JP2022131123A - 光変調器、光送信器及び光通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変調損失及び消費電力を抑制できる光変調器等を提供する。【解決手段】光変調器は、データ信号をエンコードするエンコーダと、分岐された第１の光信号が通過する第１のアーム上に配置され、データ信号のビット列のビット桁毎のビット値に応じて通過する第１の光信号の移相量を調整する第１の移相器群と、分岐された第２の光信号が通過する第２のアーム上に配置され、ビット桁毎のビット値に応じて通過する第２の光信号の移相量を調整する第２の移相器群とを有し、移相調整後の第１の光信号と移相調整後の第２の光信号とを合波して光変調信号を出力する。エンコーダは、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。【選択図】図２

Description

本発明は、光変調器、光送信器及び光通信装置に関する。

光素子としてＭＺ（マッハツェンダ）干渉器を備えた光変調器がある。図３８は、従来の光変調器１００の構成の一例を示す平面模式図である。図３８に示す光変調器１００は、電気信号のデータ信号で光信号（ＣＷ光）を変調するＭＺ変調器である。光変調器１００は、データ変調部１０１と、ＤＡＣ（Digital Analogue Convertor）１０２と、光導波路１０３と、光導波路１０３上に配置された２個のアーム１０４とを有する。データ変調部１０１は、ビット列のデータ信号を変調する。ＤＡＣ１０２は、データ変調部１０１にて変調されたビット列のデータ信号をアナログ変換する。

光導波路１０３は、入力部１１１と、分岐部１１２と、合波部１１３と、出力部１１４とを有する。入力部１１１は、光源からの光信号を入力する。分岐部１１２は、入力部１１１からの光信号を各アーム１０４に分岐する。２個のアーム１０４は、例えば、上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂを有する、例えば、ＭＺ干渉器である。

上側アーム１０４Ａは、データ信号のグレイコードを２進数に変換し、２進数変換後のグレイコードをアナログ変換する。上側アーム１０４Ａは、アナログ変換後のグレイコードのデータ信号で光源からの光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。下側アーム１０４Ｂは、データ信号のグレイコードを２進数に変換し、２進数変換後のグレイコードをアナログ変換する。下側アーム１０４Ｂは、アナログ変換後のグレイコードのデータ信号で光源からの光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、データ信号は、例えば、３ビットデジタル信号であるので、アーム１０４は、信号レベル１～信号レベル８の８値の光変調信号を出力する。

合波部１１３は、上側アーム１０４Ａからの水平偏波の光変調信号と、下側アーム１０４Ｂからの垂直偏波の光変調信号とを合波する。出力部１１４は、合波部１１３で合波後の光変調信号を出力する。

上側アーム１０４Ａは、直列接続した複数の移相器１０５、例えば、第１１の移相器１０５Ａ、第１２の移相器１０５Ｂ及び第１３の移相器１０５Ｃを有する。下側アーム１０４Ｂも、直列接続した複数の移相器１０５、例えば、第１１の移相器１０５Ａ、第１２の移相器１０５Ｂ及び第１３の移相器１０５Ｃを有する。尚、上側アーム１０４Ａの第１１の移相器１０５Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１１の移相器１０５Ａは同一電極長Ｌ_１１、上側アーム１０４Ａの第１２の移相器１０５Ｂ及び下側アーム１０４Ｂの第１２の移相器１０５Ｂは同一電極長Ｌ_１２である。上側アーム１０４Ａの第１３の移相器１０５Ｃ及び下側アーム１０４Ｂの第１３の移相器１０５Ｃは同一電極長Ｌ_１３である。尚、電極長Ｌ_１１：Ｌ_１２：Ｌ_１３の比率は、例えば、２０：２１：２２とする。

上側アーム１０４Ａの第１１の移相器１０５Ａは、データ信号内の第１のビット値ｂ_１１で光信号を強度変調するのに対し、下側アーム１０４Ｂの第１１の移相器１０５Ａは、反転後の第１のビット値ｂ_１１で光信号を強度変調する。上側アーム１０４Ａの第１２の移相器１０５Ｂは、データ信号内の第２のビット値ｂ_１２で光信号を強度変調するのに対し、下側アーム１０４Ｂの第１２の移相器１０５Ｂは、反転後の第２のビット値ｂ_１２で光信号を強度変調する。上側アーム１０４Ａの第１３の移相器１０５Ｃは、データ信号内の第３のビット値ｂ_１３で光信号を強度変調するのに対し、下側アーム１０４Ｂの第１３の移相器１０５Ｃは、反転後の第３のビット値ｂ_１３で光信号を強度変調する。

上側アーム１０４Ａの移相量はφ_U＝φ_U0＋φ、下側アーム１０４Ｂの移相量はφ_L＝φ_L0－φであるため、２個のアーム１０４の移相量は、（数１８）の通りである。

光変調器１００の出力は、（数１９）の通りである。

そして、光変調器１００の出力を電界強度とした場合、電界強度は、（数２０）の通りである。

また、光変調器１００の出力を光強度とした場合、光強度は、（数２１）の通りである。

図３９は、従来の光変調器１００の光変調信号と信号レベル（２進数変換後のグレイコード）との対応関係（シンボルマッピング）の一例を示す説明図である。なお、ここでは、グレイコードのシンボルマッピングの場合を想定して説明するが、グレイコード以外のシンボルマッピングを用いてもよい。光変調信号の信号レベルは、データ信号の２進数変換後のグレイコード毎に等間隔になることが理想的である。信号レベルを等間隔にするために各アーム１０４上の各移相器１０５の移相量を調整することが求められている。

しかしながら、光変調信号の信号レベルは、データ信号の２進数変換後のグレイコード毎に等間隔にすることが困難である。図４０は、従来の光変調器１００の課題の一例を示す説明図である。光変調器１００の移相量（入力電圧）と光変調信号の電界強度又は光強度（変調出力）との関係がサイン曲線となる。サイン曲線は、非線形部分が長くなるため、光変調信号出力の信号レベル１～８が等間隔にならない。その結果、両端の信号レベル、例えば、信号レベル１及び８のレベル間隔が狭くなるため、パワーペナルティが生じる。

そこで、パワーペナルティの発生を抑制すべく、サイン曲線の線形部分のみを使用することも考えられる。図４１は、従来の光変調器１００の課題の一例を示す説明図である。光変調器の移相量（入力電圧）と光変調信号の電界強度又は光強度（変調出力）との関係のサイン曲線の内、線形部分のみを使用する。その結果、パワーペナルティの発生を抑制できる。しかしながら、サイン曲線の線形部分が短いため、光変調信号の信号レベルのレベル間隔が短くなって変調損失が大きくなる。

また、パワーペナルティの発生を抑制すべく、光変調器１００内の２個のアーム１０４上に直列接続する移相器１０５の数を増やす。移相器１０５の数を増やすことで光変調器の移相量（入力電圧）と光変調信号の電界強度又は光強度との関係を示すサイン曲線の線形部分を長くすることも考えられる。

図４２は、従来の光変調器１００Ａの構成の一例を示す平面模式図である。光変調器１００Ａは、非線形補償部１２１を有する。１００Ａ内の上側アーム１０４Ａは、６個の移相器１０５を直列接続し、光変調器１００Ａ内の下側アーム１０４Ｂは、６個の移相器１０５を直列接続する。尚、上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１１の移相器１０５Ａは同一電極長Ｌ_１１、上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１２の移相器１０５Ｂは同一電極長Ｌ_１２である。上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１３の移相器１０５Ｃは同一電極長Ｌ_１３である。上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１４の移相器１０５Ｄは同一電極長Ｌ_１４、上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１５の移相器１０５Ｅは同一電極長Ｌ_１５である。上側アーム１０４Ａ及び下側アーム１０４Ｂの第１６の移相器１０５Ｆは同一電極長Ｌ_１６である。非線形補償部１２１は、３ビットのデータ信号のグレイコードを２進数に変換し、２進数変換後のグレイコードを６ビットのデータ信号のグレイコードに変換する。非線形補償部１２１は、各ビットのデータ信号に応じた入力電圧を各移相器１０５に印加することになる。

図４３は、従来の光変調器１００Ａの課題の一例を示す説明図である。図３８の３個の移相器から、図４２の６個の移相器に増やすことで、光変調器の移相量の設定分解能を細かくすることが可能となり、光変調信号出力の信号レベル１～８を等間隔にすることができる。その結果、変調損失を小さくできる。

特表２０１３－５０２６１３号公報 特開２０１５－１８４５０６号公報

しかしながら、図４１に示す光変調器１００では、変調損失が大きく、図４２に示す光変調器１００Ａでは、直列接続する移相器１０５の数が増加するため、消費電力や部品個数が増加する。その結果、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失が小さく、消費電力及び部品個数を抑制できる光変調器が求められているのが実情である。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる光変調器等を提供することを目的とする。

本願が開示する光変調器は、１つの態様において、エンコーダと、分岐部と、第１のアームと、第１の移相器群と、第２のアームと、第２の移相器群と、合波部とを有する。エンコーダは、入力されるデータ信号をエンコードする。分岐部は、光信号を第１の光信号と第２の光信号とに分岐する。第１のアームは、分岐部にて分岐された第１の光信号が通過する。第１の移相器群は、エンコーダから出力されたデータ信号のビット列のビット桁毎に第１のアーム上に配置され、かつ、ビット桁毎のビット値に応じて、当該第１のアームを通過する第１の光信号の移相量を調整する。第２のアームは、分岐部にて分岐された第２の光信号が通過する。第２の移相器群は、ビット桁毎に第２のアーム上に配置され、かつ、ビット桁毎のビット値に応じて、当該第２のアームを通過する第２の光信号の移相量を、第１の光信号とは逆符号の位相量になるように調整する。合波部は、第１の移相器群を用いて移相調整後の第１の光信号と、第２の移相器群を用いて移相調整後の第２の光信号とを合波して光変調信号を出力する。エンコーダは、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。

本願が開示する光変調器等の１つの態様によれば、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図１は、本実施例の光送信器の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施例１の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図３は、３ビット対応のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図４Ａは、３ビット対応のエンコーダの信号レベルと変調入力用コードとの対応関係（シンボルマッピング）の一例を示す説明図である。 図４Ｂは、図４Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。 図５は、エンコーダの論理回路の構成の一例を示す説明図である。 図６は、光変調器の光変調信号の電界強度と移相量との対応関係を示す説明図である。 図７は、光変調器の設定動作の一例を示す説明図である。 図８は、実施例２の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図９は、光変調器の光変調信号の光強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。 図１０は、実施例３の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図１１Ａは、４ビット対応のエンコーダの信号レベルと変調入力用コードとの対応関係（シンボルマッピング）の一例を示す説明図である。 図１１Ｂは、図１１Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。 図１２は、光変調器の光変調信号の電界強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。 図１３は、実施例４の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図１４は、光変調器の光変調信号の光強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。 図１５は、実施例５の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図１６は、３ビット対応のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図１７は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図１８は、実施例６の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図１９は、４ビット対応のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図２０は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図２１は、実施例７の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図２２は、５ビット対応のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図２３Ａは、５ビット対応のエンコーダの信号レベルと変調入力用コードとの対応関係（シンボルマッピング）の一例を示す説明図である。 図２３Ｂは、図２３Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。 図２４は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図２５Ａは、Ｎビット対応のエンコーダの信号レベルと変調入力用コードとの対応関係（シンボルマッピング）の一例を示す説明図である。 図２５Ｂは、図２５Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。 図２６は、実施例８の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図２７は、３ビット対応の第１のエンコーダ及び第２のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図２８は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図２９は、実施例９の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図３０は、４ビット対応の第１のエンコーダ及び第２のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図３１は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図３２は、実施例１０の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図３３は、５ビット対応の第１のエンコーダ及び第２のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図３４は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図３５は、実施例１１の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図３６は、３ビット対応の第１のエンコーダ及び第３のエンコーダの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。 図３７は、光変調器のシンボルの一例を示す説明図である。 図３８は、従来の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図３９は、従来の光変調器の光変調信号と信号レベル（２進数変換後のグレイコード）との対応関係（シンボルマッピング）の一例を示す説明図である。 図４０は、従来の光変調器の課題の一例を示す説明図である。 図４１は、従来の光変調器の課題の一例を示す説明図である。 図４２は、従来の光変調器の構成の一例を示す平面模式図である。 図４３は、従来の光変調器の課題の一例を示す説明図である。

以下、本願が開示する光変調器等の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、本実施例の光送信器１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す光送信器１は、Ｎ個の光源２と、Ｎ個の光変調器３と、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）合波器４とを有する。Ｎ個の光源２は、例えば、第１の光源２、第２の光源２、第３の光源２及び第Ｎの光源２等である。第１の光源２は、例えば、λ１の光信号を発光する。第２の光源２は、例えば、λ２の光信号を発光する。第３の光源２は、例えば、λ３の光信号を発光する。第Ｎの光源２は、例えば、λＮの光信号を発光する。尚、λ１～λＮの光信号は、異なる波長の光信号である。Ｎ個の光変調器３は、例えば、第１の光変調器３、第２の光変調器３、第３の光変調器３及び第Ｎの光変調器３等である。第１の光変調器３は、第１の光源２からのλ１の光信号をデータ信号で変調する。第２の光変調器３は、第２の光源２からのλ２の光信号をデータ信号で変調する。第３の光変調器３は、第３の光源２からのλ３の光信号をデータ信号で変調する。第Ｎの光変調器３は、第Ｎの光源２からのλＮの光信号をデータ信号で変調する。

図２は、実施例１の光変調器３の構成の一例を示す平面模式図である。各光変調器３は、データ変調部１１と、エンコーダ１２と、ＤＡＣ（Digital Analogue Convertor）１３と、光導波路１４と、光導波路１４上に配置された２個のアーム１５とを有する。データ変調部１１は、例えば、３ビットデジタル電気入力信号であるビット列のデータ信号に変調する。

エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。

図３は、３ビット対応のエンコーダ１２の入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。エンコーダ１２は、図３に示すように、データ信号のグレイコード“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。尚、グレイコードは、各移相器の移相量を調整する際に使用するコードである。エンコーダ１２は、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“００１”の場合、グレイコード“００１”を変調入力用コード“００１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“０１１”の場合、グレイコード“０１１”を変調入力用コード“０１０”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“０１０”の場合、グレイコード“０１０”を変調入力用コード“１００”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１１０”の場合、グレイコード“１１０”を変調入力用コード“０１１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１１１”の場合、グレイコード“１１１”を変調入力用コード“１０１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１０１”の場合、グレイコード“１０１”を変調入力用コード“１１０”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。

図４Ａは、３ビット対応のエンコーダ１２の信号レベルと変調入力用コードとの対応関係の一例を示す説明図である。図４Ａにおいて変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００”の場合に信号レベル“１”、変調入力用コードが“００１”の場合に信号レベル“２”、変調入力用コードが“０１０”の場合に信号レベル“３”とする。変調入力用コードが“１００”の場合に信号レベル“４”、変調入力用コードが“０１１”の場合に信号レベル“５”、変調入力用コードが“１０１”の場合に信号レベル“６”とする。変調入力用コードが“１１０”の場合に信号レベル“７”、変調入力用コードが“１１１”の場合に信号レベル“８”とする。

変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内の“１”の数に着目する。ビット値“１”の数が０個の場合、信号レベル“１”、ビット値“１”の数が１個の場合、信号レベル“２”、“３”及び“４”となる。ビット値“１”の数が２個の場合、信号レベル“５”、“６”及び“７”、ビット値“１”の数が３個の場合、信号レベル“８”となる。ビット値“１”の数が２個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。ビット値“１”の数が１個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。

そして、信号レベル“１”及び“８”の変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は“０”と“１”とが反転した対称関係、信号レベル“２”及び“７”の変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成も対称関係となる。信号レベル“３”及び“６”の変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成も対称関係、信号レベル“４”及び“５”の変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成も対称関係となる。

信号レベル増加と移相量の増加との対応関係をとるために、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３の長さの前提条件として、Ｂ_１の長さ＜Ｂ_２の長さ＜Ｂ_３の長さ＜Ｂ_１＋Ｂ_２の長さの関係を確保するものとする。尚、Ｂ_１の長さは第１の移相器１６Ａの電極長、Ｂ_２の長さは第２の移相器１６Ｂの電極長、Ｂ_３の長さは第３の移相器１６Ｃの電極長である。その結果、信号レベル“１”から信号レベル“４”までは直接的に、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。また、信号レベル“５”から信号レベル“８”のレベルについても、信号レベル“１”から信号レベル“４”を折り返して符号反転しているので、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。

図４Ｂは、図４Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、シンボルマッピング内の変調入力用コードのビット数ＮはＮ＝３ビットとする。作成規則としては、ビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“２”）のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“１”）のＮ桁２進数を小さい方から並べる。

更に、更に、作成規則としては、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“２”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“１”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転する。

更に、作成規則としては、反転後のビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“２”）のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“１”）のＮ桁２進数を左右反転する。そして、これらの作成規則に応じた図４Ａに示すシンボルマッピングを作成できる。

図５は、エンコーダ１２の論理回路の構成の一例を示す説明図である。図５に示すエンコーダ１２は、２個のＡＮＤ回路と、５個のＸＯＲ回路とを有し、データ信号（グレイコード）“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を入力した場合、図３に示す対応関係に応じた変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。

ＤＡＣ１３は、エンコーダ１２からのデータ信号の変調入力用コードをアナログ変換、すなわち電圧変換する。ＤＡＣ１３は、３ビットであるため、３個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第３の電圧変換部１７Ｃを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を電圧変換する。

光導波路１４は、入力部２１と、分岐部２２と、合波部２３と、出力部２４とを有する。入力部２１は、光源２からの光信号（ＣＷ光）を入力する。分岐部２２は、入力部２１からの光信号を各アーム１５に分岐する。２個のアーム１５は、例えば、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１を有する、例えば、ＭＺ（マッハツェンダ）干渉器である。

上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、データ信号は、３ビットデジタル信号であるので、アーム１５は、信号レベル１～信号レベル８の８値の光変調信号を出力する。

上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。尚、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビットＢ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビットＢ_２のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

図６は、光変調器３の光変調信号の電界強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。変調入力用コードの第１ビット値“Ｂ_１”が“１”の場合、第１の移相器１６Ａにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ１を加算することになる。変調入力用コードの第２のビット値“Ｂ_２”が“１”の場合、第２の移相器１６Ｂにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ２を加算することになる。変調入力用コードの第３ビット値“Ｂ_３”が“１”の場合、第３の移相器１６Ｃにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ３を加算することになる。

光変調器３の移相量φは、（数１）の通りである。

光変調器３の移相量φ１、φ２、φ３及びφ０は、（数２）の通りである。移相量φ１は約０．５７ｒａｄ、移相量φ２は約０．９１ｒａｄ、移相量φ３は約１．２ｒａｄ、移相量φ０は約０．２３ｒａｄである。

変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００”の場合は移相量がφ０となるため信号レベル“１”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１”の場合は移相量がφ０＋φ１となるため、信号レベル“２”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１０”の場合は移相量がφ０＋φ２となるため、信号レベル“３”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１００”の場合は移相量がφ０＋φ３となるため、信号レベル“４”相当の電界強度となる。

変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２となるため、信号レベル“５”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ３となるため、信号レベル“６”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“７”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“８”相当の電界強度となる。

光変調器３の電界強度は、（数３）の通りである。

図７は、光変調器３の設定動作の一例を示す説明図である。光変調器３のデータ変調部１１は、グレイコードを変化させる（ステップＳ１１）。光変調器３のエンコーダ１２は、グレイコードを入力した場合、図３に示す対応関係に応じて、グレイコードを変調入力用コードに変換する（ステップＳ１２）。光変調器３のＤＡＣ１３は、変調入力用コードに応じて各アーム１５の移相量を調整する（ステップＳ１３）。そして、光変調器３は、各アーム１５の移相量の調整に応じて光変調信号の電界強度が変化する（ステップＳ１４）。

光変調器３は、信号レベル（１～８）毎の電界強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａの電極長Ｌ_１、第２の移相器１６Ｂの電極長Ｌ_２、第３の移相器１６Ｃの電極長Ｌ_３の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３＝２１：３４：４５とする。その結果、信号レベル（１～８）毎の電界強度が等間隔になるため、光変調信号の電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。

第１の移相器群は、エンコーダ１２から出力されたデータ信号のビット列のビット桁毎に上側アーム（第１のアーム）１５Ａ１上に配置され、かつ、ビット桁毎のビット値に応じて、当該上側アーム１５Ａ１を通過する光信号（第１の光信号）の移相量を調整する。第２の移相器群は、ビット桁毎に下側アーム（第２のアーム）１５Ｂ１上に配置され、かつ、ビット桁毎のビット値に応じて、当該下側アーム１５Ｂ１を通過する光信号（第２の光信号）の移相量を、第１の光信号とは逆符号の位相量になるように調整する。

つまり、上側アーム１５Ａ１は、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。下側アーム１５Ｂ１は、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。そして、合波部２３は、上側アーム１５Ａ１からの光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１からの光変調信号とを合波し、合波後の光変調信号を出力部２４に出力する。

実施例１のエンコーダ１２は、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。その結果、信号レベル間隔（強度の間隔）を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

エンコーダ１２は、入力されるデータ信号を、所定の規則に基づき、Ｎ桁２進数（Ｎ＝３）のビット列にエンコードする。その結果、第１の移相器群は、第１の移相器群内のＮ個の移相器に対応するＮ桁２進数のビット列内のビットが１になる当該移相器の電極長を加算することで第１の移相器群の電極長とする。更に、第２の移相器群は、第２の移相器群内のＮ個の移相器に対応するＮ桁２進数のビット列内のビットが１になる当該移相器の電極長を加算することで第２の移相器群の電極長とする。

エンコーダ１２は、ビット列内の“１”の数が同数の場合に、当該ビット桁数を小さい方から順に並び替え、並び替え後のビット桁数の符号を反転し、符号反転後のビット桁数を左右反転する所定の規則に基づき、入力されるデータ信号のビット列をエンコードする。その結果、所定の規則に基づき、シンボルマッピングを生成できる。

実施例１の光変調器３は、信号レベル（１～８）毎の電界強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の各移相器の電極長を調整する。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

光変調器３は、サイン曲線内の信号レベルの変化量が等間隔になるように、グレイコードのビット列をビット列内の“１”の数が昇順となる変調入力用コードのビット列に並び替え、かつ、ビット桁毎の各移相器の電極長を調整して設定した。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

光変調器３は、グレイコードのビット列を、ビット列内の“１”の数が同数の場合にビット桁数が昇順となる変調入力用コードのビット列に順次並び替える。その結果、信号レベルの変化量が等間隔になるように、グレイコードのビット列を適切な変調入力用コードのビット列に並び替えることができる。

光変調器３は、グレイコードのビット列を、Ｎビットのビット列内の“１”の数が同数の場合にＮ桁２進数が所定の作成規則に応じた入力コードのビット列に順次並び替える。その結果、信号レベルの変化量が等間隔になるように、グレイコードのビット列を適切な変調入力用コードのビット列に並び替えることができる。

光変調器３は、サイン曲線の内、入力コードのビット列のビット値変化毎の信号レベルの変化量が等間隔にすべく、グレイコードのビット列をビット列の“１”の数が所定の作成規則となる変調入力用コードのビット列に並び替え、ビット桁毎の各移相器の電極長を調整した。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、説明の便宜上、実施例１のエンコーダ１２は、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする場合を例示した。しかしながら、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定する状態に限定されるものではなく、例えば、製造バラツキ等でシンボル点の強度の間隔に若干の誤差が生じる場合にも本実施例は適用可能である。

つまり、エンコーダ１２は、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。この場合でも、変調損失及び消費電力を抑制できる。

シンボル点の強度の間隔の誤差範囲は、±２０％以下の範囲で等しい長さである。この根拠は、レベル間隔が６０％以下になると、パワーやＯＳＮＲにペナルティが発生し全体としての利点を損なうことになる。例えば、レベル間隔が±２０％以上になると、例えばレベル０が＋２０％上がり、レベル１が－２０％以上、下がることになる。その結果、１００％－２０％－２０％＝６０％以下にレベル間隔がなってしまう。

尚、実施例１の光変調器３では、データ信号に応じて移相量を調整することで電界強度を調整する場合を例示した。しかしながら、光変調器３は、電界強度の代わりに、光強度を調整しても良く、その実施の形態につき、実施例２として以下に説明する。尚、実施例１の光変調器３と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。実施例１では、位相変調であるのに対して、実施例２では、強度変調である場合を説明する。

図８は、実施例２の光変調器３Ａの構成の一例を示す平面模式図である。上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。

図９は、光変調器３Ａの光変調信号の光強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。変調入力用コードの第１ビット値“Ｂ_１”が“１”の場合、第１の移相器１６Ａにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ１を加算することになる。変調入力用コードの第２のビット値“Ｂ_２”が“１”の場合、第２の移相器１６Ｂにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ２を加算することになる。変調入力用コードの第３ビット“Ｂ_３”が“１”の場合、第３の移相器１６Ｃにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ３を加算することになる。

光変調器３Ａの移相量φは、（数４）の通りである。

光変調器３Ａの移相量φ１、φ２、φ３及びφ０は、（数５）の通りである。移相量φ１は約０．２８ｒａｄ、移相量φ２は約０．４５ｒａｄ、移相量φ３は約０．６０ｒａｄ、移相量φ０は約０．１２ｒａｄである。

変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００”の場合は移相量がφ０となるため信号レベル“１”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１”の場合は移相量がφ０＋φ１となるため、信号レベル“２”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１０”の場合は移相量がφ０＋φ２となるため、信号レベル“変調入力用コード３”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１００”の場合は移相量がφ０＋φ３となるため、信号レベル“４”相当の光強度となる。

変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２となるため、信号レベル“５”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ３となるため、信号レベル“６”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“７”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“８”相当の光強度となる。

光変調器３Ａの光強度は、（数６）の通りである。

光変調器３Ａは、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａの電極長Ｌ_１、第２の移相器１６Ｂの電極長Ｌ_２、第３の移相器１６Ｃの電極長Ｌ_３の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３＝２１：３４：４５とする。その結果、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるため、光変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

つまり、上側アーム１５Ａ１は、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。下側アーム１５Ｂ１は、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。そして、合波部２３は、上側アーム１５Ａ１からの光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１からの光変調信号とを合波し、合波後の光変調信号を出力部２４に出力する。

実施例２の光変調器３Ａは、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の各移相器の電極長を調整する。その結果、光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、説明の便宜上、実施例２のエンコーダ１２は、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする場合を例示した。しかしながら、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定する状態に限定されるものではなく、例えば、製造バラツキ等でシンボル点の強度の間隔に若干の誤差が生じる場合にも本実施例は適用可能である。シンボル点の強度の間隔の誤差範囲は、±２０％以下の範囲で等しい長さである。

つまり、エンコーダ１２は、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力されるデータ信号を、光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。この場合でも、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、実施例１の光変調器３は、３ビット対応の光変調器３を例示したが、Ｎビット対応の光変調器でもよく、その実施の形態につき、実施例３として以下に説明する。尚、実施例１の光変調器３と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついては省略する。

図１０は、実施例３の光変調器３Ｂの構成の一例を示す平面模式図である。図１０に示す光変調器３Ｂは、データ変調部１１と、エンコーダ１２と、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１と、Ｎ個のＤＡＣ１３とを有する。データ変調部１１は、Ｎビットデジタル電気入力信号であるビット列のデータ信号に変調する。

エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第Ｎのビット値ｂ_Ｎを変調入力用コード内の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎに変換する。

上側アーム１５Ａ１は、直列接続したＮ個の移相器、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第Ｎの移相器１６Ｎ等を有する。下側アーム１５Ｂ１も、直列接続したＮ個の移相器、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第Ｎの移相器１６Ｎ等を有する。尚、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第Ｎの移相器１６Ｎは同一電極長Ｌ_Ｎである。

ＤＡＣ１３は、Ｎビットであるため、Ｎ個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第Ｎの電圧変換部１７Ｎ等を有する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。また、第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。また、第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第Ｎの電圧変換部１７Ｎは、電圧変換後の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎのデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第Ｎの移相器１６Ｎの電極に印加する。また、第Ｎの電圧変換部１７Ｎは、電圧変換後の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎのデータ信号を反転し、反転後の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎのデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第Ｎの移相器１６Ｎの電極に印加する。

上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第Ｎの移相器１６Ｎは、第Ｎの電圧変換部１７Ｎからの第Ｎのビット値Ｂ_Nのデータ信号で光信号を強度変調する。下側アーム１５Ｂ１の第Ｎの移相器１６Ｎは、第Ｎの電圧変換部１７Ｎからの第Ｎのビット値Ｂ_Nの反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。尚、説明の便宜上、Ｎビットを４ビットにした場合について説明する。

図１１Ａは、４ビット対応のエンコーダ１２の信号レベルと変調入力用コードとの対応関係の一例を示す説明図である。図１１Ａにおいて変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００００”の場合に信号レベル“１”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００１”の場合に信号レベル“２”とする。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１０”の場合に信号レベル“３”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１００”の場合に信号レベル“４”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０００”の場合に信号レベル“５”とする。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１１”の場合に信号レベル“６”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１０１”の場合に信号レベル“７”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１００１”の場合に信号レベル“８”とする。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１０”の場合に信号レベル“９”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１０”の場合に信号レベル“１０”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１００”の場合に信号レベル“１１”とする。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１１”の場に信号レベル“１２”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１１”の場合に信号レベル“１３”とする。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１０１”の場合に信号レベル“１４”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１０”の場合に信号レベル“１５”、変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１１”の場合に信号レベル“１６”とする。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内の“１”の数に着目する。ビット値“１”の数が０個の場合、信号レベル“１”、ビット値“１”の数が１個の場合、信号レベル“２”～“５”、ビット値“１”の数が２個の場合、信号レベル“６”～“１１”となる。ビット値“１”の数が３個の場合、信号レベル“１２”～“１５”、ビット値“１”の数が４個の場合、信号レベル“１６”となる。ビット値“１”の数が３個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。ビット値“１”の数が２個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。ビット値“１”の数が１個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。

そして、信号レベル“１”及び“１６”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は“０”と“１”とが反転した対称関係、信号レベル“２”及び“１５”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。信号レベル“３”及び“１４”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係、信号レベル“４”及び“１３”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。信号レベル“５”及び“１２”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係、信号レベル“６”及び“１１”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。信号レベル“７”及び“１０”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係、信号レベル“８”及び“９”の変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。

信号レベル増加と移相量の増加との対応関係をとるために、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、Ｂ_４の長さの前提条件として、Ｂ_１の長さ＜Ｂ_２の長さ＜Ｂ_３の長さ＜Ｂ_４の長さ＜Ｂ_１＋Ｂ_２の長さ、かつ、Ｂ_１＋Ｂ_４の長さ＜Ｂ_２＋Ｂ_３の長さの関係を確保するものとする。尚、Ｂ_１の長さは第１の移相器１６Ａの電極長、Ｂ_２の長さは第２の移相器１６Ｂの電極長、Ｂ_３の長さは第３の移相器１６Ｃの電極長、Ｂ_４の長さは第４の移相器１６Ｄの電極長である。その結果、信号レベル“１”から信号レベル“８”までは直接的に、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。また、信号レベル“９”から信号レベル“１６”のレベルについても、信号レベル“１”から信号レベル“８”を折り返して符号反転しているので、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。

図１１Ｂは、図１１Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、シンボルマッピング内の変調入力用コードのビット数ＮはＮ＝４ビットとする。作成規則としては、ビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“３”）のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“２”）のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－３個（例えば“１”）のＮ桁２進数を小さい方から並べる。

更に、更に、作成規則としては、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“３”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“２”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－３個（例えば“１”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転する。

更に、作成規則としては、反転後のビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“３”）のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“２”）のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－３個（例えば“１”）のＮ桁２進数を左右反転する。そして、これらの作成規則に応じた図１１Ａに示すシンボルマッピングを作成できる。

図１２は、光変調器３Ｂの光変調信号の電界強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。変調入力用コードの第１ビット“Ｂ_１”が“１”の場合、第１の移相器１６Ａにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ１を加算することになる。変調入力用コードの第２のビット“Ｂ_２”が“１”の場合、第２の移相器１６Ｂにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ２を加算することになる。変調入力用コードの第３ビット“Ｂ_３”が“１”の場合、第３の移相器１６Ｃにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ３を加算することになる。変調入力用コードの第４ビット“Ｂ₄”が“１”の場合、第４の移相器１６Ｄにデータ信号を印加して移相量φ０に移相量φ４を加算することになる。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００００”の場合は移相量がφ０となるため信号レベル“１”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００１”の場合は移相量がφ０＋φ１となるため、信号レベル“２”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１０”の場合は移相量がφ０＋φ２となるため、信号レベル“３”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１００”の場合は移相量がφ０＋φ３となるため、信号レベル“４”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０００”の場合は移相量がφ０＋φ４となるため、信号レベル“５”相当の電界強度となる。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２となるため、信号レベル“６”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１０１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ３となるため、信号レベル“７”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１００１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ４となるため、信号レベル“８”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“９”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ４となるため、信号レベル“１０”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１００”の場合は移相量がφ０＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１１”相当の電界強度となる。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“１２”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ４となるため、信号レベル“１３”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１０１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１４”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１５”相当の電界強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１６”相当の電界強度となる。

光変調器３Ｂの移相量φは、（数７）の通りである。

光変調器３Ｂは、信号レベル（１～１６）毎の電界強度が等間隔になるように、各移相器の電極長の比率を調整する。例えば、４ビット対応の場合、第１の移相器１６Ａの電極長Ｌ_１、第２の移相器１６Ｂの電極長Ｌ_２、第３の移相器１６Ｃの電極長Ｌ_３、第４の移相器１６Ｄの電極長Ｌ₄の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ₄＝１５３ ：２３４ ：２８４ ：３２８とする。その結果、信号レベル（１～１６）毎の電界強度が等間隔になるため、光変調信号の電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

つまり、上側アーム１５Ａ１は、各移相器を使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。下側アーム１５Ｂ１は、各移相器Ｃを使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。そして、合波部２３は、上側アーム１５Ａ１からの光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１からの光変調信号とを合波し、合波後の光変調信号を出力部２４に出力する。

実施例３の光変調器３Ｂは、信号レベル（１～１６）毎の電界強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の各移相器の電極長を調整する。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、実施例３の光変調器３Ｂでは、変調入力用コードに応じて移相量を調整することで電界強度を調整する場合を例示した。しかしながら、光変調器３Ｂは、電界強度の代わりに、光強度を調整しても良く、その実施の形態につき、実施例４として以下に説明する。尚、実施例３の光変調器３Ｂと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。実施例３は位相変調であったが、実施例４では強度変調の場合を説明する。図１３は、実施例４の光変調器３Ｃの構成の一例を示す平面模式図である。

図１３に示す光変調器３Ｃは、データ変調部１１と、エンコーダ１２と、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１と、Ｎ個のＤＡＣ１３とを有する。データ変調部１１は、Ｎビットデジタル電気入力信号であるビット列のデータ信号に変調する。

エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第Ｎのビット値ｂ_Ｎを変調入力用コード内の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎに変換する。

上側アーム１５Ａ１は、直列接続したＮ個の移相器、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第Ｎの移相器１６Ｎ等を有する。下側アーム１５Ｂ１も、直列接続したＮ個の移相器、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第Ｎの移相器１６Ｎを有する。尚、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第Ｎの移相器１６Ｎは同一電極長Ｌ_Ｎである。

ＤＡＣ１３は、Ｎビットであるため、Ｎ個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第Ｎの電圧変換部１７Ｎ等を有する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第Ｎの電圧変換部１７Ｎは、電圧変換後の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎのデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第Ｎの移相器１６Ｎの電極に印加する。第Ｎの電圧変換部１７Ｎは、電圧変換後の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎのデータ信号を反転し、反転後の第Ｎのビット値Ｂ_Ｎのデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第Ｎの移相器１６Ｎの電極に印加する。

上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第Ｎの移相器１６Ｎは、第Ｎの電圧変換部１７Ｎからの第Ｎのビット値Ｂ_Nのデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第Ｎの移相器１６Ｎは、第Ｎの電圧変換部１７Ｎからの第Ｎのビット値Ｂ_Nの反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。

図１４は、光変調器３Ｃの光変調信号の光強度と移相量との対応関係の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、Ｎビットを４ビットにした場合について説明する。変調入力用コードの第１ビット“Ｂ_１”が“１”の場合、第１の移相器１６Ａにデータ信号を印加して移相量φ０から移相量φ１を加算することになる。変調入力用コードの第２のビット“Ｂ_２”が“１”の場合、第２の移相器１６Ｂにデータ信号を印加して移相量φ０から移相量φ２を加算することになる。変調入力用コードの第３ビット“Ｂ_３”が“１”の場合、第３の移相器１６Ｃにデータ信号を印加して移相量φ０から移相量φ３を加算することになる。変調入力用コードの第４ビット“Ｂ₄”が“１”の場合、第４の移相器１６Ｄにデータ信号を印加して移相量φ０から移相量φ４を加算することになる。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００００”の場合は移相量がφ０となるため信号レベル“１”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００１”の場合は移相量がφ０＋φ１となるため、信号レベル“２”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１０”の場合は移相量がφ０＋φ２となるため、信号レベル“３”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１００”の場合は移相量がφ０＋φ３となるため、信号レベル“４”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０００”の場合は移相量がφ０＋φ４となるため、信号レベル“５”相当の光強度となる。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２となるため、信号レベル“６”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１０１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ３となるため、信号レベル“７”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１００１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ４となるため、信号レベル“８”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“９”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ４となるため、信号レベル“１０”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１００”の場合は移相量がφ０＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１１”相当の光強度となる。

変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ３となるため、信号レベル“１２”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ４となるため、信号レベル“１３”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１０１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１４”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１０”の場合は移相量がφ０＋φ２＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１５”相当の光強度となる。変調入力用コード“Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１１”の場合は移相量がφ０＋φ１＋φ２＋φ３＋φ４となるため、信号レベル“１６”相当の光強度となる。

光変調器３Ｃの光強度は、（数８）の通りである。

光変調器３Ｃは、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔になるように、各移相器の電極長の電極長Ｌ_３の比率を調整する。その結果、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔になるため、光変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

つまり、上側アーム１５Ａ１は、各移相器を使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。下側アーム１５Ｂ１は、各移相器Ｃを使用してデータ信号で光信号を強度変調し、強度変調後の光変調信号を合波部２３に出力する。そして、合波部２３は、上側アーム１５Ａ１からの光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１からの光変調信号とを合波し、合波後の光変調信号を出力部２４に出力する。

実施例４の光変調器３Ｃは、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の各移相器の電極長を調整する。その結果、光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図１５は、実施例５の光変調器３Ｄの構成の一例を示す平面模式図である。図１５に示す光変調器３Ｄは、データ変調部１１と、エンコーダ１２と、ＤＡＣ１３と、光導波路１４と、光導波路１４上に配置された２個のアーム１５と、２個のヒータ１８とを有する。データ変調部１１は、３ビットデジタル電気入力信号であるビット列のデータ信号に変調する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。

図１６は、３ビット対応のエンコーダ１２の入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。エンコーダ１２は、図１６に示すように、データ信号のグレイコード“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“００１”の場合、グレイコード“００１”を変調入力用コード“００１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“０１１”の場合、グレイコード“０１１”を変調入力用コード“０１０”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“０１０”の場合、グレイコード“０１０”を変調入力用コード“１００”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１１０”の場合、グレイコード“１１０”を変調入力用コード“０１１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１１１”の場合、グレイコード“１１１”を変調入力用コード“１０１”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１０１”の場合、グレイコード“１０１”を変調入力用コード“１１０”に変換する。エンコーダ１２は、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。

ＤＡＣ１３は、エンコーダ１２からのデータ信号の変調入力用コードをアナログ変換、すなわち電圧変換する。ＤＡＣ１３は、３ビットであるため、３個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第３の電圧変換部１７Ｃを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を電圧変換する。

光導波路１４は、Ｓｉ等の導波路コアと、ＳｉＯ_２等の導波路グラッドとを有する。光導波路１４は、入力部２１と、分岐部２２と、合波部２３と、出力部２４とを有する。入力部２１は、光源２からの光信号（ＣＷ光）を入力する。分岐部２２は、入力部２１からの光信号を各アーム１５に分岐する。２個のアーム１５は、例えば、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１を有する、例えば、ＭＺ（マッハツェンダ）干渉器である。

上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、データ信号は、３ビットデジタル信号であるので、アーム１５は、信号レベル１～信号レベル８の８値の光変調信号を出力する。

上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。尚、移相器は、Ｎ型とＰ型とで構成する。下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。尚、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

光変調器３Ｄの移相量φ１、φ２、φ３及びφ０は、（数９）の通りである。移相量φ１は約０．５７ｒａｄ、移相量φ２は約０．９１ｒａｄ、移相量φ３は約１．２ｒａｄ、移相量φ０は約３．３７ｒａｄである。

光変調器３Ｄは、信号レベル（１～８）毎の電界強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａの電極長Ｌ_１、第２の移相器１６Ｂの電極長Ｌ_２、第３の移相器１６Ｃの電極長Ｌ_３の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３＝２１：３４：４５とする。その結果、信号レベル（１～８）毎の電界強度が等間隔になるため、ＡＳＫ８変調信号の電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

ヒータ１８は、上側ヒータ１８Ａ１と、下側ヒータ１８Ｂ１とを有する。上側ヒータ１８Ａ１は、温度調整に応じて上側アーム１５Ａ１の移相量を調整する。また、下側ヒータ１８Ｂ１は、温度調整に応じて下側アーム１５Ｂ１の移相量を調整する。

上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。

上側アーム１５Ａ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を合波部２３に出力する。更に、下側アーム１５Ｂ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を合波部２３に出力する。合波部２３は、上側アーム１５Ａ１で強度変調した光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１で強度変調した光変調信号とを合波してＡＳＫ８変調信号を出力する。図１７は、光変調器３Ｄのシンボルの一例を示す説明図である。図１７に示すシンボルは、光変調器３Ｄで出力するＡＳＫ８変調信号のシンボルである。

実施例５の光変調器３Ｄは、信号レベル（１～８）毎の電界強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の各移相器の電極長を調整する。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図１８は、実施例６の光変調器３Ｇの構成の一例を示す平面模式図である。尚、実施例５の光変調器３Ｄと同一の構成には同一符号を付することで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１８に示す光変調器３Ｇ内のデータ変調部１１は、４ビットデジタル電気入力信号であるデータ信号に変調する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第４のビット値ｂ_４を変調入力用コード内の第４のビット値Ｂ_４に変換する。

図１９は、４ビット対応のエンコーダ１２の入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。エンコーダ１２は、図１９に示すように、データ信号のグレイコード“ｂ_４ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_４Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。エンコーダ１２は、例えば、グレイコードが“１０００”の場合、グレイコード“１０００”を変調入力用コード“１１１１”に変換する。エンコーダ１２は、例えば、グレイコードが“１００１”の場合、グレイコード“１００１”を変調入力用コード“１１１０”に変換する。エンコーダ１２は、例えば、グレイコードが“１０１１”の場合、グレイコード“１０１１”を変調入力用コード“１１０１”に変換する。

ＤＡＣ１３は、４ビットであるため、４個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ、第３の電圧変換部１７Ｃ及び第４の電圧変換部１７Ｄを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を電圧変換する。第４の電圧変換部１７Ｄは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を電圧変換する。

上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、データ信号は、４ビットデジタル信号であるので、アーム１５は、信号レベル１～信号レベル１６の１６値の光変調信号を出力する。

上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄを有する。下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄを有する。尚、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは同一電極長Ｌ_４である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。

第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を反転し、反転後の第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。

光変調器３Ｇは、信号レベル（１～１６）毎の電界強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄの比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ_４＝１５３：２３４：２８４：３２８とする。その結果、信号レベル（１～１６）毎の電界強度が等間隔になるため、ＡＳＫ１６変調信号の電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。

上側アーム１５Ａ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を合波部２３に出力する。更に、下側アーム１５Ｂ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を合波部２３に出力する。合波部２３は、上側アーム１５Ａ１で強度変調した光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１で強度変調した光変調信号とを合波してＡＳＫ１６変調信号を出力する。図２０は、光変調器３Ｇのシンボルの一例を示す説明図である。図２０に示すシンボルは、光変調器３Ｇで出力するＡＳＫ１６変調信号のシンボルである。

実施例６の光変調器３Ｇは、信号レベル（１～１６）毎の電界強度が等間隔になるように、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する各移相器の電極長を調整する。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図２１は、実施例７の光変調器３Ｊの構成の一例を示す平面模式図である。尚、実施例５の光変調器３Ｄと同一の構成には同一符号を付することで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図２１に示す光変調器３Ｊ内のデータ変調部１１は、５ビットデジタル電気入力信号であるデータ信号に変調する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第４のビット値ｂ_４を変調入力用コード内の第４のビット値Ｂ_４に変換する。エンコーダ１２は、ビット列のデータ信号内の第５のビット値ｂ_５を変調入力用コード内の第５のビット値Ｂ_５に変換する。

図２２は、５ビット対応のエンコーダ１２の入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。エンコーダ１２は、図２２に示すように、データ信号のグレイコード“ｂ_５ｂ_４ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ_４Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。エンコーダ１２は、例えば、グレイコードが“１００００”の場合、グレイコード“１００００”を変調入力用コード“１１１１１”に変換する。エンコーダ１２は、例えば、グレイコードが“１０００１”の場合、グレイコード“１０００１”を変調入力用コード“１１１１０”に変換する。エンコーダ１２は、例えば、グレイコードが“１００１１”の場合、グレイコード“１００１１”を変調入力用コード“１１１０１”に変換する。

図２３Ａは、５ビット対応のエンコーダ１２の信号レベルと変調入力用コードとの対応関係の一例を示す説明図である。図２３Ａにおいて変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００００”の場合に信号レベル“１”、変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００００１”の場合に信号レベル“２”とする。変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０００１０”の場合に信号レベル“３”、変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“００１００”の場合に信号レベル“４”とする。変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１０００”の場合に信号レベル“５”、変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１００００”の場合に信号レベル“６”とする。

変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“０１１１１”の場合に信号レベル“２７”、変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１０１１１”の場合に信号レベル“２８”とする。変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１０１１”の場合に信号レベル“２９”、変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１０１”の場に信号レベル“３０”とする。変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１１０”の場合に信号レベル“３１”、変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”が“１１１１１”の場合に信号レベル“２３”とする。

変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内の“１”の数に着目する。ビット値“１”の数が０個の場合、信号レベル“１”、ビット値“１”の数が１個の場合、信号レベル“２”～“６”、ビット値“１”の数が２個の場合、信号レベル“７”～“１６”となる。ビット値“１”の数が３個の場合、信号レベル“１７”～“２６”、ビット値“１”の数が４個の場合、信号レベル“２７”～“３１”、ビット値“１”の数が５個の場合、信号レベル“３２”となる。ビット値“１”の数が４個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。ビット値“１”の数が３個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。ビット値“１”の数が２個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。ビット値“１”の数が１個のビット列は、Ｎ桁２進数の小さい方から順に並べて“１”と“０”とが反転、左右反転するビット構成となる。

そして、信号レベル“１”及び“３２”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は“０”及び“１”がビット反転した対称関係、信号レベル“２”及び“３１”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。信号レベル“３”及び“３０”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係、信号レベル“４”及び“２９”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。信号レベル“５”及び“２８”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係、信号レベル“６”及び“２７”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。信号レベル“７”及び“２６”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係、信号レベル“８”及び“２５”の変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ₄Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”内のビット構成は対称関係となる。

信号レベル増加と移相量の増加との対応関係をとるために、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、Ｂ_４、Ｂ_５の長さの前提条件として、Ｂ_１の長さ＜Ｂ_２の長さ＜Ｂ_３の長さ＜Ｂ_４の長さ＜Ｂ_５の長さ＜Ｂ_１＋Ｂ_２の長さ、Ｂ_１＋Ｂ_５の長さ＜Ｂ_２＋Ｂ_３の長さ、Ｂ_２＋Ｂ_５の長さ＜Ｂ_３＋Ｂ_４の長さ、かつ、Ｂ_４＋Ｂ_５の長さ＜Ｂ_１＋Ｂ_２＋Ｂ_３の長さの関係を確保するものとする。尚、Ｂ_１の長さは第１の移相器１６Ａの電極長、Ｂ_２の長さは第２の移相器１６Ｂの電極長、Ｂ_３の長さは第３の移相器１６Ｃの電極長、Ｂ_４の長さは第４の移相器１６Ｄの電極長、Ｂ_５の長さは第５の移相器１６Ｅの電極長である。その結果、信号レベル“１”から信号レベル“１６”までは直接的に、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。また、信号レベル“１７”から信号レベル“３２”のレベルについては信号レベル“１”から信号レベル“１６”を折り返して符号反転しているので、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。

図２３Ｂは、図２３Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、シンボルマッピング内の変調入力用コードのビット数ＮはＮ＝５ビットとする。作成規則としては、ビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“４”）のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“３”）のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－３個（例えば“２”）のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－４個（例えば“１”）のＮ桁２進数を小さい方から並べる。

更に、更に、作成規則としては、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“４”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“３”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－３個（例えば“２”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－４個（例えば“１”）のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転する。

更に、作成規則としては、反転後のビット値“１”の数がＮ－１個（例えば“４”）のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－２個（例えば“３”）のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－３個（例えば“２”）のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－４個（例えば“１”）のＮ桁２進数を左右反転する。そして、これらの作成規則に応じた図２３Ａに示すシンボルマッピングを作成できる。

ＤＡＣ１３は、５ビットであるため、５個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ、第３の電圧変換部１７Ｃ、第４の電圧変換部１７Ｄ及び第５の電圧変換部１７Ｅを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を電圧変換する。第４の電圧変換部１７Ｄは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を電圧変換する。第５の電圧変換部１７Ｅは、エンコーダ１２からの変調入力用コードの第５のビット値Ｂ_５のデータ信号を電圧変換する。

上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、データ信号は、５ビットデジタル信号であるので、アーム１５は、信号レベル１～信号レベル３２の３２値の光変調信号を出力する。

上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅを有する。下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅを有する。尚、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３、上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは同一電極長Ｌ_４である。上側アーム１５Ａ１及び下側アーム１５Ｂ１の第５の移相器１６Ｅは同一電極長Ｌ_５である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を反転し、反転後の第４のビット値Ｂ_４のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第５の電圧変換部１７Ｅは、電圧変換後の第５のビット値Ｂ_５のデータ信号を上側アーム１５Ａ１の第５の移相器１６Ｅの電極に印加する。第５の電圧変換部１７Ｅは、電圧変換後の第５のビット値Ｂ_５のデータ信号を反転し、反転後の第５のビット値Ｂ_５のデータ信号を下側アーム１５Ｂ１の第５の移相器１６Ｅの電極に印加する。

光変調器３Ｊは、信号レベル（１～３２）毎の電界強度が等間隔になるように、第１～第５の移相器１６Ａ～１６Ｅの移相量（電極長）の比率を調整する。例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅの電極長の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ_４：Ｌ_５＝１１７：１７７：２１３：２３６：２５７とする。その結果、信号レベル（１～３２）毎の電界強度が等間隔になるため、ＡＳＫ３２変調信号の電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。上側アーム１５Ａ１の第５の移相器１６Ｅは、第５の電圧変換部１７Ｅからの第５のビット値Ｂ_５のデータ信号で光信号を強度変調する。また、下側アーム１５Ｂ１の第５の移相器１６Ｅは、第５の電圧変換部１７Ｅからの第５のビット値Ｂ_５の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。

上側アーム１５Ａ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を合波部２３に出力する。更に、下側アーム１５Ｂ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を合波部２３に出力する。合波部２３は、上側アーム１５Ａ１で強度変調した光変調信号と、下側アーム１５Ｂ１で強度変調した光変調信号とを合波してＡＳＫ３２変調信号を出力する。図２４は、光変調器３Ｊのシンボルの一例を示す説明図である。図２４に示すシンボルは、光変調器３Ｊで出力するＡＳＫ３２変調信号のシンボルである。

実施例７の光変調器３Ｊは、信号レベル（１～３２）毎の電界強度が等間隔になるように、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する各移相器の電極長を調整する。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、説明の便宜上、５ビット対応のエンコーダ１２を例示したが、５ビット対応に限定されるものではなく、Ｎビット対応のエンコーダ１２でもよい。図２５Ａは、Ｎビット対応のエンコーダ１２の信号レベルと変調入力用コードとの対応関係の一例を示す説明図である。図２５Ａに示すように、信号レベル及び変調入力用コード内のビット構成は、“０”及び“１”が逆となる対称関係にある。

図２５Ｂは、図２５Ａに示すシンボルマッピングの作成規則の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、シンボルマッピング内の変調入力用コードのビット数ＮはＮビットとする。作成規則としては、ビット値“１”の数がＮ－１個のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数がＮ－２個のＮ桁２進数を小さい方から並べ、ビット値“１”の数が１個になるまでのＮ桁２進数を小さい方から順次並べる。

更に、作成規則としては、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－１個のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、並び替え後のビット値“１”の数がＮ－２個のＮ桁２進数内の“１”と“０”を反転し、ビット値“１”の数が１個になるまでのＮ桁２進数内の“１”と“０”を順次反転する。

更に、作成規則としては、反転後のビット値“１”の数がＮ－１個のＮ桁２進数を左右反転し、反転後のビット値“１”の数がＮ－２個のＮ桁２進数を左右反転し、ビット値“１”の数が１個になるまでのＮ桁２進数を順次左右反転する。そして、これらの作成規則に応じた図２５Ａに示すシンボルマッピングを作成できる。尚、信号レベル増加と移相量の増加との対応関係は、図２５Ｂのシンボルマッピングの作成規則を満たす関係である。その結果、信号レベル“１”から信号レベル“２^Ｎ／２”までは直接的に、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係をとることができる。また、信号レベル“（２^Ｎ／２）＋１”から信号レベル“２^Ｎ”のレベルについても、信号レベル“１”から信号レベル“２^Ｎ／２”を折り返して符号反転しているので、信号レベルの増加と移相量の増加との対応関係を確保できる。

図２６は、実施例８の光変調器３Ｅの構成の一例を示す平面模式図である。図２６に示す光変調器３Ｅは、入力側分岐部４１と、第１の光変調部３１Ａと、第２の光変調部３１Ｂと、出力側合波部４２と、出力側分岐部４３とを有する。入力側分岐部４１は、光源２からの光信号をＩ側の光信号及びＱ側の光信号に分岐し、Ｉ側の光信号を第１の光変調部３１Ａに出力すると共に、Ｑ側の光信号を第２の光変調部３１Ｂに出力する。第１の光変調部３１Ａは、Ｉ側の光信号を強度変調し、強度変調後のＩ側のＡＳＫ８変調信号を出力する変調部である。第２の光変調部３１Ｂは、Ｑ側の光信号を強度変調し、強度変調後のＱ側のＡＳＫ８変調信号を出力する変調部である。

第１の光変調部３１Ａは、第１のデータ変調部１１Ａと、第１のエンコーダ１２Ａと、第１のＤＡＣ１３Ａと、第１の光導波路１４Ａと、第１の光導波路１４Ａ上に配置された第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１とを有する。第１の光変調部３１Ａは、第１の上側ヒータ１８Ａ１及び第１の下側ヒータ１８Ｂ１を有する。第１のデータ変調部１１Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号に変調する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。

図２７は、３ビット対応の第１のエンコーダ１２Ａ及び第２のエンコーダ１２Ｂの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。第１のエンコーダ１２Ａは、図２７に示すように、Ｉ側のデータ信号のグレイコード“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“００１”の場合、グレイコード“００１”を変調入力用コード“００１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“０１１”の場合、グレイコード“０１１”を変調入力用コード“０１０”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“０１０”の場合、グレイコード“０１０”を変調入力用コード“１００”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１１０”の場合、グレイコード“１１０”を変調入力用コード“０１１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１１１”の場合、グレイコード“１１１”を変調入力用コード“１０１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１０１”の場合、グレイコード“１０１”を変調入力用コード“１１０”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。

第１のＤＡＣ１３Ａは、第１のエンコーダ１２ＡからのＩ側のデータ信号の変調入力用コードをアナログ変換、すなわち電圧変換する。第１のＤＡＣ１３Ａは、３ビットであるため、３個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第３の電圧変換部１７Ｃを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を電圧変換する。

第１の光導波路１４Ａは、Ｓｉ等の導波路コアと、ＳｉＯ_２等の導波路グラッドとを有する。第１の光導波路１４Ａは、第１の入力部２１Ａと、第１の分岐部２２Ａと、第１の合波部２３Ａと、第１の出力部２４Ａとを有する。第１の入力部２１Ａは、入力側分岐部４１からのＩ側の光信号（ＣＷ光）を入力する。第１の分岐部２２Ａは、第１の入力部２１ＡからのＩ側の光信号を第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１に分岐する。例えば、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１は、例えば、ＭＺ干渉器である。

第１の上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第１の下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、Ｉ側のデータ信号は、３ビットデジタル信号であるので、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１は、信号レベル１～信号レベル８の８値の光変調信号であるＩ側のＡＳＫ８変調信号を出力する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。第１の下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。尚、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

第１の上側ヒータ１８Ａ１は、温度調整に応じて第１の上側アーム１５Ａ１の移相量を調整する。また、第１の下側ヒータ１８Ｂ１は、温度調整に応じて第１の下側アーム１５Ｂ１の移相量を調整する。

第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、Ｉ側のデータ信号で強度変調したＩ側の光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。更に、第１の下側アーム１５Ｂ１は、Ｉ側のデータ信号で強度変調したＩ側の光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。第１の合波部２３Ａは、第１の上側アーム１５Ａ１で強度変調したＩ側の光変調信号と、第１の下側アーム１５Ｂ１で強度変調したＩ側の光変調信号とを合波する。そして、第１の合波部２３Ａは、合波後のＩ側のＡＳＫ８変調信号を第１の光変調部３１Ａの出力として第１の出力部２４Ａから出力する。第１の出力部２４Ａは、Ｉ側のＡＳＫ８変調信号をヒータで移相調整後、移相調整後のＩ側のＡＳＫ８変調信号を出力側合波部４２に出力する。

第１の光変調部３１Ａは、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃの比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３＝２１：３４：４５とする。その結果、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ８変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第２の光変調部３１Ｂは、第２のデータ変調部１１Ｂと、第２のエンコーダ１２Ｂと、第２のＤＡＣ１３Ｂと、第２の光導波路１４Ｂと、第２の光導波路１４Ｂ上に配置された第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２とを有する。第２の光変調部３１Ｂは、第２の上側ヒータ１８Ａ２及び第２の下側ヒータ１８Ｂ２を有する。第２のデータ変調部１１Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号に変調する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。

第２のエンコーダ１２Ｂは、図２７に示すように、Ｑ側のデータ信号のグレイコード“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“００１”の場合、グレイコード“００１”を変調入力用コード“００１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“０１１”の場合、グレイコード“０１１”を変調入力用コード“０１０”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“０１０”の場合、グレイコード“０１０”を変調入力用コード“１００”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“１１０”の場合、グレイコード“１１０”を変調入力用コード“０１１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“１１１”の場合、グレイコード“１１１”を変調入力用コード“１０１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“１０１”の場合、グレイコード“１０１”を変調入力用コード“１１０”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。

第２のＤＡＣ１３Ｂは、第２のエンコーダ１２ＢからのＱ側のデータ信号の変調入力用コードをアナログ変換、すなわち電圧変換する。第２のＤＡＣ１３Ｂは、３ビットであるため、３個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第３の電圧変換部１７Ｃを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を電圧変換する。

第２の光導波路１４Ｂは、Ｓｉ等の導波路コアと、ＳｉＯ_２等の導波路グラッドとを有する。第２の光導波路１４Ｂは、第２の入力部２１Ｂと、第２の分岐部２２Ｂと、第２の合波部２３Ｂと、第２の出力部２４Ｂとを有する。第２の入力部２１Ｂは、入力側分岐部４１からのＱ側の光信号（ＣＷ光）を入力する。第２の分岐部２２Ｂは、第２の入力部２１ＢからのＱ側の光信号を第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２に分岐する。第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２は、例えば、ＭＺ干渉器である。

第２の上側アーム１５Ａ２は、アナログ変換後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第２の下側アーム１５Ｂ２は、アナログ変換後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、Ｑ側のデータ信号は、３ビットデジタル信号であるので、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２は、信号レベル１～信号レベル８の８値の光変調信号であるＱ側のＡＳＫ８変調信号を出力する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。第２の下側アーム１５Ｂ２も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。尚、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

第２の光変調部３１Ｂは、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃの比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３＝２１：３４：４５とする。その結果、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ８変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第２の上側ヒータ１８Ａ２は、温度調整に応じて第２の上側アーム１５Ａ２の移相量を調整する。また、第２の下側ヒータ１８Ｂ２は、温度調整に応じて第２の下側アーム１５Ｂ２の移相量を調整する。

第２の上側アーム１５Ａ２の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、Ｑ側のデータ信号で強度変調したＱ側の光変調信号を第２の合波部２３Ｂに出力する。更に、第２の下側アーム１５Ｂ２は、Ｑ側のデータ信号で強度変調したＱ側の光変調信号を第２の合波部２３Ｂに出力する。第２の合波部２３Ｂは、第２の上側アーム１５Ａ２で強度変調したＱ側の光変調信号と、第２の下側アーム１５Ｂ２で強度変調したＱ側の光変調信号とを合波する。第２の合波部２３Ｂは、合波後のＱ側のＡＳＫ８変調信号を第２の光変調部３１Ｂの出力として第２の出力部２４Ｂから出力する。第２の出力部２４Ｂは、Ｑ側のＡＳＫ８変調信号をヒータで移相調整後、移相調整後のＱ側のＡＳＫ８変調信号を出力側合波部４２に出力する。出力側合波部４２は、Ｉ側のＡＳＫ８変調信号と、Ｑ側のＡＳＫ８変調信号とを合波して、合波後のＱＡＭ６４変調信号を出力側分岐部４３に出力する。

光変調器３Ｅの移相量φは、（数１０）の通りである。

光変調器３Ｅの移相量φ１、φ２、φ３及びφ０は、（数１１）の通りである。移相量φ１は約０．５７ｒａｄ、移相量φ２は約０．９１ｒａｄ、移相量φ３は約１．２ｒａｄ、移相量φ０は約３．３７ｒａｄである。

第１の光変調部３１Ａ又は第２の光変調部３１Ｂの光強度は、（数１２）の通りである。

光変調器３Ｅの光強度は、（数１３）の通りである。

そして、光変調器３Ｅは、第１の光変調部３１Ａから強度変調後のＩ側のＡＳＫ８変調信号と、第２の光変調部３１Ｂから強度変調後のＱ側のＡＳＫ８変調信号とを合波し、合波後の光信号としてＱＡＭ６４変調信号を出力する。図２８は、光変調器３Ｅのシンボルの一例を示す説明図である。図２８に示すシンボルは、光変調器３Ｅで出力するＱＡＭ６４変調信号のシンボルである。

実施例８の光変調器３Ｅは、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する第１の光変調部３１Ａ及び第２の光変調部３１Ｂ内の各移相器の電極長を調整する。その結果、光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、説明の便宜上、実施例８の第１のエンコーダ１２Ａは、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力される第１のデータ信号を、第１の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする場合を例示した。しかしながら、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定する状態に限定されるものではなく、例えば、製造バラツキ等でシンボル点の強度の間隔に若干の誤差が生じる場合にも本実施例は適用可能である。シンボル点の強度の間隔の誤差範囲は、±２０％以下の範囲で等しい長さである。

つまり、第１のエンコーダ１２Ａは、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される第１のデータ信号を、第１の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。この場合でも、変調損失及び消費電力を抑制できる。

第２のエンコーダ１２Ｂは、第３の移相器群及び第４の移相器群の電極長を第２の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力される第２のデータ信号を、第２の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする場合を例示した。しかしながら、第３の移相器群及び第４の移相器群の電極長を第２の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定する状態に限定されるものではなく、例えば、製造バラツキ等でシンボル点の強度の間隔に若干の誤差が生じる場合にも本実施例は適用可能である。シンボル点の強度の間隔の誤差範囲は、±２０％以下の範囲で等しい長さである。

つまり、第２のエンコーダ１２Ｂは、第３の移相器群及び第４の移相器群の電極長を第２の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される第２のデータ信号を、第２の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。この場合でも、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図２９は、実施例９の光変調器３Ｈの構成の一例を示す平面模式図である。尚、実施例８の光変調器３Ｅと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図２９に示す光変調器３Ｈは、入力側分岐部４１と、第１の光変調部３１Ａと、第２の光変調部３１Ｂと、出力側合波部４２と、出力側分岐部４３とを有する。第１の光変調部３１Ａは、Ｉ側の光信号を強度変調し、強度変調後のＩ側のＡＳＫ１６変調信号を出力する変調部である。第２の光変調部３１Ｂは、Ｑ側の光信号を強度変調し、強度変調後のＱ側のＡＳＫ１６変調信号を出力する変調部である。

第１の光変調部３１Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号に変調する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第４のビット値ｂ_４を変調入力用コード内の第４のビット値Ｂ_４に変換する。

図３０は、４ビット対応の第１のエンコーダ１２Ａ及び第２のエンコーダ１２Ｂの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。第１のエンコーダ１２Ａは、図３０に示すように、Ｉ側のデータ信号のグレイコード“ｂ_４ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_４Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、例えば、グレイコードが“１０００”の場合、グレイコード“１０００”を変調入力用コード“１１１１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、例えば、グレイコードが“１００１”の場合、グレイコード“１００１”を変調入力用コード“１１１０”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、例えば、グレイコードが“１０１１”の場合、グレイコード“１０１１”を変調入力用コード“１１０１”に変換する。

第１のＤＡＣ１３Ａは、４ビットであるため、４個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ、第３の電圧変換部１７Ｃ及び第４の電圧変換部１７Ｄを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第４の電圧変換部１７Ｄは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を電圧変換する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第１の下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、Ｉ側のデータ信号は、４ビットデジタル信号であるので、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１は、信号レベル１～信号レベル１６の１６値の光変調信号であるＡＳＫ１６変調信号を出力する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄを有する。第１の下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄを有する。尚、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは同一電極長Ｌ_４である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。

第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。

第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、Ｉ側のデータ信号で強度変調したＩ側の光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。更に、第１の下側アーム１５Ｂ１は、Ｉ側のデータ信号で強度変調したＩ側の光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。第１の合波部２３Ａは、第１の上側アーム１５Ａ１で強度変調したＩ側の光変調信号と、第１の下側アーム１５Ｂ１で強度変調したＩ側の光変調信号とを合波する。第１の合波部２３Ａは、合波後のＩ側のＡＳＫ１６変調信号を第１の光変調部３１Ａの出力として第１の出力部２４Ａから出力する。第１の出力部２４Ａは、Ｉ側のＡＳＫ１６変調信号をヒータで移相調整後、移相調整後のＩ側のＡＳＫ１６変調信号を出力側合波部４２に出力する。

第１の光変調部３１Ａは、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄの比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ_４＝１５３：２３４：２８４：３２８とする。その結果、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ１６変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第２のデータ変調部１１Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号に変調する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第４のビット値ｂ_４を変調入力用コード内の第４のビット値Ｂ_４に変換する。

第２のエンコーダ１２Ｂは、図３０に示すように、Ｑ側のデータ信号のグレイコード“ｂ_４ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_４Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、例えば、グレイコードが“１０００”の場合、グレイコード“１０００”を変調入力用コード“１１１１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、例えば、グレイコードが“１００１”の場合、グレイコード“１００１”を変調入力用コード“１１１０”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、例えば、グレイコードが“１０１１”の場合、グレイコード“１０１１”を変調入力用コード“１１０１”に変換する。

第２のＤＡＣ１３Ｂは、４ビットであるため、４個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ、第３の電圧変換部１７Ｃ及び第４の電圧変換部１７Ｄを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第４の電圧変換部１７Ｄは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を電圧変換する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、アナログ変換後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第２の下側アーム１５Ｂ２は、アナログ変換後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、Ｑ側のデータ信号は、４ビットデジタル信号であるので、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２は、信号レベル１～信号レベル１６の１６値の光変調信号であるＱ側のＡＳＫ１６変調信号を出力する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄを有する。第２の下側アーム１５Ｂ２も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄを有する。尚、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第４の移相器１６Ｄは同一電極長Ｌ_４である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。

第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。

第２の光変調部３１Ｂは、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ及び第４の移相器１６Ｄの比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ_４＝１５３：２３４：２８４：３２８とする。その結果、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ１６変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第２の上側アーム１５Ａ２の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、Ｑ側のデータ信号で強度変調したＱ側の光変調信号を第２の合波部２３Ｂに出力する。更に、第２の下側アーム１５Ｂ２は、Ｑ側のデータ信号で強度変調したＱ側の光変調信号を第２の合波部２３Ｂに出力する。第２の合波部２３Ｂは、第２の上側アーム１５Ａ２で強度変調したＱ側の光変調信号と、第２の下側アーム１５Ｂ２で強度変調したＱ側の光変調信号とを合波する。第２の合波部２３Ｂは、合波後のＱ側のＡＳＫ１６変調信号を第２の光変調部３１Ｂの出力として第２の出力部２４Ｂから出力する。第２の出力部２４Ｂは、Ｑ側のＡＳＫ１６変調信号をヒータで移相調整後、移相調整後のＱ側のＡＳＫ１６変調信号を出力側合波部４２に出力する。出力側合波部４２は、Ｉ側のＡＳＫ１６変調信号と、Ｑ側のＡＳＫ１６変調信号とを合波して、合波後のＱＡＭ２５６変調信号を出力側分岐部４３に出力する。

そして、光変調器３Ｈは、第１の光変調部３１ＡからのＩ側のＡＳＫ１６変調信号と、第２の光変調部３１ＢからのＱ側のＡＳＫ１６変調信号とを合波し、合波後の光信号としてＱＡＭ２５６変調信号を出力する。図３１は、光変調器３Ｈのシンボルの一例を示す説明図である。図３１に示すシンボルは、光変調器３Ｈで出力するＱＡＭ２５６変調信号のシンボルである。

実施例９の光変調器３Ｈは、信号レベル（１～１６）毎の光強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する第１の光変調部３１Ａ及び第２の光変調部３１Ｂ内の各移相器の電極長を調整する。その結果、光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図３２は、実施例１０の光変調器３Ｋの構成の一例を示す平面模式図である。尚、実施例８の光変調器３Ｅと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図３２に示す光変調器３Ｋは、入力側分岐部４１と、第１の光変調部３１Ａと、第２の光変調部３１Ｂと、出力側合波部４２と、出力側分岐部４３とを有する。第１の光変調部３１Ａは、Ｉ側の光信号を強度変調し、強度変調後のＩ側のＡＳＫ３２変調信号を出力する変調部である。第２の光変調部３１Ｂは、Ｑ側の光信号を強度変調し、強度変調後のＱ側のＡＳＫ３２変調信号を出力する変調部である。

第１のデータ変調部１１Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号に変調する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第４のビット値ｂ_４を変調入力用コード内の第４のビット値Ｂ_４に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、Ｉ側のビット列のデータ信号内の第５のビット値ｂ_５を変調入力用コード内の第５のビット値Ｂ_５に変換する。

図３３は、５ビット対応の第１のエンコーダ１２Ａ及び第２のエンコーダ１２Ｂの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。第１のエンコーダ１２Ａは、図３３に示すように、Ｉ側のデータ信号のグレイコード“ｂ_５ｂ_４ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ_４Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、例えば、グレイコードが“１００００”の場合、グレイコード“１００００”を変調入力用コード“１１１１１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、例えば、グレイコードが“１０００１”の場合、グレイコード“１０００１”を変調入力用コード“１１１１０”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、例えば、グレイコードが“１００１１”の場合、グレイコード“１００１１”を変調入力用コード“１１１０１”に変換する。

第１のＤＡＣ１３Ａは、５ビットであるため、５個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ、第３の電圧変換部１７Ｃ、第４の電圧変換部１７Ｄ及び第５の電圧変換部１７Ｅを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第４の電圧変換部１７Ｄは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を電圧変換する。第５の電圧変換部１７Ｅは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第５のビット値Ｂ_５のＩ側のデータ信号を電圧変換する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第１の下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、Ｉ側のデータ信号は、５ビットデジタル信号であるので、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１は、信号レベル１～信号レベル３２の３２値の光変調信号であるＡＳＫ３２変調信号を出力する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅを有する。第１の下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅを有する。尚、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは同一電極長Ｌ_４である。更に、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第５の移相器１６Ｅは同一電極長Ｌ_５である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第５の電圧変換部１７Ｅは、電圧変換後の第５のビット値Ｂ_５のＩ側のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第５の移相器１６Ｅの電極に印加する。第５の電圧変換部１７Ｅは、電圧変換後の第５のビット値Ｂ_５のＩ側のデータ信号を反転し、反転後の第５のビット値Ｂ_５のＩ側のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第５の移相器１６Ｅの電極に印加する。

第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第５の移相器１６Ｅは、第５の電圧変換部１７Ｅからの第５のビット値Ｂ_５のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第５の移相器１６Ｅは、第５の電圧変換部１７Ｅからの第５のビット値Ｂ_５の反転後のＩ側のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、Ｉ側のデータ信号で強度変調したＩ側の光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。更に、第１の下側アーム１５Ｂ１は、Ｉ側のデータ信号で強度変調したＩ側の光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。第１の合波部２３Ａは、第１の上側アーム１５Ａ１で強度変調したＩ側の光変調信号と、第１の下側アーム１５Ｂ１で強度変調したＩ側の光変調信号とを合波する。第１の合波部２３Ａは、合波後のＩ側のＡＳＫ３２変調信号を第１の光変調部３１Ａの出力として第１の出力部２４Ａから出力する。第１の出力部２４Ａは、Ｉ側のＡＳＫ３２変調信号をヒータで移相調整後、移相調整後のＩ側のＡＳＫ３２変調信号を出力側合波部４２に出力する。

第１の光変調部３１Ａは、信号レベル（１～３２）毎の光強度が等間隔になるように、第１～第５の移相器１６Ａ～１６Ｅの電極長（移相量）の比率を調整する。例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅの電極長の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ_４：Ｌ_５＝１１７：１７７：２１３：２３６：２５７とする。その結果、信号レベル（１～３２）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ３２変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第２のデータ変調部１１Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号に変調する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第４のビット値ｂ_４を変調入力用コード内の第４のビット値Ｂ_４に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、Ｑ側のビット列のデータ信号内の第５のビット値ｂ_５を変調入力用コード内の第５のビット値Ｂ_５に変換する。

第２のエンコーダ１２Ｂは、図３３に示すように、Ｑ側のデータ信号のグレイコード“ｂ_５ｂ_４ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_５Ｂ_４Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、例えば、グレイコードが“１００００”の場合、グレイコード“１００００”を変調入力用コード“１１１１１”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、例えば、グレイコードが“１０００１”の場合、グレイコード“１０００１”を変調入力用コード“１１１１０”に変換する。第２のエンコーダ１２Ｂは、例えば、グレイコードが“１００１１”の場合、グレイコード“１００１１”を変調入力用コード“１１１０１”に変換する。

第２のＤＡＣ１３Ｂは、５ビットであるため、５個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ、第３の電圧変換部１７Ｃ、第４の電圧変換部１７Ｄ及び第５の電圧変換部１７Ｅを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第４の電圧変換部１７Ｄは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を電圧変換する。第５の電圧変換部１７Ｅは、第２のエンコーダ１２Ｂからの変調入力用コードの第５のビット値Ｂ_５のＱ側のデータ信号を電圧変換する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、アナログ変換後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第２の下側アーム１５Ｂ２は、アナログ変換後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光変調信号を出力する。尚、Ｑ側のデータ信号は、５ビットデジタル信号であるので、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２は、信号レベル１～信号レベル３２の３２値の光変調信号であるＱ側のＡＳＫ３２変調信号を出力する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅを有する。第２の下側アーム１５Ｂ２も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅを有する。尚、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第４の移相器１６Ｄは同一電極長Ｌ_４である。更に、第２の上側アーム１５Ａ２及び第２の下側アーム１５Ｂ２の第５の移相器１６Ｅは同一電極長Ｌ_５である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。
第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第４の電圧変換部１７Ｄは、電圧変換後の第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第４の移相器１６Ｄの電極に印加する。第５の電圧変換部１７Ｅは、電圧変換後の第５のビット値Ｂ_５のＱ側のデータ信号を第２の上側アーム１５Ａ２の第５の移相器１６Ｅの電極に印加する。第５の電圧変換部１７Ｅは、電圧変換後の第５のビット値Ｂ_５のＱ側のデータ信号を反転し、反転後の第５のビット値Ｂ_５のＱ側のデータ信号を第２の下側アーム１５Ｂ２の第５の移相器１６Ｅの電極に印加する。

第２の光変調部３１Ｂは、信号レベル（１～３２）毎の光強度が等間隔になるように、第１～第５の移相器１６Ａ～１６Ｅの電極長（移相量）の比率を調整する。例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ、第３の移相器１６Ｃ、第４の移相器１６Ｄ及び第５の移相器１６Ｅの電極長の比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３：Ｌ_４：Ｌ_５＝１１７：１７７：２１３：２３６：２５７とする。その結果、信号レベル（１～３２）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ３２変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第２の上側アーム１５Ａ２の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第４の移相器１６Ｄは、第４の電圧変換部１７Ｄからの第４のビット値Ｂ_４の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。第２の上側アーム１５Ａ２の第５の移相器１６Ｅは、第５の電圧変換部１７Ｅからの第５のビット値Ｂ_５のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。また、第２の下側アーム１５Ｂ２の第５の移相器１６Ｅは、第５の電圧変換部１７Ｅからの第５のビット値Ｂ_５の反転後のＱ側のデータ信号でＱ側の光信号を強度変調する。

第２の上側アーム１５Ａ２は、Ｑ側のデータ信号で強度変調したＱ側の光変調信号を第２の合波部２３Ｂに出力する。更に、第２の下側アーム１５Ｂ２は、Ｑ側のデータ信号で強度変調したＱ側の光変調信号を第２の合波部２３Ｂに出力する。第２の合波部２３Ｂは、第２の上側アーム１５Ａ２で強度変調したＱ側の光変調信号と、第２の下側アーム１５Ｂ２で強度変調したＱ側の光変調信号とを合波する。第２の合波部２３Ｂは、合波後のＱ側のＡＳＫ３２変調信号を第２の光変調部３１Ｂの出力として第２の出力部２４Ｂから出力する。第２の出力部２４Ｂは、Ｑ側のＡＳＫ３２変調信号をヒータで移相調整後、移相調整後のＱ側のＡＳＫ３２変調信号を出力側合波部４２に出力する。出力側合波部４２は、Ｉ側のＡＳＫ３２変調信号と、Ｑ側のＡＳＫ３２変調信号とを合波して、合波後のＱＡＭ１０２４変調信号を出力側分岐部４３に出力する。
出力する。

そして、光変調器３Ｋは、第１の光変調部３１ＡからのＩ側のＡＳＫ３２変調信号と、第２の光変調部３１ＢからのＱ側のＡＳＫ３２変調信号とを合波し、合波後の光信号としてＱＡＭ１０２４変調信号を出力する。図３４は、光変調器３Ｋのシンボルの一例を示す説明図である。図３４に示すシンボルは、光変調器３Ｋで出力するＱＡＭ１０２４変調信号のシンボルである。

実施例１０の光変調器３Ｋは、信号レベル（１～３２）毎の光強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する第１の光変調部３１Ａ及び第２の光変調部３１Ｂ内の各移相器の電極長を調整する。その結果、光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

図３５は、実施例１１の光変調器３Ｆの構成の一例を示す平面模式図である。図３５に示す光変調器３Ｆは、第１の光変調部３１Ａと、第３の光変調部３１Ｃとを有する。第１の光変調部３１Ａは、光信号を強度変調し、強度変調後のＡＳＫ８変調信号を出力する変調部である。第３の光変調部３１Ｃは、第１の光変調部３１Ａで強度変調後のＡＳＫ８変調信号を強度変調し、強度変調後のＧＳ６４ＡＰＡＳＫ変調信号を出力する変調部である。

第１の光変調部３１Ａは、第１のデータ変調部１１Ａと、第１のエンコーダ１２Ａと、第１のＤＡＣ１３Ａと、第１の光導波路１４Ａと、第１の光導波路１４Ａ上に配置された第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１とを有する。更に、第１の光変調部３１Ａは、第１の上側ヒータ１８Ａ１及び第１の下側ヒータ１８Ｂ１を有する。第１のデータ変調部１１Ａは、ビット列のデータ信号に変調する。第１のエンコーダ１２Ａは、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、ビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。

図３６は、３ビット対応の第１のエンコーダ１２Ａ及び第３のエンコーダ１２Ｃの入力及び出力の対応関係の一例を示す説明図である。第１のエンコーダ１２Ａは、図３６に示すように、データ信号のグレイコード“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“００１”の場合、グレイコード“００１”を変調入力用コード“００１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“０１１”の場合、グレイコード“０１１”を変調入力用コード“０１０”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“０１０”の場合、グレイコード“０１０”を変調入力用コード“１００”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１１０”の場合、グレイコード“１１０”を変調入力用コード“０１１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１１１”の場合、グレイコード“１１１”を変調入力用コード“１０１”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１０１”の場合、グレイコード“１０１”を変調入力用コード“１１０”に変換する。第１のエンコーダ１２Ａは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。

第１のＤＡＣ１３Ａは、第１のエンコーダ１２Ａからのデータ信号の変調入力用コードをアナログ変換、すなわち電圧変換する。第１のＤＡＣ１３Ａは、３ビットであるため、３個の電圧変換部、例えば、第１の電圧変換部１７Ａ、第２の電圧変換部１７Ｂ及び第３の電圧変換部１７Ｃを有する。第１の電圧変換部１７Ａは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を電圧変換する。第２の電圧変換部１７Ｂは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を電圧変換する。第３の電圧変換部１７Ｃは、第１のエンコーダ１２Ａからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を電圧変換する。

第１の光導波路１４Ａは、Ｓｉ等の導波路コアと、ＳｉＯ_２等の導波路グラッドとを有する。第１の光導波路１４Ａは、第１の入力部２１Ａと、第１の分岐部２２Ａと、第１の合波部２３Ａと、第１の出力部２４Ａとを有する。第１の入力部２１Ａは、光源２からの光信号（ＣＷ光）を入力する。第１の分岐部２２Ａは、第１の入力部２１Ａからの光信号を第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１に分岐する。第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１は、例えば、ＭＺ干渉器である。

第１の上側アーム１５Ａ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の水平偏波の光変調信号を出力する。第１の下側アーム１５Ｂ１は、アナログ変換後のデータ信号で光源２からの光信号を強度変調し、強度変調後の垂直偏波の光信号を出力する。尚、データ信号は、３ビットデジタル信号であるので、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１は、信号レベル１～信号レベル８の８値の光変調信号であるＡＳＫ８変調信号を出力する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、直列接続した複数の移相器である第１の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。第１の下側アーム１５Ｂ１も、直列接続した複数の移相器である第２の移相器群、例えば、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃを有する。尚、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは同一電極長Ｌ_１、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは同一電極長Ｌ_２である。更に、第１の上側アーム１５Ａ１及び第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは同一電極長Ｌ_３である。

第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第１の電圧変換部１７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を反転し、反転後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第２の電圧変換部１７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を反転し、反転後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。第３の電圧変換部１７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を反転し、反転後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃの電極に印加する。

第１の上側ヒータ１８Ａ１は、温度調整に応じて第１の上側アーム１５Ａ１の移相量を調整する。また、第１の下側ヒータ１８Ｂ１は、温度調整に応じて第１の下側アーム１５Ｂ１の移相量を調整する。

第１の上側アーム１５Ａ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第１の移相器１６Ａは、第１の電圧変換部１７Ａからの第１のビット値Ｂ_１の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第２の移相器１６Ｂは、第２の電圧変換部１７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２の反転後のデータ信号で光信号を強度変調する。第１の上側アーム１５Ａ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で光信号を強度変調する。また、第１の下側アーム１５Ｂ１の第３の移相器１６Ｃは、第３の電圧変換部１７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３の反転後のデータ信号でＩ側の光信号を強度変調する。

第１の上側アーム１５Ａ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。更に、第１の下側アーム１５Ｂ１は、データ信号で強度変調した光変調信号を第１の合波部２３Ａに出力する。第１の合波部２３Ａは、第１の上側アーム１５Ａ１で強度変調した光変調信号と、第１の下側アーム１５Ｂ１で強度変調した光変調信号とを合波し、合波後のＡＳＫ８変調信号を第１の光変調部３１Ａの出力として第３の光変調部３１Ｃに出力する。

第１の光変調部３１Ａの移相量φ１、φ２、φ３及びφ０は、（数１４）の通りである。移相量φ１は約０．５７ｒａｄ、移相量φ２は約０．９１ｒａｄ、移相量φ３は約１．２ｒａｄ、移相量φ０は約３．３７ｒａｄである。

第１の光変調部３１Ａの光強度は、（数１５）の通りである。

第１の光変調部３１Ａは、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器１６Ａ、第２の移相器１６Ｂ及び第３の移相器１６Ｃの比率を、例えば、Ｌ_１：Ｌ_２：Ｌ_３＝２１：３４：４５とする。その結果、信号レベル（１～８）毎の光強度が等間隔になるため、ＡＳＫ８変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第３の光変調部３１Ｃは、第３のデータ変調部１１Ｃと、第３のエンコーダ１２Ｃと、第３のＤＡＣ１３Ｃと、第３の光導波路１４Ｃと、第３の光導波路１４Ｃ上に配置された第３のアーム１５Ｃとを有する。第３のデータ変調部１１Ｃは、ビット列のデータ信号に変調する。第３のエンコーダ１２Ｃは、ビット列のデータ信号を変調入力用コードに変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、ビット列のデータ信号内の第１のビット値ｂ_１を変調入力用コード内の第１のビット値Ｂ_１に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、ビット列のデータ信号内の第２のビット値ｂ_２を変調入力用コード内の第２のビット値Ｂ_２に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、ビット列のデータ信号内の第３のビット値ｂ_３を変調入力用コード内の第３のビット値Ｂ_３に変換する。

第３のエンコーダ１２Ｃは、図３６に示すように、データ信号のグレイコード“ｂ_３ｂ_２ｂ_１”を変調入力用コード“Ｂ_３Ｂ_２Ｂ_１”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“００１”の場合、グレイコード“００１”を変調入力用コード“００１”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“０１１”の場合、グレイコード“０１１”を変調入力用コード“０１０”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“０１０”の場合、グレイコード“０１０”を変調入力用コード“１００”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“１１０”の場合、グレイコード“１１０”を変調入力用コード“０１１”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“１１１”の場合、グレイコード“１１１”を変調入力用コード“１０１”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“１０１”の場合、グレイコード“１０１”を変調入力用コード“１１０”に変換する。第３のエンコーダ１２Ｃは、グレイコードが“１００”の場合、グレイコード“１００”を変調入力用コード“１１１”に変換する。

第３のＤＡＣ１３Ｃは、第３のエンコーダ１２Ｃからのデータ信号の変調入力用コードをアナログ変換、すなわち電圧変換する。第３のＤＡＣ１３Ｃは、３ビットであるため、３個の電圧変換部、例えば、第７の電圧変換部２７Ａ、第８の電圧変換部２７Ｂ及び第９の電圧変換部２７Ｃを有する。第７の電圧変換部２７Ａは、第３のエンコーダ１２Ｃからの変調入力用コードの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を電圧変換する。第８の電圧変換部２７Ｂは、第３のエンコーダ１２Ｃからの変調入力用コードの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を電圧変換する。第９の電圧変換部２７Ｃは、第３のエンコーダ１２Ｃからの変調入力用コードの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を電圧変換する。

第３の光導波路１４Ｃは、Ｓｉ等の導波路コアと、ＳｉＯ_２等の導波路グラッドとを有する。第３の光導波路１４Ｃは、第３の分岐部２２Ｃと、第３の出力部２４Ｃとを有する。第３の分岐部２２Ｃは、第１の光変調部３１からの強度変調後のＡＳＫ８変調信号を第３のアーム１５Ｃに分岐出力する。第３のアーム１５Ｃは、例えば、ＭＺ干渉器である。

第３のアーム１５Ｃは、アナログ変換後のデータ信号で第１の光変調部３１Ａからの強度変調後のＡＳＫ８変調信号を強度変調し、強度変調後のＧＳ６４ＡＰＳＫ変調信号を出力する。尚、データ信号は、３ビットデジタル信号であるので、第３のアーム１５Ｃは、信号レベル１～信号レベル６４の６４値の光変調信号であるＧＳ６４ＡＰＳＫ変調信号を出力する。

第３のアーム１５Ｃは、直列接続した複数の移相器である第３の移相器群、例えば、第１の移相器２６Ａ、第２の移相器２６Ｂ及び第３の移相器２６Ｃを有する。尚、第３のアーム１５Ｃの第１の移相器２６Ａの電極長Ｌ_１１：第３のアーム１５Ｃの第２の移相器２６Ｂの電極長Ｌ_１２：第３のアーム１５Ｃの第３の移相器２６Ｃの電極長Ｌ_１３とした場合、Ｌ_１１：Ｌ_１２：Ｌ_１３の比率は、例えば、１：２：４とする。

第７の電圧変換部２７Ａは、電圧変換後の第１のビット値Ｂ_１のデータ信号を第３のアーム１５Ｃの第１の移相器２６Ａの電極に印加する。第８の電圧変換部２７Ｂは、電圧変換後の第２のビット値Ｂ_２のデータ信号を第３のアーム１５Ｃの第２の移相器２６Ｂの電極に印加する。第９の電圧変換部２７Ｃは、電圧変換後の第３のビット値Ｂ_３のデータ信号を第３のアーム１５Ｃの第３の移相器２６Ｃの電極に印加する。

第３のアーム１５Ｃの第１の移相器２６Ａは、第７の電圧変換部２７Ａからの第１のビット値Ｂ_１のデータ信号で第１の光変調部３１Ａからの強度変調後の光信号を強度変調する。第３のアーム１５Ｃの第２の移相器２６Ｂは、第８の電圧変換部２７Ｂからの第２のビット値Ｂ_２のデータ信号で第１の光変調部３１Ａからの強度変調後の光信号を強度変調する。第３のアーム１５Ｃの第３の移相器２６Ｃは、第９の電圧変換部２７Ｃからの第３のビット値Ｂ_３のデータ信号で第１の光変調部３１Ａからの強度変調後の光信号を強度変調する。

第３の光変調部３１Ｃの移相量は、（数１６）の通りである。

第３の光変調部３１Ｃの移相量φ１、φ２及びφ３は、（数１７）の通りである。第３の光変調部３１Ｃの移相量φ１はπ／８、移相量φ２はπ／４、移相量φ３はπ／２である。

第３の光変調部３１Ｃは、信号レベル（１～６４）毎の光強度が等間隔になるように、第１の移相器２６Ａ、第２の移相器２６Ｂ及び第３の移相器２６Ｃの比率を、例えば、Ｌ_１１：Ｌ_１２：Ｌ_１３＝１：２：４とする。その結果、信号レベル（１～６４）毎の光強度が等間隔になるため、ＧＳ６４ＡＰＳＫ変調信号の光強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保できる。

第３の光変調部３１Ｃは、第１の光変調部３１Ａからの強度変調後のＡＳＫ８変調信号をデータ信号で強度変調し、強度変調後の光変調信号を光変調器３Ｆの出力であるＧＳ６４ＡＰＳＫ変調信号として出力する。図３７は、光変調器３Ｆのシンボルの一例を示す説明図である。図３７に示すシンボルは、光変調器３Ｆで出力するＧＳ６４ＡＰＳＫ変調信号のシンボルである。

実施例１１の光変調器３Ｆは、信号レベル毎の光強度が等間隔にすべく、データ信号のグレイコードを変調入力用コードに変換しながら、変換後の変調入力用コードに応じたデータ信号を印加する第１の光変調部３１Ａ及び第３の光変調部３１Ｃ内の各移相器の電極長を調整する。その結果、電界強度と移相量との対応関係となるサイン曲線の線形部分を十分に確保したので、信号レベル間隔を等間隔にしながら、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、説明の便宜上、実施例１１の第１のエンコーダ１２Ａは、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力される第１のデータ信号を、第１の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする場合を例示した。しかしながら、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定する状態に限定されるものではなく、例えば、製造バラツキ等でシンボル点の強度の間隔に若干の誤差が生じる場合にも本実施例は適用可能である。シンボル点の強度の間隔の誤差範囲は、±２０％以下の範囲で等しい長さである。

つまり、第１のエンコーダ１２Ａは、第１の移相器群及び第２の移相器群の電極長を第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される第１のデータ信号を、第１の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。この場合でも、変調損失及び消費電力を抑制できる。

第３のエンコーダ１２Ｃは、第３の移相器群の電極長を第３の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定した状態で、入力される第３のデータ信号を、第３の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする場合を例示した。しかしながら、第３の移相器群の電極長を第３の光変調信号のシンボル点の強度の間隔が等しくなる長さに設定する状態に限定されるものではなく、例えば、製造バラツキ等でシンボル点の強度の間隔に若干の誤差が生じる場合にも本実施例は適用可能である。シンボル点の強度の間隔の誤差範囲は、±２０％以下の範囲で等しい長さである。

つまり、第３のエンコーダ１２Ｃは、第３の移相器群の電極長を第３の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される第３のデータ信号を、第３の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードする。この場合でも、変調損失及び消費電力を抑制できる。

尚、説明の便宜上、本実施例の光変調器３を内蔵した光送信器１を例示したが、本実施例の光変調器３を内蔵した光送信器１と光受信器とを有する光通信装置に適用しても良い。また、グレイコードのシンボルマッピングの場合を想定して説明したが、伝送したい情報のビット列であればよく、グレイコード以外のシンボルマッピングを用いても良い。

１ 光送信器
３ 光変調器
１５Ａ１ 第１の上側アーム
１５Ａ２ 第２の上側アーム
１５Ｂ１ 第１の下側アーム
１５Ｂ２ 第２の下側アーム
１６ 第１～第Ｎの移相器
２２ 分岐部
２３ 合波部
２６Ａ～２６Ｃ 第１～第３の移相器
３１Ａ 第１の光変調部
３１Ｂ 第２の光変調部
３１Ｃ 第３の光変調部
４１ 入力側分岐部
４２ 出力側合波部

Claims (7)

1. 入力されるデータ信号をエンコードするエンコーダと、
   光信号を第１の光信号と第２の光信号とに分岐する分岐部と、
   前記分岐部にて分岐された前記第１の光信号が通過する第１のアームと、
   前記エンコーダから出力された前記データ信号のビット列のビット桁毎に前記第１のアーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第１のアームを通過する前記第１の光信号の移相量を調整する第１の移相器群と、
   前記分岐部にて分岐された前記第２の光信号が通過する第２のアームと、
   前記ビット桁毎に前記第２のアーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第２のアームを通過する前記第２の光信号の移相量を、前記第１の光信号とは逆符号の位相量になるように調整する第２の移相器群と、
   前記第１の移相器群を用いて移相調整後の前記第１の光信号と、前記第２の移相器群を用いて移相調整後の前記第２の光信号とを合波して光変調信号を出力する合波部とを有し、
   前記エンコーダは、
   前記第１の移相器群及び前記第２の移相器群の電極長を前記光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記データ信号を、前記光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードすることを特徴とする光変調器。
2. 前記エンコーダは、
   前記入力されるデータ信号を、所定の規則に基づき、Ｎ桁２進数のビット列にエンコードし、
   前記第１の移相器群は、
   前記第１の移相器群内のＮ個の移相器に対応する前記Ｎ桁２進数のビット列内のビットが１になる当該移相器の電極長を加算することで前記第１の移相器群の電極長とし、
   前記第２の移相器群は、
   前記第２の移相器群内のＮ個の移相器に対応する前記Ｎ桁２進数のビット列内のビットが１になる当該移相器の電極長を加算することで前記第２の移相器群の電極長とすることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
3. 前記エンコーダは、
   前記ビット列内の“１”の数が同数の場合に、当該ビット桁数を小さい方から順に並び替え、並び替え後のビット桁数の符号を反転し、符号反転後のビット桁数を左右反転する前記所定の規則に基づき、前記入力される前記データ信号のビット列をエンコードすることを特徴とする請求項２に記載の光変調器。
4. 入力されるデータ信号をエンコードするエンコーダと、
   光信号を第１の光信号と第２の光信号とに分岐する分岐部と、
   前記分岐部にて分岐された前記第１の光信号が通過する第１のアームと、
   前記エンコーダから出力された前記データ信号のビット列のビット桁毎に前記第１のアーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第１のアームを通過する前記第１の光信号の移相量を調整する第１の移相器群と、
   前記分岐部にて分岐された前記第２の光信号が通過する第２のアームと、
   前記ビット桁毎に前記第２のアーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第２のアームを通過する前記第２の光信号の移相量を、前記第１の光信号とは逆符号の移相量になるように調整する第２の移相器群と、
   前記第１の移相器群を用いて移相調整後の前記第１の光信号と、前記第２の移相器群を用いて移相調整後の前記第２の光信号とを合波して光変調信号を出力する合波部とを有し、
   前記エンコーダは、
   前記第１の移相器群及び前記第２の移相器群の電極長を前記光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記データ信号を、前記光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードすることを特徴とする光送信器。
5. 第１のデータ信号をエンコードする第１のエンコーダと、第２のデータ信号をエンコードする第２のエンコーダと、光信号を第１の偏波の第１の光信号、前記第１の偏波の第２の光信号、第２の偏波の第３の光信号及び前記第２の偏波の第４の光信号に分岐する分岐部と、前記分岐部からの前記第１の偏波の前記第１の光信号及び前記第２の光信号を前記第１のデータ信号で強度変調する第１の光変調部と、前記分岐部からの前記第２の偏波の前記第３の光信号及び前記第４の光信号を前記第２のデータ信号で強度変調する第２の光変調部と、前記第１の光変調部で強度変調した第１の光変調信号と、前記第２の光変調部で強度変調した第２の光変調信号とを合波して出力する合波部とを有し、
   前記第１の光変調部は、
   分岐された前記第１の偏波の前記第１の光信号が通過する第１の上側アームと、
   前記第１のエンコーダが出力された前記第１のデータ信号のビット列のビット桁毎に前記第１の上側アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第１の上側アームを通過する前記第１の光信号の移相量を調整する第１の移相器群と、
   分岐された前記第１の偏波の前記第２の光信号が通過する第１の下側アームと、
   前記第１のデータ信号のビット桁毎に前記第１の下側アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第１の下側アームを通過する前記第２の光信号の移相量を、前記第１の光信号とは逆符号の移相量になるように調整する第２の移相器群と、
   前記第１の上側アームに配置された前記第１の移相器群を用いて移相調整後の前記第１の光信号と、前記第１の下側アームに配置された前記第２の移相器群を用いて移相調整後の前記第２の光信号とを合波して前記第１の光変調信号を出力する第１の合波部とを有し、
   前記第２の光変調部は、
   分岐された前記第２の偏波の前記第３の光信号が通過する第２の上側アームと、
   前記第２のエンコーダから出力された前記第２のデータ信号のビット列のビット桁毎に前記第２の上側アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第２の上側アームを通過する前記第３の光信号の移相量を調整する第３の移相器群と、
   分岐された前記第２の偏波の前記第４の光信号が通過する第２の下側アームと、
   前記第２のデータ信号のビット桁毎に前記第２の下側アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第２の下側アームを通過する前記第４の光信号の移相量を、前記第３の光信号とは逆符号の移相量になるように調整する第４の移相器群と、
   前記第２の上側アームに配置された前記第３の移相器群を用いて移相調整後の前記第３の光信号と、前記第２の下側アームに配置された前記第４の移相器群を用いて移相調整後の前記第４の光信号とを合波して前記第２の光変調信号を出力する第２の合波部とを有し、
   前記第１のエンコーダは、
   前記第１の移相器群及び前記第２の移相器群の電極長を前記第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記第１のデータ信号を、前記第１の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードし、
   前記第２のエンコーダは、
   前記第３の移相器群及び前記第４の移相器群の電極長を前記第２の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記第２のデータ信号を、前記第２の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードすることを特徴とする光送信器。
6. 第１のデータ信号をエンコードする第１のエンコーダと、前記第１のエンコーダから出力された前記第１のデータ信号で光信号を強度変調して第１の光変調信号を出力する第１の光変調部と、第３のデータ信号をエンコードする第３のエンコーダと、前記第１の光変調部からの前記第１の光変調信号を、前記第３のエンコーダから出力された前記第３のデータ信号で強度変調して第３の光変調信号を出力する第３の光変調部とを有し、
   前記第１の光変調部は、
   前記光信号を第１の光信号と第２の光信号とに分岐する第１の分岐部と、
   前記第１の分岐部にて分岐された前記第１の光信号が通過する上側アームと、
   前記第１のデータ信号のビット列のビット桁毎に前記上側アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該上側アームを通過する前記第１の光信号の移相量を調整する第１の移相器群と、
   前記第１の分岐部にて分岐された前記第２の光信号が通過する下側アームと、
   前記第１のデータ信号のビット桁毎に前記下側アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該下側アームを通過する前記第２の光信号の移相量を、前記第１の光信号とは逆符号の移相量になるように調整する第２の移相器群と、
   前記第１の移相器群を用いて移相調整後の前記第１の光信号と、前記第２の移相器群を用いて移相調整後の前記第２の光信号とを合波して前記第１の光変調信号を出力する第１の合波部とを有し、
   前記第３の光変調部は、
   前記第１の光変調信号を分岐する第２の分岐部と、
   前記第２の分岐部にて分岐された前記第１の光変調信号が通過するアームと、
   前記第３のデータ信号のビット列のビット桁毎に前記アーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該アームを通過する前記第１の光変調信号の移相量を調整して第３の光変調信号を出力する第３の移相器群とを有し、
   前記第１のエンコーダは、
   前記第１の移相器群及び前記第２の移相器群の電極長を前記第１の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記第１のデータ信号を、前記第１の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードし、
   前記第３のエンコーダは、
   前記第３の移相器群の電極長を前記第３の光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記第３のデータ信号を、前記第３の光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードすることを特徴とする光送信器。
7. 光変調信号を対向装置に送信する光送信器と、前記対向装置からの光変調信号を受信する光受信器とを有する光通信装置であって、
   前記光通信装置は、
   入力されるデータ信号をエンコードするエンコーダと、
   光信号を第１の光信号と第２の光信号とに分岐する分岐部と、
   前記分岐部にて分岐された前記第１の光信号が通過する第１のアームと、
   前記エンコーダから出力された前記データ信号のビット列のビット桁毎に前記第１のアーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第１のアームを通過する前記第１の光信号の移相量を調整する第１の移相器群と、
   前記分岐部にて分岐された前記第２の光信号が通過する第２のアームと、
   前記ビット桁毎に前記第２のアーム上に配置され、かつ、前記ビット桁毎のビット値に応じて、当該第２のアームを通過する前記第２の光信号の移相量を、前記第１の光信号とは逆符号の移相量になるように調整する第２の移相器群と、
   前記第１の移相器群を用いて移相調整後の前記第１の光信号と、前記第２の移相器群を用いて移相調整後の前記第２の光信号とを合波して光変調信号を出力する合波部とを有し、
   前記エンコーダは、
   前記第１の移相器群及び前記第２の移相器群の電極長を前記光変調信号のシンボル点の強度の間隔によって予め定まる所定の長さに設定した状態で、入力される前記データ信号を、前記光変調信号のシンボル点の強度に応じて、１となるビットの数が増加又は減少するビット列にエンコードすることを特徴とする光通信装置。

Images