(57)【要約】【課題】本発明は、光信号の品質劣化を抑制することができる光受信装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光受信装置１００は、ＭＺＩ１と、ツインＰＤ２と、ディザ信号生成部３と、包絡線検波部５と、同期検波部６と、ロック検出部７と、バイアス制御部と、フレーム処理部とを備える。ロック検出部７からのロック信号出力後において、フレーム処理部１１がフレームを検出しなかったとき、光受信装置１００は、フレーム処理部１１に入力される信号の論理を反転して認識する信号反転処理、または、バイアス初期値を変更する初期値変更処理を実施する。【選択図】図１
2011097390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相変調光信号を受信する光受信装置であって、
前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、
前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、
前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、
前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、
前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部と、
前記誤差信号が所定の範囲内に収まった状態であるロック状態を検出し、当該ロック状態を検出したときにロック信号を出力するロック検出部と、
前記光電変換部から出力された信号から、所定のデータの塊であるフレームを検出するフレーム処理部とを、備えており、
前記ロック信号出力後において、前記フレーム処理部が前記フレームを検出しなかったとき、前記光受信装置は、
前記光電変換部から出力される信号を反転して認識する信号反転処理、または、前記バイアス制御部のバイアス初期値を変更する初期値変更処理を実施する、
ことを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
前記バイアス制御部が第一のバイアス初期値を選択した後の、前記ロック検出部が第一のロック状態を検出した後において、前記フレーム処理部が前記フレームを検出しなかったときには、
前記光受信装置は、
前記信号反転処理を実施する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
複数の前記バイアス初期値を格納するバイアス初期値記憶部を、さらに備えており、
前記信号反転処理後において、前記フレーム処理部が前記フレームを検出しなかったときには、
前記ロック検出部は、
前記第一のロック状態を解除し、
前記バイアス制御部は、
前記バイアス初期値記憶部に格納されている第二のバイアス初期値を読み出し、前記第一のバイアス初期値を前記第二のバイアス初期値に変更する前記初期値変更処理を実施する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光受信装置。
【請求項４】
変更された前記第二のバイアス初期値を、前記第一のバイアス初期値とみなし、
前記光受信装置は、
前記フレーム処理部が前記フレームを検出するまで、前記信号反転処理と前記初期値変更処理とを、当該順に繰り返し実施する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光受信装置。
【請求項５】
前記フレーム処理部は、
前記フレームに関するエラーの計測を行い、
前記フレーム処理部が、
前記計測の結果である、ＬＯＦ（Ｌｏｓｓ  Ｏｆ  Ｆｌａｍｅ）信号またはＯＯＦ（Ｏｕｔ  Ｏｆ  Ｆｌａｍｅ）信号を出力したとき、
前記光受信装置は、
信号反転処理または前記初期値変更処理を実施する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項６】
前記バイアスおよび前記変調信号を受信し、増幅率を変化することができ、出力信号を前記変調方式変換部に印加するドライバー部とを、さらに備えており、
前記ドライバー部は、
前記ロック状態を検出するまで第一の増幅率であり、前記ロック状態検出後は、前記第一の増幅率よりも小さい第二の増幅率となる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項７】
前記光電変換部に流れる光電流を検知する光電流モニター部と、
前記バイアスおよび前記変調信号を受信し、増幅率を変化することができ、出力信号を前記変調方式変換部に印加するドライバー部とを、さらに備えており、
前記光電流モニター部は、
前記光電流の検知結果に応じて、前記ドライバー部の前記増幅率を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項８】
前記変調方式変換部は、
第一の導波路および第二の導波路を有しており、
前記第一の導波路に対しては、
前記変調信号を印加され、
前記第二の導波路に対しては、
前記バイアスを印加される、
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項９】
位相変調光信号を受信する光受信装置であって、
前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、
前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、
前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、
前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、
前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部と、
前記誤差信号が所定の範囲内に収まった状態であるロック状態を検出し、当該ロック状態を検出したときにロック信号を出力するロック検出部と、
前記バイアスおよび前記変調信号を受信し、増幅率を変化することができ、出力信号を前記変調方式変換部に印加するドライバー部とを、備えており、
前記ドライバー部は、
前記ロック状態を検出するまで第一の増幅率であり、前記ロック状態検出後は、前記第一の増幅率よりも小さい第二の増幅率となる、
ことを特徴とする光受信装置。
【請求項１０】
前記ドライバー部は、
第一のドライバー部と、第二のドライバー部とであり、
前記第一のドライバー部は、
前記バイアスを受信し、
前記第二のドライバー部は、
前記変調信号を受信し、
前記第二のドライバー部は、
前記増幅率の変化を行うことができる、
ことを特徴とする請求項９に記載の光受信装置。
【請求項１１】
前記光電変換部に流れる光電流を検知する光電流モニター部を、さらに備えており、
前記光電流モニター部は、
前記光電流の検知結果に応じて、前記ドライバー部の前記増幅率を変化させる、
ことを特徴とする請求項９に記載の光受信装置。
【請求項１２】
前記変調方式変換部は、
第一の導波路および第二の導波路を有しており、
前記第一の導波路に対しては、
前記変調信号を印加され、
前記第二の導波路に対しては、
前記バイアスを印加される、
ことを特徴とする請求項９に記載の光受信装置。
【請求項１３】
位相変調光信号を受信する光受信装置であって、
前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、
前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、
前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、
前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、
前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部と、
前記光電変換部に流れる光電流を検知する光電流モニター部と、
前記バイアスおよび前記変調信号を受信し、増幅率を変化することができ、出力信号を前記変調方式変換部に印加するドライバー部とを、備えており、
前記光電流モニター部は、
前記光電流の検知結果に応じて、前記ドライバー部の前記増幅率を変化させる、
ことを特徴とする光受信装置。
【請求項１４】
前記ドライバー部は、
第一のドライバー部と、第二のドライバー部とであり、
前記第一のドライバー部は、
前記バイアスを受信し、
前記第二のドライバー部は、
前記変調信号を受信し、
前記第二のドライバー部は、
前記増幅率の変化を行うことができる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光受信装置。
【請求項１５】
前記変調方式変換部は、
第一の導波路および第二の導波路を有しており、
前記第一の導波路に対しては、
前記変調信号を印加され、
前記第二の導波路に対しては、
前記バイアスを印加される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光受信装置。
【請求項１６】
位相変調光信号を受信する光受信装置であって、
前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、
前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、
前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、
前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、
前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部とを、備えており、
前記変調方式変換部は、
第一の導波路および第二の導波路を有しており、
前記第一の導波路に対しては、
前記変調信号を印加され、
前記第二の導波路に対しては、
前記バイアスを印加される、
ことを特徴とする光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信装置に関する発明であり、たとえば、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：差動位相シフト変調）方式などの位相変調方式で変調された光信号を受信する光受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送に関する技術において、従来からＩＭ−ＤＤ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式が用いられてきた。ＩＭ−ＤＤ方式は、レーザ光をベースバンド信号で強度変調して、光ファイバ内を伝送する。そして、光信号受信側では、フォトダイオード（ＰＤ）等の光電変換素子で直接検波（強度検出）することにより、信号を復調している。このＩＭ−ＤＤ方式は、光の強度変化に情報を乗せており、単純な装置で構成できることから、従来より使用されている光伝送方式である。
【０００３】
しかし、今日の通信トラフィックの急増に対応するため、当該ＩＭ−ＤＤ方式などの強度変調方式ではなく、位相変調方式が盛んに提案されている。当該位相変調方式として、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）などがある。
【０００４】
位相変調方式の代表的な方式であるＤＰＳＫは、光の位相変化に情報を載せる。そして、光受信装置では、位相変調信号光を、二つの光導波路の伝播遅延時間に１シンボル分の差を持たせたＭＺＩ（マッハツェンダー干渉計）を通過させる。そして、前後のシンボルの光位相の干渉によって、光受信装置側では、位相変調信号を強度変調信号に変換している。さらに、光受信装置側では、変換後の強度変調信号を、ツインフォトダイオード（ツインＰＤ）で光電変換することで信号を復調している。
【０００５】
当該位相変調方式では、ツインＰＤを用いて信号対雑音比を向上させることができる。したがって、位相変調方式の方が、強度変調方式よりも、受信感度を改善することができる（理論上では３ｄＢ程度改善）。たとえば、ＤＰＳＫ方式で変調された光信号を、光受信装置側で復調する技術として、たとえば特許文献１が存在する。
【０００６】
特許文献１にも開示されているように、ＤＰＳＫ方式の光受信装置は、非対称マッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）とツインＰＤとを含む構成となっていることが多い。
【０００７】
ＭＺＩでは、一方の光導波路に対して他方の光導波路の物理的な長さを長くすることによって、２つの光導波路間に光路長差が設けられている。これにより、他方の光導波路を伝搬する光信号に対して、シンボル周期に等しい遅延時間が付与される。たとえば伝送速度が１０Ｇｂｐｓで、ＭＺＩとして石英系のものが採用されている場合には、２つの光導波路差として、シンボル周期１００ｐｓに相当する約２０ｍｍが設けられている。これにより、前記場合には、1シンボル分の位相差が設けられている二つの信号を干渉させることができる。
【０００８】
ところで、ＭＺＩの光透過特性は、波長や温度などで変化する。そのため、二つの光導波路の１シンボル分の位相差を常に維持するためには、ＭＺＩの光透過特性を制御する必要がある。具体的に、ＭＺＩの光透過特性を信号光のキャリア周波数に一致させるように、ＭＺＩの光透過特性を制御する必要がある。
【０００９】
特許文献１には、ＭＺＩの光透過特性をキャリア周波数に一致させる具体的な手段が、開示されている。特許文献１に開示されている技術では、ＭＺＩのバイアスを変化させることにより光透過特性をシフトさせる、周波数同期ループを構成している。具体的に、特許文献１では、ＭＺＩの光周波数調整端子（バイアス調整端子）に低周波のディザ信号（変調信号）を重畳させ、ツインＰＤの出力からこのディザ信号を検出している。そして、前記ディザ信号と同期検波をした出力が零の値となるようにＭＺＩのバイアスを変化させている。ディザ信号の検出手段としては、ツインＰＤの出力振幅を検出する包絡線検波回路が用いられている。
【００１０】
さらに、特許文献１に係る技術では、光バンドパスフィルタと光電流モニター回路と周波数掃引回路とを設けている。そして、周波数掃引回路で最初にバイアスを大きく変動させ、光電流モニター回路の出力によって、キャリア周波数にある程度一致させたバイアス初期値を探し出し、そのバイアス初期値から制御を開始する例が開示されている。この技術を適用することで、ある程度最適バイアスと近い点からバイアス制御を開始することができる。したがって、ディザ信号の振幅を小さくすることができ、結果としてディザ信号による信号品質劣化を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００７／０５２３８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の通り、特許文献１に係る技術により、ディザ信号の振幅を小さくすることができ、ディザ信号による信号品質劣化を抑えることができる。しかしながら、当該特許文献１に係る技術を実現させるためには、光バンドパスフィルタで信号光のスペクトルの一部を削除することが必要となる。これは、ＭＺＩとツインＰＤの特性上、光スペクトルを削除しないと、最適バイアスでも、最適バイアスから９０度ずれた点でも、光電流はほとんど変化しないためである。ここで、最適バイアスから９０度ずれた点というのは、ＭＺＩの光透過特性の１周期を３６０度としたとき、光透過特性の最大となる点から９０度ずれた点のことを指す。
【００１３】
以上のように、特許文献１に係る技術では、ディザ信号による信号品質の劣化は最小限に抑えることができるが、一方で、スペクトル削除によって信号光の品質劣化が発生する。
【００１４】
また、バイアス初期値を探し出す技術に関わらず、光受信装置側では、光信号の導通状態において光信号の品質劣化を抑制することは、極めて重要なことである。
【００１５】
そこで、本発明は、光信号の品質劣化を抑制することができる光受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】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の光受信装置は、位相変調光信号を受信する光受信装置であって、前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部と、前記誤差信号が所定の範囲内に収まった状態であるロック状態を検出し、当該ロック状態を検出したときにロック信号を出力するロック検出部と、前記光電変換部から出力された信号から、所定のデータの塊であるフレームを検出するフレーム処理部とを、備えており、前記ロック信号出力後において、前記フレーム処理部が前記フレームを検出しなかったとき、前記光受信装置は、前記光電変換部から出力される信号を反転させ認識する信号反転処理、または、前記バイアス制御部のバイアス初期値を変更する初期値変更処理を実施する。
【００１７】
また、本発明に係る請求項９に記載の光受信装置は、位相変調光信号を受信する光受信装置であって、前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部と、前記誤差信号が所定の範囲内に収まった状態であるロック状態を検出し、当該ロック状態を検出したときにロック信号を出力するロック検出部と、前記バイアスおよび前記変調信号を受信し、増幅率を変化することができ、出力信号を前記変調方式変換部に印加するドライバー部とを、備えており、前記ドライバー部は、前記ロック状態を検出するまで第一の増幅率であり、前記ロック状態検出後は、前記第一の増幅率よりも小さい第二の増幅率となる。
【００１８】
また、本発明に係る請求項１３に記載の光受信装置は、位相変調光信号を受信する光受信装置であって、前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部と、前記光電変換部に流れる光電流を検知する光電流モニター部と、前記バイアスおよび前記変調信号を受信し、増幅率を変化することができ、出力信号を前記変調方式変換部に印加するドライバー部とを、備えており、前記光電流モニター部は、前記光電流の検知結果に応じて、前記ドライバー部の前記増幅率を変化させる。
【００１９】
また、本発明に係る請求項１６に記載の光受信装置は、位相変調光信号を受信する光受信装置であって、前記位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部と、前記変調方式変換部から出力される強度変調光信号を光電変換する光電変換部と、前記変調方式変換部に印加され、前記変調方式変換部の光透過特性を変調する変調信号、を生成する変調信号生成部と、前記光電変換部から出力される信号から前記変調信号に対応する信号を、前記変調信号生成部で生成された前記変調信号を用いて同期検波し、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する同期検波部と、前記誤差信号を用いることにより前記光透過特性を変化させるバイアスを生成し、前記バイアスを前記変調方式変換部に印加するバイアス制御部とを、備えており、前記変調方式変換部は、第一の導波路および第二の導波路を有しており、前記第一の導波路に対しては、前記変調信号を印加され、前記第二の導波路に対しては、前記バイアスを印加される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の光受信装置では、ロック信号出力後において、フレーム処理部がフレームを検出しなかったとき、光電変換部から出力される信号を反転させる信号反転処理、または、バイアス制御部のバイアス初期値を変更する初期値変更処理を実施する。
【００２１】
したがって、光受信装置における信号の非導通が位相反転の理由によるものであれば、信号反転処理後により信号の導通を確立できる。また、その他の誤ロック状態である場合には、初期値変更処理を実施することで、小さい振幅のディザ信号であっても、当該誤ロック状態を回避することができる。このように、最適バイアスの制御のために、ディザ信号の振幅を大きくする必要が無いので、信号の品質劣化を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明の請求項９に記載の光受信装置では、ドライバー部は、ロック状態を検出するまで第一の増幅率であり、ロック状態検出後は、前記第一の増幅率よりも小さい第二の増幅率となる。
【００２３】
したがって、ロック信号送出前においては、大きな振幅を有するディザ信号を変調方式変換部に印加でき、簡易な回路構成でバイアスを最適バイアスに設定できる。さらに、ロック信号送出後においては、ディザ信号の振幅を減少させるので、信号導通後には、信号の品質劣化を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に記載の光受信装置では、光電流モニター部は、光電流の検知結果に応じて、ドライバー部の増幅率を変化させる。
【００２５】
したがって、それぞれの光入力レベルで必要最低限のディザ信号振幅を設定することが可能となる。よって、不必要にディザ信号の振幅を大きくしなく済む。よって、当該光受信装置は、信号の品質劣化を最小限に抑えることができる。
【００２６】
また、本発明の請求項１６に記載の光受信装置では、変調方式変換部は、第一の導波路および第二の導波路を有しており、第一の導波路に対しては変調信号を印加され、第二の導波路に対してはバイアスを印加される。
【００２７】
したがって、第二の導波路に印加されるバイアスが変化したとしても、当該変化の影響は、第一の導波路に印加されるディザ信号には影響が無い。よって、簡単な回路構成にて、バイアスの値が変化したとしても、実際に印加されるディザ信号の振幅の値が変化しない光受信装置を提供できる。換言すれば、バイアスがどのような値に制御されたとしても、Ｑペナルティの発生（つまり、信号の品質劣化）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係る光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】非対称マッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）の光透過特性を説明するための図である。
【図３】非対称マッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）の光透過特性を説明するための図である。
【図４】入力されるディザ信号と検波された信号との関係を説明するための図である。
【図５】入力されるディザ信号と検波された信号との関係を説明するための図である。
【図６】同期検波部の出力を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る光受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】同期検波部の出力を示す図である。
【図９】ディザ信号の出力を示す図である。
【図１０】ディザ信号の振幅とＱペナルティとの関係を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係る光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３に係る光受信装置を説明するための図である。
【図１３】実施の形態３に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４に係る光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】非対称マッハツェンダー干渉計の状態とツインフォトダイオードに流れる光電流との関係を示す図である。
【図１７】光入力レベル（光電流）と包絡線検波後のディザ信号の振幅との関係を示す図である。
【図１８】実施の形態４に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態４に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図２０】実施の形態４に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図２１】非対称マッハツェンダー干渉計に入力されるバイアス（電圧）が変化した場合のディザ信号の影響を説明するための図である。
【図２２】非対称マッハツェンダー干渉計に入力されるバイアス（電圧）が変化した場合のディザ信号の影響を説明するための図である。
【図２３】非対称マッハツェンダー干渉計に入力されるバイアス（電圧）が変化した場合のディザ信号の影響を説明するための図である。
【図２４】実施の形態５に係る光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】実施の形態５に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図２６】実施の形態５に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図２７】実施の形態５に係る光受信装置の他の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００３０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る光受信装置１００の構成を示す、ブロック図である。当該光受信装置１００は、位相変調方式（たとえば、ＤＰＳＫ方式）の光通信システムに適用可能な光受信装置である。
【００３１】
図１に示す光受信装置１００（具体的には、非対称マッハツェンダー干渉計１）は、ＤＰＳＫ方式で変調された光信号（位相変調光信号と把握できる）を、受信する。なお、以下の説明では、非対称マッハツェンダー干渉計１を、単にＭＺＩ１と称する。
【００３２】
ＭＺＩ１には、一方の光導波路と他方の光導波路とが形成されている。ＭＺＩ１では、一方の光導波路に対して他方の光導波路の物理的な長さを長くすることによって、２つの光導波路間に光路長差が設けられている。
【００３３】
ＭＺＩ１では、位相変調された光信号を、２分岐させ、上記二つの光導波路の伝播遅延時間に１シンボル分の差を持たせる。そして、１シンボル分の光位相差が生じている二つの光信号を、ＭＺＩ１において干渉させる。これにより、ＭＺＩ１内に入射した位相変調された光信号は、強度変調された光信号（強度変調光信号と把握できる）に変換される。ＭＺＩ１は、当該変換後の光信号（強度変調光信号）を出力する。
【００３４】
このことから、ＭＺＩ１は、位相変調光信号を強度変調光信号に変換する変調方式変換部であると、理解できる。
【００３５】
図２，３は、ＭＺＩ１の光透過特性を示した図である。
【００３６】
ＭＺＩ１では、１シンボル分の位相差を有する二つの光信号を干渉させる。そして、位相変化がなければ、ＭＺＩ１は、ポート１から信号光を出力する。他方、位相変化があれば、ＭＺＩ１は、ポート２から信号光を出力する。そのため、信号光のキャリア周波数と、ＭＺＩ１の光透過特性の最大または最小になる周波数とを、一致させる必要がある。
【００３７】
図２の例では、光透過特性が最大となる点がキャリア周波数と一致している。この例の場合、位相反転が起きていない場合は、ポート１から信号光が出力され、ポート２からは信号光が出力されない。
【００３８】
また、光透過特性が最小となる点がキャリア周波数と一致している場合には、位相変化が起きている場合に、ポート１から信号光が出力される。他方、当該場合に、位相変化がおきていなければ、ＭＺＩ１は、ポート２から信号光を出力する。つまり、当該場合と図２の場合とを比較すると、動作と論理が反転することになる。
【００３９】
また、例えば図３のように、キャリア周波数がＭＺＩ１の光透過特性の最大となる周波数と最小となる周波数の中間の周波数になった場合を、想定する。つまり、当該場合とは、ＭＺＩ１の光透過特性の１周期を３６０度として、光透過特性の最大となる点から９０度ずれた周波数と、キャリア周波数とが一致する場合である。当該場合には、位相変化が起きていても起きていなくても、ポート１およびポート２から、同時に、入力信号光の半分が各々出力されてしまう。このような２つのポートからの光信号の同時出力は、信号光の強度の低下招き、結果として受信感度が悪化する。
【００４０】
当該受信感度の悪化を回避するために、ＭＺＩ１の光透過特性を常に制御し、光透過特性が最小または最大となる点とキャリア周波数とを一致させる必要がある。光透過特性が最小または最大となる点とキャリア周波数とを一致させる点を、最適点と称する。また、当該最適点時における制御バイアス値を、最適バイアス点と称する。
【００４１】
たとえば石英系のＭＺＩ１の場合には、光導波路上に形成されたヒータを加熱することにより、光導波路の屈折率を変化させ、２つの光導波路の光路長差を変化させることができる。当該光路差の変化は、ＭＺＩ１の光透過特性の周波数シフトと等価である。したがって、光導波路に対して（より具体的に、当該光導波路に対して配設されているヒータについて）へ印加する電力を制御することにより、ＭＺＩ１の光透過特性の最大値あるいは最小値にキャリア周波数を一致させることができる。
【００４２】
上記光透過特性の周波数シフトは、石英系のＭＺＩ１に限ったものではない。たとえばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を用いたＭＺＩ１の場合には、光導波路に対して電界を加えると、光導波路の屈折率が変化する。これによっても、上記と同じ効果が得られる。
【００４３】
ＭＺＩ１の材料や構成の違いによって、光透過特性の周波数シフト制御の動力は、電力であったり電界であったりする。本願発明では、ＭＺＩ１に印加される当該動力を、総称して、バイアスと称する。
【００４４】
さて、ＭＺＩ１から出力された強度変調光信号は、ＭＺＩ１の後段のツインフォトダイオード（ツインＰＤ）２に入力される。当該ツインＰＤ２では、当該強度変調光信号を光電変換する。したがって、ツインＰＤ２は、光電変換部と把握できる。ツインＰＤ２から出力される電気信号は、ツインＰＤ２の後段のクロック再生部１０および包絡線検波部５へ、各々送信される。
【００４５】
クロック再生部１０では、当該入力してきた電気信号に同期するクロックを生成する。そして、予め設定されている閾値レベルと当該生成されたクロックとを用いて、入力電気信号を再生する。つまり、クロック再生部１０は、生成されたクロックに同期して、入力電気信号の各信号と、閾値レベルとを比較する。そして、たとえば、比較対象の信号が閾値レベル以上である場合には、当該比較対象信号を「１」としてデータ再生する。他方、比較対象の信号が閾値レベルより小さい場合には、当該比較対象信号を「０」としてデータ再生する。
【００４６】
当該、再生された各信号は、データとしてフレーム処理部１１へと送信される。また、上記生成されたクロックをフレーム処理部１１におけるデータ処理の際に用いるために、当該クロックも、フレーム処理部１１へと送信される。
【００４７】
フレーム処理部１１では、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）演算により、入力データのエラー訂正が実施される。当該訂正処理後、フレーム処理部１１では、一連の入力データから、フレーム同期パターンを検出する。そして、フレーム処理部１１は、当該検出したフレーム同期パターンを用いて、複数の「１」、「０」信号から成る当該一連の入力データから、一塊単位である「フレーム」を検出（認識）する。
【００４８】
さて、前述の通り、ＭＺＩ１に印加されるバイアスは、常に上記最適点に制御する必要がある。そこで、以下の回路ブロック構成３，４，５，６，７，８，９，１３が必要となる。これに対して、回路ブロック構成１０，１１，１２は、上記最適点の成否を確認する回路ブロックである。
【００４９】
ディザ信号生成部（変調信号生成部と把握できる）３では、ＭＺＩ１の光透過特性を変調させる低周波の変調信号（ディザ信号と称する）を生成する。そして、加算器９において、生成されたディザ信号とバイアスとが重畳される。そして、当該重畳後の信号は、ドライバー部４を介して、ＭＺＩ１に印加される。ここで、入力信号を増幅して出力することができるドライバー部４は、ＭＺＩ１に必要なバイアスレベルに応じて、削除することもできる。
【００５０】
包絡線検波部５では、上記ツインＰＤ２からの出力信号が入力される。包絡線検波部５は、受信した出力信号から、包絡線検波によって、重畳されたディザ信号を検出する。つまり、包絡線検波部５は、ツインＰＤ２から出力される信号から、ディザ信号生成部３で生成されたディザ信号に対応する信号を検出する。
【００５１】
図４、５に、印加したディザ信号と各バイアス点における検波後のディザ信号との関係を示す。
【００５２】
図４に示すように、最適バイアス点の場合には、印加するディザ信号の２倍の周波数の信号が、包絡線検波部５において検出される。他方、図５に示すように、最適バイアス点からずれている場合には、印加したディザ信号と同じ周波数の信号が、包絡線検波部５において検出される。
【００５３】
同期検波部６では、包絡線検波部５で検出した信号を、印加されたディザ信号（ディザ信号生成部３で生成され、加算器９で重畳されたディザ信号）を用いて、同期検波する。そして、同期検波部６では、当該同期検波の結果を誤差信号として出力する。
【００５４】
誤差信号とは、包絡線検波部５において検出される信号の周波数において、ディザ信号生成部３で生成されたディザ信号の周波数成分の割合を示す。
【００５５】
したがって、図５のように最適バイアス点からずれている場合には、印加するディザ信号と包絡線検波部５において検出される信号の周波数とは、同じである。この場合には、包絡線検波部５において検出される信号の周波数は、ディザ信号生成部３で生成されたディザ信号の周波数成分のみで形成されるので、同期検波部６は、誤算信号として絶対値が最も大きな値を出力する。
【００５６】
これに対して、図４のように最適バイアス点の場合には、包絡線検波部５において検出される信号の周波数は、印加するディザ信号の周波数の２倍である。この場合には、包絡線検波部５において検出される信号の周波数は、ディザ信号生成部３で生成されたディザ信号の周波数成分を全く含まないので、同期検波部６は、誤算信号として零の値を出力する。
【００５７】
上記誤差信号は、バイアス制御部８に送信される。バイアス制御部８では、当該誤差信号を用いて、当該誤差信号が零に収束する方向のバイアスを生成する。つまり、誤差信号が零になるように、バイアス制御部８によりバイアスの制御が実施される。
【００５８】
当該生成されたバイアスは、回路ブロック９，４を介して、ＭＺＩ１に印加される。上記回路ブロック１〜９（符号７を除く）により、同期検波によるフィードバック制御が形成されていることが分かる。当該バイアスのフィードバック制御により、ＭＺＩ１の光透過特性を変化・制御することができ、最適点の調整が可能となる。
【００５９】
ＭＺＩ１の光透過特性と誤差信号との関係を、図６に示す。
【００６０】
ポート１に着目し、キャリア周波数が光透過特性の最大または最小となる周波数になった時、誤差信号が負の傾きで零になっている事が分かる。同期検波部６は、このように決められた傾き（前述の場合、負の傾き）で零になる点に、バイアス制御部８で生成されたバイアスをロックさせる。なお、バイアス制御部８によるバイアスのロックは、誤差信号が下記の予め設定された所定の範囲内に収まったら、実施される。
【００６１】
ロック検出部７では、同期検波部６の出力である誤差信号が予め設定された所定の範囲内に収まったら（ロック状態と称する）、バイアス制御中において同期検波制御が完了したことを検出する（ロック状態を検出する）。そして、ロック検出部７は、当該ロック状態を検出したときに、ロック信号（以下、ロック完了信号と称する）を出力する。
【００６２】
これに対して、ロック検出部７は、誤差信号が所定の範囲内に収まっていない場合には、バイアス制御中において同期検波制御が完了していないことを検出する。当該検出の場合には、ロック検出部７は、ロック完了信号を出力しない。
【００６３】
論理反転信号生成部１２には、フレーム処理部１１からのフレーム検出に成功した旨の信号（たとえば、フレーム同期信号）と、ロック検出部７からのロック完了信号とが入力される。論理反転信号生成部１２は、当該両信号に基づいて、所定の論理反転信号を生成する。当該所定の論理反転信号は、クロック再生部１０とバイアス制御部８に向けて、出力される。
【００６４】
バイアス初期値記憶部（単に、初期値記憶部と称する）１３には、複数のバイアス初期値が格納されている。当該初期値記憶部１３は、バイアス制御部８と接続されている。
【００６５】
次に、回路ブロック１〜１３から成る光受信装置１００の動作について、図７のフローチャートを用いて詳しく説明する。
【００６６】
まず、バイアス制御部８は、初期値記憶部１３から任意の一のバイアス初期値Ｂ１を選択し、当該選択したバイアス初期値Ｂ１を読み出す（ステップＳ１）。位相変調光信号がＭＺＩ１に入射されると、当該バイアス初期値Ｂ１からスタートして、同期検波によるバイアスのフィードバック制御を実施する（ステップＳ２からＳ４）。
【００６７】
つまり、誤差信号が予め設定された所定の範囲内に収まるまで、バイアス制御部８によるバイアス制御（ステップＳ２）、回路ブロック５，６を用いた誤差信号の検出（ステップＳ３）およびロック検出部７によるロック状態判定（ステップＳ４）から成る、同期検波によるバイアスのフィードバック制御を繰り返し実施する。当該フィードバック制御の動作は、上記参照されたい。
【００６８】
当該フィードバック制御により誤差信号が零に収束され、ある時点において誤差信号が予め設定された所定の範囲に内に収まったとする。当該時点において、同期検波部６は、バイアス制御部８で生成されたバイアスをロックし、ロック検出部７は上記ロック状態を検出する。そして、ロック状態を検出したロック検出部７は、上記ロック完了信号を出力する。当該出力されたロック完了信号は、論理反転信号生成部１２に入力される。
【００６９】
論理反転信号生成部１２にロック完了信号が入力されたとき、当該論理反転信号生成部１２が、フレーム処理部１１から、フレーム検出成功の信号（たとえば、フレーム同期信号）を受信しているとする（ステップＳ５）。この場合は、光受信装置１００において信号が導通していることになり、バイアス制御部８は、その時点におけるロックされたバイアスが最適バイアスであるとして、当該ロックされたバイアスを維持する制御を継続する（ステップＳ５で「検出（同期）」）。
【００７０】
一方、論理反転信号生成部１２にロック完了信号が入力されたとき、当該論理反転信号生成部１２が、フレーム処理部１１から、フレーム検出が成功していない旨の信号を受信した（たとえば、当該信号の受信を、フレーム同期信号の不受信と考えることが可能である）を、とする（ステップＳ５）。つまり、当該ロック完了信号出力時において、フレーム処理部１１が未だフレームを検出できなかったとする。この場合には、ステップＳ５で「非検出（非同期）」となり、光受信装置１００は、ツインＰＤ２から出力される信号を反転させる信号反転処理、または、バイアス制御部８によるバイアス初期値を変更する初期値変更処理を実施する（ステップＳ６、Ｓ７，Ｓ８）。具体的には、以下の通りである。
【００７１】
バイアス制御部８がバイアス初期値Ｂ１を選択した後、上記フィードバック制御によりロック検出部７がロック状態を検出し、そのときフレーム処理部１１がフレームを検出しなかったとする（たとえば、フレーム同期信号の不受信の場合である）。このときには、まず、光受信装置１００は、信号反転処理を実施する（ステップＳ６〜Ｓ８）。
【００７２】
つまり、ロック検出部７がロック完了信号を発報し、かつフレーム処理部１１からフレーム検出の旨の信号が発報されていない場合は、論理反転信号生成部１２は、１回目の論理反転信号を生成する（ステップＳ６）。
【００７３】
クロック再生部１０は、当該１回目の論理反転信号を受信する（ステップＳ７）。当該受信した論理反転信号は、奇数回目の論理反転信号である。そこで、当該クロック再生部１０は、出力の１／０の論理を反転させる上記信号反転処理を実施する（ステップＳ８）。その後、光受信装置１００は、ステップＳ５の動作に戻る。つまり、ステップＳ８後において、フレーム処理部１１がフレームの検出に成功したか否かの判断が実施される。
【００７４】
ここで、信号反転処理を実施する理由は、次の理由からである。つまり、図６に示すように、ＭＺＩ１は光透過特性一周期の間に最適バイアス点を２つ持ち、一方のバイアス点は正相出力（例えば位相反転していたらポート１に出力）、他方のバイアス点は逆相出力（例えば位相反転していたらポート２に出力）するためである。つまり、ＭＺＩ１が最適バイアス点にロックされており、光受信装置１００における信号の非導通が位相反転の理由によるものであれば、少なくとも１回目の信号反転処理後には信号は導通する。
【００７５】
しかしながら、１回目の論理反転信号生成後、信号反転処理を実施し、それにもかかわらずフレーム処理部１１がフレームの検出に成功しないこともある。このような場合には、ＭＺＩ１に印加されるバイアスが誤った点でロックされていると、考えられる。このような事態の原因は、バイアス制御部８が最初に選択したバイアス初期値Ｂ１が、ＭＺＩ１の最適バイアスから９０度ずれた点付近であること、または、ドライバー部４を通じてＭＺＩ１に印加されるディザ信号の振幅が小さいことである。
【００７６】
図８に示すように、最適バイアスから９０度ずれたバイアス点でも、同期検波部６が出力する誤差信号は零となる。バイアス初期値Ｂ１が上記のバイアス点であると、誤差信号は制御開始と同時に零となってしまうため、光受信装置１００は、当該バイアス点が最適バイアス点と誤認識する（誤ロック状態）。
【００７７】
ロック状態のバイアスが最適バイアス点から９０度ずれたバイアス点に完全に一致さえしていなければ、ディザ信号の振幅を大きくすることにより、バイアスを最適バイアス点に引き込むことが可能とる。つまり、ディザ信号の振幅を大きくすることにより、上記のようなバイアスの誤ロック状態は回避できる。
【００７８】
図９に、ＭＺＩ１に印加されるバイアスに対する包絡検波後のディザ信号の振幅を示す。図９において、ＭＺＩ１に印加されるディザ信号振幅は、一定である。
【００７９】
Ａ値以上のディザ振幅出力があれば制御可能と仮定すると、印加されるバイアスが最適バイアスから９０度ずれたバイアス点付近でなければ、ほとんどの場合、印加されるバイアスを最適バイアス点へ制御できることが、図９から分かる。なお、どれくらいのディザ信号の検波出力が必要かは、構築される制御系のゲインやノイズによって決まる。したがって、上記Ａ値には、各制御系により異なる。
【００８０】
上記のことから、多くの場合において、ディザ信号の振幅を大きくすることにより、上記のようなバイアスの誤ったロック状態は回避できる。しかし、ディザ信号の振幅を大きくすると、信号の品質劣化を引き起こす。図１０に、ディザ信号振幅とＱペナルティとの関係を示す。
【００８１】
図１０から、ＭＺＩ１の光透過特性の一周期に対して、何％のディザ信号振幅でどれくらいのＱ値劣化が生じるかが分かる。たとえば、１０ＧｂｐｓのＤＰＳＫの場合には、１ＦＳＲに対して３％程度のディザ振幅で、０．２５ｄＢ程度のＱペナルティが発生する（図１０参照）。
【００８２】
当該図１０から分かるように、ディザ信号振幅の二乗に比例して、Ｑペナルティが増加する。したがって、ディザ信号振幅は、より小さい方が望ましい（ただし、ディザ信号振幅が小さすぎると、包絡線検波部５は、ディザ信号に対応する信号を検出できない）。
【００８３】
また、ＭＺＩ１に印加するバイアス初期値によって、必要なディザ信号の振幅は変化する。図９からも分かるように、印加されるバイアスが最適バイアスから４５度ずれた点では、包絡線検波部５は大きな信号の振幅を検出できる。これに対して、印加されるバイアスが最適バイアスから９０度ずれた点では、包絡線検波部５は検出信号振幅がほとんどゼロである。
【００８４】
このように、印加されるバイアスが最適バイアスから９０度ずれた点付近でも制御可能とするために、大きな振幅のディザ信号を印加する必要がある。しかし前述のように、ディザ信号の振幅を大きくすると、信号品質の劣化につながる。
【００８５】
さらに、前述したように、最適バイアス点から90度ずれた付近にバイアス初期値Ｂ１があった場合には、検波出力が得られない。このため、同期検波部６の誤差信号が零となり、誤ったバイアス点でロック状態が成立してしまう（上記誤ロック状態）。
【００８６】
そこで、ディザ信号の振幅をなるべく小さくし、かつ、上記誤ロック状態を回避するため、本実施の形態に係る光受信装置１００は、初期値記録部１３を備えている。
【００８７】
つまり、上記ステップＳ８の信号反転処理の後、当該信号反転処理後のデータにおいて、フレーム処理部１１はフレーム検出成功の有無を判断する。依然として、フレーム処理部１１がフレームを検出しなかったときには（ステップＳ５で「非検出（非同期）」）、前述のロック完了信号受信した論理反転信号生成部１２は、２回目の論理反転信号を生成する（ステップＳ６）。
【００８８】
当該論理反転信号の生成は、誤ロック状態の維持を意味する。また、当該生成された論理反転信号は２回目のものである（ステップＳ７）。そこで、バイアス制御部８はバイアスのロック状態を解消し、ロック検出部７は、ロック完了信号の送出を停止する。さらに、バイアス制御部８は、初期値記憶部１３に格納されている他のバイアス初期値Ｂ２を任意に読み出す（ステップＳ１に戻る）。そして、バイアス制御部８は、バイアス初期値Ｂ１からバイアス初期値Ｂ２に変更する上記初期値変更処理を実施する。
【００８９】
その後、当該バイアス初期値Ｂ２からスタートして、同期検波によるバイアスのフィードバック制御を再度実施する（ステップＳ２からＳ４）。そして、当該フィードバック制御により誤差信号が零に収束され、ある時点において誤差信号が予め設定された所定の範囲に内に収まったとする。当該時点において、同期検波部６は、バイアス制御部８で生成されたバイアスを再度ロックし、ロック検出部７は上記ロック状態を再度検出する。そして、ロック状態を検出したロック検出部７は、上記ロック完了信号の出力を再度開始する。その後、ステップＳ５からＳ８の動作を、実施する。
【００９０】
つまり、当該再度のロック完了信号出力後、未だフレーム処理部１１がフレームの検出に成功しない場合には、論理反転信号生成部１２は、３回目の論理反転信号を生成する。そして、当該論理反転信号を受信したクロック再生部１０は、出力の１／０論理を反転させる（ステップＳ８の信号反転処理を実施する）。
【００９１】
また、当該信号反転処理後においても、未だフレーム処理部１１がフレームの検出に成功しない場合には、論理反転信号生成部１２は、４回目の論理反転信号を生成する。そして、バイアスのロック状態の解消、ロック完了信号の送出停止を行い、当該論理反転信号を受信したバイアス制御部８は、さらに異なるバイアス初期値Ｂ３を初期値記憶部１３から読み出し、バイアス初期値Ｂ２をバイアス初期値Ｂ３に置換する（ステップＳ１の初期値変更処理を実施する）。
【００９２】
本実施の形態に係る光受信装置１００では、フレーム処理部１１がフレーム検出に成功するまで（たとえば、フレーム同期信号を受信するまで）、前記信号反転処理と前記初期値変更処理とを、当該順に繰り返し実施する（図７参照）。つまり、論理反転信号生成部１２が、ロック検出部７からロック完了信号を受信すると共に、フレーム処理部１１からフレーム検出成功の旨の信号を受信するまで、前記信号反転処理と前記初期値変更処理とを、当該順に繰り返し実施する。
【００９３】
ここで、図７のフローでは、論理反転信号の生成回数が奇数である場合には、クロック再生部１０が信号反転処理を実施している。他方、論理反転信号の生成回数が偶数である場合には、バイアス制御部８が初期値変更処理を実施している。光受信装置１００における信号反転処理と初期値変更処理の順序は、これに限る必要は無い。
【００９４】
たとえば、１回目の論理反転信号の生成で信号反転処理を行い、２回目の論理反転信号の生成でさらに信号反転処理を行い、３回目の論理反転信号生成で初期値変更処理を実施する態様も想定できる。
【００９５】
しかしながら、図７のフローのように、論理反転信号の生成回数が奇数である場合に、クロック再生部１０が信号反転処理を実施し、論理反転信号の生成回数が偶数である場合に、バイアス制御部８が初期値変更処理を実施する態様が、最も効率的に信号の導通に至ることができる。
【００９６】
以上のように、本実施の形態に係る光受信装置１００では、バイアス初期値を任意に選択し、フレーム処理部１１は、フレーム検出の成功という形で、当該選択されたバイアス初期値の妥当性を検討している。そして、当該選択されたバイアス初期値が妥当なものでない場合には、ステップＳ８により信号反転処理またはステップＳ１による初期値変更処理を実施している。
【００９７】
したがって、光受信装置１００における信号の非導通が位相反転の理由によるものであれば、信号反転処理後により信号の導通を確立できる。また、その他の誤ロック状態である場合には、初期値変更処理を実施することで、小さい振幅のディザ信号であっても、当該誤ロック状態を回避することができる。このように、最適バイアスの制御のために、ディザ信号の振幅を大きくする必要が無いので、信号の品質劣化を抑えることができる。つまり、ＭＺＩ１の初期状態がどんな状態であっても、信号の品質を劣化する事無く、信号の導通を確立できる。
【００９８】
また、本実施の形態に係る光受信装置１００は、上記のように構成し動作するので、特許文献１のように信号光のスペクトルを削る必要がない。
【００９９】
ここで、初期値記憶部１３に格納されるバイアス初期値の数は、任意で良い。しかしながら、制御開始から正常ロックまでの時間を考えると、初期値記憶部１３に格納されるバイアス初期値の数は、５つ程度が望ましい。
【０１００】
＜実施の形態２＞
本実施の形態２では、実施の形態１において、論理反転信号生成部１２に入力され、論理反転信号の生成判断時に使用される、フレーム処理部１１からの信号について言及する。つまり、本実施の形態では、図７のステップＳ５の判定処理において使用される、フレーム処理部１１から送信される、フレーム検出の成功の有無を示す信号について言及する。
【０１０１】
なお、実施の形態１と実施の形態２とでは、物理的ブロック構成は、図１で示す構成において同じである。
【０１０２】
実施の形態１では、フレーム処理部１１がフレーム検出の成功の有無を示す信号として、一例として、フレーム処理部１１が送信するフレーム同期信号の場合に言及した。当該フレーム同期信号としては、様々な種類の信号が考えられる。
【０１０３】
フレーム同期信号として、たとえば、受信した１／０信号の全てについてエラーがない場合に発報するエラーフリー信号を採用できる。または、フレーム同期信号として、ＦＥＣを用いたエラー訂正後に発報するエラー訂正完了信号を用いても良い。フレーム同期信号としては、その他種々の信号が考えられる。
【０１０４】
本実施の形態では、フレーム処理部１１がフレーム検出の成功の有無を示す信号として、フレーム処理部が発報するＬＯＦ（Ｌｏｓｓ  Ｏｆ  Ｆｌａｍｅ）信号またはＯＯＦ（Ｏｕｔ  Ｏｆ  Ｆｌａｍｅ）信号を採用する。
【０１０５】
実施の形態１で説明したように、フレーム処理部１１は、フレームに関するエラーの計測を行っている。当該エラー計測の結果として、フレーム処理部１１は、ＬＯＦ信号および／またはＯＯＦ信号を生成し、出力する。
【０１０６】
したがって、本実施の形態では以下の動作が実施される。
【０１０７】
ロック完了信号を受信した論理反転信号生成部１２が、フレーム処理部１１からＬＯＦ信号またはＯＯＦ信号を受信したとする（ステップＳ５で「非検出（非同期）」）。当該場合には、論理反転信号生成部１２は、論理反転信号を生成する（ステップＳ６）。そして、光受信装置１００は、ステップＳ８の信号反転処理またはステップＳ１の初期値変更処理を実施する。
【０１０８】
これに対して、ロック完了信号を受信した論理反転信号生成部１２が、ＬＯＦ信号またはＯＯＦ信号を受信しないとする（ステップＳ５で「検出（同期）」）。当該場合には、論理反転信号生成部１２は、論理反転信号を生成しない。したがって、光受信装置１００における信号の導通が成立しているので、現在の制御バイアス値のロック状態が維持される。
【０１０９】
ここで、ＯＯＦ信号は、フレーム処理部１１においてフレーム同期が外れたと判断された場合に発生される、警報信号である。フレーム処理部１１は、受信されるデータ上の特定パターンを常に監視している。任意回数連続して特定パターンが確認できない場合に、当該フレーム処理部１１は、ＯＯＦ信号を生成・出力する。
【０１１０】
なお、ＯＯＦ信号を生成・出力したフレーム処理部１１は、受信されるデータにおけるフレーム同期パターンを監視している。そして、２回連続でフレーム同期パターンを検知した場合には、フレーム処理部１１は、ＯＯＦ信号の生成・出力を停止することが一般的である。
【０１１１】
またＬＯＦ信号は、ＯＯＦ信号の生成・出力を３ｍｓ継続したフレーム処理部１１が発報する警報である。なお、ＯＯＦ信号の生成・出力が３ｍｓ連続で停止（解除）になったとき、フレーム処理部１１は、当該ＬＯＦ信号の生成・出力を停止する。
【０１１２】
なお、本実施の形態で説明した以外の構成・動作は、実施の形態１で説明した構成・動作と同じである。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態では、フレーム処理部１１から送信されるＯＯＦ信号またはＬＯＦ信号を用いて、論理反転信号生成部１２は、論理反転信号の生成の有無を判断する。つまり、ＯＯＦ信号またはＬＯＦ信号を用いて、光受信装置１００は、信号反転処理または初期値変更処理の実施の有無を判断する。
【０１１４】
したがって、本実施の形態に係る光受信装置１００は、ＭＺＩ１に印加されるバイアスの誤ロック状態で信号が導通していないのか、当該バイアスは正常値でロックされているが、信号光のＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）劣化によって信号が導通していないのかを、判断することができる。なお、後者の場合（つまり、信号光のＳ／Ｎ比の劣化のためにビットエラーが生じている場合、またはＭＺＩ１に印加されるバイアスがロックされていない制御中の場合）には、光受信装置１００は、ＭＺＩ１に印加されるバイアスの制御には問題ないと、判断することができる。また、フレーム同期信号の一例として、ＬＯＭ（Ｌｏｓｓ  Ｏｆ  Ｍｕｌｔｉ−ｆｌａｍｅ）も考えられる。しかし、ＬＯＭは６４のフレーム同期が取れなければ回復しないため、ＬＯＳやＯＯＦよりも６４倍の時間がかかる。そのため、ＬＯＭよりもＬＯＳおよびＯＯＦを採用する方が望ましい。
【０１１５】
＜実施の形態３＞
実施の形態１，２に係る光受信装置１００では、ＭＺＩ１に印加するディザ信号の振幅を最小限に抑えるために、複数のバイアス初期値を格納する初期値記憶部１３を設けていた。そして、実施の形態１，２に係る光受信装置１００では、フレーム処理部１１におけるフレーム検出の有無に応じて、初期値変更処理等を行っていた。
【０１１６】
これに対して、本実施の形態では、より簡易な構成で、信号導通時において、ディザ信号の振幅を最小限に抑えることができることを特徴とする。図１１は、本実施の形態に係る光受信装置３００の構成を示すブロック図である。
【０１１７】
本実施の形態に係る光受信装置３００では、ロック検出部７とドライバー部４とが接続されている。したがって、ドライバー部４には、ロック検出部７から発報されるロック完了信号が伝送される。ドライバー部４がロック完了信号を受信すると、増幅率を減少させる動作を行う。
【０１１８】
つまり、ドライバー部４は、バイアスおよびディザ信号が重畳された信号を受信する。ドライバー部４は、受信した信号を所定の増幅率で増幅した後、当該増幅後の信号をＭＺＩ１に出力する。ここで、本実施の形態に係るドライバー部４は、受信した信号の増幅率を変化させる機能を有している。ここで、当該ドライバー部４は、バイアスのロック状態を検出するまで第一の増幅率で動作しており、バイアスのロック状態検出後は、第二の増幅率で動作する。なお、第二の増幅率は、第一の増幅率よりも小さい。
【０１１９】
当該増幅率減少の動作により、ロック完了信号受信後において、ＭＺＩ１に印加されるディザ信号の振幅を小さく抑えることができる。
【０１２０】
ここで、ディザ信号を用いてＭＺＩ１に印加するバイアス値を最適バイアスに制御する
バイアスのフィードバック制御や、ロック検出部７におけるロック状態判定動作およびロック完了信号の生成動作等は、実施の形態１で説明内容と同じである。つまり、図７に示したステップＳ１からステップＳ５の手前までの動作（回路ブロック１〜９の動作）は、本実施の形態と実施の形態１とで同じである。
【０１２１】
本実施の形態では、図７のステップＳ４でロック状態と判定した場合には、ロック検出部７は、ドライバー部４にロック完了信号を出力する。当該ロック完了信号を受信したドライバー部４は、上記の通り、増幅率を減少する処理を実行する。これにより、ロック状態判定後においては、ＭＺＩ１に印加するディザ信号の振幅を減少することができる。つまり、光受信装置３００における信号の導通後には、ディザ信号の振幅を小さく抑制できる。
【０１２２】
なお、実施の形態１で説明したように、バイアスが、論理が反転する方の最適バイアスの位置でロックされている場合に備えて、回路ブロック１０，１１，１２による信号反転処理は、回路ブロック１〜９の動作（図７に示したステップＳ１からステップＳ５の手前までの動作）から独立して実施される。つまり、本実施の形態では、フレーム処理部１１は受信データを常に監視し、フレームの検出に成功しない場合には、その通知が論理反転信号生成部１２に送信される。当該通知を受信した論理反転信号生成部１２は、論理反転信号をクロック再生部１０に送信する。そして、当該論理反転信号を受信したクロック再生部１０は、出力されるデータの１／０論理を反転させる処理（論理反転処理）を実行する。
【０１２３】
図１２に、検波後のディザ信号の振幅が一定になるために必要なディザ信号の振幅の関係を示す。図１２に示す関係は、図８に示した、印加するディザ信号の振幅を一定にした時の包絡検波後のディザ信号の関係と、上下対称の関係となっていることが分かる。
【０１２４】
たとえば、本実施の形態に係るドライバー部４では、ロック完了信号送出前においては、ＭＩＺ１に印加されるディザ信号の振幅を、図１２に示すＡ値まで増幅させる。図８を用いて説明したように、当該Ａ値と大きな振幅を有するディザ信号を用いることにより、バイアスを最適バイアスに引き込むことができる。具体的に、最適バイアスから９０度ずれた点でバイアスが制御されていても、当該バイアスを最適バイアスに引き込むことができる。
【０１２５】
また、本実施の形態に係るドライバー部４では、ロック完了信号を送出後においては、ＭＩＺ１に印加されるディザ信号の振幅を、図１２に示すＢ値まで減少させる。これにより、不必要にディザ信号の振幅を増大させることが抑制される。なお、ロック完了信号送出前において、大きな振幅（＝Ａ値）を有するディザ信号を用いてバイアスのフィードバック制御が実行されている。したがって、ロック完了信号送出後においては、ディザ信号の振幅はＢ値程度で十分である。つまり、図１２に示すように、一度バイアスが最適バイアスにロックされれば、バイアスを最適バイアス点で継続するためには、ディザ信号の振幅はＢ値程度でよく、信号光のＱペナルティを最小限に抑えることができる。
【０１２６】
なお、本実施の形態では、ドライバー部４の増幅率を下げると、ディザ信号の振幅が下がると同時に、バイアス制御部８で生成したバイアス値も変化してしまう。増幅率低下に伴う当該バイアス値の変化により、誤差信号が所定の範囲外に外れ、ロック検出部７がロック状態の解消（ロック完了信号の送出停止）が起こり得る。この場合には、バイアスのフィードバック制御が再び開始される。
【０１２７】
このような事態を回避するためには、ドライバー部４の増幅率を遅く変化させれば良い。つまり、ロック完了信号受信後において、ドライバー部４は、緩やかに増幅率を減少すれば良い。
【０１２８】
また、ドライバー部４の増幅率減少に伴うバイアスのフィードバック制御の再開を回避するために、図１３に示す構成を採用することもできる。図１３の構成では、ドライバー部４を二つのドライバー部４ａ，４ｂに分離している。したがって、図１３の構成では、光受信装置３５０は、バイアスを増幅する第一のドライバー部４ａと、ディザ信号を増幅する第二のドライバー部４ｂとを有する。また、加算器９は、ドライバー部４ａ，４ｂとＭＺＩ１との間に配設される。
【０１２９】
第一のドライバー部４ａは、バイアス制御部８から送信されるバイアスのみを受信し、当該バイアスを増幅し、出力する。なお、第一のドライバー部４ａの増幅率は一定である。他方、第二のドライバー部４ｂは、ディザ信号生成部３から送信されるディザ信号のみを受信し、当該ディザ信号を増幅し、出力する。ここで、第二のドライバー部４ａは、ロック完了信号受信に伴う増幅率の変化（減少）処理を実現する。
【０１３０】
第一のドライバー部４ａから出力された信号および第二のドライバー部４ｂから出力された信号は、ＭＺＩ１に印加される前において、加算器９において重畳される。したがって、ＭＺＩ１には、当該重畳後の信号が印加される。
【０１３１】
当該図１３の構成を採用することにより、ロック完了信号送出後にドライバー部４ｂの増幅率が減少したとしても、バイアスの振幅は変動しない。よって、上記バイアスのフィードバック制御の再開を回避することができる。
【０１３２】
以上のように、本実施の形態に係る光受信装置３００，３５０では、ロック完了信号を用いてＭＺＩ１に印加するディザ信号の振幅を制御している。具体的に、当該光受信装置３００，３５０は、ロック完了信号送出後に、ディザ信号の振幅を減少させている。
【０１３３】
したがって、ロック完了信号送出前においては、大きな振幅を有するディザ信号をＭＺＩ１に印加でき、簡易な回路構成でバイアスを最適バイアスに設定できる。さらに、ロック完了信号送出後においては、ディザ信号の振幅を減少させるので、信号導通後には、信号の品質劣化を防止することができる。
【０１３４】
なお、実施の形態１，２に係る光受信装置１００に、本実施の形態の構成（つまり、ディザ信号の振幅をロック完了信号送出後に減少させる構成）を、加えても良い（図１４参照）。
【０１３５】
＜実施の形態４＞
本発明の実施の形態４に係る光受信装置４００の構成を、図１５のブロック図に示す。当該光受信装置４００では、光電流モニター部１４が設置されている。光電流モニター部１４は、ツインＰＤ２に流れる光電流を検知する。換言すれば、光電流モニター部１４は、外部から送信されてくる信号光の光入力レベル検知することができる。
【０１３６】
ここで、光受信装置４００では、ロック検出部７が省略されている。ディザ信号を用いてＭＺＩ１に印加するバイアス値を最適バイアスに制御するバイアスのフィードバック制御については、実施の形態１で説明内容と同じである。つまり、図７に示したステップＳ１からステップＳ４までの動作（回路ブロック１〜９の動作、ただしロック検出部７に関する動作は除く）は、本実施の形態と実施の形態１とで同じである。
【０１３７】
なお、実施の形態１で説明したように、バイアスが、論理が反転する方の最適バイアスの位置でロックされている場合に備えて、回路ブロック１０，１１，１２による信号反転処理は、回路ブロック１〜９（回路ブロック７を除く）の動作（バイアスのフィードバック制御）から独立して実施される。つまり、本実施の形態では、フレーム処理部１１は受信データを常に監視し、フレームの検出に成功しない場合には、その通知が論理反転信号生成部１２に送信される。当該通知を受信した論理反転信号生成部１２は、論理反転信号をクロック再生部１０に送信する。そして、当該論理反転信号を受信したクロック再生部１０は、出力されるデータの１／０論理を反転させる処理（論理反転処理）を実行する。
【０１３８】
また、後述する光電流モニター部１４に関する動作においても、回路ブロック１〜９（回路ブロック７を除く）の動作（バイアスのフィードバック制御）、および上記信号反転処理の動作から独立して実施される。
【０１３９】
以下、本実施の形態に係る光受信装置４００（より具体的に、光電流モニター部１４）の構成・動作について説明する。
【０１４０】
さて、外部から送信されてくる光信号の光入力レベル（光電流）は、図１６に示すように、ＭＺＩ１の光透過特性の状態には、依存しない。図１７は、光入力レベルに対する、包絡線検波部５による包絡線検波後のディザ信号の振幅を示す。ここで、図１７のデータにおいて、ＭＺＩ１に印加するディザ信号振幅およびバイアスは一定である。
【０１４１】
光入力レベルに応じて、包絡線検波部５が検波できるディザ信号の振幅が異なることが、図１７から分かる。つまり，光入力レベルにおいて、同期検波制御のループゲインが異なる。光入力レベルが高い場合には、包絡線検波部５が検波できるディザ信号の振幅の大きさは大きいので、ＭＺＩ１に印加するディザ信号の振幅は小さくても良いことが、図１７の関係により分かる。
【０１４２】
実使用においては、ユーザが規定する全ての光入力レベルにおいて制御を可能とすることが要される。そのために、入力光のレベルが最小の場合でも制御可能なように、大きな振幅のディザ信号をＭＺＩ１に印加する構成が想定される。しかし、ユーザが規定する全ての光入力レベルに関して、当該ディザ信号の振幅を大きな定常値とした場合には、上記の通り、光入力レベルが大きいときに、余分なＱペナルティを付加することにつながってしまう。
【０１４３】
そこで、本実施の形態では、ドライバー部４における増幅率は可変とし、光電流モニター部１４の検知結果に応じて、当該ドライバー部４の増幅率は調整される。これにより、ユーザが規定する全ての光入力レベルに応じて、ディザ信号の振幅を可変とすることができ。つまり、光入力レベルに応じて、ディザ信号の振幅を常に、最小に設定することができる。
【０１４４】
図１７の関係から分かるように、光電流モニター部１４の検知結果（光電流値、光入力レベル）が高い場合には、包絡線検波部５による包絡線検波後のディザ信号の振幅は、高くなる。したがって、当該場合には、ドライバー部４は、ディザ信号の増幅率を低く抑える。
【０１４５】
これに対して、図１７の関係から分かるように、光電流モニター部１４の検知結果（光電流値、光入力レベル）が低い場合には、包絡線検波部５による包絡線検波後のディザ信号の振幅は、低くなる。したがって、当該場合には、ドライバー部４は、ディザ信号の増幅率を大きくする。
【０１４６】
ドライバー部４に入力される信号（バイアス＋ディザ信号）は、光電流モニター部１４の検知結果に応じて調整された増幅率で増幅され、増幅後、ＭＺＩ１に向けて出力される。
【０１４７】
なお、光受信装置４００は、上記光電流モニター部１４の検知結果に応じた増幅率の調整を実現できるように、予め実験等でテーブルが設定されていることが必要である。ここで、当該テーブルとは、光入力レベル（光電流）と、当該光入力レベル時に要されるＭＺＩ１に印加するディザ信号の振幅との関係を、複数の光入力レベル毎に表記されたものである。ドライバー部４は、当該テーブルと光電流モニター部１４の検知結果とに基づいて、増幅率の調整を行う。
【０１４８】
以上のように、本実施の形態に係る光受信装置４００では、光電流モニター部１４が配設されている。そして、光電流モニター部１４の検知結果に応じて、ドライバー部１４の増幅率は調整される。
【０１４９】
したがって、それぞれの光入力レベルで必要最低限のディザ信号振幅を設定することが可能となる。よって、不必要にディザ信号の振幅を大きくしなく済む。よって、光受信装置４００は、信号の品質劣化を最小限に抑えることができる。
【０１５０】
なお、図１３と同様に、ドライバー部４を二つのドライバー部４ａ，４ｂに分離し、一方のドライバー部４ａにバイアスを入力させ、他方のドライバー部４ｂにディザ信号を入力させる構成も有効である（図１８参照）。図１８に示す光受信装置４２０では、ドライバー部４ａの増幅率は変化せず、ドライバー部４ｂの増幅率は、上記のように光電流モニター部１４の検知結果に応じて調整される。また、図１８の構成では、加算器９は、ドライバー部４ａ，４ｂとＭＺＩ１との間に配設される。したがって、図１８の構成では、各ドライバー部４ａ，４ｂからの出力信号は、ＭＺＩ１に印加される前に、加算器９により重畳される。
【０１５１】
当該図１８の構成を採用することにより、光電流モニター部１４の検知結果に応じて増幅率を変化させたとしても、バイアスの振幅は変動しない。よって、実施の形態３で説召したような、バイアスのフィードバック制御の再開を回避することができる。
【０１５２】
なお、実施の形態１，２に係る光受信装置１００に、本実施の形態の構成（つまり、光電流モニター部１４の検知結果に応じて増幅率を変化させる構成）を、加えても良い（図１９参照）。
【０１５３】
さらに、実施の形態３に係る光受信装置３００に、本実施の形態の構成（つまり、光電流モニター部１４の検知結果に応じて増幅率を変化させる構成）を、加えても良い（図２０参照）。図２０に示す光受信装置４４０では、ドライバー部４は、ロック完了信号の送出により増幅率を減少させる制御、および、光電流モニター部１４の検知結果に応じて増幅率を変化させる制御を、実施する。
【０１５４】
＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態５に係る光受信装置について説明する。本実施の形態に係る光受信装置は、ＭＺＩ１へのバイアスの印加方法に関して特徴を有する。
【０１５５】
実施の形態１で説明したように、ＭＺＩ１は、二つの光導波路が設けられている。そして、ＭＺＩ１では、位相変調された光信号を２分岐させ、上記二つの光導波路の伝播遅延時間に１シンボル分の差を持たせている。また、上記各実施の形態１〜４では、いずれか一方の光導波路に対してのみ、バイアスとディザ信号とが印加されていた（図１，１１，１３，１４，１５，１８，１９，２０のＭＺＩ１参照）。
【０１５６】
ところで、石英系のＭＺＩ１の場合には、光導波路上に設置したヒータを発熱することで、二つの光導波路の光路差を調整している。ここで、バイアス（電圧）を用いてヒータの発熱を制御した場合には、当該光路差の調整は、当該バイアス（電圧）の２乗に比例する影響を受ける。このため、いずれか一方の光導波路に対してのみバイアスとディザ信号とを印加した場合には、次の問題が発生する。当該場合には、生成されるディザ信号の振幅が一定であるのに関わらず、当該２乗の影響により、印加されるバイアス（電圧）が変化すると、実際に印加されるディザ信号の振幅も変化してしまう。つまり、生成されるディザ信号の振幅が一定であるのに関わらず、印加されるバイアス（電圧）が変化すると、光路差の変化振幅が変化してしまう。
【０１５７】
上記を換言すると、生成されるディザ信号の振幅は一定であるが、バイアスが変化すると、ＭＺＩ１より後段で検出されるディザ信号に対応する信号の振幅は、変化してしまう。
【０１５８】
したがって、いずれか一方の光導波路に対してのみバイアスとディザ信号とを印加した場合において、バイアスを増大させたときを想定する。この場合には、生成されるディザ信号の振幅は変化しないのに関わらず、実際に印加されるディザ信号の振幅が大きくなる方向に変化する。実際に印加されるディザ信号振幅のこのような変化は、余分なＱペナルティに発生に繋がる。
【０１５９】
図２１は、ＭＺＩ１に対して印加するバイアス（電圧：Ｖ）の変化に対する、実際にＭＺＩ１に印加されるディザ信号の振幅（Ｗｐｐ）の変化を示す図である。ここで、図２１は、生成されるディザ信号の振幅は常に一定である。
【０１６０】
図２１に示すように、印加されるバイアス（電圧）が上昇すると、生成されるディザ信号振幅が一定であるにも関わらず、実際に印加されるディザ信号の振幅は上昇してしまう。
【０１６１】
バイアス変化に対するＱペナルティの発生を回避する手段としては、ドライバー部４に開閉回路を用いる方法が考えられる。しかし、当該方法では、回路構成が非常に複雑になるという問題点がある。
【０１６２】
また別の回避手段として、ＭＺＩ１のバイアスを差動動作させる方法も考えられる。ここで、差動動作とは、ＭＺＩ１の一方の光導波路に加えたバイアスの反転したバイアスを、他方の光導波路に加える動作で、プッシュプル動作とも呼ばれる。
【０１６３】
図２２は、当該プッシュプル動作で駆動させた場合における、バイアス（電圧：Ｖ）と実際に印加されるディザ信号振幅（Ｗｐｐ）の関係を示す図である。ここで、図２２において、生成されるディザ信号の振幅は常に一定である。図２２に示すように、当該プッシュプル動作を採用することにより、バイアス（電圧）の値が変化したとしても、実際に印加されるディザ信号の振幅の値は、一定である。
【０１６４】
しかし、上記プッシュプル動作を成立させるためには、２つの光導波路に設置したヒータの抵抗値が等しくなければならない。もし、抵抗値が等しくなければ、バイアス（電圧）の値が変化したとしても、実際に印加されるディザ信号の振幅の値は、一定とはならない。このことを、図２３に示す。
【０１６５】
図２３は、プッシュプル動作を採用し、両抵抗値のずれ量が１０％の場合における、バイアス（電圧：Ｖ）と実際に印加されるディザ信号振幅（Ｗｐｐ）の関係を示す図である。ここで、図２３においても、生成されるディザ信号の振幅は常に一定である。図２３より、両抵抗値が等しくない場合には、バイアス（電圧）の値が変化すると、実際に印加されるディザ振幅の値が変化してしまうことが分かる。したがって、プッシュプル動作を採用する場合には、ヒータ抵抗の精度を高める必要がある。
【０１６６】
そこで、本実施の形態に係る光受信装置として、図２４の構成が創作された。図２４は、本実施の形態５による光受信装置５００の構成を示すブロック図である。
【０１６７】
図２４に示すように、各実施の形態１〜４と同様に、ＭＺＩ１は、二つの光導波路１ａ，１ｂを有している。第一の光導波路１ａのバイアス調整端子に対しては、ドライバー部４ａを介して、ディザ信号生成部３から送信されたディザ信号が印加される。他方、第二の光導波路１ｂのバイアス調整端子に対しては、ドライバー部４ｂを介して、バイアス制御部８から送信されたバイアスが印加される。
【０１６８】
なお、バイアスとディザ信号とが異なる光導波路１ａ，１ｂに対して各々印加され、バイアス制御部８からＭＺＩ１までの経路とディザ信号生成部３からＭＺＩ１までの経路とが別経路になっており、加算器９が省略されている等を除けば、回路ブロック１，２，３，４ａ，４ｂ，５，６，８によるバイアスフィードバック制御の動作は、各実施の形態１〜４と同様である。したがって、回路ブロック１，２，３，４ａ，４ｂ，５，６，８の動作については、各実施の形態同様、実施の形態１の動作を参照されたい。
【０１６９】
また、実施の形態１で説明したように、バイアスが、論理が反転する方の最適バイアスの位置でロックされている場合に備えて、回路ブロック１０，１１，１２による信号反転処理は、バイアスのフィードバック制御動作と独立して実施される。つまり、本実施の形態では、フレーム処理部１１は受信データを常に監視し、フレームの検出に成功しない場合には、その通知が論理反転信号生成部１２に送信される。当該通知を受信した論理反転信号生成部１２は、論理反転信号をクロック再生部１０に送信する。そして、当該論理反転信号を受信したクロック再生部１０は、出力されるデータの１／０論理を反転させる処理（論理反転処理）を実行する。
【０１７０】
以上のように、本実施の形態では、第一の光導波路１ａのバイアス調整端子にディザ信号が印加され、第二の光導波路１ｂのバイアス調整端子にはバイアスが印加される。
【０１７１】
したがって、第二の光導波路１ｂに印加されるバイアスが変化したとしても、当該変化の影響は、第一の光導波路１ａに印加されるディザ信号には影響が無い（ＭＺＩ１が石英系で、光透過特性調整にヒータが採用されている場合には、第一の光導波路１ａに与える発熱量の変化に影響が無い）。よって、簡単な回路構成にて、バイアスの値が変化したとしても、実際に印加されるディザ信号の振幅の値が変化しない光受信装置５００を提供できる。換言すれば、バイアスがどのような値に制御されたとしても、Ｑペナルティの発生（つまり、信号の品質劣化）を防止することができる。
【０１７２】
なお、実施の形態１，２に係る光受信装置１００に、本実施の形態の構成（つまり、第一の光導波路１ａに対してディザ信号を印加し、第二の光導波路１ｂに対してバイアスを印加する構成）を、加えても良い（図２５参照）。図２５の構成では、ＭＺＩ１に対するバイアス印加経路とＭＺＩ１に対するディザ信号印加経路とは別なので、加算器９は省略される。
【０１７３】
また、実施の形態３に係る光受信装置３００に、本実施の形態の構成（つまり、第一の光導波路１ａに対してディザ信号を印加し、第二の光導波路１ｂに対してバイアスを印加する構成）を、加えても良い（図２６参照）。図２６の構成では、ＭＺＩ１に対するバイアス印加経路とＭＺＩ１に対するディザ信号印加経路とは別なので、加算器９は省略される。
【０１７４】
さらに、実施の形態４に係る光受信装置４００に、本実施の形態の構成（つまり、第一の光導波路１ａに対してディザ信号を印加し、第二の光導波路１ｂに対してバイアスを印加する構成）を、加えても良い（図２７参照）。図２７の構成では、ＭＺＩ１に対するバイアス印加経路とＭＺＩ１に対するディザ信号印加経路とは別なので、加算器９は省略される。
【符号の説明】
【０１７５】
１  非対称マッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ、変調方式変換部）、１ａ  第一の光導波路、１ｂ  第二の光導波路、２  ツインフォトダイオード（ツインＰＤ、光電変換部）、３  ディザ信号生成部（変調信号生成部）、４  ドライバー部、４ａ  第一のドライバー部、４ｂ  第二のドライバー部、５  包絡線検波部、６  同期検波部、７  ロック検出部、８  バイアス制御部、９  加算器、１０  クロック再生部、１１  フレーム処理部、１２  論理反転信号生成部、１３  バイアス初期値記憶部（初期値記憶部）、１４  光電流モニター部、１００，３００，３５０，３７０，４００，４２０，４４０，５００  光受信装置。
【図１】
2011097390.tif 000003
【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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