(57)【要約】【課題】２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を提供する。【解決手段】光変調装置１０は、レーザ光源１と、光変調器２と、制御部３とを備える。制御部３は、電圧Ｖをレーザ光ＬＢ２（光信号）に変換するときの非線形歪み（＝２次の歪みおよび３次の歪み）を抑制するための波長λを有するレーザ光ＬＢ１を発生するようにレーザ光源１を制御する。レーザ光源１は、制御部３からの制御に従って、波長λを有するレーザ光ＬＢ１を発生し、その発生したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。光変調器２は、レーザ光ＬＢ１の強度を電圧Ｖに応じた透過強度に変換することにより、電圧Ｖをレーザ光ＬＢ２に変換する。【選択図】図１
2007288700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の透過強度を印加電圧に比例した透過強度に設定して出力する光変調器と、
前記光変調器の出力と前記印加電圧との関係における非線形歪みを抑制する波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を前記入射光として前記光変調器へ導く光源とを備える光変調装置。
【請求項２】
前記光変調器の出力に基づいて前記非線形歪みを検出するとともに、その検出した非線形歪みを抑制するための波長を検出し、その検出した波長を有するレーザ光を出射するように前記光源を制御する制御手段を更に備え、
前記光源は、前記制御手段からの制御に応じて前記検出された波長を有するレーザ光を発生して前記光変調器へ導く、請求項１に記載の光変調装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記非線形歪みを抑制するためにシフトさせる前記レーザ光の波長のシフト量と、前記印加電圧との関係を示すテーブルを保持しており、前記非線形歪みを検出すると、前記テーブルを参照して前記シフト量を検出し、その検出したシフト量に基づいて前記非線形歪みを抑制するための波長を検出する、請求項２に記載の光変調装置。
【請求項４】
無線信号を受信し、その受信した無線信号を電圧からなる電気信号に変換して出力する受信機と、
前記受信機からの電気信号を光信号に変換して出力する光変調装置と、
前記光変調装置から出力された光信号を伝送する光ファイバ伝送線路と、
前記光ファイバ伝送線路によって伝送された光信号を電気信号に変換するとともに、その変換した電気信号を無線信号として放射する送信機とを備え、
前記光変調装置は、
入射光の透過強度を前記電気信号を構成する電圧に比例した透過強度に設定して前記光ファイバ伝送線路へ出力する光変調器と、
前記光変調器の出力と前記電気信号との関係における非線形歪みを抑制する波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を前記入射光として前記光変調器へ導く光源とを含む、中継システム。
【請求項５】
無線通信空間から第１の無線信号を受信し、その受信した第１の無線信号を第１の電圧からなる第１の電気信号に変換して出力するとともに、第２の電気信号を前記第１の無線信号に変換して前記無線通信空間へ送信する第１の送受信機と、
前記第１の送受信機からの第１の電気信号を第１の光信号に変換して出力するとともに、第２の光信号を前記第２の電気信号に変換して前記第１の送受信機へ出力する第１の送受信モジュールと、
前記第１の光変調装置から出力された第１の光信号を伝送する第１の光ファイバ伝送線路と、
前記第１の光ファイバ伝送線路によって伝送された第１の光信号を第３の電気信号に変換し、その変換した第３の電気信号を出力するとともに、第２の電圧からなる第４の電気信号を前記第２の光信号に変換して出力する第２の送受信モジュールと、
前記第３の電気信号を第２の無線信号に変換して前記無線通信空間へ送信するとともに、前記無線通信空間から前記第２の無線信号を受信し、その受信した第２の無線信号を前記第４の電気信号に変換して前記第２の送受信モジュールへ出力する第２の送受信機と、
前記第２の送受信モジュールから出力された第２の光信号を前記第１の送受信モジュールへ伝送する第２の光ファイバ伝送線路とを備え、
前記第１の送受信モジュールは、
前記第１の電気信号を前記第１の光信号に変換して前記第１の光ファイバ伝送線路へ出力する第１の光変調装置と、
前記第２の光信号を前記第２の電気信号に変換する第１の光電変換器とを含み、
前記第２の送受信モジュールは、
前記第１の光信号を前記第３の電気信号に変換する第２の光電変換器と、
前記第４の電気信号を前記第２の光信号に変換する第２の光変調装置とを含み、
前記第１の光変調装置は、
第１の入射光の透過強度を前記第１の電気信号を構成する第１の電圧に比例した透過強度に設定して前記第１の光ファイバ伝送線路へ出力する第１の光変調器と、
前記第１の光変調器の出力と前記第１の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第１の波長を有する第１のレーザ光を発生し、その発生した第１のレーザ光を前記第１の入射光として前記第１の光変調器へ導く第１の光源とからなり、
前記第２の光変調装置は、
第２の入射光の透過強度を前記第４の電気信号を構成する第２の電圧に比例した透過強度に設定して前記第２の光ファイバ伝送線路へ出力する第２の光変調器と、
前記第２の光変調器の出力と前記第２の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第２の波長を有する第２のレーザ光を発生し、その発生した第２のレーザ光を前記第２の入射光として前記第２の光変調器へ導く第２の光源とからなる、中継システム。
【請求項６】
通信ネットワークとの間でデジタル信号を送受信するとともに、前記通信ネットワークから受信したデジタル信号を第１の電圧からなる第１のアナログ信号に変換する通信装置と、
前記通信装置との間で通信を行なう通信機器と、
前記通信装置から受けた第１のアナログ信号を光信号に変換して出力するとともに、前記光信号を受信し、その受信した光信号を前記第１のアナログ信号に変換して前記通信装置へ出力する第１の送受信モジュールと、
前記光信号を受信し、その受信した光信号を第２の電圧からなる第２のアナログ信号に変換して出力するとともに、前記第２のアナログ信号を前記光信号に変換して前記通信機器へ出力する第２の送受信モジュールと、
前記第１および第２の送受信モジュール間で前記光信号を伝送する光ファイバ伝送線路とを備え、
前記第１の送受信モジュールは、
前記第１のアナログ信号を前記光信号に変換して前記光ファイバ伝送線路へ出力する第１の光変調装置と、
前記光信号を前記第１のアナログ信号に変換する第１の光電変換器とを含み、
前記第２の送受信モジュールは、
前記光信号を前記第２のアナログ信号に変換する第２の光電変換器と、
前記第２のアナログ信号を前記光信号に変換して前記光ファイバ伝送線路へ出力する第２の光変調装置とを含み、
前記第１の光変調装置は、
第１の入射光の透過強度を前記第１のアナログ信号を構成する第１の電圧に比例した透過強度に設定して前記光ファイバ伝送線路へ出力する第１の光変調器と、
前記第１の光変調器の出力と前記第１の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第１の波長を有する第１のレーザ光を発生し、その発生した第１のレーザ光を前記第１の入射光として前記第１の光変調器へ導く第１の光源とからなり、
前記第２の光変調装置は、
第２の入射光の透過強度を前記第２のアナログ信号を構成する第２の電圧に比例した透過強度に設定して前記光ファイバ伝送線路へ出力する第２の光変調器と、
前記第２の光変調器の出力と前記第２の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第２の波長を有する第２のレーザ光を発生し、その発生した第２のレーザ光を前記第２の入射光として前記第２の光変調器へ導く第２の光源とからなる、ネットワークシステム。
【請求項７】
前記通信装置、前記通信機器、前記第１および第２の送受信モジュールおよび前記光ファイバ伝送線路は、家屋内に配置される、請求項６に記載のネットワークシステム。
【請求項８】
前記通信機器は、デジタル家電装置およびＡＶ機器の少なくとも１つからなる、請求項７に記載のネットワークシステム。
【請求項９】
前記通信機器は、前記第２の送受信モジュールとの間で無線通信を行なう無線装置である、請求項７に記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記通信機器は、前記第２の送受信モジュールとの間で無線通信を行なう無線装置、デジタル家電装置およびＡＶ機器の少なくとも１つからなる、請求項７に記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光変調装置、それを用いた中継システムおよびネットワークシステムに関し、特に、非線形歪みを抑制可能な光変調装置、それを用いた中継システムおよびネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、放送と通信との融合に関するサービスシステムが注目されており、放送と通信との融合システムを実現する基盤ネットワークとしてソフトウェア光ファイバ無線ネットワーク（ＳＤＮＷ：Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｒａｄｉｏ−ｏｎ−Ｆｉｂｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関する研究が行なわれている。
【０００３】
ＳＤＮＷにおいては、ＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ−ｏｎ−Ｆｉｂｅｒ）ネットワークがユーザの端末（携帯電話機およびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等）および高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）等と、インターネットとの間のリンクを構築する機能を果たす。
【０００４】
そして、ＲｏＦネットワークは、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯のデジタル放送、２ＧＨｚ帯の３Ｇ携帯電話および５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ）等、強度が複雑に変化するＲＦ信号を一括して直接光変調する必要があるため、非常にダイナミックレンジが高い、即ち、低歪／低雑音の電波の光変換技術を必要とする。
【０００５】
従来、電気信号を光信号に変換する装置として電界吸収型光変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）が知られている（非特許文献１）。この電界吸収型光変調器は、入射された光の透過強度を印加された電圧に比例する透過強度に設定して出力するものであり、一般に歪が最小となるバイアス電圧で動作される。
【非特許文献１】Ｙｏｕｎｇ−Ｓｈｉｋ  Ｋａｎｇ，  Ｊｉｙｏｕｎ  Ｌｉｍ，  Ｓｕｎｇ−Ｂｏｃｋ  Ｋｉｍ，  Ｊｅｈａ  Ｋｉｍ，“Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｌｉｎｅａｒｉｔｙ  ｉｎ  ＥＡＭ  ｂｙ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ＱＷｓ”，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｏｐｉｃａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ，  １０−１２  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，  ２００３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の電界吸収型光変調器においては、マルチオクターブ伝送時の歪の原因となる２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制することが困難である。
【０００７】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を提供することである。
【０００８】
また、この発明の別の目的は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を備える中継システムを提供することである。
【０００９】
更に、この発明の別の目的は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を備えるネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明によれば、光変調装置は、光変調器と、光源とを備える。光変調器は、入射光の透過強度を印加電圧に比例した透過強度に設定して出力する。光源は、光変調器の出力と印加電圧との関係における非線形歪みを抑制する波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を入射光として光変調器へ導く。
【００１１】
好ましくは、光変調装置は、制御手段を更に備える。制御手段は、光変調器の出力に基づいて非線形歪みを検出するとともに、その検出した非線形歪みを抑制するための波長を検出し、その検出した波長を有するレーザ光を出射するように光源を制御する。光源は、制御手段からの制御に応じて、制御手段によって検出された波長を有するレーザ光を発生して光変調器へ導く。
【００１２】
好ましくは、制御手段は、非線形歪みを抑制するためにシフトさせるレーザ光の波長のシフト量と、印加電圧との関係を示すテーブルを保持しており、非線形歪みを検出すると、テーブルを参照してシフト量を検出し、その検出したシフト量に基づいて、非線形歪みを抑制するための波長を検出する。
【００１３】
また、この発明によれば、中継システムは、受信機と、光変調装置と、光ファイバ伝送線路と、送信機とを備える。受信機は、無線信号を受信し、その受信した無線信号を電圧からなる電気信号に変換して出力する。光変調装置は、受信機からの電気信号を光信号に変換して出力する。光ファイバ伝送線路は、光変調装置から出力された光信号を伝送する。送信機は、光ファイバ伝送線路によって伝送された光信号を電気信号に変換するとともに、その変換した電気信号を無線信号として放射する。光変調装置は、光変調器と、光源とを含む。光変調器は、入射光の透過強度を電気信号を構成する電圧に比例した透過強度に設定して光ファイバ伝送線路へ出力する。光源は、光変調器の出力と電気信号との関係における非線形歪みを抑制する所定の波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を入射光として光変調器へ導く。
【００１４】
更に、この発明によれば、中継システムは、第１および第２の送受信機と、第１および第２の送受信モジュールと、第１および第２の光ファイバ伝送線路とを備える。第１の送受信機は、無線通信空間から第１の無線信号を受信し、その受信した第１の無線信号を第１の電圧からなる第１の電気信号に変換して出力するとともに、第２の電気信号を第１の無線信号に変換して無線通信空間へ送信する。第１の送受信モジュールは、第１の送受信機からの第１の電気信号を第１の光信号に変換して出力するとともに、第２の光信号を第２の電気信号に変換して第１の送受信機へ出力する。第１の光ファイバ伝送線路は、第１の光変調装置から出力された第１の光信号を伝送する。第２の送受信モジュールは、第１の光ファイバ伝送線路によって伝送された第１の光信号を第３の電気信号に変換し、その変換した第３の電気信号を出力するとともに、第２の電圧からなる第４の電気信号を第２の光信号に変換して出力する。第２の送受信機は、第３の電気信号を第２の無線信号に変換して無線通信空間へ送信するとともに、無線通信空間から第２の無線信号を受信し、その受信した第２の無線信号を第４の電気信号に変換して第２の送受信モジュールへ出力する。第２の光ファイバ伝送線路は、第２の送受信モジュールから出力された第２の光信号を第１の送受信モジュールへ伝送する。第１の送受信モジュールは、第１の光変調装置と、第１の光電変換機とを含む。第１の光変調装置は、第１の電気信号を第１の光信号に変換して第１の光ファイバ伝送線路へ出力する。第１の光電変換器は、第２の光信号を第２の電気信号に変換する。第２の送受信モジュールは、第２の光電変換器と、第２の光変調装置とを含む。第２の光電変換器は、第１の光信号を第３の電気信号に変換する。第２の光変調装置は、第４の電気信号を第２の光信号に変換する。第１の光変調装置は、第１の光変調器と、第１の光源とからなる。第１の光変調器は、第１の入射光の透過強度を第１の電気信号を構成する第１の電圧に比例した透過強度に設定して第１の光ファイバ伝送線路へ出力する。第１の光源は、第１の光変調器の出力と第１の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第１の波長を有する第１のレーザ光を発生し、その発生した第１のレーザ光を第１の入射光として第１の光変調器へ導く。第２の光変調装置は、第２の光変調器と、第２の光源とからなる。第２の光変調器は、第２の入射光の透過強度を第４の電気信号を構成する第２の電圧に比例した透過強度に設定して第２の光ファイバ伝送線路へ出力する。第２の光源は、第２の光変調器の出力と第２の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第２の波長を有する第２のレーザ光を発生し、その発生した第２のレーザ光を第２の入射光として第２の光変調器へ導く。
【００１５】
更に、この発明によれば、ネットワークシステムは、通信装置と、通信機器と、第１および第２の送受信モジュールと、光ファイバ伝送線路とを備える。通信装置は、通信ネットワークとの間でデジタル信号を送受信するとともに、通信ネットワークから受信したデジタル信号を第１の電圧からなる第１のアナログ信号に変換する。通信機器は、通信装置との間で通信を行なう。第１の送受信モジュールは、通信装置から受けた第１のアナログ信号を光信号に変換して出力するとともに、光信号を受信し、その受信した光信号を第１のアナログ信号に変換して通信装置へ出力する。第２の送受信モジュールは、光信号を受信し、その受信した光信号を第２の電圧からなる第２のアナログ信号に変換して出力するとともに、第２のアナログ信号を光信号に変換して通信機器へ出力する。光ファイバ伝送線路は、第１および第２の送受信モジュール間で光信号を伝送する。第１の送受信モジュールは、第１の光変調装置と、第１の光電変換器とを含む。第１の光変調装置は、第１のアナログ信号を光信号に変換して光ファイバ伝送線路へ出力する。第１の光電変換器は、光信号を第１のアナログ信号に変換する。第２の送受信モジュールは、第２の光電変換器と、第２の光変調装置とを含む。第２の光電変換器は、光信号を第２のアナログ信号に変換する。第２の光変調装置は、第２のアナログ信号を光信号に変換して光ファイバ伝送線路へ出力する。第１の光変調装置は、第１の光変調器と、第１の光源とからなる。第１の光変調器は、第１の入射光の透過強度を第１のアナログ信号を構成する第１の電圧に比例した透過強度に設定して光ファイバ伝送線路へ出力する。第１の光源は、第１の光変調器の出力と第１の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第１の波長を有する第１のレーザ光を発生し、その発生した第１のレーザ光を第１の入射光として第１の光変調器へ導く。第２の光変調装置は、第２の光変調器と、第２の光源とからなる。第２の光変調器は、第２の入射光の透過強度を第２のアナログ信号を構成する第２の電圧に比例した透過強度に設定して光ファイバ伝送線路へ出力する。第２の光源は、第２の光変調器の出力と第２の電圧との関係における非線形歪みを抑制する第２の波長を有する第２のレーザ光を発生し、その発生した第２のレーザ光を第２の入射光として第２の光変調器へ導く。
【００１６】
好ましくは、通信装置、通信機器、第１および第２の送受信モジュールおよび光ファイバ伝送線路は、家屋内に配置される。
【００１７】
好ましくは、通信機器は、デジタル家電装置およびＡＶ機器の少なくとも１つからなる。
【００１８】
好ましくは、通信機器は、第２の送受信モジュールとの間で無線通信を行なう無線装置である。
【００１９】
好ましくは、通信機器は、第２の送受信モジュールとの間で無線通信を行なう無線装置、デジタル家電装置およびＡＶ機器の少なくとも１つからなる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明による光変調装置は、入射光の透過強度を印加電圧に応じた透過強度に設定して出力する光変調器と、電圧をレーザ光に変換するときの非線形歪み（２次歪みおよび３次歪み）を抑制する所定の波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を入射光として光変調器へ導く光源とを備える。
【００２１】
従って、この発明によれば、２次歪みおよび３次歪みを同時に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による光変調装置１０は、レーザ光源１と、光変調器２と、制御部３とを備える。
【００２４】
レーザ光源１は、波長を切換え可能なレーザからなる。そして、レーザ光源１は、制御部３からの制御に従って、波長λのレーザ光を発生し、その発生したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。
【００２５】
光変調器２は、光の透過強度が印加電圧に比例する電界吸収型光変調器（ＥＡＭ）からなる。そして、光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光ＬＢ１の透過強度を制御部３から受けた電圧Ｖに比例する透過強度に設定してレーザ光ＬＢ２を出力する。
【００２６】
制御部３は、後述する方法によって、光変調器２に電圧Ｖが印加されたときに光変調器２の出力（＝レーザ光ＬＢ２）と電圧Ｖとの関係における非線形歪（＝２次および３次の非線形歪）を抑制するための波長λを決定し、その決定した波長λを有するレーザ光ＬＢ１を発生するようにレーザ光源１を制御する。即ち、制御部３は、電圧Ｖおよび波長λによって、光変調器２の出力における非線形歪を抑制するようにレーザ光源１および光変調器２を制御する。
【００２７】
次に、光変調器２の出力における非線形歪を抑制する方法について説明する。図２は、実験に用いた電界吸収型光変調器における光出力とバイアス電圧との関係を示す図である。
【００２８】
図２において、縦軸は、光出力を表し、横軸は、バイアス電圧を表す。また、曲線ｋ１は、電界吸収型光変調器ＥＡＭ１の光出力とバイアス電圧との関係を示し、曲線ｋ２は、電界吸収型光変調器ＥＡＭ２の光出力とバイアス電圧との関係を示す。
【００２９】
電界吸収型光変調器ＥＡＭ１，ＥＡＭ２の各々において、光出力は、電界吸収型光変調器ＥＡＭ１，ＥＡＭ２に印加されるバイアス電圧が正の電圧から負の電圧へ変化するに従って指数関数的に低くなる。
【００３０】
そして、電界吸収型光変調器ＥＡＭ１，ＥＡＭ２における光出力特性をバイアス電圧Ｖの指数関数によって近似すると、次式のようになる。
【００３１】
【数１】
2007288700.tif 000003
【００３２】
なお、式（１）において、Ｖは、バイアス電圧であり、Ｐ０は、バイアス電圧Ｖが０Ｖであるときの光出力パワーであり、ｔ０〜ｔ４は、定数である。
【００３３】
このように、電界吸収型光変調器ＥＡＭ１，ＥＡＭ２の光出力は、４次の指数項を用いた多項式によって近似される。
【００３４】
図３は、波長を変化させたときの電界吸収型光変調器の光出力とバイアス電圧との関係を示す図である。また、図４は、バイアス電圧を変化させたときの電界吸収型光変調器の光出力と波長との関係を示す図である。
【００３５】
図３において、縦軸は、光出力を表し、横軸は、バイアス電圧を表す。また、曲線ｋ３〜ｋ６は、それぞれ、波長が１５４５ｎｍ，１５５５ｎｍ，１５６５ｎｍ，１５７５ｎｍである場合の光出力とバイアス電圧との関係を示す。
【００３６】
図４において、縦軸は、光出力を表し、横軸は、波長を表す。また、曲線ｋ７〜ｋ１２は、それぞれ、バイアス電圧Ｖが０Ｖ，−０．２Ｖ，−０．４Ｖ，−０．６Ｖ，−０．８Ｖ，−１．０Ｖであるときの光出力と波長との関係を示す。
【００３７】
図３を参照して、各波長において、光出力は、バイアス電圧Ｖが正の電圧から負の電圧へ変化するに従って指数関数的に低くなる。そして、１つのバイアス電圧においては、光出力は、波長が長くなるに従って強くなる。
【００３８】
１５６０ｎｍ〜１５８０ｎｍの波長範囲において、光出力を１ｎｍ間隔で測定すると、図４に示すようになる。図４を参照して、各バイアス電圧において、光出力は、波長が長くなるに従って指数関数的に強くなる。そして、電界吸収型光変調器における光出力特性を波長λの指数関数によって近似すると、次式のようになる。
【００３９】
【数２】
2007288700.tif 000004
【００４０】
なお、式（２）において、ｒ０〜ｒ４は、定数である。
【００４１】
電界吸収型光変調器における光出力特性は、バイアス電圧Ｖに対して式（１）のように表され、波長λに対して式（２）のように表される。従って、電界吸収型光変調器における光出力特性は、バイアス電圧Ｖおよび波長λに対して次式のように表される。
【００４２】
【数３】
2007288700.tif 000005
【００４３】
なお、式（３）において、Ｔλ＝λ１（Ｖ）は、波長λ１におけるバイアス電圧Ｖに対する強度透過特性を表し、ＲＶ＝Ｖ１（λ）は、バイアス電圧Ｖ１における波長λに対する強度透過特性を表す。
【００４４】
従って、バイアス電圧Ｖおよび波長λに対する電界吸収型光変調器の強度透過特性は、式（３）をテイラー展開した次式によって表される。
【００４５】
【数４】
2007288700.tif 000006
【００４６】
電界吸収型光変調器のバイアス電圧Ｖおよび波長λは、狭い範囲で見ると、強度透過特性に対して独立変数と見做せるので、バイアス電圧Ｖおよび波長λに対する電界吸収型光変調器の強度透過特性は、次式のように、バイアス電圧Ｖおよび波長λの各々によるテイラー展開の和で表され得る。
【００４７】
【数５】
2007288700.tif 000007
【００４８】
非線形歪みが発生しない条件は、電界吸収型光変調器の光出力がバイアス電圧Ｖに対して比例関係であることから、波長λとバイアス電圧Ｖとの間に比例関係が成立するように調整できれば、非線形歪みは、発生しない。
【００４９】
式（１）の第ｎ次導関数は、一般化すると、次式によって表される。
【００５０】
【数６】
2007288700.tif 000008
【００５１】
同様に、式（２）の第ｎ次導関数は、一般化すると、次式によって表される。
【００５２】
【数７】
2007288700.tif 000009
【００５３】
波長λ＝１５７０ｎｍおよびバイアス電圧Ｖ１＝−０．４Ｖの場合における式（１）の定数ｔ０〜ｔ４および式（２）の定数ｒ０〜ｒ４を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2007288700.tif 000010
【００５５】
表１に示す定数ｔ０〜ｔ４および定数ｒ０〜ｒ４を用いると、式（３）は、次式によって表される。
【００５６】
【数８】
2007288700.tif 000011
【００５７】
従って、バイアス電圧Ｖと波長λとの関係は、次式の連立方程式により得られる。
【００５８】
【数９】
2007288700.tif 000012
【００５９】
なお、Ｋは、定数である。
【００６０】
式（９）は、複雑であり、解くのは、困難であるため、式（９）に示す関係を有するバイアス電圧Ｖと波長λとの関係を数値計算によって求めた。
【００６１】
図５は、式（９）におけるバイアス電圧Ｖと波長λとの関係を数値計算で求めたときの波長シフトとＲＦ電圧との関係を示す図である。図５において、縦軸は、波長シフトを表し、横軸は、ＲＦ電圧を表す。
【００６２】
曲線ｋ１３は、式（９）におけるＶ２の項、Ｖ３の項、λの項、λ２の項およびλ３の項が消去されるように数値計算された波長シフトとＲＦ電圧との関係を示す。即ち、２次の歪みおよび３次の歪みが消去されるように数値計算された波長シフトとＲＦ電圧との関係を示す。
【００６３】
上述したように、式（９）におけるλは、波長λ１＝１５７０ｎｍを中心とした波長の変動分であり、式（９）におけるＶは、電圧Ｖ１＝−０．４Ｖを中心とした電圧の変動分である。従って、Ｖ２の項、Ｖ３の項、λの項、λ２の項およびλ３の項が消去されるように数値計算されたλおよびＶは、それぞれ、図５における波長の変動分および電圧の変動分を表す。
【００６４】
そして、上述した方法によって数値計算されたλ（＝波長の変動分）およびＶ（＝電圧の変動分）をプロットすると、図５に示す曲線ｋ１３になる。
【００６５】
光変調装置１０において、制御部３は、曲線ｋ１３を保持している。そして、制御部３は、曲線ｋ１３を参照して光変調器２に印加するＲＦ電圧に対応した波長シフトを求め、その求めた波長シフトに基づいて２次の歪みおよび３次の歪みを消去するための波長を求める。
【００６６】
例えば、制御部３は、光変調器２に印加する電圧の変動分（＝ＲＦ電圧）が０．２Ｖであるとき、曲線ｋ１３を参照して、０．２ＶのＲＦ電圧に対応する２３ｎｍの波長シフトを求める。この２３ｎｍの波長シフトは、１５７０ｎｍからの波長シフトを表すので、制御部３は、２３ｎｍを１５７０ｎｍに加算して、２次の歪みおよび３次の歪みを消去するための波長を１５９３ｎｍ（＝１５７０ｎｍ＋２３ｎｍ）と求める。
【００６７】
そして、制御部３は、２次の歪みおよび３次の歪みを消去するための波長を求めると、その求めた波長（＝１５９３ｎｍ）を有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。
【００６８】
光変調装置１０における全体動作について説明する。制御部３は、Ｖ１＝−０．４Ｖを中心とし、ＲＦ電圧が０．６Ｖである電圧Ｖを光変調器２に印加する場合、曲線ｋ１３を参照して、０．６ＶのＲＦ電圧に対応する２２ｎｍの波長シフトを求め、その求めた波長シフト（＝２３ｎｍ）を１５７０ｎｍに加算して、２次の歪みおよび３次の歪みを消去するための波長を１５９２ｎｍ（＝１５７０ｎｍ＋２２ｎｍ）と求める。
【００６９】
そして、制御部３は、その求めた波長１５９２ｎｍを有するレーザ光ＬＢ１を発生するようにレーザ光源１を制御するとともに、電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）を光変調器２へ出力する。
【００７０】
レーザ光源１は、制御部３からの制御に従って、１５９２ｎｍの波長を有するレーザ光ＬＢ１を発生し、その発生したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。光変調器２は、制御部３から電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）を受け、レーザ光ＬＢ１をレーザ光源１から受ける。そして、光変調器２は、レーザ光ＬＢ１の強度を電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）に応じた透過強度に変換することにより、電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）をレーザ光ＬＢ２に変換し、その変換したレーザ光ＬＢ２を出力する。
【００７１】
この場合、レーザ光ＬＢ１の波長は、光変調器２において電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）をレーザ光ＬＢ２に変換するときの２次の歪みおよび３次の歪みを抑制する波長（＝１５９２ｎｍ）を有するので、光変調器２は、レーザ光ＬＢ１に基づいて、非線形歪み（＝２次の歪みおよび３次の歪み）を抑制して電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）をレーザ光ＬＢ２に変換する。
【００７２】
このように、光変調装置１０は、電圧Ｖをレーザ光ＬＢ２（光信号）に変換するときの非線形歪み（＝２次の歪みおよび３次の歪み）を抑制するための波長λを有するレーザ光ＬＢ１を発生するようにレーザ光源１を制御する制御部３と、制御部３からの制御に従って、波長λを有するレーザ光ＬＢ１を発生するレーザ光源１と、レーザ光ＬＢ１の強度を電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）に応じた透過強度に変換することにより、電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）をレーザ光ＬＢ２に変換する光変調器２とを備える。
【００７３】
従って、この発明によれば、非線形歪み（＝２次の歪みおよび３次の歪み）を抑制して電圧Ｖ（中心電圧：−０．４Ｖ、ＲＦ電圧：０．６Ｖ）をレーザ光ＬＢ２に変換できる。
【００７４】
［応用例１］
図６は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す概略ブロック図である。図６を参照して、中継システム１００は、光変調装置１０と、受信機２０と、光ファイバ伝送線路３０と、光電変換器４０と、送信機５０とを備える。
【００７５】
なお、中継システム１００においては、レーザ光源１は、光ファイバ伝送線路４によって光変調器２に接続される。
【００７６】
光変調装置１０は、光ファイバ伝送線路３０によって光電変換器４０に接続される。受信機２０は、光変調装置１０の光変調器２に接続される。光電変換器４０は、光ファイバ伝送線路３０によって光変調器２に接続されるとともに、送信機４０に接続される。
【００７７】
受信機２０は、無線通信空間から無線信号ＲＦを受信し、その受信した無線信号ＲＦを電圧Ｖからなる電気信号ＥＳ（Ｖ）に変換して光変調装置１０の光変調器２へ出力する。光変調装置１０において、制御部３は、受信機２０から光変調器２へ出力された電気信号ＥＳ（Ｖ）の電圧Ｖを検出し、その検出した電圧Ｖに基づいて、光変調器２の出力と電圧Ｖとの関係における非線形歪みを抑制するための波長λを上述した方法によって検出し、その検出した波長λを有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。また、光変調装置１０において、レーザ光源１は、制御部３からの制御に従って波長λを有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を光ファイバ伝送線路４を介して光変調器２へ導く。更に、光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光の透過強度を受信機２０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）の電圧Ｖに比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有する光信号ＯＳを光ファイバ伝送線路３０へ出射する。これによって、光変調装置１０は、受信機２０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳに変換し、その変換した光信号ＯＳを光ファイバ伝送線路３０へ出力する。
【００７８】
光ファイバ伝送線路３０は、光変調装置１０からの光信号ＯＳを光電変換器４０へ伝送する。光電変換器４０は、光ファイバ伝送線路３０から光信号ＯＳを受信し、その受信した光信号ＯＳを電気信号ＥＳ（Ｖ）に変換して送信機５０へ出力する。
【００７９】
送信機５０は、光電変換器４０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）を無線信号に変換して無線通信空間へ送信する。
【００８０】
このように、中継システム１００は、受信機２０が無線通信空間から受信した無線信号ＲＦを非線形歪みを抑制して光信号ＯＳに変換して光電変換器４０へ送信し、光電変換器４０および送信機５０は、光信号ＯＳを無線信号に変換して無線通信空間へ送信する。即ち、中継システム１００は、受信機２０が無線通信空間から受信した無線信号ＲＦを中継する。
【００８１】
［応用例２］
図７は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す他の概略ブロック図である。図７を参照して、中継システム２００は、送受信機２１０，２６０と、送受信モジュール２２０，２５０と、光ファイバ伝送線路２３０，２４０とを備える。
【００８２】
送受信モジュール２２０は、光変調装置２２１と、光電変換器２２２とを含む。光変調装置２２１は、図１に示す光変調装置１０と同じ構成からなる。また、送受信モジュール２５０は、光変調装置２５１と、光電変換器２５２とを含む。光変調装置２５１は、図１に示す光変調装置１０と同じ構成からなる。
【００８３】
送受信機２１０は、光変調装置２２１の光変調器２と、光電変換器２２２とに接続される。光ファイバ伝送線路２３０は、光変調装置２２１の光変調器２を送受信モジュール２５０の光電変換器２５２に接続する。
【００８４】
光ファイバ伝送線路２４０は、光変調装置２５１の光変調器２を送受信モジュール２２０の光電変換器２２２に接続する。送受信機２６０は、光変調装置２５１の光変調器２と、光電変換器２５２とに接続される。
【００８５】
送受信機２１０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線通信ＲＦ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して光変調装置２２１の光変調器２へ出力する。また、送受信機２１０は、光電変換器２２２から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）（電圧Ｖ２からなる）を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信空間へ送信する。
【００８６】
光変調装置２２１は、送受信機２１０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路２３０へ出力する。
【００８７】
光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路２４０から受けた光信号ＯＳ２を電圧Ｖ２からなる電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換し、その変換した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を送受信機２１０へ出力する。
【００８８】
光ファイバ伝送線路２３０は、光変調装置２２１から出力された光信号ＯＳ１を送受信モジュール２５０の光電変換器２５２へ伝搬する。光ファイバ伝送線路２４０は、送受信モジュール２５０の光変調装置２５１から出力された光信号ＯＳ２を送受信モジュール２２０の光電変換器２２２へ伝搬する。
【００８９】
光変調装置２５１は、送受信機２６０から受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）（電圧Ｖ４からなる）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路２４０へ出力する。
【００９０】
光電変換器２５２は、光ファイバ伝送線路２３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電圧Ｖ３からなる電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信機２６０へ出力する。
【００９１】
送受信機２６０は、光電変換器２５２から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号ＲＦ２に変換して無線通信空間へ送信する。また、送受信機２６０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換して光変調装置２５１へ出力する。
【００９２】
中継システム２００の全体動作について説明する。送受信機２１０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して光変調装置２２１の光変調器２へ出力する。光変調装置２２１において、制御部３は、送受信機２１０から光変調器２へ出力された電気信号ＥＳ１（Ｖ１）の電圧Ｖ１を検出し、その検出した電圧Ｖ１に基づいて、光変調器２の出力と電圧Ｖ１との関係における非線形歪みを抑制するための波長λ１を上述した方法によって検出し、その検出した波長λ１を有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。そして、光変調装置２２１のレーザ光源１は、制御部３からの制御に従って波長λ１を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を光ファイバ伝送線路４を介して光変調器２へ導く。そうすると、光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光の透過強度を送受信機２１０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）の電圧Ｖ１に比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有する光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路２３０へ出射する。これによって、光変調装置２２１は、送受信機２１０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路２３０へ出力する。
【００９３】
光ファイバ伝送線路２３０は、光変調装置２２１からの光信号ＯＳ１を光電変換器２５２へ伝送する。そして、光電変換器２５２は、光ファイバ伝送線路２３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信機２６０へ出力する。
【００９４】
送受信機２６０は、光電変換器２５２から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号ＲＦ２に変換して無線通信空間へ送信する。
【００９５】
また、送受信機２６０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換して光変調装置２５１の光変調器２へ出力する。光変調装置２５１において、制御部３は、送受信機２６０から光変調器２へ出力された電気信号ＥＳ４（Ｖ４）の電圧Ｖ４を検出し、その検出した電圧Ｖ４に基づいて、光変調器２の出力と電圧Ｖ４との関係における非線形歪みを抑制するための波長λ２を上述した方法によって検出し、その検出した波長λ２を有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。そして、光変調装置２５１のレーザ光源１は、制御部３からの制御に従って波長λ２を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を光ファイバ伝送線路４を介して光変調器２へ導く。そうすると、光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光の透過強度を送受信機２６０から受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）の電圧Ｖ４に比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有する光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路２４０へ出射する。これによって、光変調装置２５１は、送受信機２６０から受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路２４０へ出力する。
【００９６】
光ファイバ伝送線路２４０は、光変調装置２５１からの光信号ＯＳ２を光電変換器２２２へ伝送する。そして、光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路２４０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号ＯＳ２を電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換して送受信機２１０へ出力する。
【００９７】
送受信機２１０は、光電変換器２２２から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信空間へ送信する。
【００９８】
このように、中継システム２００は、送受信機２１０が無線通信空間から受信した無線信号ＲＦ１を送受信モジュール２２０において非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換して送受信モジュール２５０へ送信し、送受信モジュール２５０および送受信機２６０は、光信号ＯＳ１を無線信号ＲＦ２に変換して無線通信空間へ送信するとともに、送受信機２６０が無線通信空間から受信した無線信号ＲＦ２を送受信モジュール２５０において非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換して送受信モジュール２２０へ送信し、送受信モジュール２２０および送受信機２１０は、光信号ＯＳ２を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信空間へ送信する。即ち、中継システム２００は、無線通信空間から受信した無線信号ＲＦ１，ＲＦ２を双方向で中継する。
【００９９】
［応用例３］
図８は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いたネットワークシステムの構成を示す概略図である。図８を参照して、ネットワークシステム３００は、ゲートウェイ３１０と、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０と、光ファイバ伝送線路３３０，３５０，３９０，４１０と、携帯電話機３７０と、デジタル家電装置３８０と、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム４３０と、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｄｅｏ）機器４４０とを備える。
【０１００】
ゲートウェイ３１０、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０、光ファイバ伝送線路３３０，３５０，３９０，４１０、携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮシステム４３０、およびＡＶ機器４４０は、家屋４６０内に配置される。従って、ネットワークシステム３００は、オフィスまたは家庭内におけるネットワークを構成する。また、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０の各々は、図７に示す送受信モジュール２２０，２５０と同じ構成からなる。
【０１０１】
ゲートウェイ３１０は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク４５０に接続される。送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０に接続される。光ファイバ伝送線路３３０は、送受信モジュール３４０を送受信モジュール３２０に接続する。送受信モジュール３４０は、アンテナ３４１を有し、光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３２０に接続される。
【０１０２】
光ファイバ伝送線路３５０は、送受信モジュール３６０を送受信モジュール３４０に接続する。送受信モジュール３６０は、光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３４０に接続される。デジタル家電装置３８０は、送受信モジュール３６０に接続される。
【０１０３】
光ファイバ伝送線路３９０は、送受信モジュール４００を送受信モジュール３２０に接続する。送受信モジュール４００は、アンテナ４０１を有し、光ファイバ伝送線路３９０を介して送受信モジュール３２０に接続される。
【０１０４】
光ファイバ伝送線路４１０は、送受信モジュール４２０を送受信モジュール４００に接続する。送受信モジュール４２０は、光ファイバ伝送線路４１０を介して送受信モジュール４００に接続される。ＡＶ機器４４０は、送受信モジュール４２０に接続される。
【０１０５】
ゲートウェイ３１０は、ＩＰネットワーク４５０との間でデジタル信号を送受信する。そして、ゲートウェイ３１０は、ＩＰネットワーク４５０から受信したデジタル信号をアナログ信号に変換して送受信モジュール３２０へ送信し、送受信モジュール３２０から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換してＩＰネットワーク４５０へ送信する。
【０１０６】
送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０から受けたアナログ信号ＡＮＳ（電圧Ｖからなる）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３４０へ送信する。また、送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０から受けたアナログ信号ＡＮＳを非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路３９０を介して送受信モジュール４００へ送信する。更に、送受信モジュール３２０は、光ファイバ伝送線路３３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１をアナログ信号ＡＮＳに変換してゲートウェイ３１０へ送信する。更に、送受信モジュール３２０は、光ファイバ伝送線路３９０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号ＯＳ２をアナログ信号ＡＮＳに変換してゲートウェイ３１０へ送信する。
【０１０７】
光ファイバ伝送線路３３０は、送受信モジュール３２０，３４０間で光信号ＯＳ１を伝送する。送受信モジュール３４０において、光変調器２および光電変換器２２２（図７参照）は、アンテナ３４１に接続され、光変調器２は、光ファイバ伝送線路３３０，３５０に接続され、光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路３３０，３５０に接続される。従って、送受信モジュール３４０は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路３３０から光信号ＯＳ１を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ１を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換して光ファイバ伝送線路３５０へ送信する。また、送受信モジュール３４０は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路３５０から光信号ＯＳ３を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ３を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換して光ファイバ伝送線路３３０へ送信する。更に、送受信モジュール３４０は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路３３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。更に、送受信モジュール３４０は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路３５０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。更に、送受信モジュール３４０は、アンテナ３４１から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０へ送信する。更に、送受信モジュール３４０は、アンテナ３４１から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０へ送信する。
【０１０８】
アンテナ３４１は、送受信モジュール３４０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を無線信号ＲＦ１に変換して携帯電話機３７０へ送信するとともに、携帯電話機３７０から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して送受信モジュール３４０へ出力する。
【０１０９】
光ファイバ伝送線路３５０は、送受信モジュール３４０，３６０間で光信号ＯＳ３を伝搬する。
【０１１０】
送受信モジュール３６０は、光ファイバ伝送線路３５０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電圧Ｖ２からなる電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換してデジタル家電装置３８０へ送信する。また、送受信モジュール３６０は、デジタル家電装置３８０から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０へ出力する。
【０１１１】
携帯電話機３７０は、アンテナ３４１との間で無線信号ＲＦ１を送受信する。デジタル家電装置３８０は、送受信モジュール３６０から受信した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）の信号処理を行ない、所定の動作を行なう。
【０１１２】
光ファイバ伝送線路３９０は、送受信モジュール３２０，４４０間で光信号ＯＳ２を伝搬する。送受信モジュール４００において、光変調器２および光電変換器２２２（図７参照）は、アンテナ４０１に接続され、光変調器２は、光ファイバ伝送線路３９０，４１０に接続され、光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路３９０，４１０に接続される。従って、送受信モジュール４００は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路３９０から光信号ＯＳ２を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ２を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ４に変換して光ファイバ伝送線路４１０へ送信する。また、送受信モジュール４００は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路４１０から光信号ＯＳ４を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ４を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換して光ファイバ伝送線路３９０へ送信する。更に、送受信モジュール４００は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路３９０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号ＯＳ２を電圧Ｖ３からなる電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換してアンテナ４０１へ出力する。更に、送受信モジュール４００は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路４１０から光信号ＯＳ４を受信し、その受信した光信号ＯＳ４を電圧Ｖ３からなる電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換してアンテナ４０１へ出力する。更に、送受信モジュール４００は、アンテナ４０１から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路３９０へ送信する。更に、送受信モジュール４００は、アンテナ４０１から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ４に変換し、その変換した光信号ＯＳ４を光ファイバ伝送線路１０へ送信する。
【０１１３】
アンテナ４０１は、送受信モジュール４００から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号ＲＦ２に変換して無線ＬＡＮシステム４３０へ送信するとともに、無線ＬＡＮシステム４３０から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信モジュール４００へ出力する。
【０１１４】
光ファイバ伝送線路４１０は、送受信モジュール４００，４２０間で光信号ＯＳ４を伝搬する。
【０１１５】
送受信モジュール４２０は、光ファイバ伝送線路４１０から光信号ＯＳ４を受信し、その受信した光信号ＯＳ４を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換してＡＶ機器４４０へ送信する。また、送受信モジュール４２０は、ＡＶ機器４４０から受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ４に変換し、その変換した光信号ＯＳ４を光ファイバ伝送線路４１０へ出力する。
【０１１６】
無線ＬＡＮシステム４３０は、アンテナ４０１との間で無線信号ＲＦ２を送受信する。ＡＶ機器４４０は、送受信モジュール４２０から受信した電気信号ＥＳ４（Ｖ４）の信号処理を行ない、音声または映像をユーザに与える。
【０１１７】
携帯電話機３７０がＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なう動作について説明する。携帯電話機３７０は、無線信号ＲＦ１をアンテナ３４１へ送信し、アンテナ３４１は、携帯電話機３７０から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して送受信モジュール３４０へ出力する。
【０１１８】
そうすると、送受信モジュール３４０において、光変調装置２２１（図７参照）は、アンテナ３４１からの電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３２０へ送信する。
【０１１９】
送受信モジュール３２０は、光電変換器２２２（図７参照）によって、光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３４０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１をアナログ信号ＡＮＳに変換してゲートウェイ３１０へ送信する。そして、ゲートウェイ３１０は、アナログ信号ＡＮＳをデジタル信号に変換してＩＰネットワーク４５０へ送信する。
【０１２０】
その後、ゲートウェイ３１０は、ＩＰネットワーク４５０からデジタル信号を受信すると、その受信したデジタル信号をアナログ信号ＡＮＳに変換して送受信モジュール３２０へ送信する。そして、送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０から受信したアナログ信号ＡＮＳを非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３４０へ送信する。
【０１２１】
送受信モジュール３４０は、光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３２０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。そして、アンテナ３４１は、電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を無線信号ＲＦ１に変換して携帯電話機３７０へ送信し、携帯電話機３７０は、アンテナ３４１から無線信号ＲＦ１を受信する。
【０１２２】
このようにして、携帯電話機３７０は、ＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なう。
【０１２３】
デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮシステム４３０およびＡＶ機器４４０も、携帯電話機３７０と同じ動作に従ってＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なう。
【０１２４】
次に、携帯電話機３７０とデジタル家電装置３８０との間で通信を行なう動作について説明する。携帯電話機３７０は、無線信号ＲＦ１をアンテナ３４１へ送信し、アンテナ３４１は、携帯電話機３７０から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して送受信モジュール３４０へ出力する。
【０１２５】
そうすると、送受信モジュール３４０において、光変調装置２２１（図７参照）は、アンテナ３４１からの電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３６０へ送信する。
【０１２６】
送受信モジュール３６０は、光電変換器２２２（図７参照）によって、光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３４０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換してデジタル家電装置３８０へ送信する。
【０１２７】
その後、デジタル家電装置３８０は、電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を送受信モジュール３６０へ送信する。そして、送受信モジュール３６０は、デジタル家電装置３８０から受信した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３４０へ送信する。
【０１２８】
送受信モジュール３４０は、光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３６０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。そして、アンテナ３４１は、電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を無線信号ＲＦ１に変換して携帯電話機３７０へ送信し、携帯電話機３７０は、アンテナ３４１から無線信号ＲＦ１を受信する。
【０１２９】
このようにして、携帯電話機３７０は、デジタル家電装置３８０との間で通信を行なう。
【０１３０】
携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡシステム４３０およびＡＶ機器４４０は、上述した携帯電話機３７０とデジタル家電装置３８０との間の通信と同じ方法によって相互に通信を行なう。
【０１３１】
上述したように、オフィスまたは家庭内に設置された携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡシステム４３０およびＡＶ機器４４０は、ＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なうとともに、相互に通信を行なう。従って、家屋４６０内のあらゆる場所において、携帯電話、無線ＬＡＮ、およびテレビジョン放送等のサービスを受けることができる。
【０１３２】
そして、このような各種のサービスにおいては、各種の周波数帯域からなる電気信号を非線形歪みを抑制して光信号に変換する必要があるが、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０は、非線形歪みを抑制して電気信号を光信号に変換するので、ネットワークシステム３００においては、各種の周波数帯域からなる電気信号を非線形歪みを抑制して光信号に変換して通信を行なうことができる。
【０１３３】
また、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０は、同じ構成からなるので、相互に異なる周波数を有する信号を送受信する携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮ４３０およびＡＶ機器４４０と接続する位置に送受信モジュールを配置する場合にも、携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮ４３０およびＡＶ機器４４０にそれぞれ対応した送受信モジュールを作製する必要がなく、ネットワークシステム３００を容易に構築できる。
【０１３４】
なお、ゲートウェイ３１０は、「通信装置」を構成する。
【０１３５】
また、携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮ４３０およびＡＶ機器４４０は、「通信機器」を構成する。
【０１３６】
更に、送受信モジュール３２０は、「第１の送受信モジュール」を構成し、送受信モジュール３４０，３６０，４００，４２０の各々は、「第２の送受信モジュール」を構成する。
【０１３７】
［応用例４］
図９は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いた光変調調整装置の構成を示す概略図である。図９を参照して、光変調調整装置５００は、図１に示す光変調装置１０に受信機１１、光ファイバ伝送線路１２および光電変換器１３を追加したものであり、その他は、光変調装置１０と同じである。
【０１３８】
なお、光変調調整装置５００においては、光変調器２の出力側は、光ファイバ伝送線路５に接続される。
【０１３９】
受信機１１は、光変調装置１０の光変調器２に接続される。光ファイバ伝送線路１２は、その一方端が光ファイバ伝送線路５に接続され、他方端が光電変換器１３に接続される。光電変換器１３は、光変調装置１０の制御部３に接続される。
【０１４０】
受信機１１は、例えば、周波数帯域ｆ１を有する成分ＥＳ１（ｆ１）と、周波数帯域ｆ２を有する成分ＥＳ１（ｆ２）とからなる電気信号ＥＳ１を光変調器２へ出力する。光ファイバ伝送線路１２は、光変調器２が光ファイバ伝送線路５へ出射した光信号ＯＳの一部ＯＳｐｒｔを光電変換器１３へ導く。光電変換器１３は、光ファイバ伝送線路１２から受信した光信号ＯＳの一部ＯＳｐｒｔを電圧Ｖからなる電気信号ＥＳ２に変換して光変調装置１０の制御部３へ出力する。
【０１４１】
図１０は、図９に示す制御部３の構成を示す概略図である。図１０を参照して、制御部３は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１，３２と、電力検出部３３，３４と、ループフィルタ３５とを含む。
【０１４２】
電力検出部３３，３４は、ＢＰＦ３１，３２に対応して設けられ、それぞれ、ＢＰＦ３１，３２に接続される。ループフィルタ３５は、電力検出部３３，３４に接続される。
【０１４３】
光変調器２が出力する光信号ＯＳは、複数の成分ＯＳ（ｆ１），ＯＳ（ｆ２）からなる。複数の成分ＯＳ（ｆ１），ＯＳ（ｆ２）の各々は、２次の歪みおよび３次の歪みを検出するためのパイロットトーンを含んでいる。
【０１４４】
ＢＰＦ３１，３２の各々は、光電変換部１３から電気信号ＥＳ２を受ける。この電気信号ＥＳ２は、周波数ｆ１の成分、周波数ｆ２の成分、周波数ｆ１の２次成分（＝２ｆ１）、周波数ｆ１の３次成分（＝３ｆ１）、周波数ｆ２の２次成分（＝２ｆ２）、周波数ｆ２の３次成分（＝３ｆ２）、周波数ｆ１，ｆ２の２次成分（＝ｆ１±ｆ２）および周波数ｆ１，ｆ２の３次成分（＝２ｆ１±ｆ２，２ｆ２±ｆ１）を含む。
【０１４５】
そして、ＢＰＦ３１は、電気信号ＥＳ２の８個の成分のうち、周波数ｆ１の２次成分（＝２ｆ１）のみを電力検出部３３へ透過させる。ＢＰＦ３２は、電気信号ＥＳ２の８個の成分のうち、周波数ｆ１，ｆ２の３次成分（＝２ｆ１−ｆ２）のみを電力検出部３４へ透過させる。
【０１４６】
電力検出部３３は、周波数ｆ１の２次成分（＝２ｆ１）の電力ＰＷ１を検出し、その検出した電力ＰＷ１をループフィルタ３５へ出力する。電力検出部３４は、周波数ｆ１，ｆ２の３次成分（＝２ｆ１−ｆ２）の電力ＰＷ２を検出し、その検出した電力ＰＷ２をループフィルタ３５へ出力する。
【０１４７】
ループフィルタ３５は、それぞれ、電力検出部３３，３４から電力ＰＷ１，ＰＷ２を受ける。そして、ループフィルタ３５は、電力ＰＷ１，ＰＷ２に基づいて、後述する方法によって、２次の歪みおよび３次の歪みを抑制するための制御値を決定し、その決定した制御値をレーザ光源１へ出力する。
【０１４８】
図１１は、電気信号の周波数成分の概念図である。図１１を参照して、成分ＳＳ１，ＳＳ２は、信号成分であり、それぞれ、周波数ｆ１，ｆ２を有する。成分ＳＳ３〜ＳＳ５は、２次歪みであり、それぞれ、周波数２ｆ１，２ｆ２，ｆ１＋ｆ２を有する。成分ＳＳ６，ＳＳ７は、３次歪みであり、それぞれ、周波数２ｆ１−ｆ２，２ｆ２−ｆ１を有する。
【０１４９】
この発明においては、２次歪みを示す成分ＳＳ３〜ＳＳ５のうち、成分ＳＳ３（周波数２ｆ１）にパイロット信号ＰＬＴ１を設定し、３次歪みを示す成分ＳＳ６，ＳＳ７のうち、成分ＳＳ６（周波数２ｆ１−ｆ２）にパイロット信号ＰＬＴ２を設定する。
【０１５０】
現在の波長をλとすると、２次歪みおよび３次歪みは、それぞれ、波長λについての２次式および３次式であるため、２次歪みの電力および３次歪みの電力は、それぞれ、｜λ２｜，｜λ３｜に比例する。
【０１５１】
図１２は、非線形歪みの電力と波長との関係を示す図である。図１２において、縦軸は、非線形歪みの電力を表し、横軸は、波長を表す。また、曲線ｋ１４は、２次歪みと波長との関係を示し、曲線ｋ１５は、３次歪みと波長との関係を示す。更に、λ０は、制御目標値である。
【０１５２】
図１２を参照して、２次歪みの電力は、｜λ２｜に比例し（曲線ｋ１４参照）、３次歪みの電力は、｜λ３｜に比例する（曲線ｋ１５参照）。そして、２次歪みの電力および３次歪みの電力は、波長がλ０（＝制御目標値）であるとき、最小となる。この発明においては、波長がλ０であるとき、２次歪みおよび３次歪みは、消去されるものとする。
【０１５３】
波長がλ０からずれると、２次歪みの電力および３次歪みの電力は、単調に増加する。即ち、波長がλ０からずれると、非線形歪みが増加する。
【０１５４】
従って、２次歪みの電力ＰＷ１および３次歪みの電力ＰＷ２を検出し、その検出した２次歪みの電力ＰＷ１および３次歪みの電力ＰＷ２がそれぞれ電力ＰＷ０２（波長がλ０であるときの２次歪みの電力）および電力ＰＷ０３（波長がλ０であるときの３次歪みの電力）になるように、波長をλ０に近づける。
【０１５５】
この場合、電力検出イブ３３，３４は、それぞれ、電力ＰＷ１，ＰＷ２を検出し、その検出した電力ＰＷ１，ＰＷ２をループフィルタ３５へ出力する。ループフィルタ３５は、電力ＰＷ１，ＰＷ２が増加すれば、電力ＰＷ１，ＰＷ２をそれぞれ電力ＰＷ０２および電力ＰＷ０３に近づけるための波長λを曲線ｋ１４，ｋ１５を参照して検出し、その検出した波長λを有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。
【０１５６】
図１３は、図９に示す光変調調整装置５００における調整動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１３においては、波長λを長波長側（図１２において右側）へシフトさせることを「波長を正方向へシフトさせる」と言い、波長λを短波長側（図１２おいて左側）へシフトさせることを「波長を負方向へシフトさせる」と言う。
【０１５７】
図１３を参照して、一連の動作が開始されると、ループフィルタ３５は、波長λを初期値λ１に設定する（ステップＳ１）。そして、ループフィルタ３５は、波長λを初期値λ１よりも長波長側または短波長側の波長λｍに設定し、その設定した波長λｍを有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。即ち、波長λを正負いずれかにシフトさせる（ステップＳ２）。
【０１５８】
そして、レーザ光源１は、ループフィルタ３５の制御に従って波長λｍを有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を光ファイバ伝送線路４を介して光変調器２へ導く。受信機１１は、それぞれ周波数２ｆ１，２ｆ２−ｆ１にパイロット信号ＰＬＴ１，ＰＬＴ２を設定した電気信号ＥＳ１を発生して光変調器２へ出力する。
【０１５９】
光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光の透過強度を電気信号ＥＳ１を構成する電圧に応じた透過強度に変換することによって電気信号ＥＳ１を光信号ＯＳに変換し、その変換した光信号ＯＳを光ファイバ伝送線路５へ出力する。
【０１６０】
光ファイバ伝送線路１２は、光ファイバ伝送線路５を伝搬する光信号ＯＳの一部ＯＳｐｒｔを光電変換部１３へ導く。そして、光電変換部１３は、光ファイバ伝送線路１２から受けた光信号ＯＳの一部ＯＳｐｒｔを電圧Ｖからなる電気信号ＥＳ２に変換して光変調装置１０の制御部３へ出力する。
【０１６１】
そうすると、制御部３において、ＢＰＦ３１は、電気信号ＥＳ２のうち、周波数２ｆ１を有する成分ＳＳ３のみを電力検出部３３へ透過させ、ＢＰＦ３２は、電気信号ＥＳ２のうち、周波数２ｆ２−ｆ１を有する成分ＳＳ６のみを電力検出部３４へ透過させる。そして、電力検出部３３は、成分ＳＳ３の電力ＰＷ１を検出してループフィルタ３５へ出力し、電力検出部３４は、成分ＳＳ３の電力ＰＷ２を検出してループフィルタ３５へ出力する。これにより、歪み量が検出される（ステップＳ３）。
【０１６２】
その後、ループフィルタ３５は、電力ＰＷ１，ＰＷ２に基づいて、歪み量が増加したか否かを判定する（ステップＳ４）。より具体的には、ループフィルタ３５は、電力ＰＷ１，ＰＷ２が増加しているとき、歪み量が増加したと判定し、電力ＰＷ１，ＰＷ２が減少しているとき、歪み量が減少したと判定する。
【０１６３】
ステップＳ４において、歪み量が増加したと判定されたとき、ループフィルタ３５は、波長λをステップＳ２においてシフトさせた方向と逆方向へシフトさせ（ステップＳ５）、そのシフトさせた波長を有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。その後、一連の動作は、後述するステップＳ７へ移行する。
【０１６４】
一方、ステップＳ４において、歪み量が増加していないと判定されたとき、ループフィルタ３５は、波長λをステップＳ２においてシフトさせた方向と同じ方向にシフトさせ（ステップＳ６）、そのシフトさせた波長を有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。
【０１６５】
ステップＳ５またはステップＳ６の後、レーザ光源１は、ループフィルタ３５からの制御に従って、所定の波長を有するレーザ光を発生して光変調器２へ導き、光変調器２は、電気信号ＥＳ１を光信号ＯＳに変換し、光電変換器１３は、光信号ＯＳの一部ＯＳｐｒｔを電気信号ＥＳ２に変換し、制御部３のＢＰＦ３１，ＢＰＦ３２および電力検出部３３，３４は、上述した動作によって、歪み量を検出する（ステップＳ７）。
【０１６６】
そうすると、ループフィルタ３５は、歪み量が目標値（例えば、電力ＰＷ０２，ＰＷ０３）に達したか否かを判定する（ステップＳ８）。そして、歪み量が目標値に達していないとき、一連の動作は、ステップＳ４へ戻り、ステップＳ８において、歪み量が目標値に達したと判定されるまで、上述したステップＳ４〜ステップＳ８が繰り返し実行される。
【０１６７】
そして、ステップＳ８において、歪み量が目標値に達したと判定されると、一連の動作は終了する。
【０１６８】
このように、光変調調整装置５００は、光変調装置１０から出射される光信号の非線形歪み（＝２次歪みおよび３次歪み）を検出し、その検出した非線形歪みが消去されるようにレーザ光源１が発生する波長λを調整する。これによって、非線形歪み（＝２次歪みおよび３次歪み）を消去して電気信号を光信号に変換するように光変調装置１０を調整できる。
【０１６９】
なお、上記においては、２つの周波数帯に設定されたパイロット信号の電力を検出することにより２次歪みおよび３次歪みを検出する構成について説明したが、この発明においては、これに限らず、３個以上の周波数帯に設定されたパイロット信号の電力を検出することにより２次歪みおよび３次歪みを検出するようにしてもよい。この場合、制御部３は、設定されるパイロット信号の数ｎ（ｎは３以上の整数）に応じたｎ個のＢＰＦと、ｎ個のＢＰＦに応じて設けられたｎ個の電力検出部と、１個のループフィルタとを含む。そして、制御部３は、上述した方法によって２次歪みおよび３次歪みを検出するとともに、その検出した２次歪みおよび３次歪みを制御目標値に抑制するための制御値（＝波長λ）を決定し、その決定した波長λを有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。
【０１７０】
［応用例５］
図１４は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いた光変調調整装置の構成を示す他の概略図である。図１４を参照して、光変調調整装置６００は、送信モジュール６１０と、光ファイバ伝送線路６２０，６３０と、受信モジュール６４０とを備える。
【０１７１】
送信モジュール６１０は、光変調装置６１１と、光電変換器６１２とを含む。受信モジュール６４０は、光電変換器６４１と、歪み検出部６４２と、光変調器６４３と、レーザ光源６４４と、光ファイバ伝送線路６４５とを含む。
【０１７２】
光変調装置６１１は、図１に示す光変調装置１０と同じ構成からなる。光電変換器６１２は、光変調装置６１１の制御部３と、送受信機６５０とに接続される。
【０１７３】
光ファイバ伝送線路６２０は、一方端が光変調装置６１１の光変調器２に接続され、他方端が受信モジュール６４０の光電変換器６４１に接続される。光ファイバ伝送線路６３０は、一方端が送信モジュール６１０の光電変換器６１２に接続され、他方端が受信モジュール６４０の光変調器６４３に接続される。
【０１７４】
光電変換器６４１は、歪み検出部６４２および送受信機６６０に接続される。歪み検出部６４２は、光電変換器６４１、光変調器６４３および送受信機６６０に接続される。光変調器６４３は、光ファイバ伝送線路６３０によって送信モジュール６１０の光電変換部６１２に接続され、光ファイバ伝送線路６４５によってレーザ光源６４４に接続される。
【０１７５】
送受信機６５０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線通信ＲＦ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して光変調装置６１１の光変調器２へ出力する。また、送受信機６５０は、光電変換器６１２から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）（電圧Ｖ２からなる）を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信空間へ送信する。
【０１７６】
光変調装置６１１は、送受信機６５０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路６２０へ出力する。
【０１７７】
光電変換器６１２は、光ファイバ伝送線路６３０から受けた光信号ＯＳ２を電圧Ｖ２からなる電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換し、その変換した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を送受信機６５０へ出力する。
【０１７８】
光ファイバ伝送線路６２０は、光変調装置６１１から出力された光信号ＯＳ１を受信モジュール６４０の光電変換器６４１へ伝搬する。光ファイバ伝送線路６３０は、受信モジュール６４０の光変調器６４３から出力された光信号ＯＳ２を送信モジュール６１０の光電変換器６１２へ伝搬する。
【０１７９】
光変調器６４３は、送受信機６６０から電気信号ＥＳ４（Ｖ４）（電圧Ｖ４からなる）を受け、歪み検出部６４３から歪みを補正するための制御値（＝波長λ）を受ける。そして、光変調器６４３は、歪みを補正するための制御値をパイロット信号として電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に重畳し、その制御値を重畳した電気信号ＥＳ４（Ｖ４）を光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路６３０へ出力する。
【０１８０】
光電変換器６４１は、光ファイバ伝送線路６２０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電圧Ｖ３からなる電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信機６６０へ出力する。
【０１８１】
送受信機６６０は、光電変換器６４１から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号ＲＦ２に変換して無線通信空間へ送信する。また、送受信機６６０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換して光変調器６４３へ出力する。
【０１８２】
歪み検出部６４２は、図９および図１０に示す制御部３と同じ方法によって、光信号ＯＳ１を変換した電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に含まれる歪みを検出するとともに、その検出した歪みを補正するための制御値（＝波長λ）を生成して光変調器６４３へ出力する。
【０１８３】
レーザ光源６４４は、所定の波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を光変調器６４３へ導く。
【０１８４】
光変調調整装置６００の全体動作について説明する。送受信機６５０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して光変調装置６１１の光変調器２へ出力する。光変調装置６１１において、レーザ光源１は、所定の波長を有するレーザ光を発生して光変調器２へ導き、光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光の透過強度を送受信機６５０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）の電圧Ｖ１に比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有する光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路６２０へ出射する。
【０１８５】
光ファイバ伝送線路６２０は、光変調装置６１１からの光信号ＯＳ１を光電変換器６４１へ伝送する。そして、光電変換器６４１は、光ファイバ伝送線路６２０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信機６６０および歪み検出部６４２へ出力する。
【０１８６】
歪み検出部６４２は、上述した方法によって非線形歪み（２次歪みおよび３次歪み）を検出するとともに、その検出した非線形歪み（２次歪みおよび３次歪み）を補正するための制御値（＝波長λ）を決定して光変調器６４３へ出力する。送受信機６６０は、光電変換器６４１から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号ＲＦ２に変換して無線通信空間へ送信する。
【０１８７】
また、送受信機６６０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換して光変調器６４３へ出力する。レーザ光源６４４は、所定の波長を有するレーザ光を発生し、その発生したレーザ光を光ファイバ伝送線路６４５を介して光変調器６４３へ導く。そうすると、光変調器６４３は、歪み検出部６４２からの制御値（＝波長）を電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に重畳し、レーザ光源６４４から受けたレーザ光に基づいて、その制御値を重畳した電気信号ＥＳ４（Ｖ４）を光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路６３０へ出射する。
【０１８８】
光ファイバ伝送線路６３０は、光変調器６４３からの光信号ＯＳ２を光電変換器６１２へ伝送する。そして、光電変換器６１２は、光ファイバ伝送線路６３０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号ＯＳ２を電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換して光変調装置６１１の制御部３と、送受信機６５０とへ出力する。
【０１８９】
送受信機６５０は、光電変換器６１２から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信空間へ送信する。また、光変調装置６１１において、制御部３は、電気信号ＥＳ２（Ｖ２）にパイロット信号として含まれている制御値（＝波長λ）を検出し、その検出した波長λを有するレーザ光を発生するようにレーザ光源１を制御する。そして、レーザ光源１は、制御部３からの制御に従って、波長λを有するレーザ光を発生して光変調器２へ導く。
【０１９０】
上述した動作を繰り返し行なうことによって、光変調装置６１１のレーザ光源１は、光変調器２において電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を光信号ＯＳ１に変換するときの非線形歪み（＝２次歪みおよび３次歪み）を目標値に設定するための波長λ０を有するレーザ光を発生するように調整される。
【０１９１】
なお、光変調調整装置６００は、受信モジュール６４０で非線形歪み（＝２次歪みおよび３次歪み）を検出するとともに、その検出した非線形歪み（＝２次歪みおよび３次歪み）を補正するための制御値（＝波長λ）を決定して送信モジュール６１０へ送信し、送信モジュール６１０において、非線形歪み（＝２次歪みおよび３次歪み）が目標値になるようにレーザ光源１が発生するレーザ光の波長を調整することを特徴とする。
【０１９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
この発明は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置に適用される。また、この発明は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を備える中継システムに適用される。更に、この発明は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を備えるネットワークシステムに適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】この発明の実施の形態による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】実験に用いた電界吸収型光変調器における光出力とバイアス電圧との関係を示す図である。
【図３】波長を変化させたときの電界吸収型光変調器の光出力とバイアス電圧との関係を示す図である。
【図４】バイアス電圧を変化させたときの電界吸収型光変調器の光出力と波長との関係を示す図である。
【図５】式（９）におけるバイアス電圧Ｖと波長λとの関係を数値計算で求めたときの波長シフトとＲＦ電圧との関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す他の概略ブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態による光変調装置を用いたネットワークシステムの構成を示す概略図である。
【図９】この発明の実施の形態による光変調装置を用いた光変調調整装置の構成を示す概略図である。
【図１０】図９に示す制御部の構成を示す概略図である。
【図１１】電気信号の周波数成分の概念図である。
【図１２】非線形歪みと波長との関係を示す図である。
【図１３】図９に示す光変調調整装置における調整動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態による光変調装置を用いた光変調調整装置の構成を示す他の概略図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１，６４４  レーザ光源、２，６４３  光変調器、３  制御部、４，５，１２，３０，２３０，２４０，３３０，３５０，３９０，４１０，６２０，６３０，６４５  光ファイバ伝送線路、１０，２２１，２５１，６１１  光変調装置、１１，２０  受信機、１３，４０，２２２，２５２，６１２，６４１  光電変換器、３１，３２  ＢＰＦ、３３，３４  電力検出部、３５  ループフィルタ、５０  送信機、１００，２００  中継システム、２１０，２６０，６５０，６６０  送受信機、２２０，２５０３２０，３４０，３６０，４００，４２０  送受信モジュール、３００  ネットワークシステム、３１０  ゲートウェイ、３４１，４０１  アンテナ、３７０  携帯電話機、３８０  デジタル家電装置、４３０  無線ＬＡＮ、４４０  ＡＶ機器、４５０  ＩＰネットワーク、４６０  家屋、５００，６００  光変調調整装置、６１０  送信モジュール、６４０  受信モジュール、６４２  歪み検出部。
【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】
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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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