、信号発生器１５２を含む。例えば、信号発生器１５２は、可変ＲＦ出力パワーレベルを生産する、１−ＧＨｚ  ＲＦ正弦波信号発生器であり得る。本教示の１つの特徴は、光送信機のデータ速度が比較的に高いにもかかわらず、特性評価のために比較的に低いＲＦ周波数を使用することである。低い１−ＧＨｚ帯域幅を伴う信号発生器を使用することは、有利なこととして、特性評価および補償システムが、低コストの信号発生器とともに実装されることを可能にする。１ＧＨｚ  ＲＦ周波数は、１００Ｇｂ／秒または２００Ｇｂ／秒の速度における光送信機の動作に関するＭＺ変調器の電気光学応答曲線を特性評価するために十分であることが示されている。種々の実施形態では、信号発生器１５２は、５００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＲＦ周波数範囲内で動作する。本周波数の範囲は、種々のＭＺ変調器の電気光学ＲＦ応答の許容可能な特性評価を提供し、また、実施形態が低コストの信号発生器を使用することを可能にする。一具体的実施形態では、１−ＧＨｚ正弦波信号源のＲＦ出力パワーレベルは、−１５ｄＢｍ〜＋６ｄＢｍで変動される。
【００１８】
信号発生器１５２のシングルエンド出力は、１８０度ＲＦハイブリッド１５４に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、１８０度ＲＦハイブリッド１５４は、３ＧＨｚ低コストハイブリッドである。１８０度ＲＦハイブリッド１５４は、信号発生器１５２のシングルエンド出力を、正の出力１５６および負の出力１５８を有する差動出力に変換する。１８０度ＲＦハイブリッド１５４の正の差動出力１５６は、第１の４位置ＲＦスイッチ１６０に電気的に接続される。第１の４位置ＲＦスイッチ１６０は、差動入力ポートＸＩＰ  １３６に電気的に接続される第１のポート１６２、差動入力ポートＸＱＰ  １４０に電気的に接続される第２のポート１６４、差動入力ポートＹＩＰ  １４４に電気的に接続される第３のポート１６６、差動入力ポートＹＱＰ  １４６に電気的に接続される第４のポート１６８を含む、４つのポートにおける出力間で入力を切り替える。
【００１９】
１８０度ＲＦハイブリッド１５４の負の差動出力１５８は、４つのポート、すなわち、差動入力ポートＸＩＮ  １３８に接続する第１のポート１７２、差動入力ポートＸＱＮ  １４２に接続する第２のポート１７４、差動入力ポートＹＩＮ  １４６に接続する第３のポート１７６、差動入力ポートＹＱＮ  １５０に接続する第４のポート１７８における出力間で入力を切り替える第２の４位置ＲＦスイッチ１７０に電気的に接続される。信号発生器１５２と、１８０度ＲＦハイブリッド１５４と、第１および第２の４位置ＲＦスイッチ１６０、１７０と、変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４と、ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０との間の接続は、電気ＲＦ接続である。したがって、２つのＲＦスイッチ１６０、１７０は、１８０度ＲＦハイブリッド１５４の差動出力をＲＦ変調器ドライバ増幅器１２８、１３０、１３２、１３４の差動入力に指向させる役割を果たす。
【００２０】
キャラクタライザおよび補償装置１００はまた、送信機光学サブアセンブリ１０２の光学出力１２０に結合される光学入力を有する、光学パワーメータ１８０を含む。いくつかの実施形態では、光学パワーメータ１８０は、１ＧＨｚを上回る検出器帯域幅を伴う波長較正光学パワーメータである。光学パワーメータ１８０は、信号発生器１５２において開始され、可変レーザ源１１８によって生成された波長可変光学信号上にＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０によって付与される、ＲＦ変調を検出する。ＲＦスイッチ１６０、１７０は、各ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０上への特性評価のために使用されるＲＦ変調信号を繰り返すために個々に使用され、したがって、各ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０の応答は、個々に特性評価され得る。
【００２１】
プロセッサ１８２が、キャラクタライザによって測定されたデータを収集し、また、キャラクタライザおよび補償装置１００による補償に関する制御出力を提供するために使用される。特性評価に関して、プロセッサ１８２は、制御経路を使用して、光学パワーメータ１８０の電気出力および信号発生器１５２の電気出力に接続される。いくつかの実施形態では、制御経路は、汎用インターフェースバス（ＧＰＩＢ）によって提供される。プロセッサ１８２は、可変レーザ１１８によって出力された種々の波長において信号発生器１５２によって提供された信号発生器パワーレベルの関数として、光学パワーメータ１８０から光学パワーデータを収集する。プロセッサ１８２はまた、変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、１３４からＲＦ出力パワー情報を導出し得る。ドライバ増幅器のＲＦ出力パワーは、ＭＺＭへのＲＦ入力駆動パワーである。ＭＺＭへのＲＦ入力パワーはまた、一般的に、ＲＦ駆動パワーまたはＲＦ入力駆動パワーと称される。したがって、プロセッサは、制御経路接続を使用して、変調器駆動増幅器から直接、ＭＺ変調器へのＲＦ入力パワーを表すデータを収集し得る。
【００２２】
いくつかの実施形態では、信号発生器１５２は、ＲＦトーンまたは周波数のパワーレベルを低パワーから高パワーに逓増させることによって、特徴的ＲＦ変調信号を生成する。特徴的ＲＦ変調信号の特定の開始および終了パワーレベルは、ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０のＶπに依存する。メトリックＶπは、駆動されているＭＺ変調器の光学信号上にπラジアンの位相偏移を誘発するために要求される、ＭＺ変調器へのピーク間入力ＲＦ電圧である。多くの実施形態では、信号発生器１５２のＲＦパワーは、ＭＺ変調器のＶπに応じて、−１５ｄＢｍ〜＋６ｄＢｍで変動される。
【００２３】
動作時、プロセッサ１８２は、種々の波長における信号発生器駆動パワーの関数として測定された光学パワーのデータを処理することによって、波長依存同相および直交パワー不平衡を判定する。より具体的には、プロセッサ１８２は、二重偏光同相および直交光学変調器の偏光あたりのＩ子ＭＺ変調器の出力光学パワーとＱ子ＭＺ変調器の出力光学パワーとの間のパワー差としてＩＱパワー不平衡を判定する。プロセッサ１８２はまた、親ＭＺ変調器１１２の変調された出力パワーと親ＭＺ変調器１１４の変調された出力パワーとの間のパワー差を処理することによって、偏光パワー不平衡を判定する。つまり、プロセッサ１８２は、Ｘ偏光において変調された光とＹ偏光において変調された光との間のパワー差としてＸＹパワー不平衡を判定する。
【００２４】
プロセッサ１８２は、個別のＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、１１０と関連付けられる変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４と関連付けられる入力を制御するために電気的に接続される。プロセッサ１８２は、具体的利得を達成するために、駆動増幅器の電圧設定点を手動で設定するために使用される、制御信号を駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４に送信する。いくつかの実施形態では、変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４は、ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、および１１０の個別のＲＦ変調入力を不均等に駆動するために、自動利得制御動作モードにおいて動作するように制御される。
【００２５】
キャラクタライザおよび補償装置１００は、光学出力１２０において、ＩｎＰベースの送信機光学サブアセンブリ１０２の、波長依存ＩＱパワー不平衡およびＸＹパワー不平衡等の光学的障害に関して補償される信号を生成する。一実施形態では、キャラクタライザおよび補償装置１００の補償装置の光学出力１２０は、ＩＱパワー不平衡およびＸＹパワー不平衡を含む、波長依存かつ偏光依存パワー不平衡に関して補償される１００Ｇｂ／秒ＤＰ／ＱＰＳＫおよび／または２００Ｇｂ／秒ＤＰ−１６ＱＡＭ光学通信信号を提供する。
【００２６】
本教示のキャラクタライザおよび補償装置１００の１つの特徴は、特性評価および補償が現場で実施され得ることである。内部光子検出器１８４、１８６、および１８８が、２つの親ＭＺ変調器１１２、１１４の出力に接続され、また、送信機光学サブアセンブリ１０２の組み合わせられた出力１２０に接続される。現場補償は、ＩＱおよびＸＹパワー不平衡を引き起こす、現場でのコンポーネント経年劣化を補償するために使用されることができる。
【００２７】
ＩおよびＱ子ＭＺ変調器は、モノリシック基板上に構築される親ＭＺ変調器上部構造の中に内蔵されるため、ＩＱパワー不平衡は、若干部分的に、温度とは無関係である。各ＩＱ親ＭＺ変調器チップは、特定の温度を維持するように動作される熱電クーラ（ＴＥＣ）上に物理的に位置し、これは、４０℃〜５０℃の範囲内の動作温度に設定される。さらに、ＲＦ自動利得制御が、温度補償されたＲＦピーク検出器ダイオードを使用して、ＲＦドライバ増幅器上で起動している。その結果、工場較正が、一般的に、ＩＱ不平衡変動に関する限り、十分である。
【００２８】
いくつかの実践的実施形態では、外部バルク光学コンポーネントが、ＩＱ変調を実施する２つの別個のＩＱ  ＭＺ変調器チップの２つの出力を偏光多重化するために使用され、いくつかの状況では、結合効率は、温度に感受性があるため、ＸＹパワー不平衡は、現場で起こり得る。ＸＹパワー不平衡の本依存性を克服するために、フォトダイオード１８８が、送信機光学サブアセンブリ１０２の出力１２０に配置され、現場でＴＯＳＡ１０２の出力からの光を結合および測定する。
【００２９】
本教示のキャラクタライザおよび補償装置１００の別の特徴は、特性評価および補償が熱効果を補償するために使用され得ることである。単純なＤＣアプローチが、温度感受性フィードバックループを閉じるために使用されることができる。最初に、各親ＭＺ変調器１１２、１１４に接続される２つの内部フォトダイオード１８４、１８６の応答性が、各個別の偏光Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．に属する出力光学パワーに対して較正される。次いで、２つのフォトダイオード１８４、１８６出力電流が、各偏光における送信機光学サブアセンブリ１０２から退出する最終出力パワーを推定するために、通常動作においてプロセッサ１８２によって使用される。本推定されたパワーは、ＸＹパワー不平衡変動を補償するために使用され得るエラー信号を生成するために、最終タップモニタフォトダイオード１８８を使用して、合計の測定された光学出力パワーと比較される。
【００３０】
当業者は、図１の障害キャラクタライザおよび補償装置１００が、ＤＰ−ＱＰＳＫ／ＤＰ−１６ＱＡＭタイプ送信機と関連して図示および説明されるが、本教示の障害キャラクタライザおよび補償装置は、多数の他の光送信機と併用され得ることが理解されるべきであることを理解するであろう。さらに、本教示のいくつかの実施形態は、ＩｎＰベースの光学変調器と関連して説明されるが、本教示の補償装置は、多数の他のタイプの光学変調器に適用され得ることが、光送信機技術の最新技術に精通する当業者に理解されるであろう。
【００３１】
いくつかの実施形態では、変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４によってＭＺ変調器に印加される駆動電圧およびＲＦ入力パワーは、変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４から直接提供されるＲＦパワー読出を使用して判定される。図２は、本教示の変調器駆動増幅器２００の実施形態を図示する。最新技術に精通する当業者は、任意の数の変調器駆動増幅器設計が本教示において使用され得ることを理解するであろう。図２と関連して説明される特定の変調器駆動増幅器２００は、当分野で公知の多くの電気増幅器設計のうちの１つを含む電気増幅器２０２を含む。いくつかの実施形態では、電気増幅器２０２は、第１の差動増幅器段を含み、第２および第３のシングルエンド増幅器段が続く、２段または３段ドライバ増幅器を含む。変調器駆動増幅器２００は、正および負のＲＦ信号を印加するための２つの差動入力２０４、２０６を有する。変調器駆動増幅器２００は、ＲＦ出力電圧をＭＺ変調器入力に提供する、シングルエンド出力２０８を有する。変調器駆動増幅器２００のいくつかの実施形態は、増幅器２００の出力２０８から接地に接続される、ピーク検出器２１０を含み、これは、ＲＦピーク検出器ダイオードであり得る。
【００３２】
変調器駆動増幅器の出力２００の出力における出力パワー、したがって、電圧は、変調器駆動増幅器２００の読出ポート２１２を通して、ＲＦピーク検出器２１０のｒｍｓ出力電圧として読み取られることができる。変調器駆動増幅器２００は、電気増幅器２０２の出力パワーおよび利得を制御するために使用される、ファームウェアコンポーネント２１４を含む。ファームウェアコンポーネント２１４は、ユーザが、種々の入力を提供し、変調器駆動増幅器２００を制御することを可能にする、入力２１６を有する。例えば、ユーザは、出力２０８において電気増幅器２０２によって提供されるＲＦ出力パワーおよび／または入力から出力への電気増幅器２０２の利得を制御する、利得制御電圧を入力することができる。ユーザはまた、読出および／または制御機能が電圧領域もしくはパワー領域において提供されるどうかを制御することができる。いくつかの実施形態では、変調器駆動増幅器２００は、利得制御入力を有する可変利得増幅器である、線形ＲＦドライバ増幅器である。利得は、個別の利得制御入力に印加される電圧を調節することによって変動される。
【００３３】
本教示の１つの特徴は、入力ＲＦパワーの判定された値の正確度が、ピーク検出器２１０電圧の読出ポート２１２を使用して、変調器駆動増幅器２００の出力２０８においてＭＺ変調器に直接印加された電圧および／またはパワーを読み取ることによって改良され得ることである。ピーク検出器２１０は、ＲＦピーク検出器ダイオードであり得る。いくつかの実施形態では、ＲＦピーク検出器ダイオードの読出は、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信インターフェースバスを介して接続される、アナログ／デジタルコンバータを使用して読み取られる。図１および図２の両方を参照すると、インターフェースバスは、読出ポート２１２を介してプロセッサ１８２を差動増幅器１２８、１３０、１３２、１３４に接続する。いくつかの実施形態では、電気増幅器２０２は、ＲＦ自動利得制御（ＲＦ  ＡＧＣ）を伴う線形差動入力およびシングルエンド出力変調器ドライバ増幅器である。いくつかの実施形態では、ピーク検出器ダイオード２１０は、変調器ドライバ増幅器の出力２０８においてＲＦ出力パワーを測定するために使用される、１５ＧＨｚを上回る周波数応答を有するＲＦピーク検出器ダイオードである。
【００３４】
本教示の方法のいくつかの実施形態では、ピーク検出器２１０は、３つの試験事例に関するピーク間ＲＦ入力電圧の関数としてそのＤＣ出力電圧読出を事前特性評価することによって較正される。較正は、ＲＦピーク検出器から読み取られる電圧またはパワー値の関数として、各ＭＺ変調器の入力に提供される較正された電圧またはパワーを提供する。本教示によるいくつかの方法では、本較正は、光学的障害の特性評価および補償のステップが実施される前に行われる。
【００３５】
ＲＦピーク検出器２１０の較正は、３つの点におけるＲＦピーク検出器２１０の応答を測定することによって開始される。第１の点は、いかなるＲＦ電圧も印加されない、言い換えると、ＤＣオフセット電圧である。つまり、ＲＦピーク検出器ダイオードのＤＣオフセット電圧は、いかなるＲＦ入力電圧も変調器ドライバ増幅器に印加されず、変調器ドライバ増幅器自体が定格パワー供給源に接続されているときに測定される。本ＤＣオフセット電圧は、ＲＦピーク検出器ＤＣ読出較正のために使用される。特に、較正中、本ＤＣ出力オフセット電圧は、ＲＦ入力電圧が変調器ドライバ増幅器の入力に印加されると、測定されたＲＦピーク検出器の出力ＤＣ電圧から減算される。
【００３６】
第２の点に関して、ＲＦピーク検出器ダイオードのＤＣ出力電圧は、変調器ドライバ増幅器がその出力において２．４Ｖｐｐを生産しているときに測定され、Ｖｐｐは、ピーク間電圧を示す。本ピーク間電圧は、＋１１．６ｄＢｍのＲＦパワーレベルに対応する。変調器駆動増幅器は、変調器ドライバ増幅器の利得制御入力に印加される電圧を調節することによって、２．４Ｖｐｐ値に設定される。
【００３７】
第３のデータ点に関して、ＲＦピーク検出器ダイオードのＤＣ出力電圧は、変調器ドライバ増幅器が、再度、変調器ドライバ増幅器の利得制御入力に印加される電圧を再調節することによって、＋１５．３ｄＢｍのＲＦパワーレベルに対応する３．７Ｖｐｐをその出力において生産しているときに測定される。
【００３８】
較正における次のステップは、ＲＦピーク検出器較正のために確立される３つの試験データ点を使用して、差動増幅器に印加される利得制御電圧入力の関数として差動増幅器によって供給されているＲＦパワーを判定することである。ＲＦピーク検出器のＤＣ出力電圧読出は、ショックレーの理想的ダイオード方程式に従い、したがって、これに印加されるピーク間ＲＦ入力電圧の指数関数である。したがって、自然対数（すなわち、底ｅに対するある数の対数、但しｅは、２．７１８２８１８２８４５９に等しい無理数であって超越数でもある定数）が、読み取られているＲＦピーク検出器のＤＣ読出電圧を、ＲＦピーク検出器ダイオードによって測定されているＲＦパワーに線形に比例する読出に変換するために使用される。ＲＦピーク検出器のＤＣ出力電圧の自然対数をとる前に、そのＤＣ出力オフセット電圧は、これに印加されるＲＦ入力電圧に応答して生産される測定されたＲＦピーク検出器のＤＣ出力電圧から減算される。
【００３９】
２つの他の測定点に対応する２つの較正データ点が、次いで、傾き−切片形態における直線によって特徴付けられる方程式である、線形方程式にフィットするように使用される。算出された傾きおよびｙ切片は、その対応する利得制御入力に印加された電圧の特定の値における、対応する変調器ドライバ増幅器の出力に到達したＲＦパワーレベルを正確に判定するために使用される。線形ＲＦ変調器ドライバ増幅器のＲＦ出力パワーレベルは、その利得制御電圧入力を使用して、６ｄＢの設計された動的範囲にわたって精密に制御されることができる。ＲＦ自動利得制御機能は、比例積分制御アルゴリズムを使用して、ファームウェアコンポーネント２１４において実装される。ＲＦ自動利得は、ＭＺ変調器のＲＦ駆動パワーレベルを一定の値に維持する。このように、本明細書に説明される較正方法を使用して、ＭＺ変調器ＲＦ駆動パワーレベルは、印加された利得制御電圧の関数として精密に把握されることができる、および／またはＲＦピーク検出器読出電圧レベルの値は、印加された利得制御電圧の関数として精密に把握されることができる。
【００４０】
本教示によるいくつかの方法では、利得制御電圧は、較正後であるが、光送信機の特性評価を開始する前に、ＲＦドライバ増幅器のそれぞれの上で調節される。一具体的方法では、これらの調節は、較正されたＲＦピーク検出器が、１８０度ＲＦハイブリッドからの−１３ｄＢｍ差動入力に対するＲＦドライバ増幅器の出力における＋１０ｄＢｍ  ＲＦ出力パワーに対応する、２Ｖｐｐを読み取るように成される。１ＧＨｚ信号発生器から１８０度ハイブリッドへの入力は、−１０ｄＢｍに設定され、したがって、ＲＦ増幅器は、ＲＦパワー掃引の開始時に固定された２０ｄＢ利得を有する。
【００４１】
図３は、本教示による、光送信機における光学的障害の特性評価および補償のための方法３００の実施形態を図示する。当業者は、方法３００における全てのステップが、本教示の全ての実施形態において使用されるわけではないことを理解するであろう。また、方法３００のいくつかの側面は、ＩｎＰベースの光送信機と関連して説明される。しかしながら、方法３００は、多数の他のタイプの光送信機と併用され得ることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、方法３００は、ＩｎＰ技術に基づく二重偏光同相および直交光学変調器のＩＱパワー不平衡ならびにＸＹパワー不平衡の波長依存性を特性評価し、次いで補償する。本教示は、そのような実施形態に限定されないことを理解されたい。
【００４２】
図１、２、および３を参照すると、方法３００の第１のステップ３０２では、各子ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、ならびに１１０の光学出力パワーおよびＲＦ入力駆動パワーは、光学Ｃ帯域を横断する全ての波長に対して印加されるＲＦ入力パワーレベルの範囲を横断して測定される。第１のステップ３０２においてＭＺ変調器に印加されるＲＦ入力駆動パワーレベルは、特徴的ＲＦ入力駆動パワーレベルと称される。特徴的ＲＦ入力駆動パワーレベルは、ＲＦ入力駆動パワーとして種々の子ＭＺ変調器に印加されると、送信機光学サブアセンブリ１０２の光学出力パワーが、各子ＭＺ変調器に印加される特徴的ＲＦ入力駆動パワーレベルの関数として測定されることを可能にする。第１のステップ３０２は、子ＭＺ変調器のそれぞれの光学出力パワーおよびＭＺ変調器に印加される個別の特徴的ＲＦ入力駆動パワーレベルを測定することによって、子ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、および１１０のそれぞれの波長依存電気光学ＲＦ伝達関数を測定するステップを表す。ＭＺ変調器に印加される特徴的ＲＦ駆動パワーレベルは、信号発生器１５２からの１ＧＨｚ  ＲＦ信号のＲＦ出力パワーレベルを変動させることによって変動される。
【００４３】
変調器駆動信号を生産するために、ＲＦ正弦波信号源１５２のシングルエンド出力は、３ＧＨｚハイブリッドであり得る、１８０°ＲＦハイブリッド１５４を使用することによって、差動入力に変換される。１８０°ＲＦハイブリッド１５４の差動出力は、第１および第２の４位置ＲＦスイッチ１６０、１７０を使用して、ＲＦ変調器ドライバ増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４の差動入力に指向される。変調器駆動増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４は、各子ＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、および１１０へのシングルエンド駆動入力を生産する。いくつかの実施形態では、変調器駆動増幅器出力２０８によってＭＺ変調器へのシングルエンド駆動入力に提供されるＲＦ入力パワーは、送信機光学サブアセンブリ１０２における特定のドライバ増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４のそれぞれにおけるＲＦピーク検出器２１０のＤＣ電圧を読み出すことによって判定される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、可変ＲＦ入力パワーは、ＭＺ変調器の公称のＶπを通して低電圧からＭＺ変調器駆動電圧を掃引する。掃引されたＲＦ入力パワーからもたらされるＲＦ変調光学パワーは、光学パワーメータ１８０を用いて測定される。ＭＺ変調器駆動電圧掃引は、低パワーから高パワーまで信号発生器１５２のパワーレベルを掃引することによって達成される。１８０°ＲＦハイブリッド１５４は、信号発生器１５２から差動出力を生成し、ＲＦスイッチ１６０、１７０は、どのＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、および１１０が掃引された信号によって駆動されるかを選択するように制御される。いくつかの実施形態では、ＭＺ変調器へのＲＦ入力パワーは、変調器ドライバ増幅器１２８、１３０、１３２、および１３４からの読出としてＲＦピーク検出器電圧の値を読み取ることによって判定される。
【００４５】
いくつかの実施形態では、光送信機変調器構造全体が、２つの４位置ＲＦスイッチ１６０、１７０のスイッチ状態を変更することによって、ＲＦパワーが変調器毎に連続的に掃引される前に、最小伝送状態にバイアスされる。各ＭＺ変調器は、出力１２０において、ほぼゼロの光学出力パワーに関してバイアスされる。いくつかの実施形態では、最小伝送状態における光学変調器の出力パワーは、−４５ｄＢｍを下回る。最小伝送状態にバイアスすることは、測定データを非対称にするであろういかなる非変調光学パワーも存在しないことを確実にするために役立つ。ＩＱ不平衡およびＸＹパワー不平衡を判定するために使用される、いくつかの実施形態では、１ＧＨｚの周波数にある変調（ＡＣ）光学パワーの測定は、非変調ＣＷ光学パワー（ＤＣ）を、これが測定データを非対称にするであろうため、含むことができない。その結果、変調器は、ヌル伝送にバイアスされ、したがって、非変調ＣＷ光学パワー（ＤＣ）は、光送信機出力１２０に漏出しないであろう。４つの個別のＭＺ変調器１０４、１０６、１０８、および１１０のそれぞれの電気光学ＲＦ伝達関数は、最小伝送にバイアスされる全てのＭＺ変調器のＤＣバイアスを維持しながら、所与の時間に４つの個別のＭＺ変調器のＲＦ入力のそれぞれに可変ＲＦ入力パワーレベルの１ＧＨｚ  ＲＦ正弦波信号を印加することによって、連続的に測定される。いくつかの実施形態では、ＭＺ変調器へのＲＦ入力パワーを掃引するステップは、１ＧＨｚ正弦波信号源のＲＦ出力パワーを−１５ｄＢｍ〜＋６ｄＢｍで変動させるステップを含む。１ＧＨｚ正弦波信号源の掃引されたＲＦ出力パワーの厳密な値はまた、子ＭＺ変調器の入力ＲＦ  Ｖπ電圧に依存し得る。
【００４６】
いくつかの実施形態では、２つの４位置ＲＦスイッチ１６０、１７０は、各子ＭＺ変調器を連続的に駆動するように動作される。したがって、第１のＲＦスイッチ１６０は、その入力を出力ポート１６２に接続するように構成され、第２のＲＦスイッチ１７０は、その入力を出力ポート１７２に接続するように構成される。これらの出力ポートは、子ＭＺ変調器ＭＺＭ−ＸＩ  １０４に接続される変調器駆動増幅器１２８の正および負の入力に接続される。多くの方法では、変調器駆動増幅器１２８は、電気光学ＲＦ伝達関数の測定中にのみ電源をオンにされ、次いで、電源をオフにされる。次いで、２つの４位置ＲＦスイッチが、その入力を出力１６４、１７４に接続するように再構成される。ＭＺＭ−ＸＱ  １０６に接続される変調器駆動増幅器１３０が、次いで、電源をオンにされる。次いで、スイッチ状態が、同一の様式で、残りの２つの子ＭＺ変調器１０８、１１０に接続される他の２つの変調器駆動増幅器１３２、１３４のそれぞれを駆動するように再構成される。本教示による種々の方法では、種々の子ＭＺ変調器に印加される種々の変調器駆動増幅器間の切替の順序は、任意の順序であり得る。
【００４７】
本教示の方法の第１のステップ３０２の出力は、種々の光学波長における送信機光学サブアセンブリ１０２における子ＭＺ変調器毎に、測定された電気光学ＲＦ伝達関数のセットであり、これは、ＲＦ入力パワーの関数としてのＲＦ変調光学出力パワーである。いくつかの実施形態では、電気光学ＲＦ伝達関数曲線の波長依存性は、レーザ源をＣ帯域を横断する種々の波長に同調させ、次いで、波長毎に伝達関数を生成することによって判定される。いくつかの実施形態では、波長は、全Ｃ帯域波長範囲を横断するＩＴＵグリッド上の各波長を表す。例えば、波長は、増幅器のＣ帯域内の５０ＧＨｚ間隔における９０〜１００個のチャネルを表すことができる。種々の実施形態では、異なる波長範囲および／または特定の波長値が、測定される。
【００４８】
方法３００の第２のステップ３０４は、第１のステップ３０２において生成された電気光学ＲＦ伝達関数データを使用して、ＭＺ変調器毎に波長依存Ｖπ電圧を算出することである。Ｐ１ｄＢ圧縮点は、変調器の光学出力パワーが、ＭＺ変調器駆動電圧に対する線形依存性から１ｄＢだけ降下する、変調器への入力駆動電圧である。方法３００の第２のステップ３０４は、曲線フィッティングによって動作点を判定する。例えば、第２のステップ３０４は、特定の波長におけるＭＺ変調器毎に、ＲＦ伝達関数データへの線形フィット、多項式フィット、または逆コサイン関数フィットのうちの少なくとも１つを算出するステップを含む。
【００４９】
図４は、本教示による方法３００の一実施形態に関する、ＭＺ変調器のＶπ電圧を算出するために使用される、シミュレートされたＰ１ｄＢ圧縮点判定のプロット４００を図示する。プロット４００上の正方形４０２は、ＲＦ伝達関数の線形フィット４０６のために使用される実験データを表す。円形４０４は、多項式フィット４０８のために使用される実験データを表す。線形フィット曲線４０６および多項式フィット曲線４０８もまた、プロットされる。いくつかの方法では、Ｐ１ｄＢ圧縮点は、光学パワーの多項式曲線４０８が、光学パワーの線形フィット曲線４０６を１ｄＢだけ下回って下降する、ＭＺ変調器駆動電圧点である。いくつかの方法では、Ｐ１ｄＢ圧縮点は、光学パワーの逆コサイン関数フィット曲線が、光学パワーの線形フィット曲線を１ｄＢだけ下回って下降する、ＭＺ変調器駆動電圧点である。
【００５０】
第２のステップ３０４においてＭＺ変調器毎に算出される波長依存Ｐ１ｄＢ圧縮点は、変調器毎に波長依存Ｖπに変換されることができる。変調器１０４、１０６、１０８、および１１０毎のＶπ電圧は、Ｐ１ｄＢ電圧のスケーリングされたバージョンである。同じく、Ｐ１ｄＢ電圧は、個別の子ＭＺ変調器が最小伝送にバイアスされているときの１ｄＢ圧縮点におけるピーク間電圧である。本電圧は、子ＭＺ変調器毎にＶπを判定するために、値１．３のスカラーによってスケーリングされる。したがって、本教示の方法３００の第２のステップ３０４の出力は、光送信機変調器における各ＭＺ変調器の波長依存動作点であり、１ｄＢ圧縮点および／またはＶπ値を含む。
【００５１】
方法３００の第３のステップ３０６において、関数曲線フィットパラメータが、種々の波長における各ＭＺ変調器のＲＦ伝達関数データに関して算出される。曲線フィットの関数形式は、線形フィット、多項式フィット、逆コサインフィット、または多数の他の関数関係のいずれかに従う曲線フィットであり得る。線形フィットの場合では、関数パラメータは、線形フィットの傾きおよび切片を含む。本場合では、第３のステップ３０６は、子ＭＺ変調器毎に測定された波長依存光学出力パワーレベル対ＭＺ変調器ＲＦ駆動パワーレベルへの線形曲線フィットを算出する。
【００５２】
本方法の第４のステップ３０８において、個別の子ＭＺ変調器に関して第３のステップ３０６において算出された関数パラメータが、所望のＲＦ駆動パワーレベルにおいて、Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器に関するｄＢにおける波長依存ＩＱパワー不平衡ならびにＸＹ偏光パワー差としてのＸ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の出力パワー差を評価するために使用される。所望のＲＦ駆動パワーレベルにおけるＸＹ偏光パワー差としてのＸ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の出力パワー差はまた、送信機偏光依存損失（ＰＤＬ）として公知である。線形関数フィットを使用する本教示による方法では、方法３００の第４のステップ３０８は、個別の子ＭＺ変調器に関して第３のステップ３０６において算出された傾きおよび切片を使用し、所望のＲＦ駆動パワーレベルまたは特定のＭＺ変調器動作点において、ｄｂにおける波長依存ＩＱパワー不平衡およびＸＹ偏光パワー差を評価する。
【００５３】
本教示の１つの特徴は、光学変調器におけるＭＺ変調器の選択された動作点における、障害誘発パワー不平衡および以下に説明される後続補償設定点を判定する能力である。子ＭＺ変調器毎に各ＲＦ伝達曲線と関連付けられる関数パラメータを判定するために、曲線フィッティングアプローチを使用することによって、本教示の方法は、種々の変調器動作点のいずれかにおけるパワー不平衡を迅速に計算することができる。本明細書に説明される曲線フィッティング方法の使用は、有利なこととして、伝達曲線測定データによって生成されるルックアップテーブルに依拠する公知のアプローチと比較して、特定のＲＦ駆動パワーにおける光学パワーを判定するために要求される算出時間を低減させる。本教示による種々の方法では、例えば、送信機が、ＤＰ−ＱＰＳＫまたはＤＰ−１６ＱＡＭ変調フォーマットのいずれか等の異なる変調フォーマットを用いて動作するとき、異なる変調器動作点が、使用される。
【００５４】
いくつかの実施形態では、第４のステップ３０８は、偏波あたりの個別のＩＱ  ＭＺ変調器に関する波長依存Ｘ偏光およびＹ偏光ＩＱパワー不平衡ならびにＰ１ｄＢ圧縮点における二重偏光ＩＱ  ＭＺ変調器におけるＸＹパワー不平衡を判定する。いくつかの実施形態では、パワー不平衡は、１０ｄＢＭ〜１３．５ｄＢｍの範囲内の１つまたはいくつかのＲＦ入力パワーを含む動作点において判定される。そのような範囲は、例えば、１６−ＱＡＭ変調スキームに関して適切である。本教示によるいくつかの方法では、パワー不平衡は、ＱＰＳＫ変調スキームに関して適切であるように、１２ｄＢｍ〜１５ｄＢｍの範囲内である１つまたはいくつかのＲＦ入力パワーを含む動作点において判定される。
【００５５】
図５は、特定の波長において動作される可変レーザ源から放出される光へとＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、およびＹＱ  ＲＦ信号を変調する、波長可変ＩｎＰベース光送信機の中に内蔵される４つのＭＺ変調器に関する測定されたＲＦ伝達関数のプロット５００を図示する。プロット５００は、４つのＭＺ変調器の＋１５ｄＢｍのＲＦ入力パワーにおける測定されたＰ１ｄＢ圧縮点を示す。データは、１９３．３ＴＨｚの波長に関して提示される。データは、ＲＦ領域における補償前の変調器応答を示し、約２ｄＢの、送信機偏光依存損失（ＰＤＬ）としても公知であるＸＹパワー不平衡を明確に示す。
【００５６】
方法３００のステップ５  ３１０において、ＩＱ不平衡を補償するために要求される初期ＲＦ駆動パワーレベルが、各偏光Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．の変調を表す親ＭＺ変調器毎に算出される。特に、２つの親ＭＺ変調器毎に、その光学パワーが第２の子ＭＺ変調器の光学出力パワーと比較して高い、第１の子ＭＺ変調器を低頻度駆動することによって、波長依存ＩＱパワー不平衡の１／２を補償するために要求されるＲＦ駆動パワーレベルが、判定される。その光学出力パワーレベルを合致させるために、第２の子ＭＺ変調器を高頻度駆動することによって、波長依存ＩＱパワー不平衡の残りの１／２を補償するために要求されるＲＦ駆動パワーレベルもまた、判定される。高頻度駆動および低頻度駆動は、第１の子ＭＺ変調器が、各偏光において、第２の子ＭＺ変調器の光学出力パワーと比較して低い光学出力パワーを有する方法において逆転される。判定されたＲＦパワーレベルは、初期ＲＦ駆動パワーレベルと称され、各親Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器におけるＩＱパワー不平衡を低減または補償するであろう、４つの子ＭＺ変調器のそれぞれに印加されるＲＦパワーの値を表す。
【００５７】
本教示によるいくつかの方法では、補償のために要求される初期ＲＦ駆動パワーレベルは、ステップ３  ３０６において判定された線形曲線フィットの傾きおよび切片を直接使用して判定される。他の方法では、初期ＲＦ駆動パワーレベルは、種々のＭＺ変調器に関するＲＦ伝達関数データの放物、逆コサイン、または他の関数関係等の他の関数関係を伴うフィットされた曲線に関するパラメータを比較することによって判定される。これらの方法では、初期ＲＦ駆動パワーレベルは、子変調器毎に利用可能なデータおよび曲線フィットに基づいて、種々の波長に関して判定される。
【００５８】
方法３００のステップ６  ３１２において、２つの親ＭＺ変調器の光学出力パワーが、子ＭＺ変調器毎に個別の初期ＲＦ駆動パワーレベルにおいて駆動するときに判定される。したがって、ステップ６  ３１０は、ステップ５  ３１０において判定された偏光ＩＱ変調器毎の個別の波長依存ＩＱパワー不平衡を補償するために要求される初期ＲＦ駆動パワーレベルにおいてＸ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．ＩＱ変調器の光学出力パワーを算出する。
【００５９】
方法３００のステップ６  ３１２はまた、各偏光におけるＩＱ変調器のそれぞれの波長依存ＩＱパワー不平衡を補償した後に補償されないままである、残留送信機ＰＤＬである波長依存ＸＹパワー差を算出する。残留送信機ＰＤＬはまた、全体的ＸＹパワー不平衡または送信機変調器ＰＤＬに間接的に寄与する。初期ＲＦ駆動パワーレベルにおける光学出力パワーの値は、方法３００のステップ３  ３０６において導出された、子ＭＺ変調器毎の関数曲線フィットされたパラメータを使用することによって判定される。
【００６０】
方法３００のステップ７  ３１４において、ステップ６  ３１２において判定された光学出力パワーのＸＹパワー不平衡を補償し、ＩＱパワー不平衡を補償するために要求される動作ＲＦ駆動パワーレベルが、判定される。いくつかの方法では、ステップ７  ３１４は、その光学出力パワーレベルが、第２の偏光ＩＱ変調器の光学出力パワーと比較して高い、第１の偏光ＩＱ変調器内に内蔵される子ＭＺ変調器の対を低頻度駆動することによって、波長依存残留ＸＹ偏光パワー不平衡の１／２を補償するために要求される動作ＲＦ駆動パワーレベルを算出する。ＸＹパワー不平衡の残りの１／２は、その光学出力パワーレベルを合致させるために、第２の偏光ＩＱ変調器内に内蔵される子ＭＺ変調器の対を高頻度駆動することによって補償される。子ＭＺ変調器の個別の対を高頻度駆動および低頻度駆動することは、第１の偏光ＩＱ変調器が、第２の偏光ＩＱ変調器の光学出力パワーと比較して低い光学出力パワーを有する場合に関して逆転される。
【００６１】
動作ＲＦ駆動パワーレベルは、次いで、方法３００のステップ３  ３０６において導出された、複数の波長におけるＭＺ変調器毎の関数曲線フィッティングパラメータを使用することによって判定される。線形曲線フィッティングを使用するいくつかの方法では、動作ＲＦ駆動パワーレベルは、ステップ３  ３０６において判定された線形曲線フィットの傾きおよび切片を使用して判定される。ステップ３  ３０６において逆コサイン曲線フィッティングを使用する他の方法では、個別の子ＭＺ変調器のピーク間ＲＦ駆動電圧は、Ｐ１ｄＢ圧縮点または対応するＰ１ｄＢ電圧から算出されるＶπ電圧に関する変調器の光学変調損失をモデル化するコサイン関数の逆数を使用することによって、その出力パワーがその対応物と比較して高い個別の子ＭＺ変調器を高頻度および／または低頻度駆動することによって、ＩＱパワー不平衡およびＸＹパワー不平衡を補償するように算出される。
【００６２】
方法３００のステップ８  ３１６は、ステップ７  ３１４において導出された動作ＲＦ駆動パワーレベルに基づいて、子ＭＺ変調器毎に変調器駆動増幅器に関する制御設定点を判定する。いくつかの方法では、制御設定点は、動作ＲＦ駆動パワーレベルから導出されるピーク間電圧におけるＲＦ自動利得制御設定点である。制御設定点は、４つの子ＭＺ変調器毎に波長あたりベースで判定され、各偏光ＩＱ変調器における波長依存ＩＱパワー不平衡を補償し、二重偏光ＩＱ変調器におけるＸＹパワー不平衡を補償する。
【００６３】
方法３００のステップ９  ３１８において、制御設定点は、変調器駆動増幅器コントローラにロードされる。本教示のいくつかの実施形態では、設定点は、変調器駆動増幅器を制御するファームウェアに提供される。線形ＲＦ変調器ドライバ増幅器の出力は、したがって、各子ＭＺ変調器を不均等に駆動するために、自動利得制御動作モードにおいて制御され、したがって、ＩｎＰベースの光送信機は、全Ｃ帯域にわたって±０．１ｄＢの偏光あたりＩＱパワー不平衡およびＸＹパワー不平衡を下回るほぼ理想的なＤＰ−ＱＰＳＫおよびＤＰ−１６ＱＡＭ信号を生成する。
【００６４】
いくつかの実施形態では、線形ＲＦ変調器ドライバ増幅器は、ＩｎＰベースの光送信機におけるＩＱパワー不平衡の波長依存性およびＸＹパワー不平衡の波長依存性を補償するために、子ＭＺ変調器の個別のＲＦ入力を不均等に駆動するように自動利得制御動作モードにおいて動作される。いくつかの方法では、一定の出力電圧設定点が、変調器駆動増幅器毎に使用される。これらの方法では、出力駆動レベルは、約６ｄＢの入力動的範囲内の入力レベルとは無関係である。
【００６５】
本教示の方法および装置の１つの特徴は、それらが、高データ速度において二重偏光ＱＰＳＫおよびＱＡＭデータフォーマットにおける可変光学出力を提供する、ＩｎＰベースの光送信機における光学偏光依存性およびＩＱパワー不平衡の両方を補償する能力を有することである。加えて、これらの方法および装置は、一般的に使用される光学増幅器のＣ帯域全体を横断するＩＴＵ波長において効果的である。
【００６６】
図６Ａは、補償前の波長の関数としての光送信機変調器パワー不平衡を図示する。データが、Ｃ帯域を横断するＩＴＵ周波数に関して提示される。１ｄＢに近接するパワー不平衡が、明白であり、全ての場合では、パワー不平衡は、スペクトルのいくつかの領域において０．２ｄＢを超える。
【００６７】
図６Ｂは、本教示の方法および装置を使用する補償後の波長の関数としての送信機変調器パワー不平衡を図示する。ＩＱパワー不平衡は、スペクトル全体を横断して０．２ｄＢに近接する、またはそれを下回り、ＸＹパワー不平衡は、スペクトル範囲の大部分を横断して０．２ｄＢに近接する、またはそれを下回る。図６Ａに提示されるデータを図６Ｂに提示されるデータと比較すると、本教示による補償は、Ｘ−Ｐｏｌ．およびＹ−Ｐｏｌ．変調におけるＩＱ不平衡を実質的に低減させ、また、Ｃ帯域スペクトルの全範囲を横断して送信機変調器のＸＹ不平衡を実質的に低減させることが、当業者に明白となるはずである。
【００６８】
図７Ａおよび７Ｂは、補償を伴わないＤＰ−ＱＰＳＫ送信機から測定されたデータを図示する。より具体的には、図７Ａおよび７Ｂに示される測定されたデータは、いかなるＲＦ補償も伴わない３１．７８５−Ｇｂ／秒ＤＰ−ＱＰＳ信号の測定された配列を図示する。光学変調分析器からのデータは、１．８ｄＢのＸＹパワー不平衡を示す。
【００６９】
図８Ａおよび８Ｂは、本教示による補償方法を使用して、ＤＰ−ＱＰＳＫ送信機から測定されたデータを図示する。より具体的には、図８Ａおよび８Ｂに示されるデータは、ＲＦ補償を伴う３１．７８５−Ｇｂ／秒ＤＰ−ＱＰＳＫ信号の測定された配列を図示する。光学変調分析器データは、０．２ｄＢを下回るＸＹパワー不平衡を示し、源抵抗に対する負荷抵抗の比率の関数として既知のパワー伝達曲線を図示する。
均等物
【００７０】
本出願人の教示が、種々の実施形態と併せて説明されているが、本出願人の教示が、そのような実施形態に限定されることは意図されない。対照的に、本出願人の教示は、当業者によって理解されるであろうように、種々の代替、修正、および均等物を包含し、これらは、本教示の精神および範囲から逸脱することなく、それらにおいて成され得る。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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