(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッハツェンダー干渉計から出射された光を検出し、前記光の強度を示す強度信号を出力する光検出器と、
前記マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記探索した位相バイアスと前記光の波長との組を記録する位相バイアス探索部と
を備え、
前記位相バイアス探索部は、
前記マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整する位相バイアス調整部と、
前記光検出器から出力された強度信号を遅延時間だけ保持してから出力する遅延器と、
前記光検出器から出力された強度信号を増幅器し、増幅後の強度信号を出力する増幅器と、
前記遅延器から出力された強度信号と前記増幅器から出力された強度信号との差分を示す差分信号を出力する比較器と、
前記光路に注入された位相バイアスの中から、前記比較器から出力された差分信号の絶対値が閾値よりも小さくなるときの位相バイアスを１つ以上探索し、前記光検出器から出力された強度信号のうち、探索した１つ以上の位相バイアスに対応する強度信号の中で、最も小さい強度信号、又は、最も大きい強度信号を探索し、探索した最も小さい強度信号に対応する位相バイアスと前記光の波長との組、又は、探索した最も大きい強度信号に対応する位相バイアスと前記光の波長との組を記録させる位相バイアス記録部と
を備えていることを特徴とする光変調制御装置。
【請求項２】
前記位相バイアス調整部は、前記比較器から出力された差分信号に従って前記増幅器における強度信号の増幅率を調整することを特徴とする請求項１記載の光変調制御装置。
【請求項３】
前記マッハツェンダー干渉計は、入射光を２つの光に分配し、分配した２つの光の合成光を前記光検出器に出射するものであり、
前記マッハツェンダー干渉計は、前記内部の光路として、前記２つの光のそれぞれを伝送する２つの光路を有しており、
前記位相バイアス調整部は、前記比較器から出力された差分信号に従って、前記２つの光路のうちの一方の光路に注入する位相バイアスを調整することを特徴とする請求項１記載の光変調制御装置。
【請求項４】
前記マッハツェンダー干渉計は、入射光を２つの光に分配し、分配した２つの光の合成光を前記光検出器に出射するものであり、
前記マッハツェンダー干渉計は、前記内部の光路として、前記２つの光のそれぞれを伝送する２つの光路を有しており、
前記位相バイアス調整部は、前記比較器から出力された差分信号に従って、前記２つの光路のそれぞれに注入する位相バイアスを調整することを特徴とする請求項１記載の光変調制御装置。
【請求項５】
前記マッハツェンダー干渉計が、光を出射する第１の出力ポートと、前記第１の出力ポートから出射される光と逆相の光を出射する第２の出力ポートとを有しており、
前記位相バイアス探索部は、
前記光検出器により検出された光が、前記第１の出力ポートから出射された光であれば、前記光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアスを探索し、
前記光検出器により検出された光が、前記第２の出力ポートから出射された光であれば、前記光検出器から出力された強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索することを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の光変調制御装置。
【請求項６】
前記位相バイアス探索部は、前記マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアスと、前記強度信号が極大値になるときの位相バイアスとを探索し、前記極小値になるときの位相バイアスと、前記強度信号が極大値になるときの位相バイアスと、前記光の波長との組を記録させることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の光変調制御装置。
【請求項７】
マッハツェンダー干渉計から出射された光を検出し、前記光の強度を示す強度信号を出力する光検出器と、
前記マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記探索した位相バイアスと前記光の波長との組を記録する位相バイアス探索部と
を備え、
前記マッハツェンダー干渉計が、
入射光を２つの光に分配し、分配した２つの光のそれぞれを伝送する２つの光路を有する第１のマッハツェンダー干渉計と、
前記第１のマッハツェンダー干渉計が有する２つの光路のうち、一方の光路に挿入されている第２のマッハツェンダー干渉計と、
前記第１のマッハツェンダー干渉計が有する２つの光路のうち、他方の光路に挿入されている第３のマッハツェンダー干渉計とを備えており、
前記光検出器は、前記第１のマッハツェンダー干渉計、前記第２のマッハツェンダー干渉計及び前記第３のマッハツェンダー干渉計のそれぞれから出射された光を検出し、
前記位相バイアス探索部は、
前記第２のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第２のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第２の強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記第２の強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記第２の強度信号が極小値又は極大値になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第３のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第３のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第３の強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記第３の強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記第３の強度信号が極小値又は極大値になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第１のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第１のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第１の強度信号が極小値になるときの位相バイアスと、前記第１の強度信号が極大値になるときの位相バイアスとの和の２分の１になるときの位相バイアスを探索し、前記２分の１になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録させることを特徴とする光変調制御装置。
【請求項８】
マッハツェンダー干渉計から出射された光を検出し、前記光の強度を示す強度信号を出力する光検出器と、
前記マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記探索した位相バイアスと前記光の波長との組を記録する位相バイアス探索部と
を備え、
前記マッハツェンダー干渉計が、
入射光における第１の偏波を２つの光に分配し、分配した２つの第１の偏波のそれぞれを伝送する２つの光路を有する第１のマッハツェンダー干渉計と、
前記第１のマッハツェンダー干渉計が有する２つの光路のうち、一方の光路に挿入されている第２のマッハツェンダー干渉計と、
前記第１のマッハツェンダー干渉計が有する２つの光路のうち、他方の光路に挿入されている第３のマッハツェンダー干渉計と、
前記入射光における第２の偏波を２つの光に分配し、分配した２つの第２の偏波のそれぞれを伝送する２つの光路を有する第４のマッハツェンダー干渉計と、
前記第４のマッハツェンダー干渉計が有する２つの光路のうち、一方の光路に挿入されている第５のマッハツェンダー干渉計と、
前記第４のマッハツェンダー干渉計が有する２つの光路のうち、他方の光路に挿入されている第６のマッハツェンダー干渉計とを備えており、
前記光検出器は、前記第１のマッハツェンダー干渉計、前記第２のマッハツェンダー干渉計、前記第３のマッハツェンダー干渉計、前記第４のマッハツェンダー干渉計、前記第５のマッハツェンダー干渉計及び前記第６のマッハツェンダー干渉計のそれぞれから出射された光を検出し、
前記位相バイアス探索部は、
前記第２のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第２のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第２の強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記第２の強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記第２の強度信号が極小値又は極大値になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第３のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第３のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第３の強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記第３の強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記第３の強度信号が極小値又は極大値になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第１のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第１のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第１の強度信号が極小値になるときの位相バイアスと、前記第１の強度信号が極大値になるときの位相バイアスとの和の２分の１になるときの位相バイアスを探索し、前記２分の１になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第５のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第５のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第５の強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記第５の強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記第５の強度信号が極小値又は極大値になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第６のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第６のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第６の強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記第６の強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記第６の強度信号が極小値又は極大値になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録し、
前記第４のマッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号のうち、前記第４のマッハツェンダー干渉計から出射された光の強度を示す第４の強度信号が極小値になるときの位相バイアスと、前記第４の強度信号が極大値になるときの位相バイアスとの和の２分の１になるときの位相バイアスを探索し、前記２分の１になるときの位相バイアスと前記光の波長との組を記録させることを特徴とする光変調制御装置。
【請求項９】
入射光を２つの光に分配し、分配した２つの光を伝送する光路を有するマッハツェンダー干渉計と、
前記マッハツェンダー干渉計から出射された光を検出し、前記光の強度を示す強度信号を出力する光検出器と、
前記マッハツェンダー干渉計が有する光路に注入する位相バイアスを調整しながら、前記光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、前記強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、前記探索した位相バイアスと前記光の波長との組を記録する位相バイアス探索部と
を備え、
前記位相バイアス探索部は、
前記マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整する位相バイアス調整部と、
前記光検出器から出力された強度信号を遅延時間だけ保持してから出力する遅延器と、
前記光検出器から出力された強度信号を増幅器し、増幅後の強度信号を出力する増幅器と、
前記遅延器から出力された強度信号と前記増幅器から出力された強度信号との差分を示す差分信号を出力する比較器と、
前記光路に注入された位相バイアスの中から、前記比較器から出力された差分信号の絶対値が閾値よりも小さくなるときの位相バイアスを１つ以上探索し、前記光検出器から出力された強度信号のうち、探索した１つ以上の位相バイアスに対応する強度信号の中で、最も小さい強度信号、又は、最も大きい強度信号を探索し、探索した最も小さい強度信号に対応する位相バイアスと前記光の波長との組、又は、探索した最も大きい強度信号に対応する位相バイアスと前記光の波長との組を記録させる位相バイアス記録部と
を備えているマッハツェンダー干渉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、位相バイアスを探索する光変調制御装置及びマッハツェンダー干渉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信の分野では、１チャンネル当りの伝送容量を向上させる目的で、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式を用いる変調器が用いられることがある。
以下の非特許文献１には、光源から出射された光を変調するマッハツェンダー変調器が開示されている。
以下の非特許文献１に開示されているマッハツェンダー変調器では、リン化インジウム（ＩｎＰ）等の半導体材料が使用されている。
ＩｎＰ等の半導体材料が使用されることで、マッハツェンダー変調器と光源とを一体化することが可能になるため、マッハツェンダー変調器と光源とを備える装置全体の小型化を図ることが可能になる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】川西哲也, “超高速・大容量光伝送を実現する高速高精度光変調技術,” 光学 / 応用物理学会分科会日本光学会, 第38巻5号, pp.246-252, May. 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マッハツェンダー変調器は、光源から出射された光を２つの光に分配し、分配した２つの光の合成光を出力する変調器であり、分配した２つの光に変調信号がそれぞれ重畳される。マッハツェンダー変調器では、変調信号が重畳された２つの光の位相差が、１８０度に保たれている必要がある。２つの光の位相差を１８０度に保つには、２つの光に適正なバイアスを印加すればよいが、適正なバイアスは、光源から出射された光の波長によって異なる。
非特許文献１に開示されているマッハツェンダー変調器では、光源から出射された光の波長が変化したときに、変化した波長に対応するバイアスを生成することができないため、変調特性が劣化してしまうことがあるという課題があった。【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、入射光の波長が変化しても、入射光の波長に対応する位相バイアスを光に重畳することが可能な光変調制御装置及びマッハツェンダー干渉装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る光変調制御装置は、マッハツェンダー干渉計から出射された光を検出し、光の強度を示す強度信号を出力する光検出器と、マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、探索した位相バイアスと光の波長との組を記録させる位相バイアス記録部とを備えるようにしたものである。
位相バイアス探索部は、マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整する位相バイアス調整部と、光検出器から出力された強度信号を遅延時間だけ保持してから出力する遅延器と、光検出器から出力された強度信号を増幅器し、増幅後の強度信号を出力する増幅器と、遅延器から出力された強度信号と増幅器から出力された強度信号との差分を示す差分信号を出力する比較器と、光路に注入された位相バイアスの中から、比較器から出力された差分信号の絶対値が閾値よりも小さくなるときの位相バイアスを１つ以上探索し、光検出器から出力された強度信号のうち、探索した１つ以上の位相バイアスに対応する強度信号の中で、最も小さい強度信号、又は、最も大きい強度信号を探索し、探索した最も小さい強度信号に対応する位相バイアスと光の波長との組、又は、探索した最も大きい強度信号に対応する位相バイアスと光の波長との組を記録させる位相バイアス記録部とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、マッハツェンダー干渉計の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、光検出器から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、探索した位相バイアスと光の波長との組を記録させる位相バイアス記録部とを備えるように光変調制御装置を構成した。したがって、この発明に係る光変調制御装置は、入射光の波長が変化しても、入射光の波長に対応する位相バイアスを光に重畳することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。
【図２】光変調制御装置５に含まれている位相バイアス調整部２６、位相バイアス記録部２７及び制御部２８のそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図３】光変調制御装置５の一部が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図４】マッハツェンダー干渉計４の初期設定時における光変調制御装置５の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）と光検出器２１から出力される強度信号ＩＰＤ（ｔ）との関係の一例を示す説明図である。
【図６】位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）の時間変化を示す説明図である。
【図７】増幅器２４から出力される強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）の時間変化を示す説明図である。
【図８】実施の形態１に係る他の光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。
【図９】位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）と光検出器２９から出力される強度信号ＩＰＤ（ｔ）との関係の一例を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。
【図１１】実施の形態３に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。
【図１２】実施の形態４に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。
図２は、光変調制御装置５に含まれている位相バイアス調整部２６、位相バイアス記録部２７及び制御部２８のそれぞれのハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図１において、光源１は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）によって実現される。
光源１は、光ファイバ３を介して、マッハツェンダー干渉計４と接続されている。
光源１は、マッハツェンダー干渉計４の入射光として、連続光を光ファイバ３に出射する。
【００１１】
マッハツェンダー干渉装置２は、光ファイバ３、マッハツェンダー干渉計４及び光変調制御装置５を備えている。
マッハツェンダー干渉装置２は、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ：Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を行う装置である。
光ファイバ３の一端は、光源１と接続されており、光ファイバ３の他端は、マッハツェンダー干渉計４の分岐点１０と接続されている。
光ファイバ３は、光源１から出射された連続光をマッハツェンダー干渉計４の分岐点１０まで伝送する。
【００１２】
マッハツェンダー干渉計４は、第１の光路１１、第２の光路１２、正相信号電極１３、逆相信号電極１４、位相調整電極１５、第１の出力ポート１７及び第２の出力ポート１８を備えている。
また、マッハツェンダー干渉計４は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０と、分配した２つの光を合成する合成点１６とを有している。
マッハツェンダー干渉計４は、入射光を分岐点１０で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６で合成し、２つの光の合成光を光検出器２１に出射する。
第１の光路１１は、マッハツェンダー干渉計４の内部の光路であり、例えば、光ファイバによって実現される。
第１の光路１１の一端は、分岐点１０と接続されており、第１の光路１１の他端は、合成点１６と接続されている。
第１の光路１１は、分岐点１０で分配された２つの光のうち、一方の光を合成点１６まで伝送する。
第２の光路１２は、マッハツェンダー干渉計４の内部の光路であり、例えば、光ファイバによって実現される。
第２の光路１２の一端は、分岐点１０と接続されており、第２の光路１２の他端は、合成点１６と接続されている。
第２の光路１２は、分岐点１０で分配された２つの光のうち、他方の光を合成点１６まで伝送する。
【００１３】
正相信号電極１３は、第１の光路１１に挿入されている。
正相信号電極１３は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。ＤＣバイアスは、直流の電流であってもよいし、直流の電圧であってもよい。
マッハツェンダー干渉計４の初期設定時には、正相信号電極１３が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
マッハツェンダー干渉計４の初期設定が完了した後の実運用時には、正相信号電極１３が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【００１４】
逆相信号電極１４は、第２の光路１２に挿入されている。
逆相信号電極１４は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第２の光路１２によって伝送されている光に重畳する。
マッハツェンダー干渉計４の初期設定時には、逆相信号電極１４が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
マッハツェンダー干渉計４の初期設定が完了した後の実運用時には、逆相信号電極１４が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【００１５】
位相調整電極１５は、第１の光路１１に挿入されている。
位相調整電極１５は、位相バイアス調整部２６から出力された位相バイアスＩφ（ｔ）を第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、位相バイアスＩφ（ｔ）が電流であるものとするが、位相バイアスＩφ（ｔ）が電圧であってもよい。
第１の出力ポート１７は、合成光を光検出器２１に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。第１の出力ポート１７から出射される光の強度が極大値であるときは、第２の出力ポート１８から出射される光の強度が極小値である。また、第１の出力ポート１７から出射される光の強度が極小値であるときは、第２の出力ポート１８から出射される光の強度が極大値である。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８から出射される光を利用していない。
【００１６】
光変調制御装置５は、光検出器２１、位相バイアス探索部２２及び制御部２８を備えている。
光検出器２１は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１は、マッハツェンダー干渉計４の第１の出力ポート１７と接続されている。
光検出器２１は、第１の出力ポート１７から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す強度信号ＩＰＤ（ｔ）を遅延器２３、増幅器２４及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する。
また、光検出器２１は、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が電流であるものとするが、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が電圧であってもよい。
【００１７】
位相バイアス探索部２２は、遅延器２３、増幅器２４、比較器２５、位相バイアス調整部２６及び位相バイアス記録部２７を備えている。
位相バイアス探索部２２は、マッハツェンダー干渉計４の第１の光路１１に注入する位相バイアスＩφ（ｔ）を調整しながら、光検出器２１から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部２２は、探索した位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長との組を制御部２８に記録させる。
【００１８】
遅延器２３は、光検出器２１から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）を遅延時間Δｔだけ保持し、強度信号ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）を比較器２５の入力端子２５ａに出力する。
増幅器２４は、位相バイアス調整部２６によって増幅率β（ｔ）が調整される。
増幅器２４は、光検出器２１から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）を増幅率β（ｔ）で増幅し、増幅後の強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）を比較器２５の反転入力端子２５ｂに出力する。
比較器２５は、遅延器２３から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）と増幅器２４から出力された強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）との差分（ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）−β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ））と正比例する差分信号ｅ（ｔ）を位相バイアス調整部２６及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する。
【００１９】
位相バイアス調整部２６は、例えば、図２に示す位相バイアス調整回路３１によって実現される。
位相バイアス調整部２６は、マッハツェンダー干渉計４の初期設定時に、比較器２５から出力された差分信号ｅ（ｔ）に従って、位相調整電極１５に出力する位相バイアスＩφ（ｔ）を調整する。
位相バイアス調整部２６は、マッハツェンダー干渉計４の実運用時に、制御部２８から出力された位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５に出力する。
【００２０】
位相バイアス記録部２７は、例えば、図２に示す位相バイアス記録回路３２によって実現される。
位相バイアス記録部２７は、第１の光路１１に注入された位相バイアスＩφ（ｔ）の中から、比較器２５から出力された差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さくなるときの位相バイアスを１つ以上探索する。
位相バイアス記録部２７は、探索した１つ以上の位相バイアスＩφ（ｔ）に対応する強度信号ＩＰＤ（ｔ）の中で、最も小さい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス記録部２７は、最も小さい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎに対応する位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長との組を制御部２８に記録させる。
閾値Ｔｈは、例えば、数［μＡ］の値であり、閾値Ｔｈは、位相バイアス記録部２７の内部メモリに格納されていてもよいし、マッハツェンダー干渉装置２の外部から与えられるものであってもよい。なお、強度信号ＩＰＤ（ｔ）は、数［ｍＡ］の電流である。
【００２１】
図１に示す光変調制御装置５では、比較器２５が、差分信号ｅ（ｔ）を位相バイアス調整部２６及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力している。しかし、これは一例に過ぎず、光変調制御装置５が、比較器２５から出力された差分信号ｅ（ｔ）をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」と称する）を備え、Ａ／Ｄ変換器が、デジタル信号を位相バイアス調整部２６及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力するようにしてもよい。
図１に示す光変調制御装置５がＡ／Ｄ変換器を備えることで、位相バイアス調整部２６の算出処理及び位相バイアス記録部２７の判定処理等を、デジタルで処理することが可能になる。
図１に示す光変調制御装置５がＡ／Ｄ変換器を備える場合、位相バイアス調整部２６から出力される位相バイアスＩφ（ｔ）がデジタル信号となる。よって、光変調制御装置５は、位相バイアス調整部２６から出力された位相バイアスＩφ（ｔ）をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器（以下、「Ｄ／Ａ変換器」と称する）を備え、Ｄ／Ａ変換器が、アナログ信号を位相調整電極１５に出力する。
【００２２】
制御部２８は、例えば、図２に示す制御回路３３によって実現される。
制御部２８は、マッハツェンダー干渉計４の初期設定時に、入射光の波長と、位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎとの組を記録する。
制御部２８は、マッハツェンダー干渉計４の実運用時に、波長に対応する位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス調整部２６に出力する。
【００２３】
図１では、光変調制御装置５の一部の構成要素である位相バイアス調整部２６、位相バイアス記録部２７及び制御部２８のそれぞれが、図２に示すような専用のハードウェアによって実現されるものを想定している。即ち、光変調制御装置５の一部が、位相バイアス調整回路３１、位相バイアス記録回路３２及び制御回路３３によって実現されるものを想定している。
ここで、位相バイアス調整回路３１、位相バイアス記録回路３２及び制御回路３３のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００２４】
光変調制御装置５の一部の構成要素は、専用のハードウェアによって実現されるものに限るものではなく、光変調制御装置５の一部がソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。
図３は、光変調制御装置５の一部が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
光変調制御装置５の一部が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、位相バイアス調整部２６、位相バイアス記録部２７及び制御部２８の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ４１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ４２がメモリ４１に格納されているプログラムを実行する。
【００２５】
また、図２では、光変調制御装置５の一部の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアによって実現される例を示し、図３では、光変調制御装置５の一部がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、光変調制御装置５の一部の構成要素が専用のハードウェアによって実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェア等によって実現されるものであってもよい。
【００２６】
次に、図１に示すマッハツェンダー干渉装置２の動作について説明する。
最初に、マッハツェンダー干渉計４の初期設定時の動作について説明する。
マッハツェンダー干渉計４の内部の光路に変調信号が重畳されないときには、マッハツェンダー干渉計４の第１の出力ポート１７から出射される合成光が０に近い状態であることが変調特性上望ましい。したがって、マッハツェンダー干渉計４の初期設定時では、第１の出力ポート１７から出射される合成光が０に近い状態になる位相バイアスＩφ（ｔ）を探索する。
図４は、マッハツェンダー干渉計４の初期設定時における光変調制御装置５の処理手順を示すフローチャートである。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、マッハツェンダー干渉計４の入射光の波長として用いられる可能性がある波長が、λ１，・・・，λＮのＮ個であるものとする。Ｎは、２以上の整数である。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、波長λｎ（ｎ＝１，・・・，Ｎ）に対応するＤＣバイアスが、既値であるものとする。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、時刻を示す変数がｔであり、ｔ＝０，１，２，・・・，Ｔである。Ｔは、正の整数である。
【００２７】
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮのうち、初期設定時に使用する波長λｎを示す波長情報が、外部から、光源１及び制御部２８のそれぞれに与えられるものとする。
波長情報が示す波長λｎは、後述する位相バイアス記録部２７が、位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させる毎に、変化する。
光源１は、波長情報が示す波長λｎの連続光を、マッハツェンダー干渉計４の入射光として、光ファイバ３に出射する。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、外部から、波長情報が光源１及び制御部２８のそれぞれに与えられるものとしている。しかし、これは一例に過ぎず、ユーザが光源１を操作することで、波長λｎを選択するようにしてもよい。
【００２８】
光ファイバ３は、光源１から出射された連続光をマッハツェンダー干渉計４の分岐点１０まで伝送する。
マッハツェンダー干渉計４は、光源１から出射された連続光である入射光を分岐点１０で２つの光に分配する。
マッハツェンダー干渉計４の第１の光路１１は、分岐点１０で分配された２つの光のうち、一方の光を合成点１６まで伝送する。
マッハツェンダー干渉計４の第２の光路１２は、分岐点１０で分配された２つの光のうち、他方の光を合成点１６まで伝送する。
【００２９】
正相信号電極１３及び逆相信号電極１４のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアスを第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアスを第２の光路１２によって伝送されている光に重畳する。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、外部から正相信号電極１３及び逆相信号電極１４のそれぞれにＤＣバイアスが与えられるものとしている。しかし、これは一例に過ぎず、制御部２８が、波長λｎに対応するＤＣバイアスを正相信号電極１３及び逆相信号電極１４のそれぞれに与えるようにしてもよい。
マッハツェンダー干渉計４の初期設定時には、正相信号電極１３及び逆相信号電極１４のそれぞれは、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
【００３０】
制御部２８は、時刻ｔを“１”に初期化する（図４のステップＳＴ１）。
位相バイアス調整部２６は、時刻ｔにおける位相バイアスＩφ（ｔ）を位相調整電極１５及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する（図４のステップＳＴ２）。
また、位相バイアス調整部２６は、時刻ｔにおける増幅率β（ｔ）を位相バイアス記録部２７に出力する。
ｔ＝０のときの位相バイアスＩφ（０）は、初期値として、位相バイアス調整部２６の内部メモリに格納されている。Ｉφ（０）は、例えば、０［ｍＡ］である。
例えば、時刻ｔ＝１のときの位相バイアスＩφ（１）は、後述する以下の式（２）に従って、位相バイアスＩφ（０）から算出される。
ｔ＝０のときの増幅率β（０）は、初期値として、位相バイアス調整部２６の内部メモリに格納されている。増幅率β（０）は、例えば、１である。
例えば、時刻ｔ＝１のときの幅率β（１）は、後述する以下の式（３）に従って、増幅率β（０）から算出される。
位相調整電極１５は、位相バイアス調整部２６から出力された位相バイアスＩφ（ｔ）を第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。
【００３１】
マッハツェンダー干渉計４は、第１の光路１１により伝送された一方の光と、第２の光路１２により伝送された他方の光とを合成点１６で合成する。
マッハツェンダー干渉計４は、第１の出力ポート１７から、合成点１６で合成した２つの光の合成光を光検出器２１に出射する。
【００３２】
光検出器２１は、第１の出力ポート１７から出射された合成光を検出する（図４のステップＳＴ３）。
光検出器２１は、検出した合成光の強度を示す強度信号ＩＰＤ（ｔ）を遅延器２、増幅器２４４及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する。
図５は、位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）と光検出器２１から出力される強度信号ＩＰＤ（ｔ）との関係の一例を示す説明図である。
図５の例では、Ｔ＝３１であり、ｔ＝６における位相バイアスＩφ（６）のときに、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値となり、ｔ＝２２における位相バイアスＩφ（２２）のときに、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値となっている。
図６は、位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）の時間変化を示す説明図である。
【００３３】
遅延器２３は、光検出器２１から強度信号ＩＰＤ（ｔ）を受けると、強度信号ＩＰＤ（ｔ）を遅延時間Δｔだけ保持する。遅延時間Δｔは、時刻ｔと、時刻ｔ−１との時間差に等しい時間である。
遅延器２３は、遅延時間Δｔだけ保持した強度信号ＩＰＤ（ｔ）を、強度信号ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）として比較器２５の入力端子２５ａに出力する。
【００３４】
増幅器２４は、位相バイアス調整部２６から出力された増幅率β（ｔ）を取得する。
増幅器２４は、光検出器２１から強度信号ＩＰＤ（ｔ）を受けると、強度信号ＩＰＤ（ｔ）を増幅率β（ｔ）で増幅し、増幅後の強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）を比較器２５の反転入力端子２５ｂに出力する。
図７は、増幅器２４から出力される強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）の時間変化を示す説明図である。
増幅器２４から出力される強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）は、時間の経過に伴って、図７のように変化する。
【００３５】
比較器２５は、遅延器２３から強度信号ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）を取得し、増幅器２４から強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）を取得する。
比較器２５は、以下の式（１）に示すように、強度信号ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）と強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）との差分（ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）−β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ））と正比例する差分信号ｅ（ｔ）を算出する（図４のステップＳＴ４）。
ｅ（ｔ）＝α（ＩＰＤ（ｔ−Δｔ）−β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ））            （１）
式（１）において、αは、正の定数である。
比較器２５は、算出した差分信号ｅ（ｔ）を位相バイアス調整部２６及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する。
【００３６】
位相バイアス調整部２６は、比較器２５から差分信号ｅ（ｔ）を受けると、以下の式（２）に示すように、差分信号ｅ（ｔ）を位相バイアスＩφ（ｔ）に加算することで、時刻ｔ＋１のときの位相バイアスＩφ（ｔ＋１）を算出する（図４のステップＳＴ５）。
位相バイアス調整部２６は、算出した位相バイアスＩφ（ｔ＋１）を位相調整電極１５に出力する。
Ｉφ（ｔ＋１）＝ｅ（ｔ）＋Ｉφ（ｔ）              （２）
位相バイアス調整部２６により調整される位相バイアスＩφ（ｔ）は、時刻ｔの経過に伴って、図６のように変化する。
【００３７】
また、位相バイアス調整部２６は、以下の式（３）に示すように、差分信号ｅ（ｔ）に基づいて、時刻ｔ＋１のときの増幅率β（ｔ＋１）を算出する（図４のステップＳＴ６）。
0006956919.tif 000002
差分信号ｅ（ｔ）がプラスであるときは、増幅率β（ｔ＋１）が増幅率β（ｔ）よりも減少し、差分信号ｅ（ｔ）がマイナスであるときは、増幅率β（ｔ＋１）が増幅率β（ｔ）よりも増加する。
位相バイアス調整部２６は、算出した増幅率β（ｔ＋１）を増幅器２４及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する。
【００３８】
位相バイアス記録部２７は、比較器２５から差分信号ｅ（ｔ）を受けると、以下の式（４）に示すように、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さいか否かを判定する（図４のステップＳＴ７）。
｜ｅ（ｔ）｜＜Ｔｈ        （４）
位相バイアスＩφ（ｔ）と強度信号ＩＰＤ（ｔ）との関係が図５のように表される場合、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さければ、光検出器２１から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が、極大値又は極小値である可能性が高い。
強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極値であれば、図５に示すように、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極値以外の値であるときよりも、ＩＰＤ（ｔ−１）とＩＰＤ（ｔ）との差分が小さい。
【００３９】
位相バイアス記録部２７は、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さければ（図４のステップＳＴ７：ＹＥＳの場合）、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が、極大値又は極小値である可能性が高いため、強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを内部メモリに保存する（図４のステップＳＴ９）。
図５の例では、強度信号ＩＰＤ（６）及び位相バイアスＩφ（６）の組と、強度信号ＩＰＤ（２２）及び位相バイアスＩφ（２２）の組とが、位相バイアス記録部２７の内部メモリに保存される。
増幅器２４から出力される強度信号β（ｔ）・ＩＰＤ（ｔ）は、図７に示すように、ｔ＝４のあたりで、極小値になるため、強度信号ＩＰＤ（４）及び位相バイアスＩφ（４）の組が、位相バイアス記録部２７の内部メモリに保存される可能性がある。しかし、光検出器２１から出力される強度信号ＩＰＤ（４）は、図５に示すように、極小値ではないため、強度信号ＩＰＤ（４）及び位相バイアスＩφ（４）の組は、誤って保存されたものである。
【００４０】
制御部２８は、時刻ｔがＴであるか否かを判定する（図４のステップＳＴ１０）。
制御部２８は、時刻ｔがＴよりも小さければ（図４のステップＳＴ１０：ＹＥＳの場合）、時刻ｔを１だけインクリメントする（図４のステップＳＴ８）。
制御部２８は、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈ以上であるときも（図４のステップＳＴ７：ＮＯの場合）、時刻ｔを１だけインクリメントする（図４のステップＳＴ８）。
以降、時刻ｔがＴになるまで（図４のステップＳＴ１０：ＮＯの場合）、ステップＳＴ２〜ＳＴ１０の処理が繰り返される。
【００４１】
位相バイアス記録部２７は、時刻ｔがＴになると、内部メモリに保存されている１つ以上の強度信号ＩＰＤ（ｔ）を互いに比較して、最も小さい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎを探索する。
例えば、強度信号ＩＰＤ（４）と、強度信号ＩＰＤ（６）と、強度信号ＩＰＤ（２２）とが保存されている場合、図５に示すように、強度信号ＩＰＤ（２２）が最も小さいため、最も小さい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎとして、強度信号ＩＰＤ（２２）が探索される。
位相バイアス記録部２７は、最も小さい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎを探索すると、強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎに対応する位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させる（図４のステップＳＴ１１）。
強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍｉｎとして、強度信号ＩＰＤ（２２）が探索されていれば、位相バイアスＩφ（２２）と波長λｎとの組が制御部２８に記録される。
ここでは、位相バイアス記録部２７が、位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと波長λｎとの組を制御部２８に記録させている。しかし、これは一例に過ぎず、位相バイアス記録部２７が、位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと波長λｎとＤＣバイアスとの組を制御部２８に記録させてもよい。
位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと波長λｎとＤＣバイアスとの組を制御部２８に記録させる場合、マッハツェンダー干渉計４の実運用時に、制御部２８が、波長λｎに対応するＤＣバイアスを正相信号電極１３及び逆相信号電極１４のそれぞれに出力することが可能となる。
【００４２】
位相バイアス探索部２２は、Ｎ個の波長λｎの全てについての位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎの記録が完了したか否かを判定する（図４のステップＳＴ１２）。
Ｎ個の波長λｎの全てについての位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎの記録が完了していれば（図４のステップＳＴ１２：ＹＥＳの場合）、マッハツェンダー干渉計４の初期設定時の動作が終了する。
Ｎ個の波長λｎのうち、位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎの記録が完了していない波長λｎが残っていれば（図４のステップＳＴ１２：ＮＯの場合）、ステップＳＴ１〜ＳＴ１２の処理が繰り返される。
【００４３】
次に、マッハツェンダー干渉計４の実運用時の動作について説明する。
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮのうち、実運用時に使用する波長λｎを示す波長情報が、光源１及び制御部２８に与えられるものとする。
光源１は、波長情報が示す波長λｎの連続光を、マッハツェンダー干渉計４の入射光として、光ファイバ３に出射する。
【００４４】
正相信号電極１３及び逆相信号電極１４のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２によって伝送されている光に重畳する。
【００４５】
制御部２８は、初期設定時に記録している、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮに対応する位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎの中から、波長情報が示す波長λｎに対応する位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを取得する。
制御部２８は、取得した位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス調整部２６に出力する。
位相バイアス調整部２６は、制御部２８から出力された位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５に出力する。
【００４６】
位相調整電極１５は、位相バイアス調整部２６から出力された位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１は、第１の出力ポート１７から出射された合成光を検出し、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
【００４７】
図１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、マッハツェンダー干渉計４の第１の出力ポート１７から出射された合成光を検出する光検出器２１を備えている。
しかし、これは一例に過ぎず、図８に示すように、マッハツェンダー干渉計４の第２の出力ポート１８から出射された合成光を検出する光検出器２９を備えるマッハツェンダー干渉装置２であってもよい。
図８は、実施の形態１に係る他の光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。図８において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００４８】
光検出器２９は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２９は、マッハツェンダー干渉計４の第２の出力ポート１８と接続されている。
光検出器２９は、第２の出力ポート１８から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す強度信号ＩＰＤ（ｔ）を遅延器２３、増幅器２４及び位相バイアス記録部２７のそれぞれに出力する。
第２の出力ポート１８は、第１の出力ポート１７から出射される合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
【００４９】
したがって、位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）と光検出器２９から出力される強度信号ＩＰＤ（ｔ）との関係は、図９のように表される。
図９は、位相バイアス調整部２６から位相調整電極１５に出力される位相バイアスＩφ（ｔ）と光検出器２９から出力される強度信号ＩＰＤ（ｔ）との関係の一例を示す説明図である。
図９が示す波形と、図５が示す波形とを比較すると、図５が示す波形では、最初に強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値になってから、極小値になっているが、図９が示す波形では、最初に強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値になってから、極大値になっている。
図９の例では、Ｔ＝３１であり、ｔ＝６における位相バイアスＩφ（６）のときに、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値となり、ｔ＝２２における位相バイアスＩφ（２２）のときに、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値となっている。
【００５０】
図８に示す位相バイアス探索部２２は、図１に示す位相バイアス探索部２２と異なり、第１の光路１１に注入された位相バイアスＩφ（ｔ）の中から、光検出器２９から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘを探索する。
位相バイアス探索部２２は、探索した位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させる。
【００５１】
具体的には、図８に示す位相バイアス記録部２７は、図１に示す位相バイアス記録部２７と同様に、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さければ、強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを内部メモリに保存する。
図８に示す位相バイアス記録部２７は、図１に示す位相バイアス記録部２７と異なり、時刻ｔがＴになると、内部メモリに保存されている１つ以上の強度信号ＩＰＤ（ｔ）を互いに比較して、最も大きい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍａｘを探索する。
例えば、強度信号ＩＰＤ（４）と、強度信号ＩＰＤ（６）と、強度信号ＩＰＤ（２２）とが保存されている場合、図９に示すように、強度信号ＩＰＤ（２２）が最も大きいため、最も大きい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍａｘとして、強度信号ＩＰＤ（２２）が探索される。
【００５２】
位相バイアス記録部２７は、最も大きい強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍａｘを探索すると、強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍａｘに対応する位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させる。
強度信号ＩＰＤ（ｔ）ｍａｘとして、強度信号ＩＰＤ（２２）が探索されていれば、位相バイアスＩφ（２２）と波長λｎとの組が制御部２８に記録される。
図８に示す位相バイアス記録部２７により記録される位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘと、図１に示す位相バイアス記録部２７により記録される位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎとは、同じ位相バイアスＩφ（２２）である。
したがって、図１に示すマッハツェンダー干渉装置２と、図８に示すマッハツェンダー干渉装置２とは、同じ結果が得られる。
【００５３】
以上の実施の形態１では、マッハツェンダー干渉計４から出射された光を検出し、光の強度を示す強度信号を出力する光検出器２１又は光検出器２９と、マッハツェンダー干渉計４の内部の光路に注入する位相バイアスを調整しながら、光検出器２１から出力された強度信号が極小値になるときの位相バイアス、又は、光検出器２９から出力された強度信号が極大値になるときの位相バイアスを探索し、探索した位相バイアスと光の波長との組を記録させる位相バイアス探索部２２とを備えるように、光変調制御装置５を構成した。したがって、光変調制御装置５は、入射光の波長が変化しても、入射光の波長に対応する位相バイアスを光に重畳することが可能となる。
【００５４】
図１に示す光変調制御装置５では、光検出器２１から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させている。
また、図８に示す光変調制御装置５では、光検出器２９から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させている。
しかし、これらは一例に過ぎず、図１に示す光変調制御装置５では、光検出器２１から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組の他に、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させるようにしてもよい。
また、図８に示す光変調制御装置５では、光検出器２９から出力された強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍａｘと入射光の波長λｎとの組の他に、強度信号ＩＰＤ（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部２８に記録させるようにしてもよい。
【００５５】
図１及び図８に示す光変調制御装置５では、位相バイアス記録部２７が、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さければ、強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを内部メモリに保存している。しかし、これは一例に過ぎず、位相バイアス記録部２７が、全ての時刻ｔ（ｔ＝１，・・・，Ｎ）における強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを内部メモリに保存するようにしてもよい。
位相バイアス記録部２７が、全ての時刻ｔにおける強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを保存する場合、差分信号ｅ（ｔ）の絶対値が閾値Ｔｈよりも小さいときに、強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを保存する場合よりも、容量が大きい内部メモリが必要になる。しかし、位相バイアス記録部２７が、全ての時刻ｔにおける強度信号ＩＰＤ（ｔ）及び位相バイアスＩφ（ｔ）のそれぞれを保存する場合、遅延器２３、増幅器２４及び比較器２５のそれぞれが不要になり、光変調制御装置５の構成の簡略化を図ることができる。
【００５６】
実施の形態２．
図１に示す光変調制御装置５では、位相バイアス調整部２６が、第１の光路１１に注入する位相バイアスＩφ（ｔ）を調整している。
実施の形態２では、位相バイアス調整部２６が、第１の光路１１に注入する位相バイアスＩφ＋（ｔ）と、第２の光路１２に注入する位相バイアスＩφ−（ｔ）との双方を調整する光変調制御装置５について説明する。
【００５７】
図１０は、実施の形態２に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。図１０において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示している。
図１０に示す光変調制御装置５では、光検出器２１が、マッハツェンダー干渉計４の第１の出力ポート１７から出射された合成光を検出している。光変調制御装置５が、光検出器２１の代わりに、マッハツェンダー干渉計４の第２の出力ポート１８から出射された合成光を検出する光検出器２９を備えていてもよい。
【００５８】
位相調整電極１５ａは、図１に示す位相調整電極１５と同様に、第１の光路１１に挿入されている。
位相調整電極１５ａは、位相バイアス調整部２６から出力された位相バイアスＩφ＋（ｔ）を第１の光路１１によって伝送されている光に重畳する。
位相調整電極１５ａによって、位相バイアスＩφ＋（ｔ）が第１の光路１１によって伝送されている光に重畳されることで、第１の光路１１によって伝送されている光の位相がプラス側に回転する。
【００５９】
位相調整電極１５ｂは、第２の光路１２に挿入されている。
位相調整電極１５ｂは、位相バイアス調整部２６から出力された位相バイアスＩφ−（ｔ）を第２の光路１２によって伝送されている光に重畳する。
位相調整電極１５ｂによって、位相バイアスＩφ−（ｔ）が第２の光路１２によって伝送されている光に重畳されることで、第２の光路１２によって伝送されている光の位相がマイナス側に回転する。
第１の光路１１によって伝送されている光の位相の回転方向と、第２の光路１２によって伝送されている光の位相の回転方向とが、反対方向である。しかし、位相バイアスＩφ＋（ｔ）の絶対値と位相バイアスＩφ−（ｔ）の絶対値とは、同一であるため、第１の光路１１によって伝送されている光の位相の回転量と、第２の光路１２によって伝送されている光の位相の回転量とは、同一である。
ただし、ここでの同一は、厳密に一致しているものに限るものではなく、実用上問題のない範囲で、ずれていてもよい。
【００６０】
図１０に示す位相バイアス探索部２２の動作は、概ね、図１に示す位相バイアス探索部２２の動作と同様である。しかし、図１０に示す位相バイアス調整部２６は、図１に示す位相バイアス調整部２６と異なり、位相バイアスＩφ＋（ｔ）を位相調整電極１５ａに出力し、位相バイアスＩφ−（ｔ）を位相調整電極１５ｂに出力している。
また、図１０に示す位相バイアス調整部２６は、位相バイアスＩφ＋（ｔ）、位相バイアスＩφ−（ｔ）及び増幅率β（ｔ）のそれぞれを位相バイアス記録部２７に出力している。
【００６１】
図１０に示す位相バイアス調整部２６は、以下の式（５）に示すように、差分信号ｅ（ｔ）を位相バイアスＩφ（ｔ）に加算することで、時刻ｔ＋１のときの位相バイアスＩφ（ｔ＋１）を算出する。
Ｉφ＋（ｔ＋１）＝ｅ（ｔ）＋Ｉφ＋（ｔ）            （５）
図１０に示す位相バイアス調整部２６は、以下の式（６）に示すように、時刻ｔ＋１のときの位相バイアスＩφ−（ｔ＋１）を算出する。
Ｉφ−（ｔ＋１）＝−Ｉφ＋（ｔ＋１）              （６）
【００６２】
図１０に示す位相バイアス調整部２６が、位相バイアスＩφ＋（ｔ）を位相調整電極１５ａに出力し、位相バイアスＩφ−（ｔ）を位相調整電極１５ｂに出力することで、｜Ｉφ（ｔ）｜＝｜Ｉφ＋（ｔ）｜＝｜Ｉφ−（ｔ）｜であれば、図１に示すように、位相バイアスＩφ（ｔ）が位相調整電極１５に出力される場合よりも、位相回転量が２倍になる。
位相回転量が２倍になることで、位相の制御におけるダイナミックレンジを、位相バイアスＩφ（ｔ）が位相調整電極１５に出力される場合の２倍に拡大することができる。
位相バイアス調整部２６は、位相回転量が２倍になるため、以下の式（７）に示すように、時刻ｔ＋１のときの増幅率β（ｔ＋１）を算出するようにしてもよい。
0006956919.tif 000003
式（７）における右辺第２項の分母において、｜ｅ（ｔ）｜に乗じている定数が２０になっており、式（３）において、｜ｅ（ｔ）｜に乗じている定数“１０”の２倍になっている。
したがって、時刻ｔ＋１のときの増幅率β（ｔ＋１）の増減が、図１に示すように、位相バイアスＩφ（ｔ）が位相調整電極１５に出力される場合よりも、小さくなっている。
【００６３】
実施の形態３．
実施の形態１，２のマッハツェンダー干渉装置２では、ＢＰＳＫを行っている。
実施の形態３では、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を行うマッハツェンダー干渉装置２について説明する。
【００６４】
図１１は、実施の形態３に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。図１１において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
第１のマッハツェンダー干渉計４−１は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２及び第３のマッハツェンダー干渉計４−３を含んでいる。
第１のマッハツェンダー干渉計４−１は、第１の光路１１−１、第２の光路１２−１、光検出器２１−２，２１−３、位相調整電極１５−１、第１の出力ポート１７−１及び第２の出力ポート１８−１を備えている。
また、第１のマッハツェンダー干渉計４−１は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０−１と、分配した２つの光を合成する合成点１６−１とを有している。
第１のマッハツェンダー干渉計４−１は、入射光を分岐点１０−１で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６−１で合成し、２つの光の合成光−１を光検出器２１−１に出射する。
【００６５】
第１の光路１１−１は、例えば、光ファイバによって実現される。
第１の光路１１−１の一端は、分岐点１０−１と接続されており、第１の光路１１−１の他端は、合成点１６−１と接続されている。
第１の光路１１−１は、分岐点１０−１で分配された２つの光のうち、一方の光を第２のマッハツェンダー干渉計４−２を介して合成点１６−１まで伝送する。
第２の光路１２−１は、例えば、光ファイバによって実現される。
第２の光路１２−１の一端は、分岐点１０−１と接続されており、第２の光路１２−１の他端は、合成点１６−１と接続されている。
第２の光路１２−１は、分岐点１０−１で分配された２つの光のうち、他方の光を第３のマッハツェンダー干渉計４−３を介して合成点１６−１まで伝送する。
【００６６】
位相調整電極１５−１は、第２の光路１２−１に挿入されている。
位相調整電極１５−１は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ１（ｔ）を第２の光路１２−１によって伝送されている光に重畳する。
第１の出力ポート１７−１は、合成光を光検出器２１−１に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８−１は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８−１から出射される光を利用していない。
【００６７】
第２のマッハツェンダー干渉計４−２は、第１の光路１１−２、第２の光路１２−２、正相信号電極１３−２、逆相信号電極１４−２、位相調整電極１５−２、第１の出力ポート１７−２及び第２の出力ポート１８−２を備えている。
また、第２のマッハツェンダー干渉計４−２は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０−２と、分配した２つの光を合成する合成点１６−２とを有している。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２は、入射光を分岐点１０−２で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６−２で合成し、２つの光の合成光を光検出器２１−２に出射する。
【００６８】
正相信号電極１３−２は、第１の光路１１−２に挿入されている。
正相信号電極１３−２は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２の初期設定時には、正相信号電極１３−２が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２の初期設定が完了した後の実運用時には、正相信号電極１３−２が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【００６９】
逆相信号電極１４−２は、第２の光路１２−２に挿入されている。
逆相信号電極１４−２は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第２の光路１２−２によって伝送されている光に重畳する。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２の初期設定時には、逆相信号電極１４−２が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２の初期設定が完了した後の実運用時には、逆相信号電極１４−２が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【００７０】
位相調整電極１５−２は、第１の光路１１−２に挿入されている。
位相調整電極１５−２は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ２（ｔ）を第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
第１の出力ポート１７−２は、合成光を光検出器２１−２に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８−２は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８−２から出射される光を利用していない。
【００７１】
第３のマッハツェンダー干渉計４−３は、第１の光路１１−３、第２の光路１２−３、正相信号電極１３−３、逆相信号電極１４−３、位相調整電極１５−３、第１の出力ポート１７−３及び第２の出力ポート１８−３を備えている。
また、第３のマッハツェンダー干渉計４−３は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０−３と、分配した２つの光を合成する合成点１６−３とを有している。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３は、入射光を分岐点１０−３で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６−３で合成し、２つの光の合成光を光検出器２１−３に出射する。
【００７２】
正相信号電極１３−３は、第１の光路１１−３に挿入されている。
正相信号電極１３−３は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３の初期設定時には、正相信号電極１３−３が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３の初期設定が完了した後の実運用時には、正相信号電極１３−３が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【００７３】
逆相信号電極１４−３は、第２の光路１２−３に挿入されている。
逆相信号電極１４−３は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第２の光路１２−３によって伝送されている光に重畳する。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３の初期設定時には、逆相信号電極１４−３が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３の初期設定が完了した後の実運用時には、逆相信号電極１４−３が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【００７４】
位相調整電極１５−３は、第１の光路１１−３に挿入されている。
位相調整電極１５−３は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ３（ｔ）を第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
第１の出力ポート１７−３は、合成光を光検出器２１−３に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８−３は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８−３から出射される光を利用していない。
【００７５】
光検出器２１−２は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１−２は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の出力ポート１７−２と接続されている。
光検出器２１−２は、第１の出力ポート１７−２から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）を位相バイアス探索部５０に出力する。
また、光検出器２１−２は、検出した合成光を第１の光路１１−１に出力する。
【００７６】
光検出器２１−３は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１−３は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の出力ポート１７−３と接続されている。
光検出器２１−３は、第１の出力ポート１７−３から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）を位相バイアス探索部５０に出力する。
また、光検出器２１−３は、検出した合成光を位相調整電極１５−１に出力する。
【００７７】
光検出器２１−１は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１−１は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第１の出力ポート１７−１と接続されている。
光検出器２１−１は、第１の出力ポート１７−１から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）を位相バイアス探索部５０に出力する。
また、光検出器２１−１は、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
【００７８】
位相バイアス探索部５０は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の光路１１−２に注入する位相バイアスＩφ２（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−２から出力された第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部５０は、探索した位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部５１に記録させる。
【００７９】
位相バイアス探索部５０は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の光路１１−３に注入する位相バイアスＩφ３（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−３から出力された第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部５０は、探索した位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部５１に記録させる。
【００８０】
位相バイアス探索部５０は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎと、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを探索する。
位相バイアス探索部５０は、探索した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと入射光の波長λｎとの組を制御部５１に記録させる。
【００８１】
制御部５１は、入射光の波長λｎと、位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄとの組を記録する。
制御部５１は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを位相バイアス探索部５０に出力する。
制御部５１は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス探索部５０に出力する。
制御部５１は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス探索部５０に出力する。
【００８２】
次に、図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２の動作について説明する。
最初に、第１のマッハツェンダー干渉計４−１、第２のマッハツェンダー干渉計４−２及び第３のマッハツェンダー干渉計４−３の初期設定時の動作について説明する。
図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮのうち、初期設定時に使用する波長λｎを示す波長情報が、外部から、光源１及び制御部２８のそれぞれに与えられるものとする。
波長情報が示す波長λｎは、後述する位相バイアス探索部５０が、入射光の波長λｎと、位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄとの組を制御部５１に記録させる毎に、変化する。
光源１は、波長情報が示す波長λｎの連続光を、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の入射光として、光ファイバ３に出射する。
【００８３】
光ファイバ３は、光源１から出射された連続光を第１のマッハツェンダー干渉計４−１の分岐点１０−１まで伝送する。
第１のマッハツェンダー干渉計４−１は、光源１から出射された連続光である入射光を分岐点１０−１で２つの光に分配する。
第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第１の光路１１−１は、分岐点１０−１で分配された２つの光のうち、一方の光を第２のマッハツェンダー干渉計４−２の分岐点１０−２まで伝送する。
第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１は、分岐点１０−１で分配された２つの光のうち、他方の光を第３のマッハツェンダー干渉計４−３の分岐点１０−３まで伝送する。
【００８４】
第２のマッハツェンダー干渉計４−２は、第１の光路１１−１によって伝送された光を分岐点１０−２で２つの光に分配する。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の光路１１−２は、分岐点１０−２で分配された２つの光のうち、一方の光を合成点１６−２まで伝送する。
第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第２の光路１２−２は、分岐点１０−２で分配された２つの光のうち、他方の光を合成点１６−２まで伝送する。
正相信号電極１３−２及び逆相信号電極１４−２のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３−２は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアスを第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−２は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアスを第２の光路１２−２によって伝送されている光に重畳する。
位相調整電極１５−２は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ２（ｔ）を第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
【００８５】
第３のマッハツェンダー干渉計４−３は、第２の光路１２−１によって伝送された光を分岐点１０−３で２つの光に分配する。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の光路１１−３は、分岐点１０−３で分配された２つの光のうち、一方の光を合成点１６−３まで伝送する。
第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第２の光路１２−３は、分岐点１０−３で分配された２つの光のうち、他方の光を合成点１６−３まで伝送する。
正相信号電極１３−３及び逆相信号電極１４−３のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３−３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアスを第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアスを第２の光路１２−３によって伝送されている光に重畳する。
位相調整電極１５−３は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ３（ｔ）を第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
【００８６】
光検出器２１−２は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の出力ポート１７−２から出射された合成光を検出する。
光検出器２１−２は、検出した合成光の強度を示す第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）を位相バイアス探索部５０に出力する。
光検出器２１−３は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の出力ポート１７−３から出射された合成光を検出する。
光検出器２１−３は、検出した合成光の強度を示す第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）を位相バイアス探索部５０に出力する。
【００８７】
位相バイアス探索部５０は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の光路１１−２に注入する位相バイアスＩφ２（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−２から出力された第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを探索する。
第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎの探索方法は、図１に示す位相バイアス探索部２２と同様であるため、詳細な説明を省略する。
位相バイアス探索部５０は、探索した位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部５１に記録させる。
【００８８】
位相バイアス探索部５０は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の光路１１−３に注入する位相バイアスＩφ３（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−３から出力された第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを探索する。
第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎの探索方法は、図１に示す位相バイアス探索部２２と同様であるため、詳細な説明を省略する。
位相バイアス探索部５０は、探索した位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部５１に記録させる。
【００８９】
位相バイアス探索部５０は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部５０は、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎを一時的に保存する。
位相バイアス探索部５０は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘを探索する。
位相バイアス探索部５０は、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘを一時的に保存する。
位相バイアス探索部５０は、以下の式（８）に示すように、一時的に保存した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎと、一時的に保存した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１の位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを算出する。
0006956919.tif 000004
位相バイアス探索部５０は、算出した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと入射光の波長λｎとの組を制御部５１に記録させる。
【００９０】
次に、第１のマッハツェンダー干渉計４−１、第２のマッハツェンダー干渉計４−２及び第３のマッハツェンダー干渉計４−３の実運用時の動作について説明する。
図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮのうち、実運用時に使用する波長λｎを示す波長情報が、光源１及び制御部５１に与えられるものとする。
光源１は、波長情報が示す波長λｎの連続光を、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の入射光として、光ファイバ３に出射する。
【００９１】
正相信号電極１３−２，１３−３及び逆相信号電極１４−２，１４−３のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３−２は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
正相信号電極１３−３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−２は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２−２によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２−３によって伝送されている光に重畳する。
【００９２】
制御部５１は、初期設定時に記録している、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮに対応する位相バイアスの中から、波長情報が示す波長λｎに対応する位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎとを取得する。
制御部５１は、位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと、位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎとを位相バイアス探索部５０に出力する。
位相バイアス探索部５０は、制御部５１から出力された位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５−２に出力し、制御部５１から出力された位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５−３に出力する。
また、位相バイアス探索部５０は、制御部５１から出力された位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを位相調整電極１５−１に出力する。
【００９３】
位相調整電極１５−２は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１−２は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の出力ポート１７−２から出射された合成光を検出し、検出した合成光を合成点１６−１に出力する。
位相調整電極１５−３は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１−３は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の出力ポート１７−３から出射された合成光を検出し、検出した合成光を位相調整電極１５−１に出力する。
【００９４】
位相調整電極１５−１は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを、光検出器２１−３から出力された光に重畳する。
光検出器２１−１は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第１の出力ポート１７−１から出射された合成光を検出し、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
【００９５】
以上より、ＱＰＳＫを行うマッハツェンダー干渉装置２でも、図１に示すマッハツェンダー干渉装置２と同様に、入射光の波長が変化しても、入射光の波長に対応する位相バイアスを光に重畳することが可能となる。
【００９６】
図１１に示すマッハツェンダー干渉装置２では、光検出器２１−２が、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の出力ポート１７−２から出射された合成光を検出し、光検出器２１−３が、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の出力ポート１７−３から出射された合成光を検出している。また、光検出器２１−１が、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第１の出力ポート１７−１から出射された合成光を検出している。
しかし、これは一例に過ぎず、光検出器２１−２が、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第２の出力ポート１８−２から出射された合成光を検出し、光検出器２１−３が、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第２の出力ポート１８−３から出射された合成光を検出するようにしてもよい。また、光検出器２１−１が、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の出力ポート１８−１から出射された合成光を検出するようにしてもよい。この場合、位相バイアス探索部５０は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の光路１１−２に注入する位相バイアスＩφ２（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−２から出力された第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍａｘを探索する。また、位相バイアス探索部５０は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の光路１１−３に注入する位相バイアスＩφ３（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−３から出力された第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍａｘを探索する。
位相バイアス探索部５０は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎと、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを探索する。
【００９７】
実施の形態４．
実施の形態４では、２重偏波ＱＰＳＫ（以下、「ＤＰ−ＱＰＳＫ」と称する）を行うマッハツェンダー干渉装置２について説明する。
【００９８】
図１２は、実施の形態４に係る光変調制御装置５を含むマッハツェンダー干渉装置２を示す構成図である。図１２において、図１及び図１１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
分波器６１は、光源１から出射された連続光をＸ偏波（第１の偏波）とＹ偏波（第２の偏波）とに分波し、Ｘ偏波を光ファイバ３ａを介して第１のマッハツェンダー干渉計４−１に出力し、Ｙ偏波を光ファイバ３ｂを介して第４のマッハツェンダー干渉計４−４に出力する。
光ファイバ３ａの一端は、分波器６１と接続されており、光ファイバ３ａの他端は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の分岐点１０−１と接続されている。
光ファイバ３ｂの一端は、分波器６１と接続されており、光ファイバ３ｂの他端は、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の分岐点１０−４と接続されている。
【００９９】
第４のマッハツェンダー干渉計４−４は、第５のマッハツェンダー干渉計４−５及び第６のマッハツェンダー干渉計４−６を含んでいる。
第４のマッハツェンダー干渉計４−４は、第１の光路１１−４、第２の光路１２−４、光検出器２１−５，２１−６、位相調整電極１５−４、第１の出力ポート１７−４及び第２の出力ポート１８−４を備えている。
また、第４のマッハツェンダー干渉計４−４は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０−４と、分配した２つの光を合成する合成点１６−４とを有している。
第４のマッハツェンダー干渉計４−４は、入射光を分岐点１０−４で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６−４で合成し、２つの光の合成光を光検出器２１−４に出射する。
【０１００】
第１の光路１１−４は、例えば、光ファイバによって実現される。
第１の光路１１−４の一端は、分岐点１０−４と接続されており、第１の光路１１−４の他端は、合成点１６−４と接続されている。
第１の光路１１−４は、分岐点１０−４で分配された２つの光のうち、一方の光を第５のマッハツェンダー干渉計４−５を介して合成点１６−４まで伝送する。
第２の光路１２−４は、例えば、光ファイバによって実現される。
第２の光路１２−４の一端は、分岐点１０−４と接続されており、第２の光路１２−４の他端は、合成点１６−４と接続されている。
第２の光路１２−４は、分岐点１０−４で分配された２つの光のうち、他方の光を第６のマッハツェンダー干渉計４−６を介して合成点１６−４まで伝送する。
【０１０１】
位相調整電極１５−４は、第２の光路１２−４に挿入されている。
位相調整電極１５−４は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ４（ｔ）を第２の光路１２−４によって伝送されている光に重畳する。
第１の出力ポート１７−４は、合成光を光検出器２１−４に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８−４は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
図１２に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８−４から出射される光を利用していない。
【０１０２】
第５のマッハツェンダー干渉計４−５は、第１の光路１１−５、第２の光路１２−５、正相信号電極１３−５、逆相信号電極１４−５、位相調整電極１５−５、第１の出力ポート１７−５及び第２の出力ポート１８−５を備えている。
また、第５のマッハツェンダー干渉計４−５は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０−５と、分配した２つの光を合成する合成点１６−５とを有している。
第５のマッハツェンダー干渉計４−５は、入射光を分岐点１０−５で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６−５で合成し、２つの光の合成光を光検出器２１−５に出射する。
【０１０３】
正相信号電極１３−５は、第１の光路１１−５に挿入されている。
正相信号電極１３−５は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第１の光路１１−５によって伝送されている光に重畳する。
第５のマッハツェンダー干渉計４−５の初期設定時には、正相信号電極１３−５が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第５のマッハツェンダー干渉計４−５の初期設定が完了した後の実運用時には、正相信号電極１３−５が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【０１０４】
逆相信号電極１４−５は、第２の光路１２−５に挿入されている。
逆相信号電極１４−５は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第２の光路１２−５によって伝送されている光に重畳する。
第５のマッハツェンダー干渉計４−５の初期設定時には、逆相信号電極１４−５が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第５のマッハツェンダー干渉計４−５の初期設定が完了した後の実運用時には、逆相信号電極１４−５が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【０１０５】
位相調整電極１５−５は、第１の光路１１−５に挿入されている。
位相調整電極１５−５は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ５（ｔ）を第１の光路１１−５によって伝送されている光に重畳する。
第１の出力ポート１７−５は、合成光を光検出器２１−５に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８−５は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
図１２に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８−５から出射される光を利用していない。
【０１０６】
第６のマッハツェンダー干渉計４−６は、第１の光路１１−６、第２の光路１２−６、正相信号電極１３−６、逆相信号電極１４−６、位相調整電極１５−６、第１の出力ポート１７−６及び第２の出力ポート１８−６を備えている。
また、第６のマッハツェンダー干渉計４−６は、入射光を２つの光に分配する分岐点１０−６と、分配した２つの光を合成する合成点１６−６とを有している。
第６のマッハツェンダー干渉計４−６は、入射光を分岐点１０−６で２つの光に分配し、分配した２つの光を合成点１６−６で合成し、２つの光の合成光を光検出器２１−６に出射する。
【０１０７】
正相信号電極１３−６は、第１の光路１１−６に挿入されている。
正相信号電極１３−６は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第１の光路１１−６によって伝送されている光に重畳する。
第６のマッハツェンダー干渉計４−６の初期設定時には、正相信号電極１３−６が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第６のマッハツェンダー干渉計４−６の初期設定が完了した後の実運用時には、正相信号電極１３−６が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【０１０８】
逆相信号電極１４−６は、第２の光路１２−６に挿入されている。
逆相信号電極１４−６は、入射光の波長に対応するＤＣバイアスを、第２の光路１２−６によって伝送されている光に重畳する。
第６のマッハツェンダー干渉計４−６の初期設定時には、逆相信号電極１４−６が、ＤＣバイアスのみを光に重畳させて、変調信号を光に重畳させない。
第６のマッハツェンダー干渉計４−６の初期設定が完了した後の実運用時には、逆相信号電極１４−６が、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を光に重畳させる。
【０１０９】
位相調整電極１５−６は、第１の光路１１−６に挿入されている。
位相調整電極１５−６は、位相バイアス探索部５０から出力された位相バイアスＩφ６（ｔ）を第１の光路１１−６によって伝送されている光に重畳する。
第１の出力ポート１７−６は、合成光を光検出器２１−６に出射するためのポートである。
第２の出力ポート１８−６は、合成光と逆相の光を出射するためのポートである。
図１２に示すマッハツェンダー干渉装置２では、第２の出力ポート１８−６から出射される光を利用していない。
【０１１０】
光検出器２１−５は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１−５は、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の第１の出力ポート１７−５と接続されている。
光検出器２１−５は、第１の出力ポート１７−５から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す第５の強度信号ＩＰＤ５（ｔ）を位相バイアス探索部６２に出力する。
また、光検出器２１−５は、検出した合成光を第１の光路１１−４に出力する。
【０１１１】
光検出器２１−６は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１−６は、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の第１の出力ポート１７−６と接続されている。
光検出器２１−６は、第１の出力ポート１７−６から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す第６の強度信号ＩＰＤ６（ｔ）を位相バイアス探索部６２に出力する。
また、光検出器２１−６は、検出した合成光を位相調整電極１５−４に出力する。
【０１１２】
光検出器２１−４は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光検出器２１−４は、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の第１の出力ポート１７−４と接続されている。
光検出器２１−４は、第１の出力ポート１７−４から出射された合成光を検出し、検出した合成光の強度を示す第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）を位相バイアス探索部６２に出力する。
また、光検出器２１−４は、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
【０１１３】
位相バイアス探索部６２は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の光路１１−２に注入する位相バイアスＩφ２（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−２から出力された第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１１４】
位相バイアス探索部６２は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の光路１１−３に注入する位相バイアスＩφ３（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−３から出力された第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１１５】
位相バイアス探索部６２は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎと、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１１６】
位相バイアス探索部６２は、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の第１の光路１１−５に注入する位相バイアスＩφ５（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−５から出力された第５の強度信号ＩＰＤ５（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１１７】
位相バイアス探索部６２は、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の第１の光路１１−６に注入する位相バイアスＩφ６（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−６から出力された第６の強度信号ＩＰＤ６（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１１８】
位相バイアス探索部６２は、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の第２の光路１２−４に注入する位相バイアスＩφ４（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−４から出力された第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｎと、第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１１９】
制御部６３は、入射光の波長λｎと、位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと、位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄとの組を記録する。
制御部６３は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを位相バイアス探索部６２に出力する。
制御部６３は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス探索部６２に出力する。
制御部６３は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス探索部６２に出力する。
制御部６３は、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄを位相バイアス探索部６２に出力する。
制御部６３は、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス探索部６２に出力する。
制御部６３は、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の実運用時に、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎを位相バイアス探索部６２に出力する。
【０１２０】
次に、図１２に示すマッハツェンダー干渉装置２の動作について説明する。
最初に、初期設定時の動作について説明する。
第４のマッハツェンダー干渉計４−４の動作は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の動作と同様であり、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の動作は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の動作と同様である。
また、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の動作は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の動作と同様である。
このため、第４のマッハツェンダー干渉計４−４、第５のマッハツェンダー干渉計４−５及び第６のマッハツェンダー干渉計４−６の動作の詳細は、省略する。
【０１２１】
位相バイアス探索部６２は、図１１に示す位相バイアス探索部５０と同様に、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の光路１１−２に注入する位相バイアスＩφ２（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−２から出力された第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１２２】
位相バイアス探索部６２は、図１１に示す位相バイアス探索部５０と同様に、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の光路１１−３に注入する位相バイアスＩφ３（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−３から出力された第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１２３】
位相バイアス探索部６２は、図１１に示す位相バイアス探索部５０と同様に、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎを一時的に保存する。
位相バイアス探索部６２は、第２の光路１２−１に注入する位相バイアスＩφ１（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘを探索する。
位相バイアス探索部６２は、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘを一時的に保存する。
位相バイアス探索部６２は、式（８）に示すように、一時的に保存した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎと、一時的に保存した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄとの和の２分の１の位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを算出する。
位相バイアス探索部６２は、算出した位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１２４】
位相バイアス探索部６２は、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の第１の光路１１−５に注入する位相バイアスＩφ５（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−５から出力された第５の強度信号ＩＰＤ５（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１２５】
位相バイアス探索部６２は、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の第１の光路１１−６に注入する位相バイアスＩφ６（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−６から出力された第６の強度信号ＩＰＤ６（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、探索した位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１２６】
位相バイアス探索部６２は、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の第２の光路１２−４に注入する位相バイアスＩφ４（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−４から出力された第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｎを探索する。
位相バイアス探索部６２は、第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｎを一時的に保存する。
位相バイアス探索部６２は、第２の光路１２−４に注入する位相バイアスＩφ４（ｔ）を調整しながら、光検出器２１−４から出力された第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍａｘを探索する。
位相バイアス探索部６２は、第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍａｘを一時的に保存する。
位相バイアス探索部６２は、以下の式（９）に示すように、一時的に保存した位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｎと、一時的に保存した位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１の位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄを算出する。
0006956919.tif 000005
位相バイアス探索部６２は、算出した位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄと入射光の波長λｎとの組を制御部６３に記録させる。
【０１２７】
次に、実運用時の動作について説明する。
図１２に示すマッハツェンダー干渉装置２では、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮのうち、実運用時に使用する波長λｎを示す波長情報が、光源１及び制御部６３に与えられるものとする。
光源１は、波長情報が示す波長λｎの連続光を光ファイバ３に出射する。
【０１２８】
正相信号電極１３−２，１３−３及び逆相信号電極１４−２，１４−３のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３−２は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
正相信号電極１３−３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−２は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２−２によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−３は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２−３によって伝送されている光に重畳する。
【０１２９】
正相信号電極１３−５，１３−６及び逆相信号電極１４−５，１４−６のそれぞれには、光源１から出射された連続光の波長λｎに対応するＤＣバイアスが与えられる。
正相信号電極１３−５は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１−５によって伝送されている光に重畳する。
正相信号電極１３−６は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第１の光路１１−６によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−５は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２−５によって伝送されている光に重畳する。
逆相信号電極１４−６は、ＤＣバイアスが与えられると、ＤＣバイアス及び変調信号の双方を第２の光路１２−６によって伝送されている光に重畳する。
【０１３０】
制御部６３は、初期設定時に記録している、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮに対応する位相バイアスの中から、波長情報が示す波長λｎに対応する位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎとを取得する。
制御部６３は、位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄと、位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎとを位相バイアス探索部６２に出力する。
位相バイアス探索部６２は、制御部６３から出力された位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５−２に出力し、制御部６３から出力された位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５−３に出力する。
また、位相バイアス探索部６２は、制御部６３から出力された位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを位相調整電極１５−１に出力する。
【０１３１】
制御部６３は、初期設定時に記録している、Ｎ個の波長λ１，・・・，λＮに対応する位相バイアスの中から、波長情報が示す波長λｎに対応する位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄと、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎと、波長λｎに対応する位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎとを取得する。
制御部６３は、位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄと、位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎと、位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎとを位相バイアス探索部６２に出力する。
位相バイアス探索部６２は、制御部６３から出力された位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５−５に出力し、制御部６３から出力された位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎを位相調整電極１５−６に出力する。
また、位相バイアス探索部６２は、制御部６３から出力された位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄを位相調整電極１５−４に出力する。
【０１３２】
位相調整電極１５−２は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１−２によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１−２は、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の出力ポート１７−２から出射された合成光を検出し、検出した合成光を合成点１６−１に出力する。
位相調整電極１５−３は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１−３によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１−３は、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の出力ポート１７−３から出射された合成光を検出し、検出した合成光を位相調整電極１５−１に出力する。
位相調整電極１５−１は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを、光検出器２１−３から出力された光に重畳する。
光検出器２１−１は、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第１の出力ポート１７−１から出射された合成光を検出し、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
【０１３３】
位相調整電極１５−５は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１−５によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１−５は、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の第１の出力ポート１７−５から出射された合成光を検出し、検出した合成光を合成点１６−４に出力する。
位相調整電極１５−６は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍｉｎを第１の光路１１−６によって伝送されている光に重畳する。
光検出器２１−６は、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の第１の出力ポート１７−６から出射された合成光を検出し、検出した合成光を位相調整電極１５−４に出力する。
位相調整電極１５−４は、位相バイアス探索部６２から出力された位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄを、光検出器２１−６から出力された光に重畳する。
光検出器２１−４は、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の第１の出力ポート１７−４から出射された合成光を検出し、検出した合成光を出射光として外部に出力する。
【０１３４】
図１２に示すマッハツェンダー干渉装置２では、光検出器２１−２が、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第１の出力ポート１７−２から出射された合成光を検出し、光検出器２１−３が、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第１の出力ポート１７−３から出射された合成光を検出し、光検出器２１−１が、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第１の出力ポート１７−１から出射された合成光を検出している。
また、光検出器２１−５が、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の第１の出力ポート１７−５から出射された合成光を検出し、光検出器２１−６が、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の第１の出力ポート１７−６から出射された合成光を検出し、光検出器２１−４が、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の第１の出力ポート１７−４から出射された合成光を検出している。
【０１３５】
しかし、これは一例に過ぎず、光検出器２１−２が、第２のマッハツェンダー干渉計４−２の第２の出力ポート１８−２から出射された合成光を検出し、光検出器２１−３が、第３のマッハツェンダー干渉計４−３の第２の出力ポート１８−３から出射された合成光を検出し、光検出器２１−１が、第１のマッハツェンダー干渉計４−１の第２の出力ポート１８−１から出射された合成光を検出するようにしてもよい。
また、光検出器２１−５が、第５のマッハツェンダー干渉計４−５の第２の出力ポート１８−５から出射された合成光を検出し、光検出器２１−６が、第６のマッハツェンダー干渉計４−６の第２の出力ポート１８−６から出射された合成光を検出し、光検出器２１−４が、第４のマッハツェンダー干渉計４−４の第２の出力ポート１８−４から出射された合成光を検出するようにしてもよい。
【０１３６】
この場合、位相バイアス探索部６２は、光検出器２１−２から出力された第２の強度信号ＩＰＤ２（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ２（ｔ）ｍａｘを探索する。また、位相バイアス探索部６２は、光検出器２１−３から出力された第３の強度信号ＩＰＤ３（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ３（ｔ）ｍａｘを探索する。また、位相バイアス探索部６２は、光検出器２１−１から出力された第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｎと、第１の強度信号ＩＰＤ１（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１になるときの位相バイアスＩφ１（ｔ）ｍｉｄを探索する。
また、位相バイアス探索部６２は、光検出器２１−５から出力された第５の強度信号ＩＰＤ５（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ５（ｔ）ｍａｘを探索する。また、位相バイアス探索部６２は、光検出器２１−６から出力された第６の強度信号ＩＰＤ６（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ６（ｔ）ｍａｘを探索する。また、位相バイアス探索部６２は、光検出器２１−４から出力された第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極小値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｎと、第４の強度信号ＩＰＤ４（ｔ）が極大値になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍａｘとの和の２分の１になるときの位相バイアスＩφ４（ｔ）ｍｉｄを探索する。
【０１３７】
以上より、ＤＰ−ＱＰＳＫを行うマッハツェンダー干渉装置２でも、図１に示すマッハツェンダー干渉装置２と同様に、入射光の波長が変化しても、入射光の波長に対応する位相バイアスを光に重畳することが可能となる。
【０１３８】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
この発明は、位相バイアスを探索する光変調制御装置及びマッハツェンダー干渉装置に適している。
【符号の説明】
【０１４０】
１  光源、２  マッハツェンダー干渉装置、３  光ファイバ、４  マッハツェンダー干渉計、４−１  第１のマッハツェンダー干渉計、４−２  第２のマッハツェンダー干渉計、４−３  第３のマッハツェンダー干渉計、４−４  第４のマッハツェンダー干渉計、４−５  第５のマッハツェンダー干渉計、４−６  第６のマッハツェンダー干渉計、５  光変調制御装置、１０，１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６  分岐点、１１，１１−１，１１−２，１１−３，１１−４，１１−５，１１−６  第１の光路、１２，１２−１，１２−２，１２−３，１２−４，１２−５，１２−６  第２の光路、１３，１３−１，１３−２，１３−３，１３−４，１３−５，１３−６  正相信号電極、１４，１４−１，１４−２，１４−３，１４−４，１４−５，１４−６  逆相信号電極、１５，１５ａ，１５ｂ，１５−１，１５−２，１５−３，１５−４，１５−５，１５−６  位相調整電極、１６，１６−１，１６−２，１６−３，１６−４，１６−５，１６−６  合成点、１７，１７−１，１７−２，１７−３，１７−４，１７−５，１７−６  第１の出力ポート、１８，１８−１，１８−２，１８−３，１８−４，１８−５，１８−６  第２の出力ポート、２１，２１−１，２１−２，２１−３，２１−４，２１−５，２１−６  光検出器、２２  位相バイアス探索部、２３  遅延器、２４  増幅器、２５  比較器、２５ａ  入力端子、２５ｂ  反転入力端子、２６  位相バイアス調整部、２７  位相バイアス記録部、２８  制御部、２９  光検出器、３１  位相バイアス調整回路、３２  位相バイアス記録回路、３３  制御回路、４１  メモリ、４２  プロセッサ、５０  位相バイアス探索部、５１  制御部、６１  分波器、６２  位相バイアス探索部、６３  制御部。
【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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