(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入力する光入力端と、該光入力端からの光を分岐して伝搬する第１アームおよび第２アームと、該第１、２アームを伝搬した光を合成して出力する光出力端と、前記第１アームを駆動する第１駆動信号を印加する第１電極と、前記第２アームを駆動する第２駆動信号を印加する第２電極と、を有するマッハツェンダ型光変調器を用いた光送信器において、
前記第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ調整する振幅調整部と、
前記第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ調整する位相調整部と、
前記第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出し、その振幅比率が、送信する光信号のパワーおよび伝送路の波長分散に応じて設定される光波長チャープ量に対応した値となるように、前記振幅調整部をフィードバック制御する振幅制御部と、
前記第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出し、その位相関係が、前記振幅調整部により前記第１、２駆動信号の振幅調整されたときでも逆相の関係となるように、前記位相調整部をフィードバック制御する位相制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の光送信器であって、
所定の低周波信号を、前記第１、２駆動信号の“１”側および“０”側に対称にそれぞれ重畳する低周波信号重畳部と、
前記マッハツェンダ型光変調器から出力される光信号に含まれる前記低周波信号成分を検出して動作点ドリフトの発生状態を判断し、該動作点ドリフトが補償されるように前記マッハツェンダ型光変調器の動作点を制御するドリフト制御部とを備えて構成されるとき、
前記第１、２駆動信号にそれぞれ重畳される低周波信号の各振幅が、前記光波長チャープ量に対応する振幅比率に応じて変えられることを特徴とする光送信器。
【請求項３】
請求項１に記載の光送信器であって、
所定の低周波信号を、前記第１、２駆動信号の“１”側および“０”側のいずれか片側にそれぞれ重畳する低周波信号重畳部と、
前記マッハツェンダ型光変調器から出力される光信号に含まれる前記低周波信号成分を検出して動作点ドリフトの発生状態を判断し、該動作点ドリフトが補償されるように前記マッハツェンダ型光変調器の動作点を制御するドリフト制御部とを備えて構成されるとき、
前記第１、２駆動信号にそれぞれ重畳される低周波信号の各振幅が、前記光波長チャープ量に対応する振幅比率に関係なく一定にされることを特徴とする光送信器。
【請求項４】
波長の異なる光信号を送信する複数の光送信器と、該各光送信器からの光信号を合波して伝送路に送る光合波器と、前記伝送路を伝送された光信号を波長ごとに分波する光分波器と、該光分波器で分波された各波長の光信号を受信処理する複数の光受信器とを備えた光伝送システムにおいて、
前記複数の光送信器として、請求項１〜３のいずれか１つに記載の光送信器を用いるとともに、該各光送信器では、当該波長および隣接波長にそれぞれ対応する各光受信器から送られる受信情報に基づいて、前記光波長チャープ量の設定が調整されることを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マッハツェンダ型光変調器等の外部変調器を用いた光送信器およびそれを用いた光伝送システムに関し、特に、所要の光波長チャープを与えた光信号を送信する光送信器および光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量で長距離の光通信システムでは、光信号が伝送路を伝送する際に発生する劣化を低減することが求められる。光信号の劣化原因のひとつである、自己位相変調による波形ひずみは、光送信端局側において、光信号に対し光波長チャープ（以下、単にチャープとする）を加えることによって改善することが知られている。さらに、このチャープの量は、送信する光信号のパワーおよび伝送路の波長分散に応じて、最適値が異なることが知られている。例えば、３０波の波長多重（ＷＤＭ）伝送システムでは、３０チャネルの各光信号それぞれについて最適なチャープ量が異なる。
【０００３】
光信号に対してチャープを加える従来の技術としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3：以下ＬＮとする）で形成されたマッハツェンダ（Mach Zehnder）型光変調器を利用したものが知られている。また、上記マッハツェンダ光変調器を、２分岐した各アーム（光導波路）にそれぞれ対応させて２つの駆動信号で駆動し、各々の駆動信号の振幅の割合を変化させることでチャープ量を可変にする技術も提案されている（例えば、特開平７−７２０６号公報、特開平９−８０３６３号公報等を参照）。具体的には、２つの駆動信号の電圧振幅の比率を、例えば１：０（すなわち、一方の駆動信号だけを入力する）として駆動すると、チャープ量は１となり、また、各駆動信号の電圧振幅を等しくすると、チャープ量は零となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなマッハツェンダ型光変調器を用いた従来の光送信器では、チャープ量の最適化のために、各駆動信号の振幅を最適に調整しなければならない。この駆動振幅の最適調整では、各信号の時間的な遅延が変化する場合があり、２つの駆動信号の位相差を調整する必要が生じる。しかしながら、この位相調整は、非常に手間がかかる作業であり実用上困難であった。
【０００５】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、チャープ量の調整を容易に行うことのできる光送信器および光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による光送信器の１つの態様は、光を入力する光入力端と、該光入力端からの光を分岐して伝搬する第１アームおよび第２アームと、該第１、２アームを伝搬した光を合成して出力する光出力端と、第１アームを駆動する第１駆動信号を印加する第１電極と、第２アームを駆動する第２駆動信号を印加する第２電極とを有するマッハツェンダ型光変調器を用いた光送信器において、第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ調整する振幅調整部と、第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ調整する位相調整部と、第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出し、その振幅比率が、送信する光信号のパワーおよび伝送路の波長分散に応じて設定される光波長チャープ量に対応した値となるように、振幅調整部をフィードバック制御する振幅制御部と、第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出し、その位相関係が、振幅調整部により第１、２駆動信号の振幅調整されたときでも逆相の関係となるように、位相調整部をフィードバック制御する位相制御部と、を備えて構成される。
【０００７】
かかる構成の光送信器では、マッハツェンダ型光変調器の光入力端に入力された光が２分岐されて第１、２アームを伝搬する。そして、第１、２アームを伝搬した各光は合成された後に光出力端から出力される。このマッハツェンダ型光変調器には、第１、２駆動信号が第１、２電極にそれぞれ印加されていて、第１、２アームを伝搬する各光の位相に変化が起こることで第１、２駆動信号に従った強度変調が行われると同時に、第１、２駆動信号の振幅の割合に応じたチャープが与えられる。第１、２駆動信号は、各々の振幅が振幅制御部でモニタされ、その振幅比率が、送信する光信号のパワーおよび伝送路の波長分散に応じて設定される光波長チャープ量に対応した値となるように、各振幅が振幅調整部によってフィードバック制御され、また、互いの位相が位相制御部でモニタされ、その位相関係が、振幅調整部により第１、２駆動信号の振幅調整されたときでも逆相の関係になるように、互いの位相が位相調整部によってフィードバック制御されて、第１、２電極にそれぞれ印加される。これにより、光信号に与えるチャープの最適化を容易に行うことのできる光送信器が実現可能になる。
【０００８】
また、上記の光送信器の具体的な構成として、振幅制御部が、第１、２電極を伝搬した後の第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出し、位相制御部が、第１、２電極を伝搬した後の第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出するようにしてもよい。あるいは、振幅制御部が、第１、２電極に印加する前の第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出し、位相制御部が、第１、２電極に印加する前の第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出するようにしても構わない。
【０００９】
さらに、上記の光送信器が、所定の低周波信号を、第１、２駆動信号の“１”側および“０”側に対称にそれぞれ重畳する低周波信号重畳部と、マッハツェンダ型光変調器から出力される光信号に含まれる低周波信号成分を検出して動作点ドリフトの発生状態を判断し、該動作点ドリフトが補償されるようにマッハツェンダ型光変調器の動作点を制御するドリフト制御部とを備えて構成されるとき、第１、２駆動信号にそれぞれ重畳される低周波信号の各振幅が、光波長チャープ量に対応する振幅比率に応じて変えられるようにするのが好ましい。
【００１０】
かかる構成とすることにより、動作点ドリフトを検出するために第１、２駆動信号の両側にそれぞれ重畳される各低周波信号の振幅が、主信号の振幅と伴に最適なチャープ量に対応した振幅比率に従って調整される。これにより、第１、２駆動信号の和信号は、低周波信号の重畳比率が一定となるため、チャープ量の設定が変更されて第１、２駆動信号の振幅比率が変わっても、ドリフト制御部で検出される低周波信号は一定になる。したがって、第１、２駆動信号の振幅比率を調整してチャープ量を制御するようにしても、低周波信号の重畳による動作点ドリフトの検出・制御に影響を及ぼすようなことがなくなる。
【００１１】
また、上記の光送信器が、所定の低周波信号を、第１、２駆動信号の“１”側および“０”側のいずれか片側にそれぞれ重畳する低周波信号重畳部と、マッハツェンダ型光変調器から出力される光信号に含まれる低周波信号成分を検出して動作点ドリフトの発生状態を判断し、該動作点ドリフトが補償されるようにマッハツェンダ型光変調器の動作点を制御するドリフト制御部とを備えて構成されるとき、第１、２駆動信号にそれぞれ重畳される低周波信号の各振幅が、光波長チャープ量に対応する振幅比率に関係なく一定にされるようにするのが好ましい。
【００１２】
かかる構成とすることにより、チャープ量の設定には関係しない一定の振幅の低周波信号が第１、２駆動信号の片側にそれぞれ重畳される。これにより、第１、２駆動信号の和信号は、低周波信号の重畳比率が一定となるため、チャープ量の設定が変更されて第１、２駆動信号の振幅比率が変わっても、ドリフト制御部で検出される低周波信号は一定になり、動作点ドリフトの検出・制御に影響を及ぼすようなことがなくなる。
【００１３】
さらに、上述した光送信器については、マッハツェンダ型光変調器が、光入力端の前段若しくは光出力端の後段に直列に接続される光変調部を有し、光を２段階に分けて変調するようにしてもよい。
【００１４】
かかる構成の光送信器では、マッハツェンダ型光変調器に入力される光信号が、光入力端、第１、２アームおよび光出力端を伝搬して変調されるとともに、光変調部でも変調されるようになる。このように２段階で変調された光信号には、上述した場合と同様にして、前者の光変調の際に、最適値に制御されたチャープが与えられる。これにより、例えば、ＲＺデータ形式の高速な光信号等が送信できるともに、最適なチャープ量の調整を容易に行うことが可能になる。
【００１７】
本発明による光伝送システムは、波長の異なる光信号を送信する複数の光送信器と、該各光送信器からの光信号を合波して伝送路に送る光合波器と、伝送路を伝送された光信号を波長ごとに分波する光分波器と、該光分波器で分波された各波長の光信号を受信処理する複数の光受信器とを備えた光伝送システムにおいて、複数の光送信器として、上述した本発明による光送信器を用いるとともに、該各光送信器では、当該波長および隣接波長にそれぞれ対応する各光受信器から送られる受信情報に基づいて、光波長チャープ量の設定が調整されるものである。
【００１８】
かかる構成の光伝送システムでは、各波長の光信号に与えるチャープ量が、各々の光送信器において、隣接波長への影響を考慮ながら最適値となるように調整されるようになる。これにより、各波長の光信号についてチャープ量の最適化を容易にでき、優れた伝送特性を得ることが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１において、本光送信器は、光源（ＬＤ）１と、該光源１からの光を外部変調するマッハツェンダ型光変調器２と、該マッハツェンダ型光変調器２で変調された光信号に与えられるチャープを制御するチャープ制御回路３とを備えて構成される。
【００２１】
光源１は、例えばレーザダイオード等を用いて所要の波長帯の光を発生する一般的な光源である。この光源１で発生した光は、マッハツェンダ型光変調器２における変調効率が最大となるような所定の偏光状態に保持されて、マッハツェンダ型光変調器２の光入力端２０Ａに送られる。
【００２２】
マッハツェンダ型光変調器２は、例えば、基板部２０、分岐回路２１、駆動回路２２1，２２2、振幅調整部としての可変減衰器（ATT）２３1，２３2および位相調整部としての可変遅延回路（DLY）２４1，２４2を有する。
【００２３】
基板部２０は、図２の拡大した平面図に示すように、光源１からの連続光が光入力端２０Ａに入力され、２分岐されて第１アーム２０Ｂ1および第２アーム２０Ｂ2をそれぞれ伝搬した後に、合波されて光出力端２０Ｃから外部に出力される。また、第１アーム２０Ｂ1上および第２アーム２０Ｂ2上には、略コ字形の第１電極２０Ｄ1および 第２電極２０Ｄ2がそれぞれ形成されていて、各々の電極２０Ｄ1，２０Ｄ2には、後述するような第１駆動信号ＤＳ１および第２駆動信号ＤＳ２がそれぞれ印加される。ここでは、第１駆動信号ＤＳ１が、第１電極２０Ｄ1の光入力端２０Ａ側に位置する入力端子Ｐ１INに入力され、第１アーム２０Ｂ1上を進行して、光出力端２０Ｃ側に位置する出力端子Ｐ１OUTから出力される。また、第２駆動信号ＤＳ２が、第２電極２０Ｄ2の光入力端２０Ａ側に位置する入力端子Ｐ２INに入力され、第２アーム２０Ｂ2上を進行して、光出力端２０Ｃ側に位置する出力端子Ｐ２OUTから出力される。なお、図には示さないが、第１、２電極２０Ｄ1，２０Ｄ2を囲うように接地電極を形成してもよい。また、各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2には、駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の他に、所要の値のＤＣ電圧がそれぞれ印加されるものとする。
【００２４】
分岐回路２１は、所要のビットレートのデータ信号（ＤＡＴＡ）を２分岐して各駆動回路２２1，２２2に送るものである。このデータ信号のビットレートは、任意に設定することができ、例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓを超えるような高速のビットレートとすることも可能である。
【００２５】
各駆動回路２２1，２２2は、分岐回路２１で分岐されたデータ信号を所定のレベルまで増幅等することにより、駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の元になる信号をそれぞれ生成する。なお、駆動回路２２1で生成される信号と駆動回路２２2で生成される信号とは逆相の関係にあって、プッシュプル動作する駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２が基板部２０に入力されるものとする。
【００２６】
各可変減衰器２３1，２３2は、駆動回路２２1，２２2から出力される各信号の振幅の比率が所要のチャープ量に対応した値となるように、各々の信号を減衰させるものである。各可変減衰器２３1，２３2の減衰量は、後述する電力比較回路３３から出力される制御信号に従ってそれぞれ制御される。
【００２７】
各可変遅延回路２４1，２４2は、可変減衰器２３1，２３2から出力される各信号をそれぞれ遅延させて位相を調整するためのものである。各可変遅延回路２４1，２４2の遅延量は、後述する位相比較回路３４から出力される制御信号に従って、各信号の位相が逆相の関係となるようにそれぞれ制御される。
【００２８】
チャープ制御回路３は、例えば、分岐回路３１1，３１2、電力検出器（DET）３２1，３２2、電力比較回路（POWER COMP）３３および位相比較回路（PHASE COMP）３４を有する。ここでは、電力検出器３２1，３２2および電力比較回路３３が振幅制御部として機能し、位相比較回路３４が位相制御部として機能する。
【００２９】
各分岐回路３１1，３１2は、基板部２０の出力端子Ｐ１OUT，Ｐ２OUTから出力される第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をそれぞれ２分岐する。分岐回路３１1で分岐された一方の第１駆動信号ＤＳ１は電力検出器３２1に送られ、分岐回路３１2で分岐された一方の第２駆動信号ＤＳ２は電力検出器３２2に送られる。また、各分岐回路３１1で分岐された他方の第１、２駆動信号は位相比較回路３４にそれぞれ送られる。
【００３０】
各電力検出器３２1，３２2は、各分岐回路３１1，３１2で分岐された第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の電力をそれぞれ検出し、各々の検出結果を電力比較回路３０に出力する。
【００３１】
電力比較回路３３は、各電力検出器３２1，３２2で検出された電力値を比較することによって、第１、２駆動信号の振幅の比率を求め、該比率がチャープ量の最適値に対応した値となるように、可変減衰器２３1，２３2の各減衰量をフィードバック制御する制御信号を生成する。
【００３２】
位相比較回路３４は、各分岐回路３１1，３１2で分岐された第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の位相を比較し、各々の位相が逆相の関係となるように、可変遅延回路２４1，２４2の各遅延量をフィードバック制御する制御信号を生成する。
【００３３】
次に、第１実施形態の動作について説明する。
本光送信器では、光源１で発生した連続光がマッハツェンダ型光変調器２によって外部変調される。このマッハツェンダ型光変調器２には、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２が各電極２０Ｂ1，２０Ｂ2にそれぞれ印加されていて、第１、２アーム２０Ｂ1，２０Ｂ2を伝搬する各光の位相に変化が起こり、各々の光の位相差が０またはπになると、光出力端２０Ｃから出力される光のオン・オフが生じる。これにより、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２に従った強度変調が行われる。
【００３４】
マッハツェンダ型光変調器２を用いた光変調では、本質的に波長変動が生じる。 具体的には、マッハツェンダ型光変調器２で変調された１つの光パルスにおいて、波長が時間とともに短波長（青側）から長波長（赤側）へシフトするレッドシフトと呼ばれる現象や、波長が時間とともに長波長（赤側）から短波長（青側）へシフトするブルーシフトと呼ばれる現象が発生する。本光送信器では、上記のような波長変動を利用して、送信光に対しチャープが加えられる。
【００３５】
マッハツェンダ型光変調器２において所要量のチャープを光信号に加えるためには、第１、２駆動信号の振幅比率および位相関係を適切に調整する必要がある。まず、第１、２駆動信号の振幅比率について考えると、例えば、所要のチャープ量をαとした場合、マッハツェンダ型光変調器２を片側の電極のみで駆動すると仮定したときの最適駆動電圧をＶπとして設定すれば、第１駆動信号の電圧Ｖ１および第２駆動信号の電圧Ｖ２は、次のように表すことができる。
【００３６】
Ｖ１＝（１＋α）・Ｖπ／２
Ｖ２＝（１−α）・Ｖπ／２
したがって、第１、２駆動信号の振幅比率は、送信する光信号のパワーおよび伝送路の波長分散に応じて設定されるチャープ量αの最適値に対応して決まることになる。ここでは、上記のようなチャープ量αの最適値に対応した振幅比率が電力比較回路３３に予め設定されていて、最適なチャープが光信号に加えられるように可変減衰器２３1，２３2の各減衰量を調整することで第１、２駆動信号の各振幅（電圧）がフィードバック制御される。なお、この振幅のフィードバック制御に際して、電力比較回路３３では、各電力検出器３２1，３２2で検出される電力の和が、前述した片側電極で駆動したときの最適駆動電圧Ｖπに対応する値となるような制御も同時に実行されるものとする。
【００３７】
また、第１、２駆動信号の位相関係については、各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2をそれぞれ進行する第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の位相が逆相の関係になるように調整する。ここでは、各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2の出力端子Ｐ１OUT，Ｐ２OUTから出力される第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の各位相を位相比較回路３４で比較して、逆相の関係が維持されるように可変遅延回路２４1，２４2の各遅延量を調整することで第１、２駆動信号の位相がフィードバック制御される。
【００３８】
具体的には、例えば、位相比較回路３４に入力される２つの駆動信号のうちの一方を論理反転した後に、双方の駆動信号の論理積を演算し、データ信号の１タイムスロットに対応した演算結果が得られるように、可変遅延回路２４1，２４2の各遅延量を調整すればよい。この位相制御の具体的な設定条件としては、例えば、各駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の位相が、データの１タイムスロットに対して１０％未満の範囲内で逆相の関係になるようにフィードバック制御するのが好ましい。
【００３９】
上記のように第１実施形態によれば、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の振幅および位相をモニタしてフィードバック制御するようにしたことで、最適なチャープ量の調整を容易に行うことのできる光送信器が実現可能になる。
【００４０】
次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。
図３は、第１実施形態の変形例にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。なお、図１の構成と同一の部分には同じ符号が付してあり、以下同様とする。
【００４１】
図３において、本光送信器の構成が上述の図１に示した第１実施形態の場合と異なる点は、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をモニタするための分岐回路３５1，３５2を、例えば、可変減衰器２３1，２３2および可変遅延回路２４1，２４2の間にそれぞれ挿入し、該各分岐回路３５1，３５2で分岐された第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２を、マッハツェンダ型光変調器２の各出力端子Ｐ１OUT，Ｐ２OUTから出力される第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２に代えて、分岐回路３１1，３１2に入力するようにした点である。なお、マッハツェンダ型光変調器２の各出力端子Ｐ１OUT，Ｐ２OUTには、終端器４１1，４１2がそれぞれ接続してある。上記の点以外についての構成は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４２】
このように、本発明による光送信器は、マッハツェンダ型光変調器２の各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2を通過した第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をモニタしてチャープを制御するのに限らず、各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2に入力される前の第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をモニタしてチャープを制御することも可能である。
【００４３】
なお、ここでは、可変減衰器２３1，２３2および可変遅延回路２４1，２４2の間に、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をモニタするための分岐回路３５1，３５2をそれぞれ挿入するようにしたが、これらの分岐回路３５1，３５2は、例えば、可変遅延回路２４1，２４2およびマッハツェンダ型光変調器２の入力端子Ｐ１IN，Ｐ２INの間にそれぞれ挿入するようにしてもよい。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２の実施形態では、マッハツェンダ型光変調器の動作点ドリフトを補償する機能を備えた光送信器に対して本発明を適用した場合を考える。なお、マッハツェンダ型光変調器の動作点ドリフトとは、印加される直流電圧、温度変化および経時変化などにより、マッハツェンダ型光変調器の入出力特性に変化が生じる現象のことである。
【００４５】
図４は、第２実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。図４において、本光送信器は、上述の図１に示した第１実施形態の構成について、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２に周波数ｆ0の低周波信号をそれぞれ重畳する低周波信号重畳部としての重畳回路５０1，５０2を設けると共に、マッハツェンダ型光変調器２から出力される光信号に含まれる低周波信号成分を検出し、重畳前の低周波信号の位相と比較して動作点ドリフト方向を検出する低周波信号検出部５１と、該低周波信号検出部５１で検出された動作点ドリフト方向に応じて、マッハツェンダ型光変調器２の動作点をドリフト方向と同方向に制御するドリフト制御部５２とを設けたものである。上記のようなマッハツェンダ型光変調器２の動作点ドリフトを補償するための構成は、例えば、特開平３−２５１８１５号公報等に記載された公知の構成と同様である。本実施形態の構成は、最適なチャープ量に対応して第１、２駆動信号の振幅比率を制御するようにしても、低周波信号を用いた動作点ドリフトの検出・制御に影響を与えないような措置を施したことを特徴とするものである。
【００４６】
各重畳回路５０1，５０2は、図示しない低周波発振器から出力される所定の低周波信号を、駆動回路２２1，２２2から出力される高速主信号の“１”側および“０”側に対称に重畳（振幅変調）し、該低周波信号が重畳された信号を可変減衰器２３1，２３2にそれぞれ出力する。
【００４７】
低周波信号検出部５１は、例えば、マッハツェンダ型光変調器２から出力される光信号の一部を分岐し、該分岐光を電気信号に変換して周波数ｆ0成分を抽出する。そして、抽出した周波数ｆ0成分の信号と低周波発振器からの低周波信号との位相を比較し、その位相差に応じた信号をドリフト制御部５２に出力する。
【００４８】
ドリフト制御部５２は、低周波信号検出部５１からの信号に応じて、マッハツェンダ型光変調器２の各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2に印加されるＤＣ電圧の値を制御する。
【００４９】
なお、上記の低周波信号検出部５１およびドリフト制御部５２に対応する具体的な回路構成は、前述した特開平３−２５１８１５号公報に詳しく開示されているのでここでの説明を省略する。
【００５０】
上記のような構成の光送信器では、駆動回路２２1，２２2から出力される各高速主信号に対して、低周波信号が“１”側および“０”側に対称に重畳される。そして、低周波信号が重畳された各信号は、最適なチャープ量に対応した振幅比率となるように可変減衰器２３1，２３2でそれぞれ減衰され、また、各々の位相が逆相の関係となるように可変遅延回路２４1，２４2でそれぞれ遅延されて、基板部２０の各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2にそれぞれ入力される。
【００５１】
図５は、マッハツェンダ型光変調器２に入力される駆動信号の波形例を示す図であって、（Ａ）は入力端子Ｐ１INに入力される第１駆動信号ＤＳ１の波形、（Ｂ）はＰ２INに入力され第２駆動信号ＤＳ２の波形、（Ｃ）は第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和に相当する波形を示すものである。
【００５２】
図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、各駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２は、周波数ｆ0の低周波信号が“１”側および“０”側にそれぞれ重畳され、その重畳成分を含む全体の振幅が、最適なチャープ量に対応した比率に応じて制御される。これはすなわち、動作点ドリフトを検出するために駆動信号に重畳される低周波信号の振幅が、高速主信号の振幅と伴に、最適なチャープ量に対応した振幅比率に従って同時に調整されることを意味する。このような第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２が各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2に入力されると、図５（Ｃ）に示すような駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和に相当する信号に従って光が変調されるようになる。この駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和信号は、低周波信号の重畳比率が一定（図においてＶｆ0／ＶP＝一定）となるため、最適なチャープ量の設定が変更されて第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の振幅比率が変わっても、低周波信号検出部５１で検出される低周波信号は一定になる。したがって、第１、２駆動信号の振幅比率を調整してチャープ量を制御するようにしても、低周波信号の重畳による動作点ドリフトの検出・制御に影響を及ぼすようなことがなくなる。
【００５３】
このように第２実施形態によれば、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２に対して、低周波信号を“１”側および“０”側に対称に重畳する場合、各駆動信号に重畳する低周波信号の振幅についても、最適なチャープ量に対応した振幅比率に応じて調整するようにしたことで、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和信号における低周波信号の重畳比率が一定になるため、動作点ドリフトの検出・制御を確実に行うことができる。これにより、最適なチャープ量の調整を容易に行うことができ、かつ、光変調器の動作点ドリフトを補償して光信号の安定した外部変調を行うことができる光送信器の実現が可能になる。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、マッハツェンダ型光変調器の動作点ドリフトを補償する機能を備えた光送信器に対して本発明を適用した、第２実施形態とは異なる別の構成を考える。
【００５５】
図６は、第３実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。図６において、本光送信器の構成が上述の図４に示した第２実施形態の構成と異なる点は、第２実施形態で用いた重畳回路５０1，５０2に代えて、第１、２駆動信号の“１”側または“０”側の片側に低周波信号を重畳する重畳回路５０1’，５０2’を、可変減衰器２３1，２３2および可変遅延回路２４1，２４2の間に設けた点である。上記以外の点についての構成は、第２実施形態の場合と同様である。
【００５６】
上記のような構成の光送信器では、駆動回路２２1，２２2からの出力信号（高速主信号）が、最適なチャープ量に対応した振幅比率になるように各可変減衰器２３1，２３2で減衰された後に重畳回路５０1’，５０2’にそれぞれ送られる。重畳回路５０1’，５０2’では、所要の振幅比率に調整された高速主信号の“１”側または“０”側の片側に周波数ｆ0の低周波信号が重畳される。そして、低周波信号が重畳された各信号は、各々の位相が逆相の関係となるように可変遅延回路２４1，２４2でそれぞれ遅延されて、基板部２０の各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2にそれぞれ入力される。
【００５７】
図７は、マッハツェンダ型光変調器２に入力される駆動信号の波形例を示す図であって、（Ａ）は入力端子Ｐ１INに入力される第１駆動信号ＤＳ１の波形、（Ｂ）はＰ２INに入力され第２駆動信号ＤＳ２の波形、（Ｃ）は第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和に相当する波形を示すものである。
【００５８】
図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、各駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２は、高速主信号成分の振幅比率には依存せず、互いに等しい一定の振幅を持つ低周波信号が、振幅の調整された高速主信号成分の、ここでは“０”側に重畳されている。このような第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２が各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2に入力されると、図７（Ｃ）に示すような駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和に相当する信号に従って光が変調されるようになる。なお、図７（Ｃ）の０Ｖより上側の部分が第１駆動信号ＤＳ１に相当し（ただし、極性が反転している）、下側の部分が第２駆動信号ＤＳ２に相当する。このような駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和信号は、低周波信号の重畳比率が一定（図においてＶｆ0／ＶP＝一定）となるため、最適なチャープ量の設定が変更されて第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の高速主信号成分の振幅比率が変わっても、低周波信号検出部５１で検出される低周波信号は一定になる。したがって、第１、２駆動信号の振幅比率を調整してチャープ量を制御するようにしても、低周波信号の重畳による動作点ドリフトの検出・制御に影響を及ぼすようなことがなくなる。
【００５９】
このように第３実施形態によれば、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２に対して、低周波信号を“１”側または“０”側の片側に重畳する場合、各駆動信号に重畳する低周波信号の振幅は、最適なチャープ量に対応した振幅比率に関係なく一定となるようにしたことで、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の和信号における低周波信号の重畳比率が一定になるため、第２実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
なお、上記第３実施形態では、可変減衰器２３1，２３2および可変遅延回路２４1，２４2の間に重畳回路５０1’，５０2’を設けるようにしたが、例えば、重畳回路５０1’，５０2’およびマッハツェンダ型光変調器２の入力端子Ｐ１IN，Ｐ２INの間に重畳回路５０1’，５０2’を設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、第２、３実施形態では、マッハツェンダ型光変調器２の各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2を通過した第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をモニタしてチャープを制御する構成としたが、第１実施形態の変形例で説明した場合と同様に、各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2に入力される前の第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２をモニタしてチャープを制御することも可能である。
【００６２】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態では、マッハツェンダ型光変調器を２段直列に接続してＲＺデータ形式の高速な光信号を送信できるようにした光送信器に対して本発明を適用した場合を考える。
【００６３】
図８は、第４実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。図８において、本光送信器は、光源（ＬＤ）１と、該光源１からの光を２段階に分けて外部変調するマッハツェンダ型光変調器２’と、該マッハツェンダ型光変調器２’で変調された光信号に与えられるチャープを制御するチャープ制御回路３’とを備えて構成される。
【００６４】
マッハツェンダ型光変調器２’の構成が第１実施形態で用いたマッハツェンダ型光変調器２の構成と異なる部分は、１段階で変調を行う基板部２０に代えて、該基板部２０の前段に同様のマッハツェンダ型光変調器を直列に接続して２段階で変調を行うようにした基板部６０を用い、該基板部６０の前段側に駆動信号を与えるための駆動回路（ATT）６１および可変遅延回路（DLY）６２を設けた部分である。なお、基板部６０の後段側は、第１実施形態の基板部２０と同様であり、また、その後段側に第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２を与えるための構成についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００６５】
基板部６０の前段側では、光源１からの連続光が光入力端６０Ａに入力され、２分岐されて第１アーム６０Ｂ1および第２アーム６０Ｂ2をそれぞれ伝搬した後に、合波されて光出力端６０Ｃから後段側の光入力端２０Ａに出力される。また、第１アーム６０Ｂ1上には、電極６０Ｄが形成されていて、この電極６０Ｄには、後述するような第３駆動信号ＤＳ３が光入力端６０Ａ側から印加される。このような２段構成の基板部６０では、光源１からの連続光が前段側においてＮＲＺ形式のデータ信号に従って強度変調され、さらに、後段側においては前段側の変調に対応したクロック信号に従って強度変調されて、最終的にＲＺデータ形式の光信号が生成される。なお、光信号に与えるチャープ量は、第１実施形態の場合と同様にして、後段側に印加する第1、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の振幅比率を調整することによって制御される。
【００６６】
駆動回路６１は、ＮＲＺ形式で所要のビットレートのデータ信号（ＤＡＴＡ）を所定のレベルまで増幅等することにより、駆動信号ＤＳ３の元になる信号を生成し、可変遅延回路６２に出力する。
【００６７】
可変遅延回路６２は、駆動回路６１から出力される信号を遅延させて位相を調整するためのものである。この可変遅延回路６２の遅延量は、後述する位相比較回路３４’から出力される制御信号に従って制御される。
【００６８】
チャープ制御回路３’の構成が第１実施形態で用いたチャープ制御回路３の構成と異なる点は、位相比較回路３４に代えて、分岐回路３１1，３１2で分岐された第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の各位相および基板部６０の前段側の電極６０Ｄを通過した第３駆動信号の位相を比較する位相比較回路（PHASE COMP）３４’を設けた点である。
【００６９】
位相比較回路３４’は、第１〜３駆動信号ＤＳ１〜ＤＳ３の各位相が図９の波形図に示すような関係になるように、可変遅延回路２４1，２４2，６２の各遅延量をフィードバック制御する制御信号を生成する。すなわち、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２については、第１実施形態の場合と同様にして、各分岐回路３１1，３１2で分岐された第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の位相を比較し、各々の位相が逆相の関係となるように、可変遅延回路２４1，２４2の各遅延量をフィードバック制御する。また、第３駆動信号ＤＳ３については、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２の位相と、基板部６０の前段側の電極６０Ｄを通過した第３駆動信号の位相とを比較し、第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２が最大または最小になるタイミングが、第３駆動信号ＤＳ３のデータの変化点または１データ長の中央にほぼ一致するように、可変遅延回路６２の遅延量をフィードバック制御する制御信号を生成する。
【００７０】
上記のような構成の光送信器では、光源１で発生した連続光が、マッハツェンダ型光変調器２’の前段側においてＮＲＺデータ変調される。このとき光信号にチャープが与えられることになるが、ここでのチャープは一定である。そして、ＮＲＺデータ変調された光信号は、マッハツェンダ型光変調器２’の後段側においてクロック信号に従い変調されることでＲＺデータ形式に変換される。このとき、第１実施形態の場合と同様にして、最適なチャープ量に対応した振幅比率で逆相の関係となるようにフィードバック制御された第１、２駆動信号ＤＳ１，ＤＳ２が後段側の各電極２０Ｄ１，２０Ｄ２に印加されるため、チャープ量の調整が容易に行われる。
【００７１】
このように第４実施形態によれば、ＲＺデータ形式の高速な光信号を送信するためにマッハツェンダ型光変調器を２段直列に接続したような構成においても、２つのアームを同時に駆動して変調を行う側について、本発明を適用することにより第１実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００７２】
なお、上記の第４実施形態では、マッハツェンダ型光変調器２’の各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2，６０Ｄを通過した第１〜３駆動信号ＤＳ１〜ＤＳ３をモニタしてチャープを制御する構成としたが、第１実施形態の変形例で説明した場合と同様に、各電極２０Ｄ1，２０Ｄ2，６０Ｄに入力される前の第１〜３駆動信号ＤＳ１〜ＤＳ３をモニタしてチャープを制御することも可能である。この場合の要部構成を示すブロック図を、図１０に示しておく。ここでは、第３駆動信号ＤＳ３を取り出すための分岐回路６３が、駆動回路６１および可変遅延回路６２の間に設けられ、分岐された第３駆動信号ＤＳ３が位相比較回路３４’に送られる。なお、電極６０Ｄの出力端子には終端器４１3が接続してある。
【００７３】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
第５実施形態では、マッハツェンダ型光変調器と光位相変調器とを直列に接続した外部変調器を用いた光送信器に対して本発明を適用した場合を考える。
【００７４】
図１１は、第５実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
図１１において、本光送信器は、光源（ＬＤ）１と、直列に接続したマッハツェンダ型光変調器および光位相変調器により光源１からの光を変調する外部変調器７と、該外部変調器７で変調された光信号に与えられるチャープを制御するチャープ制御回路８とを備えて構成される。
【００７５】
外部変調器７は、例えば、基板部７０、駆動回路７１，７３、可変遅延回路（DLY）７２，７５、可変減衰器（ATT）７４を有する。
基板部７０は、前段側に配置されたマッハツェンダ型光変調器で強度変調を行い、後段側に配置された光位相変調器で位相変調を行い光信号にチャープを与える。これらマッハツェンダ型光変調器および光位相変調器は、同一のＬＮ基板上に形成されていて、変調効率が最大となるような所定の偏光状態に保持された光が、光源１からマッハツェンダ型光変調器の一端に入力される。
【００７６】
具体的には、前段側のマッハツェンダ型光変調器では、光源１からの連続光が光入力端７０Ａに入力される。２分岐されて第１アーム７０Ｂ1および第２アーム７０Ｂ2をそれぞれ伝搬した後に、合波されて光出力端７０Ｃから後段側の光位相変調器に出力される。また、第１アーム７０Ｂ1上には、電極７０Ｄが形成されていて、この電極７０Ｄには、後述するような駆動信号ＤＳａが光入力端７０Ａ側から印加される。
【００７７】
後段側の光位相変調器では、前段側の光出力端７０Ｃからの光信号が光導波路７０Ｅに入力され、この光導波路７０Ｅ上の所定の部位には電極７０Ｆが形成されている。この電極７０Ｆには、後述するような駆動信号ＤＳｂが光入力側から印加される。
【００７８】
基板部７０のマッハツェンダ型光変調器を駆動する駆動信号ＤＳａは、駆動回路７１および可変遅延回路７２で生成される。駆動回路７１は、所要のビットレートのデータ信号（DATA）を所定のレベルまで増幅等することにより、駆動信号ＤＳａの元になる信号を生成し、可変遅延回路７２に出力する。可変遅延回路７２は、駆動回路７１から出力される信号を遅延させて位相を調整するためのものである。この可変遅延回路７２の遅延量は、後述する位相比較回路８３から出力される制御信号に従って制御される。
【００７９】
基板部７０の光位相変調器を駆動する駆動信号ＤＳｂは、駆動回路７３、振幅調整部としての可変減衰器７４および位相調整部としての可変遅延回路７５で生成される。駆動回路７３は、前段側の強度変調で用いられたデータ信号に対応したクロック信号（CLOCK）を所定のレベルまで増幅等することにより、駆動信号ＤＳｂの元になる信号を生成し、可変減衰器７４に出力する。可変減衰器７４は、駆動回路７３から出力される信号の振幅が所要のチャープ量に対応した値となるように減衰させるものであって、その減衰量は、電力検出器８２の検出結果に従って制御される。可変遅延回路７５は、可変減衰器７４から出力される信号を遅延させて位相を調整するためのものである。この可変遅延回路７５の遅延量は、位相比較回路８３から出力される制御信号に従って制御される。
【００８０】
チャープ制御回路８は、例えば、分岐回路８１、電力検出器（DET）８２および位相比較回路（PHASE COMP）８３を有する。ここでは、電力検出器８２が振幅制御部に相当し、位相比較回路８３が位相制御部に相当する。
【００８１】
分岐回路８１は、基板部７０の電極７０Ｆを通過した駆動信号ＤＳｂを２分岐し、電力検出器８２および位相比較回路８３にそれぞれ送る。電力検出器８２は、分岐回路８１で分岐された駆動信号ＤＳｂの電力を検出し、その結果を可変減衰器７４に伝える。位相比較回路８３は、分岐回路８１で分岐された駆動信号ＤＳｂの位相と、基板部７０の電極７０Ｄを通過した駆動信号ＤＳａの位相とを比較し、駆動信号ＤＳｂが最大または最小になるタイミングが、駆動信号ＤＳａのデータの変化点または１データ長の中央にほぼ一致するように、可変遅延回路７２，７５の各遅延量をフィードバック制御する制御信号を生成する。
【００８２】
上記のような構成の光送信器では、光源１で発生した連続光が、外部変調器７の前段側のマッハツェンダ型光変調器において駆動信号ＤＳａに応じて強度変調される。そして、強度変調された光信号は、後段側の光位相変調器において駆動信号ＤＳｂに応じて位相変調されることでチャープが与えられる。このとき光信号に与えられるチャープ量は、駆動信号ＤＳｂの振幅に応じて変化するため、送信する光信号のパワーおよび伝送路の波長分散に応じて設定されるチャープ量の最適値に対応した振幅になるように、電力検出器８２の検出結果を用いて、可変減衰器７４の減衰量がフィードバック制御される。また、振幅が調整された駆動信号ＤＳｂは、その位相を前段側の駆動信号ＤＳａに揃える必要があるので、位相比較回路８３で生成される制御信号により可変遅延回路７２，７５の各遅延量を制御して位相調整が行われる。これにより、前段側で強度変調された光信号に対して後段側で最適なチャープが与えられるようになる。
【００８３】
このように第５実施形態によれば、マッハツェンダ型光変調器と光位相変調器とを直列に接続した外部変調器を用いる構成においても、光位相変調器の駆動信号ＤＳｂが、チャープ量の最適値に対応した振幅となり、かつ、マッハツェンダ型光変調器の駆動信号ＤＳａと位相が揃うようにフィードバック制御を行うことで、最適なチャープ量の調整を容易に行うことのできる光送信器が実現可能になる。
【００８４】
なお、上記第５実施形態の応用例として、光位相変調器の代わりに偏波スクランブラを用いることも可能である。偏波スクランブラは、光の二つの偏光成分の位相差を変えることで偏光状態を変える機能を持ち、本質的に波長変動が生じる点でマッハツェンダ型光変調器や光位相変調器と同様である。具体的には、例えば、ＬＮで形成された光位相変調器の光軸に対し、入射光の偏光面を４５度傾けて入射することで、ＬＮの複屈折率によって２つの偏光成分の位相差を変えることができる。このような偏波スクランブラを用いることにより、チャネル間で偏波の相関を低減することが可能になり、さらに、第５実施形態と同様にして本発明を適用することで最適なチャープ量の調整を容易に行うことができるようになる。
【００８５】
次に、本発明による光伝送システムについて説明する。
図１２は、本発明の実施形態にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００８６】
図１２において、本光伝送システムは、波長の異なる光信号を送信するｎ個の光送信器ＴＸ１，ＴＸ２…ＴＸｎと、各光送信器ＴＸ１〜ＴＸｎから出力される光信号を波長多重して伝送路Ｌに送信する光合波器９０と、伝送路Ｌの途中に所要の間隔で挿入された光中継器９１と、伝送路Ｌおよび光中継器９１を通って中継伝送された光信号を波長ごとに分波する光分波器９２と、該光分波器９２で分波された各波長の光信号を受信処理するｎ個の光受信器ＲＸ１，ＲＸ２，…ＲＸｎとから構成される。
【００８７】
各光送信器ＴＸ１〜ＴＸｎは、上述の第１〜５実施形態に示した光送信器のうちのいずれかがそれぞれ適用され、伝送路Ｌの波長分散などに応じて設定した所要量のチャープが与えられた光信号を発生する。ここでは、各光送信器ＴＸ１〜ＴＸｎにおけるチャープ量の設定が、対応する光受信器ＲＸ１〜ＲＸｎから送られてくる受信情報に応じて調整される。
【００８８】
各光受信器ＲＸ１〜ＲＸｎは、光分波器９２で分波された対応する波長の光信号を受信してデータ再生などの受信処理をそれぞれ行う。ここでは、各光受信器ＲＸ１〜ＲＸｎにおいて、誤り訂正符号処理によって符号誤りを訂正する際に符号誤り率に関する情報が監視され、その符号誤り率が受信情報として対応する光送信器ＴＸ１〜ＴＸｎにそれぞれ送られる。
【００８９】
なお、光合波器９０、各光中継器９１および光分波器９２は、一般的な光伝送システムに用いられるものと同様である。
上記のような構成の光伝送システムでは、上述の第１〜５実施形態で説明したのと同様にして、各光送信器ＴＸ１〜ＴＸｎごとに、光信号に与えるチャープ量が最適値となるように調整される。このとき、例えば図１３に示すように、ある波長の光信号（チャネルｋ［Ch.k］とする）に与えるチャープ量が大きくなると、伝送後に光受信器で受信される光信号のスペクトルが図に破線で示すように広がり、隣のチャネルへのクロストークとなって、隣接チャネルの伝送品質劣化につながる可能性がある。そこで、本実施形態では、各光受信器ＲＸ１〜ＲＸｎにおいて符号誤り率を監視し、隣接チャネルへの影響を考慮しながら、当該チャネルの最適なチャープ量を調整することによって、隣接チャネルの符号誤り率が劣化しないようなチャープ量の制御が実施される。
【００９０】
具体的には、チャネルｋに対するチャープ量の制御を行う場合、まず、対応するチャネルｋ用の光受信器から送られてくる符号誤り率を用いて、該符号誤り率が最小になるように駆動信号の振幅比率等を設定してチャープ量を調整する。次に、両隣のチャネルに対応するチャネルk-1用光受信器およびチャネルk+1用光受信器から送られてくる各符号誤り率を用いて、各々の符号誤り率が小さくなるように、チャネルｋ用光送信器におけるチャープ量を微調整する。このようなチャープ量の制御を各チャネルについて順次実施することにより、隣接チャネルへの影響を考慮したチャープ量の最適化が行われるようになる。
【００９１】
なお、光受信器において符号誤りが発生しないほど光伝送システムのＳＮが良好な状態にあるときには、上記のような符号誤り率を用いたチャープ量の制御を行うことは難しい。このような場合には、例えば、送信側で行われるプリエンファシスなどの設定を変化させ、誤り訂正符号処理により訂正可能な程度にＳＮを劣化させて、チャープ量の制御を行うことも可能である。
【００９２】
上記のように本光伝送システムによれば、最適なチャープ量の調整を容易に行うことのできる光送信器を用いるとともに、光受信器で得られる符号誤り率等の受信情報を用いて隣接チャネルへの影響を考慮しながらチャープ量の最適化を行うことで、優れた伝送特性が容易に得られる光伝送システムを実現することが可能になる。
【００９３】
なお、上記の実施形態では、各光受信器で得られる受信情報として符号誤り率を考えたが、本発明で用いる受信情報はこれに限られるものではなく、受信特性を表す様々な情報を利用することが可能である。また、伝送路Ｌの途中に光中継器を配置する構成を示したが、光中継器を必要としないシステムに本発明を適用しても構わない。
【００９４】
（付記１）  光を入力する光入力端と、該光入力端からの光を分岐して伝搬する第１アームおよび第２アームと、該第１、２アームを伝搬した光を合成して出力する光出力端と、前記第１アームを駆動する第１駆動信号を印加する第１電極と、前記第２アームを駆動する第２駆動信号を印加する第２電極とを有するマッハツェンダ型光変調器を用いた光送信器において、
前記第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ調整する振幅調整部と、
前記第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ調整する位相調整部と、
前記第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出して前記振幅調整部をフィードバック制御する振幅制御部と、
前記第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出して前記位相調整部をフィードバック制御する位相制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする光送信器。
【００９５】
（付記２）  付記１に記載の光送信器であって、
前記振幅制御部が、前記第１、２電極を伝搬した後の第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出し、前記位相制御部が、前記第１、２電極を伝搬した後の第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出することを特徴とする光送信器。
【００９６】
（付記３）  付記１に記載の光送信器であって、
前記振幅制御部が、前記第１、２電極に印加する前の第１、２駆動信号の各振幅をそれぞれ検出し、
前記位相制御部が、前記第１、２電極に印加する前の第１、２駆動信号の各位相をそれぞれ検出することを特徴とする光送信器。
【００９７】
（付記４）  付記１に記載の光送信器であって、
所定の低周波信号を、前記第１、２駆動信号の“１”側および“０”側に対称にそれぞれ重畳する低周波信号重畳部と、
前記マッハツェンダ型光変調器から出力される光信号に含まれる前記低周波信号成分を検出して動作点ドリフトの発生状態を判断し、該動作点ドリフトが補償されるように前記マッハツェンダ型光変調器の動作点を制御するドリフト制御部とを備えて構成されるとき、
前記第１、２駆動信号にそれぞれ重畳される低周波信号の各振幅が、前記光波長チャープ量に対応する振幅比率に応じて変えられることを特徴とする光送信器。
【００９８】
（付記５）  付記１に記載の光送信器であって、
所定の低周波信号を、前記第１、２駆動信号の“１”側および“０”側のいずれか片側にそれぞれ重畳する低周波信号重畳部と、
前記マッハツェンダ型光変調器から出力される光信号に含まれる前記低周波信号成分を検出して動作点ドリフトの発生状態を判断し、該動作点ドリフトが補償されるように前記マッハツェンダ型光変調器の動作点を制御するドリフト制御部とを備えて構成されるとき、
前記第１、２駆動信号にそれぞれ重畳される低周波信号の各振幅が、前記光波長チャープ量に対応する振幅比率に関係なく一定にされることを特徴とする光送信器。
【００９９】
（付記６）  付記１に記載の光送信器であって、
前記マッハツェンダ型光変調器が、前記光入力端の前段若しくは前記光出力端の後段に直列に接続される光変調部を有し、光を２段階に分けて変調することを特徴とする光送信器。
【０１００】
（付記７）  マッハツェンダ型光変調器および光位相変調器を直列に接続した外部変調器を用いた光送信器において、
前記光位相変調器を駆動する駆動信号の振幅を調整する振幅調整部と、
前記駆動信号の位相を調整する位相調整部と、
前記駆動信号の振幅を検出し、該振幅が光信号の伝送劣化を低減すべく設定した光波長チャープ量に対応する値となるように、前記振幅調整部をフィードバック制御する振幅制御部と、
前記駆動信号の位相を検出し、該位相が前記マッハツェンダ型光変調器を駆動する信号の位相と揃うように、前記位相調整部をフィードバック制御する位相制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする光送信器。
【０１０１】
（付記８）  付記７に記載の光送信器であって、
前記外部変調器が、前記光位相変調器に代えて偏波スクランブラを用いたことを特徴とする光送信器。
【０１０２】
（付記９）  波長の異なる光信号を送信する複数の光送信器と、該各光送信器からの光信号を合波して伝送路に送る光合波器と、前記伝送路を伝送された光信号を波長ごとに分波する光分波器と、該光分波器で分波された各波長の光信号を受信処理する複数の光受信器とを備えた光伝送システムにおいて、
前記複数の光送信器として、付記１または７に記載の光送信器を用いるとともに、該各光送信器では、当該波長および隣接波長にそれぞれ対応する各光受信器から送られる受信情報に基づいて、前記光波長チャープ量の設定が調整されることを特徴とする光伝送システム。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光送信器は、マッハツェンダ型光変調器を駆動する第１、２駆動信号の各々の振幅および位相をモニタして、振幅調整部および位相調整部をそれぞれフィードバック制御するようにしたことで、光信号に与えるチャープ量の最適化を容易に行うことができる。
【０１０４】
また、本発明の光伝送システムは、送信波長の異なる複数の光送信器として上記のような本発明による光送信器を使用するとともに、光受信器で得られる受信情報を用いて、隣接チャネルへの影響を考慮しながら、各光送信器についてのチャープ量の設定を最適化するようにしたことで、優れた伝送特性を容易に得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に用いられる基板部を拡大して示した平面図である。
【図３】第１実施形態の変形例にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態について、マッハツェンダ型光変調器に入力される駆動信号の波形例を示す図であって、（Ａ）は第１駆動信号の波形、（Ｂ）は第２駆動信号の波形、（Ｃ）は第１、２駆動信号の和に相当する波形を示すものである。
【図６】本発明の第３実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施形態について、マッハツェンダ型光変調器に入力される駆動信号の波形例を示す図であって、（Ａ）は第１駆動信号の波形、（Ｂ）は第２駆動信号の波形、（Ｃ）は第１、２駆動信号の和に相当する波形を示すものである。
【図８】本発明の第４実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図９】第４実施形態について、第１〜３駆動信号の位相関係を説明する図である。
【図１０】第４実施形態の変形例にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第５実施形態にかかる光送信器の要部構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明による光伝送システムの実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】光伝送システムの実施形態について、チャープ量の増大に伴う隣接チャネルへの影響を説明する図である。
【符号の説明】
１    光源（LD）
２，２’    マッハツェンダ型光変調器
３，３’，８    チャープ制御回路
７    外部変調器
２０，６０，７０    基板部
２０Ａ，６０Ａ，７０Ａ    光入力端
２０Ｂ1，６０Ｂ1，７０Ｂ1    第１アーム
２０Ｂ2，６０Ｂ2，７０Ｂ2    第２アーム
２０Ｃ，６０Ｃ    光出力端
２０Ｄ1，２０Ｄ2，６０Ｄ，７０Ｄ，７０Ｆ    電極
２１，３１1，３１2，３５1，３５2，６３，８１    分岐回路
２２1，２２2，６１，７１，７３    駆動回路
２３1，２３2，７４    可変減衰器（ATT）
２４1，２４2，６２，７２，７５    可変遅延回路（DLY）
３２1，３２2，８２    電力検出器（DET）
３３    電力比較回路（POWER COMP）
３４，３４’，８３    位相比較回路（PHASE COMP）
４１1，４１2，４１3    終端器
５０1，５０2，５０1’，５０2’    重畳回路
５１    低周波信号検出部
５２    ドリフト制御部
７０Ｅ    光導波路
９０    光合波器
９１    光中継器
９２    光分波器
ＴＸ１〜ＴＸｎ    光送信器
ＲＸ１〜ＲＸｎ    光受信器
ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３，ＤＳａ，ＤＳｂ    駆動信号
【図１】
0004108254.tif 000002
【図２】
0004108254.tif 000003
【図３】
0004108254.tif 000004
【図４】
0004108254.tif 000005
【図５】
0004108254.tif 000006
【図６】
0004108254.tif 000007
【図７】
0004108254.tif 000008
【図８】
0004108254.tif 000009
【図９】
0004108254.tif 000010
【図１０】
0004108254.tif 000011
【図１１】
0004108254.tif 000012
【図１２】
0004108254.tif 000013
【図１３】
0004108254.tif 000014