JP2001159750A - 光送信装置及び光変調器 - Google Patents
光送信装置及び光変調器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部変調方式を備えた光送信装置において、
簡単な構成によって外部変調器で発生する歪みを抑圧
し、低歪みの光送信装置を実現することを目的としてい
る。 【解決手段】 光源、光源から出力された光信号を分岐
する光分岐器、光分岐器から出力された光信号を電気信
号で強位相変調する位相変調器、位相変調器から出力さ
れた光信号を電気信号で強度変調するマッハツェンダー
型外部変調器、光分岐器から出力されたもう一方の光信
号の位相を調整する位相調整器、マッハツェンダー型外
部変調器と位相調整器から出力された光信号を合波する
光合波器から構成されている。
簡単な構成によって外部変調器で発生する歪みを抑圧
し、低歪みの光送信装置を実現することを目的としてい
る。 【解決手段】 光源、光源から出力された光信号を分岐
する光分岐器、光分岐器から出力された光信号を電気信
号で強位相変調する位相変調器、位相変調器から出力さ
れた光信号を電気信号で強度変調するマッハツェンダー
型外部変調器、光分岐器から出力されたもう一方の光信
号の位相を調整する位相調整器、マッハツェンダー型外
部変調器と位相調整器から出力された光信号を合波する
光合波器から構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部変調器の非線
形性を改善するためのものである。
形性を改善するためのものである。
【０００２】
【従来の技術】将来の移動体通信としては、伝送レート
拡大のために帯域の確保が容易な、高い周波数（特に、
ミリ波帯）を利用することが検討されている。ミリ波帯
の信号は、同軸ケーブルを伝送路として用いた場合、伝
送損失が大きいため、数１０ｍ間隔で増幅器が必要とな
る。システム構築を考えた場合、部品点数の増加は、コ
ストや信頼性の面から問題となる。このような観点か
ら、ミリ波帯の伝送としては伝送損失の小さいという特
徴を有する光ファイバを利用することが必須であると考
えられている。しかしながら、市販されているレーザダ
イオードの周波数応答特性は、１０ＧＨｚ程度でありこ
れ以上の高い周波数には応答しないため、ミリ波帯の信
号によって、レーザダイオードを直接変調することは不
可能である。
拡大のために帯域の確保が容易な、高い周波数（特に、
ミリ波帯）を利用することが検討されている。ミリ波帯
の信号は、同軸ケーブルを伝送路として用いた場合、伝
送損失が大きいため、数１０ｍ間隔で増幅器が必要とな
る。システム構築を考えた場合、部品点数の増加は、コ
ストや信頼性の面から問題となる。このような観点か
ら、ミリ波帯の伝送としては伝送損失の小さいという特
徴を有する光ファイバを利用することが必須であると考
えられている。しかしながら、市販されているレーザダ
イオードの周波数応答特性は、１０ＧＨｚ程度でありこ
れ以上の高い周波数には応答しないため、ミリ波帯の信
号によって、レーザダイオードを直接変調することは不
可能である。
【０００３】そこで高い周波数の信号まで応答すること
が可能なマッハツェンダー型外部変調器や電界吸収型外
部変調器を備えた光送信装置を用いることが提案されて
いる。
が可能なマッハツェンダー型外部変調器や電界吸収型外
部変調器を備えた光送信装置を用いることが提案されて
いる。
【０００４】周波数多重されたアナログ信号を伝送する
場合、歪みが伝送信号帯域内に生じるため、この歪みを
抑えることが必要である。しかしながら、マッハツェン
ダー型外部変調器の電気光変換特性は、非線形性を有す
る正弦波特性である。正弦波特性では、バイアス電圧の
設定によって２次相互変調歪みの抑制は可能であるが、
３次相互変調歪みはバイアス電圧値には無関係であるた
め、抑制することはできない。同様に、電界吸収型外部
変調器の電気光変換特性は、レーザダイオードにおける
電気光変換特性の線形性よりも劣っている。このため、
電界吸収型外部変調器で生じる歪みは、レーザダイオー
ドを直接変調した際に生じる歪み特性よりも悪い特性と
なる。
場合、歪みが伝送信号帯域内に生じるため、この歪みを
抑えることが必要である。しかしながら、マッハツェン
ダー型外部変調器の電気光変換特性は、非線形性を有す
る正弦波特性である。正弦波特性では、バイアス電圧の
設定によって２次相互変調歪みの抑制は可能であるが、
３次相互変調歪みはバイアス電圧値には無関係であるた
め、抑制することはできない。同様に、電界吸収型外部
変調器の電気光変換特性は、レーザダイオードにおける
電気光変換特性の線形性よりも劣っている。このため、
電界吸収型外部変調器で生じる歪みは、レーザダイオー
ドを直接変調した際に生じる歪み特性よりも悪い特性と
なる。
【０００５】ここで、マッハツェンダー型外部変調器へ
与えるバイアス電圧及び位相変調指数とマッハツェンダ
ー型外部変調器で生じる２次相互変調歪み及び３次相互
変調歪みの関係について以下に示す。マッハツェンダー
型外部変調器へ入力される電気信号が２波の場合、外部
変調器からの出力光は以下のような式で表すことができ
る。但し、ω1及びω2は、変調信号の角周波数とする。
与えるバイアス電圧及び位相変調指数とマッハツェンダ
ー型外部変調器で生じる２次相互変調歪み及び３次相互
変調歪みの関係について以下に示す。マッハツェンダー
型外部変調器へ入力される電気信号が２波の場合、外部
変調器からの出力光は以下のような式で表すことができ
る。但し、ω1及びω2は、変調信号の角周波数とする。
【０００６】
【数１】
【０００７】とする。
【０００８】（数１）において、ω1及びω2の項は伝送
信号を表しており、その他の項はマッハツェンダー型外
部変調器の非線形性によって発生する歪み成分である。
ここで、伝送信号とＩＭ2（２次相互変調歪み）及びＩ
Ｍ3（３次相互変調歪み）の比は以下の式で表される。
信号を表しており、その他の項はマッハツェンダー型外
部変調器の非線形性によって発生する歪み成分である。
ここで、伝送信号とＩＭ2（２次相互変調歪み）及びＩ
Ｍ3（３次相互変調歪み）の比は以下の式で表される。
【０００９】
【数２】
【００１０】
【数３】
【００１１】（数２）及び式（数３）からわかるよう
に、ＩＭ2の値はバイアス電圧及び位相変調度、ＩＭ3は
位相変調度に依存している。マッハツェンダー型外部変
調器へ印加されるバイアス電圧を以下のように設定する
と、
に、ＩＭ2の値はバイアス電圧及び位相変調度、ＩＭ3は
位相変調度に依存している。マッハツェンダー型外部変
調器へ印加されるバイアス電圧を以下のように設定する
と、
【００１２】
【数４】
【００１３】（数２）からわかるように、ＩＭ2は発生
しない。一方、ＩＭ3は位相変調指数によって決定され
るが、図８に示すように位相変調指数（外部変調器へ入
力する電気信号レベル）を大きくするとＩＭ3成分は大
きくなる。また、位相変調指数を小さくすると、ＩＭ3
成分は小さくなる。しかし、受信信号強度は光信号の変
調度の２乗に比例するため、受信信号強度を大きくする
ためには、位相変調指数はあまり小さくすることができ
ない。
しない。一方、ＩＭ3は位相変調指数によって決定され
るが、図８に示すように位相変調指数（外部変調器へ入
力する電気信号レベル）を大きくするとＩＭ3成分は大
きくなる。また、位相変調指数を小さくすると、ＩＭ3
成分は小さくなる。しかし、受信信号強度は光信号の変
調度の２乗に比例するため、受信信号強度を大きくする
ためには、位相変調指数はあまり小さくすることができ
ない。
【００１４】このような問題を解決するためにこれまで
いくつかの方法が提案されている。 （１）電気回路による歪み補償回路を用いる方法 （２）２つの光変調器を並列に接続してＩＭ3成分をキ
ャンセルする方法 （例えば、文献「J.J.Pan et al.,”Ultra-linear elec
tro optic modulators for microwave fiber optic com
munications”,Proceedings of SPIE,Optical Technolo
gy for Microwave Applications V,Vol.1476,pp.32-43、
1991」参照。） （３）２つの光変調器を直列に接続してＩＭ3成分をキ
ャンセルする方法 （例えば、文献「H.Skeie et al.,”Linearization of
Electro-optic Modulators by a Cascade Coupling of
Phase Modulating Electrodes,Vol.1583,pp.153164,199
1」参照）
いくつかの方法が提案されている。 （１）電気回路による歪み補償回路を用いる方法 （２）２つの光変調器を並列に接続してＩＭ3成分をキ
ャンセルする方法 （例えば、文献「J.J.Pan et al.,”Ultra-linear elec
tro optic modulators for microwave fiber optic com
munications”,Proceedings of SPIE,Optical Technolo
gy for Microwave Applications V,Vol.1476,pp.32-43、
1991」参照。） （３）２つの光変調器を直列に接続してＩＭ3成分をキ
ャンセルする方法 （例えば、文献「H.Skeie et al.,”Linearization of
Electro-optic Modulators by a Cascade Coupling of
Phase Modulating Electrodes,Vol.1583,pp.153164,199
1」参照）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記第１の方法は、ダ
イオードの非線形性を用いた回路により歪みを発生さ
せ、マッハツェンダー型外部変調器で発生する歪みと相
殺させることによって線形性を改善する方法である。し
かしながら、広帯域にわたって改善度を得ることは難し
く、また、ミリ波などの高い周波数において動作する回
路を実現することは困難である。
イオードの非線形性を用いた回路により歪みを発生さ
せ、マッハツェンダー型外部変調器で発生する歪みと相
殺させることによって線形性を改善する方法である。し
かしながら、広帯域にわたって改善度を得ることは難し
く、また、ミリ波などの高い周波数において動作する回
路を実現することは困難である。
【００１６】上記第２及び３の方法は、２つのマッハツ
ェンダー型外部変調器を並列もしくは従属接続する必要
がある。ミリ波帯のような高い周波数まで応答するマッ
ハツェンダー型外部変調器は高価であるため送信装置の
価格が高くなるといった問題点がある。また、２つのマ
ッハツェンダー型外部変調器を接続する際のカップリン
グ係数などの調整が必要になるなど調整も非常に厳しい
といった問題などがある。
ェンダー型外部変調器を並列もしくは従属接続する必要
がある。ミリ波帯のような高い周波数まで応答するマッ
ハツェンダー型外部変調器は高価であるため送信装置の
価格が高くなるといった問題点がある。また、２つのマ
ッハツェンダー型外部変調器を接続する際のカップリン
グ係数などの調整が必要になるなど調整も非常に厳しい
といった問題などがある。
【００１７】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、簡単な構成でマッハツェンダー型外部変調器及び電
界吸収型外部変調器の線形性を改善することである。
で、簡単な構成でマッハツェンダー型外部変調器及び電
界吸収型外部変調器の線形性を改善することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の光送信装置は、光源と、前記光源か
ら出力された光信号をある分岐比で分岐する光分岐器
と、前記光分岐器から出力された２つの光信号を再び合
波する光合波器と、前記光分岐器と前記光合波器間の一
方の光導波路上には位相変調器とマッハツェンダー型外
部変調器が設置され、前記光分岐器と前記光合波器間の
他方の光導波路上には、位相調整器が設置される構成か
らなっており、前記位相変調器は、電気信号が入力さ
れ、この電気信号によって光信号を位相変調し、前記マ
ッハツェンダー型外部変調器は、前記位相変調器に入力
された電気信号の半分の位相変調指数かつ位相が逆位相
である同一の電気信号が入力され、この電気信号によっ
て光信号を強度変調し、前記位相調整器は、前記光合波
器で合波する２つの光搬送波信号の位相が逆相になるよ
うに前記光分岐器で分岐された光信号の位相を調整する
ことを特徴としている。
に、本発明の第１の光送信装置は、光源と、前記光源か
ら出力された光信号をある分岐比で分岐する光分岐器
と、前記光分岐器から出力された２つの光信号を再び合
波する光合波器と、前記光分岐器と前記光合波器間の一
方の光導波路上には位相変調器とマッハツェンダー型外
部変調器が設置され、前記光分岐器と前記光合波器間の
他方の光導波路上には、位相調整器が設置される構成か
らなっており、前記位相変調器は、電気信号が入力さ
れ、この電気信号によって光信号を位相変調し、前記マ
ッハツェンダー型外部変調器は、前記位相変調器に入力
された電気信号の半分の位相変調指数かつ位相が逆位相
である同一の電気信号が入力され、この電気信号によっ
て光信号を強度変調し、前記位相調整器は、前記光合波
器で合波する２つの光搬送波信号の位相が逆相になるよ
うに前記光分岐器で分岐された光信号の位相を調整する
ことを特徴としている。
【００１９】本発明の第２の光送信装置は、光源と、前
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する光
分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光信号を
電気信号によって位相変調する位相変調器と、前記位相
変調器から出力された光信号を電気信号によって強度変
調するマッハツェンダー型外部変調器と、前記光分岐器
から出力されるもう一方の光信号の位相を調整する位相
調整器と、前記マッハツェンダー型外部変調器から出力
される光信号と前記位相調整器から出力される光信号を
合波する光合波器とから少なくとも構成され、前記マッ
ハツェンダー型外部変調器に入力される電気信号は、前
記位相変調器に入力された電気信号の半分の位相変調指
数かつ位相が逆位相である同一の電気信号であり、前記
位相調整器は前記光合波器で合波される２つの光搬送波
信号の位相が逆相であることを特徴としている。
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する光
分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光信号を
電気信号によって位相変調する位相変調器と、前記位相
変調器から出力された光信号を電気信号によって強度変
調するマッハツェンダー型外部変調器と、前記光分岐器
から出力されるもう一方の光信号の位相を調整する位相
調整器と、前記マッハツェンダー型外部変調器から出力
される光信号と前記位相調整器から出力される光信号を
合波する光合波器とから少なくとも構成され、前記マッ
ハツェンダー型外部変調器に入力される電気信号は、前
記位相変調器に入力された電気信号の半分の位相変調指
数かつ位相が逆位相である同一の電気信号であり、前記
位相調整器は前記光合波器で合波される２つの光搬送波
信号の位相が逆相であることを特徴としている。
【００２０】本発明の第３の光送信装置は、光源と、前
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する光
分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光信号を
電気信号によって位相変調及び強度変調するマッハツェ
ンダー型外部変調器と、前記光分岐器から出力されるも
う一方の光信号の位相を調整する位相調整器と、前記マ
ッハツェンダー型外部変調器から出力される光信号と前
記位相調整器から出力される光信号を合波する光合波器
とから少なくとも構成され、前記マッハツェンダー型外
部変調器は、位相変調部と強度変調部から構成され、前
記強度変調部に入力される電気信号は、前記位相変調器
に入力された電気信号の半分の位相変調指数かつ位相が
逆位相である同一の電気信号であり、前記位相調整器
は、前記光合波器に入力される２つの光搬送波信号の位
相が逆相となるように調整することを特徴としている。
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する光
分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光信号を
電気信号によって位相変調及び強度変調するマッハツェ
ンダー型外部変調器と、前記光分岐器から出力されるも
う一方の光信号の位相を調整する位相調整器と、前記マ
ッハツェンダー型外部変調器から出力される光信号と前
記位相調整器から出力される光信号を合波する光合波器
とから少なくとも構成され、前記マッハツェンダー型外
部変調器は、位相変調部と強度変調部から構成され、前
記強度変調部に入力される電気信号は、前記位相変調器
に入力された電気信号の半分の位相変調指数かつ位相が
逆位相である同一の電気信号であり、前記位相調整器
は、前記光合波器に入力される２つの光搬送波信号の位
相が逆相となるように調整することを特徴としている。
【００２１】本発明の第４の光送信装置は、光源と、前
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する光
分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光信号を
電気信号によって強度変調するマッハツェンダー型外部
変調器と、前記光分岐器から出力されるもう一方の光信
号を電気信号によって位相変調する位相変調器と、前記
位相変調器から出力される光信号の位相を調整する位相
調整器と、前記マッハツェンダー型外部変調器から出力
される光信号と前記位相変調器から出力される光信号を
合波する光合波器とから少なくとも構成され、前記位相
変調器に入力される電気信号は、前記マッハツェンダー
型外部変調器に入力される電気信号の半分の位相変調指
数かつ位相が同相である同一の電気信号であり、前記位
相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光搬送波
信号の位相が逆相となるように調整することを特徴とし
ている。
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する光
分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光信号を
電気信号によって強度変調するマッハツェンダー型外部
変調器と、前記光分岐器から出力されるもう一方の光信
号を電気信号によって位相変調する位相変調器と、前記
位相変調器から出力される光信号の位相を調整する位相
調整器と、前記マッハツェンダー型外部変調器から出力
される光信号と前記位相変調器から出力される光信号を
合波する光合波器とから少なくとも構成され、前記位相
変調器に入力される電気信号は、前記マッハツェンダー
型外部変調器に入力される電気信号の半分の位相変調指
数かつ位相が同相である同一の電気信号であり、前記位
相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光搬送波
信号の位相が逆相となるように調整することを特徴とし
ている。
【００２２】本発明の第５の光送信装置は、前記位相調
整器が可変ディレイラインから構成されることを特徴と
している。
整器が可変ディレイラインから構成されることを特徴と
している。
【００２３】本発明の第６の光送信装置は、前記位相調
整器が位相変調器から構成されることを特徴としてい
る。
整器が位相変調器から構成されることを特徴としてい
る。
【００２４】本発明の第７の光変調器は、電気光学効果
特性を有する基板上に、１つの光信号をある特定の分岐
比で分岐するための第１光分岐部と、前記第１光分岐部
から出力される一方の光信号を電気信号によって位相変
調する第１位相変調部と、前記第１位相変調部から出力
される光信号を分岐比１：１で分岐するための第２光分
岐部と、前記第２光分岐部から出力された一方の光信号
を電気信号によって位相変調する第２位相変調部と、前
記第２位相変調部から出力された光信号と前記第２光分
岐部から出力された他方の光信号を合波するための第１
光合波部と、前記第１光分岐部から出力された他方の光
信号の位相量を調整するための位相調整部と、前記第１
光合波部から出力された光信号と前記位相調整部から出
力された光信号を合波するための第２光合波部とを備
え、前記第２位相変調部に入力される電気信号は、前記
第１位相変調部に入力される電気信号の半分の位相変調
指数かつ位相が逆位相である同一の電気信号であり、前
記位相調整部は、前記第２光合波部において、前記光合
波器に入力される２つの光搬送波信号の位相が逆相とな
るように調整することを特徴としている。
特性を有する基板上に、１つの光信号をある特定の分岐
比で分岐するための第１光分岐部と、前記第１光分岐部
から出力される一方の光信号を電気信号によって位相変
調する第１位相変調部と、前記第１位相変調部から出力
される光信号を分岐比１：１で分岐するための第２光分
岐部と、前記第２光分岐部から出力された一方の光信号
を電気信号によって位相変調する第２位相変調部と、前
記第２位相変調部から出力された光信号と前記第２光分
岐部から出力された他方の光信号を合波するための第１
光合波部と、前記第１光分岐部から出力された他方の光
信号の位相量を調整するための位相調整部と、前記第１
光合波部から出力された光信号と前記位相調整部から出
力された光信号を合波するための第２光合波部とを備
え、前記第２位相変調部に入力される電気信号は、前記
第１位相変調部に入力される電気信号の半分の位相変調
指数かつ位相が逆位相である同一の電気信号であり、前
記位相調整部は、前記第２光合波部において、前記光合
波器に入力される２つの光搬送波信号の位相が逆相とな
るように調整することを特徴としている。
【００２５】本発明の第８の光変調器は、電気光学効果
特性を有する基板上に、１つの光信号をある特定の分岐
比で分岐するための第１光分岐部と、前記第１光分岐部
から出力される一方の光信号を分岐比１：１で分岐する
ための第２光分岐部と、前記第２光分岐部から出力され
た一方の光信号を電気信号によって位相変調する第１位
相変調部と、前記第１位相変調部から出力された光信号
と前記第２光分岐部から出力されたもう一方の光信号を
合波する第１光合波部と、前記第１光分岐部から出力さ
れるもう一方の光信号を電気信号によって位相変調する
第２位相変調部と、前記第２位相変調部から出力された
光信号の位相量を調整するための位相調整部と、前記第
１光合波部から出力された光信号と前記位相調整部から
出力された光信号を合波する第２光合波部とを備え、前
記第２位相変調部に入力される電気信号は、前記第１位
相変調部に入力される電気信号の半分の位相変調指数か
つ位相が同相である同一の電気信号であり、前記位相調
整部は、前記第２光合波部において、前記光合波器に入
力される２つの光搬送波信号の位相が逆相となるように
調整することを特徴としている。
特性を有する基板上に、１つの光信号をある特定の分岐
比で分岐するための第１光分岐部と、前記第１光分岐部
から出力される一方の光信号を分岐比１：１で分岐する
ための第２光分岐部と、前記第２光分岐部から出力され
た一方の光信号を電気信号によって位相変調する第１位
相変調部と、前記第１位相変調部から出力された光信号
と前記第２光分岐部から出力されたもう一方の光信号を
合波する第１光合波部と、前記第１光分岐部から出力さ
れるもう一方の光信号を電気信号によって位相変調する
第２位相変調部と、前記第２位相変調部から出力された
光信号の位相量を調整するための位相調整部と、前記第
１光合波部から出力された光信号と前記位相調整部から
出力された光信号を合波する第２光合波部とを備え、前
記第２位相変調部に入力される電気信号は、前記第１位
相変調部に入力される電気信号の半分の位相変調指数か
つ位相が同相である同一の電気信号であり、前記位相調
整部は、前記第２光合波部において、前記光合波器に入
力される２つの光搬送波信号の位相が逆相となるように
調整することを特徴としている。
【００２６】本発明の第９の光送信装置は、光源と、前
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐するた
めの光分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光
信号を電気信号によって強度変調する電界吸収型外部変
調器と、前記光分岐器から出力されるもう一方の光信号
の位相を調整するための位相調整器と、前記電界吸収型
外部変調器から出力される光信号と前記位相調整器から
出力される光信号を合波する光合波器とを備え、前記位
相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光搬送波
信号の位相が逆相になるように設定することを特徴とし
ている。
記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐するた
めの光分岐器と、前記光分岐器から出力される一方の光
信号を電気信号によって強度変調する電界吸収型外部変
調器と、前記光分岐器から出力されるもう一方の光信号
の位相を調整するための位相調整器と、前記電界吸収型
外部変調器から出力される光信号と前記位相調整器から
出力される光信号を合波する光合波器とを備え、前記位
相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光搬送波
信号の位相が逆相になるように設定することを特徴とし
ている。
【００２７】本発明の第１０の光送信装置は、前記位相
調整器が可変ディレイラインから構成されることを特徴
としている。
調整器が可変ディレイラインから構成されることを特徴
としている。
【００２８】本発明の第１１の光送信装置は、前記位相
調整器が位相変調器から構成されることを特徴としてい
る。
調整器が位相変調器から構成されることを特徴としてい
る。
【００２９】本発明の第１２の光送信装置は、入力する
電気信号が複数の電気信号が周波数多重された信号であ
ることを特徴としている。
電気信号が複数の電気信号が周波数多重された信号であ
ることを特徴としている。
【００３０】本発明の第１３の光変調器は、入力する電
気信号が複数の電気信号が周波数多重された信号である
ことを特徴としている。
気信号が複数の電気信号が周波数多重された信号である
ことを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００３２】（実施の形態１）図１に本発明の実施の形
態１の光伝送装置の構成を示す。光送信装置１００は、
光源１１０、光分岐器１２０、位相変調器１３０、マッ
ハツェンダー型外部変調器１４０、位相調整器１５０、
光合波器１６０から構成されている。
態１の光伝送装置の構成を示す。光送信装置１００は、
光源１１０、光分岐器１２０、位相変調器１３０、マッ
ハツェンダー型外部変調器１４０、位相調整器１５０、
光合波器１６０から構成されている。
【００３３】以下、本発明の実施の形態１における動作
を説明する。
を説明する。
【００３４】光源１１０から出力された光信号は、光分
岐器１２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で２つの光
信号に分岐される。分岐された一方の光信号は、位相変
調器１３０に入力される。この位相変調器１３０に入力
された光信号は、周波数多重された電気信号によって、
位相変調が施される。位相変調された光信号は、マッハ
ツェンダー型外部変調器１４０に入力される。入力され
た光信号は、分岐比１：１で２分岐される。分岐された
２つの信号のうち、一方は電気信号で位相変調される。
位相変調された光信号と変調されていない光信号は、マ
ッハツェンダー型外部変調器１４０から出力される際に
合波され出力される。一方、光分岐器１２０から出力さ
れたもう一方の光信号は、位相調整器１５０において、
位相を調整される。
岐器１２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で２つの光
信号に分岐される。分岐された一方の光信号は、位相変
調器１３０に入力される。この位相変調器１３０に入力
された光信号は、周波数多重された電気信号によって、
位相変調が施される。位相変調された光信号は、マッハ
ツェンダー型外部変調器１４０に入力される。入力され
た光信号は、分岐比１：１で２分岐される。分岐された
２つの信号のうち、一方は電気信号で位相変調される。
位相変調された光信号と変調されていない光信号は、マ
ッハツェンダー型外部変調器１４０から出力される際に
合波され出力される。一方、光分岐器１２０から出力さ
れたもう一方の光信号は、位相調整器１５０において、
位相を調整される。
【００３５】マッハツェンダー型外部変調器１４０から
出力された光信号と位相変調器１５０から出力された光
信号を光合波器１６０において合波する。なお、位相調
整器１５０における位相調整は、光合波器１６０で合波
される２つの光信号の位相が、逆位相となるように調整
を行う。
出力された光信号と位相変調器１５０から出力された光
信号を光合波器１６０において合波する。なお、位相調
整器１５０における位相調整は、光合波器１６０で合波
される２つの光信号の位相が、逆位相となるように調整
を行う。
【００３６】以上の動作について、各点における光信号
を数式を用いて表現し、説明を行う。
を数式を用いて表現し、説明を行う。
【００３７】光源１１０から出力された光信号の光電界
は、
は、
【００３８】
【数５】
【００３９】と表すことができる。この光信号を光分岐
器１２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で分岐する。
分岐された一方の光信号は、位相変調器１３０に入力さ
れ、電気信号Ｖ1によって位相変調される。電気信号Ｖ1
は、ＤＣバイアス電圧Ｖｂ1に振幅Ａ1、角周波数ωの信
号が重畳され、次式で表される。
器１２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で分岐する。
分岐された一方の光信号は、位相変調器１３０に入力さ
れ、電気信号Ｖ1によって位相変調される。電気信号Ｖ1
は、ＤＣバイアス電圧Ｖｂ1に振幅Ａ1、角周波数ωの信
号が重畳され、次式で表される。
【００４０】
【数６】
【００４１】この電気信号Ｖ1の位相量Ψ1は、
【００４２】
【数７】
【００４３】となる。但し、Ｖπは、外部変調器の半波
長電圧を表している。電気信号Ｖ1によって、位相変調
された光信号の光電界は、次式で表される。
長電圧を表している。電気信号Ｖ1によって、位相変調
された光信号の光電界は、次式で表される。
【００４４】
【数８】
【００４５】位相変調された光信号は、マッハツェンダ
ー型外部変調器１４０に入力され、電気信号Ｖ2によっ
て強度変調が施される。電気信号Ｖ2は、ＤＣバイアス
電圧Ｖｂ2に振幅Ａ2、角周波数ωの信号が重畳され、次
式で表される。
ー型外部変調器１４０に入力され、電気信号Ｖ2によっ
て強度変調が施される。電気信号Ｖ2は、ＤＣバイアス
電圧Ｖｂ2に振幅Ａ2、角周波数ωの信号が重畳され、次
式で表される。
【００４６】
【数９】
【００４７】この電気信号Ｖ2の位相量Ψ2は、
【００４８】
【数１０】
【００４９】となる。電気信号Ｖ1とＶ2が、次のような
関係を満足するようにＶ2を設定する。
関係を満足するようにＶ2を設定する。
【００５０】
【数１１】
【００５１】つまり、マッハツェンダー型外部変調器１
４０に入力される電気信号Ｖ1は、位相変調器１３０に
入力された電気信号Ｖ2の半分の位相変調指数かつ位相
が逆位相となるように設定する必要がある。このような
電気信号で強度変調された光信号の光電界は、
４０に入力される電気信号Ｖ1は、位相変調器１３０に
入力された電気信号Ｖ2の半分の位相変調指数かつ位相
が逆位相となるように設定する必要がある。このような
電気信号で強度変調された光信号の光電界は、
【００５２】
【数１２】
【００５３】と表される。この光信号と光分岐器１２０
から出力され、位相調整器１５０で位相調整された光信
号を光合波器１６０において合波する。合波された光信
号の光電界は、
から出力され、位相調整器１５０で位相調整された光信
号を光合波器１６０において合波する。合波された光信
号の光電界は、
【００５４】
【数１３】
【００５５】と表される。なお、位相調整器１５０での
位相調整量ξは、以下の式を満足するように設定する。
位相調整量ξは、以下の式を満足するように設定する。
【００５６】
【数１４】
【００５７】この時、（数１３）は、以下の式となる。
【００５８】
【数１５】
【００５９】（数１５）の第１項を展開すると、
【００６０】
【数１６】
【００６１】この項には、光の直流成分及び変調成分が
含まれている。この直流成分（Ｊ0を含む項）は、第２
項との相殺によって減衰する。
含まれている。この直流成分（Ｊ0を含む項）は、第２
項との相殺によって減衰する。
【００６２】図９に示すように、外部変調器において強
度変調された光信号は、光搬送波成分と側波帯成分から
構成されている。この光搬送波成分の大きさ（Ｐ0）と
側波帯成分の大きさ（Ｐ1）の振幅比が、光変調度に相
当する。本構成では、光搬送波成分が減少することによ
って、相対的に光変調度が増加する。このため、光電気
変換器で受光した時の光変調度は、マッハツェンダー型
外部変調器１４０の入力時の光変調度よりも大きくな
る。したがって、受光時のＣＮＲによって光変調度を決
定する場合、マッハツェンダー型外部変調器１４０に入
力される時点での光変調度を小さくすることができる。
度変調された光信号は、光搬送波成分と側波帯成分から
構成されている。この光搬送波成分の大きさ（Ｐ0）と
側波帯成分の大きさ（Ｐ1）の振幅比が、光変調度に相
当する。本構成では、光搬送波成分が減少することによ
って、相対的に光変調度が増加する。このため、光電気
変換器で受光した時の光変調度は、マッハツェンダー型
外部変調器１４０の入力時の光変調度よりも大きくな
る。したがって、受光時のＣＮＲによって光変調度を決
定する場合、マッハツェンダー型外部変調器１４０に入
力される時点での光変調度を小さくすることができる。
【００６３】図８に示したように、３次歪みは光変調度
に依存していることから、マッハツェンダー型外部変調
器１４０で変調する時点での光変調度を小さくすること
によって、マッハツェンダー型外部変調器１４０で発生
する３次歪みを小さくすることができることがわかる。
に依存していることから、マッハツェンダー型外部変調
器１４０で変調する時点での光変調度を小さくすること
によって、マッハツェンダー型外部変調器１４０で発生
する３次歪みを小さくすることができることがわかる。
【００６４】（実施の形態２）図２に本発明の実施の形
態２について説明する。光送信装置２００は、光源２１
０と、光源２１０から出力された光信号をある分岐比で
分岐する光分岐器２２０と、光分岐器２２０から出力さ
れた一方の光信号を電気信号で変調するマッハツェンダ
ー型外部変調器２３０と、光分岐器２２０から出力され
たもう一方の光信号を変調する位相調整器２４０と、マ
ッハツェンダー型外部変調器２３０から出力される光信
号と位相調整器２４０から出力される光信号を合波する
光合波器２５０から構成されている。
態２について説明する。光送信装置２００は、光源２１
０と、光源２１０から出力された光信号をある分岐比で
分岐する光分岐器２２０と、光分岐器２２０から出力さ
れた一方の光信号を電気信号で変調するマッハツェンダ
ー型外部変調器２３０と、光分岐器２２０から出力され
たもう一方の光信号を変調する位相調整器２４０と、マ
ッハツェンダー型外部変調器２３０から出力される光信
号と位相調整器２４０から出力される光信号を合波する
光合波器２５０から構成されている。
【００６５】マッハツェンダー型外部変調器２３０は、
図７に示すように位相変調部と強度変調部から構成され
ており、位相変調部へ入力する電気信号と強度変調部へ
入力する電気信号の関係や位相調整器２４０での調整量
を実施の形態１で記述した設定値と同じ値に設定するこ
とによって、実施の形態１と同等の効果を得ることがで
きる。
図７に示すように位相変調部と強度変調部から構成され
ており、位相変調部へ入力する電気信号と強度変調部へ
入力する電気信号の関係や位相調整器２４０での調整量
を実施の形態１で記述した設定値と同じ値に設定するこ
とによって、実施の形態１と同等の効果を得ることがで
きる。
【００６６】（実施の形態３）図３に本発明の実施の形
態３の光送信装置の構成を示す。光送信装置３００は、
光源３１０と、光源３１０から出力された光信号をある
分岐比で分岐する光分岐器３２０と、光分岐器３２０か
ら出力された一方の光信号を周波数多重された光信号で
変調するマッハツェンダー型外部変調器３３０と、光分
岐器３２０から出力されたもう一方の光信号を変調する
位相変調器３４０と、位相変調器３４０から出力される
光信号の位相を調整する位相調整器３５０と、マッハツ
ェンダー型外部変調器３３０から出力される光信号と位
相変調器３５０から出力される光信号を合波する光合波
器３６０から構成されている。
態３の光送信装置の構成を示す。光送信装置３００は、
光源３１０と、光源３１０から出力された光信号をある
分岐比で分岐する光分岐器３２０と、光分岐器３２０か
ら出力された一方の光信号を周波数多重された光信号で
変調するマッハツェンダー型外部変調器３３０と、光分
岐器３２０から出力されたもう一方の光信号を変調する
位相変調器３４０と、位相変調器３４０から出力される
光信号の位相を調整する位相調整器３５０と、マッハツ
ェンダー型外部変調器３３０から出力される光信号と位
相変調器３５０から出力される光信号を合波する光合波
器３６０から構成されている。
【００６７】以下、本発明の実施の形態３における動作
を説明する。
を説明する。
【００６８】光源３１０から出力された光信号は、光分
岐器３２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で２つの光
信号に分岐される。分岐された一方の光信号は、マッハ
ツェンダー型外部変調器３３０に入力される。このマッ
ハツェンダー型外部変調器３３０では、電気信号によっ
て強度変調が施される。一方、光分岐器３２０から出力
されたもう一方の光信号は、位相変調器３４０におい
て、電気信号によって位相変調され、位相調整器３５０
において、位相を調整される。マッハツェンダー型外部
変調器３３０から出力された光信号と位相調整器３５０
から出力された光信号を光合波器３６０において合波す
る。なお、位相調整器３５０における位相調整は、光合
波器３６０で合波される２つの光信号の位相が、逆位相
となるように調整を行う。
岐器３２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で２つの光
信号に分岐される。分岐された一方の光信号は、マッハ
ツェンダー型外部変調器３３０に入力される。このマッ
ハツェンダー型外部変調器３３０では、電気信号によっ
て強度変調が施される。一方、光分岐器３２０から出力
されたもう一方の光信号は、位相変調器３４０におい
て、電気信号によって位相変調され、位相調整器３５０
において、位相を調整される。マッハツェンダー型外部
変調器３３０から出力された光信号と位相調整器３５０
から出力された光信号を光合波器３６０において合波す
る。なお、位相調整器３５０における位相調整は、光合
波器３６０で合波される２つの光信号の位相が、逆位相
となるように調整を行う。
【００６９】以上の動作について、各点における光信号
を数式を用いて表現し、説明を行う。
を数式を用いて表現し、説明を行う。
【００７０】光源３１０から出力された光信号の光電界
は、
は、
【００７１】
【数１７】
【００７２】と表すことができる。この光信号を光分岐
器３２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で分岐する。
分岐された一方の光信号は、マッハツェンダー型外部変
調器３３０に入力され、電気信号Ｖ1によって強度変調
される。この時の電気信号Ｖ1は、ＤＣバイアス電圧Ｖ
ｂ1に振幅Ａ1、角周波数ωの信号が重畳され、次式で表
される。
器３２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で分岐する。
分岐された一方の光信号は、マッハツェンダー型外部変
調器３３０に入力され、電気信号Ｖ1によって強度変調
される。この時の電気信号Ｖ1は、ＤＣバイアス電圧Ｖ
ｂ1に振幅Ａ1、角周波数ωの信号が重畳され、次式で表
される。
【００７３】
【数１８】
【００７４】この電気信号Ｖ1の位相量Ψ1は、
【００７５】
【数１９】
【００７６】となる。但し、Ｖπは、外部変調器の半波
長電圧を表している。このような電気信号Ｖ1によっ
て、強度変調された光信号の光電界は、次式で表され
る。
長電圧を表している。このような電気信号Ｖ1によっ
て、強度変調された光信号の光電界は、次式で表され
る。
【００７７】
【数２０】
【００７８】一方、光分岐器３２０から出力されたもう
一方の光信号は、位相変調器３４０に入力され、電気信
号Ｖ2によって位相変調される。この時の電気信号Ｖ
2は、ＤＣバイアス電圧Ｖｂ2に振幅Ａ2、角周波数ωの
信号が重畳され、次式で表される。
一方の光信号は、位相変調器３４０に入力され、電気信
号Ｖ2によって位相変調される。この時の電気信号Ｖ
2は、ＤＣバイアス電圧Ｖｂ2に振幅Ａ2、角周波数ωの
信号が重畳され、次式で表される。
【００７９】
【数２１】
【００８０】この電気信号Ｖ2の位相量Ψ2は、
【００８１】
【数２２】
【００８２】となる。このような電気信号Ｖ2によっ
て、位相変調された光信号の光電界は、次式で表され
る。
て、位相変調された光信号の光電界は、次式で表され
る。
【００８３】
【数２３】
【００８４】さらに、この光信号は、位相調整器３５０
において位相調整され、光合波器３６０においてマッハ
ツェンダー型外部変調器３３０から出力された光信号と
合波される。合波後の光信号の光電界は、
において位相調整され、光合波器３６０においてマッハ
ツェンダー型外部変調器３３０から出力された光信号と
合波される。合波後の光信号の光電界は、
【００８５】
【数２４】
【００８６】と表される。位相変調器に入力される電気
信号Ψ2は、次のような関係を満足するように設定す
る。
信号Ψ2は、次のような関係を満足するように設定す
る。
【００８７】
【数２５】
【００８８】つまり、位相変調器３４０に入力される電
気信号Ｖ2は、マッハツェンダー型外部変調器３３０に
入力される電気信号Ｖ1と同相かつ位相変調指数が電気
信号Ｖ1の半分となるように設定する必要がある。ま
た、位相調整器３５０では、次の関係を満足するような
調整を行う。
気信号Ｖ2は、マッハツェンダー型外部変調器３３０に
入力される電気信号Ｖ1と同相かつ位相変調指数が電気
信号Ｖ1の半分となるように設定する必要がある。ま
た、位相調整器３５０では、次の関係を満足するような
調整を行う。
【００８９】
【数２６】
【００９０】この時、（数２５）は以下の式で表され
る。
る。
【００９１】
【数２７】
【００９２】
【数２８】
【００９３】この項には、光の直流成分及び変調成分が
含まれている。この直流成分（Ｊ0を含む項）は、第２
項との相殺によって減衰する。
含まれている。この直流成分（Ｊ0を含む項）は、第２
項との相殺によって減衰する。
【００９４】図９に示すように、マッハツェンダー型外
部変調器３３０において強度変調された光信号は、光搬
送波成分と側波帯成分から構成されている。この光搬送
波成分の大きさ（Ｐ0）と側波帯成分の大きさ（Ｐ1）の
振幅比が、光変調度に相当する。本構成では、光搬送波
成分が減少することによって、相対的に光変調度が増加
する。このため、光電気変換器で受光した時の光変調度
は、マッハツェンダー型外部変調器３３０の入力時の光
変調度よりも大きくなる。したがって、受光時のＣＮＲ
によって光変調度を決定する場合、マッハツェンダー型
外部変調器３３０に入力される時点での光変調度を小さ
くすることができる。
部変調器３３０において強度変調された光信号は、光搬
送波成分と側波帯成分から構成されている。この光搬送
波成分の大きさ（Ｐ0）と側波帯成分の大きさ（Ｐ1）の
振幅比が、光変調度に相当する。本構成では、光搬送波
成分が減少することによって、相対的に光変調度が増加
する。このため、光電気変換器で受光した時の光変調度
は、マッハツェンダー型外部変調器３３０の入力時の光
変調度よりも大きくなる。したがって、受光時のＣＮＲ
によって光変調度を決定する場合、マッハツェンダー型
外部変調器３３０に入力される時点での光変調度を小さ
くすることができる。
【００９５】図８に示したように、３次歪みは光変調度
に依存していることから、マッハツェンダー型外部変調
器３３０で変調する時点での光変調度を小さくすること
によって、マッハツェンダー型外部変調器３３０で発生
する３次歪みを小さくすることができることがわかる。
に依存していることから、マッハツェンダー型外部変調
器３３０で変調する時点での光変調度を小さくすること
によって、マッハツェンダー型外部変調器３３０で発生
する３次歪みを小さくすることができることがわかる。
【００９６】（実施の形態４）図４に本発明の実施の形
態４の光変調器の構成を示す。電気光学効果特性を有す
る基板４１０上に、光入力信号を受け取り、光信号を分
岐比ｘ：（１-ｘ）で分岐する第１光分岐部４２０と、
第１光分岐部４２０から出力される一方の光信号を電気
信号によって位相変調する第１位相変調部４３０と、第
１位相変調部４３０から出力される光信号を分岐比１：
１で分岐するための第２光分岐部４４０と、第２光分岐
部４４０から出力された一方の光信号を電気信号によっ
て位相変調する第２位相変調部４５０と、第２位相変調
部４５０から出力された光信号と第２光分岐部４４０か
ら出力されたもう一方の光信号を合波する第１光合波部
４６０と、第１光分岐部４２０から出力されたもう一方
の光信号の位相量を調整する位相調整部４７０と、第１
光合波部４６０から出力された光信号と光位相調整部４
７０から出力された光信号を合波する第２光合波部４８
０とから構成されている。
態４の光変調器の構成を示す。電気光学効果特性を有す
る基板４１０上に、光入力信号を受け取り、光信号を分
岐比ｘ：（１-ｘ）で分岐する第１光分岐部４２０と、
第１光分岐部４２０から出力される一方の光信号を電気
信号によって位相変調する第１位相変調部４３０と、第
１位相変調部４３０から出力される光信号を分岐比１：
１で分岐するための第２光分岐部４４０と、第２光分岐
部４４０から出力された一方の光信号を電気信号によっ
て位相変調する第２位相変調部４５０と、第２位相変調
部４５０から出力された光信号と第２光分岐部４４０か
ら出力されたもう一方の光信号を合波する第１光合波部
４６０と、第１光分岐部４２０から出力されたもう一方
の光信号の位相量を調整する位相調整部４７０と、第１
光合波部４６０から出力された光信号と光位相調整部４
７０から出力された光信号を合波する第２光合波部４８
０とから構成されている。
【００９７】本構成は、実施の形態１に示した光送信装
置を電気光学効果を有する１枚の基板上に集積化したも
のである。このため、第１位相変調部と第２位相変調部
へ入力する電気信号の位相変調指数及び位相の関係や位
相調整部で付加する位相量などの設定条件は、実施の形
態１に示した条件と同じ値に設定する必要があり、それ
によって、同等の効果を得ることができる。
置を電気光学効果を有する１枚の基板上に集積化したも
のである。このため、第１位相変調部と第２位相変調部
へ入力する電気信号の位相変調指数及び位相の関係や位
相調整部で付加する位相量などの設定条件は、実施の形
態１に示した条件と同じ値に設定する必要があり、それ
によって、同等の効果を得ることができる。
【００９８】また、一枚の基板上に集積化することによ
って、第１の位相変調部と第２の位相変調部の半波長電
圧が、同一になるため、入力する電気信号の信号レベル
の設定が簡単になる。当然のことながら、光送信装置の
小型化も可能となる。
って、第１の位相変調部と第２の位相変調部の半波長電
圧が、同一になるため、入力する電気信号の信号レベル
の設定が簡単になる。当然のことながら、光送信装置の
小型化も可能となる。
【００９９】（実施の形態５）図５に本発明の実施の形
態５の光変調器の構成を示す。電気光学効果を有する基
板５１０上に、１つの光信号をある特定の分岐比で分岐
するための第１光分岐部５２０と、第１光分岐部５２０
から出力される一方の光信号を分岐比１：１で分岐する
ための第２光分岐部５３０と、第２光分岐部５３０から
出力された一方の光信号を電気信号によって位相変調す
る第１位相変調部５４０と、第１位相変調部５４０から
出力された光信号と第２光分岐部５３０から出力された
もう一方の光信号を合波する第１光合波部５５０と、第
１光分岐部５２０から出力されるもう一方の光信号を電
気信号によって位相変調する第２位相変調部５６０と、
第２位相変調部５６０から出力された光信号の位相量を
調整するための位相調整部５７０と、第１光合波部５５
０から出力された光信号と位相調整部５７０から出力さ
れた光信号を合波する第２光合波部５８０とを備え、位
相調整部５７０の位相量は、第２光合波部５８０におい
て、第１光合波部５５０から出力された光信号と位相調
整部５７０から出力された光信号とが逆相で合波される
ような値に設定される。
態５の光変調器の構成を示す。電気光学効果を有する基
板５１０上に、１つの光信号をある特定の分岐比で分岐
するための第１光分岐部５２０と、第１光分岐部５２０
から出力される一方の光信号を分岐比１：１で分岐する
ための第２光分岐部５３０と、第２光分岐部５３０から
出力された一方の光信号を電気信号によって位相変調す
る第１位相変調部５４０と、第１位相変調部５４０から
出力された光信号と第２光分岐部５３０から出力された
もう一方の光信号を合波する第１光合波部５５０と、第
１光分岐部５２０から出力されるもう一方の光信号を電
気信号によって位相変調する第２位相変調部５６０と、
第２位相変調部５６０から出力された光信号の位相量を
調整するための位相調整部５７０と、第１光合波部５５
０から出力された光信号と位相調整部５７０から出力さ
れた光信号を合波する第２光合波部５８０とを備え、位
相調整部５７０の位相量は、第２光合波部５８０におい
て、第１光合波部５５０から出力された光信号と位相調
整部５７０から出力された光信号とが逆相で合波される
ような値に設定される。
【０１００】本構成は、実施の形態３に示した光送信装
置を電気光学効果を有する１枚の基板上に集積化したも
のである。このため、第１位相変調部と第２位相変調部
へ入力する電気信号の位相変調指数及び位相の関係や位
相調整部で付加する位相量などの設定条件は、実施の形
態３に示した条件と同じ値に設定する必要があり、それ
によって、同等の効果を得ることができる。
置を電気光学効果を有する１枚の基板上に集積化したも
のである。このため、第１位相変調部と第２位相変調部
へ入力する電気信号の位相変調指数及び位相の関係や位
相調整部で付加する位相量などの設定条件は、実施の形
態３に示した条件と同じ値に設定する必要があり、それ
によって、同等の効果を得ることができる。
【０１０１】また、一枚の基板上に集積化することによ
って、第１の位相変調部と第２の位相変調部の半波長電
圧が、同一になるため、入力する電気信号の信号レベル
の設定が簡単になる。当然のことながら、光送信装置の
小型化も可能となる。
って、第１の位相変調部と第２の位相変調部の半波長電
圧が、同一になるため、入力する電気信号の信号レベル
の設定が簡単になる。当然のことながら、光送信装置の
小型化も可能となる。
【０１０２】（実施の形態６）図６に本発明の実施の形
態６の光送信装置の構成を示す。光送信装置６００は、
光源６１０と、光源６１０から出力された光信号をある
分岐比で分岐する光分岐器６２０と、光分岐器６２０か
ら出力された一方の光信号を電気信号で変調する電界吸
収型外部変調器６３０と、光分岐器６２０から出力され
たもう一方の光信号の位相を調整する位相調整器６４０
と、電界吸収型外部変調器６３０から出力される光信号
と位相調整器６４０から出力される光信号を合波する光
合波器６５０から構成されている。
態６の光送信装置の構成を示す。光送信装置６００は、
光源６１０と、光源６１０から出力された光信号をある
分岐比で分岐する光分岐器６２０と、光分岐器６２０か
ら出力された一方の光信号を電気信号で変調する電界吸
収型外部変調器６３０と、光分岐器６２０から出力され
たもう一方の光信号の位相を調整する位相調整器６４０
と、電界吸収型外部変調器６３０から出力される光信号
と位相調整器６４０から出力される光信号を合波する光
合波器６５０から構成されている。
【０１０３】光源６１０から出力された光信号は、光分
岐器６２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で２つの光
信号に分岐される。分岐された一方の光信号は、電界吸
収型外部変調器６３０に入力される。電界吸収型外部変
調器６３０に入力された光信号は、電気信号によって強
度変調が施される。一方、光分岐器６２０から出力され
たもう一方の光信号は、位相調整器６４０において、位
相を調整される。電界吸収型外部変調器６３０から出力
された光信号と位相調整器６４０から出力された光信号
を光合波器６５０において合波する。なお、光位相調整
器６４０における位相調整は、光合波器６５０で合波さ
れる２つの光信号の位相が、逆位相となるように調整を
行う。
岐器６２０において、分岐比ｘ：（１-ｘ）で２つの光
信号に分岐される。分岐された一方の光信号は、電界吸
収型外部変調器６３０に入力される。電界吸収型外部変
調器６３０に入力された光信号は、電気信号によって強
度変調が施される。一方、光分岐器６２０から出力され
たもう一方の光信号は、位相調整器６４０において、位
相を調整される。電界吸収型外部変調器６３０から出力
された光信号と位相調整器６４０から出力された光信号
を光合波器６５０において合波する。なお、光位相調整
器６４０における位相調整は、光合波器６５０で合波さ
れる２つの光信号の位相が、逆位相となるように調整を
行う。
【０１０４】このような動作を行うことによって、電界
吸収型外部変調器６３０から出力される光信号に含まれ
る直流成分が、位相調整器６４０から出力される光信号
によって減衰させられる。なお、マッハツェンダー型外
部変調器を用いて強度変調した場合には、位相変調も同
時に施されるため、光信号に含まれる直流成分を抑圧す
るためには、位相変調成分を排除するための構成が必要
であった。
吸収型外部変調器６３０から出力される光信号に含まれ
る直流成分が、位相調整器６４０から出力される光信号
によって減衰させられる。なお、マッハツェンダー型外
部変調器を用いて強度変調した場合には、位相変調も同
時に施されるため、光信号に含まれる直流成分を抑圧す
るためには、位相変調成分を排除するための構成が必要
であった。
【０１０５】しかし、電界吸収型外部変調器の場合、位
相変調成分が発生しないため、位相変調成分を排除する
ための構成が不要となり、非常に簡単な構成によって、
光直流成分を抑圧することが可能となる。これによっ
て、光電気変換器で受光した時の光変調度は、電界吸収
型外部変調器への入力時に設定した光変調度よりも大き
くなる。
相変調成分が発生しないため、位相変調成分を排除する
ための構成が不要となり、非常に簡単な構成によって、
光直流成分を抑圧することが可能となる。これによっ
て、光電気変換器で受光した時の光変調度は、電界吸収
型外部変調器への入力時に設定した光変調度よりも大き
くなる。
【０１０６】したがって、受光時のＣＮＲによって光変
調度を決定する場合、電界吸収型外部変調器に入力され
る時点での光変調度を小さくすることができるため、電
界吸収型外部変調器で発生する歪み量を小さくすること
ができる。
調度を決定する場合、電界吸収型外部変調器に入力され
る時点での光変調度を小さくすることができるため、電
界吸収型外部変調器で発生する歪み量を小さくすること
ができる。
【０１０７】
【発明の効果】本発明によって、外部変調方式によって
生じる３次相互変調歪みを簡単な構成によって除去する
ことが可能となる。
生じる３次相互変調歪みを簡単な構成によって除去する
ことが可能となる。
【０１０８】本発明の第１の光送信装置は、マッハツェ
ンダー型外部変調器から出力される光信号に含まれてい
る光の直流成分を抑圧することが可能となり、電気信号
で光を変調した後、光変調度を上昇させることができ
る。このため、マッハツェンダー型外部変調器に入力す
る電気信号レベルを小さくし、光変調度を下げることが
可能となり、マッハツェンダー型外部変調器で生じる３
次相互変調歪みを改善することができる。
ンダー型外部変調器から出力される光信号に含まれてい
る光の直流成分を抑圧することが可能となり、電気信号
で光を変調した後、光変調度を上昇させることができ
る。このため、マッハツェンダー型外部変調器に入力す
る電気信号レベルを小さくし、光変調度を下げることが
可能となり、マッハツェンダー型外部変調器で生じる３
次相互変調歪みを改善することができる。
【０１０９】本発明の第２の光送信装置は、マッハツェ
ンダー型外部変調器から出力される光信号に含まれてい
る光の直流成分を抑圧することが可能となり、電気信号
で光を変調した後、光変調度を上昇させることができ
る。このため、マッハツェンダー型外部変調器に入力す
る電気信号レベルを小さくし、光変調度を下げることが
可能となり、マッハツェンダー型外部変調器で生じる３
次相互変調歪みを改善することができる。
ンダー型外部変調器から出力される光信号に含まれてい
る光の直流成分を抑圧することが可能となり、電気信号
で光を変調した後、光変調度を上昇させることができ
る。このため、マッハツェンダー型外部変調器に入力す
る電気信号レベルを小さくし、光変調度を下げることが
可能となり、マッハツェンダー型外部変調器で生じる３
次相互変調歪みを改善することができる。
【０１１０】本発明の第３の光送信装置は、第２の光送
信装置と同等な性能を実現することが可能となる。
信装置と同等な性能を実現することが可能となる。
【０１１１】本発明の第４の光送信装置は、第２及び第
３の光送信装置と同等な性能を実現することが可能とな
る。
３の光送信装置と同等な性能を実現することが可能とな
る。
【０１１２】本発明の第７の光変調器は、マッハツェン
ダー型外部変調器から出力される光信号に含まれている
光の直流成分を抑圧することが可能となり、電気信号に
よって光を変調した後、光変調度を上昇させることがで
きる。このため、各位相変調器に入力する電気信号レベ
ルを小さくし、光変調度を下げることが可能となり、外
部変調器で生じる３次相互変調歪みを改善することがで
きる。
ダー型外部変調器から出力される光信号に含まれている
光の直流成分を抑圧することが可能となり、電気信号に
よって光を変調した後、光変調度を上昇させることがで
きる。このため、各位相変調器に入力する電気信号レベ
ルを小さくし、光変調度を下げることが可能となり、外
部変調器で生じる３次相互変調歪みを改善することがで
きる。
【０１１３】本発明の第８の光変調器は、第６の外部変
調器と同等な性能を実現することが可能となる。
調器と同等な性能を実現することが可能となる。
【０１１４】本発明の第９の光送信装置は、第２、３及
び４の光送信装置と同等な性能を有することが可能とな
る。
び４の光送信装置と同等な性能を有することが可能とな
る。
【図１】本発明の実施の形態１における光送信装置の構
成図
成図
【図２】本発明の実施の形態２における光送信装置の構
成図
成図
【図３】本発明の実施の形態３における光送信装置の構
成図
成図
【図４】本発明の実施の形態４における外部変調器の構
成図
成図
【図５】本発明の実施の形態５における外部変調器の構
成図
成図
【図６】本発明の実施の形態６における光送信装置の構
成図
成図
【図７】位相変調部と強度変調部を有するマッハツェン
ダー型外部変調器の構成を示す図
ダー型外部変調器の構成を示す図
【図８】位相変調指数とＩＭ3の関係を示す図
【図９】外部変調器で強度変調された光信号のスペクト
ラムを示す図
ラムを示す図
１００ 光送信装置 １１０ 光源 １２０ 光分岐器 １３０ 位相変調器 １４０ マッハツェンダー型外部変調器 １５０ 位相調整器 １６０ 光合波器 ２００ 光送信装置 ２１０ 光源 ２２０ 光分岐器 ２３０ マッハツェンダー型外部変調器 ２４０ 位相調整器 ２５０ 光合波器 ３００ 光送信装置 ３１０ 光源 ３２０ 光分岐器 ３３０ マッハツェンダー型外部変調器 ３４０ 位相変調器 ３５０ 位相調整器 ３６０ 光合波器 ４１０ 電気光学効果特性を有する基板 ４２０ 第１光分岐部 ４３０ 第１位相変調部 ４４０ 第２光分岐部 ４５０ 第２位相変調部 ４６０ 第１光合波部 ４７０ 位相調整部 ４８０ 第２光合波部 ５１０ 電気光学効果を有する基板 ５２０ 第１光分岐部 ５３０ 第２光分岐部 ５４０ 第１位相変調部 ５５０ 第１光合波部 ５６０ 第２位相変調部 ５７０ 位相調整部 ５８０ 第２光合波部 ６００ 光送信装置 ６１０ 光源 ６２０ 光分岐器 ６３０ 電界吸収型外部変調器 ６４０ 位相調整器 ６５０ 光合波器
Claims (13)
- 【請求項１】 光源と、前記光源から出力された光信号
をある分岐比で分岐する光分岐器と、 前記光分岐器から出力された２つの光信号を再び合波す
る光合波器と、 前記光分岐器と前記光合波器間の一方の光導波路上には
位相変調器とマッハツェンダー型外部変調器が設置さ
れ、 前記光分岐器と前記光合波器間の他方の光導波路上に
は、位相調整器が設置される構成からなり、 前記位相変調器は、電気信号が入力され、この電気信号
によって光信号を位相変調し、 前記マッハツェンダー型外部変調器は、前記位相変調器
に入力された電気信号の半分の位相変調指数かつ位相が
逆位相である同一の電気信号が入力され、この電気信号
によって光信号を強度変調し、 前記位相調整器は、前記光合波器で合波する２つの光搬
送波信号の位相が逆相になるように前記光分岐器で分岐
された光信号の位相を調整することを特徴とする光送信
装置。 - 【請求項２】 光源と、 前記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する
光分岐器と、 前記光分岐器から出力される一方の光信号を電気信号に
よって位相変調する位相変調器と、 前記位相変調器から出力された光信号を電気信号によっ
て強度変調するマッハツェンダー型外部変調器と、 前記光分岐器から出力されるもう一方の光信号の位相を
調整する位相調整器と、 前記マッハツェンダー型外部変調器から出力される光信
号と前記位相調整器から出力される光信号を合波する光
合波器とから少なくとも構成され、 前記マッハツェンダー型外部変調器に入力される電気信
号は、前記位相変調器に入力された電気信号の半分の位
相変調指数かつ位相が逆位相である同一の電気信号であ
り、 前記位相調整器は、前記光合波器で合波する２つの光搬
送波信号の位相が逆相になるように前記光分岐器で分岐
された光信号の位相を調整することを特徴とする光送信
装置。 - 【請求項３】 光源と、 前記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する
光分岐器と、 前記光分岐器から出力される一方の光信号を電気信号に
よって位相変調及び強度変調するマッハツェンダー型外
部変調器と、 前記光分岐器から出力されるもう一方の光信号の位相を
調整する位相調整器と、 前記マッハツェンダー型外部変調器から出力される光信
号と前記位相調整器から出力される光信号を合波する光
合波器とから少なくとも構成され、 前記マッハツェンダー型外部変調器は、位相変調部と強
度変調部から構成され、 前記強度変調部に入力される電気信号は、前記位相変調
器に入力された電気信号の半分の位相変調指数かつ位相
が逆位相である同一の電気信号であり、 前記位相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光
搬送波信号の位相が逆相となるように調整することを特
徴とする光送信装置。 - 【請求項４】 光源と、 前記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する
光分岐器と、 前記光分岐器から出力される一方の光信号を電気信号に
よって強度変調するマッハツェンダー型外部変調器と、 前記光分岐器から出力されるもう一方の光信号を電気信
号によって位相変調する位相変調器と、 前記位相変調器から出力される光信号の位相を調整する
位相調整器と、 前記マッハツェンダー型外部変調器から出力される光信
号と前記位相変調器から出力される光信号を合波する光
合波器とから少なくとも構成され、 前記位相変調器に入力される電気信号は、前記マッハツ
ェンダー型外部変調器に入力される電気信号の半分の位
相変調指数かつ位相が同相である同一の電気信号であ
り、 前記位相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光
搬送波信号の位相が逆相となるように調整することを特
徴とする光送信装置。 - 【請求項５】 前記位相調整器が可変ディレイラインか
ら構成されることを特徴とする請求項１から請求項４の
いずれか１項に記載の光送信装置。 - 【請求項６】 前記位相調整器が位相変調器から構成さ
れることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか
１項に記載の光送信装置。 - 【請求項７】 電気光学効果特性を有する基板上に、 １つの光信号をある特定の分岐比で分岐するための第１
光分岐部と、 前記第１光分岐部から出力される一方の光信号を電気信
号によって位相変調する第１位相変調部と、 前記第１位相変調部から出力される光信号を分岐比１：
１で分岐するための第２光分岐部と、 前記第２光分岐部から出力された一方の光信号を電気信
号によって位相変調する第２位相変調部と、 前記第２位相変調部から出力された光信号と前記第２光
分岐部から出力された他方の光信号を合波するための第
１光合波部と、 前記第１光分岐部から出力された他方の光信号の位相量
を調整するための位相調整部と、 前記第１光合波部から出力された光信号と前記位相調整
部から出力された光信号を合波するための第２光合波部
とを備え、 前記第２位相変調部に入力される電気信号は、前記第１
位相変調部に入力される電気信号の半分の位相変調指数
かつ位相が逆位相である同一の電気信号であり、 前記位相調整部は、前記第２光合波部において、前記光
合波器に入力される２つの光搬送波信号の位相が逆相と
なるように調整することを特徴とする光変調器。 - 【請求項８】 電気光学効果特性を有する基板上に、 １つの光信号をある特定の分岐比で分岐するための第１
光分岐部と、 前記第１光分岐部から出力される一方の光信号を分岐比
１：１で分岐するための第２光分岐部と、 前記第２光分岐部から出力された一方の光信号を電気信
号によって位相変調する第１位相変調部と、 前記第１位相変調部から出力された光信号と前記第２光
分岐部から出力されたもう一方の光信号を合波する第１
光合波部と、 前記第１光分岐部から出力されるもう一方の光信号を電
気信号によって位相変調する第２位相変調部と、 前記第２位相変調部から出力された光信号の位相量を調
整するための位相調整部と、 前記第１光合波部から出力された光信号と前記位相調整
部から出力された光信号を合波する第２光合波部とを備
え、 前記第２位相変調部に入力される電気信号は、前記第１
位相変調部に入力される電気信号の半分の位相変調指数
かつ位相が同相である同一の電気信号であり、 前記位相調整部は、前記第２光合波部において、前記光
合波器に入力される２つの光搬送波信号の位相が逆相と
なるように調整することを特徴とする光変調器。 - 【請求項９】 光源と、 前記光源から出力された光信号をある分岐比で分岐する
ための光分岐器と、 前記光分岐器から出力される一方の光信号を電気信号に
よって強度変調する電界吸収型外部変調器と、 前記光分岐器から出力されるもう一方の光信号の位相を
調整するための位相調整器と、 前記電界吸収型外部変調器から出力される光信号と前記
位相調整器から出力される光信号を合波する光合波器と
を備え、 前記位相調整器は、前記光合波器に入力される２つの光
搬送波信号の位相が逆相になるように設定することを特
徴とする光送信装置。 - 【請求項１０】 前記位相調整器が可変ディレイライン
から構成されることを特徴とする請求項９記載の光送信
装置。 - 【請求項１１】 前記位相調整器が位相変調器から構成
されることを特徴とする請求項９記載の光送信装置。 - 【請求項１２】 前記電気信号は複数の電気信号が周波
数多重された信号であることを特徴とする請求項１から
請求項６及び請求項９から請求項１１のいずれか１項に
記載の光送信装置。 - 【請求項１３】 前記電気信号は複数の電気信号が周波
数多重された信号であることを特徴とする請求項７又は
請求項８に記載の光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34305999A JP2001159750A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 光送信装置及び光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34305999A JP2001159750A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 光送信装置及び光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001159750A true JP2001159750A (ja) | 2001-06-12 |
Family
ID=18358629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34305999A Withdrawn JP2001159750A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 光送信装置及び光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001159750A (ja) |
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| US7302120B2 (en) | 2004-12-24 | 2007-11-27 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical modulator |
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1999
- 1999-12-02 JP JP34305999A patent/JP2001159750A/ja not_active Withdrawn
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