WO2016103633A1 - 光送信機及び光送信機の制御方法 - Google Patents

光送信機及び光送信機の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016103633A1
WO2016103633A1 PCT/JP2015/006248 JP2015006248W WO2016103633A1 WO 2016103633 A1 WO2016103633 A1 WO 2016103633A1 JP 2015006248 W JP2015006248 W JP 2015006248W WO 2016103633 A1 WO2016103633 A1 WO 2016103633A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
amplitude
signal
optical
pilot signal
bias voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/006248
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕太 五江渕
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Publication of WO2016103633A1 publication Critical patent/WO2016103633A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation

Definitions

  • the present invention relates to an optical transmitter and an optical transmitter control method, and more particularly to an optical transmitter including a pilot signal control means superimposed on a bias voltage and an optical transmitter control method.
  • an optical phase modulation method is used in order to realize a larger capacity communication.
  • an optical phase modulation method for example, quadrature shift (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) modulation is widely known.
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • An optical modulator that performs QPSK modulation by controlling a voltage applied to an electrode provided in an optical waveguide is also known.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a general optical modulator 900.
  • the optical modulator 900 includes a phase modulation unit 91 and an optical monitor unit 92.
  • the phase modulation unit 91 includes Mach-Zehnder (MZ) modulators 93 and 94 and a phase shifter 95.
  • MZ modulators 93 and 94 QPSK modulate the input light with the data signal.
  • the phase shifter 95 adds a phase difference of ⁇ / 2 between the modulated light output from the MZ modulator 93 and the modulated light output from the MZ modulator 94.
  • the lights phase-modulated by the MZ modulators 93 and 94 are combined to generate a QPSK signal.
  • the light monitor unit 92 outputs a monitor signal having an amplitude proportional to the amplitude of the QPSK signal.
  • a pilot signal (dither signal) is superimposed on the bias voltage, the frequency component of the pilot signal is detected from the monitor signal, and the bias is set to minimize the amplitude.
  • a method for controlling the voltage is known. Such a control method is sometimes referred to as ABC (automatic bias control) control (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 describe a light emitting element control method in which a pilot current is superimposed on a modulation current of a light emitting element, and the modulation current is controlled based on the detected amplitude of the pilot current. Yes.
  • JP 2008-092172 A International Publication No. 2014/038239 International Publication No. 2014/0383338
  • Patent Document 1 describes changing the amplitude of a pilot signal.
  • Patent Documents 1 to 3 do not disclose a specific procedure for appropriately controlling the amplitude of the pilot signal.
  • An object of the present invention is to provide a technique for realizing a shortening of the convergence time of ABC control and suppression of a decrease in reception sensitivity with a simple configuration and considering individual differences of modulators.
  • the optical transmitter of the present invention is applied with an optical carrier, a data signal for modulating the optical carrier, and a bias voltage for setting a modulation point of the optical carrier on which a pilot signal is superimposed, and the data
  • An optical modulator that outputs the optical carrier wave modulated by the signal as output light, and outputs a monitor signal proportional to the amplitude of the output light; and a first signal that is a signal having a frequency twice that of the pilot signal Is detected from the monitor signal, and the bias voltage is feedback controlled so that the amplitude of the first signal is maximized, and the amplitude of the pilot signal is set to the first amplitude at the start of the feedback control. Then, when the amplitude of the first signal increases, the control for setting the amplitude of the pilot signal to a second amplitude smaller than the first amplitude And, equipped with a.
  • the method of controlling an optical transmitter according to the present invention optically modulates an optical carrier, a data signal for modulating the optical carrier, and a bias voltage for superimposing a pilot signal and setting a modulation point of the optical carrier.
  • the optical carrier wave modulated by the data signal is output as output light, a monitor signal proportional to the amplitude of the output light is output, and includes a first frequency component that is twice the pilot signal.
  • a signal is detected from the monitor signal, the bias voltage is feedback controlled so that the amplitude of the first signal is maximized, and the amplitude of the pilot signal is set to the first amplitude at the start of the feedback control;
  • the amplitude of the pilot signal is set to a second amplitude smaller than the first amplitude.
  • the control program for an optical transmitter sets a modulation point of the optical carrier on which an optical carrier, a data signal for modulating the optical carrier, and a pilot signal are superimposed on a computer of the optical transmitter.
  • a procedure for applying a bias voltage to an optical modulation means a procedure for outputting the optical carrier wave modulated by the data signal as output light, a procedure for outputting a monitor signal proportional to the amplitude of the output light,
  • the optical transmitter and the optical transmitter control method according to the present invention have a simple configuration and realize a shortening of the convergence time of ABC control and suppression of a decrease in reception sensitivity while considering individual differences of modulators.
  • the amplitude of the pilot signal superimposed on the bias voltage is changed during the automatic bias control (ABC control) of the optical modulator.
  • the amplitude of the f0 component included in the monitor signal decreases near the optimum value (lock point) of the bias voltage, and the 2f0 component Amplitude increases.
  • the amplitude of the pilot signal is changed based on the change in the amplitude of the 2f0 component included in the monitor signal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmitter 100 according to the first embodiment of this invention.
  • the optical transmitter 100 includes a light source 1, an optical modulator 2, a data driver 3, a bias control unit 4, a monitor unit 5, and a system unit 6.
  • the light source 1 is a laser diode, for example, and generates an optical carrier wave having a constant wavelength and a constant amplitude.
  • the optical modulator 2 modulates the optical carrier wave with the data signal output from the data driver 3.
  • the optical modulator 2 includes a phase modulation unit 21 and an optical monitor unit 22.
  • the phase modulation unit 21 uses the data signal input from the data driver 3 to modulate the optical carrier wave input from the light source 1 by QPSK (quadrature phase shift keying) and outputs it as output light.
  • the phase modulation unit 21 is an optical waveguide device including a Mach-Zehnder modulator made of, for example, lithium niobate (LN).
  • the optical monitor unit 22 includes an optical coupler and a light receiving element, converts output light branched by the optical coupler into an electrical signal by the light receiving element, and outputs the electrical signal to the monitor unit 5 as a monitor signal.
  • the monitor signal is a signal having an amplitude proportional to the amplitude of the output light.
  • the optical modulator 900 described in FIG. 10 can be used as the optical modulator 2 of the present embodiment.
  • the optical modulator 900, the phase modulator 91, and the optical monitor 92 in FIG. 10 correspond to the optical modulator 2, the phase modulator 21, and the optical monitor 22 in FIG. 1, respectively.
  • the data driver 3 converts the digital data input from the system unit 6 into an electric signal having a format and amplitude suitable for driving the phase modulation unit 21.
  • the data driver 3 may output 2-bit data to the optical modulator 2 for QPSK modulation.
  • the bias control unit 4 controls the bias voltage applied to the phase modulation unit 21 based on an instruction from the system unit 6.
  • the bias voltage is applied to set the modulation point of the optical carrier wave of the phase modulation unit 21.
  • the monitor unit 5 amplifies the monitor signal output from the optical monitor unit 22, detects the amplitude and phase (information of the monitor signal) of the frequency component related to the frequency of the pilot signal included in the monitor signal, and the system unit 6 Output to.
  • the system unit 6 outputs the digital data transmitted by the optical transmitter 100 to the data driver 3, and sends a signal indicating the bias voltage to the bias control unit 4 based on the information of the monitor signal received from the monitor unit 5. Output.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of characteristics of the optical modulator 2.
  • FIG. 2 shows an example of the drive voltage-output light intensity characteristic of the optical modulator 2 (left side of FIG. 2), and the time change of the amplitude of the pilot signal included in the monitor signal corresponding to the drive voltage-output light intensity characteristic An example (on the right side of FIG. 2) is shown.
  • the drive voltage is a voltage applied to the optical modulator 2 based on the bias voltage and the data signal.
  • the vertical axis of the left graph indicates the light output intensity of the light modulator 2.
  • the horizontal axis of the left graph shows the drive voltage.
  • the characteristic of the optical modulator exemplified in this way is called a V ⁇ characteristic. As the drive voltage applied to the optical modulator 2 changes, the optical output intensity of the optical modulator 2 changes periodically.
  • the bias control unit 4 superimposes a pilot signal having a frequency f0 on the bias voltage in order to execute ABC control.
  • the pilot signal is also called a dither signal.
  • the frequency f0 of the pilot signal is sufficiently lower than the speed of the data signal, and it is easy to detect the frequency f0 component from the monitor signal. Considering the influence on the transmission characteristics of the data signal, the amplitude of the pilot signal is set to a relatively small value.
  • the monitor unit 5 transmits the information of the monitor signal detected by the optical monitor unit 22 to the system unit 6.
  • the information of the monitor signal includes information on the amplitude and phase of the frequency component related to the frequency of the pilot signal included in the monitor signal.
  • the system unit 6 controls the bias voltage output from the bias control unit 4 and the amplitude of the pilot signal superimposed by the bias control unit 4 based on the information of the monitor signal.
  • the monitor signal includes the frequency and amplitude of the signal corresponding to the pilot signal. These change depending on the bias voltage when the pilot signal is superimposed. Referring to FIG. 2, when the bias voltage is set so that the point at which the optical output intensity is maximum or minimum (PEAK point or NULL point in the figure) matches the amplitude of the data signal, As shown in the graph on the right side of FIG. 2, the amplitude of the f0 component of the pilot signal included in the monitor signal is minimum. When the bias voltage is set so that the optical output intensity is halved from the maximum (QUADRATURE point), the pilot signal has the maximum amplitude.
  • the monitor signals corresponding to the pilot signals of the respective drive voltages are 180 degrees out of phase with each other. For this reason, it can be determined from the change in the phase of the f0 component included in the monitor signal whether the drive voltage has changed beyond the NULL point or the PEAK point.
  • the monitor signal has a signal having a frequency 2f0 that is twice the frequency component f0 of the pilot signal. Is included.
  • the monitor unit 5 detects the amplitude of the component of the pilot signal frequency f0 and 2f0 which is twice the frequency of the pilot signal from the monitor signal, and the system unit 6 is notified. That is, the monitor unit 5 also outputs a signal having a frequency twice that of the pilot signal included in the output light to the system unit 6.
  • the amplitude of the 2f0 component increases in the vicinity of the PEAK point where the drive voltage is optimum, and becomes maximum at the PEAK point.
  • the system unit 6 may determine that the bias voltage is the optimum value when the amplitude of the 2f0 component becomes maximum.
  • the system unit 6 determines that the drive voltage is approaching the optimum value by controlling the bias voltage, and decreases the amplitude of the pilot signal.
  • FIG. 3 and FIG. 4 are examples showing measurement results of the influence on the reception sensitivity with respect to the amplitude of the pilot signal.
  • the pilot signal becomes a noise component for the data signal.
  • the SN ratio signal to noise ratio
  • FIG. 3 shows an example of the measurement result of the reception sensitivity by the reception system using the direct detection method using the optical interferometer.
  • the graph of FIG. 3 shows the minimum optical reception level (reception sensitivity) at a predetermined error rate.
  • FIG. 4 shows the reception sensitivity (dBm) when the error rate (BER) in FIG. 3 is 10 ⁇ 9 in correspondence with the pilot signal amplitude (Vpp). 3 and 4, it can be confirmed that the reception sensitivity is higher as the amplitude of the pilot signal is smaller.
  • the amplitude of the pilot signal is preferably as small as possible.
  • the amplitude of the pilot signal also affects the convergence time of ABC control.
  • the time until the system is stabilized is shortened.
  • the time until the system stabilizes is called “convergence time” or “settling time”.
  • 5 and 6 are diagrams illustrating examples of results of measuring the convergence time of ABC control depending on the difference in the amplitude of the pilot signal. 5 and 6 show the measurement results with the time as the horizontal axis and the bias voltage or monitor signal amplitude as the vertical axis.
  • FIG. 5 shows an example when the amplitude of the pilot signal is relatively large
  • FIG. 6 shows an example when the amplitude of the pilot signal is smaller than the case of FIG. The scale on the vertical axis in FIGS.
  • the bias voltage in FIGS. 5 and 6 indicates the waveform of the voltage applied to the phase modulation unit 21 in FIG. 1, and the amplitude of the monitor signal indicates the amplitude of the f0 component of the monitor signal output from the monitor unit 5.
  • FIGS. 5 and 6 an operation is shown in which the bias voltage once rises immediately after the ABC control is started and then converges to a constant value.
  • the convergence time when the amplitude of the pilot signal is large is 1.865 seconds, and the convergence time is very short compared to the convergence time 17.229 seconds of the measurement result of FIG. 6.
  • the convergence time shown in FIG. 6 when the amplitude of the pilot signal is small is 17.229 seconds.
  • no noise is seen in the amplitude of the monitor signal after convergence. This indicates that the feedback system is more stable when the amplitude of the pilot signal is relatively small.
  • the V ⁇ characteristic of the optical modulator 2 is different for each optical modulator. Therefore, the amplitude of the pilot signal can be optimized by changing the amplitude of the pilot signal in accordance with the individual difference in the V ⁇ characteristics.
  • FIG. 7 is an example of a flowchart showing the operation of the system unit 6 in the present embodiment.
  • the amplitude V1 of the pilot signal determined based on the V ⁇ characteristic confirmed from the shipment data (or actual measurement) of the optical modulator 2 is recorded in the system unit 6 (step S1).
  • the bias voltage of the optical modulator 2 is 10V
  • the default value of the pilot signal amplitude V1 is defined as 200 mVpp.
  • the amplitude V ⁇ b> 1 is the amplitude of the pilot signal after stabilization of ABC control in the optical transmitter 100.
  • the pilot signal amplitude V1 is set to 180 mVpp in proportion to this and recorded in the system unit 6.
  • the system unit 6 may control the internal gain based on the gain A when processing the pilot signal and the monitor signal.
  • the gain A may be set so as to avoid the saturation of the amplitude of the monitor signal in the monitor unit 5.
  • the gain V with respect to the amplitude V1 and the amplitude V1 of the pilot signal after stabilization of ABC control is determined based on the evaluation result by evaluating in advance the reception sensitivity and the noise generation degree of the monitor signal due to the difference in the amplitude of the pilot signal. Also good.
  • step S4 the system unit 6 starts monitoring the amplitude of the f0 component and the amplitude of the 2f0 component included in the monitor signal.
  • step S5 the system unit 6 determines whether the amplitude of the 2f0 component included in the monitor signal has increased. The amplitude of the 2f0 component included in the monitor signal is obtained from the information of the monitor signal output from the monitor unit 5.
  • the system unit 6 may determine that the 2f0 component has increased when the amount of increase in the amplitude of the 2f0 component exceeds a predetermined value within a predetermined time. When the drive voltage of the data signal is far away from the PEAK point, the monitor signal does not include the 2f0 component. When the 2f0 component is not included in the monitor signal, the system unit 6 may control the bias voltage so that the f0 component becomes small.
  • step S5 If it is determined that the 2f0 component has increased (step S5: Yes), the process proceeds to step S6. When it is not determined that the 2f0 component has increased (step S5: No), it is determined whether the current amplitude of the pilot signal is maintained and whether the 2f0 component has been increased continuously.
  • the system unit 6 may determine that the bias voltage is close to the optimum value when the amplitude of the 2f0 component increases and the amplitude of the f0 component decreases.
  • step S6 the amplitude of the pilot signal is changed from V2 to V1.
  • step S7 the ABC control is started so that the 2f0 component included in the monitor signal becomes the maximum value in the state where the amplitude of the pilot signal is V1, and as a result, the optical modulator 2 is driven at the PEAK point in FIG. Is done.
  • the characteristic change due to the difference in the amplitude of the pilot signal may be evaluated in advance for each optical modulator, and the preferable change timing of the amplitude of the pilot signal and the amplitude of the 2f0 component of the monitor signal at that timing may be found.
  • the determination of the increase of the 2f0 component is made by comparing the actual amplitude of 2f0 with the amplitude of the 2f0 component of the monitor signal at the found timing. That is, in step S5, when the amplitude of the 2f0 component of the monitor signal exceeds a predetermined threshold, the amplitude of the pilot signal may be changed from V2 to V1 in step S6.
  • the system unit 6 feedback-controls the bias voltage so that the amplitude of the signal having the frequency 2f0 is maximized.
  • the system unit 6 sets the amplitude of the pilot signal to V2 at the start of the feedback control, and sets the amplitude of the pilot signal to V1 smaller than V2 when the amplitude of the signal of the frequency 2f0 increases.
  • the operation procedure of the system unit 6 described above may be realized by a central processing unit (Central Processing Unit, CPU) executing a program.
  • the system unit 6 includes a CPU and a memory.
  • the CPU realizes the function of the system unit 6 by executing the program recorded in the memory.
  • the memory is a program recording medium.
  • the program recording medium is not a temporary and fixed medium, such as a semiconductor memory or a magnetic disk device.
  • FIG. 8 and 9 are block diagrams showing circuit examples for changing the amplitude of the pilot signal.
  • a variable resistor (VR) 50 changes the amplitude of a rectangular wave pilot signal.
  • a low-pass filter (low pass filter, LPF) 51 converts a rectangular pilot signal into a sine wave.
  • the amplifier 52 amplifies the DC voltage.
  • the adder 53 adds the pilot signal converted into a sine wave and the DC voltage output from the amplifier 52 to generate a bias voltage on which the pilot signal is superimposed.
  • the amplitude of the pilot signal can be controlled by the variable resistor 50.
  • the amplitude of the DC component of the bias voltage can be controlled by the amplifier 52.
  • digital data of a voltage (pulsating current) obtained by superimposing a pilot signal on a direct current (DC) voltage is converted into an analog voltage by a digital-analog converter (DAC) 54.
  • the amplifier 55 amplifies the analog voltage output from the analog-digital converter 54.
  • the direct current component of the bias voltage and the amplitude of the superimposed pilot signal are controlled by changing the value of the digital data or changing the gain of the amplifier 55. 8 and 9 may be implemented in the bias controller 4 in FIG.
  • the optical transmitter 100 of the present embodiment monitors the amplitude of the frequency 2f0 that is twice the pilot signal in the ABC control of the optical modulator, and changes the amplitude of the pilot signal from V2 to a smaller V1. To do. As a result, the optical transmitter 100 can shorten the convergence time of ABC control, improve the stability of the feedback system of ABC control, and suppress the decrease in reception sensitivity due to the pilot signal.
  • the optical transmitter 100 enables appropriate control of the amplitude of the pilot signal. As a result, the optical transmitter 100 can achieve a reduction in the convergence time of ABC control and suppression of a decrease in reception sensitivity with a simple configuration and considering individual differences between the modulators.
  • the optical transmitter according to the second embodiment includes an optical modulation unit (2) and control units (3, 4, 5, 6).
  • An optical carrier, a data signal for modulating the optical carrier, and a bias voltage for setting a modulation point of the optical carrier are applied to the optical modulator (2).
  • a pilot signal is superimposed on the bias voltage.
  • the optical carrier wave modulated by the data signal is output as output light.
  • the light modulator (2) outputs a monitor signal proportional to the amplitude of the output light.
  • the control unit detects the amplitude of the first signal, which is a signal having a frequency twice that of the pilot signal, from the monitor signal, and feedback-controls the bias voltage so that the amplitude of the first signal is maximized.
  • the control unit further sets the amplitude of the pilot signal to the first amplitude at the start of the feedback control, and the second amplitude smaller than the first amplitude when the amplitude of the first signal increases. Set to the amplitude of.
  • the first amplitude and the second amplitude can use different values for each light modulation section (2).
  • An optical transmitter having such a configuration feedback-controls the bias voltage so that the amplitude of a signal having a frequency twice that of the pilot signal is maximized. Furthermore, the control unit further sets the amplitude of the pilot signal to the first amplitude initially, and when the amplitude of the first signal increases, the amplitude of the pilot signal is set to the second amplitude smaller than the first amplitude. Set to amplitude.
  • the optical transmitter having such a configuration can appropriately control the amplitude of the pilot signal.
  • the optical transmitter according to the second embodiment has a simple configuration and realizes shortening of the convergence time of ABC control and suppression of lowering of receiving sensitivity while considering individual differences of the optical modulator (2). Can do.

Abstract

　簡単な構成で、変調器の個体差を考慮しつつ、ＡＢＣ制御の収束時間を短縮し、受信感度の低下を抑制するために、光送信機は、光搬送波と、光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、が印加され、データ信号により変調された光搬送波を出力光として出力するとともに、出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力する光変調部と、パイロット信号の２倍の周波数の信号である第１の信号の振幅をモニタ信号から検出し、第１の信号の振幅が最大となるようにバイアス電圧をフィードバック制御するとともに、フィードバック制御の開始時にはパイロット信号の振幅を第１の振幅に設定し、第１の信号の振幅が増加した場合にはパイロット信号の振幅を第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する制御部と、を備える。

Description

光送信機及び光送信機の制御方法
　本発明は、光送信機及び光送信機の制御方法に関し、特に、バイアス電圧に重畳されるパイロット信号の制御手段を備える光送信機及び光送信機の制御方法に関する。
　光ファイバ通信システムでは、より大容量の通信を実現するために、光位相変調方式が用いられる。光位相変調方式として、例えば、四位相偏移（Quadrature Phase Shift Keying、ＱＰＳＫ）変調が広く知られている。光導波路に設けられた電極に印加する電圧を制御することでＱＰＳＫ変調を行う光変調器も知られている。
　図１０は、一般的な光変調器９００の構成を示すブロック図である。光変調器９００は、位相変調部９１、光モニタ部９２を備える。位相変調部９１は、マッハツェンダー（Mach-Zehnder、ＭＺ）変調器９３、９４、及び移相器９５を備える。ＭＺ変調器９３、９４は、入力光をデータ信号によりＱＰＳＫ変調する。移相器９５は、ＭＺ変調器９３から出力される変調光とＭＺ変調器９４から出力される変調光との間にπ／２の位相差を付加する。ＭＺ変調器９３、９４で位相変調された光は合波され、ＱＰＳＫ信号が生成される。
　光モニタ部９２は、ＱＰＳＫ信号の振幅に比例した振幅を持つモニタ信号を出力する。ＭＺ変調器９３、９４のバイアス電圧を制御するために、バイアス電圧にパイロット信号（ディザ信号）を重畳して、モニタ信号からパイロット信号の周波数成分を検出し、その振幅が最小となるようにバイアス電圧を制御する方法が知られている。このような制御方法は、ＡＢＣ（automatic bias control）制御と呼ばれる場合がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、特許文献２及び特許文献３には、発光素子の変調電流にパイロット電流が重畳され、検出されたパイロット電流の振幅に基づいて変調電流が制御される、発光素子の制御方法が記載されている。
特開２００８－０９２１７２号公報 国際公開第２０１４／０３８２３９号 国際公開第２０１４／０３８３３８号
　一般的なＡＢＣ制御ではパイロット信号の振幅は一定であるため、ＡＢＣ制御が安定するまでの時間、受信感度、あるいは光変調器の個体差といった点から、パイロット信号の振幅が必ずしも好ましい設定となっていない可能性があった。特許文献１には、パイロット信号の振幅を変化させることが記載されている。しかし、特許文献１～３に記載された技術は、パイロット信号の振幅を適切に制御するための具体的な手順を開示するものではない。
　（発明の目的）
　本発明は、簡単な構成で、変調器の個体差を考慮しつつ、ＡＢＣ制御の収束時間の短縮、受信感度の低下の抑制を実現するための技術を提供することにある。
　本発明の光送信機は、光搬送波と、前記光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、前記光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、が印加され、前記データ信号により変調された前記光搬送波を出力光として出力するとともに、前記出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力する光変調手段と、前記パイロット信号の２倍の周波数の信号である第１の信号の振幅を前記モニタ信号から検出し、前記第１の信号の振幅が最大となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御するとともに、前記フィードバック制御の開始時には前記パイロット信号の振幅を第１の振幅に設定し、前記第１の信号の振幅が増加した場合には前記パイロット信号の振幅を前記第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する制御部と、を備える。
　本発明の光送信機の制御方法は、光搬送波と、前記光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、前記光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、を光変調手段に印加し、前記データ信号により変調された前記光搬送波を出力光として出力し、前記出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力し、前記パイロット信号の２倍の周波数成分を含む第１の信号を前記モニタ信号から検出し、前記第１の信号の振幅が最大となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御し、前記フィードバック制御の開始時には前記パイロット信号の振幅を第１の振幅に設定し、前記第１の信号の振幅が増加した場合には前記パイロット信号の振幅を前記第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する、ことを特徴とする。
　本発明の光送信機の制御プログラムは、光送信機のコンピュータに、光搬送波と、前記光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、前記光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、を光変調手段に印加する手順、前記データ信号により変調された前記光搬送波を出力光として出力する手順、前記出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力する手順、前記パイロット信号の２倍の周波数成分を含む第１の信号を前記モニタ信号から検出する手順、記第１の信号の振幅が最大となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御する手順、前記フィードバック制御の開始時に前記パイロット信号の振幅を第１の振幅に設定する手順、前記第１の信号の振幅が増加した場合には前記パイロット信号の振幅を前記第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する手順、を実行させる。
　本発明の光送信機及び光送信機の制御方法は、簡単な構成で、変調器の個体差を考慮しつつ、ＡＢＣ制御の収束時間の短縮、受信感度の低下の抑制を実現する。
第１の実施形態の光送信機の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の光変調器の特性例を示す図である。 パイロット信号の振幅に対する受信感度への影響の測定結果の例を示す図である。 パイロット信号の振幅に対する受信感度への影響の測定結果の例を示す図である。 パイロット信号の振幅の違いによるＡＢＣ制御の収束時間を測定した結果を示す図である。 パイロット信号の振幅の違いによるＡＢＣ制御の収束時間を測定した結果を示す図である。 システム部の動作を示すフローチャートの例である。 パイロット信号の振幅を変更するための回路例を示すブロック図である。 パイロット信号の振幅を変更するための回路例を示すブロック図である。 一般的な光変調器の構成を示すブロック図である。
　（実施形態の概要）
　以下の実施形態においては、光変調器の自動バイアス制御（automatic bias control、ＡＢＣ制御）の中途で、バイアス電圧に重畳されるパイロット信号の振幅が変更される。
　後述されるように、周波数ｆ０のパイロット信号をバイアス電圧に重畳した場合には、バイアス電圧の最適値（ロック点）付近では、モニタ信号に含まれるｆ０成分の振幅が減少するとともに、２ｆ０成分の振幅が増加する。以下の実施形態では、モニタ信号に含まれる２ｆ０成分の振幅の変化に基づいてパイロット信号の振幅が変更される。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態の光送信機１００の構成を示すブロック図である。光送信機１００は、光源１、光変調器２、データドライバ３、バイアス制御部４、モニタ部５、システム部６を備える。光源１は、例えばレーザダイオードであり、一定の波長及び一定の振幅の光搬送波を発生する。光変調器２は、データドライバ３から出力されるデータ信号によって、光搬送波を変調する。
　光変調器２は、位相変調部２１及び光モニタ部２２を備える。位相変調部２１は、データドライバ３から入力されるデータ信号を用いて、光源１から入力された光搬送波をＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）変調して、出力光として出力する。位相変調部２１は、例えば、ニオブ酸リチウム（lithium niobate、LN）を材料としたマッハツェンダー（Mach-Zehnder）変調器を含む光導波路デバイスである。光モニタ部２２は、光カプラと受光素子とを備え、光カプラで分岐した出力光を受光素子で電気信号に変換して、モニタ信号としてモニタ部５へ出力する。モニタ信号は、出力光の振幅に比例した振幅を持つ信号である。
　図１０で説明した光変調器９００を、本実施形態の光変調器２として用いることができる。この場合、図１０の光変調器９００、位相変調部９１、光モニタ部９２は、それぞれ、図１の光変調器２、位相変調部２１、光モニタ部２２に対応する。
　データドライバ３は、システム部６から入力されたデジタルデータを、位相変調部２１の駆動に適した形式及び振幅の電気信号に変換する。データドライバ３は、ＱＰＳＫ変調のために２ビットのデータを光変調器２へ出力してもよい。バイアス制御部４は、システム部６の指示に基づいて、位相変調部２１に印加するバイアス電圧を制御する。バイアス電圧は、位相変調部２１の光搬送波の変調点を設定するために印加される。モニタ部５は、光モニタ部２２から出力されるモニタ信号を増幅し、モニタ信号に含まれるパイロット信号の周波数に関連する周波数成分の振幅及び位相（モニタ信号の情報）を検出してシステム部６へ出力する。システム部６は、光送信機１００によって送信されるデジタルデータをデータドライバ３に出力するとともに、モニタ部５から受信したモニタ信号の情報に基づいて、バイアス電圧を指示する信号をバイアス制御部４に出力する。
　図２は、光変調器２の特性例を示す図である。図２には、光変調器２のドライブ電圧－出力光強度特性の例（図２の左側）と、ドライブ電圧－出力光強度特性に対応する、モニタ信号に含まれるパイロット信号の振幅の時間変化の例（図２の右側）が示される。ドライブ電圧は、バイアス電圧及びデータ信号に基づいて光変調器２に印加される電圧である。左側のグラフの縦軸は光変調器２の光出力強度を示す。左側のグラフの横軸はドライブ電圧を示す。このように例示される光変調器の特性はＶπ特性と呼ばれる。光変調器２に印加されるドライブ電圧の変化により、光変調器２の光出力強度は周期的に変化する。
　バイアス制御部４は、ＡＢＣ制御を実行するために、バイアス電圧に周波数ｆ０のパイロット信号を重畳する。パイロット信号はディザ信号とも呼ばれる。パイロット信号の周波数ｆ０はデータ信号の速度と比較して充分に低く、モニタ信号からの周波数ｆ０成分の検出は容易である。データ信号の伝送特性への影響を考慮して、パイロット信号の振幅は比較的小さい値に設定される。
　モニタ部５は、光モニタ部２２で検出されたモニタ信号の情報をシステム部６に伝達する。モニタ信号の情報は、モニタ信号に含まれるパイロット信号の周波数に関連する周波数成分の振幅及び位相の情報を含む。システム部６は、モニタ信号の情報に基づいて、バイアス制御部４から出力されるバイアス電圧及びバイアス制御部４で重畳されるパイロット信号の振幅を制御する。
　モニタ信号には、パイロット信号に対応する信号の周波数及び振幅が含まれる。これらは、パイロット信号を重畳した時のバイアス電圧に依存して変化する。図２を参照すると、光出力強度が最大または最小となる点（図中のＰＥＡＫ点またはＮＵＬＬ点）とデータ信号の振幅とが一致するようになるようにバイアス電圧が設定された場合には、図２の右側のグラフに示されるように、モニタ信号に含まれるパイロット信号のｆ０成分の振幅は最小となる。光出力強度が最大から半分（ＱＵＡＤＲＡＴＵＲＥ点）となるようにバイアス電圧が設定された場合、パイロット信号の振幅は最大となる。ドライブ電圧がＮＵＬＬ点またはＰＥＡＫ点を中心にＶπ特性の対称の位置にある場合、それぞれのドライブ電圧のパイロット信号に対応するモニタ信号は、位相が互いに１８０度異なる。このため、モニタ信号に含まれるｆ０成分の位相の変化から、ドライブ電圧がＮＵＬＬ点またはＰＥＡＫ点を超えて変化したかどうかを知ることもできる。
　重畳されたパイロット信号により、出力光の振幅は周波数ｆ０で変化する。一方、ドライブ電圧が図２のＰＥＡＫ点の近傍にある場合、図２の右側のグラフに示されるように、モニタ信号にはパイロット信号の周波数成分であるｆ０の２倍の周波数２ｆ０の成分の信号が含まれる。このようなモニタ信号の状態の変化を監視するために、モニタ部５は、パイロット信号の周波数であるｆ０及びその２倍の周波数である２ｆ０の成分の振幅をモニタ信号から検出して、システム部６に通知する。すなわち、モニタ部５は、出力光に含まれる、パイロット信号の２倍の周波数の信号をもシステム部６に出力する。２ｆ０成分の振幅は、ドライブ電圧が最適となるＰＥＡＫ点付近で増加し、ＰＥＡＫ点において最大となる。システム部６は、２ｆ０成分の振幅が最大となった場合に、バイアス電圧が最適値であると判断してもよい。そして、システム部６は、２ｆ０成分の振幅が増加している場合には、バイアス電圧の制御によりドライブ電圧が最適値に近づいていると判断して、パイロット信号の振幅を小さくする。以下では、パイロット信号の振幅の変化に伴う受信感度及びＡＢＣ制御への影響について説明する。
　図３及び図４は、パイロット信号の振幅に対する受信感度への影響の測定結果を示す例である。パイロット信号は、データ信号に対するノイズ成分となる。このため、バイアス電圧に重畳されるパイロット信号の振幅が小さいほど、出力光のＳＮ比（signal to noise比、信号対雑音比）は向上する。図３には、光干渉計を用いた直接検波方式を用いた受信系による受信感度の測定結果の例が示される。図３のグラフは、所定のエラーレートにおける最低光受信レベル（受信感度）を示す。図４は、図３におけるエラーレート（bit error rate、BER）が１０－９である場合の受信感度（ｄＢｍ）をパイロット信号の振幅（Ｖｐｐ）と対応させて示す。図３及び図４から、パイロット信号の振幅が小さいほど受信感度が高いことが確認できる。このように、受信感度の観点からは、パイロット信号の振幅はなるべく小さいことが好ましい。
　一方、パイロット信号の振幅は、ＡＢＣ制御の収束時間にも影響する。フィードバック系においては、一般的に、系のゲインを高くすると系が安定するまでの時間は短くなる。系が安定するまでの時間は「収束時間」あるいは「整定時間」と呼ばれる。図５及び図６は、パイロット信号の振幅の違いによるＡＢＣ制御の収束時間を測定した結果の例を示す図である。図５及び図６には、時間を横軸とし、バイアス電圧あるいはモニタ信号の振幅を縦軸とした測定結果が示される。図５はパイロット信号の振幅が比較的大きい場合の例を示し、図６はパイロット信号の振幅が図５の場合よりも小さい場合の例を示す。図５及び図６の縦軸の目盛は任意であり、収束時間は横軸で比較される。図５及び図６のバイアス電圧は図１の位相変調部２１に印加される電圧の波形を示し、モニタ信号の振幅はモニタ部５から出力されるモニタ信号のｆ０成分の振幅を示す。図５及び図６の例では、ＡＢＣ制御が開始された直後にはバイアス電圧は一旦上昇し、その後一定値に収束する動作が示される。
　図５において、パイロット信号の振幅が大きい場合の収束時間は１．８６５秒であり、図６の測定結果の収束時間１７．２２９秒と比較して収束時間は非常に短い。しかし、図５では、収束後のモニタ信号の振幅にノイズが残存することが確認できる。これは、フィードバック系のゲインが高いことに起因する。これに対して、図６に示される、パイロット信号の振幅が小さい場合の収束時間は１７．２２９秒である。しかし、図６では、収束後のモニタ信号の振幅にはノイズは見られない。これは、パイロット信号の振幅が比較的小さい場合には、フィードバック系がより安定していることを示す。
　図３～図６の測定結果に示されるように、パイロット信号の振幅を大きくすることは、収束時間の短縮という利点がある一方、受信感度の低下や収束後のモニタ信号のノイズによる悪影響が懸念される。逆に、パイロット信号の振幅を小さくした場合には、収束時間は増大するものの、収束後のモニタ信号のノイズが少ないため系の安定度が向上する。また、パイロット信号の振幅を小さくした場合には、受信感度も改善される。このため、ＡＢＣ制御の初期にはパイロット信号の振幅を大きくすることで収束時間を短縮し、ある程度バイアス電圧が安定した後はパイロット信号の振幅を小さくすることで、受信感度の低下を抑制できるとともに系を安定させることができる。
　また、光変調器２のＶπ特性は、光変調器ごとに異なっている。従って、Ｖπ特性の個体差に合わせてパイロット信号の振幅を変更することで、パイロット信号の振幅を最適化することができる。
　図７は、本実施形態における、システム部６の動作を示すフローチャートの例である。ステップＳ１では、光変調器２の出荷データ（あるいは実測）により確認されたＶπ特性に基づいて決定された、パイロット信号の振幅Ｖ１がシステム部６に記録される（ステップＳ１）。例えば、光変調器２のバイアス電圧が１０Ｖの場合には、パイロット信号の振幅Ｖ１の既定値が２００ｍＶｐｐと規定されたとする。振幅Ｖ１は、光送信機１００におけるＡＢＣ制御の安定後のパイロット信号の振幅である。この場合、バイアス電圧が９ＶであるＶπ特性を持つ光変調器２に対しては、これに比例するようにパイロット信号の振幅Ｖ１が１８０ｍＶｐｐに設定され、システム部６に記録される。
　ステップＳ２では、ＡＢＣ制御が安定するまでの期間のパイロット信号の振幅Ｖ２を、ステップＳ１で記録した振幅Ｖ１に対する利得Ａ（Ａは１を超える正数）としてシステム部６に記録する。すなわち、Ｖ２＝Ｖ１×Ａであり、Ｖ２＞Ｖ１である。システム部６は、パイロット信号及びモニタ信号を処理する際に、利得Ａに基づいて内部の利得を制御してもよい。また、利得Ａは、モニタ部５におけるモニタ信号の振幅の飽和を回避できるように設定されてもよい。
　ＡＢＣ制御の安定後のパイロット信号の振幅Ｖ１及び振幅Ｖ１に対する利得Ａは、パイロット信号の振幅の相違による受信感度やモニタ信号の雑音の発生度合いを予め評価し、その評価結果に基づいて決定されてもよい。
　ステップＳ３では、システム部６は、光源１及びデータドライバ３を順に起動させた後、パイロット信号の振幅をステップＳ２でシステムに記録した値Ｖ２（＝Ｖ１×Ａ）に設定してＡＢＣ制御を開始する。ステップＳ４では、システム部６は、モニタ信号に含まれるｆ０成分の振幅と２ｆ０成分の振幅との監視を開始する。ステップＳ５では、システム部６は、モニタ信号に含まれる２ｆ０成分の振幅が増加したかどうかを判断する。モニタ信号に含まれる２ｆ０成分の振幅は、モニタ部５から出力されるモニタ信号の情報から得られる。システム部６は、所定の時間内に２ｆ０成分の振幅の増加量が所定の値を上回った場合に、２ｆ０成分が増加したと判断してもよい。なお、データ信号のドライブ電圧がＰＥＡＫ点から大きく離れている場合には、モニタ信号には２ｆ０成分は含まれない。システム部６は、モニタ信号に２ｆ０成分が含まれない場合には、ｆ０成分が小さくなるようにバイアス電圧を制御してもよい。
　２ｆ０成分が増加したと判断された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）は、ステップＳ６に進む。２ｆ０成分が増加したと判断されない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）は、現状のパイロット信号の振幅が維持され、継続して２ｆ０成分が増加したかどうかが判断される。
　図２に示されるように、ドライブ電圧がＰＥＡＫ点あるいはＮＵＬＬ点に近づくと、２ｆ０成分の振幅が増加する。この際、パイロット信号の振幅ｆ０成分の振幅は減少する。このため、システム部６は、２ｆ０成分の振幅が増加し、かつ、ｆ０成分の振幅が減少した場合に、バイアス電圧が最適値に近づいていると判断してもよい。２ｆ０成分の振幅及びｆ０成分の振幅を監視することで、雑音等による誤差の影響を低減し、より確実に最適なバイアス電圧への接近を検出できる。
　ステップＳ６では、パイロット信号の振幅がＶ２からＶ１に変更される。その後、ステップＳ７ではパイロット信号の振幅がＶ１の状態でモニタ信号に含まれる２ｆ０成分が最大値となるようにＡＢＣ制御が開始され、その結果、光変調器２は、図２のＰＥＡＫ点において駆動される。
　予め光変調器ごとにパイロット信号の振幅の相違による特性変化の評価を行い、パイロット信号の振幅の好ましい変更タイミング及びそのタイミングにおけるモニタ信号の２ｆ０成分の振幅を見いだしてもよい。この場合には、ステップＳ５において、２ｆ０成分の増加の判断は、実際の２ｆ０の振幅と、見いだされたタイミングにおけるモニタ信号の２ｆ０成分の振幅との比較によって行われる。すなわち、ステップＳ５において、モニタ信号の２ｆ０成分の振幅が所定の閾値を超えた場合に、ステップＳ６においてパイロット信号の振幅がＶ２からＶ１へ変更されてもよい。
　このように、システム部６は、周波数２ｆ０の信号の振幅が最大となるようにバイアス電圧をフィードバック制御する。システム部６は、フィードバック制御の開始時にはパイロット信号の振幅をＶ２に設定し、周波数２ｆ０の信号の振幅が増加した場合にはパイロット信号の振幅をＶ２よりも小さいＶ１に設定する。
　以上に説明したシステム部６の動作手順は、中央処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ）がプログラムを実行することで実現されてもよい。この場合、システム部６は、ＣＰＵとメモリとを備える。ＣＰＵはメモリに記録されたプログラムを実行することによりシステム部６の機能を実現する。メモリはプログラムの記録媒体である。プログラムの記録媒体は一時的ではなくかつ固定された媒体であり、例えば、半導体メモリや磁気ディスク装置である。
　図８及び図９は、パイロット信号の振幅を変更するための回路例を示すブロック図である。図８では、可変抵抗器（variable resister、ＶＲ）５０は、矩形波のパイロット信号の振幅を変化させる。ローパスフィルタ（low pass filter、ＬＰＦ）５１は、矩形波のパイロット信号を正弦波に変換する。増幅器５２は、直流電圧を増幅する。加算器５３は、正弦波に変換されたパイロット信号と増幅器５２から出力される直流電圧とを加算して、パイロット信号が重畳されたバイアス電圧を生成する。パイロット信号の振幅は、可変抵抗器５０により制御可能である。バイアス電圧の直流分の振幅は、増幅器５２により制御可能である。
　図９では、パイロット信号が直流（direct current、ＤＣ）電圧に重畳された電圧（脈流）のデジタルデータが、デジタル－アナログ変換器（digital-analog converter、ＤＡＣ）５４によってアナログ電圧に変換される。増幅器５５は、アナログ－デジタル変換器５４から出力されたアナログ電圧を増幅する。バイアス電圧の直流分及び重畳されたパイロット信号の振幅は、デジタルデータの値の変更あるいは増幅器５５の利得を変更することで制御される。図８及び図９の構成は、図１のバイアス制御部４に実装されてもよい。
　以上説明したように、本実施形態の光送信機１００は、光変調器のＡＢＣ制御において、パイロット信号の２倍の周波数２ｆ０の振幅を監視し、パイロット信号の振幅をＶ２からより小さいＶ１に変更する。その結果、光送信機１００は、ＡＢＣ制御の収束時間を短縮できるとともに、ＡＢＣ制御のフィードバック系の安定度が向上し、パイロット信号による受信感度の低下も抑制される。
　このように、光送信機１００は、パイロット信号の振幅の適切な制御を可能とする。その結果、光送信機１００は、簡単な構成で、変調器の個体差を考慮しつつ、ＡＢＣ制御の収束時間の短縮、受信感度の低下の抑制を実現することができる。
　（第２の実施形態）
　第１の実施形態の光送信機の効果は、以下に表現される、第２の実施形態の光送信機によってももたらされる。第２の実施形態の説明において、対応する図１の構成要素の符号を括弧内に示す。
　第２の実施形態の光送信機は、光変調部（２）と、制御部（３、４、５、６）を備える。
　光変調部（２）には、光搬送波と、光搬送波を変調するためのデータ信号と、光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、が印加される。バイアス電圧にはパイロット信号が重畳される。データ信号により変調された光搬送波は、出力光として出力される。光変調部（２）は、出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力する。
　制御部は、パイロット信号の２倍の周波数の信号である第１の信号の振幅をモニタ信号から検出して、第１の信号の振幅が最大となるようにバイアス電圧をフィードバック制御する。制御部は、さらに、フィードバック制御の開始時にはパイロット信号の振幅を第１の振幅に設定し、第１の信号の振幅が増加した場合にはパイロット信号の振幅を第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する。ここで、第１の振幅及び第２の振幅は、光変調部（２）ごとに異なる値を用いることができる。
　このような構成を備える光送信機は、パイロット信号の２倍の周波数の信号の振幅が最大となるようにバイアス電圧をフィードバック制御する。さらに、制御部は、さらに、パイロット信号の振幅を当初は第１の振幅に設定し、第１の信号の振幅が増加した場合にはパイロット信号の振幅を第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する。このような構成を備える光送信機も、第１の実施形態の光送信機１００と同様に、パイロット信号の振幅の適切な制御を可能とする。すなわち、第２の実施形態の光送信機は、簡単な構成で、光変調部（２）の個体差を考慮しつつ、ＡＢＣ制御の収束時間の短縮、受信感度の低下の抑制を実現することができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１４年１２月２４日に出願された日本出願特願２０１４－２６０６８０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１００　　光送信機
　１　　光源
　２、９００　　光変調器
　３　　データドライバ
　４　　バイアス制御部
　５　　モニタ部
　６　　システム部
　２１、９１　　位相変調部
　２２、９２　　光モニタ部
　５０　　可変抵抗器
　５１　　ローパスフィルタ
　５２、５５　　増幅器
　５３　　加算器
　５４　　デジタル－アナログ変換器
　９３、９４　　ＭＺ変調器
　９５　　移相器

Claims (9)

  1. 　光搬送波と、前記光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、前記光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、が印加され、前記データ信号により変調された前記光搬送波を出力光として出力するとともに、前記出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力する光変調手段と、
    　前記パイロット信号の２倍の周波数の信号である第１の信号の振幅を前記モニタ信号から検出し、前記第１の信号の振幅が最大となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御するとともに、前記フィードバック制御の開始時には前記パイロット信号の振幅を第１の振幅に設定し、前記第１の信号の振幅が増加した場合には前記パイロット信号の振幅を前記第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する制御手段と、
    を備える光送信機。
  2. 　前記制御手段は、第１の信号の振幅が第１の閾値を超えた場合に、前記第１の信号の振幅が増加したと判断することを特徴とする、請求項１に記載された光送信機。
  3. 　前記制御手段は、所定の時間内に前記第１の信号の振幅の増加量が第２の閾値を上回った場合に、前記第１の信号の振幅が増加したと判断することを特徴とする、請求項１に記載された光送信機。
  4. 　前記制御手段は、さらに、前記パイロット信号と同一の周波数の信号である第２の信号を前記モニタ信号から検出し、前記第１の信号の振幅が検出されない場合には、前記第２の信号の振幅が最小となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された光送信機。
  5. 　前記制御手段は、さらに、前記パイロット信号の周波数の信号である第２の信号を前記モニタ信号から検出し、前記第１の信号の振幅が最大かつ前記第２の信号の振幅が最小となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された光送信機。
  6. 　前記光変調手段は、マッハツェンダー（Mach-Zehnder）変調器により前記光搬送波を位相変調する光導波路デバイスであることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載された光送信機。
  7. 　前記光搬送波を生成する光源をさらに備える、請求項１乃至６のいずれかに記載された光送信機。
  8. 　光搬送波と、前記光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、前記光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、を光変調手段に印加し、
    　前記データ信号により変調された前記光搬送波を出力光として出力し、
    　前記出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力し、
    　前記パイロット信号の２倍の周波数成分を含む第１の信号を前記モニタ信号から検出し、
    　前記第１の信号の振幅が最大となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御し、
    　前記フィードバック制御の開始時には前記パイロット信号の振幅を第１の振幅に設定し、
    　前記第１の信号の振幅が増加した場合には前記パイロット信号の振幅を前記第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する、
    光送信機の制御方法。
  9. 　光搬送波と、前記光搬送波を変調するためのデータ信号と、パイロット信号が重畳された、前記光搬送波の変調点を設定するバイアス電圧と、を光変調手段に印加する手順、
    　前記データ信号により変調された前記光搬送波を出力光として出力する手順、
    　前記出力光の振幅に比例するモニタ信号を出力する手順、
    　前記パイロット信号の２倍の周波数成分を含む第１の信号を前記モニタ信号から検出する手順、
    　記第１の信号の振幅が最大となるように前記バイアス電圧をフィードバック制御する手順、
    　前記フィードバック制御の開始時に前記パイロット信号の振幅を第１の振幅に設定する手順、
    　前記第１の信号の振幅が増加した場合には前記パイロット信号の振幅を前記第１の振幅よりも小さい第２の振幅に設定する手順、
    を光送信機のコンピュータに実行させるための光送信機の制御プログラムを記録した、記録媒体。
PCT/JP2015/006248 2014-12-24 2015-12-15 光送信機及び光送信機の制御方法 WO2016103633A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260680 2014-12-24
JP2014-260680 2014-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016103633A1 true WO2016103633A1 (ja) 2016-06-30

Family

ID=56149699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/006248 WO2016103633A1 (ja) 2014-12-24 2015-12-15 光送信機及び光送信機の制御方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016103633A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020198537A (ja) * 2019-06-03 2020-12-10 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール、伝送装置及び動作点制御方法
CN112415791A (zh) * 2020-11-18 2021-02-26 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种快速准确选取晶体电光调制最优调制点的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005767A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Hitachi Cable Ltd 信号変換器
JP2007043638A (ja) * 2005-05-23 2007-02-15 Fujitsu Ltd 光送信装置、光受信装置、およびそれらを含む光通信システム
JP2008039929A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Nec Corp 光送信システム及び光送信器，光送信方法、光送信用プログラム
JP2008092172A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujitsu Ltd 光送信機
JP2010243953A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 送信器、及び送信方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005767A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Hitachi Cable Ltd 信号変換器
JP2007043638A (ja) * 2005-05-23 2007-02-15 Fujitsu Ltd 光送信装置、光受信装置、およびそれらを含む光通信システム
JP2008039929A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Nec Corp 光送信システム及び光送信器，光送信方法、光送信用プログラム
JP2008092172A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujitsu Ltd 光送信機
JP2010243953A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 送信器、及び送信方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020198537A (ja) * 2019-06-03 2020-12-10 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール、伝送装置及び動作点制御方法
JP7322518B2 (ja) 2019-06-03 2023-08-08 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール、伝送装置及び動作点制御方法
CN112415791A (zh) * 2020-11-18 2021-02-26 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种快速准确选取晶体电光调制最优调制点的方法
CN112415791B (zh) * 2020-11-18 2023-06-13 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种快速准确选取晶体电光调制最优调制点的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8391724B2 (en) Optical modulator, optical transmission device, and bias adjusting method
US10122507B2 (en) Optical transmitter and method of controlling optical modulator
US9069224B2 (en) Optical modulator and optical modulation control method
US10313015B2 (en) Optical transmitter and bias voltage control method
JP2642499B2 (ja) 光送信器、光変調器の制御回路および光変調方法
US7215894B2 (en) Optical transmitter device
US9853736B2 (en) Optical transmitter and bias control method for optical modulator
US10690989B2 (en) Optical modulation device and method for controlling optical modulation device
JP6819615B2 (ja) 光送信器およびその制御方法
JP6805687B2 (ja) 光モジュールおよび光変調器のバイアス制御方法
JP2005202400A (ja) バイアス制御装置を備えた光変調装置及びこれを用いたバイアス制御方法
US7991299B2 (en) Optical transmitter with driving voltage control and method
KR20030047048A (ko) 광변조기 제어장치 및 방법
JP2013088702A (ja) 光変調器の駆動制御装置
WO2016103633A1 (ja) 光送信機及び光送信機の制御方法
JP4719811B2 (ja) 外部変調器の制御装置及び方法
JP6368295B2 (ja) 光送信器
JP3749874B2 (ja) 光変調器制御装置およびそれを用いた光送信装置ならびに光変調器の制御方法および制御プログラム記録媒体
JP4884338B2 (ja) 光変調器ドライバ調整装置及び調整方法
JP2004117729A (ja) 光変調器制御装置、光送信装置、光変調器の制御方法およびその制御プログラム
JP2005091663A (ja) マッハツェンダ型光変調器の駆動電圧制御方法、駆動電圧制御プログラム、駆動電圧制御装置および光送信装置
JP4316212B2 (ja) 光強度変調装置
WO2015159528A1 (ja) 光送信装置及び電源電圧制御方法
US20210135759A1 (en) Optical transmission apparatus and bias control method
US20200033642A1 (en) Optical transmitter and optical transmission method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15872207

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15872207

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP