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公開番号2024070167
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-22
出願番号2022180613
出願日2022-11-10
発明の名称光変調器、光送信器及び光変調器のバイアス電圧調整方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類G02F 1/01 20060101AFI20240515BHJP(光学)
要約【課題】簡易な信号測定によってバイアス電圧を調整可能な光変調器を提供する。
【解決手段】MZ光変調器101には、2本のアームの一方にMZ光変調器10が配置され、他方にMZ光変調器20が配置される。光検出器31は、MZ光変調器10からの変調光L1をモニタし、モニタ結果を示すモニタ信号M1を出力する。光検出器32は、MZ光変調器20からの変調光L2をモニタし、モニタ結果を示すモニタ信号M2を出力する。光検出器33は、MZ光変調器101からの光信号L3をモニタし、モニタ結果を示すモニタ信号M3を出力する。バイアス生成部1は、モニタ信号M1~M3に基づいて、前記第1~第3のMZ光変調器に与えるバイアス電圧V1~V3のそれぞれを独立して調整する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
2本のアームの一方に第1のマッハツェンダ型光変調器が配置され、前記2本のアームの他方に第2のマッハツェンダ型光変調器が配置される、第3のマッハツェンダ型光変調器と、
前記第1のマッハツェンダ型光変調器からの第1の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第1のモニタ信号を出力する第1の光検出器と、
前記第2のマッハツェンダ型光変調器からの第2の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第2のモニタ信号を出力する第2の光検出器と、
前記第3のマッハツェンダ型光変調器からの第3の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第3のモニタ信号を出力する第3の光検出器と、
前記第1~第3のモニタ信号に基づいて、前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器に与える第1~第3のバイアス電圧のそれぞれを独立して調整するバイアス電圧生成部と、を備える、
光変調器。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記バイアス電圧生成部は、前記第1及び第2のバイアス電圧を調整した後に、前記第3のバイアス電圧を調整する、
請求項1に記載の光変調器。
【請求項3】
前記光変調器及び前記光検出器は、同じ半導体基板上に形成される半導体装置として構成される、
請求項1又は2に記載の光変調器。
【請求項4】
前記第3のマッハツェンダ型光変調器に光を出力する光源は半導体装置として構成され、前記光変調器及び前記光検出器と、前記同じ半導体基板上に形成される、
請求項3に記載の光変調器。
【請求項5】
前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器のそれぞれの出力端に配置された2入力2出力の第1~第3のカプラをさらに備え、
前記第1の光検出器は、前記第1のカプラの一方の出力からの前記第1の出力光を検出し、
前記第2の光検出器は、前記第2のカプラの一方の出力からの前記第2の出力光を検出し、
前記第3の光検出器は、前記第3のカプラの一方の出力からの前記第3の出力光を検出し、
前記第1のカプラの他方の出力は前記第3のカプラの一方の入力と接続され、前記第2のカプラの他方の出力は前記第3のカプラの他方の入力と接続され、
前記第3のカプラの出力の他方からは、前記光変調器の出力光が出力される、
請求項1又は2に記載の光変調器。
【請求項6】
前記第1~第3の光検出器のそれぞれは、前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器ごとのモニタを行い、他のマッハツェンダ型光変調器のモニタ結果を含む信号を出力しない、
請求項1又は2に記載の光変調器。
【請求項7】
前記第1及び第2の出力光は、前記第1及び第2の出力光が前記第3のマッハツェンダ型光変調器によって合波されて前記第3の出力光となった後に、前記第3の光検出器が前記第1及び第2のマッハツェンダ型光変調器に与える前記第1及び第2のバイアス電圧を調整するために検出する信号を含まない、
請求項1又は2に記載の光変調器。
【請求項8】
光源と、
前記光源からの光を変調して光信号を出力する光変調器と、を備え、
前記光変調器は、
2本のアームの一方に第1のマッハツェンダ型光変調器が配置され、前記2本のアームの他方に第2のマッハツェンダ型光変調器が配置される、第3のマッハツェンダ型光変調器と、
前記第1のマッハツェンダ型光変調器からの第1の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第1のモニタ信号を出力する第1の光検出器と、
前記第2のマッハツェンダ型光変調器からの第2の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第2のモニタ信号を出力する第2の光検出器と、
前記第3のマッハツェンダ型光変調器からの第3の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第3のモニタ信号を出力する第3の光検出器と、
前記第1~第3のモニタ信号に基づいて、前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器に与える第1~第3のバイアス電圧のそれぞれを独立して調整するバイアス電圧生成部と、を備える、
光送信器。
【請求項9】
2本のアームの一方に第1のマッハツェンダ型光変調器が配置され、前記2本のアームの他方に第2のマッハツェンダ型光変調器が配置される、第3のマッハツェンダ型光変調器において、
前記第1のマッハツェンダ型光変調器からの第1の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第1のモニタ信号を出力し、
前記第2のマッハツェンダ型光変調器からの第2の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第2のモニタ信号を出力し、
前記第3のマッハツェンダ型光変調器からの第3の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第3のモニタ信号を出力し、
前記第1~第3のモニタ信号に基づいて、前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器に与える第1~第3のバイアス電圧のそれぞれを独立して調整する、
光変調器のバイアス電圧調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、光変調器、光送信器及び光変調器のバイアス電圧調整方法に関する。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
レーザ光を所定の変調方式で変調して光信号を送信するにあたり、各種に光変調器が用いられている。例えば、四位相偏移変調(QPSK:Quadrature Phase Shift Keying)信号を送信する場合には、Iチャネル(Inphase Channel)及びQチャネル(Quadrature Channel)のそれぞれに1つのマッハツェンダ(MZ:Mach-Zehnder)型光変調器(以下、MZ変調器)を設け、2つのMZ光変調器を合波して光信号を送信する構成が知られている(特許文献1及び2)。
【0003】
例えば、光変調器の出力に1つのモニタ用フォトダイオードを接続し、出力光の強度をモニタして、バイアス点変動による出力ずれが小さくなるようにバイアス電圧をフィードバック制御する構成が提案されている(特許文献1)。この構成では、ニオブ酸リチウム(LiNbO3、以下LN)光変調器が2つのMZ光変調器を有し、2つのMZ光変調器の出力光を合波した光を光信号として出力している。そのため、2つのMZ光変調器のそれぞれに与えるバイアス電圧に加え、2つのMZ光変調器の出力光を合波する前に一方の出力光の位相を調整するためのバイアス電圧を調整する必要がある。よって、この構成では、1つのモニタ用フォトダイオードのみで検出した情報に基づいて、これらのバイアス電圧を調整している。
【0004】
また、1つのモニタ用フォトダイオードの情報だけから、これらのバイアス電圧を調整するために、各MZ光変調器の出力光にディザ(dither)信号などのバイアス電圧調整用の信号を重畳して、バイアス点の変化を検知する手法も提案されている(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
国際公開第2021/117159号
特開2013-168440号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献1及び2にかかる構成では、光変調器としてLN光変調器を用いており、LN光変調器の外部にモニタ用フォトダイオードを接続しなければならないため、全体のサイズが大きくなってしまう。よって、これらを1つのパッケージ内に収めようとしても、パッケージサイズが大きくなってしまい、その結果、コストも高くなってしまう。
【0007】
また、各MZ光変調器の出力光にディザ信号などのバイアス電圧調整用の信号を重畳する場合には、高性能な検出器や測定機材、高度な波形信号処理技術が必要となり、さらなる高コスト化を招いてしまう。
【0008】
本開示は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、簡易な信号測定によってバイアス電圧を調整可能な光変調器を提供することを提案する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の一態様である光変調器は、2本のアームの一方に第1のマッハツェンダ型光変調器が配置され、前記2本のアームの他方に第2のマッハツェンダ型光変調器が配置される、第3のマッハツェンダ型光変調器と、前記第1のマッハツェンダ型光変調器からの第1の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第1のモニタ信号を出力する第1の光検出器と、前記第2のマッハツェンダ型光変調器からの第2の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第2のモニタ信号を出力する第2の光検出器と、前記第3のマッハツェンダ型光変調器からの第3の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第3のモニタ信号を出力する第3の光検出器と、前記第1~第3のモニタ信号に基づいて、前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器に与える第1~第3のバイアス電圧のそれぞれを独立して調整するバイアス電圧生成部と、を備えるものである。
【0010】
本開示の一態様である光送信器は、光源と、前記光源からの光を変調して光信号を出力する光変調器と、を備え、前記光変調器は、2本のアームの一方に第1のマッハツェンダ型光変調器が配置され、前記2本のアームの他方に第2のマッハツェンダ型光変調器が配置される、第3のマッハツェンダ型光変調器と、前記第1のマッハツェンダ型光変調器からの第1の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第1のモニタ信号を出力する第1の光検出器と、前記第2のマッハツェンダ型光変調器からの第2の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第2のモニタ信号を出力する第2の光検出器と、前記第3のマッハツェンダ型光変調器からの第3の出力光をモニタし、モニタ結果を示す第3のモニタ信号を出力する第3の光検出器と、前記第1~第3のモニタ信号に基づいて、前記第1~第3のマッハツェンダ型光変調器に与える第1~第3のバイアス電圧のそれぞれを独立して調整するバイアス電圧生成部と、を備えるものである。
(【0011】以降は省略されています)

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