JP6435764B2 - 光送信器、光変調器の制御方法、及び、光変調器の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、光送信器、光変調器の制御方法、及び、光変調器の制御装置に関する。

駆動信号に対して光強度が所定の周期にて変化する光変調器を備える光送信器が知られている（例えば、特許文献１乃至３を参照）。特許文献１乃至３に記載の光送信器は、光変調器からの出力光の状態を、上記周期に応じた駆動信号の振幅、又は、上記周期に応じた駆動信号の振幅の２分の１の振幅に対応する状態にするように、駆動信号の振幅を制御する。また、特許文献１乃至３に記載の光送信器は、光変調器からの出力光のパワーに基づいて、駆動信号の振幅、及び、光変調器に印加されるバイアス電圧を制御する。

例えば、ＱＰＳＫ変調方式においては、消光曲線の最小点から最大点の駆動に対応する振幅の２倍の振幅の駆動信号により光変調器が駆動される。ＱＰＳＫは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇの略記である。消光曲線は、光強度と駆動信号の値との関係を表す曲線である。消光曲線の最小点は、光強度が最小となる点であり、消光曲線の最大点は、光強度が最大となる点である。消光曲線の最小点から最大点までの駆動に対応する振幅は、Ｖπとも表される。消光曲線の最小点から最大点までの駆動に対応する振幅の２倍の振幅は、２Ｖπとも表される。

特開２００８−９２１７２号公報 特開２０１１−２１７００３号公報 特開２００７−２０８４７２号公報

光変調器からの出力光が、上記周期に応じた駆動信号の振幅、及び、上記周期に応じた駆動信号の振幅の２分の１の振幅と異なる振幅に対応する状態であることがある。例えば、２Ｖπよりも小さい振幅の駆動信号により光変調器が駆動されることがある。２Ｖπよりも小さい振幅の駆動信号により光変調器が駆動されることは、光変調器が線形領域にて駆動されることの一例である。この場合、上記光送信器においては、光変調器出力光の状態を目標状態に高い精度にて制御できない。従って、光信号の品質が低下する。

本発明の目的の一つは、光信号の品質を高めることにある。

光送信器は、駆動信号によって駆動される光変調器を備える。光送信器は、互いに異なる複数の基準振幅のそれぞれに対して、上記光変調器の出力光の状態が上記基準振幅に対応する状態である場合に、上記駆動信号を調整するモニタ信号値であるパラメータを検出し、上記検出されたパラメータと上記基準振幅とに基づいて、上記パラメータと、光変調器の出力光の状態に対応する前記駆動信号の振幅と、の関係を取得する取得部を備える。光送信器は、上記取得された関係に基づいて、前記パラメータが目標パラメータに近づくように、上記駆動信号の振幅を制御する制御部を備える。

光信号の品質を高める。

光変調器から出力される光強度の、駆動信号の電圧に対する変化の一例を示す説明図である。 光変調器から出力される光強度の、駆動信号の電圧に対する変化の一例を示す説明図である。 光変調器から出力される光強度の、駆動信号の電圧に対する変化の一例を示す説明図である。 第１実施形態に係る光送信器の構成例を表すブロック図である。 モニタ信号と、出力光から換算した駆動信号振幅と、の関係の一例を示す説明図である。 モニタ信号と、出力光から換算した駆動信号振幅と、の関係の一例を示す説明図である。 モニタ信号値と目標振幅との関係の一例を示す説明図である。 目標モニタ信号値と目標振幅との関係の一例を示す説明図である。 第２の基準振幅に対する、出力光から換算した駆動信号振幅の推定方法の一例を示す説明図である。 第３の基準振幅に対する、出力光から換算した駆動信号振幅の推定方法の一例を示す説明図である。 第４の基準振幅に対する、出力光から換算した駆動信号振幅の推定方法の一例を示す説明図である。 第４の基準振幅に対する、出力光から換算した駆動信号振幅の推定方法の一例を示す説明図である。 図４の制御装置が駆動信号の振幅を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図４の制御装置が、出力光から換算した駆動信号振幅が第２の基準振幅であるときのモニタ信号値を取得するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図４の制御装置が、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅であるときのモニタ信号値を取得するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図４の制御装置が、出力光から換算した駆動信号振幅が第４の基準振幅であるときのモニタ信号値を取得するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

＜第１実施形態＞
図１は、光変調器から出力される光信号の、駆動信号の電圧に対する強度変化を示す。
電圧変化に対する光強度変化は、光変調器を使用する状況（例えば、駆動信号振幅の大きさ）に応じて異なる。従って、電圧変化が光信号の品質変化に与える影響は、光変調器を使用する状況に応じて異なる。

図２は、光強度特性の山近傍から山近傍の駆動信号振幅で光変調器を駆動した場合における、駆動信号の電圧に対する光強度変化を示す。図２の（Ａ）は、光強度特性の山から山の駆動信号振幅Ｔ１で光変調器を駆動した場合における、駆動信号の電圧に対する光強度変化を示す。図２の（Ｂ）は、駆動信号振幅Ｔ１よりも２ΔＶ１だけ小さい駆動信号振幅で光変調器を駆動した場合における、駆動信号の電圧に対する光強度変化を示す。図２においては、駆動信号振幅の減少に伴って、光変調器から出力される光強度の最大値がΔＳ１だけ減少する。

図３は、駆動信号振幅Ｔ１の約１／２の駆動信号振幅で光変調器を駆動した場合における、駆動信号の電圧に対する光強度変化を示す。図３の（Ａ）は、駆動信号振幅Ｔ１の１／２の駆動信号振幅Ｔ２で光変調器を駆動した場合における、駆動信号の電圧に対する光強度変化を示す。図３の（Ｂ）は、駆動信号振幅Ｔ２よりも２ΔＶ１だけ小さい駆動信号振幅で光変調器を駆動した場合における、駆動信号の電圧に対する光強度変化を示す。図３においては、図２と同程度の駆動信号振幅の減少に伴って、光変調器から出力される光強度の最大値は、図２の場合におけるΔＳ１よりも大きい量ΔＳ２だけ減少する。

図３に例示するような駆動信号振幅で光変調器を駆動する場合、光変調部を駆動するアーム間の特性ばらつきが光強度に及ぼす影響は、大きくなりやすい。従って、送信信号の品質が低下しやすい。
後述する実施形態によれば、この駆動信号振幅のアーム間ばらつきを検出し、それを補正することで送信信号の品質を高めることが可能となる。

（概要）
第１実施形態に係る光変調器の制御装置は、取得部と制御部とを備える。光変調器は、駆動信号によって駆動される。取得部は、駆動信号を調整するパラメータの変化と、パラメータの変化に応じた、光変調器の出力光の状態の変化との関係を取得する。制御部は、取得された関係に基づいて、駆動信号の振幅を制御する。

これによれば、光変調器の出力光の状態が所望の状態となるように、駆動信号の振幅を制御できる。これにより、光変調器の出力光を目標とする状態に高い精度で制御できる。この結果、光信号の品質を高めることができる。

以下、第１実施形態に係る光送信器について詳細に説明する。
（構成）
図４に示すように、第１実施形態に係る光送信器１は、例示的に、電気信号生成部１０と、４つの増幅器２１〜２４と、光源３０と、光変調部４０と、ＰＢＣ５０と、制御装置６０と、を備える。ＰＢＣは、Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｃｏｍｂｉｎｅｒの略記である。

電気信号生成部１０は、例示的に、デジタル信号処理部１１と、４つのＤＡＣ１２〜１５と、を備える。ＤＡＣは、Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒの略記である。また、光変調部４０は、例示的に、２つの光変調器４１及び４２と、２つのＰＤ４３及び４４と、を備える。ＰＤは、Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒの略記である。ＰＤは、光検出器の一例である。

デジタル信号処理部１１は、光送信器１に入力された送信データに基づいて、第１〜第４のデジタル信号を生成する。
本例では、後述するように、光変調器４１は、デジタル信号処理部１１により生成された第１及び第２のデジタル信号に基づいて、レーザ光を変調することにより、Ｘ偏波を生成する。同様に、光変調器４２は、デジタル信号処理部１１により生成された第３及び第４のデジタル信号に基づいて、レーザ光を変調することによりＹ偏波を生成する。Ｘ偏波及びＹ偏波は、互いに直交する偏波である。本例では、光変調器４１及び４２により生成されるＸ偏波及びＹ偏波は、直線偏波である。

デジタル信号処理部１１は、光変調器４１において、所定の変調方式に従った変調が行なわれるように、第１及び第２のデジタル信号を生成する。同様に、デジタル信号処理部１１は、光変調器４２において、上記変調方式に従った変調が行なわれるように、第３及び第４のデジタル信号を生成する。第１〜第４のデジタル信号は、電気信号の一例である。

本例では、変調方式は、２値、４値、８値、１６値、又は、６４値等の多値変調を行なう方式である。例えば、変調方式は、ＱＡＭ方式、ＡＳＫ方式、ＰＳＫ方式、又は、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ＰＳＫ）方式であってよい。ＱＡＭは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略記である。ＡＳＫは、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇの略記である。ＰＳＫは、Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇの略記である。

本例では、各光変調器４１及び４２において行なわれる変調は、ＩＱ変調、又は、直交変調とも表される。
本例では、第１のデジタル信号ＸＩは、Ｘ偏波の同相（Ｉ；Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）成分に対応する。また、第２のデジタル信号ＸＱは、Ｘ偏波の直交位相（Ｑ；Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）成分に対応する。同様に、第３のデジタル信号ＹＩは、Ｙ偏波のＩ成分に対応する。また、第４のデジタル信号ＹＱは、Ｙ偏波のＱ成分に対応する。

ＤＡＣ１２〜１５は、デジタル信号処理部１１により出力された第１〜第４のデジタル信号を第１〜第４のアナログ信号にそれぞれ変換する。ＤＡＣ１２〜１５は、変換後の第１〜第４のアナログ信号を、増幅器２１〜２４へそれぞれ出力する。第１〜第４のアナログ信号は、電気信号の一例である。

増幅器２１〜２４は、ＤＡＣ１２〜１５により出力された第１〜第４のアナログ信号をそれぞれ増幅する。増幅器２１及び２２は、増幅後の第１及び第２のアナログ信号を第１及び第２の駆動信号として光変調器４１へ出力する。同様に、増幅器２３及び２４は、増幅後の第３及び第４のアナログ信号を第３及び第４の駆動信号として光変調器４２へ出力する。本例では、第１〜第４の駆動信号のそれぞれは、電圧により表される。

光源３０は、レーザ光を出力する。例えば、光源３０は、半導体レーザ、又は、レーザダイオード（ＬＤ；Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）である。
光変調器４１及び４２のそれぞれは、例えば、マッハツェンダ型の光変調器である。光変調器４１及び４２は、第１〜第４の駆動信号によって駆動される。

本例では、光変調器４１は、光源３０により出力されたレーザ光を、増幅器２１及び２２により出力された第１及び第２の駆動信号に基づいて変調する。本例では、光変調器４１は、２つのアーム４１ａ及び４１ｂを備える。光変調器４１は、光源３０により出力されたレーザ光を２つに分岐する。２つのアーム４１ａ及び４１ｂは、分岐された２つのレーザ光に対してそれぞれ変調を行なう。

アーム４１ａは、レーザ光を、増幅器２１により出力された第１の駆動信号に基づいて変調する。同様に、アーム４１ｂは、レーザ光を、増幅器２２により出力された第２の駆動信号に基づいて変調する。
光変調器４１は、２つのアーム４１ａ及び４１ｂにより変調されたレーザ光を合波する。このようにして、光変調器４１は、第１及び第２の駆動信号に基づいて、レーザ光に対してＩＱ変調を行なうことによりＸ偏波信号を生成する。光変調器４１は、生成したＸ偏波信号をＰＢＣ５０へ出力する。従って、光変調器４１により出力される光は、アーム４１ａにより変調された成分と、アーム４１ｂにより変調された成分とを含む。

光変調器４１により出力される光のうちの、アーム４１ａにより変調された成分は、アーム４１ａからの出力光とも表される。同様に、光変調器４１により出力される光のうちの、アーム４１ｂにより変調された成分は、アーム４１ｂからの出力光とも表される。

同様に、光変調器４２は、光源３０により出力されたレーザ光を、増幅器２３及び２４により出力された第３及び第４の駆動信号に基づいて変調する。本例では、光変調器４２は、２つのアーム４２ａ及び４２ｂを備える。光変調器４２は、光源３０により出力されたレーザ光を２つに分岐する。２つのアーム４２ａ及び４２ｂは、分岐された２つのレーザ光に対してそれぞれ変調を行なう。

アーム４２ａは、レーザ光を、増幅器２３により出力された第３の駆動信号に基づいて変調する。同様に、アーム４２ｂは、レーザ光を、増幅器２４により出力された第４の駆動信号に基づいて変調する。
光変調器４２は、２つのアーム４２ａ及び４２ｂにより変調されたレーザ光を合波する。このようにして、光変調器４２は、第３及び第４の駆動信号に基づいて、レーザ光に対してＩＱ変調を行なうことによりＹ偏波信号を生成する。光変調器４２は、生成したＹ偏波信号をＰＢＣ５０へ出力する。従って、光変調器４２により出力される光は、アーム４２ａにより変調された成分と、アーム４２ｂにより変調された成分とを含む。

光変調器４２により出力される光のうちの、アーム４２ａにより変調された成分は、アーム４２ａからの出力光とも表される。同様に、光変調器４２により出力される光のうちの、アーム４２ｂにより変調された成分は、アーム４２ｂからの出力光とも表される。

なお、４つのアーム４１ａ、４１ｂ、４２ａ及び４２ｂのそれぞれは、光変調器の一例である。また、４つのアーム４１ａ、４１ｂ、４２ａ及び４２ｂは、４つのアーム４１ａ〜４２ｂとも表される。

ＰＢＣ５０は、光変調器４１及び４２により出力されたＸ偏波及びＹ偏波信号を合波する。これは、偏波多重とも表される。ＰＢＣ５０は、合波後の光信号を出力する。

ＰＤ４３及び４４は、光変調器４１及び４２により出力された光である出力光をそれぞれ検出する。本例では、各ＰＤ４３及び４４は、検出した出力光を電気信号に変換し、変換後の電気信号を制御装置６０へ出力する。

制御装置６０は、例示的に、関係取得部６１と、振幅制御部６２と、を備える。関係取得部６１は、取得部の一例である。振幅制御部６２は、制御部の一例である。
関係取得部６１は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂに対して、以下で説明する、第１〜第４の入出力関係をそれぞれ取得する。

本例では、第１の入出力関係は、第１の駆動信号を調整するパラメータの変化と、パラメータの変化に応じた、アーム４１ａからの出力光の状態の変化と、の関係を表す。換言すると、第１の入出力関係は、第１の駆動信号を調整するパラメータの変化に対する、アーム４１ａからの出力光の状態の変化を表す特性である。

本例では、駆動信号（本例では、電圧により表される信号）を調整するパラメータは、駆動信号の振幅、及び、駆動信号の中心を設定する値を含む。本例では、駆動信号の中心を設定する電圧値は、バイアス電圧とも表される。

駆動信号は、パラメータの調整に応じて変化する。従って、本例では、パラメータは、駆動信号の特徴を表す量により表現され、ここではモニタ信号の値が相当する。この値は、モニタ信号値とも表される。本例では、モニタ信号値は、駆動信号の振幅に対応する。なお、モニタ信号値は、駆動信号のパワーに対応する値を表してもよい。

また、本例では、出力光の状態は対応する駆動信号の振幅により表される。駆動信号の振幅は、駆動信号振幅とも表される。また、駆動信号の振幅は、駆動信号の値の変化量とも表される。駆動信号の値は、駆動信号値とも表される。本例では、出力光の状態に対応する駆動信号の振幅は、出力光から換算した駆動信号振幅とも表される。

従って、本例では、第１の入出力関係は、第１の駆動信号に対するモニタ信号値の変化と、モニタ信号値の変化に応じた、アーム４１ａからの出力光から換算した駆動信号振幅の変化と、の関係を表す。
同様に、第２の入出力関係は、第２の駆動信号に対するモニタ信号値の変化と、モニタ信号値の変化に応じた、アーム４１ｂからの出力光から換算した駆動信号振幅の変化と、の関係を表す。

また、第３の入出力関係は、第３の駆動信号に対するモニタ信号値の変化と、モニタ信号値の変化に応じた、アーム４２ａからの出力光から換算した駆動信号振幅の変化と、の関係を表す。同様に、第４の入出力関係は、第４の駆動信号に対するモニタ信号値の変化と、モニタ信号値の変化に応じた、アーム４２ｂからの出力光から換算した駆動信号振幅の変化と、の関係を表す。

第１〜第４の入出力関係の取得について説明を加える。先ず、光変調器４１及び４２の特性について説明する。
本例では、図１に示すように、アーム４１ａからの出力光の光強度は、第１の駆動信号に対して、所定の周期Ｔ１にて変化する。本例では、出力光の光強度は、駆動信号の値を変数として用いた余弦関数の２乗にほぼ比例するように変化する。駆動信号に対する出力光の光強度の変化は、消光特性とも表わされる。
他のアーム４１ｂ、４２ａ、及び、４２ｂからの出力光の光強度も、アーム４１ａからの出力光の光強度と同様に変化する。

各入出力関係は、光変調器４１及び４２を駆動する信号を生成する電気信号生成部１０、増幅器２１〜２４、又は、光変調器４１及び４２の製造ばらつき又は個体差等によって変動する。従って、関係取得部６１は、ＰＤ４３及び４４により検出された出力光に基づいて、出力光から換算した駆動信号振幅を推定するとともに、モニタ信号値を検出することにより各入出力関係を取得する。

ところで、後述するように、駆動信号振幅が、上記周期に応じた駆動信号の振幅に所定の係数を乗じた振幅である場合、ＰＤ４３及び４４により検出された出力光に基づいて、駆動信号振幅を高い精度にて推定できる。例えば、係数は、２分の１、４分の３、又は、１である。

そこで、本例では、関係取得部６１は、アーム４１ａ〜４２ｂ毎に、第１〜第４の基準値のそれぞれに対して、出力光から換算した駆動信号振幅が基準振幅であると推定された場合、基準振幅と検出したモニタ信号値とを対応付けて記憶する。これは、出力光の状態が基準振幅に対応する状態の一例である。
図５に例示するように、関係取得部６１は、アーム４１ａ、４１ｂ、４２ａ、及び、４２ｂに対する、モニタ信号値ｄＸＩ、ｄＸＱ、ｄＹＩ、及び、ｄＹＱをそれぞれ記憶する。

例えば、モニタ信号値の検出は、増幅器２１〜２４の出力端子を介して行なわれてもよい。関係取得部６１は、この出力端子を介して駆動信号を取得し、取得した駆動信号に基づいてモニタ信号を取得してよい。

本例では、第１の基準振幅は、周期に応じた駆動信号の振幅に０を乗じた振幅（即ち、０）である。また、第２の基準振幅は、周期に応じた駆動信号の振幅に２分の１を乗じた振幅Ｖπである。

また、第３の基準振幅は、周期に応じた駆動信号の振幅に１を乗じた振幅２Ｖπである。また、第４の基準振幅は、周期に応じた駆動信号の振幅に４分の３を乗じた振幅１．５Ｖπ近傍である。本例では、基準振幅は、基準変化量とも表される。

なお、各基準振幅に対する「出力光から換算した駆動信号振幅」の推定方法については後述する。
また、モニタ信号値が検出される対象となる基準振幅の数は、３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。また、基準振幅として、０、２分の１、４分の３、及び、１と異なる係数を、周期に応じた駆動信号の振幅に乗じた振幅を用いてもよい。例えば、係数は、５分の３であってもよい。

関係取得部６１は、各アーム４１ａ〜４２ｂに対して、記憶している基準振幅及びモニタ信号値に基づいて、多項式近似を行なうことにより入出力関係を取得する。例えば、多項式は、２次、３次、又は、４次の多項式であってよい。例えば、多項式の取得は、最小二乗法を用いることにより行なわれてよい。

図６は、アーム４１ａ、４１ｂ、４２ａ、及び、４２ｂに対する、第１〜第４の入出力関係を表す多項式により表される曲線ｃＸＩ、ｃＸＱ、ｃＹＩ、及び、ｃＹＱの一例を示す。

振幅制御部６２は、各アーム４１ａ〜４２ｂに対して取得された入出力関係に基づいて、駆動信号の振幅を制御する。

本例では、駆動信号振幅を制御するための駆動信号は、入出力関係を取得するための駆動信号と異なる。例えば、駆動信号振幅を制御するための駆動信号は、ユーザデータ等の任意のデータを表し、本例では、予め定められたデータを表す。換言すると、入出力関係を取得するための駆動信号は、予め定められたパターンを有する。

また、本例では、駆動信号振幅を制御するための駆動信号は、出力関係を取得するための駆動信号よりも高い多値度を有する変調方式を用いる。本例では、多値度は、１つの変調シンボルが表す、互いに異なるビット列の数である。なお、多値度は、１つの変調シンボルが表すビットの数であってもよい。

本例では、入出力関係を取得するための駆動信号は、２値、又は、４値の多値変調方式を用いる。例えば、駆動信号振幅を制御するための駆動信号は、８値、１６値、又は、６４値の多値変調方式を用いる。なお、駆動信号振幅を制御するための駆動信号は、入出力関係を取得するための駆動信号と等しい多値度を有する変調方式を用いてもよい。

本例では、振幅制御部６２は、アーム４１ａを基準アームとして用いる。アーム４１ａは、第１の光変調器の一例である。４つのアーム４１ａ〜４２ｂのうちの、基準アーム４１ａと異なるアーム４１ｂ、４２ａ、及び、４２ｂは、非基準アームとも表される。非基準アーム４１ｂ、４２ａ、及び、４２ｂのそれぞれは、第２の光変調器の一例である。

なお、振幅制御部６２は、アーム４１ａと異なるアーム４１ｂ、４２ａ、又は、４２ｂを基準アームとして用いてもよい。例えば、増幅器の出力の上限等により、非基準アームに対する駆動信号の振幅を目標値に制御できないことがある。この場合、基準アームとして用いるアームを変更することにより、非基準アームに対する駆動信号の振幅を目標値に制御できる可能性を高めることができる。

振幅制御部６２は、図７に示すように、基準アーム４１ａに対して、モニタ信号値ｍＸＩを検出する。振幅制御部６２は、基準アーム４１ａに対して取得された第１の入出力関係ｃＸＩと、基準アーム４１ａに対して取得したモニタ信号値ｍＸＩと、に基づいて目標振幅ＶＸＩを決定する。目標振幅は、出力光から換算した駆動信号振幅の目標値である。本例では、目標振幅は、出力光の目標となる状態である目標状態に対応している。本例では、目標振幅ＶＸＩは、第１〜第４の基準振幅のいずれとも異なる値である。なお、目標振幅ＶＸＩは、第１〜第４の基準振幅のいずれかと同一の値であってもよい。

振幅制御部６２は、図８に示すように、決定した目標振幅ＶＸＩと、非基準アーム４１ｂ、４２ａ及び４２ｂに対して取得された第２〜第４の入出力関係ｃＸＱ、ｃＹＩ及びｃＹＱと、に基づいて目標モニタ信号値ｍＸＱ、ｍＹＩ及びｍＹＱをそれぞれ決定する。目標モニタ信号値は、モニタ信号の目標値である。本例では、目標モニタ信号値は、駆動信号を調整するパラメータの目標値である目標パラメータに対応する。

振幅制御部６２は、非基準アーム４１ｂ、４２ａ及び４２ｂに対するモニタ信号値が、決定した目標モニタ信号値ｍＸＱ、ｍＹＩ及びｍＹＱに近づくように、非基準アーム４１ｂ、４２ａ及び４２ｂに対する駆動信号の振幅をそれぞれ制御する。例えば、振幅制御部６２は、モニタ信号値が目標モニタ信号値よりも小さい場合、駆動信号の振幅を増加し、一方、モニタ信号値が目標モニタ信号値よりも大きい場合、駆動信号の振幅を減少する。

なお、振幅制御部６２は、非基準アーム４１ｂ、４２ａ及び４２ｂの一部に対する駆動信号の振幅を制御しなくてもよい。

また、振幅制御部６２は、目標振幅を予め保持するとともに、保持している目標振幅と、第１〜第４の入出力関係ｃＸＩ、ｃＸＱ、ｃＹＩ及びｃＹＱと、に基づいて、アーム４１ａ〜４２ｂに対する目標モニタ信号値をそれぞれ決定してもよい。この場合、振幅制御部６２は、アーム４１ａ〜４２ｂのいずれかを基準アームとして設定しなくてよい。また、この場合、振幅制御部６２は、アーム４１ａ〜４２ｂの一部に対する駆動信号の振幅を制御しなくてもよい。

本例では、駆動信号の振幅の制御は、デジタル信号処理部１１を制御することにより行なわれる。なお、駆動信号の振幅の制御は、増幅器２１〜２４を制御することにより行なわれてもよい。また、駆動信号の振幅の制御は、デジタル信号処理部１１、及び、増幅器２１〜２４の両方を制御することにより行なわれてもよい。

例えば、増幅器２１〜２４の制御は、増幅器２１〜２４の入力端子を介して行なわれてよい。例えば、入力端子には、増幅器２１〜２４により出力される駆動信号の振幅を調整する制御信号が入力される。

ここで、各基準振幅に対する「出力光から換算した駆動信号振幅」の推定方法について説明する。
先ず、第１の基準振幅０に対する「出力光から換算した駆動信号振幅」の推定方法について説明する。
関係取得部６１は、駆動信号の振幅が０になるように、デジタル信号処理部１１及び増幅器２１〜２４の少なくとも一方を制御する。本例では、この振幅の制御は、関係取得部６１が増幅器２１〜２４の入力端子へ制御信号を出力することにより行なわれる。なお、関係取得部６１は、駆動信号が光変調器４１及び４２へ入力されないようにデジタル信号処理部１１及び増幅器２１〜２４の少なくとも一方を制御してもよい。
この場合における、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光の状態は、第１の基準振幅０に対応する状態である。従って、関係取得部６１は、出力光から換算した駆動信号振幅が第１の基準振幅０であることを推定できる。

次に、第２の基準振幅Ｖπに対する「出力光から換算した駆動信号振幅」の推定方法について説明する。
関係取得部６１は、図９に示すように、バイアス電圧を、所定の基準バイアス電圧Ｖ０に制御する。本例では、基準バイアス電圧Ｖ０は、光強度が最小となる電圧である。なお、基準バイアス電圧は、光強度が最大となる電圧であってもよい。

バイアス電圧の制御は、例えば、特許文献３に記載された方法を用いて行なわれてもよい。また、関係取得部６１は、互いに異なる複数のバイアス電圧の候補に対して、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光の光強度を検出し、検出した光強度が最小となるバイアス電圧の候補を基準バイアス電圧Ｖ０として決定してもよい。

関係取得部６１は、駆動信号を２値信号に制御する。本例では、関係取得部６１は、光変調器４１及び４２において、２値変調方式（本例では、ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）方式）に従った変調が行なわれるように、デジタル信号処理部１１により生成されるデジタル信号を制御する。

更に、関係取得部６１は、駆動信号の振幅を、駆動信号の動作周波数よりも低い周波数ｆ_０にて振動させるように、デジタル信号処理部１１及び増幅器２１〜２４の少なくとも一方を制御する。本例では、この振幅の制御は、関係取得部６１が増幅器２１〜２４の入力端子へ制御信号を出力することにより行なわれる。周波数ｆ_０は、駆動信号の周波数よりも低い第２の周波数の一例である。駆動信号の振幅を周波数ｆ_０にて振動させることは、駆動信号に低周波数ｆ_０の信号を重畳することとも表される。

これにより、図９に示すように、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光は、駆動信号に重畳される低周波数ｆ_０の信号ＳＳに対応する、周波数ｆ_０を有する成分ＤＳを含む。周波数ｆ_０を有する成分は、周波数ｆ_０成分とも表される。

関係取得部６１は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、所定の第２の振幅範囲において変化させた場合において、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数ｆ_０成分のパワーが最大となるとき、出力光から換算した駆動信号振幅が第２の基準振幅Ｖπであると推定する。

例えば、関係取得部６１は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、第２の振幅範囲において、所定の増分（例えば、０．１Ｖ）ずつ増加させる。出力光から換算した駆動信号振幅が基準振幅であると推定することは、出力光が基準振幅に対応する状態であると判定することの一例である。
このようにして、関係取得部６１は、出力光から換算した駆動信号振幅が第２の基準振幅Ｖπであることを推定できる。

次に、第３の基準振幅２Ｖπに対する「出力光から換算した駆動信号振幅」の推定方法について説明する。
図１０に示すように、関係取得部６１は、第２の基準振幅Ｖπの場合と同様に、バイアス電圧を上記基準バイアス電圧Ｖ０に制御するとともに、駆動信号を２値信号に制御する。

更に、関係取得部６１は、第２の基準振幅Ｖπの場合と同様に、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、駆動信号の動作周波数よりも低い周波数ｆ_０にて振動させるように、デジタル信号処理部１１及び増幅器２１〜２４の少なくとも一方を制御する。周波数ｆ_０は、第３の周波数の一例である。本例では、第３の周波数は、第２の周波数と同じであるが、第２の周波数と異なっていてもよい。

これにより、図１０に示すように、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光は、駆動信号に重畳される低周波数ｆ_０の信号ＳＳに対応する、周波数ｆ_０の２倍の周波数２ｆ_０を有する成分ＤＳと、周波数ｆ_０成分と、を含む。

関係取得部６１は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、所定の第３の振幅範囲において変化させた場合において、第１の条件及び第２の条件の少なくとも一方が成立するとき、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであると推定する。第１の条件は、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数ｆ_０成分のパワーが最小となるという条件である。第２の条件は、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数２ｆ_０成分のパワーが最大となるという条件である。
このようにして、関係取得部６１は、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであることを推定できる。

次に、第４の基準振幅１．５Ｖπ近傍に対する「出力光から換算した駆動信号振幅」の推定方法について説明する。
図１１及び図１２に示すように、関係取得部６１は、駆動信号を４値信号に制御する。本例では、関係取得部６１は、光変調器４１及び４２において、４値変調方式に従った変調が行なわれるように、デジタル信号処理部１１により生成されるデジタル信号を制御する。

更に、関係取得部６１は、バイアス電圧を、駆動信号の動作周波数よりも低い周波数ｆ_１にて、基本バイアス電圧Ｖ１又はＶ２を中心として振動させるように、デジタル信号処理部１１及び増幅器２１〜２４の少なくとも一方を制御する。バイアス電圧は、駆動信号の動作周波数に対する中心電圧である。

このバイアス電圧の制御は、関係取得部６１が増幅器２１〜２４の入力端子へ制御信号を出力することにより行なわれる。周波数ｆ_１は、第１の周波数の一例である。本例では、第１の周波数は、第２の周波数及び第３の周波数と同じであるが、第２の周波数及び第３の周波数と異なっていてもよい。バイアス電圧を周波数ｆ_１にて振動させることは、駆動信号に低周波数ｆ_１の信号を重畳することとも表される。また、バイアス電圧は、光変調器に印加される電圧であると理解されてもよい。

これにより、図１１及び図１２に示すように、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光は、駆動信号に重畳される低周波数ｆ_１の信号ＳＳに対応する、周波数ｆ_１を有する成分ＤＳを含む。周波数ｆ_１を有する成分は、周波数ｆ_１成分とも表される。

関係取得部６１は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を所定の第１の振幅範囲において変化させた場合においてパワー変化量が最小となるとき、出力光から換算した駆動信号振幅が第４の基準振幅１．５Ｖπ近傍であると推定する。パワー変化量は、基本バイアス電圧を所定の電圧範囲において変化させた場合における、アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数ｆ_１成分のパワーの変化量である。

例えば、関係取得部６１は、基本バイアス電圧を、電圧範囲において、所定の増分（例えば、１Ｖ）ずつ増加させる。パワー変化量は、出力光のうちの周波数ｆ_１成分のパワーが変化しにくくなるほど小さくなる。
このようにして、関係取得部６１は、出力光から換算した駆動信号振幅が第４の基準振幅１．５Ｖπ近傍であることを推定できる。

なお、図４に示される、電気信号生成部１０、及び、制御装置６０のそれぞれは、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いて機能が実現されてよい。また、デジタル信号処理部１１、及び、制御装置６０のそれぞれは、プログラム可能な論理回路装置（例えば、ＰＬＤ、又は、ＦＰＧＡ）を用いて機能が実現されてもよい。ＰＬＤは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略記である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略記である。

また、光送信器１は、デジタル信号処理部１１、及び、制御装置６０に代えて、処理装置と記憶装置とを備えてもよい。この場合、処理装置が記憶装置に記憶（格納）されたプログラムを実行することにより、デジタル信号処理部１１、及び、制御装置６０の機能を実現してもよい。例えば、処理装置は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｏｃｅｓｓｏｒ）である。

また、デジタル信号処理部１１、ＤＡＣ１２〜１５、増幅器２１〜２４、光変調部４０、ＰＢＣ５０、及び、制御装置６０のそれぞれは、互いに独立した部品であってよい。また、デジタル信号処理部１１、ＤＡＣ１２〜１５、増幅器２１〜２４、光変調部４０、ＰＢＣ５０、及び、制御装置６０の少なくとも一部は、一体化された部品であってよい。

なお、光送信器１は、波長分割多重方式（ＷＤＭ；Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に従った光信号を送信してもよい。また、光送信器１は、偏波多重を行なうが、偏波多重を行なわなくてもよい。この場合、光送信器１が備えるアームの数は、２つであってよい。

また、光送信器１は、増幅器２１〜２４を４つ備えていたが、４つ以外の数の増幅器を備えていてもよい。この場合、例えば、光送信器１は、各アーム４１ａ〜４２ｂが差動駆動されるように構成されていてもよい。

（動作）
次に、光送信器１の動作について、図１３乃至図１６を参照しながら説明する。
本例では、制御装置６０は、光送信器１の起動時に、図１３にフローチャートにより示す処理を実行する。なお、制御装置６０は、所定の制御周期が経過する毎に、図１３の処理を実行してもよい。

制御装置６０は、図１３の処理を開始すると、先ず、駆動信号を、入出力関係を取得するための駆動信号に制御する。そして、制御装置６０は、駆動信号の振幅を０に制御する（図１３のステップＳ１０１）。

次いで、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれを１つずつ順に処理対象とするループ処理（図１３のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４）を実行する。
ループ処理において、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対するモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第１の基準振幅０であるときのモニタ信号値として取得する（図１３のステップＳ１０３）。

そして、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのすべてに対して、上記ループ処理（図１３のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４）を実行した後、図１３のステップＳ１０５へ進む。次いで、制御装置６０は、駆動信号を２値信号に制御する（図１３のステップＳ１０５）。

そして、制御装置６０は、バイアス電圧を基準バイアス電圧Ｖ０に制御する（図１３のステップＳ１０６）。次いで、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、動作周波数よりも低い周波数ｆ_０にて振動させる（図１３のステップＳ１０７）。

そして、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれを１つずつ順に処理対象とするループ処理（図１３のステップＳ１０８〜ステップＳ１１１）を実行する。
ループ処理において、先ず、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、出力光から換算した駆動信号振幅が第２の基準振幅Ｖπであるときのモニタ信号値を取得する（図１３のステップＳ１０９）。図１３のステップＳ１０９の処理については後述する。

ループ処理において、次に、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであるときのモニタ信号値を取得する（図１３のステップＳ１１０）。図１３のステップＳ１１０の処理については後述する。

そして、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのすべてに対して、上記ループ処理（図１３のステップＳ１０８〜ステップＳ１１１）を実行した後、駆動信号の振幅の振動を停止する。次いで、制御装置６０は、駆動信号を４値信号に制御する（図１３のステップＳ１１２）。

そして、制御装置６０は、バイアス電圧に駆動信号の動作周波数よりも低い周波数ｆ_１信号を重畳する（図１３のステップＳ１１３）。

そして、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれを１つずつ順に処理対象とするループ処理（図１３のステップＳ１１４〜ステップＳ１１６）を実行する。
ループ処理において、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、出力光から換算した駆動信号振幅が第４の基準振幅１．５Ｖπ近傍であるときのモニタ信号値を取得する（図１３のステップＳ１１５）。図１３のステップＳ１１５の処理については後述する。

そして、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのすべてに対して、上記ループ処理（図１３のステップＳ１１４〜ステップＳ１１６）を実行した後、バイアス電圧の振動を停止する。次いで、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂに対して、取得したモニタ信号値に基づいて、第１〜第４の入出力関係をそれぞれ取得する（図１３のステップＳ１１７）。

次いで、制御装置６０は、駆動信号を、駆動信号振幅を制御するための駆動信号に制御する（図１３のステップＳ１１８）。そして、制御装置６０は、基準アーム４１ａに対するモニタ信号値を検出する（図１３のステップＳ１１９）。

次いで、制御装置６０は、図７に示すように、基準アーム４１ａに対して取得された第１の入出力関係ｃＸＩと、基準アーム４１ａに対して取得したモニタ信号値ｍＸＩと、に基づいて目標振幅ＶＸＩを決定する（図１３のステップＳ１２０）。

そして、制御装置６０は、図８に示すように、目標振幅ＶＸＩと、非基準アームに対して取得された第２〜第４の入出力関係ｃＸＱ、ｃＹＩ及びｃＹＱと、に基づいて目標モニタ信号値ｍＸＱ、ｍＹＩ及びｍＹＱをそれぞれ決定する（図１３のステップＳ１２１）。

次いで、制御装置６０は、非基準アーム４１ｂ〜４２ｂに対するモニタ信号値が目標モニタ信号値ｍＸＱ、ｍＹＩ及びｍＹＱに近づくように、非基準アーム４１ｂ、４２ａ及び４２ｂに対する駆動信号の振幅をそれぞれ制御する（図１３のステップＳ１２２）。
そして、制御装置６０は、図１３の処理を終了する。

なお、各基準振幅に対してモニタ信号値を取得する処理は、図１３に例示される順序と異なる順序にて実行されてもよい。

ここで、図１３のステップＳ１０９の処理について説明を加える。
制御装置６０は、図１３のステップＳ１０９の処理として、図１４のフローチャートに示す処理を実行する。従って、先ず、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅の候補を複数用意する。例えば、制御装置６０は、第２の振幅範囲の下限値に、所定の増分（例えば、０．１Ｖ）を加算する処理を、加算処理の結果が第２の振幅範囲の上限値を超えるまで繰り返し、各加算処理の結果を候補として生成してもよい。

制御装置６０は、複数の振幅の候補のそれぞれを１つずつ順に処理対象とするループ処理（図１４のステップＳ２０１〜ステップＳ２０５）を実行する。

ループ処理において、先ず、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、処理対象である候補に制御する（図１４のステップＳ２０２）。次いで、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数ｆ_０成分のパワーを取得する（図１４のステップＳ２０３）。そして、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対するモニタ信号値を取得する（図１４のステップＳ２０４）。
なお、ステップＳ２０３〜Ｓ２０４の処理は、図１４に例示される順序と異なる順序で実行されてもよい。

そして、制御装置６０は、複数の振幅の候補のすべてに対して、上記ループ処理（図１４のステップＳ２０１〜ステップＳ２０５）を実行した後、図１４のステップＳ２０６へ進む。次いで、制御装置６０は、取得された周波数ｆ_０成分のパワーが最大であるモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第２の基準振幅Ｖπであるときのモニタ信号値として取得する（図１４のステップＳ２０６）。そして、制御装置６０は、図１４の処理を終了する。

次に、図１３のステップＳ１１０の処理について説明を加える。
制御装置６０は、図１３のステップＳ１１０の処理として、図１５のフローチャートに示す処理を実行する。従って、先ず、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅の候補を複数用意する。例えば、制御装置６０は、第３の振幅範囲の下限値に、所定の増分（例えば、０．１Ｖ）を加算する処理を、加算処理の結果が第３の振幅範囲の上限値を超えるまで繰り返し、各加算処理の結果を候補として生成してもよい。

制御装置６０は、複数の振幅の候補のそれぞれを１つずつ順に処理対象とするループ処理（図１５のステップＳ３０１〜ステップＳ３０６）を実行する。

ループ処理において、先ず、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、処理対象である候補に制御する（図１５のステップＳ３０２）。次いで、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数ｆ_０成分のパワーを取得する（図１５のステップＳ３０３）。更に、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数２ｆ_０成分のパワーを取得する（図１５のステップＳ３０４）。

そして、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対するモニタ信号値を取得する（図１５のステップＳ３０５）。
なお、ステップＳ３０３〜Ｓ３０５の処理は、図１５に例示される順序と異なる順序で実行されてもよい。

そして、制御装置６０は、複数の振幅の候補のすべてに対して、上記ループ処理（図１５のステップＳ３０１〜ステップＳ３０６）を実行した後、図１５のステップＳ３０７へ進む。次いで、制御装置６０は、取得された周波数ｆ_０成分のパワーが最小であるという第１の条件、及び、取得された周波数２ｆ_０成分のパワーが最大であるという第２の条件、の少なくとも一方が成立する場合におけるモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであるときのモニタ信号値として取得する（図１５のステップＳ３０７）。そして、制御装置６０は、図１５の処理を終了する。

例えば、制御装置６０は、取得された周波数ｆ_０成分のパワーが最小であり、且つ、取得された周波数２ｆ_０成分のパワーが最大であるモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであるときのモニタ信号値として取得する。また、例えば、制御装置６０は、取得された周波数ｆ_０成分のパワーが最小であり、且つ、取得された周波数２ｆ_０成分のパワーが最大でないモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであるときのモニタ信号値として取得する。また、例えば、制御装置６０は、取得された周波数ｆ_０成分のパワーが最小でなく、且つ、取得された周波数２ｆ_０成分のパワーが最大であるモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第３の基準振幅２Ｖπであるときのモニタ信号値として取得する。

次に、図１３のステップＳ１１５の処理について説明を加える。
制御装置６０は、図１３のステップＳ１１５の処理として、図１６にフローチャートにより示す処理を実行する。従って、先ず、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅の候補を複数用意する。例えば、制御装置６０は、第１の振幅範囲の下限値に、所定の増分（例えば、０．１Ｖ）を加算する処理を、加算処理の結果が第１の振幅範囲の上限値を超えるまで繰り返し、各加算処理の結果を候補として生成してもよい。

制御装置６０は、複数の振幅の候補のそれぞれを１つずつ順に処理対象とする第１のループ処理（図１６のステップＳ４０１〜ステップＳ４０８）を実行する。

第１のループ処理において、先ず、制御装置６０は、駆動信号の動作周波数に対する振幅を、処理対象である候補に制御する（図１６のステップＳ４０２）。
第１のループ処理において、次に、制御装置６０は、複数の基本バイアス電圧を用意する。例えば、制御装置６０は、電圧範囲の下限値に、所定の増分（例えば、１Ｖ）を加算する処理を、加算処理の結果が電圧範囲の上限値を超えるまで繰り返し、各加算処理の結果を基本バイアス電圧として生成してもよい。

制御装置６０は、複数の基本バイアス電圧のそれぞれを１つずつ順に処理対象とする第２のループ処理（図１６のステップＳ４０３〜ステップＳ４０６）を実行する。

第２のループ処理において、先ず、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂからの出力光のうちの周波数ｆ_１成分のパワーを取得する（図１６のステップＳ４０４）。そして、第２のループ処理において、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対するモニタ信号値を取得する（図１６のステップＳ４０５）。
なお、ステップＳ４０４〜Ｓ４０５の処理は、図１６に例示される順序と異なる順序で実行されてもよい。

そして、制御装置６０は、複数の基本バイアス電圧のすべてに対して、上記第２のループ処理（図１６のステップＳ４０３〜ステップＳ４０６）を実行した後、図１６のステップＳ４０７へ進む。次いで、第１のループ処理において、制御装置６０は、処理対象である振幅の候補に対して、取得された周波数ｆ_１成分のパワーに基づいてパワー変化量を取得する（図１６のステップＳ４０７）。

そして、制御装置６０は、複数の振幅の候補のすべてに対して、上記第１のループ処理（図１６のステップＳ４０１〜ステップＳ４０８）を実行した後、図１６のステップＳ４０９へ進む。次いで、制御装置６０は、取得されたパワー変化量が最小であるモニタ信号値を、出力光から換算した駆動信号振幅が第４の基準振幅１．５Ｖπ近傍であるときのモニタ信号値として取得する（図１６のステップＳ４０９）。そして、制御装置６０は、図１６の処理を終了する。

以上、説明したように、第１実施形態に係る光送信器１において、制御装置６０は、モニタ信号値の変化と、モニタ信号値の変化に応じた「出力光から換算した駆動信号振幅」の変化と、の入出力関係を取得する。更に、制御装置６０は、取得された入出力関係に基づいて、駆動信号の振幅を制御する。

これによれば、各アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光の状態が所望の目標状態となるように、駆動信号の振幅を制御できる。これにより、各アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光の状態を目標状態に高い精度にて制御できる。この結果、光信号の品質を高めることができる。

更に、第１実施形態に係る光送信器１において、制御装置６０は、出力光の状態が基準振幅に対応する状態である場合にモニタ信号値を検出するとともに、検出したモニタ信号値に基づいて入出力関係を取得する。更に、制御装置６０は、取得された入出力関係に基づいて、出力光の状態を、基準振幅と異なる振幅に対応する目標状態にする目標モニタ信号値を決定する。加えて、制御装置６０は、モニタ信号値が目標モニタ信号値に近づくように、駆動信号の振幅を制御する。

これによれば、各アーム４１ａ〜４２ｂからの出力光の状態を、基準振幅と異なる振幅に対応する目標状態に近づけることができる。この結果、光信号の品質を高めることができる。

加えて、第１実施形態に係る光送信器１において、制御装置６０は、複数のアーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれに対して、モニタ信号値の検出、及び、入出力関係の取得を行なう。更に、制御装置６０は、基準アーム４１ａに対して取得した入出力関係に基づいて目標振幅を決定し、決定した目標振幅と、非基準アーム４１ｂ〜４２ｂに対して取得した入出力関係と、に基づいて、目標モニタ信号値を決定する。
加えて、制御装置６０は、非基準アーム４１ｂ〜４２ｂに対するモニタ信号値が、決定した目標モニタ信号値に近づくように、非基準アーム４１ｂ〜４２ｂに対する駆動信号の振幅を制御する。

これによれば、非基準アーム４１ｂ〜４２ｂからの出力光の状態を基準アーム４１ａからの出力光の状態に近づけることができる。換言すると、出力光の状態のアーム間でのばらつきを抑制できる。

更に、第１実施形態に係る光送信器１において、制御装置６０は、互いに異なる複数の基準振幅のそれぞれに対してモニタ信号値を検出し、検出したモニタ信号値に基づいて、入出力関係を表す多項式を取得する。

これによれば、モニタ信号値の変化と、モニタ信号値の変化に応じた「出力光から換算した駆動信号振幅」の変化と、の正確な関係を取得できる。この結果、光信号の品質を高めることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る光送信器について説明する。第２実施形態に係る光送信器は、第１実施形態に係る光送信器に対して、増幅器の経時劣化等に伴う入出力関係の時間変化を補償するように駆動信号の振幅を制御する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

第２実施形態に係る振幅制御部６２は、第１実施形態に係る、駆動信号の振幅の制御を実行した直後の第１の時点にて、アーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれに対して、モニタ信号値を検出する。振幅制御部６２は、アーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれに対して、検出したモニタ信号値を保持する。

振幅制御部６２は、第１の時点の後、所定の取得周期が経過する毎に、アーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれに対して、モニタ信号値を検出する。振幅制御部６２は、アーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれに対して、検出したモニタ信号値と、保持しているモニタ信号値と、に基づいて、駆動信号の振幅を制御する。

本例では、振幅制御部６２は、検出したモニタ信号値が、保持しているモニタ信号値よりも、所定の閾値以上の大きさだけ大きい場合、駆動信号の振幅を所定の第１の調整量だけ減少させる。本例では、閾値は、正の値である。更に、振幅制御部６２は、検出したモニタ信号値が、保持しているモニタ信号値よりも、所定の閾値以上の大きさだけ小さい場合、駆動信号の振幅を所定の第２の調整量だけ増加させる。本例では、第１の調整量及び第２の調整量は、正の値である。本例では、第１の調整量は、第２の調整量と異なる値である。なお、第１の調整量は、第２の調整量と同じ値でもよい。

第２実施形態に係る制御装置６０は、図１３の処理の実行後、アーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれに対して、モニタ信号値を検出し、検出したモニタ信号値を基準値として保持する。その後、制御装置６０は、所定の取得周期が経過する毎に、図１７にフローチャートにより示す処理を実行する。なお、制御装置６０は、図１３の処理の実行後、予め定められた回数だけ、図１７の処理を実行してもよい。

制御装置６０は、図１７の処理を開始すると、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのそれぞれを１つずつ順に処理対象とするループ処理（図１７のステップＳ５０１〜ステップＳ５０７）を実行する。
ループ処理において、制御装置６０は、先ず、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対するモニタ信号値を検出する（図１７のステップＳ５０２）。次いで、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、検出したモニタ信号値と保持している基準値との差の絶対値が閾値よりも大きいか否かを判定する（図１７のステップＳ５０３）。

上記差の絶対値が閾値よりも大きい場合、制御装置６０は、図１７のステップＳ５０３にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５０７へ進む。一方、上記差の絶対値が閾値以下である場合、制御装置６０は、図１７のステップＳ５０３にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ５０４へ進む。

次いで、制御装置６０は、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、検出したモニタ信号値が、保持している基準値よりも大きいか否かを判定する（図１７のステップＳ５０４）。

モニタ信号値が基準値よりも大きい場合、制御装置６０は、図１７のステップＳ５０４にて「Ｙｅｓ」と判定し、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、駆動信号の振幅を第１の調整量だけ減少させる（図１７のステップＳ５０５）。一方、モニタ信号値が基準値以下である場合、制御装置６０は、図１７のステップＳ５０４にて「Ｎｏ」と判定し、処理対象であるアーム４１ａ〜４２ｂに対して、駆動信号の振幅を第２の調整量だけ増加させる（図１７のステップＳ５０６）。

そして、制御装置６０は、４つのアーム４１ａ〜４２ｂのすべてに対して、上記ループ処理（図１７のステップＳ５０１〜ステップＳ５０７）を実行した後、図１７の処理を終了する。

以上、説明したように、第２実施形態に係る光送信器１において、制御装置６０は、モニタ信号値の検出を、第１の時点と、第１の時点よりも後の第２の時点と、のそれぞれにて行なう。更に、制御装置６０は、第１の時点及び第２の時点のそれぞれにて検出されたモニタ信号値に基づいて駆動信号の振幅を制御する。

ところで、入出力関係が時間の経過に伴って変化することがある。これに対し、第２実施形態に係る制御装置６０によれば、入出力関係の時間変化を補償するように、駆動信号の振幅を制御することができる。従って、例えば、図１３の処理を実行することによって実現された光信号の品質を維持することができる。換言すると、光信号の品質を高めることができる。

ところで、例えば、増幅器２１〜２４の経時劣化等により、特定のアームに対して、モニタ信号値を基準値に十分に近づけることができないことがある。この場合、制御装置６０は、上記特定のアームを基準アームとして用いることにより、図１３の処理を実行してもよい。これによれば、アーム４１ｂ〜４２ｂからの出力光の状態を互いに近づけることができる。換言すると、出力光の状態のアーム間でのばらつきを抑制できる。

１ 光送信器
１０ 電気信号生成部
１１ デジタル信号処理部
１２〜１５ ＤＡＣ
２１〜２４ 増幅器
３０ 光源
４０ 光変調部
４１，４２ 光変調器
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ アーム
４３，４４ ＰＤ
５０ ＰＢＣ
６０ 制御装置
６１ 関係取得部
６２ 振幅制御部

Claims (15)

1. 駆動信号によって駆動される光変調器を備える光送信器であって、
   互いに異なる複数の基準振幅のそれぞれに対して、前記光変調器の出力光の状態が前記基準振幅に対応する状態である場合に、前記駆動信号を調整するモニタ信号値であるパラメータを検出し、前記検出されたパラメータと前記基準振幅とに基づいて、前記パラメータと、前記光変調器の出力光の状態に対応する前記駆動信号の振幅と、の関係を取得する取得部と、
   前記取得された関係に基づいて、前記パラメータが目標パラメータに近づくように、前記駆動信号の振幅を制御する制御部と、
   を備える、光送信器。
2. 請求項１に記載の光送信器であって、
   前記光変調器は、前記駆動信号に対して光強度が所定の周期にて変化し、
   前記取得部は、前記光変調器の出力光の状態が、前記駆動信号の振幅に、０よりも大きく且つ１以下である所定の係数を乗じた振幅である基準振幅に対応する状態である場合に前記パラメータを検出し、
   前記制御部は、前記取得された関係に基づいて、前記光変調器の出力光の状態を、前記基準振幅と異なる振幅に対応する目標状態にする目標パラメータを決定する、光送信器。
3. 請求項２に記載の光送信器であって、
   前記光変調器を複数備え、
   前記取得部は、前記複数の光変調器のそれぞれに対して、前記パラメータの検出、及び、前記関係の取得を行ない、
   前記制御部は、前記複数の光変調器のうちの第１の光変調器に対して取得した前記関係に基づいて前記目標状態を決定し、前記決定した目標状態と、前記複数の光変調器のうちの第２の光変調器に対して取得した前記関係と、に基づいて、目標パラメータを決定し、前記第２の光変調器に対する前記パラメータが前記決定した目標パラメータに近づくように、前記第２の光変調器に対する前記駆動信号の振幅を制御する、光送信器。
4. 請求項２又は請求項３に記載の光送信器であって、
   前記取得部は、前記検出したパラメータに基づいて、前記関係を表す多項式を取得する、光送信器。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の光送信器であって、
   前記取得部は、前記駆動信号を４値信号に制御するとともに、前記光変調器に印加されるバイアス電圧を、基本バイアス電圧を中心として前記駆動信号の周波数よりも低い第１の周波数にて振動させ、且つ、前記基本バイアス電圧を電圧範囲において変化させた場合における、前記光変調器からの出力光のうちの、前記第１の周波数を有する成分のパワーの変化量が、前記駆動信号の振幅を第１の振幅範囲において変化させた場合において最小となるとき、前記出力光の状態が、前記周期に応じた前記駆動信号の振幅に４分の３を乗じた振幅近傍である前記基準振幅に対応する状態であると判定する、光送信器。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の光送信器であって、
   前記取得部は、前記駆動信号を２値信号に制御するとともに、前記駆動信号の振幅を、前記駆動信号の周波数よりも低い第２の周波数にて振動させ、且つ、前記駆動信号の振幅を、第２の振幅範囲において変化させた場合において、前記光変調器からの出力光のうちの、前記第２の周波数を有する成分のパワーが最大となるとき、前記出力光の状態が、前記周期に応じた前記駆動信号の振幅に２分の１を乗じた振幅である前記基準振幅に対応する状態であると判定する、光送信器。
7. 請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の光送信器であって、
   前記取得部は、前記駆動信号を２値信号に制御するとともに、前記駆動信号の振幅を、前記駆動信号の周波数よりも低い第３の周波数にて振動させ、且つ、前記駆動信号の振幅を、第３の振幅範囲において変化させた場合において、前記光変調器からの出力光のうちの、前記第３の周波数を有する成分のパワーが最小となるという第１の条件、及び、前記光変調器からの出力光のうちの、前記第３の周波数の２倍の周波数を有する成分のパワーが最大となるという第２の条件の少なくとも一方が成立するとき、前記出力光の状態が、前記基準振幅としての前記周期に応じた前記駆動信号の振幅に対応する状態であると判定する、光送信器。
8. 請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載の光送信器であって、
   前記制御部は、前記パラメータの検出を、第１の時点と、前記第１の時点よりも後の第２の時点と、のそれぞれにて行なうとともに、前記第１の時点及び前記第２の時点のそれぞれにて検出されたパラメータに基づいて前記駆動信号の振幅を制御する、光送信器。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光送信器であって、
   前記制御部は、電気信号を生成する電気信号生成部と、前記生成された電気信号を増幅し、前記増幅した電気信号を前記駆動信号として出力する増幅器と、の少なくとも一方を制御することにより、前記駆動信号の振幅を制御する、光送信器。
10. 駆動信号によって駆動される光変調器の制御方法であって、
    互いに異なる複数の基準振幅のそれぞれに対して、前記光変調器の出力光の状態が前記基準振幅に対応する状態である場合に、前記駆動信号を調整するモニタ信号値であるパラメータを検出し、前記検出されたパラメータと前記基準振幅とに基づいて、前記パラメータと、前記光変調器の出力光の状態に対応する前記駆動信号の振幅と、の関係を取得し、
    前記取得された関係に基づいて、前記パラメータが目標パラメータに近づくように、前記駆動信号の振幅を制御する、光変調器の制御方法。
11. 請求項１０に記載の光変調器の制御方法であって、
    前記光変調器は、前記駆動信号に対して光強度が所定の周期にて変化し、
    前記光変調器の出力光の状態が、前記駆動信号の振幅に、０よりも大きく且つ１以下である所定の係数を乗じた振幅である基準振幅に対応する状態である場合に前記パラメータを検出し、
    前記取得された関係に基づいて、前記光変調器の出力光の状態を、前記基準振幅と異なる振幅に対応する目標状態にする目標パラメータを決定する、光変調器の制御方法。
12. 請求項１１に記載の光変調器の制御方法であって、
    複数の光変調器のそれぞれに対して、前記パラメータの検出、及び、前記関係の取得を行ない、
    前記複数の光変調器のうちの第１の光変調器に対して取得した前記関係に基づいて前記目標状態を決定し、前記決定した目標状態と、前記複数の光変調器のうちの第２の光変調器に対して取得した前記関係と、に基づいて、目標パラメータを決定し、前記第２の光変調器に対する前記パラメータが前記決定した目標パラメータに一致するように、前記第２の光変調器に対する前記駆動信号の振幅を制御する、光変調器の制御方法。
13. 駆動信号によって駆動される光変調器の制御装置であって、
    互いに異なる複数の基準振幅のそれぞれに対して、前記光変調器の出力光の状態が前記基準振幅に対応する状態である場合に、前記駆動信号を調整するモニタ信号値であるパラメータを検出し、前記検出されたパラメータと前記基準振幅とに基づいて、前記パラメータと、前記光変調器の出力光の状態に対応する前記駆動信号の振幅と、の関係を取得する取得部と、
    前記取得された関係に基づいて、前記パラメータが目標パラメータに近づくように、前記駆動信号の振幅を制御する制御部と、
    を備える、光変調器の制御装置。
14. 請求項１３に記載の光変調器の制御装置であって、
    前記光変調器は、前記駆動信号に対して光強度が所定の周期にて変化し、
    前記取得部は、前記光変調器の出力光の状態が、前記駆動信号の振幅に、０よりも大きく且つ１以下である所定の係数を乗じた振幅である基準振幅に対応する状態である場合に前記パラメータを検出し、
    前記制御部は、前記取得された関係に基づいて、前記光変調器の出力光の状態を、前記基準振幅と異なる振幅に対応する目標状態にする目標パラメータを決定する、光変調器の制御装置。
15. 請求項１４に記載の光変調器の制御装置であって、
    前記取得部は、複数の光変調器のそれぞれに対して、前記パラメータの検出、及び、前記関係の取得を行ない、
    前記制御部は、前記複数の光変調器のうちの第１の光変調器に対して取得した前記関係に基づいて前記目標状態を決定し、前記決定した目標状態と、前記複数の光変調器のうちの第２の光変調器に対して取得した前記関係と、に基づいて、目標パラメータを決定し、前記第２の光変調器に対する前記パラメータが前記決定した目標パラメータに近づくように、前記第２の光変調器に対する前記駆動信号の振幅を制御する、光変調器の制御装置。

Images