JPH0643411A - 光変調器の動作点制御方法及び装置 - Google Patents
光変調器の動作点制御方法及び装置Info
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- JPH0643411A JPH0643411A JP989992A JP989992A JPH0643411A JP H0643411 A JPH0643411 A JP H0643411A JP 989992 A JP989992 A JP 989992A JP 989992 A JP989992 A JP 989992A JP H0643411 A JPH0643411 A JP H0643411A
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- 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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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は光変調器の動作点制御方法及び装置に
関し、変調信号への低周波信号の重畳が不要で、同期検
波回路が不要で、且つ、制御が光学系の変動の影響を受
けることのない上記方法及び装置の提供を目的とする。 【構成】レーザダイオード２６からの光を偏光分離し
て、それぞれの偏光成分が光変調器２を順方向及び逆方
向で透過するように構成された光回路と、これらの偏光
成分が透過する１／４波長板２８と、１／４波長板の光
学軸と例えば４５°の角度をなす主軸を有する偏光ビー
ムスプリッタ３０と、その偏光成分を受光する受光器３
２，３４と、これらの受光器の出力信号について減算を
行う減算器３６と、減算器の出力のＤＣ成分が０又は所
定値になるようにレーザダイオード２６又は光変調器２
を制御する動作点制御回路３８とから構成する。
関し、変調信号への低周波信号の重畳が不要で、同期検
波回路が不要で、且つ、制御が光学系の変動の影響を受
けることのない上記方法及び装置の提供を目的とする。 【構成】レーザダイオード２６からの光を偏光分離し
て、それぞれの偏光成分が光変調器２を順方向及び逆方
向で透過するように構成された光回路と、これらの偏光
成分が透過する１／４波長板２８と、１／４波長板の光
学軸と例えば４５°の角度をなす主軸を有する偏光ビー
ムスプリッタ３０と、その偏光成分を受光する受光器３
２，３４と、これらの受光器の出力信号について減算を
行う減算器３６と、減算器の出力のＤＣ成分が０又は所
定値になるようにレーザダイオード２６又は光変調器２
を制御する動作点制御回路３８とから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光送信機に使用される
光変調器の動作点制御方法及び動作点制御装置に関す
る。
光変調器の動作点制御方法及び動作点制御装置に関す
る。
【０００２】従来、光通信システムに使用される光送信
機においては、レーザダイオードに流れる電流をデータ
信号により変調する直接変調方式が採用されていた。し
かし、直接変調方式では、光ファイバ内の波長分散によ
り、伝送速度が高くなるのに従って出力される光信号の
動的波長変動（チャーピング）の影響が大きくなるの
で、長距離伝送が困難となってきた。
機においては、レーザダイオードに流れる電流をデータ
信号により変調する直接変調方式が採用されていた。し
かし、直接変調方式では、光ファイバ内の波長分散によ
り、伝送速度が高くなるのに従って出力される光信号の
動的波長変動（チャーピング）の影響が大きくなるの
で、長距離伝送が困難となってきた。
【０００３】そこで、原理的にチャーピングが生じにく
いマッハツェンダ型光変調器その他の光変調器の使用が
検討されている（外部変調方式）。この種の光変調器を
実用するに際しては、光変調器の初期動作点がばらつ
き、また、経時変化や温度変化に伴って動作点ドリフト
が生じるので、動作点変動によるアイ開口や消光比の劣
化を防止するために、光変調器の動作点を安定化するこ
とが要求されている。
いマッハツェンダ型光変調器その他の光変調器の使用が
検討されている（外部変調方式）。この種の光変調器を
実用するに際しては、光変調器の初期動作点がばらつ
き、また、経時変化や温度変化に伴って動作点ドリフト
が生じるので、動作点変動によるアイ開口や消光比の劣
化を防止するために、光変調器の動作点を安定化するこ
とが要求されている。
【０００４】
【従来の技術】光変調器の動作点制御のための公知技術
の一つとして、変調信号に低周波信号を重畳し、光変調
器の光出力の当該低周波成分を同期検波することによっ
て動作点変動を検出し、最適動作点を得るようにしたも
のがある（桑田、西本、堀松、峠、“マッハツェンダ型
光変調器用自動バイアス制御回路の検討”、１９９０年
電子情報通信学会春季全国大会、Ｂ−９７６）。
の一つとして、変調信号に低周波信号を重畳し、光変調
器の光出力の当該低周波成分を同期検波することによっ
て動作点変動を検出し、最適動作点を得るようにしたも
のがある（桑田、西本、堀松、峠、“マッハツェンダ型
光変調器用自動バイアス制御回路の検討”、１９９０年
電子情報通信学会春季全国大会、Ｂ−９７６）。
【０００５】また、光変調器の動作点制御のための公知
技術の他の一つとして、高速用の光変調器における順方
向の変調帯域と逆方向の変調帯域とが異なることに着目
し、逆方向に伝播する光の平均パワーをモニタすること
によって動作点の変動を検出し、最適動作点を得るよう
にしたものがある（片岡、萩本、宮本、“広帯域マッハ
ツェンダ干渉型変調器の制御方式に関する検討”、ＯＱ
Ｅ９０−１１１（ＯＣＳ９０−５０）ｐｐ５５−６
０）。
技術の他の一つとして、高速用の光変調器における順方
向の変調帯域と逆方向の変調帯域とが異なることに着目
し、逆方向に伝播する光の平均パワーをモニタすること
によって動作点の変動を検出し、最適動作点を得るよう
にしたものがある（片岡、萩本、宮本、“広帯域マッハ
ツェンダ干渉型変調器の制御方式に関する検討”、ＯＱ
Ｅ９０−１１１（ＯＣＳ９０−５０）ｐｐ５５−６
０）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前者の公知技術におい
ては、変調信号に低周波信号を重畳しているので、中継
器の監視信号等を変調信号に重畳することが困難になる
ことがある。また、同期検波を行うために複雑な電気回
路が必要になるという問題もある。
ては、変調信号に低周波信号を重畳しているので、中継
器の監視信号等を変調信号に重畳することが困難になる
ことがある。また、同期検波を行うために複雑な電気回
路が必要になるという問題もある。
【０００７】一方、後者の公知技術においては、逆方向
の伝播光の平均強度レベルに基づいて動作点制御を行う
ようにしているので、動作点制御が光学系の光結合等の
変動に影響を受けるという本質的な問題がある。
の伝播光の平均強度レベルに基づいて動作点制御を行う
ようにしているので、動作点制御が光学系の光結合等の
変動に影響を受けるという本質的な問題がある。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みて創作され
たもので、変調信号への低周波信号の重畳が不要で、同
期検波回路が不要で、且つ、制御が光学系の変動に影響
を受けない光変調器の動作点制御方法及び動作点制御装
置を提供することを目的としている。
たもので、変調信号への低周波信号の重畳が不要で、同
期検波回路が不要で、且つ、制御が光学系の変動に影響
を受けない光変調器の動作点制御方法及び動作点制御装
置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光変調器の動作
点制御方法は、レーザダイオードからの第１の偏光成分
を、入力ポートから出力ポートに至る順方向の変調効率
が出力ポートから入力ポートに至る逆方向の変調効率よ
りも十分高い光変調器に、上記順方向で透過させるステ
ップと、上記第１の偏光成分の偏波面と直交する偏波面
を有する、上記レーザダイオードからの第２の偏光成分
を、上記光変調器に上記逆方向で透過させるステップ
と、上記順方向及び逆方向で上記光変調器を透過した光
のそれぞれの少なくとも一部を取り出して１／４波長板
に透過させるステップと、該１／４波長板を透過した光
を偏光分離するステップと、この偏光分離された偏光成
分をそれぞれ光−電気変換するステップと、この光−電
気変換により得られた二つの電気信号について減算を行
うステップと、この減算により得られた電気信号のＤＣ
成分が零又は所定値になるように上記レーザダイオード
又は上記光変調器を制御するステップとを含む。
点制御方法は、レーザダイオードからの第１の偏光成分
を、入力ポートから出力ポートに至る順方向の変調効率
が出力ポートから入力ポートに至る逆方向の変調効率よ
りも十分高い光変調器に、上記順方向で透過させるステ
ップと、上記第１の偏光成分の偏波面と直交する偏波面
を有する、上記レーザダイオードからの第２の偏光成分
を、上記光変調器に上記逆方向で透過させるステップ
と、上記順方向及び逆方向で上記光変調器を透過した光
のそれぞれの少なくとも一部を取り出して１／４波長板
に透過させるステップと、該１／４波長板を透過した光
を偏光分離するステップと、この偏光分離された偏光成
分をそれぞれ光−電気変換するステップと、この光−電
気変換により得られた二つの電気信号について減算を行
うステップと、この減算により得られた電気信号のＤＣ
成分が零又は所定値になるように上記レーザダイオード
又は上記光変調器を制御するステップとを含む。
【００１０】本発明の光変調器の動作点制御装置は、レ
ーザダイオードからの第１の偏光成分が、入力ポートか
ら出力ポートに至る順方向の変調効率が出力ポートから
入力ポートに至る逆方向の変調効率よりも十分高い光変
調器に、上記順方向で透過するとともに、上記第１の偏
光成分の偏波面と直交する偏波面を有する、上記レーザ
ダイオードからの第２の偏光成分が、上記光変調器に上
記逆方向に透過するように構成された光回路と、上記順
方向及び逆方向で上記光変調器を透過した光のそれぞれ
の少なくとも一部が透過する１／４波長板と、該１／４
波長板を透過した光を偏光分離する第１の偏光ビームス
プリッタと、この偏光分離された偏光成分をそれぞれ光
−電気変換する第１及び第２の受光器と、該第１及び第
２の受光器の出力信号について減算を行う減算器と、該
減算器の出力のＤＣ成分が零又は所定値になるように上
記レーザダイオード又は上記光変調器を制御する動作点
制御回路とを備えている。
ーザダイオードからの第１の偏光成分が、入力ポートか
ら出力ポートに至る順方向の変調効率が出力ポートから
入力ポートに至る逆方向の変調効率よりも十分高い光変
調器に、上記順方向で透過するとともに、上記第１の偏
光成分の偏波面と直交する偏波面を有する、上記レーザ
ダイオードからの第２の偏光成分が、上記光変調器に上
記逆方向に透過するように構成された光回路と、上記順
方向及び逆方向で上記光変調器を透過した光のそれぞれ
の少なくとも一部が透過する１／４波長板と、該１／４
波長板を透過した光を偏光分離する第１の偏光ビームス
プリッタと、この偏光分離された偏光成分をそれぞれ光
−電気変換する第１及び第２の受光器と、該第１及び第
２の受光器の出力信号について減算を行う減算器と、該
減算器の出力のＤＣ成分が零又は所定値になるように上
記レーザダイオード又は上記光変調器を制御する動作点
制御回路とを備えている。
【００１１】
【作用】本発明によると、光変調器の動作点変動の値を
Δφとするときに、減算器の出力のＤＣ成分はｓｉｎΔ
φに比例するものとなる。従って、このＤＣ成分が０又
は所定値になるようにレーザダイオード又は光変調器を
制御することによって、動作点が安定化する。
Δφとするときに、減算器の出力のＤＣ成分はｓｉｎΔ
φに比例するものとなる。従って、このＤＣ成分が０又
は所定値になるようにレーザダイオード又は光変調器を
制御することによって、動作点が安定化する。
【００１２】このように、本発明によると、変調信号へ
の低周波信号の重畳を必要とせず、同期検波回路を必要
とせずに動作点を安定化することができる。尚、本発明
においては、動作点制御は光学系の変動の影響をほとん
ど受けない。
の低周波信号の重畳を必要とせず、同期検波回路を必要
とせずに動作点を安定化することができる。尚、本発明
においては、動作点制御は光学系の変動の影響をほとん
ど受けない。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明の実施に使用することができるマッハ
ツェンダ型光変調器（ＭＺ光変調器）及びその付随回路
を示す図である。ＭＺ光変調器２は、レーザダイオード
からの光が入力する入力ポート４と、入力ポート４に入
力した光を２分岐して伝播させる一対の分岐導波路６，
８と、分岐導波路６，８をそれぞれ伝播した光を合流し
て光伝送路に送出する出力ポート１０とを備えている。
各光導波路は、ＬｉＮｂＯ3 等の電気光学結晶からなる
導波路基板１１上に形成されている。
る。図１は本発明の実施に使用することができるマッハ
ツェンダ型光変調器（ＭＺ光変調器）及びその付随回路
を示す図である。ＭＺ光変調器２は、レーザダイオード
からの光が入力する入力ポート４と、入力ポート４に入
力した光を２分岐して伝播させる一対の分岐導波路６，
８と、分岐導波路６，８をそれぞれ伝播した光を合流し
て光伝送路に送出する出力ポート１０とを備えている。
各光導波路は、ＬｉＮｂＯ3 等の電気光学結晶からなる
導波路基板１１上に形成されている。
【００１４】符号１２は一方の分岐導波路６に装荷され
た信号電極、符号１４は他方の分岐導波路８に装荷され
た接地電極である。この実施例では、変調信号により信
号電極１２と接地電極１４の間に生じる電界が入力ポー
ト４の側から出力ポート１０の側に伝播するように、進
行波型の構成が採用されている。この構成によると、入
力ポート４から出力ポート１０に至る順方向の光に対す
る変調効率が、出力ポート１０から入力ポート４に至る
逆方向の光に対する変調効率よりも十分高くなる。
た信号電極、符号１４は他方の分岐導波路８に装荷され
た接地電極である。この実施例では、変調信号により信
号電極１２と接地電極１４の間に生じる電界が入力ポー
ト４の側から出力ポート１０の側に伝播するように、進
行波型の構成が採用されている。この構成によると、入
力ポート４から出力ポート１０に至る順方向の光に対す
る変調効率が、出力ポート１０から入力ポート４に至る
逆方向の光に対する変調効率よりも十分高くなる。
【００１５】変調回路１６は、論理レベルが２値である
データ入力に基づいて変調信号をＭＺ光変調器２に与え
る。変調信号は、デカプリングキャパシタ１８を介して
信号電極１２の入力ポート４側の端部１２Ａに入力され
る。信号電極１２の出力ポート１０側の端部１２Ｂは、
デカプリングキャパシタ２０を介して終端抵抗器２２の
一端に接続される。終端抵抗器２２の他端と接地電極１
４は接地される。
データ入力に基づいて変調信号をＭＺ光変調器２に与え
る。変調信号は、デカプリングキャパシタ１８を介して
信号電極１２の入力ポート４側の端部１２Ａに入力され
る。信号電極１２の出力ポート１０側の端部１２Ｂは、
デカプリングキャパシタ２０を介して終端抵抗器２２の
一端に接続される。終端抵抗器２２の他端と接地電極１
４は接地される。
【００１６】動作点制御をＭＺ光変調器２に与えるバイ
アス電圧により行う場合には、インダクダ２４を介して
制御信号を信号電極１２の端部１２Ｂに入力することが
できる。
アス電圧により行う場合には、インダクダ２４を介して
制御信号を信号電極１２の端部１２Ｂに入力することが
できる。
【００１７】図２はＭＺ光変調器の順方向についての入
出力特性を示す図である。図において、は動作点ドリ
フトを生ずる前の特性を示し、は動作点ドリフトを生
じた場合の特性を示す。ここで、「動作点ドリフト」と
は、出力光電力と印加電圧の関係を表す動作特性曲線の
印加電圧増減方向へのドリフトのことである。
出力特性を示す図である。図において、は動作点ドリ
フトを生ずる前の特性を示し、は動作点ドリフトを生
じた場合の特性を示す。ここで、「動作点ドリフト」と
は、出力光電力と印加電圧の関係を表す動作特性曲線の
印加電圧増減方向へのドリフトのことである。
【００１８】ＭＺ光変調器の動作特性曲線は、印加電圧
に対して周期性を有する。従って、データ入力の各論理
値に対応して出力光電力の極小値及び極大値が得られる
変調信号（駆動電圧Ｖ0 及びＶ1 ）を用いることによ
り、効率的な２値変調を行うことができる。
に対して周期性を有する。従って、データ入力の各論理
値に対応して出力光電力の極小値及び極大値が得られる
変調信号（駆動電圧Ｖ0 及びＶ1 ）を用いることによ
り、効率的な２値変調を行うことができる。
【００１９】ＭＺ光変調器から順方向に出力する光信号
においては、動作点ドリフトの発生時に駆動電圧Ｖ0 ，
Ｖ1 が一定であると、上述の周期性により波形歪み及び
消光比劣化を生ずる。このため、動作点ドリフトが発生
したときに、そのドリフトをｄＶとすると、駆動電圧Ｖ
0 ，Ｖ1 をそれぞれＶ0 ＋ｄＶ，Ｖ1 ＋ｄＶとして動作
点ドリフトを補償することが要求される。或いは、駆動
電圧は一定にして、入力ポートに入力する光の周波数を
変化させ、最適な動作点が得られるように入出力特性を
制御することが要求される。
においては、動作点ドリフトの発生時に駆動電圧Ｖ0 ，
Ｖ1 が一定であると、上述の周期性により波形歪み及び
消光比劣化を生ずる。このため、動作点ドリフトが発生
したときに、そのドリフトをｄＶとすると、駆動電圧Ｖ
0 ，Ｖ1 をそれぞれＶ0 ＋ｄＶ，Ｖ1 ＋ｄＶとして動作
点ドリフトを補償することが要求される。或いは、駆動
電圧は一定にして、入力ポートに入力する光の周波数を
変化させ、最適な動作点が得られるように入出力特性を
制御することが要求される。
【００２０】図３は本発明の動作点制御装置の基本構成
を示す図である。この装置は、レーザダイオード２６の
出力光の第１の偏光成分がＭＺ光変調器２を順方向で透
過するとともに、レーザダイオード２６の出力光の第２
の偏光成分がＭＺ光変調器２を逆方向に透過するように
構成された光回路を備えている。第１の偏光成分の偏波
面と第２の偏光成分の偏波面は互いに直交する。
を示す図である。この装置は、レーザダイオード２６の
出力光の第１の偏光成分がＭＺ光変調器２を順方向で透
過するとともに、レーザダイオード２６の出力光の第２
の偏光成分がＭＺ光変調器２を逆方向に透過するように
構成された光回路を備えている。第１の偏光成分の偏波
面と第２の偏光成分の偏波面は互いに直交する。
【００２１】ＭＺ光変調器２を順方向及び逆方向に透過
した光は、１／４波長板２８を透過し、第１の偏光ビー
ムスプリッタ３０で偏光分離される。１／４波長板２８
の主軸と第１の偏光ビームスプリッタ３０の主軸がなす
角は、望ましくは４５°である。
した光は、１／４波長板２８を透過し、第１の偏光ビー
ムスプリッタ３０で偏光分離される。１／４波長板２８
の主軸と第１の偏光ビームスプリッタ３０の主軸がなす
角は、望ましくは４５°である。
【００２２】偏光分離された光はそれぞれフォトダイオ
ード等からなる第１及び第２の受光器３２，３４により
光−電気変換される。第１及び第２の受光器３２，３４
の出力信号は、減算器３６で減算され、減算器３６の出
力のＤＣ成分は動作点制御回路３８に入力する。
ード等からなる第１及び第２の受光器３２，３４により
光−電気変換される。第１及び第２の受光器３２，３４
の出力信号は、減算器３６で減算され、減算器３６の出
力のＤＣ成分は動作点制御回路３８に入力する。
【００２３】動作点制御回路３８は、減算器３６の出力
のＤＣ成分が原則的には０になるように、例外的には後
述するマーク率の変動に基づく補正を行う場合にマーク
率に応じて定められた所定の値になるように、ＭＺ光変
調器２に与えるバイアス電圧を制御する。
のＤＣ成分が原則的には０になるように、例外的には後
述するマーク率の変動に基づく補正を行う場合にマーク
率に応じて定められた所定の値になるように、ＭＺ光変
調器２に与えるバイアス電圧を制御する。
【００２４】動作点制御回路３８の制御対象は、ＭＺ光
変調器２に与えるバイアス電圧に代えて、ＭＺ光変調器
２の温度又はレーザダイオード２６の周波数もしくは温
度であってもよい。
変調器２に与えるバイアス電圧に代えて、ＭＺ光変調器
２の温度又はレーザダイオード２６の周波数もしくは温
度であってもよい。
【００２５】上述した光回路においては、ＭＺ光変調器
２を順方向に透過する光と逆方向に透過する光の、レー
ザダイオード２６から１／４波長板２８に至る光路長を
等しくして、第１の偏光成分と第２の偏光成分の間に位
相差が生じないようにするのが望ましい。
２を順方向に透過する光と逆方向に透過する光の、レー
ザダイオード２６から１／４波長板２８に至る光路長を
等しくして、第１の偏光成分と第２の偏光成分の間に位
相差が生じないようにするのが望ましい。
【００２６】図４は光回路の具体的構成の一例を説明す
るための図である。レーザダイオード２６とＭＺ光変調
器の入力ポート４の間には、レーザダイオード２６の側
から順に第１のハーフミラー４０と第２の偏光ビームス
プリッタ４２が設けられている。符号４４はＭＺ光変調
器２と図示しない光伝送路の間に設けられた第２のハー
フミラーである。符号４６，４８はそれぞれ第１及び第
２のミラーであり、これらのミラー４６，４８と第２の
偏光ビームスプリッタ４２と第２のハーフミラー４４と
によって光ループが形成されている。符号５０は第１及
び第２のミラー４６，４８の間に設けられた１／２波長
板である。
るための図である。レーザダイオード２６とＭＺ光変調
器の入力ポート４の間には、レーザダイオード２６の側
から順に第１のハーフミラー４０と第２の偏光ビームス
プリッタ４２が設けられている。符号４４はＭＺ光変調
器２と図示しない光伝送路の間に設けられた第２のハー
フミラーである。符号４６，４８はそれぞれ第１及び第
２のミラーであり、これらのミラー４６，４８と第２の
偏光ビームスプリッタ４２と第２のハーフミラー４４と
によって光ループが形成されている。符号５０は第１及
び第２のミラー４６，４８の間に設けられた１／２波長
板である。
【００２７】図４の動作点制御装置の動作を説明する。
図５は図４の各光路を伝播する光の偏波面の説明図であ
る。対象となる光の偏波面を説明するに際しては、当該
光の伝播方向をＺ軸とし、伝播方向に向かって左右方向
をＸ軸とし、伝播方向に向かって上下方向をＹ軸とする
直交３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を採用する。この場
合、図４の紙面は常にＸＺ平面と平行である。尚、図５
においては、各光の偏波面のみが表現されており、各光
の電界振幅については考慮されていない点に留意すべき
である。
図５は図４の各光路を伝播する光の偏波面の説明図であ
る。対象となる光の偏波面を説明するに際しては、当該
光の伝播方向をＺ軸とし、伝播方向に向かって左右方向
をＸ軸とし、伝播方向に向かって上下方向をＹ軸とする
直交３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を採用する。この場
合、図４の紙面は常にＸＺ平面と平行である。尚、図５
においては、各光の偏波面のみが表現されており、各光
の電界振幅については考慮されていない点に留意すべき
である。
【００２８】いま、レーザダイオード２６から出射した
光の電界Ｅ0 を次式で定義する。 Ｅ0 ＝Ｅｅｘｐ［ｉωｔ］ …（１） ここで、Ｅは電界振幅の絶対値、ωは角周波数、ｔは時
間を表す。この光の電界ベクトルの振動面（偏波面）と
Ｘ軸がなす角θ1 は、第２の偏光ビームスプリッタ４２
で偏光分離される二つの偏光成分の偏波面がそれぞれＸ
軸及びＹ軸と平行である場合には、θ1 ≠０及びθ1 ≠
９０°を満足する。以下の説明の便宜上、θ1 ＝４５°
であるとする。また、ハーフミラー４０，４４における
分配比は１：１であるとし、各光学要素における損失は
無視するものとする。
光の電界Ｅ0 を次式で定義する。 Ｅ0 ＝Ｅｅｘｐ［ｉωｔ］ …（１） ここで、Ｅは電界振幅の絶対値、ωは角周波数、ｔは時
間を表す。この光の電界ベクトルの振動面（偏波面）と
Ｘ軸がなす角θ1 は、第２の偏光ビームスプリッタ４２
で偏光分離される二つの偏光成分の偏波面がそれぞれＸ
軸及びＹ軸と平行である場合には、θ1 ≠０及びθ1 ≠
９０°を満足する。以下の説明の便宜上、θ1 ＝４５°
であるとする。また、ハーフミラー４０，４４における
分配比は１：１であるとし、各光学要素における損失は
無視するものとする。
【００２９】レーザダイオード２６から出射した光は、
第１のハーフミラー４０で３ｄＢの電力ロスを受け、第
２の偏光ビームスプリッタ４２に入射する。ハーフミラ
ー４０における損失分については、これを受光素子で受
けて、後述のＡＰＣ（自動光出力制御）に供することが
できる。偏光ビームスプリッタ４２で偏光分離された第
１及び第２の偏光成分の偏波面はそれぞれＸ軸及びＹ軸
と平行であり、第１及び第２の偏光成分のそれぞれの電
界Ｅ11，Ｅ21は次式で与えられる。
第１のハーフミラー４０で３ｄＢの電力ロスを受け、第
２の偏光ビームスプリッタ４２に入射する。ハーフミラ
ー４０における損失分については、これを受光素子で受
けて、後述のＡＰＣ（自動光出力制御）に供することが
できる。偏光ビームスプリッタ４２で偏光分離された第
１及び第２の偏光成分の偏波面はそれぞれＸ軸及びＹ軸
と平行であり、第１及び第２の偏光成分のそれぞれの電
界Ｅ11，Ｅ21は次式で与えられる。
【００３０】 Ｅ11＝Ｅ21＝（１／２）Ｅｅｘｐ［ｉωｔ］ …（２） 第１の偏光成分は、ＭＺ光変調器２を順方向に通過する
ことにより、変調がかけられる。ここでは、説明を簡単
にするため、第１の分岐導波路６で順方向の変調（Ｍ＝
０又はπ）がかけられ、第１の分岐導波路６を通過する
光にのみ動作点ドリフトに起因する位相差Δφが生じる
ものとする。
ことにより、変調がかけられる。ここでは、説明を簡単
にするため、第１の分岐導波路６で順方向の変調（Ｍ＝
０又はπ）がかけられ、第１の分岐導波路６を通過する
光にのみ動作点ドリフトに起因する位相差Δφが生じる
ものとする。
【００３１】このとき、ＭＺ光変調器２を順方向に透過
した第１の偏光成分の電界Ｅ12は次式で与えられる。 Ｅ12＝（１／２√２）Ｅ（ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋ｍ＋Δφ）］ ＋ｅｘｐ［ｉωｔ］） …（３） この光は、ハーフミラー４４で３ｄＢの電力損失を受
け、さらにミラー４８で反射して１／２波長板５０に入
射する。ハーフミラー４４における損失分は、光伝送路
へ送出される信号光となる。
した第１の偏光成分の電界Ｅ12は次式で与えられる。 Ｅ12＝（１／２√２）Ｅ（ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋ｍ＋Δφ）］ ＋ｅｘｐ［ｉωｔ］） …（３） この光は、ハーフミラー４４で３ｄＢの電力損失を受
け、さらにミラー４８で反射して１／２波長板５０に入
射する。ハーフミラー４４における損失分は、光伝送路
へ送出される信号光となる。
【００３２】第１の偏光成分が１／２波長板５０を図４
中の右から左方向に透過すると、偏波面を９０°回転さ
せられ、その結果、Ｙ軸と平行な偏波面を有するように
なる。この光の電界Ｅ13は次式で与えられる。
中の右から左方向に透過すると、偏波面を９０°回転さ
せられ、その結果、Ｙ軸と平行な偏波面を有するように
なる。この光の電界Ｅ13は次式で与えられる。
【００３３】 Ｅ13＝（１／４）Ｅ（ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋ｍ＋Δφ）］ ＋ｅｘｐ［ｉωｔ］） …（４） 一方、偏光ビームスプリッタ４２からの第２の偏光成分
が第１のミラー４６で反射して１／２波長板５０に入射
するときには、その偏波面はＹ軸と平行であるが、１／
２波長板５０を透過した後には、その偏波面はＸ軸と平
行になる。
が第１のミラー４６で反射して１／２波長板５０に入射
するときには、その偏波面はＹ軸と平行であるが、１／
２波長板５０を透過した後には、その偏波面はＸ軸と平
行になる。
【００３４】１／２波長板５０を透過した第２の偏光成
分（Ｅ22）は、第２のミラー４８で反射し、さらに第２
のハーフミラー４４で反射して、ＭＺ光変調器２に逆方
向に入射する。ここで、ＭＺ光変調器２を逆方向に通過
する光に対する変調効率はほぼ０であるから、これを無
視すると、ＭＺ光変調器２を逆方向に通過した光の電界
Ｅ23は次式で与えられる。ここで注目すべき点は、変調
効率が０である場合であっても、動作点ドリフトに起因
する位相差Δφが生じることである。
分（Ｅ22）は、第２のミラー４８で反射し、さらに第２
のハーフミラー４４で反射して、ＭＺ光変調器２に逆方
向に入射する。ここで、ＭＺ光変調器２を逆方向に通過
する光に対する変調効率はほぼ０であるから、これを無
視すると、ＭＺ光変調器２を逆方向に通過した光の電界
Ｅ23は次式で与えられる。ここで注目すべき点は、変調
効率が０である場合であっても、動作点ドリフトに起因
する位相差Δφが生じることである。
【００３５】 Ｅ23＝（１／４）Ｅ（ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋Δφ）］ ＋ｅｘｐ［ｉωｔ］） …（５） この実施例では、光ループ内に１／２波長板５０を設け
ているので、Ｅ13，Ｅ 23で表される光を偏光ビームスプ
リッタ４２で偏波合成して、再び元の光路に帰還させる
ことができる。偏波合成されたそれぞれの光は、第１の
ハーフミラー４０で３ｄＢの電力損失を受け、１／４波
長板２８に入射する。１／４波長板２８に入射するそれ
ぞれの偏光成分の電界Ｅ14，Ｅ24は（６），（７）式に
よって与えられる。
ているので、Ｅ13，Ｅ 23で表される光を偏光ビームスプ
リッタ４２で偏波合成して、再び元の光路に帰還させる
ことができる。偏波合成されたそれぞれの光は、第１の
ハーフミラー４０で３ｄＢの電力損失を受け、１／４波
長板２８に入射する。１／４波長板２８に入射するそれ
ぞれの偏光成分の電界Ｅ14，Ｅ24は（６），（７）式に
よって与えられる。
【００３６】 Ｅ14＝（１／√２）Ｅ13 …（６） Ｅ24＝（１／√２）Ｅ23 …（７） ここで、第１のハーフミラー４０での損失分は、レーザ
ダイオード２６に帰還するから、レーザダイオード２６
の安定動作を確保するためには、レーザダイオード２６
と第１のハーフミラー４０の間に図示はしないが光アイ
ソレータを挿入しておくとよい。
ダイオード２６に帰還するから、レーザダイオード２６
の安定動作を確保するためには、レーザダイオード２６
と第１のハーフミラー４０の間に図示はしないが光アイ
ソレータを挿入しておくとよい。
【００３７】１／４波長板２８に入射する第１の偏光成
分（Ｅ14）の偏波面はＹ軸と平行であり、１／４波長板
２８に入射する第２の偏光成分（Ｅ24）はＸ軸と平行で
ある。
分（Ｅ14）の偏波面はＹ軸と平行であり、１／４波長板
２８に入射する第２の偏光成分（Ｅ24）はＸ軸と平行で
ある。
【００３８】１／４波長板２８に入射する光の偏波面
（Ｘ軸又はＹ軸と平行）と１／４波長板２８の光学軸と
がなす角θ2 は任意であるが、説明を簡単にするため
に、θ2＝０であるとする。そして、１／２波長板２８
を透過する第１及び第２の偏光成分のうち、第２の偏光
成分についてのみ位相差π／２が与えられるものとす
る。このとき、１／２波長板２８を透過した第１及び第
２の偏光成分のそれぞれの電界Ｅ15，Ｅ25は（８），
（９）式により与えられる。
（Ｘ軸又はＹ軸と平行）と１／４波長板２８の光学軸と
がなす角θ2 は任意であるが、説明を簡単にするため
に、θ2＝０であるとする。そして、１／２波長板２８
を透過する第１及び第２の偏光成分のうち、第２の偏光
成分についてのみ位相差π／２が与えられるものとす
る。このとき、１／２波長板２８を透過した第１及び第
２の偏光成分のそれぞれの電界Ｅ15，Ｅ25は（８），
（９）式により与えられる。
【００３９】 Ｅ15＝（１／４√２）Ｅ（ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋ｍ＋Δφ）］ ＋ｅｘｐ［ｉωｔ］） …（８） Ｅ25＝（１／４√２）Ｅ（ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋Δφ＋π／２）］ ＋ｅｘｐ［ｉ（ωｔ＋π／２）］） …（９） １／４波長板２８から出射した光は第１の偏光ビームス
プリッタ３０で偏光分離される。第１の偏光ビームスプ
リッタ３０の主軸と１／４波長板２８の光学軸とがなす
角θ3 はθ3 ≠０及びθ3 ≠９０°を満足する。θ3 ＝
４５°に設定しておくことによって、動作点制御のＳ／
Ｎ比を最も高くすることができる。以下の説明ではθ3
＝４５°であるとする。
プリッタ３０で偏光分離される。第１の偏光ビームスプ
リッタ３０の主軸と１／４波長板２８の光学軸とがなす
角θ3 はθ3 ≠０及びθ3 ≠９０°を満足する。θ3 ＝
４５°に設定しておくことによって、動作点制御のＳ／
Ｎ比を最も高くすることができる。以下の説明ではθ3
＝４５°であるとする。
【００４０】偏光ビームスプリッタ３０で偏光分離され
て第１の受光器３２に入射する光の電界Ｅ31と偏光ビー
ムスプリッタ３０で偏光分離されて第２の受光器３４に
入射する光の電界Ｅ32は（１０），（１１）式により与
えられる。
て第１の受光器３２に入射する光の電界Ｅ31と偏光ビー
ムスプリッタ３０で偏光分離されて第２の受光器３４に
入射する光の電界Ｅ32は（１０），（１１）式により与
えられる。
【００４１】 Ｅ31＝（１／√２）（Ｅ25−Ｅ15） …（１０） Ｅ32＝（１／√２）（Ｅ25＋Ｅ15） …（１１） そして、第１の受光器３２の出力信号Ｓ1 と第２の受光
器３４の出力信号Ｓ2は（１２），（１３）式により与
えられる。ここで、＊は位相共役であることを表す。
器３４の出力信号Ｓ2は（１２），（１３）式により与
えられる。ここで、＊は位相共役であることを表す。
【００４２】 Ｓ1 ∝Ｅ31Ｅ31 * …（１２） Ｓ2 ∝Ｅ32Ｅ32 * …（１３） 受光器３２，３４の出力信号は減算器３６に入力する。
減算器３６の出力信号Ｓ3 は次式で与えられる。
減算器３６の出力信号Ｓ3 は次式で与えられる。
【００４３】 Ｓ3 ∝Ｅ32Ｅ32 * −Ｅ31Ｅ31 * ＝（１／１６）Ｅ2 （ｓｉｎ（ｍ）＋ｓｉｎ（ｍ＋Δφ）−ｓｉｎ（Δφ）） …（１４） いま、ＭＺ光変調器２の変調回路に入力するデータの波
形が理想的な矩形波であって、そのマーク率が１／２で
あるとすると、図６（Ａ）に示すようにｓｉｎ（０）＝
ｓｉｎ（π）＝０であるから、（１４）式の右辺におけ
るｓｉｎ（ｍ）の平均値は０となる。また、図６（Ｂ）
に示すように、ｓｉｎ（Δφ）＝−ｓｉｎ（π＋Δφ）
であるから、（１４）式の右辺におけるｓｉｎ（ｍ＋Δ
φ）の平均値も０となる。
形が理想的な矩形波であって、そのマーク率が１／２で
あるとすると、図６（Ａ）に示すようにｓｉｎ（０）＝
ｓｉｎ（π）＝０であるから、（１４）式の右辺におけ
るｓｉｎ（ｍ）の平均値は０となる。また、図６（Ｂ）
に示すように、ｓｉｎ（Δφ）＝−ｓｉｎ（π＋Δφ）
であるから、（１４）式の右辺におけるｓｉｎ（ｍ＋Δ
φ）の平均値も０となる。
【００４４】よって、減算器３６の出力信号の平均値に
相当するＤＣ成分［Ｓ3 ］DCは次式で与えられることと
なる。 ［Ｓ3 ］DC＝（−１／１６）Ｅ2 ｓｉｎ（Δφ） …（１５） このように、減算器３６の出力信号のＤＣ成分により動
作点ドリフトを検出することができる。従って、入力デ
ータのマーク率が１／２である場合には、このＤＣ成分
が０になるような制御を行うことによって、動作点を最
適点に安定化することができる。この制御のための制御
信号は、動作点制御回路３８からレーザダイオード２６
又はＭＺ光変調器２に与えられる。
相当するＤＣ成分［Ｓ3 ］DCは次式で与えられることと
なる。 ［Ｓ3 ］DC＝（−１／１６）Ｅ2 ｓｉｎ（Δφ） …（１５） このように、減算器３６の出力信号のＤＣ成分により動
作点ドリフトを検出することができる。従って、入力デ
ータのマーク率が１／２である場合には、このＤＣ成分
が０になるような制御を行うことによって、動作点を最
適点に安定化することができる。この制御のための制御
信号は、動作点制御回路３８からレーザダイオード２６
又はＭＺ光変調器２に与えられる。
【００４５】尚、ＭＺ光変調器２の干渉特性が安定化し
ていることを前提として、制御信号をレーザダイオード
２６に与えることによって、動作点制御がレーザダイオ
ード２６の自動周波数制御を兼ねることとなり、装置の
簡略化が可能になる。
ていることを前提として、制御信号をレーザダイオード
２６に与えることによって、動作点制御がレーザダイオ
ード２６の自動周波数制御を兼ねることとなり、装置の
簡略化が可能になる。
【００４６】図７は動作点制御装置の具体的構成の他の
例を示すブロック図である。この装置が図４の装置と異
なる点は、偏波保持ファイバを用いて光回路が構成され
ている点と、ＡＰＣ（自動光出力制御）が行われている
点と、データ入力のマーク率に応じて動作点制御を補正
している点である。
例を示すブロック図である。この装置が図４の装置と異
なる点は、偏波保持ファイバを用いて光回路が構成され
ている点と、ＡＰＣ（自動光出力制御）が行われている
点と、データ入力のマーク率に応じて動作点制御を補正
している点である。
【００４７】光回路においては、第１及び第２のハーフ
ミラー４０，４４に代えて、それぞれ第１及び第２の偏
波保持光カプラ５２，５６が設けられ、第２の偏光ビー
ムスプリッタ４２に代えて偏波分離光カプラ５４が設け
られている。そして、各光学要素の間は偏波保持ファイ
バにより接続されている。
ミラー４０，４４に代えて、それぞれ第１及び第２の偏
波保持光カプラ５２，５６が設けられ、第２の偏光ビー
ムスプリッタ４２に代えて偏波分離光カプラ５４が設け
られている。そして、各光学要素の間は偏波保持ファイ
バにより接続されている。
【００４８】レーザダイオード２６と第１の偏波保持光
カプラ５２の間の偏波保持ファイバは、その途中の接続
点Ａにおいてレーザダイオード２６の側の偏波保持ファ
イバと偏波保持カプラ５２の側の偏波保持ファイバとを
これらの主軸同士が所定の角度（前述のθ1 ）をなすよ
うに接続してなる。
カプラ５２の間の偏波保持ファイバは、その途中の接続
点Ａにおいてレーザダイオード２６の側の偏波保持ファ
イバと偏波保持カプラ５２の側の偏波保持ファイバとを
これらの主軸同士が所定の角度（前述のθ1 ）をなすよ
うに接続してなる。
【００４９】また、偏波分離光カプラ５４と第２の偏波
保持光カプラ５６の間の偏波保持ファイバは、その途中
の接続点Ｂにおいて偏波分離光カプラ５４の側の偏波保
持ファイバと第２の偏波保持カプラ５６の側の偏波保持
ファイバとをこれらの主軸同士が互いに直交するように
接続してなる。符号５８は第１の偏波保持光カプラ５２
の出力ポート５２Ａから出射した光をコリメートするた
めのレンズである。
保持光カプラ５６の間の偏波保持ファイバは、その途中
の接続点Ｂにおいて偏波分離光カプラ５４の側の偏波保
持ファイバと第２の偏波保持カプラ５６の側の偏波保持
ファイバとをこれらの主軸同士が互いに直交するように
接続してなる。符号５８は第１の偏波保持光カプラ５２
の出力ポート５２Ａから出射した光をコリメートするた
めのレンズである。
【００５０】このように光回路を構成することによっ
て、図７の装置は図４の装置と同様に動作する。尚、第
１の偏波保持カプラ５２の出力ポート５２Ａは、この動
作点制御装置の正常な動作を確保するために、偏波分散
が生じないように構成しておくことが望ましい。例え
ば、出力ポート５２Ａを構成する光ファイバの長さを必
要最小限にしておき、出力ポート５２Ａから出力した光
を空間光ビーム系により１／４波長板２８に結合すると
よい。
て、図７の装置は図４の装置と同様に動作する。尚、第
１の偏波保持カプラ５２の出力ポート５２Ａは、この動
作点制御装置の正常な動作を確保するために、偏波分散
が生じないように構成しておくことが望ましい。例え
ば、出力ポート５２Ａを構成する光ファイバの長さを必
要最小限にしておき、出力ポート５２Ａから出力した光
を空間光ビーム系により１／４波長板２８に結合すると
よい。
【００５１】ところで、この種の装置においては、光伝
送路への光出力が一定になるように、レーザダイオード
２６の出力を制御することが要求されることがある（Ａ
ＰＣ）。このような場合には、レーザダイオード２６か
ら光伝送路に至る光路におけるいずれかの点で光を分岐
し、分岐光をモニタリングする必要がある。そこで、本
実施例においては、第１の偏波保持カプラ５２において
分岐により生じた損失分をフォトダイオード６０で受
け、或いは第２の偏波保持光カプラ５６において分岐に
より生じた損失分をフォトダイオード６２で受けて、受
光強度が一定になるようにレーザダイオード２６を制御
することによって、ＡＰＣを実現する。
送路への光出力が一定になるように、レーザダイオード
２６の出力を制御することが要求されることがある（Ａ
ＰＣ）。このような場合には、レーザダイオード２６か
ら光伝送路に至る光路におけるいずれかの点で光を分岐
し、分岐光をモニタリングする必要がある。そこで、本
実施例においては、第１の偏波保持カプラ５２において
分岐により生じた損失分をフォトダイオード６０で受
け、或いは第２の偏波保持光カプラ５６において分岐に
より生じた損失分をフォトダイオード６２で受けて、受
光強度が一定になるようにレーザダイオード２６を制御
することによって、ＡＰＣを実現する。
【００５２】マーク率モニタ回路６２は、例えば変調回
路１６内に設けられた積分器によって構成され、変調回
路１６へのデータ入力の論理値“１”と“０”の発生比
率即ちマーク率を演算し、その演算結果に基づいて動作
点制御回路３８に補正信号を送出する。
路１６内に設けられた積分器によって構成され、変調回
路１６へのデータ入力の論理値“１”と“０”の発生比
率即ちマーク率を演算し、その演算結果に基づいて動作
点制御回路３８に補正信号を送出する。
【００５３】いま、マーク率が例えば１／２の場合、即
ち“１”と“０”が１：１の割合で発生する場合には、
図６（Ｂ）に示されるｓｉｎ（ｍ＋Δφ）の平均値は０
となるから、動作点制御回路３８においては、減算器３
６の出力信号のＤＣ成分が０になるように、動作点制御
回路３８において制御信号が形成される。
ち“１”と“０”が１：１の割合で発生する場合には、
図６（Ｂ）に示されるｓｉｎ（ｍ＋Δφ）の平均値は０
となるから、動作点制御回路３８においては、減算器３
６の出力信号のＤＣ成分が０になるように、動作点制御
回路３８において制御信号が形成される。
【００５４】しかし、マーク率が例えば１／４の場合、
即ち論理値“１”と“０”が１：３の割合で発生する場
合には、図６（Ｂ）に示されるｓｉｎ（ｍ＋Δφ）の平
均値は０とはならず正の値になるから、減算器３６の出
力信号のＤＣ成分が０になるような制御を行うと、最適
動作点を維持することができない。
即ち論理値“１”と“０”が１：３の割合で発生する場
合には、図６（Ｂ）に示されるｓｉｎ（ｍ＋Δφ）の平
均値は０とはならず正の値になるから、減算器３６の出
力信号のＤＣ成分が０になるような制御を行うと、最適
動作点を維持することができない。
【００５５】そこで、減算器３６の出力信号のＤＣ成分
が、マーク率モニタ検出回路６２で検出されたマーク率
に応じた所定の値になるように、制御を行うのである。
図４の装置においてＡＰＣを行う場合には、ハーフミラ
ー４０又は４４において分岐により生じた損失分を用い
ることができる。
が、マーク率モニタ検出回路６２で検出されたマーク率
に応じた所定の値になるように、制御を行うのである。
図４の装置においてＡＰＣを行う場合には、ハーフミラ
ー４０又は４４において分岐により生じた損失分を用い
ることができる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
変調信号への低周波信号の重畳が不要で、同期検波回路
が不要で、且つ、制御が光学系の変動の影響を受けるこ
とのない光変調器の動作点制御方法及び動作点制御装置
の提供が可能になるという効果を奏する。
変調信号への低周波信号の重畳が不要で、同期検波回路
が不要で、且つ、制御が光学系の変動の影響を受けるこ
とのない光変調器の動作点制御方法及び動作点制御装置
の提供が可能になるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施に使用することができるマッハツ
ェンダ型光変調器の説明図である。
ェンダ型光変調器の説明図である。
【図２】マッハツェンダ型光変調器の入出力特性を示す
図である。
図である。
【図３】動作点制御装置の基本構成を示す図である。
【図４】動作点制御装置の具体的構成の一例を示す図で
ある。
ある。
【図５】図４の各光の偏波面の説明図である。
【図６】減算器の出力信号の説明図である。
【図７】動作点制御装置の具体的構成の他の例を示す図
である。
である。
２ マッハツェンダ型光変調器（ＭＺ光変調器） ４ 入力ポート ６，８ 分岐導波路 １０ 出力ポート １２ 信号電極 １４ 接地電極 １６ 変調回路 ２６ レーザダイオード ２８ １／４波長板 ３０，４２ 偏光ビームスプリッタ ３２，３４ 受光器 ３６ 減算器 ３８ 動作点制御回路 ４０，４４ ハーフミラー ４６，４８ ミラー ５０ １／２波長板 ５２，５６ 偏波保持光カプラ ５４ 偏波分離光カプラ
Claims (14)
- 【請求項１】 レーザダイオード(26)からの第１の偏光
成分を、入力ポート(4) から出力ポート(10)に至る順方
向の変調効率が出力ポートから入力ポートに至る逆方向
の変調効率よりも十分高い光変調器(2) に、上記順方向
で透過させるステップと、 上記第１の偏光成分の偏波面と直交する偏波面を有す
る、上記レーザダイオード(26)からの第２の偏光成分
を、上記光変調器(2) に上記逆方向で透過させるステッ
プと、 上記順方向及び逆方向で上記光変調器(2) を透過した光
のそれぞれの少なくとも一部を取り出して１／４波長板
(28)に透過させるステップと、 該１／４波長板を透過した光を偏光分離するステップ
と、 この偏光分離された偏光成分をそれぞれ光−電気変換す
るステップと、 この光−電気変換により得られた二つの電気信号につい
て減算を行うステップと、 この減算により得られた電気信号のＤＣ成分が零又は所
定値になるように上記レーザダイオード(26)又は上記光
変調器(2) を制御するステップとを含むことを特徴とす
る光変調器の動作点制御方法。 - 【請求項２】 レーザダイオード(26)からの第１の偏光
成分が、入力ポート(4) から出力ポート(10)に至る順方
向の変調効率が出力ポートから入力ポートに至る逆方向
の変調効率よりも十分高い光変調器(2) に、上記順方向
で透過するとともに、上記第１の偏光成分の偏波面と直
交する偏波面を有する、上記レーザダイオード(26)から
の第２の偏光成分が、上記光変調器(2) に上記逆方向に
透過するように構成された光回路と、 上記順方向及び逆方向で上記光変調器(2) を透過した光
のそれぞれの少なくとも一部が透過する１／４波長板(2
8)と、 該１／４波長板を透過した光を偏光分離する第１の偏光
ビームスプリッタ(30)と、 この偏光分離された偏光成分をそれぞれ光−電気変換す
る第１及び第２の受光器(32,34) と、 該第１及び第２の受光器の出力信号について減算を行う
減算器(36)と、 該減算器の出力のＤＣ成分が零又は所定値になるように
上記レーザダイオード(26)又は上記光変調器(2) を制御
する動作点制御回路(38)とを備えたことを特徴とする光
変調器の動作点制御装置。 - 【請求項３】 上記１／４波長板(28)の主軸と上記第１
の偏光ビームスプリッタ(30)の主軸とがなす角はほぼ４
５°であることを特徴とする請求項２に記載の光変調器
の動作点制御装置。 - 【請求項４】 上記光変調器(2) は、入力ポート(4)
と、該入力ポートに入力した光を２分岐して伝播させる
一対の分岐導波路(6,8) と、該分岐導波路をそれぞれ伝
播した光を合流して出力する出力ポート(10)と、上記分
岐導波路に装荷された信号電極(12)及び接地電極(14)と
を備えたマッハツェンダ型光変調器(2)であることを特
徴とする請求項３に記載の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項５】 上記マッハツェンダ型光変調器(2) は、
上記信号電極(12)に入力する変調信号による電界が上記
入力ポート(4) の側から上記出力ポート(10)の側に伝播
するように進行波型に構成されていることを特徴とする
請求項４に記載の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項６】 上記動作点制御回路(38)の制御対象は上
記信号電極(12)と上記接地電極(14)の間に印加するバイ
アス電圧であることを特徴とする請求項５に記載の光変
調器の動作点制御装置。 - 【請求項７】 上記光回路は、上記レーザダイオード(2
6)と上記光変調器(2) の間の上記レーザダイオードの側
に設けられた第１のハーフミラー(40)と、上記レーザダ
イオードと上記光変調器の間の該光変調器の側に設けら
れた第２の偏光ビームスプリッタ(42)と、上記光変調器
(2) と光伝送路の間に設けられた第２のハーフミラー(4
4)と、第１及び第２のミラー(46,48) と、該第１及び第
２のミラーの間に設けられた１／２波長板(50)とを備
え、 上記第１の偏光成分は、上記第１のハーフミラー(40)、
第２の偏光ビームスプリッタ(42)、光変調器(2) 、第２
のハーフミラー(44)、第２のミラー(48)、１／２波長板
(50)、第１のミラー(46)、第２の偏光ビームスプリッタ
(42)及び第１のハーフミラー(40)をこの順で通過して上
記１／４波長板(28)に入射し、上記第２の偏光成分は、
上記第１のハーフミラー(40)、第２の偏光ビームスプリ
ッタ(42)、第１のミラー(46)、１／２波長板(50)、第２
のミラー(48)、第２のハーフミラー(44)、光変調器(2)
、第２の偏光ビームスプリッタ(42)及び第１のハーフ
ミラー(40)をこの順で通過して上記１／４波長板(28)に
入射するように各光学要素が配置されていることを特徴
とする請求項２に記載の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項８】 上記第１又は第２のハーフミラー(40,4
4) から取り出される光を受光する受光器をさらに備
え、該受光器の出力レベルが一定になるように上記レー
ザダイオード(26)が制御されることを特徴とする請求項
７に記載の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項９】 上記光回路は、上記レーザダイオード(2
6)と上記光変調器(2) の間の上記レーザダイオードの側
に設けられた第１の偏波保持カプラ(52)と、上記レーザ
ダイオードと上記光変調器の間の該光変調器の側に設け
られた偏波分離光カプラ(54)と、上記光変調器と光伝送
路の間に設けられた第２の偏波保持カプラ(56)とを備
え、 上記第１の偏光成分は、上記第１の偏波保持カプラ(5
2)、偏波分離カプラ(54)、光変調器(2) 、第２の偏波保
持カプラ(56)、偏波分離カプラ(54)及び第１の偏波保持
カプラ(52)をこの順に通過して上記１／４波長板(28)に
入射し、上記第２の偏光成分は、上記第１の偏波保持カ
プラ(52)、偏波分離カプラ(54)、第２の偏波保持カプラ
(56)、光変調器(2) 、偏波分離カプラ(54)及び第１の偏
波保持カプラ(52)をこの順に通過して上記１／４波長板
(28)に入射するように、各光学要素が偏波保持ファイバ
により接続されていることを特徴とする請求項２に記載
の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項１０】 上記レーザダイオード(26)と上記第１
の偏波保持カプラ(52)の間の偏波保持ファイバは、その
途中の接続点において上記レーザダイオード(26)の側の
偏波保持ファイバと上記第１の偏波保持カプラ(52)の側
の偏波保持ファイバとを、主軸同士が所定の角度をなす
ように接続してなり、 上記偏波分離カプラ(54)と上記第２の偏波保持カプラ(5
6)の間の偏波保持ファイバは、その途中の接続点におい
て上記偏波分離カプラ(54)の側の偏波保持ファイバと上
記第２の偏波保持カプラ(56)の側の偏波保持ファイバと
を、主軸同士が互いに直交するように接続してなること
を特徴とする請求項９に記載の光変調器の動作点制御装
置。 - 【請求項１１】 上記第１の偏波保持カプラ(52)の上記
１／４波長板(28)の側の出力ポート(52A) は偏波分散が
生じないように構成されていることを特徴とする請求項
１０に記載の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項１２】 上記第１又は第２の偏波保持カプラ(5
2,56) から取り出される光を受光する受光器をさらに備
え、該受光器の出力レベルが一定になるように上記レー
ザダイオード(26)が制御されることを特徴とする請求項
１０に記載の光変調器の動作点制御装置。 - 【請求項１３】 上記動作点制御回路(38)は、上記レー
ザダイオード(26)のバイアス電流又は温度に帰還をかけ
ることにより、上記レーザダイオードの自動周波数制御
を行うことを特徴とする請求項２に記載の光変調器の動
作点制御装置。 - 【請求項１４】 上記光変調器(2) に入力する変調信号
のマーク率を検出するマーク率モニタ回路(62)をさらに
備え、検出されたマーク率に応じて上記動作点制御回路
(38)による制御が補正されることを特徴とする請求項２
に記載の光変調器の動作点制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP989992A JPH0643411A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 光変調器の動作点制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP989992A JPH0643411A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 光変調器の動作点制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643411A true JPH0643411A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=11732967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP989992A Withdrawn JPH0643411A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 光変調器の動作点制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643411A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086809A (ja) * | 2006-12-21 | 2007-04-05 | Fujitsu Ltd | 光通信装置および光分岐・挿入装置 |
| US7433550B2 (en) | 2005-09-27 | 2008-10-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical modulator and control method therefor |
| US7953329B2 (en) | 1999-02-19 | 2011-05-31 | Fujitsu Limited | Optical communication apparatus and optical add/drop apparatus |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP989992A patent/JPH0643411A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7953329B2 (en) | 1999-02-19 | 2011-05-31 | Fujitsu Limited | Optical communication apparatus and optical add/drop apparatus |
| US8521039B2 (en) | 1999-02-19 | 2013-08-27 | Fujitsu Limited | Optical communication apparatus and optical add/drop apparatus |
| US7433550B2 (en) | 2005-09-27 | 2008-10-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical modulator and control method therefor |
| JP2007086809A (ja) * | 2006-12-21 | 2007-04-05 | Fujitsu Ltd | 光通信装置および光分岐・挿入装置 |
| JP4673285B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2011-04-20 | 富士通株式会社 | 光通信装置および光分岐・挿入装置 |
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