WO2006048944A1

WO2006048944A1 - 光送信機および光通信システム

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Publication number: WO2006048944A1
Application number: PCT/JP2004/016535
Authority: WO
Inventors: Jun'ichi Abe; Katsuhiro Shimizu
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2006-05-11
Also published as: JPWO2006048944A1; EP1811693A1; US20080107428A1; EP2178226A1; EP1811693B1; US7801450B2; EP2178226B1; JP4643587B2; EP1811693A4

Abstract

　光送信機および当該光送信機を具備する光通信システムにおいて、波長無依存化機能を付加すること。　光変調器（１１）と、光変調器の光出力信号を分岐する光カプラ（１２）と、光カプラで分岐された一方の光信号を受信して光変調器の光出力信号のクロスポイントをモニタするクロスポイントモニタ手段（１３）と、クロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいてクロスポイントが一定になるような光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段（１４）と、基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて光変調器に所定のバイアスを印加するバイアス回路（１５）と、を備える。

Description

明細書

光送信機および光通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、光送信機および光通信システムに関するものであり、特に、波長無依存化を可能とする光送信機、および当該光送信機を有する光通信システムに関するものである。

背景技術

[0002] これまでの外部変調器を用いた光送信機では、単一波長の光信号が変調器に入射されることが一般的であった。したがって、複数波長の光信号を処理する機能、すなわち送信機自身を波長無依存ィ匕するような要求はな力つた。し力しながら、近年、コスト低減や、光通信システムの柔軟性向上などの要求にも関係して、波長無依存化された光送信機の実現が要求されるようになってきて、る。

[0003] 電界吸収型 (EA: Electro Absorption)変調器を用いた光送信機は、光源、半導体増幅器（SOA: Semiconductor Optical Amplifier)などの他の光素子との集積ィ匕が容易であり、自身の駆動電圧も 2— 3V程度の小さな値でよいといった利点を持っている。その一方で、この EA変調器には波長依存性が大きいという欠点があり、入射波の波長に依存しないという性質、すなわち波長無依存性を有する EA変調器の制御手法が求められていた。

[0004] 例えば、 EA変調器のバイアス制御手法として、出力一定制御された LD光源出力を EA変調器に入力し、その出力の一部を取り出してモニタした変調モニタ光と、 LD 光源のノックモニタ光とのレベル比が一定 (消光比が一定）となるような制御手法が開示されている（例えば、特許文献 1)。

[0005] 一方、 IC内部の FETの劣化などによって生じる電気波形の劣化に対処するため、 EA変調器出力光の消光比が一定になるよう制御することにより、電気波形のクロスポイントを調整する手法なども開示されている (例えば、特許文献 2)

[0006] 特許文献 1：特開 2000-36794号公報

特許文献 2：特開 2001— 189699号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上記の特許文献 1および特許文献 2に示されるような消光比が一定となるような制御方法では、特に、消光特性やバックグランドの挿入損失 (一般的には短波長になるほど損失が大きいと言われている）に大きな波長依存性を有する EA変調器において、波長無依存ィ匕を行うことが困難であるという問題があった。

[0008] また、光源が固定ではなぐ EA変調器に入力される波長が変化したり、入力レベルが変動したりするようなアプリケーションでは、消光比の最適な制御を行うことが困難であるという問題があった。

[0009] 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、波長無依存化技術を開示するとともに、当該波長無依存化技術に基づいて、波長無依存な光送信機および光通信システムを得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる光送信機は、光変調器と、前記光変調器の光出力信号を分岐する光力ブラと、前記光力ブラで分岐された一方の光信号を受信して前記光変調器の光出力信号のクロスポイントをモニタするクロスポイントモニタ手段と、前記クロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて前記クロスポイントが一定になるような前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づ、て前記光変調器に所定のバイアスを印加するバイアス回路と、を備えたことを特徴とする。

発明の効果

[0011] 本発明にかかる光送信機によれば、バイアス制御という簡易な手段にて、波長無依存な光送信機を実現することができるという効果を奏する。

[0012] 本発明に力かる光通信システムによれば、バイアス制御という簡易な手段にて、波長無依存な光通信システムを実現することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明 [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、一般的な EA変調器の特性について示す図である。

[図 3]図 3は、 EA変調器を駆動する駆動信号の振幅 (RF振幅)を一定としたときの、バイアス電圧 Vbと変調時の消光比（動的消光比）の関係につ!、て示した図である。

[図 4]図 4は、 EA変調器を駆動する駆動信号の振幅を一定としたときの、クロスポイントと動的消光比との関係について示した図である。

[図 5]図 5は、図 3に対応する測定結果の一例を示す図である。

[図 6]図 6は、図 4に対応する測定結果の一例を示す図である。

[図 7]図 7は、実施の形態 1の光送信機におけるクロスポイントモニタ手段の一例を、図 1のブロック図上に示した図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 2にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 3にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。

[図 10]図 10は、本発明の実施の形態 4にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。

[図 11]図 11は、波長モニタ手段の一例を示す図である。

[図 12]図 12は、励起電流一定動作時の光増幅器の利得プロファイルの一例を示す図である。

[図 13]図 13は、図 12に示すような利得プロファイルを有する光増幅器における入力光パヮ一一定時の励起電流と利得との関係を波長ごとに示す図である。

[図 14]図 14は、半導体増幅器 (SOA)における入力光パワーと励起電流との関係の測定結果の一例を示す図である。

[図 15]図 15は、本発明の実施の形態 5にかかる光送信機 (波長無依存光送信機)の構成を示すブロック図である。

[図 16]図 16は、本発明の実施の形態 6にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。 [図 17]図 17は、本発明の実施の形態 7にかかる光通信システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

10 光源

11 変調器

12 光力ブラ

13 クロスポイントモニタ手段

14 基準値設定手段

15 バイアス回路

16 E Aドライノ

17 バイアス— T

18 ATC回路

60 光力ブラ

61 ピーク検波手段

62, 93 光検出器

70 波長モニタ手段

71 基準値設定手段

90 光力ブラ

91 光増幅器

92 AGC回路

94 励起電流モニタ手段

95 波長決定手段

120 波長可変光源

121 光変調器

122 波長無依存変調器制御手段

123 変調器ドライバ

125 波長無依存光送信機

130 波長多重光源 131 波長分波手段

140 波長管理手段

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下に、本発明にかかる光送信機および光通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

[0016] (本願発明のポイント）

本願発明者等は、実験や各種考察などによって、所定の光源を用いる光送信機において、最大の消光比を得る際に観測される出力信号波形のクロスポイントが波長に依らず一定であることを見出した。本願発明にかかる光送信機は、この知見に基づいて構成されるものである。より具体的には、光送信機から出力される出力信号波形のクロスポイントをモニタするクロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて、クロスポイントを一定に保持するような制御を行っている。このような制御が行われる結果、複雑なルックアップテーブルやデータなどを作成することなぐ簡易な手段にて、波長無依存な光送信機、および光通信システムを実現することができる。

[0017] 実施の形態 1.

つぎに、図 1一図 7を用いて本発明の実施の形態 1にかかる光送信機について説明する。図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図において、この実施の形態の光送信機は、光源 10と、光源 10の出力光が入力される EA変調器 11と、 EA変調器 11の光出力信号を分岐する光力ブラ 12と、光力プラ 12によって分岐された一方の光信号に基づいてクロスポイントの位置をモ- タするクロスポイントモニタ手段 13と、クロスポイントモニタ手段 13の出力信号に基づいてクロスポイントが一定になるような所定の基準値を設定する基準値設定手段 14と、基準値設定手段 14の設定値に基づいて所定のバイアスを印加するバイアス回路 1 5と、 EA変調器 11を駆動する EAドライバ 16と、 EAドライバ 16からの RF信号にバイァス回路 15から出力された直流バイアスを付与するためのバイアス T17と、 EA変調器 11を所定の設定温度に制御する ATC回路 18と、を備えるように構成されている [0018] つぎに、一般的な EA変調器の特性について説明する。図 2は、一般的な EA変調器の特性について示す図であり、より具体的には、直流バイアス電圧であるバイアス電圧 Vbと消光比（DC消光比）との関係を異なる波長 (長波、中波、短波）について示した図である。

[0019] 一般的な、 EA変調器の特性は、バルタ半導体への電界印加によるフランツケルデイツシュ効果に基づいて、図 2に示すような、波長依存性を有することが知られている。同図に示す波形から明らかなように、 EA変調器のバイアス電圧 Vbを一定にして変調器を駆動した場合には、短波長になるほどクロスポイントは下側に移動し、逆に、長波長になるほどクロスポイントは上側に移動するような特性を有している。

[0020] 図 3は、 EA変調器を駆動する駆動信号の振幅 (RF振幅)を一定としたときの、ノィァス電圧 Vbと変調時の消光比（動的消光比）の関係について示した図である。同図の網掛部にて示した Pl、 P2および P3は、それぞれ長波、中波および短波の各波長帯において消光比が最大となる領域を示している。これらの領域が示すように、消光比が最適となるバイアス電圧 Vbは波長によって異なっている。

[0021] ところで、上述した従来の EA変調器の制御手法では、消光比が一定となるようにバィァス電圧 Vbを制御してヽるので、 EA変調器に入射する光信号波長が変化する場合には、その波長にとって必ずしも最適なバイアス電圧 Vbが印加されていることにはなっていなかった。また、 EA変調器自身が、ノックグランドの挿入損失が波長に依存して変動する（一般的に短波長ほど損失が大きい）という特性を有しているので、当該特性に鑑みた上でも、従来の EA変調器では、波長無依存な制御を行うことが困難であった。

[0022] 一方、図 4は、 EA変調器を駆動する駆動信号の振幅を一定としたときの、クロスポイントと動的消光比との関係について示した図である。同図に示すように、消光比が最適となる網掛部 P4の領域におけるクロスポイントは、波長に依存しないことが理解される。したがって、クロスポイントが一定となるような制御（フィードバック制御）を行うことにより、 EA変調器に入力される波長に依存しないという波長無依存な光送信機を提供することが可能になる。

[0023] 図 5および図 6は、それぞれ図 3、図 4にそれぞれ対応した測定結果の一例を示す図である。図 5において、 "黒四角（♦) "印の波形は 1530nmの入射波が入射した場合の EA変調器のノィァス電圧消光比特性を示している。同様に、 "黒丸（參） "印の波形は 1550nmの特性を示し、 "白四角（口）"印の波形は 1563nmの特性を示している。同図において、網掛部 Kl, K2, K3は、図 3の網掛部 PI, P2, P3にそれぞれ対応しており、図 3に示す特性、すなわち、「消光比が最適となるバイアス電圧が波長に依存する」 t 、う特性が現れて!/、る。

[0024] また、図 6において、 "黒四角（♦) "印の波形は 1530nmの入射波が入射した場合における EA変調器のクロスポイント動的消光比特性を示している。同様に、 "黒丸（參）"印の波形は 1550nmの特性を示し、 "白四角（口）"印の波形は 1563nmの特性を示している。同図に示す網掛部 K4は図 4の網掛部 P4に対応しており、図 4に示す特性、すなわち、「消光比を最適にするクロスポイントは波長に依存しない」という特性が現れている。

[0025] 図 7は、本実施の形態の光送信機におけるクロスポイントモニタ手段 13の一例を、図 1のブロック図上に示した図である。同図に示すように、クロスポイントモニタ手段 1 3は、光力ブラ 60と、ピーク検波手段 61と、例えばフォトダイオード (PD)力もなる光検出器 62と、を備えるように構成されている。

[0026] 図 7において、光力プラ 60は、光力プラ 12によって分岐された一方の光信号をピーク検波手段 61および光検出器 62にそれぞれ分配する。ピーク検波手段 61は、分配された光信号のピークパワーを検出する。すなわち、ピーク検波手段 61は、光信号出力のピークパワーに比例する出力を算出する。一方、光検出器 62は、分配された光信号のパワーを検出する。すなわち、光検出器 62は、光信号出力の平均パワーに比例する出力を算出する。

[0027] ここで、光信号出力のクロスポイントの位置は、ピーク検波手段 61の出力であるピークパワー出力と光検出器 62の出力である平均パワー出力とに基づいて算出することができる。その理由は、ピークパワーが一定であれば、クロスポイントが下（上）がるほど平均パワーは低下（上昇）し、また、平均パワーが一定であれば、クロスポイントが下（上）がるほどピークパワーは上昇 (低下)すると!/、う特性に基づ、て、る。これらの特性に基づいて、基準値設定手段 14は、例えば、ピーク検波手段 61の出力と光検出器 62の出力との比（すなわちピークパワー出力で規格化）をとることにより、 EA 変調器出力レベルに依らずクロスポイントに比例した出力をバイアス回路 15に出力することができる。また、これらのピーク検波手段 61の出力と光検出器 62の出力との出力比を算出するような手法以外にも、これらの各出力と、当該出力の値を補正する補正係数や補正値などを用いてクロスポイントが一定となるような基準値を算出してもよい。

[0028] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、ピーク検波手段の出力と平均光パワー測定手段である光検出器の出力に基づいてバイアス基準値を設定するようにしているので、バイアス制御という簡易な手段にて、波長無依存な光送信機を実現することができる。また、ルックアップテーブルやルックアップデータなどを参照することなく実現することができるので、入力波長の変化や入力レベルの変動に対する迅速な制御処理行うことができる。

[0029] なお、この実施の形態では、光変調器として EA変調器を例にとり説明した力 EA 変調器以外の他の光変調器、例えばニオブ酸リチウム (LiNbO )を用いた LN変調

3

器や、半導体などを用いたマッハツエンダ型 (Mach-Zehnder)変調器などを用いることができ、これらの光変調器を用いた場合であっても、上述の処理と同様な処理を適用することができる。

[0030] 実施の形態 2.

つぎに、図 8を用いて本発明の実施の形態 2にかかる光送信機について説明する。図 8は、本発明の実施の形態 2にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、実施の形態 1の構成において、基準値設定手段 14の設定値を ATC回路 18に出力している点が相違する。なお、その他の構成については、実施の形態 1の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

[0031] ここで、 EA変調器の温度特性にっヽて図 2を用いて説明する。 EA変調器の素子温度を変化させた場合には、同図に示すように、高温にするほど消光曲線は左下側へ移動し、逆に、低温にするほど右上側へ移動する。すなわち、高温にするほど、消光比→大、損失→大、となり、低温にするほど、消光比→小、損失→小、となる。なお、この現象は、低温 (高温)ィ匕により半導体バンドギャップが広がる（狭くなる）ことに起因している。

[0032] したがって、クロスポイントが一定になるようにバイアス電圧 Vbを制御する実施の形態 1の構成に代えて、クロスポイントが一定になるような基準値設定手段 14の設定値を算出して ATC回路 18に出力し、 EA変調器の素子温度を ATC回路 18によって制御することで、波長無依存な EA変調器制御を行うことが可能である。

[0033] なお、基準値設定手段 14から ATC回路に出力される設定値は、実施の形態 1と同様に、ピーク検波手段 61の出力と光検出器 62の出力とに基づいて算出することができる。

[0034] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、ピーク検波手段の出力と平均光パワー測定手段である光検出器の出力に基づいて温度設定基準値を設定するようにしているので、温度制御という簡易な手段にて、波長無依存な光送信機を実現することができる。また、ルックアップテーブルやルックアップデータなどを参照することなく実現することができるので、入力波長の変化や入力レベルの変動に対して迅速に対処することができる。

[0035] なお、この実施の形態の光送信機では、基準値設定手段 14の出力を ATC回路 1 8に出力するようにしている力この出力に加え、実施の形態 1のように基準値設定手段 14の出力をバイアス回路 15に対しても出力するようにしてもよい。この場合、実施の形態 1および 2の構成よりも装置規模は増大するものの、より詳密な制御を行うことができ、波長無依存性の程度をより高めることができる。

[0036] また、この実施の形態にお!、ても、光変調器として EA変調器を用いる場合を一例にとり説明したが、実施の形態 1と同様に EA変調器以外の他の光変調器を用いるようにしてもよい。

[0037] 実施の形態 3.

つぎに、図 9を用いて本発明の実施の形態 3にかかる光送信機について説明する。図 9は、本発明の実施の形態 3にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、 EA変調器 11の出力光の一部をモニタする実施の形態 1の構成に代えて、 EA変調器 11に入力される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段 70と、波長モニタ手段 70の出力に基づ、てノィァス回路 15に付与する所定の基準値を設定する基準値設定手段 71と、を備えるように構成している。なお、その他の構成については、実施の形態 1の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

[0038] つぎに、図 9を用いて、この実施の形態の光送信機の動作について説明する。なお、実施の形態 1の光送信機と同一あるいは同等の部分の動作については、その説明を省略する。

[0039] 図 9において、波長モニタ手段 70は、 EA変調器 11に入射された光信号の波長情報をモニタし、モニタした波長情報を基準値設定手段 71に出力する。基準値設定手段 71は、予め設定されている基準値の中から、入力された波長情報に基づく最適な設定値をバイアス回路 15に出力する。バイアス回路 15は、基準値設定手段 71から出力された設定値に基づ、て、バイアス- T17を介して EA変調器 11に所定のバイァスを印加する。これらの処理が行われる結果、入力波長の変化や入力レベルの変動に対して安定ィ匕された光変調信号が EA変調器 11から出力されることになる。

[0040] 上述の説明の中で、「予め設定されている基準値」とは、例えば、図 3に示したような素子特性に基づいて、各波長ごとの最適なバイアス電圧としてハードウェア的、あるいはソフトウェア的に記憶された基準値を意味して、る。このような予め設定されて!ヽる基準値を用いる手法は、実施の形態 1などの手法と比較して、より直接的な手法であり、特に、使用される光信号波長が予め定められている場合や、光信号波長の使用数が限定されている場合などに効果的である。

[0041] なお、使用される光信号波長が連続的に変化する場合であっても、波長モニタ手段 70がモニタする波長情報は、必ずしも連続的に波長を識別する必要はなぐ離散的ないくつかのブロック（例えば、短波、中波、長波）に識別することでも構わない。

[0042] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、光パワーモニタ手段である光検出器の出力信号と励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて光増幅器に入射する光信号の波長を決定するようにして!/、るので、簡易な手段にて波長無依存な光送信機を実現することができる。また、波長検出の機能を EA変調器の入力段に設けているので、外部力も波長情報を貰うような構成とすることもでき、光送信機の構成をさらに簡素化できる。

[0043] なお、この実施の形態では、波長モニタ手段 70を EA変調器 11の入力段に設置して光波長のモニタするようにして、るが、 EA変調器 11の出力段に設置して光波長のモニタするようにしてもよい。また、入力段および出力段の両者において、光力ブラで分岐した光をモニタしてもよい。また、波長モニタ手段 70を設置する位置には関係なぐ EA変調器 11に入力される光波長が分かればよいため、本発明の光送信機の外部から波長情報を貰うような構成であってもよ、。

[0044] また、この実施の形態においても、実施の形態 1, 2と同様に EA変調器以外の他の光変調器を用いることができる。この場合、例えば、用いられる光変調器に好適な基準値 (バイアス基準値)を基準値設定手段内に予め保有しておけばよ！、。

[0045] 実施の形態 4.

つぎに、図 10—図 14を用いて本発明の実施の形態 4にかかる光送信機について説明する。図 10は、本発明の実施の形態 4にかかる光送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、実施の形態 3の構成において、基準値設定手段 14の設定値を ATC回路 18に出力している点が相違する。なお、その他の構成については、実施の形態 3の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

[0046] 図 11は、波長モニタ手段 70の一例を示す図である。同図に示す波長モニタ手段 7 0は、入力信号を分岐する光力ブラ 90と、分岐された一方の信号 (主信号)を前置増幅する光増幅器 91と、光増幅器 91の利得を一定制御する AGC回路 92と、光力ブラ 90にて分岐された光信号を受信して波長モニタ手段 70への入力パワーをモニタするための光検出器 93と、光増幅器 91の励起電流をモニタする励起電流モニタ手段 9 4と、光検出器 93および励起電流モニタ手段 94の出力信号に基づいて、光信号波長を決定する波長決定手段 95と、を備えるように構成されて、る。

[0047] 図 12は、励起電流一定動作時の光増幅器 91の利得プロファイルの一例を示す図である。同図に示すような利得特性を有する光増幅器において、使用波長帯域内の波長変化に対し、単調に利得が減少するような利得プロファイル（同図実線部分)、あるいは単調に利得が増加するような利得プロファイル（同図波線部分)の部分を利用して、入力された光信号の波長の決定することができる。

[0048] 例えば、図 13は、図 12に示すような利得プロファイルを有する光増幅器において、入力光パヮ一一定時の励起電流と利得との関係を波長ごとに示す図である。光増幅器 91が AGC回路 92によって利得一定制御されている場合、図 13に示すように、波長ごとに必要な励起電流 (I , I , I )は異なる。したがって、これらの利得一定時の励

S L

起電流を励起電流モニタ手段 94がモニタし、このときのモニタ出力を波長決定手段 95に出力することにより、入力された光信号の波長を決定することができる。この場合、波長決定手段 95は、各入力レベルに対する各波長ごとに必要な励起電流を、例えば、ルックアップテーブルとして保持し、あるいは、ハードウェア的に記憶保持しておけばよい。このような情報が記憶された波長決定手段 95は、励起電流モニタ手段 94から出力されたモニタ出力（励起電流）および光検出器 93から出力された入力レベルに基づいて、当該出力に対応する波長 (入力光信号波長)を決定することができる。

[0049] 図 12および図 13のような特性をもつ光増幅器としては半導体増幅器 (SOA: Semi conductor Optical Amplifier)があり、図 14に示すような特性を有している。図 1 4に示す特性力も明らかなように、入力光パワーと励起電流とに基づいて、入力された光信号の波長を 5nm程度の精度で一意に特定することができる。

[0050] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、光パワーモニタ手段である光検出器の出力信号と励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて光増幅器に入射する光信号の波長を決定するようにして!/、るので、簡易な手段にて波長無依存な光送信機を実現することができる。また、波長検出の機能を EA変調器の入力段に設けているので、外部力も波長情報を貰うような構成とすることもでき、光送信機の構成をさらに簡素化できる。

[0051] なお、上記の説明では、図 12—図 14に示すような特性を有する増幅器として SOA を例示して説明したが、 SOAに限定されるものではなぐ光波長の使用帯域において、使用波長を一意に識別できる特性を有した増幅器であればょ、。

[0052] また、この実施の形態の場合においても、実施の形態 1一 3と同様に EA変調器以外の他の光変調器を用いることができる。 [0053] また、この実施の形態では、図 11に示す波長モニタ手段 70の構成を図 10に示す実施の形態 4の光送信機に適用する例について示したが、図 9に示す実施の形態 3 の光送信機についても適用することもできる。

[0054] 実施の形態 5.

つぎに、図 15を用いて本発明の実施の形態 5にかかる光送信機について説明する。図 15は、本発明の実施の形態 5にかかる光送信機 (波長無依存光送信機)の構成を示すブロック図である。同図に示す光送信機は、波長可変光源 120と、光変調器 1 21と、波長無依存変調器制御手段 122と、変調器ドライバ 123と、を備えるように構成されている。なお、波長可変光源 120は、必ずしも波長無依存光送信機の中にある必要はない。

[0055] 図 15に示す波長無依存変調器制御手段 122の機能は、例えば、図 1および図 8に示す光送信機であれば、光力ブラ 12、クロスポイントモニタ手段 13、基準値設定手段 14、バイアス回路 15 (または ATC回路 18)およびバイアス- T17などに相当する。また、例えば、図 9および図 10に示す光送信機であれば、その機能は、波長モニタ手段 70、基準値設定手段 71、バイアス回路 15 (または ATC回路 18)およびバイァスー T17などに相当する。これらの構成部は、上述のように光送信機自身を波長無依存化する機能を有している。したがって、図 15に示すように、変調器ドライバ 123の出力を波長無依存変調器制御手段 122を介して光変調器 121に出力することで、波長無依存な光送信機を実現することができる。

[0056] なお、光変調器 121として、上記の説明の中で例示した EA変調器を用いることができる。また、 EA変調器の他に、 LN変調器やマッハツエンダ型変調器などを用いてちょい。

[0057] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、上述の実施の形態 1一 4に示した波長無依存な光送信機を用いて光通信システムを構成することができ、簡易な手段にて、波長無依存な光通信システムを実現することができる。

[0058] 実施の形態 6.

つぎに、図 16を用いて本発明の実施の形態 6にかかる光通信システムについて説明する。図 16は、本発明の実施の形態 6にかかる光通信システムの構成を示すプロック図である。同図に示す光通信システムは、図 15に示した実施の形態 5の光送信機 (波長無依存光送信機)を適用した光通信システムの構成を示しており、波長多重光源 130と、波長分波手段 131と、光変調器 121、波長無依存変調器制御手段 122 および変調器ドライバ 123を具備する波長無依存光送信機 125と、を備えるように構成されている。

[0059] この実施の形態の光通信システムでは、波長多重光源 130から出力された波長多重光のうち波長分波手段 131によって分波された波長の一つが波長無依存光送信機 125に入力され、波長無依存光送信機 125によって、当該波長に最適な変調が施された変調信号が出力される。

[0060] なお、波長分波手段 131として、例えば、アレイ導波路回折格子 (AWG : arrayed -waveguide grating)型分波器を用いることができる。また、 AWG型分波器の他に、薄膜フィルタなどを用いてもよい。

[0061] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、実施の形態 1一 4に示した波長無依存な光送信機を波長多重化システムに適用するようにしているので、簡易な手段にて、波長無依存な光通信システム (波長多重化光通信システム)を実現することができる。

[0062] 実施の形態 7.

つぎに、図 17を用いて本発明の実施の形態 7にかかる光通信システムについて説明する。図 17は、本発明の実施の形態 7にかかる光通信システムの構成を示すプロック図である。同図に示す光通信システムは、実施の形態 6の構成において、波長多重光源 130内に波長可変光源 120を含むとともに、波長無依存光送信機 125との間で波長情報を送受する機能を有する波長管理手段 140を備えている点が相違する。なお、その他の構成については、実施の形態 6の構成と同一あるいは同等であり、これらの部分には、同一符号を付して示している。

[0063] この実施の形態の光通信システムは、波長多重光源 130が切り替えた波長情報を波長管理手段 140が認識し、波長管理手段 140が認識した波長情報を波長無依存光送信機 125に送信するようにしている。したがって、この実施の形態の光通信システムは、波長を意識することのな、伝送路切替などの柔軟なサービスを行うことができる。また、光送信機自身が波長情報を外部力も貰うようにしているので、入力された光信号波長をモニタする必要がなぐ光送信機をコンパクト化し、光送信機の処理時間を短縮ィ匕することができる。

[0064] 以上説明したように、この実施の形態の光送信機によれば、実施の形態 1一 4に示した波長無依存な光送信機を波長多重化システムに適用するとともに、波長多重光源が波長情報を光送信機側に出力するようにしているので、光送信機をコンパクト化し、光送信機の処理時間を短縮化することができる。

産業上の利用可能性

[0065] 以上のように、本発明に力かる光送信機および光通信システムは、波長無依存な光送信機および光通信システムとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 光変調器と、

前記光変調器の光出力信号を分岐する光力ブラと、

前記光力ブラで分岐された一方の光信号を受信して前記光変調器の光出力信号のクロスポイントをモニタするクロスポイントモニタ手段と、

前記クロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて前記クロスポイントが一定になるような前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて前記光変調器に所定のバイアスを印加するノィァス回路と、

を備えたことを特徴とする光送信機。

[2] 前記クロスポイントモニタ手段は、ピーク検波手段と平均光パワー測定手段とを備え、

前記基準値設定手段は、前記ピーク検波手段の出力と前記平均光パワー測定手段の出力に基づ、て前記バイアス基準値を設定することを特徴とする請求項 1に記載の光送信機。

[3] 前記光変調器に入射される光信号が、可変波長光であることを特徴とする請求項 2 に記載の光送信機。

[4] 前記光変調器には、 1520nm-1570nm帯の光信号が入射されることを特徴とする請求項 3に記載の波長無依存光送信機。

[5] 前記光変調器は、電界吸収型 (EA： Electro Absorption)変調器であることを特徴とする請求項 1に記載の光送信機。

[6] 前記光変調器は、マッハツエンダ (Mach-Zehnder)型変調器であることを特徴とする請求項 1に記載の光送信機。

[7] 光変調器と、

前記光変調器の光出力信号を分岐する光力ブラと、

前記クロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて前記クロスポイントが一定になるような前記光変調器に付与する温度設定基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段が出力する温度設定基準値に基づいて前記光変調器の温度制御を行う ATC (Automatic Temperature Control)回路と、

を備えたことを特徴とする光送信機。

[8] 前記クロスポイントモニタ手段は、ピーク検波手段と平均光パワー測定手段とを備え、

前記基準値設定手段は、前記ピーク検波手段の出力と前記平均光パワー測定手段の出力に基づ!、て前記温度設定基準値を設定することを特徴とする請求項 7に記載の光送信機。

[9] 光変調器と、

前記光変調器に入射される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段と、前記波長モニタ手段の出力に基づ!、て前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、

前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて前記光変調器に所定のバイアスを印加するノィァス回路と、

を備えたことを特徴とする光送信機。

[10] 前記波長モニタ手段は、

波長変化に伴って利得が単調減少または単調増加する光増幅器と、

前記光増幅器に入射する光信号を分岐する光力ブラと、

前記光力ブラで分岐された一方の光信号を受信して前記光増幅器への入力光パヮーをモニタする光パワーモニタ手段と、

前記光増幅器の励起電流をモニタする励起電流モニタ手段と、

前記光増幅器の利得が一定になるように利得を調整する AGC (Automatic Gai n Control)回路と、

前記光パワーモニタ手段の出力信号と前記励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて前記光増幅器に入射する光信号の波長を決定する波長決定手段と、を備えたことを特徴とする請求項 9に記載の光送信機。

[11] 前記光増幅器は、半導体増幅器（SOA: Semiconductor Optical Amplifier) であることを特徴とする請求項 10に記載の光送信機。

[12] 光変調器と、

前記光変調器に入射される光信号の波長をモニタする波長モニタ手段と、前記波長モニタ手段の出力に基づ!、て前記光変調器に付与する温度設定基準値を設定する基準値設定手段と、

前記基準値設定手段が出力する温度設定基準値に基づいて前記光変調器の温度制御を行う ATC (Automatic Temperature Control)回路と、

を備えたことを特徴とする光送信機。

[13] 前記波長モニタ手段は、

前記光増幅器に入射する光信号を分岐する光力ブラと、

前記光パワーモニタ手段の出力信号と前記励起電流モニタ手段の出力信号とに基づいて前記光増幅器に入射する光信号の波長を決定する波長決定手段と、を備えたことを特徴とする請求項 12に記載の光送信機。

[14] 波長可変光源と、

前記波長可変光源からの光信号が入射される光変調器と、

前記光変調器に入射する光信号または前記光変調器力出力される光信号に基づいて該光変調器を波長無依存化制御する波長無依存変調器制御手段と、を備えたことを特徴とする光通信システム。

[15] 前記波長無依存変調器制御手段は、

前記光変調器の光出力信号を分岐する光力ブラと、

前記光力ブラで分岐された一方の光信号を受信して前記光変調器の光出力信号のクロスポイントをモニタするクロスポイントモニタ手段と、前記クロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて前記クロスポイントが一定になるような前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて前記光変調器に所定のバイアスを印加するノィァス回路と、

を備えたことを特徴とする請求項 14に記載の光通信システム。

[16] 前記波長無依存変調器制御手段は、

前記光変調器の光出力信号を分岐する光力ブラと、

[17] 波長多重光源と、

前記波長可変光源からの光信号を分波する光分波器と、

前記光分波器にて分波された光信号が入射される光変調器と、

[18] 前記波長無依存変調器制御手段は、

前記光変調器の光出力信号を分岐する光力ブラと、

前記クロスポイントモニタ手段の出力信号に基づいて前記クロスポイントが一定になるような前記光変調器に付与するバイアス基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段が出力するバイアス基準値に基づいて前記光変調器に所定のバイアスを印加するノィァス回路と、を備えたことを特徴とする請求項 17に記載の光通信システム。

[19] 前記波長多重光源は、波長可変光源を備えることを特徴とする請求項 17に記載の光通信システム。

[20] 前記波長可変光源が出力する光信号の波長情報を前記波長無依存変調器制御手段との間で送受する波長管理手段をさらに備えることを特徴とする請求項 19に記載の光通信システム。