JP6470127B2 - 光変調信号生成装置 - Google Patents
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Description
さらに、EA変調器の動作原理上、変調動作に伴うチャープをゼロとすることは困難である。このチャープのために光ファイバによる伝送距離は更に制限される。
特許文献1や非特許文献1,2に開示された従来の技術では、パルス間干渉による送信エラーを抑制するために、変調信号0レベルと1レベルの2値によって強度変調された光信号に対して、この強度変調と同期するように周波数変調を行っている。周波数変調によって、0レベル1レベルに応じて、Δf(GHz)の周波数偏移を与えるとき、ビットレートB(Gb/s)と周波数偏移Δfと強度変調の消光比ERとが以下の関係となるときに、1ビット分の0レベル前後のパルス間に180°の位相差を与えることができ、分散耐性の向上が可能となることが知られている。なお、消光比ERは、1レベルの光強度I1と0レベルの光強度I0との比I1/I0により定義される。
しかしながら、図11に示した従来の構成では、周波数変調のための信号源S2と接続するRFポートP2と強度変調のための信号源S1と接続するRFポートP1の2つが光変調信号生成装置に必要であり、装置の構成が複雑かつ高コストになるという課題があった。
また、本発明の光変調信号生成装置の1構成例において、前記抵抗の値および前記周波数変調光源の駆動条件は、前記周波数変調による周波数偏移Δfが、
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。強度変調のみを行う通常のEA変調器集積光源の電気配線においては、図1に示すように単一の配線板を用いてEA変調器2のみに高周波の電圧信号を印加するように配線される。EA変調器2のみに電圧信号を印加する理由は、半導体レーザ1に電圧信号を印加することでEA変調器2と別のチャープが発生することを避けるためである。
一方、RFポートP1と半導体レーザ1の電流注入用の電極との間には、半導体レーザ用のバイアス電流がEA変調器2に流れることを抑止するためのコンデンサC1とEA変調器2を駆動する電圧信号VSを分圧するための抵抗R1とが直列に挿入されている。このようなコンデンサC1および抵抗R1の追加により、電圧信号VSを分岐し、半導体レーザ1に印加することで、半導体レーザ1の直接周波数変調を実現する。
図4は、図3に示した等価回路に基づく数値計算によって得られた電圧信号VSと半導体レーザ1に印加される分岐電圧VLDの時間変化の1例を示す図である。図4より明らかなように、半導体レーザ1に印加される分岐電圧VLDとEA変調器2に印加される電圧信号VSとが同期していることから、これらの信号を用いて周波数変調と強度変調とを同時に行うことによって、図5(A)、図5(B)に示すような光変調信号が得られることになる。図5(A)は本実施の形態の光変調信号生成装置から出力される光変調信号の光強度−時間特性を示し、図5(B)は光変調信号生成装置から出力される光変調信号の周波数−時間特性を示している。
また、コンデンサC1のキャパシタンスCの大きさは、半導体レーザ1のバイアス電流がEA変調器2へ流れることを抑止することができればよく、数ピコF〜数百ピコFの広い範囲の大きさで十分である。
本実施の形態では、式(2)と式(3)とによって規定される周波数偏移Δfが式(1)を満たすように半導体レーザ1の直接変調による周波数変調を実施すると同時に、EA変調器2による強度変調を実施する。周波数変調による光変調信号の周波数偏移Δfが式(1)を満たすようにするためには、半導体レーザ1の駆動条件(バイアス電流や温度)の設定によって定数βを調整したり、抵抗R1の値Rの設定によって分岐電圧VLDを調整したりすればよい。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図10は本発明の第2の実施の形態に係る光変調信号生成装置の構成を示すブロック図であり、図2と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の光変調信号生成装置は、第1の実施の形態の光変調信号生成装置に対して、半導体レーザ1による周波数変調とEA変調器2による強度変調のタイミング調整のために、半導体レーザ1と並列に遅延調整のためのコンデンサC2を追加したものである。
Claims (4)
- 周波数変調された光信号を出力する周波数変調光源と、
この周波数変調光源から出力された光を強度変調する光強度変調器と、
この光強度変調器を駆動する電圧信号が印加される端子と前記周波数変調光源の電極との間に挿入された第1のコンデンサと、
前記電圧信号が印加される端子と前記周波数変調光源の電極との間に、前記第1のコンデンサと直列に挿入された抵抗と、
前記周波数変調光源の電極と接地電極との間に挿入された第2のコンデンサとを備え、
周波数変調による周波数偏移をΔf、ビットレートをB、消光比をERとしたとき、前記第1のコンデンサおよび抵抗によって前記電圧信号を分岐させて前記周波数変調光源に印加したときの前記周波数偏移Δfが、
- 請求項1記載の光変調信号生成装置において、
前記周波数変調光源は、直接周波数変調が可能な半導体レーザであり、
前記周波数変調による周波数偏移Δfと前記周波数変調光源に印加される電圧VLDとの関係が、
- 請求項1または2記載の光変調信号生成装置において、
前記抵抗の値および前記周波数変調光源の駆動条件は、前記周波数変調による周波数偏移Δfが、
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光変調信号生成装置において、
前記光強度変調器によって生じるチャープは、正のチャープまたは負のチャープであって、かつ前記周波数変調による周波数偏移Δfより小さいことを特徴とする光変調信号生成装置。
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