(57)【要約】【課題】プラガブル光モジュールに起因するＤＣオフセット、及び、外部から与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットの両方を補正することができるプラガブル光モジュールを提供する。【解決手段】プラガブル電気コネクタ１は、光伝送装置と、通信データ信号及び制御信号を通信可能である。光信号出力部３は、マッハツェンダ型光変調器を有し、通信データ信号に応じて変調された光変調信号ＬＳを出力する。プラガブル光レセプタ４は、光変調信号ＬＳを光ファイバへ出力可能である。制御部２は、光信号出力部３の変調動作及び位相変調領域に印加するバイアス電圧を制御する。制御部２は、マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを示す情報と、変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報と、が格納された記憶部２１と、記憶部２１に格納された情報に基づいて位相変調領域に印加するバイアス電圧を算出する演算部２２と、を有する。【選択図】図１
2017184121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送装置に対して挿抜可能に構成され、前記光伝送装置と、通信データ信号及び制御信号を通信可能であるプラガブル電気コネクタと、
光導波路上に位相変調領域が設けられたマッハツェンダ型光変調器を有し、前記プラガブル電気コネクタを介して前記光伝送装置から与えられる前記通信データ信号に応じて変調された光信号を出力する光信号出力部と、
光ファイバが挿抜可能に構成され、前記光信号出力部から出力される前記光信号を前記光ファイバへ出力可能であるプラガブル光レセプタと、
前記光信号出力部の変調動作及び前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを示す情報と、前記光伝送装置から前記光信号出力部に与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報と、が格納された記憶部と、
前記記憶部に格納された情報に基づいて前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を算出する演算部と、を備える、
プラガブル光モジュール。
【請求項２】
前記記憶部には、変調方式ごとに、前記マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを示す情報と、前記光伝送装置から前記光信号出力部に与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報と、が格納され、
前記演算部は、前記プラガブル電気コネクタを介して前記光伝送装置から与えられる前記制御信号で指定された変調方式に対応した前記記憶部に格納された情報に基づいて、前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を算出する、
請求項１に記載の  プラガブル光モジュール。
【請求項３】
前記光信号出力部は、
前記マッハツェンダ型光変調器にバイアス電圧を印加するバイアス制御部を備え、
前記バイアス制御部は、
前記マッハツェンダ型光変調器が出力する前記光信号の光強度をモニタし、モニタ結果を前記制御部に出力する光モニタ部と、
前記演算部が決定したバイアス電圧を前記位相変調領域に印加するバイアス電圧生成部と、を備える、
請求項１又は２に記載のプラガブル光モジュール。
【請求項４】
前記演算部は、前記光信号の光強度が所望の値となるように、前記バイアス電圧の算出をフィードバック制御する、
請求項３に記載のプラガブル光モジュール。
【請求項５】
前記プラガブル電気コネクタが前記光伝送装置に挿入された後に、前記変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報が、前記光伝送装置から前記プラガブル電気コネクタを介して前記記憶部に格納される、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラガブル光モジュール。
【請求項６】
前記光信号出力部は、複数のマッハツェンダ型光変調器を有する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラガブル光モジュール。
【請求項７】
前記光信号出力部は、前記複数のマッハツェンダ型光変調のそれぞれの出力と接続される複数の光導波路上に設けられた複数の位相変調領域を備える、
請求項６に記載のプラガブル光モジュール。
【請求項８】
光伝送装置と、
前記光伝送装置に挿抜可能に構成されるプラガブル光モジュールと、を備え、
前記プラガブル光モジュールは、
前記光伝送装置に対して挿抜可能に構成され、前記光伝送装置と、通信データ信号及び制御信号を通信可能であるプラガブル電気コネクタと、
光導波路上に位相変調領域が設けられたマッハツェンダ型光変調器を有し、前記プラガブル電気コネクタを介して前記光伝送装置から与えられる前記通信データ信号に応じて変調された光信号を出力する光信号出力部と、
光ファイバが挿抜可能に構成され、前記光信号出力部から出力される前記光信号を前記光ファイバへ出力可能であるプラガブル光レセプタと、
前記光信号出力部の変調動作及び前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを示す情報と、前記光伝送装置から前記光信号出力部に与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報と、が格納された記憶部と、
前記記憶部に格納された情報に基づいて前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を算出する演算部と、を備える、
光通信システム。
【請求項９】
前記プラガブル電気コネクタが前記光伝送装置に導入されたときに、
前記制御部は、予め格納された前記マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを占めす情報を前記光伝送装置に出力可能に構成され、
前記光伝送装置は、前記光伝送装置から前記光信号出力部に与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報を、前記制御部に格納可能に構成される、
請求項８に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラガブル光モジュール、光通信システム。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいては、光信号の送受信に用いられる光モジュールが搭載される。こうした光モジュールでは、マッハツェンダ型光変調器が用いられる（例えば、特許文献１）。マッハツェンダ型光変調器として、マッハツェンダ干渉計を構成する２つの光導波路の位相差が印加電圧に対して非線形に変化するものが知られている。このようなマッハツェンダ型光変調器では、２つの光導波路の片方あるいは両方に、バイアス電圧を印加するバイアス電極及びデータ信号が印加される変調電極が設けられる。
【０００３】
光導波路にバイアス電圧を印加する別の例も知られている（特許文献２）。この例では、入力された入力光を２つの光導波路に分岐し、各光導波路を伝搬した各分岐光を合成して変調光を出力する。２つの光導波路のうち、少なくとも１つの光導波路に供給されたバイアス電圧を入力光の波長に応じて制御する。さらに、入力光の波長に応じて変調光の位相を位相装置電圧で制御する。
【０００４】
また、ホスト装置とレーザ送信機及びフォトダイオード受信機との間に介在して、トランシーバを制御するコントローラが提案されている（特許文献３）。このコントローラでは、外部のホスト装置がシリアルインターフェイスを介してメモリ領域の読み取り／書き込みが可能であり、かつ、レーザ送信機及びフォトダイオード受信機からの情報をメモリに書き込み可能に構成される。そして、コントローラ内の制御回路がメモリ内の情報に基づいて、レーザ送信機の動作を制御する。
【０００５】
同様に、光電トランシーバの動作をモニタリングするホストアダプタが提案されている（特許文献４）。このホストアダプタは、トランシーバインタフェース、メモリ、比較ロジック、ホストインタフェースを有する。トランシーバインタフェースは、光電トランシーバから、光電トランシーバの動作条件に対応するデジタル値を受信する。メモリは、光電トランシーバから受信したデジタル値を含む、光電トランシーバに関連する情報を記憶するためのメモリアレイを有する。比較ロジックは、デジタル値を制限値と比較してフラグ値を生成し、生成されたフラグ値は光電トランシーバの動作中にメモリ内の所定のフラグ記憶位置に記憶される。ホスト装置は、ホストインタフェースを介して、ホスト装置が指定したメモリ内の位置の情報を読み出すことが可能である。
【０００６】
また、マッハツェンダ型光変調器を用いて構成された光多値信号送信器なども提案されている（特許文献５）。マッハツェンダ型光変調器における多値変調としては、光変調信号を偏波直交して重ね合わせるＤｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｏｎ（ＤＰ）多値位相変調方式が知られている。
【０００７】
一方で、例えばＳＦＰ（Small Form Factor Pluggable）やＸＦＰなどの規格の光通信システムにおいて、プラガブル光モジュールの利用が進展している。プラガブル光モジュールは、光伝送装置のソケットに挿抜可能な光トランシーバである。プラガブル光モジュールの制御を実施する際、プラガブル光モジュールはホスト側である光伝送装置から制御情報を受け取る。そして、受け取った制御情報に応じて、プラガブル光モジュールの動作の切替えや変更が行われる。
【０００８】
上述の通り、所望の光透過特性を維持するために変調器内部のマッハツェンダ干渉器に対して最適なバイアス電圧を印加し、光位相の状態を動的に維持する制御を行う必要があるが、プラガブル光モジュールが組み込まれたシステムにおいては、システム側からもバイアス制御が可能である。この場合、制御インタフェースを介して、光トランシーバ（プラガブル光モジュール）の状態を監視して制御を行うことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−１０１８７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６０９８５号公報
【特許文献３】特表２００４−５２３９５８号公報
【特許文献４】特表２００７−５３５２４２号公報
【特許文献５】特開２００５−３２６５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
プラガブル光モジュールでは、搭載されるマッハツェンダ型光変調器の各アームにおいて最適な光位相を維持した状態で変調信号を入力することで、光の多値位相変調信号を出力する。この場合、要求される信号品質を維持するためには、マッハツェンダ型光変調器の各アームのバイアス状態を最適化し、かつ、入力する変調信号を最適化する必要がある。しかし、プラガブル光モジュールは、プラガブル光モジュールへ変調信号を供給する装置（システム）に挿入されて用いられる。
【００１１】
上述の特許文献３及び４では、装置側とモジュール側との双方向の通信が可能であるもものの、バイアス制御はプラガブル光モジュールが担い、変調信号の最適化は装置側が担うので、それぞれの制御は分断されており、装置とプラガブル光モジュールとの間で制御状態の監視情報がやりとりされることとなる。
【００１２】
また、光伝送の信号品質を最適化するためには、装置側での制御とプラガブル光モジュール側での制御との間で、制御情報を適切にやりとりする必要があるが、そのためには国際標準で規定された、デジタルインタフェースを介した変調信号源及びプラガブル光モジュールの最適設定が必要となる。
【００１３】
本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、プラガブル光モジュールに起因するＤＣオフセット、及び、外部から与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットの両方を補正することができるプラガブル光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様であるプラガブル光モジュールは、光伝送装置に対して挿抜可能に構成され、前記光伝送装置と、通信データ信号及び制御信号を通信可能であるプラガブル電気コネクタと、光導波路上に位相変調領域が設けられたマッハツェンダ型光変調器を有し、前記プラガブル電気コネクタを介して前記光伝送装置から与えられる前記通信データ信号に応じて変調された光信号を出力する光信号出力部と、光ファイバが挿抜可能に構成され、前記光信号出力部から出力される前記光信号を前記光ファイバへ出力可能であるプラガブル光レセプタと、前記光信号出力部の変調動作及び前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを示す情報と、前記光伝送装置から前記光信号出力部に与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報と、が格納された記憶部と、前記記憶部に格納された情報に基づいて前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を算出する演算部と、を有する、ものである。
【００１５】
本発明の一態様である光通信システムは、光伝送装置と、前記光伝送装置に挿抜可能に構成されるプラガブル光モジュールと、を有し、前記プラガブル光モジュールは、前記光伝送装置に対して挿抜可能に構成され、前記光伝送装置と、通信データ信号及び制御信号を通信可能であるプラガブル電気コネクタと、光導波路上に位相変調領域が設けられたマッハツェンダ型光変調器を有し、前記プラガブル電気コネクタを介して前記光伝送装置から与えられる前記通信データ信号に応じて変調された光信号を出力する光信号出力部と、光ファイバが挿抜可能に構成され、前記光信号出力部から出力される前記光信号を前記光ファイバへ出力可能であるプラガブル光レセプタと、前記光信号出力部の変調動作及び前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記マッハツェンダ型光変調器に起因するＤＣオフセットを示す情報と、前記光伝送装置から前記光信号出力部に与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットを示す情報と、が格納された記憶部と、前記記憶部に格納された情報に基づいて前記位相変調領域に印加するバイアス電圧を算出する演算部と、を有する、ものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プラガブル光モジュールに起因するＤＣオフセット、及び、外部から与えられる変調信号に起因するＤＣオフセットの両方を補正することができるプラガブル光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールが搭載される光通信システムの要部構成例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる制御部及び光信号出力部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールを光ファイバ側から見た場合の斜視図である。
【図５】実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールを光伝送装置側から見た場合の斜視図である。
【図６】両アームの光の位相差とマッハツェンダ型光変調器の出力光の強度との関係を示す図である。
【図７】歪みが生じた場合のトランスファーカーブを示す。
【図８】パイロット信号が重畳された変調信号に対する光出力を示す図である。
【図９】変調信号のクロスポイントが正常である場合（５０％）の光信号におけるパイロット信号成分を示す図である。
【図１０】変調信号のクロスポイントがずれた場合（４０％）の光信号におけるパイロット信号成分を示す図である。
【図１１】トランスファーカーブが非対象な場合の光信号におけるパイロット信号成分を示す図である。
【図１２】実施の形態１にかかるプラガブル光モジュールにおけるＤＣオフセットの補正動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１９】
実施の形態１
実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００の構成を模式的に示すブロック図である。図２は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００が搭載される光通信システム１０００の要部構成例を示すブロック図である。図２に示すように、プラガブル光モジュール１００は、コネクタ付きの光ファイバ９１のコネクタ部が挿抜可能に構成される。コネクタ付きの光ファイバ９１のコネクタとしては、例えばＬＣ型コネクタやＭＵ型コネクタを用いることができる。プラガブル光モジュール１００は、通信ホストである光伝送装置９２から入力される制御信号ＣＯＮ１に基づいて制御される。なお、プラガブル光モジュール１００は、制御信号ＣＯＮ１とともに、光伝送装置９２からデータ信号である変調信号ＭＯＤを受信することも可能である。この場合、プラガブル光モジュール１００は、受信した変調信号ＭＯＤに基づいて変調した光変調信号ＬＳを出力することができる。光伝送装置９２は、例えば、プラガブル光モジュール１００からの通信データ信号又はプラガブル光モジュール１００に入力する通信データ信号のフレーム処理等の通信データ処理を行う。
【００２０】
プラガブル光モジュール１００は、プラガブル電気コネクタ１、制御部２、光信号出力部３及びプラガブル光レセプタ４を有する。
【００２１】
プラガブル電気コネクタ１は、光伝送装置９２に対して挿抜可能に構成される。プラガブル電気コネクタ１は、光伝送装置９２から出力される電気信号である制御信号ＣＯＮ１を受け取って、制御部２に制御信号ＣＯＮ１を転送する。また、プラガブル電気コネクタ１は、光伝送装置９２から出力される電気信号である変調信号ＭＯＤを受け取って、光信号出力部３に転送する。また、プラガブル電気コネクタ１は、制御部２から出力される電気信号ＩＮＦを光伝送装置９２に転送してもよい。
【００２２】
制御部２は、光伝送装置９２からプラガブル電気コネクタ１を介して入力される制御情報に基づいて、光信号出力部３の動作を制御する。制御信号ＣＯＮ１には、光伝送装置９２等の外部要因に関する情報が含まれる。制御部２は、記憶部２１及び演算部２２を有する。記憶部２１は、光信号出力部３からの情報と、光伝送装置９２から与えられ鵜情報とを格納可能に構成される。演算部２２は、後述するように、例えば制御信号ＣＯＮ２（例えば制御信号ＣＯＮ１に含まれる）により、光信号出力部３にバイアス電圧を指示する。
【００２３】
また、制御部２は、例えば、光信号出力部３とプラガブル光レセプタ４との間に挿入された光強度調整部（不図示）へ制御信号を与えることにより、光強度調整部を介してプラガブル光レセプタ４に出力される光変調信号ＬＳの光強度を調整することができる。
【００２４】
光信号出力部３は、マッハツェンダ型光変調器を含み、所定の変調方式で変調された光変調信号ＬＳを出力する。光信号出力部３は、マッハツェンダ型光変調器の光導波路に設けられた位相変調領域に変調信号を印加することで、光変調信号ＬＳを変調する。また、光信号出力部３は、位相変調領域にバイアス電圧を印加することで、マッハツェンダ型光変調器の動作点を調整することが可能である。なお、光信号出力部３は、位相変調、振幅変調、偏波変調などの各種の変調方式で、又は、各種の変調方式を組み合わせて光変調信号ＬＳを変調することができる。ここで、マッハツェンダ型光変調器は、例えば、半導体光変調器等である。
【００２５】
ここで、位相変調領域とは、光導波路上に形成された電極を有する領域である。そして、電極に電気信号、例えば電圧信号が印加されることにより、電極の下の光導波路の実効屈折率が変化する。その結果、位相変調領域の光導波路の実質的な光路長を変化させることができる。これにより、位相変調領域は、光導波路を伝搬する光信号の位相を変化させることができる。そして、２本の光導波路の間を伝搬する光信号間に位相差を与えることで、光信号を変調することができる。
【００２６】
制御部２及び光信号出力部３の構成について説明する。図３は、実施の形態１にかかる制御部２及び光信号出力部３の構成を示すブロック図である。光信号出力部３は、光源３１、光変調器３２、駆動回路３３及びバイアス制御部３４を有する。
【００２７】
光源３１は、例えば、半導体光素子とリング共振器とで構成される波長可変光モジュール等であり、出力光Ｌｏｒｉｇを出力する。
【００２８】
光変調器３２は、例えばマッハツェンダ型の光変調器である。なお、図１では図示しなかったが、光変調器３２は、光伝送装置９２からプラガブル電気コネクタ１を介して入力される通信データ信号に対応した変調信号ＭＯＤに応じて、出力光Ｌｏｒｉｇを変調した光変調信号ＬＳを出力する。
【００２９】
続いて、光変調器３２の構成について説明する。この例では、光変調器３２は、一般的なマッハツェンダ型光変調器を複数個組み合わせた構成を有する。この例では、光変調器３２は、２つのマッハツェンダ型光変調器３２Ａ及び３２Ｂを組み合わせた構成を有する。
【００３０】
光変調器３２は、光入力である光導波路ＷＧ１と光出力であるＷＧ２との間に、２つのマッハツェンダ型光変調器３２Ａ及び３２Ｂが並列に配置される。光導波路ＷＧ１は、マッハツェンダ型光変調器３２Ａの光入力である光導波路ＷＧ１０と、マッハツェンダ型光変調器３２Ｂの光入力である光導波路ＷＧ２０とに分岐される。
【００３１】
マッハツェンダ型光変調器３２Ａでは、光導波路ＷＧ１０は、光導波路ＷＧ１１と光導波路ＷＧ１２とに分岐される。光導波路ＷＧ１１上には、変調用電極Ｍ１１と位相調整用電極Ｐ１１とが設けられている。光導波路ＷＧ１２上には、変調用電極Ｍ１２と位相調整用電極Ｐ１２とが設けられている。光導波路ＷＧ１１の光出力側の端部と光導波路ＷＧ１２の光出力側の端部とは、光出力となる光導波路ＷＧ１３に接続される。また、光導波路ＷＧ１３には、位相調整用電極Ｐ１３が設けられる。
【００３２】
マッハツェンダ型光変調器３２Ｂでは、光導波路ＷＧ２０は、光導波路ＷＧ２１と光導波路ＷＧ２２とに分岐される。光導波路ＷＧ２１上には、変調用電極Ｍ２１と位相調整用電極Ｐ２１とが設けられている。光導波路ＷＧ２２上には、変調用電極Ｍ２２と位相調整用電極Ｐ２２とが設けられている。光導波路ＷＧ２１の光出力側の端部と光導波路ＷＧ２２の光出力側の端部とは、光出力となる光導波路ＷＧ２３に接続される。また、光導波路ＷＧ２３には、位相調整用電極Ｐ２３が設けられる。
【００３３】
光導波路ＷＧ１３と光導波路ＷＧ２３とは、光変調器３２の光出力である光導波路ＷＧ２に接続される。
【００３４】
駆動回路３３は、変調用電極Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１及びＭ２２に、それぞれ駆動信号ＳＭ１１、ＳＭ１２、ＳＭ２１及びＳＭ２２を与えることで、光信号を変調する。
【００３５】
バイアス制御部３４は、バイアス生成部３４Ａ及び光モニタ部３４Ｂを有する。バイアス生成部は、例えば、位相調整用のＤＡＣ部として構成され、制御部２からの制御により、及び、光モニタ部３４Ｂでのモニタ結果に応じて、位相調整用電極Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ３、Ｐ２１、Ｐ２２及びＰ２３に、それぞれ位相調整信号ＳＰ１１、ＳＰ１２、ＳＰ１３、ＳＰ２１、ＳＰ２２及びＳＰ２３を与えることで、光変調信号ＬＳの位相を調整することができる。光モニタ部３４Ｂは、光信号出力部３が出力する光変調信号ＬＳの光強度をモニタし、モニタ結果ＭＯＮを、制御部２及びバイアス生成部３４Ａに出力する。
【００３６】
次いで、プラガブル光モジュール１００の外観を示す。図４は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００を光ファイバ９１側から見た場合の斜視図である。図４に示す符号６１は、プラガブル光モジュール１００の上面を示す。図４に示す符号６２は、プラガブル光レセプタ４の光ファイバ９１のコネクタの差込口を示す。図５は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００を光伝送装置９２側から見た場合の斜視図である。図５に示す符号６３は、プラガブル光モジュール１００の下面を示す。図５に示す符号６４は、プラガブル電気コネクタ１の光伝送装置９２との接続部を示す。
【００３７】
次いで、バイアス設定方法について説明する。ここでは、まず、マッハツェンダ型光変調器の基本的動作について、上述のマッハツェンダ型光変調器３２Ａを例に説明する。ここでは、光導波路ＷＧ１１側を第１アームとし、光導波路ＷＧ１２側を第２アームとする。
【００３８】
例えば、変調用電極Ｍ１１及びＭ１２に変調信号を与えることで、第１アームを通過する光Ｌ１と、第２アームを通過する光Ｌ２との位相差を変化させることで、出力光Ｌ３の光強度を変化させることができる。具体的には、光Ｌ１と光Ｌ２との位相差が０°となる場合、光Ｌ１と光Ｌ２とは光導波路ＷＧ１３において同位相となるので、干渉により互いに強め合い、出力光Ｌ３の強度は最大（ＭＡＸ）となる。光Ｌ１と光Ｌ２との位相差が１８０°（π）となる場合、光Ｌ１と光Ｌ２とは光導波路ＷＧ１３において逆位相となるので、干渉により互いに打ち消し合い、出力光Ｌ３の強度は最小（ＭＩＮ）となる。
【００３９】
図６に、光Ｌ１と光Ｌ２との位相差とマッハツェンダ型光変調器３２Ａの出力光Ｌ３の強度との関係を示す。図６に示すように、マッハツェンダ型光変調器３２Ａの変調特性を示す曲線（トランスファーカーブ）として、位相の変化に伴って２πを周期とする正弦波曲線が得られる。つまり、位相差が［３６０×（ｉ−１）］°であるときに出力光Ｌ３の強度は最小となり（ただし、ｉは、１以上の整数）、位相差が［１８０×ｊ］°であるときに出力光Ｌ３の強度は最大となることがわかる（ただし、ｊは１以上の整数）。
【００４０】
なお、以下では、トランスファーカーブが呈する正弦波が最大となる点をピーク点と称し、正弦波が最少となる点をＮＵＬＬ点と称する。
【００４１】
なお、光信号出力部３の変調特性は、マッハツェンダ型光変調器３２Ａと対応させて考えることができる。光信号出力部３で見た場合、マッハツェンダ型光変調器３２Ａを第１アーム、マッハツェンダ型光変調器３２Ｂを第２アームと考えてもよい。この対応関係に関しては、以下のマッハツェンダ型光変調器の動作の説明についても、同様である。
【００４２】
次いで、マッハツェンダ型光変調器の変調特性について説明する。図６に示すように、ＮＵＬＬ点を変調中心として変調信号を与えると、光Ｌ１と光Ｌ２との間には、変調信号の振幅に応じた位相差が生じる。その結果、光変調信号である出力光Ｌ３は、左右対称の強度波形を有することとなる。
【００４３】
図６は、理想的な変調動作を示しているが、実際には、光変調器を構成する半導体のダイオード特性などにより、トランスファーカーブに歪みが生じてしまう。図７に、歪みが生じた場合のトランスファーカーブを示す。この歪みのために、位相差が−１８０°（−π）のときと、＋１８０°（π）とのときとの出力光の強度が均一ではなくなってしまい、その結果として、トランスファーカーブが左右対称ではなくなり、かつ、ＮＵＬＬ点もトランスファーカーブの中央からドリフトしてしまう現象が起こる。このドリフトは、ＤＣオフセットと称される。その結果、光変調信号である出力光Ｌ３も、同様に左右非対称となり、かつ、光強度が最小となる点もドリフトする。
【００４４】
そこで、マッハツェンダ型光変調器においては、変調信号に低周波のパイロット信号を重畳する（変調信号を低周波のパイロット信号で振幅変調する）ことで、トランスファーカーブの歪みを補正する手法が用いられる。図８は、パイロット信号が重畳された変調信号に対する光出力を示す図である。図８に示すように、パイロット信号による光出力の変動は、トランスファーカーブの変化率（傾き）が大きいほど、大きくなる。
【００４５】
このパイロット信号を用いることで、トランスファーカーブのＤＣオフセットを検出することができる。以下、詳細に説明する。図９は、変調信号のクロスポイントが正常である場合（５０％）の光信号におけるパイロット信号成分を示す図である。図１０は、変調信号のクロスポイントがずれた場合（４０％）の光信号におけるパイロット信号成分を示す図である。図９及び１０では、変調信号の振幅をＡとして、Ａが２．０Ｖｐｉ（フルレンジ）、１．８Ｖｐｉ、１．６Ｖｐｉ、１．４Ｖｐｉ、１．２Ｖｐｉの場合について示している。理想的な変調信号のクロスポイントが５０％であるのに対し、図１０に示す通り、変調中心が位相軸のマイナス方向、振幅軸のプラス方向にＤＣオフセットが発生していることが理解できる。
【００４６】
次いで、プラガブル光モジュール１００が光伝送装置９２に挿入された場合について検討する。図１１は、トランスファーカーブが非対象な場合の光信号におけるパイロット信号成分を示す図である。図１１は、変調信号の振幅をＡとして、Ａが２．０Ｖｐｉ（フルレンジ）、１．８Ｖｐｉ、１．６Ｖｐｉ、１．４Ｖｐｉ、１．２Ｖｐｉの場合について示している。この例では、光伝送装置９２からプラガブル光モジュール１００に変調信号が与えられる。図１１に示すように、ＤＣオフセットが発生しているが、変調中心が位相軸のプラス方向、振幅軸のプラス方向にＤＣオフセットが発生していることが理解できる。しかし、この場合には、ＤＣオフセットの原因が、光変調器に印加するバイアス電圧のずれによるものか、変調信号のクロスポイントのずれによるものかを判別することはできない。従って、プラガブル光モジュール１００の個体差に起因するＤＣオフセット要因と、変調信号に起因するＤＣオフセット要因とを切り分けて制御する必要が有る。
【００４７】
以下、プラガブル光モジュール１００におけるＤＣオフセットの補正動作について説明する。ＤＣオフセットの補正動作は、プラガブル光モジュール１００が光伝送装置９２と協働して行われる。図１２は、実施の形態１にかかるプラガブル光モジュール１００におけるＤＣオフセットの補正動作を示すシーケンス図である。
【００４８】
プラガブル光モジュール１００の個体差に起因するＤＣオフセットを補正するバイアス電圧を決定する。これは、例えば、プラガブル光モジュール１００の出荷検査として行うことができる。
【００４９】
まず、プラガブル光モジュール１００に対して、外部の信号源４０から理想的な変調信号を駆動回路３３に出力する（ステップＳ１）。ここで、理想的な変調信号とは、ゆがみのない、クロスポイントが５０％の変調信号である。
【００５０】
変調信号にパイロット信号を重畳した状態で、光モニタ部３４Ｂは、光変調信号ＬＳの光強度をモニタする（ステップＳ２）。この際、パイロット信号は変調用電極に与えられてもよいし、バイアス生成部３４Ａがパイロット信号を位相調整用電極に与えてもよい。光モニタ部３４Ｂは、モニタ結果であるＤＣオフセット量を、制御部２に出力する。
【００５１】
制御部２では、受け取ったオフセット量を記憶部２１に格納する（ステップＳ３）。この例では、マッハツェンダ型光変調器３２Ａのアームの一方（光導波路ＷＧ１１、変調用電極Ｍ１１及び位相調整用電極Ｐ１１）及び他方（光導波路ＷＧ１２、変調用電極Ｍ１２及び位相調整用電極Ｐ１２）、マッハツェンダ型光変調器３２Ｂのアームの一方（光導波路ＷＧ２１、変調用電極Ｍ２１及び位相調整用電極Ｐ２１）及び他方（光導波路ＷＧ２２、変調用電極Ｍ２２及び位相調整用電極Ｐ２２）の４つのＤＣオフセット量を格納してもよい。また、プラガブル光モジュール１００に適用される変調方式ごとに、ＤＣオフセット量を格納することもできる。ここでは、光変調器３２に起因するＤＣオフセット量を示す情報を、ＯＦＦ＿ＩＮと称する。
【００５２】
その後、プラガブル光モジュール１００をシステムに実装した場合について説明する。光伝送装置９２は、光伝送装置９２が出力する変調信号のクロスポイント及び振幅対電力平均比率を示す情報を、プラガブル光モジュール１００の制御部２の記憶部２１に書き込む（ステップＳ４）。ここでは、光伝送装置９２が制御部２に与える、ＤＣオフセット量に影響する外部要因を示す情報を、ＯＦＦ＿ＯＵＴと称する。
【００５３】
その後、制御部２の演算部２２は、記憶部２１から、情報ＯＦＦ＿ＩＮと情報ＯＦＦ＿ＯＵＴとを読み込む（ステップＳ５）。そして、情報ＯＦＦ＿ＩＮと情報ＯＦＦ＿ＯＵＴとから、ＤＣオフセットを補正するために位相調整用電極に与えるべきバイアス電圧を決定する（ステップＳ６）。
【００５４】
制御部２は、バイアス生成部３４Ａに制御信号を出力し、決定したバイアス電圧をバイアス生成部３４Ａに出力させる（ステップＳ７）。これにより、光伝送装置９２からの変調信号に応じてプラガブル光モジュール１００が光変調を行うときの、ＤＣオフセットを補正することができる。
【００５５】
ここで、プラガブル光モジュール１００の利点について説明する。上述の通り、プラガブル光モジュール１００によれば、予め決定したプラガブル光モジュール１００の個体差に起因するＤＣオフセット要因と、プラガブル光モジュール１００の外部から与えられる変調信号に起因するＤＣオフセット要因と、を両方とも補正することができる。更に、プラガブル光モジュール１００は、組み込まれるシステムからの情報に基づいて変調信号に起因するＤＣオフセット要因を補正できるので、組み込まれるシステムの個体差が有る場合でも、その個体差によらずに所望の変調動作を実現できる。
【００５６】
また、外部要因によるＤＣオフセット量を補正できるにもかかわらず、位相変調用電極にバイアス電圧を与える位相調整用ＤＡＣ部の構成を変更する必要がないので、プラガブル光モジュール１００を小型化できる点で有利である。
【００５７】
かつ、それぞれの制御を切り分けることができるので、プラガブル光モジュールは光伝送装置の個体差に影響されることなく動作することができる。また、光伝送装置側でもプラガブル光モジュールの個体差や種類の制限を受けずに設計が可能となり、マルチベンダー採用に繋がることによる光伝送装置全体の開発期間短縮や低コスト化を実現できる。
【００５８】
上記したプラガブル光モジュール１００の個体差によるＤＣオフセット量と、外部要因によるＤＣオフセット量とを切りわけつつ継続的にモニタすることで、プラガブル光モジュール１００とプラガブル光モジュール１００が組み込まれるシステムの経時劣化を検出することもできる。
【００５９】
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本構成では、ＤＣオフセット量に対するプラガブル光モジュール１００の個体差による寄与と、外部要因による寄与とを区別することができる。例えば、光変調信号ＬＳに現れるＤＣオフセット量を継続的にモニタすることで、ＤＣオフセット量の変化を検出することができる。この検出結果は、記憶部２１に格納できるので、光伝送装置９２に出力することができる。これにより、光伝送装置９２は、運用中のプラガブル光モジュール１００に与える変調信号の品質をモニタすることが可能となり、変調信号のフィードバック制御等の信号品質の向上を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  プラガブル電気コネクタ
２  制御部
３  光信号出力部
４  プラガブル光レセプタ
２１  記憶部
２２  演算部
３１  光源
３２  光変調器
３２Ａ、３２Ｂ          マッハツェンダ型光変調器
３３  駆動回路
３４  バイアス制御部
３４Ａ  バイアス生成部
３４Ｂ  光モニタ部
４０  信号源
９１  光ファイバ
９２  光伝送装置
１００  プラガブル光モジュール
１０００  光通信システム
ＡＲＭ１、ＡＲＭ２  アーム
ＣＯＮ１、ＣＯＮ２  制御信号
Ｌ１、Ｌ２  光
Ｌ３            出力光
Ｌｏｒｉｇ  出力光
ＬＳ  光変調信号
ＭＯＤ  変調信号
ＯＦＦ＿ＩＮ  情報
ＯＦＦ＿ＯＵＴ  情報
Ｐ１１〜Ｐ１３、Ｐ２１〜Ｐ２３  位相調整用電極
ＷＧ１、ＷＧ２、ＷＧ１０〜ＷＧ１３、ＷＧ２０〜ＷＧ２３、ＷＧ３０〜ＷＧ３３  光導波路
【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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