DE60209627T2 - Optisches Modulationssystem, bei dem eine hochstabile Vorspannung auf einen optischen Modulator angewendet wird - Google Patents

Optisches Modulationssystem, bei dem eine hochstabile Vorspannung auf einen optischen Modulator angewendet wird Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Modulationssystem mit einem optischen Modulator und insbesondere ein optisches Modulationssystem, das in der Lage ist, eine an einen optischen Modulator angelegte hochstabile Vorspannung aufrechtzuerhalten, um eine Lichtintensitätsmodulation auszuführen.
  • Zum Verwirklichen einer optischen Kommunikation unter Verwendung einer optischen Faser wurde im Allgemeinen eine Modulation der Lichtintensität auf der Grundlage von Datensignalen vorgenommen. Diese Lichtintensitätsmodulation dient dazu, die Lichtintensität, beispielsweise durch Ein- und Ausschalten des Lichts, im Laufe der Zeit zu ändern. Zum Erhalten einer höheren Übertragungsrate mit einer Bitrate von mindestens 10 GHz wurde ein externer Modulator verwendet. Typische Beispiele des externen Modulators sind ein optischer Mach-Zehnder-Modulator oder ein optischer Modulator mit elektrischer Feldabsorption (EA-Modulator), der ein leichtes Chirpen der Lichtintensitätsmodulation aufweist. Das Chirpen ist eine Änderung der Lichtfrequenz infolge einer anderen Änderung der Lichtintensität. Das leichte Chirpen ist bevorzugt, um die optische Kommunikation zu verwirklichen. Für eine optische Langstreckenkommunikation ist der optische Mach-Zehnder-Modulator nützlich. Dennoch ist es nachteilig, dass der optische Mach-Zehnder-Modulator eine unerwünschte Änderung der Vorspannung von einem vorgesehenen oder eingestellten Spannungspegel infolge von Faktoren, wie Temperaturänderungen, einem langfristigen Anlegen eines Felds und zeitlicher Einflüsse, ermöglicht. Die unerwünschte Änderung der Vorspannung bewirkt eine Änderung der Übertragungseigenschaften im Laufe der Zeit.
  • In JP-A-2000-162563 ist ein Verfahren zum Erhalten einer gewünschten Stabilität einer Vorspannung offenbart, wobei ein Niederfrequenzsignal einem elektrischen Ansteuersignal überlagert wird, um einen Änderungsbetrag und eine Änderungsrichtung eines Arbeitspunkts zu erhalten und dadurch eine Rückkopplungssteuerung der Vorspannung auf der Grundlage des erfassten Betrags und der erfassten Richtung vorzunehmen.
  • 1 ist ein Diagramm, in dem eine Struktur eines herkömmlichen optischen Modulationssystems mit einem optischen Mach-Zehnder-Modulator dargestellt ist. Nach dem Empfang einer Eingabe eines elektrischen Signals 7 in einen Treiberverstärker 55 gibt der Treiberverstärker 55 ein erstes elektrisches Treibersignal 7A und ein zweites elektrisches Treibersignal 7B aus, welche zueinander komplementär sind. Das erste elektrische Treibersignal 7A wird einer ersten Signalelektrode 51A eines optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 zugeführt. Das zweite elektrische Treibersignal 7B wird einer zweiten Signalelektrode 51B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 zugeführt. Ein Niederfrequenzoszillator 4 führt einer Niederfrequenz-Überlagerungsschaltung 54 ein Niederfrequenzsignal zu. Eine Vorspannungs-Zuführschaltung 53 führt auch der Niederfrequenz-Überlagerungsschaltung 54 eine Vorspannung zu. Die Niederfrequenz-Überlagerungsschaltung 54 überlagert das Niederfrequenzsignal der Vorspannung und führt der ersten Signalelektrode 51A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 eine überlagerte Vorspannung zu. Die überlagerte Vorspannung ist eine dem Niederfrequenzsignal überlagerte Vorspannung.
  • Eine Lichtquelle 1 emittiert Dauerstrichlicht (CW-Licht), das in den optischen Mach-Zehnder-Modulator 51 eingegeben wird. Die Lichtquelle 1 kann typischerweise eine Photodiode aufweisen, die Dauerstrichlicht emittiert. Der optische Mach-Zehnder-Modulator 51 führt eine Lichtintensitätsmodulation des eingegebenen Dauerstrichlichts auf der Grundlage des an die erste Signalelektrode 51A und die zweite Signalelektrode 51B angelegten ersten elektrischen Signals 7A und zweiten elektrischen Signals 7B mit der überlagerten Vorspannung aus.
  • Der optische Mach-Zehnder-Modulator 51 führt ein intensitätsmoduliertes Lichtsignal einer optischen Verzweigungsschaltung 2 zu. Die optische Verzweigungsschaltung 2 zerlegt das intensitätsmodulierte Lichtsignal in ein erstes intensitätsmoduliertes Lichtsignal 2A als ein Übertragungssignal und ein zweites intensitätsmoduliertes Lichtsignal 2B als ein Rückkopplungssignal.
  • Das zweite intensitätsmodulierte Lichtsignal 2B als ein Rückkopplungssignal wird einem photoelektrischen Wandler 3 zugeführt und von diesem in ein elektrisches Rückkopplungssignal umgesetzt. Der photoelektrische Wandler 3 kann typischerweise eine Photodiode aufweisen. Das elektrische Rückkopplungssignal wird einem Verstärker 5 zugeführt. Der Verstärker 5 führt einem Phasenvergleicher 6 ein verstärktes elektrisches Rückkopplungssignal zu. Der Niederfrequenzoszillator 4 führt auch dem Phasenvergleicher 6 das Niederfrequenzsignal zu. Der Phasenvergleicher 6 führt durch Vergleichen des Niederfrequenzsignals mit dem elektrischen Rückkopplungssignal eine Synchronerfassung aus. Der Phasenvergleicher 6 führt einem Tiefpassfilter 52 ein synchron erfasstes Signal zu. Das Tiefpassfilter 52 extrahiert ein Gleichspannungs-Fehlersignal und führt das Gleichspannungs-Fehlersignal der Vorspannungs-Zuführschaltung 53 zu. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 53 erzeugt eine Vorspannung auf der Grundlage des Gleichspannungs-Fehlersignals und führt die Vorspannung der Niederfrequenz-Überlagerungsschaltung 54 zu. Die Niederfrequenz-Überlagerungsschaltung 54 überlagert das Niederfrequenzsignal der Vorspannung und führt eine Vorspannung, der das Niederfrequenzsignal überlagert ist, der ersten Signalelektrode 51A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 zu.
  • 2 ist eine Ansicht, in der eine Beziehung zwischen einer Extinktionskennlinie des herkömmlichen optischen Modulationssystems, und elektrischen Treibersignalen, die durch ein der Vorspannung überlagertes Niederfrequenzsignal amplitudenmoduliert sind, dargestellt ist. Die Extinktions kennlinie ist durch eine Änderung der Lichtintensität in Abhängigkeit von der mit dem Niederfrequenzsignal amplitudenmodulierten angelegten Spannung dargestellt. Insbesondere bedeutet die Extinktionskennlinie die Abhängigkeit der Ausgangslichtintensität vom angelegten Spannungspegel. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Vorspannung, der das Niederfrequenzsignal überlagert ist, der ersten Signalelektrode 51A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 zugeführt. Das Niederfrequenzsignal moduliert die Amplituden des ersten und des zweiten elektrischen Treibersignals 7A und 7B, die zueinander komplementär sind und die an die erste und die zweite Signalelektrode 51A und 51B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 angelegt sind, um den optischen Mach-Zehnder-Modulator 51 anzusteuern. Das erste und das zweite elektrische Treibersignal 7A und 7B, die zueinander komplementär sind, werden durch das der Vorspannung überlagerte Niederfrequenzsignal amplitudenmoduliert, während das erste und das zweite elektrische Treibersignal 7A und 7B, die zueinander komplementär sind, eine volle Amplitude "2Vπ" aufweisen, die als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Minima der Lichtintensität oder zwischen zwei benachbarten Maxima der Lichtintensität definiert ist. Das Niederfrequenzsignal hat eine konstante Frequenz "f0" und eine Wellenlänge "1/f0".
  • 2 zeigt drei typische unterschiedliche Zustände der Extinktionskennlinie, welche durch eine durchgezogene Linie mit einer Markierung (a), eine gepunktete Linie mit einer Markierung (b) und eine unterbrochene Linie mit einer Markierung (c) dargestellt sind. In einem ersten Extinktionskennlinienzustand, der durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) dargestellt ist, nimmt die Lichtintensität einen Minimalwert oder ein Minimum an der Gleich-Vorspannung an, die von einer Überlagerung des Niederfrequenzsignals frei ist. Dies bedeutet, dass der durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) dargestellte erste Extinktionskennlinienzustand für eine duobinäre Modulation optimal ist. Die Steuerung des Arbeitspunkts wird so vorgenommen, dass das Minimum der Lichtintensität stets der Gleich-Vorspannung entspricht, der kein Niederfrequenzsignal überlagert ist. Die vorstehend beschriebene volle Amplitude "2Vπ" oder volle Breite "2Vπ" des ersten und des zweiten elektrischen Treibersignals 7A und 7B, die zueinander komplementär sind, ist entscheidend.
  • 3A ist ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform dargestellt ist, welche durch eine Änderung der Lichtintensität im Laufe der Zeit in dem ersten Extinktionskennlinienzustand repräsentiert ist, der durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) in 2 dargestellt ist. 3B ist ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform dargestellt ist, die durch eine Änderung der Lichtintensität im Laufe der Zeit im zweiten Extinktionskennlinienzustand repräsentiert ist, der durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 2 dargestellt ist. 3C ist ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform dargestellt ist, welche durch eine Änderung der Lichtintensität im Laufe der Zeit im dritten Extinktionskennlinienzustand repräsentiert ist, der durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 2 dargestellt ist.
  • Im ersten Extinktionskennlinienzustand, der durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) in 2 dargestellt ist, hat, wie in 3A dargestellt ist, die Ausgangslicht-Wellenform eine Wellenlänge "1/(20)" und eine Frequenz "2f0", wobei "f0" die Frequenz des dem ersten und dem zweiten elektrischen Treibersignal, die zueinander komplementär sind, überlagerten Niederfrequenzsignals ist. Der Grund, aus dem die Ausgangslicht-Wellenform durch "2f0" oder das Doppelte der Frequenz "f0" des Niederfrequenzsignals charakterisiert ist, besteht darin, dass eine Reflexion des Niederfrequenzsignals an den Maxima der Lichtintensität auftritt, wie in 2 dargestellt ist. Aus diesem Grund ist das durch die Synchronerfassung durch den Phasenvergleicher 6 erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal "0".
  • Der erste Extinktionskennlinienzustand kann entweder zu dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 2 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand oder zu dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 2 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand verschoben werden.
  • In dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 2 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand hat, wie in 3B dargestellt ist, die Ausgangslicht-Wellenform die Wellenlänge "1/(f0)" und die Frequenz "f0", wobei "f0" die Frequenz des dem ersten und dem zweiten elektrischen Treibersignal, die zueinander komplementär sind, überlagerten Niederfrequenzsignals ist. Der Grund, aus dem die Ausgangslicht-Wellenform durch die Frequenz "f0" des Niederfrequenzsignals gekennzeichnet ist, besteht darin, dass an den Maxima der Lichtintensität, wie in 2 dargestellt ist, keine Reflexion auftritt. Aus diesem Grund nimmt das durch die Synchronerfassung durch den Phasenvergleicher 6 erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal einen von Null verschiedenen Wert an, der vom Änderungsbetrag des Arbeitspunkts abhängt.
  • In dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 2 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand hat, wie in 3C dargestellt ist, die Ausgangslicht-Wellenform die Wellenlänge "1/(f0)" und die Frequenz "f0", wobei "f0" die Frequenz des dem ersten und dem zweiten elektrischen Treibersignal, die zueinander komplementär sind, überlagerten Niederfrequenzsignals ist. Die in 3C dargestellte Ausgangslicht-Wellenform hat eine zu derjenigen der in 3B dargestellten Ausgangslicht-Wellenform invertierte Phase. Die in 3C dargestellte Ausgangslicht-Wellenform ist nämlich um "π" gegenüber der in 3B dargestellten Ausgangslicht-Wellenform verschoben. Der Grund, aus dem die Ausgangslicht-Wellenform durch die Frequenz "f0" des Niederfrequenzsignals gekennzeichnet ist, besteht darin, dass keine Reflexion an den Maxima der Lichtintensität auf tritt, wie in 2 dargestellt ist. Aus diesem Grund nimmt das durch die Synchronerfassung durch den Phasenvergleicher 6 erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal einen von Null verschiedenen Wert an, der vom Änderungsbetrag des Arbeitspunkts abhängt. Das im dritten Extinktionskennlinienzustand, der durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 2 dargestellt ist, erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal hat, ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem im zweiten Extinktionskennlinienzustand, der durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 2 dargestellt ist, erhaltenen Gleichspannungs-Fehlersignal.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, hat die in 3C dargestellte Ausgangslicht-Wellenform eine zu derjenigen der in 3B dargestellten Ausgangslicht-Wellenform invertierte Phase. Die in 3C dargestellte Ausgangslicht-Wellenform ist nämlich um "π" gegenüber der in 3B dargestellten Ausgangslicht-Wellenform phasenverschoben. Das im dritten Extinktionskennlinienzustand, der durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 2 dargestellt ist, erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal hat ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem im zweiten Extinktionskennlinienzustand, der durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 2 dargestellt ist, erhaltenen Gleichspannungs-Fehlersignal. Dies bedeutet, dass das Vorzeichen des durch die Synchronerfassung durch den Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals die Änderungsrichtung des Arbeitspunkts oder die Verschiebungsrichtung des ersten Extinktionskennlinienzustands entweder zum zweiten oder zum dritten Extinktionskennlinienzustand angibt. Durch die Erfassung des Vorzeichens des Gleichspannungs-Fehlersignals wird nämlich die Richtung der Änderung des Arbeitspunkts erfasst. Weiterhin gibt der Absolutwert des durch die Synchronerfassung vom Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals die Größe oder den Betrag der Änderung des Arbeitspunkts oder die Größe oder den Betrag der Verschiebung des ersten Extinktionskennlinienzustands entweder zum zweiten oder zum dritten Extinktionskennlinienzustand an. Durch die Erfassung des Absolutwerts des Gleichspannungs-Fehlersignals wird nämlich die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst.
  • Demgemäß können sowohl die Richtung als auch die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst werden, so dass der Vorspannungspegel auf der Grundlage des Vorzeichens und des Absolutwerts des durch die Synchronerfassung vom Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals gesteuert werden kann, wodurch der Arbeitspunkt stabilisiert werden kann. Insbesondere kann der Minimalwertpunkt der Extinktionskennlinie als der stabile Arbeitspunkt herangezogen werden.
  • Ähnlich kann auch der Maximalwertpunkt der Extinktionskennlinie als der stabile Arbeitspunkt herangezogen werden. In diesem Fall, in dem der Maximalwertpunkt als der stabile Arbeitspunkt herangezogen wird, ist das Vorzeichen, beispielsweise plus und minus, des durch die Synchronerfassung erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals entgegengesetzt zum Vorzeichen des Gleichspannungs-Fehlersignals im vorstehend erwähnten Fall, in dem der Minimalwertpunkt als der stabile Arbeitspunkt herangezogen wird.
  • Das vorstehend beschriebene herkömmliche optische Modulationssystem weist den Nachteil auf, dass es schwierig ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken. Diese Schwierigkeit wird durch die folgenden beiden Probleme hervorgerufen.
  • Das erste Problem besteht darin, dass die vorstehend beschriebene volle Amplitude "2Vπ" oder volle Breite "2Vπ" des ersten und des zweiten elektrischen Treibersignals 7A und 7B, die zueinander komplementär sind, zum Ansteuern des optischen Mach-Zehnder-Modulators 51 entscheidend ist. Die vorstehend beschriebene volle Amplitude "2Vπ" oder volle Breite "2Vπ" macht die Toleranz klein, weil die Reflexion des Niederfrequenzsignals am Minimalwertpunkt oder am Maximalwertpunkt der Extinktionskennlinie zum Erfassen des stabilen Arbeitspunkts verwendet wird.
  • Das zweite Problem besteht darin, dass der Synchronisationsbereich des Arbeitspunkts oder ein Verfolgungsbereich des Arbeitspunkts durch eine begrenzte Vorspannung, die von der Vorspannungs-Zuführschaltung zugeführt werden kann, begrenzt ist.
  • Unter den erwähnten Umständen ist die Entwicklung eines neuen optischen Modulationssystems erwünscht, das die vorstehend erwähnten Probleme nicht aufweist.
  • Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein neues optisches Modulationssystem bereitzustellen, das die vorstehend erwähnten Probleme nicht aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues optisches Modulationssystem mit einem optischen Modulator bereitzustellen, wobei das optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues optisches Modulationssystem mit einem optischen Modulator bereitzustellen, wobei das optische Modulationssystem in der Lage ist, einen hochstabilen optimalen Arbeitspunkt aufrechtzuerhalten.
  • Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
  • Die vorstehend erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung verständlich werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden detailliert anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Diagramm, in dem eine Struktur eines herkömmlichen optischen Modulationssystems mit einem optischen Mach-Zehnder-Modulator dargestellt ist,
  • 2 eine Ansicht, in der eine Beziehung zwischen einer Extinktionskennlinie des herkömmlichen optischen Modula tionssystems und durch ein Niederfrequenzsignal, das der Vorspannung überlagert ist, amplitudenmodulierten elektrischen Treibersignalen dargestellt ist,
  • 3A ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform gezeigt ist, die durch eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in dem durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) in 2 dargestellten ersten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist,
  • 3B ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform gezeigt ist, die durch eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 2 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist,
  • 3C ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform gezeigt ist, die durch eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 2 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist,
  • 4 ein Diagramm, in dem eine Struktur eines optischen Modulationssystems mit einem optischen Mach-Zehnder-Modulator in einem zum Erklären der vorliegenden Erfindung nützlichen Beispiel dargestellt ist,
  • 5 eine Ansicht, in der eine Beziehung zwischen einer Extinktionskennlinie des neuen optischen Modulationssystems aus 4 und einer amplitudenmodulierten Eingangstreibersignal-Wellenform dargestellt ist,
  • 6A ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform gezeigt ist, die durch eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in dem durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) in 5 dargestellten ersten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist,
  • 6B ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform gezeigt ist, die durch eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 5 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist,
  • 6C ein Diagramm, in dem eine Ausgangslicht-Wellenform gezeigt ist, die durch eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 5 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist, und
  • 7 ein Diagramm, in dem eine Struktur eines neuen optischen Modulationssystems mit einem optischen Mach-Zehnder-Modulator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
  • Die in 7 dargestellte vorliegende Erfindung kann die gleichen Eigenschaften aufweisen wie in Zusammenhang mit dem Beispiel aus den 4 bis 6 beschrieben wurde.
  • Die folgenden Ausführungsformen sind typische Beispiele zum Verwirklichen der vorstehenden Aspekte der vorliegenden Erfindung. Wenngleich die Gegenstände der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden sind, werden die folgenden zusätzlichen Beschreibungen bei einer oder mehreren typischen bevorzugten Ausführungsformen oder Beispielen anhand der Zeichnung vorgenommen, um das Verständnis der typischen Modi zum Verwirklichen der vorstehenden Aspekte der vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
  • Beispiel:
  • Ein Beispiel wird detailliert mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. 4 ist ein Diagramm, in dem eine Struktur eines neuen optischen Modulationssystems mit einem optischen Mach-Zehnder-Modulator dargestellt ist. Dieses optische Modulationssystem kann eine Lichtquelle 1, einen optischen Mach-Zehnder-Modulator 11, eine optische Verzweigungsschaltung 2, eine Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101, eine Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 und eine Vorspannungs-Zuführeinheit 103 aufweisen.
  • Die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 ist funktionell mit der optischen Verzweigungsschaltung 2 und der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 verbunden, um ein optisches Ausgangssignal von der optischen Verzweigungsschaltung 2 und ein elektrisches Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 zu erhalten, um einen Arbeitspunkt zu erfassen.
  • Die Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 ist funktionell mit der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 und der Vorspannungs-Zuführeinheit 103 verbunden, um das elektrische Niederfrequenzsignal der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 zuzuführen und das elektrische Niederfrequenzsignal einem von der Vorspannungs-Zuführeinheit 103 zugeführten Vorspannungssignal zu überlagern.
  • Die Vorspannungs-Zuführeinheit 103 ist funktionell mit der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 und der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 verbunden, um das elektrische Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 zu empfangen und auch ein Arbeitspunkt-Erfassungssignal von der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 zu empfangen, so dass die Vorspannungs-Zuführeinheit 103 ein Ausgangssignal erzeugt und das Ausgangssignal dem optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 zuführt.
  • Die Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 kann weiter eine Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 und einen ersten Halbteil einer Vorspannungs-Zuführschaltung 13 aufweisen. Die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 kann weiter einen photoelektrischen Wandler 3, einen Verstärker 5, einen Phasenvergleicher 6 und eine Integrationsschaltung 12 aufweisen. Die Vorspannungs-Zuführeinheit 103 kann die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 aufweisen.
  • Der photoelektrische Wandler 3 ist funktionell mit der optischen Verzweigungsschaltung 2 verbunden, um das optische Ausgangssignal als ein optisches Rückkopplungssignal von der optischen Verzweigungsschaltung 2 zu empfangen und das optische Ausgangssignal in ein elektrisches Rückkopplungssignal umzuwandeln. Der Verstärker 5 ist funktionell mit dem photoelektrischen Wandler 3 verbunden, um das gewandelte elektrische Rückkopplungssignal zu empfangen und dieses zu verstär ken, um ein verstärktes elektrisches Rückkopplungssignal zu erzeugen.
  • Der Phasenvergleicher 6 ist funktionell mit dem Verstärker 5 verbunden, um das verstärkte elektrische Rückkopplungssignal vom Verstärker 5 zu empfangen. Der Phasenvergleicher 6 ist auch funktionell mit der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 verbunden, um das Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 zu empfangen. Das Niederfrequenzsignal hat eine niedrigere Frequenz "f0", die viel niedriger ist als die Frequenz des Eingangstreibersignals 70. Der Phasenvergleicher 6 führt eine Synchronerfassung durch Vergleichen des Niederfrequenzsignals mit dem elektrischen Rückkopplungssignal aus. Der Phasenvergleicher 6 führt der Integrationsschaltung 12 ein synchron erfasstes Signal zu. Die Integrationsschaltung 12 ist funktionell mit dem Phasenvergleicher 6 verbunden, um das synchron erfasste Signal vom Phasenvergleicher 6 zu empfangen. Die Integrationsschaltung 12 führt eine Tiefpass-Filterfunktion, welche ein Gleichspannungs-Fehlersignal extrahiert, und auch eine Verstärkungsfunktion aus, welche das extrahierte Gleichspannungs-Fehlersignal verstärkt. Die Integrationsschaltung 12 erzeugt ein verstärktes Gleichspannungs-Fehlersignal. Das Niederfrequenzsignal hat eine niedrigere Frequenz "f0", die viel niedriger ist als die Frequenz des Eingangstreibersignals 70.
  • Die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 ist funktionell mit der Integrationsschaltung 12 verbunden, um das verstärkte Gleichspannungs-Fehlersignal von der Integrationsschaltung 12 zu empfangen. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 ist funktionell mit der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 verbunden, um das Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 zu empfangen. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 führt getrennte Additionsoperationen oder getrennte Subtraktionsoperationen des Niederfrequenzsignals und des verstärkten Gleichspannungs-Fehlersignals zu bzw. von einem stationären Gleichspannungssignal aus. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 ist funktionell mit dem optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 verbunden, um einer Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 ein Ausgangssignal zuzuführen. Weiterhin wird auch ein Eingangstreibersignal 70 an die Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt, so dass das Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 dem Eingangstreibersignal 70 überlagert wird.
  • Der Phasenvergleicher 6 kann eine Mischerschaltung, eine digitale Multiplizierschaltung oder eine analoge Multiplizierschaltung aufweisen. Der photoelektrische Wandler 3 kann eine Photodiode oder eine Lawinenphotodiode aufweisen.
  • Die Lichtquelle 1 emittiert ein Dauerstrichlicht, das in den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 eingegeben wird, so dass der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 eine Lichtintensitätsmodulation des Dauerstrichlichts auf der Grundlage des Eingangstreibersignals 70, dem das Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 überlagert ist, das an die Signalelektrode 11A angelegt ist, ausführt.
  • Der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 weist ein Substrat als ein Medium aus LiNbO3 und einen in dem Substrat ausgebildeten Wellenleiter auf, wobei der Wellenleiter einen Wellenleiter mit einer einzigen Eingangsseite, symmetrisch verzweigte Wellenleiter mit zwei Zentren und einen Wellenleiter mit einer einzigen Ausgangsseite, der durch die symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren mit dem Wellenleiter mit einer einzigen Eingangsseite verbunden ist, einschließt. Einer der symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren ist mit der Signalelektrode 11A versehen, welche das Eingangstreibersignal 70 und das Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 zum Ansteuern des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 empfängt.
  • Jedes elektrische Signal kann als das Eingangstreibersignal 70 zum Ansteuern des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 verfügbar sein. Bevorzugte Beispiele des Eingangstreibersignals 70 können ein elektrisches Binärzahlen-Datensignal mit jeder optionalen Bitrate, ein elektrisches Ternärzahlen- Datensignal mit jeder optionalen Bitrate und ein elektrisches Taktsignal mit jeder optionalen Frequenz einschließen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise sind ein NRZ-Signal und ein RZ-Signal als das elektrische Binärzahlen-Datensignal verfügbar. Ein Duo-binäres Signal und ein Dicode-Signal sind als das elektrische Ternärzahlen-Datensignal verfügbar. Ein Taktsignal mit einer Frequenz, die gleich der halben Bitrate ist, oder ein elektrisches Taktsignal zum Erzeugen eines trägerunterdrückten RZ-Signals.
  • In diesem Beispiel hat das Eingangstreibersignal 70 eine volle Breite oder eine volle Amplitude, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Bei der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 wird das Ausgangssignal, das das Niederfrequenzsignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 aufweist, dem Eingangstreibersignal 70 überlagert, um an der Signalelektrode 11A eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit einem Paar von Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase zu erzeugen, die eine volle Breite oder eine volle Amplitude definieren, welche kleiner als 2Vπ ist oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. 5 ist eine Ansicht, in der eine Beziehung zwischen einer Extinktionskennlinie des neuen optischen Modulationssystems aus 4 und einer amplitudenmodulierten Eingangstreibersignal-Wellenform dargestellt ist. Die gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase haben die gleiche Phase und die gleiche Amplitude sowie die gleiche Frequenz und Wellenlänge.
  • Der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 führt eine optische Intensitätsmodulation des von der Lichtquelle 1 eingegebenen Dauerstrichlichts auf der Grundlage der in 5 dargestellten amplitudenmodulierten Eingangstreibersignal-Wellenform aus. Der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 erzeugt ein intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal 8, das zur optischen Verzweigungsschaltung 2 geführt wird. Die optische Verzweigungsschaltung 2 teilt das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 in ein erstes intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal 2A als ein optisches Übertragungssignal und ein zweites intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal 2B als ein optisches Rückkopplungssignal.
  • Das zweite intensitätsmodulierte Lichtsignal 28 als das optische Rückkopplungssignal wird dem photoelektrischen Wandler 3 zugeführt und durch den photoelektrischen Wandler 3 in ein elektrisches Rückkopplungssignal umgewandelt. Das elektrische Rückkopplungssignal wird dann dem Verstärker 5 zugeführt und von diesem verstärkt. Das verstärkte elektrische Rückkopplungssignal wird dann dem Phasenvergleicher 6 zugeführt. Das Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 wird auch dem Phasenvergleicher 6 zugeführt. Der Phasenvergleicher 6 führt durch Vergleichen des Niederfrequenzsignals mit dem verstärkten elektrischen Rückkopplungssignal eine Synchronerfassung aus, so dass der Phasenvergleicher 6 ein synchron erfasstes Signal erzeugt. Das synchron erfasste Signal wird der Integrationsschaltung 12 zugeführt, so dass die Integrationsschaltung 12 eine Tiefpass-Filterfunktion ausführt, welche ein Gleichspannungs-Fehlersignal aus dem synchron erfassten Signal extrahiert, und auch eine Verstärkungsfunktion ausführt, welche das extrahierte Gleichspannungs-Fehlersignal verstärkt. Die Integrationsschaltung 12 erzeugt ein verstärktes Gleichspannungs-Fehlersignal.
  • Das verstärkte Gleichspannungs-Fehlersignal wird der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 zugeführt. Das Niederfrequenz- signal wird auch von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 zugeführt. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 führt getrennte Additionsoperationen oder getrennte Subtraktionsoperationen des Niederfrequenzsignals und des verstärkten Gleichspannungs-Fehlersignals zu bzw. von einem stationären Gleichspannungssignal aus, so dass die Vorspannungs-Zuführschaltung 13 ein modifiziertes Vorspannungssignal, das das Niederfrequenzsignal einer Frequenz "f0" enthält, und das Gleichspannungs-Fehlersignal erzeugt. Das modifizierte Vorspannungssignal wird dann der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 zugeführt. Weiterhin wird das Eingangstreibersignal 70 auch an die Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt, so dass das modifizierte Vorspannungssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 dem Eingangstreibersignal 70 überlagert wird, wodurch das Eingangstreibersignal 70 durch das Niederfrequenzsignal der Frequenz "f0", die viel niedriger ist als die Frequenz des Eingangstreibersignals 70, amplitudenmoduliert wird, um dadurch an der Signalelektrode 11A die vorstehend beschriebene amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit den gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase zu erzeugen, welche durch Wellenlängen dargestellt sind, die die Frequenz "f0" und eine Wellenlänge "1/f0" definieren sowie eine volle Breite oder eine volle Amplitude definieren, die kleiner als 2Vπ ist oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen benachbarten zwei Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist.
  • Die Extinktionskennlinie des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 kann so gesteuert werden, dass entweder der Minimalwert oder der Maximalwert der Lichtintensität der Gleich-Vorspannung entspricht, In diesem Beispiel wird die Extinktionskennlinie so gesteuert, dass der Minimalwert der Lichtintensität der Gleich-Vorspannung entspricht, wie in
  • 5 dargestellt ist.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, empfängt die Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 die amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit den gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase, die die volle Breite oder die volle Amplitude definieren, welche kleiner als 2Vπ ist oder kleiner als die Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist.
  • Wie in 5 dargestellt ist, entsprechen die gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase zwei geneigten Bereichen der Extinktionskennlinienkurve zwischen dem Minimalwertpunkt und den Maximalwertpunkten. Die beiden geneigten Bereiche der Extinktionskennlinienkurve haben entgegengesetzte Gradienten zueinander. Die Einhüllende 21 entspricht dem Bereich mit positivem Gradienten der Extinktionskennlinienkurve, während die Einhüllende 22 dem Bereich mit negativem Gradienten der Extinktionskennlinienkurve entspricht. Insbesondere sind die gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase entsprechend den geneigten Bereichen positioniert, welche innerhalb der beiden Maximalwertpunkte der Extinktionskennlinienkurve liegen. Zum Vergleich sei bemerkt, dass, wie in 2 dargestellt ist, die Einhüllenden der Eingangssignal-Wellenform des herkömmlichen Systems zwei benachbarten Maximalwertpunkten der Extinktionskennlinienkurve des herkömmlichen Systems entsprechen. Diese Positionsdifferenz der gepaarten Einhüllenden gleicher Phase zwischen dem neuen System und dem herkömmlichen System bedeutet, dass das neue System eine Intensitätsmodulationsoperation aufweist, die von der Intensitätsmodulationsoperation des herkömmlichen Systems recht verschieden ist.
  • 5 zeigt drei typische unterschiedliche Zustände der Extinktionskennlinie, welche durch eine durchgezogene Linie mit einer Markierung (a), eine gepunktete Linie mit einer Markierung (b) und eine unterbrochene Linie mit einer Markierung (c) dargestellt sind. In einem ersten Extinktionskennlinienzustand, der durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) dargestellt ist, nimmt die Lichtintensität einen Minimalwert oder einen Minimalpunkt an der Gleich-Vorspannung an, die von einer Überlagerung des Niederfrequenzsignals frei ist. 6A ist ein Diagramm, das eine Ausgangslicht-Wellenform zeigt, welche durch eine Variation der Lichtintensität im Laufe der Zeit in dem durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) in 5 dargestellten ersten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist. 6B ist ein Diagramm, das eine Ausgangslicht-Wellenform zeigt, welche durch eine Variation der Lichtintensität im Laufe der Zeit in dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 5 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist. 6C ist ein Diagramm, das eine Ausgangslicht-Wellenform zeigt, welche durch eine Variation der Lichtintensität im Laufe der Zeit in dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 5 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand dargestellt ist.
  • In dem durch die durchgezogene Linie mit der Markierung (a) in 5 dargestellten ersten Extinktionskennlinienzustand hat, wie in 6A dargestellt ist, das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 eine Wellenlänge "1/(f0)" und eine Frequenz "f0", wobei "f0" die Frequenz des von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 ausgegebenen und dem Eingangstreibersignal 70 überlagerten Niederfrequenzsignals ist. Die Frequenz "f0" des von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 ausgegebenen Niederfrequenzsignals erscheint nämlich auf dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11. Es sei bemerkt, dass die Frequenz "2f0" jedoch nicht auf dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 auftritt. Das intensitäts modulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 hat ein Paar von Einhüllenden 31 und 32 um "π" voneinander verschiedener Phase, welche durch Wellenlinien dargestellt sind. Die gepaarten Einhüllenden 31 und 32 verschiedener Phase haben die gleiche Amplitude und die gleiche Frequenz und Wellenlänge, weshalb die jeweiligen Frequenzkomponenten "f0" der gepaarten Einhüllenden 31 und 32 verschiedener Phase einander vollständig aufheben, weshalb das durch die Synchronerfassung durch den Phasenvergleicher 6 erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal "0" ist.
  • Der erste Extinktionskennlinienzustand kann entweder zu dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 5 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand oder dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 5 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand verschoben werden.
  • In dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 5 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand hat, wie in 6B dargestellt ist, das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 eine Wellenlänge "1/(f0)" und eine Frequenz "f0", wobei "f0" die Frequenz des von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 ausgegebenen und dem Eingangstreibersignal 70 überlagerten Niederfrequenzsignals ist. Die Frequenz "f0" des von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 ausgegebenen Niederfrequenzsignals erscheint nämlich auf dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11. Es sei bemerkt, dass die Frequenz "2f0" jedoch nicht auf dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 auftritt. Das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 hat ein Paar von Einhüllenden 31 und 32 um "π" voneinander verschiedener Phase, welche durch Wellenlinien dargestellt sind, vorausgesetzt, dass die Einhüllende 31 nach oben verschoben ist, während die Einhüllende 32 nach unten verschoben ist, wie in 6B dargestellt ist. Die Einhüllende 31 liegt oberhalb der Einhüllenden 32. Die in 6B dargestellte Einhüllende 31 entspricht der in 5 dargestellten Einhüllenden 21. Die in 6B dargestellte Einhüllende 32 entspricht der in 5 dargestellten Einhüllenden 22. In dem durch die gepunktete Linie mit der Markierung (b) in 5 dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand nimmt die optische Intensität bei einem entsprechenden Spannungspegel der Einhüllenden 21 einen größeren Wert an als bei einem anderen entsprechenden Spannungspegel der Einhüllenden 22, weshalb die Einhüllende 31 über der Einhüllenden 32 liegt.
  • Sofern das Eingangstreibersignal 70 nicht eine volle Breite oder Amplitude von "Vπ" und eine Anstiegszeit und Abfallszeit von Null aufweist, kann die Niederfrequenzkomponente "f0", weil das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 die Einhüllenden 31 und 32 mit einer um "π" voneinander verschiedenen Phase und auch einer voneinander verschiedenen Amplitude aufweist, synchron erfasst werden und kann ein Gleichspannungs-Fehlersignal erhalten werden, das die Größe oder den Betrag der Änderung des Arbeitspunkts oder die Größe oder den Betrag der Verschiebung des ersten Extinktionskennlinienzustands entweder zum zweiten oder zum dritten Extinktionskennlinienzustand angibt. Durch die Erfassung des Absolutwerts des Gleichspannungs-Fehlersignals wird nämlich die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst.
  • In dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 5 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand hat, wie in 6C dargestellt ist, das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 auch eine Wellenlänge "1/(f0)" und eine Frequenz "f0", wobei "f0" die Frequenz des von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 ausgegebenen und dem Eingangstreibersignal 70 überlagerten Niederfrequenzsignals ist. Die Frequenz "f0" des von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 ausgegebenen Niederfrequenzsignals erscheint nämlich auf dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11. Es sei bemerkt, dass die Frequenz "2f0" jedoch nicht auf dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 auftritt. Das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 hat ein Paar von Einhüllenden 31 und 32 um "π" voneinander verschiedener Phase, welche durch Wellenlinien dargestellt sind, vorausgesetzt, dass die Einhüllende 31 nach unten verschoben ist, während die Einhüllende 32 nach oben verschoben ist, wie in 6C dargestellt ist. Die Einhüllende 31 liegt unterhalb der Einhüllenden 32. Die in 6C dargestellte Einhüllende 31 entspricht der in 5 dargestellten Einhüllenden 21. Die in 6C dargestellte Einhüllende 32 entspricht der in 5 dargestellten Einhüllenden 22. In dem durch die unterbrochene Linie mit der Markierung (c) in 5 dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand nimmt die optische Intensität bei einem entsprechenden Spannungspegel der Einhüllenden 21 einen kleineren Wert an als bei einem anderen entsprechenden Spannungspegel der Einhüllenden 22, weshalb die Einhüllende 31 unter der Einhüllenden 32 liegt.
  • Sofern das Eingangstreibersignal 70 nicht eine volle Breite oder Amplitude von "Vπ" und eine Anstiegszeit und Abfallszeit von Null aufweist, kann die Niederfrequenzkomponente "f0", weil das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 vom optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 die Einhüllenden 31 und 32 mit einer um "π" voneinander verschiedenen Phase und auch einer voneinander verschiedenen Amplitude aufweist, synchron erfasst werden und kann ein Gleichspannungs-Fehlersignal erhalten werden, das die Größe oder den Betrag der Änderung des Arbeitspunkts oder die Größe oder den Betrag der Verschiebung des ersten Extinktionskennlinienzustands entweder zum zweiten oder zum dritten Ex tinktionskennlinienzustand angibt. Durch die Erfassung des Absolutwerts des Gleichspannungs-Fehlersignals wird nämlich die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst.
  • Es sei bemerkt, dass in dem in 6B dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand die Einhüllende 31 signifikant ist, während in dem in 6C dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand die in der Phase um "π" verschiedene Einhüllende 32 signifikant ist. Aus diesem Grund hat das durch die Synchronerfassung in dem in 6B dargestellten zweiten Extinktionskennlinienzustand erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal ein anderes oder entgegengesetztes Vorzeichen als das durch die Synchronerfassung in dem in 6C dargestellten dritten Extinktionskennlinienzustand erhaltene Gleichspannungs-Fehlersignal. Dies bedeutet, dass das Vorzeichen des durch die Synchronerfassung durch den Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals die Richtung der Änderung des Arbeitspunkts oder die Richtung der Verschiebung des ersten Extinktionskennlinienzustands entweder zum zweiten oder zum dritten Extinktionskennlinienzustand angibt. Durch die Erfassung des Vorzeichens des Gleichspannungs-Fehlersignals wird nämlich die Richtung der Änderung des Arbeitspunkts erfasst. Weiterhin gibt, wie vorstehend beschrieben wurde, der Absolutwert des durch die Synchronerfassung vom Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals die Größe oder den Betrag der Änderung des Arbeitspunkts oder die Größe oder den Betrag der Verschiebung des ersten Extinktionskennlinienzustands entweder zum zweiten oder zum dritten Extinktionskennlinienzustand an. Durch die Erfassung des Absolutwerts des Gleichspannungs-Fehlersignals wird nämlich die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst.
  • Demgemäß können sowohl die Richtung als auch die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst werden, so dass der Vorspannungspegel auf der Grundlage des Vorzeichens und des Absolutwerts des durch die Synchronerfassung vom Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals gesteuert werden kann, wodurch der Arbeitspunkt stabilisiert werden kann. Der Minimalwertpunkt der Extinktionskennlinie kann nämlich als der stabile Arbeitspunkt herangezogen werden.
  • In diesem Beispiel hat das Eingangstreibersignal 70 eine volle Breite oder eine volle Amplitude, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Bei der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 wird das Ausgangssignal, das das Niederfrequenzsignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 aufweist, dem Eingangstreibersignal 70 überlagert, um an der Signalelektrode 11A eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit einem Paar von Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase zu erzeugen, die eine volle Breite oder eine volle Amplitude definieren, welche kleiner als 2Vπ ist oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Hierdurch wird gewährleistet oder hierdurch wird es leicht gemacht, dass das vorstehend beschriebene neue optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • Im Allgemeinen macht es die Erhöhung der Bitrate des Eingangstreibersignals 70 oder die Erhöhung der Frequenz des amplitudenmodulierten Eingangstreibersignals, welches den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 ansteuert, schwierig, die volle Breite oder Amplitude des amplitudenmodulierten Eingangstreibersignals zu erhöhen. Die volle Breite des amplitudenmodulierten Eingangstreibersignals sollte jedoch kleiner als 2Vπ oder kleiner als die Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, sein. Insbesondere ist es nicht erforderlich, das amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal mit der großen vollen Breite von 2Vπ zu erzeugen. Hierdurch wird gewährleistet oder hierdurch wird es leicht gemacht, dass das vorstehend beschriebene neue optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Rückkopplungssteuerung am Vorspannungspegel auf der Grundlage des durch die Synchronerfassung erhaltenen Gleichspannungs-Fehlersignals ausgeführt, wobei ein optimaler Rückkopplungskoeffizient ausgewählt werden kann, so dass nur der Minimalwertpunkt der Extinktionskennlinienkurve der stabile Arbeitspunkt ist. Alternativ kann ein anderer optimaler Rückkopplungskoeffizient ausgewählt werden, so dass nur der Maximalwertpunkt der Extinktionskennlinienkurve der stabile Arbeitspunkt ist.
  • Als mögliche Modifikation der vorstehenden Ausführungsform kann an Stelle des vorstehend beschriebenen Falls des Heranziehens des Minimalwertpunkts als stabiler Arbeitspunkt auch der Maximalwertpunkt der Extinktionskennlinie als der stabile Arbeitspunkt herangezogen werden. In diesem Fall, in dem der Maximalwertpunkt als der stabile Arbeitspunkt herangezogen wird, ist das Vorzeichen, beispielsweise plus und minus, des durch die Synchronerfassung erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals entgegengesetzt zum Vorzeichen des Gleichspannungs-Fehlersignals im vorstehend erwähnten Fall, in dem der Minimalwertpunkt als der stabile Arbeitspunkt herangezogen wird.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 die einzelne Signal elektrode 11A entlang einem der symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren auf, um das Eingangstreibersignal 70 und das Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 zu empfangen, um dadurch den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 bei einem Monopol-Ansteuerverfahren anzusteuern.
  • Es ist als eine Modifikation möglich, dass der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 ein Paar der Signalelektroden 11A und 11B entlang den jeweiligen symmetrisch verzweigten Wellenleitern mit zwei Zentren aufweist, um zu ermöglichen, dass die Signalelektrode 11A das Eingangstreibersignal 70 und das Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 empfängt, während die Signalelektrode 11A ein anderes Eingangstreibersignal, welches zum Eingangstreibersignal 70 komplementär ist, empfängt, um dadurch den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 in einem Push-Pull-Ansteuerverfahren anzusteuern.
  • Es ist als eine andere Modifikation auch möglich, dass entweder ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter optional zwischen dem photoelektrischen Wandler 3 und dem Verstärker 5 eingefügt werden kann. Die vorstehend beschriebenen jeweiligen Funktionselemente und/oder die jeweiligen Funktionseinheiten können in der Konfiguration modifiziert werden, es sei denn, dass die gleichen oder erforderlichen Funktionen nicht erhalten werden können.
  • Demgemäß hat das Eingangstreibersignal 70 eine volle Breite oder eine volle Amplitude, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Bei der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 wird das Ausgangssignal, das das Niederfrequenzsignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 13 aufweist, dem Eingangstreibersignal 70 überlagert, um an der Signalelektrode 11A eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit einem Paar von Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase zu erzeugen, die eine volle Breite oder eine volle Amplitude definieren, welche kleiner als 2Vπ ist oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Hierdurch wird gewährleistet oder hierdurch wird es leicht gemacht, dass das vorstehend beschriebene neue optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • AUSFÜHRUNGSFORM:
  • 7 ist, ein Diagramm, in dem eine Struktur eines neuen optischen Modulationssystems mit einem optischen Mach-Zehnder-Modulator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Dieses neue optische Modulationssystem kann eine Lichtquelle 1, einen optischen Mach-Zehnder-Modulator 11, eine optische Verzweigungsschaltung 2, eine Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101, eine Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 und eine Vorspannungs-Zuführeinheit 104 aufweisen.
  • Die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 ist funktionell mit der optischen Verzweigungsschaltung 2 und der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 verbunden, um ein optisches Ausgangssignal von der optischen Verzweigungsschaltung 2 und ein elektrisches Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 zu erhalten, um einen Arbeitspunkt zu erfassen.
  • Die Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 ist funktionell mit der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 und der Vorspannungs-Zuführeinheit 104 verbunden, um das elektrische Niederfrequenzsignal der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 zuzuführen und das elektrische Niederfrequenzsignal einem von der Vorspannungs-Zuführeinheit 104 zugeführten Vorspannungssignal zu überlagern.
  • Die Vorspannungs-Zuführeinheit 104 ist funktionell mit der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 und der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 verbunden, um das elektrische Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 zu empfangen und auch ein Arbeitspunkt-Erfassungssignal von der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 zu empfangen, so dass die Vorspannungs-Zuführeinheit 104 ein Ausgangssignal erzeugt und das Ausgangssignal dem optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 zuführt.
  • Die Niederfrequenz-Überlagerungseinheit 101 kann weiter eine Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 und einen ersten Halbteil einer Vorspannungs-Zuführschaltung 14 aufweisen, die von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 aus der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform verschieden ist. Die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 kann weiter einen photoelektrischen Wandler 3, einen Verstärker 5, einen Phasenvergleicher 6 und eine Integrationsschaltung 12 aufweisen. Die Vorspannungs-Zuführeinheit 104 kann die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 aufweisen.
  • Der photoelektrische Wandler 3 ist funktionell mit der optischen Verzweigungsschaltung 2 verbunden, um das optische Ausgangssignal als ein optisches Rückkopplungssignal von der optischen Verzweigungsschaltung 2 zu empfangen und das optische Ausgangssignal in ein elektrisches Rückkopplungssignal umzuwandeln. Der Verstärker 5 ist funktionell mit dem photoelektrischen Wandler 3 verbunden, um das gewandelte elektrische Rückkopplungssignal zu empfangen und dieses zu verstärken, um ein verstärktes elektrisches Rückkopplungssignal zu erzeugen.
  • Der Phasenvergleicher 6 ist funktionell mit dem Verstärker 5 verbunden, um das verstärkte elektrische Rückkopplungssignal vom Verstärker 5 zu empfangen. Der Phasenvergleicher 6 ist auch funktionell mit der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 verbunden, um das Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 zu empfangen. Das Niederfrequenzsignal hat eine niedrigere Frequenz "f0", die viel niedriger ist als die Frequenz des Eingangstreibersignals 70. Der Phasenvergleicher 6 führt eine Synchronerfassung durch Vergleichen des Niederfrequenzsignals mit dem elektrischen Rückkopplungssignal aus. Der Phasenvergleicher 6 führt der Integrationsschaltung 12 ein synchron erfasstes Signal zu. Die Integrationsschaltung 12 ist funktionell mit dem Phasenvergleicher 6 verbunden, um das synchron erfasste Signal vom Phasenvergleicher 6 zu empfangen. Die Integrationsschaltung 12 führt eine Tiefpass-Filterfunktion, welche ein Gleichspannungs-Fehlersignal extrahiert, und auch eine Verstärkungsfunktion aus, welche das extrahierte Gleichspannungs-Fehlersignal verstärkt. Die Integrationsschaltung 12 erzeugt ein verstärktes Gleichspannungs-Fehlersignal.
  • Die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 ist funktionell mit der Integrationsschaltung 12 verbunden, um das verstärkte Gleichspannungs-Fehlersignal von der Integrationsschaltung 12 zu empfangen. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 ist funktionell mit der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 verbunden, um das Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 zu empfangen. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 führt getrennte Additionsoperationen oder getrennte Subtraktionsoperationen des Niederfrequenzsignals und des verstärkten Gleichspannungs-Fehlersignals zu bzw. von einem stationären Gleichspannungssignal aus. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 ist funktionell mit dem optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 verbunden, um einer Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 ein nicht invertiertes Ausgangssignal zuzuführen und weiter einer anderen Signalelektrode 11B ein invertiertes Ausgangssignal zuzuführen. Weiterhin wird auch ein Eingangstreibersignal 70 an die Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt, so dass das nicht invertierte Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 dem Eingangstreibersignal 70 überlagert wird.
  • Die Lichtquelle 1 emittiert ein Dauerstrichlicht, das in den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 eingegeben wird, so dass der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 eine Lichtintensitätsmodulation des Dauerstrichlichts auf der Grundlage des Eingangstreibersignals 70, das dem Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 überlagert ist, das an die Signalelektrode 11A angelegt ist, ausführt.
  • Der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 weist ein Substrat als ein Medium aus LiNbO3 und einen in dem Substrat ausgebildeten Wellenleiter auf, wobei der Wellenleiter einen Wellenleiter mit einer einzigen Eingangsseite, symmetrisch verzweigte Wellenleiter mit zwei Zentren und einen Wellenleiter mit einer einzigen Ausgangsseite, der durch die symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren mit dem Wellenleiter mit einer einzigen Eingangsseite verbunden ist, einschließt. Einer der symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren ist mit der Signalelektrode 11A versehen, welche das Eingangstreibersignal 70 und das nicht invertierte Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 zum Ansteuern des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 empfängt. Ein anderer der symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren ist mit der Signalelektrode 11B versehen, welche das invertierte Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 zum Ansteuern des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 empfängt. Das nicht invertierte und das invertierte Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 weisen jeweils die Niederfrequenz-Signalkomponente von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 und eine Gleichspannungskomponente auf, wobei die Gleichspannungskomponente weiter eine stationäre Gleichspannung und das Gleichspannungs-Fehlersignal von der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit 102 aufweist. Die Gleichspannungskomponente von dem an die Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegten nicht invertierten Ausgangssignal hat eine zu derjenigen der Gleichspannungskomponente des an die Signalelektrode 11B angelegten invertierten Ausgangssignals entgegengesetzte Polarität. Das nicht invertierte und das invertierte Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 weisen jeweils die Niederfrequenzkomponenten auf. Das an die Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegte nicht invertierte Ausgangssignal hat die gleiche Niederfrequenzphase wie das an die Signalelektrode 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegte invertierte Ausgangssignal.
  • Es ist bevorzugt, jedoch nicht erforderlich, dass das an die Signalelektrode 11A angelegte nicht invertierte Ausgangssignal den gleichen Absolutwert der Gleichspannungskomponente aufweist wie das an die Signalelektrode 11B angelegte invertierte Ausgangssignal, vorausgesetzt, dass das nicht invertierte und das invertierte Ausgangssignal entgegengesetzte Polaritäten der Gleichspannungskomponenten haben.
  • Es ist bevorzugt, dass das nicht invertierte und das invertierte Ausgangssignal die Niederfrequenzkomponenten aufweisen, vorausgesetzt, dass das nicht invertierte und das invertierte Ausgangssignal zueinander entgegengesetzte Polaritäten der Gleichspannungskomponenten aufweisen. Es ist jedoch erforderlich, dass mindestens eines von dem nicht invertierten und dem invertierten Ausgangssignal die Niederfrequenzkomponente aufweist. Dies bedeutet, dass es möglich ist, dass eines von dem nicht invertierten und dem invertierten Ausgangssignal sowohl die Gleichspannungskomponente als auch die Niederfrequenzkomponente aufweist, während ein anderes von dem nicht invertierten und dem invertierten Ausgangssignal nur die Gleichspannungskomponente aufweist, vorausgesetzt, dass das nicht invertierte und das invertierte Ausgangssignal zueinander entgegengesetzte Polaritäten der Gleichspannungskomponenten aufweisen. Wie vorstehend beschrieben wurde, weist die Gleichspannungskomponente die stationäre Gleichspannung und das Gleichspannungs-Fehlersignal auf.
  • Demgemäß werden die gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignale entgegengesetzter Polarität, die im nicht inver tierten und im invertierten Ausgangssignal enthalten sind, jeweils an die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt, so dass der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 die Potentialdifferenz zwischen den gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignalen entgegengesetzter Polarität empfängt. Dies bedeutet, dass die Wirkung des Empfangens der Potentialdifferenz zwischen den gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignalen entgegengesetzter Polarität im Wesentlichen der Wirkung des Empfangens eines zweifach erhöhten Gleichspannungs-Fehlersignals durch eine der gepaarten Signalelektroden 11A und 11B oder durch die einzelne Signalelektrode 11A gleicht. Dies bedeutet weiter, dass für das neue Lichtintensitäts-Modulationssystem gemäß dieser Ausführungsform entweder das Eingangstreibersignal 70 mit der vollen Breite oder Amplitude "Vπ" oder ein anderes Eingangstreibersignal mit einer vollen Breite oder Amplitude "2Vπ" verfügbar ist. Insbesondere- ermöglicht das Anlegen des jeweiligen von den gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignalen entgegengesetzter Polarität, die im nicht invertierten und im invertierten Ausgangssignal enthalten sind, an die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11, dass das neue Lichtintensitäts-Modulationssystem gemäß dieser Ausführungsform entweder das Eingangstreibersignal 70 mit der vollen Breite oder Amplitude, die kleiner als "2Vπ", beispielsweise "Vπ" ist, oder das andere Eingangstreibersignal mit der vollen Breite oder Amplitude von "2Vπ" verwendet. Dies bedeutet, dass durch das Anlegen des jeweiligen der gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignale entgegengesetzter Polarität der Synchronisationsbereich auf das Zweifache verbreitert wird.
  • Falls die anderen Eingangstreibersignale mit der vollen Breite oder Amplitude von "2Vπ" an die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt werden, gibt der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 aus, das die in 2 dargestellte Extinktionskennlinie aufweist.
  • Falls die anderen Eingangstreibersignale, deren volle Breite oder Amplitude kleiner als "2Vπ" ist, an die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt werden, gibt der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 aus, das die in 5 dargestellte Extinktionskennlinie aufweist. In diesem Fall hat das Eingangstreibersignal 70 eine volle Breite oder eine volle Amplitude, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. An der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 wird das Ausgangssignal, das das Niederfrequenzsignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 aufweist, dem Eingangstreibersignal 70 überlagert, um an der Signalelektrode 11A eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit einem Paar gleichphasiger Einhüllender 21 und 22 zu erzeugen, die eine volle Breite oder eine volle Amplitude aufweisen, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwertannimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist.
  • Der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 führt eine optische Intensitätsmodulation des von der Lichtquelle 1 eingegebenen Dauerstrichlichts auf der Grundlage der amplitudenmodulierten Eingangstreibersignal-Wellenform aus. Der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 erzeugt ein intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal 8, das zur optischen Verzweigungsschaltung 2 geführt wird. Die optische Verzweigungsschaltung 2 teilt das intensitätsmodulierte optische Ausgangssignal 8 in ein erstes intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal 2A als ein optisches Übertragungssignal und ein zweites intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal 2B als ein optisches Rückkopplungssignal.
  • Das zweite intensitätsmodulierte Lichtsignal 2B als das optische Rückkopplungssignal wird dem photoelektrischen Wandler 3 zugeführt und durch den photoelektrischen Wandler 3 in ein elektrisches Rückkopplungssignal umgewandelt. Das elektrische Rückkopplungssignal wird dann dem Verstärker 5 zugeführt und von diesem verstärkt. Das verstärkte elektrische Rückkopplungssignal wird dann dem Phasenvergleicher 6 zugeführt. Das Niederfrequenzsignal von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 wird auch dem Phasenvergleicher 6 zugeführt. Der Phasenvergleicher 6 führt durch Vergleichen des Niederfrequenzsignals mit dem verstärkten elektrischen Rückkopplungssignal eine Synchronerfassung aus, so dass der Phasenvergleicher 6 ein synchron erfasstes Signal erzeugt. Das synchron erfasste Signal wird der Integrationsschaltung 12 zugeführt, so dass die Integrationsschaltung 12 eine Tiefpass-Filterfunktion ausführt, welche ein Gleichspannungs-Fehlersignal aus dem synchron erfassten Signal extrahiert, und auch eine Verstärkungsfunktion ausführt, welche das extrahierte Gleichspannungs-Fehlersignal verstärkt. Die Integrationsschaltung 12 erzeugt ein verstärktes Gleichspannungs-Fehlersignal.
  • Das verstärkte Gleichspannungs-Fehlersignal wird der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 zugeführt. Das Niederfrequenzsignal wird auch von der Niederfrequenz-Oszillationsschaltung 4 der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 zugeführt. Die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 führt getrennte Additionsoperationen oder getrennte Subtraktionsoperationen des Niederfrequenzsignals und des verstärkten Gleichspannungs-Fehlersignals zu bzw. von einem stationären Gleichspannungssignal aus, so dass die Vorspannungs-Zuführschaltung 14 ein modifiziertes Vorspannungssignal, das das Niederfrequenzsignal einer Frequenz "f0" enthält, und das Gleichspannungs- Fehlersignal erzeugt. Die gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignale entgegengesetzter Polarität, die im nicht invertierten und im invertierten Ausgangssignal enthalten sind, werden jeweils an die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 angelegt, so dass der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 die Potentialdifferenz zwischen den gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignalen entgegengesetzter Polarität empfängt. Dies bedeutet, dass die Wirkung des Empfangens der Potentialdifferenz zwischen den gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignalen entgegengesetzter Polarität im Wesentlichen der Wirkung des Empfangens eines zweifach erhöhten Gleichspannungs-Fehlersignals durch eine der gepaarten Signalelektroden 11A und 11B oder durch die einzelne Signalelektrode 11A gleicht. Dies bedeutet weiter, dass für das neue Lichtintensitäts-Modulationssystem gemäß dieser Ausführungsform entweder das Eingangstreibersignal 70 mit der vollen Breite oder Amplitude "Vπ" oder ein anderes Eingangstreibersignal mit einer vollen Breite oder Amplitude "2Vπ" verfügbar ist. Insbesondere ermöglicht das Anlegen des jeweiligen von den gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignalen entgegengesetzter Polarität, die im nicht invertierten und im invertierten Ausgangssignal enthalten sind, an die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11, dass das neue Lichtintensitäts-Modulationssystem gemäß dieser Ausführungsform entweder das Eingangstreibersignal 70 mit der vollen Breite oder Amplitude, die kleiner als "2Vπ", beispielsweise "Vπ" ist, oder das andere Eingangstreibersignal mit der vollen Breite oder Amplitude von "2Vπ" verwendet. Dies bedeutet, dass durch das Anlegen des jeweiligen der gepaarten Gleichspannungs-Fehlersignale entgegengesetzter Polarität der Synchronisationsbereich auf das Zweifache verbreitert wird.
  • Die Extinktionskennlinie des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 kann so gesteuert werden, dass entweder der Minimalwert oder der Maximalwert der Lichtintensität der Gleich-Vorspannung entspricht. In diesem Beispiel wird die Extinktionskennlinie so gesteuert, dass der Minimalwert der Lichtintensität der Gleich-Vorspannung entspricht, wie in 5 dargestellt ist.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, empfangen die gepaarten Signalelektroden 11A und 11B des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 die amplitudenmodulierten Eingangstreibersignal-Wellenformen mit den gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase, die die volle Breite oder die volle Amplitude definieren, welche kleiner als 2Vπ ist oder kleiner als die Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist.
  • Wie in 5 dargestellt ist, entsprechen die gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase zwei geneigten Bereichen der Extinktionskennlinienkurve zwischen dem Minimalwertpunkt und den Maximalwertpunkten. Die beiden geneigten Bereiche der Extinktionskennlinienkurve haben entgegengesetzte Gradienten zueinander. Die Einhüllende 21 entspricht dem Bereich mit positivem Gradienten der Extinktionskennlinienkurve, während die Einhüllende 22 dem Bereich mit negativem Gradienten der Extinktionskennlinienkurve entspricht. Die gepaarten Einhüllenden 21 und 22 gleicher Phase sind nämlich entsprechend den geneigten Bereichen positioniert, welche innerhalb der beiden Maximalwertpunkte der Extinktionskennlinienkurve liegen. Zum Vergleich sei bemerkt, dass, wie in 2 dargestellt ist, die Einhüllenden der Eingangssignal-Wellenform des herkömmlichen Systems zwei benachbarten Maximalwertpunkten der Extinktionskennlinienkurve des herkömmlichen Systems entsprechen. Die Positionsdifferenz der gepaarten Einhüllenden gleicher Phase zwischen dem neuen System und dem herkömmlichen System bedeutet, dass das neue System eine Intensitätsmodulationsoperation aufweist, die von der Intensitätsmodulationsoperation des herkömmlichen Systems recht verschieden ist.
  • Ähnlich dem Beispiel können sowohl die Richtung als auch die Größe oder der Betrag der Änderung des Arbeitspunkts erfasst werden, so dass der Vorspannungspegel auf der Grundlage des Vorzeichens und des Absolutwerts des durch die Synchronerfassung vom Phasenvergleicher 6 erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals gesteuert werden kann, wodurch der Arbeitspunkt stabilisiert werden kann. Der Minimalwertpunkt der Extinktionskennlinie kann nämlich als der stabile Arbeitspunkt herangezogen werden.
  • In diesem Fall hat das Eingangstreibersignal 70 eine volle Breite oder eine volle Amplitude, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. An der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 wird das nicht invertierte Ausgangssignal, das das Niederfrequenzsignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 aufweist, dem Eingangstreibersignal 70 überlagert, um an der Signalelektrode 11A eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit einem Paar gleichphasiger Einhüllender 21 und 22 zu erzeugen, die eine volle Breite oder eine volle Amplitude aufweisen, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Hierdurch wird gewährleistet oder hierdurch wird es leicht gemacht, dass das vorstehend beschriebene neue optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • Im Allgemeinen macht es die Erhöhung der Bitrate des Eingangstreibersignals 70 oder die Erhöhung der Frequenz des amplitudenmodulierten Eingangstreibersignals, welches den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 ansteuert, schwierig, die volle Breite oder Amplitude des amplitudenmodulierten Eingangstreibersignals zu erhöhen. Die volle Breite des amplitudenmodulierten Eingangstreibersignals sollte jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung kleiner als 2Vπ oder kleiner als die Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, sein. Insbesondere ist es nicht erforderlich, das amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal mit der großen vollen Breite von 2Vπ zu erzeugen. Hierdurch wird gewährleistet oder hierdurch wird es leicht gemacht, dass das vorstehend beschriebene neue optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Rückkopplungssteuerung am Vorspannungspegel auf der Grundlage des durch die Synchronerfassung erhaltenen Gleichspannungs-Fehlersignals ausgeführt, wobei ein optimaler Rückkopplungskoeffizient ausgewählt werden kann, so dass nur der Minimalwertpunkt der Extinktionskennlinienkurve der stabile Arbeitspunkt ist. Alternativ kann ein anderer optimaler Rückkopplungskoeffizient ausgewählt werden, so dass nur der Maximalwertpunkt der Extinktionskennlinienkurve der stabile Arbeitspunkt ist.
  • Als mögliche Modifikation der vorstehenden Ausführungsform kann an Stelle des vorstehend beschriebenen Falls des Heranziehens des Minimalwertpunkts als stabiler Arbeitspunkt auch der Maximalwertpunkt der Extinktionskennlinie als der stabile Arbeitspunkt herangezogen werden. In diesem Fall, in dem der Maximalwertpunkt als der stabile Arbeitspunkt herangezogen wird, ist das Vorzeichen, beispielsweise plus und minus, des durch die Synchronerfassung erfassten Gleichspannungs-Fehlersignals entgegengesetzt zum Vorzeichen des Gleichspannungs-Fehlersignals im vorstehend erwähnten Fall, in dem der Minimalwertpunkt als der stabile Arbeitspunkt herangezogen wird.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist der optische Mach-Zehnder-Modulator 11 die einzelne Signalelektrode 11A entlang einem der symmetrisch verzweigten Wellenleiter mit zwei Zentren auf, um das Eingangstreibersignal 70 und das Ausgangssignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 zu empfangen, um dadurch den optischen Mach-Zehnder-Modulator 11 bei einem Monopol-Ansteuerverfahren anzusteuern.
  • Es ist als eine andere Modifikation auch möglich, dass entweder ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter optional zwischen dem photoelektrischen Wandler 3 und dem Verstärker 5 eingefügt wird. Die vorstehend beschriebenen jeweiligen Funktionselemente und/oder die jeweiligen Funktionseinheiten können in der Konfiguration modifiziert werden, es sei denn, dass die gleichen oder erforderlichen Funktionen nicht erhalten werden können.
  • Falls demgemäß das Eingangstreibersignal 70 eine volle Breite oder Amplitude hat, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist, wird an der Signalelektrode 11A des optischen Mach-Zehnder-Modulators 11 das Ausgangssignal, das das Niederfrequenzsignal von der Vorspannungs-Zuführschaltung 14 aufweist, dem Eingangstreibersignal 70 überlagert, um an der Signalelektrode 11A eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform mit einem Paar gleichphasiger Einhüllender 21 und 22 zu erzeugen, die eine volle Breite oder eine volle Amplitude aufweisen, die kleiner als 2Vπ oder kleiner als eine Potentialdifferenz zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Minimalwert annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität den Maximalwert in der Extinktionskennlinie annimmt, ist. Hierdurch wird gewährleistet oder hierdurch wird es leicht gemacht, dass das vorstehend beschriebene neue optische Modulationssystem in der Lage ist, eine unerwünschte Änderung oder Schwankung des Arbeitspunkts zu steuern oder zu unterdrücken.
  • Wenngleich die Erfindung vorstehend in Zusammenhang mit mehreren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass diese Ausführungsformen lediglich der Erläuterung der Erfindung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. Zahlreiche Modifikationen und Substitutionen äquivalenter Materialien und Techniken werden Fachleuten nach dem Lesen der vorliegenden Erfindung leicht einfallen, und all diese Modifikationen und Substitutionen sind ausdrücklich als innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche liegend anzusehen.

Claims (16)

  1. Optisches Modulationssystem mit: einen optischen Modulator (11), der ein intensitätsmoduliertes optisches Ausgangssignal erzeugt, eine Arbeitspunkt-Erfassungseinheit (102) zum Empfangen des intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignals vom optischen Modulator und zum Erfassen von zumindest einer von einer Richtung und einer Größe einer Änderung eines Arbeitspunkts gegenüber einem vorgesehenen Arbeitspunkt auf der Grundlage einer in dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal enthaltenen Niederfrequenz-Signalkomponente, wobei die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit ein Gleichspannungs-Fehlersignal erzeugt, das die mindestens eine von der Richtung und der Größe der Änderung des Arbeitspunkts gegenüber dem vorgesehenen Arbeitspunkt darstellt, und eine Signalzuführeinheit (103, 104), die funktionell mit der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit (102) verbunden ist, um das Fehlersignal zu empfangen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das eine stationäre Gleich-Vorspannung aufweist, wobei das Gleichspannungs-Fehlersignal und ein Niederfrequenzsignal eine erste Frequenz aufweisen, wobei eine erste Signalelektrode (11A) des optischen Modulators (11) mit der Signalzuführeinheit (103, 104) verbunden ist, um zu bewirken, dass an der ersten Signalelektrode (11A) das Ausgangssignal einem Eingangstreibersignal mit einer zweiten Frequenz, die höher als die erste Frequenz ist, überlagert wird, um an der ersten Signalelektrode (11A) eine amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform zu erzeugen, die ein Paar Einhüllender gleicher Phase aufweist und die eine Modulationsspannung voller Breite aufweist, die kleiner als die Potentialdifferenz 2Vπ zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität des intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignals ein Minimum annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität ein Maximum annimmt, ist, und wobei der optische Modulator (11) ferner eine zweite Signalelektrode (11B) aufweist und die Signalzuführeinheit (104) ferner ein zusätzliches Ausgangssignal erzeugt, das eine Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität aufweist, deren Polarität zu derjenigen einer Gleichspannungskomponente des Ausgangssignals entgegengesetzt ist, und wobei die Signalzuführeinheit (104) ferner das zusätzliche Ausgangssignal der zweiten Signalelektrode (11B) zuführt.
  2. Optisches Modulationssystem nach Anspruch 1, wobei die Signalzuführeinheit ferner aufweist: einen Niederfrequenz-Signalgenerator (4), der funktionell mit der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit (102) verbunden ist, um das Niederfrequenzsignal mit der ersten Frequenz der Arbeitspunkt-Erfassungseinheit (102) zuzuführen, so dass die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit (102) die mindestens eine von der Richtung und der Größe der Änderung des Arbeitspunkts gegenüber dem vorgesehenen Arbeitspunkt auf der Grundlage sowohl des intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignals als auch des Niederfrequenzsignals erfasst, und eine Vorspannungs-Zuführschaltung (13, 14), die funktionell mit dem Niederfrequenz-Signalgenerator (4) verbunden ist, um das Niederfrequenzsignal zu empfangen und das Niederfrequenzsignal der Gleichspannungskomponente, die eine stationäre Gleich-Vorspannung und das Gleichspannungs-Fehlersignal aufweist, zu überlagern.
  3. Optisches Modulationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Arbeitspunkt-Erfassungseinheit (102) sowohl die Richtung als auch die Größe der Änderung des Arbeitspunkts gegenüber dem vorgesehenen Arbeitspunkt erfasst und das Gleichspannungs-Fehlersignal sowohl die Richtung als auch die Größe der Änderung des Arbeitspunkts darstellt.
  4. Optisches Modulationssystem nach Anspruch 3, wobei ein Absolutwert des Gleichspannungs-Fehlersignals die Größe der Änderung des Arbeitspunkts darstellt und ein Vorzeichen des Gleichspannungs-Fehlersignals die Richtung der Änderung des Arbeitspunkts darstellt.
  5. Optisches Modulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zusätzliche Ausgangssignal die Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität aufweist, die nur von dem Niederfrequenzsignal frei ist.
  6. Optisches Modulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zusätzliche Ausgangssignal nicht nur die Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität sondern auch das Niederfrequenzsignal aufweist und wobei das zusätzliche Ausgangssignal die gleiche Phase der Niederfrequenzkomponente wie das Ausgangssignal aufweist.
  7. Optisches Modulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität nur ein Gleichspannungs-Fehlersignal entgegengesetzter Polarität aufweist, dessen Polarität zu derjenigen des in dem Ausgangssignal enthaltenen Gleichspannungs-Fehlersignals entgegengesetzt ist.
  8. Optisches Modulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die in dem zusätzlichen Ausgangssignal enthaltene Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität den gleichen Absolutwert aufweist wie die in dem Ausgangssignal enthaltene Gleichspannungskomponente.
  9. Verfahren zum Ansteuern eines optischen Modulators (11) mit: Anlegen einer amplitudenmodulierten Eingangstreibersignal-Wellenform, die ein Paar Einhüllender gleicher Phase aufweist und deren Modulationsspannung voller Breite kleiner als die Potentialdifferenz 2Vπ zwischen zwei benachbarten Vorspannungen, an denen die optische Intensität eines intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignals von dem optischen Modulator (11) ein Minimum annimmt, oder zwischen zwei benachbarten anderen Vorspannungen, an denen die optische Intensität ein Maximum annimmt, ist, an eine erste Signalelektrode (11A) des optischen Modulators (11), wobei die amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform eine Gleichspannungskomponente aufweist, Erzeugen eines zusätzlichen Signals, das eine Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität aufweist, deren Polarität zu derjenigen der Gleichspannungskomponente entgegengesetzt ist, und Zuführen des zusätzlichen Signals zu einer zweiten Signalelektrode (11B) des optischen Modulators (11).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die amplitudenmodulierte Eingangstreibersignal-Wellenform durch die folgenden Schritte erzeugt wird: Erfassen mindestens einer von einer Richtung und einer Größe einer Änderung eines Arbeitspunkts gegenüber einem vorgesehenen Arbeitspunkt auf der Grundlage einer in dem intensitätsmodulierten optischen Ausgangssignal enthaltenen Niederfrequenz-Signalkomponente, Erzeugen eines Gleichspannungs-Fehlersignals, das die mindestens eine von der Richtung und der Größe der Änderung des Arbeitspunkts gegenüber dem vorgesehenen Arbeitspunkt darstellt, und Erzeugen eines elektrischen Ausgangssignals, das eine stationäre Gleich-Vorspannung aufweist, wobei das Gleichspannungs-Fehlersignal und ein Niederfrequenzsignal eine erste Frequenz aufweisen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei sowohl die Richtung als auch die Größe der Änderung des Arbeitspunkts anhand des vorgesehenen Arbeitspunkts erfasst werden und das Gleichspannungs-Fehlersignal sowohl die Richtung als auch die Größe der Änderung des Arbeitspunkts darstellt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Absolutwert des Gleichspannungs-Fehlersignals die Größe der Änderung des Arbeitspunkts darstellt und ein Vorzeichen des Gleichspannungs-Fehlersignals die Richtung der Änderung des Arbeitspunkts darstellt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das zusätzliche Signal die Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität aufweist, die nur von dem Niederfrequenzsignal frei ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das zusätzliche Signal nicht nur die Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität sondern auch das Niederfrequenzsignal aufweist und wobei das zusätzliche Signal die gleiche Phase der Niederfrequenzkomponente wie das elektrische Ausgangssignal aufweist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität nur ein Gleichspannungs-Fehlersignal entgegengesetzter Polarität aufweist, dessen Polarität zu derjenigen des in dem elektrischen Ausgangssignal enthaltenen Gleichspannungs-Fehlersignals entgegengesetzt ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die in dem zusätzlichen Signal enthaltene Gleichspannungskomponente entgegengesetzter Polarität den gleichen Absolutwert aufweist wie die in dem elektrischen Ausgangssignal enthaltene Gleichspannungskomponente.
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