JP2013088702A - Optical modulator drive controller - Google Patents

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Yasuhisa Shimakura
泰久 島倉
Eiji Yagyu
栄治 柳生
Kohei Sugihara
浩平 杉原
Shusaku Hayashi
周作 林
Takeshi Yoshida
剛 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique that allows for providing appropriate bias control for any drive signal amplitudes.SOLUTION: A drive controller 100 for an optical modulator 2 includes a peak detector 5 for acquiring a peak detection output signal which represents a waveform peak of an electrical signal corresponding to an optical signal from the optical modulator 2, an oscillation circuit 6 for generating an oscillation signal, and a synchronous detection section 7 for performing synchronized detection based on the peak detection output signal and the oscillation signal. The drive controller 100 also includes a bias setting section 8 for generating a control signal for controlling the bias relating to the modulation by the optical modulator 2 based on the result of the synchronous detection, an adder 10b for adding the oscillation signal to the control signal, an amplifier 11 for generating a drive signal by amplifying a data signal based on predetermined signals including the oscillation signal.

Description

本発明は、光源から連続的に出射された光を変調することにより光信号を生成する光変調器に対して、駆動制御を行う駆動制御装置に関するものである。   The present invention relates to a drive control device that performs drive control on an optical modulator that generates an optical signal by modulating light emitted continuously from a light source.

光通信システムの変調方式の一つとして、レーザーダイオードなどの半導体レーザに駆動電流に応じた光信号を出力させることにより、電気信号に比例した強度の光信号を生成する直接変調方式が知られている。この直接変調方式は、装置構成が非常に簡単であるという長所を有しているが、この方式を用いて、伝送速度が数Gbit/sを超える超高速・広帯域光通信を行おうとすると、変調時に光の波長が不適切に変化する波長変動(チャーピンング)現象が生じてしまい、伝送容量が制限されるという問題があった。このため、以上のような直接変調方式は、伝送速度が比較的低速な光通信システムにおいて用いられている。   As a modulation method of an optical communication system, a direct modulation method that generates an optical signal having an intensity proportional to an electrical signal by outputting an optical signal corresponding to a drive current to a semiconductor laser such as a laser diode is known. Yes. This direct modulation method has the advantage that the device configuration is very simple. However, if an ultra-high speed / broadband optical communication with a transmission rate exceeding several Gbit / s is performed using this method, the modulation is performed. There is a problem that a wavelength fluctuation (chirping) phenomenon in which the wavelength of light changes inappropriately sometimes limits transmission capacity. For this reason, the direct modulation method as described above is used in an optical communication system having a relatively low transmission rate.

それに対し、高速の光通信を行う方式として、半導体レーザにおいて連続的に光を出射させ、外部変調器においてこの光を駆動信号(電気信号)に応じてオン/オフすることにより、変調時のチャーピングを抑制する外部変調方式が用いられている。この外部変調方式を行う最も一般的な光変調器としては、マッハツェンダ(Mach−Zehnde:以下「MZ」)型光変調器が知られている。また、NRZ(Non Return to Zero)変調方式のMZ型光変調器では、駆動信号のハイレベル及びローレベルと、光出力特性の発光点及び消光点とがそれぞれ合わされる。なお、以下の説明では、周期的に変化する光出力特性の発光点/消光点に対応したバイアス(バイアス電圧)の差をVπと記すことにする。この場合、上述のNRZ変調方式における駆動信号の振幅はVπとなる。   On the other hand, as a method for performing high-speed optical communication, a semiconductor laser emits light continuously, and an external modulator turns this light on / off in accordance with a drive signal (electric signal), so An external modulation method for suppressing ping is used. A Mach-Zehnder (hereinafter referred to as “MZ”) type optical modulator is known as the most common optical modulator that performs this external modulation method. Further, in the MZ type optical modulator of the NRZ (Non Return to Zero) modulation method, the high level and low level of the drive signal are combined with the light emission point and the extinction point of the light output characteristic, respectively. In the following description, the difference in bias (bias voltage) corresponding to the light emission point / quenching point of the light output characteristic that changes periodically is denoted as Vπ. In this case, the amplitude of the drive signal in the above-described NRZ modulation method is Vπ.

さて、以上のような光変調器によれば、上述したようにチャーピングを抑制することができるが、駆動信号に対する光出力特性が、温度や経時変化等に起因してドリフトしてしまう。その結果、光出力のオン/オフレベルに符号間干渉が生じることがあるという問題がある。そこで、例えば特許文献1に開示されているように、曲線の変動に応じて、駆動信号によるバイアスを適切に制御する技術、つまり光変調器の動作点を正常に補償する技術が提案されている。   Now, according to the optical modulator as described above, chirping can be suppressed as described above, but the optical output characteristic with respect to the drive signal drifts due to temperature, change with time, and the like. As a result, there is a problem that intersymbol interference may occur in the on / off level of the optical output. Therefore, for example, as disclosed in Patent Document 1, a technique for appropriately controlling the bias by the drive signal in accordance with the fluctuation of the curve, that is, a technique for normally compensating the operating point of the optical modulator has been proposed. .

また、MZ型光変調器などの光変調器においては、DPSK(Differential Phase Shift Keying)や、CSRZ(Carrier-Suppressed Return to Zero)などに適用可能な変調方式も提案されている。このような変調方式の一例として、特許文献2には、駆動信号の振幅(駆動振幅)が2Vπである場合を100%として、そのパーセント値を80%(駆動振幅は1.6Vπ)などと変更可能としている。そして、バイアスに低周波信号を重畳してバイアスのずれを検出、つまり動作点の変動量及び変動方向を検出し、それをフィードバックしてバイアスを適切に制御する技術が開示されている。   For optical modulators such as MZ type optical modulators, modulation schemes applicable to DPSK (Differential Phase Shift Keying), CSRZ (Carrier-Suppressed Return to Zero), and the like have also been proposed. As an example of such a modulation method, in Patent Document 2, the case where the amplitude of the drive signal (drive amplitude) is 2 Vπ is changed to 100%, and the percentage value is changed to 80% (drive amplitude is 1.6 Vπ). It is possible. A technique for detecting bias deviation by superimposing a low-frequency signal on a bias, that is, detecting a fluctuation amount and a fluctuation direction of an operating point, and feeding back that is disclosed to appropriately control the bias.

特開平3−251815号公報JP-A-3-251815 特開2003−283432号公報JP 2003-283432 A

しかしながら、特許文献2に開示されているような方式では、バイアス制御によって光変調器の変調を安定化させることが可能であるが、変更される駆動振幅の中にバイアスのずれを検出できない駆動振幅が存在する。つまり、適切なバイアス制御を行うことができない駆動振幅が存在するという問題がある。   However, in the method disclosed in Patent Document 2, it is possible to stabilize the modulation of the optical modulator by bias control. However, the drive amplitude in which the deviation of the bias cannot be detected among the changed drive amplitudes. Exists. That is, there is a problem that there is a drive amplitude for which appropriate bias control cannot be performed.

特に、従来のデジタル伝送などにおいては、伝送速度が最も優れる2Vπ(100%)近傍の駆動振幅が使用されることが一般的であったため、上述の問題は顕在化していなかった。しかしながら、今日、予等化技術と呼ばれる、一種のアナログ光変調である電気的な分散補償技術が報告されており、その予等化においては、変調の線形性の要求から、駆動信号が、2Vπ(100%)からある程度小さい振幅で駆動されることも報告されている。したがって、今後、上述の問題が顕在化すると考えられる。   In particular, in the conventional digital transmission or the like, since the drive amplitude in the vicinity of 2Vπ (100%) where the transmission speed is most excellent is generally used, the above-described problem has not been revealed. However, an electrical dispersion compensation technique, which is a kind of analog optical modulation, called a pre-equalization technique has been reported today. In the pre-equalization, the drive signal is 2Vπ due to the requirement of modulation linearity. (100%) has been reported to be driven with a somewhat small amplitude. Therefore, it is considered that the above problems will become apparent in the future.

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、任意の駆動信号の振幅において適切なバイアス制御を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of performing appropriate bias control at an amplitude of an arbitrary drive signal.

本発明に係る光変調器の駆動制御装置は、光源から連続的に出射された光を駆動信号に基づいて変調することにより光信号を生成する光変調器であって、前記駆動信号の電圧に対する光出力特性が周期的に変化する光変調器に対して、駆動制御を行う光変調器の駆動制御装置である。前記駆動制御装置は、前記光変調器からの前記光信号に応じた電気信号の波形のピークを示すピーク検波出力信号を取得するピーク検波部と、発振信号を生成する発振回路部と、前記ピーク検波部で取得した前記ピーク検波出力信号と、前記発振回路部で生成された発振信号とに基づいて同期検波を行う同期検波部とを備える。前記駆動制御装置は、前記同期検波部での同期検波の結果に基づいて、前記光変調器の前記変調に係るバイアスを制御するための制御信号を生成するバイアス制御部と、前記バイアス制御部で生成された前記制御信号に、前記発振回路部で生成された発振信号を加算する加算器と、前記発振回路部で生成された発振信号を含む所定信号に基づいてデータ信号を増幅することにより、前記駆動信号を生成する増幅器とを備える。   The drive control device for an optical modulator according to the present invention is an optical modulator that generates an optical signal by modulating light continuously emitted from a light source based on a drive signal, and is based on the voltage of the drive signal. This is a drive control device for an optical modulator that performs drive control on an optical modulator whose optical output characteristics change periodically. The drive control device includes a peak detection unit that acquires a peak detection output signal indicating a peak of a waveform of an electric signal according to the optical signal from the optical modulator, an oscillation circuit unit that generates an oscillation signal, and the peak A synchronous detection unit that performs synchronous detection based on the peak detection output signal acquired by the detection unit and the oscillation signal generated by the oscillation circuit unit; The drive control device includes: a bias control unit that generates a control signal for controlling a bias related to the modulation of the optical modulator based on a result of the synchronous detection by the synchronous detection unit; and the bias control unit An adder that adds the oscillation signal generated by the oscillation circuit unit to the generated control signal and a data signal based on a predetermined signal including the oscillation signal generated by the oscillation circuit unit, And an amplifier for generating the drive signal.

本発明によれば、任意の駆動信号の振幅において適切なバイアス制御を行うことができる。   According to the present invention, appropriate bias control can be performed at an amplitude of an arbitrary drive signal.

実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control device for an optical modulator according to a first embodiment. 実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the drive control device for the optical modulator according to the first embodiment. 実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the drive control device for the optical modulator according to the first embodiment. 実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the drive control device for the optical modulator according to the first embodiment. 実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the drive control device for the optical modulator according to the first embodiment. 実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the drive control device for the optical modulator according to the first embodiment. 実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置の動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the drive control device for the optical modulator according to the first embodiment. 実施の形態2に係る光変調器の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control apparatus for an optical modulator according to a second embodiment. FIG. 実施の形態3に係る光変調器の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control device for an optical modulator according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る光変調器の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control device for an optical modulator according to Embodiment 3. FIG. 関連駆動制御装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a related drive control apparatus. 関連駆動制御装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a related drive control apparatus. 関連駆動制御装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a related drive control apparatus.

<実施の形態1>
まず、本発明の実施の形態1に係る光変調器の駆動制御装置について説明する前に、当該駆動制御装置に関連し、高速の伝送速度を実現可能な駆動制御装置(以下「関連駆動制御装置」と呼ぶ)について、以下説明する。なお、以下において光変調器はMZ型光変調器であるものとして説明するが、これに限ったものではない。
<Embodiment 1>
First, before describing the drive control device for an optical modulator according to the first embodiment of the present invention, a drive control device (hereinafter referred to as “related drive control device” related to the drive control device and capable of realizing a high transmission rate). Will be described below. In the following description, it is assumed that the optical modulator is an MZ type optical modulator, but the present invention is not limited to this.

関連駆動制御装置に係る光変調器では、半導体レーザなどの光源から連続的に出射された光を、駆動信号(電気信号)に基づいて変調することにより光信号を生成し、当該光信号を出力する。   The optical modulator according to the related drive control device generates an optical signal by modulating light continuously emitted from a light source such as a semiconductor laser based on a drive signal (electric signal), and outputs the optical signal. To do.

図11は、光変調器における、駆動信号の電圧に対する光信号の特性(光出力特性)を示す図である。この光変調器においては、図11に示される曲線aのように、駆動信号の電圧(駆動電圧)が増減する方向(図11の左右方向)に対して、光出力特性が周期的に変化している。ここでの駆動電圧に対する光出力特性は、正弦波(余弦波)の波形を有しており、このような光出力特性に基づけば、発光点Aにおいて光出力が最大、消光点Bにおいて光出力が最小(ここでは消灯)となる。   FIG. 11 is a diagram illustrating the characteristics (optical output characteristics) of the optical signal with respect to the voltage of the drive signal in the optical modulator. In this optical modulator, as shown by a curve a shown in FIG. 11, the optical output characteristics change periodically with respect to the direction in which the voltage of the drive signal (drive voltage) increases or decreases (the horizontal direction in FIG. 11). ing. The light output characteristic with respect to the driving voltage here has a sine wave (cosine wave) waveform. Based on such a light output characteristic, the light output is maximum at the light emission point A and the light output at the extinction point B. Becomes the minimum (in this case, off).

次に、NRZ変調方式(NRZ変調符号)が適用されたMZ型光変調器について説明する。NRZ変調方式においては、周期Tでレベルが変化可能な駆動信号のハイレベル及びローレベルが、発光点A及び消光点Bにそれぞれ合わせられている。つまり光出力特性(消光カーブ)が図11に示す曲線aのように設定されることによって、駆動信号に応じた光出力のオン/オフ変調が行われる。なお、以下の説明では、周期的に変化する光出力特性の発光点/消光点に対応したバイアス(バイアス電圧)の差をVπと記すことにする。この場合、上述のNRZ変調方式における駆動信号の振幅はVπとなる。   Next, an MZ type optical modulator to which the NRZ modulation method (NRZ modulation code) is applied will be described. In the NRZ modulation method, the high level and the low level of the drive signal whose level can be changed in the period T are adjusted to the light emitting point A and the extinction point B, respectively. That is, by setting the light output characteristic (extinction curve) as shown by the curve a shown in FIG. 11, on / off modulation of the light output according to the drive signal is performed. In the following description, the difference in bias (bias voltage) corresponding to the light emission point / quenching point of the light output characteristic that changes periodically is denoted as Vπ. In this case, the amplitude of the drive signal in the above-described NRZ modulation method is Vπ.

以上のような光変調器では、チャーピングを抑制することができるという利点がある。しかし、駆動信号に対する光出力特性が、温度変化や経時変化等に応じてドリフトしてしまう。例えば、図11に示す曲線aが、温度変化や経時変化等に応じて曲線b,cにドリフトしてしまう。その結果、光出力のオン/オフレベルに符号間干渉が生じてしまうという問題がある。   The above optical modulator has an advantage that chirping can be suppressed. However, the light output characteristic with respect to the drive signal drifts according to a temperature change or a change with time. For example, the curve “a” shown in FIG. As a result, there is a problem that intersymbol interference occurs in the on / off level of the optical output.

そこで、駆動電圧に対する光出力特性を示す曲線の変動に応じてバイアスを適切に制御する(つまり光変調器の動作点を正常に補償する)技術が提案されている。具体的には、低周波数の発振信号(以下「ディザ信号」と呼ぶ)が重畳された駆動信号を光変調器に入力し、光変調器の出力からバイアスのずれ(動作点の変動量及び変動方向)を検出し、それをフィードバックしてバイアスを適切な値に制御する。この制御によれば、光出力特性のドリフトの影響を抑制することが可能となる。なお、このような制御における最適なバイアス点は、光出力がオンとなる電圧と、光出力がオフとなる電圧とのほぼ中間点となっている。   Therefore, a technique has been proposed in which the bias is appropriately controlled (that is, the operating point of the optical modulator is normally compensated) in accordance with the fluctuation of the curve indicating the optical output characteristic with respect to the drive voltage. Specifically, a drive signal on which a low-frequency oscillation signal (hereinafter referred to as “dither signal”) is superimposed is input to the optical modulator, and bias deviation from the output of the optical modulator (the amount of change and fluctuation of the operating point). Direction) and feedback it to control the bias to an appropriate value. According to this control, it is possible to suppress the influence of the drift of the light output characteristics. Note that the optimum bias point in such control is approximately the midpoint between the voltage at which the light output is turned on and the voltage at which the light output is turned off.

さて、関連駆動制御装置においては、以上のことを背景にして、DPSKやCSRZなどに対応可能となっている。具体的には、関連駆動制御装置は、駆動振幅が2Vπである場合を100%としてそのパーセント値を、例えば80%(駆動振幅は1.6Vπ)などと変更可能としている。そして、バイアスに低周波信号を重畳した駆動信号を光変調器に入力し、光変調器の出力からバイアスのずれを検出し、それをフィードバックしてバイアスを制御する。   Now, the related drive control device can deal with DPSK, CSRZ, and the like against the background described above. Specifically, the related drive control device can change the percentage value to, for example, 80% (drive amplitude is 1.6Vπ), assuming that the drive amplitude is 2Vπ as 100%. Then, a drive signal in which a low-frequency signal is superimposed on the bias is input to the optical modulator, a bias shift is detected from the output of the optical modulator, and the bias is controlled by feedback of the detected deviation.

そして、駆動信号の振幅が2Vπの100%にほぼ等しい場合には、光出力パワーの平均値が最大となるようにバイアスを制御する最大化制御を行い、当該振幅が2Vπの100%からある程度小さい値(例えば2Vπの40%)である場合には、光出力パワーの平均値が最小となるようにバイアスを制御する最小化制御を行う。このような関連駆動制御装置において、理想的には、最適なバイアス点は光出力がオフとなる電圧(以下「NULL点」と呼ぶ)が最適なバイアス点であり、上記のバイアス制御においてもNULL点になるように制御が実施される。   When the amplitude of the drive signal is approximately equal to 100% of 2Vπ, maximization control is performed to control the bias so that the average value of the optical output power is maximized, and the amplitude is somewhat smaller than 100% of 2Vπ. If it is a value (for example, 40% of 2Vπ), minimization control is performed to control the bias so that the average value of the optical output power is minimized. In such a related drive control device, ideally, the optimum bias point is the optimum bias point at the voltage at which the light output is turned off (hereinafter referred to as “NULL point”). Control is performed so that it becomes a point.

以上のような関連駆動制御装置によれば、DPSKやCSRZ等のNULL点が最適バイアスとなる変調方式においても、バイアスのずれを検出し、それをフィードバックしてバイアスを適切に制御することが可能である。その結果、光出力特性のドリフトの影響を抑制することが可能となっている。   According to the related drive control apparatus as described above, it is possible to detect bias deviation and feed back it to control the bias appropriately even in a modulation system in which the NULL point such as DPSK or CSRZ is the optimum bias. It is. As a result, it is possible to suppress the influence of the drift of the light output characteristics.

しかしながら、関連駆動制御装置によれば適切なバイアス制御を行うことができない駆動振幅が存在するという問題がある。ここで、駆動振幅が2Vπの50%である場合の関連駆動制御装置の動作を図12に示す。図12に示すように、関連駆動制御装置の制御によれば、光信号にはディザ信号の成分が現れない。この現象が、バイアスが最適な値であっても、最適な値からずれていても同様に生じる。次に、このことを図13を用いて説明する。   However, according to the related drive control device, there is a problem that there is a drive amplitude for which appropriate bias control cannot be performed. Here, FIG. 12 shows the operation of the related drive control apparatus when the drive amplitude is 50% of 2Vπ. As shown in FIG. 12, according to the control of the related drive control device, the dither signal component does not appear in the optical signal. This phenomenon occurs similarly even if the bias is an optimum value or deviated from the optimum value. Next, this will be described with reference to FIG.

図13は、関連駆動制御装置において、光信号とディザ信号とを同期検波して得られる同期検波出力と、バイアスずれとの関係を示す図である。駆動振幅が2Vπの100%である場合は、バイアスずれがゼロである(つまり最適バイアスである)場合に同期検波出力がゼロとなり、駆動振幅が小さくなると同期検波出力も小さくなる。したがって、駆動振幅が2Vπの100%である場合には、同期検波出力に基づいてバイアスのずれを検出することができる。   FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a synchronous detection output obtained by synchronous detection of an optical signal and a dither signal and a bias deviation in the related drive control device. When the drive amplitude is 100% of 2Vπ, the synchronous detection output is zero when the bias deviation is zero (that is, the optimum bias), and the synchronous detection output is small when the drive amplitude is small. Therefore, when the drive amplitude is 100% of 2Vπ, it is possible to detect a bias shift based on the synchronous detection output.

しかし、駆動振幅が2Vπの50%である場合には、任意のバイアスずれに対して同期検波出力が常にゼロとなる。したがって、フィードバックを行うためのバイアスのずれを検出できない。つまり、関連駆動制御装置では、駆動振幅のパーセント値のうち、適切なバイアス制御を行うことができない領域(2Vπの50%)が存在するという問題がある。   However, when the drive amplitude is 50% of 2Vπ, the synchronous detection output is always zero for any bias deviation. Therefore, it is impossible to detect a bias deviation for feedback. That is, the related drive control apparatus has a problem that there is a region (50% of 2Vπ) in which appropriate bias control cannot be performed among the percentage values of the drive amplitude.

それに対して、本実施の形態に係る光変調器の駆動制御装置によれば、駆動振幅が2Vπの50%である場合においても、適切なバイアス制御を行うことが可能となっている。つまり、本実施の形態に係る駆動制御装置によれば、任意の駆動振幅において適切なバイアス制御を行うことが可能となっている。以下、このような本実施の形態に係る駆動制御装置について説明する。   On the other hand, according to the drive control device for an optical modulator according to the present embodiment, it is possible to perform appropriate bias control even when the drive amplitude is 50% of 2Vπ. That is, according to the drive control apparatus according to the present embodiment, it is possible to perform appropriate bias control at an arbitrary drive amplitude. Hereinafter, the drive control apparatus according to the present embodiment will be described.

図1は、本実施の形態に係る駆動制御装置100の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で説明する構成要素に付される参照符号は、実施の形態2〜4において、当該構成要素と同一または類似する構成要素に対しても付されるものとする。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of drive control apparatus 100 according to the present embodiment. In addition, in Embodiment 2-4, the referential mark attached | subjected to the component demonstrated by this Embodiment shall be attached | subjected also to the component same or similar to the said component.

この図1には、駆動制御装置100周辺の構成要素(光源1及び光変調器2)についても図示がされている。光源1は、例えば半導体レーザなどから構成され、光を連続的に出射している。光変調器2は、例えばMZ型光変調器などから構成され、バイアス(バイアス電圧)を加味しつつ、光源1からの連続光を、駆動信号に基づいて変調することにより光信号を生成する。なお、光変調器2に係る駆動電圧に対する光出力特性は、図11に示した関連駆動制御装置の光出力特性と同様に周期的に変化するものとなっている。   In FIG. 1, the components (light source 1 and optical modulator 2) around the drive control device 100 are also illustrated. The light source 1 is composed of a semiconductor laser, for example, and emits light continuously. The optical modulator 2 is composed of, for example, an MZ type optical modulator or the like, and generates an optical signal by modulating continuous light from the light source 1 based on a drive signal while adding a bias (bias voltage). Note that the optical output characteristic with respect to the drive voltage related to the optical modulator 2 changes periodically similarly to the optical output characteristic of the related drive control device shown in FIG.

本実施の形態に係る駆動制御装置100は、図1に示すように、分波器3と、フォトダイオード4と、ピーク検波部5と、発振回路部6と、同期検波部7と、バイアス設定部8と、振幅設定部9と、加算器10a,10bと、増幅器11とを備えている。そして、この駆動制御装置100は、外部からのデータ信号を駆動信号に変換して光変調器2に出力するとともに、光変調器2の変調に係る上述のバイアスを出力する。これにより、駆動制御装置100は、光変調器2に対して駆動制御を行うものとなっている。次に、駆動制御装置100の構成要素について詳細に説明する。   As shown in FIG. 1, the drive control apparatus 100 according to the present embodiment includes a duplexer 3, a photodiode 4, a peak detection unit 5, an oscillation circuit unit 6, a synchronous detection unit 7, and a bias setting. A unit 8, an amplitude setting unit 9, adders 10 a and 10 b, and an amplifier 11 are provided. The drive control apparatus 100 converts an external data signal into a drive signal and outputs the drive signal to the optical modulator 2 and outputs the above-described bias relating to the modulation of the optical modulator 2. Thus, the drive control apparatus 100 performs drive control on the optical modulator 2. Next, components of the drive control device 100 will be described in detail.

分波器3は、光変調器2からの光信号(出力信号)を分波し、フォトダイオード4は、分波器3の分波によって得られた光信号を電気信号に変換する。   The demultiplexer 3 demultiplexes the optical signal (output signal) from the optical modulator 2, and the photodiode 4 converts the optical signal obtained by demultiplexing by the demultiplexer 3 into an electrical signal.

ピーク検波部5は、フォトダイオード4で得られた電気信号(光変調器2からの光信号に応じた電気信号)の波形のピークを示すピーク検波出力信号を取得する。ここでは、ピーク検波部5は、フォトダイオード4で得られた電気信号の波形の局所的なピークを連ねてなる包絡線を示すピーク検波出力信号を取得する。なお、このようなピーク検波部5には、例えば、通常、ダイオードとコンデンサとを用いて容易に構成することができるピーク検波器や、市場で容易に入手可能なピーク検波器などが用いられる。   The peak detection unit 5 acquires a peak detection output signal indicating the peak of the waveform of the electrical signal obtained by the photodiode 4 (an electrical signal corresponding to the optical signal from the optical modulator 2). Here, the peak detection unit 5 acquires a peak detection output signal indicating an envelope formed by connecting local peaks of the waveform of the electrical signal obtained by the photodiode 4. For example, a peak detector that can be easily configured using a diode and a capacitor, a peak detector that is easily available in the market, and the like are usually used for such a peak detector 5.

発振回路部6は、低周波数の発振信号(ディザ信号)を生成する。なお、発振回路部6で生成されるディザ信号は、制御信号及び駆動信号よりも周波数が低いものとする。   The oscillation circuit unit 6 generates a low-frequency oscillation signal (dither signal). It is assumed that the dither signal generated by the oscillation circuit unit 6 has a lower frequency than the control signal and the drive signal.

同期検波部7は、ピーク検波部5で取得したピーク検波出力信号と、発振回路部6で生成されたディザ信号とに基づいて同期検波を行う。つまり、同期検波部7は、基準信号であるディザ信号からのピーク検波出力信号の差を抽出する。なお、このような同期検波部7には、例えば、バンドパスフィルタ、ミキサ、低域透過フィルタで構成される検波器などが用いられる。また、同期検波部7における処理は、デジタル信号処理によって実現されてもよい。   The synchronous detection unit 7 performs synchronous detection based on the peak detection output signal acquired by the peak detection unit 5 and the dither signal generated by the oscillation circuit unit 6. That is, the synchronous detection unit 7 extracts the difference between the peak detection output signals from the dither signal that is the reference signal. For example, a detector including a band pass filter, a mixer, and a low-pass filter is used for the synchronous detection unit 7. Further, the processing in the synchronous detection unit 7 may be realized by digital signal processing.

バイアス制御部であるバイアス設定部8は、同期検波部7での同期検波の結果に基づいて、光変調器2の変調に係るバイアスを制御するための制御信号を生成する。つまり、バイアス設定部8は、光変調器2の変調に係るバイアスを設定する。   The bias setting unit 8, which is a bias control unit, generates a control signal for controlling the bias related to the modulation of the optical modulator 2 based on the result of the synchronous detection by the synchronous detection unit 7. That is, the bias setting unit 8 sets a bias related to the modulation of the optical modulator 2.

振幅設定部9は、光変調器2に入力される駆動信号が有するべき振幅を示す振幅設定信号を生成する。ここでは、振幅設定部9での振幅の設定の一例として、駆動信号が有するべき振幅を、2Vπの100%、80%、…というように、2Vπのパーセント値で設定する。しかしこれに限ったものではなく、2Vπ、1.6Vπ、…というように振幅そのものを設定するものであってもよい。   The amplitude setting unit 9 generates an amplitude setting signal indicating the amplitude that the drive signal input to the optical modulator 2 should have. Here, as an example of the amplitude setting in the amplitude setting unit 9, the amplitude that the drive signal should have is set as a percentage value of 2Vπ, such as 100%, 80%,. However, the present invention is not limited to this, and the amplitude itself may be set such as 2Vπ, 1.6Vπ,.

加算器10aは、発振回路部6で生成されたディザ信号と、振幅設定部9で生成された振幅設定信号とを加算することによって、増幅器11の利得を設定するための利得信号(所定信号)を生成する。したがって、利得信号は、発振回路部6からのディザ信号と、振幅設定部9からの振幅設定信号とを含むものとなっている。   The adder 10a adds a dither signal generated by the oscillation circuit unit 6 and an amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9, thereby setting a gain signal (predetermined signal) for setting the gain of the amplifier 11. Is generated. Therefore, the gain signal includes a dither signal from the oscillation circuit unit 6 and an amplitude setting signal from the amplitude setting unit 9.

加算器10bは、バイアス設定部8で生成された制御信号に、発振回路部6で生成されたディザ信号を加算することによって、光変調器2の変調で用いられるべきバイアス(加算後の制御信号)を光変調器2に出力する。   The adder 10b adds the dither signal generated by the oscillation circuit unit 6 to the control signal generated by the bias setting unit 8 to thereby add a bias (control signal after addition) to be used in the modulation of the optical modulator 2. ) To the optical modulator 2.

増幅器11の利得調整端子には、発振回路部6で生成されたディザ信号と、振幅設定部9で生成された振幅設定信号とを含む上述の利得信号が入力される。そして、増幅器11は、当該利得信号に基づいてデータ信号を増幅することにより駆動信号を生成する。つまり、増幅器11により生成された駆動信号は、振幅設定信号の分だけ、ディザ信号の発振の中心を移動した利得信号によって増幅(強度変調)された信号となっている。このようにして生成された駆動信号は、コンデンサ12を介して光変調器2に入力される。   The above gain signal including the dither signal generated by the oscillation circuit unit 6 and the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9 is input to the gain adjustment terminal of the amplifier 11. Then, the amplifier 11 generates a drive signal by amplifying the data signal based on the gain signal. That is, the drive signal generated by the amplifier 11 is a signal amplified (intensity modulated) by the gain signal that has moved the oscillation center of the dither signal by the amplitude setting signal. The drive signal generated in this way is input to the optical modulator 2 via the capacitor 12.

次に本実施の形態に係る駆動制御装置100等の動作について説明する。光源1より出射された連続光は光変調器2に入力される。加算器10aは、振幅設定部9からの振幅設定信号に、発振回路部6からのディザ信号を加算し、それによって得られた利得信号を増幅器11に出力する。増幅器11は、加算器10aからの利得信号に基づいてデータ信号を増幅することによって駆動信号を生成する。光変調器2は、バイアスを加味して、光源1からの連続光を駆動信号に基づいて変調した光信号を出力する。光変調器2から出力された光信号は、分波器3によって分波され、フォトダイオード4で電気信号に変換されて、ピーク検波部5に入力される。ピーク検波部5は、この電気信号の包絡線を示すピーク検波出力信号を生成する。ここで、ピーク検波部5は、電気信号の包絡線を取得することから、ディザ信号に関する成分のみが抽出されることになる。   Next, the operation of the drive control apparatus 100 according to the present embodiment will be described. The continuous light emitted from the light source 1 is input to the optical modulator 2. The adder 10 a adds the dither signal from the oscillation circuit unit 6 to the amplitude setting signal from the amplitude setting unit 9 and outputs the gain signal obtained thereby to the amplifier 11. The amplifier 11 generates a drive signal by amplifying the data signal based on the gain signal from the adder 10a. The optical modulator 2 outputs an optical signal obtained by modulating continuous light from the light source 1 based on a drive signal in consideration of a bias. The optical signal output from the optical modulator 2 is demultiplexed by the demultiplexer 3, converted into an electric signal by the photodiode 4, and input to the peak detector 5. The peak detector 5 generates a peak detection output signal indicating the envelope of the electrical signal. Here, since the peak detector 5 acquires the envelope of the electric signal, only the component related to the dither signal is extracted.

同期検波部7は、ピーク検波部5からのピーク検波出力信号と、発振回路部6で生成したディザ信号とを掛け合わせて同期検波を行い、それによって、ディザ信号からのピーク検波出力信号の差を示す信号を取得し、当該信号をバイアス設定部8に出力する。バイアス設定部8は、同期検波部7からの当該信号に基づき、バイアスを制御する制御信号を出力する。加算器10bは、制御信号にディザ信号を加算し、それによって得られたバイアスを光変調器2に出力する。   The synchronous detection unit 7 performs synchronous detection by multiplying the peak detection output signal from the peak detection unit 5 and the dither signal generated by the oscillation circuit unit 6, and thereby the difference between the peak detection output signal from the dither signal. And outputs the signal to the bias setting unit 8. The bias setting unit 8 outputs a control signal for controlling the bias based on the signal from the synchronous detection unit 7. The adder 10 b adds the dither signal to the control signal and outputs the bias obtained thereby to the optical modulator 2.

以上の制御を行う本実施の形態に係る駆動制御装置100によれば、駆動信号の任意の振幅、つまり増幅器11での任意の増幅に対してバイアスを適切に制御することが可能であり、その結果、光出力特性のドリフトの影響を抑制することが可能となっている。以下、このことについて図2〜図5を用いて説明する。   According to the drive control apparatus 100 according to the present embodiment that performs the above control, it is possible to appropriately control the bias with respect to an arbitrary amplitude of the drive signal, that is, an arbitrary amplification in the amplifier 11. As a result, it is possible to suppress the influence of drift of the light output characteristics. Hereinafter, this will be described with reference to FIGS.

図2は、本実施の形態に係る駆動制御装置100において生成される信号を示す図である。なお、図2は図2(a)〜(c)を含んでいる。   FIG. 2 is a diagram showing signals generated in drive control apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 2 includes FIGS. 2 (a) to 2 (c).

図2(a)は、加算器10bから光変調器2に入力されるバイアス、つまり加算後の制御信号)を示す図である。図2(a)に示すように、バイアスの波形の振幅方向での両端部には、同位相の2つのディザ信号がそれぞれ現れている。   FIG. 2A is a diagram illustrating a bias input to the optical modulator 2 from the adder 10b, that is, a control signal after addition). As shown in FIG. 2A, two dither signals having the same phase appear at both ends in the amplitude direction of the bias waveform.

図2(b)は、増幅器11から光変調器2に入力される駆動信号、つまりディザ信号を含む利得信号に基づいて振幅変調された信号を示す図である。図2(b)に示すように、駆動信号の波形の振幅方向での両端部には、位相が互いに180°ずれた2つのディザ信号がそれぞれ現れている。   FIG. 2B is a diagram illustrating a drive signal input from the amplifier 11 to the optical modulator 2, that is, a signal that has been amplitude-modulated based on a gain signal including a dither signal. As shown in FIG. 2B, two dither signals whose phases are shifted from each other by 180 ° appear at both ends in the amplitude direction of the waveform of the drive signal.

本実施の形態では、光変調器2に、図2(a)に示されるバイアスと、図2(b)に示される駆動信号とが入力される。そうすると、光変調器2は、図2(c)に示すように、一方の発光点側においてはディザ信号が足し合わされ、他方の発光点側においてはディザ信号が打ち消された信号(以下「合成信号」と呼ぶ)に基づいて、光信号(出力信号)を生成することになる。これにより、合成信号に重畳されているディザ信号は、一方の発光点側と、他方の発光点側において非対称となる。   In the present embodiment, the bias shown in FIG. 2A and the drive signal shown in FIG. 2B are input to the optical modulator 2. Then, as shown in FIG. 2C, the optical modulator 2 adds a dither signal on one light emitting point side and cancels the dither signal on the other light emitting point side (hereinafter referred to as “composite signal”). The optical signal (output signal) is generated based on “ As a result, the dither signal superimposed on the composite signal is asymmetrical on one light emitting point side and the other light emitting point side.

次に、図2(c)に示すような合成信号に基づいて、光変調器2が光信号(出力信号)を生成する場合の光変調器2及び駆動制御装置100の動作について、図3〜図5を用いて説明する。   Next, the operations of the optical modulator 2 and the drive control device 100 when the optical modulator 2 generates an optical signal (output signal) based on the combined signal as shown in FIG. This will be described with reference to FIG.

図3は、バイアスが適切に設定されたときの光変調器2及び駆動制御装置100の動作を示す図である。この場合には、図3に示す一点鎖線のように、発光点は、合成信号に重畳されているディザ信号の振幅の中心と対応する。その結果、ピーク検波部5からのピーク検波出力信号は、ディザ信号の周波数の2倍の周波数成分のみを含むことになる。このため、ピーク検波部5からのピーク検波出力信号と、発振回路部6からのディザ信号との同期検波の結果を示す、同期検波部7の出力は、ゼロとなる。バイアス設定部8は、同期検波部7からゼロを受け取った場合には、バイアスが適切に制御され設定されていると判断する。   FIG. 3 is a diagram illustrating operations of the optical modulator 2 and the drive control device 100 when the bias is appropriately set. In this case, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 3, the light emission point corresponds to the center of the amplitude of the dither signal superimposed on the synthesized signal. As a result, the peak detection output signal from the peak detection unit 5 includes only a frequency component that is twice the frequency of the dither signal. For this reason, the output of the synchronous detection unit 7 indicating the result of synchronous detection between the peak detection output signal from the peak detection unit 5 and the dither signal from the oscillation circuit unit 6 is zero. When the bias setting unit 8 receives zero from the synchronous detection unit 7, the bias setting unit 8 determines that the bias is appropriately controlled and set.

一方、図4は、バイアスが適切な値より高く設定されたときの光変調器2及び駆動制御装置100の動作を示す図である。この場合には、図4に示す一点鎖線のように、発光点は、合成信号に重畳されているディザ信号の振幅の中心よりも低い値と対応する。その結果、ピーク検波出力信号は、ディザ信号と同じ周波数成分を含み、かつ位相はディザ信号から180°ずれることになる。このため、同期検波部7の出力は、マイナスの値となる。バイアス設定部8は、同期検波部7からマイナスの値を受け取った場合には、その値に応じてバイアスを減少させるための制御信号を出力する。   On the other hand, FIG. 4 is a diagram illustrating operations of the optical modulator 2 and the drive control device 100 when the bias is set higher than an appropriate value. In this case, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 4, the emission point corresponds to a value lower than the center of the amplitude of the dither signal superimposed on the synthesized signal. As a result, the peak detection output signal includes the same frequency component as the dither signal, and the phase is shifted from the dither signal by 180 °. For this reason, the output of the synchronous detector 7 is a negative value. When the bias setting unit 8 receives a negative value from the synchronous detection unit 7, the bias setting unit 8 outputs a control signal for decreasing the bias according to the value.

また、図5は、バイアスが適切な値よりも低く設定されたときの光変調器2及び駆動制御装置100の動作を示す図である。この場合には、図5に示す一点鎖線のように、発光点は、合成信号に重畳されているディザ信号の振幅の中心よりも高い値に対応する。その結果、ピーク検波出力信号は、ディザ信号と同じ周波数成分を含み、かつ位相もディザ信号と同じとなる。このため、同期検波部7の出力は、プラスの値となる。バイアス設定部8は、同期検波部7からプラスの値を受け取った場合には、その値に応じてバイアスを増加させるための制御信号を出力する。   FIG. 5 is a diagram illustrating operations of the optical modulator 2 and the drive control device 100 when the bias is set lower than an appropriate value. In this case, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5, the emission point corresponds to a value higher than the center of the amplitude of the dither signal superimposed on the synthesized signal. As a result, the peak detection output signal includes the same frequency component as the dither signal, and the phase is the same as the dither signal. For this reason, the output of the synchronous detection unit 7 is a positive value. When the bias setting unit 8 receives a positive value from the synchronous detection unit 7, the bias setting unit 8 outputs a control signal for increasing the bias according to the value.

以上、図3〜図5を用いて説明したような制御を行えば、バイアスを適切な値に制御することが可能となり、光出力特性のドリフトの影響を抑制することができる。   As described above, if the control described with reference to FIGS. 3 to 5 is performed, the bias can be controlled to an appropriate value, and the influence of the drift of the light output characteristics can be suppressed.

ただし、以上は、光変調器2に入力される駆動信号の動振幅が2Vπの100%である場合についての説明である。次に図6を用いて、当該駆動信号の振幅が2Vπの50%である場合の光変調器2及び駆動制御装置100の動作について説明する。ここで、図6は、駆動信号の振幅が2Vπの50%であり、かつ、バイアスが適切に設定されたときの光変調器2及び駆動制御装置100の動作を示している。この場合、図6に示す一点鎖線のように、発光点と消光点との中心点は、合成信号に重畳されているディザ信号の振幅の中心に対応する。その結果、ピーク検波部5の出力信号は、ディザ信号と同じ周波数成分を含み、かつ位相もディザ信号と同じとなる。このため、同期検波部7の出力は、プラスの値となる。   However, the above is a description of the case where the dynamic amplitude of the drive signal input to the optical modulator 2 is 100% of 2Vπ. Next, operations of the optical modulator 2 and the drive control device 100 when the amplitude of the drive signal is 50% of 2Vπ will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 shows operations of the optical modulator 2 and the drive control device 100 when the amplitude of the drive signal is 50% of 2Vπ and the bias is appropriately set. In this case, the center point of the light emission point and the extinction point corresponds to the center of the amplitude of the dither signal superimposed on the combined signal, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. As a result, the output signal of the peak detector 5 includes the same frequency component as the dither signal, and the phase is the same as the dither signal. For this reason, the output of the synchronous detection unit 7 is a positive value.

次に、図7に、本実施の形態に係る駆動制御装置100における同期検波出力と、バイアスずれとの関係を示す。この図7に示されるように、本実施の形態に係る駆動制御装置100においては、駆動振幅に応じて、同期検波出力のピークに対応するバイアスずれが異なるが、それ以外、例えば同期検波出力のピーク値などについては、駆動振幅によらず同一である。   Next, FIG. 7 shows the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation in the drive control apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, in the drive control apparatus 100 according to the present embodiment, the bias shift corresponding to the peak of the synchronous detection output varies depending on the drive amplitude. The peak value is the same regardless of the drive amplitude.

さて、この図7に示すように、本実施の形態に係る駆動制御装置100によれば、駆動振幅が2Vπの0,25,50,75,100%のいずれであっても、バイアスのずれに応じて同期検波出力が変化する。例えば、駆動振幅が2Vπの50%である場合には、図7において三角が付された曲線に示されるように、バイアスずれがゼロに近づくほど同期検波出力がプラス方向に大きくなる。したがって、本実施の形態に係る駆動制御装置100によれば、関連駆動制御装置では行うことができなかった、駆動振幅が2Vπの50%である場合においても、同期検波出力に応じて適切なバイアス制御を行うことができる。つまり、任意の駆動信号の振幅において適切なバイアス制御を行うことができる。また、光変調器2のバイアス制御において、バイアスをNULL点に制御することが可能となり、安定的に光変調器2を動作させることができる。   Now, as shown in FIG. 7, according to the drive control apparatus 100 according to the present embodiment, even if the drive amplitude is 0, 25, 50, 75, or 100% of 2Vπ, the bias shifts. The synchronous detection output changes accordingly. For example, when the drive amplitude is 50% of 2Vπ, the synchronous detection output increases in the positive direction as the bias deviation approaches zero, as shown by a curve with a triangle in FIG. Therefore, according to the drive control apparatus 100 according to the present embodiment, even when the drive amplitude is 50% of 2Vπ, which cannot be performed by the related drive control apparatus, an appropriate bias according to the synchronous detection output is obtained. Control can be performed. That is, appropriate bias control can be performed at an arbitrary drive signal amplitude. Further, in the bias control of the optical modulator 2, the bias can be controlled to the NULL point, and the optical modulator 2 can be stably operated.

なお、図2(a)に示した、加算器10bからのバイアス(出力信号)に含まれるディザ信号の振幅と、図2(b)に示した利得信号に含まれるディザ信号の振幅とは、等しいことが望ましい。この場合には、図2(c)に示した合成信号の一方の発光点で完全に打ち消しあうことができ、ディザ信号を加算したことによる信号品質劣化を抑制することができる。それだけでなく、同期検波出力を比較的大きくすることができ、制御感度を高くすることができる。ただし、必ずしも、上述の2つの振幅を等しくする必要はなく、例えば、制御感度が十分に得られている場合には、その必要はない。   The amplitude of the dither signal included in the bias (output signal) from the adder 10b shown in FIG. 2A and the amplitude of the dither signal included in the gain signal shown in FIG. It is desirable to be equal. In this case, it is possible to completely cancel at one light emission point of the combined signal shown in FIG. 2C, and to suppress signal quality deterioration due to addition of the dither signal. In addition, the synchronous detection output can be made relatively large, and the control sensitivity can be increased. However, it is not always necessary to make the two amplitudes equal to each other. For example, when the control sensitivity is sufficiently obtained, this is not necessary.

また、関連駆動制御装置においては、最適バイアスに対応する同期検波出力は、駆動振幅によらずゼロであったが、本実施の形態に係る駆動制御装置100における最適バイアスに対応する同期検波出力は、図7に示したように、駆動振幅によって異なる。したがって、図7に示した同期検波出力とバイアスずれとの関係の中から、自動的に、駆動振幅に応じた関係を用いてバイアスを制御するようにすることが望ましい。このことについては、実施の形態2〜4にて説明する。   In the related drive control device, the synchronous detection output corresponding to the optimum bias is zero regardless of the drive amplitude, but the synchronous detection output corresponding to the optimum bias in the drive control device 100 according to the present embodiment is As shown in FIG. 7, it varies depending on the drive amplitude. Therefore, it is desirable to automatically control the bias using the relationship according to the drive amplitude from the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation shown in FIG. This will be described in the second to fourth embodiments.

<実施の形態2>
図8は、本発明の実施の形態2に係る駆動制御装置100の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る駆動制御装置100は、概ね、実施の形態1に係る駆動制御装置100において、振幅設定部9がバイアス設定部8に直接接続されたものとなっている。
<Embodiment 2>
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of drive control apparatus 100 according to Embodiment 2 of the present invention. In general, drive control apparatus 100 according to the present embodiment is configured such that amplitude setting section 9 is directly connected to bias setting section 8 in drive control apparatus 100 according to the first embodiment.

上記に説明した実施の形態1に係る駆動制御装置100では、バイアス設定部8は、図7に示した関係に基づいて、同期検波出力に対して予め設定されたバイアスずれがゼロとなるようにフィードバックをかけて制御する。しかし、上述したように、駆動振幅に応じて、同期検波出力とバイアスずれとの関係が変化することから、バイアス設定部8に、駆動振幅に係る情報が入力されるべきであると考えられる。   In the drive control apparatus 100 according to the first embodiment described above, the bias setting unit 8 is configured so that the bias deviation set in advance for the synchronous detection output becomes zero based on the relationship shown in FIG. Control with feedback. However, as described above, since the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation changes according to the drive amplitude, it is considered that information related to the drive amplitude should be input to the bias setting unit 8.

そこで、本実施の形態では、駆動制御装置100では、振幅設定部9が生成した振幅設定信号、つまり、2Vπの100%、2Vπの0%などを示す信号が、バイアス設定部8に入力される。バイアス設定部8は、振幅設定部9が生成した振幅設定信号に基づき光変調器2に入力される駆動信号の振幅を算出する。   Therefore, in the present embodiment, in the drive control device 100, the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9, that is, a signal indicating 100% of 2Vπ, 0% of 2Vπ, or the like is input to the bias setting unit 8. . The bias setting unit 8 calculates the amplitude of the drive signal input to the optical modulator 2 based on the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9.

バイアス設定部8は、図7に示した同期検波出力とバイアスずれとの関係を記憶した記憶部8aを有しており、記憶部8aに記憶された当該関係の中から、算出した振幅に対応する関係を取得する。そして、バイアス設定部8は、取得した関係に基づいて、同期検波出力に対して設定されたバイアスずれがゼロとなるように制御信号を生成する。つまり、本実施の形態では、バイアス設定部8は、振幅設定部9が生成した振幅設定信号を加味してバイアスを制御するための制御信号を生成する。   The bias setting unit 8 has a storage unit 8a that stores the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation shown in FIG. 7, and corresponds to the calculated amplitude from the relationship stored in the storage unit 8a. Get relationship. Then, the bias setting unit 8 generates a control signal based on the acquired relationship so that the bias deviation set for the synchronous detection output becomes zero. That is, in the present embodiment, the bias setting unit 8 generates a control signal for controlling the bias in consideration of the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9.

以上のような本実施の形態に係る駆動制御装置100によれば、振幅設定部9で振幅が変更されるごとに、同期検波出力とバイアスずれとの関係を適切に選択し、当該関係を用いて適切なバイアス制御を行うことができる。したがって、使い勝手のよい駆動制御装置100を実現することができる。   According to the drive control apparatus 100 according to the present embodiment as described above, each time the amplitude is changed by the amplitude setting unit 9, the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation is appropriately selected and the relationship is used. And appropriate bias control can be performed. Therefore, the user-friendly drive control device 100 can be realized.

<実施の形態3>
図9は、本発明の実施の形態2に係る駆動制御装置100の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る駆動制御装置100は、概ね、実施の形態1に係る駆動制御装置100において、フォトダイオード4及びバイアス設定部8と接続された光強度検出部13が追加されたものとなっている。
<Embodiment 3>
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of drive control apparatus 100 according to Embodiment 2 of the present invention. The drive control apparatus 100 according to the present embodiment is substantially the same as the drive control apparatus 100 according to the first embodiment, except that a light intensity detection unit 13 connected to the photodiode 4 and the bias setting unit 8 is added. ing.

上記に説明した実施の形態2では、振幅設定部9が生成した振幅設定信号が示す振幅を加味して制御信号を生成した。ここで、振幅設定信号が示す振幅は、光変調器2からの光信号の光強度と対応関係にあると考えられる。   In the second embodiment described above, the control signal is generated in consideration of the amplitude indicated by the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9. Here, the amplitude indicated by the amplitude setting signal is considered to have a correspondence relationship with the light intensity of the optical signal from the optical modulator 2.

そこで、本実施の形態では、光強度検出部13が、光変調器2からの光信号の光強度(ここではフォトダイオード4に入力される光信号の光強度)を検出する。そして、バイアス設定部8は、光強度検出部13が検出した光強度に基づき光変調器2に入力される駆動信号の振幅を算出する。   Therefore, in the present embodiment, the light intensity detector 13 detects the light intensity of the optical signal from the optical modulator 2 (here, the light intensity of the optical signal input to the photodiode 4). Then, the bias setting unit 8 calculates the amplitude of the drive signal input to the optical modulator 2 based on the light intensity detected by the light intensity detection unit 13.

バイアス設定部8は、図7に示した同期検波出力とバイアスずれとの関係を記憶した記憶部8aを有しており、記憶部8aに記憶された当該関係の中から、算出した振幅に対応する関係を取得する。そして、バイアス設定部8は、取得した関係に基づいて、同期検波出力に対して設定されたバイアスずれがゼロとなるように制御信号を生成する。つまり、本実施の形態では、バイアス設定部8は、光強度検出部13が検出した光強度を加味して制御信号を生成する。   The bias setting unit 8 has a storage unit 8a that stores the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation shown in FIG. 7, and corresponds to the calculated amplitude from the relationship stored in the storage unit 8a. Get relationship. Then, the bias setting unit 8 generates a control signal based on the acquired relationship so that the bias deviation set for the synchronous detection output becomes zero. That is, in the present embodiment, the bias setting unit 8 generates a control signal in consideration of the light intensity detected by the light intensity detection unit 13.

以上のような本実施の形態に係る駆動制御装置100によれば、振幅設定部9で振幅が変更されるごとに、同期検波出力とバイアスずれとの関係を適切に選択し、当該関係を用いて適切なバイアス制御を行うことができる。したがって、使い勝手のよい駆動制御装置100を実現することができる。   According to the drive control apparatus 100 according to the present embodiment as described above, each time the amplitude is changed by the amplitude setting unit 9, the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation is appropriately selected and the relationship is used. And appropriate bias control can be performed. Therefore, the user-friendly drive control device 100 can be realized.

<実施の形態4>
図10は、本発明の実施の形態2に係る駆動制御装置100の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る駆動制御装置100は、概ね、実施の形態1に係る駆動制御装置100において、コンデンサ12及び光変調器2と接続された高周波ピーク検波部14(振幅検出部)が追加されたものとなっている。
<Embodiment 4>
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of drive control apparatus 100 according to Embodiment 2 of the present invention. The drive control apparatus 100 according to the present embodiment is generally the same as the drive control apparatus 100 according to the first embodiment except that a high-frequency peak detection unit 14 (amplitude detection unit) connected to the capacitor 12 and the optical modulator 2 is added. It has become.

上記に説明した実施の形態2では、振幅設定部9が生成した振幅設定信号が示す振幅を加味して制御信号を生成した。それに対して、本実施の形態では、高周波ピーク検波部14が、光変調器2に入力される駆動信号の振幅を直接検出する。   In the second embodiment described above, the control signal is generated in consideration of the amplitude indicated by the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit 9. On the other hand, in the present embodiment, the high-frequency peak detector 14 directly detects the amplitude of the drive signal input to the optical modulator 2.

バイアス設定部8は、図7に示した同期検波出力とバイアスずれとの関係を記憶した記憶部8aを有しており、記憶部8aに記憶された当該関係の中から、算出した振幅に対応する関係を取得する。そして、バイアス設定部8は、取得した関係に基づいて、同期検波出力に対して設定されたバイアスずれがゼロとなるように制御信号を生成する。つまり、本実施の形態では、バイアス設定部8は、高周波ピーク検波部14が検出した振幅を加味して制御信号を生成する。   The bias setting unit 8 has a storage unit 8a that stores the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation shown in FIG. 7, and corresponds to the calculated amplitude from the relationship stored in the storage unit 8a. Get relationship. Then, the bias setting unit 8 generates a control signal based on the acquired relationship so that the bias deviation set for the synchronous detection output becomes zero. That is, in the present embodiment, the bias setting unit 8 generates a control signal in consideration of the amplitude detected by the high frequency peak detection unit 14.

以上のような本実施の形態に係る駆動制御装置100によれば、振幅設定部9で振幅が変更されるごとに、同期検波出力とバイアスずれとの関係を適切に選択し、当該関係を用いて適切なバイアス制御を行うことができる。したがって、使い勝手のよい駆動制御装置100を実現することができる。   According to the drive control apparatus 100 according to the present embodiment as described above, each time the amplitude is changed by the amplitude setting unit 9, the relationship between the synchronous detection output and the bias deviation is appropriately selected and the relationship is used. And appropriate bias control can be performed. Therefore, the user-friendly drive control device 100 can be realized.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合せたり、各実施の形態の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and the form of each embodiment can be modified or omitted as appropriate.

1 光源、2 光変調器、5 ピーク検波部、6 発振回路部、7 同期検波部、8 バイアス設定部、9 振幅設定部、10b 加算器、11 増幅器、13 光強度検出部、14 高周波ピーク検波部、100 駆動制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source, 2 Optical modulator, 5 Peak detection part, 6 Oscillation circuit part, 7 Synchronous detection part, 8 Bias setting part, 9 Amplitude setting part, 10b Adder, 11 Amplifier, 13 Light intensity detection part, 14 High frequency peak detection Part, 100 drive control device.

Claims (5)

光源から連続的に出射された光を駆動信号に基づいて変調することにより光信号を生成する光変調器であって、前記駆動信号の電圧に対する光出力特性が周期的に変化する光変調器に対して、駆動制御を行う光変調器の駆動制御装置であって、
前記光変調器からの前記光信号に応じた電気信号の波形のピークを示すピーク検波出力信号を取得するピーク検波部と、
発振信号を生成する発振回路部と、
前記ピーク検波部で取得した前記ピーク検波出力信号と、前記発振回路部で生成された発振信号とに基づいて同期検波を行う同期検波部と、
前記同期検波部での同期検波の結果に基づいて、前記光変調器の前記変調に係るバイアスを制御するための制御信号を生成するバイアス制御部と、
前記バイアス制御部で生成された前記制御信号に、前記発振回路部で生成された発振信号を加算する加算器と、
前記発振回路部で生成された発振信号を含む所定信号に基づいてデータ信号を増幅することにより、前記駆動信号を生成する増幅器と
を備える光変調器の駆動制御装置。
An optical modulator that generates an optical signal by modulating light continuously emitted from a light source based on a driving signal, wherein the optical output characteristic with respect to the voltage of the driving signal changes periodically. On the other hand, a drive control device for an optical modulator that performs drive control,
A peak detector for acquiring a peak detection output signal indicating a peak of a waveform of an electric signal according to the optical signal from the optical modulator;
An oscillation circuit unit for generating an oscillation signal;
A synchronous detection unit that performs synchronous detection based on the peak detection output signal acquired by the peak detection unit and the oscillation signal generated by the oscillation circuit unit;
A bias control unit that generates a control signal for controlling a bias related to the modulation of the optical modulator based on a result of synchronous detection in the synchronous detection unit;
An adder for adding the oscillation signal generated by the oscillation circuit unit to the control signal generated by the bias control unit;
An optical modulator drive control device comprising: an amplifier that generates the drive signal by amplifying a data signal based on a predetermined signal including an oscillation signal generated by the oscillation circuit unit.
請求項1に記載の光変調器の駆動制御装置であって、
前記加算器からの出力信号に含まれる前記発振信号の振幅と、前記所定信号に含まれる前記発振信号の振幅とは等しい、光変調器の駆動制御装置。
The drive control device for an optical modulator according to claim 1,
An optical modulator drive control device, wherein an amplitude of the oscillation signal included in the output signal from the adder is equal to an amplitude of the oscillation signal included in the predetermined signal.
請求項1または請求項2に記載の光変調器の駆動制御装置であって、
前記駆動信号が有するべき振幅を示す、前記所定信号に含まれる振幅設定信号を生成する振幅設定部をさらに備え、
前記バイアス制御部は、前記振幅設定部が生成した前記振幅設定信号を加味して前記制御信号を生成する、光変調器の駆動制御装置。
A drive control apparatus for an optical modulator according to claim 1 or 2,
An amplitude setting unit that generates an amplitude setting signal included in the predetermined signal, indicating an amplitude that the drive signal should have;
The bias control unit is a drive control device for an optical modulator, which generates the control signal in consideration of the amplitude setting signal generated by the amplitude setting unit.
請求項1または請求項2に記載の光変調器の駆動制御装置であって、
前記光変調器からの前記光信号の光強度を検出する光強度検出部をさらに備え、
前記バイアス制御部は、前記光強度検出部が検出した前記光強度を加味して前記制御信号を生成する、光変調器の駆動制御装置。
A drive control apparatus for an optical modulator according to claim 1 or 2,
A light intensity detector that detects the light intensity of the optical signal from the optical modulator;
The bias control unit is a drive control device for an optical modulator, which generates the control signal in consideration of the light intensity detected by the light intensity detection unit.
請求項1または請求項2に記載の光変調器の駆動制御装置であって、
前記駆動信号の振幅を検出する振幅検出部をさらに備え、
前記バイアス制御部は、前記振幅検出部が検出した前記駆動信号の振幅を加味して前記制御信号を生成する、光変調器の駆動制御装置。
A drive control apparatus for an optical modulator according to claim 1 or 2,
An amplitude detector for detecting the amplitude of the drive signal;
The drive control device for an optical modulator, wherein the bias control unit generates the control signal in consideration of an amplitude of the drive signal detected by the amplitude detection unit.
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