(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光を変調することで光信号を出力し、且つ印加されるバイアス電圧に依存して光吸収の程度が変化する光吸収特性であって、第１の特性領域及び第１の特性領域よりも光吸収の程度が大きくなる第２の特性領域を含む光吸収特性を有するマッハツェンダ型光変調器と、
（ｉ）前記マッハツェンダ型光変調器からの前記光信号の出力を所望量以下に遮断する場合に、前記第２の特性領域に対応する所定の遮断バイアス電圧を、前記マッハツェンダ型光変調器に形成された２つの干渉用光導波路の夫々に備えられた電極に印加する一方で、前記光を変調するための変調信号を前記電極に印加しない一方で、（ｉｉ）前記マッハツェンダ型光変調器からの前記光信号の出力を所望量以下に遮断しない場合に、前記遮断バイアス電圧とは異なる駆動バイアス電圧を前記電極に印加することにより、発生する電界を前記干渉用光導波路に与える印加部と
を備え、
前記印加部は、前記駆動バイアス電圧が入力される逆相入力端子、前記光信号の出力を前記所望量以下に遮断する場合に前記遮断バイアス電圧が入力される一方で前記光信号の出力を前記所望量以下に遮断しない場合に接地される正相入力端子、及び前記電極と接続される出力端子を備える作動増幅器を含むことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
前記光変調器は、印加される前記バイアス電圧が負の方向に大きくなるほど光吸収の程度が大きくなる光吸収特性を有し、
前記遮断バイアス電圧は、前記駆動バイアス電圧よりも負の方向に大きいことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
遮断要求信号供給器からの信号に基づき、前記駆動バイアス電圧と前記遮断バイアス電圧を切り替えて前記電極に供給するスイッチを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の光送信器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光送信器から出力される前記光信号を、光伝送路を介して対向装置に向けて伝送することを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光を変調することで光信号を出力する光送信器及び光送信器を備える光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野では、送信するべきデータに応じて光を変調することで光信号を出力する光送信器が用いられている。変調した光信号を出力するために、光送信器は、光を発する光源や、光を変調する光変調器等を備えている。尚、このような光送信器は、例えば、複数の波長チャネルによるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex：波長分割多重）のための光伝送装置等に用いられる。例えば、ＷＤＭのための光伝送装置は、互いに異なる波長を有する光信号を出力する複数の光送信器と、これら光送信器から出力された光信号を波長分割多重してＷＤＭ信号光を出力する光マルチプレクサとを備えている。
【０００３】
光変調器として、高い消光比を実現でき且つ多段中継に付随するノイズに強い耐性を有しているマッハツェンダ型の光変調器が多く用いられる。マッハツェンダ型の光変調器は、リチウムナイオベート（Lithium Niobate：ＬＮ）という材料を用いて製造されることが多い。
【０００４】
一方で、光送信器は、規格やユーザの要求によって定められた時間以内に光信号の出力を停止する（つまり、光信号の出力を所望量以上遮断する）ことが可能な光遮断機能を備えていることが好ましい。リチウムナイオベートを用いて製造されるマッハツェンダ型の光変調器（以降、適宜“ＬＮ光変調器”と称する）を備える光送信器では、ＬＮ光変調器の２つのアーム（言い換えれば、２つの光導波路）の間で光の位相が１８０°ずれるように、２つのアームの一方又は双方に所定の電圧が印加される。その結果、２つのアームを通った光が再び合波されるときに光が打ち消されるため、光送信器からの光信号の出力が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８３４７３号公報
【特許文献２】特開平６−２３２７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＬＮ光変調器に代えて、半導体材料を用いて製造されるマッハツェンダ型の光変調器（以降、適宜“半導体ＭＺ型光変調器”と称する）が用いられることがある。半導体光変調器においても、上述した光遮断機能を備えていることが好ましい。しかしながら、上述したＬＮ光変調器において用いられる光遮断機能を半導体光変調器にそのまま適用したとしても、十分な消光量を得ることができない。つまり、半導体光変調器では、２つのアームの間での光の位相をずらすだけでは、十分な消光比量を得ることができない。具体的には、ＬＮ光変調器と半導体光変調器との間の構造的な又は特性上の相違に起因して、半導体光変調器では２つのアームを通った光の量がそれぞれ同じにならない場合がある。このため、２つのアームを通った光が再び合波される場合に完全に消光できず、ＬＮ光変調器ほどの十分な消光量を得ることができない。その結果、例えば所望量（例えば、−３０ｄＢｍ）以上の光遮断を行うことが困難又は不可能となっている。この傾向は、ネガティブチャープの半導体光変調器において顕著である。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、例えば光信号を適切に遮断することが可能な光送信器及び光伝送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】
【０００８】
上記課題は、マッハツェンダ型光変調器と、印加部とを備える光送信器によって解決される。マッハツェンダ型光変調器は、入力された光を変調することで光信号を出力する。加えて、マッハツェンダ型光変調器は、所定の光吸収特性を有している。所定の光吸収特性は、マッハツェンダ型光変調器に印加されるバイアス電圧に依存して光吸収の程度が変化する光吸収特性である。更に、所定の光吸収特性は、第１の特性領域及び第１の特性領域よりも光吸収の程度が大きくなる第２の特性領域を含む光吸収特性である。言い換えれば、所定の光吸収特性とは、第２の特性領域及び第２の特性領域よりも光吸収の程度が小さくなる第１の特性領域を含む光吸収特性である。印加部は、マッハツェンダ型光変調器からの光信号の出力を所望量以下に遮断する場合に、第２の特性領域に対応する所定の遮断バイアス電圧をマッハツェンダ型光変調器に形成された２つの干渉用光導波路の夫々に備えられた電極に印加する。その結果、遮断バイアス電圧の印加によって発生する電界が干渉用光導波路に与えられる。
【０００９】
上記課題は、光送信器から出力される光信号を、光伝送路を介して対向装置に向けて伝送する光伝送装置によって解決される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明した光送信器及び光伝送装置によれば、光信号を適切に遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の光送信器の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の光変調器単体の光吸収特性を、比較例の光変調器単体の光吸収特性と共に示すグラフである。
【図４】変形例の光送信器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】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づいて説明する。
【００１３】
（１）光伝送システム
図１を参照して、本実施形態の光伝送システム１について説明する。図１は、本実施形態の光伝送システム１の構成の一例を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、光伝送システム１は、ＷＤＭ光信号を出力する光伝送装置１０と、光伝送装置１０から出力されたＷＤＭ光信号を伝送するための光ファイバ伝送路２０と、光ファイバ伝送路２０により伝送されたＷＤＭ光信号を受信する光伝送装置４０とを備えている。
【００１５】
光伝送装置１０は、複数の光送信器１１と、光マルチプレクサ（ＭＵＸ）１２とを備える。光送信器１１はそれぞれ光マルチプレクサ１２の複数の入力ポートに接続される。光マルチプレクサ１２の出力ポートは光ファイバ伝送路２０に接続される。光マルチプレクサ１２は、光送信器１１から供給された複数の光信号を波長分割多重してＷＤＭ光信号を出力する。
【００１６】
光ファイバ伝送路２０の途中には、光ファイバ伝送路２０におけるＷＤＭ光信号の減衰を補償するために、光中継器３０が設けられている。光中継器３０はＷＤＭ光信号を増幅するための光増幅器を有している。尚、光増幅器は、例えば、ＷＤＭ光信号を受信する光増幅媒体（例えば、希土類元素がドープされたドープファイバや、半導体チップ等）と、光増幅媒体がＷＤＭ光信号の帯域を含む利得帯域を提供するように光増幅媒体をポンピングするポンピング部とを備えている。
【００１７】
光伝送装置４０は、受信したＷＤＭ光信号を各チャネルの光信号に分離する光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）４１と、分離された光信号を受信するための複数の光受信器４２とを備える。
【００１８】
尚、ＷＤＭ光信号を出力する光伝送装置１０に代えて、光送信器１１から出力される光信号を波長分割多重することなく出力する光伝送装置１０を用いてもよい。この場合、光伝送装置１０は、光マルチプレクサ１２を備えていなくともよいし、光送信器１１を複数備えていなくともよい。同様に、ＷＤＭ光信号を受信する光伝送装置４０に代えて、波長分割多重化されていない光信号を受信する光伝送装置４０を用いてもよい。この場合、光伝送装置４０は、光デマルチプレクサ４１を備えていなくともよいし、複数の光受信器４２を備えていなくともよい。
【００１９】
（２）光送信器
図２を参照して、本実施形態の光送信器１１について説明する。図２は、本実施形態の光送信器１１の構成の一例を示すブロック図である。
【００２０】
図２に示すように、光送信器１１は、レーザダイオード素子１１１と、光変調器１１２とを備えている。尚、図２は、レーザダイオード素子１１１と光変調器１１２とが同一の基板上に形成される構成を示している。しかしながら、レーザダイオード素子１１１と光変調器１１２とが別々の基板上に形成されていてもよい。
【００２１】
レーザダイオード素子１１１は、「光源」の一例であって、レーザダイオード駆動電流（例えば、１００ｍＡのレーザダイオード駆動電流）の供給を受けることで、所望の波長の光を出力する。例えば、レーザダイオード素子１１１は、図２中でレーザダイオード素子１１１の右側に位置する光変調器１１２に向けて光を出力する。
【００２２】
光変調器１１２は、レーザダイオード素子１１１から出力される光を変調する。但し、光変調器１１２は、レーザダイオード素子１１１から出力される光に限らず、当該光変調器１１２に入力される任意の光を変調してもよい。光変調器１１２は、変調した光を、光信号として出力する。本実施形態では、光変調器１１２は、半導体材料から製造されるマッハツェンダ型の光変調器であることが好ましい。
【００２３】
光変調器１１２は、レーザダイオード素子１１１から出力される光の光路となる２つの光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２を備えている。従って、レーザダイオード素子１１１から出力される光は、光導波路１１２１＿１を伝搬する光と光導波路１１２１＿２を伝搬する光とに分離された状態で変調される。その後、光導波路１１２１＿１を伝搬する光と光導波路１１２１＿２を伝搬する光とが再度混合されることで、変調された光が光信号として、例えば図２中光変調器１１２の右側に向けて出力される。
【００２４】
光送信器１１は、光導波路１１２１＿１を伝搬する光と光導波路１１２１＿２を伝搬する光とを変調して光信号として出力する（つまり、光導波路１１２１＿１を伝搬する光と光導波路１１２１＿２を伝搬する光を所望量以上遮断しない）ために、変調信号及び駆動用バイアス電圧信号を、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２の夫々に印加する。一方で、光送信器１１は、光変調器１１２からの光信号の出力を停止する（つまり、光導波路１１２１＿１を伝搬する光と光導波路１１２１＿２を伝搬する光を所望量以上遮断する）ために、遮断用バイアス電圧信号を、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２の夫々に印加する。
【００２５】
具体的には、光送信器１１は、図２中上側の光導波路１１２１＿１を伝搬する光を変調する又は遮断するための構成要素として、電極１１２２＿１と、変調信号供給器１１３＿１と、バイパスコンデンサ１１４１＿１と、コイル１１４２＿１と、抵抗１１４３＿１と、バイパスコンデンサ１１４４＿１と、スイッチ１１５＿１と、遮断要求信号供給器１１６＿１と、駆動用バイアス電圧供給器１１７＿１と、遮断用バイアス電圧供給器１１８＿１とを備えている。駆動用バイアス電圧供給器１１７＿１は、差動増幅器１１７１＿１と、抵抗１１７２＿１と、抵抗１１７３＿１と、駆動用バイアス電源１１７４＿１とを備えている。
【００２６】
光導波路１１２１＿１を伝搬する光を変調して光信号として出力する場合には、電極１１２２＿１には、変調信号供給器１１３＿１から供給される変調信号及び駆動用バイアス電圧供給器１１７＿１から供給される駆動用バイアス電圧信号が重畳された駆動用電圧信号が、電極１１２２＿１を介して光導波路１１２１＿１に印加される。従って、電極１１２２＿１は、光導波路１１２１＿１上に又は光導波路１１２１＿１を覆うように設けられることが好ましい。尚、電極１１２２＿１の一端は、バイパスコンデンサ１１４１＿１及びコイル１１４２＿１の夫々に電気的に接続されている。電極１１２２＿１の他端は、抵抗１１４３＿１及びバイパスコンデンサ１１４４＿１を介して接地されている。
【００２７】
変調信号供給器１１３＿１は、送信するべきデータに応じた変調信号を生成する。尚、変調信号供給器１１３＿１は、例えば差動型プリコーダであってもよい。この場合、変調信号供給器１１３＿１は、送信するべきデータに基づいて、１ビット前の符号と現在の符号との差情報が反映された符号化処理を行うことで、例えば１．５Ｖｐｐの変調信号（言い換えれば、電気差動変調信号）を生成してもよい。もちろん、変調信号供給器１１３＿１は、差動型プリコーダ以外のプリコーダ又は信号生成器であってもよい。変調信号供給器１１３＿１は、生成した変調信号を、バイパスコンデンサ１１４１＿１を介して電極１１２２＿１に印加する。尚、バイパスコンデンサ１１４１＿１とスイッチ１１５＿１との間（言い換えれば、電極１１２２＿１とスイッチ１１５＿１との間）設けられているコイル１１４２＿１により、変調信号がスイッチ１１５＿１側へ供給されることはない。
【００２８】
駆動用バイアス電圧供給器１１７＿１が備える駆動用バイアス電源１１７４＿１は、増幅前の駆動用バイアス電圧信号を、抵抗１１７３＿１を介して差動増幅器１１７１＿１の逆相入力端子へと供給する。差動増幅器１１７１＿１の正相入力端子は接地されている。差動増幅器１１７１＿１の出力は、抵抗１１７２＿１を介して逆相入力端子へと負帰還される。従って、差動増幅器１１７１＿１からは、増幅された駆動用バイアス電圧信号が出力される。尚、以下では、特段の表記がない場合には、“駆動用バイアス電圧信号”は、差動増幅器１１７１＿１から出力される駆動用バイアス信号（つまり、差動増幅器１１７１＿１によって増幅された駆動用バイアス電圧信号）を示している。差動増幅器１１７１＿１から出力される駆動用バイアス電圧信号は、スイッチ１１５＿１及びコイル１１４２＿１を介して電極１１２２＿１に印加される。
【００２９】
一方で、光導波路１１２１＿１を伝搬する光を遮断する場合には、電極１１２２＿１には、遮断用バイアス電圧供給器１１８＿１から供給される遮断用バイアス電圧信号が、電極１１２２＿１を介して光導波路１１２１＿１に印加される。つまり、遮断用バイアス電圧供給器１１８＿１は、遮断用バイアス電圧信号を、スイッチ１１５＿１及びコイル１１４２＿１を介して電極１１２２＿１に印加する。尚、光導波路１１２１＿１を伝搬する光を遮断する場合には、変調信号供給器１１３＿１から供給される変調信号が、電極１１２２＿１を介して光導波路１１２１＿１に印加されていてもよいし印加されていなくてもよい。以降、変調信号の印加の有無にかかわらず、光導波路１１２１＿１を伝搬する光を遮断する場合に電極１１２２＿１を介して光導波路１１２１＿１に印加される信号を、遮断用電圧信号と称する。
【００３０】
スイッチ１１５＿１は、遮断要求信号供給器１１６＿１から供給される遮断要求信号に応じて、その出力を切り替える。尚、遮断要求信号供給器１１６＿１は、例えば光伝送システム１ないしは光伝送装置１０のユーザないしはオペレータ等の指示に応じて、遮断要求信号を供給してもよい。例えば、遮断要求信号供給器１１６＿１は、例えばユーザないしはオペレータ等が光信号の出力の停止（つまり、遮断）を要求していない場合には、オフ状態（つまり、光信号の出力の停止ないしは遮断を要求していない状態）の遮断要求信号を供給してもよい。他方で、例えば、遮断要求信号供給器１１６＿１は、例えばユーザないしはオペレータ等が光信号の出力の停止（つまり、遮断）を要求している場合には、オン状態（つまり、光信号の出力の停止ないしは遮断を要求している状態）の遮断要求信号を供給してもよい。或いは、遮断要求信号供給器１１６＿１は、例えば光伝送システム１ないしは光伝送装置１０の装置状態又は通信状態に応じて、遮断要求信号を供給してもよい。例えば、遮断要求信号供給器１１６＿１は、例えば装置状態又は通信状態が正常な又は安定的な通信を行うことができる状態にある場合には、オフ状態の遮断要求信号を供給してもよい。他方で、例えば、遮断要求信号供給器１１６＿１は、例えば装置状態又は通信状態が正常な又は安定的な通信を行うことができる状態にない場合には、オン状態の遮断要求信号を供給してもよい。
【００３１】
尚、図２は、遮断要求信号供給器１１６＿１からスイッチ１１５＿１に対して遮断要求信号が供給され、且つ遮断要求信号供給器１１６＿２からスイッチ１１５＿２に対して遮断要求信号が供給される例を示している。しかしながら、単一の遮断要求信号供給器１１６から２つのスイッチ１１５＿１及び１１５＿２の夫々に対して遮断要求信号が供給されてもよい。この場合、光送信器１１は、２つの遮断要求信号供給器１１６＿１及び１１６＿２を備えることに代えて、単一の遮断要求信号供給器１１６を備えていてもよい。
【００３２】
例えば、遮断要求信号がオフ状態にある場合には、スイッチ１１５＿１は、駆動用バイアス電圧供給器１１７＿１とコイル１１４２＿１とを電気的に接続する。つまり、スイッチ１１５＿１は、図２中右側の端子をオン状態に切り替える。他方で、例えば、遮断要求信号がオン状態にある場合には、スイッチ１１５＿１は、遮断用バイアス電圧供給器１１８＿１とコイル１１４２＿１とを電気的に接続する。つまり、スイッチ１１５＿１は、図２中左側の端子をオン状態に切り替える。尚、スイッチ１１５＿１としては、相対的に高速な切り替えが可能なＣＭＯＳ等を含む半導体アナログスイッチ等が用いられることが好ましい。但し、ＣＭＯＳ等を含む反動アナログスイッチ以外の任意のスイッチをスイッチ１１５＿１として用いてもよい。
【００３３】
一方で、光変調器１１２は、図２中下側の光導波路１１２１＿２を伝搬する光を変調する又は遮断するための構成要素として、電極１１２２＿２と、変調信号供給器１１３＿２と、バイパスコンデンサ１１４１＿２と、コイル１１４２＿２と、抵抗１１４３＿２と、バイパスコンデンサ１１４４＿２と、スイッチ１１５＿２と、遮断要求信号供給器１１６＿２と、駆動用電圧供給器１１７＿２と、遮断用バイアス電圧供給器１１８＿２とを備えている。駆動用バイアス電圧供給器１１７＿２は、差動増幅器１１７１＿２と、抵抗１１７２＿２と、抵抗１１７３＿２と、駆動用バイアス電源１１７４＿２とを備えている。尚、図２中下側の光導波路１１２１＿２を伝搬する光を変調する又は遮断するための構成要素の動作は、図２中上側の光導波路１１２１＿１を伝搬する光を変調する又は遮断するための構成要素の動作と同一であるため、詳細な説明については省略する。
【００３４】
本実施形態では、光変調器１１２（つまり、半導体材料から製造されるマッハツェンダ型の光変調器）の光吸収特性を考慮した上で、上述した駆動用電圧信号及び遮断用電圧信号が設定されている。以下、図３を参照して、光変調器１１２の光吸収特性と共に駆動用電圧及び遮断用電圧信号について説明する。図３は、本実施形態の光変調器１１２単体の光吸収特性を、比較例の光変調器単体の光吸収特性と共に示すグラフである。
【００３５】
図３に示すように、本実施形態の光変調器１１２は、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に印加されるバイアス電圧（つまり、上述した駆動用バイアス電圧信号の電圧ないしは遮断用バイアス電圧信号の電圧）に応じて光吸収の程度が変化する光吸収特性を有している。より具体的には、本実施形態の光変調器１１２は、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に印加されるバイアス電圧が小さくなればなるほど、光吸収の程度が大きくなる（つまり、光出力が小さくなる）光吸収特性を有している。言い換えれば、本実施形態の光変調器１１２は、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に印加されるバイアス電圧が負の方向（図３中右側の方向）に大きくなればなるほど、光吸収の程度が大きくなる光吸収特性を有している。このような光吸収特性は、光変調器１１２内を伝搬する光の波長によっても変化し得る。例えば、図３は、光変調器１１２内を伝搬する光の波長が１５３０ｎｍ及び１５５０ｎｍとなる場合の光吸収特性を示している。
【００３６】
尚、図３に示す光吸収特性は、光変調器１１２が備える２つの光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２の夫々の単体としての光吸収特性を示している。
【００３７】
一方で、比較例の光変調器（具体的には、リチウムナイオベートを用いて製造されるマッハツェンダ型の光変調器）は、光導波路に印加される電圧の変動に関わらず、光吸収の程度がほとんど変化しない。
【００３８】
尚、本実施形態では、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２には、変調信号と駆動用バイアス電圧信号とが重畳された駆動用電圧信号が印加される。しかしながら、駆動用電圧信号は、駆動用バイアス電圧信号を中心の電圧として変調信号に応じて変動する電圧信号である。従って、電圧という観点から見れば、駆動用バイアス電圧信号と駆動用電圧信号と同一視してもよい。
【００３９】
同様に、本実施形態では、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２には、変調信号と遮断用バイアス電圧信号とが重畳された（若しくは、遮断用バイアス電圧信号そのものである）遮断用電圧信号が印加される。しかしながら、遮断用電圧信号は、遮断用バイアス電圧信号を中心の電圧として変調信号に応じて変動する電圧信号である。或いは、遮断用電圧信号は、遮断用バイアス電圧信号そのものである。従って、電圧という観点から見れば、遮断用バイアス電圧信号と遮断用電圧信号とを同一視してもよい。
【００４０】
このような光変調器１１２の光吸収特性を考慮すれば、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２を伝搬する光を変調して光信号として出力する場合には、光吸収の程度が相対的に小さい（例えば、概ね−３０ｄＢｍ以下の光吸収を実現しない）特性領域（例えば、図３中の第１の特性領域）を利用することが好ましい。つまり、光吸収の程度が相対的に小さい特性領域を利用するように、駆動用バイアス電圧信号が設定されることが好ましい。言い換えれば、光吸収の程度が相対的に小さい特性領域上に光変調器１１２の動作点が位置するように、駆動用バイアス電圧信号が設定されることが好ましい。例えば、図３に示す光吸収特性を考慮すれば、駆動用バイアス電圧信号は、例えば０Ｖから−５Ｖ（好ましくは、−１Ｖから−３Ｖ）程度に設定されることが好ましい。従って、例えば差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の増幅率を１０とすると、駆動用バイアス電源１１７４＿１及び１１７４＿２の夫々は、増幅前の駆動用バイアス電圧信号として、０Ｖから０．５Ｖ（好ましくは、０．１Ｖから０．３Ｖ）程度の電圧信号を出力することが好ましい。この場合、光変調器１１２の光吸収の程度が相対的に小さいため、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２を伝搬する光は、光変調器１１２によって殆ど又はあまり光吸収されない。従って、光送信器１１は、光信号を出力することができる。
【００４１】
一方で、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２を伝搬する光を遮断する（つまり、光変調器１１２からの光信号の出力を停止する）場合には、光吸収の程度が相対的に大きい（例えば、概ね−３０ｄＢｍ以下の光吸収を実現する）特性領域（例えば、図３中の第２の特性領域）を利用することが好ましい。つまり、光吸収の程度が相対的に大きい特性領域を利用するように、遮断用バイアス電圧信号が設定されることが好ましい。言い換えれば、光吸収の程度が相対的に大きい特性領域上に光変調器１１２の動作点が位置するように、遮断用バイアス電圧信号が設定されることが好ましい。例えば、図３に示す光吸収特性を考慮すれば、遮断用バイアス電圧信号は、例えば−５Ｖ以下（好ましくは、−１０Ｖ程度）に設定されることが好ましい。この場合、光変調器１１２の光吸収の程度が相対的に大きいため、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２を伝搬する光は、光変調器１１２によってその多くが又は殆ど吸収される。従って、光送信器１１は、光信号の出力を停止する（つまり、遮断する）ことができる。
【００４２】
尚、駆動用バイアス電圧信号及び遮断用バイアス電圧信号を設定するために、光送信器１１に要求されている仕様（例えば、光信号を遮断する遮断量（つまり、光吸収量）や、光信号の遮断に要する遮断時間等）を考慮した上で、光変調器１１２の光吸収特性のうちのいずれの特性領域を用いるかが適切にないしは適宜決定されることが好ましい。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の光送信器１１によれば、光変調器１１２の光吸収特性を考慮して設定される遮断用バイアス電圧信号（遮断用電圧信号）を光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に対して印加することができる。つまり、光変調器１１２の光吸収特性を利用して、光送信器１１からの光信号の出力を停止することができる。従って、光信号を適切に遮断することができる。
【００４４】
尚、本実施形態の光変調器１１２の光吸収特性を利用することなく光遮断機能を実現する一の手法（つまり、比較例の一の手法）として、例えば、レーザダイオード素子１１１を駆動するためのレーザダイオード駆動電流の供給を停止することで、光遮断機能を実現する手法が考えられる。つまり、レーザダイオード素子１１１からの光そのものの出力を停止することで、光信号の出力を停止する手法が考えられる。しかしながら、レーザダイオード駆動電流の供給の停止及び再開を繰り返した場合には、レーザダイオード素子１１１の温度変化が大きくなってしまう。このため、レーザダイオード素子１１１から安定した波長の光が発せされるまでに要する時間が相対的に長くなってしまう。従って、光信号の立ち上がり時間の要求値が相対的に短い光伝送システム１（つまり、ＷＤＭを採用する光伝送システム１）では、適切な光信号を出力することができなくなってしまいかねない。
【００４５】
本実施形態の光変調器１１２の光吸収特性を利用することなく光遮断機能を実現する他の手法（つまり、比較例の他の手法）として、レーザダイオード素子１１１が備え得るＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier：半導体光増幅器）に対して逆バイアス電圧（つまり、光を増幅させるバイアス電圧とは逆方向のバイアス電圧であって、光を減衰させるバイアス電圧）を印加することで、光遮断機能を実現する手法が考えられる。しかしながら、ＳＯＡにおける光の減衰のみでは、所望量（例えば、−３０ｄＢｍ）以上の光遮断を必ずしも実現することができるとは限らない。
【００４６】
しかるに、本実施形態によれば、上述したように光変調器１１２の光吸収特性を利用して、光送信器１１からの光信号の出力を停止することができる。従って、レーザダイオード素子１１１の駆動を制御することによって光信号を遮断する構成と比較して、光信号を適切に遮断することができる。
【００４７】
本実施形態の光送信器１１が光信号を遮断する場合に利用している特性（第２の特性領域）は、光変調器１１２を仕様する上では本来はない方が望ましいと考えられている特性である。つまり、光吸収の程度が大きくなってしまうという特性は、本来はない方が望ましいと考えられている特性である。しかるに、本実施形態では、本来はない方が望ましいと考えられている特性を積極的に利用することで、光信号の遮断を実現しているという点で実践上大変有用である。
【００４８】
本実施形態の光送信器１１によれば、光変調器１１２の光吸収特性を考慮して設定される駆動用バイアス電圧信号（駆動用電圧信号）を光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に対して印加することができる。つまり、光変調器１１２の光吸収特性を利用して、光送信器１１から光信号を出力することができる。従って、光信号を適切に出力することができる。
【００４９】
本実施形態の光送信器１１によれば、光変調器１１２の光吸収特性を考慮して、駆動用バイアス電圧信号（駆動用電圧信号）よりも小さい遮断用バイアス電圧信号（遮断用電圧信号）を設定することができる。従って、光信号を適切に遮断しつつも、光信号を適切に出力することができる。
【００５０】
本実施形態の光送信器１１によれば、光変調器１１２が備える一の光導波路１１２１＿１に対して、スイッチ１１５＿１及び遮断用バイアス電圧供給器１１８＿１が用意される。同様に、光変調器１１２が備える他の光導波路１１２１＿２に対して、スイッチ１１５＿２及び遮断用バイアス電圧供給器１１８＿２が用意される。つまり、本実施形態の光送信器１１によれば、光変調器１１２が備える２つの光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２の夫々に対して個別に、スイッチ１１５＿２及び遮断用バイアス電圧供給器１１８＿２が用意される。従って、光変調器１１２が備える２つの光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２の夫々に対して、適切に遮断用バイアス電圧信号を印加することができる。
【００５１】
（３）変形例
図４を参照して、変形例の光送信器１１ａについて説明する。図４は、変形例の光送信器１１ａの構成の一例を示すブロック図である。尚、上述した光送信器１１の構成要素と同一の構成要素については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。
【００５２】
図４に示すように、変形例の光送信器１１ａは、上述した光送信器１１と同様に、レーザダイオード素子１１１と、光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２を備える光変調器１１２とを備えている。加えて、変形例の光送信器１１ａは、上述した光送信器１１と同様に、電極１１２２＿１及び１１２２＿２と、変調信号供給器１１３＿１及び１１３＿２と、バイパスコンデンサ１１４１＿１及び１１４１＿２と、コイル１１４２＿１及び１１４２＿２と、抵抗１１４３＿１及び１１４３＿２と、バイパスコンデンサ１１４４＿１及び１１４４＿２と、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２とを備えている。
【００５３】
変形例の光送信器１１ａは、上述した光送信器１１と比較して、スイッチ１１５＿１及び１１５＿２を備えていないという点で異なっている。このため、変形例の光送信器１１ａでは、駆動用電圧供給器１１７＿１又は１１７＿２から出力される駆動用バイアス電圧信号は、コイル１１４２＿１又は１１４２＿２を介して電極１１２２＿１又は１１２２＿２に印加される。
【００５４】
加えて、変形例の光送信器１１ａは、上述した光送信器１１と比較して、２つの遮断要求信号供給器１１６＿１及び１１６＿２に代えて、２つの光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に共通する１つの遮断要求信号供給器１１６ａを備えているという点で異なっている。尚、遮断要求信号供給器１１６ａは、上述した遮断要求信号供給器１１６＿１又は１１６＿２と同一の構成を有していてもよい。
【００５５】
同様に、変形例の光送信器１１ａは、上述した光送信器１１と比較して、２つの遮断用バイアス電圧供給器１１８＿１及び１１８＿２に代えて、２つの光導波路１１２１＿１及び１１２１＿２に共通する１つの遮断用バイアス電圧供給器１１８ａを備えているという点で異なっている。
【００５６】
加えて、変形例の光送信器１１ａは、上述した光送信器１１と比較して、遮断用バイアス電圧供給器１１８ａ及び接地点と駆動用バイアス電圧供給器１１７＿１又は１１７＿２とを接続するためのスイッチ１１９ａを新たに備えているという点で異なっている。
【００５７】
変形例では、光導波路１１２１＿１を伝搬する光を変調して光信号として出力する場合には、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２が備える差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の正相入力端子は、スイッチ１１９ａを介して接地される。具体的には、遮断要求信号供給器１１６から供給される遮断要求信号がオフ状態にある場合には、スイッチ１１９ａは、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の正相入力端子と接地点とを電気的に接続する。つまり、スイッチ１１９ａは、図４中下側の端子をオン状態に切り替える。その結果、図４に示す光送信器１１ａは、図２に示す光送信器１１と同様の動作（具体的には、光を変調して光信号として出力する動作）を行う。従って、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２からは、光吸収の程度が相対的に小さい（例えば、概ね−２０ｄＢｍから−３０ｄＢｍ以下の光吸収を実現しない）特性領域（例えば、図３中の第１の特性領域）を利用する駆動用バイアス電圧が出力される。従って、光送信器１１は、光信号を出力することができる。
【００５８】
一方で、変形例では、光導波路１１２１＿１を伝搬する光を遮断する場合には、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２が備える差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の正相入力端子は、スイッチ１１９ａを介して遮断用バイアス電圧供給器１１８ａに接続される。具体的には、遮断要求信号供給器１１６から供給される遮断要求信号がオン状態にある場合には、スイッチ１１９ａは、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の正相入力端子と遮断用バイアス電圧供給器１１８ａとを電気的に接続する。つまり、スイッチ１１ａは、図４中上側の端子をオン状態に切り替える。
【００５９】
遮断用バイアス電圧供給器１１８ａは、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２から図３に示す遮断用バイアス電圧信号が出力されるように、適切なバイアス電圧を供給する。つまり、遮断用バイアス電圧供給器１１８ａは、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２から光吸収の程度が相対的に大きい（例えば、概ね−３０ｄＢｍ以下の光吸収を実現する）特性領域（例えば、図３中の第２の特性領域）を利用する遮断用バイアス電圧信号が出力されるように、適切なバイアス電圧を供給する。
【００６０】
具体的な例を用いて説明する。例えば、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の逆相入力端子に、駆動用バイアス電源１１７４＿１及び１１７４＿２の夫々から、０Ｖから−０．３Ｖ（好ましくは、−０．１Ｖから−０．３Ｖ）程度の駆動用バイアス電圧信号が供給されている場合を想定する。差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の正相入力端子が接地されている場合には、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の入力端子間の電圧差は概ね０Ｖから０．３Ｖ程度になる。一方で、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々の正相入力端子が、−２Ｖ程度のバイアス電圧を供給する遮断用バイアス電圧供給器１１８ａに接続されるとする。この場合には、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の入力端子間の電圧差は、１．７Ｖから２Ｖ程度になる。つまり、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の入力端子間の電圧差が大幅に増加することになる。その結果、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の出力が飽和するため、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２からは、当該差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々のマイナス側の電源電圧が出力される。このため、例えばマイナス側の電源電圧が−５Ｖであれば、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２からは、−５Ｖ程度の遮断用バイアス電圧信号が出力される。尚、マイナス側の電源電圧が出力されることを考慮すれば、差動増幅器１１７１＿１及び１１７１＿２の夫々のマイナス側の電源電圧は、光吸収の程度が相対的に大きい特性領域（例えば、図３中の第２の特性領域）を利用する電圧信号と同一になるように設定されていることが好ましい。その結果、図４に示す光送信器１１ａは、図２に示す光送信器１１と同様の動作（具体的には、光を遮断する動作）を行う。従って、駆動用電圧供給器１１７＿１及び１１７＿２からは、光吸収の程度が相対的に大きい特性領域（例えば、図３中の第２の特性領域）を利用する遮断用バイアス電圧信号が出力される。従って、光送信器１１は、光信号を遮断することができる。
【００６１】
以上説明したように、変形例の光送信器１１ａによれば、上述した光送信器１１が享受する各種効果を好適に享受することができる。加えて、変形例の光送信器１１ａによれば、光送信器１１ａが備える遮断用バイアス電圧供給器１１８ａやスイッチ１１９ａの数を減らすことができる。従って、光送信器１１ａの小型化や低コスト化を図ることができる。
【００６２】
以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
【００６３】
（付記１）
入力された光を変調することで光信号を出力し、且つ印加されるバイアス電圧に依存して光吸収の程度が変化する光吸収特性であって、第１の特性領域及び第１の特性領域よりも光吸収の程度が大きくなる第２の特性領域を含む光吸収特性を有するマッハツェンダ型光変調器と、
前記マッハツェンダ型光変調器からの前記光信号の出力を所望量以下に遮断する場合に、前記第２の特性領域に対応する所定の遮断バイアス電圧を、前記マッハツェンダ型光変調器に形成された２つの干渉用光導波路の夫々に備えられた電極に印加することにより、発生する電界を前記干渉用光導波路に与える印加部と
を備えることを特徴とする光送信器。
【００６４】
（付記２）
前記光変調器は、印加される前記バイアス電圧が負の方向に大きくなるほど光吸収の程度が大きくなる前記光吸収特性であり、
前記遮断バイアス電圧は、前記マッハツェンダ型光変調器からの前記光信号の出力を所望量以下に遮断しない場合の前記バイアス電圧である駆動バイアス電圧よりも負の方向に大きいことを特徴とする付記１に記載の光送信器。
【００６５】
（付記３）
前記駆動バイアス電圧は、前記第１の特性領域に対応する電圧であることを特徴とする付記２に記載の光送信器。
【００６６】
（付記４）
前記印加部は、
前記遮断バイアス電圧を供給する遮断用電源と、
前記駆動バイアス電圧を供給する駆動用電源と、
前記光変調器からの前記光信号の出力を前記所望量以下に遮断する場合に、前記遮断用電源と前記電極とを接続し、前記光変調器からの前記光信号の出力を前記所望量以下に遮断しない場合に、前記駆動用電源と前記電極とを接続するスイッチと
を備えることを特徴とする付記２又は３に記載の光送信器。
【００６７】
（付記５）
前記印加部は、前記２つの干渉用光導波路の夫々に備えられた前記電極毎に、(i)前記遮断バイアス電圧を供給する遮断用電源と、(ii)前記遮断用電源と前記電極とを接続するスイッチとを備えることを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の光送信器。
【００６８】
（付記６）
前記印加部は、前記２つの干渉用光導波路の夫々に備えられた前記電極に共通に、(i)前記遮断バイアス電圧を供給する遮断用電源と、(ii)前記遮断用電源と前記電極とを接続するスイッチとを備えることを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の光送信器。
【００６９】
（付記７）
遮断要求信号供給器からの信号に基づき、前記駆動バイアス電圧と前記遮断バイアス電圧を切り替えて前記電極に供給するスイッチを更に備えることを特徴とする付記２又は３に記載の光送信器。
【００７０】
（付記８）
付記１から６のいずれか一項に記載の光送信器から出力される前記光信号を、光伝送路を介して対向装置に向けて伝送することを特徴とする光伝送装置。
【００７１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう光送信器及び光伝送装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１  光伝送システム
１０  光伝送装置
１１  光送信器
１１１  レーザダイオード素子
１１２  光変調器
１１２１  光導波路
１１２２  電極
１１３  変調信号供給器
１１５  スイッチ
１１６  遮断要求信号供給器
１１７  駆動用バイアス電圧供給器
１１８  遮断用バイアス電圧供給器
１１９ａ  スイッチ
【図１】
0005711939.tif 000002
【図２】
0005711939.tif 000003
【図３】
0005711939.tif 000004
【図４】
0005711939.tif 000005