JP7363670B2 - 光送信装置、その制御方法および制御プログラム - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
(2)前記マッハツェンダ変調器は2つの前記アーム導波路を有し、前記2つのアーム導波路それぞれに第1電極が設けられ、前記位相制御部は、2つの前記第1電極のうち一方に第1電圧と第2電圧との和である第3電圧を印加し、前記2つの第1電極のうち他方に前記第1電圧と前記第2電圧との差である第4電圧を印加することで、前記光の位相を制御し、前記2電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相制御部は、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ前記第2電圧をシフトさせてもよい。第2電圧を変化させればよいため、制御が簡単である。
(3) 前記位相制御部は、2つの前記アーム導波路間の光の位相差をπまたはπと等価な値、あるいは0.5πまたは0.5πと等価な値に調整してもよい。光の位相差をπと等価な値とすることで、マッハツェンダ変調器を消光点に調整することができる。光の位相差を0.5πと等価な値とすることで、変調光の位相を直交させることができる。
(4)前記電圧の所定の範囲の広さは、-π以上π以下の前記位相の範囲に対応する範囲以上であり、-3π以上3π以下の前記位相の範囲に対応する範囲以下でもよい。シフト後の電圧は、所定の範囲の中央の値に近づき、当該範囲内に収まる。このため電圧の増大を抑制することができる。
(5)前記マッハツェンダ変調器から出射される光を遮蔽することが可能なシャッタと、前記シャッタの開閉を制御するシャッタ制御部と、前記マッハツェンダ変調器の前記アーム導波路を伝搬する光を変調する変調制御部と、を具備し、前記マッハツェンダ変調器および前記シャッタは1つのユニットを形成し、前記変調制御部が複数の前記ユニットのうち第1ユニットの前記マッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、かつ前記位相制御部が前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器に印加する前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記変調制御部は前記複数のユニットのうち第2ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、前記位相制御部は、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器と同じ電圧を前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器に印加し、前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器への電圧の印加の後、前記シャッタ制御部は前記第1ユニットのシャッタを閉じ、かつ前記第2ユニットのシャッタを開き、前記第1ユニットのシャッタを閉じた後、前記位相制御部は、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器を伝搬する光の位相が2π変化するのに対応する量だけ前記電圧をシフトさせてもよい。シャッタの開閉により、変調光を出射するユニットを切り替える。変調光の乱れが抑制されるため、光信号の伝送エラーが起こりにくい。
(6)アーム導波路を有するマッハツェンダ変調器に電圧を入力することで、前記アーム導波路を伝搬する光の位相を制御する工程と、前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ、前記所定の範囲を超える側とは反対側に前記電圧をシフトさせる工程と、を有する光送信装置の制御方法である。電圧のシフトにより電圧が所定の範囲内に収まる。この結果、電圧の増大を抑制することができる。
(7)コンピュータに、アーム導波路を有するマッハツェンダ変調器に電圧を入力することで、前記アーム導波路を伝搬する光の位相を制御する処理と、前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ、前記所定の範囲を超える側とは反対側に前記電圧をシフトさせる処理と、を実行させる光送信装置の制御プログラムである。電圧のシフトにより電圧が所定の範囲内に収まる。この結果、電圧の増大を抑制することができる。
本開示の実施形態に係る光送信装置、その制御方法および制御プログラムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(光送信装置)
図1Aは第1実施形態に係る光送信装置100を例示するブロック図である。図1Aに示すように、光送信装置100は、制御部10、2つのユニット20ch1および20ch2、および合波器21を備える。
図1Aのユニット20ch1および20ch2の変調器40として、図2Aに示す変調器40aおよび図2Bに示す変調器40bを用いることができる。
VI=Vcp+Vdp (1)
VQ=Vcp-Vdp (2)
電圧VIと電圧VQとの差は2Vdpである。位相制御部12は、中心電圧Vcpを一定値に固定し、差動電圧Vdpを変化させることで、電圧VIおよびVQを変化させ、変調器40aの動作点を調整する。
Vp=Vcc+Vdc (3)
Vn=Vcc-Vdc (4)
電圧Vpと電圧Vnとの差は2Vdcである。位相制御部12は、中心電圧Vccを一定値に固定し、差動電圧Vdcを変化させることで、電圧VpおよびVnを変化させ、子マッハツェンダ変調器42aの動作点を調整する。子マッハツェンダ変調器42bにも電圧VpおよびVnが印加される。
φ=φ0+Δφ (5)
初期位相差φ0は変調器40aのアーム導波路間の光路長の差などによって決まる。位相調整量は、電圧の印加による位相の変化量である。
φ0+2mπ=2πΔL/λ (6)
図7は第2実施形態に係る光送信装置200を例示するブロック図である。第1実施形態と同じ構成については説明を省略する。光送信装置200はユニット20ch1~20ch101の101個のユニットを有する。各ユニットは同じ構成を有する。100個のユニット(例えばユニット20ch1~20ch100)は通常動作用であり、1つのユニット(例えばユニット20ch101)はバックアップ用である。
12 位相制御部
14 レーザ制御部
16 変調制御部
18 シャッタ制御部
20ch1~20ch101 ユニット
22 波長可変レーザ素子
24 ABC回路
26 ドライバIC
28 シャッタ
40、40a、40a1、40a2、40b 変調器
42a~42d 子マッハツェンダ変調器
43 基板
52a、52b、60a~60d、62a、62b アーム導波路
50、50a、50b、71 入力導波路
64、64a、64b 出力導波路
52、54a、54b、56a、56b、58、72 カプラ
66a~66d、68a~68d、70a,70b 電極
100、200 光送信装置
Claims (6)
- アーム導波路を有するマッハツェンダ変調器と、
前記マッハツェンダ変調器に電圧を印加することで、前記アーム導波路を伝搬する光の位相を制御する位相制御部と、
前記マッハツェンダ変調器から出射される光を遮蔽することが可能なシャッタと、
前記シャッタの開閉を制御するシャッタ制御部と、
前記マッハツェンダ変調器の前記アーム導波路を伝搬する光を変調する変調制御部と、を具備し、
前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相制御部は、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ、前記所定の範囲を超える側とは反対側に前記電圧をシフトさせ、
前記マッハツェンダ変調器および前記シャッタは1つのユニットを形成し、
前記変調制御部が複数の前記ユニットのうち第1ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、かつ前記位相制御部が前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器に印加する前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記変調制御部は前記複数のユニットのうち第2ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、前記位相制御部は、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器と同じ電圧を前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器に印加し、
前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器への前記電圧の印加の後、前記シャッタ制御部は前記第1ユニットのシャッタを閉じ、かつ前記第2ユニットのシャッタを開き、
前記第1ユニットのシャッタを閉じた後、前記位相制御部は、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器を伝搬する前記光の位相が2π変化するのに対応する量だけ前記電圧をシフトさせる光送信装置。 - 前記マッハツェンダ変調器は2つの前記アーム導波路を有し、
前記2つのアーム導波路それぞれに第1電極が設けられ、
前記位相制御部は、2つの前記第1電極のうち一方に第1電圧と第2電圧との和である第3電圧を印加し、前記2つの第1電極のうち他方に前記第1電圧と前記第2電圧との差である第4電圧を印加することで、前記光の位相を制御し、
前記第2電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相制御部は、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ前記第2電圧をシフトさせる請求項1に記載の光送信装置。 - 前記位相制御部は、2つの前記アーム導波路間の光の位相差をπまたはπと等価な値、あるいは0.5πまたは0.5πと等価な値に調整する請求項1または請求項2に記載の光送信装置。
- 前記電圧の所定の範囲の広さは、-π以上π以下の前記位相の範囲に対応する範囲以上であり、-3π以上3π以下の前記位相の範囲に対応する範囲以下である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光送信装置。
- アーム導波路を有するマッハツェンダ変調器に電圧を入力することで、前記アーム導波路を伝搬する光の位相を制御する工程と、
前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ、前記所定の範囲を超える側とは反対側に前記電圧をシフトさせる工程と、
前記マッハツェンダ変調器から出射される光を遮蔽することが可能なシャッタを開閉する工程と、
前記マッハツェンダ変調器の前記アーム導波路を伝搬する光を変調する工程と、を有し、
前記マッハツェンダ変調器および前記シャッタは1つのユニットを形成し、
前記変調する工程において、複数の前記ユニットのうち第1ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、かつ前記位相を制御する工程において、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器に印加する前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記複数のユニットのうち第2ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、かつ前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器と同じ電圧を前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器に印加し、
前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器への前記電圧の印加の後、前記シャッタを開閉する工程を行い、前記第1ユニットのシャッタを閉じ、かつ前記第2ユニットのシャッタを開き、
前記第1ユニットのシャッタを閉じた後、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器を伝搬する前記光の位相が2π変化するのに対応する量だけ前記電圧をシフトさせる光送信装置の制御方法。 - コンピュータに、
アーム導波路を有するマッハツェンダ変調器に電圧を入力することで、前記アーム導波路を伝搬する光の位相を制御する処理と、
前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記位相が2π変化するのに対応する量だけ、前記所定の範囲を超える側とは反対側に前記電圧をシフトさせる処理と、
前記マッハツェンダ変調器から出射される光を遮蔽することが可能なシャッタを開閉する処理と、
前記マッハツェンダ変調器の前記アーム導波路を伝搬する光を変調する処理と、を実行させ、
前記マッハツェンダ変調器および前記シャッタは1つのユニットを形成し、
前記変調する処理において、複数の前記ユニットのうち第1ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、かつ前記位相を制御する処理において、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器に印加する前記電圧が所定の範囲を超えた場合、前記複数のユニットのうち第2ユニットのマッハツェンダ変調器において前記光の変調を行い、かつ前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器と同じ電圧を前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器に印加し、
前記第2ユニットのマッハツェンダ変調器への前記電圧の印加の後、前記シャッタを開閉する処理を行い、前記第1ユニットのシャッタを閉じ、かつ前記第2ユニットのシャッタを開き、
前記第1ユニットのシャッタを閉じた後、前記第1ユニットのマッハツェンダ変調器を伝搬する前記光の位相が2π変化するのに対応する量だけ前記電圧をシフトさせる光送信装置の制御プログラム。
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