(57)【要約】      （修正有）【課題】エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を備える光送信器において補助信号を送信することが可能な、光送信器の制御方法を提供する。【解決手段】光送信器１の制御方法は、制御部５８による光減衰部５０のフィードバック制御を停止するステップと、制御部３８による励起光源３０のフィードバック制御を停止するステップと、第２の送信データに応じて励起光源３０を制御し、励起光を強度変調することで主信号より低速の監視或いは制御用の補助信号を生成するステップと、を含む。【選択図】図１
2019092117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信器の制御方法であって、
前記光送信器は、
第１の送信データを基に位相変調を行うことによって主信号を生成する光変調器と、
励起光を出力する励起光源と、
前記励起光源から出力される前記励起光を用いて、前記光変調器によって生成される前記主信号を増幅するエルビウムドープ光ファイバ増幅器と、
減衰量を有し、前記エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された前記主信号を前記減衰量に応じて減衰させて出力する光減衰器と、
前記励起光源から出力される前記励起光の強度が一定値となるように前記励起光源をフィードバック制御するとともに、前記エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された前記主信号を減衰させて出力したときの強度が所望の値となるように前記光減衰器の前記減衰量のフィードバック制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御方法は、
前記制御部による前記光減衰器の前記フィードバック制御を停止するステップと、
前記制御部による前記励起光源の前記フィードバック制御を停止するステップと、
第２の送信データに応じて前記励起光源を制御し、前記励起光を強度変調することで前記主信号より低速の監視或いは制御用の補助信号を生成するステップと、
を含む、
光送信器の制御方法。
【請求項２】
前記監視或いは制御用の補助信号を生成するステップにおいて強度変調された励起光の強度は、第１のレベルおよび第２のレベルを含み、
前記第１のレベルは、前記制御部による前記励起光源の前記フィードバック制御が行われているときの前記励起光のレベルに設定され、
前記第２のレベルは、前記第１のレベルより小さく設定される、
請求項１に記載の光送信器の制御方法。
【請求項３】
光送信器の制御方法であって、
前記光送信器は、
第１の送信データを基に位相変調を行うことによって主信号を生成する光変調器と、
励起光を出力する励起光源と、
前記励起光源から出力される前記励起光を用いて、前記光変調器によって生成される前記主信号を増幅するエルビウムドープ光ファイバ増幅器と、
減衰量を有し、前記エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された前記主信号を前記減衰量に応じて減衰させて出力する光減衰器と、
前記励起光源から出力される前記励起光の強度が一定値となるように前記励起光源をフィードバック制御するとともに、前記エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された前記主信号を減衰させて出力したときの強度が所望の値となるように前記光減衰器の前記減衰量のフィードバック制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御方法は、
前記制御部による前記光減衰器の前記フィードバック制御を停止するステップと、
第２の送信データに応じて前記光減衰器を制御し、前記光減衰器の前記減衰量を変化させて前記エルビウムドープ光ファイバ増幅器の出力光を強度変調することで前記主信号よりも低速の監視或いは制御用の補助信号を生成するステップと、
を含む、
光送信器の制御方法。
【請求項４】
前記監視或いは制御用の補助信号を生成するステップにおいて変化させる前記減衰器の前記減衰量は、第１の減衰量または第２の減衰量に設定され、
前記第１の減衰量は、前記制御部による前記減衰器の前記フィードバック制御が行われているときの減衰量に略等しく設定され、
前記第２の減衰量は、前記第１の減衰量より大きく設定される、
請求項３に記載の光送信器の制御方法。
【請求項５】
前記光変調器による位相変調を停止して前記主信号の生成を停止するステップをさらに含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光送信器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信器の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、光送信器において、主情報を位相変調方式で変調し、光信号を生成する。特許文献１は、生成した光信号を警告監視情報に基づいて強度変調方式でさらに変調する手法を開示する。強度変調は、光増幅器の利得を調整することによって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４６８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、マッハツェンダ（ＭＺ：Mach Zehnder）光変調器のような光変調器が、InP系化合物半導体やSi等の半導体材料で構成されるようになってきている。これにより光変調器はニオブ酸リチウムを使用する場合と比べてたとえば１／１０以下の大きさに小型化できる。小型化により、ＭＺ光変調器を収容した小型の光トランシーバ（光送受信器）が実現可能となる。しかし、その場合に光変調器のロス（挿入損失）が増加することもある。そのため、光変調器の後段に光増幅部を設ける必要がある。たとえば、エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped optical Fiber Amplifier）のような高利得の光増幅器が、光変調器の後段に設けられる。
【０００５】
ＥＤＦＡを備える光送信器（光送受信器の送信部）では、ＥＤＦＡが、励起光源からの励起光を用いて、光変調器から出力された光信号を増幅する。励起光源では、励起光の強度が一定の値となるように、出力フィードバック制御が行われる。
【０００６】
上述のような光送信器において、情報伝送のための主信号とは異なる、伝送システムの監視或いは制御のための補助信号を送信する手法について、従来では、具体的な検討は行われていない。
【０００７】
本発明の一側面は、ＥＤＦＡを備える光送信器を用いて補助信号を送信することが可能な、光送信器の制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る光送信器の制御方法では、光送信器は、第１の送信データを基に位相変調を行うことによって主信号を生成する光変調器と、励起光を出力する励起光源と、励起光源から出力される励起光を用いて、光変調器によって生成される主信号を増幅するエルビウムドープ光ファイバ増幅器と、減衰量を有し、エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された主信号を減衰量に応じて減衰させて出力する光減衰器と、励起光源から出力される励起光の強度が一定値となるように励起光源をフィードバック制御するとともに、エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された主信号を減衰させて出力したときの強度が所望の値となるように光減衰器の減衰量のフィードバック制御を行う制御部と、を備え、制御方法は、制御部による光減衰器のフィードバック制御を停止するステップと、制御部による励起光源のフィードバック制御を停止するステップと、第２の送信データに応じて励起光源を制御し、励起光を強度変調することで主信号より低速の監視或いは制御用の補助信号を生成するステップと、を含む。
【０００９】
上記の光送信器の制御方法によれば、光減衰器のフィードバック制御および励起光源のフィードバック制御が停止されるので、光送信器の送信信号のレベルの自動制御（ＡＰＣ（Automatic Power Control）等とも称される）が解除される。そして、第２の送信データに応じて励起光源が制御され、励起光を強度変調することで主信号より低速の監視或いは制御用の補助信号が生成される。このようにして、ＥＤＦＡを備える光送信器を用いて補助信号を送信することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一側面によれば、ＥＤＦＡを備える光送信器を用いて補助信号を送信することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る制御方法の対象となる光送信器の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１３】
実施形態に係る光送信器の制御方法では、光送信器は、第１の送信データを基に位相変調を行うことによって主信号を生成する光変調器と、励起光を出力する励起光源と、励起光源から出力される励起光を用いて、光変調器によって生成される主信号を増幅するエルビウムドープ光ファイバ増幅器と、減衰量を有し、エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された主信号を減衰量に応じて減衰させて出力する光減衰器と、励起光源から出力される励起光の強度が一定値となるように励起光源をフィードバック制御するとともに、エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された主信号を減衰させて出力したときの強度が所望の値となるように光減衰器の減衰量のフィードバック制御を行う制御部と、を備え、制御方法は、制御部による光減衰器のフィードバック制御を停止するステップと、制御部による励起光源のフィードバック制御を停止するステップと、第２の送信データに応じて励起光源を制御し、励起光を強度変調することで主信号より低速の監視或いは制御用の補助信号を生成するステップと、を含む。
【００１４】
上記の光送信器の制御方法によれば、光減衰器のフィードバック制御および励起光源のフィードバック制御が停止されるので、光送信器の送信信号のレベルの自動制御（ＡＰＣ）が解除される。そして、第２の送信データに応じて励起光源が制御され、励起光を強度変調することで主信号より低速の監視或いは制御用の補助信号が生成される。このようにして、ＥＤＦＡを備える光送信器を用いて補助信号を送信することができる。
【００１５】
監視或いは制御用の補助信号を生成するステップにおいて強度変調された励起光の強度は、第１のレベルおよび第２のレベルを含み、第１のレベルは、制御部による励起光源のフィードバック制御が行われているときの励起光のレベルに設定され、第２のレベルは、第１のレベルより小さく設定されてもよい。これにより、第１のレベルおよび第２のレベルを用いた強度変調を行うことができる。ここで、第１のレベルは、励起光源のフィードバック制御が行われているときの励起光のレベルに設定される。この励起光のレベルは光送信器の動作に適した大きさであるので、第１のレベルを適切に設定することができる。第２のレベルは第１のレベルよりも小さいので、第２のレベルも適切に設定することができる。
【００１６】
別の実施形態に係る光送信機の制御方法では、光送信器は、第１の送信データを基に位相変調を行うことによって主信号を生成する光変調器と、励起光を出力する励起光源と、励起光源から出力される励起光を用いて、光変調器によって生成される主信号を増幅するエルビウムドープ光ファイバ増幅器と、減衰量を有し、エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された主信号を減衰量に応じて減衰させて出力する光減衰器と、励起光源から出力される励起光の強度が一定値となるように励起光源をフィードバック制御するとともに、エルビウムドープ光ファイバ増幅器によって増幅された主信号を減衰させて出力したときの強度が所望の値となるように光減衰器の減衰量のフィードバック制御を行う制御部と、を備え、制御方法は、制御部による光減衰器のフィードバック制御を停止するステップと、第２の送信データに応じて光減衰器を制御し、光減衰器の減衰量を変化させてエルビウムドープ光ファイバ増幅器の出力光を強度変調することで主信号よりも低速の監視或いは制御用の補助信号を生成するステップと、を含む。
【００１７】
上記の光送信器の制御方法によれば、光減衰器のフィードバック制御が停止されるので、光送信器の送信信号のレベルの自動制御が解除される。そして、第２の送信データに応じて光減衰器を制御し、光減衰器の減衰量を変化させてエルビウムドープ光ファイバ増幅器の出力光を強度変調することで主信号よりも低速の監視或いは制御用の補助信号が生成される。このようにしても補助信号を送信することができる。
【００１８】
監視或いは制御用の補助信号を生成するステップにおいて変化させる減衰器の減衰量は、第１の減衰量または第２の減衰量に設定され、第１の減衰量は、制御部による減衰器のフィードバック制御が行われているときの減衰量に略等しく設定され、第２の減衰量は、第１の減衰量より大きく設定されてもよい。これにより、第１の減衰量および第２の減衰量を用いた強度変調を行うことができる。ここで、第１の減衰量は、光減衰器のフィードバック制御が行われているときの光減衰器の減衰量に略等しく設定される。この減衰量は光送信器の動作に適した大きさであるので、第１の減衰量を適切に設定することができる。第２の減衰量は第１の減衰量より大きく設定されるので、第２の減衰量も適切に設定することができる。
【００１９】
光送信機の制御方法は、光変調器による位相変調を停止して主信号の生成を停止するステップをさらに含んでもよい。これにより、補助信号のみを送信することができる。
【００２０】
［実施形態］
以下、添付図面を参照しながら実施形態に係る光送信器の制御方法を詳細に説明する。図面中同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１は、実施形態に係る制御方法の対象となる光送信器の概略構成を示す図である。なお、図１において、光信号の経路が実線の矢印で示され、制御信号（後述）が破線で示される。
【００２２】
光送信器１は、レーザー（光源）１０と、光変調器２０と、励起光源３０と、光増幅部４０と、光減衰部５０と、コントローラ６０とを含む。
【００２３】
レーザー１０は、出力するレーザー光の波長を変えることが可能なチューナブルレーザーである。レーザー１０の生成したレーザー光（ＣＷ光）は、光変調器２０に送られる。
【００２４】
光変調器２０は、第１の送信データを基に、レーザー１０からのレーザー光に対して位相変調を行うことによって、主信号（位相変調された光信号）を生成する。主信号は、たとえば数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚの基本周波数成分を有する高速の光信号である。上述のようにレーザー１０がチューナブルレーザーであるので、光送信器１は、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）システム等に用いることもできる。この場合、光変調器２０は、複数のチャンネル（波長）に対応して、指定されたチャネルのレーザー光を位相変調する光変調器として機能する。光変調器２０の例は、半導体材料で構成されるＭＺ変調器である。光変調器２０によって生成された主信号は、光増幅部４０に送られる。
【００２５】
励起光源３０は、光増幅部４０へ供給するための励起光を出力する。励起光源３０は、励起レーザー３２と、スプリッタ３４と、ＰＤ（Photo Diode）３６と、制御部３８とを含む。励起光源３０では、励起光源３０によって出力される励起光の強度が一定値となるように励起光源３０の出力のフィードバック制御が行われる。励起レーザー３２が出力するレーザー光（励起光）は、スプリッタ３４を介して、励起光源３０の外部すなわち光増幅部４０に送られる。励起光の一部は、スプリッタ３４で分岐され、ＰＤ３６でモニタ用の電気信号（モニタ信号）に変換される。これにより、励起光の強度（出力レベル）がモニタリングされる。制御部３８は、ＰＤ３６の検出結果（たとえばモニタ信号の大きさ）を利用して、励起光源３０の励起光の出力レベルが目標値（励起レーザー出力パワー目標値）となるように、励起レーザー３２の出力を調整する。この調整は、たとえば、励起レーザー３２の出力レベルに対して定められる設定値を変更することによって行われる。フィードバック制御中、制御部３８は、当該設定値を指定するための信号（励起レーザー出力パワー制御信号）を、たとえば所定の周期で、励起レーザー３２へ送信する。なお、励起レーザー出力パワー目標値は、たとえば、制御部３８の内部メモリ（不図示）に記憶されている。励起光源３０のフィードバック制御は、このような手法に限定されない。
【００２６】
光増幅部４０は、入力された光信号を増幅し、出力光として出力する。光増幅部４０は、カプラ４２と、ＥＤＦＡ４４とを含む。カプラ４２は、光変調器２０から送られる光信号（主信号）と、励起光源３０の励起光とを合成する。ＥＤＦＡ４４は、カプラ４２によって合成された光信号を、エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ：Erbium Doped Fiber）を通過させることによって増幅する。すなわち、ＥＤＦＡ４４は、励起光源３０によって出力される励起光を用いて光変調器２０によって生成される主信号を増幅する。光増幅部４０によって増幅された主信号は、光減衰部５０に送られる。光増幅部４０は、入力された光が光学系の端面で反射されて上流へ逆送する光（戻り光）を生じることを防ぐために、さらに光アイソレータ（不図示）を備えていてもよい。すなわち、カプラ４２は、光アイソレータを介して光変調器２０から送られる光信号を受け、他の光アイソレータを介して励起光源３０の励起光を受けてもよい。なお、それらの光アイソレータは、光増幅部４０の内部ではなく、光変調器２０の出力部或いは励起光源３０のスプリッタ３４の後段に設けられていてもよい。また、光増幅部４０は、ＡＳＥノイズを除去するためのＡＳＥフィルタ（不図示）を備えていてもよい。すなわち、光増幅部４０は、ＡＳＥフィルタを介してＥＤＦＡ４４によって増幅された主信号を光減衰部５０に出力してよい。或いは、ＥＤＦＡ４４はそのようなＡＳＥフィルタを出力部に内蔵していてもよい。
【００２７】
光減衰部５０は、光増幅部４０の（ＥＤＦＡ４４の）後段に設けられ、光増幅部４０に光学的に接続される。光減衰部５０は、光増幅部４０の出力光（主信号）を減衰させる。光減衰部５０は、ＶＯＡ５２と、スプリッタ５４と、ＰＤ５６と、制御部５８とを含む。光減衰部５０では、光信号（たとえばＥＤＦＡ４４によって増幅された主信号）の強度が所望の値となるように、ＶＯＡ５２の減衰量のフィードバック制御が行われる。光信号は、可変光減衰器（Variable Optical Attenuator）であるＶＯＡ５２によって減衰された後、スプリッタ５４を介して、光減衰部５０の外部に送られる。この光信号は、光送信器１の送信信号となる。光信号の一部は、スプリッタ５４で分岐され、ＰＤ５６によってモニタ用の電気信号（モニタ信号）に変換される。これにより、光送信器１の送信信号の強度（出力レベル）がモニタリングされる。制御部５８は、ＰＤ５６の検出結果（たとえばモニタ信号の大きさ）を利用して、光送信器１の送信信号の出力レベルが目標値（光出力パワー目標値）となるように、ＶＯＡ５２の減衰量を調整する。この調整は、たとえば、ＶＯＡ５２の減衰量に対して定められる設定値を変更することによって行われる。ＶＯＡ５２に一定の強度の光信号が入力されている場合、ＶＯＡ５２の減衰量が大きいときには、ＶＯＡ５２から出力される光信号の強度は小さくなり、ＶＯＡ５２の減衰量が小さいときには、ＶＯＡ５２から出力される光信号の強度は大きくなる。フィードバック制御中、制御部５８は、当該設定値を指定するための信号（ＶＯＡ減衰量制御信号）を、たとえば所定の周期で、ＶＯＡ５２へ送信する。なお、光出力パワー目標値は、たとえば、制御部５８の内部メモリ（不図示）に記憶されている。光減衰部５０のフィードバック制御は、このような手法に限定されない。
【００２８】
光送信器１の送信信号の強度（光出力パワー）は、上述の励起光源３０および光減衰部５０のフィードバック制御によって維持される。このような制御は、ＡＰＣ（Automatic Power Control）とも称される。ＡＰＣは、制御部３８および制御部５８の協働によって実現されるので、制御部３８および制御部５８は、励起光源３０のフィードバック制御、及び、光減衰部５０のフィードバック制御を行う制御部として機能する。
【００２９】
コントローラ６０は、光送信器１の全体制御を行う。コントローラ６０は、光送信器１の外部の機器（ホスト）との通信インタフェースを有していてもよい。たとえば主信号の生成に用いられる第１の送信データは、ホストからコントローラ６０に送られ、さらに、コントローラ６０から光変調器２０に送られる。なお、第１の送信データは、外部の機器からコントローラ６０を介さずに光変調器２０に直接供給されてもよい。また、いずれの場合も、光変調器２０に入力される第１の送信データは、光変調器２０を駆動するのに適した駆動信号を生成する駆動回路（不図示）を介して光変調器２０に供給されてもよい。
【００３０】
以上説明した構成の光送信器１は、光変調器２０によって生成された光変調信号（主信号）を、光増幅部４０および光減衰部５０によって所望の光出力パワーに調整した後、送信信号として送信することができる。
【００３１】
実施形態に係る制御方法は、主信号とは別の補助信号を、光送信器１を用いて送信する。補助信号は、たとえば光送信器１やホスト等を含む伝送システムを監視或いは制御するための信号である。特許文献１に記載されたような警告監視情報も、補助信号に含まれてよい。ただし、補助信号の種類はこれらに限定されない。主信号が先に説明したように位相変調された数ＧＨｚから数十ＧＨｚの高速信号であるのに対し、補助信号は、強度変調された、たとえば数Ｈｚから数ｋＨｚ程度の低速信号である。たとえば、データ１ビットに相当する時間としては、位相変調によって生成された主信号が数十ｐｓから数百ｐｓであるのに対し、補助信号は数百μｓから数百ｍｓである。補助信号は、第２の送信データを基に生成される。第２の送信データの例は、ビットデータである。第２の送信データは、ホストからコントローラ６０に送られる。なお、第２の送信データは、光送信器１の内部の記憶装置（不図示）に予め格納されたものであってもよい。
【００３２】
コントローラ６０は、たとえば光送信器１の各構成要素と通信信号を用いて通信可能に構成されている。コントローラ６０は、当該通信信号を用いて、補助信号を送信するための種々の制御を行うことができる。図１に示される例では、コントローラ６０は、光変調器２０、励起光源３０、および、光減衰部５０と通信可能に構成されている。なお、ここで、光変調器２０は、ＭＺ光変調器のみでなく、ＭＺ光変調器を変調するための駆動信号を生成する駆動回路（不図示）や駆動信号の基準電位となるバイアスを供給するバイアス回路（不図示）等の光変調器２０に係る周辺回路を含んでいてもよい。以下、コントローラ６０による制御の例を説明する。
【００３３】
コントローラ６０は、光変調器２０による位相変調を（すなわち主信号の生成を）停止し、また、開始（再開）することができる。たとえば、コントローラ６０は、光変調器２０に、位相変調を停止させるためのコマンドを送信する。当該コマンドに応じて、光変調器２０は、位相変調を停止する。より詳細には、たとえば、第１の送信データに応じて光変調器２０を駆動するための駆動信号を生成する駆動回路（不図示）において、駆動信号の生成を停止することによって光変調器２０の位相変調を停止することができる。或いは、駆動信号の基準電位となるバイアスを供給するバイアス回路（不図示）において、バイアスの供給を停止させることによって光変調器２０の位相変調を停止することができる。また、コントローラ６０は、光変調器２０に、位相変調を開始するためのコマンドを送信する。当該コマンドに応じて、光変調器２０は、位相変調を開始（再開）する。より詳細には、たとえば、上述の駆動回路に駆動信号の生成を開始させたり、上述のバイアス回路にバイアスの供給を開始させたりすることによって光変調器２０の変調を開始することができる。コントローラ６０は、上述の第１の送信データも、光変調器２０に送信してよい。
【００３４】
コントローラ６０は、励起光源３０のフィードバック制御を停止し、また、開始することができる。たとえば、コントローラ６０は、励起光源３０に、制御部３８による励起レーザー３２の出力の調整を停止させるためのコマンドを送信する。当該コマンドに応じて、制御部３８は、励起レーザー３２の出力の調整（すなわちフィードバック制御）を停止するまた、コントローラ６０は、励起光源３０に、制御部３８による励起レーザー３２の出力の調整を開始するためのコマンドを送信する。当該コマンドに応じて、制御部３８は、励起レーザー３２の出力の調整を開始（再開）する。
【００３５】
コントローラ６０は、たとえば、上述の励起レーザー３２の出力光の強度（出力レベル）に対して定められた設定値を変更することによって、励起光源３０の励起光の出力レベルを変化させることができる。その場合、コントローラ６０は、制御部３８に代えて、上述の励起レーザー出力パワー制御信号を生成し、励起レーザー３２へ送信する。当該制御信号に応じて、励起レーザー３２の出力レベルが変化する。制御信号は、コントローラ６０から励起レーザー３２へ直接送られてもよいし、制御部３８を介して送られてもよい。
【００３６】
コントローラ６０は、光減衰部５０のフィードバック制御を停止し、また、開始することができる。たとえば、コントローラ６０は、光減衰部５０に、制御部５８によるＶＯＡ５２の減衰量の調整を停止させるためのコマンドを送信する。当該コマンドに応じて、制御部５８は、ＶＯＡ５２の減衰量の調整（すなわちフィードバック制御）を停止する。また、コントローラ６０は、光減衰部５０に、制御部５８による励起レーザー３２の減衰量の調整を開始するためのコマンドを送信する。当該コマンドに応じて、制御部５８は、ＶＯＡ５２の減衰量の調整を開始（再開）する。
【００３７】
コントローラ６０は、たとえば、上述のＶＯＡ５２の減衰量に対して定められる設定値を変更することによって、光減衰部５０の減衰量を変化させることができる。その場合、コントローラ６０は、制御部５８に代えて、上述のＶＯＡ減衰量制御信号を生成し、ＶＯＡ５２へ送信する。当該制御信号に応じて、ＶＯＡ５２の減衰量が変化する。制御信号は、コントローラ６０からＶＯＡ５２へ直接送られてもよいし、制御部５８を介して送られてもよい。ＶＯＡ５２の減衰量を大きくすると、ＶＯＡ５２からスプリッタ５４に出力される光信号の強度（出力レベル）が減少し、ＶＯＡ５２の減衰量を小さくすると、ＶＯＡ５２からスプリッタ５４に出力される光信号の強度（出力レベル）が増加する。
【００３８】
この他にも、コントローラ６０は種々の機能を備えている。たとえば、コントローラ６０は、タイマー機能および演算機能も備えている。コントローラ６０は、上述の処理に必要な情報を記憶するための内部メモリ（記憶装置）も備えている。
【００３９】
以上のようなコントローラ６０を備える光送信器１を用いた補助信号の送信手法の実施形態を説明する。
【００４０】
［第１実施形態］
図２は、図１の光送信器１において実行される制御（光送信機の制御方法）の例を示すフローチャートである。フローチャートの各処理は、コントローラ６０によって実行され、たとえば、コントローラ６０がホストから補助信号を送信する旨の命令を受けたことに応じて開始される。この例では、フローチャートの処理は、光送信器１（図１）が主信号を送信しているとき開始される。したがって、光変調器２０では位相変調によって主信号が生成されており、励起光源３０および光減衰部５０のフィードバック制御が行われている。
【００４１】
ステップＳ１において、コントローラ６０は、光変調器２０に位相変調を停止させる。光変調器２０の位相変調の停止は、たとえば上述したように行われる。
【００４２】
ステップＳ２において、コントローラ６０は、制御部５８による光減衰部５０のフィードバック制御を停止する。このとき、ＶＯＡ５２の減衰量は、ＶＯＡ５２からスプリッタ５４へ所定の強度の光信号が出力されるように設定される。
【００４３】
ステップＳ３において、コントローラ６０は、励起レーザー出力パワー制御信号に示される設定値を、設定値Ｐ１としてコントローラ６０の内部メモリに記憶する。この設定値Ｐ１は、制御部３８による励起光源３０のフィードバック制御が行われているときの励起光源３０の出力レベルを再現するための設定値である。
【００４４】
ステップＳ４において、コントローラ６０は、制御部３８による励起光源３０のフィードバック制御を停止する。励起光源３０の制御部３８によるフィードバック制御の停止は、たとえば上述したように行われる。
【００４５】
次に説明するステップＳ５〜Ｓ９では、第２の送信データに基づく補助信号の生成が行われる。この例では、第２の送信データが論理値として“０”レベルおよび“１”レベルからなるビットデータ（バイナリデータ）であり、“０”または“１”の各ビットに応じて順次励起光源３０の出力する励起光の強度が変化するように励起光源３０を制御して、強度変調された補助信号を生成する。このとき、スプリッタ３４は、励起レーザー３２から出力された出力光の一部を分岐して、ＰＤ３６に提供してもよい。また、ＰＤ３６は、スプリッタ３４から入力された出力光をモニタ用の電気信号（モニタ信号）に変換してもよい。しかし、制御部３８は、モニタ信号に係わらず、励起光源３０からの出力光の出力レベルをコントローラ６０によって指示された値に設定する。
【００４６】
ステップＳ５において、コントローラ６０は、第２の送信データのうち送信すべきビットの論理値が１であるか否かを判断する。論理値が１の場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、コントローラ６０は、ステップＳ６に処理を進める。論理値が１でない（たとえば０の）場合（ステップＳ５：ＮＯ）、コントローラ６０は、ステップＳ７に処理を進める。
【００４７】
ステップＳ６において、コントローラ６０は、励起レーザー出力パワー制御信号に示される設定値を、先のステップＳ３で記録した設定値Ｐ１に設定する。そして、この励起レーザー出力パワー制御信号を、励起レーザー３２へ送信する。これにより、設定値Ｐ１に対応する強度の励起光が、励起レーザー３２から出力される。ステップＳ６の処理が完了した後、コントローラ６０は、ステップＳ８へ処理を進める。なお、励起光源３０の設定値がすでに設定値Ｐ１となっている場合には、このステップＳ６の処理はスキップされてもよい。
【００４８】
ステップＳ７において、コントローラ６０は、励起レーザー出力パワー制御信号に示される設定値を、先のステップＳ３で記録した設定値Ｐ１に所定の倍率αを乗じた値（Ｐ１×α）に設定する。そして、この励起レーザー出力パワー制御信号を、励起レーザー３２へ送信する。倍率αは、１を除く値である。倍率αは、０より大きく１より小さい値である。これにより、設定値Ｐ１×αに対応するレベルの励起光が、励起レーザー３２から出力される。この励起光のレベルは、設定値Ｐ１に対応するレベルと倍率αとに基づいて設定されるレベルである。ステップＳ７の処理が完了した後、コントローラ６０は、ステップＳ８へ処理を進める。なお、励起光源３０の設定値がすでに設定値Ｐ１×αとなっている場合には、このステップＳ７の処理はスキップされてもよい。
【００４９】
ステップＳ８において、コントローラ６０は、第２の送信データの１ビット分の時間が経過するのを待つ。第２の送信データの１ビット分の時間は、たとえば数十μ秒から数百ｍ秒程度であり、その間、コントローラ６０は、処理を待機する。これにより、先のステップＳ６で設定された設定値Ｐ１またはステップＳ７において設定された設定値Ｐ１×αに対応するレベルの励起光を、励起レーザー３２が出力し続ける。
【００５０】
ステップＳ９において、コントローラ６０は、第２の送信データをすべて送信したか否かを判断する。データをすべて送信した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、コントローラ６０は、ステップＳ１０に処理を進める。そうでない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、コントローラ６０は、ステップＳ５に再び処理を戻す。ステップＳ５〜Ｓ９の処理が繰り返し実行されることによって、第２の送信データに基づく補助信号が生成される。より詳細には、コントローラ６０は、第２の送信データを構成する先頭のビットから最後のビットまでを１ビットずつ処理する。それにより、各ビットの論理値に応じて強度の異なる光信号が一定間隔で出力される。すなわち、論理値が１のときは設定値Ｐ１に相当する強度の光信号が出力され、論理値が０のときは設定値Ｐ１×αに相当する強度の光信号が出力される。設定値Ｐは、設定値Ｐ１×αよりも大きいので、ビットの並びに応じて強度が２値で変化する光信号が出力される。このように、ステップＳ５〜Ｓ９によって第２の送信データに応じて強度変調された光信号が出力される。励起レーザー３２の励起光を強度変調することによって生成された補助信号は、光増幅部４０および光減衰部５０を介して、光送信器１の送信信号として送信される。光増幅部４０の利得および光減衰部５０の減衰量をそれぞれ一定値に設定することで、第２の送信データに応じて光出力パワーが強度変調された光信号が光送信器１から出力される。
【００５１】
ステップＳ１０において、コントローラ６０は、励起レーザー出力パワー制御信号に示される設定値を、先のステップＳ３で記録した設定値Ｐ１に設定する。そして、この励起レーザー出力パワー制御信号を、励起レーザー３２へ送信する。これにより、設定値Ｐ１に対応するレベルの励起光が、励起レーザー３２から出力される。なお、励起光源３０の設定値がすでに設定値Ｐ１となっている場合には、このステップＳ１０の処理はスキップされてもよい。
【００５２】
ステップＳ１１において、コントローラ６０は、制御部３８による励起光源３０のフィードバック制御を再開する。たとえば、コントローラ６０は、制御部３８へ励起光源３０のフィードバック制御の開始（再開）を指示するコマンドを送信する。そのコマンドを受けた制御部３８は、励起光源３０のフィードバック制御を再開する。
【００５３】
ステップＳ１２において、コントローラ６０は、制御部５８による光減衰部５０のフィードバック制御を再開する。たとえば、コントローラ６０は、制御部５８へＶＯＡ５２のフィードバック制御の開始（再開）を指示するコマンドを送信する。そのコマンドを受けた制御部５８は、ＶＯＡ５２のフィードバック制御を再開する。
【００５４】
ステップＳ１３において、コントローラ６０は、光変調器２０の位相変調を再開する。これにより、光送信器１が当初の状態（ステップＳ１よりも前の状態）に戻される。たとえば、コントローラ６０は、上述の駆動回路に駆動信号の生成を開始させたり、上述のバイアス回路にバイアスの供給を開始させたりするコマンドをぞれぞれの回路に送信することによって光変調器２０の変調を再開させる。
【００５５】
ステップＳ１３の処理が完了した後、コントローラ６０は、フローチャートの処理を終了する。
【００５６】
なお、各ステップの順序は適宜変更されてよい。たとえば、ステップＳ２およびＳ３の処理と、ステップＳ４の処理とは、実行順序が逆であってもよい。ステップＳ１１の処理と、ステップＳ１２の処理とは、実行順序が逆であってもよい。
【００５７】
図２に示されるフローチャートの処理（光送信器の制御方法）によれば、光減衰部５０のフィードバック制御および励起光源３０のフィードバック制御（ＡＰＣ）が停止されるので（ステップＳ２およびＳ４）、光送信器１の送信信号のレベルの自動制御が解除される。そして、第２の送信データに応じて励起光源３０が制御され、励起光を強度変調することで（ステップＳ５〜Ｓ９）、補助信号が生成される。このようにして、ＥＤＦＡ４４を備える光送信器１を用いて補助信号を送信することができる。
【００５８】
ステップＳ５〜Ｓ９で強度変調された励起光のレベルは、第１のレベル（ステップＳ６の設定値Ｐ１に対応するレベル）および第２のレベル（ステップＳ７の設定値Ｐ１×αに対応するレベル）を含んでよい。第１のレベルは、制御部３８による励起光源３０のフィードバック制御が行われているときの励起光のレベルに設定され、第２のレベルは、第１のレベルに所定の倍率αを乗じたレベル（第１のレベルより小さいレベル）に設定されてよい。これにより、第１のレベルおよび第２のレベルを用いた強度変調を行うことができる。ここで、第１のレベルは、励起光源３０のフィードバック制御が行われているときの励起光のレベルに設定される。この励起光のレベルは光送信器１の動作に適した大きさであるので、第１のレベルを適切に設定することができる。第２のレベルは第１のレベルよりも小さいので、第２のレベルも適切に設定することができる。
【００５９】
また、光変調器２０による位相変調が停止され主信号の生成が停止される場合には（ステップＳ１）、補助信号のみを送信することができる。
【００６０】
［第２実施形態］
図３は、図１の光送信器１において実行される制御（光送信器の制御方法）の別の例を示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ２１の処理は、先に図２を参照して説明したステップＳ１およびステップＳ２の処理と同様である。コントローラ６０は、位相変調を停止する。
【００６２】
ステップＳ２２において、コントローラ６０は、ＶＯＡ減衰量制御信号の設定値を、設定値Ａ１としてコントローラ６０の内部メモリに記憶する。この設定値Ａ１は、制御部５８による光減衰部５０のフィードバック制御が行われているときの光減衰部５０の減衰量を再現するための設定値である。
【００６３】
ステップＳ２３の処理は、先に図２を参照して説明したステップＳ２の処理と同様である。コントローラ６０は、光減衰部５０のフィードバック制御を停止する。
【００６４】
次に説明するステップＳ２４〜Ｓ２８では、第２の送信データに基づく補助信号の生成が行われる。この例では、第２の送信データの“０”または“１”の各ビットに応じて順次ＶＯＡ５２の減衰量を変化させ、光増幅部４０の出力光の強度が変化するようにＶＯＡ５２を制御して、強度変調された補助信号を生成する。
【００６５】
ステップＳ２４の処理は、先の図２を参照して説明したステップＳ５の処理と同様である。コントローラ６０は、第２の送信データのうちの処理すべきビットの論理値が１の場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２５に処理を進め、論理値が１でない（たとえば０の）場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２６に処理を進める。
【００６６】
ステップＳ２５において、コントローラ６０は、ＶＯＡ減衰量制御信号に示される設定値を、先のステップＳ２２で記録した設定値Ａ１に設定する。そして、このＶＯＡ減衰量制御信号を、ＶＯＡ５２へ送信する。これにより、ＶＯＡ５２の減衰量が、設定値Ａ１に対応する（光減衰部５０のフィードバック制御が行われているときの減衰量に略等しい）減衰量となる。その結果、光変調器２０からの励起光は、ＶＯＡ５２によって、設定値Ａ１に対応する減衰量だけ減衰する。ステップＳ２５の処理が完了した後、コントローラ６０は、ステップＳ２７に処理を進める。なお、光減衰部５０の設定値がすでに設定値Ａ１となっている場合には、このステップＳ２５の処理はスキップされてもよい。
【００６７】
ステップＳ２６において、コントローラ６０は、ＶＯＡ減衰量制御信号に示される設定値を、先のステップＳ２２で記録した設定値Ａ１に倍率βを乗じた値（Ａ１×β）に設定する。そして、このＶＯＡ減衰量制御信号を、ＶＯＡ５２へ送信する。これにより、ＶＯＡ５２の減衰量が、設定値Ａ１×βに対応する減衰量となる。倍率βは、１を除く値である。倍率βは、１より大きい値である。倍率βは、たとえば、先に説明した倍率αの逆数（β＝１／α）であってもよい。これにより、光変調器２０からの励起光は、ＶＯＡ５２によって、設定値Ａ１×βに対応する減衰量だけ減衰する。すなわち、この減衰量は、設定値Ａ１に対応する減衰量と倍率βとに基いて設定される減衰量である。ＶＯＡ５２から出力される光信号の強度は、減衰量が設定値Ａ１に設定されたとき（ステップＳ２５）の方が減衰量が設定値Ａ１×βに設定されたときの方（ステップＳ２６）よりも大きい。ステップＳ２６の処理が完了した後、コントローラ６０は、ステップＳ２７に処理を進める。なお、設定値がすでにＡ１×βとなっている場合には、このステップＳ２７の処理はスキップされてもよい。
【００６８】
ステップＳ２７およびステップＳ２８の処理は、先に図２を参照して説明したステップＳ８およびステップＳ９の処理と同様である。コントローラ６０は、第２の送信データの１ビット分の時間が経過するのを待ち（ステップＳ２７）、第２の送信データをすべて送信した場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、ステップＳ２９に処理を進め、そうでない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、ステップＳ２４に再び処理を戻す。ステップＳ２４〜Ｓ２８の処理が繰り返し実行されることによって、第２の送信データに基づく補助信号が生成される。より詳細には、コントローラ６０は、第２の送信データを構成する先頭のビットから最後のビットまでを１ビットずつ処理する。それにより、各ビットの論理値に応じて強度の異なる光信号が一定間隔で出力される。すなわち、論理値が１のときは設定値Ａ１に相当する減衰率によって減衰された光信号が出力され、論理値が０のときは設定値Ａ１×βに相当する減衰率によって減衰された光信号が出力される。設定値Ａ１は、設定値Ａ１×βよりも小さいので、ビットの並びに応じて強度が２値で変化する光信号が出力される。このように、ステップＳ５〜Ｓ９によって第２の送信データに応じて強度変調された光信号が出力される。ＶＯＡ５２の減衰量を変化させて光増幅部４０の出力光を強度変調することによって生成された補助信号は、光送信器１の送信信号として送信される。
【００６９】
ステップＳ２９において、コントローラ６０は、ＶＯＡ減衰量制御信号に示される設定値を、先のステップＳ２２で記録した設定値Ａ１に設定する。そして、このＶＯＡ減衰量制御信号を、ＶＯＡ５２へ送信する。これにより、ＶＯＡ５２の減衰量が、設定値Ａ１に対応する減衰量となる。なお、光減衰部５０の設定値がすでに設定値Ａ１となっている場合には、このステップＳ２９の処理はスキップされてもよい。
【００７０】
ステップＳ３０およびＳ３１の処理は、先に図２を参照して説明したステップＳ１２およびＳ１３の処理と同様である。コントローラ６０は、光減衰部５０のフィードバック制御を再開し、光変調器２０の位相変調を再開する。これにより、光送信器１が当初の状態（ステップＳ２１よりも前の状態）に戻される。
【００７１】
ステップＳ３１の処理が完了した後、コントローラ６０は、フローチャートの処理を終了する。
【００７２】
なお、各ステップの順序は適宜変更されてよい。たとえば、ステップＳ３０の処理と、ステップＳ３１の処理とは、実行順序が逆であってもよい。
【００７３】
図３に示されるフローチャートの処理（光送信器の制御方法）によれば、光減衰部５０のフィードバック制御が停止されるので（ステップＳ２３）、光送信器１の送信信号のレベルの自動制御（ＡＰＣ）が解除される。そして、第２の送信データに応じてＶＯＡ５２を制御し、ＶＯＡ５２の減衰量を変化させてＥＤＦＡ４４の出力光を強度変調することで補助信号が生成される（ステップＳ２４〜Ｓ２８）。このようにしてＥＤＦＡ４４を備える光送信器１を用いて補助信号を送信することもできる。
【００７４】
ステップＳ２４〜Ｓ２８で変化させるＶＯＡ５２の減衰量は、第１の減衰量（ステップＳ２５の設定値Ａ１に対応する減衰量）または第２の減衰量（ステップＳ２６の設定値Ａ１×βに対応する減衰量）に設定される。第１の減衰量は、制御部５８による光減衰部５０のフィードバック制御が行われているときの減衰量に略等しく設定され、第２の減衰量は、第１の減衰量に所定の倍率を乗じた減衰量（第１の減衰量より大きい減衰量）に設定されてもよい。これにより、第１の減衰量および第２の減衰量を用いた強度変調を行うことができる。ここで、第１の減衰量は、光減衰器のフィードバック制御が行われているときの光減衰器の減衰量に略等しく設定される。この減衰量は光送信器１の動作に適した大きさであるので、第１の減衰量を適切に設定することができる。第２の減衰量は第１の減衰量より大きく設定されるので、第２の減衰量も適切に設定することができる。
【００７５】
また、光変調器２０による位相変調が停止され主信号の生成が停止される場合には（ステップＳ２１）、補助信号のみを送信することができる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００７７】
たとえば、図１に示される構成では、励起光源３０においては制御部３８が励起レーザー３２の出力を調整することによってフィードバック制御を行い、光減衰部５０においては制御部５８がＶＯＡ５２の減衰量を調整することによってフィードバック制御を行う例について説明した。ただし、これら制御部３８および制御部５８の機能は、コントローラ６０に含まれてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…光送信器、１０…レーザー（光源）、２０…光変調器、３０…励起光源、３２…励起レーザー、３４…スプリッタ、３６、５６…ＰＤ、３８、５８…制御部、４０…光増幅部、４２…カプラ、４４…ＥＤＦＡ、５０…光減衰部、５２…ＶＯＡ、５４…スプリッタ、６０…コントローラ。
【図１】
2019092117.tif 000003
【図２】
2019092117.tif 000004
【図３】
2019092117.tif 000005