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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】P2022143378
(43)【公開日】2022-10-03
(54)【発明の名称】変調信号の制御装置
(51)【国際特許分類】
H04B 10/564 20130101AFI20220926BHJP
G02F 1/015 20060101ALI20220926BHJP
【ＦＩ】
H04B10/564
G02F1/015 502
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021043855
(22)【出願日】2021-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】309015134
【氏名又は名称】富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094525
【弁理士】
【氏名又は名称】土井 健二
(74)【代理人】
【識別番号】100094514
【弁理士】
【氏名又は名称】林 恒徳
(72)【発明者】
【氏名】石川 智久
【テーマコード（参考）】
2K102
5K102
【Ｆターム（参考）】
2K102AA20
2K102BA03
2K102BB01
2K102BC04
2K102BD01
2K102CA09
2K102DA04
2K102DD03
2K102EA02
2K102EA25
2K102EB22
5K102AA51
5K102AH02
5K102AH24
5K102AH26
5K102MA01
5K102MB04
5K102MC11
5K102MH02
5K102MH13
5K102MH22
5K102MH28
5K102MH29
5K102PB11
5K102PH02
5K102PH03
5K102PH15
5K102PH31
5K102PH49
5K102RD05
5K102RD26
5K102RD28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】変調器の変調特性をメモリに記録せずに、多値信号である変調光のレベル間隔を調節する。
【解決手段】光送信機４において、変調信号の制御装置２は、変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正又は大きさがゼロの時には交流成分のレベルに応じたレベルをとり交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり交流成分の極性が負又は大きさがゼロの時には交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、ハイ側信号がとるレベルで最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルの信号を生成するハイ側ピーク値検出部と、ロー側信号がとるレベルで最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルの信号を生成するロー側ピーク値検出部と、第４レベルと第５レベルとに基づいて変調信号のレベルを調節するレベル調節部と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】光送信機４において、変調信号の制御装置２は、変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正又は大きさがゼロの時には交流成分のレベルに応じたレベルをとり交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり交流成分の極性が負又は大きさがゼロの時には交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、ハイ側信号がとるレベルで最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルの信号を生成するハイ側ピーク値検出部と、ロー側信号がとるレベルで最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルの信号を生成するロー側ピーク値検出部と、第４レベルと第５レベルとに基づいて変調信号のレベルを調節するレベル調節部と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光デバイスに印加されている間に第１レベル、前記第１レベルより高い第２レベル、および前記第１レベルより高く前記第２レベルより低い少なくとも1つの第３レベルをとることで、多値信号である変調光を前記光デバイスに生成させる変調信号を制御する制御装置であって、
前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、
前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、
前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を、生成するハイ側ピーク値検出部と、
前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を、生成するロー側ピーク値検出部と、
前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節するレベル調節部とを有する
変調信号の制御装置。
前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、
前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、
前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を、生成するハイ側ピーク値検出部と、
前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を、生成するロー側ピーク値検出部と、
前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節するレベル調節部とを有する
変調信号の制御装置。
【請求項2】
前記レベル調節部は、前記第４レベルの絶対値と前記第５レベルの絶対値の差であるピーク値差が第１目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
請求項１に記載の制御装置。
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記第３レベルは、２つのレベルを含み、
前記レベル調節部は、前記２つのレベルの差を一定に保ちながら、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを
特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記２つのレベルの差を一定に保ちながら、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを
特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項4】
更に、前記ハイ側信号がとるレベルの第１平均値に応じた第６レベルをとるハイ側アベレージ信号を生成するハイ側平均値検出部を有し、
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節の後に、前記ハイ側アベレージ信号がとる前記第６レベルと前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルの第１の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節することを
特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節の後に、前記ハイ側アベレージ信号がとる前記第６レベルと前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルの第１の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節することを
特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項5】
前記レベル調節部は、前記第１の比が第２目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
請求項４に記載の制御装置。
請求項４に記載の制御装置。
【請求項6】
更に、前記ロー側信号がとるレベルの第２平均値に応じた第７レベルをとるロー側アベレージ信号を生成するロー側平均値検出部を有し、
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節と前記第１の比に基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節との間、または前記第１の比に基づく前記第３レベルの調節の後に、前記ロー側アベレージ信号がとる前記第７レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルの第２の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節すことを
特徴とする請求項４または５に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節と前記第１の比に基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節との間、または前記第１の比に基づく前記第３レベルの調節の後に、前記ロー側アベレージ信号がとる前記第７レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルの第２の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節すことを
特徴とする請求項４または５に記載の制御装置。
【請求項7】
前記レベル調節部は、前記第２の比が第３目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
請求項６に記載の制御装置。
請求項６に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変調信号の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
２値レベル変調（例えば、On-Off-Keying）より大容量で且つ高速通信が可能な多値レベル変調を用いる光伝送技術が検討されている（例えば、特許文献１～２参照）。例えばＰＡＭ４(Pulse Amplitude Modulation 4)は、４つのレベルをとる電気信号を変調器に印加して、４つの値を示す４値光信号を生成する変調方式である。
【0003】
変調器により生成される多値光信号（例えば、４値光信号）は、光伝送路を介して受信器に入力され、元の電気信号に復調される。多値光信号のレベル間隔が均一でないと、多値光信号が誤って復調される頻度が高くなる。
【0004】
ところで、電気信号を光信号に変換する変調器の多くは、印加される電気信号（以下、変調信号と呼ぶ）のレベルに対して出力光（以下、変調光と呼ぶ）のレベルが線形に変化しない非線形性を示す。この様な変調器にレベル間隔が均一な変調信号が印加されると、レベル間隔が不均一な多値光信号が生成される。その結果、復調誤りの頻度が高くなる。
【0005】
そこで多値光信号のレベル間隔が均一になるように、メモリに記録された変調特性（すなわち、変調信号の電圧等と生成される変調光の光強度の関係）に基づいて、変調信号のレベルを調節する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１７-２１６６８１号公報
【特許文献2】米国特許出願公開第２０１８／０１９８５２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし変調器の特性（すなわち、変調特性）は、変調器の温度によって変化する。近年の光伝送装置では、消費電力を抑制するため、変調器の温度が一定に保たれることは稀である。従って、上記技術を光伝送装置に適用しようとすると、予め多数の温度で変調器ごとに変調特性を測定してメモリに記録しておくことになる。このような技術は煩雑で実用的でない。そこで、本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一つの実施の形態では、変調信号の制御装置は、光デバイスに印加されている間に第１レベル、前記第１レベルより高い第２レベル、および前記第１レベルより高く前記第２レベルより低い少なくとも1つの第３レベルをとることで、多値信号である変調光を前記光デバイスに生成させる変調信号を制御する制御装置であって、前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を生成するハイ側ピーク値検出部と、前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を生成するロー側ピーク値検出部と、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節するレベル調節部とを有する。
【発明の効果】
【0009】
一つの側面では、本発明によれば、変調器の変調特性をメモリに記録せずに、多値光信号のレベル間隔を調節することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。図面が異なっても同じ構造を有する部分等には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0012】
【0013】
光送信機４は例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６と、ＤＳＰ６に接続されたドライバー８を有する。ＤＳＰ６は、デジタル信号１０（図２参照）を３つ以上の振幅（amplitude）をとる多値信号１２（電気信号）に変換する。ドライバー８は、ＤＳＰ６が出力する多値信号１２を増幅する。
【0014】
光送信機４は更に、バイアス電圧１４（直流電圧）を出力するバイアス・コントローラ１６と、ドライバー８に一端が接続されバイアス・コントローラ１６に他端が接続されたＤＣブロック（direct current block filter）１８ａを有する。ＤＣブロック１８ａは、増幅された多値信号１２（以下、ドライバー出力２０と呼ぶ）の交流成分をバイアス電圧１４に重畳して、変調信号２２を生成する。交流成分とは、ある信号からその信号を平均化した信号（すなわち、直流成分）を差し引いた信号である。
【0015】
光送信機４は更に、電流源２１と、電流源２１に接続され連続光２４を出力する半導体レーザ２６を有する。光送信機４は更に、ＤＣブロック１８ａのバイアス・コントローラ１６側の一端に接続された変調器２８を有する。図１に示す例では、変調器２８は電界吸収型変調器(Electro-Absorption Modulator: EAM)である。
【0016】
半導体レーザ２６が出力する連続光２４は変調器２８に入力され、変調器２８に印加される変調信号２２のレベル（ここでは、電圧）に応じて光強度が変調される。図１に示す例では、変調信号２２は、バイアス電圧１４に重畳された、ドライバー出力２０（すなわち、増幅された多値信号１２）の交流成分である。
【0017】
光送信機４は更に、入力端に変調器２８が接続された光分岐器３０（例えば、ファイバカプラ）と、光分岐器３０の出力端子の一方に接続された光検出器３３を有する。
【0018】
光分岐器３０は、変調された連続光２４（以下、変調光３２と呼ぶ）を、送信光３４とモニタ光３６に分割する。変調光３２は、３つ以上の振幅をとる光信号（すなわち、多値化された光信号）である。
【0019】
送信光３４は例えば、例えば光伝送路３８（例えば、光ファイバ）に送出される。一方、モニタ光３６は光検出器３３に入力される。光検出器３３はモニタ光３６を、モニタ光３６の光強度に応じて大きさが変化する光電流４０に変換する。
【0020】
光送信機４は更に、光検出器３３に接続された電流電圧変換装置４２と、電流電圧変換装置４２に一端が接続され、他端が制御装置２に接続されたＤＣブロック１８ｂとを有する。電流電圧変換装置４２は例えば、トランス・インピーダンス・アンプである。
【0021】
電流電圧変換装置４２は光電流４０を、光電流４０の大きさに応じて電圧（すなわち、基準電位との電位差）が変化する電気信号４４に変換する。すなわち電気信号４４は、変調光３２から生成される信号である。ＤＣブロック１８ｂは、電気信号４４の交流成分４６を抽出して、制御装置２に入力する。
【0022】
制御装置２は、ＤＳＰ６を制御することで、変調信号２２を間接的に制御する。図３は、変調信号２２の時間変化の一例を示す図である。横軸は時間である。縦軸は、変調信号の電圧である。Ｖｂｉａｓは、バイアス電圧１４である。
【0023】
図３に示す例では、変調信号２２は４値信号である。すなわち、変調信号２２の電圧は、互いに異なる４つの電圧Ｖ１～Ｖ４の一つ（例えば、電圧Ｖ２）に保たれた後、４つの電圧Ｖ１～Ｖ４のうちの別の電圧（例えば、電圧Ｖ３）または元の電圧（例えば、電圧Ｖ２）に保たれる。すなわち変調信号２２は、一定の時間一定に保たれる電圧（すなわち、レベル）の更新（すなわち、変更または維持）が繰り返される信号である。
【0024】
以下に示す例では、変調信号２２は４値信号である。変調信号２２は、変調器２８に印加されている間に４つのレベル（ここでは、４つの電圧Ｖ１～Ｖ４）とることで、変調器２８に４つの値を示す光信号（ここでは、変調光３２）を生成させる。ここに示す例では、変調光３２の振幅が示す４つ値は、１０進数で表すと０，１，２，３である。なお信号の「レベル」とは、信号の離散的な物理量（例えば、電圧や光強度）であって一定時間持続する物理量のことである。
【0025】
あるレベル（例えば、Ｖ１）と、このレベルより高いレベルのうち最も低いレベル（ここでは、Ｖ２）の差（ここでは、Ｖ２－Ｖ１）は以下、レベル間隔と呼ばれる。図３に示す変調信号２２のレベル間隔は、Ｖ２－Ｖ１、Ｖ３－Ｖ２およびＶ４－Ｖ３である。
【0026】
図４は、変調器２８の変調特性４８の一例を示す図である。横軸は、変調器２８に印加される電圧（以下、印加電圧と呼ぶ）である。縦軸は、変調器２８から出力される光の相対強度（すなわち、消光比）である。図４に示すように、変調器２８（ここでは、電界吸収型変調器）の変調特性は、消光比が印加電圧に対して線形に変化しない非線形性を示す。
【0027】
図５はバイアス電圧１４が、変調特性４８の線形領域５０の中心に設定された場合に生成される変調光３２のアイパターン５４ａの一例を示す図である。「線形領域５０」とは、消光比が印加電圧に対して略線形に変化する印加電圧の範囲のことである。変調特性４８に示された白抜きのドット５１は、変調器２８のバイアス点である（以下、同様）。
【0028】
図５には、変調器２８の変調特性４８と、変調信号２２のアイパターン５２ａと、変調光３２のアイパターン５４ａが示されている。変調特性４８の横軸は、印加電圧（例えば、変調信号２２の電圧）である。変調特性４８の縦軸は、変調器２８から出力される光（例えば、変調光３２）の光強度である。ここでは変調器２８に入力される連続光２４の光強度は、変調器２８の印加電圧が０Ｖの時に出力光が１ｍＷになるように設定されている。
【0029】
変調信号２２のアイパターン５２ａの時間軸５６は、上側ほど遅い時間を示している。アイパターン５２ａの電圧軸５８は、変調信号２２の電圧を示している。アイパターン５２ａは、電圧軸５８を垂直方向に平行移動して変調特性４８の横軸に重ねると、電圧軸５８の目盛りと変調特性４８の横軸の目盛りが一致するように描かれている。後述する図６等においても同様である。
【0030】
変調光３２のアイパターン５４ａの時間軸６０は、右側ほど遅い時間を示している。アイパターン５４ａの光強度軸６２は、変調光３２の光強度を示している。アイパターン５４ａは、光強度軸６２を水平方向に平行移動して変調特性４８の縦軸に重ねると、光強度軸６２の目盛りと変調特性４８の縦軸の目盛りが一致するように描かれている。後述する図６等についても同様である。
【0031】
図５に示すように、変調信号２２のレベル（すなわち、変調器２８の印加電圧）が、線形領域５０内で変化する場合には、変調信号２２のアイパターン５２ａと変調光３２のアイパターン５４ａは略同形になる。従って、変調信号２２のレベル間隔（すなわち、アイの高さ）が均一であれば、変調光３２のレベル間隔も均一になる。
【0032】
図６はバイアス電圧１４が、線形領域５０の中心より低い電圧に設定された場合に生成される変調光３２のアイパターン５４ｂの一例を示す図である。図６には、変調器２８の変調特性４８と、変調信号２２のアイパターン５２ｂと、変調光３２のアイパターン５４ｂが示されている。
【0033】
図６に示すように、変調信号２２のレベルが、線形領域５０から食み出して変化すると、変調光３２のアイパターン５４ｂは、変調信号２２のアイパターン５２ｂを変形したパターンになる。従って、変調信号２２のレベル間隔が均一でも、変調光３２のレベル間隔は不均一になる。
【0034】
変調光３２のレベル間隔（すなわち、アイの高さ）が均一でないと、送信光３４（図２参照）を受信した光受信機が送信光３４を誤って復調する頻度が高くなる。そこで、復調誤りの頻度（すなわち、符号誤り率）が高くならないように、制御装置２は、変調信号２２のレベル間隔を調節する。
【0035】
図７は、線形領域５０の中心より低いバイアス電圧の設定後に変調信号２２を制御装置２が制御した場合に生成される変調光３２のアイパターン５４ｃの一例を示す図である。図７には、変調器２８の変調特性４８と、変調信号２２のアイパターン５２ｃと、変調光３２のアイパターン５４ｃが示されている。
【0036】
図６に示す例と同様にバイアス電圧１４は、線形領域５０の中心より低い電圧に設定される（バイアス点５１参照）。制御装置２が変調信号２２を制御すると、変調特性４８の傾きが小さい領域では変調信号２２のレベル間隔が広くなり、変調特性の傾きが大きい領域では変調信号２２のレベル間隔が狭くなる。その結果、変調光３２のアイパターン５４ｃのレベル間隔は略均一になる（「（１－７）レベル調節部７５」参照）。
【0037】
ところで、光伝送路３８を送信光３４が伝搬すると、光伝送路３８の群速度分散により送信光３４の波形が変形する。送信光３４の変形が大きくなると、符号誤り率が高くなる。そこで変調器２８のバイアス点５１は、変調光３２の変形が少ない電圧に設定される。
【0038】
例えば変調器２８のバイアス電圧１４は、変調器２８のαパラメータが略ゼロになる電圧に設定される。送信光３４の変形は伝送距離が長くなるほど大きくなるので、送信光３４の変形を小さくするバイアス電圧１４（例えば、αパラメータがゼロになる電圧）は、伝送距離が長くなるほど重要になる。
【0039】
多くの場合、αパラメータがゼロになる電圧は、変調特性４８の線形領域５０の中心（以下、線形中心と呼ぶ）とは一致しない。従ってαパラメータがゼロになる電圧にバイアス電圧１４を設定すると、変調光３２のレベル間隔は不均一になる（図６参照）。実施の形態１の制御装置２によれば、バイアス電圧１４のこの様な設定により不均一になった変調光３２のレベル間隔が均一になるので、受信機における符号誤り率の増加を抑制できる。
【0040】
図８～９は、実施の形態の光送信機４におけるドライバー出力２０、変調信号２２、変調光３２、および電気信号４４の交流成分４６（以下、モニタ信号と呼ぶ）のアイパターンの一例を示す図である。図８～９には、バイアス電圧１４が線形中心に設定された場合の各信号のアイパターン、およびバイアス電圧１４が線形中心より低い電圧に変更された直後の各信号のアイパターンが示されている。図８～９は、シミュレーションにより得られたアイパターンである。後述する図２２～２３等についても同様である。
【0041】
図８（ａ）には、ドライバー出力２０のアイパターンが示されている。左側のパターンは、バイアス電圧１４が線形中心に設定された時のアイパターンである（図８（ｂ）～図９（ｂ）についても同様）。右側のパターンは、バイアス電圧１４が線形中心より低い電圧に変更された直後のアイパターンが示されている（図８（ｂ）～図９（ｂ）についても同様）。図８（ａ）の右図に示すように、バイアス電圧１４が下がった直後は、ドライバー出力２０のアイパターンに変化はない。
【0042】
【0043】
図９（ａ）には、変調光３２のアイパターンが示されている。図９（ａ）に示すようにバイアス電圧１４が下がると、変調特性４８（図６参照）の非線形性により、変調光３２の２番目に低いレベルＬ１（図９（ａ）参照）と３番目に低いレベルＬ２が、最も低いレベルＬ０に近づく。換言するならば、２番目に低いレベルＬ１と３番目に低いレベルＬ２に挟まれたミドルアイＭＥ１が、最も低いレベルＬ０に近づく。
【0044】
図９（ｂ）には、モニタ信号４６のアイパターンＥ２が示されている。図９（ａ）に示すように変調光３２のミドルアイＭＥ１が最も低いレベルＬ０に近づくと、モニタ信号４６のミドルアイＭＥ２も最も低いレベルＬ３０に近づく（図９（ｂ）参照）。
【0045】
変調信号２２のレベル間隔を調節する制御装置２（図１参照）は、ハイ側信号生成部６４とロー側信号生成部６６とハイ側ピーク値検出部６８とロー側ピーク値検出部７０を有する。制御装置２は更に、ハイ側平均値検出部７２とロー側平均値検出部７４を有する。制御装置２は更に、レベル調節部７５を有する。
【0046】
（１－１）ハイ側信号生成部６４
図１０は、ハイ側信号生成部６４のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ハイ側信号生成部６４は例えば、出力端子がハイ側ピーク値検出部６８とハイ側平均値検出部７２に接続されたオペレーショナル・アンプリファイアＯＰ１を有する。オペレーショナル・アンプリファイアは以下、オペアンプと呼ばれる。ハイ側信号生成部６４は更に、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と基準電位（すなわち、グラウンド）との間に接続された抵抗Ｒ１とを有する。ハイ側信号生成部６４は更に、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と出力端子の間に接続された抵抗Ｒ２と、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子とＤＣブロック１８ｂの間に接続された抵抗Ｒ３とを有する。
図１０は、ハイ側信号生成部６４のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ハイ側信号生成部６４は例えば、出力端子がハイ側ピーク値検出部６８とハイ側平均値検出部７２に接続されたオペレーショナル・アンプリファイアＯＰ１を有する。オペレーショナル・アンプリファイアは以下、オペアンプと呼ばれる。ハイ側信号生成部６４は更に、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と基準電位（すなわち、グラウンド）との間に接続された抵抗Ｒ１とを有する。ハイ側信号生成部６４は更に、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と出力端子の間に接続された抵抗Ｒ２と、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子とＤＣブロック１８ｂの間に接続された抵抗Ｒ３とを有する。
【0047】
図１１は、オペアンプＯＰ１が出力する信号（以下、ハイ側オペアンプ信号と呼ぶ）のアイパターン７８の一例を示す図である。横軸は時間である。縦軸は、ハイ側オペアンプ信号の電圧である。
【0048】
図１０に示すように、オペアンプＯＰ１の正側電源端子には、プラスの電圧を出力する正電源が接続される。オペアンプＯＰ１の負側電源端子には、基準電位が接続される。従って、モニタ信号４６の極性が正の時には、オペアンプＯＰ１は、非反転入力端子に入力されるモニタ信号４６を増幅した信号を出力する。モニタ信号４６の増幅率は、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２によって定まる増幅率Ａ（＝（ｒ１＋ｒ２）／ｒ１）である。モニタ信号４６の極性が負の時には、オペアンプＯＰ１は基準電位Ｇを出力する。以下の説明では、ｒ１はｒ２より十分大きいとする。この場合、増幅率Ａは略１である。ただし増幅率Ａは、１以外の倍率であっても良い。
【0049】
ハイ側信号生成部６４は、ハイ側オペアンプ信号を出力する。ハイ側信号生成部６４が出力する信号は以下、ハイ側信号７６（図２参照）と呼ばれる。従って、ここに示す例では、図１１のアイパターン７８はハイ側信号７６のアイパターンでもある。
【0050】
図１０～１１を参照して例示したように、ハイ側信号７６は、モニタ信号４６の極性が正またはモニタ信号の大きさがゼロ（例えば、０Ｖ）の時には、モニタ信号４６のレベルに応じたレベルＬ１２，Ｌ１１，Ｌ１０（図１１参照）をとる。図１０～１１を参照して説明した例では、「モニタ信号４６のレベルに応じたレベル」は、モニタ信号４６のレベルを増幅率Ａ（１を含むゼロより大きい倍率）で増幅したレベルである（以下、同様）。
【0051】
ハイ側信号７６は、モニタ信号４６の極性が負の時には、一定のレベル（以下、ダミーレベルと呼ぶ）をとる。図１０～１１を参照して説明した例では、ダミーレベルは基準電位Ｇである。この場合、ダミーレベルは、モニタ信号４６の最も低いレベルＬ１０である。
【0052】
ダミーレベルは、基準電位でなくても良い。但し、ダミーレベルと基準電位の乖離が大きくなると、後述する「ミドルアイの位置制御」等でレベル調節の誤りや不正確なレベル調節が行われる。従って、ダミーレベルと基準電位の乖離は、小さいほど好ましい（後述するロー側信号９０のダミーレベルについても同様）。
【0053】
ところで、図１０に示す回路では、ハイ側信号生成部６４はオペアンプＯＰ１の出力を直接出力している。しかしハイ側信号生成部６４は、反転回路によってオペアンプＯＰ１の出力を反転（すなわち、極性の逆転）してから出力しても良い。これは、ハイ側信号７６（すなわち、ハイ側信号生成部６４の出力）に基づく処理で重要な量は、ハイ側信号７６のレベルの大きさ（すなわち、絶対値）だからである。後述するロー側信号生成部６６等の出力についても、同様である。
【0054】
図１０に示す回路は、アナログ回路である。しかしハイ側信号生成部６４は、ＤＳＰ等のデジタル回路によって実現されても良い。後述するロー側信号生成部６６、ハイ側ピーク値検出部６８、ロー側ピーク値検出部７０、ハイ側平均値検出部７２、およびロー側平均値検出部７４についても同様である。
【0055】
（１－２）ロー側信号生成部６６
図１２は、ロー側信号生成部６６のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ロー側信号生成部６６は、ハイ側信号生成部６４に類似している。従って、ハイ側信号生成部６４と実質的に同じ部分については同一の符号を付して、説明を省略または簡単にする。
図１２は、ロー側信号生成部６６のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ロー側信号生成部６６は、ハイ側信号生成部６４に類似している。従って、ハイ側信号生成部６４と実質的に同じ部分については同一の符号を付して、説明を省略または簡単にする。
【0056】
ロー側信号生成部６６は例えば、オペアンプＯＰ２と、オペアンプＯＰ２の反転入力端子と基準電位との間に接続された抵抗Ｒ１とを有する。ロー側信号生成部６６は更に、オペアンプＯＰ２の反転入力端子と出力端子の間に接続された抵抗Ｒ２と、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子とＤＣブロック１８ｂの間に接続された抵抗Ｒ３を有する。ロー側信号生成部６６は更に、入力端子がオペアンプＯＰ２の出力端子に接続され、ロー側ピーク値検出部７０およびロー側平均値検出部７４に出力端子が接続された反転回路８４を有する。
【0057】
図１３は、オペアンプＯＰ２が出力する信号（以下、ロー側オペアンプ信号と呼ぶ）のアイパターン８６の一例を示す図である。横軸は時間である。縦軸は、電圧である。
【0058】
図１２に示すように、オペアンプＯＰ２の正側電源端子には、基準電位が接続される。オペアンプＯＰ２の負側電源端子には、マイナスの電圧を出力する負電源が接続される。従って、モニタ信号４６の電圧が正の場合には、オペアンプＯＰ２は基準電位Ｇを出力する。
【0059】
モニタ信号４６の極性が負の場合には、オペアンプＯＰ２は、非反転入力端子に入力されるモニタ信号４６を増幅した信号を出力する。モニタ信号４６の増幅率は、「（１－１）ハイ側信号生成部６４」で説明した増幅率Ａである。ここに示す例では、増幅率Ａは略１である。ロー側オペアンプ信号の増幅率は、ハイ側オペアンプ信号の増幅率は同じ増幅率である。
【0060】
反転回路８４は、ロー側オペアンプ信号（すなわち、オペアンプＯＰ２の出力）を反転する。ロー側信号生成部６６は、反転されたロー側オペアンプ信号を出力する。ロー側信号生成部６６（図２参照）の出力は以下、ロー側信号９０と呼ばれる。
【0061】
図１４は、ロー側信号生成部６６が出力するロー側信号９０（図２参照）のアイパターン９２の一例を示す図である。図１４に示すように、ここに示す例では、ロー側信号９０のアイパターン９２は、ロー側オペアンプ信号のアイパターン８６（図１３参照）の極性を反転させたパターンである。
【0062】
図１２～１４を参照して例示したように、ロー側信号９０は、モニタ信号４６の極性が負またはモニタ信号レベルの大きさがゼロ（例えば、０Ｖ）の時には、モニタ信号のレベルに応じたレベルＬ２２,Ｌ２１，Ｌ２０（図１４参照）をとる。図１２～１４を参照して説明した例では、「モニタ信号４６のレベルに応じたレベル」は、モニタ信号４６のレベルを増幅率Ａで増幅し更に反転レベルである。
【0063】
ロー側信号９０は、モニタ信号４６の極性が正の時には、ダミーレベル（すなわち、一定のレベル）をとる。図１２～１４を参照して説明した例では、ロー側信号９０のダミーレベルは基準電位Ｇである。この場合、ダミーレベルは、モニタ信号４６の最も低いレベルＬ２０である。
【0064】
ところで図１２に示す回路では、ロー側信号生成部６６は反転回路８４を有している。しかしロー側信号生成部６６は、反転回路８４を有さなくても良い。
【0065】
（１－３）ハイ側ピーク値検出部６８
図１５は、ハイ側ピーク値検出部６８のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ハイ側ピーク値検出部６８は例えば、非反転入力端子がハイ側信号生成部６４に接続されたオペアンプＯＰ３と、オペアンプＯＰ３の反転入力端子と出力端子との間に接続されたダイオードＤ１とを有する。ダイオードＤ１は、オペアンプＯＰ３の出力端子からダイオードＤ１に向かって流れる電流を通過させ、ダイオードＤ１からオペアンプＯＰ３の出力端子に向かう電流の流れを阻止するように接続される。
図１５は、ハイ側ピーク値検出部６８のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ハイ側ピーク値検出部６８は例えば、非反転入力端子がハイ側信号生成部６４に接続されたオペアンプＯＰ３と、オペアンプＯＰ３の反転入力端子と出力端子との間に接続されたダイオードＤ１とを有する。ダイオードＤ１は、オペアンプＯＰ３の出力端子からダイオードＤ１に向かって流れる電流を通過させ、ダイオードＤ１からオペアンプＯＰ３の出力端子に向かう電流の流れを阻止するように接続される。
【0066】
ハイ側ピーク値検出部６８は更に、ダイオードＤ１のオペアンプＯＰ３とは反対側の一端と基準電位との間に接続されたキャパシタＣ１を有する。ハイ側ピーク値検出部６８は更に、キャパシタＣ１に並列接続された抵抗Ｒ３を有する。図１５に示すように、オペアンプＯＰ３の正側電源端子には、プラスの電圧を出力する正電源が接続される。一方、オペアンプＯＰ３の負側電源端子には、基準電位が接続される。
【0067】
オペアンプＯＰ３の非反転入力端子には、ハイ側信号生成部６４（図２参照）からのハイ側信号７６が入力される。ハイ側信号７６の電圧がキャパシタＣ１の電圧より高い場合には、オペアンプＯＰ３はキャパシタＣ１を充電する。一方、ハイ側信号７６の電圧がキャパシタＣ１の電圧より低い場合には、ダイオードＤ１が逆バイアスされ、キャパシタＣ１からオペアンプＯＰ３には電流が流れない。
【0068】
オペアンプＯＰ３からの電流によりキャパシタＣ１に充電された電荷は、抵抗Ｒ３を介して徐々に放電される。ハイ側ピーク値検出部６８は所謂、ピーク検出器である。図１５に示す例では、ハイ側ピーク値検出部６８は、キャパシタＣ１の電圧をそのまま出力する。しかし、ハイ側ピーク値検出部６８は、キャパシタＣ１の両端間の電圧を０以外の倍率で増幅してから出力しても良い。
【0069】
ハイ側ピーク値検出部６８が生成する信号９６（以下、ハイ側ピーク値信号と呼ぶ）は、ハイ側信号７６がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベル（例えば、図１１のレベルＬ１２）に応じたレベルをとる。ハイ側ピーク値信号９６のレベルは以下、第４レベルと呼ばれる。ハイ側ピーク値信号９６の第４レベルの絶対値は例えば、ハイ側信号７６（図１１参照）のレベルＬ１２の絶対値（例えば、０．３２Ｖ）と同じである。
【0070】
（１－４）ロー側ピーク値検出部７０
ロー側ピーク値検出部７０のハードウエア構成は例えば、図１５を参照して説明したハイ側ピーク値検出部６８のハードウエア構成と実質的に同じである。従って、ロー側ピーク値検出部７０のハードウエア構成の説明は省略する。但し，オペアンプＯＰ３の非反転入力端子には、ロー側信号生成部６６が接続される。
ロー側ピーク値検出部７０のハードウエア構成は例えば、図１５を参照して説明したハイ側ピーク値検出部６８のハードウエア構成と実質的に同じである。従って、ロー側ピーク値検出部７０のハードウエア構成の説明は省略する。但し，オペアンプＯＰ３の非反転入力端子には、ロー側信号生成部６６が接続される。
【0071】
ロー側ピーク値検出部７０が生成する信号９８（以下、ロー側ピーク値信号と呼ぶ）は、ロー側信号９０がとるレベルうち最も絶対値が大きいレベル（例えば、図１４のレベルＬ２２）に応じたレベルをとる。ロー側ピーク値信号９８のレベルは以下、第５レベルと呼ばれる。ロー側ピーク値信号９８の第５レベルの絶対値は例えば、ロー側信号９０のレベルＬ２２（図１４参照）の絶対値（例えば、０．２４Ｖ）と同じである。
【0072】
ロー側ピーク値検出部７０は、ハイ側ピーク値検出部６８と同様に、キャパシタＣ１の両端間の電圧（以下、キャパシタ電圧と呼ぶ）を増幅して出力しても良い。但し、キャパシタ電圧の増幅率は、ハイ側ピーク値検出部６８のキャパシタ電圧の増幅率と同じにする。
【0073】
（１－５）ハイ側平均値検出部７２
図１６は、ハイ側平均値検出部７２のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ハイ側平均値検出部７２は例えば、一端がハイ側信号生成部６４に接続され他端がレベル調節部７５に接続された抵抗Ｒ４を有する。ハイ側平均値検出部７２は更に、一端が基準電位に接続され、他端が抵抗Ｒ４のレベル調節部７５側の一端に接続されたキャパシタＣ２を有する。図１６に示されたハイ側平均値検出部７２は、入力された電圧を平均化するＲＣ回路である。このＲＣ回路の時定数は、キャパシタＣ２の両端間の電圧がハイ側信号７６の電圧の平均値に略比例するように、十分長く設定される。
図１６は、ハイ側平均値検出部７２のハードウエア構成の一例を示す回路図である。ハイ側平均値検出部７２は例えば、一端がハイ側信号生成部６４に接続され他端がレベル調節部７５に接続された抵抗Ｒ４を有する。ハイ側平均値検出部７２は更に、一端が基準電位に接続され、他端が抵抗Ｒ４のレベル調節部７５側の一端に接続されたキャパシタＣ２を有する。図１６に示されたハイ側平均値検出部７２は、入力された電圧を平均化するＲＣ回路である。このＲＣ回路の時定数は、キャパシタＣ２の両端間の電圧がハイ側信号７６の電圧の平均値に略比例するように、十分長く設定される。
【0074】
ハイ側平均値検出部７２は、ハイ側信号７６がとるレベルの平均値（以下、第１平均値と呼ぶ）に応じたレベル（以下、第６レベルと呼ぶ）をとるハイ側アベレージ信号１００を生成する。「ハイ側信号７６がとるレベルの第１平均値」は例えば、ハイ側信号７６の各レベルＬ１０，Ｌ１１，Ｌ１２（図１１参照）の平均値である。
【0075】
（１－６）ロー側平均値検出部７４
ロー側平均値検出部７４のハードウエア構成は、ハイ側平均値検出部７２のハードウエア構成と実質的に同じである。従って、ロー側平均値検出部７４のハードウエア構成の説明は省略する。但し抵抗Ｒ４のレベル調節部７５とは反対側の一端は、ロー側信号生成部６６に接続される。
ロー側平均値検出部７４のハードウエア構成は、ハイ側平均値検出部７２のハードウエア構成と実質的に同じである。従って、ロー側平均値検出部７４のハードウエア構成の説明は省略する。但し抵抗Ｒ４のレベル調節部７５とは反対側の一端は、ロー側信号生成部６６に接続される。
【0076】
ロー側平均値検出部７４は、ロー側信号９０がとるレベルの平均値（以下、第２平均値と呼ぶ）に応じたレベル（以下、第７レベルと呼ぶ）をとるロー側アベレージ信号１０２を生成する。「ロー側信号９０がとるレベルの第２平均値」は例えば、ロー側信号９０の各レベルＬ２０，Ｌ２１，Ｌ２２（図１４参照）の平均値である。
【0077】
（１－７）レベル調節部７５
（１－７―１）レベル調節部７５の構造
図１７は、レベル調節部７５のハードウエア構成の一例を示す回路図である。レベル調節部７５は例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４、メモリ１０６、および不揮発性メモリ１０８を有する。メモリ１０６は例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。不揮発性メモリ１０８は例えば、フラッシュメモリである。
（１－７―１）レベル調節部７５の構造
図１７は、レベル調節部７５のハードウエア構成の一例を示す回路図である。レベル調節部７５は例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４、メモリ１０６、および不揮発性メモリ１０８を有する。メモリ１０６は例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。不揮発性メモリ１０８は例えば、フラッシュメモリである。
【0078】
レベル調節部７５は更に、バス１１０、およびバス１１０に接続されたインターフェース１１２ａを有する。レベル調節部７５は更に、インターフェース１１２ａとハイ側ピーク値検出部６８の間に接続されたアナログ・デジタル変換器１１４ａ（以下、ＡＤＣ１１４ａと呼ぶ；以下同様）を有する。レベル調節部７５は更に、バス１１０に接続されたインターフェース１１２ｂ、およびインターフェース１１２ｂとハイ側平均値検出部７２の間に接続されたアナログ・デジタル変換器１１４ｂを有する。レベル調節部７５は更に、バス１１０に接続されたインターフェース１１２ｃ、およびインターフェース１１２ｃとロー側ピーク値検出部７０の間に接続されたアナログ・デジタル変換器１１４ｃを有する。レベル調節部７５は更に、バス１１０に接続されたインターフェース１１２ｄ、およびインターフェース１１２ｄとロー側平均値検出部７４の間に接続されたアナログ・デジタル変換器１１４ｄを有する。レベル調節部７５は更に、ＤＳＰ６とバス１１０の間に接続されたインターフェース１１２ｅを有する。
【0079】
ＣＰＵ１０４はバス１１０を介してメモリ１０６に結合され、例えば不揮発性メモリ１０８に記録されたプログラムを実行するように構成されている。レベル調節部７５のハードウエア構成は、図１７に示された回路には限られない。レベル調節部７５は例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programable Gate Array）であっても良い。
【0080】
レベル調節部７５は、デジタル信号１０を多値信号１２（ここでは、４値信号）に変換するＤＳＰ６を制御する。レベル調節部７５は更に、バイアス・コントローラ１６を制御する。
【0081】
以下の説明では、ここまでの説明と同様に、変調信号２２は４値信号とし、ハイ側信号生成部６４は、オペアンプＯＰ１（図１０参照）の出力信号をそのまま出力するとする。一方、ロー側信号生成部６６は、ここまでの説明とは異なり反転回路８４（図１２参照）を有さずに、オペアンプＯＰ２の出力信号をそのまま出力するとする。
【0082】
（１－７―２）レベル調節部７５の動作
図１８は、レベル調節部７５が実行する変調信号の制御方法の一例を示す図である。
図１８は、レベル調節部７５が実行する変調信号の制御方法の一例を示す図である。
【0083】
レベル調節部７５は先ず、ＤＳＰ６が生成する多値信号１２のレベルを調節することで、モニタ信号４６のミドルアイＭＥ２(図９（ｂ）参照）の位置を制御する（ステップＳ２）。レベル調節部７５は更に、ＤＳＰ６が生成する多値信号１２のレベルを調節することで、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２の高さ（すなわち、レベル間隔）を制御する（ステップＳ４）。レベル調節部７５は更に、ＤＳＰ６が生成する多値信号１２のレベルを調節することで、モニタ信号４６のローワーアイＬＥ２の高さを制御する（ステップＳ６）。ステップＳ６の後、レベル調節部７５はステップＳ２に戻る。レベル調節部７５は、ステップＳ２～Ｓ６を繰り返し実行する。
【0084】
ここに示す例では、ステップＳ２～Ｓ６の繰り返しにより、ミドルアイＭＥ２、アッパーアイＵＥ２およびローワーアイＬＥ２それぞれの高さが略等しくなる。すなわち、ステップＳ２～Ｓ６の繰り返しにより、多値光通信に適した均一なレベル間隔を有する変調光３２が生成される。
【0085】
但し、光送信機４に適用される変調方式が不均一なレベル間隔を定めている場合には、レベル調節部７５はモニタ信号４６のアイの高さが不均一になるように多値信号１２のレベルを調節しても良い。この様な調節は例えば、後述する第１～第３目標値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を適合的に設定することで実現できる。
【0086】
ローワーアイとは、最も低いレベル（例えば、モニタ信号４６のレベルＬ３０）と２番目に低いレベル（例えば、モニタ信号４６のレベルＬ３１）に挟まれた開口領域のことである（図９（ｂ）参照）。アッパーアイとは、最も高いレベル（例えば、モニタ信号４６のレベルＬ３３）と２番目に高いレベル（例えば、モニタ信号４６のレベルＬ３２）に挟まれた開口領域のことである。ミドルアイとは、アッパーアイとローワーアイに挟まれた開口領域のことである。
【0087】
図１８に示す例では、ステップＳ４の後にステップＳ６が実行されるが、ステップＳ６はステップＳ２とステップＳ４の間に実行されても良い。ステップＳ２～Ｓ６は、ＣＰＵ１０４により実行される。
【0088】
ここからは、線形中心（すなわち、線形領域５０の中心）に設定されていたバイアス電圧１４が下げられ後にレベル調節部７５が行う処理に沿って、ステップＳ２～Ｓ６を説明する。バイアス電圧１４が線形中心から下げられると、変調光３２の２番目と３番目に低いレベルＬ１,Ｌ２は最も低いレベルＬ０側に移動する（図９（ａ）の右図参照）。従って、モニタ信号４６の２番目と３番目に低いレベルＬ３１，Ｌ３２も最も低いレベルＬ３０側に移動する（図９（ｂ）の右図参照）。その結果、変調光３２およびモニタ信号４６のレベル間隔は不均一になる（図９（ａ）～（ｂ）の右図参照）。バイアス電圧１４は例えば、変調器２８の周囲温度が変化した場合に、レベル調節部７５からの指令を受けたバイアス・コントローラ１６によって変更される。
【0089】
（ａ）ミドルアイの位置制御
図１９は、ステップＳ２（以下、ミドルアイの位置制御と呼ぶ）の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２によれば、モニタ信号４６のミドルアイＭＥ２（図９（ｂ）参照）の中心とアイパターンＥ２の中心は略一致する。
図１９は、ステップＳ２（以下、ミドルアイの位置制御と呼ぶ）の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２によれば、モニタ信号４６のミドルアイＭＥ２（図９（ｂ）参照）の中心とアイパターンＥ２の中心は略一致する。
【0090】
― ステップＳ１２ ―
ＣＰＵ１０４は先ず、ハイ側ピーク値信号９６のレベルを取得する。具体的には、ＡＤＣ１１４ａ（図１７参照）がハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈ（すなわち第４レベル）をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１０４がデジタル信号に変換されたハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈを取得する。ＣＰＵ１０４が取得する他のレベル（例えば、ロー側ピーク値信号９８のレベル）についても同様である。
ＣＰＵ１０４は先ず、ハイ側ピーク値信号９６のレベルを取得する。具体的には、ＡＤＣ１１４ａ（図１７参照）がハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈ（すなわち第４レベル）をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１０４がデジタル信号に変換されたハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈを取得する。ＣＰＵ１０４が取得する他のレベル（例えば、ロー側ピーク値信号９８のレベル）についても同様である。
【0091】
図２０は、ハイ側信号７６のアイパターン１１６の一例を示す図である。ハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈは上述したように、ハイ側信号７６がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベル（図２０ではＬ１２）に応じたレベルである。ここに示す例では、ＣＰＵ１０４が取得するレベルＬｈｉｇｈは、ハイ側信号７６のレベルＬ１２（＝０．３２Ｖ）と同じレベルである。
【0092】
― ステップＳ１４ ―
ステップＳ１２の後にＣＰＵ１０４は、ロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗ（第５レベル）を取得する。図２１は、ロー側信号９０のアイパターン１１８の一例を示す図である。ここで説明する例では、ロー側信号生成部６６はオペアンプＯＰ２（図１２参照）の出力をそのまま出力するので、図２１のアイパターン１１８は、ロー側オペアンプ信号のアイパターン８６（図１３参照）である。
ステップＳ１２の後にＣＰＵ１０４は、ロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗ（第５レベル）を取得する。図２１は、ロー側信号９０のアイパターン１１８の一例を示す図である。ここで説明する例では、ロー側信号生成部６６はオペアンプＯＰ２（図１２参照）の出力をそのまま出力するので、図２１のアイパターン１１８は、ロー側オペアンプ信号のアイパターン８６（図１３参照）である。
【0093】
ＣＰＵ１０４が取得するロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗは、ロー側信号９０がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベル（図２１ではレベルＬ２２）に応じたレベルである。ここに示す例では、ＣＰＵ１０４が取得するレベルＬｌｏｗは、ロー側信号９０がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルＬ２２（＝－０．２４Ｖ）と同じレベルである。
【0094】
図１９に示された例では、ステップＳ１４はステップＳ１２の後に実行されるが、ステップＳ１４はステップＳ１２の前に実行されても良い。
【0095】
― ステップＳ１６ ―
ステップＳ１４の後にＣＰＵ１０４は、ハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈの絶対値（例えば、０．３２Ｖ）とロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗの絶対値（例えば、０．２４Ｖ）の差（例えば、０．８Ｖ）を算出する。ステップＳ１４で算出される差（＝|Ｌｈｉｇｈ|－|Ｌｌｏｗ|）は以下、ピーク値差ΔPeakと呼ばれる。
ステップＳ１４の後にＣＰＵ１０４は、ハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈの絶対値（例えば、０．３２Ｖ）とロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗの絶対値（例えば、０．２４Ｖ）の差（例えば、０．８Ｖ）を算出する。ステップＳ１４で算出される差（＝|Ｌｈｉｇｈ|－|Ｌｌｏｗ|）は以下、ピーク値差ΔPeakと呼ばれる。
【0096】
ここで説明する例では、ハイ側ピーク値信号９６の極性は正なので、ハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈの絶対値|Ｌｈｉｇｈ|と、ハイ側ピーク値信号９６のレベルLｈｉｇｈとは一致する。但し、ハイ側信号生成部６４（図１０参照）のオペアンプＯＰ１の出力が反転回路により反転される場合には、ハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈの絶対値|Ｌｈｉｇｈ|と、ハイ側ピーク値信号９６のレベルＬｈｉｇｈとは極性が反対になる。
【0097】
一方ここで説明する例では、ロー側ピーク値信号９８の極性は負なので、ロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗの絶対値|Ｌｌｏｗ|と、ロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗとは極性が反対である。但し、ロー側信号生成部６６が反転回路を有する場合（図１２参照）には、ロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗの絶対値|Ｌｌｏｗ|と、ロー側ピーク値信号９８のレベルＬｌｏｗとは一致する。
【0098】
― ステップＳ１８ ―
ステップＳ１６の後ＣＰＵ１０４は、ハイ側ピーク値信号９６とロー側ピーク値信号９８のピーク値差ΔPeak（＝|Ｌｈｉｇｈ|－|Ｌｌｏｗ|）と第１目標値Ｔ１の差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値が第１許容値ε１以下であるか否か判定する（ステップＳ１８）。第１許容値ε１は、ゼロより大きい数である。
ステップＳ１６の後ＣＰＵ１０４は、ハイ側ピーク値信号９６とロー側ピーク値信号９８のピーク値差ΔPeak（＝|Ｌｈｉｇｈ|－|Ｌｌｏｗ|）と第１目標値Ｔ１の差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値が第１許容値ε１以下であるか否か判定する（ステップＳ１８）。第１許容値ε１は、ゼロより大きい数である。
【0099】
ここに示す例では、第１目標値Ｔ１は０Ｖである。モニタ信号４６のレベル間隔が均一な場合、ピーク値差ΔPeakは０Ｖになるので、ここに示す例では第１目標値Ｔ１を０Ｖとする。但し第１目標値Ｔ１は、０Ｖより大きい電圧であっても良い。
【0100】
上記差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値が第１許容値ε１以下の場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ２を終了する。第１許容値ε１は例えば、ピーク値差ΔPeakが第１目標値に一致する場合のハイ側ピーク値信号９６のレベルの絶対値|Ｌｈｉｇｈ|より十分に小さい値（例えば、|Ｌｈｉｇｈ|×０．１）である。
【0101】
上記差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値が第１許容値ε１より大きいの場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ２０に進む。
【0102】
― ステップＳ２０ ―
ステップＳ２０ではＣＰＵ１０４は、ピーク値差ΔPeakが第１目標値Ｔ１と第１許容値ε１の和（＝Ｔ１＋ε１）より大きいか否か判定する（ステップＳ２０）。第１目標値Ｔ１と第１許容値ε１の和（＝Ｔ１＋ε１）は以下、ΔPeak許容範囲上限と呼ばれる。第１目標値Ｔ１と第１許容値ε１の差（＝Ｔ１－ε１）は以下、ΔPeak許容範囲下限と呼ばれる。
ステップＳ２０ではＣＰＵ１０４は、ピーク値差ΔPeakが第１目標値Ｔ１と第１許容値ε１の和（＝Ｔ１＋ε１）より大きいか否か判定する（ステップＳ２０）。第１目標値Ｔ１と第１許容値ε１の和（＝Ｔ１＋ε１）は以下、ΔPeak許容範囲上限と呼ばれる。第１目標値Ｔ１と第１許容値ε１の差（＝Ｔ１－ε１）は以下、ΔPeak許容範囲下限と呼ばれる。
【0103】
ピーク値差ΔPeakがΔPeak許容範囲上限より大きい場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ２２に進む。ピーク値差ΔPeakがΔPeak許容範囲上限（＝Ｔ１＋ε１）以下の場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ２４に進む。
【0104】
ステップＳ２０はステップＳ１８の後に行われるので、ステップＳ２０でピーク値差ΔPeakが許容範囲上限（＝Ｔ１＋ε１）以下と判定された場合、ピーク値差ΔPeakは、ΔPeak許容範囲下限（＝Ｔ１－ε１）より小さい。これは、ステップＳ１８で|Peak－T1|が第１許容値ε１より大きいと判断された場合、ピーク値差ΔPeakは、許容範囲上限（＝Ｔ１＋ε１）より大きいか、許容範囲下限（＝Ｔ１－ε１）より小さいかの何れかであるからである。
【0105】
― ステップＳ２２ ―
ステップＳ２２ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の２番目に低いレベル（以下、1levelと呼ぶ）と３番目に低いレベル（以下、2levelと呼ぶ）とを上げる。この際、1levelと2levelのレベル差（＝2level-1level）は一定に保たれる。
ステップＳ２２ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の２番目に低いレベル（以下、1levelと呼ぶ）と３番目に低いレベル（以下、2levelと呼ぶ）とを上げる。この際、1levelと2levelのレベル差（＝2level-1level）は一定に保たれる。
【0106】
なお、以下の説明では、多値信号１２の最も低いレベルは０levelと呼ばれる。多値信号１２の最も高いレベルは、3levelと呼ばれる。多値信号１２のレベルの大小関係を不等式で表すと、0level＜1level＜2level＜3levelとなる。ステップＳ２２の後、ＣＰＵ１０４はステップＳ１２に戻る。
【0107】
ＣＰＵ１０４は、ピーク値差ΔPeakと第１目標値Ｔ１の差分の絶対値（＝|ΔPeak-Ｔ１|）が第１許容値ε１以下になるまでステップＳ１２～Ｓ２２を繰り返す。但し、ピーク値差ΔPeakがΔPeak許容範囲下限より小さくなった場合は、後述するステップＳ２４を実行する。
【0108】
図２２～２３は、ミドルアイの位置制御が行われる前後の変調信号２２等のアイパターンの一例を示す図である。図２２～２３は、ハイ側ピーク値信号９６のレベルの絶対値｜Ｌｈｉｇｈ｜がロー側ピーク値信号９８のレベルの絶対値｜Ｌｌｏｗ｜（正確には、|Ｌｌｏｗ｜＋Ｔ１＋ε１）を超えると判定された後に、変調信号２２等のアイパターンに起きる変化を示している。上記判定は、ステップＳ１８～Ｓ２０で行われる。すなわち図２２～２３は、｜Ｌｈｉｇｈ｜＞｜Ｌｌｏｗ｜（図２３（ｂ）参照）と判定された後に、変調信号２２等のアイパターンに起きる変化を示している。ここでは第１目標値Ｔ１は上述したように、０Ｖとする。
【0109】
図２２（ａ）には、ドライバー出力２０のアイパターンが示されている。左側のパターンは、バイアス電圧１４が線形中心から下げられた直後のアイパターンである（図２２（ｂ）～２３（ｂ）についても同様）。この時点ではミドルアイの位置制御は、始まっていない。右側のパターンは、ミドルアイの位置制御が終了した時点のアイパターンである（図２２（ｂ）～２３（ｂ）についても同様）。図２２（ｂ）には、変調信号２２のアイパターンが示されている。図２３（ａ）には、変調光３２のアイパターンが示されている。図２３（ｂ）には、モニタ信号４６のアイパターンが示されている。
【0110】
図９（ｂ）に示すように、バイアス電圧１４が線形中心から下げられると、ハイ側ピーク値信号９６のレベルの絶対値｜Ｌｈｉｇｈ｜（＝｜Ｌ３３｜）は、ロー側ピーク値信号９８のレベルの絶対値｜Ｌｌｏｗ｜（＝｜Ｌ３０｜）より大きくなる。するとステップＳ１８～Ｓ２０により、ハイ側ピーク値信号９６のレベルの絶対値｜Ｌｈｉｇｈ｜がロー側ピーク値信号９８のレベルの絶対値｜Ｌｌｏｗ｜（正確には、|Ｌｌｏｗ｜＋Ｔ１＋ε１）より大きいと判定される。その結果、レベル調節部７５はステップＳ２２に進み、ステップＳ１２～Ｓ２２が繰り返される。
【0111】
ステップＳ１２～Ｓ２２により多値信号１２の２番目に低いレベル（1level）と３番目に低いレベル（2level）が上がると、ドライバー出力２０の２番目に低いレベルＬ４１と３番目に低いレベルＬ４２も上がる（図２２（ａ）の右図参照）。すると、変調信号２２の２番目と３番目に低いレベルＬ５１，Ｌ５２が最も高いレベルＬ５３に近づく（図２２（ｂ）の右図参照）。
【0112】
変調信号２２のレベルが上記のように変化すると、変調光３２の２番目と３番目に低いレベルＬ１，Ｌ２も最も高いレベルＬ３に近づく（図２３（ａ）参照）。その結果、モニタ信号４６の２番目に低いレベルＬ３１と３番目に低いレベルＬ３２も、最も高いレベルＬ３３に近づく（図２３（ｂ）参照）。
【0113】
モニタ信号４６は電気信号４４の交流成分なので、平均電圧は常に０Ｖである。従ってモニタ信号４６の２番目と３番目に低いレベルＬ３１，Ｌ３２が最も高いレベルＬ３３に近づくとその反作用で、モニタ信号４６の最も高いレベルＬ３３（＞０Ｖ）と最も低いレベルＬ３０（＜０Ｖ）は下がる。従って、最も高いレベルＬ３３の絶対値は減少し、最も低いレベルＬ３０の絶対値は増加する。その結果、ステップＳ１８の判定式|ΔPeak-Ｔ１|の値は減少する。
【0114】
図２３（ｂ）の右図は、ステップＳ１２～Ｓ２４が繰り返され、ピーク値差ΔPeakと第１目標値Ｔ１の差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値が第１許容値ε１以下になった状態を示している。この状態では、モニタ信号４６のミドルアイＭＥ２の中心とモニタ信号４６のアイパターンＥ２の中心は略一致する。更に、アッパーアイＵＥ２の高さとローワーアイＬＥ２の高さは、略等しくなる。
【0115】
― ステップＳ２４ ―
ステップＳ２４は、例えばバイアス電圧１４が線形中心から上げられ、ハイ側ピーク値信号９６のレベルの絶対値｜Ｌｈｉｇｈ｜がロー側ピーク値信号９８のレベルの絶対値｜Ｌｌｏｗ｜（正確には、|Ｌｌｏｗ｜＋Ｔ１－ε１）より小さくなった場合に行われる。ここでは、上述したように第１目標値Ｔ１は０Ｖとする。
ステップＳ２４は、例えばバイアス電圧１４が線形中心から上げられ、ハイ側ピーク値信号９６のレベルの絶対値｜Ｌｈｉｇｈ｜がロー側ピーク値信号９８のレベルの絶対値｜Ｌｌｏｗ｜（正確には、|Ｌｌｏｗ｜＋Ｔ１－ε１）より小さくなった場合に行われる。ここでは、上述したように第１目標値Ｔ１は０Ｖとする。
【0116】
ステップＳ２４ではＣＰＵ１０４はＤＳＰ６を制御して、多値信号１２の２番目と３番目に低いレベル（すなわち、1levelと2level）を下げる。この時、２番目と３番目に低いレベルのレベル差（＝2level-1level）は、ステップＳ２２と同様に一定に保たれる。
【0117】
多値信号１２の２番目と３番目に低いレベル1level,2levelが下がると、モニタ信号４６の２番目と３番目に低いレベルＬ３１,レベルＬ３２は最も低いレベルＬ３０に近づく。するとモニタ信号４６の最も高いレベルＬ３３（＞０Ｖ）の絶対値(＝｜Ｌｈｉｇｈ｜）は、増加する。一方、モニタ信号４６の最も低いレベルＬ３０（＜０Ｖ）の絶対値（＝|Ｌｌｏｗ｜）は減少する。その結果、ハイ側ピーク値信号９６とロー側ピーク値信号９８のピーク値差ΔPeak（＜０）は０Ｖに近づき、ステップＳ１８で判定される「ピーク値差ΔPeakと第１目標値Ｔ１の差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値」は小さくなる。
【0118】
ステップＳ１２～Ｓ２０，Ｓ２４が繰り返されるとやがて、ピーク値差ΔPeakと第１目標値Ｔ１（ここでは、０Ｖ）の差分（＝ΔPeak-Ｔ１）の絶対値が第１許容値ε１以下になる。この時も、モニタ信号４６のミドルアイＭＥ２の中心とアイパターンＥ２の中心は略一致し、アッパーアイＵＥ２の高さとローワーアイＬＥ２の高さは略等しくなる。
【0119】
以上のようにレベル調節部７５は、ハイ側ピーク値信号９６がとる第４レベルとロー側ピーク値信号９８がとる第５レベルとに基づいて、多値信号１２の２番目に低いレベルおよび３番目に低いレベルを調節する（ステップＳ２２，Ｓ２４参照）。レベルが調節された多値信号１２はドライバー８により増幅された後、ＤＣブロック１８ａを介してバイアス電圧１４に重畳されて変調信号２２になる。
【0120】
すなわちレベル調節部７５は、ハイ側ピーク値信号９６がとる第４レベルＬｈｉｇｈとロー側ピーク値信号９８がとる第５レベルＬｌｏｗに基づいて、変調信号２２の２番目と３番目に低いレベルＬ５１,Ｌ５２を間接的に調節する。具体的にはレベル調節部７５は、ハイ側ピーク値信号９６の第４レベルの絶対値とロー側ピーク値信号９８の第５レベルの絶対値の差であるピーク値差ΔPeakが第１目標値Ｔ１に近づくように、変調信号２２の２番目と３番目に低いレベルを調節する。
【0121】
― ミドルアイＭＥ２の位置とピーク値差ΔPeakの関係 ―
図２４は、モニタ信号４６におけるミドルアイＭＥ２の位置とピーク値差ΔPeakの関係を示す図である。
図２４は、モニタ信号４６におけるミドルアイＭＥ２の位置とピーク値差ΔPeakの関係を示す図である。
【0122】
図２４（ａ）には、レベル間隔が均一な場合のモニタ信号４６のアイパターンが示されている。この場合には図２４（ａ）に示すように、モニタ信号４６の最も高いレベルＬ３３の絶対値と最も低いレベルＬ３０の絶対値は等しい。従って、ピーク値差ΔPeakはゼロになる。
【0123】
図２４（ｂ）には、２番目に低いレベルＬ３１と３番目に低いレベルＬ３２が最も低いレベルＬ３０側に偏っている場合のモニタ信号４６のアイパターンが示されている。この場合には、モニタ信号４６の最も高いレベルＬ３３の絶対値は、最も低いレベルＬ３０の絶対値より大きくなる。従って、ピーク値差ΔPeakはプラスになる。
【0124】
図２４（ｃ）には、２番目に低いレベルＬ３１と３番目に低いレベルＬ３２が最も高いレベルＬ３３側に偏っている場合のモニタ信号４６のアイパターンが示されている。この場合には図２４（ｃ）に示すように、モニタ信号４６の最も高いレベルＬ３３の絶対値は、最も低いレベルＬ３０の絶対値より小さくなる。従って、ピーク値差ΔPeakはマイナスになる。
【0125】
レベル調節部７５はこの性質を利用して例えば、ピーク値差ΔPeakがゼロになるように、モニタ信号４６の２番目と３番目に低いレベルＬ３１，Ｌ３２を調節することで、モニタ信号４６のレベル間隔を均一にする。換言するならばレベル調節部７５は、ミドルアイＭＥ２（２番目と３番目に低いレベルＬ３１，Ｌ３２に挟まれたアイ）の位置を調節することで、モニタ信号４６のレベル間隔を均一にする。
【0126】
（ｂ）アッパーアイの高さ制御
ステップＳ２（すなわち、ミドルアイの位置制御）により、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２の高さ（すなわち、レベル間隔）とローワーアイＬＥ２の高さは略等しくなる（図２３（ｂ）参照）。しかし、ミドルアイＭＥ２の高さと、アッパーアイＵＥ２の高さが同じになるとは限らない。同様に、ミドルアイＭＥ２の高さと、ローワーアイＬＥ２の高さも同じになるとは限らない。
ステップＳ２（すなわち、ミドルアイの位置制御）により、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２の高さ（すなわち、レベル間隔）とローワーアイＬＥ２の高さは略等しくなる（図２３（ｂ）参照）。しかし、ミドルアイＭＥ２の高さと、アッパーアイＵＥ２の高さが同じになるとは限らない。同様に、ミドルアイＭＥ２の高さと、ローワーアイＬＥ２の高さも同じになるとは限らない。
【0127】
【0128】
ステップＳ４（以下、アッパーアイの高さ制御と呼ぶ）によれば、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。図２５は、ステップＳ４の一例を示すフローチャートである。
【0129】
― ステップＳ３２，Ｓ３４―
ＣＰＵ１０４は先ず、ハイ側アベレージ信号１００の第６レベルＬ６を取得する（ステップＳ３２）。ＣＰＵ１０４は更に、ロー側アベレージ信号１０２の第７レベルＬ７を取得する（ステップＳ３４）。
ＣＰＵ１０４は先ず、ハイ側アベレージ信号１００の第６レベルＬ６を取得する（ステップＳ３２）。ＣＰＵ１０４は更に、ロー側アベレージ信号１０２の第７レベルＬ７を取得する（ステップＳ３４）。
【0130】
図２５に示された例では、ステップＳ３４はステップＳ３２の後に実行されるが、ステップＳ３４はステップＳ３２の前に実行されても良い。或いはステップＳ３４は、ステップＳ６（以下、ローワーアイの高さ制御と呼ぶ）の中で実行されても良い。
【0131】
― ステップＳ３６ ―
ステップＳ３４の後にＣＰＵ１０４は、ステップＳ３２で取得した第６レベルＬ６とステップＳ１２（図１９参照）で取得した第４レベルＬｈｉｇｈ（ハイ側ピーク値信号９６のレベル）の第１の比ＨＳＲ（＝Ｌ６／Ｌｈｉｇｈ）を算出する。第１の比ＨＳＲは以下、ハイ側レベル比と呼ばれる。
ステップＳ３４の後にＣＰＵ１０４は、ステップＳ３２で取得した第６レベルＬ６とステップＳ１２（図１９参照）で取得した第４レベルＬｈｉｇｈ（ハイ側ピーク値信号９６のレベル）の第１の比ＨＳＲ（＝Ｌ６／Ｌｈｉｇｈ）を算出する。第１の比ＨＳＲは以下、ハイ側レベル比と呼ばれる。
【0132】
― ステップＳ３８ ―
ステップＳ３６の後にＣＰＵ１０４は、ステップＳ３６で算出したハイ側レベル比ＨＳＲと第２目標値Ｔ２の差分（＝ΔＨＳＲ-Ｔ２）の絶対値が第２許容値ε２（＞０Ｖ）以下であるか否か判定する（ステップＳ３８）。ここに示す例では、第２目標値Ｔ２は、０．３３である。モニタ信号４６の各アイＭＥ２，ＵＥ２，ＬＥ２の高さが等しく且つ各レベルの出現頻度が等しい場合、ハイ側レベル比ＨＳＲは０．３３になる。但し第２目標値Ｔ２は、０．３３以外であっても良い。
ステップＳ３６の後にＣＰＵ１０４は、ステップＳ３６で算出したハイ側レベル比ＨＳＲと第２目標値Ｔ２の差分（＝ΔＨＳＲ-Ｔ２）の絶対値が第２許容値ε２（＞０Ｖ）以下であるか否か判定する（ステップＳ３８）。ここに示す例では、第２目標値Ｔ２は、０．３３である。モニタ信号４６の各アイＭＥ２，ＵＥ２，ＬＥ２の高さが等しく且つ各レベルの出現頻度が等しい場合、ハイ側レベル比ＨＳＲは０．３３になる。但し第２目標値Ｔ２は、０．３３以外であっても良い。
【0133】
上記差分（＝ΔＨＳＲ-Ｔ２）の絶対値が第２許容値ε２以下の場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ４（すなわち、アッパーアイの高さ制御）を終了する。第２許容値ε２は例えば、第２目標値より十分小さい値（例えば、０．０３）に設定される。
【0134】
上記差分（＝ΔＨＳＲ-Ｔ２）の絶対値が第２許容値ε２より大きいの場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ４０に進む。
【0135】
― ステップＳ４０ ―
ステップＳ３８の後にＣＰＵ１０４は、ハイ側レベル比ＨＳＲが第２目標値Ｔ２と第２許容値ε２の和（＝Ｔ２＋ε２）より大きいか否か判定する（ステップＳ４０）。第２目標値Ｔ２と第２許容値ε２の和（＝Ｔ２＋ε２）は以下、ＨＳＲ許容範囲上限と呼ばれる。第２目標値Ｔ２と第２許容値ε２の差（＝Ｔ２－ε２）は以下、ＨＳＲ許容範囲下限と呼ばれる。ハイ側レベル比ＨＳＲがＨＳＲ許容範囲上限より大きい場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ４２に進む。
ステップＳ３８の後にＣＰＵ１０４は、ハイ側レベル比ＨＳＲが第２目標値Ｔ２と第２許容値ε２の和（＝Ｔ２＋ε２）より大きいか否か判定する（ステップＳ４０）。第２目標値Ｔ２と第２許容値ε２の和（＝Ｔ２＋ε２）は以下、ＨＳＲ許容範囲上限と呼ばれる。第２目標値Ｔ２と第２許容値ε２の差（＝Ｔ２－ε２）は以下、ＨＳＲ許容範囲下限と呼ばれる。ハイ側レベル比ＨＳＲがＨＳＲ許容範囲上限より大きい場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ４２に進む。
【0136】
ハイ側レベル比ＨＳＲがＨＳＲ許容範囲上限（＝Ｔ２＋ε２）以下の場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ４４に進む。ステップＳ４０の判定はステップＳ３８の後に行われるので、ステップＳ４０でハイ側レベル比ＨＳＲがＨＳＲ許容範囲上限（＝Ｔ２＋ε２）以下と判定された場合、ハイ側レベル比ＨＳＲは、ＨＳＲ許容範囲下限（＝Ｔ２－ε２）より小さい。これは、ステップＳ３８の判定で否と判断された場合、ハイ側レベル比ＨＳＲは、ＨＳＲ許容範囲上限（＝Ｔ２＋ε２）より大きいか、許容範囲下限（＝Ｔ２－ε２）より小さいかの何れかであるためである。
【0137】
― ステップＳ４２ ―
ステップＳ４２ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2level）を下げる。ステップＳ４２の後、ＣＰＵ１０４は、アッパーアイの高さ制御を終了する。
ステップＳ４２ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2level）を下げる。ステップＳ４２の後、ＣＰＵ１０４は、アッパーアイの高さ制御を終了する。
【0138】
図２６は、ステップＳ４２が行われる前後のハイ側信号７６のアイパターンの一例を示す図である。図２６の左図は、ステップＳ４２が行われる前のハイ側信号７６のアイパターン１１６ａの一例である。図２６の右図は、ステップＳ４２が行われた後のハイ側信号７６のアイパターン１１６ｂの一例である。
【0139】
ハイ側信号７６の２番目に低いレベルＬ１１は、多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2Level）に応じて生成されるレベルである。ステップＳ４２が実行されると、ハイ側信号７６のレベルＬ１１が下がる（図２６参照）。その結果、第２目標値Ｔ２（正確には、Ｔ２＋ε２）より高かったハイ側レベル比ＨＳＲが減少し、第２目標値Ｔ２に近づく。従って、ミドルアイＭＥ２より低かったアッパーアイＵＥ２（図２３（ｂ）の右図参照）の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。
【0140】
― ステップＳ４４ ―
ステップＳ４４ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2level）を上げる。ステップＳ４４の後、ＣＰＵ１０４は、アッパーアイの高さ制御を終了する。
ステップＳ４４ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2level）を上げる。ステップＳ４４の後、ＣＰＵ１０４は、アッパーアイの高さ制御を終了する。
【0141】
ステップＳ４４により、ハイ側信号７６の２番目に低いレベルＬ１１（図２６参照）が上がる。その結果、ハイ側レベル比ＨＳＲは増加する。ステップＳ４４はハイ側レベル比ＨＳＲが第２目標値Ｔ２（正確には、Ｔ２－ε２）より小さい場合に行われるので、ステップＳ４４が実行されることで、低すぎたハイ側レベル比ＨＳＲは第２目標値Ｔ２に近づく。
【0142】
レベル調節部７５はステップＳ３２～Ｓ４４により、多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2level）を調節することで間接的に、変調信号２２の３番目に低いレベルＬ５２を調節する(図２２（ｂ）参照）。換言するならばレベル調節部７５は、ハイ側アベレージ信号１００がとる第６レベルとハイ側ピーク値信号９６がとる第４レベルとの比（すなわち、ハイ側レベル比ＨＳＲ）に基づいて、変調信号２２の３番目に低いレベルＬ５２を調節する。
【0143】
具体的には例えば、レベル調節部７５は、ハイ側レベル比ＨＳＲが第２目標値Ｔ２に近づくように、変調信号２２の３番目に低いレベルを調節する（ステップＳ４２，Ｓ４４参照）。この調節により、アッパーアイＵＥ２の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。
【0144】
（ｃ）ローワーアイの高さ制御
ステップＳ４（すなわち、アッパーアイの高さ制御）により、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２の高さ（レベル間隔）は、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。しかし、ローワーアイＬＥ２の高さとミドルアイＭＥ２の高さの違いは、ステップＳ４によっては解消されない。ステップＳ６（すなわち、ローワーアイの高さ制御）によれば、モニタ信号４６のローワーアイＬＥ２の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。
ステップＳ４（すなわち、アッパーアイの高さ制御）により、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２の高さ（レベル間隔）は、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。しかし、ローワーアイＬＥ２の高さとミドルアイＭＥ２の高さの違いは、ステップＳ４によっては解消されない。ステップＳ６（すなわち、ローワーアイの高さ制御）によれば、モニタ信号４６のローワーアイＬＥ２の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。
【0145】
図２７は、ステップＳ６の一例を示すフローチャートである。
【0146】
― ステップＳ５２ ―
ＣＰＵ１０４は先ず、ステップＳ３４（図２５参照）で取得した第７レベルＬ７とステップＳ１４（図１９参照）で取得した第５レベルＬｌｏｗ（ロー側ピーク値信号９８のレベル）との第２の比ＬＳＲ（＝Ｌ７／Ｌｌｏｗ）を算出する。第７レベルＬ７は、ロー側アベレージ信号１０２のレベルである。第２の比ＬＳＲは以下、ロー側レベル比と呼ばれる。
ＣＰＵ１０４は先ず、ステップＳ３４（図２５参照）で取得した第７レベルＬ７とステップＳ１４（図１９参照）で取得した第５レベルＬｌｏｗ（ロー側ピーク値信号９８のレベル）との第２の比ＬＳＲ（＝Ｌ７／Ｌｌｏｗ）を算出する。第７レベルＬ７は、ロー側アベレージ信号１０２のレベルである。第２の比ＬＳＲは以下、ロー側レベル比と呼ばれる。
【0147】
― ステップＳ５４ ―
ステップＳ５２の後にＣＰＵ１０４は、ステップＳ５２で算出したロー側レベル比ＬＳＲと第３目標値Ｔ３の差分（＝ΔＬＳＲ-Ｔ３）の絶対値が第３許容値ε３（＞０Ｖ）以下であるか否か判定する（ステップＳ５４）。ここに示す例では、第３目標値Ｔ３は例えば、０．３３である。
ステップＳ５２の後にＣＰＵ１０４は、ステップＳ５２で算出したロー側レベル比ＬＳＲと第３目標値Ｔ３の差分（＝ΔＬＳＲ-Ｔ３）の絶対値が第３許容値ε３（＞０Ｖ）以下であるか否か判定する（ステップＳ５４）。ここに示す例では、第３目標値Ｔ３は例えば、０．３３である。
【0148】
モニタ信号４６の各アイＭＥ２，ＵＥ２，ＬＥ２の高さが等しく且つ各レベルの出現頻度が等しい場合、ロー側レベル比ＬＳＲはハイ側レベル比ＨＳＲと同じく０．３３になる。従って第２目標値Ｔ２および第３目標値Ｔ３を０．３３とすることで、変調光３２のレベル間隔が均一になり復調誤りを抑制できる。但し第３目標値Ｔ３は、第２目標値Ｔ２と同様、０．３３以外であっても良い。
【0149】
上記差分（＝ΔLＳＲ-Ｔ３）の絶対値が第３許容値ε３以下の場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ６（すなわち、ローワーアイの高さ制御）を終了する。第３許容値ε３は例えば、第３目標値より十分小さい値（例えば、０．０３）に設定される。
【0150】
上記差分（＝ΔLＳＲ-Ｔ３）の絶対値が第３許容値ε３より大きいの場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ５６に進む。
【0151】
― ステップＳ５６ ―
ステップＳ５４の後にＣＰＵ１０４は、ロー側レベル比ＬＳＲが第３目標値Ｔ３と第３許容値ε３の和（＝Ｔ３＋ε３）より大きいか否か判定する（ステップＳ５６）。第３目標値Ｔ３と第３許容値ε３の和（＝Ｔ３＋ε３）は以下、ＬＳＲ許容範囲上限と呼ばれる。第３目標値Ｔ３と第３許容値ε３の差（＝Ｔ３－ε３）は以下、ＬＳＲ許容範囲下限と呼ばれる。ロー側レベル比ＬＳＲがＬＳＲ許容範囲上限より大きい場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ５８に進む。
ステップＳ５４の後にＣＰＵ１０４は、ロー側レベル比ＬＳＲが第３目標値Ｔ３と第３許容値ε３の和（＝Ｔ３＋ε３）より大きいか否か判定する（ステップＳ５６）。第３目標値Ｔ３と第３許容値ε３の和（＝Ｔ３＋ε３）は以下、ＬＳＲ許容範囲上限と呼ばれる。第３目標値Ｔ３と第３許容値ε３の差（＝Ｔ３－ε３）は以下、ＬＳＲ許容範囲下限と呼ばれる。ロー側レベル比ＬＳＲがＬＳＲ許容範囲上限より大きい場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ５８に進む。
【0152】
ロー側レベル比ＬＳＲがＬＳＲ許容範囲上限（＝Ｔ３＋ε３）以下の場合、ＣＰＵ１０４はステップＳ６０に進む。ステップＳ５６の判定はステップＳ５４の後に行われるので、ステップＳ５６でロー側レベル比ＬＳＲがＬＳＲ許容範囲上限（＝Ｔ３＋ε３）以下と判定された場合、ロー側レベル比ＬＳＲは、ＬＳＲ許容範囲下限（＝Ｔ３－ε３）より小さい。これは、ステップＳ５４の判定で否と判断された場合、ロー側レベル比ＬＳＲは、ＬＳＲ許容範囲上限（＝Ｔ３＋ε３）より大きいか、ＬＳＲ許容範囲下限（＝Ｔ３－ε３）より小さいかの何れかであるためである。
【0153】
― ステップＳ５８ ―
ステップＳ５８ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の２番目に低いレベル（すなわち、１Level）を上げる。ステップＳ５８の後、ＣＰＵ１０４は、ローワーアイの高さ制御を終了する。
ステップＳ５８ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の２番目に低いレベル（すなわち、１Level）を上げる。ステップＳ５８の後、ＣＰＵ１０４は、ローワーアイの高さ制御を終了する。
【0154】
図２８は、ステップＳ５８が行われる前後のロー側信号９０のアイパターンの一例を示す図である。図２８の左図は、ステップＳ５８が行われる前のロー側信号９０のアイパターン１１８ａの一例である。図２８の右図は、ステップＳ５８が行われた後のロー側信号９０のアイパターン１１８ｂの一例を示す図である。
【0155】
ロー側信号９０の２番目に低いレベルＬ２１は、多値信号１２の２番目に低いレベル（すなわち、1Level）に応じて生成されるレベルである。従ってステップＳ５８の実行により、ロー側信号９０のレベルＬ２１が上がる（図２８参照）。その結果、第３目標値Ｔ３（正確には、Ｔ３＋ε３）より高かったロー側レベル比ＬＳＲが減少し、第３目標値Ｔ３に近づく。従って、ミドルアイＭＥ２より低かったローワ―アイＬＥ２の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。
【0156】
― ステップＳ６０ ―
ステップＳ６０ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の２番目に低いレベル（すなわち、1level）を下げる。ステップＳ６０の後、ＣＰＵ１０４は、ローワーアイの高さ制御を終了する。
ステップＳ６０ではＣＰＵ１０４は、ＤＳＰ６を制御して多値信号１２の２番目に低いレベル（すなわち、1level）を下げる。ステップＳ６０の後、ＣＰＵ１０４は、ローワーアイの高さ制御を終了する。
【0157】
ステップＳ６０により、ロー側信号９０の２番目に低いレベルＬ２１（図２８参照）が下がる。その結果、ロー側レベル比ＬＳＲは増加する。ステップＳ６０はロー側レベル比ＬＳＲが第３目標値Ｔ３（正確には、Ｔ３－ε３）より小さい場合に行われるので、ステップＳ６０が実行されることで、低すぎたロー側レベル比ＬＳＲは第３目標値Ｔ３に近づく。
【0158】
レベル調節部７５はステップＳ５２～Ｓ６０により、多値信号１２の２番目に低いレベル（すなわち、1level）を調節することで間接的に、変調信号２２の２番目に低いレベルＬ５１を調節する(図２２（ｂ）参照）。換言するならばレベル調節部７５は、ロー側アベレージ信号１０２がとる第７レベルとロー側ピーク値信号９８がとる第５レベルとの比（すなわち、ロー側レベル比ＬＳＲ）に基づいて、変調信号２２の２番目に低いレベルＬ５１を調節する。
【0159】
具体的には例えば、レベル調節部７５は、ロー側レベル比ＬＳＲが第３目標値Ｔ３に近づくように、変調信号２２の２番目に低いレベルを調節する。この調節により、ローワーアイＬＥ２の高さは、ミドルアイＭＥ２の高さに近づく。
【0160】
ステップＳ４～Ｓ６が実行されると、ステップＳ２によりモニタ信号４６の中心に移動したミドルアイＭＥ２の位置は変動する。そこでレベル調節部７５は図１８に示すように、ステップＳ６の後にステップＳ２に戻ってミドルアイＭＥ２の位置を再調節する。その後レベル調節部７５はステップＳ４，Ｓ６を再度実行し、アッパーアイＵＥ２およびローワーアイＬＥ２それぞれの高さを再度目標値に近づける。図１８に示すように、レベル調節部７５はステップＳ２～Ｓ６を繰り返し実行するので、各アイの高さ（すなわち、レベル間隔）は、最終的には略均一になる。
【0161】
ステップＳ２～Ｓ６は、外部からの指令により中止されるまで繰り返されても良いし、予め定められた回数繰り返された後に終了しても良い。或いは、ステップＳ２～Ｓ６は１回だけ実行されても良い。変調器２８の非線形性が小さければ、１回の実行でもレベル間隔は略均一になる。
【0162】
図２９～３０は、ステップＳ２～Ｓ６の繰り返しにより得られる変調信号２２等のアイパターンの一例を示す図である。図２９（ａ）には、ドライバー出力２０のアイパターンが示されている。左側のパターンは、最初のミドルアイの位置制御が終了した直後のアイパターンである（図２９（ｂ）～３０（ｂ）についても同様）。右側のパターンは、ステップＳ２～Ｓ６の繰り返しによりモニタ信号４６のレベル間隔が略均一になった時点のアイパターンである（図２９（ｂ）～３０（ｂ）についても同様）。図２９～３０には、最初のミドルアイの位置制御が終了した時点で、モニタ信号４６のアッパーアイＵＥ２およびローワーアイＬＥ２がミドルアイＭＥ２より低い場合が示されている（図３０（ｂ）参照）。
【0163】
【0164】
図２９～３０に示す例では、ステップＳ２～Ｓ６の繰り返しにより、多値信号１２の３番目に低いレベル（すなわち、2Level）が下がり、２番目に低いレベル（すなわち、1level）が上がる。すると、図２９（ａ）の左図から右図への変化が示すように、ドライバー出力２０の３番目に低いレベルＬ４２が下がり、２番目に低いレベルＬ４１が上がる。ドライバー出力２０の変化は変調信号２２に反映されその結果、変調光３２のレベル間隔が変化する(図３０（ａ）参照）。
【0165】
すると、図３０（ｂ）の左図から右図への変化が示すように、モニタ信号４６の３番目に低いレベルＬ３２が下がり２番目に低いレベルＬ３１が上がる。
【0166】
その結果、ミドルアイＭＥ２より低かったアッパーアイＵＥ２は高くなり、ミドルアイＭＥ２とアッパーアイＵＥ２は略同じ高さになる(図３０（ｂ）参照）。同様に、ミドルアイＭＥ２より低かったローワーアイＬＥ２は高くなり、ミドルアイＭＥ２とローワーアイＬＥ２は略同じ高さになる(図３０（ｂ）参照）。すなわち、モニタ信号４６のレベル間隔は略均一化になる。従って、変調光３２のレベル間隔（図３０（ａ）参照）も均一になるので、送信光３４の復調誤りが抑制される。
【0167】
ところで以上の例では、ステップＳ４はアッパーアイＵＥの高さが１回調節されただけで終了し、次のステップ（すなわち、ステップＳ６）が実行される。ステップＳ６についても同様である。従って、アッパーアイＵＥ２およびローワーアイＬＥ２それぞれの高さ調節は、ステップＳ２～Ｓ６の繰り返しの中で交互に行われる。この様にアッパーアイＵＥ２とローワーアイＬＥ２の高さを交互に調節することで、モニタ信号４６のレベル間隔が均一化される時間を短縮することができる。
【0168】
（２）参考例
図１等を参照して説明した例では、モニタ信号４６ｓに基づいて多値信号１２のレベルを調節することで、変調光３２のレベル間隔を均一にする。しかし、モニタ信号４６のレベルに基づかなくても、変調光３２のレベル間隔を均一にすることは可能である。図３１は、モニタ信号４６のレベルに基づかずに変調光３２のレベル間隔を均一する光送信機２０４の一例を示す図である。図３２は、図３１における信号の流れを示す図である。
図１等を参照して説明した例では、モニタ信号４６ｓに基づいて多値信号１２のレベルを調節することで、変調光３２のレベル間隔を均一にする。しかし、モニタ信号４６のレベルに基づかなくても、変調光３２のレベル間隔を均一にすることは可能である。図３１は、モニタ信号４６のレベルに基づかずに変調光３２のレベル間隔を均一する光送信機２０４の一例を示す図である。図３２は、図３１における信号の流れを示す図である。
【0169】
光送信機２０４の制御装置２０２は、図１等を参照して説明した制御装置２とは異なりレベル調節部２７５のみを有し、ハイ側信号生成部６４等は有さない。光送信機２０４は更に、モニタ信号４６を生成するための光検出器３３等も有さない。
【0170】
レベル調節部２７５のハードウエア構成は、図１７を参照して説明したレベル調節部７５のハードウエア構成と略同じである。但し、図１７を参照して説明したインターフェース１１２ａ～１１２ｄおよびＡＤＣ１１４ａ～１１４ｄは有さない。不揮発性メモリ１０８には、ＤＳＰ６の制御プログラムと共に変調器２８の変調特性４８（図４参照）が記録される。
【0171】
レベル調節部２７５のＣＰＵ１０４は、バイアス・コントローラ１６を制御してバイアス電圧１４（図３２参照）を設定する。ＣＰＵ１０４は更に、不揮発性メモリ１０８から変調特性４８を読出し、読み出した変調特性４８に基づいて例えば、変調光３２のレベル間隔を均一にする多値信号１２のレベル(0level～3level)を算出する。ＣＰＵ１０４は、算出した多値信号１２のレベルを実現するようにＤＳＰ６に指示する。
【0172】
従って、図３１の制御装置２０２よっても、変調光３２のレベル間隔を均一にすることは可能である。しかし変調特性は、変調器２８の温度によって変化する。近年の光伝送装置では、消費電力を抑制するため、変調器２８の温度を一定に保つことは稀である。従って、変調器２８の変調特性に基づいて多値信号１２のレベル間隔を算出するためには、予め多数の温度で変調器２８ごとに変調特性を測定し、その結果を不揮発性メモリ１０８に記録することになる。これは、変調器２８の周囲温度によって定まる正確な変調特性を用いて、多値信号１２のレベルを算出するためである。このような技術（特に、多数の温度における変調特性の測定）は、煩雑で実用的でない。
【0173】
一方、図１等を参照して説明した制御装置２は、変調器２８の変調特性に基づかずに多値信号１２のレベルを調節するので、この様な問題を有さない。
【0174】
（３）変形例
（３－１）変形例１
変形例１の光送信機は、変調器２８（図２参照）がマッハツェンダー型光変調器（Mach-Zehnder modulator；以下、ＭＺＭと呼ぶ）であること以外は、図１等を参照して説明した光送信機４の構造と略同じ構造を有する。
（３－１）変形例１
変形例１の光送信機は、変調器２８（図２参照）がマッハツェンダー型光変調器（Mach-Zehnder modulator；以下、ＭＺＭと呼ぶ）であること以外は、図１等を参照して説明した光送信機４の構造と略同じ構造を有する。
【0175】
図３３～３５は、変形例１の光送信機で行われる変調信号２２のレベル調節を説明する図である。図３３は、変調特性３４８の線形領域３５０の中心にバイアス電圧１４が設定された場合に生成される変調光３２のアイパターン３５４ａの一例を示す図である。白抜きのドット３５１は、ＭＺＭのバイアス点を示している（以下、同様）。
【0176】
図３３には、ＭＺＭの変調特性３４８と、変調信号２２のアイパターン３５２ａと、変調光３２のアイパターン３５４ａが示されている。図３３に示した時間軸等は図５に示した時間軸５６等と同様に描かれている。図３４～３５の時間軸等についても同様である。
【0177】
図３３に示すように、変調信号２２のレベル（すなわち、印加電圧）が、線形領域３５０内で変化する場合には、変調信号２２のアイパターン３５２ａと変調光３２のアイパターン３５４ａは略同形になる。従って、変調信号２２のレベル間隔（すなわち、アイの高さ）が均一でれば、変調光３２のレベル間隔も略均一になる。
【0178】
図３４はバイアス電圧１４が、線形領域３５０の中心より低い電圧に設定された場合に生成される変調光３２のアイパターン３５４ｂの一例を示す図である。図３４には、ＭＺＭの変調特性３４８と、変調信号２２のアイパターン３５２ｂと、変調光３２のアイパターン３５４ｂが示されている。
【0179】
図３４に示すように、変調信号２２のレベルが、線形領域３５０から食み出して変化すると、変調光３２のアイパターン３５４ｂは、変調信号２２のアイパターン３５２ｂの形から変化したパターンになる。従って、変調信号２２のレベル間隔が均一でも、変調光３２のレベル間隔は不均一になる。
【0180】
図３５は、制御装置２によりレベル間隔が調節された変調光３２のアイパターン３５４ｃの一例を示す図である。図３５には、ＭＺＭの変調特性３４８と、変調信号２２のアイパターン３５２ｃと、変調光３２のアイパターン３５４ｃが示されている。
【0181】
図３４に示す例と同様に、バイアス電圧１４は、線形領域３５０の中心より低い電圧に設定される（バイアス点３５１参照）。制御装置２は、図１８，１９，２５，２７に示す手順に従って多値信号１２のレベル間隔を調節する。
【0182】
すると、変調特性３４８の傾きが小さい領域（例えば、バイアス点３５１の低電圧側）では変調信号２２のレベル間隔が広くなり、変調特性の傾きが大きい領域（例えば、バイアス点３５１の高電圧側）では変調信号２２のレベル間隔が狭くなる（図３５参照）。その結果、変調光３２のアイパターン３５４ｃのレベル間隔が略均一になる（図３５参照）。
【0183】
電界吸収型変調器の変調特性４８（図５参照）とＭＺＭの変調特性３４８は大きく異なっている。しかし、ＭＺＭの線形領域３５０（図３３参照）およびその近傍における変調特性は、電界吸収型変調器の線形領域５０（図５参照）およびその近傍における変調特性に類似している。従って、変調器２８がＭＺＭであっても、実施の形態の制御装置２によれば、変調光３２のレベル間隔の調節（例えば、レベル間隔の均一化）が可能になる。変形例１は、図３３～３５に示すようにＭＺＭに大振幅動作をさせる場合に、特に有益である。
【0184】
図３３～３５に示す例では、バイアス点３５１は、ＭＺＭの出力が印加電圧に対して増加する領域に設定される。しかし、バイアス点３５１は、ＭＺＭの出力が印加電圧に対して減少する領域に設定されても良い。
【0185】
変形例１によれば、実施の形態の制御装置２が適用される光送信機のバリエーションが増える。
【0186】
（３－２）変形例２
変形例２の光送信機は、変調器２８の代わりに、光変調器と半導体光増幅器を有する光デバイス（以下、増幅器付き光変調器ユニットと呼ぶ）を用いること以外は、図１等を参照して説明した光送信機４と略同じ構造を有する。変形例２の増幅器付き光変調器ユニットは、線形領域で動作させる光変調器（例えば、電界吸収型変調器）と、この光変調器の出力を増幅する半導体光増幅器を有する。
変形例２の光送信機は、変調器２８の代わりに、光変調器と半導体光増幅器を有する光デバイス（以下、増幅器付き光変調器ユニットと呼ぶ）を用いること以外は、図１等を参照して説明した光送信機４と略同じ構造を有する。変形例２の増幅器付き光変調器ユニットは、線形領域で動作させる光変調器（例えば、電界吸収型変調器）と、この光変調器の出力を増幅する半導体光増幅器を有する。
【0187】
この様な光デバイスは、半導体光増幅器の利得飽和に基づく非線形性を示す。実施の形態の制御装置２によれば、増幅器付き光変調器ユニットが生成する変調光３２のレベル間隔の調節が可能になる。
【0188】
変形例２によれば、実施の形態の制御装置２が適用される光送信機のバリエーションが増える。
【0189】
（３－３）変形例３
変形例３の制御装置２は、３つ又は５つ以上の値を示す多値信号１２のレベルを調節すること以外は、図１等を参照して説明した制御装置２と略同じ構造を有し、略同じように動作する。従って変形例３の変調信号２２は、第１レベル、第１レベルより高い第２レベル、及び第１レベルより高く第２レベルより低い1つ又は３つ以上の第３レベルをとることで、３つ又は５つ以上の値を示す変調光を変調器に生成させる。
変形例３の制御装置２は、３つ又は５つ以上の値を示す多値信号１２のレベルを調節すること以外は、図１等を参照して説明した制御装置２と略同じ構造を有し、略同じように動作する。従って変形例３の変調信号２２は、第１レベル、第１レベルより高い第２レベル、及び第１レベルより高く第２レベルより低い1つ又は３つ以上の第３レベルをとることで、３つ又は５つ以上の値を示す変調光を変調器に生成させる。
【0190】
ミドルアイの位置制御（図１９参照）では、この第３レベルが調節される。アッパーアイの高さ制御（図２５参照）およびローワーアイの高さ制御（図２７参照）でも、この第３レベルが調節される。変型例３によれば、実施の形態の制御装置２が制御する変調信号２２のバリエーションが増える。
【0191】
【0192】
（４）制御方法
図１９等には、以下に示す制御方法が示されている。
図１９等には、以下に示す制御方法が示されている。
【0193】
制御装置２は、モニタ信号４６の極性が正またはモニタ信号４６の大きさがゼロの時には、モニタ信号４６のレベルに応じたレベルをとり、モニタ信号４６の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号７６を生成する。
【0194】
制御装置２は更にモニタ信号４６の極性が正の時には一定のレベルをとり、モニタ信号４６の極性が負またはモニタ信号４６の大きさがゼロの時には、モニタ信号４６のレベルに応じたレベルをとるロー側信号９０を生成する。
【0195】
制御装置２は更に、生成されたハイ側信号７６がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号９６を生成する。制御装置２は更に、生成されたロー側信号９０がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号９８を生成する。
【0196】
制御装置２は最後に、ハイ側ピーク値信号９６がとる第４レベルとロー側ピーク値信号９８がとる第５レベルとに基づいて、変調信号２２の第３レベルを調節する。
【0197】
図２４を参照して説明したように、ピーク値差ΔPeakはモニタ信号４６の第３レベル（図２４に示す例では、レベルＬ３１およびレベルＬ３２）に応じて変化する。ハイ側レベル比ＨＳＲおよびロー側レベル比ＬＳＲについても、同様である。
【0198】
そこで実施の形態では、ステップＳ１２～Ｓ１６（図１９参照）等により得られるΔPeak等の測定値がΔPeak等の目標値に近づくように、変調信号２２の第３レベルを調節する。「ΔPeak等の目標値」とは例えば、目標とするレベル間隔（例えば、均一なレベル間隔）がモニタ信号４６において実現された時のΔPeak等の値である。
【0199】
ΔPeak等の目標値は例えば光伝送システムの方式によって定まる値であって、変調器の特性（すなわち、変調特性）とは無関係である。従って、実施の形態によれば、変調光３２を生成する光デバイス（例えば、変調器２８）の変調特性に基づかずに、変調光３２のレベル間隔を調節できる。このため実施の形態によれば、変調光３２を生成する光デバイスの変調特性を不揮発性メモリ等に記録せずに、変調光３２のレベル間隔を調節することができる。
【0200】
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施の形態は、例示であって制限的なものではない。例えば制御装置２は、変調信号２２の２番目と３番目に低いレベルＬ５１,Ｌ５２の差（＝Ｌ５２－Ｌ５１）を一定に保ちながら、変調信号の２番目と３番目に低いレベルＬ５１,Ｌ５２を調節する。しかし制御装置２は、変調信号２２の２番目に低いレベルＬ５１と３番目に低いレベルＬ５２を互いに独立に調節しても良い。
【0201】
更に実施の形態では制御装置２は、変調信号２２のミドルアイの位置と、アッパーアイの高さと、ローワーアイの高さとを調節する。しかし、制御装置２は、変調信号２２のミドルアイの位置だけを調節しても良い。変調器等の変調特性の非線形性が弱ければ、ミドルアイの位置を調節するだけでも、変調光３２のレベル間隔は略一定になる。或いは制御装置２は、変調信号２２のミドルアイの位置を調節した後に、アッパーアイの高さおよびローワーアイの高さのいずれか一方だけを調節しても良い。
【0202】
図２等を参照して説明した例では、ＤＳＰ６が多値信号１２に変換する信号はデジタル信号（すなわち、２値信号）である。しかし、ＤＳＰ６によって多値信号１２に変換される信号は、多値信号（例えば、４値信号）であっても良い。
【0203】
図１等を参照して説明した例では制御装置２には、ＤＳＰ６、ドライバー８、バイアス・コントローラ１６、変調器２８，光分岐器３０、光検出器３３、および電流電圧変換装置４２は含まれていない。しかし制御装置２は、これらの装置の一部または全部を含んでも良い。
【0204】
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【0205】
（付記１）
光デバイスに印加されている間に第１レベル、前記第１レベルより高い第２レベル、および前記第１レベルより高く前記第２レベルより低い少なくとも1つの第３レベルをとることで、多値信号である変調光を前記光デバイスに生成させる変調信号を制御する制御装置であって、
前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、
前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、
前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を、生成するハイ側ピーク値検出部と、
前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を、生成するロー側ピーク値検出部と、
前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節するレベル調節部とを有する
変調信号の制御装置。
光デバイスに印加されている間に第１レベル、前記第１レベルより高い第２レベル、および前記第１レベルより高く前記第２レベルより低い少なくとも1つの第３レベルをとることで、多値信号である変調光を前記光デバイスに生成させる変調信号を制御する制御装置であって、
前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成するハイ側信号生成部と、
前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成するロー側信号生成部と、
前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を、生成するハイ側ピーク値検出部と、
前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を、生成するロー側ピーク値検出部と、
前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節するレベル調節部とを有する
変調信号の制御装置。
【0206】
（付記２）
前記レベル調節部は、前記第４レベルの絶対値と前記第５レベルの絶対値の差であるピーク値差が第１目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
付記１に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記第４レベルの絶対値と前記第５レベルの絶対値の差であるピーク値差が第１目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
付記１に記載の制御装置。
【0207】
（付記３）
前記第３レベルは、２つのレベルを含み、
前記レベル調節部は、前記２つのレベルの差を一定に保ちながら、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを
特徴とする付記１または２に記載の制御装置。
前記第３レベルは、２つのレベルを含み、
前記レベル調節部は、前記２つのレベルの差を一定に保ちながら、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを
特徴とする付記１または２に記載の制御装置。
【0208】
（付記４）
更に、前記ハイ側信号がとるレベルの第１平均値に応じた第６レベルをとるハイ側アベレージ信号を生成するハイ側平均値検出部を有し、
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節の後に、前記ハイ側アベレージ信号がとる前記第６レベルと前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルの第１の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節することを
特徴とする付記１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
更に、前記ハイ側信号がとるレベルの第１平均値に応じた第６レベルをとるハイ側アベレージ信号を生成するハイ側平均値検出部を有し、
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節の後に、前記ハイ側アベレージ信号がとる前記第６レベルと前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルの第１の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節することを
特徴とする付記１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
【0209】
（付記５）
前記レベル調節部は、前記第１の比が第２目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
付記４に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記第１の比が第２目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
付記４に記載の制御装置。
【0210】
（付記６）
更に、前記ロー側信号がとるレベルの第２平均値に応じた第７レベルをとるロー側アベレージ信号を生成するロー側平均値検出部を有し、
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節と前記第１の比に基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節との間、または前記第１の比に基づく前記第３レベルの調節の後に、前記ロー側アベレージ信号がとる前記第７レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルの第２の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節すことを
特徴とする付記４または５に記載の制御装置。
更に、前記ロー側信号がとるレベルの第２平均値に応じた第７レベルをとるロー側アベレージ信号を生成するロー側平均値検出部を有し、
前記レベル調節部は、前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルに基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節と前記第１の比に基づく前記変調信号の前記第３レベルの調節との間、または前記第１の比に基づく前記第３レベルの調節の後に、前記ロー側アベレージ信号がとる前記第７レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルの第２の比に基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを更に調節すことを
特徴とする付記４または５に記載の制御装置。
【0211】
（付記７）
前記レベル調節部は、前記第２の比が第３目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
付記６に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記第２の比が第３目標値に近づくように、前記変調信号の前記第３レベルを調節することを特徴とする
付記６に記載の制御装置。
【0212】
（付記８）
前記レベル調節部は、前記第４レベルと前記第５レベルに基づく前記第３レベルの調節、前記第１の比に基づく前記第３レベルの調節、および前記第２の比に基づく前記第３レベルの調節を繰り返すことを特徴とする
付記６または７に記載の制御装置。
前記レベル調節部は、前記第４レベルと前記第５レベルに基づく前記第３レベルの調節、前記第１の比に基づく前記第３レベルの調節、および前記第２の比に基づく前記第３レベルの調節を繰り返すことを特徴とする
付記６または７に記載の制御装置。
【0213】
（付記９）
前記光デバイスは、入力された光の強度を前記変調信号のレベルに応じて変調する変調器であることを
特徴とする付記１～８のいずれか１項に記載の制御装置。
前記光デバイスは、入力された光の強度を前記変調信号のレベルに応じて変調する変調器であることを
特徴とする付記１～８のいずれか１項に記載の制御装置。
【0214】
（付記１０）
光デバイスに印加されている間に第１レベル、前記第１レベルより高い第２レベル、および前記第１レベルより高く前記第２レベルより低い少なくとも1つの第３レベルをとることで、多値信号である変調光を前記光デバイスに生成させる変調信号を制御する制御方法であって、
前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成し、
前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成し、
生成された前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を生成し、
生成された前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を生成し、
前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節する
変調信号の制御方法。
光デバイスに印加されている間に第１レベル、前記第１レベルより高い第２レベル、および前記第１レベルより高く前記第２レベルより低い少なくとも1つの第３レベルをとることで、多値信号である変調光を前記光デバイスに生成させる変調信号を制御する制御方法であって、
前記変調光から生成される電気信号の交流成分の極性が正または前記交流成分の大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとり、前記交流成分の極性が負の時には一定のレベルをとるハイ側信号を生成し、
前記交流成分の極性が正の時には一定のレベルをとり、前記交流成分の極性が負または大きさがゼロの時には、前記交流成分のレベルに応じたレベルをとるロー側信号を生成し、
生成された前記ハイ側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第４レベルをとるハイ側ピーク値信号を生成し、
生成された前記ロー側信号がとるレベルのうち最も絶対値が大きいレベルに応じた第５レベルをとるロー側ピーク値信号を生成し、
前記ハイ側ピーク値信号がとる前記第４レベルと前記ロー側ピーク値信号がとる前記第５レベルとに基づいて、前記変調信号の前記第３レベルを調節する
変調信号の制御方法。
【符号の説明】
【0215】
２ ：制御装置
２２ ：変調信号
２８ ：変調器
３２ ：変調光
４４ ：電気信号
４６ ：モニタ信号
５２ ：変調光
６４ ：ハイ側信号生成部
６６ ：ロー側信号生成部
６８ ：ハイ側ピーク値検出部
７０ ：ロー側ピーク値検出部
７２ ：ハイ側平均値検出部
７４ ：ロー側平均値検出部
７５ ：レベル調節部
７６ ：ハイ側信号
９０ ：ロー側信号
９６ ：ハイ側ピーク値信号
９８ ：ロー側ピーク値信号
１００ ：ハイ側アベレージ信号
１０２ ：ロー側アベレージ信号
２２ ：変調信号
２８ ：変調器
３２ ：変調光
４４ ：電気信号
４６ ：モニタ信号
５２ ：変調光
６４ ：ハイ側信号生成部
６６ ：ロー側信号生成部
６８ ：ハイ側ピーク値検出部
７０ ：ロー側ピーク値検出部
７２ ：ハイ側平均値検出部
７４ ：ロー側平均値検出部
７５ ：レベル調節部
７６ ：ハイ側信号
９０ ：ロー側信号
９６ ：ハイ側ピーク値信号
９８ ：ロー側ピーク値信号
１００ ：ハイ側アベレージ信号
１０２ ：ロー側アベレージ信号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】