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特開2021-67933直流バイアスディザ信号の変調深度の監視方法、装置及び光送信機
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(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2021-67933(P2021-67933A)
(43)【公開日】2021年4月30日
(54)【発明の名称】直流バイアスディザ信号の変調深度の監視方法、装置及び光送信機
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/015 20060101AFI20210402BHJP
   G02F 1/025 20060101ALI20210402BHJP
   H04B 10/516 20130101ALN20210402BHJP
【FI】
   G02F1/015 502
   G02F1/025
   H04B10/516
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】33
(21)【出願番号】特願2020-157435(P2020-157435)
(22)【出願日】2020年9月18日
(31)【優先権主張番号】201910998746.9
(32)【優先日】2019年10月21日
(33)【優先権主張国】CN
(71)【出願人】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】李 静楠
(72)【発明者】
【氏名】ファヌ・ヤンヤン
(72)【発明者】
【氏名】タオ・ジェヌニン
【テーマコード(参考)】
2K102
5K102
【Fターム(参考)】
2K102AA21
2K102BA03
2K102BB01
2K102BB04
2K102BC04
2K102BD01
2K102CA09
2K102DA04
2K102DB04
2K102DB05
2K102DD03
2K102EA02
2K102EA21
2K102EA26
2K102EB22
5K102AA51
5K102AH02
5K102MA01
5K102MB04
5K102MD01
5K102MD03
5K102MH02
5K102MH13
5K102MH22
5K102PH02
5K102RD28
(57)【要約】
【課題】ディザ信号の変調深度の監視方法、装置及び光送信機を提供する。
【解決手段】該装置は、マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得する検出器であって、該マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、検出器と、該検出器により出力された該電気信号、及び周波数が該所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、該検出器により出力された該電気信号に含まれる、該2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得する2倍周波数ディザ信号同期検出モジュールと、該2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、該直流バイアス電圧に重畳されている該ディザ信号の変調深度を計算する信号処理器と、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ディザ信号の変調深度の監視装置であって、
マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得する検出器であって、前記マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、検出器と、
前記検出器により出力された前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記検出器により出力された前記電気信号に含まれる、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得する2倍周波数ディザ信号同期検出モジュールと、
前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する信号処理器と、を含む、装置。
【請求項2】
前記信号処理器は、前記検出器の応答性、前記マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワー、信号成分、及び前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記変調深度を計算する、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記信号処理器は、以下の式(9)に従って前記変調深度を計算し、
【数1】
ここで、Rは前記検出器の応答性であり、Pは前記レーザ光のパワーであり、
(外1)

は前記信号成分であり、Coef(2f)は前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅である、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記検出器により出力された前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数である原周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記検出器により出力された前記電気信号に含まれる、前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得する原周波数ディザ信号同期検出モジュール、をさらに含み、
前記信号処理器は、前記2倍周波数ディザ信号の振幅及び前記原周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する、請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記信号処理器は、前記検出器の応答性、前記マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワー、信号成分、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅、及び前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記変調深度を計算する、請求項4に記載の装置。
【請求項6】
前記信号処理器は、以下の式(7a)を解くことで、前記変調深度を計算し、
【数2】
ここで、Rは前記検出器の応答性であり、Pは前記レーザ光のパワーであり、
(外2)

は前記信号成分であり、ωは前記ディザ信号の周波数に対応する円周波数である、請求項5に記載の装置。
【請求項7】
前記信号処理器は、算出された前記変調深度、並びにディザ信号の現在の振幅及び初期変調深度に基づいて、ディザ信号の目標調整振幅を計算する、請求項1に記載の装置。
【請求項8】
請求項1乃至7の何れかに記載のディザ信号の変調深度の監視装置を含む、光送信機。
【請求項9】
ディザ信号の変調深度の監視方法であって、
マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得するステップであって、前記マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、ステップと、
前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記電気信号に含まれる、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得するステップと、
前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算するステップと、を含む、方法。
【請求項10】
前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数である原周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記電気信号に含まれる、前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得するステップ、をさらに含み、
前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅、及び前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する、請求項9に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光通信の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
コヒーレント光通信では、マッハツェンダ(Mach−Zehnder:M−Z)変調器は、光送信機における重要なデバイスとして、電気信号を光信号に変換する機能を果たす。
【0003】
マッハツェンダ変調器は、対応する作動点で作動できるように、所定の直流バイアス電圧が入力されている。マッハツェンダ変調器に入力される直流バイアス電圧がずれると、通信品質が低下してしまう。
【0004】
マッハツェンダ変調器の直流バイアス状態を監視するために、研究者は、例えば直流バイアス電圧に低周波数ディザ信号を直接ロードする方法、又は駆動増幅器によりRF信号に低周波数ディザ信号をロードすることでマッハツェンダ変調器の直流バイアス電圧を監視する方法など様々な方法を提案している。
【0005】
ディザ信号を適用する場合、変調深度(modulation depth)は合理的な範囲内で制御される。変調深度は、ロードされたディザ信号の振幅αとマッハツェンダ変調器の半波電圧Vπとの比に関連する。例えば、光変調器が差動マッハツェンダ変調器である場合、ディザ信号の変調深度は
(外1)
に定義される。光変調器がシングルエンドのマッハツェンダ変調器である場合、ディザ信号の変調深度は
(外2)
に定義される。
【0006】
ディザ信号の変調深度が小さい場合、対応する監視量がノイズにかき消されてしまい、変調器のバイアス状態を効果的に監視できなくなる。ディザ信号の変調深度が大きい場合、ディザ信号がノイズの1つとして駆動信号に干渉を引き起こし、余計なコードエラーコストを引き起こし、通信品質を低下させてします。
【0007】
従来のマッハツェンダ変調器は、通常ニオブ酸リチウムを使用する。ニオブ酸リチウムにより制作された変調器は、線形的な電圧と位相の関係を持ち、その半波電圧は、直流バイアス点に依存することなく、変調器自体の特性により決定され、調整不可のものである。このため、ディザ信号の振幅のみを調整することで、ディザ信号の変調深度を制御することができる。通常、変調器の作動性能とディザ信号のコストとのトレードオフを考慮すると、ディザ信号の振幅は合理的な値に固定されるため、基本的に変調深度は固定値と見なされる。
【0008】
なお、上述した背景技術の説明は、本発明の技術案を明確、完全に理解させるための説明であり、当業者を理解させるために記述されているものである。これらの技術案は、単なる本発明の背景技術部分として説明されたものであり、当業者により周知されたものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の発明者の発見によると、近年、例えばリン化インジウム変調器、シリコン系変調器などの様々な異なる材料に基づくマッハツェンダ変調器が次々と登場し、これらの変調器の電圧と位相の関係はもはや線形ではなく、また、その半波電圧は直流バイアス点に依存する。このため、ディザ信号の変調深度は、ディザ信号の振幅だけでなく、電圧と位相の関係の非線形性や直流バイアス電圧の大きさなどの要因にも関係する。また、ディザ信号の変調深度により、ディザ信号のコストが異なる。よって、ディザ信号の振幅をより合理的に調整し、変調深度を合理的な範囲内に制御するために、ディザ信号の変調深度を正確に監視する必要がある。
【0010】
本発明の実施例は、マッハツェンダ(M−Z)変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得し、該電気信号に含まれる2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいてディザ信号の変調深度を計算することで、ディザ信号の変調深度を正確に監視することができる、ディザ信号の変調深度の監視方法、装置及び電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の実施例の第1態様では、ディザ信号の変調深度の監視装置であって、マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得する検出器であって、前記マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、検出器と、前記検出器により出力された前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記検出器により出力された前記電気信号に含まれる、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得する2倍周波数ディザ信号同期検出モジュールと、前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する信号処理器と、を含む、装置を提供する。
【0012】
本発明の実施例の第2態様では、ディザ信号の変調深度の監視方法であって、マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得するステップであって、前記マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、ステップと、前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記電気信号に含まれる、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得するステップと、前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算するステップと、を含む、方法を提供する。
【0013】
本発明の実施例の第3態様では、実施例の第1態様に記載の装置を含む光送信機を提供する。
【0014】
本発明の有利な効果は以下の通りである。マッハツェンダ(M−Z)変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得し、該電気信号に含まれる2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいてディザ信号の変調深度を計算することで、ディザ信号の変調深度を正確に監視することができる。
【0015】
本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。なお、本発明の実施形態は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施形態は、添付されている特許請求の範囲の主旨及び内容の範囲内、各種の改変、修正、及び均等的なものが含まれる。
【0016】
ある一つの実施形態に説明及び又は示されている特徴は、同一又は類似の方式で一つ又は多くの他の実施形態に使用されてもよく、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよく、他の実施形態における特徴を代替してもよい。
【0017】
なお、用語「含む/有する」は、本文に使用される際に、特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在を意味し、一つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在又は追加を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0018】
ここで含まれる図面は、本発明の実施例を理解させるためのものであり、本明細書の一部を構成し、本発明の実施例を例示するためのものであり、文言の記載と合わせて本発明の原理を説明する。なお、ここに説明される図面は、単なる本発明の実施例を説明するためのものであり、当業者にとって、これらの図面に基づいて他の図面を容易に得ることができる。
図1】本発明の実施例1のディザ信号の変調深度の監視装置の概略図である。
図2】本発明の実施例1の単一のマッハツェンダ(M−Z)変調器の概略図である。
図3】本発明の実施例1のIQマッハツェンダ(M−Z)変調器の概略図である。
図4】乗法的成分の計算方法の概略図である。
図5】信号成分の計算方法の概略図である。
図6】初期変調深度の設定方法の概略図である。
図7】本発明の実施例2のディザ信号の変調深度の監視方法の概略図である。
図8】本発明の実施例3の光送信機のシステム構成の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の上記及びその他の特徴は、図面及び下記の説明により明確になる。明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態、即ち本発明の原則に従う一部の実施形態を表すものを公開している。なお、本発明は説明される実施形態に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての修正、変更されたもの、及び均等なものを含む。
【0020】
本発明の実施例では、用語「第1」、「第2」は異なる要素を名称で区分するためのものであり、これらの要素の空間的配列又は時間的順序などを意味するものではなく、これらの要素はこれらの用語に限定されない。用語「及び/又は」は列挙された用語の1つ又は複数のうち何れか及びその組み合わせを含む。用語「包括」、「含む」、「有する」は説明された特徴、要素、素子又は部材の存在を意味するが、他の1つ又は複数の特徴、要素、素子又は部材の存在又は追加を排除するものではない。
【0021】
本発明の実施例では、単数形の「一」、「該」等は複数形を含み、「一種」又は「一類」を意味し、「1つ」に限定するものではない。また、用語「前記」は、文脈上明確に指示されない限り、単数形及び複数形両方を含む。また、文脈上明確に指示されない限り、用語「応じて」は「少なくとも部分的に応じて」を意味し、用語「に基づいて」は「少なくとも部分的に基づいて」を意味する。
【0022】
<実施例1>
本発明の実施例1は、ディザ信号の変調深度の監視装置を提供する。
【0023】
図1は本発明の実施例1のディザ信号の変調深度の監視装置の概略図であり、図2は本発明の実施例1の単一のマッハツェンダ(M−Z)変調器の概略図であり、図3は本発明の実施例1のIQマッハツェンダ(M−Z)変調器の概略図である。
【0024】
図1に示すように、ディザ信号の変調深度の監視装置2は、光変調部1により出力された光信号に応じて監視を行う。
【0025】
図1に示すように、光変調部1は、マッハツェンダ(M−Z)変調器(光変調器)11、レーザ12及び駆動増幅器13を含んでもよい。
【0026】
少なくとも1つの態様では、マッハツェンダ(M−Z)変調器11は、図2に示す単一のマッハツェンダ(M−Z)変調器であってもよいし、図3に示すIQマッハツェンダ(M−Z)変調器であってもよいし、他の形式のマッハツェンダ(M−Z)変調器であってもよい。
【0027】
ここで、図2のVRFは入力の駆動信号を表し、VDCは直流バイアス電圧を表す。図3のVRF_Iは同相(in−phase、I)変調器の入力駆動信号を表し、VDC_Iは同相(in−phase、I)変調器の直流バイアス電圧を表し、VRF_Qは直交(quadrature、Q)変調器の入力駆動信号を表し、VDC_Qは直交(quadrature、Q)変調器の直流バイアス電圧を表し、VDC_Pは直交位相調整部の直流バイアス電圧を表す。
【0028】
少なくとも1つの態様では、マッハツェンダ変調器11に直流バイアス電圧を印加してもよく、これによって、マッハツェンダ変調器11は該直流バイアス電圧に対応する作動点で作動する。レーザ12はマッハツェンダ(M−Z)変調器11に光キャリアを提供し、駆動増幅器13は駆動信号を増幅してM−ツェンダ(M−Z)変調器11に入力する。
【0029】
少なくとも1つの態様では、ディザ信号の変調深度の監視装置2は、検出器21、2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22及び信号処理器(信号発生器)23を含む。
【0030】
図1に示すように、検出器21は、マッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出して電気信号を取得する。ここで、マッハツェンダ変調器11に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数fのディザ信号が重畳されている。
【0031】
図1に示すように、2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22は、検出器21により出力された電気信号、及び周波数が所定周波数fの2倍である(即ち、周波数が2fである)2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、検出器21により出力された電気信号に含まれる2倍周波数ディザ信号の振幅Coef(2f)を取得する。
【0032】
図1に示すように、信号処理器23は、2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22により取得された2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(2f)に基づいて、直流バイアス電圧に重畳されている該ディザ信号の変調深度
(外3)
を計算する。
【0033】
本発明の実施例1によれば、ディザ信号の変調深度の監視装置2は、マッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出して電気信号を取得し、該電気信号に含まれる2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいてディザ信号の変調深度を計算することで、ディザ信号の変調深度を正確に監視し、ディザ信号の振幅を合理的に調整し、変調深度を合理的な範囲内に制御することができる。
【0034】
少なくとも1つの態様では、図1に示すように、ディザ信号の変調深度の監視装置2は、原周波数ディザ信号同期検出モジュール24をさらに有してもよい。
【0035】
原周波数ディザ信号同期検出モジュール24は、検出器21により出力された電気信号、及び周波数が所定周波数fである原周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、検出器21により出力された電気信号に含まれる、原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(f)を取得する。
【0036】
ここで、信号処理器23は、2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22により取得された2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(2f)、及び原周波数ディザ信号同期検出モジュール24により取得された原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(f)に基づいて、直流バイアス電圧に重畳されているディザ信号の変調深度
(外4)
を計算する。
【0037】
これによって、原周波数ディザ信号同期検出モジュール24がない場合、信号処理器23は、Coef(2f)に基づいてディザ信号の変調深度
(外5)
を計算してもよい。原周波数ディザ信号同期検出モジュール24がある場合、信号処理器23は、Coef(2f)及びCoef(f)に基づいてディザ信号の変調深度
(外6)
を計算してもよい。
【0038】
本発明の実施例1では、マッハツェンダ(M−Z)変調器11が差動型IQマッハツェンダ(M−Z)変調器であることを一例にして、ディザ信号の変調深度の監視装置2の作動原理を説明する。なお、該説明は、マッハツェンダ(M−Z)変調器が他のタイプである場合にも適用してもよい。
【0039】
少なくとも1つの態様では、差動型IQマッハツェンダ(M−Z)変調器11のI変調器が消光点の近傍でバイアスされ(即ち、バイアス電圧が消光点に対応するバイアス電圧に対して偏差を有する)、Q変調器が消光点でバイアスされ、直交位相調整部が直交点でバイアスされている場合、該差動型IQマッハツェンダ(M−Z)変調器11の出力端の光場は、以下の式(1)として表してもよい。
【数1】
【0040】
ここで、φSI及びφSQはIパス及びQパスにロードされた駆動信号により引き起こされる光位相変化であり、ΔφbIはI変調器の直流バイアスのオフセットにより引き起こされる位相オフセットであり、φはディザ信号Vにより引き起こされる光位相変化であり、Pはレーザ12の出力光パワーである。ディザ信号Vは低周波数の余弦信号であり、以下の式(2)に記載してもよい。
【数2】
【0041】
ここで、αはディザ信号Vの振幅であり、ωはディザ信号の角周波数であり、ここで、ω=2πfとなる。ディザ信号は小さい信号であるため、該差動型IQマッハツェンダ(M−Z)変調器11は、該小さい信号で局所的な線形特性を持っていると見なしてもよい。該局所的な傾斜度は
(外7)
と記載されてもよく、該局所的な傾斜度はバイアス点の変化に応じて変化し、即ち、異なるバイアス点では、
(外8)
が異なるため、
(外9)
が異なる。従って、ディザ信号により引き起こされる光位相変化は、以下の式(3)で表されてもよい。
【数3】
【0042】
差動型IQマッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号が検出器21により検出された後、得られた電気信号PPDは以下のように記載されてもよい。
【数4】
【0043】
小さい信号が接近し、即ち
(外10)
となり、且つ
(外11)
となるため、該電気信号PPDは以下の式(4)で表されてもよい。
【数5】
【0044】
原周波数ディザ信号同期検出モジュール24は、電気信号PPD、及び周波数がfである原周波数ディザ信号cos(2πft)に対して同期検出を行い、同期検出の結果は、以下の式(5)で表されてもよい。
【数6】
【0045】
2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22は、電気信号PPD、及び周波数が2fである2倍周波数ディザ信号cos(4πft)に対して同期検出を行い、同期検出の結果は、以下の式(6)で表されてもよい。
【数7】
【0046】
式(5)及び式(6)では、<・>は平均化処理を表し、Rは検出器21の応答性を表し、Pはレーザ12により出力されたレーザ光のパワーを表し、RPは乗法的成分を表す。
【0047】
少なくとも1つの態様では、原周波数ディザ信号同期検出モジュール24はcoef(f)を出力し、2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22はcoef(2f)を出力し、ここで、coef(f)は検出器21により生成された電気信号に含まれる、原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を表し、coef(2f)は検出器21により生成された電気信号に含まれる、2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を表す。また、式(5)に従って
(外12)
を取得でき、式(6)に従って
(外13)
を取得できる。
【0048】
式(5)に項sin(2ΔφbI)が含まれ、式(6)に項cos(2ΔφbI)が含まれるため、三角関数の基本的な関係sin(2ΔφbI)+cos(2ΔφbI)=1を用いて、式(5)及び式(6)に従って1元4次方程式を構築してもよく、該1元4次方程式は式(7)と記載されてもよい。
【数8】
【0049】
上記の
(外14)
及び
(外15)
に従って、上記の式(7)は以下の式(7a)と記載されてもよい。
【数9】
【0050】
式(7a)では、P、R、及びIパスの駆動信号により引き起こされる光位相シフトの余弦平均値は、事前に決定された既知値であってもよく、coef(2f)及びcoef(f)は、それぞれ2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22及び原周波数ディザ信号同期検出モジュール24により出力された値である。このため、式(7a)に従って、coef(2f)及びcoef(f)に基づいて
(外16)
を計算してもよい。
【0051】
少なくとも1つの態様では、信号処理器23は、原周波数ディザ信号同期検出モジュール24により出力されたcoef(f)及び2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22により出力されたcoef(2f)に基づいて、式(7a)を解くことで
(外17)
を取得してもよく、
(外18)

ディザ信号の変調深度である。
【0052】
少なくとも1つの態様では、自動バイアス制御器(Auto Bias Controllor:ABC)の動作中、I変調器の直流バイアスのオフセットにより引き起こされる位相オフセットΔφbIは比較的小さい。このため、
(外19)
、且つ
(外20)
と見なされてもよいため、式(6)に対して正規化処理を行うと、以下の式(8)を取得できる。
【数10】
【0053】
式(8)に対して平方根を求めると、式の式(9)を取得できる。
【数11】
【0054】
式(9)では、coef(2f)は2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22により出力され、RPは乗法的成分を表し、既知の量であってもよい。
(外21)
は、信号成分、即ちIパスの駆動信号により引き起こされる光位相シフトの余弦値の平均値を表し、該信号成分は既知の量であってもよい。従って、信号処理器23は、式(9)に従って、2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22により出力されたcoef(2f)を用いて、既知のRP及びcos(2φSI)に基づいて、ディザ信号の変調深度
(外22)
を計算してもよい。
【0055】
少なくとも1つの態様では、信号処理器23は、算出された変調深度
(外23)
、ディザ信号の現在の振幅α、及びディザ信号の初期変調深度
(外24)
に基づいて、ディザ信号の目標調整振幅を計算してもよい。ここで、ディザ信号の現在の振幅αはディザ信号の生成部により決定されてもよく、ディザ信号の初期変調深度
(外25)
は予め決定されて記憶されてもよく、ディザ信号の生成部は例えば信号処理器23であってもよい。
【0056】
信号処理器23によりディザ信号の目標調整振幅を計算する方法は、例えば、以下の通りである。算出された変調深度
(外26)
が初期変調深度
(外27)
に等しいか否かを判断し、等しくない場合、
(外28)
を目標調整振幅として計算してもよい。また、算出された変調深度
(外29)
が初期変調深度
(外30)
に等しい場合、目標調整振幅は現在の振幅αに等しい。
【0057】
少なくとも1つの態様では、図1に示すように、信号処理器23は、計算された目標調整振幅に基づいてディザ信号を生成し、該ディザ信号を直流バイアス電圧に重畳し、ディザ信号が重畳されている直流バイアス電圧を光変調器11に印加してもよく、光変調器11は例えば差動型IQマッハツェンダ(M−Z)変調器である。
【0058】
信号処理器23により生成されたディザ信号は、αcos(2πft)と表されてもよい。初期の場合、α=αとなり、即ち、αはディザ信号の振幅の初期値であり、αは予め設定されてもよい。信号処理器23は、目標調整振幅を算出した後、該目標調整振幅をαに割り当て、ディザ信号の現在の振幅を更新する。
【0059】
少なくとも1つの態様では、図1に示すように、信号処理器23は、上記の原周波数ディザ信号cos(2πft)及び2倍周波数ディザ信号cos(4πft)をさらに生成してもよく、信号処理器23により生成されたcos(2πft)及びcos(4πft)は、coef(f)及びcoef(2f)を検出するために、原周波数ディザ信号同期検出モジュール24及び2倍周波数ディザ信号同期検出モジュール22にそれぞれ入力されてもよい。
【0060】
また、本実施例はこれに限定されず、例えば、原周波数ディザ信号cos(2πft)、2倍周波数ディザ信号cos(4πft)及びディザ信号αcos(2πft)のうちの少なくとも1つは、信号処理器23により生成されることではなく、他の信号生成部により生成されてもよい。
【0061】
式(7)及び式(9)では、
(外31)
の値は予め計算されて記憶されてもよく、これによって、信号処理器23は、式(7)又は式(9)に従って変調深度
(外32)
を計算することができる。
【0062】
RPは式(7)及び式(9)における乗法的成分とされてもよく、
(外33)
は式(7)及び式(9)における信号成分とされてもよい。
【0063】
図4は乗法的成分RPの計算方法の概略図である。図4に示すように、乗法的成分RPの計算方法は以下のステップを含む。
【0064】
ステップ401:マッハツェンダ(M−Z)変調器11における同相変調部(IMZM)を直交点で作動させ、直交変調部(QMZM)を消光点で作動させ、且つ同相変調部により出力された信号と直交変調部により出力された信号を同相又は逆相にする。例えば、VDC_I及びVDC_Qを調整することで、同相変調部(IMZM)を直交点で作動させ、直交変調部(QMZM)を消光点で作動させる。
【0065】
ステップ402:第1ディザ信号をロードし、該第1ディザ信号の振幅は第1振幅閾値よりも大きい。例えば、VDC_I及びVDC_Qに第1ディザ信号を重畳することで、第1ディザ信号をマッハツェンダ(M−Z)変調器11にロードすることができ、第1ディザ信号の周波数は例えばfである。
【0066】
ステップ403:同相変調部(IMZM)及び直交変調部(QMZM)にオールゼロ(all−zero)の信号を送信させる。
【0067】
ステップ404:マッハツェンダ(M−Z)変調器により出力された光信号を検出して得られた電気信号に含まれる、第1ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の第1振幅Coef(f)、及び周波数が第1ディザ信号の周波数の3倍である信号成分の第2振幅Coef(3f)を計算する。例えば、検出器21を用いてマッハツェンダ(M−Z)変調器により出力された光信号を検出し、周波数がfのディザ信号を用いて、検出器21により出力された電気信号に対して同期検出を行い、第1振幅Coef(f)を取得し、周波数が3fのディザ信号を用いて、検出器21により出力された電気信号に対して同期検出を行い、第2振幅Coef(3f)を取得する。同期検出の具体的な方法は、上記の式(4)、(5)を参照してもよい。また、第1振幅Coef(f)は原周波数ディザ信号同期検出モジュール24により算出されてもよく、第2振幅Coef(3f)は3倍周波数ディザ信号同期検出モジュールにより算出されてもよい。ここで、該3倍周波数ディザ信号同期検出モジュールは、ディザ信号の変調深度の監視装置2の構成部であってもよいし、ディザ信号の変調深度の監視装置2とは独立して設けられてもよい。ステップ404において、得られた第1振幅Coef(f)及び第2振幅Coef(3f)はそれぞれ以下のように表されてもよい。
【数12】
【数13】
【0068】
ステップ405:第1振幅Coef(f)及び第2振幅Coef(3f)に基づいて乗法的成分RPを計算する。例えば、以下の式を用いて乗法的成分を計算してもよい。
【数14】
【0069】
また、ステップ405において算出された乗法的成分RPは、信号処理器23に記憶されてもよい。
【0070】
図5は信号成分
(外34)
の計算方法の概略図である。図5に示すように、信号成分の計算方法は以下のステップを含む。
【0071】
ステップ501:マッハツェンダ(M−Z)変調器11における同相変調部(IMZM)を直交点で作動させ、直交変調部(QMZM)を消光点で作動させ、且つ同相変調部により出力された信号と直交変調部により出力された信号を同相又は逆相にする。例えば、VDC_I及びVDC_Qを調整することで、同相変調部(IMZM)を直交点で作動させ、直交変調部(QMZM)を消光点で作動させる。
【0072】
ステップ502:同相変調部(IMZM)に伝送信号を送信させ、直交変調部(QMZM)にオールゼロの信号を送信させる。
【0073】
ステップ503:第2ディザ信号をロードし、該第2ディザ信号の振幅は第2振幅閾値よりも大きく、或いは第3振幅閾値よりも小さく、該第2振幅閾値は該第3振幅閾値よりも大きく、該第2ディザ信号の周波数は例えばfである。
【0074】
ステップ504:マッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出して得られた電気信号に含まれる、第2ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の第3振幅Coef(f)を計算する。例えば、検出器21を用いてマッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出し、周波数がfのディザ信号を用いて検出器21により出力された電気信号に対して同期検出を行い、第3振幅Coef(f)を取得し、第3振幅Coef(f)は
(外35)
と表されてもよい。
【0075】
ステップ505:同相変調部(IMZM)及び直交変調部(QMZM)にオールゼロの信号を送信させる。
【0076】
ステップ506:マッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出して得られた電気信号に含まれる、第2ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の第4振幅
(外36)
を計算し、第4振幅
(外37)

(外38)
と表されてもよい。
【0077】
ステップ507:第3振幅Coef(f)及び第4振幅
(外39)
に基づいて信号成分
(外40)
を計算する。例えば、以下の式に従って信号成分を計算する。
【数15】
【0078】
また、ステップ507において算出された信号成分は、信号処理器23に記憶されてもよい。
【0079】
図6は初期変調深度
(外41)
の設定方法の概略図である。図6に示すように、初期変調深度の設定方法は以下のステップを含んでもよい。
【0080】
ステップ601:コードエラーコスト要求(code error cost requirement)に基づいて、変調深度の第1許容範囲を決定する。該第1許容範囲は、例えば
(外42)
である。ステップ601において、例えば、最初にマッハツェンダ(M−Z)変調器11にディザ信号をロードせず、ディザ信号がない場合のコードエラー率を計算し、周波数がfであり、且つ振幅がαである余弦ディザ信号をロードし、ディザ信号の振幅αの値を変更し、様々なディザ信号の振幅によるコードエラーコストを計算し、第1許容範囲を決定してもよい。
【0081】
ステップ602:感度要求に基づいて、変調深度の第2許容範囲を決定する。該第2許容範囲は、例えば
(外43)
である。ステップ602において、例えば、マッハツェンダ(M−Z)変調器11に、周波数がfであり、且つ振幅がαである余弦ディザ信号をロードし、ディザ信号の振幅αの値を変更し、様々なディザ信号の振幅に対応する感度を計算し、第2許容範囲を決定してもよい。
【0082】
ステップ603:第1許容範囲及び前記第2許容範囲に基づいて、変調深度の範囲を決定する。例えば、第1許容範囲及び第2許容範囲の上限値のうちの小さいものを変調深度の範囲の上限値とし、第1許容範囲及び第2許容範囲の下限値のうちの大きいものを変調深度の範囲の下限値とし、即ち
(外44)
となる。
【0083】
ステップ604:変調深度の範囲に基づいて、初期変調深度
(外45)
を決定する。例えば、ステップ603により決定された変調深度の範囲から任意の1つの値を選択して初期変調深度
(外46)
とする。
【0084】
また、ステップ604において取得された初期変調深度
(外47)
は、信号処理器23に記憶されてもよい。
【0085】
本発明の実施例1によれば、ディザ信号の変調深度の監視装置2は、マッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出して電気信号を取得し、該電気信号に含まれる2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいてディザ信号の変調深度を計算することで、ディザ信号の変調深度を正確に監視し、ディザ信号の振幅を合理的に調整し、変調深度を合理的な範囲内に制御することができる。
【0086】
<実施例2>
本発明の実施例2は、本発明の実施例1のディザ信号の変調深度の監視装置に対応するディザ信号の変調深度の監視方法を提供する。
【0087】
図7は本発明の実施例2のディザ信号の変調深度の監視方法の概略図である。図7に示すように、ディザ信号の変調深度の監視方法は以下のステップを含む。
【0088】
ステップ701:マッハツェンダ(M−Z)変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得する。ここで、該マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数(f)のディザ信号が重畳されている。
【0089】
ステップ702:該電気信号、及び周波数が該所定周波数の2倍(2f)である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、該電気信号に含まれる、該2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(2f)を取得する。
【0090】
ステップ703:該2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(2f)に基づいて、該直流バイアス電圧に重畳されている該ディザ信号の変調深度
(外48)
を計算する。
【0091】
少なくとも1つの態様では、ステップ703において、光信号を検出するための検出器の応答性R、マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワーP、信号成分
(外49)
、及び2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(2f)に基づいて、変調深度
(外50)
を計算してもよい。例えば、上記の式(9)を用いて変調深度
(外51)
を計算する。
【0092】
図7に示すように、ディザ信号の変調深度の監視方法は、以下のステップをさらに含んでもよい。
【0093】
ステップ704:電気信号、及び周波数が所定周波数(f)である原周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、電気信号に含まれる、原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(f)を取得する。
【0094】
ステップ704を有する場合、ステップ703において、2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(2f)、及び該原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅Coef(f)に基づいて、ディザ信号の変調深度
(外52)
を計算してもよい。
【0095】
少なくとも1つの態様では、ステップ704を有する場合、ステップ703において、光信号を検出するための検出器の応答性R、マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワーP、信号成分
(外53)
、Coef(2f)及びCoef(f)に基づいて、変調深度
(外54)
を計算してもよい。例えば、上記の式(7)を用いて変調深度
(外55)
を計算する。
【0096】
図7に示すように、ディザ信号の変調深度の監視方法は、以下のステップをさらに含んでもよい。
【0097】
ステップ705:算出された変調深度
(外56)
、並びにディザ信号の現在の振幅及び初期変調深度に基づいて、ディザ信号の目標調整振幅を計算する。
【0098】
図7に示すように、ステップ705は以下のステップを含んでもよい。
【0099】
ステップ7051:算出された変調深度
(外57)
が初期変調深度
(外58)
に等しいか否かを判断し、等しくない場合、ステップ7052に進み、等しい場合、ステップ7053に進む。
【0100】
ステップ7052:目標調整振幅を
(外59)
に設定する。
【0101】
ステップ7053:目標調整振幅が現在の振幅に等しくなるように設定する。
【0102】
また、少なくとも1つの態様では、図7に示すように、該方法は、以下のステップをさらに含んでもよい。
【0103】
ステップ706:ディザ信号の目標調整振幅に基づいてディザ信号を生成し、生成されたディザ信号を直流バイアス電圧に重畳し、該直流バイアス電圧をマッハツェンダ(M−Z)変調器に印加する。
【0104】
少なくとも1つの態様では、図7に示すように、ディザ信号の変調深度の監視方法は、以下のステップをさらに含んでもよい。
【0105】
ステップ707:乗法的成分RP、信号成分
(外60)
及び初期変調深度
(外61)
を計算する。
【0106】
ステップ707において、乗法的成分RPの計算方法は図4に示すものであってもよく、信号成分
(外62)
の計算方法は図5に示すものであってもよく、初期変調深度
(外63)
の計算方法は図6に示すものであってもよい。
【0107】
本発明の実施例2では、ディザ信号の変調深度の監視方法における各ステップの説明について、本発明の実施例1のディザ信号の変調深度の監視装置における各部の詳細な説明を参照してもよい。
【0108】
本発明の実施例2によれば、マッハツェンダ(M−Z)変調器11により出力された光信号を検出して電気信号を取得し、該電気信号に含まれる2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいてディザ信号の変調深度を計算することで、ディザ信号の変調深度を正確に監視し、ディザ信号の振幅を合理的に調整し、変調深度を合理的な範囲内に制御することができる。
【0109】
<実施例3>
本発明の実施例3は光送信機を提供し、該光送信機は、実施例1のディザ信号の変調深度の監視装置を含む。
【0110】
図8は本発明の実施例3の光送信機のシステム構成の概略ブロック図である。図8に示すように、光送信機800は、信号生成器801、処理部802、デジタルアナログ変換器803、変調器804、フォトダイオード805、及び制御部806を含む。
【0111】
信号生成器801は、送信データに基づいて2つのパスのデジタル信号を生成し、変調器804のIパス及びQパスの駆動信号とする。処理部802は、変調器804のIパス及びQパスの駆動信号に対して相互干渉処理を行う。デジタルアナログ変換器803は、相互干渉処理後のIパス及びQパスの駆動信号に対してデジタルアナログ変換を行う。変調器804は、該駆動信号に基づいて光を変調する。フォトダイオード805は、変調器804の出力パワー信号を検出する。制御部806は、該出力パワー信号に基づいて変調器804の直流バイアス電圧を制御する。
【0112】
本実施例では、信号生成器801、デジタルアナログ変換器803、変調器804及びフォトダイオード805の構成は従来技術を参照してもよく、制御部806の構成及び機能は実施例1におけるディザ信号の変調深度の監視装置と同一であり、ここでその説明を省略する。
【0113】
また、制御部806は光送信機のデジタル信号処理器(プロセッサ)に統合されてもよく、即ち、デジタル信号処理器により制御部806の機能を実現してもよい。
【0114】
本実施例では、光送信機800は、図8に示す構成部を全て含む必要がない。また、光送信機800は、図8に示していない構成部をさらに含んでもよく、従来技術を参照してもよい。
【0115】
本発明の実施例は、ディザ信号の変調深度の監視装置又は光送信機においてプログラムを実行する際に、該ディザ信号の変調深度の監視装置又は光送信機に上記実施例2に記載のディザ信号の変調深度の監視方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
【0116】
本発明の実施例は、コンピュータに、ディザ信号の変調深度の監視装置又は光送信機において上記実施例2に記載のディザ信号の変調深度の監視方法を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
【0117】
本発明の実施例を参照しながら説明した方法/装置は、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール、又は両者の組み合わせで実施されてもよい。例えば、図6に示す機能的ブロック図における1つ若しくは複数、又は機能的ブロック図の1つ若しくは複数の組み合わせは、コンピュータプログラムフローの各ソフトウェアモジュールに対応してもよいし、各ハードウェアモジュールに対応してもよい。これらのソフトウェアモジュールは、図2に示す各ステップにそれぞれ対応してもよい。これらのハードウェアモジュールは、例えばフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)を用いてこれらのソフトウェアモジュールをハードウェア化して実現されてもよい。
【0118】
ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、モバイルハードディスク、CD−ROM又は当業者にとって既知の任意の他の形の記憶媒体に位置してもよい。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ったり、記憶媒体に情報を書き込むように該記憶媒体をプロセッサに接続してもよいし、記憶媒体がプロセッサの構成部であってもよい。プロセッサ及び記憶媒体はASICに位置する。該ソフトウェアモジュールは移動端末のメモリに記憶されてもよいし、移動端末に挿入されたメモリカードに記憶されてもよい。例えば、機器が比較的に大きい容量のMEGA−SIMカード又は大容量のフラッシュメモリ装置を用いる場合、該ソフトウェアモジュールは該MEGA−SIMカード又は大容量のフラッシュメモリ装置に記憶されてもよい。
【0119】
図面に記載されている一つ以上の機能ブロックおよび/または機能ブロックの一つ以上の組合せは、本発明に記載されている機能を実行するための汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)又は他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理装置、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の適切な組み合わせで実現されてもよい。図面に記載されている一つ以上の機能ブロックおよび/または機能ブロックの一つ以上の組合せは、例えば、コンピューティング機器の組み合わせ、例えばDSPとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、DSP通信と組み合わせた1つ又は複数のマイクロプロセッサ又は他の任意の構成で実現されてもよい。
【0120】
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び変更を行ってもよく、これらの変形及び変更も本発明の範囲に属する。
【0121】
また、上述の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
ディザ信号の変調深度の監視装置であって、
マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得する検出器であって、前記マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、検出器と、
前記検出器により出力された前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記検出器により出力された前記電気信号に含まれる、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得する2倍周波数ディザ信号同期検出モジュールと、
前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する信号処理器と、を含む、装置。
(付記2)
前記信号処理器は、前記検出器の応答性、前記マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワー、信号成分、及び前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記変調深度を計算する、付記1に記載の装置。
(付記3)
前記信号処理器は、以下の式(9)に従って前記変調深度を計算し、
【数16】
【0122】
ここで、Rは前記検出器の応答性であり、Pは前記レーザ光のパワーであり、
(外64)
は前記信号成分であり、Coef(2f)は前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅である、付記2に記載の装置。
(付記4)
前記検出器により出力された前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数である原周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記検出器により出力された前記電気信号に含まれる、前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得する原周波数ディザ信号同期検出モジュール、をさらに含み、
前記信号処理器は、前記2倍周波数ディザ信号の振幅及び前記原周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する、付記1に記載の装置。
(付記5)
前記信号処理器は、前記検出器の応答性、前記マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワー、信号成分、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅、及び前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記変調深度を計算する、付記4に記載の装置。
(付記6)
前記信号処理器は、以下の式(7a)を解くことで、前記変調深度を計算し、
【数17】
【0123】
ここで、Rは前記検出器の応答性であり、Pは前記レーザ光のパワーであり、
(外65)
は前記信号成分であり、ωは前記ディザ信号の周波数に対応する円周波数である、請求項5に記載の装置。
(付記7)
前記信号処理器は、算出された前記変調深度、並びにディザ信号の現在の振幅及び初期変調深度に基づいて、ディザ信号の目標調整振幅を計算する、付記1に記載の装置。
(付記8)
ディザ信号の変調深度の監視方法であって、
マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して電気信号を取得するステップであって、前記マッハツェンダ変調器に印加される直流バイアス電圧には、所定周波数のディザ信号が重畳されている、ステップと、
前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数の2倍である2倍周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記電気信号に含まれる、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得するステップと、
前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算するステップと、を含む、方法。
(付記9)
前記2倍周波数ディザ信号の振幅に基づいて前記変調深度を計算するステップは、
前記光信号を検出するための検出器の応答性、前記マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワー、信号成分、及び前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記変調深度を計算するステップ、を含む、付記8に記載の方法。
(付記10)
以下の式(9)に従って前記変調深度を計算し、
【数18】
【0124】
ここで、Rは前記検出器の応答性であり、Pは前記レーザ光のパワーであり、
(外66)
は前記信号成分であり、Coef(2f)は前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅である、付記9に記載の方法。
(付記11)
前記電気信号、及び周波数が前記所定周波数である原周波数ディザ信号に対して同期検出を行い、前記電気信号に含まれる、前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅を取得するステップ、をさらに含み、
前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅、及び前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算する、付記8に記載の方法。
(付記12)
前記2倍周波数ディザ信号の振幅及び前記原周波数ディザ信号の振幅に基づいて、前記直流バイアス電圧に重畳されている前記ディザ信号の変調深度を計算するステップは、
前記光信号を検出するための検出器の応答性、前記マッハツェンダ変調器に光キャリアを提供するレーザにより出力されたレーザ光のパワー、信号成分、前記2倍周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅、及び前記原周波数ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の振幅に基づいて、前記変調深度を計算する、付記11に記載の方法。
(付記13)
以下の式(7a)を解くことで、前記変調深度を計算し、
【数19】
【0125】
ここで、Rは前記検出器の応答性であり、Pは前記レーザ光のパワーであり、
(外67)
は前記信号成分であり、ωは前記ディザ信号の周波数に対応する円周波数である、付記12に記載の方法。
(付記14)
算出された前記変調深度、並びにディザ信号の現在の振幅及び初期変調深度に基づいて、ディザ信号の目標調整振幅を計算するステップ、をさらに含む、付記8に記載の方法。
(付記15)
前記マッハツェンダ変調器における同相変調部を直交点で作動させ、直交変調部を消光点で作動させ、且つ前記同相変調部により出力された信号と前記直交変調部により出力された信号を同相又は逆相にするステップと、
第1ディザ信号をロードするステップであって、前記第1ディザ信号の振幅は第1振幅閾値よりも大きい、ステップと、
前記同相変調部及び前記直交変調部にオールゼロの信号を送信させるステップと、
前記マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して得られた電気信号に含まれる、第1ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の第1振幅、及び周波数が前記第1ディザ信号の周波数の3倍である信号成分の第2振幅を計算するステップと、
前記第1振幅及び前記第2振幅に基づいて乗法的成分を計算するステップであって、前記乗法的成分は変調深度を計算するために用いられる、ステップと、をさらに含む、付記8に記載の方法。
(付記16)
前記マッハツェンダ変調器における同相変調部を直交点で作動させ、直交変調部を消光点で作動させ、且つ前記同相変調部により出力された信号と前記直交変調部により出力された信号を同相又は逆相にするステップと、
前記同相変調部に伝送信号を送信させ、前記直交変調部にオールゼロの信号を送信させるステップと、
第2ディザ信号をロードするステップであって、前記第2ディザ信号の振幅は第2振幅閾値よりも大きく、或いは第3振幅閾値よりも小さく、前記第2振幅閾値は前記第3振幅閾値よりも大きい、ステップと、
前記マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して得られた電気信号に含まれる、第2ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の第3振幅を計算するステップと、
前記同相変調部及び前記直交変調部にオールゼロの信号を送信させるステップと、
前記マッハツェンダ変調器により出力された光信号を検出して得られた電気信号に含まれる、第2ディザ信号の周波数と同一の周波数を有する信号成分の第4振幅を計算するステップと、
前記第3振幅及び前記第4振幅に基づいて信号成分を計算するステップであって、前記信号成分は変調深度を計算するために用いられる、ステップと、をさらに含む、付記15に記載の方法。
(付記17)
コードエラーコスト要求に基づいて、変調深度の第1許容範囲を決定するステップと、
感度要求に基づいて、変調深度の第2許容範囲を決定するステップと、
前記第1許容範囲及び前記第2許容範囲に基づいて、変調深度の範囲を決定するステップと、
前記変調深度の範囲に基づいて、初期変調深度を決定するステップと、をさらに含む、付記16に記載の方法。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8