CN101232330A

CN101232330A - 光相位调制器的控制方法

Info

Publication number: CN101232330A
Application number: CN200710129156.XA
Authority: CN
Inventors: 佐佐木慎也
Original assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2008-07-30
Also published as: JP2008187223A; US20080181620A1

Abstract

一种光相位调制器，补偿光光相位调制器的特性的经时变化。该光相位调制器具有：并列配置的2台相位调制器，相位调制器输出利用输入的信息信号进行了相位调制的光；相位器，移动利用相位调制器中的第一相位调制器进行了相位调制的光的相位并输出；以及合波器，将上述相位器的输出光和上述相位调制器中的第二相位调制器的输出光进行合波；向上述第一相位调制器输入在信息信号中重叠了第一频率的信号的驱动信号，向上述第二相位调制器输入在信息信号中重叠了第二频率的信号的驱动信号，上述相位器根据从上述调制光抽取的上述第一频率与上述第二频率之差或之和的频率的信号的检测量，向施加给上述相位器的电压反馈上述检测量，使相移量成为期望值即π/2。

Description

光相位调制器的控制方法

技术领域

本发明涉及光通信，特别是将光作为载波进行处理并对其进行调制的方法。

背景技术

在当前的光通信系统中，使用着利用了光强度的二值的调制解调技术。具体地说，在发送侧将数字信息的“0”和“1”转换为光强度的通断，将转换后的信息发送给光纤。在光纤中传播的光在接收侧进行光电转换，复原原来的信息。

近年来，伴随着因特网的大规模普及，对光通信系统要求的通信容量飞跃发展。为了使通信容量加大，迄今为止主要使通断光的速度、即发送侧的调制速度上升。但是，在提高调制速度来增大通信容量的方法中，存在如下的问题。

首先，为了高速地通断光，需要有能超高速工作的新的电子设备和光设备。要开发新的设备需要费用和时间。此外，若调制速度上升，由于光纤的波长分散，被限制的可传输距离就变短。一般地，若位速率成为2倍，由于波长分散，传输距离就被限制为1/4。同样地，若调制速度上升，被光纤的极化分散限制的可传输距离就变短。一般地，若位速率成为2倍，传输距离就被极化分散限制为1/2。

因此，最近，作为增大通信容量的光调制解调方式，不是以前的光强度的二值调制，而是研究了使用光的相位的调制解调方式。特别是由于QPSK(Quaternary Phase Shift Keying，光相位调制器)具有以下示出的特征，因此特别引人注目。即，在QPSK中，由于符号率是位速率的一半，因此，就不需要按以前的光强度的二值调制中所需的位速率工作的超高速电子设备和光设备。此外，在QPSK中，被光纤的波长分散限制的通信距离，能够比以前的光强度的二值调制方式延长为4倍。此外，被极化分散限制的通信距离也比光强度的二值调制方式延长为2倍。这样，QPSK就适于长距离通信系统。

专利文献1中公开了QPSK的具体的调制解调方式。图2中示出QPSK的发送机的结构和工作原理(用标记400示出QPSK调制器)。从激光器100输出的光，在1×2的光耦合器101中被分为2个系统。将分支后的光输入到二值的相位调制器102X和102Y中。

通信用的信息数据串在串联/并联(S/P)转换电路300中被分离为2个系统的数据串(分别将2个系统的数据串称作I和Q)。在此，若设原来的信息数据串的1个时隙为T，则2个系统(I和Q)的数据串的1个时隙就是2T。时隙2T的倒数就是QPSK的符号率。

在驱动电路106C和106D中，将数据串转换为适于调制的电压脉冲。例如，调整电压脉冲和偏置电压，使得数字信号的“0”对应于光的相位0，“1”对应于光的相位π。然后，分别向相位调制器102X和102Y输入来自驱动电路106C和106D的电压脉冲信号。在二值相位调制器102X和102Y中调制从激光器100输出的光。由相位调制器102X调制的光在相位器103中改变由直流偏置3决定的φ。在理想的QPSK发送器中，φ是π/2。

从相位器103输出的光201A和从二值相位调制器102X输出的光201B，由2×1的光耦合器104进行合成。被合成的光成为发送光200。将发送光200发送给作为传输通路的光纤。图3A中示出发送光200的信号空间。图3A示出了φ＝π/2时的理想的信号点。图3A中，用○示出的信号点表示数据系列I和Q分别为“0”和“1”时的电场。在QPSK的发送器中，正确地设定相位φ为π/2是十分重要的。

若相位φ从π/2偏移，合成了从2台二值相位调制器输出的光201A和201B的光200就如图3B所示，在偏移的状态下进行合成，成为已进行了强度调制的光。即，信号点离原点的距离的平方与光的强度成正比，但在图3B中，信号点(0，0)和信号点(1，1)离原点的距离与其他2个信号点(1，0)和(0，1)离原点的距离不同。

为了将相位φ设定为π/2，非专利文献1利用了由化合物半导体的GaAs基板引起的二光子吸收。由二光子吸收产生的信号的电流与光的强度的平方成正比。这样，若控制相位φ使得该信号成为最小，作为结果，就将从2台马赫-钱德尔调制器(MZ调制器)输出的光201A和201B的相位差设定为π/2。

从而，例如在使用了GaAs、InP等化合物半导体的调制器中，使用了二光子吸收的控制方法是有效的。另一方面，在不使用化合物半导体的调制器，例如使用强电介质材料的铌酸锂(LiNbO₃，以下简称LN)等的调制器中，几乎都不引起二光子吸收，难以适用该控制方法。

但是，在图2示出的QPSK发送机的二值相位调制器中，使用马赫-钱德尔调制器的情况很多。

图5示出MZ调制器的调制特性。图5的纵轴示出用输入光功率(Pin)对MZ调制器的光输出功率(Pout)进行了标准化的值，横轴示出由驱动电路向MZ调制器内部的两个光波导通路施加的电压差(V1-V2)。MZ调制器的调制特性用式子(1)表示。

【数学式1】

Pout/Pin＝[1+cos{π·(V1-V2)/V_π}]/2…(1)

Vπ是光的相位为了变化π而必需的电压。光的相位在该Vπ以下是0，在Vπ以上是π。在使用MZ调制器作为相位调制器的情况下，利用该相位变化。此外，在使用MZ调制器作为强度调制器的情况下，利用式子(1)表示的特性。

使用图4，详细说明强度调制器的工作。利用驱动电路(图2的106C和106D)，将要发送的数字数据(例如，1、0、1、1、1、0、1、0、1、0、1、1、1)转换为电压振幅为Vπ、直流偏置为Vπ的电压脉冲。利用已转换为电压脉冲的数字数据驱动MZ调制器。根据图4所示的调制特性(用数学式(1)表示的特性)，MZ调制器的输出光成为作为图4所示的光信号的光强度被通断的信号。

下面，使用图5，详细说明作为相位调制器的工作。利用驱动电路(图2的106C和106D)，将要发送的数字数据(例如，1、0、1、1、1、0、1、0、1、0、1、1、1)转换为电压振幅为2×Vπ、直流偏置为Vπ的电压脉冲，来驱动MZ调制器。如图5所示的调制特性那样，在驱动电压小于Vπ的情况下，光的相位是0，在驱动电压大于Vπ的情况下，光的相位成为π。这样，从MZ调制器输出的光的强度就一定(严谨地说，强度在驱动电压脉冲的上升时间和下降时间之间变化)，光的相位变化为0和π(在该例子中是π、0、π、π、π、0、π、0、π、0、π、π、π)。

另外，已知使用了在很多光通信系统中使用的LN的MZ调制器的电压-光输出特性，由于周围温度和偏置电压所引起的带电等，会与时间一起变化。图7具体地表示该现象。即，在初始状态中，MZ调制器是用图7的虚线示出的调制特性。但是，MZ调制器随时间的经过，其调制特性如实线所示地变化。该变化如图7所示，在驱动电压轴上，调制特性横向偏移。此外，这样的漂移现象就成为从施加了一定的偏置电压而被驱动的MZ调制器得到的光脉冲随时间改变光脉冲的形状和相位。其结果，漂移现象引起光通信系统的通信特性(误码率等)的劣化。

不仅是MZ调制器的调制特性，在光光相位调制器的相位器中也引起漂移现象。用图2说明该情况。相位器103的相位φ通过直流偏置3被设定成作为理想值的π/2。但是，由于偏移现象，相位器103按设定时的直流偏置3进行工作，相位φ就随时间从π/2偏移。若相位φ从π/2偏移，就如图3B所示，成为进行了不需要的强度调制的光，通信特性变差。

为了抑制用该LN制作的MZ调制器的调制特性的漂移现象所引起的影响，提出了能适用于作为强度调制器进行工作时的对策。例如，根据专利文献2，如图6所示地用低频(f0)对光调制器的驱动电压进行了振幅调制。然后，利用光耦合器将从光调制器输出的光的一部分进行分支，对通过分支取出的光进行光电转换。再有，图6所示的驱动电压信号包含着与信息数据串相对应的电压信号，在图6中，将驱动电压信号表示为单纯的0、1的重复图形。但是，实际上如图4所示，驱动电压信号与随机的数据串相对应着。这样，要注意在图6以外的图中也使用了该简便的标记。

另外，在没有漂移现象的影响，而是对光调制器施加了最佳的偏置电压的情况下，如图6所示，在从MZ调制器输出的光被施加光电转换后的信号中不包含上述的低频(f0)成分，仅检测出2×f0的频率成分的信号。但是，如图7所示，若由于调制特性的漂移现象而偏置电压从最佳点偏移，则从MZ调制器输出的光中就包含上述的低频(f0)成分。这样，对产生的信号进行光电转换，将光电转换后的光反馈到调制器的偏置电压。然后，控制偏置电压使该低频(f0)成分成为最小。即，该偏置电压成为发生了漂移现象的调制特性的最佳偏置点。从而，通过将偏置电压控制为最佳，就能够抑制漂移现象的影响。

该方法能够在作为强度调制器使用的MZ调制器中使用，但不能在光QPSK的相位器被控制的情况中使用。

【专利文献1】(日本)特表2004-516743号公报

【专利文献2】(日本)特许第2642499号说明书

【非专利文献1】R.A.Griffin、“Integrated DQPSK Transmitters”、OFC2005、OWE3

为了抑制光相位调制器的相位器(图2的103)的特性随时间的变化，如上所述地提出了使用调制器基板的二光子吸收的现有技术。但是，在用化合物半导体以外的材料、例如用强电介质材料的LN制作的光调制器中，二光子吸收概率太低，不能使用该现有技术。此外，也发明了抑制用LN制作的光调制器的漂移现象所引起的影响的方法，但该方法在强度调制器中有效，但是不能用于光光相位调制器。

发明内容

本发明用于解决光光相位调制器的特性随时间变化的问题。更详细地说，本发明解决由于光光相位调制器的相位器的相位特性和MZ调制器的调制特性随时间共同变化的漂移现象所引起的通信特性不稳定地变动的问题。然后，本发明能够适用于具有不仅由化合物半导体，而且由除此以外的材料构成的相位器和MZ调制器的光光相位调制器。

本发明的代表性的一例表示如下。即，一种光相位调制器，输出调制光，其具有：并列配置的2台相位调制器，所述相位调制器输出利用输入的信息信号进行了相位调制的光；相位器，移动利用上述相位调制器中的第一相位调制器进行了相位调制的光的相位并输出；以及合波器，将上述相位器的输出光和上述相位调制器中的第二相位调制器的输出光进行合波；向上述第一相位调制器输入在信息信号中重叠了第一频率的信号的驱动信号，向上述第二相位调制器输入在信息信号中重叠了第二频率的信号的驱动信号，上述相位器根据从上述调制光抽取的上述第一频率与上述第二频率之差或之和的频率的信号的检测量，向施加给上述相位器的电压反馈上述检测量，使相移量成为期望值即π/2。

此外，一种光相位调制器，输出调制光，其具有：并列配置的2台相位调制器，所述相位调制器输出利用输入的信息信号进行了相位调制的光；相位器，移动利用上述相位调制器中的第一相位调制器进行了相位调制的光的相位并输出；以及合波器，将上述相位器的输出光和上述相位调制器中的第二相位调制器的输出光进行合波；向上述第一相位调制器输入在信息信号中重叠了第一频率的信号的驱动信号，向上述第二相位调制器输入在信息信号中重叠了第二频率的信号的驱动信号，上述各相位调制器控制施加给各个上述相位调制器的偏置电压，使得从上述调制光抽取的上述第一频率和上述第二频率的信号的检测量成为最小。

根据本发明的一个方式，通过向决定相位器的相移量的驱动电压进行反馈，能够稳定相移量(例如，成为π/2)，光光相位调制器的工作变得稳定。此外，通过向相位调制器的驱动信号(例如直流偏置)施加反馈，即使相位调制器的调制特性漂移，也能够使调制特性稳定，光光相位调制器的工作变得稳定。其结果，能够构筑稳定的通信系统。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的结构的方框图。

图2是光QPSK发送机的结构和工作的说明图。

图3A是示出在相位空间中的QPSK信号的理想的信号点配置的图。

图3B是示出在相位空间中的QPSK信号的不理想的信号点配置的图。

图4是使用MZ调制器作为强度调制器时的驱动电压与光输出之间关系的说明图。

图5是使用MZ调制器作为相位调制器时的驱动电压与光输出之间关系的说明图。

图6是使用MZ调制器作为强度调制器时，进行了振幅调制的驱动电压信号与光输出之间关系的说明图。

图7是使用MZ调制器作为强度调制器时，调制特性已漂移的情况下的、进行了振幅调制后的驱动电压信号与光输出之间关系的说明图。

图8是在本发明的第一实施方式中，以反相进行了振幅调制的驱动电压信号与调制特性之间关系的说明图。

图9是在本发明的第二实施方式中使用MZ调制器作为相位调制器时，以同相进行了振幅调制的驱动电压信号、调制特性和输出光之间关系的说明图。

图10是示出本发明的第三实施方式的结构的方框图。

图11是在本发明的第三实施方式中作为相位调制器使用的MZ调制器的调制特性已漂移的情况下的、以同相进行了振幅调制的驱动电压信号与光输出之间关系的说明图。

图12是示出本发明的第四实施方式的结构的方框图。

图13是示出本发明的第五实施方式的结构的方框图。

图14是示出本发明的第一实施方式的MZ调制器的驱动电路的具体结构例的方框图。

图15是示出本发明的第二实施方式的MZ调制器的驱动电路的另外具体结构例的方框图。

具体实施方式

使用图1、图10、图12和图13等说明本发明的实施方式。

<第一实施方式>

首先，使用图1说明本发明的第一实施方式的光的光相位调制器。

从激光器100输出的连续光在1×2的光耦合器101中被分支为2个系统。将分支后的光分别输入到MZ调制器102A和102B。MZ调制器102A根据信息数据串1的数字信号“0”和“1”，将光的相位调制为“0”和“π”。

驱动电路106A将信息数据串1转换为驱动电压脉冲串，并进一步在驱动电压脉冲串上中附加直流偏置1，使得MZ调制器102A作为相位调制器进行工作。图5中示出具体的电压振幅和直流偏置的设定。此外，驱动电路106A利用从振荡电路107A输出的频率f1的信号，对上述驱动脉冲串进行振幅调制。在此，假设频率f1是比信息数据串1的位速率充分低的频率(例如，在信息数据串1的位速率是10Gbit/s的情况下，f1是1KHz以下)。因此，对MZ调制器102A施加图8所示的信号。

再有，图14中示出驱动电路106A和106B的具体结构。

信息数据串通过放大器1001被放大到驱动MZ调制器所必需的振幅(具体地是2×Vπ)，使用混频器(乘法电路)1002和加法电路1003，对放大后的信号振幅调制从振荡电路107A输出的低频信号(f1)。然后，利用加法电路1004加上直流偏置，使得在MZ调制器102A上施加期望的偏置。

再有，图14是MZ调制器具有一个输入电极时的驱动电路的一例，在MZ调制器具有所谓两相驱动电极的情况下、和从另外的端子施加直流偏置的情况下，就成为与图14所示的驱动电路的结构不同的另外的电路结构的驱动电路。但是，通过在图14所示的驱动电路中使用公知技术，能够容易地得到这些变形例的电路结构。

MZ调制器102B也对应信息数据串2的数字信号“0”和“1”，将光的相位调制为“0”和“π”。驱动电路106B将信息数据串2转换为驱动电压脉冲串，在转换后的驱动电压脉冲串上施加直流偏置2，使得MZ调制器102B作为相位调制器进行工作。此外，该驱动电路106B利用来自振荡电路107B的频率f2的信号，对上述驱动脉冲串进行振幅调制。在此，频率f2是比信息数据串2的位速率充分低的频率。

再有，振荡电路107A和振荡电路107B用不同的振荡电路构成，但若能够生成不同频率(f1、f2)的信号，也可以是一个振荡电路。

此外，由振荡电路107A和振荡电路107B生成的信号的频率也可以相等。

利用相位器103，将从2台相位调制器102A、102B输出的光的一方(图1中是从MZ相位调制器1(102A)输出的光)的相位移动φ。相移φ最好是π/2。相位器103的相移φ由被施加在相位器103上的电压决定。

从相位器103输出的光201A和从MZ调制器102B输出的光201B，通过利用2×1的光耦合器104进行合波。该合成后的光是施加了QPSK调制的光，是为了在光通信中传输数据而使用的光信号。该光在通信路路即光纤中传播，发送给光接收器。

从光相位调制器400输出的光的大部分如上所述地作为通信中使用的光200而被引导到通信通路，但一部分在1×2光耦合器105中分离后被引导到光电转换电路111。该被分离的光信号在光电转换电路111中转换为电信号500，并输入到混频器112。

另一方面，从振荡电路107A和振荡电路107B输出的信号的一部分，通过混频器115生成为具有该差频(|f1-f2|)成分的信号。将带通滤波器(BPF)113的中心频率设定为差频(|f1-f2|)，将带通滤波器113的输出引导到混频器112。

在振幅调制的调制度小的情况下，被引导到混频器112中进行了转换的电信号500中存在用式子(2)给出的差频成分，因此，在混频器112的输出中包含有与信号500中的差频成分成正比的信号。通过使混频器112的输出信号通过低通滤波器(LPF)114，就抽取了与该差频成分成正比的信号。

【数学式2】

-cos(φ)·cos(Δ₁)·cos(Δ₂)·J₁(0.5·π·m₁)·J₁(0.5·π·m₂)·cos{2·π·(f1-f2)·t}…(2)

在此，φ表示由相位器103生成的相移量，Δ₁表示MZ调制器1的调制特性的漂移量，Δ₂表示MZ调制器2的调制特性的漂移量，m₁表示施加给MZ调制器1的驱动电压信号的振幅调制度，m₂表示施加给MZ调制器2的驱动电压信号的振幅调制度。此外，J₁是一次贝塞耳函数。

从数学式2可知，与该差频成分成正比的信号具有如下性质：在相位器103的相位φ是π/2时等于零，在φ是π/2以下时成为正值，在φ是π/2以上时成为负值。因此，若通过差动放大器116将该信号重叠在相位器103的直流偏置3上(直流偏置3是如前所述地相位器103的相移φ成为理想值即π/2时的电压)，φ就稳定为期望的π/2。

在第一实施方式中，说明了将带通滤波器113的中心频率设定为差频(|f1-f2|)的情况，但在电信号500中也包含着和频(f1+f2)成分。因此，也可以将带通滤波器113的中心频率设定为和频(f1+f2)，使用和频(f1+f2)成分进行反馈控制。

此外，在第一实施方式中，使用了1×2的光耦合器105，但也可以将光相位调制器400内部的2×1的光耦合器104变更为2×2的光耦合器，将输出端口的一个作为光电转换电路111，将另一个作为通信中使用的光200。

再者，在一个材料(例如，LN等强电介质材料和GaAs、InP等化合物半导体)的基板上集成了光相位调制器400的情况下，也能够适用本实施方式。

再有，以下所述的其他实施方式也可以适用于集成化的光相位调制器。

<第二实施方式>

第二实施方式与第一实施方式的光光相位调制器的结构相同，但MZ调制器对驱动电压信号的振幅调制的方法不同。具体地说，图9中示出第二实施方式中的MZ调制器的驱动电压信号和调制特性的关系。

在第二实施方式中，光的相位成为“0”的驱动电压信号电平(图9的V1-V2＝0)中的振幅调制和光的相位成为“π”的驱动电压信号电平(图9的V1-V2＝2Vπ)中的振幅调制相互同相。再有，在上述的第一实施方式中，如图8所示，“0”和“π”处的驱动电压信号电平成反相。

在第二实施方式的情况下，为了控制提供给MZ调制器的偏置电压而必要的差频成分|f1-f2|(或者，和频成分f1+f2)的强度比第一实施方式的差频成分的强度小，但利用该差频成分来控制偏置电压是充分的。这样，在第二实施方式中，使用该差频成分，使相位器103的相移φ稳定为π/2。

图15中示出第二实施方式的驱动电路106A和106B的具体例。直流偏置和从振荡电路107A、107B输出的低频信号通过加法电路1012相加。利用加法电路1013，将加法电路1012的输出与振幅被放大为2×Vπ的信息数据串的信号相加。利用从加法电路1013输出的信号来驱动MZ调制器。

<第三实施方式>

下面，使用图10说明第三实施方式。第三实施方式与上述的第一实施方式不同，使用从2台振荡电路107A和107B输出的低频信号(频率f1和f2)，来补偿2台MZ调制器的调制特性的漂移现象。

具体地说，施加给2台MZ调制器102A和102B的驱动电压信号与上述第二实施方式相同，对图9示出的相位为“0”的驱动信号电平和相位为“π”的驱动信号电平赋予的低频信号(频率f0)的振幅调制是同相的。在第三实施方式的情况下，如图11所示，在MZ调制器102A和102B的调制特性漂移的情况下，对从MZ调制器102A和102B输出的光进行频率f0的振幅调制。在正确地设定了MZ调制器102A和102B的偏置电压的情况下，如图9所示，MZ调制器102A和102B的输出光的强度在频率f0处不变动(在频率2×f0处振动)。

因此，通过控制施加给MZ调制器102A和102B的偏置电压，使得从MZ调制器102A和102B输出的光的频率f0的成分成为最小，就能够实现对MZ调制器102A和102B的调制特性的漂移进行了补偿的光相位调制器。

并且，从2台振荡电路107A和107B输出的信号的频率也可以相等。

在第三实施方式中，如图10所示，分别对2台MZ调制器102A和102B施加频率f1和f2的信号，光耦合器105取出从光相位调制器400输出的光的一部分。将取出的输出光的一部分在光电转换电路111中转换为电信号500。从该电信号500抽取频率为|f1-f2|(或者f1+f2)的成分。然后，使用被抽取的信号来控制相位器103，使得相位器103的相移φ成为π/2。该点与上述的第二实施方式相同。

在第三实施方式中，利用混频器117A和低通滤波器(LPF)118A抽取电信号500中的频率为f1的成分，利用混频器117B和低通滤波器(LPF)118B抽取频率为f2的成分。然后，利用差动放大器119A和119B，分别将被抽取的信号和直流偏置1及直流偏置2相加。在利用低频信号的振幅调制的调制度m小的情况下，电信号500中的频率为f1(或者f2)的成分就用数学式3表示。

【数学式3】

sin(2·Δ)·J₁(2·π·m)·cos(2·π·f1·t)…(3)

在此，J1是一次贝塞耳函数，此外，Δ表示MZ调制器的调制特性的漂移量。从该数学式3可知，在Δ是0时，频率f1的成分成为0，在Δ是正时，频率f1的成分成为正，在Δ是负时，频率f1的成分成为负。因此，通过利用电信号500将以该频率f1振动的成分反馈给直流偏置，就控制MZ调制器使得调制特性的漂移量Δ为0。这样就补偿了MZ调制器102A和102B的调制特性的漂移。

<第四实施方式>

使用图12说明第四实施方式。在第四实施方式中，与上述的第三实施方式的相同点在于，为了稳定2台MZ调制器102A和102B，MZ调制器102A和102B分别使用由振荡电路107A、107B生成的信号(分别是频率f1和f2)。

但是，在第四实施方式中，为了将相位器103的相移φ稳定在π/2，没有如上述第三实施方式那样利用电信号500中包含的频率为|f1-f2|(或者f1+f2)的信号，而是使用电信号500的高频成分。若相位器103从理想的相移π/2偏移，则如图3所示，各信号点离原点的距离就不同。

由于信号点随符号率进行变化，因此，例如信号点如10Gbit/s等这样地高速(与频率f1和f2相比，相差几个数量级以上)变化。因此，在电信号500中，频率比f1、f2和f1+f2充分高，由图12的带通滤波器(BPF)115抽取符号率程度的信号。被抽取的高频成分通过差动放大器116反馈给相位器103的直流偏置3，这样就使相位器103的相移φ稳定在π/2。

<第五实施方式>

使用图13说明第五实施方式。在第五实施方式中，假想了2台MZ调制器102A和102B的调制特性稳定的情况。该情况下，不需要在上述的第四实施方式中使用的低频信号用的振荡器。在第五实施方式中，为了稳定相位器103，与第四实施方式同样地，抽取光相位调制器的输出光的一部分，在将被抽取的光进行了光电转换的电信号500中，由低通滤波器(LPF)114A抽取以符号率程度进行变动的频率成分。然后，被抽取的信号通过差动放大器116A反馈给相位器103的直流偏置3，这样就使相位器103的相移φ稳定在π/2。

再有，作为一例，低通滤波器114A可以使用截止频率是符号率的一半程度的低通滤波器。

Claims

1.一种光相位调制器，输出调制光、其特征在于，具有：

并列配置的2台相位调制器，所述相位调制器输出利用输入的信息信号进行了相位调制的光；

相位器，移动利用上述相位调制器中的第一相位调制器进行了相位调制的光的相位并输出；以及

合波器，将上述相位器的输出光和上述相位调制器中的第二相位调制器的输出光进行合波；

向上述第一相位调制器输入在信息信号中重叠了第一频率的信号的驱动信号，

向上述第二相位调制器输入在信息信号中重叠了第二频率的信号的驱动信号，

上述相位器根据从上述调制光抽取的上述第一频率与上述第二频率之差或之和的频率的信号的检测量，向施加给上述相位器的电压反馈上述检测量，使相移量成为期望值即π/2。

2.如权利要求1所述的光相位调制器，其特征在于，还具有：

振荡器，输出上述第一频率的信号和不同于上述第一频率的上述第二频率的信号；

分支器，抽取从上述合波器输出的光的一部分；

光电转换部，对由上述分支器抽取的光进行光电转换；以及

滤波器，从由上述光电转换部转换的电信号中，抽取上述第一频率与上述第二频率之差或之和的频率的成分；

向上述第一相位调制器输入利用上述第一频率的信号对上述信息信号进行了振幅调制的第一驱动信号，

向上述第二相位调制器输入利用上述第二频率的信号对上述信息信号进行了振幅调制的第二驱动信号，

上述相位器根据由上述滤波器抽取的上述第一频率与上述第二频率之差或之和的频率的信号的检测量，向施加给上述相位器的电压反馈上述检测量，使相移量成为期望值即π/2。

3.如权利要求2所述的光相位调制器，其特征在于，

上述相位调制器是MZ调制器，

驱动上述MZ调制器，使得利用上述MZ调制器的光输出的相位对应于“0”的驱动信号电平进行的振幅调制和利用光输出的相位对应于“π”的驱动信号电平进行的振幅调制，成为相互反相。

4.如权利要求2所述的光相位调制器，其特征在于，

上述相位调制器是MZ调制器，

驱动上述MZ调制器，使得利用上述MZ调制器的光输出的相位对应于“0”的驱动信号电平进行的振幅调制和利用光输出的相位对应于“π”的驱动信号电平进行的振幅调制，成为相互同相。

5.如权利要求4所述的光相位调制器，其特征在于，

还具备滤波器，所述滤波器从由上述光电转换部转换的电信号中，分别抽取上述第一频率和上述第二频率的成分；

上述相位调制器控制施加给各个上述相位调制器的偏置电压，使得由上述滤波器抽取的上述第一频率和上述第二频率的信号的检测量成为最小。

6.如权利要求1所述的光相位调制器，其特征在于，

上述第一频率和上述第二频率相等。

7.一种光相位调制器，输出调制光，其特征在于，具有：

上述各相位调制器控制施加给各个上述相位调制器的偏置电压，使得从上述调制光抽取的上述第一频率和上述第二频率的信号的检测量成为最小。

8.如权利要求7所述的光相位调制器，其特征在于，还具有：

分支器，抽取从上述合波器输出的光的一部分；

光电转换部，对由上述分支器抽取的光进行光电转换；以及

滤波器，从由上述光电转换部转换的电信号中，抽取上述第一频率和上述第二频率的成分；

上述各相位调制器控制施加给各个上述相位调制器的偏置电压，使得由上述滤波器抽取的上述第一频率和上述第二频率的信号的检测量成为最小。

9.如权利要求8所述的光相位调制器，其特征在于，

上述相位调制器是MZ调制器，

10.如权利要求9所述的光相位调制器，其特征在于，

上述光相位调制器还具有向上述相位调制器供给驱动信号的驱动电路；

上述驱动电路具有：第一加法器，将上述第一或第二频率信号与规定的直流偏置相加；放大器，将上述信息信号放大成上述光输出的相位在“0”和“π”之间进行调制的电平；第二加法器，将来自上述第一加法器的输出与来自上述放大器的输出相加，作为输入到上述MZ调制器的驱动信号。

11.如权利要求8至10中任一项所述的光相位调制器，其特征在于，

12.如权利要求7所述的光相位调制器，其特征在于，

上述第一频率和上述第二频率相等。

13.一种光相位调制器，输出调制光，其特征在于，具有：

上述相位器根据从上述调制光抽取的、比上述信息信号的位速率低的频率的信号的检测量，为了使相移量成为期望值即π/2，向施加给上述相位器的电压反馈上述检测量。

14.如权利要求13所述的光相位调制器，其特征在于，还具有：

分支器，抽取从上述合波器输出的光的一部分；

光电转换部，对由上述分支器抽取的光进行光电转换；以及

滤波器，从由上述光电转换部转换的电信号中，抽取比上述信息信号的位速率低的频率的信号；

上述相位器基于由上述滤波器抽取的、比上述信息信号的位速率低的频率的信号的检测量，为了使相移量成为期望值即π/2，向施加给上述相位器的电压反馈上述检测量。