(57)【要約】【課題】外部要因の変動によらず、光出力波形を維持することである。【解決手段】光送信機は、ＥＡ変調器と、フォトカレント検出回路と、変調器駆動回路と、ＣＰＵとを有する。ＥＡ変調器は、入力された信号を光信号に変換して出力する。フォトカレント検出回路は、ＥＡ変調器における光吸収電流（フォトカレント）を検出する。変調器駆動回路は、ＥＡ変調器を制御する。ＣＰＵは、フォトカレント検出回路により検出された上記光吸収電流に基づき、変調器駆動回路に印加する電圧を算出する。【選択図】図１
2013076776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号を光信号に変換して出力する光変調器と、
前記光変調器における光吸収電流を検出する電流検出回路と、
前記光変調器を駆動する駆動回路と、
前記電流検出回路により検出された前記光吸収電流に基づき、前記駆動回路に印加する電圧を算出するプロセッサと
を有することを特徴とする光送信機。
【請求項２】
前記光変調器に入力される光の光電力を検出する光電力検出回路を更に有し、
前記プロセッサは、前記光吸収電流と、前記光電力とに基づき、前記駆動回路に印加する電圧を算出することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
【請求項３】
波長の異なる光を生成し前記光変調器に出力するレーザダイオードを更に有し、
前記プロセッサは、前記光吸収電流と、前記光の波長とに基づき、前記駆動回路に印加する電圧を算出することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
【請求項４】
光送信機内の温度を検出するサーミスタを更に有し、
前記プロセッサは、前記光吸収電流と、検出された前記温度とに基づき、前記駆動回路に印加する電圧を算出することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
【請求項５】
光変調器が、入力された信号を光信号に変換して出力し、
電流検出回路が、前記光変調器における光吸収電流を検出し、
駆動回路が、前記光変調器を駆動し、
プロセッサが、前記電流検出回路により検出された前記光吸収電流に基づき、前記駆動回路に印加する電圧を算出する
ことを特徴とする波形補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信機、及び波形補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光送信機は、所定の波形を有する入力信号を、光変調器によって変調した後、所定の波形を有する光電力として出力する。光出力の波形は、入力信号の波形に大きく依存することから、光送信機が、入力信号の振幅の変動に対して、充分な耐性をもつことは困難である。このため、従来では、光送信機は、インタフェース回路等により、振幅変動に依存しない信号を一旦生成した後に、光変調器において、変調器駆動回路を経て劣化した波形の補償を行うことがある。これにより、光送信機は、入力信号の振幅によらず、均等な光出力波形を得ることができる。上述の様な構成は、特に、長距離伝送を目的とした、電界吸収型のＥＡ（Electro  Absorption）変調器を実装する光送信機において、多く採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６３６３９号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０４８９４４号
【特許文献３】特開平１０−２７９３１号公報
【特許文献４】特開２０００−２２１４５７号公報
【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、光送信機に、上述のインタフェース回路を実装すると、実装効率が低下し、高密度実装による小型化や低消費電力化が困難となる。そこで、インタフェース回路を有さない光送信機が望まれるが、かかる光送信機では、振幅の変動に依存しない信号の生成はできず、振幅の変動がそのまま光出力波形の変動となって現れることとなる。その結果、振幅変動に対する耐性は著しく低下する。特に、入力信号の振幅が小さい場合には、光変調器に入力される信号波形のクロスポイントのずらし量が、光変調器の消光特性と整合せず、光出力波形において、クロスポイントが許容範囲（５０％近傍）に収まらないことがある。このことが、長距離伝送の前後における安定した符号誤り特性を、阻害する要因となる。
【０００５】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、外部要因の変動によらず、出力波形を維持することのできる光送信機、及び波形補償方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する光送信機は、一つの観点によれば、光変調器と電流検出回路と駆動回路とプロセッサとを有する。前記光変調器は、入力された信号を光信号に変換して出力する。前記電流検出回路は、前記光変調器における光吸収電流を検出する。前記駆動回路は、前記光変調器を駆動する。前記プロセッサは、前記電流検出回路により検出された前記光吸収電流に基づき、前記駆動回路に印加する電圧を算出する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示する光送信機の一つの態様によれば、外部要因の変動によらず、出力波形を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例１に係る光送信機の構成を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、入力電圧値とフォトカレント値との関係の実測結果の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、入力電圧振幅値とクロスポイント制御電圧値との関係の実測結果の一例を示す図である。
【図３】図３は、入力信号の振幅に応じた信号の波形を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施例１に係るクロスポイントの実測結果を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施例１に係る消光比ＥＲの実測結果を示す図である。
【図５】図５は、実施例２に係る光送信機の構成を示す図である。
【図６】図６は、実施例２に係るフォトカレント検出回路の構成を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施例２に係るクロスポイントの実測結果を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施例２に係る消光比ＥＲの実測結果を示す図である。
【図８】図８は、実施例３に係る光送信機の構成を示す図である。
【図９】図９は、実施例３に係る波長基準Ｖdut値補正テーブルにおけるデータ格納例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例４に係る光送信機の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例４に係る温度基準Ｖdut値補正テーブルにおけるデータ格納例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本願の開示する光送信機、及び波形補償方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する光送信機、及び波形補償方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
まず、本願の開示する一実施例に係る光送信機の構成を説明する。図１は、実施例１に係る光送信機１０の構成を示す図である。図１に示すように、入力端子１１、１２と、変調器駆動回路１３と、入力端子１４と、ＥＡ（Electro  Absorption）変調器１５と、入力端子１６と、フォトカレント検出回路１７と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１８と、入力端子１９とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
【００１１】
入力端子１１は、外部から光送信機１０への信号を入力し、入力端子１２に出力する。入力端子１２は、入力端子１１から出力された信号を入力し、変調器駆動回路１３に出力する。変調器駆動回路１３は、入力端子１２から入力された電気信号により、ＥＡ変調器１５を駆動制御する。入力端子１４は、変調器駆動回路１３から出力された信号を入力し、後段のＥＡ変調器１５に出力する。ＥＡ変調器１５は、ＬＤ（Laser  Diode）１５ａにて発生された直流の光を入力し、電気信号を光信号に変換して出力する電解吸収型の変調器である。入力端子１６は、フォトカレント検出回路１７から出力された光信号を入力し、ＥＡ変調器１５に出力する。
【００１２】
フォトカレント検出回路１７は、前段のＥＡ変調器１５の印加バイアス電圧の供給ラインＬ１から、ＥＡ変調器１５での光吸収に伴って発生する電流の量を、フォトカレント値Ｉp1として検出する。フォトカレント検出回路１７は、検出されたフォトカレント値Ｉp1を電圧レベルに変換して出力する。ＣＰＵ１８は、フォトカレント検出回路１７により検出されたフォトカレント値Ｉp1に基づく電圧レベルが一定になるように、演算回路１８ａによる演算結果に基づき、変調器駆動回路１３に出力されるクロスポイント制御電圧を可変制御する。入力端子１９は、フォトカレント検出回路１７により検出された光吸収電流の変化に応じたクロスポイント制御電圧を、変調器駆動回路１３に供給する。
【００１３】
次に、光送信機１０の動作原理を説明する。ＥＡ変調器１５には、バイアス電圧（ＥＡバイアス電圧）が印加されるが、このとき、電圧供給ラインＬ１上の入力端子１６には、ＥＡ変調器１５の光吸収量に比例して、光吸収電流が流れる。この光吸収電流の電流量は、ＥＡ変調器１５における光吸収量に比例することから、ＬＤ１５ａからＥＡ変調器１５に入力される光の光電力が一定である場合、光出力電力が増加すると、その分光吸収率は減少し、光吸収電流量も減少することとなる。一方、光吸収電流量は、光出力波形のクロスポイントの上昇に伴って減少する。このクロスポイントの上昇は、デューティ比を変動させ、光出力波形の劣化をもたらす。したがって、光送信機１０は、クロスポイントをフィードバック制御して、光吸収電流量を常時一定に保つことで、入力信号の振幅による変動の少ない光出力波形を得ることができる。
【００１４】
より具体的には、フォトカレント検出回路１７は、光吸収電流量を検出し、この検出結果を電圧レベルに変換して、後段のＣＰＵ１８に出力する。ＣＰＵ１８は、事前にメモリ１８ｂに格納されている、クロスポイントが最適値をとる時の光吸収電流量の値を参照し、最適なクロスポイント制御電圧を算出する。すなわち、ＣＰＵ１８は、電圧レベルに変換されたフォトカレント値Ｉp1と、上記メモリ１８ｂ内に格納されたフォトカレント（光吸収電流量）の基準値Ｉp0とを比較し、その差分を算出する。ＣＰＵ１８は、当該差分である△Ｉp（＝Ｉp1−Ｉp0）が“０”となるクロスポイント制御電圧の値Ｖdutを算出する。クロスポイント制御電圧Ｖdutは、入力端子１９を介して、変調器駆動回路１３に印加される。なお、ＣＰＵ１８は、プロセッサの一例として用いられるものであり、例えば汎用プロセッサを用いることもできる。
【００１５】
次に、クロスポイント制御電圧Ｖdutは、フォトカレントＩp1に基づいて制御されるが、これらの関係について説明する。図２Ａは、入力電圧値とフォトカレント値との関係の実測結果の一例を示す図であり、図２Ｂは、入力電圧振幅値とクロスポイント制御電圧値との関係の実測結果の一例を示す図である。クロスポイント制御電圧は、入力電圧値を媒介して特定されるフォトカレント値に基づき、図２Ａ及び図２Ｂに示す値に制御される。図２Ａでは、横軸に入力電圧Ｖin（単位はｍＶdpp）が規定され、縦軸にフォトカレント値（単位はｍＡ）が規定されている。図２Ａに示すように、フォトカレント値Ｉp1は、波形補償により、入力信号の振幅の大小に拘らず一定の値（１９．２６ｍＡ）をとるが、このために、クロスポイント制御電圧の値Ｖdutは、図２Ｂに示すように、上記振幅の大小により異なる値をとる。具体的には、クロスポイント制御電圧の値Ｖdutは、Ｖin＝１９０ｍＶdppの小振幅入力時には、０．７９Ｖに制御されると共に、Ｖin＝７００ｍＶdppの大振幅入力時には、０．６８Ｖに制御される。
【００１６】
すなわち、光送信機１０が波形補償を行わない場合、換言すれば、クロスポイント制御電圧の値Ｖdutが０．６８Ｖと一定の場合（図２Ｂ参照）、フォトカレント値Ｉp1は、入力信号の振幅によって異なる値（１９．２８ｍＡと１９．２６ｍＡ）をとる（図２Ａ参照）。このように、入力信号の振幅の変動に依存して、クロスポイントも変動することとなる。これに対して、波形補償有りの場合には、入力信号の振幅の大小を問わず、フォトカレント値Ｉp1が一定となるように、クロスポイント制御電圧の値Ｖdutが変動する。フォトカレント値の変動を抑えることにより、クロスポイントの変動は抑制される。その結果、安定した光出力波形が維持されることとなる。
【００１７】
図３は、大振幅入力時及び小振幅入力時における信号の波形を示す図である。図３では、横軸に時間ｔ、縦軸に信号の電圧レベルあるいはパワーレベルが規定されている。図３に示すように、時点ｔ１（図１参照）においては、大振幅入力、小振幅入力に拘らず、クロスポイントｃ１、ｃ２とクロスポイントｃ３、ｃ４とは、共に凡そ５０％となっている。また、光送信機１０はインタフェース回路を有しないことから、時点ｔ２（図１参照）においても、小振幅入力時の波形が整形（波形再生）されることなく、時点ｔ１と同様の波形が維持される。その後、時点ｔ３（図１参照）においては、信号のＥＡ変調器１５への入力、クロスポイントｃ１’、ｃ２’及びｃ３’、ｃ４’を、７５％付近まで上昇させる。図３に示す例の場合、クロスポイントは、入力される光信号の振幅が小さい程高くなるが、これに伴い、平均電力の値は上昇し、ＥＡ変調器１５での光吸収電流量（フォトカレント値）は減少する。光送信機１０では、変調器駆動回路１３への印加電圧がフィードバック制御されるため、クロスポイントｃ３’、ｃ４’の値は、クロスポイントｃ１’、ｃ２’と同様の値（約７５％）に調整される。これにより、時点ｔ４（図１参照）での光出力波形は、入力信号の振幅に依存せず、クロスポイントｃ１”、ｃ２”及びｃ３”、ｃ４”が５０％程度の値をとる波形に維持される。
【００１８】
図４Ａは、実施例１に係るクロスポイントの実測結果を示す図である。図４Ａでは、横軸に入力電圧Ｖin（単位はｍＶdpp）が規定され、縦軸にクロスポイント（単位は％）が規定されている。図４Ａに示すように、Ｖin＝７００ｍＶdppの大振幅入力時には、波形補償の有無を問わず、クロスポイントは約５０％の値をとるが、Ｖin＝１９０ｍＶdppの小振幅入力時には、クロスポイントの値は、波形補償により、約６０％から約５０％に改善されている。消光比ＥＲ（Extinction  Ratio）についても、同様の効果が得られる。図４Ｂは、実施例１に係る消光比ＥＲの実測結果を示す図である。図４Ｂでは、横軸に入力電圧Ｖin（単位はｍＶdpp）が規定され、縦軸にＥＲ値（単位はｄＢ）が規定されている。図４Ｂに示すように、Ｖin＝７００ｍＶdppの大振幅入力時には、波形補償の有無を問わず、ＥＲは約１３ｄＢの値をとるが、Ｖin＝１９０ｍＶdppの小振幅入力時には、ＥＲ値は、波形補償により、約１２ｄＢから約１３ｄＢに改善されている。すなわち、光送信機１０では、ＥＡ変調器１５における光吸収電流量に基づき、変調器駆動回路１３への印加電圧がフィードバック制御されることにより、入力信号の振幅に起因する、クロスポイントや消光比の変動は抑制される。その結果、安定した波形の光信号が出力され、光受信電力の変動も抑制される。
【００１９】
以上説明したように、光送信機１０は、ＥＡ変調器１５とフォトカレント検出回路１７と変調器駆動回路１３とＣＰＵ１８とを有する。ＥＡ変調器１５は、入力された信号を光信号に変換して出力する。フォトカレント検出回路１７は、ＥＡ変調器１５における光吸収電流を検出する。ＣＰＵ１８は、フォトカレント検出回路１７により検出された上記光吸収電流に基づき、変調器駆動回路１３に印加する電圧を算出する。変調器駆動回路１３は、ＣＰＵ１８により算出された印加電圧により、ＥＡ変調器１５を制御する。これにより、光送信機１０は、光吸収電流量の変動に追従して、自動的に光出力波形の補償を行う。したがって、入力信号の振幅の変動によらず、クロスポイントの安定した光出力波形を得ることができる。換言すれば、光送信機１０は、入力信号の変動に対して、十分な振幅耐性を有する。その結果、長距離伝送の前後において、安定的な符号誤り特性を得ることが可能となる。併せて、光送信機１０は、ＡＳＩＣ／ＳｅｒＤｅｓ（Application  Specific  Integrated  Circuit/Serializer  Deserializer）からの線路長に対し、比較的大きなバラつきを許容することができるため、１ユニット当たりのモジュール搭載数を増加させることが可能となる。
【００２０】
また、光送信機１０は、インタフェース回路を有しないことから、装置の小型化、低消費電力化を実現することができる。更に、光送信機１０は、ＥＡ変調器１５の制御に必須の信号線であるＥＡバイアス電圧供給ラインＬ１を活用するため、光信号の生成及び出力に際して、光信号の分岐や結合を行う必要がない。このため、光送信機１０は、例えば、フォトカプラの分岐比、あるいは、信号の分岐に伴って生じるロス及びその変動の影響を受けることがない。したがって、かかる影響を排除するための新たな部品の追加や電力供給が不要となる。その結果、実装面積や消費電力の節減が可能となる。
【実施例２】
【００２１】
次に、実施例２について説明する。図５は、実施例２に係る光送信機２０の構成を示す図である。図５に示すように、光送信機２０の構成は、ＰＤ（Photo  Diode）２１０を新たに有する点を除き、図１に示した光送信機１０の構成と略同様である。したがって、実施例２では、実施例１と共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例２が実施例１と異なる点は、ＬＤ２５ａから供給される光電力が一定でない場合、光送信機２０は、当該光電力の変動を加味して、クロスポイント制御電圧Ｖdutの制御を行う点である。すなわち、実施例１では、ＬＤ１５ａから供給される光電力が一定である場合について説明したが、実施例２では、ＬＤ２５ａからの光電力が増減する結果、フォトカレントの変動が発生する場合を想定する。この場合、光送信機２０は、当該フォトカレントの変動と、クロスポイントの変動に伴うフォトカレントの変動との区別が困難となり、本来不要な前者のフォトカレントの変動にも反応して、クロスポイント制御電圧Ｖdutを変動させてしまう懸念がある。以下においては、このような実施例２における光送信機２０の動作を、図６、図７を参照しながら、実施例１との相違点を中心として説明する。
【００２２】
ＰＤ２１０は、ＬＤ２５ａの光電力（バックパワー）を検出するＬＤバックパワー検出器として機能する。ＰＤ２１０は、検出された上記光電力の値を、ＣＰＵ２８の演算回路２８ａに出力する。ＣＰＵ２８は、ＬＤ２５ａの光電力の増減に応じて、演算回路２８ａによる算出結果を補正することにより、光電力の変動によらず、クロスポイントが一定範囲に収まるようなクロスポイント制御電圧Ｖdutを維持する。具体的には、メモリ２８ｂには、上記光電力の初期値Ｉm0が事前に格納されており、ＣＰＵ２８は、ＰＤ２１０から入力された光電力値Ｉm1と初期値Ｉm0との比率Ａ（＝Ｉm1／Ｉm0）を算出する。更に、ＣＰＵ２８は、△Ｉp＝Ｉp1−（Ｉp0×Ａ）により、△Ｉpの値を補正する。そして、ＣＰＵ２８は、この△Ｉpが“０”となるクロスポイント制御電圧の値Ｖdutを算出する。クロスポイント制御電圧Ｖdutは、入力端子２９を介して、変調器駆動回路２３に印加される。
【００２３】
ここで、図６は、実施例２に係るフォトカレント検出回路２７の構成を示す図である。図６に示すように、フォトカレント検出回路２７は、抵抗値Ｒmonのモニタ抵抗２７ａを有する。上述したように、ＬＤ２５ａの光電力が変動すると、フォトカレントも変動するが、このときフォトカレント検出回路２７では、フォトカレントの変動に起因して、モニタ抵抗２７ａでの電圧降下が変動し得る。この場合、ＥＡバイアス制御電圧の値Ｖsが一定のままでは、ＥＡ変調器２５に印加されるＥＡバイアス電圧の値Ｖeaが変動し、光出力波形が劣化すると共に、フォトカレントが変動することが懸念される。そこで、実施例２に係る光送信機２０では、ＣＰＵ２８が、上記比率Ａを用いて、次式（１）により、ＥＡバイアス制御電圧の値Ｖsを補正することが好適である。かかる補正により、ＥＡバイアス電圧の値Ｖeaは一定の値に保たれる。その結果、光出力波形の劣化は抑制される。
【００２４】
Ｖs1＝Ｖs0＋Ｒmon×Ｉp0×（１−Ａ）・・・（１）
【００２５】
なお、上記式（１）において、Ｖs0は、ＬＤ２５ａの光電力変動前におけるＥＡバイアス制御電圧の値（初期値）であり、Ｖs1は、ＬＤ２５ａの光電力変動後におけるＥＡバイアス制御電圧の値である。したがって、光電力変動前までＶs0であったＥＡバイアス制御電圧の値は、変動に伴い、Ｖs＝Ｖs1に補正される。
【００２６】
図７Ａは、実施例２に係るクロスポイントの実測結果を示す図である。図７Ａでは、横軸に光電力値Ｉmが規定され、縦軸にクロスポイント（単位は％）が規定されている。図７Ａに示すように、光電力値Ｉmの値に変動がない場合には、波形補償の有無を問わず、クロスポイントは約５０％の値をとるが、光電力値Ｉmの値が−１０％変動した場合には、クロスポイントの値は、波形補償により、約６０％から約５０％に改善されている。このような効果は、消光比ＥＲ（Extinction  Ratio）についても同様に得られる。図７Ｂは、実施例２に係る消光比ＥＲの実測結果を示す図である。図７Ｂでは、横軸に光電力値Ｉmが規定され、縦軸にＥＲ値（単位はｄＢ）が規定されている。図７Ｂに示すように、光電力値Ｉmの値に変動がない場合には、波形補償の有無を問わず、ＥＲは約１３ｄＢの値をとるが、光電力値Ｉmの値が−１０％変動した場合には、ＥＲ値は、波形補償により、約４ｄＢから約１３ｄＢに改善されている。すなわち、光送信機２０においても、光送信機１０と同様、ＥＡ変調器２５における光吸収電流量に基づき、変調器駆動回路２３への印加電圧がフィードバック制御されることにより、入力信号の振幅に起因する、クロスポイントや消光比の変動は抑制される。その結果、安定した波形の光信号が出力されると共に、光受信電力の変動も抑制される。
【００２７】
以上説明したように、光送信機２０は、ＰＤ２１０を更に有する。ＰＤ２１０は、ＥＡ変調器２５に入力される光の光電力を検出する。ＣＰＵ２８は、フォトカレント検出回路２７により検出された光吸収電流と、ＰＤ２１０により検出された上記光電力とに基づき、変調器駆動回路２３に印加する電圧を算出する。これにより、光送信機２０は、光電力の変動をクロスポイントの変動と誤認識することがない。したがって、光送信機２０は、ＬＤ２５ａからの光電力（バックパワー）の変動の影響を受けることなく、クロスポイントが５０％付近に位置する所定の光出力波形を維持することができる。その結果、光送信機２０の信頼性が向上する。
【実施例３】
【００２８】
次に、実施例３について説明する。図８は、実施例３に係る光送信機３０の構成を示す図である。図８に示すように、光送信機３０の構成は、ＬＤ２５ａに代わりチューナブルＬＤ（レーザダイオード）３５ａを用いる点を除き、図５に示した光送信機２０の構成と略同様である。したがって、実施例３では、実施例２と共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例３が実施例２と異なる点は、チューナブルＬＤ３５ａから供給される光が異なる複数の波長を有する場合、光送信機３０は、当該波長の変動を加味して、クロスポイント制御電圧Ｖdutの制御を行う点である。すなわち、実施例２では、ＬＤ２５ａから供給される光の波長は一定（固定波長）である場合について説明したが、実施例３では、チューナブルＬＤ３５ａの発する光の波長が変動する場合を想定する。この場合、チューナブルＬＤ３５ａとＰＤ３１０との間の結合ロスが増減するため、チューナブルＬＤ３５ａの光電力（バックパワー）にも変動が発生する。また、上記光波長変動に伴い、光波長の違いに起因して、ＥＡ変調器３５の消光（光吸収）特性が変動する。この消光特性の変動は、フォトカレントの変動を招くため、チューナブルＬＤ３５ａの使用が、光送信機３０によるクロスポイント制御に誤差を生じさせ、クロスポイント制御電圧Ｖdutを変動させてしまうことがある。以下においては、このような実施例３における光送信機３０の動作を、図９を参照しながら、実施例２との相違点を中心として説明する。
【００２９】
チューナブルＬＤ３５ａは、ＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplex）システムの形成する広波長帯域において、１つのモジュールにより、異なる複数の波長光を出力することが可能なフルンバンドチューナブルＬＤである。メモリ３８ｂには、チューナブルＬＤ３５ａからの光電力（ＬＤバックパワー）の波長補正係数ＢＣＨとフォトカレントの波長補正係数ＣＣＨとが、光波長チャンネルＣＨ毎に格納されている。ＣＰＵ３８は、チューナブルＬＤ３５ａの光波長の変動に応じて、演算回路３８ａによる算出結果を補正することにより、光波長の変動によらず、クロスポイントが一定範囲に収まるようなクロスポイント制御電圧Ｖdutを維持する。
【００３０】
図９は、実施例３に係る波長基準Ｖdut値補正テーブル３８１ｂにおけるデータ格納例を示す図である。図９に示すように、波長基準Ｖdut値補正テーブル３８１ｂは、ＷＤＭの波長チャンネル格納領域と、光電力の波長補正係数格納領域と、フォトカレントの波長補正係数格納領域とを有する。これら各領域には、チューナブルＬＤ３５ａからの光電力の波長補正係数ＢＣＨとフォトカレントの波長補正係数ＣＣＨとが、光波長チャンネルＣＨに対応付けて格納されている。光波長チャンネルＣＨは、波長チャンネル格納領域において、ＩＴＵ−Ｔ（Ｇ．６９４．１）に則り、４００ｐｍまたは８００ｐｍの波長間隔で、格納されている。波長基準Ｖdut値補正テーブル３８１ｂ内の格納データは、波長チャンネルと光波長との対応関係の変更に応じて、適宜更新可能である。
【００３１】
ＣＰＵ３８は、波長基準Ｖdut値補正テーブル３８１ｂを参照し、ＣＨｎに対応する各波長補正係数ＢＣＨｎ、ＣＣＨｎ（ｎは自然数）から、Ｉm0’＝Ｉm0×ＢＣＨｎ及びＩp0’＝Ｉp0×ＣＣＨｎの各値を算出する。更に、ＣＰＵ３８は、△Ｉp＝Ｉm0’−（Ｉp0’×Ａ）により、△Ｉpの値を補正する。そして、ＣＰＵ３８は、この△Ｉpが“０”となるクロスポイント制御電圧の値Ｖdutを算出する。クロスポイント制御電圧Ｖdutは、入力端子３９を介して、変調器駆動回路３３に印加される。
【００３２】
以上説明したように、光送信機３０は、波長の異なる光を生成しＥＡ光変調器３５に出力するチューナブルＬＤ３５ａを更に有する。ＣＰＵ３８は、フォトカレント検出回路３７により検出された光吸収電流と、上記光の波長とに基づき、変調器駆動回路３３に印加する電圧を算出する。これにより、上述した演算による波形補償技術は、波長の異なる光を発生する素子の実装された光送信機にも、対応することができる。したがって、光送信機３０は、チューナブルＬＤ３５ａから発せられる光の波長（ＬＤ波長）の変動の影響を受けることなく、クロスポイントが５０％付近に位置する波形の光を出力することができる。その結果、光送信機３０の信頼性が向上する。
【実施例４】
【００３３】
次に、実施例４について説明する。図１０は、実施例４に係る光送信機４０の構成を示す図である。図１０に示すように、光送信機４０の構成は、サーミスタ４１１を新たに有する点を除き、図５に示した光送信機２０の構成と略同様である。したがって、実施例４では、実施例２と共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例４が実施例２と異なる点は、ＥＡ変調器４５及びＬＤ４５ａに対する温度制御が行われない場合、光送信機４０は、周辺温度の変動を加味して、クロスポイント制御電圧Ｖdutの制御を行う点である。実施例２では、周辺温度が安定していること、すなわち、ペルチェ素子等により温度が一定となる様に制御されることを前提として説明した。しかしながら、近年、省電力化の要請により、消費電力を低減するため、上述の温度制御が行われないことがある。また、光の波長は、絶対温度が上昇するに連れて短くなる特性を有する。そこで、実施例４では、温度変化に伴い、予期せず、ＬＤ４５ａの発する光の波長が変動してしまう場合を想定する。
【００３４】
上記場合にも、実施例３と同様の現象が生じる。すなわち、ＬＤ４５ａとＰＤ４１０との間の結合ロスが増減するため、ＬＤ４５ａの光電力（バックパワー）にも変動が発生する。また、上記光波長変動に伴い、光波長の違いに起因して、ＥＡ変調器４５の消光（光吸収）特性が変動する。この消光特性の変動は、フォトカレントの変動を招くため、ＬＤ４５ａの使用が、光送信機４０によるクロスポイント制御に誤差を与え、その結果、クロスポイント制御電圧Ｖdutを変動させてしまうことがある。以下においては、このような実施例４における光送信機４０の動作を、図１１を参照しながら、実施例２との相違点を中心として説明する。
【００３５】
サーミスタ４１１は、周知慣用の温度測定回路であることから詳細な説明は省略するが、温度変化による電気抵抗の変化（所定の温度抵抗特性）を利用して、ＥＡ変調器４５及びＬＤ４５ａ近傍の絶対温度を検出する。メモリ４８ｂには、ＬＤ４５ａからの光電力（ＬＤバックパワー）の温度補正係数ＢＴとフォトカレントの温度補正係数ＣＴとが、サーミスタ４１１による検出温度値Ｔ毎に格納されている。ＣＰＵ４８は、温度変化に伴う光波長の変動に応じて、演算回路４８ａによる算出結果を補正することにより、温度変化によらず、クロスポイントが一定範囲に収まるようなクロスポイント制御電圧Ｖdutを維持する。
【００３６】
図１１は、実施例４に係る温度基準Ｖdut値補正テーブル４８１ｂにおけるデータ格納例を示す図である。図１１に示すように、温度基準Ｖdut値補正テーブル４８１ｂは、検出温度値格納領域と、光電力の温度補正係数格納領域と、フォトカレントの温度補正係数格納領域とを有する。これら各領域には、ＬＤ４５ａからの光電力の温度補正係数ＢＴとフォトカレントの温度補正係数ＣＴとが、サーミスタ４１１による検出温度値Ｔに対応付けて格納されている。検出温度値Ｔには、所定の階層が設定されており、例えば、検出温度値Ｔが“Ｔ１〜Ｔ２”の範囲内の値をとる場合には、ＣＰＵ４８により、光電力の温度補正係数として“ＢＴ２”が読み出され、フォトカレントの温度補正係数として“ＣＴ２”が読み出される。また、検出温度値Ｔが“Ｔｎ―１〜Ｔｎ”の範囲にある場合には、ＣＰＵ４８により、光電力の温度補正係数として“ＢＴｎ”が読み出され、フォトカレントの温度補正係数として“ＣＴｎ”が読み出される。なお、温度基準Ｖdut値補正テーブル４８１ｂ内の格納データは、光送信機４０の設置環境の変化、あるいは、ペルチェ素子等による温度制御の有無に応じて、適宜更新可能である。
【００３７】
ＣＰＵ４８は、温度基準Ｖdut値補正テーブル４８１ｂを参照し、Ｔｎに対応する各温度補正係数ＢＴｎ、ＣＴｎ（ｎは自然数）から、Ｉm0”＝Ｉm0×ＢＴｎ及びＩp0”＝Ｉp0×ＣＴｎの各値を算出する。更に、ＣＰＵ４８は、△Ｉp＝Ｉm0”−（Ｉp0”×Ａ）により、△Ｉpの値を補正する。そして、ＣＰＵ４８は、この△Ｉpが“０”となるクロスポイント制御電圧の値Ｖdutを算出する。クロスポイント制御電圧Ｖdutは、入力端子４９を介して、変調器駆動回路４３に印加される。
【００３８】
以上説明したように、光送信機４０は、光送信機４０内の温度を検出するサーミスタ４１１を更に有する。ＣＰＵ４８は、フォトカレント検出回路４７により検出された光吸収電流と、サーミスタ４１１により検出された上記温度とに基づき、変調器駆動回路４３に印加する電圧を算出する。これにより、光送信機４０は、装置内の温度変化にも対応可能となる。すなわち、光送信機４０は、温度変化に伴う光波長（ＬＤ波長）の変動の影響を受けることなく、クロスポイントが５０％付近に位置する波形の光を出力することができる。
【００３９】
本実施例４では、光送信機４０は、温度変化に起因するフォトカレントの変動を吸収するため、装置内にサーミスタ４１１を設けるが、サーミスタ４１１は、波形補償を高精度に行う観点から、光送信機４０内の中でも、ＬＤ４５ａ近傍に設置されることが好ましい。更に好適には、サーミスタ４１１は、ＥＡ変調器４５とＬＤ４５ａとの間に設置されることが好ましい。サーミスタ４１１の設置箇所を、ＥＡ変調器４５とＬＤ４５ａとの間とすることで、サーミスタ４１１は、光波長に対して特に影響を与える温度を精度良く感知することができる。したがって、光送信機４０が、当該温度に基づく波形補償を行うことで、温度変化に伴う光波長の変動の影響を効率的に排除することができる。その結果、光送信機４０による波形補償の信頼性が向上する。
【００４０】
なお、上記各実施例では、フォトカレントを変動させると共に出力波形を劣化させる外部要因として、入力信号の振幅変動、ＬＤから出力される光電力の変動、ＬＤから出力される光の波長の変動、周辺温度の変動を想定した。しかしながら、上記要因は、これらに限らず、例えば、入力信号の波長、光信号の振幅等の変動、あるいはこれらの組合せであってもよい。
【００４１】
また、上記各実施例では、クロスポイント制御電圧の値Ｖdutとフォトカレント値Ｉp1との関係につき、光送信機が、クロスポイント制御電圧値Ｖdutを増加させると、これに伴い、フォトカレント値Ｉp1も上昇するものとした（図２Ａ、図２Ｂ参照）。しかしながら、Ｖdut−Ｉp1特性は、フォトカレント検出回路や変調器駆動回路の回路構成によって異なり、必ずしも上述の相関関係をとる必要はない。例えば、光送信機は、クロスポイント制御電圧値Ｖdutの上昇に伴い、フォトカレント値Ｉp1が減少する様な回路構成を採ることも可能である。
【００４２】
また、上記説明では、個々の実施例毎に個別の構成、及び動作を説明した。しかしながら、各実施例に係る光送信機は、他の実施例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例毎の組合せについても、２つに限らず、３つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることが可能である。例えば、上記説明では、実施例３において、実施例２に係る光送信機２０が、チューナブルＬＤ３５ａを採用する態様について説明したが、実施例３は、ＰＤの有無を問わず適用が可能であり、実施例１に係る光送信機１０と組み合わせるものとしてもよい。実施例４についても同様に、実施例２に限らず、実施例１や実施例３と組み合わせることができる。更に、１つの光送信機が、実施例１〜４において説明した全ての構成要素を併有するものとしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０、２０、３０、４０  光送信機
１１、１２、１４、１６、１９、２１、２２、２４、２６、２９、３１、３２、３４、３６、３９、４１、４２、４４、４６、４９  入力端子
１３、２３、３３、４３  変調器駆動回路
１５、２５、３５、４５  ＥＡ変調器
１５ａ、２５ａ、４５ａ  ＬＤ
１７、２７、３７、４７  フォトカレント検出回路
２７ａ  モニタ抵抗
１８、２８、３８、４８  ＣＰＵ
１８ａ、２８ａ、３８ａ、４８ａ  演算回路
１８ｂ、２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ  メモリ
２１０、３１０、４１０  ＰＤ
３５ａ  チューナブルＬＤ
３８１ｂ  波長基準Ｖdut値補正テーブル
４１１  サーミスタ
４８１ｂ  温度基準Ｖdut値補正テーブル
ＢＣＨ、ＢＣＨ１〜ＢＣＨｎ  光電力の波長補正係数
ＢＴ、ＢＴ１〜ＢＴｎ  光電力の温度補正係数
ＣＣＨ、ＣＣＨ１〜ＣＣＨｎ  フォトカレントの波長補正係数
ＣＴ、ＣＴ１〜ＣＴｎ  フォトカレントの温度補正係数
ＣＨ、ＣＨ１〜ＣＨｎ  光波長チャンネル
Ｉp0  フォトカレントの基準値
Ｉp1  フォトカレント、フォトカレント値
Ｌ１  ＥＡバイアス電圧供給ライン
Ｔ、Ｔ１〜Ｔｎ  検出温度値
Ｖdut  クロスポイント制御電圧、クロスポイント制御電圧の値
Ｖea  ＥＡバイアス電圧、ＥＡバイアス電圧の値
Ｖs  ＥＡバイアス制御電圧、ＥＡバイアス制御電圧の値
Ｒmon  モニタ抵抗値
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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