(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の入力光に対し位相を制御する位相シフト部と、
該位相シフト部からの入力光をそれぞれ位相変調する複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の位相変調部と、
該複数の位相変調部からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部と、
該複数の位相変調部からの非位相変調光を結合し、結合光として出力する第２結合部と、
入力される光を少なくとも前記ｎ個に分岐する第１分岐部と、をそなえるとともに、
該第１分岐部からのｎ個の光について、該複数の位相シフト部への前記入力光として供給すべく構成されたことを特徴とする、多値光位相変調器。
【請求項２】
複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の入力光に対し位相を制御する位相シフト部と、
該位相シフト部からの入力光をそれぞれ位相変調する複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の位相変調部と、
該複数の位相変調部からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部と、をそなえるとともに、
該複数の位相変調部への前記入力光についての一部を分岐する第２分岐部をそなえ、
前記第２分岐部からの分岐光を結合し、結合光として出力する第２結合部と、
入力される光を少なくとも前記ｎ個に分岐する第１分岐部と、をそなえるとともに、
該第１分岐部からのｎ個の光について、該複数の位相シフト部への前記入力光として供給すべく構成されたことを特徴とする、多値光位相変調器。
【請求項３】
該第２結合部が、該位相変調部の数に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、該複数の入力方路からの光の結合光を導く1本の出力方路を、ｍ個（ｍは１以上の整数）そなえたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の多値光位相変調器。
【請求項４】
該第２結合部が、該位相変調部の数に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、該複数の入力方路からの光の結合光を導く１対の（第１および第２の）出力方路を、ｍ個（ｍは１以上の整数）そなえたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の多値光位相変調器。
【請求項５】
該第２結合部からの前記結合光を受光する光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の多値光位相変調器。
【請求項６】
該第２結合部からの前記結合光を受光する１対の（第１および第２）光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の多値光位相変調器。
【請求項７】
該位相シフト制御部は、
該位相シフト部への位相制御用のバイアス信号を与える第１バイアス付与部と、
該第１バイアス付与部からの前記位相制御用バイアス信号に強度変調を付与して、該位相シフト部に供給する第１強度変調付与部と、
該光検知器で受光した前記結合光に基づいて、該第１バイアス付与部での前記位相制御用バイアス信号を制御する第１バイアス制御部と、をそなえたことを特徴とする、請求項５又は６に記載の多値光位相変調器。
【請求項８】
該位相シフト制御部は、
該第１および第２光検出器で受光した該結合光についての前記モニタ信号の差に基づいて、該位相シフト部を制御することを特徴とする、請求項６記載の多値光位相変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムにおいて用いて好適の多値光位相変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光伝送システムの大容量化と長距離化に向けた光送信装置の実用開発が待望されている。特に、大容量化及び長距離化に適合した光変調方式を採る光送信装置の実システムへの導入期待が高まっている。その期待に応えるために、ＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）といった位相変調方式を用いた光伝送システムが提案されている。
【０００３】
図２９は、ＱＰＳＫまたはＤＱＰＳＫ信号を送信する多値光位相変調器の構成を示す図である。図２９に示す多値光位相変調器２０００おいて、光源（ＬＤ）２００１は、ＣＷ（Continuous Wave）光を生成する。光スプリッタ２００２は、ＣＷ光を分岐してアーム２００３、２００４に導く。アーム２００３、２００４には、それぞれ位相変調器２００５、２００６が設けられている。
【０００４】
位相変調器２００５、２００６は、それぞれマッハツェンダ干渉計とともに、マッハツェンダ干渉計をなすアーム導波路に形成された電極をそなえて構成される。そして、位相変調器２００５は、データ♯１（例えば、ＤＡＴＡ１およびＤＡＴＡ１の反転信号）を利用してＣＷ光を位相変調し、位相変調器２００６は、データ♯２（例えば、ＤＡＴＡ２およびＤＡＴＡ２の反転信号）を利用してＣＷ光を位相変調する。尚、ＤＱＰＳＫにおいては、データ♯１、♯２は、図示しないＤＱＰＳＫプリコーダにより符号化されている。
【０００５】
光カプラ２００７は、位相変調器２００５、２００６により得られる変調信号を結合する。位相シフト部２００８は、アーム２００３を介して光カプラ２００７へ導かれる光信号とアーム２００４を介して光カプラ２００７へ導かれる光信号との間に位相差π／２を与える。上記構成により、ＱＰＳＫ光信号またはＤＱＰＳＫ光信号等の多値光位相変調信号が生成され、光カプラ２００７を通じて出力される。
【０００６】
分岐部２００９は、光カプラ２００７から出力される多値光位相変調信号をモニタ用に一部を分岐する。光検出器（ＰＤ）２０１０は、分岐部２００９で分岐された多値光位相変調信号を検出する。具体的には、分岐部２００９からの多値光位相変調信号を受光し、そのパワーに応じた電気信号を出力する。
位相シフト制御部２０１１は、光検出器２０１０による検出結果に基づいて、位相シフト部２００８の位相シフト量を調整する。例えば、ディザリング技術により、位相シフト部２００８での位相シフト量を制御する制御信号に、振幅が相対的に小さい低周波信号を重畳し、光検出器２０１０で検出するモニタ光に含まれる低周波信号成分の大きさに基づいて、上述の位相シフト量が最適な値となるように位相シフト部２００８を制御している。
【０００７】
これにより、位相シフト制御部２０１１においては、このように多値光位相変調信号としての出力信号光をフィードバックすることにより、アーム２００３を介して光カプラ２００７へ導かれる光信号とアーム２００４を介して光カプラ２００７へ導かれる光信号との間の位相差をπ／２に安定化させ、温度変化や経年劣化等によらず、良好な信号品質を得ようとしている。
【０００８】
なお、このような出力信号光のフィードバックにより位相差を安定化させる技術としては、下記の特許文献１，２に記載された技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−４３６３８号公報
【特許文献２】特開２００７−８２０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図２９に示す光送信装置においては、位相シフト部２００８により与えられる位相シフト量（ＱＰＳＫおよびＤＱＰＳＫでは、「π／２」）を安定化させるために、出力信号光としての多値光位相変調信号をフィードバック制御のための信号として取り込んでいた。このため、位相変調器２００５，２００６の駆動信号に低周波信号を重畳して、光検出器２０１０で受光する光には、多値光位相変調成分が含まれることとなるので、低周波信号成分を抽出するにあたり、その多値光位相変調成分自身が、正確な低周波信号成分の抽出の支障となる。
【００１０】
図３０は、光検出器２０１０で検出する光パワー（Ａ）と、位相シフト制御部２０１１で重畳する低周波信号成分（Ｂ）と、を対比する図である。この図３０に示すように、光検出器２０１０で検出する低周波信号成分には、位相シフト部２００８での低周波信号重畳ではない多値光位相変調成分自身によって強度揺らぎが生じるので、正確な低周波信号成分の抽出の支障となり、結果として制御精度の向上への支障となる。
【００１１】
また、多値光位相変調器２０００の出力信号光を分岐して、位相シフト量の制御のためのモニタ光を取り込んでいるので、出力信号光パワーが低下する。
そこで、本発明の目的の一つは、多値光位相変調成分に影響されないモニタ光を取り出す構成を提供することにある。
また、出力光パワーを低下させることなくモニタ光を取り出す構成を提供することも目的の一つとすることができる。
【００１２】
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）例えば、複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の入力光に対し位相を制御する位相シフト部と、該位相シフト部からの入力光をそれぞれ位相変調する複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の位相変調部と、該複数の位相変調部からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部と、該複数の位相変調部からの非位相変調光を結合し、結合光として出力する第２結合部と、入力される光を少なくとも前記ｎ個に分岐する第１分岐部と、をそなえるとともに、該第１分岐部からのｎ個の光について、該複数の位相シフト部への前記入力光として供給すべく構成された、多値光位相変調器を用いることができる。
【００１４】
（２）また、例えば、複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の入力光に対し位相を制御する位相シフト部と、該位相シフト部からの入力光をそれぞれ位相変調する複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の位相変調部と、該複数の位相変調部からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部と、をそなえるとともに、該複数の位相変調部への前記入力光についての一部を分岐する第２分岐部をそなえ、前記第２分岐部からの分岐光を結合し、結合光として出力する第２結合部と、入力される光を少なくとも前記ｎ個に分岐する第１分岐部と、をそなえるとともに、該第１分岐部からのｎ個の光について、該複数の位相シフト部への前記入力光として供給すべく構成された、多値光位相変調器を用いることができる。
【００１５】
（３）さらに、上記（１）〜（２）において、該第２結合部が、該位相変調部の数に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、該複数の入力方路からの光の結合光を導く1本の出力方路を、ｍ個（ｍは１以上の整数）そなえることとしてもよい。
【００１６】
（４）また、上記（１）〜（２）において、該第２結合部が、該位相変調部の数に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、該複数の入力方路からの光の結合光を導く１対の（第１および第２の）出力方路を、ｍ個（ｍは１以上の整数）そなえることもできる。
（５）さらに、上記（１）〜（２）において、該第２結合部からの前記結合光を受光する光検出器を、少なくとも１つそなえ、該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえることもできる。
【００１７】
（６）また、上記（１）〜（２）において、該第２結合部からの前記結合光を受光する１対の（第１および第２）光検出器を、少なくとも１つそなえ、該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえることとしてもよい。
（７）さらに、上記（５）又は（６）において、該位相シフト制御部は、該位相シフト部への位相制御用のバイアス信号を与える第１バイアス付与部と、該第１バイアス付与部からの前記位相制御用バイアス信号に強度変調を付与して、該位相シフト部に供給する第１強度変調付与部と、該光検知器で受光した前記結合光に基づいて、該第１バイアス付与部での前記位相制御用バイアス信号を制御する第１バイアス制御部と、をそなえることもできる。
【００１８】
（８）また、上記（６）において、該位相シフト制御部は、該第１および第２光検出器で受光した該結合光についての前記モニタ信号の差に基づいて、該位相シフト部を制御することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、第２結合部により、複数の位相変調部からの非位相変調光を結合し、結合光として出力することができるので、多値光位相変調成分に影響されないモニタ光を取り出すことができる利点がある。
また、出力光としての多値位相変調光のパワーを低下させることなくモニタ光を取り出すことができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる多値光位相変調器１０を示す図である。この図１に示す多値光位相変調器１０は、２つのマッハツェンダ型位相変調器（位相変調部、ＭＺＭ）３−１，３−２，第１結合部としての光カプラ２ｆおよび第２結合部としての光カプラ２ｄをそなえるとともに、光源１，分岐カプラ２ａ，アーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２，光導波路２ｃ−１，２ｃ−２，２ｅ−１，２ｅ−２，光検出器（ＰＤ）４，位相シフト制御部５および位相シフト部６をそなえている。
【００２１】
マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２はそれぞれ、入力光（ＣＷ光）に対し位相変調を行なう。尚、このマッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２には、ＬＤ１から出力されたＣＷ（Continuous Wave）光が分岐カプラ２ａで２分岐されて、位相シフト部６で互いにπ／２の位相差を与えられたものがそれぞれ入力光として与えられるようになっている。
【００２２】
そして、これらのマッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２は、ともに、前述の図２９に示すもの（符号２００５，２００６）と同様に、マッハツェンダ干渉計３ａとともにマッハツェンダ干渉計３ａをなすアーム導波路３ａａ上に形成された電極３ｂをそなえて構成される。この構成により、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２においては、それぞれ、データ♯１，データ♯２に基づく駆動信号が電極３ｂに供給されて、データ♯１，♯２に基づく位相変調光が出力される。
【００２３】
ここで、各マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２におけるマッハツェンダ干渉計３ａには、アーム導波路３ａａの出力側において２入力２出力の光カプラ３ａｂが形成される。即ち、光カプラ３ａｂは、２本のアーム導波路３ａａを結合させるとともに、出力光として互いに位相がπ／２ずれた２つの光を個別に出力するようになっている。ここで、光カプラ３ａｂからの一の出力は位相変調光として光導波路２ｅ−１，２ｅ−２に結合される一方、他の出力については非位相変調光として光導波路２ｃ−１，２ｃ−２に結合されるようになっている。
【００２４】
また、第１結合部としての光カプラ２ｆは、光導波路２ｅ−１，２ｅ−２を介して入力された、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２からの位相変調光を結合（合波）して、ＱＰＳＫ又はＤＱＰＳＫ等により多値光位相変調された信号光として出力する。尚、多値光位相変調においては、位相変調により１シンボルに２ビット以上の情報を含む光信号を得ることができる。
【００２５】
さらに、第１実施形態においては、１シンボルに４値（２ビット）の情報を含む光信号を得るＱＰＳＫ又はＤＱＰＳＫを想定しているが、本発明によれば、これ以上の情報をシンボル単位に含ませる変調方式を採用することとしてもよい。この場合においてマッハツェンダ型位相変調器３の個数をｎ個とし、分岐カプラ２ａでは入力される光をｎ個に分岐するように構成することができる。そして、各マッハツェンダ型位相変調器に入力される連続光は、位相シフト部によりπ／ｎの等位相間隔で位相シフトされたものとすることができる。分岐カプラは、Ｎ段の２分岐カプラによりｎ＝２＾Ｎとなるよう構成してもよい。尚、上記以外の構成によって連続光が各マッハツェンダ型変調器に入力されることとしてもよい。さらに、多値変調化として、振幅変調と位相変調を組み合わせたQAM（Quadrature Amplitude Modulation）のような構成でも、本発明が有効であることは言うまでもない。
【００２６】
さらに、第２結合部としての光カプラ２ｄは、光導波路２ｃ−１，２ｃ−２を介して入力された、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２からの非位相変調光を結合（合波）し、結合光として出力する。尚、光カプラ２ｄとしては、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２の数（第１実施形態では「２」）に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、複数の入力方路からの光の結合光を導く出力方路を、m個（mは1以上の整数）そなえたｎ入力m出力の光カプラとすることができる。又は、光カプラ２ｄをｎ入力２出力の光カプラにより構成し、マッハツェンダ型位相変調器の数（ｎ）に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、複数の入力方路からの光の結合光を導く1対の（第１および第２）出力方路を、m個（mは1以上の整数）そなえることとしてもよい。さらに、光カプラ２ｄとしては、マッハツェンダ型位相変調器の数に応じた複数（ｎ個）の入力方路のうちいずれか２本を入力とする２入力１出力カプラを、ｍ個備えることで構成してもよく、マッハツェンダ型位相変調器の数に応じた複数（ｎ個）の入力方路のうちいずれか２本を入力とする２入力２出力カプラを、ｍ個備えることで構成してもよい。
【００２７】
また、光検出器４は、光カプラ２ｄで出力された結合光を受光し、その光パワーに応じた電気信号を位相シフト制御部５に出力する。位相シフト部６は、分岐カプラ２ａにて分岐された２つのＣＷ光について、π／２の位相差を有するように位相シフトを施す。具体的には、位相シフト部６は、分岐カプラ２ａで分岐された２個の光のうちの少なくとも一方について、後述の位相シフト制御部５から印加される電気信号により位相シフト量を可変制御する。
【００２８】
第１実施形態においては、分岐カプラ２ａで２分岐したＣＷ光のうちで、位相変調器３−２に導かれるＣＷ光についてπ／２の位相シフトを行なう。尚、位相シフト部６においては、分岐カプラ２ａでの分岐数が上述のｎである場合には、分岐された各連続光が、π／ｎの実質的に等位相間隔となる連続光となるように位相シフトを行なう。更に、位相シフト制御部５は、光検出器４で受光した結合光に基づいて、位相シフト部６での位相シフト量を制御する。
【００２９】
この場合において、ｎ個のマッハツェンダ型位相変調器３においても、符号に応じて１８０度位相が異なる２つの位相点で前記入力光の位相変調を行なうが、位相シフト制御部５においては、光検出器４で受光する結合光に基づいて、ｎ個のマッハツェンダ型位相変調器３で位相変調される位相変調光につき、上述の２つの位相点を通過する軸方向について等位相間隔となる位相シフトがなされるように、位相シフト部６を制御している。
【００３０】
ここで、図２の［１］，［４］に示すように、上述の光導波路２ｅ−１，２ｅ−２を伝搬する位相変調光は、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２による位相変調符号に対応して入力光が位相変調された光（位相変調光）であるのに対し、図２の［２］，［３］に示すように、光導波路２ｃ−１，２ｃ−２を伝搬する非位相変調光は、上述の位相変調光とは反転した強度の光である。換言すれば、光カプラ３ａｂから出力される位相変調光および非位相変調光は、互いにπ／２の位相差を有するとともに、互いに反転した強度パターンを有する関係にある。
【００３１】
また、図２の［２］，［３］に示すように、位相変調光（［１］，［４］参照）において位相変調がなされているタイミング（シンボル内タイミング）においては、非位相変調光は消光状態となっている一方、位相変調光におけるデータ遷移タイミング（シンボル間タイミング）においては、発光状態となっているので、これらの光導波路２ｃ−１，２ｃ−２を伝搬する光には位相変調成分は実質的にほとんど含まれていないということができる。
【００３２】
図３（ａ），図３（ｂ）は各位相変調器３−１，３−２における位相変調光および非位相変調光の位相状態を光電界の平面上で示す図である。ここで、位相変調器３−１の各アームにおいては光電界の実軸について対称な位相領域において変化し、位相変調器３−１から出力される位相変調光（信号光）の位相状態は、図３（ａ）のＡ１に示すように、光電界の実部成分において、データ♯１のビット値に応じて「０」（位相点Ｐ１）および（「０」から１８０度ずれた）「π」（位相点Ｐ２）の間で変化する。これに対し、位相変調器３−１から出力される非位相変調光（モニタ光）の位相状態については、この図３（ａ）のＡ２に示すように、位相変調光の位相状態がＰ１とＰ２との間で遷移するときの、光電界の虚部成分として示される。
【００３３】
また、位相変調器３−２においては、入力光が位相変調器３−１への入力光とはπ／２シフトされているので、出力される位相変調光および非位相変調光についてもπ／２シフトされる。即ち、出力される位相変調光（信号光）の位相状態は、図３（ｂ）のＢ１に示すように、光電界の虚部成分において、「π／２」（位相点Ｐ３）および「３π／２」（位相点Ｐ４）の間で変化し、非位相変調光（モニタ光）の位相状態については、図３（ｂ）のＢ２に示すように、位相変調光の位相状態がＰ３とＰ４との間で遷移するときの、光電界の虚部成分として示される。
【００３４】
ところで、前述の図２９に示す多値光位相変調器２０００においては、光カプラ２００７へ導かれる２つの光信号は、上述の光導波路２ｅ−１，２ｅ−２を伝搬する位相変調光に相当するものであるが、図１に示す構成においては光導波路２ｃ−１，２ｃ−２を伝搬する非位相反転光については（アーム２００３，２００４の外に）放射されるようになっている。即ち、第１実施形態にかかる多値光位相変調器１０においては、図２９に示す構成と比べて実質的に位相変調光の光パワーについては同様のものを光カプラ２ｆに出力する一方、図２９の構成の場合においては放射されていた非位相変調光について光導波路２ｃ−１，２ｃ−２において伝搬せしめ、光カプラ２ｄにおいて結合させている。
【００３５】
図２の［５］は、上述の光カプラ２ｄで光導波路２ｃ−１，２ｃ−２を伝搬する光（［２］，［３］参照）を結合光させた結合光の強度を示すものである。この図２の［５］に示すように、位相変調器３−１，３−２での変調位相が同じデータ遷移タイミングで変化するときには、２つの非位相変調光（［２］，［３］参照）間の干渉により、結合光の強度の変動が現れる。具体的には、図２中のデータ遷移タイミングｔ１〜ｔ１１のうちで、位相変調器３−１での変調位相がπと０との間で変化するとともに、位相変調器３−２での変調位相がπ／２と３π／２との間で変化するタイミングｔ２，ｔ４，ｔ７，ｔ９（以下、変化タイミングという）においては、結合光の強度変動が現れる。
【００３６】
このとき、上記の変化タイミング（図２のタイミングｔ２，ｔ４，ｔ７，ｔ９）においての結合光のパワーは、位相シフト部６での位相シフト量の状態によって変動するようになっている。
すなわち、位相シフト部６での位相シフト量が適正（π／２）となっている場合（状態♯３−１）に対し、位相シフト部６での位相シフト量が適正でなくπ／２よりも小さくなっている場合には（状態♯３−２）、結合光の強度は、状態♯３−１の場合よりも大きくなる。一方、位相シフト部６での位相シフト量が適正でなくπ／２よりも大きくなっている場合には（状態♯３−３）、結合光の強度は、状態♯３−１の場合よりも小さくなる。
【００３７】
また、上述の変化タイミング以外のシンボル間タイミングにおいては（図２のｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ６，ｔ８，ｔ１０，ｔ１１）、位相変調器３−１，３−２からの非位相変調光の双方又は一方が消光状態であるため、干渉は発生せず、位相シフト量に応じた結合光パワー変動は生じない。シンボル間タイミングにおいて位相変調器３−１，３−２からの非位相変調光の双方が消光状態の場合（図２のｔ５，ｔ８参照）には、結合光は小さい。
【００３８】
位相シフト制御部５は、光検出器４からの結合光の強度に応じた電気信号を入力されて、この電気信号に基づいて、位相シフト部６での位相シフト量を適正（π／２）とすべく位相シフト部６を制御する。具体的には、位相シフト制御部５では、光検出器４からの電気信号を、所期の時間にわたる平均値を導出し、導出した平均値に基づいて位相シフト部６での位相シフト量を制御するようになっている。
【００３９】
前述したように、位相シフト部６での位相シフト量の状態によって、変化タイミングでの光パワーが変動するようになっている。変化タイミングの時間軸上の分布はランダムである。しかしながら、例えば、変化タイミングが統計的に平均化されると同視できる時間にわたる、光検出器４からの電気信号の平均値を導出する。このように求められた平均値により、位相シフト量に応じて検出器信号の変動を観測することができ、位相シフト量の状態を判断することができるようになる。
【００４０】
図４は、データ遷移タイミングに対する、位相シフト量の値に応じた結合光のモニタ強度についてのシミュレーション結果を示すもので、図４中、Ａ〜Ｋは、それぞれ、パラメータとしての位相シフト量を「０」、「３０」、「４５」、「６０」、「８０」、「９０］、「１００］、「１２０」、「１３５」、「１５０」、「１８０」（単位は「度」）としたものである。図５は平均値として導出した電気信号値についてのシミュレーション結果を示す図である。
【００４１】
この図４に示すように、結合光の光パワー（モニタ強度）は、変化タイミングでの光パワーが、位相シフト量に依存して大きく変動している。そして、平均値についてのシミュレーション結果についても、図５に示すように、上述のごとき変化タイミングでの強度変動の影響を受けて、位相シフト量に依存して変化する結果が得られる。換言すれば、位相シフト量が適正なときの平均値について、基準値として一意に特定することができる。
【００４２】
そこで、第１実施形態の位相シフト制御部５においては、光検出器４で検出される電気信号の平均値を導出し、導出した平均値と位相差が適正なときの平均値（基準値）との差に応じて位相シフト部６での位相シフト量を可変制御する。
なお、上述の多値光変調器１０をなす各構成要素の一部または全ては、ニオブ酸リチウム等からなる基板上に集積して形成することも可能である。
【００４３】
図６は上述のごとく構成された多値光位相変調器１０の制御について説明するフローチャートである。
第１実施形態にかかる多値光位相変調器１０においては、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差は、位相シフト制御部５で設定された制御量（位相制御バイアス）により与えられる位相シフト部６での位相シフト量で与えられる（ステップＳ１）。光検出器４では、各位相変調器３−１，３−２から出力される非位相変調光の結合光のレベルをモニタする（ステップＳ２の「ＰＤモニタ」）。位相シフト制御部５では、光検出器４でのモニタ結果の平均値を導出し、導出した平均値と、位相差が適正な場合の平均値（基準値）と比較する（ステップＳ３）。
【００４４】
その結果、導出した平均値と基準値との差異が許容誤差以下である場合には、位相シフト部６への位相シフト量を維持すべく制御信号を当該位相シフト部６へ出力する一方（ステップＳ４のＹＥＳルートからステップＳ１）、許容誤差以下でない場合には、位相シフト部６への位相シフト量を許容誤差に収まる方向に変化させるべく制御信号を当該位相シフト部６へ出力する（ステップＳ４のＮＯルートからステップＳ５）。
【００４５】
このように、本発明の第１実施形態によれば、第２結合部としての光カプラ２ｄにより、複数のマッハツェンダ型位相変調器からの非位相変調光を結合し、結合光として出力することができるので、多値光位相変調成分に影響されないモニタ光を取り出すことができるほか、出力光としての多値位相変調光のパワーを低下させることなくモニタ光を取り出すことができる利点がある。
【００４６】
〔Ａ１〕第１実施形態の変形例
図７は本発明の第１実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器１０Ａを示す図である。この図７に示す多値光位相変調器１０Ａは、前述の第１実施形態におけるもの（図１の符号１０参照）に比して、ディザリングにより最適な位相シフト量を探索する位相シフト制御部５Ａをそなえている点が異なり、それ以外の構成については基本的に同様である。尚、図７中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００４７】
図７に示す多値光位相変調器１０Ａの位相シフト制御部５Ａは、その一部又は全部の機能を例えばＤＳＰ（Digital signal Processor）により構成することができるが、等価的機能部として、第１バイアス付与部５ａ，第１強度変調付与部５ｂおよび第１バイアス制御部５ｃをそなえて構成することができる。ここで、第１バイアス付与部５ａは、位相シフト部６における位相制御用のバイアス電気信号を与えるものである。又、第１強度変調付与部５ｂは、第１バイアス付与部５ａからの位相制御用バイアスの電気信号に低周波ｆ０の繰返し周期を有する強度変調を付与して、位相シフト部６に供給するものである。更に、第１バイアス制御部５ｃは、光検知器４で受光した結合光に基づいて、第１バイアス付与部５ａでの位相制御用バイアスの電気信号を制御するものである。
【００４８】
すなわち、第１強度変調付与部５ｂにおいては、前述の図５における位相シフト量の例えば５度程度の微小範囲で位相シフト量が変動するように位相制御用のバイアス電気信号に強度変調を施すようになっている。このとき、強度変調が与えられる位相シフト量領域が９０度（π／２）に近くなればなるほど、この図５に示すように、モニタ光強度はより急峻で且つ線形に近い態様で変化するようになる。一方、強度変調が与えられる位相シフト量領域が９０度（π／２）に遠くなればなるほど、モニタ光強度の変化はよりなだらかで且つ湾曲するように変化する。
【００４９】
図８は上述のごとく位相シフト部６への制御信号に低周波ｆ０の繰返し周期を有する強度変調が付与された場合の光検出器４での検出電気信号レベルの時間軸上の変化について、位相シフト量に応じた値を示す図である。尚、図８中、Ａ〜Ｋは、それぞれ、パラメータとしての位相シフト量を「０」、「３０」、「４５」、「６０」、「８０」、「９０］、「１００］、「１２０」、「１３５」、「１５０」、「１８０」（単位は「度」）としたものである。
【００５０】
この図８に示すように、位相シフト量が適正量（π／２ラジアン）に近づくに従い、強度変調に起因する繰返し周波数ｆ０の振幅が大きくなる。前述したように、位相シフト量領域が９０度（π／２ラジアン）に近づくほど、モニタ光強度は急峻で且つ線形に近い態様で変化するためである。一方、強度変調が与えられる位相シフト量領域が９０度（π／２ラジアン）に遠くなればなるほど、モニタ光強度の変化はよりなだらかで且つ湾曲するので、繰返し周波数ｆ０の振幅は小さくなり、ｆ０の２倍の周波数成分等の高調波成分が増えることが想定される。
【００５１】
そこで、第１バイアス制御部５ｃにおいては、光検出器４での検出電気信号レベルに含まれる周波数ｆ０成分が極大となるように、又は高調波成分（Ｎ×ｆ０成分：Ｎは２以上の整数）が極小となるように、位相制御用バイアスを制御することにより、位相シフト量を最適に制御することができるようになる。
上述のごとく構成された多値光位相変調器１０Ａの位相シフト制御部５Ａによる位相シフト量の制御態様としては、図９に示すように、光検出器４で結合光のレベルをモニタした結果としての電気信号を受ける点までは前述の第１実施形態の場合と同様であるが（ステップＳ１，Ｓ２）、その電気信号に含まれるｆ０成分又は高調波成分を抽出して（ステップＳＡ３）、抽出した周波数ｆ０成分の振幅が基準値比較を通じて極大値を取るように、又は高調波成分の振幅値が基準値比較を通じて極小となるように、それぞれ位相シフト部６での位相シフト量を制御する（ステップＳＡ４〜ＳＡ６）。
【００５２】
したがって、この場合においても、前述の第１実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図１０は本発明の第２実施形態にかかる多値光位相変調器２０を示す図である。この図１０に示す多値光位相変調器２０は、前述の第１実施形態におけるもの（図１の符号１０参照）に比して、ＬＮ変調器により構成された位相変調器３−１，３−２の動作点ドリフトについてバイアス制御をそれぞれ行なう位相変調バイアス制御部１１−１，１１−２をそなえている点が異なっている。尚、これ以外の構成については、前述の第１実施形態の場合と基本的に同様であり、図１０中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示す。
【００５３】
位相変調バイアス制御部１１−１は、光検出器（ＰＤ）４から出力される、非位相変調光の結合光のレベルに応じた電気信号を入力されて、この電気信号に基づいて、位相変調器３−１への駆動信号のＤＣバイアスを制御するようになっており、これにより、位相変調器３−１における動作点ドリフトを調整することができるようになっている。
同様に、位相変調バイアス制御部１１−２は、光検出器（ＰＤ）４から出力される、非位相変調光の結合光のレベルに応じた電気信号を入力されて、この電気信号に基づいて、位相変調器３−２への駆動信号のＤＣバイアスを制御するようになっており、これにより、位相変調器３−２における動作点ドリフトを調整することができるようになっている。
【００５４】
具体的には、設定されるバイアス電圧に従って出力された非位相変調光の結合光を光検出器４でモニタして、モニタ結果となる電気信号を位相変調バイアス制御部１１−１（又は１１−２）で取り込む。そして、位相変調器３−１（又は３−２）のＤＣドリフトが最適となる（結合光の）モニタ基準値と比較して、その差分が許容誤差以下であれば、当該バイアス電圧を維持する一方、許容誤差よりも大きい場合には、バイアス電圧を増加又は減少方向に変化させ、以降同様のモニタ結果に基づくバイアス電圧を変化させる制御を繰り返す。
【００５５】
なお、上述の位相変調バイアス制御部１１−１，１１−２および位相シフト制御部５の制御においては、いずれも光検出器４からの電気信号に基づく制御であり、これらを同時に行なうと制御の早期安定化に支障をきたすことも考えられる。そこで、例えば位相シフト制御部５での位相シフト部６の制御を第１に行ない、次いで、位相変調バイアス制御部１１−１，１１−２による２つの位相変調器３−１，３−２でのＤＣバイアスの制御を、順次行なうことで、制御の安定化を早めることが期待できる。
【００５６】
このように、本発明の第２実施形態にかかる多値光位相変調器２０によれば、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、多値光位相変調成分に影響されず、且つ、多値光位相変調光のパワーを減少させることなくモニタ光を取り込んで、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２における動作点ドリフトを補償することができる利点がある。
〔Ｂ１〕第２実施形態の第１変形例の説明
図１１は第２実施形態の第１変形例にかかる多値位相変調器２０Ａを示す図である。この図１１に示す多値位相変調器２０Ａは、前述の図７に示すものに比して、ディザリングにより、位相変調器３−１，３−２における最適なＤＣバイアスをそれぞれ探索する位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２をそなえている点が異なり、それ以外の構成については基本的に同様である。尚、図１１中、図７と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００５７】
ここで、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２は、位相シフト制御部５Ａとともにその一部又は全部の機能を例えばＤＳＰ（Digital signal Processor）により構成することができる。この位相変調バイアス制御部１１Ａ−１においては、等価的機能部として、第２バイアス付与部１１ａ−１，第２強度変調付与部１１ｂ−１および第２バイアス制御部１１ｃ−１をそなえて構成することができる。同様に、位相変調バイアス制御部１１Ａ−２においては、等価的機能部として、第２バイアス付与部１１ａ−２，第２強度変調付与部１１ｂ−２および第２バイアス制御部１１ｃ−２をそなえて構成することができる。
【００５８】
ここで、第２バイアス付与部１１ａ−１，１１ａ−２はそれぞれ、位相変調器３−１，３−２における位相変調用のバイアス電気信号を与えるものである。又、第２強度変調付与部１１ｂ−１，１１ｂ−２はそれぞれ、第２バイアス付与部１１ａ−１，１１ａ−２からの位相変調用バイアスの電気信号に低周波の繰返し周期を有する強度変調を付与して、位相変調器３−１，３−２に供給するものである。更に、第２バイアス制御部１１ｃ−１，１１ｃ−２は、光検知器４で受光した結合光に基づいて、第２バイアス付与部１１ａ−１，１１ａ−２での位相変調用バイアスの電気信号を制御するものである。
【００５９】
なお、第２強度変調付与部１１ｂ−１，１１ｂ−２における強度変調の周波数は、それぞれ互いに異なる低周波信号ｆ１，ｆ２であって、前述の第１強度変調付与部５ｂでの周波数ｆ０とも異なるものとすることができる。また、第２強度変調付与部１１ｂ−１，１１ｂ−２における強度変調の周波数は、位相シフト制御部と同じｆ０であって、時分割制御を行うこともできる。これにより、第１バイアス制御部５ｃ，第２バイアス制御部１１ｃ−１，１１ｃ−２においては、自身の位相シフト制御部５Ａおよび位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２をなす強度変調付与部５ｂ，１１ｂ−１，１１ｂ−２で付与した低周波信号のみを確実に抽出できるようにしている。
【００６０】
すなわち、第２バイアス制御部１１ｃ−１，１１ｃ−２においては、それぞれ、当該位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２をなす強度変調付与部１１ｂ−１，１１ｂ−２で付与した低周波信号成分ｆ１，ｆ２を抽出して、その低周波信号成分の強度が極小となるように、第２バイアス付与部１１ａ−１，１１ａ−２で付与するバイアス電気信号を制御するのである。
【００６１】
これにより、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２において、位相変調器３−１，３−２から出力される非位相変調光を用いたＤＣドリフトの制御を実現することができる。なお、ディザリングを適用することによりＤＣバイアスの最適点を探索する技術については、例えば前述の特許文献１，２にも記載されている。
上述のごとく構成された多値光位相変調器２０Ａにおいては、例えば、位相シフト制御部５Ａでの位相シフト部６の制御を第１に行ない、次いで、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２による２つの位相変調器３−１，３−２でのＤＣバイアスの制御を、順次行なう。具体的には、前述の図９の場合と同様に、位相シフト制御部５Ａによる位相シフト量の制御を１サイクル行なう（図１２のステップＳ１，Ｓ２，ＳＡ３〜ＳＡ６）。
【００６２】
続いて、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１において、第２バイアス付与部１１ａ−１におけるデフォルト設定のＤＣバイアスに第２強度変調付与部１１ｂ−２で低周波ｆ１の繰返し周波数の強度変調が施されたものをＤＣバイアスとして位相変調器３−１に供給し（ステップＳ７）、この場合の光カプラ２ｄからの結合光を光検出器４で受光する（ステップＳ８）。
【００６３】
そして、第２バイアス制御部１１ｃ−１において、光検出器４からの結合光のレベルに応じた電気信号に含まれるｆ１成分又は高調波成分を抽出して（ステップＳ９）、抽出した周波数ｆ１成分の振幅が基準値比較を通じて極小値を取るように、又は高調波成分の振幅値が基準値比較を通じて極大となるように、それぞれ第２バイアス付与部１１ａ−１で付与するＤＣバイアスを制御する（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。
【００６４】
続いて、位相変調器３−２でのバイアス制御を行なう位相変調バイアス制御部１１Ａ−２において、低周波信号ｆ２を用いた位相変調バイアス制御部１１Ａ−１と同様のＤＣバイアス制御を行ない（ステップＳ１３〜Ｓ１８）、以降、順次、位相シフト制御部５Ａでの位相シフト部６における位相シフト量の制御、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１および位相変調バイアス制御部１１Ａ−２でのＤＣバイアス制御を繰返し行なう（ステップＳ１８からステップＳ１）。
【００６５】
このように、本発明の第２実施形態の第１変形例においても、前述の第２実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
〔Ｂ２〕第２実施形態の第２変形例の説明
図１３は第２実施形態の第２変形例にかかる多値位相変調器２０Ｂを示す図である。この図１３に示す多値位相変調器２０Ｂは、前述の図１１に示すものに比して、第２結合部をなす光カプラ２ｄ′として２入力２出力の構成のものをそなえるとともに、光カプラ２ｄ′の各２出力が光学的に結合された第１，第２光検出器４−１，４−２をそなえている。第１，第２光検出器４−１，４−２は、光カプラ２ｄ′からの結合光であって、例えば、互いに９０度の位相差を実質的に有する２種類の結合光をそれぞれ受光して、モニタ信号を出力する。
【００６６】
なお、第１光検出器４−１で受光した結合光についてのモニタ電気信号は、各位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２の第２バイアス制御部１１ｃ−１へ出力されるようになっており、第２光検出器４−１で受光した結合光についてのモニタ電気信号については、位相シフト制御部５Ａの第１バイアス制御部５ｃへ出力されるようになっている。
これにより、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２においては、それぞれ、第１，第２光検出器４−１，４−２からの結合光のモニタ電気信号に基づいて、位相変調器３−１，３−２のＤＣバイアスを制御することができるようになっている。尚、これ以外の構成については、前述の図１１に示すものと基本的に同様であり、図１３中、図１１と同一の符号はほぼ同様の部分を示す。
【００６７】
なお、光カプラ２ｄ′における２つの出力ポートは、例えば、互いに９０度の位相差を実質的に有する２種類の結合光をそれぞれ導く出力方路である。これにより、前述の各実施形態において使用していた一相の結合光を例えば光検出器４−１で受光するとともに、前述の各実施形態では未使用であった他相の結合光を例えば光検出器４−２で受光することができるようになる。
【００６８】
このように、図１３に示すものにおいても、前述の第２実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
〔Ｃ〕第３実施形態の説明
図１４は本発明の第３実施形態にかかる多値光位相変調器３０を示す図である。この図１４に示す多値光位相変調器３０は、前述の第１実施形態（図１の符号１０参照）におけるものに比して、図１３に示すものと同様の光カプラ２ｄ′および第１，第２光検出器４−１，４−２をそなえるとともに、位相シフト制御部５Ｂが、第１，第２光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号の差に基づいて、位相シフト部６での位相シフト量を制御する点が異なっている。尚、これ以外の構成については、前述の図１に示すものと基本的に同様であり、図１４中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００６９】
図１５は上述の第１，第２光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号の差に基づいて位相シフト量を制御することについて説明するための図である。光カプラ２ｄ′から出力される２種類の結合光は、第１実施形態において説明した光カプラ３ａｂからの２つの出力光（位相変調光および非位相変調光）の関係と同様、例えば、互いにπ／２の位相差を有するとともに、互いに反転した強度パターンを有している。
【００７０】
具体的には、前述したように、光カプラ２ｆから出力される多値光位相変調光における隣接シンボルの信号点が変化する変化タイミング（前述の図２のタイミングｔ２，ｔ４，ｔ７，ｔ９参照）においての結合光のパワーは、位相シフト部６での位相シフト量の状態によって（状態♯３−１〜♯３−３）、変動するようになっている。「モニタＡ信号」および「モニタＢ信号」は、それぞれ、光カプラ２ｄ′の２つの出力方路から出力される結合光である。
【００７１】
ここで、位相シフト部６での位相シフト量が適正（π／２）となっている場合（状態＃３−１）には、２種類の結合光「モニタＡ信号」および「モニタＢ信号」はともに同一レベルとなる。これに対し、位相シフト部６での位相シフト量が適正でなくπ／２よりも小さくなっている場合（状態＃３−２）には、「モニタＡ信号」は状態♯３−１の場合よりも大きくなる一方、「モニタＢ信号」については状態♯３−１の場合よりも小さくなる。更に、位相シフト部６での位相シフト量が適正でなくπ／２よりも大きくなっている場合（状態＃３−３）には、「モニタＡ信号」は状態♯３−１の場合よりも小さくなる一方、「モニタＢ信号」については状態♯３−１の場合よりも大きくなる。
【００７２】
なお、上述の変化タイミング以外のシンボル間タイミングにおいては、位相変調器３−１，３−２からの非位相変調光の双方又は一方が消光状態であるため、干渉は発生せず、位相シフト量に応じた結合光パワー（「モニタＡ信号」又は「モニタＢ信号」）の変動は生じない。
図１５は、上述したように位相シフト量に対する２種類の結合光の光強度を示す図であり、図１６中、Ａ１は第１光検出器４−１で検出する結合光（「モニタＡ信号」）の光強度を示し、Ａ２は第２光検出器４−２で検出する結合光（「モニタＢ信号」）の光強度（モニタ電気信号レベル）を示している。この図１５に示すように、第１，第２光検出器４−１，４−２で検出される２種類の結合光の光強度差は、位相シフト量が９０度のときにゼロとなるが、９０度からのずれ量が大きくなるに従い大きくなる。
【００７３】
そこで、位相シフト制御部５Ｂでは、第１，第２光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号の差が最小（０）となるように、位相シフト部６での位相シフト量を制御することにより、位相シフト量を最適（π／２）に制御することができるようになる。
図１６は上述のごとく構成された多値光位相変調器３０の制御について説明するフローチャートである。
【００７４】
第３実施形態にかかる多値光位相変調器３０においては、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差は、位相シフト制御部５Ｂで設定された制御量（位相制御バイアス）により与えられる位相シフト部６での位相シフト量で与えられる（ステップＲ１）。第１，第２光検出器４−１，４−２では、それぞれ、各位相変調器３−１，３−２から出力される非位相変調光の結合光であって位相差がπ／２である２種類の結合光をモニタする（ステップＲ２の「ＰＤモニタ」）。位相シフト制御部５Ｂでは、第１光検出器４−１および第２光検出器４−２でのモニタ結果としての電気信号レベルを比較する（ステップＲ３）。
【００７５】
その結果、第１，第２光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号のレベル差が許容誤差以下である場合には、位相シフト部６への位相シフト量を維持すべく制御信号を当該位相シフト部６へ出力する一方（ステップＲ４のＹＥＳルートからステップＲ１）、許容誤差以下でない場合には、位相シフト部６への位相シフト量を、許容誤差以下となる方向に変化させるべく制御信号を当該位相シフト部６へ出力する（ステップＲ４のＮＯルートからステップＲ５）。
【００７６】
このように、本発明の第３実施形態によれば、第２結合部としての光カプラ２ｄ′により、前述の第１実施形態の場合と同様に、複数のマッハツェンダ型位相変調器からの非位相変調光を結合し、結合光として出力することができるので、多値光位相変調成分に影響されないモニタ光を取り出すことができるほか、出力光としての多値位相変調光のパワーを低下させることなくモニタ光を取り出すことができる利点がある。
【００７７】
〔Ｃ１〕第３実施形態の変形例の説明
図１７は本発明の第３実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器３０Ａを示す図である。この図１７に示す多値光位相変調器３０Ａは、前述の第３実施形態の場合（図１４の符号３０参照）に比して、第１，第２光検出器４−１，４−２間において利得偏差がある場合にこれを調整するための利得調整部３１−１，３１−２がそなえられている点が異なっており、これ以外の構成については基本的に同様である。尚、図１７中、図１４と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００７８】
この位相調整部３１−１，３１−２は、第１および第２光検出器４−１，４−２におけるモニタ信号の利得偏差を調整して、位相シフト制御部５Ｂに出力するようになっている。これにより、位相シフト制御部５Ｂにおいて位相シフト量の制御のためのモニタ電気信号の比較精度を高めることができる。
〔Ｄ〕第４実施形態の説明
図１８は本発明の第４実施形態にかかる多値光位相変調器４０を示す図である。この図１８に示す多値光位相変調器４０は、前述の第３実施形態におけるもの（図１４の符号３０参照）に、更に、図１０に示すものと同様の機能を有する位相変調バイアス制御部１１−１，１１−２をそなえたものである。尚、図１８中、図１０，図１４と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００７９】
ただし、第４実施形態においては、図１０に示すものとは異なり、位相変調バイアス制御部１１−１においては、第１光検出器４−１からのモニタ電気信号に基づいて位相変調器３−１のＤＣバイアスを制御するようになっており、又、位相変調バイアス制御部１１−２においては、第２光検出器４−２からのモニタ電気信号を入力されて、このモニタ電気信号に基づいて、位相変調器３−２のＤＣバイアスを制御するようになっている。
【００８０】
なお、この場合においては、例えば位相シフト制御部５での位相シフト部６の制御を第１に行ない、次いで、位相変調バイアス制御部１１−１，１１−２による２つの位相変調器３−１，３−２でのＤＣバイアスの制御を、順次行なうことで、制御の安定化を早めることが期待できる。
したがって、第４実施形態にかかる多値光位相変調器４０においても、前述の第３実施形態の場合と同様の利点があるほか、多値光位相変調成分に影響されず、且つ、多値光位相変調光のパワーを減少させることなくモニタ光を取り込んで、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２における動作点ドリフトを補償することができる利点がある。
【００８１】
〔Ｄ１〕第４実施形態の変形例の説明
図１９は本発明の第４実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器４０Ａを示す図である。この図１９に示す多値光位相変調器４０Ａは、前述の第４実施形態におけるもの（図１８の符号４０参照）に比して、前述の図１３における多値光位相変調器２０Ｂにそなえられたものと同様に、ディザリングによりＤＣバイアスの最適な制御点を探索する位相変調バイアス制御部１１Ａ−１，１１Ａ−２をそなえたものである。尚、図１９中、図１３，図１８と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。
【００８２】
ただし、この図１９に示すものにおいては、位相変調バイアス制御部１１Ａ−１においては、第１光検出器４−１からのモニタ電気信号に基づいて位相変調器３−１のＤＣバイアスをディザリングにより制御するようになっており、位相変調バイアス制御部１１−２においては、第２光検出器４−２からのモニタ電気信号を入力されて、このモニタ電気信号に基づいて、位相変調器３−２のＤＣバイアスをディザリングにより制御するようになっている。
【００８３】
したがって、この場合においても、上述の第４実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
〔Ｅ〕第５実施形態の説明
図２０は本発明の第５実施形態にかかる多値光位相変調器５０を示す図である。この図２０に示す多値光位相変調器５０は、前述の第１実施形態の場合（図１の符号１０参照）に比して、両アーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２上に、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とするための位相シフト部６−１，６−２がそなえられている点が異なっている。
【００８４】
この場合の位相シフト制御部５においては、光検出器４からのモニタ電気信号に基づいて、位相シフト部６−１，６−２の双方又はいずれか一方を可変制御することにより、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とする制御を行なう。
したがって、このように構成する場合においても、前述の第１実施形態の同様の効果を得ることができる。
【００８５】
〔Ｆ〕第６実施形態の説明
図２１は本発明の第６実施形態にかかる多値光位相変調器６０を示す図である。この図２１に示す多値光位相変調器６０は、前述の第３実施形態の場合（図１４の符号３０参照）に比して、両アーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２上に、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とするための位相シフト部６−１，６−２がそなえられている点が異なっている。
【００８６】
この場合の位相シフト制御部５Ｂにおいては、光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号の差に基づいて、位相シフト部６−１，６−２の双方又はいずれか一方を可変制御することにより、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とする制御を行なう。
したがって、このように構成する場合においても、前述の第３実施形態の同様の効果を得ることができる。
【００８７】
〔Ｇ〕第７実施形態の説明
図２２は本発明の第７実施形態にかかる多値光位相変調器７０を示す図である。この図２０に示す多値光位相変調器７０は、入力光に対し位相変調を行なう複数の（第７実施形態においては２つの）マッハツェンダ型位相変調器（位相変調部）３−１，３−２と、２つのマッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部としての光カプラ２ｆ、をそなえるとともに、２つのマッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２への入力光についての分岐光を結合し、結合光として出力する第２結合部としての光カプラ２ｄｄと、をそなえている。尚、図２２中、図１と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。
【００８８】
さらに、多値光位相変調器７０においては、ＣＷ光を出力する光源（ＬＤ）１と、光源１から入力される光を少なくとも位相変調器３−１，３−２の数（第７実施形態では「２」）に相当する数で分岐する第１分岐部としての光カプラ２ａをそなえている。又、光カプラ２ａで分岐された各連続光についてはアーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２を通じて位相変調器３−１，３−２にそれぞれ入力されるようになっている。
【００８９】
また、位相シフト部６は、例えば光カプラ２ａおよび位相変調器３−２間のアーム導波路２ｂ−２上に介装されて、アーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２上を伝搬するＣＷ光をπ／２の位相差を持たせるように位相シフトを行なうものである。これにより、位相シフト部６で位相差が与えられたＣＷ光は、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２への入力光として供給されるようになっているのである。
【００９０】
ここで、第２分岐部７１−１，７１−２はそれぞれ、マッハツェンダ型位相変調器３−１，３−２への入力光の一部を、第２結合部としての光カプラ２ｄｄへ出力する分岐光としてそれぞれ分岐する。尚、光カプラ２ｄｄにおいては、入力される２つの分岐光を結合（合波）して、光検出器４に供給するようになっている。光検出器４においては、第２分岐部７１−１，７１−２でそれぞれ分岐した光の合波光の光パワーについてモニタするようになっており、光パワーに応じたモニタ電気信号を位相シフト制御部５に出力するようになっている。
【００９１】
また、光検出器４においてモニタする結合光のパワーについては、前述の図５の場合と実質的に同様に、結合されることとなる２つのＣＷ光の間の位相差に応じて、合波光の光パワーは異なる。換言すれば、位相シフト制御部５において、合波光の光パワーと、２つのＣＷ光の間の位相差の関係について予め保持しておくことによって、光検出器４でモニタされた合波光パワーから、一意に２つのＣＷ光の間の位相差を導出することができるようになるのである。そして、位相シフト制御部５においては、２つのＣＷ光の間の位相差が最適（π／２）となるように、位相シフト部６への位相シフト量を制御するのである。
【００９２】
これにより、位相シフト量を制御するモニタ光としては、位相変調器３−１，３−２による位相変調の影響を受けることがない直流光とすることができるので、位相シフト量制御の際の強度揺らぎを防止することができるようになる。
上述のごとく構成された多値位相変調器７０では、図２３に示すように、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差は、位相シフト制御部５で設定された制御量（位相制御バイアス）により与えられる位相シフト部６での位相シフト量で与えられる（ステップＰ１）。光検出器４では、各第２分岐部７１−１，７１−２から出力される（位相差が与えられた）ＣＷ光の結合光を、光カプラ２ｄｄを介して光検出器４で受光する。そして、光検出器４では受光した結合光の光パワーに応じたモニタ電気信号を位相シフト制御部５に出力する（ステップＰ２の「ＰＤモニタ」）。
【００９３】
位相シフト制御部５では、光検出器４でのモニタ結果と、位相差が適正な場合の光パワー値（基準値）と、を比較する（ステップＰ３）。
その結果、モニタ結果と基準値との差異が許容誤差以下である場合には、位相シフト部６への位相シフト量を維持すべく制御信号を当該位相シフト部６へ出力する一方（ステップＰ４のＹＥＳルートからステップＰ１）、許容誤差以下でない場合には、位相シフト部６への位相シフト量を、許容誤差以下に収まる方向に変化させるべく制御信号を当該位相シフト部６へ出力する（ステップＰ４のＮＯルートからステップＰ５）。
【００９４】
このように、本発明の第７実施形態によれば、第２結合部としての光カプラ２ｄｄにより、複数のマッハツェンダ型位相変調器に入力される光の分岐光を結合し、結合光として出力することができるので、これを用いて位相シフト量を制御することを通じ、位相シフト量制御の際の強度揺らぎを防止することができる利点がある。
〔Ｇ１〕第７実施形態の変形例の説明
図２４は本発明の第７実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器７０Ａを示す図である。この図２４に示す多値光位相変調器７０Ａは、前述の第７実施形態におけるもの（図２２の符号７０）に比して、ディザリングにより位相シフト量を探索するために、前述の図７に示すものと実質的に同等の機能を有する位相シフト制御部５Ａをそなえている。尚、図２４中、図７および図２２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。このようにしても、位相シフト量を制御することができるので、第７実施形態の場合と同等の利点を得ることができる。
【００９５】
〔Ｈ〕第８実施形態の説明
図２５は本発明の第８実施形態にかかる多値光位相変調器８０を示す図である。この図２５に示す多値光位相変調器８０は、前述の第７実施形態におけるものに比して、第２結合部を２入力２出力の光カプラ２ｄｄ′で構成するとともに、光カプラ２ｄｄ′から出力された光をそれぞれ受光する第１，第２光検出器４−１，４−２をそなえ、かつ、第３実施形態の場合と同様の位相シフト制御部５Ｂをそなえている。尚、図２５中、図１４，図２２と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示す。
【００９６】
光カプラ２ｄｄ′は、第２分岐部７１−１，７１−２からのＣＷ光を結合させる点は、第７実施形態における光カプラ２ｄｄと同様であるが、前述の第３実施形態における光カプラ２ｄ′に準じて、結合光として互いにπ／２位相差を有するとともに、例えば、互いに反転した強度パターンを有する２種類の光を個別に出力することができるようになっている。即ち、第１光検出器４−１においては、このような位相関係の結合光の一方を受光するとともに、第２光検出器４−２においては他方の結合光を受光する。
【００９７】
これにより、位相シフト制御部５Ｂは、前述の第３実施形態の場合と同様に、第１，第２光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号の差に基づいて、位相シフト部６での位相シフト量を制御することができる。
このように、本発明の第８実施形態においても、第２結合部としての光カプラ２ｄｄ′により、複数のマッハツェンダ型位相変調器に入力される光の分岐光を結合し、結合光として出力することができるので、これを用いて位相シフト量を制御することを通じ、位相シフト量制御の際の強度揺らぎを防止することができる利点がある。
【００９８】
〔Ｈ１〕第８実施形態の変形例の説明
図２６は本発明の第８実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器８０Ａを示す図である。この図２６に示す多値光位相変調器８０Ａは、前述の第８実施形態の場合（図２５の符号８０参照）に比して、第１，第２光検出器４−１，４−２間において利得偏差がある場合にこれを調整するための利得調整部３１−１，３１−２がそなえられている点が異なっており、これ以外の構成については基本的に同様である。尚、利得調整部３１−１，３１−２は、前述の図１７に示すものと基本的に同様であり、図２６中、図１７および図２５と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００９９】
この位相調整部３１−１，３１−２は、第１および第２光検出器４−１，４−２におけるモニタ信号の利得偏差を調整して、位相シフト制御部５Ｂに出力するようになっている。これにより、位相シフト制御部５Ｂにおいて位相シフト量の制御のためのモニタ電気信号の比較精度を高めることができる。
〔Ｉ〕第９実施形態の説明
図２７は本発明の第９実施形態にかかる多値光位相変調器９０を示す図である。この図２７に示す多値光位相変調器９０は、前述の第７実施形態の場合（図２２の符号７０参照）に比して、両アーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２上に、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とするための位相シフト部６−１，６−２がそなえられている点が異なっている。
【０１００】
したがって、この場合の位相シフト制御部５においては、光検出器４からのモニタ電気信号に基づいて、位相シフト部６−１，６−２の双方又はいずれか一方を可変制御することにより、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とする制御を行なう。
したがって、このように構成する場合においても、前述の第７実施形態の同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
〔Ｊ〕第１０実施形態の説明
図２８は本発明の第１０実施形態にかかる多値光位相変調器１００を示す図である。この図２８に示す多値光位相変調器１００は、前述の第８実施形態の場合（図２５の符号８０参照）に比して、両アーム導波路２ｂ−１，２ｂ−２上に、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とするための位相シフト部６−１，６−２がそなえられている点が異なっている。
【０１０２】
この場合の位相シフト制御部５Ｂにおいては、光検出器４−１，４−２からのモニタ電気信号の差に基づいて、位相シフト部６−１，６−２の双方又はいずれか一方を可変制御することにより、位相変調器３−１，３−２に入力されるＣＷ光の位相差を適正（π／２）とする制御を行なう。
したがって、このように構成する場合においても、前述の第８実施形態の同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
〔Ｋ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
たとえば、上述の第１〜第６実施形態において、マッハツェンダ型位相変調器は２つに限定されず、２つよりも多い数とすることもできる。
【０１０４】
この場合において、位相変調部（図１等における符号３−１，３−２参照）の個数をｎ（ｎは２以上の整数）個とすると、分岐部（図１等における符号２ａ参照）は、入力される光を少なくともｎ個に分岐すべく構成し、分岐部２ａからのｎ個の光について、所定の位相間隔を持つように位相シフトさせる位相シフト部（図１等における符号６参照）と、をそなえ、位相シフト部６からのｎ個の光をそれぞれｎ個の位相変調部３−１，３−２への入力光として供給すべく構成する。
【０１０５】
また、上述の第７〜第１０実施形態において、位相変調器３−１，３−２は２つに限定されず、２つ以上とすることもできる。ここで、位相変調部（図２２等における符号３−１，３−２参照）の個数をｎ（ｎは２以上の整数）個とすると、入力される光を少なくともｎ個に分岐する第１分岐部（図２２等における符号２ａ参照）をそなえるとともに、第１分岐部２ａからのｎ個の光について、所定の位相間隔を持つように位相シフトさせる位相シフト部（図２２等における符号６参照）と、をそなえ、位相シフト部６からのｎ個の光をそれぞれｎ個の位相変調部３−１，３−２への入力光として供給すべく構成し、かつ、ｎ個の位相変調部３−１，３−２への入力光の一部を、第２結合部（図２２等における符号２ｄｄ参照）へ出力する分岐光としてそれぞれ分岐する第２分岐部（図２２等における符号７１−１，７１−２参照）をそなえることとすることができる。
【０１０６】
その他、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
〔Ｌ〕付記
（付記１）
複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の入力光に対し位相を制御する位相シフト部と
該位相シフト部からの入力光をそれぞれ位相変調する複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の位相変調部と、
該複数の位相変調部からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部と、
該複数の位相変調部からの非位相変調光を結合し、結合光として出力する第２結合部と、をそなえたことを特徴とする、多値光位相変調器。
【０１０７】
（付記２）
入力される光を少なくとも前記ｎ個に分岐する第１分岐部をそなえるとともに、
該第１分岐部からのｎ個の光について、該複数の位相シフト部への前記入力光として供給すべく構成されたことを特徴とする、付記１記載の多値光位相変調器。
（付記３）
複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の入力光に対し位相を制御する位相シフト部と、
該位相シフト部からの入力光をそれぞれ位相変調する複数（ｎ個、ｎは２以上の整数）の位相変調部と、
該複数の位相変調部からの位相変調光を結合して多値光位相変調された信号光として出力する第１結合部と、をそなえるとともに、
該複数の位相変調部への前記入力光についての一部を分岐する第２分岐部をそなえ、
前記第２分岐部からの分岐光を結合し、結合光として出力する第２結合部と、をそなえたことを特徴とする、多値光位相変調器。
【０１０８】
（付記４）
入力される光を少なくとも前記ｎ個に分岐する第１分岐部をそなえるとともに、
該第１分岐部からのｎ個の光について、該複数の位相シフト部への前記入力光として供給すべく構成されたことを特徴とする、付記３記載の多値光位相変調器。
（付記５）
該第２結合部が、該位相変調部の数に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、該複数の入力方路からの光の結合光を導く1本の出力方路を、ｍ個（ｍは１以上の整数）そなえたことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項記載の多値光位相変調器。
【０１０９】
（付記６）
該第２結合部が、該位相変調部の数に応じた複数の入力方路をそなえるとともに、該複数の入力方路からの光の結合光を導く１対の（第１および第２の）出力方路を、ｍ個（ｍは１以上の整数）そなえたことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項記載の多値光位相変調器。
【０１１０】
（付記７）
該第２結合部の前記ｍ個の出力方路からの前記結合光を受光する、ｍ個の光検出器をそなえたことを特徴とする、付記５記載の多値光位相変調器。
（付記８）
該第２結合部からの前記ｍ個の１対の（第１および第２の）出力方路からの前記結合光をそれぞれ受光する、ｍ個の一対の（第１および第２）光検出器をそなえたことを特徴とする、付記６記載の多値光位相変調器。
【０１１１】
（付記９）
該第２結合部からの前記結合光を受光する光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項記載の多値光位相変調器。
【０１１２】
（付記１０）
該第２結合部からの前記結合光を受光する１対の（第１および第２）光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項記載の多値光位相変調器。
【０１１３】
（付記１１）
該第２結合部からの前記結合光を受光する１対の（第１および第２）光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器のうちの第１、第２いずれか一方において受光された前記結合光に基づいて、該位相シフト部での位相シフト量を制御する位相シフト制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記８記載の多値光位相変調器。
【０１１４】
（付記１２）
該位相シフト制御部は、
該位相シフト部への位相制御用のバイアス信号を与える第１バイアス付与部と、
該第１バイアス付与部からの前記位相制御用バイアス信号に強度変調を付与して、該位相シフト部に供給する第１強度変調付与部と、
該光検知器で受光した前記結合光に基づいて、該第１バイアス付与部での前記位相制御用バイアス信号を制御する第１バイアス制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記９〜１１のいずれか１項記載の多値光位相変調器。
【０１１５】
（付記１３）
該位相シフト制御部は、
該第１および第２光検出器で受光した該結合光についての前記モニタ信号の差に基づいて、該位相シフト部を制御することを特徴とする、付記１０記載の多値光位相変調器。
（付記１４）
該第１および第２光検出器におけるモニタ信号の利得偏差を調整する利得調整部をそなえたことを特徴とする、付記１３記載の多値光位相変調器。
【０１１６】
（付記１５）
該第２結合部からの前記結合光を受光する光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器で受光した前記結合光に基づいて、該位相変調部でのバイアスを制御する位相変調バイアス制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記２記載の多値光位相変調器。
【０１１７】
（付記１６）
該第２結合部からの前記結合光を受光する１対の（第１および第２）光検出器を、少なくとも１つそなえ、
該光検出器のうちの第１、第２いずれか一方において受光された前記結合光に基づいて、該位相変調部でのバイアスを制御する位相変調バイアス制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記２記載の多値光位相変調器。
【０１１８】
（付記１７）
該位相変調バイアス制御部は、
前記該位相変調部のバイアス電気信号を与える第２バイアス付与部と、
該第２バイアス付与部からの前記位相変調用バイアス信号に強度変調を付与して、該位相変調部に供給する第２強度変調付与部と、
該光検知器で受光した前記結合光に基づいて、該第２バイアス付与部での前記位相変調用バイアス信号を制御する第２バイアス制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記１５又は１６記載の多値光位相変調器。
【０１１９】
（付記１８）
該複数の位相変調部からの非位相変調光を該第２結合部へそれぞれ導く光導波路をそなえたことを特徴とする、付記１記載の多値光位相変調器。
（付記１９）
前記位相変調光は、該位相変調部による位相変調符号に対応して入力光が位相変調された光であり、前記非位相変調光は、前記位相変調符号に対応して入力光が位相変調された光とは反転した強度の光であることを特徴とする、付記１記載の多値光位相変調器。
【０１２０】
（付記２０）
該位相変調部から出力される前記非位相変調光は、当該位相変調部から出力される前記位相変調光に対して実質的な位相差が９０度であることを特徴とする、付記１記載の多値光位相変調器。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の作用機能を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態の作用機能を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態の作用機能を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態の作用機能を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例の作用機能を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例の作用機能を説明するための図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の変形例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図１４】本発明の第３実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の作用機能を説明するための図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の変形例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第３実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図１８】本発明の第４実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図１９】本発明の第４実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２０】本発明の第５実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２１】本発明の第６実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２２】本発明の第７実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２３】本発明の第７実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２４】本発明の第７実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２５】本発明の第８実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２６】本発明の第８実施形態の変形例にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２７】本発明の第９実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２８】本発明の第１０実施形態にかかる多値光位相変調器を示す図である。
【図２９】本発明の関連技術を示す図である。
【図３０】本発明の関連技術を示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１，２００１    光源
２ａ    分岐カプラ（分岐部，第１分岐部）
２ｂ−１，２ｂ−２    アーム導波路
２ｃ−１，２ｃ−２，２ｅ−１，２ｅ−２    光導波路
２ｄ，２ｄ′２ｄｄ，２ｄｄ′，２ｆ，２００７    光カプラ
３−１，３−２，２００５，２００６    位相変調器
３ａ    マッハツェンダ干渉計
３ａａ    アーム導波路
３ａｂ    光カプラ
３ｂ    電極
４，４−１，４−２，２０１０    光検出器
５，５Ａ，５Ｂ、２０１１    位相シフト制御部
５ａ    第１バイアス付与部
５ｂ    第１強度変調付与部
５ｃ    第１バイアス制御部
６，６−１，６−２，２００８    位相シフト部
１０，１０Ａ，２０，２０Ａ，２０Ｂ，３０，４０，４０Ａ，５０，６０，７０，７０Ａ，８０，８０Ａ、９０，１００    多値光位相変調器
１１−１，１１−２，１１Ａ−１，１１Ａ−２    位相変調バイアス制御部
１１ａ    第２バイアス付与部
１１ｂ    第２強度変調付与部
１１ｃ    第２バイアス制御部
３１−１，３１−２    利得調整部
７１−１，７１−２    第２分岐部
２００２，２００９    光カプラ
【図１】
0004893570.tif 000002
【図２】
0004893570.tif 000003
【図３】
0004893570.tif 000004
【図４】
0004893570.tif 000005
【図５】
0004893570.tif 000006
【図６】
0004893570.tif 000007
【図７】
0004893570.tif 000008
【図８】
0004893570.tif 000009
【図９】
0004893570.tif 000010
【図１０】
0004893570.tif 000011
【図１１】
0004893570.tif 000012
【図１２】
0004893570.tif 000013
【図１３】
0004893570.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004893570.tif 000016
【図１６】
0004893570.tif 000017
【図１７】
0004893570.tif 000018
【図１８】
0004893570.tif 000019
【図１９】
0004893570.tif 000020
【図２０】
0004893570.tif 000021
【図２１】
0004893570.tif 000022
【図２２】
0004893570.tif 000023
【図２３】
0004893570.tif 000024
【図２４】
0004893570.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
0004893570.tif 000028
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
0004893570.tif 000031