JP2010002775A - Optical transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光変調器からそれぞれ出力された光変調信号の間の光位相差を自動的かつ安定的に制御するための機能を備えた光送信器に関するものである。 The present invention relates to an optical transmitter having a function for automatically and stably controlling an optical phase difference between optical modulation signals respectively output from a plurality of optical modulators.
近年の情報通信トラフィックの増加に対応するため、通信網に対する高速大容量化要求が非常に強い。この要求に対応する光送受信器の実用化が求められているが、その候補の一つとして、位相変調をベースとしたDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)変調方式の採用が有力視されている。DQPSK変調方式を実現する光送信器の構成としては、たとえば特許文献1に開示されるように、2つの光変調器で生成された位相変調光信号を合波する方法がよく知られている。 In order to cope with an increase in information communication traffic in recent years, there is a very strong demand for high-speed and large-capacity communication networks. There is a demand for practical use of an optical transceiver that meets this requirement, and as one of the candidates, adoption of a DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) modulation method based on phase modulation is considered promising. As a configuration of an optical transmitter that realizes the DQPSK modulation method, for example, as disclosed in Patent Document 1, a method of combining phase-modulated optical signals generated by two optical modulators is well known.
上記のようにDQPSK変調信号を2つの位相変調光信号の合波によって生成する場合、それぞれの位相変調光信号間の光位相差をπ/2に調整する必要がある。この光位相差は伝送する信号のシンボル間距離に直接影響するため、最適調整ポイントからのずれに対しては、光信号品質劣化は非常に大きい。このため、2つの位相変調光信号間の光位相差を精度よく、自動的かつ安定的に調整する調整手法を確立し、実現することがDQPSK変調方式の実用化には不可欠となる。 When a DQPSK modulated signal is generated by combining two phase modulated optical signals as described above, it is necessary to adjust the optical phase difference between the respective phase modulated optical signals to π / 2. Since this optical phase difference directly affects the inter-symbol distance of the signal to be transmitted, the optical signal quality degradation is very large for the deviation from the optimum adjustment point. For this reason, it is indispensable for the practical use of the DQPSK modulation method to establish and implement an adjustment method for automatically and stably adjusting the optical phase difference between the two phase-modulated optical signals.
このような技術として、例えば特許文献2では、光位相を調整する可変遅延器に低周波ディザ信号を重畳することで、光位相差の調整を行っている。 As such a technique, for example, in Patent Document 2, the optical phase difference is adjusted by superimposing a low-frequency dither signal on a variable delay device that adjusts the optical phase.
一方、特許文献3では、各光変調器の直流バイアスを最適化するために各光変調器に重畳した低周波ディザ信号を利用し、変調信号間の光位相差がπ/2になったときはこれらのディザ信号間の差周波数や和周波数が発生しないことを利用して、光位相調整部へ低周波ディザ信号を印加することなく、2つの変調光信号間の光位相差を制御している。 On the other hand, in Patent Document 3, a low-frequency dither signal superimposed on each optical modulator is used to optimize the DC bias of each optical modulator, and the optical phase difference between the modulated signals becomes π / 2. By utilizing the fact that the difference frequency or sum frequency between these dither signals does not occur, the optical phase difference between the two modulated optical signals can be controlled without applying a low frequency dither signal to the optical phase adjustment unit. Yes.
しかしながら、上記従来の技術には以下に示すような問題があった。すなわち、特許文献1に記載の従来の技術では、光位相を調整する可変遅延器に低周波ディザ信号を重畳するため、低周波ディザ信号自体による主信号の品質劣化が無視できなくなるという問題があった。 However, the conventional techniques have the following problems. That is, the conventional technique described in Patent Document 1 has a problem in that the deterioration of the quality of the main signal due to the low frequency dither signal itself cannot be ignored because the low frequency dither signal is superimposed on the variable delay device that adjusts the optical phase. It was.
また、特許文献2に記載の従来の技術では、各光変調器が位相変調器であった場合など直流バイアスを最適化する手段として低周波ディザ信号を用いる必要がない場合は、適用することができないという問題があった。 The conventional technique described in Patent Document 2 can be applied when it is not necessary to use a low-frequency dither signal as a means for optimizing the DC bias, such as when each optical modulator is a phase modulator. There was a problem that I could not.
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、光変調器の種類やバイアス制御方法に依存することなく、光位相調整部へのディザ重畳を行わずに、光位相制御を自動的かつ安定的に制御するバイアス制御機能を備えた光送信器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not depend on the type of optical modulator or the bias control method, and does not perform dither superimposition on the optical phase adjustment unit. It is an object of the present invention to provide an optical transmitter having a bias control function for controlling automatically and stably.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光送信器は、光源から出力されたキャリア光が分波してそれぞれ入力される第1および第2の光変調部と、前記第2の光変調部の入力側または出力側に接続され、印加される直流バイアスに応じて入力された光信号の光位相をシフトして出力する光位相調整部と、前記第1の光変調部の出力が入力される第1の入力部と、前記光位相調整部の出力または前記第2の光変調部の出力が入力される第2の入力部と、前記第1および第2の入力部に入力される光信号が相互に同位相であるときには入力光のすべてが出力される第1の出力部と、前記第1および第2の入力部に入力される光信号が相互に逆位相であるときには入力光のすべてが出力される第2の出力部と、を有し、前記第1および第2の入力部に入力される光信号を合波し干渉させ、前記第1および第2の出力部から出力させる光合波/干渉部と、前記第1の出力部の出力から所定の割合でその一部を取得するとともに、前記第2の出力部の出力から前記所定の割合でその一部を取得する出力取得部と、この出力取得部により取得された各光信号を受光する受光部と、この受光部にて検出された前記第1の出力部からの光信号の受光量と前記第2の出力部からの光信号の受光量とに基づき、前記光位相調整部に印加する直流バイアスを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical transmitter according to the present invention includes first and second optical modulation units to which carrier light output from a light source is demultiplexed and input, An optical phase adjusting unit connected to an input side or an output side of the second optical modulation unit and shifting and outputting an optical phase of an optical signal input in accordance with an applied DC bias; and the first light A first input unit to which an output of a modulation unit is input; a second input unit to which an output of the optical phase adjustment unit or an output of the second optical modulation unit is input; and the first and second When the optical signals input to the input unit are in phase with each other, the first output unit that outputs all of the input light and the optical signals input to the first and second input units are opposite to each other. A second output unit that outputs all of the input light when in phase, and Optical signals input to the first and second input units are combined and interfered, and output from the first and second output units, and a predetermined output from the output of the first output unit. An output acquisition unit that acquires a part thereof at a rate and acquires a part of the output from the output of the second output unit at a predetermined rate, and a light receiving unit that receives each optical signal acquired by the output acquisition unit. And the received light amount of the optical signal from the first output unit detected by the light receiving unit and the received light amount of the optical signal from the second output unit are applied to the optical phase adjusting unit. And a control unit that controls the DC bias.
本発明によれば、光位相調整部に印加する直流バイアスを、受光部にて検出された第1の出力部からの光信号の受光量と第2の出力部からの光信号の受光量とに基づいて制御することで、第1および第2の入力部に入力される光信号間の光位相差を自動的かつ安定的に制御することができる、という効果を奏する。これにより、低周波ディザ信号を用いることなく、簡便な回路構成で所望の動作を実現することができる。 According to the present invention, the direct current bias applied to the optical phase adjustment unit is determined by the received light amount of the optical signal from the first output unit and the received light amount of the optical signal from the second output unit detected by the light receiving unit. By controlling based on the above, there is an effect that the optical phase difference between the optical signals input to the first and second input units can be controlled automatically and stably. Thus, a desired operation can be realized with a simple circuit configuration without using a low-frequency dither signal.
以下に、本発明に係る光送信器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an optical transmitter according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態にかかるDQPSK変調方式の光送信器の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態の光送信器では、上側および下側の導波路を備えたマッハツェンダー(以下、MZと略す)干渉計1が構成され、上側の導波路上には例えばMZ型構造の光変調器からなる光変調部2aが設けられ、下側の導波路上には同様に例えばMZ型構造の光変調器からなる光変調部2bと、この光変調部2bに接続された光位相調整部3とが設けられている。なお、図1では、光位相調整部3は、光変調部2bの後段(出力側)に設けているが、前段(入力側)に設けてもよく、また、下側の導波路ではなく、上側の導波路に設けてもよい。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a DQPSK modulation type optical transmitter according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, in the optical transmitter according to the present embodiment, a Mach-Zehnder (hereinafter abbreviated as MZ) interferometer 1 having upper and lower waveguides is configured. For example, an optical modulation unit 2a made of an optical modulator having an MZ type structure is provided, and an
MZ干渉計1の入力側には、光源15から出力されたキャリア光信号を二分岐し、それぞれ上側および下側の導波路に分波する光分波部16が設けられている。また、MZ干渉計1の出力側には、光変調部2aと光位相調整部3の各出力を合波し干渉させる光合波/干渉部としての例えば3dBカプラ4が設けられている。
On the input side of the MZ interferometer 1, there is provided an
光変調部2a,2bには、それぞれ、動作点を決定する所定の直流バイアスが印加されるとともに、データ変調用の変調信号が印加される(いずれも図示せず)。光源15から出力され光分波部16にて二分波された光信号はそれぞれ光変調部2a,2bに入力され、光変調部2a,2bにて位相変調を受けた後に出力される。光変調部2a,2bからそれぞれ出力された光信号間の位相差は、0またはπとなるように設定される。
A predetermined direct current bias that determines the operating point is applied to each of the
光位相調整部3には、動作点を決定する所定の直流バイアスが印加され、これにより、光位相調整部3の出力光と光変調部2aの出力光との間の光位相差がπ/2となるように制御している。光位相調整部3に印加される直流バイアスは、後述の制御部9から供給される。
A predetermined direct current bias that determines the operating point is applied to the optical phase adjustment unit 3, whereby the optical phase difference between the output light of the optical phase adjustment unit 3 and the output light of the optical modulation unit 2 a is π / It is controlled to be 2. The direct current bias applied to the optical phase adjustment unit 3 is supplied from the
3dBカプラ4は例えばX型分岐構造を有し、2つの入力部(第1および第2の入力部)と2つの出力部(第1および第2の出力部)とを有する。光変調部2aと光位相調整部3からそれぞれ入力された光信号は3dBカプラ4により合波/干渉され、二分岐して出力される。この出力の二分岐のうちの一方は送信器出力8として出力され、他方は光終端6で終端される。 The 3 dB coupler 4 has, for example, an X-type branch structure, and has two input units (first and second input units) and two output units (first and second output units). The optical signals respectively input from the optical modulation unit 2a and the optical phase adjustment unit 3 are combined / interfered by the 3 dB coupler 4 and output after being branched in two. One of the two branches of this output is output as the transmitter output 8 and the other is terminated at the optical termination 6.
3dBカプラ4では、光変調部2aおよび光位相調整部3からそれぞれ出力された光信号間の光位相差が0またはπのとき、3dBカプラ4に入力された光信号はすべてどちらか一方の分岐から出力される。すなわち、例えば、光位相差が0のとき、3dBカプラ4に入力された光信号はすべて送信器出力8の分岐に出力され、光位相差がπのとき、3dBカプラ4に入力された光信号はすべて光終端6の分岐に出力される。換言すれば、光変調部2aおよび光位相調整部3からそれぞれ出力され3dBカプラ4に入力される光信号が相互に同位相であるときには、3dBカプラ4に入力された光信号はすべて例えば送信器出力8の分岐に出力され、光変調部2aおよび光位相調整部3からそれぞれ出力され3dBカプラ4に入力される光信号が相互に逆位相であるときには、3dBカプラ4に入力された光信号はすべて例えば光終端6の分岐に出力される。一方、光変調部2aおよび光位相調整部3から出力される光信号間の光位相差がちょうどπ/2ずれているときは、3dBカプラ4からそれぞれ出力される出力光レベルが同一となる。つまり、送信器出力8の分岐に出力される出力光と光終端6の分岐に出力される出力光とが同一レベルとなる。 In the 3 dB coupler 4, when the optical phase difference between the optical signals output from the optical modulation unit 2 a and the optical phase adjustment unit 3 is 0 or π, all of the optical signals input to the 3 dB coupler 4 are either one of the branches. Is output from. That is, for example, when the optical phase difference is 0, all the optical signals input to the 3 dB coupler 4 are output to the branch of the transmitter output 8, and when the optical phase difference is π, the optical signals input to the 3 dB coupler 4 Are all output to the branch of the optical termination 6. In other words, when the optical signals output from the optical modulation unit 2a and the optical phase adjustment unit 3 and input to the 3 dB coupler 4 are in phase with each other, all the optical signals input to the 3 dB coupler 4 are, for example, transmitters. When the optical signals output to the branch of the output 8 and respectively output from the optical modulation unit 2a and the optical phase adjustment unit 3 and input to the 3 dB coupler 4 have opposite phases, the optical signal input to the 3 dB coupler 4 is All are output to the branch of the optical terminal 6, for example. On the other hand, when the optical phase difference between the optical signals output from the optical modulation unit 2a and the optical phase adjustment unit 3 is exactly shifted by π / 2, the output light levels output from the 3 dB coupler 4 are the same. That is, the output light output to the branch of the transmitter output 8 and the output light output to the branch of the optical terminal 6 are at the same level.
3dBカプラ4の出力側には、タップカプラ5a,5bと受光器7a、7bとが設けられている。タップカプラ5aは、3dBカプラ4の一方の出力である送信器出力8側の出力の一部を取り出し、タップカプラ5bは、3dBカプラ4の他方の出力である光終端6側の出力の一部を取り出す。なお、タップカプラ5a,5bは、それぞれ、3dBカプラ4の出力から所定の同一の割合で出力を取得する。例えば、3dBカプラ4の送信器出力8側の出力と光終端6側の出力の出力光レベルが同一であれば、タップカプラ5a,5bがそれぞれ一部取得する出力光のレベルも互いに同一となる。タップカプラ5aにより取り出された光信号は、受光器7aにて受光され光/電気変換される。また、タップカプラ5bにより取り出された光信号は、受光器7bにて受光され光/電気変換される。タップカプラ5a,5bは出力取得部を構成し、受光器7a,7bは受光部を構成する。
On the output side of the 3 dB coupler 4,
光位相調整部3の光位相シフト量を制御する直流バイアスを決定し出力する制御部9が設けられている。制御部9は、この制御部9への制御信号入力10によって決まる直流バイアスを、受光器7a、7bによりそれぞれ検出された受光量の差分に基づいて調整した後に、光位相調整部3へ出力する。すなわち、制御部9は、受光器7a、7bによりそれぞれ検出された受光量の差分を算出し、この差分が減少しゼロとなるように直流バイアスを調整して光位相調整部3へ出力する。これにより、光変調部2aおよび光位相調整部3から出力される光信号間の光位相差をπ/2となるように制御する。
A
次に、本実施の形態の動作について説明する。光源15から出力されたキャリア光信号はMZ干渉計1に入力され、光分波部16で二分岐される。上側の導波路を進む信号光は光変調部2aで位相変調を受ける。下側の導波路を進む信号光は光変調部2bで位相変調を受け、さらに光位相調整部3にて、制御部9から入力された直流バイアスに基づき、π/2の光位相シフトを受ける。そして、光変調部2aから出力された光信号と光位相調整部3から出力された光信号とが3dBカプラ4に入力され、合波/干渉された後、二分岐して出力される。3dBカプラ4の出力のそれぞれ一部は、タップカプラ5a,5bで取り出され、受光器7a,7bで受光され光/電気変換される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The carrier optical signal output from the light source 15 is input to the MZ interferometer 1 and branched into two by the
ここで、前述のように、光変調部2a、光位相変調部3からそれぞれ出力され、3dBカプラ4に入力される光信号の光位相差が0またはπのとき、3dBカプラ4へ入力された光はすべてどちらか一方の分岐から出力される。一方、光位相差が、所望の、ちょうどπ/2だけずれているときは、3dBカプラ4のそれぞれの出力光レベルが同一となる。したがって、受光器7a,7bで検出された受光量が同一になるよう、あるいはそれらの差が0になるよう光位相調整部3の直流バイアスを制御すれば、所望の位相関係を得ることができる。 Here, as described above, when the optical phase difference of the optical signal output from the optical modulation unit 2 a and the optical phase modulation unit 3 and input to the 3 dB coupler 4 is 0 or π, the optical signal is input to the 3 dB coupler 4. All the light is output from one of the branches. On the other hand, when the optical phase difference is shifted by exactly π / 2, the respective output light levels of the 3 dB coupler 4 are the same. Therefore, a desired phase relationship can be obtained by controlling the DC bias of the optical phase adjusting unit 3 so that the received light amounts detected by the light receivers 7a and 7b are the same or the difference between them is zero. .
動作の説明に戻ると、受光器7a,7bで検出された受光量はそれぞれ制御部9へ出力される。制御部9では、受光器7a,7bで検出された受光量の差分を算出し、この差分量を0とするように光位相調整部3に印加する直流バイアスを制御する。
Returning to the explanation of the operation, the received light amounts detected by the light receivers 7 a and 7 b are respectively output to the
なお、実際の送信器構成においては、光変調部2a,2bの挿入損失、光位相調整部3の挿入損失、3dBカプラ4の結合効率など様々な誤差要因に加え、予等化変調を行った場合など、もともと変調信号のマーク率が通常の1/2とは異なる値であることもあり得る。したがって、制御部9によってこれらの要因を織り込んで制御をおこなうことで、前述の要因によらず所望の位相関係に光信号を制御することが可能である。具体的には、制御部9にて、受光器7a,7bで検出された受光量に必要に応じて重みづけを行い、これらの重みづけられた受光量の差分がゼロになるように光位相調整部3への直流バイアスを制御することができる。これは、受光器7a,7bで検出された受光量が所定の比率となるように光位相調整部3への直流バイアスを制御するものである。
In the actual transmitter configuration, pre-equalization modulation was performed in addition to various error factors such as the insertion loss of the
また、上記において、3dBカプラ4は、ファイバ型、平面導波路型、またはハーフミラー型等の構成とすることができる。 In the above, the 3 dB coupler 4 can be configured as a fiber type, a planar waveguide type, a half mirror type, or the like.
図3は、特許文献2に記載の光時分割多重化装置の構成を示すブロック図である。図3において、光時分割多重化装置は、短パルス光源51、光分岐器52、光変調器53,54、可変光遅延素子57、光カプラ58、光電変換器59、バンドパスフィルタ60、検波器61、位相比較器62、低周波発信器63、誤差増幅器64、および加算器65を備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the optical time division multiplexing apparatus described in Patent Document 2. In FIG. In FIG. 3, the optical time division multiplexing apparatus includes a short pulse light source 51, an
図3では、短パルス光源51からの光短パルス列を光分岐器52で二系統に分け、光変調器53,54でそれぞれデータ変調した後、一方の系統では可変光遅延素子57により位相調整して光カプラ58で1ビットおきとなるように合波する。ここで、可変光遅延素子57の遅延量制御信号に低周波発振器63で発生される基準周波数信号を加算して、その遅延量を微小変調させている。そして、光カプラ58で一部分岐される光出力を光電変換器59で受信し、光短パルス列の2倍の符号速度に相当する周波数成分をバンドパスフィルタ60で抽出し、検波器61で検波した後、位相比較器62で基準周波数信号と位相比較し、位相誤差信号を誤差増幅器64で増幅した後、これを低周波発振器63の出力に加算して遅延量制御信号を調整する。
In FIG. 3, the optical short pulse train from the short pulse light source 51 is divided into two systems by the optical branching
この従来の光時分割多重化装置においては、光位相調整部である可変光遅延素子57には、低周波発振器63で発生される基準周波数信号、すなわち低周波ディザ信号を重畳するため、光カプラ58から出力される多重化光出力にも低周波ディザ信号が重畳し、低周波ディザ信号自体による主信号の品質劣化が無視できなくなるといった問題点が生じ得る。一方、本実施の形態では、光位相調整部3に低周波ディザ信号を重畳する必要がないので、このような問題が生ずることがない。
In this conventional optical time division multiplexing apparatus, an optical coupler is used to superimpose a reference frequency signal generated by the low-
図4は、特許文献3に記載の光変調器の構成を示すブロック図である。図4において、光変調器105は、上側導波路106a、下側導波路106b、高周波変調信号駆動手段110a,110b、MZ型光変調部113a,113b、直流バイアス制御手段111a,111b,111c、加算手段112a,112b、低周波発振器114a,114b、光位相調整部115、ミキシング手段116、光電気変換手段117、同期検波手段118、光分波手段119a,119b、および光合波手段120を備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the optical modulator described in Patent Document 3. As shown in FIG. In FIG. 4, an
入力光は光分波手段119aで分波され、それぞれMZ型光変調部113a,113bに入力される。MZ型光変調部113aには、直流バイアス制御手段111aから直流バイアスが入力されるとともに、高周波変調信号駆動手段110aからデータ変調用の高周波変調信号が入力される。また、直流バイアスには、低周波発振器114aから周波数f1の低周波ディザ信号が重畳される。MZ型光変調部113bについても同様にして説明することができ、印加される直流バイアスには、低周波発振器114bから周波数f2の低周波ディザ信号が重畳される。MZ型光変調部113bから出力された光信号は、光位相調整部115にて光位相差π/2が付与され、この光位相調整部115の出力光とMZ型光変調部113aの出力光とが、光合波手段120にて合波される。
The input light is demultiplexed by the optical demultiplexing means 119a and is input to the MZ type optical modulation units 113a and 113b, respectively. A DC bias is input from the DC bias control unit 111a to the MZ type optical modulation unit 113a, and a high frequency modulation signal for data modulation is input from the high frequency modulation signal driving unit 110a. Further, a low frequency dither signal having a frequency f1 is superimposed on the DC bias from the
光合波手段120から出力された光信号の一部は、光分波手段119bにて分岐され、光電気変換手段117を経て、同期検波手段118に出力される。同期検波手段118は、和周波数f1+f2および差周波数f1−f2の各周波数成分における光量変化を基準信号との比較によって検出する。直流バイアス制御手段111cは同期検波手段118から出力される和周波数および差周波数における同期検波出力の変化に基づいて光位相調整部115に出力する直流バイアスを制御する。なお、光位相調整部115にて付与される位相差がπ/2のとき、和周波数成分および差周波数成分は0となり、π/2からずれが生ずると符号を持った誤差信号が発生する。
A part of the optical signal output from the
この従来の光変調器においては、MZ型光変調器113a,113bの各光変調器に直流バイアスを最適化する手段として低周波ディザ信号を重畳しているが、一般に光変調器が位相変調器である場合など直流バイアスを最適化する手段として低周波ディザ信号を用いない場合には適用することができないという問題がある。一方、本実施の形態では、光変調部に低周波ディザ信号を重畳する必要がないので、光変調器の種類によらずに適用することができる。 In this conventional optical modulator, a low frequency dither signal is superimposed on each of the optical modulators of the MZ type optical modulators 113a and 113b as means for optimizing the DC bias. In general, the optical modulator is a phase modulator. In the case where the low frequency dither signal is not used as means for optimizing the DC bias, such as in the case of the above, there is a problem that it cannot be applied. On the other hand, in the present embodiment, since it is not necessary to superimpose a low-frequency dither signal on the optical modulation unit, it can be applied regardless of the type of the optical modulator.
以上説明したように、本実施の形態によれば、光位相調整部3に印加する直流バイアスを、受光部7a,7bが検出した受光量、特にその差分、に基づいて制御することで、変調光信号間の光位相差を自動的かつ安定的に制御することができる、という効果を奏する。このようにして、本実施の形態では、ディザ信号を重畳する必要もなく、また、受光器7a,7bでは出力として平均量を受光すればよいので高速電気回路等を用いる必要もなく、極めて簡便な回路で所望の動作を実現することができる。 As described above, according to this embodiment, modulation is performed by controlling the DC bias applied to the optical phase adjustment unit 3 based on the amount of received light detected by the light receiving units 7a and 7b, particularly the difference between them. There is an effect that the optical phase difference between optical signals can be controlled automatically and stably. Thus, in this embodiment, it is not necessary to superimpose a dither signal, and the light receivers 7a and 7b only need to receive an average amount as an output, so there is no need to use a high-speed electric circuit or the like. A desired operation can be realized with a simple circuit.
実施の形態2.
図2は、本実施の形態にかかるDQPSK変調方式の光送信器の構成を示すブロック図である。図2では、図1と同一の構成要素には同一の符号を付している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the DQPSK modulation type optical transmitter according to this embodiment. In FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図2に示すように、本実施の形態の光送信器では、MZ干渉計18が構成され、このMZ干渉計18における光合波/干渉部は例えばY型分岐導波路17で構成されている。この場合は、光変調部2a、光位相調整部3から出力された信号光の光位相差が0(またはπ)のとき、Y型分岐導波路17に入力された信号光はすべて送信器出力8として出力される。逆に光変調部2a、光位相調整部3から出力された信号光の光位相差がπ(または0)のとき、Y型分岐導波路17に入力された信号光はすべてY型分岐部にて非導波モードとなって導波路外に拡散する。換言すれば、光変調部2aおよび光位相調整部3からそれぞれ出力されY型分岐導波路17に入力される光信号が相互に同位相であるときには、Y型分岐導波路17に入力された光信号はすべて例えば送信器出力8として出力され、光変調部2aおよび光位相調整部3からそれぞれ出力されY型分岐導波路17に入力される光信号が相互に逆位相であるときには、Y型分岐導波路17に入力された光信号はすべて例えば非導波モードとなってY型分岐部にて導波路外に拡散する。一方、光変調部2aおよび光位相調整部3から出力される光信号間の光位相差がちょうどπ/2ずれているときは、Y型分岐導波路17から送信器出力8として出力される出力光レベルと、Y型分岐部にて非導波モードとなって導波路外に拡散する出力光レベルとが同一となる。
As shown in FIG. 2, in the optical transmitter according to the present embodiment, an
このように、Y型分岐導波路17は、それぞれ導波路からなる2つの入力部(第1および第2の入力部)および1つの出力部(例えば第1の出力部)と、Y型分岐部にて非導波モードとして出力光を拡散させるもう1つの出力部(例えば第2の出力部)とからなる。
As described above, the Y-
図2では、非導波モードになった拡散光を受光する受光手段として、例えば導波路基盤の裏面に配置した受光器11で受光する。また、Y型分岐導波路17から導波光として出力された光信号の一部は、実施の形態1の場合と同様に、タップカプラ5aで分岐され取り出される。なお、タップカプラ5a、受光器11は、それぞれ、Y型分岐導波路17の出力から所定の同一の割合で出力を取得する(実施の形態1参照)。本実施の形態では、受光部として差動受光器12が設けられており、この差動受光器12において、タップカプラ5aにより取得された受光量と、受光器11により取得された受光量との差分が算出され、この算出結果が制御部9へ送出される。制御部9は、得られた受光量の差分に基づいて直流バイアスの制御を行い、これにより、図1の場合と同等の効果を得ることができる。
In FIG. 2, as a light receiving means for receiving the diffused light in the non-waveguide mode, the light is received by, for example, a light receiver 11 disposed on the back surface of the waveguide substrate. Also, a part of the optical signal output as guided light from the Y-
以上の動作は、MZ干渉計18の合波/干渉部としてのY型分岐導波路17を、例えば非対称X型分岐導波路のように工夫することによって、別の導波路から導波モードとして出力することも可能であり、このようなX型分岐導波路を合波/干渉部とすることで、本実施の形態と同等の効果を得ることができる。
In the above operation, the Y-
また、図2では、受光部として差動受光器12を用いており、タップカプラ5a、受光器11により検出された受光量の差分を直接取り出し、これを誤差信号として制御部9を制御し、さらに光位相調整部3を制御することによって最適位相に調整することができる。本実施の形態のその他の構成、動作、および効果は実施の形態1と同様である。なお、図1において、受光器7a,7bを差動受光器12に置き換えた構成でも同様の効果を得ることができる。
In FIG. 2, the differential light receiver 12 is used as the light receiving unit, and the difference between the received light amounts detected by the
本発明は、DQPSK方式の光送信器において光変調器から出力された変調信号間の光位相差を自動的かつ安定的に制御する技術として有用である。 The present invention is useful as a technique for automatically and stably controlling an optical phase difference between modulated signals output from an optical modulator in a DQPSK optical transmitter.
1,18 MZ干渉計
2a,2b 光変調部
3 光位相調整部
4 3dBカプラ
5a,5b タップカプラ
6 光終端
7a,7b 受光器
8 送信器出力
9 制御部
10 制御信号入力
11 受光器
12 差動受光器
15 光源
16 光分波部
17 Y型分岐導波路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第2の光変調部の入力側または出力側に接続され、印加される直流バイアスに応じて入力された光信号の光位相をシフトして出力する光位相調整部と、
前記第1の光変調部の出力が入力される第1の入力部と、前記光位相調整部の出力または前記第2の光変調部の出力が入力される第2の入力部と、前記第1および第2の入力部に入力される光信号が相互に同位相であるときには入力光のすべてが出力される第1の出力部と、前記第1および第2の入力部に入力される光信号が相互に逆位相であるときには入力光のすべてが出力される第2の出力部と、を有し、前記第1および第2の入力部に入力される光信号を合波し干渉させ、前記第1および第2の出力部から出力させる光合波/干渉部と、
前記第1の出力部の出力から所定の割合でその一部を取得するとともに、前記第2の出力部の出力から前記所定の割合でその一部を取得する出力取得部と、
この出力取得部により取得された各光信号を受光する受光部と、
この受光部にて検出された前記第1の出力部からの光信号の受光量と前記第2の出力部からの光信号の受光量とに基づき、前記光位相調整部に印加する直流バイアスを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光送信器。 First and second light modulators to which carrier light output from the light source is demultiplexed and input,
An optical phase adjustment unit that is connected to the input side or output side of the second optical modulation unit and that shifts and outputs the optical phase of an optical signal input in accordance with an applied DC bias;
A first input unit to which an output of the first optical modulation unit is input; a second input unit to which an output of the optical phase adjustment unit or an output of the second optical modulation unit is input; A first output unit that outputs all of the input light when the optical signals input to the first and second input units are in phase with each other; and the light that is input to the first and second input units A second output unit that outputs all of the input light when the signals are out of phase with each other, and combines and interferes with the optical signals input to the first and second input units, An optical multiplexing / interference unit for outputting from the first and second output units;
An output acquisition unit that acquires a part thereof from the output of the first output unit at a predetermined rate, and acquires a part thereof from the output of the second output unit;
A light receiving unit that receives each optical signal acquired by the output acquisition unit;
Based on the received light amount of the optical signal from the first output unit detected by the light receiving unit and the received light amount of the optical signal from the second output unit, a DC bias applied to the optical phase adjusting unit is A control unit to control;
An optical transmitter comprising:
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