(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力される光信号の変調に用いるデジタル信号をアナログ多値信号に変換する変換部と、
前記アナログ多値信号によって変調された前記光信号を出力する光出力部と、
前記光出力部の特性データを取得する特性データ取得部と、
前記取得した特性データに応じた前記光出力部の変調特性変化を補償するよう前記変換部により変換される前記デジタル信号を補正する補正部と、
前記特性データに応じた前記デジタル信号を補正するための補正情報を記憶する記憶部と、
を含み、
前記特性データ取得部は、前記特性データとして前記光出力部の動作温度を取得し、
前記補正部は、前記取得した特性データに応じた補正情報を前記記憶部から取得して前記デジタル信号に重畳し、
前記補正情報は、前記動作温度に応じて変化する前記光出力部の周波数特性を補正するための値である、
ことを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信装置であって、
前記光出力部の動作温度を測定するための温度センサ、をさらに含む、
ことを特徴とする。
【請求項３】
出力される光信号の変調に用いるデジタル信号をアナログ多値信号に変換する変換部と、
前記アナログ多値信号によって変調された前記光信号を出力する光出力部と、
前記光出力部の特性データを取得する特性データ取得部と、
前記取得した特性データに応じた前記光出力部の変調特性変化を補償するよう前記変換部により変換される前記デジタル信号を補正する補正部と、
を含み、
前記特性データ取得部は、前記光信号の光源を駆動するための駆動電流値もしくは前記光出力部に設定するバイアス電圧を取得する、
ことを特徴とする光通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光通信装置であって、
前記光出力部の動作温度を測定するための温度センサ、をさらに含む、
ことを特徴とする。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光通信装置であって、
前記取得した特性データの値に応じた前記補正情報が前記記憶部に記憶されていない場合に、前記記憶部に記憶されている前記補正情報に基づいて当該取得した特性データの値に対応する前記補正情報を補間して前記補正部に出力する補間部、をさらに含む、
ことを特徴とする。
【請求項６】
請求項１、２、または５のいずれか一項に記載の光通信装置であって、
前記補正情報は前記光出力部の周波数特性を平坦とするための値である、
ことを特徴とする。
【請求項７】
請求項６に記載の光通信装置であって、
前記補正部は、前記光出力部の周波数特性を平坦とするデジタルフィルタであり、前記補正情報は前記光出力部の周波数特性を平坦とするための前記デジタルフィルタの伝達特性を定める設定値である、
ことを特徴とする。
【請求項８】
請求項１、２、６、または７のいずれか一項に記載の光通信装置であって、
前記記憶部は、前記補正情報を書き換え可能、または当該記憶部を交換可能な記憶媒体で構成される、
ことを特徴とする。
【請求項９】
請求項８に記載の光通信装置であって、
前記補正情報を前記記憶部に書き込むための信号端子、または通信手段をさらに含む、
ことを特徴とする。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の光通信装置であって、
前記光信号の出力光強度が一定となるよう、光損失の変化分を補償する等価回路と、をさらに含み、
前記補正部は、前記動作温度の変化により生じる周波数特性の変化のみを補償する、
ことを特徴とする。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載の光通信装置であって、
外部から受信した受信光信号を電気信号に変換する光電変換部と、
前記変換された電気信号の誤差を等化する適応等化部と、
前記等化された電気信号を復号して情報信号として出力する復号部と、
をさらに含む、
ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信装置に関し、より詳しくは、光ファイバで伝送される多値の光情報の送受信に適した光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル端末の爆発的増加やクラウドコンピューティング等の普及に伴い、インターネットの情報処理、伝送を担うデータセンタ内、データセンタ間で、急速なトラフィックの増加が続いている。このような超高速の情報伝送の大部分は光ファイバ伝送で実現されており、装置間を接続する数１００ｍ程度の距離から、データセンタ内外の接続を行う数ｋｍ〜数１０ｋｍの光ファイバ伝送回線の速度の高速化が望まれている。現行の大容量伝送規格の代表は１００Ｇイーサ（IEEE802.3 100GbE）であるが、さらなるトラフィックの増加を背景に次世代大容量光ファイバ伝送規格は４００Ｇイーサまで増加することが予定されている。
【０００３】
このような光ファイバ伝送に用いる光通信装置は、サイズや供給電力、最大発熱量の制限された装置内に大量に配置する必要があるため、特に小型化、低コスト化、省電力化が求められている。光通信装置の消費電力の増加要因としては、光源や光変調器といった光信号を変調して出力する光出力部の温度安定化に用いられるヒータやクーラーが挙げられる。このため、光ファイバ伝送に用いる光通信装置においては、温度安定化を極力省くことや、温度安定化の範囲を狭めて省電力化を行うのが一般的である。しかしながら、このような温度安定化の省略は光通信装置、特に光出力部の性能に大きな影響を与える。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】A.E-L.A. Mohamed, et al., International Journal of Computer Science and Telecommunications Volume 2, Issue 6, September 2011.
【非特許文献２】X. Song, et al., IEEE 802.3 400GbE Study Group, Interium Meeting, Jan. 2014.
【非特許文献３】（R. Hirai, H. Toyoda and N. Kikuchi, "Proposal of new 400GbE signaling formats with 4λ x 100G configuration," IEEE 802.3 400GbE Study Group, Interium Meeting, Jan. 2014.
【非特許文献４】N. Kikuchi and R. Hirai, "Intensity-Modulated / Direct-Detection (IM/DD) Nyquist Pulse-Amplitude Modulation (PAM) Signaling for 100-Gbit/s/λ Optical Short-reach Transmission" in ECOC 2014, paper P.4.12
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、光出力部の代表的な構成である、光源を直接オン／オフする直接変調方式においては、レーザ光を放出する光源機能と、光信号を高速で変調する光変調器の機能を単一のレーザ光源が兼ねるため、光出力部の変調特性は外部環境の変動を受けやすい。一般に、直接変調方式の光出力部は動作温度が大となると、出力光強度が低下し、変調帯域が急減するという特性がある。また、レーザ駆動電流が大となると、出力光強度が高くなるとともに変調帯域が向上するという特性もある。このように動作温度やレーザ駆動電流の変化により変調帯域が変化すると、波形歪が発生して出力光信号波形のアイ開口が閉じ、受信感度が大幅に劣化し、伝送距離が短縮してしまい高速光ファイバ伝送が不可能となる。
【０００６】
このため、従来では、温度依存性が極力小さいレーザの開発が進められているものの、光通信装置の動作温度範囲はたとえば０〜８５度と非常に大きく、特に高温時における変調帯域の減少はいまだに直接変調レーザの変調速度や伝送距離の大きな制限要因となっている。なお動作温度の変化は光源の波長を大きく変化させるため、複数の波長の光源を用いる波長多重伝送においては、波長変化量を一定範囲内に留めるため、動作温度範囲をたとえば＋／−１０度などの一定範囲に留める構成も取られるが、一般に動作温度中心を高くとる方が消費電力の増加を防ぐ効果が高く、やはり高温側でのレーザ特性の劣化により性能が制限されるという問題がある。
【０００７】
また、光出力部に光源と光変調器とが分離している外部変調方式を用いた光通信装置においては、光源と光変調器とが分離しているため、直接変調方式のような温度依存性は若干緩和されるものの、依然大きな性能上の問題がある。外部変調方式において、低コスト、小型の光変調器には温度や波長依存性の大きな半導体の変調器、たとえば半導体電界吸収型変調器（ＥＡ変調器）や位相変調器、ＭＺ型変調器やＩＱ変調器、偏波多重ＩＱ変調器、ポリマー変調器などが用いられている。これらの変調器の動作原理となる光吸収特性やこれに伴う位相変調特性は温度や信号波長によって変化することが知られている。例えば、ポリマー変調器などは変調器素材として用いるポリマーが高い温度依存性を持つ。非特許文献１にはポリマー変調器の変調特性、特に図１２に示すポリマー変調器の温度特性が報告されている。図１２に示されるように、ポリマー変調器の周波数帯域は温度上昇によって１／２以下に減少する。また、ＥＡ変調器や位相変調器などは半導体のバンド構造やその吸収特性を利用して光変調を行うため、その周波数特性は温度依存性を持つ。発明者らは、ＥＡ変調器の変調特性の検討を行い、ＥＡ変調器の周波数特性の温度依存性を確認した。図１３は、ＥＡ変調器の周波数特性を示す図である。図１３に示すように、温度が２５度から８５℃に上昇することによってＥＡ変調器の変調帯域(−３ｄＢ帯域)はおよそ２０ＧＨｚから１０ＧＨｚと大きく低下してしまうことがわかる。
【０００８】
一方で、４００Ｇイーサに代表される次世代光ファイバ伝送に用いられる光通信装置においては、光変調速度が数１０ＧＢａｕｄに達することで、レーザ光源や光変調器の動作速度がほぼ上限に近付き、変調帯域の不足が顕著となり、理想的な状態でも十分なアイ開口や消光比が得られなくなりつつある。このような状態では動作マージンが不足しているため、レーザ光源や光変調器の温度変化、レーザ駆動電流のわずかな変化によって変調特性が変化するだけで、情報伝送が困難となってしまうという問題がある。そこで、レーザ光源や光変調器の動作速度の限界を克服するため、従来の２値変調にかわって多値変調の適用が検討されている。２値変調は、送信すべき２値情報信号の論理“１”、論理“０”をそれぞれ光強度の最大、最小に対応させるものである。これに対して多値変調の一つは、送信すべき多値情報信号を光強度の最大から最小の間の中間レベルを用いた多値レベルに対応させている。たとえば、非特許文献２においては、４〜１６値のパルス振幅変調(ＰＡＭ)の利用が検討されている。
【０００９】
ここで、従来の多値変調を用いた光通信装置の構成の一例を図１４に示す。図１４に示す光通信装置１００は外部変調方式を用いており、多値符号化部１０２が、並列デジタル信号として入力されるデジタル情報信号１０１をＰＡＭ４、ＰＡＭ８、デュオバイナリ信号などの多値信号に符号化する。そして、ＤＡコンバータ１１５によりアナログ変換されたアナログ多値信号は、出力段増幅部１０３で振幅Ａに増幅された後に、バイアスＴ１０４によりバイアス電圧Ｖｂが加算され、変調信号１１１として、光変調器１０５に入力される。一方、光源となる半導体レーザ１０６にはレーザ駆動電流１１２が入力され、レーザ駆動電流１１２に応じた強度の光が半導体レーザ１０６から出力されて光変調器１０５に入力される。そして、光変調器１０５は、半導体レーザ１０６から入力されたレーザ光を変調信号１１１により変調した多値変調光１０８を出力光ファイバ１０７出力する。
【００１０】
図１４における制御部１１３は、振幅の設定値Ａや、バイアス電圧設定値Ｖｂ、レーザ駆動電流設定値Ｉｆを設定する。レーザ駆動電流設定値Ｉｆやバイアス電圧設定値Ｖｂなどの一部の動作パラメータについては、別途光変調器１０５から出力される出力光強度を検出し、その値が一定となるようにフィードバック制御を行う場合もある。このような、バイアス電圧設定値Ｖｂ、レーザ駆動電流設定値Ｉｆなどによりアナログ電気信号を制御することで、光変調器１０５から出力される光信号の伝送性能の劣化を補償することは、従来の２値変調においては有効であった。
【００１１】
しかしながら、多値変調においては従来の方法で出力光信号の伝送性能の劣化を補償することは難しい。なぜなら、多値数の高いＰＡＭ信号や多値位相変調信号、ＱＡＭ変調信号などの多値変調信号を利用すると、従来の２値変調信号を利用する場合に比べて出力信号波形のアイ開口が数分の１に激減するからである。図１５は、光変調速度５０ＧＢａｕｄにおけるＰＡＭ４信号変調による出力光波形とそのスペクトルとを示す図である。図１５に示すように、出力光波形は４値レベルの光強度を示しておりアイ開口は２値レベルより狭まることがわかる。そして、スペクトルはなだらかに５０ＧＨｚ付近まで広がっている。このため、出力光信号波形のアイ開口量や波形歪は変調特性の変化に極めて敏感となり、レーザ光源や光変調器の変調帯域や周波数特性がわずかに変化するだけでも出力光信号に大きな波形劣化が生じてしまう。
【００１２】
さらに、発明者らは、従来のＰＡＭ変調に比べて所要帯域を削減し、かつ高速伝送を実現する手法としてナイキストパルスを用いたナイキストＰＡＭ変調の利用を提唱している（非特許文献３及び非特許文献４）。この場合、図１４に示す多値符号化部１０２と光変調器１０５との間に変調帯域を制限するナイキストフィルタを備える。図１６は、光変調速度５０ＧＢａｕｄにおけるナイキストＰＡＭ変調による出力光波形とそのスペクトルとを示す図である。図１６に示すように、ナイキストＰＡＭ変調による出力光波形はピーク強度の高い波形となるが、そのスペクトルは所要帯域内でほぼ平坦な矩形となり、所要帯域幅はＲ／２＝２５ＧＨｚに緩和することができる。
【００１３】
しかし、ナイキストＰＡＭ変調は光源や光変調器の所要帯域の削減に非常に有効な技術であるが、一方で光通信装置の使用環境や動作条件の変化によりレーザ光源や光変調器の特性が変化を受けやすいという問題がある。ナイキストＰＡＭ変調では図１６に示すように出力光信号のスペクトル形状を矩形に保つことで、波形の符号間干渉の発生を防止しているため、スペクトル形状が崩れると大きな伝送性能の劣化が生じてしまう。
【００１４】
このように、近年の伝送容量の増加により変調速度がきわめて高くなったこと、及び光変調を多値化することによって、光出力部の特性変化による出力光信号の劣化は深刻さを大きく増しつつある。
【００１５】
本発明は上記実情を鑑みて為されたものであり、光通信装置において、光出力部の特性変化による出力光信号の劣化を補償するよう伝送すべきデジタル情報信号を補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）上記課題を解決するために、本発明にかかる光通信装置は、出力される光信号の変調に用いるデジタル信号をアナログ多値信号に変換する変換部と、前記アナログ多値信号によって変調された前記光信号を出力する光出力部と、前記光出力部の特性データを取得する特性データ取得部と、前記取得した特性データに応じた前記光出力部の変調特性変化を補償するよう前記変換部により変換される前記デジタル信号を補正する補正部と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
（２）上記（１）に記載の光通信装置であって、前記特性データ取得部は、前記特性データとして前記光出力部の動作温度を取得する、こととしてもよい。
【００１８】
（３）上記（２）に記載の光通信装置であって、前記光出力部の動作温度を測定するための温度センサ、をさらに含む、こととしてもよい。
【００１９】
（４）上記（１）から（３）のいずれかに記載の光通信装置であって、前記特性データ取得部は、前記光信号の光源を駆動するための駆動電流値もしくは前記光出力部に設定するバイアス電圧を取得する、こととしてもよい。
【００２０】
（５）上記（１）から（４）のいずれかに記載の光通信装置であって、前記特性データに応じた前記デジタル信号を補正するための補正情報を記憶する記憶部、をさらに含み、前記補正部は、前記取得した特性データに応じた補正情報を前記記憶部から取得して前記デジタル信号に重畳する、こととしてもよい。
【００２１】
（６）上記（５）に記載の光通信装置であって、前記取得した特性データの値に応じた前記補正情報が前記記憶部に記憶されていない場合に、前記記憶部に記憶されている前記補正情報に基づいて当該取得した特性データの値に対応する前記補正情報を補間して前記補正部に出力する補間部、をさらに含む、こととしてもよい。
【００２２】
（７）上記（５）または（６）に記載の光通信装置であって、前記補正情報は前記光出力部の周波数特性を平坦とするための値である、こととしてもよい。
【００２３】
（８）上記（７）に記載の光通信装置であって、前記補正部は、前記光出力部の周波数特性を平坦とするデジタルフィルタであり、前記補正情報は前記光出力部の周波数特性を平坦とするための前記デジタルフィルタの伝達特性を定める設定値である、こととしてもよい。
【００２４】
（９）上記（５）から（８）のいずれかに記載の光通信装置であって、前記記憶部は、前記補正情報を書き換え可能、または当該記憶部を交換可能な記憶媒体で構成される、こととしてもよい。
【００２５】
（１０）上記（９）に記載の光通信装置であって、前記補正情報を前記記憶部に書き込むための信号端子、または通信手段をさらに含む、こととしてもよい。
【００２６】
（１１）上記（１）から（１０）のいずれかに記載の光通信装置であって、外部から受信した受信光信号を電気信号に変換する光電変換部と、前記変換された電気信号の誤差を等化する適応等化部と、前記等化された電気信号を復号して情報信号として出力する復号部と、をさらに含む、こととしてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、光出力部の特性変化による出力光信号の劣化を補償するよう伝送すべきデジタル情報信号を補正する光通信装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る光通信装置の補正部を構成する回路の第１の例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る補正部を構成する回路の第２の例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る補正情報記憶部に記憶される補正情報テーブルの一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る光変調器の周波数特性を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る補正部の周波数特性の一例を示す図である。
【図７】変調器の周波数特性と補正部の周波数特性とを合成した合成周波数特性を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である
【図１０】第４実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】第５実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。
【図１２】ポリマー変調器の温度特性を示す図である。
【図１３】ＥＡ変調器の周波数特性を示す図である。
【図１４】従来の多値変調を用いた光通信装置の構成の一例を示す図である。
【図１５】光変調速度５０ＧＢａｕｄにおけるＰＡＭ４信号変調による出力光波形とそのスペクトルとを示す図である。
【図１６】光変調速度５０ＧＢａｕｄにおけるナイキストＰＡＭ変調による出力光波形とそのスペクトルとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づき詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３０】
図１は、第１実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１実施形態に係る光通信装置２００は、多値符号化部２０２、補正部２０３、ＤＡコンバータ２０４、出力段増幅部２０５、バイアスＴ２０６、半導体レーザ２０８及び光変調器２０９を含む光出力部２０７、定電圧源２１０、定電流源２１１、制御部２１２、補正情報記憶部２１３、及び温度センサ２１４を含んで構成される。第１実施形態に係る光通信装置２００は、主に光送信器としての機能を有し、光出力部２０７に半導体レーザ２０８及び光変調器２０９を含む外部変調方式を採用した例を示している。
【００３１】
第１実施形態では、光出力部２０７の特性変化の指標となる特性データの一つである温度の変化による出力光信号の劣化を補償するよう伝送されるデジタル情報信号を補正する構成としている。ここで、出力光信号の劣化とは、出力光信号の波形形状やスペクトルの歪み、帯域の劣化などを含むこととし、言い換えればこのような劣化した光信号を出力する光出力部の変調特性変化ともいえる。
【００３２】
伝送されるデジタル情報信号２５０は、光出力部２０７で光信号を変調するのに用いられる信号である。本実施形態では、まず、伝送されるデジタル情報信号２５０は並列デジタル信号として多値符号化部２０２に入力されて多値信号に符号化され、補正部２０３に入力されて補正が行われた後に、ＤＡコンバータ２０４によりアナログ多値信号に変換される。そして、アナログ多値信号は、出力段増幅部２０５で所定の振幅に増幅され、バイアスＴ２０６によりバイアス電圧が加算されて、変調信号２５１として光出力部２０７に入力される。
【００３３】
光出力部２０７は、半導体レーザ２０８及び光変調器２０９を含んで構成されている。半導体レーザ２０８は、レーザ駆動電流２５２に応じた強度のレーザ光を光変調器２０９に出力する。そして、光変調器２０９が、半導体レーザ２０８から入力されるレーザ光を、アナログ多値信号である変調信号２５１に応じた光強度に変調した光信号を出力光信号２５７として出力光ファイバ２５８に出力する。第１実施形態では、光変調器２０９としてＥＡ変調器を用いることとする。ＥＡ変調器は半導体のバンド構造やその吸収特性を利用して光変調を行うため、その周波数特性は温度依存性を持つことを前述した。これにより、一般にＥＡ変調器の動作温度が上昇すると、バンド構造が広がり光変調の効果が減衰するため、変調信号の変調効率が低下し消光比が劣化し、光損失の増加、変調帯域の低下などの出力光信号２５７の劣化が生じる。そこで、第１実施形態に係る光通信装置２００においては、温度センサ２１４を光出力部２０７の近傍（特に光変調器２０９の近傍）に配置して光出力部２０７の動作温度を測定することとしている。温度センサ２１４は光出力部２０７の温度測定を行い、測定された温度情報は温度センサ信号２５３として制御部２１２に入力される。
【００３４】
制御部２１２は、出力段増幅部２０５によるアナログ多値信号の出力振幅の設定値Ａや、光出力部２０７に供給するバイアス電圧を定電圧源２１０から出力させるためのバイアス電圧設定値Ｖｂ、半導体レーザ２０８を駆動するための駆動電流を定電流源２１１から出力させるためのレーザ電流設定値Ｉｆを設定する。これらの値は、各部品の動作点を制御する動作パラメータであり、一般的に、出力段増幅部２０５、光変調器２０９、半導体レーザ２０８の事前測定結果に基づいてその特性に応じた値を記憶し、光通信装置２００の立ち上げ時などに設定される。さらに、バイアス電圧設定値Ｖｂ、レーザ電流設定値Ｉｆなどの一部の動作パラメータについては、別途光出力部２０７から出力される出力光強度を検出し、その値が一定となるようにフィードバック制御を行う場合もある。このようにバイアス電圧設定値Ｖｂ、レーザ電流設定値Ｉｆなどは、光変調器２０９、半導体レーザ２０８の特性に応じた値が設定されるため、これらの値も光出力部２０７の特性データになり得る。
【００３５】
また、制御部２１２は、光出力部２０７の特性データを取得する特性データ取得部を含み、特性データ取得部が取得した特性データの値に応じた出力光信号２５７の劣化を補償するようデジタル情報信号２５０を補正するための補正情報を、補正情報記憶部２１３から補正部２０３に出力させる。本実施形態においては、制御部２１２は、温度センサ２１４から出力される温度センサ信号２５３を取得し、取得した温度センサ信号２５３が示す温度情報に基づいて補正情報を選択するための補正情報選択信号２５５を補正情報記憶部２１３に出力する。ここで、補正情報選択信号２５５は、温度センサ信号２５３が示す温度情報そのままであってもよいし、温度情報を補正情報記憶部２１３に記憶されている補正情報テーブルのアドレス番号などに変換したものであってもよい。そして、補正情報記憶部２１３に記憶されている補正情報テーブルから補正情報選択信号２５５に対応する補正情報が読み出され補正情報設定信号２５６として補正部２０３に出力される。なお、制御部２１２に外部の情報処理装置と通信するための通信手段を設け、外部通信信号２５４を介して動作パラメータや特性データを取得することとしてもよい。
【００３６】
補正部２０３は、補正情報設定信号２５６により設定される補正情報をデジタル情報信号２５０に重畳することで当該デジタル情報信号を補正する。補正部２０３は、補正部２０３の出力特性が可変なデジタルフィルタ回路で構成されていればよく、以下に２つのデジタルフィルタ回路の例を示すが、その他のデジタルフィルタ回路であってもよい。
【００３７】
図２は、第１実施形態に係る光通信装置の補正部２０３を構成する回路の第１の例を示す図である。図２に示すように補正回路３００は、実数タップのＦＩＲ（有限インパルス応答）フィルタを用いて構成されている。ＦＩＲフィルタは、デジタル信号処理やデジタル通信で周波数特性等化器として用いられるデジタルフィルタであり、遅延回路３０１、複数の実数タップ乗算器３０２、加算器３０３を梯子型に並べて構成される。図２に例示する補正回路３００は、実数タップ乗算器３０２を１１個用いる１１タップのＦＩＲフィルタであり、実数タップ乗算器３０２に設定する設定値により補正回路３００の伝達特性が定められる。本実施形態においては、補正回路３００は、補正情報記憶部２１３から入力される補正情報を示す補正情報設定信号２５６によって各実数タップ乗算器３０２に設定する１１個の実数値を書き換えることで、多値符号化部２０２から入力されるデジタル情報信号２５０を任意に補正することができる。これにより、補正回路３００は出力光信号２５７の劣化を補償するようデジタル情報信号２５０を補正することが可能となる。ここで、実数タップ乗算器３０２の数を増やせば補償精度が向上するが一方で補正回路３００の消費電力が増加するため、数十個ほどの実数タップ乗算器３０２を用いるのが理想的である。
【００３８】
次に、図３は、第１実施形態に係る補正部２０３を構成する回路の第２の例を示す図である。図３に示すように補正回路３１０は、ＦＦＴと逆ＦＦＴを用いて構成される周波数領域等化器である。周波数領域等化器もデジタル信号処理やデジタル通信で用いられるデジタルフィルタであり、周期６４のＦＦＴ回路３１１と逆ＦＦＴ回路３１３の間に複素タップ乗算器３１２が６４個並べられて構成される。これら６４個の複素タップ乗算器３１２の各タップの値を設定することで補正部２０３の出力特性を直接変化させ、自由な出力特性を得る。
【００３９】
図４は、第１実施形態に係る補正情報記憶部２１３に記憶される補正情報テーブルの一例を示す図である。図４に例示する補正情報テーブルは、図１に示す光通信装置２００と図２に示す補正回路３００の構成とに対応したものである。つまり、補正情報テーブルには、出力光信号２５７の劣化を補償するための補正情報である補正回路３００の各実数タップ乗算器３０２に設定する値が記憶されている。図４に例示する補正情報テーブルは、特性データである光出力部２０７の動作温度Ｔを１列目に設定し、動作温度Ｔは１℃単位で設定される。２列目以降は、Ｗ１〜Ｗ１１の１１個のタップ重みが設定され、補正回路３００の１１個の実数タップ乗算器３０２の各タップに設定するタップ重みの値Ｗ１〜Ｗ１１が収納される。このような補正情報テーブルにより、光出力部２０７の動作温度に応じて補正部２０３による補正に必要な補正情報（タップ重み）が読み出される。ここで、補正情報テーブルにおける動作温度Ｔの間隔が広すぎると、補正情報設定信号２５６の量子化誤差が大きくなるため、図１の温度センサ２１４の分解能と同程度とするか、量子化誤差が生じても伝送性能に影響が無い程度に抑える必要がある。
【００４０】
ここで、補正情報テーブルに格納されるタップ重みは、光出力部２０７の動作温度Ｔに応じた出力光信号２５７の劣化、つまりは光出力部２０７（本実施形態では、光変調器２０９）の変調特性変化を補償するために定められる値となる。以下に、具体的なタップ重みの設定方法を説明する。ここでは、光出力部２０７の変調特性の一つとして光変調器２０９の周波数特性を例にして説明する。
【００４１】
図５は、第１実施形態に係る光変調器２０９の周波数特性を示す図である。図５は、光変調器２０９の動作温度に応じた光変調器２０９の周波数特性を示す図であり、光変調器２０９の動作温度が０℃、２５℃、５０℃と変化するにつれて、その周波数特性が変化し、変調帯域が低下する（例えば、３ｄＢ光変調帯域は、０℃で２１ＧＨｚ程度であるが、２５℃で１９ＧＨｚ、５０℃で１５ＧＨｚまでに低下する）。また、光変調器２０９の動作温度の上昇により半導体レーザ２０８から入力されるレーザ光の波長も大きく変化する可能性があり、ＥＡ変調器のように波長依存性の大きな外部変調器の場合には、入力されるレーザ光の波長の変化によって周波数特性に大きな変化が生じる場合もある。そこで、このような光変調器２０９の周波数特性の変化を補償するような周波数特性を補正部２０３に持たせる必要がある。
【００４２】
図６は、第１実施形態に係る補正部２０３の周波数特性の一例を示す図である。図６は、光変調器２０９の動作温度に応じた補正部２０３の周波数特性を示しており、図４に示す補正情報テーブルの該当する動作温度の各タップ重みを補正部２０３に設定した場合の補正部２０３の周波数特性となる。ここで、補正部２０３の周波数特性は、光変調器２０９の周波数特性の変化を打ち消す特性とすることが理想的である。具体的には、図６に示す動作温度０℃、２５℃、５０℃の３点における０〜２０ＧＨｚの帯域内の周波数特性は、図５に示す各温度の光変調器２０９の周波数特性の逆特性とする。
【００４３】
図７は、図５に示す光変調器２０９の周波数特性と、図６に示す補正部２０３の周波数特性とを合成した合成周波数特性を示す図である。図７に示すように、合成周波数特性は、０〜２０ＧＨｚの帯域内で動作温度によらず一定となり、変調帯域は低下しない。このように、補正部２０３の周波数特性が図５に示す光変調器２０９の周波数特性と逆特性となるようにすることで光変調器２０９の周波数特性の変化（ここでは、温度依存性）を打ち消すことが可能となる。
【００４４】
そこで、補正部２０３の周波数特性が各動作温度における光変調器２０９の周波数特性の変化を打ち消すような特性となるよう、補正情報テーブルに含まれるタップ重みの値を設定する。ここでは、特に、ナイキストＰＡＭ変調を用いる場合に、補正部２０３の周波数特性が光変調器２０９の周波数特性と逆特性となるようにタップ重みを設定することが有効となる。前述したように多値符号化部２０２と光出力部２０７との間に変調帯域を制限するナイキストフィルタを備えるナイキストＰＡＭ変調では、光変調器２０９の温度変化にかかわらず光変調器２０９が出力する出力光信号２５７のスペクトル、すなわち光変調器２０９の周波数特性が帯域内でほぼ完全に平坦となるような状態を維持する必要があるため、光変調器２０９の周波数特性の目標形状を図７に示すような平坦な周波数特性形状とすればよいこととなる。
【００４５】
なお、図６に示す周波数特性はあくまでも補正部２０３の周波数特性の一例であり、周波数特性は補正部２０３を構成する回路の分解能の制限や測定誤差、動作パラメータの量子化誤差などにより一定の誤差を持つ。また、目標とする周波数特性についても、必ずしも図７のように０〜２０ＧＨｚの帯域内で完全に平坦にする必要はない。例えば、レイズドコサイン型やベッセル低域フィルタ型のように、符号干渉の少ない右下がりの滑らかな周波数特性が目標形状となるように補正部２０３の周波数特性（つまりは、各タップ重み）を設定してもよい。また、光通信系には光変調器２０９以外にもＤＡコンバータ２０４、出力段増幅部２０５、信号の線路などの部品が含まれ、これらの部品は個別にそれぞれ温度依存性を持つ。このため、一般には光変調器２０９の周波数特性の変化だけを補正しても、光通信系全体の周波数特性が上記の目標形状に合致するわけではない。よって、光通信装置全体の伝送性能向上には、図５のような光変調器２０９単独の周波数特性の温度依存性だけではなく、光通信装置全体の周波数特性の温度依存性を測定し、これが特定の目標形状に合致するように、補正部２０３の周波数特性、タップ重みを設定するのが本発明の効果を高めるために特に有効である。
【００４６】
また、図５に示す光変調器２０９の周波数特性では、ＤＣ（０Ｈｚ）での周波数変調効率、すなわち光変調器２０９の平均光損失は動作温度では変化せず常に０ｄＢとする例を示しているが、この例に限定されない。例えば、図６に示す補正部２０３の周波数特性は光損失の変化も補償するように設定されてもよい。この場合、合成周波数特性は図７においては常に平坦となっているが、動作温度の変化によって光損失の変化が生じることになる。このような光損失の変化の影響は、光通信装置間のレベルマージンを十分に取ることで回避可能であるし、また出力光信号２５７の出力光強度が一定となるように別途安定化制御を行って回避してもよい。同様に、補正部２０３は動作温度による光変調器２０９の周波数特性の変化分のみを補正し、光損失の変化を補償する等化回路を別に設ける構成を取っても構わない。このような構成では、補正部２０３は、動作温度の変化により生じるなだらかな周波数特性の劣化のみを補償すればよいので、補正部２０３の回路規模を大幅に縮小したり、補正情報記憶部２１３の回路規模やメモリサイズを縮小したりすることが可能となる。
【００４７】
また、補正部２０３を構成する回路にデジタルフィルタを用いる例を示したが、高速アナログ回路で実現することも可能である。この場合補正部２０３は、数〜１０数タップの高速ＦＦＥ（前方等化器）やＤＦＥ（判定帰還等化器）として実装することができる。また、図１では高速のＤＡコンバータを用いてアナログ多値信号を生成する例を示したが、この例に限られない。例えば、２値信号の場合にはそのまま、４値信号の場合には高速の２値信号を振幅を変えて加算する、デュオバイナリ信号の場合には遅延加算符号化器を用いるなど高速のアナログ演算を用いてアナログ多値信号を生成してもよい。
【００４８】
また、第１実施形態に係る光出力部２０７の特性データとして光出力部２０７の動作温度を用いる例を示したが、光出力部２０７の動作、変調特性に影響を与えるものであれば他の特性データであってよい。例えば、バイアス電圧設定値Ｖｂ、レーザ駆動電流設定値Ｉｆ、変調信号２５１の振幅Ａ、光変調器２０９に入力されるレーザ光の強度、光変調器２０９から出力する出力光信号２５７の光強度、であってもよいし、これら２以上の特性データを組み合わせて用いてもよい。特に、ＥＡ変調器の場合には、動作温度、バイアス電圧設定Ｖｂ、光変調器２０９に入力するレーザ光の強度などがＥＡ変調器の動作に大きな影響を与える特性データとして知られている。また、例えば、光変調器の光吸収によって生じる光電流や光電圧、平均光損失、変調信号の変調度、消光比なども、変調器動作を間接的に反映するため、光出力部２０７の特性データとして利用することが可能である。この場合、各特性データを測定する測定器を備えて特性データの値を取得してもよいし、制御部２１２から出力される各特性データの指示値を特性データの値として取得してもよい。なお、特性データの種類に応じた補正情報テーブルが補正情報記憶部２１３に記憶されていることとする。
【００４９】
［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。図８に示すように、第２実施形態に係る光通信装置４００は、第１実施形態とは、光出力部４０７の構成、補正部４０３の構成、温度センサ４１４の配置、定電圧源２１０の有無に差異がある点を除けば、同一のものである。従って、第１実施形態と同等の構成には同符号を付し、その重複する説明は省略するものとする。
【００５０】
第２実施形態に係る光通信装置４００は、光出力部４０７に半導体レーザ４０８を用いた直接変調方式を採用した例を示しており、光出力部４０７の特性データの一つである温度の変化による出力光信号２５７の劣化を補償するようデジタル情報信号２５０を補正する構成となっている。
【００５１】
温度センサ４１４は光通信装置４００内の任意の位置に配置されることとする。第１実施形態においては温度センサ２１４を光出力部２０７の近傍に配置しているが、温度センサ４１４は光出力部４０７の温度を反映できれば必ずしも光出力部４０７の近傍に配置する必要は無い。光通信装置４００内部に配置する集積回路や光出力部４０７などの部品の発熱が小さければ光通信装置４００内部はおおむね同一の温度に保たれるため、温度センサ４１４を光通信装置４００内部に配置すれば十分である。なお、集積回路内部の温度センサを利用することとしてもよい。
【００５２】
光出力部４０７では、直流成分であるレーザ駆動電流４５２と、高周波変調成分である変調電気信号４５１とが入力され、両電流を加算器やバイアスＴなどで合成した合成電流により光出力部４０７内の半導体レーザ４０８が駆動される。このようにして駆動された半導体レーザ４０８から出力されるレーザ光の強度成分は、変調電気信号４５１によって直接変調され、変調電気信号４５１の振幅に比例した光強度変調が得られる。
【００５３】
補正部４０３は、補正回路４１１、固定等化回路４１２、及び補間回路４１３を含んで構成される。補正回路４１１は、図２の補正回路３００、図３の補正回路３１０と同様の回路である。補間回路４１３は、補正情報記憶部２１３の記憶容量を節約するために設けられた回路である。例えば、補正情報記憶部２１３に記憶されている補正情報に対応しない補正情報選択信号２５５が入力されると、補間回路４１３は、補正情報記憶部２１３を参照して入力値前後の補正情報を読み出し、その線形補間によって新たな補正情報を生成し、補正情報設定信号２５６として補正回路４１１へ出力する。具体的には、図４に示す補正情報テーブルの左端列（温度Ｔ）にない７２．４℃を示す入力値が補正情報選択信号２５５として入力される場合、入力値７２．４℃の前後の値である７２℃と７３℃のタップ重みＷ１〜Ｗ１１をそれぞれ読み出し、７２℃のタップ重みと７３℃のタップ重みとを比率６：４（入力値と各温度との差の絶対値比）で線形補間して新しいタップＷｉ（ｉ＝１〜１１）を生成する。このような補間回路４１３を用いることで、補正情報記憶部２１３に収納する補正情報テーブルのサイズを大きく削減することが可能になる。なお、補間回路４１３による補間のアルゴリズムは上述の例に限定されず、例えば、複数点の特性データを利用したより高精度な高次関数での補間や、複数の特性データに対する２次元の補間など、各種の補間アルゴリズムを用いてよい。
【００５４】
固定等化回路４１２は、補正回路４１１と同様に光出力部４０７の変調特性変化を補正するための回路であるが、特に変調特性の固定部分を分離して設けたものである。補正回路４１１（例えばＦＩＲフィルタや周波数領域等化器）のタップ数や段数は、補正回路４１１の消費電力と周波数分解能を決める重要なパラメータであり、一般に、補正回路４１１の長さが長いほど回路規模が増大し消費電力が増加するが、同時に周波数分解能が高まり、急峻で複雑な周波数特性の補正が可能となる。光通信装置４００全体の持つ急峻で複雑な周波数特性は、高周波線路の反射や増幅に用いる集積回路の特性などによって発生するため、光出力部４０７の特性データの変化に対して概ね固定的であり、光通信装置４００ごとのばらつきが大きいものと考えられる。一方、温度やレーザ駆動電流などの光出力部４０７の特性データによって変化する周波数特性は緩やかに変化する特徴があり、同種のデバイスに共通な特徴を持つと考えられる。そこで、光通信装置４００ごとのばらつきが大きい急峻で複雑な周波数特性については、光通信装置４００ごとに固定の補正情報を予め設定した固定等化回路４１２で補正し、光出力部４０７の特性データにより変化する緩やかな周波数特性については補正回路４１１が補正情報テーブルを用いて特性データに応じた補正を行うこととする。
【００５５】
このように、タップ数が多く複雑な補正特性を持つ固定等化回路４１２と、タップ数の少ない可変の補正特性を持つ補正回路４１１と、を分離して構成することで、補正情報記憶部２１３に必要となるメモリ量を大幅に縮小したり、タップ数の多い固定等化回路４１２を補正特性固定に特化して専用回路を用いて実装することで補正回路４１１の消費電力を低減したりすることが可能となる。
【００５６】
また、第２実施形態に係る光出力部４０７の特性データとして温度を用いる例を示したが、光出力部４０７の動作、周波数特性に影響を与えるものであれば他の特性データであってよい。第２実施形態のように半導体レーザ４０８を用いた直接変調方式の場合は、光出力部４０７の周波数特性に影響を与える特性データとしては、動作温度およびレーザ駆動電流値が代表的である。また、これらの特性データは、例えば出力光強度や、変調信号の変調度、消光比などとも密接な関係にあるため、出力光強度、変調度、消光比などを観測して、特性データとして用いてもよい。
【００５７】
なお、第２実施形態に係る、光出力部４０７、補正部４０３、及び温度センサ４１４の配置のうちのいずれか１つの構成、またはいずれか２つを組み合わせた構成を第１実施形態に係る光通信装置に適用することとしてもよい。
【００５８】
［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。図９に示すように、第３実施形態に係る光通信装置５００は光送信器及び光受信器としての機能を有し、光送信器としての構成は第１実施形態に係る光通信装置２００と同様である。よって、第１実施形態とは、光送信部５１０及び光受信部５２０を含む構成、集積回路５３０、に差異がある点を除けば、同一のものである。従って、第１実施形態と同等の構成には同符号を付し、その重複する説明は省略するものとする。
【００５９】
第３実施形態に係る光通信装置５００は、光送信部５１０及び光受信部５２０を含み、光送信部５１０及び光受信部５２０の一部が同一の集積回路５３０上に配置される。集積回路５３０は、光多値信号の変復調と内部の制御全体を受け持つものであり、多値符号化部２０２、補正部２０３、ＤＡコンバータ２０４、制御部２１２、補正情報記憶部２１３、定電圧源２１０、定電流源２１１、ＡＤコンバータ５２２、受信側適応等化部５２３、及び復号部５２４を含んで構成されている。集積回路５３０は、出力端子（出力ピン）５８１を介して出力段増幅部２０５、バイアスＴ２０６、及び半導体レーザ２０８と接続されている。なお、出力端子５８１は、物理的な専用のピンであっても、また複数のデバイス間で共用するＩ２ＣやＳＰＩなどの通信用の信号出力端子であってもよい。また、光変調器２０９に近接されて配置された温度センサ２１４から出力される温度センサ信号２５３は、集積回路５３０に設けられたセンサ信号の入力端子５８２を介して、集積回路５３０に入力される。なお、入力端子５８２は、物理的なピンであっても、通信用の信号入力端子であってもよい。
【００６０】
なお、図９に示す光通信装置５００の構成は一例であり、製造上の都合などを満たせば各部品を集積回路５３０の内外に自由に配置することができる。例えば、光変調器２０９、半導体レーザ２０８などを、シリコンフォトニクス技術といった集積回路５３０と同じシリコンプロセスを用いて製造してもよいし、ハイブリッド集積といった手法によって集積回路５３０と一体に製造してもよい。また、集積回路５３０の内部に配置される定電流源２１１、定電圧源２１０、ＤＡコンバータ２０４なども適宜集積回路の外部に配置することが可能である。
【００６１】
光受信部５２０は、フォトダイオード５２１、ＡＤコンバータ５２２、受信側適応等化部５２３、及び復号部５２４を含んで構成される。入力光ファイバ５７１から入力された受信光信号である受信強度変調信号５７２はフォトダイオード５２１で電気信号に光電変換されて、集積回路５３０中のＡＤコンバータ５２２に入力される。受信電気信号はＡＤコンバータ５２２でデジタル情報信号５７７に変換され、受信側適応等化部５２３で誤差を適応等化されることで主として光ファイバ伝送路や受信側回路の周波数特性による波形の劣化を補正された後に、復号部５２４でデジタル情報信号５７７を復元し、これを受信情報信号として光通信装置５００の外部に出力する。
【００６２】
受信側適応等化部５２３は、主に、光ファイバ伝送路や光受信部５２０における伝送性能の劣化や、光出力部２０７の変調特性の変化の一部を補正する。具体的に、受信側適応等化部５２３は、例えばブラインドアルゴリズムにより受信信号波形のアイ開口を最大とするように動作する。そのため、光出力部２０７の変調特性の劣化により出力信号波形歪が大きくなり光受信部に入力される受信信号波形のアイ開口が小さくなっている場合には、受信側適応等化部５２３での収束が困難となり大きな伝送劣化を生じる可能性がある。また、受信側適応等化部５２３が光出力部２０７で生じた大きな帯域劣化を等化すると雑音が過剰に増幅してしまい、伝送信号の品質が大きく劣化してしまうという雑音強調という現象が生じる。そして、ＡＤコンバータの分解能も有限（通常６〜８ビット程度）であるため、受信側適応等化部５２３で過大な帯域等化を行うと、信号ＳＮが劣化する可能性がある。これはすなわち、仮に受信側適応等化部５２３が高域成分を増幅するような補正を行うと、相対的に低域の信号の振幅が減衰するため、信号の有効振幅が減衰し信号ＳＮが劣化する。このように受信側適応等化部５２３による補正量は有限であるため、できる限り光送信器側で出力光信号２５７の劣化を防ぐのが望ましい。なお、光受信部を高速アナログ信号処理で実現する場合は、補償機能がそもそも存在しなかったり、たかだか数タップのＦＦＥ／ＤＦＥ程度の補償機能しか存在しなかったり、十分な補償能力を持たないのが一般的である。
【００６３】
そこで、図９に示すような光送信部５１０の補正部２０３と、光受信部５２０の受信側適応等化部５２３とを含む光通信装置５００を用いることで、光通信装置５００全体での伝送性能の劣化を抑えることが可能となる。光送信装置５００では、使用中の環境（温度・振動・熱）や経時劣化などにより、光出力部２０７に想定外の変調特性の変化が生じる場合がある。例えば、光送信部５１０の補正部２０３による補正の対象となる特性データ以外の特性データの変化による出力光信号の劣化が生じる場合などに、想定外の光出力部２０７の変調特性変化が生じる。この場合、光送信部５１０の補正部２０３と、光受信部５２０の受信側適応等化部５２３とを組み合わせて用いることで、光送信部５１０の補正部２０３が光出力部２０７の特性変化による出力光信号２５７の劣化を補正するとともに、受信側適応等化部５２３が光送信部側で補正しきれない出力光信号２５７の劣化、伝送性能の変化成分を補正することができる。さらに、光送信部５１０の補正部２０３と光受信部５２０の受信側適応等化部５２３とを組み合わせて用いる場合には、補正情報記憶部２１３における特性データの間隔を粗く設定し、メモリの節約を行うことが可能である。
【００６４】
［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。図に示すように、第４実施形態に係る光通信装置は、第３実施形態に係る光通信装置５００とは、光送信部６１０の構成に差異がある点を除けば、同一のものである。従って、第３実施形態と同等の構成には同符号を付し、その重複する説明は省略するものとする。
【００６５】
第４実施形態に係る光通信装置６００では、第２実施形態に係る光通信装置４００と同様に光出力部４０７に半導体レーザ４０８を用いた直接変調方式を採用し、補正部６０３による補正に用いる特性データを２種類とした例を示している。半導体レーザ４０８の変調特性は動作温度及びレーザ駆動電流設定値Ｉｆに非常に強く依存するため、温度ないしはレーザ駆動電流設定値Ｉｆのどちらか一方を一定値とし、他方の値変化に基づいて補正部６０３による補正を行うことが理想的である。一方で、動作温度範囲を広ければ半導体レーザ４０８の温度安定化に用いるクーラーやヒータの制御量を減らし、その分低電力化を図ることが可能となる。また、半導体レーザ４０８から出力されるレーザ光強度はレーザ駆動電流設定値Ｉｆによって決まるため、経年劣化や環境変化によるレーザ光強度の変化を防ぐ場合、もしくは意図的にレーザ光強度を変化させる場合には、レーザ駆動電流設定値Ｉｆを変化させることも必要となる。そこで、第４実施形態に係る光通信装置６００の制御部２１２は、レーザ駆動電流設定値Ｉｆと温度センサ２１４からの温度センサ信号２５３とに基づいて、第一の特性データ信号（温度）６８３と第二の特性データ信号（レーザ電流値）６８４とを補間部４１３に出力することとする。そして、補間部４１３は、補正情報記憶部２１３を参照し、両特性データの値に対応した補正情報を示す補正情報設定信号６５６を補正回路４１１に出力する。
【００６６】
このような複数の特性データを用いた補正は、他の光変調器にも適用可能である。例えば、電界吸収型変調器集積化光源では、その変調特性が動作温度とバイアス電圧に依存して変化するため、同様の構成で効果的に変調特性を補正することが可能となる。また、動作温度を特性データとして利用すると同時に、振幅Ａやレーザ駆動電流設定値Ｉｆ（ないしはバイアス電圧設定値Ｖｂなど）を変化させて変調特性を一定に保ってもかまわない。このような構成においては、各特性データに関する補正情報を補正情報記憶部２１３に収納することが可能である。
【００６７】
また、集積回路５３０には、補正情報記憶部２１３に外部から補正情報を書き込むための補正情報入力端子６８５を設けている。このようにすることで、光通信装置６００に利用される半導体レーザ、光変調器及びドライバなどに合致した補正情報を、後から補正情報記憶部２１３に書き換え可能となり、より高精度な補正が可能となる。また同様の補正情報の補正情報入力端子６８７を光通信装置６００に配置しており、これによって光通信装置６００全体を組み立て後に全体の特性を加味した実測データから補正特性を算出しおのおの個別の光通信装置６００の特性に応じた補正情報を設定することが可能となり、さらに補正効果を高めることが可能となる。
【００６８】
［第５実施形態］
図１１は、本発明の第５実施形態に係る光通信装置の構成の一例を示す図である。図１１に示すように、第５実施形態に係る光通信装置７００は、第３実施形態に係る光通信装置５００とは、集積回路の構成に差異がある点を除けば、同一のものである。従って、第３実施形態と同等の構成には同符号を付し、その重複する説明は省略するものとする。
【００６９】
第５実施形態に係る光通信装置は、集積回路７９０、信号用集積回路７９１−１、及び信号用集積回路７９１−２を含み、信号用集積回路７９１−１及び７９１−２と、集積回路７９０とを異なる集積回路で構成している。集積回路７９０は、信号処理用集積回路７９１−１および７９１−２に比べて動作速度がきわめて低く、一方で信号レベルの制御など複雑な機能が要求されるため、汎用性の高い汎用プロセッサなどで実現される。
【００７０】
また、補正情報記憶部２１３は集積回路７９０の外部に配置され、補正情報記憶部２１３と集積回路７９０とは記憶部読み書き用通信経路７９２を介して接続されている。補正情報記憶部２１３は不揮発性シリアル／パラレルＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の一般的なメモリ回路であり、必要に応じて取り外し可能としてもよい。また、補正情報記憶部２１３を取り外し可能として、補正情報を書き込んだ後に実装する利用形態も可能となる。
【００７１】
図１１において、補正情報を補正情報記憶部２１３に入力するための入力端子を明示的に示していないが、制御部２１２が外部通信信号７１４の一部として外部から補正情報を受け取り、これを記憶部読み書き用通信経路７９２を介して補正情報記憶部２１３に書き込む。このように、外部通信信号７１４及びその接続端子が実質的に図１１の第４の実施形態における集積回路５３０に備えられる補正情報入力端子６８５ないしは、補正情報入力端子６８７と等価な役割を果たしている。また、制御部２１２は、外部通信信号７１４を介して外部から特性データを取得してもよい。
【００７２】
また、図１１において、補間部を明示的に示していないが、制御部２１２がその機能を兼用しても構わない。図１１において信号処理用集積回路７９１−１と信号処理用集積回路７９１−２を分離して記載しているが、両者は同一の集積回路としてもよい。
【００７３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、光通信装置に光出力部の温度安定化に用いられるヒータやクーラーといった温度調整器が備えられていてもよい。この場合、光通信装置を常に所定温度に保つと消費電力が増加するため、所定温度から所定範囲内の温度変化を許容する設定を行うことがある。また、ＥＡ変調器などには正常に動作する動作温度範囲があり、動作温度範囲を超える場合に温度調整を行い、動作温度範囲内の場合は温度調整を停止する、という設定を行うことがある。このように光通信装置に温度調整器が備えられていても温度調整器が動作していない間などの温度変動が生じる場合に本発明を適用することができる。
【００７４】
さらに、上述の実施形態では、主に強度変調方式について説明したがこれに限定されず例えば外部変調器としてＭＺ変調器を適用した位相変調方式や、ＩＱ変調器を適用した電界変調方式で駆動させた場合であっても適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１００,２００,４００,５００,６００,７００  光通信装置、１０１,２５０  デジタル情報信号、１０２,２０２  多値符号化部、１０３,２０５  出力段増幅部、１０４,２０６  バイアスＴ、１０５,２０９  光変調器、１０６,２０８,４０８  半導体レーザ、１０７,２５８  出力光ファイバ、１０８  多値変調光、１０９,２１０  定電圧源、１１０,２１１  定電流源、１１１,２５１  変調信号、１１２,２５２,４５２  レーザ駆動電流、１１３,２１２  制御部、１１５,２０４  ＤＡコンバータ、２０３,４０３,６０３  補正部、２０７,４０７  光出力部、２１３  補正情報記憶部、２１４,４１４  温度センサ、２５４,７１４  外部通信信号、２５３  温度センサ信号、２５５  補正情報選択信号、２５６,６５６  補正情報設定信号、２５７  出力光信号、３００,３１０,４１１  補正回路、３０１  遅延回路、３０２  実数タップ乗算器、３０３  加算器、３１１  ＦＦＴ回路、３１２  複素タップ乗算器、３１３  逆ＦＦＴ回路、４１２  固定等化回路、４１３  補間部、４５１  変調電気信号、５１０,６１０  光送信部、５２０  光受信部、５２１  フォトダイオード、５２２  ＡＤコンバータ、５２３  受信側適応等化部、５２４  復号部、５３０,７９０  集積回路、５７１  入力光ファイバ、５７２  受信強度変調信号、５７７  デジタル情報信号、５８１  出力端子、５８２  入力端子、６８３  第一の特性データ信号、６８４  第二の特性データ信号、６８５,６８７  補正情報入力端子、７９１−１,７９１−２  信号用集積回路、７９２  記憶部書き込み用通信経路。
【図１】
0006502663.tif 000002
【図２】
0006502663.tif 000003
【図３】
0006502663.tif 000004
【図４】
0006502663.tif 000005
【図５】
0006502663.tif 000006
【図６】
0006502663.tif 000007
【図７】
0006502663.tif 000008
【図８】
0006502663.tif 000009
【図９】
0006502663.tif 000010
【図１０】
0006502663.tif 000011
【図１１】
0006502663.tif 000012
【図１２】
0006502663.tif 000013
【図１３】
0006502663.tif 000014
【図１４】
0006502663.tif 000015
【図１５】
0006502663.tif 000016
【図１６】
0006502663.tif 000017