JPH04192729A - 光送信装置 - Google Patents

光送信装置

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JPH04192729A
JPH04192729A JP2320771A JP32077190A JPH04192729A JP H04192729 A JPH04192729 A JP H04192729A JP 2320771 A JP2320771 A JP 2320771A JP 32077190 A JP32077190 A JP 32077190A JP H04192729 A JPH04192729 A JP H04192729A
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Japan
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amplitude
optical
semiconductor laser
signal
circuit
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JP2320771A
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Hiroshi Nishimoto
央 西本
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Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 目　　　　　次 概要 産業上の利用分野 従来の技術及び発明が解決しようとする課題課題を解決
するだめの手段 作　　　用 実　　施　　例 発明の効果 斗既　　　　　要 光送信装置に関し、 直接位相変調自己ホモダイン強度変調方式が適用される
光送信装置における動作点の安定化を主目的とし、 上記方式が適用される光送信装置において、上記マツハ
ツエンダ型光干渉器からの信号光を分岐する光分岐回路
と、上記変調パルスの周期よりも十分長い周期を有する
一定の第１の低周波信号で上記変調電流パルスを僅かに
振幅変調する第１の発振器と、上記光分岐回路で分岐さ
れた信号光に含まれる上記第１の低周波信号の周波数成
分の振幅及び極性を検出する第１の振幅検出器と、該第
１の振幅検出器により検出された極性に応じて上記バイ
アス電流を増加又は減少させ、上記第１の振幅検出器に
より検出される振幅が零になるように制御する動作点安
定化回路とを備えて構成する。
産業上の利用分野 本発明は光送信装置に関する。
近年、波長分散の影響を受は難く、しかも変調駆動電力
が小さい変調方式として、直接位相変調自己ホモダイン
強度変調方式（ＤＰＳＨ−ＩＭ方式）が提案されている
（山峡、四本、注出、峠、「直接位相変調によるチャー
ピングのない強度変調方式（ＤＰＳＨ−ＩＭ）　　の提
案」、昭和６３年電子情報通信学会秋季全国犬会Ｂ−３
９４）　　。ＤＰＳＨ−ｒＭは、半導体レーザの注入電
流を変化させることで発振光波の位相を変調し、この位
相変調光を１タイムスロット以下ずらした自己ホモダイ
ンによって強度変調光に変換するようにしたものである
。Ｄ　Ｐ　Ｓ　Ｈ−ＩＭ＋ごおいては、自己ホモダイン
はマツハ゛ンエンダ型光干渉器により行われるので、波
形歪み等を防止するために動作点の安定化が要求される
。
また、半導体レーザのＦＭ変調効率の変動に対処するた
めには、駆動振幅を制御することが要求される。また、
コヒーレント光通信用のＣＰ−ＦＳＫ方式等が適用され
る光送信装置にあっても、駆動振幅の制御が要求される
。さらに、定常駆動される半導体レーザからの光をマツ
ノーツエンダ型光変調器により強度変調するようにした
光送信装置にあっても、動作点及び駆動振幅の制御が要
求される。
＝９− 従来の技術及び発明が解決しようとする課題第９図はＤ
ＰＳＨ−ＩＭ方式が適用される光送信装置の基本構成を
示すブロック図である。この光送信装置は、半導体レー
ザ２と、半導体レーザ２にバイアス電流を供給するバイ
アス供給回路４と、入力信号に対応した変調電流パルス
を半導体レーザ２に供給し、この変調電流パルスによっ
て変動した半導体レーザ２の発振周波数の積分値が位相
量としてにπ又は−にπ（ｋ≧１）になるようにする駆
動回路６と、半導体レーザ２からの光を強度変調光に変
換する、変調電流パルスの１／ｋタイムスロットに相当
する遅延時間差を有するマツハツエンダ型光干渉器８と
を備えて構成される。一般に、半導体レーザは、注入電
流の変化に対応してその発振周波数が微小に変化するの
で、半導体レーザのしきい値電流よりも高いバイアス電
流を与えておきこのバイアス電流に高速で且つ小振幅な
変調電流パルスを重畳することによって、半導体レーザ
を位相変調することができる。そして、半導体レーザの
発振周波数と光干渉器の遅延時間差を適切に設定してお
くことにより、位相変調光を強度変調光に変換して、人
力電気信号に対応した、強度変調された信号光を得るこ
とができる。
ＤＰＳＨ−ＩＭにおいては、半導体レーザの発振周波数
や光干渉器の遅延時間差の微小な変化で光干渉器から出
力される光信号が歪んだり極性が反転したりする。半導
体レーザの発振周波数や光干渉器の遅延時間差は、温度
特性や経時特性により変化する。従って、ＤＰＳＨ−Ｉ
Ｍ方式が適用される光送信装置を実用に供する場合には
、波形歪みや極性の反転が生じないように、半導体レー
ザの発振周波数或いは光干渉器の遅延時間差を制御して
動作点を安定化することが要求される。動作点の安定化
についての公知の技術としては、Ｂ。
Ｇ、　Ｂｒｙａｎｔ、　ｅｔ、ａｌ、、　”Ｆｉｅｌｄ
　Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆＦＳＫ　Ｔｒａｎ
ｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｔ　２，４８３Ｇｂｉｔ／ｓ　ｏ
ｖｅｒ　ａ　１３２ｋｍＳｕｂｍａｒｉｎｅ　Ｃａｂｌ
ｅ　Ｌｌｓｉｎｇ　ａｎ　Ｅｒｂｉｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　
ＡｍｐｌｉｆｉｅｒＩｌ。
Ｔｏｐｉｃａｌ　ｍｅｅｔｉｎ已ｏｎ　０ｐｔｉｃａｌ
　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ八ｐｐｌ
へｃａｔｉｏｎｓ　１９９０．１１１１．１５２−１５
５に簡単な記述が見られる。記述の内容では、１０ｋｔ
ｌｚの小信号でレーザのバイアス電流を変調し、光干渉
器の出力光をモニタしてレーザのバイアス電流を制御し
動作点を安定化しているようであるが、これ以上の詳細
について不明である。
また、半導体レーザを駆動する電流振幅に対する発振周
波数の変化率（ＦＭ変調効率）は、半導体レーザの温度
特性や経時特性で変化することが予想されるので、波形
歪み等が生じないように、常に適切な振幅の駆動電流に
制御されていることが要求される。
本発明の目的は、ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適用される光送
信装置において、動作点を安定化することにより波形歪
み等を防止することである。
ＤＰＳＸ−ｆ−ＩＭ方式が適用される光送信装置におい
て、駆動振幅を制御して波形歪み等を防止することもこ
の発明の目的である。
コヒーレント光通信用の光送信装置において、駆動振幅
の安定化を図ることもこの発明の目的である。
定常駆動される半導体レーザとマツハツエンダ型光変調
器とを備えた光送信装置において、動作点及び駆動振幅
を安定化することもこの発明の目的である。
課題を解決するだめの手段 第１図は本発明の第１の構成を示す光送信装置のブロッ
ク図である。この光送信装置は、半導体レーザ２と、該
半導体レーザ２にバイアス電流を供給するバイアス供給
回路４と、入力信号に対応した変調電流パルスを」二記
半導体レーザ２に供給し、該変調電流パルスによって変
動した」二記半導体レーザ２の発振周波数の積分値が位
相量としてにπ又は−にπ（ｋは１以上の実数）になる
ようにする駆動回路６と、上記半導体レーザ２からの光
を強度変調光に変換ずろ、」―記変調電流パルスの１／
ｋタイムスロットに相当する遅延時間差を有するマツハ
ツエンダ型光干渉器８とを備えた光送信装置において、
上記マツハツエンダ型光干渉器８からの信号光を分岐す
る光分岐回路１０と、−１：３− 上記変調パルスの周期よりも十分長い周期を有する一定
の第１の低周波信号で上記変調電流パルスを僅かに振幅
変調する第１の発振器１２と、」−配光分岐回路１０で
分岐された信号光に含まれる上記第１の低周波信号の周
波数成分の振幅及び極性を検出する第１の振幅検出器１
４と、該第１の振幅検出器１４により検出された極性に
応じて上ｉｆｆ’′。
バイアス電流を増加又は減少させ、上記第１の振幅検出
器１４により検出される振幅が零になるように制御する
動作点安定化回路１６とを備えたことを特徴としている
。
第２図は本発明の第２の構成を示す光送信装置のブロッ
ク図である。この光送信装置は、第１の構成に加えて、
上記第１の低周波信号の周波数とは異なる周波数の一定
の第２の低周波信号で上記バイアス電流を僅かに振幅変
調する第２の発振器１８と、上記光分岐回路１０で分岐
された信号光に含まれる上記第２の低周波信号の周波数
成分の振幅及び極性を検出する第２の振幅検出器２０と
、該第２の振幅検出器２０により検出された極性に応じ
て上記変調電流パルスの振幅を増加又は減少させ、上記
第２の振幅検出器２０により検出される振幅が零になる
ように制御する駆動振幅制御回路２２とを備えて構成さ
れる。
本発明の第１又は第２の構成においては、動作点制御回
路の制御対象は、半導体レーザのバイアス電流に代えて
マツハツエンダ型光干渉器における遅延時間差でも良い
。
第３図は本発明の第３の構成を示す光送信装置のブロッ
ク図である。この光送信装置は、半導体レーザ２４と、
該半導体レーザ２４にバイアス電流を供給するバイアス
供給回路２６と、入力信号に対応した変調電流を上記半
導体レーザ２４に供給して該半導体レーザ２４を周波数
又は位相変調する駆動回路２８とを備えたコヒーレント
光通信用の光送信装置において、上記半導体レーザ２４
からの信号光を分岐する光分岐回路３０と、該光分岐回
路３０て分岐された一方の信号光を強度変調光に変換す
るマツハツエンダ型光干渉器３２と、一定の第１の低周
波信号で上記変調電流を僅かに振幅変調する第１の発振
器３４と、上記マツノーツエンダ型光干渉器３２からの
強度変調光に含まれる上記第１の低周波信号の周波数成
分の振幅及び極性を検出する第１の振幅検出器３６と、
該第１の振幅検出器３６により検出された極性に応じて
上記バイアス電流を増加又は減少させ、上記第１の振幅
検出器３６により検出される振幅が零になるように制御
する動作点安定化回路３８と、上記第１の低周波信号の
周波数とは異なる周波数の一定の第２の低周波信号で上
記バイアス電流を僅かに振幅変調する第２の発振器４０
と、上記マツ／Ｓツエンダ型光干渉器３２からの強度変
調光に含まれる上記第２の低周波信号の周波数成分の振
幅及び極性を検出する第２の振幅検出器４２と、該第２
の振幅検出器４２により検出された極性に応じて上記変
調電流の振幅を増加又は減少させ、」二記第２の振幅検
出器４２により検出される振幅が零になるように制御す
る駆動振幅制御回路４４とを備えたことを特徴としてい
る。
本発明の第１乃至第３の構成においては、半導体レーザ
のバイアス電流は動作点制御回路の制御対象になってお
り、バイアス電流によるＡＰＣ制御が困難になる。従っ
て、このような場合には、半導体レーザと光分岐回路の
間に光増幅器を設け、光送信装置の光信号出力強度が一
定になるように光増幅器の利得を制御するようにすると
良い。
第４図は本発明の第４の構成を示す光送信装置のブロッ
ク図である。この光送信装置は、半導体レーザ４６と、
該半導体レーザ４６にバイアス電流を供給するバイアス
供給回路４８と、上記半導体レーザ４６からの光を強度
変電するマツハツエンダ型光変調器５０と、入力信号に
対応して上記マツハツエンダ型光変調器５０に変調信号
を与える駆動回路５２と、上記マツハツエンダ型光変調
器５０からの信号光を分岐する光分岐回路５４と、一定
の第１の低周波信号で上記マツハツエンダ型光変調器５
０の変調信号を僅かに振幅変調する第１の発振器５６と
、上記光分岐回路５６で分岐された信号光に含まれる上
記第１の低周波信号の周波数成分の振幅及び極性を検出
する第１の振幅積−１７＝ 小器５８と、該第１の振幅検出器５８により検出された
極性に応じて上記マツハツエンダ型光変調器５０のバイ
アス電圧を増加又は減少させ、」二記第１の振幅検出器
５８により検出される振幅が零になるように制御する動
作点安定化回路６０と、上記第１の低周波信号の周波数
とは異なる周波数の一定の第２の低周波信号で上記マツ
ハツエンダ型光変調器５０のバイアス電圧を僅かに振幅
変調する第２の発振器６２と、上記光分岐回路５４で分
岐された信号光に含まれる上記第２の低周波信号の周波
数成分の振幅及び極性を検出する第２の振幅検出器６４
と、該第２の振幅検出器６４により検出された極性に応
じて上記マツハツエンダ型光変調器５０に与える変調信
号の振幅を増加又は減少させ、上記第２の振幅検出器６
４により検出される振幅が零になるように制御する駆動
振幅制御回路６６とを備えて構成される。
作　　　用 本発明の第１の構成によると、ＤＰＳＨ−ｉＭ方式が適
用される光送信装置において動作点の安定化が可能にな
り、波形劣化等が防止される。
本発明の第２の構成によると、ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適
用される光送信装置において、動作点の安定化及び駆動
振幅の適正化が可能になり、波形劣化等が防止される。
本発明の第３の構成によると、コヒーレント光通信用の
光送信装置における駆動振幅の安定化が可能になる。
本発明の第４の構成によると、マツハツエンダ型光変調
器を用いた強度変調方式が適用される光送信装置におい
て、動作点及び駆動振幅の安定化が可能になる。
以下、本発明の第２の構成における動作原理を説明する
。本発明の他の構成における動作原理は第２の構成にお
ける動作原理に準じて理解することができるのでその説
明は省略する。
第５図は動作点制御の説明図である。第５図において、
動作特性曲線が与えられる座標軸の縦軸は光強度、横軸
は半導体レーザの発振周波数とマツハツエンダ型光干渉
器の遅延時間差（△τ）の積である。同図（ａ）は動作
点が適正な場合についてのもの、同図ら）は動作点が負
方向にドリフトしている場合についてのもの、同図（Ｃ
）は動作点が正方向にドリフトしている場合についての
ものである。
ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適用されている場合、半導体レー
ザの発振周波数と光干渉器の遅延時間差（△τ−τ２−
τ、）の積に対して、光出力電力が周期性の応答をする
。これは以下のように示される。
いま、 ＬＤの発振周波数：ｆ。
光干渉器に入力する光の電界： ［ｉ＋、、（ｔ）−ｂｏｃｏｓ（２πｆｏｔ）光干渉器
から出力される光の電界；口。ｕｔ　（ｔ）光干渉器か
ら出力される光の電カニ５ｏｕｔとおくと、 Ｅｏ、ｔ　　（ｔ）−１／２　−　　ＣＢ＋ｈ（ｔ−τ
＋）＋〇＋ｎ（ｊ−τ２）　〕＝　Ｉ／２　・［１Ｅｏ
ｃｏｓ（２πｆｏ（ｔ−ｒ、））＋［１ｏｃｏｓ（２π
ｆｏ（ｔ　　’ｒ２））　：］−１／（２）”２−Ｂｏ
　　Ｃ１＋ｃｏｓ（２πｆｏ（τ２−τ＋））　：ｌ　
　”２・ｃｏｓ（２πｆｏｔ−φ） となる。ここで、 φ−ｔａｒｒ’　［：（ｓｉｎ（２ｒｒｆｏｒ　、）＋
５ｉｎ（２πｆｏｒ、））／（ｃｏｓ（２πｆｏτ、）
＋ｃｏｓ（２πｆ０τ２））〕５ｏｕｔ−１／２・［ｉ
ｏ２〔１＋ｃｏｓ（２πｆｏ（τ２−τｌ））〕である
。このように、光出力電力Ｓ０５．は半導体レーザの発
振周波数ｆ。と光干渉器の遅延時間差Δτの積に対して
正弦波曲線的に周期性の応答を示すものである。
第５図かられかるように、低周波信号（第１の低周波信
号）で高速な変電電流パルスの振幅を対称に変調するこ
とにより、半導体レーザの発振周波数又はマツハツエン
ダ型光干渉器の遅延時間差の変化に起因して動作点がド
リフトした場合に、光変調波形に低周波成分が現れる。
この低周波成分の極性は、動作点のドリフト方向に応じ
て決定される。動作点が最適な場合には、低周波成分は
零である。従って、出力される信号光からこの低周波成
分を抽出し、低周波成分の振幅が零になるように半導体
ｌノーザの発振周波数或いは光干渉器の遅延時間差を制
御することによって、最適な動作点を維持することがで
きる。尚、制御の方向は、抽出された低周波成分の極性
により知ることができる。半導体レーザの発振周波数は
、該発振周波数が依存するパラメータ、例えば半導体レ
ーザに与えるバイアス電流や半導体レーザの温度により
変化させることができる。また、光干渉器の遅延時間差
は、例えば、光干渉器の分岐導波路に非対称な温度変化
を与えるか或いは光干渉器の分岐導波路を電気光学結晶
から形成するとともにこの分岐導波路に非対称な電界を
印加させることにより変化させることができる。
第６図は駆動振幅制御の説明図であり、動作特性曲線が
与えられる座標軸の縦軸及び横軸は前回と同じである。
第６図（ａ）は駆動振幅が最適値よりも小さい場合、同
図ら）は駆動振幅が最適な場合、同図（Ｃ）は駆動振幅
が最適値よりも大きい場合についてのものである。第６
図かられかるように、低周波信号（第２の低周波信号）
で半導体レーザのバイアス電流を振幅変調することによ
り、駆動振幅が最適値からずれた場合に光変調波形に低
周波成分が現れる。駆動振幅が大きすぎる場合と小さず
ぎる場合とでは、検出される低周波成分の極性が反転す
る。駆動振幅が最適の場合には、低周波成分は検出され
ない。従って、信号光に含まれる低周波成分を抽出し、
この成分が零になるように駆動振幅を制御することによ
って、駆動振幅を最適値に維持することができ、波形劣
化等を防止することができる。制御の方向は抽出された
低周波成分の極性により知ることができる。
動作点及び駆動振幅を最適に制御することによって、理
想的なりＰＳＨ−ＩＭ方式の実施が可能になる。また、
第３の構成のように、コヒーレント光通信用の光送信装
置において駆動振幅を最適に制御することによって、周
波数変調或いは位相変電における変制度を一定に保つこ
とができる。
本構成において動作点制御を同時に行っている理由は、
駆動振幅制御を正しく動作させるためにマツハツエンダ
型光干渉器３２に対する動作点が適切であることが必要
であるからである。さらに、第４の構成のように定常駆
動される半導体レーザとマツハツエンダ型光変調器を備
えた光送信装置において、動作点及び駆動振幅を最適に
制御することによって、伝送波形の劣化を効果的に防止
することができる。
実　　施　　例 以下本発明の詳細な説明する。
第７図は本発明の第２の構成の実施例を示す光送信装置
のブロック図である。２は半導体レーザ、４はバイアス
供給回路、６は駆動回路、８はマツハツエンダ型光干渉
器、１０は光分岐回路、１２は第１の発振器（発振周波
数がｆｌ　　であるとする。）、１８は第２の発振器（
発振周波数がｆ２　　（≠ｆ、　）であるとする。）で
あり、これらの接続関係及び機能については前述の通り
であるのでその説明を省略する。
６８はペルチェ素子等を用いて構成される温度安定化回
路であり、この温度安定北回！ｉ！８６８は半導体レー
ザ２の温度が一定に保たれるような制御を行う。７０は
バイアス供給回路が高周波信号成分に影響を及ぼずこと
を防止するた於のインダクタである。７２は駆動回路６
から半導体レーザ２に人力する低周波成分を遮断するた
めのデカップリングコンデンサであり、これを設けてお
くことにより、動作点制御における対称の振幅変調波形
を容易に得ることができる。７４は反射帰還光が半導体
レーザ２に入射することを防止するだめの光アイソレー
タである。７０は光分岐回路１０の一ヒ流側に設けられ
た光増幅器であり、その利得は利得制御回路８２により
制御される。８０は光分岐回路１０で分岐された一方の
光の強度を検出するだめの受光素子であり、その受光信
号は増幅器８４及び利得制御回路８２に入力される。利
得制御回路８２は受光素子８０における受光信号レベル
が一定に保たれるように光増幅器７８の利得を制御する
。光増幅器７８としては光ファイバ増幅器酸いは半導体
レーザ型光増幅器を用いることができる。
増幅器８４の出力は、周波数ｆ１　の周波数成分を通過
させるバンドパスフィルタ８６と周波数ｆ２の周波数成
分を通過させるバンドパスフィルタ９８とに入力される
。バンドパスフィルタ８６の出力信号は、乗算器８８に
おいて第１の発振器１２からの低周波信号と乗算される
。乗算器８８の出力信号の正負は、動作点のドリフト方
向を表し、乗算器８８の出力信号レベルの絶対値は動作
点のドリフト量に比例する。この乗算器８８の出力信号
は、抵抗９０を介して演算増幅器９２のマイナス側入力
部に入力する。演算増幅器９２のプラス側入力部は接地
されている。演算増幅器９２からの制御信号は、バイア
ス供給回路４に人力する。
９４．９６はそれぞれ演算増幅器９２のマイナス側入力
部と出力部間に並列に接続された制御ループの時定数決
定用の抵抗及びコンデンサである。
一方、バンドパスフィルタ９８を通過した信号は、乗算
器１００において第２の発振器１８からの低周波信号と
乗算され、その出力信号は抵抗１０２を介して演算増幅
器１０４のマイナス側人力部に入力される。乗算器１０
０の出力信号の正負は駆動振幅が大きすぎるか小さずぎ
るかを表し、また、乗算器１００の出力信号レベルの絶
対値は駆動振幅の最適値からのずれ量に北側する。演算
増幅器１０４からの制御信号は駆動回路６に人力される
。演算増幅器１０４のプラス側入力部は接地されている
。１．０６，１．０８はそれぞれ演算増幅器１０４のマ
イナス側人力部と出力部間に並列に接続された制御ルー
プの時定数決定用の抵抗及びコンデンサである。
この実施例では、受光素子８０、増幅器８４、バンドパ
スフィルタ８６及び乗算器８８が第１の振幅検出器の機
能をなし、演算増幅器９２及びその付随回路が動作点制
御回路の機能をなし、受光素子８０、増幅器８４、バン
ドパスフィルタ９８及び乗算器１００が第２の振幅検出
器の機能をなし、演算増幅器１０４及びその付随回路が
駆動振幅制御回路の機能をなす。
本発明における駆動振幅制御は、動作点が最適値に制御
されていることが前提となるので、動作点制御回路の制
御ループの時定数は駆動振幅制御回路の制御ループの時
定数よりも小さく設定されていることが望ましい。
この実施例では、光分岐回路１０の上流側に光増幅器７
８を設け、制御された利得で信号光を増幅するようにし
ているので、高出力を得るこきができるという効果の他
に次のような効果が生じる。
即ち、従来の光送信装置においてよく見られるように、
半導体レーザのバイアス電流を調整することによって一
定の光出力レベルを維持しようとする場合、バイアス電
流の変化に基づいて半導体レーザの発振周波数が変化し
、最適な動作点を得ることができないのに対して、この
実施例のように光増幅器の利得によりＡＰＣ制御を行う
ことによって、最適な動作点を維持しつつ一定の光出力
レベルを得ることができるようになる。
第８図は本発明の第２の構成の他の実施例を示す光送信
装置のブロック図である。この実施例が前実施例七異な
る点は、動作点制御回路１６　（１６′）の制御対象と
して、半導体レーザのバイアス電流に代えてマツハツエ
ンダ型光干渉器８における遅延時間差を採用している点
にある。この場合、光干渉器の遅延時間差を変化させる
方法としては、電気光学効果を利用する方法、圧電素子
を用いて力学的に行う方法、ペルチェ素子を用いて熱膨
張を利用する方法等を採用し得る。この実施例において
も、ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適用される光送信装置におい
て、動作点及び駆動振幅を最適に制御することができる
。尚、光増幅器及びＡＰＣ制御ループは図示されていな
いが、これらを前実施例と同じように設けても良い。前
実施例又は本実施例において、光増幅器はマツハツエン
ダ型光干渉器８の上流側に設けても良い。
本発明の第３の構成〈第３図）に係るコヒーレント光通
信用の光送信装置を実施する場合、変調方式としては、
例えばＣＰＦＳＫ方式、ＤＰＳＫ方式等を採用可能であ
る。また、第３の構成を実施する場合、光分岐回路３０
の上流側或いは下流側に光増幅器を設け、ＡＰＣ制御ル
ープを付与しても良い。
本発明の第４の構成（第４図）に係る光送信装置を実施
する場合、光出力電力はマツハツエンダ型光変調器５０
のバイアス電圧に対して周期的に応答する。この点が、
ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適用される光送信装置において光
出力電力が半導体レーザの発振周波数と光干渉器の遅延
時間差の積に対して周期性の応答を示すのと異なる。第
４の構成において、動作点制御回路６０の制御対象がマ
ツハツエンダ型光変調器５０のバイアス電圧であり、駆
動振幅制御回路６６の制御対象がマツハツエンダ型光変
調器５０に対する変調信号になっているのは、上述した
相違点に基づいているからである。第４の構成が採用さ
れる場合には、ＡＰＣ制御ループの制御対象は半導体レ
ーザ４６のバイアス電流にすることができる。
発明の効果 本発明の第１の構成によると、ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適
用される光送信装置において、動作点を最適に制御して
波形劣化等を防止することができるようになるという効
果を奏する。
本発明の第２の構成によると、ＤＰＳＨ−■ＭＭ方式適
用される光送信装置において、動作点及び駆動振幅を最
適に制御して、波形劣化等を防止することができるよう
になるという効果を奏する。
本発明の第３の構成によると、コヒーレント光通信用の
光送信装置において、駆動振幅を最適に制御して、信号
光の変調度を一定に保つことができるようになるという
効果を奏する。
本発明の第４の構成によると、定常駆動される半導体レ
ーザとマツハツエンダ型光変調器を備えた光送信装置に
おいて、動作点及び駆動振幅を最適に制御し、波形劣化
等を防止することができるようになるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図はそれぞれ本発明の第１乃至第４の構
成を示す図、 第５図は本発明における動作点制御の説明図、第６図は
本発明における駆動振幅制御の説明図、第７図は本発明
の第２の構成の実施例を示す光送信装置のブロック図、 第８図は本発明の第２の構成の他の実施例を示す光送信
装置のブロック図、 第９図はＤ　Ｐ　Ｓ　Ｈ−Ｉ　Ｍ方式（直接位相変調自
己ホモダイン強度変電方式）が適用される光送信装置の
ブロック図である。 ２．２４．４６・・・半導体レーザ、 ４．２６．４８・・・バイアス供給回路、６．２８．５
２・・・駆動回路、 ８・・・マツハツエンダ型光干渉器、 １０．３０．５４・・・光分岐回路、 １６．３８．６０・・・動作点制御回路、２２．４４．
６６・・・駆動振幅制御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザ（２）と、 該半導体レーザ（２）にバイアス電流を供給するバイア
    ス供給回路（４）と、 入力信号に対応した変調電流パルスを上記半導体レーザ
    （２）に供給し、該変調電流パルスによって変動した上
    記半導体レーザ（２）の発振周波数の１タイムスロット
    内の積分値が位相変化量としてｋπ又は−ｋπ（ｋ≧１
    ）になるようにする駆動回路（６）と、 上記半導体レーザ（２）からの光を強度変調光に変換す
    る、上記変調電流パルスの１／ｋタイムスロットに相当
    する遅延時間差を有するマッハツェンダ型光干渉器（８
    ）とを備えた光送信装置において、 上記マッハツェンダ型光干渉器（８）からの信号光を分
    岐する光分岐回路（１０）と、 上記変調パルスの周期よりも十分長い周期を有する一定
    の第１の低周波信号で上記変調電流パルスを僅かに振幅
    変調する第１の発振器（１２）と、上記光分岐回路（１
    ０）で分岐された信号光に含まれる上記第１の低周波信
    号の周波数成分の振幅及び極性を検出する第１の振幅検
    出器（１４）と、該第１の振幅検出器（１４）により検
    出された極性に応じて上記バイアス電流を増加又は減少
    させ、上記第１の振幅検出器（１４）により検出される
    振幅が零になるように制御する動作点安定化回路（１６
    ）とを備えたことを特徴とする光送信装置。 ２、請求項１に記載の光送信装置において、上記第１の
    低周波信号の周波数とは異なる周波数の一定の第２の低
    周波信号で上記バイアス電流を僅かに振幅変調する第２
    の発振器（１８）と、上記光分岐回路（１０）で分岐さ
    れた信号光に含まれる上記第２の低周波信号の周波数成
    分の振幅及び極性を検出する第２の振幅検出器（２０）
    と、該第２の振幅検出器（２０）により検出された極性
    に応じて上記変調電流パルスの振幅を増加又は減少させ
    、上記第２の振幅検出器（２０）により検出される振幅
    が零になるように制御する駆動振幅制御回路（２２）と
    を備えたことを特徴とする光送信装置。 ３、請求項１又は２に記載の光送信装置において、上記
    動作点制御回路（１６）の制御対象は、上記バイアス電
    流に代えて上記マッハツェンダ型光干渉器（８）におけ
    る遅延時間差であることを特徴とする光送信装置。 ４、半導体レーザ（２４）と、 該半導体レーザ（２４）にバイアス電流を供給するバイ
    アス供給回路（２６）と、 入力信号に対応した変調電流を上記半導体レーザ（２４
    ）に供給して該半導体レーザ（２４）を周波数又は位相
    変調する駆動回路（２８）とを備えたコヒーレント光通
    信用の光送信装置において、 上記半導体レーザ（２４）からの信号光を分岐する光分
    岐回路（３０）と、 該光分岐回路（３０）で分岐された一方の信号光を強度
    変調光に変換するマッハツェンダ型光干渉器（３２）と
    、 一定の第１の低周波信号で上記変調電流を僅かに振幅変
    調する第１の発振器（３４）と、上記マッハツェンダ型
    光干渉器（３２）からの強度変調光に含まれる上記第１
    の低周波信号の周波数成分の振幅及び極性を検出する第
    １の振幅検出器（３６）と、 該第１の振幅検出器（３６）により検出された極性に応
    じて上記バイアス電流を増加又は減少させ、上記第１の
    振幅検出器（３６）により検出される振幅が零になるよ
    うに制御する動作点安定化回路（３８）と、 上記第１の低周波信号の周波数とは異なる周波数の一定
    の第２の低周波信号で上記バイアス電流を僅かに振幅変
    調する第２の発振器（４０）と、上記マッハツェンダ型
    光干渉器（３２）からの強度変調光に含まれる上記第２
    の低周波信号の周波数成分の振幅及び極性を検出する第
    ２の振幅検出器（４２）と、 該第２の振幅検出器（４２）により検出された極性に応
    じて上記変調電流の振幅を増加又は減少させ、上記第２
    の振幅検出器（４２）により検出される振幅が零になる
    ように制御する駆動振幅制御回路（４４）とを備えたこ
    とを特徴とする光送信装置。 ５、請求項１乃至４のいずれかに記載の光送信装置にお
    いて、 上記半導体レーザ（２、２４）と光分岐回路（１０、３
    ０）の間には光増幅器が設けられており、光信号出力強
    度が一定になるように上記光増幅器の利得が制御されて
    いることを特徴とする光送信装置。 ６、半導体レーザ（４６）と、 該半導体レーザ（４６）にバイアス電流を供給するバイ
    アス供給回路（４８）と、 上記半導体レーザ（４６）からの光を強度変調するマッ
    ハツェンダ型光変調器（５０）と、 入力信号に対応して上記マッハツェンダ型光変調器（５
    ０）に変調信号を与える駆動回路（５２）と、上記マッ
    ハツェンダ型光変調器（５０）からの信号光を分岐する
    光分岐回路（５４）と、 一定の第１の低周波信号で上記マッハツェンダ型光変調
    器（５０）の変調信号を僅かに振幅変調する第１の発振
    器（５６）と、 上記光分岐回路（５６）で分岐された信号光に含まれる
    上記第１の低周波信号の周波数成分の振幅及び極性を検
    出する第１の振幅検出器（５８）と、該第１の振幅検出
    器（５８）により検出された極性に応じて上記マッハツ
    ェンダ型光変調器（５０）のバイアス電圧を増加又は減
    少させ、上記第１の振幅検出器（５８）により検出され
    る振幅が零になるように制御する動作点安定化回路（６
    ０）と、 上記第１の低周波信号の周波数とは異なる周波数の一定
    の第２の低周波信号で上記マッハツェンダ型光変調器（
    ５０）のバイアス電圧を僅かに振幅変調する第２の発振
    器（６２）と、 上記光分岐回路（５４）で分岐された信号光に含まれる
    上記第２の低周波信号の周波数成分の振幅及び極性を検
    出する第２の振幅検出器（６４）と、該第２の振幅検出
    器（６４）により検出された極性に応じて上記マッハツ
    ェンダ型光変調器（５０）に与える変調信号の振幅を増
    加又は減少させ、上記第２の振幅検出器（６４）により
    検出される振幅が零になるように制御する駆動振幅制御
    回路（６６）とを備えたことを特徴とする光送信装置。
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