JP2011150052A - Optical transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マッハツェンダ(MZ;Mach-Zehnder)変調器(以下、MZ変調器という)を用いた光送信器に関し、特に、電圧電源投入後における光位相変調を制御するための電圧の初期調整を自動化するための改良を施した光送信器に関するものである。 The present invention relates to an optical transmitter using a Mach-Zehnder (MZ-Zehnder) modulator (hereinafter referred to as an MZ modulator), and more particularly to initial adjustment of voltage for controlling optical phase modulation after voltage power is turned on. The present invention relates to an optical transmitter which has been improved for automation.
光通信における変調方式としては、DPSK(Differential Phase-ShiftKeying;差動位相偏移変調)やDQPSK(Differential Quadrature Phase-ShiftKeying;差動四位相偏移変調)などの光位相変調が広く用いられている。 Optical phase modulation such as DPSK (Differential Phase-Shift Keying) and DQPSK (Differential Quadrature Phase-Shift Keying) is widely used as a modulation method in optical communication. .
図15は、従来の光送信器で用いられているMZ変調器を用いたDPSK光変調器の構成図の一例である。 FIG. 15 is an example of a configuration diagram of a DPSK optical modulator using an MZ modulator used in a conventional optical transmitter.
図15のDPSK光変調器10は、MZ変調器で構成されている。また、DPSK光変調器10には、2系統に分岐された光導波路が形成され、これら各光導波路には変調用のデータを印加するための位相変調部10aと位相変調部10b、位相変調部10cと位相変調部10dがそれぞれ直列接続され、さらに位相変調部10a、10bと10c、10dが並列に接続されている。
The DPSK optical modulator 10 in FIG. 15 is composed of an MZ modulator. Further, the DPSK optical modulator 10 is formed with optical waveguides branched into two systems, and a
光源11がDPSK光変調器10の光導波路の一端と接続され、この光導波路が2系統に分岐されて、それぞれの位相変調器10a、10b、10c、10dを介して、再び合波されて他端と光分配器14が接続されている。
A
また、光分配器14にはこの光分配器14からの光を入力する受光器15が接続され、受光器15の出力端子にはDPSK光変調器10の電圧を制御する電圧制御部16が接続されている。電圧制御部16にはこの電圧制御部16から出力される直流バイアス電圧を入力するバイアス電圧アンプ17が接続されている。さらに、DPSK光変調器10の位相変調部10c、10dにはバイアス電圧アンプ17が接続されている。
A
電圧制御部16は、振幅調整電圧制御16aと、直流バイアス電圧制御手段16bとから構成されている。高周波(Rapid frequency)ドライバ(以下、RFドライバ13という)には、RF振幅調整電圧を入力する電圧制御部16の振幅調整電圧制御手段16aが接続され、ドライバ電源やデータ発生器12が接続されている。また、RFドライバ13にはドライブされた信号を入力するドライブDPSK光変調器10の位相変調部10a、10bが接続されている。
The
DPSK光変調器10の光導波路の一端には光源11から連続光が入力されていて、この連続光は2系統に分岐されて各光導波路を通過し、再び合波されて他端から光分配器14を介して光信号Soutとして出力される。
Continuous light from the
データ発生器12から出力されるデータはRFドライバ13に入力され、またフィードバック経路を構成する電圧制御部16内の振幅調整電圧制御手段16aによりRF振幅調整電圧がRFドライバ13に印加され、DPSK光変調器10を駆動するドライバ電源をRFドライバ13に入力することにより、RFドライバ13に入力されたデータは適切な振幅電圧に増幅されてDPSK光変調器10の各光導波路に設けられている各位相変調部10a、10bに印加される。
The data output from the
DPSK光変調器10の光導波路に設けられている各位相変調部10c、10dには、フィードバック経路を構成する電圧制御部16内の直流バイアス電圧制御手段16bによりバイアス電圧アンプ17を介して所定の直流バイアス電圧が印加され、この直流バイアス電圧が適切に調整される。ここに、RF信号を印加することにより、ゼロ、またはπに位相変調され、外部に出力される信号Soutと受光器15に入力される信号に分配される。
Each
RFドライバの振幅と直流バイアス電圧が適切に設定されていないと、復調した際のアイパターンが閉じてしまいデータの「0」あるいは「1」の識別が困難になり、伝送品質が低下して伝送劣化の原因となる。そこで、図15の光送信器では、電圧制御部16内に振幅調整電圧制御手段16aと直流バイアス電圧制御16bを設け、DPSK光変調器10に所定の電圧をフィードバックすることにより、伝送品質を保っている。
If the amplitude and DC bias voltage of the RF driver are not set appropriately, the eye pattern at the time of demodulation closes, making it difficult to identify “0” or “1” in the data, resulting in transmission quality degradation and transmission. Causes deterioration. Therefore, in the optical transmitter of FIG. 15, amplitude adjustment voltage control means 16 a and DC
ここでは、DPSK変調器に対する制御方式について説明する。RF振幅調整電圧の制御時には直流バイアス電圧の最適点に対してある誤差範囲内に設定される必要があり、直流バイアス電圧の制御時にはRF振幅調整電圧の最適点に対してある誤差範囲内に設定される必要がある。この直流バイアス電圧の制御時にはRF振幅調整電圧の最適点に対してある誤差範囲内に設定されることを以下前提条件という。 Here, a control method for the DPSK modulator will be described. When controlling the RF amplitude adjustment voltage, it must be set within a certain error range with respect to the optimum point of the DC bias voltage. When controlling the DC bias voltage, it is set within a certain error range with respect to the optimum point of the RF amplitude adjustment voltage. Need to be done. Hereinafter, setting the DC bias voltage within a certain error range with respect to the optimum point of the RF amplitude adjustment voltage is referred to as a precondition.
ここで、前提条件が必要な理由を以下説明する。ある瞬時におけるDPSK変調器10の出力光パワーは、式(1)で近似される。ここで、DPSK光変調器10の出力光パワーをPow、DPSK光変調器の出力光パワー基準値をPow0、直流バイアス電圧によって決まる光位相のバイアス角をθDC、RFドライバ13の印加電圧による光位相の変化量をθRFとする。
Pow(θDC、θRF)=Pow0・{1+cos(θDC+θRF)}・・・式(1)
Here, the reason why the precondition is necessary will be described below. The output optical power of the DPSK modulator 10 at a certain moment is approximated by the equation (1). Here, the output optical power of the DPSK optical modulator 10 is Pow, the output optical power reference value of the DPSK optical modulator is Pow 0 , the bias angle of the optical phase determined by the DC bias voltage is θ DC , and the applied voltage of the
Pow (θ DC , θ RF ) = Pow 0 · {1 + cos (θ DC + θ RF )} Expression (1)
ここで、RFドライバ13の変調波形をある位相変化量(±θAMP)に相当する振幅を持った方形に近い台形波であると仮定すると、出力光パワーの平均値は、式(2)で近似できる。
Here, assuming that the modulation waveform of the
図16は、式(2)の関係式から導かれる平均光パワーと直流バイアス電圧、RF振幅の関係例を示す。(a)、(b)は直流バイアス電圧に対する平均光パワー特性、(c)、(d)はRF振幅に対する平均光パワー特性の関係をグラフで示したものである。 FIG. 16 shows an example of the relationship between the average optical power, the DC bias voltage, and the RF amplitude derived from the relational expression (2). (a) and (b) are graphs showing the relationship between the average optical power characteristics with respect to the DC bias voltage, and (c) and (d) are graphs showing the relationship between the average optical power characteristics with respect to the RF amplitude.
(a)、(b)において、平均光パワーは直流バイアス電圧に対して周期的に変化している。また、(a)と(b)を比較すると、RF振幅の最適点である±(以下、プラスマイナスという)0.5*Vπを境界にして、傾きが反転しているのが確認できる。すなわち、(a)ではRF振幅の最適点が−(以下、マイナスという)0.5*Vπから+(以下、プラスという)0.5*Vπの場合、平均光パワーが最大となる点が直流バイアス電圧の最適点となっているのに対して、(b)ではRF振幅の最適点が(マイナス)0.5*Vπ以下、かつ(プラス)0.5*Vπ以上の場合、平均光パワーが最小となる点が直流バイアス電圧の最適点となっている。 In (a) and (b), the average optical power periodically changes with respect to the DC bias voltage. Further, when (a) and (b) are compared, it can be confirmed that the slope is inverted at the boundary of ± (hereinafter referred to as plus or minus) 0.5 * Vπ which is the optimum point of the RF amplitude. That is, in (a), when the optimum point of the RF amplitude is from − (hereinafter referred to as minus) 0.5 * Vπ to + (hereinafter referred to as plus) 0.5 * Vπ, the point at which the average optical power becomes maximum is the optimum DC bias voltage. On the other hand, in (b), when the optimum point of the RF amplitude is (minus) 0.5 * Vπ or less and (plus) 0.5 * Vπ or more, the point where the average optical power is minimum is the DC bias. It is the optimum point of voltage.
(c)、(d)において、平均光パワーはRF振幅に対して周期的に変化している。また、(c)と(d)を比較すると、直流バイアス電圧の最適点である(プラスマイナス)0.5*Vπを境界にして、傾きが反転しているのが確認できる。すなわち、(c)では直流バイアス電圧の最適点が(マイナス)0.5*Vπから(プラス)0.5*Vπの場合、平均光パワーが最大となる点がRF振幅の最適点となっているのに対して、(d)では直流バイアス電圧の最適点が(マイナス)0.5*Vπ以下、かつ(プラス)0.5*Vπ以上の場合、平均光パワーが最小となる点がRF振幅の最適点となっている。 In (c) and (d), the average optical power periodically changes with respect to the RF amplitude. Further, when (c) and (d) are compared, it can be confirmed that the slope is inverted at the boundary of (plus or minus) 0.5 * Vπ which is the optimum point of the DC bias voltage. That is, in (c), when the optimum point of the DC bias voltage is (minus) 0.5 * Vπ to (plus) 0.5 * Vπ, the point at which the average optical power is maximum is the optimum point of the RF amplitude. In (d), when the optimum point of the DC bias voltage is (minus) 0.5 * Vπ or less and (plus) 0.5 * Vπ or more, the point where the average optical power is minimum is the optimum point of the RF amplitude. .
そこで、特許文献1では光デュオバイナリ変調方式において、光変調器の電圧対光出力特性の変動に伴う動作点変動を補償できる光変調装置および光変調器の制御方法の提案が行われている。
Therefore,
また、特許文献2では光信号に、たとえばRZ―DPSK変調形式で、強度変調およびDPSK変調を施す光信号送信器のバイアスおよび整合を制御するための方法および装置の提案が行われている。 Patent Document 2 proposes a method and apparatus for controlling the bias and matching of an optical signal transmitter that applies intensity modulation and DPSK modulation to an optical signal, for example, in the RZ-DPSK modulation format.
しかしながら、このような光送信器には、次のような課題があった。平均光パワーの最大点を探索する制御方式では、直流バイアス電圧およびRF振幅の初期値設定により、起動制御時に、最適点ではない点、すなわち最適点からVπはなれた点に収束してしまうという問題がある。 However, such an optical transmitter has the following problems. In the control method that searches for the maximum point of average optical power, the initial value setting of the DC bias voltage and RF amplitude causes the problem of convergence to a point that is not the optimal point, that is, a point that is Vπ away from the optimal point during start-up control. There is.
また、直流バイアス電圧およびRF振幅が最適点ではない点に収束するのを回避する方法として、一般的に、製造工程でRF振幅調整電圧の初期値を調整する手法が使用されているが、この手法では調整する際に人件費が発生するという問題がある。 As a method for avoiding the DC bias voltage and RF amplitude from converging to a point that is not the optimum point, a method of adjusting the initial value of the RF amplitude adjustment voltage is generally used in the manufacturing process. The method has a problem that labor costs are incurred when making adjustments.
さらに、調整にかかる人件費を削減するために、RF振幅調整電圧の初期値を製品間で共通の固定パラメータとする必要がある。RF振幅調整電圧の初期値を製品間で共通の固定パラメータとするためには、MZ変調器の光位相をπ変化させるために必要なRF振幅電圧とRFドライバの振幅特性による部品の選別が必要となり、人件費が発生するという問題もある。 Furthermore, in order to reduce the labor cost for adjustment, it is necessary to set the initial value of the RF amplitude adjustment voltage as a fixed parameter common to the products. In order to set the initial value of the RF amplitude adjustment voltage as a common fixed parameter between products, it is necessary to select components based on the RF amplitude voltage required to change the optical phase of the MZ modulator by π and the amplitude characteristics of the RF driver. Therefore, there is a problem that labor costs are incurred.
本発明の目的は、自動制御でマッハツェンダ変調器に印加するRF振幅調整電圧および直流バイアス電圧を最適点に収束させることのできる簡易な電圧制御部を設けることにより、製造工程における人件費を削減できる光送信器を実現することにある。 An object of the present invention is to reduce labor costs in the manufacturing process by providing a simple voltage control unit that can converge an RF amplitude adjustment voltage and a DC bias voltage applied to a Mach-Zehnder modulator by automatic control to an optimum point. It is to realize an optical transmitter.
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
変調データを伝送する伝送経路に設けられたマッハツェンダ変調器と、このマッハツェンダ変調器に印加する振幅調整電圧および直流バイアス電圧を制御する電圧制御部とを有する光送信器において、
前記マッハツェンダ変調器を駆動するドライバ電源の電源供給経路に設けられたスイッチと、
前記電圧制御部に設けられ、前記スイッチをオンオフ制御するスイッチ制御手段と
を設けたことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, the invention according to
In an optical transmitter having a Mach-Zehnder modulator provided in a transmission path for transmitting modulation data, and a voltage controller for controlling an amplitude adjustment voltage and a DC bias voltage applied to the Mach-Zehnder modulator,
A switch provided in a power supply path of a driver power supply for driving the Mach-Zehnder modulator;
Switch control means provided in the voltage control unit and for controlling on / off of the switch is provided.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記スイッチ制御手段は、
前記直流バイアス電圧の値が不定の場合は前記スイッチをオフに制御し、
前記直流バイアス電圧の値が最適点にある場合は前記スイッチをオンに制御することを特徴とする請求項1記載の光送信器。
The invention according to claim 2 is the invention according to
The switch control means includes
When the value of the DC bias voltage is indefinite, the switch is controlled to be turned off,
2. The optical transmitter according to
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、
前記マッハツェンダ変調器としてマッハツェンダ型の誘電体結晶LiNbO3を用いたDPSK光変調器、あるいはDQPSK光変調器を使用することを特徴とする。
The invention according to
As the Mach-Zehnder modulator, a DPSK optical modulator using a Mach-Zehnder type
本発明によれば、自動制御でマッハツェンダ変調器に印加するRF振幅調整電圧および直流バイアス電圧を最適点に収束させることのできる簡易な電圧制御部を設けることにより、マッハツェンダ変調器のRF-Vπ、RFドライバの振幅特性に関して部品のばらつきがある場合にも製造工程で初期値の調整や部品の選別などを行うことなく、自動制御を行うことにより、製造工程における人件費を削減することができる。 According to the present invention, RF-Vπ of the Mach-Zehnder modulator is provided by providing a simple voltage control unit that can converge the RF amplitude adjustment voltage and the DC bias voltage applied to the Mach-Zehnder modulator by automatic control to the optimum point. Even when there are variations in the amplitude characteristics of the RF driver, labor costs in the manufacturing process can be reduced by performing automatic control without adjusting initial values or selecting parts in the manufacturing process.
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の光送信器で用いられているDPSK光変調器の実施例を示す構成図である。なお、図15と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a DPSK optical modulator used in the optical transmitter of the present invention. The same elements as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図15の従来例と異なる点は、電圧制御部20にDPSK光変調器10を駆動するドライバ電源のオンオフを制御する機能を有するスイッチ制御手段20aを設けた点である。また、スイッチ制御手段20aからの出力信号に基づきドライバ電源のオンオフを行うスイッチ21を設けた点である。
The difference from the conventional example of FIG. 15 is that the voltage control unit 20 is provided with switch control means 20a having a function of controlling on / off of a driver power source for driving the DPSK optical modulator 10. Further, a
また、電圧制御部20は、従来から設けられている振幅調整電圧制御手段16aと直流バイアス電圧制御手段16bのほかに、スイッチ制御手段20aとで構成されている。図1のDPSK光変調器10は、MZ変調器で構成されている。
The voltage control unit 20 includes a
MZ変調器からなるDPSK光変調器10の各光導波路には、光源11から光が入射される。一方、データはRFドライバ13に入力され、適切な振幅電圧にドライブされてDPSK光変調器10の各光導波路に設けられている各位相変調部10a、10bに印加される。
Light from the
光導波路に設けられている位相変調部10a、10bには、RFドライバ13から所定の電圧が印加されて、光の強度が変調される。このDPSK光変調器10により光の強度が変調された光信号が光分配器14に入力されて、外部に出力される信号Soutと光受光器15に入力される信号に分配される。
A predetermined voltage is applied from the
電圧制御部20内のスイッチ制御手段20aにより、スイッチ21が制御され、すなわちRFドライバ13に印加されるドライバ電源の接続が制御される。たとえば、スイッチ21がオンの場合、ドライバ電源の電圧がRFドライバ13に印加され、さらにDPSK光変調器10からの出力電流に基づいて、電圧制御部20内の振幅調整電圧制御手段16aから所定のRF振幅調整電圧がRFドライバ13に入力される。RFドライバ13から適切な振幅電圧にドライブされてDPSK光変調器10の各光導波路に設けられている各位相変調部10a、10bに印加される。
The switch control means 20a in the voltage control unit 20 controls the
また、RFドライバ13やスイッチ21、バイアス電圧アンプ17に、フィーバック手段が構成されている。ここで、フィードバック手段とは、第1のフィードバック手段と第2のフィードバック手段と第3のフィードバック手段のことである。第1のフィードバック手段は電圧制御部20の直流バイアス電圧制御手段16bおよびバイアス電圧アンプ17とからなる構成である。第2のフィードバック手段は電圧制御部20の振幅調整電圧制御手段16aおよびRFドライバ13とからなる構成である。第3のフィードバック手段は電圧制御部20のスイッチ制御手段20aおよびスイッチ21およびRFドライバ13とからなる構成である。
Further, the
また、第1のフィードバック手段により、直流バイアス電圧のフィードバック制御が行われることにより、調整された光調整出力波形がDPSK光変調器10から出力される。 Further, the feedback control of the DC bias voltage is performed by the first feedback means, so that the adjusted optical adjustment output waveform is output from the DPSK optical modulator 10.
フィードバック制御により、DPSK光変調器10の直流バイアス電圧について自動制御ができ、光送信波形の伝送品質を保つことができる。 By feedback control, the DC bias voltage of the DPSK optical modulator 10 can be automatically controlled, and the transmission quality of the optical transmission waveform can be maintained.
図2は、電圧制御部の起動制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a startup control sequence of the voltage control unit.
ステップS1では、電圧制御部20内のスイッチ制御手段20aによりスイッチ21を制御し、RFドライバ13に接続されているドライバ電源との接続を切ることにより、RF振幅をゼロにする。
In step S1, the
次に、ステップS2では、直流バイアス電圧の最適点を探索する。ステップS1により、直流バイアス電圧に対する平均光パワーの関係は従来の図16(b)の状態になる。つまり、直流バイアス電圧の最適点は、平均光パワーが最小となる。したがって、ここでは直流バイアス電圧の最適点である平均光パワーが最小となる点を探索する。 Next, in step S2, the optimum point of the DC bias voltage is searched. By step S1, the relationship between the average optical power and the DC bias voltage becomes the state shown in FIG. That is, the optimum point of the DC bias voltage has the minimum average optical power. Therefore, the point where the average optical power, which is the optimum point of the DC bias voltage, is minimized is searched here.
ステップS3では、電圧制御部20内のスイッチ制御手段20aによりスイッチ21を制御し、RFドライバ13に接続されているドライバ電源の接続をオフからオンにする。
In step S3, the
ステップS4では、RF振幅の最適点を探索する。ステップS2において直流バイアス電圧が最適点になっているため、RF振幅に対する平均光パワーの関係は、従来の図16(c)の状態になる。つまり、RF振幅の最適点は、平均光パワーが最大となる。したがって、ここでは、平均光パワーが最大となる点を探索すれば処理が終了する。 In step S4, the optimum point of the RF amplitude is searched. Since the DC bias voltage is the optimum point in step S2, the relationship between the average optical power and the RF amplitude is the state shown in FIG. That is, the optimum point of the RF amplitude has the maximum average optical power. Therefore, here, the process ends when a point where the average optical power is maximized is searched.
図3は、本発明の光送信器で用いられているDPSK光変調器の他の実施例を示す構成図である。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the DPSK optical modulator used in the optical transmitter of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
図1と異なる点は、DPSK光変調器10の出力側に、RZ光変調器30を設けた点である。また、DPSK光変調器10あるいは、RZ(return to zero)の光変調器(以下、RZ光変調器30という)からの少なくともどちらか一方の出力電流、すなわち受光器15a、15bからの電流に基づいてDPSK光変調器10の振幅調整電圧および直流バイアス電圧の制御を行っている。 The difference from FIG. 1 is that an RZ optical modulator 30 is provided on the output side of the DPSK optical modulator 10. Further, based on the output current from at least one of the DPSK optical modulator 10 or the RZ (return to zero) optical modulator (hereinafter referred to as the RZ optical modulator 30), that is, the current from the light receivers 15a and 15b. Thus, the amplitude adjustment voltage and DC bias voltage of the DPSK optical modulator 10 are controlled.
図4は、本発明の光送信器で用いられているDPSK光変調器の他の実施例を示す構成図である。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the DPSK optical modulator used in the optical transmitter of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
図1と異なる点は、DPSK光変調器10の替わりにDQPSK光変調器40を使用している点である。また、DQPSK光変調器40の内部には、マッハツェンダ変調器を3台設けている。これら3台のマッハツェンダ変調器を以下MZA、MAB、MZCとする。また、DQPSK光変調器40の内部に、マッハツェンダ変調器を3台設けていることにより、MZA、MZBの位相変調部40Aaから40Ad、40Baから40Bdは図1の位相変調部の構成と同様である。また、MZA、MZB用のスイッチ21a、21bがそれぞれ設けられ、MZA、MZBにはそれぞれのRFドライバ13a、13bが接続され、各マッハツェンダ変調器にそれぞれバイアス電圧アンプ17aから17cが接続されている。
The difference from FIG. 1 is that a DQPSK
詳細には、DQPSK光変調器40は、2系統に分岐された光導波路が形成され、MZAとMZBが設けられている。MZAは、各光導波路をさらに2系統に分岐された光導波路が形成され、これら各光導波路には変調用のデータを印加するための位相変調部40Aaと位相変調部40Ab、位相変調部40Acと位相変調部40Adがそれぞれ直列接続され、さらに位相変調部40Aa、40Abと40Ac、40Adが並列に接続されている。それぞれの位相変調器40Aa、40Ab、40Ac、40Adを介して、再び合波されて、MZCの位相変調部40Caと接続されている。
Specifically, in the DQPSK
MZBもMZA同様に構成され、すなわち位相変調部40Baと位相変調部40Bb、位相変調部40Bcと位相変調部40Bdがそれぞれ直列接続され、さらに位相変調部40Ba、40Bbと40Bc、40Bdが並列に接続されている。それぞれの位相変調器40Ba、40Bb、40Bc、40Bdを介して、再び合波されて、MZCの位相変調部40Cbと接続されている。このMZCの位相変調部40Ca、40Cbを介して、再び合波されて、光分配器14と接続されている。
MZB is also configured in the same manner as MZA, that is, phase modulator 40Ba and phase modulator 40Bb, phase modulator 40Bc and phase modulator 40Bd are connected in series, and phase modulators 40Ba, 40Bb and 40Bc, 40Bd are connected in parallel. ing. The signals are recombined via the respective phase modulators 40Ba, 40Bb, 40Bc, and 40Bd, and connected to the MZC phase modulator 40Cb. The signals are recombined via the MZC phase modulators 40Ca and 40Cb and connected to the
すなわち、光源11がDQPSK光変調器40の光導波路の一端と接続され、この光導波路が2系統に分岐されて、それぞれの位相変調器40Aaから40Ad、40Baから40Bd、40Ca、40Cdを介して、再び合波されて他端と光分配器14が接続されている。
That is, the
また、光分配器14にはこの光分配器14からの光を入力する受光器15が接続され、受光器15の出力端子にはDQPSK光変調器40の電圧を制御する電圧制御部23が接続されている。電圧制御部23にはこの電圧制御部23から出力される直流バイアス電圧を入力するバイアス電圧アンプ17aから17cがそれぞれ接続されている。さらに、DQPSK光変調器40の位相変調部40Ac、40Ad、40Bc、40Bd、40Ca、40Cbにはそれぞれバイアス電圧アンプ17aから17cが接続されている。
A
電圧制御部16は、振幅調整電圧制御16aと、直流バイアス電圧制御手段16bのほかにスイッチ制御手段23aとから構成されている。RFドライバ13a、13bには、RF振幅調整電圧を入力する電圧制御部23の振幅調整電圧制御手段16aがそれぞれ接続され、スイッチ21a、21bが接続されている。また、RFドライバ13aにはドライブされた信号を入力するDQPSK光変調器40の位相変調部40Aa、40Abが接続されて、RFドライバ13bにはドライブされた信号を入力するDQPSK光変調器40の位相変調部40Ba、40Bbが接続されている。
The
フィードバック制御により、DQPSK光変調器40の直流バイアス電圧について自動制御ができ、光送信波形の伝送品質を保つことができる。
By feedback control, the DC bias voltage of the DQPSK
図5は、本発明の光送信器の他の実施例を示す構成図である。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the optical transmitter of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
図1と異なる点は、DPSK光変調器10の替わりにDQPSK光変調器40を使用し、このDQPSK光変調器40の出力側に、RZ光変調器50を設けた点である。また、DQPSK光変調器40あるいは、RZ光変調器50からの少なくともどちらか一方の出力光パワーに応じた電流に基づいて、すなわち受光器15からの出力電流に基づいてDQPSK光変調器40の振幅調整電圧および直流バイアス電圧の制御を行っている。ここで、DQPSK光変調器40の位相データの制御とは、DQPSK光変調器40内のMZA,MZB,MZCのうち少なくともひとつのマッハツェンダ変調器の位相データを制御することである。
The difference from FIG. 1 is that a DQPSK
図6は、MZAにおける直流バイアス電圧およびRF振幅が共に最適な場合のMZA出力光の電界ベクトル図の一例を示す。 FIG. 6 shows an example of an electric field vector diagram of MZA output light when both the DC bias voltage and RF amplitude in MZA are optimal.
(a)は入力データがゼロの場合の電界ベクトル図であり、(b)は入力データが1の場合の電界ベクトル図であり、(c)は直流バイアス電圧が最適状態でRFドライバの電源をオフ(RF振幅をゼロ)にした場合の電界ベクトルであり、(d)は(a)から(c)の3つの状態を重ねて表示したものである。 (a) is an electric field vector diagram when the input data is zero, (b) is an electric field vector diagram when the input data is 1, and (c) is a power supply of the RF driver with the DC bias voltage in an optimum state. It is an electric field vector when it is turned off (RF amplitude is zero), and (d) is a display in which three states (a) to (c) are superimposed.
また、DQPSK光変調器40内部のMZAのそれぞれ位相変調部を40Aa(RF)、40Ab(RF)、40Aa(直流)、40Ab(直流)とする。ここで、40Aa(RF)、40Ab(RF)は直流バイアス電圧が最適状態でRFドライバの電源をオンにした場合の位相変調部40Aa、40Abであり、40Ac(直流)、40Ad(直流)は直流バイアス電圧が最適状態でRFドライバの電源をオフ(RF振幅をゼロ)にした場合の位相変調部40Ac、40Adである。
The phase modulation units of the MZA inside the DQPSK
(a)では、RFドライバに入力するデータをゼロにし、RFドライバの電源をオンにする場合、位相変調部40Aaと位相変調部40Abにおいて、DQPSK光変調器40内部のMZAの電界ベクトルは、上を向いていることが確認できる。それに対して、(b)では、RFドライバに入力するデータを1にし、RFドライバの電源をオンにする場合、位相変調部40Aaと位相変調部40Abにおいて、DQPSK光変調器40内部のMZAの電界ベクトルは、下を向いていることが確認できる。(c)では、RFドライバの電源をオフにする場合、電源をオフにしたため、位相変調部40Acと位相変調部40Adの電界ベクトルは水平線になっている。また、反対方向を向いていることが確認できる。そして、(d)では、(a)から(c)の3つの状態を重ねて表示していることにより、様々な状態の電界ベクトルを確認できる。
In (a), when the data input to the RF driver is set to zero and the power supply of the RF driver is turned on, the electric field vector of MZA inside the DQPSK
また、MZBは、MZAと同様であるため、説明を省略する。 Moreover, since MZB is the same as MZA, description is abbreviate | omitted.
図7は、MZAおよびMZB共に、図6に示すように、直流バイアス電圧およびRF振幅が共に最適な場合であり、さらにMZCの直流バイアス電圧が最適な場合のDQPSK光変調器出力光の電界ベクトルを示した図である。 FIG. 7 shows the case where both the MZA and MZB have the optimum DC bias voltage and RF amplitude as shown in FIG. 6, and the electric field vector of the DQPSK optical modulator output light when the MZC DC bias voltage is optimum. FIG.
ここで、MZA(0)はMZAに入力されるデータがゼロの場合のMZAベクトルであり、MZA(1)はMZAに入力されるデータが1の場合のMZAベクトルであり、MZB(0)はMZBに入力されるデータがゼロの場合のMZBベクトルであり、MZB(1)はMZBに入力されるデータが1の場合のMZBベクトルである。 Here, MZA (0) is the MZA vector when the data input to MZA is zero, MZA (1) is the MZA vector when the data input to MZA is 1, and MZB (0) is MZB vector when data input to MZB is zero, and MZB (1) is an MZB vector when data input to MZB is 1.
また、MZA(0)とMZB(0)が直交し、MZA(1)とMZB(1)が直交していることにより、MZAの出力光とMZBの出力光の電界ベクトルは直交することが確認できる。 Also, it is confirmed that MZA (0) and MZB (0) are orthogonal, and MZA (1) and MZB (1) are orthogonal, so that the electric field vectors of MZA output light and MZB output light are orthogonal. it can.
図8は、図7に示す最適状態からMZA、MZB共にRFドライバの電源をオフ(RF振幅をゼロ)にしたときの電界ベクトルを示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing an electric field vector when the power supply of the RF driver is turned off (RF amplitude is zero) for both MZA and MZB from the optimum state shown in FIG.
また、DQPSK光変調器内部のMZAの直流バイアス電圧を印加する位相変調部を40Ac(直流)、40Ad(直流)とし、MZBの直流バイアス電圧を印加する位相変調部を40Bb(直流)、40Bd(直流)とする。ここで、40Ac(直流)、40Ad(直流)、40Bb(直流)、40Bd(直流)は直流バイアス電圧が最適状態でRFドライバの電源をオフ(RF振幅をゼロ)にした場合の位相変調部である。 Also, the phase modulation unit for applying the MZA DC bias voltage inside the DQPSK optical modulator is 40Ac (DC) and 40Ad (DC), and the phase modulation unit for applying the MZB DC bias voltage is 40Bb (DC) and 40Bd ( DC). Here, 40Ac (direct current), 40Ad (direct current), 40Bb (direct current), 40Bd (direct current) are phase modulation units when the power of the RF driver is turned off (RF amplitude is zero) with the optimum DC bias voltage. is there.
40Ac(直流)と40Ad(直流)の電界ベクトルが打消し合う方向に向いていることにより、位相変調部40Ac(直流)と位相変調部40Ad(直流)を通過する光がお互いに打ち消しあうことが確認できる。また、40Ac(直流)と40Ad(直流)の電界ベクトルの合波光VMZAはゼロベクトルとなる。 Since the electric field vectors of 40Ac (direct current) and 40Ad (direct current) are directed to cancel each other, the light passing through the phase modulation unit 40Ac (direct current) and the phase modulation unit 40Ad (direct current) may cancel each other. I can confirm. Further, the combined light VMZA of the electric field vectors of 40Ac (DC) and 40Ad (DC) becomes a zero vector.
また、40Bb(直流)と40Bd(直流)の電界ベクトルが打消し合う方向に向いていることにより、位相変調部40Bb(直流)と位相変調部40Bd(直流)を通過する光がお互いに打ち消しあうことが確認できる。また、40Bb(直流)と40Bd(直流)の電界ベクトルの合波光VMZBはゼロベクトルとなる。 Further, since the electric field vectors of 40Bb (direct current) and 40Bd (direct current) are directed to cancel each other, light passing through the phase modulation unit 40Bb (direct current) and the phase modulation unit 40Bd (direct current) cancel each other. I can confirm that. Further, the combined light VMZB of the electric field vectors of 40Bb (direct current) and 40Bd (direct current) becomes a zero vector.
したがって、MZAとMZBからの出力光は、ゼロベクトルとなる。また、位相変調部40Acおよび位相変調部40Adを通過する光の電界ベクトルと、位相変調部40Bb(MZb1)および位相変調部40Adを通過する光の電界ベクトルは、直交することが確認できる。 Therefore, the output light from MZA and MZB becomes a zero vector. Further, it can be confirmed that the electric field vector of the light passing through the phase modulation unit 40Ac and the phase modulation unit 40Ad is orthogonal to the electric field vector of the light passing through the phase modulation unit 40Bb (MZb1) and the phase modulation unit 40Ad.
図9は、図4、5で使用している制御装置の起動制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of a startup control sequence of the control device used in FIGS.
ステップS11では、RFドライバの電源をオフにする。すなわち、制御部内のスイッチ制御手段によりMZA、MZBそれぞれのRFドライバを制御するスイッチ21a、21bを制御し、それぞれのRFドライバの電源をオフすることにより、RF振幅をゼロにする。 In step S11, the RF driver is turned off. In other words, the switches 21a and 21b for controlling the MZA and MZB RF drivers are controlled by the switch control means in the control unit, and the RF amplitude is made zero by turning off the power of the RF drivers.
次に、ステップS12では、MZCを対象にして、平均光パワーの最大点を探索する。 Next, in step S12, the maximum point of average optical power is searched for MZC.
図10は、MZCの位相変調部MZC(直流)の最適点探索原理図である。すなわち、DQPSK光変調器内のMZAおよびMZBのRF振幅をゼロとした場合におけるMZCの直流バイアス電圧と変調器出力光パワーの関係を示したものである。 FIG. 10 is an optimum point search principle diagram of the phase modulation unit MZC (DC) of the MZC. That is, it shows the relationship between the MZC DC bias voltage and the modulator output optical power when the RF amplitude of MZA and MZB in the DQPSK optical modulator is zero.
ここで、図10より、平均光パワー最大点VC_MAXは、MZAからの出力光とMZBからの出力光の電界ベクトルが同位相となっていることが確認できる。すなわち、平均光パワー最大点VC_MAXは、MZAからの出力光とMZBからの出力光の電界ベクトルの位相差ゼロの点に相当している。 Here, it can be confirmed from FIG. 10 that the electric field vector of the output light from the MZA and the output light from the MZB has the same phase at the maximum average optical power point VC_MAX. That is, the average optical power maximum point VC_MAX corresponds to a point where the phase difference between the electric field vectors of the output light from the MZA and the output light from the MZB is zero.
図9のステップS12に戻って、出力光パワーの最大値をPowC_MAXとして記憶し、平均光パワー最大点を探索時の直流バイアス電圧をVC_MAXをとして記憶する。 Returning to step S12 of FIG. 9, the maximum value of the output optical power is stored as PowC_MAX, and the DC bias voltage when searching for the maximum average optical power point is stored as VC_MAX.
次に、ステップS13では、MZCを対象にして、平均光パワーの最小点を探索する。 Next, in step S13, the minimum point of average optical power is searched for MZC.
ここで、図10より、平均光パワー最小点VC_MINは、MZAからの出力光とMZBからの出力光の電界ベクトルが逆位相となっていることが確認できる。すなわち、平均光パワー最小点VC_MINはMZAからの出力光とMZBからの出力光の電界ベクトルの位相差がπの点に相当している。 Here, it can be confirmed from FIG. 10 that the electric field vectors of the output light from the MZA and the output light from the MZB are in opposite phases at the average optical power minimum point VC_MIN. That is, the average optical power minimum point VC_MIN corresponds to a point where the phase difference between the electric field vectors of the output light from the MZA and the output light from the MZB is π.
図9のステップS13に戻って、出力光パワーの最小値をPowC_MINとして記憶し、平均光パワー最小点を探索時の直流バイアス電圧をVC_MINをとして記憶する。 Returning to step S13 in FIG. 9, the minimum value of the output optical power is stored as PowC_MIN, and the DC bias voltage at the time of searching for the average optical power minimum point is stored as VC_MIN.
ステップS14では、|PowC_MAX−PowC_MIN|>閾値を判定する。すなわち、ステップS12で記憶した平均光パワー最大点PowC_MAXからステップS13で記憶した平均光パワー最小点PowC_MINを引いた値が閾値よりも大きいか判断し、大きい場合はステップS15へ進み、小さい場合はステップS21に進む。 In step S14, | PowC_MAX−PowC_MIN |> threshold is determined. That is, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the average optical power minimum point PowC_MIN stored in step S13 from the average optical power maximum point PowC_MAX stored in step S12 is larger than the threshold value. Proceed to S21.
ここで、ステップS12で記憶した平均光パワー最大点PowC_MAXからステップS13で記憶した平均光パワー最小点PowC_MINを引いた値が閾値よりも大きいか判断するのは、十分な検出感度が得られているかを判断するためである。すなわち、MZAの直流バイアス点、MZBの直流バイアス点によって、MZAおよびMZBからの出力光がゼロとなる場合、MZCの直流バイアス電圧によらず、DQPSK光変調器からの平均光パワーは一定となり、平均光パワー最大および最小点VC_MAX、VC_MINの探索精度が低下する。このような状態にならないようにするために、ステップS12で記憶した平均光パワー最大点PowC_MAXからステップS13で記憶した平均光パワー最小点PowC_MINを引いた値を計算している。 Here, is it sufficient to determine whether the value obtained by subtracting the average optical power minimum point PowC_MIN stored in step S13 from the average optical power maximum point PowC_MAX stored in step S12 is larger than the threshold value? It is for judging. That is, when the output light from MZA and MZB becomes zero due to the DC bias point of MZA and the DC bias point of MZB, the average optical power from the DQPSK optical modulator is constant regardless of the DC bias voltage of MZC, The search accuracy of the average optical power maximum and minimum points VC_MAX and VC_MIN is lowered. In order to avoid such a state, a value obtained by subtracting the average optical power minimum point PowC_MIN stored in step S13 from the average optical power maximum point PowC_MAX stored in step S12 is calculated.
ステップS12で記憶した平均光パワー最大点PowC_MAXからステップS13で記憶した平均光パワー最小点PowC_MINを引いた値が閾値よりも大きいか判断し、大きい場合すなわち十分な検出感度が得られる場合はステップS15に進み、小さい場合すなわち十分な検出感度が得られない場合はステップS21に進む。 It is determined whether or not the value obtained by subtracting the average optical power minimum point PowC_MIN stored in step S13 from the average optical power maximum point PowC_MAX stored in step S12 is larger than the threshold value. If it is larger, that is, if sufficient detection sensitivity is obtained, step S15 is performed. If it is small, that is, if sufficient detection sensitivity cannot be obtained, the process proceeds to step S21.
ステップS15では、MZCを対象にして、MZCの電圧を(VC_MAX+VC_MIN)/2に設定する。 In step S15, the voltage of MZC is set to (VC_MAX + VC_MIN) / 2 for MZC.
ここで、図10より、(VC_MAX+VC_MIN)/2、すなわちVC_MAXおよびVC_MINの中間点であるVC_MAXとVC_MINを加算し、2で割った値は、MZAからの出力光とMZBからの出力光の位相差がπ/2となっていることが確認できる。また、MZAからの出力光とMZBからの出力光の位相差がπ/2となる点は、MZCにおける直流バイアスの最適点である。つまり、MZAおよびMZBが直交するMZCの最適点を設定する。 Here, from FIG. 10, (VC_MAX + VC_MIN) / 2, that is, VC_MAX and VC_MIN, which are intermediate points between VC_MAX and VC_MIN, are added and divided by 2, the values of the output light from MZA and the output light from MZB It can be confirmed that the phase difference is π / 2. The point where the phase difference between the output light from MZA and the output light from MZB is π / 2 is the optimum point of DC bias in MZC. That is, the optimum point of MZC where MZA and MZB are orthogonal to each other is set.
図9に戻って、MZCの直流バイアスとしてステップS12、ステップS13により、MZCにおいて、直流バイアスの最適点である平均光パワーの最大および最小となる点、すなわちそれぞれの最適点VC_MAXとVC_MINを加算し、2で割った値に設定し、最適状態とする。 Returning to FIG. 9, in steps S12 and S13 as the DC bias of MZC, the maximum and minimum points of the average optical power, which is the optimal point of DC bias, in MZC, that is, the respective optimal points VC_MAX and VC_MIN are added. Set to the value divided by 2, to obtain the optimum state.
ステップS16では、MZA(直流)を対象にして、平均光パワーの最小点を探索する。すなわち、MZAにおいて直流バイアスの最適点を探索する。 In step S16, the minimum point of average optical power is searched for MZA (direct current). That is, the optimum point of DC bias is searched in MZA.
MZAおよびMZBは、RF振幅がゼロである場合、MZA、MZBそれぞれから出力される光の電界ベクトルをVMZA、VMZBとする場合、DQPSK光変調器からの出力光パワーは式(3)のようになる。
Pow=|VMZA+VMZB|2
=|VMZA|2+|VMZB|2+2(VMZA・VMZB)・・・式(3)
MZA and MZB, when the RF amplitude is zero, when the electric field vectors of light output from MZA and MZB are VMZA and VMZB, the output optical power from the DQPSK optical modulator is as shown in Equation (3) Become.
Pow = | VMZA + VMZB | 2
= | VMZA | 2 + | VMZB | 2 +2 (VMZA / VMZB) (3)
図9のステップS15により、VMZAとVMZBは直交されているため、式(3)は式(4)のようになる。すなわち、MZAからの出力光パワーおよびMZBからの出力光パワーの単純な加算になる。
Pow =|VMZA|2+|VMZB|2・・・式(4)
Since VMZA and VMZB are orthogonal at step S15 in FIG. 9, equation (3) becomes equation (4). That is, it is a simple addition of the output optical power from the MZA and the output optical power from the MZB.
Pow = | VMZA | 2 + | VMZB | 2 Formula (4)
式(4)により、MZBの直流バイアス電圧を固定し、MZAの直流バイアス電圧を変化させた場合、MZAからの出力光パワーが最大のときはDQPSK光変調器からの出力光パワーも最大となり、MZAからの出力光パワーが最小のときはDQPSK光変調器からの出力光パワーも最小となる。 When the DC bias voltage of MZB is fixed and the DC bias voltage of MZA is changed according to equation (4), when the output optical power from MZA is maximum, the output optical power from the DQPSK optical modulator is also maximum. When the output optical power from the MZA is minimum, the output optical power from the DQPSK optical modulator is also minimum.
MZAはDPSK光変調器と同一構成であるため、MZAにおいて、直流バイアス、RF振幅に対する出力光パワーの関係はDPSK光変調器と同様の特性になる。 Since the MZA has the same configuration as the DPSK optical modulator, the relationship between the output optical power with respect to the DC bias and the RF amplitude in the MZA has the same characteristics as the DPSK optical modulator.
ここで、図9のステップS11により、RF振幅をゼロに設定しているので、図16(b)でMZAの平均光パワーが最小となる点がMZAの直流バイアス電圧の最適点となる。また、MZAとMZBの出力光ベクトルは直交しているため、DQPSK光変調器からの平均光パワーが最小となる点がMZAの平均光パワーが最小となる点であり、MZAの直流バイアス電圧の最適点となる。 Here, since the RF amplitude is set to zero in step S11 of FIG. 9, the point where the average optical power of MZA is the minimum in FIG. 16B is the optimum point of the DC bias voltage of MZA. Also, since the output optical vectors of MZA and MZB are orthogonal, the point where the average optical power from the DQPSK optical modulator is minimum is the point where the average optical power of MZA is minimum, and the DC bias voltage of MZA It becomes the optimal point.
したがって、MZAにおいて、平均光パワーが最小となる直流バイアス電圧点を探索することにより、MZAの直流バイアス電圧を最適状態にしている。 Therefore, in the MZA, the DC bias voltage of the MZA is optimized by searching for the DC bias voltage point at which the average optical power is minimum.
次に、ステップS16で、MZAとMZBを入れ替える。ステップS17では、MZB(直流)を対象にして、平均光パワーの最小点を探索する。すなわち、MZBにおいて直流バイアス電圧の最適点を探索する。ステップS11により、RF振幅をゼロに設定しているので、図16(b)でMZAの平均光パワーが最小となる点がMZAの直流バイアス電圧の最適点となる。また、MZAとMZBの出力光ベクトルは直交しているため、DQPSK光変調器からの平均光パワーが最小となる点がMZBの平均光パワーが最小となる点であり、MZBの直流バイアス電圧の最適点となる。 Next, in step S16, MZA and MZB are exchanged. In step S17, the minimum point of average optical power is searched for MZB (direct current). That is, the optimum point of the DC bias voltage is searched for in MZB. Since the RF amplitude is set to zero in step S11, the point where the average optical power of the MZA is minimum in FIG. 16B is the optimum point of the DC bias voltage of the MZA. Also, since the output optical vectors of MZA and MZB are orthogonal, the point where the average optical power from the DQPSK optical modulator is minimum is the point where the average optical power of MZB is minimum, and the DC bias voltage of MZB It becomes the optimal point.
したがって、MZBにおいて、平均光パワーが最小となる直流バイアス電圧点を探索することにより、MZBの直流バイアス電圧を最適状態にしている。 Therefore, the DC bias voltage of MZB is optimized by searching for the DC bias voltage point at which the average optical power is minimum in MZB.
ステップS18では、RFドライバの電源をオンにする。すなわち、制御部内のスイッチ制御手段によりMZA、MZBのそれぞれのRFドライバの電源供給を制御するスイッチ21a、21bを制御し、それぞれのRFドライバの電源をオンする。 In step S18, the RF driver is turned on. That is, the switches 21a and 21b for controlling the power supply of the RF drivers of MZA and MZB are controlled by the switch control means in the control unit, and the power of each RF driver is turned on.
ステップS19では、MZAにおいてRFドライバ振幅電圧の最適点を探索する。ステップS11により、直流バイアス電圧に対する平均光パワーの関係は図16(a)の状態になる。つまり、RFドライバ振幅の最適点は、平均光パワーが最大となる。したがって、ここでは直流バイアス電圧の最適点である平均光パワーが最大となる点を探索する。つまり、MZAにおけるRFドライバ振幅の最適点を探索する。 In step S19, the optimum point of the RF driver amplitude voltage is searched for in MZA. By step S11, the relationship between the average optical power and the DC bias voltage becomes the state shown in FIG. That is, the optimum point of the RF driver amplitude has the maximum average optical power. Therefore, the point where the average optical power, which is the optimum point of the DC bias voltage, is maximized is searched here. That is, the optimum point of the RF driver amplitude in MZA is searched.
MZAのRFドライバに入力されるデータをデータAとし、MZBのRFドライバに入力されるデータをデータBとする場合、(データA,データB)の組合せは、(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)の4パターンが存在し、各データの出現確率は1/4であることを前提とする。 When the data input to the MZA RF driver is data A and the data input to the MZB RF driver is data B, the combinations of (data A, data B) are (0,0), (0, It is assumed that there are four patterns 1), (1,0), and (1,1), and the appearance probability of each data is 1/4.
また、各データが入力された時のMZA、MZBの出力光の電界ベクトルの組合せは、(VMZA(0),VMZB(0))、(VMZA(0),VMZB(1))、(VMZA(1),VMZB(0))、(VMZA(1),VMZB(1))とし、各データの出現確率が均等に1/4である場合、DQPSK光変調器からの出力光の平均光パワーは、式(5)により近似される。 The combination of the electric field vectors of the output light from MZA and MZB when each data is input is (VMZA (0), VMZB (0)), (VMZA (0), VMZB (1)), (VMZA ( 1), VMZB (0)), (VMZA (1), VMZB (1)), and when the appearance probability of each data is 1/4, the average optical power of the output light from the DQPSK optical modulator is Approximated by equation (5).
図5に示すように、MZAの40Aa(RF)と40Ad(RF)に、符号が逆で絶対値が同じ電圧が印加されるRFドライバとDQPSK光変調器の組み合わせである場合、図9のステップS15により、直流状態でのVMZAとVMZBの直交化がされていれば、i=0 or 1、j=0 or 1の任意のi、jに対し、VMZA(i)とVMZB(j)は直交する。これにより、式(5)は式(6)のようになる。すなわち、MZAからの出力光パワーおよびMZBからの出力光パワーの単純な加算になる。 As shown in FIG. 5, in the case of a combination of an RF driver and a DQPSK optical modulator in which voltages having opposite signs and the same absolute value are applied to MZA 40Aa (RF) and 40Ad (RF), the steps of FIG. If VMZA and VMZB are orthogonalized in DC state by S15, VMZA (i) and VMZB (j) are orthogonal to any i and j with i = 0 or 1, j = 0 or 1 To do. Thereby, Formula (5) becomes like Formula (6). That is, it is a simple addition of the output optical power from the MZA and the output optical power from the MZB.
つまり、MZBの直流バイアス電圧を固定し、MZAの直流バイアス電圧を変化させた場合、MZAからの出力光パワーの平均値が最大のときはDQPSK光変調器からの出力光パワーの平均値も最大となり、MZAからの出力光パワーの平均値が最小となるときには、DQPSK光変調器からの出力光パワーの平均値も最小となる。 In other words, when the DC bias voltage of MZB is fixed and the DC bias voltage of MZA is changed, when the average value of the output optical power from MZA is the maximum, the average value of the output optical power from the DQPSK optical modulator is also the maximum Thus, when the average value of the output light power from the MZA is minimized, the average value of the output light power from the DQPSK optical modulator is also minimized.
MZAはDPSK光変調器と同一構成であるため、MZAにおいて、直流バイアス電圧、RF振幅に対する出力光パワーの関係はDPSK光変調器と同様の特性になる。 Since the MZA has the same configuration as the DPSK optical modulator, the relationship of the output optical power with respect to the DC bias voltage and the RF amplitude in the MZA has the same characteristics as the DPSK optical modulator.
ここで、図9のステップS16により、MZAの直流バイアス電圧は最適点となっているため、図16(c)によりMZAの平均光パワーが最大となる点がMZAのRF振幅の最適点となる。 Here, since the DC bias voltage of the MZA is the optimum point by step S16 in FIG. 9, the point where the average optical power of the MZA is maximum in FIG. 16C is the optimum point of the RF amplitude of the MZA. .
また、VMZA(i)とVMZB(j)は直交しているため、DQPSK光変調器から出力される出力光パワーが最大となる点がMZAからの出力光パワーが最大となる点であり、MZAのRF振幅の最適点となる。 Since VMZA (i) and VMZB (j) are orthogonal, the point where the output optical power output from the DQPSK optical modulator is maximum is the point where the output optical power from MZA is maximum, It becomes the optimum point of RF amplitude.
したがって、MZAにおいて、平均光パワーが最大となるRF振幅を探索することにより、MZAのRF振幅を最適状態にしている。 Therefore, in the MZA, the RF amplitude of the MZA is optimized by searching for the RF amplitude that maximizes the average optical power.
ステップS20では、ステップS19では対象がMZAであったが、対象をMZBに入れ替えて、ステップS19と同様のことを行う。すなわち、MZB(RF)を対象にして、平均光パワーの最大点を探索する。すなわち、MZBにおいて直流バイアス電圧の最適点を探索する。 In step S20, the object is MZA in step S19, but the object is replaced with MZB, and the same process as in step S19 is performed. That is, the maximum point of average optical power is searched for MZB (RF). That is, the optimum point of the DC bias voltage is searched for in MZB.
したがって、MZBにおいて、平均光パワーが最大となるMZBのRF振幅を探索することにより、MZBのRF振幅を最適状態にする。 Therefore, in the MZB, the RF amplitude of the MZB is optimized by searching for the RF amplitude of the MZB that maximizes the average optical power.
ステップS21では、MZA(直流)およびMZB(直流)を対象にして、直流バイアス電圧を変更する。ステップS15により、検出感度が得られないと判断された場合、検出感度が得られるバイアス点になるようにMZAおよびMZBの直流バイアス電圧の変更を行う。すなわち、MZA、MZBにおいて、直流バイアス電圧が変更されて、ステップS12へ進む。すなわち、ステップS14において検出感度が得られないと判断された場合は、ステップS21からステップS12へ進み、ステップS13、ステップS14と進む。したがって、ステップS14において検出感度が得られると判断されるまで、ステップ12からステップS21へ進み、ステップS12、S13、S14を繰り返す。また、バイアスの変更方法として、固定値の加算、あるいは減算を行ったり、ある範囲内でランダムに値を変更する方法が挙げられる。
In step S21, the DC bias voltage is changed for MZA (DC) and MZB (DC). If it is determined in step S15 that the detection sensitivity cannot be obtained, the DC bias voltages of MZA and MZB are changed so that the bias point at which the detection sensitivity is obtained is obtained. That is, the DC bias voltage is changed in MZA and MZB, and the process proceeds to step S12. That is, if it is determined in step S14 that the detection sensitivity cannot be obtained, the process proceeds from step S21 to step S12, and then proceeds to step S13 and step S14. Therefore, the process proceeds from
すなわち、スイッチ制御手段は、直流バイアス電圧の値が不定(ステップS1)の場合はスイッチ21a、21bをオフに制御し、直流バイアス電圧の値が最適点にある(ステップS17)場合はスイッチ21a、21bをオンに制御している。ここで、RFドライバの電源をオフとは、スイッチ21aおよびスイッチ21bをオフすることである。また、RFドライバの電源をオンとは、スイッチ21aおよびスイッチ21bをオンにすることである。 That is, the switch control means controls the switches 21a and 21b to be turned off when the value of the DC bias voltage is indefinite (step S1), and switches 21a and 21b when the value of the DC bias voltage is at the optimum point (step S17). 21b is turned on. Here, turning off the RF driver means turning off the switch 21a and the switch 21b. Further, turning on the RF driver means turning on the switch 21a and the switch 21b.
図11は、図9のフローチャートについて説明した光の電界ベクトル図である。(a)は図9のステップS15終了時点に対応する光の電界ベクトル図であり、(b)は図9のステップS17終了時点に対応する光の電界ベクトル図であり、(c)は図9のステップS20終了時点に対応する光の電界ベクトル図である。 FIG. 11 is an electric field vector diagram of the light described with reference to the flowchart of FIG. (a) is an electric field vector diagram of light corresponding to the end point of step S15 in FIG. 9, (b) is an electric field vector diagram of light corresponding to the end point of step S17 in FIG. 9, and (c) is FIG. It is an electric field vector diagram of light corresponding to the end time of step S20.
また、DQPSK光変調器内部のMZAの直流バイアス電圧を印加する位相変調部を40Ac(直流)、40Ad(直流)とし、MZBの直流バイアス電圧を印加する位相変調部を40Bb(直流)、40Bd(直流)とする。ここで、(b)において、40Ac(直流)、40Ad(直流)、40Bb(直流)、40Bd(直流)は直流バイアス電圧が最適状態でRFドライバの電源をオフ(RF振幅をゼロ)にした場合の位相変調部である。 Also, the phase modulation unit for applying the MZA DC bias voltage inside the DQPSK optical modulator is 40Ac (DC) and 40Ad (DC), and the phase modulation unit for applying the MZB DC bias voltage is 40Bb (DC) and 40Bd ( DC). Here, in (b), 40Ac (direct current), 40Ad (direct current), 40Bb (direct current), and 40Bd (direct current) are when the DC bias voltage is optimal and the RF driver power is turned off (RF amplitude is zero) It is a phase modulation part.
(b)において、40Ac(直流)と40Ad(直流)の電界ベクトルが打消し合う方向に向いていることにより、位相変調部40Ac(直流)と位相変調部40Ad(直流)を通過する光がお互いに打ち消しあうことが確認できる。また、40Ac(直流)と40Ad(直流)の電界ベクトルの合波光VMZAはゼロベクトルとなる。 In (b), since the electric field vectors of 40Ac (direct current) and 40Ad (direct current) are directed to cancel each other, light passing through the phase modulation unit 40Ac (direct current) and the phase modulation unit 40Ad (direct current) is mutually transmitted. It can be confirmed that they cancel each other. Further, the combined light VMZA of the electric field vectors of 40Ac (DC) and 40Ad (DC) becomes a zero vector.
また、40Bc(直流)と40Bd(直流)の電界ベクトルが打消し合う方向に向いていることにより、位相変調部40Bc(直流)と位相変調部40Bd(直流)を通過する光がお互いに打ち消しあうことが確認できる。また、40Bc(直流)と40Bd(直流)の電界ベクトルの合波光VMZBはゼロベクトルとなる。 Further, since the electric field vectors of 40Bc (direct current) and 40Bd (direct current) are directed to cancel each other, light passing through the phase modulation unit 40Bc (direct current) and the phase modulation unit 40Bd (direct current) cancel each other. I can confirm that. Further, the combined light VMZB of the electric field vectors of 40Bc (direct current) and 40Bd (direct current) becomes a zero vector.
したがって、MZAとMZBからの出力光は、ゼロベクトルとなる。また、位相変調部40Acおよび位相変調部40Adを通過する光の電界ベクトルと、位相変調部40Bb(MZb1)および位相変調部40Adを通過する光の電界ベクトルは、直交することが確認できる。 Therefore, the output light from MZA and MZB becomes a zero vector. Further, it can be confirmed that the electric field vector of the light passing through the phase modulation unit 40Ac and the phase modulation unit 40Ad is orthogonal to the electric field vector of the light passing through the phase modulation unit 40Bb (MZb1) and the phase modulation unit 40Ad.
(c)において、MZA(0)はMZAに入力されるデータがゼロの場合のMZAベクトルであり、MZA(1)はMZAに入力されるデータが1の場合のMZAベクトルであり、MZB(0)はMZBに入力されるデータがゼロの場合のMZBベクトルであり、MZB(1)はMZBに入力されるデータが1の場合のMZBベクトルである。 In (c), MZA (0) is the MZA vector when the data input to MZA is zero, MZA (1) is the MZA vector when the data input to MZA is 1, and MZB (0 ) Is an MZB vector when data input to MZB is zero, and MZB (1) is an MZB vector when data input to MZB is 1.
また、MZA(0)とMZB(0)が直交し、MZA(1)とMZB(1)が直交していることにより、MZAの出力光とMZBの出力光の電界ベクトルは直交することが確認できる。 Also, it is confirmed that MZA (0) and MZB (0) are orthogonal, and MZA (1) and MZB (1) are orthogonal, so that the electric field vectors of MZA output light and MZB output light are orthogonal. it can.
図2のステップS2、S4、図9のステップS12、S13、S16、S17、S19、S20における平均光パワーの最小点、もしくは最大点の探索方法として、たとえば次に示すような手法が有効である。 For example, the following method is effective as a search method for the minimum or maximum point of the average optical power in steps S2 and S4 in FIG. 2 and steps S12, S13, S16, S17, S19, and S20 in FIG. .
たとえば、1つ目の探索方法として、対象とする制御部にある周波数fのディザ信号を加算して入力し、検出した受光器からの電流を周波数fの参照信号で同期検波し、この同期検波値を目標値ゼロに対して負帰還、もしくは正帰還させることにより、出力電圧を制御する。 For example, as a first search method, the dither signal of frequency f in the target control unit is added and input, and the detected current from the photoreceiver is synchronously detected with the reference signal of frequency f, and this synchronous detection is performed. The output voltage is controlled by negative feedback or positive feedback with respect to the target value of zero.
このように制御することにより、同期検波値が負から正に切り替るゼロクロス点、または正から負に切り替るゼロクロス点が探索される。負から正に切り替るゼロクロス点、または正から負に切り替るゼロクロス点は、一方で平均光出力パワーが最大となる点に対応し、他方で平均光出力パワーが最小となる点に対応する。この対応関係は、マッハツェンダ型の誘電体結晶を用いたLiNbO3変調器(以下、LN変調器という)、すなわちDPSK光変調器、DQPSK光変調器、RZ光変調器の構成によって決まるものである。
By controlling in this way, a zero cross point where the synchronous detection value is switched from negative to positive or a zero cross point where the synchronous detection value is switched from positive to negative is searched. The zero-cross point that switches from negative to positive or the zero-cross point that switches from positive to negative corresponds to the point where the average optical output power is maximized on the one hand and the point where the average optical output power is minimized on the other hand. This correspondence is determined by the configuration of a
2つ目の探索方法として、受光器からの電流の計測値の直流成分をもとに受光器からの電流が最大となる、もしくは最小となる制御電圧を探索する。さらに、この具体例の1つ目として、対象となる制御部に印加する電圧をある範囲でスイープし、スイープするのと同時に、受光器からの電流の値を取得する。取得された受光器からの電流の値のうち、最大もしくは、最小となったときの制御電圧を平均光パワーが最大となる点、または最小となる点として決定する。具体例の2つ目として、過去N点の制御電圧と、このN点の制御電圧に対する受光器からの電流を取得し、保持する。このN点の制御電圧と受光器からの電流のデータ列をもとに、最小自乗法などの手法を使って直線近似を行い、制御電圧の現在値における、制御電圧に対する受光器からの電流特性の傾きを推定する。その推定した傾きを目標値ゼロに対して負帰還、もしくは正帰還させることにより、制御電圧に対する受光器からの電流特性の極大点(最大点)もしくは、極小点(最小点)を探索する。 As a second search method, a control voltage that maximizes or minimizes the current from the light receiver is searched based on the DC component of the measured value of the current from the light receiver. Furthermore, as a first specific example, the voltage applied to the target control unit is swept within a certain range, and simultaneously with the sweep, the value of the current from the light receiver is acquired. Among the acquired values of current from the light receiver, the control voltage when the maximum or minimum value is obtained is determined as the point at which the average optical power is maximized or the point at which it is minimized. As a second specific example, the control voltage at the past N points and the current from the light receiver with respect to the control voltage at the N point are acquired and held. Based on the N-point control voltage and the current data sequence from the receiver, a linear approximation is performed using a method such as the least square method, and the current characteristics from the receiver with respect to the control voltage at the current value of the control voltage. Estimate the slope of. The estimated slope is negatively or positively fed back with respect to the target value of zero to search for the maximum point (maximum point) or the minimum point (minimum point) of the current characteristic from the light receiver with respect to the control voltage.
このように、LN変調器のRF-Vπ、RFドライバの振幅特性について部品ばらつきがある場合においても、製造工程で初期値の調整および部品の選別などを行うことなく、自動制御を行うことにより、正しい最適点に収束できる簡易な制御器を実現し、製造工程における人件費を削減することができる。 In this way, even when there are component variations in the RF-Vπ of the LN modulator and the amplitude characteristics of the RF driver, by performing automatic control without adjusting initial values and selecting components in the manufacturing process, A simple controller that can converge to the correct optimum point can be realized, and labor costs in the manufacturing process can be reduced.
図1から図11までの実施例では、RFドライバの特性として中心電圧対し、HighとLowが対称なものを前提としていたが、実際にはRFドライバの性能としてHighとLowが非対称、つまり入力データがゼロの場合と、1の場合とで、電圧振幅が異なることがある。そのため、RFドライバのHighとLowが非対称である場合の実施例を図12に示す。 In the embodiment shown in FIGS. 1 to 11, the characteristics of the RF driver are based on the premise that the high and low are symmetrical with respect to the center voltage. The voltage amplitude may be different depending on whether the value is zero or one. Therefore, FIG. 12 shows an embodiment where the RF driver High and Low are asymmetric.
図12は、MZAにRFドライバのHighとLowが非対称である場合の光電界ベクトル図の一例を示す。 FIG. 12 shows an example of an optical electric field vector diagram when the RF driver High and Low of the MZA are asymmetric.
RFドライバのHighとLowが非対称である場合、位相変調部40Aa、40Acおよび位相変調部40Ab、40Adを通過する光はRF振幅をゼロにし、直流バイアス電圧のみ印加された場合の通過光(40Ac(直流)、40Ad(直流))を基準とした場合、位相差はπ/2ではなくなる。この場合、図9に示した起動制御フローチャートでは、ステップS18のRFドライバ電源をオンした後に、MZAからの出力光とMZBからの出力光の間で直交性が保たれなくなり、RF振幅の最適点と平均光パワーの極大点の不一致が生じ、最適点探索が正確にできなくなる。このような非対称性が、RFドライバの設計、もしくは、製造プロセスに依存するものであり、同じ設計、同じ製造プロセスで製造されたものは、全て同一特性を示す場合、MZBについても、MZAと同様の特性がある。MZBについても、MZAと同様の特性があることを利用して、図9で示したDQPSKの起動制御フローを改善したものを図13に示す。 When the RF driver High and Low are asymmetrical, the light passing through the phase modulators 40Aa and 40Ac and the phase modulators 40Ab and 40Ad has zero RF amplitude, and the passing light when only the DC bias voltage is applied (40Ac ( DC), 40Ad (DC)) as a reference, the phase difference is not π / 2. In this case, in the activation control flowchart shown in FIG. 9, after the RF driver power supply in step S18 is turned on, the orthogonality is not maintained between the output light from the MZA and the output light from the MZB, and the optimum point of the RF amplitude And the maximum point of the average optical power does not match, and the optimum point search cannot be performed accurately. This asymmetry depends on the design or manufacturing process of the RF driver. If all manufactured by the same design and manufacturing process show the same characteristics, MZB is the same as MZA There are characteristics. FIG. 13 shows an improvement in the DQPSK activation control flow shown in FIG. 9 by utilizing the same characteristics as MZA for MZB.
図13は、非対称をRFドライブに対応したRF振幅およびバイアス制御装置の起動制御フローチャートの一例である。 FIG. 13 is an example of a startup control flowchart of the RF amplitude and bias control device corresponding to the asymmetry in the RF drive.
図9と異なる点は、図13のステップS39において、対象MZAのRF振幅最適点を探索するときには、MZAのRFドライバのみ電源をオンにし、MZBのRFドライバの電源はオフにする点である。また、図13のステップS41において、対象MZBのRF振幅最適点を探索するときには、MZBのRFドライバのみ電源をオンにし、MZAのRFドライバの電源はオフにする点である。 The difference from FIG. 9 is that when searching for the RF amplitude optimum point of the target MZA in step S39 in FIG. 13, only the RF driver of the MZA is turned on and the power of the MZB RF driver is turned off. Also, in step S41 of FIG. 13, when searching for the RF amplitude optimum point of the target MZB, only the MZB RF driver is turned on, and the MZA RF driver is turned off.
図14は、図13のDQPSK起動制御フローチャートを説明する光の電界ベクトル図の一例である。 FIG. 14 is an example of an electric field vector diagram for explaining the DQPSK activation control flowchart of FIG.
(a)は図13のステップS37の時点における光の電界ベクトル図であり、(b)は図13のステップS39の時点における光の電界ベクトル図であり、(c)は図13のステップS41の時点における光の電界ベクトル図であり、(d)は図13のステップS42の時点における光の電界ベクトル図である。 (a) is an electric field vector diagram of light at the time of step S37 in FIG. 13, (b) is an electric field vector diagram of light at the time of step S39 in FIG. 13, and (c) is a graph of step S41 in FIG. FIG. 14 is an electric field vector diagram of light at a time point, and FIG. 14D is an electric field vector diagram of light at a time point of step S42 in FIG.
(a)はMZA、MZB共にRFドライバの電源をオフにした(RF振幅をゼロ)場合である。また、DQPSK光変調器内部のMZAの直流バイアス電圧を印加する位相変調部を40Ac(直流)、40Ad(直流)とし、MZBの直流バイアス電圧を印加する位相変調部を40Bb(直流)、40Bd(直流)とする。ここで、40Ac(直流)、40Ad(直流)、40Bb(直流)、40Bd(直流)は直流バイアス電圧が最適状態でRFドライバの電源をオフ(RF振幅をゼロ)にした場合の位相変調部である。 (a) shows a case where the RF driver power is turned off for both MZA and MZB (RF amplitude is zero). Also, the phase modulation unit for applying the MZA DC bias voltage inside the DQPSK optical modulator is 40Ac (DC) and 40Ad (DC), and the phase modulation unit for applying the MZB DC bias voltage is 40Bb (DC) and 40Bd ( DC). Here, 40Ac (direct current), 40Ad (direct current), 40Bb (direct current), 40Bd (direct current) are phase modulation units when the power of the RF driver is turned off (RF amplitude is zero) with the optimum DC bias voltage. is there.
40Ac(直流)と40Ad(直流)の電界ベクトルが打消し合う方向に向いていることにより、位相変調部40Ac(直流)と位相変調部40Ad(直流)を通過する光がお互いに打ち消しあうことが確認できる。また、40Ac(直流)と40Ad(直流)の電界ベクトルの合波光VMZAはゼロベクトルとなる。 Since the electric field vectors of 40Ac (direct current) and 40Ad (direct current) are directed to cancel each other, the light passing through the phase modulation unit 40Ac (direct current) and the phase modulation unit 40Ad (direct current) may cancel each other. I can confirm. Further, the combined light VMZA of the electric field vectors of 40Ac (DC) and 40Ad (DC) becomes a zero vector.
また、40Bb(直流)と40Bd(直流)の電界ベクトルが打消し合う方向に向いていることにより、位相変調部40Bb(直流)と位相変調部40Bd(直流)を通過する光がお互いに打ち消しあうことが確認できる。また、40Bb(直流)と40Bd(直流)の電界ベクトルの合波光VMZBはゼロベクトルとなる。 Further, since the electric field vectors of 40Bb (direct current) and 40Bd (direct current) are directed to cancel each other, light passing through the phase modulation unit 40Bb (direct current) and the phase modulation unit 40Bd (direct current) cancel each other. I can confirm that. Further, the combined light VMZB of the electric field vectors of 40Bb (direct current) and 40Bd (direct current) becomes a zero vector.
したがって、MZAとMZBからの出力光は、ゼロベクトルとなる。また、位相変調部40Acおよび位相変調部40Adを通過する光の電界ベクトルと、位相変調部40Bbおよび位相変調部40Adを通過する光の電界ベクトルは、直交することが確認できる。 Therefore, the output light from MZA and MZB becomes a zero vector. Further, it can be confirmed that the electric field vector of the light passing through the phase modulation unit 40Ac and the phase modulation unit 40Ad is orthogonal to the electric field vector of the light passing through the phase modulation unit 40Bb and the phase modulation unit 40Ad.
(b)はMZAのRFドライバ電源をオンにし、MZBのRFドライバの電源をオフにした場合である。RFドライバに入力するデータをゼロにし、RFドライバの電源をオンにする場合、位相変調部40Aaと位相変調部40Abにおいて、DQPSK光変調器40内部のMZAの電界ベクトルは、上を向いていることが確認できる。それに対して、RFドライバに入力するデータを1にし、RFドライバの電源をオンにする場合、位相変調部40Aaと位相変調部40Abにおいて、DQPSK光変調器40内部のMZAの電界ベクトルは、下を向いていることが確認できる。RFドライバの電源をオフにする場合、電源をオフにしたため、位相変調部40Aaと位相変調部40Abの電界ベクトルは水平線になっている。また、反対方向を向いていることが確認できる。また、様々な状態の電界ベクトルを確認できる。
(b) shows the case where the RF driver power supply of the MZA is turned on and the power supply of the MZB RF driver is turned off. When the data input to the RF driver is set to zero and the power of the RF driver is turned on, the electric field vector of MZA inside the DQPSK
(c)はMZAのRFドライバ電源をオフにし、MZBのRFドライバの電源をオンにした場合である。(c)は、(b)と比較すると、π/2後退した電界ベクトル図になっていることが確認できる。 (c) is a case where the RF driver power supply of MZA is turned off and the power supply of MZB RF driver is turned on. Compared with (b), it can be confirmed that (c) is an electric field vector diagram retreated by π / 2.
(d)はMZA、MZB共にRFドライバの電源をオンにした場合である。MZAに入力されるデータがゼロの場合のMZAベクトルと、MZBに入力されるデータがゼロの場合のMZBベクトルとが直交し、MZAに入力されるデータが1の場合のMZAベクトルと、MZBに入力されるデータが1の場合のMZBベクトルが直交していることにより、MZAの出力光とMZBの出力光の電界ベクトルは直交することが確認できる。 (d) shows the case where the power supply of the RF driver is turned on for both MZA and MZB. The MZA vector when the data input to the MZA is zero and the MZB vector when the data input to the MZB is zero are orthogonal and the MZA vector when the data input to the MZA is 1, and the MZB Since the MZB vector when the input data is 1 is orthogonal, it can be confirmed that the electric field vectors of the MZA output light and the MZB output light are orthogonal.
以上説明したように、本発明によれば、自動制御でマッハツェンダ変調器に印加するRF振幅調整電圧および直流バイアス電圧を最適点に収束させることのできる簡易な電圧制御部を設けることにより、LN変調器のRF-Vπ、RFドライバの振幅特性に関して部品のばらつきがある場合にも製造工程で初期値の調整や部品の選別などを行うことなく、自動制御を行うことにより、製造工程における人件費を削減することができる。 As described above, according to the present invention, by providing a simple voltage control unit that can converge the RF amplitude adjustment voltage and the DC bias voltage applied to the Mach-Zehnder modulator by automatic control to the optimum point, LN modulation is performed. Labor costs in the manufacturing process can be reduced by performing automatic control without adjusting initial values or selecting parts in the manufacturing process even when there are component variations in the RF-Vπ and RF driver amplitude characteristics. Can be reduced.
10 DPSK光変調器
20、22、23 電圧制御部
16a 振幅調整電圧手段
16b 直流バイアス電圧制御手段
20a、22a、23a スイッチ制御手段
21 スイッチ
21a、21b スイッチ
40 DQPSK光変調器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 DPSK optical modulator 20, 22, 23
Claims (3)
前記マッハツェンダ変調器を駆動するドライバ電源の電源供給経路に設けられたスイッチと、
前記電圧制御部に設けられ、前記スイッチをオンオフ制御するスイッチ制御手段と
を設けたことを特徴とする光送信器。 In an optical transmitter having a Mach-Zehnder modulator provided in a transmission path for transmitting modulation data, and a voltage controller for controlling an amplitude adjustment voltage and a DC bias voltage applied to the Mach-Zehnder modulator,
A switch provided in a power supply path of a driver power supply for driving the Mach-Zehnder modulator;
An optical transmitter, comprising: a switch control unit that is provided in the voltage control unit and controls on / off of the switch.
前記直流バイアス電圧の値が不定の場合は前記スイッチをオフに制御し、
前記直流バイアス電圧の値が最適点にある場合は前記スイッチをオンに制御することを特徴とする請求項1記載の光送信器。 The switch control means includes
When the value of the DC bias voltage is indefinite, the switch is controlled to be turned off,
2. The optical transmitter according to claim 1, wherein the switch is turned on when the value of the DC bias voltage is at an optimum point.
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