JP2008039809A - 広帯域変調信号発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光強度変調部で生じるＤＣドリフトによる最適バイアス電圧のずれに対して、常に安定した動作を実現し，所望の広帯域変調信号を提供すること。
【解決手段】光源１０と、光分岐部１１と、光合波部１２と、光角度変調部２０と、光強度変調部３０と、光検波部４０と、ＤＣ電源制御部５０と、第１のＤＣ電源５１と、第２のＤＣ電源５２と、第３のＤＣ電源５３と、第１の分配部６１と、第２の分配部６２と、レベル検知部７０と、復調部８０と、歪みレベル検知部８１とから構成され、第１の及び第２のバイアス電圧を光強度変調部３０に印加する第１のＤＣ電源５１と第２のＤＣ電源５２の制御をレベル検知部７０で検知した信号レベルによって制御し、第３のバイアス電圧を光強度変調部に印加する第３のＤＣ電源５３の制御を歪みレベル検知部８１で検知した歪みレベルによって制御する、広帯域変調信号発生装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、広帯域な変調信号（位相変調信号または周波数変調信号）を発生させる広帯域変調信号発生装置に関し、より特定的には、外部光変調器を用いた広帯域変調信号発生装置であって、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の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広帯域変調信号発生装置に関する。

光の広帯域性を利用した広帯域変調信号発生方法の例としては、半導体レーザのチャープ特性を利用し、ヘテロダイン検波することにより広帯域変調信号を発生させる方法がある（例えば、非特許文献１）。図９は、従来の広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図である。この広帯域変調信号発生装置は、非特許文献１に、その動作などが詳しく説明されている。図９において、本広帯域変調信号発生装置は、光周波数制御部９００と、信号源９０１と、局発光源９０２と、光変調部９０３と、光合波部９０４と、光検波部９０５とを備えている。上記のように構成された広帯域変調信号発生装置において、信号源９０１は、角度変調すべき元信号となる電気信号を出力する。光変調部９０３は、例えば半導体レーザで構成される。一般に、半導体レーザは、注入電流一定の条件では一定の光周波数ｆ１を有する光を発振する。また、半導体レーザは、注入する電流を振幅変調すると、出力される光の周波数も変調を受けるので、光周波数ｆ１を中心とした光周波数変調信号を出力する。このような性質によって、光変調部９０３は、信号源９０１から出力された電気信号を光周波数変調信号に変換し、出力する。図１１（ｂ）は、光変調部９０３から出力された光の周波数スペクトルを示した模式図である。局発光源９０２は、一定光周波数ｆ２の無変調光を出力する。図１１（ａ）は、局発光源９０２から出力された光の周波数スペクトルを示した模式図である。光変調部９０３から出力される光信号および局発光源９０２から出力される光は、光合波部９０４によって合波された後、共に光検波部９０５へ入力される。光検波部９０５は、自乗検波特性を有するフォトダイオードなどで構成される。光検波部９０５は、入力された２つの光の光周波数差に相当する周波数ｆｃ（＝｜ｆ１―ｆ２｜）において、当該２つの光のビート信号を出力する。この動作は、光ヘテロダイン検波と呼ばれる。

このようにして得られたビート信号は、信号源９０１から出力された電気信号を元信号とした、搬送波周波数ｆｃの角度変調信号（周波数変調信号）となる。図１１（ｃ）は、光検波部９０５から出力された信号の周波数スペクトルを示した模式図である。また、光周波数制御部９００は、光変調部９０３から出力される光信号の中心光周波数ｆ１および局発光源９０２から出力される光の光周波数ｆ２の一方ないし双方を制御し、光検波部９０５から出力される角度変調信号の中心周波数ｆｃを安定化する。

以上のように、従来の広帯域変調信号発生装置では、光信号処理による高い変調効率（一般の電気回路方式の場合と比較して１０倍以上の変調効率）を利用することにより、一般の電気回路では生成困難な周波数が非常に高く、かつ広帯域な（周波数偏移量または位相偏移量の大きい）角度変調信号を容易に生成することができる。しかしながら、半導体レーザ等の光源は、一般に電気発振器と比較して位相雑音（発振スペクトル線幅）が大きい。図１１（ａ）において、局発光源９０２の位相雑音（発振スペクトル線幅）は△ν１で表され、図１１（ｂ）において、光変調部９０３から出力される光信号に含まれる位相雑音（発振スペクトル線幅）は△ν２で表される。これらの光波のビート信号として得られる角度変調信号は、図１１（ｃ）に示されるように、２つの位相雑音の和に相当する位相雑音（△ν１+△ν２）を有する。なぜなら、それぞれの光源から出力される光波の間には、位相レベルの相関性がないため、その位相雑音が単純に加算されるからである。角度変調信号が復調される時には、この位相雑音もまた復調され、大きな白色（強度）雑音となる。従来の広帯域変調信号発生装置は、この雑音によって復調信号の品質が著しく劣化するという特有の問題点を有している。

また、上記広帯域変調信号発生装置は、角度変調信号の周波数を安定化させるために、２つの光源の光周波数（またはそれらの差）を逐次監視して、調整しなければならない。したがって、監視調整のための制御回路（例、光周波数制御部９００）等の複雑な構成を必要とするという特有の問題点を有している。

このような課題を解決するために、特許文献１の角度変調装置では、図１２のような構成を採用することによって広帯域変調信号を発生し、上記課題の解決を図っている。図１２において、角度変調装置は、光源２０００から出力された光を分岐し、一方の光を、光強度変調部２００３によって、第１の信号源２００７から出力された所定周波数ｆｃの第１の電気信号を元信号として所定の光強度変調を施すことによって、光強度変調信号を生成する。もう一方の光を、光角度変調部２００４によって、第２の信号源２００８から出力された第２の電気信号を元信号として光角度変調を施すことによって、光角度変調信号を生成する。光検波部２００６は、光合波部２００５によって合波された光強度変調信号と光角度変調信号とをホモダイン検波し、当該差ビート信号として、第２の信号源２００８からの出力信号を元信号とした周波数ｆｃを中心とする角度変調信号を生成、出力する。ここで、光角度変調信号と光強度変調信号は、共に光源２０００と同じ位相雑音△νを有するため、当該差ビート成分である角度変調信号において、両位相雑音が相殺される。すなわち、位相雑音の影響により、光角度変調信号における光の周波数が上下に揺らいだとしても、光強度変調信号における光の周波数も全く同様に揺らぐので、これらの信号の周波数差は、周波数の変動にかかわらず常に一定になる。したがって、本角度変調装置によれば、雑音特性の良好な角度変調信号を得ることができる。

しかしながら、上記角度変調装置を構成する光強度変調部２００３には、光搬送波抑圧両側波帯変調や光搬送波抑圧片側波帯変調が必要となる。例えば、光搬送波抑圧片側波帯変調を施すことが可能な光ＳＳＢ変調器では、搬送波光や不要片側波帯光が打ち消し合うバイアス条件は非常に限定されており、バイアス電圧の僅かな変化でも不要な光成分を発生させることになる（図８（ａ）に図示）。また、この種のニオブ酸リチウムを用いた光変調器では、動作点が時間とともに変化するＤＣドリフトと呼ばれる現象が存在し、バイアス電圧が変化していなくても時間の経過とともに最適動作点のずれが発生する。したがって、このＤＣドリフトによって、不要な光成分を発生させることになる。このように不要な光成分が発生した場合、光強度変調部２００３と光角度変調部２００４から出力された光信号を合波し、光検波部２００６でホモダイン検波した時の電気信号のスペクトラムを図８（ｃ）に示す。この図に示すように、所望の広帯域変調信号と同一中心周波数を有する不要な成分やＤＣを中心周波数とする不要な成分などが発生する。このような不要波成分を含んだ広帯域変調信号を復調した場合、歪み特性を劣化させる原因となる（非特許文献２参照）。この時の歪み特性を図１０に示す。図１０（ａ）は、上側波帯であるＪ＋１成分と光搬送波Ｊ０成分のレベル差に対する歪み特性、図１０（ｂ）は、同じくＪ＋１成分とＪ−１成分のレベル差に対する歪み特性であり、両図からわかるようにどちらの不要波成分とも歪み特性に大きく影響を与える。このため、復調時に歪み特性に優れた広帯域変調信号を得るためには、光強度変調部２００３から出力される不要な光成分を抑圧しなければならないことがわかる。

このような課題を解決するために特許文献２の光ＳＳＢ変調装置では、ＤＣドリフト等に伴う最適動作点の時間変動に対して以下のような制御を行っている。図１３は、光ＳＳＢ変調装置の構成を示すブロック図である。同図に示す光ＳＳＢ変調装置は、光入力端子３０００、光出力端子３００５、一対の変調電気信号入力端子３００４ａ、３００４ｂを有する光ＳＳＢ変調器３００３、電源３００１、電圧制御回路３００２を備えている。また、図１６に光ＳＳＢ変調器の内部構成の示すブロック図を示す。光ＳＳＢ変調器３００３は、光入力端子３０１０、光出力端子３０１１、サブ干渉計３０１３ａ、３０１３ｂ、メイン干渉計３０１２ｃ、ＲＦ電極３０１４ａ、３０１４ｂ、ＤＣ電極３０１５ａ、３０１５ｂ、３０１５ｃ、Ｙ分岐３０１６、３０１７ａ、３０１７ｂ、３０１８ａ、３０１８ｂ、３０１９より構成されている。図１３において、光ＳＳＢ変調装置の光入力端子３０００には、ＬＤ（レーザダイオード）などの光源により発生された搬送波光が入射され、一対の変調電気信号入力端子３００４ａ、３００４ｂには変調を行うための電気信号が印加され、これらの信号が光ＳＳＢ変調器３００３に入力される。光ＳＳＢ変調器３００３から出力される変調出力光は光出力端子３００５から出力される。電圧制御回路３００２は、変調出力光の一部をモニタし、電源３００１が発生するバイアス電圧を制御する。この制御されたバイアス電圧は、電源３００１によって光ＳＳＢ変調器３００３に印加される。同図に示す光ＳＳＢ変調装置に備えられた電圧制御回路３００２は、光ＳＳＢ変調器３００３の出力光の一部をモニタし、上記の角周波数成分のパワーを検知するとともに、光ＳＳＢ変調器３００３を構成するサブ干渉計３０１３ａ、３０１３ｂおよびメイン干渉計３０１２ｃに印加するバイアス電圧を制御する制御信号を出力する。光ＳＳＢ変調装置に備えられた電圧制御回路が、出力光のうち搬送波光のパワーが極小になるようにサブ干渉計に印加するバイアス電圧を制御し、出力光のうち不要サイドバンド光のパワーが極小になるようにメイン干渉計に印加するバイアス電圧を制御するようにしている。

また、特許文献２では、図１４や図１５に示す別構成も示されている。図１４に示す光ＳＳＢ変調装置は、光出力端子３００５から出力される変調出力光を角周波数成分に分離する光フィルタ３００６を備えている。図１４において、光ＳＳＢ変調器３００３の変調出力光の一部が、光フィルタ３００６によって搬送波光、不要サイドバンド光のそれぞれの成分に分離される。電圧制御回路３００２は、搬送波光のパワーをモニタし、この搬送波光のパワーが極小になるようなバイアス電圧がサブ干渉計３０１３ａ、３０１３ｂのそれぞれのＤＣ電極３０１５ａ、３０１５ｂに印加されるように電源３００１を制御する。また、電圧制御回路３００２は、不要サイドバンド光のパワーをモニタし、この不要サイドバンド光のパワーが極小になるようなバイアス電圧がメイン干渉計３０１２ｃのＤＣ電極３０１５ｃに印加されるように電源３００１を制御するような構成となっている。

図１５に示す光ＳＳＢ変調装置は、光出力端子３００５から出力される変調出力光の一部を電気信号に変換するＰＤ（フォトディテクタ）３００７を備えている。図１５において、光ＳＳＢ変調器３００３の変調出力光の一部が、ＰＤ３００７によって電気信号に変換されている。電圧制御回路３００２は、この電気信号から搬送波光の成分をモニタし、搬送波光のパワーを極小にするようなバイアス電圧がサブ干渉計３０１３ａ、３０１３ｂのそれぞれのＤＣ電極３０１５ａ、３０１５ｂに印加されるように電源３００１を制御する。また、電圧制御回路３００２は、この電気信号から不要サイドバンド光の成分をモニタし、この不要サイドバンド光のパワーを極小にするようなバイアス電圧がメイン干渉計３０１２ｃのＤＣ電極３０１５ｃに印加されるように電源３００１を制御する。したがって、前述の２つの制御方法と同様に、常に実用的な高品質の光ＳＳＢ変調信号を得ることができる。このＰＤによって電気信号に変換された搬送波光、不要サイドバンド光のそれぞれの信号成分に基づいてバイアス電圧を制御するようにしているので、ＤＣドリフトの影響を受けることなく、常に高品質なＳＳＢ変調光信号を出力することができ、光通信の信頼性を実用的に向上させることができるという効果を奏する。さらに、ＰＤのような簡易な構成により、搬送波光と不要サイドバンド光のパワーをモニタすることができるので、装置を簡易に構成することができる。
Ｋ．Ｋｉｋｕｓｈｉｍａ，ｅｔ ａｌ，「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒ Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ ＦＭ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ ＡＭ Ｖｉｄｅｏ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ」，ＩＯＯＣ’９５ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ，Ｖｏｌ．５ ＰＤ２−７，ｐｐ．３３−３４） 大平他、「光ホモダイン検波による広帯域FM変調方式に関する検討−システム提案と広帯域変調器の基礎特性−」、信学技報、ＩＥＩＣＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ＯＳＣ２００５−８２（２００５−１１） 特開２００１−１３３８２４号公報「角度変調装置」 特開２００４−３０２２３８号公報「光ＳＳＢ変調装置」

しかしながら、前述のバイアス制御方法では、光ＳＳＢ変調器より出力される搬送波光や不要サイドバンド光のパワーをモニタしている。それぞれの光成分のパワーをモニタするためには、各光成分を分離する必要があり、図１３に示す構成では、分離する構成となっていないため、それぞれの光成分のパワーをモニタすることができないという課題がある。また、図１４に示す構成では、各光成分に分離するために光フィルタが備えられている。しかしながら、光ＳＳＢ変調器に入力する電気信号の周波数が十分高い場合は（例えば、４０ＧＨｚ以上）、既存の光フィルタを利用できるものの、数ＧＨｚ程度の入力信号の場合は、各光成分の間隔が狭いため、この光成分を分離できるような光フィルタは、存在しない。このため、数ＧＨｚ程度の入力信号を用いて光ＳＳＢ変調器を駆動する場合、搬送波光及び不要サイドバンド光のパワーをモニタすることによって、バイアス電圧を制御することは不可能である。同様に、図１５に示した構成も各光成分を電気信号に戻して、電気信号のパワーとしてモニタする方法であり、各光成分を分離することができなければ、実現することが不可能である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、光ＳＳＢ変調器に入力される電気信号が比較的低い周波数の場合（数ＧＨｚ程度）において、ＤＣドリフトが生じてもバイアス電圧を最適に制御する具体的手段を提供し、かつ、変調特性の優れた変調信号発生装置を得ることを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するための第１の発明は、光を出力する光源と、光源から出力される光を分岐し、第１および第２の光として出力する光分岐部と、第１の光に対して、所定周波数ｆｃの第１の電気信号を元信号とした光強度変調または光振幅変調を施し、第１の光信号として出力する光強度変調部と、第２の光に対して、第２の電気信号を元信号とした光角度変調を施し、第２の光信号として出力する光角度変調部と、第１の光信号と、第２の光信号とを合波する光合波部と、自乗検波特性を有し、光合波部から出力された光信号を電気信号に変換し、第２の電気信号を元信号とする搬送波周波数ｆｃの広帯域変調信号を出力する光検波部とを備える広帯域変調信号発生装置であって、光強度変調部に第１、第２及び第３のバイアス電圧を印加する第１、第２及び第３のＤＣ電源と、第１、第２及び第３のＤＣ電源が光強度変調部に印加する第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧を、広帯域変調信号発生装置から出力される前記電気信号に含まれる任意の周波数を有する電気信号のレベルに基づいて制御し、かつ第３のバイアス電圧を広帯域変調信号発生装置から出力され、復調された電気信号に含まれる任意の周波数における歪み成分のレベルに基づいて制御するバイアス電圧制御手段とを備えることを特徴としている。

上記第１の発明では、第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧の制御を任意の信号レベルに基づいて、第３のバイアス電圧の制御を広帯域変調信号を復調した際に発生する歪み成分に基づいて制御することにより、ＤＣドリフトなどにより各バイアス電圧の最適点がずれた場合においても追従することが可能となり、変調特性の優れた広帯域変調信号の生成を行うことが可能となる。

第２の発明は、バイアス電圧制御手段は、第１のＤＣ電源と第２のＤＣ電源との制御を行い、第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧とを所定のバイアス電圧値に設定した後、第３のＤＣ電源の制御を行い第３のバイアス電圧を所定のバイアス電圧に設定することを特徴としている。

上記第２の発明では、複数のバイアス電圧の制御フローに関して、光強度変調部の特性を鑑み、第１及び第２のバイアス電圧の制御を行った後、第３のバイアス電圧の制御を行う制御フローとすることにより、効率の良いバイアス制御を実現している。

第３の発明は、バイアス電圧制御手段は、広帯域変調信号発生装置より出力される電気信号を三分岐する分岐部と、分岐部から出力される一方の電気信号から特定帯域内の成分を抽出して、前記成分のレベルを測定することにより、広帯域変調信号発生装置から出力される電気信号に含まれる任意の周波数を有する電気信号のレベルを検出する信号レベル検知部と、分岐部から出力されるもう一方の電気信号に含まれる広帯域変調信号を復調する復調部と、復調部から出力された電気信号に含まれる任意の周波数における歪み成分のレベルを検知する歪みレベル検知部と、第１のＤＣ電源及び第２のＤＣ電源が光強度変調部に印加する第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧を、信号レベル検知部によって検出される任意の周波数を有する電気信号レベルが基準レベル以下となるように制御し、かつ、第３のＤＣ電源が光強度変調部に印加する第３のバイアス電圧を、歪みレベル検知部によって検出される任意の周波数における歪み成分のレベルが基準レベル以下となるように制御するバイアス電圧制御部を含むことを特徴としている。

上記第３の発明では、第１及び第２のバイアス電圧を任意の電気信号のレベルが所定のレベル以下、かつ、第３のバイアス電圧を広帯域変調信号を復調した際に生じる歪みレベルが所定のレベル以下になるように制御することにより、常に安定した特性を有する広帯域変調信号の発生を実現している。

第４の発明は、信号レベル検知部において検知する信号として、第２の電気信号のうち周波数の最も低い信号を検知することを特徴としている。

上記第４の発明では、より低い周波数に設定することにより、簡易に検知することを実現している。

第５の発明は、歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、光角度変調部へ入力する第２の電気信号であって、最も周波数の高い信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴している。

上記第５の発明では、歪み特性劣化が最も顕著に表れる高い周波数帯の歪みを検知することによって、高精度なバイアス制御を実現している。

第６の発明は、第２の電気信号が、変調方式の異なる複数の変調信号より構成されている場合、歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、第２の電気信号において、最も高い所要性能が要求される変調方式の信号の内、最も高い周波数の信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴している。

第６の発明では、所要性能が異なる変調信号が含んでいる場合に、所要性能の厳しい変調方式の信号の内、周波数の最も高い信号帯域内の歪みを検知していることから、より高精度なバイアス制御を実現している。

第７の発明は、光角度変調部に入力される第２の電気信号に、新たに第３の電気信号を重畳し、信号レベル検知部において検知する信号成分として第３の電気信号を利用することを特徴している。

第７の発明では、新たに無変調な電気信号を重畳し、検知することによって、より高精度バイアス制御を実現している。

第８の発明は、第３の電気信号は、第２の電気信号よりも低い周波数であることを特徴している。

第８の発明では、より低い周波数に設定することにより、簡易に検知することを実現している。

第９の発明は、歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、光角度変調部に入力される第２の電気信号に、第４及び第５の電気信号を重畳し、第４の電気信号と第５の電気信号より発生する歪み成分を検知することを特徴としている。

第９の発明では、新たに無変調な第４及び第５の電気信号を重畳し、その２つの電気信号により発生する歪み成分を検知することによって、より高精度バイアス制御を実現している。

第１０の発明は、第４及び第５の電気信号は、第４の電気信号と第５の電気信号より発生する歪み成分が、第２の電気信号の信号帯域内に発生しない周波数であることを特徴している。

第１０の発明では、第４及び第５の電気信号の周波数を第２の電気信号の信号帯域内に歪みが発生しないように選択することによって、より高品質な広帯域変調信号の発生を実現している。

第１１の発明は、バイアス電圧制御手段は、広帯域変調信号発生装置より出力される電気信号を二分岐する第１の分岐部と、分岐部から出力される一方の電気信号内に含まれる広帯域変調信号を復調する復調部と、復調部から出力された電気信号を二分岐する第２の分岐部と、第２の分岐部から出力される電気信号に含まれる任意の周波数を有する電気信号のレベルを検知する信号レベル検知部と、第２の分岐部から出力された電気信号に含まれる任意の周波数における歪み成分のレベルを検知する歪みレベル検知部と、第１のＤＣ電源及び第２のＤＣ電源が光強度変調部に印加する第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧を、信号レベル検知部によって検出される任意の周波数を有する電気信号レベルが基準レベル以下となるように制御し、かつ、第３のＤＣ電源が光強度変調部に印加する第３のバイアス電圧を、歪みレベル検知部によって検出される任意の周波数における歪み成分のレベルが基準レベル以下となるように制御するバイアス電圧制御部を含むことを特徴としている。

第１１の発明では、第１及び第２のバイアス電圧を任意の周波数を有する電気信号のレベルが所定のレベル以下、かつ、第３のバイアス電圧を広帯域変調信号を復調した際に生じる歪みレベルが所定のレベル以下になるように制御することにより、常に安定した特性を有する広帯域変調信号の発生を実現している。

第１２の発明は、信号レベル検知部において検知する信号として、第２の電気信号のうち周波数の最も低い信号の２倍の周波数成分を検知することを特徴としている。

第１２の発明では、より低い周波数に設定することにより、簡易に検知することを実現している。

第１３の発明は、歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、光角度変調部へ入力する第２の電気信号であって、最も周波数の高い信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴としている。

第１３の発明では、歪み特性劣化が最も顕著に表れる高い周波数帯の歪みを検知することによって、高精度なバイアス制御を実現している。

第１４の発明は、第２の電気信号が、変調方式の異なる複数の変調信号より構成されている場合、歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、第２の電気信号において、最も高い所要性能が要求される変調方式の信号の内、最も高い周波数の信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴としている。

第１４の発明では、第２の電気信号が所要性能の異なる複数の変調方式の信号を含んでいる場合、所要性能の厳しい変調方式信号の内、周波数の最も高い信号帯域内の歪みを検知していることから、より高精度なバイアス制御を実現している。

第１５の発明は光角度変調部に入力される第２の電気信号に、新たに第６の電気信号を重畳し、信号レベル検知部において検知する信号成分として第６の電気信号の２倍の周波数成分を利用することを特徴としている。

第１５の発明では、新たに無変調な電気信号を重畳し、第６の電気信号のＪ_＋２成分の信号を検知することによって、より高精度バイアス制御を実現している。

第１６の発明は、第６の電気信号は、第２の電気信号よりも低い周波数であることを特徴としている。

第１６の発明では、より低い周波数に設定することにより、簡易に検知することを実現している。

第１７の発明は、歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、光角度変調部に入力される第２の電気信号に、第７及び第８の電気信号を重畳し、第７の電気信号と第８の電気信号より発生する歪み成分を検知することを特徴としている。

第１７の発明では、新たに無変調な第７及び第８の電気信号を重畳し、その２つの電気信号により発生する歪み成分を検知することによって、より高精度バイアス制御を実現している。

第１８の発明は、第７及び第８の電気信号は、第７の電気信号と第８の電気信号より発生する歪み成分が、第２の電気信号の信号帯域内に発生しない周波数であることを特徴としている。

第１８の発明では、第７及び第８の電気信号の周波数を第２の電気信号の信号帯域内に歪みが発生しないように選択することによって、より高品質な広帯域変調信号の発生を実現している。

以上説明したとおり、この発明によれば、広帯域変調信号発生装置より出力されるＲＦ信号及び歪み成分のレベルに基づいて光強度変調部に印加するバイアス電圧を制御するようにしているので、ＤＣドリフトの影響を受けることなく、光強度変調部の動作を常に安定化することができ、高品質な広帯域変調信号発生装置を得ることができるという効果を奏する。

以上のように、本発明によれば、広帯域変調信号発生部内の光強度変調部のバイアス制御を広帯域変調信号発生装置より出力されるある特定の周波数の信号レベル及び歪みレベルを検知することによって実現し、従来必要であった光フィルタを不要とすること２より、光強度変調部への入力信号の周波数が数ＧＨｚの電気信号であっても、簡易な構成で常に安定した動作を実現できるため、常に高品質な変調特性を有する広帯域変調信号発生装置を提供することが可能である。

以下、この発明にかかる広帯域変調信号発生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図である。図１において、広帯域変調信号発生装置は、光源１０と、光分岐部１１と、光合波部１２と、光角度変調部２０と、光強度変調部３０と、光検波部４０と、ＤＣ電源制御部５０と、第１のＤＣ電源５１と、第２のＤＣ電源５２と、第３のＤＣ電源５３と、第１の分配部６１と、第２の分配部６２と、レベル検知部７０と、復調部８０と、歪みレベル検知部８１とを備えている。

次に、本広帯域変調信号発生装置における信号の流れについて説明する。光分岐部１１は、光源１０から出力された無変調光を分岐し、第１および第２の光として出力する。第１の光は、光角度変調部２０へ入力される。光角度変調部２０は、第２の電気信号の振幅に応じて、入力された第１の光を光角度変調（光位相変調または光周波数変調）し、第１の光変調信号として出力する。第２の光は、光強度変調部３０へ入力される。光強度変調部３０は、例えば、図２に示すように、光入力端子部３１と、光出力端子部３２と、第１のＭＺ干渉計３３ａと、第２のＭＺ干渉計３３ｂと、第３のＭＺ干渉計３３ｃと、第１のＭＺ干渉計３３ａの第１の電極部３４ａと、第２のＭＺ干渉計３３ｂの第２の電極部３４ｂと、第３のＭＺ干渉計３３ｃの第３の電極部３４ｃとから構成されている。光分岐部１１より出力された第２の光信号は、光入力端子部３１を介して入力され、２つのＭＺ干渉計３３ａ、３３ｂにおいて第１のＤＣ電源５１と第２のＤＣ電源５２による第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧に第１の分配部６１より出力された所定周波数ｆｃの電気信号が重畳された電気信号によって、変調される。その後、第１のＭＺ干渉計３３ａから出力された第２−１の光変調信号と、第２のＭＺ干渉計３３ｂから出力された第２−２の光変調信号とは、第３のＭＺ干渉計３３ｃにおいて、第３のＤＣ電源５３による第３のバイアス電圧により所定の位相状態が与えられ、干渉させられることにより、所定周波数ｆｃの第１の電気信号の振幅に応じて、入力された第２の光を光強度変調（または光振幅変調）し、第２の光変調信号として出力する。光合波部１２は、光角度変調部２０から出力された第１の光変調信号と、光強度変調部３０から出力された第２の光変調信号とを合波し、出力する。光検波部４０は、自乗検波特性を有するフォトダイオード等で構成される。したがって、光検波部４０は、この自乗検波特性によって、光合波部１２から出力された第１の光変調信号と第２の光変調信号とをホモダイン検波し、これらの信号間の差ビート信号を生成して、出力する。当該差ビート信号は、光角度変調部２０から出力される第２の光変調信号がダウンコンバートされ、角度変調を施された広帯域変調信号であって、その中心周波数はｆｃとなる。

このような信号の流れにおいて、本広帯域変調信号発生装置におけるバイアス電圧の制御方法について、詳細に説明する。ＤＣ電源制御部５０が行う第１のバイアス電圧制御、第２のバイアス電圧制御および第３のバイアス電圧制御の処理について、図３、図４、図５及び図６に示したフローチャートを用いて詳しく説明する。図３に示したフローチャートが、ＤＣ電源制御部５０が行う処理を記述したフローチャートである。ＤＣ電源制御部５０は、レベル検知部７０で検知した信号レベルとメモリなどに予め記憶されている所定の信号レベルとを比較する（ステップＳ５０）。比較した結果、レベル検知部７０で検知した信号レベルが所定の信号レベル以下の場合は、第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧の制御フローであるステップＳ１００及びステップＳ２００を行わずに、第３のバイアス電圧制御フローであるステップＳ３００に進む。一方、比較した結果、検知した信号レベルが、所定の信号レベルより大きい場合は、第１のバイアス電圧制御フローであるステップＳ１００を行う。図４に示したフローチャートが第１のバイアス電圧制御の処理手順ステップＳ１００である。ステップＳ１００では、第１のバイアス電圧を予め決められている電圧値だけ増加させる（ステップＳ１１）。第１のバイアス電圧の増加後、レベル検知部７０で検知した信号レベルと１つ前に検知した信号レベルとの比較を行う（ステップＳ１２）。その結果、検知した信号レベルが前に検知した信号レベルよりも増加している場合は、次のステップであるステップＳ１３に進む。一方、信号レベルが減少していれば、再度ステップＳ１１に戻り、同様の手順を行う。この手順は、信号レベルが増加するまで繰り返す。次のステップＳ１３では、第１のバイアス電圧値を予め決められている電圧値だけ減少させる。バイアス電圧を減少させた後、レベル検知部７０で信号レベルを検知し、１つ前の検知レベルと比較する（ステップＳ１４）。比較の結果、信号レベルが増加していれば次のステップＳ１５に進む。一方、信号レベルが減少していれば、再度ステップＳ１３に戻り、同様の手順を行う。この手順を信号レベルが増加するまで繰り返す。次のステップＳ１５では、第１のバイアス電圧値を１つ前の値に戻して保持し、ステップＳ１００の制御を終了する。

ステップＳ１００終了後、図３に示すように第２のバイアス電圧制御であるステップＳ２００に進む。なお、ステップＳ１００とステップＳ２００は、制御するバイアス電圧が異なるだけで、判定などの手順は同一のため、手順の詳細は割愛する。なお、第１のバイアス電圧制御のステップＳ１００と第２のバイアス電圧制御のステップＳ２００は、特に順序は問題ではなく、第１のバイアス電圧制御のステップＳ１００と第２のバイアス電圧制御のステップＳ２００の順序を入れ替えても同様の結果が得られる。

ステップＳ２００終了後、第３のバイアス電圧の制御であるステップＳ３００に進む。図５に示したフローチャートが第３のバイアス電圧制御の手順ステップＳ３００である。まず、歪みレベル検知部８１で検知した歪みレベルと、メモリなどに記憶されている予め決められている所定の歪みレベルと比較する（ステップＳ３０）。比較した結果、歪みレベル検知部８１で検知した歪みレベルが予め決められている所定のレベル以下の場合は、第３のバイアス電圧を保持したままステップＳ３００の制御を終了する。一方、比較した結果、歪みレベル検知部８１で検知した歪みレベルが予め決められている所定の歪みレベルよりも大きい場合は、ステップＳ３１へと進み、第３のバイアス電圧の値を予め決められている電圧値だけ増加させる（ステップＳ３１）。バイアス電圧を増加させた後、歪みレベル検知部８１で再度歪みレベルを検知し、１つ前に検知した歪みレベルと比較する（ステップＳ３２）。比較した結果、歪みレベルが増加していれば、次のステップであるステップＳ３３に進む。一方、歪みレベルが減少していれば、再度ステップＳ３１に戻り、同様の手順を行う。この手順は、歪みレベルが増加するまで繰り返す。ステップＳ３３では、第３のバイアス電圧値を予め決められている電圧値だけ減少させる（ステップＳ３３）。バイアス電圧を減少させた後、歪みレベル検知部８１で歪みレベルを検知し、１つ前に検知した歪みレベルと比較する（ステップＳ３４）。比較した結果、歪みレベルが増加していれば次のステップＳ３５に進む。一方、歪みレベルが減少していれば、再度ステップＳ３３に戻り、同様の手順を行う。この手順は歪みレベルが増加するまで繰り返す。次のステップＳ３５では、第３のバイアス電圧値を１つ前の値に戻して保持し、ステップＳ３００の制御を終了する。

上記電圧制御のステップＳ１００、Ｓ２００及びＳ３００の制御の順番に関して、説明する。光強度変調部３０には、光強度変調部３０を構成する３つのＭＺ干渉計３３ａ、３３ｂ、３３ｃに対してそれぞれバイアス電圧及び第１の電気信号が印加されている。この光強度変調部３０は、第１のＭＺ干渉計３３ａ及び第２のＭＺ干渉計３３ｂにおいては、光源１０から出力された光すなわち光搬送波成分を抑圧する動作を行っている。一方、第３のＭＺ干渉計３３ｃでは、第１のＭＺ干渉計３３ａ及び第２のＭＺ干渉計３３ｂで変調を施された光変調信号の片側側波帯を相殺する動作を行う。光強度変調部３０から出力される第２の光変調信号成分に不要波光として、光搬送波成分及び片側波帯成分の双方が含まれている場合、両成分とも広帯域変調信号の歪み特性に悪影響を与える（前述。図１０参照）。しかしながら、歪み成分をモニタして、３つのバイアス電圧を制御することは、制御効率が悪い。そこで、本広帯域変調信号発生装置より発生する信号、すなわち、光搬送波成分が残留している場合にだけ発生するＤＣ近傍に発生する信号（図８（ｃ）における（ii）ＰＭ・Ｊ_０成分）をモニタ信号として、第１及び第２のバイアス電圧を制御し、その後、第３のバイアス電圧制御を広帯域変調信号を復調した際に生じる歪みレベルをモニタし、制御することによって、効率よい制御フローを実現している。

なお、各バイアス電圧を保持する時間は、経年変化や温度変化の生じる期間よりも短く設定され、各バイアス電圧の制御量は、信号レベルや歪み量の変動が十分小さい範囲内としている。

以上のように、本実施の形態によれば、広帯域変調信号発生部内の光強度変調部３０のバイアス制御を広帯域変調信号発生装置より出力されるある特定の周波数の信号レベル及び歪みレベルを検知することによって実現し、従来必要であった光フィルタを不要とすることを実現している。このため、数ＧＨｚの電気信号で変調した際に光搬送波成分と光サイドバンドの分離ができないという課題を解決すると共に、簡易な構成で常に安定した動作を実現しているため、常に高品質な変調特性を有する広帯域変調信号発生装置を提供することが可能である。

実施の形態１の他の構成としては、図１７に示すような構成が考えられる。実施の形態１に新たに、光角度変調部２０に入力される第２の電気信号にモニタ用の電気信号として利用する第３の電気信号源２３と第２の電気信号と第３の電気信号とを合波する電気合波部２２が追加されている。

信号の流れ及びバイアス電圧の制御フローに関しては、実施の形態１と同じであり、レベル検知部７０で検知する信号として、第３の電気信号を検知し、第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧の制御に利用する点が実施の形態１と異なっている。第２の電気信号は、映像信号など変調された信号だけで構成される場合もあり、このような変調された電気信号を利用するよりも第３の電気信号のように無変調な電気信号をモニタ信号として利用する方がより精度の高い制御を実現することが可能である。この場合、モニタ用の電気信号のレベルや周波数を任意に決定できることから、レベル検知部７０をより安価に簡易な構成で実現することも可能となる。

更に、実施の形態１の他の構成として、第３の電気信号源２３に加え、第４の電気信号源２４を追加した構成も考えられる。この構成の特徴は、歪みレベル検知部８１で検知する歪み成分として、第３の電気信号（例えば、周波数ｆｍ１）と第４の電気信号（例えば、周波数ｆｍ２）によって生じる歪み成分（ｆｍ１＋ｆｍ２もしくはｆｍ２−ｆｍ１）をモニタし、第３のバイアス電圧を制御する構成としても構わない。このような構成とすることによっても同様の効果を得ることが可能である。なお、モニタ信号の周波数としては、発生する歪み成分が、光角度変調部２０に入力されている第２の電気信号の信号帯域内に発生しない方が望ましい。前述の場合と同様に第２の電気信号が映像信号など変調された信号だけで構成された場合よりも第３及び第４の電気信号のように無変調な電気信号を重畳し、この２つの電気信号により発生する歪み成分を検知する方がより精度の高い制御を実現することが可能である。また、周波数を任意に決定できることから、歪みレベル検知部８１をより安価に簡易な構成で実現することも可能となる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２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、広帯域変調信号発生装置は、光源１０と、光分岐部１１と、光合波部１２と、光角度変調部２０と、光強度変調部３０と、光検波部４０と、ＤＣ電源制御部５０と、第１のＤＣ電源５１と、第２のＤＣ電源５２と、第３のＤＣ電源５３と、第１の分配部６１と、第３の分配部６３と、第４の分配部６４と、レベル検知部７０と、復調部８０と、歪みレベル検知部８１とを備えている。

信号の流れに関しては、実施の形態１と同じであるため説明は割愛する。

実施の形態２のバイアス電圧の制御方法の特徴は、発生した広帯域変調信号をまず、復調部８０において復調した後、任意の信号レベル及び歪み成分のレベルを検知している点である。広帯域変調信号を復調した場合、実施の形態１で示した第２の電気信号で角度変調された光信号成分（Ｊ_＋１成分）と光搬送波のビート成分としてＤＣ近傍に生じる成分（ＰＭ・Ｊ_０成分）は、所望の広帯域変調信号を復調した際に生じる第２の電気信号と重なるため、必要な信号のレベルを検知することができない。そこで、第２の電気信号で角度変調された第１の光変調信号のＪ_＋２成分と光搬送波Ｊ_０成分のビート成分の内、第２の電気信号の周波数帯と重ならない信号に着目することにより、第１及び第２のバイアス制御を実現している。

ＤＣ電源制御部５０が行う第１のバイアス電圧制御、第２のバイアス電圧制御の処理は、図３、図４及び図５に示したフローチャートと同様であり、検知する信号が異なるだけである。また、第３のバイアス電圧制御の処理は、図６に示したフローチャートと同一である。

このような構成とすることによって、復調後においても光搬送波成分が残留している場合にだけ発生する第２の電気信号で角度変調された第２の光変調信号のＪ＋２成分と光搬送波成分のビート成分をモニタ信号として、第１及び第２のバイアス電圧を制御し、その後、第３のバイアス電圧制御を歪みレベルをモニタし、制御することによって、効率よい制御フローを実現している。

実施の形態２の他の構成としては、図１８に示すような構成が考えられる。実施の形態２に新たに、光角度変調部２０に入力される第２の電気信号にモニタ用の電気信号として利用する第５の電気信号源２５と第２の電気信号と第５の電気信号とを合波する電気合波部２２が追加されている。

信号の流れ及びバイアス電圧の制御フローに関しては、実施の形態２と同じであり、レベル検知部７０で検知する信号として、第５の電気信号の２倍の周波数に発生する信号成分を検知し、第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧の制御に利用する点が実施の形態２と異なっている。第２の電気信号は、映像信号など変調された信号だけで構成される場合もあり、このような変調された電気信号を利用するよりも第５の電気信号のように無変調な電気信号をモニタ信号の元信号として利用する方がより精度の高い制御を実現することが可能である。この場合、モニタ用の電気信号のレベルや周波数を任意に決定できることから、レベル検知部７０をより安価に簡易な構成で実現することも可能となる。

更に、実施の形態２の他の構成として、第５の電気信号源２５に加え、第６の電気信号源２６を追加した構成も考えられる。この構成の特徴は、歪みレベル検知部８１で検知する歪み成分として、第５の電気信号（例えば、周波数ｆｍ５）と第６の電気信号（例えば、周波数ｆｍ６）によって生じる歪み成分（ｆｍ５＋ｆｍ６もしくはｆｍ６−ｆｍ５）をモニタし、第３のバイアス電圧を制御する構成としても構わない。このような構成とすることによっても同様の効果を得ることが可能である。なお、モニタ信号の周波数としては、発生する歪み成分が、光角度変調部２０に入力されている第２の電気信号の信号帯域内に発生しない方が望ましい。前述の場合と同様に第２の電気信号が映像信号など変調された信号だけで構成された場合よりも第５及び第６の電気信号のように無変調な電気信号を重畳し、この２つの電気信号により発生する歪み成分を検知する方がより精度の高い制御を実現することが可能である。また、周波数を任意に決定できることから、歪みレベル検知部８１をより安価に簡易な構成で実現することも可能となる。

本願発明は、広帯域な変調信号（位相変調信号または周波数変調信号）を発生させる広帯域変調信号発生装置に利用可能である。

本発明の実施の形態１に係る広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図 図１に示す光強度変調部の内部の模式的構成を示す図 図１のバイアス電圧制御部５０が行う処理を記述したフローチャート 図３のステップＳ１００（図１のバイアス電圧制御回路５０が行う第１のバイアス電圧制御処理）の詳細を示すフローチャート 図３のステップＳ２００（図１のバイアス電圧制御回路５０が行う第２のバイアス電圧制御処理）の詳細を示すフローチャート 図３のステップＳ３００（図１のバイアス電圧制御回路５０が行う第３のバイアス電圧制御処理）の詳細を示すフローチャート 本発明の実施の形態２に係る広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図 （ａ）局発光源９０２から出力された光の周波数スペクトルを示す図（ｂ）光変調部９０３から出力された光の周波数スペクトルを示す図（ｃ）光検波部９０５から出力された信号の周波数スペクトルを示す図 従来の広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図 （ａ）搬送波抑圧度と歪み特性の関係を示す図（ｂ）側波帯抑圧度と歪み特性の関係を示す図 従来の広帯域変調信号発生装置における各信号スペクトルの一例を示した模式図 従来の角度変調信号発生装置の構成を示すブロック図 従来の光ＳＳＢ変調器のバイアス制御部の構成を示すブロック図 従来の光ＳＳＢ変調器のバイアス制御部の構成を示すブロック図 従来の光ＳＳＢ変調器のバイアス制御部の構成を示すブロック図 図１３、１４、１５に示す光ＳＳＢ変調器の内部の模式的構成を示す図 本発明実施の形態１を変形した時の広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図 本発明実施の形態２を変形した時の広帯域変調信号発生装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１０ 光源
１１ 光分岐部
１２ 光合波部
２０ 光角度変調部
２２ 電気合波部
２３ 第３の電気信号源
２５ 第５の電気信号源
３０ 光強度変調部
３１ 光入力端子部
３２ 光出力端子
３３ａ 第１のＭＺ干渉計
３３ｂ 第２のＭＺ干渉計
３３ｃ 第３のＭＺ干渉計
３４ａ 第１のＭＺ干渉計３３ａの第１の電極部
３４ｂ 第２のＭＺ干渉計３３ｂの第２の電極部
３４ｃ 第３のＭＺ干渉計３３ｃの第３の電極部
４０ 光検波部
５０ ＤＣ電源制御部
５１ 第１のＤＣ電源
５２ 第２のＤＣ電源
５３ 第３のＤＣ電源
６１ 第１の分配部
６２ 第２の分配部
６３ 第３の分配部
６４ 第４の分配部
７０ レベル検知部
８０ 復調部
８１ 歪みレベル検知部
９００ 光周波数制御部
９０１ 信号源
９０２ 局発光源
９０３ 光変調部
９０４ 光合波部
９０５ 光検波部
２０００ 光源
２００１ 光分岐部
２００３ 光強度変調部
２００４ 光角度変調部
２００５ 光合波部
２００６ 光検波部
２００７ 第１の信号源
２００８ 第２の信号源
３０００ 光入力端子
３００１ 電源
３００２ 電圧制御回路
３００３ 光ＳＳＢ変調器
３００４ａ 変調電気信号入力端子
３００４ｂ 変調電気信号入力端子
３００５ 光出力端子
３００６ 光フィルタ
３００７ ＰＤ
３０１０ 光入力端子
３０１１ 光出力端子
３０１３ａ，３０１３ｂ サブ干渉計
３０１２ｃ メイン干渉計
３０１４ａ，３０１４ｂ ＲＦ電極
３０１５ａ，３０１５ｂ，３０１５ｃ ＤＣ電極
３０１６，３０１７ａ，３０１７ｂ，３０１８ａ，３０１８ｂ，３０１９ Ｙ分岐

Claims (18)

1. 光を出力する光源と、
   前記光源から出力される光を分岐し、第１および第２の光として出力する光分岐部と、
   前記第１の光に対して、所定周波数ｆｃの第１の電気信号を元信号とした光強度変調または光振幅変調を施し、
   第１の光信号として出力する光強度変調部と、
   前記第２の光に対して、第２の電気信号を元信号とした光角度変調を施し、第２の光信号として出力する光角度変調部と、
   前記第１の光信号と、前記第２の光信号とを合波する光合波部と、
   自乗検波特性を有し、前記光合波部から出力された光信号を電気信号に変換し、前記第２の電気信号を元信号とする搬送波周波数ｆｃの広帯域変調信号を出力する光検波部とを備える広帯域変調信号発生装置であって、
   前記光強度変調部に第１、第２及び第３のバイアス電圧を印加する第１、第２及び第３のＤＣ電源と、
   前記第１、第２及び第３のＤＣ電源が前記光強度変調部に印加する第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧を、前記広帯域変調信号発生装置から出力される前記電気信号に含まれる任意の周波数を有する電気信号のレベルに基づいて制御し、かつ第３のバイアス電圧を前記広帯域変調信号発生装置から出力され、復調された電気信号に含まれる任意の周波数における歪み成分のレベルに基づいて制御するバイアス電圧制御手段とを備えることを特徴とする広帯域変調信号発生装置。
2. 前記バイアス電圧制御手段は、前記第１のＤＣ電源と前記第２のＤＣ電源との制御を行い、前記第１のバイアス電圧と前記第２のバイアス電圧とを所定のバイアス電圧値に設定した後、前記第３のＤＣ電源の制御を行い第３のバイアス電圧を所定のバイアス電圧に設定することを特徴とする請求項１に記載の広帯域変調信号発生装置。
3. 前記バイアス電圧制御手段は、
   前記広帯域変調信号発生装置より出力される電気信号を三分岐する分岐部と、
   前記分岐部から出力される一方の電気信号から特定帯域内の成分を抽出して、前記成分のレベルを測定することにより、前記広帯域変調信号発生装置から出力される電気信号に含まれる前記任意の周波数を有する電気信号のレベルを検出する信号レベル検知部と、
   前記分岐部から出力されるもう一方の電気信号に含まれる広帯域変調信号を復調する復調部と、
   前記復調部から出力された電気信号に含まれる任意の周波数における歪み成分のレベルを検知する歪みレベル検知部と、
   前記第１のＤＣ電源及び前記第２のＤＣ電源が前記光強度変調部に印加する第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧を、前記信号レベル検知部によって検出された前記任意の周波数を有する電気信号のレベルが基準レベル以下となるように制御し、かつ、前記第３のＤＣ電源が前記光強度変調部に印加する第３のバイアス電圧を、前記歪みレベル検知部によって検出される前記任意の周波数における歪み成分のレベルが基準レベル以下となるように制御するバイアス電圧制御部を含む、請求項１または２に記載の広帯域変調信号発生装置。
4. 前記信号レベル検知部において検知する信号として、前記第２の電気信号のうち周波数の最も低い信号を検知することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の広帯域変調信号発生装置。
5. 前記歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、前記光角度変調部へ入力する前記第２の電気信号であって、最も周波数の高い信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の広帯域変調信号発生装置。
6. 前記第２の電気信号が、変調方式の異なる複数の変調信号より構成されている場合、前記歪みレベル検知部において検知する前記任意の周波数における歪み成分として、前記第２の電気信号のにおいて、最も高い所要性能が要求される変調方式で変調された信号の内、最も高い周波数の信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴とする請求項１〜３、５のいずれか一項に記載の広帯域変調信号発生装置。
7. 前記光角度変調部に入力される前記第２の電気信号に、新たに第３の電気信号を重畳し、前記信号レベル検知部において検知する信号成分として前記第３の電気信号を利用することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の広帯域変調信号発生装置。
8. 前記第３の電気信号は、前記第２の電気信号よりも低い周波数であることを特徴とする請求項７に記載の広帯域変調信号発生装置。
9. 前記歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、前記光角度変調部に入力される前記第２の電気信号に、第４及び第５の電気信号を重畳し、前記第４の電気信号と前記第５の電気信号より発生する歪み成分を検知することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の広帯域変調信号発生装置。
10. 前記第４及び第５の電気信号は、前記第４の電気信号と前記第５の電気信号より発生する歪み成分が、前記第２の電気信号の信号帯域内に発生しない周波数であることを特徴とする請求項９に記載の広帯域変調信号発生装置。
11. 前記バイアス電圧制御手段は、
    前記広帯域変調信号発生装置より出力される電気信号を二分岐する第１の分岐部と、
    前記第１の分岐部から出力される一方の電気信号内に含まれる広帯域変調信号を復調する復調部と、
    前記復調部から出力された電気信号を二分岐する第２の分岐部と、
    前記第２の分岐部から出力される電気信号に含まれる任意の周波数を有する電気信号のレベルを検知する信号レベル検知部と、
    前記第２の分岐部から出力された電気信号に含まれる任意の周波数における歪み成分のレベルを検知する歪みレベル検知部と、
    前記第１のＤＣ電源及び前記第２のＤＣ電源が前記光強度変調部に印加する第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧を、前記信号レベル検知部によって検出される前記任意の周波数を有する電気信号レベルが基準レベル以下となるように制御し、かつ、前記第３のＤＣ電源が前記光強度変調部に印加する第３のバイアス電圧を、前記歪みレベル検知部によって検出される任意の周波数における歪み成分のレベルが基準レベル以下となるように制御するバイアス電圧制御部を含む、請求項１または２に記載の広帯域変調信号発生装置。
12. 前記信号レベル検知部において検知する信号として、前記第２の電気信号のうち周波数の最も低い信号の２倍の周波数成分を有する電気信号を検知することを特徴とする請求項１１に記載の広帯域変調信号発生装置。
13. 前記歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、前記光角度変調部へ入力する前記第２の電気信号であって、最も周波数の高い信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴とする請求項１１に記載の広帯域変調信号発生装置。
14. 前記第２の電気信号が、変調方式の異なる複数の変調信号より構成されている場合、前記歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、前記第２の電気信号において、最も高い所要性能が要求される変調方式の信号の内、最も高い周波数の信号帯域内に発生する歪み成分を検知することを特徴とする請求項１１に記載の広帯域変調信号発生装置。
15. 前記光角度変調部に入力される前記第２の電気信号に、新たに第６の電気信号を重畳し、前記信号レベル検知部において検知する信号成分として前記第６の電気信号の２倍の周波数成分を利用することを特徴とする請求項１１に記載の広帯域変調信号発生装置。
16. 前記第６の電気信号は、前記第２の電気信号よりも低い周波数であることを特徴とする請求項１５に記載の広帯域変調信号発生装置。
17. 前記歪みレベル検知部において検知する歪み成分として、前記光角度変調部に入力される前記第２の電気信号に、第７及び第８の電気信号を重畳し、前記第７の電気信号と前記第８の電気信号より発生する歪み成分を検知することを特徴とする請求項１１に記載の広帯域変調信号発生装置。
18. 前記第７及び第８の電気信号は、前記第７の電気信号と前記第８の電気信号より発生する歪み成分が、前記第２の電気信号の信号帯域内に発生しない周波数であることを特徴とする請求項１７に記載の広帯域変調信号発生装置。

Images