(57)【要約】      （修正有）【課題】クアッド点で動作する電気光学デバイスを提供する。【解決手段】電気光学デバイスは、マッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）と、一つ又は複数のコントローラとを備え得る。一つ又は複数のコントローラは、デイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭの第１のブランチのアーム及びＭＺＭの第２のブランチのアームに供給し、第１のリターン信号の第２高調波を検出する。一つ又は複数のコントローラは、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを第１のブランチのアーム又は第２のブランチのアームに供給し、第２のリターン信号の第２高調波を検出する。一つ又は複数のコントローラは、第２高調波に基づいて、第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定し、且つ第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、第１のブランチ及び第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整する。【選択図】図２
2019040183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）と、
一つ又は複数のコンポーネントと、
を備え、前記一つ又は複数のコンポーネントは、
デイザを有する子ＤＣバイアスを前記ＭＺＭの第１のブランチのアーム及び前記ＭＺＭの第２のブランチのアームに供給し、
前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームへの前記デイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第１のリターン信号の第２高調波を検出し、
位相シフトされたデイザ、即ち前記デイザから位相がずれたデイザ、を有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームに供給し、
前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームへの前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第２のリターン信号の第２高調波を検出し、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波及び前記第２のリターン信号の前記第２高調波に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定し、且つ
前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整する、
電気光学デバイス。
【請求項２】
前記一つ又は複数のコンポーネントは、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定する際に、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波と前記第２のリターン信号の前記第２高調波との差がゼロに等しいとき、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作していると決定する、
請求項１に記載の電気光学デバイス。
【請求項３】
前記一つ又は複数のコンポーネントは、前記親ＤＣバイアスを選択的に調整する際に、
前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに既に供給されている親ＤＣバイアスの供給を維持する、
請求項２に記載の電気光学デバイス。
【請求項４】
前記一つ又は複数のコンポーネントは、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定する際に、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波と前記第２のリターン信号の前記第２高調波との差がゼロより大きい又は小さいとき、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作していないと決定する、
請求項１に記載の電気光学デバイス。
【請求項５】
前記一つ又は複数のコンポーネントは、前記親ＤＣバイアスを選択的に調整する際に、
前記第１のブランチに供給されている親ＤＣバイアスを所定の量だけ増加させ、且つ
前記第２のブランチに供給されている親ＤＣバイアスを前記所定の量だけ減少させる、
請求項４に記載の電気光学デバイス。
【請求項６】
前記一つ又は複数のコンポーネントは、前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームに供給する際に、
前記デイザを有する前記子ＤＣバイアスを前記第２のブランチのアームに供給すると同時に、前記位相シフトされたデイザを有する前記子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアームに供給する、
請求項１に記載の電気光学デバイス。
【請求項７】
前記一つ又は複数のコンポーネントは、前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームに供給する際に、
前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームに供給する、
請求項１に記載の電気光学デバイス。
【請求項８】
前記ＭＺＭはリン化インジウムから形成されたプレーナ部分を備える、請求項１に記載の電気光学デバイス。
【請求項９】
マッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）と、
コントローラと、
を備え、前記コントローラは、
前記ＭＺＭの第１のブランチのアーム及び前記ＭＺＭの第２のブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給によって生じる第１のリターン信号の第２高調波を決定し、
前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームへの位相シフトされたデイザ、即ち前記デイザから位相がずれたデイザ、を有する子ＤＣバイアスの供給によって生じる第２のリターン信号の第２高調波を決定し、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波及び前記第２のリターン信号の前記第２高調波に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定し、且つ
前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整する、
電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定する際に、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波と前記第２のリターン信号の前記第２高調波との差がゼロと異なるかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定する、
請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記親ＤＣバイアスを選択的に調整する際に、
前記コントローラが前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作していると決定するとき、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに既に供給されている親ＤＣバイアスの供給を維持する、
請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記親ＤＣバイアスを選択的に調整する際に、
前記コントローラが前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作していないと決定するとき、前記第１のブランチに供給されている親ＤＣバイアスを特定の量だけ増加させ、且つ前記第２のブランチに供給されている親ＤＣバイアスを前記特定の量だけ減少させる、
請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１３】
前記位相シフトされたデイザは前記デイザから位相が約１８０度ずれている、請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１４】
前記コントローラは更に、
前記デイザを有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームに供給する、
請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１５】
前記コントローラは更に、
前記デイザを有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアームに供給すると同時に、前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを前記第２のブランチのアームに供給する、
請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１６】
前記コントローラは更に、
前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームに供給する、
請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１７】
前記ＭＺＭは、前記ＭＺＭに供給される電圧の変化によって吸収率に非線形挙動又は変化を呈する材料から形成されたプレーナ部分を備える、請求項９に記載の電気光学ＩＱ位相変調器。
【請求項１８】
コントローラによって、デイザを有する子ＤＣバイアスをマッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）の第１のブランチのアーム及び前記ＭＺＭの第２のブランチのアームに供給するステップと、
前記コントローラによって、前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームへの前記デイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第１のリターン信号の第２高調波を決定するステップと、
前記コントローラによって、位相シフトされたデイザ、即ち前記デイザから位相がずれたデイザ、を有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームに供給するステップと、
前記コントローラによって、前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームへの前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第２のリターン信号の第２高調波を決定するステップと、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波及び前記第２のリターン信号の前記第２高調波に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定するステップと、
前記コントローラによって、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整するステップと、
を備える、方法。
【請求項１９】
前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定するステップは、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波と前記第２のリターン信号の前記第２高調波との差に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作していることを決定するステップを含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記親ＤＣバイアスを選択的に調整するステップは、
前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているとき、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに既に供給されている前記親ＤＣバイアスの供給を維持する、又は
前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作していないとき、前記第１のブランチ又は前記第２のブランチに供給されている前記親ＤＣバイアスを特定の量だけ変化させる、
請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）位相変調器（本明細書ではＩＱ位相変調器という）に関し、より詳しくは、ＩＱ位相変調器のブランチ間の位相差をＩＱ位相変調器が直交位相で動作するように設定する閉ループ直交バイアス制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学ＩＱ位相変調器等の電気光学デバイスは、一組の電気信号で表されるデータを光がＩＱ位相変調器を通過するときその光の位相及び／又は振幅に符号化するために使用される。典型的なＩＱ位相変調器（例えば、マッハツェンダー（ＭＺ）変調器）では、光（例えば、レーザ等の光源により発生される）は変調器のＩブランチとＱブランチに分割され、各ブランチは一連の光導波路を備え、且つ一連の光導波路に沿って（例えば、それらの上に、上方に、及び／又は隣接して）配置された一組の電極を備える。ＩＱ変調を可能にするために、Ｑブランチの光の一部分はＩブランチを通過する光の一部分と位相が９０度(°)がずれた（直交位相）状態にされる。例えば、Ｑブランチの光の一部分をＩブランチの光の一部分と直交位相の状態にする位相シフトを導入するために、Ｉブランチ及び／又はＱブランチの上に配列された電極に親ＤＣバイアス電圧を供給することができる。
【０００３】
ＩＱ変調器において、光のそれぞれの部分は更に各ブランチのアーム（例えば、Ｉブランチの左及び右アーム、及びＱブランチの左及び右アーム）に分割される。光がＩＱ位相変調器を通過する間に光の各部分にデータを符号化するために、第１の電気信号（例えば、無線周波数（ＲＦ）信号）が左及び右のＩアーム上の電極に差動的に供給され（本明細書ではＩ信号という）、第２の電気信号が左及び右のＱアーム上の電極に差動的に供給される（本明細書ではＱ信号という）。Ｉ及びＱ信号は光の位相及び／又は振幅に符号化されるデータを表す。Ｉ及びＱ信号のそれぞれのアームへの供給はそれぞれＩ及びＱブランチを通過する光の振幅変調をもたらす。光の変調された部分はその後変調器内で再結合されて変調出力光を形成する。ここで、変調出力光の振幅及び／又は位相はＩ信号及びＱ信号の供給の結果であり、従って変調出力光はデータを搬送する。
【発明の概要】
【０００４】
いくつかの可能な実施形態によれば、電子光学デバイスが提供され、該電子光学デバイスは、マッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）と、一つ又は複数のコントローラとを備え、前記一つ又は複数のコントローラは、デイザを有する子ＤＣバイアスを前記ＭＺＭの第１のブランチのアーム及び前記ＭＺＭの第２のブランチのアームに供給し、前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームへの前記デイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第１のリターン信号の第２高調波を検出し、位相シフトされたデイザ、即ち前記デイザから位相がずれたデイザ、を有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームに供給し、前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームへの前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第２のリターン信号の第２高調波を検出し、
前記第１のリターン信号の前記第２高調波及び前記第２のリターン信号の前記第２高調波に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定し、且つ前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整する。
【０００５】
いくつかの可能な実施形態によれば、電気光学ＩＱ位相変調器が提供され、該ＩＱ位相変調器は、マッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）と、コントローラとを備え、前記コントローラは、前記ＭＺＭの第１のブランチのアーム及び前記ＭＺＭの第２のブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給によって生じる第１のリターン信号の第２高調波を決定し、前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームへの位相シフトされたデイザ、即ち前記デイザから位相がずれたデイザ、を有する子ＤＣバイアスの供給によって生じる第２のリターン信号の第２高調波を決定し、前記第１のリターン信号の前記第２高調波及び前記第２のリターン信号の前記第２高調波に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定し、且つ前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整する。
【０００６】
いくつかの実施形態によれば、方法が提供され、該方法は、コントローラによって、デイザを有する子ＤＣバイアスをマッハツェンダー変調器（ＭＺＭ）の第１のブランチのアーム及び前記ＭＺＭの第２のブランチのアームに供給するステップと、前記コントローラによって、前記第１のブランチのアーム及び前記第２のブランチのアームへの前記デイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第１のリターン信号の第２高調波を決定するステップと、前記コントローラによって、位相シフトされたデイザ、即ち前記デイザから位相がずれたデイザ、を有する子ＤＣバイアスを前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームに供給するステップと、前記コントローラによって、前記第１のブランチのアーム又は前記第２のブランチのアームへの前記位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第２のリターン信号の第２高調波を決定するステップと、前記第１のリターン信号の前記第２高調波及び前記第２のリターン信号の前記第２高調波に基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定するステップと、前記コントローラによって、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて、前記第１のブランチ及び前記第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを選択的に調整するステップと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、本明細書に記載する閉ループ直交バイアス制御技術を実施し得る例示的な環境を示す図である。
【図２】閉ループ直交バイアス制御技術を用いてＩＱ位相変調器の直交位相動作を保証する例示的なプロセスのフローチャートである。
【図３】ＩＱ位相変調器の直交位相動作を保証するための親ＤＣバイアスの調整と関連する例示的なプロット曲線を示す図である。
【図４】図４Ａ−図４Ｃは図２と関連して記載した例示的プロセスと関連する例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の例示的な実施形態の詳細な説明は図面を参照するものである。異なる図において同じ参照番号は同一もしくは類似の要素を示している。以下に記載する実施形態は単なる例示であって、これらの実施形態を開示の正確な形態に限定することを意図するものではない。それよりむしろ、これらの実施形態は、当業者がこれらの実施形態を実施できるように説明のために選ばれたものである。
【０００９】
上述したように、電気光学ＩＱ位相変調器はデータをＩＱ位相変調器を通過する光の位相及び／又は振幅に符号化するために使用することができる。所定の符号化方式（例えば、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、等）に対して、変調されたデータの完全性を維持するため及び／又は関連するエラーを低減するためには、Ｉブランチを通過する光の部分とＱブランチを通過する光の部分の位相差を９０°にできるだけ近く維持すべきである（なぜなら、例えば、９０°より大きい又はより小さい位相差はデータ符号化／復号化エラーを生じ得るからである）。９０°位相差は直交動作点又は「クアッド点」と称される。
【００１０】
しかしながら、ＩＱ位相変調器の寿命動作中に、ＩＱ位相変調器の動作は、例えばＩＱ位相変調器のコンポーネントの経時変化、ＩＱ位相変調器の周囲の熱状態の変化、等によって変化し得る。このような動作の変化はＩ及びＱブランチ間の位相差をクアッド点から偏位せしめ、例えばデータ符号化／復号化エラーを生ぜしめ得る。
【００１１】
本明細書に記載するいくつかの実施形態は、ＩＱ位相変調器の動作変化及び／又は製造公差にもかかわらずＩＱ位相変調器がクアッド点で動作するように、ＩＱ位相変調器の動作を監視及び／又は制御する閉ループ直交バイアス制御技術を提供する。以下で更に詳細に説明するように、閉ループ直交バイアス制御技術は、デイザを有する子ＤＣバイアスをＩＱ位相変調器のＩ及びＱブランチのアームに供給することに基づいてＩＱ位相変調器の動作を監視及び／又は制御する。以下で説明するように、閉ループ直交バイアス制御技術を使用すると、ＩＱ位相変調器の直交動作点での動作を保証することができ、ＩＱ位相変調器により符号化されるデータに影響又は遅延を与えることはない。
【００１２】
図１Ａ及び図１Ｂは、本明細書に記載する閉ループ直交バイアス制御技術を実施し得る例示的な環境１００を示す図である。図１Ａに示すように、例示的な環境１００はマッハツェンダー変調器１０５（本明細書ではＭＺＭ１０５と称する）、コントローラ１５０、及び光源１６０を含み得る。
【００１３】
ＭＺＭ１０５は、データトラヒックを表す電気信号に基づいて光を変調するＩＱ変調器を含む（例えば、その結果データは変調された光に符号化される）。いくつかの実施形態では、ＭＺＭ１０５はＩブランチ及びＱブランチを形成する一連の光導波路（例えば、半導体材料内に形成される）を含む。ＭＺＭ１０５のコンポーネント（光導波路、電極、フォトダイオード、等）の配列に関する更なる詳細は図１Ｂと関連して以下に記載する。
【００１４】
いくつかの実施形態では、ＭＺＭ１０５は、ＭＺＭ１０５に加えられる電圧の変化によって非線形挙動を示す及び／又は吸収特性の変化（例えば、電圧の増加に伴う吸収の増加）を受ける材料から形成されるプレーナ部分を備え得る。例えば、ＭＺＭ１０５はリン化インジウム（ＩｎＰ）から形成されるプレーナ部分を備え得る。本明細書に記載する閉ループ直交バイアス制御技術は、非線形性がＭＺＭ１０５のブランチの間で同等に共有されるために、このような材料に対して実施することができる。加えて又は代わりに、ＭＺＭ１０５はニオブ酸リチウム（ＬｉＮＢＯ３）、シリコン（Ｓｉ）、及び／又は他のタイプの光学材料から形成することができる。図１Ａに示すように、ＭＺＭ１０５は（例えば，ＭＺＭ１０５により変調用の光を受光するために）光源１６０に結合することができ、且つ（例えば、データの符号化、ＭＺＭ１０５の動作の制御及び／又は監視、等と関連する電気信号を送受するために）コントローラ１５０に電気的に接続することができる。
【００１５】
特に、本明細書に記載する閉ループ直交バイアス制御技術は、電圧の変化に応答して非線形挙動及び／又は吸収率変化を示す材料（例えば，ＩｎＰ）から形成されたＭＺＭ１０５に対して実施することができるが、ＭＺＭのクアッド点での動作を保証する他の技術はこれらの材料に対して実施することは（例えば、これらの材料の非線形特性及び吸収特性のために）できない。しかしながら、本明細書に記載する閉ループ直交バイアス制御技術は電圧の増加とともにほぼ線形の挙動を示し、吸収率の増加という厄介な問題を生じない材料（例えば、ＬｉＮＢＯ３）より成るＭＺＭ１０５に対して実施することもできる。
【００１６】
図１ＢはＭＺＭ１０５の例示的なコンポーネントを示す。図１Ｂに示すように、ＭＺＭ１０５は、ＭＺＭ１０５内のＩブランチ及びＱブランチを形成する一連の光導波路（ＭＺＭ１０５の点線エッジ内に実線で示されている）、一組の親ＤＣ電極１１０（例えば、電極１１０−Ｉ及び１１０−Ｑ）、一組の子ＤＣ電極１１５（例えば、１１５−ＩＬ、１１５−ＩＲ、１１５−ＱＬ及び１１５−ＱＲ）、一組のＲＦ電極１２０（例えば、１２０−ＩＬ、１２０−ＩＲ、１２０−ＱＬ及び１２０−ＱＲ）、及びフォトダイオード１２５を含むことができる。
【００１７】
図１Ｂに示すように、ＭＺＭ１０５の入力側（例えば、図１Ｂの左側）から出発して、入力光導波路（例えば、この導波路を介して光源１６０から入力光が受光される）は分岐してＩ親ブランチ（ＩＰ）及びＱ親ブランチ（ＱＰ）を形成する。更に図に示すように、ＩＰブランチは分岐して左Ｉアーム（ＩＬ）及び右Ｉアーム（ＩＲ）を形成する。同様に、ＱＰブランチは分岐して左Ｑアーム（ＱＬ）及び右Ｑアーム（ＱＲ）を形成する。図に示すように、ＲＦ電極１２０の後で、Ｉ及びＱブランチのアームは再結合され、よって出力光は（例えばＭＺＭ１０５の右側で）出力光導波路を介して出力される。本明細書に記載されるように、ＭＺＭ１０５はクアッド点での動作を確保しつつ、コントローラ１５０により提供される電気信号により表されるデータを搬送するためにＭＺＭ１０５を（例えば、図１Ｂにおいて左から右へ）通過する光を変調することができる。
【００１８】
親ＤＣ電極１１０はＭＺＭ１０５の親ブランチに沿って（例えば、その上に、上方に、及び／又は近くに）配列された電極を含む。例えば、図１Ｂに示すように、電極１１０−ＩはＭＺＭ１０５のＩＰブランチに沿って配置され、電極１１０−ＱはＭＺＭ１０５のＱＰブランチに沿って配置される。いくつかの実施形態では、（例えば、コントローラ１５０によりそれぞれの独立の電気接続を介して）電極１１０−Ｑ及び１１０−Ｉに供給される親ＤＣバイアス（定常状態電圧又は電流）は、ＭＺＭ１０５のＱブランチを通過する入力光の一部分をＭＺＭ１０５のＩブランチを通過する入力光の一部ブランチに対して９０°移送させることができる。いくつかの実施形態では、以下で更に詳しく説明するように、Ｉブランチ及びＱブランチがクアッド点で動作するように、電極１１０−Ｉ及び１１０−Ｑに供給される親ＤＣバイアスはコントローラ１５０によって供給し、制御し、維持し、及び／又は調整することができる。いくつかの実施形態では、電極１１０−Ｉ及び１１０−Ｑはコントローラにより独立に制御可能である。
【００１９】
子ＤＣ電極１１５は、ＭＺＭ１０５の子ブランチにデイザを有する子ＤＣバイアスを供給することと関連する電極を含む。いくつかの実施形態では、子ＤＣ電極１１５はＭＺＭ１０５の子ブランチに沿って配置される。例えば、図１Ｂに示すように、電極１１５−ＩＬがＭＺＭ１０５のＩＬアームに沿って配置され、電極１１５−ＩＲがＭＺＭ１０５のＩＲアームに沿って配置され、電極１１５−ＱＬがＭＺＭ１０５のＱＬアームに沿って配置され、電極１１５−ＱＲがＭＺＭ１０５のＱＲアームに沿って配置される。いくつかの実施形態では、電極１１５−ＩＬ、１１５−ＩＲ、１１５−ＱＬ、及び／又は１１５−ＱＲに（例えば、コントローラ１５０によりそれぞれの独立の電気接続を介して）供給されるデイザを有する子ＤＣバイアスはそれぞれＩＬアーム、ＩＲアーム，ＱＬアーム、及び／又はＱＲアームを通過する光にデイザを導入する。いくつかの実施形態では、以下に記載するように、デイザを有する子ＤＣバイアスの複数の異なる組の供給によって、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５がクアッド点で動作しているかどうかを決定することができる。いくつかの実施形態では、電極１１５−ＩＬ、１１５−ＩＲ、１１５−ＱＬ、及び１１５−ＱＲはコントローラ１５０により独立に制御可能である。
【００２０】
ＲＦ電極１２０はＭＺＭ１０５の子ブランチにＲＦ信号（例えば、データを表す電圧信号）を供給することと関連する電極を含む。いくつかの実施形態では、ＲＦ電極１２０はＭＺＭ１０５の子ブランチに沿って配置される。例えば、図１Ｂに示すように、電極１２０−ＩＬがＭＺＭ１０５のＩＬアーム上に配置され、電極１２０−ＩＲがＭＺＭ１０５のＩＲアーム上に配置され、電極１２０−ＱＬがＭＺＭ１０５のＱＬアーム上に配置され、且つ電極１２０−ＱＲがＭＺＭ１０５のＱＲアーム上に配置される。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０により電極１２０−ＩＬ及び１２０−ＩＲに差動的に供給される第１のＲＦ信号（例えば、Ｉ信号）が、コントローラ１５０により電極１２０−ＱＬ及び１２０−ＱＲに差動的に供給される第２のＲＦ信号（例えば、Ｑ信号）は、第１及び第２のＲＦ信号により表されるデータをＭＺＭ１０５を通過する光に符号化せしめる。
【００２１】
フォトダイオード１２５はフォトダイオード１２５で受光した光をリターン信号（例えば、光の特性に対応する電気信号）に変換するコンポーネントを含む。図１Ｂに示すように、フォトダイオード１２５はＭＺＭ１０５の上に、ＭＺＭ１０５により出力される出力光の一部分を受光するように配置することができる。いくつかの実施形態では、フォトダイオード１２５は、フォトダイオード１２５で受光した出力光の特性（例えば、強度）に対応するリターン信号を（例えば、電気接続を介して）コントローラ１５０に供給するよう構成される。いくつかの実施形態では、フォトダイオード１２５はＲＦ信号からデイザ信号を弁別することができる（例えば、比較的低いデイザ周波数にロックインすることによって、ＲＦ信号は平均化されて除去され得る）。以下で更に詳しく説明するように、フォトダイオード１２５により提供されるリターン信号はＭＺＭ１０５がクアッド点で動作しているかどうかを決定することをコントローラ１５０に可能にする。いくつかの実施形態では、フォトダイオード１２５はＡＣ結合フォトダイオードとすることができる。
【００２２】
図１Ａに戻り説明すると、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５の動作の監視及び／又は制御と関連するコンポーネントを含む。例えば、コントローラ１５０は、マイクロコントローラ、集積回路、プロセッサ、システムオンチップ、等を含み得る。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は一組の電気信号（例えば、電圧信号）をＭＺＭ１０５に（例えば、ＭＺＭ１０５の電極を介して）提供することができ、一組の電気信号はＭＺＭ１０５の監視及び／又は制御と関連する１つ以上の電気信号（例えば、親ＤＣバイアス、子ＤＣバイアス、デイザを有する子ＤＣバイアス）、ＭＺＭ１０５を通過する光に符号化されるデータを表す１つ以上の電気信号（例えば、ＲＦ信号）、等を含み得る。いくつかの実施形態では、以下に更に詳しく記載するように、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５をクアッド点で動作させるために、ＭＺＭ１０５により供給される電気信号に基づいてＭＺＭ１０５がクアッド点で動作しているかどうか決定することができ、且つその決定に基づいて、ＭＺＭ１０５の電極に供給さする一組の電気信号を調整することができる。
【００２３】
光源１６０は、データを搬送するためにＭＺＭ１０５により変調される光を供給するコンポーネントを含む。例えば、光源１６０は光ビームを提供する連続波レーザ源を含むことができ、この場合には光源１６０は、光ビームがＭＺＭ１０５の入力光導波路に受信されるようにＭＺＭ１０５の入力光導波路に光学的に結合される。
【００２４】
図１Ａ及び図１Ｂに示すコンポーネントの数及び配置は一例として提示されている。実際上、図１Ａ及び図１Ｂに示すものよりも多数のコンポーネント、少数のコンポーネント、異なるコンポーネント、異なる配置のコンポーネント、又は異なる接続のコンポーネントを含んでよい。更に図１Ａ及び図１Ｂに示す２つ以上のコンポーネントは単一のコンポーネントとして実装してもよく、また図１Ａ及び図１Ｂに示す単一のコンポーネントは複数の分散コンポーネントとしてもよい。加えて又は代わりに、図１Ａ及び／又は図１Ｂの一組のコンポーネント（例えば、１つ以上のコンポーネント）は、図１Ａ及び／又は図１Ｂの別の組のコンポーネントにより実行されると記載されている１つ以上の機能を実行してもよい。
【００２５】
図２は、閉ループ直交バイアス制御技術を用いてＩＱ位相変調器を直交動作点で動作させる例示的なプロセス２００のフローチャートである。いくつかの実施形態では、図２の１つ以上のプロセスブロックはコントローラ１５０により実行することができる。いくつかの実施形態では、図２の１つ以上のプロセスブロックは、コントローラ１５０とは別のコンポーネント又はコントローラ１５０を含む一群のコンポーネント、例えばＭＺＭ１０５の１つ以上のコンポーネントによって実行することができる。
【００２６】
図２に示すように、プロセス２００は、デイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺ変調器の第１のブランチのアーム及びＭＺ変調器の第２のブランチに供給するステップを含む（ブロック２０５）。例えば、コントローラ１５０はデイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の第１のブランチのアームに及びＭＺＭ１０５の第２のブランチのアームに供給することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、デイザを有する子ＤＣバイアスは、ＭＺＭ１０５を通過する光を符号化するために使用されるＲＦ信号より比較的低い周波数及び振幅を有する正弦波状のデイザ信号を有するＤＣバイアスを含む。例えば、デイザ信号はＲＦ信号の周波数及び／又は振幅より小さい（例えば、１桁以上小さい）周波数及び／又は振幅を有する。特定の例として、ＲＦ信号（例えばコントローラ１５０によりＭＺＭ１０５のＲＦ電極１２０に供給される）がギガヘルツ（ＧＨｚ）レンジ内の周波数（例えば、３２ＧＨｚ）及び約５．０ボルト（Ｖ）以上の振幅を有する場合には、デイザ信号はキロヘルツレンジ内の周波数（例えば、８ｋＨｚ）又はメガヘルツレンジ内の周波数、及び約０．１Ｖの振幅を有するものとし得る。いくつかの実施形態では、このようにＲＦ信号より比較的低い周波数及び振幅を有するデイザ信号の使用は、フォトダイオード１２５がＲＦ信号からデイザ信号を弁別することを可能にする（例えば、比較的低いデイザ周波数にロックインすることによって、フォトダイオード１２５によりＲＦ信号は平均化されて除去され得る）。いくつかの実施形態では、このようにＲＦ信号より比較的低い周波数及び振幅を有するデイザ信号の使用はデイザ信号がＭＺＭ１０５の出力光にエラーを導入することを防止する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、デイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の第１のブランチのアーム及びＭＺＭ１０５の第２のブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は、差動子ＤＣバイアスの対応対を第１のブランチ及び第２のブランチに別々に供給することができる。特定の例として、コントローラ１５０は、正弦波信号の差動対をＭＺＭ１０５のＩブランチの電極１１５−ＩＬ及び１５−ＩＲに供給することができ、且つ（例えば、同時に）正弦波信号の対応差動対をＭＺＭ１０５のＱブランチの電極１１５−ＱＬ及び１５−ＱＲに供給することができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の動作と関連する他の電気信号の供給と同時に、デイザを有する子ＤＣバイアスを第１及び第２のブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は、Ｉブランチ及びＱブランチを直交位相で動作させるために親ＤＣバイアスを電極１１０−Ｉ及び／又は電極１１０−Ｑに供給すると同時に、デイザを有する子ＤＣバイアスを供給することができる。別の例として、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５を通過する光にデータを符号化するためにＲＦ信号を電極１２０−ＩＬ、１２０−ＩＲ，１２０−ＱＬ及び／又は１２０−ＱＲに供給すると同時に、デイザを有する子ＤＣバイアスを供給することができる。言い換えれば、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の動作中、ＭＺＭ１０５によるデータの符号化を遅延又は停止する必要なしに、又はさもなければ影響を与えることなく、デイザを有する子ＤＣバイアスを電極１１５０−ＩＬ、１１５−ＩＲ，１１５−ＱＬ及び／又は１１５−ＱＲに供給することができる。
【００３０】
図２に更に示すように、プロセス２００は第１のブランチのアーム及び第２のブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号の第２高調波を決定するステップを含むことができる（ブロック２１０）。例えば、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の第１のブランチのアーム及び第２のブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号の第２高調波を決定することができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、フォトダイオード１２５により提供されるリターン信号（例えば、出力光の特性に対応する電気信号）の第２高調波を決定することができる。例えば、上述したように、出力光はＭＺＭ１０５の出力導波路（例えば、図１ＢのＭＺＭ１０５の最も右側の導波路）における光の再結合により形成される。出力光の一部分はフォトダイオード１２５により受光され、フォトダイオード１２５はフォトダイオード１２５で受光された出力光の強度に対応するリターン信号を提供する。ここで、コントローラ１５０は、例えばリターン信号に供給周波数の２倍の余弦波を点別乗算することによってリターン信号の第２高調波を決定することができ、その乗算の結果はリターン信号の任意の単位の第２高調波になる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、以下に記載するように、ＭＺＭ１０５のＩブランチ及びＱブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定するために、第２高調波と関連する情報を記憶し、その第２高調波を別の第２高調波と比較することができる。
【００３３】
図２に更に示すように、プロセス２００は位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを第１のブランチのアーム及び／又は第２のブランチのアームに供給するステップを含むことができる（ブロック２１５）。例えば、コントローラ１５０は位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の第１のブランチのアーム及び／又はＭＺＭ１０５の第２のブランチのアームに供給することができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、上述したように、デイザを有する子ＤＣバイアスの第１及び第２のブランチのアームへの供給（例えば後）及び／又はリターン信号の第２高調波の決定後に基づいて、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを第１のブランチのアーム及び／又は第２のブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は、第１の時間ステップでリターン信号の第２高調波を決定し、（例えば、次の時間ステップで）位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを第１のブランチのアーム及び／又は第２のブランチのアームに供給することができる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスはブロック２０５に関連して上述したデイザ信号と特定の量だけ位相がずれたデイザ信号を含む。例えば、位相シフトされたデイザ信号は上述のデイザ信号と約１８０°だけ又は０°〜３６０°の別の角度だけ位相がずれたものとし得る。位相シフトされたデイザ信号の他の特性（例えば、周波数及び／又は振幅、等）は上述のデイザ信号のそれと一致させてよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の１つのブランチのアームに供給し、（位相シフトなしの）デイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の他のブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は正弦波信号の差動対（例えば、ブロック２０５と関連して上述したデイザを有する子ＤＣバイアス）をＭＺＭ１０５のＩブランチの電極１１５−ＩＬ及び１１５−ＩＲに供給することができ、且つ正弦波信号の位相シフトされた差動対（例えば、電極１１５−ＩＬ及び１１５−ＩＲに供給される信号と特定の量、例えば１８０°、だけ位相がずれたデイザ信号を有する）をＭＺＭ１０５のＱブランチの電極１１５−ＱＬおよび１１５−ＱＲに供給することができる。
【００３７】
別の例として、コントローラ１５０は、正弦波信号の差動対（例えば、ブロック２０５に関連して上述したデイザを有する子ＤＣバイアス）をＭＺＭ１０５のＱブランチの電極１１５−ＱＬ及び１１５−ＱＲに供給することができ、且つ（例えば同時に）正弦波信号の位相シフトされた差動対（例えば、電極１１５−ＱＬ及び１１５−ＱＲに供給される信号と特定の量、例えば１８０°、だけ位相がずれたデイザ信号を有する）をＭＺＭ１０５のＩブランチの電極１１５−ＩＬおよび１１５−ＩＲに供給することができる。言い換えれば、いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、デイザ（例えば、前述のデイザと同じ）を有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の１つのブランチのアームに供給することができると同時に、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の他のブランチのアームに供給することができる。
【００３８】
加えて又は代わりに、コントローラ１５０は位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の両ブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は、正弦波信号の第１の位相シフトされた差動対（例えば、ブロック２０５に関連して上述したデイザ信号に対して第１の位相シフトを有するデイザ信号を含む）をＭＺＭ１０５のＩブランチの電極１１５−ＩＬ及び１１５−ＩＲに供給することができ、且つ（例えば、同時に）正弦波信号の第２の位相シフトされた差動対（例えば、ブロック２０５に関連して上述したデイザ信号に対して第２の位相シフトを有するデイザ信号を含む）をＭＺＭ１０５のＱブランチの電極１１５−ＱＬ及び１１５−ＱＲに供給することができる。言い換えれば、いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の両ブランチのアームに供給することができる。このような場合には、第１の位相シフトと第２の位相シフトの間の相対位相差は、コントローラ１５０が動作するように設定された特定の位相シフトにほぼ等しくする必要がある。例えば、コントローラ１５０が動作するように設定された特定の位相シフトが上述したように１８０°であるとき、第１の位相シフトと第２の位相シフトとの間の相対位相差は１８０°にほぼ等しくすべきでる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の動作と関連する他の電気信号の供給と同時に、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを第１及び第２のブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は、Ｉブランチ及びＱブランチを直交位相で動作させるために親ＤＣバイアスを電極１１０−Ｉ及び／又は電極１１０−Ｑに供給すると同時に、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを供給することができる。別の例として、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５を通過する光にデータを符号化するためにＲＦ信号を電極１２０−ＩＬ、１２０−ＩＲ，１２０−ＱＬ及び／又は１２０−ＱＲに供給すると同時に、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを供給することができる。言い換えれば、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の動作中、ＭＺＭ１０５によるデータの符号化を遅延、停止する必要なしに、又はさもなければ影響を与えることなく、位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスを電極１１５０−ＩＬ、１１５−ＩＲ，１１５−ＱＬ及び／又は１１５−ＱＲに供給することができる。
【００４０】
図２に更に示すように、プロセス２００は第１のブランチのアーム及び／又は第２のブランチのアームへの位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号の第２高調波を決定するステップを含むことができる（ブロック２２０）。例えば、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の第１のブランチのアーム及び／又は第２のブランチのアームへの位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号の第２高調波を決定することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、フォトダイオード１２５により提供されるリターン信号の第２高調波をブロック２１０に関連して上述した方法と同様の方法で決定することができる。例えば、コントローラ１５０は、リターン信号に供給周波数の２倍の余弦波を点別乗算することによって位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号の第２高調波を決定することができ、その乗算はリターン信号の第２高調波を任意の単位でもたらす。
【００４２】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、以下に記載するように、ＭＺＭ１０５のＩブランチ及びＱブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定するために、第２高調波と関連する情報を記憶し、その第２高調波を先に決定された第２高調波と比較することができる。
【００４３】
図２に更に示すように、プロセス２００は、第２高調波に基づいて、第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定するステップを含むことができる（ブロック２２５）。例えば、コントローラ１５０は、第２高調波に基づいて、ＭＺＭ１０５の第１のブランチ及びＭＺＭ１０５の第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを決定することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを上述した方法で決定された第２高調波に基づいて決定することができる。明確にするために、第１のブランチ及び第２のブランチへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号に基づいて決定される第２高調波はここでは「第２高調波１」と称し、第１のブランチのアーム及び第２のブランチのアームへの位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連するリターン信号に基づいて決定される第２高調波はここでは「第２高調波２」と称する。
【００４４】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかを第２高調波１及び第２高調波２に基づいて決定することができる。例えば、コントローラ１５０は、第２高調波１と第２高調波２との差を（例えば、第２高調波１から第２高調波２を減じることによって）決定することができる。ここで、第２高調波１と第２高調波２との差がゼロに等しい場合、コントローラ１５０は、第１ブランチ及び第２ブランチが直交位相で動作していると決定することができる。逆に、第２高調波１と第２高調波２との差がゼロに等しくない（即ち、ゼロとは異なる、ゼロより大きい又は等しい）場合には、コントローラ１５０は第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作していないと決定することができる。
【００４５】
図２に更に示すように、プロセス２００は、第１のブランチ及び第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスを第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて選択的に調整するステップを含むことができる（ブロック２３０）。例えば、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の第１のブランチ及びＭＺＭ１０５の第２のブランチに供給される親ＤＣバイアスをＭＺＭ１０５の第１のブランチ及びＭＺＭ１０５の第２のブランチが直交位相で動作しているかどうかに基づいて選択的に調整することができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０がＭＺＭ１０５の第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作していると決定する場合、親ＤＣバイアス（例えば、電極１１０−Ｉ及び／又は１１０−Ｑに供給されるＤＣバイアス）の選択的調整は、電極１１０−Ｉ及び／又は１１０−Ｑに既に供給されている親ＤＣバイアスを維持する（即ち調整しない）ことを含み得る。このような場合には、第１のブロック及び第２のブランチが直交位相で動作しているため（即ち、何の位相補正又は調整も必要ないため）コントローラ１５０は供給されている親ＤＣバイアスを維持することができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０がＭＺＭ１０５の第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作していないと決定する場合、親ＤＣバイアスの選択的調整は電極１１０−Ｉ及び／又は１１０−Ｑに供給される親ＤＣバイアスを調整することを含み得る。例えば、コントローラ１５０が第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作していないと決定する場合、コントローラ１５０は一方のブランチに供給されるＤＣバイアスを特定の量だけ増加し、他方のブランチに供給されるＤＣバイアスを特定の量（例えば、同量）だけ減少させることができる。親ＤＣバイアスを増加させる効果は関連するブランチに導入される光路長の伸長（即ち、遅延の増加）をもたらし、親ＤＣバイアスを減少させる効果は関連するブランチの光路長の短縮（即ち、遅延の減少）をもたらす。こうして、第１のブランチ及び第２のブランチを直交位相で動作させるために第１及び第２のブランチ間の位相遅れを調整することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は親ＤＣバイアスを第２高調波１と第２高調波２との差に基づいて調整することができる。例えば、コントローラ１５０は、第２高調波１と第２高調波２との差が正値又は負値であるかに基づいて及びＭＺＭ１０５の動作の基礎をなす直交動作点（ここでは選択したクアッド点と称す）に対応する勾配が正であるか負であるかにに基づいて、親ＤＣバイアスを調整することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５と関連する較正プロセスの結果として、選択クアッド点に対応する勾配が正であるか負であるかを特定する情報を記憶すること、又はその情報にアクセスすることができる。このような較正プロセスは、例えば親ＤＣバイアスを一組の可能な値に沿ってランピングし、得られる第２高調波の差をプロットすることを含み、その差は正弦波を生じる。このようなプロットの一例が図３に示される。一例として図３を参照すると、各ゼロ（例えば、点３０５、点３１０、及び図示されてない他の点）は直交動作点に対応し、それらの点の何れも選択クアッド点として選択することができる。ここで、正弦波に基づいて、選択クアッド点に対応する勾配は正又は負として容易に特定することができる。例えば、図３において、点３０５の勾配は負であり、点３１０の勾配は正である。ここで、コントローラ１５０は、選択クアッド点に対応する勾配を正又は負として特定する情報を記憶する（例えば、コントローラ１５０は点３０５が選択されたとき−１の値を記憶し、点３１０が選択されたとき１の値を記憶することができる）。
【００５０】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は第２高調波１と第２高調波２との差に基づいて親ＤＣバイアスを調整することができる。例えば、図３を参照するに、第２高調波１と第２高調波２との差に対応する点が正値（例えば、図３の点３１５）であり、且つ点３０５が選択クアッド点（例えば、負の勾配を有するクアッド点）である場合には、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５を選択クアッド点での動作に近づけるために親ＤＣバイアス間の差を増加させる（例えば、図３の水平軸上を右に移動させる）ことによって親ＤＣバイアスを調整することができる。しかしながら、第２高調波１と第２高調波２との差に対応する点が負値（例えば、図３の点３２０）であり、且つ点３０５が選択クアッド点である場合には、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５を選択クアッド点での動作に近づけるために親ＤＣバイアス間の差を減少させる（例えば、図３の水平軸上を左に移動させる）ことによって親ＤＣバイアスを調整することができる。
【００５１】
別の例として、再び図３につき説明すると、第２高調波１と第２高調波２との差に対応する点が正値（例えば、図３の点３２５）であり、且つ点３１０が選択クアッド点（例えば、正の勾配を有するクアッド点）である場合には、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５を選択クアッド点での動作に近づけるために親ＤＣバイアス間の差を減少させることによって親ＤＣバイアスを調整することができる。しかしながら、第２高調波１と第２高調波２との差に対応する点が負値（例えば、図３の点３３０）であり、且つ点３１０が選択クアッド点である場合には、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５を選択クアッド点での動作に近づけるために親ＤＣバイアス間の差を増大させることによって親ＤＣバイアスを調整することができる。上述したように、図３は説明のために単なる一例を示しているにすぎず、他の例も可能である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は親ＤＣバイアスをインクリメント調整することができる。例えば、コントローラ１５０は一方のブランチに供給される親ＤＣバイアスをデフォルト量ずつ増加させることができ、且つ他方のブランチに供給される親ＤＣバイアスをデフォルト量ずつ減少させることができる。これらの調整の効果は、ブランチをクアッド点での動作に近づけることができることにあり、追加のインクリメント調整をプロセス２００のその後の反復操作で行うことができる。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は親ＤＣバイアスを所定のステップサイズ又は第２高調波１と第２高調波２との差に比例するステップサイズ等で調整することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は親ＤＣバイアスを調整するために比例、積分、微分（ＰＩＤ）ループを実装することができる。
【００５３】
加えて又は代わりに、コントローラ１５０は、親ＤＣバイアスを第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作するように選択された量だけ調整することができる。例えば、コントローラ１５０は、第２高調波１と第２高調波２との差に基づいて、第１のブランチ及び第２のブランチをクアッド点で動作させるには親ＤＣバイアスをどのくらいの量だけ調整すべきかその量を決定し、それに応じて親ＤＣバイアスを調整することができる。追加の調整をその後プロセス２００において繰り返し行うことができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、ＭＺＭ１０５の第１のブランチ及び第２のブランチが直交位相で動作するようにＭＺＭ１０５を監視及び／又は制御するために、プロセス２００を繰り返す（例えば、毎秒多数回、毎分多数回、ある期間内に多数回，等）ことができる
【００５５】
図２はプロセス２００の例示的なブロックを示すが、いくつかの実施形態では、プロセス２００は追加のブロック、もっと少ないブロック、異なるブロック、又は図２に示すブロックと異なる配列のブロックを含んでよい。加えて又は代わりに、プロセス４００の２以上のブロックを並列に実行してもよい。
【００５６】
図４Ａ−図４Ｃは例示的なプロセス２００と関連する例示的な実施形態４００を示す図である。例示的な実施形態４００の目的のために、ＭＺＭ１０５は光源１６０（不図示）から入力光を受光し、コントローラ１５０はＭＺＭ１０５を直交位相で動作させるために（例示的な実施形態４００に不図示のそれぞれの電気接続を介して）親ＤＣバイアスを電極１１０−Ｉ及び１１０−Ｑに供給するとともに、ＭＺＭ１０５を通過する光にデータを符号化するためにＲＦ信号（例えば、３２ＧＨｚの周波数及び１．０Ｖの振幅を有する）を電極１２０ＩＬ，１２０−ＩＲ，１２０−ＱＬ及び１２０−ＱＲに供給するように構成される。
【００５７】
図４Ａに参照番号４０５及び４１０で示すように、コントローラ１５０はデイザを有する子ＤＣバイアスをＩブランチのアーム及びＱブランチのアームに供給することができる。一例では、子ＤＣバイアスは周波数及び／又は振幅を上述の親ＤＣバイアスと同等にすることができるが、デイザは８ｋＨｚの周波数及び０．１Ｖの振幅を有することができる。例えば、コントローラ１５０は正弦波信号の差動対をＭＺＭ１０５のＩブランチの電極１１５−ＩＬおよび１１５−ＩＲに供給することができ、且つ（例えば、同時に）正弦波信号の対応差動対をＭＺＭ１０５のＱブランチの電極１１５−ＱＬ及び１１５−ＱＲに供給することができる。
【００５８】
参照番号４１５で示すように、各ブランチ内の光が（例えば、電極１２０ＩＬ，１２０−ＩＲ，１２０−ＱＬ及び１２０−ＱＲに供給されるＲＦ信号に基づいて）変調され、変調された出力光を形成するために再結合された後に、フォトダイオード１２５が出力光の一部分を受光し、出力光の強度に対応するリターン信号を（例えば、図４Ａに不図示の電気接続を介して）コントローラ１５０に提供することができる。
【００５９】
参照番号４２０で示すように、リターン信号の受信時に、コントローラ１５０はリターン信号の第２高調波を決定する。Ｉブランチのアーム及びＱブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第２高調波は例示的な実施形態４００において第２高調波Ａと称する。
【００６０】
図４Ｂに参照番号４２５で示すように、Ｉブランチのアーム及びＱブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給後に、コントローラ１５０はデイザ（先に供給したデイザと同じデイザ）を有する同じ子ＤＣバイアスをＩブランチのアームに（上述のように）供給することができる。
【００６１】
しかし、参照番号４３０で示すように、コントローラ１５０は位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスをＱブランチのアームに供給することができる。例えば、コントローラ１５０は正弦波信号の差動対をＱブランチの電極１１５−ＱＬ及び１１５−ＱＲに供給することができる。ここで、位相シフトされたデイザ信号はデイザ信号と特定の量、例えば約１８０°位相がずれたものとし得るが、さもなければデイザ信号と同一にしてもよい。
【００６２】
参照番号４３５で示すように、各ブランチ内の光が（例えば、電極１２０ＩＬ，１２０−ＩＲ，１２０−ＱＬ及び１２０−ＱＲに供給されるＲＦ信号に基づいて）変調され、変調された出力光を形成するために再結合された後に、フォトダイオード１２５が出力光の一部分を受光し、出力光の強度に対応するリターン信号を（例えば、図４Ｂに不図示の電気接続を介して）コントローラ１５０に提供することができる。
【００６３】
参照番号４４０示すように、リターン信号の受信時に、コントローラ１５０はリターン信号の第２高調波を決定する。Ｉブランチのアームへのデイザを有する子ＤＣバイアスの供給及びＱブランチのアームへの位相シフトされたデイザを有する子ＤＣバイアスの供給と関連する第２高調波はここでは実施形態４００において第２高調波Ｂと称する。
【００６４】
図４Ｃに参照番号４４５で示すように、コントローラ１５０は、第２高調波Ａと第２高調波Ｂとの差がゼロに等しくないことを決定することができ、且つその決定に基づいて、ＭＺＭ１０５のＩブランチ及びＱブランチがクアッド点で動作してないことを決定することができる。
【００６５】
参照番号４５０で示すように、Ｉブランチ及びＱブランチがクアッド点で動作していないという決定に基づいて、コントローラ１５０はＩブランチ及びＱブランチがクアッド点で動作するように（例えば、電極１１５−ＩＬ及び１１５−ＩＲに供給される）親ＤＣバイアスを調整することができる。
【００６６】
上述したように、図４Ａ−図４Ｃは単なる一例にすぎない。他の例も可能であり、図４Ａ−図４Ｃに関して記載した例と異なってもよい。
【００６７】
本明細書に記載するいくつかの実施形態は、ＩＱ位相変調器と関連する動作変化及び／又は製造公差にもかかわらずＩＱ位相変調器がクアッド点で動作するように、ＩＱ位相変調器の動作を監視及び／又は制御する閉ループ直交バイアス制御技術を提供する。閉ループ直交バイアス制御技術は、デイザを有する子ＤＣバイアスをＩＱ位相変調器のＩ及びＱブランチのアームに供給することに基づいてＩＱ位相変調器の動作を監視及び／又は制御するものであり、ＩＱ位相変調器により符号化されるデータに何の影響も、遅延も与えない。
【００６８】
以上の開示は例証及び説明のために提示されているが、網羅的な説明を意図するものでも、実施形態を開示の正確な形態に限定することを意図するものでもない。様々な変更や変形が以上の開示に照らして可能であり、また実施形態の実施から得ることができる
【００６９】
特定の特徴の組み合わせが請求の範囲に列挙され及び／又は明細書に開示されているが、これらの組み合わせは可能な実施形態の開示を限定するものではない。実際には、これらの特徴の多くは請求の範囲に明確に列挙されていない及び／又は明細書に開示されていない方法で組み合わせてもよい。以下に列挙される各従属請求項は一つの請求項にのみ直接従属してよいが、可能な実施形態の開示は各従属請求項と請求の範囲内のすべての他の請求項との組み合わせも含むものである。
【００７０】
本明細書で使用する要素、操作又は指示は、特に明記されない限り、決定的又は本質的と解釈されるべきである。また、冠詞"a"及び"an"は一以上の要素を含むことが意図され、「一以上」と互換的に使用され得る。更に、本明細書で使用される「組」は一以上の要素（例えば、関連要素、非関連要素、関連要素及び関連要素の組み合わせ等）を含むことが意図され、「一以上」と互換的に使用され得る。唯一の要素が意図される場合には、「一つ」又は類似の語が使用される。また、本明細書で使用する語「有する」、「有している」等はオープンエンデッドタームであることが意図されている。更に、語句「基づく」は特に明記されない限り「少なくとも部分的に基づく」を意味することが意図されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【外国語明細書】
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