JP2001244896A - Optical transmission device - Google Patents
Optical transmission deviceInfo
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- JP2001244896A JP2001244896A JP2000384208A JP2000384208A JP2001244896A JP 2001244896 A JP2001244896 A JP 2001244896A JP 2000384208 A JP2000384208 A JP 2000384208A JP 2000384208 A JP2000384208 A JP 2000384208A JP 2001244896 A JP2001244896 A JP 2001244896A
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光送信装置に関
し、より特定的には、外部光変調器を用いた光送信装置
であって、外部光変調器にバイアス電圧を印加する際、
その印加バイアス電圧をDCドリフトによる最適バイア
ス電圧変動に追従させるバイアス電圧制御を行うことが
できる光送信装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmitter, and more particularly, to an optical transmitter using an external optical modulator, wherein a bias voltage is applied to the external optical modulator.
The present invention relates to an optical transmission device capable of performing bias voltage control for causing the applied bias voltage to follow an optimum bias voltage change due to a DC drift.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の光通信システムに用いられている
光送信装置では、光源を構成するレーザーダイオードに
注入する電流を入力信号により直接変調することによっ
て、その入力信号で変調された光信号を出力する変調方
式が採用されていた。しかし、この変調方式では、レー
ザダイオードに注入される電流が変化するため、レーザ
ダイオードのチャープ特性により、その発振波長が変化
する現象が生じる。このようなレーザーダイオードから
出力される光信号を長距離伝送すると、光ファイバ中に
おける波長分散の影響によって光信号の波形劣化が生
じ、信号の特性が劣化するといった問題が生じる。2. Description of the Related Art In an optical transmitting apparatus used in a conventional optical communication system, a current injected into a laser diode constituting a light source is directly modulated by an input signal, so that the optical signal modulated by the input signal is converted. The output modulation method was adopted. However, in this modulation method, since the current injected into the laser diode changes, a phenomenon occurs in which the oscillation wavelength changes due to the chirp characteristics of the laser diode. When an optical signal output from such a laser diode is transmitted over a long distance, there is a problem that the waveform of the optical signal is deteriorated due to the influence of chromatic dispersion in the optical fiber, and signal characteristics are deteriorated.
【0003】また、将来の移動体通信としては、伝送レ
ートを大幅に拡大する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、伝送路での損失が非常に大きいため、数1
0m間隔で増幅器が必要になる。実際にシステムを構築
する際、この点が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、ミリ波帯の信号伝送には、損失が
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。しかしながら、現在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、ミリ波帯のような非常に高い周波数には応答しない
ため、これらのレーザダイオードを直接変調することは
不可能であった。For future mobile communications, the use of a high frequency (particularly, a millimeter wave band), which can easily secure a band, has been studied in order to greatly increase the transmission rate. When a coaxial cable is used as a transmission line, the loss in the transmission line is very large.
Amplifiers are required at 0 m intervals. When actually constructing a system, this is a problem in terms of cost and reliability.
From such a viewpoint, it is essential to use an optical fiber having a characteristic of a small loss for signal transmission in the millimeter wave band. However, currently commercially available laser diodes have a frequency response characteristic of about 10 GHz and do not respond to very high frequencies such as a millimeter wave band, so that it is impossible to directly modulate these laser diodes. Was.
【0004】そこで、長距離伝送を行ったり、ミリ波な
ど周波数の高い信号を伝送する場合には、原理的にチャ
ーピングが生じにくく、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の外部光変調器を備え
た光送信装置を用いることが提案されている。Therefore, when performing long-distance transmission or transmitting a signal with a high frequency such as a millimeter wave, chirping does not occur in principle, and a Mach-Zehnder type that can respond to a signal with a high frequency is used. It has been proposed to use an optical transmission device with an external optical modulator.
【0005】図11に、マッハツェンダー型の外部光変
調器(以下、MZ型光変調器と表記する)の構成を示
す。このMZ型光変調器には、光源から出力された搬送
光が入力され、2つの光導波路に向けて分岐される。結
晶基板上に設けられた電極に電圧が加えられることによ
り電界が生じると、導波路中の屈折率が変化し、その結
果、導波路中を伝搬する光の位相が変化する。なお、図
11には、一方の光導波路を通過する光のみに位相変調
を施すような構成が示されている。各々の光導波路から
の光は互いに合波され、MZ型光変調器から光信号が出
力される。こうして出力される光信号の光電界は、次式
で表される。FIG. 11 shows a configuration of a Mach-Zehnder type external optical modulator (hereinafter referred to as an MZ type optical modulator). The carrier light output from the light source is input to the MZ type optical modulator, and is branched toward two optical waveguides. When an electric field is generated by applying a voltage to an electrode provided on a crystal substrate, the refractive index in the waveguide changes, and as a result, the phase of light propagating in the waveguide changes. FIG. 11 shows a configuration in which only light passing through one optical waveguide is subjected to phase modulation. Light from each optical waveguide is multiplexed with each other, and an optical signal is output from the MZ type optical modulator. The optical electric field of the optical signal thus output is represented by the following equation.
【0006】[0006]
【数1】 (Equation 1)
【0007】但し、However,
【数2】 とする。Vはバイアス電圧、mは位相変調度、ωfはア
ナログ信号の角周波数を示している。この光電界を用い
て、MZ型光変調器から出力される光信号パワーは、次
式で与えられる。(Equation 2) And V indicates a bias voltage, m indicates a phase modulation degree, and ωf indicates an angular frequency of an analog signal. Using this optical electric field, the optical signal power output from the MZ optical modulator is given by the following equation.
【0008】[0008]
【数3】 (Equation 3)
【0009】この時のバイアス電圧と光出力との関係
を、図12に示す。図12において、横軸はバイアス電
圧を、縦軸は光信号の出力パワーを表す。このように、
MZ型光変調器から出力される光信号のパワーは、MZ
型光変調器に印加されるバイアス電圧に対して正弦波の
特性を示す。FIG. 12 shows the relationship between the bias voltage and the light output at this time. In FIG. 12, the horizontal axis represents the bias voltage, and the vertical axis represents the output power of the optical signal. in this way,
The power of the optical signal output from the MZ optical modulator is MZ
5 shows a sine wave characteristic with respect to a bias voltage applied to the optical modulator.
【0010】しかしながら、MZ型光変調器では、経時
変化や温度変化など種々の条件により、前述したような
バイアス電圧と光出力との関係が初期状態から変動する
現象が生じる。この現象は、DCドリフトと呼ばれてい
る。このDCドリフト現象を、図13に示す。However, in the MZ type optical modulator, the above-mentioned phenomenon occurs in which the relationship between the bias voltage and the optical output fluctuates from the initial state due to various conditions such as aging and temperature change. This phenomenon is called DC drift. This DC drift phenomenon is shown in FIG.
【0011】図13に示すようなDCドリフト現象が生
じると、バイアス電圧によって決定される位相状態が初
期の位相状態から変動するために、MZ型光変調器から
出力される光信号のパワーは変化し、信号特性の劣化が
生じる。なお、初期の位相状態の時のバイアス電圧を最
適バイアス電圧(図中のVb)と定義し、以降において
は、このように表記する。When the DC drift phenomenon as shown in FIG. 13 occurs, the phase state determined by the bias voltage fluctuates from the initial phase state, so that the power of the optical signal output from the MZ optical modulator changes. However, the signal characteristics deteriorate. Note that the bias voltage in the initial phase state is defined as the optimum bias voltage (Vb in the figure), and will be described as follows.
【0012】外部光変調器を用いた従来の光送信装置で
は、DCドリフトによる最適バイアス電圧変動に追従す
るために、外部光変調器から出力される光信号のパワー
(これは、光信号を光電気変換し、得られた電気信号の
直流成分、つまり電力を測定することにより求まる)に
基づいて、外部光変調器に印加するバイアス電圧を制御
していた。より具体的には、バイアス電圧が最適に設定
された初期状態において、出力光信号のパワーを事前に
計測し、その値(基準値)記憶しておく。以降、出力光
信号のパワーを監視して、光信号のパワーが基準値と等
しくなるように、印加バイアス電圧を制御する。In a conventional optical transmission device using an external optical modulator, the power of an optical signal output from the external optical modulator (this is an optical signal The bias voltage applied to the external optical modulator is controlled based on the DC component of the electrical signal obtained by the electrical conversion, which is obtained by measuring the power. More specifically, in the initial state where the bias voltage is optimally set, the power of the output optical signal is measured in advance, and the value (reference value) is stored. Thereafter, the power of the output optical signal is monitored, and the applied bias voltage is controlled so that the power of the optical signal becomes equal to the reference value.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印加バ
イアス電圧の最適バイアス電圧からの変動量に対し、出
力光信号のパワーの変化量は、非常に小さい。そのた
め、出力光信号のパワーに基づいて、印加バイアス電圧
を最適バイアス電圧の変動に高い精度で追従させること
は、極めて困難である。However, the amount of change in the power of the output optical signal is very small with respect to the amount of change in the applied bias voltage from the optimum bias voltage. Therefore, it is extremely difficult to make the applied bias voltage follow the fluctuation of the optimum bias voltage with high accuracy based on the power of the output optical signal.
【0014】ここで、印加バイアス電圧の最適バイアス
電圧からの変動量と、出力光信号のパワーの変動量との
関係について、数式を用いて説明する。出力光信号のパ
ワーPdcは、上式(3)の結果を利用すると、次式
(4)で表すことができる。Here, the relationship between the variation of the applied bias voltage from the optimum bias voltage and the variation of the power of the output optical signal will be described using mathematical expressions. Using the result of the above equation (3), the power Pdc of the output optical signal can be expressed by the following equation (4).
【数4】 (Equation 4)
【0015】最適バイアス電圧は、一般に初期位相状態
がπ/2の時であり、バイアス電圧がDCドリフトによ
り変動することで生じる位相変化量をφとすると、その
時の位相状態は、The optimum bias voltage is generally when the initial phase state is π / 2. If the amount of phase change caused by the bias voltage fluctuating due to DC drift is φ, the phase state at that time is:
【数5】 と表すことができる。(Equation 5) It can be expressed as.
【0016】上式(4)および(5)から、印加バイア
ス電圧の最適バイアス電圧からの変動量に対する出力光
信号のパワーの変動量を求めると、次のような関係とな
る。From the above equations (4) and (5), when the variation of the power of the output optical signal with respect to the variation of the applied bias voltage from the optimum bias voltage is obtained, the following relationship is obtained.
【数6】 但し、(Equation 6) However,
【数7】 (Equation 7)
【0017】DCドリフトによるバイアス電圧の変動
は、瞬時的には非常に小さいので、Since the fluctuation of the bias voltage due to the DC drift is very small instantaneously,
【数8】 となり、(Equation 8) Becomes
【数9】 と近似できる。(Equation 9) Can be approximated.
【0018】このため、上式(6)で示される、位相変
化量に対する光信号パワーの変化量は、非常に小さく、
従って、印加バイアス電圧の最適バイアス電圧からの変
動に対して、出力光信号のパワーの変動は、ごくわずか
しかないことがわかる。よって、従来のように、出力光
信号のパワーに基づいてバイアス電圧を制御する場合、
制御の精度を上げることが難しい。Therefore, the amount of change of the optical signal power with respect to the amount of phase change, which is expressed by the above equation (6), is very small.
Therefore, it can be seen that there is only a slight change in the power of the output optical signal with respect to the change in the applied bias voltage from the optimum bias voltage. Therefore, as in the conventional case, when controlling the bias voltage based on the power of the output optical signal,
It is difficult to increase control accuracy.
【0019】ベースバンドディジタル信号を伝送する場
合、バイアス電圧の制御精度が低いことは問題ではない
が、アナログ信号、特に周波数多重された多チャンネル
信号を伝送する場合には、わずかなバイアス電圧の変動
が二次歪(二次相互変調歪=IM2 )を増大させる。When transmitting a baseband digital signal, it is not a problem that the control accuracy of the bias voltage is low. However, when transmitting an analog signal, especially a frequency-multiplexed multi-channel signal, a slight fluctuation in the bias voltage is required. Increases the second-order distortion (second-order intermodulation distortion = IM2).
【0020】図14は、図11の外部光変調器に印加さ
れるバイアス電圧と、その外部光変調器から出力される
光信号に生じる二次歪の量(以下、歪量)との関係を示
す図である。図14に示すように、歪量は、バイアス電
圧に対して最適バイアス電圧(図中のVb)を対象軸と
する二次関数的な特性を有している。つまり、歪量は、
バイアス電圧が最適バイアス電圧からずれるにつれ、二
次関数的に増大する。そのため、ある一定量のバイアス
電圧変動に対し、バイアス電圧が最適バイアス電圧近傍
にあれば、歪量はあまり変化しないが、最適バイアス電
圧からずれていればいるほと、同じ量のバイアス変動に
対する歪量の変化が顕著となる。FIG. 14 shows the relationship between the bias voltage applied to the external optical modulator shown in FIG. 11 and the amount of secondary distortion (hereinafter referred to as the amount of distortion) generated in the optical signal output from the external optical modulator. FIG. As shown in FIG. 14, the distortion amount has a quadratic function characteristic with an optimum bias voltage (Vb in the figure) as a target axis with respect to the bias voltage. That is, the amount of distortion is
As the bias voltage deviates from the optimum bias voltage, it increases quadratically. Therefore, for a given amount of bias voltage fluctuation, if the bias voltage is near the optimum bias voltage, the distortion amount does not change much, but as the deviation from the optimum bias voltage increases, the distortion for the same amount of bias fluctuation changes. The change in the amount is significant.
【0021】以下には、バイアス電圧と歪量との関係に
ついて、数式を用いて説明する。外部光変調器へ入力さ
れるアナログ信号が2波の場合、外部光変調器からの出
力光のパワーは、次のような式で表すことができる。但
し、ω1 およびω2 は、アナログ信号の角周波数とす
る。Hereinafter, the relationship between the bias voltage and the amount of distortion will be described using mathematical expressions. When two analog signals are input to the external optical modulator, the power of the output light from the external optical modulator can be expressed by the following equation. Here, ω1 and ω2 are the angular frequencies of the analog signal.
【0022】[0022]
【数10】 (Equation 10)
【0023】上式(10)において、ω1 および/また
はω2 を含む項がアナログ信号を表しており、その他の
項は、外部光変調器の非線形性によって発生する歪成分
である。ここで、アナログ信号と、IM2 およびIM3
(三次相互変調歪)との比は、それぞれ次の式で表され
る。In the above equation (10), terms including ω 1 and / or ω 2 represent analog signals, and the other terms are distortion components generated by nonlinearity of the external optical modulator. Where the analog signals and IM2 and IM3
The ratio to (third-order intermodulation distortion) is represented by the following equations.
【0024】[0024]
【数11】 [Equation 11]
【0025】[0025]
【数12】 (Equation 12)
【0026】上式(11)および(12)からわかるよ
うに、IM2 の値はバイアス電圧および位相変調度に、
IM3 は位相変調度に、それぞれ依存している。一方、
前述したように、初期状態において、外部光変調器に印
加されるバイアス電圧は、最適バイアス電圧Vb に設定
される。すなわち、バイアス電圧と位相との関係は、As can be seen from the above equations (11) and (12), the value of IM2 depends on the bias voltage and the phase modulation degree.
IM3 depends on the degree of phase modulation. on the other hand,
As described above, in the initial state, the bias voltage applied to the external optical modulator is set to the optimum bias voltage Vb. That is, the relationship between the bias voltage and the phase is
【数13】 を満足する。この時、上式(11)からわかるように、
IM2 は発生しない。(Equation 13) To be satisfied. At this time, as can be seen from the above equation (11),
IM2 does not occur.
【0027】しかし、その後、外部光変調器が有するD
Cドリフト特性によって、バイアス電圧と位相との関係
が、上式(13)を満足しなくなる。そこで、DCドリ
フトによる位相のずれと、その結果生じる歪の量につい
て、以下のようにして計算を行った。However, after that, D
Due to the C drift characteristic, the relationship between the bias voltage and the phase does not satisfy the above expression (13). Therefore, the following calculation was performed for the phase shift due to the DC drift and the resulting distortion amount.
【0028】バイアス電圧Vが、最適バイアス電圧Vb
から(Vだけ)ずれた時、φDCは、次の式で表すことが
できる。When the bias voltage V is the optimum bias voltage Vb
, Can be expressed by the following equation:
【数14】 但し、Vπは、外部光変調器の半波長電圧を表してい
る。[Equation 14] Here, Vπ represents a half-wave voltage of the external optical modulator.
【0029】上式(14)を、位相ずれΔx(%)を用
いて表すと、When the above equation (14) is expressed by using the phase shift Δx (%),
【数15】 となる。(Equation 15) Becomes
【0030】この式(15)を上式(11)に代入し
て、バイアス電圧の位相の、最適バイアス電圧の位相か
らのずれに対するIM2 およびCSO(複合二次歪)を
計算した。この計算では、m=0.04とした。また、
IM2 からCSOへの換算では、60ch伝送時におい
て、最大のコンポジット数を60として電力加算を行っ
た。その計算結果を、図15に示す。By substituting equation (15) into equation (11), IM2 and CSO (combined quadratic distortion) with respect to the deviation of the bias voltage phase from the optimum bias voltage phase were calculated. In this calculation, m = 0.04. Also,
In the conversion from IM2 to CSO, power addition was performed with the maximum number of composites being 60 at the time of 60 ch transmission. FIG. 15 shows the calculation result.
【0031】アナログ60ch伝送時には、CSOが−
60dBc以下というスペックが要求されるが、その要
求を満足するためには、図15からわかるように、バイ
アス電圧位相の最適バイアス電圧位相からのずれを、最
大約±0.03%程度に抑えなければならない。このよ
うな高精度の制御を、光信号のパワーの変化をモニタす
ることにより行うのは、困難である。At the time of analog 60-channel transmission, CSO is-
A specification of 60 dBc or less is required, but in order to satisfy the requirement, as can be seen from FIG. 15, the deviation of the bias voltage phase from the optimum bias voltage phase must be suppressed to about ± 0.03% at the maximum. Must. It is difficult to perform such high-precision control by monitoring changes in the power of the optical signal.
【0032】それゆえに、本発明の目的は、光源からの
搬送光を電気信号で変調する外部光変調器を備えた光送
信装置であって、外部光変調器に印加するバイアス電圧
を、DCドリフトによる最適バイアスの変動に精度よく
追従させることが可能であり、その結果、たとえ経年変
化や温度変化のためにDCドリフトが発生しても、パワ
ー変動や歪量の増大が抑制された特性のよい光信号を送
信することのできる光送信装置を実現することである。Therefore, an object of the present invention is to provide an optical transmitting apparatus having an external optical modulator for modulating carrier light from a light source with an electric signal, wherein a bias voltage applied to the external optical modulator is controlled by a DC drift. , It is possible to accurately follow the fluctuation of the optimum bias due to the above-mentioned characteristics. As a result, even if DC drift occurs due to aging or temperature change, the power fluctuation and the increase in the amount of distortion are suppressed. An object of the present invention is to realize an optical transmission device capable of transmitting an optical signal.
【0033】[0033]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明は、搬送光を電気信号で外部変調して送信する光送
信装置であって、搬送光を出力する光源、光源から出力
される搬送光を電気信号で変調する外部光変調器、外部
光変調器にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加
器、およびバイアス電圧印加器が外部光変調器に印加す
るバイアス電圧を、当該外部光変調器から出力される光
信号に生じる二次歪の量に基づいて制御するバイアス電
圧制御手段を備える。A first aspect of the present invention is an optical transmission apparatus for externally modulating a carrier light with an electric signal and transmitting the same, wherein the light source outputs the carrier light and the light source outputs the light. An external light modulator that modulates the carrier light with an electric signal, a bias voltage applicator that applies a bias voltage to the external light modulator, and a bias voltage that the bias voltage applicator applies to the external light modulator. Bias voltage control means for controlling based on the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the optical signal.
【0034】上記第1の発明では、外部光変調器に印加
するバイアス電圧(以下、印加バイアス電圧)を、その
外部光変調器から出力される光信号に生じる二次歪の量
(以下、歪量)に基づいて制御するので、印加バイアス
電圧を、DCドリフトによる最適バイアスの変動に対し
て、精度よく追従させることが可能となる。その結果、
たとえ経年変化や温度変化のためにDCドリフトが発生
しても、パワー変動や歪量の増大が抑制された特性のよ
い光信号を送信することのできる光送信装置が実現され
る。In the first aspect of the present invention, the bias voltage applied to the external optical modulator (hereinafter referred to as an applied bias voltage) is changed to the amount of secondary distortion (hereinafter referred to as distortion) generated in the optical signal output from the external optical modulator. ), The applied bias voltage can accurately follow the fluctuation of the optimum bias due to the DC drift. as a result,
Even if a DC drift occurs due to aging or temperature change, an optical transmission device capable of transmitting an optical signal having good characteristics with suppressed power fluctuation and increase in distortion is realized.
【0035】ここで、バイアス電圧の変動量に対する歪
の変動量について、数式を用いて説明する。二次歪(I
M2 )は、上式(11)によって示されており、その真
数値は、Here, the amount of change in the distortion with respect to the amount of change in the bias voltage will be described using mathematical expressions. Second-order distortion (I
M2) is given by the above equation (11), and its exact value is
【数16】 となる。(Equation 16) Becomes
【0036】上式(16)を偏微分することによって、
下式(17)、すなわちバイアス電圧の変動量に対する
IM2 の変動量を得ることができる。By partially differentiating the above equation (16),
The following equation (17), that is, the fluctuation amount of IM2 with respect to the fluctuation amount of the bias voltage can be obtained.
【0037】[0037]
【数17】 [Equation 17]
【0038】バイアス電圧の変動量に対する光信号のパ
ワーの変動量と、同じバイアス電圧の変動量に対するI
M2 の変動量とを比較すると、光パワーの変動量は、上
式(6)に示すようにほぼ0であるのに対して、IM2
の変動量は、上式(17)に示すように無限大となる。
このため、光信号に生じる歪量をモニタしてバイアス電
圧を制御する方が、光信号のパワーをモニタしてバイア
ス電圧を制御するより、高い精度で制御を行うことが可
能となる。The amount of change in the power of the optical signal with respect to the amount of change in the bias voltage and the amount of I.sub.
Comparing with the variation of M2, the variation of the optical power is almost 0 as shown in the above equation (6), while the variation of IM2 is
Becomes infinite as shown in the above equation (17).
For this reason, controlling the bias voltage by monitoring the amount of distortion generated in the optical signal enables higher-precision control than controlling the bias voltage by monitoring the power of the optical signal.
【0039】第2の発明は、第1の発明において、バイ
アス電圧制御手段は、外部光変調器から出力される光信
号を二分岐する光分岐器、光分岐器から出力される一方
の光信号を電気信号に変換する光電気変換器、光電気変
換器が出力する電気信号から特定帯域内の成分を抽出し
て、当該成分のレベルを測定することにより、外部光変
調器から出力される光信号に生じる二次歪の量を検出す
る歪量検出器、およびバイアス電圧印加器が外部光変調
器に印加するバイアス電圧を、歪量検出器によって検出
される歪量が最小となるように制御するバイアス電圧制
御回路を含む。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the bias voltage control means includes an optical splitter for bifurcating the optical signal output from the external optical modulator, and one optical signal output from the optical splitter. A light-to-electricity converter that converts a light into an electric signal, extracts a component within a specific band from the electric signal output by the light-to-electrical converter, and measures the level of the component, so that the light output from the external light modulator is output. Controls the amount of secondary distortion that occurs in the signal and the bias voltage applied by the bias voltage applicator to the external optical modulator so that the amount of distortion detected by the distortion detector is minimized. Bias voltage control circuit.
【0040】上記第2の発明では、印加バイアス電圧
を、歪量が最小となるように制御する。In the second aspect, the applied bias voltage is controlled so that the amount of distortion is minimized.
【0041】第3の発明は、第2の発明において、バイ
アス電圧制御回路は、バイアス電圧印加器が外部光変調
器に印加するバイアス電圧を増加または減少させ、歪量
検出器によって検出される歪量が、バイアス電圧増加ま
たは減少の前後で増加したか減少したかを判定し、その
判定結果によって、次にバイアス電圧を増加させる向き
に制御するか、減少させる向きに制御するかを決定する
ことを特徴とする。In a third aspect based on the second aspect, the bias voltage control circuit increases or decreases the bias voltage applied to the external optical modulator by the bias voltage applicator, and controls the distortion detected by the distortion amount detector. Determining whether the amount has increased or decreased before and after the increase or decrease of the bias voltage, and determining, based on the determination result, whether to control the bias voltage to increase or decrease in the next direction. It is characterized by.
【0042】ここで、歪量は、印加バイアス電圧に対し
て最適バイアス電圧を対象軸とする二次関数的な特性を
有している(図14参照)。そのため、DCドリフトに
よって最適バイアス電圧が変動した場合、印加バイアス
電圧を増加させる向きに制御するか、減少させる向きに
制御するかを決定しなければならない。Here, the amount of distortion has a quadratic function characteristic with the optimum bias voltage as a target axis with respect to the applied bias voltage (see FIG. 14). Therefore, when the optimum bias voltage fluctuates due to the DC drift, it is necessary to determine whether to control the applied bias voltage to increase or decrease the applied bias voltage.
【0043】そこで、上記第3の発明では、最初、印加
バイアス電圧を増加または減少させ、その前後で、歪量
が増加したか減少したかを判定する。そして、その判定
結果によって、次にバイアス電圧を増加させる向きに制
御するか、減少させる向きに制御するかを決定する。具
体的には、印加バイアス電圧を増加(または減少)させ
たことにより歪量が減少すれば、次もバイアス電圧を増
加(または減少)させる向きに制御を行い、もし歪量が
増加すれば、次はバイアス電圧を減少(または増加)さ
せる向きに制御を行う。Therefore, in the third aspect of the invention, first, the applied bias voltage is increased or decreased, and before and after that, it is determined whether the distortion amount has increased or decreased. Then, based on the result of the determination, it is determined whether the control is to be performed in the direction of increasing or decreasing the bias voltage next. Specifically, if the amount of distortion is reduced by increasing (or decreasing) the applied bias voltage, control is performed in the direction of increasing (or decreasing) the bias voltage next, and if the amount of distortion increases, Next, control is performed in a direction to decrease (or increase) the bias voltage.
【0044】または、下記第4の発明のように、外部光
変調器から出力される光信号のパワーをさらに検出し、
その光パワーに基づいて、印加バイアス電圧を増加させ
る向きに制御するか、減少させる向きに制御するかを決
定してもよい。具体的には、光パワーが増大した場合は
印加バイアス電圧を増加させる向きに、光パワーが減少
した場合には、印加バイアス電圧を減少させる向きに制
御を行うと決定する。Alternatively, as in the following fourth invention, the power of the optical signal output from the external optical modulator is further detected,
Based on the optical power, it may be determined whether to control the applied bias voltage to increase or decrease the applied bias voltage. Specifically, it is determined that the control is to be performed in a direction to increase the applied bias voltage when the optical power increases, and to a direction to decrease the applied bias voltage when the optical power decreases.
【0045】あるいは、下記第5の発明のように、外部
光変調器が2つの出力ポート(第1および第2のポー
ト)を持っている場合、第2のポートから出力される光
信号に生じる二次歪の量を検出して、その歪量が基準値
と一致すように、印加バイアス電圧を制御してもよい。
基準値は、好ましくは、下記第6の発明のように、第1
のポートから出力される光信号に生じる二次歪の量が最
小となるようなバイアス電圧(第1ポート側の最適バイ
アス電圧)を外部光変調器に印加しているとき(つまり
初期状態のとき)、歪量検出器によって検出される歪量
(第2のポート側の歪量)である。Alternatively, when the external optical modulator has two output ports (first and second ports) as in a fifth aspect of the present invention, an optical signal output from the second port is generated. The amount of secondary distortion may be detected, and the applied bias voltage may be controlled so that the amount of distortion matches the reference value.
The reference value is preferably the first value, as in the sixth invention described below.
When the bias voltage (the optimal bias voltage on the first port side) that minimizes the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the port is applied to the external optical modulator (that is, in the initial state) ), The amount of distortion detected by the distortion amount detector (the amount of distortion on the second port side).
【0046】第4の発明は、第2の発明において、バイ
アス電圧制御手段は、光電気変換器が出力する電気信号
の電力を測定することにより、外部光変調器から出力さ
れる光信号のパワーを検出する光パワー検出器をさらに
含み、バイアス電圧制御回路は、光パワー検出器が検出
した光パワーに基づいて、バイアス電圧印加器が外部光
変調器に印加するバイアス電圧を増加させる向きに制御
するか、減少させる向きに制御するかを決定することを
特徴とする。In a fourth aspect based on the second aspect, the bias voltage control means measures the power of the electrical signal output from the opto-electrical converter to thereby determine the power of the optical signal output from the external optical modulator. The bias voltage control circuit controls the bias voltage applying unit to increase the bias voltage applied to the external optical modulator based on the optical power detected by the optical power detector. Or control to reduce the direction.
【0047】第5の発明は、第1の発明において、外部
光変調器は、光源からの搬送光を二分岐して導く2つの
導波路、各導波路によって導かれた光信号を相互に結合
する光結合器、および光結合器から出力される2つの光
信号を出力する第1および第2のポートを含み、バイア
ス電圧制御手段は、第2のポートから出力される光信号
を電気信号に変換する光電気変換器、光電気変換器が出
力する電気信号から特定帯域内の成分を抽出して、当該
成分のレベルを測定することにより、第2のポートから
出力される光信号に生じる二次歪の量を検出する歪量検
出器、およびバイアス電圧印加器が外部光変調器に印加
するバイアス電圧を、歪量検出器によって検出される歪
量が、予め記憶している基準値と一致すように制御する
バイアス電圧制御回路を含む。In a fifth aspect based on the first aspect, the external optical modulator comprises two waveguides for guiding the carrier light from the light source into two branches, and mutually couples the optical signals guided by the respective waveguides. And a first and a second port for outputting two optical signals output from the optical coupler, and the bias voltage control means converts the optical signal output from the second port into an electric signal. An optical-electrical converter to be converted, a component within a specific band is extracted from an electric signal output from the optical-electrical converter, and the level of the component is measured, thereby obtaining an optical signal output from the second port. The amount of distortion detected by the distortion detector and the bias voltage applied by the bias voltage applicator to the external optical modulator match the amount of distortion detected by the distortion detector with a previously stored reference value. Bias voltage control Including the road.
【0048】上記第4,第5の発明では、印加バイアス
電圧を増加させるべきか減少させるべきかが即座にわか
るので、DCドリフトによる最適バイアスの変動に、精
度よく、しかも速やかに追従させることが可能となる。In the fourth and fifth aspects of the present invention, whether the applied bias voltage should be increased or decreased can be immediately determined. Therefore, it is possible to accurately and promptly follow the fluctuation of the optimum bias due to the DC drift. It becomes possible.
【0049】なお、第4の発明では、印加バイアス電圧
を増加させるべきか減少させるべきかは、光パワーの増
減に基づいて決定される。一方、第5の発明では、第2
のポート側の歪量に基づいて決定されるので、第2のポ
ート側の歪量をモニタするだけでよく、第4の発明に比
べ、装置の構成がより単純である(バイアス電圧制御処
理がより簡単である)。In the fourth aspect, whether to increase or decrease the applied bias voltage is determined based on the increase or decrease of the optical power. On the other hand, in the fifth invention, the second
Is determined based on the amount of distortion on the port side of the second port, so that it is only necessary to monitor the amount of distortion on the second port side, and the configuration of the device is simpler than in the fourth invention (the bias voltage control process is simpler). Is easier).
【0050】第6の発明は、第5の発明において、バイ
アス電圧制御回路は、第1のポートから出力される光信
号に生じる二次歪の量が最小となるようなバイアス電圧
を、バイアス電圧印加器が外部光変調器に印加している
とき、歪量検出器によって検出される歪量を、基準値と
して記憶することを特徴とする。In a sixth aspect based on the fifth aspect, the bias voltage control circuit is configured to generate a bias voltage that minimizes the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the first port. The distortion amount detected by the distortion amount detector is stored as a reference value when the applying unit applies the voltage to the external optical modulator.
【0051】第7の発明は、光源からの搬送光を電気信
号で変調する外部光変調器を備えた光送信装置におい
て、当該外部光変調器に印加するバイアス電圧を制御す
る方法であって、外部光変調器から出力される光信号に
生じる二次歪の量を測定する歪量測定ステップ、外部光
変調器に印加するバイアス電圧を、歪量測定ステップで
測定した歪量が最小となるように制御するバイアス電圧
制御ステップを備える。A seventh invention is a method for controlling a bias voltage applied to an external optical modulator in an optical transmission device including an external optical modulator for modulating carrier light from a light source with an electric signal, A distortion amount measuring step of measuring the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the external optical modulator, and a bias voltage applied to the external optical modulator is adjusted so that the distortion amount measured in the distortion amount measuring step is minimized. And a bias voltage control step of controlling the bias voltage.
【0052】第8の発明は、第7の発明において、バイ
アス電圧制御ステップは、外部光変調器に印加するバイ
アス電圧を増加または減少させるバイアス電圧増加/減
少ステップ、歪量検出ステップで検出される歪量が、バ
イアス電圧増加/減少ステップの前後で増加したか減少
したかを判定し、その判定結果によって、次にバイアス
電圧を増加させる向きに制御するか、減少させる向きに
制御するかを決定するステップを含む。In an eighth aspect based on the seventh aspect, the bias voltage control step is detected by a bias voltage increase / decrease step for increasing or decreasing a bias voltage applied to the external optical modulator, and a distortion amount detection step. It is determined whether the amount of distortion has increased or decreased before and after the step of increasing / decreasing the bias voltage. Based on the result of the determination, it is determined whether to control the bias voltage to be increased next or to be decreased. Including the step of:
【0053】第9の発明は、第7の発明において、外部
光変調器から出力される光信号のパワーを検出する光パ
ワー検出ステップをさらに備え、バイアス電圧制御ステ
ップは、光パワー検出ステップで検出した光パワーに基
づいて、外部光変調器に印加するバイアス電圧を増加さ
せる向きに制御するか、減少させる向きに制御するかを
決定するステップを含む。In a ninth aspect based on the seventh aspect, the method further comprises an optical power detection step of detecting the power of the optical signal output from the external optical modulator, and the bias voltage control step is performed by the optical power detection step. Determining whether to control the bias voltage applied to the external optical modulator to increase or decrease the bias voltage based on the obtained optical power.
【0054】第10の発明は、第7の発明において、外
部光変調器は、光源からの搬送光を二分岐して導く2つ
の導波路、各導波路によって導かれた光信号を相互に結
合する光結合器、および光結合器から出力される2つの
光信号を出力する第1および第2のポートを含み、バイ
アス電圧制御ステップは、第2のポートから出力される
光信号に生じる二次歪の量を検出する歪量検出ステッ
プ、および外部光変調器に印加するバイアス電圧を、歪
量検出ステップで検出される歪量が、予め記憶している
基準値と一致すように制御するバイアス電圧制御ステッ
プを含む。In a tenth aspect based on the seventh aspect, the external optical modulator comprises two waveguides for guiding the carrier light from the light source in two branches, and mutually couples the optical signals guided by the respective waveguides. And a first and a second port for outputting two optical signals output from the optical coupler, and the bias voltage control step includes the step of controlling a secondary voltage generated in the optical signal output from the second port. A distortion amount detecting step for detecting the amount of distortion, and a bias voltage for controlling the bias voltage applied to the external optical modulator so that the amount of distortion detected in the distortion amount detecting step matches a previously stored reference value. A voltage control step is included.
【0055】第11の発明は、第10の発明において、
バイアス電圧制御ステップは、第1のポートから出力さ
れる光信号に生じる二次歪の量が最小となるような第1
ポート側の最適バイアス電圧を外部光変調器に印加して
いる初期状態のとき、歪量検出ステップで検出される歪
量を基準値として記憶するステップを含む。According to an eleventh aspect, in the tenth aspect,
The bias voltage control step includes the first step of minimizing the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the first port.
In the initial state where the optimum bias voltage on the port side is applied to the external optical modulator, a step of storing the distortion amount detected in the distortion amount detecting step as a reference value is included.
【0056】[0056]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、光送信装置は、光源100と、バイアス電圧印
加器105と、外部光変調器110と、光分岐器120
と、光電気変換器130と、歪量検出器140とを備え
ている。バイアス電圧印加器105は、バイアス電圧制
御回路150を含む。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the optical transmission device includes a light source 100, a bias voltage applicator 105, an external optical modulator 110, and an optical splitter 120.
And a photoelectric converter 130 and a distortion detector 140. The bias voltage applicator 105 includes a bias voltage control circuit 150.
【0057】光源100は、搬送光を出力する。バイア
ス電圧印加器105は、バイアス電圧を印加する。外部
光変調器110は、バイアス電圧印加器105によるバ
イアス電圧の印加を受けた状態で、光源100から出力
される搬送光と、電気信号とが入力され、搬送光をバイ
アスされた電気信号に応じて強度変調して、光信号を出
力する。ここで、外部光変調器110に入力される電気
信号は、複数のアナログ信号が周波数多重された信号で
ある。The light source 100 outputs carrier light. The bias voltage applicator 105 applies a bias voltage. The external light modulator 110 receives the carrier light output from the light source 100 and an electric signal in a state where the bias voltage is applied by the bias voltage applicator 105 and responds to the biased electric signal to the carrier light. And modulates the intensity to output an optical signal. Here, the electric signal input to the external optical modulator 110 is a signal obtained by frequency-multiplexing a plurality of analog signals.
【0058】光分岐器120は、外部光変調器110か
ら出力される光信号を分岐する。光分岐器120から出
力される一方の光信号は、光伝送路を通じ、図示しない
受信装置へと伝送される。光分岐器120から出力され
る他方の光信号は、光電気変換器130へと入力され、
光電気変換器130によって電気信号に変換される。The optical splitter 120 splits the optical signal output from the external optical modulator 110. One optical signal output from the optical splitter 120 is transmitted to a receiving device (not shown) through an optical transmission line. The other optical signal output from the optical splitter 120 is input to the photoelectric converter 130,
It is converted into an electric signal by the photoelectric converter 130.
【0059】光電気変換器130から出力される電気信
号が歪量検出器140に与えられ、歪量検出器140
は、その電気信号に基づいて、外部光変調器110から
出力される光信号に含まれる二次歪の量(以下、歪量)
を検出する。歪量検出器140によって検出された歪量
がバイアス電圧制御回路150に与えられ、バイアス電
圧制御回路150は、その歪量が最小となるように、バ
イアス電圧印加器105が外部光変調器110に印加す
るバイアス電圧(以下、印加バイアス電圧)を制御す
る。The electric signal output from the photoelectric converter 130 is given to the distortion detector 140, and the distortion detector 140
Is the amount of secondary distortion contained in the optical signal output from the external optical modulator 110 based on the electric signal (hereinafter, the amount of distortion)
Is detected. The amount of distortion detected by the distortion amount detector 140 is supplied to the bias voltage control circuit 150, and the bias voltage control circuit 150 causes the bias voltage application unit 105 to transmit the signal to the external optical modulator 110 so that the amount of distortion is minimized. The applied bias voltage (hereinafter, applied bias voltage) is controlled.
【0060】上記の歪量検出器140は、例えば、電気
信号から所望の周波数帯域内にある成分だけを抽出する
フィルタと、その成分のレベル(電圧)を測定する回路
と、そのレベルから光パワーを算出する回路とによって
実現される。歪量検出器140は、典型的には、二次歪
の生じる1つの帯域内にある成分を抽出する。電気信号
に含まれる各アナログ信号の周波数が既知であれば、生
じる二次歪の周波数を予め算出可能なので、その周波数
近傍の成分だけを透過させるようなフィルタを選べばよ
い。The distortion amount detector 140 includes, for example, a filter for extracting only a component within a desired frequency band from an electric signal, a circuit for measuring the level (voltage) of the component, and an optical power based on the level. Is calculated. The distortion amount detector 140 typically extracts components within one band in which second-order distortion occurs. If the frequency of each analog signal included in the electric signal is known, the frequency of the generated secondary distortion can be calculated in advance. Therefore, a filter that transmits only components near that frequency may be selected.
【0061】なお、図2に示すように、互いに周波数の
異なるいくつかの二次歪(10〜12)が生じるときに
は、参照番号13で示されるような透過特性を持つフィ
ルタを用いて、最もレベルの高い二次歪10を抽出する
のが好ましい。この場合、二次歪10の最大レベルが、
歪量として歪量検出器140から出力される。As shown in FIG. 2, when several second-order distortions (10 to 12) having different frequencies are generated, a filter having a transmission characteristic indicated by reference numeral 13 is used to make the highest level. Is preferably extracted. In this case, the maximum level of the secondary distortion 10 is
The distortion amount is output from the distortion amount detector 140 as the distortion amount.
【0062】または、上記二次歪10の場合と同様にし
て、二次歪11,12のレベルもそれぞれ測定し、測定
した複数のレベルを互いに加算してもよい。この場合、
複数の二次歪10〜12の合計レベルが、歪量として歪
量検出器140から出力される。Alternatively, similarly to the case of the second-order distortion 10, the levels of the second-order distortions 11 and 12 may be measured, and the measured plural levels may be added to each other. in this case,
The total level of the plurality of secondary distortions 10 to 12 is output from the distortion amount detector 140 as the distortion amount.
【0063】以上のように構成された光送信装置の動作
について、以下に説明する。光源100から出力される
光は、外部光変調器110に入力される。一般に、外部
光変調器110へ入力する光は、偏波面の調整を行うこ
とによって、TEモードもしくはTMモードのどちらか
一方だけに制限される。この調整は、偏波コントローラ
を光源100と外部光変調器110との間に挿入して、
偏波コントローラによって偏波面を調整する方法や、光
源100と外部光変調器110との間のファイバに偏波
保持ファイバを用いる方法などがある。図1には、この
偏波面の調整を行う偏波コントローラや偏波面保持ファ
イバについては、明記されていない。The operation of the optical transmission device configured as described above will be described below. Light output from the light source 100 is input to the external light modulator 110. In general, light input to the external optical modulator 110 is limited to only one of the TE mode and the TM mode by adjusting the polarization plane. This adjustment is performed by inserting a polarization controller between the light source 100 and the external light modulator 110,
There are a method of adjusting the polarization plane by a polarization controller, a method of using a polarization maintaining fiber as a fiber between the light source 100 and the external optical modulator 110, and the like. FIG. 1 does not specify a polarization controller or a polarization maintaining fiber that adjusts the polarization plane.
【0064】外部光変調器110は、バイアス電圧印加
器105によりバイアス電圧を印加されており、入力さ
れる電気信号に応じて入力光を強度変調し、光信号を出
力する。この出力光信号は、光分岐器120で分岐さ
れ、その分岐された一方の光信号は、光電気変換器13
0で電気信号に変換される。光電気変換器130から出
力された電気信号は、歪量検出器140に入力される。The external optical modulator 110, to which a bias voltage has been applied by the bias voltage applicator 105, modulates the intensity of input light in accordance with an input electric signal, and outputs an optical signal. This output optical signal is split by the optical splitter 120, and one of the split optical signals is output from the photoelectric converter 13.
At 0, it is converted to an electrical signal. The electric signal output from the photoelectric converter 130 is input to the distortion detector 140.
【0065】歪量検出器140は、電気信号に含まれる
交流成分から所望の帯域の成分を抽出してそのレベルを
測定する機能を有しており、測定したレベルに基づいて
所定の演算を行うことにより、外部光変調器110から
出力される光信号に生じる歪量を検出する。この所望の
帯域は、二次歪が生じる帯域であれば特に限定はしない
が、そこで生じる歪量の多い周波数帯域に設定すること
が望ましい。The distortion amount detector 140 has a function of extracting a component of a desired band from an AC component included in the electric signal and measuring the level thereof, and performs a predetermined calculation based on the measured level. Thus, the amount of distortion generated in the optical signal output from the external optical modulator 110 is detected. The desired band is not particularly limited as long as it is a band in which second-order distortion occurs, but is desirably set to a frequency band in which a large amount of distortion occurs.
【0066】歪量検出器140から出力される信号は、
バイアス電圧印加器105内のバイアス電圧制御回路1
50に入力される。バイアス電圧制御回路150は、歪
量検出器140において検出される歪量が最小となるよ
うに、バイアス電圧印加器105が外部光変調器110
に印加するバイアス電圧(印加バイアス電圧)の制御を
行う。このような構成とすることによって、比較的簡単
な制御方法によって、バイアス電圧の制御精度を向上さ
せることができ、印加バイアス電圧を常に、歪量が最小
となるバイアス電圧(最適バイアス電圧)に保つことが
可能となる。The signal output from the distortion detector 140 is
Bias voltage control circuit 1 in bias voltage applicator 105
50 is input. The bias voltage control circuit 150 controls the bias voltage applicator 105 so that the amount of distortion detected by the distortion amount detector 140 is minimized.
The bias voltage (applied bias voltage) to be applied is controlled. With such a configuration, the control accuracy of the bias voltage can be improved by a relatively simple control method, and the applied bias voltage is always maintained at a bias voltage (optimal bias voltage) that minimizes the amount of distortion. It becomes possible.
【0067】ここで、バイアス電圧制御回路150が行
うバイアス電圧制御処理について、詳しく説明する。こ
の処理は、従来同様、DCドリフトによる最適バイアス
電圧の変動に、バイアス電圧印加器105が外部光変調
器110に印加するバイアス電圧(印加バイアス電圧)
を追従させる処理である。従来と異なるのは、光信号の
パワー(すなわち直流成分)が一定となるように印加バ
イアス電圧を制御することによってではなく、光信号に
生じる歪量が最小となるように印加バイアス電圧を制御
することによって、印加バイアス電圧を最適バイアス電
圧の変動に追従させている点だけである。Here, the bias voltage control processing performed by the bias voltage control circuit 150 will be described in detail. As in the conventional case, the bias voltage applied by the bias voltage applicator 105 to the external optical modulator 110 (applied bias voltage) in response to the fluctuation of the optimum bias voltage due to the DC drift
Is the process of following. The difference from the conventional technique is that the applied bias voltage is controlled so that the amount of distortion generated in the optical signal is minimized, not by controlling the applied bias voltage so that the power (that is, the DC component) of the optical signal is constant. The only difference is that the applied bias voltage follows the fluctuation of the optimum bias voltage.
【0068】図3は、図1のバイアス電圧制御回路15
0が行う処理を視覚的に示した図である。また、図4
は、図1のバイアス電圧制御回路150が行う処理を記
述したフローチャートである。図3に示されているバイ
アス電圧と歪量との関係は、図14に示されているもの
と同様である(従来技術の欄を参照)。FIG. 3 shows the bias voltage control circuit 15 of FIG.
FIG. 5 is a diagram visually illustrating a process performed by No. 0; FIG.
5 is a flowchart describing processing performed by the bias voltage control circuit 150 of FIG. The relationship between the bias voltage and the amount of distortion shown in FIG. 3 is the same as that shown in FIG. 14 (see the column of the prior art).
【0069】図3,図4において、バイアス電圧制御回
路150へは、歪量検出器140が検出した歪量m0が
与えられる。バイアス電圧制御回路150は、最初、印
加バイアス電圧を、予め決められた電圧だけ増加させる
(ステップS101)。次いで、歪量検出器140か
ら、印加バイアス増加後の歪量(m1)が与えられ、応
じて、バイアス電圧制御回路150は、印加バイアス増
加前後の歪量(m0およびm1)を互いに比較すること
により、歪量の変化が予め決められたしきい値よりも大
きいか否かを判定する(ステップS102)。その判定
結果が否定の場合、ステップS107へと進む。3 and 4, the bias voltage control circuit 150 is supplied with the distortion amount m0 detected by the distortion amount detector 140. First, the bias voltage control circuit 150 increases the applied bias voltage by a predetermined voltage (step S101). Next, the distortion amount (m1) after the applied bias is increased is given from the distortion amount detector 140, and accordingly, the bias voltage control circuit 150 compares the distortion amounts (m0 and m1) before and after the applied bias increase with each other. It is determined whether or not the change in the amount of distortion is greater than a predetermined threshold (step S102). If the determination result is negative, the process proceeds to step S107.
【0070】ステップS102の判定結果が肯定の場
合、バイアス電圧制御回路150は、歪量が減少したか
否かを判定する(ステップS103)。その判定結果が
肯定の場合、ステップS101〜S103が反復して行
われる。すなわち、バイアス電圧制御回路150は、印
加バイアス電圧を再び増加させ、次いで、歪量検出器1
40から与えられる印加バイアス電圧増加後の歪量(m
2)を増加前の歪量(m1)と比較して、歪量の変化が
しきい値よりも大きいか否かを判定する。その判定結果
が否定の場合はステップS107へと進むが、肯定の場
合には、ステップS103の判定(歪量が減少したか否
かの判定)が行われ、その判定結果が肯定の場合、再
度、ステップS101〜S103が反復して行われるこ
とになる。If the determination result in step S102 is affirmative, the bias voltage control circuit 150 determines whether the amount of distortion has decreased (step S103). When the determination result is affirmative, steps S101 to S103 are repeatedly performed. That is, the bias voltage control circuit 150 increases the applied bias voltage again, and then the distortion amount detector 1
The amount of distortion (m
2) is compared with the distortion amount (m1) before the increase, and it is determined whether or not the change in the distortion amount is larger than a threshold value. If the determination result is negative, the process proceeds to step S107. If the determination result is affirmative, the determination in step S103 (determination whether the amount of distortion has decreased) is performed. If the determination result is positive, the process is repeated. , Steps S101 to S103 are repeatedly performed.
【0071】ステップS103の判定結果が否定の場
合、バイアス電圧制御回路150は、印加バイアス電圧
を、予め決められた電圧だけ減少させ(ステップS10
4)、その後、歪量の変化(図中、m1’からm0への
変化)がしきい値よりも大きいか否かを判定する(ステ
ップS105)。そして、その判定結果が否定の場合、
ステップS107へと進む。If the decision result in the step S103 is negative, the bias voltage control circuit 150 reduces the applied bias voltage by a predetermined voltage (step S10).
4) Then, it is determined whether or not the change in the distortion amount (change from m1 'to m0 in the figure) is larger than a threshold value (step S105). And if the judgment result is negative,
Proceed to step S107.
【0072】ステップS105の判定結果が肯定の場合
には、歪量が減少したか否かを判定する(ステップS1
06)。その判定結果が肯定の場合、ステップS104
〜S106が反復して行われる。すなわち、バイアス電
圧制御回路150は、印加バイアス電圧を再び減少さ
せ、次いで、歪量検出器140から与えられる印加バイ
アス電圧減少後の歪量(m1)を減少前の歪量(m0)
と比較して、歪量の変化がしきい値よりも大きいか否か
を判定する。その判定結果が否定の場合はステップS1
07へと進むが、肯定の場合には、ステップS106の
判定(歪量が減少したか否かの判定)が行われ、その判
定結果が肯定の場合、再度、ステップS104〜S10
6が反復して行われることになる。If the result of the determination in step S105 is affirmative, it is determined whether or not the amount of distortion has decreased (step S1).
06). If the determination is positive, step S104
To S106 are repeatedly performed. That is, the bias voltage control circuit 150 reduces the applied bias voltage again, and then changes the distortion amount (m1) after the applied bias voltage reduction supplied from the distortion amount detector 140 to the distortion amount (m0) before the reduction.
Then, it is determined whether or not the change in the amount of distortion is larger than a threshold value. If the determination result is negative, step S1
07, but if affirmative, the determination of step S106 (determination of whether or not the amount of distortion has been reduced) is performed. If the determination result is positive, steps S104 to S10 are performed again.
6 will be repeated.
【0073】ステップS107では、バイアス電圧制御
回路150は、印加バイアス電圧を一定期間、現在の値
のまま保持する。その後、処理を継続するか否かが判断
され、その判断結果が肯定の場合には、ステップS10
1に戻って上記と同様の処理が反復して行われ、否定の
場合は、処理を終了する。In step S107, the bias voltage control circuit 150 holds the applied bias voltage at the current value for a certain period. Thereafter, it is determined whether or not to continue the processing. If the determination result is positive, step S10
Returning to 1, the same processing as described above is repeatedly performed, and if negative, the processing is terminated.
【0074】バイアス電圧制御回路150が上記のよう
な処理を行うことによって、たとえ経年変化や温度変化
等が起こっても、バイアス電圧印加器105が外部光変
調器110に印加するバイアス電圧を、DCドリフトに
よる最適バイアス電圧の変動に追従させることが可能と
なる。By performing the above processing by the bias voltage control circuit 150, even if aging or temperature changes occur, the bias voltage applying unit 105 changes the bias voltage applied to the external optical modulator 110 to DC. It is possible to follow the fluctuation of the optimum bias voltage due to the drift.
【0075】なお、上記の処理では、バイアス電圧を増
加(または減少)させる前後での歪量を互いに比較し
て、歪量の変化がしきい値より大きいか否かを判定し、
歪量変化がしきい値より大きい場合に、歪量変化がしき
い値以下となるまでバイアス電圧を増加(または減少)
させた。このような処理の他にも、例えば、次のような
処理を行ってもよい。In the above processing, the distortion amounts before and after the bias voltage is increased (or decreased) are compared with each other to determine whether or not the change in the distortion amount is larger than the threshold value.
If the change in strain is greater than the threshold, increase (or decrease) the bias voltage until the change in strain is below the threshold
I let it. In addition to such processing, for example, the following processing may be performed.
【0076】印加バイアス電圧が最適バイアス電圧に等
しい初期状態において、歪量検出器140から与えられ
る歪量を事前に計測して、その値(基準値)をバイアス
電圧制御回路150に記憶させておく。以降、バイアス
電圧制御回路150は、歪量検出器140から与えられ
る歪量が基準値と等しくなるように、印加バイアス電圧
を制御する。すなわち、バイアス電圧制御回路150
は、歪量検出器140から与えられる歪量を基準値と比
較して、歪量が基準値よりも大きくなった場合に、印加
バイアス電圧を増加(または減少)させる。In the initial state in which the applied bias voltage is equal to the optimum bias voltage, the amount of distortion given from the distortion detector 140 is measured in advance, and the value (reference value) is stored in the bias voltage control circuit 150. . Thereafter, the bias voltage control circuit 150 controls the applied bias voltage so that the distortion amount given from the distortion amount detector 140 becomes equal to the reference value. That is, the bias voltage control circuit 150
Compares the distortion amount given from the distortion amount detector 140 with a reference value, and increases (or decreases) the applied bias voltage when the distortion amount becomes larger than the reference value.
【0077】(第2の実施形態)図5は、本発明の第2
の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図で
ある。図5において、光送信装置は、光源200と、バ
イアス電圧印加器205と、外部光変調器210と、光
分岐器220と、光電気変換器230と、歪量検出器2
40と、光パワー検出器250とを備えている。バイア
ス電圧印加器205は、バイアス電圧制御回路260を
含む。光源200、バイアス電圧印加器205、外部光
変調器210、光分岐器220、光電気変換器230お
よび歪量検出器240は、図1と同じものであり、説明
を省略する。(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of the optical transmission apparatus which concerns on embodiment. In FIG. 5, the optical transmission device includes a light source 200, a bias voltage applicator 205, an external optical modulator 210, an optical splitter 220, a photoelectric converter 230, and a distortion detector 2
40 and an optical power detector 250. The bias voltage applicator 205 includes a bias voltage control circuit 260. The light source 200, the bias voltage applicator 205, the external light modulator 210, the optical splitter 220, the photoelectric converter 230, and the distortion detector 240 are the same as those in FIG.
【0078】光電気変換器230から出力される電気信
号が光パワー検出器250に与えられ、光パワー検出器
250は、その電気信号の電力(すなわち、その信号に
含まれる直流成分)を測定することによって、外部光変
調器210から出力される光信号のパワーを検出する。The electric signal output from the photoelectric converter 230 is supplied to the optical power detector 250, and the optical power detector 250 measures the power of the electric signal (that is, the DC component included in the signal). Thus, the power of the optical signal output from the external optical modulator 210 is detected.
【0079】歪量検出器240によって検出された歪量
がバイアス電圧制御回路260に与えられ、バイアス電
圧制御回路260は、その歪量が最小となるように、バ
イアス電圧印加器205が外部光変調器210に印加す
るバイアス電圧を制御する。その際、光パワー検出器2
50によって検出された光パワーがバイアス電圧制御回
路260に与えられ、バイアス電圧制御回路260は、
その光パワーに基づいて、印加バイアス電圧を増加させ
るか、減少させるかを決定する。The amount of distortion detected by the amount of distortion detector 240 is given to the bias voltage control circuit 260. The bias voltage control circuit 260 controls the bias voltage applying unit 205 to control the external light modulation so that the amount of distortion is minimized. The bias voltage applied to the device 210 is controlled. At that time, the optical power detector 2
The optical power detected by 50 is supplied to the bias voltage control circuit 260, and the bias voltage control circuit 260
It is determined whether to increase or decrease the applied bias voltage based on the light power.
【0080】以上のように構成された光送信装置の動作
について、以下に説明する。光源200から出力される
光は、外部光変調器210に入力される。第1の実施形
態で述べたように、外部光変調器210へ入力する光信
号は、TEモードもしくはTMモードのどちらか一方だ
けに制限されるように、偏波面の調整を行うことが一般
的である。図5には、この偏波面の調整を行う偏波コン
トローラや偏波保持ファイバについては、明記されてい
ない。The operation of the optical transmission device configured as described above will be described below. The light output from the light source 200 is input to the external light modulator 210. As described in the first embodiment, the polarization plane is generally adjusted so that the optical signal input to the external optical modulator 210 is limited to only one of the TE mode and the TM mode. It is. FIG. 5 does not specify a polarization controller or a polarization maintaining fiber for adjusting the polarization plane.
【0081】外部光変調器210は、バイアス電圧印加
器205によりバイアス電圧を印加されており、入力さ
れる電気信号に応じて入力光を強度変調し、光信号を出
力する。この出力光信号は、光分岐器220で分岐さ
れ、その分岐された一方の光信号は、光電気変換器23
0で電気信号に変換される。光電気変換器230から出
力された電気信号は、直流成分と交流成分とを含んでお
り、光パワー検出器250および歪量検出器240に入
力される。光パワー検出器250は、光電気変換器23
0から出力される電気信号の電力(直流成分)を測定す
る機能を有し、測定した電力に基づいて所定の演算を行
うことにより、外部光変調器210から出力される光信
号のパワーを検出する。The external light modulator 210, to which a bias voltage has been applied by the bias voltage applicator 205, modulates the intensity of input light according to an input electric signal and outputs an optical signal. This output optical signal is split by the optical splitter 220, and one of the split optical signals is output by the photoelectric converter 23.
At 0, it is converted to an electrical signal. The electric signal output from the photoelectric converter 230 includes a DC component and an AC component, and is input to the optical power detector 250 and the distortion amount detector 240. The optical power detector 250 is provided for the photoelectric converter 23.
It has a function of measuring the power (DC component) of the electric signal output from 0, and detects the power of the optical signal output from the external optical modulator 210 by performing a predetermined operation based on the measured power. I do.
【0082】一方、歪量検出器240は、電気信号に含
まれる交流成分から所望の帯域の成分を抽出してそのレ
ベルを測定する機能を有しており、測定したレベルに基
づいて所定の演算を行うことにより、外部光変調器21
0から出力される光信号に生じる歪量を検出する。この
所望の帯域は、二次歪が生じる帯域であれば特に限定は
しないが、そこで生じる歪量の多い周波数帯域に設定す
ることが望ましい。On the other hand, the distortion amount detector 240 has a function of extracting a component of a desired band from an AC component included in the electric signal and measuring the level thereof. Is performed, the external light modulator 21
The amount of distortion generated in the optical signal output from 0 is detected. The desired band is not particularly limited as long as it is a band in which second-order distortion occurs, but is desirably set to a frequency band in which a large amount of distortion occurs.
【0083】それぞれの検出器から出力される信号は、
バイアス電圧制御回路260に入力される。バイアス電
圧制御回路260は、バイアス電圧印加器205が外部
光変調器210に印加するバイアス電圧を、以下のよう
な手順で、外部光変調器210から出力される光信号に
生じる歪量が最小となる電圧(その時点での最適バイア
ス電圧)と一致するように制御する。The signal output from each detector is
It is input to the bias voltage control circuit 260. The bias voltage control circuit 260 adjusts the bias voltage applied by the bias voltage applicator 205 to the external optical modulator 210 so that the amount of distortion generated in the optical signal output from the external optical modulator 210 is minimized in the following procedure. Is controlled so as to be equal to a certain voltage (optimum bias voltage at that time).
【0084】バイアス電圧制御回路260は、光パワー
検出器250から入力された信号を、基準信号(すなわ
ち、印加バイアス電圧が最適バイアス電圧に設定された
初期状態での光パワーを示す信号)と比較し、比較結果
に応じて印加バイアス電圧の増減を決定する。The bias voltage control circuit 260 compares the signal input from the optical power detector 250 with a reference signal (that is, a signal indicating the optical power in the initial state where the applied bias voltage is set to the optimum bias voltage). Then, the increase or decrease of the applied bias voltage is determined according to the comparison result.
【0085】例えば、外部光変調器210に印加される
バイアス電圧と、そこから出力される光信号のパワーと
の関係が、図12(従来の技術を参照)に示される特性
を有する場合、光パワー検出器250から与えられる信
号レベルが基準信号よりも大きい時には、印加バイアス
電圧を増加させるように制御する。一方、光パワー検出
器250から与えられる信号レベルが基準信号よりも小
さい場合、印加バイアス電圧を減少させるように制御す
る。このように、バイアス電圧制御回路260は、ま
ず、光パワー検出器250から与えられる信号、すなわ
ち外部光変調器210の出力光パワーに基づいて、印加
バイアス電圧を増加させる向きに制御するか減少させる
向きに制御するかを決定する。そして、歪量検出器24
0から与えられる信号値(外部光変調器210の出力光
信号に生じる歪量)が最小となるように、印加バイアス
電圧の微調整を行う。For example, if the relationship between the bias voltage applied to the external optical modulator 210 and the power of the optical signal output therefrom has the characteristic shown in FIG. When the signal level provided from the power detector 250 is higher than the reference signal, control is performed to increase the applied bias voltage. On the other hand, when the signal level given from the optical power detector 250 is lower than the reference signal, control is performed so as to reduce the applied bias voltage. As described above, the bias voltage control circuit 260 first controls or decreases the applied bias voltage in the direction to increase based on the signal provided from the optical power detector 250, that is, the output optical power of the external optical modulator 210. Decide whether to control the orientation. Then, the distortion amount detector 24
Fine adjustment of the applied bias voltage is performed so that the signal value given from 0 (the amount of distortion generated in the output optical signal of the external optical modulator 210) is minimized.
【0086】つまり、外部光変調器210に印加される
バイアス電圧と、外部光変調器210から出力される光
信号において生じる歪量とは、図14(従来の技術を参
照)に示すように、最適バイアス電圧に対して対称の関
係を有しているので、歪量の変動を観測するだけでは、
バイアス電圧の増減を即座に判断することができない。
そのため、例えば第1の実施形態で説明したような複雑
な処理が必要となるが、本実施形態のような構成とする
ことによって、比較的簡単な処理によって、制御精度を
向上することが可能となり、印加バイアス電圧を常に、
歪量が最小となるバイアス電圧(最適バイアス電圧)に
保つことが可能となる。That is, the bias voltage applied to the external optical modulator 210 and the amount of distortion generated in the optical signal output from the external optical modulator 210 are as shown in FIG. Since it has a symmetrical relationship with the optimal bias voltage, just observing the variation in the amount of distortion,
The increase or decrease in the bias voltage cannot be determined immediately.
Therefore, for example, complicated processing as described in the first embodiment is required. However, by adopting a configuration as in the present embodiment, control accuracy can be improved by relatively simple processing. , The applied bias voltage is always
It is possible to maintain a bias voltage (optimal bias voltage) that minimizes the amount of distortion.
【0087】ここで、バイアス電圧制御回路260が行
うバイアス電圧制御処理について、詳しく説明する。こ
の処理は、第1の実施形態同様、歪量検出器240から
与えられる歪量が最小となるように印加バイアス電圧を
制御することによって、最適バイアス電圧の変動に印加
バイアス電圧を追従させる処理である。第1の実施形態
と異なるのは、バイアス電圧制御を開始するのに先だっ
て、印加バイアス電圧を増加させる方向に制御すればい
いのか、あるいは減少させる方向に制御すればいいのか
を、外部光変調器210から出力される光信号のパワー
に基づいて決定する点だけである。具体的には、現在の
光パワーを基準値と比較して、前者が後者よりも大きけ
れば、印加バイアス電圧を増加方向に変化させ、小さけ
れば減少方向に変化させる。Here, the bias voltage control processing performed by the bias voltage control circuit 260 will be described in detail. This process is a process in which the applied bias voltage follows the fluctuation of the optimum bias voltage by controlling the applied bias voltage so as to minimize the amount of distortion given from the distortion amount detector 240, as in the first embodiment. is there. The difference from the first embodiment is that, before starting the bias voltage control, the external optical modulator determines whether to control the applied bias voltage to increase or decrease the applied bias voltage. The only difference is that it is determined based on the power of the optical signal output from 210. Specifically, the current optical power is compared with a reference value. If the former is larger than the latter, the applied bias voltage is changed in the increasing direction, and if the former is smaller, the applied bias voltage is changed in the decreasing direction.
【0088】これに対し、第1の実施形態では、印加バ
イアス電圧を実際に増加方向に変化させてみて、それに
よる歪量の増減を検出し、その結果を受けて変化方向を
決定していた(図3参照)。印加バイアス電圧を増加方
向に変化させてみた結果、歪量が減少していれば、増加
方向の変化を継続して行えばよいが、もし歪量が増加し
ていれば、印加バイアス電圧を最適バイアス電圧から遠
ざかる向きに変化させたことになり、その時点で、印加
バイアス電圧を変化させる向きを減少方向へと反転しな
ければならない(図3中、点線の矢印で示される処
理)。そのため、追従に時間がかかる場合があった。On the other hand, in the first embodiment, the applied bias voltage is actually changed in the increasing direction, the increase or decrease of the distortion amount due to the change is detected, and the change direction is determined based on the result. (See FIG. 3). If the amount of distortion is reduced as a result of changing the applied bias voltage in the increasing direction, the change in the increasing direction may be continued, but if the amount of distortion is increased, the applied bias voltage is optimized. This means that the bias voltage has been changed in a direction away from the bias voltage. At that point, the direction in which the applied bias voltage is changed must be reversed in the decreasing direction (the process indicated by the dotted arrow in FIG. 3). Therefore, it sometimes takes time to follow up.
【0089】図6は、図5のバイアス電圧制御回路26
0が行う処理を記述したフローチャートである。なお、
図3には、図1のバイアス電圧制御回路150が行う処
理が視覚的に示されている(第1の実施形態を参照)
が、図5のバイアス電圧制御回路260が行う処理で
は、図3に一連の矢印で示されている制御処理おいて、
点線の矢印部分の処理が不要となる。つまり、第1の実
施形態では、印加バイアス電圧を増加方向に変化させて
みて、その結果として歪量が増加すれば、その時点で印
加バイアス電圧を変化させる向き反転して、印加バイア
ス電圧を減少方向に変化させる処理を行ったが、本実施
形態では、そのような無駄な処理がなくなる。FIG. 6 shows the bias voltage control circuit 26 of FIG.
10 is a flowchart describing the processing performed by the C.O. In addition,
FIG. 3 visually shows the processing performed by the bias voltage control circuit 150 of FIG. 1 (see the first embodiment).
However, in the processing performed by the bias voltage control circuit 260 in FIG. 5, in the control processing indicated by a series of arrows in FIG.
The processing at the dotted arrow is unnecessary. That is, in the first embodiment, the applied bias voltage is changed in the increasing direction, and as a result, if the amount of distortion increases, the applied bias voltage is changed in the direction at which the applied bias voltage is changed, and the applied bias voltage is reduced. Although the processing for changing the direction is performed, in the present embodiment, such useless processing is eliminated.
【0090】図6において、バイアス電圧制御回路26
0へは、歪量検出器240が検出した歪量m0と、光パ
ワー検出回路が検出した光パワーとが与えられる。バイ
アス電圧制御回路260は、最初、与えられた光パワー
を基準値と比較することによって、光パワーが予め決め
られたしきい値以上変化したか否かを判定する(ステッ
プS201)。そして、その判定結果が否定の場合、ス
テップS207へと進む。In FIG. 6, bias voltage control circuit 26
To 0, the distortion amount m0 detected by the distortion amount detector 240 and the optical power detected by the optical power detection circuit are given. The bias voltage control circuit 260 first determines whether the optical power has changed by a predetermined threshold value or more by comparing the applied optical power with a reference value (step S201). If the result of the determination is negative, the process proceeds to step S207.
【0091】ステップS201の判定結果が肯定の場
合、バイアス電圧制御回路260は、光パワーが増加し
たか否かを判定する(ステップS202)。その判定結
果が肯定の場合、バイアス電圧制御回路260は、印加
バイアス電圧を、予め決められた電圧だけ増加させる
(ステップS203)。次いで、歪量検出器240か
ら、印加バイアス増加後の歪量(m1)が与えられ、応
じて、バイアス電圧制御回路260は、印加バイアス増
加前後の歪量(m0およびm1)を互いに比較すること
により、歪量の変化が予め決められたしきい値よりも大
きいか否かを判定する(ステップS204)。その判定
結果が否定の場合、ステップS207へと進む。If the result of the determination in step S201 is affirmative, the bias voltage control circuit 260 determines whether the optical power has increased (step S202). If the determination result is affirmative, the bias voltage control circuit 260 increases the applied bias voltage by a predetermined voltage (step S203). Next, the distortion amount (m1) after the applied bias is increased from the distortion amount detector 240, and the bias voltage control circuit 260 compares the distortion amounts (m0 and m1) before and after the applied bias increase with each other. Thus, it is determined whether or not the change in the amount of distortion is greater than a predetermined threshold (step S204). If the determination result is negative, the process proceeds to step S207.
【0092】ステップS204の判定結果が肯定の場
合、ステップS203およびS204が反復して行われ
る。すなわち、バイアス電圧制御回路260は、印加バ
イアス電圧を再び増加させ、次いで、歪量検出器240
から与えられる印加バイアス電圧増加後の歪量(m2)
を増加前の歪量(m1)と比較して、歪量の変化がしき
い値よりも大きいか否かを判定する。その判定結果が否
定の場合はステップS207へと進むが、肯定の場合に
は、再度、ステップS203およびS204が反復して
行われることになる。When the result of the determination in step S204 is affirmative, steps S203 and S204 are repeatedly performed. That is, the bias voltage control circuit 260 increases the applied bias voltage again, and then the distortion amount detector 240
(M2) after applied bias voltage is increased
Is compared with the distortion amount (m1) before the increase, and it is determined whether or not the change in the distortion amount is larger than a threshold value. When the determination result is negative, the process proceeds to step S207, but when the determination result is positive, steps S203 and S204 are repeatedly performed again.
【0093】ステップS202の判定結果が否定の場
合、バイアス電圧制御回路260は、印加バイアス電圧
を、予め決められた電圧だけ減少させる(ステップS2
05)。次いで、歪量検出器240から、印加バイアス
減少後の歪量(m1)が与えられ、応じて、バイアス電
圧制御回路260は、印加バイアス減少前後の歪量(m
0およびm1)を互いに比較することにより、歪量の変
化が予め決められたしきい値よりも大きいか否かを判定
する(ステップS206)。その判定結果が否定の場
合、ステップS207へと進む。If the decision result in the step S202 is negative, the bias voltage control circuit 260 reduces the applied bias voltage by a predetermined voltage (step S2).
05). Next, the distortion amount (m1) after the applied bias is reduced is given from the distortion amount detector 240, and the bias voltage control circuit 260 responds accordingly to the distortion amount (m1) before and after the applied bias is reduced.
By comparing 0 and m1) with each other, it is determined whether or not the change in the amount of distortion is greater than a predetermined threshold (step S206). If the determination result is negative, the process proceeds to step S207.
【0094】ステップS206の判定結果が肯定の場
合、ステップS205およびS206が反復して行われ
る。すなわち、バイアス電圧制御回路260は、印加バ
イアス電圧を再び減少させ、次いで、歪量検出器240
から与えられる印加バイアス電圧減少後の歪量(m2)
を減少前の歪量(m1)と比較して、歪量の変化がしき
い値よりも大きいか否かを判定する。その判定結果が否
定の場合はステップS207へと進むが、肯定の場合に
は、再度、ステップS205およびS206が反復して
行われることになる。If the result of the determination in step S206 is affirmative, steps S205 and S206 are repeatedly performed. That is, the bias voltage control circuit 260 reduces the applied bias voltage again, and then the distortion amount detector 240
(M2) after applied bias voltage is reduced
Is compared with the distortion amount (m1) before reduction to determine whether or not the change in the distortion amount is larger than a threshold value. If the determination result is negative, the process proceeds to step S207. If the determination result is affirmative, steps S205 and S206 are repeated.
【0095】ステップS207では、バイアス電圧制御
回路260は、印加バイアス電圧を一定期間、現在の値
のまま保持する。その後、処理を継続するか否かが判断
され(ステップS208)、その判断結果が肯定の場合
には、ステップS201に戻って上記と同様の処理が反
復して行われ、否定の場合は、処理を終了する。In step S207, the bias voltage control circuit 260 holds the applied bias voltage at the current value for a certain period. Thereafter, it is determined whether or not to continue the process (step S208). If the determination result is affirmative, the process returns to step S201 and the same process as above is repeatedly performed. To end.
【0096】バイアス電圧制御回路260が上記のよう
な処理を行うことによって、バイアス電圧印加器205
が外部光変調器210に印加するバイアス電圧を、DC
ドリフトによる最適バイアス電圧の変動に追従させるこ
とが可能となる。また、最適バイアスが変動したとき、
第1の実施形態と比べ、より素早く追従を開始すること
ができる。[0096] The bias voltage control circuit 260 performs the above-described processing, whereby the bias voltage
Changes the bias voltage applied to the external optical modulator 210 to DC
It is possible to follow the fluctuation of the optimum bias voltage due to the drift. Also, when the optimal bias fluctuates,
Following can be started more quickly than in the first embodiment.
【0097】(第3の実施形態)図7は、本発明の第3
の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図で
ある。図7において、光送信装置は、光源300と、バ
イアス電圧印加器305と、外部光変調器310と、光
電気変換器320と、歪量検出器330とを備えてい
る。バイアス電圧印加器305は、バイアス電圧制御回
路340を含む。光源300、バイアス電圧印加器30
5、光電気変換器320および歪量検出器330は、図
1と同じものであり、説明を省略する。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of the optical transmission apparatus which concerns on embodiment. 7, the optical transmission device includes a light source 300, a bias voltage applicator 305, an external optical modulator 310, a photoelectric converter 320, and a distortion detector 330. The bias voltage applicator 305 includes a bias voltage control circuit 340. Light source 300, bias voltage applicator 30
5. The photoelectric converter 320 and the distortion detector 330 are the same as those in FIG.
【0098】外部光変調器310は、図1の外部光変調
器110と同様、バイアス電圧印加器305によるバイ
アス電圧の印加を受けた状態で、光源300から出力さ
れる搬送光と、電気信号とが入力され、搬送光を電気信
号に応じて強度変調して、光信号を出力する(外部光変
調器310に入力される電気信号は、複数のアナログ信
号が周波数多重された信号である)。外部光変調器31
0が図1の外部光変調器110と異なるのは、第1およ
び第2の2つの出力ポートを持つ点である。第1のポー
トから出力される光信号は、光伝送路を通じ、図示しな
い受信装置へと伝送される。第2のポートから出力され
る光信号は、光電気変換器320へ入力され、光電気変
換器320によって電気信号に変換される。The external light modulator 310, similarly to the external light modulator 110 of FIG. 1, receives the carrier light output from the light source 300, Is input, the intensity of the carrier light is modulated according to the electric signal, and an optical signal is output (the electric signal input to the external optical modulator 310 is a signal obtained by frequency-multiplexing a plurality of analog signals). External light modulator 31
0 differs from the external optical modulator 110 of FIG. 1 in that it has first and second two output ports. The optical signal output from the first port is transmitted to a receiving device (not shown) through an optical transmission line. The optical signal output from the second port is input to the photoelectric converter 320, and is converted into an electric signal by the photoelectric converter 320.
【0099】図8は、図7の外部光変調器310の構成
を示す図である。図8に示されているのは、図11の外
部光変調器(従来の技術を参照)において、X分岐方向
性光結合器20をさらに含むような外部光変調器であ
る。図8において、2つの導波路からの光信号が、X分
岐方向性光結合器20に入力され、そこで相互に結合さ
れた後、第1および第2のポートを通じて出力される。
このとき第1のポートから出力される光信号と、第2の
ポートから出力される光信号とでは、一般に、バイアス
電圧−歪量特性の位相が互いにずれている。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the external optical modulator 310 of FIG. FIG. 8 shows an external optical modulator that further includes an X-branch directional optical coupler 20 in the external optical modulator of FIG. 11 (see the related art). In FIG. 8, the optical signals from the two waveguides are input to the X-branch directional optical coupler 20, where they are mutually coupled and then output through the first and second ports.
At this time, the optical signal output from the first port and the optical signal output from the second port are generally out of phase with each other in the bias voltage-distortion characteristic.
【0100】図9は、図7の外部光変調器310の第1
および第2のポートから出力される各光信号について、
初期状態におけるバイアス電圧と歪量との関係を示した
図である。図9に示すように、初期状態では、第1のポ
ートから出力される光信号と、第2のポートから出力さ
れる光信号とでは、それぞれの最適バイアス電圧Vo
1,Vo2(Vo1<Vo2)が、互いにある電圧(=
ΔVo)だけ異なっている。FIG. 9 shows a first example of the external optical modulator 310 of FIG.
And for each optical signal output from the second port,
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a bias voltage and a distortion amount in an initial state. As shown in FIG. 9, in the initial state, the optical signal output from the first port and the optical signal output from the second port have their respective optimum bias voltages Vo.
1, Vo2 (Vo1 <Vo2) are connected to a certain voltage (=
ΔVo).
【0101】その後、これら2つの最適バイアス電圧V
o1およびVo2は、温度変化等によるDCドリフトに
応じて変動する。その際、両電圧の差(=Vo2−Vo
1)は、初期状態と同じ一定電圧(=ΔVo)に保たれ
ている。このとき、ポート2から出力される光信号に生
じる歪量が最小となるようにバイアス電圧を制御して
も、ポート1から出力されて受信装置へ向かう光信号に
生じる歪量は最小とならない。Thereafter, these two optimum bias voltages V
o1 and Vo2 fluctuate according to a DC drift due to a temperature change or the like. At this time, the difference between the two voltages (= Vo2-Vo)
1) is kept at the same constant voltage (= ΔVo) as in the initial state. At this time, even if the bias voltage is controlled so that the amount of distortion generated in the optical signal output from the port 2 is minimized, the amount of distortion generated in the optical signal output from the port 1 and traveling toward the receiving apparatus is not minimized.
【0102】印加バイアス電圧が第1のポート側の最適
バイアス電圧(=Vo1)に等しい状態(つまり図9に
示される初期状態)において、第2のポートから出力さ
れる光信号に生じる歪量がD0であるとすると、印加バ
イアス電圧を第1のポート側の最適バイアス電圧Vo1
の変動に追従させるには、第2のポートから出力される
光信号に生じる歪量を監視して、その歪量がD0に保た
れるように印加バイアス電圧を制御すればよい。なぜな
ら、2つの最適バイアス電圧Vo1およびVo2は、両
電圧の差(=Vo2−Vo1)が一定(=ΔVo)の関
係を保ったまま変動するので、第2のポートから出力さ
れる光信号に生じる歪量をD0に保てば、第1のポート
から出力される光信号に生じる歪量が最小に保たれるか
らである。In a state where the applied bias voltage is equal to the optimum bias voltage (= Vo1) on the first port side (that is, the initial state shown in FIG. 9), the amount of distortion generated in the optical signal output from the second port is reduced. D0, the applied bias voltage is changed to the optimum bias voltage Vo1 on the first port side.
In order to follow the fluctuation of the optical signal, the amount of distortion generated in the optical signal output from the second port may be monitored, and the applied bias voltage may be controlled so that the amount of distortion is maintained at D0. This is because the two optimum bias voltages Vo1 and Vo2 occur in the optical signal output from the second port because the difference between the two voltages (= Vo2−Vo1) fluctuates while maintaining a constant (= ΔVo) relationship. This is because if the amount of distortion is kept at D0, the amount of distortion occurring in the optical signal output from the first port is kept to a minimum.
【0103】そこで、バイアス電圧制御回路340は、
歪量検出器330から与えられる歪量(すなわち外部光
変調器310の第2のポートから出力される光信号に生
じる歪量)がD0となるように、バイアス電圧印加器3
05が外部光変調器310に印加するバイアス電圧を制
御する。具体的には、バイアス電圧制御回路340は、
歪量検出器330から与えられる歪量をD0と比較し
て、歪量がD0よりも大きくなった場合には印加バイア
ス電圧を増加させ、小さくなった場合には印加バイアス
電圧を減少させる。Therefore, the bias voltage control circuit 340
The bias voltage applicator 3 is set so that the amount of distortion given from the distortion amount detector 330 (that is, the amount of distortion generated in the optical signal output from the second port of the external optical modulator 310) becomes D0.
05 controls the bias voltage applied to the external light modulator 310. Specifically, the bias voltage control circuit 340
The amount of distortion given from the distortion amount detector 330 is compared with D0. When the amount of distortion becomes larger than D0, the applied bias voltage is increased, and when the amount of distortion becomes smaller, the applied bias voltage is decreased.
【0104】以上のように構成された光送信装置の動作
について、以下に説明する。外部光変調器310は、出
力ポートを2つ有している。これら第1および第2のポ
ートから出力される光信号は、理想的には、同一の特性
を持つ。しかしながら、実際には、種々の要因によっ
て、第1のポート側の光信号と第2のポート側の光信号
との間では、特性に差が生じることが一般的である。The operation of the optical transmission device configured as described above will be described below. The external light modulator 310 has two output ports. Optical signals output from these first and second ports ideally have the same characteristics. However, in practice, generally, there is a difference in characteristics between the optical signal on the first port side and the optical signal on the second port side due to various factors.
【0105】例えば、図9に示したように、バイアス電
圧−歪量特性は、ポート間でずれが生じる。このため、
各ポートから出力される光信号に含まれる歪量が最小と
なるバイアス電圧は、互いに異なる値Vo1およびVo
2となる。本実施形態では、ポート間でバイアス電圧−
歪量特性が異なることを利用して、バイアス電圧の増減
を決定する。For example, as shown in FIG. 9, the bias voltage-distortion characteristic is shifted between ports. For this reason,
The bias voltages that minimize the amount of distortion contained in the optical signal output from each port are different from each other Vo1 and Vo
It becomes 2. In the present embodiment, the bias voltage −
Utilizing the fact that the distortion characteristics are different, the increase / decrease of the bias voltage is determined.
【0106】すなわち、第1のポートから出力される光
信号を受信装置側へと伝送し、第2のポートから出力さ
れる光信号を、バイアス電圧の制御に使用する。第1の
ポートから出力される光信号に生じる歪量が最小となる
バイアス電圧(第1ポート側の最適バイアス電圧)は、
第2ポートから出力される光信号に生じる歪量がD0と
なるバイアス電圧と一致し、かつ、バイアス電圧が増加
するにつれて歪量が単調減少する領域内にある。このた
め、第2のポートから出力される光信号に生じる歪量を
検出してD0と比較することにより、バイアス電圧を増
加させるべきか減少させるべきかを瞬時に判断すること
ができる。従って、歪量を監視するだけで、素早くバイ
アス電圧の調整を行うことができる。That is, the optical signal output from the first port is transmitted to the receiving device side, and the optical signal output from the second port is used for controlling the bias voltage. The bias voltage (the optimal bias voltage on the first port side) that minimizes the amount of distortion generated in the optical signal output from the first port is:
The amount of distortion generated in the optical signal output from the second port coincides with the bias voltage at which the optical signal becomes D0, and the distortion is monotonically reduced as the bias voltage increases. Therefore, by detecting the amount of distortion generated in the optical signal output from the second port and comparing it with D0, it is possible to instantaneously determine whether to increase or decrease the bias voltage. Accordingly, the bias voltage can be quickly adjusted only by monitoring the amount of distortion.
【0107】ここでは、第1のポートから出力される光
信号を受信装置側へと伝送し、第2のポートから出力さ
れる光信号をバイアス電圧制御に用いる場合について、
本光送信装置の動作を説明する。光源300から出力さ
れる光は、外部光変調器310に入力される。第1の実
施形態で述べたように、外部光変調器310へ入力する
光信号は、TEモードもしくはTMモードのどちらか一
方だけに制限されるように、偏波面の調整を行うことが
一般的である。図9には、この偏波面の調整を行う偏波
コントローラや偏波保持ファイバについては、明記され
ていない。Here, a case where an optical signal output from the first port is transmitted to the receiving device side and an optical signal output from the second port is used for bias voltage control will be described.
The operation of the optical transmission device will be described. Light output from the light source 300 is input to the external light modulator 310. As described in the first embodiment, the polarization plane is generally adjusted so that the optical signal input to the external optical modulator 310 is limited to only one of the TE mode and the TM mode. It is. FIG. 9 does not specify a polarization controller or a polarization maintaining fiber for adjusting the polarization plane.
【0108】外部光変調器310は、バイアス電圧印加
器305によりバイアス電圧を印加されており、入力さ
れる電気信号に応じて入力光を強度変調し、第1および
第2の2つのポートから光信号を出力する。第1のポー
トから出力された光信号は、光伝送路を通じて受信装置
側へと伝送される。The external light modulator 310 is applied with a bias voltage by the bias voltage applicator 305, modulates the intensity of the input light according to the input electric signal, and outputs light from the first and second ports. Output a signal. The optical signal output from the first port is transmitted to the receiving device through the optical transmission path.
【0109】第2のポートから出力された光信号は、光
電気変換器320で電気信号に変換される。光電気変換
器320から出力された電気信号は、歪量検出器330
に入力される。歪量検出器330は、電気信号に含まれ
る交流成分から所望の帯域の成分を抽出してそのレベル
を測定する機能を有しており、測定したレベルに基づい
て所定の演算を行うことにより、外部光変調器310か
ら出力される光信号に生じる歪量を検出する。この所望
の帯域は、二次歪が生じる帯域であれば特に限定はしな
いが、そこで生じる歪量の多い周波数帯域に設定するこ
とが望ましい。[0109] The optical signal output from the second port is converted to an electrical signal by the photoelectric converter 320. The electric signal output from the photoelectric converter 320 is output to the distortion detector 330.
Is input to The distortion amount detector 330 has a function of extracting a component of a desired band from an AC component included in the electric signal and measuring the level thereof, and by performing a predetermined calculation based on the measured level, The amount of distortion generated in the optical signal output from the external optical modulator 310 is detected. The desired band is not particularly limited as long as it is a band in which second-order distortion occurs, but is desirably set to a frequency band in which a large amount of distortion occurs.
【0110】歪量検出器330から出力される信号(第
2のポート側の歪量)は、バイアス電圧印加器305内
のバイアス電圧制御回路340に入力される。バイアス
制御回路340は、第2のポート側の歪量がD0となる
ように、バイアス電圧印加器305が外部光変調器31
0に印加するバイアス電圧(印可バイアス電圧)の制御
を行う。The signal (distortion amount on the second port side) output from the distortion amount detector 330 is input to the bias voltage control circuit 340 in the bias voltage applicator 305. The bias control circuit 340 controls the bias voltage applicator 305 so that the amount of distortion on the second port side becomes D0.
Control of the bias voltage (applied bias voltage) applied to 0 is performed.
【0111】すなわち、図9に示したように、印加バイ
アス電圧を第2のポート側の歪量が最小となるバイアス
電圧に制御した場合、第1のポート側の歪量は最小には
ならない。そこで、第1のポートから出力される光信号
に生じる歪量が最小となるバイアス電圧を印加している
初期状態において、第2のポートから出力される光信号
に生じる歪量D0を事前に測定し、D0の値を記憶して
おく。以降、バイアス電圧制御回路340は、第2のポ
ートから出力される光信号に生じる歪量が、記憶してい
る歪量D0と等しくなるように印加バイアス電圧を制御
する。このような構成にすることによって、比較的簡単
な処理によって、制御精度を向上することが可能とな
り、印加バイアス電圧を常に、受信装置へと伝送される
光信号に生じる歪量が最小となるバイアス電圧(最適バ
イアス電圧)に保つことが可能となる。That is, as shown in FIG. 9, when the applied bias voltage is controlled to a bias voltage at which the amount of distortion on the second port side is minimized, the amount of distortion on the first port side is not minimized. Therefore, in an initial state in which a bias voltage that minimizes the amount of distortion generated in the optical signal output from the first port is applied, the amount D0 of distortion generated in the optical signal output from the second port is measured in advance. Then, the value of D0 is stored. Thereafter, the bias voltage control circuit 340 controls the applied bias voltage so that the amount of distortion generated in the optical signal output from the second port is equal to the stored amount of distortion D0. By adopting such a configuration, it is possible to improve control accuracy by relatively simple processing, and to always apply an applied bias voltage to a bias that minimizes the amount of distortion generated in an optical signal transmitted to a receiving device. Voltage (optimal bias voltage).
【0112】ここで、上記のバイアス電圧制御処理につ
いて、詳しく説明する。この処理は、歪量検出器330
から与えられる歪量(すなわち第2のポートから出力さ
れる光信号に生じる歪量)がD0(D0は、印加バイア
ス電圧が第1のポート側の最適バイアス電圧Vo1に等
しい初期状態において、歪量検出器330から与えられ
る歪量)となるように印加バイアス電圧を制御すること
によって、第1ポート側の最適バイアス電圧Vo2の変
動に印加バイアス電圧を追従させる処理である。Here, the above-described bias voltage control processing will be described in detail. This processing is performed by the distortion amount detector 330.
(Ie, the amount of distortion generated in the optical signal output from the second port) is D0 (D0 is the amount of distortion in the initial state where the applied bias voltage is equal to the optimum bias voltage Vo1 on the first port side). This is a process of controlling the applied bias voltage so that the applied bias voltage becomes equal to the amount of distortion applied from the detector 330, thereby causing the applied bias voltage to follow the fluctuation of the optimum bias voltage Vo2 on the first port side.
【0113】このように制御すれば、歪量検出器330
から与えられる歪量がD0より大きいか小さいかによっ
て、印加バイアス電圧を増加させるべきか減少させるべ
きかを、速やかに判断することができる。すなわち、バ
イアス電圧制御回路340は、歪量検出器330から与
えられる歪量をD0と比較して、歪量がD0よりも大き
くなった場合、印加バイアス電圧を増加させ、小さくな
った場合には、印加バイアス電圧を減少させればよい。With this control, the distortion amount detector 330
It is possible to quickly determine whether to increase or decrease the applied bias voltage depending on whether the amount of distortion given by is larger or smaller than D0. That is, the bias voltage control circuit 340 compares the distortion amount given from the distortion amount detector 330 with D0, increases the applied bias voltage when the distortion amount becomes larger than D0, and increases the applied bias voltage when the distortion amount becomes smaller. , The applied bias voltage may be reduced.
【0114】これに対し、第1の実施形態では、印加バ
イアス電圧を実際に増加方向に変化させてみて、それに
よる歪量の増減を検出し、その結果を受けて、変化方向
を決定していた。そのため、追従開始時、印加バイアス
電圧を最適バイアス電圧から遠ざかる向きに変化させる
可能性があり、追従に時間がかかる場合があった。On the other hand, in the first embodiment, the applied bias voltage is actually changed in the increasing direction, the increase or decrease in the amount of distortion due to the change is detected, and the change direction is determined based on the result. Was. For this reason, at the start of tracking, the applied bias voltage may be changed in a direction away from the optimum bias voltage, and tracking may take time.
【0115】図10は、図7のバイアス電圧制御回路3
40が行う処理を記述したフローチャートである。図1
0において、バイアス電圧制御回路340は、最初、第
1のポート側の最適バイアス電圧Vo1と等しいバイア
ス電圧を、バイアス電圧印加器305を通じて外部光変
調器310に印加する(ステップS301)。そして、
このとき歪量検出器330から与えられる歪量D0を記
憶する(ステップS302)。FIG. 10 shows the bias voltage control circuit 3 of FIG.
4 is a flowchart describing a process performed by the control unit 40. FIG.
At 0, the bias voltage control circuit 340 first applies a bias voltage equal to the optimum bias voltage Vo1 on the first port side to the external optical modulator 310 via the bias voltage applicator 305 (step S301). And
At this time, the distortion amount D0 given from the distortion amount detector 330 is stored (step S302).
【0116】その後、バイアス電圧制御回路340へ
は、歪量検出器330が検出した歪量が与えられる。バ
イアス電圧制御回路340は、最初、与えられた歪量
を、ステップS302で記憶した歪量D0と比較するこ
とによって、歪量がD0から予め決められたしきい値以
上変化したか否かを判定する(ステップS303)。そ
して、その判定結果が否定の場合、ステップS307へ
と進む。Thereafter, the amount of distortion detected by the distortion amount detector 330 is given to the bias voltage control circuit 340. The bias voltage control circuit 340 first determines whether the distortion amount has changed from D0 by a predetermined threshold value or more by comparing the applied distortion amount with the distortion amount D0 stored in step S302. (Step S303). If the result of the determination is negative, the process proceeds to step S307.
【0117】ステップS303の判定結果が肯定の場
合、バイアス電圧制御回路340は、歪量が増加したか
否かを判定する(ステップS304)。その判定結果が
肯定の場合、バイアス電圧制御回路340は、歪量検出
器330から与えられる歪量を監視しながら、その歪量
がD0に一致するように、印加バイアス電圧を増加させ
る(ステップS305)。そして、ステップS307へ
と進む。If the determination result in step S303 is affirmative, the bias voltage control circuit 340 determines whether or not the amount of distortion has increased (step S304). When the determination result is affirmative, the bias voltage control circuit 340 increases the applied bias voltage so that the distortion amount matches D0 while monitoring the distortion amount provided from the distortion amount detector 330 (step S305). ). Then, the process proceeds to step S307.
【0118】ステップS304の判定結果が否定の場
合、バイアス電圧制御回路340は、歪量検出器330
から与えられる歪量を監視しながら、その歪量がD0に
一致するように、印加バイアス電圧を減少させる(ステ
ップS306)。そして、ステップS307へと進む。If the decision result in the step S304 is negative, the bias voltage control circuit 340 sets the distortion amount detector 330
While monitoring the amount of distortion given from the above, the applied bias voltage is reduced so that the amount of distortion matches D0 (step S306). Then, the process proceeds to step S307.
【0119】ステップS307では、バイアス電圧制御
回路340は、印加バイアス電圧を一定期間、現在の値
のまま保持する。その後、処理を継続するか否かが判断
され(ステップS308)、その判断結果が肯定の場合
には、ステップS303に戻って上記と同様の処理が反
復して行われ、否定の場合は、処理を終了する。In step S307, the bias voltage control circuit 340 holds the applied bias voltage at the current value for a certain period. Thereafter, it is determined whether or not to continue the process (step S308). If the determination result is affirmative, the process returns to step S303, and the same process as described above is repeatedly performed. To end.
【0120】バイアス電圧制御回路340が上記のよう
な処理を行うことによって、バイアス電圧印加器305
が外部光変調器310に印加するバイアス電圧を、温度
変化等による第1のポート側の最適バイアス電圧の変動
に追従させることが可能となる。また、最適バイアス電
圧が変動したとき、第1の実施形態と比べ、より素早く
追従を開始することができる。The bias voltage control circuit 340 performs the above-described processing, whereby the bias voltage
Allows the bias voltage applied to the external optical modulator 310 to follow the fluctuation of the optimum bias voltage on the first port side due to a temperature change or the like. Further, when the optimum bias voltage fluctuates, the following can be started more quickly than in the first embodiment.
【0121】なお、この素早い追従開始が可能である点
は、第2の実施形態と同じであるが、本実施形態では、
歪量検出器330から与えられる歪量がD0(定数)と
一致するようにバイアス電圧を制御するので、歪量のみ
をモニタすればよく、歪み量および光パワーをモニタす
る第2の実施形態と比べ、装置の構成が単純(制御処理
がより簡単)である。Note that this quick start of tracking is the same as in the second embodiment, but in this embodiment,
Since the bias voltage is controlled so that the amount of distortion given from the distortion amount detector 330 matches D0 (constant), only the amount of distortion needs to be monitored, and the second embodiment monitors the amount of distortion and the optical power. In comparison, the configuration of the device is simple (control processing is simpler).
【図1】本発明の第1の実施形態に係る光送信装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の外部光変調器110から出力される光信
号に含まれる二次歪成分と、歪量検出器140に用いら
れるフィルタの特性の一例とを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a secondary distortion component included in an optical signal output from an external optical modulator 110 of FIG. 1 and an example of characteristics of a filter used in a distortion amount detector 140.
【図3】図1のバイアス電圧制御回路150が行う処理
を視覚的に示した図である。FIG. 3 is a diagram visually illustrating a process performed by a bias voltage control circuit 150 of FIG. 1;
【図4】図1のバイアス電圧制御回路150が行う処理
を記述したフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart describing a process performed by a bias voltage control circuit 150 of FIG. 1;
【図5】本発明の第2の実施形態に係る光送信装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】図5のバイアス電圧制御回路260が行う処理
を記述したフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart describing a process performed by a bias voltage control circuit 260 of FIG. 5;
【図7】本発明の第3の実施形態に係る光送信装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7の外部光変調器310の構成を示す図であ
る。8 is a diagram showing a configuration of the external light modulator 310 of FIG.
【図9】図7の外部光変調器310の第1および第2の
ポートから出力される各光信号について、初期状態にお
けるバイアス電圧と歪量との関係を示した図である。9 is a diagram illustrating a relationship between a bias voltage and a distortion amount in an initial state for each optical signal output from the first and second ports of the external optical modulator 310 of FIG. 7;
【図10】図7のバイアス電圧制御回路340が行う処
理を記述したフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart describing a process performed by a bias voltage control circuit 340 of FIG. 7;
【図11】従来の外部光変調器(マッハツェンダー型)
の構成を示す図である。FIG. 11 shows a conventional external optical modulator (Mach-Zehnder type)
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of FIG.
【図12】図11の外部光変調器に印加されるバイアス
電圧と、その外部光変調器から出力される光信号のパワ
ーとの関係を示す図である。12 is a diagram illustrating a relationship between a bias voltage applied to the external optical modulator of FIG. 11 and the power of an optical signal output from the external optical modulator.
【図13】図11の外部光変調器で生じるDCドリフト
現象を示す図である。13 is a diagram showing a DC drift phenomenon occurring in the external optical modulator of FIG.
【図14】図11の外部光変調器に印加されるバイアス
電圧と、その外部光変調器から出力される光信号に生じ
る二次歪の量との関係を示す図である。14 is a diagram illustrating a relationship between a bias voltage applied to the external optical modulator of FIG. 11 and an amount of secondary distortion generated in an optical signal output from the external optical modulator.
【図15】図11の外部光変調器に印加されるバイアス
電圧の位相の、最適バイアス電圧の位相からのずれに対
する二次歪(IM2 )および複合二次歪(CSO)を計
算した結果を示す図である。FIG. 15 shows a calculation result of a secondary distortion (IM2) and a composite secondary distortion (CSO) with respect to a deviation of the phase of the bias voltage applied to the external optical modulator of FIG. 11 from the phase of the optimum bias voltage. FIG.
20 X分岐方向性光結合器 100,200,300 光源 105,205,305 バイアス電圧印加器 110,210,310 外部光変調器 120,220 光分岐器 130,230,320 光電気変換器 140,240,330 歪量検出器 150,260,340 バイアス電圧制御回路 250 光パワー検出器 20 X-branch directional optical coupler 100, 200, 300 Light source 105, 205, 305 Bias voltage applicator 110, 210, 310 External light modulator 120, 220 Optical splitter 130, 230, 320 Opto-electrical converter 140, 240 , 330 Strain detector 150, 260, 340 Bias voltage control circuit 250 Optical power detector
Claims (11)
る光送信装置であって、 搬送光を出力する光源、 前記光源から出力される搬送光を電気信号で変調する外
部光変調器、 前記外部光変調器にバイアス電圧を印加するバイアス電
圧印加器、および前記バイアス電圧印加器が前記外部光
変調器に印加するバイアス電圧を、当該外部光変調器か
ら出力される光信号に生じる二次歪の量に基づいて制御
するバイアス電圧制御手段を備える、光送信装置。1. An optical transmitter for externally modulating a carrier light with an electric signal and transmitting the same, comprising: a light source that outputs the carrier light; an external light modulator that modulates the carrier light output from the light source with an electric signal; A bias voltage applying unit that applies a bias voltage to the external light modulator; and a bias voltage applied by the bias voltage applying unit to the external light modulator, the secondary voltage being generated in an optical signal output from the external light modulator. An optical transmission device including a bias voltage control unit that performs control based on an amount of distortion.
分岐器、 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
変換する光電気変換器、 前記光電気変換器が出力する電気信号から特定帯域内の
成分を抽出して、当該成分のレベルを測定することによ
り、前記外部光変調器から出力される光信号に生じる二
次歪の量を検出する歪量検出器、および前記バイアス電
圧印加器が前記外部光変調器に印加するバイアス電圧
を、前記歪量検出器によって検出される歪量が最小とな
るように制御するバイアス電圧制御回路を含む、請求項
1に記載の光送信装置。2. An optical splitter for splitting an optical signal output from the external optical modulator into two, and a light for converting one optical signal output from the optical splitter into an electric signal. An electrical converter, extracting a component within a specific band from the electrical signal output by the opto-electric converter and measuring the level of the component, thereby generating a secondary signal generated in the optical signal output from the external optical modulator. A distortion amount detector for detecting the amount of distortion, and a bias for controlling the bias voltage applied by the bias voltage applicator to the external optical modulator so that the amount of distortion detected by the distortion amount detector is minimized. The optical transmitter according to claim 1, further comprising a voltage control circuit.
バイアス電圧を増加または減少させ、 前記歪量検出器によって検出される歪量が、前記バイア
ス電圧増加または減少の前後で増加したか減少したかを
判定し、その判定結果によって、次にバイアス電圧を増
加させる向きに制御するか、減少させる向きに制御する
かを決定することを特徴とする、請求項2に記載の光送
信装置。3. The bias voltage control circuit increases or decreases a bias voltage applied by the bias voltage applicator to the external optical modulator, and the amount of distortion detected by the distortion amount detector is the bias voltage. Determine whether the increase or decrease before and after the increase or decrease, the control results in the direction to increase the bias voltage next, or to control the direction to decrease, according to the determination result, The optical transmission device according to claim 2.
ことにより、前記外部光変調器から出力される光信号の
パワーを検出する光パワー検出器をさらに含み、 前記バイアス電圧制御回路は、 前記光パワー検出器が検出した光パワーに基づいて、前
記バイアス電圧印加器が前記外部光変調器に印加するバ
イアス電圧を増加させる向きに制御するか、減少させる
向きに制御するかを決定することを特徴とする、請求項
2に記載の光送信装置。4. An optical power detector for detecting a power of an optical signal output from the external optical modulator by measuring a power of an electrical signal output from the photoelectric converter, The bias voltage control circuit, based on the optical power detected by the optical power detector, the bias voltage applicator controls to increase the bias voltage applied to the external optical modulator, The optical transmission device according to claim 2, wherein it is determined whether control is performed in a direction of decreasing the light transmission.
光結合器、および前記光結合器から出力される2つの光
信号を出力する第1および第2のポートを含み、 前記バイアス電圧制御手段は、 前記第2のポートから出力される光信号を電気信号に変
換する光電気変換器、 前記光電気変換器が出力する電気信号から特定帯域内の
成分を抽出して、当該成分のレベルを測定することによ
り、前記第2のポートから出力される光信号に生じる二
次歪の量を検出する歪量検出器、および前記バイアス電
圧印加器が前記外部光変調器に印加するバイアス電圧
を、前記歪量検出器によって検出される歪量が、予め記
憶している基準値と一致すように制御するバイアス電圧
制御回路を含む、請求項1に記載の光送信装置。5. The external light modulator, comprising: two waveguides for guiding the carrier light from the light source in two branches; an optical coupler for mutually coupling optical signals guided by each of the waveguides; A first and a second port for outputting two optical signals output from the optical coupler, wherein the bias voltage control means converts an optical signal output from the second port into an electrical signal A converter, by extracting a component within a specific band from the electric signal output from the photoelectric converter and measuring the level of the component, to obtain a second-order distortion generated in the optical signal output from the second port. The amount of distortion to detect the amount of, and the bias voltage applied to the external optical modulator by the bias voltage applicator, the amount of distortion detected by the distortion amount detector, a reference value stored in advance and Bar to control to match Including Ass voltage control circuit, an optical transmitter according to claim 1.
の量が最小となるようなバイアス電圧を、前記バイアス
電圧印加器が前記外部光変調器に印加しているとき、前
記歪量検出器によって検出される歪量を、前記基準値と
して記憶することを特徴とする、請求項5に記載の光送
信装置。6. The bias voltage control circuit according to claim 1, wherein the bias voltage applicator controls the bias voltage so that the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the first port is minimized. 6. The optical transmission device according to claim 5, wherein the distortion amount detected by the distortion amount detector is stored as the reference value when the distortion is applied to the optical transmitter.
外部光変調器を備えた光送信装置において、当該外部光
変調器に印加するバイアス電圧を制御する方法であっ
て、 前記外部光変調器から出力される光信号に生じる二次歪
の量を測定する歪量測定ステップ、 前記外部光変調器に印加するバイアス電圧を、前記歪量
測定ステップで測定した歪量が最小となるように制御す
るバイアス電圧制御ステップを備える、バイアス電圧制
御方法。7. A method for controlling a bias voltage applied to an external light modulator in an optical transmission device including an external light modulator that modulates carrier light from a light source with an electric signal, the method comprising: Measuring the amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the optical device, the bias voltage applied to the external optical modulator, so that the amount of distortion measured in the distortion amount measuring step is minimized A bias voltage control method, comprising a bias voltage control step of controlling.
減少させるバイアス電圧増加/減少ステップ、 前記歪量検出ステップで検出される歪量が、前記バイア
ス電圧増加/減少ステップの前後で増加したか減少した
かを判定し、その判定結果によって、次にバイアス電圧
を増加させる向きに制御するか、減少させる向きに制御
するかを決定するステップを含む、請求項7に記載のバ
イアス電圧制御方法。8. The bias voltage control step includes: a bias voltage increasing / decreasing step of increasing or decreasing a bias voltage applied to the external optical modulator; and the distortion amount detected in the distortion amount detecting step is the bias voltage. Determining whether the bias voltage has increased or decreased before and after the increasing / decreasing step, and determining, based on the determination result, whether to control the bias voltage in the direction of increasing or decreasing in the next direction. Item 8. A bias voltage control method according to Item 7.
のパワーを検出する光パワー検出ステップをさらに備
え、 前記バイアス電圧制御ステップは、 前記光パワー検出ステップで検出した光パワーに基づい
て、前記外部光変調器に印加するバイアス電圧を増加さ
せる向きに制御するか、減少させる向きに制御するかを
決定するステップを含む、請求項7に記載のバイアス電
圧制御方法。9. An optical power detection step for detecting a power of an optical signal output from the external optical modulator, wherein the bias voltage control step includes: based on the optical power detected in the optical power detection step; The bias voltage control method according to claim 7, further comprising a step of determining whether to control the bias voltage applied to the external optical modulator to increase or decrease the bias voltage.
光結合器、および前記光結合器から出力される2つの光
信号を出力する第1および第2のポートを含み、 前記バイアス電圧制御ステップは、 前記第2のポートから出力される光信号に生じる二次歪
の量を検出する歪量検出ステップ、および前記外部光変
調器に印加するバイアス電圧を、前記歪量検出ステップ
で検出される歪量が、予め記憶している基準値と一致す
ように制御するバイアス電圧制御ステップを含む、請求
項7に記載のバイアス電圧制御方法。10. The external light modulator, comprising: two waveguides for guiding the carrier light from the light source in two branches; an optical coupler for mutually coupling optical signals guided by each of the waveguides; A first port and a second port for outputting two optical signals output from the optical coupler, wherein the bias voltage control step includes the step of determining an amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the second port. And a bias voltage control for controlling a bias voltage to be applied to the external optical modulator so that a distortion amount detected in the distortion amount detecting step matches a reference value stored in advance. The bias voltage control method according to claim 7, comprising a step.
の量が最小となるような第1ポート側の最適バイアス電
圧を前記外部光変調器に印加している初期状態のとき、
前記歪量検出ステップで検出される歪量を前記基準値と
して記憶するステップを含む、請求項10に記載のバイ
アス電圧制御方法。11. The external optical modulator according to claim 11, wherein the bias voltage controlling step includes: setting an optimum bias voltage on the first port side such that an amount of secondary distortion generated in the optical signal output from the first port is minimized. When the initial state is applied to
The bias voltage control method according to claim 10, further comprising a step of storing a distortion amount detected in the distortion amount detecting step as the reference value.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006080168A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical transmission device |
EP2114025A1 (en) | 2005-05-23 | 2009-11-04 | Fujitsu Limited | Optical receiving apparatus and optical communication system comprising it |
JP2010204689A (en) * | 2005-05-23 | 2010-09-16 | Fujitsu Ltd | Optical transmitting apparatus, optical receiving apparatus, and optical communication system including them |
US7848659B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-12-07 | Fujitsu Limited | Optical transmitting apparatus and optical communication system |
JP2014032274A (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Anritsu Corp | Optical modulator and drift control method therefor |
WO2017146166A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Method for generating optical signal, and device for generating optical signal |
-
2000
- 2000-12-18 JP JP2000384208A patent/JP2001244896A/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4864870B2 (en) * | 2005-01-25 | 2012-02-01 | パナソニック株式会社 | Optical transmitter |
JPWO2006080168A1 (en) * | 2005-01-25 | 2008-06-19 | 松下電器産業株式会社 | Optical transmitter |
WO2006080168A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical transmission device |
US8000612B2 (en) | 2005-01-25 | 2011-08-16 | Panasonic Corporation | Optical transmission device |
EP2114025A1 (en) | 2005-05-23 | 2009-11-04 | Fujitsu Limited | Optical receiving apparatus and optical communication system comprising it |
JP2010204689A (en) * | 2005-05-23 | 2010-09-16 | Fujitsu Ltd | Optical transmitting apparatus, optical receiving apparatus, and optical communication system including them |
US7817923B2 (en) | 2005-05-23 | 2010-10-19 | Fujitsu Limited | Optical transmitting apparatus, optical receiving apparatus, and optical communication system comprising them |
US8867927B2 (en) | 2005-05-23 | 2014-10-21 | Fujitsu Limited | Optical transmitting apparatus, optical receiving apparatus, and optical communication system comprising them |
EP2267923A1 (en) | 2005-09-16 | 2010-12-29 | Fujitsu Limited | Optical transmission system |
US7848659B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-12-07 | Fujitsu Limited | Optical transmitting apparatus and optical communication system |
JP2014032274A (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Anritsu Corp | Optical modulator and drift control method therefor |
WO2017146166A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Method for generating optical signal, and device for generating optical signal |
JP2017151267A (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Light signal generating method and light signal generating device |
US10598964B2 (en) | 2016-02-24 | 2020-03-24 | National Institute Of Information And Communications Technology | Method for generating optical signal, and device for generating optical signal |
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