(57)【要約】【課題】バイアスシフトの生じたモニタ信号が入力されたＡＢＣ回路によって制御された光変調器の動作点の最適点からのずれを補正することが可能な光変調装置及び光送信装置を提供すること。【解決手段】加算回路１０３は、光変調器１０１から入力されるモニタ信号と、可変ＡＴＴ１０８から入力される低周波発生回路１１０から出力された低周波信号を必要に応じて論理反転させ任意の量だけ減衰させたオフセット信号とを加算する。加算回路１０３は、モニタ信号とオフセット信号を加算し、その加算信号を同期検波回路１０４に出力する。同期検波回路１０４は、加算信号に重畳された低周波信号成分を検出し、ＬＰＦ１０５を介して積分回路１０６に出力する。積分回路１０６は、加算信号から検出された低周波信号成分に基づき動作点制御信号を生成し、加算回路１０７で動作点制御信号と低周波信号とを加算して光変調器１０１に印加する。【選択図】図１
2008242283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続光に変調を与えることができる光変調手段と、
前記光変調手段を駆動することができる変調用電気信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記変調用電気信号より低い周波数の低周波信号を生成する低周波信号生成手段と、
前記低周波信号を前記光変調手段から出力される光信号に重畳する低周波信号重畳手段と、
前記光変調手段から出力される光信号に含まれる前記低周波信号を電気信号として検出する光電変換手段と、
前記光電変換手段により検出される低周波信号と前記低周波信号生成手段から生成される低周波信号を用いて、前記光変調手段の動作点変動を検出する動作点変動検出手段と、
前記動作点変動検出手段の出力信号を用いて、前記光変調手段の動作点を制御する動作点制御手段と
を備えた光変調装置において、
前記動作点変動検出手段が、前記光電変換手段により検出された低周波信号を加工することにより、前記光変調手段の動作点にオフセットを与えるように動作することを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
前記動作点変動検出手段が、
前記低周波信号生成手段から生成される低周波信号の振幅を調整する振幅調整手段と、
前記振幅調整手段の出力信号と前記光電変換手段により検出される低周波信号を加算する加算手段と
を備えた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】
前記動作点変動検出手段が、前記低周波信号生成手段から生成される低周波信号の位相を非反転または反転に設定する位相設定手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光変調装置。
【請求項４】
前記光変調手段の出力信号が、最大の消光比をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように、前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項５】
前記光変調手段の出力信号が、最大のアイ開口をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように、前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項６】
前記光変調手段の出力信号が、最小のジッタをもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項７】
前記光変調手段の出力信号が、最大のＱ値または最小の符号誤り率をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項８】
前記光変調手段の出力信号が、最大の受光レベル感度をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項９】
前記光変調手段の出力信号が、最大の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）耐力をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項１０】
前記光変調手段の出力信号が、最大の波長分散耐力をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項１１】
前記光変調手段がマッハ・ツェンダ型光変調器であり、前記光電変換手段が、主出力光信号が消光するときに主出力光信号が出力される導波路以外に漏れる光信号である、前記マッハ・ツェンダ型光変調器の主出力光信号の相補的光信号に含まれる前記低周波信号を電気信号として検出することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の光変調装置。
【請求項１２】
前記マッハ・ツェンダ型光変調器の主出力光信号が、３値デュオバイナリ信号の最大値と最小値を光強度最大に、３値デュオバイナリ信号の中間値を光強度最小に対応させ、最大値に対する光位相と最小値に対する光位相が互いに反転している、光デュオバイナリ変調信号であることを特徴とする請求項１１に記載の光変調装置。
【請求項１３】
前記低周波信号重畳手段が、前記マッハ・ツェンダ型光変調器の動作点を前記低周波信号で変化させることを特徴とする請求項１２に記載の光変調装置。
【請求項１４】
前記マッハ・ツェンダ型光変調器が、ゼロチャープの単一電極駆動マッハ・ツェンダ型光変調器であることを特徴とする請求項１３に記載の光変調装置。
【請求項１５】
前記マッハ・ツェンダ型光変調器が、二電極駆動マッハ・ツェンダ型光変調器であることを特徴とする請求項１３に記載の光変調装置。
【請求項１６】
連続光を出力する光源と、
前記連続光に変調を与えることができる光変調装置と、
前期光変調手段から出力される光信号を出力する光出力端子と
を備え、
前記光変調装置が請求項１乃至１５のいずれかに記載の光変調装置であること、
を特徴とする光送信装置。
【請求項１７】
前記光源が、波長可変光源であり、前記光変調装置が、前記オフセットの値が波長毎に最適になるように設定されることを特徴とする請求項１６に記載の光送信装置。
【請求項１８】
前記光変調装置が、波長毎に最適なパラメータを有しており、前記波長可変光源の波長変更に連動して最適なパラメータに設定されることを特徴とする請求項１７に記載の光送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動バイアス制御回路を有する光変調装置及び光送信装置に関し、より詳細には、動作点バイアス電圧のオフセット制御が可能な自動バイアス制御回路を有する光変調装置及び光送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マッハ・ツェンダ（ＭＺ）型光変調器は、光強度変調（ＮＲＺ，  ＲＺなど）、位相制御型光強度変調（光デュオバイナリ、ＣＳ−ＲＺなど）、光位相変調（ＤＰＳＫ，  ＤＱＰＳＫなど）などに幅広く利用されている。ＭＺ型光変調器は２つの光導波路を伝搬する光の干渉を利用しているため両導波路を伝搬する光の位相を精度よく制御する必要がある。特に、広く利用されているニオブ酸リチウム（ＬＮ）基板を用いたＭＺ型光変調器では、最適なバイアス電圧が時間的にドリフトするため自動バイアス制御（ＡＢＣ）回路が必須である。  ここでは光デュオバイナリ変調が可能なゼロチャープ動作が実現できるＬＮ変調器を例に挙げて説明する。
【０００３】
図１３（ａ）にＸ−ｃｕｔ  ＬＮのＭＺ型光変調器の構成図を示し、（ｂ）にＺ−ｃｕｔ  ＬＮの２電極駆動ＭＺ型光変調器の構成図を示す。図１３（ａ）に示すＸ−ｃｕｔ  ＬＮのＭＺ型光変調器は、２つの光導波路の間に変調用電気信号を印加するための進行波電極５０１と、ＡＢＣ回路からの動作点制御信号を印加するためのＤＣ電極５０３とが設けられ、２つの光導波路の外側にはグラウンド電極５０２が設けられている。この場合、信号が入力される進行波電極５０１とＤＣ電極５０３は、それぞれ１つの電極から成る。一方、図１３（ｂ）に示すＺ−ｃｕｔ  ＬＮの２電極駆動ＭＺ型光変調器は、２つの光導波路上に進行波電極５０１とＤＣ電極５０３が設けられ、２つの光導波路の間及び外側にグラウンド電極が設けられている。この場合、進行波電極５０１とＤＣ電極５０３は、それぞれ２つの電極から成る。
【０００４】
光変調がＮＲＺ形式の場合は、これら進行波電極５０１にはＡＢＣ回路で生成された低周波信号が重畳された変調用電気信号が印加され、ＤＣ電極５０３にはＡＢＣ回路で生成された動作点制御信号が印加される。また、光変調器が光デュオバイナリ形式の場合、これら進行波電極５０１には変調用電気信号が印加され、ＤＣ電極５０３にはＡＢＣ回路で生成された動作点制御信号及び低周波信号が印加される。
【０００５】
また、これらの光変調器は、主出力信号を生成する際に得られる相補的信号を内蔵されたフォトダイオード（ＰＤ）５０４で検出し、電気信号に変換してモニタ信号として出力する。このように、ＡＢＣ回路用のモニタ信号を生成するＰＤ５０４は、低コスト化・小型化及び主信号の分岐損失回避のため、ＭＺ型変調器内部に設けて主信号の相補的信号を検出する構成を採用することが多いが、光変調動作とは別個に主信号を分岐してＡＢＣ回路用のモニタ信号としてもよい。尚、主信号の相補的信号とは、主信号が消光しているときに主信号が結合している導波路以外に漏れている光信号のことである。
【０００６】
従来の光変調装置及び光送信装置では、ＭＺ型光変調器のバイアス電圧は、光変調信号に低周波信号を重畳し、光変調器から出力される光信号に含まれる低周波信号成分を検出し、この低周波信号成分が最小となるように制御している。
【０００７】
ＡＢＣ回路の詳細な説明の前に、ＮＲＺ変調と光デュオバイナリ変調の違いを図面を用いて説明する。図１０（ａ）にＮＲＺ変調の原理を説明する図を示し、図１０（ｂ）に光デュオバイナリ変調の原理を説明する図を示す。光変調器の駆動電圧対透過率特性から光のオン・オフに必要な駆動振幅がＶπとすると、ＮＲＺ変調では、図１０（ａ）に示すように、駆動振幅がＶπである２値ＮＲＺ信号の最大値を光強度最大に、最小値を光強度最小に対応させて変調を行う。一方、光デュオバイナリ変調では、図１０（ｂ）に示すように、駆動振幅を２Ｖπとし、３値デュオバイナリ信号の最大値と最小値を光強度最大に、３値デュオバイナリ信号の中間値を光強度最小に対応させて変調を行う。ゼロチャープ変調器の場合、光強度最小点の左右で光位相が反転する性質をもつ。従って、このような動作を行うことにより、３値デュオバイナリ信号の最大値に対する光位相と同最小値に対する光位相が互いに反転している、光デュオバイナリ変調信号を生成することができる。
【０００８】
次に、ＮＲＺ変調、光デュオバイナリ変調を行うＬＮ変調器用のＡＢＣ回路の動作を説明する。図１１に、ＮＲＺ変調用ＡＢＣ回路の動作を説明する図を示す。尚、図中に信号点と明示している点は１つであるが、他の５つの点も信号点を表す点である。まず、駆動信号よりも低い周波数の低周波信号を、図に示すように駆動信号の振幅に重畳する。駆動電圧と透過率の関係図に示すように、駆動信号のバイアス点が最適値よりも高い状態をＡとし、最適値よりも低い状態をＢとする。駆動信号のバイアス点が最適点からずれると、光変調器から出力される変調信号の平均パワーに前記低周波信号成分が現れる。バイアス点が状態Ａの場合、変調信号の平均パワーはＡ´のようになり、バイアス点が状態Ｂの場合、変調信号の平均パワーはＢ´のようになる。このように状態Ａ、状態Ｂに対応する変調信号の低周波成分は位相が互いにπずれたものとなる。そのため、ＡＢＣ回路は、変調信号の低周波成分の位相を検出することによって、バイアス点の最適点からのずれとその方向を検出することができる。ＡＢＣ回路は、このバイアス点の最適点からのずれとその方向に関する情報に基づく制御用信号をＬＮ変調器に印加することによって、バイアス点の制御を行う。
【０００９】
図１２に、光デュオバイナリ変調用ＡＢＣ回路の動作を説明する図を示す。尚、図中に信号点と明示している点は１つであるが、他の８つの点も信号点を表す点である。この場合もＮＲＺ変調用ＡＢＣ回路と同様に、低周波信号を重畳し、出力された変調信号の低周波成分の位相からバイアス点の最適点からのずれとその方向を検出し、それに基づいてバイアス点の制御を行う。ＮＲＺ変調用ＡＢＣ回路の動作と異なるのは、低周波信号を駆動信号に重畳する方法である。ＮＲＺ変調用ＡＢＣ回路では低周波信号を駆動信号の振幅に重畳するが、光デュオバイナリ変調用ＡＢＣ回路では低周波信号を駆動信号のバイアスに重畳する。図１４に、光デュオバイナリ変調に用いられる従来のＡＢＣ回路の構成例を示す。光変調器４０１から出力される主信号の相補的信号は光変調器４０１内に搭載されたフォトディテクタ（ＰＤ）で検出される。検出されたモニタ信号は、ＡＢＣ回路４００内の同期検波回路４０３に入力される。同期検波回路４０３は、モニタ信号とＡＢＣ回路４００内の低周波発振回路４０７から出力される低周波信号との同期検波を行い、モニタ信号と低周波信号発振器４０７から出力される低周波信号との位相差を検出し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０４に出力する。ＬＰＦ４０４は、検出された位相差成分を平滑化して積分回路４０５に出力する。積分回路４０５は、検出された位相差成分に基づき光変調器４０１の動作点を補正するための制御電圧を生成する。加算回路４０６は、この制御電圧と低周波発生回路４０７から出力される低周波信号とを加算して光変調器４０１に印加する（特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特許第３７２３３５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図１５のバイアス電圧対光信号透過率のグラフに示すように、ＭＺ型光変調器の製造誤差等により主信号の最小透過率点に対してモニタ信号の最大透過率点がずれること（バイアスシフトと呼ぶ）が知られており、これによりモニタ信号に基づくＡＢＣ回路の動作安定点と主信号から見た動作最適点とが一致しないという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、バイアスシフトの生じたモニタ信号が入力されたＡＢＣ回路によって制御された光変調器の動作点のずれを補正することが可能な光変調装置及び光送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、連続光に変調を与えることができる光変調手段と、前記光変調手段を駆動することができる変調用電気信号を生成する駆動信号生成手段と、前記変調用電気信号より低い周波数の低周波信号を生成する低周波信号生成手段と、前記低周波信号を前記光変調手段から出力される光信号に重畳する低周波信号重畳手段と、前記光変調手段から出力される光信号に含まれる前記低周波信号を電気信号として検出する光電変換手段と、前記光電変換手段により検出される低周波信号と前記低周波信号生成手段から生成される低周波信号を用いて、前記光変調手段の動作点変動を検出する動作点変動検出手段と、前記動作点変動検出手段の出力信号を用いて、前記光変調手段の動作点を制御する動作点制御手段とを備えた光変調装置において、前記動作点変動検出手段が、前記光電変換手段により検出された低周波信号を加工することにより、前記光変調手段の動作点にオフセットを与えるように動作することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光変調装置において、前記動作点変動検出手段が、前記低周波信号生成手段から生成される低周波信号の振幅を調整する振幅調整手段と、前記振幅調整手段の出力信号と前記光電変換手段により検出される低周波信号を加算する加算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光変調装置において、前記動作点変動検出手段が、前記低周波信号生成手段から生成される低周波信号の位相を非反転または反転に設定する位相設定手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最大の消光比をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように、前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最大のアイ開口をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように、前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最小のジッタをもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最大のＱ値または最小の符号誤り率をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最大の受光レベル感度をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最大の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）耐力をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段の出力信号が、最大の波長分散耐力をもつ、もしくはそれと同等の品質を有する光信号となるように前記振幅調整手段と前記位相設定手段が設定されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の光変調装置において、前記光変調手段がマッハ・ツェンダ型光変調器であり、前記光電変換手段が、主出力光信号が消光するときに主出力光信号が出力される導波路以外に漏れる光信号である、前記マッハ・ツェンダ型光変調器の主出力光信号の相補的光信号に含まれる前記低周波信号を電気信号として検出することを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の光変調装置において、前記マッハ・ツェンダ型光変調器の主出力光信号が、３値デュオバイナリ信号の最大値と最小値を光強度最大に、３値デュオバイナリ信号の中間値を光強度最小に対応させ、最大値に対する光位相と最小値に対する光位相が互いに反転している、光デュオバイナリ変調信号であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の光変調装置において、前記低周波信号重畳手段が、前記マッハ・ツェンダ型光変調器の動作点を前記低周波信号で変化させることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の光変調装置において、前記マッハ・ツェンダ型光変調器が、ゼロチャープの単一電極駆動マッハ・ツェンダ型光変調器であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３に記載の光変調装置において、前記マッハ・ツェンダ型光変調器が、二電極駆動マッハ・ツェンダ型光変調器であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１６に記載の発明は、光送信装置において、連続光を出力する光源と、前記連続光に変調を与えることができる光変調装置と、前記光変調手段から出力される光信号を出力する光出力端子とを備え、前記光変調装置が請求項１乃至１５のいずれかに記載の光変調装置であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１７に記載の発明において、請求項１６に記載の光送信装置において、前記光源が、波長可変光源であり、前記光変調装置が、前記オフセットの値が波長毎に最適になるように設定されることを特徴とする。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の光送信装置において、前記光変調装置が、波長毎に最適なパラメータを有しており、前記波長可変光源の波長変更に連動して最適なパラメータに設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、バイアスシフトの生じたモニタ信号が入力されたＡＢＣ回路によって制御された光変調器の動作点の最適点からのずれを補正することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
（実施形態１）
モニタ信号に重畳した低周波信号成分の振幅は、ＡＢＣ回路の動作安定点付近で減少し、動作安定点では零になることが知られている。そこで、適当な振幅をもった低周波信号をモニタ信号に加算することで、モニタ信号の低周波信号成分の振幅が零になる位置、すなわちＡＢＣ回路の動作安定点の位置を調整することを可能にする。
【００３３】
図２（ａ）に動作安定点をオフセットさせた時の各信号を示し、図２（ｂ）に動作安定点オフセットの原理を説明する図を示す。図２（ｂ）は、バイアス電圧とモニタ信号の低周波信号成分の振幅の関係を模式的に直線で示している。バイアスシフトが起きている場合、モニタ信号中の低周波成分（図２（ｂ）のＡ）は光変調器の最適点の位置においても一定の振幅をもつ。そこで、モニタ信号中の低周波信号成分の振幅が所望の位置で零になるように減衰させた逆位相の低周波信号をモニタ信号に加算する（図２（ｂ）のＢ）。この加算信号を従来のＡＢＣ回路に出力することにより、ＡＢＣ回路１００の動作安定点を所望の位置に調整することができ、光変調器１０１の最適点と一致させることができる。
【００３４】
図１に、本発明の実施形態に係るデュオバイナリ形式用のＡＢＣ回路の構成を示す。光源から出力された連続光に変調を与える光変調器１０１は、駆動回路１０２から出力された変調用電気信号が進行波電極に出力され、ＡＢＣ回路１００から出力された動作点制御信号及び低周波信号がＤＣ電極に出力されることによって駆動され、制御される。加算回路１０３は、光変調器１０１から出力されたモニタ信号と、可変ＡＴＴ１０８から出力されたオフセット信号とを加算する。可変ＡＴＴ１０８から出力されるオフセット信号は、低周波発生回路１１０から出力された低周波信号を任意の量だけ減衰させたものである。尚、この低周波信号は、変調用電気信号よりも低い周波数を有する信号である。また、低周波発生回路１１０と可変ＡＴＴ１０８との間に論理反転回路１０９を設置することにより、オフセット信号の論理を低周波発生回路１１０で生成される低周波信号に対して反転させることができる。オフセット信号の論理を反転させるか否かは、オフセットを与えたい方向、つまりバイアスシフトの方向に依存する。実際には、論理反転回路１０９は反転と非反転を容易に切替可能なように設計しておいて、必要に応じて切り替えて使用する。
【００３５】
本実施形態では、低周波信号からオフセット信号を生成する回路として、可変ＡＴＴ１０８と論理反転回路１０９を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４に示すように、これらの可変ＡＴＴ１０８及び論理反転回路１０９の代わりに可変利得アンプ１１１を用いることもできる。また、論理反転する代わりに加算回路１０３を減算回路に置き換えることもできる。すなわち、ここで重要なのは、低周波信号の振幅を任意のバイアス電圧値において零に調整可能な回路であることであり、それが実現可能な回路であれば、どのような振幅調整回路や位相設定回路であってもよい。
【００３６】
加算回路１０３は、モニタ信号とオフセット信号を加算し、その加算信号を同期検波回路１０４に出力する。同期検波回路１０４は、低周波発生回路１１０から出力される低周波信号との同期検波を行い、加算信号に重畳された低周波信号成分を検出し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０５に出力する。ＬＰＦ１０５は、検出された低周波信号成分を平滑して積分回路１０６に出力する。積分回路１０６は、加算信号から検出された低周波信号成分に基づき光変調器１０１の動作点を補正するための動作点制御信号を生成する。加算回路１０７は、この動作点制御信号と低周波発生回路１１０から出力される低周波信号とを加算して光変調器１０１に印加する。
【００３７】
以下、本実施形態に係るＡＢＣ回路１００の調整方法について説明する。図５に、本発明の実施形態に係るＡＢＣ回路のサンプリングオシロスコープを用いた調整方法を示す。光源１１２から連続光を光変調器１０１に出射し、駆動回路１０２にパルスパタン発生器１１３を接続して所定のパルスで光変調器１０１を駆動し、主信号をサンプリングオシロスコープ１１４などでモニタする。本実施形態において使用される光デュオバイナリ信号とは、３値デュオバイナリ信号の最大値と最小値を光強度最大に、３値デュオバイナリ信号の中間値を光強度最小に対応させ、最大値に対する光位相と最小値に対する光位相が互いに反転しているもので、その光信号波形は図３（ａ）、（ｂ）のようになる。図３（ａ）に光変調器の動作バイアス点が最適値のときの光信号波形を示し、図３（ｂ）に光変調器１０１の動作バイアス点が最適値から外れたときの光信号波形を示す。このように主信号の光信号波形をモニタし、光信号波形が所望の波形になるように論理反転回路の論理を決定し、可変ＡＴＴ１０８の減衰量を調整する。このように光信号波形を調整することによって、光信号の品質を高めることができる。通常、これらの調整を一度行えば、その後調整の必要はない。
【００３８】
上述の光信号波形をモニタし、オフセット信号を調整する目的は、光信号の品質をモニタし、光信号の品質が向上するようにオフセット信号を調整することである。従って、その目的が達成されれば、光信号波形の代わりに、以下に示すような光信号の品質を評価する他のパラメータをモニタし、そのパラメータを調整してもよい。
【００３９】
サンプリングオシロスコープにおいて測定した光信号波形に替えて、消光比、アイ開口、Ｑ値のいずれかをモニタした場合は、それが最大にとなるように調整し、ジッタをモニタした場合は、それが最小になるように調整する。
【００４０】
また、サンプリングオシロスコープに替えて、基準受信装置１１５及び符号誤り率測定器１１６などを用いて符号誤り率をモニタしてもよい（図６）。この場合、符号誤り率が最小になるように調整する。さらに、基準受信装置１１５の前段に、可変光減衰器１１７などを挿入することによって、受光レベル感度をモニタしてもよい（図７）。この場合には最大の受光レベル感度をもつように調整する。また、可変光減衰器１１７に替えて光雑音源１１８などを挿入することによって、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）耐力をモニタしてもよい（図８）。この場合には最大のＯＳＮＲ耐力をもつように調整する。また、光雑音源１１８に替えて可変波長分散媒体などを挿入することで波長分散耐力をモニタすることができるが、この場合には最大の波長分散耐力をもつように調整する。
【００４１】
また、バイアスシフトの値は一般に信号光の波長に依存するため、波長毎に最適なオフセットとなるように調整することが望ましい。そのため、光変調器１０１に接続された光源１１２が複数の波長光を出力可能な波長可変光源（不図示）である場合には、波長可変光源情報に基づいて、各波長に対して最適なオフセット信号を生成するようにＡＢＣ回路１００を制御する回路を備えていてもよい。
【００４２】
（実施形態２）
図９に、本発明の実施形態に係るＮＲＺ形式用のＡＢＣ回路の構成を示す。実施形態１では、動作点制御信号と低周波信号とを加算して光変調器１０１のＤＣ電極に出力していたが、本実施形態では、低周波信号で駆動回路１０２の利得を変調して低周波信号を変調用電気信号に重畳し、進行波電極から印加する構成となる。前段のオフセット信号を生成する回路の構成、及び調整方法は実施形態１と同じである。
【００４３】
以上のように、本発明に係るオフセット制御可能なＡＢＣ回路は、ＮＲＺ形式、光デュオバイナリ形式のどちらの形式においてもオフセット制御が可能であるが、この２つの信号形式に限らず、ＮＲＺ形式のようにＭＺ型光変調器の最大透過率点と最小透過率点の中間点にバイアスを制御するもの、光デュオバイナリ形式のようにＭＺ型光変調器の最小透過率点にバイアスを制御するもの、さらには、ＭＺ型光変調器の最大透過率点にバイアスを制御するものなど、従来のＡＢＣ回路が適用できるあらゆる信号形式に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係るデュオバイナリ形式用のＡＢＣ回路の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は動作安定点をオフセットさせた時の各信号を示す図であり、（ｂ）は動作安定点オフセットの原理を説明する図である。
【図３】（ａ）は光変調器の動作バイアス点が最適値のときの光信号波形を示す図であり、（ｂ）は光変調器の動作バイアス点が最適値から外れたときの光信号波形を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るデュオバイナリ形式用のＡＢＣ回路の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＡＢＣ回路のサンプリングオシロスコープを用いた調整方法を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＡＢＣ回路の符号誤り率を用いた調整方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＡＢＣ回路の符号誤り率を用いた調整方法を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るＡＢＣ回路の符号誤り率を用いた調整方法を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るＮＲＺ形式用のＡＢＣ回路の構成を示す図である。
【図１０】（ａ）はＮＲＺ変調の原理を示す図であり、（ｂ）は光デュオバイナリ変調の原理を説明する図である。
【図１１】ＮＲＺ変調用ＡＢＣ回路の動作を説明する図である。
【図１２】光デュオバイナリ変調用ＡＢＣ回路の動作を説明する図である。
【図１３】マッハ・ツェンダ（ＭＺ）型光変調器の模式図である。
【図１４】従来のＡＢＣ回路の構成を示す図である。
【図１５】マッハ・ツェンダ型光変調器のバイアス電圧対透過率のグラフを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ＡＢＣ回路
１０１、４０１  光変調器
１０２、４０２  駆動回路
１０３、１０７、４０６  加算回路
１０４、４０３  同期検波回路
１０５、４０４  ＬＰＦ
１０６、４０５  積分回路
１０８  可変ＡＴＴ
１０９  論理反転回路
１１０、４０７  低周波発生回路
１１１  可変利得アンプ
１１２  光源
１１３  パルスパタン発生器
１１４  サンプリングオシロスコープ
１１５  基準受信装置
１１６  符号誤り率測定器
１１７  可変光減衰器
１１８  光雑音源、可変波長分散媒体
５０１  進行波電極
５０２  グラウンド電極
５０３  ＤＣ電極
５０４  ＰＤ
【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】
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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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