JP4888313B2 - Light modulator - Google Patents

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

この発明は、光を変調する光変調装置に関する。   The present invention relates to a light modulation device that modulates light.

従来、1シンボルに2ビットの情報を与える4相位相変調(QPSK:Quadrature Phase Shift Keying)や、4相差分位相変調(DQPSK:Differential QPSK)を行う多値位相変調装置が用いられている(たとえば、下記特許文献1参照。)。QPSKおよびDQPSKは、同ビットレートで他の変調方式と比較したときに、変調時のスペクトル広がりが小さく高い波長分散耐力を有するため、特に高速、長距離の光伝送に有用である。   Conventionally, a multi-level phase modulation apparatus that performs quadrature phase shift keying (QPSK) that gives 2-bit information to one symbol or four-phase differential phase modulation (DQPSK) (for example, differential QPSK) has been used (for example, , See Patent Document 1 below). QPSK and DQPSK are particularly useful for high-speed, long-distance optical transmission because they have a small spectral spread and high chromatic dispersion tolerance when compared with other modulation systems at the same bit rate.

図18は、従来の光変調装置の構成を示す図である。図18に示す従来の光変調装置1800は、入力光に対してQPSK方式またはDQPSK方式の変調を行う光変調装置である。入力光は、光分岐部1810によって分岐されてそれぞれ変調器1820aおよび変調器1820bへ出力される。変調器1820aおよび変調器1820bは、光分岐部1810から出力された光に対してそれぞれ2相(0およびπ)の位相変調を行う。   FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a conventional light modulation device. A conventional optical modulation device 1800 shown in FIG. 18 is an optical modulation device that modulates QPSK or DQPSK with respect to input light. The input light is branched by the optical branching unit 1810 and output to the modulator 1820a and the modulator 1820b, respectively. The modulator 1820a and the modulator 1820b perform two-phase (0 and π) phase modulation on the light output from the optical branching unit 1810, respectively.

変調器1820aは、変調した光を位相調整器1830へ出力する。変調器1820bは、変調した光を光結合部1840へ出力する。位相調整器1830は、制御部1870から入力される位相制御信号(バイアス)に応じて、変調器1820aから出力された光の位相を変化させる。また、位相調整器1830の移相量は、初期の状態ではπ/2またはほぼπ/2である。   The modulator 1820a outputs the modulated light to the phase adjuster 1830. The modulator 1820b outputs the modulated light to the optical coupling unit 1840. The phase adjuster 1830 changes the phase of the light output from the modulator 1820a in accordance with the phase control signal (bias) input from the control unit 1870. Further, the phase shift amount of the phase adjuster 1830 is π / 2 or approximately π / 2 in the initial state.

位相調整器1830は、位相を変化させた光を光結合部1840へ出力する。光結合部1840は、位相調整器1830から出力された光と、変調器1820bから出力された光とを結合して外部へ出力する。光分岐部1850は、光結合部1840から出力された光の一部の成分を分岐してPD1860(Photo Detector)へ出力する。   The phase adjuster 1830 outputs the light whose phase has been changed to the optical coupling unit 1840. The optical coupler 1840 combines the light output from the phase adjuster 1830 and the light output from the modulator 1820b and outputs the combined light. The optical branching unit 1850 branches a part of the light output from the optical coupling unit 1840 and outputs the branched component to a PD 1860 (Photo Detector).

PD1860は、光分岐部1850から出力された光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号を制御部1870へ出力する。制御部1870は、PD1860から出力された電気信号の強度をモニタしながら位相調節器1830へ入力する位相制御信号を調節することで、光結合部1840によって結合される各光の位相差をπ/2に近づけるよう制御する。   The PD 1860 receives the light output from the light branching unit 1850 and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received light to the control unit 1870. The control unit 1870 adjusts the phase control signal input to the phase adjuster 1830 while monitoring the intensity of the electric signal output from the PD 1860, thereby changing the phase difference of each light combined by the optical coupling unit 1840 to π / Control to approach 2.

図19は、各光の位相差がπ/2である場合の位相配置を示す図である。符号1910aは、位相調節器1830から光結合部1840へ出力された光の位相配置を示している。位相調節器1830は、変調器1820aによって2相(0およびπ)の位相変調がなされた光の位相をπ/2変化させるため、位相調節器1830から光結合部1840へ出力された光の位相配置はπ/2および3π/2になる。   FIG. 19 is a diagram showing a phase arrangement when the phase difference of each light is π / 2. Reference numeral 1910 a indicates the phase arrangement of the light output from the phase adjuster 1830 to the optical coupler 1840. The phase adjuster 1830 changes the phase of the light subjected to the two-phase (0 and π) phase modulation by the modulator 1820a by π / 2, so that the phase of the light output from the phase adjuster 1830 to the optical coupler 1840 is changed. The arrangement is π / 2 and 3π / 2.

符号1910bは、変調器1820bから光結合部1840へ出力された光の位相配置を示している。変調器1820bは、光分岐部1810から出力された光に対して2相(0およびπ)の位相変調を行うため、変調器1820bから光結合部1840へ出力された光の位相配置は0およびπになる。   Reference numeral 1910b indicates the phase arrangement of the light output from the modulator 1820b to the optical coupling unit 1840. Since the modulator 1820b performs two-phase (0 and π) phase modulation on the light output from the optical branching unit 1810, the phase arrangement of the light output from the modulator 1820b to the optical coupling unit 1840 is 0 and becomes π.

符号1920は、光結合部1840によって結合された光の位相配置を示している。符号1910aおよび符号1910bに示すように、光結合部1840によって結合される各光の位相差がπ/2であるときは、光結合部1840によって結合された光の位相配置はπ/4、3π/4、5π/4および7π/4になる。   Reference numeral 1920 indicates the phase arrangement of the light coupled by the optical coupling unit 1840. As indicated by reference numerals 1910a and 1910b, when the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840 is π / 2, the phase arrangement of the light coupled by the optical coupling unit 1840 is π / 4, 3π. / 4, 5π / 4 and 7π / 4.

図20は、各光の位相差がπ/2からずれた場合の位相配置を示す図である。図20は、光結合部1840によって結合される各光の位相差がπ/2からΔだけずれた場合の位相配置を示している。符号2010aは、位相調節器1830から光結合部1840へ出力された光の位相配置を示している。符号2010bは、変調器1820bから光結合部1840へ出力された光の位相配置を示している。符号2020は、光結合部1840によって結合された光の位相配置を示している。   FIG. 20 is a diagram illustrating a phase arrangement when the phase difference of each light deviates from π / 2. FIG. 20 shows a phase arrangement when the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840 is shifted from π / 2 by Δ. Reference numeral 2010 a indicates the phase arrangement of the light output from the phase adjuster 1830 to the optical coupling unit 1840. Reference numeral 2010 b indicates the phase arrangement of the light output from the modulator 1820 b to the optical coupling unit 1840. Reference numeral 2020 indicates the phase arrangement of the light coupled by the optical coupling unit 1840.

変調器1820aおよび変調器1820bを構成する電極の経時変化などによって、光結合部1840によって結合される各光の位相差がπ/2からずれた場合は、光結合部1840によって結合された光の位相配置はπ/4、3π/4、5π/4および7π/4にならず光信号の変調特性が劣化する。これに対して、上述した制御部1870により、光結合部1840によって結合される各光の位相制御を行って各光の位相ずれを補償する。   When the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840 is deviated from π / 2 due to changes with time of the electrodes constituting the modulator 1820a and the modulator 1820b, the light coupled by the optical coupling unit 1840 The phase arrangement is not π / 4, 3π / 4, 5π / 4, or 7π / 4, and the modulation characteristic of the optical signal is deteriorated. In contrast, the control unit 1870 described above performs phase control of each light coupled by the optical coupling unit 1840 to compensate for the phase shift of each light.

特開2007−43638号公報JP 2007-43638 A

しかしながら、上述した従来技術では、光結合部1840によって結合される各光の位相差をπ/2に制御することは困難であるという問題がある。このため、変調器1820aおよび変調器1820bを構成する電極の経時変化などによる位相ずれを補償することができず、光結合部1840から外部へ出力される光信号の変調特性が劣化する(図20の符号2020参照)という問題がある。以下、この問題について詳細に説明する。   However, the above-described conventional technique has a problem that it is difficult to control the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840 to π / 2. For this reason, it is not possible to compensate for a phase shift due to a change with time of electrodes constituting the modulator 1820a and the modulator 1820b, and the modulation characteristics of the optical signal output from the optical coupling unit 1840 to the outside deteriorate (FIG. 20). (See reference numeral 2020). Hereinafter, this problem will be described in detail.

図21は、各光の位相差とPD出力強度との関係を示すグラフである。図21において、関係2110は、光結合部1840によって結合される各光の位相差に対する、PD1860から制御部1870へ出力される電気信号の強度(PD出力強度)の関係を示している。縦軸のMAXは、PD出力強度の最大値を示している。minは、PD出力強度の最小値を示している。MEDは、最大値MAXと最小値minの中央値を示している。   FIG. 21 is a graph showing the relationship between the phase difference of each light and the PD output intensity. In FIG. 21, a relationship 2110 indicates the relationship of the intensity of the electrical signal output from the PD 1860 to the control unit 1870 (PD output intensity) with respect to the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840. MAX on the vertical axis indicates the maximum value of the PD output intensity. min indicates the minimum value of the PD output intensity. MED indicates the median value of the maximum value MAX and the minimum value min.

関係2110に示すように、光結合部1840によって結合される各光の位相差がπ/2となるときにPD1860から出力される電気信号の強度は、中央値MED(符号2111)である。制御部1870は、光結合部1840によって結合される各光の位相差をπ/2に制御するために、PD出力強度をモニタしながら、PD出力強度が中央値MEDになるように位相制御を行う必要があり、このような位相制御は困難である。   As shown in the relation 2110, the intensity of the electric signal output from the PD 1860 when the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840 is π / 2 is the median value MED (reference numeral 2111). The control unit 1870 controls the phase so that the PD output intensity becomes the median MED while monitoring the PD output intensity in order to control the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1840 to π / 2. Such a phase control is difficult.

たとえば、制御部1870は、PD出力強度の中央値MEDの値を算出するために、位相調整器1830へ入力する位相制御電流を変化させることでPD出力強度の最小値minおよび最大値MAXの値の情報を取得し、取得した情報に基づいて中央値MEDの値を算出する。また、PD出力強度の最大値MAXは入力光の強度に応じて変化する。このため、制御部1870は、入力光の強度毎に中央値MEDを算出する必要がある。   For example, the control unit 1870 changes the phase control current input to the phase adjuster 1830 in order to calculate the median value MED of the PD output intensity, thereby changing the minimum value min and the maximum value MAX of the PD output intensity. The median value MED is calculated based on the acquired information. Further, the maximum value MAX of the PD output intensity changes according to the intensity of the input light. For this reason, the control unit 1870 needs to calculate the median MED for each intensity of input light.

開示の光変調装置は、上述した問題点を解消するものであり、簡単な制御によって変調特性を向上させることを目的とする。   The disclosed optical modulation device is to solve the above-described problems, and an object thereof is to improve modulation characteristics by simple control.

光変調装置が、入力光を分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段により分岐された各光を通過させ、通過させる各光の位相差を、入力される位相制御信号に応じて変化させる位相調節手段と、前記光分岐手段により分岐された各光をそれぞれ位相変調する変調手段と、前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光を結合して出力する光結合手段と、前記位相調節手段を通過して前記光結合手段へ出力される各光の一部の成分をそれぞれ折り返し、前記位相調節手段を再度通過させる折り返し手段と、前記位相調節手段を再度通過した各光を結合する第2光結合手段と、を備える。   A light modulation device for branching input light, and a phase for passing each light branched by the light branching means and changing a phase difference of each light to be passed according to an input phase control signal An adjusting unit; a modulating unit that phase-modulates each of the lights branched by the optical branching unit; an optical coupling unit that combines and outputs the lights that have passed through the phase adjusting unit and the modulating unit; and the phase A part of each component of the light that passes through the adjusting unit and is output to the optical coupling unit is folded, and the folding unit that passes the phase adjusting unit again and the light that has passed through the phase adjusting unit are combined. Second optical coupling means.

上記構成によれば、折り返し手段によって折り返して位相調節手段を再度通過させた各光の位相差をπに近づけるよう制御することで、光結合手段によって結合される各光の位相差をπ/2に制御することができる。これにより、位相調節手段を再度通過させた各光を結合した光の強度が最小になるように位相調節信号を調節する簡単な位相制御によって、光結合手段によって結合される各光の位相差をπ/2に制御することができる。   According to the above configuration, the phase difference of each light that is folded by the folding means and passed through the phase adjusting means again is controlled to be close to π, so that the phase difference of each light coupled by the optical coupling means is π / 2. Can be controlled. Thus, the phase difference of each light combined by the optical coupling means can be reduced by simple phase control that adjusts the phase adjustment signal so that the intensity of the combined light of each light passed through the phase adjustment means is minimized. It can be controlled to π / 2.

開示の光変調装置によれば、簡単な制御によって変調特性を向上させることができるという効果を奏する。   According to the disclosed light modulation device, the modulation characteristic can be improved by simple control.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光変調装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a light modulation device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる光変調装置の構成を示す図である。実施の形態1にかかる光変調装置100は、QPSK方式またはDQPSK方式の光変調装置である。図1に示すように、光変調装置100は、光サーキュレータ110と、光分岐部130と、平行導波路140a,140bと、位相調整部150と、変調部160と、折り返し部170と、光結合部180と、PD191と、制御部192と、を備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the light modulation device according to the first embodiment. The optical modulation device 100 according to the first embodiment is a QPSK or DQPSK optical modulation device. As shown in FIG. 1, the optical modulation device 100 includes an optical circulator 110, an optical branching unit 130, parallel waveguides 140a and 140b, a phase adjustment unit 150, a modulation unit 160, a folding unit 170, and an optical coupling. Unit 180, PD 191, and control unit 192.

光サーキュレータ110は、光変調装置100の外部からの入力光を光分岐部130へ出力するとともに、光分岐部130から出力された光をPD191へ出力する(取り出し手段)。基板120は、LiNbO3などの電気光学効果を有する基板である。基板120上には、光分岐部130と、平行導波路140a,140bと、移相部150と、変調部160と、折り返し部170と、光結合部180と、が設けられている。 The optical circulator 110 outputs the input light from the outside of the light modulation device 100 to the optical branching unit 130 and outputs the light output from the optical branching unit 130 to the PD 191 (extraction means). The substrate 120 is a substrate having an electro-optic effect such as LiNbO 3 . On the substrate 120, an optical branching unit 130, parallel waveguides 140a and 140b, a phase shift unit 150, a modulation unit 160, a folding unit 170, and an optical coupling unit 180 are provided.

光分岐部130は、光サーキュレータ110から出力された入力光を分岐する。光分岐部130は、分岐した各光をそれぞれ平行導波路140aおよび平行導波路140bへ出力する。また、光分岐部130は、折り返されて位相調節部150を再度通過した各光を結合する第2光結合手段としての機能も有する。光分岐部130は、折り返されて位相調整部150を再度通過した各光を結合して光サーキュレータ110へ出力する。   The optical branching unit 130 branches the input light output from the optical circulator 110. The light branching unit 130 outputs each branched light to the parallel waveguide 140a and the parallel waveguide 140b, respectively. In addition, the optical branching unit 130 also has a function as a second optical coupling unit that couples the lights that are folded back and pass through the phase adjusting unit 150 again. The optical branching unit 130 combines the light that has been folded and passed through the phase adjusting unit 150 again, and outputs the combined light to the optical circulator 110.

位相調節部150は、光分岐部130によって分岐され、平行導波路140aおよび平行導波路140bへ出力された各光を通過させ、通過させる各光の位相差を、入力される位相制御信号に応じて変化させる。ここでは、位相調節部150は、平行導波路140aに設けられた位相調節器151および平行導波路140bによって構成されている。光分岐部130から平行導波路140aへ出力された光は位相調整器151を通過する。位相調節器151は、制御部192によって入力される位相制御信号に応じて、通過する光の位相を変化させる。   The phase adjusting unit 150 is branched by the light branching unit 130, passes each light output to the parallel waveguide 140a and the parallel waveguide 140b, and the phase difference of each passing light according to the input phase control signal Change. Here, the phase adjustment unit 150 includes a phase adjuster 151 and a parallel waveguide 140b provided in the parallel waveguide 140a. The light output from the optical branching unit 130 to the parallel waveguide 140 a passes through the phase adjuster 151. The phase adjuster 151 changes the phase of the light passing therethrough according to the phase control signal input by the control unit 192.

位相調節器151の移相量は、初期の状態ではπ/2またはほぼπ/2である。一方、平行導波路140bを通過する光の位相は変化しない。これにより、位相調節部150を通過した各光の位相差がπ/2変化する。また、位相調節部150を再度通過した各光の位相差はさらにπ/2変化する。位相調節器151は、位相を変化させた光を変調部160の変調器160aへ出力する。平行導波路140bを通過した光は、変調部160の変調器160bへ出力される。   The phase shift amount of the phase adjuster 151 is π / 2 or approximately π / 2 in the initial state. On the other hand, the phase of light passing through the parallel waveguide 140b does not change. As a result, the phase difference of each light passing through the phase adjusting unit 150 changes by π / 2. Further, the phase difference of each light that has passed through the phase adjusting unit 150 further changes by π / 2. The phase adjuster 151 outputs the light whose phase has been changed to the modulator 160 a of the modulator 160. The light that has passed through the parallel waveguide 140b is output to the modulator 160b of the modulator 160.

変調部160は、位相調節部150から出力された各光をそれぞれ位相変調する。具体的には、変調部160は、変調器160aおよび変調制御部166aと、変調器160bおよび変調制御部166bと、から構成されている。変調器160aおよび変調制御部166aは、平行導波路140aを通過して位相調節器151から出力された光に対して2相(0およびπ)の位相変調を行う。変調器160bおよび変調制御部166bは、平行導波路140bを通過して出力された光に対して2相(0およびπ)の位相変調を行う。   The modulation unit 160 phase modulates each light output from the phase adjustment unit 150. Specifically, the modulation unit 160 includes a modulator 160a and a modulation control unit 166a, and a modulator 160b and a modulation control unit 166b. The modulator 160a and the modulation control unit 166a perform two-phase (0 and π) phase modulation on the light output from the phase adjuster 151 through the parallel waveguide 140a. The modulator 160b and the modulation control unit 166b perform two-phase (0 and π) phase modulation on the light output through the parallel waveguide 140b.

変調器160aは、基板120に形成され、光分岐部161aと、平行導波路162a,162bと、光結合部163と、信号電極164a,164bと、接地電極165と、から構成されている。光分岐部161aは、平行導波路140aを通過して位相調節器151から出力された光を分岐する。光分岐部161aは、分岐した各光をそれぞれ平行導波路162aおよび平行導波路162bへ出力する。   The modulator 160a is formed on the substrate 120 and includes an optical branching unit 161a, parallel waveguides 162a and 162b, an optical coupling unit 163, signal electrodes 164a and 164b, and a ground electrode 165. The optical branching unit 161a branches the light output from the phase adjuster 151 through the parallel waveguide 140a. The optical branching unit 161a outputs the branched lights to the parallel waveguide 162a and the parallel waveguide 162b, respectively.

平行導波路162aおよび平行導波路162bは、光分岐部161aから出力された各光をそれぞれ通過させて光結合部163へ出力する。光結合部163は、平行導波路162aおよび平行導波路162bから出力された各光を結合して光結合部180へ出力する。信号電極164aは、平行導波路162aに沿って設けられている。信号電極164bは、平行導波路162bに沿って設けられている。   The parallel waveguide 162a and the parallel waveguide 162b pass each light output from the optical branching unit 161a and output the light to the optical coupling unit 163. The optical coupling unit 163 combines the lights output from the parallel waveguide 162a and the parallel waveguide 162b and outputs the combined light to the optical coupling unit 180. The signal electrode 164a is provided along the parallel waveguide 162a. The signal electrode 164b is provided along the parallel waveguide 162b.

接地電極165は、信号電極164aおよび信号電極164bと所定の間隔を有して設けられている。なお、実際には、光分岐部161a、平行導波路162a,162bおよび光結合部163などの光導波路は、基板120内部の表面付近に形成されており、その上に信号電極164a、信号電極164bおよび接地電極165が形成されるため不可視であるが、説明の便宜上これらの光導波路を可視化して図示している(以下同様)。   The ground electrode 165 is provided with a predetermined distance from the signal electrode 164a and the signal electrode 164b. In practice, optical waveguides such as the optical branching portion 161a, the parallel waveguides 162a and 162b, and the optical coupling portion 163 are formed near the surface inside the substrate 120, and the signal electrode 164a and the signal electrode 164b are formed thereon. In addition, although not visible because the ground electrode 165 is formed, these optical waveguides are visualized and illustrated for convenience of explanation (the same applies hereinafter).

変調制御部166aは、信号電極164aおよび信号電極164bに対して互いに反転した変調制御信号をそれぞれ入力する。ここで、変調制御信号は、たとえばデータ信号に基づく「0」および「1」の情報を示す信号である。変調制御信号の情報の生成方式によって、変調器160aによる変調をQPSK方式またはDQPSK方式に変更することができる。ここでは、変調器160aによる変調をQPSK方式にするものとする。   The modulation control unit 166a inputs modulation control signals that are inverted with respect to the signal electrode 164a and the signal electrode 164b, respectively. Here, the modulation control signal is a signal indicating information of “0” and “1” based on a data signal, for example. Depending on the modulation control signal information generation method, the modulation by the modulator 160a can be changed to the QPSK method or the DQPSK method. Here, it is assumed that the modulation by the modulator 160a is QPSK.

これにより、平行導波路162aおよび平行導波路162bを通過する各光の位相が変化し、光結合部163から出力される光が2相で位相変調される。また、変調器160aへ入力された光は位相調整器151によって位相がπ/2変化しているため、光結合部163から出力される光は、変調制御部166aから入力される変調制御信号に応じて2相(π/2および3π/2)の位相変調信号になる。   As a result, the phase of each light passing through the parallel waveguide 162a and the parallel waveguide 162b changes, and the light output from the optical coupling unit 163 is phase-modulated in two phases. Further, since the phase of the light input to the modulator 160a is changed by π / 2 by the phase adjuster 151, the light output from the optical coupling unit 163 is converted into a modulation control signal input from the modulation control unit 166a. Accordingly, it becomes a phase modulation signal of two phases (π / 2 and 3π / 2).

変調器160bの詳細な構成については、変調器160aの構成と同様であるため説明を省略する。変調器160bは、光分岐部130から平行導波路140bを通過して出力された光を、変調制御部166bから入力される変調制御信号に応じて2相で位相変調する。変調器160bへ入力された光は位相が変化していないため、変調器160bから出力される光は2相(0およびπ)の位相変調信号になる。   The detailed configuration of the modulator 160b is the same as the configuration of the modulator 160a, and a description thereof will be omitted. The modulator 160b phase-modulates the light output from the optical branching unit 130 through the parallel waveguide 140b in two phases according to the modulation control signal input from the modulation control unit 166b. Since the light input to the modulator 160b does not change in phase, the light output from the modulator 160b becomes a two-phase (0 and π) phase modulation signal.

変調器160aおよび変調器160bは、変調した各光を光結合部180へ出力する。なお、変調器160aを構成する信号電極164a、信号電極164bおよび接地電極165と、変調器160bを構成する信号電極および接地電極(符号不図示)と、は温度変化などで経時変化する。このため、変調器160aおよび変調器160bを通過して光分岐部130によって結合される各光の位相差が、π/2から経時的にずれる。   The modulator 160a and the modulator 160b output the modulated light to the optical coupling unit 180. Note that the signal electrode 164a, the signal electrode 164b, and the ground electrode 165 constituting the modulator 160a, and the signal electrode and the ground electrode (not shown) constituting the modulator 160b change over time due to a temperature change or the like. For this reason, the phase difference of each light that passes through the modulator 160a and the modulator 160b and is coupled by the optical branching unit 130 deviates from π / 2 over time.

折り返し部170は、位相調節部150および変調部160を通過して光結合部180へ出力される各光の一部の成分をそれぞれ折り返し、位相調整部150を再度通過させる折り返し手段である。折り返し部170は、光分離部171aおよび光分離部171bと、ミラー172aおよびミラー172bと、によって構成されている。   The folding unit 170 is a folding unit that folds some components of each light that passes through the phase adjustment unit 150 and the modulation unit 160 and is output to the optical coupling unit 180, and causes the phase adjustment unit 150 to pass again. The folding | returning part 170 is comprised by the light separation part 171a and the light separation part 171b, and the mirror 172a and the mirror 172b.

光分離部171aは、変調器160aから光結合部180へ出力される光の一部の成分を分離する。光分離部171aは、分離した光をミラー172aへ出力する。光分離部171bは、変調器160bから光結合部180へ出力される光の一部の成分を分離する。光分離部171bは、分離した光をミラー172bへ出力する。   The light separation unit 171a separates some components of the light output from the modulator 160a to the optical coupling unit 180. The light separation unit 171a outputs the separated light to the mirror 172a. The light separation unit 171b separates some components of the light output from the modulator 160b to the optical coupling unit 180. The light separation unit 171b outputs the separated light to the mirror 172b.

光分離部171aおよび光分離部171bは、それぞれ光分岐導波路によって構成されている。光分離部171aおよび光分離部171bの分岐比は、通過して光結合部180へ出力される成分が、ミラー172aおよびミラー172bへ出力される成分の比率よりも大きくなるように設定するとよい。たとえば、光結合部180へ出力される成分とミラー172aおよびミラー172bへ出力される成分との比率を9:1に設定する。   The light separating unit 171a and the light separating unit 171b are each configured by an optical branching waveguide. The branching ratio of the light separation unit 171a and the light separation unit 171b may be set so that the component that passes through and is output to the optical coupling unit 180 is larger than the ratio of the component that is output to the mirror 172a and the mirror 172b. For example, the ratio of the component output to the optical coupling unit 180 and the component output to the mirror 172a and the mirror 172b is set to 9: 1.

ミラー172aは、光分離部171aから出力された光を反射させて折り返す。ミラー172aによって反射した光は、光分離部171a、変調器160aおよび位相調整器151を再度通過して光分岐部130へ出力される。ミラー172bは、光分離部171bから出力された光を反射させて折り返す。ミラー172bによって反射した光は、光分離部171bおよび変調器160bを再度通過して光分岐部130へ出力される。   The mirror 172a reflects and returns the light output from the light separation unit 171a. The light reflected by the mirror 172a passes through the light separation unit 171a, the modulator 160a, and the phase adjuster 151 again, and is output to the light branching unit 130. The mirror 172b reflects and returns the light output from the light separation unit 171b. The light reflected by the mirror 172b passes through the light separation unit 171b and the modulator 160b again and is output to the light branching unit 130.

光結合部180は、変調器160aから出力された光と、変調器160bから出力された光と、を結合して光変調装置100の外部へ出力する。光結合部180によって結合されて外部へ出力される光は、変調制御部166aおよび変調制御部166bからそれぞれ変調器160aおよび変調器160bへ入力される各変調制御信号に応じて4相(π/4、3π/4、5π/4および7π/4)の位相変調信号になる。   The optical coupling unit 180 combines the light output from the modulator 160 a and the light output from the modulator 160 b and outputs the combined light to the outside of the light modulation device 100. The light coupled by the optical coupling unit 180 and output to the outside is divided into four phases (π / π) according to the modulation control signals input from the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b to the modulator 160a and the modulator 160b, respectively. 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4).

PD191および制御部192は、光分岐部130によって結合された光の強度が最小になるように位相制御信号を位相調整部150へ入力することで、位相調整部150を再度通過した各光の位相差をπに制御する制御手段を構成している。PD191は、光サーキュレータ110から出力された光を受光する。PD191は、受光した光の強度に応じた強度の電気信号を制御部192へ出力する。   The PD 191 and the control unit 192 input the phase control signal to the phase adjustment unit 150 so that the intensity of the light combined by the optical branching unit 130 is minimized, so that the level of each light that has passed through the phase adjustment unit 150 again. Control means for controlling the phase difference to π is configured. The PD 191 receives the light output from the optical circulator 110. The PD 191 outputs an electrical signal having an intensity corresponding to the intensity of the received light to the control unit 192.

制御部192は、PD191から出力された電気信号を検知し、検知した電気信号に応じた位相制御信号を位相調整器151へ入力する。具体的には、制御部192は、PD191から出力された電気信号の強度が最小となるように、位相調整器151へ入力する位相制御信号の強度を調節する。制御部192は、たとえばCPU(Central Processing Unit)によって構成される。   The control unit 192 detects the electrical signal output from the PD 191 and inputs a phase control signal corresponding to the detected electrical signal to the phase adjuster 151. Specifically, the control unit 192 adjusts the strength of the phase control signal input to the phase adjuster 151 so that the strength of the electrical signal output from the PD 191 is minimized. The control unit 192 is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit).

なお、ここでは、位相調節部150が位相調節器151および平行導波路140bによって構成されている場合について説明したが、位相調節部150を、位相調節器151と、平行導波路140bに設けられた別の位相調節器と、によって構成してもよい。この場合は、たとえば、位相調節器151の移相量をπ/4にし、平行導波路140bに設けられた位相調節器の移相量を−π/4にすることで、位相調節部150を通過する各光の位相差をπ/2変化させる。   Here, the case where the phase adjusting unit 150 is configured by the phase adjuster 151 and the parallel waveguide 140b has been described. However, the phase adjusting unit 150 is provided in the phase adjuster 151 and the parallel waveguide 140b. You may comprise by another phase adjuster. In this case, for example, by setting the phase shift amount of the phase adjuster 151 to π / 4 and setting the phase shift amount of the phase adjuster provided in the parallel waveguide 140b to −π / 4, the phase adjuster 150 is changed. The phase difference of each passing light is changed by π / 2.

また、基板120上に、光分岐部130と、平行導波路140a,140bと、移相部150と、変調部160と、折り返し部170と、光結合部180と、を設ける構成について説明したが、光変調装置100の構成はこれに限らない。たとえば、基板120上に変調部160を設け、光分岐部130、平行導波路140a,140b、移相部150、折り返し部170および光結合部180は基板120の外部に設ける構成としてもよい。   In addition, the configuration in which the optical branching unit 130, the parallel waveguides 140a and 140b, the phase shift unit 150, the modulation unit 160, the folding unit 170, and the optical coupling unit 180 are provided on the substrate 120 has been described. The configuration of the light modulation device 100 is not limited to this. For example, the modulation unit 160 may be provided on the substrate 120, and the optical branching unit 130, the parallel waveguides 140a and 140b, the phase shift unit 150, the folding unit 170, and the optical coupling unit 180 may be provided outside the substrate 120.

なお、以下に示す図面においては、光分岐部161aと、平行導波路162aおよび平行導波路162bと、光結合部163と、信号電極164aおよび信号電極164bと、接地電極165と、の符号の図示を省略する。また、以下に示す図面においては、図14を除いて、変調制御部166aおよび変調制御部166bの図示を省略する。   In the drawings shown below, reference numerals of the optical branching portion 161a, the parallel waveguide 162a and the parallel waveguide 162b, the optical coupling portion 163, the signal electrode 164a and the signal electrode 164b, and the ground electrode 165 are illustrated. Is omitted. In the drawings shown below, the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b are not shown except for FIG.

図2は、光変調装置のミラーの部分を切断して示す拡大斜視図である。図2に示すように、光分離部171aを構成する光分岐導波路によって分岐した光導波路のうちの、分離された光が出力される光導波路210は、基板120のミラー172a側の端面まで導出されている。ミラー172aは、たとえば、光導波路210が導出された基板120の端面にAuなどの金属およびSiO2などの誘電体を蒸着することで形成される。 FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a mirror portion of the light modulation device. As shown in FIG. 2, among the optical waveguides branched by the optical branching waveguide constituting the light separating portion 171a, the optical waveguide 210 to which the separated light is output is led out to the end surface on the mirror 172a side of the substrate 120. Has been. The mirror 172a is formed, for example, by depositing a metal such as Au and a dielectric such as SiO 2 on the end face of the substrate 120 from which the optical waveguide 210 is derived.

ミラー172bについても同様に、光分離部171bを構成する光分岐導波路によって分岐した光導波路のうちの、分離された光が出力される光導波路を基板120の端面まで導出し、光導波路が導出された基板120の端面にAuなどの金属およびSiO2などの誘電体を蒸着することで形成される。なお、ミラー172aおよびミラー172bの構成方法はこれらの蒸着に限らず、たとえばミラーを基板120の端面に設置してもよい。 Similarly, for the mirror 172b, out of the optical waveguides branched by the optical branching waveguide constituting the light separating portion 171b, the optical waveguide from which the separated light is output is led out to the end surface of the substrate 120, and the optical waveguide is led out. It is formed by vapor-depositing a metal such as Au and a dielectric such as SiO 2 on the end face of the substrate 120. The configuration method of the mirror 172a and the mirror 172b is not limited to these vapor depositions, and for example, the mirror may be installed on the end surface of the substrate 120.

図3は、図1に示した制御部の動作の一例を示すフローチャートである。ここで、光サーキュレータ110から光分岐部130へ入力光が入力されているものとする。図3に示すように、まず、位相調節器151への位相制御信号の入力を開始する(ステップS301)。このときの位相制御信号の強度を初期の状態の設定強度とする。つぎに、PD191から出力された電気信号の強度を検知する(ステップS302)。   FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the control unit illustrated in FIG. Here, it is assumed that input light is input from the optical circulator 110 to the optical branching unit 130. As shown in FIG. 3, first, input of a phase control signal to the phase adjuster 151 is started (step S301). The intensity of the phase control signal at this time is set as the initial set intensity. Next, the intensity of the electrical signal output from the PD 191 is detected (step S302).

つぎに、検知した電気信号の強度が、あらかじめ定められたしきい値以下か否かを判断する(ステップS303)。PD191から出力された電気信号の強度がしきい値よりも大きい場合(ステップS303:No)は、位相調整器151へ入力する位相制御信号の強度を、そのときの設定強度よりも増加させる(ステップS304)。つぎに、PD191から出力された電気信号の強度を検知する(ステップS305)。   Next, it is determined whether or not the intensity of the detected electrical signal is equal to or less than a predetermined threshold value (step S303). When the intensity of the electric signal output from the PD 191 is larger than the threshold value (step S303: No), the intensity of the phase control signal input to the phase adjuster 151 is increased from the set intensity at that time (step S303: No). S304). Next, the intensity of the electric signal output from the PD 191 is detected (step S305).

つぎに、ステップS302によって検知された電気信号の強度に比べて、ステップS305によって検知された電気信号の強度が減少したか否かを判断する(ステップS306)。ステップS305によって検知された電気信号の強度が減少した場合(ステップS306:Yes)は、ステップS304によって増加させた位相制御信号の強度を新たな設定強度として、ステップS302に戻って処理を続行する。   Next, it is determined whether or not the strength of the electrical signal detected in step S305 has decreased compared to the strength of the electrical signal detected in step S302 (step S306). When the intensity of the electrical signal detected in step S305 decreases (step S306: Yes), the process returns to step S302 to continue the process with the intensity of the phase control signal increased in step S304 as a new set intensity.

ステップS306において、ステップS305によって検知された電気信号の強度が減少していない場合(ステップS306:No)は、位相調整器151へ入力する位相制御信号の強度を設定強度よりも減少させ(ステップS307)、減少させた位相制御信号の強度を新たな設定強度として、ステップS302に戻って処理を続行する。   In step S306, when the strength of the electrical signal detected in step S305 has not decreased (step S306: No), the strength of the phase control signal input to the phase adjuster 151 is decreased from the set strength (step S307). ), Using the decreased intensity of the phase control signal as a new set intensity, the process returns to step S302 to continue the process.

ステップS303において、検知した電気信号の強度がしきい値以下である場合(ステップS303:Yes)は、動作の終了条件を満たしているか否かを判断し(ステップS308)、終了条件を満たしていない場合(ステップS308:No)にはステップS302に戻って処理を続行する。終了条件を満たしている場合(ステップS308:Yes)には、一連の動作を終了する。   In step S303, when the intensity of the detected electric signal is equal to or lower than the threshold value (step S303: Yes), it is determined whether or not the operation end condition is satisfied (step S308), and the end condition is not satisfied. In the case (step S308: No), the process returns to step S302 to continue the processing. When the termination condition is satisfied (step S308: Yes), the series of operations is terminated.

図4は、折り返された各光の位相差とPD出力強度との関係を示すグラフである。図4において、関係410は、ミラー172aおよびミラー172bによって折り返され、位相調整部150を再度通過して光分岐部130によって結合される各光の位相差と、PD191から制御部192へ出力される電気信号の強度(PD出力強度)と、の関係を示している。縦軸のminは、PD出力強度の最小値を示している。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the phase difference of each folded light and the PD output intensity. In FIG. 4, the relationship 410 is returned by the mirror 172 a and the mirror 172 b, passes through the phase adjustment unit 150 again, and is coupled by the light branching unit 130, and is output from the PD 191 to the control unit 192. The relationship between the intensity of the electric signal (PD output intensity) is shown. “Min” on the vertical axis indicates the minimum value of the PD output intensity.

制御部192は、PD出力強度をモニタしながら、PD出力強度が最小値minになるように、位相調整器151へ入力する位相制御信号の強度を調節する。関係410に示すようにPD出力強度が最小値minになったとき(符号411)は、位相調節部150を再度通過して光分岐部130によって結合される各光の位相差はπまたはほぼπになる。   The control unit 192 adjusts the intensity of the phase control signal input to the phase adjuster 151 so that the PD output intensity becomes the minimum value min while monitoring the PD output intensity. As shown in the relationship 410, when the PD output intensity reaches the minimum value min (reference numeral 411), the phase difference of each light that passes through the phase adjustment unit 150 and is coupled by the optical branching unit 130 is π or approximately π. become.

位相調整部150を再度通過して光分岐部130によって結合される各光は、位相調整部150を2回通過するため、光結合部180によって結合される各光に対して位相差が2倍になる。このため、光分岐部130によって結合される各光の位相差がπになるときは、光結合部180によって結合される各光の位相差はπ/2になる。このとき、光結合部180から出力される光信号の変調特性が最適となる。   Since each light that passes through the phase adjustment unit 150 again and is coupled by the optical branching unit 130 passes through the phase adjustment unit 150 twice, the phase difference is doubled with respect to each light that is coupled by the optical coupling unit 180. become. For this reason, when the phase difference of each light couple | bonded by the optical branching part 130 becomes (pi), the phase difference of each light couple | bonded by the optical coupling part 180 will be (pi) / 2. At this time, the modulation characteristic of the optical signal output from the optical coupler 180 is optimal.

図5は、結合される各光の位相差とPD出力強度との関係を示すグラフである。図5において、関係510は、光結合部180によって結合される各光の位相差[度]と、PD出力強度[μW]と、の関係を示している。関係520は、光結合部180によって結合される各光の位相差[度]と、光結合部180によって結合されて外部へ出力される光の最小受信感度差[dB]と、の関係を示している。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the phase difference of each coupled light and the PD output intensity. In FIG. 5, a relationship 510 indicates a relationship between the phase difference [degree] of each light coupled by the optical coupling unit 180 and the PD output intensity [μW]. A relationship 520 indicates a relationship between the phase difference [degree] of each light coupled by the optical coupling unit 180 and the minimum reception sensitivity difference [dB] of the light coupled by the optical coupling unit 180 and output to the outside. ing.

関係510に示すように、PD出力強度が最小値(0[μW])になるときに、光結合部180によって結合される各光の位相差が90[度](π/2)になる。また、関係520に示すように、PD出力強度が最小値(0[μW])になるときに、光結合部180によって結合されて外部へ出力される光の最小受信感度差が最小(0[dB])になる。   As shown in the relationship 510, when the PD output intensity reaches the minimum value (0 [μW]), the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 180 becomes 90 [degrees] (π / 2). Further, as shown in the relationship 520, when the PD output intensity becomes the minimum value (0 [μW]), the minimum reception sensitivity difference of the light output by being coupled by the optical coupling unit 180 to the outside is minimum (0 [0 [μW]). dB]).

図6は、実施の形態1にかかる光変調装置の変形例を示す図である。図6において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図1においては、位相調整部150が変調部160の前段に設けられる構成について説明したが、実施の形態1にかかる光変調装置100は、図6に示すように、図1に示した光変調装置100の構成において、位相調整部150が変調部160の後段に設けられていてもよい。   FIG. 6 is a diagram of a modification of the light modulation device according to the first embodiment. In FIG. 6, the same components as those shown in FIG. In FIG. 1, the configuration in which the phase adjustment unit 150 is provided in front of the modulation unit 160 has been described. However, as illustrated in FIG. 6, the optical modulation device 100 according to the first embodiment uses the optical modulation illustrated in FIG. 1. In the configuration of the apparatus 100, the phase adjustment unit 150 may be provided after the modulation unit 160.

変調器160aは、光分岐部130から平行導波路140aへ出力された光を変調して位相調節器151へ出力する。位相調整器151は、変調器160aから出力された光の位相を変化させる。位相調節器151は、位相を変化させた光を光結合部180へ出力する。光分離部171aは、位相調節器151から光結合部180へ出力される光の一部の成分を分離する。光結合部180は、位相調節器151および変調器160bから出力された各光を結合する。   The modulator 160 a modulates the light output from the optical branching unit 130 to the parallel waveguide 140 a and outputs the modulated light to the phase adjuster 151. The phase adjuster 151 changes the phase of the light output from the modulator 160a. The phase adjuster 151 outputs the light whose phase has been changed to the optical coupling unit 180. The light separation unit 171a separates some components of the light output from the phase adjuster 151 to the optical coupling unit 180. The optical coupler 180 couples each light output from the phase adjuster 151 and the modulator 160b.

このように、実施の形態1にかかる光変調装置100によれば、位相調節部150を通過して光結合部180へ出力される各光の一部の成分を折り返し部170によってそれぞれ折り返し、位相調節部150を再度通過させた各光の位相差をπに近づけるよう制御することで、光結合部180によって結合される各光の位相差を実質的にπ/2に制御することができる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the first embodiment, some components of each light that passes through the phase adjustment unit 150 and is output to the optical coupling unit 180 are folded back by the folding unit 170, respectively. By controlling the phase difference of each light that has passed through the adjusting unit 150 to approach π, the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 180 can be controlled to substantially π / 2.

これにより、位相調節部150を再度通過させた各光を結合した光の強度が最小になるように位相調節信号を調節する簡単な位相制御(図3参照)によって、光結合部180によって結合される各光の位相差を実質的にπ/2に制御することができる。このため、実施の形態1にかかる光変調装置100によれば、制御部192の簡単な制御によって、光結合部180から外部へ出力される光信号の変調特性を向上させることができる。   As a result, the light coupling unit 180 is coupled by a simple phase control (see FIG. 3) that adjusts the phase adjustment signal so that the intensity of the combined light of each light that has passed through the phase adjustment unit 150 is minimized. The phase difference of each light can be controlled to substantially π / 2. Therefore, according to the light modulation device 100 according to the first embodiment, the modulation characteristics of the optical signal output from the optical coupling unit 180 to the outside can be improved by simple control of the control unit 192.

また、位相調節部150とともに変調部160を通過して光結合部180へ出力される各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことで、光分岐部130によって結合される各光の位相差に、変調部160の経時変化などによる位相差のずれを反映させることができる。このため、変調部160の経時変化などで位相差がずれても、光分岐部130によって結合される各光の位相差をπに近づけるよう制御することで、光結合部180によって結合される各光の位相差を実質的にπ/2に制御することができ、変調特性をさらに向上させることができる。   Further, by turning back some components of each light that passes through the modulation unit 160 together with the phase adjustment unit 150 and is output to the optical coupling unit 180, the phase difference of each light coupled by the optical branching unit 130 is It is possible to reflect a shift in phase difference due to a change with time of the modulation unit 160. For this reason, even if the phase difference is shifted due to a change with time of the modulation unit 160 or the like, each phase coupled by the optical coupling unit 180 is controlled by controlling the phase difference of each light coupled by the optical branching unit 130 to be close to π. The phase difference of light can be controlled substantially to π / 2, and the modulation characteristics can be further improved.

また、位相調節部150を再度通過させた各光を結合する第2光結合手段を光分岐部130によって構成することで、新たな部材を設けることなく第2光結合手段を構成することができる。また、光分岐部130によって結合された光を取り出す取り出し手段を光分岐部130の前段に設けた光サーキュレータ110によって構成することで、光分岐部130によって結合された光を低損失で取り出すことができる。   Further, by configuring the second optical coupling unit that couples the lights that have passed again through the phase adjusting unit 150 by the optical branching unit 130, it is possible to configure the second optical coupling unit without providing a new member. . Further, the light circulator 110 provided in the front stage of the light branching unit 130 is configured to extract the light combined by the light branching unit 130, so that the light combined by the light branching unit 130 can be extracted with low loss. it can.

(実施の形態2)
図7は、実施の形態2にかかる光変調装置の構成を示す図である。図7に示すように、実施の形態2にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100の構成(図1参照)において、位相調節部150を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返す折り返し部170が、位相調節部150および変調部160の間に設けられている。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram of a configuration of the light modulation device according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 7, the light modulation device 100 according to the second embodiment includes a part of each light that has passed through the phase adjustment unit 150 in the configuration of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1). The folding unit 170 that folds each of the components is provided between the phase adjustment unit 150 and the modulation unit 160.

光分離部171aは、位相調節器151から変調器160aへ出力される光の一部の成分を分離する。光分離部171aは、分離した光をミラー172aへ出力する。光分離部171bは、光分岐部130から変調器160bへ出力される光の一部の成分を分離する。光分離部171bは、分離した光をミラー172bへ出力する。   The light separation unit 171a separates some components of the light output from the phase adjuster 151 to the modulator 160a. The light separation unit 171a outputs the separated light to the mirror 172a. The light separation unit 171b separates some components of the light output from the light branching unit 130 to the modulator 160b. The light separation unit 171b outputs the separated light to the mirror 172b.

ミラー172aは、光分離部171aから出力された光を反射させて折り返す。ミラー172bは、光分離部171bから出力された光を反射させて折り返す。ミラー172aによって反射した光は、光分離部171aおよび位相調節器151を再度通過して光分岐部130へ出力される。ミラー172bによって反射した光は、光分離部171bを再度通過して光分岐部130へ出力される。   The mirror 172a reflects and returns the light output from the light separation unit 171a. The mirror 172b reflects and returns the light output from the light separation unit 171b. The light reflected by the mirror 172a passes through the light separation unit 171a and the phase adjuster 151 again and is output to the light branching unit 130. The light reflected by the mirror 172b passes through the light separation unit 171b again and is output to the light branching unit 130.

このように、実施の形態2にかかる光変調装置100によれば、実施の形態1にかかる光変調装置100の効果を奏するとともに、位相調節部150を通過した各光を変調部160の前段で折り返すことで、光分岐部130で結合される各光の位相差が変調部160の位相ずれの影響を受けない。このため、光分岐部130によって結合される各光の位相差を実質的にπに制御することで、位相調節部150の移相量を精度よくπ/2に制御することができ、変調特性をさらに向上させることができる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the second embodiment, the effects of the light modulation device 100 according to the first embodiment can be obtained, and each light that has passed through the phase adjustment unit 150 can be transmitted before the modulation unit 160. By turning back, the phase difference of each light coupled by the optical branching unit 130 is not affected by the phase shift of the modulation unit 160. For this reason, by controlling the phase difference of each light coupled by the optical branching unit 130 to substantially π, the phase shift amount of the phase adjusting unit 150 can be accurately controlled to π / 2, and the modulation characteristics Can be further improved.

(実施の形態3)
図8は、実施の形態3にかかる光変調装置の構成を示す図である。図8において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図8に示すように、実施の形態3にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100(図1参照)の折り返し部170に代えて、ハーフミラー810aおよびハーフミラー810bを備えている。ハーフミラー810aおよびハーフミラー810bは、位相調節部150を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返す折り返し手段を構成している。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the light modulation device according to the third embodiment. In FIG. 8, the same components as those shown in FIG. As shown in FIG. 8, the light modulation device 100 according to the third embodiment includes a half mirror 810a and a half mirror 810b instead of the folding unit 170 of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1). I have. The half mirror 810a and the half mirror 810b constitute folding means for folding back a part of each component of each light that has passed through the phase adjustment unit 150.

ハーフミラー810aは、変調器160aから光結合部180へ出力される光の一部の成分を反射させて折り返す。また、ハーフミラー810aは、変調器160aから光結合部180へ出力される光の反射させない成分を通過させて光結合部180へ出力する。ハーフミラー810aによって反射した光は、変調器160aおよび位相調節器151を再度通過して光分岐部130へ出力される。   The half mirror 810a reflects and folds a part of the light output from the modulator 160a to the optical coupling unit 180. Further, the half mirror 810 a passes the component that does not reflect the light output from the modulator 160 a to the optical coupling unit 180 and outputs it to the optical coupling unit 180. The light reflected by the half mirror 810a passes through the modulator 160a and the phase adjuster 151 again and is output to the optical branching unit 130.

ハーフミラー810bは、変調器160bから光結合部180へ出力される光の一部の成分を反射させて折り返す。また、ハーフミラー810bは、変調器160bから光結合部180へ出力される光の反射させない成分を通過させて光結合部180へ出力する。ハーフミラー810bによって反射した光は、変調器160bを再度通過して光分岐部130へ出力される。光結合部180は、変調器160aおよび変調器160bから出力され、ハーフミラー810aおよびハーフミラー810bを通過した各光を結合する。   The half mirror 810b reflects and folds a part of the light output from the modulator 160b to the optical coupling unit 180. Further, the half mirror 810b passes the component that does not reflect the light output from the modulator 160b to the optical coupling unit 180 and outputs it to the optical coupling unit 180. The light reflected by the half mirror 810b passes through the modulator 160b again and is output to the optical branching unit 130. The optical coupler 180 couples the lights output from the modulator 160a and the modulator 160b and passed through the half mirror 810a and the half mirror 810b.

図9は、光変調装置のハーフミラーの部分を切断して示す拡大斜視図である。図9に示すように、実施の形態3にかかる光変調装置100の基板120には、平行導波路140aを横切る溝910がエッチングなどによって設けられている。ハーフミラー810aは、溝910に差し込んだ状態で設けられる。ハーフミラー810aは、たとえば、誘電体多層膜(Si/SiO2、TiO2/SiO2など)や、半導体多層膜(InP/InGaAs、GaAs、GaAs/AlGaAsなど)によって形成される。 FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a half mirror part of the light modulation device by cutting. As shown in FIG. 9, the substrate 120 of the light modulation device 100 according to the third embodiment is provided with a groove 910 that crosses the parallel waveguide 140a by etching or the like. The half mirror 810a is provided in a state of being inserted into the groove 910. The half mirror 810a is formed of, for example, a dielectric multilayer film (Si / SiO 2 , TiO 2 / SiO 2 etc.) or a semiconductor multilayer film (InP / InGaAs, GaAs, GaAs / AlGaAs etc.).

また、これらの多層膜の膜厚や層数によってハーフミラー810aの反射率を任意に設計することができる。ハーフミラー810bについても同様に、平行導波路140bを横切る溝を設け、設けた溝に差し込んだ状態で設けられる。なお、図7で示したミラー172aは、たとえば、図9で示したハーフミラー810aに代えて全反射ミラーを設けることで構成することができる。また、図7で示したミラー172bも同様に、ハーフミラー810bに代えて全反射ミラーを設けることで構成することができる。   Further, the reflectance of the half mirror 810a can be arbitrarily designed depending on the film thickness and the number of layers of these multilayer films. Similarly, the half mirror 810b is provided with a groove that crosses the parallel waveguide 140b and is inserted into the provided groove. The mirror 172a shown in FIG. 7 can be configured by providing a total reflection mirror instead of the half mirror 810a shown in FIG. 9, for example. Similarly, the mirror 172b shown in FIG. 7 can also be configured by providing a total reflection mirror instead of the half mirror 810b.

このように、実施の形態3にかかる光変調装置100によれば、実施の形態1にかかる光変調装置100の効果を奏するとともに、ハーフミラー810aおよびハーフミラー810bをそれぞれ平行導波路140aおよび平行導波路140b上に設けることで、光分離部(図1符号171a,171b参照)を設けることなく、位相調整部150を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返す折り返し手段を構成することができる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the third embodiment, the effects of the light modulation device 100 according to the first embodiment are obtained, and the half mirror 810a and the half mirror 810b are respectively connected to the parallel waveguide 140a and the parallel waveguide. By providing on the waveguide 140b, it is possible to configure a folding unit that folds back some components of each light that has passed through the phase adjustment unit 150 without providing a light separation unit (see reference numerals 171a and 171b in FIG. 1). .

(実施の形態4)
図10は、実施の形態4にかかる光変調装置の構成を示す図である。図10において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図10に示すように、実施の形態4にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100(図1参照)の構成において、折り返し部170に代えて、周回導波路1010aおよび周回導波路1010bを備えている。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the light modulation device according to the fourth embodiment. In FIG. 10, the same components as those shown in FIG. As illustrated in FIG. 10, the light modulation device 100 according to the fourth embodiment includes, in the configuration of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1), a circular waveguide 1010 a and A circular waveguide 1010b is provided.

周回導波路1010aおよび周回導波路1010bは、位相調整部150を通過した各光をそれぞれ周回させて折り返し、位相調節部150を再度通過させる折り返し手段を構成している。具体的には、周回導波路1010aは、光分離部1011aと、光分離部1012aと、折り返し導波路1013aと、から構成されている。   The circulating waveguide 1010a and the circulating waveguide 1010b constitute folding means that circulates and returns each light that has passed through the phase adjustment unit 150 and passes the light through the phase adjustment unit 150 again. Specifically, the circumferential waveguide 1010a includes a light separating unit 1011a, a light separating unit 1012a, and a folded waveguide 1013a.

光分離部1011aは、変調器160aから光結合部180へ出力される光の一部の成分を分離して、分離した光を折り返し導波路1013aへ出力する。光分離部1012aは、変調器160aから出力され、光分離部1011aを通過した光の一部の成分を分離して、分離した光を折り返し導波路1013aへ出力する。光分離部1011aおよび光分離部1012aによって分離されずに通過した光は光結合部180へ出力される。   The light separating unit 1011a separates some components of the light output from the modulator 160a to the optical coupling unit 180, and outputs the separated light to the folded waveguide 1013a. The light separation unit 1012a separates a part of the light output from the modulator 160a and passed through the light separation unit 1011a, and outputs the separated light to the folded waveguide 1013a. The light that has passed without being separated by the light separation unit 1011a and the light separation unit 1012a is output to the light coupling unit 180.

光分離部1011aおよび光分離部1012aは、それぞれ光分岐導波路によって構成されている。光分離部1011aおよび光分離部1012aの分岐比は、光結合部180へ出力される成分が、折り返し導波路1013aへ出力される成分の比率よりも大きくなるように設定するとよい。たとえば、光結合部180へ出力される成分と折り返し導波路1013aへ出力される成分との比率を9:1に設定する。   The light separating unit 1011a and the light separating unit 1012a are each configured by an optical branching waveguide. The branching ratio of the light separating unit 1011a and the light separating unit 1012a may be set so that the component output to the optical coupling unit 180 is larger than the ratio of the component output to the folded waveguide 1013a. For example, the ratio of the component output to the optical coupling unit 180 and the component output to the folded waveguide 1013a is set to 9: 1.

折り返し導波路1013aは、光分離部1011aの一方の分岐路および光分離部1012aの一方の分岐路にそれぞれ両端が接続された一本の光導波路である。折り返し導波路1013aは、光分離部1011aから出力された光を折り返して光分離部1012aの一方の分岐路へ入力する。また、折り返し導波路1013aは、光分離部1012aから出力された光を折り返して光分離部1011aの一方の分岐路へ入力する。   The folded waveguide 1013a is a single optical waveguide having both ends connected to one branch path of the light separating section 1011a and one branch path of the light separating section 1012a. The folded waveguide 1013a returns the light output from the light separating unit 1011a and inputs the light to one branch path of the light separating unit 1012a. The folded waveguide 1013a folds the light output from the light separating unit 1012a and inputs the light to one branch path of the light separating unit 1011a.

折り返し導波路1013aから光分離部1012aへ入力された光は、光分離部1011aへ出力され、折り返し導波路1013aから光分離部1011aへ入力された光と光分離部1011aによって結合される。光分離部1011aによって結合された光は、変調器160aおよび位相調節器151を再度通過して光分岐部130へ出力される。   The light input from the folded waveguide 1013a to the light separating unit 1012a is output to the light separating unit 1011a, and is combined with the light input from the folded waveguide 1013a to the light separating unit 1011a by the light separating unit 1011a. The light combined by the light separation unit 1011a passes through the modulator 160a and the phase adjuster 151 again and is output to the light branching unit 130.

周回導波路1010bは、光分離部1011bと、光分離部1012bと、折り返し導波路1013bと、から構成されている。これらの周回導波路1010bの各構成については、それぞれ周回導波路1010aの光分離部1011a、光分離部1012aおよび折り返し導波路1013aと同様であるため説明を省略する。周回導波路1010bによって折り返された光は、変調器160bを再度通過して光分岐部130へ出力される。   The circular waveguide 1010b includes a light separating unit 1011b, a light separating unit 1012b, and a folded waveguide 1013b. The configuration of each of the circular waveguides 1010b is the same as that of the light separating unit 1011a, the light separating unit 1012a, and the folded waveguide 1013a of the circular waveguide 1010a, and thus description thereof is omitted. The light returned by the circular waveguide 1010b passes through the modulator 160b again and is output to the optical branching unit 130.

図11は、実施の形態4にかかる光変調装置の変形例を示す図である。図11において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図11に示すように、実施の形態4にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100(図1参照)の構成において、折り返し部170に代えて、周回導波路1110aおよび周回導波路1110bを備えている。   FIG. 11 is a diagram illustrating a modification of the light modulation device according to the fourth embodiment. In FIG. 11, the same components as those shown in FIG. As illustrated in FIG. 11, the light modulation device 100 according to the fourth embodiment includes, in the configuration of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1), a circular waveguide 1110 a and A circular waveguide 1110b is provided.

周回導波路1110aおよび周回導波路1110bは、位相調節部150を通過した各光をそれぞれ周回させて折り返し、位相調節部150を再度通過させる折り返し手段を構成している。具体的には、周回導波路1110aは、光分離部1111aと、光分岐部1112aと、折り返し導波路1113aと、から構成されている。   The circular waveguide 1110 a and the circular waveguide 1110 b constitute a folding unit that circulates and returns each light that has passed through the phase adjusting unit 150 and passes the light through the phase adjusting unit 150 again. Specifically, the circular waveguide 1110a includes an optical separation unit 1111a, an optical branching unit 1112a, and a folded waveguide 1113a.

光分離部1111aは、変調器160aから光結合部180へ出力される光の一部の成分を分離して、分離した光を光分岐部1112aへ出力する。光分岐部1112aは、光分離部1111aから出力された光を分岐して、分岐した各光をそれぞれ折り返し導波路1113aの両端へ出力する。光分岐部1112aの分岐比は、たとえば5:5である。   The light separation unit 1111a separates some components of the light output from the modulator 160a to the optical coupling unit 180, and outputs the separated light to the light branching unit 1112a. The light branching unit 1112a branches the light output from the light separating unit 1111a, and outputs each branched light to both ends of the folded waveguide 1113a. The branching ratio of the optical branching portion 1112a is, for example, 5: 5.

光分離部1111aは、光分岐導波路によって構成されている。光分離部1111aの分岐比は、光結合部180へ出力される成分が、光分岐部1112aへ出力される成分の比率よりも大きくなるように設定する。たとえば、光結合部180へ出力される成分と光分岐部1112aへ出力される成分との比率を9:1に設定する。   The light separation unit 1111a is configured by an optical branching waveguide. The branching ratio of the light separation unit 1111a is set so that the component output to the optical coupling unit 180 is larger than the ratio of the component output to the light branching unit 1112a. For example, the ratio of the component output to the optical coupling unit 180 and the component output to the optical branching unit 1112a is set to 9: 1.

折り返し導波路1113aは、光分岐部1112aの2つの分岐路にそれぞれ両端が接続された一本の光導波路である。折り返し導波路1113aは、光分岐部1112aの一方の分岐路から出力された光を折り返して光分岐部1112aの他方の分岐路へ出力するとともに、光分岐部1112aの他方の分岐路から出力された光を折り返して光分岐部1112aの一方の分岐路へ出力する。   The folded waveguide 1113a is a single optical waveguide having both ends connected to the two branch paths of the optical branching section 1112a. The folded waveguide 1113a folds the light output from one branch path of the optical branching section 1112a and outputs it to the other branch path of the optical branching section 1112a and is output from the other branch path of the optical branching section 1112a. The light is folded and output to one branch path of the light branching portion 1112a.

折り返し導波路1113aによって折り返された各光は、光分岐部1112aの2つの分岐路からそれぞれ入力され、光分岐部1112aによって結合される。光分離部1111aによって結合された光は、光分離部1111a、変調器160aおよび位相調節器151を再度通過して光分岐部130へ出力される。   The lights returned by the return waveguide 1113a are input from the two branch paths of the optical branching part 1112a, and are coupled by the optical branching part 1112a. The light combined by the light separation unit 1111a passes through the light separation unit 1111a, the modulator 160a, and the phase adjuster 151 again, and is output to the light branching unit 130.

周回導波路1110bは、光分離部1111bと、光分岐部1112bと、折り返し導波路1113bと、から構成されている。これらの周回導波路1110bの各構成については、それぞれ周回導波路1110aの光分離部1111a、光分岐部1112aおよび折り返し導波路1113aと同様であるため説明を省略する。周回導波路1110bによって折り返された光は、変調器160bを再度通過して光分岐部130へ出力される。   The circular waveguide 1110b includes an optical separation unit 1111b, an optical branching unit 1112b, and a folded waveguide 1113b. The configuration of each of the circular waveguides 1110b is the same as that of the light separating unit 1111a, the optical branching unit 1112a, and the folded waveguide 1113a of the circular waveguide 1110a, and thus description thereof is omitted. The light returned by the circular waveguide 1110b passes through the modulator 160b again and is output to the optical branching unit 130.

このように、実施の形態4にかかる光変調装置100によれば、実施の形態1にかかる光変調装置100の効果を奏するとともに、周回導波路1010aおよび周回導波路1010bを折り返し手段として設けることで、ミラーなどの反射部材を用いることなく、光導波路の形成のみで折り返し手段を構成することができる。光導波路の形成はパターニングなどによって行うため、折り返し手段を精度よく構成することができ、変調特性をさらに向上させることができる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the fourth embodiment, the effects of the light modulation device 100 according to the first embodiment are achieved, and the circular waveguide 1010a and the circular waveguide 1010b are provided as folding means. The folding means can be configured only by forming the optical waveguide without using a reflecting member such as a mirror. Since the optical waveguide is formed by patterning or the like, the folding means can be configured with high accuracy, and the modulation characteristics can be further improved.

(実施の形態5)
図12は、実施の形態5にかかる光変調装置の構成を示す図である。図12において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図12に示すように、実施の形態5にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100(図1参照)の構成に加えて、発振器1210と、ローパスフィルタ1220と、を備えている。制御部192および発振器1210は、低周波信号を位相制御信号に重畳して位相調節器151へ入力する重畳手段を構成している。
(Embodiment 5)
FIG. 12 is a diagram of a configuration of the light modulation device according to the fifth embodiment. In FIG. 12, the same components as those shown in FIG. As illustrated in FIG. 12, the light modulation device 100 according to the fifth embodiment includes an oscillator 1210 and a low-pass filter 1220 in addition to the configuration of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1). I have. The control unit 192 and the oscillator 1210 constitute superimposing means for superimposing the low frequency signal on the phase control signal and inputting it to the phase adjuster 151.

発振器1210は、位相制御信号の周波数よりも低い周波数f0の低周波信号を発振する。発振器1210は、発振した低周波信号を制御部192へ出力する。制御部192は、発振器1210から出力された低周波信号を位相制御信号に重畳して位相調節器151へ入力する。または、制御部192が位相制御信号と低周波信号とを重畳するのではなく、制御部192から出力された位相制御信号と、発振器1210が発振した低周波信号と、を重畳回路によって重畳して位相調節器151へ入力する構成としてもよい。   The oscillator 1210 oscillates a low frequency signal having a frequency f0 lower than the frequency of the phase control signal. The oscillator 1210 outputs the oscillated low frequency signal to the control unit 192. The control unit 192 superimposes the low frequency signal output from the oscillator 1210 on the phase control signal and inputs the signal to the phase adjuster 151. Alternatively, the control unit 192 does not superimpose the phase control signal and the low frequency signal, but superimposes the phase control signal output from the control unit 192 and the low frequency signal oscillated by the oscillator 1210 by the superimposing circuit. It is good also as a structure input into the phase adjuster 151. FIG.

ローパスフィルタ1220は、PD191から制御部192へ出力される電気信号のうちの、周波数f0以下の成分を通過させて制御部192へ出力する。または、ローパスフィルタ1220に代えて、PD191から制御部192へ出力される電気信号のうちの、周波数f0付近の成分を通過させるバンドパスフィルタを設ける構成としてもよい。   The low-pass filter 1220 passes a component having a frequency of f0 or less in the electric signal output from the PD 191 to the control unit 192 and outputs the component to the control unit 192. Alternatively, in place of the low-pass filter 1220, a band-pass filter that passes a component near the frequency f0 in the electrical signal output from the PD 191 to the control unit 192 may be provided.

制御部192は、PD191から出力される電気信号に対して周波数f0の同期検波を行い、同期検波の結果に応じて、位相調節器151へ入力する電気信号の強度を調節する。具体的には、制御部192は、ローパスフィルタ1220から出力された電気信号の強度に応じて、位相調節器151へ入力する電気信号の強度を調節する。   The control unit 192 performs synchronous detection of the frequency f0 on the electric signal output from the PD 191 and adjusts the strength of the electric signal input to the phase adjuster 151 according to the result of the synchronous detection. Specifically, the control unit 192 adjusts the strength of the electrical signal input to the phase adjuster 151 according to the strength of the electrical signal output from the low pass filter 1220.

図13は、図12に示した制御部の動作の一例を示すフローチャートである。ここで光サーキュレータ110から光分岐部130へ入力光が入力されているものとする。図13に示すように、まず、位相調節器151への位相制御信号の入力を開始する(ステップS1301)。このときの位相制御信号の強度を初期状態の設定強度とする。つぎに、位相調節器151へ入力する位相制御信号に低周波信号を重畳する(ステップS1302)。   FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the operation of the control unit illustrated in FIG. Here, it is assumed that input light is input from the optical circulator 110 to the optical branching unit 130. As shown in FIG. 13, first, input of a phase control signal to the phase adjuster 151 is started (step S1301). The intensity of the phase control signal at this time is set as the initial setting intensity. Next, a low frequency signal is superimposed on the phase control signal input to the phase adjuster 151 (step S1302).

つぎに、PD191から出力される電気信号に対して周波数f0の同期検波を行う(ステップS1303)。具体的には、PD191からローパスフィルタ1220を介して出力された電気信号の強度を検知する。つぎに、ステップS1303によって検知した電気信号の強度がしきい値以下か否かを判断する(ステップS1304)。   Next, the synchronous detection of the frequency f0 is performed with respect to the electric signal output from PD191 (step S1303). Specifically, the intensity of the electrical signal output from the PD 191 via the low-pass filter 1220 is detected. Next, it is determined whether or not the intensity of the electrical signal detected in step S1303 is equal to or less than a threshold value (step S1304).

ステップS1304において、PD191から出力された電気信号の強度がしきい値よりも大きい場合(ステップS1304:No)は、位相調節器151へ入力する位相制御信号の強度を設定強度よりも増加させる(ステップS1305)。つぎに、PD191から出力される電気信号に対して周波数f0の同期検波を行う(ステップS1306)。   In step S1304, when the intensity of the electrical signal output from the PD 191 is greater than the threshold value (step S1304: No), the intensity of the phase control signal input to the phase adjuster 151 is increased above the set intensity (step S1304). S1305). Next, the synchronous detection of the frequency f0 is performed with respect to the electric signal output from PD191 (step S1306).

つぎに、ステップS1303によって検知された電気信号に比べて、ステップS1306によってされた電気信号の強度が減少したか否かを判断する(ステップS1307)。ステップS1306によってされた電気信号の強度が減少した場合(ステップS1307:Yes)は、ステップS1305によって増加させた位相制御信号の強度を新たな設定強度として、ステップS1302に戻って処理を続行する。   Next, it is determined whether or not the strength of the electrical signal detected in step S1306 has decreased compared to the electrical signal detected in step S1303 (step S1307). If the strength of the electrical signal made in step S1306 has decreased (step S1307: Yes), the strength of the phase control signal increased in step S1305 is set as a new set strength, and the process returns to step S1302 to continue the processing.

ステップS1307において、ステップS1306によってされた電気信号の強度が減少していない場合(ステップS1307:No)は、位相調節器151へ入力する位相制御信号の強度を減少させ(ステップS1308)、減少させた位相制御信号の強度を新たな設定強度として、ステップS1302に戻って処理を続行する。   In step S1307, when the strength of the electrical signal performed in step S1306 has not decreased (step S1307: No), the strength of the phase control signal input to the phase adjuster 151 is decreased (step S1308) and decreased. The intensity of the phase control signal is set as a new set intensity, and the process returns to step S1302 to continue the process.

ステップS1304において、検知した電気信号の強度がしきい値以下である場合(ステップS1304:Yes)は、動作の終了条件を満たしているか否かを判断し(ステップS1309)、終了条件を満たしていない場合(ステップS1309:No)にはステップS1302に戻って処理を続行する。終了条件を満たしている場合(ステップS1309:Yes)には、一連の動作を終了する。   In step S1304, when the intensity of the detected electrical signal is equal to or less than the threshold value (step S1304: Yes), it is determined whether or not the operation end condition is satisfied (step S1309), and the end condition is not satisfied. In the case (step S1309: No), the process returns to step S1302 to continue the processing. If the end condition is satisfied (step S1309: YES), the series of operations is ended.

図14は、実施の形態5にかかる光変調装置の変形例を示す図である。図14において、図1または図12に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図14に示すように、実施の形態5にかかる光変調装置100の変形例は、実施の形態1にかかる光変調装置100(図1参照)の構成に加えて、発振器1410と、ローパスフィルタ1220と、を備えている。   FIG. 14 is a diagram illustrating a modification of the light modulation device according to the fifth embodiment. In FIG. 14, the same components as those shown in FIG. 1 or FIG. As shown in FIG. 14, in addition to the configuration of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1), the modification of the light modulation device 100 according to the fifth embodiment includes an oscillator 1410 and a low-pass filter 1220. And.

ローパスフィルタ1220は、上述したようにバンドパスフィルタであってもよい。変調制御部166a、変調制御部166bおよび発振器1410は、低周波信号を変調制御信号に重畳して変調部160へ入力する重畳手段を構成している。発振器1410は、位相制御信号および変調制御信号の周波数よりも低い周波数f0の低周波信号を発振する。   The low pass filter 1220 may be a band pass filter as described above. The modulation control unit 166a, the modulation control unit 166b, and the oscillator 1410 constitute superimposing means that superimposes the low frequency signal on the modulation control signal and inputs the signal to the modulation unit 160. The oscillator 1410 oscillates a low frequency signal having a frequency f0 lower than the frequency of the phase control signal and the modulation control signal.

発振器1410は、発振した低周波信号を変調制御部166aおよび変調制御部166bへ出力する。変調制御部166aは、発振器1410から出力された低周波信号を変調制御信号に重畳して変調器160aへ入力する。変調制御部166bは、発振器1410から出力された低周波信号を変調制御信号に重畳して変調器160bへ入力する。   The oscillator 1410 outputs the oscillated low frequency signal to the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b. The modulation control unit 166a superimposes the low frequency signal output from the oscillator 1410 on the modulation control signal and inputs the signal to the modulator 160a. The modulation control unit 166b superimposes the low frequency signal output from the oscillator 1410 on the modulation control signal and inputs the signal to the modulator 160b.

または、変調制御部166aおよび変調制御部166bが変調制御信号と低周波信号とを重畳するのではなく、変調制御部166aおよび変調制御部166bから出力された各変調制御信号と、発振器1410が発振した低周波信号と、を重畳回路によって重畳して変調器160aおよび変調器160bへそれぞれ入力する構成としてもよい。   Alternatively, the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b do not superimpose the modulation control signal and the low frequency signal, but the respective modulation control signals output from the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b and the oscillator 1410 oscillate. The low frequency signal may be superposed by a superposition circuit and input to the modulator 160a and the modulator 160b, respectively.

図15は、図14に示した制御部および変調制御部の動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態5にかかる光変調装置100の変形例(図14参照)の制御部192および変調制御部166aおよび変調制御部166bは、図3に示したステップS301〜ステップS308の動作と並行して、以下の動作を行う。ここで、光サーキュレータ110から光分岐部130へ光が入力されているものとする。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of operations of the control unit and the modulation control unit illustrated in FIG. The control unit 192, the modulation control unit 166a, and the modulation control unit 166b of the modification (see FIG. 14) of the light modulation device 100 according to the fifth embodiment are performed in parallel with the operations of Step S301 to Step S308 illustrated in FIG. The following operations are performed. Here, it is assumed that light is input from the optical circulator 110 to the optical branching unit 130.

図15に示すように、まず、変調制御部166aおよび変調制御部166bが、変調部160への変調制御信号の入力を開始する(ステップS1501)。このときの、位相調整器151へ入力される位相制御信号の強度を初期状態の設定強度とする。つぎに、変調制御部166aおよび変調制御部166bが、変調部160へ入力する変調制御信号に低周波信号を重畳する(ステップS1502)。   As shown in FIG. 15, first, the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b start inputting a modulation control signal to the modulation unit 160 (step S1501). The intensity of the phase control signal input to the phase adjuster 151 at this time is set as the initial set intensity. Next, the modulation control unit 166a and the modulation control unit 166b superimpose a low frequency signal on the modulation control signal input to the modulation unit 160 (step S1502).

つぎに、制御部192が、PD191から出力される電気信号に対して周波数f0の同期検波を行う(ステップS1503)。具体的には、PD191からローパスフィルタ1220を介して出力された電気信号の強度を検知する。つぎに、ステップS1503によって検知した電気信号の強度がしきい値以下か否かを判断する(ステップS1504)。   Next, the control unit 192 performs synchronous detection of the frequency f0 on the electric signal output from the PD 191 (step S1503). Specifically, the intensity of the electrical signal output from the PD 191 via the low-pass filter 1220 is detected. Next, it is determined whether or not the intensity of the electrical signal detected in step S1503 is equal to or less than a threshold value (step S1504).

ステップS1504において、ステップS1503によって検知した電気信号の強度がしきい値よりも大きい場合(ステップS1504:No)は、制御部192が、位相調整器151へ入力する位相制御信号の強度を設定強度よりも増加させる(ステップS1505)。つぎに、制御部192が、PD191から出力される電気信号に対して周波数f0の同期検波を行う(ステップS1506)。   In step S1504, when the strength of the electrical signal detected in step S1503 is larger than the threshold value (step S1504: No), the control unit 192 sets the strength of the phase control signal input to the phase adjuster 151 from the set strength. Is also increased (step S1505). Next, the control unit 192 performs synchronous detection of the frequency f0 on the electric signal output from the PD 191 (step S1506).

つぎに、検知された電気信号に比べて、ステップS1506によって検知された電気信号の強度が減少したか否かを判断する(ステップS1507)。ステップS1506によって検知された電気信号の強度が減少した場合(ステップS1507:Yes)は、制御部192が、ステップS1505によって増加させた位相制御信号の強度を新たな設定強度として、ステップS1502に戻って処理を続行する。   Next, it is determined whether or not the strength of the electrical signal detected in step S1506 has decreased compared to the detected electrical signal (step S1507). When the strength of the electrical signal detected in step S1506 decreases (step S1507: Yes), the control unit 192 sets the strength of the phase control signal increased in step S1505 as a new set strength, and returns to step S1502. continue processing.

ステップS1507において、ステップS1506によって検知された電気信号の強度が減少していない場合(ステップS1507:No)は、制御部192が、位相調整器151へ入力する位相制御信号の強度を減少させ(ステップS1508)、減少させた位相制御信号の強度を新たな設定強度として、ステップS1502に戻って処理を続行する。   In step S1507, if the intensity of the electrical signal detected in step S1506 has not decreased (step S1507: No), the control unit 192 decreases the intensity of the phase control signal input to the phase adjuster 151 (step S1507). In step S1508), the intensity of the reduced phase control signal is set as a new set intensity, and the process returns to step S1502 to continue the process.

ステップS1504において、検知した電気信号の強度がしきい値以下である場合(ステップS1504:Yes)は、動作の終了条件を満たしているか否かを判断し(ステップS1509)、終了条件を満たしていない場合(ステップS1509:No)にはステップS1502に戻って処理を続行する。終了条件を満たしている場合(ステップS1509:Yes)には、一連の動作を終了する。   In step S1504, when the intensity of the detected electric signal is equal to or less than the threshold value (step S1504: Yes), it is determined whether or not the operation end condition is satisfied (step S1509), and the end condition is not satisfied. In the case (step S1509: No), the process returns to step S1502 to continue the processing. If the end condition is satisfied (step S1509: Yes), the series of operations is ended.

たとえば、制御部192、変調制御部166aおよび変調制御部166bは、1つのCPUによって構成されている。この場合は、制御部192、変調制御部166aおよび変調制御部166bは、ステップS1501〜ステップS1509の動作と、図3に示したステップS301〜ステップS308の動作と、を時分割処理によって並行して行う。   For example, the control unit 192, the modulation control unit 166a, and the modulation control unit 166b are configured by one CPU. In this case, the control unit 192, the modulation control unit 166a, and the modulation control unit 166b perform the operations in steps S1501 to S1509 and the operations in steps S301 to S308 shown in FIG. Do.

このように、実施の形態5にかかる光変調装置100によれば、実施の形態1にかかる光変調装置100の効果を奏するとともに、位相変調信号または変調制御信号に対して低周波信号を重畳して同期検波を行うことで、制御部192へ入力される電気信号から、各光の位相差のずれに関係ない雑音を除去することができる。このため、光結合部180によって結合される各光の位相差を精度よくπ/2に制御することができ、変調特性をさらに向上させることができる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the fifth embodiment, the effects of the light modulation device 100 according to the first embodiment are achieved, and the low frequency signal is superimposed on the phase modulation signal or the modulation control signal. By performing synchronous detection in this way, it is possible to remove noise that is not related to the phase difference of each light from the electrical signal input to the control unit 192. For this reason, the phase difference of each light couple | bonded by the optical coupling part 180 can be accurately controlled to (pi) / 2, and a modulation characteristic can be improved further.

(実施の形態6)
図16は、実施の形態6にかかる光変調装置の構成を示す図である。図16において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図16に示すように、実施の形態6にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100(図1参照)の構成において、光サーキュレータ110および光分岐部130に代えて、光カプラ1610および光アイソレータ1620を備えている。
(Embodiment 6)
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of the light modulation device according to the sixth embodiment. In FIG. 16, the same components as those shown in FIG. As illustrated in FIG. 16, the light modulation device 100 according to the sixth embodiment has the same configuration as that of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 1), but instead of the optical circulator 110 and the light branching unit 130. An optical coupler 1610 and an optical isolator 1620 are provided.

光カプラ1610は、2つの入力部(1611,1612)と2つの出力部(1613,1614)とを有する2×2光カプラである。入力部1611には、外部から入力光が入力される。光カプラ1610は、入力部1611から入力された入力光を分岐して、分岐した各光をそれぞれ出力部1613および出力部1614から出力する。   The optical coupler 1610 is a 2 × 2 optical coupler having two input units (1611, 1612) and two output units (1613, 1614). Input light is input to the input unit 1611 from the outside. The optical coupler 1610 branches the input light input from the input unit 1611 and outputs the branched light from the output unit 1613 and the output unit 1614, respectively.

出力部1613および出力部1614には、折り返されて位相調整部150を再度通過した各光が入力される。光カプラ1610は、位相調整部150を再度通過した各光を結合する。光カプラ1610は、結合する前の各光の位相差に応じた割合で結合した光を分岐し、分岐した各光を入力部1611および入力部1612から出力する。   The light that has been turned back and passed through the phase adjustment unit 150 again is input to the output unit 1613 and the output unit 1614. The optical coupler 1610 combines the lights that have passed through the phase adjustment unit 150 again. The optical coupler 1610 branches the combined light at a ratio corresponding to the phase difference of each light before being combined, and outputs each branched light from the input unit 1611 and the input unit 1612.

たとえば、結合する前の各光の位相差がπである場合には、光カプラ1610によって結合された光の全ての成分が入力部1612からPD191へ出力される。一方、結合する前の各光の位相差が0である場合には、光カプラ1610によって結合された光の全ての成分が入力部1611から出力される。PD191は、光カプラ1610の入力部1612から出力された光を受光し、受光した光の強度に応じた強度の電気信号に変換する。   For example, when the phase difference of each light before combining is π, all components of the light combined by the optical coupler 1610 are output from the input unit 1612 to the PD 191. On the other hand, when the phase difference of each light before combining is 0, all components of the light combined by the optical coupler 1610 are output from the input unit 1611. The PD 191 receives light output from the input unit 1612 of the optical coupler 1610 and converts it into an electric signal having an intensity corresponding to the intensity of the received light.

この構成においては、光カプラ1610によって結合される前の各光の位相差がπである場合に、PD191へ出力される光の強度が最大となる。このため、制御部192は、PD191から出力された電気信号の強度が最大となるように、位相調整器151へ入力する位相制御信号を調節する。これにより、光カプラ1610によって結合される各光の位相差がπになり、光結合部180によって結合される各光の位相差がπ/2になる。   In this configuration, when the phase difference of each light before being coupled by the optical coupler 1610 is π, the intensity of the light output to the PD 191 becomes maximum. For this reason, the control unit 192 adjusts the phase control signal input to the phase adjuster 151 so that the intensity of the electric signal output from the PD 191 becomes maximum. Thereby, the phase difference of each light coupled by the optical coupler 1610 becomes π, and the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 180 becomes π / 2.

光カプラ1610によって結合される前の各光の位相差がπからずれている場合は、光カプラ1610によって結合された光の一部の成分が入力部1611から出力される。光アイソレータ1620は、光カプラ1610へ入力される入力光を通過させるとともに、光カプラ1610の入力部1611から出力される光を遮断する。これにより、光カプラ1610から出力された光が光変調装置100の前段に漏れ出すことを回避できる。   When the phase difference of each light before being coupled by the optical coupler 1610 is deviated from π, some components of the light coupled by the optical coupler 1610 are output from the input unit 1611. The optical isolator 1620 allows the input light input to the optical coupler 1610 to pass and blocks the light output from the input unit 1611 of the optical coupler 1610. Thereby, it is possible to avoid the light output from the optical coupler 1610 from leaking to the front stage of the light modulation device 100.

このように、実施の形態6にかかる光変調装置100によれば、実施の形態1にかかる光変調装置100の効果を奏するとともに、入力光を分岐する光分岐手段と、位相調整部150を再度通過させた各光を結合する第2光結合手段と、第2光結合手段によって結合された光を取り出す取り出し手段と、を光カプラ1610によって構成することで、必要な部品数を減らすことができる。たとえば、光サーキュレータ(図1符号110参照)などを設ける必要がない。このため、光変調装置100の低コスト化を図ることができる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the sixth embodiment, the effect of the light modulation device 100 according to the first embodiment is achieved, and the optical branching unit that branches the input light and the phase adjustment unit 150 are provided again. The number of necessary components can be reduced by configuring the second optical coupling unit that couples each light that has passed through and the extraction unit that extracts the light coupled by the second optical coupling unit by the optical coupler 1610. . For example, it is not necessary to provide an optical circulator (see reference numeral 110 in FIG. 1). For this reason, the cost of the light modulation device 100 can be reduced.

(実施の形態7)
図17は、実施の形態7にかかる光変調装置の構成を示す図である。図17において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図17に示すように、実施の形態7にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100の変形例(図6参照)の構成に加えて、光分離部1711a、光分離部1711bおよび光結合部1712を備えている。
(Embodiment 7)
FIG. 17 is a diagram of a configuration of the light modulation device according to the seventh embodiment. In FIG. 17, the same components as those shown in FIG. As illustrated in FIG. 17, the light modulation device 100 according to the seventh embodiment includes, in addition to the configuration of the modification example of the light modulation device 100 according to the first embodiment (see FIG. 6), a light separation unit 1711 a and a light separation device. A portion 1711b and an optical coupling portion 1712 are provided.

変調部160は、位相調整部150の前段に設けられている。光分離部1711a、光分離部1711bおよび光結合部1712は、変調部160および位相調節部150の間に設けられ、位相調節部150を再度通過した各光を結合する第2光結合手段を構成している。また、光分離部1711a、光分離部1711bおよび光結合部1712は、第2光結合手段によって結合された光を取り出す取り出し手段を構成している。   The modulation unit 160 is provided before the phase adjustment unit 150. The light separation unit 1711a, the light separation unit 1711b, and the optical coupling unit 1712 are provided between the modulation unit 160 and the phase adjustment unit 150, and constitute a second optical coupling unit that couples each light that has passed through the phase adjustment unit 150 again. is doing. Further, the light separating unit 1711a, the light separating unit 1711b, and the optical coupling unit 1712 constitute extraction means for extracting light combined by the second optical coupling unit.

光分離部1711aは、ミラー172aによって折り返され、位相調節器151を再度通過した光の一部の成分を分離して、分離した光を光結合部1712へ出力する。光分離部1711bは、ミラー172bによって折り返され、位相調節部150を再度通過した光の一部の成分を分離して、分離した光を光結合部1712へ出力する。光結合部1712は、光分離部1711aから出力された光と、光分離部1711bから出力された光と、を結合してPD191へ出力する。   The light separation unit 1711a is separated by the mirror 172a, separates some components of the light that has passed through the phase adjuster 151 again, and outputs the separated light to the optical coupling unit 1712. The light separation unit 1711b is separated by the mirror 172b, separates some components of the light that has passed through the phase adjustment unit 150 again, and outputs the separated light to the optical coupling unit 1712. The optical coupling unit 1712 combines the light output from the light separation unit 1711a and the light output from the light separation unit 1711b and outputs the combined light to the PD 191.

ここで、光結合部180よって結合される各光は変調部160を1回だけ通過している。これに対して、折り返し部170によって折り返されて光結合部1712によって結合される各光も変調部160を1回だけ通過している。このため、光結合部1712によって結合される各光の位相差に、変調部160の経時変化などで生じる、光結合部180によって結合される各光の位相差のずれを精度よく反映させることができる。   Here, each light coupled by the optical coupling unit 180 passes through the modulation unit 160 only once. In contrast, each light that is folded by the folding unit 170 and coupled by the optical coupling unit 1712 passes through the modulation unit 160 only once. For this reason, it is possible to accurately reflect the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1712, which is caused by a change with time of the modulation unit 160 or the like. it can.

PD191は、光結合部1712から出力された光を受光し、受光した光の強度に応じた強度の電気信号を制御部192へ出力する。光分離部1711aおよび光分離部1711bは、それぞれ光分岐導波路によって構成されている。光分離部1711aおよび光分離部1711bの分岐比を調節して、位相調節部150を再度通過した各光のなるべく多くの成分が光結合部1712へ出力されるようにするとよい。   The PD 191 receives the light output from the optical coupling unit 1712 and outputs an electrical signal having an intensity corresponding to the intensity of the received light to the control unit 192. The light separating unit 1711a and the light separating unit 1711b are each configured by an optical branching waveguide. It is preferable to adjust the branching ratio of the light separating unit 1711a and the light separating unit 1711b so that as many components as possible of each light that has passed through the phase adjusting unit 150 again are output to the optical coupling unit 1712.

このように、実施の形態7にかかる光変調装置100によれば、実施の形態1にかかる光変調装置100の効果を奏するとともに、光分岐部130によって分岐された各光を変調部160および位相調節部150を通過した後に折り返しつつ、折り返し部170によって折り返された各光を、位相調節部150を再度通過した後、変調部160を再度通過する前に光結合部1712によって結合させる。   As described above, according to the light modulation device 100 according to the seventh embodiment, the effects of the light modulation device 100 according to the first embodiment are obtained, and each light branched by the light branching unit 130 is converted into the modulation unit 160 and the phase. Each light returned by the return unit 170 is combined by the optical coupling unit 1712 after passing through the phase adjustment unit 150 and before passing through the modulation unit 160 again while returning after passing through the adjustment unit 150.

これにより、光結合部1712によって結合される各光の位相差に、変調部160の経時変化などで生じる、光結合部180によって結合される各光の位相差のずれを精度よく反映させることができる。このため、変調部160の経時変化などで位相差がずれても、光結合部1712によって結合された光に応じて位相制御信号を調節することで、光結合部180によって結合される各光の位相差を精度よくπ/2にすることができ、変調特性をさらに向上させることができる。   Thereby, the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 1712 can accurately reflect a shift in the phase difference of each light coupled by the optical coupling unit 180 caused by a change with time of the modulation unit 160 or the like. it can. For this reason, even if the phase difference shifts due to a change with time of the modulation unit 160 or the like, by adjusting the phase control signal according to the light coupled by the optical coupling unit 1712, each light coupled by the optical coupling unit 180 is adjusted. The phase difference can be accurately set to π / 2, and the modulation characteristics can be further improved.

以上説明したように、この発明にかかる光変調装置によれば、簡単な制御によって変調特性を向上させることができる。   As described above, according to the light modulation device of the present invention, the modulation characteristics can be improved by simple control.

なお、上述した各実施の形態においては、光変調装置100を、変調器160aおよび変調器160bを並列に接続したマッハツェンダ型のQPSK方式の光変調装置として構成する場合について説明したが、本発明は、2つの光をそれぞれ変調し、変調した各光にπ/2の位相差を与えて結合する光変調装置全般に適用することができる。   In each of the above-described embodiments, the case where the optical modulation device 100 is configured as a Mach-Zehnder QPSK optical modulation device in which the modulator 160a and the modulator 160b are connected in parallel has been described. The present invention can be applied to all light modulation devices that modulate two light beams and combine the modulated light beams with a phase difference of π / 2.

(付記1)入力光を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段により分岐された各光を通過させ、通過させる各光の位相差を、入力される位相制御信号に応じて変化させる位相調節手段と、
前記光分岐手段により分岐された各光をそれぞれ位相変調する変調手段と、
前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光を結合して出力する光結合手段と、
前記位相調節手段を通過して前記光結合手段へ出力される各光の一部の成分をそれぞれ折り返し、前記位相調節手段を再度通過させる折り返し手段と、
前記位相調節手段を再度通過した各光を結合する第2光結合手段と、
を備えることを特徴とする光変調装置。
(Appendix 1) Optical branching means for splitting input light;
A phase adjusting means for passing each light branched by the light branching means and changing a phase difference of each passing light according to an input phase control signal;
Modulation means for phase-modulating each light branched by the light branching means;
Optical coupling means for coupling and outputting the lights that have passed through the phase adjusting means and the modulating means;
A folding unit that folds each component of each light that passes through the phase adjusting unit and is output to the optical coupling unit, and passes the phase adjusting unit again;
Second optical coupling means for coupling the lights that have passed again through the phase adjusting means;
An optical modulation device comprising:

(付記2)前記位相調節手段を再度通過した各光の位相差を所望の値に制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記第2光結合手段により結合された光を受けたPDの信号に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする付記1に記載の光変調装置。
(Additional remark 2) It has a control means which controls the phase difference of each light which passed the phase adjustment means again to a desired value,
The optical modulation device according to claim 1, wherein the control unit inputs the phase control signal to the phase adjustment unit in accordance with a PD signal that has received the light combined by the second optical coupling unit. .

(付記3)前記光分岐手段は、前記入力光を分岐するとともに、前記再度通過した各光を結合する前記第2光結合手段であることを特徴とする付記1に記載の光変調装置。 (Supplementary note 3) The light modulation device according to supplementary note 1, wherein the light branching unit is the second light coupling unit that branches the input light and combines the light beams that have passed again.

(付記4)前記変調手段は、前記位相調節手段より後段に設けられており、
前記折り返し手段は、前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の光変調装置。
(Additional remark 4) The said modulation | alteration means is provided in the back | latter stage from the said phase adjustment means,
The optical modulation device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the folding unit folds a part of each component of the light that has passed through the phase adjusting unit and the modulating unit.

(付記5)前記変調手段は、前記位相調節手段より前段に設けられており、
前記折り返し手段は、前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の光変調装置。
(Additional remark 5) The said modulation | alteration means is provided before the said phase adjustment means,
The optical modulation device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the folding unit folds a part of each component of the light that has passed through the phase adjusting unit and the modulating unit.

(付記6)前記変調手段は、前記位相調節手段より後段に設けられており、
前記折り返し手段は、前記位相調節手段および前記変調手段の間に設けられ、前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の光変調装置。
(Additional remark 6) The said modulation | alteration means is provided in the back | latter stage from the said phase adjustment means,
The folding means is provided between the phase adjustment means and the modulation means, and each of the components of each light that has passed through the phase adjustment means is folded back. The light modulation device according to 1.

(付記7)前記変調手段は、前記位相調節手段より前段に設けられており、
前記折り返し手段は、前記変調手段および前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返し、
前記第2光結合手段は、前記変調手段と前記位相調節手段との間に設けられ、前記位相調節手段を再度通過した各光を結合することを特徴とする付記1に記載の光変調装置。
(Supplementary note 7) The modulation means is provided in a stage preceding the phase adjustment means,
The folding means folds a part of each component of each light that has passed through the modulating means and the phase adjusting means,
The optical modulation apparatus according to appendix 1, wherein the second optical coupling unit is provided between the modulation unit and the phase adjustment unit, and couples each light that has passed through the phase adjustment unit again.

(付記8)前記折り返し手段は、
前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ分離する分離手段と、
前記分離手段によって分離された各光を反射させて折り返す反射手段と、
から構成されることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の光変調装置。
(Appendix 8) The folding means is
Separating means for separating a part of each component of each light that has passed through the phase adjusting means;
Reflecting means for reflecting and turning back each light separated by the separating means;
The light modulation device according to any one of appendices 1 to 7, characterized in that:

(付記9)前記折り返し手段は、前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分を反射させて折り返し、前記各光の反射させない成分を通過させる部分反射ミラーであることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の光変調装置。 (Additional remark 9) The said folding | returning means is a partial reflection mirror which reflects the partial component of each light which passed the said phase adjustment means, and folds back, and lets the component which does not reflect each said light pass through. The light modulation device according to any one of 1 to 7.

(付記10)前記折り返し手段は、
前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ分離する分離手段と、
前記分離手段によって分離された光を周回させて折り返す周回導波路と、
から構成されることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の光変調装置。
(Supplementary Note 10) The folding means
Separating means for separating a part of each component of each light that has passed through the phase adjusting means;
A circular waveguide that circulates and returns the light separated by the separating means;
The light modulation device according to any one of appendices 1 to 7, characterized in that:

(付記11)所定周波数の信号を前記位相制御信号に重畳して前記位相調節手段へ入力する重畳手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第2光結合手段により結合された光のうちの、前記所定周波数成分の強度に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする付記2に記載の光変調装置。
(Supplementary note 11) Superimposing means for superimposing a signal of a predetermined frequency on the phase control signal and inputting it to the phase adjustment means,
The supplementary note 2 is characterized in that the control means inputs the phase control signal to the phase adjustment means according to the intensity of the predetermined frequency component of the light coupled by the second optical coupling means. Light modulation device.

(付記12)前記変調手段は、入力される変調制御信号に応じて、前記光分岐手段により分岐された各光をそれぞれ位相変調し、
所定周波数の信号を前記変調制御信号に重畳して前記変調手段へ入力する重畳手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第2光結合手段により結合された光のうちの、前記周波数成分の強度に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする付記2に記載の光変調装置。
(Additional remark 12) The said modulation | alteration means respectively phase-modulates each light branched by the said optical branching means according to the modulation control signal input,
A superimposing unit that superimposes a signal having a predetermined frequency on the modulation control signal and inputs the signal to the modulation unit;
The supplementary note 2 is characterized in that the control means inputs the phase control signal to the phase adjustment means in accordance with the intensity of the frequency component of the light coupled by the second optical coupling means. Light modulation device.

(付記13)前記第2光結合手段により結合された光を取り出す一入力二出力カプラから構成される取り出し手段を備え、
前記制御手段は、前記取り出し手段によって取り出された光を受けたPDの信号に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする付記2に記載の光変調装置。
(Supplementary note 13) A take-out means comprising a one-input two-output coupler that takes out the light coupled by the second optical coupling means,
3. The optical modulation device according to appendix 2, wherein the control unit inputs the phase control signal to the phase adjustment unit in accordance with a PD signal that has received the light extracted by the extraction unit.

(付記14)前記取り出し手段は、前記光分岐手段へ前記入力光を入力するとともに、前記光分岐手段により結合された光を取り出す光サーキュレータであることを特徴とする付記13に記載の光変調装置。 (Supplementary note 14) The optical modulation device according to supplementary note 13, wherein the extraction unit is an optical circulator that inputs the input light to the optical branching unit and extracts the light combined by the optical branching unit. .

(付記15)前記光分岐手段は、2つの入力部と2つの出力部とを有し、前記2つの入力部のうちの一方から入力される前記入力光を分岐して前記2つの出力部からそれぞれ出力するとともに、前記位相調節手段を再度通過した各光を結合して前記2つの入力部のうちの他方から出力する光カプラであり、
前記制御手段は、前記光カプラの前記2つの入力部のうちの他方から出力された光の強度に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする付記2に記載の光変調装置。
(Additional remark 15) The said optical branch means has two input parts and two output parts, branches the said input light input from one of the said two input parts, and from said two output parts An optical coupler that outputs each of the light beams that have passed through the phase adjusting means and outputs the light from the other of the two input units;
The supplementary note 2 is characterized in that the control means inputs the phase control signal to the phase adjustment means in accordance with the intensity of light output from the other of the two input sections of the optical coupler. Light modulation device.

(付記16)前記入力光を通過させて前記光カプラの前記2つの入力部のうちの一方から入力するとともに、前記光カプラによって結合され、前記2つの入力部のうちの一方から出力される光を遮断する光アイソレータを備えることを特徴とする付記15に記載の光変調装置。 (Supplementary Note 16) Light that passes through the input light and is input from one of the two input units of the optical coupler, coupled by the optical coupler, and output from one of the two input units 16. The optical modulation device according to appendix 15, further comprising an optical isolator that blocks light.

(付記17)前記変調手段は、前記光分岐手段により分岐された各光に対してそれぞれ2相の位相変調を行う2つの位相変調器であることを特徴とする付記1〜16のいずれか一つに記載の光変調装置。 (Additional remark 17) The said modulation | alteration means is two phase modulators which respectively perform two-phase phase modulation with respect to each light branched by the said optical branching means, Any one of Additional remarks 1-16 characterized by the above-mentioned. The light modulation device described in 1.

(付記18)前記制御手段は、前記第2光結合手段により結合された光の強度が最小になるように前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする付記1〜17のいずれか一つに記載の光変調装置。 (Additional remark 18) The said control means inputs the said phase control signal to the said phase adjustment means so that the intensity | strength of the light couple | bonded by the said 2nd optical coupling means may become the minimum. The light modulation device according to any one of the above.

実施の形態1にかかる光変調装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a first embodiment. 光変調装置のミラーの部分を切断して示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which cut | disconnects and shows the part of the mirror of a light modulation apparatus. 図1に示した制御部の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the control part shown in FIG. 折り返された各光の位相差とPD出力強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the phase difference of each returned light, and PD output intensity. 結合される各光の位相差とPD出力強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the phase difference of each light couple | bonded, and PD output intensity. 実施の形態1にかかる光変調装置の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the light modulation device according to the first embodiment. 実施の形態2にかかる光変調装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a second embodiment. 実施の形態3にかかる光変調装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a third embodiment. 光変調装置のハーフミラーの部分を切断して示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which cut | disconnects and shows the part of the half mirror of a light modulation apparatus. 実施の形態4にかかる光変調装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a fourth embodiment. 実施の形態4にかかる光変調装置の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the light modulation device according to the fourth embodiment. 実施の形態5にかかる光変調装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a fifth embodiment. 図12に示した制御部の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the control part shown in FIG. 実施の形態5にかかる光変調装置の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the light modulation device according to the fifth embodiment. 図14に示した制御部および変調制御部の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the control part shown in FIG. 14, and a modulation | alteration control part. 実施の形態6にかかる光変調装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a sixth embodiment. 実施の形態7にかかる光変調装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a light modulation device according to a seventh embodiment. 従来の光変調装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional light modulation apparatus. 各光の位相差がπ/2である場合の位相配置を示す図である。It is a figure which shows phase arrangement | positioning in case the phase difference of each light is (pi) / 2. 各光の位相差がπ/2からずれた場合の位相配置を示す図である。It is a figure which shows phase arrangement | positioning when the phase difference of each light has shifted | deviated from (pi) / 2. 各光の位相差とPD出力強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the phase difference of each light, and PD output intensity.

符号の説明Explanation of symbols

100 光変調装置
110 光サーキュレータ
120 基板
130 光分岐部
140a,140b 平行導波路
150 位相調節部
151 位相調節器
160 変調部
160a,160b 変調器
161a 光分岐部
162a,162b 平行導波路
163 光結合部
164a,164b 信号電極
165 接地電極
170 折り返し部
171a,171b 光分離部
172a,172b ミラー
180 光結合部
210 光導波路
810a,810b ハーフミラー
910 溝
1010a,1010b 周回導波路
1011a,1011b,1012a,1012b 光分離部
1013a,1013b 折り返し導波路
1110a,1110b 周回導波路
1111a,1111b 光分離部
1112a,1112b 光分岐部
1113a,1113b 折り返し導波路
1210,1410 発振器
1220 ローパスフィルタ
1610 光カプラ
1611,1612 入力部
1613,1614 出力部
1620 光アイソレータ
1711a,1711b 光分離部
1712 光結合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical modulation apparatus 110 Optical circulator 120 Board | substrate 130 Optical branch part 140a, 140b Parallel waveguide 150 Phase adjustment part 151 Phase adjuster 160 Modulation part 160a, 160b Modulator 161a Optical branch part 162a, 162b Parallel waveguide 163 Optical coupling part 164a , 164b Signal electrode 165 Ground electrode 170 Folded part 171a, 171b Optical separating part 172a, 172b Mirror 180 Optical coupling part 210 Optical waveguide 810a, 810b Half mirror 910 Groove 1010a, 1010b Circulating waveguide 1011a, 1011b, 1012a, 1012b 1013a, 1013b Folded waveguides 1110a, 1110b Circulating waveguides 1111a, 1111b Light separating parts 1112a, 1112b Light branching parts 1113a, 1113b Folded Waveguide 1210, 1410 Oscillator 1220 Low-pass filter 1610 Optical coupler 1611, 1612 Input unit 1613, 1614 Output unit 1620 Optical isolator 1711a, 1711b Optical separation unit 1712 Optical coupling unit

Claims (9)

入力光を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段により分岐された各光を通過させ、通過させる各光の位相差を、入力される位相制御信号に応じて変化させる位相調節手段と、
前記光分岐手段により分岐された各光をそれぞれ位相変調する変調手段と、
前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光を結合して出力する光結合手段と、
前記位相調節手段を通過して前記光結合手段へ出力される各光の一部の成分をそれぞれ折り返し、前記位相調節手段を再度通過させる折り返し手段と、
前記位相調節手段を再度通過した各光を結合する第2光結合手段と、
前記第2光結合手段により結合された光を受けたPDの信号に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力し、前記位相調節手段を再度通過した各光の位相差を所望の値に制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光変調装置。
A light branching means for branching the input light;
A phase adjusting means for passing each light branched by the light branching means and changing a phase difference of each passing light according to an input phase control signal;
Modulation means for phase-modulating each light branched by the light branching means;
Optical coupling means for coupling and outputting the lights that have passed through the phase adjusting means and the modulating means;
A folding unit that folds each component of each light that passes through the phase adjusting unit and is output to the optical coupling unit, and passes the phase adjusting unit again;
Second optical coupling means for coupling the lights that have passed again through the phase adjusting means;
The phase control signal is input to the phase adjustment unit in accordance with the PD signal that has received the light combined by the second optical coupling unit, and the phase difference of each light that has passed through the phase adjustment unit again is a desired value. Control means to control,
An optical modulation device comprising:
前記光分岐手段は、前記入力光を分岐するとともに、前記再度通過した各光を結合する前記第2光結合手段であることを特徴とする請求項1に記載の光変調装置。2. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical branching unit is the second optical coupling unit that splits the input light and couples the light beams that have passed again. 3. 前記変調手段は、前記位相調節手段より後段に設けられており、The modulating means is provided at a stage subsequent to the phase adjusting means,
前記折り返し手段は、前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことを特徴とする請求項1または2に記載の光変調装置。3. The light modulation device according to claim 1, wherein the folding unit folds a part of each component of each light that has passed through the phase adjustment unit and the modulation unit.
前記変調手段は、前記位相調節手段より前段に設けられており、The modulating means is provided in a stage preceding the phase adjusting means,
前記折り返し手段は、前記位相調節手段と前記変調手段とを通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことを特徴とする請求項1または2に記載の光変調装置。3. The light modulation device according to claim 1, wherein the folding unit folds a part of each component of each light that has passed through the phase adjustment unit and the modulation unit.
前記変調手段は、前記位相調節手段より後段に設けられており、The modulating means is provided at a stage subsequent to the phase adjusting means,
前記折り返し手段は、前記位相調節手段および前記変調手段の間に設けられ、前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返すことを特徴とする請求項1または2に記載の光変調装置。3. The light according to claim 1, wherein the folding unit is provided between the phase adjusting unit and the modulating unit and folds a partial component of each light that has passed through the phase adjusting unit. Modulation device.
前記変調手段は、前記位相調節手段より前段に設けられており、The modulating means is provided in a stage preceding the phase adjusting means,
前記折り返し手段は、前記変調手段および前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ折り返し、The folding means folds a part of each component of each light that has passed through the modulating means and the phase adjusting means,
前記第2光結合手段は、前記変調手段と前記位相調節手段との間に設けられ、前記位相調節手段を再度通過した各光を結合することを特徴とする請求項1に記載の光変調装置。2. The optical modulation device according to claim 1, wherein the second optical coupling unit is provided between the modulation unit and the phase adjustment unit, and couples each light that has passed through the phase adjustment unit again. 3. .
前記折り返し手段は、The folding means is
前記位相調節手段を通過した各光の一部の成分をそれぞれ分離する分離手段と、Separating means for separating a part of each component of each light that has passed through the phase adjusting means;
前記分離手段によって分離された各光を反射させて折り返す反射手段と、Reflecting means for reflecting and turning back each light separated by the separating means;
から構成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の光変調装置。The light modulation device according to claim 1, comprising:
所定周波数の信号を前記位相制御信号に重畳して前記位相調節手段へ入力する重畳手段をさらに備え、A superimposing unit that superimposes a signal having a predetermined frequency on the phase control signal and inputs the signal to the phase adjusting unit;
前記制御手段は、前記第2光結合手段により結合された光のうちの、前記所定周波数成分の強度に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする請求項1に記載の光変調装置。2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit inputs the phase control signal to the phase adjustment unit according to the intensity of the predetermined frequency component of the light coupled by the second optical coupling unit. The light modulation device described.
前記第2光結合手段により結合された光を取り出す取り出し手段を備え、A take-out means for taking out the light coupled by the second optical coupling means;
前記制御手段は、前記取り出し手段によって取り出された光を受けたPDの信号に応じて前記位相制御信号を前記位相調節手段へ入力することを特徴とする請求項1に記載の光変調装置。2. The optical modulation device according to claim 1, wherein the control unit inputs the phase control signal to the phase adjustment unit in accordance with a PD signal that has received the light extracted by the extraction unit. 3.
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