JPH01134349A - 光導波路スイッチ駆動回路 - Google Patents
光導波路スイッチ駆動回路Info
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- JPH01134349A JPH01134349A JP29367787A JP29367787A JPH01134349A JP H01134349 A JPH01134349 A JP H01134349A JP 29367787 A JP29367787 A JP 29367787A JP 29367787 A JP29367787 A JP 29367787A JP H01134349 A JPH01134349 A JP H01134349A
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- optical waveguide
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- waveguide switch
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- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
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- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
- G02F1/0123—Circuits for the control or stabilisation of the bias voltage, e.g. automatic bias control [ABC] feedback loops
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光導波路スイッチ駆動回路に関し、光導波路
スイッチの出射光を光−電気変換器によって電気信号に
変換すると共に、光−電気変換器の出力信号と基準値と
を比較回路で比較し、比較回路から出力される信号によ
り、光導波路スイッチに印加されるパルス電圧の直流バ
イアスを可変調整することにより、光導波路スイッチの
出射光強度特性の変化に対応して、動作点を自動追尾さ
せ、安定した消光比特性が得られるようにしたものであ
る。
スイッチの出射光を光−電気変換器によって電気信号に
変換すると共に、光−電気変換器の出力信号と基準値と
を比較回路で比較し、比較回路から出力される信号によ
り、光導波路スイッチに印加されるパルス電圧の直流バ
イアスを可変調整することにより、光導波路スイッチの
出射光強度特性の変化に対応して、動作点を自動追尾さ
せ、安定した消光比特性が得られるようにしたものであ
る。
〈従来の技術〉
光導波路スイッチは、電気光学効果を持つ材料によって
光導波路を形成し、光導波路に電圧を印加し、印加電圧
に応じた消光比の出射光強度を得るようになっている。
光導波路を形成し、光導波路に電圧を印加し、印加電圧
に応じた消光比の出射光強度を得るようになっている。
光導波路スイッチとしては種々のタイプのものが提案さ
れているが、゛その内の1つに、ニオブ酸リチウム(L
iNbO2)基板にチタンを拡散させて光導波路を形成
したものが知られている。第5図はその基本的な構成を
モデル化して示す図で、1はニオブ酸リチウム基板、2
は光導波路、3及び4は電極、5は駆動回路である。
れているが、゛その内の1つに、ニオブ酸リチウム(L
iNbO2)基板にチタンを拡散させて光導波路を形成
したものが知られている。第5図はその基本的な構成を
モデル化して示す図で、1はニオブ酸リチウム基板、2
は光導波路、3及び4は電極、5は駆動回路である。
光導波路2はニオブ酸リチウム基板1にチタンを拡散さ
せて形成しである。ニオブ酸リチウム結晶の場合、z軸
方向への電界印加が光変調に有利であるので、Z軸が光
の進行方向及び光導波路2の表面に垂直となるZ軸カッ
トの場合には、図示するように、電極3.4は光導波路
、2の表面に形成する。Z軸が光の進行方向に直角で、
かつ、光導波路2の表面に並行な方向にある場合には、
光導波路2を間に挟んでその両側に、電極3.4を形成
する。
せて形成しである。ニオブ酸リチウム結晶の場合、z軸
方向への電界印加が光変調に有利であるので、Z軸が光
の進行方向及び光導波路2の表面に垂直となるZ軸カッ
トの場合には、図示するように、電極3.4は光導波路
、2の表面に形成する。Z軸が光の進行方向に直角で、
かつ、光導波路2の表面に並行な方向にある場合には、
光導波路2を間に挟んでその両側に、電極3.4を形成
する。
駆動回路5から電Fi13.4に対しては、電8i4を
正電圧(+V)とする一方向のパルスを与える。これに
より、光導波路2の屈折率が変化し、図示しない半導体
レーザ等から供給された入射光が光導波路2において変
調され、変調された出射光が得られる。
正電圧(+V)とする一方向のパルスを与える。これに
より、光導波路2の屈折率が変化し、図示しない半導体
レーザ等から供給された入射光が光導波路2において変
調され、変調された出射光が得られる。
第6図は印加電圧と出射光強度との関係を示す図で、横
軸に印加電圧をとり、縦軸に出射光強度をとっである。
軸に印加電圧をとり、縦軸に出射光強度をとっである。
図示するように、この種の光導波路スイッチは、印加電
圧を変えたとき、出射光強度特性が3つの極大値PI、
P2及びP3と、3つの極大値PI〜P、のうち、中間
の極大値P2と両側の極大値P、、P3との間でそれぞ
れ極小値Q+ 、Q2をとって変化する。中間の極大値
P2のピーク値は、両側の極大値P、%P3のピーク値
よりも小さい。
圧を変えたとき、出射光強度特性が3つの極大値PI、
P2及びP3と、3つの極大値PI〜P、のうち、中間
の極大値P2と両側の極大値P、、P3との間でそれぞ
れ極小値Q+ 、Q2をとって変化する。中間の極大値
P2のピーク値は、両側の極大値P、%P3のピーク値
よりも小さい。
第7図は上述の特性を示す光導波路スイッチにおいて、
電極4に極大値P1に対応する付近の正電圧(+ V
r + )が印加されるように、電極3−4間にパルス
電圧を供給して駆動した場合の出射光変調を示す図であ
る。図示では、極小値Q1に対応する電圧V21まで、
直流バイアスした場合を示している。第7図に示すよう
に、電極4に正電圧(+ V r + )が印加された
ときに強度PIの出射光が出力され、極小値Q+に対応
する電圧+v2Iが印加されたときに出射光強度が略零
になり、充分な消光比を持つ出射光が得られる。
電極4に極大値P1に対応する付近の正電圧(+ V
r + )が印加されるように、電極3−4間にパルス
電圧を供給して駆動した場合の出射光変調を示す図であ
る。図示では、極小値Q1に対応する電圧V21まで、
直流バイアスした場合を示している。第7図に示すよう
に、電極4に正電圧(+ V r + )が印加された
ときに強度PIの出射光が出力され、極小値Q+に対応
する電圧+v2Iが印加されたときに出射光強度が略零
になり、充分な消光比を持つ出射光が得られる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが、電8i4を正電圧(+V)とする一方向のパ
ルスを与えて°駆動する従来方式では、駆動時間が長く
なると、出射光強度特性が実線Aから点線Bのように移
動してしまうことが分った。印加電圧に対する出射光強
度特性が上述のように変化してしまうと、充分な消光比
がとれなくなり、情報伝送を行なうことができなくなる
。例えば、第6図の実線Aから点線Bまで出射光強度特
性が移動してしまった場合には、第8図に示すように、
本来、極大値P、に対応すべき電圧Vllが極小値Q1
が対応し、出射光強度がほとんど零になってしまう。ま
た、極小値Q、に対応すべきバイアス電圧V21が極大
値P2に対応し、出射光強度を生じてしまう。つまり、
印加電圧に対する出射光強度の位相が、正常時の場合と
逆転してしまうのである。
ルスを与えて°駆動する従来方式では、駆動時間が長く
なると、出射光強度特性が実線Aから点線Bのように移
動してしまうことが分った。印加電圧に対する出射光強
度特性が上述のように変化してしまうと、充分な消光比
がとれなくなり、情報伝送を行なうことができなくなる
。例えば、第6図の実線Aから点線Bまで出射光強度特
性が移動してしまった場合には、第8図に示すように、
本来、極大値P、に対応すべき電圧Vllが極小値Q1
が対応し、出射光強度がほとんど零になってしまう。ま
た、極小値Q、に対応すべきバイアス電圧V21が極大
値P2に対応し、出射光強度を生じてしまう。つまり、
印加電圧に対する出射光強度の位相が、正常時の場合と
逆転してしまうのである。
しかも、このとき得られる出射光強度のピーク値は、極
大値P1よりも著しく低い極大値P2となっており、充
分な消光比を得ることができない。
大値P1よりも著しく低い極大値P2となっており、充
分な消光比を得ることができない。
出射光強度特性が、時間経過とともに、実線Aから実線
Bの如く移動してしまうのは、電極4を正電圧(+V)
とする一方向のパルスを与えた場合、結晶内部の可動イ
オンが外部電界を打ち消す方向に移動するからであると
推測される。
Bの如く移動してしまうのは、電極4を正電圧(+V)
とする一方向のパルスを与えた場合、結晶内部の可動イ
オンが外部電界を打ち消す方向に移動するからであると
推測される。
く問題点を解決するための手段〉
上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、電気
光学効果を持つ材料によって光導波路を形成した光導波
路スイッチを駆動する回路において、前記光導波路スイ
ッチの出射光を電気信号に変換する光−電気変換器と、
前記光−電気変換器の出力信号と基準値とを比較する比
較回路と、前記比較回路から与えられる信号に基づき前
記光導波路スイッチに印加されるパルス電圧の直流バイ
アスを可変調整する回路とを有することを特徴とする。
光学効果を持つ材料によって光導波路を形成した光導波
路スイッチを駆動する回路において、前記光導波路スイ
ッチの出射光を電気信号に変換する光−電気変換器と、
前記光−電気変換器の出力信号と基準値とを比較する比
較回路と、前記比較回路から与えられる信号に基づき前
記光導波路スイッチに印加されるパルス電圧の直流バイ
アスを可変調整する回路とを有することを特徴とする。
〈作用〉
光導波路スイッチの出射光を光−電気変換器によって電
気信号に変換すると共に、光−電気変換器の出力信号と
基準値とを比較回路で比較し、比較回路から出力される
信号により、光導波路スイッチに印加されるパルス電圧
の直流バイアスを可変調整する。これにより、光導波路
スイッチの出射光強度特性の変化に対応して、動作点を
自動追尾させ、光導波路スイッチを、出射光強度が極大
となる点と、極小となる点との間で駆動し、安定した消
光比特性を得ることができる。
気信号に変換すると共に、光−電気変換器の出力信号と
基準値とを比較回路で比較し、比較回路から出力される
信号により、光導波路スイッチに印加されるパルス電圧
の直流バイアスを可変調整する。これにより、光導波路
スイッチの出射光強度特性の変化に対応して、動作点を
自動追尾させ、光導波路スイッチを、出射光強度が極大
となる点と、極小となる点との間で駆動し、安定した消
光比特性を得ることができる。
〈実施例〉
第1図は本発明に係る光導波路スイッチ駆動回路を示す
図である。図において、7はレーザダイオード等のコヒ
ーレント光源、8は光導波路スイッチ、9は光導波路ス
イッチ8の出射光を電気信号に変換する光−電気変換器
、10は比較回路、11は自動バイアス設定回路である
。
図である。図において、7はレーザダイオード等のコヒ
ーレント光源、8は光導波路スイッチ、9は光導波路ス
イッチ8の出射光を電気信号に変換する光−電気変換器
、10は比較回路、11は自動バイアス設定回路である
。
光導波路スイッチ8は、第5図で説明したように、ニオ
ブ酸リチウム基板1にチタンを拡散させて形成した光導
波路2及び電極3.4を有する。
ブ酸リチウム基板1にチタンを拡散させて形成した光導
波路2及び電極3.4を有する。
電極4には抵抗12を接続してあり、電極3には自動バ
イアス設定回路11からデータ信号であるパルス電圧を
印加するようにしである。実施例では、間隔を隔てて2
本の光導波路2を形成した光導波路スイッチ8を使用し
、2木の光導波路2の一方だけを利用する構成となって
いる。
イアス設定回路11からデータ信号であるパルス電圧を
印加するようにしである。実施例では、間隔を隔てて2
本の光導波路2を形成した光導波路スイッチ8を使用し
、2木の光導波路2の一方だけを利用する構成となって
いる。
比較回路10は光−電気変換器9の出力信号と基準値と
を比較し、比較信号を自動バイアス設定回路11に供給
する。実施例では、比較回路10は、その入力側に、光
−電気変換器9の出力信号の平均値をとる平均値化回路
13と、光−電気変換器9の出力信号より基準値を作る
基準値設定回路14とを備え、平均値化回路13から人
力される平均値■□を、基準値設定回路14から入力さ
れる基準値Vrafと比較するようになっている。
を比較し、比較信号を自動バイアス設定回路11に供給
する。実施例では、比較回路10は、その入力側に、光
−電気変換器9の出力信号の平均値をとる平均値化回路
13と、光−電気変換器9の出力信号より基準値を作る
基準値設定回路14とを備え、平均値化回路13から人
力される平均値■□を、基準値設定回路14から入力さ
れる基準値Vrafと比較するようになっている。
平均値化回路13は、ローパスフィルタによって構成で
きる。
きる。
基準値設定回路14は光−電気変換器9から出力される
出力パルスの最大値V IDIIKと最小値V 1nと
の差及びデユーティに基づいて、基準値V rsfを定
める。例えば、第2図に示すように、光導波路スイッチ
8を出射光強度特性の極大値P、と極小値Q1との間の
理想位置で、デユーティ50%で駆動する場合、平均値
化回路13によって得られる平均値v、vは、 V av=(V maxV min ) / 2となる
。この平均値V ayは、光導波路スイッチ8の理想的
な駆動状態で得られる値であるから、これを基準値vr
、fとする。
出力パルスの最大値V IDIIKと最小値V 1nと
の差及びデユーティに基づいて、基準値V rsfを定
める。例えば、第2図に示すように、光導波路スイッチ
8を出射光強度特性の極大値P、と極小値Q1との間の
理想位置で、デユーティ50%で駆動する場合、平均値
化回路13によって得られる平均値v、vは、 V av=(V maxV min ) / 2となる
。この平均値V ayは、光導波路スイッチ8の理想的
な駆動状態で得られる値であるから、これを基準値vr
、fとする。
自動バイアス設定回路11は図示しないデータ伝送装置
からパルス信号として入力されるデータ信号に対し、比
較回路10から与えられる信号に基づき、直流バイアス
分を加算して、光導波路スイッチ8に供給する。
からパルス信号として入力されるデータ信号に対し、比
較回路10から与えられる信号に基づき、直流バイアス
分を加算して、光導波路スイッチ8に供給する。
次に動作を説明する。まず、第2図に示すように、自動
バイアス設定回路11から光導波路スイッチ8に供給さ
れる印加電圧が、出射光強度特性の極大値P1と極小値
Q、との間で変化する直流バイアス電圧V21の加わっ
たパルス電圧である場合、出射光は極大値P、と極小値
Q、の間で理想的な変調を受ける。この状態では、平均
値化回路13で得られる平均値V avは、基準値設定
回路14で得られる基準値V rafとほぼ等しくなっ
ているとする。
バイアス設定回路11から光導波路スイッチ8に供給さ
れる印加電圧が、出射光強度特性の極大値P1と極小値
Q、との間で変化する直流バイアス電圧V21の加わっ
たパルス電圧である場合、出射光は極大値P、と極小値
Q、の間で理想的な変調を受ける。この状態では、平均
値化回路13で得られる平均値V avは、基準値設定
回路14で得られる基準値V rafとほぼ等しくなっ
ているとする。
次に、第3図に示すように、出射光強度特性が(+)側
にシフトした場合、平均値化回路13より出力される平
均値V avが、基準値V rafよりも高くなる方向
に変化する。その差分を比較回路10で検出し、その検
出信号を自動バイアス設定回路11に供給する。自動バ
イアス設定回路11では、直流バイアスを(v2.+△
V)に変化させ、平均値化回路13の平均値■、vが基
準値V taf と等しくなる方向に制御する。これに
より、出射光は極大値P1と極小値Q1の間で理想的な
変調を受けるようになる。
にシフトした場合、平均値化回路13より出力される平
均値V avが、基準値V rafよりも高くなる方向
に変化する。その差分を比較回路10で検出し、その検
出信号を自動バイアス設定回路11に供給する。自動バ
イアス設定回路11では、直流バイアスを(v2.+△
V)に変化させ、平均値化回路13の平均値■、vが基
準値V taf と等しくなる方向に制御する。これに
より、出射光は極大値P1と極小値Q1の間で理想的な
変調を受けるようになる。
出射光強度特性が、第4図に示す如く、(−)側にシフ
トした場合、平均値化回路13より出力される平均値v
、vは基準値V refよりも低くなる方向に変化する
。その差分を比較回路10で検出し、その検出信号を自
動バイアス設定回路11に供給する。自動バイアス設定
回路11では直流バイアスを(V21−△V)に変化さ
せる。これにより、平均値化回路13の平均値v1vが
基準値vrllfと等しくなる方向に制御され、出射光
は極大値P1と極小値Q1の間で理想的な変調を受ける
ようになる。
トした場合、平均値化回路13より出力される平均値v
、vは基準値V refよりも低くなる方向に変化する
。その差分を比較回路10で検出し、その検出信号を自
動バイアス設定回路11に供給する。自動バイアス設定
回路11では直流バイアスを(V21−△V)に変化さ
せる。これにより、平均値化回路13の平均値v1vが
基準値vrllfと等しくなる方向に制御され、出射光
は極大値P1と極小値Q1の間で理想的な変調を受ける
ようになる。
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明によれば、光導波路スイッチ
の出射光強度特性の変化に対応して、動作点を自動追尾
させ、安定した消光比特性が得られるようにした光導波
路スイッチ駆動回路を提供することができる。
の出射光強度特性の変化に対応して、動作点を自動追尾
させ、安定した消光比特性が得られるようにした光導波
路スイッチ駆動回路を提供することができる。
第1図は本発明に係る光導波路スイッチ駆動回路、第2
図〜第4図は本発明に係る光導波路スイッチ駆動回路に
おける印加電圧−出射光変調図第5図は従来の光導波路
スイッチ駆動回路を示す図、第6図は光導波路スイッチ
の印加電圧−出射光強度特性の図、第7図は従来の光導
波路スイッチ駆動回路における印加電圧−出射光変調の
図、第8図は同じくその問題点を示す印加電圧−出射光
変調の図である。 8・・・光導波路スイッチ 9・・・光−電気変換器 10・・・比較回路 11・・・自動バイアス設定回路 u2 111’7/IJ ’f;i、、IL第
7図
図〜第4図は本発明に係る光導波路スイッチ駆動回路に
おける印加電圧−出射光変調図第5図は従来の光導波路
スイッチ駆動回路を示す図、第6図は光導波路スイッチ
の印加電圧−出射光強度特性の図、第7図は従来の光導
波路スイッチ駆動回路における印加電圧−出射光変調の
図、第8図は同じくその問題点を示す印加電圧−出射光
変調の図である。 8・・・光導波路スイッチ 9・・・光−電気変換器 10・・・比較回路 11・・・自動バイアス設定回路 u2 111’7/IJ ’f;i、、IL第
7図
Claims (3)
- (1)電気光学効果を持つ材料によって光導波路を形成
した光導波路スイッチを駆動する回路において、前記光
導波路スイッチの出射光を電気信号に変換する光−電気
変換器と、前記光−電気変換器の出力信号と基準値とを
比較する比較回路と、前記比較回路から与えられる信号
に基づき前記光導波路スイッチに印加されるパルス電圧
の直流バイアスを可変調整する回路とを有することを特
徴とする光導波路スイッチ駆動回路。 - (2)前記光導波路スイッチは、ニオブ酸リチウム基板
にチタンを拡散させて形成した光導波路を有することを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光導波路スイ
ッチ駆動回路。 - (3)前記比較回路は、前記光−電気変換器の出力信号
の平均値をとる回路と、前記光−電気変換器の出力信号
より基準値を作る回路とを備え、前記光−電気変換器の
出力信号の平均値を前記基準値と比較することを特徴と
する特許請求の範囲第1項または第2項に記載の光導波
路スイッチ駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29367787A JPH01134349A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 光導波路スイッチ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29367787A JPH01134349A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 光導波路スイッチ駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01134349A true JPH01134349A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17797801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29367787A Pending JPH01134349A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 光導波路スイッチ駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01134349A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0318814A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Victor Co Of Japan Ltd | 光―光変換素子の駆動方法 |
KR20190136939A (ko) | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 회로 차단기 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS60147716A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-03 | Nec Corp | 消光比制御光送信装置 |
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1987
- 1987-11-19 JP JP29367787A patent/JPH01134349A/ja active Pending
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