JP2664749B2 - Light modulator - Google Patents

Light modulator

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JP2664749B2
JP2664749B2 JP63325072A JP32507288A JP2664749B2 JP 2664749 B2 JP2664749 B2 JP 2664749B2 JP 63325072 A JP63325072 A JP 63325072A JP 32507288 A JP32507288 A JP 32507288A JP 2664749 B2 JP2664749 B2 JP 2664749B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第7〜12図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 (1)本発明の原理(第1〜3図) (2)本発明の第1実施例(第4図) (3)本発明の第2実施例(第5図) (4)本発明の第3実施例(第6図) 発明の効果 〔概要〕 光変調装置に関し、 光パルス信号の消光比劣化を防ぐためのフィードバッ
クシステムを簡単な構成で、かつ低コストで実現できる
光変調装置を提供することを目的とし、 一定強度の光を導波路を導き、該導波路を通過する光
に対して伝送信号により光強度変調を行って光パルス信
号を発生する光変調装置において、互いに相補な関係に
あり、光強度変調された2つの光出力を生成する相補出
力生成手段と、これら2つの光出力の時間平均パワーを
検出するパワー検出手段と、2つの光出力の時間平均パ
ワーの比が伝送信号のマーク率の値に対応した値となる
ように前記光強度変調の動作点をフィードバック制御す
る制御手段とを設け、互いに相補な関係にあり、光強度
変調された2つの光出力のうち一方を光パルス信号とし
て取り出すように構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Table of Contents] Outline Industrial application field Conventional technology (FIGS. 7 to 12) Problems to be solved by the invention Means for solving the problem Actions Embodiment (1) Principle of the present invention (Figs. 1-3) (2) First embodiment of the present invention (Fig. 4) (3) Second embodiment of the present invention (Fig. 5) (4) Third embodiment of the present invention (6) [Graph] Effect of the Invention [Overview] An object of the present invention is to provide an optical modulator that can realize a feedback system for preventing the extinction ratio of an optical pulse signal from deteriorating with a simple configuration and at a low cost. In a light modulation device that guides light of high intensity through a waveguide and performs light intensity modulation on a light passing through the waveguide by a transmission signal to generate a light pulse signal, the light modulation devices have a complementary relationship to each other, and have a light intensity modulation. Complementary output generating means for generating the two optical outputs, Power detection means for detecting the time average power of the two optical outputs, and feedback of the operating point of the light intensity modulation so that the ratio of the time average powers of the two optical outputs becomes a value corresponding to the value of the mark ratio of the transmission signal. And a control means for controlling the light output, wherein one of the two light outputs, which are in a complementary relationship to each other and are light intensity modulated, is extracted as a light pulse signal.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、光変調装置に係り、特に長距離光ファイバ
伝送に適用される光変調装置に関する。
The present invention relates to an optical modulator, and more particularly, to an optical modulator applied to long-distance optical fiber transmission.

近年、情報量の増大とともに光ファイバで送信する信
号のビットレートが向上している。従来、光信号は半導
体レーザをON,OFFさせることで発生させていたが、ビッ
トレートがGbpsオーダになると、波長チャーピングのた
めに長距離伝送ができなくなってきている。このため、
上述のような直接変調方式ではなく、外部変調方式によ
り光強度変調を行って光パルス信号を生成することが始
められている。このような外部変調器を実際に使用する
には、動作点が変動しないようにフィードバックをかけ
る必要がある。
In recent years, the bit rate of a signal transmitted through an optical fiber has been improved with an increase in the amount of information. Conventionally, an optical signal is generated by turning a semiconductor laser ON and OFF. However, when the bit rate is on the order of Gbps, long-distance transmission cannot be performed due to wavelength chirping. For this reason,
An optical pulse signal is generated by performing light intensity modulation by an external modulation method instead of the direct modulation method as described above. In order to actually use such an external modulator, it is necessary to apply feedback so that the operating point does not change.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の光変調装置、特に外部変調器としては、例えば
第7図に示すようなものが知られている。同図におい
て、1は例えば基板であり、基板1には光を導く導波路
2が設けられている。この場合の光としては、半導体レ
ーザの発振光が用いられ、波長は光通信に適したものが
使用される。また、導波路2としては、例えばニオブ酸
リチウムにTiを熱拡散して作られたものが用いられる。
FIG. 7 shows an example of a conventional light modulator, especially an external modulator. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes, for example, a substrate, and the substrate 1 is provided with a waveguide 2 for guiding light. As the light in this case, oscillation light of a semiconductor laser is used, and a wavelength suitable for optical communication is used. As the waveguide 2, for example, a waveguide made by thermally diffusing Ti into lithium niobate is used.

導波路2は途中で2又は分岐した後、再度合流してお
り、この分岐部には電極3、4が配設される。電極3、
4には一端側から変調のための伝送信号Vが供給され、
他端側に終端抵抗5が接続され、これはいわゆる進行波
型の変調器と称されるタイプのものである。終端抵抗5
は進行波のマッチングを取るためのものである。また、
伝送信号Vは光通信のために各種の情報データでレーザ
光を変調するものである。
The waveguide 2 joins again after being branched or split in the middle, and electrodes 3 and 4 are arranged at this branch. Electrode 3,
4 is supplied with a transmission signal V for modulation from one end,
A terminating resistor 5 is connected to the other end, which is of a so-called traveling wave type modulator. Terminating resistor 5
Is for matching traveling waves. Also,
The transmission signal V modulates a laser beam with various information data for optical communication.

このような外部変調器では導波器2の入力側(入力光
側)に第8図(a)で示すような強度の光出力を印加
し、電極3、4に伝送信号Vを供給すると、伝送信号V
の大きさおよび位相に応じて導波路2の屈折率が変化す
る。このとき、伝送信号Vに対して光出力の強度Pは第
9図に示すような関係となる。図中、+Vs,−Vsは正お
よび負側のスイッチング電圧である。これは、2又に分
岐した導波路2のうち、一方は屈折率が高くなりもう一
方は屈折率が低くなるため、導波路2を伝搬し、2つに
分かれた光に位相差が生じ、合流するとその位相差に応
じた光強度が得られることによる。したがって、電極
3、4によって導波路2の分岐部を通過する光出力の強
度Pが伝送信号Vの値によって変わり、これは第8図
(b)のような大きさで導波路2の出力側から光出力
(光変調信号)として取り出され、光通過用のファイバ
に送られて光通信(特に、送信)が行われる。
In such an external modulator, when an optical output having an intensity as shown in FIG. 8A is applied to the input side (input light side) of the director 2 and a transmission signal V is supplied to the electrodes 3 and 4, Transmission signal V
The refractive index of the waveguide 2 changes according to the size and phase of the light. At this time, the intensity P of the optical output with respect to the transmission signal V has a relationship as shown in FIG. In the figure, + Vs and -Vs are positive and negative switching voltages. This is because one of the two branched waveguides 2 has a higher refractive index and the other has a lower refractive index, so that the light propagates through the waveguide 2 and a phase difference occurs in the two split lights, This is because when the light beams merge, a light intensity corresponding to the phase difference is obtained. Therefore, the intensity P of the light output passing through the branch portion of the waveguide 2 is changed by the electrodes 3 and 4 depending on the value of the transmission signal V, and has a magnitude as shown in FIG. The optical output (optically modulated signal) is extracted from the optical fiber and sent to an optical fiber for optical communication (in particular, transmission).

なお、外部変調器として実際に使用する場合には、方
形波の光出力が望ましいので、第8図(b)に示すよう
な光出力の極大値および極小値にそれぞれ対応する電圧
を伝送信号Vとして電極3、4に加える。例えば、第10
図(a)に示すように信号“1"を0とし、信号“0"を−
Vsとするような2値レベルの伝送信号Vを加えると、同
図(b)に示すような0と−Vsに対応する光パルスが発
生し、これが光信号となる。
In the case where the optical modulator is actually used as an external modulator, a square wave optical output is desirable. Therefore, voltages corresponding to the maximum value and the minimum value of the optical output as shown in FIG. To the electrodes 3 and 4. For example, the tenth
As shown in FIG. 7A, the signal “1” is set to 0, and the signal “0” is set to −
When a binary transmission signal V such as Vs is added, an optical pulse corresponding to 0 and -Vs is generated as shown in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来の外部変調器にあって
は、第9図に示す変調特性(すなわち、印加電圧−光出
力特性)が基板全体の温度変化などによって第11図に実
線で示すように正常な状態から動作点がシフトする。こ
のシフト状態で第10図(a)のような伝送信号電圧を加
えると、第12図に示すように“1"レベルのときと、“0"
レベルのときの比(消光比)が劣化し、光の伝送特性に
悪影響を及ぼす。これは、“0"レベルのときに光強度が
完全に0にならず、また“1"レベルのときも正常時より
光強度が小さくなり、結局“1"と“0"のレベル比が悪く
なるからである。
However, in such a conventional external modulator, the modulation characteristic shown in FIG. 9 (that is, the applied voltage-optical output characteristic) is normal due to the temperature change of the whole substrate as shown by the solid line in FIG. Operating point shifts from the normal state. When a transmission signal voltage as shown in FIG. 10 (a) is applied in this shift state, when the transmission signal voltage is "1" level as shown in FIG.
The ratio at the level (extinction ratio) is degraded, which adversely affects light transmission characteristics. This is because the light intensity does not completely become 0 when the level is "0", and the light intensity becomes lower than the normal state when the level is "1". As a result, the level ratio between "1" and "0" is poor. Because it becomes.

かかる不具合を解消するためには、動作点のシフト分
だけ伝送信号に所定の直流分を加えるようなフィードバ
ックを行えばよく、このようにすると消光比は正常時と
同じ状態になる。
In order to solve such a problem, feedback may be performed such that a predetermined DC component is added to the transmission signal by the shift of the operating point. In this case, the extinction ratio becomes the same state as in the normal state.

ところが、このフィードバックを行うためには、消光
比を常に監視するシステムが必要となるが、信号の伝送
速度と同じ速度でリアルタイムに監視しなければなら
ず、Gdpsオーダの伝送速度では、実際上の制御が極めて
難しくシステムの実現が困難であるという問題点があっ
た。
However, in order to perform this feedback, a system that constantly monitors the extinction ratio is required, but it is necessary to monitor in real time at the same speed as the signal transmission speed. There is a problem that control is extremely difficult and realization of the system is difficult.

また、仮に、このようなフィードバックシステムを実
現できたとしても、構成が非常に複雑で高価なものしか
見通しが立っていない。
Also, even if such a feedback system can be realized, only a very complicated and expensive one can be expected.

そこで本発明は、光パルス信号の消光比劣化を防ぐた
めのフィードバックシステムを簡単な構成で、かつ低コ
ストで実現できる光変調装置を提供することを目的とし
ている。
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical modulation device that can realize a feedback system for preventing the extinction ratio of an optical pulse signal from deteriorating with a simple configuration and at low cost.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明による光変調装置は上記目的達成のため、一定
強度の光を導波路に導き、該導波路を通過する光に対し
て伝送信号により光硬度変調を行って光パルス信号を発
生する光変調装置において、互いに相補な関係にあり、
光強度変調された2つの光出力を生成する相補出力生成
手段と、これら2つの光出力の時間平均パワーを検出す
るパワー検出手段と、2つの光出力の時間平均パワーの
比が伝送信号のマーク率の値に対応した値となるように
前記光強度変調の動作点をフィードバック制御する制御
手段とを設け、互いに相補な関係にあり、光強度変調さ
れた2つの光出力のうち一方を光パルス信号として取り
出すようにしている。
In order to achieve the above object, the light modulation device according to the present invention guides light of a constant intensity to a waveguide, and performs light hardness modulation on light passing through the waveguide with a transmission signal to generate a light pulse signal. In the device, they are complementary to each other,
Complementary output generating means for generating two light intensities modulated optical outputs, power detecting means for detecting the time average power of these two optical outputs, and the ratio of the time average power of the two optical outputs to the mark of the transmission signal Control means for feedback-controlling the operating point of the light intensity modulation so as to have a value corresponding to the value of the rate, and one of the two light intensity-modulated light outputs having a complementary relationship with each other is provided as an optical pulse. I take it out as a signal.

〔作用〕[Action]

本発明では、互いに相補な関係にあり、光強度変調さ
れた2つの光出力が生成され、各光出力の時間平均パワ
ーが検出され、その比が伝送信号のマーク率の値に対応
した値となるように光強度変調の動作点がフィードバッ
ク制御される。そして、上記相補関係にある光出力のう
ちの一方が光パルス信号として取り出され、光通信に供
される。
In the present invention, two optical outputs that are complementary to each other and that are intensity-modulated are generated, the time-average power of each optical output is detected, and the ratio is determined by the value corresponding to the value of the mark ratio of the transmission signal. The operating point of the light intensity modulation is feedback controlled so as to be as follows. Then, one of the complementary optical outputs is extracted as an optical pulse signal and provided for optical communication.

したがって、時間平均パワーの検出に際して高速応答
のディテクタおよびそれに付随する高周波回路が要ら
ず、低周波の簡単な回路で、かつ低コストに消光比劣化
を防ぐためのフィードバックシステムが実現できる。
Therefore, a detector with a high-speed response and an associated high-frequency circuit are not required for detecting the time-average power, and a feedback system for preventing the extinction ratio from deteriorating at a low cost with a simple circuit of a low frequency can be realized.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

原理説明 最初に本発明の原理から説明する。第1図は本発明の
原理説明図であり、この図において、従来例と同一構成
部分には同一番号を付して重複説明を省略する。10は導
波路であり、導波路10は途中で2又に分岐し、第1導波
路10aおよび第2導波路10bに別れている。第1導波路10
aおよび第2導波路10bには従来例と同様にそれぞれ電極
3、4が配設されているが、その図中右側には各第1導
波路10aおよび第2導波路10bが近接して3dBカップラ
(相補出力生成手段)11が形成され、その後再び離れて
P1とP2の2つの光出力が各端部からそれぞれ取り出され
るようになっている。3dBカップラ11は光出力P1および
光出力P2を第2図に示すように互いに相補な関係にある
ように位相をずらす機能を有している。
Explanation of Principle First, the principle of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention. In this figure, the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Reference numeral 10 denotes a waveguide, and the waveguide 10 branches into two in the middle and is divided into a first waveguide 10a and a second waveguide 10b. First waveguide 10
The electrodes 3 and 4 are disposed on the a and the second waveguides 10b, respectively, as in the conventional example. On the right side of the figure, the first and second waveguides 10a and 10b are close to each other and 3 dB. A coupler (complementary output generating means) 11 is formed and then separated again.
Two optical outputs of the P 1 and P 2 is adapted to be removed from each end. 3dB coupler 11 has a function of shifting the phase such that the optical output P 1 and the optical output P 2 in complementary relationship with each other as shown in Figure 2.

以上の構成において、外部変調器として実際に使用す
る場合には、光出力P1,P2が等しくなる電圧(第2図中
では、例えばV=0の点が相当する)を動作点とし、
この点を中心にして+Vs/2と−Vs/2で伝送信号を振
る。
In the above configuration, when actually used as an external modulator, a voltage at which the optical outputs P 1 and P 2 are equal (in FIG. 2, for example, a point of V = 0 corresponds) is set as an operating point,
The transmission signal is oscillated at + Vs / 2 and -Vs / 2 around this point.

例えば、光出力P1を光通信に供する光パルス信号に用
いる場合には−Vs/2を信号“1"に対応させ+Vs/2を信号
“0"に対応させるように伝送信号Vを振る。この場合、
光出力P1,P2のそれぞれの時間平均パワーP1,P2の比は伝
送信号のマーク率が決まれば一義的に決まる。例えば、
上述の理由からマーク率が通常の値である1/2であるな
らば、時間平均パワーP1,P2の比(以下、平均パワー比
という)は1となる。ところが、伝送信号Vの動作点が
温度の影響などで第3図に示すように点Aから点Bにシ
フト(シフト量はΔ)すると、−Vs/2をかけても正規の
信号“1"のレベルよりもΔVに相関する値だけレベルが
小さくなり、一方、+Vs/2をかけても正規の信号“0"の
レベルよりもΔVに相関する値だけレベルが大きくなっ
て消光比が劣化し、結局、平均パワーの比が1でなく変
化してしまう。
For example, when using the optical pulse signal to provide an optical output P 1 to the optical communication shake transmission signal V so as to correspond to the allowed + Vs / 2 corresponding to the signal "0" to the signal "1" to -Vs / 2. in this case,
The ratio of the time average powers P 1 and P 2 of the optical outputs P 1 and P 2 is uniquely determined if the mark ratio of the transmission signal is determined. For example,
If the mark ratio is 1/2, which is a normal value, for the above-described reason, the ratio of the time average powers P 1 and P 2 (hereinafter, referred to as the average power ratio) is 1. However, when the operating point of the transmission signal V shifts from point A to point B (the shift amount is Δ) as shown in FIG. 3 due to the influence of temperature or the like, the normal signal “1” is obtained even when −Vs / 2 is multiplied. The level becomes smaller by a value correlating to ΔV than the level of the signal. On the other hand, even when + Vs / 2 is applied, the level becomes larger by a value correlating to ΔV than the level of the normal signal “0”, and the extinction ratio deteriorates Eventually, the ratio of the average powers changes instead of 1.

そこで、平均パワー比が元の比(=1)と同じになる
ようにフィードバックをかければ、元の動作点()、
すなわちV=0でP1=P2となる点で動作することにな
る。この場合、時間平均パワーP1,P2の検出はあくまで
も平均的な値を求めるのであるから、高ビットレートで
あっても高速応答の必要は全くなく、応答の遅い、低コ
ストのディテクタ(パワー検出手段)に相当:(例え
ば、安価なパワーメータ)を光出力P1,P2の周辺に沿わ
せるようにすればよい。また、この検出に付随する回路
およびフィードバック回路(制御手段に相当)も高周波
用でなく、低周波の簡単で回路でよく、したがって、消
光比劣化を防ぐためのフィードバックシステムを簡単な
構成で、かつ低コストで実現できる。
Therefore, if feedback is performed so that the average power ratio becomes the same as the original ratio (= 1), the original operating point (),
That is, it operates at the point where P 1 = P 2 at V = 0. In this case, since the detection of the time average powers P 1 and P 2 is merely an average value, there is no need for a high-speed response even at a high bit rate, and a slow-response, low-cost detector (power (E.g., an inexpensive power meter) may be arranged along the periphery of the optical outputs P 1 and P 2 . Also, a circuit associated with this detection and a feedback circuit (corresponding to a control means) may be a simple circuit of a low frequency instead of a high frequency, and therefore, a feedback system for preventing the extinction ratio from deteriorating has a simple configuration, and It can be realized at low cost.

第1実施例 次に、上記原理に基づく本発明の第1実施例を第4図
を用いて説明する。本実施例の説明に当たっては、第1
に示すものと共通する部分が多いので、説明の重複を避
けるため、同一構成部分には同一符号を付す。
First Embodiment Next, a first embodiment of the present invention based on the above principle will be described with reference to FIG. In describing the present embodiment, the first
Since many parts are common to those shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the same components to avoid repetition of the description.

第4図において、第1導波路10aおよび第2導波路10b
は3dBカップラ11の部分において近接しているが、その
後は再び離れ、その離れたそれぞれの部分には、端部が
近接する第3導波路21および第4導波路22が設けられて
いる。第3導波路21および第4導波路22は一方の端部が
それぞれカップラ(方向性結合器)21a、22aとなってお
り、これらカップラ21a、22aは第1導波路10aおよび第
2導波路10bから伝送する光パワーを感じるようにフィ
ードバック制御のために必要最小限の微かな光だけを取
り出すようになっている。第3導波路21の他方の端部に
は第1のパワーメータ23が設けられ、同様に第4導波路
22の他方の端部には第2のパワーメータ24が設けられて
いる。これらの第1のパワーメータ23および第2のバワ
ーメータ24はそれぞれ第1導波路10aおよび第2導波路1
0bを通過する光出力の時間平均パワーP1,P2を測定して
制御回路25に出力する。この場合、第1のパワーメータ
23および第2のバワーメータ24としては応答の遅い低コ
ストのディテクタで十分である。
In FIG. 4, a first waveguide 10a and a second waveguide 10b
Are close to each other at the 3 dB coupler 11, but then separate again, and each of the separated portions is provided with a third waveguide 21 and a fourth waveguide 22 whose ends are close to each other. One end of each of the third waveguide 21 and the fourth waveguide 22 is a coupler (directional coupler) 21a, 22a, and these couplers 21a, 22a are the first waveguide 10a and the second waveguide 10b. In order to feel the optical power transmitted from the optical disc, only the minimum necessary faint light is taken out for feedback control. At the other end of the third waveguide 21, a first power meter 23 is provided.
A second power meter 24 is provided at the other end of 22. These first power meter 23 and second power meter 24 are connected to first waveguide 10a and second waveguide 1 respectively.
The time average powers P 1 and P 2 of the optical output passing through 0b are measured and output to the control circuit 25. In this case, the first power meter
A low-cost detector with a slow response is sufficient for the second power meter 23 and the second power meter 24.

一方、第1導波路10aを通過する光出力は光パルス信
号として光通信用の光ファイバ26に導かれ、第2導波路
10bの終端は何にも接続されず開放端となっている。制
御回路25は各光出力の時間平均パワーP1,P2の比が伝送
信号Vのマーク率の値に対応した値となるように光強度
変調の動作点(すなわち、伝送信号の動作点)をフィー
ドバック制御するための制御信号を発生し、高周波阻止
コイル27を介して電極3、4間に供給する。そのため、
電極4は接地されており、制御回路25からの制御信号は
高周波阻止コイル27を通して電極3に印加され、制御電
流Ibが流れる。また、電極3にはコンデンサ28を介して
伝送信号Vが供給され、伝送信号Vは電極3、4間に印
加される。上記第3導波路21、第4導波路22、第1のパ
ワーメータ23および第2のパワーメータ24はパワー検出
手段29を構成し、制御回路25および高周波阻止コイル27
は制御手段30を構成する。
On the other hand, the optical output passing through the first waveguide 10a is guided as an optical pulse signal to the optical fiber 26 for optical communication,
The end of 10b is an open end without being connected to anything. The control circuit 25 operates the light intensity modulation operation point (that is, the transmission signal operation point) such that the ratio of the time average powers P 1 and P 2 of each optical output becomes a value corresponding to the value of the mark rate of the transmission signal V. And generates a control signal for feedback-controlling the voltage between the electrodes 3 and 4 via the high-frequency blocking coil 27. for that reason,
The electrode 4 is grounded, a control signal from the control circuit 25 is applied to the electrode 3 through the high-frequency blocking coil 27, and a control current Ib flows. The transmission signal V is supplied to the electrode 3 via the capacitor 28, and the transmission signal V is applied between the electrodes 3 and 4. The third waveguide 21, the fourth waveguide 22, the first power meter 23, and the second power meter 24 constitute a power detection unit 29, and include a control circuit 25 and a high-frequency blocking coil 27.
Constitutes the control means 30.

以上の構成において、3dBカップラ11によって互いに
相補な関係にあり、かつ光強度変調された各光出力P1,P
2の一部はカップラ21a、22aを通して取り出されてそれ
ぞれ第1のパワーメータ23および第2のパワーメータ24
に入力され、時間平均パワーP1,P2が測定されて制御回
路25に送られる。そして、制御回路25によりP1とP2の比
がマーク率で決まる値(本実施例では1)になるよう
に、すなわちP1=P2となるように伝送信号Vにバイアス
がかけられるようにフィードバック制御される。したが
って、本発明の原理で述べた如く、光強度変調の動作点
が温度の影響によってシフトしてもバイアスの付与によ
り消光比が元と同じ状態となるように元の動作点と同様
な変調動作をさせることができ、消光比の劣化を防止す
ることができる。また、消光比の劣化防止に際しても高
速応答のディテクタおよびそれに付随する高周波回路が
要らず、低周波の簡単な回路で構成でき、低コストであ
る。
In the above configuration, the optical outputs P 1 , P 1 which are complementary to each other by the 3 dB coupler 11 and are light intensity modulated
2 is taken out through the couplers 21a and 22a, and is taken out of the first power meter 23 and the second power meter 24, respectively.
And the time average powers P 1 and P 2 are measured and sent to the control circuit 25. Then, the control circuit 25 determined by P 1 and the specific mark ratio of P 2 values such that (1 in this embodiment), i.e., so that the bias is applied to the transmission signal V such that P 1 = P 2 Is feedback controlled. Therefore, as described in the principle of the present invention, even if the operating point of light intensity modulation shifts due to the influence of temperature, the same modulation operation as the original operating point is performed so that the extinction ratio becomes the same as the original by applying the bias. And the deterioration of the extinction ratio can be prevented. Further, in preventing deterioration of the extinction ratio, a high-speed response detector and an associated high-frequency circuit are not required, and a low-frequency simple circuit can be used, and the cost is low.

第2実施例 第5図は本発明に係る光変調装置の第2実施例を示す
図であり、本実施例は制御信号を印加する電極を分けた
ものである。すなわち、第5図において、電極3、4の
図中右側には第1導波路10aおよび第2導波路10bに沿っ
て新たな電極31、32がそれぞれ設けられており、電極3
1、32には制御回路25がフィードバックのための制御信
号が印加される。これらの電極31、32および制御回路25
は全体として制御手段33を構成する。その他は第1実施
例と同様である。
Second Embodiment FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the light modulation device according to the present invention, in which the electrodes to which the control signals are applied are separated. That is, in FIG. 5, on the right side of the electrodes 3 and 4 in the figure, new electrodes 31 and 32 are provided along the first waveguide 10a and the second waveguide 10b, respectively.
A control signal for feedback by the control circuit 25 is applied to 1 and 32. These electrodes 31, 32 and control circuit 25
Constitute the control means 33 as a whole. Others are the same as the first embodiment.

したがって、本実施例では電極3、4に伝送信号Vが
印加され、消光比劣化防止のためのフィードバック制御
は電極31、32を介して行われる。本実施例においても前
記第1実施例と同様の効果を得ることができる他、特
に、フィードバック制御のための電極31、32は電極3、
4に比べて低周波用でよいから応答が遅くても良く、構
造が簡単でコストがより一層低減するというメリットが
ある。
Therefore, in this embodiment, the transmission signal V is applied to the electrodes 3 and 4, and the feedback control for preventing the extinction ratio from deteriorating is performed via the electrodes 31 and 32. In this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In particular, the electrodes 31, 32 for feedback control are the electrodes 3,
4, the response may be slow because it is for low frequency use, and there is an advantage that the structure is simple and the cost is further reduced.

第3実施例 第6図は本発明に係る光変調装置の第3実施例を示す
図であり、本実施例は方向性結合器型変調器の例であ
る。第6図において、基板1上には同じ形状、長さの2
つの第1導波路41および第2導波路42が形成されてお
り、第1導波路41および第2導波路42はその中央部にお
いて互いに近接し、端部側で離間している。入力光は第
2導波路42の一端に入射され、光パルス信号は第1導波
路41の他端から取り出される。その他は第1実施例と同
様である。
Third Embodiment FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the optical modulator according to the present invention, and this embodiment is an example of a directional coupler type modulator. In FIG. 6, two substrates of the same shape and length
Two first waveguides 41 and second waveguides 42 are formed, and the first waveguide 41 and the second waveguide 42 are close to each other at the center and are separated at the end. The input light is incident on one end of the second waveguide 42, and the optical pulse signal is extracted from the other end of the first waveguide 41. Others are the same as the first embodiment.

したがって、本実施例においても相補出力を発生させ
る構成に差異はあるものの、第1実施例と同様の効果を
得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, although there is a difference in the configuration for generating the complementary output.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、光パルス信号の消光比劣化を防止す
るためのフィードバックシステムを簡単な構成で、かつ
低コストで実現することができる。
According to the present invention, a feedback system for preventing the extinction ratio of an optical pulse signal from deteriorating can be realized with a simple configuration and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1〜3図は本発明の原理を説明する図であり、 第1図はその構成図、 第2図はその各光出力の特性を示す図、 第3図はその動作点がシフトしたときの各光出力の特性
を示す図、 第4図は本発明に係る光変調装置の第1実施例を示す構
成図、 第5図は本発明に係る光変調装置の第2実施例を示す構
成図、 第6図は本発明に係る光変調装置の第3実施例を示す構
成図、 第7〜12図は従来の光変調装置を示す図であり、 第7図はその構成図、 第8図はその入力光と光出力の特性を示す図、 第9図はその光強度と伝送信号との関係を示す図、 第10図はその光パルス信号の特性を示す図、 第11図はその動作点がシフトしたときの光強度と伝送信
号との関係を示す図、 第12図はその消光比が劣化したときの光パルス信号の特
性を示す図である。 1……基板、 3、4……電極、 5……終端抵抗、 10……導波路、 10a、41……第1導波路、 10b、42……第2導波路、 11……3dBカップラ(相補出力生成手段)、 21……第3導波路、 21a、22a……カップラ、 22……第4導波路、 23……第1のパワーメータ、 24……第2のパワーメータ、 25……制御回路、 26……光ファイバ、 29……パワー検出手段、 30、33……制御手段、 31、32……電極、 43……カップラ(相補出力生成手段)。
1 to 3 are diagrams for explaining the principle of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing the configuration, FIG. 2 is a diagram showing characteristics of each light output, and FIG. 3 is a diagram when the operating point is shifted. FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the optical modulator according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the optical modulator according to the present invention. FIG. 6, FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the optical modulator according to the present invention, FIGS. 7 to 12 are diagrams showing a conventional optical modulator, FIG. The figure shows the characteristics of the input light and the optical output, FIG. 9 shows the relationship between the light intensity and the transmission signal, FIG. 10 shows the characteristics of the optical pulse signal, and FIG. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the light intensity and the transmission signal when the operating point is shifted. FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the optical pulse signal when the extinction ratio is deteriorated. 1 ... substrate, 3, 4 ... electrode, 5 ... terminal resistance, 10 ... waveguide, 10a, 41 ... first waveguide, 10b, 42 ... second waveguide, 11 ... 3dB coupler ( Complementary output generating means), 21... Third waveguide, 21a, 22a... Coupler, 22... Fourth waveguide, 23... First power meter, 24. Control circuit, 26: optical fiber, 29: power detection means, 30, 33: control means, 31, 32: electrodes, 43: coupler (complementary output generation means).

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/152 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication H04B 10/152

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一定強度の光を導波路に導き、 該導波路を通過する光に対して伝送信号により光強度変
調を行って光パルス信号を発生する光変調装置におい
て、 互いに相補な関係にあり、光強度変調された2つの光出
力を生成する相補出力生成手段と、 これら2つの光出力の時間平均パワーを検出するパワー
検出手段と、 2つの光出力の時間平均パワーの比が伝送信号のマーク
率の値に対応した値となるように前記光強度変調の動作
点をフィードバック制御する制御手段とを設け、 互いに相補な関係にあり、光強度変調された2つの光出
力のうち一方を光パルス信号として取り出すことを特徴
とする光変調装置。
An optical modulation device for guiding light having a constant intensity to a waveguide and performing optical intensity modulation on light passing through the waveguide by a transmission signal to generate an optical pulse signal. A complementary output generating means for generating two light outputs modulated with light intensity; a power detecting means for detecting a time average power of these two light outputs; and a ratio of the time average power of the two light outputs to the transmission signal. Control means for performing feedback control of the operating point of the light intensity modulation so as to have a value corresponding to the value of the mark ratio of the light intensity modulation. An optical modulation device for extracting an optical pulse signal.
【請求項2】前記導波路に沿って電極を設け、 該電極を介して光強度変調および前記フィードバック制
御を行うとともに、 伝送信号を印加する電極と、フィードバック信号を印加
する電極とを分けたことを特徴とする請求項1記載の光
変調装置。
2. An electrode is provided along the waveguide, the light intensity modulation and the feedback control are performed via the electrode, and an electrode for applying a transmission signal and an electrode for applying a feedback signal are separated. The optical modulation device according to claim 1, wherein:
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