JP2630536B2 - 光送信装置 - Google Patents
光送信装置Info
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- JP2630536B2 JP2630536B2 JP4027755A JP2775592A JP2630536B2 JP 2630536 B2 JP2630536 B2 JP 2630536B2 JP 4027755 A JP4027755 A JP 4027755A JP 2775592 A JP2775592 A JP 2775592A JP 2630536 B2 JP2630536 B2 JP 2630536B2
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- optical
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- low
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
- G02F1/0123—Circuits for the control or stabilisation of the bias voltage, e.g. automatic bias control [ABC] feedback loops
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部光変調方式の光送
信装置に関する。近年の光通信システムに於いては、光
ファイバの波長分散の影響を受けにくい光変調方式とし
て外部変調方式の開発が進められている。例えば、Ｌｉ
ＮｂＯ3マッハツェンダ（Ｍach −Ｚehnder）型の光変
調器が、優れた変調特性と耐波長分散特性とを有するこ
とから注目されている。このような外部光変調方式を用
いた光送信装置に於いては、（１）光変調器の動作点安
定化制御、（２）光変調器の低電圧駆動、（３）駆動回
路と光変調器の電極との間及び該電極と終端器との間の
それぞれのコンデンサによる波形歪の低減、（４）マー
ク率の急変に伴う変調特性の変化等の低減等の要求があ
る。又チャーピング（chirping) の有無を選択できるこ
とが要望されている。例えば、光ファイバの零分散波長
とほぼ一致した波長を用いて長距離伝送を行う場合のよ
うに、分散が正負の何れの値もとりうる場合は、チャー
ピング無しが適しており、又光ファイバの波長分散の正
負が明らかで、分散の符号に対応したチャーピングによ
り光パルス圧縮を生じさせることができる場合は、チャ
ーピング有りが適している。
信装置に関する。近年の光通信システムに於いては、光
ファイバの波長分散の影響を受けにくい光変調方式とし
て外部変調方式の開発が進められている。例えば、Ｌｉ
ＮｂＯ3マッハツェンダ（Ｍach −Ｚehnder）型の光変
調器が、優れた変調特性と耐波長分散特性とを有するこ
とから注目されている。このような外部光変調方式を用
いた光送信装置に於いては、（１）光変調器の動作点安
定化制御、（２）光変調器の低電圧駆動、（３）駆動回
路と光変調器の電極との間及び該電極と終端器との間の
それぞれのコンデンサによる波形歪の低減、（４）マー
ク率の急変に伴う変調特性の変化等の低減等の要求があ
る。又チャーピング（chirping) の有無を選択できるこ
とが要望されている。例えば、光ファイバの零分散波長
とほぼ一致した波長を用いて長距離伝送を行う場合のよ
うに、分散が正負の何れの値もとりうる場合は、チャー
ピング無しが適しており、又光ファイバの波長分散の正
負が明らかで、分散の符号に対応したチャーピングによ
り光パルス圧縮を生じさせることができる場合は、チャ
ーピング有りが適している。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来例の説明図であり、７１は
半導体レーザ等からなる光源、７２はマッハツェンダ型
の光変調器、７３は信号用電極、７４は光分岐回路、７
５は変調器駆動回路、７６は終端器、７７は動作点制御
回路、７８は低周波重畳回路、７９は低周波発振器、８
０，８１はバイアスティ、Ｌ，Ｃはバイアスティを構成
するインダクタンスとコンデンサである。
半導体レーザ等からなる光源、７２はマッハツェンダ型
の光変調器、７３は信号用電極、７４は光分岐回路、７
５は変調器駆動回路、７６は終端器、７７は動作点制御
回路、７８は低周波重畳回路、７９は低周波発振器、８
０，８１はバイアスティ、Ｌ，Ｃはバイアスティを構成
するインダクタンスとコンデンサである。
【０００３】マッハツェンダ型の光変調器７２は、例え
ば、ＺカットのＬｉＮｂＯ3 基板にＴｉを拡散して、分
岐，結合するパターンの光導波路を形成し、分岐された
光導波路に電界を印加する信号用電極７３と接地用電極
（図示せず）とを形成する。そして、信号用電極７３の
一端に駆動信号を印加し、他端をバイアスティ８１のコ
ンデンサＣを介して、例えば、５０Ωの終端器７６によ
り終端し、光導波路に伝搬される光と同一方向に駆動信
号による電界が伝搬する進行波型に構成されている。
ば、ＺカットのＬｉＮｂＯ3 基板にＴｉを拡散して、分
岐，結合するパターンの光導波路を形成し、分岐された
光導波路に電界を印加する信号用電極７３と接地用電極
（図示せず）とを形成する。そして、信号用電極７３の
一端に駆動信号を印加し、他端をバイアスティ８１のコ
ンデンサＣを介して、例えば、５０Ωの終端器７６によ
り終端し、光導波路に伝搬される光と同一方向に駆動信
号による電界が伝搬する進行波型に構成されている。
【０００４】このような構成の光変調器７２は、変調動
作を行う動作点に温度変化や経時変化が生じる。そこ
で、低周波発振器７９からの低周波信号を低周波重畳回
路７８に加えて、例えば、数Ｇｂ／ｓの入力信号に従っ
た変調器駆動回路７５からの駆動信号に低周波信号を重
畳し、バイアスティ８０のコンデンサＣを介して信号用
電極７３に印加し、光源７１からの光を低周波信号が重
畳された駆動信号によって変調する。
作を行う動作点に温度変化や経時変化が生じる。そこ
で、低周波発振器７９からの低周波信号を低周波重畳回
路７８に加えて、例えば、数Ｇｂ／ｓの入力信号に従っ
た変調器駆動回路７５からの駆動信号に低周波信号を重
畳し、バイアスティ８０のコンデンサＣを介して信号用
電極７３に印加し、光源７１からの光を低周波信号が重
畳された駆動信号によって変調する。
【０００５】光変調器７２により変調された出力光は、
光分岐回路７４により一部分岐されて動作点制御回路７
７に加えられ、電気信号に変換されて低周波発振器７９
からの低周波信号により同期検波される。光変調器７２
は、バイアス電圧によって動作点の制御が可能であるか
ら、動作点制御回路７７は、同期検波出力の低周波信号
成分が最小となるように、バイアス電圧をバイアスティ
８１のインダクタンスＬを介して信号用電極７３に印加
する。このような従来例は、例えば、１９９０年電子情
報通信学会 春季全国大会 論文集 Ｂ−９７６「マッ
ハツェンダ型光変調器用自動バイアス制御回路の検
討」、又は特願平２−５０１８９号に開示されている。
光分岐回路７４により一部分岐されて動作点制御回路７
７に加えられ、電気信号に変換されて低周波発振器７９
からの低周波信号により同期検波される。光変調器７２
は、バイアス電圧によって動作点の制御が可能であるか
ら、動作点制御回路７７は、同期検波出力の低周波信号
成分が最小となるように、バイアス電圧をバイアスティ
８１のインダクタンスＬを介して信号用電極７３に印加
する。このような従来例は、例えば、１９９０年電子情
報通信学会 春季全国大会 論文集 Ｂ−９７６「マッ
ハツェンダ型光変調器用自動バイアス制御回路の検
討」、又は特願平２−５０１８９号に開示されている。
【０００６】又光変調器の信号用電極に印加する電圧値
の低減と、変調出力光のチャープレスとを図る為に、対
称２電極駆動型のマッハツェンダ型光変調器が提案され
ている。即ち、分岐された光導波路にそれぞれ信号用電
極を設けて、逆位相の駆動電圧を印加し、対称変調を行
うものである。例えば、１９８９年 「ＴechnicalＤig
est of ＩＯＯＣ’８９」１９Ｄ４−２の「Ｐerfectly
Ｃhirpless ＬowＤrive Ｖoltage Ｔｉ：ＬｉＮｂ
Ｏ3 Ｍach-Ｚehnder Ｍodulator withＴwo Ｔravelin
g−Ｗave Ｅlectrodes 」に開示されている。
の低減と、変調出力光のチャープレスとを図る為に、対
称２電極駆動型のマッハツェンダ型光変調器が提案され
ている。即ち、分岐された光導波路にそれぞれ信号用電
極を設けて、逆位相の駆動電圧を印加し、対称変調を行
うものである。例えば、１９８９年 「ＴechnicalＤig
est of ＩＯＯＣ’８９」１９Ｄ４−２の「Ｐerfectly
Ｃhirpless ＬowＤrive Ｖoltage Ｔｉ：ＬｉＮｂ
Ｏ3 Ｍach-Ｚehnder Ｍodulator withＴwo Ｔravelin
g−Ｗave Ｅlectrodes 」に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】図１１に示す従来例
に於いては、バイアスティ８０，８１のコンデンサＣを
介して駆動信号を信号用電極７３に印加するものである
から、このコンデンサＣにより駆動信号の低周波成分が
遮断され、マーク率が急変した時に変調出力光の信号波
形が歪む欠点がある。動作点制御回路７７は、マーク率
が１／２以外の場合でも適正な動作点となるように制御
することになるが、この動作点制御回路７７の時定数と
同程度以上からコンデンサＣにより遮断される周波数に
対応する時定数との間で生じるようなマーク率変動の速
さの場合に、動作点が適正な点からずれる欠点がある。
又バイアスティ８０，８１のコンデンサＣの周波数特性
が充分でない場合は、数Ｇｂ／ｓの高速の駆動信号の波
形がコンデンサＣにより歪むことになり、それによって
変調出力光の波形が歪む問題があった。又分岐された二
つの光導波路の一方にのみ信号用電極７３を形成した構
成であるから、変調効率が低く、その為に駆動用の電圧
を低減できなかった。
に於いては、バイアスティ８０，８１のコンデンサＣを
介して駆動信号を信号用電極７３に印加するものである
から、このコンデンサＣにより駆動信号の低周波成分が
遮断され、マーク率が急変した時に変調出力光の信号波
形が歪む欠点がある。動作点制御回路７７は、マーク率
が１／２以外の場合でも適正な動作点となるように制御
することになるが、この動作点制御回路７７の時定数と
同程度以上からコンデンサＣにより遮断される周波数に
対応する時定数との間で生じるようなマーク率変動の速
さの場合に、動作点が適正な点からずれる欠点がある。
又バイアスティ８０，８１のコンデンサＣの周波数特性
が充分でない場合は、数Ｇｂ／ｓの高速の駆動信号の波
形がコンデンサＣにより歪むことになり、それによって
変調出力光の波形が歪む問題があった。又分岐された二
つの光導波路の一方にのみ信号用電極７３を形成した構
成であるから、変調効率が低く、その為に駆動用の電圧
を低減できなかった。
【０００８】又図１１に示す従来例の非対称変調の構成
を改善する為に、対称２電極駆動型のマッハツェンダ型
光変調器は、対称変調となることにより、駆動電圧の低
減を図ることができるが、動作点の安定化を含む光送信
装置としての検討が充分に進められていないのが現状で
ある。本発明は、コンデンサによる問題を除去すると共
に、マーク率の急変に対しても安定な制御を可能とし、
且つチャーピングの有無の選択も容易にすることを目的
とする。
を改善する為に、対称２電極駆動型のマッハツェンダ型
光変調器は、対称変調となることにより、駆動電圧の低
減を図ることができるが、動作点の安定化を含む光送信
装置としての検討が充分に進められていないのが現状で
ある。本発明は、コンデンサによる問題を除去すると共
に、マーク率の急変に対しても安定な制御を可能とし、
且つチャーピングの有無の選択も容易にすることを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光送信装置は、
図１を参照して説明すると、半導体レーザ等の光源１か
らの光を入力して２本の光導波路に分岐し、これらの光
導波路にそれぞれ独立して電圧を印加する信号用電極３
とバイアス用電極４とを有するマッハツェンダ型の光変
調器２と、この光変調器２の２本の光導波路対応の信号
用電極３と直流接続し、入力信号に従った駆動信号に低
周波信号を重畳した信号を印加して、光変調器２から変
調した出力光を送出する為の変調器駆動回路５と、光変
調器２の信号用電極３に直流接続して終端する終端器６
と、光変調器２の出力光に含まれる低周波信号の成分が
最小となるように、バイアス用電極４に直流接続して光
変調器２の動作点を制御する動作点制御回路７とを備え
たものである。
図１を参照して説明すると、半導体レーザ等の光源１か
らの光を入力して２本の光導波路に分岐し、これらの光
導波路にそれぞれ独立して電圧を印加する信号用電極３
とバイアス用電極４とを有するマッハツェンダ型の光変
調器２と、この光変調器２の２本の光導波路対応の信号
用電極３と直流接続し、入力信号に従った駆動信号に低
周波信号を重畳した信号を印加して、光変調器２から変
調した出力光を送出する為の変調器駆動回路５と、光変
調器２の信号用電極３に直流接続して終端する終端器６
と、光変調器２の出力光に含まれる低周波信号の成分が
最小となるように、バイアス用電極４に直流接続して光
変調器２の動作点を制御する動作点制御回路７とを備え
たものである。
【００１０】又８は低周波重畳回路、９は低周波発振
器、１０は光分岐回路である。
器、１０は光分岐回路である。
【００１１】又変調器駆動回路５を差動増幅器により構
成し、この差動増幅器の電流源を低周波信号により変調
する構成としたものである。
成し、この差動増幅器の電流源を低周波信号により変調
する構成としたものである。
【００１２】又変調器駆動回路５を差動増幅器により構
成し、この差動増幅器の電流源を低周波信号により変調
すると共に、信号電極３の一方に直接、他方に減衰器を
介して駆動信号をそれぞれ印加し、バイアス用電極に、
低周波信号をバイアス電圧と共に印加する構成としたも
のである。
成し、この差動増幅器の電流源を低周波信号により変調
すると共に、信号電極３の一方に直接、他方に減衰器を
介して駆動信号をそれぞれ印加し、バイアス用電極に、
低周波信号をバイアス電圧と共に印加する構成としたも
のである。
【００１３】又変調器駆動回路５を、信号用電極３対応
の２個の差動増幅器により構成し、この２個の差動増幅
器のそれぞれの電流源を低周波信号により変調する構成
としたものである。
の２個の差動増幅器により構成し、この２個の差動増幅
器のそれぞれの電流源を低周波信号により変調する構成
としたものである。
【００１４】
【作用】光変調器２の２本の光導波路対応の信号用電極
３とバイアス用電極４とは、電気的に分離されて形成さ
れているから、変調器駆動回路５と信号用電極３とを直
流接続し、且つ信号用電極３と終端器６とを直流接続し
て対称変調を行うことができる。従って、コンデンサを
介した交流接続の必要がないから、コンデンサによる波
形歪等の問題や、マーク率の急変による動作点のずれが
生じないことになる。又バイアス用電極４に対しても直
流接続により動作点制御回路７からバイアス電圧を印加
することができる。従って、インダクタンスとコンデン
サ等からなるバイアスティを省略することができる。
３とバイアス用電極４とは、電気的に分離されて形成さ
れているから、変調器駆動回路５と信号用電極３とを直
流接続し、且つ信号用電極３と終端器６とを直流接続し
て対称変調を行うことができる。従って、コンデンサを
介した交流接続の必要がないから、コンデンサによる波
形歪等の問題や、マーク率の急変による動作点のずれが
生じないことになる。又バイアス用電極４に対しても直
流接続により動作点制御回路７からバイアス電圧を印加
することができる。従って、インダクタンスとコンデン
サ等からなるバイアスティを省略することができる。
【００１５】又変調器駆動回路５から信号用電極３に印
加する駆動信号に、低周波重畳回路８により低周波発振
器９からの低周波信号を重畳し、光変調器２の２本の光
導波路に伝搬する光を変調して合成して変調出力光と
し、この変調出力光の一部を光分岐回路１０により分岐
して動作点制御回路７に入力し、変調出力光に含まれる
低周波信号成分が最小となるように、バイアス用電極４
にバイアス電圧を印加する。それによって、光変調器２
は適正な動作点に於いて対称変調が行われることにな
る。
加する駆動信号に、低周波重畳回路８により低周波発振
器９からの低周波信号を重畳し、光変調器２の２本の光
導波路に伝搬する光を変調して合成して変調出力光と
し、この変調出力光の一部を光分岐回路１０により分岐
して動作点制御回路７に入力し、変調出力光に含まれる
低周波信号成分が最小となるように、バイアス用電極４
にバイアス電圧を印加する。それによって、光変調器２
は適正な動作点に於いて対称変調が行われることにな
る。
【００１６】又変調器駆動回路５を構成する差動増幅器
の電流源を低周波信号により変調することにより、低周
波重畳回路８を構成することができる。又差動増幅器に
逆位相の入力信号を加えることにより、光変調器２の信
号用電極３に逆位相の駆動信号を印加して、対称変調を
行うことができる。
の電流源を低周波信号により変調することにより、低周
波重畳回路８を構成することができる。又差動増幅器に
逆位相の入力信号を加えることにより、光変調器２の信
号用電極３に逆位相の駆動信号を印加して、対称変調を
行うことができる。
【００１７】又変調器駆動回路５を構成する差動増幅器
の電流源を低周波信号により変調すると共に、差動増幅
器の一方の出力の駆動信号を信号電極３の一方に直接印
加し、差動増幅器の他方の出力の駆動信号を信号電極３
の他方に減衰器を介して印加する。従って、光変調器２
は非対称駆動となるからチャーピングが生じる。このチ
ャーピングは、光送信装置からの変調出力光を伝送する
光ファイバの分散の符号に対応して選定するもので、そ
れにより、光パルスの圧縮が可能となり、長距離伝送を
行うことができる。又低周波信号を重畳して信号用電極
３に印加し、変調出力光からその低周波信号成分を抽出
し、その低周波信号成分が最小となるように、バイアス
用電極４に印加するバイアス電圧を制御することによ
り、光変調器２の動作点を適正化することができる。
の電流源を低周波信号により変調すると共に、差動増幅
器の一方の出力の駆動信号を信号電極３の一方に直接印
加し、差動増幅器の他方の出力の駆動信号を信号電極３
の他方に減衰器を介して印加する。従って、光変調器２
は非対称駆動となるからチャーピングが生じる。このチ
ャーピングは、光送信装置からの変調出力光を伝送する
光ファイバの分散の符号に対応して選定するもので、そ
れにより、光パルスの圧縮が可能となり、長距離伝送を
行うことができる。又低周波信号を重畳して信号用電極
３に印加し、変調出力光からその低周波信号成分を抽出
し、その低周波信号成分が最小となるように、バイアス
用電極４に印加するバイアス電圧を制御することによ
り、光変調器２の動作点を適正化することができる。
【００１８】又変調器駆動回路５を、２個の信号用電極
３に対応して２個の差動増幅器により構成し、それぞれ
の電流源を低周波信号により変調することにより、低周
波信号を重畳した駆動信号を信号用電極３に印加するこ
とができると共に、各差動増幅器の電流源の電流値を設
定することにより、対称変調と非対称変調とを選択する
ことができる。即ち、光ファイバの波長分散特性に対応
して、チャーピング無しと有りとを選択することができ
る。
３に対応して２個の差動増幅器により構成し、それぞれ
の電流源を低周波信号により変調することにより、低周
波信号を重畳した駆動信号を信号用電極３に印加するこ
とができると共に、各差動増幅器の電流源の電流値を設
定することにより、対称変調と非対称変調とを選択する
ことができる。即ち、光ファイバの波長分散特性に対応
して、チャーピング無しと有りとを選択することができ
る。
【００１９】
【実施例】図２は本発明の一実施例の要部説明図であ
り、１１は入力ポート、１２は出力ポート、１３，１４
は分岐光導波路、１５，１６は信号用電極、１７，１８
はバイアス用電極、１９，２０は接地用電極、２１は変
調器駆動回路、２２は反転回路、２３，２４は差動増幅
器を構成するトランジスタ、２５は電流源、２６は演算
増幅器、２７，２８は終端器を構成する抵抗、２９，３
０は抵抗である。入力ポート１１と出力ポート１２と分
岐光導波路１３，１４と信号用電極１５，１６とバイア
ス用電極１７，１８と接地用電極１９，２０とにより、
図１に於けるマッハツェンダ型の光変調器２が構成さ
れ、入力ポート１１に図示を省略した半導体レーザ等の
光源からの光が入射され、出力ポート１２から変調出力
光が送出される。
り、１１は入力ポート、１２は出力ポート、１３，１４
は分岐光導波路、１５，１６は信号用電極、１７，１８
はバイアス用電極、１９，２０は接地用電極、２１は変
調器駆動回路、２２は反転回路、２３，２４は差動増幅
器を構成するトランジスタ、２５は電流源、２６は演算
増幅器、２７，２８は終端器を構成する抵抗、２９，３
０は抵抗である。入力ポート１１と出力ポート１２と分
岐光導波路１３，１４と信号用電極１５，１６とバイア
ス用電極１７，１８と接地用電極１９，２０とにより、
図１に於けるマッハツェンダ型の光変調器２が構成さ
れ、入力ポート１１に図示を省略した半導体レーザ等の
光源からの光が入射され、出力ポート１２から変調出力
光が送出される。
【００２０】分岐光導波路１３，１４対応にそれぞれ電
気的に分離された信号用電極１５，１６とバイアス用電
極１７，１８とが形成され、接地用電極１９，２０は、
図示を省略しているが相互に接続されている。又信号用
電極１５，１６の一端と変調器駆動回路２１とが直流接
続され、信号用電極１５，１６の他端に終端器を構成す
る抵抗２７，２８が接地用電極１９，２０との間に直流
接続されている。又動作点制御回路からのバイアス電圧
Ｖｂがバイアス用電極１７に印加され、反転回路２２に
より反転されたバイアス電圧がバイアス用電極１８に印
加される。従って、信号用電極１５，１６に駆動信号を
印加すると、接地用電極１９，２０との間の電界が分岐
光導波路１３，１４に印加されることになる。同様に、
バイアス用電極１７，１８にバイアス電圧を印加する
と、接地用電極１９，２９との間の電界が分岐光導波路
１３，１４に印加されることになる。
気的に分離された信号用電極１５，１６とバイアス用電
極１７，１８とが形成され、接地用電極１９，２０は、
図示を省略しているが相互に接続されている。又信号用
電極１５，１６の一端と変調器駆動回路２１とが直流接
続され、信号用電極１５，１６の他端に終端器を構成す
る抵抗２７，２８が接地用電極１９，２０との間に直流
接続されている。又動作点制御回路からのバイアス電圧
Ｖｂがバイアス用電極１７に印加され、反転回路２２に
より反転されたバイアス電圧がバイアス用電極１８に印
加される。従って、信号用電極１５，１６に駆動信号を
印加すると、接地用電極１９，２０との間の電界が分岐
光導波路１３，１４に印加されることになる。同様に、
バイアス用電極１７，１８にバイアス電圧を印加する
と、接地用電極１９，２９との間の電界が分岐光導波路
１３，１４に印加されることになる。
【００２１】変調器駆動回路２１の差動増幅器を構成す
るトランジスタ２３，２４のゲートに、逆位相の入力信
号Ｖｉｎ，＊Ｖｉｎが加えられ、一方のトランジスタ２
３のドレインに信号用電極１５が接続され、他方のトラ
ンジスタ２４のドレインに信号用電極１６が接続される
から、信号用電極１５，１６には逆位相の駆動信号が加
えられる。又電圧Ｅが加えられる電流源２５に低周波信
号Ｆｍが加えられるから、入力信号に対応した変調器駆
動回路２１からの駆動信号は、低周波信号Ｆｍにより変
調されたものとなり、低周波信号Ｆｍを対称重畳するこ
とができる。
るトランジスタ２３，２４のゲートに、逆位相の入力信
号Ｖｉｎ，＊Ｖｉｎが加えられ、一方のトランジスタ２
３のドレインに信号用電極１５が接続され、他方のトラ
ンジスタ２４のドレインに信号用電極１６が接続される
から、信号用電極１５，１６には逆位相の駆動信号が加
えられる。又電圧Ｅが加えられる電流源２５に低周波信
号Ｆｍが加えられるから、入力信号に対応した変調器駆
動回路２１からの駆動信号は、低周波信号Ｆｍにより変
調されたものとなり、低周波信号Ｆｍを対称重畳するこ
とができる。
【００２２】従って、入力ポート１１に入射された光源
からの光は、分岐導波路１３，１４を伝搬する過程に於
いて駆動信号に従って位相変調され、出力ポート１２に
於いて同相又は逆相となるから、加算又は相殺されて強
度変調された変調出力光となる。又低周波信号Ｆｍが駆
動信号に重畳され、光変調器の動作点が適正の場合に、
変調出力光は、低周波信号Ｆｍの周波数ｆｍの２倍の周
波数で振幅変調されたものとなり、従って、変調出力光
に低周波信号Ｆｍの成分が含まれないものとなる。又光
変調器の動作点がずれると、変調出力光に低周波信号Ｆ
ｍの成分が含まれるから、この低周波信号Ｆｍの成分を
最小とするようにバイアス電圧Ｖｂを加えることによ
り、動作点を適正に維持することができる。
からの光は、分岐導波路１３，１４を伝搬する過程に於
いて駆動信号に従って位相変調され、出力ポート１２に
於いて同相又は逆相となるから、加算又は相殺されて強
度変調された変調出力光となる。又低周波信号Ｆｍが駆
動信号に重畳され、光変調器の動作点が適正の場合に、
変調出力光は、低周波信号Ｆｍの周波数ｆｍの２倍の周
波数で振幅変調されたものとなり、従って、変調出力光
に低周波信号Ｆｍの成分が含まれないものとなる。又光
変調器の動作点がずれると、変調出力光に低周波信号Ｆ
ｍの成分が含まれるから、この低周波信号Ｆｍの成分を
最小とするようにバイアス電圧Ｖｂを加えることによ
り、動作点を適正に維持することができる。
【００２３】図３は本発明の一実施例の説明図であり、
図２と同一符号は同一部分を示し、３１は光源としての
ＤＦＢ（分布帰還型）レーザ、３２はアイソレータ、３
３は光分岐回路、３４はフォトダイオード等からなる光
電変換回路、３５は増幅回路、３６は同期検波回路、３
７は低域通過フィルタ、３８は増幅回路、３９は低周波
発振器、４０は演算増幅器、４１，４２は抵抗である。
光電変換回路３４と増幅回路３５と同期検波回路３６と
低域通過フィルタ３７と増幅回路３８と反転回路２２と
により、図１の動作点制御回路７が構成され、変調器駆
動回路２１の電流源２５により、図１の低周波重畳回路
８が構成されている。
図２と同一符号は同一部分を示し、３１は光源としての
ＤＦＢ（分布帰還型）レーザ、３２はアイソレータ、３
３は光分岐回路、３４はフォトダイオード等からなる光
電変換回路、３５は増幅回路、３６は同期検波回路、３
７は低域通過フィルタ、３８は増幅回路、３９は低周波
発振器、４０は演算増幅器、４１，４２は抵抗である。
光電変換回路３４と増幅回路３５と同期検波回路３６と
低域通過フィルタ３７と増幅回路３８と反転回路２２と
により、図１の動作点制御回路７が構成され、変調器駆
動回路２１の電流源２５により、図１の低周波重畳回路
８が構成されている。
【００２４】ＤＦＢレーザ３１からの光はアイソレータ
３２を介して光変調器の入力ポート１１に入射され、光
変調器の出力ポート１２から変調出力光が、送信光信号
として出力される。又光分岐回路３３により一部分岐さ
れて光電変換回路３４に加えられ、電気信号に変換され
る。この電気信号は同期検波回路３６に於いて低周波発
振器３９からの低周波信号により同期検波されて、低周
波信号Ｆｍの成分が直流信号として出力され、低域通過
フィルタ３７を介して増幅回路３８に加えられ、増幅出
力がバイアス電圧Ｖｂとなる。このバイアス電圧Ｖｂは
バイアス用電極１７にそのまま、又バイアス用電極１８
には反転回路２２により反転されて、それぞれ印加され
る。
３２を介して光変調器の入力ポート１１に入射され、光
変調器の出力ポート１２から変調出力光が、送信光信号
として出力される。又光分岐回路３３により一部分岐さ
れて光電変換回路３４に加えられ、電気信号に変換され
る。この電気信号は同期検波回路３６に於いて低周波発
振器３９からの低周波信号により同期検波されて、低周
波信号Ｆｍの成分が直流信号として出力され、低域通過
フィルタ３７を介して増幅回路３８に加えられ、増幅出
力がバイアス電圧Ｖｂとなる。このバイアス電圧Ｖｂは
バイアス用電極１７にそのまま、又バイアス用電極１８
には反転回路２２により反転されて、それぞれ印加され
る。
【００２５】図４は本発明の一実施例の動作説明図であ
り、（ａ）は“１”，“０”交互の場合を例とした入力
信号Ｖｉｎ、（ｂ）は低周波信号Ｆｍ、（ｃ）は一方の
信号用電極１５に印加される駆動信号、（ｄ）は他方の
信号用電極１６に印加される駆動信号、（ｅ）は一方の
分岐光導波路１３の出力位相φ１、（ｆ）は他方の分岐
導波路１４の出力位相φ２、（ｇ）は一方と他方との分
岐光導波路１３，１４の出力光の位相差（φ１−φ２）
を示す。
り、（ａ）は“１”，“０”交互の場合を例とした入力
信号Ｖｉｎ、（ｂ）は低周波信号Ｆｍ、（ｃ）は一方の
信号用電極１５に印加される駆動信号、（ｄ）は他方の
信号用電極１６に印加される駆動信号、（ｅ）は一方の
分岐光導波路１３の出力位相φ１、（ｆ）は他方の分岐
導波路１４の出力位相φ２、（ｇ）は一方と他方との分
岐光導波路１３，１４の出力光の位相差（φ１−φ２）
を示す。
【００２６】入力信号Ｖｉｎに従って一方と他方との信
号用電極１５，１６に印加される駆動信号は、（ｃ），
（ｄ）に示すように、位相が反転し、且つ低周波信号Ｆ
ｍが対称重畳されて対称変調が行われ、一方と他方との
分岐光導波路１３，１４の出力光の位相差（φ１−φ
２）は、０〜πの位相差となり、位相差の中心は、分岐
光導波路１３，１４の出力光の基準位相をφ10，φ20と
すると、（φ10−φ20）となる。そして、出力ポート１
２に於いて合成されることにより、強度変調された変調
出力光となる。
号用電極１５，１６に印加される駆動信号は、（ｃ），
（ｄ）に示すように、位相が反転し、且つ低周波信号Ｆ
ｍが対称重畳されて対称変調が行われ、一方と他方との
分岐光導波路１３，１４の出力光の位相差（φ１−φ
２）は、０〜πの位相差となり、位相差の中心は、分岐
光導波路１３，１４の出力光の基準位相をφ10，φ20と
すると、（φ10−φ20）となる。そして、出力ポート１
２に於いて合成されることにより、強度変調された変調
出力光となる。
【００２７】光変調器の入出力特性は、出力光電力をそ
のピーク値で、又駆動電圧をＶπでそれぞれ正規化する
と、次式で表すことができる。 Ｐ（Ｖ）＝〔１−ｃｏｓ｛π（Ｖ−Ｖｄ）｝〕／２ …（１） 但し、Ｐ＝正規化された出力光電力、Ｖ＝正規化された
駆動電圧、Ｖｄ＝正規化された動作点ドリフト電圧であ
る。
のピーク値で、又駆動電圧をＶπでそれぞれ正規化する
と、次式で表すことができる。 Ｐ（Ｖ）＝〔１−ｃｏｓ｛π（Ｖ−Ｖｄ）｝〕／２ …（１） 但し、Ｐ＝正規化された出力光電力、Ｖ＝正規化された
駆動電圧、Ｖｄ＝正規化された動作点ドリフト電圧であ
る。
【００２８】振幅Ｖπの信号に対して周波数ｆ0 ＝ω0
／２π、変調度ｍで低周波重畳を行うと、“０”レベル
と“１”レベルとに対する駆動電圧Ｖ0 ，Ｖ1 は、 Ｖ0 ＝ｍ・ｓｉｎ（ω0 ｔ） …（２） Ｖ1 ＝１−ｍ・ｓｉｎ（ω0 ｔ） …（３） となる。この時の出力光電力Ｐ0 ，Ｐ1 は、変調度ｍが
充分に小さいとすると、 Ｐ0 ＝Ｐ（Ｖ0 ） ≒〔１−cos(πＶｄ）−π・ｍ・siｎ（ω0 ｔ)sin（πＶｄ）〕／２ …（４） Ｐ1 ＝Ｐ（Ｖ1 ） ≒〔１＋cos(πＶｄ）−π・ｍ・siｎ（ω0 ｔ)sin（πＶｄ）〕／２ …（５） と近似できる。又立上り及び立下り時間に於ける平均電
力Ｐ2 は、 Ｐ2 ＝１／（Ｖ1 −Ｖ0 ）∫(V1) (V0)Ｐ（Ｖ）ｄＶ ＝（１／２）−〔cos(πＶ0 ）sin(πＶｄ）〕／〔π（１−２Ｖ0 ）〕 ≒（１／２）−〔sin(πＶｄ）／π〕〔１＋２ｍ・sin(ω0 ｔ）〕 …（６） となる。但し、「∫(V1) (V0)」は、Ｖ0 からＶ1 までの
積分を示す。
／２π、変調度ｍで低周波重畳を行うと、“０”レベル
と“１”レベルとに対する駆動電圧Ｖ0 ，Ｖ1 は、 Ｖ0 ＝ｍ・ｓｉｎ（ω0 ｔ） …（２） Ｖ1 ＝１−ｍ・ｓｉｎ（ω0 ｔ） …（３） となる。この時の出力光電力Ｐ0 ，Ｐ1 は、変調度ｍが
充分に小さいとすると、 Ｐ0 ＝Ｐ（Ｖ0 ） ≒〔１−cos(πＶｄ）−π・ｍ・siｎ（ω0 ｔ)sin（πＶｄ）〕／２ …（４） Ｐ1 ＝Ｐ（Ｖ1 ） ≒〔１＋cos(πＶｄ）−π・ｍ・siｎ（ω0 ｔ)sin（πＶｄ）〕／２ …（５） と近似できる。又立上り及び立下り時間に於ける平均電
力Ｐ2 は、 Ｐ2 ＝１／（Ｖ1 −Ｖ0 ）∫(V1) (V0)Ｐ（Ｖ）ｄＶ ＝（１／２）−〔cos(πＶ0 ）sin(πＶｄ）〕／〔π（１−２Ｖ0 ）〕 ≒（１／２）−〔sin(πＶｄ）／π〕〔１＋２ｍ・sin(ω0 ｔ）〕 …（６） となる。但し、「∫(V1) (V0)」は、Ｖ0 からＶ1 までの
積分を示す。
【００２９】入力信号のマーク率をＭ、立上り／立下り
時間をｒ（１／ｆｂ）（但し、ｆｂ＝入力信号のビット
レート）とすると、低周波信号Ｆｍの周期（１／ｆ0 ）
より充分に短い時間で平均した出力光電力Ｐavは、 Ｐav＝〔ｒ（１−Ｍ）2 ＋（１−ｒ）（１−Ｍ）〕Ｐ0 ＋〔ｒＭ2 ＋（１−ｒ）Ｍ〕Ｐ1 ＋２ｒ（１−Ｍ）ＭＰ2 ≡Ｋ0 Ｐ0 ＋Ｋ1 Ｐ1 ＋Ｋ2 Ｐ2 …（７） となる。この平均出力光電力Ｐavに含まれる低周波信号
Ｆｍの周波数ｆ0 の成分をＰf0とすると、 Ｐf0＝−〔｛［ｒ（１−Ｍ）2 ＋（１−ｒ）（１−Ｍ）］ ＋［ｒＭ2 ＋（１−ｒ）Ｍ］｝（π／２） ＋２ｒ（１−Ｍ）Ｍ（π／２）〕×ｍ・sin(πＶｄ）sin(ω0 ｔ） …（８） となる。
時間をｒ（１／ｆｂ）（但し、ｆｂ＝入力信号のビット
レート）とすると、低周波信号Ｆｍの周期（１／ｆ0 ）
より充分に短い時間で平均した出力光電力Ｐavは、 Ｐav＝〔ｒ（１−Ｍ）2 ＋（１−ｒ）（１−Ｍ）〕Ｐ0 ＋〔ｒＭ2 ＋（１−ｒ）Ｍ〕Ｐ1 ＋２ｒ（１−Ｍ）ＭＰ2 ≡Ｋ0 Ｐ0 ＋Ｋ1 Ｐ1 ＋Ｋ2 Ｐ2 …（７） となる。この平均出力光電力Ｐavに含まれる低周波信号
Ｆｍの周波数ｆ0 の成分をＰf0とすると、 Ｐf0＝−〔｛［ｒ（１−Ｍ）2 ＋（１−ｒ）（１−Ｍ）］ ＋［ｒＭ2 ＋（１−ｒ）Ｍ］｝（π／２） ＋２ｒ（１−Ｍ）Ｍ（π／２）〕×ｍ・sin(πＶｄ）sin(ω0 ｔ） …（８） となる。
【００３０】従って、動作点ドリフトの方向によって位
相が１８０°異なり、これを基準周波数ｓｉｎ（ω
0 ｔ）と乗算すると、動作点ドリフトの方向に応じた正
負の直流成分が得られるから、この直流成分を零とする
ように制御することにより、動作点を適正な位置に保持
することができる。又（８）式からＰf0＝０となるの
は、Ｖｄ＝０の時であり、入力信号Ｖｉｎのマーク率Ｍ
や立上り／立下り時間ｒに依存せずに、前述の実施例は
動作点を最適位置に制御することができる。
相が１８０°異なり、これを基準周波数ｓｉｎ（ω
0 ｔ）と乗算すると、動作点ドリフトの方向に応じた正
負の直流成分が得られるから、この直流成分を零とする
ように制御することにより、動作点を適正な位置に保持
することができる。又（８）式からＰf0＝０となるの
は、Ｖｄ＝０の時であり、入力信号Ｖｉｎのマーク率Ｍ
や立上り／立下り時間ｒに依存せずに、前述の実施例は
動作点を最適位置に制御することができる。
【００３１】これに対して、低周波の非対称重畳の場合
の一例として、 Ｖ0 ＝０ …（９） Ｖ1 ＝１−ｍ・ｓｉｎ（ω0 ｔ） …（１０） とすると、即ち、２本の分岐光導波路の一方のみに駆動
信号を印加した場合、 Ｐ0 ＝〔１−cos(πＶｄ）〕／２ …（１１） Ｐ1 ＝Ｐ（Ｖ1 ） ≒〔１＋cos(πＶｄ）−π・ｍ・siｎ（ω0 ｔ)sin（πＶｄ）〕／２ …（１２） Ｐ2 ＝１／（Ｖ1 −Ｖ0 ）∫(V1) (V0)Ｐ（Ｖ）ｄＶ ＝（１／２）−〔sin ｛π（Ｖ1 −Ｖｄ）｝＋sin(πＶｄ）〕／２πＶ1 ≒（１／２）−〔sin(πＶｄ）／π〕 −（ｍ／２）〔πcos(πＶｄ）＋２sin(πＶｄ）〕sin(ω0 ｔ） −（１／２）cos(πＶｄ）〔ｍ・sin(ω0 ｔ）〕2 …（１３） Ｐav＝〔ｒ（１−Ｍ）2 ＋（１−ｒ）（１−Ｍ）〕Ｐ0 ＋〔ｒＭ2 ＋（１−ｒ）Ｍ〕Ｐ1 ＋２ｒ（１−Ｍ）ＭＰ2 ≡Ｋ0 Ｐ0 ＋Ｋ1 Ｐ1 ＋Ｋ2 Ｐ2 …（１４） Ｐf0＝−〔Ｋ1 （π／２）sin(πＶｄ） ＋Ｋ2 （１／２π）｛πcos(πＶｄ）＋２sin(πＶｄ）｝〕 ×ｍ・sin(ω0 ｔ） ＝Ｋ・ｍ・sin(πＶｄ＋θ）sin(ω0 ｔ） …（１５） 但し、 Ｋ＝〔（Ｋ2 ／２）2 ＋（πＫ1 ／２＋Ｋ2 ／π）2 〕1/2 …（１６） θ＝tan -1〔πＫ2 ／（π2 Ｋ1 ＋２Ｋ2 ）〕 …（１７） となる。
の一例として、 Ｖ0 ＝０ …（９） Ｖ1 ＝１−ｍ・ｓｉｎ（ω0 ｔ） …（１０） とすると、即ち、２本の分岐光導波路の一方のみに駆動
信号を印加した場合、 Ｐ0 ＝〔１−cos(πＶｄ）〕／２ …（１１） Ｐ1 ＝Ｐ（Ｖ1 ） ≒〔１＋cos(πＶｄ）−π・ｍ・siｎ（ω0 ｔ)sin（πＶｄ）〕／２ …（１２） Ｐ2 ＝１／（Ｖ1 −Ｖ0 ）∫(V1) (V0)Ｐ（Ｖ）ｄＶ ＝（１／２）−〔sin ｛π（Ｖ1 −Ｖｄ）｝＋sin(πＶｄ）〕／２πＶ1 ≒（１／２）−〔sin(πＶｄ）／π〕 −（ｍ／２）〔πcos(πＶｄ）＋２sin(πＶｄ）〕sin(ω0 ｔ） −（１／２）cos(πＶｄ）〔ｍ・sin(ω0 ｔ）〕2 …（１３） Ｐav＝〔ｒ（１−Ｍ）2 ＋（１−ｒ）（１−Ｍ）〕Ｐ0 ＋〔ｒＭ2 ＋（１−ｒ）Ｍ〕Ｐ1 ＋２ｒ（１−Ｍ）ＭＰ2 ≡Ｋ0 Ｐ0 ＋Ｋ1 Ｐ1 ＋Ｋ2 Ｐ2 …（１４） Ｐf0＝−〔Ｋ1 （π／２）sin(πＶｄ） ＋Ｋ2 （１／２π）｛πcos(πＶｄ）＋２sin(πＶｄ）｝〕 ×ｍ・sin(ω0 ｔ） ＝Ｋ・ｍ・sin(πＶｄ＋θ）sin(ω0 ｔ） …（１５） 但し、 Ｋ＝〔（Ｋ2 ／２）2 ＋（πＫ1 ／２＋Ｋ2 ／π）2 〕1/2 …（１６） θ＝tan -1〔πＫ2 ／（π2 Ｋ1 ＋２Ｋ2 ）〕 …（１７） となる。
【００３２】（８）式に対応する（１５）式より、Ｐf0
＝０となるのは、sin(πＶｄ＋θ）＝０の時であり、最
適動作点から−θ／πだけずれた動作点へ制御しようと
する為、消光比及び波形が劣化する。ここで、θは、立
上り／立下り時間ｒ及びマーク率Ｍの関数であり、従っ
て、対称変調に比較して非対称変調の場合は、立上り／
立下り時間及びマーク率によって最適動作点からずれた
点に制御されることになる。
＝０となるのは、sin(πＶｄ＋θ）＝０の時であり、最
適動作点から−θ／πだけずれた動作点へ制御しようと
する為、消光比及び波形が劣化する。ここで、θは、立
上り／立下り時間ｒ及びマーク率Ｍの関数であり、従っ
て、対称変調に比較して非対称変調の場合は、立上り／
立下り時間及びマーク率によって最適動作点からずれた
点に制御されることになる。
【００３３】前述の実施例に於いては、動作点制御の為
の低周波信号Ｆｍは、差動増幅器の電流源２５を変調す
ることにより対称重畳され、又変調器駆動回路２１の差
動増幅器のトランジスタ２３，２４の出力の駆動信号が
信号用電極１５，１６に加えられるから、対称変調が行
われる。従って、光変調の為の駆動電圧を低減し、又チ
ャーピングが生じることなく、且つマーク率の急変に対
しても動作点のずれを防止することができる。又バイア
スティのコンデンサを必要としないので、信号波形の歪
が生じることがなく、安定動作の外部変調方式としての
光送信装置を提供することができる。
の低周波信号Ｆｍは、差動増幅器の電流源２５を変調す
ることにより対称重畳され、又変調器駆動回路２１の差
動増幅器のトランジスタ２３，２４の出力の駆動信号が
信号用電極１５，１６に加えられるから、対称変調が行
われる。従って、光変調の為の駆動電圧を低減し、又チ
ャーピングが生じることなく、且つマーク率の急変に対
しても動作点のずれを防止することができる。又バイア
スティのコンデンサを必要としないので、信号波形の歪
が生じることがなく、安定動作の外部変調方式としての
光送信装置を提供することができる。
【００３４】図５は本発明の他の実施例の原理説明図で
あり、図１と同一符号は同一部分をを示し、４３は減衰
器である。この減衰器４３により一方の信号用電極３に
印加する駆動信号を減衰させて、他方の信号用電極３に
印加する駆動信号とを非対称とし、又低周波発振器９か
らの低周波信号をバイアス用電極４に加えることによ
り、駆動信号に重畳した低周波信号が減衰器４３に減衰
された分を補償し、低周波信号を対称重畳するものであ
る。それによって、マーク率の急変によっても、光変調
器の動作を安定化し、又非対称変調によりチャーピング
を生じさせて、光ファイバを伝送する光信号のパルス幅
を圧縮できるようにするものである。
あり、図１と同一符号は同一部分をを示し、４３は減衰
器である。この減衰器４３により一方の信号用電極３に
印加する駆動信号を減衰させて、他方の信号用電極３に
印加する駆動信号とを非対称とし、又低周波発振器９か
らの低周波信号をバイアス用電極４に加えることによ
り、駆動信号に重畳した低周波信号が減衰器４３に減衰
された分を補償し、低周波信号を対称重畳するものであ
る。それによって、マーク率の急変によっても、光変調
器の動作を安定化し、又非対称変調によりチャーピング
を生じさせて、光ファイバを伝送する光信号のパルス幅
を圧縮できるようにするものである。
【００３５】図６は本発明の他の実施例の説明図であ
り、図５を更に詳細に示すもので、図３及び図５と同一
符号は同一部分を示し、４４はコンデンサ、４５は抵抗
である。減衰器４３を、変調器駆動回路２１のトランジ
スタ２４と信号用電極１６との間に接続した場合を示
し、この減衰器４３を接続した信号用電極１６側のバイ
アス用電極１８に、低周波発振器３９からの低周波信号
をコンデンサ４４を介して印加する。又変調器駆動回路
２１のトランジスタ２３と信号用電極１７とは直接接続
し、差動増幅器を構成するトランジスタ２３，２４の電
流源２５を、低周波信号Ｆｍにより変調する。光変調器
に対する変調動作や、低周波信号重畳による動作点の安
定化制御は、前述の実施例と同様であり、重複した説明
を省略する。
り、図５を更に詳細に示すもので、図３及び図５と同一
符号は同一部分を示し、４４はコンデンサ、４５は抵抗
である。減衰器４３を、変調器駆動回路２１のトランジ
スタ２４と信号用電極１６との間に接続した場合を示
し、この減衰器４３を接続した信号用電極１６側のバイ
アス用電極１８に、低周波発振器３９からの低周波信号
をコンデンサ４４を介して印加する。又変調器駆動回路
２１のトランジスタ２３と信号用電極１７とは直接接続
し、差動増幅器を構成するトランジスタ２３，２４の電
流源２５を、低周波信号Ｆｍにより変調する。光変調器
に対する変調動作や、低周波信号重畳による動作点の安
定化制御は、前述の実施例と同様であり、重複した説明
を省略する。
【００３６】図７は本発明の他の実施例の動作説明図で
あり、（ａ）は“１”，“０”の繰り返しによる入力信
号Ｖｉｎ、（ｂ）は低周波信号Ｆｍ、（ｃ）は一方の信
号用電極１５に印加される駆動信号、（ｄ）は他方の信
号用電極１６に印加される駆動信号、（ｅ）はバイアス
用電極１８に印加される低周波信号、（ｆ）は一方の分
岐光導波路の出力光の位相φ１、（ｇ）は他方の分岐光
導波路の出力光の位相φ２、（ｈ）は一方と他方との分
岐光導波路の出力光の位相差（φ１−φ２）を示す。
あり、（ａ）は“１”，“０”の繰り返しによる入力信
号Ｖｉｎ、（ｂ）は低周波信号Ｆｍ、（ｃ）は一方の信
号用電極１５に印加される駆動信号、（ｄ）は他方の信
号用電極１６に印加される駆動信号、（ｅ）はバイアス
用電極１８に印加される低周波信号、（ｆ）は一方の分
岐光導波路の出力光の位相φ１、（ｇ）は他方の分岐光
導波路の出力光の位相φ２、（ｈ）は一方と他方との分
岐光導波路の出力光の位相差（φ１−φ２）を示す。
【００３７】図７の（ｃ）と（ｄ）との振幅の和は、図
４の（ｃ）と（ｄ）との振幅の和と等しくする必要があ
る為、図７の（ｃ）の振幅は、図４の（ｃ）の振幅より
大きくする必要がある。又信号用電極１６に印加される
駆動信号は、（ｄ）に示すように、減衰器４３により減
衰されたものとなる。従って、分岐光導波路１４の出力
光位相φ２の位相変化は、（ｇ）に示すように、分岐光
導波路１３の出力光位相φ１の位相変化より小さくなる
と共に、バイアス用電極１８に低周波信号を重畳して印
加するから、その低周波信号に対応した位相変化とな
る。分岐光導波路１３，１４の出力光の位相差（φ１−
φ２）は、（ｈ）に示すように、０〜πの間の位相変化
となり、又バイアス用電極１８への低周波重畳により出
力光の位相差に於いては低周波が対称に重畳される。そ
して、出力ポート１２から強度変調された変調出力光が
得られる。
４の（ｃ）と（ｄ）との振幅の和と等しくする必要があ
る為、図７の（ｃ）の振幅は、図４の（ｃ）の振幅より
大きくする必要がある。又信号用電極１６に印加される
駆動信号は、（ｄ）に示すように、減衰器４３により減
衰されたものとなる。従って、分岐光導波路１４の出力
光位相φ２の位相変化は、（ｇ）に示すように、分岐光
導波路１３の出力光位相φ１の位相変化より小さくなる
と共に、バイアス用電極１８に低周波信号を重畳して印
加するから、その低周波信号に対応した位相変化とな
る。分岐光導波路１３，１４の出力光の位相差（φ１−
φ２）は、（ｈ）に示すように、０〜πの間の位相変化
となり、又バイアス用電極１８への低周波重畳により出
力光の位相差に於いては低周波が対称に重畳される。そ
して、出力ポート１２から強度変調された変調出力光が
得られる。
【００３８】図８は本発明の更に他の実施例の原理説明
図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、５ａ，５
ｂは駆動回路、８ａ，８ｂは低周波重畳回路である。こ
の実施例は、変調器駆動回路５を、光変調器２の信号用
電極３対応の駆動回路５ａ，５ｂを設けたものであり、
駆動回路５ａ，５ｂからの駆動信号を制御することによ
り、対称変調と非対称変調とを選択することができる。
図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、５ａ，５
ｂは駆動回路、８ａ，８ｂは低周波重畳回路である。こ
の実施例は、変調器駆動回路５を、光変調器２の信号用
電極３対応の駆動回路５ａ，５ｂを設けたものであり、
駆動回路５ａ，５ｂからの駆動信号を制御することによ
り、対称変調と非対称変調とを選択することができる。
【００３９】図９は本発明の更に他の実施例の説明図で
あり、図８を更に詳細に示すものであり、駆動回路５ａ
は、差動増幅器を構成するトランジスタ５１，５２と電
流源５３を有し、又駆動回路５ｂは差動増幅器を構成す
るトランジスタ５４，５５と電流源５６とを有するもの
で、低周波発振器３９からの低周波信号Ｆｍがそれぞれ
電流源５３，５６に入力されて、図８に於ける低周波重
畳回路８ａ，８ｂが構成される。
あり、図８を更に詳細に示すものであり、駆動回路５ａ
は、差動増幅器を構成するトランジスタ５１，５２と電
流源５３を有し、又駆動回路５ｂは差動増幅器を構成す
るトランジスタ５４，５５と電流源５６とを有するもの
で、低周波発振器３９からの低周波信号Ｆｍがそれぞれ
電流源５３，５６に入力されて、図８に於ける低周波重
畳回路８ａ，８ｂが構成される。
【００４０】駆動回路５ａの一方のトランジスタ５１の
ゲートに入力信号Ｖｉｎ、他方のトランジスタ５２のゲ
ートに反転した入力信号＊Ｖｉｎがそれぞれ加えられ、
トランジスタ５１のドレインに信号用電極１５が接続さ
れる。又駆動回路５ｂの一方のトランジスタ５４のゲー
トに入力信号Ｖｉｎ、他方のトランジスタ５５のゲート
に反転した入力信号＊Ｖｉｎがそれぞれ加えられ、トラ
ンジスタ５５のドレインに信号用電極１６が接続され
る。従って、駆動回路５ａ，５ｂを同一特性とすると、
低周波信号Ｆｍが重畳された駆動信号により対称変調が
行われ、図３に示す実施例と同様に動作することにな
る。又駆動回路５ａ，５ｂの特性を、電流源５３，５６
の電流値等により異ならせることにより、非対称変調と
なってチャーピングを発生させることができる。又光変
調器の動作点の安定化の制御は、前述の各実施例と同様
に、重畳された低周波信号を検出することにより行われ
る。
ゲートに入力信号Ｖｉｎ、他方のトランジスタ５２のゲ
ートに反転した入力信号＊Ｖｉｎがそれぞれ加えられ、
トランジスタ５１のドレインに信号用電極１５が接続さ
れる。又駆動回路５ｂの一方のトランジスタ５４のゲー
トに入力信号Ｖｉｎ、他方のトランジスタ５５のゲート
に反転した入力信号＊Ｖｉｎがそれぞれ加えられ、トラ
ンジスタ５５のドレインに信号用電極１６が接続され
る。従って、駆動回路５ａ，５ｂを同一特性とすると、
低周波信号Ｆｍが重畳された駆動信号により対称変調が
行われ、図３に示す実施例と同様に動作することにな
る。又駆動回路５ａ，５ｂの特性を、電流源５３，５６
の電流値等により異ならせることにより、非対称変調と
なってチャーピングを発生させることができる。又光変
調器の動作点の安定化の制御は、前述の各実施例と同様
に、重畳された低周波信号を検出することにより行われ
る。
【００４１】図１０は本発明の更に他の実施例の動作説
明図であり、（ａ）は交互に“１”，“０”の繰り返し
となる入力信号、（ｂ）は低周波信号Ｆｍ、（ｃ）は信
号用電極１５に印加される駆動信号、（ｄ）は信号用電
極１６に印加される駆動信号、（ｅ）は分岐光導波路１
３の出力光位相φ１、（ｆ）は分岐光導波路１４の出力
光位相φ２、（ｇ）は分岐光導波路１３，１４の出力光
位相差（φ１−φ２）を示し、駆動回路５ａ，５ｂの特
性を異ならせて、非対称変調を行う場合を示すものであ
る。この場合、電流源５３，５６に同一の低周波信号Ｆ
ｍが変調入力として加えられるから、低周波信号Ｆｍは
対称重畳されることになる。従って、マーク率の急変に
於いても安定な動作点の制御が可能となる。
明図であり、（ａ）は交互に“１”，“０”の繰り返し
となる入力信号、（ｂ）は低周波信号Ｆｍ、（ｃ）は信
号用電極１５に印加される駆動信号、（ｄ）は信号用電
極１６に印加される駆動信号、（ｅ）は分岐光導波路１
３の出力光位相φ１、（ｆ）は分岐光導波路１４の出力
光位相φ２、（ｇ）は分岐光導波路１３，１４の出力光
位相差（φ１−φ２）を示し、駆動回路５ａ，５ｂの特
性を異ならせて、非対称変調を行う場合を示すものであ
る。この場合、電流源５３，５６に同一の低周波信号Ｆ
ｍが変調入力として加えられるから、低周波信号Ｆｍは
対称重畳されることになる。従って、マーク率の急変に
於いても安定な動作点の制御が可能となる。
【００４２】本発明は、前述の各実施例のみに限定され
るものではなく、対称変調と非対称変調とを選択する機
能等を付加することも可能である。
るものではなく、対称変調と非対称変調とを選択する機
能等を付加することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光変調
器２の２本の光導波路対応の信号用電極３とバイアス用
電極４とを電気的に分離して形成したことにより、従来
例のバイアスティを省略することができる。又低周波信
号を対称重畳することができると共に、２本の光導波路
に対して変調用の駆動信号を印加することになるから、
光変調器２の駆動電圧の低減化，動作点の安定化，マー
ク率変動に対する安定化，変調出力光波形の劣化防止等
の効果を奏することができる。従って、数Ｇｂ／ｓ程度
以上の高速入力信号により変調する安定動作の光送信装
置を提供することができる。
器２の２本の光導波路対応の信号用電極３とバイアス用
電極４とを電気的に分離して形成したことにより、従来
例のバイアスティを省略することができる。又低周波信
号を対称重畳することができると共に、２本の光導波路
に対して変調用の駆動信号を印加することになるから、
光変調器２の駆動電圧の低減化，動作点の安定化，マー
ク率変動に対する安定化，変調出力光波形の劣化防止等
の効果を奏することができる。従って、数Ｇｂ／ｓ程度
以上の高速入力信号により変調する安定動作の光送信装
置を提供することができる。
【００４４】又対称変調を行うことが容易となり、従っ
て、チャーピング無しの変調を行うことができる。又一
方の信号用電極に減衰器を介して駆動信号を印加するよ
うな構成として、非対称変調を行う場合は、チャーピン
グ有りの変調となり、光信号を伝送する光ファイバの分
散の符号等に対応したチャーピングを生じさせて、光パ
ルス幅の圧縮を可能とし、長距離伝送を行うことができ
る。
て、チャーピング無しの変調を行うことができる。又一
方の信号用電極に減衰器を介して駆動信号を印加するよ
うな構成として、非対称変調を行う場合は、チャーピン
グ有りの変調となり、光信号を伝送する光ファイバの分
散の符号等に対応したチャーピングを生じさせて、光パ
ルス幅の圧縮を可能とし、長距離伝送を行うことができ
る。
【００４５】又変調器駆動回路５を２個の差動増幅器に
より構成した場合、対称変調と非対称変調との何れに対
しても同一構成で実現することが可能となり、光信号を
伝送する光ファイバの特性等を考慮して、光通信システ
ムに於ける光送信装置の特性を最適化することが容易と
なる利点がある。
より構成した場合、対称変調と非対称変調との何れに対
しても同一構成で実現することが可能となり、光信号を
伝送する光ファイバの特性等を考慮して、光通信システ
ムに於ける光送信装置の特性を最適化することが容易と
なる利点がある。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施例の要部説明図である。
【図３】本発明の一実施例の説明図である。
【図４】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の原理説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の説明図である。
【図７】本発明の他の実施例の動作説明図である。
【図８】本発明の更に他の実施例の原理説明図である。
【図９】本発明の更に他の実施例の説明図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例の動作説明図であ
る。
る。
【図１１】従来例の説明図である。
１ 光源 ２ 光変調器 ３ 信号用電極 ４ バイアス用電極 ５ 変調器駆動回路 ６ 終端器 ７ 動作点制御回路 ８ 低周波重畳回路 ９ 低周波発振器 １０ 光分岐回路
Claims (4)
- 【請求項１】 光源（１）からの光を入力して２本の光
導波路に分岐し、該２本の光導波路にそれぞれ独立した
電圧を印加する信号用電極（３）とバイアス用電極
（４）とを有すマッハツェンダ型の光変調器（２）と、 該光変調器（２）の前記２本の光導波路対応の信号用電
極（３）と直流接続し、入力信号に従った駆動信号に低
周波信号を重畳した信号を印加して、該光変調器（２）
から変調した出力光を送出する為の変調器駆動回路
（５）と、 前記信号用電極（３）に直流接続して終端する終端器
（６）と、前記光変調器（２）の出力光に含まれる前記低周波信号
の成分が最小となるように、 前記バイアス用電極（４）
に直流接続して前記光変調器（２）の動作点を制御する
動作点制御回路（７）とを備えたことを特徴とする光送
信装置。 - 【請求項２】 前記変調器駆動回路（５）を差動増幅器
により構成し、該差動増幅器の電流源を前記低周波信号
により変調する構成としたことを特徴とする請求項１記
載の光送信装置。 - 【請求項３】 前記変調器駆動回路（５）を差動増幅器
により構成し、該差動増幅器の電流源を前記低周波信号
により変調し、且つ前記信号用電極（３）の一方に直
接、他方に減衰器を介してそれぞれ駆動信号を印加し、
バイアス用電極に、前記低周波信号をバイアス電圧と共
に印加する構成としたことを特徴とする請求項１記載の
光送信装置。 - 【請求項４】 前記変調器駆動回路（５）を、前記信号
用電極（３）対応の２個の差動増幅器により構成し、該
２個の差動増幅器のそれぞれの電流源を前記低周波信号
により変調する構成としたことを特徴とする請求項１記
載の光送信装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027755A JP2630536B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 光送信装置 |
| CA002083219A CA2083219C (en) | 1991-11-19 | 1992-11-18 | Optical transmitter having optical modulator |
| DE69221839T DE69221839T2 (de) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Optischer Sender mit optischem Modulator |
| US07/979,491 US5359449A (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Optical modulator for an optical transmitter |
| EP96105232A EP0725299A3 (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Optical transmitter with optical modulator |
| EP92119707A EP0547394B1 (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Optical transmitter having optical modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027755A JP2630536B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 光送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224163A JPH05224163A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2630536B2 true JP2630536B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=12229835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4027755A Expired - Lifetime JP2630536B2 (ja) | 1991-11-19 | 1992-02-14 | 光送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630536B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4086912B2 (ja) * | 1995-09-11 | 2008-05-14 | 富士通株式会社 | 光変調器の制御装置 |
| JP3772738B2 (ja) | 2001-12-13 | 2006-05-10 | 日本電気株式会社 | 光変調装置 |
| JP4563944B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2010-10-20 | 富士通株式会社 | 光送信器 |
| US7809216B2 (en) * | 2007-03-16 | 2010-10-05 | Photonic Systems, Inc. | Bi-directional signal interface and apparatus using same |
| JP5874202B2 (ja) * | 2011-05-30 | 2016-03-02 | 富士通株式会社 | 光送信装置、その制御方法、及び光伝送システム |
| JP6107867B2 (ja) | 2015-03-31 | 2017-04-05 | 住友大阪セメント株式会社 | 導波路型光素子 |
| JP6520320B2 (ja) | 2015-04-03 | 2019-05-29 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路デバイス、及び光導波路デバイスにおいてフォトリフラクティブ効果を解消又は低減する方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0593891A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Nec Corp | 導波型光変調器及びその駆動方法 |
| JPH05100194A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-23 | Sony Corp | ３次元導波路型光変調器 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4027755A patent/JP2630536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05224163A (ja) | 1993-09-03 |
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