(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と、第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成するデータ生成部（１９）と、
前記第１のデータストリーム群と前記第２のデータストリーム群との間でのタイミングをタイミング設定に応じてシフトするタイミング調整部（２０）と、
入力された光を第１の光と第２の光と第３の光と第４の光とへ分割する少なくとも１つの分岐部（２〜４）と、
前記第１のデータストリームに基づいて前記第１の光を変調する第１の光変調部（５）と、
前記第２のデータストリームに基づいて前記第２の光を変調する第２の光変調部（６）と、
前記第１の光変調部（５）からの光と前記第２の光変調部（６）からの光との間の位相差を第１の位相差設定に応じてシフトする第１の位相調整部（１０）と、
前記第１の光変調部（５）からの光と、前記第１の位相調整部（１０）を経由した前記第２の光変調部（６）からの光とを合成する第１の光合成部（１３）と、
前記第３のデータストリームに基づいて前記第３の光を変調する第３の光変調部（７）と、
前記第４のデータストリームに基づいて前記第４の光を変調する第４の光変調部（８）と、
前記第３の光変調部（７）からの光と前記第４の光変調部（８）からの光との間の位相差を第２の位相差設定に応じてシフトする第２の位相調整部（１１）と、
前記第３の光変調部（７）からの光と、前記第２の位相調整部（１１）を経由した前記第４の光変調部（８）からの光とを合成する第２の光合成部（１４）と、
互いに直交する２つの偏波としての前記第１の光合成部（１３）からの光と前記第２の光合成部（１４）からの光とを合成する偏波合成部（１６）と、
前記偏波合成部（１６）からの光の強度に対してピーク検波を行うことにより検出値を出力するピーク検波回路（１８）と、
前記タイミング調整部（２０）の前記タイミング設定を調整するための調整モードを有する制御部（１２）と、
を備え、
前記データ生成部（１９）は第１のテストモードを有しており、
前記第１のテストモードにおいて前記データ生成部（１９）は、Ｎを自然数として、前記第１のデータストリームおよび前記第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成し、かつ、前記第２のデータストリームおよび前記第４のデータストリームの各々として、前記第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成し、
前記タイミング調整部（２０）は、前記ピーク検波回路（１８）からの前記検出値を最大化するように前記タイミング設定を調整する設定モードを有し、
前記制御部（１２）は前記調整モードにおいて、前記第１の位相差設定および前記第２の位相差設定がゼロとなるように前記第１の位相調整部（１０）および前記第２の位相調整部（１１）を制御し、かつ前記データ生成部（１９）を少なくとも一時的に前記第１のテストモードとし、かつ前記タイミング調整部（２０）を前記設定モードとする、
光変調器（２２）。
【請求項２】
前記データ生成部（１９）の前記第１のテストモードにおいて、Ｎは２以上である、請求項１に記載の光変調器（２２）。
【請求項３】
前記データ生成部（１９）は第２のテストモードを有しており、
前記第２のテストモードにおいて前記データ生成部（１９）は、前記第１のデータストリームおよび前記第３のデータストリームの各々として、２ビットのマークと２ビットのスペースとを繰り返す第３のテストデータストリームを生成し、かつ、前記第２のデータストリームおよび前記第４のデータストリームの各々として、２ビットのマークと２ビットのスペースとを繰り返しかつ前記第３のテストデータストリームに対して１ビットシフトされた第４のテストデータストリームを生成し、
前記制御部（１２）は前記調整モードにおいて、前記データ生成部（１９）を前記第１のテストモードとした後に前記第２のテストモードとする、
請求項２に記載の光変調器（２２）。
【請求項４】
第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と、第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成するデータ生成部（１９）と、
前記第１のデータストリーム群と前記第２のデータストリーム群との間でのタイミングをタイミング設定に応じてシフトするタイミング調整部（２０）と、
入力された光を第１の光と第２の光と第３の光と第４の光とへ分割する少なくとも１つの分岐部（２〜４）と、
前記第１のデータストリームに基づいて前記第１の光を変調する第１の光変調部（５）と、
前記第２のデータストリームに基づいて前記第２の光を変調する第２の光変調部（６）と、
前記第１の光変調部（５）からの光と前記第２の光変調部（６）からの光との間の位相差を第１の位相差設定に応じてシフトする第１の位相調整部（１０）と、
前記第１の光変調部（５）からの光と、前記第１の位相調整部（１０）を経由した前記第２の光変調部（６）からの光とを合成する第１の光合成部（２３）と、
前記第３のデータストリームに基づいて前記第３の光を変調する第３の光変調部（７）と、
前記第４のデータストリームに基づいて前記第４の光を変調する第４の光変調部（８）と、
前記第３の光変調部（７）からの光と前記第４の光変調部（８）からの光との間の位相差を第２の位相差設定に応じてシフトする第２の位相調整部（１１）と、
前記第３の光変調部（７）からの光と、前記第２の位相調整部（１１）を経由した前記第４の光変調部（８）からの光とを合成する第２の光合成部（２４）と、
互いに直交する２つの偏波としての前記第１の光合成部（２３）からの光と前記第２の光合成部（２４）からの光とを合成する偏波合成部（１６）と、
共通の偏波方向を有する２つの偏波としての前記第１の光合成部（２３）からの光と前記第２の光合成部（２４）からの光とを合成する第３の光合成部（２５）と、
前記第３の光合成部（２５）からの光の強度を検出することにより検出値を出力する光強度検出部（１７）と、
前記タイミング調整部（２０）の前記タイミング設定を調整するための調整モードを有する制御部（１２）と、
を備え、
前記データ生成部（１９）は第１のテストモードを有しており、
前記第１のテストモードにおいて前記データ生成部（１９）は、Ｎを自然数として、前記第１のデータストリームおよび前記第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成し、かつ、前記第２のデータストリームおよび前記第４のデータストリームの各々として、前記第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成し、
前記タイミング調整部（２０）は、前記光強度検出部（１７）からの前記検出値を最大化するように前記タイミング設定を調整する設定モードを有し、
前記制御部（１２）は前記調整モードにおいて、前記第１の位相差設定および前記第２の位相差設定がゼロとなるように前記第１の位相調整部（１０）および前記第２の位相調整部（１１）を制御し、かつ前記データ生成部（１９）を少なくとも一時的に前記第１のテストモードとし、かつ前記タイミング調整部（２０）を前記設定モードとする、
光変調器（２２Ｍ）。
【請求項５】
第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成するデータ生成部（１９）と、前記第１のデータストリーム群と前記第２のデータストリーム群との間でのタイミングをタイミング設定に応じてシフトするタイミング調整部（２０）と、入力された光を第１の光と第２の光と第３の光と第４の光とへ分割する少なくとも１つの分岐部（２〜４）と、前記第１のデータストリームに基づいて前記第１の光を変調する第１の光変調部（５）と、前記第２のデータストリームに基づいて前記第２の光を変調する第２の光変調部（６）と、前記第１の光変調部（５）からの光と前記第２の光変調部（６）からの光との間の位相差を第１の位相差設定に応じてシフトする第１の位相調整部（１０）と、前記第１の光変調部（５）からの光と前記第１の位相調整部（１０）を経由した前記第２の光変調部（６）からの光とを合成する第１の光合成部（１３）と、前記第３のデータストリームに基づいて前記第３の光を変調する第３の光変調部（７）と、前記第４のデータストリームに基づいて前記第４の光を変調する第４の光変調部（８）と、前記第３の光変調部（７）からの光と前記第４の光変調部（８）からの光との間の位相差を第２の位相差設定に応じてシフトする第２の位相調整部（１１）と、前記第３の光変調部（７）からの光と前記第２の位相調整部（１１）を経由した前記第４の光変調部（８）からの光とを合成する第２の光合成部（１４）と、互いに直交する２つの偏波としての前記第１の光合成部（１３）からの光と前記第２の光合成部（１４）からの光とを合成する偏波合成部（１６）と、前記偏波合成部（１６）からの光の強度に対してピーク検波を行うことにより検出値を出力するピーク検波回路（１８）と、を含む光変調器（２２）の制御方法であって、
前記第１の位相調整部（１０）の前記第１の位相差設定と、前記第２の位相調整部（１１）の前記第２の位相差設定とをゼロにする工程と、
前記データ生成部（１９）から、Ｎを自然数として、前記第１のデータストリームおよび前記第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成し、かつ、前記第２のデータストリームおよび前記第４のデータストリームの各々として、前記第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成する工程と、
前記第１のテストデータストリームおよび前記第２のテストデータストリームが生成されている際に、前記ピーク検波回路（１８）からの前記検出値を最大化するように、前記タイミング調整部（２０）の前記タイミング設定を調整する工程と、
を備える、光変調器（２２）の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器および光変調器の制御方法に関し、特に、偏波多重を用いた、光変調器および光変調器の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マッハツェンダ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ：ＭＺ）型光変調器による変調として、二重偏波四位相偏移変調（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＤＰ−ＱＰＳＫ）および二重偏波１６直交振幅変調（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＤＰ−１６ＱＡＭ）などが挙げられる。これらの変調方式は複数のデータストリームを光によって偏波多重変調する。この変調時に発生し得る、偏波間でのデータストリームのタイミングずれは、信号特性を劣化させてしまう。よってタイミングずれを低減することが求められる（特開２０１５−０５２６７０号公報（特許文献１）参照）。【０００３】
例えば、特開２０１１−０４４９０６号公報（特許文献２）によれば、レーザ光が２つの光に分岐される。各光が変調され、そして合成される。この合成までに、一方の光は偏波が維持されるが（Ｘ偏波）、他方の光は偏波が９０°回転される（Ｙ偏波）。この変調後に偏波間のタイミングずれが発生し得る。この原因は、変調に用いられるデータストリームを生成するデータ生成部から変調器までの距離、または変調器内部の距離が、データストリーム間で異なり得るためである。このタイミングずれは、信号特性を劣化させる原因となる。そこで、Ｘ偏波およびＹ偏波が合成された出力の強度が検出され、その情報を用いて各データストリームのタイミングが制御される。これにより偏波間におけるデータのタイミングずれが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０５２６７０号公報
【特許文献２】特開２０１１−０４４９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２０１１−４４９０６号公報の技術によると、１ビット以上の大きなタイミングずれには対応することが困難であった。【０００６】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、任意の量のタイミングずれに対する調整を行うことができる光変調器および光変調器の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の局面に従う光変調器は、データ生成部と、タイミング調整部と、少なくとも１つの分岐部と、第１の光変調部と、第２の光変調部と、第１の位相調整部と、第１の光合成部と、第３の光変調部と、第４の光変調部と、第２の位相調整部と、第２の光合成部と、偏波合成部と、ピーク検波回路と、制御部とを有している。データ生成部は、第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と、第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成する。タイミング調整部は、第１のデータストリーム群と第２のデータストリーム群との間でのタイミングをタイミング設定に応じてシフトする。少なくとも１つの分岐部は、入力された光を第１の光と第２の光と第３の光と第４の光とへ分割する。第１の光変調部は、第１のデータストリームに基づいて第１の光を変調する。第２の光変調部は、第２のデータストリームに基づいて第２の光を変調する。第１の位相調整部は、第１の光変調部からの光と第２の光変調部からの光との間の位相差を第１の位相差設定に応じてシフトする。第１の光合成部は、第１の光変調部からの光と、第１の位相調整部を経由した第２の光変調部からの光とを合成する。第３の光変調部は、第３のデータストリームに基づいて第３の光を変調する。第４の光変調部は、第４のデータストリームに基づいて第４の光を変調する。第２の位相調整部は、第３の光変調部からの光と第４の光変調部からの光との間の位相差を第２の位相差設定に応じてシフトする。第２の光合成部は、第３の光変調部からの光と、第２の位相調整部を経由した第４の光変調部からの光とを合成する。偏波合成部は、互いに直交する２つの偏波としての第１の光合成部からの光と第２の光合成部からの光とを合成する。ピーク検波回路は、偏波合成部からの光の強度に対してピーク検波を行うことにより検出値を出力する。制御部は、タイミング調整部のタイミング設定を調整するための調整モードを有している。データ生成部は第１のテストモードを有している。第１のテストモードにおいてデータ生成部は、Ｎを自然数として、第１のデータストリームおよび第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成し、かつ、第２のデータストリームおよび第４のデータストリームの各々として、第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成する。タイミング調整部は、ピーク検波回路からの検出値を最大化するようにタイミング設定を調整する設定モードを有している。制御部は調整モードにおいて、第１の位相差設定および第２の位相差設定がゼロとなるように第１の位相調整部および第２の位相調整部を制御し、かつデータ生成部を少なくとも一時的に第１のテストモードとし、かつタイミング調整部を設定モードとする。
【０００８】
本発明の他の局面に従う光変調器は、データ生成部と、タイミング調整部と、少なくとも１つの分岐部と、第１の光変調部と、第２の光変調部と、第１の位相調整部と、第１の光合成部と、第３の光変調部と、第４の光変調部と、第２の位相調整部と、第２の光合成部と、偏波合成部と、第３の光合成部と、光強度検出部と、制御部とを有している。データ生成部は、第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と、第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成する。タイミング調整部は、第１のデータストリーム群と第２のデータストリーム群との間でのタイミングをタイミング設定に応じてシフトする。少なくとも１つの分岐部は、入力された光を第１の光と第２の光と第３の光と第４の光とへ分割する。第１の光変調部は、第１のデータストリームに基づいて第１の光を変調する。第２の光変調部は、第２のデータストリームに基づいて第２の光を変調する。第１の位相調整部は、第１の光変調部からの光と第２の光変調部からの光との間の位相差を第１の位相差設定に応じてシフトする。第１の光合成部は、第１の光変調部からの光と、第１の位相調整部を経由した第２の光変調部からの光とを合成する。第３の光変調部は、第３のデータストリームに基づいて第３の光を変調する。第４の光変調部は、第４のデータストリームに基づいて第４の光を変調する。第２の位相調整部は、第３の光変調部からの光と第４の光変調部からの光との間の位相差を第２の位相差設定に応じてシフトする。第２の光合成部は、第３の光変調部からの光と、第２の位相調整部を経由した第４の光変調部からの光とを合成する。偏波合成部は、互いに直交する２つの偏波としての第１の光合成部からの光と第２の光合成部からの光とを合成する。第３の光合成部は、共通の偏波方向を有する２つの偏波としての第１の光合成部からの光と第２の光合成部からの光とを合成する。光強度検出部は、第３の光合成部からの光の強度を検出することにより検出値を出力する。制御部は、タイミング調整部のタイミング設定を調整するための調整モードを有している。データ生成部は第１のテストモードを有している。第１のテストモードにおいてデータ生成部は、Ｎを自然数として、第１のデータストリームおよび第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成し、かつ、第２のデータストリームおよび第４のデータストリームの各々として、第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成する。タイミング調整部は、光強度検出部からの検出値を最大化するようにタイミング設定を調整する設定モードを有している。制御部は調整モードにおいて、第１の位相差設定および第２の位相差設定がゼロとなるように第１の位相調整部および第２の位相調整部を制御し、かつデータ生成部を少なくとも一時的に第１のテストモードとし、かつタイミング調整部を設定モードとする。
【０００９】
本発明の光変調器の制御方法において、光変調器は、データ生成部と、タイミング調整部と、少なくとも１つの分岐部と、第１の光変調部と、第２の光変調部と、第１の位相調整部と、第１の光合成部と、第３の光変調部と、第４の光変調部と、第２の光合成部と、偏波合成部と、ピーク検波回路とを有している。データ生成部は、第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と、第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成する。タイミング調整部は、第１のデータストリーム群と第２のデータストリーム群との間でのタイミングをタイミング設定に応じてシフトする。少なくとも１つの分岐部は、入力された光を第１の光と第２の光と第３の光と第４の光とへ分割する。第１の光変調部は、第１のデータストリームに基づいて第１の光を変調する。第２の光変調部は、第２のデータストリームに基づいて第２の光を変調する。第１の位相調整部は、第１の光変調部からの光と第２の光変調部からの光との間の位相差を第１の位相差設定に応じてシフトする。第１の光合成部は、第１の光変調部からの光と、第１の位相調整部を経由した第２の光変調部からの光とを合成する。第３の光変調部は、第３のデータストリームに基づいて第３の光を変調する。第４の光変調部は、第４のデータストリームに基づいて第４の光を変調する。第２の位相調整部は、第３の光変調部からの光と第４の光変調部からの光との間の位相差を第２の位相差設定に応じてシフトする。第２の光合成部は、第３の光変調部からの光と、第２の位相調整部を経由した第４の光変調部からの光とを合成する。偏波合成部は、互いに直交する２つの偏波としての第１の光合成部からの光と第２の光合成部からの光とを合成する。ピーク検波回路は、偏波合成部からの光の強度に対してピーク検波を行うことにより検出値を出力する。光変調器の制御方法は、次の工程を有している。第１の位相調整部の第１の位相差設定と、第２の位相調整部の第２の位相差設定とがゼロにされる。データ生成部から、Ｎを自然数として、第１のデータストリームおよび第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームが生成され、かつ、第２のデータストリームおよび第４のデータストリームの各々として、第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームが生成される。第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームが生成されている際に、ピーク検波回路からの検出値を最大化するように、タイミング調整部のタイミング設定が調整される。
【００１０】
なお上記記載において、「第１の」〜「第４の」などの序数は、同じ名称を有する要素を互いに区別するために用いられているものであって、当該要素の総数を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一の局面に従う光変調器によれば、偏波間におけるタイミングずれに対する調整を行うに際して、第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームとして、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとの繰り返しパターンが用いられる。第１のテストデータストリームと第２のテストデータストリームとは互いにＮビットずらされていることから、これらが適用されることによって得られる２つの光が合成されることによって、周期２Ｎビットのパルスパターンが生じる。このパルスパターンを、互いに直交する偏波の各々が有する。このため、偏波間のタイミングのずれ量がＮビットまで増加するにつれて、両偏波が合成された光の強度ピークは減少していく。よって、強度ピークを最大化することで、ほぼＮビットまでのタイミングずれに対応することができる。またＮの値を選択することによって、任意の量のタイミングずれに適した調整を行うことができる。【００１２】
本発明の他の局面に従う光変調器によれば、変調信号の出力を生成するために合成されることになる互いに直交する２つの偏波が、これら偏波間におけるタイミングずれに対する調整を行うに際しては、共通の偏波方向を有する２つの偏波として合成される。第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームとして、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとの繰り返しパターンが用いられる。第１のテストデータストリームと第２のテストデータストリームとは互いにＮビットずらされていることから、これらが適用されることによって得られる２つの光が合成されることによって、周期２Ｎビットのパルスパターンが生じる。このパルスパターンを、２つの偏波の各々が有する。このため、偏波間のタイミングのずれ量がＮビットまで増加するにつれて、両偏波が合成された光の強度は減少していく。よって、強度を最大化することで、ほぼＮビットまでのタイミングずれに対応することができる。またＮの値を選択することによって、任意の量のタイミングずれに適した調整を行うことができる。また上記強度は、共通の偏波方向を有する２つの偏波の合成光の光強度である。共通の偏波方向を有する２つの偏波は互いに干渉するので、偏波間のタイミングのずれ量が光強度に反映されやすくなる。これにより、タイミング調整の際に、光強度の信号に対して複雑な処理を施す必要がなる。よって光変調器の構成を簡素化することができる。【００１３】
本発明の光変調器の制御方法によれば、偏波間におけるタイミングずれに対する調整を行うに際して、第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームとして、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとの繰り返しパターンが用いられる。第１のテストデータストリームと第２のテストデータストリームとは互いにＮビットずらされていることから、これらが適用されることによって得られる２つの光が合成されることによって、周期２Ｎビットのパルスパターンが生じる。このパルスパターンを、互いに直交する偏波の各々が有する。このため、偏波間のタイミングのずれ量がＮビットまで増加するにつれて、両偏波が合成された光の強度ピークは減少していく。よって、強度ピークを最大化することで、ほぼＮビットまでのタイミングずれに対応することができる。またＮの値を選択することによって、任意の量のタイミングずれに適した調整を行うことができる。【００１４】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における光変調器を有する光送信器の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の光変調器の制御方法を概略的に示すフロー図である。
【図３】図２の光変調器の制御方法においてデータ生成部が生成する第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームをＮ＝２の場合について示すグラフ図である。
【図４】図２の光変調器の制御方法において光合成部によって合成される光の強度を示すグラフ図である。
【図５】図２の光変調器の制御方法において偏波合成部によって合成される光を、Ｘ偏波およびＹ偏波間のタイミングが一致している場合について示すグラフ図である。
【図６】図５の光の強度に対するピーク検波の検出値を示すグラフ図である。
【図７】図２の光変調器の制御方法において偏波合成部によって合成される光を、Ｘ偏波およびＹ偏波間のタイミングがＮビットずれている場合について示すグラフ図である。
【図８】図７の光の強度に対するピーク検波の検出値を示すグラフ図である。
【図９】本発明の実施の形態２における光変調器の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１における光変調器２２を有する光送信器９１の構成を概略的に示す図である。光送信器９１は、光変調器２２と、光変調器２２へレーザ光を出力するレーザ光源１とを有している。光変調器２２は、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調器である。すなわち、Ｘ偏波（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ偏波（Ｈ偏波）とも称される）およびＹ偏波（Ｖｅｒｔｉｃａｌ偏波（Ｖ偏波）とも称される）の二重偏波の各々について、変調によって４つの位相が付与される。言い換えれば、二重偏波の各々において、実数部Ｉｃｈ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）の光信号と虚数部Ｑｃｈ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）の光信号とがπ／２の搬送波位相差で合波されることによって、複素光電界が生成される。
【００１８】
光変調器２２は、データ生成部１９と、タイミング調整部２０と、電気信号増幅器２１と、分岐部２〜４と、第１〜第４の光変調部５〜８と、第１の位相調整部１０と、第２の位相調整部１１と、制御部１２と、第１の光合成部１３と、第２の光合成部１４と、偏波回転部１５と、偏波合成部１６と、光強度検出部１７と、ピーク検波回路１８とを有している。
【００１９】
第１〜第４の光変調部５〜８の各々はＭＺ型光変調部である。このＭＺ型光変調部は、電界印加による屈折率変化、いわゆる電気光学効果、を利用することで光変調を行う。ＭＺ型光変調部の構成材料としては、典型的にはインジウムリンが用いられる。ＭＺ型光変調器の各々の詳細な構成は図１中に示されていないが、ＭＺ型光変調器は、電極が設けられた２つの光導波路と、それらを並列に接続する２つのＹ分岐光導波路とを有しており、いわゆるマッハツェンダ干渉計として構成される。ＭＺ型光変調部における変調は、マッハツェンダ干渉計を通過する光に対して、電極への電圧印加によって制御される屈折率変化に起因しての２本の光導波路の間の位相差に応じた光強度変化を与えることで行われる。電極には、変調信号電圧およびバイアス電圧が印加される。ＭＺ型光変調器は、低チャープといった高い信号品質と、高速性との両立が可能な光変調器である。
【００２０】
第１の光変調部５および第２の光変調部６の組は、ＭＺ干渉計としてＭＺ型光変調器が並列に接続された、２並列ＭＺ型光変調器（ＤＰ−ＭＺＭ：Ｄｕａｌ−Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ、Ｉ／Ｑ変調器とも呼ばれる）を構成している。この変調器は、実数部Ｉｃｈの光信号と虚数部Ｑｃｈの光信号とを、π／２の搬送波位相差を与えつつ合波することで、複素光電界を生成する。第３の光変調部７および第４の光変調部８の組も同様である。さらに、第１の光変調部５および第２の光変調部６の組からのＸ偏波と、９０°偏波回転をともなう第３の光変調部７および第４の光変調部８の組からのＹ偏波とが合波されることによって、偏波多重が行われる。これによりＤＰ−ＱＰＳＫ変調の出力が得られる。
【００２１】
データ生成部１９は、多値変調のための複数のデータストリームを生成する。本実施の形態においては、データ生成部１９は、第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを有する第１のデータストリーム群と、第３のデータストリームおよび第４のデータストリームを有する第２のデータストリーム群とを生成する。第１のデータストリーム群の各々はＸ偏波の変調に用いられ、第２のデータストリーム群の各々はＹ偏波の変調に用いられる。第１のデータストリームおよび第３のデータストリームは実数部Ｉｃｈの変調に用いられ、第２のデータストリームおよび第４のデータストリームは虚数部Ｑｃｈの変調に用いられる。つまり、第１〜第４のデータストリームのそれぞれは、光信号Ｘ−Ｉｃｈ、Ｘ−Ｑｃｈ、Ｙ−Ｉｃｈ、およびＹ−Ｑｃｈの変調に用いられる。
【００２２】
タイミング調整部２０は、Ｘ偏波用の第１のデータストリーム群と、Ｙ偏波用の第２のデータストリーム群との間でのタイミングを、タイミング設定に応じてシフトする。タイミング設定を適切に設定することによって、データ生成部１９から各変調部までの距離などに起因しての、望ましくないタイミングずれが相殺される。なお以下において、タイミング設定は「（Ｘ，Ｙ）」のようにも表され、また、異なるタイミング設定（Ｘ，Ｙ）が、必要に応じて添え字によって区別される。またタイミング設定は、第１のデータストリーム群と第２のデータストリーム群との間の相対的なタイミングを調整することを目的とするものであることから、第１および第２のデータストリーム群のどちらのタイミングを相対的により遅くするかによって、調整方向は２種類存在する。この２種類の方向を「プラス方向」および「マイナス方向」とも称する。
【００２３】
なおタイミング調整部２０はさらに、第１データストリーム群に含まれる第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム間でのタイミング調整、および、第２データストリーム群に含まれる第３のデータストリームおよび第４のデータストリーム間でのタイミング調整を行う機能を有していてもよい。
【００２４】
電気信号増幅器２１には、データ生成部１９からタイミング調整部２０を経由して第１〜第４のデータストリームの電気信号が入力される。電気信号増幅器２１は、これら４つの電気信号のそれぞれを増幅し、第１〜第４の光変調部５〜８へ出力する。なおデータ生成部１９、タイミング調整部２０および電気信号増幅器２１のうちの一部またはすべてが、ＩＣまたはＬＳＩなどとして集積化されていてもよい。
【００２５】
分岐部２〜４は、レーザ光源１から入力されたレーザ光を第１〜第４の光とへ分割する。具体的には、レーザ光がまず分岐部２によって２つに分岐され、そのそれぞれが分岐部３および４によってさらに２つに分岐される。第１〜第４の光のそれぞれは第１〜第４の光変調部５〜８に供される。
【００２６】
第１〜第４の光変調部５〜８のそれぞれには第１〜第４のデータストリームが電気信号として入力される。この入力に基づいて、第１〜第４の光変調部５〜８のそれぞれは第１〜第４の光を変調する。
【００２７】
第１の位相調整部１０は、第１の光変調部５からの光と第２の光変調部６からの光との間の位相差を、第１の位相差設定に応じてシフトする。第２の位相調整部１１は、第３の光変調部７からの光と第４の光変調部８からの光との間の位相差を、第２の位相差設定に応じてシフトする。これにより各偏波における実数部Ｉｃｈと虚数部Ｑｃｈとの間の位相ずれ量が制御される。通常のＱＰＳＫ変調を行う通常モードにおいては、第１および第２の位相差設定の各々はπ／２である。これにより、実数部Ｉｃｈの光信号および虚数部Ｑｃｈの光信号を合波する際に、π／２の搬送波位相差を与えることができる。また詳しくは後述するが、制御部１２の調整モードにおいては、第１および第２の位相差設定の各々がゼロとされる。
【００２８】
第１の光合成部１３は、第１の光変調部５からの光と、第１の位相調整部１０を経由した第２の光変調部６からの光とを合成する。第２の光合成部１４は、第３の光変調部７からの光と、第２の位相調整部１１を経由した第４の光変調部８からの光とを合成する。
【００２９】
偏波回転部１５は、９０°の偏波回転を行う。偏波合成部１６は、互いに直交する２つの偏波としての第１の光合成部１３からの光と第２の光合成部１４からの光とを合成する。
【００３０】
光強度検出部１７は、偏波合成部１６から出力された光の強度を検出する。光強度検出部１７は、例えばフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＰＤ）などである。ピーク検波回路１８は、光強度検出部１７によって検出された光強度に対してピーク検波を行うことにより、検出値を出力する。ピーク検波回路１８は、ＩＣによって構成されていてもよい。
【００３１】
制御部１２は、データ制御部１２Ｄと、バイアス制御部１２Ｂと、位相制御部１２Ｐとを有している。制御部１２は、通常モードに加えて、タイミング調整部２０のタイミング設定を調整するための調整モードを有している。位相制御部１２Ｐは、第１の位相調整部１０および第２の位相調整部１１のそれぞれの第１の位相差設定および第２の位相差設定を制御する。具体的には、位相制御部１２Ｐは、通常モードにおいて第１の位相差設定および第２の位相差設定がπ／２となり、調整モードにおいて第１の位相差設定および第２の位相差設定がゼロとなるように、第１の位相調整部１０および第２の位相調整部１１を制御する。データ制御部１２Ｄは、調整モードにおいて、データ生成部１９を少なくとも一時的に、詳しくは後述する第１のテストモードとし、好ましくはその後、詳しくは後述する第２のテストモードとする。またデータ制御部１２Ｄは、調整モードにおいて、タイミング調整部２０を設定モードとする。設定モードにおいてタイミング調整部２０は、ピーク検波回路１８からの検出値を最大化するように、タイミング調整部２０のタイミング設定を調整する。バイアス制御部１２Ｂは、第１〜第４の光変調部５〜８のバイアス電圧を制御する。
【００３２】
上述したように、データ生成部１９は第１のテストモードを有している。具体例については後述するが、第１のテストモードにおいてデータ生成部１９は、Ｎを自然数として、第１のデータストリームおよび第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成し、かつ、第２のデータストリームおよび第４のデータストリームの各々として、第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成する。
【００３３】
データ生成部１９の第１のテストモードにおいて、Ｎは２以上であることが好ましい。データ生成部１９は第２のテストモードを有していることが、より好ましい。その場合、データ制御部１２Ｄは調整モードにおいて、データ生成部１９を第１のテストモードとした後に第２のテストモードとする。第２のテストモードにおいてデータ生成部１９は、第１のデータストリームおよび第３のデータストリームの各々として、２ビットのマークと２ビットのスペースとを繰り返す第３のテストデータストリームを生成し、かつ、第２のデータストリームおよび第４のデータストリームの各々として、２ビットのマークと２ビットのスペースとを繰り返しかつ第３のテストデータストリームに対して１ビットシフトされた第４のテストデータストリームを生成する。
【００３４】
レーザ光源１と分岐部２との間、分岐部２と分岐部３または分岐部４との間、分岐部３と第１の光変調部５または第２の光変調部との間、分岐部４と第３の光変調部７または第４の光変調部８との間、第２の光変調部と第１の位相調整部１０との間、第４の光変調部と第２の位相調整部１１との間、第１の光変調部または第１の位相調整部１０と第１の光合成部１３との間、第３の光変調部または第２の位相調整部１１と第２の光合成部１４との間、第２の光合成部１４と偏波回転部１５との間、第１の光合成部１３または偏波回転部１５と偏波合成部１６との間、偏波合成部１６と光強度検出部１７との間は、導波路、空間またはファイバなどによる光学的経路が光学的に接続している。また、バイアス制御部１２Ｂと第１〜第４の光変調部５〜８との間と、位相制御部１２Ｐと第１の位相調整部１０または第２の位相調整部１１との間と、光強度検出部１７とピーク検波回路１８との間と、ピーク検波回路１８とタイミング調整部２０との間と、データ生成部１９とタイミング調整部２０との間と、タイミング調整部２０と電気信号増幅器２１との間とは、電気的経路が電気的に接続している。
【００３５】
なお、複数の光変調部を有する構成であれば、光変調器の構成は図１に示されているものに限定されない。具体的には、図１に示す構成以外のＤＰ−ＱＰＳＫ変調器が用いられてもよい。また変調器はＤＰ−ＱＰＳＫ変調器に限定されるものではなく、ＤＰ−１６ＱＡＭなど、他の種類の変調器であってもよい。また、電気信号を複数の光変調部に入力する構成であれば、データ生成部、タイミング調整部、および電気信号増幅器の構成も図１の構成に限定されるものではない。
【００３６】
次に、光送信器９１の動作について、以下に説明する。
【００３７】
レーザ光源１のレーザ光が光変調器２２に入力される。このレーザ光が分岐部２〜４により第１〜第４の光に分岐される。第１〜第４の光のそれぞれが第１〜第４の光変調部５〜８に入力される。データ生成部１９により生成され、タイミング調整部２０によってタイミングが調整され、電気信号増幅器２１によって増幅された第１〜第４のデータストリームの信号電圧が、バイアス制御部１２Ｂにより制御されたバイアス電圧とともに、第１〜第４の光変調部５〜８に印加される。これにより光変調が行われる。第２の光変調部６および第４の光変調部８のそれぞれからの光出力は、第１および第２の位相調整部１０，１１に入力される。これにより第２の光変調部６および第４の光変調部８のそれぞれからの光出力は、第１の光変調部５および第３の光変調部７の光出力に対する位相シフトを受ける。第２の光変調部６および第４の光変調部８のそれぞれからの光出力の位相シフト量は、位相制御部１２Ｐで制御される第１および第２の位相差設定によって決定される。第１の光変調部５からの光出力（光信号Ｘ−Ｉｃｈ）と、第１の位相調整部１０からの光出力（光信号Ｘ−Ｑｃｈ）は、第１の光合成部１３により合成される。第３の光変調部７からの光出力（光信号Ｙ−Ｉｃｈ）と、第２の位相調整部１１からの光出力（光信号Ｙ−Ｑｃｈ）は、第２の光合成部１４により合成される。第２の光合成部１４からの光出力は、偏波回転部１５によって９０°偏波回転を受ける。第１の光合成部１３からの光出力と偏波回転部１５からの光出力とが偏波合成部１６によって偏波合成を受ける。偏波合成による出力がＤＰ−ＱＰＳＫ変調信号として出力される。この変調信号出力の一部を用いて、光強度検出部１７により、変調信号出力の光強度が検出される。この光強度に対してピーク検波回路１８によりピーク検波が行われる。ピーク検波回路の検出値を用いて、以下に説明するように、Ｘ偏波用の第１のデータストリーム群と、Ｙ偏波用の第２のデータストリーム群との間での、電気信号のタイミング調整が行われる。
【００３８】
図２は、上記タイミング調整を行うための光変調器２２の制御方法を概略的に示すフロー図である。
【００３９】
ステップＳ１にて、通常のＤＰ−ＱＰＳＫ変調信号が出力される。具体的には、データ生成部１９から、第１〜第４のデータストリームの各々として、ランダムなデータパターンが出力される。すなわち、マーク（論理「１」）とスペース（論理「０」）との各々が５０％の確率でランダムに生成される。この生成は、データ生成部１９が有する疑似ランダムビット列（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｂｉｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：ＰＲＢＳ）発生機能によって行われ得る。この代わりに、実際の通信用のデータストリームが用いられてもよい。タイミング調整部２０のタイミング設定、すなわちＸ偏波とＹ偏波との間のタイミング設定は、任意の初期値（Ｘ０，Ｙ０）とされる。タイミング調整部２０を経た第１〜第４のデータストリームのそれぞれは、電気信号増幅器２１で増幅され、そして第１〜第４の光変調部５〜８に入力される。
【００４０】
なお、バイアス制御部１２Ｂは、第１および第２の光変調部５，６に電気信号増幅器２１からの電気信号が入力されていないときに第１の光合成部１３からの光出力が最小（Ｎｕｌｌ点）になるように、バイアス電圧を常に制御している。同様に、バイアス制御部１２Ｂは、第３および第４の光変調部７，８に電気信号増幅器２１からの電気信号が入力されていないときに第２の光合成部１４からの光出力が最小（Ｎｕｌｌ点）になるように、バイアス電圧を常に制御している。位相制御部１２Ｐは、第１の位相差設定および第２の位相差設定がπ／２となるように、第１の位相調整部１０および第２の位相調整部１１を制御する。言い換えれば、位相制御部１２Ｐは、第１の位相差設定および第２の位相差設定がπ／２となるような制御値を見出し、それを適用する。
【００４１】
ステップＳ２にて、次に、タイミング調整部２０のタイミング調整が開始される。すなわち、制御部１２が調整モードに入る。このとき、カウンタｉおよびｊの各々はゼロとされる。
【００４２】
ステップＳ３にて、調整モードに入った制御部１２のデータ制御部１２Ｄは、データ生成部１９を第１のテストモードとする。これにより、データ生成部１９から生成されるデータストリームは、ステップＳ１におけるランダムなものから、テストパターンを有するものへと変更される。具体的には、第１のテストモードにおいてデータ生成部１９は、Ｎを自然数として、実数部Ｉｃｈ用の第１のデータストリームおよび第３のデータストリームの各々として、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとを繰り返す第１のテストデータストリームを生成する。またデータ生成部１９は、虚数部Ｑｃｈ用の第２のデータストリームおよび第４のデータストリームの各々として、上記の第１のテストデータストリームに対してＮビットシフトされた第２のテストデータストリームを生成する。すなわち、光信号Ｘ−Ｉｃｈおよび光信号Ｙ−Ｉｃｈ用に共通して第１のテストデータストリームが生成され、光信号Ｘ−Ｑｃｈおよび光信号Ｙ−Ｑｃｈ用に共通して第２のテストデータストリームが生成される。
【００４３】
例えばＮ＝２の場合、第１のテストデータストリームとして「１１１１００００１１１１００００・・・」が生成され、同時に、第２のテストデータストリームとして「００１１１１００００１１１１００・・・」が生成される。この場合に、論理「０」および「１」のそれぞれに位相０およびπでの位相変調が対応しているとすれば、Ｘ偏波およびＹ偏波で共通して、実数部Ｉｃｈおよび虚数部Ｑｃｈは、図３に示す位相を有する。
【００４４】
また調整モードに入った制御部１２の位相制御部１２Ｐは、第１の位相差設定および第２の位相差設定がゼロとされるように、第１の位相調整部１０および第２の位相調整部１１を制御する。これにより、第１の光合成部１３および第２の光合成部１４の各々からの変調光の強度は、図４に示すように、連続Ｎビットのマーク（論理「１」）と、連続Ｎビットのスペース（論理「０」）との繰り返しパターンを有する。
【００４５】
また調整モードに入った制御部１２のデータ制御部１２Ｄは、タイミング調整部２０を設定モードとする。これにより、上記のように第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームが生成されている際に、ピーク検波回路１８からの検出値を最大化するように、タイミング調整部２０のタイミング設定が調整される。具体的には、以下のステップＳ４〜Ｓ１１が行われる。
【００４６】
ステップＳ４にて、タイミング調整部２０のタイミング設定が（Ｘｉ，Ｙｉ）のときのピーク検波回路の検出値Ｐｉが検出される。ここで、Ｘ偏波とＹ偏波との間のタイミング設定が最適であるとすると、図５に示すような偏波合成が行われる。この場合、図６に示すように、光強度ＳＡに対するピーク検波による検出値ＰＡは最大化される。Ｘ偏波とＹ偏波との間のタイミング設定のずれが大きくなっていくと、検出値は小さくなっていく。図７に示すようにずれがＮビットに達すると、図８に示すように検出値ＰＢが最小化される。ずれがさらに大きくなると、検出値は再び増加し始める。
【００４７】
なお、本来、偏波間でのタイミングのずれは、光強度の検出値を変化させない。さらに、データレートが高いためにマークとスペースとの間の遷移が速い場合は、高帯域でない通常の光強度検出部では、平均化された光強度しか検出することができず、検出精度が低い。本実施の形態によれば、Ｘ偏波とＹ偏波との間の光出力のタイミングのずれを、ピーク検波回路１８の検出値の変動へ、大きく反映させることができる。
【００４８】
ステップＳ５にて、Ｐｉ≦Ｐｉ−１か否かが判断される。ただしｉ＝０のときは、比較対象がなく、その場合「ＮＯ」と判断されるものとする。判断が「ＮＯ」の場合、処理がステップＳ６へと進む。
【００４９】
ステップＳ６にて、ｉ＝ｉ＋１のカウントアップ（インクリメント）がなされることで、タイミング設定（Ｘｉ，Ｙｉ）がプラス方向へ変化させられる。次に、処理がステップＳ４に戻されることにより、上述した処理が繰り返される。ステップ５にてＰｉ≦Ｐｉ−１が満たされることによって処理がステップＳ７へと進むまで、この繰り返しが行われる。
【００５０】
ステップＳ７にて、（Ｘｉ−１，Ｙｉ−１）＝（Ｘｊ，Ｙｊ）とされる。これにより、タイミング設定のプラス方向への調整による検出値Ｐｉの最大化の試行が完了する。同様に、ステップＳ８〜Ｓ１１にて、タイミング設定のマイナス方向への調整による検出値Ｐｉの最大化の試行が完了する。これにより、プラス方向およびマイナス方向の両方の調整が試みられる。よって、タイミング設定の初期値（Ｘ０，Ｙ０）がプラス方向およびマイナス方向のいずれにずれていたかにかかわらず、ステップＳ１１におけるタイミング設定（Ｘｊ−１，Ｙｊ−１）は、検出値Ｐｉを最大化するものである。このタイミング設定がタイミング調整部２０の最終設定値とされる。
【００５１】
ステップＳ１２にて、制御部１２が調整モードから通常モードへと移行する。すなわち、タイミング調整を行うための処理が完了し、ステップＳ１で説明した、通常のＤＰ−ＱＰＳＫ変調のための設定が再び用いられる。具体的には、データ生成部１９の出力が通常のデータストリームとされ、第１の位相調整部１０の第１の位相差設定と第２の位相調整部１１の第２の位相差設定とがπ／２に戻される。これにより、以後、最適なタイミング設定の下で通常のＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行うことができる。
【００５２】
上記のタイミング調整により、最大でほぼＮビットまでのタイミングずれに対応することができる。なお厳密にいえば、タイミングずれがちょうどＮビットの場合は、タイミング調整をプラス方向およびマイナス方向のいずれに行うべきかが判別できない。よって、対応可能な最大のタイミングずれ量はＮビット未満である。
【００５３】
上記のように、Ｎが大きいほど、大きなタイミングずれに対応することができる。一方で、Ｎが過度に大きいと、タイミングの調整量に対する検出値Ｐｉの変化の割合が小さくなるため、精密な調整が困難である。このため、上述した第１のテストモードにおけるＮの値は、想定される、Ｘ偏波とＹ偏波との間でのタイミングの最大ずれ量に応じて、設定され得る。好ましくは、第１のテストモードにおいてＮ≧２とされ、上記ステップＳ１１で得られた値を初期値として用いつつ、Ｎ＝１である第２のテストモードでステップＳ２〜Ｓ１２が再度行われる。この場合、第１のテストモードでの調整によってＮ≧２以上のタイミングずれがおおよそ解消された後、第２のテストモードでの調整によって高精度の調整が行われる。
【００５４】
（効果のまとめ）
本実施の形態によれば、偏波間におけるタイミングずれに対する調整を行うに際して、第１のテストデータストリームおよび第２のテストデータストリームとして、２Ｎビットのマークと２Ｎビットのスペースとの繰り返しパターンが用いられる。第１のテストデータストリームと第２のテストデータストリームとは互いにＮビットずらされていることから、これらが適用されることによって得られる２つの光が合成されることによって、周期２Ｎビットのパルスパターンが生じる。このパルスパターンを、互いに直交するＸ偏波およびＹ偏波の各々が有する。このため、偏波間のタイミングのずれ量がＮビットまで増加するにつれて、両偏波が合成された光の強度ピークは減少していく。よって、強度ピークを最大化することで、ほぼＮビットまでのタイミングずれに対応することができる。またＮの値を選択することによって、任意の量のタイミングずれに適した調整を行うことができる。
【００５５】
好ましくは、データ生成部１９の第１のテストモードにおいて、Ｎは２以上である。これにより、１ビット以上のタイミングずれに対応することができる。より好ましくは、Ｎ≧２である第１のテストモードに加えて、Ｎ＝１である第２のテストモードが用いられる。これにより、１ビット以上のタイミングずれに対応しつつ、タイミングずれをより高精度に低減させることができる。
【００５６】
＜実施の形態２＞
図９は、本発明の実施の形態２における光変調器２２Ｍの構成を概略的に示す図である。光変調器２２Ｍは、光変調器２２（図１：実施の形態１）と同様に、入力されたレーザ光を変調することによって変調信号を出力することができるものである。よって光変調器２２Ｍは、光送信器９１（図１）において光変調器２２の代わりに用いることができる。
【００５７】
光変調器２２Ｍは、第１の光合成部１３（図１：実施の形態１）に代わり第１の２×２光合成部２３（第１の光合成部）を有しており、第２の光合成部１４（図１：実施の形態１）に代わり第２の２×２光合成部２４（第２の光合成部）を有している。「２×２光合成部」は、２つの入力端からの光を合成することによって合成光を生成し、この合成光を２つの出力端の各々から出力するものであり、例えば、Ｍｕｌｔｉ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｒ（ＭＭＩ）、または、ファイバなどを用いた光カプラによって構成され得る。
【００５８】
具体的には、第１の２×２光合成部２３は、入力端２３ａと、入力端２３ｂと、出力端２３ｅと、出力端２３ｆとを有している。入力端２３ａへは第１の光変調部５からの光が入力され、入力端２３ｂへは第１の位相調整部１０を経由した第２の光変調部６からの光が入力される。これらの光が合成されることによって生成された合成光が、出力端２３ｅおよび出力端２３ｆの各々から出力される。第２の２×２光合成部２４は、入力端２４ａと、入力端２４ｂと、出力端２４ｅと、出力端２４ｆとを有している。入力端２４ａへは第３の光変調部７からの光が入力され、入力端２４ｂへは第２の位相調整部１１を経由した第４の光変調部８からの光が入力される。これらの光が合成されることによって生成された合成光が、出力端２４ｅおよび出力端２４ｆの各々から出力される。
【００５９】
偏波合成部１６は、互いに直交する２つの偏波としての、第１の２×２光合成部２３の出力端２３ｅからの光と、第２の２×２光合成部２４の出力端２４ｅからの光とを合成する。これら２つの偏波を互いに直交するものとするために、図９に示された構成においては、出力端２４ｅと偏波合成部１６との間に偏波回転部１５が設けられている。
【００６０】
光変調器２２Ｍは、光合成部２５（第３の光合成部）を有している。光合成部２５は、共通の偏波方向を有する２つの偏波としての、第１の２×２光合成部２３の出力端２３ｆからの光と、第２の２×２光合成部２４の出力端２４ｆからの光とを合成する。
【００６１】
実施の形態１と異なり本実施の形態においては、光強度検出部１７は、光合成部２５からの光の強度を検出することにより検出値を出力する。また、タイミング調整部２０は、ピーク検波回路１８（図１：実施の形態１）の検出値の代わりに、光強度検出部１７の検出値を用いる。よって、タイミング調整部２０の設定モードは、光強度検出部１７からの検出値を最大化するようにタイミング設定を調整する。よって本実施の形態においては、ピーク検波回路１８（図１：実施の形態１）が省略されている。
【００６２】
上記構成に対応して、本実施の形態におけるタイミング調整においては、図２（実施の形態１）のフロー図に示された動作と同様の動作が行われる際に、ピーク検波回路の検出値の代わりに、光強度検出部１７の検出値が用いられる。この点以外は、本実施の形態においても実施の形態１と同様の動作がなされる。
【００６３】
なお図９に示された構成のうち偏波回転部１５および偏波合成部１６以外の部分が、光変調素子２６として構成されてもよい。この場合、光変調素子２６からは、共通の偏波方向を有する２つの偏波が出力される。これら２つの偏波が、偏波回転部１５によって互いに直交する２つの偏波とされる。これらの偏波が偏波合成部１６によって合成されることによって、変調信号が生成される。
【００６４】
上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同様の要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態によっても、実施の形態１と同様に、ほぼＮビットまでのタイミングずれに対応したタイミング調整が可能であり、またＮの値を選択することによって、任意の量のタイミングずれに適した調整が可能である。
【００６５】
本実施の形態によれば、変調信号の出力を生成するために、互いに直交する２つの偏波として、出力端２３ｅからの偏波と、出力端２４ｅからの波長回転部１５を経由した偏波とが合成される。これら偏波間におけるタイミングずれに対する調整を行うに際しては、共通の偏波方向を有する２つの偏波として、出力端２３ｆからの偏波と、出力端２４ｆからの偏波とが、光合成部２５によって合成される。そして光合成部２５からの光の強度が光強度検出部１７によって検出される。よってこの強度は、共通の偏波方向を有する２つの偏波の合成光についての光強度である。共通の偏波方向を有する２つの偏波は互いに干渉するので、偏波間のタイミングのずれ量が光強度に反映されやすくなる。これにより、タイミング調整の際に、光強度の信号に対して複雑な処理を施す必要がなくなる。具体的には、実施の形態１で用いられているようなピーク検波回路が、必ずしも必要ではなくなる。よって光変調器の構成を簡素化することができる。
【００６６】
本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ｐ  レーザ光源、２〜４  分岐部、５〜８  第１〜第４の光変調部、１０，１１  第１および第２の位相調整部、１２  制御部、１２Ｂ  バイアス制御部、１２Ｄ  データ制御部、１２Ｐ  位相制御部、１３，１４  第１および第２の光合成部、１５  偏波回転部、１６  偏波合成部、１７  光強度検出部、１８  ピーク検波回路、１９  データ生成部、２０  タイミング調整部、２１  電気信号増幅器、２２  光変調器、２２Ｍ  光変調器、２３  第１の２×２光合成部（第１の光合成部）、２４  第２の２×２光合成部（第２の光合成部）、２５  光合成部（第３の光合成部）、９１  光送信器。
【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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