JP2020134883A - 光送信器及び光送信器の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光変調器に対するバイアス電圧を適切に調整する。【解決手段】光送信器は、光変調器にバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐを供給するバイアス供給部を備える。バイアス供給部は、バイアス電圧Ｖｃ１を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値を求め、バイアス電圧Ｖｃ２を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値を求め、バイアス電圧Ｖｐを変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値を求める。バイアス供給部は、第１電圧値に基づきバイアス電圧Ｖｃ１の電圧値を決定し、第２電圧値に基づきバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を決定し、第３電圧値に基づきバイアス電圧Ｖｐの電圧値を決定する。【選択図】図８

Description

本発明は、光送信器及び光送信器の制御方法に関する。

マッハツエンダ型変調器が入れ子構造となっている光変調器を備える光送信器が知られている。このような光送信器は、各マッハツエンダ変調器の光導波路に駆動信号及びバイアス電圧を印加することで変調光信号を生成している。各マッハツエンダ変調器を適切な電圧でバイアスするために、光変調器の出力光の状態をモニタして、バイアス電圧にフィードバックする制御が行われる。特許文献１には、各マッハツエンダ型変調器及び各マッハツエンダ型変調器により変調された光信号同士に位相差を与える移相器のそれぞれにバイアス電圧を印加する光送信器が記載されている。この光送信器では、光変調器から出力される光信号のモニタ信号のパワーが最大又は最小となるように各バイアス電圧が調整されている。

特開２００７−２０８４７２号公報

上述のような光送信器において、各マッハツエンダ型変調器に与える駆動信号の最大振幅の値を半波長電圧以下に設定して、光入力信号を変調する場合がある。この場合、モニタ信号のパワー（平均パワー）が最小となるように、各マッハツエンダ型変調器に印加するバイアス電圧を調整することが望まれる。しかしながら、各マッハツエンダ型変調器から出力される変調光信号同士に位相差を与える移相器のバイアス電圧の電圧値が、最適な電圧値からずれている場合、各マッハツエンダ型変調器に印加するバイアス電圧の電圧値が最適ではない値に調整されてもモニタ信号の平均パワーが最小となることがある。このため、各マッハツエンダ型変調器に印加するバイアス電圧及び変調光信号同士に位相差を与える移相器のバイアス電圧の調整が、適切になされないおそれがある。

本発明は、光変調器に対するバイアス電圧を適切に調整可能な、光送信器及び光送信器の制御方法を提供する。

本発明の一側面に係る光送信器は、光入力信号から分岐した第１分岐光信号を第１駆動信号に応じて位相変調させることによって第１変調光信号を生成する第１変調部と、光入力信号から第１分岐光信号が分岐した残余の第２分岐光信号を第２駆動信号に応じて位相変調させることによって第２変調光信号を生成する第２変調部と、第１変調光信号及び第２変調光信号から光出力信号を生成する第３変調部と、を有する光変調器と、第１変調部に第１駆動信号の基準電圧となる第１バイアス電圧を供給し、第２変調部に第２駆動信号の基準電圧となる第２バイアス電圧を供給し、第３変調部に第３バイアス電圧を供給するバイアス供給部と、光出力信号のパワーを検出する検出部と、を備える。第１駆動信号及び第２駆動信号の最大振幅は、第１変調部及び第２変調部のいずれかにおいて光信号の位相を１８０°変化させる半波長電圧値に等しいか、または半波長電圧値よりも小さい。バイアス供給部は、第１変調部に第１駆動信号が供給されていると共に第２変調部に第２駆動信号が供給されている駆動状態において、第１バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値を求め、駆動状態において、第２バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値を求め、駆動状態において、第３バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値を求め、第１電圧値に基づき第１バイアス電圧の電圧値を決定し、第２電圧値に基づき第２バイアス電圧の電圧値を決定し、第３電圧値に基づき第３バイアス電圧の電圧値を決定する。

本発明によれば、光変調器に対するバイアス電圧を適切に調整することができる。

図１は、一実施形態に係る光送信器の構成概略図である。 図２は、図１のバイアス供給部の詳細構成を示す図である。 図３は、図１に示される光変調器におけるモニタ光の平均パワーの計算結果である。 図４は、駆動信号の最大振幅が半波長電圧値よりも大きい場合のモニタ光の平均パワーの計算結果である。 図５は、駆動信号の最大振幅が半波長電圧値以下である場合のモニタ光の平均パワーの計算結果である。 図６は、１つの変調部のバイアス電圧に応じたモニタ光の平均パワーの計算結果の一例を示すグラフである。 図７は、他の変調部のバイアス電圧に応じたモニタ光の平均パワーの計算結果の一例を示すグラフである。 図８は、バイアス電圧調整処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、図８に示される第１電圧値取得処理を示すフローチャートである。 図１０は、図８に示される最適値決定処理を示すフローチャートである。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

本発明の一側面に係る光送信器は、光入力信号から分岐した第１分岐光信号を第１駆動信号に応じて位相変調させることによって第１変調光信号を生成する第１変調部と、光入力信号から第１分岐光信号が分岐した残余の第２分岐光信号を第２駆動信号に応じて位相変調させることによって第２変調光信号を生成する第２変調部と、第１変調光信号及び第２変調光信号から光出力信号を生成する第３変調部と、を有する光変調器と、第１変調部に第１駆動信号の基準電圧となる第１バイアス電圧を供給し、第２変調部に第２駆動信号の基準電圧となる第２バイアス電圧を供給し、第３変調部に第３バイアス電圧を供給するバイアス供給部と、光出力信号のパワーを検出する検出部と、を備える。第１駆動信号及び第２駆動信号の最大振幅は、第１変調部及び第２変調部のいずれかにおいて光信号の位相を１８０°変化させる半波長電圧値に等しいか、または半波長電圧値よりも小さい。バイアス供給部は、第１変調部に第１駆動信号が供給されていると共に第２変調部に第２駆動信号が供給されている駆動状態において、第１バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値を求め、駆動状態において、第２バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値を求め、駆動状態において、第３バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値を求め、第１電圧値に基づき第１バイアス電圧の電圧値を決定し、第２電圧値に基づき第２バイアス電圧の電圧値を決定し、第３電圧値に基づき第３バイアス電圧の電圧値を決定する。

この光送信器では、第１変調部に供給する第１バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値が求められ、第２変調部に供給する第２バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値が求められ、第３変調部に供給する第３バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値が求められる。第１駆動信号及び第２駆動信号の最大振幅が半波長電圧値以下である場合、光出力信号の平均パワーが最小となるように第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値が調整される。光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値は、第３バイアス電圧の電圧値に応じて変化する。一方、光出力信号の平均パワーが最大となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値は、第３バイアス電圧の電圧値によらず、光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値と一定の関係を有する電圧値となる。また、光出力信号の平均パワーが最大となる第３バイアス電圧の電圧値は、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が所望の値となる第３バイアス電圧の電圧値と一定の関係を有する電圧値となる。したがって、求められた第１電圧値、第２電圧値及び第３電圧値それぞれから、光出力信号の平均パワーが最小となるように第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値が決定され、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が所望の値となるように第３バイアス電圧の電圧値が決定される。このため、光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値が第３バイアス電圧の電圧値に応じて変化したとしても、第１バイアス電圧、第２バイアス電圧及び第３バイアス電圧を適切に調整することができる。

バイアス供給部は、第１電圧値に対して、半波長電圧値を加算又は減算することで、第１バイアス電圧の電圧値を決定してもよく、第２電圧値に対して、半波長電圧値を加算又は減算することで、第２バイアス電圧の電圧値を決定してもよく、第３電圧値に対して、半波長電圧値の半分の値を加算又は減算することで、第３バイアス電圧の電圧値を決定してもよい。

第１駆動信号及び第２駆動信号の最大振幅が半波長電圧値以下である場合、第１バイアスの電圧及び第２バイアス電圧の最適な電圧値は、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が９０°となる第３バイアス電圧の電圧値において、光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値である。第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の最適な電圧値は、第３バイアス電圧の電圧値によらず、光出力信号の平均パワーが最大となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値に対して半波長電圧値を加算又は減算した値になることが見出された。さらに、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が９０°となる第３バイアス電圧の電圧値は、第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値によらず、光出力信号の平均パワーが最大となる第３バイアス電圧の電圧値に対して半波長電圧値の半分の値を加算又は減算した値となることが見出された。このため、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値及び第２電圧値それぞれに対して半波長電圧値を加算又は減算することで、第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の最適な電圧値を決定することができる。また、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値に対して半波長電圧値の半分の値を加算又は減算することで、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が９０°となる第３バイアス電圧の電圧値を決定することができる。

バイアス供給部は、第１バイアス電圧を半波長電圧値の４倍の範囲を有する第１範囲内で変化させることによって、第１電圧値を求めてもよく、第２バイアス電圧を半波長電圧値の４倍の範囲を有する第２範囲内で変化させることによって、第２電圧値を求めてもよく、第３バイアス電圧を半波長電圧値の２倍の範囲を有する第３範囲内で変化させることによって、第３電圧値を求めてもよい。

第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧それぞれの電圧値の変化に対する光出力信号の平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値の４倍の周期にて周期性を有している。また、第３バイアス電圧の電圧値の変化に対する光出力信号の平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値の２倍の周期にて周期性を有している。このため、第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧を、半波長電圧値の４倍の範囲を有する第１範囲及び第２範囲内でそれぞれ変化させれば、その第１範囲及び第２範囲内に、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値及び第２電圧値がそれぞれ含まれる。また、第３バイアス電圧の電圧値を、半波長電圧値の２倍の範囲を有する第３範囲内で変化させれば、その第３範囲内に、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値が含まれる。このように変化させる範囲を一定範囲に制限することにより、第１電圧値、第２電圧値及び第３電圧値を求めるために要する時間を短縮することができる。

バイアス供給部は、第１電圧値が第１範囲の中央の値よりも小さい場合には、第１電圧値に半波長電圧値を加算することで第１バイアス電圧の電圧値を決定してもよく、第１電圧値が第１範囲の中央の値よりも大きい場合には、第１電圧値から半波長電圧値を減算することで第１バイアス電圧の電圧値を決定してもよい。

この場合、決定される第１バイアス電圧の電圧値は、中央の値から半波長電圧値を減算して得られる値から、中央の値に半波長電圧値を加算して得られる値までの範囲に含まれる。このため、決定される第１バイアス電圧の電圧値の絶対値を小さくすることができる。その結果、第１変調部に供給する第１バイアス電圧を容易に生成することができる。

バイアス供給部は、第２電圧値が第２範囲の中央の値よりも小さい場合には、第２電圧値に半波長電圧値を加算することで第２バイアス電圧の電圧値を決定してもよく、第２電圧値が第２範囲の中央の値よりも大きい場合には、第２電圧値から半波長電圧値を減算することで第２バイアス電圧の電圧値を決定してもよい。

この場合、決定される第２バイアス電圧の電圧値は、中央の値から半波長電圧値を減算して得られる値から、中央の値に半波長電圧値を加算して得られる値までの範囲に含まれる。このため、決定される第２バイアス電圧の電圧値の絶対値を小さくすることができる。その結果、第２変調部に供給する第２バイアス電圧を容易に生成することができる。

バイアス供給部は、第３電圧値が第３範囲の中央の値よりも小さい場合には、第３電圧値に半波長電圧値の半分の値を加算することで第３バイアス電圧の電圧値を決定してもよく、第３電圧値が第３範囲の中央の値よりも大きい場合には、第３電圧値から半波長電圧値の半分の値を減算することで第３バイアス電圧の電圧値を決定してもよい。

この場合、決定される第３バイアス電圧の電圧値は、中央の値から半波長電圧値の半分の値を減算して得られる値から、中央の値に半波長電圧値の半分の値を加算して得られる値までの範囲に含まれる。このため、決定される第３バイアス電圧の電圧値の絶対値を小さくすることができる。その結果、第３変調部に供給する第３バイアス電圧を容易に生成することができる。

検出部は、光出力信号の一部であるモニタ光のパワーを検出することによって、光出力信号のパワーを検出してもよい。

モニタ光は光出力信号の一部であるので、光出力信号のパワーは、モニタ光のパワーに略比例する。すなわち、モニタ光のパワーを検出することで、光出力信号のパワーを検出することができる。このため、上記構成では、光出力信号のパワーを容易に検出することができる。

本発明の別の側面に係る光送信器の制御方法は、光入力信号から分岐した第１分岐光信号を第１駆動信号に応じて位相変調させることによって第１変調光信号を生成する第１変調部と、光入力信号から第１分岐光信号が分岐した残余の第２分岐光信号を第２駆動信号に応じて位相変調させることによって第２変調光信号を生成する第２変調部と、第１変調光信号及び第２変調光信号から光出力信号を生成する第３変調部と、を有する光送信器の制御方法である。この制御方法は、第１変調部に第１駆動信号が供給されていると共に第２変調部に第２駆動信号が供給されている駆動状態において、第１変調部に供給する第１バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値を求めるステップと、駆動状態において、第２変調部に供給する第２バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値を求めるステップと、駆動状態において、第３変調部に供給する第３バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値を求めるステップと、第１電圧値に基づき第１バイアス電圧の電圧値を決定し、第２電圧値に基づき第２バイアス電圧の電圧値を決定し、第３電圧値に基づき第３バイアス電圧の電圧値を決定するステップと、を備える。第１駆動信号及び第２駆動信号の最大振幅は、第１変調部及び第２変調部のいずれかにおいて光信号の位相を１８０°変化させる半波長電圧値に等しいか、または半波長電圧値よりも小さい。

この光送信器の制御方法では、第１変調部に供給する第１バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値が求められ、第２変調部に供給する第２バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値が求められ、第３変調部に供給する第３バイアス電圧を変化させることによって、光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値が求められる。第１駆動信号及び第２駆動信号の最大振幅が半波長電圧値以下である場合、光出力信号の平均パワーが最小となるように第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値が調整される。光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値は、第３バイアス電圧の電圧値に応じて変化する。一方、光出力信号の平均パワーが最大となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値は、第３バイアス電圧の電圧値によらず、光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値と一定の関係を有する電圧値となる。また、光出力信号の平均パワーが最大となる第３バイアス電圧の電圧値は、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が所望の値となる第３バイアス電圧の電圧値と一定の関係を有する電圧値となる。したがって、求められた第１電圧値、第２電圧値及び第３電圧値それぞれから、光出力信号の平均パワーが最小となるように第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値が決定され、第１変調光信号と第２変調光信号との位相差が所望の値となるように第３バイアス電圧の電圧値が決定される。このため、光出力信号の平均パワーが最小となる第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧の電圧値が第３バイアス電圧の電圧値に応じて変化したとしても、第１バイアス電圧、第２バイアス電圧及び第３バイアス電圧を適切に調整することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光送信器及び光送信器の制御方法の具体例を、図面を参照しつつ以下に説明する。図面の説明において同一又は相当する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１は、一実施形態に係る光送信器の構成概略図である。光送信器１は、ＣＷ（Continuous Wave）光Ｌ１を変調することで得られる偏波多重光信号Ｌ６を外部に出力する。具体的には、光送信器１は、レーザダイオード等の光源によって生成されたＣＷ光Ｌ１を、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization−Quadrature Phase Shift Keying；偏波多重四値位相）変調方式によって変調することで偏波多重光信号Ｌ６を生成し外部に出力する。光送信器１は、光変調器１０，２０と、検出部１７，２７と、駆動部１９と、バイアス供給部３０と、を備える。光変調器１０，２０は、電気光学効果を有する基板上に形成される。例えば、光変調器１０，２０は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）結晶を用いて形成された基板上、インジウムリン系化合物半導体によって形成された半導体チップ上、あるいはＳｉ半導体によって形成された半導体チップ上に形成される。検出部１７，２７は、光変調器１０，２０と同じ基板上にそれぞれ形成され、光変調器１０，２０にそれぞれ内蔵されていてもよい。

光送信器１では、所定の周波数のＣＷ光Ｌ１が光導波路ｗｇ１に入力される。入力されたＣＷ光Ｌ１は、互いに偏波面が異なる２つの光（Ｘ偏波光及びＹ偏波光）として光導波路ｗｇ２，ｗｇ３に分岐される。例えば、光変調器１０には、Ｘ偏波光が光導波路ｗｇ２を介して光入力信号Ｌ２として入力される。光変調器２０には、Ｙ偏波光が光導波路ｗｇ３を介して光入力信号Ｌ３として入力される。Ｘ偏波光とＹ偏波光とのそれぞれの偏波面は互いに９０°異なっている。例えば、Ｘ偏波光のパワー（強度）は、Ｙ偏波光のパワーとほぼ等しい。

光変調器１０は、光入力信号Ｌ２に対してＱＰＳＫ変調を行うことで光出力信号Ｌ４を生成する。光変調器１０は、光導波路ｗｇ４を介して光導波路ｗｇ６に光出力信号Ｌ４を出力する。光変調器２０は、光入力信号Ｌ３に対してＱＰＳＫ変調を行うことで光出力信号Ｌ５を生成する。光変調器２０は、光導波路ｗｇ５を介して光導波路ｗｇ６に光出力信号Ｌ５を出力する。光入力信号Ｌ２と光入力信号Ｌ３とがそれぞれ光変調器１０及び光変調器２０を通過しても、互いの偏波面の関係は維持されるので、光出力信号Ｌ４と光出力信号Ｌ５とのそれぞれの偏波面は互いに９０°異なっている。光出力信号Ｌ４と光出力信号Ｌ５とが、光導波路ｗｇ６において合成されて偏波多重光信号Ｌ６として光送信器１から外部に出力される。

光変調器１０は、変調部１１，１２，１５を備える。光入力信号Ｌ２は、２つの分岐光信号Ｌ２１，Ｌ２２として光導波路ｗｇ２１，ｗｇ２２に分岐される。分岐光信号Ｌ２２は、光入力信号Ｌ２から分岐光信号Ｌ２１が分岐した残余の光信号である。

変調部１１（第１変調部）は、１対の光導波路１１ａ，１１ｂを有するマッハツエンダ型変調器である。変調部１１は、分岐光信号Ｌ２１（第１分岐光信号）を位相変調することで変調光信号Ｌ４１（第１変調光信号）を生成する。変調部１１は、光導波路１５ａに変調光信号Ｌ４１を出力する。変調部１２（第２変調部）は、１対の光導波路１２ａ，１２ｂを有するマッハツエンダ型変調器である。変調部１２は、分岐光信号Ｌ２２（第２分岐光信号）を位相変調することで変調光信号Ｌ４２（第２変調光信号）を生成する。変調部１２は、光導波路１５ｂに変調光信号Ｌ４２を出力する。なお、変調部１１，１２は、子変調器とも称される。変調部１１，１２のそれぞれは、例えば二位相偏移変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）を行う。変調部１１，１２は、光信号の位相変調に関して互いに略同一の光学的特性及び電気的特性を有していてもよい。

変調部１５（第３変調部）は、１対の光導波路１５ａ，１５ｂを有する移相器である。変調部１５は、変調光信号Ｌ４１及び変調光信号Ｌ４２から光出力信号Ｌ４を生成する。変調部１５は、光導波路ｗｇ４に光出力信号Ｌ４を出力する。なお、変調部１５は、親変調器とも称される。変調部１５は、変調光信号Ｌ４１の位相と変調光信号Ｌ４２の位相との差（位相差）を印加されたバイアス電圧に応じて変化させる。

光変調器２０は、変調部２１，２２，２５を備える。光入力信号Ｌ３は、２つの分岐光信号Ｌ３１，Ｌ３２として光導波路ｗｇ３１，ｗｇ３２に分岐される。分岐光信号Ｌ３２は、光入力信号Ｌ３から分岐光信号Ｌ３１が分岐した残余の光信号である。

変調部２１は、１対の光導波路２１ａ，２１ｂを有するマッハツエンダ型変調器である。変調部２１は、分岐光信号Ｌ３１を位相変調することで変調光信号Ｌ５１を生成する。変調部２１は、光導波路２５ａに変調光信号Ｌ５１を出力する。変調部２２は、１対の光導波路２２ａ，２２ｂを有するマッハツエンダ型変調器である。変調部２２は、分岐光信号Ｌ３２を位相変調することで変調光信号Ｌ５２を生成する。変調部２２は、光導波路２５ｂに変調光信号Ｌ５２を出力する。なお、変調部２１，２２は、子変調器とも称される。変調部２１，２２のそれぞれは、例えば二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）を行う。変調部２１，２２は、光信号の位相変調に関して互いに略同一の光学的特性及び電気的特性を有していてもよい。

変調部２５は、１対の光導波路２５ａ，２５ｂを有する移相器である。変調部２５は、変調光信号Ｌ５１及び変調光信号Ｌ５２から光出力信号Ｌ５を生成する。変調部２５は、光導波路ｗｇ５に光出力信号Ｌ５を出力する。なお、変調部２５は、親変調器とも称される。変調部２５は、変調光信号Ｌ５１の位相と変調光信号Ｌ５２の位相との差（位相差）を印加されたバイアス電圧に応じて変化させる。

検出部１７は、光出力信号Ｌ４のパワー（強度）を検出する。検出部１７は、光出力信号Ｌ４の一部であるモニタ光を検出することによって、光出力信号Ｌ４のパワーを検出してもよい。具体的には、検出部１７は、光出力信号Ｌ４から分岐したモニタ光を検出し、当該モニタ光を電流信号（光電流）に変換する。検出部１７は、光電流をバイアス供給部３０に出力する。検出部１７は、例えば、フォトダイオードである。フォトダイオードは、モニタ光のパワー（入射光量）に略比例した光電流を出力する。光出力信号Ｌ４のパワーは、例えば、モニタ光のパワーに対して一次式にて表すことができる（モニタ光のパワーに略比例する）。このため、モニタ光のパワーが検出されることで、光出力信号Ｌ４のパワーが高い精度にて推定（検出）される。このように、光出力信号Ｌ４のパワーの検出では、モニタ光の平均パワーが検出されるので、光−電気変換は例えばＱＰＳＫのシンボルレートよりも遅くてもよく、例えば、検出部１７に含まれるフォトダイオードの帯域は数ＧＨｚであればよい。検出部２７は、光出力信号Ｌ５から分岐したモニタ光を検出する点を除き、検出部１７と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。なお、検出部１７，２７はそれぞれ光変調器１０，２０に含まれてもよい。

駆動部１９は、不図示のホスト装置（外部装置）等から出力される送信データ信号に基づいて差動電圧信号（駆動信号）を生成する。駆動信号は、正相信号と逆相信号とを有する。逆相信号は、正相信号の位相と１８０°異なる位相を有する。例えば、正相信号が増加するときに逆相信号は減少し、正相信号が減少するときに逆相信号は増加する。正相信号が最大値（ピーク値）に達するときに逆相信号は最小値（ボトム値）に達し、正相信号がボトム値に達するときに逆相信号はピーク値に達する。正相信号と逆相信号とは互いに略等しい振幅を有する。駆動部１９は、変調部１１，１２及び変調部２１，２２に、ここでは４つの駆動信号を供給する。具体的には、駆動部１９は、光導波路１１ａ上に設けられた電極１３ａ及び光導波路１１ｂ上に設けられた電極１３ｂに駆動信号Ｖｄ１（第１駆動信号）を印加し、光導波路１２ａ上に設けられた電極１４ａ及び光導波路１２ｂ上に設けられた電極１４ｂに駆動信号Ｖｄ２（第２駆動信号）を印加する。変調部１１は、駆動信号Ｖｄ１に応じて分岐光信号Ｌ２１を位相変調し、変調部１２は、駆動信号Ｖｄ２に応じて分岐光信号Ｌ２２を位相変調する。

駆動信号Ｖｄ１は、２値の状態として「ハイレベル」の状態と「ローレベル」の状態とを含む。駆動信号Ｖｄ１は、送信データ信号に基づいて生成され、互いに位相が反対の正相信号と逆相信号とを含む。例えば、駆動信号Ｖｄ１が「ハイレベル」のとき、その正相信号はピーク値であり、その逆相信号はボトム値となっている。すなわち、正相信号の電圧から逆相信号の電圧を引いた差は、正の値となり最大値となっている。また、駆動信号Ｖｄ１が「ローレベル」のとき、その正相信号はボトム値であり、その逆相信号はピーク値となっている。すなわち、正相信号の電圧から逆相信号の電圧を引いた差は、負の値となり、最小値となっている。駆動部１９は、例えば、電極１３ａに駆動信号Ｖｄ１の正相信号を印加し、電極１３ｂに駆動信号Ｖｄ１の逆相信号を印加する。変調光信号Ｌ４１は、変調部１１によりＢＰＳＫで変調された光信号である。

駆動信号Ｖｄ２は、２値の状態として「ハイレベル」の状態と「ローレベル」の状態とを含む。駆動信号Ｖｄ２は、送信データ信号に基づいて生成され、互いに位相が反対の正相信号と逆相信号とを含む。例えば、駆動信号Ｖｄ２が「ハイレベル」のとき、その正相信号はピーク値であり、その逆相信号はボトム値となっている。すなわち、正相信号の電圧から逆相信号の電圧を引いた差は、正の値となり最大値となっている。駆動信号Ｖｄ２が「ローレベル」のとき、その正相信号はボトム値であり、その逆相信号はピーク値となっている。すなわち、正相信号の電圧から逆相信号の電圧を引いた差は、負の値となり、最小値となっている。駆動部１９は、電極１４ａに駆動信号Ｖｄ２の正相信号を印加し、電極１４ｂに駆動信号Ｖｄ２の逆相信号を印加する。変調光信号Ｌ４２は、変調部１２によりＢＰＳＫで変調された光信号である。なお、駆動部１９は、光導波路２１ａ，２１ｂ上に設けられた電極２３ａ，２３ｂ及び光導波路２２ａ，２２ｂ上に設けられた電極２４ａ，２４ｂのそれぞれにも駆動信号を印加するが、図示は省略されている。

バイアス供給部３０は、バイアス電圧を変調部１１，１２，１５及び変調部２１，２２，２５に供給する。具体的には、バイアス供給部３０は、バイアス電圧Ｖｃ１（第１バイアス電圧）を電極１３ａ及び電極１３ｂに印加し、バイアス電圧Ｖｃ２（第２バイアス電圧）を電極１４ａ及び電極１４ｂに印加し、バイアス電圧Ｖｐ（第３バイアス電圧）を光導波路１５ａ上に設けられた電極１６ａ及び光導波路１５ｂ上に設けられた電極１６ｂに印加する。

バイアス電圧Ｖｃ１は、電極１３ａに印加される電圧と電極１３ｂに印加される電圧との電位差であり、駆動信号Ｖｄ１の基準電圧である。例えば、バイアス電圧Ｖｃ１が最適な電圧値に調整されている場合、駆動信号Ｖｄ１がローレベルであるときに、変調光信号Ｌ４１の位相が分岐光信号Ｌ２１の位相に対して０°ずれる（ここで「０°ずれる」というのは便宜的な表現であって、この状態では変調光信号Ｌ４１は分岐光信号Ｌ２１の位相と同じ位相を有している）。つまり、変調光信号Ｌ４１の分岐光信号Ｌ２１に対する位相差（以下、「変調光信号Ｌ４１の位相差」という）が０°となる。また、駆動信号Ｖｄ１がハイレベルであるときに、変調光信号Ｌ４１の位相が分岐光信号Ｌ２１の位相に対して１８０°ずれる。つまり、変調光信号Ｌ４１の位相差が１８０°となる。この例のように、変調光信号Ｌ４１は、駆動信号Ｖｄ１に応じて位相差が０°である状態と位相差が１８０°である状態とのいずれかの状態となる。

バイアス電圧Ｖｃ２は、電極１４ａに印加される電圧と電極１４ｂに印加される電圧との電位差であり、駆動信号Ｖｄ２の基準電圧である。例えば、バイアス電圧Ｖｃ２が最適な電圧値に調整されている場合、駆動信号Ｖｄ２がローレベルであるときに、変調光信号Ｌ４２の位相が分岐光信号Ｌ２２の位相に対して０°ずれる。つまり、変調光信号Ｌ４２の分岐光信号Ｌ２２に対する位相差（以下、「変調光信号Ｌ４２の位相差」という）が０°となる。また、駆動信号Ｖｄ２がハイレベルであるときに、変調光信号Ｌ４２の位相が分岐光信号Ｌ２２の位相に対して１８０°ずれる。つまり、変調光信号Ｌ４２の位相差が１８０°となる。この例のように、変調光信号Ｌ４２は、駆動信号Ｖｄ２に応じて位相差が０°である状態と位相差が１８０°である状態とのいずれかの状態となる。

バイアス電圧Ｖｐは、電極１６ａに印加される電圧と電極１６ｂに印加される電圧との電位差である。バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値に設定されているときに、バイアス電圧Ｖｐによって、変調光信号Ｌ４１の位相と変調光信号Ｌ４２の位相とが互いに９０°ずらされる。なお、バイアス供給部３０は、電極２３ａ，２３ｂ、電極２４ａ，２４ｂ及び光導波路２５ａ，２５ｂ上に設けられた電極２６ａ，２６ｂのそれぞれにも上述のバイアス電圧Ｖｃ１、バイアス電圧Ｖｃ２、及びバイアス電圧Ｖｐと同様のバイアス電圧を供給するが、図示は省略されている。ＤＰ−ＱＰＳＫ変調方式の光送信器１では、バイアス供給部３０は合計で６つのバイアス電圧を光変調器１０，２０に供給する。

図２は、図１のバイアス供給部の詳細構成を示す図である。バイアス供給部３０は、例えば、抵抗器３１と、増幅回路３２と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter；アナログ−ディジタル変換回路）３３と、制御部３４と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter；ディジタル−アナログ変換回路）３５と、増幅回路３６と、を備える。

抵抗器３１は、検出部１７，２７からバイアス供給部３０に入力される光電流をモニタ電圧に変換する。入力された光電流が抵抗器３１を流れることで発生する電圧降下に基づいて、モニタ電圧が生成される。すなわち、モニタ電圧は、光電流の大きさに略比例したアナログ値の電圧である。抵抗器３１は、モニタ電圧を増幅回路３２に出力する。なお、検出部１７から入力される光電流と検出部２７から入力される光電流は、それぞれ別々の抵抗器３１を流れることによって別々のモニタ電圧に変換される。図２では、検出部１７，２７は光変調器１０、２０の外部に図示されているが、上述したように、それぞれ光変調器１０、２０に内蔵されていてもよい。その場合には、例えば、光変調器１０、２０に光電流を出力するための端子がそれぞれ設けられ、検出部１７，２７はそれぞれの端子を介してバイアス供給部３０に接続されてもよい。

増幅回路３２はモニタ電圧を増幅する。モニタ電圧が増幅されることによって、ＡＤＣ３３によって行われるアナログ−ディジタル変換の精度が向上する。増幅回路３２には、ローパスフィルタが設けられる。モニタ電圧がローパスフィルタを通過することによって積分され、モニタ電圧の値が時間的に平均化される。このため、バイアス供給部３０では、モニタ光の平均パワーが検出される。増幅回路３２は、増幅及び平均化されたモニタ電圧をＡＤＣ３３に出力する。なお、検出部１７及び検出部２７から入力された光電流に対して生成される上述の別々のモニタ電圧は、別々の増幅回路３２によってそれぞれ増幅される。

ＡＤＣ３３は、増幅回路３２から出力されたモニタ電圧をディジタル値のモニタ値に変換する。ＡＤＣ３３は、変換したモニタ値を制御部３４に出力する。これにより、制御部３４には、モニタ光の平均パワーの大きさに応じたモニタ値が入力される。なお、検出部１７，２７に基づいた２つのモニタ値が制御部３４に入力されるが、図２では１つのモニタ値が入力される経路のみが示されている。すなわち、検出部１７からの光電流は、抵抗器３１、増幅回路３２、及びＡＤＣ３３を介してモニタ値（ディジタル値）に変換されて制御部３４に入力され、検出部２７からの光電流は、別の抵抗器３１、別の増幅回路３２、及び別のＡＤＣ３３を介してモニタ値（ディジタル値）に変換されて制御部３４に入力される。

制御部３４は、検出部１７，２７で検出したモニタ光の平均パワーに応じてバイアス電圧を決定するバイアス電圧調整処理を行う。バイアス電圧調整処理の詳細については後述する。制御部３４がバイアス電圧調整処理を行うことで、バイアス供給部３０は各変調部１１，１２，１５及び各変調部２１，２２，２５に供給するバイアス電圧の電圧値を決定する。制御部３４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるＩＣ（Integrated Circuit；集積回路）である。制御部３４は、ＲＯＭに格納されている所定のプログラムをＲＡＭに読み出し、ＣＰＵによってプログラムが実行されることによって、バイアス電圧調整処理を行うように動作する。制御部３４は、例えば、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのロジックデバイスであってもよい。制御部３４は、バイアス電圧の電圧値に対応するディジタル値の設定値をＤＡＣ３５に出力する。

ＤＡＣ３５は、制御部３４から出力された設定値に基づいて、アナログ値の電圧である設定電圧を生成する。ＤＡＣ３５は、設定電圧を増幅回路３６に出力する。

増幅回路３６は、ＤＡＣ３５から出力された設定電圧を増幅することで、バイアス電圧を生成する。増幅回路３６は、生成したバイアス電圧を光変調器１０，２０に供給する。制御部３４は、ＤＡＣ３５に出力する設定値を変化させることで、各変調部に供給されるバイアス電圧の電圧値を調整する。なお、ＤＡＣ３５及び増幅回路３６を介して光変調器１０，２０には６つのバイアス電圧が供給されるが、図２では１つのバイアス電圧が供給される経路が示されている。従って、実際には、ＤＡＣ３５及び増幅回路３６は、それぞれバイアス電圧の数だけ用意され、互いに並列に制御部３４に接続されて使用される。より詳細には、上述したように、１つのバイアス電圧は、一対の光導波路のそれぞれに設けられた電極に印加される電圧の差として与えられるため、増幅回路３６からは２つの電圧が出力される。あるいは、１つのＤＡＣ３５と１つの増幅回路３６とが光導波路上に設けられた１つの電極に１つの電圧を与えるように構成されてもよい。その場合には、１２個のＤＡＣ３５及び１２個の増幅回路３６が設けられる。バイアス供給部３０は、１２個の電圧を出力し、互いに異なる配線を介して電極１３ａ，１３ｂ、電極１４ａ，１４ｂ、電極１６ａ，１６ｂ、電極２３ａ，２３ｂ、電極２４ａ，２４ｂ、及び電極２６ａ，２６ｂの各電極に電圧を印加する。

次に、図３〜図７を用いてバイアス電圧とモニタ光の平均パワーとの関係を理論上の計算値を用いて説明する。図３は、図１に示される光変調器におけるモニタ光の平均パワーの計算結果である。図４は、駆動信号の最大振幅が半波長電圧値よりも大きい場合のモニタ光の平均パワーの計算結果である。図５は、駆動信号の最大振幅が半波長電圧値以下である場合のモニタ光の平均パワーの計算結果である。図６は、１つの変調部のバイアス電圧に応じたモニタ光の平均パワーの計算結果の一例を示すグラフである。図７は、他の変調部のバイアス電圧に応じたモニタ光の平均パワーの計算結果の一例を示すグラフである。

図３には、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合及び駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合のそれぞれにおける、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値及びバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値とモニタ光の平均パワーとの関係が示されている。各関係は、バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値に設定されている場合の計算結果である。なお、半波長電圧値Ｖｐｉは、変調部１１及び変調部１２のいずれかにおいて光信号の位相を１８０°変化させる電圧値であり、計算で求められる既知の値（理論値）である。光変調器１０に含まれる対となる光導波路上に設けられた１対の電極間に互いの電位差が半波長電圧値Ｖｐｉとなるようにそれぞれ電圧が印加された場合に、対となる光導波路から出力される光信号同士の位相差が１８０°となる。バイアス電圧Ｖｐは、変調光信号Ｌ４１と変調光信号Ｌ４２との位相差が９０°となる最適な電圧値に設定されている。

ここでは、平均パワーの計算値が０．２（ｍＷ）単位で示されている。図３では、縦軸はバイアス電圧Ｖｃ１の最適な電圧値からのずれ量を示し、縦軸の値が０のときにバイアス電圧Ｖｃ１は最適な電圧値に一致している。横軸はバイアス電圧Ｖｃ２の最適な電圧値からのずれ量を示し、横軸の値が０のときにバイアス電圧Ｖｃ２は最適な電圧値に一致している。バイアス電圧Ｖｃ１が最適な電圧値に設定されている場合、駆動信号Ｖｄ１がハイレベルであるときの変調光信号Ｌ４１の位相差は１８０°となる。バイアス電圧Ｖｃ２が最適な電圧値に設定されている場合、駆動信号Ｖｄ２がハイレベルであるときの変調光信号Ｌ４２の位相差は１８０°となる。図３の縦軸及び横軸において、各軸の値が＋Ｖｐｉのときに、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２は、最適な電圧値から位相差１８０°に相当する半波長電圧値Ｖｐｉずれている。各軸の値が−Ｖｐｉのときに、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２は、最適な電圧値から位相差−１８０°に相当する電圧値−Ｖｐｉずれている。

図３に示されるように、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が最適な電圧値のときにモニタ光の平均パワーは最大となる。駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合（半波長電圧値Ｖｐｉに等しいか、または小さい場合）、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が最適な電圧値のときにモニタ光の平均パワーは最小となる。図３では、平均パワーの計算値が０．２（ｍＷ）単位で示されているので、バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値の広い範囲に亘って平均パワーが最大又は最小となっているが、実際の計算値ではバイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２が最適な電圧値のときに、平均パワーは最大又は最小となる。なお、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下に設定されることで、例えば、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２による消費電力を削減することができ、あるいは変調部１１，１２にて線形な光応答を得る必要があるＱＡＭ変調（Quadrature Amplitude Modulation；直交振幅変調）に対応することができる。

上述のように、バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値に設定されているという条件下では、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合、モニタ光の平均パワーが最大となるように、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値を調整することで、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な電圧値が得られる。同様に、バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値に設定されているという条件下では、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合、モニタ光の平均パワーが最小となるように、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値を調整することで、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な電圧値が得られる。しかしながら、バイアス電圧Ｖｐが常に最適な電圧値に設定されているとは限らない。そこで、バイアス電圧Ｖｐが変動した場合のバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値とモニタ光の平均パワーとの関係について以下に説明する。

図４には、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合での、バイアス電圧Ｖｐの３つの電圧値それぞれにおける平均パワーの計算結果が示されている。図５には、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合での、バイアス電圧Ｖｐの３つの電圧値それぞれにおける平均パワーの計算結果が示されている。バイアス電圧Ｖｐの３つの電圧値としては、バイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値、最適な電圧値よりもＶｐｉ／２小さい電圧値、最適な電圧値よりもＶｐｉ／２大きい電圧値が用いられる。

なお、説明を簡略化するために、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合では、最適な電圧値から半波長電圧値Ｖｐｉだけずれた値から、最適な電圧値から電圧値−Ｖｐｉだけずれた値までの範囲でバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を変化させた計算結果が示されている。一方、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合では、最適な電圧値から電圧値Ｖｐｉの２倍（電圧値２Ｖｐｉ）だけずれた値から、最適な電圧値から電圧値−Ｖｐｉの２倍（電圧値−２Ｖｐｉ）だけずれた値までの範囲でバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を変化させた計算結果が示されている。

図４に示されるように、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合、バイアス電圧Ｖｐの電圧値によらずに、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が最適な電圧値であるときに平均パワーは最大となる。一方、図５に示されるように、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合、バイアス電圧Ｖｐの３つの電圧値それぞれにおいて、平均パワーが最小となるバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値が異なる。これらの計算結果から、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きい場合には、バイアス電圧Ｖｐの電圧値によらずに、平均パワーが最大となるようにバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を調整することでバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な値を求めることができる。これに対して、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合には、平均パワーが最小となるようにバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を調整しても、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な値を求めることができない。このため、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下である場合には、平均パワーが最小となるようにバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を調整する方法以外の方法にてバイアス電圧の最適な電圧値を求める必要がある。

図６には、バイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を固定し、バイアス電圧Ｖｃ１を変化させた場合の平均パワーの計算結果が示されている。図６に示される平均パワーは、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下に設定され、バイアス電圧Ｖｃ２が最適な電圧値から電圧値Ｖｐｉずれた値に固定されているという条件で計算された。図６には、最適な電圧値から電圧値−２Ｖｐｉだけずれた値から、最適な電圧値から電圧値２Ｖｐｉだけずれた値までの範囲でバイアス電圧Ｖｃ１の電圧値を変化させた計算結果が示されている。換言すると、最適な電圧値を中心として、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲でバイアス電圧Ｖｃ１の電圧値を変化させた計算結果が示されている。

グラフＣ１は、バイアス電圧Ｖｐを最適な電圧値から電圧値（−Ｖｐｉ／２）だけずらした値に固定させた場合の計算結果である。グラフＣ２は、バイアス電圧Ｖｐを最適な電圧値から電圧値（−Ｖｐｉ／３）だけずらした値に固定させた場合の計算結果である。グラフＣ３は、バイアス電圧Ｖｐを最適な電圧値から電圧値（−Ｖｐｉ／６）だけずらした値に固定させた場合の計算結果である。グラフＣ４は、バイアス電圧Ｖｐを最適な電圧値に固定させた場合の計算結果である。

グラフＣ１〜Ｃ４に示されるように、モニタ光の平均パワーは、バイアス電圧Ｖｃ１の変化に対して半波長電圧値Ｖｐｉの４倍を周期として周期的に変化する（上述したように図６には半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲のみが示されている）。具体的には、グラフＣ１〜Ｃ３に示されるように、バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値から電圧値（−Ｖｐｉ／２），（−Ｖｐｉ／３），（−Ｖｐｉ／６）だけずれている場合には、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値が半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲で変化する間に、平均パワーの最大値と最小値とがそれぞれ１回ずつ出現する。また、バイアス電圧Ｖｃ１が最適な電圧値から電圧値−Ｖｐｉだけずれた値であるときに平均パワーが最大となっている。

グラフＣ４に示されるように、バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値である場合には、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値が半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲で変化する間に、平均パワーの最大値と最小値とがそれぞれ１回ずつ出現する。また、バイアス電圧Ｖｃ１が最適な電圧値から−Ｖｐｉだけずれた値であるとき、及びＶｐｉだけずれた値であるときに、平均パワーが最大となっている。つまり、グラフＣ１〜Ｃ４により示される計算結果では、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲に平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ１の電圧値が含まれている。なお、モニタ光の平均パワーは、バイアス電圧Ｖｃ２の変化に対しても周期的に変化する。例えば、変調部１２が光信号の位相変調に関して変調部１１と略同一の電気的特性および光学的特性を有する場合、バイアス電圧Ｖｃ１と同様に、平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値は、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲に含まれる。

図７には、バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を固定し、バイアス電圧Ｖｐを変化させた場合の平均パワーの計算結果が示されている。図７に示される平均パワーは、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下に設定されており、バイアス電圧Ｖｃ１が最適な電圧値から電圧値−Ｖｐｉずれた値に固定されており、バイアス電圧Ｖｃ２が最適な電圧値から電圧値Ｖｐｉずれた値に固定されているという条件で計算された。図７では、横軸はバイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値からのずれ量を示し、値が０のときにバイアス電圧Ｖｐは最適な電圧値に設定されている。図７には、最適な電圧値から電圧値−Ｖｐｉだけずれた値から、最適な電圧値から電圧値Ｖｐｉだけずれた値までの範囲でバイアス電圧Ｖｐの電圧値を変化させた計算結果が示されている。換言すると、最適な電圧値を中心として、半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲でバイアス電圧Ｖｐの電圧値を変化させた計算結果が示されている。

図７に示されるように、モニタ光の平均パワーは、バイアス電圧Ｖｐの変化に対して半波長電圧値Ｖｐｉの２倍を周期として周期的に変化する。具体的には、バイアス電圧Ｖｐの電圧値が半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲で変化する間に、平均パワーの最大値と最小値とがそれぞれ１回ずつ出現する。図７に示される計算結果では、バイアス電圧Ｖｐの電圧値が、最適な電圧値から電圧値−Ｖｐｉ／２だけずれた値であるときに、平均パワーが最大となっている。つまり、図７に示される計算結果では、半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲に平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｐの電圧値が含まれている。

図５に示される平均パワーの計算結果において、バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値から−Ｖｐｉ／２ずれている場合、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値が、最適な電圧値から（−Ｖｐｉ，Ｖｐｉ）又は（Ｖｐｉ，−Ｖｐｉ）ずれた値であるときに平均パワーは最大となっている。バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値からＶｐｉ／２ずれている場合、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値が、最適な電圧値から（−Ｖｐｉ，−Ｖｐｉ）又は（Ｖｐｉ，Ｖｐｉ）ずれた値であるときに平均パワーは最大となっている。バイアス電圧Ｖｐが最適な電圧値である場合、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が最適な電圧値から（−Ｖｐｉ，−Ｖｐｉ）、（−Ｖｐｉ，Ｖｐｉ）、（Ｖｐｉ，−Ｖｐｉ）、又は（Ｖｐｉ，Ｖｐｉ）ずれた値である場合に平均パワーが最大となっている。これらの平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の組合せは、いずれもバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な電圧値から±Ｖｐｉだけずれた値である。

なお、バイアス電圧Ｖｐが上記及び図６に示される計算結果以外の電圧値を有する場合であっても、同様に、平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の組合せは、いずれもバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な電圧値から±Ｖｐｉだけずれた値であった。以上の結果から、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の最適な電圧値は、バイアス電圧Ｖｐの電圧値によらず、モニタ光の平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算した値になることがわかる。

図７に示される平均パワーの計算結果において、バイアス電圧Ｖｐの電圧値が、最適な電圧値から−Ｖｐｉ／２だけずれた値であるときに平均パワーは最大となっている。図７には、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値を１点に固定した場合での平均パワーの計算結果しか示されていないが、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を他の電圧値に固定した場合において、バイアス電圧Ｖｐの電圧値が、最適な電圧値から−Ｖｐｉ／２又はＶｐｉ／２だけずれた値であるときに平均パワーは最大となっていた。この結果から、バイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値は、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値によらず、モニタ光の平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｐの電圧値に対して半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２を加算又は減算した値となることがわかる。

図６に示されるように、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値に対する平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲にて周期性を有する。また、バイアス電圧Ｖｃ１と同様にバイアス電圧Ｖｃ２を変化させた場合の平均パワーの計算結果から、バイアス電圧Ｖｃ２の電圧値に対する平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲にて周期性を有する。図７に示されるように、バイアス電圧Ｖｐの電圧値に対する平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲にて周期性を有する。以降では、上述の各種関係を利用したバイアス電圧の調整方法を説明する。

図３〜図７に示されたモニタ光の平均パワーの変化は計算結果であり、実際の光変調器１０では、個体差、周囲温度及び経時劣化等により、光変調器１０に対するバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの最適な電圧値は一意に定まらない。このため、光送信器１が製造時に初めて起動される際に、例えば、制御部３４がバイアス電圧調整処理を行うことで、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐが最適な電圧値に設定される。

次に、図８〜図１０を用いてバイアス電圧調整処理の一例を説明する。図８は、バイアス電圧調整処理の一例を示すフローチャートである。図９は、図８に示される第１電圧値取得処理を示すフローチャートである。図１０は、図８に示される最適値決定処理を示すフローチャートである。なお、ここでは光変調器１０に供給されるバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐに対するバイアス電圧調整処理について説明する。

制御部３４は、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの各電圧値Ｖｃ１（０）〜Ｖｃ１（Ｎ），Ｖｃ２（０）〜Ｖｃ２（Ｎ），Ｖｐ（０）〜Ｖｐ（Ｎ）を予め記憶している。Ｎは２以上の整数である。各電圧値Ｖｃ１（ｋ），Ｖｃ２（ｋ），Ｖｐ（ｋ）（変数ｋは、０〜Ｎまでのいずれかの整数である。）は配列データである。ここでは、制御部３４は、変数ｋを０からＮまで変えていくことによって、電圧値Ｖｃ１（ｋ）を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）まで、電圧値Ｖｃ２（ｋ）を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）まで、電圧値Ｖｐ（ｋ）を０から（２×Ｖｐｉ）まで変更する。例えば、Ｖｃ１（ｋ），Ｖｃ２（ｋ）の各値は初期設定により｛（４×Ｖｐｉ／Ｎ）×ｋ−２×Ｖｐｉ｝に設定され、Ｖｐ（ｋ）の各値は｛（２×Ｖｐｉ／Ｎ）×ｋ｝に設定されている。このように設定することで、異なる変数ｋの値に対して互いに重複することなく、各電圧値Ｖｃ１（ｋ），Ｖｃ２（ｋ），Ｖｐ（ｋ）を容易に設定することができる。バイアス電圧調整処理では、制御部３４は、変数ｋに応じたモニタ光の平均パワーを示すモニタ値を配列データであるモニタ値ｐ（０）〜ｐ（Ｎ）のうちｐ（ｋ）として記憶する。制御部３４は、例えば、光送信器１が起動されることで、バイアス電圧調整処理を開始する。

最初に、制御部３４は第１電圧値Ｖ１を取得する第１電圧値取得処理を行う（ステップＳ０１）。ここで、第１電圧値Ｖ１とは、バイアス電圧Ｖｃ２，Ｖｐの電圧値を一定に保ったままバイアス電圧Ｖｃ１を変更した場合に、モニタ光の平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ１の電圧値である。制御部３４は、変調部１１に駆動信号Ｖｄ１が供給されていると共に変調部１２に駆動信号Ｖｄ２が供給されている状態（駆動状態）で、第１電圧値取得処理を行う。図９に示されるように、第１電圧値取得処理では、まず制御部３４は初期設定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、ステップＳ１１では、制御部３４は変数ｋを０に設定する。そして、制御部３４は、バイアス電圧Ｖｃ１を電圧値Ｖｃ１（０）に設定し、バイアス電圧Ｖｃ２を電圧値Ｖｃ２（０）に設定し、バイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐ（０）に設定する。つまり、制御部３４は、電圧値Ｖｃ１（０），Ｖｃ２（０），Ｖｐ（０）をそれぞれバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの初期値に設定する。制御部３４が電圧値Ｖｃ１（０），Ｖｃ２（０），Ｖｐ（０）に対応する設定値をＤＡＣ３５に出力することで、変調部１１に電圧値Ｖｃ１（０）のバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に電圧値Ｖｃ２（０）のバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐ（０）のバイアス電圧Ｖｐが供給される。さらに、制御部３４は、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐが初期値のときのモニタ値ｐ（０）を取得し、ピーク値ｐｍａｘの初期値（仮の候補値）を取得したモニタ値ｐ（０）に設定するとともに、第１電圧値Ｖ１の初期値（仮の候補値）を電圧値Ｖｃ１（０）に設定する。

続いて、制御部３４は変数ｋをインクリメントする（ステップＳ１２）。つまり、制御部３４は変数ｋに１を加算する。そして、制御部３４はバイアス電圧Ｖｃ１を電圧値Ｖｃ１（ｋ）に設定する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部３４は、電圧値Ｖｃ１（ｋ）に対応する設定値をＤＡＣ３５に出力する。このとき、制御部３４は、電圧値Ｖｃ２（０），Ｖｐ（０）をそのまま維持する。このため、変調部１１に電圧値Ｖｃ１（ｋ）のバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に電圧値Ｖｃ２（０）のバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐ（０）のバイアス電圧Ｖｐが供給される。

続いて、制御部３４はモニタ値ｐ（ｋ）を取得する（ステップＳ１４）。そして、制御部３４はステップＳ１４で取得したモニタ値ｐ（ｋ）が、ピーク値ｐｍａｘよりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ１５）。モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘよりも大きいと判断された場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御部３４は、ピーク値ｐｍａｘをモニタ値ｐ（ｋ）に更新する（ステップＳ１６）。そして、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１を電圧値Ｖｃ１（ｋ）に更新する（ステップＳ１７）。これにより、モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘよりも大きくなったときの電圧値Ｖｃ１（ｋ）が記録される。一方、ステップＳ１５において、モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘ以下であると判断された場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、制御部３４は、ピーク値ｐｍａｘ及び第１電圧値Ｖ１の更新を行わない。

続いて、制御部３４は、変数ｋがＮよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ１８）。変数ｋがＮよりも小さいと判断された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、制御部３４はステップＳ１２からステップＳ１８までの処理を再び行う。一方、ステップＳ１８において、変数ｋがＮ以上であると判断された場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、制御部３４は第１電圧値取得処理を終了する。制御部３４は、第１電圧値取得処理において、バイアス電圧Ｖｃ２及びバイアス電圧Ｖｐの電圧値を一定に保ったままバイアス電圧Ｖｃ１を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲（第１範囲）で変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第１電圧値Ｖ１を取得する。

続いて、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２を取得する第２電圧値取得処理を行う（ステップＳ０２）。ここで、第２電圧値Ｖ２とは、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｐの電圧値を一定に保ったままバイアス電圧Ｖｃ２を変更した場合に、モニタ光の平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値である。制御部３４は、変調部１１に駆動信号Ｖｄ１が供給されていると共に変調部１２に駆動信号Ｖｄ２が供給されている状態（駆動状態）で、第２電圧値取得処理を行う。なお、第２電圧値取得処理は、電圧値を変更する対象がバイアス電圧Ｖｃ２である点を除き第１電圧値取得処理と同様に行われるので、第２電圧値取得処理を示すフローチャートは省略されている。

第２電圧値取得処理では、まず制御部３４は初期設定を行う。具体的には、制御部３４は、変数ｋを０に設定し、バイアス電圧Ｖｃ１を第１電圧値Ｖ１に設定し、バイアス電圧Ｖｃ２を電圧値Ｖｃ２（０）に設定し、バイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐ（０）に設定する。このとき、変調部１１に第１電圧値Ｖ１のバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に電圧値Ｖｃ２（０）のバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐ（０）のバイアス電圧Ｖｐが供給される。そして、制御部３４は、モニタ値ｐ（０）を取得し、ピーク値ｐｍａｘの初期値（仮の候補値）を取得したモニタ値ｐ（０）に設定するとともに、第２電圧値Ｖ２の初期値（仮の候補値）を電圧値Ｖｃ２（０）に設定する。

続いて、制御部３４は変数ｋをインクリメントする（変数ｋに１を加算する）。そして、制御部３４はバイアス電圧Ｖｃ２を電圧値Ｖｃ２（ｋ）に設定する。具体的には、制御部３４は、電圧値Ｖｃ２（ｋ）に対応する設定値をＤＡＣ３５に出力する。このとき、変調部１１に第１電圧値Ｖ１のバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に電圧値Ｖｃ２（ｋ）のバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐ（０）のバイアス電圧Ｖｐが供給される。

続いて、制御部３４はモニタ値ｐ（ｋ）を取得する。そして、制御部３４は、取得したモニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘよりも大きいかどうかを判断する。モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘよりも大きいと判断された場合、制御部３４はピーク値ｐｍａｘをモニタ値ｐ（ｋ）に更新し、第２電圧値Ｖ２を電圧値Ｖｃ２（ｋ）に更新する。一方、モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘ以下であると判断された場合、制御部３４はピーク値ｐｍａｘ及び第２電圧値Ｖ２の更新を行わない。

続いて、制御部３４は変数ｋがＮよりも小さいかどうかを判断する。変数ｋがＮよりも小さいと判断された場合、制御部３４は、初期設定を除く上述の処理を再び行う。一方、変数ｋがＮ以上であると判断された場合、制御部３４は第２電圧値取得処理を終了する。制御部３４は第２電圧値取得処理において、バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｐの電圧値を一定に保ったままバイアス電圧Ｖｃ２を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲（第２範囲）で変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第２電圧値Ｖ２を取得する。

続いて、制御部３４は、第３電圧値Ｖ３を取得する第３電圧値取得処理を行う（ステップＳ０３）。ここで、第３電圧値Ｖ３とは、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値を一定に保ったままバイアス電圧Ｖｐを変更した場合に、モニタ光の平均パワーが最大となるバイアス電圧Ｖｐの電圧値である。制御部３４は、変調部１１に駆動信号Ｖｄ１が供給されていると共に変調部１２に駆動信号Ｖｄ２が供給されている状態（駆動状態）で、第３電圧値取得処理を行う。なお、第３電圧値取得処理は、電圧値を変更する対象がバイアス電圧Ｖｐである点を除き第１電圧値取得処理と同様に行われるので、第３電圧値取得処理を示すフローチャートは省略されている。

第３電圧値取得処理では、まず制御部３４は初期設定を行う。具体的には、制御部３４は、変数ｋを０に設定し、バイアス電圧Ｖｃ１を第１電圧値Ｖ１に設定し、バイアス電圧Ｖｃ２を第２電圧値Ｖ２に設定し、バイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐ（０）に設定する。このとき、変調部１１に第１電圧値Ｖ１のバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に第２電圧値Ｖ２のバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐ（０）のバイアス電圧Ｖｐが供給される。そして、制御部３４は、モニタ値ｐ（０）を取得し、ピーク値ｐｍａｘの初期値（仮の候補値）を取得したモニタ値ｐ（０）に設定するとともに、第３電圧値Ｖ３の初期値（仮の候補値）を電圧値Ｖｐ（０）に設定する。

続いて、制御部３４は変数ｋをインクリメントする（変数ｋに１を加算する）。そして、制御部３４はバイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐ（ｋ）に設定する。具体的には、制御部３４は、電圧値Ｖｐ（ｋ）に対応する設定値をＤＡＣ３５に出力する。このとき、変調部１１に第１電圧値Ｖ１のバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に第２電圧値Ｖ２のバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐ（ｋ）のバイアス電圧Ｖｐが供給される。

続いて、制御部３４はモニタ値ｐ（ｋ）を取得する。そして、制御部３４は、取得したモニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘよりも大きいかどうかを判断する。モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘよりも大きいと判断された場合、制御部３４はピーク値ｐｍａｘをモニタ値ｐ（ｋ）に更新し、第３電圧値Ｖ３を電圧値Ｖｐ（ｋ）に更新する。一方、モニタ値ｐ（ｋ）がピーク値ｐｍａｘ以下であると判断された場合、制御部３４はピーク値ｐｍａｘ及び第３電圧値Ｖ３の更新を行わない。

続いて、制御部３４は変数ｋがＮよりも小さいかどうかを判断する。変数ｋがＮよりも小さいと判断された場合、制御部３４は、初期設定を除く上述の処理を再び行う。一方、変数ｋがＮ以上であると判断された場合、制御部３４は第３電圧値取得処理を終了する。制御部３４は、第３電圧値取得処理において、バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を一定に保ったままバイアス電圧Ｖｐを０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲（第３範囲）で変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第３電圧値Ｖ３を取得する。

続いて、制御部３４は最適値決定処理を行う（ステップＳ０４）。ステップＳ０４では、まず制御部３４は、第１電圧値Ｖ１に基づきバイアス電圧Ｖｃ１の最適な電圧値Ｖｃ１ｏを決定する。具体的には、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算することで、電圧値Ｖｃ１ｏを決定する。制御部３４は、第１電圧値Ｖ１の値に応じて、半波長電圧値Ｖｐｉの加算及び減算のどちらを行うかを選択する。

電圧値Ｖｃ１ｏの決定方法をより具体的に説明すると、図１０に示されるように、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１が０よりも小さい（負数）かどうかを判断する（ステップＳ４１）。第１電圧値Ｖ１が０よりも小さいと判断された場合（ステップＳ４１；Ｙｅｓ）、制御部３４は、式（１）によりバイアス電圧Ｖｃ１の最適な電圧値Ｖｃ１ｏを決定する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２では、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１に半波長電圧値Ｖｐｉを加算することで電圧値Ｖｃ１ｏを決定する。一方、ステップＳ４１において、第１電圧値Ｖ１が０以上（０又は正数）であると判断された場合（ステップＳ４１；Ｎｏ）、制御部３４は、式（２）により電圧値Ｖｃ１ｏを決定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３では、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１から半波長電圧値Ｖｐｉを減算することで電圧値Ｖｃ１ｏを決定する。
Vc1o=V1+Vpi…(1)
Vc1o=V1-Vpi…(2)

続いて、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２に基づきバイアス電圧Ｖｃ２の最適な電圧値Ｖｃ２ｏを決定する。具体的には、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算することで、電圧値Ｖｃ２ｏを決定する。制御部３４は、第２電圧値Ｖ２の値に応じて、半波長電圧値Ｖｐｉの加算及び減算のどちらを行うかを選択する。

電圧値Ｖｃ２ｏの決定方法をより具体的に説明すると、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２が０よりも小さい（負数）かどうかを判断する（ステップＳ４４）。第２電圧値Ｖ２が０よりも小さいと判断された場合（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、制御部３４は、式（３）によりバイアス電圧Ｖｃ２の最適な電圧値Ｖｃ２ｏを決定する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５では、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２に半波長電圧値Ｖｐｉを加算することで電圧値Ｖｃ２ｏを決定する。一方、ステップＳ４４において、第２電圧値Ｖ２が０以上（０又は正数）であると判断された場合（ステップＳ４４；Ｎｏ）、制御部３４は、式（４）により電圧値Ｖｃ２ｏを決定する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６では、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２から半波長電圧値Ｖｐｉを減算することで電圧値Ｖｃ２ｏを決定する。
Vc2o=V2+Vpi…(3)
Vc2o=V2-Vpi…(4)

続いて、制御部３４は、第３電圧値Ｖ３に基づきバイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値Ｖｐｏを決定する。具体的には、制御部３４は、第３電圧値Ｖ３に対して半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値を加算又は減算することで、電圧値Ｖｐｏを決定する。制御部３４は、第３電圧値Ｖ３の値に応じて、半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値の加算及び減算のどちらを行うかを選択する。

電圧値Ｖｐｏの決定方法をより具体的に説明すると、制御部３４は、第３電圧値Ｖ３がＶｐｉよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ４７）。第３電圧値Ｖ３がＶｐｉよりも小さいと判断された場合（ステップＳ４７；Ｙｅｓ）、制御部３４は、式（５）によりバイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値Ｖｐｏを決定する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８では、制御部３４は、第３電圧値Ｖ３に半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２を加算することで電圧値Ｖｐｏを決定する。一方、ステップＳ４７において、第３電圧値Ｖ３がＶｐｉ以上であると判断された場合（ステップＳ４７；Ｎｏ）、制御部３４は、式（６）により電圧値Ｖｐｏを決定する（ステップＳ４９）。ステップＳ４９では、制御部３４は、第３電圧値Ｖ３から半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２を減算することで電圧値Ｖｐｏを決定する。
Vpo=V3+Vpi/2…(5)
Vpo=V3-Vpi/2…(6)

続いて、制御部３４は、バイアス電圧Ｖｃ１を電圧値Ｖｃ１ｏに設定し、バイアス電圧Ｖｃ２を電圧値Ｖｃ２ｏに設定し、バイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐｏに設定する（ステップＳ０５）。具体的には、制御部３４は、電圧値Ｖｃ１ｏ，Ｖｃ２ｏ，Ｖｐｏに対応する設定値をＤＡＣ３５に出力する。これにより、変調部１１に電圧値Ｖｃ１ｏのバイアス電圧Ｖｃ１が供給され、変調部１２に電圧値Ｖｃ２ｏのバイアス電圧Ｖｃ２が供給され、変調部１５に電圧値Ｖｐｏのバイアス電圧Ｖｐが供給される。その結果、各バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐが最適な電圧値に調整される。そして、制御部３４はバイアス電圧調整処理を終了する。

以上のバイアス電圧調整処理が制御部３４によって行われることで、バイアス供給部３０は、バイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を電圧値Ｖｃ２（０）に維持するとともにバイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐ（０）に維持したまま、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第１電圧値Ｖ１を求める。バイアス供給部３０は、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値を第１電圧値Ｖ１に維持するとともにバイアス電圧Ｖｐを電圧値Ｖｐ（０）に維持したまま、バイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第２電圧値Ｖ２を求める。バイアス供給部３０は、バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値を第１電圧値Ｖ１に維持するとともにバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値を第２電圧値Ｖ２に維持したまま、バイアス電圧Ｖｐの電圧値を０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第３電圧値Ｖ３を求める。

そして、バイアス供給部３０は、第１電圧値Ｖ１に基づいて電圧値Ｖｃ１ｏを決定し、第２電圧値Ｖ２に基づいて電圧値Ｖｃ２ｏを決定し、第３電圧値Ｖ３に基づいて電圧値Ｖｐｏを決定する。なお、光変調器２０に供給されるバイアス電圧についても、同様のバイアス電圧調整処理が行われることによって最適な電圧値に調整される。なお、光出力信号Ｌ４，Ｌ５の平均パワーはモニタ光の平均パワーに略比例するので、モニタ光の平均パワーが最大であるとき、光出力信号Ｌ４の平均パワーも最大であり、モニタ光の平均パワーが最小であるとき、光出力信号Ｌ４の平均パワーも最小である。そして、第１電圧値Ｖ１、第２電圧値Ｖ２、及び第３電圧値Ｖ３のそれぞれは、対応するバイアス電圧を上述の範囲で変化させた場合に、光出力信号Ｌ４の平均パワーが最大となる電圧値である。

本実施形態の光送信器１では、バイアス電圧Ｖｃ１を変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第１電圧値Ｖ１が求められ、バイアス電圧Ｖｃ２を変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第２電圧値Ｖ２が求められ、バイアス電圧Ｖｐを変化させることによって、モニタ光の平均パワーが最大となる第３電圧値Ｖ３が求められる。バイアス電圧Ｖｃ１の最適な電圧値は、バイアス電圧Ｖｐの電圧値によらず第１電圧値Ｖ１に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算した値であること、及びバイアス電圧Ｖｃ２の最適な電圧値は、バイアス電圧Ｖｐの電圧値によらず第２電圧値Ｖ２に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算した値であることが計算結果によって見出された。さらに、変調光信号Ｌ４１と変調光信号Ｌ４２との位相差が９０°となるバイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値は、バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値によらず、第３電圧値Ｖ３に対して半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２を加算又は減算した値であることが計算結果によって見出された。

バイアス電圧調整処理では、第１電圧値Ｖ１に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算することで電圧値Ｖｃ１ｏが決定され、第２電圧値Ｖ２に対して半波長電圧値Ｖｐｉを加算又は減算することで電圧値Ｖｃ２ｏが決定され、第３電圧値Ｖ３に対して値Ｖｐｉ／２を加算又は減算することで電圧値Ｖｐｏが決定される。このため、電圧値Ｖｃ１ｏはバイアス電圧Ｖｃ１の最適な電圧値となり、電圧値Ｖｃ２ｏはバイアス電圧Ｖｃ２の最適な電圧値となり、電圧値Ｖｐｏはバイアス電圧Ｖｐの最適な電圧値となる。その結果、モニタ光の平均パワーが最小となるバイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２の電圧値がバイアス電圧Ｖｐの電圧値に応じて変化したとしても、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐを適切に調整することができる。

上述のバイアス電圧調整処理を用いずに、例えば、光送信器１の起動時に各バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの電圧値の全ての組合せにおいてモニタ値を取得し、全ての組合せにおけるモニタ値に基づいてバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの最適な電圧値を求める方法がある。この方法では、例えば各バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの電圧値の変更回数を１０回とすると（Ｎが１０であるとすると）、合計で約１３００通りの電圧値の組合せでのモニタ値を取得する必要がある。仮に１つの電圧値の組合せにおいてモニタ値の取得が１０ミリ秒以内に実行されるとしても、この方法は、光送信器１のバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの調整に約１３秒を要することになる。光送信器１に許容される起動時間には制限があるので、この方法を採用する場合には高い処理速度を持つ制御ＩＣを採用する必要がある。

これに対して、上記実施形態の光送信器１は、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐのいずれか１つのバイアス電圧を、残りのバイアス電圧の電圧値を一定に保った上で変更した電圧値の一部の組合せにおいてモニタ値を取得して、平均パワーが最大となる電圧値を取得する。この処理が各バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐについて行われることで、各バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐが最適な電圧値に調整される。このため、例えば各バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの変更回数を１０回としても、合計で３３通りの電圧値の組合せでモニタ値を取得すればよく、約０．３３秒でバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの調整が終了することになる。その結果、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐを最適な電圧値に調整するのに要する時間を短縮することができる。

他に、上述のバイアス電圧調整処理を用いずに、光送信器１の起動時に一時的に駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅を変更して、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの最適な電圧値を求める方法がある。具体的には、この方法は、光送信器１の起動時に駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅を半波長電圧値Ｖｐｉよりも大きくし、モニタ値が最大となるバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値を求める。これにより、バイアス電圧Ｖｐの電圧値の影響がなくなる。そして、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が求められた電圧値に維持されたまま、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉよりも小さくされ、モニタ値が最小となるバイアス電圧Ｖｐの電圧値が求められる。しかしながら、この方法では、光送信器１が偏波多重光信号Ｌ６を外部に送信する使用状態では駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉ以下であれば十分なところ、最大振幅が半波長電圧値Ｖｐｉより大きい駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２を生成できる駆動部１９が必要となる。このため、光送信器１での最大消費電力が大きくなり、さらに駆動部１９における制御回路の規模が大きくなる。これに対して、上記実施形態の光送信器１は、駆動信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の最大振幅を変更することなく、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐを最適な電圧値に調整することができる。

バイアス供給部３０は、バイアス電圧Ｖｃ１を半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲を有する（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲内で変化させることによって、第１電圧値Ｖ１を求め、バイアス電圧Ｖｃ２を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲内で変化させることによって、第２電圧値Ｖ２を求め、バイアス電圧Ｖｐを半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲を有する０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲内で変化させることによって、第３電圧値Ｖ３を求める。

バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２それぞれの電圧値の変化に対するモニタ光の平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の周期にて周期性を有している。また、バイアス電圧Ｖｐの電圧値の変化に対するモニタ光の平均パワーの変化は、最大で半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の周期にて周期性を有している。このため、バイアス電圧Ｖｃ１及びバイアス電圧Ｖｃ２それぞれを、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲である（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲内で変化させれば、その範囲内に、モニタ光の平均パワーが最大となる第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２が含まれる。また、バイアス電圧Ｖｐを、半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲である０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲内で変化させれば、その範囲内に、モニタ光の平均パワーが最大となる第３電圧値Ｖ３が含まれる。このように変化させる範囲を一定範囲に制限することにより、第１電圧値Ｖ１、第２電圧値Ｖ２及び第３電圧値Ｖ３を求めるために要する時間を短縮することができる。

バイアス供給部３０は、第１電圧値Ｖ１が（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲の中央の値である０よりも小さい場合には、第１電圧値Ｖ１に半波長電圧値Ｖｐｉを加算することで電圧値Ｖｃ１ｏを決定し、第１電圧値Ｖ１が０以上である場合には、第１電圧値Ｖ１から半波長電圧値Ｖｐｉを減算することで電圧値Ｖｃ１ｏを決定する。この場合、電圧値Ｖｃ１ｏは、−ＶｐｉからＶｐｉまでの範囲内に含まれる。その結果、電圧値Ｖｃ１ｏの絶対値を小さくすることができるので、バイアス電圧Ｖｃ１を容易に生成することができる。

バイアス供給部３０は、第２電圧値Ｖ２が（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲の中央の値である０よりも小さい場合には、第２電圧値Ｖ２に半波長電圧値Ｖｐｉを加算することで電圧値Ｖｃ２ｏを決定し、第２電圧値Ｖ２が０以上である場合には、第２電圧値Ｖ２から半波長電圧値Ｖｐｉを減算することで電圧値Ｖｃ２ｏを決定する。これにより、電圧値Ｖｃ２ｏは、−ＶｐｉからＶｐｉまでの範囲内に含まれる。その結果、電圧値Ｖｃ２ｏの絶対値を小さくすることができるので、バイアス電圧Ｖｃ２を容易に生成することができる。

バイアス供給部３０は、第３電圧値Ｖ３が０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲の中央の値である半波長電圧値Ｖｐｉよりも小さい場合には、第３電圧値Ｖ３に半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２を加算することで電圧値Ｖｐｏを決定し、第３電圧値Ｖ３が半波長電圧値Ｖｐｉ以上である場合には、第３電圧値Ｖ３から半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２を減算することで電圧値Ｖｐｏを決定する。これにより、電圧値Ｖｐｏは、Ｖｐｉ／２から（３×Ｖｐｉ／２）までの範囲内に含まれる。その結果、電圧値が０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲に含まれる場合に比べて電圧値Ｖｐｏの絶対値を小さくすることができるので、バイアス電圧Ｖｐを容易に生成することができる。

検出部１７，２７は、光出力信号Ｌ４，Ｌ５の一部であるモニタ光のパワーを検出することによって、光出力信号Ｌ４，Ｌ５のパワーを検出する。モニタ光は光出力信号Ｌ４，Ｌ５の一部であるので、光出力信号Ｌ４，Ｌ５のパワーは、モニタ光のパワーに略比例する。すなわち、モニタ光のパワーを検出することで、光出力信号Ｌ４，Ｌ５のパワーを検出することができる。このため、上記構成では、光出力信号Ｌ４，Ｌ５のパワーを容易に検出することができる。

なお、本発明に係る光送信器及び光送信器の制御方法は上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１、第２電圧値Ｖ２及び第３電圧値Ｖ３を、この順で取得したが、いずれの順で取得してもよい。また、最適値決定処理において、上述の例では、第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２のそれぞれについて、負数であるか、あるいは、０又は正数であるか、の判断条件の判断結果に応じて電圧値Ｖｃ１ｏ及び電圧値Ｖｃ２ｏが決定される。この判断条件に代えて、第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２のそれぞれについて、負数又は０であるか、あるいは、正数であるか、の判断条件が用いられ、その判断結果に応じて電圧値Ｖｃ１ｏ及び電圧値Ｖｃ２ｏが決定されてもよい。そのように０を負数の場合と正数の場合のどちらに含めるかによって、電圧値Ｖｃ１ｏ（電圧値Ｖｃ２ｏ）の値は、例えば第１電圧値Ｖ１（第２電圧値Ｖ２）を０とした場合に、−Ｖｐｉ又は＋Ｖｐｉに決定される。例えば、電圧値Ｖｃ１ｏの値を−Ｖｐｉに設定したときに光信号の位相が−１８０°ずれた状態になるとした場合、電圧値Ｖｃ１ｏの値を＋Ｖｐｉに設定したときには光信号の位相が＋１８０°ずれた状態となる。光信号の位相が−１８０°ずれた状態も光信号の位相が＋１８０°ずれた状態も位相の状態としては互いに同じであり、いずれの場合においてもバイアス電圧Ｖｃ１を最適値に設定することができる。

制御部３４は、第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２を取得するために、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させているが、電圧値の変化範囲はこれに限られない。バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値の変化範囲は、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲であればよく、バイアス電圧Ｖｃ２の電圧値の変化範囲は、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲であればよい。例えば、制御部３４は、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を０から（４×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させてもよい。バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２を変化させる範囲は、互いに異なっていてもよい。例えば、制御部３４は、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２のいずれか一方を（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させ、他方を０から（４×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させてもよい。なお、バイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値の変化範囲は、半波長電圧値Ｖｐｉの４倍の範囲よりも大きい範囲であってもよい。

制御部３４は、第３電圧値Ｖ３を取得するために、バイアス電圧Ｖｐの値を０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲で変化させているが、電圧値の変化範囲はこれに限られない。バイアス電圧Ｖｐの電圧値の変化範囲は、半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲であればよい。例えば、制御部３４は、バイアス電圧Ｖｐを−ＶｐｉからＶｐｉの範囲で変化させてもよい。なお、バイアス電圧Ｖｐの電圧値の変化範囲は、半波長電圧値Ｖｐｉの２倍の範囲よりも大きい範囲であってもよい。

制御部３４は、半波長電圧値Ｖｐｉの加算を行うことで、電圧値Ｖｃ１ｏが（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲に含まれるように電圧値Ｖｃ１ｏを算出してもよい。制御部３４は、半波長電圧値Ｖｐｉの減算を行うことで、電圧値Ｖｃ１ｏが（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲に含まれるように電圧値Ｖｃ１ｏを算出してもよい。例えば、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１が−２Ｖｐｉから−Ｖｐｉまでの範囲に含まれる場合に、第１電圧値Ｖ１に半波長電圧値Ｖｐｉを加算し、第１電圧値Ｖ１がＶｐｉから２Ｖｐｉまでの範囲に含まれる場合に、第１電圧値Ｖ１から半波長電圧値Ｖｐｉを減算してもよい。この際、制御部３４は、第１電圧値Ｖ１が−Ｖｐｉよりも大きく、Ｖｐｉよりも小さい範囲に含まれる場合には、第１電圧値Ｖ１に対して、半波長電圧値Ｖｐｉの加算及び減算のいずれを行ってもよい。同様に、制御部３４は、半波長電圧値Ｖｐｉの加算又は減算のいずれか一方を行うことで、電圧値Ｖｃ２ｏが（−２×Ｖｐｉ）から（２×Ｖｐｉ）までの範囲に含まれるように電圧値Ｖｃ２ｏを算出してもよい。また、制御部３４は、半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値の加算又は減算のいずれか一方を行うことで、電圧値Ｖｃ３ｏが０から（２×Ｖｐｉ）までの範囲に含まれるように電圧値Ｖｃ３ｏを算出してもよい。

制御部３４は、第１電圧値Ｖ１の値によらず、第１電圧値Ｖ１に半波長電圧値Ｖｐｉを加算することで電圧値Ｖｃ１ｏを算出してもよく、第１電圧値Ｖ１から半波長電圧値Ｖｐｉを減算することで電圧値Ｖｃ１ｏを算出してもよい。バイアス電圧Ｖｃ１の電圧値と、駆動信号がハイレベルであるときの変調光信号Ｌ４１の位相差との関係は、半波長電圧値Ｖｐｉで周期的に変化するので、半波長電圧値Ｖｐｉの加算及び減算のいずれが行われても当該位相差が１８０°である変調光信号Ｌ４１が得られる。同様に、制御部３４は、第２電圧値Ｖ２の値によらず、第２電圧値Ｖ２に半波長電圧値Ｖｐｉを加算することで電圧値Ｖｃ２ｏを算出してもよく、第２電圧値Ｖ２から半波長電圧値Ｖｐｉを減算することで電圧値Ｖｃ２ｏを算出してもよい。

制御部３４は、第３電圧値Ｖ３の値によらず、第３電圧値Ｖ３に値Ｖｐｉ／２を加算することで電圧値Ｖｃ３ｏを算出してもよく、第１電圧値Ｖ１から値Ｖｐｉ／２を減算することで電圧値Ｖｃ３ｏを算出してもよい。バイアス電圧Ｖｐに対して半波長電圧値Ｖｐｉの半分の値Ｖｐｉ／２が加算されることで、変調光信号Ｌ４１及び変調光信号Ｌ４２のいずれか一方の位相が他方の位相に対して９０°進み、減算されることで変調光信号Ｌ４１及び変調光信号Ｌ４２のいずれか一方の位相が他方の位相に対して９０°遅れる。また、変調光信号Ｌ４１は、位相差が０である場合と１８０°である場合との２つの位相状態を有する。変調光信号Ｌ４２は、位相差が０°である場合と１８０°である場合との２つの位相状態を有する。このため、いずれの場合でも、９０°間隔で割り当てられた４つの位相状態を有するＱＰＳＫ変調された光出力信号Ｌ４が得られる。

制御部３４は、光送信器１の起動時にバイアス電圧調整処理を行ったが、光送信器１の製造時においてバイアス電圧調整処理を行ってもよく、光送信器１が偏波多重光信号Ｌ６を外部に出力し続ける間の使用状態においてバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｐの電圧値の自動調整としてバイアス電圧調整処理を行ってもよい。なお、光送信器１の起動時にバイアス電圧調整処理が行われ、光送信器１の使用状態においては、バイアス電圧Ｖｐの電圧値が維持されたまま、モニタ光の平均パワーが最小となるようにバイアス電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧値が自動的に調整されてもよい。

また、上記実施形態では、モニタ光のパワーを検出してモニタ光のパワーと光出力信号Ｌ４のパワーとの関係に基づいて光出力信号Ｌ４のパワーが検出される。光出力信号Ｌ４のパワーの検出方法はこれに限られず、例えば、光変調器２０から光出力信号Ｌ５が出力されない状態（あるいは、パワーがほぼゼロとみなせる状態）に設定され、光送信器１の外部において例えばパワーメータ等を用いて偏波多重光信号Ｌ６のパワーが検出されてもよい。このときに、偏波多重光信号Ｌ６は光出力信号Ｌ５を含んでいないので、偏波多重光信号Ｌ６のパワーは光出力信号Ｌ４のパワーに略等しいとして扱うことができる。このように、光出力信号Ｌ５が出力されない状態での偏波多重光信号Ｌ６のパワーを検出することで、光出力信号Ｌ４のパワーが検出されてもよい。そのようにして求めた光出力信号Ｌ４のパワーを用いて上述の方法によって各バイアスの調整を行ってもよい。例えば、光変調器２０への駆動信号の供給を停止させて変調部２１，２２，２５の各バイアス電圧をそれぞれ半波長電圧値に設定することで光出力信号Ｌ５が実質的に出力されない状態とすることができる。

１…光送信器、１０，２０…光変調器、１１，１２，１５，２１，２２，２５…変調部、１７，２７…検出部、１９…駆動部、３０…バイアス供給部、３４…制御部。

Claims (8)

1. 光入力信号から分岐した第１分岐光信号を第１駆動信号に応じて位相変調させることによって第１変調光信号を生成する第１変調部と、前記光入力信号から前記第１分岐光信号が分岐した残余の第２分岐光信号を第２駆動信号に応じて位相変調させることによって第２変調光信号を生成する第２変調部と、前記第１変調光信号及び前記第２変調光信号から光出力信号を生成する第３変調部と、を有する光変調器と、
   前記第１変調部に前記第１駆動信号の基準電圧となる第１バイアス電圧を供給し、前記第２変調部に前記第２駆動信号の基準電圧となる第２バイアス電圧を供給し、前記第３変調部に第３バイアス電圧を供給するバイアス供給部と、
   前記光出力信号のパワーを検出する検出部と、
   を備え、
   前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の最大振幅は、前記第１変調部及び前記第２変調部のいずれかにおいて光信号の位相を１８０°変化させる半波長電圧値に等しいか、または前記半波長電圧値よりも小さく、
   前記バイアス供給部は、
   前記第１変調部に前記第１駆動信号が供給されていると共に前記第２変調部に前記第２駆動信号が供給されている駆動状態において、前記第１バイアス電圧を変化させることによって、前記光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値を求め、
   前記駆動状態において、前記第２バイアス電圧を変化させることによって、前記光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値を求め、
   前記駆動状態において、前記第３バイアス電圧を変化させることによって、前記光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値を求め、
   前記第１電圧値に基づき前記第１バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第２電圧値に基づき前記第２バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第３電圧値に基づき前記第３バイアス電圧の電圧値を決定する、
   光送信器。
2. 前記バイアス供給部は、
   前記第１電圧値に対して、前記半波長電圧値を加算又は減算することで、前記第１バイアス電圧の電圧値を決定し、
   前記第２電圧値に対して、前記半波長電圧値を加算又は減算することで、前記第２バイアス電圧の電圧値を決定し、
   前記第３電圧値に対して、前記半波長電圧値の半分の値を加算又は減算することで、前記第３バイアス電圧の電圧値を決定する、
   請求項１に記載の光送信器。
3. 前記バイアス供給部は、
   前記第１バイアス電圧を前記半波長電圧値の４倍の範囲を有する第１範囲内で変化させることによって、前記第１電圧値を求め、
   前記第２バイアス電圧を前記半波長電圧値の４倍の範囲を有する第２範囲内で変化させることによって、前記第２電圧値を求め、
   前記第３バイアス電圧を前記半波長電圧値の２倍の範囲を有する第３範囲内で変化させることによって、前記第３電圧値を求める、
   請求項１または請求項２に記載の光送信器。
4. 前記バイアス供給部は、前記第１電圧値が前記第１範囲の中央の値よりも小さい場合には、前記第１電圧値に前記半波長電圧値を加算することで前記第１バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第１電圧値が前記第１範囲の中央の値よりも大きい場合には、前記第１電圧値から前記半波長電圧値を減算することで前記第１バイアス電圧の電圧値を決定する、
   請求項３に記載の光送信器。
5. 前記バイアス供給部は、前記第２電圧値が前記第２範囲の中央の値よりも小さい場合には、前記第２電圧値に前記半波長電圧値を加算することで前記第２バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第２電圧値が前記第２範囲の中央の値よりも大きい場合には、前記第２電圧値から前記半波長電圧値を減算することで前記第２バイアス電圧の電圧値を決定する、
   請求項３または請求項４に記載の光送信器。
6. 前記バイアス供給部は、前記第３電圧値が前記第３範囲の中央の値よりも小さい場合には、前記第３電圧値に前記半波長電圧値の半分の値を加算することで前記第３バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第３電圧値が前記第３範囲の中央の値よりも大きい場合には、前記第３電圧値から前記半波長電圧値の半分の値を減算することで前記第３バイアス電圧の電圧値を決定する、
   請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の光送信器。
7. 前記検出部は、前記光出力信号の一部であるモニタ光のパワーを検出することによって、前記光出力信号のパワーを検出する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光送信器。
8. 光入力信号から分岐した第１分岐光信号を第１駆動信号に応じて位相変調させることによって第１変調光信号を生成する第１変調部と、前記光入力信号から前記第１分岐光信号が分岐した残余の第２分岐光信号を第２駆動信号に応じて位相変調させることによって第２変調光信号を生成する第２変調部と、前記第１変調光信号及び前記第２変調光信号から光出力信号を生成する第３変調部と、を有する光送信器の制御方法であって、
   前記第１変調部に前記第１駆動信号が供給されていると共に前記第２変調部に前記第２駆動信号が供給されている駆動状態において、前記第１変調部に供給する第１バイアス電圧を変化させることによって、前記光出力信号の平均パワーが最大となる第１電圧値を求めるステップと、
   前記駆動状態において、前記第２変調部に供給する第２バイアス電圧を変化させることによって、前記光出力信号の平均パワーが最大となる第２電圧値を求めるステップと、
   前記駆動状態において、前記第３変調部に供給する第３バイアス電圧を変化させることによって、前記光出力信号の平均パワーが最大となる第３電圧値を求めるステップと、
   前記第１電圧値に基づき前記第１バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第２電圧値に基づき前記第２バイアス電圧の電圧値を決定し、前記第３電圧値に基づき前記第３バイアス電圧の電圧値を決定するステップと、
   を備え、
   前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号の最大振幅は、前記第１変調部及び前記第２変調部のいずれかにおいて光信号の位相を１８０°変化させる半波長電圧値に等しいか、または前記半波長電圧値よりも小さい、
   光送信器の制御方法。

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