JP3563027B2 - 光rz信号生成装置および光rz信号生成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気信号を電気・光変換して光RZ(Return to Zero)信号を生成する装置及び、このような光信号を用いた時分割多重通信のための、光時分割多重信号を生成する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ネットワークの急速な普及に伴い、長距離・大容量光通信システムに適した光RZ信号の生成装置が必要となっている。
【0003】
このような光RZ信号を生成する構成に関しては、例えば「“周期的分散補償を用いた単一チャネル40Gb/s光ソリトン伝送”,森田逸郎,鈴木正敏,枝川登,山本周,秋葉重幸,1997年電子情報通信学会総合大会,B−10−157,p666」に開示されている。
【0004】
図22は従来の光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。図22に示した装置は入出力端として、電気データ信号入力端子2201,電気クロック信号入力端子2202および光出力ポート2203を有している。
【0005】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源2204と、電界吸収型半導体光変調器2205,光増幅器2206,マッハツェンダ型光変調器2207が設けられている。
電気データ信号入力端子2201はマッハツェンダ型光変調器2207の電気信号入力端子に接続され、電気クロック信号入力端子2202は電界吸収型半導体光変調器2205の電気信号入力端子に接続されている。
【0006】
そして、定常パワーレーザ光源2204の出力ポートは電界吸収型半導体光変調器2205の光信号入力ポートに接続される。この電界吸収型半導体光変調器2205の光信号出力ポートは、光増幅器2206の光信号入力ポートに接続される。この光増幅器2206の光信号出力ポートは、マッハツェンダ型光変調器2207の光信号入力ポートに接続される。そして、このマッハツェンダ型光変調器2207の光信号出力ポートは、光出力ポート2203に接続されている。
【0007】
電気データ信号入力端子2201には、強度変調を施すための二値電圧信号が入力され、電気クロック信号入力端子2202には正弦波の電気信号が入力される。
このような構成とすることで、定常パワーレーザ光源2204から出力された一定のパワーのレーザ光は、電界吸収型半導体光変調器2205により変調され、連続的なRZ光パルス列となる。このRZ光パルス列は、光増幅器2206によって増幅された後に、二値電圧信号に基づいてマッハツェンダ型光変調器2207により符号化され、光RZ信号として光出力ポート2203から出力される。
【0008】
また、上記光ネットワークの急速な普及に伴い、限られた帯域をより多くのチャネルで利用する光時分割多重化技術が注目を集めている。時分割多重化とは、一つの信号帯域を所定の時間間隔を持った細かいタイムスロットに分割して、各タイムスロットごとに異なるチャネルを割り振ることで、限られた帯域をより多くのチャネルで利用することが可能となる。
【0009】
このような光時分割多重化技術に関しても、上述の文献に開示されている。 図23は、従来の光時分割多重化装置の構成を示したブロック図である。図23に示した装置は、一つの信号帯域に第1と第2の二つのタイムスロットを設けて、時分割多重化を行う構成となっている。
【0010】
この光時分割多重化装置は入出力端として、第1の電気データ信号入力端子2301,第2の電気データ信号入力端子2302,電気クロック信号入力端子2303および光出力ポート2304を有している。
【0011】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源2305,電界吸収型半導体光変調器2306,光増幅器2307,光分波器2308,第1のマッハツェンダ型光変調器2309,第2のマッハツェンダ型光変調器2310及び光合波器2311が設けられている。
【0012】
第1の電気データ信号入力端子2301は第1のマッハツェンダ型光変調器2309の電気信号入力端子に接続され、第2の電気データ信号入力端子2302は第2のマッハツェンダ型光変調器2310の電気信号入力端子接続され、電気クロック信号入力端子2303は電界吸収型半導体光変調器2306の電気信号入力端子に接続されている。
【0013】
そして、定常パワーレーザ光源2305の出力ポートは電界吸収型半導体光変調器2306の光信号入力ポートに接続される。この電界吸収型半導体光変調器2306の光信号出力ポートは、光増幅器2307の光信号入力ポートに接続される。この光増幅器2307の光信号出力ポートは光分波器2308の光信号入力ポートに接続される。
【0014】
この光分波器2308は第1の光信号出力ポートと第2の光信号出力ポートを有しており、第1の光信号出力ポートは第1のマッハツェンダ型光変調器2309の光信号入力ポートに接続され、第2の光信号出力ポートは第2のマッハツェンダ型光変調器2310の光信号入力ポートに接続される。
【0015】
第1のマッハツェンダ型光変調器2309の光信号出力ポートは光合波器2311の第1の光信号入力ポートに接続され、同様に第2のマッハツェンダ型光変調器2310の光信号出力ポートは光合波器2311の第2の光信号入力ポートに接続される。そして、光合波器2311の光信号出力ポートは光出力ポート2304に接続されている。
【0016】
第1の電気データ信号入力端子2301には、第1のタイムスロットの信号に対応した強度変調を施すための第1の二値電圧信号が入力され、第2の電気データ信号入力端子2302には、第2のタイムスロットの信号に対応した強度変調を施すための第2の二値電圧信号が入力され、電気クロック信号入力端子2303には第1の二値電圧信号あるいは第2の二値電圧信号に同期した正弦波の電気信号が、クロック信号として入力される。
【0017】
このような構成とすることで、定常パワーレーザ光源2305から出力された一定のパワーのレーザ光は、電界吸収型半導体光変調器2306により変調され、連続的な光パルス列となる。この光パルス列は、光増幅器2307によって増幅された後に、光分波器2308によって二つの光信号に分波される。
【0018】
分波された一方の光信号は第1の二値電圧信号に基づき第1のマッハツェンダ型光変調器2309により符号化され、他方の光信号は第2の二値電圧信号に基づき第2のマッハツェンダ型光変調器2310により符号化され、これら符号化された二つの光信号は光合波器2311で再び合波される。
【0019】
このとき、合波される符号化された二つの光信号間に、上記クロック信号周期の1/2の遅延差を持つように設定されている。その結果、合波された光信号は、第1の二値電圧信号を符号化した光信号を第1のタイムスロットに有し、第2の二値電圧信号を符号化した光信号を第2のタイムスロットに有する、時分割多重化された光信号として光出力ポート2304から出力される。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図22に示す従来の光RZ信号生成装置では、電界吸収型半導体光変調器2205で生成された連続的なRZ光パルス列を光増幅器2206により増幅した後に、マッハツェンダ型光変調器2207によって変調する構成であるため、装置を製造する際に必要な部品数が多くなってしまうという問題があった。また、電界吸収型半導体光変調器2205でRZ光パルスを生成するために、光パルスの幅が電界吸収型半導体光変調器2205の特性のばらつきに強く依存するという問題や、出力される光RZ信号がチャープを有するといった問題も存在した。
【0021】
更に、図22に示す従来の光RZ信号生成装置では、電気データ信号入力端子2201に入力される二値電圧信号のビット周期と同じビット周期の光RZ信号が生成されるので、より高いビットレートの光RZ信号を実現するためには、電気データ信号入力端子2201に入力される二値電圧信号のビットレートを高くする必要がある。そのために、光ネットワークの大容量化に伴い、電気データ信号入力端子2201に入力される二値電圧信号を生成するための、電気回路の負担が大きくなるという問題も存在する。
【0022】
一方、図23に示す従来の光時分割多重化装置では、光合波器2310で再び合波される時に生じる光パルス間の干渉を抑制するために、電界吸収型半導体光変調器2306で生成された連続的な光パルス列のパルス幅をパルスの周期の1/8〜1/10まで短縮する必要がある。
【0023】
このため多重化された光信号は光帯域が広くなり、波長分散に対する許容値が小さくなり、さらに波長多重伝送において帯域利用効率が低下するという欠点があった。
【0024】
また、電界吸収型半導体光変調器2306で生成する連続的な光パルス列がチャープを持つという問題もあった。その結果、第1のマッハツェンダ型光変調器2309および第2のマッハツェンダ型光変調器2310で光信号を符号化するときにチャープを抑制する必要が生じ、このために第1の二値電圧信号および第2の二値電圧信号に広い帯域が必要となる。そのために、第1の二値電圧信号および第2の二値電圧信号を生成する電気回路の負担が大きくなるという問題があった。
【0025】
さらに、電界吸収型半導体光変調器2306の損失を補償するために光増幅器2307を設ける必要がある他に、分波・合波のための光分波器2308と光合波器2311が必要であり、部品数が多いという問題があった。
【0026】
【課題を解決するための手段】
以上説明した問題点を解決するために、本発明の光RZ信号生成装置は、定常パワーレーザ光源と、前記定常パワーレーザ光源の出力に接続され、第1の電気信号によって光の位相を変調する第1の位相変調器と、第2の電気信号によって光の位相を変調する第2の位相変調器とを光経路に有するマッハツェンダ型光変調器とを有し、前記第1の電気信号及び前記第2の電気信号が各々二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第1の状態から、この第1の状態とは異なる第2の状態を経て再び前記第1の状態に戻るように設定されている。
【0028】
【発明の実施の形態】
(第1の実施例)
図1は、本発明の光RZ信号生成装置に関する第1の実施例を示したブロック図である。図1に示した光RZ信号生成装置は入出力端として、電気データ信号入力端子101と光出力ポート102を有している。そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源103とマッハツェンダ型光変調器104が設けられている。
【0029】
電気データ信号入力端子101はマッハツェンダ型光変調器104の電気信号入力端子に接続され、定常パワーレーザ光源103の光信号出力ポートは、マッハツェンダ型光変調器104の光信号入力ポートに接続されている。そして、マッハツェンダ型光変調器104の光信号出力ポートは光出力ポート102に接続されている。
【0030】
図2は、この光RZ信号生成装置に関する第1の実施例で用いるマッハツェンダ型光変調器104の構成図である。この図に示すように、この電気信号入力端子201はマッハツェンダ干渉計の光経路(B)側に設けられた位相変調器202に接続されている。
【0031】
図3に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
電気データ信号入力端子101には強度変調を施すための二値電圧信号DIN1が入力される。この二値電圧信号DIN1の振幅は、マッハツェンダ型光変調器104の、図2に示した位相変調器201が設けられた光経路(B)側を伝播する光の位相をp変調、即ちπ(180度)変調するために必要な電圧Vpの2倍の振幅に等しいものとなっている。
【0032】
そして、二値電圧信号DIN1の中心電圧は、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器104内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。
【0033】
この結果、二値電圧信号DIN1が“論理レベル0に相当する電圧”(以下、論理レベル0)、または“論理レベル1に相当する電圧”(以下、論理レベル1)であるとき、マッハツェンダ型光変調器104は挿入損失が最大の状態にある。
【0034】
そして、二値電圧信号DIN1が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、二値電圧信号DIN1は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器104の挿入損失の状態は、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【0035】
このような構成によって、光出力ポート102からは、二値電圧信号DIN1の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号POUT1が出力される。
【0036】
以上の説明から明らかなように、この実施例の構成は、定常パワーレーザ光源103とマッハツェンダ型光変調器104で光RZ信号生成装置が実現可能であり、従来に比べて部品数を大幅に削減することが可能となる。
【0037】
(第2の実施例)
図4は、本発明の光RZ信号生成装置に関する第2の実施例を示したブロック図である。
【0038】
この実施例は第1の実施例と同様に、電気データ信号入力端子101と、光出力ポート102を有し、これらの間に、定常パワーレーザ光源103と、マッハツェンダ型光変調器104とが設けられている。更にこの第2の実施例は低域濾波フィルタ401を有し、電気データ信号入力端子101に入力された強度変調を施すための二値電圧信号DIN2は、低域濾波フィルタ401を介してマッハツェンダ型光変調器104に供給される構成となっている。
【0039】
図5に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
電気データ信号入力端子101に入力される強度変調を施すための二値電圧信号DIN2は、第1の実施例と同様に、論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移する過程において、マッハツェンダ型光変調器104の挿入損失が、最大の状態から最小の状態を経て、再び最大の状態に戻るように設定されている。
【0040】
このような構成によって、第1の実施例と同様に、光出力ポート102からは、二値電圧信号DIN2の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号POUT2が出力される。
【0041】
そして、光出力ポート102から出力される光パルスの幅は、マッハツェンダ型光変調器104に供給される二値電圧信号DIN2の論理レベルの遷移に要する時間に依存している。よって、低域濾波フィルタ401を設けて二値電圧信号DIN2の信号帯域を調整することによって、低域濾波フィルタ401から出力される二値電圧信号DIN2の論理レベルの遷移に要する時間を変化させ、光パルスの幅の増減を調整することが可能となる。
【0042】
この第2の実施例の構成によれば、第1の実施例と同様に、従来に比べて部品数を大幅に削減した光RZ信号生成装置を実現することが可能となる。さらに、光出力ポート102から出力される光パルスの幅を、低域濾波フィルタ401の設定により決定することができるため、光学部品の特性のばらつきの影響を回避することが可能となる。
【0043】
(第3の実施例)
図6は、本発明の光RZ信号生成装置に関する第3の実施例を示したブロック図である。この実施例の光RZ信号生成装置は入出力端として、電気データ信号入力端子601,逆相電気データ信号入力端子602及び光出力ポート603を有している。
【0044】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源604及びマッハツェンダ型光変調器605が設けられている。
【0045】
電気データ信号入力端子601はマッハツェンダ型光変調器605の第1の電気信号入力端子に接続され、逆相電気データ信号入力端子602はマッハツェンダ型光変調器605の第2の電気信号入力端子に接続されている。
【0046】
定常パワーレーザ光源604の光信号出力ポートは、まずマッハツェンダ型光変調器605の光信号入力ポートに接続される。そして、このマッハツェンダ型光変調器605の光信号出力ポートは光出力ポート603に接続されている。
【0047】
図7は、この実施例でマッハツェンダ型光変調器605として用いられる、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器の構成図である。この図に示すように、この第1の電気信号入力端子701はマッハツェンダ干渉計の光経路(A)側に設けられた位相変調器703に接続され、第2の電気信号入力端子702はマッハツェンダ干渉計の光経路(B)側に設けられた位相変調器704に接続されている。以上の説明からも明らかなように、この光時分割多重装置に関する実施例で用いる差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器は、マッハツェンダ干渉計の片方の光経路にのみ位相変調器を備えている一般的なマッハツェンダ型光変調器とは異なり、両方の光経路に位相変調器が備えられている。
【0048】
図8に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
電気データ信号入力端子601には強度変調を施すための二値電圧信号DIN31が入力される。この二値電圧信号DIN31の振幅は、マッハツェンダ型光変調器605の、図7に示した光経路(A)側を伝搬する光の位相をp変調、即ちπ(180度)変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。一方、逆相電気データ信号入力端子602には上記二値電圧信号DIN31に対して逆相の二値電圧信号DIN32が入力される。この二値電圧信号DIN32の振幅も、マッハツェンダ型光変調器605の、図7に示した光経路(B)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。
【0049】
そして、二値電圧信号DIN31および逆相の二値電圧信号DIN32の振幅の中心電圧は、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器605内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。
【0050】
この結果、二値電圧信号DIN31が論理レベル0、または論理レベル1であるとき、マッハツェンダ型光変調器605の挿入損失は最大の状態になる。
そして、二値電圧信号DIN31が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、二値電圧信号DIN31は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器605の挿入損失の状態は、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【0051】
このような構成によって、光出力ポート603からは、二値電圧信号DIN31の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号POUT3が出力される。
【0052】
この第3の実施例の構成によれば、第1の実施例と同様に、従来に比べて部品数を大幅に削減した光RZ信号生成装置を実現することが可能となる。さらに、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器605を相補的な二値電圧信号で駆動するため、図8の「POUT3の位相」に示すようにチャープが無い、光RZパルスを生成することが可能となる。
【0053】
(第4の実施例)
図9は、本発明の光RZ信号生成装置に関する第4の実施例を示したブロック図である。この実施例は第3の実施例と類似した構成となっており、第1の電気データ信号入力端子901と、第2の電気データ信号入力端子902と、光出力ポート903を有し、これらの間に、定常パワーレーザ光源904と、マッハツェンダ型光変調器905とが設けられている。
【0054】
この第4の実施例と第3の実施例の最も大きな相違は、第3の実施例では逆相電気データ信号入力端子602には、電気データ信号入力端子601に入力される二値電圧信号DIN31に対して逆相の二値電圧信号DIN32が入力されるのに対して、第4の実施例では第1の電気データ信号入力端子901に入力される第1の二値電圧信号DIN41と、第2の電気データ信号入力端子902に入力される第2の二値電圧信号DIN42とが、独立して遷移可能な構成となっている点にある。
【0055】
図10に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
第1の電気データ信号入力端子901には強度変調を施すための第1の二値電圧信号DIN41が入力される。この第1の二値電圧信号DIN41の振幅は、マッハツェンダ型光変調器905の、光経路(A)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpの2倍に等しいものとなっている。
【0056】
同様に、第2の電気データ信号入力端子902にも強度変調を施すための第2の二値電圧信号DIN42が入力される。この第2の二値電圧信号DIN42の振幅も、マッハツェンダ型光変調器905の、光経路(B)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpの2倍に等しいものとなっている。
【0057】
そして、第1の二値電圧信号DIN41の振幅の中心電圧および第2の二値電圧信号DIN42の振幅の中心電圧は、各々、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器905内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。更に、第1の二値電圧信号DIN41と第2の二値電圧信号DIN42のビットレートは等しく、第2の二値電圧信号DIN42は第1の二値電圧信号DIN41に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられている。
【0058】
この結果、第1の二値電圧信号DIN41が論理レベル0、または論理レベル1であるとき、マッハツェンダ型光変調器905の挿入損失は最大の状態になる。同様に、第2の二値電圧信号DIN13が論理レベル0または論理レベル1であるときも、マッハツェンダ型光変調器905の挿入損失は最大の状態にある。
【0059】
そして、第1の二値電圧信号DIN41が論理レベル0または論理レベル1を維持しているときに、第2の二値電圧信号DIN13が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、第2の二値電圧信号DIN42は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器905の挿入損失の状態は、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【0060】
同様に、第2の二値電圧信号DIN42が論理レベル0または論理レベル1を維持しているときに、第1の二値電圧信号DIN41が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、第1の二値電圧信号DIN41も上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器905の挿入損失の状態は、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【0061】
これらの構成によって、光出力ポート903からは、第1の二値電圧信号DIN41または第2の二値電圧信号DIN42の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号POUT4が出力される。
【0062】
この第4の実施例の構成によれば、上述の実施例と同様に、従来に比べて部品数を大幅に削減した光RZ信号生成装置を実現することが可能となる。
【0063】
さらにこの実施例の光RZ信号生成装置は、第1の二値電圧信号DIN41の論理レベルの遷移と、第2の二値電圧信号DIN42の論理レベルの遷移によって、個別に光パルスを生成するので、第1の二値電圧信号DIN41と第2の二値電圧信号DIN42による時分割多重処理によって光パルスを生成することが可能である。
【0064】
このため、所定のビットレートの光RZ信号を生成するために必要とされる電気信号のビットレートを1/2に削減することができ、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することが可能となる。
【0065】
(第5の実施例)
図11は、本発明の光RZ信号生成装置に関する第5の実施例を示したブロック図である。
【0066】
この実施例の光RZ信号生成装置は入出力端として、第1の電気データ信号入力端子1101とこれに対応した第1の逆相電気データ信号入力端子1102,第2の電気データ信号入力端子1103とこれに対応した第2の逆相電気データ信号入力端子1104、及び光出力ポート1105を有している。
【0067】
これらの間に、定常パワーレーザ光源1106及びマッハツェンダ型光変調器1107が設けられている。
【0068】
そして、第1の電気データ信号入力端子1101,第1の逆相電気データ信号入力端子1102,第2の電気データ信号入力端子1103及び第2の逆相電気データ信号入力端子1104がマッハツェンダ型光変調器1107に接続されている。
【0069】
定常パワーレーザ光源1106の光信号出力ポートは、マッハツェンダ型光変調器1107の光信号入力ポートに接続される。そして、このマッハツェンダ型光変調器1107の光信号出力ポートは光出力ポート1106に接続されている。
図12は、この実施例のマッハツェンダ型光変調器1107である4電極マッハツェンダ型光変調器の構成図である。
【0070】
この図に示すように、第1の電気データ信号入力端子1101はマッハツェンダ干渉計の光経路(A)側に設けられた位相変調器1201に接続され、第1の逆相電気データ信号入力端子1102はマッハツェンダ干渉計の光経路(B)側に設けられた位相変調器1202に接続されている。
【0071】
同様に、第2の電気データ信号入力端子1103はマッハツェンダ干渉計の光経路(A)側に設けられた位相変調器1203に接続され、第2の逆相電気データ信号入力端子1104はマッハツェンダ干渉計の光経路(B)側に設けられた位相変調器1204に接続されている。
【0072】
図13に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
第1の電気データ信号入力端子1101には強度変調を施すための第1の二値電圧信号DIN51が入力される。この第1の二値電圧信号DIN51の振幅は、マッハツェンダ型光変調器1107の、図12に示した光経路(A)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。一方、第1の逆相電気データ信号入力端子1102には上記第1の二値電圧信号DIN51に対して逆相の二値電圧信号DIN52が入力される。この二値電圧信号DIN52の振幅も、マッハツェンダ型光変調器1107の、図12に示した光経路(B)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。
【0073】
更に、第2の電気データ信号入力端子1103には強度変調を施すための第2の二値電圧信号DIN53が入力される。この第2の二値電圧信号DIN53の振幅も、マッハツェンダ型光変調器1107の光経路(A)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。一方、第2の逆相電気データ信号入力端子1104には上記第2の二値電圧信号DIN53に対して逆相の二値電圧信号DIN54が入力される。この二値電圧信号DIN54の振幅も、マッハツェンダ型光変調器1107の光経路(B)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。
【0074】
そして、第1の二値電圧信号DIN51,逆相の二値電圧信号DIN52,第2の二値電圧信号DIN53および逆相の二値電圧信号DIN54の振幅の中心電圧は、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器1107内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。
【0075】
更に、第1の二値電圧信号DIN51と第2の二値電圧信号DIN53のビットレートは等しく、第2の二値電圧信号DIN53は第1の二値電圧信号DIN51に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられている。
【0076】
この結果、第1の二値電圧信号DIN51が論理レベル0、または論理レベル1であるとき、マッハツェンダ型光変調器1107の挿入損失は最大の状態になる。同様に、第2の二値電圧信号DIN53が論理レベル0または論理レベル1であるとき、マッハツェンダ型光変調器1107の挿入損失は最大の状態にある。
【0077】
そして、第1の二値電圧信号DIN51が論理レベル0または論理レベル1を維持しているときに、第2の二値電圧信号DIN53が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、第2の二値電圧信号DIN53は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器1107の挿入損失の状態は、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【0078】
同様に、第2の二値電圧信号DIN53が論理レベル0または論理レベル1を維持しているときに、第1の二値電圧信号DIN51が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、第1の二値電圧信号DIN51は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、第1のマッハツェンダ型光変調器1107の挿入損失の状態は、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【0079】
これらの構成によって、光出力ポート1106からは、第1の二値電圧信号DIN51または第2の二値電圧信号DIN53の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号POUT5が出力される。
【0080】
この第5の実施例の構成によれば、4電極マッハツェンダ型光変調器1107と定常パワーレーザ光源1106で構成されるため、従来に比べて部品数を大幅に削減した光RZ信号生成装置を実現することが可能となる。
【0081】
また、この実施例の光RZ信号生成装置は、第4の実施例と同様に第1の二値電圧信号DIN51と第2の二値電圧信号DIN53による時分割多重処理によって光パルスを生成することが可能である。
【0082】
このため、所定のビットレートの光RZ信号を生成するために必要とされる電気信号のビットレートを1/2に削減することができ、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することが可能となる。
【0083】
さらに、4電極マッハツェンダ型光変調器1107を、第1の二値電圧信号DIN51とその逆相の二値電圧信号DIN52及び、第2の二値電圧信号DIN53とその逆相の二値電圧信号DIN54という、相補的な二値電圧信号で駆動するため、図13の「POUT5の位相」に示すようにチャープが無い、光RZパルスを生成することが可能となる。
【0084】
(第6の実施例)
図14は、本発明の光RZ信号生成装置に関する第6の実施例を示したブロック図である。この実施例は第5の実施例と類似した構成となっており、第1の電気データ信号入力端子1401,第1の逆相電気データ信号入力端子1402,第2の電気データ信号入力端子1403,第2の逆相電気データ信号入力端子1404及び光出力ポート1405を有し、これらの間に、定常パワーレーザ光源1406及び4電極マッハツェンダ型光変調器1407とが設けられている。
【0085】
この第6の実施例と第5の実施例の相違は、第5の実施例の第1の二値電圧信号DIN51,逆相の二値電圧信号DIN52,第2の二値電圧信号DIN53および逆相の二値電圧信号DIN54の振幅の中心電圧が、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器1107内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されているのに対して、第6の実施例で第1の電気データ信号入力端子1401,第1の逆相電気データ信号入力端子1402,第2の電気データ信号入力端子1403及び第2の逆相電気データ信号入力端子1404に各々供給される、第1の二値電圧信号DIN61,逆相の二値電圧信号DIN62,第2の二値電圧信号DIN63および逆相の二値電圧信号DIN64の振幅の中心電圧が、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器1407内の二つの光経路にπの位相差が生じ、挿入損失が最大になる電圧に設定されている点にある。
【0086】
この結果、この実施例の動作を説明したタイムチャートである図15に示す通り、第1の二値電圧信号DIN61あるいは第2の二値電圧信号DIN63の論理レベルが、論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、マッハツェンダ型光変調器1407の挿入損失の状態が、最小の状態から最大の状態を経て、再び最小の状態に戻ることになる。
【0087】
これらの構成によって、光出力ポート1405からは、第1の二値電圧信号DIN61または第2の二値電圧信号DIN63の論理レベルが遷移するときに消光するような信号POUT6が出力される。
【0088】
この第6の実施例の構成によれば、第5の実施例と同様に4電極マッハツェンダ型光変調器1407と定常パワーレーザ光源1406で構成されるため、従来に比べて部品数を大幅に削減した、チャープが無い光RZパルスを生成することが可能な、光RZ信号生成装置を実現することが可能となる。
【0089】
また、この実施例の光RZ信号生成装置も、第4,第5の実施例と同様に第1の二値電圧信号DIN61と第2の二値電圧信号DIN63による時分割多重処理によって光パルスを生成することが可能であり、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することが可能となる。
【0090】
そして、光出力ポート1405に出力される光信号POUT6は、光デュオ・バイナリ信号になるため光帯域が少なく、波長分散に対する許容値が大きいという利点も持っている。
【0091】
図16に、第6の実施例の光出力波形の例を示す。第1の二値電圧信号DIN61,第1の逆相の二値電圧信号DIN62,第2の二値電圧信号DIN63および第2の逆相の二値電圧信号DIN64の信号帯域が広い(:遷移が急峻)場合は、図15に示した様に、光波形は下に尖った波形となる。それに対して、信号帯域が狭くなると、下に尖った光波形の幅が広がっていき、広がりすぎると隣接ビットとの干渉によるペナルティが生じる。
【0092】
通常のNRZ信号では、“光波形=電気波形”という条件下で、ペナルティの生じない電気信号の帯域は、少なくともビット周波数の3/4以上が必要とされるといわれているが、本実施例の構成であれば、図16に示すような波形を生成するために必要な第1の二値電圧信号DIN61,第1の逆相の二値電圧信号DIN62,第2の二値電圧信号DIN63および第2の逆相の二値電圧信号DIN64の帯域は、おのおのの信号のビット周波数の1/2で済むため、先の実施例に比べてさらに、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することができる。
【0093】
以上説明した各実施例の構成上の特徴は、適宜組み合わせることが可能である。例えば第2の実施例で用いた低域濾波フィルタは、他の第3〜第6の実施例の各電気データ信号入力端子とマッハツェンダ型光変調器の間に適用することも可能である。
【0094】
また、第1〜第4の実施例では、マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、挿入損失が最小の第1の状態と、挿入損失が最大の第2の状態を取り得るように構成され、二値電圧信号の論理レベルの遷移の過程において、第1の状態である最大の状態から、第2の状態である最小の状態を経て再び最大の状態に戻るように設定されている。しかし本発明はこのような設定に限定されるものではなく、第5の実施例と第6の実施例の関係から明らかなように、第1の状態として挿入損失が最大の状態を選択し、この第1の状態とは異なる第2の状態として挿入損失が最小の状態を選択することも可能である。
【0095】
あるいは、第4,第5,第6の実施例では第1の二値電圧信号と第2の二値電圧信号による時分割多重処理によって光パルスを生成する構成となっているが、マッハツエンダ型光変調器内の光経路中により多くの位相変調器を設け、より多くの二値電圧信号による時分割多重処理によって光パルスを生成する構成とすることも可能である。
【0096】
(第7の実施例)
次に、時分割多重処理された光パルスを生成するための、本発明の光時分割多重化装置の構成を説明する。
【0097】
図17は、本発明の光時分割多重装置に関する第7の実施例の構成を示したブロック図である。図17に示した時分割多重化装置は、一つの信号帯域に第1と第2の二つのタイムスロットを設けて、ビットインターリーブにより時分割多重化を行う構成となっている。
【0098】
この光時分割多重化装置は入出力端として、第1の電気データ信号入力端子1701とこれに対応した第1の逆相電気データ信号入力端子1702,第2の電気データ信号入力端子1703とこれに対応した第2の逆相電気データ信号入力端子1704、及び光出力ポート1705を有している。
【0099】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源1706,第1のマッハツェンダ型光変調器1707及び第2のマッハツェンダ型光変調器1708が設けられている。
【0100】
第1の電気データ信号入力端子1701は第1のマッハツェンダ型光変調器1707の第1の電気信号入力端子に接続され、第1の逆相電気データ信号入力端子1702は第1のマッハツェンダ型光変調器1707の第2の電気信号入力端子に接続されている。
【0101】
同様に、第2の電気データ信号入力端子1703は第2のマッハツェンダ型光変調器1708の第1の電気信号入力端子に接続され、第2の逆相電気データ信号入力端子1704は第2のマッハツェンダ型光変調器1708の第2の電気信号入力端子に接続されている。
【0102】
定常パワーレーザ光源1706の光信号出力ポートは、まず第1のマッハツェンダ型光変調器1707の光信号入力ポートに接続される。この第1のマッハツェンダ型光変調器1707の光信号出力ポートは第2のマッハツェンダ型光変調器1708の光信号入力ポートに接続される。そして、この第2のマッハツェンダ型光変調器1708の光信号出力ポートは光出力ポート1705に接続されている。
【0103】
図18は、この光時分割多重装置に関する実施例で第1のマッハツェンダ型光変調器1707および第2のマッハツェンダ型光変調器1708として用いられる、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器の構成図である。この図に示すように、電気信号入力端子1801はマッハツェンダ干渉計の光経路(A)側に設けられた位相変調器1803に接続され、電気信号入力端子1802はマッハツェンダ干渉計の光経路(B)側に設けられた位相変調器1804に接続されている。
【0104】
図19に、この第6の実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。第1の電気データ信号入力端子1701には強度変調を施すための第1の二値電圧信号DIN61が入力される。この第1の二値電圧信号DIN61の振幅は、第1のマッハツェンダ型光変調器1707の、図18に示した光経路(A)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。一方、第1の逆相電気データ信号入力端子1702には上記第1の二値電圧信号DIN61に対して逆相の二値電圧信号DIN62が入力される。この二値電圧信号DIN62の振幅も、第1のマッハツェンダ型光変調器1707の、図18に示した光経路(B)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。
【0105】
更に、第2の電気データ信号入力端子1703には強度変調を施すための第2の二値電圧信号DIN63が入力される。この第2の二値電圧信号DIN63の振幅も、第2のマッハツェンダ型光変調器1708の、図18に示した光経路(A)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。一方、第2の逆相電気データ信号入力端子1704には上記第2の二値電圧信号DIN63に対して逆相の二値電圧信号DIN64が入力される。この二値電圧信号DIN64の振幅も、第2のマッハツェンダ型光変調器1708の、図18に示した光経路(B)側を伝搬する光の位相をp変調するために必要な電圧Vpに等しいものとなっている。
【0106】
そして、第1の二値電圧信号DIN61および逆相の二値電圧信号DIN62の振幅の中心電圧は、その電圧において第1のマッハツェンダ型光変調器1707内の二つの光経路にπの位相差が生じ、挿入損失が最大になる電圧に設定されている。同様に、第2の二値電圧信号DIN63および逆相の二値電圧信号DIN64の振幅の中心電圧も、その電圧において第2のマッハツェンダ型光変調器1708の挿入損失が最大になる電圧に設定されている。更に、第1の二値電圧信号DIN61と第2の二値電圧信号DIN63のビットレートは等しく、第2の二値電圧信号DIN63は第1の二値電圧信号DIN61に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられている。
【0107】
この結果、第1の二値電圧信号DIN61が論理レベル0、または論理レベル1であるとき、第1のマッハツェンダ型光変調器1707の挿入損失は最小の状態になる。同様に、第2の二値電圧信号DIN63が論理レベル0または論理レベル1であるとき、第2のマッハツェンダ型光変調器1708の挿入損失も最小の状態にある。
【0108】
そして、第1の二値電圧信号DIN61が論理レベル0または論理レベル1を維持しているときに、第2の二値電圧信号DIN63が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、第2の二値電圧信号DIN63は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、第2のマッハツェンダ型光変調器1708の挿入損失の状態は、最小の状態から最大の状態を経て、再び最小の状態に戻ることになる。
【0109】
同様に、第2の二値電圧信号DIN63が論理レベル0または論理レベル1を維持しているときに、第1の二値電圧信号DIN61が論理レベル0から論理レベル1に遷移、あるいは論理レベル1から論理レベル0に遷移すると、その遷移の過程において、第1の二値電圧信号DIN61は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、第1のマッハツェンダ型光変調器1707の挿入損失の状態は、最小の状態から最大の状態を経て、再び最小の状態に戻ることになる。
【0110】
このような挿入損失が小さい第1の状態から挿入損失がより大きな第2の状態を経て再び第1の状態に戻る構成によって、光出力ポート1705からは、第1の二値電圧信号DIN61または第2の二値電圧信号DIN63の論理レベルが遷移するときに消光するような信号POUT6が出力される。
【0111】
以上の説明から明らかなように、この光時分割多重装置に関する実施例は、第1の二値電圧信号DIN61の論理レベルと第2の二値電圧信号DIN63の論理レベルを、各々のタイムスロット(多重した後の個々のビットの時間軸上の位置)に相当する期間に遷移させることで、第1と第2のタイムスロットから構成された、時分割多重した光信号を生成することが可能となる。
【0112】
そして、この光時分割多重装置に関する実施例は、図17に示した構成から明らかなように、第1のマッハツェンダ型光変調器1707,第2のマッハツェンダ型光変調器1708および定常パワーレーザ光源1706で構成されるため、従来必要であった分波器や合波器等の光部品を用いる必要がなく、部品数を大幅に削減することが可能となる。
【0113】
また、第1のマッハツェンダ型光変調器1707および第2のマッハツェンダ型光変調器1708が差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器であり、これらが第1の二値電圧信号DIN61とその逆相の二値電圧信号DIN62、あるいは第2の二値電圧信号DIN63とその逆相の二値電圧信号DIN64を用いて相補的に駆動されている。このため、第1のマッハツェンダ型光変調器1707および第2のマッハツェンダ型光変調器1708は、それぞれ入力される光信号に対し、チャープの無い光変調を施すことができ、したがってこの光時分割多重装置に関する実施例の構成を用いれば、チャープが無い光信号を生成することができる。
【0114】
さらに、例えば図20に示すような波形を生成するために必要な、第1の二値電圧信号DIN61とその逆相の二値電圧信号DIN62、および第2の二値電圧信号DIN63とその逆相の二値電圧信号DIN64の帯域を考えてみると、第1の二値電圧信号DIN61とその逆相の二値電圧信号DIN62の論理レベル1から論理レベル0への遷移および論理レベル0から論理レベル1への遷移各々は奇数番目のタイムスロットにおいてのみ発生し、第2の二値電圧信号DIN63とその逆相の二値電圧信号DIN64の論理レベル1から論理レベル0への遷移および論理レベル0から論理レベル1への遷移各々は偶数番目のタイムスロットにおいてのみ発生する。すなわち第1の二値電圧信号DIN61とその逆相の二値電圧信号DIN62、および第2の二値電圧信号DIN63とその逆相の二値電圧信号DIN64のビット周波数は、出力光信号のタイムスロット周波数の1/2で済む。このため、電気信号を生成するための、電気回路側の動作速度上の負担を、軽減することができる。
【0115】
また、光出力ポート1705から出力される光信号は、奇数個の消光状態のタイムスロットを挟んで隣接するタイムスロットの光の位相が異なり、偶数個の消光状態のタイムスロットを挟んで隣接するタイムスロットの光の位相が等しくなるような光デュオ・バイナリ信号となる。このためにこの光時分割多重装置に関する実施例の構成を用いることによって、光帯域が少なく、波長分散に対する許容値が大きく、さらに波長多重伝送において帯域利用効率が向上する効果を得ることができる。
【0116】
なお、上記第7の実施例では、差動駆動型の第1のマッハツェンダ型光変調器1707及び第2のマッハツェンダ型光変調器1708をそれぞれ、第1の外部強度変調器および第2の外部強度変調器として用いているが、本発明においては、片方の光経路にのみ位相変調器を備えている片相型のマッハツェンダ型光変調器を利用することも可能である。このような片相型のマッハツェンダ型光変調器を用いると、二値電圧信号を生成する回路を簡略化することができるが、差動型の場合は駆動振幅がVpで足りるのに対して、片相型では、2Vπの駆動振幅が必要になる。そして、この片相型のマッハツェンダ型光変調器として、出力光に強度変調のみかかるタイプ(LiNbO3光学結晶を用いたマッハツェンダ型光変調器ではX−Cut型に相当)を選択すれば、上述の光時分割多重装置に関する実施例と同様に、チャープが無い光信号を得ることができる。
【0117】
同様に、本発明の光時分割多重化装置は電界吸収型(EA;Electro−Absorption)光変調器等の他の外部強度変調器も利用することが可能である。ただし、上記説明したマッハツェンダ型光変調器とは異なり、第1の外部強度変調器および第2の外部強度変調器が、それぞれ1タイムスロット幅において強度変調を施すことができるように、二値電圧信号のデューティを調整する必要がある。
【0118】
また、上述の光時分割多重装置に関する実施例では、第2の信号である第2の二値電圧信号DIN63は、第1の電気信号である第1の二値電圧信号DIN61に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられているが、これはこの光時分割多重装置に関する実施例が、ビットインターリーブによって第1と第2の二つのタイムスロットからなる時分割多重を行う構成だからである。そのために、このような構成とすること、第1と第2の外部強度変調器である第1のマッハツェンダ型光変調器と第2のマッハツェンダ型光変調器に、第1及び第2のタイムスロット夫々に相当する期間毎に、第1の信号と第2の信号を順に入力することが可能となる。
【0119】
当然のことながら、本発明は上述の光時分割多重装置に関する実施例以外にも第1〜第n(nは2以上の整数)のタイムスロットを有する光時分割多重装置に適用することが可能である。
【0120】
図21は、そのような第1〜第nのタイムスロットを有する光時分割多重化装置の構成を示したブロック図であり、定常パワーレーザ光源1706と光出力ポート1705の間に、第1の外部強度変調器2101−1,第2の外部強度変調器2101−2,・・・第nの外部強度変調器2101−nが直列に接続されている。そして、これら第1の外部強度変調器2101−1,第2の外部強度変調器2101−2,・・・第nの外部強度変調器2101−nには、第1の電気信号入力端子2102−1,第2の電気信号入力端子2102−2,・・・第nの電気信号入力端子2102−nが各々接続されている。
【0121】
そして、第1の電気信号入力端子2102−1,第2の電気信号入力端子2102−2,・・・第nの電気信号入力端子2102−nにそれぞれ供給される、第1,第2,・・・第nの電気信号に、所定の遅延(例えばビットインターリーブによる時分割多重であって各タイムスロットの間隔が等しい場合は、ビット周期の1/nの時間に等しい遅延)を順に与えることによって、第1〜第nのタイムスロットに相当する期間に入力される第1〜第nの電気信号に基づいた変調を、対応する第1〜第nの外部強度変調器で各々実行することが可能となる。
【0122】
また、上記本発明に関する説明は、ビットインターリーブによって時分割多重を行う構成を中心になされているが、それ以外の構成にも本発明は適用することが可能である。更に、上述の光RZ信号生成装置に関する第6の実施例の構成を、光時分割多重化装置に適用することも可能である。
【0123】
【発明の効果】
本発明の光RZ信号生成装置の構成によって、従来に比べて部品数を大幅に削減することが可能となる。
また、本発明の光時分割多重化装置の構成によって、従来必要だった分波・合波の処理が不要となり、簡潔な構成で光時分割多重化装置を実現することが可能となる。更に、第1及び第2の外部強度変調器としてマッハツェンダ型光変調器を適用することで、チャープが無い光信号を、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減しつつ生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である、光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図2】第1の実施例に適用するマッハツェンダ型光変調器104の構成図を示したブロック図である。
【図3】第1の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図4】本発明の第2実施例である、光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図5】第2の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図6】本発明の第3の実施例である、光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図7】第3の実施例に適用するマッハツェンダ型光変調器の構成図を示したブロック図である。
【図8】第3の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図9】本発明の第4の実施例である、光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図10】第4の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図11】本発明の第5の実施例である、光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図12】第5の実施例に適用するマッハツェンダ型光変調器の構成図を示したブロック図である。
【図13】第5の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図14】本発明の第6の実施例である、光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図15】第6の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図16】第6の実施例の光出力波形を示した図である。
【図17】本発明の第7の実施例である、光時分割多重化装置の構成を示したブロック図である。
【図18】第7の実施例に適用する、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器の構成図を示したブロック図である。
【図19】第7の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図20】第7の実施例の光出力波形を示した図である。
【図21】本発明を第1〜第nのタイムスロットを有する光時分割多重化装置に適用した場合の構成図である。
【図22】従来の光RZ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図23】従来の光時分割多重化装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
101,601 電気データ信号入力端子
102,603,903,1105,1405,1705 光出力ポート
103,604,904,1106,1406,1706 定常パワーレーザ光源
104,605,905,1407,1107 マッハツェンダ型光変調器
201 電気信号入力端子
202,703,704,1201,1202,1203,1204 位相変調器
401 低域濾波フィルタ
602 逆相電気データ信号入力端子
701 第1の電気信号入力端子
702 第2の電気信号入力端子
901,1101,1401,1701 第1の電気データ信号入力端子
902,1103,1403,1703 第2の電気データ信号入力端子
1102,1402,1702 第1の逆相電気データ信号入力端子
1104,1404,1704 第2の逆相電気データ信号入力端子
1707 第1のマッハツェンダ型光変調器
1708 第2のマッハツェンダ型光変調器
Claims (10)
- 定常パワーレーザ光源と、前記定常パワーレーザ光源の出力に接続され、第1の電気信号によって光の位相を変調する第1の位相変調器と、第2の電気信号によって光の位相を変調する第2の位相変調器とを光経路に有するマッハツェンダ型光変調器とを有し、前記第1の電気信号及び前記第2の電気信号が各々二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第1の状態から、この第1の状態とは異なる第2の状態を経て再び前記第1の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光RZ信号生成装置。
- 請求項1記載の光RZ信号生成装置において、前記マッハツェンダ型光変調器は前記第1の電気信号によって第1の光経路を伝搬する光の位相を変調し、前記第2の電気信号によって第2の光経路を伝搬する光の位相を変調する差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器であって、前記第1の電気信号は振幅が前記第1の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の2倍に等しい二値電圧信号であり、前記第2の電気信号は振幅が前記第2の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の2倍に等しい二値電圧信号であることを特徴とする光RZ信号生成装置。
- 定常パワーレーザ光源と、第1の電気信号によって光の位相を変調する第1の位相変調器と、第2の電気信号によって光の位相を変調する第2の位相変調器とを第1の光経路に有し、第3の電気信号によって光の位相を変調する第3の位相変調器と、第4の電気信号によって光の位相を変調する第4の位相変調器とを第2の光経路に有するマッハツェンダ型光変調器とを有し、前記第1の電気信号と前記第3の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記第3の電気信号と前記第4の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第1の状態から、この第1の状態とは異なる第2の状態を経て再び前記第1の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光RZ信号生成装置。
- 請求項3記載の光RZ信号生成装置において、前記第1の電気信号及び前記第2の電気信号の振幅は各々前記第1の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しく、前記第3の電気信号及び前記第4の電気信号の振幅は各々前記第2の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しいことを特徴とする光RZ信号生成装置。
- 請求項 1 又は3記載の光RZ信号生成装置において、前記第1の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であり、前記第2の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であるように設定されているか、或いは、前記第1の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であり、前記第2の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であるように設定されていることを特徴とする光RZ信号生成装置。
- 定常パワーレーザ光源から信号光を供給し、前記信号光に対して、第1の電気信号に基づいて光の位相を変調する第1の位相変調器と、第2の電気信号に基づいて光の位相を変調する第2の位相変調器とを光経路に有するマッハツェンダ型光変調器によって強度変調を行ない光RZ信号を生成する方法において、前記第1の電気信号及び前記第2の電気信号が各々二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第1の状態から、この第1の状態とは異なる第2の状態を経て再び前記第1の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光RZ信号生成方法。
- 請求項6記載の光RZ信号生成方法において、前記マッハツェンダ型光変調器は前記第1の電気信号によって第1の光経路を伝搬する光の位相を変調し、前記第2の電気信号によって第2の光経路を伝搬する光の位相を変調する差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器であって、前記第1の電気信号は振幅が前記第1の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の2倍に等しい二値電圧信号であり、前記第2の電気信号は振幅が前記第2の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の2倍に等しい二値電圧信号であることを特徴とする光RZ信号生成方法。
- 定常パワーレーザ光源から信号光を供給し、前記信号光に対して、第1の電気信号に基づいて光の位相を変調する第1の位相変調器と、第2の電気信号に基づいて光の位相を変調する第2の位相変調器とを第1の光経路に有し、第3の電気信号に基づいて光の位相を変調する第3の位相変調器と、第4の電気信号に基づいて光の位相を変調する第4の位相変調器とを第2の光経路に有するマッハツェンダ型光変調器によって強度変調を行ない光RZ信号を生成する方法において、前記第1の電気信号と前記第3の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記第3の電気信号と前記第4の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第1の状態から、この第1の状態とは異なる第2の状態を経て再び前記第1の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光RZ信号生成方法。
- 請求項8記載の光RZ信号生成方法において、前記第1の電気信号及び前記第2の電気信号の振幅は各々前記第1の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しく、前記第3の電気信号及び前記第4の電気信号の振幅は各々前記第2の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しいことを特徴とする光RZ信号生成方法。
- 請求項6又は8記載の光RZ信号生成装置において、前記第1の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であり、前記第2の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であるように設定されているか、或いは、前記第1の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であり、前記第2の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であるように設定されていることを特徴とする光RZ信号生成装置。
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