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技術 光変調器の駆動装置、光変調装置、および光変調器の駆動信号制御方法

出願人 日本電気株式会社
発明者 山瀬知行
出願日 2013年2月6日 (8年6ヶ月経過) 出願番号 2013-021559
公開日 2014年8月25日 (7年0ヶ月経過) 公開番号 2014-153467
状態 未査定
技術分野 光の変調
主要キーワード 許容残 参照出力 データ信号発生器 I信号 校正済み 特性誤差 Q信号 位相変移変調
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

多値変調を行う光変調器においては、複数の駆動回路の製造ばらつきに起因して変調の精度が低下する。

解決手段

本発明の光変調器の駆動装置は、データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路と、複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第1の参照出力信号と、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第2の参照出力信号を比較し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を出力する比較部と、比較信号に基づいて、第1の駆動回路と第2の駆動回路の入出力特性整合するように制御する制御信号を、第1の駆動回路および第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する制御部、とを有する。

概要

背景

インターネット接続サービス映像配信サービス等の広帯域マルチメディア通信サービスに対する需要が急激に増加している。これに伴い、大都市間を光ファイバ伝送路で結ぶ幹線系の通信ステムや、都市間を光ファイバ伝送路で結ぶメトロ系の通信システムでは、高信頼な高密度光ファイバ通信システムの導入が急速に進んでいる。この高密度光ファイバ通信システムは、より長距離の通信に対応し、大容量の情報伝送を可能とする。一方、加入者系通信システムにおいても、光ファイバアクセスサービスの普及が急速に進んでいる。

こうした光ファイバ通信システムでは、光ファイバを敷設するためのコストを低減し、光ファイバ1本当たりの伝送帯域利用効率を高める目的から、波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing:WDM)技術が広く用いられている。波長分割多重(WDM)技術では、複数の異なる波長信号光多重化して伝送する。

今後、広帯域マルチメディア通信サービスがますます発展することが予想される。それに対応するために、光ファイバ通信システムの伝送速度(データレート)を増大させることがより一層望まれている。

データレートを増大させる方法の一つとして、シンボルレート変調速度)を増大する方法がある。しかし、単にシンボルレートを増大させると、光伝送路波長分散に対する耐力が著しく低下するという問題が生じる。これは光ファイバにおける許容残分散量がシンボルレートの2乗に反比例するからである。また、電気信号処理を高速化する必要があるため、アナログ電気部品のコストが上昇し、開発の難易度が増加するという問題が発生する。このように、光ファイバ通信システムを構成するデバイス等の性能限界から、現在主流となりつつある40〔GHz〕を超えるシンボルレートを実現することは困難である。

上述した問題に対応するため、1シンボルあたりビット数を増大させた多値化技術によって、光ファイバ通信システムの大容量化を実現している。この多値化を実現する方式として、例えば、1シンボルに2ビット割り当てるQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4位相変移変調)方式や、1シンボルに4ビットを割り当てる16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交位相振幅変調)方式などが知られている。

このような多値変調を実現する光変調器の一例が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された関連する光変調器は、2つのマッハツェンダ(Mach−Zehnder:MZ)変調器並列に配置され、さらに、このマッハ・ツェンダ変調器をアームの一部にそれぞれ組み込んだ、いわゆる親マッハ・ツェンダ干渉計が形成された構成である。このとき、個々のマッハ・ツェンダ変調器はそれぞれがプッシュプル駆動される。このような関連する光変調器は、デュアルパラレルMZ変調器(Dual Parallel MZ Modulator:DPZM)と呼ばれ、直交する光電界成分I信号およびQ信号)を独立して生成できるためQPSK方式で変調することが可能である。

また、特許文献2には、分割電極光変調器と駆動用集積回路を備えた多値光変調器モジュールが記載されている。特許文献2に記載された関連する多値光変調器モジュールの分割電極光変調器には、マッハ・ツェンダ干渉計における一対の遅延経路となる2本の半導体光導波路のそれぞれに分割電極光位相変調器が形成されている。そして、駆動用集積回路が備える個別駆動回路が、分割電極光位相変調器の分割された各電極のそれぞれに設けられた構成としている。このような構成としたことにより、変調電気信号減衰を抑制することができ、広帯域かつ低駆動電圧の多値光変調器を実現することができるとしている。

概要

多値変調を行う光変調器においては、複数の駆動回路の製造ばらつきに起因して変調の精度が低下する。本発明の光変調器の駆動装置は、データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路と、複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第1の参照出力信号と、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第2の参照出力信号を比較し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を出力する比較部と、比較信号に基づいて、第1の駆動回路と第2の駆動回路の入出力特性整合するように制御する制御信号を、第1の駆動回路および第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する制御部、とを有する。

目的

本発明の目的は、上述した課題である、多値変調を行う光変調器においては、複数の駆動回路の製造ばらつきに起因して変調の精度が低下する、という課題を解決する光変調器の駆動装置、光変調装置、および光変調器の駆動信号制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

データ信号を入力して光変調器多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第1の参照出力信号と、前記複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第2の参照出力信号を比較し、前記第1の参照出力信号と前記第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を出力する比較部と、前記比較信号に基づいて、前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路の入出力特性整合するように制御する制御信号を、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する制御部、とを有する光変調器の駆動装置

請求項2

前記第2の駆動回路は入力端子出力端子を備え、前記入端子は前記参照信号を導入する参照信号端子に接続され、前記出力端子は前記比較部に接続され、前記制御部は、前記第1の駆動回路に対して前記制御信号を出力する請求項1に記載した光変調器の駆動装置。

請求項3

前記複数の駆動回路の入力側にそれぞれ接続された第1のスイッチ部と、前記複数の駆動回路の出力側にそれぞれ接続された第2のスイッチ部、とをさらに備え、前記第1のスイッチ部は、前記複数の駆動回路の入力を前記データ信号と前記参照信号との間で切り替え、前記第2のスイッチは、前記複数の駆動回路の出力先を前記光変調器と前記比較部との間で切り替える請求項1または2に記載した光変調器の駆動装置。

請求項4

光変調器と、前記光変調器の駆動装置と、データ信号を生成するデータ信号発生器、とを有し、前記光変調器の駆動装置は、前記データ信号を入力して前記光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第1の参照出力信号と、前記複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第2の参照出力信号を比較し、前記第1の参照出力信号と前記第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を出力する比較部と、前記比較信号に基づいて、前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路の入出力特性が整合するように制御する制御信号を、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する制御部、とを備える光変調装置

請求項5

前記第2の駆動回路は入力端子と出力端子を備え、前記入力端子は前記参照信号を導入する参照信号端子に接続され、前記出力端子は前記比較部に接続され、前記制御部は、前記第1の駆動回路に対して前記制御信号を出力する請求項4に記載した光変調装置。

請求項6

前記光変調器の駆動装置は、前記複数の駆動回路の入力側にそれぞれ接続された第1のスイッチ部と、前記複数の駆動回路の出力側にそれぞれ接続された第2のスイッチ部、とをさらに備え、前記第1のスイッチ部は、前記複数の駆動回路の入力を前記データ信号と前記参照信号との間で切り替え、前記第2のスイッチは、前記複数の駆動回路の出力先を前記光変調器と前記比較部との間で切り替える請求項4または5に記載した光変調装置。

請求項7

前記光変調器は、デュアルパラレルマッハツェン変調器である請求項4から6のいずれか一項に記載した光変調装置。

請求項8

前記光変調器は、分割電極型光変調器である請求項4から6のいずれか一項に記載した光変調装置。

請求項9

データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力して、第1の参照出力信号を取得し、前記複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力して、第2の参照出力信号を取得し、前記第1の参照出力信号と前記第2の参照出力信号とを比較し、前記第1の参照出力信号と前記第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を取得し、前記比較信号に基づいて、前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路の入出力特性が整合するように制御する制御信号を、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する光変調器の駆動信号制御方法

請求項10

前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路に前記参照信号を入力する際に、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路の入力をそれぞれ前記データ信号から前記参照信号に切り替え、前記第1の参照出力信号と前記第2の参照出力信号とを比較する際に、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路の出力先をそれぞれ前記光変調器から前記比較部に切り替える請求項9に記載した光変調器の駆動信号制御方法。

技術分野

0001

本発明は、光変調器駆動装置光変調装置、および光変調器の駆動信号制御方法に関し、特に、多値変調方式に対応した光変調器の駆動装置、光変調装置、および光変調器の駆動信号制御方法に関する。

背景技術

0002

インターネット接続サービス映像配信サービス等の広帯域マルチメディア通信サービスに対する需要が急激に増加している。これに伴い、大都市間を光ファイバ伝送路で結ぶ幹線系の通信ステムや、都市間を光ファイバ伝送路で結ぶメトロ系の通信システムでは、高信頼な高密度光ファイバ通信システムの導入が急速に進んでいる。この高密度光ファイバ通信システムは、より長距離の通信に対応し、大容量の情報伝送を可能とする。一方、加入者系通信システムにおいても、光ファイバアクセスサービスの普及が急速に進んでいる。

0003

こうした光ファイバ通信システムでは、光ファイバを敷設するためのコストを低減し、光ファイバ1本当たりの伝送帯域利用効率を高める目的から、波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing:WDM)技術が広く用いられている。波長分割多重(WDM)技術では、複数の異なる波長信号光多重化して伝送する。

0004

今後、広帯域マルチメディア通信サービスがますます発展することが予想される。それに対応するために、光ファイバ通信システムの伝送速度(データレート)を増大させることがより一層望まれている。

0005

データレートを増大させる方法の一つとして、シンボルレート変調速度)を増大する方法がある。しかし、単にシンボルレートを増大させると、光伝送路波長分散に対する耐力が著しく低下するという問題が生じる。これは光ファイバにおける許容残分散量がシンボルレートの2乗に反比例するからである。また、電気信号処理を高速化する必要があるため、アナログ電気部品のコストが上昇し、開発の難易度が増加するという問題が発生する。このように、光ファイバ通信システムを構成するデバイス等の性能限界から、現在主流となりつつある40〔GHz〕を超えるシンボルレートを実現することは困難である。

0006

上述した問題に対応するため、1シンボルあたりビット数を増大させた多値化技術によって、光ファイバ通信システムの大容量化を実現している。この多値化を実現する方式として、例えば、1シンボルに2ビット割り当てるQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4位相変移変調)方式や、1シンボルに4ビットを割り当てる16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交位相振幅変調)方式などが知られている。

0007

このような多値変調を実現する光変調器の一例が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された関連する光変調器は、2つのマッハツェンダ(Mach−Zehnder:MZ)変調器並列に配置され、さらに、このマッハ・ツェンダ変調器をアームの一部にそれぞれ組み込んだ、いわゆる親マッハ・ツェンダ干渉計が形成された構成である。このとき、個々のマッハ・ツェンダ変調器はそれぞれがプッシュプル駆動される。このような関連する光変調器は、デュアルパラレルMZ変調器(Dual Parallel MZ Modulator:DPZM)と呼ばれ、直交する光電界成分I信号およびQ信号)を独立して生成できるためQPSK方式で変調することが可能である。

0008

また、特許文献2には、分割電極光変調器と駆動用集積回路を備えた多値光変調器モジュールが記載されている。特許文献2に記載された関連する多値光変調器モジュールの分割電極光変調器には、マッハ・ツェンダ干渉計における一対の遅延経路となる2本の半導体光導波路のそれぞれに分割電極光位相変調器が形成されている。そして、駆動用集積回路が備える個別駆動回路が、分割電極光位相変調器の分割された各電極のそれぞれに設けられた構成としている。このような構成としたことにより、変調電気信号減衰を抑制することができ、広帯域かつ低駆動電圧の多値光変調器を実現することができるとしている。

先行技術

0009

特開2012−123138号公報(段落「0002」〜「0021」、図9)
国際公開第2011/043079号(段落「0028」〜「0053」、図1

発明が解決しようとする課題

0010

上述した多値変調を行う光変調器には、光変調器を駆動するために、複数の駆動信号をそれぞれ生成する複数個の駆動回路が用いられる。これらの駆動回路は装置の小型化等のため、同じ半導体チップ実装するか、またはモジュール回路基板上に実装した構成とする必要がある。しかしながら、駆動回路の製造ばらつきに起因して、各駆動回路から出力される信号には不整合が生じる。その結果、光信号出力強度が所望の値にならず、変調の精度が低下するという問題があった。

0011

このように、多値変調を行う光変調器においては、複数の駆動回路の製造ばらつきに起因して変調の精度が低下する、という問題があった。

0012

本発明の目的は、上述した課題である、多値変調を行う光変調器においては、複数の駆動回路の製造ばらつきに起因して変調の精度が低下する、という課題を解決する光変調器の駆動装置、光変調装置、および光変調器の駆動信号制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0013

本発明の光変調器の駆動装置は、データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路と、複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第1の参照出力信号と、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第2の参照出力信号を比較し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を出力する比較部と、比較信号に基づいて、第1の駆動回路と第2の駆動回路の入出力特性整合するように制御する制御信号を、第1の駆動回路および第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する制御部、とを有する。

0014

本発明の光変調装置は、光変調器と、光変調器の駆動装置と、データ信号を生成するデータ信号発生器、とを有し、光変調器の駆動装置は、データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路と、複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第1の参照出力信号と、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力したときの出力である第2の参照出力信号を比較し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を出力する比較部と、比較信号に基づいて、第1の駆動回路と第2の駆動回路の入出力特性が整合するように制御する制御信号を、第1の駆動回路および第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する制御部、とを備える。

0015

本発明の光変調器の駆動信号制御方法は、データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力して、第1の参照出力信号を取得し、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力して、第2の参照出力信号を取得し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号とを比較し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を取得し、比較信号に基づいて、第1の駆動回路と第2の駆動回路の入出力特性が整合するように制御する制御信号を、第1の駆動回路および第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する。

発明の効果

0016

本発明の光変調器の駆動装置、光変調装置、および光変調器の駆動信号制御方法によれば、多値変調を行う光変調器に用いられる複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の第1の実施形態に係る光変調器の駆動装置の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態に係る光変調器の駆動装置の別の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態に係る光変調器の駆動装置のさらに別の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態に係る光変調器モジュールの構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態に係る光変調器モジュールの構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態に係る光変調器モジュールの構成を示すブロック図である。
本発明の第5の実施形態に係る光変調器モジュールの構成を示すブロック図である。

実施例

0018

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

0019

〔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変調器の駆動装置100の構成を示すブロック図である。光変調器の駆動装置100は、複数の駆動回路111、112、比較部120、および制御部130を有する。

0020

複数の駆動回路111、112はそれぞれ、データ信号発生器300が生成するデータ信号を入力して光変調器200を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備える。具体的には、各駆動回路はドライバアンプを含む構成とすることができ、また、それぞれ実質的に同一の構成とすることができる。なお、図1では2個の駆動回路について記載したが、3個以上の複数の駆動回路を備えた構成とすることができる。

0021

複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路111は、参照信号V1を入力して第1の参照出力信号V11を出力する。同様に、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路112は、参照信号V1を入力して第2の参照出力信号V12を出力する。

0022

比較部20は、第1の参照出力信号V11と第2の参照出力信号V12を比較し、第1の参照出力信号V11と第2の参照出力信号V12との差分に応じた比較信号C1を制御部130に出力する。制御部130は比較信号C1に基づいて、第1の駆動回路111と第2の駆動回路112の入出力特性が整合するように制御する制御信号C2を、第1の駆動回路111および第2の駆動回路112のいずれか一方(例えば、第1の駆動回路111)に対して出力する。

0023

このような構成とすることにより、第1の駆動回路111および第2の駆動回路112のいずれか一方を標準として、他方の入出力特性を校正することが可能となる。すなわち、例えば第2の駆動回路112を精度が校正済みである標準駆動回路として用いて、他の複数の駆動回路の入出力特性を校正することにより、複数の駆動回路間の特性誤差(特性ばらつき)を補正することが可能となる。その結果、本実施形態の光変調器の駆動装置100によれば、多値変調を行う光変調器200において、複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。

0024

なお、図2に示すように、例えば第2の駆動回路112を標準駆動回路としてのみ用いる構成としてもよい。すなわち、第2の駆動回路112の入力端子は参照信号V1を導入する参照信号端子T4に接続され、出力端子は比較部120に接続された構成とすることができる。このとき制御部130は、第2の駆動回路112以外の駆動回路(図2の場合は第1の駆動回路111)に対して制御信号C2を出力する構成とすればよい。

0025

また、各駆動回路が光変調器200を多値変調する構成と、各駆動回路の入出力特性を校正する構成とを切り替えることが可能な構成としてもよい。すなわち図3に示すように、複数の駆動回路111、112の入力側にそれぞれ接続された第1のスイッチ部141、142と、複数の駆動回路111、112の出力側にそれぞれ接続された第2のスイッチ部151、152をさらに備えた構成とすることができる。ここで、第1のスイッチ部141、142は、複数の駆動回路の入力をデータ信号V21、V22と参照信号V1との間で切り替える。また第2のスイッチ部151、152は、複数の駆動回路111、112の出力先を光変調器200と比較部120との間で切り替える。

0026

このような構成とすることにより、標準駆動回路を設ける必要がなくなるため、光変調器の駆動装置100を簡易な構成とすることができる。また、光通信システム稼働中においても、各駆動回路間の特性誤差(特性ばらつき)をアダプティブに校正することが可能となる。

0027

上述した光変調器の駆動装置100と、光変調器200、およびデータ信号を生成するデータ信号発生器300とにより光変調装置を構成する。光変調器200としては、デュアル・パラレル型マッハ・ツェンダ変調器、または分割電極型光変調器などの多値変調方式に対応した光変調器を用いることができる。

0028

次に、本実施形態による光変調器の駆動信号制御方法について説明する。本実施形態の光変調器の駆動信号制御方法では、まず、データ信号を入力して光変調器を多値変調するための駆動信号を出力する特性を備えた複数の駆動回路のうちの第1の駆動回路に参照信号を入力して、第1の参照出力信号を取得する。同様に、複数の駆動回路のうちの第2の駆動回路に参照信号を入力して、第2の参照出力信号を取得する。

0029

続いて、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号とを比較し、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号との差分に応じた比較信号を取得する。この比較信号に基づいて、第1の駆動回路と第2の駆動回路の入出力特性が整合するように制御する制御信号を、第1の駆動回路および第2の駆動回路のいずれか一方に対して出力する。

0030

ここで、第1の駆動回路および第2の駆動回路に参照信号を入力する際に、第1の駆動回路および第2の駆動回路の入力をそれぞれデータ信号から参照信号に切り替える構成としてもよい。このとき、第1の参照出力信号と第2の参照出力信号とを比較する際に、第1の駆動回路および第2の駆動回路の出力先をそれぞれ光変調器から比較器に切り替える構成とすることができる。

0031

このような光変調器の駆動信号制御方法によれば、多値変調を行う光変調器に用いられる複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。

0032

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態に係る光変調器モジュール51の構成を示すブロック図である。光変調器モジュール51は、マッハ・ツェンダ(MZ)変調器を2個並列に配置したデュアル・パラレルMZ変調器4を備えた構成とした。

0033

光変調器モジュール51は図4に示すように、5個の駆動回路1a、1b、1c、1d、1e、比較部2、制御部3、第1のスイッチ部7a、7b、7c、7d、第2のスイッチ部7e、7f、7g、7hを有する。これらが光変調器の駆動装置を構成している。

0034

光変調器モジュール51はさらに、連続(Continuous−Wave:CW)光を発振する光源8、およびデータ信号を生成するデータ信号発生器6を備える。

0035

デュアル・パラレルMZ変調器4は、4個の位相変調器4a、4b、4c、4d、位相調整器9、およびバイアス電極5a、5bを備える。また、デュアル・パラレルMZ変調器4には、第1信号入力端子T1a、T1b、T1c、T1d、およびDCバイアス入力端子T2a、T2bが設けられている。

0036

デュアル・パラレルMZ変調器4は駆動回路1a、1b、1c、1dからの出力信号V4a、V4b、V4c、V4dによって位相変調器4a、4b、4c、4dを駆動し、光源8からの連続光を変調し、変調光信号O1を出力する。また、バイアス電極5a、5bに印加されるバイアス信号V3a、V3bによるバイアス電圧によって、それぞれの動作点が決定される。

0037

駆動回路1a、1b、1c、1dのそれぞれの入力は第1のスイッチ部7a、7b、7c、7dに、それぞれの出力は第2のスイッチ部7e、7f、7g、7hに接続されている。第1のスイッチ部7a、7b、7c、7dのいずれかを導通状態オン)にすることによって、その駆動回路の入力と参照信号端子T4が短絡状態となり、その駆動回路には参照信号V1が入力される。また、第2のスイッチ部7e、7f、7g、7hのいずれかを導通状態(オン)にすることによって、その第2のスイッチ部に接続している駆動回路の出力と比較部2が短絡状態となる。

0038

次に、本実施形態による光変調器モジュール51の動作について説明する。ここで、駆動回路1eはデュアル・パラレルMZ変調器4には接続されておらず、特性参照用の駆動回路として用いることとする。

0039

まず、駆動回路1aと参照用の駆動回路1eの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1eを用いて駆動回路1aの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部7aと第2のスイッチ部7eのみをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1a、1eに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1aと駆動回路1eの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1aの特性を駆動回路1eの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1aに出力する。ここで、整合すべき特性としては、例えば入出力のDC伝達特性の絶対値などがあげられる。

0040

次に、駆動回路1bと参照用の駆動回路1eの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1eを用いて駆動回路1bの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部7bと第2のスイッチ部7fのみをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1b、1eに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1bと駆動回路1eの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1bの特性を駆動回路1eの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1bに出力する。

0041

また、駆動回路1cと参照用の駆動回路1eの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1eを用いて駆動回路1cの校正を行う場合も同様である。この場合には、第1のスイッチ部7cと第2のスイッチ部7gのみをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1c、1eに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1cと駆動回路1eの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1cの特性を駆動回路1eの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1cに出力する。

0042

さらに、駆動回路1dと参照用の駆動回路1eの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1eを用いて駆動回路1dの校正を行う場合も同様である。この場合には、第1のスイッチ部7dと第2のスイッチ部7hのみをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1d、1eに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1dと駆動回路1eの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1dの特性を駆動回路1eの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1dに出力する。

0043

このように本実施形態による光変調器モジュール51においては、複数の駆動回路1a、1b、1c、1dのそれぞれと、参照用の駆動回路1eとの整合をとることができる。これによって、複数の駆動回路1a、1b、1c、1dの全ての特性を合わせることができる。その結果、本実施形態の光変調器モジュール51によれば、複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。

0044

〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図5は、本発明の第3の実施形態に係る光変調器モジュール52の構成を示すブロック図である。光変調器モジュール52は、マッハ・ツェンダ(MZ)変調器を2個並列に配置したデュアル・パラレルMZ変調器4を備えた構成とした。

0045

光変調器モジュール52は図5に示すように、4個の駆動回路1a、1b、1c、1d、比較部2、制御部3、第1のスイッチ部7a、7b、7c、7d、第2のスイッチ部7e、7f、7g、7hを有する。これらが光変調器の駆動装置を構成している。

0046

光変調器モジュール52はさらに、連続(Continuous−Wave:CW)光を発振する光源8、およびデータ信号を生成するデータ信号発生器6を備える。

0047

デュアル・パラレルMZ変調器4は、4個の位相変調器4a、4b、4c、4d、位相調整器9、およびバイアス電極5a、5bを備える。また、デュアル・パラレルMZ変調器4には、第1信号入力端子T1a、T1b、T1c、T1d、およびDCバイアス入力端子T2a、T2bが設けられている。

0048

デュアル・パラレルMZ変調器4は駆動回路1a、1b、1c、1dからの出力信号V4a、V4b、V4c、V4dによって位相変調器4a、4b、4c、4dを駆動し、光源8からの連続光を変調し、変調光信号O1を出力する。また、バイアス電極5a、5bに印加されるバイアス信号V3a、V3bによるバイアス電圧によって、それぞれの動作点が決定される。

0049

駆動回路1a、1b、1c、1dのそれぞれの入力は第1のスイッチ部7a、7b、7c、7dに、それぞれの出力は第2のスイッチ部7e、7f、7g、7hに接続されている。第1のスイッチ部7a、7b、7c、7dのいずれかを導通状態(オン)にすることによって、その駆動回路の入力と参照信号端子T4が短絡状態となり、その駆動回路には参照信号V1が入力される。また、第2のスイッチ部7e、7f、7g、7hのいずれかを導通状態(オン)にすることによって、その第2のスイッチ部に接続している駆動回路の出力と比較部2が短絡状態となる。

0050

本実施形態による光変調器モジュール52においては、4個の駆動回路1a、1b、1c、1dのうちの1個、例えば駆動回路1dを特性参照用の駆動回路としても使用する構成とした。

0051

次に、本実施形態による光変調器モジュール52の動作について説明する。

0052

まず、駆動回路1aと参照用として用いる駆動回路1dの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1dを用いて駆動回路1aの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部7a、7dおよび第2のスイッチ部7e、7hをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1a、1dに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1aと駆動回路1dの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1aの特性を駆動回路1dの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1aに出力する。ここで、整合すべき特性としては、例えば入出力のDC伝達特性の絶対値などがあげられる。

0053

次に、駆動回路1bと参照用として用いる駆動回路1dの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1dを用いて駆動回路1bの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部7b、7dおよび第2のスイッチ部7f、7hをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1b、1dに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1bと駆動回路1dの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1bの特性を駆動回路1dの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1bに出力する。

0054

また、駆動回路1cと参照用として用いる駆動回路1dの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1dを用いて駆動回路1cの校正を行う場合も同様である。この場合には、第1のスイッチ部7c、7dおよび第2のスイッチ部7g、7hをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1c、1dに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1cと駆動回路1dの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1cの特性を駆動回路1dの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1cに出力する。

0055

このように本実施形態による光変調器モジュール52においては、複数の駆動回路1a、1b、1cのそれぞれと、参照用として用いる駆動回路1dとの整合をとることができる。これによって、複数の駆動回路1a、1b、1c、1dの全ての特性を合わせることができる。その結果、本実施形態の光変調器モジュール52によれば、複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。さらに、本実施形態の光変調器モジュール52では、特性参照用の駆動回路を別途設ける必要がないため、光変調器モジュール52を簡易な構成とすることができる。

0056

〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図6は、本発明の第4の実施形態に係る光変調器モジュール53の構成を示すブロック図である。光変調器モジュール53は、分割電極型光変調器11を備えた構成とした。

0057

光変調器モジュール53は図6に示すように、7個の駆動回路1a〜1g、比較部2、制御部3、6個の第1のスイッチ部71〜76、6個の第2のスイッチ部81〜86を有する。これらが光変調器の駆動装置を構成している。

0058

光変調器モジュール53はさらに、連続(Continuous−Wave:CW)光を発振する光源8、およびデータ信号を生成するデータ信号発生器6を備える。

0059

分割電極型光変調器11は、6個の光位相変調用電極12a〜12f、およびバイアス電極5a、5bを備える。また、分割電極型光変調器11には、第1信号入力端子T1a〜T1f、およびDCバイアス入力端子T2a、T2bが設けられている。

0060

分割電極型光変調器11は、光位相変調用電極12a〜12fに対応して設けられた位相変調部を、駆動回路1a〜1fからの出力信号V4a〜V4fによって駆動する。これによって光源8からの連続光を変調し、変調光信号O1を出力する。また、バイアス電極5a、5bに印加されるバイアス信号V3a、V3bによるバイアス電圧によって、それぞれの動作点が決定される。

0061

次に、本実施形態による光変調器モジュール53の動作について説明する。ここで、駆動回路1gは分割電極型光変調器11には接続されておらず、特性参照用の駆動回路として用いることとする。

0062

まず、駆動回路1aと参照用の駆動回路1gの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1gを用いて駆動回路1aの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部71と第2のスイッチ部81のみをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1a、1gに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1aと駆動回路1gの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1aの特性を駆動回路1gの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1aに出力する。ここで、整合すべき特性としては、例えば入出力のDC伝達特性の絶対値などがあげられる。

0063

次に、駆動回路1bと参照用の駆動回路1gの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1gを用いて駆動回路1bの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部72と第2のスイッチ部82のみをオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1b、1gに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1bと駆動回路1gの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1bの特性を駆動回路1gの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1bに出力する。

0064

他の駆動回路1c〜1fについても同様に参照用の駆動回路1gとの整合をとることができる。これによって、複数の駆動回路1a〜1fの全ての特性を合わせることができる。その結果、本実施形態の光変調器モジュール53によれば、複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。

0065

〔第5の実施形態〕
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図7は、本発明の第5の実施形態に係る光変調器モジュール54の構成を示すブロック図である。光変調器モジュール54は、分割電極型光変調器11を備えた構成とした。

0066

光変調器モジュール54は図7に示すように、6個の駆動回路1a〜1f、比較部2、制御部3、6個の第1のスイッチ部71〜76、6個の第2のスイッチ部81〜86を有する。これらが光変調器の駆動装置を構成している。

0067

光変調器モジュール54はさらに、連続(Continuous−Wave:CW)光を発振する光源8、およびデータ信号を生成するデータ信号発生器6を備える。

0068

分割電極型光変調器11は、6個の光位相変調用電極12a〜12f、およびバイアス電極5a、5bを備える。また、分割電極型光変調器11には、第1信号入力端子T1a〜T1f、およびDCバイアス入力端子T2a、T2bが設けられている。

0069

分割電極型光変調器11は、光位相変調用電極12a〜12fに対応して設けられた位相変調部を、駆動回路1a〜1fからの出力信号V4a〜V4fによって駆動する。これによって光源8からの連続光を変調し、変調光信号O1を出力する。また、バイアス電極5a、5bに印加されるバイアス信号V3a、V3bによるバイアス電圧によって、それぞれの動作点が決定される。

0070

本実施形態による光変調器モジュール54においては、6個の駆動回路1a〜1fのうちの1個、例えば駆動回路1fを特性参照用の駆動回路としても使用する構成とした。

0071

次に、本実施形態による光変調器モジュール54の動作について説明する。

0072

まず、駆動回路1aと参照用として用いる駆動回路1fの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1fを用いて駆動回路1aの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部71、76および第2のスイッチ部81、86をオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1a、1fに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1aと駆動回路1fの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1aの特性を駆動回路1fの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1aに出力する。ここで、整合すべき特性としては、例えば入出力のDC伝達特性の絶対値などがあげられる。

0073

次に、駆動回路1bと参照用として用いる駆動回路1fの出力特性の整合を取るとき、すなわち駆動回路1fを用いて駆動回路1bの校正を行う場合について説明する。この場合には、第1のスイッチ部72、76および第2のスイッチ部82、86をオン状態とし、他のスイッチ部は全てオフ状態とする。このとき、参照信号端子T4には任意の参照信号V1が入力される。比較部2は、2個の駆動回路1b、1fに同じ参照信号V1が入力された場合の出力特性を比較する。駆動回路1bと駆動回路1fの出力に差が生じている場合には、比較部2から制御部3へ差分が生じていると認識される比較信号C1が出力される。それによって制御部3は、駆動回路1bの特性を駆動回路1fの特性へ整合させるように制御する制御信号C2を駆動回路1bに出力する。

0074

他の駆動回路1c〜1eについても同様に参照用として用いる駆動回路1fとの整合をとることができる。これによって、複数の駆動回路1a〜1fの全ての特性を合わせることができる。その結果、本実施形態の光変調器モジュール53によれば、複数の駆動回路に製造ばらつきが生じている場合であっても、変調精度の低下を抑制することができる。さらに、本実施形態の光変調器モジュール54では、特性参照用の駆動回路を別途設ける必要がないため、光変調器モジュール54を簡易な構成とすることができる。

0075

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

0076

100光変調器の駆動装置
111、112、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g駆動回路
120、2比較部
130、3 制御部
141、142、7a、7b、7c、7d、71〜76 第1のスイッチ部
151、152、7e、7f、7g、7h、81〜86 第2のスイッチ部
200 光変調器
300、6データ信号発生器
4デュアル・パラレルMZ変調器
4a、4b、4c、4d位相変調器
5a、5bバイアス電極
8光源
9位相調整器
11分割電極型光変調器
12a〜12f光位相変調用電極
51、52、53、54光変調器モジュール
C1比較信号
C2制御信号
O1変調光信号
T1a、T1b、T1c、T1d、T1e、T1f 第1信号入力端子
T2a、T2bDCバイアス入力端子
T4参照信号端子
V1参照信号
V3a、V3bバイアス信号
V4a、V4b、V4c、V4d、V4e、V4f出力信号
V11参照出力信号
V12 第2の参照出力信号

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