(57)【要約】  縦列に接続された複数の光変調器のうち、少なくとも一つの光変調器に入力される変調信号の出力及び変調信号の出力の停止の切替制御が実行された場合であっても、安定した光出力が得られる光送信器（１２）を提供する。  光送信器（１２）は、入力光を変調して光信号（１１０ｂ）を出力する光変調器（１１０）と、光変調器（１１０）に変調データ信号（１１０ａ）を出力する駆動部（１１１ａ）と、光変調器（１１０）に印加するバイアス電圧のフィードバック制御を行うバイアス制御部（１１４）とを有し、光変調器（１１０）の変調オフ動作時には、バイアス制御部（１１４）は、制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。
2016092666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦列接続された１段目からＮ段目（Ｎは２以上の整数）までの光変調部を備え、１段目からＮ段目までの前記光変調部を通過した光信号である送信光を出力する光送信器であって、
１段目からＮ段目までの前記光変調部の内の少なくとも一つの光変調部が、
入力光を変調して光信号を出力すると共に、印加されるバイアス電圧の値に応じて変更される動作点を持つ光変調器と、
前記光変調器に変調データ信号を出力する駆動部と、
前記光変調器から出力される前記光信号の強度に応じた検出信号を出力する光強度検出部と、
前記検出信号に基づいて前記バイアス電圧を制御して、前記光変調器の動作点を制御目標点に近づけるフィードバック制御を行うバイアス制御部と、
を有し、
前記光変調器の変調オン動作時には、前記駆動部は前記変調データ信号を前記光変調器に出力し、前記光変調器は前記変調データ信号に基づく前記光信号を出力し、前記バイアス制御部は前記制御目標点を予め決められた第１の制御目標点に設定して前記フィードバック制御を実行し、
前記光変調器の変調オフ動作時には、前記駆動部は前記変調データ信号の出力を停止し、前記バイアス制御部は前記制御目標点を前記第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えて前記フィードバック制御を実行する
ことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
前記変調オフ動作時には、前記バイアス制御部は、前記変調オフ動作時における前記光信号の強度が、前記変調オン動作時における前記光信号の強度と同じになるように、前記制御目標点を前記第１の制御目標点から前記第２の制御目標点に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
前記駆動部から出力される前記変調データ信号の出力及び前記変調データ信号の出力の停止の切り替えを制御する変調制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光送信器。
【請求項４】
前記変調オン動作時における前記光信号の強度に対応する情報である光強度情報を記録する光強度情報保持部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光送信器。
【請求項５】
前記光強度情報保持部に記録された前記光強度情報は、前記第２の制御目標点を示すことを特徴とする請求項４に記載の光送信器。
【請求項６】
前記変調オフ動作時には、前記バイアス制御部は、前記光強度情報保持部に記録された前記光強度情報を用いて前記制御目標点を切り替えることを特徴とする請求項５に記載の光送信器。
【請求項７】
前記光強度検出部は、前記変調オン動作時において、前記光信号の強度を検出することにより前記光強度情報を生成して前記光強度情報保持部に送信することを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の光送信器。
【請求項８】
前記変調オフ動作時には、前記バイアス制御部は、他の光変調部とは独立して、前記制御目標点を前記第１の制御目標点から前記第２の制御目標点に切り替えて前記フィードバック制御を実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光送信器。
【請求項９】
前記光変調器は、マッハツェンダ変調器であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光送信器。
【請求項１０】
連続光を出力する光源をさらに備え、
前記連続光は、前記縦列接続された１段目からＮ段目までの光変調部の内の１段目の光変調部の前記入力光として入力される
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を送信する光送信器に関するものであり、特に、多段に接続された光変調器を備える光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急増する情報通信需要に応えるため、長距離伝送、高速伝送、及び高密度伝送が可能な光送信器の実用化が求められている。しかしながら、海底ケーブルシステム等の長距離伝送を行う光伝送システムにおいては、通信路の光ファイバの長さに沿って蓄積する伝送ペナルティによって通信性能が低下する問題があった。【０００３】
単一波長の光信号が伝送される光ファイバにおいて、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）で発生する増幅自然放出（ＡＳＥ）雑音、単一ファイバ内を伝搬する光の強度によって生じる非線形効果、及び異なる光周波数を異なる群速度で進行させる波長分散等が、ペナルティの発生原因となっている。また、複数の異なる光波長が同じファイバ内に存在する波長分割多重化（ＷＤＭ）システムにおいては、ファイバの非線形屈折率によって生じる波長間クロストークがペナルティとなり得る。【０００４】
光伝送システムにおいて高速伝送を行う場合、１波長あたりのデータレートを高くすることが有効であるが、データレートの高速化はシンボル間干渉を招き、受信アイパターンの劣化を引き起こす。受信波形の歪みは、通信線路の構成及び通信パルスの形状によって影響を受ける。【０００５】
このようなペナルティを低減させる方法として、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）フォーマット、及びＣＳ−ＲＺ（Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ  Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）フォーマットのような、データシンボルに同期した様々な既知のフォーマットのパルス強度変調を行うことが有効であり、複数の光変調器を縦列接続させることによって、このようなパルス強度変調が行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。【０００６】
複数の光変調器を縦列接続させた光送信器において、例えば、マッハツェンダ型ＬｉＮｂＯ３外部変調器（以下、「マッハツェンダ変調器」という）を使用する場合、各光変調器において、変調フォーマットに応じた光変調器のバイアス電圧制御が必要となる（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１００００６号公報
【特許文献２】特表２００９−５２９８３４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２４３９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数の光変調器を縦列に接続させた光送信器において、例えば、１段目をＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）変調器とし、２段目をＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調器とした２段縦列接続構成を採用した場合、ＤＱＰＳＫ変調にＲＺパルスが重畳された光波形が、光送信器から出力される。ここで、ＲＺ変調器を駆動する変調信号（光変調器駆動信号）を停止した場合には、ＤＱＰＳＫ変調のみが施された光波形を出力できることが望ましいが、従来のＲＺ変調器の制御方式では、ＤＱＰＳＫ変調のみが施された光信号を安定的に出力することは容易ではない。【０００９】
１段目（前段）の光変調器（例えば、ＲＺ変調器）において、光変調器の動作点を決めるバイアス電圧を光変調器の光透過率が最大となる点へとフィードバック制御する方式では、変調信号（例えば、ＲＺ変調信号）を停止した場合、フィードバック制御により光変調器の光透過率が最大となるように維持されるが、１段目の光変調器から出力される光信号の変調損失が無くなるため、２段目（次段）の光変調器（例えば、ＤＱＰＳＫ変調器）への光入力強度が増大し、２段目の光変調器におけるバイアス電圧制御回路のフィードバック制御が不安定となる。一方、１段目の光変調器（例えば、ＲＺ変調器）において、光変調器の動作点を決めるバイアス電圧を光変調器の光透過率が最小となる点へとフィードバック制御する方式では、変調信号（例えば、ＲＺ変調信号）を停止した場合、フィードバック制御により光変調器の光透過率が最小となるように維持されるため、１段目の光変調器から２段目の光変調器（例えば、ＤＱＰＳＫ変調器）への光出力はほぼゼロとなり、光出力を得られない。【００１０】
そこで、本発明の目的は、縦列に接続された複数の光変調器のうち、少なくとも一つの光変調器に入力される変調信号の出力及び変調信号の出力の停止の切替制御が実行された場合であっても、安定した光出力が得られる光送信器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光送信器は、縦列接続された１段目からＮ段目（Ｎは２以上の整数）までの光変調部を備え、１段目からＮ段目までの前記光変調部を通過した光信号である送信光を出力する光送信器であって、１段目からＮ段目までの前記光変調部の内の少なくとも一つの光変調部が、入力光を変調して光信号を出力すると共に、印加されるバイアス電圧の値に応じて変更される動作点を持つ光変調器と、前記光変調器に変調データ信号を出力する駆動部と、前記光変調器から出力される前記光信号の強度に応じた検出信号を出力する光強度検出部と、前記検出信号に基づいて前記バイアス電圧を制御して、前記光変調器の動作点を制御目標点に近づけるフィードバック制御を行うバイアス制御部と、を有し、前記光変調器の変調オン動作時には、前記駆動部は前記変調データ信号を前記光変調器に出力し、前記光変調器は前記変調データ信号に基づく前記光信号を出力し、前記バイアス制御部は前記制御目標点を予め決められた第１の制御目標点に設定して前記フィードバック制御を実行し、前記光変調器の変調オフ動作時には、前記駆動部は前記変調データ信号の出力を停止し、前記バイアス制御部は前記制御目標点を前記第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えて前記フィードバック制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、縦列に接続された複数の光変調器のうち、少なくとも一つの光変調器に入力される変調信号の出力及び変調信号の出力の停止の切替制御が実行された場合であっても、安定した光出力が得られる光送信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光送信器を含むＷＤＭシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る光送信器の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の光変調器に印加されるバイアス電圧と第１の光変調器から出力される光信号の出力との関係、及び第１の光変調器に印加されるバイアス電圧と第１の光強度検出部が検出するモニタ電流との関係をそれぞれ示す図である。
【図４】バイアス電圧に対する第１の光変調器の特性を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る光送信器の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の光変調器の変調ＯＮ動作時における伝送路を通過する光信号のスペクトルを示す図である。
【図７】第１の光変調器及び第２の光変調器の各々において変調ＯＮ動作から変調ＯＦＦ動作に切り替えた場合における伝送路を通過する光信号のスペクトルを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る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】
【００１４】
実施の形態１．
＜ＷＤＭシステム１０の構成及び動作＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る光送信器１２を含むＷＤＭシステム１０の全体構成を示すブロック図である。
【００１５】
ＷＤＭシステム１０は、複数の光送信器１２（Ｔｘ）と、光合波部１４と、光分波部１６と、複数の光受信器１８（Ｒｘ）とを備える。光合波部１４と光分波部１６とは、伝送路１５を介して接続されている。複数の光送信器１２のそれぞれに、送信データ１１が入力される。送信データ１１は、光送信器１２により電気信号から光信号に変換（電気／光変換）されて、光信号としての送信光１３が生成される。この送信光１３は、光送信器１２から出力される。複数の光送信器１２の各々から出力された波長の異なる複数の送信光１３の各々は、光合波部１４により波長多重され、伝送路１５を通過する。光分波部１６で波長分割された受信光１７は、光受信器１８において光信号から電気信号に変換（光／電気変換）され、受信データ１９が出力される。
【００１６】
＜光送信器１２の構成＞
図２は、実施の形態１に係る光送信器１２の構成を示すブロック図である。
【００１７】
光送信器１２は、連続光を出力する光源１００を備える。ただし、光源１００は、光送信器１２の外部に配置されていてもよい。光源１００が光送信器１２の外部に配置された場合、光源１００から出射された光は、光送信器１２の外部から内部へ入射し、第１の光変調器１１０に入射する。光源１００は、例えば、連続波（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ；以下、「ＣＷ」という）を発する発光素子であり、例えば、半導体レーザである。
【００１８】
光送信器１２は、前段の第１の光変調部１０１（すなわち、１段目の光変調部）と、第１の光変調部１０１と縦列（直列）に接続された次段の第２の光変調部１０２（すなわち、２段目の光変調部）とを有する。第１の光変調部１０１は、入力光（例えば、光源１００から出力された連続光）を第１の変調信号１１０ａ（光変調器駆動信号としての第１の変調データ信号）に応じて変調して光信号１１０ｂ（第１の光信号）を出力すると共に、印加されるバイアス電圧の値に応じて変更される動作点を持つ第１の光変調器１１０と、第１の光変調器１１０に第１の変調信号１１０ａを出力する第１の駆動部１１１ａと、第１の光変調器１１０から出力される光信号１１０ｂの強度に応じた検出信号（第１の検出信号）としての第１の光強度信号１１３ａを出力する第１の光強度検出部１１３と、第１の光強度信号１１３ａに基づいてバイアス電圧を制御して、第１の光変調器１１０の動作点を制御目標点に近づけるフィードバック制御を行う第１のバイアス制御部１１４とを有する。
【００１９】
第１の駆動部１１１ａは、第１の光変調器駆動部１１２と第１の変調信号生成部１１１とを有する。また、第１の光変調部１０１は、第１の駆動部１１１ａからの第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止の切り替えを制御する第１の変調制御部１１５と、第１の光強度検出部１１３から送信された光強度情報１１３ｂ（第１の光強度情報）を記録する第１の光強度情報保持部１１６とを備える。
【００２０】
第２の光変調部１０２は、入力光（例えば、第１の光変調器１１０から出力された光信号１１０ｂ）を第２の変調信号１２０ａ（光変調器駆動信号としての第２の変調データ信号）に応じて変調して送信光１３（第２の光信号）を出力すると共に、印加されるバイアス電圧の値に応じて変更される動作点を持つ第２の光変調器１２０と、第２の光変調器１２０に第２の変調信号１２０ａを出力する第２の駆動部１２１ａと、第２の光変調器１２０から出力される送信光１３の強度に応じた検出信号（第２の検出信号）としての第２の光強度信号１２３ａを出力する第２の光強度検出部１２３と、第２の光強度信号１２３ａに基づいてバイアス電圧を制御して、第２の光変調器１２０の動作点を制御目標点に近づけるフィードバック制御を行う第２のバイアス制御部１２４とを有する。
【００２１】
第１の光変調部１０１の第１の光変調器１１０と、第２の光変調部１０２の第２の光変調器１２０とは、光伝送媒体（例えば、光ファイバ）を介して縦列（直列）に接続されている。第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０としては、マッハツェンダ変調器及び電界吸収型変調器のいずれか、又はこれらの組み合わせを用いることができる。
【００２２】
＜光送信器１２の動作＞
次に、光送信器１２の動作について説明する。なお、本明細書において、光変調器に変調信号が入力されることを「変調オン（ＯＮ）動作」といい、例えば、第１の光変調器１１０に第１の変調信号１１０ａが入力されることを「第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作」という。また、光変調器に変調信号が入力されている状態を「変調オン（ＯＮ）動作時」といい、例えば、第１の光変調器１１０に第１の変調信号１１０ａが入力されている状態を「第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時」という。また、光変調器への変調信号の入力が停止することを「変調オフ（ＯＦＦ）動作」といい、例えば、第１の光変調器１１０への第１の変調信号１１０ａの入力が停止することを「第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作」という。また、光変調器への変調信号の入力が停止している状態を「変調オフ（ＯＦＦ）動作時」といい、例えば、第１の光変調器１１０への第１の変調信号１１０ａの入力が停止されている状態を「第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時」という。
【００２３】
また、本明細書において、「変調オン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）」とは、主として、光変調器に変調信号が入力されている状態から、変調信号の入力が停止する状態に切り替わることをいい、例えば、「第１の光変調器１１０の変調ＯＮ／ＯＦＦ」とは、第１の光変調器１１０に第１の変調信号１１０ａが入力されている状態から、第１の変調信号１１０ａの入力が停止する状態に切り替わることをいう。
【００２４】
光源１００は、第１の光変調器１１０に向けて連続光（ＣＷ光）を出力する。光源１００から出力されたＣＷ光は、第１の光変調器１１０に入力され、第１の光変調器１１０に入力される第１の変調信号１１０ａに基づく変調が加えられて、光信号１１０ｂとして第１の光変調器１１０から出力される。
【００２５】
第１の光変調器１１０から出力された光信号１１０ｂは、光伝送媒体（例えば、光ファイバ）により伝送されて第２の光変調器１２０に入力され、第２の光変調器１２０に入力される第２の変調信号１２０ａに基づく変調が加えられて、光信号である送信光１３として第２の光変調器１２０及び光送信器１２から出力される。すなわち、光源１００から出力されたＣＷ光は、第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０を通過することで、第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０にそれぞれ入力される第１の変調信号１１０ａ及び第２の変調信号１２０ａに基づく変調が加えられて、送信光１３として光送信器１２から出力される。
【００２６】
ただし、光源１００から出力されたＣＷ光は、必ずしも第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０の両方において変調が加えられる必要はない。例えば、光源１００から出力されたＣＷ光は、第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０の内のいずれか一方において変調が加えられて、光送信器１２から出力されるようにしてもよい。
【００２７】
第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０における変調方式には、例えば、強度変調方式、又は位相変調方式を適用できる。強度変調方式としては、例えば、ＲＺ変調、又はＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）変調が適用できる。位相変調方式としては、例えば、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰ−ＢＰＳＫ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、又はＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等が適用できる。
【００２８】
第１の変調信号生成部１１１は、外部から送信データ１１が入力され、第１の変調信号１１０ａを生成し、生成された第１の変調信号１１０ａを第１の光変調器駆動部１１２に出力する。
【００２９】
第１の光変調器駆動部１１２は、第１の変調信号生成部１１１から入力された第１の変調信号１１０ａを増幅し、増幅された第１の変調信号１１０ａを第１の光変調器１１０に出力する。ここで、第１の駆動部１１１ａは、第１の変調信号生成部１１１と第１の光変調器駆動部１１２とを含む。したがって、第１の駆動部１１１ａは、外部から入力された送信データ１１に基づいて第１の変調信号１１０ａを生成し、第１の変調信号１１０ａを増幅して第１の光変調器１１０に出力する。
【００３０】
第１の光強度検出部１１３は、半導体受光素子（例えば、フォトダイオード）を有し、光信号１１０ｂの強度を監視及び検出する。具体的には、第１の光強度検出部１１３は、半導体受光素子により受光した光をモニタ電流（第１のモニタ電流）に変換し、モニタ電流の値に基づいて光信号１１０ｂの強度を監視及び検出する。
【００３１】
第１の光強度検出部１１３は、モニタ電流値から、光信号１１０ｂの強度を示す第１の光強度信号１１３ａを生成して、第１の光強度信号１１３ａを第１のバイアス制御部１１４に送信する。また、第１の光強度検出部１１３は、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、光信号１１０ｂの強度を検出することにより、変調ＯＮ動作時における光信号１１０ｂの強度に対応する情報である光強度情報１１３ｂを生成して、光強度情報１１３ｂを第１の光強度情報保持部１１６に送信する。なお、第１の光強度検出部１１３は、第１の光変調器１１０に内蔵される構成に限られず、第１の光変調器１１０の外部に配置されてもよい。
【００３２】
第１のバイアス制御部１１４は、第１の光変調器１１０にバイアス電圧を印加して第１の光変調器１１０の動作点を制御する。具体的には、第１の光強度検出部１１３から送信された第１の光強度信号１１３ａを用いて、第１の光変調器１１０を適正な動作点で動作させるために必要なバイアス電圧のフィードバック制御を行うことにより、第１の光変調器１１０の動作点を制御する。
【００３３】
第１の変調制御部１１５は、第１の変調信号生成部１１１に出力指令又は停止指令を送信して、第１の変調信号生成部１１１からの第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止の切り替えを制御する。また、第１の変調制御部１１５は、第１の変調信号生成部１１１への出力指令又は停止指令の送信に連動して、第１のバイアス制御部１１４に変更指令（第１の制御信号）を送信して、フィードバック制御の制御方法の変更（制御目標の切り替え）を指示する。
【００３４】
なお、第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止の切り替えは、第１の変調制御部１１５によって第１の変調信号生成部１１１を制御する構成に限られない。第１の駆動部１１１ａの内部に、第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止を制御する制御部を備えてもよく、例えば、第１の変調信号生成部１１１又は第１の変調信号生成部１１１に備えられた制御部により第１の光変調器駆動部１１２からの第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止を制御してもよい。また、第１の光変調器駆動部１１２の電源等を制御することによるドライバ出力のＯＮ／ＯＦＦを制御して、第１の光変調器駆動部１１２からの第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止を制御してもよい。
【００３５】
第１の光強度情報保持部１１６は、第１のバイアス制御部１１４を介して第１の光強度検出部１１３から送信された光強度情報１１３ｂを記憶する。
【００３６】
次に、光送信器１２における第２の光変調部１０２の動作について説明する。
第２の変調信号生成部１２１は、外部から送信データ１１が入力され、第２の変調信号１２０ａを生成し、生成された第２の変調信号１２０ａを第２の光変調器駆動部１２２に出力する。第２の光変調器１２０に入力した入力光（すなわち、光信号１１０ｂ）は、第２の光変調器１２０に入力される第２の変調信号１２０ａに基づく変調が加えられて、送信光１３（第２の光信号）として第２の光変調器１２０から出力される。
【００３７】
第２の光変調器駆動部１２２は、第２の変調信号生成部１２１から入力された第２の変調信号１２０ａを増幅し、増幅された第２の変調信号１２０ａを第２の光変調器１２０に出力する。ここで、第２の駆動部１２１ａは、第２の変調信号生成部１２１と第２の光変調器駆動部１２２とを含む。したがって、第２の駆動部１２１ａは、外部から入力された送信データ１１に基づいて第２の変調信号１２０ａを生成し、第２の変調信号１２０ａを増幅して第２の光変調器１２０に出力する。
【００３８】
第２の光強度検出部１２３は、半導体受光素子（例えば、フォトダイオード）を有し、送信光１３の強度を監視及び検出する。具体的には、第２の光強度検出部１２３は、半導体受光素子により受光した光をモニタ電流（第２のモニタ電流）に変換し、モニタ電流の値に基づいて送信光１３の強度を監視及び検出する。また、第２の光強度検出部１２３は、モニタ電流値から、送信光１３の強度を示す第２の光強度信号１２３ａを生成して、第２の光強度信号１２３ａを第２のバイアス制御部１２４に送信する。なお、第２の光強度検出部１２３は、第２の光変調器１２０に内蔵される構成に限られず、第２の光変調器１２０の外部に配置されてもよい。
【００３９】
第２のバイアス制御部１２４は、第２の光変調器１２０にバイアス電圧を印加して第２の光変調器１２０の動作点を制御する。具体的には、第２の光強度検出部１２３から送信された第２の光強度信号１２３ａを用いて、第２の光変調器１２０を適正な動作点で動作させるために必要なバイアス電圧のフィードバック制御を行うことにより、第２の光変調器１２０の動作点を制御する。
【００４０】
＜第１の光変調部１０１の動作＞
次に、第１の光変調器１１０としてマッハツェンダ変調器を用いた場合の第１の光変調部１０１の動作について具体的に説明する。
図３は、第１の光変調器１１０に印加されるバイアス電圧と光信号１１０ｂの出力との関係、及び第１の光変調器１１０に印加されるバイアス電圧と第１の光強度検出部１１３が検出するモニタ電流との関係をそれぞれ示す図である。図３に示されるグラフにおいて、縦軸は、第１の光変調器１１０の光信号１１０ｂの出力値（光出力強度）及び第１の光強度検出部１１３が検出するモニタ電流の出力値を示し、横軸は、第１の光変調器１１０に印加されるバイアス電圧の値を示す。すなわち、図３において示される曲線ａ１は、第１の光変調器１１０に印加されるバイアス電圧に対する光出力値（光出力強度）を示し、曲線ｍ１は、第１の光変調器１１０に印加されるバイアス電圧に対する第１の光強度検出部１１３が検出するモニタ電流の出力値を示す。
【００４１】
マッハツェンダ変調器は、印加するバイアス電圧の値に基づいて光透過率及びモニタ電流が変化する特性を持っている。したがって、モニタ電流値を指標としてバイアス電圧を制御することで、光透過率及び光変調器の光出力強度を制御することができる。
【００４２】
図３に示される例では、バイアス電圧をＶ１とした時の第１の光変調器１１０の出力がＰ１であることを示しており、出力がＰ１である時のモニタ電流値がＭ１であることを示している。したがって、例えば、モニタ電流値がＭ１となるようにバイアス電圧のフィードバック制御を実行することにより、第１の光変調器１１０の出力がＰ１となるように制御される。
【００４３】
図４は、バイアス電圧に対する第１の光変調器１１０の特性を示す図である。図４に示されるグラフにおいて、縦軸は、光変調器特性曲線から求められる理論上の光出力の値（光透過率）を示し、横軸は、第１の光変調器１１０に印加されるバイアス電圧の値を示す。
【００４４】
図４に示される例では、第１の光変調器１１０は、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の光変調器１１０の光透過率が最大となるように第１の光変調器１１０の動作点が設定されている。すなわち、図４に示されるように、第１のバイアス制御部１１４は、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の光強度検出部１１３から送信された第１の光強度信号１１３ａを用いて、第１の光変調器１１０の動作点の位置が第１の光変調器１１０の光透過率が最大となる位置に設定されるように、フィードバック制御の制御目標（制御目標点）を設定し、動作点が、設定された制御目標点（第１の制御目標点）に近づくようにフィードバック制御を実行している。
【００４５】
ここで、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の光変調器１１０から実際に出力される光信号１１０ｂには変調損失が生じているため、第１の光変調器１１０からの実際の出力は、バイアス電圧に対する理論上の出力（すなわち、光変調器特性曲線から求められる出力）とは異なる場合がある。例えば、第１の光変調器１１０に印加されているバイアス電圧をＶ１とすると、第１の光変調器１１０から実際に出力される光信号１１０ｂの出力（強度）は、光変調器特性曲線から求められるＰｍａｘよりも低くなり、例えば、Ｐ１である。
【００４６】
光送信器１２の動作中において、第１の光変調器１１０への第１の変調信号１１０ａの入力をＯＮからＯＦＦに切り替えた際に、第１の光変調器１１０に印加するバイアス電圧が同じであると、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時において次段の光変調器（例えば、第２の光変調器１２０）に入力される光信号（例えば、光信号１１０ｂ）の強度が高くなりすぎる場合がある。すなわち、第１の変調信号１１０ａの出力をＯＮからＯＦＦに切り替えた場合において、フィードバック制御の制御目標が変更されない場合（例えば、光透過率が最大となるように制御されてバイアス電圧がＶ１に維持されている場合）、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に第１の光変調器１１０から出力される光信号１１０ｂの強度が高くなりすぎる場合がある。
【００４７】
具体的には、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１のバイアス制御部１１４は、第１の光変調器１１０の動作点の位置が第１の光変調器１１０の光透過率が最大となる位置に設定されるように、フィードバック制御の制御目標を設定し（すなわち、制御目標点を予め決められた第１の制御目標点に設定し）、フィードバック制御を実行しているので、フィードバック制御の制御目標が変更されない場合には、バイアス電圧が例えばＶ１に維持される。第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時においてバイアス電圧が例えばＶ１に維持されると、変調ＯＦＦ動作時では光信号１１０ｂの変調損失が無くなるので、光信号１１０ｂの強度が、例えば、Ｐｍａｘ（Ｐｍａｘ＞Ｐ１）となる。
【００４８】
前段の光変調器（例えば、第１の光変調器１１０）から次段の光変調器（例えば、第２の光変調器１２０）に入力される光信号（例えば、光信号１１０ｂ）の強度が高くなりすぎると、次段の光変調器におけるバイアス電圧のフィードバック制御が不安定になる場合がある。したがって、前段の光変調器から次段の光変調器に入力される光信号の強度は、前段の光変調器における変調ＯＮ動作と変調ＯＦＦ動作との切り替えの前後において同じであることが望ましい。
【００４９】
そこで、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時における光信号１１０ｂの強度に基づいて、変調ＯＦＦ動作時における第１の光変調器１１０に印加するバイアス電圧のフィードバック制御を実行するため、第１の光強度情報保持部１１６は、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の光強度検出部１１３から送信される光強度情報１１３ｂを記録する。
【００５０】
光強度情報１１３ｂは、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光変調器１１０から出力される光信号１１０ｂの強度（例えば、図３に示される出力値Ｐ１）に対応する情報であり、第１の光強度検出部１１３により生成される。光強度情報１１３ｂは、例えば、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の光強度検出部１１３により取得されるモニタ電流値（例えば、図３に示される出力値Ｍ１）に対応する情報である。ここで、第１の光強度検出部１１３により取得されるモニタ電流値とは、例えば、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時における光信号１１０ｂの平均出力値に対応するモニタ電流値である。また、例えば、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時におけるモニタ電流の平均出力値を、光強度情報１１３ｂとしてもよい。また、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時における光信号１１０ｂの最大出力値に対応するモニタ電流値を光強度情報１１３ｂとしてもよい。
【００５１】
第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の変調制御部１１５が第１の変調信号１１０ａの停止指令を第１の変調信号生成部１１１に送信し、第１の変調信号生成部１１１による第１の変調信号１１０ａの出力が停止した場合、第１の光変調器１１０への第１の変調信号１１０ａの入力が停止する。また、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において、第１の変調制御部１１５が第１の変調信号生成部１１１に第１の変調信号１１０ａの停止指令を送信して、第１の光変調器１１０への第１の変調信号１１０ａの入力が停止された場合、第１の変調制御部１１５は、第１のバイアス制御部１１４に、第１のバイアス制御部１１４によるフィードバック制御の制御方法の変更指令を送信する。
【００５２】
第１のバイアス制御部１１４は、フィードバック制御の制御方法の変更指令を受信すると、第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂを用いて制御目標点を切り替えて、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ／ＯＦＦの前後において、第１の光変調器１１０から出力される光信号１１０ｂの強度が同じになるように、第１の光変調器１１０に印加するバイアス電圧のフィードバック制御を実行する。
【００５３】
具体的には、第１のバイアス制御部１１４は、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号１１０ｂの強度が、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂによって示される光信号１１０ｂの強度と同じ強度となるように、フィードバック制御の制御目標を切り替えて（制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えて設定して）、フィードバック制御を実行する。すなわち、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時において、第１のバイアス制御部１１４は、変調ＯＦＦ動作時に第１の光強度検出部１１３が検出するモニタ電流値に対応する光強度情報１１３ｂが、第１の光強度情報保持部１１６に保持されている光強度情報１１３ｂ（すなわち、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時に第１の光強度情報保持部１１６に記録した光強度情報１１３ｂ）と同じになるように、フィードバック制御を実行する。
【００５４】
ここで、第１の光強度情報保持部１１６に保持されている光強度情報１１３ｂは、第１の光変調器１１０への第１の変調信号１１０ａの入力をＯＮからＯＦＦに切り替える際にフィードバック制御の制御目標を切り替える場合の第２の制御目標点を示す。したがって、第１の光変調器１１０の変調オフ動作時には、第１の駆動部１１１ａは第１の変調信号１１０ａの出力を停止し、第１のバイアス制御部１１４は制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。
【００５５】
例えば、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂによって示される光信号１１０ｂの強度をＰ１とすると、図４に示されるように、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時における光信号１１０ｂの実際の強度（出力値）がＰ１となるようにバイアス電圧が制御され、この時、第１の光変調器１１０に印加されているバイアス電圧は、例えば、Ｖ２となる。
【００５６】
ただし、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号１１０ｂの強度は、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂによって示される光信号１１０ｂの強度と完全に同じ強度である必要はなく、例えば、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号１１０ｂの平均出力値が、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂによって示される光信号１１０ｂの強度と同じ強度であってもよい。
【００５７】
実施の形態１に係る光送信器１２によれば、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号１１０ｂの強度が、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂによって示される光信号１１０ｂの強度と同じ強度となるように、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時にフィードバック制御方法を切り替えることにより、変調ＯＮ／ＯＦＦの前後で、光信号１１０ｂの強度の変動を抑制することができるので、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号１１０ｂが入力される第２の光変調器１２０におけるバイアス電圧のフィードバック制御を安定させることができる。また、光送信器１２の動作時において、第１の光変調器１１０から出力される光信号１１０ｂの強度を一定に保つことができるので、第１の光変調器１１０において第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止を動的に切り替えることができ、第１の光変調器１１０における変調ＯＮ動作又は変調ＯＦＦ動作の状態に関わらず、次段の第２の光変調器１２０に入力する光信号１１０ｂの強度を一定にすることができる。
【００５８】
実施の形態１では、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時における第１の光変調器１１０の光透過率が最大となる位置に動作点が設定されるようにフィードバック制御の制御目標（第１の制御目標点）を設定した例について説明したが、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時における第１の光変調器１１０の光透過率は必ずしも最大である必要はなく、例えば、変調ＯＮ動作時における第１の光変調器１１０の光透過率が５０％となる位置に動作点が設定されるようにフィードバック制御の制御目標（第１の制御目標点）を設定してもよい。前段の第１の光変調器１１０において少なくともゼロより大きい光出力が得られる光透過率（例えば、５０％）に設定することにより、第１の光変調器１１０に入力される第１の変調信号１１０ａの出力及び第１の変調信号１１０ａの出力の停止の切替制御が実行された場合であっても、次段の第２の光変調器１２０により変調が施された光波形（光信号）を光送信器１２から出力することができる。
【００５９】
また、実施の形態１では、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に、バイアス電圧が電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に切り替わる例を示したが、変調ＯＮ／ＯＦＦの前後において第１の光変調器１１０から出力される光信号１１０ｂの強度の変動が抑制されるように、フィードバック制御の制御目標を切り替えればよく、変調ＯＮ／ＯＦＦの前後におけるバイアス電圧値は限定されない。
【００６０】
実施の形態１では、第１の光変調器１１０としてマッハツェンダ変調器を用いた場合の第１の光変調部１０１の動作について具体的に説明したが、本発明は、光変調器としてマッハツェンダ変調器以外の光変調器を用いた場合にも適用できる。使用する光変調器の種類によって、印加するバイアス電圧と光透過率との関係が異なる場合があるが、実施の形態１で説明したように、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号１１０ｂの強度が、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作時において第１の光強度情報保持部１１６に記録された光強度情報１１３ｂによって示される光信号１１０ｂの強度と同じ強度となるように、第１の光変調器１１０の変調ＯＦＦ動作時にフィードバック制御方法を切り替えることにより、以上に説明した光送信器１２と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る光送信器２２の構成を示すブロック図である。
実施の形態２に係る光送信器２２は、実施の形態１で説明したＷＤＭシステム１０における光送信器１２に対応する。実施の形態２に係る光送信器２２は、第２の光変調部２０２に第２の変調制御部１２５と第２の光強度情報保持部１２６とをさらに備える点が、実施の形態１に係る光送信器１２と異なる。この点を除いて、実施の形態２に係る光送信器２２は、実施の形態１に係る光送信器１２と同じである。したがって、図５に示される光送信器２２において、図２に示される光送信器１２の構成要素と同一又は対応する構成要素については、図２に示される符号と同じ符号を付す。
【００６２】
第２の光変調部２０２における第２の光強度検出部１２３は、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時において、送信光１３（第２の光信号）の強度を検出することにより、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時における送信光１３の強度に対応する情報である第２の光強度情報１２３ｂを生成して、第２の光強度情報１２３ｂを第２の光強度情報保持部１２６に送信する。
【００６３】
第２の光変調部２０２における第２の変調制御部１２５は、第１の光変調部１０１における第１の変調制御部１１５に対応し、第１の変調制御部１１５と同じ機能を有する。すなわち、第２の変調制御部１２５は、第２の変調信号生成部１２１に出力指令又は停止指令を送信して、第２の変調信号生成部１２１からの第２の変調信号１２０ａの出力及び第２の変調信号１２０ａの出力の停止の切り替えを制御する。また、第２の変調制御部１２５は、第２の変調信号生成部１２１への出力指令又は停止指令の送信に連動して、第２のバイアス制御部１２４に変更指令（第２の制御信号）を送信して、フィードバック制御の制御方法の変更（制御目標の切り替え）を指示する。
【００６４】
なお、第２の変調信号１２０ａの出力及び第２の変調信号１２０ａの出力の停止の切り替えは、第２の変調制御部１２５によって第２の変調信号生成部１２１を制御する構成に限られない。第２の駆動部１２１ａの内部に、第２の変調信号１２０ａの出力及び第２の変調信号１２０ａの出力の停止を制御する制御部を備えてもよく、例えば、第２の変調信号生成部１２１又は第２の変調信号生成部１２１に備えられた制御部により第２の光変調器駆動部１２２からの第２の変調信号１２０ａの出力及び第２の変調信号１２０ａの出力の停止を制御してもよい。また、第２の光変調器駆動部１２２の電源等を制御することによるドライバ出力のＯＮ／ＯＦＦを制御して、第２の光変調器駆動部１２２からの第２の変調信号１２０ａの出力及び第２の変調信号１２０ａの出力の停止を制御してもよい。
【００６５】
第２の光変調部２０２における第２の光強度情報保持部１２６は、第１の光変調部１０１における第１の光強度情報保持部１１６に対応し、第１の光強度情報保持部１１６と同じ機能を有する。すなわち、第２の光強度情報保持部１２６は、第２のバイアス制御部１２４を介して第２の光強度検出部１２３から送信された第２の光強度情報１２３ｂを記憶する。
【００６６】
また、第２の光変調部２０２における第２の光強度情報１２３ｂは、第１の光変調部１０１における第１の光強度情報１１３ｂに対応する。すなわち、第２の光強度情報１２３ｂは、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時において第２の光変調器１２０から出力される送信光１３の強度に対応する情報である。
【００６７】
以上に説明したように、光送信器２２の第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２の各々は、実施の形態１で説明した第１の光変調部１０１の構成要素と同一又は対応する構成要素を有するので、光送信器２２における第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２の各々は、実施の形態１で説明した第１の光変調部１０１と同様の動作をし、且つ、同様の機能を有する。すなわち、第２のバイアス制御部１２４は、第２の変調制御部１２５からフィードバック制御の制御方法の変更指令を受信すると、第２の光強度情報保持部１２６に記録された第２の光強度情報１２３ｂを用いて制御目標点を切り替えて、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ／ＯＦＦの前後において、第２の光変調器１２０から出力される第２の光信号の強度が同じになるように、第２の光変調器１２０に印加するバイアス電圧のフィードバック制御を実行する。
【００６８】
具体的には、第２のバイアス制御部１２４は、第２の光変調器１２０の変調ＯＦＦ動作時に出力される送信光１３の強度が、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時において第２の光強度情報保持部１２６に記録された第２の光強度情報１２３ｂによって示される送信光１３の強度と同じ強度となるように、フィードバック制御の制御目標を切り替えて（制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えて設定して）、フィードバック制御を実行する。すなわち、第２の光変調器１２０の変調ＯＦＦ動作時において、第２のバイアス制御部１２４は、変調ＯＦＦ動作時に第２の光強度検出部１２３が検出するモニタ電流値に対応する第２の光強度情報１２３ｂが、第２の光強度情報保持部１２６に保持されている第２の光強度情報１２３ｂ（すなわち、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時に第２の光強度情報保持部１２６に記録した第２の光強度情報１２３ｂ）と同じになるように、フィードバック制御を実行する。
【００６９】
ここで、第２の光強度情報保持部１２６に保持されている第２の光強度情報１２３ｂは、第２の光変調器１２０への第２の変調信号１２０ａの入力をＯＮからＯＦＦに切り替える際にフィードバック制御の制御目標を切り替える場合の第２の制御目標点を示す。したがって、第２の光変調器１２０の変調オフ動作時には、第２の駆動部１２１ａは第２の変調信号１２０ａの出力を停止し、第２のバイアス制御部１２４は制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。したがって、光送信器２２の動作時において、第２の光変調器１２０から出力される送信光１３の強度を一定に保つことができる。
【００７０】
ここで、光送信器２２の第１の変調制御部１１５及び第２の変調制御部１２５は互いに独立して動作する。また、第１のバイアス制御部１１４と第２のバイアス制御部１２４とは、互いに独立してバイアス電圧の制御方法を切り替える。すなわち、例えば、第１の光変調器１１０の変調オフ動作時には、第１のバイアス制御部１１４は、第２の光変調部２０２とは独立して、制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。同様に、例えば、第２の光変調器１２０の変調オフ動作時には、第２のバイアス制御部１２４は、第１の光変調部１０１とは独立して、制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。なお、第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２の各々において設定される制御目標点は、互いに異なっていてもよい。
【００７１】
したがって、第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２のそれぞれにおいて、互いに独立して変調ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができるので、光送信器２２の動作時において、第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２による変調方式の組み合わせを動的に変更することができる。
【００７２】
以上より、実施の形態２に係る光送信器２２によれば、複数の光変調器（第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０）が縦列に接続された光送信器２２において、前段の第１の光変調器１１０を駆動する第１の変調信号１１０ａを停止する前後において、次段の第２の光変調器１２０に入力される光信号１１０ｂの強度の変動を抑制するようにしたので、第２の光変調器１２０において安定したフィードバック制御を実現できる。
【００７３】
また、光送信器２２は、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ／ＯＦＦの前後で、光信号１１０ｂの強度を一定に保つことができ、さらに、第１の光変調器１１０の変調ＯＮ動作又は変調ＯＦＦ動作の状態に関わらず第２の光変調器１２０の変調ＯＮ／ＯＦＦの前後で、送信光１３の強度を一定に保つことができる。したがって、光送信器２２の各光変調器における変調ＯＮ動作又は変調ＯＦＦ動作の状態に関わらず、各光変調器における変調ＯＮ／ＯＦＦの前後において光送信器２２から同じ光出力を得ることができる。
【００７４】
さらに、光送信器２２の動作時において、第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２による変調方式の組み合わせを動的に変更することができるので、光送信器２２から、任意の変調信号が組み合わされた光変調信号（送信光１３）を得ることができる。
【００７５】
図６は、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時における伝送路１５を通過する光信号のスペクトルを示す図である。ＷＤＭシステムにおいて光スペクトルアナライザを用いた光信号帯雑音比（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ；以下、「ＯＳＮＲ」という）の測定を行う際、例えば分解能を０．１ｎｍとすることが一般的である。しかしながら、ＣＷ光の変調により光信号のスペクトルが広がるため、測定対象スペクトルを０．１ｎｍの範囲に収めることができない場合がある。この場合、変調された光信号のスペクトルが収まる範囲にまで測定分解能を広げれば、光信号の強度を測定できるが、ＷＤＭ通信においては測定対象波長の隣接波長からの光信号スペクトルの重なりの影響を受けるため、精度良く測定することができない。
【００７６】
図７は、第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０の各々において変調ＯＮ動作から変調ＯＦＦ動作に切り替えた場合における伝送路１５を通過する光信号のスペクトルを示す図である。
図７に示されるように、実施の形態２に係る光送信器２２は、光送信器２２の動作時において、光送信器２２の全ての光変調器（すなわち、第１の光変調器１１０及び第２の光変調器１２０）を動的に変調ＯＦＦ動作に切り替えた場合であっても、第２の光変調器１２０の変調ＯＮ動作時と同じ光出力強度を維持した無変調ＣＷ光を得ることができるので、測定分解能０．１ｎｍでのＯＳＮＲ測定が可能となり、ＷＤＭ通信環境下においても精度良くＯＳＮＲ測定が実施可能となる。
【００７７】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る光送信器３２の構成を示すブロック図である。
実施の形態３に係る光送信器３２は、実施の形態１で説明したＷＤＭシステム１０における光送信器１２に対応する。実施の形態３に係る光送信器３２は、第１の光変調部１０１及び第２の光変調部２０２に加えて、さらに、光変調部（例えば、第ｎの光変調部３０３）が縦列に接続され、光変調部が３段以上備えられている点で、実施の形態２に係る光送信器２２と異なる。この点を除いて、実施の形態３に係る光送信器３２は、実施の形態２に係る光送信器２２と同じである。したがって、図８に示される光送信器３２において、図５に示される光送信器２２の構成要素と同一又は対応する構成要素については、図５に示される符号と同じ符号を付す。
【００７８】
実施の形態１及び２では、光変調部を２段縦列に接続した光送信器の一例について示したが、実施の形態３では、光送信器３２において光変調部をｎ段（ｎは、３≦ｎ≦Ｎを満たす整数であり、Ｎは４以上の整数）縦列に接続した光送信器（すなわち、光変調部がｎ段構成の光送信器）の例を示す。すなわち、図８に示される第ｎの光変調部３０３は、複数の光変調部の内の１段目である第１の光変調部１０１から数えてｎ段目に縦列接続された光変調部であり、（ｎー１）段目の光変調部と縦列に接続されている。なお、実施の形態３で説明する第ｎの光変調部３０３は、１段目からＮ段目までの光変調部の内の少なくとも一つの光変調部である。ただし、第ｎの光変調部３０３は、光変調部をｎ段構成とした場合における他の光変調部（例えば、（ｎ−１）段目の光変調部、（ｎ−２）段目の光変調部等）にも適用される。
【００７９】
実施の形態３で説明する第ｎの光変調部３０３は、光送信器３２に含まれる複数の光変調部の内の、例えば、第２の光変調部２０２と同一又は対応する構成要素を有する。例えば、第ｎの光変調部３０３において、第ｎの光変調器１３０は、第２の光変調器１２０に対応する。他の構成要素についても同様の対応関係を持つ。すなわち、第ｎの変調信号生成部１３１は、第２の変調信号生成部１２１に対応する。第ｎの駆動部１３１ａは、第２の駆動部１２１ａに対応する。第ｎの光変調器駆動部１３２は、第２の光変調器駆動部１２２に対応する。第ｎの光強度検出部１３３は、第２の光強度検出部１２３に対応する。第ｎのバイアス制御部１３４は、第２のバイアス制御部１２４に対応する。第ｎの変調制御部１３５は、第２の変調制御部１２５に対応する。第ｎの光強度情報保持部１３６は、第２の光強度情報保持部１２６に対応する。第ｎの変調信号１３０ａ（光変調器駆動信号としての第ｎの変調データ信号）は、第２の変調信号１２０ａに対応する。検出信号（第ｎの検出信号）としての第ｎの光強度信号１３３ａは、第２の光強度信号１２３ａに対応する。第ｎの光強度情報１３３ｂは、第２の光強度情報１２３ｂに対応する。
【００８０】
光送信器３２の第ｎの光変調部３０３は、実施の形態２で説明した第２の光変調部２０２の構成要素と同一又は対応する構成要素を有するので、実施の形態２で説明した第２の光変調部２０２と同様の動作をし、且つ、同様の機能を有する。すなわち、第ｎのバイアス制御部１３４は、第ｎの変調制御部１３５からフィードバック制御の制御方法の変更指令を受信すると、第ｎの光強度情報保持部１３６に記録された第ｎの光強度情報１３３ｂを用いて制御目標点を切り替えて、第ｎの光変調器１３０の変調ＯＮ／ＯＦＦの前後において、第ｎの光変調器１３０から出力される第ｎの光信号の強度が同じになるように、第ｎの光変調器１３０に印加するバイアス電圧のフィードバック制御を実行する。
【００８１】
具体的には、第ｎのバイアス制御部１３４は、第ｎの光変調器１３０の変調ＯＦＦ動作時に第ｎの光変調器１３０から出力される第ｎの光信号（例えば、送信光１３）の強度が、第ｎの光変調器１３０の変調ＯＮ動作時において第ｎの光強度情報保持部１３６に記録された第ｎの光強度情報１３３ｂによって示される第ｎの光信号の強度と同じ強度となるように、フィードバック制御の制御目標を切り替えて（制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えて設定して）、フィードバック制御を実行する。すなわち、第ｎの光変調器１３０の変調ＯＦＦ動作時において、第ｎのバイアス制御部１３４は、変調ＯＦＦ動作時に第ｎの光強度検出部１３３が検出するモニタ電流値に対応する第ｎの光強度情報１３３ｂが、第ｎの光強度情報保持部１３６に保持されている第ｎの光強度情報１３３ｂ（すなわち、第ｎの光変調器１３０の変調ＯＮ動作時に第ｎの光強度情報保持部１３６に記録した第ｎの光強度情報１３３ｂ）と同じになるように、フィードバック制御を実行する。
【００８２】
ここで、第ｎの光強度情報保持部１３６に保持されている第ｎの光強度情報１３３ｂは、第ｎの光変調器１３０への第ｎの変調信号１３０ａの入力をＯＮからＯＦＦに切り替える際にフィードバック制御の制御目標を切り替える場合の第２の制御目標点を示す。したがって、第ｎの光変調器１３０の変調オフ動作時には、第ｎの駆動部１３１ａは第ｎの変調信号１３０ａの出力を停止し、第ｎのバイアス制御部１３４は制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。したがって、光送信器３２の動作時において、第ｎの光変調器１３０から出力される第ｎの光信号の強度を一定に保つことができる。
【００８３】
ここで、光送信器３２における第１の光変調部１０１から第ｎの光変調部３０３までの各光変調部に備えられた第１の変調制御部１１５から第ｎの変調制御部１３５までの変調制御部の各々は、互いに独立して動作する。また、光送信器３２における第１の光変調部１０１から第ｎの光変調部３０３までの各光変調部に備えられた第１のバイアス制御部１１４から第ｎのバイアス制御部１３４までのバイアス制御部の各々は、互いに独立してバイアス電圧の制御方法を切り替える。すなわち、例えば、第ｎの光変調器１３０の変調オフ動作時には、第ｎのバイアス制御部１３４は、他の光変調部とは独立して、制御目標点を第１の制御目標点から第２の制御目標点に切り替えてフィードバック制御を実行する。なお、光送信器３２における各光変調部の各々において設定される制御目標点は、互いに異なっていてもよい。
【００８４】
したがって、第１の光変調部１０１から第ｎの光変調部３０３までの各光変調部の内の任意の光変調部において、独立して変調ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができるので、光送信器３２の動作時において、第１の光変調部１０１から第ｎの光変調部３０３までの任意の光変調部による変調方式の組み合わせを動的に変更することができる。
【００８５】
実施の形態３に係る光送信器３２によれば、ｎ段の光変調器が縦列に接続された光送信器３２において、前段の光変調器（例えば、（ｎ−１）段目の第（ｎ−１）の光変調器）を駆動する変調信号を停止する前後において、次段の光変調器（例えば、ｎ段目の第ｎの光変調器１３０）に入力される光信号の強度の変動を抑制するようにしたので、次段の光変調器において安定したフィードバック制御を実現できる。
【００８６】
また、光送信器３２は、第１の光変調部１０１から第ｎの光変調部３０３までの各光変調部の内の任意の光変調部における変調ＯＮ／ＯＦＦの前後で、各光変調器から出力される光信号の強度を一定に保つことができる。したがって、光送信器３２の各光変調器における変調ＯＮ動作又は変調ＯＦＦ動作の状態に関わらず、各光変調器における変調ＯＮ／ＯＦＦの前後において光送信器３２から同じ光出力を得ることができる。
【００８７】
さらに、光送信器３２の動作時において、複数の光変調部による変調方式の組み合わせを動的に変更することができるので、光送信器３２から、任意の変調信号が組み合わされた光変調信号（送信光１３）を得ることができる。
【００８８】
以上より、実施の形態３に係る光送信器３２によれば、多段に接続された複数の光変調器のうち、任意の光変調器に入力される変調信号の出力及び変調信号の出力の停止の切替制御が実行された場合であっても、各光変調器において安定したフィードバック制御が実行され、任意の変調が施された光波形（光信号）を出力することができる光送信器を提供することができる。
【００８９】
なお、以上に説明した各実施の形態では、主として、変調ＯＮから変調ＯＦＦに切り替える際の光送信器１２，２２，及び３２の動作について説明したが、各光送信器（例えば、光送信器１２）は、各光変調器（例えば、第１の光変調器１１０）の変調ＯＦＦ動作時に出力される光信号（例えば、光信号１１０ｂ）の強度が変調ＯＮ動作時に出力される光信号の強度と同じになるように制御されるので、さらに、変調ＯＦＦ動作から変調ＯＮ動作に切り替える場合においても、切り替えの前後において光変調器から出力される光信号の強度を同じにすることができる。したがって、光送信器１２，２２，及び３２の各光変調器において変調ＯＮ動作から変調ＯＦＦ動作に切り替えた後、さらに、変調ＯＮ動作に切り替える制御が実行された場合においても、各光変調器において安定したフィードバック制御が実行され、任意の変調が施された光波形（光信号）を出力することができる光送信器１２，２２，及び３２を提供することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０  ＷＤＭシステム、  １１  送信データ、  １２，２２，３２  光送信器、  １３  送信光、  １４  光合波部、  １５  伝送路、  １６  光分波部、  １７  受信光、  １８  光受信器、  １９  受信データ、  １００  光源、  １０１  第１の光変調部（１段目の光変調部）、  １０２，２０２  第２の光変調部（２段目の光変調部）、  １１０  第１の光変調器、  １１０ａ  第１の変調信号、  １１０ｂ  光信号、  １１１  第１の変調信号生成部、  １１２  第１の光変調器駆動部、  １１３  第１の光強度検出部、  １１３ａ  第１の光強度信号、  １１３ｂ  第１の光強度情報、  １１４  第１のバイアス制御部、  １１５  第１の変調制御部、  １１６  第１の光強度情報保持部、  １２０  第２の光変調器、  １２０ａ  第２の変調信号、  １２１  第２の変調信号生成部、  １２２  第２の光変調器駆動部、  １２３  第２の光強度検出部、  １２３ａ  第２の光強度信号、  １２３ｂ  第２の光強度情報、  １２４  第２のバイアス制御部、  １２５  第２の変調制御部、  １２６  第２の光強度情報保持部、  １３０  第ｎの光変調器、  １３０ａ  第ｎの変調信号、  １３１  第ｎの変調信号生成部、  １３２  第ｎの光変調器駆動部、  １３３  第ｎの光強度検出部、  １３３ａ  第１の光強度信号、  １３３ｂ  第１の光強度情報、  １３４  第ｎのバイアス制御部、  １３５  第ｎの変調制御部、  １３６  第ｎの光強度情報保持部、  ３０３  第ｎの光変調部（ｎ段目の光変調部）。
【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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【国際調査報告】
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