JP3337980B2 - 光送信器及び光伝送システム - Google Patents
光送信器及び光伝送システムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マッハツェンダ型
光変調器を用いた光送信器及び光伝送システムに関し、
特に、チャープ係数を切替可能な光送信器及び光伝送シ
ステムに関する。
光変調器を用いた光送信器及び光伝送システムに関し、
特に、チャープ係数を切替可能な光送信器及び光伝送シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、マッハツェンダ型光変調器は、
例えば１０Ｇｂ／ｓ光伝送装置のような高速光伝送に使
用される光変調器である。特に、ＬｉＮｂＯ3導波路デ
バイスで作製されたマッハツェンダ型光変調器（以下、
ＬＮ変調器という）は、変調された光信号の中心波長
（または光周波数）のゆらぎ（チャープ）が少なく、超
高速の光変調が可能であり、長距離光伝送システムに応
用が可能である。
例えば１０Ｇｂ／ｓ光伝送装置のような高速光伝送に使
用される光変調器である。特に、ＬｉＮｂＯ3導波路デ
バイスで作製されたマッハツェンダ型光変調器（以下、
ＬＮ変調器という）は、変調された光信号の中心波長
（または光周波数）のゆらぎ（チャープ）が少なく、超
高速の光変調が可能であり、長距離光伝送システムに応
用が可能である。
【０００３】しかし、ＬＮ変調器を変調するための変調
電圧特性において、時定数の非常に長いＤＣ電圧ドリフ
トがあることが知られている。このＤＣドリフトにより
ＬＮ変調器の最適な動作点から少しずつ移動して光出力
波形の波形歪みが発生することがある。そのため、この
ＬＮ変調器のＤＣ電圧ドリフトを補償し、長期間安定し
た光出力波形を得るには、ＤＣ電圧ドリフトに応じてＬ
Ｎ変調器に最適な動作電圧を与える制御回路が必要であ
る。
電圧特性において、時定数の非常に長いＤＣ電圧ドリフ
トがあることが知られている。このＤＣドリフトにより
ＬＮ変調器の最適な動作点から少しずつ移動して光出力
波形の波形歪みが発生することがある。そのため、この
ＬＮ変調器のＤＣ電圧ドリフトを補償し、長期間安定し
た光出力波形を得るには、ＤＣ電圧ドリフトに応じてＬ
Ｎ変調器に最適な動作電圧を与える制御回路が必要であ
る。
【０００４】この電圧補償を自動的に行う制御回路とし
ては、例えば、ＬＮ変調器の入力平均光レベルと出力平
均光レベルの比を検出し、その比が一定になるようにＬ
Ｎ変調器のバイアスを制御する負帰還回路方式がある。
ては、例えば、ＬＮ変調器の入力平均光レベルと出力平
均光レベルの比を検出し、その比が一定になるようにＬ
Ｎ変調器のバイアスを制御する負帰還回路方式がある。
【０００５】図５は上記負帰還回路方式の一例を示すＬ
Ｎ変調器を用いた従来の光送信器の構成図である。
Ｎ変調器を用いた従来の光送信器の構成図である。
【０００６】図５において、光送信器は、光源であるレ
ーザダイオード１、ＬＮ光変調器（マッハツェンダ型光
変調器）２、光カプラ３、第１の出力モニタ用受光素子
４、第２の出力モニタ用受光素子５、駆動回路６、除算
器７、及び比較器８から構成される。
ーザダイオード１、ＬＮ光変調器（マッハツェンダ型光
変調器）２、光カプラ３、第１の出力モニタ用受光素子
４、第２の出力モニタ用受光素子５、駆動回路６、除算
器７、及び比較器８から構成される。
【０００７】以上の構成において、レーザダイオード１
からの出力光はＬＮ光変調器２に入力され、その出力光
は光カプラ３で２分岐後、一方は送信器光出力として伝
送路に送出され、他方は第１の出力モニタ用受光素子４
に入力される。電気入力信号は駆動回路６に入力され、
ＬＮ光変調器２を駆動するに十分な振幅まで増幅された
後、ＬＮ光変調器２の変調信号入力端子に入力される。
レーザダイオード１の後方出力光は、第２のモニタ用受
光素子５で検出する。
からの出力光はＬＮ光変調器２に入力され、その出力光
は光カプラ３で２分岐後、一方は送信器光出力として伝
送路に送出され、他方は第１の出力モニタ用受光素子４
に入力される。電気入力信号は駆動回路６に入力され、
ＬＮ光変調器２を駆動するに十分な振幅まで増幅された
後、ＬＮ光変調器２の変調信号入力端子に入力される。
レーザダイオード１の後方出力光は、第２のモニタ用受
光素子５で検出する。
【０００８】第１の出力モニタ用受光素子４の出力信号
と第２の出力モニタ用受光素子５の出力信号は除算器７
に入力され、その出力信号は比較器８に入力され、基準
電圧Ｖｒｅｆとの差信号が、ＬＮ光変調器２のバイアス
電圧として与えられる。
と第２の出力モニタ用受光素子５の出力信号は除算器７
に入力され、その出力信号は比較器８に入力され、基準
電圧Ｖｒｅｆとの差信号が、ＬＮ光変調器２のバイアス
電圧として与えられる。
【０００９】図６は上記ＬＮ光変調器２の構成を示す図
である。
である。
【００１０】図６において、ＬＮ光変調器２は、ニオブ
酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）の結晶板１１内に、入力光
Ｐｉを入力する光導波路１２を備え、光導波路１２は光
導波路１２ａ及び光導波路１２ｂから構成され、この光
導波路１２ａ及び光導波路１２ｂは、出力光Ｐｏを出力
する光導波路１３に接続されている。光導波路１２ｂの
両側には、この光導波路１２ｂに電界を加えるための電
極１４，１５が設けられている。電極１４はグランドに
接地され、電極１５は変調入力端子に接続されている。
酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）の結晶板１１内に、入力光
Ｐｉを入力する光導波路１２を備え、光導波路１２は光
導波路１２ａ及び光導波路１２ｂから構成され、この光
導波路１２ａ及び光導波路１２ｂは、出力光Ｐｏを出力
する光導波路１３に接続されている。光導波路１２ｂの
両側には、この光導波路１２ｂに電界を加えるための電
極１４，１５が設けられている。電極１４はグランドに
接地され、電極１５は変調入力端子に接続されている。
【００１１】このＬＮ光変調器２は、変調電圧Ｖｍによ
って発生した電界Ｅで光導波路１２ｂの屈折率を変化さ
せることにより、光導波路１２ｂを通過する光の位相を
光導波路１２ａを通過する光の位相に対して変化させ、
出力側から双方の光が干渉した光を出力するものであ
る。
って発生した電界Ｅで光導波路１２ｂの屈折率を変化さ
せることにより、光導波路１２ｂを通過する光の位相を
光導波路１２ａを通過する光の位相に対して変化させ、
出力側から双方の光が干渉した光を出力するものであ
る。
【００１２】図７は上記ＬＮ光変調器２の動作を説明す
るための波形図である。
るための波形図である。
【００１３】上述したように、光の位相を変化させるこ
とにより光出力を変化させているため、図７に示すよう
に変調電圧Ｖｍに対して光出力Ｐｏは周期的に変化す
る。したがって、半周期に相当する変調電圧（以下、Ｖ
πという）に等しい振幅を有する変調信号でＬＮ光変調
器２を変調することにより、良好な光出力波形が得られ
る。
とにより光出力を変化させているため、図７に示すよう
に変調電圧Ｖｍに対して光出力Ｐｏは周期的に変化す
る。したがって、半周期に相当する変調電圧（以下、Ｖ
πという）に等しい振幅を有する変調信号でＬＮ光変調
器２を変調することにより、良好な光出力波形が得られ
る。
【００１４】ここで、ＬＮ光変調器２においてＤＣドリ
フトが生じた場合の光出力波形の変化は図８で示され
る。図８に示すように、ＬＮ光変調器２のバイアス電圧
が一定で、ＤＣドリフトが負の方向へ生じた場合、光出
力波形のハイレベルが折り返され、立上り／立下りにお
いて２つのピークのような波形が現れる（図８(2)参
照）。
フトが生じた場合の光出力波形の変化は図８で示され
る。図８に示すように、ＬＮ光変調器２のバイアス電圧
が一定で、ＤＣドリフトが負の方向へ生じた場合、光出
力波形のハイレベルが折り返され、立上り／立下りにお
いて２つのピークのような波形が現れる（図８(2)参
照）。
【００１５】ＤＣドリフトが−Ｖπ／２まで変動する
と、光出力波形のローレベルとハイレベルが同じにな
り、立上り／立下りにおけるピークのみが見える（図８
(4)参照）。
と、光出力波形のローレベルとハイレベルが同じにな
り、立上り／立下りにおけるピークのみが見える（図８
(4)参照）。
【００１６】図９はＬＮ光変調器２の平均出力検出電圧
のＤＣドリフトに対する変動を説明するための波形図で
あり、ＬＮ光変調器２の挿入損失に比例した出力電圧す
なわち検出電圧のドリフト電圧による変化を示す。
のＤＣドリフトに対する変動を説明するための波形図で
あり、ＬＮ光変調器２の挿入損失に比例した出力電圧す
なわち検出電圧のドリフト電圧による変化を示す。
【００１７】前記図８において、図９に示すように、２
つのピークのような波形が最も大きくなる場合、すなわ
ちＤＣドリフトが−Ｖπ／２の時に、検出電圧が最大に
なり、逆に、ＤＣドリフトがＶπ／２の時に、図９に示
すように検出電圧が最小になる。
つのピークのような波形が最も大きくなる場合、すなわ
ちＤＣドリフトが−Ｖπ／２の時に、検出電圧が最大に
なり、逆に、ＤＣドリフトがＶπ／２の時に、図９に示
すように検出電圧が最小になる。
【００１８】例えば、この検出電圧が増加すると、出力
光パワーＰｏが減少するように負帰還回路がＬＮ光変調
器２の変調電圧Ｖｍをバイアスする。つまり、この挿入
損失が基準電圧Ｖｒｅｆで決定される一定の値となるよ
うに負帰還回路がＬＮ光変調器２の変調電圧Ｖｍをバイ
アスする。
光パワーＰｏが減少するように負帰還回路がＬＮ光変調
器２の変調電圧Ｖｍをバイアスする。つまり、この挿入
損失が基準電圧Ｖｒｅｆで決定される一定の値となるよ
うに負帰還回路がＬＮ光変調器２の変調電圧Ｖｍをバイ
アスする。
【００１９】したがって、ＬＮ光変調器２のＤＣドリフ
トに対して光出力波形が歪むことなく、なおかつＬＮ光
変調器２の入力光パワーの変動や入力光信号の直流光若
しくは入力光パルスの影響を受けない安定したバイアス
電圧の制御を行うことができる。
トに対して光出力波形が歪むことなく、なおかつＬＮ光
変調器２の入力光パワーの変動や入力光信号の直流光若
しくは入力光パルスの影響を受けない安定したバイアス
電圧の制御を行うことができる。
【００２０】また、別の方法として、変調信号を入力光
と逆方向から伝搬させ光出力平均値を検出する方法（例
えば、通信学会研究会ＯＱＥ９０−１１１）や、変調波
形に低周波信号を重畳して出力光信号の低周波信号の位
相を検出する方法（例えば、１９９０年通信学会春季全
国大会Ｂ−９７６、特開平４−１９２７２９号公報）が
提案されている。
と逆方向から伝搬させ光出力平均値を検出する方法（例
えば、通信学会研究会ＯＱＥ９０−１１１）や、変調波
形に低周波信号を重畳して出力光信号の低周波信号の位
相を検出する方法（例えば、１９９０年通信学会春季全
国大会Ｂ−９７６、特開平４−１９２７２９号公報）が
提案されている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のバイアス電圧制御回路にあっては、以下に述べ
るような解決課題があった。
な従来のバイアス電圧制御回路にあっては、以下に述べ
るような解決課題があった。
【００２２】まず、αを最適値に設定する必要性につい
て説明する。
て説明する。
【００２３】光ファイバの分散特性としては、大きく分
けて２種類のファイバが伝送路として使われている。１
つは、零分散波長が１．３μｍ帯のもの、もう１つは零
分散波長が１．５μｍ帯のもので、それぞれＩＴＵ−Τ
Ｇ．６５２とＧ．６５３で勧告されている。
けて２種類のファイバが伝送路として使われている。１
つは、零分散波長が１．３μｍ帯のもの、もう１つは零
分散波長が１．５μｍ帯のもので、それぞれＩＴＵ−Τ
Ｇ．６５２とＧ．６５３で勧告されている。
【００２４】図１０はＧ．６５２を伝送した場合のペナ
ルティを、図１１はＧ．６５３を伝送した場合のペナル
ティを示す特性図であり、送信光源の波長が１．５μｍ
として、αをパラメータとしたときの受信感度のペナル
ティのファイバ分散値依存性を示す。
ルティを、図１１はＧ．６５３を伝送した場合のペナル
ティを示す特性図であり、送信光源の波長が１．５μｍ
として、αをパラメータとしたときの受信感度のペナル
ティのファイバ分散値依存性を示す。
【００２５】図１０及び図１１に示すように、Ｇ．６５
２のファイバの場合は、α＝−０．５〜−１．０がペナ
ルティが少ないが、Ｇ．６５３のファイバの場合は逆
に、α＝＋０．５程度の方がペナルテイが少ない。つま
り、伝送路のファイバの種類によってαを調整しない
と、著しい波形劣化を生ずる、という問題がある。
２のファイバの場合は、α＝−０．５〜−１．０がペナ
ルティが少ないが、Ｇ．６５３のファイバの場合は逆
に、α＝＋０．５程度の方がペナルテイが少ない。つま
り、伝送路のファイバの種類によってαを調整しない
と、著しい波形劣化を生ずる、という問題がある。
【００２６】これは、以下に示すように、光送信器出力
での波長変動による伝送波形の劣化がファイバの波長分
散により異なることが原因である。
での波長変動による伝送波形の劣化がファイバの波長分
散により異なることが原因である。
【００２７】図１２はファイバ伝送後の波形劣化を説明
するための概念図である。
するための概念図である。
【００２８】図１２に示すように、光源のスペクトラム
が、λ１、λ２、λ３の成分を持っている場合を考え
る。Ｇ．６５２ファイバのように、１．５μｍ帯で波長
分散が大きい場合は、ファイバ伝送による伝播遅延時間
の波長依存性が大きいため、伝送後の光波形は広がって
しまう（図１２破線部参照）。一方、Ｇ．６５３ファイ
バのように１．５μｍ帯で波長分散が小さい場合は、波
形に大きな変化は見られない。
が、λ１、λ２、λ３の成分を持っている場合を考え
る。Ｇ．６５２ファイバのように、１．５μｍ帯で波長
分散が大きい場合は、ファイバ伝送による伝播遅延時間
の波長依存性が大きいため、伝送後の光波形は広がって
しまう（図１２破線部参照）。一方、Ｇ．６５３ファイ
バのように１．５μｍ帯で波長分散が小さい場合は、波
形に大きな変化は見られない。
【００２９】さらに、チャーピングが生じている場合の
波形劣化について、図１３〜図１５を参照して説明す
る。
波形劣化について、図１３〜図１５を参照して説明す
る。
【００３０】図１３は光パルス波形と光周波数変動の関
係を説明するための図、図１４及び図１５は波長チャー
プによるファイバ伝送後の波形劣化を説明するための概
念図である。
係を説明するための図、図１４及び図１５は波長チャー
プによるファイバ伝送後の波形劣化を説明するための概
念図である。
【００３１】ここでは便宜上、光波長変動を光周波数変
動に置き換えて説明する。光周波数変動量Δｆは、光パ
ルス波形の時間応答Ｓ（ｔ）とその微分値及びチャープ
係数αにより式（１）で表される。
動に置き換えて説明する。光周波数変動量Δｆは、光パ
ルス波形の時間応答Ｓ（ｔ）とその微分値及びチャープ
係数αにより式（１）で表される。
【００３２】
【数１】
【００３３】式（１）から、例えばα＞０の場合、図１
３に示すように、光パルス波形の立ち上がりでΔｆ＞
０、立ち下がりでΔｆ＜０となり（レッドシフト）、α
＜０の場合、周波数変動の方向が逆になる（ブルーシフ
ト）。
３に示すように、光パルス波形の立ち上がりでΔｆ＞
０、立ち下がりでΔｆ＜０となり（レッドシフト）、α
＜０の場合、周波数変動の方向が逆になる（ブルーシフ
ト）。
【００３４】例えばα＞０の場合、図１４に示すよう
に、波形の立ち上がりで光周波数が大、すなわち光波長
が小に変動する。Ｇ．６５２ファイバのように波長分散
が大きい場合、短波長ほど遅延時間が小さいため、伝送
後の波形において、立ち上がりの遅延時間が小さく、逆
に立ち下がりの遅延時間が大きいため、バルス幅が広が
る方向に変化する。
に、波形の立ち上がりで光周波数が大、すなわち光波長
が小に変動する。Ｇ．６５２ファイバのように波長分散
が大きい場合、短波長ほど遅延時間が小さいため、伝送
後の波形において、立ち上がりの遅延時間が小さく、逆
に立ち下がりの遅延時間が大きいため、バルス幅が広が
る方向に変化する。
【００３５】逆にα＜０の場合は、図１５に示すよう
に、波形の立ち上がりで光周波数が小、すなわち光波長
が大に変動するため、パルス幅が圧縮される方向に変化
する。
に、波形の立ち上がりで光周波数が小、すなわち光波長
が大に変動するため、パルス幅が圧縮される方向に変化
する。
【００３６】以上の考察から、前記図１０及び図１１に
示すペナルティのファイバ分散値依存性の傾向は、以下
のように説明できる。
示すペナルティのファイバ分散値依存性の傾向は、以下
のように説明できる。
【００３７】Ｇ．６５２ファイバの場合は、波長分散の
影響が大きいため、図１２に示すように伝送後の波形は
広がる傾向にあるが、α＜０で変調すると、図１５に示
すようにパルス広がりを相殺するため、α＝−１でペナ
ルティが少ない。
影響が大きいため、図１２に示すように伝送後の波形は
広がる傾向にあるが、α＜０で変調すると、図１５に示
すようにパルス広がりを相殺するため、α＝−１でペナ
ルティが少ない。
【００３８】Ｇ．６５３ファイバの場合は、波長分散の
影響が小さいため、伝送後の波形広がりが少ないため、
α＜０で変調すると、パルス幅が圧縮されすぎて、逆に
ペナルティが大きくなる。したがって、α＝０〜＋０．
５で変調すると最適である。
影響が小さいため、伝送後の波形広がりが少ないため、
α＜０で変調すると、パルス幅が圧縮されすぎて、逆に
ペナルティが大きくなる。したがって、α＝０〜＋０．
５で変調すると最適である。
【００３９】したがって、ＬＮ変調器のＤＣドリフトを
適切に補償しつつ、チャープ係数の極性を切り替えなけ
ればならないという解決課題があった。
適切に補償しつつ、チャープ係数の極性を切り替えなけ
ればならないという解決課題があった。
【００４０】本発明は、ＤＣドリフトを生ずるマッハツ
ェンダ型光変調器を用いた光送信器において、ＤＣドリ
フトを補償しつつ、チャープ係数の極性を切り替えるこ
とができる光送信器及び光伝送システムを提供すること
を目的とする。
ェンダ型光変調器を用いた光送信器において、ＤＣドリ
フトを補償しつつ、チャープ係数の極性を切り替えるこ
とができる光送信器及び光伝送システムを提供すること
を目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光送信器
は、マッハツェンダ型光変調器を用いた光送信器におい
て、光変調器の出力光パワーをモニタする第１の受光素
子と、光変調器の入力光パワーをモニタする第２の受光
素子と、第１の受光素子の出力電気信号と第２の受光
素子の出力電気信号との比信号を出力する比信号出力手
段と、反転入力端子と非反転入力端子に入力される基準
電圧と比信号出力手段の出力信号の差信号を生成し、該
差信号を基に光変調器のＤＣドリフトを補償して該光変
調器にバイアス電圧を供給する制御手段と、入力電気信
号から光変調器を駆動するための信号を生成する駆動手
段と、前記反転入力端子と前記非反転入力端子に入力さ
れる前記基準電圧と前記比信号出力手段の出力信号を入
れ替えて制御手段の制御ループの極性を切り替える切替
手段とを備え、切替手段により制御ループの極性を切り
替えて光変調器のチャープ係数の極性切り替えを行うこ
とを特徴とする。
は、マッハツェンダ型光変調器を用いた光送信器におい
て、光変調器の出力光パワーをモニタする第１の受光素
子と、光変調器の入力光パワーをモニタする第２の受光
素子と、第１の受光素子の出力電気信号と第２の受光
素子の出力電気信号との比信号を出力する比信号出力手
段と、反転入力端子と非反転入力端子に入力される基準
電圧と比信号出力手段の出力信号の差信号を生成し、該
差信号を基に光変調器のＤＣドリフトを補償して該光変
調器にバイアス電圧を供給する制御手段と、入力電気信
号から光変調器を駆動するための信号を生成する駆動手
段と、前記反転入力端子と前記非反転入力端子に入力さ
れる前記基準電圧と前記比信号出力手段の出力信号を入
れ替えて制御手段の制御ループの極性を切り替える切替
手段とを備え、切替手段により制御ループの極性を切り
替えて光変調器のチャープ係数の極性切り替えを行うこ
とを特徴とする。
【００４２】本発明に係る光送信器は、切替手段による
制御ループの極性の切り替えに対応して制御信号を出力
する手段と、制御信号に基づいて駆動手段に入力される
電気信号の論理を切り替える手段とを備え、光変調器の
チャープ係数の極性切り替えを、光出力信号の符号論理
を変えずに可能にするものであってもよい。
制御ループの極性の切り替えに対応して制御信号を出力
する手段と、制御信号に基づいて駆動手段に入力される
電気信号の論理を切り替える手段とを備え、光変調器の
チャープ係数の極性切り替えを、光出力信号の符号論理
を変えずに可能にするものであってもよい。
【００４３】本発明に係る光送信器は、電気信号の論理
を切り替える手段が、駆動手段に入力される電気信号と
制御信号との排他的論理をとり、該排他的論理信号を駆
動手段に出力する排他的論理回路であってもよい。
を切り替える手段が、駆動手段に入力される電気信号と
制御信号との排他的論理をとり、該排他的論理信号を駆
動手段に出力する排他的論理回路であってもよい。
【００４４】本発明に係る光伝送システムは、光送信器
と、光送信器からの光信号を受信する光受信器と、光送
信器と光受信器を結ぶ光ファイバ伝送路とを備えた光伝
送システムにおいて、光送信器として請求項１又は２の
何れかに記載の光送信器を用いたことを特徴とする。
と、光送信器からの光信号を受信する光受信器と、光送
信器と光受信器を結ぶ光ファイバ伝送路とを備えた光伝
送システムにおいて、光送信器として請求項１又は２の
何れかに記載の光送信器を用いたことを特徴とする。
【００４５】本発明に係る光伝送システムは、光送信器
と、光送信器からの光信号を受信する光受信器と、光送
信器と光受信器を結ぶ光ファイバ伝送路とを備えた光伝
送システムにおいて、光送信器として請求項１記載の光
送信器を用いるとともに、光受信器は、光送信器の切替
手段による制御ループの極性切り替えに連動して出力電
気信号の論理を反転する手段を備えたことを特徴とす
る。
と、光送信器からの光信号を受信する光受信器と、光送
信器と光受信器を結ぶ光ファイバ伝送路とを備えた光伝
送システムにおいて、光送信器として請求項１記載の光
送信器を用いるとともに、光受信器は、光送信器の切替
手段による制御ループの極性切り替えに連動して出力電
気信号の論理を反転する手段を備えたことを特徴とす
る。
【００４６】
【発明の実施形態】本発明に係る光送信器及び光伝送シ
ステムは、基幹伝送システムや光加入者ネットワークシ
ステム等に用いられる光伝送システムに適用することが
できる。
ステムは、基幹伝送システムや光加入者ネットワークシ
ステム等に用いられる光伝送システムに適用することが
できる。
【００４７】第１の実施形態 図１は本発明の第１の実施形態に係るＬＮ変調器を用い
た光送信器の構成を示すブロック図であり、負帰還回路
方式の光送信器の構成図である。本実施形態に係る光送
信器の説明にあたり前記図５と同一構成部分には同一符
号を付している。
た光送信器の構成を示すブロック図であり、負帰還回路
方式の光送信器の構成図である。本実施形態に係る光送
信器の説明にあたり前記図５と同一構成部分には同一符
号を付している。
【００４８】図１において、２０は光信号を送信する光
送信器であり、光送信器２０は、光源であるレーザダイ
オード１、ＬＮ光変調器（マッハツェンダ型光変調器）
２、光カプラ３、ＬＮ光変調器２の出力光パワーをモニ
タする第１の出力モニタ用受光素子４（第１の受光素
子）、ＬＮ光変調器２の入力光パワーをモニタする第２
の出力モニタ用受光素子５（第２の受光素子）、ＬＮ光
変調器２を駆動する駆動回路６（駆動手段）、第１及び
第２の受光素子の出力電気信号の比信号を出力する除算
器７（比信号出力手段）、基準電圧Ｖｒｅｆと除算器７
の出力信号を比較して差信号を生成する比較器８、及び
負帰還回路方式における制御ループの極性を切り替える
スイッチ９，１０（切替手段）から構成される。
送信器であり、光送信器２０は、光源であるレーザダイ
オード１、ＬＮ光変調器（マッハツェンダ型光変調器）
２、光カプラ３、ＬＮ光変調器２の出力光パワーをモニ
タする第１の出力モニタ用受光素子４（第１の受光素
子）、ＬＮ光変調器２の入力光パワーをモニタする第２
の出力モニタ用受光素子５（第２の受光素子）、ＬＮ光
変調器２を駆動する駆動回路６（駆動手段）、第１及び
第２の受光素子の出力電気信号の比信号を出力する除算
器７（比信号出力手段）、基準電圧Ｖｒｅｆと除算器７
の出力信号を比較して差信号を生成する比較器８、及び
負帰還回路方式における制御ループの極性を切り替える
スイッチ９，１０（切替手段）から構成される。
【００４９】光源であるレーザダイオード１は、特定波
長の光信号を出力する半導体レーザからなり、例えばＤ
ＦＢレーザ（Distributed Feedback Laser）を用いる。
長の光信号を出力する半導体レーザからなり、例えばＤ
ＦＢレーザ（Distributed Feedback Laser）を用いる。
【００５０】ＬＮ光変調器２は、レーザダイオード１か
らの光出力光を強度変調するマッハツェンダ型の変調器
である。例えば、前記図６に示すＬＮ光変調器を用いて
もよく、変調電圧Ｖｍによって発生した電界Ｅで光導波
路１２ｂの屈折率を変化させることにより、光導波路１
２ｂを通過する光の位相を光導波路１２ａを通過する光
の位相に対して変化させ、出力側から双方の光が干渉し
た光を出力する。
らの光出力光を強度変調するマッハツェンダ型の変調器
である。例えば、前記図６に示すＬＮ光変調器を用いて
もよく、変調電圧Ｖｍによって発生した電界Ｅで光導波
路１２ｂの屈折率を変化させることにより、光導波路１
２ｂを通過する光の位相を光導波路１２ａを通過する光
の位相に対して変化させ、出力側から双方の光が干渉し
た光を出力する。
【００５１】光カプラ３は、ＬＮ光変調器２の光出力を
波長／方向別に分離し、光信号出力として伝送路ファイ
バ上に出力するとともに、第１の出力モニタ用受光素子
４に出力する。
波長／方向別に分離し、光信号出力として伝送路ファイ
バ上に出力するとともに、第１の出力モニタ用受光素子
４に出力する。
【００５２】第１の出力モニタ用受光素子４は、レーザ
ダイオード１の出力光を検出し、第２のモニタ用受光素
子５は、レーザダイオード１の後方出力光を検出する。
ダイオード１の出力光を検出し、第２のモニタ用受光素
子５は、レーザダイオード１の後方出力光を検出する。
【００５３】駆動回路６は、ＬＮ光変調器２をのドライ
バ回路であり、入力電気信号から論理が互いに反転した
出力信号を十分な振幅まで増幅してＬＮ光変調器２の各
々の電極に出力する。
バ回路であり、入力電気信号から論理が互いに反転した
出力信号を十分な振幅まで増幅してＬＮ光変調器２の各
々の電極に出力する。
【００５４】除算器７は、第１の出力モニタ用受光素子
４の出力信号と第２の出力モニタ用受光素子５の出力電
気信号の比信号を出力する。
４の出力信号と第２の出力モニタ用受光素子５の出力電
気信号の比信号を出力する。
【００５５】比較器８は、除算器７からの出力信号と基
準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、差信号を生成し、ＬＮ光変
調器のＤＣドリフトを補償する。
準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、差信号を生成し、ＬＮ光変
調器のＤＣドリフトを補償する。
【００５６】上記除算器７、比較器８、及びスイッチ
９，１０は、全体としてＬＮ光変調器２の各々の電極に
印加するバイアス電圧を制御するとともに、ＤＣドリフ
トを補償するバイアス制御回路（制御手段）を構成す
る。また、スイッチ９，１０は、連動して切り替わる構
成となっており、上記バイアス制御回路の制御ループの
極性を切り替える手段を構成する。
９，１０は、全体としてＬＮ光変調器２の各々の電極に
印加するバイアス電圧を制御するとともに、ＤＣドリフ
トを補償するバイアス制御回路（制御手段）を構成す
る。また、スイッチ９，１０は、連動して切り替わる構
成となっており、上記バイアス制御回路の制御ループの
極性を切り替える手段を構成する。
【００５７】電気信号入力は、駆動回路６の入力端子に
与えられる。第１の出力モニタ用受光素子４からの信号
は除算器７の第１の入力端子に入力され、第２の出力モ
ニタ用受光素子５からの信号は除算器７の第２の入力端
子に入力される。
与えられる。第１の出力モニタ用受光素子４からの信号
は除算器７の第１の入力端子に入力され、第２の出力モ
ニタ用受光素子５からの信号は除算器７の第２の入力端
子に入力される。
【００５８】除算器７の出力信号はスイッチ９を介して
比較器８の反転入力端子または非反転入力端子に入力さ
れ、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介して比較器１
０の非反転入力端子または反転入力端子に入力される。
すなわち、スイッチ９，１０の切り替えにより、比較器
８の反転入力端子と非反転入力端子に入力される、除算
器７の出力信号と基準電圧Ｖｒｅｆとが入れ代わる。ス
イッチ９，１０は、以下に説明するように連動して切り
替わる構成とする。
比較器８の反転入力端子または非反転入力端子に入力さ
れ、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介して比較器１
０の非反転入力端子または反転入力端子に入力される。
すなわち、スイッチ９，１０の切り替えにより、比較器
８の反転入力端子と非反転入力端子に入力される、除算
器７の出力信号と基準電圧Ｖｒｅｆとが入れ代わる。ス
イッチ９，１０は、以下に説明するように連動して切り
替わる構成とする。
【００５９】このように、光送信器２０は、除算器７の
出力側にバイアス制御回路の制御ループの極性を切り替
えるスイッチ９，１０を付加した構成である。
出力側にバイアス制御回路の制御ループの極性を切り替
えるスイッチ９，１０を付加した構成である。
【００６０】以下、上述のように構成された光送信器２
０の動作を説明する。
０の動作を説明する。
【００６１】ＬＮ光変調器２の出力は光カプラ３で分岐
され、一方は光出力信号として伝送路ファイバ上に出力
され、他方は第１の出力モニタ用受光素子４に出力され
る。第１の出力モニタ用受光素子４では、ＬＮ光変調器
２の出力光パワーをモニタする。また、レーザダイオー
ド１の後方出力光（入力光）パワーは、第２の出力モニ
タ用受光素子５でモニタされる。
され、一方は光出力信号として伝送路ファイバ上に出力
され、他方は第１の出力モニタ用受光素子４に出力され
る。第１の出力モニタ用受光素子４では、ＬＮ光変調器
２の出力光パワーをモニタする。また、レーザダイオー
ド１の後方出力光（入力光）パワーは、第２の出力モニ
タ用受光素子５でモニタされる。
【００６２】第１の出力モニタ用受光素子４の出力信号
と第２の出力モニタ用受光素子５の出力電気信号は、除
算器７に入力され、除算器７はこの第１及び第２の受光
素子の出力電気信号の比信号を出力する。
と第２の出力モニタ用受光素子５の出力電気信号は、除
算器７に入力され、除算器７はこの第１及び第２の受光
素子の出力電気信号の比信号を出力する。
【００６３】除算器７からの出力信号は、スイッチ９を
介して比較器８の反転入力端子または非反転入力端子に
入力され、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介して比
較器８の非反転入力端子または反転入力端子に入力され
る。
介して比較器８の反転入力端子または非反転入力端子に
入力され、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介して比
較器８の非反転入力端子または反転入力端子に入力され
る。
【００６４】比較器８では、反転入力端子または非反転
入力端子に入力された除算器７からの出力信号と基準電
圧Ｖｒｅｆとを比較し、差信号を生成し、ＬＮ光変調器
のＤＣドリフトを補償する。
入力端子に入力された除算器７からの出力信号と基準電
圧Ｖｒｅｆとを比較し、差信号を生成し、ＬＮ光変調器
のＤＣドリフトを補償する。
【００６５】例えば、ＬＮ変調器２が図２に示すような
特性を持つものとする。
特性を持つものとする。
【００６６】図２はＬＮ変調器２の消光特性とチャープ
係数の実測例を示す図であり、図中、●印は印加電圧に
対するαパラメータを、◇印はその出力光パワーを示
す。
係数の実測例を示す図であり、図中、●印は印加電圧に
対するαパラメータを、◇印はその出力光パワーを示
す。
【００６７】図２に示すように、バイアス電圧を大きく
したとき出力光パワーが増える、いわゆる正スロープ側
ではα＞０で、逆にバイアス電圧を小さくしたとき出力
光パワーが減る、いわゆる負スロープ側ではα＜０にな
っているとする。この場合には、除算器７の出力は、比
較器８の非反転入力端子に接続し、基準参照電圧Ｖｒｅ
ｆは、比較器８の反転入力端子に接続するように、連動
する２つのスイッチ９，１０を切り替える。
したとき出力光パワーが増える、いわゆる正スロープ側
ではα＞０で、逆にバイアス電圧を小さくしたとき出力
光パワーが減る、いわゆる負スロープ側ではα＜０にな
っているとする。この場合には、除算器７の出力は、比
較器８の非反転入力端子に接続し、基準参照電圧Ｖｒｅ
ｆは、比較器８の反転入力端子に接続するように、連動
する２つのスイッチ９，１０を切り替える。
【００６８】このように連動する２つのスイッチ９，１
０によってＬＮ変調器２のバイアス制御回路の制御の極
性を切り替える。これは例えば、ＬＮ変調器２のＤＣド
リフトにより光出力パワーが増えた場合、負スロープで
あるため、変調器バイアスを大きくする方向に制御する
必要があるためである。つまり正スロープと負スロープ
の切替えが可能なため、αの極性が切替可能である。
０によってＬＮ変調器２のバイアス制御回路の制御の極
性を切り替える。これは例えば、ＬＮ変調器２のＤＣド
リフトにより光出力パワーが増えた場合、負スロープで
あるため、変調器バイアスを大きくする方向に制御する
必要があるためである。つまり正スロープと負スロープ
の切替えが可能なため、αの極性が切替可能である。
【００６９】以上説明したように、第１の実施形態に係
る光送信器２０は、光源であるレーザダイオード１、Ｌ
Ｎ光変調器２、光カプラ３、ＬＮ光変調器２の出力光パ
ワーをモニタする第１の出力モニタ用受光素子４、ＬＮ
光変調器２の入力光パワーをモニタする第２の出力モニ
タ用受光素子５、ＬＮ光変調器２を駆動する駆動回路
６、第１及び第２の受光素子の出力電気信号の比信号を
出力する除算器７、基準電圧Ｖｒｅｆと除算器７の出力
信号を比較して差信号を生成する比較器８、及び制御ル
ープの極性を切り替えるスイッチ９，１０を備え、スイ
ッチ９，１０により制御ループの極性を切り替えてＬＮ
光変調器２のチャープ係数の極性切り替えを行うように
構成したので、ＬＮ変調器２のＤＣドリフトを補償しつ
つ、チャープ係数の切替が可能となる。
る光送信器２０は、光源であるレーザダイオード１、Ｌ
Ｎ光変調器２、光カプラ３、ＬＮ光変調器２の出力光パ
ワーをモニタする第１の出力モニタ用受光素子４、ＬＮ
光変調器２の入力光パワーをモニタする第２の出力モニ
タ用受光素子５、ＬＮ光変調器２を駆動する駆動回路
６、第１及び第２の受光素子の出力電気信号の比信号を
出力する除算器７、基準電圧Ｖｒｅｆと除算器７の出力
信号を比較して差信号を生成する比較器８、及び制御ル
ープの極性を切り替えるスイッチ９，１０を備え、スイ
ッチ９，１０により制御ループの極性を切り替えてＬＮ
光変調器２のチャープ係数の極性切り替えを行うように
構成したので、ＬＮ変調器２のＤＣドリフトを補償しつ
つ、チャープ係数の切替が可能となる。
【００７０】なお、本実施形態では、第１の出力モニタ
用受光素子４の出力信号と第２の出力モニタ用受光素子
５の出力電気信号の比信号を出力するための手段として
除算器７を用いているが、これは比信号を算出するため
の１構成例にすぎず、例えば差分の絶対値算出等の別手
段でもよい。
用受光素子４の出力信号と第２の出力モニタ用受光素子
５の出力電気信号の比信号を出力するための手段として
除算器７を用いているが、これは比信号を算出するため
の１構成例にすぎず、例えば差分の絶対値算出等の別手
段でもよい。
【００７１】第２の実施形態 図３は本発明の第２の実施形態に係る光送信器の構成を
示すブロック図である。本実施形態に係る光送信器の説
明にあたり前記図１と同一構成部分には同一符号を付し
て重複部分の説明を省略する。
示すブロック図である。本実施形態に係る光送信器の説
明にあたり前記図１と同一構成部分には同一符号を付し
て重複部分の説明を省略する。
【００７２】図３において、３０は光信号を送信する光
送信器であり、光送信器３０は、光源であるレーザダイ
オード１、ＬＮ光変調器２、光カプラ３、ＬＮ光変調器
２の出力光パワーをモニタする第１の出力モニタ用受光
素子４、ＬＮ光変調器２の入力光パワーをモニタする第
２の出力モニタ用受光素子５、ＬＮ光変調器２を駆動す
る駆動回路６、第１及び第２の受光素子の出力電気信号
の比信号を出力する除算器７、基準電圧Ｖｒｅｆと除算
器７の出力信号を比較して差信号を生成する比較器８、
制御ループの極性を切り替えるスイッチ９，１０、スイ
ッチ９，１０に連動して動作しＶΗ（“Ｈ”の論理レベ
ル）とＶＬ（“Ｌ”の論理レベル）を切り替えるスイッ
チ３１、及び電気信号入力とスイッチ３１出力の排他的
論理をとる排他論理回路３２から構成される。
送信器であり、光送信器３０は、光源であるレーザダイ
オード１、ＬＮ光変調器２、光カプラ３、ＬＮ光変調器
２の出力光パワーをモニタする第１の出力モニタ用受光
素子４、ＬＮ光変調器２の入力光パワーをモニタする第
２の出力モニタ用受光素子５、ＬＮ光変調器２を駆動す
る駆動回路６、第１及び第２の受光素子の出力電気信号
の比信号を出力する除算器７、基準電圧Ｖｒｅｆと除算
器７の出力信号を比較して差信号を生成する比較器８、
制御ループの極性を切り替えるスイッチ９，１０、スイ
ッチ９，１０に連動して動作しＶΗ（“Ｈ”の論理レベ
ル）とＶＬ（“Ｌ”の論理レベル）を切り替えるスイッ
チ３１、及び電気信号入力とスイッチ３１出力の排他的
論理をとる排他論理回路３２から構成される。
【００７３】上記除算器７、比較器８、及びスイッチ
９，１０，３１は、全体としてＬＮ光変調器２に印加す
るバイアス電圧を制御するとともに、ＤＣドリフトを補
償するバイアス制御回路を構成する。また、スイッチ
９，１０，３１は、連動して切り替わる構成となってい
る。
９，１０，３１は、全体としてＬＮ光変調器２に印加す
るバイアス電圧を制御するとともに、ＤＣドリフトを補
償するバイアス制御回路を構成する。また、スイッチ
９，１０，３１は、連動して切り替わる構成となってい
る。
【００７４】電気信号入力は、排他論理回路３２の一方
の入力端子に入力され、他方の入力端子にはスイッチ３
１を介して、ＶΗ（“Ｈ”の論理レベル）とＶＬ
（“Ｌ”の論理レベル）が与えられる。排他論理回路３
２の出力端子は駆動回路６の入力端子に与えられる。
の入力端子に入力され、他方の入力端子にはスイッチ３
１を介して、ＶΗ（“Ｈ”の論理レベル）とＶＬ
（“Ｌ”の論理レベル）が与えられる。排他論理回路３
２の出力端子は駆動回路６の入力端子に与えられる。
【００７５】また、第１の出力モニタ用受光素子４から
の信号は除算器７の第１の入力端子に入力され、第２の
出力モニタ用受光素子５からの信号は除算器７の第２の
入力端子に入力される。除算器７の出力信号はスイッチ
９を介して比較器８の反転入力端子または非反転入力端
子に入力され、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介し
て比較器８の非反転入力端子または反転入力端子に入力
される。
の信号は除算器７の第１の入力端子に入力され、第２の
出力モニタ用受光素子５からの信号は除算器７の第２の
入力端子に入力される。除算器７の出力信号はスイッチ
９を介して比較器８の反転入力端子または非反転入力端
子に入力され、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介し
て比較器８の非反転入力端子または反転入力端子に入力
される。
【００７６】このように、光送信器３０は、第１の実施
形態に係る光送信器２０の構成に、スイッチ９，１０に
連動して動作しＶΗとＶＬを切り替えるスイッチ３１、
及び電気信号入力とスイッチ３１出力の排他的論理をと
る排他論理回路３２を付加した構成であり、排他論理回
路３２からの論理出力が駆動回路６に入力されるように
構成される。
形態に係る光送信器２０の構成に、スイッチ９，１０に
連動して動作しＶΗとＶＬを切り替えるスイッチ３１、
及び電気信号入力とスイッチ３１出力の排他的論理をと
る排他論理回路３２を付加した構成であり、排他論理回
路３２からの論理出力が駆動回路６に入力されるように
構成される。
【００７７】以下、上述のように構成された光送信器３
０の動作を説明する。
０の動作を説明する。
【００７８】光送信器３０においても、ＬＮ光変調器２
のバイアス制御を行うまでは第１の実施形態と同様であ
る。すなわち、ＬＮ光変調器２の出力は光カプラ３で分
岐され、一方は光出力信号として伝送路ファイバ上に出
力され、他方は第１の出力モニタ用受光素子４に出力さ
れる。第１の出力モニタ用受光素子４では、ＬＮ光変調
器２の出力光パワーをモニタする。また、レーザダイオ
ード１の後方出力光（入力光）パワーは、第２の出力モ
ニタ用受光素子５でモニタされる。
のバイアス制御を行うまでは第１の実施形態と同様であ
る。すなわち、ＬＮ光変調器２の出力は光カプラ３で分
岐され、一方は光出力信号として伝送路ファイバ上に出
力され、他方は第１の出力モニタ用受光素子４に出力さ
れる。第１の出力モニタ用受光素子４では、ＬＮ光変調
器２の出力光パワーをモニタする。また、レーザダイオ
ード１の後方出力光（入力光）パワーは、第２の出力モ
ニタ用受光素子５でモニタされる。
【００７９】第１の出力モニタ用受光素子４の出力信号
と第２の出力モニタ用受光素子５の出力電気信号は、除
算器７に入力され、除算器７はこの第１及び第２の受光
素子の出力電気信号の比信号を出力する。
と第２の出力モニタ用受光素子５の出力電気信号は、除
算器７に入力され、除算器７はこの第１及び第２の受光
素子の出力電気信号の比信号を出力する。
【００８０】除算器７からの出力信号は、スイッチ９を
介して比較器８の反転入力端子または非反転入力端子に
入力され、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介して比
較器８の非反転入力端子または反転入力端子に入力され
る。
介して比較器８の反転入力端子または非反転入力端子に
入力され、基準電圧Ｖｒｅｆはスイッチ１０を介して比
較器８の非反転入力端子または反転入力端子に入力され
る。
【００８１】比較器８では、反転入力端子または非反転
入力端子に入力された除算器７からの出力信号と基準電
圧Ｖｒｅｆとを比較し、差信号を生成し、ＬＮ光変調器
のＤＣドリフトを補償する。
入力端子に入力された除算器７からの出力信号と基準電
圧Ｖｒｅｆとを比較し、差信号を生成し、ＬＮ光変調器
のＤＣドリフトを補償する。
【００８２】上記動作に加えて、本光送信器３０では、
電気信号入力が、排他論理回路３２の一方の入力端子に
入力され、他方の入力端子にはスイッチ３１を介して、
ＶΗとＶＬが与えられる。排他論理回路３２の出力端子
は、駆動回路６の入力端子に与えられる。例えば、α＜
０で変調する場合、論理が反転するため、スイッチ３１
はＶＬを選択するようにスイッチ９，１０と連動するよ
うに切り替える。
電気信号入力が、排他論理回路３２の一方の入力端子に
入力され、他方の入力端子にはスイッチ３１を介して、
ＶΗとＶＬが与えられる。排他論理回路３２の出力端子
は、駆動回路６の入力端子に与えられる。例えば、α＜
０で変調する場合、論理が反転するため、スイッチ３１
はＶＬを選択するようにスイッチ９，１０と連動するよ
うに切り替える。
【００８３】このように、連動する２つのスイッチ９，
１０によってＬＮ変調器２のバイアス制御回路の制御の
極性が切り替えられ、その際に信号の符号論理も反転す
ることになるが、このときスイッチ３１が連動して、排
他論理回路３２の出力信号の論理を反転させるので、光
出力信号として、正論理が保たれる。
１０によってＬＮ変調器２のバイアス制御回路の制御の
極性が切り替えられ、その際に信号の符号論理も反転す
ることになるが、このときスイッチ３１が連動して、排
他論理回路３２の出力信号の論理を反転させるので、光
出力信号として、正論理が保たれる。
【００８４】以上説明したように、第２の実施形態に係
る光送信器３０は、スイッチ９，１０に連動して動作し
ＶΗとＶＬを切り替えるスイッチ３１と、電気信号入力
とスイッチ３１出力の排他的論理をとる排他論理回路３
２とを備えて構成したので、ＬＮ変調器２のＤＣドリフ
トを補償しつつ、かつ信号の論理が変わることなく、チ
ャープ係数の切替が可能となる。
る光送信器３０は、スイッチ９，１０に連動して動作し
ＶΗとＶＬを切り替えるスイッチ３１と、電気信号入力
とスイッチ３１出力の排他的論理をとる排他論理回路３
２とを備えて構成したので、ＬＮ変調器２のＤＣドリフ
トを補償しつつ、かつ信号の論理が変わることなく、チ
ャープ係数の切替が可能となる。
【００８５】なお、本実施形態では、駆動回路の入力信
号の論理を切り替えるためにスイッチ３１及び排他論理
回路３２を用いているが、これは駆動回路の入力信号の
論理を切り替えるための１構成例にすぎず、セレクタ等
の別手段でも同様な効果があるのは明らかである。
号の論理を切り替えるためにスイッチ３１及び排他論理
回路３２を用いているが、これは駆動回路の入力信号の
論理を切り替えるための１構成例にすぎず、セレクタ等
の別手段でも同様な効果があるのは明らかである。
【００８６】上述した各実施形態に係る光送信器２０，
３０は、基幹伝送システムや光加入者ネットワークシス
テム等に用いられる光伝送システムに適用することがで
きる。以下、この例について第３の実施形態により説明
する。
３０は、基幹伝送システムや光加入者ネットワークシス
テム等に用いられる光伝送システムに適用することがで
きる。以下、この例について第３の実施形態により説明
する。
【００８７】第３の実施形態 図４は本発明の第３の実施形態に係る光送信器及び光伝
送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態
に係る光送信器の説明にあたり前記図１と同一構成部分
には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態
に係る光送信器の説明にあたり前記図１と同一構成部分
には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００８８】図４において、２０は光信号を送信する光
送信器、４０は光ファイバ等の伝送路ファイバ、５０は
光信号を受信する光受信装置である。
送信器、４０は光ファイバ等の伝送路ファイバ、５０は
光信号を受信する光受信装置である。
【００８９】光送信器２０は、第１の実施形態で詳述し
た光送信器であり、光源であるレーザダイオード１、Ｌ
Ｎ光変調器２、光カプラ３、ＬＮ光変調器２の出力光パ
ワーをモニタする第１の出力モニタ用受光素子４、ＬＮ
光変調器２の入力光パワーをモニタする第２の出力モニ
タ用受光素子５、ＬＮ光変調器２を駆動する駆動回路
６、第１及び第２の受光素子の出力電気信号の比信号を
出力する除算器７、基準電圧Ｖｒｅｆと除算器７の出力
信号を比較して差信号を生成する比較器８、及び制御ル
ープの極性を切り替えるスイッチ９，１０から構成され
る。
た光送信器であり、光源であるレーザダイオード１、Ｌ
Ｎ光変調器２、光カプラ３、ＬＮ光変調器２の出力光パ
ワーをモニタする第１の出力モニタ用受光素子４、ＬＮ
光変調器２の入力光パワーをモニタする第２の出力モニ
タ用受光素子５、ＬＮ光変調器２を駆動する駆動回路
６、第１及び第２の受光素子の出力電気信号の比信号を
出力する除算器７、基準電圧Ｖｒｅｆと除算器７の出力
信号を比較して差信号を生成する比較器８、及び制御ル
ープの極性を切り替えるスイッチ９，１０から構成され
る。
【００９０】また、光受信装置５０は、光受信器５１、
ＶΗ（“Ｈ”の論理レベル）とＶＬ（“Ｌ”の論理レベ
ル）を切り替えるスイッチ５２、及び光受信器５１から
の受信電気信号出力とスイッチ５２出力の排他的論理を
とる排他論理回路５３から構成される。
ＶΗ（“Ｈ”の論理レベル）とＶＬ（“Ｌ”の論理レベ
ル）を切り替えるスイッチ５２、及び光受信器５１から
の受信電気信号出力とスイッチ５２出力の排他的論理を
とる排他論理回路５３から構成される。
【００９１】スイッチ５２は、光送信器２０のバイアス
制御回路の制御ループの極性切り替えに連動して切り替
える構成とする。
制御回路の制御ループの極性切り替えに連動して切り替
える構成とする。
【００９２】このように、本光伝送システムは、光送信
器２０からの光信号を受信する光受信器５１を有する光
受信装置５０において、光送信器２０のバイアス制御回
路の制御ループの極性切り替えに連動して切り替わるス
イッチ５２と、光受信器５１の電気信号出力とスイッチ
５２出力の排他的論理をとる排他論理回路５３とを備
え、光受信器５１の出力電気信号の論理を反転するよう
に構成される。
器２０からの光信号を受信する光受信器５１を有する光
受信装置５０において、光送信器２０のバイアス制御回
路の制御ループの極性切り替えに連動して切り替わるス
イッチ５２と、光受信器５１の電気信号出力とスイッチ
５２出力の排他的論理をとる排他論理回路５３とを備
え、光受信器５１の出力電気信号の論理を反転するよう
に構成される。
【００９３】以下、上述のように構成された光伝送シス
テムの動作を説明する。
テムの動作を説明する。
【００９４】光送信器２０から送出された光信号は、伝
送路ファイバ４０を介して伝送後、光受信器５１に入力
され、光受信器５１で受信される。光受信器５１の受信
信号出力は、排他論理回路５３の一方の入力端子に入力
され、他方の入力端子には、スイッチ５２を介して、Ｖ
ＨとＶＬが与えられる。スイッチ５２は、光送信器２０
に具備されているスイッチ９，１０と連動して切り替え
られ、光送信器２０の入力電気信号と光受信器５１の出
力電気信号の論理が同じになるようにする。
送路ファイバ４０を介して伝送後、光受信器５１に入力
され、光受信器５１で受信される。光受信器５１の受信
信号出力は、排他論理回路５３の一方の入力端子に入力
され、他方の入力端子には、スイッチ５２を介して、Ｖ
ＨとＶＬが与えられる。スイッチ５２は、光送信器２０
に具備されているスイッチ９，１０と連動して切り替え
られ、光送信器２０の入力電気信号と光受信器５１の出
力電気信号の論理が同じになるようにする。
【００９５】上記のように、光送信器２０のスイッチ
９，１０と光受信器５１のスイッチ５２とを連動させる
ことにより、光送信器２０の入力電気信号の論理が変わ
らないように動作させる。
９，１０と光受信器５１のスイッチ５２とを連動させる
ことにより、光送信器２０の入力電気信号の論理が変わ
らないように動作させる。
【００９６】ここで、スイッチの連動については、シス
テムインストールに限れば手動でもよいが、ネットワー
クのＳＶ（Super Visory）を介した遠隔操作でも可能で
ある。
テムインストールに限れば手動でもよいが、ネットワー
クのＳＶ（Super Visory）を介した遠隔操作でも可能で
ある。
【００９７】以上説明したように、第３の実施形態に係
る光伝送システムは、光送信器２０からの光信号を受信
する光受信器５１に、光送信器２０のバイアス制御回路
の制御ループの極性切り替えに連動して切り替わるスイ
ッチ５２と、光受信器５１の電気信号出力とスイッチ５
２出力の排他的論理をとる排他論理回路５３とを備え、
光受信器５１の出力電気信号の論理を反転するように構
成したので、ＬＮ変調器２のＤＣドリフトを補償しつ
つ、かつ光伝送システムの出力信号の論理が変わること
なく、チャープ係数の切替が可能となる。
る光伝送システムは、光送信器２０からの光信号を受信
する光受信器５１に、光送信器２０のバイアス制御回路
の制御ループの極性切り替えに連動して切り替わるスイ
ッチ５２と、光受信器５１の電気信号出力とスイッチ５
２出力の排他的論理をとる排他論理回路５３とを備え、
光受信器５１の出力電気信号の論理を反転するように構
成したので、ＬＮ変調器２のＤＣドリフトを補償しつ
つ、かつ光伝送システムの出力信号の論理が変わること
なく、チャープ係数の切替が可能となる。
【００９８】したがって、このような優れた特長を有す
る光送信器及び光伝送システムを、例えば光加入者ネッ
トワークシステムに適用すれば、この装置においてシス
テムマージンの増大を図ることができ、特に、通信容量
の増加に伴う光アンプの増設が必要な装置に適用して好
適である。
る光送信器及び光伝送システムを、例えば光加入者ネッ
トワークシステムに適用すれば、この装置においてシス
テムマージンの増大を図ることができ、特に、通信容量
の増加に伴う光アンプの増設が必要な装置に適用して好
適である。
【００９９】なお、上記各実施形態に係る光送信器を、
上述したような基幹伝送システムや光加入者ネットワー
クシステム等に適用することもできるが、勿論これには
限定されず、光信号を伝送するシステムを備えたもので
あれば全ての装置に適用可能であることは言うまでもな
い。
上述したような基幹伝送システムや光加入者ネットワー
クシステム等に適用することもできるが、勿論これには
限定されず、光信号を伝送するシステムを備えたもので
あれば全ての装置に適用可能であることは言うまでもな
い。
【０１００】また、上記光変調器、光伝送システムを構
成する部材、例えば伝送路ファイバ、光カプラ、フィル
タ、ＷＤＭ等の種類、数、接続方法、各装置におけるパ
ラメータの種類、さらには制御方法などは前述した各実
施形態に限られないことは言うまでもない。
成する部材、例えば伝送路ファイバ、光カプラ、フィル
タ、ＷＤＭ等の種類、数、接続方法、各装置におけるパ
ラメータの種類、さらには制御方法などは前述した各実
施形態に限られないことは言うまでもない。
【０１０１】
【発明の効果】本発明に係る光送信器及び光伝送システ
ムでは、光変調器の出力光パワーをモニタする第１の受
光素子と、光変調器の入力光パワーをモニタする第２の
受光素子と、第１及び第２の受光素子の出力電気信号の
比信号を出力する比信号出力手段と、基準電圧と比信号
出力手段の出力信号の差信号を生成し、該差信号を基に
光変調器のＤＣドリフトを補償して該光変調器にバイア
ス電圧を供給する制御手段と、入力電気信号から光変調
器を駆動するための信号を生成する駆動手段と、制御手
段の制御ループの極性を切り替える切替手段とを備え、
切替手段により制御ループの極性を切り替えて光変調器
のチャープ係数の極性切り替えを行うように構成したの
で、ＤＣドリフトを補償しつつ、チャープ係数の極性を
切り替えることができる。
ムでは、光変調器の出力光パワーをモニタする第１の受
光素子と、光変調器の入力光パワーをモニタする第２の
受光素子と、第１及び第２の受光素子の出力電気信号の
比信号を出力する比信号出力手段と、基準電圧と比信号
出力手段の出力信号の差信号を生成し、該差信号を基に
光変調器のＤＣドリフトを補償して該光変調器にバイア
ス電圧を供給する制御手段と、入力電気信号から光変調
器を駆動するための信号を生成する駆動手段と、制御手
段の制御ループの極性を切り替える切替手段とを備え、
切替手段により制御ループの極性を切り替えて光変調器
のチャープ係数の極性切り替えを行うように構成したの
で、ＤＣドリフトを補償しつつ、チャープ係数の極性を
切り替えることができる。
【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る光送信
器及び光伝送システムの構成を示す図である。
器及び光伝送システムの構成を示す図である。
【図２】上記光送信器及び光伝送システムのＬＮ変調器
の消光特性とチャープ係数の実測例を示す図である。
の消光特性とチャープ係数の実測例を示す図である。
【図３】本発明を適用した第２の実施形態に係る光送信
器及び光伝送システムの構成を示す図である。
器及び光伝送システムの構成を示す図である。
【図４】本発明を適用した第３の実施形態に係る光送信
器及び光伝送システムの構成を示す図である。
器及び光伝送システムの構成を示す図である。
【図５】従来のＬＮ変調器を用いた光送信器の構成を示
す図である。
す図である。
【図６】従来の光送信器のＬＮ光変調器の構成を示す図
である。
である。
【図７】従来の光送信器のＬＮ光変調器の動作を説明す
るための波形図である。
るための波形図である。
【図８】従来の光送信器のＬＮ光変調器の動作を説明す
るための波形図である。
るための波形図である。
【図９】従来の光送信器のＬＮ光変調器の平均出力検出
電圧のＤＣドリフトに対する変動を説明するための波形
図である。
電圧のＤＣドリフトに対する変動を説明するための波形
図である。
【図１０】Ｇ．６５２を伝送した場合のペナルティを示
す特性図である。
す特性図である。
【図１１】Ｇ．６５３を伝送した場合のペナルティを示
す特性図である。
す特性図である。
【図１２】ファイバ伝送後の波形劣化を説明するための
概念図である。
概念図である。
【図１３】光パルス波形と光周波数変動の関係を説明す
るための図である。
るための図である。
【図１４】波長チャープによるファイバ伝送後の波形劣
化を説明するための概念図である。
化を説明するための概念図である。
【図１５】波長チャープによるファイバ伝送後の波形劣
化を説明するための概念図である。
化を説明するための概念図である。
１ レーザダイオード、２ ＬＮ光変調器（マッハツェ
ンダ型光変調器）、３光カプラ、４ 第１の出力モニタ
用受光素子（第１の受光素子）、５ 第２の出力モニタ
用受光素子（第２の受光素子）、６ 駆動回路（駆動手
段）、７ 除算器（比信号出力手段）、８ 比較器、
９，１０，３１，５２ スイッチ（切替手段）、２０，
３０ 光送信器、３２，５３ 排他論理回路、４０ 伝
送路ファイバ、５０ 光受信装置、５１ 光受信器
ンダ型光変調器）、３光カプラ、４ 第１の出力モニタ
用受光素子（第１の受光素子）、５ 第２の出力モニタ
用受光素子（第２の受光素子）、６ 駆動回路（駆動手
段）、７ 除算器（比信号出力手段）、８ 比較器、
９，１０，３１，５２ スイッチ（切替手段）、２０，
３０ 光送信器、３２，５３ 排他論理回路、４０ 伝
送路ファイバ、５０ 光受信装置、５１ 光受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/26 10/28 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 マッハツェンダ型光変調器を用いた光送
信器において、 前記光変調器の出力光パワーをモニタする第１の受光素
子と、 前記光変調器の入力光パワーをモニタする第２の受光素
子と、 前記第１の受光素子の出力電気信号と前記第２の受光素
子の出力電気信号との比信号を出力する比信号出力手段
と、反転入力端子と非反転入力端子に入力される、 基準電圧
と前記比信号出力手段の出力信号の差信号を生成し、該
差信号を基に前記光変調器のDCドリフトを補償して該光
変調器にバイアス電圧を供給する制御手段と、 入力電気信号から前記光変調器を駆動するための信号を
生成する駆動手段と、前記反転入力端子と前記非反転入力端子に入力される前
記基準電圧と前記比信号出力手段の出力信号を入れ替え
て、 前記制御手段の制御ループの極性を切り替える切替
手段とを備え、 前記切替手段により制御ループの極性を切り替えて前記
光変調器のチャープ係数の極性切り替えを行うことを特
徴とする光送信器。 - 【請求項２】 請求項１記載の光送信器において、 前記切替手段による制御ループの極性の切り換えに対応
して制御信号を出力する手段と、 前記制御信号に基づいて前記駆動手段に入力される電気
信号の論理を切り替える手段とを備え、 前記光変調器のチャープ係数の極性切り替えを、光出力
信号の符号論理を変えずに可能とすることを特徴とする
光送信器。 - 【請求項３】 前記電気信号の論理を切り替える手段
は、 前記駆動手段に入力される電気信号と前記制御信号との
排他論理をとり、該排他論理信号を前記駆動手段に出力
する排他論理回路であることを特徴とする請求項２記載
の光送信器。 - 【請求項４】 光送信器と、前記光送信器からの光信号
を受信する光受信器と、前記光送信器と前記光受信器を
結ぶ光ファイバ伝送路とを備えた光伝送システムにおい
て、 前記光送信器として請求項１又は２の何れかに記載の光
送信器を用いたことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項５】 光送信器と、前記光送信器からの光信号
を受信する光受信器と、前記光送信器と前記光受信器を
結ぶ光ファイバ伝送路とを備えた光伝送システムにおい
て、 前記光送信器として請求項１記載の光送信器を用いると
ともに、 前記光受信器は、 前記光送信器の前記切替手段による制御ループの極性切
り替えに連動して出力電気信号の論理を反転する手段を
備えたことを特徴とする光伝送システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18210498A JP3337980B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光送信器及び光伝送システム |
| US09/221,156 US6091535A (en) | 1998-06-29 | 1998-12-28 | Optical transmitter and optical transmission system with switchable chirp polarity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18210498A JP3337980B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光送信器及び光伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000022640A JP2000022640A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3337980B2 true JP3337980B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=16112418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18210498A Expired - Fee Related JP3337980B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光送信器及び光伝送システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6091535A (ja) |
| JP (1) | JP3337980B2 (ja) |
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| WO2000052855A1 (de) * | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und anordnung zur optimierung der impulsform eines amplitudenmodulierten optischen signals |
| KR20000049868A (ko) * | 2000-05-03 | 2000-08-05 | 이재승 | 비대칭 마하젠더 간섭계를 이용한 광신호대잡음비모니터링 및 광섬유 절단 검출 |
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| ATE296001T1 (de) * | 2000-11-06 | 2005-06-15 | Cit Alcatel | Optische modulationsart für nrz-signale und optischer sender |
| US6700907B2 (en) * | 2000-11-20 | 2004-03-02 | Jds Uniphase Corporation | Mach-Zehnder modulator bias and driver gain control mechanism |
| US7068948B2 (en) * | 2001-06-13 | 2006-06-27 | Gazillion Bits, Inc. | Generation of optical signals with return-to-zero format |
| KR100450745B1 (ko) * | 2001-12-07 | 2004-10-01 | 한국전자통신연구원 | 광변조기 제어장치 및 방법 |
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| JP3881270B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2007-02-14 | 富士通株式会社 | 光変調器の駆動制御装置および駆動制御方法 |
| JP3990228B2 (ja) | 2002-08-15 | 2007-10-10 | 富士通株式会社 | 光送信装置 |
| FR2859056B1 (fr) * | 2003-08-19 | 2005-09-30 | Cit Alcatel | Methode de formation d'un signal optique code suivant un format retour a zero ou non retour a zero |
| GB0325584D0 (en) * | 2003-11-03 | 2003-12-03 | Srodzinski David N | Method and apparatus for adapting an information carrying signal |
| JP4530143B2 (ja) | 2004-07-28 | 2010-08-25 | 日本電気株式会社 | 光通信装置と光伝送システムおよび光伝送方法 |
| US7877020B1 (en) | 2006-04-28 | 2011-01-25 | Hrl Laboratories, Llc | Coherent RF-photonic link linearized via a negative feedback phase-tracking loop |
| US7941059B1 (en) * | 2006-04-28 | 2011-05-10 | Hrl Laboratories, Llc | Down conversion for distortion free recovery of a phase modulated optical signal |
| US8452179B2 (en) * | 2010-02-26 | 2013-05-28 | Cisco Technology, Inc. | Remotely settable chromatic dispersion robustness for dense wave division multiplexing interfaces |
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