(57)【要約】【課題】変調方式毎に対応した複数の変調器を設けることなく柔軟に変調方式を切り替えること。【解決手段】光変調装置１００は、変調切替情報に応じて変調方式を切替可能な光変調装置である。マッハツェンダ型変調器１２０は、駆動信号に基づいてキャリア光を変調する。発振器１４０は、所定周波数の信号を駆動信号に重畳する。バイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０によって変調された信号光に含まれる所定周波数の成分に応じたバイアス電圧をマッハツェンダ型変調器１２０に供給する。スイッチ１７０は、所定周波数の信号を駆動信号に重畳する第１経路１７１と、所定周波数の信号をバイアス電圧に重畳する第２経路１７２と、を切り替える。変調切替部１８０は、変調切替情報に応じて駆動信号およびスイッチ１７０を制御する。【選択図】図１
2008249848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調切替情報に応じて変調方式を切替可能な光変調装置であって、
駆動信号に基づいてキャリア光を変調するマッハツェンダ型変調器と、
所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する重畳手段と、
前記マッハツェンダ型変調器によって変調された信号光に含まれる前記所定周波数の成分に応じたバイアス電圧を前記マッハツェンダ型変調器に供給するバイアス供給手段と、
前記所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する第１経路と、前記所定周波数の信号を前記バイアス電圧に重畳する第２経路と、を切り替えるスイッチと、
前記変調切替情報に応じて前記駆動信号および前記スイッチを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
ＤＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記マッハツェンダ型変調器は、前記駆動信号としてデータ信号に基づく変調を行い、
前記変調切替情報がＤＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、
前記変調切替情報がＮＲＺ強度変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第１経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧をＶπに制御することを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。
【請求項３】
ＲＺ変調方式と無変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記マッハツェンダ型変調器は、前記駆動信号としてクロック信号に基づく変調を行い、
前記変調切替情報がＲＺ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第１経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧をＶπに制御し、
前記変調切替情報が無変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧をＯＦＦに制御することを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。
【請求項４】
ＲＺ変調とＣＳＲＺ変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記駆動信号の周波数を変換する変換手段をさらに備え、
前記マッハツェンダ型変調器は、前記駆動信号としてクロック信号に基づく変調を行い、
前記変調切替情報がＲＺ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記駆動信号の電圧をＶπに制御し、
前記変調切替情報がＣＳＲＺへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、前記駆動信号の周波数が半分になるように前記変換手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の光変調装置。
【請求項５】
前記キャリア光に対して４値の差動位相変調を行うＤＱＰＳＫ変調器であって、第２駆動信号および第３駆動信号を生成するデータ生成手段と、前記第２駆動信号に基づく変調を行う第２マッハツェンダ型変調器と、前記第３駆動信号に基づく変調を行う第３マッハツェンダ型変調器と、前記第２マッハツェンダ型変調器および前記第３マッハツェンダ型変調器との間のアーム間位相差を制御する第１位相差制御手段と、を備えるＤＱＰＳＫ変調器をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光変調装置。
【請求項６】
ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な光変調装置であって、
前記変調切替情報がＤＱＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、
前記変調切替情報がＤＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、前記第３駆動信号の電圧をＯＦＦに制御することを特徴とする請求項５に記載の光変調装置。
【請求項７】
ＤＱＰＳＫと、デュオバイナリ変調またはＡＭＩ変調と、を切替可能な光変調装置であって、
前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の位相差を制御する第２位相制御手段をさらに備え、
前記変調切替情報がＤＱＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の位相差が同相となるように前記第２位相制御手段を制御し、前記アーム間位相差がπ／２となるように前記第１位相差制御手段を制御し、
前記変調切替情報がデュオバイナリ変調またはＡＭＩ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第３駆動信号が前記第２駆動信号に対して１ビット遅延するように前記第２位相制御手段を制御し、前記アーム間位相差がｎπ（ｎは整数）となるように前記第１位相差制御手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の光変調装置。
【請求項８】
前記変調切替情報に応じたバイアス点の制御情報を保持する保持手段をさらに備え、
前記バイアス供給手段は、変調方式切替時に、前記保持手段によって保持された前記バイアス点の制御に関する情報に基づいて前記マッハツェンダ型変調器に供給するバイアス電圧を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光変調装置。
【請求項９】
通信先の光通信装置から変調方式の切替に関する情報を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された情報に基づいて変調方式を決定し、決定した変調方式に切り替える旨の前記変調切替情報を前記制御手段へ出力する決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光変調装置。
【請求項１０】
変調切替情報に応じて変調方式を切替可能な光変調方式切替方法であって、
マッハツェンダ型変調器によって、駆動信号に基づいてキャリア光を変調する変調工程と、
所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する重畳工程と、
前記変調工程によって変調された信号光に含まれる前記所定周波数の成分に応じたバイアス電圧を前記マッハツェンダ型変調器に供給する供給工程と、
前記変調切替情報に応じて、前記所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する第１経路と、前記所定周波数の信号を前記バイアスに重畳する第２経路と、を切り替えるスイッチを制御する第１制御工程と、
前記駆動信号を制御する第２制御工程と、
を含むことを特徴とする光変調方式切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マッハツェンダ型変調器を用いた光変調装置および光変調方式切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急激な情報量の増加にともない、光通信システムの大容量化、長距離化が望まれている。たとえば、４０Ｇｂ／ｓの光増幅中継システムが実用化されつつある。今後、さらなる大容量化、長距離化が必要とされ、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式などの研究開発が進められている。
【０００３】
光通信システムにおける電気−光変換回路としては、強度変調（直接変調）方式が最も簡易な方式である。この方式は、半導体レーザに流れる電流をデータ信号の「０」、「１」により直接オン／オフして光の発光／消光を制御するものである。しかし、レーザ自体を直接オン／オフすると、半導体の性質で光信号に波長変動（チャーピング）が生じる。
【０００４】
波長変動は、伝送速度（ビットレート）が速くなるほど伝送特性に悪影響を与える。これは、波長が異なる信号光は伝搬速度が異なるという波長分散の性質が光ファイバにあるためである。直接変調により波長変動が生じると、伝搬速度の遅速が生じて光ファイバを伝搬する間に波形が劣化し、長距離伝送、高速伝送が困難となる。
【０００５】
このため、２．５Ｇｂ／ｓや１０Ｇｂ／ｓなどの高速伝送では、レーザダイオードを連続的に発光させ、外部変調器がデータ信号の「０」、「１」に基づいて、レーザダイオードから発生した連続光をオン／オフする外部変調方式が行われている。外部変調器としては、マッハツェンダ（ＭＺ：Ｍａｃｈ  Ｚｅｈｎｄｅｒ）型光変調器が主に用いられている。
【０００６】
図２０は、従来の光変調装置の構成を示すブロック図である。図２０に示すように、従来の光変調装置２０００は、光源２０１０と、マッハツェンダ型変調器２０２０と、マッハツェンダ型変調器２０３０と、を備えている。マッハツェンダ型変調器２０２０は、光源２０１０から出力されたキャリア光に対して４値の差動位相変調を行うＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調器である。
【０００７】
マッハツェンダ型変調器２０２０は、２つのマッハツェンダ型変調器（Ｉアーム２０２０ＡとＱアーム２０２０Ｂ）を備えており、それぞれのマッハツェンダ型変調器によって位相変調した信号光をπ／２の位相差で干渉させることでＤＱＰＳＫを行う。バイアス供給部２０２１は、マッハツェンダ型変調器２０２０によって変調されたＤＱＰＳＫ信号光に応じたバイアス電圧をマッハツェンダ型変調器２０２０へ供給する。
【０００８】
マッハツェンダ型変調器２０３０は、マッハツェンダ型変調器２０２０によって変調されたＤＱＰＳＫ信号光をＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）パルス化するＲＺ変調器である。バイアス制御部２０３１は、マッハツェンダ型変調器２０３０によって変調されたＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光に応じたバイアス電圧をマッハツェンダ型変調器２０３０へ供給する。
【０００９】
また、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ以外にも、たとえばＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）強度変調、ＣＺＲＺ−ＤＱＰＳＫ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ  ＲＺ−ＤＱＰＳＫ）変調、デュオバイナリ（Ｄｕｏｂｉｎａｒｙ：交番マーク反転）変調など、伝送条件などに応じた様々な変調方式の外部変調器が用いられている（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。
【００１０】
たとえば、ＲＺ−ＤＱＰＳＫは、偏波モード分散（ＰＭＤ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）耐力特性、送受信対向時のＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）で優れており長距離伝送に有効であるが、信号光のスペクトルが広がってしまう。
【００１１】
したがって、たとえば波長分割多重装置を含んだ中継装置から構成されるＷＤＭ伝送システムで波長間隔の小さい場合、信号が波長分割多重装置で削られるため、ペナルティが大きくなる。このため、波長間隔の小さい短距離のＷＤＭ伝送路や非線形光学効果が多く発生する伝送路ではＤＱＰＳＫやＤＰＳＫを用いる場合もある。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１６２５６３号公報
【特許文献２】特開平３−２５１８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した従来技術では、変調器の種類および初期設定によって変調方式が固定される。したがって、ＷＤＭの波長間隔や中継装置の段数などの光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に応じた変調方式に切り替えることができない。このため、伝送条件によっては伝送特性が劣化するという問題がある。
【００１４】
また、一つの光通信システムにおいて、光通信装置によって異なる変調方式が用いられている場合、通信先の光通信装置に変調方式を合わせる必要がある。しかしながら、上述した従来技術では、通信先の光通信装置に合わせた変調方式に切り替えることができない。このため、異なる変調方式を用いる光通信装置とは光伝送を行うことができないという問題がある。
【００１５】
これに対して、複数の変調方式を切り替えるために、変調方式毎に対応した複数の変調器を設ける構成が考えられる。しかしながら、複数の変調器を設けることで装置が大型化、複雑化および高コスト化するという問題がある。また、変調器を手動で切り替えて変調方式を切り替える場合、変調方式の切替に手間がかかる。このため、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができないという問題がある。
【００１６】
この発明は、上述した問題点を解消するものであり、変調方式毎に対応した複数の変調器を設けることなく柔軟に変調方式を切り替えることができる光変調装置および光変調方式切替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明にかかる光変調装置は、変調切替情報に応じて変調方式を切替可能な光変調装置であって、駆動信号に基づいてキャリア光を変調するマッハツェンダ型変調器と、所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する重畳手段と、前記マッハツェンダ型変調器によって変調された信号光に含まれる前記所定周波数の成分に応じたバイアス電圧を前記マッハツェンダ型変調器に供給するバイアス供給手段と、前記所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する第１経路と、前記所定周波数の信号を前記バイアス電圧に重畳する第２経路と、を切り替えるスイッチと、前記変調切替情報に応じて前記駆動信号および前記スイッチを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、変調切替情報に応じてマッハツェンダ型変調器の駆動信号およびスイッチの経路を切り替えることで変調方式を切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、変調方式毎に対応した複数の変調器を設けることなく柔軟に変調方式を切り替えることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光変調装置および光変調方式切替方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図１において、実線矢印は光の流れを、点線矢印は電気の流れを示している（以下のブロック図でも同様）。実施の形態１にかかる光変調装置１００は、変調切替情報に応じてＤＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な光変調装置である。
【００２２】
図１に示すように、光変調装置１００は、光源１１０と、マッハツェンダ型変調器１２０と、駆動部１３０と、発振器１４０と、分岐部１５１と、受光部１５２（ＰＤ）と、増幅部１５３と、バイアス制御部１６０と、スイッチ１７０と、変調切替部１８０と、バイアス点保持部１９０と、を備えている。光源１１０は、キャリア光として連続光を生成してマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。
【００２３】
マッハツェンダ型変調器１２０は、駆動部１３０から出力された駆動信号に基づいて、光源１１０から出力された連続光をＮＲＺ強度変調する。具体的には、マッハツェンダ型変調器１２０は、ＬｉＮｂＯ3などの電気光学効果を有する基材によって構成され、分岐部１２１と、光導波路１２２ａと、光導波路１２２ｂと、結合部１２５と、を備えている。
【００２４】
分岐部１２１は、光源１１０から出力された連続光を分岐し、一方の連続光を光導波路１２２ａへ出力し、他方の連続光を光導波路１２２ｂへ出力する。光導波路１２２ａは位相変調部１２３ａを備えている。位相変調部１２３ａは、駆動部１３０から出力される駆動信号に応じて、光導波路１２２ａを通過する光に対して２値の位相変調を行う。
【００２５】
光導波路１２２ｂは、位相変調部１２３ｂと位相変調部１２４とを備えている。位相変調部１２３ｂは、駆動部１３０から出力される駆動信号に応じて、光導波路１２２ｂを通過する光に対して２値の位相変調を行う。位相変調部１２４は、バイアス供給部１６２から供給されるバイアス電圧に応じて、光導波路１２２ｂを通過する光を位相変調する。
【００２６】
結合部１２５は、光導波路１２２ａを通過した光と光導波路１２２ｂを通過した光とを結合して（干渉させて）分岐部１５１へ出力する。駆動部１３０は、データ信号を入力し（ＤＡＴＡ）、入力したデータ信号を駆動信号としてマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。また、駆動部１３０は、変調切替部１８０の制御によって、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力する駆動信号の電圧を２ＶπまたはＶπに変化させる。
【００２７】
駆動部１３０は、たとえば、マッハツェンダ型変調器１２０の位相変調部１２３ａおよび位相変調部１２３ｂに対して常に逆符号の駆動信号を出力するプッシュプル変調を行う。ここでは、一つのドライバからの出力を差動動作させて変調器を駆動させているが、２台のドライバを用いて変調器を駆動させてもよい。また、駆動部１３０は、スイッチ１７０から低周波信号が出力された場合、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力する駆動信号に低周波信号を重畳する。
【００２８】
発振器１４０は、周波数ｆ０（所定周波数）の低周波信号を発振する。発振器１４０が発振する低周波信号は、駆動部１３０が出力する駆動信号の周波数よりも十分に低い低周波数の信号であり、たとえば周波数が１ｋＨｚの信号である。発振器１４０は、発振した低周波信号をスイッチ１７０へ出力する。また、発振器１４０は、発振した低周波信号をバイアス制御部１６０の位相比較部１６１へ出力する。
【００２９】
分岐部１５１は、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光の一部を分岐して受光部１５２へ出力する。受光部１５２は、分岐部１５１から出力された信号光を受光して電気信号に変換する。受光部１５２は、変換した電気信号を増幅部１５３へ出力する。受光部１５２はたとえばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）である。増幅部１５３は、受光部１５２から出力された電気信号を増幅してバイアス制御部１６０へ出力する。
【００３０】
バイアス制御部１６０は、マッハツェンダ型変調器１２０によって変調された信号光に含まれる周波数ｆ０の成分に応じたバイアス電圧をマッハツェンダ型変調器１２０に供給する。バイアス制御部１６０は、位相比較部１６１とバイアス供給部１６２とを備えている。位相比較部１６１は、発振器１４０から出力された低周波信号に基づく同期検波により、増幅部１５３から出力された電気信号に含まれる周波数ｆ０の成分を抽出する。
【００３１】
たとえば、位相比較部１６１は、増幅部１５３から出力された電気信号と、発振器１４０から出力された低周波信号と、を乗算する乗算回路である。この場合、位相比較部１６１は、電気信号と低周波信号との乗算結果として、周波数ｆ０成分の強度と位相に応じた直流電圧をバイアス供給部１６２へ出力する。
【００３２】
バイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０にバイアス電圧を供給する。また、バイアス供給部１６２は、位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分の強度が最小となるように、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧を制御する。また、バイアス供給部１６２は、変調方式に応じたバイアス点の制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【００３３】
変調方式に応じたバイアス点の制御情報とは、たとえば、変調方式が切り替わる際に、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧を制御する方向の情報である。また、バイアス供給部１６２は、バイアス点保持部１９０からバイアス点の制御情報が出力された場合、バイアス点の制御情報および周波数ｆ０の成分に基づいてマッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧を制御する。
【００３４】
また、バイアス供給部１６２は、スイッチ１７０から低周波信号が出力された場合、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧に低周波信号を重畳する。スイッチ１７０は、変調切替部１８０からの制御によって、発振器１４０から出力された低周波信号を駆動部１３０へ出力する第１経路１７１と、発振器１４０から出力された低周波信号をバイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２へ出力する第２経路１７２と、を切り替える。
【００３５】
変調切替部１８０（制御手段）は、たとえばユーザからの入力によって変調切替情報を取得する。変調切替部１８０は、取得した変調切替情報に応じて、駆動部１３０が出力する駆動信号の電圧およびスイッチ１７０の経路を制御する。また、変調切替部１８０は、取得した変調切替情報に対応する変調方式への切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【００３６】
具体的には、変調切替部１８０は、ＮＲＺ強度変調からＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧を２Ｖπに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＤＰＳＫ変調器として動作する。
【００３７】
また、変調切替部１８０は、ＤＰＳＫからＮＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路１７１に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＮＲＺ強度変調として動作する。
【００３８】
また、変調切替部１８０は、ＮＲＺ強度変調からＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＤＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。また、変調切替部１８０は、ＤＰＳＫからＮＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＮＲＺ強度変調への切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【００３９】
バイアス点保持部１９０は、バイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２から出力された、変調方式に応じたバイアス点の制御情報を保持する。また、バイアス点保持部１９０は、変調切替部１８０から出力された切替制御情報に対応する変調方式に応じたバイアス点の制御情報をバイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２へ出力する。
【００４０】
図２は、マッハツェンダ型変調器の入出力特性（ＤＰＳＫ）を示す図である。図２において、符号２１０（２１０ａ〜２１０ｃ）は、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性を示している。入出力特性２１０において、横軸は、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧を示している。縦軸は、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光の光強度を示している。
【００４１】
入出力特性２１０のように、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光の光強度は、駆動信号の電圧に対して周期性を有する。入出力特性２１０において、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光の光強度を半周期分変化させる電圧（半波長電圧）をＶπ、信号光の光強度を１周期分変化させる電圧を２Ｖπとする。
【００４２】
マッハツェンダ型変調器１２０において、基材材質のＬｉＮｂＯ3の温度変化、長時間の電界印加、経時変化などによって基板自体が分極化し、基板表面に電荷が滞留する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０の光導波路１２２ａおよび光導波路１２２ｂ間のバイアス電圧が変化し、これによってマッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０も変化する。
【００４３】
入出力特性２１０ａは、マッハツェンダ型変調器１２０の理想的な入出力特性を示している。入出力特性２１０ｂおよび入出力特性２１０ｃは、マッハツェンダ型変調器１２０の理想的な入出力特性２１０ａから変化（動作点ドリフト）した入出力特性を示している。入出力特性２１０ｂは負方向に動作点ドリフトした入出力特性を示している。入出力特性２１０ｃは正方向に動作点ドリフトした入出力特性を示している。
【００４４】
符号２２０は、マッハツェンダ型変調器１２０に対して駆動信号およびバイアス電圧が出力されることによるマッハツェンダ型変調器１２０における印加電圧を示している。印加電圧２２０において、横軸は、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧を示しており、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０の横軸に対応している。縦軸は時間を示している。
【００４５】
ＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、変調切替部１８０は、上述したように駆動信号の電圧を２Ｖπに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替えることでバイアス電圧に周波数ｆ０の低周波信号を重畳する。符号２２１は、駆動部１３０から出力される駆動信号の電圧（２Ｖπ）を示している。
【００４６】
符号２２２は、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧の中心値（バイアス点）を示している。バイアス点２２２は、バイアス供給部１６２から出力されるバイアス電圧によって制御される。ＤＰＳＫの場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）となる電圧に設定される。
【００４７】
バイアス点２２２が入出力特性２１０の谷に設定されるとともに駆動信号の電圧２２１が２Ｖπであるため、駆動信号が「０」の場合と「１」の場合との両方において、信号光の強度が「１」（発光状態）となる。ここで、駆動信号が「０」の場合（位相差０で干渉）と「１」の場合（位相差２πで干渉）とでは、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光の位相がπ異なる。
【００４８】
このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光は、駆動信号が「０」であるか「１」であるかによって位相が０またはπとなるＤＰＳＫ信号光となる。また、バイアス電極に周波数ｆ０の低周波信号を重畳するため、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧２２０は周波数ｆ０で変動する。
【００４９】
符号２３０（２３０ａ〜２３０ｃ）は、ＤＰＳＫの場合にマッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光を示している。信号光２３０において、横軸は時間を示している。縦軸は、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光の強度を示している。信号光２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃは、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性が入出力特性２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃである場合の信号光をそれぞれ示している。
【００５０】
マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０が入出力特性２１０ａである場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧２２０は、周波数ｆ０で変動する度に入出力特性２１０ａの尖頭部分（光強度が最大または最小となる部分）を通過する。このため、印加電圧２２０の周波数ｆ０の変動は、信号光２３０ａの強度の周波数ｆ０×２の変動として出力され、信号光２３０ａには周波数ｆ０の成分が含まれない。
【００５１】
マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂである場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧２２０は、入出力特性２１０ｂの尖頭部分よりも高電圧側において周波数ｆ０で変動する。このため、印加電圧２２０の電圧の周波数ｆ０の変動は、信号光２３０ｂの強度の周波数ｆ０の変動として出力され、信号光２３０ｂには周波数ｆ０の成分が含まれる。
【００５２】
マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０が入出力特性２１０ｃである場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧２２０は、入出力特性２１０ｃの尖頭部分よりも低電圧側において周波数ｆ０で変動する。このため、印加電圧２２０の電圧の周波数ｆ０の変動は、信号光２３０ｃの強度の周波数ｆ０の変動として出力され、信号光２３０ｃには周波数ｆ０の成分が含まれる。
【００５３】
マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光に周波数ｆ０の成分が含まれていない場合には入出力特性２１０が入出力特性２１０ａであると判断できる。この場合、バイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を維持する。
【００５４】
また、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂである場合と入出力特性２１０ｃである場合とでは、信号光の強度の周波数ｆ０の成分の位相が反転する。このため、信号光に周波数ｆ０の成分が含まれている場合には、周波数ｆ０の成分の位相によって入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂであるか入出力特性２１０ｃであるかを判断することができる。
【００５５】
バイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２は、入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂである場合、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を増加させることでバイアス点２２２を高電圧側へずらす。バイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２は、入出力特性２１０が入出力特性２１０ｃである場合、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を低下させることでバイアス点２２２を低電圧側へずらす。
【００５６】
図３は、マッハツェンダ型変調器の入出力特性（ＮＲＺ強度変調）を示す図である。図３において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。ＮＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、変調切替部１８０は、上述したように駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路に切り替えることで駆動信号に周波数ｆ０の低周波信号を重畳する。
【００５７】
符号３２１は、駆動部１３０から出力される駆動信号の電圧（Ｖπ）を示している。ＮＲＺ強度変調の場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の尖頭部分と尖頭部分との間の中心となる電圧に設定される。ここでは、入出力特性２１０の尖頭部分と尖頭部分との間の中心であり、入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定されるとする。
【００５８】
バイアス点２２２が入出力特性２１０の入出力特性２１０の谷（消光状態）と山（発光状態）との間の中心に設定されるとともに駆動信号の電圧２２１がＶπであるため、駆動信号が「０」の場合、信号光の強度は「０」（消光状態）となる。また、駆動信号が「１」の場合、信号光の強度は「１」（発光状態）となる。
【００５９】
このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光は、駆動信号が「０」であるか「１」であるかによって強度が「０」または「１」となる２値のＮＲＺ強度変調信号光となる。また、駆動信号に周波数ｆ０の低周波信号を重畳するため、駆動部１３０が駆動信号に周波数ｆ０の低周波信号を重畳する場合と同様に、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧２２０は常に周波数ｆ０で変動する。
【００６０】
符号３３０（３３０ａ〜３３０ｃ）は、ＮＲＺ強度変調の場合にマッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光を示している。信号光３３０ａ、３３０ｂおよび３３０ｃは、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０が入出力特性２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃである場合の信号光をそれぞれ示している。
【００６１】
ＤＰＳＫの場合と同様（図２符号２３０参照）に、入出力特性２１０が入出力特性２１０ａである場合、信号光３３０ａには周波数ｆ０の成分が含まれない。入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂまたは２１０ｃである場合、信号光３３０ｂには周波数ｆ０の成分が含まれる。また、入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂである場合と入出力特性２１０ｃである場合とでは、信号光の強度の周波数ｆ０の成分の位相が反転する。
【００６２】
図４は、バイアス制御部における同期検波特性を示すグラフである。図４において、横軸は、バイアス供給部１６２がマッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧と、入出力特性２１０が入出力特性２１０ａとなる最適バイアス電圧と、のずれを示している。縦軸は、位相比較部１６１から出力される同期検波特性を示している。
【００６３】
図４に示すように、バイアス供給部１６２が供給するバイアス電圧と最適バイアス電圧とのずれが０であり、入出力特性２１０が入出力特性２１０ａである場合、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光（信号光２３０ａ，３３０ａ）には周波数ｆ０の成分が含まれないため、位相比較部１６１から出力される同期検波特性は０となる。
【００６４】
また、バイアス供給部１６２が供給するバイアス電圧が低すぎるため入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂとなっている場合（−Δ％）、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光（信号光２３０ｂ，３３０ｂ）には周波数ｆ０の成分が含まれ、周波数ｆ０の成分の位相は、発振器１４０から出力された低周波信号と逆相となる。このため、位相比較部１６１から出力される同期検波特性は負の値となる。
【００６５】
また、バイアス供給部１６２が供給するバイアス電圧が高すぎるため入出力特性２１０が入出力特性２１０ｃとなっている場合（＋Δ％）、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光（信号光２３０ｃ，３３０ｃ）には周波数ｆ０の成分が含まれ、周波数ｆ０の成分の位相は、発振器１４０から出力された低周波信号と同相となる。このため、位相比較部１６１から出力される同期検波特性は正の値となる。
【００６６】
バイアス制御部１６０のバイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を、位相比較部１６１から出力される同期検波特性に応じて制御する。具体的には、同期検波特性が０である場合、バイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を維持する。
【００６７】
また、同期検波特性が負の値である場合、バイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を増加させることでバイアス点２２２を高電圧側へずらす。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０を入出力特性２１０ｂから入出力特性２１０ａに制御することができる。
【００６８】
また、同期検波特性が正の値である場合、バイアス供給部１６２は、マッハツェンダ型変調器１２０へ供給するバイアス電圧を低下させることでバイアス点２２２を低電圧側へずらす。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０を入出力特性２１０ｃから入出力特性２１０ａに制御することができる。
【００６９】
図５は、マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＤＰＳＫ，ＮＲＺ強度変調）である。図５に示すように、ＤＰＳＫの場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）となる電圧に設定される。ＮＲＺ強度変調の場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）と山（発光状態）との間の中心であり、入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定される。
【００７０】
バイアス点保持部１９０が保持する変調方式に応じたバイアス点の制御情報は、たとえば、ＮＲＺ強度変調からＤＰＳＫへ切り替える場合、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧をマイナスの方向に制御する旨の情報や、ＤＰＳＫからＮＲＺ強度変調へ切り替える場合、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧をプラスの方向に制御する旨の情報である。
【００７１】
バイアス点保持部１９０が保持する変調方式に応じたバイアス点の制御情報は、バイアス点２２２が最適バイアス点となるバイアス電圧値の、変調方式毎の情報であってもよい。このバイアス電圧値の変調方式毎の情報は、たとえば、ＤＰＳＫへ切り替える場合とＮＲＺ強度変調へ切り替える場合とのそれぞれの場合にマッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧の値である。
【００７２】
また、このバイアス電圧値の変調方式毎の情報は、たとえば、ＮＲＺ強度変調からＤＰＳＫへ切り替える場合、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧をＶπ／４低下させる旨の情報や、ＤＰＳＫからＮＲＺ強度変調へ切り替える場合、マッハツェンダ型変調器１２０に供給するバイアス電圧をＶπ／４増加させる旨の情報である。
【００７３】
変調方式に応じたバイアス点の制御情報がバイアス電圧値の変調方式毎の情報である場合、バイアス供給部１６２は、バイアス電圧値の変調方式毎の情報に基づいてバイアス電圧を制御することで、変調方式の切替に応じたバイアス点２２２を設定する。その後、バイアス供給部１６２は、位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分に基づいてバイアス電圧を制御することで、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０の変化に応じたバイアス点２２２を設定する。
【００７４】
なお、ＮＲＺ強度変調の場合、バイアス点２２２は入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定される構成について説明したが、ＮＲＺ強度変調の場合のバイアス点２２２は、符号５０１に示すように入出力特性２１０の微分値がマイナスとなる電圧に設定される構成としてもよい。
【００７５】
この場合、駆動信号に対する信号光の強度変化が反転する。具体的には、駆動信号が「０」の場合、信号光の強度は「１」（発光状態）となる。また、駆動信号が「１」の場合、信号光の強度は「０」（消光状態）となる。この場合も、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光は２値のＮＲＺ強度変調信号光となる。
【００７６】
図６は、実施の形態１にかかる光変調装置の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、変調切替部１８０は、変調切替情報を取得するまで待ち（ステップＳ６０１：Ｎｏのループ）、変調切替情報を取得すると（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、取得した変調切替情報がＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報か否かを判断する（ステップＳ６０２）。
【００７７】
ステップＳ６０２において、ＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報であると判断した場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、変調切替部１８０は、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧を２Ｖπに制御するとともにスイッチ１７０を第２経路１７２に切り替え（ステップＳ６０３）、ステップＳ６０５へ移行する。
【００７８】
ステップＳ６０２において、ＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報でないと判断した場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、変調切替部１８０は、取得した変調切替情報がＮＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報であると判断し、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともにスイッチ１７０を第１経路１７１に切り替え（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０５へ移行する。
【００７９】
つぎに、変調切替部１８０は、ステップＳ６０２によって判断した変調切替情報に対応する変調方式への切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。そして、バイアス点保持部１９０は、変調切替部１８０から出力された切替制御情報の変調方式に応じたバイアス点の制御情報を保持しているか否かを判断する（ステップＳ６０５）。
【００８０】
ステップＳ６０５において、変調方式に応じたバイアス点の制御情報を保持していないと判断した場合（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、バイアス点保持部１９０は、バイアス点の制御情報を保持していない旨の情報をバイアス供給部１６２へ出力する。そして、バイアス供給部１６２は、位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分に基づいてバイアス電圧を制御する（ステップＳ６０６）。
【００８１】
バイアス供給部１６２は、位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分の強度が最小となるまでステップＳ６０６を繰り返す（ステップＳ６０７：Ｎｏ，ステップＳ６０６のループ）。位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分の強度が最小となった場合（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ６１０へ移行する。
【００８２】
ステップＳ６０５において、変調方式に応じたバイアス点の制御情報を保持していると判断した場合（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、バイアス点保持部１９０は、バイアス点の制御情報をバイアス供給部１６２へ出力する。そして、バイアス供給部１６２は、バイアス点保持部１９０から出力されたバイアス点の制御情報と位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分とに基づいてバイアス電圧を制御する（ステップＳ６０８）。
【００８３】
バイアス供給部１６２は、位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分の強度が最小となるまでステップＳ６０８を繰り返す（ステップＳ６０９：Ｎｏ，ステップＳ６０８のループ）。位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分の強度が最小となった場合（ステップＳ６０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ６１０へ移行する。
【００８４】
つぎに、バイアス供給部１６２は、変調方式に応じたバイアス点の制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。そして、バイアス点保持部１９０は、バイアス供給部１６２から出力されたバイアス点の制御情報を保持する（ステップＳ６１０）。つぎに、一連の動作の終了条件を満たしているか否かを判断し（ステップＳ６１１）、終了条件を満たしていない場合（ステップＳ６１１：Ｎｏ）にはステップＳ６０１へ移行し、終了条件を満たしている場合（ステップＳ６１１：Ｙｅｓ）には一連の動作を終了する。
【００８５】
このように、実施の形態１にかかる光変調装置１００によれば、マッハツェンダ型変調器１２０に対する駆動信号およびスイッチの経路を切り替えることでＤＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【００８６】
また、実施の形態１にかかる光変調装置１００によれば、１つのマッハツェンダ型変調器１２０によって、ＤＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切り替えることができる。このため、変調方式を切り替えるために変調方式毎に対応した複数の変調器を設ける必要がなく、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。
【００８７】
また、実施の形態１にかかる光変調装置１００によれば、通信先の光通信装置に変調方式を合わせることができるため、異なる変調方式を用いる光通信装置と光伝送を行うことができる。また、変調切替情報を入力することにより、自動で瞬時に変調方式を切り替えることができる。このため、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。
【００８８】
また、実施の形態１にかかる光変調装置１００によれば、バイアス点保持部１９０が変調方式に応じたバイアス点の制御情報を保持しておくことで、変調方式を切り替える際のバイアス供給部１６２によるバイアス電圧の制御を効率的に行うことができる。このため、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【００８９】
（実施の形態２）
図７は、実施の形態２にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図７において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態２にかかる光変調装置１００は、変調切替情報に応じてＲＺ変調（たとえばデューティ比５０％）と無変調とを切替可能な光変調装置である。一例として、光変調装置１００がＲＺ−ＤＱＰＳＫとＤＱＰＳＫとを切替可能な構成を説明する。
【００９０】
図７に示すように、実施の形態２にかかる光変調器１００は、実施の形態１にかかる光変調装置１００の構成に加えて、マッハツェンダ型変調器７００と、駆動部７４０Ａと、駆動部７４０Ｂと、分岐部７５０と、受光部７６０と、バイアス供給部７７０と、を備えている。マッハツェンダ型変調器７００は、４値の差動位相変調を行うＤＱＰＳＫ変調器である。駆動部は１台のドライバを差動動作させている構成を示しているが、２台のドライバで変調器を駆動してもよい。
【００９１】
光源１１０は、連続光を生成してマッハツェンダ型変調器７００へ出力する。マッハツェンダ型変調器７００は、分岐部７１０と、Ｉアーム７２０Ａ（第２マッハツェンダ型変調器）と、Ｑアーム７２０Ｂ（第３マッハツェンダ型変調器）と、結合部７３０と、を備えている。分岐部７１０は、光源１１０から出力された連続光を分岐し、一方の連続光をＩアーム７２０Ａへ出力し、他方の連続光をＱアーム７２０Ｂへ出力する。
【００９２】
Ｉアーム７２０Ａは、駆動部７４０Ａから出力される駆動信号に応じて、Ｉアーム７２０Ａを通過する光に対して２値の位相変調を行う。Ｉアーム７２０Ａは、分岐部７２１Ａと、光導波路７２２Ａａと、光導波路７２２Ａｂと、結合部７２３Ａと、を備えている。分岐部７２１Ａは、分岐部７１０から出力された連続光を分岐し、一方の連続光を光導波路７２２Ａａへ出力し、他方の連続光を光導波路７２２Ａｂへ出力する。
【００９３】
光導波路７２２Ａａは、位相変調部７２４Ａａを備えている。位相変調部７２４Ａａは、駆動部７４０Ａから出力される駆動信号に応じて、光導波路７２２Ａａを通過する光を位相変調する。光導波路７２２Ａｂは、位相変調部７２４Ａｂと位相変調部７２５Ａとを備えている。位相変調部７２４Ａｂは、駆動部７４０Ａから出力される駆動信号に応じて、光導波路７２２Ａｂを通過する光を位相変調する。
【００９４】
位相変調部７２５Ａは、バイアス供給部７７０から供給されるバイアス電圧に応じて光導波路７２２Ａｂを通過する光を位相変調する。結合部７２３Ａは、光導波路７２２Ａａを通過した光と光導波路７２２Ａｂを通過した光とを結合して結合部７３０へ出力する。Ｉアーム７２０Ａを通過して結合部７２３Ａから出力された信号光は２値（０，π）の差動位相変調信号となる。
【００９５】
Ｑアーム７２０Ｂは、駆動部７４０Ｂから出力される駆動信号に応じて、Ｑアーム７２０Ｂを通過する光に対して２値の位相変調を行う。Ｑアーム７２０Ｂは、分岐部７２１Ｂと、光導波路７２２Ｂａと、光導波路７２２Ｂｂと、結合部７２３Ｂと、π／２遅延部７２６と、を備えている。分岐部７２１Ｂは、分岐部７１０から出力された連続光を分岐し、一方の連続光を光導波路７２２Ｂａへ出力し、他方の連続光を光導波路７２２Ｂｂへ出力する。
【００９６】
光導波路７２２Ｂａは、位相変調部７２４Ｂａを備えている。位相変調部７２４Ｂａは、駆動部７４０Ｂから出力される駆動信号に応じて、光導波路７２２Ｂａを通過する光を位相変調する。光導波路７２２Ｂｂは、位相変調部７２４Ｂｂと位相変調部７２５Ｂとを備えている。位相変調部７２４Ｂｂは、駆動部７４０Ｂから出力される駆動信号に応じて、光導波路７２２Ｂｂを通過する光を位相変調する。
【００９７】
位相変調部７２５Ｂは、バイアス供給部７７０から供給されるバイアス電圧に応じて光導波路７２２Ｂｂを通過する光を位相変調する。結合部７２３Ｂは、光導波路７２２Ｂａを通過した光と光導波路７２２Ｂｂを通過した光とを結合して（干渉させて）、π／２遅延部７２６へ出力する。π／２遅延部７２６は、バイアス供給部７７０から供給されるバイアス電圧に基づいて、結合部７２３Ｂから出力された光をπ／２遅延させて結合部７３０へ出力する。
【００９８】
Ｑアーム７２０Ｂを通過してπ／２遅延部７２６から出力された信号光は、Ｉアーム７２０Ａを通過した信号光と位相がπ／２ずれた２値（π／２，π３／２）の差動位相変調信号となる。結合部７３０は、Ｉアーム７２０Ａを通過した光とＱアーム７２０Ｂを通過した光とを結合して（干渉させて）、分岐部７５０へ出力する。結合部７３０から出力された信号光は４値（０，π／２，π，３／２π）のＤＱＰＳＫ信号光となる。
【００９９】
駆動部７４０Ａは、データ信号を入力し（ＤＡＴＡ＿Ａ）、入力したデータ信号を駆動信号としてマッハツェンダ型変調器７００のＩアーム７２０Ａへ出力する。また、駆動部７４０Ａは、Ｉアーム７２０Ａへ出力する駆動信号の電圧を２Ｖπに制御する。たとえば、駆動部７４０Ａは、Ｉアーム７２０Ａの位相変調部７２４Ａａおよび位相変調部７２４Ａｂに対して常に逆符号の駆動信号（電圧Ｖπ）をそれぞれ出力するプッシュプル変調を行う。
【０１００】
駆動部７４０Ｂは、データ信号を入力し（ＤＡＴＡ＿Ｂ）、入力したデータ信号を駆動信号としてマッハツェンダ型変調器７００のＱアーム７２０Ｂへ出力する。また、駆動部７４０Ｂは、Ｑアーム７２０Ｂへ出力する駆動信号の電圧を２Ｖπに制御する。たとえば、駆動部７４０Ｂは、Ｑアーム７２０Ｂの位相変調部７２４Ｂａおよび位相変調部７２４Ｂｂに対して常に逆符号の駆動信号（電圧Ｖπ）をそれぞれ出力するプッシュプル変調を行う。
【０１０１】
分岐部７５０は、マッハツェンダ型変調器７００から出力されたＤＱＰＳＫ信号光を分岐し、一方のＤＱＰＳＫ信号光をマッハツェンダ型変調器１２０へ出力し、他方のＤＱＰＳＫ信号光を受光部７６０へ出力する。受光部７６０は、分岐部７５０から出力されたＤＱＰＳＫ信号を電気信号に変換する。
【０１０２】
バイアス供給部７７０は、マッハツェンダ型変調器７００にバイアス電圧を供給する。図示しないが、マッハツェンダ型変調器７００においても、駆動信号に低周波信号を重畳し、マッハツェンダ型変調器７００から出力されたＤＱＰＳＫ信号に対して同期検波を行う構成としてもよい。
【０１０３】
この場合、上述したバイアス制御部１６０と同様の構成により、バイアス供給部７７０は、受光部７６０によって変換された電気信号に含まれる周波数ｆ０の成分に応じたバイアス電圧を、マッハツェンダ型変調器７００の位相変調部７２５Ａ，位相変調部７２５Ｂおよびπ／２遅延部７２６へ供給する。
【０１０４】
マッハツェンダ型変調器１２０は、分岐部７５０から出力されたＤＱＰＳＫ信号光に対してＲＺ変調を行う。また、マッハツェンダ型変調器１２０は、変調切替情報に応じてＲＺ変調／無変調を切り替える。駆動部１３０は、クロック信号を入力し（ＣＬＯＣＫ）、入力したクロック信号を駆動信号としてマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。
【０１０５】
また、駆動部１３０は、変調切替部１８０の制御によって、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力する駆動信号の電圧をＶπまたはＯＦＦに制御する。たとえば、駆動部１３０は、非反転のクロック信号をマッハツェンダ型変調器１２０の位相変調部１２３ａおよび位相変調部１２３ｂに対して逆相のクロック信号（電圧Ｖπ／２）をそれぞれ出力するプッシュプル変調を行う。
【０１０６】
変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路１７１に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１０７】
また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器としての機能が解除される。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１０８】
また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＲＺ−ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【０１０９】
図８は、マッハツェンダ型変調器の入出力特性（ＤＱＰＳＫ）を示す図である。図８において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。ＤＱＰＳＫの場合、変調切替部１８０は、駆動信号の電圧をＯＦＦに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替えてバイアス電圧に周波数ｆ０の低周波信号を重畳する。
【０１１０】
また、ＤＱＰＳＫの場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の山（発光状態）となる電圧に設定される。バイアス点２２２が入出力特性２１０の山となる電圧に設定されるとともに駆動信号の電圧がＯＦＦであるため、信号光の強度は常に「１」（発光状態）となる。
【０１１１】
このため、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力されたＤＱＰＳＫ信号光は、マッハツェンダ型変調器１２０によって変調されずにＤＱＰＳＫ信号光のまま出力される。また、バイアス電圧に周波数ｆ０の低周波信号を重畳するため、駆動部１３０が駆動信号に周波数ｆ０の低周波信号を重畳する場合と同様に、マッハツェンダ型変調器１２０に対する印加電圧は常に周波数ｆ０で変動する。
【０１１２】
符号８３０（８３０ａ〜８３０ｃ）は、ＤＱＰＳＫの場合に、マッハツェンダ型変調器１２０から出力される信号光を示している。信号光８３０ａ、８３０ｂおよび８３０ｃは、マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性２１０が入出力特性２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃである場合の信号光をそれぞれ示している。
【０１１３】
ＤＰＳＫの場合と同様（図２符号２３０参照）に、入出力特性２１０が入出力特性２１０ａである場合、信号光８３０ａには周波数ｆ０の成分が含まれない。入出力特性２１０が入出力特性２１０ｂである場合、信号光８３０ｂには周波数ｆ０の成分が含まれる。入出力特性２１０が入出力特性２１０ｃである場合、信号光８３０ｃには周波数ｆ０の成分が含まれる。
【０１１４】
マッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ）については、図３に示したマッハツェンダ型変調器１２０の入出力特性（ＮＲＺ強度変調）と同様であるため図示を省略する。ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、駆動部１３０は、駆動信号としてクロック信号をマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力されたＤＱＰＳＫ信号光は、クロック信号に応じてＲＺ変調され、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光として出力される。
【０１１５】
図９は、マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＤＱＰＳＫ）である。図９に示すように、ＤＱＰＳＫの場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の山（発光状態）となる電圧に設定される。ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）と山（発光状態）との間の中心であり、入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定される。
【０１１６】
バイアス点保持部１９０は、これらの変調方式毎のバイアス点２２２の電圧値の情報を保持する構成としてもよい。たとえば、バイアス供給部１６２は、この情報に基づいて、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからＤＰＳＫへ切り替える場合はバイアス電圧をＶπ／４増加させ、その後、位相比較部１６１から出力される周波数ｆ０の成分に基づくバイアス電圧の制御を行う。
【０１１７】
なお、光変調装置１００がＲＺ変調と無変調とを切替可能な構成の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとＤＱＰＳＫとを切替可能な構成を説明したが、ＲＺ変調と無変調とを切替可能な構成例はこれに限られない。たとえば、マッハツェンダ型変調器７００に代えてＮＲＺ強度変調器を設ける構成とした場合、光変調装置１００は、ＲＺ強度変調とＮＲＺ強度変調とを切替可能になる。
【０１１８】
また、マッハツェンダ型変調器７００に代えて２値の位相変調を行う位相変調器を設ける構成とした場合、光変調装置１００は、ＲＺ−ＤＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能になる。その他、マッハツェンダ型変調器７００に代えて様々な変調器を設ける構成とすることができる。
【０１１９】
また、マッハツェンダ型変調器７００をマッハツェンダ型変調器１２０の前段に設ける構成について説明したが、マッハツェンダ型変調器７００をマッハツェンダ型変調器１２０の後段に設ける構成としてもよい。この場合、マッハツェンダ型変調器１２０は、光源１１０から出力された連続光をＲＺ変調する。また、マッハツェンダ型変調器７００は、マッハツェンダ型変調器１２０によってＲＺ変調されたＲＺパルスに対してＲＺ−ＤＱＰＳＫを行う。
【０１２０】
このように、実施の形態２にかかる光変調装置１００によれば、マッハツェンダ型変調器１２０に対する駆動信号およびスイッチの経路を切り替えることでＲＺ変調と無変調とを切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【０１２１】
また、実施の形態２にかかる光変調装置１００によれば、実施の形態１にかかる光変調装置１００と同様に、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。また、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。また、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【０１２２】
（実施の形態３）
図１０−１は、実施の形態３にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図１０−１において、図７に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態３にかかる光変調装置１００は、変調切替情報に応じてＲＺ変調とＣＳＲＺ変調とを切替可能な光変調装置である。一例として、光変調装置１００がＲＺ−ＤＱＰＳＫとＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫとを切替可能な構成を説明する。
【０１２３】
マッハツェンダ型変調器１２０は、分岐部７５０から出力されたＤＱＰＳＫ信号光に対してＲＺ変調またはＣＳＲＺ変調を行う。また、マッハツェンダ型変調器１２０は、変調切替情報に応じてＲＺ変調／ＣＳＲＺ変調を切り替える。図１０−１に示すように、実施の形態３にかかる光変調器１００は、実施の形態２にかかる光変調装置１００の構成に加えて、周波数変換部１０１０を備えている。
【０１２４】
周波数変換部１０１０は、クロック信号を入力し（ＣＬＯＣＫ）、入力したクロック信号の周波数を、ＲＺ変調に対応した周波数Ｂｒの半分の周波数Ｂｒ／２に変換する。周波数変換部１０１０は、変調切替部１８０の制御によって、クロック信号の周波数をＢｒまたはＢｒ／２に切り替える。周波数変換部１０１０は、周波数を変換したクロック信号を駆動部１３０へ出力する。
【０１２５】
駆動部１３０は、周波数変換部１０１０から出力されたクロック信号を駆動信号としてマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。また、駆動部１３０は、変調切替部１８０の制御によって、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力する駆動信号の電圧をＶπまたは２Ｖπに制御する。
【０１２６】
変調切替部１８０は、ＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫからＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路１７１に切り切り替え、クロック信号の周波数をＢｒに切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１２７】
また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧を２Ｖπに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替え、クロック信号の周波数をＢｒ／２に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＣＳＲＺ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１２８】
また、変調切替部１８０は、ＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫからＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＲＺ−ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【０１２９】
図１０−２は、マッハツェンダ型変調器による各種ＲＺ変調を示す図である。図１０−１においては光変調装置１００が５０％ＲＺ変調（デューティ比５０％）とＣＳＲＺ変調とを切替可能な構成について説明したが、光変調装置１００はたとえば３３％ＲＺ変調との切替も可能である。
【０１３０】
図１０−２において、光源１０５１（Ｌａｓｅｒ）は上述した光源１１０に相当する。マッハツェンダ型変調器１０５２（ＭＺＭ）は上述したマッハツェンダ型変調器７００に相当する。マッハツェンダ型変調器１０５３（ＭＺＭ）は上述したマッハツェンダ型変調器１２０に相当する（詳細はＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬ．２３，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ２００５を参照）。
【０１３１】
３３％ＲＺ変調は、デューティ比が約３３％のＲＺ変調である。また、ＣＳＲＺ変調は、デューティ比が約６７％のＲＺ変調である。図１０−３に示すように、ＲＺ変調された信号光は、デューティ比に応じて強度が異なる。たとえば、ＣＳＲＺ変調された信号光は強度が低く、３３％ＲＺ変調された信号光は強度が高い。
【０１３２】
上述したように、５０％ＲＺ変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、変調切替部１８０は、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路１７１に切り替え、クロック信号の周波数をＢｒに切り替える。
【０１３３】
これに対して、３３％ＲＺ変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、変調切替部１８０は、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替え、クロック信号の周波数をＢｒに切り替える。
【０１３４】
図１１は、マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＣＺ−ＤＱＰＳＫ）である。図１１に示すように、５０％ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）と山（発光状態）との間の中心であり、入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定される。ＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）となる電圧に設定される。３３％ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、バイアス点２２２は、入出力特性２１０の山（発光状態）となる電圧に設定される。
【０１３５】
なお、光変調装置１００がＲＺ変調とＣＳＲＺ変調とを切替可能な構成の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫとを切替可能な構成を説明したが、ＲＺ変調とＣＳＲＺ変調とを切替可能な構成例はこれに限られない。たとえば、マッハツェンダ型変調器７００に代えてＮＲＺ強度変調器を設ける構成とした場合、光変調装置１００は、ＲＺ強度変調とＣＳＲＺ強度変調とを切替可能になる。
【０１３６】
また、マッハツェンダ型変調器７００に代えて２値の位相変調を行う位相変調器を設ける構成とした場合、光変調装置１００は、ＲＺ−ＤＰＳＫとＣＳＲＺ−ＤＰＳＫとを切替可能になる。その他、マッハツェンダ型変調器７００に代えて様々な変調器を設ける構成とすることができる。
【０１３７】
このように、実施の形態３にかかる光変調装置１００によれば、マッハツェンダ型変調器１２０に対する駆動信号およびスイッチの経路を切り替えることでＲＺ変調とＣＳＲＺ変調とを切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【０１３８】
また、実施の形態３にかかる光変調装置１００によれば、実施の形態１にかかる光変調装置１００と同様に、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。また、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。また、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【０１３９】
（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図１２において、図７に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態４にかかる光変調装置１００は、変調切替情報に応じてＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な光変調装置である。一例として、光変調装置１００がＲＺ−ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切り替える動作を説明する。
【０１４０】
図１２に示すように、実施の形態４にかかる光変調器１００は、実施の形態２にかかる光変調装置１００の構成に加えて、データ処理部１２１０（データ生成手段）を備えている。マッハツェンダ型変調器７００は、光源１１０から出力された連続光に対してＤＱＰＳＫまたはＤＰＳＫを行う。また、マッハツェンダ型変調器１２０は、変調切替情報に応じてＤＱＰＳＫ／ＤＰＳＫを切り替える。
【０１４１】
データ処理部１２１０は、変調切替部１８０の制御によって、送信データに基づいて４値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ，ＤＡＴＡ＿Ｂ）を生成する。この場合、データ処理部１２１０は、駆動部７４０ＡへＤＡＴＡ＿Ａを出力し、駆動部７４０ＢへＤＡＴＡ＿Ｂを出力する。
【０１４２】
また、データ処理部１２１０は、変調切替部１８０の制御によって、送信データに基づいて２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂ）を生成する。この場合、データ処理部１２１０は、駆動部７４０ＡへＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂを出力し、駆動部７４０Ｂへデータを出力しない（ＯＦＦ）。
【０１４３】
駆動部７４０Ａは、データ処理部１２１０から出力されたＤＡＴＡ＿ＡまたはＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂを駆動信号としてマッハツェンダ型変調器７００へ出力する。駆動部７４０Ｂは、データ処理部１２１０から出力されたＤＡＴＡ＿Ｂを駆動信号としてマッハツェンダ型変調器７００へ出力する。また、駆動部７４０Ｂは、変調切替部１８０の制御によって、マッハツェンダ型変調器７００へ出力する駆動信号の電圧を２ＶπまたはＯＦＦに制御する。
【０１４４】
変調切替部１８０は、ＤＰＳＫからＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が４値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ，ＤＡＴＡ＿Ｂ）を生成するように制御するとともに、駆動部７４０Ｂからマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧を２Ｖπに制御する。これにより、マッハツェンダ型変調器７００はＤＱＰＳＫ変調器として動作する。
【０１４５】
また、変調切替部１８０は、この場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路１７１に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１４６】
また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂ）を生成するように制御するとともに、駆動部７４０Ｂからマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦに制御する。
【０１４７】
この場合、駆動部７４０Ｂから出力される駆動信号の電圧がＯＦＦとなるため、マッハツェンダ型変調器７００において、Ｑアーム７２０Ｂによる２値の位相変調は行われず、Ｉアーム７２０Ａによる２値の位相変調が行われる。これにより、マッハツェンダ型変調器７００はＤＰＳＫ変調器として動作する。
【０１４８】
なお、データ処理部１２１０が２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂ）を生成するように制御するとデータ処理部１２１０から駆動部７４０Ｂへデータが送信されないため、駆動部７４０Ｂからマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦにする制御は省くこともできる。
【０１４９】
また、変調切替部１８０は、この場合、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器としての機能が解除される。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１５０】
また、変調切替部１８０は、ＤＰＳＫからＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＲＺ−ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＤＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【０１５１】
図１３は、Ｑアームに対するバイアス点を示す図（ＤＱＰＳＫ，ＤＰＳＫ）である。図１３に示すように、ＤＱＰＳＫの場合とＤＰＳＫの場合との両方で、マッハツェンダ型変調器７００のＱアーム７２０Ｂに対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）となる電圧に設定される。
【０１５２】
なお、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切り替える動作の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切り替える動作を説明したが、ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切り替える動作はこれに限られない。たとえば、光変調装置１００は、ＤＱＰＳＫとＲＺ−ＤＰＳＫとを切替可能である。
【０１５３】
変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＰＳＫからＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、上述した制御によりマッハツェンダ型変調器７００をＤＱＰＳＫ変調器として動作させるとともに、マッハツェンダ型変調器１２０のＲＺ変調器としての機能を解除する。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１５４】
また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＲＺ−ＤＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、上述した制御によりマッハツェンダ型変調器７００をＤＰＳＫ変調器として動作させるとともに、マッハツェンダ型変調器１２０をＲＺ変調器として動作させる。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ−ＤＰＳＫ信号光となる。
【０１５５】
また、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な構成の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な構成を説明したが、ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な構成例はこれに限られない。
【０１５６】
たとえば、マッハツェンダ型変調器１２０に代えて多値強度変調器を設ける構成とした場合、光変調装置１００は、８値のＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と１６値のＱＡＭのように多値変調方式を切替可能になる。また、マッハツェンダ型変調器１２０を設けない構成とすることにより、光変調装置１００はＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能になる。
【０１５７】
このように、実施の形態４にかかる光変調装置１００によれば、マッハツェンダ型変調器７００に対する駆動信号を切り替えることでＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【０１５８】
また、実施の形態４にかかる光変調装置１００によれば、実施の形態１にかかる光変調装置１００と同様に、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。また、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。また、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【０１５９】
（実施の形態５）
図１４は、実施の形態５にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図１４において、図１２に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態５にかかる光変調装置１００は、変調切替情報に応じてＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な光変調装置である。
【０１６０】
マッハツェンダ型変調器７００は、光源１１０から出力された連続光に対してＤＱＰＳＫまたはＮＲＺ強度変調を行う。また、マッハツェンダ型変調器７００は、変調切替情報に応じてＤＱＰＳＫ／ＮＲＺ強度変調を切り替える。駆動部７４０Ａは、変調切替部１８０の制御によって、マッハツェンダ型変調器７００へ出力する駆動信号の電圧を２ＶπまたはＶπに制御する。
【０１６１】
変調切替部１８０は、ＤＰＳＫからＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が４値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ，ＤＡＴＡ＿Ｂ）を生成するように制御するとともに、駆動部７４０Ａおよび駆動部７４０Ｂからそれぞれマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧を２Ｖπに制御する。これにより、マッハツェンダ型変調器７００はＤＱＰＳＫ変調器として動作する。
【０１６２】
また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＮＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂ）を生成するように制御するとともに、駆動部７４０Ａからマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、駆動部７４０Ｂからマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦに制御する。
【０１６３】
この場合、駆動部７４０Ｂから出力される駆動信号の電圧がＯＦＦとなるため、マッハツェンダ型変調器７００において、Ｑアーム７２０Ｂによる２値の位相変調は行われない。また、駆動部７４０Ａから出力される駆動信号の電圧がＶπとなるため、Ｉアーム７２０Ａによる２値のＮＲＺ強度変調が行われる。これにより、マッハツェンダ型変調器７００はＮＲＺ強度変調器として動作する。
【０１６４】
なお、データ処理部１２１０が２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ＆Ｂ）を生成するように制御するとデータ処理部１２１０から駆動部７４０Ｂへデータが送信されないため、駆動部７４０Ｂからマッハツェンダ型変調器７００へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦにする制御は省くこともできる。
【０１６５】
また、変調切替部１８０は、ＮＲＺ強度変調からＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＮＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＮＲＺ強度変調への切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【０１６６】
図１５は、Ｉアームに対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＮＲＺ強度変調）である。図１５に示すように、ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、マッハツェンダ型変調器７００のＩアーム７２０Ａに対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）となる電圧に設定される。ＮＲＺ強度変調の場合、Ｉアーム７２０Ａに対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）と山（発光状態）との間の中心であり、入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定される。
【０１６７】
図１６は、Ｑアームに対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＮＲＺ強度変調）である。図１６に示すように、ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合とＮＲＺ強度変調の場合との両方で、マッハツェンダ型変調器７００のＱアーム７２０Ｂに対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）となる電圧に設定される。
【０１６８】
なお、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切り替える動作の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切り替える動作を説明したが、ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切り替える動作はこれに限られない。たとえば、光変調装置１００は、ＤＱＰＳＫとＲＺ強度変調とを切替可能である。
【０１６９】
変調切替部１８０は、ＲＺ強度変調からＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、上述した制御によりマッハツェンダ型変調器７００をＤＱＰＳＫ変調器として動作させるとともに、マッハツェンダ型変調器１２０のＲＺ変調器としての機能を解除する。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１７０】
また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、上述した制御によりマッハツェンダ型変調器７００をＮＲＺ強度変調器として動作させるとともに、マッハツェンダ型変調器１２０をＲＺ変調器として動作させる。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ強度変調信号光となる。
【０１７１】
また、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な構成の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な構成を説明したが、ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な構成例はこれに限られない。たとえば、マッハツェンダ型変調器１２０を設けない構成とすることにより、光変調装置１００はＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能になる。
【０１７２】
このように、実施の形態５にかかる光変調装置１００によれば、データ処理部１２１０のデータ生成およびマッハツェンダ型変調器７００に対する駆動信号を制御することでＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【０１７３】
また、実施の形態５にかかる光変調装置１００によれば、実施の形態１にかかる光変調装置１００と同様に、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。また、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。また、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【０１７４】
（実施の形態６）
図１７−１は、実施の形態６にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図１７−１において、図１２および図１４に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態６にかかる光変調装置１００は、変調切替情報に応じてＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能な光変調装置である。
【０１７５】
一例として、光変調装置１００がＲＺ−ＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能な構成を説明する。マッハツェンダ型変調器７００は、光源１１０から出力された連続光に対してＤＱＰＳＫまたはデュオバイナリ変調を行う。また、マッハツェンダ型変調器７００は、変調切替情報に応じてＤＱＰＳＫ／デュオバイナリ変調を切り替える。
【０１７６】
図１７−１に示すように、実施の形態６にかかる光変調器１００は、実施の形態４にかかる光変調装置１００の構成に加えて、遅延部１７１０Ａおよび遅延部１７１０Ｂを備えている。また、実施の形態６にかかる光変調器１００は、実施の形態４にかかる光変調装置１００のπ／２遅延部７２６に代えて、遅延部１７２０（第１位相制御手段）を備えている。
【０１７７】
データ処理部１２１０は、変調切替部１８０の制御によって、送信データに基づいて４値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ，ＤＡＴＡ＿Ｂ）を生成する。この場合、データ処理部１２１０は、遅延部１７１０ＡへＤＡＴＡ＿Ａを出力し、遅延部１７１０ＢへＤＡＴＡ＿Ｂを出力する。
【０１７８】
また、データ処理部１２１０は、変調切替部１８０の制御によって、送信データに基づいて２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ）を生成する。この場合、データ処理部１２１０は、遅延部１７１０Ａおよび遅延部１７１０Ｂの両方へＤＡＴＡ＿Ａを出力する。遅延部１７１０Ａおよび遅延部１７１０Ｂ（第２位相差制御手段）は、変調切替部１８０の制御によって、遅延部１７１０Ａから出力されるＤＡＴＡ＿Ａと、遅延部１７１０Ｂから出力されるＤＡＴＡ＿Ａと、の位相差を制御する。
【０１７９】
具体的には、遅延部１７１０Ａは、変調切替部１８０の制御によって、データ処理部１２１０から出力されたＤＡＴＡ＿Ａを遅延させて駆動部７４０Ａへ出力する。遅延部１７１０Ｂは、変調切替部１８０の制御によって、データ処理部１２１０から出力されたＤＡＴＡ＿ＢまたはＤＡＴＡ＿Ａを遅延させて駆動部７４０Ｂへ出力する。
【０１８０】
また、遅延部１７１０Ａおよび遅延部１７１０Ｂは、変調切替部１８０の制御によって、遅延部１７１０Ｂから出力されるＤＡＴＡ＿Ｂが、遅延部１７１０Ａから出力されるＤＡＴＡ＿Ａに対して同位相となるように、または１ビット遅延するようにそれぞれの遅延量を制御する。
【０１８１】
駆動部７４０Ａは、遅延部１７１０Ａから出力されたＤＡＴＡ＿Ａを駆動信号としてマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。駆動部７４０Ｂは、遅延部１７１０Ｂから出力されたＤＡＴＡ＿ＢまたはＤＡＴＡ＿Ａを駆動信号としてマッハツェンダ型変調器１２０へ出力する。
【０１８２】
遅延部１７２０は、Ｉアーム７４０ＡおよびＩアーム７４０Ｂの間のアーム間位相差を制御する。具体的には、遅延部１７２０は、変調切替部１８０の制御によって、結合部７２３Ｂから出力された光の位相をπ／２遅延、またはｎπ（ｎは整数）遅延させて結合部７３０へ出力する。駆動部１３０は、変調切替部１８０の制御によって、マッハツェンダ型変調器１２０へ出力する駆動信号の電圧をＶπまたはＯＦＦに制御する。
【０１８３】
変調切替部１８０は、デュオバイナリ変調からＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が４値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ，ＤＡＴＡ＿Ｂ）を生成するように制御するとともに、遅延部１７２０の遅延量をπ／２に制御する。
【０１８４】
また、この場合、変調切替部１８０は、遅延部１７１０Ｂから出力されるＤＡＴＡ＿Ａが、遅延部１７１０Ａから出力されるＤＡＴＡ＿Ａに対して同位相となるように制御する。これにより、マッハツェンダ型変調器７００はＤＱＰＳＫ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器７００から出力された信号光はＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１８５】
また、この場合、変調切替部１８０は、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＶπに制御するとともに、スイッチ１７０を第１経路１７１に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１８６】
また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからデュオバイナリ変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ）を生成するように制御するとともに、遅延部１７２０の遅延量をｎπに制御する。
【０１８７】
また、この場合、変調切替部１８０は、遅延部１７１０Ｂから出力されるＤＡＴＡ＿Ａが、遅延部１７１０Ａから出力されるＤＡＴＡ＿Ａに対して１ビット遅延するように制御する。これにより、マッハツェンダ型変調器７００はデュオバイナリ変調器として動作する。このため、マッハツェンダ型変調器７００から出力された信号光はデュオバイナリ信号光となる。
【０１８８】
また、この場合、変調切替部１８０は、駆動部１３０からマッハツェンダ型変調器１２０へ出力される駆動信号の電圧をＯＦＦに制御するとともに、スイッチ１７０を第２経路１７２に切り替える。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０はＲＺ変調器としての機能が解除される。このため、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はデュオバイナリ信号光となる。
【０１８９】
また、変調切替部１８０は、デュオバイナリ変調からＲＺ−ＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、ＲＺ−ＤＱＰＳＫへの切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。また、変調切替部１８０は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫからデュオバイナリ変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、デュオバイナリ変調への切替制御情報をバイアス点保持部１９０へ出力する。
【０１９０】
図１７−２は、デュオバイナリ変調とＡＭＩ変調との切替を示す図である。図１７−１においては光変調装置１００がＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能な構成について説明したが、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとＡＭＩ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）変調とを切替可能な構成とすることもできる。
【０１９１】
図１７−２において、波形１７５１は、ＲＺ−デュオバイナリ変調信号光の波形を示している。波形１７５２は、ＲＺ−ＡＭＩ変調信号光の波形を示している（詳細はＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬ．２３，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ２００５を参照）。
【０１９２】
変調切替部１８０は、デュオバイナリ変調またはＡＭＩ変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、データ処理部１２１０が２値の差動符号データ（ＤＡＴＡ＿Ａ）を生成するように制御し、遅延部１７２０の遅延量をｎπに制御し、遅延部１７１０Ｂから出力されるＤＡＴＡ＿Ａが、遅延部１７１０Ａから出力されるＤＡＴＡ＿Ａに対して１ビット遅延するように制御する。
【０１９３】
マッハツェンダ型変調器７００の結合部７３０には、マッハツェンダ型変調器１２０へ接続された出力経路の他に、もう一つの出力経路１７６０があり、結合部７３０の２つの出力経路からそれぞれデュオバイナリ変調信号光とＡＭＩ変調信号光とが出力される。図１７−１に示した構成は、マッハツェンダ型変調器１２０へ接続された経路からデュオバイナリ変調信号光が出力されるように設定した構成である。
【０１９４】
遅延部１７２０の遅延量ｎπにおけるｎの偶数／奇数を切り替えると、デュオバイナリ変調信号光とＡＭＩ変調信号光との出力経路が切り替わる。これにより、光変調装置１００は、上述した構成において、遅延部１７２０の遅延量ｎπにおけるｎの偶数／奇数を切り替えることで、デュオバイナリ変調とＡＭＩ変調とを切り替えることができる。このため、光変調装置１００は、ＡＭＩ変調となるようにｎの偶数／奇数を設定することで、ＤＱＰＳＫ変調とＡＭＩ変調とを切り替えることができる。
【０１９５】
図１８は、マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，デュオバイナリ変調，ＡＭＩ変調）である。図１８に示すように、ＲＺ−ＤＱＰＳＫの場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の谷（消光状態）と山（発光状態）との間の中心であり、入出力特性２１０の微分値がプラスとなる電圧に設定される。デュオバイナリ変調の場合、マッハツェンダ型変調器１２０に対するバイアス点２２２は、入出力特性２１０の山（発光状態）となる電圧に設定される。
【０１９６】
なお、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切り替える動作の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切り替える動作を説明したが、ＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切り替える動作はこれに限られない。たとえば、光変調装置１００は、ＤＱＰＳＫとＲＺ−デュオバイナリ変調とを切替可能である。
【０１９７】
変調切替部１８０は、ＲＺ強度変調からＤＱＰＳＫへ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、上述した制御によりマッハツェンダ型変調器７００をＤＱＰＳＫ変調器として動作させるとともに、マッハツェンダ型変調器１２０のＲＺ変調器としての機能を解除する。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＤＱＰＳＫ信号光となる。
【０１９８】
また、変調切替部１８０は、ＤＱＰＳＫからＲＺ強度変調へ切り替える旨の変調切替情報を取得した場合、上述した制御によりマッハツェンダ型変調器７００をＮＲＺ強度変調器として動作させるとともに、マッハツェンダ型変調器１２０をＲＺ変調器として動作させる。これにより、マッハツェンダ型変調器１２０から出力された信号光はＲＺ強度変調信号光となる。
【０１９９】
また、光変調装置１００がＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能な構成の一例として、ＲＺ−ＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能な構成を説明したが、ＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能な構成例はこれに限られない。たとえば、マッハツェンダ型変調器１２０を設けない構成とすることにより、光変調装置１００はＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切替可能になる。
【０２００】
このように、実施の形態６にかかる光変調装置１００によれば、データ処理部１２１０のデータ生成、遅延部１７２０の遅延量、データの位相差およびマッハツェンダ型変調器７００に対する駆動信号を制御することでＤＱＰＳＫとデュオバイナリ変調とを切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【０２０１】
また、実施の形態６にかかる光変調装置１００によれば、実施の形態１にかかる光変調装置１００と同様に、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。また、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。また、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【０２０２】
（実施の形態７）
図１９は、実施の形態７にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。図１９において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１９に示すように、実施の形態７にかかる光通信システム１９００は、光送信装置１９１０と、光中継装置１９２０と、光受信装置１９３０と、を備えている。
【０２０３】
光送信装置１９１０は、上述した実施の形態１にかかる光変調装置１００と、受信部１９１１と、決定部１９１２と、を備えている。光送信装置１９１０は、光変調装置１００が変調し、分岐部１５１から出力された信号光を光中継装置１９２０を介して光受信装置１９３０へ送信する。
【０２０４】
光中継装置１９２０は、光送信装置１９１０から光受信装置１９３０へ送信された信号光を中継する。具体的には、光中継装置１９２０は、増幅部１９２１と、多重分離部１９２２と、多重化部１９２３と、増幅部１９２４と、モニタ部１９２５と、を備えている。増幅部１９２１は、光送信装置１９１０から送信された信号光を増幅して多重分離部１９２２へ出力する。
【０２０５】
多重分離部１９２２は、増幅部１９２１から出力された信号光を多重分離する。多重化部１９２３は、光送信装置１９１０から送信された信号光と他の信号光とを多重化して増幅部１９２４へ出力する。増幅部１９２４は、多重化部１９２３から出力された信号光を光受信装置１９３０へ送信する。モニタ部１９２５は、光送信装置１９１０から出力された信号光を監視し、信号光の監視結果の情報を光送信装置１９１０へ送信する。
【０２０６】
光受信装置１９３０は、光中継装置１９２０から送信された信号光を受信する。また、光受信装置１９３０は、受信した信号光を監視し、監視した結果の情報を光送信装置１９１０へ送信する。また、光受信装置１９３０は、光送信装置１９１０へ信号光の送信要求を送信してもよい。
【０２０７】
光送信装置１９１０の受信部１９１１は、光中継装置１９２０または光受信装置１９３０から送信された情報を受信して決定部１９１２へ出力する。決定部１９１２は、受信部１９１１から出力された情報に基づいて変調方式を決定する。たとえば、決定部１９１２は、光中継装置１９２０または光受信装置１９３０から送信された信号光の監視結果の情報に基づいて伝送特性が最適となる変調方式を決定する。
【０２０８】
また、たとえば、決定部１９１２は、光受信装置１９３０から送信された信号光の送信要求に基づいて、光送信装置１９１０から光受信装置１９３０までの伝送路の距離、ＷＤＭの波長間隔、中継装置の段数または光フィルタの透過帯域などの伝送路情報を収集し、収集した伝送路情報に基づいて伝送特性が最適となる変調方式を決定する。
【０２０９】
また、光中継装置１９２０または光受信装置１９３０から伝送路情報を送信し、決定部１９１２は、光中継装置１９２０または光受信装置１９３０から送信された伝送路情報に基づいて伝送特性が最適となる変調方式を決定する構成としてもよい。決定部１９１２は、決定した変調方式に切り替える旨の変調切替情報を変調切替部１８０へ出力する。変調切替部１８０は、決定部１９１２から出力された変調切替情報を取得し、取得した変調切替情報に応じて変調方式の切替を行う。
【０２１０】
なお、光通信システム１９００に実施の形態１にかかる光変調装置１００を適用する構成について説明したが、光通信システム１９００には上述した各実施の形態にかかる光変調装置１００を適用することができる。また、光通信システム１９００が光中継装置１９２０および光受信装置１９３０を備えている構成について説明したが、光通信システム１９００が光中継装置１９２０および光受信装置１９３０のどちらか一方を備えている構成としてもよい。
【０２１１】
このように、実施の形態７にかかる光通信システム１９００によれば、上述した各実施の形態にかかる光変調装置１００の効果を奏するとともに、光中継装置１９２０または光受信装置１９３０から送信される情報に基づいて最適な変調方式を自動的に決定し、決定した変調方式に切り替えることができる。
【０２１２】
以上説明したように、この発明にかかる光変調装置および光変調方式切替方法によれば、マッハツェンダ型変調器に対する駆動信号を切り替えることで変調方式を切り替えることができる。このため、光通信システムの伝送条件が変化しても、変化した伝送条件に対して伝送特性が劣化しない変調方式に切り替えることができる。
【０２１３】
また、この発明にかかる光変調装置および光変調方式切替方法によれば、１つのマッハツェンダ型変調器によって変調方式を切り替えることができる。このため、変調方式を切り替えるために変調方式毎に対応した複数の変調器を設ける必要がなく、装置の小型化、簡略化および低コスト化を図ることができる。
【０２１４】
また、この発明にかかる光変調装置および光変調方式切替方法によれば、通信先の光通信装置に変調方式を合わせることができるため、異なる変調方式を用いる光通信装置とは光伝送を行うことができる。また、変調切替情報を取得することにより、自動で瞬時に変調方式を切り替えることができる。このため、頻繁に伝送条件が変化する光通信システムに柔軟に対応することができる。
【０２１５】
また、この発明にかかる光変調装置および光変調方式切替方法によれば、変調方式に応じたバイアス点の制御情報を保持しておくことで、変調方式を切り替える際のバイアス電圧の制御を効率的に行うことができる。このため、変調方式を切り替えた後信号光の伝送特性を安定させるまでの時間を短縮することができる。
【０２１６】
（付記１）マッハツェンダ型変調器によって変調された信号光に含まれる所定周波数の成分に応じて前記マッハツェンダ型変調器にバイアス電圧を供給し、変調方式を切替可能な光変調装置であって、
所定周波数の信号を前記マッハツェンダ型変調器の駆動信号に重畳する第１経路と、前記所定周波数の信号を前記バイアス電圧に重畳する第２経路と、を切り替えるスイッチと、
変調切替情報に応じて、前記駆動信号および前記スイッチを制御する制御手段を備えることを特徴とする光変調装置。
【０２１７】
（付記２）変調切替情報に応じて変調方式を切替可能な光変調装置であって、
駆動信号に基づいてキャリア光を変調するマッハツェンダ型変調器と、
所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する重畳手段と、
前記マッハツェンダ型変調器によって変調された信号光に含まれる前記所定周波数の成分に応じたバイアス電圧を前記マッハツェンダ型変調器に供給するバイアス供給手段と、
前記所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する第１経路と、前記所定周波数の信号を前記バイアス電圧に重畳する第２経路と、を切り替えるスイッチと、
前記変調切替情報に応じて前記駆動信号および前記スイッチを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光変調装置。
【０２１８】
（付記３）ＤＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記マッハツェンダ型変調器は、前記駆動信号としてデータ信号に基づく変調を行い、
前記変調切替情報がＤＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第１経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、
前記変調切替情報がＮＲＺ強度変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧をＶπに制御することを特徴とする付記２に記載の光変調装置。
【０２１９】
（付記４）ＲＺ変調方式と無変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記マッハツェンダ型変調器は、前記駆動信号としてクロック信号に基づく変調を行い、
前記変調切替情報がＲＺ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第１経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧をＶπに制御し、
前記変調切替情報が無変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧をＯＦＦに制御することを特徴とする付記２に記載の光変調装置。
【０２２０】
（付記５）ＲＺ変調とＣＳＲＺ変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記駆動信号の周波数を変換する変換手段をさらに備え、
前記マッハツェンダ型変調器は、前記駆動信号としてクロック信号に基づく変調を行い、
前記変調切替情報がＲＺ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記駆動信号の電圧をＶπに制御し、
前記変調切替情報がＣＳＲＺへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、前記駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、前記駆動信号の周波数が半分になるように前記変換手段を制御することを特徴とする付記２に記載の光変調装置。
【０２２１】
（付記６）前記変調切替情報が５０％ＲＺ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第１経路に切り替えるように前記スイッチを制御し、
前記変調切替情報が３３％ＲＺ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２経路に切り替えるように前記スイッチを制御することを特徴とする付記５に記載の光変調装置。
【０２２２】
（付記７）前記キャリア光に対して４値の差動位相変調を行うＤＱＰＳＫ変調器であって、第２駆動信号および第３駆動信号を生成するデータ生成手段と、前記第２駆動信号に基づく変調を行う第２マッハツェンダ型変調器と、前記第３駆動信号に基づく変調を行う第３マッハツェンダ型変調器と、前記第２マッハツェンダ型変調器および前記第３マッハツェンダ型変調器との間のアーム間位相差を制御する第１位相差制御手段と、を備えるＤＱＰＳＫ変調器をさらに備えることを特徴とする付記２〜６のいずれか一つに記載の光変調装置。
【０２２３】
（付記８）ＤＱＰＳＫとＤＰＳＫとを切替可能な光変調装置であって、
前記変調切替情報がＤＱＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、
前記変調切替情報がＤＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、前記第３駆動信号の電圧をＯＦＦに制御することを特徴とする付記７に記載の光変調装置。
【０２２４】
（付記９）ＤＱＰＳＫとＮＲＺ強度変調とを切替可能な光変調装置であって、
前記変調切替情報がＤＱＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の電圧を２Ｖπに制御し、
前記変調切替情報がＮＲＺ強度変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号の電圧をＶπに制御し、前記第３駆動信号の電圧をＯＦＦに制御することを特徴とする付記７に記載の光変調装置。
【０２２５】
（付記１０）ＤＱＰＳＫと、デュオバイナリ変調またはＡＭＩ変調と、を切替可能な光変調装置であって、
前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の位相差を制御する第２位相制御手段をさらに備え、
前記変調切替情報がＤＱＰＳＫへの切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第２駆動信号および前記第３駆動信号の位相差が同相となるように前記第２位相制御手段を制御し、前記アーム間位相差がπ／２となるように前記第１位相差制御手段を制御し、
前記変調切替情報がデュオバイナリ変調またはＡＭＩ変調への切替要求である場合、前記制御手段は、前記第２駆動信号を生成するように前記データ生成手段を制御し、前記第３駆動信号が前記第２駆動信号に対して１ビット遅延するように前記第２位相制御手段を制御し、前記アーム間位相差がｎπ（ｎは整数）となるように前記第１位相差制御手段を制御することを特徴とする付記７に記載の光変調装置。
【０２２６】
（付記１１）前記バイアス供給部は、前記マッハツェンダ型変調器のバイアス点が、前記変調切替情報に応じたバイアス点となるように前記マッハツェンダ型変調器に供給するバイアス電圧を制御することを特徴とする付記２〜１０のいずれか一つに記載の光変調装置。
【０２２７】
（付記１２）前記変調切替情報に応じたバイアス点の制御情報を保持する保持手段をさらに備え、
前記バイアス供給手段は、変調方式切替時に、前記保持手段によって保持された前記バイアス点の制御に関する情報に基づいて前記マッハツェンダ型変調器に供給するバイアス電圧を制御することを特徴とする付記２〜１１のいずれか一つに記載の光変調装置。
【０２２８】
（付記１３）前記所定周波数の信号は、前記駆動信号の周波数よりも十分に低い周波数の低周波信号であることを特徴とする付記２〜１２のいずれか一つに記載の光変調装置。
【０２２９】
（付記１４）通信先の光通信装置から変調方式の切替に関する情報を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された情報に基づいて変調方式を決定し、決定した変調方式に切り替える旨の前記変調切替情報を前記制御手段へ出力する決定手段をさらに備えることを特徴とする付記２〜１３のいずれか一つに記載の光変調装置。
【０２３０】
（付記１５）前記受信手段は、前記変調方式の切替に関する情報として、通信先の通信装置までの伝送路の情報を受信し、
前記決定手段は、前記受信手段によって受信された伝送路の情報に基づいて変調方式を決定することを特徴とする付記１４に記載の光変調装置。
【０２３１】
（付記１６）変調切替情報に応じて変調方式を切替可能な光変調方式切替方法であって、
マッハツェンダ型変調器によって、駆動信号に基づいてキャリア光を変調する変調工程と、
所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する重畳工程と、
前記変調工程によって変調された信号光に含まれる前記所定周波数の成分に応じたバイアス電圧を前記マッハツェンダ型変調器に供給する供給工程と、
前記変調切替情報に応じて、前記所定周波数の信号を前記駆動信号に重畳する第１経路と、前記所定周波数の信号を前記バイアスに重畳する第２経路と、を切り替えるスイッチを制御する第１制御工程と、
前記駆動信号を制御する第２制御工程と、
を含むことを特徴とする光変調方式切替方法。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
以上のように、この発明にかかる光変調装置および光変調方式切替方法は、変調方式の切替に有用であり、特に、伝送条件や通信先の光通信装置に応じて変調方式を切り替える場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０２３３】
【図１】実施の形態１にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】マッハツェンダ型変調器の入出力特性（ＤＰＳＫ）を示す図である。
【図３】マッハツェンダ型変調器の入出力特性（ＮＲＺ強度変調）を示す図である。
【図４】バイアス制御部における同期検波特性を示すグラフである。
【図５】マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＤＰＳＫ，ＮＲＺ強度変調）である。
【図６】実施の形態１にかかる光変調装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。
【図８】マッハツェンダ型変調器の入出力特性（ＤＱＰＳＫ）を示す図である。
【図９】マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＤＱＰＳＫ）である。
【図１０−１】実施の形態３にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１０−２】マッハツェンダ型変調器による各種ＲＺ変調を示す図である。
【図１１】マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＣＺ−ＤＱＰＳＫ）である。
【図１２】実施の形態４にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】Ｑアームに対するバイアス点を示す図（ＤＱＰＳＫ，ＤＰＳＫ）である。
【図１４】実施の形態５にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】Ｉアームに対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＮＲＺ強度変調）である。
【図１６】Ｑアームに対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，ＮＲＺ強度変調）である。
【図１７−１】実施の形態６にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１７−２】デュオバイナリ変調とＡＭＩ変調との切替を示す図である。
【図１８】マッハツェンダ型変調器に対するバイアス点を示す図（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ，デュオバイナリ変調，ＡＭＩ変調）である。
【図１９】実施の形態７にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２０】従来の光変調装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２３４】
１００  光変調装置
１１０  光源
１２０，７００  マッハツェンダ型変調器
１２１，１５１，７５０，７２１Ａ，７２１Ｂ  分岐部
１２２ａ，１２２ｂ，７２２Ａａ，７２２Ａｂ，７２２Ｂａ，７２２Ｂｂ  光導波路
１２３ａ，１２３ｂ，１２４，７２４Ａａ，７２４Ａｂ，７２４Ｂａ，７２４Ｂｂ，７２５Ｂ  位相変調部
１２５，７２３Ａ，７２３Ｂ，７３０  結合部
１３０，７４０Ａ，７４０Ｂ  駆動部
１４０  発振器
１５２，７６０  受光部
１５３，１９１１，１９１４  増幅部
１６０  バイアス制御部
１７１  第１経路
１７２  第２経路
２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ  入出力特性
２２０  印加電圧
２２１，３２１  駆動信号の電圧
２２２  バイアス点
２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ  信号光
７２０Ａ  Ｉアーム
７２０Ｂ  Ｑアーム
７２６  π／２遅延部
１７１０Ａ，１７１７Ｂ，１７２０  遅延部
１９００  光通信システム
１９１０  光送信装置
１９２０  光中継装置
１９２２  多重分離部
１９２４  多重化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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