JP2023070255A - Optical transmitter and optical communication system - Google Patents

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Abstract

To provide an optical transmitter capable of stably maintaining the characteristics of transmitted signal light, and an optical communication system equipped with this optical transmitter.SOLUTION: An optical transmitter (1) includes an optical modulator (20) that outputs signal light, a driver amplifier unit (103) that amplifies the voltage of an electric signal that is a data signal and applies it to electrodes (44, 45, 54, 55), an amplitude monitor unit (104) that monitors the amplitude of the voltage of the amplified electrical signal, a DC bias application unit (105) that applies a DC bias voltage (VB) to the electrode, and a DC bias control unit (106), and the DC bias control unit (106) performs first control to adjust a DC bias voltage (VB) according to the monitored amplitude, and after that, second control is performed to adjust the DC bias voltage (VB) such that the error rate detected by the optical receiver (70) that receives the signal light is minimized.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、光送信器及び光通信システムに関する。 The present disclosure relates to optical transmitters and optical communication systems.

近年、大容量光伝送を実現するために、1波長あたりのデータレートを100Gbps又は400Gbpsに増大できるデジタルコヒーレント技術を用いた偏波多重位相変調方式が採用されている。偏波多重位相変調方式としては、MZ(Mach-Zehnder)型光変調器を用いたDP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)変調及びDP-16QAM(Dual Polarization Quadrature Amplifier Modulation)などが知られている。 In recent years, in order to realize large-capacity optical transmission, a polarization multiplexed phase modulation method using digital coherent technology, which can increase the data rate per wavelength to 100 Gbps or 400 Gbps, has been adopted. As the polarization multiple phase modulation method, DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying) modulation using an MZ (Mach-Zehnder) type optical modulator and DP-16QAM (Dual Polarization Quadrature Amplifier Modulation) are used. on), etc. ing.

DP-QPSK変調又は16QAMを採用する光送信器としては、レーザ光源とレーザ光に位相変調を行う半導体光変調器であるQPSK変調器とを有するものがある(例えば、特許文献1参照)。この光送信器は、Ich(In-phase channel)、Qch(Quadrature-phase channel)、Pch(Phase channel)それぞれの位相調整電極に対して電圧を印加することで位相調整を行い、データ信号をRF(radio frequency)ドライバアンプで増幅して得られたRF信号を変調電極に印加し、DCバイアス制御部により調整されたDCバイアス電圧を変調電極に印加する。 As an optical transmitter that employs DP-QPSK modulation or 16QAM, there is one that has a laser light source and a QPSK modulator, which is a semiconductor optical modulator that phase-modulates the laser light (see, for example, Patent Document 1). This optical transmitter performs phase adjustment by applying a voltage to each phase adjustment electrode of Ich (In-phase channel), Qch (Quadrature-phase channel), and Pch (Phase channel), and transmits a data signal to RF (Radio frequency) An RF signal amplified by a driver amplifier is applied to the modulation electrodes, and a DC bias voltage adjusted by the DC bias controller is applied to the modulation electrodes.

特許第6251977号公報Japanese Patent No. 6251977

しかしながら、半導体光変調器の変調電極のDCバイアス電圧によって決まる、必要なRF駆動電圧(すなわち、半波長電圧)Vπは、RFドライバアンプの経年劣化によって減衰するという問題がある。 However, there is a problem that the required RF drive voltage (that is, half-wave voltage) Vπ, which is determined by the DC bias voltage of the modulation electrode of the semiconductor optical modulator, is attenuated due to aged deterioration of the RF driver amplifier.

本開示は、送信された信号光の特性を安定的に維持することができる光送信器及びこの光送信器を備えた光通信システムを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an optical transmitter that can stably maintain the characteristics of transmitted signal light, and an optical communication system that includes this optical transmitter.

本開示の光送信器は、光導波路と前記光導波路に電界を加える電極とを有し、前記光導波路に入力したレーザ光を前記電界によって変調し、変調された光を信号光として出力する光変調部と、データ信号である電気信号の電圧を増幅し、増幅された電気信号を前記電極に印加するドライバアンプ部と、前記増幅された電気信号の電圧の振幅をモニタする振幅モニタ部と、前記電極にDCバイアス電圧を印加するDCバイアス印加部と、前記DCバイアス印加部を制御するDCバイアス制御部と、を有し、前記DCバイアス制御部は、前記振幅モニタ部によってモニタされた前記振幅に応じて前記DCバイアス電圧を調整する第1の制御を行い、前記第1の制御の後に、前記信号光を受信する光受信器によって検出されたエラーレートを受け取り、前記エラーレートが最小になるように前記DCバイアス電圧を調整する第2の制御を行うことを特徴とする。 An optical transmitter of the present disclosure has an optical waveguide and an electrode that applies an electric field to the optical waveguide, modulates laser light input to the optical waveguide with the electric field, and outputs the modulated light as signal light. a modulation unit, a driver amplifier unit that amplifies the voltage of an electric signal that is a data signal and applies the amplified electric signal to the electrodes, an amplitude monitor unit that monitors the amplitude of the voltage of the amplified electric signal; a DC bias application unit that applies a DC bias voltage to the electrode; and a DC bias control unit that controls the DC bias application unit, wherein the DC bias control unit controls the amplitude monitored by the amplitude monitor unit. performing a first control for adjusting the DC bias voltage according to, after the first control, receiving an error rate detected by an optical receiver that receives the signal light, and minimizing the error rate The second control is performed to adjust the DC bias voltage as follows.

本開示の光送信器及び光通信システムによれば、送信された信号光の特性を安定的に維持することができるという効果がある。 According to the optical transmitter and optical communication system of the present disclosure, it is possible to stably maintain the characteristics of the transmitted signal light.

実施の形態1に係る光送信器及び光通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing configurations of an optical transmitter and an optical communication system according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る光送信器のDCバイアス電圧制御に関する動作を示すフローチャートである。5 is a flow chart showing operations related to DC bias voltage control of the optical transmitter according to Embodiment 1; 実施の形態2に係る光送信器及び光通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing configurations of an optical transmitter and an optical communication system according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る光送信器のDCバイアス電圧制御に関する動作を示すフローチャートである。10 is a flow chart showing operations related to DC bias voltage control of the optical transmitter according to the second embodiment;

以下に、実施の形態に係る光送信器及び光通信システムを、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。 An optical transmitter and an optical communication system according to embodiments will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and the embodiments can be combined as appropriate and each embodiment can be modified as appropriate.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る光送信器1及び光通信システム3の構成を概略的に示すブロック図である。光送信器1は、光変調部20と、ドライバアンプ部としてのRFドライバアンプ103と、電圧計測器としての振幅モニタ部104と、直流電圧印加回路としてのDCバイアス印加部105と、バイアス制御回路としてのDCバイアス制御部106とを有している。また、実施の形態1では、光送信器1は、レーザ光源10と、位相制御回路としての位相制御部101と、出力信号の強度をモニタする光強度検出器80と、データ生成部102とを有している。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing configurations of an optical transmitter 1 and an optical communication system 3 according to Embodiment 1. As shown in FIG. The optical transmitter 1 includes an optical modulation section 20, an RF driver amplifier 103 as a driver amplifier section, an amplitude monitor section 104 as a voltage measuring instrument, a DC bias application section 105 as a DC voltage application circuit, and a bias control circuit. and a DC bias control unit 106 as a . Further, in Embodiment 1, the optical transmitter 1 includes a laser light source 10, a phase control section 101 as a phase control circuit, a light intensity detector 80 for monitoring the intensity of an output signal, and a data generation section 102. have.

光変調部20は、光導波路と、光導波路に電界を加える電極41~45、51~55とを有し、レーザ光源10から光導波路に入力した無変調のレーザ光を電界によって変調し、変調された光を信号光(「出力光」ともいう。)として出力する。光変調部20は、MZ(Mach-Zender)型光変調器を有している。例えば、光変調部20は、レーザ光源10から入射した光を2つに分岐する光分岐素子である光分岐部30と、光分岐部30で分岐された光をそれぞれ変調するMZ型のIchの光変調器(「第1の光変調器」ともいう。)40及びMZ型のQchの光変調器(「第2の光変調器」ともいう。)50と、光変調器40及び光変調器50の出力光を合成する光合成素子である光合成部60と、を有している。また、光送信器1から出力された信号光は、光伝送路を通って光受信器70により受信される。 The optical modulator 20 has an optical waveguide and electrodes 41 to 45 and 51 to 55 that apply an electric field to the optical waveguide. The received light is output as signal light (also referred to as "output light"). The optical modulator 20 has an MZ (Mach-Zender) type optical modulator. For example, the optical modulation unit 20 includes an optical branching unit 30, which is an optical branching element that branches the light incident from the laser light source 10 into two, and an MZ type Ich that modulates the light branched by the optical branching unit 30. Optical modulator (also referred to as "first optical modulator") 40 and MZ-type Qch optical modulator (also referred to as "second optical modulator") 50, optical modulator 40 and optical modulator and a light synthesizing unit 60 which is a light synthesizing element for synthesizing the output light of 50 . Signal light output from the optical transmitter 1 is received by the optical receiver 70 through the optical transmission line.

RFドライバアンプ103は、データ生成部102から出力されたデータ信号である電気信号の電圧を増幅し、増幅された電気信号を電極(例えば、電極44,45、54、55)に印加する。振幅モニタ部104は、RFドライバアンプ103で増幅された電気信号の電圧の振幅をモニタする。DCバイアス印加部105は、電極(例えば、電極45、55)にDCバイアス電圧VBを印加する。DCバイアス制御部106は、DCバイアス印加部105を制御して、DCバイアス電圧VBを設定する。 The RF driver amplifier 103 amplifies the voltage of the electrical signal, which is the data signal output from the data generator 102, and applies the amplified electrical signal to electrodes (eg, electrodes 44, 45, 54, 55). The amplitude monitor section 104 monitors the voltage amplitude of the electric signal amplified by the RF driver amplifier 103 . The DC bias application unit 105 applies a DC bias voltage VB to electrodes (eg, electrodes 45 and 55). The DC bias control section 106 controls the DC bias applying section 105 to set the DC bias voltage VB.

光変調部20は、例えば、入力光をDP-QPSK変調する又は16QAM変調する。光変調部20では、光分岐部30が入力されたレーザ光を2つのレーザ光に分岐し、分岐したレーザ光をIchの光変調器40とQchの光変調器50とにそれぞれ入力する。光変調器40と光変調器50で光変調された2つのレーザ光は、光合成部60で偏波合成され、偏波合成されたレーザ光が出力光として出力される。光送信器1から出力された出力光は、光受信器70により受信される。 The optical modulator 20, for example, modulates input light with DP-QPSK or 16QAM. In the optical modulator 20, the optical splitter 30 splits the input laser beam into two laser beams, and the split laser beams are input to the Ich optical modulator 40 and the Qch optical modulator 50, respectively. The two laser beams optically modulated by the optical modulator 40 and the optical modulator 50 are polarization-combined by the optical combiner 60, and the polarization-combined laser beam is output as output light. The output light output from the optical transmitter 1 is received by the optical receiver 70 .

データ生成部102から出力されたデータ信号は、RFドライバアンプ103で増幅され、光変調部20に入力される。DCバイアス印加部105から出力される電気信号と位相制御部101から出力される電気信号とが光変調部20に入力されることで、レーザ光は変調される。変調されたレーザ光は、信号光として送信され、光受信器70によって受信される。光受信器70は、エラーレートであるBER(Bit Error Rate)を算出し、光送信器1にBERを送信する。 A data signal output from the data generator 102 is amplified by the RF driver amplifier 103 and input to the optical modulator 20 . The electrical signal output from the DC bias application unit 105 and the electrical signal output from the phase control unit 101 are input to the optical modulation unit 20, thereby modulating the laser light. The modulated laser light is transmitted as signal light and received by the optical receiver 70 . The optical receiver 70 calculates BER (Bit Error Rate), which is an error rate, and transmits the BER to the optical transmitter 1 .

DCバイアス制御部106は、振幅モニタ部104によってモニタされた振幅に応じてDCバイアス電圧VBを調整する第1の制御を行い(後述の図2におけるステップS102~S104)、第1の制御の後に、信号光を受信する光受信器70によって検出されたエラーレートを受け取り、エラーレートが最小になるようにDCバイアス電圧VBを調整する第2の制御を行う(後述の図2におけるステップS105~S110)。 DC bias control section 106 performs first control to adjust DC bias voltage VB according to the amplitude monitored by amplitude monitor section 104 (steps S102 to S104 in FIG. 2 described later), and after the first control , receives the error rate detected by the optical receiver 70 that receives the signal light, and performs second control to adjust the DC bias voltage VB so that the error rate is minimized (steps S105 to S110 in FIG. 2 described later). ).

図2は、実施の形態1に係る光送信器1のDCバイアス電圧制御に関する動作を示すフローチャートである。先ず、RFドライバアンプ103は、データ生成部102から出力されたデータ信号であるRF信号を増幅する(ステップS101)。次に、振幅モニタ部104は、RFドライバアンプ103から出力されたRF振幅を検出する(ステップS102)。 FIG. 2 is a flow chart showing the operation related to DC bias voltage control of the optical transmitter 1 according to the first embodiment. First, the RF driver amplifier 103 amplifies the RF signal, which is the data signal output from the data generator 102 (step S101). Next, the amplitude monitor section 104 detects the RF amplitude output from the RF driver amplifier 103 (step S102).

次に、DCバイアス制御部106は、振幅モニタ部104で検出されたRF信号の電圧の振幅が、変調器で半波長位相をシフトさせるために必要な駆動電圧である半波長位相変調電圧(「半波長電圧」ともいう。)Vπに等しいか否かを判断する(ステップS103)。DCバイアス制御部106は、RF信号の電圧の振幅がVπに等しくない場合(ステップS103においてNO)、DCバイアス電圧VBを調整する。具体的には、DCバイアス制御部106は、RF信号の電圧の振幅がVπより小さければ、DCバイアス電圧VBを調整してVπを小さくし、RF信号の電圧の振幅がVπより大きければ、DCバイアス電圧VBを調整してVπを大きくする(ステップS104)。 Next, the DC bias control unit 106 sets the amplitude of the voltage of the RF signal detected by the amplitude monitor unit 104 to a half-wave phase modulation voltage (" It is also called a "half-wave voltage".) It is determined whether or not it is equal to Vπ (step S103). DC bias control unit 106 adjusts DC bias voltage VB when the amplitude of the voltage of the RF signal is not equal to Vπ (NO in step S103). Specifically, if the amplitude of the voltage of the RF signal is smaller than Vπ, the DC bias control unit 106 adjusts the DC bias voltage VB to reduce Vπ, and if the amplitude of the voltage of the RF signal is larger than Vπ, the DC bias control unit 106 adjusts the DC bias voltage. The bias voltage VB is adjusted to increase Vπ (step S104).

DCバイアス制御部106は、RF信号の電圧の振幅がVπに等しい場合(ステップS103においてYES)、光受信器70で計測されたBERを受け取る(ステップS105)。 When the voltage amplitude of the RF signal is equal to Vπ (YES in step S103), DC bias control section 106 receives the BER measured by optical receiver 70 (step S105).

DCバイアス制御部106は、DCバイアス電圧VBを予め定められた値(例えば、+A[V])変更し(ステップS106)、光受信器70で計測されたBERが改善されたか否かを判断する(ステップS107)。DCバイアス制御部106は、光受信器70で計測されたBERが改善されていれば(ステップS107においてYES)、再度、DCバイアス電圧VBを予め定められた値(例えば、+A[V])変更して(ステップS106)、光受信器70で計測されたBERが改善されたか否かを判断する(ステップS107)。 The DC bias control unit 106 changes the DC bias voltage VB to a predetermined value (eg, +A [V]) (step S106), and determines whether or not the BER measured by the optical receiver 70 has been improved. (Step S107). If the BER measured by the optical receiver 70 is improved (YES in step S107), the DC bias control unit 106 again changes the DC bias voltage VB to a predetermined value (for example, +A [V]). Then (step S106), it is determined whether or not the BER measured by the optical receiver 70 has been improved (step S107).

DCバイアス制御部106は、光受信器70で計測されたBERが改善されていなければ(ステップS107においてNO)、DCバイアス電圧VBを予め定められた値(例えば、-A[V])変更し(ステップS108)、光受信器70で計測されたBERが改善されたか否かを判断する(ステップS109)。DCバイアス制御部106は、光受信器70で計測されたBERが改善されていれば(ステップS109においてYES)、再度、DCバイアス電圧VBを予め定められた値(例えば、-A[V])変更して(ステップS108)、光受信器70で計測されたBERが改善されたか否かを判断する(ステップS109)。 If the BER measured by the optical receiver 70 is not improved (NO in step S107), the DC bias control unit 106 changes the DC bias voltage VB to a predetermined value (eg -A [V]). (Step S108), it is determined whether or not the BER measured by the optical receiver 70 has been improved (Step S109). If the BER measured by the optical receiver 70 is improved (YES in step S109), the DC bias control unit 106 again sets the DC bias voltage VB to a predetermined value (eg -A [V]). After the change (step S108), it is determined whether or not the BER measured by the optical receiver 70 is improved (step S109).

DCバイアス制御部106は、光受信器70で計測されたBERが改善されていなければ(ステップS109においてNO)、DCバイアス電圧VBを予め定められた値(例えば、+A[V])変更する(ステップS110)。なお、ステップS106~S110における「+A」及び「-A」におけるプラスとマイナスの符号を入れ替えて処理を実行してもよい。 If the BER measured by the optical receiver 70 is not improved (NO in step S109), the DC bias control unit 106 changes the DC bias voltage VB to a predetermined value (for example, +A [V]) ( step S110). Note that the processing may be performed by exchanging the plus and minus signs of "+A" and "-A" in steps S106 to S110.

以上説明したように、実施の形態1に係る光送信器1及び光通信システム3によれば、RFドライバアンプ103の出力の振幅をモニタ可能な構成にしたので、RFドライバアンプ103の経年劣化による利得減衰を補償することが可能となり、信号特性を確保できるという効果が得られる。 As described above, according to the optical transmitter 1 and the optical communication system 3 according to Embodiment 1, since the amplitude of the output of the RF driver amplifier 103 can be monitored, Gain attenuation can be compensated, and the effect of ensuring signal characteristics can be obtained.

また、実施の形態1に係る光送信器1及び光通信システム3によれば、部品交換等によりRFドライバアンプ103の出力の振幅又は利得が増大したときにも、RF信号の振幅をVπに等しくすることが可能である。 Further, according to the optical transmitter 1 and the optical communication system 3 according to the first embodiment, even when the amplitude or gain of the output of the RF driver amplifier 103 is increased due to parts replacement, etc., the amplitude of the RF signal is kept equal to Vπ. It is possible to

実施の形態2.
図3は、実施の形態2に係る光送信器2及び光通信システム4の構成を概略的に示すブロック図である。図3において、図1に示される構成と同一又は対応する構成には、図1に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態2に係る光送信器2及び光通信システム4は、光変調部20の後段に光出力パワーを増幅するための光増幅器である半導体光増幅器90及び光増幅制御部107を追加した点で、実施の形態1に係る光送信器1及び光通信システム3と相違する。
Embodiment 2.
FIG. 3 is a block diagram schematically showing configurations of the optical transmitter 2 and the optical communication system 4 according to the second embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are attached to the same or corresponding configurations as those shown in FIG. The optical transmitter 2 and the optical communication system 4 according to the second embodiment add a semiconductor optical amplifier 90 and an optical amplification controller 107, which are optical amplifiers for amplifying the optical output power, in the subsequent stage of the optical modulator 20. This is different from the optical transmitter 1 and the optical communication system 3 according to the first embodiment.

実施の形態2は、RFドライバアンプ103から出力される電圧の振幅を、振幅モニタ部104でモニタし、DCバイアス制御部106にフィードバックする点で、実施の形態1と同様である。実施の形態2は、光変調部20の後段に設けた半導体光増幅器90の利得を、光強度検出器80で検出したパワーを基に、光増幅制御部107で制御するようにしている。DCバイアス制御部106でDCバイアス電圧VBを大きくすることにより、光変調部20での変調損失が大きくなる。その減少分を光強度検出器80で検出し、光増幅制御部107にて減少した分の利得を補うように半導体光増幅器90を制御する。 Embodiment 2 is similar to Embodiment 1 in that the amplitude of the voltage output from RF driver amplifier 103 is monitored by amplitude monitor section 104 and fed back to DC bias control section 106 . In the second embodiment, the optical amplification controller 107 controls the gain of the semiconductor optical amplifier 90 provided after the optical modulator 20 based on the power detected by the optical intensity detector 80 . By increasing the DC bias voltage VB in the DC bias control section 106, the modulation loss in the optical modulation section 20 increases. The light intensity detector 80 detects the decrease, and the optical amplification controller 107 controls the semiconductor optical amplifier 90 so as to compensate for the decreased gain.

図4は、実施の形態2に係る光送信器2のDCバイアス電圧制御に関する動作を示すフローチャートである。図4において、ステップS101からS110は、図2のステップS101からS110と同じである。 FIG. 4 is a flow chart showing operations related to DC bias voltage control of the optical transmitter 2 according to the second embodiment. In FIG. 4, steps S101 to S110 are the same as steps S101 to S110 in FIG.

ステップS110の次に、実施の形態2に係る光送信器2では、光強度検出器80は、光変調部20の出力光パワーを検出し(ステップS201)、光増幅制御部107は、出力光パワーが予め設定された設定値より低いか否かを判断する(ステップS202)。光増幅制御部107は、出力光パワーが予め設定された設定値より低い場合(ステップS202においてYES)、半導体光増幅器90の利得を、例えば、予め決められた値だけ上げる(ステップS203)。光増幅制御部107は、出力光パワーが予め設定された設定値より高くなるまで、ステップS202、S203の処理を繰り返す。 After step S110, in the optical transmitter 2 according to the second embodiment, the optical intensity detector 80 detects the output optical power of the optical modulation section 20 (step S201), and the optical amplification control section 107 detects the output optical power It is determined whether or not the power is lower than a preset value (step S202). If the output light power is lower than the preset value (YES in step S202), the optical amplification controller 107 increases the gain of the semiconductor optical amplifier 90 by, for example, a predetermined value (step S203). The optical amplification control unit 107 repeats the processing of steps S202 and S203 until the output optical power becomes higher than a preset value.

以上説明したように、実施の形態2に係る光送信器2及び光通信システム4によれば、光変調部20の後段に半導体光増幅器90を備える構成にしたので、DCバイアス電圧VBの制御により増加した光損失を補償することが可能になり、送信器の光出力パワーを維持できるという効果が得られる。これにより、伝送路又は対向する光受信器で必要な光パワーを出力し続けることができ、実施の形態1と同様に信号特性の確保も同時に実現可能である。 As described above, according to the optical transmitter 2 and the optical communication system 4 according to the second embodiment, since the semiconductor optical amplifier 90 is provided after the optical modulation section 20, by controlling the DC bias voltage VB, It is possible to compensate for the increased optical loss, and the effect is obtained that the optical output power of the transmitter can be maintained. As a result, the required optical power can be continuously output from the transmission path or the opposing optical receiver, and signal characteristics can be ensured at the same time as in the first embodiment.

また、実施の形態2に係る光送信器2及び光通信システム4によれば、他の要因による光損失補償又はシステムに要求される光送信器出力パワーが変わった場合にも、所望の光出力パワーに合わせることが可能である。 Further, according to the optical transmitter 2 and the optical communication system 4 according to the second embodiment, even if the optical loss compensation due to other factors or the optical transmitter output power required for the system changes, the desired optical output can be obtained. Power can be matched.

また、光出力を増幅させる半導体光増幅器90に代えて、エルビウム添加光ファイバ増幅器を用いてもよい。 Also, an erbium-doped optical fiber amplifier may be used instead of the semiconductor optical amplifier 90 for amplifying the optical output.

また、データ生成部102、DCバイアス制御部106、及び位相制御部101などは、処理回路によって形成可能であり、処理回路は、プログラムを記憶するメモリと、プログラムを実行するCPU(中央演算ユニット)などのプロセッサとを有してもよい。 The data generation unit 102, the DC bias control unit 106, the phase control unit 101, and the like can be formed by a processing circuit. The processing circuit includes a memory for storing programs and a CPU (Central Processing Unit) for executing programs. and processors such as

上記以外の点について、実施の形態2は、実施の形態1と同じである。 Except for the above points, the second embodiment is the same as the first embodiment.

実施の形態3.
実施の形態3に係る光送信器及び光通信システムは、レーザ光の波長とDCバイアス電圧VBとの関係を予め求め、テーブルとして格納しておく点が、上記実施の形態1又は2に係る光送信器及び光通信システムと相違する。実施の形態3では、事前に取得した波長に対するDCバイアス電圧VBのテーブルを参照することで、DCバイアス電圧VBを設定する。言い換えれば、実施の形態3では、DCバイアス制御部106は、使用されるレーザ光の各波長に対してDCバイアス電圧VBのテーブルを予め取得して保持し、使用されるレーザ光の波長に対して、振幅モニタ部104によってモニタされた振幅が半波長電圧Vπに等しくなるように、テーブルを用いてDCバイアス電圧VBを調整する。
Embodiment 3.
The optical transmitter and the optical communication system according to the third embodiment obtain the relationship between the wavelength of the laser light and the DC bias voltage VB in advance and store it as a table. Differs from a transmitter and an optical communication system. In Embodiment 3, the DC bias voltage VB is set by referring to a table of DC bias voltages VB for wavelengths obtained in advance. In other words, in the third embodiment, the DC bias control unit 106 acquires and holds in advance a table of the DC bias voltage VB for each wavelength of the laser light to be used. Then, the table is used to adjust the DC bias voltage VB so that the amplitude monitored by the amplitude monitor 104 becomes equal to the half-wave voltage Vπ.

以上説明したように、実施の形態3に係る光送信器及び光通信システムによれば、事前に使用波長に対するDCバイアス電圧VBの値を決めておくことにより、レーザ光源の波長を変更した場合にも、伝送特性と光出力パワーが維持できるという効果が得られる。 As described above, according to the optical transmitter and the optical communication system according to the third embodiment, by determining the value of the DC bias voltage VB with respect to the working wavelength in advance, when the wavelength of the laser light source is changed, Also, it is possible to obtain the effect that the transmission characteristics and the optical output power can be maintained.

上記以外の点について、実施の形態3は、実施の形態1又は2と同じである。 Except for the above points, the third embodiment is the same as the first or second embodiment.

実施の形態4.
実施の形態4に係る光送信器及び光通信システムは、レーザ光の波長ごとにVπの調整を行う点が、上記実施の形態3に係る光送信器及び光通信システムと相違する。実施の形態4に係る光送信器は、レーザ光源10から出射されるレーザ光の波長を、装置の適用範囲内で、最短波長から最長波長まで変化させ、それぞれの波長で所望のVπとなるようなDCバイアス電圧VBを算出する。その後に、実施の形態4に係る光送信器は、光受信器70で受信信号のBERを確認し、DCバイアス電圧VBを変化させ、BERが最も小さくなるDCバイアス電圧VBを決定する。上記の方法で取得したレーザ光の波長対DCバイアス電圧VBのテーブルを予め格納しておくことで、レーザ光源10の波長が変更された場合に必要となるDCバイアス電圧VBを設定することが可能となる。言い換えれば、実施の形態4では、DCバイアス制御部106は、使用されるレーザ光の各波長に対して、光受信器70で受信信号のエラーレートが最小となるようなDCバイアス電圧VBを予め取得してテーブルとして保持し、使用されるレーザ光の波長に対して、振幅モニタ部104によってモニタされた振幅が半波長電圧Vπに等しくなるように、テーブルを用いてDCバイアス電圧VBを調整する。
Embodiment 4.
The optical transmitter and optical communication system according to Embodiment 4 differ from the optical transmitter and optical communication system according to Embodiment 3 above in that Vπ is adjusted for each wavelength of laser light. The optical transmitter according to the fourth embodiment changes the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 10 from the shortest wavelength to the longest wavelength within the applicable range of the device so that the desired Vπ is obtained at each wavelength. A DC bias voltage VB is calculated. After that, the optical transmitter according to the fourth embodiment checks the BER of the received signal with the optical receiver 70, changes the DC bias voltage VB, and determines the DC bias voltage VB that minimizes the BER. By storing in advance the table of the wavelength of the laser light versus the DC bias voltage VB obtained by the above method, it is possible to set the DC bias voltage VB required when the wavelength of the laser light source 10 is changed. becomes. In other words, in the fourth embodiment, the DC bias control unit 106 presets the DC bias voltage VB that minimizes the error rate of the signal received by the optical receiver 70 for each wavelength of the laser light used. It is obtained and stored as a table, and the table is used to adjust the DC bias voltage VB so that the amplitude monitored by the amplitude monitor unit 104 is equal to the half-wave voltage Vπ with respect to the wavelength of the laser light used. .

以上説明したように、実施の形態4に係る光送信器及び光通信システムによれば、事前に使用波長に対するDCバイアス電圧VBの値を決めておくことにより、高精度に伝送性能を維持することができる。 As described above, according to the optical transmitter and the optical communication system according to the fourth embodiment, it is possible to maintain the transmission performance with high accuracy by determining the value of the DC bias voltage VB for the wavelength used in advance. can be done.

上記以外の点について、実施の形態4は、実施の形態3と同じである。 Except for the above points, the fourth embodiment is the same as the third embodiment.

1、2 光送信器、 3、4 光通信システム、 10 レーザ光源(レーザ発光素子)、 20 光変調部、 30 光分岐部(光分岐素子)、 40 光変調器(第1の光変調器)、 41~45 電極、 50 光変調器(第2の光変調器)、 51~55 電極、 60 光合成部(光合成素子)、 70 光受信器、 80 光強度検出器、 90 半導体光増幅器、 101 位相制御部、 102 データ生成部、 103 RFドライバアンプ(ドライバアンプ部)、 104 振幅モニタ部、 105 DCバイアス印加部、 106 DCバイアス制御部、 107 光増幅制御部。 1, 2 optical transmitter 3, 4 optical communication system 10 laser light source (laser light emitting element) 20 optical modulator 30 optical splitter (optical splitter) 40 optical modulator (first optical modulator) , 41 to 45 electrodes, 50 optical modulator (second optical modulator), 51 to 55 electrodes, 60 light combining section (light combining element), 70 optical receiver, 80 light intensity detector, 90 semiconductor optical amplifier, 101 phase Control section 102 Data generation section 103 RF driver amplifier (driver amplifier section) 104 Amplitude monitor section 105 DC bias application section 106 DC bias control section 107 Optical amplification control section.

Claims (10)

光導波路と前記光導波路に電界を加える電極とを有し、前記光導波路に入力したレーザ光を前記電界によって変調し、変調された光を信号光として出力する光変調部と、
データ信号である電気信号の電圧を増幅し、増幅された電気信号を前記電極に印加するドライバアンプ部と、
前記増幅された電気信号の電圧の振幅をモニタする振幅モニタ部と、
前記電極にDCバイアス電圧を印加するDCバイアス印加部と、
前記DCバイアス印加部を制御するDCバイアス制御部と、
を有し、
前記DCバイアス制御部は、
前記振幅モニタ部によってモニタされた前記振幅に応じて前記DCバイアス電圧を調整する第1の制御を行い、
前記第1の制御の後に、前記信号光を受信する光受信器によって検出されたエラーレートを受け取り、前記エラーレートが最小になるように前記DCバイアス電圧を調整する第2の制御を行う
ことを特徴とする光送信器。
an optical modulator that has an optical waveguide and an electrode that applies an electric field to the optical waveguide, modulates laser light input to the optical waveguide by the electric field, and outputs the modulated light as signal light;
a driver amplifier unit that amplifies the voltage of an electric signal that is a data signal and applies the amplified electric signal to the electrodes;
an amplitude monitor unit for monitoring the amplitude of the voltage of the amplified electrical signal;
a DC bias applying unit that applies a DC bias voltage to the electrode;
a DC bias control unit that controls the DC bias applying unit;
has
The DC bias control unit
performing a first control for adjusting the DC bias voltage according to the amplitude monitored by the amplitude monitor;
After the first control, receiving an error rate detected by an optical receiver that receives the signal light, and performing a second control for adjusting the DC bias voltage so that the error rate is minimized. An optical transmitter characterized by:
前記DCバイアス制御部は、前記第1の制御において、前記振幅モニタ部によってモニタされた前記振幅が半波長電圧に等しくなるように、前記DCバイアス電圧を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信器。
2. The method according to claim 1, wherein in the first control, the DC bias control section adjusts the DC bias voltage so that the amplitude monitored by the amplitude monitor section becomes equal to a half-wave voltage. Optical transmitter as described.
前記光変調部は、MZ型光変調器を有し、
前記MZ型光変調器は、前記光導波路と前記電極とを有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光送信器。
The optical modulation unit has an MZ type optical modulator,
3. The optical transmitter according to claim 1, wherein the MZ optical modulator has the optical waveguide and the electrodes.
前記光変調部は、
レーザ光源から入射した光を2つに分岐する光分岐部と、
前記光分岐部で分岐された光をそれぞれ変調するMZ型の第1の光変調器及びMZ型の第2の光変調器と、
前記第1の光変調器及び前記第2の光変調器の出力光を合成する光合成部と、
を有し、
前記第1の光変調器及び前記第2の光変調器は、前記光導波路と前記電極とを有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光送信器。
The optical modulation unit
an optical branching unit that branches light incident from a laser light source into two;
a first MZ optical modulator and a second MZ optical modulator that respectively modulate the light split by the optical splitter;
a light synthesizing unit for synthesizing the output lights of the first optical modulator and the second optical modulator;
has
3. The optical transmitter according to claim 1, wherein the first optical modulator and the second optical modulator each have the optical waveguide and the electrodes.
前記レーザ光を出力するレーザ光源をさらに有し、
前記DCバイアス制御部は、前記第1の制御において、前記振幅モニタ部によってモニタされた前記振幅が前記レーザ光の半波長電圧に等しくなるように、前記DCバイアス電圧を調整する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光送信器。
further comprising a laser light source that outputs the laser light,
In the first control, the DC bias control section adjusts the DC bias voltage so that the amplitude monitored by the amplitude monitor section becomes equal to the half-wave voltage of the laser light. An optical transmitter according to any one of claims 1 to 4.
前記光変調部から出力された前記信号光の強度を検出する光強度検出器と、
前記光変調部から出力された前記信号光を増幅する光増幅器と、
前記光強度検出器によって検出された前記強度に基づいて前記光増幅器の利得を調整する光増幅制御部と、
を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光送信器。
an optical intensity detector that detects the intensity of the signal light output from the optical modulator;
an optical amplifier that amplifies the signal light output from the optical modulator;
an optical amplification controller that adjusts the gain of the optical amplifier based on the intensity detected by the optical intensity detector;
6. An optical transmitter according to any one of claims 1 to 5, characterized by:
前記DCバイアス制御部は、使用されるレーザ光の各波長に対して前記DCバイアス電圧のテーブルを予め取得して保持し、使用されるレーザ光の波長に対して、前記振幅モニタ部によってモニタされた前記振幅が半波長電圧に等しくなるように、前記テーブルを用いて前記DCバイアス電圧を調整する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の光送信器。
The DC bias control unit obtains and holds a table of the DC bias voltage in advance for each wavelength of the laser light to be used, and monitors the wavelength of the laser light to be used by the amplitude monitor unit. 7. The optical transmitter according to any one of claims 1 to 6, wherein said table is used to adjust said DC bias voltage so that said amplitude is equal to a half-wave voltage.
前記DCバイアス制御部は、光受信器から受信したエラーレートが最小となるような前記DCバイアス電圧を決定する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光送信器。
The optical transmitter according to any one of claims 1 to 7, wherein the DC bias control section determines the DC bias voltage that minimizes the error rate received from the optical receiver.
前記DCバイアス制御部は、使用されるレーザ光の各波長に対して、光受信器で受信信号のエラーレートが最小となるようなDCバイアス電圧を予め取得してテーブルとして保持し、使用されるレーザ光の波長に対して、前記振幅モニタ部によってモニタされた前記振幅が半波長電圧に等しくなるように、前記テーブルを用いて前記DCバイアス電圧を調整する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光送信器。
The DC bias control unit obtains in advance a DC bias voltage that minimizes the error rate of the received signal in the optical receiver for each wavelength of the laser light used, holds it in a table, and uses it. 8. The table is used to adjust the DC bias voltage so that the amplitude monitored by the amplitude monitor unit is equal to a half-wave voltage with respect to the wavelength of the laser light. The optical transmitter according to any one of Claims 1 to 3.
請求項1から9のいずれか1項に記載の光送信器と、
前記光受信器と
を有する光通信システム。
an optical transmitter according to any one of claims 1 to 9;
An optical communication system comprising: the optical receiver;
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