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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6032275
(24)【登録日】2016年11月4日
(45)【発行日】2016年11月24日
(54)【発明の名称】光送信器、光送受信システム及び駆動回路
(51)【国際特許分類】
G02F 1/01 20060101AFI20161114BHJP
H04B 10/548 20130101ALI20161114BHJP
【ＦＩ】
G02F1/01 B
H04B9/00 548
【請求項の数】17
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2014-505814(P2014-505814)
(86)(22)【出願日】2012年11月6日
(86)【国際出願番号】JP2012007109
(87)【国際公開番号】WO2013140476
(87)【国際公開日】20130926
【審査請求日】2015年10月7日
(31)【優先権主張番号】特願2012-64769(P2012-64769)
(32)【優先日】2012年3月22日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】野口 栄実
【審査官】
山本 貴一
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１１／０４３０７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００８−２９２９８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−０８２０９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
加藤友章, 佐藤峰斗, 佐藤健二, 山瀬知行, 野口栄実，CMOSロジックIC直接駆動対応線形加速器型縦列電極構造InP MZ変調器，電子情報通信学会技術研究報告書，２０１１年 ６月２３日，Vol.111, No.111(OPE2011 15-27)，pp.59-64
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｂ ２６／１２
Ｇ０２Ｆ １／０１−１／０３５
Ｈ０４Ｂ １０／５４，１０／５４８
Ｈ０１Ｓ ５／０２−５／０２６
Ｓｃｏｐｕｓ
ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の位相変調領域が形成された、光信号が伝搬する光伝送路を有する光変調器と、
入力デジタル信号をデコードし、デコード値に応じた信号を出力するデコーダと、
前記デコード値に応じた信号に基づき、前記複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御することにより、前記デコード値に対する複数の前記駆動信号の対応関係を指定する制御回路と、を備える、
光送信器。
入力デジタル信号をデコードし、デコード値に応じた信号を出力するデコーダと、
前記デコード値に応じた信号に基づき、前記複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御することにより、前記デコード値に対する複数の前記駆動信号の対応関係を指定する制御回路と、を備える、
光送信器。
【請求項2】
前記制御回路は、前記駆動回路から出力される複数の前記駆動信号のうち、前記入力デジタル信号が表す変調階調数の中央に近い階調での変調を行う位相変調領域に出力されるものほど、階調数が多くなるように前記駆動回路を制御することを特徴とする、
請求項１に記載の光送信器。
請求項１に記載の光送信器。
【請求項3】
前記制御回路は、前記駆動回路から出力される複数の前記駆動信号のうち、前記入力デジタル信号が表す変調階調数の中で出現確率が大きい階調での変調を行う位相変調領域に出力されるものほど、階調数が多くなるように前記駆動回路を制御することを特徴とする、
請求項１に記載の光送信器。
請求項１に記載の光送信器。
【請求項4】
前記駆動回路は、
前記複数の位相変調領域のそれぞれに前記駆動信号を出力する、階調数が異なるものを含む複数の多値ＤＡＣを備え、
前記制御回路は、前記デコード値に対する前記複数の多値ＤＡＣの動作範囲を指定する
ことを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光送信器。
前記複数の位相変調領域のそれぞれに前記駆動信号を出力する、階調数が異なるものを含む複数の多値ＤＡＣを備え、
前記制御回路は、前記デコード値に対する前記複数の多値ＤＡＣの動作範囲を指定する
ことを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光送信器。
【請求項5】
前記複数のＤＡＣのそれぞれの前記デコード値に対する動作範囲の指定情報が記憶された記憶装置を更に備え、
前記制御回路は、前記指定情報に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項４に記載の光送信器。
前記制御回路は、前記指定情報に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項４に記載の光送信器。
【請求項6】
前記光変調器からの出力光の光強度を検出する光モニタ回路と、
前記光モニタ回路で検出した光強度と、前記入力デジタル信号から得られる光強度の期待値との差分に基づいて、調整指示信号を出力する演算装置と、を更に備え、
前記制御回路は、前記調整指示信号に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項４に記載の光送信器。
前記光モニタ回路で検出した光強度と、前記入力デジタル信号から得られる光強度の期待値との差分に基づいて、調整指示信号を出力する演算装置と、を更に備え、
前記制御回路は、前記調整指示信号に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項４に記載の光送信器。
【請求項7】
光信号を送出する光送信器と、
前記光信号が伝搬する伝送路と、
前記伝送路を介して前記光信号を受信する光受信器と、を備え、
前記光送信器は、
複数の位相変調領域が形成された、光信号が伝搬する光伝送路を有する光変調器と、
入力デジタル信号をデコードし、デコード値に応じた信号を出力するデコーダと、
前記デコード値に応じた信号に基づき、前記複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御することにより、前記デコード値に対する複数の前記駆動信号の対応関係を指定する制御回路と、を備える、
光送受信システム。
前記光信号が伝搬する伝送路と、
前記伝送路を介して前記光信号を受信する光受信器と、を備え、
前記光送信器は、
複数の位相変調領域が形成された、光信号が伝搬する光伝送路を有する光変調器と、
入力デジタル信号をデコードし、デコード値に応じた信号を出力するデコーダと、
前記デコード値に応じた信号に基づき、前記複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御することにより、前記デコード値に対する複数の前記駆動信号の対応関係を指定する制御回路と、を備える、
光送受信システム。
【請求項8】
前記制御回路は、前記駆動回路から出力される複数の前記駆動信号のうち、前記入力デジタル信号が表す変調階調数の中央に近い階調での変調を行う位相変調領域に出力されるものほど、階調数が多くなるように前記駆動回路を制御することを特徴とする、
請求項７に記載の光送受信システム。
請求項７に記載の光送受信システム。
【請求項9】
前記制御回路は、前記駆動回路から出力される複数の前記駆動信号のうち、前記入力デジタル信号が表す変調階調数の中で出現確率が大きい階調での変調を行う位相変調領域に出力されるものほど、階調数が多くなるように前記駆動回路を制御することを特徴とする、
請求項７に記載の光送受信システム。
請求項７に記載の光送受信システム。
【請求項10】
前記駆動回路は、
前記複数の位相変調領域のそれぞれに前記駆動信号を出力する、階調数が異なるものを含む複数の多値ＤＡＣを備え、
前記制御回路は、前記デコード値に対する前記複数の多値ＤＡＣの動作範囲を指定する
ことを特徴とする、
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の光送受信システム。
前記複数の位相変調領域のそれぞれに前記駆動信号を出力する、階調数が異なるものを含む複数の多値ＤＡＣを備え、
前記制御回路は、前記デコード値に対する前記複数の多値ＤＡＣの動作範囲を指定する
ことを特徴とする、
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の光送受信システム。
【請求項11】
前記複数のＤＡＣのそれぞれの前記デコード値に対する動作範囲の指定情報が記憶された記憶装置を更に備え、
前記制御回路は、前記指定情報に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項１０に記載の光送受信システム。
前記制御回路は、前記指定情報に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項１０に記載の光送受信システム。
【請求項12】
前記光変調器からの出力光の光強度を検出する光モニタ回路と、
前記光モニタ回路で検出した光強度と、前記入力デジタル信号から得られる光強度の期待値との差分に基づいて、調整指示信号を出力する演算装置と、を更に備え、
前記制御回路は、前記調整指示信号に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項１０に記載の光送受信システム。
前記光モニタ回路で検出した光強度と、前記入力デジタル信号から得られる光強度の期待値との差分に基づいて、調整指示信号を出力する演算装置と、を更に備え、
前記制御回路は、前記調整指示信号に基づいて、前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する動作範囲を指定することを特徴とする、
請求項１０に記載の光送受信システム。
【請求項13】
入力デジタル信号のデコード値に応じた信号に基づき、光変調器に設けられた光導波路に形成された複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する、外部の制御回路によって前記デコード値に対する動作範囲が指定可能な複数のＤＡＣを備える、
駆動回路。
駆動回路。
【請求項14】
前記複数のＤＡＣのうち、前記入力デジタル信号が表す変調階調数の中央に近い階調での変調を行う位相変調領域に駆動信号を出力するものほど、階調数が多くなることを特徴とする、
請求項１３に記載の駆動回路。
請求項１３に記載の駆動回路。
【請求項15】
前記複数のＤＡＣのうち、前記入力デジタル信号が表す変調階調数の中で出現確率が大きい階調での変調を行う位相変調領域に駆動信号を出力するものほど、階調数が多くなることを特徴とする、
請求項１３に記載の駆動回路。
請求項１３に記載の駆動回路。
【請求項16】
外部の記憶装置に記憶された前記複数のＤＡＣの前記デコード値に対する指定情報に基づいて、前記複数のＤＡＣのそれぞれの前記デコード値に対する動作範囲が指定されることを特徴とする、
請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の駆動回路。
請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の駆動回路。
【請求項17】
光モニタ回路が検出した前記光変調器からの出力光の光強度と前記入力デジタル信号から得られる光強度の期待値との差分に基づいて演算装置から出力された調整指示信号に基づいて、前記複数のＤＡＣのそれぞれの前記デコード値に対する動作範囲が指定されることを特徴とする、
請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の駆動回路。
請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は光送信器、光送受信システム及び駆動回路に関し、特に多値変調を行う光送信器、光送受信システム及び駆動回路に関する。【背景技術】
【0002】
インターネットや映像配信等の広帯域マルチメディア通信サービスの爆発的な需要増加に伴い、幹線系やメトロ系ではより長距離大容量かつ高信頼な高密度波長多重光ファイバ通信システムの導入が進んでいる。また、加入者系においても、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を使用した通信システムでは、光伝送路である光ファイバの敷設コスト低減や、光ファイバ１本当たりの伝送帯域利用効率を高めることが重要である。このため、複数の異なる波長の光信号を多重化して伝送する、波長多重技術が広く用いられている。【0003】
波長多重光ファイバ通信システム向け光送信機には、高速光変調が可能で、その光信号波長依存性が小さく、さらに長距離信号伝送時の受信光波形劣化を招く不要な光位相変調成分（変調方式が光強度変調方式の場合）または光強度変調成分（変調方式が光位相変調方式の場合）が極力抑えられた光変調器が要求される。こうした用途には、光導波路型マッハツェンダ（以下ＭＺ：Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計と同様の光導波路型の光位相変調器を組み込んだ、ＭＺ光強度変調器が実用的である。【0004】
また、１波長チャンネル当りの伝送容量拡大にあたっては、課題となるスペクトル利用効率および光ファイバの波長分散や偏波モード分散に対する耐性の観点から、通常の２値光強度変調方式に比べて光変調スペクトル帯域幅がより狭い、多値光変調信号方式が有利である。この多値光変調信号方式は、特に今後の需要増加が見込まれる４０Ｇｂ／ｓを越える幹線系光ファイバ通信システムでは主流になると考えられる。現在、こうした用途向けに、上述のＭＺ光強度変調器２個と光合分波器を組み合わせたモノリシック集積多値光変調器が開発されている。【0005】
こうした光変調器を用いて、特に変調電気信号の周波数が１ＧＨｚを超えるような高周波領域で高速光変調を行う場合には、光変調器の光位相変調器領域に設けられた電極の長さに対して、変調電気信号の伝搬波長は無視できない程度にまで短くなる。このため、光位相変調器に電場を印加する手段である電極構造の電位分布は、光信号伝搬軸方向で均一と見なすことはできない。よって、光変調特性を正しく見積もるためには、この電極自体を分布定数線路として、かつ、光位相変調器領域を伝搬する変調電気信号を進行波として取り扱う必要がある。この場合、被変調光信号と変調電気信号との実効的な相互作用長をできるだけ稼ぐために、被変調光信号の位相速度ｖｏと変調電気信号の位相速度ｖｍとを可能な限り近づける（位相速度整合させる）工夫を施した、いわゆる進行波型電極構造が必要となる。【0006】
このような進行波型電極構造と多値光変調信号方式とを実現するための分割電極構造を有する光変調器モジュールがすでに提案されている（特許文献１〜４）。また、分割電極のそれぞれにおける被変調光信号の位相変化を多値制御することができる光変調器モジュールが提案されている。この光変調器モジュールは、ディジタル信号を入力することにより、進行波構造動作に要する位相速度整合及びインピーダンス整合を維持しつつ任意の多値光変調信号を発生させることが可能な、小型、広帯域及び低駆動電圧の光変調器モジュールである。【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平７−１３１１２号公報
【特許文献2】特開平５−２８９０３３号公報
【特許文献3】特開平５−２５７１０２号公報
【特許文献4】国際公開第２０１１／０４３０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところが発明者は、上述の光変調器モジュールでは、以下に示す問題点があることを見出した。分割電極構造では、分割電極の設置数が制限されるため、大規模な多値変調が困難であるという問題を有する。【0009】
分割電極構造においては、理論上は分割電極の個数を増やすことにより、分割電極の個数分だけの多値化が可能である。さらに、分割電極のそれぞれにおける被変調光信号の位相変化を多値制御すれば、さらなる多値化も可能である。しかし、実際に作製される光変調器モジュールに搭載できる分割電極数は、光変調器のサイズにより制限される。そのため、多値変調の階調数には実際には制約されてしまい、大規模な多値変調が可能な光変調器モジュールを実現することは困難である。【0010】
そこで、それぞれの分割電極に与える信号を多値化することが考えられる。ところが、等間隔に位相を変化させると、変調された出力光の信号強度の階調間隔が不均一になってしまう。つまり、入力デジタル信号に対する出力光の線形性が確保できなくなる。つまり、上述のような分割電極構造を有する多値変調光送信器を運用するには、出力光の線形性を調整できる機能を付与する必要がある。【0011】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、出力光の線形性を調整することができる光送信器、光送受信システム及び駆動回路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】
【0012】
本発明の一態様である光送信器は、複数の位相変調領域が形成された、光信号が伝搬する光伝送路を有する光変調器と、入力デジタル信号をデコードし、デコード値に応じた信号を出力するデコーダと、前記デコード値に応じた信号に基づき、前記複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆動回路を制御することにより、前記デコード値に対する複数の前記駆動信号の対応関係を指定する制御回路と、を備えるものである。【0013】
本発明の一態様である光送受信システムは、光信号を送出する光送信器と、前記光信号が伝搬する伝送路と、前記伝送路を介して前記光信号を受信する光受信器と、を備え、前記光送信器は、複数の位相変調領域が形成された、光信号が伝搬する光伝送路を有する光変調器と、入力デジタル信号をデコードし、デコード値に応じた信号を出力するデコーダと、前記デコード値に応じた信号に基づき、前記複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆動回路を制御することにより、前記デコード値に対する複数の前記駆動信号の対応関係を指定する制御回路と、を備えるものである。【0014】
本発明の一態様である駆動回路は、入力デジタル信号のデコード値に応じた信号に基づき、光変調器に設けられた光導波路に形成された複数の位相変調領域のそれぞれに、階調数が異なるものを含む３階調以上の駆動信号を出力する、外部の制御回路によって前記デコード値に対する動作範囲が指定可能な複数のＤＡＣを備えるものである。【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、出力光の線形性を調整することができる光送信器、光送受信システム及び駆動回路を提供することができる。【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】一般的な分割電極構造の多値の光送信器５００の構成を模式的に示すブロック図である。
【図2A】光合分波器５１３の構成を模式的に示す図である。
【図2B】光合分波器５１４の構成を模式的に示す図である。
【図3】光送信器５００の動作を示す動作表である。
【図4】光送信器５００での光の伝搬態様を模式的に示す図である。
【図5A】位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４及び位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４により位相変調を受けなかった場合の光Ｌ１及びＬ２を示すコンスタレーション図である。
【図5B】光送信器５００において入力デジタル信号の２進コードが「００００」である場合の光Ｌ１及びＬ２を示すコンスタレーション図である。
【図5C】光送信器５００における光Ｌ１及びＬ２を示すコンスタレーション図である。
【図5D】光送信器５００において光Ｌ１及びＬ２が合波されることによる出力光ＯＵＴの光強度を示すコンスタレーション図である。
【図6】実施の形態１にかかる光送信器１００の構成を模式的に示すブロック図である。
【図7】Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４の階調数を模式的に示す図である。
【図8】実施の形態１にかかる光送信器１００の動作を示す動作表である。
【図9A】実施の形態１にかかる光送信器１００の変調動作を示すコンスタレーション図である。
【図9B】実施の形態１にかかる光送信器１００の変調動作を示すコンスタレーション図である。
【図10】実施の形態２にかかる光送信器２００の構成を模式的に示すブロック図である。
【図11】実施の形態３にかかる光送信器３００の構成を模式的に示すブロック図である。
【図12】実施の形態４にかかる光送受信システム４００の構成を模式的に示すブロック図である。
【図13】予等化された光信号の波形と出現確率を示す図である。
【図14A】一般的な線形特性を有する４ビットの出力光の階調変化を示すグラフである。
【図14B】「１０００」付近の階調幅が狭くなる非線形特性を有する４ビットの出力光の階調変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。【0018】
以下の実施の形態にかかる光送信器の構成及び動作を理解するための前提として、一般的な分割電極構造の多値の光送信器５００について説明する。光送信器５００は、多値変調光送信器であるが、ここでは説明の簡略化のため、光送信器５００を４ビットの光送信器として説明する。図１は、一般的な分割電極構造の多値の光送信器５００の構成を模式的に示すブロック図である。光送信器５００は、光変調器５１、デコーダ５２及び駆動回路５３を有する。【0019】
光変調器５１は、入力光ＩＮを変調した出力光ＯＵＴを出力する。光変調器５１は、光導波路５１１及び５１２、光合分波器５１３及び５１４、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜ＰＭ５１＿４、ＰＭ５２＿１〜ＰＭ５２＿４を有する。光導波路５１１及び５１２は並列に配置される。【0020】
光導波路５１１及び５１２の光信号入力（入力光ＩＮ）側には、光合分波器５１３が挿入される。光合分波器５１３の入力側では、入力ポートＰ１に入力光ＩＮが入力され、入力ポートＰ２は無入力とする。光合分波器５１３の出力側では、光導波路５１１は出力ポートＰ３と接続され、光導波路５１２は出力ポートＰ４と接続される。【0021】
図２Ａは、光合分波器５１３の構成を模式的に示す図である。光合分波器５１３では、入力ポートＰ１に入射した光は、出力ポートＰ３及びＰ４に伝搬する。ただし、入力ポートＰ１から出力ポートＰ４に伝搬する光は、入力ポートＰ１から出力ポートＰ３に伝搬する光に比べて、位相が９０°遅延する。また、入力ポートＰ２に入射した光は、出力ポートＰ３及びＰ４に伝搬する。ただし、入力ポートＰ２から出力ポートＰ３に伝搬する光は、入力ポートＰ２から出力ポートＰ４に伝搬する光に比べて、位相が９０°遅延する。【0022】
光導波路５１１及び５１２の光信号出力（出力光ＯＵＴ）側には、光合分波器５１４が挿入される。光合分波器５１４の入力側では、光導波路５１１は入力ポートＰ５と接続され、光導波路５１２は入力ポートＰ６と接続される。光合分波器５１４の出力側では、出力ポートＰ７から出力光ＯＵＴが出力される。【0023】
図２Ｂは、光合分波器５１４の構成を模式的に示す図である。光合分波器５１４は、光合分波器５１３と同様の構成を有する。入力ポートＰ５及びＰ６は、それぞれ光合分波器５１３の入力ポートＰ１及びＰ２に対応する。出力ポートＰ７及びＰ８は、それぞれ光合分波器５１３の出力ポートＰ３及びＰ４に対応する。入力ポートＰ５に入射した光は、出力ポートＰ７及びＰ８に伝搬する。ただし、入力ポートＰ５から出力ポートＰ８に伝搬する光は、入力ポートＰ５から出力ポートＰ７に伝搬する光に比べて、位相が９０°遅延する。また、入力ポートＰ６に入射した光は、出力ポートＰ７及びＰ８に伝搬する。ただし、入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に伝搬する光は、入力ポートＰ６から出力ポートＰ８に伝搬する光に比べて、位相が９０°遅延する。【0024】
光合分波器５１３と光合分波器５１４との間の光導波路５１１には、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜ＰＭ５１＿４が配置される。光合分波器５１３と光合分波器５１４との間の光導波路５１２には、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜ＰＭ５２＿４が配置される。【0025】
ここで、位相変調領域とは、光導波路上に形成された電極を有する領域である。そして、電極に電気信号、例えば電圧信号が印加されることにより、電極の下の光導波路の実効屈折率が変化する。その結果、位相変調領域の光導波路の実質的な光路長を変化させることができる。これにより、位相変調領域は、光導波路を伝搬する光信号の位相を変化させることができる。そして、２本の光導波路５１１及び５１２の間を伝搬する光信号間に位相差を与えることで、光信号を変調することができる。すなわち、光変調器５１は、２本のアームと電極分割構造を有する、多値のマッハツェンダ光変調器を構成する。【0026】
デコーダ５２は、４ビットの入力デジタル信号Ｄ[３：０]をデコードし、例えば多ビットの信号Ｄ１〜Ｄ４を駆動回路５３に出力する。【0027】
駆動回路５３は、５値のＤ／ＡコンバータＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４を有する。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４のそれぞれには、信号Ｄ１〜Ｄ４が供給される。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４は、信号Ｄ１〜Ｄ４に応じて一対の差動出力信号を出力する。このとき、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４から出力される差動出力信号の正相出力信号のそれぞれは、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４に出力される。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４から出力される差動出力信号の逆相出力信号のそれぞれは、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４に出力される。【0028】
ここで、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４が出力する差動出力信号について説明する。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１は、上述のように、５値出力（０、１、２、３、４）のＤ／Ａコンバータである。つまり、ＤＡＣ５１は、信号Ｄ１の値の増大に応じて、正相出力信号の値を「０」→「１」→「２」→「３」→「４」の順に増加させる。【0029】
一方、ＤＡＣ５１は、正相出力信号を反転させた信号を、逆相出力信号として出力する。つまり、ＤＡＣ５１は、信号Ｄ１の値の増大に応じて、逆相出力信号の値を「４」→「３」→「２」→「１」→「０」の順に増加させる。なお、正相出力信号及び逆相出力信号の値の和が、５値出力の最大値「４」と等しくなるように、逆相出力信号の値が決定されると理解することも可能である。【0030】
図３は、光送信器５００の動作を示す動作表である。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１は、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「００００」→「０００１」→「００１０」→「００１１」→「０１００」と増加するに従って、正相出力信号の値を「０」→「１」→「２」→「３」→「４」の順で増加させ、逆相出力信号の値を「４」→「３」→「２」→「１」→「０」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「０１０１」以上の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１の正相出力信号の値は「４」、逆相出力信号の値は「０」となる。【0031】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５２は、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「０１００」→「０１０１」→「０１１０」→「０１１１」→「１０００」と増加するに従って、正相出力信号の値を「０」→「１」→「２」→「３」→「４」の順で増加させ、逆相出力信号の値を「４」→「３」→「２」→「１」→「０」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「００１１」以下の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５２の正相出力信号の値は「０」、逆相出力信号の値は「４」となる。また、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「１００１」以上の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５２の正相出力信号の値は「４」、逆相出力信号の値は「０」となる。【0032】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５３は、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「１０００」→「１００１」→「１０１０」→「１０１１」→「１１００」と増加するに従って、正相出力信号の値を「０」→「１」→「２」→「３」→「４」の順で増加させ、逆相出力信号の値を「４」→「３」→「２」→「１」→「０」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「０１１１」以下の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５３の正相出力信号の値は「０」、逆相出力信号の値は「４」となる。また、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「１１０１」以上の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５３の正相出力信号の値は「４」、逆相出力信号の値は「０」となる。【0033】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５４は、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「１１００」→「１１０１」→「１１１０」→「１１１１」と増加するに従って、正相出力信号の値を「０」→「１」→「２」→「３」の順で増加させ、逆相出力信号の値を「４」→「３」→「２」→「１」→の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ[３：０]が「１０１１」以下の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ５１の正相出力信号の値は「０」、逆相出力信号の値は「４」となる。【0034】
ここで、光送信器５００の位相変調動作について説明する。図４は、光送信器５００での光の伝搬態様を模式的に示す図である。この例では、図１に示すように、光合分波器５１３の入力ポートＰ１に入力光ＩＮが入力する。そのため、出力ポートＰ３から出力される光に比べて、出力ポートＰ４から出力される光は、位相が９０°遅れる。その後、出力ポートＰ３から出力された光は、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４を通過し、光合分波器５１４の入力ポートＰ５に到達する。入力ポートＰ５に到達した光は、そのまま出力ポートＰ７に到達する。一方、出力ポートＰ４から出力された光は、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４を通過し、光合分波器５１４の入力ポートＰ６に到達する。入力ポートＰ６に到達した光は、さらに位相が９０°遅延して、出力ポートＰ７に到達する。【0035】
つまり、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４及び位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４により位相変調を受けなかった場合でも、入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ２は、入力ポートＰ５から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ１に比べて、位相が１８０°遅延することとなる。【0036】
図５Ａは、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４及び位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４により位相変調を受けなかった場合の光Ｌ１及びＬ２を示すコンスタレーション図である。上述したように、入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ２は、入力ポートＰ５から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ１に比べて、位相が１８０°遅延する。【0037】
これに対し、光送信器５００では、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４には正相出力信号が入力し、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４には逆相出力信号が入力する。これにより、入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ２の位相遅れを補償する。図５Ｂは、光送信器５００において入力デジタル信号Ｄ[３：０]の２進コードが「００００」である場合の光Ｌ１及びＬ２を示すコンスタレーション図である。例えば、入力デジタル信号Ｄ[３：０]の２進コードが「００００」であれば、位相変調領域ＰＭ５１＿１〜５１＿４には正相出力信号である「０」が入力される。一方、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４には逆相出力信号である「４」が入力される。これにより、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４を通過する光は、更に位相が１８０°遅れる。【0038】
すなわち、入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ２には、元々の１８０°位相遅れに加えて、位相変調領域ＰＭ５２＿１〜５２＿４による位相遅れである１８０°が加算される。これにより、入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ２には、３６０°の位相遅れが生じるため、入力ポートＰ５から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ１に対する位相遅れが実質的に解消される。また、入力デジタル信号Ｄ[３：０]の２進コードが増加して、ＤＡＣ５１〜５４から出力される正相出力信号が増加するごとに、逆相出力信号が減少する。【0039】
図５Ｃは、光送信器５００における光Ｌ１及びＬ２を示すコンスタレーション図である。図５Ｃに示すように、差動出力信号を用いることで、入力デジタル信号Ｄ［３：０］の変化に応じて、入力ポートＰ１から出力ポートＰ４及び入力ポートＰ６から出力ポートＰ７に到達する光Ｌ２の位相遅れを補償しつつ、Ｌ１／Ｌ２の各々がＲｅ軸に対して対照的に光の位相が変化することとなり、光送信器における光Ｄ／Ａ変換が可能となる。これにより、図３の動作表に示すように、入力デジタル信号Ｄ[３：０]の値に応じて、光Ｌ１の位相変調量を０〜１５Δθ、光Ｌ２の位相変調量を０〜−１５Δθの１６段階に変化させることができる。【0040】
なお、図５Ｂ及び図５Ｃでは、入力デジタル信号Ｄ[３：０]の２進コードが「００００」又は「１１１１」のときに、光Ｌ１及びＬ２の位置が一致していないが、これは、図面を見やするために過ぎない。つまり、入力デジタル信号Ｄ[３：０]の２進コードが「００００」又は「１１１１」のときに、光Ｌ１及びＬ２の位置が一致していてもよい。また、ここでは、位相変調領域で変調される位相変化量は、入力デジタル信号に応じて０〜１８０度変化する場合について説明したが、これに限ったことではない。【0041】
光送信器５００は、以上の構成により、４ビットの光送信器として機能する。ところが、駆動回路５３によって位相変調されたＬ１およびＬ２の位相の階調が等間隔である場合には、以下の問題が生じる。図５Ｄは、光送信器５００において光Ｌ１及びＬ２が合波されることによる出力光ＯＵＴの光強度を示すコンスタレーション図である。図５Ｄに示すように、光信号の位相を等間隔にずらしてゆくと、出力光の光強度の階調間隔は不均一になってしまい、入力デジタル信号に対する出力光の信号強度の線形性が確保できない。【0042】
実施の形態１次に、本発明の実施の形態１にかかる光送信器１００について説明する。光送信器１００は、上記の光送信器５００におけるような問題を解決するため、出力光の線形性の調整機能を有する光送信器として構成される。また、光送信器１００は多値変調光送信器であるが、ここでは説明の簡略化のため、光送信器１００を４ビットの光送信器として説明する。図６は、実施の形態１にかかる光送信器１００の構成を模式的に示すブロック図である。光送信器１００は、光変調器１１、デコーダ１２、駆動回路１３及び制御回路１４を有する。
【0043】
光変調器１１は、入力光ＩＮを変調した出力光ＯＵＴを出力する。光変調器１１は、光導波路１１１及び１１２、光合分波器１１３及び１１４、位相変調領域ＰＭ１１＿１〜ＰＭ１１＿４、ＰＭ１２＿１〜１２＿４を有する。光導波路１１１及び１１２は並列に配置される。【0044】
光導波路１１１及び１１２の光信号入力（入力光ＩＮ）側には、光合分波器１１３が挿入される。光合分波器１１３は、上述の光合分波器５１３と同様の構成を有する。光合分波器１１３の入力側では、入力ポートＰ１に入力光ＩＮが入力され、入力ポートＰ２は無入力とする。光合分波器１１３の出力側では、光導波路１１１は出力ポートＰ３と接続され、光導波路１１２は出力ポートＰ４と接続される。【0045】
光導波路１１１及び１１２の光信号出力（出力光ＯＵＴ）側には、光合分波器１１４が挿入される。光合分波器１１４は、上述の光合分波器５１４と同様の構成を有する。光合分波器１１４の入力側では、光導波路１１１は入力ポートＰ５と接続され、光導波路１１２は入力ポートＰ６と接続される。光合分波器１１４の出力側では、出力ポートＰ７から出力光ＯＵＴが出力される。【0046】
光合分波器１１３と光合分波器１１４との間の光導波路１１１には、位相変調領域ＰＭ１１＿１〜ＰＭ１１＿４が配置される。光合分波器１１３と光合分波器１１４との間の光導波路１１２には、位相変調領域ＰＭ１２＿１〜ＰＭ１２＿４が配置される。【0047】
ここで、位相変調領域は、光送信器５００と同様に、光導波路上に形成された電極を有する。そして、電極に電気信号、例えば電圧信号が印加されることにより、電極の下の光導波路の実効屈折率が変化する。その結果、位相変調領域の光導波路の実質的な光路長を変化させることができる。これにより、位相変調領域は、光導波路を伝搬する光信号の位相を変化させることができる。そして、２本の光導波路１１１及び１１２の間を伝搬する光信号間に位相差を与えることで、光信号を変調することができる。すなわち、光変調器１１は、２本のアームと電極分割構造を有する、多値のマッハツェンダ光変調器を構成する。【0048】
駆動回路１３は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４を有する。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４は、同じフルスケール振幅ＦＳＡを有する。ただし、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４は、階調数が異なる。この例ではＤ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４の階調数は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３の階調数よりも少ないものとする。図７は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４の階調数を模式的に示す図である。ここでは、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４の階調数を３とし、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３の階調数を５する。【0049】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４は、信号Ｄ１〜Ｄ４に応じて一対の差動出力信号を出力する。このとき、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４から出力される差動出力信号の正相出力信号のそれぞれは、位相変調領域ＰＭ１１＿１〜１１＿４に出力される。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４から出力される差動出力信号の逆相出力信号のそれぞれは、位相変調領域ＰＭ１２＿１〜１２＿４に出力される。【0050】
ここで、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４が出力する差動出力信号について説明する。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４は、上述のように、４値（３階調）出力のＤ／Ａコンバータである。このとき、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４の正相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／３）」→「１×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」→「３×ＦＳＡ／３」の順で増加し、逆相出力信号は「３×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」→「１×ＦＳＡ／３」→「０（０×ＦＳＡ／３）」の順で減少する。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３は、上述のように、６値（５階調）出力のＤ／Ａコンバータである。このとき、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３の正相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／５）」→「１×ＦＳＡ／５」→「２×ＦＳＡ／５」→「３×ＦＳＡ／５」→「４×ＦＳＡ／５」→「５×ＦＳＡ／５」の順で増加し、逆相出力信号は「５×ＦＳＡ／５」→「４×ＦＳＡ／５」→「３×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」→「１×ＦＳＡ／３」→「０（０×ＦＳＡ／３）」の順で減少する。なお、正相出力信号及び逆相出力信号の値の和が、ＤＡＣ１〜ＤＡＣ４の出力の最大値と等しくなるように、逆相出力信号の値が決定されると理解することも可能である。【0051】
デコーダ１２は、４ビットの入力デジタル信号Ｄ[３：０]をデコードし、信号Ｄ１〜Ｄ４を、駆動回路１３に出力する。【0052】
制御回路１４は、デコーダ１２に対して、信号Ｄ１〜Ｄ４をＤ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４のいずれに出力させるかを制御する。この例では、制御回路１４による制御を受けて、デコード１２は、信号Ｄ１〜Ｄ４を、それぞれＤ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４に出力する。つまり、制御回路１４は、信号Ｄ１〜Ｄ４とＤ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４との対応関係を指定する。また、換言すれば、制御回路１４は、デコード値にとＤ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４との対応関係、すなわち、デコード値に対するＤＡＣ１〜ＤＡＣ４の動作範囲を指定する。【0053】
図８は、実施の形態１にかかる光送信器１００の動作を示す動作表である。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１は、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「００００」→「０００１」→「００１０」→「００１１」と増加するに従って、正相出力信号を「０（０×ＦＳＡ／３）」→「１×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」→「３×ＦＳＡ／３」の順で増加させる。一方、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１は、逆相出力信号を「３×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」→「１×ＦＳＡ／３」→「０（０×ＦＳＡ／３）」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「０１００」以上の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１の正相出力信号は「３×ＦＳＡ／３」となり、逆相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／３）」となる。【0054】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２は、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「００１１」→「０１００」→「０１０１」→「０１１０」→「０１１１」→「１０００」と増加するに従って、正相出力信号を「０（０×ＦＳＡ／５）」→「１×ＦＳＡ／５」→「２×ＦＳＡ／５」→「３×ＦＳＡ／５」→「４×ＦＳＡ／５」→「５×ＦＳＡ／５」の順で増加させる。一方、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２は、逆相出力信号を「５×ＦＳＡ／５」→「４×ＦＳＡ／５」→「３×ＦＳＡ／５」→「２×ＦＳＡ／５」→「１×ＦＳＡ／５」→「０（０×ＦＳＡ／５）」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「００１０」以下の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２の正相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／５）」となり、逆相出力信号は「５×ＦＳＡ／５」となる。入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「１００１」以上の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２の正相出力信号は「５×ＦＳＡ／５」となり、逆相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／５）」となる。【0055】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ３は、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「１０００」→「１００１」→「１０１０」→「１０１１」→「１１００」→「１１０１」と増加するに従って、正相出力信号を「０（０×ＦＳＡ／５）」→「１×ＦＳＡ／５」→「２×ＦＳＡ／５」→「３×ＦＳＡ／５」→「４×ＦＳＡ／５」→「５×ＦＳＡ／５」の順で増加させる。一方、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ３は、逆相出力信号を「５×ＦＳＡ／５」→「４×ＦＳＡ／５」→「３×ＦＳＡ／５」→「２×ＦＳＡ／５」→「１×ＦＳＡ／５」→「０（０×ＦＳＡ／５）」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「０１１１」以下の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ３の正相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／５）」となり、逆相出力信号は「５×ＦＳＡ／５」となる。入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「１１１０」以上の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ３の正相出力信号は「５×ＦＳＡ／５」となり、逆相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／５）」となる。【0056】
Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ４は、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「１１０１」→「１１１０」→「１１１１」と増加するに従って、正相出力信号を「０（０×ＦＳＡ／３）」→「１×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」の順で増加させる。一方、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ４は、逆相出力信号を「３×ＦＳＡ／３」→「２×ＦＳＡ／３」→「１×ＦＳＡ／３」の順で減少させる。ただし、入力デジタル信号Ｄ［３：０］が「１１００」以下の場合には、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ４の正相出力信号は「０（０×ＦＳＡ／３）」となり、逆相出力信号は「３×ＦＳＡ／３」となる。【0057】
図９Ａ及びＢは、光送信器１００の変調動作を示すコンスタレーション図である。図９Ａに示すように、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４は、光Ｌ１の位相変調量をＦＳＡ／３×Δθずつ、光Ｌ２の位相変調量を−ＦＳＡ／３×Δθずつ変化させることができる。Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３は、光Ｌ１の位相変調量をＦＳＡ／５×Δθずつ、光Ｌ２の位相変調量を−ＦＳＡ／５×Δθずつ変化させることができる。【0058】
この例では、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３よりも、階調数が少ない。よってＤ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３よりも、階調間隔が広くなる。その結果、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１及びＤＡＣ４による光信号の位相変化は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２及びＤＡＣ３による光信号の位相変化よりも、大きくなる。【0059】
つまり、出力光の中心階調に近い階調を受け持つＤ／Ａコンバータに階調数の多いＤ／Ａコンバータを割り当て、出力光の中心階調から離れた階調を受け持つＤ／Ａコンバータに階調数の少ないＤ／Ａコンバータを割り当てることにより、図９Ｂに示すように、出力光の信号強度の階調間隔を均一化することができる。【0060】
その結果、光送信器５００のように等間隔で位相を変化させる場合と比べて、光送信器１００は、出力光の階調間隔を均一化することが可能となる。以上より、本構成によれば、出力光の信号強度の線形性を調整することができる光送信器を提供することができる。【0061】
実施の形態２次に、本発明の実施の形態２にかかる光送信器２００について説明する。光送信器２００は、実施の形態１にかかる光送信器１００の変形例である。図１０は、実施の形態２にかかる光送信器２００の構成を模式的に示すブロック図である。光送信器２００は、実施の形態１にかかる光送信器１００に記憶装置１５を追加した構成を有する。
【0062】
記憶装置１５は、ＤＡＣ選択テーブル１６を有する。制御回路１４は、記憶装置１５に格納されたＤＡＣ選択テーブル１６を読み込み、ＤＡＣ選択テーブル１６のＤＡＣ選択情報に基づき、信号Ｄ１〜Ｄ４のそれぞれ、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４のいずれかに出力する。【0063】
なお、ＤＡＣ選択テーブル１６は、記憶装置１５に予め格納された固定値としてもよい。また、ＤＡＣ選択テーブル１６は、光送信器２００を光送受信システムに組み込む際の初期設定情報として、外部から記憶装置１５に入力されてもよい。さらに、光送信器２００が光信号を送出している間に、外部から記憶装置１５のＤＡＣ選択テーブル１６を更新することも可能である。【0064】
本構成によれば、制御回路１４がＤＡＣ選択テーブル１６を参照して、異なる階調数を有するＤ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４のそれぞれの動作範囲を、それぞれ好適なデコード値に割り当てることが可能となる。【0065】
実施の形態３次に、本発明の実施の形態３にかかる光送信器３００について説明する。光送信器３００は、実施の形態１にかかる光送信器１００の変形例である。図１１は、実施の形態３にかかる光送信器３００の構成を模式的に示すブロック図である。光送信器３００は、実施の形態１にかかる光送信器１００に、光モニタ回路１７及び演算装置１８を追加した構成を有する。
【0066】
光モニタ回路１７は、光変調器１１の出力光ＯＵＴをモニタし、出力光ＯＵＴの光強度を検出する。そして、光モニタ回路１７は、検出した光強度に対応する検出信号Ｓｄを、演算装置１８に出力する。【0067】
演算装置１８は、検出信号Ｓｄから得られる出力光ＯＵＴの光強度と、入力デジタル信号Ｄ[３：０]の値に対応する光強度の期待値との差分を算出する。そして、算出した差分に応じた調整指示信号Ｓｏを、制御回路１４に出力する。調整指示信号Ｓｏは、ＤＡＣ選択情報を含む。【0068】
制御回路１４は、調整指示信号Ｓｏで指定されたＤＡＣに対して、信号Ｄ１〜Ｄ４をそれぞれ出力する。【0069】
本構成によれば、実際の出力光ＯＵＴの光強度をモニタしながら、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４を適切にかつ自動的に選択することが可能である。したがって、より出力光ＯＵＴの信号強度に対する線形性を精密に調整することができる光送信器を提供することができる。【0070】
実施の形態４次に、本発明の実施の形態４にかかる光送受信システム４００について説明する。光送受信システム４００は、上述の光送信器１００、２００及び３００のいずれかを用いた光送受信システムである。ここでは、光送受信システム４００が光送信器１００を有する例について説明する。図１２は、実施の形態４にかかる光送受信システム４００の構成を模式的に示すブロック図である。
【0071】
光送受信システム４００は、光送信器１００、光受信器４０１、伝送路４０２、光増幅器４０３を有する。【0072】
光送信器１００は、光信号として、例えば四位相偏移変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：以下、ＱＰＳＫと表記する）された、ＱＰＳＫ光信号を出力する。【0073】
光送信器１００と光受信器４０１との間は、光伝送路４０２により光学的に接続され、ＱＰＳＫ光信号が伝搬する。伝送路４０２には、光増幅器４０３が挿入され、伝送路４０３を伝搬するＱＰＳＫ光信号を増幅する。光受信器４０１は、ＱＰＳＫ光信号を電気信号に復調する。【0074】
光送受信システム４００は、以上の構成により、光送信器１００を用いた光信号の伝送が可能である。なお、光送信器１００を、適宜、光送信器１００又は２００に置換できることは勿論である。【0075】
実施の形態５次に、本発明の実施の形態５について説明する。上述の実施の形態１〜３では、出力光の線形性を向上させる例について説明したが、出力光の線形性の調整方法はこれに限られるものではない。本実施の形態では、実施の形態１〜３にかかる光送信器１００、２００及び３００を用いた、他の出力光の線形性の調整方法について説明する。
【0076】
例えば、光送受信システムなどでは、長距離伝送を行うに際し、光送信器から送出される光信号に対して予等化処理を行う場合がある。この場合、予等化処理をされた光信号は、中程度の振幅を有する成分が出現する確率が大きい。このような場合、出現確率が大きい成分については高精度に、出現確率が小さい成分については低精度に処理することで、少ないビット数で信号処理が可能となる。【0077】
図１３は、予等化された光信号の波形と出現確率を示す図である。図１３に示すような予等化信号を、例えば４ビットの階調で光信号処理した場合には、信号の中心付近、すなわち「１０００」付近の出現確率が大きくなる。一方、信号の両端、すなわち「００００」及び「１１１１」付近の出現確率が小さくなる。【0078】
図１４Ａは、一般的な線形特性を有する４ビットの出力光の階調変化を示すグラフである。図１４Ｂは、「１０００」付近の階調幅が狭くなる非線形特性を有する４ビットの出力光の階調変化を示すグラフである。図１４Ｂに示すように、出力光の階調変化を、図１４Ａで示した線形状態特性を有する量子化ではなく、図１２Ｂで示した「１０００」付近の階調幅が狭くなるような非線形特性を有する量子化を行うことで、「１０００」付近の処理を高精度に行うことが可能となる。その結果、図１３に示すような信号を扱う場合、同じ４ビット階調でも、図１４Ｂに示すような非線形特性を持たせることで、高精度な信号処理を行うことが可能となる。【0079】
このように、敢えて信号に非線形性を持たせる用途に対しても、本発明の調整手法を用いることで、出力光の信号強度に対する線形性を調整することが可能となる。よって、実施の形態１〜３にかかる光送信器１００、２００及び３００により、出力光ＯＵＴに対して、図１３に示すような非線形性を持たせることにより、通信方式によっては、処理ビットの削減や高精度処理を実現することができる。【0080】
その他の実施の形態なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、光の位相変化は、変化の順序に関係なく加算することができるので、Ｄ／Ａコンバータの選択パターンは、上述の例には限られない。換言すれば、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１〜ＤＡＣ４の順序を任意に入れ換えることが可能である。
【0081】
上述の実施の形態では、光送信器１００、２００及び３００を４ビットの光送信器として説明したが、これは例示に過ぎない。すなわち、位相変調領域（分割電極）、Ｄ／Ａコンバータの個数及び階調数を増加させることにより、さらに高次の多値変調が可能な光送信器を構成できることは、言うまでもない。【0082】
実施の形態３では、出力光の光強度をモニタしてＤ／Ａコンバータに与える信号を選択する例について説明したが、これは例示に過ぎない。すなわち、出力光の光強度のモニタを光受信器にて行い、光受信器から光送信器へ光強度情報をフィードバックする構成としてもよい。また、演算装置１８を、光送信器に組み込んでもよい。【0083】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【0084】
この出願は、２０１２年３月２２日に出願された日本出願特願２０１２−０６４７６９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。【符号の説明】
【0085】
１１、５１ 光変調器１２、５２ デコーダ
１３、５３ 駆動回路
１４ 制御回路
１５ 記憶装置
１６ ＤＡＣ選択テーブル
１７ 光モニタ回路
１８ 演算装置
１００、２００、３００、５００ 光送信器
１１１、１１２、５１１、５１２ 光導波路
１１３、１１４、５１３、５１４ 光合分波器
４００ 光送受信システム
４０１ 光受信器
４０２ 伝送路
４０３ 光増幅器
ＤＡＣ１〜ＤＡＣ４、ＤＡＣ５１〜ＤＡＣ５４ Ｄ／Ａコンバータ
ＯＵＴ 出力光
ＰＭ１１＿１〜ＰＭ１１＿４、ＰＭ１２＿１〜ＰＭ１２＿４、ＰＭ５１＿１〜ＰＭ５１＿４、ＰＭ５２＿１〜ＰＭ５２＿４ 位相変調領域
Ｓｄ 検出信号
Ｓｏ 調整指示信号