特開 2017-212684 光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-212684(P2017-212684A)

(43)【公開日】2017年11月30日

(54)【発明の名称】光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/54 20130101AFI20171102BHJP

   G02F 1/01 20060101ALI20171102BHJP

   H01S 5/062 20060101ALI20171102BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 540

   G02F1/01 B

   H01S5/062

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-106374(P2016-106374)

(22)【出願日】2016年5月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】寺西 良太

【テーマコード（参考）】

2K102

5F173

5K102

【Ｆターム（参考）】

2K102AA21

2K102BA03

2K102BB01

2K102BC04

2K102BD01

2K102EA25

2K102EB20

2K102EB23

5F173SA17

5F173SC02

5F173SE01

5F173SF17

5F173SF32

5F173SF43

5F173SF53

5F173SF64

5K102AA61

5K102AA68

5K102AH01

5K102AH02

5K102AH24

5K102AH26

5K102MA01

5K102MB02

5K102MB04

5K102MC28

5K102MD03

5K102MH02

5K102MH26

5K102PB03

5K102PB04

5K102PH01

5K102RD28

(57)【要約】

【課題】光変調器又はレーザ素子の変調特性が変化した場合であっても、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法を提供する。
【解決手段】パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置１は、レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を測る計測素子と、少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、光変調器の計測結果に応じた変調特性データをメモリから取得する制御部と、取得された変調特性データに基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体レーザと、
３つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を前記半導体レーザに出力する駆動回路と、
前記半導体レーザの温度に基づいて、前記駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、前記半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなす振幅制御部と、を備える光送信装置。

【請求項2】

パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、
レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、
前記光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を測る計測素子と、
前記少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、
前記光変調器の計測結果に応じた変調特性データを前記メモリから取得する制御部と、
取得された前記変調特性データに基づいて、前記光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、前記光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、
を備える光送信装置。

【請求項3】

パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、
レーザ素子と、
前記レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測する計測素子と、
前記少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、
前記レーザ素子の計測結果に応じた変調特性データを前記メモリから取得する制御部と、
取得された前記変調特性データに基づいて、前記レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、前記レーザ素子に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、
を備える光送信装置。

【請求項4】

半導体レーザと、
３つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を前記半導体レーザに出力する駆動回路と、を備える光送信装置の駆動調整方法であって、
前記半導体レーザの温度に基づいて、前記駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、前記半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなすステップを含む、駆動調整方法。

【請求項5】

パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、
レーザ光を変調する光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するステップと、
前記光変調器の計測結果に応じた前記光変調器の変調特性データを取得するステップと、
取得された前記変調特性データに基づいて、前記光変調器から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、前記光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、
を備える駆動調整方法。

【請求項6】

パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、
レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するステップと、
前記レーザ素子の計測結果に応じた前記レーザ素子の変調特性データを取得するステップと、
取得された前記変調特性データに基づいて、前記レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、前記レーザ素子に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、
を備える駆動調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、入力される信号に応じて自動的に識別レベル等を制御可能な光受信器が開示されている。この光受信器は、光信号を電気信号に変換する光検出器と、電気信号が入力される識別レベル自動制御回路と、電気信号に含まれるクロック信号を抽出し、識別レベル自動制御回路に供給するクロック抽出回路とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−１４１９５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

高速かつ大容量の光通信システムを実現するために、パルス振幅変調（ＰＡＭ：PulseAmplitude Modulation）方式を用いた光多値伝送技術が検討されている。例えば、信号強度によって４つのレベルに区別される４値パルス振幅変調信号（ＰＡＭ４信号）を用いて光多値伝送を行う場合、まずＰＡＭ４信号を光変調器に入力するための電気信号（駆動信号）に変換する。この電気信号は、ＰＡＭ４信号によって規定されたレベルに応じた振幅の波形を有している。次に、電気信号を光変調器に入力することにより、レーザ光を受光した光変調器は、変調されたレーザ光（光信号）を出力する。この光信号を光受信器が受信して電気信号に復調し、当該電気信号のレベルを検出することにより、ＰＡＭ４信号を用いた光多値伝送が実施される。なお、直接変調型の場合、レーザ素子に電気信号を直接入力することによって、光信号を出力する。

【0005】

ところで、光変調器（又はレーザ素子）に入力される電気信号の振幅と、光信号の発光強度との関係（変調特性）は、入力される電気信号の振幅によっては非線形性を示すことがある。このため、電気信号の振幅によっては、光信号における理論的な発光強度（出力光強度）と実際の発光強度との間にずれが生じることがある。このずれが発生することによって、光信号における理論的なレベルと実際のレベルとが異なってしまうことがある。この場合、光多値伝送が正確に実施されない課題がある。

【0006】

また、光変調器（又はレーザ素子）の変調特性は、温度及び使用時間によって変化する。このため、光変調器の温度上昇や光変調器の使用時間増加に伴い、上記課題がより顕著になる。

【0007】

本発明は、光変調器又はレーザ素子の変調特性が変化した場合であっても、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法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】

【0008】

本発明の一側面に係る光送信装置は、半導体レーザと、３つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、半導体レーザの温度に基づいて、駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなす振幅制御部と、を備える。

【0009】

本発明の他の一側面に係る光送信装置は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を測る計測素子と、少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、光変調器の計測結果に応じた変調特性データをメモリから取得する制御部と、取得された変調特性データに基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える。

【0010】

本発明の他の一側面に係る光送信装置は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ素子と、レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測する計測素子と、少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、レーザ素子の計測結果に応じた変調特性データをメモリから取得する制御部と、取得された変調特性データに基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、レーザ素子に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える。

【0011】

本発明の他の一側面に係る駆動調整方法は、半導体レーザと、３つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、備える、光送信装置の駆動調整方法であって、半導体レーザの温度に基づいて、駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなすステップを含む。

【0012】

本発明の他の一側面に係る駆動調整方法は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ光を変調する光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するステップと、光変調器の計測結果に応じた光変調器の変調特性データを取得するステップと、取得された変調特性データに基づいて、光変調器から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える。

【0013】

本発明の他の一側面に係る駆動調整方法は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するステップと、レーザ素子の計測結果に応じたレーザ素子の変調特性データを取得するステップと、取得された変調特性データに基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、レーザ素子に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、光変調器又はレーザ素子の変調特性が変化した場合であっても、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。

【図2】図２は、計測される温度に応じた光変調器の変調特性を示すグラフである。

【図3】図３（ａ）は、第１実施形態に係る駆動調整方法が実施された光変調器の変調特性を示すグラフである。図３（ｂ）は、電気信号のアイパターンであり、図３（ｃ）は、光信号のアイパターンである。

【図4】図４（ａ）は、第１実施形態に係る駆動調整方法が実施された光変調器の変調特性を示すグラフである。図４（ｂ）は、電気信号のアイパターンであり、図４（ｃ）は、アイパターンである。

【図5】図５は、第１実施形態に係る光送信装置の駆動調整方法を説明するフローチャートである。

【図6】図６は、第２実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

【0017】

本発明の一実施形態は、半導体レーザと、３つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、半導体レーザの温度に基づいて、駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなす振幅制御部と、を備える光送信装置である。

【0018】

また、本発明の他の一実施形態は、半導体レーザと、３つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、備える、光送信装置の駆動調整方法であって、半導体レーザの温度に基づいて、駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなすステップを含む、を備える駆動調整方法である。

【0019】

この光送信装置及びその駆動調整方法では、半導体レーザの温度に基づいて、駆動信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、半導体レーザの光多値出力の各振幅レベルの差を小さくする。これにより、半導体レーザの温度の変化に応じてその変調特性が変化した場合であっても、出力される光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制でき、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。

【0020】

また、本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を測る計測素子と、少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、光変調器の計測結果に応じた変調特性データをメモリから取得する制御部と、取得された変調特性データに基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える光送信装置である。

【0021】

また、本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ光を変調する光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するステップと、光変調器の計測結果に応じた光変調器の変調特性データを取得するステップと、取得された変調特性データに基づいて、光変調器から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える駆動調整方法である。

【0022】

この光送信装置及びその駆動調整方法では、光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方を考慮した光変調器の変調特性から、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する。これにより、光変調器の温度及び使用時間の少なくとも一方の変化に応じてその変調特性が変化した場合であっても、出力される光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制でき、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。

【0023】

本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ素子と、レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測する計測素子と、少なくとも一方の変化に対応する複数の変調特性データを格納するメモリと、レーザ素子の計測結果に応じた変調特性データをメモリから取得する制御部と、取得された変調特性データに基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、レーザ素子に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える。

【0024】

また、本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するステップと、レーザ素子の計測結果に応じたレーザ素子の変調特性データを取得するステップと、取得された変調特性データに基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、レーザ素子に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える駆動調整方法である。

【0025】

この光送信装置及びその駆動調整方法では、レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方を考慮したレーザ素子の変調特性から、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する。これにより、レーザ素子の温度及び使用時間の少なくとも一方の変化に応じてその変調特性が変化した場合であっても、出力される光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制でき、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。

【0026】

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0027】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。図１に示されるように、光送信装置１は、パルス振幅変調方式（ＰＡＭ方式）を用いた光多値伝送に用いられる、間接変調型の装置である。このため、光送信装置１は、入力された信号をパルス振幅変調信号（ＰＡＭ信号）に変換し、当該ＰＡＭ信号に基づいた光信号（出力光）を出力する。本実施形態では、ＰＡＭ信号として４値パルス振幅変調信号（ＰＡＭ４信号）が用いられる。光送信装置１は、レーザ素子２と、光変調器３と、計測素子４と、集積回路５と、外部端子６とを備えている。

【0028】

レーザ素子２は、光多値出力可能な半導体レーザである。レーザ素子２は、光変調器３に向かうレーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光Ｌ１の発光強度（出力光強度）の上限値は、ＡＰＣ制御によって設定されてもよい。なお、レーザ素子２は、集積回路５によってオンオフ制御がなされてもよい。

【0029】

光変調器３は、レーザ素子２と光学的に結合しており、入力された電気信号（駆動信号）の振幅に応じてレーザ光Ｌ１を光信号Ｌ２に変調し、外部へ出力する。光変調器３によって変調された光信号Ｌ２は、ＰＡＭ４信号によって規定されたレベルに応じた発光強度を有する信号である。光変調器３に入力される電気信号の振幅と、光変調器３から出力される光信号Ｌ２の発光強度との関係（変調特性）は、光変調器３の温度によって変化する。

【0030】

ここで、図２を用いながら温度によって変化する光変調器３の変調特性について説明する。図２は、計測される温度に応じた光変調器３の変調特性を示すグラフである。図２において、横軸は電気信号の振幅（単位Ｖ）を示し、縦軸は光変調器３から出力される光信号Ｌ２の発光強度（単位ｄＢｍ、光信号Ｌ２の振幅とも言う）を示す。図２に示されるように、光変調器３の温度が例えば常温である場合、光変調器３は変調特性２１を示す。また、光変調器３の温度が例えば比較的高温である場合、光変調器３は変調特性２２を示す。変調特性２１と変調特性２２とを比較すると、例えば電気信号の振幅の下限値及び光信号Ｌ２の発光強度の上限値が互いに異なっている。

【0031】

図１に戻って、計測素子４は、光変調器３の温度を測る素子であり、例えばサーミスタである。

【0032】

集積回路５は、指定された演算を行うと共に種々のデータを格納するチップであり、光変調器３、計測素子４、及び外部端子６に電気的に接続されている。集積回路５は、単一のチップから構成されてもよいし、複数のチップから構成されてもよい。集積回路５は、メモリ１１と、制御部１２と、振幅制御部１３と、パルス振幅変調信号生成部１４と、駆動回路部１５とを備えている。

【0033】

以下では、具体例として図３及び図４を用いながら、集積回路５のメモリ１１と、制御部１２と、振幅制御部１３と、パルス振幅変調信号生成部１４と、駆動回路部１５とを説明する。図３（ａ）は、後述する駆動調整方法が実施された光変調器３の変調特性２１を示すグラフであり、図４（ａ）は、後述する駆動調整方法が実施された光変調器３の変調特性２２を示すグラフである。図３（ａ）及び図４（ａ）において、横軸は電気信号の振幅（単位Ｖ）を示し、縦軸は光信号Ｌ２の発光強度（単位ｄＢｍ）を示す。また、図３（ｂ）及び図４（ｂ）は、光変調器３に入力される電気信号のアイパターンであり、図３（ｃ）及び図４（ｃ）は、光信号Ｌ２のアイパターンである。

【0034】

メモリ１１は、出荷時に種々のデータが予め格納されているＲＯＭ（Read OnlyMemory）である。メモリ１１には、光変調器３の変調特性データが格納されている。この変調特性データは、例えば光送信装置１の出荷前（製造段階）に計測され、光変調器３の温度に対応する複数の変調特性を含むデータである。

【0035】

制御部１２は、計測素子４による光変調器３の計測結果に応じた変調特性データを取得する。例えば、制御部１２は、計測素子４による光変調器３の計測結果に応じた変調特性データとして、メモリ１１に格納された変調特性２１を取得する。

【0036】

振幅制御部１３は、取得された光変調器３の変調特性データに基づいて、光信号Ｌ２の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器３に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する。例えば、振幅制御部１３は、取得された変調特性データに基づいて、光信号Ｌ２が取り得る発光強度の範囲を取得する。次に、振幅制御部１３は、取得した発光強度の範囲を所定の比率になるように３分割する。このとき、上記発光強度の範囲を３分割するための４つの分割点（光信号Ｌ２の各レベルに相当）を設定する。そして、設定した４つの分割点に対応する電気信号の４つの振幅を取得する。なお、「所定の比率」は、例えば通信規格にて予め定められた比率であり、メモリ１１に格納されている。以下では、振幅制御部１３によって設定された電気信号によって示される各レベルの振幅を、単に「振幅情報」とも呼称する。

【0037】

ここで、振幅制御部１３の機能の一例を具体的に説明する。まず、振幅制御部１３は、例えば計測素子４による光変調器３の計測結果に応じてメモリ１１から変調特性２１を取得した場合、当該変調特性２１に基づいて光信号Ｌ２の発光強度の範囲を−２０ｄＢｍ〜−２ｄＢｍに決定する（図３（ａ）を参照）。次に、振幅制御部１３は、決定した発光強度の範囲を所定の比率に３分割する。下記駆動調整方法においては、決定した発光強度の範囲が均等に分割される。このため、振幅制御部１３は、変調特性２１において光信号Ｌ２の発光強度が−２０ｄＢｍである点を第０レベルを示す分割点と設定し、変調特性２１において光信号Ｌ２の発光強度が−１４ｄＢｍである点を第１レベルを示す分割点と設定し、変調特性２１において光信号Ｌ２の発光強度が−８ｄＢｍである点を第２レベルを示す分割点と設定し、変調特性２１において光信号Ｌ２の発光強度が−２ｄＢｍである点を第３レベルを示す分割点と設定する。これにより、第０レベルと第１レベルとの発光強度差Ｂ４、第１レベルと第２レベルとの発光強度差Ｂ５、及び第２レベルと第３レベルとの発光強度差Ｂ６は、それぞれ−６ｄＢｍになる（図３（ｃ）も併せて参照）。そして、振幅制御部１３は、第０〜第３レベルをそれぞれ示す分割点に対応する電気信号の各レベルの振幅（−２．５Ｖ、−１．２５Ｖ、−０．７５Ｖ、及び０．５Ｖ）を取得する（図３（ｂ）も併せて参照）。

【0038】

また、振幅制御部１３は、例えば計測素子４による光変調器３の計測結果に応じてメモリ１１から変調特性２２を取得した場合、当該変調特性２２に基づいて光信号Ｌ２の発光強度の範囲を−２０ｄＢｍ〜−６．５ｄＢｍに決定する（図４（ａ）を参照）。次に、振幅制御部１３は、決定した発光強度の範囲を均等に分割する。このため、振幅制御部１３は、変調特性２２において光信号Ｌ２の発光強度が−２０ｄＢｍである点を第０レベルを示す分割点と設定し、変調特性２２において光信号Ｌ２の発光強度が−１５．５ｄＢｍである点を第１レベルを示す分割点と設定し、変調特性２２において光信号Ｌ２の発光強度が−１１ｄＢｍである点を第２レベルを示す分割点と設定し、変調特性２２において光信号Ｌ２の発光強度が−６．５ｄＢｍである点を第３レベルを示す分割点と設定する。これにより、第０レベルと第１レベルとの発光強度差Ｂ４、第１レベルと第２レベルとの発光強度差Ｂ５、及び第２レベルと第３レベルとの発光強度差Ｂ６は、それぞれ−４．５ｄＢｍになる（図４（ｃ）も併せて参照）。換言すると、振幅制御部１３は、光変調器３の温度に基づいて、電気信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、各振幅レベルの差が小さくなる制御をなす。そして、振幅制御部１３は、第０〜第３レベルをそれぞれ示す分割点に対応する電気信号の各レベルの振幅（−１Ｖ、約−０．４Ｖ、約−０．２Ｖ、及び０．５Ｖ）を取得する（図４（ｂ）も併せて参照）。

【0039】

パルス振幅変調信号生成部１４は、外部端子６から入力される信号を、駆動回路部１５に適合する信号に変換する。第１実施形態では、パルス振幅変調信号生成部１４は、複数の端子を有する外部端子６から入力された一又は複数の変調信号をＰＡＭ４信号に変換する。

【0040】

駆動回路部１５は、光変調器３に入力される電気信号を生成し出力する。例えば、まず駆動回路部１５には、パルス振幅変調信号生成部１４から出力されるＰＡＭ４信号と、振幅制御部１３から出力される電気信号の振幅情報とが入力される。駆動回路部１５は、ＰＡＭ４信号と振幅情報とを合成することにより、ＰＡＭ４信号によって規定されたレベルに応じた振幅を有する電気信号を生成し、光変調器３に当該電気信号を出力する。これにより上述したように、光変調器３は、駆動回路部１５に入力されたＰＡＭ４信号に応じた発光強度を有する光信号Ｌ２を出力する。なお、駆動回路部１５は、入力されるＰＡＭ４信号のレベルに応じて３つ以上（第１実施形態では４つ）の異なる振幅レベルを有する電気信号を光変調器３に出力する。

【0041】

次に、図５を用いながら本実施形態に係る光送信装置１の駆動調整方法について説明する。図５は、第１実施形態に係る光送信装置１の駆動調整方法を説明するフローチャートである。

【0042】

図５に示されるように、第１ステップとして、計測素子４によって光変調器３の温度を計測する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、計測素子４による光変調器３の計測結果は、集積回路５の制御部１２に入力される。

【0043】

次に、第２ステップとして、光変調器３の計測結果に応じた光変調器３の変調特性データを取得する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、上記計測結果に応じた光変調器３の変調特性が、メモリ１１から読み出される。

【0044】

次に、第３ステップとして、取得された変調特性データに基づいて、光信号Ｌ２の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する（ステップＳ３）。第１実施形態のステップＳ３では、例えば上述したように光信号Ｌ２の各レベル間の発光強度差が均等になる（すなわち、発光強度の範囲が均等に分割される）ように、電気信号の各レベルの振幅を設定する。これらのステップＳ１〜Ｓ３を経ることによって、光送信装置１の駆動調整方法が完了する。

【0045】

なお、上記駆動調整方法は、光送信装置１の駆動前だけではなく、光送信装置１の駆動中にも実施されてもよい。この場合、上記駆動調整方法は、光送信装置１の駆動中に連続して繰り返し実施されてもよいし、所定の間隔をあけて繰り返し実施されてもよい。

【0046】

次に、本実施形態に係る駆動調整方法が実施される光送信装置１の作用効果について説明する。上述したように、第１実施形態に係る光送信装置１の光変調器３の変調特性は、図２に示されるように、光変調器３の温度によって変化する。このため、第１実施形態に係る駆動調整方法では、まず光変調器３の温度を測る。これにより、光変調器３の温度に応じた適切な変調特性データ（例えば、変調特性２１又は２２）を取得できる。そして、光変調器３の温度に応じた変調特性データを取得した後、当該変調特性データに基づいて電気信号の各レベルの振幅を設定することにより、光変調器３の温度に応じて電気信号の各レベルの振幅を適切に設定できる。このため、例えば高い消費電力のペルチェ素子等の冷却装置を用いないことによる光変調器３の温度変化に応じてその変調特性が変化した場合であっても、光変調器３に入力される電気信号のアイパターンと、光変調器３から実際に出力される光信号Ｌ２のアイパターンとの間にずれが生じることを抑制できる。これにより、出力される光信号Ｌ２における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制できる。したがって、第１実施形態によれば、光送信装置の駆動等によって光変調器３の温度が変化した場合であっても、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。

【0047】

なお、第１実施形態において、光変調器３の変調特性は、使用時間によっても変化する傾向にある。このため、例えば冷却装置等によって光変調器３の温度が完全に一定に保持されている場合、計測素子４は、光変調器３の温度ではなく、使用時間を計測してもよい。この場合、光変調器３の使用時間に応じた複数の変調特性が、変調特性データとしてメモリ１１に格納されている。計測素子４による光変調器３の使用時間は、例えば単にタイマー等によって計測されてもよいし、光変調器３から出力される光信号Ｌ２の消光比の変化等から使用時間を推定して計測してもよい。光変調器３の使用時間を推定して計測する場合、計測素子４は、例えばフォトダイオード及び演算素子を有する。また、計測素子４は、光変調器３の温度及び使用時間の両方を計測してもよい。この場合、光変調器３の温度及び使用時間に応じた複数の変調特性が、変調特性データとしてメモリ１１に格納されていてもよい。以上より、計測素子４は、光変調器３の温度及び使用時間の少なくとも一方を計測するとよい。

【0048】

（第２実施形態）
以下では、第２実施形態に係る光送信装置について説明する。第２実施形態の説明において第１実施形態と重複する記載は省略し、第１実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第２実施形態に第１実施形態の記載を適宜用いてもよい。

【0049】

図６は、第２実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。図６に示されるように、光送信装置１Ａは、第１実施形態の光送信装置１と異なり、レーザ素子２及び光変調器３を備えておらず、代わりにレーザ素子２Ａを備えている直接変調型の装置である。このため、集積回路５における駆動回路部１５から出力される電気信号は、レーザ素子２Ａに直接入力され、変調光である光信号Ｌ２Ａがレーザ素子２Ａから直接出力される。レーザ素子２Ａの変調特性は、その温度に応じて変化するので、計測素子４は、レーザ素子２Ａの温度を計測する。なお、駆動回路部１５は、入力されるＰＡＭ４信号のレベルに応じて３つ以上（第２実施形態では４つ）の異なる振幅レベルを有する電気信号をレーザ素子２Ａに出力する。

【0050】

第２実施形態の集積回路５において、メモリ１１は、レーザ素子２Ａの変調特性データを予め格納している。制御部１２は、計測素子４によるレーザ素子２Ａの計測結果に応じた変調特性データをメモリ１１から取得する。振幅制御部１３は、制御部１２によって取得されたデータに基づいて、レーザ素子２Ａから出力される光信号Ｌ２Ａの各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、レーザ素子２Ａに入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する。例えば、振幅制御部１３は、レーザ素子２Ａの温度に基づいて、電気信号のそれぞれの振幅レベルを変化させ、レーザ素子２Ａの光多値出力の各振幅レベルの差が小さくなる制御をなす。

【0051】

このような第２実施形態に係る光送信装置１Ａに対しても、第１実施形態に示される駆動調整方法を適用できる。換言すると、第２実施形態における駆動調整方法は、第１実施形態と同様にステップＳ１〜ステップＳ３を有している。第２実施形態のステップＳ１では、計測素子４によってレーザ素子２Ａの温度を計測する。第２実施形態のステップＳ２では、レーザ素子２Ａの計測結果に応じたレーザ素子２Ａの変調特性データを取得する。第２実施形態のステップＳ３では、取得された変調特性データに基づいて、光信号Ｌ２Ａの各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する。

【0052】

以上より、第２実施形態に係る駆動調整方法が実施された光送信装置１Ａにおいても、レーザ素子２Ａの温度変化に応じた変調特性データを取得した後、当該変調特性データに基づいて電気信号の各レベルの振幅を設定することにより、レーザ素子２Ａの温度に応じて電気信号の各レベルの振幅を適切に設定できる。したがって、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が奏される。また、第２実施形態の計測素子４は、第１実施形態と同様に、レーザ素子２Ａの使用時間を計測してもよいし、レーザ素子２Ａの温度及び使用時間を計測してもよい。

【0053】

本発明による光送信装置及びその駆動調整方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、光信号Ｌ２の各レベル間の発光強度差は、必ずしも均等でなくてもよい。

【0054】

また、上記実施形態では、ＰＡＭ信号としてＰＡＭ４信号が用いられているが、８値であるＰＡＭ８信号が用いられてもよいし、１６値であるＰＡＭ１６信号が用いられてもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、光変調器３（又はレーザ素子２Ａ）の温度は、制御されていないか、あるいは、完全に一定になるように制御されている。しかしながら、光変調器３（又はレーザ素子２Ａ）の温度は、完全に一定ではなく、所定の範囲におさまるように制御されていてもよい。この場合であっても、上記駆動調整方法を実施することにより、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。

【符号の説明】

【0056】

１，１Ａ…光送信装置、２，２Ａ…レーザ素子、３…光変調器、４…計測素子、５…集積回路、６…外部端子、１１…メモリ、１２…制御部、１３…振幅制御部、１４…パルス振幅変調信号生成部、１５…駆動回路部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】