光送信器及び光送信器の駆動条件設定装置
【課題】本発明は、長延化を図る光送信器を、無温調動作させることで、装置低廉化及び消費電力低減化し、光アクセス網への適用を容易にすることを目的とする。
【解決手段】本発明は、変調した光信号を出力するＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３と、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を測定する温度測定部１４と、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらずＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部１５と、温度測定部１４が測定した温度及びテーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を制御する変調制御部１６と、を備えることを特徴とする光送信器１である。
【解決手段】本発明は、変調した光信号を出力するＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３と、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を測定する温度測定部１４と、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらずＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部１５と、温度測定部１４が測定した温度及びテーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を制御する変調制御部１６と、を備えることを特徴とする光送信器１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信システムに用いられる光信号を発生する光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光アクセスネットワークにおける伝送距離を拡大するために、分散耐性の向上が必要である。一般に、光アクセスネットワークにおいて光信号は、伝送するデータに応じて強度変調される。強度変調を含む変調では変調サイドバンドにより信号光の光周波数幅が拡大する。更に、直接変調半導体レーザ（ＤＭＬ：Ｄｉｒｅｃｔｌｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｌａｓｅｒ）や半導体電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器を用いると、強度変調に位相変調を伴う。
【０００３】
強度変調に位相変調を伴う変調器では、変調によって発生される信号光に周波数チャープが生ずる。周波数チャープは、例えば、ＥＡ変調器であれば、変調のために印加した電圧に応じて変調器の屈折率が変化することに起因する。つまり、屈折率が変化すると変調器を通過する光の位相が変調される。すると、位相の時間微分が光周波数であるので、出力光の周波数が変化することになる。この周波数変化を周波数チャープという。このことは例えば非特許文献１に示されている。
【０００４】
周波数チャープを含む光周波数幅の拡大が生ずると、光ファイバ伝送特性に悪影響を及ぼす。一般的に、光ファイバの特性の１つとして、伝搬する光の周波数によって伝搬速度が異なるという性質がある。このため、光周波数幅の拡がった信号光は、１つのビット内に速く進む成分と遅く進む成分が存在することになり、その結果光ファイバを伝搬した後の信号波形が崩れることとなる。信号波形の崩れにより、符号間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生し、伝送特性が劣化する。このことは例えば非特許文献２に示されている。
【０００５】
そこで、位相変調と強度変調を調整することで、分散による伝送特性の劣化を抑圧し、分散耐性を向上する方法が提案されている。そのような方法として、ＤＭＬと光フィルタを組み合わせた方法や、ＤＭＬとＥＡ変調器を組み合わせた方法が提案されている。ＤＭＬと光フィルタを組み合わせた方法は、変調の所定のタイミングでチャープした光を光フィルタで抜き出すことで実現する。ＤＭＬとＥＡ変調器を組み合わせた方法は、ＤＭＬを光源と位相変調器とし、ＥＡ変調器を強度変調器とし、同期した位相変調と強度変調の変調度を調整する。これにより、単側波帯（ＳＳＢ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調としたり、ビットが拡がらない様にビットの立ち上がりと立ち下がりのチャープ量を調整したり、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）においてチャープ量を伝送レートの半分にしたＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調としたりして、分散耐性を向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｆ．Ｋｏｙａｍａ ａｎｄ Ｋ．Ｉｇａ，“Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈｉｒｐｉｎｇ ｉｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．６，ｎｏ．１，ｐｐ．８７−９３，Ｊａｎｕａｒｙ １９８８．
【非特許文献２】Ｂ．Ｗｅｄｄｉｎｇ、“Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂｅｙｏｎｄ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｍｉｔ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．２８，ｎｏ．１４，ｐｐ．１２９８−１３００，Ｊｕｌｙ １９９２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光アクセスネットワークでは、装置低廉化及び消費電力低減化が重要であり、そのために、光送信器の無温調化が必要である。しかし、上記に示すシステムでは、温調が必要である。ＤＭＬと光フィルタを組み合わせた方法であれば、環境温度の変化に伴い半導体レーザの発振波長が変化すると、抜き出すべきタイミングと波長の関係が崩れるためである。ＤＭＬとＥＡ変調器を組み合わせた方法は、環境温度の変化に伴い半導体レーザの発振強度とＥＡ変調器の消光特性が変化し、それに伴い調整した位相変調と強度変調の変調度の関係が崩れるためである。
【０００８】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、長延化を図る光送信器を、無温調動作させることで、装置低廉化及び消費電力低減化し、光アクセス網への適用を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、変調部での温度変化によらず、変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、又は、変調部での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、変調部での各温度における変調部での駆動条件を設定することとした。
【００１０】
具体的には、本発明は、変調した光信号を出力する変調部と、前記変調部での温度を測定する温度測定部と、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、を備えることを特徴とする光送信器である。
【００１１】
この構成によれば、変調部での温度変化によらず、変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすため、光送信器を無温調動作させることができる。
【００１２】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部と、前記変調部での温度を測定する温度測定部と、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、を備えることを特徴とする光送信器である。
【００１３】
この構成によれば、変調部での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすため、光送信器を無温調動作させることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記温度測定部は、前記変調部での出力強度及び駆動条件に基づいて、前記変調部での温度を推定することを特徴とする光送信器である。
【００１５】
この構成によれば、光送信器は、通常出力強度を約一定とする目的で、出力強度測定手段が既に設けられているため、無温調化のために新規に温度を測定するための部品を追加しなくてもよい。
【００１６】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、前記変調部での周波数変動の情報を取得する周波数変動取得部と、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置である。
【００１７】
この構成によれば、各温度で変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【００１８】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得するエラーレート取得部と、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置である。
【００１９】
この構成によれば、各温度で光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【００２０】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、前記変調部での周波数変動の情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法である。
【００２１】
この構成によれば、各温度で変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【００２２】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法である。
【００２３】
この構成によれば、各温度で光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、長延化を図る光送信器を、無温調動作させることで、装置低廉化及び消費電力低減化し、光アクセス網への適用を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光送信器の構成を示す図である。
【図２】本発明の光送信器の駆動条件設定システムの構成の例を示す図である。
【図３】本発明の光送信器の駆動条件設定装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の駆動条件設定テーブルの内容を示す図である。
【図５】本発明の駆動条件設定方法のフローを示す図である。
【図６】本発明の駆動条件設定方法のフローを示す図である。
【図７】本発明の駆動条件設定方法のフローを示す図である。
【図８】本発明の光送信器の検証結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２７】
（光送信器）
本発明の光送信器の構成を図１に示す。光送信器１は、伝送信号出力部１１、ＤＭＬ１２、ＥＡ変調器１３、温度測定部１４、駆動条件設定テーブル格納部１５及び変調制御部１６から構成される。本実施形態では、変調部として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が配置されているが、ＤＭＬ１２単体が配置されていてもよく、強度変調器及び位相変調器としてそれぞれＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が配置されていてもよく、その他の変調器が配置されていてもよい。
【００２８】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３は、変調部として、変調した光信号を出力する。具体的には、ＤＭＬ１２は、変調制御部１６からの電流信号（平均電流値Ｉ１及び電流振幅Ｉｐｐ）に基づいて変調した変調光をＥＡ変調器１３に出力し、ＥＡ変調器１３は、変調制御部１６からの電圧信号（平均電圧値Ｖ２及び電圧振幅Ｖｐｐ）に基づいて変調した信号光を後述の光ファイバＮ１に出力する。ここで、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３は、それぞれ電気的に分離された状態で一体形成されていることが、光送信器１の小型化を達成するうえで好ましい。
【００２９】
温度測定部１４は、一形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を測定する。具体的には、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の温度の差異が無視できる場合は、温度測定部１４は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の両方又は一方の温度を測定してもよく、ＤＭＬ１２の周囲及びＥＡ変調器１３の周囲の両方又は一方の温度を測定してもよい。ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の温度の差異が無視できない場合は、それぞれ温度を測定する。そして、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が単一の基板にマウントされている場合は、温度測定部１４は、その基板の温度を測定してもよいし、その基板の周囲の環境温度を測定してもよい。さらに、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３から離れた部位で温度を測定する場合は、温度測定部１４は、温度の測定点からＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３への温度勾配に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の温度を計算すればよい。
【００３０】
温度測定部１４は、他形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での出力強度及び駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定する。ここで、温度測定部１４は、ＤＭＬ１２での出力強度及び印加電流に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定してもよい。この場合、ＤＭＬ１２での出力強度は温度の上昇に伴い減少するので、ＤＭＬ１２での出力強度及び印加電流の関係から単純に温度が推定できる。そして、温度測定部１４は、ＥＡ変調器１３での出力強度及び印加電圧並びにＤＭＬ１２での印加電流に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定してもよい。この場合、ＤＭＬ１２の出力強度は温度の上昇に伴い減少し、ＥＡ変調器１３の消光特性は温度の低下に伴い劣化するので、ＥＡ変調器１３での出力強度及び印加電圧並びにＤＭＬ１２での印加電流の組み合わせから温度が推定できる。温度測定部１４は、前者の方法に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定することが望ましい。いずれの方法であっても、光送信器１は、通常出力強度を約一定とする目的で、出力強度測定手段が既に設けられているため、無温調化のために新規に温度を測定するための部品を追加しなくてもよい。
【００３１】
駆動条件設定テーブル格納部１５は、一形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する。よって、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすため、光送信器１を無温調動作させることができる。
【００３２】
ここで、周波数変動とは、変調サイドバンドや周波数チャープを含む変調に伴う周波数変動である。変調サイドバンドや周波数チャープを含む全体の周波数変動に関する予め定められた条件とは、例えば、想定する伝送距離の伝送路の波長分散との関係から、伝送路の分散によるエラーレート又はアイ開口ペナルティが所定の値を満たすことである。伝送路の分散によるエラーレート又はアイ開口ペナルティの所定の値とは、例えば、エラーレート１０−１２又は１ｄＢである。
【００３３】
例えば、信号光の波長が零分散波長の長波長側であり、信号光の立ち上がりで周波数が減少し波長が長くなり、信号光の立ち下がりで周波数が増加し波長が短くなる場合に、信号光の前縁で遅れ、信号光の後縁で早くなり、信号光の幅が狭くなり圧縮され、それが継続すると前縁と後縁が逆転し、信号光の幅が拡がり始める。そこで、予め定められた条件は、信号光の波長と想定する伝送距離とその伝送路分散に応じた、信号光の幅の広がりと圧縮に応じて設定するのが望ましい。
【００３４】
また、信号光の立ち上がりと立ち下がりのそれぞれでの周波数変動を考慮せずに、単純に周波数幅が所定の値以下であることを、予め定められた条件としてもよい。この場合は、設定は容易であるが、伝送路の分散によるエラーレート又はアイ開口ペナルティが所定の値を満足するためには、信号光の立ち上がりと立ち下がりのそれぞれでの周波数変動を考慮した場合よりも小さな値、例えば半分程度の値とするのが望ましい。
【００３５】
更に、予め定められた条件として、周波数チャープが小さく変調サイドバンドによる周波数変動が主である場合は、変調サイドバンドによる周波数広がりが小さくなればよい。例えば、ＳＳＢ変調とし、そのサイドバンド抑圧比が２０ｄＢ以上であるとか、ＭＳＫ変調が成立する強度変調と周波数変調の関係となればよい。
【００３６】
駆動条件設定テーブル格納部１５は、他形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、例えば、予め定められたエラーレート閾値以下となるように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する。よって、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすため、例えば、予め定められたエラーレート閾値以下となるため、光送信器１を無温調動作させることができる。予め定められたエラーレート閾値とは、例えば、エラーレート１０−１２などである。
【００３７】
駆動条件設定テーブル格納部１５は、上記の２形態を組み合わせた形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する。よって、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすため、光送信器１を無温調動作させることができる。
【００３８】
テーブルのパラメータとして、各変調器での変調度及びチャープ量を制御するパラメータであればよい。ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が配置されている場合には、当該パラメータは、各温度における、ＤＭＬ１２に印加される平均電流値及び変調振幅、並びにＥＡ変調器１３に印加される平均電圧値及び変調振幅である。ＤＭＬ１２単体が配置されている場合には、当該パラメータは、各温度における、ＤＭＬ１２に印加される平均電流値及び変調振幅である。その他の変調器が配置されている場合には、当該パラメータは、各温度における、それぞれの変調器に印加される平均電流値及び変調振幅又は平均電圧値及び変調振幅等の、その他の変調器での変調度及びチャープ量を決定するパラメータである。電圧値及び電流値は、電圧値＝電流値×抵抗の換算式で関係付けられるため、当該パラメータは、電圧表示でも電流表示でもよい。当該パラメータは、平均値でも上限値又は下限値でもよい。
【００３９】
変調制御部１６は、温度測定部１４が測定した温度及びテーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を制御する。具体的には、変調制御部１６は、伝送信号出力部１１から伝送信号を取得し、温度測定部１４から温度の情報を取得する。そして、変調制御部１６は、駆動条件設定テーブル格納部１５が格納するテーブルを参照して、当該温度における駆動条件の情報を取得する。さらに、変調制御部１６は、伝送信号及び駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２に電流信号（平均電流値Ｉ１及び電流振幅Ｉｐｐ）を出力し、ＥＡ変調器１３に電圧信号（平均電圧値Ｖ２及び電圧振幅Ｖｐｐ）を出力する。
【００４０】
ここで、それぞれの出力は、所定の位相関係にある。所定の位相関係とは、例えば、ＤＭＬ１２で変調光として出力される光に印加された変調の位相と、ＥＡ変調器１３で信号光として出力される光に印加された変調の位相が、伝搬遅延を加味して位相差を零とする位相関係である。位相関係を調整するためには、ＤＭＬ１２に印加する変調の位相とＥＡ変調器１３に印加する変調の位相を調整してもよいし、ＤＭＬ１２とＥＡ変調器１３の間の伝搬光の位相を、印加する電流量等で調整する位相調整部（不図示）を設けて、位相調整部に印加する電流量等を変更することにより、調整してもよい。そして、変調制御部１６は、測定された温度がテーブルに記載されていなくても、補間処理を用いて、記載された温度での駆動条件から測定された温度での駆動条件を求めてもよい。
【００４１】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が満たすべき予め定められた条件として、以下の条件などがあげられる。第１の条件は、変調サイドバンドによる周波数変動が主たる周波数変動である場合に、ＳＳＢ変調が実現するように、強度変動と周波数変動の関係を調整することである。第２の条件は、チャープによる周波数変動が主たる周波数変動である場合に、ビットの立ち上がり及び立ち下がりのチャープ量を所定のチャープ量となるように調整することである。第３の条件は、変調サイドバンドによる周波数変動が主たる周波数変動である場合に、ＭＳＫ変調が実現するように、強度変動と周波数変動の関係を調整することである。
【００４２】
第１の条件について、以下に詳細に説明する。第１の条件は、変調サイドバンドによる光周波数幅の拡がりが、チャープによる光周波数幅の拡がりより、伝送特性の劣化の主たる原因であるときに、有効である。第１の条件は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数チャープ量の合計をΔｆ、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での強度変調度の合計をＭ、伝送帯域をＢとしたときに、Δｆ＝ＭＢ／２である。
【００４３】
例えば、ＤＭＬ１２に対して、反転されている伝送信号を用いて変調を与えることとし、ＥＡ変調器１３に対して、反転されていない伝送信号を用いて変調を与えることとする。ＤＭＬ１２での周波数チャープ量Δｆ１は、Δｆ１＝α１（１／Ｐ１）（ｄＰ１／ｄｔ＋ＬＰ１）と表される。ここで、α１、Ｐ１、ｄＰ１／ｄｔ及びＬは、それぞれ、ＤＭＬ１２でのチャープパラメータ、光強度、光強度の時間微分及び非線形係数である。ＥＡ変調器１３での周波数チャープ量Δｆ２は、Δｆ２＝α２（１／Ｐ２）（ｄＰ２／ｄｔ）と表される。ここで、α２、Ｐ２及びｄＰ２／ｄｔは、それぞれ、ＥＡ変調器１３でのチャープパラメータ、光強度及び光強度の時間微分である。
【００４４】
Δｆ＝ＭＢ／２を満たすためには、α１（１／Ｐ１）（ｄＰ１／ｄｔ＋ＬＰ１）＋α２（１／Ｐ２）（ｄＰ２／ｄｔ）＝Ｂ（ｋ１Ｉ１−ｋ２Ｖ２）／２を満たせばよい。ここで、Ｉ１は、ＤＭＬ１２での印加電流の変調振幅であり、Ｖ２は、ＥＡ変調器１３での印加電圧の変調振幅である。そして、ｋ１は、ＤＭＬ１２において周波数チャープ量が印加電流値に比例するときの比例係数であり、ｋ２は、ＥＡ変調器１３において周波数チャープ量が印加電圧値に比例するときの比例係数である。ここで、比例係数は、温度に依存していなくてもよく、温度に依存していてもよい。温度に依存せず一定である場合は、温度によらずに一定の値を用い、温度に依存して変化する場合は、その温度の応じた値を用いる。そして、周波数チャープ量は、印加電流値及び印加電圧値に、比例するとして例示したが、比例していなくてもその関係に応じて設定すればよい。
【００４５】
（光送信器の駆動条件設定装置）
本発明の光送信器の駆動条件設定システムの構成の例を図２に示す。駆動条件設定システムＮは、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２、バンドパスフィルタＮ３、光減衰器Ｎ４、光カプラＮ５、周波数チャープ測定器Ｎ６、光受信器Ｎ７、エラー検出器Ｎ８、ＤＭＬ１２、ＥＡ変調器１３、温度設定部２１、パルスパターン発生器１１１及びフェーズシフタ１１２、１１３から構成される。ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３は、上記の図１に示したものと同様である。温度設定部２１は、ペルチェ素子などの温度調節素子を含み、後述の図３に示したものと同様である。
【００４６】
パルスパターン発生器１１１は、上記の図１に示していない伝送信号を伝送信号出力部１１に供給する外部の装置と、上記の図１に示した外部からの伝送信号を受けて変調部に電圧信号又は電流信号を出力する伝送信号出力部１１と、変調制御部１６の一部の機能を組み合わせたものと同様である。但し、パルスパターン発生器１１１の出力する信号は、外部の装置が出力する信号を摸擬した信号であり、例えば外部の装置が８Ｂ／１０Ｂの信号を出力するのであれば８Ｂ／１０Ｂに応じた信号を、６４Ｂ／６６Ｂの信号を出力するのであれば６４Ｂ／６６Ｂに応じた信号を出力する。当該応じた信号として、同符号連続の条件がより厳しい擬似ランダムパターンとしてもよい。パルスパターン発生器１１１が担う変調制御部１６の一部の機能とは、平均電圧量及び電圧振幅の調整機能である。
【００４７】
フェーズシフタ１１２、１１３は、上記の図１に示した変調制御部１６の残りの機能を担う。フェーズシフタ１１２、１１３の担う残りの機能とは、印加する電圧信号の位相の調整機能である。パルスパターン発生器１１１からＤＭＬ１２およびＥＡ変調器１３に対して、０と１のビットを互いに反転した電圧信号を出力する例を示しているが、パルスパターン発生器１１１からＤＭＬ１２およびＥＡ変調器１３に対して、０と１のビットを互いに反転させていない電圧信号を出力してもよい。０と１のビットを互いに反転させていない電圧信号のみを用いる場合、必要に応じて０と１のビットを互いに反転させるために、一方の出力にインバーターを介してもよい。
【００４８】
パルスパターン発生器１１１の出力は２出力としているが、単一出力を分岐してそれぞれに入力してもよいし、分岐した一方の出力をインバーター等で反転してもよい。パルスパターン発生器１１１は、伝送信号の符号長を考慮せずに、正弦波信号の出力としてもよい。この場合、パルスパターン発生器１１１の代わりに、シンセサイザーを用いてもよい。正弦波信号の出力の場合、同符号連続等のパターン効果の影響が表れないので、その効果の分だけ予め定める条件を厳しく例えばエラーレート１０−１２の代わりにエラーレート１０−１３とすればよい。また、パルスパターン発生器１１１の代わりに、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いてもよい。パルスパターン発生器１１１の出力するパターンは、ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号を用いてもよい。その段数は、想定される変調フォーマットに応じて段数を設定することが望ましい。
【００４９】
周波数チャープ測定器Ｎ６を用いた周波数変動測定およびエラー検出器Ｎ８を用いたエラーレート測定は、並列に測定しても、いずれか単一で測定してもよい。なお、伝送路損失が十分小さいときは、光増幅器Ｎ２およびバンドパスフィルタＮ３は備えなくともよい。伝送路での非線形現象が無視できる場合は、光増幅器Ｎ２又は光増幅器Ｎ２とバンドパスフィルタＮ３は、光ファイバＮ１の前に配置してもよい。ＡＳＥが無視できる程度である場合又は十分大きい信号を光増幅器Ｎ２で増幅する場合、バンドパスフィルタＮ３は備えなくてもよい。バンドパスフィルタＮ３は光受信器Ｎ７の前に備えてもよい。
【００５０】
周波数チャープ測定器Ｎ６は伝送後に測定するとしているが、伝送せずに測定してもよい。即ち光カプラＮ５を光ファイバＮ１の前に設置して、周波数チャープ測定器Ｎ６と光ファイバＮ１への入力を分岐してそれぞれ測定してもよい。周波数変動のみを測定する場合は、ＥＡ変調器１３の出力を直接周波数チャープ測定器Ｎ６に入力し、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２、バンドパスフィルタＮ３、光減衰器Ｎ４、光カプラＮ５、光受信器Ｎ７およびエラー検出器Ｎ８を備えずともよい。
【００５１】
本発明の光送信器の駆動条件設定装置の構成を図３に示す。駆動条件設定装置２は、温度設定部２１、周波数変動・エラーレート取得部２２及び駆動条件設定テーブル作成部２３から構成される。光送信器１及び駆動条件設定装置２は、一部について同一の装置内に配置されていてもよく、全てについて異なる装置として配置されていてもよい。少なくとも光送信器１は、パルスパターン発生器１１１、フェーズシフタ１１２、１１３、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２、バンドパスフィルタＮ３、光減衰器Ｎ４、光カプラＮ５、周波数チャープ測定器Ｎ６、光受信器Ｎ７、エラー検出器Ｎ８を含まない。
【００５２】
温度設定部２１は、強度変調した光信号を出力するＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を設定する。周波数変動・エラーレート取得部２２は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動の情報を、周波数チャープ測定器Ｎ６から取得するか、光信号の伝搬後のエラーレートの情報を、エラー検出器Ｎ８から取得する。
【００５３】
光送信器１及び駆動条件設定装置２を同一の装置内に配置する場合、温度設定部２１は光送信器１及び駆動条件設定装置２の温度を調整する恒温槽等の装置となる。恒温槽等の装置の代わりに、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３にペルチェ素子等の温調を備えている場合、その温調を用いてもよい。この場合、温度設定部２１は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３に備えた温調を駆動するドライバを備えることが望ましい。
【００５４】
最も望ましくは、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３に温調を備えないことである。この場合、温調及びそのドライバの設置のコストが低減されるからである。次に望ましくは、温調は備えるがそのドライバを備えないことである。この場合、温調のドライバの設置のコストが低減されるからである。その次に望ましくは、温調とそのドライバを備えるが温調とそのドライバを駆動しないことである。
【００５５】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、一形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを作成する。そして、駆動条件設定テーブル作成部２３は、駆動条件設定テーブル格納部１５にテーブルを登録する。
【００５６】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、他形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、例えば、予め定められたエラーレート閾値以下となるように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを作成する。そして、駆動条件設定テーブル作成部２３は、駆動条件設定テーブル格納部１５にテーブルを登録する。
【００５７】
一体整形されたＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を駆動条件設定装置２に設置して、駆動条件設定装置２において駆動条件設定テーブルを作成した後に、一体整形されたＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を駆動条件設定装置２から外して光送信器１に設置して、光送信装置１において駆動条件設定テーブルを格納してもよい。
【００５８】
本発明の駆動条件設定テーブルの内容を図４に示す。各温度において、ＤＭＬ１２に印加される電流に関するバイアスＩｂｉａｓ及び駆動振幅Ｉｐｐ、並びにＥＡ変調器１３に印加される電圧に関するバイアスＶｂｉａｓ及び駆動振幅Ｖｐｐが最適化されている。
【００５９】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、各温度において、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす設定表を作成するときにおける、本発明の駆動条件設定方法のフローを図５に示す。温度測定部２１は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を設定する（ステップＳ１）。変調制御部１６は、ＤＭＬ１２に対して、駆動振幅Ｉｐｐ及びバイアス電流Ｉｂｉａｓを出力し、ＥＡ変調器１３に対して、駆動振幅Ｖｐｐ及びバイアス電圧Ｖｂｉａｓを出力する（ステップＳ２）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ３）。
【００６０】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすならば（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ２で出力した駆動振幅Ｉｐｐ、バイアス電流Ｉｂｉａｓ、駆動振幅Ｖｐｐ及びバイアス電圧Ｖｂｉａｓを、ステップＳ１で設定した温度に対して書き込む（ステップＳ５）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさないならば（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返させる。以上に説明の処理が、各温度において実行される。
【００６１】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、各温度において、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすようにするときにおける、本発明の駆動条件設定方法のフローの一例を図６及び図７に示す。温度測定部２１は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を設定する（ステップＳ１１）。以下の処理では、ＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ、ＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐ、ＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓの順序で、テーブルに書き込む値を決定する。
【００６２】
変調制御部１６は、ＤＭＬ１２に対して、駆動振幅Ｉｐｐを出力する（ステップＳ１２）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ１３）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、当該駆動振幅Ｉｐｐを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ１４においてＮＯ）、駆動振幅Ｉｐｐを変化させてステップＳ１２〜Ｓ１４を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１３が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、最適な駆動振幅Ｉｐｐを記憶してもよい。
【００６３】
変調制御部１６は、ＥＡ変調器１３に対して、駆動振幅Ｖｐｐを出力する（ステップ１５）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ１６）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、当該駆動振幅Ｖｐｐを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ１７においてＮＯ）、駆動振幅Ｖｐｐを変化させてステップＳ１５〜Ｓ１７を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１６が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、最適な駆動振幅Ｖｐｐを記憶してもよい。
【００６４】
変調制御部１６は、ＤＭＬ１２に対して、バイアス電流Ｉｂｉａｓを出力する（ステップＳ１８）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ１９）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、当該バイアス電流Ｉｂｉａｓを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ２０においてＮＯ）、バイアス電流Ｉｂｉａｓを変化させてステップＳ１８〜Ｓ２０を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１９が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、最適なバイアス電流Ｉｂｉａｓを記憶してもよい。
【００６５】
変調制御部１６は、ＥＡ変調器１３に対して、バイアス電圧Ｖｂｉａｓを出力する（ステップ２１）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ２２）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、当該バイアス電圧Ｖｂｉａｓを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ２３においてＮＯ）、バイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させてステップＳ２１〜Ｓ２３を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ２２が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、最適なバイアス電圧Ｖｂｉａｓを記憶してもよい。
【００６６】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１４、ステップＳ１７、ステップＳ２０及びステップＳ２３でそれぞれ記憶した駆動振幅Ｉｐｐ、駆動振幅Ｖｐｐ、バイアス電流Ｉｂｉａｓ及びバイアス電圧Ｖｂｉａｓを、ステップＳ１１で設定した温度に対して書き込む（ステップＳ２４）。以上に説明の処理が、各温度において実行される。
【００６７】
ＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ及びＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐを変化させたときのエラーレートの変化は、ＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させたときのエラーレートの変化より小さい。そこで、この形態では、まずＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ及びＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐを変化させた後に、次にＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させている。しかし、他の形態では、まずＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させた後に、次にＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ及びＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐを変化させてもよい。さらに、周波数変動及びエラーレートが今のステップにおいて前のステップよりも高くなったときには、先のステップに進むことなく前のステップを繰り返してもよい。なお、図５から図７では、周波数変動及びエラーレートがともに予め定められた条件を満たすかどうかを判断したが、周波数変動及びエラーレートのいずれか一方が予め定められた条件を満たすかどうかを判断してもよい。
【００６８】
（光送信器の検証結果）
光送信器１の検証結果について説明する。パルスパターン発生器１１１の１０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）のデータ信号に対して、０１を反転させていない信号及び０１を反転させている信号を用いて、それぞれＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を駆動した。このときのＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号の段数を３１段とした。
【００６９】
１００ｋｍの伝送後の検証については、光送信器１の光出力信号に対して、光ファイバＮ１としての１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散特性を有する通常のＳＭＦ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）を用いて１００ｋｍの伝送を行い、光増幅器Ｎ２としてのＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を用いて伝搬損失の補償を行い、バンドパスフィルタＮ３を用いて濾波を行い、エラー検出器Ｎ８を用いてエラーレートを測定した。Ｂａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋの伝送後の検証については、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２及びバンドパスフィルタＮ３を用いない。
【００７０】
本発明の光送信器の検証結果を図８に示す。白三角は、温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度３０℃におけるＢａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋの伝送後のエラーレートを示しており、黒三角は、温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度３０℃における１００ｋｍの伝送後のエラーレートを示している。黒丸は、温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度５５℃における１００ｋｍの伝送後のエラーレートを示しており、白丸は、温度５５℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度５５℃における１００ｋｍの伝送後のエラーレートを示している。
【００７１】
温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度３０℃においてＢａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１４．２ｄＢｍであった。温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度３０℃において１００ｋｍの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１２．８ｄＢｍであった。温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度５５℃において１００ｋｍの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１１．１ｄＢｍであった。温度５５℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度５５℃において１００ｋｍの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１３．２ｄＢｍであった。このように、温度５５℃において１００ｋｍの伝送を行ったときに、駆動条件の最適化前後で最小受信感度が（−１１．１ｄＢｍ）−（−１３．２ｄＢｍ）＝２．１ｄＢｍ改善した。
【００７２】
温度調節素子を備える従来技術のある光送信器においては、室温で設定温度３０℃に設定した際の温度調節素子の消費電力は１．２Ｗであり、室温で設定温度を５５℃に設定した際の消費電力は１．７Ｗであった。本発明の光送信器においては、温度調節素子が不要となるため、上記の消費電力を軽減する効果を見込めることが想定される。
【００７３】
なお、ＤＭＬ１２やＥＡ変調器１３での周波数変動に、変調ビット列に対するパターン依存性がある場合は、そのパターン依存性を打ち消すように、変調制御部１６からＤＭＬ１２やＥＡ変調器１３への変調信号を変形してもよい。例えば、同一符号の連続する長さが長くなる程、周波数チャープ量が増加する場合は、変調信号の透過振幅が増加する周波数−透過強度特性を有する低域濾波器を経由させればよい。逆に、同一符号の連続する長さが長くなる程、周波数チャープ量が減少する場合は、変調信号の透過振幅が減少する周波数−透過強度特性を有する高域濾波器を経由させればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る光送信器及び光送信器の駆動条件設定装置は、長延化を図る光アクセス網において、温調を備えずに環境温度によらずに分散耐性を向上することができるため、装置低廉化及び消費電力低減化するときに適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１：光送信器
２：駆動条件設定装置
１１：伝送信号出力部
１２：ＤＭＬ
１３：ＥＡ変調器
１４：温度測定部
１５：駆動条件設定テーブル格納部
１６：変調制御部
２１：温度設定部
２２：周波数変動・エラーレート取得部
２３：駆動条件設定テーブル作成部
１１１：パルスパターン発生器
１１２、１１３：フェーズシフタ
Ｎ：駆動条件設定システム
Ｎ１：光ファイバ
Ｎ２：光増幅器
Ｎ３：バンドパスフィルタ
Ｎ４：光減衰器
Ｎ５：光カプラ
Ｎ６：周波数チャープ測定器
Ｎ７：光受信器
Ｎ８：エラー検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信システムに用いられる光信号を発生する光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光アクセスネットワークにおける伝送距離を拡大するために、分散耐性の向上が必要である。一般に、光アクセスネットワークにおいて光信号は、伝送するデータに応じて強度変調される。強度変調を含む変調では変調サイドバンドにより信号光の光周波数幅が拡大する。更に、直接変調半導体レーザ（ＤＭＬ：Ｄｉｒｅｃｔｌｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｌａｓｅｒ）や半導体電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器を用いると、強度変調に位相変調を伴う。
【０００３】
強度変調に位相変調を伴う変調器では、変調によって発生される信号光に周波数チャープが生ずる。周波数チャープは、例えば、ＥＡ変調器であれば、変調のために印加した電圧に応じて変調器の屈折率が変化することに起因する。つまり、屈折率が変化すると変調器を通過する光の位相が変調される。すると、位相の時間微分が光周波数であるので、出力光の周波数が変化することになる。この周波数変化を周波数チャープという。このことは例えば非特許文献１に示されている。
【０００４】
周波数チャープを含む光周波数幅の拡大が生ずると、光ファイバ伝送特性に悪影響を及ぼす。一般的に、光ファイバの特性の１つとして、伝搬する光の周波数によって伝搬速度が異なるという性質がある。このため、光周波数幅の拡がった信号光は、１つのビット内に速く進む成分と遅く進む成分が存在することになり、その結果光ファイバを伝搬した後の信号波形が崩れることとなる。信号波形の崩れにより、符号間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生し、伝送特性が劣化する。このことは例えば非特許文献２に示されている。
【０００５】
そこで、位相変調と強度変調を調整することで、分散による伝送特性の劣化を抑圧し、分散耐性を向上する方法が提案されている。そのような方法として、ＤＭＬと光フィルタを組み合わせた方法や、ＤＭＬとＥＡ変調器を組み合わせた方法が提案されている。ＤＭＬと光フィルタを組み合わせた方法は、変調の所定のタイミングでチャープした光を光フィルタで抜き出すことで実現する。ＤＭＬとＥＡ変調器を組み合わせた方法は、ＤＭＬを光源と位相変調器とし、ＥＡ変調器を強度変調器とし、同期した位相変調と強度変調の変調度を調整する。これにより、単側波帯（ＳＳＢ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調としたり、ビットが拡がらない様にビットの立ち上がりと立ち下がりのチャープ量を調整したり、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）においてチャープ量を伝送レートの半分にしたＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調としたりして、分散耐性を向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｆ．Ｋｏｙａｍａ ａｎｄ Ｋ．Ｉｇａ，“Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈｉｒｐｉｎｇ ｉｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．６，ｎｏ．１，ｐｐ．８７−９３，Ｊａｎｕａｒｙ １９８８．
【非特許文献２】Ｂ．Ｗｅｄｄｉｎｇ、“Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂｅｙｏｎｄ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｍｉｔ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．２８，ｎｏ．１４，ｐｐ．１２９８−１３００，Ｊｕｌｙ １９９２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光アクセスネットワークでは、装置低廉化及び消費電力低減化が重要であり、そのために、光送信器の無温調化が必要である。しかし、上記に示すシステムでは、温調が必要である。ＤＭＬと光フィルタを組み合わせた方法であれば、環境温度の変化に伴い半導体レーザの発振波長が変化すると、抜き出すべきタイミングと波長の関係が崩れるためである。ＤＭＬとＥＡ変調器を組み合わせた方法は、環境温度の変化に伴い半導体レーザの発振強度とＥＡ変調器の消光特性が変化し、それに伴い調整した位相変調と強度変調の変調度の関係が崩れるためである。
【０００８】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、長延化を図る光送信器を、無温調動作させることで、装置低廉化及び消費電力低減化し、光アクセス網への適用を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、変調部での温度変化によらず、変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、又は、変調部での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、変調部での各温度における変調部での駆動条件を設定することとした。
【００１０】
具体的には、本発明は、変調した光信号を出力する変調部と、前記変調部での温度を測定する温度測定部と、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、を備えることを特徴とする光送信器である。
【００１１】
この構成によれば、変調部での温度変化によらず、変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすため、光送信器を無温調動作させることができる。
【００１２】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部と、前記変調部での温度を測定する温度測定部と、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、を備えることを特徴とする光送信器である。
【００１３】
この構成によれば、変調部での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすため、光送信器を無温調動作させることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記温度測定部は、前記変調部での出力強度及び駆動条件に基づいて、前記変調部での温度を推定することを特徴とする光送信器である。
【００１５】
この構成によれば、光送信器は、通常出力強度を約一定とする目的で、出力強度測定手段が既に設けられているため、無温調化のために新規に温度を測定するための部品を追加しなくてもよい。
【００１６】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、前記変調部での周波数変動の情報を取得する周波数変動取得部と、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置である。
【００１７】
この構成によれば、各温度で変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【００１８】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得するエラーレート取得部と、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置である。
【００１９】
この構成によれば、各温度で光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【００２０】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、前記変調部での周波数変動の情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法である。
【００２１】
この構成によれば、各温度で変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【００２２】
また、本発明は、変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法である。
【００２３】
この構成によれば、各温度で光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす設定のテーブルを予め作成するため、このテーブルを利用することにより、光送信器を無温調動作させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、長延化を図る光送信器を、無温調動作させることで、装置低廉化及び消費電力低減化し、光アクセス網への適用を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光送信器の構成を示す図である。
【図２】本発明の光送信器の駆動条件設定システムの構成の例を示す図である。
【図３】本発明の光送信器の駆動条件設定装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の駆動条件設定テーブルの内容を示す図である。
【図５】本発明の駆動条件設定方法のフローを示す図である。
【図６】本発明の駆動条件設定方法のフローを示す図である。
【図７】本発明の駆動条件設定方法のフローを示す図である。
【図８】本発明の光送信器の検証結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２７】
（光送信器）
本発明の光送信器の構成を図１に示す。光送信器１は、伝送信号出力部１１、ＤＭＬ１２、ＥＡ変調器１３、温度測定部１４、駆動条件設定テーブル格納部１５及び変調制御部１６から構成される。本実施形態では、変調部として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が配置されているが、ＤＭＬ１２単体が配置されていてもよく、強度変調器及び位相変調器としてそれぞれＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が配置されていてもよく、その他の変調器が配置されていてもよい。
【００２８】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３は、変調部として、変調した光信号を出力する。具体的には、ＤＭＬ１２は、変調制御部１６からの電流信号（平均電流値Ｉ１及び電流振幅Ｉｐｐ）に基づいて変調した変調光をＥＡ変調器１３に出力し、ＥＡ変調器１３は、変調制御部１６からの電圧信号（平均電圧値Ｖ２及び電圧振幅Ｖｐｐ）に基づいて変調した信号光を後述の光ファイバＮ１に出力する。ここで、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３は、それぞれ電気的に分離された状態で一体形成されていることが、光送信器１の小型化を達成するうえで好ましい。
【００２９】
温度測定部１４は、一形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を測定する。具体的には、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の温度の差異が無視できる場合は、温度測定部１４は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の両方又は一方の温度を測定してもよく、ＤＭＬ１２の周囲及びＥＡ変調器１３の周囲の両方又は一方の温度を測定してもよい。ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の温度の差異が無視できない場合は、それぞれ温度を測定する。そして、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が単一の基板にマウントされている場合は、温度測定部１４は、その基板の温度を測定してもよいし、その基板の周囲の環境温度を測定してもよい。さらに、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３から離れた部位で温度を測定する場合は、温度測定部１４は、温度の測定点からＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３への温度勾配に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３の温度を計算すればよい。
【００３０】
温度測定部１４は、他形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での出力強度及び駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定する。ここで、温度測定部１４は、ＤＭＬ１２での出力強度及び印加電流に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定してもよい。この場合、ＤＭＬ１２での出力強度は温度の上昇に伴い減少するので、ＤＭＬ１２での出力強度及び印加電流の関係から単純に温度が推定できる。そして、温度測定部１４は、ＥＡ変調器１３での出力強度及び印加電圧並びにＤＭＬ１２での印加電流に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定してもよい。この場合、ＤＭＬ１２の出力強度は温度の上昇に伴い減少し、ＥＡ変調器１３の消光特性は温度の低下に伴い劣化するので、ＥＡ変調器１３での出力強度及び印加電圧並びにＤＭＬ１２での印加電流の組み合わせから温度が推定できる。温度測定部１４は、前者の方法に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を推定することが望ましい。いずれの方法であっても、光送信器１は、通常出力強度を約一定とする目的で、出力強度測定手段が既に設けられているため、無温調化のために新規に温度を測定するための部品を追加しなくてもよい。
【００３１】
駆動条件設定テーブル格納部１５は、一形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する。よって、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすため、光送信器１を無温調動作させることができる。
【００３２】
ここで、周波数変動とは、変調サイドバンドや周波数チャープを含む変調に伴う周波数変動である。変調サイドバンドや周波数チャープを含む全体の周波数変動に関する予め定められた条件とは、例えば、想定する伝送距離の伝送路の波長分散との関係から、伝送路の分散によるエラーレート又はアイ開口ペナルティが所定の値を満たすことである。伝送路の分散によるエラーレート又はアイ開口ペナルティの所定の値とは、例えば、エラーレート１０−１２又は１ｄＢである。
【００３３】
例えば、信号光の波長が零分散波長の長波長側であり、信号光の立ち上がりで周波数が減少し波長が長くなり、信号光の立ち下がりで周波数が増加し波長が短くなる場合に、信号光の前縁で遅れ、信号光の後縁で早くなり、信号光の幅が狭くなり圧縮され、それが継続すると前縁と後縁が逆転し、信号光の幅が拡がり始める。そこで、予め定められた条件は、信号光の波長と想定する伝送距離とその伝送路分散に応じた、信号光の幅の広がりと圧縮に応じて設定するのが望ましい。
【００３４】
また、信号光の立ち上がりと立ち下がりのそれぞれでの周波数変動を考慮せずに、単純に周波数幅が所定の値以下であることを、予め定められた条件としてもよい。この場合は、設定は容易であるが、伝送路の分散によるエラーレート又はアイ開口ペナルティが所定の値を満足するためには、信号光の立ち上がりと立ち下がりのそれぞれでの周波数変動を考慮した場合よりも小さな値、例えば半分程度の値とするのが望ましい。
【００３５】
更に、予め定められた条件として、周波数チャープが小さく変調サイドバンドによる周波数変動が主である場合は、変調サイドバンドによる周波数広がりが小さくなればよい。例えば、ＳＳＢ変調とし、そのサイドバンド抑圧比が２０ｄＢ以上であるとか、ＭＳＫ変調が成立する強度変調と周波数変調の関係となればよい。
【００３６】
駆動条件設定テーブル格納部１５は、他形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、例えば、予め定められたエラーレート閾値以下となるように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する。よって、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすため、例えば、予め定められたエラーレート閾値以下となるため、光送信器１を無温調動作させることができる。予め定められたエラーレート閾値とは、例えば、エラーレート１０−１２などである。
【００３７】
駆動条件設定テーブル格納部１５は、上記の２形態を組み合わせた形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを格納する。よって、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすため、光送信器１を無温調動作させることができる。
【００３８】
テーブルのパラメータとして、各変調器での変調度及びチャープ量を制御するパラメータであればよい。ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３が配置されている場合には、当該パラメータは、各温度における、ＤＭＬ１２に印加される平均電流値及び変調振幅、並びにＥＡ変調器１３に印加される平均電圧値及び変調振幅である。ＤＭＬ１２単体が配置されている場合には、当該パラメータは、各温度における、ＤＭＬ１２に印加される平均電流値及び変調振幅である。その他の変調器が配置されている場合には、当該パラメータは、各温度における、それぞれの変調器に印加される平均電流値及び変調振幅又は平均電圧値及び変調振幅等の、その他の変調器での変調度及びチャープ量を決定するパラメータである。電圧値及び電流値は、電圧値＝電流値×抵抗の換算式で関係付けられるため、当該パラメータは、電圧表示でも電流表示でもよい。当該パラメータは、平均値でも上限値又は下限値でもよい。
【００３９】
変調制御部１６は、温度測定部１４が測定した温度及びテーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を制御する。具体的には、変調制御部１６は、伝送信号出力部１１から伝送信号を取得し、温度測定部１４から温度の情報を取得する。そして、変調制御部１６は、駆動条件設定テーブル格納部１５が格納するテーブルを参照して、当該温度における駆動条件の情報を取得する。さらに、変調制御部１６は、伝送信号及び駆動条件に基づいて、ＤＭＬ１２に電流信号（平均電流値Ｉ１及び電流振幅Ｉｐｐ）を出力し、ＥＡ変調器１３に電圧信号（平均電圧値Ｖ２及び電圧振幅Ｖｐｐ）を出力する。
【００４０】
ここで、それぞれの出力は、所定の位相関係にある。所定の位相関係とは、例えば、ＤＭＬ１２で変調光として出力される光に印加された変調の位相と、ＥＡ変調器１３で信号光として出力される光に印加された変調の位相が、伝搬遅延を加味して位相差を零とする位相関係である。位相関係を調整するためには、ＤＭＬ１２に印加する変調の位相とＥＡ変調器１３に印加する変調の位相を調整してもよいし、ＤＭＬ１２とＥＡ変調器１３の間の伝搬光の位相を、印加する電流量等で調整する位相調整部（不図示）を設けて、位相調整部に印加する電流量等を変更することにより、調整してもよい。そして、変調制御部１６は、測定された温度がテーブルに記載されていなくても、補間処理を用いて、記載された温度での駆動条件から測定された温度での駆動条件を求めてもよい。
【００４１】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が満たすべき予め定められた条件として、以下の条件などがあげられる。第１の条件は、変調サイドバンドによる周波数変動が主たる周波数変動である場合に、ＳＳＢ変調が実現するように、強度変動と周波数変動の関係を調整することである。第２の条件は、チャープによる周波数変動が主たる周波数変動である場合に、ビットの立ち上がり及び立ち下がりのチャープ量を所定のチャープ量となるように調整することである。第３の条件は、変調サイドバンドによる周波数変動が主たる周波数変動である場合に、ＭＳＫ変調が実現するように、強度変動と周波数変動の関係を調整することである。
【００４２】
第１の条件について、以下に詳細に説明する。第１の条件は、変調サイドバンドによる光周波数幅の拡がりが、チャープによる光周波数幅の拡がりより、伝送特性の劣化の主たる原因であるときに、有効である。第１の条件は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数チャープ量の合計をΔｆ、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での強度変調度の合計をＭ、伝送帯域をＢとしたときに、Δｆ＝ＭＢ／２である。
【００４３】
例えば、ＤＭＬ１２に対して、反転されている伝送信号を用いて変調を与えることとし、ＥＡ変調器１３に対して、反転されていない伝送信号を用いて変調を与えることとする。ＤＭＬ１２での周波数チャープ量Δｆ１は、Δｆ１＝α１（１／Ｐ１）（ｄＰ１／ｄｔ＋ＬＰ１）と表される。ここで、α１、Ｐ１、ｄＰ１／ｄｔ及びＬは、それぞれ、ＤＭＬ１２でのチャープパラメータ、光強度、光強度の時間微分及び非線形係数である。ＥＡ変調器１３での周波数チャープ量Δｆ２は、Δｆ２＝α２（１／Ｐ２）（ｄＰ２／ｄｔ）と表される。ここで、α２、Ｐ２及びｄＰ２／ｄｔは、それぞれ、ＥＡ変調器１３でのチャープパラメータ、光強度及び光強度の時間微分である。
【００４４】
Δｆ＝ＭＢ／２を満たすためには、α１（１／Ｐ１）（ｄＰ１／ｄｔ＋ＬＰ１）＋α２（１／Ｐ２）（ｄＰ２／ｄｔ）＝Ｂ（ｋ１Ｉ１−ｋ２Ｖ２）／２を満たせばよい。ここで、Ｉ１は、ＤＭＬ１２での印加電流の変調振幅であり、Ｖ２は、ＥＡ変調器１３での印加電圧の変調振幅である。そして、ｋ１は、ＤＭＬ１２において周波数チャープ量が印加電流値に比例するときの比例係数であり、ｋ２は、ＥＡ変調器１３において周波数チャープ量が印加電圧値に比例するときの比例係数である。ここで、比例係数は、温度に依存していなくてもよく、温度に依存していてもよい。温度に依存せず一定である場合は、温度によらずに一定の値を用い、温度に依存して変化する場合は、その温度の応じた値を用いる。そして、周波数チャープ量は、印加電流値及び印加電圧値に、比例するとして例示したが、比例していなくてもその関係に応じて設定すればよい。
【００４５】
（光送信器の駆動条件設定装置）
本発明の光送信器の駆動条件設定システムの構成の例を図２に示す。駆動条件設定システムＮは、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２、バンドパスフィルタＮ３、光減衰器Ｎ４、光カプラＮ５、周波数チャープ測定器Ｎ６、光受信器Ｎ７、エラー検出器Ｎ８、ＤＭＬ１２、ＥＡ変調器１３、温度設定部２１、パルスパターン発生器１１１及びフェーズシフタ１１２、１１３から構成される。ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３は、上記の図１に示したものと同様である。温度設定部２１は、ペルチェ素子などの温度調節素子を含み、後述の図３に示したものと同様である。
【００４６】
パルスパターン発生器１１１は、上記の図１に示していない伝送信号を伝送信号出力部１１に供給する外部の装置と、上記の図１に示した外部からの伝送信号を受けて変調部に電圧信号又は電流信号を出力する伝送信号出力部１１と、変調制御部１６の一部の機能を組み合わせたものと同様である。但し、パルスパターン発生器１１１の出力する信号は、外部の装置が出力する信号を摸擬した信号であり、例えば外部の装置が８Ｂ／１０Ｂの信号を出力するのであれば８Ｂ／１０Ｂに応じた信号を、６４Ｂ／６６Ｂの信号を出力するのであれば６４Ｂ／６６Ｂに応じた信号を出力する。当該応じた信号として、同符号連続の条件がより厳しい擬似ランダムパターンとしてもよい。パルスパターン発生器１１１が担う変調制御部１６の一部の機能とは、平均電圧量及び電圧振幅の調整機能である。
【００４７】
フェーズシフタ１１２、１１３は、上記の図１に示した変調制御部１６の残りの機能を担う。フェーズシフタ１１２、１１３の担う残りの機能とは、印加する電圧信号の位相の調整機能である。パルスパターン発生器１１１からＤＭＬ１２およびＥＡ変調器１３に対して、０と１のビットを互いに反転した電圧信号を出力する例を示しているが、パルスパターン発生器１１１からＤＭＬ１２およびＥＡ変調器１３に対して、０と１のビットを互いに反転させていない電圧信号を出力してもよい。０と１のビットを互いに反転させていない電圧信号のみを用いる場合、必要に応じて０と１のビットを互いに反転させるために、一方の出力にインバーターを介してもよい。
【００４８】
パルスパターン発生器１１１の出力は２出力としているが、単一出力を分岐してそれぞれに入力してもよいし、分岐した一方の出力をインバーター等で反転してもよい。パルスパターン発生器１１１は、伝送信号の符号長を考慮せずに、正弦波信号の出力としてもよい。この場合、パルスパターン発生器１１１の代わりに、シンセサイザーを用いてもよい。正弦波信号の出力の場合、同符号連続等のパターン効果の影響が表れないので、その効果の分だけ予め定める条件を厳しく例えばエラーレート１０−１２の代わりにエラーレート１０−１３とすればよい。また、パルスパターン発生器１１１の代わりに、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いてもよい。パルスパターン発生器１１１の出力するパターンは、ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号を用いてもよい。その段数は、想定される変調フォーマットに応じて段数を設定することが望ましい。
【００４９】
周波数チャープ測定器Ｎ６を用いた周波数変動測定およびエラー検出器Ｎ８を用いたエラーレート測定は、並列に測定しても、いずれか単一で測定してもよい。なお、伝送路損失が十分小さいときは、光増幅器Ｎ２およびバンドパスフィルタＮ３は備えなくともよい。伝送路での非線形現象が無視できる場合は、光増幅器Ｎ２又は光増幅器Ｎ２とバンドパスフィルタＮ３は、光ファイバＮ１の前に配置してもよい。ＡＳＥが無視できる程度である場合又は十分大きい信号を光増幅器Ｎ２で増幅する場合、バンドパスフィルタＮ３は備えなくてもよい。バンドパスフィルタＮ３は光受信器Ｎ７の前に備えてもよい。
【００５０】
周波数チャープ測定器Ｎ６は伝送後に測定するとしているが、伝送せずに測定してもよい。即ち光カプラＮ５を光ファイバＮ１の前に設置して、周波数チャープ測定器Ｎ６と光ファイバＮ１への入力を分岐してそれぞれ測定してもよい。周波数変動のみを測定する場合は、ＥＡ変調器１３の出力を直接周波数チャープ測定器Ｎ６に入力し、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２、バンドパスフィルタＮ３、光減衰器Ｎ４、光カプラＮ５、光受信器Ｎ７およびエラー検出器Ｎ８を備えずともよい。
【００５１】
本発明の光送信器の駆動条件設定装置の構成を図３に示す。駆動条件設定装置２は、温度設定部２１、周波数変動・エラーレート取得部２２及び駆動条件設定テーブル作成部２３から構成される。光送信器１及び駆動条件設定装置２は、一部について同一の装置内に配置されていてもよく、全てについて異なる装置として配置されていてもよい。少なくとも光送信器１は、パルスパターン発生器１１１、フェーズシフタ１１２、１１３、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２、バンドパスフィルタＮ３、光減衰器Ｎ４、光カプラＮ５、周波数チャープ測定器Ｎ６、光受信器Ｎ７、エラー検出器Ｎ８を含まない。
【００５２】
温度設定部２１は、強度変調した光信号を出力するＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を設定する。周波数変動・エラーレート取得部２２は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動の情報を、周波数チャープ測定器Ｎ６から取得するか、光信号の伝搬後のエラーレートの情報を、エラー検出器Ｎ８から取得する。
【００５３】
光送信器１及び駆動条件設定装置２を同一の装置内に配置する場合、温度設定部２１は光送信器１及び駆動条件設定装置２の温度を調整する恒温槽等の装置となる。恒温槽等の装置の代わりに、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３にペルチェ素子等の温調を備えている場合、その温調を用いてもよい。この場合、温度設定部２１は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３に備えた温調を駆動するドライバを備えることが望ましい。
【００５４】
最も望ましくは、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３に温調を備えないことである。この場合、温調及びそのドライバの設置のコストが低減されるからである。次に望ましくは、温調は備えるがそのドライバを備えないことである。この場合、温調のドライバの設置のコストが低減されるからである。その次に望ましくは、温調とそのドライバを備えるが温調とそのドライバを駆動しないことである。
【００５５】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、一形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを作成する。そして、駆動条件設定テーブル作成部２３は、駆動条件設定テーブル格納部１５にテーブルを登録する。
【００５６】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、他形態として、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、例えば、予め定められたエラーレート閾値以下となるように、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での各温度におけるＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での駆動条件を設定したテーブルを作成する。そして、駆動条件設定テーブル作成部２３は、駆動条件設定テーブル格納部１５にテーブルを登録する。
【００５７】
一体整形されたＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を駆動条件設定装置２に設置して、駆動条件設定装置２において駆動条件設定テーブルを作成した後に、一体整形されたＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を駆動条件設定装置２から外して光送信器１に設置して、光送信装置１において駆動条件設定テーブルを格納してもよい。
【００５８】
本発明の駆動条件設定テーブルの内容を図４に示す。各温度において、ＤＭＬ１２に印加される電流に関するバイアスＩｂｉａｓ及び駆動振幅Ｉｐｐ、並びにＥＡ変調器１３に印加される電圧に関するバイアスＶｂｉａｓ及び駆動振幅Ｖｐｐが最適化されている。
【００５９】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、各温度において、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす設定表を作成するときにおける、本発明の駆動条件設定方法のフローを図５に示す。温度測定部２１は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を設定する（ステップＳ１）。変調制御部１６は、ＤＭＬ１２に対して、駆動振幅Ｉｐｐ及びバイアス電流Ｉｂｉａｓを出力し、ＥＡ変調器１３に対して、駆動振幅Ｖｐｐ及びバイアス電圧Ｖｂｉａｓを出力する（ステップＳ２）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ３）。
【００６０】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすならば（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ２で出力した駆動振幅Ｉｐｐ、バイアス電流Ｉｂｉａｓ、駆動振幅Ｖｐｐ及びバイアス電圧Ｖｂｉａｓを、ステップＳ１で設定した温度に対して書き込む（ステップＳ５）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさないならば（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返させる。以上に説明の処理が、各温度において実行される。
【００６１】
ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度変化によらず、各温度において、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすようにするときにおける、本発明の駆動条件設定方法のフローの一例を図６及び図７に示す。温度測定部２１は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での温度を設定する（ステップＳ１１）。以下の処理では、ＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ、ＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐ、ＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓの順序で、テーブルに書き込む値を決定する。
【００６２】
変調制御部１６は、ＤＭＬ１２に対して、駆動振幅Ｉｐｐを出力する（ステップＳ１２）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ１３）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、当該駆動振幅Ｉｐｐを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ１４においてＮＯ）、駆動振幅Ｉｐｐを変化させてステップＳ１２〜Ｓ１４を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１３が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、最適な駆動振幅Ｉｐｐを記憶してもよい。
【００６３】
変調制御部１６は、ＥＡ変調器１３に対して、駆動振幅Ｖｐｐを出力する（ステップ１５）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ１６）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、当該駆動振幅Ｖｐｐを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ１７においてＮＯ）、駆動振幅Ｖｐｐを変化させてステップＳ１５〜Ｓ１７を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１６が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、最適な駆動振幅Ｖｐｐを記憶してもよい。
【００６４】
変調制御部１６は、ＤＭＬ１２に対して、バイアス電流Ｉｂｉａｓを出力する（ステップＳ１８）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ１９）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、当該バイアス電流Ｉｂｉａｓを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ２０においてＮＯ）、バイアス電流Ｉｂｉａｓを変化させてステップＳ１８〜Ｓ２０を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１９が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、最適なバイアス電流Ｉｂｉａｓを記憶してもよい。
【００６５】
変調制御部１６は、ＥＡ変調器１３に対して、バイアス電圧Ｖｂｉａｓを出力する（ステップ２１）。周波数変動・エラーレート取得部２２は、周波数チャープ測定器Ｎ６及びエラー検出器Ｎ８から、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動及び光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得する（ステップＳ２２）。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たし、かつ、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たす、例えば予め定められたエラーレート閾値以下であるならば（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、当該バイアス電圧Ｖｂｉａｓを記憶する。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３での周波数変動が予め定められた条件を満たさず、又は、光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たさない、例えば予め定められたエラーレート閾値以下でないならば（ステップＳ２３においてＮＯ）、バイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させてステップＳ２１〜Ｓ２３を繰り返させる。駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ２２が所定回数繰り返されたならば（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、最適なバイアス電圧Ｖｂｉａｓを記憶してもよい。
【００６６】
駆動条件設定テーブル作成部２３は、ステップＳ１４、ステップＳ１７、ステップＳ２０及びステップＳ２３でそれぞれ記憶した駆動振幅Ｉｐｐ、駆動振幅Ｖｐｐ、バイアス電流Ｉｂｉａｓ及びバイアス電圧Ｖｂｉａｓを、ステップＳ１１で設定した温度に対して書き込む（ステップＳ２４）。以上に説明の処理が、各温度において実行される。
【００６７】
ＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ及びＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐを変化させたときのエラーレートの変化は、ＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させたときのエラーレートの変化より小さい。そこで、この形態では、まずＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ及びＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐを変化させた後に、次にＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させている。しかし、他の形態では、まずＤＭＬ１２でのバイアス電流Ｉｂｉａｓ及びＥＡ変調器１３でのバイアス電圧Ｖｂｉａｓを変化させた後に、次にＤＭＬ１２での駆動振幅Ｉｐｐ及びＥＡ変調器１３での駆動振幅Ｖｐｐを変化させてもよい。さらに、周波数変動及びエラーレートが今のステップにおいて前のステップよりも高くなったときには、先のステップに進むことなく前のステップを繰り返してもよい。なお、図５から図７では、周波数変動及びエラーレートがともに予め定められた条件を満たすかどうかを判断したが、周波数変動及びエラーレートのいずれか一方が予め定められた条件を満たすかどうかを判断してもよい。
【００６８】
（光送信器の検証結果）
光送信器１の検証結果について説明する。パルスパターン発生器１１１の１０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）のデータ信号に対して、０１を反転させていない信号及び０１を反転させている信号を用いて、それぞれＤＭＬ１２及びＥＡ変調器１３を駆動した。このときのＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号の段数を３１段とした。
【００６９】
１００ｋｍの伝送後の検証については、光送信器１の光出力信号に対して、光ファイバＮ１としての１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散特性を有する通常のＳＭＦ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）を用いて１００ｋｍの伝送を行い、光増幅器Ｎ２としてのＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を用いて伝搬損失の補償を行い、バンドパスフィルタＮ３を用いて濾波を行い、エラー検出器Ｎ８を用いてエラーレートを測定した。Ｂａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋの伝送後の検証については、光ファイバＮ１、光増幅器Ｎ２及びバンドパスフィルタＮ３を用いない。
【００７０】
本発明の光送信器の検証結果を図８に示す。白三角は、温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度３０℃におけるＢａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋの伝送後のエラーレートを示しており、黒三角は、温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度３０℃における１００ｋｍの伝送後のエラーレートを示している。黒丸は、温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度５５℃における１００ｋｍの伝送後のエラーレートを示しており、白丸は、温度５５℃に対して最適化された駆動条件を用いた、温度５５℃における１００ｋｍの伝送後のエラーレートを示している。
【００７１】
温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度３０℃においてＢａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１４．２ｄＢｍであった。温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度３０℃において１００ｋｍの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１２．８ｄＢｍであった。温度３０℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度５５℃において１００ｋｍの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１１．１ｄＢｍであった。温度５５℃に対して最適化された駆動条件を用いて、温度５５℃において１００ｋｍの伝送を行ったときには、エラーレートが１０−１２であるときの最小受信感度は−１３．２ｄＢｍであった。このように、温度５５℃において１００ｋｍの伝送を行ったときに、駆動条件の最適化前後で最小受信感度が（−１１．１ｄＢｍ）−（−１３．２ｄＢｍ）＝２．１ｄＢｍ改善した。
【００７２】
温度調節素子を備える従来技術のある光送信器においては、室温で設定温度３０℃に設定した際の温度調節素子の消費電力は１．２Ｗであり、室温で設定温度を５５℃に設定した際の消費電力は１．７Ｗであった。本発明の光送信器においては、温度調節素子が不要となるため、上記の消費電力を軽減する効果を見込めることが想定される。
【００７３】
なお、ＤＭＬ１２やＥＡ変調器１３での周波数変動に、変調ビット列に対するパターン依存性がある場合は、そのパターン依存性を打ち消すように、変調制御部１６からＤＭＬ１２やＥＡ変調器１３への変調信号を変形してもよい。例えば、同一符号の連続する長さが長くなる程、周波数チャープ量が増加する場合は、変調信号の透過振幅が増加する周波数−透過強度特性を有する低域濾波器を経由させればよい。逆に、同一符号の連続する長さが長くなる程、周波数チャープ量が減少する場合は、変調信号の透過振幅が減少する周波数−透過強度特性を有する高域濾波器を経由させればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る光送信器及び光送信器の駆動条件設定装置は、長延化を図る光アクセス網において、温調を備えずに環境温度によらずに分散耐性を向上することができるため、装置低廉化及び消費電力低減化するときに適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１：光送信器
２：駆動条件設定装置
１１：伝送信号出力部
１２：ＤＭＬ
１３：ＥＡ変調器
１４：温度測定部
１５：駆動条件設定テーブル格納部
１６：変調制御部
２１：温度設定部
２２：周波数変動・エラーレート取得部
２３：駆動条件設定テーブル作成部
１１１：パルスパターン発生器
１１２、１１３：フェーズシフタ
Ｎ：駆動条件設定システム
Ｎ１：光ファイバ
Ｎ２：光増幅器
Ｎ３：バンドパスフィルタ
Ｎ４：光減衰器
Ｎ５：光カプラ
Ｎ６：周波数チャープ測定器
Ｎ７：光受信器
Ｎ８：エラー検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調した光信号を出力する変調部と、
前記変調部での温度を測定する温度測定部と、
前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、
前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、
を備えることを特徴とする光送信器。
【請求項２】
変調した光信号を出力する変調部と、
前記変調部での温度を測定する温度測定部と、
前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、
前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、
を備えることを特徴とする光送信器。
【請求項３】
前記温度測定部は、前記変調部での出力強度及び駆動条件に基づいて、前記変調部での温度を推定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光送信器。
【請求項４】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、
前記変調部での周波数変動の情報を取得する周波数変動取得部と、
前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、
を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置。
【請求項５】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、
前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得するエラーレート取得部と、
前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、
を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置。
【請求項６】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、
前記変調部での周波数変動の情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、
を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法。
【請求項７】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、
前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、
を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法。
【請求項１】
変調した光信号を出力する変調部と、
前記変調部での温度を測定する温度測定部と、
前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、
前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、
を備えることを特徴とする光送信器。
【請求項２】
変調した光信号を出力する変調部と、
前記変調部での温度を測定する温度測定部と、
前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを格納する駆動条件設定テーブル格納部と、
前記温度測定部が測定した温度及び前記テーブルが設定した当該温度における駆動条件に基づいて、前記変調部を制御する変調制御部と、
を備えることを特徴とする光送信器。
【請求項３】
前記温度測定部は、前記変調部での出力強度及び駆動条件に基づいて、前記変調部での温度を推定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光送信器。
【請求項４】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、
前記変調部での周波数変動の情報を取得する周波数変動取得部と、
前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、
を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置。
【請求項５】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定部と、
前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得するエラーレート取得部と、
前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での各温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成部と、
を備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定装置。
【請求項６】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、
前記変調部での周波数変動の情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記変調部での周波数変動が予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、
を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法。
【請求項７】
変調した光信号を出力する変調部での温度を設定する温度設定ステップと、
前記光信号の伝搬後のエラーレートの情報を取得し、前記変調部での温度変化によらず前記光信号の伝搬後のエラーレートが予め定められた条件を満たすように、前記変調部での前記温度における前記変調部での駆動条件を設定したテーブルを作成する駆動条件設定テーブル作成ステップと、
を順に備えることを特徴とする光送信器の駆動条件設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７５３５２（Ｐ２０１２−１７５３５２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４７１４（Ｐ２０１１−３４７１４）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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