特開 2023-90357 光学システム

(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】P2023090357

(43)【公開日】2023-06-29

(54)【発明の名称】光学システム

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/03 20060101AFI20230622BHJP

   H04B 10/079 20130101ALI20230622BHJP

   H04B 10/50 20130101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

G02F1/03 502

H04B10/079 190

H04B10/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021205284

(22)【出願日】2021-12-17

(71)【出願人】

【識別番号】514277260

【氏名又は名称】シンクランド株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】弁理士法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】太田 和哉

(72)【発明者】

【氏名】志賀 代康

【テーマコード（参考）】

2K102

5K102

【Ｆターム（参考）】

2K102AA21

2K102BA02

2K102BC04

2K102BD01

2K102CA00

2K102DC07

2K102DD05

2K102EA25

2K102EB01

2K102EB22

5K102AH02

5K102AH26

5K102AH27

5K102MA01

5K102MB04

5K102MC11

5K102MD01

5K102MH02

5K102MH13

5K102MH22

5K102PH01

5K102PH31

5K102PH41

5K102PH43

5K102PH49

(57)【要約】

【課題】フィードバック制御を伴う光変調器を多段に配置して光学システムを構築することを可能にする。
【解決手段】ＬＮ変調器１１とＬＮ学変調器２２とを直列に配置した光学システム１Ａは、入力光ＬｉｎをＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２を順に通過する光Ｌ１と光Ｌ２とに分岐させる光カプラ１０と、ＬＮ変調器を通過した光Ｌ１を出力光Ｌｏｕとして導く一方、光Ｌ２を光Ｌ１とは逆側からＬＮ変調器２２へ入力するサーキュレータ２３と、ＬＮ変調器１１を通過した光Ｌ１をＬＮ変調器２２に入力される光と、受光素子１３に入力される光とに分岐させる一方、第１の導波手段及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２を、受光素子２３に導く光カプラ１２及びサーキュレータ２１と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電気光学変調器と、当該第１の電気光学変調器の後段に設けられた第２の電気光学変調器とを有し、入力光に対して当該第１の電気光学変調器及び当該第２の電気光学変調器によって変調された光を出力光として出力する光学システムであって、
前記入力光を、前記第１の電気光学変調器及び前記第２の電気光学変調器を順に通過する第１の光と、第２の光とに少なくとも分岐させる第１の分岐手段と、
前記第２の電気光学変調器の後段に設けられ、前記第２の電気光学変調器からの前記第１の光を出力光として導く一方、前記第２の光の全部又は一部を、前記第１の光とは逆側から前記第２の電気光学変調器へ入力する第１の導波手段と、
を有する光学システム。

【請求項2】

前記第１の電気光学変調器を通過した光を、前記第２の電気光学変調器に入力される光と、前記第１の電気光学変調器に対して制御信号を供給する第１のバイアス制御回路に接続された第１の受光素子に入力される光とに分岐させる一方、前記第１の導波手段及び前記第２の電気光学変調器を通過した前記第２の光を、前記第２の電気光学変調器に対して制御信号を供給する第２のバイアス制御回路に接続された第２の受光素子に導く第２の導波手段を更に有する
請求項１に記載の光学システム。

【請求項3】

前記第２の導波手段は、
前記第１の電気光学変調器を通過した光を、前記第２の電気光学変調器に入力される光と、前記第１の受光素子に入力される光とに分岐させる光カプラと、
第１のポートから入力され前記第１の電気光学変調器を通過した光を、第２のポートから出力して前記第２の電気光学変調器に導く一方、当該第２のポートから入力された、前記第１の導波手段及び前記第２の電気光学変調器を通過した前記第２の光を、第３のポートを介して前記第２の受光素子に導くサーキュレータと
を含む、
請求項２に記載の光学システム。

【請求項4】

前記第２の導波手段は、
前記第１の電気光学変調器を通過した光が入力されるアイソレータと、
第１のポートから入力された、当該アイソレータを通過した光を、第２のポートを介して前記第２の電気光学変調器へ出力するとともに第３のポートを介して前記第１の受光素子へ出力する一方、当該第２のポートを介して入力された、前記第１の導波手段及び前記第２の電気光学変調器を通過した前記第２の光を、当該第１のポートを介して前記アイソレータに出力するとともに第４のポートを介して前記第２の受光素子へ出力する光カプラと
を含む、
請求項２に記載の光学システム。

【請求項5】

前記第１の導波手段は、
第１のポートから入力された、前記第１の電気光学変調器及び前記第２の電気光学変調器を通過した光を第２のポートに出力する一方、第３のポートから入力された前記第２の光を、当該第１のポートから出力するサーキュレータである
請求項１～４の何れか１項に記載の光学システム。

【請求項6】

前記第１の導波手段は、
前記第２の光が入射されるアイソレータと、
第１のポートから入力され前記第２の電気光学変調器を通過した光を、第２のポートから前記出力光として出力するとともに第３のポートへ出力する一方、当該第３のポートから入力され当該アイソレータを通過した前記第２の光を当該第１のポートから出力する光カプラである
請求項１～４の何れか１項に記載の光学システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光変調器を複数有する光学システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＮ変調器は、光通信になくてはならない基幹デバイスの一つである。ＬＮ変調器はＤＦＢ－レーザ等のＣＷ光の変調に用いられる。ＬＮ変調器には、振幅変調（強度変調とも称される）を行うＬＮ振幅変調器と位相変調を行うＬＮ位相変調器とがある。ＬＮ変調器では、ＬｉＮｂＯ_３結晶のポッケルス効果による屈折率変化を利用して光の変調が行われ、４０ＧＨｚの高速変調が可能である。ポッケルス効果とは、誘電体の等方性結晶に印加した電圧に応じて当該等方性結晶における屈折率が変化する現象のことをいう。ＬＮ変調器では、屈折率が変化する電圧（以下、動作点を示すバイアス電圧）が温度又は経年変化により変化する。このため、少なくともＬＮ振幅変調器を用いる場合、変調後の光量に応じたバイアス電圧の制御（以下、フィードバック制御）を行うことが必要となる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０９－７３０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＬＮ変調器を多段に（換言すると、直列に）配置して光学システムを構築すれば、パルス幅の制御の自由度が高くなる等のメリットが得られる。しかし、ＬＮ変調器を多段に配置した光学システムは従来なかった。Ｎ（Ｎは２以上の整数）段に配置されたＬＮ変調器のｋ段目とｍ段目（１≦ｋ＜ｍ≦Ｎ）にＬＮ振幅変調器が配置されていると、ＬＮ振幅変調器を通過した光の光量は大きく低下するため、ｍ段目のＬＮ振幅変調器のバイアス制御に支障が生じるからである。

【0005】

本発明は、フィードバック制御が必要な光変調器を多段に配置することを可能にする技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に係る光学システムは、第１の電気光学変調器と、当該第１の電気光学変調器の後段に設けられた第２の電気光学変調器と、第１の分岐手段と、第１の導波手段とを有する。第１の分岐手段は、入力光を、前記第１の電気光学変調器及び前記第２の電気光学変調器を順に通過する第１の光と、第２の光とに少なくとも分岐させる。第１の導波手段は、前記第２の電気光学変調器の後段に設けられる。第１の導波手段は、前記第２の電気光学変調器からの前記第１の光を出力光として導く一方、前記第２の光の全部又は一部を、前記第１の光とは逆側から前記第２の電気光学変調器へ入力する。この光学システムは、前記入力光に対して第１の電気光学変調器及び第２の電気光学変調器によって変調された光を出力光として出力する。この第１の態様の光学システムでは、第２の電気光学変調器を通過した第２の光に基づいて第２の電気光学変調器のフィードバック制御を行うことができるため、電気光変調器が多段に配置されても特段の問題は生じない。

【0007】

第２の態様の光学システムは、前記第１の態様の光学システムに以下の第２の導波手段を追加したものである。第２の導波手段は、前記第１の電気光学変調器を通過した光を、前記第２の電気光学変調器に入力される光と、前記第１の電気光学変調器に対して制御信号を供給する第１のバイアス制御回路に接続された第１の受光素子に入力される光とに分岐させる。また、第２の導波手段は、前記第１の導波手段及び前記第２の電気光学変調器を通過した前記第２の光を、前記第２の電気光学変調器に対して制御信号を供給する第２のバイアス制御回路に接続された第２の受光素子に導く。この第２の態様の光学システムでは、第１の導波手段及び第２の電気光学変調器を通過した第２の光を第２の導波手段により第２の受光素子へ導くことができる。

【0008】

第３の態様の光学システムは、第２の態様の光学システムにおける第２の導波手段が光カプラとサーキュレータとを含むものである。光カプラは、前記第１の電気光学変調器を通過した光を、前記第２の電気光学変調器に入力される光と、前記第１の受光素子に入力される光とに分岐させる。サーキュレータは、第１のポートから入力され前記第１の電気光学変調器を通過した光を、第２のポートから出力して前記第２の電気光学変調器に導く。また、このサーキュレータは、第２のポートから入力された、前記第１の導波手段及び前記第２の電気光学変調器を通過した前記第２の光を、第３のポートを介して前記第２の受光素子に導く。この第３の態様の光学システムでは、第２の導波手段を光カプラとサーキュレータとで構成することができる。

【0009】

更に好ましい第４の態様の光学システムは、第２の態様の光学システムにおける第２の導波手段がアイソレータと光カプラとを含むものである。アイソレータには、前記第１の電気光学変調器を通過した光が入力される。光カプラは、第１のポートから入力された、当該アイソレータを通過した光を、第２のポートを介して前記第２の電気光学変調器へ出力するとともに第３のポートを介して前記第１の受光素子へ出力する。また、この光カプラは、第２のポートを介して入力された、前記第１の導波手段及び前記第２の電気光学変調器を通過した前記第２の光を、第１のポートを介して前記アイソレータに出力するとともに第４のポートを介して前記第２の受光素子へ出力する。この第４の態様の光学システムでは、第２の導波手段をアイソレータと光カプラとで構成することができる。

【0010】

更に好ましい第５の態様の光学システムは、第１～第４の光学システムにおける第１の導波手段が、第１のポートから入力された、前記第１の電気光学変調器及び前記第２の電気光学変調器を通過した光を第２のポートに出力する一方、第３のポートから入力された前記第２の光を、当該第１のポートから出力するサーキュレータであることを特徴とする。この第４の態様の光学システムでは、第１の導波手段をサーキュレータで構成することができる。

【0011】

更に好ましい第６の態様の光学システムは、第１～第４の光学システムにおける第１の導波手段が以下のアイソレータと光カプラとを含む、ことを特徴とする。アイソレータには、前記第２の光が入射される。光カプラは、第１のポートから入力され前記第２の電気光学変調器を通過した光を、第２のポートから前記出力光として出力するとともに第３のポートへ出力する。また、この光カプラは、第３のポートから入力されアイソレータを通過した前記第２の光を第１のポートから出力する。この第５の態様の光学システムでは、第１の導波手段をアイソレータと光カプラとで構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態による光学システム１Ａの構成例を示す図である。

【図2】本発明の第２実施形態による光学システム１Ｂの構成例を示す図である。

【図3】本発明の変形例（１）による光学システム１Ｃの構成例を示す図である。

【図4】本発明の変形例（２）による光学システム１Dの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に述べる各実施形態には技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかし、本発明の実施形態は、以下に述べる形態に限られるものではない。
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による光学システム１Ａの構成例を示す図である。
図１に示されるように、光学システム１Ａは、ＬＮ変調器１１と、ＬＮ変調器２２と、を有する。なお、図１では、「ＬＮ変調器」は単に「ＬＮ」と表記されている。ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２の各々は、ＬｉＮｂＯ_３結晶のポッケルス効果による屈折率変化を利用して光の変調を行う電気光変調器である。ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２の各々は、入力された光に対して振幅変調を施して出力するＬＮ振幅変調器である。このため、光学システム１Ａからの出力光Ｌｏｕｔは、光学システム１Ａへの入力光Ｌｉｎに対してＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２による振幅変調を施した光となる。ＬＮ変調器１１は本発明における第１の電気光学変調器の一例であり、ＬＮ変調器２２は本発明における第２の電気光学変調器の一例である。

【0014】

図１に示されるように、光学システム１Ａは、ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２の他に、光カプラ１０及び光カプラ１２と、サーキュレータ２１及びサーキュレータ２３とを有する。なお、図１では、「サーキュレータ」は「ＣＩＲ」と表記されている。図１に示されるように光カプラ１０はＬＮ変調器１１の前段に設けられ、サーキュレータ２３はＬＮ変調器２２の後段に設けられる。図１に示されるように、光カプラ１２及びサーキュレータ２１は、ＬＮ変調器１１とＬＮ変調器２２との間に設けられる。

【0015】

光カプラ１０は、１×２光カプラであり、光学システム１Ａへの入力光Ｌｉｎを光Ｌ１と光Ｌ２とに分岐させる。図１に示されるように光Ｌ１は、ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２を順に通過して出力光Ｌｏｕｔとなる。本実施形態では、出力光Ｌｏｕｔの光量を十分に確保するため、光Ｌ２の光量は、入力光Ｌｉｎの光量の２％に設定される。光Ｌ１は本発明における第１の光の一例であり、光Ｌ２は本発明における第２の光の一例である。光カプラ１０は、入力光Ｌｉｎを光Ｌ１と光Ｌ２とに分岐させる第１の分岐手段の一例である。

【0016】

サーキュレータ２３は、ポート１、ポート２、及びポート３の３つのポートを有する３ポートサーキュレータである。サーキュレータ２３のポート２には、ＬＮ変調器２２を通過した光、即ちＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２の各々により振幅変調された光Ｌ１が入力される。サーキュレータ２３は、ポート２に入力された光をポート３から出力光Ｌｏｕｔとして光学システム１Ａの外部へ導く。サーキュレータ２３のポート１には光Ｌ２が入力される。サーキュレータ２３は、ポート１へ入力された光Ｌ２を、ポート２を介して光Ｌ１とは逆側からＬＮ変調器２２へ入力する。サーキュレータ２３は、本発明における第１の導波手段を構成するサーキュレータの一例である。サーキュレータ２３のポート１は、第１の導波手段を構成するサーキュレータにおける第３のポートの一例である。サーキュレータ２３のポート２は、第１の導波手段を構成するサーキュレータにおける第１のポートの一例である。サーキュレータ２３のポート３は、第１の導波手段を構成するサーキュレータにおける第２のポートの一例である。

【0017】

光カプラ１２は、１×２光カプラであり、ＬＮ変調器１１を通過した光、即ちＬＮ変調器１１による振幅変調を経た光Ｌ１を光Ｌ３と光Ｌ４とに分岐させる。光Ｌ３はＬＮ変調器２２へ入力する。光Ｌ４は、ＬＮ変調器１１に対して制御信号（バイアス電圧）を供給するバイアス制御回路１４に接続された受光素子１３に入力する。本実施形態では、受光素子１３に入力する光量に応じてバイアス制御回路１４がバイアス電圧を制御することで、ＬＮ変調器１１のフィードバック制御が実現される。バイアス制御回路１４は本発明における第１のバイアス制御回路の一例であり、受光素子１３は本発明における第１の受光素子の一例である。本実施形態では、光Ｌ４の光量は、例えば、ＬＮ変調器１１を通過した光Ｌ１の光量の１％に設定される。

【0018】

一般に、一つのＬＮ振幅変調器を透過した光の光量は、元の光量の約１％まで低下する。従って本実施形態では、受光素子１３に入力する光の光量は、入力光Ｌｉｎの光量の０．０１％となる（ただし、光カプラ１０による２％の光量低下は無視した。）。光Ｌ３と光Ｌ４との光量の比率については、出力光Ｌｏｕｔの光量の確保と、受光素子１３に入力する光の光量（ＬＮ変調器１１のフィードバック制御に要する光量）の確保との観点から定められればよい。

【0019】

サーキュレータ２１は、サーキュレータ２３と同様に３ポートサーキュレータである。サーキュレータ２１のポート１は光カプラ１２に接続され、このポート１には光Ｌ３が入力される。サーキュレータ２１のポート２はＬＮ変調器２２に接続される。サーキュレータ２１は、ポート１へ入力された光Ｌ３をポート２から出力してＬＮ変調器２２へ導く。サーキュレータ２１のポート３は、ＬＮ変調器２２に対して制御信号（バイアス電圧）を供給するバイアス制御回路２５に接続された受光素子２４に接続される。本実施形態では、受光素子２４に入力する光量に応じてバイアス制御回路２５がバイアス電圧を制御することで、ＬＮ変調器２２のフィードバック制御が実現される。バイアス制御回路２５は本発明における第２のバイアス制御回路の一例であり、受光素子２４は本発明における第２の受光素子の一例である。サーキュレータ２１は、ポート２へＬＮ変調器２２から入力される光、即ちサーキュレータ２３及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２を受光素子２４に導く。

【0020】

本実施形態では、光カプラ１２及びサーキュレータ２１は、ＬＮ変調器１１を通過した光Ｌ１を光Ｌ３と光Ｌ４とに分岐させる一方、サーキュレータ２３及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２を受光素子２４に導く第２の導波手段を構成する。サーキュレータ２１のポート１は、第２の導波手段を光カプラとサーキュレータとにより構成した場合における当該サーキュレータの第１のポートの一例である。サーキュレータ２１のポート２は、第２の導波手段を光カプラとサーキュレータとにより構成した場合における当該サーキュレータの第２のポートの一例である。サーキュレータ２１のポート３は、第２の導波手段を光カプラとサーキュレータとにより構成した場合における当該サーキュレータの第３のポートの一例である。

【0021】

ここで、ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２を直列に接続し、ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２を通過した光の１％を光カプラにより分岐させて受光素子２４に入力する光を生成させた場合を想定する。この場合、受光素子２４に入力する光の光量は、入力光Ｌｉｎの光量の０．０００１％となり、ＬＮ変調器２２のフィードバック制御に支障を来す。ＬＮ変調器１１を通過した光の光量は入力光Ｌｉｎの光量の１％まで低下し、ＬＮ変調器２２を通過した光の光量はＬＮ変調器２２を通過した光の光量の１％まで低下し、受光素子２４へ入力する光の光量は光カプラによる分岐によりＬＮ変調器２２を通過した光の光量の１％まで低下するからである。

【0022】

これに対して、本実施形態の光学システム１Ａでは、サーキュレータ２３及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２に基づいてＬＮ変調器２２のフィードバック制御が行なわれる。一般にサーキュレータにおける光量の損失は３０～４０%である。このため、本実施形態では、受光素子２４へ入力する光の光量は、入力光Ｌｉｎの光量の２％（光カプラ１０による分岐分）×０．６（サーキュレータ２３を通過することによる光量の低下）×０．０１（ＬＮ変調器２２を通過することによる光量の低下）×０．６（サーキュレータ２１を通過することによる光量の低下）＝０．００７％となり、受光素子１３へ入力する光の光量と同等となる。このように、本実施形態によれば、ＬＮ変調器２２のフィードバック制御に必要な光量を確保することができる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態によれば、フィードバック制御が必要なＬＮ変調器を多段に配置して光学システムを構成することが可能になる。

【0024】

Ｂ．第２実施形態
図２は本発明の第２実施形態による光学システム１Ｂの構成例を示す図である。
図２では図１におけるものと同じ構成要素には同一の符号が付されている。図２と図１とを対比すれば明らかなように、光学システム１Ｂの構成は以下の２つの点において光学システム１Ａの構成と異なる。第１に、サーキュレータ２３に替えて光カプラ２６が設けられ、光カプラ１０と光カプラ２６との間にアイソレータ１５が設けられている点である。第２に、光カプラ１２及びサーキュレータ２１に代えて、アイソレータ１６と光カプラ１７とが設けられている点である。なお、図２では「アイソレータ」および「光カプラ」は、それぞれ「ＩＳＯ」、「OC」と表記されている。

【0025】

アイソレータ１５には光カプラ１０からの光Ｌ２が入力される。アイソレータ１５は、光カプラ１０からサーキュレータ２３に向かう光Ｌ２を通過させ、逆方向の光を遮断するために設けられる。本実施形態では、アイソレータ１５と光カプラ２６とにより本発明における第１の導波手段が構成される。アイソレータ１６にはＬＮ変調器１１を通過した光Ｌ１が入力される。アイソレータ１６は、ＬＮ変調器１１を通過した光Ｌ１を通過させ、逆方向の光を遮断するために設けられる。

【0026】

光カプラ１７は、第１、第２、第３、及び第４のポートを２×２光カプラである。光カプラ１７の第１のポートはアイソレータ１６に、光カプラ１７の第２のポートはＬＮ変調器２２に、光カプラ１７の第３のポートは受光素子１３に、光カプラ１７の第４のポートは受光素子２４に夫々接続される。

【0027】

光カプラ１７の第１のポートにはアイソレータ１６を通過した光Ｌ１が入力される。光カプラ１７は、第１のポートに入力された光Ｌ１を第２のポートを介してＬＮ変調器２２へ出力するとともに第３のポートを介して受光素子１３へ出力する。また、光カプラ１７の第２のポートには、光カプラ２６及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２が入力される。光カプラ１７は、第２のポートへ入力した光Ｌ２を第１のポートを介してアイソレータ１５に出力するとともに第４のポートを介して受光素子２４へ出力する。本実施形態においてアイソレータ１５及び光カプラ１７は、ＬＮ変調器１１を通過した光Ｌ１をＬＮ変調器２２へ出力する光と受光素子１３へ出力する光とに分岐させる一方、サーキュレータ２３及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２を受光素子２４に導く第２の導波手段の役割を果たす。

【0028】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、光カプラ２６及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ２に基づいてＬＮ変調器２２のフィードバック制御が行われる。第１実施形態のように３ポートの光カプラ１２とサーキュレータ２１とにより第２の導波手段を構成する態様の方が、本実施形態のようにアイソレータ１６と４ポートの光カプラ１７とにより第２の導波手段を構成する態様よりも光の損失は少ない。しかし、本実施形態によっても、フィードバック制御が必要な電気光学変調器を多段に配置して光学システムを構成することが可能になる。

【0029】

Ｃ．変形
以上説明した各実施形態は、以下のように変形されてもよい。
上記各実施形態では、ＬＮ変調器が２段に配置された光学システムについて説明したが、図３に示される光学システム１ＣのようにＬＮ変調器が３段に配置されてもよく、また、ＬＮ変調器が４段以上配置された光学システムであってもよい。図３では図１におけるものと同じ構成要素には図１におけるものと同じ符号が付されている。図３と図１とを対比すれば明らかなように光学システム１Ｃの構成は、光カプラ３０、サーキュレータ４０、ＬＮ変調器４１、サーキュレータ４２、受光素子４３、及びバイアス制御回路４４を有する点において、光学システム１Ａの構成と異なる。図３に示されるように、光学システム１Ｃでは、ＬＮ変調器１１、ＬＮ変調器２２、及びＬＮ変調器４１が直列に配置されている。ＬＮ変調器４１は、ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２と同様にＬＮ振幅変調器である。光学システム１Ｃでは、ＬＮ変調器１１、ＬＮ変調器２２、及びＬＮ変調器４１の各々による振幅変調を経た入力光Ｌｉｎが出力光Ｌｏｕｔとなる。

【0030】

光カプラ３０には、光カプラ１０からの光Ｌ２が入力される。光カプラ３０は、光カプラ１０からの光Ｌ２を光Ｌ５と光Ｌ６とに分枝させる。光Ｌ５はサーキュレータ２３へ入力し、光学システム１Ｃでは、サーキュレータ２３及びＬＮ変調器２２を通過した光Ｌ５（換言すれば、光Ｌ２の一部）に基づいてＬＮ変調器２２のフィードバック制御が行なわれる。光Ｌ６は、サーキュレータ４２、ＬＮ変調器４１及びサーキュレータ４０を通過し、ＬＮ変調器４１のフィードバック制御を行うバイアス制御回路４４に接続された受光素子４３に入力する。つまり、光学システム１Ｃでは、サーキュレータ４２、ＬＮ変調器４１及びサーキュレータ４０を通過した光Ｌ６（換言すれば、光Ｌ２のうち光Ｌ５とは異なる他の一部）に基づいてＬＮ変調器４１のフィードバック制御が行われる。このため、ＬＮ変調器２２のフィードバック制御に支障が生じないことは勿論、ＬＮ変調器４１のフィードバック制御にも支障は生じない。
なお、サーキュレータ２３およびサーキュレータ４０に替えて、4ポートのサーキュレータを一つ設けてもよい。

【0031】

上記各実施形態におけるＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２の各々は、ＬＮ振幅変調器であった。しかし、ＬＮ変調器１１及びＬＮ変調器２２の何れか一方又は両方は、ＬＮ位相変調器であってもよい。一般に、ＬＮ位相変調器における光量の損失はＬＮ振幅変調器における光量の損失よりも小さい。このため、ＬＮ振幅変調器を少なくとも一つ含む複数のＬＮ変調器を多段接続した光学システムに本発明は好適であり、ＬＮ振幅変調器の数が多いほど、また、ＬＮ振幅変調器が初段又は初段の近くであるほど、本発明を適用することによる効果は高い。

【0032】

本発明にかかる光学システムは、例えば、各ＬＮ位相変調器を制御して所望のパルス波形特性（周波数特性）の光を出力させるために用いることができる。例えば、入力光をＣＷ光として、出力光を所望のパルス光となるように各ＬＮ位相変調器を制御する。もっとも、本発明にかかる光学システムは、所望の波形特性や周波数特性を得るために限らず、伝達すべき信号を用いて入力光を変調して情報を伝達するための装置として用いてもよいし、信号の劣化等を回復させるための光中継装置として用いてもよいし、その用途や利用目的は問わない。

【0033】

また、上述の例においては、２段目以降のＬＮ変調器に対して入射光とは逆側から光を入射させ当該ＬＮ変調器を受光素子に導いてフィードバック制御のための参照信号としたが、１段目のＬＮ変調器１１に対するフィードバック制御においても、２段目以降のＬＮ変調器の制御と同様に、入射光とは逆側から光を入射させ当該ＬＮ変調器を受光素子に導いてもよい。例えば、図４に示すように、光カプラ３３を用いて光Ｌ２を光Ｌ７に分割し、光Ｌ７を、ＬＮ変調器１１の前後にそれぞれ設けたサーキュレーター３２および３１を介して、受光素子１３に導く。

【0034】

要するに、本発明にかかる光学システムは、一の態様において、第１の電気光学変調器と、当該第１の電気光学変調器の後段に設けられた第２の電気光学変調器とを有し、入力光に対して当該第１の電気光学変調器及び当該第２の電気光学変調器によって変調された光を出力光として出力する光学システムであって、前記入力光を、前記第１の電気光学変調器及び前記第２の電気光学変調器を順に通過する第１の光と、第２の光とに少なくとも分岐させる第１の分岐手段と、前記第２の電気光学変調器の後段に設けられ、前記第２の電気光学変調器からの前記第１の光を出力光として導く一方、前記第２の光の少なくとも一部を、前記第１の光とは逆側から、少なくとも前記第２の電気光学変調器へ入力する第１の導波手段とを有すればよい。
さらに、前記第２の光の一部を、前記第１の光とは逆側から、さらに、前記第１の電気光学変調器へ入力してもよい。

【符号の説明】

【0035】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…光学システム、１１，２２、４１…ＬＮ変調器、１０，１２，１７，３０…光カプラ、２１，２３，４０，４２…サーキュレータ、１３，２４，４３…受光素子、１４，２５、４４…バイアス制御回路、１５，１６…アイソレータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】