JP7308771B2 - Optical transmitter and method for controlling optical transmitter - Google Patents
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Description
本開示は、光送信器及び光送信器の制御方法に関する。 The present disclosure relates to an optical transmitter and a control method for the optical transmitter.
QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)又はQAM(Quadrature Amplitude Modulation)を用いる光送信器は、Ich(in-phase channel)用のマッハツェンダ(MZ)型光変調器であるIch光変調器と、Qch(quadrature-phase channel)用のMZ型光変調器であるQch光変調器と、Ich光変調器から出力した光とQch光変調器から出力した光との位相差(「IchとQchの間の位相差」とも記す。)を制御する光位相制御部とを備える。QPSK信号又はQAM信号を生成するためには、Ich光変調器及びQch光変調器に、出力する光の変調曲線における強度(すなわち、パワー)を極小にするようにバイアス電圧(すなわち、IchバイアスとQchバイアス)を印加し、光位相制御部に、IchとQchの間の位相差をπ/2にするようにバイアス電圧(すなわち、PSバイアス)を印加することが必要である。 An optical transmitter using QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) or QAM (Quadrature Amplitude Modulation) comprises an Ich optical modulator, which is a Mach-Zehnder (MZ) type optical modulator for Ich (in-phase channel), and a Qch (quadrature- phase channel), and the phase difference between the light output from the Ich optical modulator and the light output from the Qch optical modulator ("phase difference between Ich and Qch") and an optical phase control unit for controlling the In order to generate a QPSK signal or a QAM signal, a bias voltage (that is, Ich bias and It is necessary to apply a bias voltage (that is, a PS bias) to the optical phase control unit so that the phase difference between Ich and Qch is π/2.
特許文献1は、光送信器において、Ich光変調器及びQch光変調器に変調信号が入力されていない状態(すなわち、変調信号をオフにした状態)で、Ich光変調器、Qch光変調器、及び光位相制御部の各々に印加される所望のバイアス電圧を、短時間で決定する制御方法を提案している。 In Patent Document 1, in an optical transmitter, an Ich optical modulator and a Qch optical modulator are operated in a state in which no modulation signal is input to the Ich optical modulator and the Qch optical modulator (that is, in a state in which the modulation signal is turned off). , and the optical phase control section, a control method for determining the desired bias voltage applied to each of them in a short time.
しかしながら、特許文献1に記載の光送信器は、Ich光変調器及びQch光変調器の各々において両方のアームに同じ大きさで逆符号の位相変調をかけるプッシュプル駆動方式の装置である。したがって、特許文献1に記載の制御方法を、Ich光変調器及びQch光変調器の各々において一方のアームにのみ位相変調をかけるシングルエンド駆動方式の装置に適用した場合には、原理上避けることができない出力光の位相変調により、Ich光変調器、Qch光変調器、及び光位相制御部に印加されるバイアス電圧を最適値に設定することができないという課題がある。 However, the optical transmitter described in Patent Document 1 is a device of a push-pull drive system in which both arms of the Ich optical modulator and the Qch optical modulator are subjected to phase modulation of the same magnitude and opposite sign. Therefore, in principle, when the control method described in Patent Document 1 is applied to a single-end driving device in which phase modulation is performed on only one arm in each of the Ich optical modulator and the Qch optical modulator, it should be avoided. There is a problem that the bias voltage applied to the Ich optical modulator, the Qch optical modulator, and the optical phase control section cannot be set to an optimum value due to the phase modulation of the output light.
本開示は、シングルエンド駆動方式のMZ型の第1及び第2の光変調器を有する光送信器において、第1の光変調器、第2の光変調器、及び光位相調整部にそれぞれ印加されるバイアス電圧を最適値に制御することを目的とする。 The present disclosure applies to the first optical modulator, the second optical modulator, and the optical phase adjustment section, respectively, in an optical transmitter having single-ended drive type MZ-type first and second optical modulators. The purpose is to control the applied bias voltage to an optimum value.
本開示の光送信器は、入力光を変調して出力光を出力する光変調部と、前記光変調部に変調信号を入力する変調信号駆動部と、前記光変調部及び前記変調信号駆動部を制御する制御部と、を備え、前記光変調部は、ともにシングルエンド駆動方式のマッハツェンダ型光変調器である、第1の光変調器及び第2の光変調器と、前記第2の光変調器に光導波路で接続された光位相調整部と、前記出力光の強度を検出する光強度検出部と、前記入力光を第1の光波と第2の光波に分岐して、前記第1の光波を前記第1の光変調器に入力し、前記第2の光波を前記第2の光変調器に入力する分岐導波路と、前記第1の光変調器を導波した前記第1の光波である第3の光波と、前記第2の光変調器及び前記光位相調整部を導波した前記第2の光波である第4の光波とを合波することで、前記出力光を生成する合波導波路と、を有し、前記制御部は、前記第1の光変調器及び前記第2の光変調器に前記変調信号が入力されていない状態で、前記第1の光変調器の第1のバイアス電圧の設定値、前記第2の光変調器の第2のバイアス電圧の設定値、及び前記光位相調整部の第3のバイアス電圧の設定値を決定するバイアス制御を行い、前記バイアス制御は、前記出力光の強度を極大にする前記第1のバイアス電圧の第1の値を探索する第1の探索又は前記出力光の強度を極大にする前記第2のバイアス電圧の第2の値を探索する第2の探索と、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第3の値を探索する第3の探索と、を交互に行うことで、前記第1の値及び前記第2の値を収束させる第1の処理と、前記出力光の強度を極小にする前記第1のバイアス電圧の第4の値を探索する第4の探索と、前記出力光の強度を極小にする前記第2のバイアス電圧の第5の値を探索する第5の探索と、を行う第2の処理と、前記第1のバイアス電圧を、収束した前記第1の値に設定し、前記第2のバイアス電圧を、収束した前記第2の値に設定した状態で、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第6の値を探索する第6の探索を行う第3の処理と、前記第4の値に基づいて前記第1のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第5の値に基づいて前記第2のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第6の値に基づいて前記第3のバイアス電圧の前記設定値を決定する第4の処理と、を有することを特徴とする。 An optical transmitter according to the present disclosure includes an optical modulation section that modulates input light and outputs output light, a modulation signal driving section that inputs a modulation signal to the optical modulation section, the optical modulation section and the modulation signal driving section. and a control unit for controlling the optical modulation unit, wherein the optical modulation unit is a first optical modulator and a second optical modulator, both of which are single-ended driving Mach-Zehnder optical modulators, and the second optical modulator an optical phase adjustment unit connected to the modulator via an optical waveguide; an optical intensity detection unit for detecting the intensity of the output light; to the first optical modulator and the second optical modulator to the second optical modulator; and the first optical modulator guided through the first optical modulator. The output light is generated by combining the third light wave, which is a light wave, and the fourth light wave, which is the second light wave guided through the second optical modulator and the optical phase adjustment unit. and a multiplexing waveguide, wherein the controller controls the first optical modulator and the second optical modulator in a state where the modulated signal is not input to the first optical modulator and the second optical modulator. bias control for determining a set value of the first bias voltage, a set value of the second bias voltage of the second optical modulator, and a set value of the third bias voltage of the optical phase adjustment unit; The bias control includes a first search for searching for a first value of the first bias voltage that maximizes the intensity of the output light or a second search for the second bias voltage that maximizes the intensity of the output light. By alternately performing the second search for searching for the value of and the third search for searching for the third value of the third bias voltage that maximizes the intensity of the output light, the first and the second value; a fourth search for searching for a fourth value of the first bias voltage that minimizes the intensity of the output light; setting the first bias voltage to the converged first value; and a sixth search for searching for a sixth value of the third bias voltage that maximizes the intensity of the output light while the second bias voltage is set to the converged second value. and determining the set value of the first bias voltage based on the fourth value, and determining the set value of the second bias voltage based on the fifth value. and a fourth process of determining the set value of the third bias voltage based on the sixth value.
本開示の光送信器の制御方法は、入力光を変調して出力光を出力する光変調部と、前記光変調部に変調信号を入力する変調信号駆動部と、前記光変調部及び前記変調信号駆動部を制御する制御部と、を備え、前記光変調部は、ともにシングルエンド駆動方式のマッハツェンダ型光変調器である、第1の光変調器及び第2の光変調器と、前記第2の光変調器に光導波路で接続された光位相調整部と、前記出力光の強度を検出する光強度検出部と、前記入力光を第1の光波と第2の光波に分岐して、前記第1の光波を前記第1の光変調器に入力し、前記第2の光波を前記第2の光変調器に入力する分岐導波路と、前記第1の光変調器を導波した前記第1の光波である第3の光波と、前記第2の光変調器及び前記光位相調整部を導波した前記第2の光波である第4の光波とを合波することで、前記出力光を生成する合波導波路と、を有し、前記制御部は、前記第1の光変調器及び前記第2の光変調器に前記変調信号が入力されていない状態で、前記第1の光変調器の第1のバイアス電圧の設定値、前記第2の光変調器の第2のバイアス電圧の設定値、及び前記光位相調整部の第3のバイアス電圧の設定値を決定するバイアス制御を行う、光送信器の制御方法であって、前記出力光の強度を極大にする前記第1のバイアス電圧の第1の値を探索する第1の探索又は前記出力光の強度を極大にする前記第2のバイアス電圧の第2の値を探索する第2の探索と、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第3の値を探索する第3の探索と、を交互に行うことで、前記第1の値及び前記第2の値を収束させる第1の処理と、前記出力光の強度を極小にする前記第1のバイアス電圧の第4の値を探索する第4の探索と、前記出力光の強度を極小にする前記第2のバイアス電圧の第5の値を探索する第5の探索と、を行う第2の処理と、前記第1のバイアス電圧を、収束した前記第1の値に設定し、前記第2のバイアス電圧を、収束した前記第2の値に設定した状態で、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第6の値を探索する第6の探索を行う第3の処理と、前記第4の値に基づいて前記第1のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第5の値に基づいて前記第2のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第6の値に基づいて前記第3のバイアス電圧の前記設定値を決定する第4の処理と、を有することを特徴とする。 A control method for an optical transmitter according to the present disclosure includes an optical modulator that modulates input light and outputs output light, a modulated signal driver that inputs a modulated signal to the optical modulator, the optical modulator and the modulator. a controller for controlling a signal driver, wherein the optical modulators are both single-ended drive type Mach-Zehnder optical modulators; a first optical modulator and a second optical modulator; an optical phase adjusting section connected to the optical modulator of No. 2 by an optical waveguide; an optical intensity detecting section for detecting the intensity of the output light; and splitting the input light into a first light wave and a second light wave, a branch waveguide for inputting the first light wave to the first optical modulator and inputting the second light wave to the second optical modulator; By combining the third light wave, which is the first light wave, and the fourth light wave, which is the second light wave guided through the second optical modulator and the optical phase adjustment unit, the output and a multiplexing waveguide for generating light, wherein the control unit generates the first light in a state where the modulated signal is not input to the first optical modulator and the second optical modulator. Bias control for determining a first bias voltage setting value for the modulator, a second bias voltage setting value for the second optical modulator, and a third bias voltage setting value for the optical phase adjustment section. wherein the first search searches for a first value of the first bias voltage that maximizes the intensity of the output light or the method for maximizing the intensity of the output light. Alternating between a second search for a second value of the second bias voltage and a third search for a third value of the third bias voltage that maximizes the intensity of the output light. a first process of converging the first value and the second value, and a fourth process of searching for a fourth value of the first bias voltage that minimizes the intensity of the output light. and a fifth search for searching for a fifth value of the second bias voltage that minimizes the intensity of the output light; and the second bias voltage is set to the converged second value, the sixth bias voltage of the third bias voltage maximizing the intensity of the output light. a third process of performing a sixth search for searching for a value; determining the set value of the first bias voltage based on the fourth value; determining the set value of the first bias voltage based on the fifth value; and a fourth process of determining the set value of the bias voltage and determining the set value of the third bias voltage based on the sixth value.
本開示の光送信器及びその制御方法によれば、シングルエンド駆動方式のMZ型の第1及び第2の光変調器を有する光送信器において、第1の光変調器、第2の光変調器、及び光位相調整部にそれぞれ印加されるバイアス電圧を最適値に制御することができる。 According to the optical transmitter and the control method thereof of the present disclosure, in the optical transmitter having the single-ended drive system MZ type first and second optical modulators, the first optical modulator and the second optical modulator It is possible to control the bias voltages applied to the detector and the optical phase adjuster to optimum values.
以下に、実施の形態に係る光送信器及び光送信器の制御方法を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本開示の範囲内で種々の変更が可能である。 An optical transmitter and a method for controlling the optical transmitter according to the embodiments will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and various modifications are possible within the scope of the present disclosure.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る光送信器の構成を示す図である。図1に示されるように、実施の形態1に係る光送信器は、光源31と、光源31から出力された光波である入力光L10を変調して出力光L30を出力する光変調部10と、光変調部10に変調信号M1及びM2を与える回路である変調信号駆動部32と、光変調部10及び変調信号駆動部32を制御する回路である制御部20とを備える。また、実施の形態1に係る光送信器は、光変調部10から出力される出力光L30の強度(すなわち、パワー)に対応するフィードバック信号であるモニタ電流D1をモニタ電圧D2に変換する回路である電流電圧変換部33と、半導体メモリなどの記憶部34と、計算機能部35とを備える。計算機能部35は、例えば、ソフトウェアとしてのプログラムを記憶するメモリと、このプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサとを有する。計算機能部35は、コンピュータであってもよい。また、制御部20の一部は、プログラムを実行するプロセッサによって実現されてもよい。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical transmitter according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, the optical transmitter according to the first embodiment includes a light source 31, and an
光変調部10は、Ich(in-phase channel)用のMZ型の第1の光変調器であるIch光変調器11と、Qch(quadrature-phase channel)用のMZ型の第2の光変調器であるQch光変調器12と、光導波路15a、15b、15c、15d、15e、15f、15gと、IchとQchの間の位相差を制御する光位相調整部(PS(Phase Shift)部)13と、出力光L30のパワーに対応するモニタ電流D1を出力する光強度検出部14とを有する。電流電圧変換部33は、光強度検出部14から出力されたモニタ電流D1をモニタ電圧D2に変換して、モニタ電圧D2を制御部20へ入力する。
The
光導波路15a、15b、15cは、入力光L10を第1の光波としての光波L21と第2の光波としての光波L22に分岐して、光波L21をIch光変調器11に入力し、光波L22をQch光変調器12に入力する分岐導波路を構成する。光源31から出力され、光変調部10の光導波路15aに入力した入力光L10は、分岐して光波L21及びL22となる。光波L21及びL22は、光導波路15b及び15cにそれぞれ進み、Ich光変調器11及びQch光変調器12にそれぞれ入力する。
The
光導波路15d、15f、15gは、Ich光変調器11を導波した光波L21である第3の光波としての光波L21aと、Qch光変調器12及び光位相調整部13を導波した光波L22である第4の光波としての光波L22bとを合波する合波導波路を構成する。Ich光変調器11から出力された光波L21aは、光導波路15dを介して光導波路15gに進む。Qch光変調器12から出力された光波L22は、光導波路15eを介してPS部13に入力し、位相調整されて光波L22bとなる。光波L22bは、光導波路15fを介して光導波路15gに進む。つまり、Ich光変調器11から出力された光波L21aとPS部13から出力された光波L22bとは、光導波路15gにて合波し、合波された光波は、光変調部10から出力光L30として出力される。なお、PS部13は、Qch光変調器12ではなく、Ich光変調器11に接続されることも可能である。
The
実施の形態1に係る光送信器から光信号としての出力光を送信するときには、Ich光変調器11及びQch光変調器12は、変調信号駆動部32から変調信号M1及びM2がそれぞれ入力され、変調信号M1及びM2に基づいて、入力された光波L21及びL22の強度変調を行う。ただし、実施の形態1に係る送信器のバイアス制御(後述の図3に示される処理)は、変調信号駆動部32からIch光変調器11及びQch光変調器12に変調信号を印加しない状態、すなわち、変調信号をオフにした状態で行われる。
When transmitting output light as an optical signal from the optical transmitter according to Embodiment 1, the Ich
制御部20は、同期検波部21と、バイアス印加部22a、22b、22cと、低周波信号生成部23a、23b、23cと、加算部25a、25b、25cと、電流電圧変換部33から入力されるモニタ電圧D2を受信するモニタ部24と、ロック判定部26とを有する。
The
バイアス印加部22aから出力されたバイアス電圧B1と低周波信号生成部23aで生成された低周波信号であるディザ信号とは、加算部25aで重畳されてディザ信号が重畳された第1のバイアス電圧C1となり、第1のバイアス電圧C1がIch光変調器11に印加される。バイアス印加部22bから出力されたバイアス電圧B2と低周波信号生成部23bで生成された低周波信号であるディザ信号とは、加算部25bで重畳されてディザ信号が重畳された第2のバイアス電圧C2となり、第2のバイアス電圧C2がQch光変調器12に印加される。バイアス印加部22cから出力されたバイアス電圧B3と低周波信号生成部23cで生成された低周波信号であるディザ信号とは、加算部25cで重畳されてディザ信号が重畳された第3のバイアス電圧C3となり、第3のバイアス電圧C3がPS部13に印加される。
The bias voltage B1 output from the
なお、バイアス印加部22a、22b、22cから出力されるバイアス電圧B1、B2、B3とディザ信号との重畳は、加算部25a、25b、25cにおいて、デジタル信号処理により行われる。また、バイアス電圧B1、B2、B3は、制御部20に備えられたDAC(digital-to-analog converter)から出力される。モニタ部24に備えられたADC(analogue-to-digital converter)は、電流電圧変換部33から入力されるモニタ電圧D2をデジタル値D3に変換する。ロック判定部26は、予め決められた閾値THに基づきバイアス制御のロック判定を行う。ロック判定は、後述する図4のステップS114の判定である。
The bias voltages B1, B2, B3 output from the
同期検波部21は、低周波信号生成部23a、23b、23cで生成されるディザ信号とモニタ部24で取得されるモニタ信号であるデジタル値D3を同期検波して誤差信号を検出し、誤差信号が0になるようにバイアス印加部22a、22b、22cから出力されるバイアス電圧B1、B2、B3を制御する。同期検波部21は、バイアス電圧B1、B2、B3の制御により、Ich光変調器11、Qch光変調器12、PS部13に印加される第1から第3のバイアス電圧C1、C2、C3を制御する。第1から第3のバイアス電圧C1、C2、C3は、それぞれIchバイアス、Qchバイアス、PSバイアスとも言う。
The
図2(A)及び(B)は、図1に示されるIch光変調器11及びQch光変調器12の構成を示す図である。図2(A)に示されるように、Ich光変調器11は、Ichアーム#1とIchアーム#2とを有する。Ichアーム#2は、Ich位相調整部111を有する。Ich光変調器11は、Ichアーム#1に入力した光波を位相変調せず、Ichアーム#2に入力した光波をIch位相調整部111で位相変調することによって、光波L21が強度変調された光波L21aを出力するシングルエンド駆動方式のMZ型光変調器である。図2(B)に示されるように、Qch光変調器12は、Qchアーム#1とQchアーム#2とを有する。Qchアーム#2は、Qch位相調整部121を有する。Qch光変調器12は、Qchアーム#1に入力した光波を位相変調せず、Qchアーム#2に入力した光波をQch位相調整部121で位相変調することによって、光波L22が強度変調された光波L22aを出力するシングルエンド駆動方式のMZ型光変調器である。
2A and 2B are diagrams showing configurations of the Ich
次に、光送信器におけるバイアス制御、すなわち、実施の形態1に係る光送信器の制御方法を説明する。図3は、実施の形態1に係る光送信器におけるバイアス制御を示すフローチャートである。図4は、図3のステップS11における処理を示すフローチャートである。図5は、図3のステップS16における処理を示すフローチャートである。 Next, the bias control in the optical transmitter, that is, the method of controlling the optical transmitter according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a flow chart showing bias control in the optical transmitter according to the first embodiment. FIG. 4 is a flow chart showing the processing in step S11 of FIG. FIG. 5 is a flow chart showing the processing in step S16 of FIG.
先ず、バイアス制御の概要を説明する。バイアス制御は、Ich光変調器11、Qch光変調器12、及びPS部13にそれぞれ印加される第1から第3のバイアス電圧C1、C2、C3を、バイアス印加部22a、22b、22cから出力されるバイアス電圧B1、B2、B3を調整することによって最適値に設定する処理である。
First, the outline of bias control will be described. In the bias control, first to third bias voltages C1, C2, and C3 applied to the Ich
制御部20は、Ich光変調器11及びQch光変調器12のいずれにも、変調信号駆動部32からの変調信号が入力されていない状態で、Ich光変調器11のIchバイアスの設定値、Qch光変調器12のQchバイアスの設定値、及びPS部13のPSバイアスの設定値を決定するバイアス制御を行う。実施の形態1では、バイアス制御は、以下の第1から第4の処理を有する。
The
第1の処理は、図3のステップS11、S12及び図4に示される。第1の処理は、出力光L30のパワーを極大にする(つまり、Ich光変調器11から出力される光波のパワーを極大にする)Ichバイアスの第1の値を探索する第1の探索(ステップS112)又は出力光L30のパワーを極大にする(つまり、Qch光変調器12から出力される光波のパワーを極大にする)Qchバイアスの第2の値を探索する第2の探索(ステップS112)と、出力光L30のパワーを極大にする(つまり、PS部13から出力される光波のパワーを極大にする)PSバイアスの第3の値を探索する第3の探索(ステップS113)と、を交互に行うことで、第1の値(Vi_peak)及び第2の値(Vq_peak)を収束させる処理である。 The first process is shown in steps S11 and S12 of FIG. 3 and FIG. The first process is a first search ( Step S112) or a second search for searching for a second value of the Qch bias that maximizes the power of the output light L30 (that is, maximizes the power of the light wave output from the Qch optical modulator 12) (step S112). ), a third search for a third value of the PS bias that maximizes the power of the output light L30 (that is, maximizes the power of the light wave output from the PS section 13) (step S113); are alternately performed to converge the first value (Vi_peak) and the second value (Vq_peak).
第2の処理は、図3のステップS13、S14に示される。第2の処理は、出力光L30のパワーを極小にする(つまり、Ich光変調器11から出力される光波のパワーを極小にする)Ichバイアスの第4の値(Vi_null)を探索する第4の探索(ステップS13)と、出力光L30のパワーを極小にする(つまり、Qch光変調器12から出力される光波のパワーを極小にする)Qchバイアスの第5の値(Vq_null)を探索する第5の探索(ステップS14)とを行う処理である。 The second process is shown in steps S13 and S14 of FIG. The second process searches for a fourth value (Vi_null) of the Ich bias that minimizes the power of the output light L30 (that is, minimizes the power of the light wave output from the Ich optical modulator 11). (step S13), and the fifth value (Vq_null) of the Qch bias that minimizes the power of the output light L30 (that is, minimizes the power of the light wave output from the Qch optical modulator 12). This is a process of performing a fifth search (step S14).
第3の処理は、図3のステップS15、S16、図5のステップS161、S162に示される。第3の処理は、Ichバイアスを、収束した第1の値であるVi_peakに設定し、Qchバイアスを、収束した第2の値であるVq_peakに設定した状態で(ステップS15)、出力光L30のパワーを極大にする(つまり、PS部13から出力される光波のパワーを極大にする)PSバイアスの第6の値(Vp_peak)を探索する第6の探索(ステップS16、S161)を行い、出力光L30のパワーを極小にする(つまり、PS部13から出力される光波のパワーを極小にする)PSバイアスの第7の値(Vp_null)を探索する第7の探索(ステップS16、S162)を行う処理である。 The third process is shown in steps S15 and S16 in FIG. 3 and steps S161 and S162 in FIG. In the third process, the Ich bias is set to Vi_peak, which is the first converged value, and the Qch bias is set to Vq_peak, which is the second converged value (step S15). A sixth search (steps S16 and S161) is performed to search for a sixth value (Vp_peak) of the PS bias that maximizes the power (that is, maximizes the power of the light wave output from the PS unit 13), and outputs A seventh search (steps S16, S162) for searching for a seventh value (Vp_null) of the PS bias that minimizes the power of the light L30 (that is, minimizes the power of the light wave output from the PS unit 13) is performed. This is the process to be performed.
第4の処理は、図3のステップS17、図5のステップS163に示される。第4の処理は、Vp_peakとVp_nullとに基づいて決定された値(例えば、Vp_peakとVp_nullの中間値)をPSバイアスの設定値Vpsとして設定し(ステップS161)、Ichバイアスを第4の値であるVi_nullに基づく値(例えば、Vi_null)に設定し、Qchバイアスを第5の値であるVq_nullに基づく値(例えば、Vq_null)に設定する処理である(ステップS17)。 The fourth process is shown in step S17 of FIG. 3 and step S163 of FIG. In the fourth process, a value determined based on Vp_peak and Vp_null (for example, an intermediate value between Vp_peak and Vp_null) is set as the PS bias setting value Vps (step S161), and the Ich bias is set to the fourth value. This is a process of setting a value (eg, Vi_null) based on a certain Vi_null and setting the Qch bias to a value (eg, Vq_null) based on a fifth value Vq_null (step S17).
次に、図3から図5を用いて光送信器におけるバイアス制御を詳細に説明する。図3に示されるように、バイアス制御に際しては、制御部20は、変調信号駆動部32からの変調信号M1及びM2の出力をオフにした状態で、光変調部10の出力光L30のパワーを極大にするようにIchバイアス、Qchバイアス、PSバイアスを制御する(ステップS11)。
Next, bias control in the optical transmitter will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. As shown in FIG. 3, in the bias control, the
図4を用いてステップS11を詳細に説明する。ステップS11では、制御部20は、PSバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極大にするPSバイアスの値であるVp_oldを探索し、これを記憶部34に保存する(ステップS111)。
Step S11 will be described in detail with reference to FIG. In step S11, the
次に、制御部20は、Ichバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極大にするIchバイアスの値であるVi_peakを探索する(ステップS112)。
Next, the
次に、制御部20は、PSバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極大にするPSバイアスの値であるVp_newを探索し、これを記憶部34に保存する(ステップS113)。
Next, the
次に、ロック判定部26は、Vp_oldとVp_newとの差(すなわち、PSバイアスの値の変化量)を計算し、差の絶対値|Vp_newーVp_old|を予め決められた閾値THと比較する(ステップS114)。比較の結果、差の絶対値|Vp_newーVp_old|が閾値TH以上である場合、制御部20は、Vp_newの値をVp_oldに上書きし(ステップS115)、処理をステップS112に戻す。差の絶対値|Vp_newーVp_old|が閾値THよりも小さい場合、Vi_peakは収束したとみなして、ステップS11におけるIchバイアスの制御は完了する。
Next, the
次に、Qchについても、Ichと同様に、ステップS111~S115の処理を行うことで、Qchバイアスを制御する。また、Qchバイアスを制御して出力光L30のパワーを極大にした(ステップS112)ときのQchバイアスの値をVq_peakと記す。 Next, for Qch as well, the Qch bias is controlled by performing the processing of steps S111 to S115 in the same manner as for Ich. Also, the value of the Qch bias when the Qch bias is controlled to maximize the power of the output light L30 (step S112) is denoted as Vq_peak.
図3のステップS11の次に、制御部20は、ステップS11で得られた値である収束したVi_peak及び収束したVq_peakを記憶部34に保存する(ステップS12)。
After step S11 in FIG. 3, the
次に、制御部20は、Ichバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極小にするIchバイアスの値であるVi_nullを探索し、これを記憶部34に保存する(ステップS13)。次に、制御部20は、Qchバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極小にするQchバイアスの値であるVq_nullを探索して、これを記憶部34に保存する(ステップS14)。
Next, the
次に、制御部20は、Ichバイアスの値をVi_peakに戻し、Qchバイアスの値をVq_peakに戻す(ステップS15)。
Next, the
次に、制御部20は、光波L21aと光波L22bとの位相差(すなわち、IchとQchの間の位相差)がπ/2になるようにPSバイアスを制御する(ステップS16)。
Next, the
図5を用いてステップS16のPSバイアス制御を詳細に説明する。制御部20は、PSバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極大にするPSバイアスの値であるVp_peakを探索して、これを記憶部34に保存する(ステップS161)。
The PS bias control in step S16 will be described in detail with reference to FIG. The
次に、制御部20は、PSバイアスを制御して、出力光L30のパワーを極小にするPSバイアスの値であるVp_nullを探索して、これを記憶部34に保存する(ステップS162)。
Next, the
次に、計算機能部35は、IchとQchの間の位相差がπ/2になるPSバイアスの値である設定値Vpsを計算する。制御部20のバイアス印加部22cは、PSバイアスとして計算された設定値Vpsを出力する。例えば、計算機能部35は、光変調部10が電圧制御で駆動する場合は、Vp_nullとVp_peakとの中間値を設定値Vpsとして算出する(ステップS163)。また、計算機能部35は、光変調部10が電力制御で駆動する場合は、Vp_nullの2乗とVp_peakの2乗との中間値を設定値Vpsとして算出する。
Next, the
図3のステップS16の次に、制御部20は、Ichバイアス及びQchバイアスを、記憶部34に保存しているVi_null及びVq_nullにそれぞれ設定する(ステップS17)。
After step S16 in FIG. 3, the
以上により、実施の形態1に係る光送信器におけるIchバイアス、Qchバイアス、及びPSバイアスの設定、すなわち、バイアス制御を完了する。設定完了後に、制御部20は、変調信号駆動部32から変調信号M1及びM2を出力させる。すなわち、光変調部10は、変調信号M1及びM2に基づいて入力光L10を変調して、信号光としての出力光L30を出力する。
By the above, the setting of the Ich bias, the Qch bias, and the PS bias in the optical transmitter according to the first embodiment, that is, the bias control is completed. After completing the setting, the
次に、図3のステップS11に示される制御について詳細に説明する。シングルエンド駆動方式のMZ型光変調器では、原理上、強度変調に伴う位相変化(すなわち、周波数チャープ)が生じる。図6(A)及び(B)は、比較例であるプッシュプル駆動方式の光変調部におけるコンスタレーションを示す図である。また、図6(C)及び(D)は、実施の形態1に係るシングルエンド駆動方式の光変調部10におけるコンスタレーションを示す図である。なお、図6(A)から(D)において、横軸はin-phase軸(すなわち、I軸)であり、縦軸はquadrature-phase軸(すなわち、Q軸)である。
Next, the control shown in step S11 of FIG. 3 will be described in detail. In principle, a single-ended drive type MZ optical modulator causes a phase change (that is, a frequency chirp) accompanying intensity modulation. FIGS. 6A and 6B are diagrams showing constellations in a push-pull drive type optical modulation unit as a comparative example. FIGS. 6C and 6D are diagrams showing constellations in the single-end drive type
図6(A)に示されるように、プッシュプル駆動方式のMZ型光変調器は、アーム#1を進む光波及びアーム#2を進む光波に対し同じ大きさで逆向きの位相変化を与えるため、図6(B)に示されるように、アーム#1を進む光波とアーム#2を進む光波とを合波して得られた光波の軌跡は、in-phase軸に重なる。つまり、プッシュプル駆動方式のMZ型光変調器では、原理上、周波数チャープは生じない。なお、光波の軌跡は、光波のコンスタレーションの位置の軌跡であり、図における矢印の先端の位置の軌跡である。 As shown in FIG. 6(A), the push-pull drive type MZ optical modulator gives the light wave traveling in arm #1 and the light wave traveling in arm #2 phase changes of the same magnitude and in opposite directions. , and as shown in FIG. 6B, the trajectory of the light wave obtained by combining the light wave traveling in arm #1 and the light wave traveling in arm #2 overlaps the in-phase axis. In other words, in principle, no frequency chirp occurs in the push-pull drive type MZ optical modulator. The trajectory of the light wave is the trajectory of the position of the constellation of the light wave, and is the trajectory of the position of the tip of the arrow in the figure.
一方、図6(C)に示されるように、シングルエンド駆動方式のMZ型光変調器では、アーム#1を進む光波は位相変化しないので光波の軌跡はin-phase軸上で固定されており、アーム#2を進む光波のみ位相変化する。このため、図6(D)に示されるように、アーム#1を進む光波とアーム#2を進む光波とを合波して得られた光波の軌跡は、アーム#1の光波を示す矢印の先端の位置を中心とする円となる。つまり、シングルエンド駆動方式のMZ型光変調器では、原理上、周波数チャープが生じる。したがって、PSバイアスを制御した後に、Ichバイアスの制御又はQchバイアスの制御を実行すると、PSバイアスが相対的に変化することになり、PS部13を導波した光波の位相がずれる。
On the other hand, as shown in FIG. 6C, in the single-ended drive type MZ optical modulator, the phase of the light wave traveling in arm #1 does not change, so the trajectory of the light wave is fixed on the in-phase axis. , only light waves traveling in arm #2 undergo a phase change. Therefore, as shown in FIG. 6(D), the trajectory of the light wave obtained by combining the light wave traveling in arm #1 and the light wave traveling in arm #2 is indicated by the arrow indicating the light wave in arm #1. A circle is formed with the position of the tip as the center. That is, in principle, a frequency chirp occurs in the single-ended drive type MZ optical modulator. Therefore, if the Ich bias is controlled or the Qch bias is controlled after controlling the PS bias, the PS bias is relatively changed, and the phase of the light wave guided through the
しかし、シングルエンド駆動方式のMZ型光変調器では、MZ型光変調器から出力された光のパワーの変調曲線のピーク点(すなわち、極大点及び極小点)のみで、光波の軌跡がin-phase軸上に存在し、位相成分を持たない。したがって、Ichバッファ及びQchバッファを制御して、出力光L30のパワーを変調曲線のピーク点に調整すれば、周波数チャープの影響を受けずにPSバイアスを制御することが可能である。図6(C)及び(D)を用いた上記説明から、シングルエンド駆動方式のMZ型の2つの光変調器を用いた光変調部10において、周波数チャープの影響を受けることなくIchバイアス、Qchバイアス、及びPSバイアスの制御を行うことが可能であることがわかる。
However, in the single-ended drive type MZ optical modulator, the trajectory of the light wave is in- It exists on the phase axis and has no phase component. Therefore, by controlling the Ich buffer and the Qch buffer to adjust the power of the output light L30 to the peak point of the modulation curve, it is possible to control the PS bias without being affected by the frequency chirp. From the above description using FIGS. 6C and 6D, in the
図7(A)から(F)は、図4のバイアス制御の各ステップにおけるコンスタレーションを示す図である。図7(A)から(F)では、Ichアーム#1を導波した光波の位相を基準位相としている。図7(A)に示されるように、バイアス制御を開始する前は、Ichアーム#1、Ichアーム#2、Qchアーム#1、及びQchアーム#2を進む光波は、バラバラな位相状態で合波されている。 FIGS. 7A to 7F are diagrams showing constellations in each step of the bias control in FIG. 4. FIG. In FIGS. 7A to 7F, the phase of the light wave guided through Ich arm #1 is used as the reference phase. As shown in FIG. 7A, before bias control is started, light waves traveling through Ich arm #1, Ich arm #2, Qch arm #1, and Qch arm #2 are combined in different phase states. being waved.
次に、図7(B)及び図4のステップS111に示されるように、制御部20は、PSバイアスを制御して、Ich光変調器11で変調された光波L21aと、Qch光変調器12で変調されPS部13で位相調整された光波L22bとを同位相にする。このとき、光波L21aと光波L22bの合波によって得られた出力光L30のパワーは、極大である。
Next, as shown in FIG. 7B and step S111 in FIG. 4, the
次に、図7(C)及び図4のステップS112に示されるように、制御部20は、Ichバイアスを制御して、光変調部10の出力光L30のパワーを極大にする。ただし、周波数チャープにより、このときに光変調部10の出力光L30のパワーを極大にするIchバイアスの値は、光変調部10の出力光L30のパワーを極大にするために採用される最終的なIchバイアスの値とは必ずしも一致しない。
Next, as shown in FIG. 7C and step S112 in FIG. 4, the
次に、図7(D)及び図4のステップS113に示されるように、制御部20は、PSバイアスを制御して、Ich光変調器11から出力される光波L21aとQch光変調器12及びPS部13を導波した光波L22bとを再び同位相にする。すなわち、制御部20は、PSバイアスを制御して、周波数チャープによって生じたIch光変調器11から出力された光波の位相変化を打ち消す。Ich光変調器11から出力される光波L21aのパワーが変調曲線のピーク点になると、Ichバイアスの制御による位相変化がなくなる。その結果、PSバイアス制御において変調曲線のピーク点を探索した結果として得られたPSバイアスの値の変化が小さくなる。
Next, as shown in FIG. 7(D) and step S113 in FIG. 4, the
次に、図4のステップS114に示されるように、制御部20のロック判定部26は、PSバイアスの値の変化が十分に小さいか否かを判定する。つまり、ロック判定部26は、PSバイアスの差の絶対値|Vp_newーVp_old|が予め決められた閾値TH以上である場合、図7(E)に示されるように、再度、ステップS112で、Ichバイアス制御を実行し、光変調部10の出力光L30のパワーを極大にする。
Next, as shown in step S114 in FIG. 4, the
その後、図4のステップS113で、制御部20は、再びPSバイアスを制御し、図7(F)に示されるように、Ich光変調器11から出力される光波L21aとQch光変調器12及びPS部13を導波した光波L22bとを再び同位相にする。制御部20は、図4のステップS114で、PSバイアスの差の絶対値|Vp_newーVp_old|が閾値THより小さければ、Ich光変調器11から出力される光波L21aのパワーは、ピーク点に収束したと判断する。
After that, in step S113 of FIG. 4, the
Qchについても、Ichと同様に図4の処理を行うことで、Qch光変調器12及びPS部13を導波した光波L22bのパワーは、ピーク点に収束する。
By performing the processing of FIG. 4 for the Qch as well as for the Ich, the power of the light wave L22b guided through the Qch
次に、Ichバイアスの制御における、光波L21aのパワーと光変調部10の出力光L30のパワーとの相関について説明する。前述の周波数チャープにより、Ichバイアスに依存して、Ich光変調器11を導波した光波L21aとQch光変調器12及びPS部13を導波した光波L22bとの位相関係が変化するため、光変調部10の出力光L30のパワーは、Ich光変調器11を導波した光波L21aとQch光変調器12及びPS部13を導波した光波L22bとの位相関係が光波L21aのパワーと、IchとQchとの間の位相差とによって決定される。
Next, the correlation between the power of the light wave L21a and the power of the output light L30 of the
図8は、実施の形態1に係る光送信器の出力光L30のパワーの計算結果を示す図である。図8は、Ichアーム#1を導波した光波の位相であるIch位相を基準位相とし、基準位相に対する光変調部10の出力光L30のパワーの計算結果を、Qch位相ごとに示している。例えば、Qch位相が+0.25πである条件で、Ichバイアスの制御を行って光変調部10の出力光L30のパワーの極大点を探索すると、Ich位相が+0.085π(かつ、Ichアーム#2を導波した光波の位相が+0.17π)で、光変調部10の出力光L30のパワーが極大になる。すなわち、光変調部10の出力光L30のパワーの極大点は、必ずしも、図8に示されるIchの変調曲線上のピーク点に一致しない。
FIG. 8 is a diagram showing calculation results of the power of the output light L30 of the optical transmitter according to the first embodiment. FIG. 8 shows the calculation results of the power of the output light L30 of the
図8は、任意のQch位相(例えば、Q=0,±0.25π,±0.5π,±0.75π)に対して、光変調部10の出力光L30のパワーが極大となるIch位相は、Qch位相が大きくなるほど減少し、絶対値が0に近づくことも示している。したがって、図3のステップS11に示されるように、任意のQch位相においてIchバイアスの制御を実行した後、PSバイアスの制御でIch光変調器11を導波した光波L21aとQch光変調器12及びPS部13を導波した光波L22bとを再び同位相にし、その後、再びIchバイアスの制御を実行する、という制御を繰り返すことで、Ichアーム#1及びIchアーム#2を進んで合波された光波L21aの位相とQchアーム#1及びQchアーム#2を進んで合波された光波L22bの位相の両方を、基準位相であるIchアーム#1の位相に収束させることができる。
FIG. 8 shows the Ich phase at which the power of the output light L30 of the
Qchアーム#1及びQchアーム#2についてもIchアーム#1及びIchアーム#2と同様に制御することで、Ichアーム#1及びIchアーム#2とQchアーム#1及びQchアーム#2である計4つのアームを導波した4つの光波の位相を、全て同位相に収束させることができる。 By controlling the Qch arm #1 and the Qch arm #2 in the same manner as the Ich arm #1 and the Ich arm #2, the total number of the Ich arm #1 and the Ich arm #2 and the Qch arm #1 and the Qch arm #2 can be adjusted. The phases of the four light waves guided through the four arms can all be converged to the same phase.
実施の形態1では、図3のステップS11、S13、S14において、Ichバイアス制御の後にQchバイアス制御を実行する例を示したが、Qchバイアス制御の後にIchバイアス制御を行ってもよい。 In the first embodiment, in steps S11, S13, and S14 of FIG. 3, the Qch bias control is performed after the Ich bias control, but the Ich bias control may be performed after the Qch bias control.
以上に説明したように、実施の形態1に係る光送信器及びその制御方法では、制御部20にロック判定部26を用いた構成で、Ichバイアスの制御とPSバイアスの制御を交互に繰り返してPSバイアスの閾値判定(図4のステップS114)を行い、Qchバイアスの制御とPSバイアスの制御を交互に繰り返してPSバイアスの閾値判定(図4のステップS114)を行う。その結果、シングルエンド駆動方式の2つのMZ型光変調器を用いた光変調部10における周波数チャープの影響を除去し、最適なIchバイアス、Qchバイアス、及びPSバイアスを設定することが可能である。
As described above, in the optical transmitter and its control method according to the first embodiment, the
実施の形態2.
実施の形態1に係る光送信器では、図5に示されるように、計算機能部35が、記憶部34に保存されているVp_nullの値とVp_peakの値とに基づいて、IchとQchの間の位相差をπ/2にするPSバイアスの値を計算し、制御部20が計算された値をPSバイアスの設定値として設定している。これに対し、実施の形態2に係る光送信器では、制御部20aは、PSバイアスを、出力光L30のパワーを極大にする電圧値PS_peakに対し-3dBに相当する値になるように、PSバイアスの設定値を調整することで、IchとQchの間の位相差をπ/2にする。
Embodiment 2.
In the optical transmitter according to Embodiment 1, as shown in FIG. A PS bias value that makes the phase difference of .pi./2 is calculated, and the
図9は、実施の形態2に係る光送信器の構成を示す図である。図9において、図1に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図1に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態2に係る光送信器は、計算機能部35を備えていない点で、実施の形態1に係る光送信器と異なる。実施の形態2においては、制御部20aは、モニタ部24のADCから出力されるデジタル値D3に対し-3dBに相当する値PS_-3dBを予め記憶部34aに保存する。実施の形態2に係る光送信器のバイアス制御は、図3に示される通りであるが、図3におけるステップS16の内容の点で、実施の形態1に係る光送信器のバイアス制御と異なる。言い換えれば、実施の形態2に係る光送信器のバイアス制御は、実施の形態1に係る光送信器のバイアス制御と同様に第1から第4の処理を有するが、第3の処理の内容の点点で、実施の形態1に係る光送信器のバイアス制御と異なる。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an optical transmitter according to the second embodiment. In FIG. 9, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are attached to the same or corresponding constituent elements as those shown in FIG. The optical transmitter according to the second embodiment differs from the optical transmitter according to the first embodiment in that it does not include the
図10は、実施の形態2に係る光送信器におけるPSバイアスの制御を示すフローチャートである。ステップS16では、図10に示されるように、制御部20aは、PSバイアスを制御して、出力光L30のパワーが極大になるときのモニタ部24でのAD変換後の電圧値PS_peakを求め、記憶部34aに保存する(ステップS261)。次に、制御部20aは、PSバイアスを、モニタ部24でのAD変換後の電圧値PS_peakに対し-3dBに相当する値PS_-3dBを減算した値になるよう調整する(ステップS262)。以上により、制御部20aは、PSバイアスを、IchとQchの間の位相差をπ/2にする値に制御することができる。
FIG. 10 is a flow chart showing PS bias control in the optical transmitter according to the second embodiment. In step S16, as shown in FIG. 10, the
以上に説明したように、実施の形態2に係る送信器及びその制御方法では、記憶部34aにモニタ部24のAD変換後の電圧値PS_peakに対し-3dBに相当する値PS_-3dBを減算した値を保存することで、計算機能部35を設けずにPSバイアスを、IchとQchの間の位相差をπ/2にする値に制御することができる。また、実施の形態2に係る光送信器は、計算機能部35を設けていないので、構成を簡素にすることができる。
As described above, in the transmitter and its control method according to the second embodiment, the value PS_-3dB corresponding to -3dB is subtracted from the AD-converted voltage value PS_peak of the
10 光変調部、 11 Ich光変調器、 111 Ich位相調整部、 12 Qch光変調器、 121 Qch位相調整部、 13 PS部、 14 光強度検出部、 15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g 光導波路、 20、20a 制御部、 21 同期検波部、 22a、22b、22c バイアス印加部、 23a、23b、23c 低周波信号生成部、 24 モニタ部、 25a、25b、25c 加算部、 26 ロック判定部、 31 光源、 32 変調信号駆動部、 33 電流電圧変換部、 34、34a 記憶部、 35 計算機能部、 L10 入力光、 L21、L21a、L22、L22a、L22b 光波、 L30 出力光。
10
Claims (8)
前記光変調部に変調信号を入力する変調信号駆動部と、
前記光変調部及び前記変調信号駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記光変調部は、
ともにシングルエンド駆動方式のマッハツェンダ型光変調器である、第1の光変調器及び第2の光変調器と、
前記第2の光変調器に光導波路で接続された光位相調整部と、
前記出力光の強度を検出する光強度検出部と、
前記入力光を第1の光波と第2の光波に分岐して、前記第1の光波を前記第1の光変調器に入力し、前記第2の光波を前記第2の光変調器に入力する分岐導波路と、
前記第1の光変調器を導波した前記第1の光波である第3の光波と、前記第2の光変調器及び前記光位相調整部を導波した前記第2の光波である第4の光波とを合波することで、前記出力光を生成する合波導波路と、
を有し、
前記制御部は、前記第1の光変調器及び前記第2の光変調器に前記変調信号が入力されていない状態で、前記第1の光変調器の第1のバイアス電圧の設定値、前記第2の光変調器の第2のバイアス電圧の設定値、及び前記光位相調整部の第3のバイアス電圧の設定値を決定するバイアス制御を行い、
前記バイアス制御は、
前記出力光の強度を極大にする前記第1のバイアス電圧の第1の値を探索する第1の探索又は前記出力光の強度を極大にする前記第2のバイアス電圧の第2の値を探索する第2の探索と、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第3の値を探索する第3の探索と、を交互に行うことで、前記第1の値及び前記第2の値を収束させる第1の処理と、
前記出力光の強度を極小にする前記第1のバイアス電圧の第4の値を探索する第4の探索と、前記出力光の強度を極小にする前記第2のバイアス電圧の第5の値を探索する第5の探索と、を行う第2の処理と、
前記第1のバイアス電圧を、収束した前記第1の値に設定し、前記第2のバイアス電圧を、収束した前記第2の値に設定した状態で、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第6の値を探索する第6の探索を行う第3の処理と、
前記第4の値に基づいて前記第1のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第5の値に基づいて前記第2のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第6の値に基づいて前記第3のバイアス電圧の前記設定値を決定する第4の処理と、
を有する
ことを特徴とする光送信器。 an optical modulator that modulates input light and outputs output light;
a modulation signal driving unit that inputs a modulation signal to the optical modulation unit;
a control unit that controls the optical modulation unit and the modulation signal driving unit;
with
The optical modulation unit
a first optical modulator and a second optical modulator, both of which are single-ended drive type Mach-Zehnder optical modulators;
an optical phase adjuster connected to the second optical modulator via an optical waveguide;
a light intensity detector that detects the intensity of the output light;
splitting the input light into a first light wave and a second light wave, inputting the first light wave to the first optical modulator and inputting the second light wave to the second optical modulator a branch waveguide that
A third light wave that is the first light wave guided through the first optical modulator, and a fourth light wave that is the second light wave guided through the second optical modulator and the optical phase adjustment unit a combining waveguide that generates the output light by combining the light waves of
has
The control unit controls the set value of the first bias voltage of the first optical modulator and the performing bias control for determining a set value of a second bias voltage of the second optical modulator and a set value of a third bias voltage of the optical phase adjustment unit;
The bias control is
a first search for a first value of the first bias voltage that maximizes the intensity of the output light or a second value of the second bias voltage that maximizes the intensity of the output light; and a third search for searching for a third value of the third bias voltage that maximizes the intensity of the output light, thereby obtaining the first value and the a first process of converging the second value;
a fourth search for searching for a fourth value of the first bias voltage that minimizes the intensity of the output light; and a fifth value for the second bias voltage that minimizes the intensity of the output light. a fifth search for searching; a second process for performing;
setting the first bias voltage to the converged first value and setting the second bias voltage to the converged second value, and maximizing the intensity of the output light; a third process of performing a sixth search for searching for a sixth value of the third bias voltage;
determining the set value of the first bias voltage based on the fourth value; determining the set value of the second bias voltage based on the fifth value; and determining the set value of the second bias voltage based on the sixth value. a fourth process of determining the set value of the third bias voltage based on
An optical transmitter characterized by comprising:
前記第3の処理において、前記出力光の強度を極小にする前記第3のバイアス電圧の第7の値を探索する第7の探索を行い、
前記第4の処理において、前記第6の値と前記第7の値とに基づいて前記第3のバイアス電圧の前記設定値を決定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光送信器。 The control unit
In the third processing, performing a seventh search for searching for a seventh value of the third bias voltage that minimizes the intensity of the output light;
3. The optical transmission according to claim 1, wherein in said fourth processing, said set value of said third bias voltage is determined based on said sixth value and said seventh value. vessel.
前記光変調部は、ともにシングルエンド駆動方式のマッハツェンダ型光変調器である、第1の光変調器及び第2の光変調器と、前記第2の光変調器に光導波路で接続された光位相調整部と、前記出力光の強度を検出する光強度検出部と、前記入力光を第1の光波と第2の光波に分岐して、前記第1の光波を前記第1の光変調器に入力し、前記第2の光波を前記第2の光変調器に入力する分岐導波路と、前記第1の光変調器を導波した前記第1の光波である第3の光波と、前記第2の光変調器及び前記光位相調整部を導波した前記第2の光波である第4の光波とを合波することで、前記出力光を生成する合波導波路と、を有し、
前記制御部は、前記第1の光変調器及び前記第2の光変調器に前記変調信号が入力されていない状態で、前記第1の光変調器の第1のバイアス電圧の設定値、前記第2の光変調器の第2のバイアス電圧の設定値、及び前記光位相調整部の第3のバイアス電圧の設定値を決定するバイアス制御を行う、光送信器の制御方法であって、
前記出力光の強度を極大にする前記第1のバイアス電圧の第1の値を探索する第1の探索又は前記出力光の強度を極大にする前記第2のバイアス電圧の第2の値を探索する第2の探索と、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第3の値を探索する第3の探索と、を交互に行うことで、前記第1の値及び前記第2の値を収束させる第1の処理と、
前記出力光の強度を極小にする前記第1のバイアス電圧の第4の値を探索する第4の探索と、前記出力光の強度を極小にする前記第2のバイアス電圧の第5の値を探索する第5の探索と、を行う第2の処理と、
前記第1のバイアス電圧を、収束した前記第1の値に設定し、前記第2のバイアス電圧を、収束した前記第2の値に設定した状態で、前記出力光の強度を極大にする前記第3のバイアス電圧の第6の値を探索する第6の探索を行う第3の処理と、
前記第4の値に基づいて前記第1のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第5の値に基づいて前記第2のバイアス電圧の前記設定値を決定し、前記第6の値に基づいて前記第3のバイアス電圧の前記設定値を決定する第4の処理と、
を有することを特徴とする光送信器の制御方法。 an optical modulation unit that modulates input light and outputs output light, a modulation signal driving unit that inputs a modulation signal to the optical modulation unit, and a control unit that controls the optical modulation unit and the modulation signal driving unit. prepared,
The optical modulator includes a first optical modulator and a second optical modulator, both of which are Mach-Zehnder optical modulators of a single-end drive system, and an optical waveguide connected to the second optical modulator. a phase adjusting section, a light intensity detecting section for detecting the intensity of the output light, and a first light wave and a second light wave from the input light, and the first light wave is transmitted to the first optical modulator. a branching waveguide for inputting the second light wave to the second optical modulator; a third light wave that is the first light wave guided through the first optical modulator; a combining waveguide that generates the output light by combining a fourth light wave that is the second light wave guided through the second optical modulator and the optical phase adjustment unit;
The control unit controls the set value of the first bias voltage of the first optical modulator and the A control method for an optical transmitter, which performs bias control for determining a set value of a second bias voltage of a second optical modulator and a set value of a third bias voltage of the optical phase adjustment section, comprising:
a first search for a first value of the first bias voltage that maximizes the intensity of the output light or a second value of the second bias voltage that maximizes the intensity of the output light; and a third search for searching for a third value of the third bias voltage that maximizes the intensity of the output light, thereby obtaining the first value and the a first process of converging the second value;
a fourth search for searching for a fourth value of the first bias voltage that minimizes the intensity of the output light; and a fifth value for the second bias voltage that minimizes the intensity of the output light. a fifth search for searching; a second process for performing;
setting the first bias voltage to the converged first value and setting the second bias voltage to the converged second value, and maximizing the intensity of the output light; a third process of performing a sixth search for searching for a sixth value of the third bias voltage;
determining the set value of the first bias voltage based on the fourth value; determining the set value of the second bias voltage based on the fifth value; and determining the set value of the second bias voltage based on the sixth value. a fourth process of determining the set value of the third bias voltage based on
A method of controlling an optical transmitter, comprising:
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