JP2001147411A - 光変調器 - Google Patents

光変調器

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JP2001147411A JP2000276331A JP2000276331A JP2001147411A JP 2001147411 A JP2001147411 A JP 2001147411A JP 2000276331 A JP2000276331 A JP 2000276331A JP 2000276331 A JP2000276331 A JP 2000276331A JP 2001147411 A JP2001147411 A JP 2001147411A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光放射源の出力４を外部変調する光学装置を
提供する。 【解決手段】 本装置は、光放射源の出力４を変調する
ために、ＮＲＺ符号化電気データ信号によりドライブさ
れる第１の光変調器２を含む。本装置は、また、第１の
光変調器２と結合され、電気回路９からの一つ以上のド
ライブ信号源７，８によってドライブされる第２の光変
調器６を含む。電気回路９は、第一の変調器２のＮＲＺ
符号化光信号出力を、ＲＺ符号化光信号に変換する光学
的ＡＮＤ関数を提供し、同時にこれによってある程度の
位相変調（例えば、事前チャープ）を変調されるＲＺ信
号に導入するために、変調器６をドライブする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】光伝送システムは、一般に、
直接変調であるかまたは外部変調である、レーザー信号
の変調の２つの方法のうちの一つに基づいている。これ
らのうちの前者では、レーザーへのバイアス電流が変調
されてレーザーがＯＮ／ＯＦＦされる。高い容量のシス
テムに適用されるときにおけるこの方法の欠点は、チャ
ープとして知られるように、半導体素材の動的なふるま
いがレーザー出力にひずみをもたらすことである。連続
波（ＣＷ）光源の外部変調は、チャープが大幅に減った
変調出力信号を生み出し、このタイプの光源は、高い容
量のシステムでの使用に好まれる。マッハ−ツェンダー
装置等のような高速の電極−光学的変調器（ｅｌｅｃｔ
ｒｏｄｅ−ｏｐｔｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）が一般的
に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーネットワークの光信号の一
つの符号化フォーマットとしてＮＲＺ（ｎｏｎ−ｒｅｔ
ｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）符号がある。このフォーマッ
トでは、符号化データのパルスがビットの期間に対応す
るタイムスロットを埋め、もし次のデータビットが同じ
値ならばタイムスロットの終わりでどんな遷移も生じな
い。ＮＲＺフォーマットの伝送を実現するために設計さ
れた変調器の例としては、ルーセント社から入手可能な
Ｘ２６２４Ｃマッハ−ツェンダー光学的電子装置があ
る。これは、電気的なデータストリームとその逆を用い
て各電極をドライブし、これによりＮＲＺ光データを提
供するためにＣＷ光源をゲート制御（変調）する、二重
電極（ｄｕａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｓｅ）のマッハ−ツェ
ンダー装置である。各電極の２つのドライブレベルを変
化させることにより、非線型伝送効果を補償するある程
度の正と負の事前チャープ（ｐｒｅ−ｃｈｉｒｐ）に作
用することが可能になる。
【０００３】ＮＲＺ符号化の代替案の一つとしてＲＺ
（ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）フォーマットを使う
ものがある。この場合、あるタイムスロットのデータが
「１」ならば、次のビットのデータの値がなんであれ、
そのスロットが終わる前に、信号が「０」のレベルに落
ちて戻る。「１」は、そのビットの期間内に位置するパ
ルスの存在を示す。ＲＺフォーマットは、高いビットレ
ートにおいてＮＲＺ符号化光信号よりも安定しているの
で、高い容量の長距離伝送システムで好まれる。
【０００４】ＲＺ光信号を符号化するための既知のある
構成は、ＮＲＺ電気データをドライブ信号として用いＣ
Ｗ光源を変調する第一のマッハ−ツェンダー装置を必要
とするが、その出力は、ＮＲＺ光入力を出力でのＲＺ光
信号へと変換する光学的ＡＮＤゲートとして構成された
第二のマッハ−ツェンダー装置によって、変調される。
そして第二のマッハ−ツェンダー装置の出力は、非線型
伝送効果を補償するある程度の事前チャープを提供する
位相変調器に結合される。統合された回路パッケージを
提供することは不可能なため、このソリューションはか
なり複雑になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】海底線ネットワーク用
に提案されている最近の１０Ｇビット／秒のＷＤＭ光伝
送システムは、たった０．４ナノメートルの間隔で６０
以上のチャネルを提供する。将来は、たった０．２ナノ
メートルの間隔しかもたない１２０のチャネルが提供さ
れる。このような高い容量のシステムを開発する上での
一つの問題点は、顧客がそのニーズにあったより小さい
統合されたソリューションを常に必要としている時代
に、このシステムを支えるために必要とされる端末の占
有面積がますます大きくなっているということである。
高いビットレートシステムのために好ましいＲＺ符号化
フォーマットと、ＮＲＺ電気データストリームからＲＺ
符号化信号を生成するために必要とされる上記で説明し
た光学装置とが、これを達成困難にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、光源の出力の外部変調用の光学装置は、ＮＲＺ符
号化電気データストリームによるドライブにより、光源
の出力を変調しＮＲＺ符号化された光信号を生成する第
１の光変調器と、第１の光変調器の出力と結合され、光
学的なＡＮＤ関数を実現する一つ以上の入力源によって
ドライブされ、かつ、事前に定めた程度の位相変調を導
入し、これにより、第１の光変調器からのＮＲＺ符号化
光信号を、引き続く伝送用の位相変調されたＲＺ符号化
光信号へと変換するように制御されることが可能な第２
の光変調器とを含む。
【０００７】本発明の第２の態様によれば、光学装置
は、光学的なＡＮＤ関数を実現し、これにより、入力で
のＮＲＺ符号化光信号を、出力でのＲＺ符号化光信号に
変換する一つ以上の入力源によってドライブされる二重
電極形マッハ−ツェンダー装置を含む。
【０００８】好ましくは、前記一つ以上の入力源が、二
重電極形マッハ−ツェンダー装置の電極のドライブを制
御して、前記符号化光信号の位相を変調し、これによ
り、あらかじめ定めた程度の事前チャープを出力時のＲ
Ｚ符号化光信号に導入する電気回路を含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の例を添付の図面を参照し
て、以下で説明する。
【００１０】図１は、マッハ−ツェンダー装置の対から
構成される光変調器１の例を示す。第１のマッハ−ツェ
ンダー装置２は、ＮＲＺ電気データ信号３によりゲート
制御され、ＣＷ光源（図には示していない）の光出力を
変調し、光出力５でＮＲＺ符号化光信号を生成する。そ
して、そのＮＲＺ符号化光信号５は、２つのマッハ−ツ
ェンダー装置のうちの第２のマッハ−ツェンダー装置６
に結合される。
【００１１】第２のマッハ−ツェンダー装置６は、この
例ではルーセント社から入手可能な２０Ｇビット／ｓの
Ｘ２６２４Ｃである、信号７と８によってゲート制御さ
れる二重電極形装置であり、それぞれの信号は、移相器
１０を備えた電気加算回路９から得られ、一般モードク
ロック信号１１と差動モードクロック信号１２によって
供給される。
【００１２】既に示したように、二重電極形マッハ−ツ
ェンダー装置の一つの電極１３は、移相器１０を介した
第２の分相器１５により結合された差動モードクロック
１２と、第１の分相器１４により結合された共通モード
クロック（示されない）からの信号１１とを加算するこ
とにより得られる信号７によってゲート制御される。他
方の電極１６は、先と同じ各クロック源に接続されたそ
れぞれの分相器１４および１５からの各信号の単純な加
算によってゲート制御される。この例では、クロック源
の各々は、データをドライブするために使用されるクロ
ックから得られるものと想定される。この方法では、二
重電極形マッハ−ツェンダー６は、両電極が、逆移相
（ａｎｔｉ−ｐｈａｓｅ）でドライブされるときには
「輝度変調（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ）」を、あるいは同位相（ｉｎ−ｐｈａｓｅ）でドラ
イブされる場合には「位相変調」を提供するといったよ
うなやり方で、ドライブされてもよい。適切な正弦波ド
ライブ信号を各電極に適用することにより、合成された
同位相と逆位相の信号が分解され、この装置は、同時に
位相変調器としても輝度変調器としても動作する。例え
ば、両電極が、逆位相で、似たような正弦波によってド
ライブされる場合には、位相変調は起こらないが、一方
の電極が、倍のレベルでドライブされており、他方の電
極が、そのまま（ｉｎａｃｔｉｖｅ）ならば、振幅変調
に加えて位相変調もあるはずである。もし、各クロック
信号１１と１２の位相と振幅が異なるならば、一方でマ
ッハ−ツェンダーのドライブ信号レベルを独立に制御し
ながら、チャープの位置と大きさをかえることができ
る。
【００１３】第２のマッハ−ツェンダー装置６は、ＮＲ
Ｚ符号化光信号を、光出力１７において制御可能な程度
の位相変調（事前チャープ）をもつＲＺ符号化光信号に
変換する光学的なＡＮＤ関数を提供するようにドライブ
される。実用では、光出力１７は、高容量ＷＤＭ伝送信
号の一つのチャネルを表す。前記２つのマッハ−ツェン
ダー装置は、同じウエハーに統合することができ、この
ため非常にスペース効率がよい。
【００１４】図２は、二重電極形マッハ−ツェンダー装
置６用の電気ドライブ回路２１において単一の固定のク
ロック源を用いるという点以外は、図１に示される例と
同様の光変調器２０の別例を示す。
【００１５】この例では、第１の電極１３は、クロック
信号２２を、第１の可変減衰回路２３と第１の可変移相
回路２４とを通すことによって得られた信号によりゲー
ト制御される。同様に、第２の電極１６は、クロック信
号２２を、第２の可変減衰回路２５と第２の可変移相回
路２６とを通すことによってゲート制御される。この場
合も適当なドライブ信号を適用することにより、二重電
極装置６は、同時に位相変調器としてかつ輝度変調器と
して動作し、光出力１７において制御できる程度の位相
変調（事前チャープ）をもったＲＺ符号化光信号を生成
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光変調器の最初の例を示す図であ
る。
【図２】本発明による光変調器の第２の例を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 光変調器 ２、６ マッハ−ツェンダー装置 ３ ＮＲＺ符号化電気データ信号 ４ 連続波光源 ５ ＮＲＺ符号化光データ信号 １０ 移相器 １１ 共通モードクロック信号 １２ 差動モードクロック信号 １３、１６ 電極 １４、１５ 分相器 １７ ＲＺ符号化データ位相変調光出力

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＮＲＺ符号化電気データストリームによ
    るドライブにより、光源の出力を変調し、ＮＲＺ符号化
    光信号を生成する第１の光変調器と、 第１の光変調器の出力と結合され、光学的なＡＮＤ関数
    を実現する一つ以上の入力源によってドライブされ、か
    つ、事前に定めた程度の位相変調を導入し、これによ
    り、第１の光変調器の出力を、引き続く伝送用の位相変
    調されたＲＺ符号化光信号へと変換するように制御され
    ることが可能な第２の光変調器とを含む、光源の出力の
    外部変調用の光学装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の光変調器が、マッハ−ツェン
    ダー装置である請求項１に記載の光学装置。
  3. 【請求項３】 前記第２の光変調器が、二重電極形マッ
    ハ−ツェンダー装置である請求項１または２に記載の光
    学装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の光変調器と前記第２の光変調
    器とが統合されている請求項１から３のいずれかに記載
    の光学装置。
  5. 【請求項５】 前記一つ以上の入力源が、符号化光信号
    の位相を変調し、これにより、あらかじめ定めた程度の
    事前チャープを出力時のＲＺ符号化光信号に導入するよ
    うに、前記第２の光変調器のドライブを制御する電気回
    路を含む請求項１から４のいずれかに記載の光学装置。
  6. 【請求項６】 前記電気回路が、それぞれのクロック信
    号によってドライブされる第１の分相器と第２の分相
    器、および第１の加算器と第２の加算器を含み、 第１の加算器が、第１の分相器と第２の分相器によって
    出力されたそれぞれのクロック信号を加算することによ
    って得られる信号を出力し、 第２の加算器が、一方のクロック信号と他方のクロック
    信号の移相形とを加算することによって得られる信号を
    出力する請求項５に記載の光学装置。
  7. 【請求項７】 前記クロック信号の一方に、事前に定め
    た移相を導入する移相器をさらに含む請求項６に記載の
    光学装置。
  8. 【請求項８】 前記電気回路が、直列に接続された第１
    の可変減衰回路と第１の可変移相回路とに結合され、お
    よび同じく直列に接続された第２の可変減衰回路と第２
    の可変移相回路とに結合されたクロック源を含み、 これにより、第２の光変調器に対して、２つの別個のド
    ライブ信号を供給する請求項１から５のいずれかに記載
    の光学装置。
  9. 【請求項９】 光学的なＡＮＤ関数を実現し、これによ
    り、入力でのＮＲＺ符号化光信号を、出力でのＲＺ符号
    化光信号に変換する一つ以上の入力源によってドライブ
    される二重電極形マッハ−ツェンダー装置を含む光変調
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記一つ以上の入力源が、符号化光信
    号の位相を変調し、これにより、出力でのＲＺ符号化光
    信号に、あらかじめ定めた程度の事前チャープを導入す
    るように、二重電極形マッハ−ツェンダー装置のドライ
    ブを制御する電気回路を含む請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 実質的に添付された図面の図１又は図
    ２に見られ、かつ又は、図１又は図２を参照して説明さ
    れる光学装置。
JP2000276331A 1999-09-27 2000-09-12 光変調器 Withdrawn JP2001147411A (ja)

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