JPS63223615A - 外部変調器 - Google Patents

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】 〔概　要〕 光スイッチを用いたレーザダイオード（Ｌ　Ｄ）の外部
変調器において、変調用の光導波路交差部とモニタ用光
出力取り出し用の光導波路交差部とを別個に設けること
によって、レーザダイオードと光スイツチ部の結合効率
の変動に基づく変調光信号出力レベルの変動を抑圧する
。またこの際モニタ用光出力取り出し用の交差部の電極
長を変調用の交差部の電極長より短くすることによって
、変調感度を低下させることなしにモニタ用光出力取り
出し用の電極に与える分岐比設定用電源の電圧変動に基
づく分岐比の変動を減少させて変調光信号出力レベルを
安定化する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光信号を変調するための外部変調器に係り、特
に外部変調用光スイッチを２×１構成として、外部光出
力レベルを安定化した外部変調器に関するものである。

光通信方式において変調光出力を得るための変調方式と
しては、光源となるレーザダイオード（ＬＤ）の駆動電
源を直接変調する内部変調方式と、ＬＤの連続発振光を
光スイッチを用いて外部的に変調する外部変調方式とが
あるが、出力光周波数が安定な点で、後者の方式が優れ
ている。

このような光の変調を行うための外部変調器においては
、光パワーのモニタリングを行ってＬＤ駆動源に帰還す
ることによって、出力光レベルを安定化する方法が一般
に採られているが、この際における光パワーのモニタリ
ングは、ＬＤと光スイツチ部との結合効率を含んだ形で
行うことができ、かつモニタリングのための分岐比制御
用電源の出力電圧変動の影響を受けることが少いもので
あることが要望される。

〔従来の技術〕

第５図は従来の外部変調器を示したものであって、１は
変調光出力を取り出す光ファイバ、２は光スイッチ、３
は光源用ＬＤ、４はモニタ光検出用フォトダイオード（
ＰＤ）　、５はＬＤ３を駆動するためのＬＤバイアス回
路、６は光スイッチ２における光のオンオフを制御する
光スイツチ駆動回路、７．７”、８は電気光学結晶から
なる光導波路、９は光導波路７．８の交点に設けられた
一対の電極である。

ＬＤ３はＬＤバイアス回路５からバイアス電流を供給さ
れて連続的な光出力を発生する。ＰＤ４はＬＤ３の背面
光を検出してモニタ信号を発生し、これをＬＤバイアス
回路５に帰還する。これによって−巡の帰還制御が行わ
れて、ＬＤ３の光出力レベルが安定化されている。

ＬＤ３の正面光は、光スイッチ２における光導波路７に
入力される。光導波路７の延長部分７′は光ファイバ１
に結合されている。光導波路８は光導波路７と交差して
設けられており、交点に設けられた一対の電極９に与え
られる電位差に応じて、光導波路７に伝送された光が光
導波路７′と８に分岐されて出力される。

第６図は光スイッチ２における分岐比の変化を説明する
ものであって、光導波路７に伝送された光が光導波路７
′と８とに分岐される際におけるそれぞれの光出力レベ
ルＬ＋、Ｌｘが、電極９に印加される電圧に応じて変化
することが示されている。

従って光スイツチ駆動回路６から変調信号人力に応じて
変化する電圧を電極９に与えることによって、光導波路
７′を経て光ファイバｌに伝送される光信号は変調信号
に応じてオンオフされるので光の外部変調が行われ、第
６図の装置は外部変調器として動作する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に示された従来の外部変調器においては、光スイ
ッチ２は１×１の構成からなっていて入力光をオンオフ
して出力するとともに、ＬＤ３に対しては、その背面光
をモニタして自動出力制御（ＡＰＣ）を行うことによっ
て、出力光レベルを安定化するようにしている。

しかしながらこの場合、例えば温度変動に基づく僅かな
各部の寸法変化によって、ＬＤ３と光スイッチ２との結
合効率が変化すると、光導波路７における光レベルが変
化し、従って光ファイバｌにおける光出力レベルが変動
するが、このような光出力レベルの変動に対しては前述
のＡＰＣによって救済することができないという問題が
あった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようとす
るものであって、第１図に示す原理的構成を有している
。すなわちレーザダイオード３と光スイッチ２とを有し
、光スイッチ２における第１の光導波路７と第２の光導
波路８との交点に設けられた電極９に変調電圧を印加す
ることによって、第１の光導波路７から変調光信号を出
力する外部変調器において、光スイッチ２に第１の光導
に第２の電極１１を設けて、第２の電極１１に一定電圧
を与えたとき、第３の光導波路１０に分岐される光出力
レベルをレーザダイオード３に帰還することによって、
その光出力レベルを安定化するようにしたものである。

〔作　用〕

第１図の構成においては、レーザダイオード３の光出力
を一定に保つ制御（ＡＰＣ”）を行うためのモニタ光出
力は光スイツチ２内に設けられた第２の交差部すなわち
第１の光導波路７と第３の光導波路１０の交差部を介し
て取り出される。従ってレーザダイオード３の出力光レ
ベルの変動と、レーザダイオード３と光スイッチ２との
間における結合効率の変動とを含めて、モニタ光出力が
検出されるので、レーザダイオード３と光スイッチ２と
の結合効率が変化しても、光スイッチ２から出力される
変調光出力レベルに影響を受けることがない。

さらにこの際モニタ光出力を取り出す第２の交差部にお
ける電極長を、変調のための第１の交差部すなわち第１
の光導波路７と第２の光導波路８の交差部における電極
長に対して短くすれば、一般に電極が短くなるにつれて
交差部の分岐効率が低下するので、第２の交差部におけ
る電極に与える電圧を大きくすることができる。従って
変調感度を低下させることなしに、第２の交差部におけ
る電極に与える分岐比設定用電源の電圧変動に対しても
分岐比を安定化することができ、従って変調光信号出力
レベルがさらに安定化される。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示したものであって、第５
図におけると同じ部分を同じ番号で示している。第５図
の場合と異なり、光スイッチ２には光導波路７と交差し
て電気光学結晶からなる光導波路ｌＯが設けられている
とともに、モニタ光検出用フォトダイオード（ＰＤ）４
は光導波路１０の出力側に設けられている。光導波路７
と光導波路１０の交点には一対の電極１１を有し、定電
圧源１２からこれに一定の電圧を印加することができる
ようになっている。

第２図の実施例において、ＬＤ３の出力光の光導波路７
．７′を介する光ファイバ１への出力、および光導波路
７と光導波路８との交点に設けられた電極９に対する光
スイツチ駆動回路６からの変調電圧の印加による光出力
の変調は、第５図の場合と同様に行われる。

一方、光導波路７に対してはさらに光導波路１０が交差
して設けられており、定電圧源１２から一定の電圧を交
点に設けられた電極１１に与えることによって、光導波
路７の光信号の一部が光導波路ｌＯに分岐される。分岐
された光は、光導波路１０の出力側に結合して設けられ
たＰＤ４を経て検出されてモニタ信号を発生し、この信
号はＬＤバイアス回路５に帰還されて、ＡＰＣが行われ
て、ＬＤ３の光出力レベルが安定化される。

この場合、光導波路１０に対する光の分岐比は、電極１
１に印加される電圧によって定まるので、定電圧源１２
によって印加電圧を所定の値にするとともにこれを安定
化することによって、分岐比が一定となる。この場合の
特性としては例えば電極９゜１１を同じ長さとした場合
、第６図を後月することができる。

第２図の構成によれば、ＬＤ３の光出力の変動のみなら
ず、ＬＤ３と光スイッチ２との結合効率の変動をも含め
て、ＬＤ３の変調前の光出力レベルによってモニタでき
る。従ってＬＤ３と光スイッチ２との結合効率の変動に
基づく、光出力（変調光）パワーの変動が防止される。

第３図は本発明の他の実施例を示したものであって第２
図におけると同じ部分は同じ番号で示されている。９Ａ
、ＩＩＡはそれぞれ電極であって、それぞれ光導波路７
．８の交点、光導波路７．ｌＯの交点に設けられていて
、それぞれ光スイツチ駆動回路６、定電圧源１２から電
圧を与えられることにより、第２図における電極９．１
１と同様に光信号の変調と分岐制御を行う、電極９Ａ、
１１Ａはその長さが異なり、電極１１Ａの長さ１２は電
極９Ａの長さｌ、より短く作られている。

第４図は電極長と分岐比との関係を例示したものである
。同図において実線は電極が長い場合を示し、Ｌ、は光
導波路７′、Ｌ２は光導波路ｌＯの光出力レベルである
。また破線は電極が短い場合を同様にして示したもので
ある。

第４図から明らかなように、電極が長い場合と短い場合
のそれぞれの電圧変化Δｖ１．Δｖ２に対するそれぞれ
の場合の光出力レベルの変化をであって、電極長が短い
場合、同じ印加電圧の変化に対する光導波路ｌＯにおけ
る光出力レベルの変化は小さい。

従って第３図において、電極９Ａ、１１Ａのそれぞれの
長さ２．．２．についてｚ、　）７１！の関係を持たせ
ることによって、電極９Ａにおいては光スイツチ駆動回
路６からの比較的小さい変調電圧によって光導波路７′
の光出力をオンオフして変調を行うとともに、電極１１
Ａにおいては、光導波路１０へ分岐されるモニタ用の光
出力が定電圧源１２の電圧変動の影響を受けにくいよう
にすることができる。

一般に外部変調器においては、高速変調を可能にするた
め、光スイッチにおける光導波路交差部の電極長を長く
して、低電圧で変調可能なようにすることが多いが、第
２図の実施例のように光スイッチを２×１の構成にして
両電極を等長にした場合には、モニタ用光出力を取り出
す電極の印加電圧が小さくなるため、分岐比を制御する
定電圧源の電圧変動によって分岐比が変動し、そのため
変調光信号出力レベルが変動するおそれがあるが、第３
図の実施例のようにモニタ用光出力取り出し用の電極長
を短くすれば、分岐比が安定し従って変調光信号出力を
安定化することができるようになる。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ＬＤに対するＡＰ
Ｃのためのモニタ光を光スイツチ部における光導波路の
交差結合を介して取り出すようにしたので、ＬＤの出力
光レベルの変動と、ＬＤと光スイツチ部とにおける結合
効率の変動とを含めて検出することができ、従ってＬＤ
と光スイツチ部との結合効率の変動に基づく変調光信号
レベルの変動を防止することができる。さらにモニタ光
取り出し用の光導波路の交差部における電極長を変調用
の光導波路の交差部における電極長より短くすることに
よって、変調感度を低下させることなしに、モニタ光に
対する分岐比設定用電源の変動に対して分岐比を安定化
することができ、従って変調光信号出力レベルが安定化
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図および第
３図はそれぞれ本発明の一実施例を示す図、 第４図は電極長と分岐比との関係を示す図、第５図は従
来の外部変調器を示す図、 第６図は光スイッチにおける分岐比の変化を説明する図
である。 １・・・光ファイバ ２・・・光スイッチ ３・・・レーザダイオード（ＬＤ） ４・・・フォトダイオード（Ｐ　＃　Ｄ　）５・・・Ｌ
Ｄバイアス回路 ６・・・光スイツチ駆動回路 ７、　７　’、　　８．１０−・・光導波路９．９Ａ、
１１．ＩＩＡ・・・電極 １２・・・定電圧源 特許出願人　　富　士　通　株式会社 代理人　弁理士　玉　蟲　久五部 （外１名） 光スイッチ ７．８．１０・・・光導波路　　９．１１−・−電槽本
発明の原理的構成を示す昭 第　　１　　図 ７．７’、８．ｔｏ・・−光Ｆ１ａ路　　９，１１・・
・電槽本発明の一実施例を示す図 第　２　日 ７．７′、８，１０・−光導波路　　９Ａ、ＩＩＡ−・
−電槽本発明の一実施例を示す［Ｆ］ 第　３　図 電掃長と分岐比の関像を示す図 第　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザダイオード（３）と、 該レーザダイオード（３）の出力光を伝送する第１の光
   導波路（７）と、該第１の光導波路（７）と交差して設
   けられた第２の光導波路（８）と、該第１、第２の光導
   波路（７、８）の交点に設けられた第１の電極（９）と
   を具えた光スイッチ（２）とを有し、該電極（９）に印
   加する変調電圧に応じて第１の光導波路（７）の入力光
   をその出力側と前記第２の光導波路（８）とに切り替え
   て伝送することによつて該第１の光導波路（７）から変
   調光信号を出力する外部変調器において、 前記第１の光導波路（７）と交差する第３の光導波路（
   １０）と、 該第３の光導波路（１０）と第１の光導波路（７）との
   交点に配置された第２の電極（１１）とを前記光スイッ
   チ（２）に設け、 該第２の電極（１１）に一定電圧を与えたとき第３の光
   導波路（１０）に分岐される光出力のレベルを前記レー
   ザダイオード（３）に帰還してその光出力レベルを安定
   化することを特徴とする外部変調器。