(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、
前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに、それぞれのバイアス電圧を印加するバイアス制御部と、
前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、
前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記バイアス制御部は、位相差の調整用の電圧である位相調整バイアス電圧を前記光変調部に印加し、
前記光変調部は、前記第１導波路において前記第１駆動信号に基づいて生成された第１光信号、及び、前記第２導波路において前記第２駆動信号に基づいて生成された第２光信号の位相差を前記位相調整バイアス電圧により調整して、前記第１光信号及び前記第２光信号を合波することで、前記光信号を生成し、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で、前記バイアス制御部が前記位相調整バイアス電圧を変化させても、前記光変調部で検出された強度が予め定められた閾値以下となる電圧を、前記第１バイアス電圧として特定すること
を特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、
前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記光変調部に印加するバイアス電圧を制御するバイアス制御部と、
前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなるように、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに印加されるバイアス電圧を調整した後に、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の何れか一方のみが前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一方が入力されている一の導波路に印加される第１バイアス電圧と、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の両方が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一の導波路に印加される第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、
前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする駆動制御装置。
【請求項４】
前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号を生成するとともに、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号のそれぞれにおける「０」又は「１」の発生確率であるマーク率をそれぞれ変更する信号生成部をさらに備え、
前記バイアス制御部は、前記一方のみが前記光変調部に入力されている状態で、前記一方のマーク率を変更しても、前記光変調部で検出された強度の平均値が変化しない電圧を、前記第１バイアス電圧として特定すること
を特徴とする請求項３に記載の駆動制御装置。
【請求項５】
前記バイアス制御部は、前記第２バイアス電圧に前記バイアスシフト量を加算した電圧を、補正されたバイアス電圧として、前記光変調部に印加すること
を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項６】
前記光変調部に入力される前記光の強度が変化した場合に、前記バイアスシフト検出部は、前記バイアスシフト量を検出し、前記バイアス制御部は、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項７】
前記光変調部に入力される前記光の波長が変化した場合に、前記バイアスシフト検出部は、前記バイアスシフト量を検出し、前記バイアス制御部は、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項８】
光源と、
第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって前記光源からの光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、
前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに、それぞれのバイアス電圧を印加するバイアス制御部と、
前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、
前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする光送信器。
【請求項９】
光源と、
第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって前記光源からの光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、
前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記光変調部に印加するバイアス電圧を制御するバイアス制御部と、
前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなるように、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに印加されるバイアス電圧を調整した後に、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の何れか一方のみが前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一方が入力されている一の導波路に印加される第１バイアス電圧と、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の両方が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一の導波路に印加される第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、
前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする光送信器。
【請求項１０】
光送信器と、前記光送信器から送信された光信号を受信する光受信器とを備える光伝送システムであって、
前記光送信器は、
光源と、
第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって前記光源からの光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、
前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに、それぞれのバイアス電圧を印加するバイアス制御部と、
前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、
前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする光伝送システム。
【請求項１１】
光送信器と、前記光送信器から送信された光信号を受信する光受信器とを備える光伝送システムであって、
前記光送信器は、
光源と、
第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって前記光源からの光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、
前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記光変調部に印加するバイアス電圧を制御するバイアス制御部と、
前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、
前記バイアスシフト検出部は、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなるように、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに印加されるバイアス電圧を調整した後に、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の何れか一方のみが前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一方が入力されている一の導波路に印加される第１バイアス電圧と、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の両方が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一の導波路に印加される第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、
前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正すること
を特徴とする光伝送システム。
【請求項１２】
第１導波路に入力される第１駆動信号及び第２導波路に入力される第２駆動信号によって光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成して、出力し、
前記光信号の強度を検出し、
前記光信号の強度と、前記検出された強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出し、
前記光信号における動作点を補正するために、前記検出された強度に基づいて特定されるバイアス電圧を、前記バイアスシフト量に基づいて補正する駆動制御方法であって、
前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出すること
を特徴とする駆動制御方法。
【請求項１３】
第１導波路に入力される第１駆動信号及び第２導波路に入力される第２駆動信号によって光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成して、出力し、
前記光信号の強度を検出し、
前記光信号の強度と、前記検出された強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出し、
前記光信号における動作点を補正するために、前記検出された強度に基づいて特定されるバイアス電圧を、前記バイアスシフト量に基づいて補正する駆動制御方法であって、
前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が入力されていない状態で前記光信号がオフとなるように、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに印加されるバイアス電圧を調整した後に、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の何れか一方のみが入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一方が入力されている一の導波路に印加される第１バイアス電圧と、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の両方が入力されている状態で前記光信号がオフとなる、前記一の導波路に印加される第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出すること
を特徴とする駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動制御装置、光送信器、光伝送システム及び駆動制御方法に関し、特に、駆動信号に基づいて光を変調する光変調部を備える駆動制御装置、光送信器、光伝送システム及び駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信システムで用いられる最も一般的な光変調器は、マッハツェンダ型光変調器（以下、ＭＺ光変調器という）である。しかしながら、ＭＺ光変調器については、温度変化や経時変化等により駆動信号に対する光出力特性が時間的にドリフトしてしまうという問題があった。このような問題を解決してＭＺ光変調器の動作点を安定に制御するためには、光出力特性のドリフトに応じてバイアス電圧を変化させる、動作点の制御が必要である。
【０００３】
従来のＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）符号等を用いた強度変調方式におけるバイアス電圧の安定化制御は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１では、駆動信号に低周波信号を重畳して動作点の変動量及び変動方向を検出し、フィードバックによりバイアス電圧を制御して、動作点を正常に保つ補償技術が提案されている。この制御においては、最適なバイアス電圧は、光出力がオンとなる電圧と、光出力がオフとなる電圧のほぼ中間点となる。
【０００４】
また、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）及びＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等の変調方式におけるバイアス電圧の安定化制御についても、例えば、特許文献２に記載されている。特許文献２では、バイアス電圧に低周波信号を重畳して動作点の変動量及び変動方向を検出し、フィードバックによりバイアス電圧を制御して、動作点を正常に保つ補償技術が提案されている。理想的なＭＺ光変調器の場合、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫといった変調方式では、光出力がオフとなる電圧（以下、ＮＵＬＬ点と呼ぶ）が最適なバイアス電圧である。このため、特許文献２に記載のバイアス制御においては、バイアス電圧がＮＵＬＬ点になるような制御が実施される。
【０００５】
このようなバイアス制御を実施するためには、ＭＺ光変調器からの出力光を検出する必要があるが、一般的なＭＺ光変調器の場合、出力光を検出するためのフォトダイオード（以下、内蔵ＰＤ）が内蔵されている。しかしながら、このような内蔵ＰＤを有するＭＺ光変調器においては、内蔵ＰＤがＭＺ光変調器の合波部に設置され、拡散光をモニタするように設置されているため、内蔵ＰＤの配置に起因したバイアスシフトが生じる。
【０００６】
理想的なＭＺ光変調器の場合、ＭＺ光変調器の出力光が最大となるときに内蔵ＰＤに入射する光強度が最小となり、その出力光が最小となるときに内蔵ＰＤに入射する光強度が最大となる。しかしながら、内蔵ＰＤの配置位置ずれ又は導波路での迷光によって、この関係にずれが生じる。これをバイアスシフトという。バイアスシフト特性がある光変調器に対して特許文献２等に示すバイアス制御を実施すると、最適なバイアス電圧に制御できないため、光信号の特性劣化を引き起こす。
【０００７】
この問題を解決するため、例えば、特許文献３及び特許文献４では、バイアスシフト特性がある光変調器でも最適なバイアス電圧に制御する補償技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−２５１８１５号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３４３２号公報
【特許文献３】特開２０１３−１７４７６１号公報
【特許文献４】ＷＯ２０１５／１２９１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３又は特許文献４で開示された技術を用いることにより、バイアスシフトを有するＭＺ光変調器でも最適なバイアス制御を実施することが可能となる。
しかしながら、特許文献３及び特許文献４におけるバイアス制御では、予めバイアスシフト量が判明していることが必要となる。従って、波長依存性があるバイアスシフト量を全て把握するために、膨大な時間の出荷検査が必要になり、またそれらのデータを保存するために回路が複雑化するといった問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、事前にバイアスシフト量を把握しておく必要がなく、高精度なバイアス電圧の補正を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る駆動制御装置は、第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに、それぞれのバイアス電圧を印加するバイアス制御部と、前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、前記バイアスシフト検出部は、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正することを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様に係る光送信器は、光源と、第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって前記光源からの光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに、それぞれのバイアス電圧を印加するバイアス制御部と、前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、前記バイアスシフト検出部は、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正することを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る光伝送システムは、光送信器と、前記光送信器から送信された光信号を受信する光受信器とを備える光伝送システムであって、前記光送信器は、光源と、第１駆動信号が入力される第１導波路及び第２駆動信号が入力される第２導波路を備え、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号によって前記光源からの光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成し、当該光信号を出力するとともに、当該光信号の強度を検出する光変調部と、前記光信号における動作点を補正するために、前記光変調部で検出された強度に基づいて、前記第１導波路及び前記第２導波路のそれぞれに、それぞれのバイアス電圧を印加するバイアス制御部と、前記光変調部から出力される光信号の強度と、前記光変調部で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出するバイアスシフト検出部と、を備え、前記バイアスシフト検出部は、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が前記光変調部に入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出し、前記バイアス制御部は、前記バイアスシフト量に基づいて、前記バイアス電圧を補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様に係る駆動制御方法は、第１導波路に入力される第１駆動信号及び第２導波路に入力される第２駆動信号によって光を変調することで４値の位相をもった光信号を生成して、出力し、前記光信号の強度を検出し、前記光信号の強度と、前記検出された強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出し、前記光信号における動作点を補正するために、前記検出された強度に基づいて特定されるバイアス電圧を、前記バイアスシフト量に基づいて補正する駆動制御方法であって、前記第１導波路及び前記第２導波路の何れか一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が入力されていない状態で前記光信号がオフとなる第１バイアス電圧と、前記一方に印加され、前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号が入力されている状態で前記光信号がオフとなる第２バイアス電圧との差を、前記バイアスシフト量として検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、バイアスシフト量を取得するアルゴリズムを有するため、事前にバイアスシフト量を把握しておく必要がなく、高精度なバイアス制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る駆動制御装置を示すブロック図である。
【図２】ＭＺ光変調器の駆動信号に対する光出力特性の一例を示す概略図である。
【図３】駆動振幅を２Ｖπとした場合の光出力特性の一例を示す概略図である。
【図４】ＭＺ光変調器でのバイアスシフトを示す概略図である。
【図５】実施の形態１において、バイアスシフト量を算出して、バイアス電圧を補償する処理を示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１において、ＰＤで光が検出されない第１のケースにおける光の強度と位相とを示す概略図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１において、ＰＤで光が検出されない第２のケースにおける光の強度と位相とを示す概略図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１において、ＰＤで光が検出されない第２のケースにおいて、Ｐｃｈのバイアス電圧を変動させた場合の光の強度及び位相を示す概略図である。
【図９】実施の形態２に係る駆動制御装置を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２において、バイアスシフト量を算出して、バイアス電圧を補償する処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２における光変調部の出力とＰＤへの入力光との強度関係を示す概略図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態２における光の強度と位相とを示す概略図である。
【図１３】実施の形態３に係る駆動制御装置を示すブロック図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態３において、バイアス電圧がＮＵＬＬ点からずれていた場合の平均光強度を説明するための概略図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態３において、バイアス電圧がＮＵＬＬ点に制御されていた場合の平均光強度を説明するための概略図である。
【図１６】実施の形態４に係る光送信器を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態５に係る光伝送システムを示すブロック図である。
【図１８】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態１〜５における制御部のハードウェア構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る駆動制御装置１００を示すブロック図である。
駆動制御装置１００は、光変調部１１０と、制御部１２０と、記憶部１３０と、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂとを備える。
【００１８】
光変調部は、駆動信号に基づいて光を変調することで光信号を生成し、この光信号を出力するとともに、この光信号の強度を検出する。ここで、光変調部１１０は、２つの駆動信号（電気信号）によって４値の位相をもった光信号を生成するＱＰＳＫ型のＭＺ光変調器である。そのため、光変調部１１０では、第１マッハツェンダ導波路１１１Ａ（第１導波路）及び第２マッハツェンダ導波路１１１Ｂ（第２導波路）が、１つのマッハツェンダ導波路１１２の中に配置されている。以下の説明では、第１マッハツェンダ導波路１１１ＡをＩｃｈ、第２マッハツェンダ導波路１１１ＢをＱｃｈ、及び、マッハツェンダ導波路１１２をＰｃｈという。
【００１９】
Ｉｃｈ及びＱｃｈは、変調電極１１１Ａａ、１１１Ｂａ及びバイアス電極１１１Ａｂ、１１１Ｂｂを備えている。なお、変調電極とバイアス電極が同一の電極になっているＱＰＳＫ型の光変調部も存在する。この場合は、光変調部の外側で駆動信号とバイアス電圧とを加算して印加することで同一の構成が可能である。なお、Ｉｃｈに入力される駆動信号を第１駆動信号、Ｑｃｈに入力される駆動信号を第２駆動信号ともいう。また、Ｉｃｈで生成される光信号を第１光信号、Ｑｃｈで生成される光信号を第２光信号ともいう。
【００２０】
Ｐｃｈは、バイアス電極１１２ａを有する。Ｐｃｈは、バイアス電圧調整によって、Ｉｃｈの光信号及びＱｃｈの光信号の位相差をπ／２に調整して合波する。ここで、Ｐｃｈのバイアス電極１１２ａに印加される電圧を位相調整バイアス電圧ともいう。位相調整バイアス電圧は、Ｉｃｈ及びＱｃｈの光信号の位相差の調整用のバイアス電圧である。
また、光変調部１１０は、内蔵ＰＤであるＰＤ１１３を備える。ＰＤ１１３は、光変調部１１０から出力される光信号の強度を検出する。
【００２１】
ここで、ＭＺ光変調器の動作点制御及びバイアスシフトについて図を用いて説明する。
図２は、ＭＺ光変調器の駆動信号に対する光出力特性の一例を示す概略図である。
従来のＮＲＺ変調符号では、周期Ｔでレベルが変化する駆動信号Ｓ１のハイレベル及びローレベルを光出力Ｏ１の発光の頂点Ａ及び消光の頂点Ｂにそれぞれ合わせることによって、光出力のオン及びオフ変調を行っている。
【００２２】
なお、以下の説明では、周期的に変化する光出力Ｏ１の発光及び消光の各頂点Ａ、Ｂに対応したバイアス電圧の差をＶπで表記する。これによれば、ＮＲＺ変調方式における最適な駆動信号の振幅は、Ｖπとなる。
【００２３】
しかしながら、ＭＺ光変調器については、上述のように、温度変化及び経時変化等により駆動信号に対する光出力特性が時間的にドリフトしてしまうという問題がある。このような問題に対して、従来の技術では、駆動信号に低周波信号を重畳して動作点の変動量及び変動方向を検出し、フィードバックによりバイアス電圧を制御して、動作点を正常に保つ補償技術が提案されている。これらの制御においては、最適なバイアス電圧は、光出力Ｏ１がオンとなる電圧と、光出力がオフとなる電圧とのほぼ中間点となる。
【００２４】
図３に、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫ等のように、駆動振幅を２Ｖπとした場合の光出力特性の一例を示す概略図である。
この場合、理想的なＭＺ光変調器では、光出力Ｏ２がオフとなるＮＵＬＬ点が最適なバイアス電圧である。
【００２５】
以上のようなバイアス制御を実施するためには、通常、ＭＺ光変調器からの出力光の強度を内蔵ＰＤで検出しているが、内蔵ＰＤは、ＭＺ光変調器の合波部に設置されているため、内蔵ＰＤの配置に起因したバイアスシフトが生じる。
【００２６】
図４は、ＭＺ光変調器でのバイアスシフトを示す概略図である。
バイアスシフトがない理想的な光変調器の場合、図４に示されている出力光Ｏ３のように、出力光Ｏ３が最大となるときに内蔵ＰＤに入射する光強度が最小となり、出力光Ｏ３が最小となるときに内蔵ＰＤに入射する光強度は最大となる。しかしながら、内蔵ＰＤの配置位置ずれ又は導波路での迷光によって、図４に示されている出力光Ｏ４のように、この関係性にずれが生じることをバイアスシフトという。言い換えると、光変調器から出力される出力光の強度と、内蔵ＰＤで検出される出力光の強度との間には、オフセットがある。バイアスシフト特性があるＭＺ光変調器に対して、従来のバイアス制御を実施すると、最適なバイアス電圧に制御できないため、光信号の特性劣化を引き起こす。
【００２７】
図１に戻り、制御部１２０は、光変調部１１０の制御を行う。
制御部１２０は、バイアスシフト検出部１２１と、バイアス制御部１２２とを備える。
【００２８】
バイアスシフト検出部１２１は、光変調部１１０から出力される光信号の強度と、ＰＤ１１３で検出される光信号の強度との間のオフセットであるバイアスシフト量を検出する。
実施の形態１においては、バイアスシフト検出部１２１は、Ｉｃｈ及びＱｃｈの両方に駆動信号が入力されていない状態で、ＰＤ１１３で検出される光信号がオフとなる、Ｉｃｈ及びＱｃｈの何れか一方側の第１バイアス電圧と、Ｉｃｈ及びＱｃｈの両方に駆動信号が入力されている状態で、ＰＤ１１３で検出される光信号がオフとなる、その一方側の第２バイアス電圧との差を、バイアスシフト量として検出する。
【００２９】
バイアス制御部１２２は、ＰＤ１１３で検出される光信号の強度に基づいて、光変調部１１０に印加されるバイアス電圧を制御する。
ここで、バイアス制御部１２２は、バイアスシフト検出部１２１で検出されたバイアスシフト量に基づいて、光変調部１１０に印加されるバイアス電圧を補正する。
【００３０】
バイアス制御部１２２は、例えば特許文献２に開示されている構成と同様のＡＢＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｂｉａｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を備えている。具体的には、ＡＢＣ回路は、バイアス電極１１１Ａｂ、１１１Ｂｂの各々に印加するバイアス電圧に低周波信号を重畳し、ＰＤ１１３に、その低周波信号成分を検出させる。検出される低周波信号成分の振幅は、最適バイアス電圧に近づくと徐々に減少し、最適バイアス電圧となる点で「０」になることから、ＡＢＣ回路は、ＰＤ１１３で検出される低周波信号成分の振幅が「０」になるようにバイアス電圧を調整する。
【００３１】
但し、前述のように、光変調部１１０は、バイアスシフトを生ずる。そのため、ＡＢＣ回路で制御されたバイアス電圧は、真の最適バイアス電圧ではなく、バイアスシフト量だけ真の最適バイアス電圧からはずれていることになる。そのため、バイアス制御部１２２は、ＰＤ１１３からのモニタ信号に含まれるバイアスシフトを補償するため、バイアスシフト検出部１２１からの補償量だけ、ＡＢＣ回路からの出力にオフセットを加算することで、バイアス電圧を補正する。
【００３２】
次に、実施の形態１において、バイアスシフト量を算出して、バイアス電圧を補償する処理について説明する。
図５は、実施の形態１において、バイアスシフト量を算出して、バイアス電圧を補償する処理を示すフローチャートである。
まず、光変調部１１０に光が入射された後、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂからの出力がオフにされる（Ｓ１０）。ここでは、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂに入力される信号自体がオフにされてもよく、また、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂの電源がオフにされてもよい。なお、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂからの出力をオフにする手段は、どのような手段であってもよい。
【００３３】
次に、バイアスシフト検出部１２１は、Ｉｃｈ及びＱｃｈのそれぞれにおいてＮＵＬＬ点を検索する（Ｓ１１）。具体的には、バイアスシフト検出部１２１は、Ｐｃｈのバイアス電圧を変動させても、ＰＤ１１３で光が検出されないＩｃｈ及びＱｃｈのバイアス電圧の組み合わせを検索する。光変調部１１０のＰＤ１１３は、Ｐｃｈで合波された後の拡散光をモニタしている。そのため、ＰＤ１１３で光が検出されないということは、以下２つのケースが考えられる。
【００３４】
ＰＤ１１３で光が検出されない１つ目のケースは、Ｉｃｈ及びＱｃｈのそれぞれがＮＵＬＬ点に制御されている場合である。この場合においては、Ｉｃｈ及びＱｃｈで光が消光されているため、Ｐｃｈには光が入力されず、ＰＤ１１３においても光が検出されない。図６（Ａ）〜（Ｄ）に本ケースにおける光の強度と位相とを極座標で示す。図６（Ａ）は、Ｉｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図６（Ｂ）は、Ｑｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図６（Ｃ）は、Ｐｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図６（Ｄ）は、ＰＤ１１３で検出される光の強度及び位相を示す極座標である。
図６（Ａ）及び（Ｂ）に示されているように、このケースでは、Ｉｃｈ及びＱｃｈが正確にＮＵＬＬ点になっているため、それぞれが消光状態となっており、Ｐｃｈには光が入力されない。このため、図６（Ｃ）及び（Ｄ）に示されているように、光変調部１１０の出力光もＰＤ１１３で検出される拡散光も消光状態となる。
【００３５】
ＰＤ１１３で光が検出されない２つ目のケースは、Ｉｃｈからの光とＱｃｈからの光との位相差が「０」の場合である。図７（Ａ）〜（Ｄ）に本ケースにおける光の強度と位相とを極座標で示す。図７（Ａ）は、Ｉｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図７（Ｂ）は、Ｑｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図７（Ｃ）は、Ｐｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図７（Ｄ）は、ＰＤ１１３で検出される光の強度及び位相を示す極座標である。図７（Ａ）〜（Ｄ）は、Ｉｃｈ及びＱｃｈのそれぞれと、入力光との位相差がπ／４の場合の図である。
【００３６】
Ｉｃｈからの光とＱｃｈからの光とがＰｃｈで合波される。このとき、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示されているように、Ｉｃｈ及びＱｃｈともに入力光との位相差がπ／４であるため、ＩｃｈとＱｃｈとの位相差は「０」となる。そのため、図７（Ｃ）に示されているように、Ｐｃｈでは光が足し合わされ、全ての光が光変調部１１０の出力光となる。この出力光も入力光との位相差がπ／４である。一方、拡散光は発生しない。そのため、図７（Ｄ）に示されているように、ＰＤ１１３において光が検出されない状態となる。
【００３７】
しかしながら、２つ目のケースでは、Ｉｃｈ及びＱｃｈが実際にはＮＵＬＬ点に制御できていない。このようなケースを除外するために、バイアスシフト検出部１２１は、バイアス制御部１２２に指示することで、Ｐｃｈのバイアス電圧を変動させる。Ｐｃｈのバイアス電圧を変動させるということは、Ｉｃｈからの光とＱｃｈからの光の位相差を変化させることに相当する。このため、ＩｃｈとＱｃｈの位相差が「０」以外となれば、Ｐｃｈで合波された結果、拡散光が発生する。
【００３８】
２つ目のケースにおいて、Ｐｃｈバイアスを変動させた場合の例を図８（Ａ）〜（Ｄ）に示す。図８（Ａ）は、Ｉｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図８（Ｂ）は、Ｑｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図８（Ｃ）は、Ｐｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図８（Ｄ）は、ＰＤ１１３で検出される光の強度及び位相を示す極座標である。
図８（Ｂ）に示されているように、ここでは、Ｐｃｈのバイアス電圧を変化させることで、Ｑｃｈの位相をπ変化させたものとする。また、図８（Ａ）及び（Ｃ）に示されているように、ここでは、Ｉｃｈの光強度の方がＱｃｈよりも大きいと仮定している。このような場合では、図８（Ｃ）に示されているように、Ｐｃｈでは逆位相の光が合波される。そのため出力光としてはＩｃｈの光が弱まり、その分拡散光が増加する（図８（Ｄ））。
【００３９】
図８（Ａ）〜（Ｄ）では、ＩｃｈとＱｃｈとで光強度に差があったが、例えば、Ｉｃｈからの光とＱｃｈからの光の位相差がπであり、かつ、これらの光強度が等しければ、全ての光が拡散光となりＰＤ１１３に入射されることになる。
【００４０】
逆に言えば、ＩｃｈとＱｃｈがそれぞれＮＵＬＬ点であれば、Ｐｃｈのバイアス電圧を変動させてもＰＤ１１３では光が検出されることはなく、これらを正確なＮＵＬＬ点に制御することが可能となる。具体的な方法としては、Ｉｃｈのバイアス電圧及びＱｃｈのバイアス電圧の様々な組み合わせに対して、Ｐｃｈのバイアス電圧を可変し、ＰＤ１１３で検出される光強度がある一定強度（閾値）以下となる組み合わせを検出する方法が考えられる。また、従来のＡＢＣ回路によるバイアス制御によって、バイアスシフト込みのＮＵＬＬ点を検索した後に、Ｐｃｈのバイアス電圧を可変し、Ｉｃｈのバイアス電圧及びＱｃｈのバイアス電圧を微調整する方法でもよい。なお、実施の形態１における方法は、以上の方法に限られない。
【００４１】
図５に戻り、バイアスシフト検出部１２１は、以上のようにしてＮＵＬＬ点に制御されたＩｃｈのバイアス電圧及びＱｃｈのバイアス電圧を、第１バイアス電圧として、例えば、記憶部１３０に記憶する（Ｓ１２）。ここでのＩｃｈの第１バイアス電圧をＢｉａｓＩＡ、Ｑｃｈの第１バイアス電圧をＢｉａｓＱＡとする。
【００４２】
次に、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂの出力がオンにされて、光変調部１１０に駆動信号が入力される（Ｓ１３）。ここでは、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂに入力される信号自体がオンにされてもよく、また、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂの電源がオンにされてもよい。なお、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂからの出力をオンにする手段は、どのような手段であってもよい。
【００４３】
次に、バイアス制御部１２２は、ＡＢＣ回路でのバイアス制御を実施する（Ｓ１４）。ここでの制御は、特許文献２等で開示されている従来の制御方法と同様である。このようなバイアス制御を実施すると、駆動信号をオンした状態で、Ｉｃｈ及びＱｃｈがＮＵＬＬ点に制御される。しかしながら、光変調部１１０にはバイアスシフトが存在する。そのためバイアス制御によって制御されたＮＵＬＬ点は、真のＮＵＬＬ点ではなく、光変調部１１０のバイアスシフトを含んだＮＵＬＬ点となる。
【００４４】
バイアス制御部１２２は、以上のようにしてＮＵＬＬ点に制御されたＩｃｈのバイアス電圧及びＱｃｈのバイアス電圧を、それぞれ、第２バイアス電圧として、例えば、記憶部１３０に記憶する（Ｓ１５）。ここでのＩｃｈの第２バイアス電圧をＢｉａｓＩＢ、Ｑｃｈの第２バイアス電圧をＢｉａｓＱＢとする。
【００４５】
そして、バイアスシフト検出部１２１は、記憶部１３０に記憶されている第１バイアス電圧と第２バイアス電圧との差からバイアスシフト量を算出する（Ｓ１６）。例えば、バイアスシフト検出部１２１は、Ｉｃｈにおける第１バイアス電圧ＢｉａｓＩＡと第２バイアス電圧ＢｉａｓＩＢとの差、又は、Ｑｃｈにおける第１バイアス電圧ＢｉａｓＱＡと第２バイアス電圧ＢｉａｓＱＢとの差を算出し、バイアスシフト量とする。そして、バイアスシフト検出部１２１は、このバイアスシフト量をバイアス制御部１２２に与え、バイアス制御部１２２は、上述のＡＢＣ制御結果（ＢｉａｓＩＢ、ＢｉａｓＱＢ）に、このバイアスシフト量を加算する（Ｓ１７）。以上により、バイアス制御部１２２は、Ｉｃｈ及びＱｃｈを正確なＮＵＬＬ点に制御することが可能となる。
【００４６】
なお、光変調部１１０のバイアスシフト量には波長依存性があることが知られている。そのため、光変調部１１０に入力される光の波長が変化した場合には、再度、実施の形態１における制御方法によってバイアスシフト量を検出できる。このため、全ての波長におけるバイアスシフト量を測定する必要はなく、光変調部１１０のバイアスシフトを補償することが可能となる。
【００４７】
また、光変調部１１０に入力される光がオフにされた場合等、光変調部１１０に入力される光の強度が変化した場合にも、再度、実施の形態１における制御方法によってバイアスシフト量を検出することが望ましい。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態１に係る駆動制御装置１００によって、光変調部１１０のもつバイアスシフト量を検出することが可能になった。しかしながら、実施の形態１に係る駆動制御装置１００では、駆動信号をオフして真のＮＵＬＬ点を検索し、その後駆動信号をオンしてバイアスシフト量を含んだＮＵＬＬ点を検索する。
【００４９】
一般的なＱＰＳＫ型光変調器は、変調電極とバイアス電極との両方を備えており、かつ、変調電極は単相入力であるが、例えば、変調電極とバイアス電極とが１つの電極で構成されている場合は、駆動信号をオンすることによってＤＣドリフトが発生する。ＤＣドリフトは、光変調器の誘電体層に電荷がたまり、その電荷によって消光特性がシフトする現象である。
つまり、駆動信号をオンしてＮＵＬＬ点を見つけるが、そのＮＵＬＬ点は光変調器のもつバイアスシフト量と、ＤＣドリフト量とが加算された分だけシフトすることになり、バイアスシフト量を正しく検出することができない。また、変調電極が差動入力の場合は、正相、逆相に印加する駆動振幅に差があると、この差が位相差となってしまい、この場合においても正しくバイアスシフト量を検出することができない。
【００５０】
そこで、実施の形態２は、光変調器に入力する駆動信号をオンしＤＣドリフトが発生しても、正確にバイアスシフト量を検出できるようにする。
【００５１】
図９は、実施の形態２に係る駆動制御装置２００を示すブロック図である。
駆動制御装置２００は、光変調部２１０と、制御部２２０と、記憶部２３０と、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂとを備える。
【００５２】
光変調部２１０は、２つの駆動信号によって４値の位相をもった光信号を生成するＱＰＳＫ型のＭＺ光変調器である。そのため、光変調部２１０では、第１マッハツェンダ導波路２１１Ａ（第１導波路）及び第２マッハツェンダ導波路２１１Ｂ（第２導波路）が、１つのマッハツェンダ導波路２１２の中に配置されている。以下の説明では、第１マッハツェンダ導波路２１１ＡをＩｃｈ、第２マッハツェンダ導波路２１１ＢをＱｃｈ、及び、マッハツェンダ導波路２１２をＰｃｈという。
【００５３】
Ｉｃｈ及びＱｃｈは、それぞれ変調バイアス電極２１１Ａａ、２１１Ｂａを備えている。変調バイアス電極２１１Ａａ、２１１Ｂａには、駆動信号とバイアス電圧とが加算されて、印加される。なお、Ｉｃｈに入力される駆動信号を第１駆動信号、Ｑｃｈに入力される駆動信号を第２駆動信号ともいう。また、Ｉｃｈで生成される光信号を第１光信号、Ｑｃｈで生成される光信号を第２光信号ともいう。
【００５４】
Ｐｃｈは、バイアス電極２１２ａを有する。Ｐｃｈは、バイアス電圧調整によって、Ｉｃｈの光信号及びＱｃｈの光信号の位相差をπ／２に調整して合波する。
また、光変調部２１０は、内蔵ＰＤであるＰＤ１１３を備える。ＰＤ１１３は、実施の形態１と同様に構成されている。
【００５５】
制御部２２０は、光変調部２１０の制御を行う。
制御部２２０は、バイアスシフト検出部２２１と、バイアス制御部２２２とを備える。
【００５６】
バイアスシフト検出部２２１は、光変調部２１０のバイアスシフト量を検出する。
ここで、実施の形態２におけるバイアスシフト検出部２２１は、ＤＣドリフトが発生しても、正確にバイアスシフト量を検出する。
例えば、実施の形態２においては、バイアスシフト検出部２２１は、Ｉｃｈ及びＱｃｈの両方に駆動信号が入力されていない状態で、ＰＤ１１３で検出される光信号がオフとなるようにＩｃｈ及びＱｃｈのバイアス電圧を調整した後に、Ｉｃｈ及びＱｃｈの何れか一方にのみ駆動信号が入力されている状態で、ＰＤ１１３で検出される光信号がオフとなる、その一方側の第１バイアス電圧と、Ｉｃｈ及びＱｃｈの両方に駆動信号が入力されている状態で、ＰＤ１１３で検出される光信号がオフとなる、その一方側の第２バイアス電圧との差を、バイアスシフト量として検出する。
【００５７】
バイアス制御部２２２は、光変調部２１０に印加するバイアス電圧を制御する。例えば、バイアス制御部２２２は、バイアスシフト検出部２２１で検出されたバイアスシフト量に基づいて、光変調部２１０のＩｃｈバイアス及びＱｃｈバイアスの各バイアス電圧を補正する。
【００５８】
図１０は、実施の形態２において、バイアスシフト量を算出して、バイアス電圧を補償する処理を示すフローチャートである。
まず、光変調部２１０に光が入射された後、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂからの出力がオフにされる（Ｓ２０）。ここでは、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂに入力される信号自体がオフされてもよく、また、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂの電源がオフにされてもよい。
【００５９】
次に、バイアスシフト検出部２２１は、Ｉｃｈ及びＱｃｈのそれぞれにおいてＮＵＬＬ点を検索する（Ｓ２１）。ＮＵＬＬ点の検索方法は、実施の形態１と同様である。
【００６０】
次に、増幅器１０１Ａの出力がオンにされて、光変調部２１０にＩｃｈの駆動信号が入力される（Ｓ２２）。ここでは、増幅器１０１Ａに入力される信号自体がオンにされてもよく、増幅器１０１Ａの電源がオンにされてもよい。また、ここでは説明のためにＩｃｈの信号のみをオンしたが、Ｑｃｈの信号のみをオンしてもよい。なお、以降の説明はＩｃｈの信号のみをオンした場合に関して説明し、Ｑｃｈのみをオンした場合の説明は省略する。
【００６１】
Ｉｃｈの信号がオンにされると、ＩｃｈにはＤＣドリフトが発生する。しかしながら、Ｑｃｈの信号はオフのままであるため、Ｑｃｈは真のＮＵＬＬ点を維持している状態となる。そのため、ＰｃｈにはＱｃｈからの光が入射されず、Ｉｃｈのみの光が入射され、理想的には全ての光が出力光となり、ＰＤ１１３には光は入射されない。
【００６２】
しかし、実際の光変調部２１０では、出力光とＰＤ１１３とのアイソレーションは、有限であり、例えば、出力光が０ｄＢｍの場合、ＰＤ１１３には−３０ｄＢｍ程度の光が入射される。但し、この光はＱｃｈとの合波で発生したものではないため、バイアスシフトは生じない。また出力光が最大となった時はＰＤ１１３への入射光も最大となり、Ｉｃｈ及びＱｃｈからの光がともに合波された場合の位相関係とは逆になる。図１１に光変調部２１０の出力とＰＤ１１３への入力光との強度関係を示す。
【００６３】
また、図１２（Ａ）〜（Ｄ）に本ケースにおける光の強度と位相とを極座標で示す。図１２（Ａ）は、Ｉｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図１２（Ｂ）は、Ｑｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図１２（Ｃ）は、Ｐｃｈの光出力の強度及び位相を示す極座標である。図１２（Ｄ）は、ＰＤ１１３で検出される光の強度及び位相を示す極座標である。
Ｉｃｈには駆動信号が入力されているため、駆動信号の「０」と「１」によって位相がπずれた２つの位相状態が存在する。図１２（Ａ）では、駆動信号が「０」のときの位相だけを示し、例としてπ／４の場合を示したが、駆動信号が「１」のときは「０」のときと位相がπずれた光出力が存在する。図１２（Ｃ）に示されているように、Ｉｃｈの出力光のみがＰｃｈに入力され、光変調部２１０の出力光となるが、図１２（Ｄ）に示されているように、光強度が小さい同じ位相の光が、ＰＤ１１３の入力光となる。
つまり、このケースは、Ｉｃｈだけに限れば、バイアスシフトが発生しない理想的な内蔵ＰＤを有した光変調器とみなすことができる。
【００６４】
次に、バイアス制御部２２２は、前述したＡＢＣ回路でのバイアス制御によって、Ｉｃｈのみバイアス制御を実施する（Ｓ２３）。ここでは、バイアス制御部２２２は、Ｑｃｈのバイアスを変更せず、Ｑｃｈは真のＮＵＬＬ点のままである。
このような制御を実施すると、Ｑｃｈからの信号は、Ｐｃｈに入力されていないため、Ｉｃｈは、駆動信号をオンした状態においても、真のＮＵＬＬ点に制御することができる。バイアス制御部２２２は、この時のＩｃｈのバイアス電圧を第１バイアス電圧として、例えば、記憶部２３０に記憶する。
【００６５】
次に、Ｑｃｈの信号がオンにされ（Ｓ２５）、バイアス制御部２２２は、ＡＢＣ回路でのバイアス制御を実施し、ＮＵＬＬ点を検索する（Ｓ２６）。このときはＩｃｈ及びＱｃｈともにＰｃｈに光が入力されているため、バイアス制御によって制御されたＮＵＬＬ点は、真のＮＵＬＬ点ではなく光変調部２１０のバイアスシフトを含んだＮＵＬＬ点となる。
バイアス制御部２２２は、以上のようにしてＮＵＬＬ点に制御されたＩｃｈのバイアス電圧を第２バイアス電圧として、例えば、記憶部２３０に記憶する（Ｓ２７）。
【００６６】
そして、バイアスシフト検出部２２１は、記憶部２３０に記憶されている第１バイアス電圧と第２バイアス電圧との差からバイアスシフト量を算出する（Ｓ２８）。
そして、バイアスシフト検出部２２１は、このバイアスシフト量をバイアス制御部２２２に与え、バイアス制御部２２２は、ステップＳ２６でのＡＢＣ制御結果に、このバイアスシフト量を加算する（Ｓ２９）。以上により、バイアス制御部２２２は、Ｉｃｈ及びＱｃｈを正確なＮＵＬＬ点に制御することが可能となる。
【００６７】
実施の形態３．
実施の形態２に記載の駆動制御装置２００によって、駆動信号をオンした場合にＤＣドリフトが発生しても、正確にバイアスシフト量を検出することが可能になった。しかしながら、実施の形態２の駆動制御装置２００では、駆動信号をオフにしてバイアス制御を実施するＡＢＣ回路と、Ｉｃｈのみ駆動信号をオンにしてバイアス制御を実施するＡＢＣ回路の２つが必要で、ＰＤ１１３と変調器光出力の位相関係が逆であることから、その２つのＡＢＣ回路は共通化できず、回路が複雑化する問題がある。
【００６８】
そこで、実施の形態３は、ＡＢＣ回路を１つのみとすることで回路の簡素化を実現するものである。
【００６９】
図１３は、実施の形態３に係る駆動制御装置３００を示すブロック図である。
駆動制御装置３００は、光変調部２１０と、制御部３２０と、記憶部２３０と、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂと、信号生成部３４０とを備える。
実施の形態３に係る駆動制御装置３００において、光変調部２１０及び記憶部２３０は、実施の形態２に係る駆動制御装置２００と同様に構成されており、増幅器１０１Ａ、１０１Ｂは、実施の形態１に係る駆動制御装置１００と同様に構成されている。
【００７０】
信号生成部３４０は、Ｉｃｈ及びＱｃｈの信号をそれぞれオン及びオフする機能、並びに、生成する信号列のマーク率を可変する機能を有する。マーク率は、駆動信号の「０」又は「１」の発生確率を指す。通常マーク率は５０％であり、この場合、「０」と「１」とが同じ確率で発生する。
【００７１】
制御部３２０は、光変調部２１０の制御を行う。
制御部３２０は、バイアスシフト検出部２２１と、バイアス制御部３２２とを備える。
実施の形態３におけるバイアスシフト検出部２２１は、実施の形態２と同様に構成されている。
【００７２】
バイアス制御部３２２は、光変調部２１０に印加するバイアス電圧を制御する。例えば、バイアス制御部３２２は、バイアスシフト検出部２２１で検出されたバイアスシフト量に基づいて、光変調部２１０のＩｃｈバイアス及びＱｃｈバイアスの各バイアス電圧を補正する。
実施の形態２では、バイアス制御部２２２は、ＡＢＣ回路を用いて、ＮＵＬＬ点を検索しているが、実施の形態３では、バイアス制御部３２２は、信号生成部３４０に生成する信号列のマーク率を可変させることにより、真のＮＵＬＬ点を検索する。以下、バイアス制御部３２２での真のＮＵＬＬ点の判断について説明する。
【００７３】
まず、バイアス制御部３２２は、信号生成部３４０に、マーク率を変化させた信号を生成させる。
信号生成部３４０は、マーク率を変化させた信号を生成し駆動信号とする。例えば、ここでは、信号生成部３４０は、５０＋α％（αは０より大きく、５０以下）とするマーク率で信号を生成する。このとき、ＰＤ１１３で検出される光強度の平均値を平均光強度Ｐ＋とする。
次に、信号生成部３４０は、マーク率を５０−α％（αは０より大きく、５０以下）とする信号を生成する。このとき、内蔵ＰＤで検出される光強度の平均値を平均光強度Ｐ−とする。
【００７４】
図１４（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、バイアス電圧がＮＵＬＬ点からずれていた場合の平均光強度Ｐ＋と平均光強度Ｐ−について説明する。ここでは、マーク率が「１」の発生確率を示すものとして説明する。
図１４（Ａ）に示すように、バイアス電圧がＮＵＬＬ点から少し高い場合、駆動信号が「０」のときの光強度と駆動信号が「１」のときの光強度に差が発生し、駆動信号が「１」のときの光強度の方が大きい。このような場合に、信号のマーク率を５０％＋αとすると、「１」の発生確率の方が高いため、平均光強度Ｐ＋は大きくなる。一方、図１４（Ｂ）に示されているように、信号のマーク率を５０％−αとすると、「１」の発生確率の方が低くなるため、平均光強度Ｐ−は小さくなる。
【００７５】
次に、図１５（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、バイアス電圧がＮＵＬＬ点に制御されていた場合の平均光強度Ｐ＋と平均光強度Ｐ−について説明する。
図１５（Ａ）に示すように、バイアス電圧がＮＵＬＬ点の場合、駆動信号が「０」のときの光強度と駆動信号が「１」のときの光強度に差はない。このような場合に、信号のマーク率を５０％＋αとすると、駆動信号「１」の発生確率の方が高くなるが、駆動信号が「１」のときも、「０」のときも光強度は変わらないため、平均光強度Ｐ＋も変化はない。また、マーク率を５０％−αとしても同様に、駆動信号が「１」の発生確率の方が低くなるが、平均光強度Ｐ−は変わらない。
【００７６】
つまり、バイアス制御部３２２は、この平均光強度Ｐ＋及び平均光強度Ｐ−が等しくなるように、Ｉｃｈ及びＱｃｈのバイアス電圧を変化させることで、Ｉｃｈ及びＱｃｈを真のＮＵＬＬ点に制御することが可能となる。例えば、図１０に示されているステップＳ２３では、バイアス制御部３２２は、信号生成部３４０にＩｃｈの駆動信号のマーク率を変化させることで、Ｉｃｈを真のＮＵＬＬ点に制御することができる。
【００７７】
なお、上記の例では、２種類のマーク率を使用し、２つの平均光強度が等しくなるようにすることでＮＵＬＬ点に制御する方法について記載したが、実施の形態３は、このような例に限定されない。例えば、バイアス制御部３２２は、それらの光強度情報を二次関数等で近似し、極の値を求めることでＮＵＬＬ点に制御することも可能である。また、バイアス制御部３２２は、２種類以上のマーク率を使用すれば、より精度の高い近似が実現可能となる。
【００７８】
実施の形態４．
図１６は、実施の形態４に係る光送信器４００を示すブロック図である。
実施の形態４に係る光送信器４００は、実施の形態１に係る駆動制御装置１００に光源４５０を追加することにより構成されている。
【００７９】
実施の形態１に係る駆動制御装置１００によって、光変調器がもつバイアスシフト量を検出することが可能になった。しかし、バイアスシフト量は波長依存性があることが知られている。また、一度光入力をオフし、再度光変調器に光を入力した際にも、駆動制御装置１００による制御を再実施する必要がある。
そのため、駆動制御装置１００は、波長が変わったことを検知したり、光入力がオフになったことを検知したりする必要があった。
【００８０】
そこで、実施の形態４に係る光送信器４００は、光源４５０を備えることにより、波長が変わったことを検知したり、光入力がオフになったことを検知したりすることが非常に容易となる。
なお、実施の形態４は、実施の形態１に係る駆動制御装置１００に光源４５０を追加しているが、このような例に限定されない。
例えば、実施の形態２又は３に係る駆動制御装置２００、３００に光源４５０を追加することにより、実施の形態４に係る光送信器４００が構成されていてもよい。
【００８１】
実施の形態５．
図１７は、実施の形態５に係る光伝送システム５００を示すブロック図である。
実施の形態５に係る光伝送システム５００は、実施の形態４に係る光送信器４００に、光ファイバ５６０Ａ、５６０Ｂと、光中継器５６１と、光受信器５６２とを追加することにより構成されている。
【００８２】
光ファイバ５６０Ａは、光変調部１１０からの出力光を伝送する。
光中継器５６１は、光ファイバ５６０Ａにより伝送された光を増幅する。
光ファイバ５６０Ｂは、光中継器５６１で増幅された光信号を伝送する。
光受信器５６２は、光ファイバ５６０Ｂからの光信号を受信する。
ここで、光中継器５６１は、光ファイバ５６０Ａの距離に応じて、なくてもよいし、複数あってもよい。
【００８３】
なお、実施の形態５に係る光伝送システム５００は、実施の形態２又は３に係る駆動制御装置２００、３００に光源４５０を追加することにより構成された光送信器４００に、光ファイバ５６０Ａ、５６０Ｂ、光中継器５６１及び光受信器５６２が追加されていてもよい。
【００８４】
以上に記載された制御部１２０、２２０、３２０の一部又は全部は、例えば、図１８（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、メモリ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００８５】
また、制御部１２０、２２０、３２０の一部又は全部は、例えば、図１８（Ｂ）に示されているように、単一回路、復号回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の処理回路１２で構成することもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１００，２００，３００  駆動制御装置、  ４００  光送信器、  ５００  光伝送システム、  １０１Ａ、１０１Ｂ  増幅器、  １１０，２１０  光変調部、  １１１Ａ，２１１Ａ  第１マッハツェンダ導波路、  １１１Ｂ，２１１Ｂ  第２マッハツェンダ導波路、  １１１Ａａ，１１１Ｂａ  変調電極、  １１１Ａｂ，１１１Ｂｂ  バイアス電極、  １１２，２１２  マッハツェンダ導波路、  ２１１Ａａ，２１１Ｂａ  変調バイアス電極、  １１２ａ，２１２ａ  バイアス電極、  １２０，２２０，３２０  制御部、  １２１，２２１  バイアスシフト検出部、  １２２，２２２，３２２  バイアス制御部、  １３０，２３０  記憶部、  ３４０  信号生成部、  ４５０  光源、  ５６０Ａ，５６０Ｂ  光ファイバ、  ５６１  光中継器、  ５６２  光受信器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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