(57)【要約】【課題】  光変調器を用いた光送信器において、最適バイアスからのずれを補正することにより光変調器の高精度なバイアス制御を実現し、ひいては、例えば予等化光信号や多値変調光信号など、高精度なバイアス制御が望まれる変調光信号を取り扱う場合にも、光信号品質の劣化を抑えることを目的としている。【解決手段】  光送信器において、印加されたバイアス電圧および入力された変調信号に基づいて光を変調し、この変調した光信号を出力する光変調部と、前記光変調部に印加される前記バイアス電圧の制御を行うバイアス制御回路と、前記バイアス制御回路による前記バイアス電圧の動作点にオフセットを加算する動作点オフセット加算部と、を備えた。【選択図】  図１
2013174761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加されたバイアス電圧および入力された変調信号に基づいて光を変調し、この変調した光信号を出力する光変調部と、
前記光変調部に印加される前記バイアス電圧の制御を行うバイアス制御回路と、
前記バイアス制御回路による前記バイアス電圧の動作点にオフセットを加算する動作点オフセット加算部と、
を備えたことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
前記光変調部は、ＭＺ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型光変調器を含み、
前記バイアス制御回路は、前記ＭＺ型光変調器内の放射光のモニタ結果に基づいて前記バイアス電圧の制御を行い、
前記動作点オフセット加算部は、前記バイアス制御回路による前記バイアス電圧の動作点に、前記ＭＺ型光変調器内の放射光と前記光信号とのバイアスシフトに対応した前記オフセットを加算する
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
前記動作点オフセット加算部は、前記光変調部に入力される前記光の波長と前記オフセットとの対応関係を示すテーブルを参照して、前記バイアス制御回路による前記バイアス電圧の動作点に前記オフセットを加算する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光送信器。
【請求項４】
前記動作点オフセット加算部は、前記光変調部から出力された前記光信号のモニタ結果に基づいて、前記バイアス制御回路による前記バイアス電圧の動作点に前記オフセットを加算する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光送信器。
【請求項５】
前記光信号は、予等化光信号または多値変調光信号である
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光送信器。
【請求項６】
発光した前記光を前記光変調部に入力させる光源と、
前記放射光の光強度をモニタする内蔵モニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）と、を備え、
前記バイアス制御回路は、前記変調信号よりも低周波である低周波信号を前記バイアス電圧に加算し、前記内蔵モニタＰＤでモニタされた前記放射光に含まれる前記低周波信号に基づいて前記バイアス電圧の制御を行う
ことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の光送信器。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光送信器から送信された前記光信号を、光伝送路を伝送させ、光受信器で受信させることを特徴とする光通信システム。
【請求項８】
印加されたバイアス電圧および入力された変調信号に基づいて光変調部により光を変調し、この変調した光信号を出力する光変調ステップと、
前記光変調部に印加される前記バイアス電圧の制御を行うバイアス制御ステップと、
前記バイアス制御ステップによる前記バイアス電圧の動作点にオフセットを加算する動作点オフセット加算ステップと、
を備えたことを特徴とする光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光通信技術に関し、特に、光を変調する光変調器を用いた光送信器、光通信システムおよび光送信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気光学効果を有する基板上に形成された光導波路と、光導波路を伝播する光波を変調するための２つのＭＺ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型光変調器と、２つのＭＺ型光変調器により変調された光波を光導波路の合波部で合波するよう構成された光変調器に対し、２つのＭＺ型光変調器における直流バイアスを制御する光変調器の自動バイアス制御回路であるＡＢＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｂｉａｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路において、２つのＭＺ型光変調器に印加される直流バイアスに、低周波信号を重畳し、光導波路の合波部から基板内に放射された光波（迷光）から低周波信号に対応する光量変化を光検出器により検出し、検出された光量変化に基づき、各ＭＺ型光変調器の直流バイアスを制御するＡＢＣ回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１８０５２号公報（段落００４８、図７（ａ））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来の光変調器のＡＢＣ回路を用いた光送信器においては、後述するように、光変調器内蔵の光検出器により検出される合波部からの迷光の消光特性と光変調器出力の消光特性との間にオフセット（以下、バイアスシフトという）があり、そのオフセット量には波長依存性や温度依存性があるため、迷光の光量変化に基づく従来のＡＢＣ回路では最適バイアスからのずれが生じ、特に、予等化光信号や多値変調光信号など、高精度なバイアス制御が望まれる変調光信号を取り扱う場合には光信号品質が劣化してしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、光変調器を用いた光送信器において、最適バイアスからのずれを補正することにより光変調器の高精度なバイアス制御を実現し、ひいては、例えば予等化光信号や多値変調光信号など、高精度なバイアス制御が望まれる変調光信号を取り扱う場合にも、光信号品質の劣化を抑えることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る光送信器は、印加されたバイアス電圧および入力された変調信号に基づいて光を変調し、この変調した光信号を出力する光変調部と、前記光変調部に印加される前記バイアス電圧の制御を行うバイアス制御回路と、前記バイアス制御回路による前記バイアス電圧の動作点にオフセットを加算する動作点オフセット加算部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、光送信器において、動作点にオフセットを加算することで最適バイアスからのずれを補正することにより光変調器の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】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による光送信器を示す構成図
【図２】この発明の実施の形態１による光送信器を説明するための説明図
【図３】この発明の実施の形態１による光送信器を説明するための説明図
【図４】この発明の実施の形態１による光送信器を示す構成図
【図５】この発明の実施の形態２による光送信器を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による光送信器を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図１において、この発明の実施の形態１による光送信器は、送信データ生成１００と、光源１０１と、ドライバ１０２と、ＭＺ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型光変調部１０３と、ＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）１０４と、バイアス制御回路１０５と、動作点オフセット加算部１０６と、を備えている。
【００１０】
なお、光源１０１とＭＺ型光変調部１０３の光入力部は、例えば光ファイバにより光学的に接続されている。変調信号としての送信データを生成する手段である送信データ生成１００とＭＺ型光変調部１０３の変調電極はドライバ１０２を介して電気的に接続され、バイアス制御回路１０５とＭＺ型光変調部１０３のバイアス電極は電気的に接続され、バイアス制御回路１０５と動作点オフセット加算部１０６は電気的に接続されている。
【００１１】
図１において、光源１０１は、例えばＩｎＰ系化合物半導体混晶を構成材料とする半導体レーザであるＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）を備え、１．５μｍ波長帯の連続波としてのレーザ光を発光して出力する。なお、光源１０１の構成は、これに限られるものではなく、例えば１．３μｍ波長帯や、パルス波や、固体レーザ等を用いるようにしても良く、要するに所望の光通信を実現するための光を発光するものを、この発明の実施の形態として適用可能である。
【００１２】
図１において、ＭＺ型光変調部１０３は、光導波路により並列に光学的に接続されている２つのＭＺ型光変調器と、これらの２つのＭＺ型光変調器を伝播する光の光位相を調整するための光位相調整部と、内蔵モニタＰＤ１０４と、を備え、例えばニオブ酸リチウムであるＬＮ（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｎｉｏｂａｔｅ）基板に形成されている。
【００１３】
ＭＺ型光変調部１０３の２つのＭＺ型光変調器は、例えばＬＮ結晶を構成材料とし、電界印加による屈折率変化、いわゆる電気光学効果を利用した光変調器である。ＭＺ型光変調器は、２つのＹ分岐光導波路の間に、電極を形成した２本の光導波路を並列に接続して、いわゆるＭＺ干渉計として構成されている。ＭＺ型光変調器は、ＭＺ干渉計を通過する光に対して、変調電極に入力された変調信号およびバイアス電極に印加された直流バイアス電圧による屈折率変化に起因する２本の光導波路の間の位相差に応じた光強度変化を与えて出力する。ＭＺ型光変調器は、低チャープといった高い光信号品質と高速性の両立が可能な光変調器である。
【００１４】
ＭＺ型光変調部１０３は、このような２つのＭＺ型光変調器を並列に光学的に接続し、主たるＭＺ干渉計として構成し、実数部であるＩ−ｃｈ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）位相変調光信号と虚数部であるＱ−ｃｈ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）位相変調光信号を、π／２の搬送波位相差を与えて合波することで、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の複素光電界を生成する光変調器である。ＭＺ型光変調部１０３は、各ＭＺ型光変調器に変調電極とバイアス電極を備えているとともに、各ＭＺ型光変調器を並列に接続する光導波路に光位相調整部としてのバイアス電極を備えている。
【００１５】
なお、ＭＺ型光変調部１０３の構成は、これに限られるものではなく、例えばＩｎＰ系化合物半導体混晶等を構成材料に用いるようにしても良く、また、要するに、後述するバイアスシフトに類似した動作点のオフセットがあるような光変調器であれば、この発明の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００１６】
図１において、バイアス制御回路１０５は、例えば特許文献１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。すなわち、モニタ信号に重畳された低周波信号成分の振幅は、ＡＢＣ回路の動作安定点付近で減少し、動作安定点では零になる。そこで、ＡＢＣ回路は、適切な振幅をもった低周波信号をモニタ信号に加算することで、モニタ信号の低周波信号成分の振幅が零になる位置、すなわちＡＢＣ回路の動作安定点の位置に、各バイアス電極に印加するバイアス電圧を調整することを可能にする。
【００１７】
ただし、バイアス制御回路１０５は、内蔵モニタＰＤ１０４からのモニタ信号に含まれる後述のバイアスシフトを補償するため、動作点オフセット加算部１０６からの補償量だけ、ＡＢＣ回路の動作安定点の位置にオフセットが加算されたバイアス電圧を決定するような構成を備えている。
【００１８】
次に動作について説明する。図１において、送信データ生成１００から出力された変調用電気信号は、ドライバ１０２により増幅され、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ変調用電気信号としてＭＺ型光変調部１０３に入力される。ＭＺ型光変調部１０３は、ドライバ１０２からの変調信号としてのＩ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ変調用電気信号が進行波電極である各変調電極を駆動することによって光源１０１からの連続光に変調を与え、光信号として出力する。
【００１９】
また、ＭＺ型光変調部１０３のバイアス電極には、変調用電気信号とは別に、バイアス制御回路１０５からＭＺ型光変調部１０３の動作点を決定するＩ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ、Ｐ−ｃｈ（Ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）バイアス電圧が入力される。動作点のずれの検出手段としてはＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ１０４が用いられる。
【００２０】
なお、ＭＺ型光変調部１０３に対するバイアス制御は、上述のように、特許文献１に開示されているような公知技術を適用することができる。例えば、直流バイアスに低周波ディザ信号を重畳し、この重畳信号に対する応答を検出する検出手段であるＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ１０４からの誤差信号に基づいて、バイアス制御回路１０５のＡＢＣ回路が、ＭＺ型光変調部１０３に対する最適な直流バイアスを制御するような構成を採用すれば良い。
【００２１】
最終的にＭＺ型光変調部１０３に印加される直流バイアス電圧としては、バイアス制御回路１０５にて制御された直流バイアス電圧値に、動作点オフセット加算部１０６からの補償量を加えた電圧が入力される。
【００２２】
図２は、この発明の実施の形態１による光送信器を説明するための説明図であり、ＭＺ型光変調部１０３の消光特性カーブを示している。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図１、２において、ＭＺ型光変調部１０３の主たるＭＺ干渉計のＹ分岐光導波路の結合部で位相が逆相の光が結合すると、高次モード光が形成され、光導波路を伝搬できずにＬＮ基板内に放射される放射光、すなわち上述の迷光となり、光変調器出力は消光状態となる。
【００２３】
このとき、内蔵モニタＰＤ１０４を利用してモニタをする場合、この放射光を受光するので、内蔵モニタＰＤ１０４に流れるモニタＰＤ電流のバイアス電圧に対する消光特性カーブ（図２中、破線で示すカーブ）と変調器出力のバイアス電圧に対する消光特性カーブ（図２中、実線で示すカーブ）との位相差はθ＝π＋αとなる。理想的には消光特性カーブは完全に逆位相となり、α＝０となるのが望ましいが、高次モード光である放射光の分布や伝達経路、内蔵モニタＰＤ１０４の搭載位置のずれ等により、内蔵モニタＰＤ１０４での結合効率が変化し、必ずしもα＝０とはならず、消光特性カーブの位相差のオフセットとして表れる。このオフセットαをバイアスシフトという。
【００２４】
通常のＯＯＫ（Ｏｎ  Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＱＰＳＫ変調方式では消光カーブをフルスイングで使用するためバイアスシフトが光伝送品質に与える影響は比較的軽微であったが、予等化光信号や多値変調光信号では、消光特性カーブの過渡領域を使用すること、またシンボル間距離が狭くなることからバイアスシフトが引きおこす光信号品質の劣化が無視できない。
【００２５】
なお、予等化光信号は、光伝送路の波長分散および／または偏波分散による波形歪みを送信側でデジタル信号処理により予め電気的に等化して伝送するためのものである。この予等化技術は、光学的な分散補償に比べてシステム構成を簡易にできる点や、従来の光学式分散補償デバイスを用いた受信側の分散補償に比べて等化量を増やせる点に優位性があり、４０Ｇｂｐｓや１００Ｇｂｐｓ以上というように、光伝送路における波形歪みの影響が大きくなる高速な光伝送技術の中でも、効果的な補償手段となる。
【００２６】
また、多値変調光信号は、構成部品の高速化が難しくなる背景も伴い、１シンボルで伝送可能な情報量を拡大することにより、４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓといった高速化を可能とするものである。このような変調方式として、搬送波を複数のサブキャリアに分割することでシンボルレートを低減する直交周波数分割多重であるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）や、９０度位相が異なる２つの搬送波の振幅を独立に変調し、それぞれの搬送波を複数の振幅値で変調する直交振幅変調であるＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が有望である。２Ｎ値をとるＱＡＭでは１シンボルでＮビットの伝送が可能であり、ＯＯＫに比べて、周波数利用効率をＮ倍に向上させることができる。
【００２７】
次に、図３は、この発明の実施の形態１による光送信器を説明するための説明図であり、ＭＺ型光変調部１０３のバイアスシフトの波長依存性および温度依存性を示している。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図３において、光源１０１からの入力光の波長によって放射光の分布や伝達経路の光路長が変化するため、バイアスシフトは波長依存性をもつ。そのため、波長ごとに最適なバイアスシフトの補償を行うことが光変調器の高精度なバイアス制御の実現につながる。
【００２８】
また、図３において、ＭＺ型光変調部１０３の温度によって放射光の分布や伝達経路の光路長が変化するため、バイアスシフトは温度依存性をもつ。そのため、温度ごとに最適なバイアスシフトの補償を行うことが光変調器の高精度なバイアス制御の実現につながる。ただし、例えば、周囲温度が一定に保たれた環境である場合や、ＭＺ型光変調部１０３の温度を一定に保つ温度制御手段をもつ場合には、上述のバイアスシフトの波長依存性の補償のみを行うようにすれば良く、次に、そのための実施例について説明する。
【００２９】
図４は、この発明の実施の形態１による光送信器を示す構成図であり、上述のバイアスシフトの波長依存性の補償を行うための実施例を示している。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図４において、この光送信器は、光源１０１内に発光波長Ｃｈ．（Ｃｈａｎｎｅｌ）情報１０７を保持し、動作点オフセット加算部１０６内に波長と補償量とが対応したバイアスシフト波長依存性補償テーブルを保持している。なお、光源１０１と動作点オフセット加算部１０６は電気的に接続されている。
【００３０】
次に動作について説明する。図４において、光源１０１のＬＤは、発光波長Ｃｈ．情報１０７を含む発光命令を受けて発光し、発光波長Ｃｈ．情報１０７が示す波長をもつ連続光がＭＺ型光変調部１０３に入力される。一方、送信データ生成１００から出力された変調用電気信号は、ドライバ１０２により増幅され、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ変調用電気信号としてＭＺ型光変調部１０３に入力される。ＭＺ型光変調部１０３は、ドライバ１０２からの変調信号としてのＩ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ変調用電気信号が進行波電極である各変調電極を駆動することによって光源１０１からの連続光に変調を与え、光信号として出力する。
【００３１】
また、ＭＺ型光変調部１０３のバイアス電極には、変調用電気信号とは別に、バイアス制御回路１０５からＭＺ型光変調部１０３の動作点を決定するＩ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ、Ｐ−ｃｈバイアス電圧が入力される。動作点のずれの検出手段としてはＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ１０４が用いられる。
【００３２】
最終的にＭＺ型光変調部１０３に印加される直流バイアス電圧としては、バイアス制御回路１０５にて制御された直流バイアス電圧値に、動作点オフセット加算部１０６からの補償量を加えた電圧が入力される。この補償量として、光源１０１の現在の発光波長Ｃｈ．情報１０７に対応したバイアスシフトの補償量がバイアス制御回路１０５に入力され、バイアス電圧の最適化が行なわれる。
【００３３】
すなわち、動作点オフセット加算部１０６は、光源１０１から発光波長Ｃｈ．情報１０７を含む発光命令を受けて、波長ごとのバイアスシフトの補償量を格納したテーブルであるバイアスシフト波長依存性補償テーブルから、現在の発光波長Ｃｈ．情報１０７が示す波長に対応した補償値を参照し、バイアス制御回路１０５のバイアス電圧にフィードフォワードする。なお、バイアスシフト波長依存性補償テーブルは全波長分の補償量もつか、あるいはいくつかの代表点から補間して補償量を生成するようにしても良い。
【００３４】
これにより、光変調器外部でのバイアスシフトのモニタ機能が不要であるため、小型で低コストな光送信器構成とすることができる。また、光変調器外部にモニタ用カプラなどによる光出力の余計な損失を招かないことも利点となる。
【００３５】
なお、バイアスシフト波長依存性補償テーブルの作成方法としては、ある発光波長において、オフセット量が無い状態でバイアス制御回路１０５によるＡＢＣを行い、その状態での送信光波形をオシロスコープ等でモニタする。そのアイ開口が最大となるように、バイアス電圧のオフセットを調整した時のオフセット量を当該波長での補償量として事前に測定し、バイアスシフト波長依存性補償テーブルへ格納する。
【００３６】
もしくは、ある発光波長において、オフセット量が無い状態でバイアス制御回路１０５によるＡＢＣを行い、その状態の送信光をリファレンス受信器へ入力させ、ビットエラーレートが最良となる、もしくは光ＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）耐力が最大となるようにバイアス電圧のオフセットを調整した時のオフセット量を当該波長での補償量として事前に測定し、バイアスシフト波長依存性補償テーブルへ格納する．
【００３７】
以上のように、この発明の実施の形態１による光送信器においては、動作点オフセット加算部１０６が、バイアスシフトを補償するようにＡＢＣ回路であるバイアス制御回路１０５の動作点にオフセットを加算するようにしている。これにより、最適バイアスからのずれを補正することで光変調器の高精度なバイアス制御を実現し、ひいては、例えば予等化光信号や多値変調光信号など、高精度なバイアス制御が望まれる変調光信号を取り扱う場合にも、光信号品質の劣化を抑えることができるという作用効果を奏する。
【００３８】
また、この発明の実施の形態１の実施例による光送信器においては、動作点オフセット加算部１０６が、バイアスシフト波長依存性補償テーブルを参照し、発光波長情報に基づいて補償量を決定し、バイアスシフトを補償するようにＡＢＣ回路であるバイアス制御回路１０５の動作点にオフセットを加算するようにしている。これにより、上述の作用効果に加え、光出力の余計な損失を招くことなく、小型で低コストな構成とすることができるという作用効果を奏する。
【００３９】
なお、この発明の実施の形態１の実施例による光送信器において、動作点オフセット加算部１０６内のテーブルが、例えば図３に示すようなバイアスシフトの波長依存性および温度依存性の両方のデータを保持し、発光波長情報および温度情報に基づいて補償量を決定し、バイアスシフトを補償するようにＡＢＣ回路であるバイアス制御回路１０５の動作点にオフセットを加算するようにしても良い。これにより、上述の作用効果に加え、ＭＺ型光変調部１０３に温度変動がある場合にも、光信号品質の劣化を抑えることができるという作用効果を奏する。なお、バイアスシフトの温度依存性のみを補償することも可能であることは言うまでもない。
【００４０】
実施の形態２．
上述のように、この発明の実施の形態１の実施例による光送信器は、例えば、波長と補償量とを対応付けたテーブルを参照し、発光波長情報を元にバイアスシフトの補償量を決定し、バイアス制御回路に入力するようにしたものであるが、この発明の実施の形態２による光送信器は、テーブルを用いず、ＭＺ型光変調部１０３の出力モニタを元に、バイアスシフトの補償量を決定するようにしたものである。
【００４１】
図５は、この発明の実施の形態２による光送信器を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図５において、動作点オフセット加算部１０６に代え、カプラである光分岐部１０８と、パワーモニタ部１０９と、バイアスシフト量検出部１１０と、を備えるようにした構成を除き、図４に示した実施の形態１の実施例による光送信器と同様の構成であり、その同様の構成と、それによる同様の動作については説明を省略する場合がある。なお、光分岐部１０８とパワーモニタ部１０９とバイアスシフト量検出部１１０とで、動作点オフセット加算部を構成する。
【００４２】
次に動作について説明する。図５において、光源１０１のＬＤは、発光波長Ｃｈ．情報１０７を含む発光命令を受けて発光し、発光波長Ｃｈ．情報１０７が示す波長をもつ連続光がＭＺ型光変調部１０３に入力される。一方、波長送信データ生成１００から出力された変調用電気信号は、ドライバ１０２により増幅され、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ変調用電気信号としてＭＺ型光変調部１０３に入力される。ＭＺ型光変調部１０３は、ドライバ１０２からの変調信号としてのＩ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ変調用電気信号が進行波電極である各変調電極を駆動することによって光源１０１からの連続光に変調を与え、光信号として出力する。
【００４３】
また、ＭＺ型光変調部１０３のバイアス電極には、変調用電気信号とは別に、バイアス制御回路１０５からＭＺ型光変調部１０３の動作点を決定するＩ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈ、Ｐ−ｃｈバイアス電圧が入力される。動作点のずれの検出手段としてはＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ１０４が用いられる。
【００４４】
ＭＺ型光変調部１０３から出力された変調光は、その先に光学的に接続された光分岐部１０８を通り、主信号として光送信器から送信される送信光と、パワーモニタ部１０９に入力されるモニタ光とに分岐される。なお、ＭＺ型光変調部１０３から出力される変調光のうち、モニタ光として分岐する光強度は、パワーモニタ部１０９が検出するのに十分な光強度であれば良く，光分岐部１０８の分岐比は、一般的な送信光パワーモニタで用いられるような分岐比で良い。
【００４５】
バイアスシフト量検出部１１０は、現在の発光波長において、バイアス制御回路１０５の直流バイアス電圧を変化させ、ＭＺ型光変調部１０３の動作点を掃引しながら、パワーモニタ部１０９で検出されるモニタ光の光強度およびＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ１０４で検出されるモニタＰＤ電流を測定する。これにより、バイアスシフト量検出部１１０は、図２に示すような変調器出力とモニタＰＤ電流の関係を得ることができ、すなわち、現在の発光波長におけるバイアスシフトαを補償量として検出できる。
【００４６】
最終的にＭＺ型光変調部１０３に印加される直流バイアス電圧としては、バイアス制御回路１０５にて制御された直流バイアス電圧値に、バイアスシフト量検出部１１０にて検出した補償量を加えた電圧が入力され、バイアス電圧の最適化が行なわれる。
【００４７】
なお、上記光送信器の実運用において、光送信器を起動させる際の立ち上げ手順として、光源１０１を任意の波長で発光させ、光出力強度が安定した後に、バイアス制御回路１０５からの直流バイアス電圧を変化させ、ＭＺ型光変調部１０３の動作点を掃引しながら、パワーモニタ部１０９で検出されるモニタ光の光強度およびＭＺ型光変調部１０３の内蔵モニタＰＤ１０４で検出されるモニタＰＤ電流を、バイアスシフト量検出部１１０にて測定するという手順を踏むことで、任意の波長において正確なバイアスシフトの補償量の把握および、それに対応した補償が可能となる。
【００４８】
また、上記構成においては、発光波長に対応した補償量のテーブルをもつ必要がない。このため、テーブルを作成するための事前の測定を行う必要がなく、実施の形態１に比べて、光送信器の検査工程における調整時間の短縮が可能である。
【００４９】
また、光送信器としてパワーモニタ機能を有しており、ＭＺ型光変調部１０３の外部に光分岐器とモニタＰＤ、もしくはタップＰＤを予め有する場合、光分岐部１０８とパワーモニタ部１０９を新しく追加する必要はなく、パワーモニタ機能のための構成が共用できる。
【００５０】
以上のように、この発明の実施の形態２による光送信器においては、バイアスシフト量検出部１１０が、光変調器外部の出力モニタに基づいて補償量を検出し、バイアスシフトを補償するようにＡＢＣ回路であるバイアス制御回路１０５の動作点にオフセットを加算するようにしている。これにより、最適バイアスからのずれを補正することで光変調器の高精度なバイアス制御を実現し、ひいては、例えば予等化光信号や多値変調光信号など、高精度なバイアス制御が望まれる変調光信号を取り扱う場合にも、光信号品質の劣化を抑えることができるという作用効果を奏する。さらに、テーブルを用いる場合に比べて、光送信器の検査工程における時間短縮が可能という作用効果を奏する。
【００５１】
なお、上述のように、この発明の実施の形態１、２による光送信器においては、動作点オフセット加算部１０６、バイアス制御回路１０５、およびバイアスシフト量検出部１１０はデジタル信号処理回路として説明したが、制御機能については、光送信器に設けたマイクロコンピュータ等に制御方法を実行させるコンピュータプログラムを用いてソフトウエア処理により実現するようにしても良い。
【００５２】
また、この発明の実施の形態１、２による光送信器は、この光送信器から送信された光信号を光ファイバといった光伝送路で伝送し、光受信器で受信する光通信システムに適用するようにしても良い。また、この発明の実施の形態１、２による光送信器は、この光送信器を２台以上設け、２台以上の光送信器から送信された光信号を波長多重して光ファイバといった光伝送路で伝送し、受信側で波長分離して波長ごとに２台以上の光受信器で受信するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信システムに適用するようにしても良い。また、この発明の実施の形態１、２による光送信器は、この光送信器を２台設け、２台の光送信器から送信された光信号を互いに直交した偏波で偏波多重して光ファイバといった光伝送路で伝送し、受信側で偏波分離して偏波ごとに２台の光受信器で受信する偏波多重光通信システムに適用するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１００  送信データ生成、１０１  光源、１０２  ドライバ、１０３  ＭＺ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型光変調部、１０４  内蔵モニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）、１０５  バイアス制御回路、１０６  動作点オフセット加算部、１０７  発光波長Ｃｈ．（Ｃｈａｎｎｅｌ）情報、１０８  光分岐部、１０９  パワーモニタ部、１１０  バイアスシフト量検出部。
【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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