CN102210072B - 光信号产生装置及其调整方法 - Google Patents

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Abstract

为了能够以简单又实用的结构来独立于强度调制地对强度调制的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整，从而能够抑制波形劣化从而延长传输距离，并能够对应不同的调制比特率，使光信号产生装置具有：单模激光器(110)；反射镜(210)，其构成与单模激光器的谐振器不同的其他的谐振器，使来自单模激光器的输出光的一部分反射后返回到单模激光器；强度调制器(140)，其设置在单模激光器和反射镜之间；相位调整器(120)，其设置在单模激光器和反射镜之间，用于对因强度调制器的强度调制而生成的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整。

Description

光信号产生装置及其调整方法
技术领域
本发明涉及光信号产生装置及其调整方法。
背景技术
为了以10Gb/s以上的高速进行长距离传输，不仅强度调制的高电平(on)状态和低电平(off)状态的对比率(消光比)变得重要，相位状态即频率(波长)的时间变化(线性调频脉冲：chirp)也变得重要。
特别地，为了能够抑制因光信号在光纤传输过程中受到的波长分散而引起的波形劣化，希望对强度调制的信号高电平状态与信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行设定。
另外，为了补偿在光纤中的散射，提出了如下光纤通信系统，该光纤通信系统具有：光信号源，其用于生成局部频率调制信号；波长滤波器(wavelength filter)，其用于将局部频率调制信号变换为实质振幅调制信号。
在这种光纤通信系统中，作为用于生成局部频率调制信号的光信号源，利用直接调制激光器(参照图17的图17(A)部分)，或利用外部相位调制器(MOD)(参照图17的图17(B)部分)，或利用波长可变激光器(参照图17的图17(C)部分)。
非专利文献1：D.Mahgerefteh et al.，“Error-free 250km transmission instandard fiber using compact 10Gbit/s chirp-managed directly modulated lasers(CML)at 1550nm”，ELECTRONICS LETTERS，28th April 2005，Vol.41，No.9；
专利文献1：日本特表2006-516075号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
但是，首先，在利用了直接调制激光器的光信号源(参照图17的图17(A)部分)中，通过直接调制，激光器内部的载流子密度发生变化，输出波长(输出频率)与信号的高电平/低电平相对应而变化，从而生成局部频率调制信号。
但是，一般而言，若利用直接调制激光器，在直接调制时产生的上升沿/下降沿中的动态波长变动(动态波长线性调频脉冲)大，因此受其影响，传输距离受限制。
另外，若决定元件结构，则局部频率调制信号的振幅(频率调制振幅)被决定下来。另一方面，最佳的频率调制振幅依赖于调制信号的比特率(bitrate)。因此，若根据调制信号的比特率(调制比特率)来设定最佳的频率调制振幅，并决定元件结构，则不能对应不同的调制比特率(即，相对于调制比特率无自由度)。
接下来，在利用了外部相位调制器的光信号源(参照图17的图17(B)部分)中，相位调制信号的斜率(倾斜度)成为频率调制信号，因此，为了得到所期望的频率调制波形，利用电压不断变化的连续相位调制信号作为驱动外部相位调制器的信号，从而生成局部频率调制信号。
但是，实际上生成这种信号并不容易，所以并不实用。
接下来，在利用了波长可变激光器的光信号源(参照图17的图17(C)部分)中，对波长可变激光器的波长控制端子高速供给频率调制信号，从而生成局部频率调制信号。
但是，由于未进行强度调制，因此为了在透过滤波器后获得足够的消光比，需要具有特性优异(带宽窄)的滤波器，但一般而言，这种滤波器的制造工序复杂，所以难以制造。
另外，在上述任一种结构中，都不能对频率调制和强度调制进行独立地控制。
因此，需要能够动态波长线性调频脉冲小且以简单又实用的结构，以独立于强度调制的方式，对强度调制的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行调整，并且需要能够抑制波形劣化从而延长传输距离，并能够对应不同的调制比特率。
用于解决问题的手段
因此，光信号产生装置的要件在于，具有：单模激光器；反射镜，其构成与所述单模激光器的谐振器不同的其他的谐振器，用于使来自所述单模激光器的输出光的一部分反射后返回到所述单模激光器；强度调制器，其设置在所述单模激光器和所述反射镜之间；相位调整器，其设置在所述单模激光器和所述反射镜之间，用于对因所述强度调制器的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整单模激光器；反射镜，其构成与单模激光器的谐振器不同的其他的谐振器，并使来自单模激光器的输出光的一部分反射后返回到单模激光器；强度调制器，其设置在单模激光器和反射镜之间；相位调整器，其设置在单模激光器和反射镜之间，用于对因强度调制器的强度调制而生产的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整。
光信号产生装置的调整方法的要件在于，配置单模激光器和反射镜，该反射镜使来自单模激光器的输出光的一部分反射后返回到单模激光器，从而构成与单模激光器的谐振器不同的其他的谐振器，在单模激光器和反射镜之间配置强度调制器和相位调整器，并且利用相位调整器对因强度调制器的强度调制而生产的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整。
发明的效果
因此，根据光信号产生装置及其调整方法，能够以动态波长线性调频脉冲小且简单又实用的结构，与强度调制相独立地，对强度调制的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行调整，因此具有以下优点：能够抑制波形劣化从而延长传输距离，能够对应不同的调制比特率等。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的光信号产生装置的结构的示意图。
图2是表示在本发明的第一实施方式的光信号产生装置中调整了相位时的频率变动的图。
图3是表示在本发明的第一实施方式的光信号产生装置中调整了相位时的频率调制振幅变动的图。
图4是表示在本发明的第一实施方式的光信号产生装置中调整了相位时的输出消光比的变化的图。
图5的图5(A)部分和图5的图5(B)部分示出了本发明的第一实施方式的光信号产生装置所具备的波长滤波器的透射特性，并且是用于说明波长滤波器进行从频率调制波形到强度调制波形的变换的图。
图6是用于说明本发明的第一实施方式的光信号产生装置的控制方法的流程图。
图7是用于说明本发明的第一实施方式的光信号产生装置的极大值判定时的控制的图。
图8是用于说明本发明的第一实施方式的光信号产生装置的极大值判定时的步骤的流程图。
图9是表示本发明的第二实施方式的光信号产生装置的结构的示意图。
图10是用于说明本发明的第二实施方式的光信号产生装置的控制方法的流程图。
图11示出了本发明的第二实施方式的光信号产生装置所具备的监控用波长滤波器的透射特性，并且是用于使单模激光器的振荡波长和监控用波长滤波器的工作波长相适应的控制的图。
图12是表示本发明的第三实施方式的光信号产生装置的结构的示意图。
图13是表示叠加有本发明的第三实施方式的光信号产生装置的抖动信号(dither signal)的调制信号的图。
图14是用于说明在本发明的第三实施方式的光信号产生装置中利用抖动信号来进行第二控制的图。
图15示出了本发明的第三实施方式的光信号产生装置所具备的监控用波长滤波器的透射特性，并且是用于说明利用了该特性的第二控制的图。
图16是用于说明本发明的第三实施方式的光信号产生装置的控制方法的流程图。
图17的图17(A)部分至图17的图17(C)部分是表示现有的具有用于生成局部频率调制信号的光信号源的光纤通信系统的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10：集成器件；
20：激光谐振器；
21：其他的谐振器；
100：半导体基板
110：单模激光器；
120：相位调整器；
130：光放大器；
140：强度调制器；
210：反射镜；
220：波长滤波器；
300、301：监控电路；
310：第一光束分离器；
320：第一监控PD；
330：监控用波长滤波器；
340：第二监控PD；
350：第二光束分离器；
360：第三监控PD；
400：控制电路；
410：激光器用驱动电路；
420：相位调整器用驱动电路；
430：光放大器用驱动电路；
440：强度调制器用驱动电路；
450：珀尔帖控制器(Peltier device：珀尔帖元件)。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式的光信号产生装置及其调整方法。
(第一实施方式)
首先，参照图1至图8说明第一实施方式的光信号产生装置及其调整方法。
本实施方式的光信号产生装置例如用作光纤通信系统的光发送器，如图1所示，具有单模激光器110、相位调整器120、光放大器130、强度调制器140、反射镜210、波长滤波器220。
并且，来自单模激光器110的输出光通过相位调整器120、光放大器130和强度调制器140之后，透过反射镜210和波长滤波器220，作为光信号产生装置的输出光而输出。另一方面，来自单模激光器110的输出光的一部分被反射镜210反射，返回到单模激光器110。
在本实施方式中，如图1所示，单模激光器110、相位调整器120、光放大器130和强度调制器140按该顺序形成在同一基板(半导体基板，例如n型InP基板)100上，上述器件光学连接，构成集成器件10。并且，在该集成器件10的端面(出射输出光一侧的端面，这里为强度调制器140的端面)上设置有反射膜作为反射镜210。
这里，单模激光器110例如为通信用半导体激光器，这里是分布反馈型(DFB：distributed feedback)激光器。
反射镜210例如为电介体多层膜等反射膜，具有使来自单模激光器110的输出光的一部分反射后返回到单模激光器110的功能。这里，反射镜210的反射率为0.1％。
由该反射镜210和设置在单模激光器110的出射输出光侧相反一侧的反射镜(未图示)，构成与单模激光器110的谐振器(激光谐振器)20不同的其他的谐振器21。因此，本光信号产生装置具有由激光谐振器20和其他的谐振器21构成的复合谐振器。
相位调整器(相位控制器)120是半导体相位调制器，在以量子阱结构作为核心层的量子阱导波路中，例如注入电流后使折射率发生变化从而调整相位的结构。并且，该相位调整器120设置在单模激光器110和反射镜210之间。即，在其他的谐振器21的内部设置有相位调整器120。
在本实施方式中，相位调整器120，对因强度调制器140的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行调整。
光放大器130是例如在量子阱导波路结构中例如注入电流后产生增益的半导体光放大器(SOA)，该光放大器设置在单模激光器110和反射镜210之间。即，在其他的谐振器21的内部设置有光放大器130。这里，光放大器130的增益是5dB。
强度调制器140是例如对量子阱导波路结构例如施加电压后使吸收系数变化从而进行强度调制的半导体电场吸收型调制器，该强度调制器140设置在单模激光器110和反射镜210之间。即，在与激光谐振器20不同的其他的谐振器21的内部设置有强度调制器140。这里，强度调制器140的插入损失是5dB。即，强度调制器140在未消光的状态下具有5dB的损失。这样，在本实施方式中，未选用直接调制方式，而选用外部调制方式，因此动态波长线性调频脉冲较小。
在这样构成的光信号产生装置中，因强度调制器140的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)随着相位而变化。因此，信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)能够通过相位调整器120来调整。
波长滤波器220是由例如电介体多层膜等构成的光带通滤波器，该波长滤波器220设置在透过反射镜210的光(光信号)入射的位置(来自集成器件10的输出光进行光学连接的位置)。
该波长滤波器220具有将因强度调制器140的强度调制而产生的频率调制(频率调制波形，频率调制成分)变换成强度调制(强度调制波形)的功能。另外，输入到波长滤波器220中的光信号的强度调制成分(强度调制波形)不受波长滤波器220的影响，而在波长滤波器220的前后不变。另外，波长滤波器220的透过区域与波长多路通信所用的通路中的任一通路一致。另外，这里，利用透过型滤波器作为波长滤波器220，但也可以利用反射型滤波器。
本实施方式的光信号产生装置如上所述的构成，因此如以下那样工作。
即，在本光信号产生装置中，如图1所示，单模激光器110的出射光通过相位调整器120后被光放大器130放大，并通过强度调制器140后到达反射镜210。反射镜210与其反射率相对应地将光(光信号)反射到单模激光器110一侧。反射光通过强度调制器140后被光放大器130放大，并通过相位调整器120后入射到单模激光器110中。
通过这种结构，本光信号产生装置(集成器件)区别于具有单模激光器110的激光谐振器20，而具有从单模激光器110到反射镜210的另一个(其他)谐振器21，本光信号产生装置(集成器件)具有与单模激光器110不同的谐振频率和阈值电流。由这两个谐振器20、21构成的复合谐振器，根据由谐振频率的变化和阈值电流的变动引起的内部载流子密度的变化来改变振荡频率。
即，如图2所示，复合谐振器(集成器件10)的振荡频率根据相位而变动。另外，在图2中，实线A表示信号高电平状态(未利用调制器进行消光)的频率变动，实线B表示信号低电平状态(针对未利用调制器进行消光的情况有5dB消光)的频率变动。另外，在图2中，示出了振荡频率相对于单模激光器110的振荡频率(频率变动0GHz)变动了何种程度，频率变动的值(GHz)以频率变高的情况作为正值，以频率变低的情况为负值。
即，若使施加给强度调制器140的信号变化并利用强度调制器140进行强度调制，则返回到单模激光器110的光的相位和强度发生变化，由此，振荡频率将在信号高电平状态和信号低电平状态下发生变化。即，进行频率调制。另外，如图2所示，信号高电平状态的振荡频率和信号低电平状态的振荡频率分别根据相位而变化。并且，在信号高电平状态和信号低电平状态下，振荡频率相对于相位变化的变动幅度不同，因此如图3所示，信号高电平状态和信号低电平状态之间的振荡频率差(频率调制振幅)根据相位而变动。另外，如图3所示，频率调制振幅的大小相对于相位变化的变化根据强度调制器140的消光比而不同。因此，通过对相位调整器120和强度调制器140进行恰当的控制，会得到所期望的频率调制振幅。另外，在图3中，纵轴的频率调制振幅的值(GHz)是信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后得到的值。
因此，透过反射镜210后的光(光信号)包括频率调制成分(频率调制光)，该频率调制光在透过波长滤波器220时，被波长滤波器220变换为强度调制光，并作为本光信号产生装置的输出光输出。若进一步详细阐述，首先如图3所示，当使相位在0到0.5π左右的范围内改变时，频率调制振幅的值为负，信号低电平状态的频率变得比信号高电平状态的频率高。另一方面，当使相位在0.5π左右到π左右的范围内改变时，频率调制振幅的值为正，信号低电平状态的频率变得比信号高电平状态的频率低。
另外，如图5的图5(A)部分和图5的图5(B)部分所示，波长滤波器220的透射特性相对于频率呈山型。另外，在波长滤波器220的透射特性的倾斜部分(slope)的中央附近，与单模激光器110的振荡频率相适应(波长滤波器220的透射特性的倾斜部分的中央附近的频率与单模激光器110的振荡频率相一致)。
因此，当使相位在0到0.5π左右的范围内改变时，如图5的图5(B)部分所示，与在信号高电平状态时输入至波长滤波器220中的光的波长相比，在信号低电平状态时输入至波长滤波器220的光的波长更多地透过波长滤波器220。此时，在强度调制器140所生成并输入至波长滤波器220的强度调制波形(输入波形，在图5的图5(B)部分中用虚线表示)上，叠加有借助波长滤波器220变换生成的强度调制波形，两个波形彼此削弱，成为输出的强度调制波形(输出波形，在图5的图5(B)部分中用实线表示)，因此不能得到太大的输出消光比。
另一方面，当使相位在0.5π左右到π左右的范围内改变时，如图5的图5(A)部分所示，与在信号低电平状态时输入至波长滤波器220的光的波长相比，在信号高电平状态时输入至波长滤波器220的光的波长更多地透过波长滤波器220。此时，在强度调制器140生成并输入至波长滤波器220的强度调制波形(输入波形，在图5的图5(A)部分中用虚线表示)上，叠加有由波长滤波器220变换生成的强度调制波形，两个波形彼此增强，成为输出的强度调制波形(输出波形，在图5的图5(A)部分中用实线表示)，因此能够得到大的输出消光比。
这里，图4示出了透过波长滤波器220后的光信号的消光比(经由波长滤波器220而输出的光信号的消光比，输出消光比)与强度调制器140的消光比及相位之间的关系。
如图4所示，当使相位在0.5π左右到π左右的范围内改变时，在强度调制器140的消光比上加上由波长滤波器220获得的消光比之后得到的消光比成为输出消光比，因此即使在强度调制器140的消光比较小时，也能够得到所期望的输出消光比。特别地，输入至波长滤波器220的频率调制信号的振幅(频率调制振幅)根据相位而变化(参照图3)，因此如图4所示，经由波长滤波器220而输出的强度调制信号的振幅(即，输出消光比)也根据相位而变化。另外，如图4所示，输出消光比相对于相位变化的变化因强度调制器140的消光比而不同。因此，通过对相位调整器120和强度调制器140进行恰当的控制，能够调整输出消光比，能够得到所期望的输出消光比。
这样，在单模激光器110的振荡频率与波长滤波器220的工作波长(这里是波长滤波器220的透射特性的倾斜部分的中央附近的频率)相适应的状态下，通过对相位调整器120和强度调制器140进行控制，能够得到所期望的频率调制振幅和所期望的消光比。
并且，本光信号产生装置具有用于对各结构要素110、120、130、140进行控制的控制电路(控制器)400。
特别地，在本实施方式中，控制电路400相位调整器120进行控制，使得因强度调制器140的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)成为所期望的频率差(频率调制振幅)。
这里，控制电路400对相位调整器120进行控制，使得因强度调制器140的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)成为与比特率相对应的频率差。例如，为了保证信号品质，因强度调制器140的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)(GHz)的值优选为比特率(Gbps)值的一半。
另外，控制电路400对相位调整器120进行控制，使得经由波长滤波器220而输出的光的消光比(输出消光比)成为所期望的值。
具体而言，控制电路400进行如图6的流程图所示的控制(光信号产生装置的控制方法，驱动方法)。
首先，控制电路400在对单模激光器110供给规定电流从而使单模激光器110工作的状态下，进行用于使单模激光器110的振荡波长(振荡频率)和波长滤波器220的工作波长(工作频率)相适应的控制(第一控制)(图6中，步骤S10至S30)。
这里，控制电路400以规定电流条件驱动(起动)单模激光器110，以1dB的消光比和10Gbps的比特率驱动(起动)强度调制器140，并驱动(起动)光放大器130(步骤S10)。然后，控制电路400对集成器件10的温度(元件驱动温度)进行控制(步骤S20、S30)。具体而言，控制电路400判定单模激光器110的振荡波长(振荡频率)和波长滤波器220的工作波长(工作频率)是否相等(步骤S20)，其结果，在相等时(步骤S20：是)，进入后述的第二控制(步骤S40至S70)，在不相等时(步骤S20：否)，再次设定温度，并对集成器件10的温度进行控制(步骤S30)。
接下来，控制电路400在以矩形波电信号(调制信号)驱动强度调制器140并对其赋予强度调制的状态下，驱动相位调整器120，并对相位调整器120进行控制，使得透过波长滤波器220后的光信号的消光比(输出消光比)达到最大(第二控制，步骤S40至S70)。在本实施方式中，在图4中将相位调整到0.7π附近。
通过进行该第二控制，在能够获得较大的输出消光比的区域(在图4中为右侧的较高的山形，在本实施方式中相位改变量在0.5π左右到π左右的范围内)，进行用于得到所期望的频率调制振幅、所期望的消光比的控制。
这意味着，对相位进行调整，使得通过强度调制器140的强度调制而达到信号高电平状态时的输出光波长的针对波长滤波器220的透过率(滤波器透过率)，比达到信号低电平状态时的输出光波长的滤波器透过率高。即，意味着，对相位进行调整，使得在通过强度调制器140的强度调制而从信号高电平状态变化为信号低电平状态时，输出光的波长从在波长滤波器220的透射特性中透过率高的波长变化为透过率低的波长，另一方面，在通过强度调制器140的强度调制而从信号低电平状态变化为信号高电平状态时，输出光的波长从在波长滤波器220的透射特性中透过率低的波长变化为透过率高的波长(即意味着，对相位进行调整，使得通过强度调制器140的强度调制而得到的信号高电平状态及信号低电平状态与通过波长滤波器220的光的信号高电平状态及信号低电平状态相一致)。
另外，第二控制并非限定于此，控制电路400也可以对相位调整器120进行控制，使得频率调制振幅以所期望的符号达到绝对值最大。在本实施方式中，以频率调制振幅的值作为从信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后的频率差，因此所期望的符号为正。因此，在图3中，将相位调整到0.7π附近。
具体而言，控制电路400首先判定初始设定是否已结束(步骤S40)，在初始设定已结束时(步骤S40：是)，进入后述的第三控制(步骤S80至S110)，在初始设定未结束时(步骤S40：否)，进入到步骤S50，判定透过波长滤波器220后的光信号的消光比(输出消光比)是否为最大。其结果，在判定为输出消光比为最大时(步骤S50：是)，结束初始设定(步骤S70)，并进入到后述的第三控制(步骤S80至S110)，在判定为输出消光比不是最大时(步骤S50：否)，对相位调整器120进行控制从而调整相位(步骤S60)。
在本实施方式中，为了仅在初始设定时(装置调试时)进行第二控制，而不是重复进行该第二控制，若判定为输出消光比为最大，则设定初始设定结束标志。然后，根据是否设定有初始设定结束标志来判定初始设定是否已结束。
接下来，在频率差(频率调制振幅)不是所期望的值(例如5GHz)且频率差不是极大值时，控制电路400对相位调整器120进行控制，使得频率差达到所期望的值(例如5GHz)，另一方面，在频率差为极大值时，控制电路400对强度调制器140进行控制，使得消光比变大(第三控制，步骤S80至S110)。
具体而言，控制电路400判定频率差是否与所期望的值(例如5GHz)相等(步骤S80)。在该判定的结果为频率差不等于所期望的值(例如5GHz)时(步骤S80：否)，进一步判定频率差(Δf)是否为极大值(步骤S90)。
然后，在频率差大于所期望的值(例如5GHz)且频率差不为极大值时，控制相位调整器120来调整相位，从而减少频率差(步骤S100)。另外，在频率差小于所期望的值(例如5GHz)且频率差不为极大值时，控制相位调整器120来调整相位，从而增加频率差(步骤S100)。另外，在频率差不等于所期望的值(例如5GHz)且频率差为极大值时，增加对强度调制器140供给的调制信号的振幅电压从而增大消光比(步骤S110)。
这里，为了判定频率差(Δf)是否为极大值，进行如下的控制。
即，在控制电路400例如如图7所示那样控制相位调整器120来调整相位时，在Δf未接近(远离)所期望的Δf的情况下向反方向进行控制，另一方面，在Δf接近所期望的Δf的情况下向同方向进行控制。并且，在过去两次在同方向上进行了控制的情况下，若在第二次控制中Δf未接近(远离)所期望的Δf，则在这两个步骤之间包含极大值，所以使控制减弱而向反方向上进行控制。
通过如图8的流程图所示的工序进行这种控制。另外，图8的流程图所示的处理是在图6的步骤S90中进行的处理。
即，首先判定Δf的变化幅度是否为规定的值以下(步骤A10)，在Δf的变化幅度为规定的值以下时(步骤A10：是)，进一步判定所期望的Δf和当前的Δf之间的差的绝对值是否为规定的值以上(步骤A20)。该判定的结果，在判定为所期望的Δf和当前的Δf之间的差的绝对值为规定的值以上时(步骤A20：是)，判定Δf为极大值。
另一方面，当在步骤A10中判定为Δf的变化幅度大于规定的值时(步骤A10：否)，或当在步骤A20中判定为所期望的Δf和当前的Δf之间的差的绝对值小于规定的值时(步骤A20：否)，进一步判定是否已接近所期望的Δf(步骤A30)。
然后，在判定为已接近所期望的Δf时(步骤A30：是)设置标志(步骤A35)后，控制相位调整器120来调整相位(步骤A40)。另一方面，在判定为未接近所期望的Δf时(步骤A30：否)，判定是否已设置有标志(步骤A50)，在设置有标志时，减小控制强度(步骤A60)进而使控制方向反转(步骤A70)，并控制相位调整器120来调整相位(步骤A40)。另一方面，当在步骤A50中判定为未设置标志时(步骤A50：否)，进入到步骤A70，使控制方向反转(步骤A70)，并控制相位调整器120来调整相位(步骤A40)。另外，这里，将调整相位的步骤(相位控制步骤)作为“步骤A40”，但该步骤相当于图6的“步骤S100”。
接下来，如图6所示，在频率差为所期望的值(例如5GHz)时，控制电路400对强度调制器140进行控制，使得经由波长滤波器220而输出的光信号的消光比达到所期望的值(例如10dB)以上(第四控制，步骤S110、S120)。
具体而言，当控制电路400在步骤S80中判定为频率差等于所期望的值(例如5GHz)时(步骤S80：是)，进入步骤S120，判定透过波长滤波器220后的光信号的消光比(输出消光比)是否为所期望的值(例如10dB)以上。
其结果，在判定为输出消光比小于所期望的值(例如10dB)时(步骤S120：否)，进入到步骤S110中，使供给至强度调制器140的调制信号的振幅电压(调制器驱动振幅电压)增加。即，在频率差等于所期望的值(例如5GHz)且通过波长滤波器220后的光信号的消光比小于所期望的值(例如10dB)时，使供给至强度调制器140的调制信号的振幅电压(调制器驱动振幅电压)增加。
另一方面，在判定为输出消光比为所期望的值(例如10dB)以上时(步骤S120：是)，设置起动完毕标志(步骤S130)并返回到步骤S20，重复进行上述的第一控制、第三控制和第四控制。由此，使得频率差(频率调制振幅)等于所期望的值(例如5GHz)且输出消光比为所期望的值(例如10dB)以上的光信号，经由波长滤波器220而输出。
因此，根据本实施方式的光信号产生装置及其调整方法，能够利用动态波长线性调频脉冲较小且以简单又实用的结构，与强度调制相独立地，对强度调制而成的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行调整，因此具有以下优点：能够抑制波形劣化从而延长传输距离，能够对应不同的调制比特率等。
即，能够任意设定频率调制量(频率差，频率调制振幅)和强度调制量(消光比)，并且动态波长线性调频脉冲较小，因此能够以简单的结构获得以下优点：即使相对于不同的调制比特率，也能够延长传输距离的光信号作为透过波长滤波器后的光信号。
(第二实施方式)
接下来，参照图9至图11说明第二实施方式的光信号产生装置及其调整方法。
本实施方式的光信号产生装置相对于上述第一实施方式的不同点在于，如图9所示，具有驱动电路410、420、430、440和监控电路300、301。另外，在图9中，对与上述第一实施方式(参照图1)相同的部分标注同一附图标记。
如图9所示，本光信号产生装置在上述第一实施方式的结构的基础上还具有：第一光束分离器310、第一监控PD(光电检测器，光电二极管)320、监控用波长滤波器330、第二监控PD(光电检测器，光电二极管)340、第二光束分离器350、第三监控PD(光电检测器，光电二极管)360、用于驱动单模激光器110的激光器用驱动电路410、用于驱动相位调整器120的相位调整器用驱动电路420、用于驱动光放大器130的光放大器用驱动电路430、用于驱动强度调制器140的强度调制器用驱动电路440、用于控制集成器件(全部元件)10的温度的珀尔帖控制器(珀尔帖元件)450。
这里，第一光束分离器310，例如是带有楔形角(wedge)的石英板。
监控用波长滤波器330例如是层叠在第一光束分离器310的出射侧端面上的电介体多层膜。该监控用波长滤波器330具有如图11所示的透射特性，并将具有相对于波长而发生线性变化的部分。另外，这里，利用透过型的滤波器作为监控用波长滤波器330，但也可以利用反射型的滤波器。
第二光束分离器350例如为石英板。
这里，第一光束分离器310配置在与集成器件10的信号输出侧(设置有波长滤波器220一侧)相反的一侧。另外，在第一光束分离器310的一个输出侧配置有第一监控PD320。并且，在第一光束分离器310的另一个输出侧配置有监控用波长滤波器330和第二监控PD340。
并且，利用第一监控PD320检测由第一光束分离器310分支出的输出光的一部分，并利用第二监控PD340检测由第一光束分离器310分支出的输出光的一部分中的透过监控用波长滤波器330后的光。即，通过第一监控PD320接受来自单模激光器110的输出光(这里是在与设置有波长滤波器220的信号输出侧相反的一侧输出的光)的一部分。另外，来自单模激光器110的输出光(这里是在与设置有波长滤波器220的信号输出侧相反的一侧输出的光)的一部分透过监控用波长滤波器330，并利用第二监控PD340接受透过监控用波长滤波器330之后的光。
另外，第二光束分离器350配置在波长滤波器220的输出侧，该波长滤波器220设置在集成器件10的信号输出侧。另外，在由第二光束分离器350分支出的光被输出的一侧配置有第三监控PD360。并且，利用第三监控PD360检测由第二光束分离器350分支出的输出光的一部分。即，利用第三监控PD360接受透过波长滤波器220之后的光信号的一部分。
并且，在本实施方式中，控制电路400基于来自第一监控PD320、第二监控PD340和第三监控PD360的信号，经由各驱动电路(激励电路)410、420、430、440而对单模激光器110、相位调整器120、光放大器130、强度调制器140和集成器件10的温度进行控制。
这里，来自第一监控PD320、第二监控PD340和第三监控PD360的检测信号输入至控制电路400中，来自控制电路400的控制信号输出至各驱动电路410、420、430、440，来自各驱动电路410、420、430、440的驱动信号输出至单模激光器110、相位调整器120、光放大器130、强度调制器140和珀尔帖控制器(波长调整手段)450。
首先，基于根据来自第一监控PD320和第二监控PD340的信号而得到的波长信息来控制珀尔帖控制器450，由此进行在上述第一实施方式中由控制电路400进行的第一控制(即，使单模激光器110的振荡波长(振荡频率)与波长滤波器220的工作波长(工作频率)相适应的控制)。即，如图11所示，控制电路400基于来自第一监控PD320和第二监控PD340的信号，使单模激光器110的振荡波长与监控用波长滤波器330的透射特性的倾斜部分的中央部分相适应。由此，单模激光器110的振荡波长(振荡频率)和波长滤波器220的工作波长(工作频率)相适应(一致)。
接下来，基于来自第三监控PD360的信号控制相位调整器120，由此进行在上述第一实施方式中由控制电路400进行的第二控制(即，用于使透过波长滤波器220之后的光信号的输出消光比达到最大的控制)。
接下来，基于来自第一监控PD320和第二监控PD340的信号，对相位调整器120或强度调制器140进行控制，由此进行在上述第一实施方式中由控制电路400进行的第三控制(即，在频率差(频率调制振幅)不是所期望的值(例如5GHz)且不是极大值时，使频率差达到所期望的值(例如5GHz)，在频率差为极大值时增大消光比的控制)。
接下来，基于来自第三监控PD360的信号对强度调制器140进行控制，由此进行在上述第一实施方式中由控制电路400进行的第四控制(即，在频率差为所期望的值(例如5GHz)时，使经由波长滤波器220输出的光信号的消光比达到所期望的值(例如10dB)以上的控制)。
具体而言，控制电路400进行如图10的流程图所示的控制(光信号产生装置的控制方法、驱动方法)。
首先，控制电路400在对单模激光器110供给规定电流从而使单模激光器110工作的状态下，进行使单模激光器110的振荡波长(振荡频率)和波长滤波器220的工作波长(工作频率)相适应(一致)的控制(第一控制)(图10中的步骤B10至B30)。
在本实施方式中，控制电路400以规定电流条件来驱动(起动)单模激光器110，以1dB的消光比和10Gbps的比特率驱动(起动)强度调制器140，并驱动(起动)光放大器130(步骤B10)。然后，控制电路400判定来自第二监控PD340的信号(直流成分，平均频率)和来自第一监控PD320的信号(直流成分，平均频率)的比(来自第二监控PD340的信号(直流成分)/来自第一监控PD320的信号(直流成分))的值(第一监控值)与第一设定值是否相等(步骤B20)。另外，第一设定值是单模激光器110的振荡波长与波长滤波器220的工作波长相适应(一致)时的第一监控值。
其结果，在不相等时(步骤B20：否)，再次设定温度，控制珀尔帖控制器450来控制集成器件10的温度(元件驱动温度)(步骤B30)，在相等时(步骤B20：是)，进入后述的第二控制(步骤B40至B70)。
接下来，控制电路400对相位调整器120进行控制，使得透过波长滤波器220之后的光信号的输出消光比达到最大(第二控制，步骤B40至B70)。
在本实施方式中，控制电路400首先判定初始设定是否已结束(步骤B40)，在初始设定未结束时(步骤B40：否)，进入到步骤B50，判定来自第三监控PD360的信号(交流成分，强度变动幅度)和来自第三监控PD360的信号(直流成分，平均强度)的比(来自第三监控PD360的信号(交流成分)/来自第三监控PD的信号(直流成分))的值(第三监控值，标准化后的输出消光比的值)是否最大。其结果，在不是最大时(步骤B50：否)，控制相位调整器120来调整相位(步骤B60)，在是最大时(步骤B50：是)，结束初始设定(步骤B70)，进入后述的第三控制(步骤B80至B110)。
接下来，在频率差(频率调制振幅)不是所期望的值(例如5GHz)且频率差不是极大值时，控制电路400对相位调整器120进行控制，使得频率差达到所期望的值(例如5GHz)，另一方面，在频率差为极大值时，控制电路400对强度调制器140进行控制，使得消光比变大(第三控制，步骤B80至B110)。
在本实施方式中，控制电路400判定来自第二监控PD340的信号(交流成分，频率变动幅度)和来自第一监控PD的信号(直流成分，平均频率)的比(来自第二监控PD340的信号(交流成分)/来自第一监控PD320的信号(直流成分))的值(第二监控值，标准化后的频率调制振幅的值)与第二设定值是否相等(步骤B80)。另外，第二设定值是频率调制振幅与所期望的值(例如5GHz)相等时的第二监控值。
该判定的结果，第二监控值与第二设定值不相等时(步骤B80：否)，进一步判定第二监控值是否为极大值(步骤B90)。然后，在第二监控值和第二设定值不相等且第二监控值不为极大值时(步骤B90：否)，控制相位调整器120来进行相位调整，从而调整频率调制振幅(步骤B100)。另外，在第二监控值和第二设定值不相等且第二监控值为极大值时(步骤B90：是)，进行使供给至强度调制器140的调制信号的振幅增大的控制，从而增大消光比(步骤B110)。
接下来，在频率差为所期望的值(例如5GHz)时，控制电路400对强度调制器140进行控制，使得经由波长滤波器220而输出的光信号的消光比达到所期望的值(例如10dB)以上(第四控制，步骤B110、B120)。
在本实施方式中，当控制电路400在步骤B80中判定为第二监控值和第二设定值相等时(步骤B80：是)，进入到步骤B120中，判定来自第三监控PD360的信号(交流成分)和来自第三监控PD360的信号(直流成分)的比(来自第三监控PD360的信号(交流成分)/来自第三监控PD360的信号(直流成分))的值(第三监控值)是否为第三设定值以上。另外，第三设定值是输出消光比和所期望的值(例如10dB)相等时的第三监控值。
其结果，在判定为第三监控值小于第三设定值时(步骤B120：否)，进入到步骤B110中，进行使供给至强度调制器140的调制信号的振幅电压(调制器驱动振幅电压)增大的控制，使透过波长滤波器220之后的光信号的消光比(输出消光比)变大。
另一方面，在判定为第三监控值为第三设定值以上时(步骤B120：是)，设定起动完毕标志(步骤B130)，并返回到步骤B20，重复进行上述的第一控制、第三控制和第四控制。由此，频率差(频率调制振幅)和所期望的值(例如5GHz)相等且输出消光比为所期望的值(例如10dB)以上的光信号经由波长滤波器220而输出。
另外，其他的细节与上述第一实施方式及其变形例相同，因此这里省略其说明。
因此，根据本实施方式的光信号产生装置及其调整方法，与上述第一实施方式的情况同样地，能够以动态波长线性调频脉冲较小且简单又实用的结构，与强度调制相独立地对强度调制的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行调整，因此具有以下优点：能够抑制波形劣化从而延长传输距离，能够对应不同的调制比特率等。
即，能够任意设定频率调制量(频率差，频率调制振幅)和强度调制量(消光比)，并且动态波长线性调频脉冲较小，因此具有以下优点：能够以简单的结构获得即使相对于不同调制比特率也能够延长传输距离的光信号，来作为透过波长滤波器后的光信号。
(第三实施方式)
接下来，参照图12至图16说明第三实施方式的光信号产生装置及其调整方法。
本实施方式的光信号产生装置相对于上述第二实施方式的不同点在于，基于抖动信号进行上述第二实施方式的第二控制(使经由波长滤波器220输出的光信号的输出消光比达到最大的控制)(参照图16)。
如图12所示，在本实施方式中，控制电路400构成为对强度调制器140供给与调制信号的比特率相比足够低的低频的抖动信号，并基于抖动信号对相位调整器120进行控制，使得经由波长滤波器220输出的光(光信号)的输出消光比达到最大。另外，在图12中，对与上述第二实施方式(参照图9)相同的部分标注同一附图标记。
另外，在本实施方式中，集成器件10不具有光放大器130，并改变了相位调整器120和强度调制器140的配置。另外，为了便于说明，省略了基板100、反射镜210、驱动电路410、420。并且，利用具有如图15所示的透射特性的标准滤波器作为监控用波长滤波器330。
并且，在控制电路400通过驱动电路440驱动来强度调制器140时，驱动电路440基于来自控制电路400的控制信号，对强度调制器140供给如图13所示重叠有低频抖动信号的调制信号。这里，抖动信号的频率为5kHz。
另外，这里使抖动信号为5kHz，但并非限定于此，可以更高速也可以更低速。但是，希望是在将来自第一监控PD320、第二监控PD340的输出分为直流成分和交流成分时的截断频率以下的频率。
另外，控制电路400在结束基于抖动信号的相位调整器120的控制之后，进行停止对强度调制器140供应抖动信号的控制。
但是，在本实施方式中，基于抖动信号进行上述第二实施方式的第二控制，这是由于如下的理由。
因调制信号的高电平/低电平，使反射率达到较高的状态/较低的状态，调制返回到单模激光器110的光量，与之同样地，因抖动信号的高电平/低电平，使反射率达到较高的状态/较低的状态，调制返回到单模激光器110的光量。
此时，例如图14所示，若频率位移(信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率之后的频率差)较大，则相对于消光比，频率位移是单调增加的。
在图14中，能够将消光比为2dB时的频率位移看作在每个相位表示施加了抖动信号时的频率位移(信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后的频率差)。另一方面，在图14中，能够将消光比为5dB时的频率位移看作在每个相位表示施加了调制信号时的频率位移(信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后的频率差)。
如图14所示，施加了抖动信号时的频率位移和施加了调制信号时的频率位移相对于相位具有同样的倾向。即，在使相位变化时，抖动信号的信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后得到的频率差，与调制信号的信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率得到的频率差，在符号一致的状态下绝对值相同地变化。
另外，若调制信号的信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后得到的频率差是所期望的符号并且绝对值最大，则经由波长滤波器220输出的光信号的输出消光比也达到最大。因此，若抖动信号的信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后得到的频率差为所期望的符号并且绝对值最大，则经由波长滤波器220输出的光信号的输出消光比达到最大。
因此，在本实施方式中，判定抖动信号的信号高电平状态的频率减去信号低电平状态的频率后得到的频率差是否为所期望的符号并且绝对值最大，由此判定上述第二实施方式的第二控制(使经由波长滤波器220输出的光信号的输出消光比达到最大的控制)下的输出消光比是否为最大。
但是，具体而言，控制电路400进行如图16的流程图所示的控制，来作为上述第二实施方式的第二控制。
在本实施方式中，控制电路400首先判定初始设定是否结束(步骤C40)。
其结果，在初始设定结束时(步骤C40：是)，不进行第二控制而进入第三控制。另一方面，在初始设定未结束时(步骤C40：否)，进入步骤C50，监控抖动信号为高电平状态时的第一监控值(来自第二监控PD340的信号(直流成分)/来自第一监控PD320的信号(直流成分))和抖动信号为低电平状态时的第一监控值(来自第二监控PD340的信号(直流成分)/来自第一监控PD320的信号(直流成分))，并判定这些值的差(抖动信号为高电平状态时的第一监控值-抖动信号为低电平状态时的第二监控值)是否为所期望的符号(这里为正)并且绝对值最大。
在本实施方式中，如图15所示，在抖动信号为高电平状态时和抖动信号为低电平状态时，监控用波长滤波器330的透过率不同，因此通过由第一监控PD320和第二监控PD340检测到的信号(直流成分)，能够监控抖动信号为高电平状态时的频率(这里是调制信号为高电平状态时的频率和低电平状态时的频率的平均频率(中心频率))和抖动信号为低电平状态时的频率(这里是调制信号为高电平状态时的频率和低电平状态时的频率的平均频率(中心频率))。
其结果，在不为最大时(步骤C50：否)，驱动相位调整器120并调整相位(步骤C60)。另一方面，在为最大时(步骤C50：是)，结束初始设定(步骤C70)，进入第三控制。即，得到最大值后就结束该程序。
这样，在结束第二控制时，停止对强度调制器140供给抖动信号。
另外，这里，在结束第二控制时停止供给抖动信号，但并非限定于此，也可以在结束第二控制之后不停止供给抖动信号。但此时，对于光信号而言抖动信号可能会成为噪声，因此希望在结束第二控制之后停止抖动信号的供给。
另外，其他的结构和控制方法等的细节与上述第二实施方式及其变形例相同，因此这里省略其说明。
因此，根据本实施方式的光信号产生装置及其调整方法，与上述第二实施方式的情况同样地，能够以动态波长线性调频脉冲较小且简单又实用的结构，与强度调制相独立地对，强度调制的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差(频率调制振幅)进行调整，因此具有以下优点：能够抑制波形劣化从而延长传输距离，能够对应不同的调制比特率。
即，能够任意设定频率调制量(频率差，频率调制振幅)和强度调制量(消光比)，并且动态波长线性调频脉冲较小，因此具有以下优点：能够以简单的结构获得即使相对于不同调制比特率也能够延长传输距离的光信号来作为透过波长滤波器后的光信号。
(其他)
另外，本发明并非限定于上述的各实施方式及其变形例，在不脱离本发明的主旨的范围能够进行各种变形。
例如，在上述各实施方式中，利用n型InP基板作为半导体基板100，但并非限定于此，例如可以利用GaAs基板等其他的半导体基板，也可以是p型半导体基板，上述情况都能够达到同样的效果。在如上述各实施方式那样构成集成型元件时，为了实现各功能区域的电绝缘，能够利用p型区域的电阻大的基板，因此优选p型半导体基板。
另外，在上述各实施方式中，单模激光器110为DFB激光器，并以在该激光器的波长控制中利用元件温度控制为例进行了说明，但并非限定于此。例如可以是DBR激光器，也可以是波长可变激光器。在利用波长可变激光器作为单模激光器时，在波长控制中，可以利用波长可变激光器的波长控制机构来代替温度控制。波长可变激光器可以是如TDA-DFB激光器、SG-DBR激光器这样的集成型波长可变激光器(半导体集成型波长可变激光器)，也可以是外部谐振器激光器。但是，集成型波长可变激光器能够小型化，所以是优选的。
另外，在上述各实施方式中，在单模激光器的输出侧，按顺序配置相位调整器120、光放大器130、强度调制器140，但并非限定于此，该顺序可以替换。此时也能够得到同样的效果。但是，当在强度调制器的后段配置半导体光放大器时，为了不产生半导体光放大器的码型效应(Pattern Effect)，使光强度为某一程度以下，需要担心半导体光放大器的驱动电流较高等。另外，例如可以设置光放大器。但是，例如对于单模激光器110利用波长可变激光器时，光输出和效率可能会降低。另外，光放大器130使增益为5dB，但增益不是5dB也能够得到同样的效果。
另外，在上述各实施方式中，强度调制器140为电场吸收型调制器，但并非限定于此，例如可以是马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型等其他的调制器结构。但是，若为如马赫-曾德尔型的较长的调制器，则返回到激光器为止的时间变长，因此频率调制的工作比特率可能受限制。
另外，在上述各实施方式中，利用元件端面的电介体多层膜作为反射镜210，但并非限定于此，例如可以是大的反射镜。但是，此时，元件变大，返回到激光器为止的时间变长，因此频率调制的工作比特率可能受限制。
另外，在上述各实施方式中，带通滤波器220是电介体多层膜，具有如图5的图5(A)部分和图5的图5(B)部分所示的透射特性，但并非限定于此，只要具有透过率相对于频率急剧变化的透射特性即可，例如可以利用由衍射光栅等构成的滤波器。另外，可以不利用单谐振器，而利用如光谱干涉仪的具有周期性的透射特性的谐振器，此时，通过与波长可变激光器组合能够在多种波长下工作。
另外，在上述各实施方式中，举出了单模激光器110、相位调整器120、光放大器130、强度调制器140全部集成在同一基板上的情况的例子，但并非限定于此，只要单模激光器、相位调整器、光放大器、强度调制器中的两个以上形成在同一基板上即可。即，单模激光器、相位调整器、光放大器、强度调制器中的几个或全部可以作为单独的元件形成。但是，由于激光器110输出端和反射镜210之间的距离变长，因此光返回为止的时间变长，频率调制的工作比特率受限制。另外，在本实施方式中，具有光放大器，但并非限定于此，例如也可以不具有光放大器。此时，只要单模激光器、相位调整器、强度调制器中的两个以上形成在同一基板上即可。
另外，在上述各实施方式中，举出了即使在设置有起动完毕标志的状态下也继续进行控制的情况的例子，但并非限定于此，可以切换至规定控制。但是，在该情况下，需要元件的随时间劣化的状态变化充分小。
另外，在上述第二实施方式和第三实施方式中，第一监控PD320、第二监控PD340、第三监控PD360与集成器件10分开而设置，但并非限定于此，例如，可以在同一基板(半导体基板)100上集成第一监控PD320、第二监控PD340和第三监控PD360。即，第一监控PD320、第二监控PD340和第三监控PD360中的至少一个可以与单模激光器110、相位调整器120、强度调制器140中的任一个形成在同一基板(半导体基板)100上。另外，在上述的第三实施方式中，具有第三监控PD360，但若仅进行频率调制振幅的调整，可以不具有第三监控PD360。此时，只要第一监控PD320和第二监控PD340中的至少一个与单模激光器110、相位调整器120、强度调制器140中的任一个形成在同一基板100上即可。
另外，在上述各实施方式中，对集成器件10的温度进行控制，使得集从成器件10输出的光信号的波长(单模激光器110的振荡波长)与波长滤波器220的工作波长(透过波长)相适应(一致)，但并非限定于此，也可以利用温度等控制波长滤波器220的透过波长从而使其与光信号的波长相适应(一致)。但在此情况下，有时光信号的波长并不适合波长多路通信的通路。
另外，在上述各实施方式中，第一光束分离器310是带有楔形角(wedge)的石英板，但并非限定于此，可以是其他的光束分离器，此时也能够得到同样的效果。
另外，在上述各实施方式中，监控用波长滤波器330是具有线形透过光谱的电介体多层膜，但并非限定于此，例如可以是光谱干涉仪，此时，波长滤波器220也可以是如光谱干涉仪那样的具有周期性透过光谱的滤波器，通过与波长可变激光器组合，能够针对多种波长工作。
另外，在上述各实施方式中，第一光束分离器310、第一监控PD320、监控用波长滤波器330、第二监控PD340配置在单模激光器110的信号输出侧的相反一侧的输出侧，但并非限定于此。
例如可以这样配置：在单模激光器110和相位调整器120之间插入第三光束分离器，在由该第三光束分离器分支出的光输出的位置，配置第一监控PD310，或者可以配置监控用波长滤波器330和第二监控PD340，或者可以配置第一光束分离器310、第一监控PD320、监控用波长滤波器330、第二监控PD340。
此时，包括配置在由第三光束分离器分支出的光输出的位置的第一监控PD310，或监控用波长滤波器330和第二监控PD340，或第一光束分离器310、第一监控PD320、监控用波长滤波器330、第二监控PD340，包括第三光束分离器在内，可以集成在同一半导体基板100上，也可以将其一部分或全部作为独立的元件。但是，在将其一部分或全部作为独立的元件时，从单模激光器110到反射镜210的距离变长，光返回到单模激光器110为止的时间变长，频率调制的工作比特率受限制，因此优选至少第三光束分离器集成在同一半导体基板100上。

Claims (20)

1.一种光信号产生装置，其特征在于，具有：
单模激光器；
反射镜，其构成与所述单模激光器的谐振器不同的其他的谐振器，用于使来自所述单模激光器的输出光的一部分反射并返回到所述单模激光器；
强度调制器，其设置在所述单模激光器和所述反射镜之间；
相位调整器，其设置在所述单模激光器和所述反射镜之间，用于对因所述强度调制器的强度调制而产生的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整。
2.根据权利要求1所述的光信号产生装置，其特征在于，具有波长滤波器，该波长滤波器设置在透过所述反射镜后的光入射的位置，用于将因所述强度调制器的强度调制而产生的频率调制变换为强度调制。
3.根据权利要求1或2所述的光信号产生装置，其特征在于，具有光放大器，该光放大器设置在所述单模激光器和所述反射镜之间。
4.根据权利要求1或2所述的光信号产生装置，其特征在于，所述单模激光器是分布反馈型激光器或波长可变激光器。
5.根据权利要求1或2所述的光信号产生装置，其特征在于，所述强度调制器是电场吸收型调制器。
6.根据权利要求1或2所述的光信号产生装置，其特征在于，所述单模激光器、所述相位调整器、所述强度调制器中的两个以上形成在同一基板上。
7.根据权利要求1或2所述的光信号产生装置，其特征在于，具有：
第一监控光电检测器，其用于接收来自所述单模激光器的输出光的一部分；
监控用波长滤波器，其用于使来自所述单模激光器的输出光的一部分透过或反射；
第二监控光电检测器，其用于经由所述监控用波长滤波器来接收来自所述单模激光器的输出光的一部分。
8.根据权利要求7所述的光信号产生装置，其特征在于，具有：
波长滤波器，其设置在透过所述反射镜后的光入射的位置，用于将因所 述强度调制器的强度调制而产生的频率调制变换为强度调制；
第三监控光电检测器，其用于接收经由所述波长滤波器而输出的光的一部分。
9.根据权利要求7所述的光信号产生装置，其特征在于，所述第一监控光电检测器和所述第二监控光电检测器中的至少一个监控光电检测器，与所述单模激光器、所述相位调整器、所述强度调制器中的任意一个形成在同一基板上。
10.根据权利要求8所述的光信号产生装置，其特征在于，所述第一监控光电检测器、所述第二监控光电检测器和所述第三监控光电检测器中的至少一个监控光电检测器，与所述单模激光器、所述相位调整器、所述强度调制器中的任意一个形成在同一基板上。
11.根据权利要求1所述的光信号产生装置，其特征在于，具有控制电路，该控制电路用于对所述相位调整器进行控制，使得因所述强度调制器的强度调制而生成的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差成为与比特率相对应的频率差。
12.根据权利要求11所述的光信号产生装置，其特征在于，
具有波长滤波器，该波长滤波器设置在透过所述反射镜后的光入射的位置，用于将因所述强度调制器的强度调制而生成的频率调制变换成强度调制；
所述控制电路对所述相位调整器进行控制，使得经由所述波长滤波器而输出的光的消光比成为所期望的消光比。
13.根据权利要求2所述的光信号产生装置，其特征在于，具有：
控制电路，其用于进行第一控制和第二控制，
该第一控制是指，使所述单模激光器的振荡波长和所述波长滤波器的工作波长相适应的控制，
该第二控制是指，对所述相位调整器进行控制，使得经由所述波长滤波器而输出的光的消光比达到最大的控制。
14.根据权利要求13所述的光信号产生装置，其特征在于，所述控制电路进行第三控制，即，在所述频率差不为所期望的频率差且不为极大值时，对所述相位调整器进行控制，使得所述频率差达到所期望的频率差，另一方 面，在所述频率差不为所期望的频率差且为极大值时，对所述强度调制器进行控制，使得消光比变大。
15.根据权利要求14所述的光信号产生装置，其特征在于，所述控制电路进行第四控制，即，在所述频率差为所期望的频率差时，对所述强度调制器进行控制，使得经由所述波长滤波器而输出的光的消光比达到所期望的消光比以上。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的光信号产生装置，其特征在于，所述控制电路构成为，对所述强度调制器供给重叠在对所述强度调制器供给的调制信号上的抖动信号，并基于所述抖动信号进行所述第二控制，并且所述抖动信号比所述调制信号的比特率低。
17.根据权利要求16所述的光信号产生装置，其特征在于，所述控制电路构成为，在基于所述抖动信号对所述相位调整器控制完毕之后，进行用于停止对所述强度调制器供给所述抖动信号的控制。
18.根据权利要求11至15中的任一项所述的光信号产生装置，其特征在于，
具有：
第一监控光电检测器，其用于接收来自所述单模激光器的输出光的一部分，
监控用波长滤波器，其用于使来自所述单模激光器的输出光的一部分透过或反射，
第二监控光电检测器，其用于经由所述监控用波长滤波器来接收来自所述单模激光器的输出光的一部分；
所述控制电路基于来自所述第一监控光电检测器和所述第二监控光电检测器的信号，对所述相位调整器或所述强度调制器进行控制。
19.根据权利要求18所述的光信号产生装置，其特征在于，
具有：
波长滤波器，其设置在透过所述反射镜后的光入射的位置，用于将因所述强度调制器的强度调制而生成的频率调制变换为强度调制，
第三监控光电检测器，其用于接收经由所述波长滤波器而输出的光的一部分； 
所述控制电路基于来自所述第一监控光电检测器、所述第二监控光电检测器和所述第三监控光电检测器的信号，对所述相位调整器或所述强度调制器进行控制。
20.一种光信号产生装置的调整方法，其特征在于，
配置单模激光器和反射镜，并在所述单模激光器和所述反射镜之间配置强度调制器和相位调整器，其中，该反射镜使来自所述单模激光器的输出光的一部分反射并返回到所述单模激光器，从而构成与所述单模激光器的谐振器不同的其他的谐振器，
利用所述相位调整器，对因所述强度调制器的强度调制而生成的信号高电平状态和信号低电平状态之间的频率差进行调整。 
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