JP5476697B2

JP5476697B2 - 光信号送信装置

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Publication number: JP5476697B2
Application number: JP2008247210A
Authority: JP
Inventors: 祐一秋山; 英之宮田; 剛司星田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: JP2010081287A; CN101686084A; US20150229406A1; EP2288055A1; EP2169851A2; EP2169851A3; US9419720B2; US20100080571A1

Description

本発明は、光信号送信装置に係わり、例えば、偏波多重伝送システムにおいて使用される光信号送信装置に適用可能である。

４０Gbit/sを超える超高速光伝送システム（例えば、１００Gbit/s）の実現の要求は急速に高まってきている。このため、無線システムに適用されている多値変調方式（例えば、４値の位相変調を用いるＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式）を適用した光伝送システムの実用化に向けた開発が進められている。しかし、伝送信号速度の高速化に伴い、電気信号回路の実現性に係わる課題、光伝送信号の劣化に係わる課題（光フィルタによる伝送信号スペクトル劣化、波長分散や光雑音の累積による信号劣化など）の解決は、ますます困難になる。

これらの課題を解決して大容量・長距離伝送システムを実現する方法として、偏波多重技術およびデジタルコヒーレント受信を採用した光伝送システムが注目されている。これらの技術は、製品化に向けた研究開発が進められており、例えば、非特許文献１〜３に開示されている。

偏波多重では、同一波長の互いに直交する２つの偏波を利用して、２つのデータストリームが伝送される。このため、偏波多重技術は、変調速度が２分の１になり、電気信号生成回路の特性向上、低コスト化、小型化、低消費電力化に寄与する。また、光伝送路上での分散等の品質劣化要因による影響が低減され、光伝送システム全体として特性が向上する。なお、特許文献１〜２には、偏波多重技術を用いた伝送システムが開示されている。
特開昭６２−０２４７３１号公報特開２００２−３４４４２６号公報 G.Charlet et al., "Transmission of 16.4Tbit/s Capacity over 2,550km using PDM QPSK Modulation Format and Coherent Receiver" presented at the OFC’08 Paper PDP3. J. Renaudier, et al., "Linear Fiber Impairments Mitigation of 40-Gbit/s Polarization-Multiplexed QPSK by Digital Processing in a Coherent Receiver," J. Lightwave Technology., vol. 26, No. 1, pp. 36-42, Jan. 2008. O. Bertran-Pardo et al., "Nonlinearity Limitations When Mixing 40-Gb/s Coherent PDM-QPSK Channels With Preexisting 10-Gb/s NRZ Channels" IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 20, No. 15, pp. 1314-1316, August 2008.

偏波多重信号を生成する光信号送信装置においては、各偏波信号に対して変調器が設けられる。このため、変調器間での特性（例えば、損失）のばらつき、或いは、光分岐部品および光結合部品の損失ばらつき等により、光信号中の偏波間で光パワーに差が発生することがある。そして、偏波間で光パワーが異なると、伝送特性が劣化してしまう。

本発明の課題は、伝送特性の良好な光偏波多重信号を送信する光信号送信装置を提供することである。

開示の光信号送信装置は、第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、第２の光変調
信号を生成する第２の変調部と、前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、前記第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになるように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、を有する。

この構成によれば、例えば、第１および第２の変調部の特性が互いに同じでない場合であっても、光偏波多重信号により送信される第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになる。

他の態様の光信号送信装置は、第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、を備える。前記第１および第２の光変調信号は、互いに同じシンボルレートであり且つ互いに所定時間だけタイミングがシフトしている。前記制御部は、前記光偏波多重信号中の前記シンボルレート成分に基づいて、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する。

上記構成において、光偏波多重信号中のシンボルレート成分は、第１および第２の光変調信号のパワー差に依存する。よって、光偏波多重信号中のシンボルレート成分に基づいて第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御すれば、第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになる。

さらに他の態様の光信号送信装置は、第１および第２の波長成分の強度を調整する強度変調部と、前記第１および第２の波長成分を抽出する分波部と、前記分波部により得られる第１の波長成分から第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、前記分波部により得られる第２の波長成分から第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、前記第１および第２の光変調信号を多重化して光多重信号を生成する多重化部と、前記第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになるように前記強度変調部を制御する制御部、を有する。

上記構成において、第１および第２の光変調信号を生成するための第１および第２の波長成分の強度は、強度変調部を制御することにより調整される。よって、例えば、第１および第２の変調部の特性が互いに同じでない場合であっても、光偏波多重信号により送信される第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになる。

開示の構成によれば、伝送特性の良好な光偏波多重信号を送信する光信号送信装置が実現される。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の光信号送信装置の基本構成を示す図である。第１の実施形態の光信号送信装置は、第１および第２の光変調信号を偏波合成することにより得られる光偏波多重信号を送信する。ここで、第１および第２の光変調信号のパワーが互いに異なっていると、光偏波多重信号の特性が劣化する。したがって、第１の実施形態においては、第１および第２の光変調信号のパワーを互いに同じまたはほぼ同じにするための制御が行われる。

光源（ＬＤ）１は、例えばレーザーダイオードであり、所定の周波数の光信号を生成する。この光信号は、例えば連続光（ＣＷ：Continuous Wave）であり、例えば光スプリッ
タにより分岐されて変調部１０、２０に導かれる。

変調部１０は、送信データＸに従って入力光信号を変調して光変調信号Ｘを生成する。同様に、変調部２０は、送信データＹに従って入力光または入力光信号を変調して光変調信号Ｙを生成する。変調部１０、２０は、それぞれ、駆動電圧に応じて出力光のパワーが周期的に変化する変調器（この例では、マッハツェンダ型のＬＮ変調器）を含んで構成される。さらに、変調部１０、２０のＬＮ変調器の動作点の位置（すなわち、バイアス）を制御するために、ＡＢＣ（Auto Bias Control）回路１１、２１が設けられている。ＡＢＣ回路１１、２１は、対応するＬＮ変調器に対して低周波電圧信号を印加し、変調部１０、２０の出力光に含まれる低周波成分に基づいて、ＬＮ変調器の動作点の位置（すなわち、ＤＣバイアス電圧）を調整する。

なお、この明細書においては、光変調器の一例としてＬＮ変調器を記載しているが、これに限定されるものではない。すなわち、光変調器は、ＬＮ変調器に限定されるものではなく、電気光学材料を用いた変調器、例えば、ＩｎＰ等の半導体材料で構成される変調器であってもよい。

光アッテネータ１２、２２は、それぞれ光変調信号Ｘ、Ｙのパワーを調整する。なお、光アッテネータ１２、２２は、必須の構成要素ではない。また、光アッテネータ１２、２２は、変調部１０、２０の入力側に設けられてもよいし、変調部１０、２０の内部に設けられてもよいし、変調部１０、２０の出力側に設けられてもよい。

偏波ビーム結合器（ＰＢＣ：Polarization Beam Combiner）３１は、光変調信号Ｘおよび光偏波信号Ｙを偏波多重して光偏波多重信号を生成する。ここで、偏波多重（ＤＰ：Dual Polarization）においては、図２に示すように、互いに直交するＸ偏波およびＹ偏波が使用される。すなわち、Ｘ偏波を利用して光変調信号Ｘが伝搬され、Ｙ偏波を利用して光変調信号Ｙが伝搬される。

演算器４１は、光変調信号Ｘの特性を表すモニタ信号Ｘと光変調信号Ｙの特性を表すモニタ信号Ｙとの差分を演算する。モニタ信号Ｘ、Ｙは、図１（ａ）に示す構成では、ＡＢＣ回路１１、２１が参照するモニタ信号のＤＣ成分を利用して得られる。図１（ｂ）に示す構成では、モニタ信号Ｘ、Ｙは、変調部１０、２０から出力される光変調信号Ｘ、Ｙの分岐光から得られる。制御部４２は、フィードバック制御を行うために、モニタ信号Ｘ、Ｙの差分をゼロにするための制御信号Ｃを生成する。なお、「ゼロ」は、厳密にゼロであることが要求されるものではなく、十分に小さい値を含む概念である。

制御部４２により生成される制御信号Ｃは、例えば、変調部１０、２０の駆動信号の振幅を制御する。あるいは、制御信号Ｃは、変調部１０、２０が備えるＬＮ変調器のバイアスを制御するようにしてもよい。さらに、光アッテネータ１２、２２が設けられている構成においては、制御信号Ｃは、光アッテネータ１２、２２の減衰量を制御するようにしてもよい。いずれの場合であっても、モニタ信号Ｘ、Ｙの差分をゼロにするフィードバック系が形成される。

上記構成におけるフィードバック制御により、光変調信号Ｘ、Ｙのパワーが互いにほぼ同じになる。すなわち、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波のパワーが互いにほぼ同じになる。したがって、光偏波多重信号の伝送特性が向上する。

図３は、光信号送信装置の第１の実施例である。この実施例では、光偏波多重信号により送信データＸおよび送信データＹが送信されるものとする。また、第１の実施例では、ＮＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式でデータが送信される。なお、変調方式は、ＤＱＰＳＫ変調
方式、ＤＰＳＫ変調、その他の多値変調方式に限定されるものではない。例えば、米国特許出願公開第２００６／０１２７１０２号明細書に開示されているように、データ信号をフィルタ処理することにより光位相をベクトルとして変化させる光変調器を備える光送信装置であってもよい。

図３において、図１に示す変調部１０は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、ドライバ回路１４ａ、１４ｂ、受光素子（ＰＤ）１５を備える。ＤＱＰＳＫ光変調器１３は、この実施例では、ＬＮ変調器１３ａ、１３ｂ、およびπ／２位相シフト要素１３ｃを備える。ＬＮ変調器１３ａ、１３ｂは、この実施例では、マッハツェンダ干渉計である。ＬＮ変調器１３ａは、ＩアームまたはＱアームの一方に設けられ、ＬＮ変調器１３ｂは、ＩアームまたはＱアームの他方に設けられる。π／２位相シフト要素１３ｃは、ＩアームとＱアームとの間に位相差π／２を与える。π／２位相シフト要素１３ｃは、例えば、電圧または温度に応じて光パス長が変化する材料により実現される。

ドライバ回路１４ａは、駆動信号DataＩを用いてＬＮ変調器１３ａを駆動する。同様に、ドライバ回路１４ｂは、駆動信号DataＱを用いてＬＮ変調器１３ｂを駆動する。ここで、駆動信号DataＩ、DataＱは、例えば、ＤＱＰＳＫエンコーダで送信データＸを符号化することにより生成される。ドライバ回路１４ａ、１４ｂは、それぞれ、増幅器を備え、駆動信号DataＩ、DataＱの振幅を制御することができる。なお、図３ではドライバ回路１４ａ、１４ｂ出力は差動出力になっているが、シングル出力でも構わない。

図４は、ＬＮ変調器の動作を説明する図である。ＬＮ変調器の出力光のパワーは、駆動電圧に対して周期的に変化する。ここで、駆動振幅は「２Ｖπ」である。なお、「Ｖπ」は、半波長電圧であり、ＬＮ変調器の出力光のパワーが極小値から極大値まで変化するための電圧である。したがって、図３において、駆動信号DataＩの振幅を小さくすれば、ＬＮ変調器１３ａの出力光信号の振幅は小さくなり、ＬＮ変調器１３ａの出力光の平均パワーは低下する。同様に、駆動信号DataＱの振幅を小さくすれば、ＬＮ変調器１３ｂの出力光の平均パワーは低下する。駆動信号DataＩ、DataＱの振幅は、ドライバ回路１４ａ、１４ｂが備える増幅器の利得を調整することにより制御される。また、利得一定の増幅器を適用する場合には、増幅器入力信号振幅を調整することでも同様の効果を得ることができる。なお、後で詳しく説明するが、ＬＮ変調器１３ａ、１３ｂの出力光のパワーは、互いに同じになるように制御される。

受光素子１５は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３の出力光を電気信号に変換する。この実施例では、ＤＱＰＳＫ光変調器１３は、１組の互いに相補的な光信号を出力する。そして、１組の光信号の一方が偏波ビーム結合器３１に導かれ、他方の光信号が受光素子１５に導かれる。したがって、受光素子１５により得られる電気信号は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３の出力光を表す。受光素子１５への光信号入力方法として、ＤＱＰＳＫ光変調器１３の出力合波部の漏れ光を用いる手段もある。

ＡＢＣ回路１１は、例えば、dithering方法でＬＮ変調器１３ａ、１３ｂのドリフトを制御する。この場合、ＡＢＣ回路１１は、低周波電圧信号を生成する。低周波電圧信号の周波数ｆoは、送信データＸ、Ｙのシンボルレートに対して十分に低い。低周波電圧信号は、ＬＮ変調器１３ａ、１３ｂに与えられる。ＬＮ変調器１３ａに低周波電圧信号が与えられると、ＬＮ変調器１３ａの出力光には「ｆo成分」および／または「２ｆo成分」が含まれ、受光素子１５の出力信号からｆo成分および／または２ｆo成分が抽出される。そして、ＡＢＣ回路１１は、これらの周波数成分を利用してＬＮ変調器１３ａに印加すべきＤＣバイアス電圧を調整する。ＬＮ変調器１３ｂについても同様である。さらに、ＡＢＣ回路１１は、dithering方法で、π／２位相シフト要素１３ｃの位相シフト量を調整することもできる。

なお、ＬＮ変調器１３ａに印加するＤＣバイアス電圧を調整することにより、変調器の動作点をシフトさせると、ＬＮ変調器１３ａの出力光の平均パワーが変化する。すなわち、例えば、図４において、駆動信号のＤＣ電圧を調整すると、対応する出力光信号が変化し、出力光の平均パワーが変化する。したがって、ＬＮ変調器１３ａに印加するＤＣバイアス電圧を調整することにより、出力光のパワーを制御することができる。

図１に示す変調部２０の構成および動作は、基本的に、変調部１０と同じである。すなわち、変調部２０は、ＤＱＰＳＫ光変調器２３、ドライバ回路２４ａ、２４ｂ、受光素子２５を備える。そして、送信データＹに従って、ドライバ回路２４ａ、２４ｂが駆動される。

上記構成の光信号送信装置は、光偏波多重信号を利用して、１組の送信信号Ｘ、Ｙを送信する。すなわち、送信データＸに従ってＤＱＰＳＫ光変調器１３が駆動され、光変調信号Ｘが生成される。同様に、送信データＹに従ってＤＱＰＳＫ光変調器２３が駆動され、光変調信号Ｙが生成される。光変調信号Ｘおよび光変調信号Ｙは、偏波ビーム結合器３１に導かれる。そして、偏波ビーム結合器３１は、光変調信号Ｘ、Ｙを偏波多重して光偏波多重信号を生成する。光偏波多重信号は、光ファイバ伝送路を介して伝送される。

このとき、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光は、それぞれ、受光素子１５、２５により電気信号に変換され、モニタ信号Ｘ、Ｙとして演算器４１に与えられる。モニタ信号Ｘ、Ｙは、受光素子１５、２５の出力信号のＤＣ成分であってもよい。或いは、演算器４１がＤＳＰ等のプロセッサで実現される場合には、演算器４１において受光素子１５、２５の出力信号をサンプリングしてＤＣ成分を得るようにしてもよい。いずれにしても、演算器４１は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光の平均パワーを表す信号を取得する。以下では、モニタ信号Ｘ、Ｙは、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光の平均パワーを表すものとする。

演算器４１は、モニタ信号Ｘ、Ｙの差分を計算する。ここで、演算器４１は、特に限定されるものではないが、例えば、図５（ａ）に示すような差動増幅回路を利用した引き算器により実現される。また、演算器４１は、図５（ｂ）に示すような比較器を利用した構成であってもよい。この構成では、比較器の出力に平均化回路が設けられている。なお、平均化回路は、必須の構成ではないが、比較器の出力信号を平均化することによって、制御部４２の制御が容易になる。さらに、演算器４１がＤＳＰ等のプロセッサで実現される場合には、モニタ信号Ｘ、Ｙはデジタルデータに変換され、デジタル演算が実行される。

制御部４２は、演算器４１により得られる差分がゼロにするための制御信号Ｃを生成する。制御信号Ｃは、この例では、ドライバ回路１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂに与えられる。すなわち、ＤＱＰＳＫ光変調器１３を駆動する駆動信号DataＩ、DataＱの振幅、および／または、ＤＱＰＳＫ光変調器２３を駆動する駆動信号DataＩ、DataＱの振幅が制御信号Ｃによって制御される。例えば、ＤＱＰＳＫ光変調器１３の出力光パワーがＤＱＰＳＫ光変調器２３の出力光パワーよりも大きいときは、制御部４２は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３を駆動する駆動信号DataＩ、DataＱの振幅を小さくする（或いは、ＤＱＰＳＫ光変調器２３を駆動する駆動信号DataＩ、DataＱの振幅を大きくする）ための制御信号Ｃを生成する。このフィードバック制御により、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光パワーが互いにほぼ同じになる。すなわち、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波の光パワーが互いにほぼ同じになる。

なお、図３に示す構成では、受光素子１５、２５を利用してモニタ信号Ｘ、Ｙが生成されるが、図１（ｂ）に示す構成でモニタ信号Ｘ、Ｙを生成するようにしてもよい。すなわ
ち、偏波ビーム結合器３１に導かれる光変調信号Ｘ、Ｙを分岐し、その分岐光からモニタ信号Ｘ、Ｙが生成されるようにしてもよい。ただし、図３に示す構成においては、ＡＢＣ回路１１、２１のための受光素子１５、２５を利用してモニタ信号Ｘ、Ｙを得ることができるので、低コスト化を図ることができる。

また、図３に示す構成では、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３を駆動する駆動信号の振幅が制御されているが、他の要素を制御するようにしてもよい。すなわち、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３のバイアスが制御されるようにしてもよい。この場合、制御信号ＣはＡＢＣ回路１１、２１に与えられる。そして、ＡＢＣ回路１１、２１は、図５を参照しながら説明したように、制御信号Ｃに従ってＤＣバイアス電圧を制御する。或いは、図１に示すような光アッテネータ１２、２２を備える構成においては、制御信号Ｃに応じて各光アッテネータが制御されるようにしてもよい。この場合、光アッテネータの出力側で分岐される光信号を使用してモニタ信号Ｘ、Ｙを生成するようにしてもよい。

図６は、光信号送信装置の第２の実施例である。第２の実施例の光信号送信装置は、ＤＱＰＳＫ光変調器の前段または後段にＲＺ光変調器を備える。図６に示す例では、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の後段に、それぞれＲＺ光変調器５１、６１が設けられている。すなわち、第２の実施例では、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式でデータが送信される。

ＲＺ光変調器５１、６１は、例えば、マッハツェンダ型のＬＮ変調器であり、ドライバ回路５２、６２により生成される駆動信号に従ってＲＺ変調を行う。ここで、ドライバ回路５２、６２は、シンボルクロックに同期した駆動信号を生成する。駆動信号は、特に限定されるものではないが、例えば、シンボルクロックと同じ周波数のサイン波である。また、駆動信号の振幅は、例えば、Ｖπである。

なお、ＡＢＣ回路１１は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３だけでなく、ＲＺ光変調器５１のドリフトも制御する。同様に、ＡＢＣ回路２１は、ＤＱＰＳＫ光変調器２３だけでなく、ＲＺ光変調器６１のドリフトも制御する。また、演算器４１および制御部４２の構成および動作は、第１の実施例と同様である。

上記構成の光信号送信装置において、制御部４２により生成される制御信号Ｃは、ドライバ回路１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂに与えられる。すなわち、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３を駆動する駆動信号の振幅がフィードバック制御される。

図７は、光信号送信装置の第３の実施例である。第３の実施例では、制御部４２により生成される制御信号Ｃは、ＲＺ光変調器５１、６１を駆動するドライバ回路５２、６２に与えられる。ドライバ回路５２、６２は、上述したように、シンボルクロックに同期した駆動信号を生成する。

図８は、ＲＺ光変調器５１、６１として使用されるＬＮ変調器の動作を説明する図である。ＬＮ変調器は、ＲＺ光変調器５１、６１として使用される場合、駆動信号の振幅は例えばＶπである。ここで、駆動信号の振幅を小さくすると、ＬＮ変調器の出力光の平均パワーも小さくなる。すなわち、制御信号Ｃを用いてドライバ５２、６２を制御し、ＲＺ光変調器５１、６１の駆動信号の振幅を制御すれば、ＲＺ光変調器５１、６１の出力光の平均パワーが変化する。したがって、例えば、ＲＺ光変調器５１の出力光パワーがＲＺ光変調器６１の出力光パワーよりも大きいときは、制御部４２は、ＲＺ光変調器５１を駆動する駆動信号の振幅を小さくする（或いは、ＲＺ光変調器６１を駆動する駆動信号の振幅を大きくする）ための制御信号Ｃを生成する。このフィードバック制御により、ＲＺ光変調器５１、６１の出力光パワーが互いにほぼ同じになる。すなわち、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波の光パワーが互いにほぼ同じになる。

図９は、ＲＺ光変調器５１、６１として使用されるＬＮ変調器のバイアスを説明する図である。ここでは、動作点が中心に調整された状態および動作点が中心からシフトした状態を示している。この場合、図９に示すように、動作点がシフトすると、ＬＮ変調器の出力光の平均パワーは低下する。換言すれば、ＬＮ変調器に印加するＤＣバイアス電圧を調整することにより、出力光の平均パワーは制御される。したがって、制御部４２は、ＬＮ変調器のこの特性を利用して、ＤＣバイアス電圧を調整することで、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波の光パワーが互いにほぼ同じになるようにすることができる。

図１０は、光信号送信装置の第４の実施例である。第４の実施例では、制御部４２により生成される制御信号Ｃは、ＡＢＣ回路１１、２１に与えられる。このとき、ＡＢＣ回路１１、２１は、制御信号Ｃに応じて、ＲＺ光変調器５１、６１のＤＣバイアス電圧を制御する。ＬＮ変調器のＤＣバイアス電圧と出力光パワーとの関係は、図５を参照しながら説明した通りである。

図１１は、光信号送信装置の第５の実施例である。第５の実施例では、各光変調信号のパワーを調整するために光アッテネータ１２、２２が設けられている。光アッテネータ１２、２２は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３とＲＺ光変調器５１、６１との間に設けられてもよいし、ＲＺ光変調器５１、６１の出力側に設けられてもよい。また、ＬＤ１とＤＱＰＳＫ光変調器１３との間、およびＬＤ１とＤＱＰＳＫ光変調器２３との間にそれぞれ光アッテネータが設けられてもよい。

制御部４２により生成される制御信号Ｃは、光アッテネータ１２、２２に与えられる。そして、光アッテネータ１２、２２は、制御信号Ｃに従って光変調信号のパワーを調整する。なお、光アッテネータ１２、２２がＲＺ光変調器５１、６１の出力側に設けられる場合には、光アッテネータ１２、２２の出力側で分岐される光信号からモニタ信号Ｘ、Ｙが生成される。

図１２は、第１の実施形態の変形例を示す図である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す構成は、それぞれ、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す光信号送信装置に対応している。

図１２に示す光信号送信装置においては、変調部１０、２０に対してそれぞれ光源２、３が設けられている。そして、変調部１０は、光源２の出力光を利用して光変調信号Ｘを生成し、変調部２０は、光源３の出力光を利用して光変調信号Ｙを生成する。

上記構成の光送信装置において、制御部４２により生成される制御信号Ｃは、光源２、３に与えられる。そして、光源２、３は、制御信号Ｃに応じて、発光パワーを制御する。これにより、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波の光パワーを互いにほぼ同じにすることができる。

図１３は、光信号送信装置の第６の実施例である。第６の実施例では、制御部４２により生成される制御信号Ｃに応じて、光源２、３の発光パワーが制御される。たとえば、ＲＺ光変調器５１の出力光パワーがＲＺ光変調器６１の出力光パワーよりも大きいときは、制御部４２は、光源２の発光パワーを低くする（或いは、光源３の発光パワーを高くする）ための制御信号Ｃを生成する。このフィードバック制御により、光変調信号Ｘ、Ｙの出力光パワーが互いにほぼ同じになる。

＜第２の実施形態＞
図１４は、第２の実施形態の光信号送信装置の基本構成を示す図である。第２の実施形
態の光信号送信装置では、インターリーブ偏波多重（Time-Interleaved Polarization Multiplex）で信号が送信される。

図１５は、インターリーブ偏波多重について説明する図である。一般的な偏波多重（アライン）においては、図１５（ａ）に示すように、Ｘ偏波のパルスおよびＹ偏波のパルスが同じタイミングで送信される。一方、インターリーブ偏波多重では、図１５（ｂ）に示すように、Ｘ偏波のパルスおよびＹ偏波のパルスが互いに時間Δｔだけシフトした状態で送信される。なお、シフト時間Δｔは、例えば、シンボル時間の１／４に相当する。

インターリーブ偏波多重方式の光信号送信装置においては、シフト時間Δｔを実現するために、変調器１０、２０の動作タイミングが、互いにシンボルクロックの１／４周期だけシフトシフトしている。図１４に示す構成では、変調器１０はクロック信号ＣＬＫ１に同期して動作し、変調器２０はクロック信号ＣＬＫ２に同期して動作する。なお、クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数は互いに同じであり、シンボルレートに相当する。

インターリーブ偏波多重伝送は、光ファイバ中での非線形雑音による伝送品質の劣化を抑えることができる。なお、インターリーブ偏波多重伝送については、例えば、下記の文献に記載されている。
D.Van Den Borne,et.al., “1.6-b/s/Hz Spectrally Efficient Transmission Over 1700
Km of SSMF Using 40 X 85.6-Gb/s POLMUX-RZ-DQPSK”, J. Lightwave Technology., Vol.25, No.1, January 2007
第２の実施形態の光信号送信装置は、図１４に示すように、分岐器７１、受光素子（ＰＤ）７２、ミキサ７３、制御部７４を備える。分岐器７１は、偏波ビーム結合器３１から出力されるインターリーブ光偏波多重信号を分岐する。受光素子７２は、例えばフォトダイオードであり、分岐されたインターリーブ光偏波多重信号を電気信号に変換する。ミキサ７３は、受光素子７２の出力信号とクロック信号ＣＬＫ２とを掛け合わせてモニタ信号Ｍを生成する。制御部７４は、モニタ信号Ｍに基づいて制御信号Ｄを生成する。このとき、分岐器７１は、偏波ビーム結合器３１と一体化されたものでもよい。

図１６は、受光素子７２の出力信号のスペクトルを示す図である。このスペクトルは、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワー差を変えたときのシミュレーション結果である。なお、シンボルレートは２１．５Ｇである。また、光変調信号Ｘ、Ｙは、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ光信号である。

光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーが互いに異なっているときは、シンボルレートに相当する周波数において光パワーのピークが発生する。図１６に示す例では、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーが互いに０．１dB異なっているだけで、２１．５GHzにおいて光パワーのピークが発生している。さらに、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーが大きくなると、２１．５GHzにおける光パワーも大きくなっていく。

これに対して、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーが互いに同じであるときは、シンボルレートに相当する周波数において光パワーのピークが発生しない。したがって、シンボルレートに相当する周波数において光パワーをモニタし、その光パワーを最小化するフィードバック制御を行えば、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーが互いに同じになる。

そこで、第２の実施形態では、受光素子７２の出力信号から、シンボルレートに相当する周波数成分ｆsが抽出される。図１４に示す例では、ミキサ７３を用いて受光素子７２の出力信号にクロック信号ＣＬＫ２を掛け合わせることにより、受光素子７２の出力信号から周波数成分ｆsが抽出されている。そして、ミキサ７３により抽出された信号、または周波数成分ｆsのパワーを表す信号が、モニタ信号Ｍとして制御部７４に与えられる。
なお、周波数成分ｆsは、バントパスフィルタを用いて抽出するようにしてもよい。この場合、クロック信号ＣＬＫ２を使用することなく、周波数成分ｆsを抽出できる。

制御部７４は、モニタ信号Ｍを最小化するための制御信号Ｄを生成する。この制御信号Ｄは、例えば、変調部１０、２０の駆動信号の振幅を制御する。或いは、制御信号Ｄは、変調部１０、２０が備えるＬＮ変調器のバイアスを制御するようにしてもよい。さらに、光アッテネータ１２、２２が設けられる構成においては、制御信号Ｄは、光アッテネータ１２、２２の減衰量を制御するようにしてもよい。いずれの場合であっても、モニタ信号Ｍを最小化する（すなわち、周波数成分ｆsを最小化する）ためのフィードバック系が形成される。なお、光アッテネータ１２、２２は、それぞれＬＤ１と変調器１０、２０の間に配置してもよい。

上記構成により、第２の実施形態においても、光変調信号Ｘ、Ｙのパワーを互いにほぼ同じにすることができる。すなわち、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波のパワーを互いにほぼ同じにできる。よって、光偏波多重信号の伝送特性が向上する。また、図１６に示すように、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーが僅かに異なる（実施例では、０．１dB）だけでスペクトルが顕著に変化するので、精度の高い光パワー調整が可能になる。

図１７は、光信号送信装置の第７の実施例である。第７の実施例の基本構成は、第１の実施例と同じである。ただし、第７の実施例のフィードバック系は、第１の実施例とは異なっている。

第７の実施例の光信号送信装置では、図１４を参照しながら説明したように、モニタ信号Ｍが最小化されるように、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の駆動信号の振幅が制御される。ただし、この構成では、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３のいずれの出力光のパワーが大きいのかは検出されない。このため、制御信号Ｄを利用するフィードバック制御では、例えば、以下の手順が行われる。ここでは、モニタ信号Ｍ１が検出されたものとする。

モニタ信号Ｍ１が閾値レベルよりも小さければ、光変調信号Ｘ、Ｙのパワー差が十分に小さいと判定される。この場合、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の駆動信号の振幅は保持される。モニタ信号Ｍ１が閾値レベルよりも大きければ、ＤＱＰＳＫ光変調器１３の駆動信号の振幅を小さくするための制御信号Ｄを生成し、モニタ信号Ｍ２を検出する。モニタ信号Ｍ２がモニタ信号Ｍ１よりも小さくなっていれば、制御方向は正しいと判定され、以降、モニタ信号が閾値レベルよりも小さくなるまで、ＤＱＰＳＫ光変調器１３の駆動信号の振幅を小さくするための制御信号Ｄが生成される。一方、モニタ信号Ｍ２がモニタ信号Ｍ１よりも大きくなっていれば、制御方向は誤っていると判定され、モニタ信号が閾値レベルよりも小さくなるまで、ＤＱＰＳＫ光変調器２３の駆動信号の振幅を小さくするための制御信号Ｄが生成される。

なお、図１７に示す構成では、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３を駆動する駆動信号の振幅が制御されているが、他の要素を制御するようにしてもよい。すなわち、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３のバイアスが制御されるようにしてもよい。この場合、制御信号ＤはＡＢＣ回路１１、２１に与えられる。そして、ＡＢＣ回路１１、２１は、図５を参照しながら説明したように、制御信号Ｄに従ってＤＣバイアス電圧を制御する。或いは、図１４に示すような光アッテネータ１２、２２を備える構成においては、制御信号Ｄに応じて各光アッテネータが制御されるようにしてもよい。

図１８〜図２１は、第８〜第１１の実施例である。第８〜第１１の実施例の基本構成は、それぞれ、第２〜第５の実施例と同じである。ただし、第８〜第１１の実施例のフィードバック系は、図１４を参照しながら説明した構成を導入している。

図２２は、第２の実施形態の変形例を示す図である。図２２に示す光信号送信装置は、図１２に示した構成と同様に、変調部１０、２０に対してそれぞれ光源２、３が設けられている。そして、変調部１０は、光源２の出力光を利用して光変調信号Ｘを生成し、変調部２０は、光源３の出力光を利用して光変調信号Ｙを生成する。ここで、光アッテネータ１２、２２は、変調部１０、２０の入力側に配置されてもよいし、出力側に配置されてもよい。

上記構成の光送信装置において、制御部７４により生成される制御信号Ｄは、光源２、３に与えられる。そして、光源２、３は、制御信号Ｄに応じて、発光パワーを制御する。これにより、光偏波多重信号のＸ偏波およびＹ偏波の光パワーを互いにほぼ同じにすることができる。

図２３は、光信号送信装置の第１２の実施例である。第１２の実施例の基本構成は、第６の実施例と同じである。ただし、第１２の実施例のフィードバック系は、図１４を参照しながら説明した構成を導入している。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態においては、互いに周波数の異なる複数のサブキャリアが生成され、サブキャリア毎にデータが伝送される。

図２４は、第３の実施形態の光信号送信装置の基本構成を示す図である。図２４において、光源（ＬＤ）１は、波長λを持った光を出力する。光源１の出力光は、例えば、連続光である。変調部８０は、ＬＮ変調器を備え、光源１の出力光から複数のサブキャリア光１〜ｎを生成する。複数のサブキャリア光１〜ｎの波長λ１〜λｎは、互いにΔλずつ異なっている。

分岐器９１は、複数のサブキャリア光１〜ｎを波長毎に分離する。各サブキャリア光１〜ｎは、それぞれ、変調部１０−１〜１０−ｎに導かれる。変調部１０−１〜１０−ｎの構成および動作は、第１または第２の実施形態の変調部１０、２０と同じである。すなわち、変調部１０−１〜１０−ｎは、それぞれ、対応する送信データで入力されたサブキャリア光１〜ｎを変調することにより、光変調信号１〜ｎを生成する。そして、光変調信号１〜ｎは、多重化器３０により多重化され、光ファイバ伝送路に出力される。なお、多重化器３０は、例えば、偏波ビーム結合器または合波器である。このように、複数の波長λ１〜λｎを利用して、複数のデータストリームが送信される。この場合、複数のデータストリームは、ＯＦＤＭ方式で伝送するようにしてもよい。

演算器４３は、変調部１０−１〜１０−ｎの出力光のパワーを比較する。そして、制御部４４は、変調部１０−１〜１０−ｎの出力光のパワーを互いにほぼ同じにするための制御信号Ｅを生成する。この制御信号Ｅは、例えば、変調部８０に与えられる。この場合、制御信号Ｅに従って変調部８０が備えるＬＮ変調器のバイアスが制御される。

図２５は、光信号送信装置の第１３の実施例である。第１３の実施例においては、変調部８０としてＣＳ−ＲＺ光変調器８１が設けられる。ＣＳ−ＲＺ光変調器８１は、マッハツェンダ型のＬＮ変調器であり、強度変調器として動作する。ドライバ回路８２は、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１を駆動する駆動信号を生成する。駆動信号の周波数は「ｆc／２」である。

なお、光変調器を用いて複数のサブキャリアを生成する構成は、例えば、下記の文献に記載されている。
A.Sano, H.Masuda, et al., “30 x 100-Gb/s all-optical OFDM transmission over 1300 km SMF with 10 ROADM nodes”
ＣＳ−ＲＺ光変調器８１には、光源１から出力される波長λを持った連続光が入力される。また、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１は、上述したように、周波数ｆcの駆動信号により駆動される。なお、ＣＳ−ＲＺ変調時の駆動信号の振幅は、図２６に示すように、一般に、２Ｖπである。この場合、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１の出力光において、１組のサブキャリア光が生成される。１組のサブキャリア光の波長λ１、λ２の差は、周波数ｆcに相当する。

ＣＳ−ＲＺ光変調器８１の出力光は、インターリーバ９２に導かれる。インターリーバ９２は、図２４に示す分波器９１に相当し、光スイッチとして動作する。すなわち、インターリーバ９２は、λ１成分およびλ２成分を抽出し、λ１成分をＤＱＰＳＫ光変調器１３に導くと共に、λ２成分をＤＱＰＳＫ光変調器２３に導く。すなわち、サブキャリア光λ１、λ２が、それぞれＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３に導かれる。

ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３、偏波ビーム結合器３１の構成および動作は、第１および第２の実施形態と同じである。したがって、ＤＱＰＳＫ光変調器１３は、送信データＸでサブキャリア光λ１を変調して光変調信号Ｘを生成する。同様に、ＤＱＰＳＫ光変調器２３は、送信データＹでサブキャリア光λ２を変調して光変調信号Ｙを生成する。また、偏波ビーム結合器３１は、光変調信号Ｘ、Ｙを偏波多重して送信する。

演算器４３および制御部４４の動作は、基本的に、第１の実施形態の演算器４１および制御部４２と同じである。すなわち、演算器４３は、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光のパワーの差分を演算する。このとき、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光のパワーは、ＡＢＣ回路１１、２１のために検出される信号のＤＣ成分を利用することができる。あるいは、偏波ビーム結合器３１に導かれる光変調信号Ｘ、Ｙの分岐光を用いてＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光のパワーを検出するようにしてもよい。そして、制御部４４は、演算器４３により得られる差分をゼロにするための制御信号Ｅを生成する。

制御信号Ｅは、例えば、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１に与えられる。この場合、制御信号Ｅは、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１のＤＣバイアス電圧を制御する。ここで、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１の出力光のスペクトルは、図２７に示すように、ＤＣバイアス電圧に応じて変化する。換言すれば、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１のＤＣバイアス電圧を制御することにより、各サブキャリア光の強度を調整することができる。したがって、第３の実施形態では、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の出力光のパワーの差分がゼロになるように、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１のＤＣバイアス電圧を制御してサブキャリア光λ１、λ２のパワーバランスが調整される。これにより、多重化して送信される複数のサブキャリアの光パワーを均一にすることができ、伝送品質が向上する。

なお、図２５に示す構成では、ＣＳ−ＲＺ光変調器８１のＤＣバイアス電圧が制御されているが、制御信号Ｅを利用して他の要素を制御するようにしてもよい。すなわち、制御信号Ｅを利用して、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３の駆動信号の振幅、ＤＱＰＳＫ光変調器１３、２３のＤＣバイアス電圧、光アッテネータ１２、２２の減衰量を制御するようにしてもよい。

図２８は、光信号送信装置の第１４の実施例である。第１４の実施例の光送信装置の構成は、基本的に、図２５に示す第１３の実施例と同じである。ただし、第１４の実施例では、図２５に示す偏波ビーム結合器３１の代わりに、合波器３２が設けられている。そして、複数のサブキャリア信号（光変調信号Ｘ、Ｙ）は、この合波器３２により多重化されて送信される。

＜フィードバック系＞
図２９〜図３１は、受信品質に基づいてフィードバック制御を行う構成を示す図である。なお、図２９、図３０、図３１は、受信品質に基づくフィードバック制御が、それぞれ図１、図１２、図２４に示す光信号送信装置に適用される構成を示している。

図２９〜図３１に示すように、受信機１００は、光受信部１０１、識別部１０２、ＦＥＣエラーカウント部１０３を備える。光受信部１０１は、送信機から送信された光信号（ここでは、光偏波多重信号）を受信し、電気信号に変換する。識別部１０２は、受信信号の各シンボルを識別し、送信データ列を再生する。ＦＥＣエラーカウント部１０３は、再生された送信データ列について、ＦＥＣエラー数（または、エラー頻度）をカウントする。これによりＢＥＲ（Bit Error Rate）情報が得られる。

制御部１１１は、ＢＥＲ情報に基づいて、変調部の駆動信号の振幅、変調部のＤＣバイアス電圧、または光アッテネータの減衰量を制御する。このとき、例えば、ＢＥＲを最小化するフィードバック制御が行われる。これにより、光偏波多重光のＸ偏波およびＹ偏波のパワーバランスが適切に調整される。なお、図２９〜図３１に示す例では、光送信装置内に制御部１１１が設けられているが、受信機１００に制御部１１１が設けられる構成であってもよい。

なお、上述した第１〜第３の実施形態の実施例では、ＤＱＰＳＫ信号を送信する構成を示したが、この構成に限定されるものではない。第１〜第３の実施形態の光信号送信装置は、他の形式の光変調信号を送信するようにしてもよい。

また、第１〜第３の実施形態において、光変調信号Ｘ、Ｙの光パワーを調整するフィードバック制御は、例えば、定期的に繰り返し実行される。或いは、初期設定時および所定の条件下（例えば、光信号送信装置の温度が変化したとき）で上述のフィードバック制御を実行するようにしてもよい。

上述の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになるように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。
（付記２）
付記１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、送信データに応じて光信号を変調するための駆動信号を生成するドライバ回路を備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の駆動信号の振幅を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記３）
付記１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、電気光学効果を用いて変調器を備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の変調器のバイアスを制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記４）
付記１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、光アッテネータを備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の光アッテネータを制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記５）
付記１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１の変調部から出力される前記第１の光変調信号の光パワーを表す第１のモニタ値を得る第１のモニタ部と、
前記第２の変調部から出力される前記第２の光変調信号の光パワーを表す第２のモニタ値を得る第２のモニタ部、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１および第２のモニタ値が互いにほぼ同じになるように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記６）
付記５に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、電気光学効果を用いた変調器および前記変調器の動作点を制御するバイアス制御回路を備え、
前記第１および第２のモニタ部は、それぞれ、前記バイアス制御回路のための受光素子を用いて実現される
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記７）
付記１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、位相変調器および前記位相変調器に直列的に接続される強度変調器を備え、
各強度変調器は、クロック信号に従って強度変調のための強度変調駆動信号を生成する強度変調ドライバ回路を備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の強度変調器のための強度変調駆動信号の振幅を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記８）
第１の光源と、
前記第１の光源により生成される光信号を変調して第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光源と、
前記第２の光源により生成される光信号を変調して第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになるように前記第１および第２の光源の少なくとも一方を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。
（付記９）
第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、を備え、
前記第１および第２の光変調信号は、互いに同じシンボルレートであり且つ互いに所定時間だけタイミングがシフトしており、
前記制御部は、前記光偏波多重信号中の前記シンボルレート成分に基づいて、前記第１
および第２の変調部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記１０）
付記９に記載の光信号送信装置であって、
前記制御部は、前記光偏波多重信号中の前記シンボルレート成分を最小化するように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記１１）
第１の光源と、
前記第１の光源により生成される光信号を変調して第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光源と、
前記第２の光源により生成される光信号を変調して第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１および第２の光源の少なくとも一方を制御する制御部、を備え、
前記第１および第２の光変調信号は、互いに同じシンボルレートであり且つ互いに所定時間だけタイミングがシフトしており、
前記制御部は、前記光偏波多重信号中の前記シンボルレート成分に基づいて、前記第１および第２の光源の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記１２）
第１および第２の波長成分の強度を調整する強度変調部と、
前記第１および第２の波長成分を抽出する分波部と、
前記分波部により得られる第１の波長成分から第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
前記分波部により得られる第２の波長成分から第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を多重化して光多重信号を生成する多重化部と、
前記第１および第２の光変調信号の光パワーが互いにほぼ同じになるように前記強度変調部を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。
（付記１３）
付記１２に記載の光信号送信装置であって、
前記強度変調部は、ＬＮ変調器を備え、
前記制御部は、前記ＬＮ変調器のバイアスを制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記１４）
付記１２に記載の光信号送信装置であって、
前記多重化部は、前記第１および第２の光変調信号を偏波合成する
ことを特徴とする光信号送信装置。
（付記１５）
第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記光偏波多重信号の受信品質に基づいて前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。

第１の実施形態の光信号送信装置の基本構成を示す図である。偏波多重について説明する図である。光信号送信装置の第１の実施例である。ＬＮ変調器の動作を説明する図である。演算器の実施例である。光信号送信装置の第２の実施例である。光信号送信装置の第３の実施例である。ＲＺ変調器として使用されるＬＮ変調器の動作を説明する図である。ＬＮ変調器のバイアスを説明する図である。光信号送信装置の第４の実施例である。光信号送信装置の第５の実施例である。第１の実施形態の変形例を示す図である。光信号送信装置の第６の実施例である。第２の実施形態の光信号送信装置の基本構成を示す図である。インターイーブ偏波多重について説明する図である。受光素子の出力信号のスペクトルを示す図である。光信号送信装置の第７の実施例である。光信号送信装置の第８の実施例である。光信号送信装置の第９の実施例である。光信号送信装置の第１０の実施例である。光信号送信装置の第１１の実施例である。第２の実施形態の変形例を示す図である。光信号送信装置の第１２の実施例である。第３の実施形態の光信号送信装置の基本構成を示す図である。光信号送信装置の第１３の実施例である。ＣＳ−ＲＺ変調時のＬＮ変調器の動作を説明する図である。サブキャリアの光パワーとバイアスの関係を説明する図である。光信号送信装置の第１４の実施例である。受信品質に基づいてフィードバック制御を行う構成を示す図（その１）である。受信品質に基づいてフィードバック制御を行う構成を示す図（その２）である。受信品質に基づいてフィードバック制御を行う構成を示す図（その３）である。

符号の説明

１〜３光源（ＬＤ）
１０、２０変調部
１１、２１ＡＢＣ回路
１２、２２光アッテネータ（ＡＴＴ）
１３、２３ＤＱＰＳＫ光変調器
１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂドライバ回路
１５、２５受光素子（ＰＤ）
３１偏波ビーム結合器（ＰＢＣ）
３２合波器
４１、４３演算器
４２、４４、７４制御部
５１、６１ＲＺ光変調器
５２、６２ドライバ回路
７１分岐器
７２受光素子
７３ミキサ
８０変調部
８１ＣＳ−ＲＺ光変調器
８２ドライバ回路
９１分岐器
９２インターリーバ
１００受信機
１０３ＦＥＣエラーカウント部
１１１制御部

Claims

第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１の光変調信号の光パワーを表す第１のモニタ値と前記第２の光変調信号の光パワーを表す第２のモニタ値との差分が減少するように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。
請求項１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、送信データに応じて光信号を変調するための駆動信号を生成するドライバ回路を備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の駆動信号の振幅を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
請求項１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、電気光学効果を用いた変調器を備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の変調器のバイアスを制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
請求項１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、光アッテネータを備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の光アッテネータを制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
請求項１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１の変調部から出力される前記第１の光変調信号の光パワーを表す前記第１のモニタ値を得る第１のモニタ部と、
前記第２の変調部から出力される前記第２の光変調信号の光パワーを表す前記第２のモニタ値を得る第２のモニタ部、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１および第２のモニタ値が互いにほぼ同じになるように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
請求項５に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、電気光学効果を用いた変調器および前記変調器の動作点を制御するバイアス制御回路を備え、
前記第１および第２のモニタ部は、それぞれ、前記バイアス制御回路のための受光素子を用いて実現される
ことを特徴とする光信号送信装置。
請求項１に記載の光信号送信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、位相変調器および前記位相変調器に直列的に接続される強度変調器を備え、
各強度変調器は、クロック信号に従って強度変調のための強度変調駆動信号を生成する強度変調ドライバ回路を備え、
前記制御部は、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方の強度変調器のための強度変調駆動信号の振幅を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
第１の光源と、
前記第１の光源により生成される光信号を変調して第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光源と、
前記第２の光源により生成される光信号を変調して第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１の光変調信号の光パワーを表す第１のモニタ値と前記第２の光変調信号の光パワーを表す第２のモニタ値との差分が減少するように前記第１および第２の光源の少なくとも一方を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。
第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、を備え、
前記第１および第２の光変調信号は、互いに同じシンボルレートであり且つ互いに所定時間だけタイミングがシフトしており、
前記制御部は、前記光偏波多重信号中の前記シンボルレート成分に基づいて、前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
請求項９に記載の光信号送信装置であって、
前記制御部は、前記光偏波多重信号中の前記シンボルレート成分を最小化するように前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする光信号送信装置。
第１および第２の波長成分の強度を調整する強度変調部と、
前記第１および第２の波長成分を抽出する分波部と、
前記分波部により得られる第１の波長成分から第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
前記分波部により得られる第２の波長成分から第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を多重化して光多重信号を生成する多重化部と、
前記第１の光変調信号の光パワーを表す第１のモニタ値と前記第２の光変調信号の光パワーを表す第２のモニタ値との差分が減少するように前記強度変調部を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。
第１の光変調信号を生成する第１の変調部と、
第２の光変調信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の光変調信号を偏波合成して光偏波多重信号を生成する結合部と、
前記光偏波多重信号を受信した受信機からフィードバックされるエラー情報に基づいて前記第１および第２の変調部の少なくとも一方を制御する制御部、
を有する光信号送信装置。