CN104753602A - 光发送器以及光调制器的控制装置 - Google Patents

Abstract

光发送器以及光调制器的控制装置。一种光发送器包括：光调制器，该光调制器用驱动信号调制从光源输出的光；监测器，该监测器检测该光调制器的输出光强度的平均值和交流AC分量；控制器，该控制器根据该驱动信号的振幅选择第一偏置控制和第二偏置控制中的一方。该第一偏置控制基于该平均值控制该驱动信号的偏置电压，并且该第二偏置控制基于该AC分量控制所述驱动信号的偏置电压。

Description

光发送器以及光调制器的控制装置

技术领域

本文讨论的实施方式涉及光发送器以及光调制器的控制装置。

背景技术

在JP 2008-92172A中公开了与光发送器有关的技术。JP 2008-92172A公开了诸如CS-RZ调制方案、光双二进制调制方案、DPSK调制方案和DQPSK调制方案的调制方案使用与包括LN调制器的驱动电压对光强度的特性中指示的峰、谷、峰的电压范围对应的具有2×Vπ的振幅的电信号执行调制。LN是铌酸锂的缩写。Vπ代表能够将LN调制器的相位改变π的电压并且称为“半波长电压”。

根据JP 2008-92172A，为了控制LN调制器的偏置电压，将频率f0的信号叠加在驱动信号的振幅上并且检测LN调制器的输出光信号的振幅的变化(或波动)。

例如，当偏置电压是最优值时，在LN调制器的输出光信号中不出现f0分量。同时，当偏置电压偏离最优值时，在该输出光信号中出现f0分量。

可以基于f0分量的相位来检测偏置电压偏离最优值(下文中，可被称为“偏置偏离”)的方向，f0分量的相位依赖于该方向而翻转。因此，可通过调节偏置电压使得不出现f0分量来将偏置电压控制为最优值。

另外，通过在调制器的驱动信号上叠加低频信号来检测偏置偏离的技术还在JP2013-110620和JP 2013-88702A中公开。

近年来，通过在光通信中引入数字信号处理技术来提高发送特性。在光发送器中，对光学发送波形执行数字信号处理的技术引起了关注。例如，已知的是，预先向发送波形添加针对光纤中产生的波长分散的反分散的方差(或分散)预均衡技术。

响应于发送信号波形的变化，可以增大针对驱动信号的平均振幅的峰值驱动振幅(下文中，可以称为“平均驱动振幅”)。在这种情况下，可以将平均驱动振幅设置为比2×Vπ小的振幅，从而使得能够在峰值驱动振幅处进行光转换。然而，当将平均驱动振幅设置为比2×Vπ小的振幅时，存在使适当偏置控制不能够进行的特定振幅。因此，存在无法进行偏置控制的情况。该特定振幅例如在JP 2013-110620A和JP2013-88702A中描述。

发明内容

光发送器的一方面包括：光调制器，该光调制器用驱动信号调制从光源输出的光以输出调制后的光；监测器，该监测器检测所述光调制器的输出光强度的平均值和交流(AC)分量；控制器，该控制器根据所述驱动信号的振幅选择第一偏置控制和第二偏置控制中的一方。所述第一偏置控制基于所述平均值控制所述驱动信号的偏置电压，并且所述第二偏置控制基于所述AC分量控制所述驱动信号的偏置电压。

可以实现与光调制器驱动信号的振幅独立的偏置控制。

附图说明

图1是例示根据实施方式的光收发器的示例性构造的框图；

图2是例示光收发器的示例性构造的框图，关注于图1中例示的光发送单元；

图3和图4是例示驱动信号和图2中例示的光调制器的操作点之间的示例性关系的图；

图5是例示当将f0分量叠加在图2中例示的光调制器的驱动信号上时并且当将平均驱动振幅设置为比2×Vπ小的振幅时，光调制器的输出光强度变化的示例的图；

图6是例示通过将图2中例示的光调制器的驱动振幅用作参数而计算的光调制器的偏置电压和输出光强度之间的示例性关系的图；

图7A是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为2×Vπ时并且当偏置电压为最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；

图7B是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为2×Vπ时并且当偏置电压偏离最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；

图8A是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为Vπ时并且当偏置电压为最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；

图8B是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为Vπ时并且当偏置电压偏离最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；

图9A是例示当将驱动电压设置为Vπ时并且当偏置电压为最优值时光调制器的输出光强度相对于时间的示例性变化的图；

图9B是例示当将驱动电压设置为Vπ时并且当偏置电压偏离最优值时光调制器的输出光强度相对于时间的示例性变化的图；

图10和图11是例示光强度交流(AC)分量的变化和通过将图2中例示的光调制器的驱动振幅用作参数而计算的驱动振幅之间的示例性关系的图；

图12A是例示针对平均光强度监测值，变化量相对于驱动振幅的示例性关系的图；

图12B是例示针对光强度AC分量监测值，变化量相对于驱动振幅的示例性关系的图；

图13是例示由图2中例示的偏置控制器执行的偏置控制的示例的流程图；

图14是例示根据示例1的光发送器的示例性构造的框图；

图15是例示由图14中例示的偏置控制器执行的示例性偏置控制的流程图；

图16是例示根据示例2的光发送器的示例性构造的框图；

图17和图18是例示由图16例示的偏置控制器执行的示例性偏置控制的流程图；

图19是例示根据示例3的光发送器的示例性构造的框图；

图20是例示当将频率f0的低频信号叠加到图19中例示的光调制器的驱动振幅上时并且当初始偏置电压接近驱动电压对输出光强度特性中指示的谷时，光调制器的输出光强度的示例性变化的图；

图21是例示当将频率为f0的低频信号叠加到图19中例示的光调制器的驱动振幅上时并且当初始偏置电压接近驱动电压对输出光强度特性中指示的峰时，光调制器的输出光强度的示例性变化的图；

图22是例示图19中例示的光调制器的偏置电压和输出光强度之间的示例性关系的图；

图23和图24是例示图19中例示的光调制器的偏置电压和输出光强度之间示例性关系的图；

图25是例示由图19中例示的偏置控制器执行的示例性偏置控制的流程图；

图26是例示根据示例4的光发送器的示例性构造的框图；以及

图27A至图27C是分别例示当下降速率(roll-off rate)α为α＝0、α＝0.5和α＝1时，图26中例示的光调制器的驱动信号的眼图(eye pattern)的图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述实施方式。然而，下面描述的实施方式只是示例性的，并不是旨在排除下面未详细描述的各种修改和技术的应用。除非另外指出，否则带有相同附图标记的一些部件表示下面的实施方式中使用的附图中的相同或类似的部分。

(实施方式)

图1是例示根据实施方式的光收发器的示例性构造的框图。图1中描绘的光收发器1包括(例如)本地光源2、接收器3、信号处理电路4、连接器5、发送光源6、调制器驱动器7、光调制器8、控制器9和电源10。

本地光源2可操作用于产生本地光，该本地光与接收器3中的接收信号光混合以执行光检测。例如，激光二极管(LD)可应用于本地光源2。

接收器3可操作用于将使用光纤等从光传输线路接收的信号光等和来自本地光源2的本地光混合，以执行光检测。接收器3也可操作用于对光检测检测到的光进行光电转换以将接收到的信号光转换成电信号。接收器3可包括偏振分束器(PBS)、光(90°)混合器、诸如光电二极管的光电检测器(PD)、跨阻放大器(TIA)和AD转换器(ADC)等。

信号处理电路4可操作用于执行适于从接收器3接收电信号输入的数字信号处理(或接收处理)。接收处理可包括(例如)任何偏振分离、色散补偿、偏振模色散补偿、解调处理、以及错误校正和解码处理。另外，信号处理电路4可操作用于执行适于发送的数字信号处理(或发送处理)。发送处理可以包括(例如)根据发送帧、方差预均衡和尼奎斯特滤波的任何电信号复用。可通过使用具有诸如LSI、DSP等运算能力的处理器来实现信号处理电路4。

连接器5可用于提供在光收发器1和光收发器1的外部装置之间收发电信号的接口。

发送光源(下文中，可被简称为“光源”)6可操作用于产生供发送的光。例如，诸如激光二极管的半导体激光器可应用于发送光源6。

调制器驱动器7可操作用于根据信号处理电路4提供的驱动控制信号来产生针对光调制器8的驱动信号。

光调制器8可操作用于用调制驱动器7提供的驱动信号调制从光源6输入的光。马赫-曾德(MZ)光调制器可应用于可用于10Gbps或更快的高速传输的光收发器1中使用的光调制器8。

可对光调制器8应用光调制方案，该方案用具有与包括光调制器8的驱动信号(或驱动电压)对光强度特性中指示的峰、谷和峰的电压范围对应的2×Vπ的振幅的驱动信号调制来自光源6的连续波光。这种光调制方案的示例可以包括CS-RZ调制方案、光双二进制调制方案、差分相移键控(DPSK)调制方案、正交相移键控(QPSK)调制方案、差分正交相移键控(DQPSK)调制方案。

控制器9可操作用于控制光收发器1的操作。该控制可以包括控制接收器3、调制器驱动器7和光调制器8的操作状态。

电源10可用于产生适用于光收发器1的操作的电压并且向需要电源的每个单元供应电压。

在图1中，包括调制器驱动器7、光调制器8和控制器9(如用虚线框11所指示)的框形成了光发送单元的示例。也可以将光发送单元11称为光发送器11。

接下来，在图2中例示光收发器1的示例性构造，关注于光发送单元11。图2中示出的光发送单元11包括作为光调制器8的示例的MZ光调制器、监测器9A和控制器9B。监测器9A可以包括(例如)光检测器87、平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92。

MZ光调制器8可以包括：两个光波导81和82，其在分支点a处分支并且在汇合点b处接合；驱动电极83和84及偏置控制电极85和86，其分别设置在光波导81及82上；光检测器87。

例如，可以在分支点a处设置分光器。另外，例如，可以在汇合点b处设置光组合器。

从调制器驱动器7向驱动电极83和84中的每个提供驱动信号。该驱动信号可以是调制器驱动器7根据信号处理电路4产生的发送数据信号产生的电压信号。两个驱动信号之一是其极性与另一驱动信号的极性相反的信号。

通过分别向驱动电极83和84提供这样的驱动信号，可以控制通过光波导81和82中的每个传播的光的相位。因此，控制通过两个光波导81和82传播的光在汇合点b的光相干状态。因而，可以获得光学相位根据光相干状态而变化的调制后的光。

控制MZ光调制器8的偏置电压(换句话说，操作点)的控制电压从偏置控制器93提供到每个偏置控制电极85和86。通过用向驱动电极83和84提供的驱动信号将MZ光调制器8的操作点设置成合适的状态，可以提高发送信号光的质量。

例如，可以控制MZ光调制器8的偏置电压，使得发送数据信号的振幅中心在MZ光调制器8的驱动电压对光强度特性的光强度变成最小的位置处。可以由偏置控制器93执行偏置电压控制。随后，将描述由偏置控制器93执行的偏置电压控制的示例。

光检测器87可操作用于接收MZ光调制器8的部分输出光作为检测光(或监测光)并且根据其接收的光功率产生电信号(下文中，也可被称为“监测信号”或“检测信号”)。光检测器87可以包括(例如)可将与从光接收元件输出的接收光功率对应的电流转换成电压的任何光接收元件，诸如光电二极管(PD)和放大器(例如，TIA)。

获得将MZ光调制器8的输出光部分进行分支并且输入到光检测器87的适用结构不成问题。诸如光耦合器这样的光分支器可应用于将MZ光调制器8的输出光的部分进行分支并且将分支后的光输入到光检测器87。可将监测器信号输入到平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92这二者。

平均光强度监测器91可操作用于检测从光检测器87输入的监测信号(例如，电压)的平均值(换句话说，MZ光调制器8的输出光强度的平均值)。电放大器可应用于平均光强度监测器91。平均光强度监测器91是第一监测器的示例并且因为该平均光强度监测器91监测电压所以也可被称为“电压监测器”。

光强度AC分量监测器92可操作用于检测从光检测器87输入的监测器信号中包括的AC分量。光强度AC分量监测器92可以检测AC分量的均方根值(换句话说，功率)。光强度AC分量监测器92是第二监测器的示例并且因为该光强度AC分量监测器92监测功率所以也可被称为“功率监测器”。

作为非限制性示例，RMS-DC转换器可应用于光强度AC分量监测器92。RMS是均方根值的缩写并且DC指直流电压(DC电压)。因此，RMS-DC转换器可操作用于将从光检测器87输入的监测信号中包括的AC分量电力转换成DC电压。RMS-DC转换器的示例可以是由Analog Devices and the Linear Technology公司销售的转换器。

因为监测器9A包括光检测器87及平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92这二者，所以监测器9A可操作用于检测(或监测)调制后的光(即MZ光调制器8的输出光)的平均强度值和AC分量。用监测器9A的上述构造，能够可靠地检测从MZ光调制器8输出的调制后的光的平均强度值和AC分量。

偏置控制器93可操作用于选择性地利用平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92的监测(或检测)结果之一来控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压，从而优化偏置电压使得MZ光调制器8的操作点变为最优点。

控制器9B中包括的偏置控制器93(或随后在图16、图19和图26中描述的偏置控制器93A或93B)可以用作可操作用于与监测器9A一起控制光调制器8的偏置的控制装置的示例。监测器9A和控制器9B可以被包括在图2中示出的控制器9中。

这里，将参照图3和图4描述由平均光强度监测器91基于监测结果的偏置电压控制的示例。

假设通过使用低频振荡器等，将具有小振幅的低频信号叠加在MZ光调制器8的驱动信号上。该低频信号是频率比驱动信号的频率低得足够多的信号，例如，低频信号的频率是千赫兹(kHz)级的，而驱动信号的频率是吉赫兹(GHz)级的。下文中，将低频信号的频率分量表示为f0分量。

通过在驱动信号上叠加低频信号，从MZ光调制器8输出的调制后的光信号包括f0分量。可以通过控制MZ光调制器8的偏置电压的反馈来优化MZ光调制器8的操作点，使得f0分量更接近于0。

图3和图4是例示向MZ光调制器8提供的驱动信号和MZ光调制器8的操作点之间的关系的示例的图。在图3和图4中，例示了如何观察MZ光调制器8的输出中的f0分量。驱动信号的振幅(下文中，可被称为“驱动振幅”)设置成半波长电压Vπ的两倍(即，2×Vπ)。

半波长电压Vπ对应于能够将MZ光调制器8的相位改变π的电压宽度。换句话说，半波长电压Vπ具有将MZ光调制器8的驱动振幅(驱动电压)对光输出特性中指示的光输出从最大变为最小的电压宽度。通过将驱动电压设置为2×Vπ，能够使MZ光调制器8的输出光强度最大。

图3例示偏置电压(或操作点)偏离最优值的情况并且图4例示偏置电压(操作点)为最优值的情况。如图3和图4中例示的，通过在驱动信号上叠加f0分量，驱动振幅低压侧的包络ENV1和高压侧的包络ENV2中的每个以频率f0变化。

然后，如图3中所例示，当偏置电压(操作点)偏离最优值达ΔV时，MZ光调制器8的输出光强度根据驱动振幅的包络ENV1和ENV2的周期性振幅变化而变化(或增加和减少)。

例如，图3中描绘的PA指示当包络ENV1和ENV2的振幅在峰值时的时间tA处时，MZ光调制器8的输出光强度。之后，当包络ENV1和ENV2的振幅处于谷时的时间tB处时，MZ光调制器8的输出光强度从PA增至PB。MZ光调制器8的输出光强度按照根据ENV1和ENV2的振幅变化随着时间在PA和PB之间重复地增加和减少。因此，MZ光调制器8的输出光强度相对于时间的变化在图3的右端示出并且在MZ光调制器8的输出光中出现f0分量。

同时，当偏置电压(操作点)是图4中例示的最优点时，MZ光调制器8的输出光中不出现f0分量，而是出现为两倍f0分量的分量(即，2×f0分量)。换句话说，关注于与图3具有相同定时的时间tA和时间tB之间的时间，当包络ENV1和ENV2的振幅从峰变到谷时，MZ光调制器8的输出光强度变化以两次取得最大值。因此，MZ光调制器8的输出光强度相对于时间的变化如图4的右端例示并且在MZ光调制器8的输出光中出现2×f0分量。

因此，MZ光调制器8的输出光中出现的f0分量根据从偏置电压的最优值偏离的量(下文中，可被称为“偏置偏离”)而变化。因此，通过控制偏置电压使得f0分量变得最小，可以将偏置电压控制为最优值。

接下来，将参照图5和图6描述当将MZ光调制器8的驱动信号的平均振幅(平均驱动振幅)被设置成小于2×Vπ的振幅时，难以将偏置电压控制为最优值的现象。

图5是例示当将f0分量叠加在MZ光调制器8的驱动信号上时并且当将平均驱动振幅被设置为小于2Vπ(例如，等于大约Vπ)时MZ光调制器8的输出光强度变化的示例的图。

如图5中所例示，在时间tA，输出光强度相对于高压侧的包络ENV2增加并且输出光强度相对于低压侧的包络ENV1降低。在此后的时间tB，输出光强度相对于高压侧的包络ENV2降低并且输出光强度相对于低压侧的包络ENV1增加。

换句话说，在两种情况下，MZ光调制器8的输出光强度以变化被相互抵消的方式改变。因此，当平均驱动振幅小于2×Vπ时，通过将f0分量叠加在驱动信号上而获得的输出光的变化小于平均驱动振幅为2×Vπ的情况下的变化。换句话说，输出光强度的变化的检测灵敏度降低。下文中，“平均驱动振幅”可被简称为“驱动振幅”。

图6是例示通过将驱动振幅用作参数而计算的MZ光调制器8的偏置电压和输出光强度之间的示例性关系的图。在图6中，曲线图(特性)A至E示出当分别将驱动振幅设置为2×Vπ、1.43×Vπ、1×Vπ、0.57×Vπ和0×Vπ时MZ光调制器8的偏置电压和输出光强度之间的关系。相对于Vπ，将偏置电压(V)归一化。

重关注于当将驱动振幅设置为2×Vπ时(例如，如图3和图4所例示)的特性A，随着偏置电压V从0增加并且达到V＝Vπ的最大值，MZ光调制器8的输出光强度增加。通过进一步增加偏置电压V，MZ光调制器8的输出光强度降低。

在驱动信号上叠加具有小振幅的低频信号与在偏置电压上叠加具有小振幅的低频分量等同，并且输出光强度的变化在对应于拐点的Vπ处最小。因此，如参照图3和图4描述的，能够通过观察由于在驱动信号上叠加f0分量而造成输出光强度的变化来执行偏置控制。

相反地，如参照图5描述的，当将驱动振幅减小至Vπ时(小于2×Vπ)，通过在驱动信号上叠加f0分量而获得的输出光强度的变化降低(参见特性B和特性C)。当如特性C中所示驱动振幅V＝Vπ时，变得明显的是MZ光调制器8的输出光中出现的f0分量的变化变得较小的现象。

在进一步使驱动振幅V小于Vπ后，尽管如特性D和特性E所例示输出光强度降低，但通过在驱动信号上叠加f0分量而获得的输出光强度的变化再次变得比V＝Vπ情况下的变化大。换句话说，提高了输出光强度变化的检测灵敏度。

当驱动振幅V＝Vπ时因为MZ光调制器8的输出光强度相对于偏置电压波动无变化或几乎不变化所以出现问题，因此，在图2中例示的平均光强度监测器91中用于偏置电压控制的监测结果实际不可用。结果，偏置控制器93变得难以或者实际上不能执行偏置电压控制。

因此，在本实施方式中，通过补充地在偏置控制器93中使用光强度AC分量监测器92的监测结果，即使驱动电压V小于2×Vπ，也能够适当地执行偏置电压控制。

将参照图7至图10描述平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92的操作。

图7A和图7B是例示当将MZ光调制器8的驱动振幅设置成2×Vπ时MZ光调制器8的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图。图7A例示偏置电压为最优值的情况并且图7B例示偏置电压偏离最优值的情况。为了使描述更易于理解，假设驱动信号是“1010…”的交流信号并且待监测的可用带宽是足够宽的。

如图7A中所例示，当偏置电压为最优值时，MZ光调制器8的输出光强度指示相对于驱动振幅2×Vπ中心的高压侧和低压侧的相同波动。另外，如图7B中所例示，当偏置电压偏离最优值时，MZ光调制器8的输出光强度指示相对于驱动振幅2×Vπ中心的高压侧和低压侧上的相同波动。

因此，如图7A和7B所例示，在偏置电压为最优值的情况和偏置电压偏离最优值的情况之间，MZ光调制器8输出的光的平均强度没区别。换句话说，在时间轴上MZ光调制器8的平均光强度输出是恒定的。

相反地，当例如将驱动电压设置为Vπ(<2×Vπ)时(如图8A和8B所例示)，在偏置电压为最优值的情况和偏置电压偏离最优值的情况之间，从MZ光调制器8输出的光的强度不同暂时波动产生。

如例如图8A中所例示，当偏置电压为最优值时，MZ光调制器8的输出光强度指示相对于驱动振幅Vπ中心的高压侧和低压侧上的相同波动。因此，从MZ光调制器8输出的平均光强度是恒定的。

另一方面，如例如图8B中所例示，当偏置电压偏离最优值时，MZ光调制器8的输出光强度指示相对于驱动振幅Vπ中心的高压侧和低压侧上的不同波动。因此，MZ光调制器8的输出光强度随时间而波动。

然而，即使在图8B中例示的情况下，输出光强度的波动量在上下方向上是相同的。因此，平均输出光强度与图8A中示出的情况相同。因此，无论偏置电压的状态如何，平均光强度监测器91的检测结果不变。这与图6中示出的结果(特性C)一致。

在另一方面，在图8B中例示的情况下，当在图8A中所例示的情况下通过将MZ光调制器8的输出光转换成电信号而获得的信号转换成直流时，根据波动输出光强度的AC分量在通过将MZ光调制器8的输出光转换成电信号而获得的信号内出现。

因此，通过使用光强度AC分量监测器92检测AC分量，检测偏置偏移(偏置电压偏离最优值的程度)是可能的。如上所述，为了使描述更易于理解，假设驱动信号是“1010…”的交流信号并且待监测的可用带宽是足够宽的。然而，实际的驱动信号不是简单的重复信号，因此，待监测的可用带宽是有限的。

对应于实际驱动信号的MZ光调制器8的输出光如图9A和图9B中所示。图9A示出在例如图8A的情况下(当驱动振幅为Vπ并且偏置电压为最优值时)，相对于MZ光调制器8的时间的输出光强度的波动。相比之下，图9B示出在例如图8B的情况下(当驱动振幅为Vπ并且偏置电压偏离最优值时)，相对于MZ光调制器8的时间的输出光强度的波动。

因为如图9B所示实际驱动信号包括其中持续相同代码，所以产生低频分量的部分，这样，即使待监测的可用带宽受限时，也能可靠地检测AC分量。

图10和图11是示出光强度AC分量的变化和通过将驱动振幅用作参数而计算的驱动振幅之间的示例性关系的图。图10示出当驱动振幅V分别为V＝2×Vπ、1.43×Vπ和1×Vπ时的关系(特性A至C)。图11示出当驱动振幅V分别为V＝1×Vπ、0.57×Vπ和0×Vπ时的关系(特性C至E)。

如图10中所示，光强度AC分量随着驱动振幅从V＝2×Vπ减少而增加并且在驱动振幅V＝Vπ时达到最大值。如图11中所示，当驱动振幅V从Vπ进一步降低时，光强度AC分量也降低。这种行为与图6中示出的平均光强度监测器的行为是相反的。

图12A示出平均光强度监测值的变化量与驱动振幅的示例性关系，图12B示出光强度AC分量监测值的变化量与驱动振幅的示例性关系。

如图12A中所示，当驱动振幅为Vπ时(参见图6中的特性C)，变化量(换句话说，检测灵敏度)变为最小值，平均光强度监测器91难以或实际上不可能检测光强度变化。相比之下，如图12B中所示，当驱动振幅为Vπ时，光强度AC分量的变化量相反地变为最大值。

根据上文，当驱动振幅为Vπ时，通过使用光强度AC分量监测器92而不是平均光强度监测器91来检测光强度AC分量，能够根据偏置偏移来检测光强度AC分量的变化。因此，能够控制偏置电压。

换句话说，平均光强度和光强度AC分量的监测器灵敏度相对于驱动振幅互补波动。因此，相互互补地使用平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92。因此，能够独立于驱动振幅的状态来检测偏置偏移。因此，能够独立于驱动振幅的状态执行偏置控制。

接下来，将参照图13中例示的流程图描述通过图2中例示的偏置控制器93进行的控制。

偏置控制器93在使用平均光强度监测器91的检测结果还是使用光强度AC分量监测器92的检测结果之间进行切换，从而根据驱动振幅的值进行偏置控制。这里，针对驱动振幅Vd设置两个电压阈值(下文中，被简称为“阈值”)Vd1和Vd2。这里，适用Vd1>Vπ>Vd2。

作为非限制性示例，Vd1＝1.5×Vπ并且Vd2＝0.5×Vπ。在这种情况下，阈值Vd1和Vd2是分别对应于相对于图12A和图12B中的相对于Vπ归一化的水平轴的1.5和0.5的值。例如，阈值Vd1和Vd2被存储例如在诸如控制器9B中包括的存储器的存储单元(未示出)中。

偏置控制器93监测(确定)驱动振幅Vd是否满足Vd≥Vd1、Vd1>Vd和Vd≥Vd2或者满足Vd<Vd2(处理P11至P13)。

当驱动振幅Vd是Vd≥Vd1(在处理P11中，“是”)时，偏置控制器93使用平均光强度监测器91的检测结果来执行偏置控制。基于平均光强度监测器91的检测结果进行偏置控制是第一偏置控制的示例。例如，偏置控制器93控制向偏置控制电极85和86(参见图2)提供的偏置电压，使得平均光强度监测器91的检测结果(换句话说，MZ光调制器8的平均输出光强度)变为最大值(处理P14)。

当驱动振幅Vd延伸超过Vπ时，换句话说，满足Vd1>Vd并且Vd≥Vd2时(处理P11中的“否”和处理P12中的“是”)，偏置控制器93使用光强度AC分量监测器的检测结果来执行偏置控制。基于光强度AC分量监测器92的检测结果的偏置控制是第二偏置控制的示例。例如，偏置控制器93控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压，使得光强度AC分量变为最小值(处理P15)。

当驱动振幅Vd是Vd2>Vd时(处理P11和P12中的“否”并且处理P13中的“是”)，偏置控制器93使用平均强度监测器91的检测结果执行偏置控制。如图6和图12A中明显的，在Vπ处，相对于驱动振幅变化，变化倾斜度是反向的。因此，与Vd≥Vd1的情况相比，当驱动振幅Vd是Vd2>Vd时，偏置控制的方向被反向。例如，偏置控制器93控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压，使得平均光强度监测器91的检测结果变为最小值(处理P16)。

换句话说，在处理P13中“否”的情况下，驱动振幅Vd不满足这三个条件中的任一个，偏置控制器93可在不执行偏置控制的情况下持续监测这三个条件。在这种情况下，偏置控制器93可以执行错误处理，诸如将错误信息通知外部装置。

如从上述操作示例中明显的，控制器9B包括以下功能：根据驱动振幅，选择基于平均光强度监测器91的检测结果的第一偏置控制和基于光强度AC分量监测器92的检测结果的第二偏置控制中的一方。“选择”还可被称为“切换”。

通过使用以这种方式相互互补地使用平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92，能够独立于驱动振幅检测偏置偏移。因此，能够独立于驱动振幅执行偏置控制。

因此，即使当由于经信号处理的发送信号波形导致MZ光调制器8的驱动振幅小于2×Vπ时，也可以优化MZ光调制器8的偏置电压。结果，可调节MZ光调制器8的输出光强度，以使其是最大值，因此，可以提高光发送器11的性能(例如，发送信号光的质量)。

(示例1)

图14是例示根据示例1的光发送器11的示例性构造的框图。例如，图14中描绘的光发送器11是QPSK(正交相移键控)光发送器。因此，光发送器11包括LN调制器(下文中，也可被称为“QPSK调制器”)作为MZ光调制器8，其包含分别形成I支路和Q支路的光波导80A和80B。在图14中，除非另外指出，带有与之前提到的附图标记相同的附图标记表示与之前部件或类似部分相同的部件。

在图14中示出的QPSK调制器8中，点A指示I支路80A和Q支路80B的分支点并且点B指示I支路80A和Q支路80B的汇合点。例如，分光器可应用于分支点A。同时，例如，光组合器可应用于汇合点B。

从光源6输出的传输光(连续统一的)在分支点A被分支成两束光并且分别将分支光引入I支路80A和Q支路B。通过I支路80A和Q支路80B中的每个传播的传输光在汇合点B接合并且从汇合点B输出。

如图2中所例示，分别针对I支路80A和Q支路80B提供在分支点a被分支并且在汇合点b接合的两个光波导81和82。例如，分光器可应用于分支点a。同时，光组合器可应用于汇合点b。分别将图2中例示的驱动电极83和84以及偏置控制电极85和86提供给光波导81和82，但是图14中省略该例示。

通过将调制器驱动器7A基于I数据信号产生的驱动信号提供到驱动电极83和84，根据I数据信号调制通过I支路80A传播的连续波光。因此，在I支路80A中，用I数据信号调制连续波光来产生I支路调制后的信号光。

类似地，由调制器驱动器7B基于Q数据信号产生的驱动信号提供到驱动电极83和84，根据Q数据信号调制通过Q支路80B传播的连续波光。因此，在Q支路80B中，用Q数据信号调制连续波光来产生Q支路调制后的信号光。

换句话说，形成I支路80A的光波导81和82是可操作用于产生I支路调制后的信号光的第一调制器的示例。同时，形成Q支路80B的光波导81和82是可操作用于产生Q支路调制后的信号光的第二调制器的示例。下文中，为了简便起见，可以将I支路80A表示为第一调制器80A并且可以将Q分支80B表示为第二调制器80B。

例如，I数据信号和Q数据信号分别对应于发送数据信号在复平面(IQ平面)内的同相分量(I)和正交分量Q，并且例如均由信号处理电路4产生。

另外，针对I支路80A和Q支路80B中的一个(在图14的示例中，Q支路80B)，可以在汇合点b的后一级提供移相器88。移相器88向传播通过I支路80A和Q支路80B的光(换句话说，为I支路调制后的信号光和Q支路调制后的信号光)提供π/2的相位差。偏置控制器93可以控制(或调节)由移相器88提供的相位差。

相位差为π/2的I支路调制后的信号光和Q支路调制后的信号光在设置有光组合器的汇合点B处接合。由此产生经QPSK调制后的光信号。

在如上所述的QPSK调制器8中，由偏置控制器93进行的偏置控制的目标可以包括针对I支路80A和Q支路80B中的每个设置的偏置控制电极85和86以及移相器88。

根据示例1的偏置控制器93如图15所例示可以顺序地(或时分地)和重复地执行第一调制器80A的偏置控制(处理P21)、第二调制器80B的偏置控制(处理P22)和移相器88的偏置控制(处理P23)。处理P21至P23的顺序可以彼此交换。

在各处理P21和P22的偏置控制中，可以执行图13中例示的处理P11至P16。例如，偏置控制器93可操作用于针对I支路80A和Q支路80B中的每个确定驱动振幅Vd是否满足Vd≥Vd1，或者满足Vd1>Vd和Vd≥Vd2，或者满足Vd<Vd2(处理P11至P13)。接着，偏置控制器93可以按照确定结果，选择性地使用平均光强度监测器91或光强度AC分量监测器92的检测结果执行图13中示出的偏置控制(处理P14至P16)。

在处理P23中对移相器88进行偏置控制的处理中，因为可以执行控制使得I支路调制后的信号光和Q支路调制后的信号光变成相等，所以可以使用光强度AC分量监测器92的检测结果执行控制。例如，偏置控制器93可以控制移相器88的偏置使得光强度AC分量监测器92的检测结果变成最小值。

在上述示例中，时分地对第一调制器80A和第二调制器80B执行偏置控制，但也可以并行执行。可通过针对I支路调制后的信号光和Q支路调制后的信号光中的每个提供光检测器87和平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92中的每个来实现并行控制。这也可以应用于下面所述的示例2至示例4。

(示例2)

图16是例示根据示例2的光发送器11的示例性构造的框图。与示例1中类似，图16中例示的光发送器11是QPSK光发送器并且包括作为图14中例示的光检测器87的例示的光电二极管(PD)。

PD 87从QPSK调制器8接收通过将输出光的部分分支而获得的光并且根据接收到的光功率输出电信号(例如，电流)。诸如光学耦合器的光学分支可应用于将来自QPSK调制器8的输出光的部分分支。图16中省略了光学分支的例示。

图16中例示的光发送器11与作为监测器9A示例的图14中例示的构造的不同之处在于，附加地包括I/V转换器94、f0发生器95、带通滤波器(BPF)96A和96B和同步检测器97。另外，图16中示出的光发送器11与图14中示出的构造的不同之处在于，包括偏置控制器93A作为控制器9B的示例而不是偏置控制器93。

在监测器9A中，I/V转换器94可操作用于将从PD 87输出的电流转换成电压。例如，TIA可应用于I/V转换器94。通过转换而获得的电压输入到平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92二者中。

f0发生器95是可操作用于产生频率为f0的低频信号的低频信号源的示例。所产生的低频信号被输入到偏置控制器93A和同步检测器97中。在QPSK调制器8的驱动信号上叠加输入到偏置控制器93A中的低频信号。因此，可以将f0发生器95和偏置控制器93A视为形成低频叠加器的示例。输入到同步检测器97中的低频信号被用于对平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92中的每个检测的检测结果进行同步检测。

BPF 96A可操作用于从平均光强度监测器91的输出中去除除f0分量之外的信号分量并且允许f0分量传递到同步检测器97。

BPF 96B从光强度AC分量监测器92的输出中去除除f0分量之外的信号分量并且允许f0分量传递到同步检测器97。

同步检测器97可操作用于执行对从f0发生器95输入的低频信号和从BPF 96A和BPF 96B输入的f0分量的同步检测。平均光强度监测器91输出检测到的光强度的平均值并且具有可操作用于对叠加了f0分量的信号进行响应的响应速度。因此，由同步检测器97执行的同步检测是可用的。同时，在光强度AC分量监测器92中，当f0分量被叠加时，因偏置偏移而造成的AC分量根据f0分量随着时间变化。因此，同步检测器97内的同步检测也是可用的。

PD 87、I/V转换器94、f0发生器95、带通滤波器(BPF)96A和96B以及同步检测器97形成可操作用于检测(或监测)光调制器8的输出光强度的平均值和AC分量的监测器的示例。也可以将监测器称为“监测系统”。

偏置控制器93A可操作用于通过选择性使用作为平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92的检测结果的指示并且通过同步检测器97同步检测而提取的f0分量中的一个，对QPSK调制器8的支路80A和80B中的每个以及移相器88执行偏置控制。

根据示例2的偏置控制器93A如图17所例示可以顺序地(或者时分地)和重复地执行I支路80A的偏置控制(处理P31)、Q支路的偏置控制(处理P32)以及移相器88的偏置控制(处理P33)。处理P31至P33的顺序可以彼此交换。

在每个处理P31和P32的偏置控制中，可以执行图18中例示的处理P41至P46。例如，偏置控制器93A可操作用于针对I支路80A和Q支路80B中的每个，确定驱动振幅Vd是否满足Vd≥Vd1，或者满足Vd1>Vd和Vd≥Vd2，或者满足Vd<Vd2(处理P41至P43)。

当驱动振幅Vd为Vd≥Vd1时(处理P41中的“是”)，偏置控制器93A可操作用于使用在同步检测器97处对平均光强度监测器91检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果执行偏置控制。例如，偏置控制器93A可操作用于控制向偏置控制电极85和86(参见图2)提供的偏置电压使得同步检测结果变为最大值(处理P44)。

当驱动振幅Vd延伸超过Vπ时，换句话说，满足Vd1>Vd并且Vd≥Vd2时(处理P41中的“否”，并且处理P42中的“是”)，偏置控制器93A可操作用于使用在同步检测器97处对由光强度AC分量监测器92检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果执行偏置控制。例如，偏置控制器93A可操作用于控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压使得同步检测结果变为最小值(处理P45)。

当驱动振幅Vd为Vd2>Vd时(处理P41和P42中的“否”，处理P43中的“是”)，偏置控制器93A可操作用于使用在同步检测器97处对由平均光强度监测器91检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果执行偏置控制。

如图6和图12A中明显的，与示例1类似，在Vπ处，相对于驱动振幅的变化，变化倾斜度是反向的，这样，与Vd≥Vd1的情况相比，当驱动振幅Vd为Vd2>Vd时，偏置控制的方向是反向的。例如，偏置控制器93A可操作用控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压使得平均光强度监测器91检测的检测结果的同步检测结果变为最小值(处理P46)。

在处理P43中的“否”的情况下，换句话说，在驱动振幅Vd不满足上述三个条件中的任一个的情况下，偏置控制器93A可以在不执行偏置控制的情况下持续监测这三个条件。在这种情况下，偏置控制器93可以执行错误处理，诸如将错误信息通知给外部装置。

在图17中例示的处理P33(移相器88的偏置控制)中，因为可以执行控制使得I支路调制后的信号光和Q支路调制后的信号光变成相等，所以可以使用通过对由光强度AC分量监测器92检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果执行控制。例如，偏置控制器93可以控制移相器88的偏置使得在同步检测器97处由光强度AC分量监测器92检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果变成最小值。

根据示例2，如上所述，因为与根据上述实施方式或示例1的处理类似的处理可应用于QPSK调制器8，所以可以独立于驱动振幅来优化QPSK调制器8的偏置控制。

另外，根据示例2，因为平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92的检测结果经BPF 96A和BPF 96B滤波并且经过同步检测器97的同步检测，所以可以提高f0分量检测的准确性。因此，可以提高偏置检测的准确性。

(示例3)

在对光调制器8执行偏置控制之前的初始偏置状态是不稳定的。因此，当执行控制使得在图10和图11中输出光强度的AC分量变成最小值时，在初始偏置电压Vd满足0.5×Vπ<Vd<1.5×Vπ的情况下将偏置电压Vd控制成Vπ。

然而，在初始偏置电压Vd满足Vd≤0.5×Vπ的情况下，可以将偏置电压Vd控制成0×Vπ。另外，在初始偏置电压Vd是Vd≥1.5×Vπ的情况下，可以将偏置电压Vd控制成2×Vπ。

与偏置控制收敛点对应的偏置电压目标是Vπ，因此，优选地避免偏置电压Vd收敛成0×Vπ或2×Vπ的操作。示例3是其中采取针对此操作的措施的示例。

图19是例示根据示例3的光发送器11的示例性构造的框图。与示例1和示例2中类似，图19中例示的光发送器11是QPSK光发送器，并且其与图16中例示的构造的不同之处在于，在控制器9B中包括偏置控制器93B和振幅控制器98。

偏置控制器93B可以包括上述偏置控制器93或控制器93A的功能并且可操作用于与振幅控制器98协作执行随后描述的相对的相位确定处理。

振幅控制器98可操作用于响应于来自偏置控制器93B的控制，根据f0发生器95产生的低频信号来控制调制器驱动器7A和调制器驱动器7B的输出。因此，将f0分量叠加到向QPSK调制器8的I支路80A和Q支路80B提供的驱动信号上。

将参照图20至图24进一步详细地描述以上操作。因为初始偏置电压状态是不稳定的，所以例如如图20所例示，假设初始偏置电压接近MZ光调制器8的驱动电压对输出光强度特性中指示的谷。同时，图21例示初始偏置电压接近MZ光调制器8的驱动电压对输出光强度特性的驱动电压的峰的情况。图20和图21例示当将频率f0的低频信号叠加到驱动振幅上时，MZ光调制器8的输出光强度变化的状态。

在图20的情况下，由于在驱动信号上叠加低频信号，导致在MZ光调制器8的输出光强度信号中观察到f0分量。当如在时间tA描绘地驱动振幅增加时，输出光强度也增加，当如在随后时间tB描绘地驱动振幅减少时，输出光强度也降低。换句话说，叠加在驱动信号上的低频信号和检测到的输出光信号的强度变化是同相关系。

相反地，在图21的情况下，当如在时间tA所描绘地驱动振幅增加时，输出光强度降低，当如在随后时间tB所描述地驱动振幅减少时，输出光强度增加。换句话说，叠加在驱动信号上的低频信号和检测到的输出光信号的强度变化是反相位关系。

图22至图24例示通过计算获得的以上关系。图22中例示的曲线图(或特性)A至C表示当偏置电压分别被设置为0×Vπ、0.27×Vπ和0.5×Vπ时，MZ光调制器8的偏置电压和输出光强度之间的关系。

图23中例示的曲线图(或特性)C至G表示当偏置电压被分别设置为0.5×Vπ、0.64×Vπ、1×Vπ、1.27×Vπ和1.5×Vπ时，MZ光调制器8的偏置电压和输出光强度之间的关系。

图24中例示的曲线图(或特性)G至I表示当分别偏置电压被分别设置为1.5×Vπ、1.73×Vπ和2×Vπ时，MZ光调制器8的偏置电压和输出光强度之间的关系。在图22至图24中，相对于Vπ将偏置电压(V)归一化。

如图22和图24中所例示，当偏置电压在0×Vπ至0.5×Vπ的范围内(参见曲线图A至C)时或者当偏置电压在1.5×Vπ至2×Vπ的范围内(参见曲线图G至I)时，输出光强度响应于驱动振幅的增加而减小。

同时，如图23中所例示，偏置电压在0.5×Vπ至1.5×Vπ范围内(参见曲线图C至G)时，输出光强度响应于驱动振幅的增加而增加。换句话说，通过对叠加了低频信号的驱动振幅执行同步检测，在图22和图24的情况下输出光强度的变化同相，并且在图23的情况下输出光强度的变化反相位。

通过使用以上关系，可以避免偏置电压Vd收敛成0×Vπ或2×Vπ的操作。例如，在图22和图24(反相位)的情况下，偏置控制器93B可操作用于通过向偏置电压添加预定电压(例如，Vπ)以将偏置电压的初始控制点偏移来防止偏置电压收敛成0×Vπ或2×Vπ。

图25例示根据示例3由偏置控制器93B执行偏置控制的示例性流程图。在图25中用虚线框指示的处理P55示出上述的反相位确定处理。图25中例示的处理P51至P57是针对QPSK调制器8的I支路(第一调制器)80A和Q支路(第二调制器)80B执行的。执行处理的顺序是可交换的。

如图25中例示，偏置控制器93B确定针对第一调制器80A和第二调制器80B中的每个，驱动振幅Vd是否满足Vd≥Vd1、是否满足Vd1>Vd和Vd≥Vd2，或者是否满足Vd<Vd2(处理P51至P53)。

当驱动振幅Vd是Vd≥Vd1时(在处理P51中的“是”)，偏置控制器93B可操作用于在偏置电压上叠加低频信号f0并且通过使用对在同步检测器97处由平均光强度监测器91检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果来执行偏置控制。例如，偏置控制器93B可操作用于控制向偏置控制电极85和86(参见图2)提供的偏置电压使得同步检测结果变为最大值(处理P54)。

同时，当驱动振幅Vd是Vd2>Vd时(处理P51和P52中的“否”，处理P53中的“是”)，偏置控制器93B可操作用于在偏置电压上叠加低频信号f0并且提供使用对由平均光强度监测器91检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果来执行偏置控制。

如图6和图12A中明显的，与示例1和示例2类似，在Vπ处，相对于驱动振幅变化，变化倾斜度是反向的，与Vd≥Vd1的情况相比，当驱动振幅Vd是Vd2>Vd时，偏置控制的方向是反向的。例如，偏置控制器93B可操作用于控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压使得通过对由平均光强度监测器91检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果变为最小值(处理P57)。

同时，当驱动振幅Vd延伸超过Vπ时，换句话说，满足Vd1>Vd并且Vd≥Vd2时(处理P51中的“否”，处理P52中的“是”)，偏置控制器93B可操作用于执行反相位确定处理(处理P55)。反相位确定处理P55可以在基于光强度AC分量监测器92的检测结果执行偏置控制之前执行，可以包括下面阐述的处理P551和P553。

例如，偏置控制器93B可操作用于使振幅控制器98在驱动信号上叠加低频信号f0并且可操作用于确定对在同步检测器97处由平均光强度监测器91检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果是否同相(处理P551和P552)。

当该确定的结果是检测结果同相时(处理P552中的“是”)，偏置控制器93B可操作用于通过使用对在同步检测器97处对平均光AC分量监测器92检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果来执行偏置控制(处理P56)。例如，偏置控制器93B可操作用于控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压使得同步检测结果变为最小值。

同时，当同步检测结果为反相时(处理P552中的“否”)，偏置控制器93B可操作用于向偏置电压添加预定电压值(例如，Vπ)(处理P553)。由此，使初始控制点偏移使得偏置电压Vd不错误地收敛成0×Vπ或2×Vπ。

在将偏置电压的初始控制点偏移之后，偏置控制器93B可操作用于通过使用通过对在同步检测器97处由光强度AC分量监测器92检测到的检测结果执行同步检测而获得的同步检测结果进行偏置控制(处理P56)。例如，偏置控制器93B可操作用于控制向偏置控制电极85和86提供的偏置电压使得同步检测结果变为最小值。

在处理P53中的“否”的情况下，换句话说，驱动振幅Vd不满足以上三个条件中的任一个，偏置控制器93B可操作用于在不执行偏置控制的情况下持续监测这三个条件。在这种情况下，偏置控制器93B可以执行错误处理，诸如将错误信息通知给外部装置。

根据示例3，如上所述，除了与上述实施方式以及示例1和示例2中的任一个的技术有利效果类似的技术有利效果外，可以防止偏置电压的初始控制点错误地收敛成0×Vπ或2×Vπ。换句话说，响应于根据叠加在驱动信号上的低频(f0)信号检测指示f0分量的反相位的同步检测结果，通过向偏置电压添加预定电压来偏移偏置电压的初始控制点，因此，可以防止偏置电压的初始控制点错误地收敛成不期望的电压。

(示例4)

图26是例示根据示例4的光发送器11的示例性构造的框图。与示例1至示例3类似，图26中例示的光发送器11是QPSK光发送器并且对应于将图1中例示的信号处理电路4附加地设置于示例3中例示的构造(图19)的构造。

信号处理电路4可操作用于执行发送数据信号即电信号的数字信号处理。数字信号处理可以包括奈奎斯特滤波。例如，奈奎斯特滤波可以用由下面描述的算式1指示的传递函数H(f)来对发送数据信号滤波。在公式1中，f表示频率，α表示所称的下降速率(roll-off rate)(其取值范围为从0至1)。fn表示对应于滤波带的参数。

[公式1]

$H\left(f\right)=\left\{\begin{array}{c}1:0\&le;f\&le;(1-\mathrm{\&alpha;})f_n\\ \frac{1}{2}\{1-\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{2\mathrm{\&alpha;}}[\frac{f}{f_n}-(1-\mathrm{\&alpha;})\left]\right\}:(1-\mathrm{\&alpha;})f_n\&le;f\&le;(1+\mathrm{\&alpha;})f_n\\ 0:f\&GreaterEqual;(1+\mathrm{\&alpha;})f_n\end{array}\right.$

通过对发送数据信号执行奈奎斯特滤波，可以使频域内的光学信号谱形状变窄，从而提高波分复用(WDM)光学传输中的频率使用效率。

用奈奎斯特滤波，可以使光学信号谱形状变窄，使确定奈奎斯特滤波形状的下降速率增加。在这种情况下，发送信号波形也改变。图27A至27C示出驱动信号的示例性眼图。图27A至图27C示出当下降速率α为α＝0、α＝0.5和α＝1时的眼图。

如从图27A至27C中明显的，随着下降速度α增加，相对于平均驱动振幅的峰值驱动振幅增加。在这种情况下，为了能够通过光转换进行的传输高达峰值部分，将平均驱动信号的振幅设置为小于2×Vπ的振幅。

如从图27A至27C中明显的，根据下降速率α确定平均驱动振幅的值。因此，当其值为Vd时，偏置控制器93B可用于根据例如图25中例示的流程图执行偏置控制。

因此，根据示例4，除了获得与上述实施方式和示例1至示例3中任一个类似的技术有利效果外，可以对经过信号处理电路4的数字信号处理的发送信号波形执行适当偏置控制。

也可以将奈奎斯特滤波应用于上述实施方式以及示例1和示例2。在这种情况下，可以根据与图13、图15和图17(或图18)中示出的流程图之中对应的流程图执行偏置控制。

根据以上技术，能够独立于光调制器的驱动信号的振幅执行偏置控制。

Claims (10)

1.一种光发送器，该光发送器包括：

光调制器，该光调制器用驱动信号调制从光源输出的光以输出调制后的光；

监测器，该监测器检测所述光调制器的输出光强度的平均值和交流AC分量；

控制器，该控制器根据所述驱动信号的振幅选择第一偏置控制和第二偏置控制中的一方，所述第一偏置控制基于所述平均值控制所述驱动信号的偏置电压，并且所述第二偏置控制基于所述AC分量控制所述驱动信号的偏置电压。

2.根据权利要求1所述的光发送器，其中，

所述监测器包括：

光检测器，该光电检测器接收所述光调制器的输出光并且根据该输出光的接收光强度输出电信号；

第一监测器，该第一监测器基于来自所述光电检测器的电信号来检测所述平均值；以及

第二监测器，该第二监测器基于来自所述光电检测器的电信号来检测所述AC分量。

3.根据权利要求1所述的光发送器，其中，

所述控制器

当所述驱动信号的振幅Vd等于或大于比所述光调制器的半波长电压Vπ大的第一电压阈值Vd1时或者当该振幅Vd小于比该半波长电压Vπ小的第二电压阈值Vd2时，选择所述第一偏置控制，并且

当所述振幅Vd满足Vd1>Vd≥Vd2时，选择所述第二偏置控制。

4.根据权利要求3所述的光发送器，其中，

所述第一偏置控制包括：

当所述振幅Vd满足Vd≥Vd1时，控制所述驱动信号的偏置使得所述平均值变为最大值的处理；以及

当所述振幅Vd满足Vd<Vd2时，控制所述驱动信号的偏置使得所述平均值变为最小值的处理。

5.根据权利要求3所述的光发送器，其中，所述第二偏置控制包括控制所述驱动信号的偏置使得所述AC分量变为最小值的处理。

6.根据权利要求1所述的光发送器，其中，

所述控制器包括低频叠加器，该低频叠加器在所述偏置电压上叠加频率低于所述驱动信号的频率的低频信号，

所述监测器包括同步检测器，该同步检测器基于所述低频信号，使用同步检测来检测所述光调制器的输出光中包含的所述低频信号的分量，以及

根据由该同步检测得到的所述低频信号的分量来检测所述平均值和所述AC分量。

7.根据权利要求1所述的光发送器，其中，

所述控制器包括振幅控制器，该振幅控制器在所述驱动信号的振幅上叠加频率低于所述驱动信号的频率的低频信号，

所述监测器包括同步检测器，该同步检测器基于所述低频信号，使用同步检测来检测在所述光调制器的输出光中叠加的所述低频信号的分量，

当所述同步检测器的同步检测结果表示所述低频信号和所述光调制器的输出光的强度变化之间的反相位关系时，在所述第二偏置控制中所述控制器向所述偏置电压添加预定电压值。

8.根据权利要求1所述的光发送器，其中，通过对发送数据信号执行数字信号处理而生成所述驱动信号，并且所述驱动信号的振幅是根据正进行该数字信号处理的发送数据信号的信号波形而变化的可变振幅。

9.根据权利要求1所述的光发送器，其中，

所述光调制器包括：

第一调制器，该第一调制器用响应于发送数据信号的同相分量而产生的驱动信号对通过对来自所述光源的光进行分支而得到的分支光中的一方进行调制；以及

第二调制器，该第二调制器用响应于所述发送数据信号的正交分量而产生的驱动信号对所述分支光中的另一方进行调制，并且

所述控制器针对所述第一调制器和所述第二调制器中的每个执行对所述第一偏置控制和所述第二偏置控制的选择。

10.一种光调制器的控制装置，该光调制器用驱动信号调制来自光源的输出光以输出调制后的光，所述控制装置包括：

监测器，该监测器检测所述光调制器的输出光强度的平均值和交流AC分量；

控制器，该控制器根据所述驱动信号的振幅选择第一偏置控制和第二偏置控制中的一方，该第一偏置控制基于该平均值控制该驱动信号的偏置电压，并且该第二偏置控制基于该AC分量控制所述驱动信号的所述偏置电压。