(57)【要約】　　　（修正有）【課題】単一の光強度変調器を用いて、低雑音で消光比の大きなＲＺ符号の出力信号光を生成する光送信装置を提供すること。【解決手段】ＮＲＺ符号信号からＮＲＺＩ変調信号と反転ＮＲＺＩ変調信号を生成し出力する符号変換モジュール８０と、直流バイアスを供給する直流バイアス電源６と、光波を出力する半導体レーザ１０と、前記光波を入力部で２分岐し出力部で合波する光導波路と前記２分岐した光波の各々に前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号を印加する２つの位相変調部と前記光導波路に前記直流バイアスを印加する位相調整部が備えられた光強度変調器９とを備え、前記直流バイアスを調整して、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号のパルス符号が反転する区間で前記光強度変調器９から出力される光信号の強度が変化するように前記２分岐した光波を強度変調する。【選択図】　図１
2004070130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＲＺ符号信号の第１の論理符号が入力される時に前記ＮＲＺ符号信号のレベルを変換させ、前記ＮＲＺ符号信号の第２の論理符号が入力される時は前記ＮＲＺ符号信号のレベルを変換させないようにして、前記ＮＲＺ符号信号から生成したＮＲＺＩ符号信号と、前記ＮＲＺＩ符号信号の符号を反転させて生成した反転ＮＲＺＩ符号信号をそれぞれ増幅して、ＮＲＺＩ変調信号と反転ＮＲＺＩ変調信号を出力する符号変換モジュールと、
直流バイアスを供給する直流バイアス電源と、光波を出力する半導体レーザと、
前記光波を入力部で２分岐し出力部で合波する光導波路と前記２分岐した光波の各々に前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号を印加する２つの位相変調部と前記光導波路に前記直流バイアスを印加する位相調整部が備えられた光強度変調器とを備え、
前記直流バイアスを調整して、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号のパルス符号が反転する区間で前記光強度変調器から出力される光信号の強度が変化するように前記２分岐した光波を強度変調することを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
前記光送信装置において、前記直流バイアスを調整して、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号のパルス符号が反転する区間で前記光強度変調器から出力される光信号の強度が最大となることを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項３】
前記光送信装置において、前記直流バイアスを調整して、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号のパルス符号が反転する区間で前記光強度変調器から出力される光信号の強度が最小となることを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項４】
前記符号変換モジュールが、前記ＮＲＺ符号信号から前記ＮＲＺＩ符号信号を生成する第１のプリコーダ回路と、前記ＮＲＺ符号信号の論理符号を反転した反転ＮＲＺ符号信号から前記反転ＮＲＺＩ符号信号を生成する第２のプリコーダ回路とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項５】
前記符号変換モジュールが、前記ＮＲＺ符号信号から前記ＮＲＺＩ符号信号を生成するプリコーダ回路と、前記ＮＲＺＩ変調信号を前記反転ＮＲＺＩ変調信号に反転する反転出力端子を具備する差動増幅回路とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項６】
前記符号変換モジュールから発せられる前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号を前記光強度変調器の２つの位相変調部に導く２つの線路において、線路間の実効長差による時間遅延量が前記ＮＲＺＩ変調信号の１タイムスロット以下であることを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項７】
前記光強度変調器と前記差動増幅回路が集積化されて変調器基板に実装されることを特徴とする請求項５に記載の光送信装置。
【請求項８】
前記光強度変調器の出力部に光フィルタを接続し、前記出力部から出力される出力信号光を単側波帯信号光とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光送信装置。
【請求項９】
前記光強度変調器内で前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記反転ＮＲＺＩ変調信号により位相変調された光波に対して単側波成分を切り出す光フィルタ部を前記光強度変調器の前記位相変調部と前記出力部の間に設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光送信装置。
【請求項１０】
ＮＲＺ符号信号の第１の論理符号が入力される時に前記ＮＲＺ符号信号のレベルを変換させ、前記ＮＲＺ符号信号の第２の論理符号が入力される時は前記ＮＲＺ符号信号のレベルを変換させないようにして、前記ＮＲＺ符号信号から生成したＮＲＺＩ符号信号を生成する符号変換モジュールと、
前記ＮＲＺＩ符号信号を２分岐するスプリッタと、
前記スプリッタの片側出力に１タイムスロット以下の遅延時間を与える遅延部と、
直流バイアスを供給する直流バイアス電源と、光波を出力する半導体レーザと、
前記光波を入力部で２分岐し出力部で合波する光導波路、前記２分岐した光波の各々に、前記スプリッタから出力されるＮＲＺＩ変調信号と前記遅延部から出力される遅延ＮＲＺＩ変調信号信号を印加する位相変調部、及び前記光導波路に前記直流バイアスを印加する位相調整部が備えられた光強度変調器とを含むことを特徴とする光送信装置。
【請求項１１】
前記光強度変調器は、前記直流バイアスを調整して、前記ＮＲＺＩ変調信号の立ち上りと前記遅延ＮＲＺＩ変調信号の立ち下り、及び前記ＮＲＺＩ変調信号の立ち下りと前記遅延ＮＲＺＩ変調信号の立ち上りにおける前記遅延時間の遅延区間で光信号を出力するように前記２分岐した光波を強度変調することを特徴とする請求項１０に記載の光送信装置。
【請求項１２】
前記２分岐された光波が、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記遅延ＮＲＺＩ変調信号により、それぞれ実質的に前記光波の半波長分の位相で位相変調されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光送信装置。
【請求項１３】
前記符号変換モジュールと前記光強度変調器の間に、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記遅延ＮＲＺＩ変調信号のパルス波形を整形する波形整形フィルタを具備することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光送信装置。
【請求項１４】
前記遅延時間は、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記遅延ＮＲＺＩ変調信号の１タイムスロット時間より短く、前記ＮＲＺＩ変調信号及び前記遅延ＮＲＺＩ変調信号のパルス波形の立ち上り区間、及び立ち下り区間の時間より長いことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ伝送システム用の光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、情報通信分野の高度化と普及がめざましく、情報通信システムを支える伝送技術の高速化への期待度がますます高まっている。ことに、光ファイバ伝送システム関連では、基幹系ならびに加入者系通信システムの発展が将来不可欠なものと考えられており、高速光伝送技術の実用化が大いに期待されている。高速光信号の送信を行う上では、光波に数１０Ｇｂｉｔのオーダの高速変調を施すことが可能な光変調器の実現とともに、伝送容量と伝送距離の点でも必要十分な性能を維持し得る変調方式を取り入れた光送信技術の確立が重要である。
【０００３】
一般に、波長分散特性や非線形光学効果などの光ファイバ固有の特性が光信号の伝送到達可能距離に制限を与えることは良く知られている。４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の超高速光信号を光ファイバで伝送する場合，広帯域で、狭いパルス幅の信号を扱うために光ファイバの波長分散の影響を受けやすくなる。また、広帯域の超高速パルスの生成と受信を行うための電気系の回路構成や、それらの回路の実装精度などに、従来に比較して厳しい条件が課せられる。
【０００４】
光信号の変調方式としては、従来から簡易な構成で光波変調が可能なためよく採用されている非ゼロ復帰（ＮＲＺ）符号方式と、光ファイバの非線形光学効果の影響が少ないという特徴を有するゼロ復帰（ＲＺ）符号方式、さらには、変調帯域が削減可能なため光信号の帯域利用効率を高められるデュオバイナリ方式がある。これらのうちＲＺ符号方式は、非線形効果に対する耐力の面では特に優れていて、送信光電力を高められるため、長距離伝送システムに適した方式として注目されている。
【０００５】
ＲＺ符号光信号を生成する光送信装置は、例えば下記、非特許文献１に記載されているように、２つの光強度変調器を有する構成が知られている。即ち、単一モードの半導体レーザ、ＲＺ符号パルス生成用の第１の光強度変調器、クロック信号を与えるクロック信号源、超高速のＮＲＺ符号光信号データ源となる信号源、さらに、信号源からの超高速データによる光波の変調のための第２の光強度変調器から構成される。半導体レーザから発せられる光波は、第１の光強度変調器により光パルス化され、第２の光強度変調器においてＮＲＺ符号データ信号により変調される。このとき、クロック信号源によるパルスの繰り返し周波数は、信号源から発せられるＮＲＺ符号データ信号のビットレートの半分に相当させておき、かつクロック信号源と信号源は常に同期させておく必要がある。
【０００６】
しかし、このようなＲＺ符号光送信装置の構成では、超高速変調が可能な光強度変調器を２台用意する必要があり、光強度変調器を１台しか使用しないＮＲＺ符号方式に比較してコストが高くなってしまう。また、光強度変調器の挿入損失は大きいため、光送信装置の光出力が一層弱まってしまい、信号光の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を劣化させる。
【０００７】
加えて、光強度変調器に用いられる光導波路基板には大きな偏光依存性があるため、第１及び第２の光強度変調器の間の接続には定偏波光ファイバを用いる必要がある。その場合、定偏波光ファイバと、光強度変調器の光導波路基板の個々の偏光軸を良く揃えて接続することが不可欠であるが、偏光軸を合わせる作業は一般に複雑であり、光送信装置の製造コストを高めてしまう。
【０００８】
この問題に対して、光位相変調器とマッハツェンダ干渉計から構成された１台の光強度変調器を用いてＲＺ符号光信号を発生させる方式が、ピー．ジェイ．ウィンザーらにより提案されている（非特許文献２参照）。
【０００９】
この方式では、信号源から発せられるＮＲＺ符号データ信号は、プリコーダ回路で非ゼロ復帰逆転（ＮＲＺＩ）符号に変換される。このＮＲＺＩ符号信号は、ドライバ回路を通して位相変調器に印加され、半導体レーザから発せられる光波が位相変調される。位相変調された光波は、マッハツェンダ干渉計で位相調整されて、ＲＺ符号の光信号が生成される。この方式によれば、２台の光強度変調器に入力される信号間の同期をとるという煩雑さは解消される。また、隣接するマーク（「１」符号）ビット同士の光位相が反転しているために、符号間干渉に対して耐力が大きい。
【００１０】
しかし、この構成では、半導体レーザから発せられる光波は位相変調器とマッハツェンダ干渉計を通過するために、光損失が増大し、出力光信号のＳ／Ｎ比を劣化させる。また、マッハツェンダ干渉計において、分岐された光波は、通常波長の３〜４桁程度の光路長差で干渉させられる。従って、半導体レーザの位相ゆらぎが雑音として光強度に変換されるために出力光信号のマークレベルの雑音が増大することになり、伝送特性を劣化させる。また、マッハツェンダ干渉計の均一な出力光、あるいは消光状態を得るには、半導体レーザの光周波数とマッハツェンダ干渉計の波長特性を厳密に一致させるための高精度の制御系が必要となる。
【００１１】
さらに、ＲＺ符号光信号の消光比は、図３２に示すように、マッハツェンダ干渉計の消光比で決定される。製造誤差などを考慮すると、マッハツェンダ干渉計の消光比としては１５ｄＢ程度と見込まれるので、図３２よりＲＺ符号光信号の消光比としては８ｄＢ程度に抑制されてしまい、良好なアイ開口が得られないことになる。また、位相変調器およびマッハツェンダ干渉計は偏波依存性があるために、偏波保持光ファイバで接続していくが、この際の偏波軸のずれによっても消光比が劣化する。
【００１２】
【非特許文献１】
Ｙ．　Ｍｉｙａｍｏｔｏ　ｅｔ．ａｌ，ＯＦＣ２０００　Ｐｏｓｔ　ｎｄｅａｄｌｉｎｅ　ｐａｐｅｒｓ，　ＰＤ２６（２０００）
【非特許文献２】
Ｐ．Ｊ．　Ｗｉｎｚｅｒ　ｅｔ．　ａｌ．　ＩＥＥＥフォトニクス・テクノロジ・レターズ、１３巻、１２号、１２９８−１３００頁、２００１年
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のＲＺ符号光送信装置では、光強度変調器が２台必要であり、また、光強度変調器間の接続には定偏波光ファイバで偏光軸をそろえる必要がありコストが高くなること、２台の光強度変調器の印加信号間で同期を取る必要があること、光強度変調器の挿入損失によりＳ／Ｎ比が劣化すること等の問題があった。この問題を解決するため、ＮＲＺＩ符号信号により光波を変調する光強度変調器１台を用いて、ＲＺ符号光信号を発生させる方式が提案されている。しかし、この提案された光送信装置においては光強度変調器の前段に位相変調器を用いているため、挿入損失は大きく、出力光信号のＳ／Ｎ比が劣化し、また、マークレベルの雑音が増大し、伝送特性を劣化させるという問題がある。さらに、ＲＺ符号光信号の消光比が抑制され、良好なアイ開口が得られないという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、単一の光強度変調器を用いて、低雑音で消光比の大きなＲＺ符号の出力信号光を生成する光送信装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、符号間干渉に対して耐力が大きい光送信装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一つの特徴は、（イ）ＮＲＺ符号信号の第１の論理符号が入力される時にＮＲＺ符号信号のレベルを変換させ、ＮＲＺ符号信号の第２の論理符号が入力される時はＮＲＺ符号信号のレベルを変換させないようにして、ＮＲＺ符号信号から生成したＮＲＺＩ符号信号と、ＮＲＺＩ符号信号の符号を反転させて生成した反転ＮＲＺＩ符号信号をそれぞれ増幅して、ＮＲＺＩ変調信号と反転ＮＲＺＩ変調信号を出力する符号変換モジュールと、（ロ）直流バイアスを供給する直流バイアス電源と、（ハ）光波を出力する半導体レーザと、（ニ）光波を入力部で２分岐し出力部で合波する光導波路、２分岐した光波の各々に出力パルス符号信号と反転出力パルス符号信号を印加する変調部、及び、光導波路に直流バイアスを印加する調整電極が備えられ、直流バイアスを調整して、ＮＲＺＩ変調信号及び反転ＮＲＺＩ変調信号のパルス符号が反転する区間で光強度変調器から出力される光信号の強度変化が最大となるように２分岐した光波を強度変調する光強度変調器とを含む光送信装置であることを要旨とする。
【００１７】
上記本発明の特徴によれば、単一の光強度変調器を用いて、低雑音で消光比の大きなＲＺ符号の出力信号光を生成する光送信装置を提供することができる。
【００１８】
上記本発明の特徴において、光強度変調器の光導波路は、電気光学効果を有する誘電体よりなるため、直流バイアスを調整して、出力パルス符号信号及び反転出力パルス符号信号のパルス符号が反転する区間で光信号を出力するように光波を強度変調することができる。また、出力パルス符号信号を増幅して出力する出力端子と、その増幅された出力パルス符号信号を反転出力パルス符号信号に反転する反転出力端子を具備する差動増幅回路を符号変換回路と光強度変調器の間に挿入した構成にすれば、回路構成を簡略化できる。また、光強度変調器と差動増幅回路をハイブリッド集積化して光変調器モジュールに実装することが好ましい。
【００１９】
また、光強度変調器を、電気光学効果又は電界吸収効果を有する半導体で構成すれば、モノリシック集積化できる。さらに、光強度変調器の出力部に光フィルタを接続し、出力信号光を単側波帯信号光とすることが好ましい。このように、送信する信号光を単側波帯化することにより、光周波数の占有帯域を低減でき、帯域利用効率の高い周波数多重伝送が可能となる。
【００２０】
また、本発明の特徴は、（イ）ＮＲＺ符号信号の第１の論理符号が入力される時にＮＲＺ符号信号のレベルを変換させ、ＮＲＺ符号信号の第２の論理符号が入力される時はＮＲＺ符号信号のレベルを変換させないようにして、ＮＲＺ符号信号からＮＲＺＩ符号信号を生成する符号変換モジュールと、ＮＲＺＩ符号信号を２分岐するスプリッタと、スプリッタの片側の出力に接続された遅延部と、（ロ）直流バイアスを供給する直流バイアス電源と、（ハ）光波を出力する半導体レーザと、（ニ）光波を入力部で２分岐し出力部で合波する光導波路、２分岐した光波の各々に、出力パルス符号信号と遅延部において時間遅延を受けた出力パルス符号信号を印加する変調部、及び、光導波路に直流バイアスを印加する調整電極が備えられた光強度変調器とを含む光送信装置であることを要旨とする。
【００２１】
上記本発明の特徴によれば、単一の光強度変調器を用いて、低雑音で消光比の大きく、符号間干渉に対して耐力が大きいＲＺ符号の出力信号光を生成する光送信装置を提供することができる。
【００２２】
上記本発明の特徴において、光強度変調器は、直流バイアスを調整して、出力パルス符号信号の立ち上りと遅延出力パルス符号信号の立ち下り、及び出力パルス符号信号の立ち下りと遅延出力パルス符号信号の立ち上りにおける遅延時間の遅延区間で光信号を出力するように２分岐した光波を強度変調するため、隣接する出力信号光の位相は反転しており、伝送光ファイバでの信号光符号間の干渉に対する耐性を大きくできる。また、２分岐された光波が、出力パルス符号信号及び遅延出力パルス符号信号により、それぞれ実質的に光波の半波長分の位相で位相変調されることが好ましい。半波長の位相変調を受けた光波を合波した場合に、光強度は最大となるので、低雑音で大きな消光比の出力信号光が得られる。
【００２３】
また、符号変換回路と光強度変調器の間に、出力パルス符号信号及び遅延出力パルス符号信号のパルス波形を整形する波形整形フィルタを具備することが好ましい。さらに、遅延時間は、出力パルス符号信号及び遅延出力パルス符号信号の単位パルス符号時間より短く、出力パルス符号信号及び遅延出力パルス符号信号のパルス波形の立ち上り区間、及び立ち下り区間の時間より長いことが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１乃至第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、形状や寸法は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な形状や寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置１は、（イ）ＮＲＺ符号信号Ａ１の第１の論理符号が入力される時にＮＲＺ符号信号Ａ１のレベルを変換させ、ＮＲＺ符号信号Ａ１の第２の論理符号が入力される時はＮＲＺ符号信号Ａ１のレベルを変換させないようにして、ＮＲＺ符号信号Ａ１から生成したＮＲＺＩ符号信号Ａ３と、ＮＲＺＩ符号信号Ａ３の符号を反転させで生成した反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４をそれぞれ増幅して、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５と反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を出力する符号変換モジュール８０と、（ロ）直流バイアスＡ７を供給する直流バイアス電源６と、（ハ）光波Ｂ１を出力する半導体レーザ１０と、（ニ）光波Ｂ１を光波入力部１３で２分岐し光合波部１４で合波する第１及び第２の光導波路１５、１６、２分岐した第１及び第２の分岐光波Ｂ３、Ｂ５の各々にＮＲＺＩ符号信号Ａ３と反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４を印加する第１及び第２の位相変調部１７、１８、及び、光導波路に直流バイアスＡ７を印加する位相調整部１９が備えられた光強度変調器９より構成される。
【００２６】
図１に示すように、光送信装置１には信号源３が接続され、信号源３より発せられる送信データのＮＲＺ符号信号Ａ１及び反転ＮＲＺ符号信号Ａ２が符号変換モジュール８０の第１及び第２のプリコーダ回路４及び５によりそれぞれＮＲＺＩ符号信号Ａ３及び反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４に変換され、ＮＲＺＩ符号信号Ａ３及び反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４が符号変換モジュール８０のドライバ回路７及び８により増幅されてＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６として符号変換モジュール８０より出力され、単一モード光源の半導体レーザ１０から光波Ｂ１が送出され、直流バイアス電源６で直流バイアスＡ７が設定されて、光強度変調器９でＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６と直流バイアスＡ６により光強度変調された出力信号光Ｂ２が伝送路光ファイバに出力される。
【００２７】
半導体レーザ１０から光強度変調器９に入力された光波Ｂ１は、光強度変調器９内の２本の第１及び第２の分岐光導波路１５，１６に分岐される（図６及び図７参照）。図６及び図７に示す第１及び第２の分岐光導波路１５，１６は電界により屈折率が変化する電気光学効果（ポッケルス効果）を有する媒質よりなり、２本の光導波路間に光路長差は特に設けていない。
【００２８】
第１及び第２の分岐光導波路１５，１６各々を伝播する第１及び第２の分岐光波Ｂ３、Ｂ５各々の位相は、図１に示すＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６に従って変化する。位相変化時には、瞬時的に分岐光波の光周波数が増減する。また、第１及び第２の分岐光波Ｂ３、Ｂ５の相対的な位相関係は、光強度変調器９への直流バイアスＡ７のレベルによって調整でき、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の出力レベルを適切に設定すると、論理レベルが変化せず一定の時に光強度変調器９の出力信号光Ｂ２の光強度を最小にし、論理レベルが切り替わる瞬時に光強度を最大にすることができ、大きな消光比を実現できる。
【００２９】
ＮＲＺＩ符号信号Ａ３は、ＮＲＺ符号信号Ａ１がマークビットの時に符号が反転するビット列であり、一方、反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４は、反転ＮＲＺ符号信号Ａ２がスペース（「０」符号）ビットの時に符号が反転するビット列である。従って、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６により光強度変調された出力信号光Ｂ２は、ＲＺ符号の信号光となる。
【００３０】
なお、本発明の第１の実施の形態においては、信号源３で出力されるＮＲＺ符号信号Ａ１、及び反転ＮＲＺ符号信号Ａ２を用いて、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５、及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を生成しているが、ＮＲＺ符号信号Ａ１だけを用いてＮＲＺＩ変調信号Ａ５、及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を生成することもできる。
【００３１】
例えば、信号源３のＮＲＺ符号信号Ａ１を２分岐して、分岐した一方のＮＲＺ符号信号Ａ１を、否定回路を介して第２のプリコーダ回路５に入力すればよい。また、ＮＲＺ符号信号Ａ１を第１のプリコーダ回路４でＮＲＺＩ符号信号Ａ３に変換した後、ＮＲＺＩ符号信号Ａ３を２分岐して、分岐した一方のＮＲＺＩ符号信号Ａ３を、否定回路を介することにより反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４を生成してドライバ回路８に入力すればよい。この場合、第２のプリコーダ回路５が省略でき、低コスト化が可能となる。さらに、ＮＲＺＩ符号信号Ａ３をドライバ回路７で増幅した後、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５を２分岐して、分岐した一方のＮＲＺＩ変調信号Ａ５を、否定回路に入力して反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を生成することもできる。この場合、第２のプリコーダ回路５とドライバ回路８が省略でき、さらに低コスト化が可能となる。
【００３２】
本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置１によれば、１台の信号源３と１台の光強度変調器９の構成で、ＮＲＺ符号信号Ａ１からＲＺ符号の出力信号光Ｂ２を生成することができるので、挿入損失を小さくすることができる。また、光強度変調器９の分岐光導波路には光路長差を設けてないので、マークレベルでの雑音が小さくでき、良好な信号対雑音比が得られる。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る第１のプリコーダ回路４は、排他的論理和（ＸＯＲ）回路１１ａと１ビット遅延線１１ｂから構成される。１ビット遅延線１１ｂは、例えば、マイクロストリップ線路あるいはコプレーナ線路等で構成される。ここで、１ビット遅延線１１ｂの初期値は「０」符号とする。排他的論理和回路１１ａは、データ信号のＮＲＺ符号信号Ａ１と、ＮＲＺＩ符号信号Ａ３を１ビット遅延回路１１ｂにより１ビット遅延させた１ビット遅延信号との排他的論理和を演算する。排他的論理和回路１１ａは、ＮＲＺ符号信号Ａ１と１ビット遅延信号の値が同一のときは「０」符号、異なるときは「１」符号を演算結果として出力する。
【００３４】
なお、排他的論理和回路１１ａは、最初のＮＲＺＩ符号信号Ａ３がまだ出力されていない時は、初期値「０」符号と、ＮＲＺ符号信号Ａ１との排他的論理和を演算する。反転ＮＲＺ符号信号Ａ２を反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４に変換する第２のプリコーダ回路５は、図２（ｂ）に示すように、排他的論理和回路１１ａと１ビット遅延線１１ｂの分岐点の間に否定回路１１ｃを付け加えた構成である。第２のプリコーダ回路５においては、排他的論理和回路１１ｂが、反転ＮＲＺ符号信号Ａ２と反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４を１ビット遅延させた１ビット遅延信号とで排他的論理和を演算し、否定回路１１ｃが演算結果を反転させて反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４に変換する。
【００３５】
例えば、図３（ａ）に示すように、ＮＲＺ符号信号Ａ１が、「０１００１１１０１１００」というビット列の場合、図３（ｂ）に示すように、第１のプリコーダ回路４で「０１１１０１００１０００」ビット列のＮＲＺＩ符号信号Ａ３に変換される。また、反転ＮＲＺ符号信号Ａ２は、図３（ｃ）に示すように、「１０１１０００１００１１」ビット列であり、第２のプリコーダ回路５で、図３（ｄ）に示すように、「１０００１０１１０１１１」ビット列の反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４に変換される。ここで、図３（ａ）〜（ｄ）の時間軸は、信号源３から発せられるデータ信号の、ビットレートの逆数のタイムスロットＴｂｉｔで区切られた時間（ｔ／Ｔｂｉｔ）である。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態に係わる光強度変調器９は、比較的大きな電気光学係数を有する誘電体、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を用いて、光導波路を形成する。図６に示すように、光強度変調器９の光波入力部１３で、半導体レーザ１０より入力される光波Ｂ１を、第１の分岐光導波路１５、及び第２の分岐光導波路１６に分岐する。第１の分岐光導波路１５では、例えば、図３（ｂ）に示すビット列のＮＲＺＩ変調信号Ａ５が第１の位相変調部１７に印加されると、第１の分岐光波Ｂ３は、電気光学効果により、図４（ａ）に示すように位相変調された第１の変調光波Ｂ４となる。
【００３７】
ここで、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５は、［０］符号の時０Ｖで、「１」符号の時、光波の位相が半波長シフトする電圧、即ち半波長電圧、Ｖπとなるようにドライバ回路７の出力レベルを設定してある。第２の分岐導波路１６でも、図３（ｄ）に示すビット列の反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６が第２の位相変調部１８に印加されると、第２の分岐光波Ｂ５は、図４（ｃ）に示すように位相変調された第２の変調光波Ｂ６となる。ここで、反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６は、［１］符号の時０Ｖで、「０」符号の時、半波長電圧、−Ｖπとなるようにドライバ回路８の出力レベルを設定してある。
【００３８】
第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６は、それぞれ、図４（ａ）及び（ｃ）に示す位相パルス波形の立ち上り区間では位相が進み、立ち下り区間では位相が遅れる。従って、光周波数ｆ０がパルス波形の立ち上り区間及び立ち下り区間で、それぞれ、Δｆ及び−Δｆだけパルス状に変化することになる。図４（ｂ）及び（ｄ）に示すように、パルス波形の立ち上り区間及び立ち下り区間の時間幅に対応するパルス幅で、互いに逆極性で微分型の波形パルスの周波数変調信号が得られる。
【００３９】
第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６は、光合波部１４において合波され、図５（ａ）及び（ｂ）に示すような位相及び光周波数の合波光Ｂ７となる。ここで、第２の分岐導波路１６には、位相調整部１９が設けられ、直流バイアスＡ７により、第１の変調光波Ｂ４と第２の変調光波Ｂ６との位相差が光波の半波長分、πになるように調整を行う。
【００４０】
このように位相差を調整すると、図５（ｃ）に示すように、合波光Ｂ７は、第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６の光周波数ｆ０が一定の時に消光状態となり、光周波数がｆ０＋Δｆ及びｆ０−Δｆにパルス的に変化する時には光強度が最大となる。このように、ＮＲＺ符号信号Ａ１のビット列がＲＺ符号に光強度変調されて復元され、光強度変調器９より消光比の高い出力信号光Ｂ２が出力される。本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置１によれば、単一の光強度変調器９を用いて、ＮＲＺ符号信号Ａ１からＲＺ符号の出力信号光Ｂ２を生成することができ、従来の変調器を２台用いる方法より変調器台数が少ないため、光変調器による挿入光損失を小さくすることができる。また、光強度変調器９の第１及び第２の分岐光導波路１５、１６には光路長差を設けてないので、マークレベルでの雑音が小さくでき、良好な信号対雑音比が得られる。さらに、直流バイアスＡ７と、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の出力レベルを適切に設定することによって消光比が高い出力信号光を出力できる。
【００４１】
加えて、光強度変調器９内の分岐導波路はＹ字型分岐路であるので、マッハツェンダ干渉計内に設けられた３ｄＢカプラ部に比較すると２分岐導波路１５，１６への光波の分岐比はマッハツェンダ干渉計に比較すると高くすることが出来る。図３２においては消光比を２０ｄＢ以上取ることが出来、ＲＺ光信号としては、１０ｄＢ以上の消光比が得られる。
【００４２】
また、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の符号が変化する区間でＲＺ符号の出力信号光Ｂ２を生成するため、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６に対してローパスフィルタにより帯域制限を与え、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の立ち上がり・立下り時間を変更してもよい。この場合、ローパスフィルタによる帯域制限は、ビットレートのおよそ半分まで短縮可能であるため、ドライバ回路などの変調器駆動回路部の帯域を半減出来、光送信部のコストを低減可能である。
【００４３】
次に、図７〜９を用いて本発明の第１の実施の形態に係わる光強度変調器９の構造及び実装の形態を説明する。光強度変調器９は、光波入力部１３、光合波部１４、第１及び第２の分岐光導波路１５、１６よりなる光導波路を有する変調器基板２１上に、第１及び第２の位相変調部１７、１８と、位相調整部１９を構成する電極が配置された構造である。本発明の第１の実施の形態では、変調器基板２１としてニオブ酸リチウムを用い、選択熱拡散技術により形成したチタン（Ｔｉ）拡散層を第１及び第２の光導波路１５、１６としている。チタン拡散により、ニオブ酸リチウム層の屈折率ｎは、Δｎ＝２〜５×１０−３増加し、低損失の光導波路が形成できる。
【００４４】
例えば、図７に示すように、第１及び第２の光導波路１５、１６が紙面に対して左右に延在し、第１及び第２の位相変調電極２２、２４、第１及び第２の接地電極２３、２５、共通接地電極２６各々は、互いに略平行に配置され、変調器基板２１の上端に接し、第１及び第２の分岐光導波路１５、１６と直交する方向に延在する部分と、途中で変調器基板２１の左方向に略直角に曲げられて第１及び第２の分岐光導波路１５、１６と平行に延在する部分と、さらに変調器基板２１の下方向に曲げられて第１及び第２の分岐光導波路１５、１６と直交する方向に延在して変調器基板２１の下端に接する部分よりなるクランク形状を有する。また、第１及び第２の分岐光導波路１５、１６と平行に延在する部分は、変調器基板２１の上端より下端に向かって、まず第１の接地電極２３、第１の分岐光導波路１５を挟んで第１の位相変調電極２２、共通接地電極２６、第２の位相変調電極２４、第２の分岐光導波路１６を挟んで第２の接地電極２５の順に配置されている。
【００４５】
ここで、第１の位相変調部１７は、第１の位相変調電極２２と第１の接地電極２３が第１の分岐光導波路１５の一部を挟んで平行に配置された部分より構成される。同様に、第２の位相変調部１８は、第２の位相変調電極２４と第２の接地電極２５が第２の分岐光導波路１６の一部を挟んで平行に配置された部分より構成される。
【００４６】
図８は、図７に示す階段状に切り取られた第１及び第２の位相変調部１７、１８のＡ−Ａ断面構造である。第１及び第２の位相変調部１７、１８は、チタン拡散層よりなる第１及び第２の分岐光導波路１５、１６を挟んで変調器基板２１表面上に設けられた対向する第１の位相変調電極２２と第１の接地電極２３、及び、第２の位相変調電極２４と第２の接地電極２５よりそれぞれ構成される。共通接地電極２６は、第１及び第２の位相変調部１７、１８の間に配置される。なお、本発明の第１の実施の形態においては、第１及び第２の位相変調電極２２、２４、第１及び第２の接地電極２３、２５、共通接地電極２６各々がクランク形状に構成されているが、第１及び第２の位相変調部１７、１８が第１及び第２の分岐光導波路１５、１６の一部を挟んで平行に配置された構成であれば、どのような形状であっても構わないことは、勿論である。
【００４７】
本発明の第１の実施の形態においては、第１及び第２の分岐光導波路１５、１６の長さは製造誤差の範囲で等しくし、また、第１及び第２の位相変調部１７、１８の長さも同様に製造誤差の範囲で等しくしている。図７に示すように、第１及び第２の分岐光波Ｂ３、Ｂ５が第１及び第２の位相変調部１７、１８に達するまでの第１及び第２の分岐光導波路１５、１６の光路差分、光導波路長差Ｌ１があり、また、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６が第１及び第２の位相変調部１７、１８に達するまでの第１及び第２の位相変調電極２２、２４の線路長差分、伝送線路電気長差Ｌ２が存在する。
【００４８】
光波Ｂ１が図７の紙面に対して左端より、電気信号が上端より導入されるとすると、第２の分岐光波Ｂ５が第２の位相変調部１８に到着する時間は、第１の分岐光波Ｂ３が第１の位相変調部１７に到着する時間に対して光導波路長差Ｌ１の分だけ早く、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５が第１の位相変調部１７に到着する時間は、反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６が第２の位相変調部１８に到着する時間に対して伝送線路電気長差Ｌ２の分だけ早くなる。屈折率がｎの誘電体を伝搬する光波の速度は、ｃ／ｎと表される。ここで、ｃは真空中の光波の速度である。
【００４９】
また、第１の位相変調電極２２と第１の接地電極２３、及び第２の位相変調電極２４と第２の接地電極２５が、図７の示すようにコプレーナストリップ伝送線路を形成する。コプレーナストリップ伝送線路の場合、マイクロ波信号の伝搬速度は、ｃ／（（１＋ｎ２）／２）１／２と近似される。ニオブ酸リチウムの場合、波長１．５５μｍで、ｎ＝２．１５であり、一方マイクロ波ではｎ〜４．２である。従って、光導波路長差Ｌ１と伝送線路電気長差Ｌ２の比を〜２とすれば、実効線路長が同一となるように設定することができる。
【００５０】
直流バイアス電極２７は変調器基板２１の上端からＵ字型に第１及び第２の分岐光導波路１５、１６を跨いで配置され、直流バイアス接地電極２８は変調器基板２１の上端から第１の分岐光導波路１５のみを跨いで配置されている。位相調整部１９は、第２の分岐光導波路１６の一部を挟んで平行に配置されている直流バイアス電極２７と直流バイアス接地電極２８の部分より構成される。
【００５１】
本発明の第１の実施の形態においては、第２の分岐光導波路１６の一部に設けられる位相調整部１９が、第１の光導波路１５を跨いで配置されているが、位相調整部１９の配置は適宜選択できるのは勿論である。例えば、直流バイアス電極２７を変調器基板２１の下端より逆Ｕ字型に第１及び第２の光導波路１５、１６のいずれも跨がずに配置して、第１の光導波路１５を跨いで配置される直流バイアス接地電極２８と対抗させても良い。また、直流バイアス電極２７を変調器基板２１の下端より逆Ｕ字型に第２の分岐光導波路１６を跨いで配置し、直流バイアス接地電極２８は変調器基板２１の下端に配置してもよい。
【００５２】
光強度変調器９を有する変調器基板２１は、図９に示すように、ドライバ回路７、８が配置された実装基板３１に接して実装される。光強度変調器９の第１の位相変調電極２２及び第１の接地電極２３は、図９に示す変調器基板２１上端において、ボンディングワイヤ３８ｃ及び３８ｄによりドライバ回路７と接続され、第２の位相変調電極２４及び第２の接地電極２５も、同様にボンディングワイヤ３８ｂ及び３８ａによりドライバ回路８と接続される。共通接地電極２６は、実装基板３１上の高周波接地配線３０にボンディングワイヤ３８ｅにより接続される。そして、実装基板３１は、パッケージ３９に装着される。光強度変調器９の光波入力部１３及び光合波部１４は、それぞれ光ファイバに接続される。ドライバ回路７、８は、それぞれ高周波コネクタ３２、３３に配線接続され、また、電源コネクタ３５に接続されている。
【００５３】
高周波コネクタ３２、３３は、パッケージ３９の外部の第１及び第２のプリコーダ回路４、５と同軸ケーブルで接続される。電源コネクタ３５は、直流電源と接続され、ドライバ回路７、８に電源電圧を供給する。直流バイアス電極２７は、直流バイアス電源コネクタ３６に配線された直流バイアス配線４０にボンディングワイヤ３８ｆにより接続される。直流バイアス電源コネクタ３６は、パッケージ３９の外部の直流バイアス電源６と接続される。
【００５４】
直流バイアス接地電極２８は、実装基板上３１上の直流バイアス接地配線６０にボンディングワイヤ３８ｇにより接続される。光強度変調器９の第１及び第２の位相変調電極２２、２４は、図９に示す変調器基板２１の下端において、それぞれ高周波コネクタ３４を通してパッケージ３９の外部に設けられ、他端が接地された終端器３７に接続される。
【００５５】
本発明の第１の実施の形態において、ドライバ回路７、８の出力を光強度変調器９の半波長電圧、Ｖπまで高めたとき、光強度変調器９の出力信号光Ｂ２の消光比がもっとも高くなるが、実用上は必ずしもＶπまで高める必要は無く、Ｖπの１５％程度の偏差があってもよい。
【００５６】
なお、光強度変調器９から出力されるＲＺ符号の出力信号光Ｂ２のパルス幅は、光強度変調器９を駆動するＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の立ち上り区間、及び立ち下り区間の時間幅によって決まる。従って、ローパスフィルタ等の波形整形フィルタを用いて、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６に対して波形整形を施し、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の立ち上り区間、及び立ち下り区間の時間幅を調節することにより、所望のパルス幅のＲＺ符号の出力信号光Ｂ２が生成可能である。このような波形整形を施す場合、波形整形フィルタの挿入位置は、第１及び第２のプリコーダ回路４、５の出力段であっても良いし、ドライバ回路７、８の出力段であってもよい。
【００５７】
また、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の符号が変化する区間でＲＺ符号の出力信号光Ｂ２を生成するため、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５および反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６に対してローパスフィルタにより帯域制限を与え、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の立ち上がり・立下り時間を変更してもよい。
【００５８】
この場合、ローパスフィルタによる帯域制限は、ビットレートのおよそ半分まで短縮可能であるため、ドライバ回路などの変調器駆動回路部の帯域を半減出来るほか、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の立ち上がり・立下り時間が増加するので、光強度変調器内で生成されるＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６による２つの位相変調光信号間に時間ずれが生じてもＲＺ光信号を生成可能である。この場合、時間ずれの許容量としては１タイムスロット分であり、線路長に換算すれば１０Ｇｂ／ｓ信号においては、およそ３ｃｍ程度である。
【００５９】
さらに、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の立ち上がり・立下り時間が増加した状況では、立ち上がり・立下り区間での変調信号の時間微分値が小さいため、線路長の誤差ばらつきがあってもＲＺ符号の出力信号光Ｂ２のパルス幅をほぼ一定に保つことが出来るという特徴がある。
【００６０】
図７〜９に示すように、第１及び第２の位相変調部１７、１８、及び位相調整部１９の各電極は変調器基板２１表面に直接形成されている。しかし、ニオブ酸リチウム結晶の抵抗は十分には高くないため、印加する直流バイアスＡ７の電圧降下が生じ、光強度変調器９の長期ドリフトの原因となる。そこで、図１０に示すように、第１及び第２の分岐光導波路１５、１６が配置された変調器基板２１の表面に絶縁性の高い、例えばシリコン酸化膜等の誘電体膜２９を設け、誘電体膜２９上に、第１の位相変調部１７を構成する第１の位相変調電極２２と第１の接地電極２３、及び第２の位相変調部１８を構成する第２の位相変調電極２４と第２の接地電極２５を配置するとよい。また、ニオブ酸リチウム結晶の電気光学効果には異方性があり、位相変調部の電極の配置は、使用する変調器基板２１の面方位により異なる。
【００６１】
図７〜１０に示す光強度変調器９では、第１及び第２の位相変調部１７、１８の第１及び第２の位相変調電極２２、２４が第１及び第２の光導波路１５、１６を挟む構造であり、変調器基板２１は、電気光学係数が最大の光軸方向を紙面に対して左右方向に選んである。変調器基板２１の光軸方向を紙面に対して上下方向に選ぶと、図１１に示すように、第１及び第２の位相変調部１７、１８の第１及び第２の位相変調電極２２、２４は、それぞれ第１及び第２の光導波路１５、１６の真上に配置される構造となる。この場合、光波が第１あるいは第２の位相変調電極２２、２４金属によって吸収される現象を防ぐためにも、シリコン酸化膜等の誘電体膜２９が必要となる。
【００６２】
図１１では、第１の接地電極２３、第２の接地電極２５、及び共通接地電極２６は、第１及び第２の位相変調電極２２、２４と同様に、変調器基板２１表面の誘電体膜２９上に配置されているが、図１２に示すように共通接地電極２６を変調器基板２１の裏面に配置してマイクロストリップ型の伝送線路を構成しても良い。図１２においては、第１及び第２の光導波路１５、１６を有する変調器基板２１表面に誘電体膜２９が設けられ、誘電体膜２９上で第１及び第２の位相変調電極２２、２４が第１及び第２の光導波路１５、１６の真上に配置され、共通接地電極２６は変調器基板２１裏面に配置されている。このようなマイクロストリップ型の伝送線路では、第１及び第２の接地電極を省略できる。
【００６３】
さらに、図１３に示すように、変調器基板２１において、チタン拡散により第１及び第２の光導波路１５ａ、１６ａを形成した後、第１及び第２の光導波路１５ａ、１６ａの両側をエッチングすることによりリッジ構造としても良い。リッジ構造にすることにより、第１及び第２の位相変調部１７、１８の第１及び第２の位相変調電極２２、２４下の電界密度が上がり、変調効率がよくなる。図１３では、第１及び第２の接地電極２３、２５、共通接地電極２６が第１及び第２の位相変調電極２２、２４と同じ変調基板２１表面の誘電体膜２９上に設けられているが、図１２に示すような共通接地電極２６を変調器基板２１の裏面に設けたマイクロストリップ型の伝送線路構造としてもよいことは勿論である。
【００６４】
（第１の変形例）
本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係わる光送信装置では、図１４に示すように、光強度変調器９と伝送路光ファイバとの間に光フィルタ６５が設けられ、単側波帯（ＳＳＢ）出力信号光Ｂ８を出力している点が先に述べた第１の実施の形態と異なる。他は、第１の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【００６５】
本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係わる光送信装置１ａは、図１４に示すように、図１に示した光送信装置１の光強度変調器９の出力に、光ファイバを介して光フィルタ６５が挿入された構成となる。光フィルタ６５は、図１５（ａ）に示すようにバンドパスフィルタである。
【００６６】
光強度変調器９の出力信号光Ｂ２は、互いに位相が反転した光信号を合波したものであるから、出力信号光Ｂ２の光周波数スペクトルは、図５（ｂ）に示すように、半導体レーザ１０の光波の光周波数ｆ０を中心に正負に信号成分Δｆだけ広がった両側波帯（ＤＳＢ）スペクトルとなる。両側波帯の出力信号光Ｂ２成分のうち、光フィルタ６５によって片側の側波帯成分を抜き出して単側波帯（ＳＳＢ）化しても、信号の情報は損なわれない。従って、ＲＺ符号の出力信号光Ｂ２の生成とともにその光周波数の占有帯域を低減することが可能となる。このような帯域の節約によって、チャンネル数の増大を図ることができ、高密度波長多重伝送が可能となる。
【００６７】
光フィルタ６５の透過特性のピークは、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、半導体レーザ１０の光波Ｂ１の中心光周波数ｆ０より低周波側にずらしてある。従って、出力信号光Ｂ２の光周波数スペクトルは、図１５（ｃ）に示すように、光周波数ｆ０より負側（ｆ０−Δｆ）の信号スペクトル成分、即ち下側波帯が抽出され、正側（ｆ０＋Δｆ）の信号スペクトル成分、即ち上側波帯は除去される。その結果、図１５（ｄ）に示すように、単側波帯化されたＲＺ符号の信号光強度を持つＳＳＢ出力信号光Ｂ８が、伝送路光ファイバに出力される。ＳＳＢ出力信号光Ｂ８は、光フィルタ６５の透過特性により位相変調光を光強度変調光に変換できるため、光フィルタ６５の透過特性の急峻性を高めれば、光フィルタ６５を利用しない場合に比較してＳＳＢ出力信号光Ｂ８の消光比を高めることが可能となる。
【００６８】
なお、第１の変形例では、下側波帯を用いる構成としているが、光フィルタ６５の透過特性のピークを、半導体レーザ１０の光波Ｂ１の中心光周波数ｆ０より高周波側にずらして上側波帯を用いる構成としてもよいことは、勿論である。また、光フィルタ６５としては、バンドパスフィルタを用いているが、例えば、下側波帯を利用する場合はハイパスフィルタを、また、上側波帯の場合はローパスフィルタを用いることができるのは、勿論である。また、図１４（ａ）のごとく、光強度変調器内の２つの位相変調部出力部に光フィルタを挿入して、片側の側波帯を切り出すようなバンドパス特性を光フィルタを与えておいても、ＳＳＢ信号出力を得られる。
【００６９】
本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係わる光送信装置１ａによれば、光強度変調器９の出力に光フィルタ６５を挿入して、出力信号光Ｂ２を単側波帯化することにより、帯域利用効率の高い周波数多重伝送が可能となる。
【００７０】
（第２の変形例）
本発明の第１の実施の形態の第２の変形例は、図１６に示すように、本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置１（図１参照）を複数個用意して、それらの出力信号光Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃを複数チャンネルの入力ポートＰｉ〜Ｐ（ｉ＋２）を有する光合波器６２により波長多重化する構成である。他は、第１の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。第１の実施の形態に係わる光送信装置１の出力信号光Ｂ２の両側波帯成分を伝送する場合には、光合波器６２の各チャンネルの入力ポートには、両側波帯成分に対応した透過帯域幅が必要となる。
【００７１】
出力信号光Ｂ２の各チャンネル波長間隔を狭めてチャンネル数の増大を図る場合には、第１の変形例のようにＲＺ符号の出力信号Ｂ２の単側波帯化を図ればよい。光合波器６２は複数の透過特性の異なる薄膜フィルタあるいは光導波路を用いるもので、光フィルタ６５と同様のバンドパスフィルタ機能を有する。
【００７２】
図１６に示すように、ｉ〜（ｉ＋２）チャンネルの信号源３ａ〜３ｃから出力された複数のＮＲＺ符号信号Ａ１ａ〜Ａ１ｃと複数の反転ＮＲＺ符号信号Ａ２ａ〜Ａ２ｃが第１及び第２のプリコーダ回路４及び５でＮＲＺＩ符号信号Ａ３ａ〜Ａ３ｃと反転ＮＲＺＩ符号信号Ａ４ａ〜Ａ４ｃに変換され、ドライバ回路７及び８により信号レベルが増幅されて、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５ａ〜Ａ５ｃと反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６ａ〜Ａ６ｃがそれぞれの光強度変調器９ａ〜９ｃに出力される。半導体レーザ１０ａ〜１０ｃは、発振する光波Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの光周波数ｆ０はそれぞれの入力ポートＰｉ〜Ｐ（ｉ＋２）の透過特性に対応して互いに異なるように、半導体レーザ１０ａ〜１０ｃの注入電流あるいは動作温度により制御される。光強度変調器９ａ〜９ｃは、両側波帯の出力信号光Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃを光合波器６２のｉ〜（ｉ＋２）チャンネルの入力ポートＰｉ〜Ｐ（ｉ＋２）に出力する。光合波器６２は両側波帯の出力信号光Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃを単側波帯化し、さらに多重化して、伝送光ファイバに多重化出力信号光Ｂ９を出力する。
【００７３】
例えば、図１７（ａ）に示すように、光合分波器６２の各チャンネルの入力ポートＰｉ〜Ｐ（ｉ＋２）の透過特性のピーク光周波数と、出力信号光Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃの中心光周波数ｆ０，ｉ〜ｆ０，（ｉ＋２）とはずらしてある。従って、図１５に示したように、ＲＺ符号の出力信号光Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃが単側波帯化される。光合波器６２に光周波数分解能の高いものを用いることによって、各光強度変調器９ａ〜９ｃからの出力信号光Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃの消光比を高めて波長多重化することが可能となる。
【００７４】
本発明の第１の実施の形態の第２の変形例によれば、複数の光送信装置１の出力信号光Ｂ２を光合波器６２により単側波帯化することにより、帯域利用効率の高い周波数多重伝送が可能となる。
【００７５】
（第３の変形例）
本発明の第１の実施の形態の第３の変形例は、半導体レーザの光波を偏光ビームスプリッタにより直交偏光成分に分岐し、分岐偏光毎に光強度変調器９によるＲＺ符号の信号光の生成を施した後、偏光方位が直交している隣接チャンネルの出力信号光Ｂ２を偏光ビームスプリッタにより合波する。他は、第１の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【００７６】
図１８に示すように、半導体レーザ１０ｄ、１０ｅ、・・・の光波Ｂ１ｉ、Ｂ１（ｉ＋１）、・・・は、第１の偏光ビームスプリッタ６３により直交偏光成分に分岐され、第１の偏光光波Ｄ１ｉ、Ｄ１（ｉ＋１）、・・・と第２の偏光光波Ｄ２ｉ、Ｄ２（ｉ＋１）、・・・がそれぞれ光強度変調器９に入力される。第１の偏光光波Ｄ１ｉは、ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ５ｄ及び反転ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ６ｄにより変調され、第１の変調偏光光波Ｍ１ｉが第２の偏光ビームスプリッタ６４に入力され、第２の偏光光波Ｄ２ｉは、ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ５ｅ及び反転ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ６ｅにより変調され、第２の変調偏光光波Ｍ２ｉが第２の偏光ビームスプリッタ６４に入力される。
【００７７】
同様にして、第１の偏光光波Ｄ１（ｉ＋１）は、ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ５ｆ及び反転ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ６ｆにより変調され、第１の変調偏光光波Ｍ１（ｉ＋１）が第２の偏光ビームスプリッタ６４に入力され、第２の偏光光波Ｄ２（ｉ＋１）は、ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ５ｇ及び反転ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ６ｇにより変調され、第２の変調偏光光波Ｍ２（ｉ＋１）が第２の偏光ビームスプリッタ６４に入力される。さらに、第１の偏光光波Ｄ１（ｉ＋２）は、ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ５ｈ及び反転ＮＲＺＩ符号変調信号Ａ６ｈにより変調され、第１の変調偏光光波Ｍ１（ｉ＋２）が第２の偏光ビームスプリッタ６４に入力される。
【００７８】
このようにして、第２の偏光ビームスプリッタ６４は、それぞれ隣接するチャンネルの第１の変調偏光光波Ｍ１ｉと第２の変調偏光光波Ｍ２（ｉ−１）、第１の変調偏光光波Ｍ１（ｉ＋１）と第２の偏光光波Ｍ２ｉ、第１の変調偏光光波Ｍ１（ｉ＋２）と第２の偏光光波Ｍ２（ｉ＋１）、・・・を合波し、ＲＺ符号の出力信号光Ｂ２ｉ、Ｂ２（ｉ＋１）、Ｂ２（ｉ＋２）、・・・を出力する。光合波器６２は両側波帯の出力信号光Ｂ２ｉ、Ｂ２（ｉ＋１）、Ｂ２（ｉ＋２）、・・・を単側波帯化し、さらに多重化して、伝送光ファイバに多重化出力信号光Ｂ９ａを出力する。
【００７９】
本発明の第１の実施の形態の第３の変形例においては、図１７（ａ）に示すように、光合分波器６２の各チャンネルの入力ポートＰｉ〜Ｐ（ｉ＋２）での最大透過光周波数と、出力信号光Ｂ２ｉ〜Ｂ２（ｉ＋２）の中心光周波数ｆ０，ｉ〜ｆ０，（ｉ＋２）とはずらしてある。例えば、入力ポートＰ（ｉ＋１）に入力される出力信号光Ｂ２（ｉ＋１）は、図１７（ｂ）に示すように、第１の偏光光波Ｄ１（ｉ＋１）成分で中心光周波数がｆ０，（ｉ＋１）と、第２の偏光光波Ｄ２ｉ成分で中心光周波数がｆ０，ｉを合波したものである。入力ポートＰ（ｉ＋１）の透過特性により、図１７（ｃ）に示すように，それぞれ、第１の偏光光波Ｄ１（ｉ＋１）成分は下側波帯化され、第２の偏光光波Ｄ２ｉ成分は上側波帯化される。
【００８０】
このように、隣接するチャンネルで、中心光周波数ｆ０が異なり、かつ、偏光方位が直交している出力信号光の合波と単側波帯化が各入力ポートで行われ、周波数多重化される。このような多重化を施せば、帯域利用効率の高い周波数多重伝送が可能となる。
【００８１】
（第４の変形例）
図１の構成において、直流バイアスＡ７を調節することにより出力信号光Ｂ２を反転ＲＺ光信号とすることができる。この場合、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６の符号が変化する区間で出力信号光Ｂ２の光強度が最小となる（図１９）。換言すれば、位相変調部１７、１８での光位相の時間微分値（光周波数チャープ）が最も大きい区間で出力信号光Ｂ２の強度が最小となるため、出力信号光Ｂ２の光周波数チャープによる光スペクトル広がりを抑圧できる。
【００８２】
図２０は、直流バイアスＡ７を調節して出力光信号Ｂ２としてＲＺ信号を生成した場合と反転ＲＺ信号を生成した場合の光スペクトル（ともに、１０Ｇｂ／ｓ信号）を示している。ＲＺ信号の光スペクトルでは、光搬送波成分を中心に±１０ＧＨｚ離れた周波数において、ビットレートに応じたピーク成分が両側波帯に生成するが、反転ＲＺ信号ではそのようなピーク成分は生成されず、光スペクトルの広がりが抑圧されている。したがって、反転ＲＺ信号を生成した場合には占有光帯域が短縮可能であるため、波長間隔を狭めた高密度波長多重伝送には適しており、透過帯域幅の狭い光合分波器や光フィルタなどを併用すれば、第１の変形例に記載したようなＳＳＢ信号程度の占有帯域の削減を行え、波長多重のさらなる高密度化を図ることができる。
【００８３】
このような反転ＲＺ信号を受信するためには、受信側で符号をさらに反転させＲＺ信号に復号する必要があるが，このような復号化は光受信器内に反転部を設ければよく、具体的には、論理符号が反転出力される増幅器や否定回路を光受信器内に設けてやればよい。
【００８４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係わる光送信装置１ａは、図２１に示すように、信号源３より発せられる送信データのＮＲＺ符号信号Ａ１をＮＲＺＩ符号信号Ａ３に変換する符号変換モジュール８のプリコーダ回路４と、ＮＲＺＩ符号信号Ａ３を増幅してＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を出力する差動増幅ドライバ回路５０より構成される符号変換モジュール８２の構成が第１の実施の形態に係わる光送信装置１と相違する。他は、本発明の第１の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【００８５】
本発明の第２の実施の形態に用いる差動増幅ドライバ回路５０は、符号の論理を反転する反転出力端子５１を備えているため、プリコーダ回路４も一台用いればよく、符号変換モジュール８２の部品点数を削減できる。また、本発明の第１の実施の形態においては、図１に示したように、信号伝送系は、信号源３から２分岐され、プリコーダ回路４、５、ドライバ回路７、８を経由して、光強度変調器９の第１及び第２の位相変調部１７、１８にそれぞれ接続される。
【００８６】
光強度変調器９を有効に機能させ、消光比が十分な出力信号光Ｂ２を得るためには，第１及び第２の位相変調部１７、１８に対し、タイミングのそろったＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を導くことが望ましい。それには、分岐された信号伝送系の全体の伝送線路長差が伝送信号の波長に対して１０分の１程度の精度でそろえる必要がある。
【００８７】
例えば、４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ符号信号Ａ１を用いる場合、全体の伝送線路長差は１ｍｍ以下とする必要がある。変調器駆動回路中にローパスフィルタを挿入するなどして、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６に対して帯域制限を加えて、立ち上がり・立下り時の変調信号の時間微分値を低減した場合には、４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ符号信号Ａ１を用いる場合、全体の伝送線路長差は７．５ｍｍまで緩和される。伝送線路長差による時間遅れを調整可能なフェイズシフタ等を伝送線路中に挿入してもよいが、動作の安定性や信頼性に問題がある。
【００８８】
本発明の第２の実施の形態においては、反転出力端子５１を有する差動増幅ドライバ回路５０を用いているため、信号源３からプリコーダ回路４を経由して差動増幅ドライバ回路に接続される伝送線路は１系統であり、伝送線路長の設定を簡潔化出来る。
本発明の第２の実施の形態に係わる光送信装置によれば、単一の光強度変調器を用いて、簡単な構成で、ＮＲＺ符号信号からＲＺ符号の出力信号光を生成することができ、挿入損失を小さくすることができる。また、光強度変調器の分岐光導波路には光路長差を設けてないので、マークレベルでの雑音が小さくでき、良好な信号対雑音比が得られる。さらに、直流バイアスと、光強度変調器ＮＲＺＩ変調信号及び反転ＮＲＺＩ変調信号の出力レベルを適切に設定することによって消光比が高い出力信号光を出力できる。
【００８９】
本発明の第２の実施の形態において用いる光強度変調器９は、図２２に示すように、第１の実施の形態に用いたものと同じであり、第１及び第２の位相変調部の第１及び第２の分岐光導波路１５、１６への実効線路長が同一となるように、第１及び第２の位相変調電極２２、２４、第１及び第２の接地電極２３、２５、共通接地電極２６の構造、及び長さは定められている。光強度変調器９を有する変調器基板２１は、差動増幅ドライバ回路５０が配置された実装基板４１に接して実装される。
【００９０】
図２２に示す変調器基板２１の、紙面に対して上端において、光強度変調器９の第１の位相変調電極２２及び第１の接地電極２３は、差動増幅ドライバ回路５０に、第２の位相変調電極２４及び第２の接地電極２５は差動増幅ドライバ回路５０の反転出力端子５１に、共通接地電極２６も差動増幅ドライバ回路５０の接地配線に、それぞれボンディングワイヤ４８で接続される。そして、実装基板４１は、パッケージ４９に装着される。光強度変調器９の光波入力部１３及び光合波部１４は、それぞれ光ファイバに接続される。差動増幅ドライバ回路５０は、高周波コネクタ４２に配線接続され、また、電源コネクタ４５に接続されている。高周波コネクタ４２は、パッケージ４９の外部のプリコーダ回路４と同軸ケーブルで接続される。電源コネクタ３５は、直流電源と接続され、差動増幅ドライバ回路５０に電源電圧を供給する。さらに、差動増幅ドライバ回路５０内での差動増幅出力のＮＲＺＩ変調信号Ａ５と反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６間に生ずる位相ずれや、差動増幅ドライバ回路５０と第１及び第２の位相変調部１７、１８間の線路長の微少誤差による位相差を補償するために、差動増幅ドライバ回路５０には、高周波コネクタ４３に接続された位相差調整信号入力ポートを設けても良い。
【００９１】
このような構成を採ることにより、差動増幅ドライバ回路５０及び差動増幅ドライバ回路５０の反転出力端子５１から第１及び第２の位相調整部１７、１８へのボンディングワイヤ４８の長さ調整が不要になる。直流バイアス電極２７は、直流バイアス電源コネクタ４６に結線され、直流バイアス電源６と接続される。直流バイアス接地電極２８は、実装基板上３１上の直流バイアス接地配線に接続される。光強度変調器９の第１及び第２の位相変調電極２２、２４は、図９に示す変調器基板２１の下端において、それぞれ高周波コネクタ４４を通してパッケージ４９の外部に設けられ、他端が接地された終端器４７に接続される。
【００９２】
（第１の変形例）
本発明の第２の実施の形態の第１の変形例は、図２３に示すように、変調器基板２１に配置される第１及び第２の位相変調電極２２、２４と第及び第２の接地電極２３、２５の配線構造とパッケージ４９への実装の形態が、第２の実施の形態とは異なる。他は、本発明の第２の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【００９３】
第１の位相調整電極はＵ字形状で、その両端は変調器基板２１上端に接し、第１の分岐光導波路１５を跨いで配置される。第１の接地電極２３は変調器基板２１上端に接し、また、第１の位相調整電極２２と第１の分岐光導波路１５を挟んで平行に配置されている。第２の位相変調電極２４及び第２の接地電極２５も同様に、第２の分岐光導波路１６を挟んで、変調基板２１の下端に接して配置される。第１及び第２の位相変調電極２２、２４は変調基板２１の紙面に向かって左右の中心軸に対して対称に形成されているため、光導波路長差Ｌ１及び伝送線路電気長差Ｌ２は略ゼロになる。本発明の第２の実施の形態の変形例においては、位相変調基板２１の光波入力部１３を囲むようにコの字型の実装基板４１を設置し、実装基板４１上の配線５７、５８端と光波入力部１３側の第１及び第２の位相変調電極２２、２４端とが接するように配置し、ボンディングワイヤ４８により接続する。実装基板４１上の配線５７、５８の長さは同一とし、差動増幅ドライバ回路５０へと導かれる。
【００９４】
実装基板４１に搭載された差動増幅ドライバ回路５０は、配線５５、５６を介して位相差調整信号を入力する高周波コネクタ４３及び直流電源コネクタ４５に接続され、また、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を入力する高周波コネクタ４２に直接接続される。差動増幅ドライバ回路５０と配線５５〜５８とはボンディングワイヤ４８により結線される。第１及び第２の位相変調電極２２、２４の他の端には、それぞれパッケージ４９内部に設けられた終端器４７が接続される。このように、終端器４７をパッケージ４９内部に設けることにより終端器４７用の高周波コネクタを削減できる。これらの終端器４７と、第１及び第２の接地電極２３、２５は、高周波接地配線に接続される。直流バイアス電極２７は、直流バイアス電源コネクタ４６に結線され、直流バイアス電源６と接続される。直流バイアス接地電極２８は、パッケージ４９内の直流バイアス接地配線に接続される。
【００９５】
本発明の第２の実施の形態の第１の変形例によれば、反転出力端子５１を有する差動増幅ドライバ回路５０を用いているため、信号源３からプリコーダ回路４を経由して差動増幅ドライバ回路に接続される伝送線路は１系統であり、また、実装基板４１上の第１及び第２の位相変調電極２２、２４に対する配線５７、５８の伝送線路長は同じにしてあり、低雑音で、消光比の高い出力信号光Ｂ２が簡便に得られる。
【００９６】
（第２の変形例）
本発明の第２の実施の形態の第２の変形例は、変調器基板として半導体結晶を用いるものである。電気光学効果を有する基板材料としては、ニオブ酸リチウム等の誘電体結晶以外にもＧａＡｓ等の化合物半導体結晶も利用できる。また、ＩｎＰやＧａＰ等の半導体においては、電界吸収効果による光強度変調が可能であり、変調器基板として利用できる。他は、本発明の第２の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【００９７】
図２４に示すように、光強度変調器９の各電極形状は図２２と同様とする。例えば、ＩｎＰ等の高速半導体結晶を変調器基板６１として用いた場合には、差動増幅ドライバ回路５０ａを変調器基板６１に集積化することができる。この場合は、実装基板が不要になるばかりでなく、差動増幅ドライバ回路５０ａと第１及び第２の位相変調電極２２、２４、第１及び第２の接地電極２３、２５、あるいは共通接地電極２６とのワイヤボンディングが不要となり、結線が入力コネクタ側のみになるため、一層のコスト低減、安定化動作を見込むことが出来る。また、終端器４７を変調器基板６１に作り込むことができるため、終端器用の高周波コネクタも削減できる。
【００９８】
また、図２５に示すように、半導体結晶、例えばＩｎＰよりなる変調器基板６１を用いる場合、光導波路コアを屈折率の小さなクラッド層で囲むことにより光閉じ込めが強い光導波路構造が実現可能であるため、光波入力部１３及び光合波部１４で光導波路を大きく曲げることができ、光強度変調器回路の寸法を小さくすることが可能となる。さらに、差動増幅ドライバ回路５０ｂを光波入力部１３側の第１及び第２の分岐光導波路に囲まれた領域に配置することも可能であり、第１及び第２の位相変調電極２２、２４や第１及び第２の接地電極２３、２５への配線経路を最短にでき、ＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６との時間ずれを小さくできる。第１及び第２の位相変調電極２２、２４は変調器基板６１に作りこまれた終端器４７に接続される。差動増幅ドライバ回路５０ｂは、配線５５ａ、５６ａ及び５９を介して、位相差調整信号を入力する高周波コネクタ４３、直流電源コネクタ４５、及びＮＲＺＩ変調信号Ａ５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ６を入力する高周波コネクタ４２に接続される。
【００９９】
（第３の変形例）
本発明の第２の実施の形態の第３の変形例は、高いビットレートの信号を用いて光強度変調を行う場合の実装形態についてのものであり、他は、本発明の第２の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【０１００】
高いビットレートの信号を用いて光強度変調を行う場合、光強度変調器９の寸法が小さくなり、それに伴い変調器基板２１は必然的に薄くなる。薄膜の変調器基板２１を用いる場合は、図１２に示したマイクロストリップ型伝送線路の構造として、印加する信号の電界強度を高めて光波の位相変調効率をよりいっそう高めることができる。図２６（ａ）に示すように、実装基板４１上に、裏面の共通接地電極２６と表面の誘電体膜２９上に配置された第１及び第２の位相変調電極２２、２４を有する変調器基板２１と、差動増幅ドライバ回路５０が実装される。
【０１０１】
このような場合には、変調器基板２１の厚さが差動増幅ドライバ回路５０の厚さより薄くなるため、差動増幅ドライバ回路５０のボンディングパッド５２と第１及び第２の位相変調電極２２、２４の配線に用いるボンディングワイヤ４８の長さが長くなり、高周波特性の平坦化が難しくなる問題がある。そこで、図２６（ｂ）に示すように、変調器基板２１と実装基板４１の間に、例えばシリコン酸化膜等の誘電体基板よりなるスペーサ５３を挿入して、第１及び第２の位相変調電極２２、２４と差動増幅ドライバ回路５０のボンディングパッド５２の高さをほぼ揃えておくとよい。このような高さ設定によって、ボンディングワイヤ４８の長さを短くでき、差動増幅ドライバ回路５０から第１及び第２の位相変調電極２２、２４への伝送の高周波特性の平坦化を図ることができる。従って、さらに高いビットレートの信号を用いた光強度変調が可能となる。
【０１０２】
（第４の変形例）
本発明の第２の実施の形態の第４の変形例は、第１の実施の形態の第１〜第３の変形例で示した出力信号光を単側波帯化し、帯域利用効率の高い周波数多重伝送が可能な光送信装置に係わるものである。即ち、図１４、１６、及び１８に示されている光送信装置１あるいは光送信装置１に相当する部分に、本発明の第２の実施の形態や、第１及び第２の変形例で開示した各種の形態の光送信装置１ｂを置き換えて用いることができる。
本発明の第２の実施の形態の第４の変形例によれば、光強度変調を行う信号の増幅に反転出力端子５１を有する差動増幅ドライバ回路５０を用いているため、伝送線路長の設定を簡潔化でき、さらに、出力信号光Ｂ２を単側波帯化することにより、帯域利用効率の高い周波数多重伝送が可能となる。
【０１０３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係わる光送信装置１ｃは、（イ）ＮＲＺ符号信号Ａ１の第１の論理符号が入力される時にＮＲＺ符号信号Ａ１１のレベルを変換させ、ＮＲＺ符号信号Ａ１の第２の論理符号が入力される時はＮＲＺ符号信号Ａ１１のレベルを変換させないようにして、ＮＲＺ符号信号Ａ１から生成したＮＲＺＩ符号信号Ａ１２と、ＮＲＺＩ符号信号Ａ１２をスプリッタにより２分岐し出力された２つのＮＲＺＩ符号信号Ａ１３、Ａ１４と遅延部７０でＮＲＺＩ符号信号Ａ１４に遅延時間Ｔｄを与えて生成したＮＲＺＩ符号遅延信号Ａ１８とをそれぞれ増幅して、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５を出力する符号変換モジュール８２と、（ロ）直流バイアスＡ１７を供給する直流バイアス電源６と、（ハ）光波Ｂ１を出力する半導体レーザ１０と、（ニ）光波Ｂ１を入力部で２分岐し出力部で合波する第１及び第２の光導波路１５、１６、２分岐した光波の各々に、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９を印加する第１及び第２の位相変調部１７、１８、及び、第１及び第２の光導波路１５、１６に直流バイアスＡ１７を印加する位相調整部１９が備えられた光強度変調器９ｄとを含む。
【０１０４】
第３の実施の形態においては、スプリッタ６９の片側出力Ａ１４に遅延部７０を設け、遅延ＮＲＺＩ符号遅延信号Ａ１８を生成して光強度変調器９ｄにおいて光強度変調を行う点が本発明の第１及び第２の実施の形態と異なる。他は、本発明の第１及び第２の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【０１０５】
図２７に示すように、光送信装置１ｃには信号源３が接続され、信号源３より発せられる送信データのＮＲＺ符号信号Ａ１１が符号変換モジュール８２のプリコーダ回路４によりＮＲＺＩ符号信号Ａ１２に変換される。また、スプリッタ６９の片側出力Ａ１４を遅延部７０で遅延時間Ｔｄ遅延させ遅延ＮＲＺＩ符号信号Ａ１８を生成する。プリコーダ回路４から出力されたＮＲＺＩ符号信号Ａ１３及び遅延部からの遅延ＮＲＺＩ符号遅延信号Ａ１８が符号変換モジュール８２のドライバ回路７及び８により増幅されてＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ９として出力さる。一方、単一モード光源の半導体レーザ１０から光波Ｂ１が光強度変調器９ｄに送出される。
【０１０６】
さらに、光強度変調器９ｄには、直流バイアス電源６で直流バイアスＡ１７が設定される。そして、光強度変調器９ｄにおいて、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９と直流バイアスＡ１７により光波Ｂ１が光強度変調され、出力信号光Ｂ２が伝送路光ファイバに出力される。
【０１０７】
本発明の第３の実施の形態の光強度変調器９ｄは、図６に示す構成と同様である。光強度変調器９ｄの第１の位相変調部１７において、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５により第１の分岐光波Ｂ３が位相変調され、また、第２の位相変調部１８において、遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９により第２の分岐光波Ｂ５が位相変調される。ここで、直流バイアスＡ１７は、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ９により変調された第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６の位相差が、０の時に光出力が最大となり、πの時に光出力が最小となるように、位相調整部１９に直流バイアスＡ１７を印加する。遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９は、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５より遅延時間Ｔｄの遅延がかけられているため、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のパルスの立ち上り、及び立ち下りにずれが生じ、このずれの区間で第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６の位相差が０となり、その他の時間帯では位相差がπとなる。
【０１０８】
このようにして、ＲＺ符号の出力信号光Ｂ２が得られる。光合波部１４の合波光Ｂ７は、隣接する光パルス間で位相が反転しているため、光パルス間干渉に対する耐力が向上する。
【０１０９】
本発明の第３の実施の形態に係わる光送信装置１ｃによれば、簡単な構成で、ＮＲＺ符号信号Ａ１１からＲＺ符号の出力信号光Ｂ２を生成することができ、挿入損失を小さくすることができる。また、光強度変調器９ｄの第１及び第２の分岐光導波路１５、１６には光路長差を設けてないので、マークレベルでの雑音が小さくでき、良好な信号対雑音比が得られる。さらに、直流バイアスＡ１７と、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９の出力レベルを適切に設定することによって消光比が高い出力信号光Ｂ２を出力できる。さらに、隣接する光パルス間の位相が反転しているため、符号間干渉に対する耐力を大きくできる。
【０１１０】
本発明の第３の実施の形態において、例えば、図２８（ａ）に示すように、信号源３から出力されたＮＲＺ符号信号Ａ１１が、「０１００１１１０１１００」というビット列の場合、図２８（ｂ）に示すように、プリコーダ回路４で「０１１１０１００１０００」ビット列のＮＲＺＩ符号信号Ａ１３に変換される。スプリッタ６９の片側出力であるＮＲＺＩ符号信号Ａ１４は、遅延部でＴｄの遅延がかけられ、遅延ＮＲＺＩ符号遅延信号Ａ１８となる。ＮＲＺＩ符号信号Ａ１３及び遅延ＮＲＺＩ符号遅延信号Ａ１８はそれぞれ、ドライバ回路７、８により所定のレベル、例えば、半波長電圧Ｖπまで増幅されて、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９として光強度変調器９ｄに入力される。
【０１１１】
第１の位相変調部１７に印加されたＮＲＺＩ変調信号Ａ１５により、第１の分岐光波Ｂ３が変調され、図２８（ｃ）に示すように位相変調された第１の変調光波Ｂ４となる。同様に、第２の位相変調部１８に印加された遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９により、第２の分岐光波Ｂ５が変調され、図２８（ｄ）に示すように位相変調された第２の変調光波Ｂ６となる。例えば、第１の変調光波Ｂ４の位相が、−πから０に立ち上るとき、第２の変調光波Ｂ６はＴｄ遅れて０からπに立ちあがる。また、第１の変調光波Ｂ４の位相が、０から−πに立ち下るとき、第２の変調光波Ｂ６はＴｄ遅れてπから０に立ち下がる。ここで、遅延部７０による遅延時間ＴｄはタイムスロットＴｂｉｔの約６０％としてある。
【０１１２】
第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６が合波されて出力される出力信号光Ｂ２は、図２８（ｅ）に示すように、第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６の位相パルスの立ち上り区間あるいは立ち下り区間における遅延Ｔｄのずれの時間にπあるいは−π変化する位相パルスとなる。第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６の位相差は、図２８（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、出力信号光Ｂ２の位相がπあるいは−πの時に０である。従って、出力信号光Ｂ２は、図２８（ｆ）に示すように、位相がπ又は−πの時に光強度が最大となり、位相が０の時は消光状態となる。このように、ＮＲＺ符号信号Ａ１１に対応して、ＲＺ符号に光強度変調された出力信号光Ｂ２が生成される。
本発明の第３の実施の形態において、遅延時間ＴｄをタイムスロットＴｂｉｔの６０％としたが、Ｔｄにより出力信号光Ｂ２のパルス形状は変化する。ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５を、「０１０１１１０」のビット列とすると、遅延時間ＴｄがタイムスロットＴｂｉｔより小さい、例えば、５０％の場合は、図２９（ａ）に示すように、ＲＺ符号の出力信号光Ｂ２が得られる。遅延時間Ｔｄが小さいほど、ＲＺ符号のパルスのデューティ比が小さくなるが、ＴｄがＮＲＺＩ変調信号Ａ１５あるいは遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のパルス立ち上り時間あるいは立ち下り時間（１０％−９０％）より小さくなるとＲＺ符号の位相パルスは±πまで変化しなくなり、出力信号光強度も小さくなってしまう。
【０１１３】
また、遅延時間Ｔｄが１タイムスロットＴｂｉｔに等しければ、図２９（ｂ）に示すように、出力信号光Ｂ２の光波パルスはＮＲＺ符号のパルスとなる。さらに、遅延時間Ｔｄを１タイムスロットよりも大きく、例えば、１５０％とすると、図２９（ｃ）に示すように、ビット列が「１０」の場合に、マークビットが隣接するスペース（［０］符号）ビットの部分に入り込んでいき、また、ビット列が「１１１」とマークビット連続パルスの場合には、間に挟まれるマークビットのパルス幅が小さくなっていくというパターン効果が見られる。従って、信号源３より発せられたＮＲＺ符号信号Ａ１１のビット列を忠実にＲＺ符号で再現するためには、遅延部７０における遅延時間Ｔｄは、タイムスロットＴｂｉｔ以下に設定する必要がある。
【０１１４】
本発明の第３の実施の形態においては、第１及び第２の位相調整部１７、１８に印加するＮＲＺＩ変調信号Ａ１５あるいは遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のレベルは半波長電圧Ｖπであり、第１及び第２の変調光波Ｂ４、Ｂ６の位相変調量をπとして、大きな消光比を得ている。位相変調量をπで規格化した位相変調率と消光比の関係は図３０に示すようになり、位相変調率が０．８８以上で１５ｄＢ以上の消光比が得られることがわかる。従って、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５あるいは反転ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のレベルは、０．８８×Ｖπ以上であれば十分な消光比が実現できる。
【０１１５】
本発明の第３の実施の形態に係わる光送信装置によれば、単一の光強度変調器９ｄでＲＺ符号の出力信号光Ｂ２が生成でき、かつ厳密な波長制御を必要としないので、小型化、低コスト化が図れる。また、半導体レーザの光波Ｂ１は光強度変調器９ｄ１台のみを通過するだけなので、光損失も小さく、良好な信号対雑音比が得られる。また、出力されるＲＺ符号の出力信号光Ｂ２の消光比は、２つの位相変調部における位相変調量を概ねπとなるように設定することで、１５ｄＢ以上の消光比が得られる。また、光強度変調器９ｄで２つの光を干渉させる際の光路長差は、たかだか光の波長レベルであるので、半導体レーザの位相雑音が強度雑音に変換されることもない。さらに、隣接する出力光パルス間で位相が反転しているので、パルス間干渉に対する耐力が向上し、光ファイバ中での非線形現象による特性劣化に対して有効である。
（変形例）
本発明の第３の実施の形態の変形例に係わる光送信装置１ｄは、図３１に示すように、符号変換モジュール８２のドライバ回路７、８と光強度変調器９ｄの間に波形整形フィルタ７１、７２を挿入している点が先に述べた第３の実施の形態と異なる。他は、第３の実施の形態と同様であるので、重複した記載を省略する。
【０１１６】
ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９は波形整形フィルタ７１及び７２により、パルス波形の立ち上り及び立下がり時間を調整されて光強度変調器ｄに入力される。図２８に示されるように、出力光パルスの波形は、遅延部７０の遅延時間Ｔｄだけでなく、ＮＲＺＩ変調信号Ａ１５あるいは遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のパルス波形の立ち上り及び立ち下り時間にも大きく依存する。波形整形フィルタ７１、７２によりＮＲＺＩ変調信号Ａ１５あるいは遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のパルス波形の立ち上り及び立ち下り時間を小さく調整し、遅延時間Ｔｄも小さくすることによって、狭いパルス幅の出力光パルスが得られる。
【０１１７】
勿論、上述したように、遅延時間ＴｄはＮＲＺＩ変調信号Ａ１５あるいは遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９のパルス波形の立ち上り及び立ち下り時間より大きくする。このように、伝送路光ファイバの伝送特性に適した形状の光パルスを容易に出力することが可能となる。
本発明の第３の実施の形態の変形例では、波形整形フィルタ７１、７２を符号変換モジュール８２のドライバ回路７、８の後に配置したが、符号変換モジュール８２の中でドライバ回路７、８とプリコーダ回路４の間に挿入しても良い。本発明の第３の実施の形態の変形例に係わる光送信装置１ｄによれば、ＮＲＺ変調信号Ａ１５及び遅延ＮＲＺＩ変調信号Ａ１９が波形整形フィルタ７１及び７２により、パルス波形の立ち上り及び立下がり時間を調整されて光強度変調器ｄに入力されるため、伝送路光ファイバの伝送特性に適した形状の光パルスを容易に出力することができる。
【０１１８】
（他の実施の形態）
上記のように、本発明の第１〜第３の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１１９】
例えば、変調器基板として、本発明の第１〜第３の実施の形態、あるいはそれらの変形例及び変形例において、ニオブ酸リチウムを用いて説明したが、各種の電気光学効果を示す誘電体膜、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、チタニル燐酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ４）等が使用できるのは勿論である。また、電気光学効果を有するＧａＡｓ等、あるいは電界吸収効果を有するＩｎＰやＧａＰ等の半導体結晶も使用でき、さらに、電気光学効果を示す色素ドープＰＭＭＡやアクリル系ポリマ、ウレタン−ウレアポリマあるいはポリウレタンなどのポリマも使用できるのは勿論である。
【０１２０】
また、本発明の第１〜第３の実施の形態における光送信装置は、ひとつのモジュールとして実装することにより、小型化が可能となる。特に、半導体レーザと光強度変調器を、同一半導体基板上でモノリシック集積化することにより、より小型の光送信装置を実現することができる。この場合、半導体レーザと光強度変調器を接続する光ファイバが不要となり低コスト化が図れる。また、プリコーダ回路とドライバ回路あるいは差動増幅ドライバ回路をモノリシック集積化することも考えられる。さらに、集積化されたプリコーダ回路とドライバ回路あるいは差動増幅ドライバ回路と、集積化された半導体レーザと光強度変調器とをハイブリッド実装することにより、より小型の光送信装置を実現することが可能となる。
【０１２１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明によれば、単一の光強度変調器を用いて、低雑音で消光比の大きなＲＺ符号の出力信号光を生成する光送信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の第１及び第２のプリコーダ回路の構成を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる（ａ）ＮＲＺ符号信号、（ｂ）ＮＲＺＩ符号信号、（ｃ）反転ＮＲＺ符号信号、及び（ｄ）反転ＮＲＺＩ符号信号の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる変調光波の（ａ）、（ｃ）位相、及び（ｂ）、（ｄ）光周波数の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わる合波光の（ａ）位相、（ｂ）光周波数、及び（ｃ）信号光強度の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成の一例を説明する平面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成の一例を説明する断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の実装の一例を説明する構成図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成の他の例を説明する断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成の他の例を説明する断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成の他の例を説明する断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の構成の他の例を説明する断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係わる光送信装置の構成を説明する図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係わる光送信装置の動作を説明する図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係わる光送信装置の構成を説明する図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係わる光送信装置の動作を説明する図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係わる光送信装置の構成を説明する図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態の第４の変形例に係わる光送信装置の動作を説明する図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態の第４の変形例に係わる光送信装置の特徴を説明する図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係わる光送信装置の構成を説明する図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係わる光送信装置の光強度変調器の実装の一例を説明する構成図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態の第１の変形例に係わる光送信装置の光強度変調器の実装の一例を説明する構成図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係わる光送信装置の光強度変調器の実装の他の例を説明する構成図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係わる光送信装置の光強度変調器の実装の他の例を説明する構成図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態の第３の変形例に係わる光送信装置の光強度変調器の実装の例を説明する断面構成図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係わる光送信装置の構成を説明する図である。
【図２８】本発明の第３の実施の形態に係わる（ａ）ＮＲＺ符号信号、（ｂ）ＮＲＺＩ符号信号、（ｃ）第１の変調光波位相、（ｄ）第２の変調光波位相、（ｅ）出力信号光位相、及び（ｆ）出力信号光強度の一例を示す図である。
【図２９】本発明の第３の実施の形態に係わる出力信号光強度パルス形状の遅延時間Ｔｄに対する関係を説明する図である。
【図３０】本発明の第３の実施の形態に係わる出力信号光の消光比と位相変調率の関係を説明する図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態の変形例に係わる光送信装置の構成を説明する図である。
【図３２】光信号の消光比とマッハツェンダ干渉計の消光比の関係を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ〜１ｄ・・・光送信装置、
３、３ａ〜３ｃ・・・信号源、
４・・・第１のプリコーダ回路、
５・・・第２のプリコーダ回路、
４ａ、４ｂ・・・プリコーダ回路、
６・・・直流バイアス電源、
７、８・・・ドライバ回路、
９、９ａ〜９ｄ・・・光強度変調器、
１０、１０ａ〜１０ｅ・・・半導体レーザ、
１１ａ・・・排他的論理和回路、
１１ｂ・・・１ビット遅延線、
１１ｃ・・・否定回路、
１２・・・光フィルタ、
１３・・・光波入力部、
１４・・・光合波部、
１５、１５ａ・・・第１の分岐光導波路、
１６、１６ａ・・・第２の分岐光導波路、
１７・・・第１の位相変調部、
１８・・・第２の位相変調部、
１９・・・位相調整部、
２１、６１・・・変調器基板、
２２・・・第１の位相変調電極、
２３・・・第１の接地電極、
２４・・・第２の位相変調電極、
２５・・・第２の接地電極、
２６・・・共通接地電極、
２７・・・直流バイアス電極、
２８・・・直流バイアス接地電極、
２９・・・誘電体膜、
３０・・・高周波接地配線、
３１、４１・・・実装基板、
３２〜３４、４２〜４４・・・高周波コネクタ、
３５、４５・・・電源コネクタ、
３６、４６・・・直流バイアス電源コネクタ、
３７・・・終端器、
３８ａ〜３８ｇ、４８・・・ボンディングワイヤ、
３９、４９・・・パッケージ、
４０・・・直流バイアス配線、
５０、５０ａ、５０ｂ・・・差動増幅ドライバ回路、
５１・・・反転出力端子、
５２・・・ボンディングパッド、
５３・・・スペーサ、
５５〜５９、５５ａ、５６ａ・・・配線、
６０・・・直流バイアス接地配線、
６２・・・光合波器、
６３・・・第１の偏光ビ−ムスプリッタ、
６４・・・第２の偏光ビ−ムスプリッタ、
６５・・・光フィルタ、
６９・・・スプリッタ、
７０・・・遅延部、
７１、７２・・・波形整形フィルタ、
８０、８１、８２・・・符号変換モジュール、
Ａ１、Ａ１ａ〜Ａ１ｃ、Ａ１１・・・ＮＲＺ符号信号、
Ａ２、Ａ２ａ〜Ａ２ｃ・・・反転ＮＲＺ符号信号、
Ａ３、Ａ３ａ〜Ａ３ｃ、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４・・・ＮＲＺＩ符号信号、
Ａ４、Ａ４ａ〜Ａ４ｃ・・・反転ＮＲＺＩ符号信号、
Ａ５、Ａ５ａ〜Ａ５ｈ、Ａ１５・・・ＮＲＺＩ変調信号、
Ａ６、Ａ６ａ〜Ａ６ｈ・・・反転ＮＲＺＩ変調信号、
Ａ７、Ａ１７・・・直流バイアス、
Ａ１８・・・遅延ＮＲＺＩ符号信号、
Ａ１９・・・延ＮＲＺＩ変調信号、
Ａ２０・・・ＮＲＺＩ波形整形変調信号、
Ａ２１・・・遅延ＮＲＺＩ波形整形変調信号、
Ｂ１、Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃ、Ｂ１ｉ、Ｂ１（ｉ＋１）・・・光波、
Ｂ２、Ｂ２ａ〜Ｂ２ｃ、Ｂ２ｉ〜Ｂ２（ｉ＋２）・・・出力信号光、
Ｂ３・・・第１の分岐光波、
Ｂ４・・・第１の変調光波、
Ｂ５・・・第２の分岐光波、
Ｂ６・・・第２の変調光波、
Ｂ７・・・合波光、
Ｂ８・・・ＳＳＢ出力信号光、
Ｂ９、Ｂ９ａ・・・多重化出力信号、
Ｄ１ｉ〜Ｄ１（ｉ＋２）・・・第１の偏光光波、
Ｄ２ｉ、Ｄ２（ｉ＋１）・・・第２の偏光光波、
Ｍ１ｉ〜Ｍ１（ｉ＋２）・・・第１の変調偏光光波、
Ｍ２（ｉ−１）〜Ｍ２（ｉ＋１）・・・第２の変調偏光光波、
Ｌ１・・・光導波路長差、
Ｌ２・・・伝送線路電気長差、
Ｐｉ〜Ｐ（ｉ＋２）・・・　入力ポート。
【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】
2004070130.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004070130.tif 000013
【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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【図１９】
2004070130.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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