JP4643587B2 - 光送信機 - Google Patents

Description

本発明は、光送信機に関するものであり、特に、波長無依存化を可能とする光送信機に関するものである。

これまでの外部変調器を用いた光送信機では、単一波長の光信号が変調器に入射されることが一般的であった。したがって、複数波長の光信号を処理する機能、すなわち送信機自身を波長無依存化するような要求はなかった。しかしながら、近年、コスト低減や、光通信システムの柔軟性向上などの要求にも関係して、波長無依存化された光送信機の実現が要求されるようになってきている。

電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器を用いた光送信機は、光源、半導体増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などの他の光素子との集積化が容易であり、自身の駆動電圧も２〜３Ｖ程度の小さな値でよいといった利点を持っている。その一方で、このＥＡ変調器には波長依存性が大きいという欠点があり、入射波の波長に依存しないという性質、すなわち波長無依存性を有するＥＡ変調器の制御手法が求められていた。

例えば、ＥＡ変調器のバイアス制御手法として、出力一定制御されたＬＤ光源出力をＥＡ変調器に入力し、その出力の一部を取り出してモニタした変調モニタ光と、ＬＤ光源のバックモニタ光とのレベル比が一定（消光比が一定）となるような制御手法が開示されている（例えば、特許文献１）。

一方、ＩＣ内部のＦＥＴの劣化などによって生じる電気波形の劣化に対処するため、ＥＡ変調器出力光の消光比が一定になるよう制御することにより、電気波形のクロスポイントを調整する手法なども開示されている（例えば、特許文献２）

特開２０００−３６７９４号公報 特開２００１−１８９６９９号公報

しかしながら、上記の特許文献１および特許文献２に示されるような消光比が一定となるような制御方法では、特に、消光特性やバックグランドの挿入損失（一般的には短波長になるほど損失が大きいと言われている）に大きな波長依存性を有するＥＡ変調器において、波長無依存化を行うことが困難であるという問題があった。

また、光源が固定ではなく、ＥＡ変調器に入力される波長が変化したり、入力レベルが変動したりするようなアプリケーションでは、消光比の最適な制御を行うことが困難であるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、波長無依存化技術を開示するとともに、当該波長無依存化技術に基づいて、波長無依存な光送信機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる光送信機は、光変調器と、前記光変調器に入射される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段と、前記波長モニタ手段の出力に基づいて前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて前記光変調器に所定のバイアスを印加するバイアス回路と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる光送信機によれば、バイアス制御という簡易な手段にて、波長無依存な光送信機を実現することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる光送信機および光通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（本願発明のポイント）
本願発明者等は、実験や各種考察などによって、所定の光源を用いる光送信機において、最大の消光比を得る際に観測される出力信号波形のクロスポイントが波長に依らず一定であることを見出した。本願発明にかかる光送信機は、この知見に基づいて構成されるものである。より具体的には、光送信機から出力される出力信号波形のクロスポイントをモニタするクロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて、クロスポイントを一定に保持するような制御を行っている。このような制御が行われる結果、複雑なルックアップテーブルやデータなどを作成することなく、簡易な手段にて、波長無依存な光送信機、および光通信システムを実現することができる。

実施の形態１．
つぎに、図１〜図７を用いて本発明の実施の形態１にかかる光送信機について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図において、この実施の形態の光送信機は、光源１０と、光源１０の出力光が入力されるＥＡ変調器１１と、ＥＡ変調器１１の光出力信号を分岐する光カプラ１２と、光カプラ１２によって分岐された一方の光信号に基づいてクロスポイントの位置をモニタするクロスポイントモニタ手段１３と、クロスポイントモニタ手段１３の出力信号に基づいてクロスポイントが一定になるような所定の基準値を設定する基準値設定手段１４と、基準値設定手段１４の設定値に基づいて所定のバイアスを印加するバイアス回路１５と、ＥＡ変調器１１を駆動するＥＡドライバ１６と、ＥＡドライバ１６からのＲＦ信号にバイアス回路１５から出力された直流バイアスを付与するためのバイアス−Ｔ１７と、ＥＡ変調器１１を所定の設定温度に制御するＡＴＣ回路１８と、を備えるように構成されている。

つぎに、一般的なＥＡ変調器の特性について説明する。図２は、一般的なＥＡ変調器の特性について示す図であり、より具体的には、直流バイアス電圧であるバイアス電圧Ｖｂと消光比（ＤＣ消光比）との関係を異なる波長（長波、中波、短波）について示した図である。

一般的な、ＥＡ変調器の特性は、バルク半導体への電界印加によるフランツケルディッシュ効果に基づいて、図２に示すような、波長依存性を有することが知られている。同図に示す波形から明らかなように、ＥＡ変調器のバイアス電圧Ｖｂを一定にして変調器を駆動した場合には、短波長になるほどクロスポイントは下側に移動し、逆に、長波長になるほどクロスポイントは上側に移動するような特性を有している。

図３は、ＥＡ変調器を駆動する駆動信号の振幅（ＲＦ振幅）を一定としたときの、バイアス電圧Ｖｂと変調時の消光比（動的消光比）の関係について示した図である。同図の網掛部にて示したＰ１、Ｐ２およびＰ３は、それぞれ長波、中波および短波の各波長帯において消光比が最大となる領域を示している。これらの領域が示すように、消光比が最適となるバイアス電圧Ｖｂは波長によって異なっている。

ところで、上述した従来のＥＡ変調器の制御手法では、消光比が一定となるようにバイアス電圧Ｖｂを制御しているので、ＥＡ変調器に入射する光信号波長が変化する場合には、その波長にとって必ずしも最適なバイアス電圧Ｖｂが印加されていることにはなっていなかった。また、ＥＡ変調器自身が、バックグランドの挿入損失が波長に依存して変動する（一般的に短波長ほど損失が大きい）という特性を有しているので、当該特性に鑑みた上でも、従来のＥＡ変調器では、波長無依存な制御を行うことが困難であった。

一方、図４は、ＥＡ変調器を駆動する駆動信号の振幅を一定としたときの、クロスポイントと動的消光比との関係について示した図である。同図に示すように、消光比が最適となる網掛部Ｐ４の領域におけるクロスポイントは、波長に依存しないことが理解される。したがって、クロスポイントが一定となるような制御（フィードバック制御）を行うことにより、ＥＡ変調器に入力される波長に依存しないという波長無依存な光送信機を提供することが可能になる。

図５および図６は、それぞれ図３、図４にそれぞれ対応した測定結果の一例を示す図である。図５において、“黒四角（◆）”印の波形は１５３０ｎｍの入射波が入射した場合のＥＡ変調器のバイアス電圧−消光比特性を示している。同様に、“黒丸（●）”印の波形は１５５０ｎｍの特性を示し、“白四角（□）”印の波形は１５６３ｎｍの特性を示している。同図において、網掛部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、図３の網掛部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ対応しており、図３に示す特性、すなわち、「消光比が最適となるバイアス電圧が波長に依存する」という特性が現れている。

また、図６において、“黒四角（◆）”印の波形は１５３０ｎｍの入射波が入射した場合におけるＥＡ変調器のクロスポイント−動的消光比特性を示している。同様に、“黒丸（●）”印の波形は１５５０ｎｍの特性を示し、“白四角（□）”印の波形は１５６３ｎｍの特性を示している。同図に示す網掛部Ｋ４は図４の網掛部Ｐ４に対応しており、図４に示す特性、すなわち、「消光比を最適にするクロスポイントは波長に依存しない」という特性が現れている。

図７は、本実施の形態の光送信機におけるクロスポイントモニタ手段１３の一例を、図１のブロック図上に示した図である。同図に示すように、クロスポイントモニタ手段１３は、光カプラ６０と、ピーク検波手段６１と、例えばフォトダイオード（ＰＤ）からなる光検出器６２と、を備えるように構成されている。

図７において、光カプラ６０は、光カプラ１２によって分岐された一方の光信号をピーク検波手段６１および光検出器６２にそれぞれ分配する。ピーク検波手段６１は、分配された光信号のピークパワーを検出する。すなわち、ピーク検波手段６１は、光信号出力のピークパワーに比例する出力を算出する。一方、光検出器６２は、分配された光信号のパワーを検出する。すなわち、光検出器６２は、光信号出力の平均パワーに比例する出力を算出する。

ここで、光信号出力のクロスポイントの位置は、ピーク検波手段６１の出力であるピークパワー出力と光検出器６２の出力である平均パワー出力とに基づいて算出することができる。その理由は、ピークパワーが一定であれば、クロスポイントが下（上）がるほど平均パワーは低下（上昇）し、また、平均パワーが一定であれば、クロスポイントが下（上）がるほどピークパワーは上昇（低下）するという特性に基づいている。これらの特性に基づいて、基準値設定手段１４は、例えば、ピーク検波手段６１の出力と光検出器６２の出力との比（すなわちピークパワー出力で規格化）をとることにより、ＥＡ変調器出力レベルに依らずクロスポイントに比例した出力をバイアス回路１５に出力することができる。また、これらのピーク検波手段６１の出力と光検出器６２の出力との出力比を算出するような手法以外にも、これらの各出力と、当該出力の値を補正する補正係数や補正値などを用いてクロスポイントが一定となるような基準値を算出してもよい。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、ピーク検波手段の出力と平均光パワー測定手段である光検出器の出力に基づいてバイアス基準値を設定するようにしているので、バイアス制御という簡易な手段にて、波長無依存な光送信機を実現することができる。また、ルックアップテーブルやルックアップデータなどを参照することなく実現することができるので、入力波長の変化や入力レベルの変動に対する迅速な制御処理行うことができる。

なお、この実施の形態では、光変調器としてＥＡ変調器を例にとり説明したが、ＥＡ変調器以外の他の光変調器、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）を用いたＬＮ変調器や、半導体などを用いたマッハツェンダ型（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）変調器などを用いることができ、これらの光変調器を用いた場合であっても、上述の処理と同様な処理を適用することができる。

実施の形態２．
つぎに、図８を用いて本発明の実施の形態２にかかる光送信機について説明する。図８は、本発明の実施の形態２にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、実施の形態１の構成において、基準値設定手段１４の設定値をＡＴＣ回路１８に出力している点が相違する。なお、その他の構成については、実施の形態１の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

ここで、ＥＡ変調器の温度特性について図２を用いて説明する。ＥＡ変調器の素子温度を変化させた場合には、同図に示すように、高温にするほど消光曲線は左下側へ移動し、逆に、低温にするほど右上側へ移動する。すなわち、高温にするほど、消光比→大、損失→大、となり、低温にするほど、消光比→小、損失→小、となる。なお、この現象は、低温（高温）化により半導体バンドギャップが広がる（狭くなる）ことに起因している。

したがって、クロスポイントが一定になるようにバイアス電圧Ｖｂを制御する実施の形態１の構成に代えて、クロスポイントが一定になるような基準値設定手段１４の設定値を算出してＡＴＣ回路１８に出力し、ＥＡ変調器の素子温度をＡＴＣ回路１８によって制御することで、波長無依存なＥＡ変調器制御を行うことが可能である。

なお、基準値設定手段１４からＡＴＣ回路に出力される設定値は、実施の形態１と同様に、ピーク検波手段６１の出力と光検出器６２の出力とに基づいて算出することができる。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、ピーク検波手段の出力と平均光パワー測定手段である光検出器の出力に基づいて温度設定基準値を設定するようにしているので、温度制御という簡易な手段にて、波長無依存な光送信機を実現することができる。また、ルックアップテーブルやルックアップデータなどを参照することなく実現することができるので、入力波長の変化や入力レベルの変動に対して迅速に対処することができる。

なお、この実施の形態の光送信機では、基準値設定手段１４の出力をＡＴＣ回路１８に出力するようにしているが、この出力に加え、実施の形態１のように基準値設定手段１４の出力をバイアス回路１５に対しても出力するようにしてもよい。この場合、実施の形態１および２の構成よりも装置規模は増大するものの、より詳密な制御を行うことができ、波長無依存性の程度をより高めることができる。

また、この実施の形態においても、光変調器としてＥＡ変調器を用いる場合を一例にとり説明したが、実施の形態１と同様にＥＡ変調器以外の他の光変調器を用いるようにしてもよい。

実施の形態３．
つぎに、図９を用いて本発明の実施の形態３にかかる光送信機について説明する。図９は、本発明の実施の形態３にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、ＥＡ変調器１１の出力光の一部をモニタする実施の形態１の構成に代えて、ＥＡ変調器１１に入力される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段７０と、波長モニタ手段７０の出力に基づいてバイアス回路１５に付与する所定の基準値を設定する基準値設定手段７１と、を備えるように構成している。なお、その他の構成については、実施の形態１の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

つぎに、図９を用いて、この実施の形態の光送信機の動作について説明する。なお、実施の形態１の光送信機と同一あるいは同等の部分の動作については、その説明を省略する。

図９において、波長モニタ手段７０は、ＥＡ変調器１１に入射された光信号の波長情報をモニタし、モニタした波長情報を基準値設定手段７１に出力する。基準値設定手段７１は、予め設定されている基準値の中から、入力された波長情報に基づく最適な設定値をバイアス回路１５に出力する。バイアス回路１５は、基準値設定手段７１から出力された設定値に基づいて、バイアス−Ｔ１７を介してＥＡ変調器１１に所定のバイアスを印加する。これらの処理が行われる結果、入力波長の変化や入力レベルの変動に対して安定化された光変調信号がＥＡ変調器１１から出力されることになる。

上述の説明の中で、「予め設定されている基準値」とは、例えば、図３に示したような素子特性に基づいて、各波長ごとの最適なバイアス電圧としてハードウェア的、あるいはソフトウェア的に記憶された基準値を意味している。このような予め設定されている基準値を用いる手法は、実施の形態１などの手法と比較して、より直接的な手法であり、特に、使用される光信号波長が予め定められている場合や、光信号波長の使用数が限定されている場合などに効果的である。

なお、使用される光信号波長が連続的に変化する場合であっても、波長モニタ手段７０がモニタする波長情報は、必ずしも連続的に波長を識別する必要はなく、離散的ないくつかのブロック（例えば、短波、中波、長波）に識別することでも構わない。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、光パワーモニタ手段である光検出器の出力信号と励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて光増幅器に入射する光信号の波長を決定するようにしているので、簡易な手段にて波長無依存な光送信機を実現することができる。また、波長検出の機能をＥＡ変調器の入力段に設けているので、外部から波長情報を貰うような構成とすることもでき、光送信機の構成をさらに簡素化できる。

なお、この実施の形態では、波長モニタ手段７０をＥＡ変調器１１の入力段に設置して光波長のモニタするようにしているが、ＥＡ変調器１１の出力段に設置して光波長のモニタするようにしてもよい。また、入力段および出力段の両者において、光カプラで分岐した光をモニタしてもよい。また、波長モニタ手段７０を設置する位置には関係なく、ＥＡ変調器１１に入力される光波長が分かればよいため、本発明の光送信機の外部から波長情報を貰うような構成であってもよい。

また、この実施の形態においても、実施の形態１，２と同様にＥＡ変調器以外の他の光変調器を用いることができる。この場合、例えば、用いられる光変調器に好適な基準値（バイアス基準値）を基準値設定手段内に予め保有しておけばよい。

実施の形態４．
つぎに、図１０〜図１４を用いて本発明の実施の形態４にかかる光送信機について説明する。図１０は、本発明の実施の形態４にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、実施の形態３の構成において、基準値設定手段１４の設定値をＡＴＣ回路１８に出力している点が相違する。なお、その他の構成については、実施の形態３の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

図１１は、波長モニタ手段７０の一例を示す図である。同図に示す波長モニタ手段７０は、入力信号を分岐する光カプラ９０と、分岐された一方の信号（主信号）を前置増幅する光増幅器９１と、光増幅器９１の利得を一定制御するＡＧＣ回路９２と、光カプラ９０にて分岐された光信号を受信して波長モニタ手段７０への入力パワーをモニタするための光検出器９３と、光増幅器９１の励起電流をモニタする励起電流モニタ手段９４と、光検出器９３および励起電流モニタ手段９４の出力信号に基づいて、光信号波長を決定する波長決定手段９５と、を備えるように構成されている。

図１２は、励起電流一定動作時の光増幅器９１の利得プロファイルの一例を示す図である。同図に示すような利得特性を有する光増幅器において、使用波長帯域内の波長変化に対し、単調に利得が減少するような利得プロファイル（同図実線部分）、あるいは単調に利得が増加するような利得プロファイル（同図波線部分）の部分を利用して、入力された光信号の波長の決定することができる。

例えば、図１３は、図１２に示すような利得プロファイルを有する光増幅器において、入力光パワー一定時の励起電流と利得との関係を波長ごとに示す図である。光増幅器９１がＡＧＣ回路９２によって利得一定制御されている場合、図１３に示すように、波長ごとに必要な励起電流（Ｉ_S，Ｉ_M，Ｉ_L）は異なる。したがって、これらの利得一定時の励起電流を励起電流モニタ手段９４がモニタし、このときのモニタ出力を波長決定手段９５に出力することにより、入力された光信号の波長を決定することができる。この場合、波長決定手段９５は、各入力レベルに対する各波長ごとに必要な励起電流を、例えば、ルックアップテーブルとして保持し、あるいは、ハードウェア的に記憶保持しておけばよい。このような情報が記憶された波長決定手段９５は、励起電流モニタ手段９４から出力されたモニタ出力（励起電流）および光検出器９３から出力された入力レベルに基づいて、当該出力に対応する波長（入力光信号波長）を決定することができる。

図１２および図１３のような特性をもつ光増幅器としては半導体増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）があり、図１４に示すような特性を有している。図１４に示す特性から明らかなように、入力光パワーと励起電流とに基づいて、入力された光信号の波長を５ｎｍ程度の精度で一意に特定することができる。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、光パワーモニタ手段である光検出器の出力信号と励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて光増幅器に入射する光信号の波長を決定するようにしているので、簡易な手段にて波長無依存な光送信機を実現することができる。また、波長検出の機能をＥＡ変調器の入力段に設けているので、外部から波長情報を貰うような構成とすることもでき、光送信機の構成をさらに簡素化できる。

なお、上記の説明では、図１２〜図１４に示すような特性を有する増幅器としてＳＯＡを例示して説明したが、ＳＯＡに限定されるものではなく、光波長の使用帯域において、使用波長を一意に識別できる特性を有した増幅器であればよい。

また、この実施の形態の場合においても、実施の形態１〜３と同様にＥＡ変調器以外の他の光変調器を用いることができる。

また、この実施の形態では、図１１に示す波長モニタ手段７０の構成を図１０に示す実施の形態４の光送信機に適用する例について示したが、図９に示す実施の形態３の光送信機についても適用することもできる。

実施の形態５．
つぎに、図１５を用いて本発明の実施の形態５にかかる光送信機について説明する。図１５は、本発明の実施の形態５にかかる光送信機（波長無依存光送信機）の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、波長可変光源１２０と、光変調器１２１と、波長無依存変調器制御手段１２２と、変調器ドライバ１２３と、を備えるように構成されている。なお、波長可変光源１２０は、必ずしも波長無依存光送信機の中にある必要はない。

図１５に示す波長無依存変調器制御手段１２２の機能は、例えば、図１および図８に示す光送信機であれば、光カプラ１２、クロスポイントモニタ手段１３、基準値設定手段１４、バイアス回路１５（またはＡＴＣ回路１８）およびバイアス−Ｔ１７などに相当する。また、例えば、図９および図１０に示す光送信機であれば、その機能は、波長モニタ手段７０、基準値設定手段７１、バイアス回路１５（またはＡＴＣ回路１８）およびバイアス−Ｔ１７などに相当する。これらの構成部は、上述のように光送信機自身を波長無依存化する機能を有している。したがって、図１５に示すように、変調器ドライバ１２３の出力を波長無依存変調器制御手段１２２を介して光変調器１２１に出力することで、波長無依存な光送信機を実現することができる。

なお、光変調器１２１として、上記の説明の中で例示したＥＡ変調器を用いることができる。また、ＥＡ変調器の他に、ＬＮ変調器やマッハツェンダ型変調器などを用いてもよい。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、上述の実施の形態１〜４に示した波長無依存な光送信機を用いて光通信システムを構成することができ、簡易な手段にて、波長無依存な光通信システムを実現することができる。

実施の形態６．
つぎに、図１６を用いて本発明の実施の形態６にかかる光通信システムについて説明する。図１６は、本発明の実施の形態６にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示す光通信システムは、図１５に示した実施の形態５の光送信機（波長無依存光送信機）を適用した光通信システムの構成を示しており、波長多重光源１３０と、波長分波手段１３１と、光変調器１２１、波長無依存変調器制御手段１２２および変調器ドライバ１２３を具備する波長無依存光送信機１２５と、を備えるように構成されている。

この実施の形態の光通信システムでは、波長多重光源１３０から出力された波長多重光のうち波長分波手段１３１によって分波された波長の一つが波長無依存光送信機１２５に入力され、波長無依存光送信機１２５によって、当該波長に最適な変調が施された変調信号が出力される。

なお、波長分波手段１３１として、例えば、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ）型分波器を用いることができる。また、ＡＷＧ型分波器の他に、薄膜フィルタなどを用いてもよい。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、実施の形態１〜４に示した波長無依存な光送信機を波長多重化システムに適用するようにしているので、簡易な手段にて、波長無依存な光通信システム（波長多重化光通信システム）を実現することができる。

実施の形態７．
つぎに、図１７を用いて本発明の実施の形態７にかかる光通信システムについて説明する。図１７は、本発明の実施の形態７にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示す光通信システムは、実施の形態６の構成において、波長多重光源１３０内に波長可変光源１２０を含むとともに、波長無依存光送信機１２５との間で波長情報を送受する機能を有する波長管理手段１４０を備えている点が相違する。なお、その他の構成については、実施の形態６の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

この実施の形態の光通信システムは、波長多重光源１３０が切り替えた波長情報を波長管理手段１４０が認識し、波長管理手段１４０が認識した波長情報を波長無依存光送信機１２５に送信するようにしている。したがって、この実施の形態の光通信システムは、波長を意識することのない伝送路切替などの柔軟なサービスを行うことができる。また、光送信機自身が波長情報を外部から貰うようにしているので、入力された光信号波長をモニタする必要がなく、光送信機をコンパクト化し、光送信機の処理時間を短縮化することができる。

以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、実施の形態１〜４に示した波長無依存な光送信機を波長多重化システムに適用するとともに、波長多重光源が波長情報を光送信機側に出力するようにしているので、光送信機をコンパクト化し、光送信機の処理時間を短縮化することができる。

以上のように、本発明にかかる光送信機および光通信システムは、波長無依存な光送信機および光通信システムとして有用である。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。 図２は、一般的なＥＡ変調器の特性について示す図である。 図３は、ＥＡ変調器を駆動する駆動信号の振幅（ＲＦ振幅）を一定としたときの、バイアス電圧Ｖｂと変調時の消光比（動的消光比）の関係について示した図である。 図４は、ＥＡ変調器を駆動する駆動信号の振幅を一定としたときの、クロスポイントと動的消光比との関係について示した図である。 図５は、図３に対応する測定結果の一例を示す図である。 図６は、図４に対応する測定結果の一例を示す図である。 図７は、実施の形態１の光送信機におけるクロスポイントモニタ手段の一例を、図１のブロック図上に示した図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。 図９は、本発明の実施の形態３にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の実施の形態４にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。 図１１は、波長モニタ手段の一例を示す図である。 図１２は、励起電流一定動作時の光増幅器の利得プロファイルの一例を示す図である。 図１３は、図１２に示すような利得プロファイルを有する光増幅器における入力光パワー一定時の励起電流と利得との関係を波長ごとに示す図である。 図１４は、半導体増幅器（ＳＯＡ）における入力光パワーと励起電流との関係の測定結果の一例を示す図である。 図１５は、本発明の実施の形態５にかかる光送信機（波長無依存光送信機）の構成を示すブロック図である。 図１６は、本発明の実施の形態６にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。 図１７は、本発明の実施の形態７にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。

１０ 光源
１１ 変調器
１２ 光カプラ
１３ クロスポイントモニタ手段
１４ 基準値設定手段
１５ バイアス回路
１６ ＥＡドライバ
１７ バイアス−Ｔ
１８ ＡＴＣ回路
６０ 光カプラ
６１ ピーク検波手段
６２，９３ 光検出器
７０ 波長モニタ手段
７１ 基準値設定手段
９０ 光カプラ
９１ 光増幅器
９２ ＡＧＣ回路
９４ 励起電流モニタ手段
９５ 波長決定手段
１２０ 波長可変光源
１２１ 光変調器
１２２ 波長無依存変調器制御手段
１２３ 変調器ドライバ
１２５ 波長無依存光送信機
１３０ 波長多重光源
１３１ 波長分波手段
１４０ 波長管理手段

Claims (3)

1. 光変調器と、
   前記光変調器に入射される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段と、
   前記波長モニタ手段の出力に基づいて前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、
   前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて前記光変調器に所定のバイアスを印加するバイアス回路と、
   を備え、
   前記波長モニタ手段は、
   波長変化に伴って利得が単調減少または単調増加する光増幅器と、
   前記光増幅器に入射する光信号を分岐する光カプラと、
   前記光カプラで分岐された一方の光信号を受信して前記光増幅器への入力光パワーをモニタする光パワーモニタ手段と、
   前記光増幅器の励起電流をモニタする励起電流モニタ手段と、
   前記光増幅器の利得が一定になるように利得を調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と、
   前記光パワーモニタ手段の出力信号と前記励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて前記光増幅器に入射する光信号の波長を決定する波長決定手段と、
   を備えたことを特徴とする光送信機。
2. 前記光増幅器は、半導体増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であることを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
3. 光変調器と、
   前記光変調器に入射される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段と、
   前記波長モニタ手段の出力に基づいて前記光変調器に付与する温度設定基準値を設定する基準値設定手段と、
   前記基準値設定手段が出力する温度設定基準値に基づいて前記光変調器の温度制御を行うＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と、
   を備え、
   前記波長モニタ手段は、
   波長変化に伴って利得が単調減少または単調増加する光増幅器と、
   前記光増幅器に入射する光信号を分岐する光カプラと、
   前記光カプラで分岐された一方の光信号を受信して前記光増幅器への入力光パワーをモニタする光パワーモニタ手段と、
   前記光増幅器の励起電流をモニタする励起電流モニタ手段と、
   前記光増幅器の利得が一定になるように利得を調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と、
   前記光パワーモニタ手段の出力信号と前記励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて前記光増幅器に入射する光信号の波長を決定する波長決定手段と、
   を備えたことを特徴とする光送信機。

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