CN102763349A - 光发送机 - Google Patents

Abstract

光发送机具备：数据生成部（6），生成多个调制信号；驱动器（8，9），对通过数据生成部（6）生成的多个调制信号进行放大；移相器（7），对输入到驱动器（8，9）的多个调制信号中的至少1个以上的调制信号进行相位控制；串联连接的多个光调制器（1，2），基于通过驱动器（8，9）而被放大的各调制信号进行光信号的调制；光耦合器（3），对由最后级的光调制器（2）调制的光信号进行分波；光电二极管（4），检测由光耦合器（3）分波的光信号，进行光电变换；以及相位控制部（5a），以通过光电二极管（4）而被光电变换的信号的强度变为最大的方式控制移相器的相位控制量。

Description

光发送机

技术领域

本发明涉及例如具备多个光调制器、具有控制这些多个光调制器的调制信号的相位的功能的光发送机。

背景技术

海底光缆传输方式大致分为适用于横跨海峡等的无中继方式，和包含用于横跨大洋等的海底中继装置的长距离中继方式。需要长距离中继方式的海底光缆中继传输系统由海底中继传输路径和其两端的陆地的海岸站装置构成，通常是按每50Km左右的中继跨度配设海底中继装置。

作为通过这样的光缆高效率地传输多个信息的技术，有波分复用光传输技术（WDM）。波分复用光传输技术是将多个信号分别分配（分割）给波长不同的光信号，对这些光信号进行多路复用并通过2根光纤进行双方向传输的技术。在发送侧通过光多路复用器将来自波长不同的光源的光信号合成，在接收侧通过光信号分离器分波成各个波长的光信号，将其通过光接收元件变换成电信号。该技术具有能够由少量的光缆资源进行大容量的信息传输的优点。

在这里在发送侧，多个光发送机分别使用不同波长的激光生成发送信号。由该光发送机生成的多个发送信号在光波长多路复用分离装置进行多路复用之后，在海底光缆中进行传输。在接收侧，多路复用了的信号在光波长多路复用分离装置中分离之后，在多个光接收机接收各信号。

在使用本方式的传输系统中，利用缩窄波长间隔来密集地多路复用的方法、或使光发送机及光接收机的位速率（bit rate）高速化的方法，能够进行更大容量的通信，现在，实现了25GHz（0.2nm）间隔的波长多路复用。

另一方面，当缩窄波长间隔而使多路复用密集时，发送光强度增加。例如，当使1台光发送接收机的发送光强度为+10dBm、使多路复用数为64时，合计发送光强度也达到+28dBm。可是，当增大输入到光纤中的发送光强度时，光纤的非线性效应显著显现而使传输特性恶化，因此不能过于增大合计发送光强度。为此需要降低每1波的发送光强度，但降低发送光强度直接导致S/N比（Signal to Noise，信噪比）的劣化，这也是使传输特性恶化的原因。

作为解决该问题的手段，提出了通过使用DPSK（Differential Phase Shift Keying，差分相移键控）调制方式等来使接收灵敏度提高的方法（例如参照专利文献1）。

在该方式中，通过光发送机使信息加载于光信号的相位变化，在光接收机中使其与1符号前的相位进行干涉而将相位变化变换成强度变化，以双光电二极管（twin PD）进行光电变换，由此接收信号。由此，与作为通常使用的调制方式的OOK（On Off Keying，启闭键控）调制方式相比较，理论上能够实现3dB的接收灵敏度的改善。

在上述调制方式中，如专利文献1中记载的那样，通常在光发送机使用多个光调制器。这被称为位同步相位调制（bit synchronization phase modulation）方式等，这是为了通过降低作为自相位调制（SPM）和群速度色散（GVD）的相乘效应的SPM-GVD效应，从而改善信号波形的失真。

这时，需要使输入到多个光调制器的调制信号的相位匹配。因此在专利文献1公开的光发送机中，具备能够控制输入到光强度调制器的调制信号的相位的移相器（phase shifter），在混频器（mixer）将输入到光相位调制器的调制信号和输入到光强度调制器的调制信号混合，以2个调制信号的相位关系总是为固定值的方式对移相器进行反馈控制。根据该方法，能够总是使输入到2个光调制器的调制信号的相位匹配。

进而在同一专利文献中，也公开了以光电二极管（PD）接收通过2个光调制器的调制而生成的发送信号并变换成电信号，取出在光强度调制器中调制的信号分量的方法。根据该方法，由于能够补偿光纤的延迟，所以即使在光纤的长度变化的情况下或由于光路长度由于温度而变化的情况下，也能够总是使2个调制信号的相位匹配。

此外，在专利文献2中，公开了更简易地使多个调制信号的相位匹配的方法。多个调制信号的相位差并不总是固定的，而是根据温度进行变化。这是因为根据温度，传输光信号的光纤的折射率变化导致光路长变化，或IC内部的延迟量变化等。因此在专利文献2公开的光发送机中，通过配置温度监控部，根据温度来控制移相器的延迟量，从而使多个调制信号的相位匹配。在该方法中，只要具备移相器、控制移相器的控制部和监控温度的温度监控部即可，能够简易地使相位匹配。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4024017号；

专利文献2：日本特开2007-158415号公报。

发明内容

如上所述，在专利文献1公开的光发送机中，能够利用反馈控制对光纤的延迟进行补偿。可是，必须对来自光调制器的光信号进行分波，通过PD提取调制信号。因此，必须使用许多能够对输入到光调制器的调制信号的频率进行接收的高速的PD、对该高速的信号进行处理的高速混频器等的昂贵部件，存在为了处理高速信号而安装复杂的课题。

此外，在专利文献2公开的光发送机中，能够简易地使输入到多个光调制器的调制信号的相位匹配。可是，当多个光调制器间的光纤的长度变化时，根据温度变化而变动的相位量也变化。因此，例如在光调制器间的光纤断线，通过进行再熔接等导致光调制器间的光纤长度变化的情况下，必须每次实际测定与该光纤长度对应的最优的相位控制量，存在非常需要时间的课题。此外，该最优值仅是根据测定结果的近似，也有在延迟的补偿精度中产生偏差的课题。

本发明正是为了解决上述那样的课题而做出的，其目的在于提供一种光发送机，能够以廉价、简易的结构，实现使输入到2个光调制器的调制信号的相位自动匹配的功能。

本发明的光发送机具备：数据生成部，生成多个调制信号；驱动器，对通过数据生成部生成的多个调制信号进行放大；移相器，对输入到驱动器的多个调制信号中的至少1个以上的调制信号进行相位控制；串联连接的多个光调制器，基于通过驱动器放大的各调制信号进行光信号的调制；光耦合器，对由最后级的光调制器调制的光信号进行分波；光电二极管，检测由光耦合器分波的光信号，进行光电变换；以及相位控制部，以通过光电二极管而被光电变换的信号的强度变为最大的方式控制移相器的相位控制量。

根据本发明，因为以上述方式构成，所以通过以来自光电二极管的信号的强度变为最大的方式对移相器的相位控制量进行控制，从而能够不使用高速PD、高速混频器等的昂贵的部件，以廉价、简易的结构来实现使输入到2个光调制器的调制信号的相位自动匹配的功能。此外，不需要相对于光纤的长度和温度分别实测最优的相位控制量。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的光发送机的结构的图。

图2是表示在本发明的实施方式1的数据调制部中使用光强度调制器进行相位调制的情况下的眼图的概念图。

图3是表示在本发明的实施方式1的数据调制部中使用光强度调制器的情况下的相位转变的样子的矢量图。

图4是表示在本发明的实施方式1的数据调制部中使用光相位调制器进行相位调制的情况下的眼图的概念图。

图5是表示在本发明的实施方式1的数据调制部中使用光相位调制器的情况下的相位转变的样子的矢量图。

图6是在本发明的实施方式1的时钟调制部进行RZ调制的情况下的眼图的概念图。

图7是在本发明的实施方式1的时钟调制部进行CSRZ调制的情况下的眼图的概念图。

图8是表示在本发明的实施方式1的调制信号相位匹配的情况下通过数据调制部及时钟调制部进行调制时的眼图的概念图。

图9是表示在本发明的实施方式1的调制信号相位不匹配的情况下通过数据调制部及时钟调制部进行调制时的眼图的概念图。

图10是表示本发明的实施方式1的光发送机的工作的流程图。

图11是表示在本发明的实施方式1的调制信号的相位差与从光发送机输出的光信号的强度的关系的概念图。

图12是表示在本实施方式1的光发送机中进行OOK调制的情况下的眼图的概念图。

图13是表示在本发明的实施方式1的光发送机中进行RZ-OOK调制的情况下的眼图的概念图。

图14是表示本发明的实施方式1的光发送机的另一个结构的图。

图15是表示本发明的实施方式2的光发送机的结构的图。

图16是表示本发明的实施方式2的光发送机的工作的流程图。

图17是表示在本发明的实施方式2的相位控制量从最优值偏移的情况下的施加颤动信号与输出颤动信号的关系的概念图。

图18是表示在本发明的实施方式2的相位控制量是最优值的情况下的施加颤动信号与输出颤动信号的关系的概念图。

图19是表示本发明的实施方式2的相位控制量与误差信号的关系的概念图。

图20是表示本发明的实施方式3的光发送机的结构的图。

图21是表示本发明的实施方式3的光发送机的工作的流程图。

图22是表示本发明的实施方式3的光发送机的另一个结构的图。

图23是表示本发明的实施方式4的光发送机的结构的图。

图24是表示本发明的实施方式4的光发送机的另一个结构的图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，针对用于实施本发明的方式，按照附图进行说明。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的光发送机的结构的图。该光发送机是能够适用于使用多个光调制器的光发送机的结构，在图1中作为例子示出了应用RZ-DPSK（Return to Zero-Differential Phase Shift Keying，归零-差分相移键控）调制方式的情况下的结构。

光发送机如图1所示，构成为包括：数据调制部（光调制器）1；时钟调制部（光调制器）2；光耦合器3；光电二极管（PD）4；相位控制部5a；数据生成部6；移相器7及第1、2驱动器8、9。

数据调制部1基于从数据生成部6经由第1驱动器8输入的数据信号，对从未图示的光源输入的光信号进行相位调制。该通过数据调制部1而被相位调制的光信号被输出至时钟调制部2。

时钟调制部2基于从数据生成部6经由移相器7及第2驱动器9输入的时钟信号，对通过数据调制部1被相位调制的光信号施加强度调制。该通过时钟调制部2而被强度调制的光信号被输出至光耦合器3。

光耦合器3将通过时钟调制部2而被强度调制的光信号分波成2个。该通过光耦合器3而被分波的一个光信号被输出至未图示的光波长多路复用分离装置，在与其他波长的多个光信号进行多路复用之后，传输到接收侧。另一个光信号被输出至PD4。

PD4检测出由光耦合器3分波的光信号并进行光电变换。该通过PD4被光电变换了的信号被输出至相位控制部5a。

再有，在通常的光调制器中，大多内置有光耦合器3和PD4的功能，在该情况下使用光调制器内部的这些功能即可。

相位控制部5a基于由PD4进行光电变换后的信号，以该信号的强度变为最大的方式以登山法对移相器7的相位控制量进行反馈控制。

数据生成部6生成数据信号及时钟信号。该数据生成部6生成的数据信号被输出至第1驱动器8，时钟信号被输出至移相器7。

移相器7基于相位控制部5a的相位控制量，对由数据生成部6生成的时钟信号进行相位控制。该通过移相器7被控制了相位的时钟信号被输出至第2驱动器9。

第1驱动器8对由数据生成部6生成的数据信号进行光放大。该通过第1驱动器8被光放大的数据信号被输出至数据调制部1。

第2驱动器9对通过移相器7被控制了相位的时钟信号进行光放大。该通过第2驱动器9被光放大的时钟信号被输出至时钟调制部2。

接着，针对数据调制部1进行的光信号的相位调制进行说明。

在数据调制部1中，作为光调制器有使用光强度调制器的情况和使用光相位调制器的情况这2个情况。

首先，针对在数据调制部1使用光强度调制器的情况进行说明。

图2是表示在本发明的实施方式1的数据调制部1中使用光强度调制器对光信号进行相位调制的情况下的眼图的概念图。此外，图3是表示在本发明的实施方式1的数据调制部1中使用光强度调制器的情况下的相位转变的样子的矢量图。

如图2所示，在数据调制部1中使用了光强度调制器的情况下，施加进行强度调制的情况下所需要的驱动电压（Vπ）的2倍的驱动电压，将数据信号的0和1分配给光的相位的0和π。在该情况下，如图3所示，在0和π的相位转变的中途产生振幅变为0的瞬间。

因此，如图2所示的眼图那样，在0和π的转变的中途有一次变为消光状态，之后再次变为发光状态。该眼图的形状较大地依赖于输入到数据调制部1的数据信号的波形，如果是理想的矩形波的话就几乎没有消光状态，接近于总是发光的状态。另一方面，在数据信号的上升时间，下降时间慢的情况下，从发光状态向消光状态、从消光状态向发光状态的转变慢，因此消光状态变长，变为图2所示的眼图。

接着，针对在数据调制部1中使用光相位调制器的情况进行说明。

图4是表示在本发明的实施方式1的数据调制部1中使用光相位调制器对光信号进行相位调制的情况下的眼图的概念图。此外，图5是表示在本发明的实施方式1的数据调制部1中使用光相位调制器的情况下的相位转变的样子的矢量图。

如图4所示，在数据调制部1中使用了光相位调制器的情况下，由于能够直接调制光信号的相位，所以施加作为驱动所需要的电压的Vπ，将数据信号的0和1分配给光的相位的0和π。在该情况下，如图5所示，在0和π的相位转变的中途振幅总是固定。

因此，如图4所示的眼图那样，在0和π的转变的途中不会变成消光状态，总是发光状态，该眼图的形状不依赖于输入的数据信号的波形。

如以上那样能够通过使用2种光调制器的任一种来进行光信号的相位调制，但使用光强度调制器进行相位调制的情况较多。作为其理由，是因为在使用光相位调制器进行相位调制的情况下，0和π的相位转变是通过矢量图的圆弧上的转变，所以在相位转变的课程中产生0和π以外的相位调制量。由此，已知随着上升时间及下降时间变得缓慢，在传输速度周期产生亮线谱，在发生相位转变的邻接位产生波形劣化。

另一方面，在使用光强度调制器进行相位调制的情况下，由于不存在0和π以外的相位分量，所以不产生亮线谱也不产生接收波形劣化。再有，假定本发明也在数据调制部1中使用光强度调制器。

接着，针对时钟调制部2进行的光信号的强度调制进行说明。

图6是表示本发明的实施方式1的通过时钟调制部2对光信号进行RZ（Return to Zero，归零）调制的情况下的眼图的概念图，示出驱动电压是Vπ，施加与数据信号相同频率的信号时的波形。

在时钟调制部2，使用光强度调制器对光信号进行强度调制。如图6所示，由于在时钟调制部2基于时钟信号进行强度调制，所以光信号反复进行发光和消光。该时钟调制部2进行的时钟调制被称为RZ化，通过对在数据调制部1被相位调制为0和π的光信号，总是使位（bit）间有一次消光状态（Zero），从而使信号品质提高。

此外，在时钟调制部2中，通过使驱动电压为2Vπ，施加数据信号的一半频率的信号，从而能够进行被称为CSRZ（Carrier Suppressed Return to Zero，载波抑制归零）化的调制。

图7是表示通过本发明的实施方式1的时钟调制部2对光信号进行CSRZ调制的情况下的眼图的概念图。

通过使驱动电压为2Vπ，从而能够使0和π总是反转，因此能够抑制载波分量。如图7所示，在CSRZ化的眼图中，其特征在于在与RZ化了的眼图进行比较时，Duty比变高。

接着，针对数据信号及时钟信号的相位的匹配进行说明。

图8是表示在本发明的实施方式1的调制信号相位匹配的情况下通过数据调制部1及时钟调制部2进行调制时的眼图的概念图。此外，图9是表示在本发明的实施方式1的调制信号没有相位匹配的情况下通过数据调制部1及时钟调制部2进行调制时的眼图的概念图。

在光发送机中，通过数据调制部1及时钟调制部2调制的光信号作为发送信号而被输出，但此时，使数据信号及时钟信号的相位匹配是非常重要的。

在数据信号及时钟信号的相位匹配的情况下，通过对光信号在数据调制部1进行图8（a）所示那样的相位调制之后，在时钟调制部2进行图8（b）所示那样的强度调制，从而能够获得图8（c）所示那样的波形。

另一方面，在数据信号及时钟信号的相位不匹配的情况下，在对光信号在数据调制部1进行图9（a）所示那样的相位调制之后，在时钟调制部2进行图9（b）所示那样的强度调制时，在0和π的点变为消光状态，在0到π的转变状态、或从π到0的转变状态的部分变为发光状态。因此，如图9（c）所示，数据部分被消光而不能变成正确的波形，即使将其输出至光接收机也不能进行解调。

因此，为了使数据信号及时钟信号的相位匹配，在图1所示的光发送机中，通过在数据生成部6和第2驱动器9之间配置移相器7，控制时钟信号的相位，从而使2个调制信号的相位匹配。再有，2个调制信号的相位匹配不限于上述的例子，也可以构成为控制数据信号的相位，或者构成为控制两方的相位。

接着，针对以上述方式构成的光发送机的工作进行说明。

图10是表示本发明的实施方式1的光发送机的工作的流程图。

在光发送机的工作中，如图10所示那样，首先，数据调制部1基于从数据生成部6经由第1驱动器8输入的数据信号，对从未图示的光源输入的光信号进行相位调制（步骤ST101）。该通过数据调制部1而被相位调制的光信号被输出至时钟调制部2。

接着，时钟调制部2基于从数据生成部6经由移相器7及第2驱动器9输入的时钟信号，对通过数据调制部1被相位调制的光信号进行强度调制（步骤ST102）。该通过时钟调制部2而被强度调制的光信号被输出至光耦合器3。

接着，光耦合器3将通过时钟调制部2而被强度调制的光信号分波成2个（步骤ST103）。该通过光耦合器3而被分波的一个光信号被输出至未图示的光波长多路复用分离装置，在与其他波长的多个光信号进行多路复用之后，传输到接收侧。另一个光信号被输出至PD4。

接着，PD4检测出由光耦合器3分波的光信号并进行光电变换（步骤ST104）。该通过PD4被光电变换了的信号被输出至相位控制部5a。

接着，相位控制部5a基于由PD4进行光电变换的信号，以该信号的强度变为最大的方式以登山法对移相器7的相位控制量进行控制（步骤ST105）。

图11是表示数据信号及时钟信号的相位差与从光发送机输出的光信号的强度（与从PD4输出的信号的强度相等）的关系的概念图，表示将相位匹配时设为相位差0的情况下的相对于相位偏移的光强度变化。

如图11所示，光强度的信号在2个调制信号的相位匹配时变为最大（来自PD4的信号的强度变为最大），随着相位偏移而渐渐降低。因此，通过在相位控制部5a使用登山法控制移相器7的相位控制量，从而能够控制成该来自PD4的信号的强度变为最大的点，使2个调制信号的相位匹配。

具体地，使时钟信号的初始的相位为A，测定该相位A时的来自PD4的信号的强度。接着，以成为从相位A偏移任意的相位控制量α的相位A+α及相位A-α的方式控制移相器7，对上述3点分别测定信号的强度。之后，通过将上述3点中信号强度最高的相位设为B，对相位B、相位B+α及相位B-α反复进行测定，从而能够控制成信号强度变为最大的相位。

但是，登山法不限于上述的控制方法。例如，比较相位A和相位A+α的2点的信号的强度，判别哪一个高。假设在相位A时的信号的强度高的情况下，接着比较相位A与相位A-α的信号的强度。此外，在相位A+α时的信号的强度高的情况下，也考虑进行控制来比较相位A+α与相位A+2α的信号的强度。

如上所述，根据本实施方式1，因为构成为检测与来自光发送机的光信号的光强度对应的来自PD4的信号的强度，以该信号的强度变为最大的方式使用登山法控制移相器7的相位控制量，所以能够使2个调制信号的相位匹配。

此外，在本实施方式1的光发送机中，示出了应用RZ-DPSK调制方式的情况，但并不限于该调制方式，例如也能够对RZ-OOK调制方式进行应用。

图12是表示在本发明的实施方式1的光发送机中进行OOK调制的情况下的眼图的概念图。此外，图13是表示在本发明的实施方式1的光发送机中进行RZ-OOK调制的情况下的眼图的概念图。

在应用了RZ-OOK调制方式的情况下的光发送机中，与图1所示的光发送机的结构同样地使用2个光调制器，以1个光调制器进行OOK调制，以另1个光调制器进行RZ调制。该通过应用了RZ-OOK调制方式的光发送机而输出的光信号的波形一般被称为NRZ（Non Return to Zero，不归零）波形。

在该光发送机中，在对从未图示的光源输入的光信号进行了图12所示那样的OOK调制之后，通过进行图6所示那样的RZ调制，从而能够获得图13所示那样的波形，对本调制方式也能应用本发明。

此外，在本实施方式1的光发送机中，将串联连接的光调制器的数量设为2个，但并不限于此，对串联连接有3个以上的光调制器的光发送机也能够应用。进而，在图1中使用了对调制信号进行相位控制的移相器7，但如图14所示，也可以使用对输入到各光调制器1、2的光信号中的至少1个以上的光信号进行相位控制的移相器10。这时，作为移相器10，使用各种方式的光移相器、光延迟线。

实施方式2

在实施方式1中，使用登山法来控制移相器7。在该方法中，能够容易地控制到最优的相位，但当使检索的步幅（实施方式1记载的α）变窄时，测定的点数增加，与其成比例地到达最优点的控制时间增加。另一方面，当使该步幅变宽时，最优点的精度劣化，因此不能过宽。因此，在实施方式2中，示出了构成为不通过登山法，而通过同步检波控制移相器7来大幅缩短控制时间。

图15是表示本发明的实施方式2的光发送机的结构的图。在图15所示的实施方式2的光发送机中，对图1所示的实施方式1的光发送机追加微小信号生成部11、混频器12及同步检波部13，将相位控制部5a变更为相位控制部5b。其它的结构相同，赋予同一符号并省略其说明。

微小信号生成部11生成低频的微小信号（颤动信号）。在这里，低频是不对数据信号施加大影响，能够同步检波的程度的频率。该通过微小信号生成部11生成的颤动信号被输出至混频器12及同步检波部13。

混频器12在表示相位控制部5b的相位控制量的信号重叠由微小信号生成部11生成的颤动信号。通过该混频器12被重叠有颤动信号的表示相位控制量的信号被输出至移相器7。

同步检波部13以通过PD4进行了光电变换的信号中包含的颤动信号和由微小信号生成部11生成的颤动信号进行同步检波，生成误差信号。该通过同步检波部13生成的误差信号被输出至相位控制部5b。

相位控制部5b基于由同步检波部13生成的误差信号，以该误差信号变为最小的方式对移相器7的相位控制量进行反馈控制。

接着，针对以上述方式构成的光发送机的工作进行说明。

图16是表示本发明的实施方式2的光发送机的工作的流程图。在图16所示的实施方式2的光发送机的工作中，针对与图10所示的实施方式1的光发送机同样的工作，简化其说明。

光发送机的工作如图16所示，首先，通过数据调制部1及时钟调制部2而被调制的光信号通过光耦合器3被分路，通过PD4进行光电变换（步骤ST161~164）。在这里，移相器7在相位控制部5b的相位控制量（例如电压）之外，也附加微小信号生成部11生成的颤动信号，进行时钟信号的相位控制。因此，在利用PD4进行光电变换后的信号中也显现颤动信号。

图17是表示在本发明的实施方式2的相位控制量从最优值偏移的情况下的施加颤动信号与输出颤动信号的关系的概念图。图18是表示在本发明的实施方式2的相位控制量是最优值的情况下的施加颤动信号与输出颤动信号的关系的概念图。

如图17所示，在相位控制部5b的相位控制量从最优值偏移的情况下，当将由微小信号生成部11生成并施加的颤动信号的频率设为f时，从PD4输出的颤动信号的频率也变为f。

另一方面，如图18所示，在相位控制部5b的相位控制量是最优值的情况下，相对于由微小信号生成部11生成并施加的颤动信号的频率f，从PD4输出的颤动信号的频率变为2f。

该通过PD4被光电变换了的包含颤动信号的信号被输出至同步检波部13。

接着，同步检波部13以通过微小信号生成部11生成的颤动信号和通过PD4进行了光电变换后的信号中包含的颤动信号进行同步检波，生成误差信号（步骤ST165）。该通过同步检波部13生成的误差信号被输出至相位控制部5b。

接着，相位控制部5b基于由同步检波部13生成的误差信号，以该误差信号变为最小的方式对移相器7的相位控制量进行控制（步骤ST166）。

图19是表示本发明的实施方式2的相位控制量与误差信号的关系的概念图。

如图19（a）所示，在相位控制量比最优值低的情况下，误差信号变为正，如图19（c）所示，在相位控制量比最优值高的情况下，误差信号变为负。因此，相位控制部5b根据误差信号的值和极性，如图19（b）所示，以误差信号变为0的方式控制相位控制量。

如上所述，根据本实施方式2，因为构成为以施加的颤动信号和从PD4输出的颤动信号进行同步检波而生成误差信号，以该误差信号变为最小的方式对移相器7的相位控制量进行控制，由此能够高速且高精度地使2个调制信号的相位匹配。

此外，在本实施方式2的光发送机中，将串联连接的光调制器的数量设为2个，但并不限于此，对串联连接有3个以上的光调制器的光发送机也能够应用。

进而，在图15中使用了对调制信号进行相位控制的移相器7，但也可以使用对输入到各光调制器1、2的光信号中的至少1个以上的光信号进行相位控制的移相器10。

实施方式3

在实施方式1中，相位控制部5a总是控制移相器7，但在该情况下，在时间轴上波形总是摆动，这被称为抖动（jitter）或漂移（wander），是接收特性劣化的一个原因。另一方面，如果2个调制信号的相位偏移的话，分为初始量和变动量，因为变动量的原因是根据温度光纤的折射率变化导致光路长度变化、或IC内部的延迟量变化等，所以如果温度不变化的话变动量很少。因此，在实施方式3中，示出了附加有根据温度决定控制的开始/停止的功能的结构。

图20是表示本发明的实施方式3的光发送机的结构的图。在图20所示的实施方式3的光发送机中，对图1所示的实施方式1的光发送机追加温度监控部14，将相位控制部5a变更为相位控制部5c。其它的结构相同，赋予同一符号并省略其说明。

温度监控部14检测传输光信号的光纤的温度。该通过温度监控部14检测出的光纤温度被输出至相位控制部5c。

相位控制部5c在相位控制部5a的功能之外，根据由温度监控部14检测出的光纤温度进行移相器7的控制。在这里，相位控制部5c在相位控制量达到最优值的情况下，停止移相器7的控制并持续输出最优的相位控制量，存储这时的由温度监控部14检测出的光纤温度。之后，监视由温度监控部14检测出的光纤温度，在变成以存储的温度为基准而预先设定的温度差以上的情况下，恢复移相器7的控制。

接着，针对以上述方式构成的光发送机的工作进行说明。

图21是表示本发明的实施方式3的光发送机的工作的流程图。

光发送机的工作如图21所示，首先，在控制开始时，与实施方式1的光发送机同样地，相位控制部5c通过登山法进行移相器7的控制，以2个调制信号的相位匹配的方式控制相位控制量（步骤ST211）。

接着，相位控制部5c在来自PD4的信号的强度超过预先设定的阈值的情况下，判断达到了最优的相位控制量（步骤ST212）。再有，该阈值不限于信号强度，也可以是在2点的相位控制量的信号强度的差。此外，不利用阈值，而测定在3点的相位控制量的信号强度，在中央的值变为最高值的情况下判断为达到最优的相位控制量也可。

接着，相位控制部5c停止移相器7的控制并继续输出最优的相位控制量，存储由温度监控部14检测出的光纤温度（步骤ST213）。由此在一旦变为最优的相位控制量的状态下，停止移相器7的控制。因此没有对抖动特性的影响。

接着，相位控制部5c比较由温度监控部14检测出的光纤温度和存储的温度，在变为预先设定的温度差以上的情况下，恢复移相器7的控制（步骤ST214）。在这里，在相位控制部5c开始控制时，抖动特性劣化，但马上达到最优的相位控制量，因此移相器7的控制停止，不再影响抖动特性。

再有，本实施方式3的光发送机也能够应用于进行实施方式2的同步检波，控制移相器7的光发送机。

图22是表示本发明的实施方式3的光发送机的另一个结构的图。在图22所示的实施方式3的光发送机中，对图15所示的实施方式2的光发送机追加温度监控部14及锁定检测部15，将相位控制部5b变更为相位控制部5d。其它的结构相同，赋予同一符号并省略其说明。

锁定检测部15在通过同步检测部13生成的误差信号变为预先设定的阈值以下的情况下，判断为控制循环是锁定状态，将表示相位控制部5d对移相器7的控制停止的锁定信号对相位控制部5d输出。

相位控制部5d在相位控制部5b的功能之外，根据温度锁定部14的光纤温度及来自锁定检测部15的锁定信号的有无，进行移相器7的控制。在这里，相位控制部5d在从锁定检测部15输入锁定信号的情况下停止移相器7的控制，持续输出最优的相位控制量。

其它的处理与上述的相同，省略其说明。

如上所述，根据本实施方式3，因为构成为在一旦达到最优的相位控制量的情况下停止移相器7的控制，在光纤温度变化的情况下恢复移相器7的控制，所以在变为最优的相位控制量，光纤温度稳定的期间不进行移相器7的控制，因此能够不对抖动特性造成影响而使2个调制信号的相位匹配。

实施方式4

在实施方式3中，通过在变为最优的相位控制量且温度稳定的期间，停止移相器7的控制，在光纤温度变化的情况下恢复移相器7的控制，从而实现抖动特性的改善。相对于此，在实施方式4中，示出了在上述的控制之外，存储最优的相位控制量和此时的温度，在恢复移相器7的控制时，对一次存储的温度不进行登山法、同步检波，而读出存储的相位控制量使2个调制信号的相位匹配的结构。

图23是表示本发明的实施方式4的光发送机的结构的图。在图23所示的实施方式4的光发送机中，对图20所示的实施方式3的光发送机追加相位控制量存储部16，将相位控制部5c变更为相位控制部5e。其它的结构相同，赋予同一符号并省略其说明。

相位控制量存储部16在通过相位控制部5e判断为变为最优的相位控制量的情况下，存储该相位控制量及通过温度监控部14检测出的光纤温度。

相位控制部5e在相位控制部5c的功能之外，还基于存储在相位控制量存储部16的光纤温度，进行移相器7的控制。在这里，相位控制部5e在恢复移相器7的控制时，在相位控制量存储部16中存储有通过温度监控部14检测出的光纤温度的情况下，从相位控制量存储部16读出与该光纤温度对应的相位控制量，进行移相器7的控制。

再有，该控制也能在实际使用中实施，此外，在出厂试验等中，如果一旦实施工作温度的全部范围的温度试验的话，能够不使用登山法、同步检波等的使抖动特性劣化的控制，使最优的相位控制量自动地控制为最优值。但是，在该情况下，不能够应对光纤的长度由于切断/熔接而变化的情况等，因此在该情况下需要清除相位控制量存储部16。

再有，如图24所示，对实施方式2的进行同步检波控制移相器7的光发送机也能够应用。

如上所述，根据本实施方式4，构成为存储最优的相位控制量及此时的光纤温度，在恢复移相器7的控制时的光纤温度已经被存储的情况下，读出与该光纤温度对应的相位控制量来控制移相器7，因此能够不对抖动特性造成影响而使2个调制信号的相位匹配。

产业上的利用可能性

本发明的光发送机能够以简单的方法自动地使调制信号的相位，适于在具备多个光调制器，具有对该多个光调制器的调制信号的相位进行控制的功能的光发送机等中使用。

Claims (8)

1.一种光发送机，具备：

数据生成部，生成多个调制信号；

驱动器，对通过所述数据生成部生成的多个调制信号进行放大；

移相器，对输入到所述驱动器的多个调制信号中的至少1个以上的调制信号进行相位控制；

串联连接的多个光调制器，基于通过所述驱动器放大的各调制信号进行光信号的调制；

光耦合器，对由最后级的所述光调制器调制的光信号进行分波；

光电二极管，检测由所述光耦合器分波的光信号，进行光电变换；以及

相位控制部，以通过所述光电二极管而被光电变换的信号的强度变为最大的方式控制所述移相器的相位控制量。

2.根据权利要求1所述的光发送机，其特征在于，代替所述移相器，具备：对输入到所述各光调制器的光信号中的至少1个以上的光信号进行相位控制的移相器。

3.根据权利要求1所述的光发送机，其特征在于，

具备：温度监控部，对传输所述光信号的光纤的温度进行检测，

所述相位控制部根据由所述温度监控部检测出的温度对所述移相器进行控制。

4.根据权利要求1所述的光发送机，其特征在于，具备：

温度监控部，对传输所述光信号的光纤的温度进行检测；以及

相位控制量存储部，对通过所述光电二极管被光电变换了的信号的强度变为最大时的所述相位控制部的相位控制量及通过所述温度监控部检测出的温度进行存储，

所述相位控制部在控制所述移相器时，在所述相位控制量存储部中存储有通过所述温度监控部检测出的温度的情况下，读出在所述相位控制量存储部中存储的与该温度对应的相位控制量，进行所述移相器的控制。

5.一种光发送机，具备：

微小信号生成部，生成微小信号；

数据生成部，生成多个调制信号；

驱动器，对由所述数据生成部生成的多个调制信号进行放大；

移相器，对输入到所述驱动器的多个调制信号中的至少1个以上的调制信号，进行附加了由所述微小信号生成部生成的微小信号的相位控制；

串联连接的多个光调制器，基于通过所述驱动器被放大的各调制信号进行光信号的调制；

光耦合器，对由最后级的所述光调制器调制的光信号进行分波；

光电二极管，检测由所述光耦合器分波的光信号，进行光电变换；

同步检波部，基于通过所述光电二极管而被光电变换的信号中包含的微小信号和由所述微小信号生成部生成的微小信号，生成误差信号；以及

相位控制部，以由所述同步检波部生成的误差信号变为最小的方式控制所述移相器的相位控制量。

6.根据权利要求5所述的光发送机，其特征在于，代替所述移相器，具备：对输入到所述各光调制器的光信号中的至少1个以上的光信号，进行附加了由所述微小信号生成部生成的微小信号的相位控制的移相器。

7.根据权利要求5所述的光发送机，其特征在于，具备：

温度监控部，对传输所述光信号的光纤的温度进行检测；以及

锁定检测部，在由所述同步检波部生成的误差信号是阈值以下的情况下，输出表示使所述相位控制部对所述移相器的控制停止的信号，

所述相位控制部根据由所述温度监控部检测出的温度及由所述锁定检测部输出的信号，对所述移相器进行控制。

8.根据权利要求5所述的光发送机，其特征在于，具备：

温度监控部，对传输所述光信号的光纤的温度进行检测；以及

相位控制量存储部，对由所述同步检波部生成的误差信号变为最小时的所述相位控制部的相位控制量及通过所述温度监控部检测出的温度进行存储，

所述相位控制部在控制所述移相器时，在所述相位控制量存储部中存储有通过所述温度监控器检测出的温度的情况下，读出在所述相位控制量存储部中存储的与该温度对应的相位控制量，进行所述移相器的控制。

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