WO2006080168A1

WO2006080168A1 - 光送信装置

Info

Publication number: WO2006080168A1
Application number: PCT/JP2005/023717
Authority: WO
Inventors: Tomoaki Ohira; Kouichi Masuda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2006-08-03
Also published as: JP4864870B2; JPWO2006080168A1; US8000612B2; US20080075470A1

Abstract

　三つ以上のマッハツェンダ型干渉計を含む外部光変調器を備え、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯光強度変調信号を出力する光送信装置が出力する光信号に含まれる光搬送波成分及び不要な片側波帯成分を抑圧する。　光分岐部（５１）は、外部光変調器（４）が出力する光信号を二つに分岐する。光検波部（５２）は、一方の光信号を電気信号に変換する。光搬送波成分抽出部（５４）は、電気信号から周波数ｆ1 近傍の光搬送波成分の信号を抽出する。光搬送波成分抑圧部（５６）は、光搬送波成分の信号レベルに基づき、光搬送波成分が抑圧するためのバイアス電圧を外部光変調器（４）に印加する。残留側波帯成分抽出部（５７）は、電気信号から周波数２×ｆ1 近傍の残留側波帯成分の信号を抽出する。残留側波帯成分抑圧部（５９）は、残留側波帯成分の信号レベルに基づき、不要な片側波帯成分が抑圧するためのバイアス電圧を外部光変調器（４）に印加する。

Description

明細書

光送信装置

技術分野

[0001] 本発明は、光送信装置に関し、より特定的には、複数のマッハツエンダ型干渉計を含む外部光変調器を備え、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯光強度変調信号を出力する光送信装置に関する。

背景技術

[0002] 光通信システムでは、従来から光源を構成するレーザダイオードに注入する電流を、入力信号によって直接変調することによって、入力信号で変調された光信号を出力する直接変調方式が用いられている。レーザダイオードは、チヤープ特性によってレーザダイオードの発振波長が変化する現象 (チヤ一ビング）が発生する。このため、レーザダイオードから出力される光信号を長距離伝送する場合、光ファイバ中における波長分散の影響によって、光信号の波形が劣化するとともに、信号の特性が劣化する。

[0003] また、無線通信システムにおいて、伝送レートを大幅に拡大するために、帯域の確保が容易なミリ波帯（30〜300GHz)を利用することが検討されている。ミリ波帯を用レ、る無線通信システムにおいて、基地局間等の通信用の伝送路として同軸ケーブルを用いる場合、ミリ波帯の信号は、伝送路での損失が非常に大きくなる。このため、ミリ波帯の信号を、同軸ケーブルを用いて伝送する場合、数 10m間隔で増幅器を設ける必要があるため、コストが非常に大きくなるという問題がある。従って、ミリ波帯の信号伝送には、伝送損失が小さい光ファイバを利用することが必須である。しかしながら、現在市販されているレーザダイオードの周波数応答特性は、 10GHz程度である。このため、レーザダイオードは、ミリ波帯のような非常に高い周波数の信号に応答することができない。従って、レーザダイオードを用いてミリ波帯の信号を直接変調することは不可能である。

[0004] そこで、光信号を長距離伝送する場合や、ミリ波帯の周波数の高い信号を光信号として伝送する場合、チヤ一ビングが生じにくぐ高い周波数の信号まで応答することが可能なリチウムナイオベート（ニオブ酸リチウム）を用いたマッハツエンダ型の外部光変調器 (以下、 MZ型変調器という）を備えた光送信装置を用いることが提案されている。

[0005] 図 23は、 MZ型変調器の一般的構成を示す図である。図 23に示す MZ型変調器 9 00は、結晶基板 901と、第 1の光導波路 902と、第 2の光導波路 903と、電極 904と、電極 905と、バイアス入力端子 906と、 RF (Radio Frequency)信号入力端子 907 とを備える。

[0006] MZ型変調器 900には、光源から出力された光が入力される。入力された光は、第

1の光導波路 902及び第 2の光導波路 903の二つの導波路に向けて分岐される。バィァス入力端子 906から入力されるバイアス電圧と、 RF信号入力端子 907から入力される RF信号の電圧とによって、結晶基板上に設けられた電極 904と電極 905との間に電圧が加えられる。電極 904と電極 905との間に電界が生じると、第 1の光導波路 902の屈折率が変化する。第 1の光導波路 902を伝搬する光は、第 1の光導波路 902の屈折率の変化に伴い、位相が変化する。第 1の光導波路 902及び第 2の光導波路 903を伝搬する光が合波されることによって、 MZ型変調器 900から、 RF信号によって変調された信号が出力される。

[0007] MZ型変調器は、経時変化や温度変化などの種々の条件により、バイアス電圧と光出力との関係が、初期状態から変動する現象（DCドリフト）が存在する。図 24は、 M Z型変調器で発生する DCドリフトを説明する図である。図 24に示す実線は、 MZ型変調器の初期の位相状態である。図 24に示す一点鎖線は、 DCドリフトによって変動した MZ型変調器の位相状態である。図 24に示すように、 MZ型変調器は、 DCドリフトによって、バイアス電圧と出力される光信号のレベルとの関係が変化するため、信号特性の劣化が生じる。このため、 MZ型変調器の DCドリフトによって発生する問題を解決するための技術が、特許文献 1に開示されてレ、る。

[0008] 図 25は、特許文献 1に記載された従来の光送信装置の構成を示す図である。図 2 5に示す光送信装置は、光源 911と、信号源 912と、アンプ 913と、 RF入力端子 914 と、 MZ型外部光変調器 915と、光分岐部 916と、光受信部 917と、アンプ 918と、差動アンプ 919と、基準電圧入力端子 920と、バイアス電圧入力端子 921とを備える。 [0009] 図 25に示す光送信装置において、光源 911から出力される光搬送波は、 MZ型外部光変調器 915に入力される。信号源 912から出力される所定周波数 f の信号は、

1

アンプ 913で増幅され、 MZ型外部光変調器 915に入力される。 MZ型外部光変調器 915は、光搬送波を周波数 f の信号で変調した光信号を出力する。光分岐部 916

1

は、光信号を二つに分岐して、一方を光伝送路（図示せず）に出力し、他方をモニタ用光信号として光受信部 917に入力する。光受信部 917は、モニタ用光信号を電気信号に変換する。差動アンプ 919は、アンプ 918によって増幅された電気信号と、バィァス電圧入力端子 920から入力されるリファレンス電圧との差分を増幅し、誤差信号として出力する。誤差信号は、 MZ型外部光変調器 915のバイアス電圧入力端子 921に入力される。このように、図 25に示す光送信装置は、モニタ用光信号と、予め定められたリファレンス電圧とを比較して、 MZ型外部光変調器に加えるバイアス電圧を制御し、動作点の制御を行う。

[0010] 近年、図 23に示す MZ型変調器を少なくとも 3つから構成された、搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器 (以下、 SSB— SC光変調器という）が検討されている。図 26は、 SSB— SC光変調器の構成を示す模式図である。図 26に示すように、 SSB SC光変調器 930は、第 1のマツハツヱンダ型干渉計（以下、 MZ型干渉計という） 9 31と、第 2の MZ型干渉計 932と、第 3の MZ型干渉計 933とを備える。

[0011] 図 26に示す SSB— SC光変調器は、光源（図示せず）から入力された光搬送波を二つに分岐する。分岐された一方の光搬送波は、第 1の MZ型干渉計 931に入力され、他方の光搬送波は、第 2の MZ型干渉計 932に入力される。第 1の MZ型干渉計 931は、 RF信号入力端子 935から入力される RF信号を用いて光搬送波を変調し、光変調信号を出力する。第 2の MZ型干渉計 932は、 RF信号入力端子 937から入力される RF信号を用いて光搬送波を変調し、光変調信号を出力する。第 3の MZ型干渉計 933は、第 1の MZ型干渉計 931から入力された光変調信号を、バイアス入力端子 939から入力されるバイアス電圧 V によって位相を調整し、位相を調整した光

3

信号と第 2の MZ型干渉計 932から入力された光変調信号とを合波する。この結果、 SSB— SC光変調器から、搬送波抑圧単一側波帯の光変調信号が出力される。

[0012] SSB— SC光変調器の動作原理を、数式を用いて説明する。第 1の MZ型干渉計 9 31から出力される光変調信号の光電界 E は、（式 1)で表される。

1

[数 1]

E₁ = cos y₀i + m coso) + φ_β(:ι ( _t }+ cos(co₀i - m cos ω_λΐ)

= cos( )₀i + $_DC1 (f^ ))cos(m cos ω-f )-sin (ω₀ί + _DC1 (Kj ))sin (m cos ω_λΐ )

+ cos co。t cos(m cos )+ sin ω₀ί sin (m cos )

=ゾ ₀( )cos(c₀f + (p_DC1 (Κ, ))- (/n )coso sin (ω₀ί + (p_DC1 ))

+ 7₀ (/« )cos ω₀ί + 2/j (m )cos ω_λί sin ω₀ί ··■ (式 1 )

- ( ) )s(o + fecial ))+ cost }— Z/ wJcoso ίη(ω₀ί + φ_ϋ€ ^_λ )) - sin ω₀ί} = 7₀(m)^os(o)₀i + (f>_Dd ))+ cos >₀f}

ーバ _m sin ((ω。 + _ωι )ί + _Ώ€ι 》+ sin (( ₀ -ω,)ί + (p_DC1 (t^ ))

1 - sin (ω₀ + ω_α )ί - sin (α>₀ - )t J

[0013] (式 1)において、 m'cos(co t)は、 RF信号入力端子 935から入力される RF信号

1

である。 φ (V )は、バイアス入力端子 934から入力されるバイアス電圧 V によつ

DC1 1 1 て生じる、第 1の MZ型干渉計 931の光導波路を透過する二つの光波の位相差である。 mは位相変調度、 ω は入力する光搬送波の角周波数、 ω は、 RF信号の角周

0 1

波数である。 J は、 n次のベッセル関数である。なお、以下の説明では、ベッセル関数 n

の 2次以降の成分を無視する。

[0014] 第 2の MZ型干渉計 932には、 RF信号入力端子 937から、第 1の MZ型干渉計 93 1に入力される RF信号 m'cos(co t)をヒルベルト変換した、 m' sin (ω t)が入力さ

1 1

れる。第 2の MZ型干渉計 932から出力される光信号の光電界 E は、（式 2)で表され

2

る。

[数 2]

Ε₂(ύ = cosict₀f + msm ω_λί + [V₂ ))+ cos(cj₀r -msin ω^)

- cos(w₀i + <j>_D (V , ))cos(w sin ωΐ ) - sin (ω₀ί + (V₂ ))sin {rn sin ω_χί )

+ cos ω₀ί cos(m sia ω_λί )+ sia ω₀ί sin (m sin ω_χί )

)cos(w₀i + φ_Ώ€1 (F₂》― Ή_λ (m )sin ω,ΐ sin (w_Qt + _Ώ€2 (Κ₂ ))

+ J₀、m cos ω₀ί + 2J₁ (m )sin sin ω₀ί

„tj … （式 2 ) r 、卜∞s((w。 +ω,)ί+ (j>_DC2y₂》+ cos((cu₀ -ω,)ί + (p_DC1 (V₂ ))]

I + cos ₀ +w₁)t - COS\0)₀ - o₁)t

[0015] (式 2)において、 φ (V )は、バイアス入力端子 936から入力されるバイアス電圧

DC2 2

V によって生じる、第 2の ΜΖ型干渉計 932の光導波路を透過する二つの光波の位

2 相差である。（式 1)及び (式 2)において、 J (m)は、光搬送波成分を表し、 J (m)成

0 1 分は、側波帯成分を表す。（式 1)及び (式 2)より、光搬送波成分 J ( φ )を最も抑圧す

0

るためのバイアス電圧は、（式 1)に示す φ (V )と、（式 2)に示す φ (V )との値

DC1 1 DC2 2 力それぞれ πとなる点である。

[0016] (式 1)及び（式 2)において、 φ (¥ )と(> (V )との値がそれぞれ πである時、

DC1 1 DC2 2

第 3の ΜΖ型干渉計 933から出力される光変調信号の光電界 Ε は、（式 3)で表され

3

る。

[数 3]

E₃ = ₃ ))ί }

= … （式³ )

)/}

[0017] (式 3)において、 φ (V )は、バイアス入力端子 938から入力されるバイアス電圧

DC3 3

V によって生じる、第 3の ΜΖ型干渉計 933に入力される二つの光変調信号の位相

3

差である。（式 3)に示すように、第 3の ΜΖ型干渉計 933から出力される光変調信号力光搬送波成分が抑圧されるとともに、単一側波帯となるバイアス電圧は、 φ (V

DC3

)が π /2となる点であることがわかる。このように、図 26に示す SSB— SC光変調器

3

は、各 ΜΖ型干渉計を予め定められた動作点において動作させることによって、搬送波成分を抑圧した単一側波帯の光変調信号を得ることができる。この時、 SSB— SC 光変調器から出力される光変調信号信号のスペクトラムの模式図を図 27に示す。

[0018] また、特許文献 2には、各 ΜΖ型干渉計において発生する DCドリフトを抑圧するために、光変調信号に重畳させたモニタ用の低周波信号に基づいて、各 MZ型干渉計に供給するバイアス電圧を制御する SSB— SC光変調器のバイアス制御方法及び装置が開示されている。図 28は、特許文献 2に記載されている従来の SSB— SC光変調器のバイアス制御装置の構成を示す図である。図 28において、従来の SSB— SC 光変調器のバイアス制御装置は、第 1の MZ型干渉計 931と、第 2の MZ型干渉計 9 32と、第 3の MZ型干渉計 933と、第 1のバイアス制御部 Aと、第 2のバイアス制御部 Bと、第 3のバイアス制御部 Cと、光検出器 959とを備える。第 1のバイアス制御部 Aは、第 1の MZ型干渉計 931に供給するバイアス電圧を制御すると共に、モニタ用の低周波信号 faを発生し、第 1の MZ型干渉計 931が出力する光変調信号に低周波信号 faを重畳させる。第 2のバイアス制御部 Bは、第 2の MZ型干渉計 932に供給するバイアス電圧を制御すると共に、モニタ用の低周波信号 fbを発生し、第 2の MZ型干渉計 932が出力する光変調信号に低周波信号 fbを重畳させる。第 3のバイアス制御部 Cは、第 3の MZ型干渉計 933に供給するバイアス電圧を制御すると共に、モニタ用の低周波信号 fcを発生し、第 3の MZ型干渉計 933が出力する光変調信号に低周波信号 fcを重畳させる。光検出器 959は、 SSB— SC光変調器から出力される光変調信号を検出する。

[0019] 第 1のバイアス制御部 Aは、光検出器 959の出力信号に含まれる低周波信号 faに基づいて、第 1の MZ型干渉計 931に供給するバイアス電圧を制御する。第 2のバイァス制御部 Bは、光検出器 959の出力信号に含まれる低周波信号 fbに基づいて、第 2の MZ型干渉計 932に供給するバイアス電圧を制御する。第 3のバイアス制御部 C は、光検出器 959の出力信号に含まれる低周波信号 fcに基づいて、第 3の MZ型干渉計 933に供給するバイアス電圧を制御する。すなわち、第 1〜3のバイアス制御部は、光変調信号に重畳させたモニタ用の低周波信号に基づいて、各 MZ型干渉計に供給するバイアス電圧を制御することで、各 MZ型干渉計において発生する DCドリフトを抑圧していた。

特許文献 1 :特開平 6— 67128号公報 (第 5頁、図 1)

特許文献 2 :特開 2004— 318052号公報

特許文献 3：特開 2001— 133824号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0020] 図 26に示す SSB— SC光変調器は、各 MZ型干渉計において DCドリフトが発生する。このため、各 MZ型干渉計の動作点を制御することが必要となる。図 26に示す構成に、図 25に示す動作点を制御するための構成を単純に適用する場合を考える。この場合、 SSB— SC光変調器の出力光信号のレベルと基準電圧とを比較することで、各 MZ型干渉計を制御を行う。し力ながら、図 26に示す SSB— SC光変調器が出力する光信号のレベル情報だけでは、どの MZ型干渉計の動作点が移動したのかを判断することは極めて困難である。

[0021] そこで、図 26に示す SSB— SC光変調器を構成する各 MZ型干渉計に対して、特許文献 1に示される構成を適用することが考えられる。図 29は、 SSB— SC光変調器を構成する各 MZ型干渉計に対して、特許文献 1が示す構成を適用した図である。図 29において、第 1の MZ型干渉計 931から出力される光信号は、方向性結合器 94 4によって二つに分岐される。分岐された一方の光信号は、第 3の MZ型干渉計 933 に入力される。分岐された他方の光信号は、光受信部 945において電気信号に変換される。差動アンプ 946は、変換された電気信号とバイアス電圧入力端子 947との差分を増幅して誤差信号を生成する。作動アンプ 946は、誤差信号を第 1の MZ型干渉計 931に入力する。第 2の MZ型干渉計 932から出力される光信号は、第 1の M Z型干渉計 931から出力される光信号と同様に、出力した光信号が二つに分岐され、一方が電気信号に変換される。差動アンプ 950は、変換された電気信号とバイアス電圧入力端子 951との差分を増幅して、誤差信号を生成する。差動アンプ 950は、誤差信号を第 2の MZ型干渉計 932に入力する。第 3の MZ型干渉計 933から出力された光信号は、光分岐部 952によって二つに分岐される。分岐された一方の光信号は、光受信部 953において電気信号に変換される。差動アンプ 954は、変換された電気信号とバイアス電圧入力端子 951との差分を増幅して、誤差信号を生成する。差動アンプ 954は、誤差信号を第 3の MZ型干渉計 933に入力する。このように、図 2 9に示す SSB— SC光変調器は、各 MZ型干渉計が出力する光信号の一部をモニタすることによって、各 MZ型干渉計の動作点の制御を行う。

[0022] し力ながら、図 29に示す構成では、各 MZ型干渉計に対して新たに方向性結合器を導入する場合、各 MZ型干渉計からモニタ信号を出力するための光導波路が必要となる。このため、図 29に示す構成では、 SSB— SC光変調器における光導波路の再設計が不可欠である。また、 MZ型干渉計の数だけ光受信部が必要となるため、 SSB— SC型光変調器が大型化するという問題がある。

[0023] また、図 28に示す SSB— SC光変調器のバイアス制御方法及び装置は、各 MZ型干渉計に供給するバイアス電圧を制御するために、第 1の MZ型干渉計 931、第 2の MZ型干渉計 932、及び第 3の MZ型干渉計 933が出力する光変調信号にモニタ用の低周波信号を重畳させる必要があった。し力ながら、図 28に示すような SSB— S C光変調器のバイアス制御方法及び装置を、例えば、特許文献 3に開示されている光信号処理を用いた広帯域の角度変調装置 (具体的には、光信号を広帯域に光強度変調する光強度変調部）に適用すると、モニタ用の低周波信号が、光変調信号に含まれる低周波信号に悪影響を及ぼす可能性があり、低周波信号の送信に不向きであるという問題点があった。

[0024] 本発明は、上記の課題を解決するものであり、低周波信号の送信を可能とし、 SSB 一 SC光変調器の光導波路の再設計を必要とせず、動作点を制御するためのモニタ用の光受信部の数を削減するとともに、各 MZ型干渉計の動作点を制御が可能な S SB— SC光変調器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0025] 本発明は、光源が出力する周波数 f の光搬送波を分岐した二つの光信号を、入力

0

された周波数 f の電気信号によって位相変調した位相変調信号をそれぞれ出力す

1

る第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計と、当該第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計がそれぞれ出力する二つの当該位相変調信号を、さらに位相変調して結合する第 3のマッハツエンダ型干渉計とを備える、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号を出力する光送信装置に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、光強度変調信号を、光伝送路を伝送する光信号とモニタ光信号とに分岐して出力する光分岐部と、モニタ光信号を電気信号に変換して、モニタ信号として出力する光検波部と、モニタ信号を二つに分岐して出力する分岐部と、分岐された一方のモニタ信号のうち、周波数 f 近傍の信号成分のみを透過させて出力する光

1

搬送波成分抽出部と、光搬送波成分レベル抽出部が出力する信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた光搬送波成分モニタ信号を出力する光搬送波成分レベル検出部と、分岐された他方のモニタ信号のうち、周波数 2 X f 近傍の信号成分のみを透

1

過させて出力する残留側波帯成分抽出部と、残留側波帯成分レベル抽出部が出力する信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた残留側波帯成分モニタ信号を出力する残留側波帯成分レベル検出部と、光強度変調信号の光搬送波成分を抑圧するために、光搬送波成分モニタ信号に基づいて、第 1及び第 2のマツハツヱンダ干渉計に印加するバイアス電圧を制御するとともに、光強度変調信号の不要な片側波帯成分を抑圧するために、残留側波帯成分モニタ信号に基づいて、第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する抑圧部とを備えさせる。

[0026] 本発明によれば、三つのマッハツエンダ型干渉計を備え、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号を出力する光送信装置において、当該光送信装置は、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抽出して、光搬送波成分及び残留側波帯成分のレベルを検出する。そして、光搬送波成分及び残留側波帯成分のレベルに基づいて、各マッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧の値を制御する。これにより、各マッハツエンダ干渉計の DCドリフトによって発生する光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することができ、常に安定した単一側波帯成分の光信号を得ることができる。

[0027] 好ましくは、抑圧部は、入力される光搬送波成分モニタ信号に応じて、第 1及び第 2 のマツハツヱンダ型干渉計にそれぞれ印加するバイアス電圧を制御するための光搬送波成分抑圧部と、入力される残留側波帯成分モニタ信号に応じて、第 3のマツハツェンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御するための残留側波帯成分抑圧部とを含み、光搬送波成分抑圧部は、第 1のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイァス電圧を供給する第 1のバイアス電圧供給部と、第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 2のバイアス電圧供給部と、光搬送波成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する光搬送波成分基準値記憶部と、入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルを記憶する光搬送波成分レベル記憶部と第 1及び第 2の電圧供給部が供給するバイアス電圧を記憶する第 1のバイアス電圧記憶部と、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、光搬送波成分基準値記憶部が記憶する基準値とを比較するとともに、当該新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、光搬送波成分レベル記憶部が記憶する光搬送波成分モニタ信号のレベルとを比較する光搬送波成分レベル比較部と、光搬送波成分レベル比較部の比較結果に基づいて、第 1及び第 2のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する第 1の電圧制御部とを有し、残留側波帯成分検出部は、第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 3のバイアス電圧供給部と、残留側波帯成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する残留側波帯成分基準値記憶部と、入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルを記憶する残留側波帯成分レベル記憶部と、第 3の電圧供給部が供給するバイアス電圧を記憶する第 3 のバイアス電圧記憶部と、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分基準値記憶部が記憶する基準値とを比較するとともに、当該新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分成分レベル記憶部が記憶する残留側波帯成分モニタ信号のレベルとを比較する残留側波帯成分レベル比較部と、残留側波帯成分レベル比較部の比較結果に基づいて、第 3のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する第 2の電圧制御部とを有することが望ましい。

[0028] 好ましくは、抑圧部は、第 1のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 1のバイアス電圧供給部と、第 2のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイァス電圧を供給する第 2のバイアス電圧供給部と、第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 3のノァス電圧供給部と、入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する光搬送波成分基準値記憶部と、入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する残留側波帯成分基準値記憶部と、光搬送波成分モニタ信号及び残留側波帯成分モニタ信号のレベルを記憶するモニタ信号レベル記憶部と、第 1及び第 2の電圧供給部が供給するバイァス電圧を記憶するバイアス電圧記憶部と、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、光搬送波成分基準値記憶部が記憶する基準値及び光搬送波成分レベル記憶部が記憶する光搬送波成分のレベルとを比較するとともに、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分基準値記憶部が記憶する基準値及び残留側波帯成分レベル記憶部が記憶する光搬送波成分モニタ信号のレベルとを比較するモニタ信号レベル比較部と、モニタ信号レベル比較部の結果に基づいて、第 1、第 2及び第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部とを有することが望ましい。

[0029] これにより、光搬送波成分及び残留側波帯成分のそれぞれのレベルの増減に応じて、各マッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御することが可能となる。また、各マッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧の値を一つの記憶部に記憶させるとともに、光搬送波成分モニタ信号及び残留側波帯成分モニタ信号のレべルを一つの記憶部に記憶させるため、光送信装置を小型化することができる。

[0030] また、バイアス電圧制御部は、光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御した後で、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御してもよいし、バイアス電圧制御部は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、第 3のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御した後で、光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御してもよレ、。

[0031] これにより、光搬送波成分と残留側波帯成分とを抑圧する順序が決定されるため、効率良く各マッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御することが可能となる。

[0032] また、光分岐部は、第 3のマッハツエンダ型干渉計に設置され、さらに位相変調された二つの位相変調信号を相互に干渉させて結合し、二つの光強度変調信号を出力する方向性結合器であって、方向性結合器が出力する一方の光強度変調信号を光伝送路に出力するための第 1のポートと、方向性結合器が出力する他方の光強度変調信号を光検波部に出力する第 2のポートとをさらに備えてもよい。

[0033] これにより、第 3のマツハツヱンダ型干渉計が、二つの位相変調信号を結合させる際に、方向性結合器を用レ、ることによって、光分岐部を省略することが可能となる。

[0034] また、光分岐部は、光伝送路を伝送する光信号の強度が、モニタ光信号の強度よりも大きくなるように光強度変調信号を分岐することを特徴とする、請求項 1〜3のいずれかに記載の光送信装置。

[0035] これにより、光伝送路を伝送する光信号の強度を著しく減少させることなぐ光送信機器が出力する光信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することが可能となる。発明の効果

[0036] 本発明によれば、三つのマッハツエンダ型干渉計を備え、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号を出力する光送信装置において、当該光送信装置は、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抽出して、光搬送波成分及び残留側波帯成分のレベルを検出する。そして、光搬送波成分及び残留側波帯成分のレベルに基づいて、各マツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧の値を制御する。これにより、各マッハツエンダ干渉計の DCドリフトによって発生する光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することができ、常に安定した単一側波帯成分の光信号を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、外部光変調器 4の構成の一例を示すブロック図である。

[図 3]図 3は、外部光変調器を構成する各 MZ型干渉計が出力する光変調信号の光スペクトラムの一例を示す図である。

[図 4]図 4は、光搬送波成分抽出部 54及び残留側波帯成分抽出部の透過帯域を示す模式図である。

[図 5]図 5は、外部光変調器 4が出力する光信号のスペクトラムの模式図である。

[図 6]図 6は、光搬送波成分抑圧部 56の構成を示すブロック図である。

[図 7]図 7は、光搬送波成分抑圧部 56が行う処理を記述したフローチャートである。

[図 8]図 8は、ステップ S702における光搬送波成分抑圧部 56の詳細な処理を示すフローチャートである。

[図 9]図 9は、光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少した場合の光搬送波成分抑圧部 56の動作を示すフローチャートである。

[図 10]図 10は、光搬送波成分モニタ信号のレベルが増加した場合の光搬送波成分抑圧部 56の動作を示すフローチャートである。

[図 11]図 11は、残留側波帯成分抑圧部 59の構成を示すブロック図である。園 12]図 12は、残留側波帯成分抑圧部 59が行う処理を記述したフローチャートである。

園 13]図 13は、ステップ S802における残留側波帯成分抑圧部 59の詳細な処理を示すフローチャートである。

園 14]図 14は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少した場合の残留側波帯成分抑圧部 59の動作を示すフローチャートである。

園 15]図 15は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少した場合の残留側波帯成分抑圧部 59の動作を示すフローチャートである。

[図 16]図 16は、外部光変調器 4が第 1のポート 11及び第 2のポート 12を含む図である。

園 17]図 17は、外部光変調器 4が方向性結合器 446を有する図である。

[図 18]図 18は、本発明の第 2の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。

園 19]図 19は、不要成分抑圧部 60の詳細な構成を示すブロック図である。

[図 20]図 20は、不要成分抑圧部 60が行う処理を記述したフローチャートである。

[図 21]図 21は、不要成分抑圧部 60が行う処理を記述したフローチャートである。園 22]図 22は、不要成分抑圧部 60が残留側波帯成分を抑圧する処理を先に行う場合のフローチャートである。

園 23]図 23は、 MZ型光変調器の一般的構成を示す図である。

[図 24]図 24は、 MZ型変調器で発生する DCドリフトを説明する図である。

園 25]図 25は、特許文献 1に記載された従来の光送信装置の構成を示す図である。園 26]図 26は、 SSB— SC光変調器の構成を示す模式図である。

園 27]図 27は、 SSB— SC光変調器から出力される光信号 943のスペクトラムの模式図である。

園 28]図 28は、特許文献 2に記載された従来の光送信装置の構成を示す図である。園 29]図 29は、 SSB— SC光変調器を構成する各 MZ型干渉計に対して、特許文献 1が示す構成を適用した図である。

符号の説明光源

信号源

入力信号分岐部

外部光変調器

、 13 変調器動作制御部

、 7 RF入力端子

、 9、 10 バイアス電圧入力端子

1、 12 出力ポート

1、 51 , 421, 431 光分岐部

2、 43、 44 MZ型干渉計

2 光検波部

3 モニタ信号分岐部

4 光搬送波成分抽出部

5 光搬送波成分レベル検出部

6 光搬送波成分抑圧部

7 残留側波帯成分抽出部

8 残留側波帯成分レベル検出部

9 残留側波帯成分抑圧部

0 不要成分抑圧部

22、 424、 432、 434、 441、 443 光導波路23、 425、 433、 435、 442、 444 変調電極26、 436 光結合器

27、 437 入力信号分岐部

61、 591、 601 電圧制御部

62、 563、 592 電圧供給部

64、 605 光搬送波成分基準値記憶部65 光搬送波成分レベル比較部

66 光搬送波成分レベル記憶部 567、 596、 609 バイアス電圧記憶部

593、 606 残留側波帯成分基準値記憶部

594 残留側波帯成分レベル比較部

595 残留側波帯成分レベル記憶部

607 モニタ信号レベル比較部

608 モニタ信号レベル記憶部

発明を実施するための最良の形態

[0039] (第 1の実施形態）

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図 1において、第 1の実施形態に係る光送信装置は、光源 1と、信号源 2と、第 1の入力信号分岐部 3と、外部光変調器 4と、変調器動作制御部 5と、第 1の RF入力端子 6と、第 2の入力端子 7と、第 1のバイアス電圧入力端子 8と、第 2のバイアス電圧入力端子 9と、第 3のバイアス電圧入力端子 10とを備える。

[0040] 光源 1は、周波数 f の無変調の光搬送波を出力する。信号源 2は、所定の周波数 f

0 1 の電気信号を出力する。第 1の入力信号分岐部 3は、信号源 2から出力された電気信号を二つに分岐し、第 1の入力信号及び第 2の入力信号として出力する。第 1の入力信号分岐部 3は、第 1の入力信号と第 2の入力信号との間に位相差 φを設定して、第 1及び第 2の入力信号を出力する。なお、位相差 φは、 π /2であることが望ましい。この場合、外部光変調器 4が出力する光信号は、一方の片側波帯成分のレベルが最小となる。

[0041] 外部光変調器 4は、変調器動作制御部 5から供給される第 1〜第 3のバイアス電圧に応じて、光源 1から入力される光搬送波を、信号源 2から電気信号分岐部 3、第 1の RF入力端子 6及び第 2の RF入力端子 7を介して入力される二つの電気信号によつて強度変調された光信号を出力する。変調器動作制御部 5から供給される第 1のバィァス電圧は、第 1のバイアス電圧入力端子 8に入力される。同様に、第 2のバイアス電圧は、第 2のバイアス電圧入力端子 9に入力され、第 3のバイアス電圧は、第 3のバィァス電圧入力端子 10を介して入力される。

[0042] 変調器動作制御部 5は、外部光変調器 4から出力される光信号が、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯成分となるように、第 1のバイアス電圧入力端子 8、第 2のバィァス電圧入力端子 9、及び第 3のバイアス電圧入力端子 10を介して外部光変調器 4に印加する第 1〜第 3のノくィァス電圧をそれぞれ独立に決定して出力する。変調器動作制御部 5の詳細な動作については後述する。

[0043] 図 2及び図 3を用いて、外部光変調器 4の動作を説明する。図 2は、外部光変調器

4の構成の一例を示すブロック図である。図 3は、外部光変調器 4を構成する各 MZ 型干渉計の出力光信号のスペクトラムの一例を示す図である。図 2において、外部光変調器 4は、光分岐部 41と、外部光変調器 4は、第 1の MZ型干渉計 42と、第 2の M Z型干渉計 43と、第 3の MZ型干渉計 44とを含む。第 1の MZ型干渉計 42、第 2の M Z型干渉計 43及び第 3の MZ型干渉計 44は、リチウムナイオベート（ニオブ酸リチウム）を用いた MZ型干渉計である。

[0044] 第 1の光分岐部 41は、光源 1から入力された光搬送波を二分岐して、一方を第 1の MZ型干渉計 42に出力し、他方を第 2の MZ型干渉計 43に出力する。第 1の MZ型干渉計 42及び第 2の MZ型干渉計 43は、光搬送波を第 1の入力信号分岐部 3から入力された電気信号によってそれぞれ強度変調して、第 3の MZ型干渉計 44に出力する。第 3の MZ型干渉計 44は、第 1の MZ型干渉計 42及び第 2の MZ型干渉計 43 力出力される光信号の位相関係を調整して、合波し、外部光変調器 4から光信号を出力する。

[0045] 第 1の MZ型干渉計 42は、第 2の光分岐部 421と、第 1の光導波路 422と、第 1の変調電極 423と、第 2の光導波路 424と、第 2の変調電極 425と、第 1の光結合部 426 と、第 2の入力信号分岐部 427とを有する。第 1の変調電極 423は、第 1の光導波路 422に対応して設置される。第 2の変調電極 425は、第 2の光導波路 424に対応して設置される。

[0046] 第 1の MZ型干渉計 42において、第 2の光分岐部 421は、第 1の光分岐部 41から出力される光搬送波を二つに分岐し、一方を第 1の光導波路 422に出力し、他方を第 2の光導波路 424に出力する。第 2の入力信号分岐部 427は、第 1の RF入力端子 6を介して入力される入力信号を二つに分岐して、第 1及び第 2の分岐入力信号を出力する。第 2の入力信号分岐部 427は、第 1の分岐入力信号を第 1の変調電極 423 に入力し、第 2の分岐入力信号を第 2の変調電極 425に入力する。第 1の光導波路 4 22及び第 2の光導波路 424は、第 1の変調電極 423と第 2の変調電極 425とに印加されるバイアス電圧（以下、第 1の印加バイアス電圧という）の変化によって、屈折率が変化する。第 1の光導波路 422を導波する光搬送波は、光導波路の屈折率の変化によって位相変調され、光位相変調信号として第 1の光結合部 426に入力される。第 2の光導波路 424を導波する光搬送波は、同様に位相変調され、光位相変調信号として第 1の光結合部 426に入力される。第 1の光結合部 426は、入力された二つの光位相変調信号を合波する。二つの光位相変調信号は、相互に干渉しあうことによって、光強度変調された第 1の光変調信号となる。第 1の光変調信号は、第 3の MZ 型干渉計 44に入力される。

[0047] 第 1の印加バイアス電圧は、第 1及び第 2の分岐入力信号と、第 1のバイアス電圧 ( V , V )とによって生成される。第 1及び第 2の分岐入力信号の平均位相差は、 π

11 12

に設定される。第 1のノくィァス電圧 (V , V )は、第 1のバイアス電圧入力端子 8を介

11 12

して入力される。第 1のバイアス電圧 (V , V )の値は、第 1の光変調信号の光搬送

11 12

波成分を抑圧した両側波帯の光信号を出力するために、二つの光位相変調信号の平均位相差 φが πになるように設定される。

[0048] 二つの光位相変調信号は、このように位相変調されて第 1の光結合部 426に入力される。二つの光位相変調信号は、相互に干渉しあレ、、光搬送波が抑圧された両側波帯の第 1の光変調信号に変換される。図 3 (a)は、第 1の MZ型干渉計 42から出力される第 1の光変調信号の光スペクトラムの一例を示す図である。図 3 (a)に示すように、第 1の光変調信号は、光周波数 f の光搬送波成分が抑圧された両側波帯の光

0

変調信号となる。

[0049] 第 2の MZ型干渉計 43は、第 3の光分岐部 431と、第 3の光導波路 432と、第 3の変調電極 433と、第 4の光導波路 434と、第 4の変調電極 435と、第 2の光結合部 436 と、第 3の入力信号分岐部 437とを有する。第 3の変調電極 433は、第 3の光導波路 432に対応して設置される。第 4の変調電極 435は、第 4の光導波路 434に対応して設置される。

[0050] 第 2の MZ型干渉計 43において、第 3の光分岐部 431は、第 1の光分岐部 41から出力される光搬送波を二つに分岐し、一方を第 3の光導波路 432に出力し、他方を第 4の光導波路 434に出力する。第 3の入力信号分岐部 437は、第 2の RF入力端子 6を介して入力される入力信号を二つに分岐して、第 3及び第 4の分岐入力信号を出力する。第 3の入力信号分岐部 427は、第 3の分岐入力信号を第 3の変調電極 433 に入力し、第 4の分岐入力信号を第 4の変調電極 435に入力する。第 3の光導波路 4 32及び第 4の光導波路 434は、第 3の変調電極 433と第 4の変調電極 435とに印加されるバイアス電圧（以下、第 2の印加バイアス電圧という）の変化によって、屈折率が変化する。第 3の光導波路 432を導波する光搬送波は、光導波路の屈折率の変化によって位相変調され、光位相変調信号として第 2の光結合部 436に入力される。第 4の光導波路 434を導波する光搬送波は、同様に位相変調され、光位相変調信号として第 2の光結合部 436に入力される。第 2の光結合部 436は、入力された二つの光位相変調信号を合波する。二つの光位相変調信号は、相互に干渉しあうことによって、光強度変調された第 2の光変調信号となる。第 2の光変調信号は、第 3の MZ 型干渉計 44に入力される。

[0051] 第 2の印力 Pバイアス電圧は、第 3及び第 4の分岐入力信号と、第 2のバイアス電圧 ( V ， V )とによって生成される。第 3及び第 4の分岐入力信号の平均位相差は、 π

21 22

に設定される。第 2のバイアス電圧 (V , V )は、第 2のバイアス電圧入力端子 9を介

21 22

して入力される。第 2のバイアス電圧 (V , V )の値は、第 2の光変調信号の光搬送

21 22

波成分を抑圧した両側波帯の光信号を出力するために、二つの光位相変調信号の平均位相差 Θが πになるように設定される。

[0052] 二つの光位相変調信号は、このように位相変調されて第 2の光結合部 436に入力される。二つの光位相変調信号は、相互に干渉しあレ、、光搬送波が抑圧された両側波帯の第 2の光変調信号に変換される。図 3 (b)は、第 2の ΜΖ型干渉計 43から出力される第 2の光変調信号の光スペクトラムの一例を示す図である。図 3 (b)に示すように、第 2の光変調信号は、光周波数 f の光搬送波成分が抑圧された両側波帯の光

0

変調信号となる。

[0053] 第 3の MZ型干渉計 44は、第 5の光導波路 441と、第 5の変調電極 442と、第 6の光導波路 443と、第 6の変調電極 444と、第 3の光結合部 445とを有する。第 5の変調電極 442は、第 5の光導波路 441に対応して設置される。第 6の変調電極 444は、第 6の光導波路 443に対応して設置される。

[0054] 第 5の光導波路 441及び第 6の光導波路 443は、第 5の変調電極 442と第 6の変調電極 444に印加されるバイアス電圧（以下、第 3の印加バイアス電圧という）の変化によって、屈折率が変化する。第 5の光導波路 441には、第 1の MZ型干渉計 42から第 1の光変調信号が入力される。第 1の光変調信号は、光導波路の屈折率の変化によつて位相変調され、光位相変調信号として第 3の光結合部 445に入力される。第 6の光導波路 443には、第 2の MZ型干渉計 43から第 2の光変調信号が入力される。第 2 の光変調信号は、光導波路の屈折率の変化によって位相変調され、光位相変調信号として第 3の光結合部 445に入力される。第 3の光結合部 445は、入力された二つの光位相変調信号を合波する。合波される二つの光位相変調信号は、相互に干渉しあうことによって、光強度変調された第 3の光変調信号となる。第 3の光変調信号は、外部光変調器 4が出力する光信号となる。

[0055] 第 3の印加バイアス電圧は、第 3のバイアス電圧入力端子 10を介して入力される第 3のノくィァス電圧 (V , V )である。第 3の光変調信号が、光搬送波成分が抑圧され

31 32

た単一側波帯の変調信号となるために、第 3のノくィァス電圧 (V , V )の値は、第 3

31 32

の光結合部に入力される二つの光位相変調信号の平均位相差が π /2になるように設定される。図 3 (c)は、第 3の光変調信号のスペクトラムの一例を示す図である。図 3 (c)に示すように、第 3の光変調信号は、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光変調信号である。なお、第 3の光変調信号が光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光変調信号となる場合、第 3の ΜΖ型干渉計 44に入力される第 1及び第 2の光変調信号は、それぞれ光搬送波成分が抑圧された両側波帯の光変調信号であることが好ましい。

[0056] 図 1を用いて、変調器動作制御部 5の詳細な構成を説明する。変調器動作制御部 5は、光分岐部 51と、光検波部 52と、モニタ信号分岐部 53と、光搬送波成分抽出部 54と、光搬送波成分レベル検出部 55と、光搬送波成分抑圧部 56と、残留側波帯成分抽出部 57と、残留側波帯成分レベル検出部 58と、残留側波帯成分抑圧部 59とを含む。 [0057] 光分岐部 51は、外部光変調器 4から出力される光信号を二つに分岐する。一方の光信号は、光伝送路（図示せず）を通じ、伝送される。他方の光信号は、モニタ光信号として光検波部 52に入力される。なお、光分岐部 51は、光伝送路を伝送される光信号の強度が、光検波部 52に入力される光信号の強度より大きくなるように、外部光変調器 4から出力される光信号を分岐することが望ましい。

[0058] 光検波部 52は、モニタ光信号を電気信号に変換し、モニタ信号として出力する。光検波部 52には、自乗検波特性を有するフォトダイオードなどが用いられる。光検波部 52は、光信号を自乗検波し、電気信号に変換する。モニタ信号分岐部 53は、モニタ信号を二つに分岐して、一方を光搬送波成分抽出部 54に入力し、他方を残留側波帯成分抽出部 57に入力する。

[0059] 光搬送波成分抽出部 54は、フィルタ等が用いられる。光搬送波成分抽出部 54は、モニタ信号分岐部 53が出力した電気信号から、周波数 f 近傍の信号成分を抽出し

1

て出力する。図 4 (a)に、光搬送波成分抽出部 54の透過帯域を示す。光搬送波成分レベル検出部 55は、光搬送波成分抽出部 54が抽出した周波数 f 近傍の信号成分

1

のレベルを検出し、検出信号を光搬送波成分モニタ信号として光搬送波成分抑圧部へと出力する。

[0060] 光搬送波成分抑圧部 56は、光搬送波成分モニタ信号のレベルに応じて、外部光変調器 4の動作条件を調整する。光搬送波成分抑圧部 56は、光搬送波成分レベル検出部 55から入力される検出信号のレベルが予め定められた基準値以下となるように、第 1のバイアス電圧入力端子 8を介して印加する第 1バイアス電圧と、第 2のバイァス電圧入力端子 9を介して印加する第 2のバイアス電圧をそれぞれ決定して出力する。

[0061] 残留側波帯成分抽出部 57は、フィルタ等が用レ、られる。残留側波帯成分抽出部 5 7は、モニタ信号分岐部 53が出力した電気信号から、周波数 2 X f 近傍の信号成分

1

を抽出して出力する。図 4 (b)に、残留側波帯成分抽出部 57の透過帯域を示す。残留側波帯成分レベル検出部 58は、残留側波帯成分抽出部 57が抽出した周波数 2 X f 近傍の信号成分のレベルを検出し、検出信号を残留側波帯成分モニタ信号とし

1

て残留側波帯成分抑圧部 59へと出力する。 [0062] 残留側波帯成分抑圧部 59は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルに応じて、外部光変調器 4の動作条件を調整する。残留側波帯成分抑圧部 59は、残留側波帯成分レベル検出部 58から入力される検出信号のレベルが予め定められた基準値以下となるように、第 3のバイアス電圧入力端子 10を介して印加する第 3のバイアス電圧を決定して出力する。

[0063] 変調器動作制御部 5の動作について詳しく説明する。前述のように、外部光変調器 4は、三つの MZ型干渉計を備える。外部光変調器 4において、各 MZ型干渉計は、入力されるバイアス電圧に依存して、当該出力信号の光スぺタトノレが変化する。外部光変調器 4から出力される光信号が、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光変調信号となるためには、各 MZ型干渉計に入力されるバイアス電圧を最適な状態に設定する必要がある。しかし、 MZ型干渉計は、 DCドリフトによって MZ型干渉計の最適な状態が変動する。図 5は、外部光変調器 4が出力する光信号のスペクトラムの模式図である。図 5 (a)は、光搬送波成分が残留する場合の外部光変調器 4が出力する光信号のスペクトラムの模式図である。図 5 (b)は、不要な片側波帯成分 (以下、残留側波帯成分という）が残留する場合の外部光変調器 4が出力する光信号のスぺクトラムの模式図である。変調器動作制御部 5は、図 5に示すような不要な成分の抑圧を行うために、外部光変調器の各 MZ型干渉計に印加するバイアス電圧の制御を行う。

[0064] まず、光搬送波成分抑圧部 56の動作を説明する。光搬送波成分抑圧部 56は、外部光変調器 4が出力する光信号に残留する光搬送波成分を抑圧するために、外部光変調器 4の第 1の MZ型干渉計 42に印加する第 1のバイアス電圧と、第 2の MZ型干渉計 43に印加する第 2のバイアス電圧とを制御する回路である。

[0065] 外部光変調器 4が出力する光信号に光搬送波成分が残留する場合、光検波部 52 は、片側波帯成分と残留する光搬送波成分との差ビート信号を生成して、光搬送波成分モニタ信号として出力する。光搬送波成分モニタ信号には、周波数 f の成分が

1 含まれる。図 4 (a)に、光搬送波成分モニタ信号のスペクトラムの一例を示す。光搬送波成分モニタ信号は、第 1の MZ型干渉計 42または第 2の MZ型干渉計 43の最適動作点が、 DCドリフトによって変動したことを示している。この結果、外部光変調器 4が出力する光信号の品質が劣化する。

[0066] そこで、光搬送波成分抑圧部 56は、周波数 f の成分を持つ光搬送波成分モニタ

1

信号のレベルが予め定められた基準値以上の場合、光搬送波成分モニタ信号のレベルが最小となるように、外部光変調器 4に印加する第 1バイアス電圧及び第 2のバィァス電圧を調整する。

[0067] 図 6は、光搬送波成分抑圧部 56の構成を示すブロック図である。光搬送波成分抑圧部 56は、第 1の電圧制御部 561と、第 1の電圧供給部 562と、第 2の電圧供給部 5 63と、光搬送波成分基準値記憶部 564と、光搬送波成分レベル比較部 565と、光搬送波成分レベル記憶部 566と、第 1のバイアス電圧記憶部 567とを有する。なお、図 6は、光搬送波成分抑圧部 56以外の構成の表示を省略している。

[0068] 第 1の電圧制御部 561は、光搬送波成分抑圧部 56の制御を行う。第 1の電圧供給部 562は、第 1のバイアス電圧入力端子 8に入力する第 1のバイアス電圧を供給する。第 2の電圧供給部 563は、第 2のバイアス電圧入力端子 9に入力する第 2のノくィァス電圧を供給する。光搬送波成分基準値記憶部 564は、光搬送波成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する。光搬送波成分レベル比較部 565は、光搬送波成分モニタ信号のレベルと、基準値とを比較する。光搬送波成分レベル記憶部 566は、光搬送波成分モニタ信号のレベルを記憶する。第 1のバイアス電圧記憶部 567は、第 1のバイアス電圧値を記憶する。

[0069] 図 7〜図 10を用いて、光搬送波成分抑圧部 56が行う処理を説明する。図 7 (a)は、光搬送波成分抑圧部 56が行う処理を記述したフローチャートである。図 7 (a)において、周波数 f の光搬送波成分モニタ信号が光搬送波成分抑圧部 56に入力されると

1

、光搬送波成分レベル比較部 565は、光搬送波成分モニタ信号のレベルと、光搬送波成分基準値記憶部 564が保持する基準値とを比較する（ステップ S701)。

[0070] 光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値よりも大きい場合 (ステップ S701、 Yes )、光搬送波成分抑圧部 56は、第 1のバイアス電圧入力端子 8に入力する第 1のバイァス電圧の制御を行う（ステップ S702)。次に光搬送波成分抑圧部 56は、第 2のバイァス電圧入力端子 9に入力する第 2のバイアス電圧の制御を行う（ステップ S703)。ステップ S703の処理が終了すると、光搬送波成分抑圧部 56は、ステップ S701に戻る。光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値よりも小さい場合 (ステップ S701、 N 0)、光搬送波成分抑圧部 56は、光搬送波成分モニタ信号のレベルの判定を継続するかどうか判断し、判定を継続する場合にはステップ S701に戻る。光搬送波成分抑圧部 56は、判定を継続しない場合、処理を終了する。なお、光搬送波成分抑圧部 5 6は、ステップ S703の処理を行った後で、ステップ S704に進んでもよレ、。また、ステップ S702及びステップ S703で行う処理の順番を逆にしてもよレ、。この場合、図 7 (a) に示す光搬送波成分抑圧部 56が行う処理の最終結果には影響を与えない。図 7 (b )に、ステップ S702とステップ S703との順番を入れかえた場合のフローチャートを示す。

[0071] 図 8は、図 7に示すステップ S702における光搬送波成分抑圧部 56の詳細な処理を示すフローチャートである。光搬送波成分抑圧部 56において、第 1の電圧制御部 561は、入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルを光搬送波成分レベル記憶部 566に記憶し、第 1の電圧供給部 562が第 1のバイアス電圧入力端子 8に供給する第 1のバイアス電圧値を第 1のバイアス電圧記憶部 567に記憶する（ステップ S 711 )。第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧を、予め決められた電圧だけ増加させる（ステップ S 712)。

[0072] ステップ S712の処理を行った後、光搬送波成分抑圧部 56には、第 1のバイアス電圧増加後の光搬送波成分モニタ信号が入力される。光搬送波成分レベル比較部 56 5は、ノくィァス電圧増加前の光搬送波成分モニタ信号のレベルと、第 1のバイアス電圧増加後の光搬送波成分モニタ信号のレベルとを比較する（ステップ S713)。第 1の電圧制御部 561は、光搬送波成分レベル比較部 565の比較結果から、第 1のバイァス電圧増加後の光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少しているか否力、を判定する（ステップ S 714)。

[0073] 図 9は、ステップ S714において、第 1の電圧制御部 561が第 1のバイアス電圧増加後の光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少したと判定した場合 (ステップ S714、 Yes)の、光搬送波成分抑圧部 56の動作を示すフローチャートである。第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧増加後の光搬送波成分モニタ信号のレベルと第 1 のバイアス電圧値とを、光搬送波成分レベル記憶部 566と第 1のバイアス電圧記憶部 567とにそれぞれ記憶する（ステップ S721)。第 1の電圧制御部 561は、第 1のバィァス電圧を、予め決められた電圧値だけ更に増加させる（ステップ S722)。

[0074] 第 1の電圧供給部 562がさらに第 1のバイアス電圧を増加させた後に、新たに光搬送波成分モニタ信号が光搬送波成分抑圧部 56に入力されると、光搬送波成分レべル比較部 565は、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、光搬送波成分レベル記憶部 566が保持する光搬送波成分モニタ信号のレベルとを比較する（ステップ S723)。第 1の電圧制御部 561は、光搬送波成分レベル比較部 565の比較結果から、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少しているか否力、を判定する（ステップ S724)。

[0075] ステップ S724において、光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少している場合、第 1の電圧制御部 561は、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、第 1のバイアス電圧値とを、光搬送波成分レベル記憶部 566及び第 1のバイアス電圧記憶部 567にそれぞれ記憶し (ステップ S725)、ステップ S722に戻る。

[0076] ステップ S724において、光搬送波成分モニタ信号のレベルが増加している場合、第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧を第 1のバイアス電圧記憶部 567が記憶するバイアス電圧値に設定する（ステップ S726)。第 1の電圧制御部 561は、第 1 のバイアス電圧値を現在の値のまま保持し (ステップ S727)、処理を終了する。

[0077] 図 10は、ステップ S714において、第 1の電圧制御部 561が第 1のバイアス電圧増加後の光搬送波成分モニタ信号のレベルが増加したと判定した場合 (ステップ S714 、 No)の、光搬送波成分抑圧部 56の動作を示すフローチャートである。第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧値を、第 1のバイアス電圧記憶部 567が記憶するバイアス電圧値の値に設定する（ステップ S731)。第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧を、予め決められた電圧だけ減少させる（ステップ S732)。

[0078] 第 1の電圧供給部 562が第 1のバイアス電圧を減少させた後に、新たに光搬送波成分モニタ信号が光搬送波成分抑圧部 56に入力されると、光搬送波成分レベル比較部 565は、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、光搬送波成分レベル記憶部 566が記憶する光搬送波モニタ信号のレベルとを比較する (ステップ S 733)。第 1の電圧制御部 561は、光搬送波成分レベル比較部 565の比較結果から、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少しているか否かを判定する（ステップ S 734)。

[0079] ステップ S734において、光搬送波成分モニタ信号のレベルが減少している場合、第 1の電圧制御部 561は、新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、第 1のバイアス電圧値とを、光搬送波成分レベル記憶部 566及び第 1のバイアス電圧記憶部 567にそれぞれ記憶し (ステップ S735)、ステップ S732に戻る。

[0080] ステップ S734において、光搬送波成分モニタ信号のレベルが増加している場合、第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧記憶部 567に記憶されているバイアス電圧値を、第 1のバイアス電圧値として設定する (ステップ S736)。第 1の電圧制御部 561は、第 1のバイアス電圧値を現在の値のまま保持し (ステップ S737)、処理を終了する。

[0081] 図 7〜図 10に示す処理を行うことによって、光搬送波成分抑圧部 56は、第 1のバイァス電圧入力端子 8が第 1の MZ型干渉計 42に印加する第 1のバイアス電圧を、 DC ドリフトによって発生する光搬送波成分が最も抑圧されるバイアス電圧に制御する。このため、光搬送波成分抑圧部 56は、外部光変調器 4が出力する光信号に含まれる光搬送波成分を抑圧することが可能になる。

[0082] 光搬送波成分抑圧部 56において、第 1の電圧制御部 561は、第 2のバイアス電圧入力端子 9に対しても、第 2の電圧供給部 563を通じて、上記と同様の処理を行う。これにより、光搬送波成分抑圧部 56は、第 2の MZ型干渉計 43に印加する第 2のバイァス電圧を、 DCドリフトによって発生する光搬送波成分が最も抑圧されるバイアス電圧に制御する。この場合、第 2のバイアス電圧値は、第 1のバイアス電圧値とともに、第 1のバイアス電圧記憶部 567に記憶される。なお、第 2の MZ型干渉計 43に印加するバイアス電圧の制御は、第 1の MZ型干渉計 42に印加するバイアス電圧の制御と同様であるため、その説明を省略する。

[0083] 残留側波帯成分抑圧部 59の動作を説明する。残留側波帯成分抑圧部 59は、外部光変調器 4が出力する光信号に残留する残留側波帯成分を抑圧するために、外部光変調器 4の第 3の MZ型干渉計 44に印加する第 3のバイアス電圧を制御する回路である。 [0084] 外部光変調器 4が出力する光信号に残留側波帯成分が含まれる場合、光検波部 5 2は、所望の片側波帯成分と残留する光搬送波成分との差ビート信号を生成して、残留側波帯成分モニタ信号として出力する。残留側波帯成分モニタ信号には、周波数 2 X f の成分が含まれる。図 4 (b)は、残留側波帯成分モニタ信号のスペクトラムの

1

一例を示す。残留側波帯成分モニタ信号は、第 1の MZ型干渉計 42及び第 2の MZ 型干渉計 43の動作点が、光搬送波成分を抑圧する点に設定されている場合、第 3 の MZ型干渉計 44の最適動作点が DCドリフトによって変動したことを示している。この場合、外部光変調器 4が出力する光信号の品質が劣化する。

[0085] そこで、残留側波帯成分抑圧部 59は、周波数 2 X f の成分を持つ残留側波帯成

1

分モニタ信号のレベルが、予め定められた基準値以上の場合、残留側波帯成分モユタ信号のレベルが最小となるように、外部光変調器 4に印加する第 3のバイアス電圧を調整する。

[0086] 図 11は、残留側波帯成分抑圧部 59の構成を示すブロック図である。残留側波帯成分成分抑圧部 59は、第 2の電圧制御部 591と、第 3の電圧供給部 592と、残留側波帯成分基準値記憶部 593と、残留側波帯成分レベル比較部 594と、残留側波帯成分レベル記憶部 595と、第 2のバイアス電圧記憶部 596とを有する。

[0087] 第 2の電圧制御部 591は、残留側波帯成分抑圧部 59の制御を行う。第 3の電圧供給部 592は、第 3のバイアス電圧入力端子 10に入力する第 3のバイアス電圧を供給する。残留側波帯成分レベル比較部 594は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分基準値記憶部 593が記憶する基準値とを比較する。残留側波帯成分基準値記憶部 593は、残留側波帯成分モニタ信号の基準値を記憶する。残留側波帯成分レベル記憶部 595は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルを記憶する。第 2のバイアス電圧記憶部 596は、第 3のバイアス電圧値を記憶する。

[0088] 図 12〜図 15を用いて、残留側波帯成分抑圧部 59が行う処理を説明する。図 12は、残留側波帯成分抑圧部 59が行う処理を記述したフローチャートである。図 12において、周波数 2 X f の残留側波帯成分モニタ信号が残留側波帯成分抑圧部 59に入

1

力されると、残留側波帯成分レベル比較部 594は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分基準値記憶部 593が記憶する基準値とを比較する（ステツプ S801)。

[0089] 残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値よりも大きい場合 (ステップ S801、 Y es)、残留側波帯成分抑圧部 59は、第 3のバイアス電圧の制御を行う（ステップ S802 )。残留側波帯成分抑圧部 59は、ステップ S801に戻る。残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値よりも小さい場合 (ステップ S801、 No)、残留側波帯成分抑圧部 59は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルの判定を継続するかどうか判断し、判定を継続する場合にはステップ S801に戻る。光搬送波成分抑圧部 56は、判定を継続しない場合、処理を終了する。なお、残留側波帯成分抑圧部 59は、ステップ S80 2の処理の後に、ステップ S803に進んでもよい。

[0090] 図 13は、図 12に示すステップ S802における残留側波帯成分抑圧部 59の詳細な処理を示すフローチャートである。残留側波帯成分抑圧部 59において、第 2の電圧制御部 591は、入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルを残留側波帯成分レベル記憶部 595に記憶し、第 3の電圧供給部 592が供給する第 3のバイアス電圧値を第 2のバイアス電圧記憶部 596記憶する (ステップ S811)。第 2の電圧制御部 5 91は、第 3のるバイアス電圧を、予め決められた電圧だけ増加させる（ステップ S812 ) ₀

[0091] ステップ S812の処理を行った後、残留側波帯成分抑圧部 59には、第 3のバイアス電圧増加後の残留側波帯成分モニタ信号が入力される。残留側波帯成分レベル比較部 594は、バイアス電圧増加後の残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、第 3のバイアス電圧増加前の残留側波帯成分モニタ信号のレベルとを比較する（ステップ S 813)。第 2の電圧制御部 591は、残留側波帯成分レベル比較部 594の比較結果から、第 3のバイアス電圧増加後の残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少してレ、るか否かを判定する（ステップ S814)。

[0092] 図 14は、ステップ S814において、第 2の電圧制御部 591がバイアス電圧増加後の残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少したと判定した場合 (ステップ S814、 Ye s)の、残留側波帯成分抑圧部 59の動作を示すフローチャートである。第 2の電圧制御部 591は、第 3のバイアス電圧増加後の残留側波帯成分モニタ信号のレベルと第 3のバイアス電圧値とを、残留側波帯成分レベル記憶部 595と第 2のバイアス電圧記憶部 596とにそれぞれ保存する（ステップ S821)。第 2の電圧制御部 591は、第 3のバイアス電圧を、予め決められた電圧値だけ更に増加させる（ステップ S822)。

[0093] 第 3の電圧供給部 592がさらに第 3のバイアス電圧を増加させた後に、新たに残留側波帯成分モニタ信号が残留側波帯成分抑圧部 59に入力されると、残留側波帯成分レベル比較部 594は、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分レベル記憶部 595が記憶する残留側波帯成分モニタ信号のレベルとを比較する（ステップ S823)。第 2の電圧制御部 591は、残留側波帯成分レベル比較部 594の比較結果から、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少してレ、るか否かを判定する（ステップ S824)。

[0094] ステップ S824において、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少している場合、第 2の電圧制御部 591は、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、第 3のバイアス電圧値とを、残留側波帯成分レベル記憶部 595及び第 2のバイァス電圧記憶部 596にそれぞれ記憶して（ステップ S825)、ステップ S822に戻る。

[0095] ステップ S824において、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが増加している場合、第 2の電圧制御部 591は、第 3のバイアス電圧を第 2のバイアス電圧記憶部 596が記憶するバイアス電圧値に設定する（ステップ S826)。第 2の電圧制御部 591は、第 3のバイアス電圧値を現在の値のまま保持し (ステップ S827)、処理を終了する。

[0096] 図 15は、ステップ S814において、第 2の電圧制御部 591がバイアス電圧増加後の残留側波帯成分モニタ信号のレベルが増加したと判定した場合 (ステップ S814、 No )の、残留側波帯成分抑圧部 59の動作を示すフローチャートである。第 2の電圧制御部 591は、第 3のバイアス電圧値を、第 2のバイアス電圧記憶部 596が記憶するバィァス電圧値の値に設定する（ステップ S831)。第 2の電圧制御部 591は、第 3のバィァス電圧を、予め決められた電圧だけ減少させる（ステップ S832)。

[0097] 第 3の電圧供給部 592が第 3のバイアス電圧を減少させた後に、新たに残留側波帯成分モニタ信号が残留側波帯成分抑圧部 59に入力されると、残留側波帯成分レベル比較部 594は、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、残留側波帯成分レベル記憶部 595が記憶する残留側波帯成分モニタ信号のレベルとを比較する（ステップ S833)。第 2の電圧制御部 591は、残留側波帯成分レベル比較部 594の比較結果から、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少しているか否かを判定する（ステップ S834)。

[0098] ステップ S834において、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが減少している場合、第 2の電圧制御部 591は、新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、第 3のバイアス電圧値とを、残留側波帯成分レベル記憶部 595及び第 2のバイァス電圧記憶部 596にそれぞれ記憶し (ステップ S835)、ステップ S832に戻る。

[0099] ステップ S834において、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが増加している場合、第 2の電圧制御部 591は、第 2のバイアス電圧記憶部 596に記憶されているバイァス電圧値を、第 3のバイアス電圧値として設定する (ステップ S836)。第 2の電圧制御部 591は、第 3のバイアス電圧値を現在の値のまま保持し (ステップ S837)、処理を終了する。

[0100] 残留側波帯成分抑圧部 59は、図 12〜図 15に示す処理を行うことによって、第 3の MZ型干渉計 44に印加する第 3のバイアス電圧を、 DCドリフトによって発生する残留側波帯成分が最も抑圧されるバイアス電圧に制御する。このため、残留側波帯成分抑圧部 59は、外部光変調器 4が出力する光信号に含まれる残留側波帯成分を抑圧することが可能になる。

[0101] このように、第 1の実施形態に係る光送信装置によれば、少なくとも三つの MZ型干渉計で構成された搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器にぉレ、て、各 MZ型干渉計の DCドリフトによるバイアス電圧の変動によって、光搬送波成分及び残留側波帯成分を含む光信号が出力される。本実施形態に係る光送信装置は、搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器力出力される光信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抽出し、光搬送波成分及び残留側波帯成分レベルに基づいて、搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器に印加するバイアス電圧を決定することによって、光信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することが可能となる。

[0102] なお、第 1の RF入力端子 6及び第 1のバイアス電圧入力端子 8は、同一端子であつてもよレ、。また、第 2の RF入力端子 7及び第 2のバイアス電圧入力端子 9は、同一端子であってもよい。 [0103] また、外部光変調器 4は、図 16に示すように、光信号を出力するための第 1のポート 11及び第 2のポート 12を備えてもよい。この場合、第 1のポート 11から出力される光信号は、光伝送路（図示せず）を通じ、伝送される。第 2のポート 12から出力される光信号は、光検波部 52に直接入力される。図 16に示すような外部光変調器 4を用いることによって、変調器動作制御部 5の光分岐部 51の構成を省略することができる。

[0104] 図 16に示す外部光変調器 4を用いる場合、第 3の MZ型干渉計 44は、図 17に示すように、第 3の光結合部 445に代えて、方向性結合器 446を有してもよい。第 3の MZ型干渉計 44において、第 5の光導波路 441と第 6の光導波路 443とを導波する二つの光位相変調信号は、方向性結合器 446において合波され、相互に干渉しあうことによって、第 3の光変調信号に変換される。第 3の光変調信号は、分岐されて、第 1のポート 11及び第 2のポート 12からそれぞれ出力される。

[0105] (第 2の実施形態）

図 18は、本発明の第 2の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。なお、第 1の実施形態と同じ構成要素には、同じ参照符号を付与し、その説明を省略する。

[0106] 図 18において、第 2の実施形態に係る光送信装置は、光源 1と、信号源 2と、第 1の入力信号分岐部 3と、外部光変調器 4と、変調器動作制御部 13と、第 1の RF入力端子 6と、第 2の入力端子 7と、第 1のバイアス電圧入力端子 8と、第 2のバイアス電圧入力端子 9と、第 3のバイアス電圧入力端子 10とを備える。

[0107] 図 18から分かるように、本発明の第 2の実施形態に係る光送信装置は、第 1の実施形態に係る光送信装置の変調器動作制御部 5に代えて、変調器動作制御部 13を新たに備える構成である。変調器動作制御部 13を中心に、第 2の実施形態に係る光送信装置を説明する。

[0108] 図 18に示すように、変調器動作制御部 13は、光分岐部 51と、光検波部 52と、モニタ信号分岐部 53と、光搬送波成分抽出部 54と、光搬送波成分レベル検出部 55と、残留側波帯成分抽出部 57と、残留側波帯成分レベル検出部 58と、不要成分抑圧部 60とを含む。

[0109] 変調器動作制御部 13において、光分岐部 51、光検波部 52、モニタ信号分岐部 5 3、光搬送波成分抽出部 54、光搬送波成分レベル検出部 55、残留側波帯成分抽出部 57及び残留側波帯成分レベル検出部 58は、第 1の実施形態に係る光送信装置と同様の処理を行う。不要成分抑圧部 60は、外部光変調器 4が出力する光信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧するために、外部光変調器 4に印加するバイアス電圧を制御する。

[0110] 図 19は、不要成分抑圧部 60の詳細な構成を示すブロック図である。図 19において、不要成分抑圧部 60は、電圧制御部 601と、第 1の電圧供給部 602と、第 2の電圧供給部 603と、第 3の電圧供給部 604と、光搬送波成分基準値記憶部 605と、残留側波帯成分基準値記憶部 606と、モニタ信号レベル比較部 607と、モニタ信号レベル記憶部 608と、バイアス電圧記憶部 609とを有する。

[0111] 電圧制御部 601は、不要成分抑圧部 60の制御を行う。第 1の電圧供給部 602は、第 1のバイアス電圧入力端子 8に入力する第 1のバイアス電圧を供給する。第 2の電圧供給部 603は、第 2のバイアス電圧入力端子 9に入力する第 2のバイアス電圧を供給する。第 3の電圧供給部 604は、第 3のバイアス電圧入力端子 10に入力する第 3 のノくィァス電圧を供給する。

[0112] 光搬送波成分基準値記憶部 605は、光搬送波成分モニタ信号の基準値を記憶する。残留側波帯成分基準値記憶部 606は、残留側波帯成分モニタ信号の基準値を記憶する。モニタ信号レベル比較部 607は、入力される光搬送波成分モニタ信号のレベルと光搬送波成分基準値記憶部 605が記憶する基準値とを比較するとともに、入力される残留側波帯成分モニタ信号のレベルと残留側波帯成分基準値記憶部 60 6が記憶する基準値とを比較する。また、モニタ信号レベル比較部 607は、モニタ信号レベル記憶部 608が記憶する光搬送波成分モニタ信号のレベルと、新たに入力される光搬送波モニタ信号のレベルとを比較する。また、モニタ信号レベル比較部 607 は、モニタ信号レベル記憶部 608が記憶する残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、新たに入力される残留側波帯成分モニタ信号のレベルとを比較する。

[0113] モニタ信号レベル記憶部 608は、光搬送波成分モニタ信号及び残留側波帯成分モニタ信号のレベルを記憶する。ノィァス電圧記憶部 610は、第 1のバイアス電圧入力端子 8に印加する第 1のバイアス電圧値及び第 2のバイアス電圧入力端子 9に印加する第 2のバイアス電圧値と、第 3のバイアス電圧入力端子 10に印加する第 3のバィァス電圧値とを記憶する。

[0114] 図 20は、不要成分抑圧部 60が行う処理を記述したフローチャートである。図 20において、電圧制御部 601は、周波数 f の光搬送波成分モニタ信号が予め定められ

1

た基準値より大きいレベルで入力されたか否かを判断する（ステップ S971)。具体的には、モニタ信号レベル比較部 607は、光搬送波成分モニタ信号のレベルが光搬送波成分基準値記憶部 605に記憶された基準値より大きいか否力 ^判断する。

[0115] 光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値よりも大きい場合、電圧制御部 601は、第 1のバイアス電圧入力端子 8に入力する第 1のバイアス電圧の制御を行う（ステツプ S972)。次に、電圧制御部 601は、第 2のバイアス電圧入力端子 9に入力する第 2 のバイアス電圧の制御を行う（ステップ S973)。光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値よりも小さい場合、電圧制御部 601は、ステップ S974にそのまま進む。電圧制御部 601は、外部光変調器 4のバイアス電圧制御を継続するか否力を判断し (ステップ S974)、継続する場合にはステップ S971に戻り、継続しない場合には処理を終了する。

[0116] ステップ S971において、光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値以下の場合、電圧制御部 601は、周波数 2 X f の残留側波帯成分モニタ信号のレベルが予め定

1

められた基準値より大きいか否かを判断する（ステップ S981)。具体的には、モニタ信号レベル比較部 607は、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが残留側波帯成分基準値記憶部 606に記憶された基準値より大きいか否かを判断する。ステップ S981 において、残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値より大きい場合、電圧制御部 601は、第 3のバイアス電圧入力端子 10に入力する第 3のバイアス電圧の制御を行う（ステップ S982)。残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値よりも小さい場合、電圧制御部 601は、ステップ S983にそのまま進む。電圧制御部 601は、外部光変調器 4のバイアス電圧制御を継続するか否かを判断し (ステップ S983)、継続する場合にはステップ S971に戻り、継続しない場合には処理を終了する。なお、電圧制御部 601は、ステップ S982の処理が終了後、ステップ S983の処理を行ってもよレ、。

[0117] 各バイアス電圧入力端子に印加するバイアス電圧の制御は、第 1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

[0118] このように、第 2の実施形態に係る光送信装置によれば、少なくとも三つの MZ型干渉計で構成された搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器にぉレ、て、各 MZ型干渉計の DCドリフトによるバイアス電圧の変動によって、光搬送波成分及び残留側波帯成分を含む光信号が出力される。本実施形態に係る光送信装置は、搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器から出力される光信号から光搬送波成分及び残留側波帯成分を抽出し、光搬送波成分及び残留側波帯成分レベルに基づいて、搬送波抑圧単一側波帯 MZ型外部光変調器に印加するバイアス電圧を決定することによって、光信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することが可能となる。また、第 2の実施形態に係る光送信装置は、搬送波抑圧単一側波帯 MZ型光変調器に印加するバイアス電圧の制御順序を定めているため、より効率的なバイァス電圧の最適化が可能となる。このため、第 2の実施形態に係る光送信装置は、第 1の実施形態に係る光送信装置より早く光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧すること力 Sできる。

[0119] なお、光搬送波成分基準値記憶部 605及び残留側波帯成分基準値記憶部 606にそれぞれ記憶されている基準値は、同じ値でもよい。この場合、光搬送波成分基準値記憶部 605及び残留側波帯成分基準値記憶部 606を、一つの記憶部としてもよレ、。これにより、光送信装置の小型が可能となる。

[0120] また、不要成分抑圧部 60は、図 20に示すフローチャートに代えて、図 21に示すようにステップ S972とステップ S973の処理を入れ代えてもよレ、。また、図 22に示すように、残留側波帯成分を抑圧するための処理を先に行ってもよい。しかし、不要成分抑圧部 60は、図 20または図 21に示すフローチャートを実行することが望ましい。これは、最初に光搬送波成分を抑圧するためのバイアス電圧の制御を行レ、、次に残留側波帯成分の抑圧するためのバイアス電圧の制御を行う方が、効率良く光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することが出来るためである。

[0121] また、第 1及び第 2の実施形態に係る光送信装置において、外部光変調器 4は、三つの MZ型干渉計を含むものとして説明を行った力外部光変調器 4は、 4つ以上の MZ型干渉計を含んでもよい。第 1及び第 2の実施形態に係る光送信装置は、外部光変調器 4から出力される光搬送波成分及び不要な片側波帯成分のレベルをそれぞれ検出し、各 MZ型干渉計に印加するバイアス電圧を決定する。このように、 MZ型干渉計のバイアス電圧を制御することによって、 4つ以上の MZ型干渉計を含む外部光変調器が出力する光信号の光搬送波成分及び不要な片側波帯成分を抑圧することが可能となる。

産業上の利用可能性

本発明に係る光送信装置は、複数のマッハツエンダ型干渉計を含む外部光変調器が出力する光信号に含まれる光搬送波成分及び残留側波帯成分を抑圧することが可能であり、複数のマッハツエンダ型干渉計を含む外部光変調器を備え、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯光強度変調信号を出力する光送信装置として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 光源が出力する周波数 f

0の光搬送波を分岐した二つの光信号を、入力された周波数 f

1の電気信号によって位相変調した位相変調信号をそれぞれ出力する第 1及び第 2のマッハツエンダ型干渉計と、当該第 1及び第 2のマッハツエンダ型干渉計がそれぞれ出力する二つの当該位相変調信号を、さらに位相変調して結合する第 3のマッハツエンダ型干渉計とを備える、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号を出力する光送信装置であって、

前記光強度変調信号を、光伝送路を伝送する光信号とモニタ光信号とに分岐して出力する光分岐部と、

前記モニタ光信号を電気信号に変換して、モニタ信号として出力する光検波部と、前記モニタ信号を二つに分岐して出力する分岐部と、

分岐された一方の前記モニタ信号のうち、周波数 f

1近傍の信号成分のみを透過させて出力する光搬送波成分抽出部と、

前記光搬送波成分レベル抽出部が出力する信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた光搬送波成分モニタ信号を出力する光搬送波成分レベル検出部と、分岐された他方の前記モニタ信号のうち、周波数 2 X f 近傍の信号成分のみを透

1

過させて出力する残留側波帯成分抽出部と、

前記残留側波帯成分レベル抽出部が出力する信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた残留側波帯成分モニタ信号を出力する残留側波帯成分レベル検出部と、前記光強度変調信号の光搬送波成分を抑圧するために、前記光搬送波成分モニタ信号に基づいて、前記第 1及び第 2のマツハツヱンダ干渉計に印加するバイアス電圧を制御するとともに、前記光強度変調信号の不要な片側波帯成分を抑圧するために、前記残留側波帯成分モニタ信号に基づいて、前記第 3のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する抑圧部とを備える、光送信装置。

[2] 前記抑圧部は、

入力される前記光搬送波成分モニタ信号に応じて、前記第 1及び第 2のマツハツェンダ型干渉計にそれぞれ印加するバイアス電圧を制御するための光搬送波成分抑圧部と、入力される前記残留側波帯成分モニタ信号に応じて、前記第 3のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御するための残留側波帯成分抑圧部とを含み、

前記光搬送波成分抑圧部は、

前記第 1のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 1のバイアス電圧供給部と、

前記第 2のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 2のバイアス電圧供給部と、

前記光搬送波成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する光搬送波成分基準値記憶部と、

入力された前記光搬送波成分モニタ信号のレベルを記憶する光搬送波成分レベル記憶部と、

前記第 1及び第 2の電圧供給部が供給するバイアス電圧を記憶する第 1のバイァス電圧記憶部と、

新たに入力された前記光搬送波成分モニタ信号のレベルと、前記光搬送波成分基準値記憶部が記憶する基準値とを比較するとともに、当該新たに入力された光搬送波成分モニタ信号のレベルと、前記光搬送波成分レベル記憶部が記憶する前記光搬送波成分モニタ信号のレベルとを比較する光搬送波成分レベル比較部と、前記光搬送波成分レベル比較部の比較結果に基づいて、前記第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する第 1の電圧制御部とを有し、

前記残留側波帯成分検出部は、

前記第 3のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 3のバイアス電圧供給部と、

前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する残留側波帯成分基準値記憶部と、

入力された前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルを記憶する残留側波帯成分レベル記憶部と、前記第 3の電圧供給部が供給するバイアス電圧を記憶する第 3のバイアス電圧記憶部と、

新たに入力された前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、前記残留側波帯成分基準値記憶部が記憶する基準値とを比較するとともに、当該新たに入力された残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、前記残留側波帯成分成分レベル記憶部が記憶する前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルとを比較する残留側波帯成分レベル比較部と、

前記残留側波帯成分レベル比較部の比較結果に基づいて、前記第 3のマツノ、ツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する第 2の電圧制御部とを有する、請求項 1に記載の光送信装置。

前記抑圧部は、

前記第 1のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 1のバィァス電圧供給部と、

前記第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 2のバィァス電圧供給部と、

前記第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を供給する第 3のバィァス電圧供給部と、

入力された前記光搬送波成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する光搬送波成分基準値記憶部と、

入力された前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルの基準値を記憶する残留側波帯成分基準値記憶部と、

前記光搬送波成分モニタ信号及び前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルを記憶するモニタ信号レベル記憶部と

前記第 1及び第 2の電圧供給部が供給するバイアス電圧を記憶するバイアス電圧記憶部と、

新たに入力された前記光搬送波成分モニタ信号のレベルと、前記光搬送波成分基準値記憶部が記憶する基準値及び前記光搬送波成分レベル記憶部が記憶する前記光搬送波成分のレベルとを比較するとともに、新たに入力された前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルと、前記残留側波帯成分基準値記憶部が記憶する基準値及び前記残留側波帯成分レベル記憶部が記憶する前記光搬送波成分モニタ信号のレベルとを比較するモニタ信号レベル比較部と、

前記モニタ信号レベル比較部の結果に基づいて、前記第 1、第 2及び第 3のマツハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部とを有する、請求項 1に記載の光送信装置。

[4] 前記バイアス電圧制御部は、前記光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、前記第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御した後で、前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御することを特徴とする、請求項 1または 3に記載の光送信装置。

[5] 前記バイアス電圧制御部は、前記残留側波帯成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、第 3のマッハツエンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御した後で、前記光搬送波成分モニタ信号のレベルが基準値以下となるように、前記第 1 及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御することを特徴とする、請求項 1または 3に記載の光送信装置。

[6] 前記光分岐部は、前記第 3のマッハツエンダ型干渉計に設置され、さらに位相変調された二つの前記位相変調信号を相互に干渉させて結合し、二つの前記光強度変調信号を出力する方向性結合器であって、

前記方向性結合器が出力する一方の光強度変調信号を光伝送路に出力するための第 1のポートと、前記方向性結合器が出力する他方の光強度変調信号を前記光検波部に出力する第 2のポートとをさらに備える、請求項 1に記載の光送信装置。

[7] 前記光分岐部は、光伝送路を伝送する前記光信号の強度が、前記モニタ光信号の強度よりも大きくなるように前記光強度変調信号を分岐することを特徴とする、請求項：!〜 3のいずれかに記載の光送信装置。

[8] 光源が出力する周波数 f の光搬送波を分岐した二つの光信号を、入力された周波

0

数 f の電気信号によって位相変調した位相変調信号をそれぞれ出力する第 1及び

1

第 2のマッハツエンダ型干渉計と、当該第 1及び第 2のマッハツエンダ型干渉計がそれぞれ出力する二つの当該位相変調信号を、さらに位相変調して結合する第 3のマッハツエンダ型干渉計とを備える光送信装置が出力する、光搬送波成分が抑圧された単一側波帯の光強度変調信号の光搬送波成分と、不要な片側波帯成分とを抑圧する方法であって、

前記光強度変調信号を、光伝送路を伝送する光信号とモニタ光信号とに分岐して出力するステップと、

前記モニタ光信号を電気信号に変換して、モニタ信号として出力するステップと、前記モニタ信号を二つに分岐して出力するステップと、

分岐された一方の前記モニタ信号のうち、周波数 f 近傍の信号成分のみを透過さ

1

せて出力するステップと、

前記周波数 f 近傍の信号成分のレベルを検出し、そのレベルに応じた光搬送波成

1

分モニタ信号を出力するステップと、

分岐された他方の前記モニタ信号のうち、周波数 2 X f 近傍の信号成分のみを透

1

過させて出力するステップと、

前記周波数 2 X f 近傍の信号成分のレベルを検出し、そのレベルに応じた残留側

1

波帯成分モニタ信号を出力するステップと、

前記光搬送波成分を抑圧するために、前記光搬送波成分モニタ信号に基づレ、て、前記第 1及び第 2のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御するとともに、前記不要な片側波帯成分を抑圧するために、前記残留側波帯成分モニタ信号に基づレ、て、前記第 3のマツハツヱンダ型干渉計に印加するバイアス電圧を制御するステップとを備える、方法。