(57)【要約】【課題】  ＤＡコンバータの性能制限に起因する出力波形歪みによる信号品質劣化を抑制するための予等化処理を、安定的に最適条件下で行うことができる。【解決手段】  本発明の駆動信号生成器１０は、調整された設定値を用いて、送信データに対して予等化処理を実施する予等化処理部２０、予等化処理された送信データを電気信号である駆動信号に変換するＤＡコンバータ３０、特定周波数領域の駆動信号を抽出して信号強度を測定し、モニタ値として出力する駆動信号モニタ部４０、および、モニタ値に基づいて、設定値を調整する信号調整部５０を備える。【選択図】      図１
2015008388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整された設定値を用いて、送信データに対して予等化処理を実施する予等化処理部と、
予等化処理された送信データを電気信号である駆動信号に変換するＤＡコンバータと、
特定周波数領域の駆動信号を抽出して信号強度を測定し、モニタ値として出力する駆動信号モニタ部と、
前記モニタ値に基づいて、前記設定値を調整する信号調整部と、
を備える駆動信号生成器。
【請求項２】
前記予等化処理部は、前記予等化処理として、所定値以上の振幅値を有する送信データの振幅値を前記ＤＡコンバータの出力最大値に対応する値に置換するクリップ処理を実施し、
前記駆動信号モニタ部は、前記駆動信号のボーレートの値を中心周波数として±１０％以内の周波数範囲の駆動信号を抽出した上でモニタ値を出力し、
前記信号調整部は、前記モニタ値が最小になるように前記設定値を調整する、
請求項１記載の駆動信号生成器。
【請求項３】
前記予等化処理部は、前記予等化処理として、周波数特性補正処理を実施し、
前記駆動信号モニタ部は、前記駆動信号のボーレートの半分の値を中心周波数として±１０％以内の周波数範囲の駆動信号を抽出した上でモニタ値を出力し、
前記信号調整部は、前記モニタ値が最大になるように前記設定値を調整する、
請求項１記載の駆動信号生成器。
【請求項４】
前記駆動信号モニタ部は、
特定周波数領域の駆動信号を抽出するバンドパスフィルタと、
前記駆動信号の信号強度を測定する第１パワーメータと、
前記抽出された特定周波数領域の駆動信号の信号強度を測定する第２パワーメータと、
前記第２パワーメータの測定結果を前記第１パワーメータの測定結果で規格化してモニタ値として出力する演算部と、
を備える、
請求項１乃至３のいずれか１項記載の駆動信号生成器。
【請求項５】
前記駆動信号モニタ部は、
低側の特定周波数領域の駆動信号を抽出する第１バンドパスフィルタと、
前記低側よりも高い高側の特定周波数領域の駆動信号を抽出する第２バンドパスフィルタと、
前記第１バンドパスフィルタが抽出した駆動信号の信号強度を測定する第１パワーメータと、
前記第２バンドパスフィルタが抽出した駆動信号の信号強度を測定する第２パワーメータと、
一方の測定結果を他方の測定結果で規格化してモニタ値として出力する演算部と、
を備える、
請求項１乃至３のいずれか１項記載の駆動信号生成器。
【請求項６】
連続光を生成する発振器と、
前記連続光を２分岐して２つの変調器へ出力する光スプリッタと、
前記駆動信号を前記２つの変調器へそれぞれ出力する２つの請求項１乃至５のいずれか１項記載の駆動信号生成器と、
前記連続光を前記駆動信号に基づいてそれぞれ変調して変調信号を出力する２つの変調器と、
前記出力された２つの変調信号を合波して、送信信号として出力する光カプラと、
を備える光送信器。
【請求項７】
前記２つの駆動信号生成器はそれぞれ、設定された振幅増幅率により前記駆動信号を増幅する増幅部を備え、
前記信号調整部は、前記２つの変調器から出力された変調信号の光強度が最小となる駆動信号電圧と最大となる駆動信号電圧の差の２倍になるように、前記振幅増幅率を設定する、
請求項６記載の光送信器。
【請求項８】
２つの前記駆動信号生成器にそれぞれ前記駆動信号モニタ部および前記信号調整部を配置する代わりに、
前記光カプラの後段において、前記出力された送信信号の一部を分岐する光スプリッタと、
前記分岐された送信信号の特定周波数領域の信号強度を測定する送信光モニタ部と、
前記信号強度の測定値に基づいて、前記２つの駆動信号生成器の予等化処理部の設定値を調整する信号調整部と、
が配置される、請求項６または７記載の光送信器。
【請求項９】
連続光を生成する発振器と、
前記連続光を２分岐して２つの光送信器へ出力する光スプリッタと、
同一の搬送波周波数を有し、前記生成した連続光の代わりに前記出力された連続光を変調・合波して変調信号としてそれぞれ出力する、２つの請求項６乃至８のいずれか１項記載の光送信器と、
前記出力された２つの変調信号を偏光状態が互いに直交するように偏光多重し、送信信号として出力する偏光多重部と、
を備える偏光多重送信器。
【請求項１０】
調整された設定値を用いて、送信データに対して予等化処理を実施し、
予等化処理された送信データを電気信号である駆動信号に変換し、
特定周波数領域の駆動信号を抽出して信号強度を測定してモニタ値として出力し、
前記モニタ値に基づいて、前記設定値を調整する、
駆動信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＡコンバータを用いて光変調器用の駆動信号を生成する駆動信号生成器、該駆動信号生成器を備えた光送信器、偏光多重送信器および駆動信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及により、基幹ネットワークのトラフィック量が急増している。これに対応するために、基幹光通信ネットワークの大容量化が強く望まれている。
【０００３】
光通信の大容量化に対応する技術として、光位相変調方式や偏光多重分離技術がある。特許文献１には、長距離ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)システムにおいて、マッハツェンダ型光変調器を用いて光変調した変調光を送信する光送信装置が開示されている。特許文献１の光送信装置は、マッハツェンダ型光変調器からの光出力をモニタして光変調器用の駆動信号をフィードバック制御する。
【０００４】
さらなる光通信の大容量化に対応する技術として、光位相変調方式および偏光多重分離技術を適用した信号光をコヒーレント検波したうえでデジタル信号処理技術を活用して復調する、デジタルコヒーレント光通信方式がある。デジタルコヒーレント光通信方式を適用したデジタル光送信器において、光伝送路における波長分散、非線形光学効果などの劣化要因が予め補償された光変調器駆動信号を用いて信号光を生成することにより、通信品質が向上する。特許文献２には、光伝送路における波長分散の逆特性をデジタル信号処理によって送信データに乗算することにより、光伝送路における波長分散を予め補償する方式が開示されている。
【０００５】
そして、さらなる光通信の大容量化に対応する技術として、近年、デジタルコヒーレント光通信方式を用いたＷＤＭシステムにおいて、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)や64QAM等の１シンボルに複数のビットを割り当てる多値変調が注目されている。多値変調により、周波数利用効率を向上させることができる。
【０００６】
多値変調を採用した信号光は、デジタルデータをアナログ電気波形に変換するＤＡ(Digital-to-Analog)コンバータを具備したデジタル光送信器により生成される。なお、ＤＡコンバータを具備したデジタル光送信器により、Nyquist信号などのスペクトル帯域狭窄による周波数利用効率の向上を可能とする複雑な信号光も生成される。
【０００７】
ここで、大容量光通信システム用途のＤＡコンバータは高速なサンプルレートでの動作が求められるが、実用化されているＤＡコンバータには周波数特性制限があるため、理想特性からのずれが生じる。その結果、ＤＡコンバータからの出力電気波形に歪みが生じる。加えて、ＤＡコンバータではデジタル・アナログ変換におけるビット分解能および出力電気波形のＥＮＯＢ(Effective Number of Bits)に性能制限があるため、特に、スペクトル帯域狭窄による周波数利用効率を向上させた複雑な信号光に対して信号品質が大きく劣化する。
【０００８】
ＤＡコンバータの出力波形歪みに起因する信号品質の劣化を抑制する方法として、非特許文献１では、予等化処理として、光変調器駆動信号の振幅を所定値（以下、クリップ振幅値と記載する。）以下に変換するクリップ処理を行うことが提案されている。クリップ処理によって出現頻度の大きな駆動信号の電圧値にビット数を多く割り当てることにより、ＥＮＯＢの性能制限による信号品質の劣化が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−０８０３０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１２４８９３号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Y. Tang, K. P. Ho, and W. Shieh, “Coherent optical OFDM transmitter design employing predistortion,” IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 20, no. 11, pp. 954-956, Jun. 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、クリップ振幅値を下げ過ぎた場合、出現頻度の大きい電圧値が強制的にクリップ振幅値以下に変換されてしまい、結果的に信号品質が劣化する。すなわち、ＥＮＯＢの性能制限による信号品質劣化に対しては駆動信号に依存したクリップ振幅値の最適値が存在し、予等化処理の条件を最適化しておく必要がある。
【００１２】
さらに、デジタル光送信器において、光変調器用の駆動信号の基となる送信データの変調方式などの通信条件を変更した場合、光変調器駆動信号の電圧値の出現頻度分布が変化するため、予等化処理の最適条件を再調整する必要がある。デジタル光送信器の動作環境やＤＡコンバータの経年劣化等によりＤＡコンバータの特性が経時変化する場合も、予等化処理の最適条件が変化する。
【００１３】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＤＡコンバータの性能制限に起因する出力波形歪みによる信号品質劣化を抑制するための予等化処理を、安定的に最適条件下で行うことができる駆動信号生成器、光送信器、偏光多重送信器および駆動信号生成方法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】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明に係る駆動信号生成器は、調整された設定値を用いて、送信データに対して予等化処理を実施する予等化処理部と、予等化処理された送信データを電気信号である駆動信号に変換するＤＡコンバータと、特定周波数領域の駆動信号を抽出して信号強度を測定し、モニタ値として出力する駆動信号モニタ部と、モニタ値に基づいて設定値を調整する信号調整部と、を備える。
【００１５】
上記目的を達成するために本発明に係る光送信器は、連続光を生成する発振器と、連続光を２分岐して２つの変調器へ出力する光スプリッタと、駆動信号を２つの変調器へそれぞれ出力する２つの上記駆動信号生成器と、連続光を駆動信号に基づいてそれぞれ変調して変調信号を出力する２つの変調器と、出力された２つの変調信号を合波して、送信信号として出力する光カプラと、を備える。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明に係る偏光多重送信器は、連続光を生成する発振器と、連続光を２分岐して２つの光送信器へ出力する光スプリッタと、同一の搬送波周波数を有し、生成した連続光の代わりに出力された連続光を変調・合波して変調信号としてそれぞれ出力する、２つの上記光送信器と、出力された２つの変調信号を偏光状態が互いに直交するように偏光多重し、送信信号として出力する偏光多重部と、を備える。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明に係る駆動信号生成方法は、調整された設定値を用いて、送信データに対して予等化処理を実施し、予等化処理された送信データを電気信号である駆動信号に変換し、特定周波数領域の駆動信号を抽出して信号強度を測定してモニタ値として出力し、モニタ値に基づいて、設定値を調整する。
【発明の効果】
【００１８】
上述した本発明の態様によれば、ＤＡコンバータの性能制限に起因する出力波形歪みによる信号品質劣化を抑制するための予等化処理を、安定的に最適条件下で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る、（ａ）駆動信号生成器１０のブロック構成図、（ｂ）駆動信号モニタ部４０のブロック構成図である。
【図２】第２の実施形態に係るデジタル光送信器１００のブロック構成図である。
【図３】第２の実施形態に係るマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂの消光特性を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る駆動信号モニタ４６０のブロック構成図である。
【図５】第２の実施形態に係るデジタル光送信器１００の、（ａ）NRZ（Non Return-to-Zero）パルス形状に設定した場合、（ｂ）Nyquistパルス形状に設定した場合の、信号品質のクリップ比依存性および電気モニタ出力値の依存性に対するシミュレーション結果を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｂのブロック構成図である。
【図７】第３の実施形態に係る、（ａ）ＤＡコンバータ４３０Ｂの周波数特性、（ｂ）予等化処理部４２０Ｂにおける周波数特性補正フィルタの周波数特性、のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｂの信号品質および駆動信号モニタ出力値の、（ａ）利得極大周波数域依存性、（ｂ）最大周波数損失依存性、に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｃのブロック構成図である。
【図１０】第５の実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｄのブロック構成図である。
【図１１】第６の実施形態に係る偏光多重光送信器１０００のブロック構成図である。
【図１２】第６の実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆのブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る駆動信号生成器のブロック構成図を図１（ａ）に示す。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る駆動信号生成器１０は、予等化処理部２０、ＤＡコンバータ３０、駆動信号モニタ部４０および信号調整部５０を備える。
【００２１】
予等化処理部２０は、信号調整部５０により調整された設定値を用いて、入力された送信データに対して予等化処理を実施し、ＤＡコンバータ３０へ出力する。本実施形態において、予等化処理部２０は予等化処理として、例えば、所定値以上の振幅値を有する送信データの振幅値を信号光の信号品質が最大となる振幅値（以下、クリップ振幅値と記載する。）に置換してＤＡコンバータ３０へ出力するクリップ処理を実施する。また、予等化処理部２０は予等化処理として、例えば、周波数特性補正フィルタを用いて信号光の信号品質を最大にするための周波数特性補正処理を実施する。
【００２２】
ＤＡコンバータ３０は、予等化処理部２０から入力された予等化処理が施された送信データをデジタル・アナログ変換処理し、電気信号である駆動信号を出力する。ここで、ＤＡコンバータ３０は周波数性能制限を有するため、ＤＡコンバータ３０からの出力電気波形に歪みが生じる。本実施形態では、予め予等化処理部２０においてＤＡコンバータ３０に入力される送信データに予等化処理を施しておくことにより、歪みの小さな駆動信号がＤＡコンバータ３０から出力される。
【００２３】
駆動信号モニタ部４０には、ＤＡコンバータ３０から入力された駆動信号の一部が入力される。駆動信号モニタ部４０は、入力された駆動信号から特定周波数領域の駆動信号のみを抽出し、抽出した駆動信号の信号強度を測定してモニタ値として信号調整部５０へ出力する。
【００２４】
ここで、抽出した駆動信号の信号強度は、元々の駆動信号の信号強度を用いて規格化されることが望ましい。この場合の駆動信号モニタ部４０のブロック構成図を図１（ｂ）に示す。図１（ｂ）の駆動信号モニタ部４０において、駆動信号モニタ部４０に入力された駆動信号は、分割部４１において分割され、第１パワーメータ４２およびバンドパスフィルタ４３へそれぞれ出力される。
【００２５】
第１パワーメータ４２に入力された一方の駆動信号は、第１パワーメータ４２において信号強度が測定されて演算部４５へ出力される。バンドパスフィルタ４３に入力された他方の駆動信号は、バンドパスフィルタ４３において特定周波数領域の駆動信号のみが抽出され、第２パワーメータ４４において抽出された駆動信号の信号強度が測定されて演算部４５へ出力される。演算部４５は、第２パワーメータ４４の測定結果を第１パワーメータ４２の測定結果を用いて規格化し、モニタ値として信号調整部５０へ出力する。
【００２６】
ここで、予等化処理部２０が予等化処理としてクリップ処理を実施する場合、バンドパスフィルタ４３は駆動信号のボーレート値を中心に中心周波数値の±１０％以内の周波数範囲の駆動信号を抽出する。一方、予等化処理部２０が予等化処理として周波数特性補正処理を実施する場合、バンドパスフィルタ４３は駆動信号のボーレートの半分の値を中心に中心周波数値の±１０％以内の周波数範囲の駆動信号を抽出する。
【００２７】
信号調整部５０は、入力されたモニタ値に基づいて予等化処理部２０の設定値を調整する。ここで、本実施形態に係る信号調整部５０は、予等化処理部２０が予等化処理としてクリップ処理を実施する場合、入力されたモニタ値が最小になるように予等化処理部２０のクリップ振幅値を調整する。一方、予等化処理部２０が予等化処理として周波数特性補正処理を実施する場合、信号調整部５０は、入力されたモニタ値が最大になるように予等化処理部２０の周波数特性補正フィルタのフィルタ設定値を調整する。
【００２８】
ＤＡコンバータ３０の性能制限に起因する出力波形歪みは、ボーレート値に関連する周波数領域において顕著に発生する。出力波形が理想的な場合には良好なアイ開口が得られ、良好なアイ開口を有する信号光はボーレートの半分の周波数成分にピークが現れ、逆にボーレートの周波数成分には位相が打ち消しあうことによりピークが消える。逆に、出力波形の歪みによって、送信波形のアイ開口が閉じるとボーレートの半分の周波数成分のピークの大きさが減少し、ボーレートの周波数成分が出現する。したがって、バンドパスフィルタ４３によって特定周波数領域の駆動信号のみを抽出し、抽出した駆動信号の信号強度に基づいて予等化処理部２０の設定値を調整することにより、予等化処理条件を安定的に最適化することができる。
【００２９】
すなわち、駆動信号のボーレート値を中心に中心周波数値の±１０％以内の周波数範囲の駆動信号の信号強度が最小になるようにクリップ振幅値を調整することにより、ＤＡコンバータ３０の性能制限に起因する出力波形歪みが補償され、信号光の信号品質が最大となる。一方、駆動信号のボーレートの半分の値を中心に中心周波数値の±１０％以内の周波数範囲の駆動信号の信号強度が最大になるように周波数特性補正フィルタのフィルタ設定値を調整することにより、利得極大周波数および最大周波数損失が最適値に設定され、ＤＡコンバータ３０の性能制限に起因する出力波形歪みが補償される。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係る駆動信号生成器１０は、ＤＡコンバータ３０から出力された駆動信号のうち、特定周波数領域の駆動信号のみを抽出して信号強度を測定し、信号強度の測定結果（モニタ値）に基づいて予等化処理部２０の設定値を随時調整する。従って、本実施形態に係る駆動信号生成器１０は、通信条件等を変更した場合でも、モニタ値に基づいて予等化処理を安定的に最適条件下で行うことができ、ＤＡコンバータ３０の性能制限に起因する出力波形歪みによる品質劣化を抑制し、良好な特性を有する駆動信号を生成することができる。
【００３１】
なお、分割部４１と第１パワーメータ４２との間にバンドパスフィルタ４３とは異なる周波数領域の駆動信号を抽出するバンドパスフィルタ４６を配置し、演算部４５において、低中心周波数側の測定結果と高中心周波数側の測定結果とを用いてモニタ値を演算することもできる。バンドパスフィルタ４６を、図１（ｂ）に点線で示す。
【００３２】
この場合、予等化処理部２０が予等化処理としてクリップ処理を実施する時は、演算部４５は、高中心周波数としてボーレート値を中心に中心周波数値の±１０％以内の周波数範囲を設定し、高中心周波数側の測定結果を低中心周波数側の測定結果を用いて規格化してモニタ値として出力する。一方、予等化処理部２０が予等化処理として周波数特性補正処理を実施する時は、演算部４５は、低中心周波数としてボーレートの半分の値を中心に中心周波数値の±１０％以内の周波数範囲を設定し、低中心周波数側の測定結果を高中心周波数側の測定結果を用いて規格化してモニタ値として出力する。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るデジタル光送信器のブロック構成図を図２に示す。図２に示すように、本実施形態に係るデジタル光送信器１００は、レーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、駆動信号生成器４００、直交位相変調器５００および光カプラ６００を備える。
【００３４】
レーザ発振器２００は、変調光の元となる連続光を生成して偏光保持光スプリッタ３００へ出力する。
【００３５】
偏光保持光スプリッタ３００は、レーザ発振器２００から入力された連続光を２分岐し、直交位相変調器５００のマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂへそれぞれ出力する。
【００３６】
駆動信号生成器４００は、送信する情報に基づいて駆動信号を生成し、直交位相変調器５００のマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂへ出力する。駆動信号生成器４００については後述する。
【００３７】
直交位相変調器５００は、光ＩＱ変調器とも呼ばれる。図２に示すように、直交位相変調器５００は、マッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂおよび光移相器５２０により構成される。マッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂは、偏光保持光スプリッタ３００から入力された２つの連続光を駆動信号生成器４００から入力された駆動信号に基づいてそれぞれ変調して出力する。マッハツェンダ型光変調器５１０ａにおいて変調された変調光はそのまま光カプラ６００へ出力される。一方、マッハツェンダ型光変調器５１０ｂにおいて変調された変調光は、光移相器５２０において光位相がπ／２だけずらされた後、光カプラ６００へ出力される。
【００３８】
光カプラ６００は、マッハツェンダ型光変調器５１０ａから入力された変調光と、光移相器５２０を介してマッハツェンダ型光変調器５１０ｂから入力された位相がπ／２だけずれされた変調光とを合波し、送信信号光として光伝送路へ送信する。
【００３９】
次に、駆動信号生成器４００の構成および機能について詳細に説明する。図２に示すように、本実施形態に係る駆動信号生成器４００は、デジタル信号生成部４１０、予等化処理部４２０、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂ、駆動信号増幅部４４０ａ、４４０ｂ、電気信号分岐部４５０ａ、４５０ｂ、駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂおよび信号調整部４７０を備える。
【００４０】
デジタル信号生成部４１０は、複数の送信ビット列から16QAMや16QAMベースのNyquist信号等の複雑な光変調器用の駆動信号である複素信号データを生成し、予等化処理部４２０へ出力する。
【００４１】
予等化処理部４２０は、信号調整部４７０から入力された制御信号に基づいて、デジタル信号生成部４１０から入力された複素信号データに対して、周波数特性補正処理やクリップ処理等の予等化処理を実施し、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂへ出力する。図２に示すように、本実施形態に係る予等化処理部４２０は、周波数特性補正処理部４２１およびクリップ処理部４２２を備える。
【００４２】
周波数特性補正処理部４２１は、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂの周波数特性の測定値の逆特性が設定された周波数特性補正フィルタにより構成される。周波数特性補正処理部４２１は、デジタル信号生成部４１０から入力された複素信号データに、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂによって付与される周波数特性の逆特性を乗算し、クリップ処理部４２２へ出力する。
【００４３】
クリップ処理部４２２は、信号調整部４７０から入力された制御信号によりクリップ振幅値が調整される。本実施形態において、クリップ振幅値は、送信信号光の信号品質が最大となる振幅値に調整される。そして、クリップ処理部４２２は、周波数特性補正処理部４２１から入力された複素信号データのうち、所定値以上の振幅値を有する複素信号データの振幅値を調整されたクリップ振幅値に置換するクリップ処理を実施する。クリップ処理部４２２はさらに、クリップ処理後の複素信号データに対して、クリップ振幅値がＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂの出力最大幅となるように複素信号データを変換し、実部をＤＡコンバータ４３０ａへ、複素信号データの虚部をＤＡコンバータ４３０ｂへそれぞれ出力する。
【００４４】
ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂは、予等化処理部４２０から入力された実部または虚部の複素信号データに対して、デジタル・アナログ変換処理を実施する。ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂは、アナログ信号の実部、虚部の複素信号データを、マッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂの駆動信号（電気信号）として駆動信号増幅部４４０ａ、４４０ｂへ出力する。ここで、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂは周波数性能制限を有するが、予等化処理部４２０において複素信号データの周波数特性および振幅を予め補償しておくことにより、劣化の小さな駆動信号がＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂから出力される。
【００４５】
駆動信号増幅部４４０ａ、４４０ｂは、所定の振幅増幅率が設定され、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂから入力された駆動信号を振幅増幅し、電気信号分岐部４５０ａ、４５０ｂへそれぞれ出力する。本実施形態において、駆動信号増幅部４４０ａ、４４０ｂには、図３に示す消光特性を有するマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂに対して、出力光強度が最小となる駆動信号電圧と最大となる駆動信号電圧の差（Ｖπ値）の２倍、またはそれにもっとも近い値にするための振幅増幅率が設定されている。
【００４６】
なお、後述する信号調整部４７０が、駆動信号増幅部４４０ａ、４４０ｂの振幅増幅率を２Ｖπ値に調整するように構成することもできる。この場合、振幅増幅率の調整処理は必ずしも常時動作させる必要は無く、デジタル光送信器１００の出荷時や導入時やデジタル光送信器１００の設定変更時にのみに動作させるだけでも良い。
【００４７】
電気信号分岐部４５０ａ、４５０ｂは、駆動信号増幅部４４０ａ、４４０ｂから入力された駆動信号（電気信号）を２分岐し、一方を直交位相変調器５００のマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂへ、他方を駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂへ、それぞれ出力する。
【００４８】
駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂは、電気信号分岐部４５０から入力された駆動信号（電気信号）から特定の周波数領域の信号を抽出し、抽出した駆動信号の信号強度を電気モニタ出力値として信号調整部４７０へ出力する。本実施形態に係る駆動信号モニタ４６０のブロック構成図を図４に示す。図４に示すように、本実施形態に係る駆動信号モニタ４６０は、電気信号分割部４６１、電気バンドパスフィルタ４６２および２つの電気パワーメータ４６３、４６４により構成される。
【００４９】
電気信号分割部４６１は、電気信号分岐部から入力された駆動信号を２分割し、一方を電気バンドパスフィルタ４６２へ、他方を電気パワーメータ４６３へ出力する。
【００５０】
電気バンドパスフィルタ４６２は、透過帯域の中心周波数が駆動信号のボーレートの値を中心として中心周波数の値に対して上下１０％程度に設定されている。電気バンドパスフィルタ４６２は、電気信号分割部４６１から入力された一方の駆動信号から特定周波数領域の駆動信号を抽出して電気パワーメータ４６４へ出力する。
【００５１】
電気パワーメータ４６３は、電気信号分割部４６１から入力された他方の駆動信号の信号強度を計測し、その平均強度を演算して電気パワーメータ４６４へ出力する。
【００５２】
電気パワーメータ４６４は、電気バンドパスフィルタ４６２によって抽出された特定周波数領域の信号強度を、電気パワーメータ４６３から入力された駆動信号の平均強度を用いて規格化し、電気モニタ出力値として信号調整部４７０へ出力する。
【００５３】
なお、電気バンドパスフィルタ４６２の前段に、駆動信号モニタ４６０へ入力する駆動信号の振幅に対して光変調器の非線形応答を模擬するための電気増幅器などを配置することもできる。
【００５４】
信号調整部４７０は、駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂから入力された電気モニタ出力値に基づいてデジタル光送信器１００から送信される送信信号光の信号品質を最適化するためのクリップ振幅値を演算して予等化処理部４２０へ出力する。ここで、信号品質としては、送信信号光のコンスタレーションから計算可能な分布Ｑ値やＥＶＭ（Error Vector Magnitude）、光受信器にて受信した際のＢＥＲ（Bit Error Rate）等を適用することができる。本実施形態において、信号調整部４７０は、駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂから入力された電気モニタ出力値が最小になるようにクリップ振幅値を調整するための制御信号を生成する。
【００５５】
電気モニタ出力値が最小になるようにクリップ振幅値を調整することによって送信信号光の信号品質が最適化される理由について説明する。デジタル光送信器１００により128Gbpsの偏光多重QPSK信号を送出する際に、クリップ処理を実施した場合の信号品質と電気モニタ出力値の関係をシミュレーションにより計算した結果を図５に示す。図５において、信号品質として受信Ｑ値を実線で、電気モニタ出力値を点線で示す。図５（ａ）は、NRZ（Non Return-to-Zero）パルス形状に設定した場合のシミュレーション結果、図５（ｂ）は、Nyquistパルス形状に設定した場合のシミュレーション結果である。図５（ａ）、（ｂ）から分かるように、両パルス形状に対して、電気モニタ出力値が最小となる場合に最適な信号品質が得られる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係るデジタル光送信器１００において、信号調整部４７０は、駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂから入力された電気モニタ出力値に基づいて、クリップ処理部４２２のクリップ振幅値を送信信号光の信号品質が最大となる値に調整する。信号調整部４７０がクリップ振幅値をフィードバック制御することにより、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂの性能制限に起因する出力波形歪みによる信号品質劣化を抑制するための予等化処理を、安定的に最適条件下で行うことができる。
【００５７】
ここで、デジタル光送信器１００に配置されるＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂの特性のばらつきなどに起因して、予等化処理の最適条件が筐体毎に異なる場合がある。従って、デジタル光送信器１００の出荷時や導入時などに、周波数特性および複雑な信号光の信号品質を測定した上で、最適なクリップ振幅値を設計することが望ましい。デジタル光送信器１００の調整完了後に、送信信号光の信号品質を測定することにより、予等化処理の最適設定値における信号特性をモニタすることができる。
【００５８】
さらに、ＤＡコンバータ４３０ａ、４３０ｂの経年劣化などによって、運用中に信号品質が変わる場合には、予め定められた間隔で、予等化処理の設定値を変更したときの電気モニタ出力値の変化を測定することにより、予等化処理の最適条件を調整することが望ましい。
【００５９】
ここで、信号調整部４７０は、成分毎の電気モニタ出力値に基づいてマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂに入力させる駆動信号に独立にクリップ振幅値を設定することもできるし、各電気モニタ出力値の平均値または各成分間の最大値に基づいて、両駆動信号に対して同一のクリップ振幅値を設定することもできる。
【００６０】
また、本実施形態においては、駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂは、特定の周波数領域の駆動信号の信号強度を元の駆動信号の平均強度を用いて規格化したものを電気モニタ出力値として出力したが、これに限定されない。例えば、電気パワーメータ４６３の前段に電気バンドパスフィルタ４６４とは異なる周波数領域の駆動信号を抽出するバンドパスフィルタを配置し、２つのＲＦ（Radio Frequency）信号強度の比を電気モニタ出力値として適用することもできる。さらに、電気バンドパスフィルタ４６２において高中心周波数と低中心周波数の互いに異なる２つの周波数領域の駆動信号を抽出し、電気パワーメータ４６４において高中心周波数側の信号強度を低中心周波数側の信号強度で規格化して電気モニタ出力値とすることもできる。
【００６１】
さらに、本実施形態に係るデジタル光送信器１００に、光伝送路の状態に応じて光変調器駆動信号の基となる送信データを変更するための光伝送路情報をデジタル信号生成部４１０へ通知する手段を配置することもできる。
【００６２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。本実施形態に係るデジタル光送信器のブロック構成図を図６に示す。本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｂは、レーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、駆動信号生成器４００Ｂ、直交位相変調器５００および光カプラ６００を備える。本実施形態に係るレーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、直交位相変調器５００および光カプラ６００は第２の実施形態で説明したものと同じであるため、詳細な説明は省略する。本実施形態に係る駆動信号生成器４００Ｂは、信号調整部４７０Ｂが制御信号を予等化処理部４２０Ｂの周波数特性補正処理部４２１Ｂへ出力する点で、第２の実施形態に係る駆動信号生成器４００と異なる。以下、駆動信号生成器４００Ｂの動作を中心に説明する。
【００６３】
駆動信号生成器４００Ｂにおいて、デジタル信号生成部４１０Ｂは複素信号データを生成して予等化処理部４２０Ｂへ出力する。
【００６４】
予等化処理部４２０Ｂは、入力された複素信号データに対して、周波数特性補正処理部４２１Ｂにおいて周波数特性を補償し、クリップ処理部４２２Ｂにおいてクリップ処理およびクリップ振幅値変換を施し、ＤＡコンバータ４３０ａＢ、４３０ｂＢへ出力する。ここで、周波数特性補正処理部４２１Ｂの周波数特性補正フィルタのフィルタ設定値は、信号調整部４７０Ｂから入力され制御信号によって調整される。本実施形態において、周波数特性補正フィルタは、利得極大周波数および最大周波数損失が最適化されるように調整される。
【００６５】
ＤＡコンバータ４３０ａＢ、４３０ｂＢは、予等化処理部４２０Ｂから入力された複素信号データをデジタル・アナログ変換処理し、駆動信号（電気信号）として駆動信号増幅部４４０ａＢ、４４０ｂＢへ出力する。ここで、本実施形態に係るＤＡコンバータ４３０Ｂの周波数特性の一例を図７（ａ）に、周波数特性補正フィルタの周波数応答の一例を図７（ｂ）に示す。図７から分かるように、周波数特性補正フィルタにおいて、利得極大周波数および最大周波数損失を適切に設定することにより、良好な信号品質を得ることができる。
【００６６】
駆動信号増幅部４４０ａＢ、４４０ｂＢは、ＤＡコンバータ４３０ａＢ、４３０ｂＢから入力された駆動信号を振幅増幅して電気信号分岐部４５０ａＢ、４５０ｂＢへそれぞれ出力する。なお、本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、駆動信号増幅部４４０ａＢ、４４０ｂＢにはマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂに対して、出力光強度が最小となる駆動信号電圧と最大となる駆動信号電圧の差（Ｖπ値）の２倍、またはそれにもっとも近い値にするための振幅増幅率が設定されている。
【００６７】
電気信号分岐部４５０ａＢ、４５０ｂＢは、駆動信号増幅部４４０ａＢ、４４０ｂＢから入力された駆動信号を２分岐し、一方を直交位相変調器５００のマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂへ、他方を駆動信号モニタ４６０ｃＢ、４６０ｄＢへ、それぞれ出力する。
【００６８】
駆動信号モニタ４６０ｃＢ、４６０ｄＢはそれぞれ、第２の実施形態で説明した図４の駆動信号モニタ４６０と同様に構成されている。なお、本実施形態に係る駆動信号モニタ４６０Ｂにおいて、電気バンドパスフィルタ４６２Ｂは、透過帯域の中心周波数が、駆動信号のボーレートの半分の値を中心として中心周波数の値に対して上下１０％程度に設定される。
【００６９】
駆動信号モニタ４６０Ｂは、電気信号分岐部４５０Ｂにより入力された駆動信号を２分岐し、電気バンドパスフィルタ４６２Ｂにより一方の駆動信号から特定の周波数領域の駆動信号を抽出して電気パワーメータ４６４Ｂへ出力し、電気パワーメータ４６３Ｂにより他方の抽出前の駆動信号の平均強度を演算して電気パワーメータ４６４Ｂへ出力する。そして、駆動信号モニタ４６０Ｂは、電気パワーメータ４６４Ｂにより抽出後の周波数領域の信号強度の測定結果を抽出前の駆動信号の平均強度を用いて規格化し、電気モニタ出力値として信号調整部４７０Ｂへ出力する。
【００７０】
信号調整部４７０Ｂは、利得極大周波数および最大周波数損失を最適化するためのフィルタ設定値を演算して制御信号として周波数特性補正処理部４２１Ｂへ出力する。本実施形態において、信号調整部４７０Ｂは、駆動信号モニタ４６０ｃＢ、４６０ｄＢから入力された電気モニタ出力値が最大になるように、周波数特性補正処理部４２１Ｂの周波数特性補正フィルタのフィルタ設定値を調整するための制御信号を生成する。
【００７１】
次に、電気モニタ出力値が最大となるように周波数特性補正フィルタのフィルタ設定値を調整することによって利得極大周波数および最大周波数損失を最適化される理由について説明する。予等化処理後の128Gbpsの偏光多重QPSK信号光の受信特性（受信Ｑ値）と、駆動信号モニタ４６０Ｂから出力される電気モニタ出力値の関係をシミュレーションにより計算した結果を図８に示す。図８（ａ）は利得極大周波数域依存性についてのシミュレーション結果、図８（ｂ）は最大周波数損失依存性についてのシミュレーション結果である。図８において、送信信号光の信号品質（受信Ｑ値）を実線で、駆動信号モニタ４６０Ｂから出力される電気モニタ出力値の多項式近似曲線を点線で示す。図８に示すように、駆動信号モニタ４６０Ｂから出力される電気モニタ出力値が最大になるときに利得極大周波数および最大周波数損失が最適値となり、信号光の信号品質が最大となる。
【００７２】
以上のように、本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｂにおいて、信号調整部４７０Ｂは、駆動信号モニタ４６０ｃＢ、４６０ｄＢから入力された電気モニタ出力値が最大となるように周波数特性補正処理部４２１Ｂのフィルタ設定値を調整することにより、周波数特性補正フィルタの利得極大周波数および最大周波数損失が最適化され、デジタル光送信器１００Ｂから送信される送信信号光の信号品質が最大となる。従って、本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｂは、ＤＡコンバータ４３０ａＢ、４３０ｂＢの性能制限に起因する出力波形歪みによる信号品質劣化を抑制するための予等化処理を、安定的に最適条件下で行うことができる。
【００７３】
ここで、第２の実施形態と同様に、信号調整部４７０Ｂは、成分毎の電気モニタ出力値に基づいてマッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂに入力させる駆動信号に独立に周波数特性補正フィルタを調整することもできるし、各電気モニタ出力値の平均値または各成分間の最大値に基づいて、両駆動信号に対して同一の周波数特性補正フィルタ値を設定することもできる。
【００７４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について説明する。本実施形態に係るデジタル光送信器のブロック構成図を図９に示す。図９において、本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｃは、レーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、駆動信号生成器４００Ｃ、直交位相変調器５００および光カプラ６００を備える。本実施形態に係るレーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、直交位相変調器５００および光カプラ６００は第２の実施形態で説明したものと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００７５】
本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｃの駆動信号生成器４００Ｃは、第２の実施形態で説明した駆動信号生成器４００および第３の実施形態で説明した駆動信号生成器４００Ｂの両方の機能を備える。以下、駆動信号生成器４００Ｃを中心に説明する。
【００７６】
本実施形態に係る駆動信号生成器４００Ｃは、図９に示すように、デジタル信号生成部４１０Ｃ、予等化処理部４２０Ｃ、ＤＡコンバータ４３０ａＣ、４３０ｂＣ、駆動信号増幅部４４０ａＣ、４４０ｂＣ、電気信号分岐部４５０ａＣ、４５０ｂＣ、駆動信号モニタ４６０ａＣ、４６０ｂＣ、４６０ｃＣ、４６０ｄＣおよび信号調整部４７０ａＣ、４７０ｂＣを備える。
【００７７】
ここで、駆動信号モニタ４６０ａＣ、４６０ｂＣは、第２の実施形態で説明した駆動信号モニタ４６０ａ、４６０ｂの機能を有し、駆動信号モニタ４６０ｃＣ、４６０ｄＣは、第３の実施形態で説明した駆動信号モニタ４６０ｃＢ、４６０ｄＢの機能を有する。また、信号調整部４７０ａＣは、第２の実施形態で説明した信号調整部４７０の機能を有し、信号調整部４７０ｂＣは、第３の実施形態で説明した信号調整部４７０Ｂの機能を有する。
【００７８】
すなわち、デジタル信号生成部４１０Ｃは複素信号データを生成して予等化処理部４２０Ｃへ出力する。
【００７９】
予等化処理部４２０Ｃにおいて、周波数特性補正処理部４２１Ｃの周波数特性補正フィルタは、信号調整部４７０ｂＣから入力した制御信号により、利得極大周波数および最大周波数損失が最適化されるように調整される。周波数特性補正処理部４２１Ｃは、デジタル信号生成部４１０Ｃから入力された複素信号データの周波数特性を補償してクリップ処理部４２２Ｃへ出力する。
【００８０】
クリップ処理部４２２Ｃは、信号調整部４７０ａＣから入力した制御信号により、クリップ振幅値が送信信号光の信号品質が最大となる振幅値に調整される。クリップ処理部４２２Ｃは、周波数特性補正処理部４２１Ｃから入力された複素信号データに対してクリップ処理およびクリップ振幅値変換を施した後、ＤＡコンバータ４３０ａＣ、４３０ｂＣへ出力する。
【００８１】
ＤＡコンバータ４３０ａＣ、４３０ｂＣは、予等化処理部４２０Ｃから入力された複素信号データをデジタル・アナログ変換処理し、電気信号の駆動信号を駆動信号増幅部４４０ａＣ、４４０ｂＣへ出力する。
【００８２】
駆動信号増幅部４４０ａＣ、４４０ｂＣには、マッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂに対して、出力光強度が最小となる駆動信号電圧と最大となる駆動信号電圧の差（Ｖπ値）の２倍、またはそれにもっとも近い値にするための振幅増幅率が設定され、入力された駆動信号を振幅増幅し、電気信号分岐部４５０ａＣ、４５０ｂＣへそれぞれ出力する。ここで、信号調整部４７０ａＣが、駆動信号増幅部４４０ａＣ、４４０ｂＣの振幅増幅率を常時またはデジタル光送信器１００Ｃの出荷時、導入時、設定変更時等に調整するように構成することもできる。
【００８３】
電気信号分岐部４５０ａＣは、入力された駆動信号を３分岐し、マッハツェンダ型光変調器５１０ａ、駆動信号モニタ４６０ａＣ、４６０ｃＣへそれぞれ出力する。同様に、電気信号分岐部４５０ｂＣは、入力された駆動信号を３分岐し、マッハツェンダ型光変調器５１０ｂ、駆動信号モニタ４６０ｂＣ、４６０ｄＣへそれぞれ出力する。
【００８４】
駆動信号モニタ４６０ａＣ、４６０ｂＣは、送信信号光のボーレートの値を中心として中心周波数の値に対して上下１０％程度の周波数範囲の駆動信号を電気バンドパスフィルタ４６２ａＣ、４６２ｂＣによって抽出し、抽出した駆動信号の信号強度を元の駆動信号の信号強度を用いて規格化し、電気モニタ出力値として信号調整部４７０ａＣへ出力する。
【００８５】
一方、駆動信号モニタ４６０ｃＣ、４６０ｄＣは、送信信号光のボーレートの半分の値を中心として中心周波数の値に対して上下１０％程度の周波数範囲の駆動信号を電気バンドパスフィルタ４６２ｃＣ、４６２ｄＣによって抽出し、抽出した駆動信号の信号強度を元の駆動信号の信号強度を用いて規格化し、電気モニタ出力値として信号調整部４７０ｂＣへ出力する。
【００８６】
信号調整部４７０ａＣは、駆動信号モニタ４６０ａＣ、４６０ｂＣから入力された電気モニタ出力値に基づいてデジタル光送信器１００Ｃから送信される送信信号光の信号品質を最適化するためのクリップ振幅値を演算して制御信号としてクリップ処理部４２２Ｃへ出力する。本実施形態において、信号調整部４７０ａＣは、入力された電気モニタ出力値が最小となるようにクリップ振幅値を調整するための制御信号を生成する。
【００８７】
一方、信号調整部４７０ｂＣは、駆動信号モニタ４６０ｃＣ、４６０ｄＣから入力された電気モニタ出力値に基づいて周波数特性補正フィルタの利得極大周波数および最大周波数損失を最適値にするためのフィルタ設定値を演算して制御信号として周波数特性補正処理部４２１Ｃへ出力する。本実施形態において、信号調整部４７０ｂＣは、入力された電気モニタ出力値が最大となるように、フィルタ設定値を調整するための制御信号を生成する。
【００８８】
ここで、本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｃは、先ず、信号調整部４７０ｂＣが入力された電気モニタ出力値に基づいて周波数特性補正処理部４２１Ｃのフィルタ設定値を調整し、次に、信号調整部４７０ａＣが入力された電気モニタ出力値に基づいてクリップ処理部４２２Ｃのクリップ振幅値を調整する。
【００８９】
なお、電気バンドパスフィルタ４６２ａＣ、４６２ｂＣと電気バンドパスフィルタ４６２ｃＣ、４６２ｄＣとにおいて抽出する周波数帯域が異なる場合、信号調整部４７０ａＣおよび信号調整部４７０ｂＣを同時に動作させることができる。この場合、デジタル光送信器１００Ｃの高速の立ち上げが可能となる。
（第５の実施形態）
第５の実施形態について説明する。本実施形態に係るデジタル光送信器のブロック構成図を図１０に示す。本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｄは、レーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、駆動信号生成器４００Ｄ、直交位相変調器５００、光カプラ６００および信号制御部７００Ｄを備える。本実施形態に係るレーザ発振器２００、偏光保持光スプリッタ３００、直交位相変調器５００および光カプラ６００は第２の実施形態で説明したものと同じであるため、詳細な説明は省略する。以下、駆動信号生成器４００Ｄおよび信号制御部７００Ｄの構成および動作を中心に説明する。
【００９０】
駆動信号生成器４００Ｄは、デジタル信号生成部４１０Ｄ、予等化処理部４２０Ｄ、ＤＡコンバータ４３０ａＤ、４３０ｂＤおよび駆動信号増幅部４４０ａＤ、４４０ｂＤを備える。
【００９１】
デジタル信号生成部４１０Ｄは複素信号データを生成して予等化処理部４２０Ｄへ出力し、予等化処理部４２０Ｄは、周波数特性補正処理部４２１ＤにおいてＤＡコンバータ４３０ａＤ、４３０ｂＤの周波数性能制限を補償し、クリップ処理部４２２Ｄにおいて、信号調整部７３０Ｄから入力された制御信号に基づいてクリップ処理およびクリップ振幅値変換を実施してＤＡコンバータ４３０ａＤ、４３０ｂＤへ出力する。
【００９２】
ＤＡコンバータ４３０ａＤ、４３０ｂＤは、入力された複素信号データをデジタル・アナログ変換処理し、駆動信号として駆動信号増幅部４４０ａＤ、４４０ｂＤへ出力する。駆動信号増幅部４４０ａＤ、４４０ｂＤは、入力された駆動信号を振幅増幅し、マッハツェンダ型光変調器５１０ａ、５１０ｂへそれぞれ出力する。本実施形態においても、駆動信号増幅部４４０ａＤ、４４０ｂＤには、出力光強度を２Ｖπ値またはそれに近い値にするための振幅増幅率が設定されている。なお、信号調整部７３０Ｄが、駆動信号増幅部４４０ａＤ、４４０ｂＤの振幅増幅率を常時またはデジタル光送信器１００Ｄの出荷時、導入時、設定変更時等に調整するように構成することもできる。
【００９３】
マッハツェンダ型光変調器５１０ａは、偏光保持光スプリッタ３００Ｄから入力された２つの連続光を駆動信号生成器４００Ｄから入力された駆動信号に基づいてそれぞれ変調して光カプラ６００へ出力する。一方、マッハツェンダ型光変調器５１０ｂにおいて変調された変調光は、光移相器５２０において光位相がπ／２だけずらされた後、光カプラ６００へ出力される。
【００９４】
光カプラ６００は、マッハツェンダ型光変調器５１０ａから入力された変調光と、光移相器５２０を介してマッハツェンダ型光変調器５１０ｂから入力された位相がπ／２だけずれされた変調光とを合波し、送信信号光として光スプリッタ７１０Ｄへ出力する。
【００９５】
信号制御部７００Ｄは、光スプリッタ７１０Ｄ、光信号モニタ７２０Ｄおよび信号調整部７３０Ｄを備える。光スプリッタ７１０Ｄは、光カプラ６００から入力された送信信号光を２分岐し、一方を光伝送路に送信し、他方を光信号モニタ７２０Ｄに出力する。
【００９６】
光信号モニタ７２０Ｄは、入力された送信信号光の特定の周波数領域の信号強度を測定して信号調整部７３０Ｄへ出力する。本実施形態に係る光信号モニタ７２０Ｄは、光スペクトルアナライザや信号光のフーリエ変換処理によるスペクトル解析結果により、入力された送信信号光の特定の周波数領域の信号強度を抽出する。ここで、抽出対象とする周波数は、送信信号光のボーレートの値を中心として中心周波数の値に対して上下１０％程度とすることが望ましい。
【００９７】
信号調整部７３０Ｄは、入力された特定の周波数領域の信号強度が最小となるように、クリップ処理部４２２Ｄのクリップ振幅値を調整するための制御信号を生成してクリップ処理部４２２Ｄへ出力する。
【００９８】
以上のように、本実施形態に係るデジタル光送信器１００Ｄは、光信号モニタ７２０Ｄにおいて送信信号光の特定の周波数領域の信号強度を測定し、信号調整部７３０Ｄにおいて測定結果が最小となるように、クリップ処理部４２２Ｄのクリップ振幅値を調整する。これにより、送信信号光の信号品質が最大となる。
【００９９】
（第６の実施形態）
第６の実施形態について説明する。本実施形態に係る偏光多重光送信器は偏光多重分離光通信システムに対応し、第２の実施形態で説明した図２のデジタル光送信器１００を２台並列配置することにより構成される。本実施形態に係る偏光多重光送信器のブロック構成図を図１１に、デジタル光送信器１００Ｅ、Ｆのブロック構成図を図１２に示す。図１１に示すように、偏光多重光送信器１０００は、レーザ発振器１１００、偏光保持光スプリッタ１２００、デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆおよび偏光多重部１３００を備える。
【０１００】
レーザ発振器１１００は、変調光の元となる連続光を生成して偏光保持光スプリッタ１２００へ出力する。偏光保持光スプリッタ１２００は入力された連続光を２分岐し、デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆへそれぞれ出力する。
【０１０１】
デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆはそれぞれ、図１２に示すように、第２の実施形態で説明したデジタル光送信器１００と同様に構成される。なお、デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆとして、図６のデジタル光送信器１００Ｂ、図９のデジタル光送信器１００Ｃまたは図１０のデジタル光送信器１００Ｄを適用することもできる。また、デジタル光送信器１００Ｅとデジタル光送信器１００Ｆとで異なる構成を適用することもできる。
【０１０２】
本実施形態において、デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆは、直交位相変調器５００において、偏光保持光スプリッタ３００を介して入力された連続光を、駆動信号生成器４００Ｅ、４００Ｆから入力された駆動信号に基づいて変調する。そして、デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆは、変調光を光カプラ６００において合波し、変調光としてそれぞれ偏光多重部１３００へ送信する。
【０１０３】
ここで、駆動信号生成器４００Ｅ、４００Ｆにおいて、信号調整部４７０Ｅ、４７０Ｆは、駆動信号モニタ４６０ａＥ、４６０ｂＥ、４６０ａＦ、４６０ｂＦからの電気モニタ出力値が最小になるようにクリップ処理部４２２Ｅ、４２２Ｆのクリップ振幅値を調整する。さらに、信号調整部４７０Ｅ、４７０Ｆは、駆動信号増幅部４４０ａＥ、４４０ｂＥ、４４０ａＦ、４４０ｂＦの振幅増幅率を出力光強度が２Ｖπ値またはそれにもっとも近い値になるように制御する。
【０１０４】
偏光多重部１３００は、デジタル光送信器１００Ｅ、１００Ｆから入力された変調光を互いに直交する２つの偏光成分に多重化し、送信信号光として光伝送路へ送信する。
【０１０５】
以上のように、本実施形態に係る偏光多重光送信器１０００は、デジタル光送信器１００Ｅ、１００ＦにおいてＤＡコンバータ４３０ａＥ、４３０ｂＥ、４３０ａＦ、４３０ｂＦの性能制限による出力波形の歪みが補償された変調光が生成される。従って、良好な特性の信号光を安定的に生成可能な高速起動の偏光多重光送信器１０００を提供することができる。
【０１０６】
ここで、信号調整部４７０Ｅ、４７０Ｆは、偏光成分毎の電気モニタ出力値に基づいて、互いに直交する偏光成分毎に独立にクリップ処理部４２２Ｅ、４２２Ｆのクリップ振幅値および駆動信号増幅部の振幅増幅率を調整してもよいし、各偏光成分に対する特定の周波数領域の信号強度の平均値または偏光成分間の最小値に基づいて、両偏光成分で同一のクリップ振幅値・振幅増幅率に調整してもよい。
【０１０７】
さらに、ＷＤＭ光通信システム用送信器に複数のデジタル光送信器を配置し、該複数のデジタル光送信器において搬送波周波数の異なる複数の変調光を生成し、生成した複数の変調光を光合波器により多重してＷＤＭ信号光として光伝送路へ送信することもできる。
【０１０８】
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０    駆動信号生成器
２０    予等化処理部
３０    ＤＡコンバータ
４０    駆動信号モニタ部
４１    分割部
４２    第１パワーメータ
４３    バンドパスフィルタ
４４    第２パワーメータ
４５    演算部
５０    信号調整部
１００    デジタル光送信器
２００    レーザ発振器
３００    偏光保持光スプリッタ
４００    駆動信号生成器
４１０    デジタル信号生成部
４２０    予等化処理部
４２１    周波数特性補正処理部
４２２    クリップ処理部
４３０ａ、４３０ｂ    ＤＡコンバータ
４４０ａ、４４０ｂ    駆動信号増幅部
４５０ａ、４５０ｂ    電気信号分岐部
４６０ａ、４６０ｂ    駆動信号モニタ
４７０    信号調整部
５００    直交位相変調器
５１０ａ、５１０ｂ    マッハツェンダ型光変調器
５２０    光移相器
６００    光カプラ
７００Ｄ    信号制御部
７１０Ｄ    光スプリッタ
７２０Ｄ    光信号モニタ
７３０Ｄ    信号調整部
１０００    偏光多重光送信器
１１００    レーザ発振器
１２００    偏光保持光スプリッタ
１３００    偏光多重部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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