光送信装置及び光送信方法
【課題】本発明は、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置及び光送信方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明に係る光送信装置は、光を変調する際に位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、周波数チャープの和が概ねゼロとなるαパラメータの第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３を用いるか、あるいは、第１の光変調器１２の駆動するデータの値の切替の際に第２の光変調器１３の透過率を減少又は増加して元に戻すことを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る光送信装置は、光を変調する際に位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、周波数チャープの和が概ねゼロとなるαパラメータの第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３を用いるか、あるいは、第１の光変調器１２の駆動するデータの値の切替の際に第２の光変調器１３の透過率を減少又は増加して元に戻すことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信装置及び光送信方法に関わり、特に、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装置及び光送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声、静止画像、動画像等の種々のデータがネットワークを介して取り扱われている。このような多量のデータを伝送する媒体として光ファイバが一般的に用いられている。光ファイバ通信において用いられる光源は、出射される光の波長及び周波数が安定して一定な特性を有するものが望ましい。
【０００３】
光ファイバを用いてデータ通信を行うためには、光源が上記特性を有する以外に、光源から出射される光を伝送するデータに応じて変調する必要がある。一般に、光ファイバ通信においては強度変調が用いられる。光信号を発生する光送信装置としては種々のものが提案されている。これらには位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器を用いるものがある。特にその代表的なものは半導体電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）光変調器を用いるものである。
【０００４】
ＥＡ変調器は、例えばレーザ光源から出射されるＣＷ光を強度変調するものである。つまり、ＥＡ変調器にレーザ光源から出射される光を入射させ、ＥＡ変調器に印加する電圧が例えば０Ｖである場合に、光を通過させ、負電圧を印加した場合に入射する光を吸収させることによって光の透過／遮断を制御して光強度変調を行うものである。ＥＡ変調器は、印加電圧が低い、半導体レーザ光源との集積化による小型化が可能、安価などの特徴を有しており、アクセス系への適用が期待される。
【０００５】
しかしながら、変調時に位相変調を伴うＥＡ変調器等の変調器は、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問題がある。これは、ＥＡ変調器に電圧を印加すると、印加され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（例えば、非特許文献１参照。）。この周波数変化を周波数チャープという。
【０００６】
周波数チャープが生ずると、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一つとして、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、信号光がチャープしていると、１つのパルス内に早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パルス信号のパルスの信号波形が崩れることとなる。この信号波形の崩れにより、符号間干渉が発生し、伝送特性が劣化する（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００７】
このことを解決するために、様々な取り組みがなされているが、いくつかの方法が有効ではないことが示されている（例えば、特許文献１参照。）。従来例として、符号が逆のαパラメータを有する２つのＥＡ変調器に同相で印加電圧を印加して変調する方法と、同じαパラメータを有する２つのＥＡ変調器に逆相で印加電圧を印加して変調する方法との２つの方法が開示されている。しかし、この２つの従来例の方法では、所望の特性を得ることができない。これは、２つの理由による。
【０００８】
第１の理由は、２つのＥＡ変調器で変調する場合、後段の変調器の周波数チャープは、前段のＥＡ変調器による信号光強度の変化の影響を受けるが、その影響が考慮されていない。第２の理由は、周波数チャープは光強度に反比例するが、そのことが想定されていない。すなわち、以下に示す式を想定している。
【０００９】
まず、ＥＡ変調器の周波数チャープΔｆは、一般に次式で表される。
【数１】
ここで、αはアルファパラメータであり、ＰはＥＡ変調器における光強度、ｄＰ／ｄｔは光強度の時間微分である。
【００１０】
前段及び後段のＥＡ変調器の透過率が１のときの光強度Ｐ１、Ｐ２を１とし、ＥＡ変調器の透過率を印加電圧Ｖ１、Ｖ２の一次関数と近似すると、前段及び後段のＥＡ変調器の光強度Ｐ１及びＰ２、周波数チャープΔｆ１及びΔｆ２、印加電圧Ｖ１及びＶ２は、それぞれ従来例では次式と想定している。
【数２】
ここで、ｋ１は前段のＥＡ変調器の透過率を印加電圧Ｖ１の一次関数と近似したときの比例係数、ｋ２は後段のＥＡ変調器の透過率を印加電圧Ｖ２の一次関数と近似したときの比例係数である。
【００１１】
数（２）の関係から、前段及び後段のＥＡ変調器のαパラメータα１及びα２は、次式で表される。
【数３】
従って、符号が逆のαパラメータとする場合、ｋ１＝ｋ２、かつ、Ｖ１＝Ｖ２であり、さらに、前段のＥＡ変調器による光出力の変化が後段のＥＡ変調器の周波数チャープに影響されない場合に従来例の第１の方法は成立する。さらに、周波数チャープが光強度に反比例しない場合に、従来例の第２の方法が成立する。
【００１２】
しかしこれらの想定は正しくないため、周波数チャープを軽減して、周波数チャープによる伝送特性の劣化を防ぐことはできない。例えば、従来例の第１の方法でαパラメータが＋１から−１の一次関数で近似できるとすると、周波数チャープは改善せずに、逆に悪化する。従来例の第２の方法も、数（１）に示すように周波数チャープが光強度に反比例することから、光強度が弱いほど周波数チャープが顕著になり、符号が同じαパラメータを有する一組のＥＡ変調器を用いて逆相で駆動しても、周波数チャープを補償できないことになる。
【特許文献１】特許第３５９１４４７号公報
【非特許文献１】Ｆ．Ｋｏｙａｍａ他，‘‘Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈｉｒｐｉｎｇ ｉｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ’’，Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．６，ｎｏ．１，ｐｐ．８７−９３、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、１９９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のように、従来は、光を強度変調する際に位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器を用いた場合に、周波数チャープを軽減して、周波数チャープによる伝送劣化を抑制することができなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置及び光送信方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る光送信装置は、光を変調する際に位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、周波数チャープの和が概ねゼロとなるαパラメータの一組の光変調器を用いるか、一方の光変調器の駆動するデータの値の切替の際に他方の光変調器の透過率を減少又は増加して元に戻す一組の光変調器を用いることを特徴とする。
【００１６】
具体的には、本発明に係る光送信装置は、連続光を出射する光源と、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調する第１の光変調器と、前記第１の光変調器からの変調光を、前記送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが次式で表される関係を有することを特徴とする。
【００１７】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（１１）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明に係る光送信装置は、連続光を出射する光源と、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記第１の光変調器からの変調光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが、数（７）で表される関係を有することを特徴とする。
【００１９】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（７）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００２０】
具体的には、本発明に係る光送信装置は、連続光を出射する光源と、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、前記第１の光変調器における光の透過率が増加又は減少する間に光の透過率を増加又は減少させて元に戻す制御信号を出力する制御器と、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで前記制御信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間、第１の光変調器から出力される変調光に周波数チャープが生じる。第２の光変調器での光の透過率を増加又は減少させて元に戻すことで、第２の光変調器から出力される信号光に含まれる周波数チャープを、変調光の周波数チャープよりも減少させることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００２２】
本発明に係る光送信装置では、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記制御器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることが好ましい。
第２の光変調器の光の透過率が増加又は減少することで、第１の光変調器でのαパラメータの変動に合わせて第２の光変調器のαパラメータを変化させることができる。これにより、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープの和をゼロに近づけることができる。
【００２３】
本発明に係る光送信装置では、前記制御器は、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータがゼロになるまで前記第２の光変調器の光の透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。
第１の光変調器のαパラメータがゼロに達する時点で第２の光変調器の光の透過率を元に戻すことで、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープを常に減少させることができる。
【００２４】
具体的には、本発明に係る光送信方法は、光源が、連続光を出射する光出射ステップと、第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調する送信信号変調ステップと、第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、数（１１）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００２５】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（１１）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００２６】
具体的には、本発明に係る光送信方法は、光源が、連続光を出射する光出射ステップと、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、数（７）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００２７】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（７）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信方法を提供することができる。
【００２８】
具体的には、本発明に係る光送信方法は、光源が、連続光を出射する光出射ステップと、第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、第２の光変調器が、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、制御信号に応じて強度変調して出力する透過率調整ステップと、を有し、前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで強度変調する間、光の透過率を増加又は減少した後に元に戻すことを特徴とする。
【００２９】
第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間、第１の光変調器から出力される変調光に周波数チャープが生じる。第２の光変調器での光の透過率を増加又は減少させて元に戻すことで、第２の光変調器から出力される信号光に含まれる周波数チャープを、変調光の周波数チャープよりも減少させることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信方法を提供することができる。
【００３０】
本発明に係る光送信方法では、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、光の透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記透過率調整ステップにおいて、前記第１の光変調器の光の透過率が増加又は減少している間に、前記第２の光変調器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることが好ましい。
第２の光変調器の光の透過率が増加又は減少することで、第１の光変調器でのαパラメータの変動に合わせて第２の光変調器のαパラメータを変化させることができる。これにより、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープの和をゼロに近づけることができる。
【００３１】
本発明に係る光送信方法では、前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、光の透過率を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータがゼロになるまで透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。
第１の光変調器のαパラメータがゼロに達する時点で第２の光変調器の光の透過率を元に戻すことで、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープを常に減少させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置及び光送信方法の提供をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
（実施形態１）
本実施形態に係る光送信装置は、位相変調を伴い光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、２つの光変調器を具備することとし、それぞれの光変調器のαパラメータを調整することにより、周波数チャープによる伝送劣化の影響を小さくすることを特徴とする。以下、具体的に説明する。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る光送信装置は、光源１０と、第１の光変調器１２と、第２の光変調器１３と、伝送信号が入力される入力端子１４と、変換器１５を備える。第２の光変調器１３は、第１の光変調器１２の後段に直列接続されている。
【００３５】
本実施形態に係る光送信方法は、光出射ステップと、送信信号変調ステップと、αパラメータ調整ステップと、を順に有する。光出射ステップでは、光源１０が連続光を出射する。送信信号変調ステップでは、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第１の光変調器１２が、光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調し、変調光を出力する。αパラメータ調整ステップでは、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第２の光変調器１３が、第１の光変調器１２からの変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで、送信信号変調ステップで出力した変調光を、数（７）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調し、信号光を出力する。
【００３６】
光源１０は、連続光を出射する。光源１０は、連続光の波長などの光特性に応じて任意に選択される。印加電圧が低い半導体レーザであることが好ましい。
【００３７】
変換器１５は、入力端子１４から入力される伝送信号を第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率を制御する信号に変換する。そして、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３に、伝送信号の値に応じて印加電圧の値が切り替わる電圧信号を出力する。例えば、変換器１５は、入力端子１４から入力された伝送信号を、第１の光変調器１２の透過率を制御する電圧信号に変換して、第１の光変調器１２に出力する。また、変換器１５は、入力端子１４から入力された伝送信号を、第２の光変調器１３の透過率を制御する電圧信号に変換して、第２の光変調器１３に出力する。
【００３８】
変換器１５は、数（７）が成立する強度に調整する。例えば、Ｖ１＝Ｖ２であれば、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率に対して等しい電圧の電圧信号を出力する。これによって、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３への印加電圧が小さく、αパラメータの影響が大きくなる場合であっても、周波数チャープによる伝送劣化の小さい信号光とすることができる。
【００３９】
第１の光変調器１２は、光源１０の出射する連続光を、変換器１５からの送信信号に応じて強度変調して、変調光を出力する。そして、第２の光変調器１３は、第１の光変調器１２の出力する変調光を、変換器１５からの送信信号に応じて強度変調して、信号光を出力する。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３は、強度変調に位相変調が伴う光変調器であり、例えばＥＡ変調器である。装置の小型化のために、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３は、それぞれ電気的に分離された状態で光源１０と一体となっていることが好ましい。
【００４０】
本実施形態では、後段の第２の光変調器１３が前段の第１の光変調器１２の光強度に依存することを考慮して、後述の数（７）の関係をみたすように、第２の光変調器１３のαパラメータα２が調整されている。αパラメータは、実測した結果などにより調整し、設定し、その後の通信条件の変化がなければ、その後は一定とすることができる。なお、αパラメータを調整するのは、第２の光変調器１３に限らず、第１の光変調器１２であってもよいし、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の両方であってもよい。
【００４１】
αパラメータの調整原理について説明する。
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３は、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される。この場合、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の光強度Ｐ１、Ｐ２は、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率が１のときの光強度Ｐ１、Ｐ２を１として、次式で表される。
【数４】
【００４２】
ここで、Ｖ１及びＶ２は、それぞれ、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の印加電圧である。ｋ１は第１の光変調器１２の透過率を印加電圧Ｖ１の一次関数と近似したときの比例係数、ｋ２は第２の光変調器１３の透過率を印加電圧Ｖ２の一次関数と近似したときの比例係数である。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率は、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３における挿入損失を考慮したうえで設定する。
【００４３】
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の周波数チャープΔｆ１、Δｆ２は、次式で表される。
【数５】
【００４４】
数（４）及び数（５）に示すように、第２の光変調器１３の光強度は第１の光変調器１２の光強度の関数であり、電圧印加時に第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータの比が保たれ、両印加電圧Ｖ１及びＶ２が等しいとすると、光送信装置から出力される光信号の周波数チャープは次式の矢印以下で表される。このため、光送信装置から出力される光信号の周波数チャープは次式で表される。
【数６】
【００４５】
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータは次式が成り立てば、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を略ゼロとすることができる。
【数７】
数（７）の関係は、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータを調整することで実施することができる。ｋ１＝ｋ２が成立する場合、第２の光変調器１３のαパラメータα２は−０．５α１となる。
【００４６】
また、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率が印加電圧に対して反比例で近似される場合にも、光送信装置から出力される光信号の周波数チャープは次式で表されることから、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータα２がα２＝−０．５α１の関係をみたすことで、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープを略ゼロとすることができる。
【数８】
【００４７】
Ｖ１＝Ｖ２が成立する場合の実施形態について説明したが、Ｖ１＝Ｖ２が成立しないときもある。この場合は、周波数チャープによる伝送特性への影響は特に光強度が大きいときに顕著であることを利用して、第１の光変調器１２若しくは第２の光変調器１３又は第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の印加電圧を調整することが好ましい。
【００４８】
数（６）において、光強度が大きいとき、すなわち印加電圧Ｖ１及びＶ２の絶対値が小さいとき、次式が成り立つ。
【数９】
【００４９】
このため、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが数（７）の関係をみたすことで、Ｖ１＝Ｖ２が成立しないときであっても、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を略ゼロとすることができる。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態に係る光送信装置は、位相変調を伴い光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、２つの光変調器を具備することとし、データに応じて一方の光変調器に印加する入力値の切替のタイミングに合わせて、他方の光変調器の透過率を増加させた後に減少させることにより、周波数チャープによる伝送劣化の影響を小さくすることを特徴とする。以下、具体的に説明する。
【００５１】
図２は、本実施形態に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る光送信装置は、実施形態１に係る変換器１５に代えて変換器１６を、第２の光変調器１３に代えて第２の光変調器１８を備え、制御器１７をさらに備える。具体的には、本実施形態に係る光送信装置は、光源１０と、第１の光変調器１２と、第２の光変調器１８と、入力端子１４と、変換器１６と、制御器１７を備える。
【００５２】
本実施形態に係る光送信方法は、光出射ステップと、送信信号変調ステップと、透過率調整ステップと、を順に有する。光出射ステップでは、光源１０が、連続光を出射する。送信信号変調ステップでは、第１の光変調器１２が、光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する。透過率調整ステップでは、第２の光変調器１８が、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を、変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで制御信号に応じて強度変調して出力する。制御信号は、制御器１７から入力された信号であり、例えば第１の光変調器１２に入力する電圧信号が変形した信号である。透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を強度変調する間、制御信号によって、光の透過率を増加した後に元に戻す。
【００５３】
透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、光の透過率を、増加させた後に減少させることが好ましい。さらに、制御器１７は、第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間にて第１の光変調器１２のαパラメータが零になるまで第２の光変調器１８の光の透過率を増加又は減少させ、第１の光変調器１２のαパラメータが零になった時点から第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間を境に第２の光変調器１８の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。後述の図３において示すように、第１の光変調器１２の光強度Ｐ１の立ち上がり及び立下りの遷移の間では、第１の光変調器１２で発生する周波数チャープΔｆ１は単調増加して、マイナスの値からプラスの値に変化する。このため、第２の光変調器１８における光の透過率を、単調増加させた後に単調減少させることで、周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。
【００５４】
透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８のαパラメータα２の値が大きいことが好ましい。αパラメータは、デバイスに依存するが、例えば＋２から−２のようなゼロを跨ぐ可変域を有し、印加電圧の絶対値を大きくするにつれて小さな値となる。そのため、αパラメータの値の大きなところで変調することで、変調光をほとんど透過する状態で、第２の光変調器１８で発生する周波数チャープΔｆ２の量を大きく変更することができる。
【００５５】
光源１０及び入力端子１４から第１の光変調器１２までの構成については実施形態１と同様である。変換器１６は、第１の光変調器１２の透過率を制御する信号に変換する。そして、第１の光変調器１２に、伝送信号の値に応じて第１の光変調器１２の印加電圧の値が切り替わる電圧信号を出力する。第１の光変調器１２は、光源１０の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する。
【００５６】
第１の光変調器１２での印加電圧の増減を検出するため、変換器１６の出力した電圧信号は、制御器１７にも入力される。これにより、第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を強度変調する。
【００５７】
第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２で発生する周波数チャープを減少させるように第２の光変調器１８における光の透過率を変化させる。例えば、第１の光変調器１２における光の透過率を増加又は減少させると、周波数チャープΔｆ１は負から正に増加する。このため、第２の光変調器１８において正から負に減少する周波数チャープΔｆ２を発生させることで、周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。
【００５８】
第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を、制御器１７からの制御信号に応じて強度変調して出力する。制御器１７からの制御信号は、第２の光変調器１８における変調光の透過率を増加させて元に戻す信号である。αパラメータα２の値は、概ね印加電圧に対する一次関数と見なせる。例えば、印加電圧の絶対値の増加に伴い減少し、正の値から負の値をとるようになる。このようなαパラメータである場合、第２の光変調器１８における変調光の透過率を増加させて元に戻すと、第２の光変調器１８のαパラメータα２は、数（１）に示すように、変調光の透過率に合わせて増加して元に戻る。例えば、周波数チャープΔｆ２は、次式に表されるように、第１の光変調器１２の印加電圧の影響を受けながら、図３（ｆ）に示す挙動を示す。ただし、周波数チャープΔｆ２は次式に限定されるものではない。
【数１０】
【００５９】
第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープは、第２の光変調器１８のαパラメータが一旦増加して元に戻ることで、第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。実施形態１では、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが特定の関係にあることを要したが、本実施形態ではその必要はない。例えば、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１８のαパラメータは、同一印加電圧に対して同じαパラメータであってもよい。
【００６０】
制御器１７は、第１の光変調器１２における光の透過率が増加又は減少する間に光の透過率を増加させて元に戻す制御信号を、第２の光変調器１８に出力する。第２の光変調器１８がＥＡ変調器であれば、制御信号は、例えば、ＥＡ変調器の印加電圧を可変する電圧信号である。この場合、印加電圧の絶対値を減少することで第２の光変調器１８の光の透過率を一旦増加させ、その後、印加電圧の絶対値を元に戻すことで第２の光変調器１８の光の透過率を元に戻す。このとき、制御器１７は、第２の光変調器１８における光の透過率を、単調増加させた後に単調減少させる。周波数チャープΔｆ１の発生する光強度の過渡状態において、第１の光変調器１２による周波数チャープΔｆ１の値と逆符号の周波数チャープΔｆ２を第２の光変調器１８により与えるので、第２の光変調器１８を出力後の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を軽減することができる。制御器１７は、変換器１６の機能の一部として変換器１６に内蔵されていてもよい。
【００６１】
周波数チャープΔｆ１の発生している変調信号に対して強度変調を行うために、制御器１７は、第１の光変調器１２の印加電圧の値を切り替える間に、第２の光変調器１８の光の透過率を一旦増加して元に戻す。ここで、両光変調器の電圧の値の変更は、光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで行う。第１の光変調器１２の印加電圧が切り替えたタイミング以外における第２の光変調器１８の印加電圧の絶対値は、光信号伝送のために十分な光信号強度が確保される値に抑えることが好ましい。また、第１の光変調器１２のαパラメータα１がゼロになる時点を境にαパラメータα１の符号が逆転するので、第１の光変調器１２のαパラメータがゼロになるまで第２の光変調器１８の光の透過率を増加させ、第１の光変調器１２のαパラメータがゼロになった時点を境に第２の光変調器１８の光の透過率を元に戻すことが好ましい。さらに、第１の光変調器１２のαパラメータα１がゼロになる時点で、第２の光変調器１８の吸収率が最低となるようにすることが好ましい。
【００６２】
図３は、本実施形態に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１８の透過率が１のとき、光強度Ｐ１、Ｐ２を１とする。なお、図３（ｅ）に示すαパラメータα２は、印加電圧の絶対値の増加につれて、その値が正から負に向けて小さくなると仮定して、印加電圧は、αパラメータα２が正の値の範囲内で印加している。αパラメータα２が、印加電圧の絶対値の増加につれて、その値が負から正に向けて大きくなる場合は、印加電圧は、αパラメータα２が負の値の範囲内で印加し、図３（ｅ）は上ではなく下に凸となる。
【００６３】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１の立ち上がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負で、光強度Ｐ１が増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正である。
【００６４】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに増加して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正になるとき、光強度Ｐ１はそのまま増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００６５】
第１の光変調器１２の光強度の立ち下がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正で、光強度Ｐ１が減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正である。
【００６６】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに減少して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負になるとき、光強度Ｐ１はそのまま減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００６７】
以上述べたように、本実施形態では、第１の光変調器１２のαパラメータα１の値の符号の変化に応じて、第２の光変調器１８の透過率を増加から減少に転じ、かつ、第２の光変調器１８のパラメータα２の値の符号を変化させないようにしている。これにより、第２の光変調器１８による周波数チャープΔｆ２を発生させ、第１の光変調器１２による周波数チャープΔｆ１と逆の周波数チャープを第２の光変調器１８で印加することが可能である。そのため、周波数チャープの影響を軽減して、第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）による伝送特性の劣化を抑止することができる。
【００６８】
（実施形態３）
本実施形態に係る光送信装置は、位相変調を伴い光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、２つの光変調器を具備することとし、一方の光変調器のデータに応じて印加する入力値の切替の間に、他方の光変調器の透過率を減少させた後に増加させることにより、周波数チャープによる伝送劣化の影響を小さくすることを可能とする。ここで、両光変換器の電圧の変更は、光が一方から他方の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで行う。以下、具体的に説明する。
【００６９】
本実施形態に係る光送信装置は、図２における制御器１７が実施形態２と異なる。本実施形態に係る制御器１７は、第２の光変調器１８の透過率を一旦減少した後に元に戻すことを特徴とする。本実施形態では、第１の光変調器１２と第２の光変調器１８とで印加電圧に対するαパラメータの値が異なる。実施形態２では、両光変調器とも、印加電圧の絶対値の増大に応じて、αパラメータの値が減少するとしていたが、本実施形態では、一方の光変調器は、印加電圧の絶対値の増大に応じて、αパラメータの値が減少し、他方は増加する。本実施形態でも、第２の光変調器１８は、αパラメータの正負の符号が変わらない印加電圧の範囲で第２の光変調器１８に電圧を印加するのは変わらない。
【００７０】
本実施形態に係る光送信方法では、実施形態２で説明した透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで、制御信号によって、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少している間に、光の透過率を減少した後に元に戻すことを特徴とする。
【００７１】
ここで、透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、光の透過率を、減少させた後に増加させることが好ましい。さらに、制御器１７は、第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間にて第１の光変調器１２のαパラメータが零になるまで第２の光変調器１８の光の透過率を増加又は減少させ、第１の光変調器１２のαパラメータが零になった時点から第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間を境に第２の光変調器１８の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。後述の図４において示すように、第１の光変調器１２の光強度Ｐ１の立ち上がり及び立下りの遷移の間では、第１の光変調器１２で発生する周波数チャープΔｆ１は単調増加する。このため、第２の光変調器１８における光の透過率を、減少させた後に増加させることで、周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。
【００７２】
制御器１７は、光の透過率を減少させて元に戻す制御信号を、第２の光変調器１８に出力する。制御信号の入力によって、第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の印加電圧の値を切り替えるタイミングから光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで透過率を一旦減少させた後に元に戻す。これにより、実施形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
本実施形態では、第１の光変調器１２の透過率が最大の時に、第２の光変調器１８の透過率を大きくすることができる。そのため、周波数チャープの影響を軽減して、周波数チャープによる伝送特性の劣化を抑止するとともに、実施形態２に比べて第２の光変調器１８を通過後の光信号の消光比を大きくできる効果がある。
【００７４】
図４は、本実施形態に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１８の透過率が１のとき、光強度Ｐ１、Ｐ２を１とする。
【００７５】
第１の光変調器１２の光強度の立ち上がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負で、光強度Ｐ１が増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正となる。
【００７６】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに増加して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正になるとき、光強度Ｐ１はそのまま増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００７７】
第１の光変調器１２の光強度の立ち下がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正で、光強度Ｐ１が減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正となる。
【００７８】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに減少して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負になるとき、光強度Ｐ１はそのまま減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００７９】
以上述べたように、本実施形態では、第１の光変調器１２のαパラメータα１の値の符号の変化に応じて、第２の光変調器１８の透過率を減少から増加に転じ、かつ、第２の光変調器１８のパラメータα２の値の符号を変化させないようにしている。これにより、第２の光変調器１８による周波数チャープΔｆ２を発生させ、第１の光変調器１２による周波数チャープΔｆ１と逆の周波数チャープを第２の光変調器１８で印加することができる。そのため、周波数チャープの影響を軽減して、第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）による伝送特性の劣化を抑止することができる。
【００８０】
（実施形態４）
本実施形態に係る光送信装置は、図１に示す実施形態１に係る光送信装置とほぼ同様であるが、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータの関係が、Ｖ１＝Ｖ２に限定されない点で実施形態１と異なる。すなわち、実施形態１では、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率を数（４）のように透過率が印加電圧に対する一次関数で近似されるとしていたが、これに限定されない。
【００８１】
具体的には、連続光を出射する光源１０と、光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調する第１の光変調器１２と、第１の光変調器からの変調光を、送信信号に応じて強度変調する第２の光変調器１３と、を備える。第２の光変調器１３は、変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが次式で表される関係を有することを特徴とする。
【００８２】
【数１１】
ここで、α１（Ｖ１（ｔ））とＰ１（Ｖ１（ｔ））は時刻ｔの第１の光変調器１２に印加する電圧Ｖ１（ｔ）に対応する第１の光変調器のαパラメータと第１の光変調器の光強度であり、α２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ））は時刻ｔに対して変調器間の伝搬時間Ｔだけ遅延した時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器１３に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）に対応するαパラメータであり、Ｐ２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ），Ｐ１（ｔ））は時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器１３に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）と第１の光変調器１２の時刻ｔにおける光強度Ｐ１（Ｖ１（ｔ））に対応する光強度である。
【００８３】
本実施形態に係る光送信方法は、光出射ステップと、送信信号変調ステップと、αパラメータ調整ステップと、を順に有する。光出射ステップでは、光源１０が、連続光を出射する。送信信号変調ステップでは、第１の光変調器１２が、光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調する。αパラメータ調整ステップでは、第２の光変調器１３が、第１の光変調器１２からの変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで、送信信号変調ステップで出力した変調光を、第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで、数（１１）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力する。
【００８４】
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが数（１１）で表されることで、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープを略ゼロとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、光ファイバ通信において用いられる光送信装置及び光送信方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施形態１に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態２に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】実施形態２に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。
【図４】実施形態３に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 光源
１２ 第１の光変調器
１３、１８ 第２の光変調器
１４ 入力端子
１５、１６ 変換器
１７ 制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信装置及び光送信方法に関わり、特に、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装置及び光送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声、静止画像、動画像等の種々のデータがネットワークを介して取り扱われている。このような多量のデータを伝送する媒体として光ファイバが一般的に用いられている。光ファイバ通信において用いられる光源は、出射される光の波長及び周波数が安定して一定な特性を有するものが望ましい。
【０００３】
光ファイバを用いてデータ通信を行うためには、光源が上記特性を有する以外に、光源から出射される光を伝送するデータに応じて変調する必要がある。一般に、光ファイバ通信においては強度変調が用いられる。光信号を発生する光送信装置としては種々のものが提案されている。これらには位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器を用いるものがある。特にその代表的なものは半導体電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）光変調器を用いるものである。
【０００４】
ＥＡ変調器は、例えばレーザ光源から出射されるＣＷ光を強度変調するものである。つまり、ＥＡ変調器にレーザ光源から出射される光を入射させ、ＥＡ変調器に印加する電圧が例えば０Ｖである場合に、光を通過させ、負電圧を印加した場合に入射する光を吸収させることによって光の透過／遮断を制御して光強度変調を行うものである。ＥＡ変調器は、印加電圧が低い、半導体レーザ光源との集積化による小型化が可能、安価などの特徴を有しており、アクセス系への適用が期待される。
【０００５】
しかしながら、変調時に位相変調を伴うＥＡ変調器等の変調器は、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問題がある。これは、ＥＡ変調器に電圧を印加すると、印加され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（例えば、非特許文献１参照。）。この周波数変化を周波数チャープという。
【０００６】
周波数チャープが生ずると、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一つとして、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、信号光がチャープしていると、１つのパルス内に早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パルス信号のパルスの信号波形が崩れることとなる。この信号波形の崩れにより、符号間干渉が発生し、伝送特性が劣化する（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００７】
このことを解決するために、様々な取り組みがなされているが、いくつかの方法が有効ではないことが示されている（例えば、特許文献１参照。）。従来例として、符号が逆のαパラメータを有する２つのＥＡ変調器に同相で印加電圧を印加して変調する方法と、同じαパラメータを有する２つのＥＡ変調器に逆相で印加電圧を印加して変調する方法との２つの方法が開示されている。しかし、この２つの従来例の方法では、所望の特性を得ることができない。これは、２つの理由による。
【０００８】
第１の理由は、２つのＥＡ変調器で変調する場合、後段の変調器の周波数チャープは、前段のＥＡ変調器による信号光強度の変化の影響を受けるが、その影響が考慮されていない。第２の理由は、周波数チャープは光強度に反比例するが、そのことが想定されていない。すなわち、以下に示す式を想定している。
【０００９】
まず、ＥＡ変調器の周波数チャープΔｆは、一般に次式で表される。
【数１】
ここで、αはアルファパラメータであり、ＰはＥＡ変調器における光強度、ｄＰ／ｄｔは光強度の時間微分である。
【００１０】
前段及び後段のＥＡ変調器の透過率が１のときの光強度Ｐ１、Ｐ２を１とし、ＥＡ変調器の透過率を印加電圧Ｖ１、Ｖ２の一次関数と近似すると、前段及び後段のＥＡ変調器の光強度Ｐ１及びＰ２、周波数チャープΔｆ１及びΔｆ２、印加電圧Ｖ１及びＶ２は、それぞれ従来例では次式と想定している。
【数２】
ここで、ｋ１は前段のＥＡ変調器の透過率を印加電圧Ｖ１の一次関数と近似したときの比例係数、ｋ２は後段のＥＡ変調器の透過率を印加電圧Ｖ２の一次関数と近似したときの比例係数である。
【００１１】
数（２）の関係から、前段及び後段のＥＡ変調器のαパラメータα１及びα２は、次式で表される。
【数３】
従って、符号が逆のαパラメータとする場合、ｋ１＝ｋ２、かつ、Ｖ１＝Ｖ２であり、さらに、前段のＥＡ変調器による光出力の変化が後段のＥＡ変調器の周波数チャープに影響されない場合に従来例の第１の方法は成立する。さらに、周波数チャープが光強度に反比例しない場合に、従来例の第２の方法が成立する。
【００１２】
しかしこれらの想定は正しくないため、周波数チャープを軽減して、周波数チャープによる伝送特性の劣化を防ぐことはできない。例えば、従来例の第１の方法でαパラメータが＋１から−１の一次関数で近似できるとすると、周波数チャープは改善せずに、逆に悪化する。従来例の第２の方法も、数（１）に示すように周波数チャープが光強度に反比例することから、光強度が弱いほど周波数チャープが顕著になり、符号が同じαパラメータを有する一組のＥＡ変調器を用いて逆相で駆動しても、周波数チャープを補償できないことになる。
【特許文献１】特許第３５９１４４７号公報
【非特許文献１】Ｆ．Ｋｏｙａｍａ他，‘‘Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈｉｒｐｉｎｇ ｉｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ’’，Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．６，ｎｏ．１，ｐｐ．８７−９３、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、１９９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のように、従来は、光を強度変調する際に位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器を用いた場合に、周波数チャープを軽減して、周波数チャープによる伝送劣化を抑制することができなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置及び光送信方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る光送信装置は、光を変調する際に位相変調を伴い周波数チャープが発生する光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、周波数チャープの和が概ねゼロとなるαパラメータの一組の光変調器を用いるか、一方の光変調器の駆動するデータの値の切替の際に他方の光変調器の透過率を減少又は増加して元に戻す一組の光変調器を用いることを特徴とする。
【００１６】
具体的には、本発明に係る光送信装置は、連続光を出射する光源と、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調する第１の光変調器と、前記第１の光変調器からの変調光を、前記送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが次式で表される関係を有することを特徴とする。
【００１７】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（１１）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明に係る光送信装置は、連続光を出射する光源と、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記第１の光変調器からの変調光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが、数（７）で表される関係を有することを特徴とする。
【００１９】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（７）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００２０】
具体的には、本発明に係る光送信装置は、連続光を出射する光源と、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、前記第１の光変調器における光の透過率が増加又は減少する間に光の透過率を増加又は減少させて元に戻す制御信号を出力する制御器と、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで前記制御信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間、第１の光変調器から出力される変調光に周波数チャープが生じる。第２の光変調器での光の透過率を増加又は減少させて元に戻すことで、第２の光変調器から出力される信号光に含まれる周波数チャープを、変調光の周波数チャープよりも減少させることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００２２】
本発明に係る光送信装置では、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記制御器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることが好ましい。
第２の光変調器の光の透過率が増加又は減少することで、第１の光変調器でのαパラメータの変動に合わせて第２の光変調器のαパラメータを変化させることができる。これにより、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープの和をゼロに近づけることができる。
【００２３】
本発明に係る光送信装置では、前記制御器は、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータがゼロになるまで前記第２の光変調器の光の透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。
第１の光変調器のαパラメータがゼロに達する時点で第２の光変調器の光の透過率を元に戻すことで、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープを常に減少させることができる。
【００２４】
具体的には、本発明に係る光送信方法は、光源が、連続光を出射する光出射ステップと、第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調する送信信号変調ステップと、第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、数（１１）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００２５】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（１１）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置を提供することができる。
【００２６】
具体的には、本発明に係る光送信方法は、光源が、連続光を出射する光出射ステップと、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、数（７）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする。
【００２７】
第１の光変調器及び第２の光変調器のαパラメータが、数（７）で表される関係を有するので、第２の光変調器から出力される信号光の周波数チャープを概ねゼロとすることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信方法を提供することができる。
【００２８】
具体的には、本発明に係る光送信方法は、光源が、連続光を出射する光出射ステップと、第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、第２の光変調器が、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、制御信号に応じて強度変調して出力する透過率調整ステップと、を有し、前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで強度変調する間、光の透過率を増加又は減少した後に元に戻すことを特徴とする。
【００２９】
第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間、第１の光変調器から出力される変調光に周波数チャープが生じる。第２の光変調器での光の透過率を増加又は減少させて元に戻すことで、第２の光変調器から出力される信号光に含まれる周波数チャープを、変調光の周波数チャープよりも減少させることができる。これにより、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信方法を提供することができる。
【００３０】
本発明に係る光送信方法では、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、光の透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記透過率調整ステップにおいて、前記第１の光変調器の光の透過率が増加又は減少している間に、前記第２の光変調器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることが好ましい。
第２の光変調器の光の透過率が増加又は減少することで、第１の光変調器でのαパラメータの変動に合わせて第２の光変調器のαパラメータを変化させることができる。これにより、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープの和をゼロに近づけることができる。
【００３１】
本発明に係る光送信方法では、前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、光の透過率を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータがゼロになるまで透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。
第１の光変調器のαパラメータがゼロに達する時点で第２の光変調器の光の透過率を元に戻すことで、第１の光変調器及び第２の光変調器で発生する周波数チャープを常に減少させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、周波数チャープによる伝送劣化の小さい光送信装置及び光送信方法の提供をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
（実施形態１）
本実施形態に係る光送信装置は、位相変調を伴い光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、２つの光変調器を具備することとし、それぞれの光変調器のαパラメータを調整することにより、周波数チャープによる伝送劣化の影響を小さくすることを特徴とする。以下、具体的に説明する。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る光送信装置は、光源１０と、第１の光変調器１２と、第２の光変調器１３と、伝送信号が入力される入力端子１４と、変換器１５を備える。第２の光変調器１３は、第１の光変調器１２の後段に直列接続されている。
【００３５】
本実施形態に係る光送信方法は、光出射ステップと、送信信号変調ステップと、αパラメータ調整ステップと、を順に有する。光出射ステップでは、光源１０が連続光を出射する。送信信号変調ステップでは、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第１の光変調器１２が、光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調し、変調光を出力する。αパラメータ調整ステップでは、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第２の光変調器１３が、第１の光変調器１２からの変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで、送信信号変調ステップで出力した変調光を、数（７）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調し、信号光を出力する。
【００３６】
光源１０は、連続光を出射する。光源１０は、連続光の波長などの光特性に応じて任意に選択される。印加電圧が低い半導体レーザであることが好ましい。
【００３７】
変換器１５は、入力端子１４から入力される伝送信号を第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率を制御する信号に変換する。そして、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３に、伝送信号の値に応じて印加電圧の値が切り替わる電圧信号を出力する。例えば、変換器１５は、入力端子１４から入力された伝送信号を、第１の光変調器１２の透過率を制御する電圧信号に変換して、第１の光変調器１２に出力する。また、変換器１５は、入力端子１４から入力された伝送信号を、第２の光変調器１３の透過率を制御する電圧信号に変換して、第２の光変調器１３に出力する。
【００３８】
変換器１５は、数（７）が成立する強度に調整する。例えば、Ｖ１＝Ｖ２であれば、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率に対して等しい電圧の電圧信号を出力する。これによって、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３への印加電圧が小さく、αパラメータの影響が大きくなる場合であっても、周波数チャープによる伝送劣化の小さい信号光とすることができる。
【００３９】
第１の光変調器１２は、光源１０の出射する連続光を、変換器１５からの送信信号に応じて強度変調して、変調光を出力する。そして、第２の光変調器１３は、第１の光変調器１２の出力する変調光を、変換器１５からの送信信号に応じて強度変調して、信号光を出力する。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３は、強度変調に位相変調が伴う光変調器であり、例えばＥＡ変調器である。装置の小型化のために、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３は、それぞれ電気的に分離された状態で光源１０と一体となっていることが好ましい。
【００４０】
本実施形態では、後段の第２の光変調器１３が前段の第１の光変調器１２の光強度に依存することを考慮して、後述の数（７）の関係をみたすように、第２の光変調器１３のαパラメータα２が調整されている。αパラメータは、実測した結果などにより調整し、設定し、その後の通信条件の変化がなければ、その後は一定とすることができる。なお、αパラメータを調整するのは、第２の光変調器１３に限らず、第１の光変調器１２であってもよいし、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の両方であってもよい。
【００４１】
αパラメータの調整原理について説明する。
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３は、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される。この場合、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の光強度Ｐ１、Ｐ２は、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率が１のときの光強度Ｐ１、Ｐ２を１として、次式で表される。
【数４】
【００４２】
ここで、Ｖ１及びＶ２は、それぞれ、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の印加電圧である。ｋ１は第１の光変調器１２の透過率を印加電圧Ｖ１の一次関数と近似したときの比例係数、ｋ２は第２の光変調器１３の透過率を印加電圧Ｖ２の一次関数と近似したときの比例係数である。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率は、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３における挿入損失を考慮したうえで設定する。
【００４３】
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の周波数チャープΔｆ１、Δｆ２は、次式で表される。
【数５】
【００４４】
数（４）及び数（５）に示すように、第２の光変調器１３の光強度は第１の光変調器１２の光強度の関数であり、電圧印加時に第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータの比が保たれ、両印加電圧Ｖ１及びＶ２が等しいとすると、光送信装置から出力される光信号の周波数チャープは次式の矢印以下で表される。このため、光送信装置から出力される光信号の周波数チャープは次式で表される。
【数６】
【００４５】
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータは次式が成り立てば、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を略ゼロとすることができる。
【数７】
数（７）の関係は、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータを調整することで実施することができる。ｋ１＝ｋ２が成立する場合、第２の光変調器１３のαパラメータα２は−０．５α１となる。
【００４６】
また、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率が印加電圧に対して反比例で近似される場合にも、光送信装置から出力される光信号の周波数チャープは次式で表されることから、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータα２がα２＝−０．５α１の関係をみたすことで、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープを略ゼロとすることができる。
【数８】
【００４７】
Ｖ１＝Ｖ２が成立する場合の実施形態について説明したが、Ｖ１＝Ｖ２が成立しないときもある。この場合は、周波数チャープによる伝送特性への影響は特に光強度が大きいときに顕著であることを利用して、第１の光変調器１２若しくは第２の光変調器１３又は第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の印加電圧を調整することが好ましい。
【００４８】
数（６）において、光強度が大きいとき、すなわち印加電圧Ｖ１及びＶ２の絶対値が小さいとき、次式が成り立つ。
【数９】
【００４９】
このため、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが数（７）の関係をみたすことで、Ｖ１＝Ｖ２が成立しないときであっても、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を略ゼロとすることができる。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態に係る光送信装置は、位相変調を伴い光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、２つの光変調器を具備することとし、データに応じて一方の光変調器に印加する入力値の切替のタイミングに合わせて、他方の光変調器の透過率を増加させた後に減少させることにより、周波数チャープによる伝送劣化の影響を小さくすることを特徴とする。以下、具体的に説明する。
【００５１】
図２は、本実施形態に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る光送信装置は、実施形態１に係る変換器１５に代えて変換器１６を、第２の光変調器１３に代えて第２の光変調器１８を備え、制御器１７をさらに備える。具体的には、本実施形態に係る光送信装置は、光源１０と、第１の光変調器１２と、第２の光変調器１８と、入力端子１４と、変換器１６と、制御器１７を備える。
【００５２】
本実施形態に係る光送信方法は、光出射ステップと、送信信号変調ステップと、透過率調整ステップと、を順に有する。光出射ステップでは、光源１０が、連続光を出射する。送信信号変調ステップでは、第１の光変調器１２が、光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する。透過率調整ステップでは、第２の光変調器１８が、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を、変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで制御信号に応じて強度変調して出力する。制御信号は、制御器１７から入力された信号であり、例えば第１の光変調器１２に入力する電圧信号が変形した信号である。透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を強度変調する間、制御信号によって、光の透過率を増加した後に元に戻す。
【００５３】
透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、光の透過率を、増加させた後に減少させることが好ましい。さらに、制御器１７は、第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間にて第１の光変調器１２のαパラメータが零になるまで第２の光変調器１８の光の透過率を増加又は減少させ、第１の光変調器１２のαパラメータが零になった時点から第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間を境に第２の光変調器１８の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。後述の図３において示すように、第１の光変調器１２の光強度Ｐ１の立ち上がり及び立下りの遷移の間では、第１の光変調器１２で発生する周波数チャープΔｆ１は単調増加して、マイナスの値からプラスの値に変化する。このため、第２の光変調器１８における光の透過率を、単調増加させた後に単調減少させることで、周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。
【００５４】
透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８のαパラメータα２の値が大きいことが好ましい。αパラメータは、デバイスに依存するが、例えば＋２から−２のようなゼロを跨ぐ可変域を有し、印加電圧の絶対値を大きくするにつれて小さな値となる。そのため、αパラメータの値の大きなところで変調することで、変調光をほとんど透過する状態で、第２の光変調器１８で発生する周波数チャープΔｆ２の量を大きく変更することができる。
【００５５】
光源１０及び入力端子１４から第１の光変調器１２までの構成については実施形態１と同様である。変換器１６は、第１の光変調器１２の透過率を制御する信号に変換する。そして、第１の光変調器１２に、伝送信号の値に応じて第１の光変調器１２の印加電圧の値が切り替わる電圧信号を出力する。第１の光変調器１２は、光源１０の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する。
【００５６】
第１の光変調器１２での印加電圧の増減を検出するため、変換器１６の出力した電圧信号は、制御器１７にも入力される。これにより、第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を強度変調する。
【００５７】
第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２で発生する周波数チャープを減少させるように第２の光変調器１８における光の透過率を変化させる。例えば、第１の光変調器１２における光の透過率を増加又は減少させると、周波数チャープΔｆ１は負から正に増加する。このため、第２の光変調器１８において正から負に減少する周波数チャープΔｆ２を発生させることで、周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。
【００５８】
第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少する間に第１の光変調器１２から出力された変調光を、制御器１７からの制御信号に応じて強度変調して出力する。制御器１７からの制御信号は、第２の光変調器１８における変調光の透過率を増加させて元に戻す信号である。αパラメータα２の値は、概ね印加電圧に対する一次関数と見なせる。例えば、印加電圧の絶対値の増加に伴い減少し、正の値から負の値をとるようになる。このようなαパラメータである場合、第２の光変調器１８における変調光の透過率を増加させて元に戻すと、第２の光変調器１８のαパラメータα２は、数（１）に示すように、変調光の透過率に合わせて増加して元に戻る。例えば、周波数チャープΔｆ２は、次式に表されるように、第１の光変調器１２の印加電圧の影響を受けながら、図３（ｆ）に示す挙動を示す。ただし、周波数チャープΔｆ２は次式に限定されるものではない。
【数１０】
【００５９】
第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープは、第２の光変調器１８のαパラメータが一旦増加して元に戻ることで、第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。実施形態１では、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが特定の関係にあることを要したが、本実施形態ではその必要はない。例えば、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１８のαパラメータは、同一印加電圧に対して同じαパラメータであってもよい。
【００６０】
制御器１７は、第１の光変調器１２における光の透過率が増加又は減少する間に光の透過率を増加させて元に戻す制御信号を、第２の光変調器１８に出力する。第２の光変調器１８がＥＡ変調器であれば、制御信号は、例えば、ＥＡ変調器の印加電圧を可変する電圧信号である。この場合、印加電圧の絶対値を減少することで第２の光変調器１８の光の透過率を一旦増加させ、その後、印加電圧の絶対値を元に戻すことで第２の光変調器１８の光の透過率を元に戻す。このとき、制御器１７は、第２の光変調器１８における光の透過率を、単調増加させた後に単調減少させる。周波数チャープΔｆ１の発生する光強度の過渡状態において、第１の光変調器１２による周波数チャープΔｆ１の値と逆符号の周波数チャープΔｆ２を第２の光変調器１８により与えるので、第２の光変調器１８を出力後の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を軽減することができる。制御器１７は、変換器１６の機能の一部として変換器１６に内蔵されていてもよい。
【００６１】
周波数チャープΔｆ１の発生している変調信号に対して強度変調を行うために、制御器１７は、第１の光変調器１２の印加電圧の値を切り替える間に、第２の光変調器１８の光の透過率を一旦増加して元に戻す。ここで、両光変調器の電圧の値の変更は、光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで行う。第１の光変調器１２の印加電圧が切り替えたタイミング以外における第２の光変調器１８の印加電圧の絶対値は、光信号伝送のために十分な光信号強度が確保される値に抑えることが好ましい。また、第１の光変調器１２のαパラメータα１がゼロになる時点を境にαパラメータα１の符号が逆転するので、第１の光変調器１２のαパラメータがゼロになるまで第２の光変調器１８の光の透過率を増加させ、第１の光変調器１２のαパラメータがゼロになった時点を境に第２の光変調器１８の光の透過率を元に戻すことが好ましい。さらに、第１の光変調器１２のαパラメータα１がゼロになる時点で、第２の光変調器１８の吸収率が最低となるようにすることが好ましい。
【００６２】
図３は、本実施形態に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１８の透過率が１のとき、光強度Ｐ１、Ｐ２を１とする。なお、図３（ｅ）に示すαパラメータα２は、印加電圧の絶対値の増加につれて、その値が正から負に向けて小さくなると仮定して、印加電圧は、αパラメータα２が正の値の範囲内で印加している。αパラメータα２が、印加電圧の絶対値の増加につれて、その値が負から正に向けて大きくなる場合は、印加電圧は、αパラメータα２が負の値の範囲内で印加し、図３（ｅ）は上ではなく下に凸となる。
【００６３】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１の立ち上がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負で、光強度Ｐ１が増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正である。
【００６４】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに増加して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正になるとき、光強度Ｐ１はそのまま増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００６５】
第１の光変調器１２の光強度の立ち下がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正で、光強度Ｐ１が減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正である。
【００６６】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに減少して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負になるとき、光強度Ｐ１はそのまま減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が正で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００６７】
以上述べたように、本実施形態では、第１の光変調器１２のαパラメータα１の値の符号の変化に応じて、第２の光変調器１８の透過率を増加から減少に転じ、かつ、第２の光変調器１８のパラメータα２の値の符号を変化させないようにしている。これにより、第２の光変調器１８による周波数チャープΔｆ２を発生させ、第１の光変調器１２による周波数チャープΔｆ１と逆の周波数チャープを第２の光変調器１８で印加することが可能である。そのため、周波数チャープの影響を軽減して、第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）による伝送特性の劣化を抑止することができる。
【００６８】
（実施形態３）
本実施形態に係る光送信装置は、位相変調を伴い光変調器により強度変調して光信号を送信する光送信装置において、２つの光変調器を具備することとし、一方の光変調器のデータに応じて印加する入力値の切替の間に、他方の光変調器の透過率を減少させた後に増加させることにより、周波数チャープによる伝送劣化の影響を小さくすることを可能とする。ここで、両光変換器の電圧の変更は、光が一方から他方の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで行う。以下、具体的に説明する。
【００６９】
本実施形態に係る光送信装置は、図２における制御器１７が実施形態２と異なる。本実施形態に係る制御器１７は、第２の光変調器１８の透過率を一旦減少した後に元に戻すことを特徴とする。本実施形態では、第１の光変調器１２と第２の光変調器１８とで印加電圧に対するαパラメータの値が異なる。実施形態２では、両光変調器とも、印加電圧の絶対値の増大に応じて、αパラメータの値が減少するとしていたが、本実施形態では、一方の光変調器は、印加電圧の絶対値の増大に応じて、αパラメータの値が減少し、他方は増加する。本実施形態でも、第２の光変調器１８は、αパラメータの正負の符号が変わらない印加電圧の範囲で第２の光変調器１８に電圧を印加するのは変わらない。
【００７０】
本実施形態に係る光送信方法では、実施形態２で説明した透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで、制御信号によって、第１の光変調器１２の透過率が増加又は減少している間に、光の透過率を減少した後に元に戻すことを特徴とする。
【００７１】
ここで、透過率調整ステップにおいて、第２の光変調器１８は、光の透過率を、減少させた後に増加させることが好ましい。さらに、制御器１７は、第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間にて第１の光変調器１２のαパラメータが零になるまで第２の光変調器１８の光の透過率を増加又は減少させ、第１の光変調器１２のαパラメータが零になった時点から第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ前の時間を境に第２の光変調器１８の光の透過率の変化の増減を逆転させることが好ましい。後述の図４において示すように、第１の光変調器１２の光強度Ｐ１の立ち上がり及び立下りの遷移の間では、第１の光変調器１２で発生する周波数チャープΔｆ１は単調増加する。このため、第２の光変調器１８における光の透過率を、減少させた後に増加させることで、周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）を減少させることができる。
【００７２】
制御器１７は、光の透過率を減少させて元に戻す制御信号を、第２の光変調器１８に出力する。制御信号の入力によって、第２の光変調器１８は、第１の光変調器１２の印加電圧の値を切り替えるタイミングから光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１８に到達する時間だけ遅延したタイミングで透過率を一旦減少させた後に元に戻す。これにより、実施形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
本実施形態では、第１の光変調器１２の透過率が最大の時に、第２の光変調器１８の透過率を大きくすることができる。そのため、周波数チャープの影響を軽減して、周波数チャープによる伝送特性の劣化を抑止するとともに、実施形態２に比べて第２の光変調器１８を通過後の光信号の消光比を大きくできる効果がある。
【００７４】
図４は、本実施形態に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。第１の光変調器１２及び第２の光変調器１８の透過率が１のとき、光強度Ｐ１、Ｐ２を１とする。
【００７５】
第１の光変調器１２の光強度の立ち上がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負で、光強度Ｐ１が増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正となる。
【００７６】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに増加して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正になるとき、光強度Ｐ１はそのまま増加してｄＰ１／ｄｔが正であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００７７】
第１の光変調器１２の光強度の立ち下がりにおいて、第１の光変調器１２のαパラメータα１が正で、光強度Ｐ１が減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が負であるとき、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が減少してｄＰ２／ｄｔが負であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が正となる。
【００７８】
第１の光変調器１２の光強度Ｐ１がさらに減少して、第１の光変調器１２のαパラメータα１が負になるとき、光強度Ｐ１はそのまま減少してｄＰ１／ｄｔが負であり、周波数チャープΔｆ１が正であるときに、第２の光変調器１８のαパラメータα２が負で、光強度Ｐ２が増加してｄＰ２／ｄｔが正であるので、数（１）により、周波数チャープΔｆ２が負となる。
【００７９】
以上述べたように、本実施形態では、第１の光変調器１２のαパラメータα１の値の符号の変化に応じて、第２の光変調器１８の透過率を減少から増加に転じ、かつ、第２の光変調器１８のパラメータα２の値の符号を変化させないようにしている。これにより、第２の光変調器１８による周波数チャープΔｆ２を発生させ、第１の光変調器１２による周波数チャープΔｆ１と逆の周波数チャープを第２の光変調器１８で印加することができる。そのため、周波数チャープの影響を軽減して、第２の光変調器１８から出力される信号光の周波数チャープ（Δｆ１＋Δｆ２）による伝送特性の劣化を抑止することができる。
【００８０】
（実施形態４）
本実施形態に係る光送信装置は、図１に示す実施形態１に係る光送信装置とほぼ同様であるが、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータの関係が、Ｖ１＝Ｖ２に限定されない点で実施形態１と異なる。すなわち、実施形態１では、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３の透過率を数（４）のように透過率が印加電圧に対する一次関数で近似されるとしていたが、これに限定されない。
【００８１】
具体的には、連続光を出射する光源１０と、光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調する第１の光変調器１２と、第１の光変調器からの変調光を、送信信号に応じて強度変調する第２の光変調器１３と、を備える。第２の光変調器１３は、変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが次式で表される関係を有することを特徴とする。
【００８２】
【数１１】
ここで、α１（Ｖ１（ｔ））とＰ１（Ｖ１（ｔ））は時刻ｔの第１の光変調器１２に印加する電圧Ｖ１（ｔ）に対応する第１の光変調器のαパラメータと第１の光変調器の光強度であり、α２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ））は時刻ｔに対して変調器間の伝搬時間Ｔだけ遅延した時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器１３に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）に対応するαパラメータであり、Ｐ２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ），Ｐ１（ｔ））は時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器１３に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）と第１の光変調器１２の時刻ｔにおける光強度Ｐ１（Ｖ１（ｔ））に対応する光強度である。
【００８３】
本実施形態に係る光送信方法は、光出射ステップと、送信信号変調ステップと、αパラメータ調整ステップと、を順に有する。光出射ステップでは、光源１０が、連続光を出射する。送信信号変調ステップでは、第１の光変調器１２が、光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調する。αパラメータ調整ステップでは、第２の光変調器１３が、第１の光変調器１２からの変調光が第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで、送信信号変調ステップで出力した変調光を、第１の光変調器１２から第２の光変調器１３に到達する時間だけ遅延したタイミングで、数（１１）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力する。
【００８４】
第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３のαパラメータが数（１１）で表されることで、第１の光変調器１２及び第２の光変調器１３が光を変調する際に位相変調を伴うことで発生する周波数チャープを略ゼロとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、光ファイバ通信において用いられる光送信装置及び光送信方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施形態１に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態２に係る光送信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】実施形態２に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。
【図４】実施形態３に係る制御器の動作の一例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光変調器１２の透過率、（ｂ）はαパラメータα１、（ｃ）は周波数チャープΔｆ１、（ｄ）は第２の光変調器１８の透過率、（ｅ）はαパラメータα２、（ｆ）は周波数チャープΔｆ２を示す。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 光源
１２ 第１の光変調器
１３、１８ 第２の光変調器
１４ 入力端子
１５、１６ 変換器
１７ 制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続光を出射する光源と、
前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調する第１の光変調器と、
前記第１の光変調器からの変調光を、前記送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、
前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが次式で表される関係を有することを特徴とする光送信装置。
【数１】
ここで、α１（Ｖ１（ｔ））とＰ１（Ｖ１（ｔ））は時刻ｔの第１の光変調器に印加する電圧Ｖ１（ｔ）に対応する第１の光変調器のαパラメータと第１の光変調器の光強度であり、α２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ））は時刻ｔに対して変調器間の伝搬時間Ｔだけ遅延した時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）に対応するαパラメータであり、Ｐ２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ），Ｐ１（ｔ））は時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）と第１の光変調器の時刻ｔにおける光強度Ｐ１（Ｖ１（ｔ））に対応する光強度である。
【請求項２】
連続光を出射する光源と、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記第１の光変調器からの変調光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、
前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、
前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが、次式で表される関係を有することを特徴とする光送信装置。
【数２】
ここで、α１及びα２はそれぞれ前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータであり、ｋ１及びｋ２はそれぞれ前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器の前記一次関数の比例係数である。
【請求項３】
連続光を出射する光源と、
前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、
前記第１の光変調器における光の透過率が増加又は減少する間に光の透過率を増加又は減少させて元に戻す制御信号を出力する制御器と、
前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで前記制御信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、
を備えることを特徴とする光送信装置。
【請求項４】
前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、
前記制御器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることを特徴とする請求項３に記載の光送信装置。
【請求項５】
前記制御器は、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータが零になるまで前記第２の光変調器の光の透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることを特徴とする請求項３又は４に記載の光送信装置。
【請求項６】
光源が、連続光を出射する光出射ステップと、
第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調する送信信号変調ステップと、
第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、数（１）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする光送信方法。
【請求項７】
光源が、連続光を出射する光出射ステップと、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、数（２）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする光送信方法。
【請求項８】
光源が、連続光を出射する光出射ステップと、
第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、
第２の光変調器が、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、制御信号に応じて強度変調して出力する透過率調整ステップと、を有し、
前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで強度変調する間、光の透過率を増加又は減少した後に元に戻すことを特徴とする光送信方法。
【請求項９】
前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、光の透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、
前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることを特徴とする請求項８に記載の光送信方法。
【請求項１０】
前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、光の透過率を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータがゼロになるまで透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることを特徴とする請求項８又は９に記載の光送信方法。
【請求項１】
連続光を出射する光源と、
前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調する第１の光変調器と、
前記第１の光変調器からの変調光を、前記送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、
前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが次式で表される関係を有することを特徴とする光送信装置。
【数１】
ここで、α１（Ｖ１（ｔ））とＰ１（Ｖ１（ｔ））は時刻ｔの第１の光変調器に印加する電圧Ｖ１（ｔ）に対応する第１の光変調器のαパラメータと第１の光変調器の光強度であり、α２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ））は時刻ｔに対して変調器間の伝搬時間Ｔだけ遅延した時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）に対応するαパラメータであり、Ｐ２（Ｖ２（ｔ＋Ｔ），Ｐ１（ｔ））は時刻ｔ＋Ｔの第２の光変調器に印加する電圧Ｖ２（ｔ＋Ｔ）と第１の光変調器の時刻ｔにおける光強度Ｐ１（Ｖ１（ｔ））に対応する光強度である。
【請求項２】
連続光を出射する光源と、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、前記第１の光変調器からの変調光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、を備え、
前記第２の光変調器は、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで駆動され、
前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータが、次式で表される関係を有することを特徴とする光送信装置。
【数２】
ここで、α１及びα２はそれぞれ前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器のαパラメータであり、ｋ１及びｋ２はそれぞれ前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器の前記一次関数の比例係数である。
【請求項３】
連続光を出射する光源と、
前記光源の出射する連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する第１の光変調器と、
前記第１の光変調器における光の透過率が増加又は減少する間に光の透過率を増加又は減少させて元に戻す制御信号を出力する制御器と、
前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで前記制御信号に応じて強度変調して出力する第２の光変調器と、
を備えることを特徴とする光送信装置。
【請求項４】
前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、
前記制御器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることを特徴とする請求項３に記載の光送信装置。
【請求項５】
前記制御器は、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータが零になるまで前記第２の光変調器の光の透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることを特徴とする請求項３又は４に記載の光送信装置。
【請求項６】
光源が、連続光を出射する光出射ステップと、
第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調する送信信号変調ステップと、
第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、数（１）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする光送信方法。
【請求項７】
光源が、連続光を出射する光出射ステップと、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、
透過率が印加電圧に対する一次関数で近似される第２の光変調器が、前記第１の光変調器からの変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで、前記送信信号変調ステップで出力した変調光を、数（２）で表されるαパラメータを用いて、送信信号に応じて強度変調して出力するαパラメータ調整ステップと、を順に有することを特徴とする光送信方法。
【請求項８】
光源が、連続光を出射する光出射ステップと、
第１の光変調器が、前記光出射ステップで出射した連続光を、送信信号に応じて強度変調して出力する送信信号変調ステップと、
第２の光変調器が、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、制御信号に応じて強度変調して出力する透過率調整ステップと、を有し、
前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、前記第１の光変調器の透過率が増加又は減少する間に前記第１の光変調器から出力された変調光を、変調光が前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ遅延したタイミングで強度変調する間、光の透過率を増加又は減少した後に元に戻すことを特徴とする光送信方法。
【請求項９】
前記第１の光変調器及び前記第２の光変調器は、光の透過率が印加電圧に対する一次関数で近似され、
前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、光の透過率を、増加させた後に減少させるか、又は、減少させた後に増加させることを特徴とする請求項８に記載の光送信方法。
【請求項１０】
前記透過率調整ステップにおいて、前記第２の光変調器は、光の透過率を、前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間にて前記第１の光変調器のαパラメータがゼロになるまで透過率を増加又は減少させ、前記第１の光変調器のαパラメータが零になった時点から前記第１の光変調器から前記第２の光変調器に到達する時間だけ前の時間を境に前記第２の光変調器の光の透過率の変化の増減を逆転させることを特徴とする請求項８又は９に記載の光送信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２６０７５９（Ｐ２００９−２６０７５９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０８５２３（Ｐ２００８−１０８５２３）
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【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２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【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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