JP2007286547A - 光変調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光変調器10から出力される周波数f0、f+1、およびf−1の各成分を持つ光をモニタし、第2光検出手段14bで全成分のパワーP2を測定するとともに第1光検出手段14aでフィルタ手段13により切り出された周波数f0成分のパワーP1を測定して、これら受光パワーP1およびP2に基づき、光変調器10の各マッハツェンダー光導波路MZ−A、MZ−B、MZ−CそれぞれのDC電極により付与する位相差を制御している。制御は、受光パワーP1を最小、受光パワーP2を最大とするように行う。
【選択図】図1
Description
また、出力光強度ではなく光スペクトルをモニタするようにすればリアルタイムでの光量調整も可能であるが、この場合は人間がスペクトルを目視により確認しながら行う必要があり、自動化をすることが困難であった。
≪第1の実施形態≫
図1は、本発明の第1の実施形態による光変調装置1の機能ブロック図である。
f+1=f0+fm
f−1=f0−fm
とする。なお、周波数fmで変調を行った時、高次成分f0+2fmやf0+3fmも発生するが、ここでは説明を簡単にするためこれらは無視するものとする。
分岐手段12は、モニタ光取出し手段11と同様のファイバ型光カプラである。その分岐比は、後述するように第1光検出手段14aで周波数f0成分の微少な光量を精度良く検出可能とするため、例えば第2光検出手段14b側を−10dBとするのが望ましい。
図3は、フィルタ手段13の具体的な構成例を示した図である。このフィルタ手段13は、光サーキュレータ131とファイバグレーティング(Fiber Bragg Grating;FBG)132を二組直列に接続した構成を有している。
後段部分でも、同様に周波数f0成分が選択的に反射される。こうして、フィルタ手段13からは周波数f0だけを有する光が出力される。
また、ファイバグレーティング132を利用した本フィルタ手段13においては、ファイバグレーティング132を透過した周波数f+1とf−1の成分が、その先の経路中で反射して戻り、フィルタ手段の出力光に混入することを防止するため、ファイバグレーティング132の後部(図中下)を無反射終端処理しておくことが望ましい。
また、一般にファイバグレーティング132の波長選択特性は温度依存性を持つため、フィルタ手段13を恒温槽に入れるなどして温度管理することが望ましい。
また、MZ−Cには、制御手段17からの制御信号のほか、周波数fmの変調信号も入力される。この変調信号は、変調信号生成部15において生成され、RFドライバ16によって所定の振幅の電圧に変換された信号である。
同図において、光変調器10は、メインマッハツェンダー光導波路(MZ−C)101と、MZ−C101の各アームに設けられた第1サブマッハツェンダー光導波路(MZ−A)102、第2サブマッハツェンダー光導波路(MZ−B)103からなる光導波路を有している。さらに、MZ−A102およびMZ−B103には、当該マッハツェンダー部の各アームを通過する光の位相差を調整するためのDC電極(第1の位相差調整手段)106a、106bが設けられ、MZ−C101には、当該マッハツェンダー部の両アームを通過する光にバイアスの位相差を与えるDC電極(第2の位相差調整手段)104、およびその光を周波数fmで変調するための変調電極(変調手段)105が設けられている。
例えば、DC電極104で位相差πを付与した場合、非変調時の光変調器10の出力は、各サブマッハツェンダー光導波路の出力が逆位相で干渉することにより、ゼロとなる。この状態で、変調電極105により周波数fmの変調を行うと、周波数f+1およびf−1にサイドバンドが発生し、変調信号光として出力される。但し、各サブマッハツェンダー光導波路の出力光強度が非対称となっているときは、非変調時の出力はゼロとならず、また変調時にも周波数f0成分が残留して出力されることになる(図4(a)の状態)。
その具体的手順は次の通りである。
上記の実施形態では、周波数f0成分のパワーP1と全成分のパワーP2とを用いて制御を行うようにしていたが、この全成分のパワーP2の代わりに、周波数f+1およびf−1成分からなる光のパワーP3を用いて制御を行うことも可能である。
そこで、本発明の第2の実施形態による光変調装置2は、図5に示す構成を備えている。
例えば、上記の光変調器10は変調信号生成部15で生成した単一の変調周波数fmによる変調を行っていたが、伝送するデータ信号からなる変調信号を変調信号生成部15で生成し、このデータ信号による変調を行う場合にも、同様の制御で高い消光比を実現することができる。
また、自動制御を行わない場合には、制御手段17の動作を人間が手動で実行するようにしてもよい。
また、光変調器10に入力されるレーザ光の光源として、例えば、波長精度<±1GHz、光出力パワー精度<±0.1dBで安定化制御されたDFBレーザを利用することにより、良好な結果を得ることができる。
Claims (6)
- 周波数f0の光が入力されるメインマッハツェンダー光導波路の2つのアームにそれぞれ第1および第2のサブマッハツェンダー光導波路が設けられ、第1の位相差調整手段によって少なくとも一方のサブマッハツェンダー光導波路の両アームを通過する光に位相差を与えて該サブマッハツェンダー光導波路の出力光強度を調整し、さらに第2の位相差調整手段によってメインマッハツェンダー光導波路の両アームを通過する光にバイアスの位相差を付与するとともに変調手段によって該光を変調周波数fmで変調して、メインマッハツェンダー光導波路から周波数f+1=f0+fmおよびf−1=f0−fmの成分を持つ光を出力する光変調器と、
この光変調器の出力光を2つに分岐する分岐手段と、
分岐された一方の光から周波数f0成分を取り出すフィルタ手段と、
フィルタ後の周波数f0成分のパワーを測定する第1の光検出手段と、
周波数f0、f+1、およびf−1の各成分を有する前記分岐されたもう一方の光のパワーを測定する第2の光検出手段と、
を備え、
前記光変調器は、前記第1の光検出手段の受光パワーが最小且つ前記第2の光検出手段の受光パワーが最大となるように、前記第1および第2の位相差調整手段が制御されている
ことを特徴とする光変調装置。 - 前記第1の位相差調整手段は、光強度の強い方のサブマッハツェンダー光導波路に対して両アームを通過する光の位相差をずらして光強度を減衰させ、2つのサブマッハツェンダー光導波路の出力光強度が等しくなるように制御される
ことを特徴とする請求項1に記載の光変調装置。 - 前記第2の位相差調整手段は、メインマッハツェンダー光導波路の両アームを通過する光の位相差がπとなるように制御される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光変調装置。 - 前記光変調器において、
前記第1および第2の光検出手段の受光パワーがともに最大となる状態に設定される第1のステップと、
前記第1の光検出器の受光パワーが最小となるよう前記第2の位相差調整手段が制御される第2のステップと、
前記第1の光検出器の受光パワーがさらに小さくなるよう前記第1の位相差調整手段が制御される第3のステップと、
が順次実行される
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の光変調装置。 - 前記各マッハツェンダー光導波路は電気光学効果を有する基板上に形成された光導波路によって構成され、
前記各位相差調整手段および変調手段はこの光導波路に電界を印加するための電極によって構成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかの項に記載の光変調装置。 - 周波数f0の光が入力されるメインマッハツェンダー光導波路の2つのアームにそれぞれ第1および第2のサブマッハツェンダー光導波路が設けられ、第1の位相差調整手段によって少なくとも一方のサブマッハツェンダー光導波路の両アームを通過する光に位相差を与えて該サブマッハツェンダー光導波路の出力光強度を調整し、さらに第2の位相差調整手段によってメインマッハツェンダー光導波路の両アームを通過する光にバイアスの位相差を付与するとともに変調手段によって該光を変調周波数fmで変調して、メインマッハツェンダー光導波路から周波数f+1=f0+fmおよびf−1=f0−fmの成分を持つ光を出力する光変調器と、
この光変調器の出力光を周波数f0成分からなる光と周波数f+1およびf−1成分からなる光の2つに分離する分離手段と、
前記周波数f0成分からなる光のパワーを測定する第3の光検出手段と、
前記周波数f+1およびf−1成分からなる光のパワーを測定する第4の光検出手段と、
を備え、
前記光変調器は、前記第3の光検出手段の受光パワーが最小且つ前記第4の光検出手段の受光パワーが最大となるように、前記第1および第2の位相差調整手段が制御されている
ことを特徴とする光変調装置。
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