本發(fā)明涉及光發(fā)送器,特別涉及通過半導(dǎo)體光放大器進行調(diào)制光的放大的光發(fā)送器。
背景技術(shù):
關(guān)于使用了mz(mach-zehnder:馬赫-曾德爾)型光調(diào)制器的雙偏振的調(diào)制方式,可以舉出dp-qpsk(dualpolarization-quadraturephaseshiftkeying:雙極化-正交相移鍵控)、dp-16qam(dualpolarizationquadratureamplifiermodulation:雙極化正交放大器調(diào)制)等。這些調(diào)制方式損耗嚴重,所以已知有將半導(dǎo)體光放大器(soa:semiconductoropticalamplifier:半導(dǎo)體光放大器)配置于調(diào)制部的后級來增大光輸出的結(jié)構(gòu)。
說明以往的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。將激光光源分路為2路而得到的光設(shè)為x偏振波和y偏振波,分別通過mz型光調(diào)制器進行調(diào)制后,使y偏振波的輸出偏振波旋轉(zhuǎn)π/2,進行x偏振波與y偏振波的偏振合成。在進行了偏振合成后,通過后級的soa對所輸出的調(diào)制信號進行放大(例如參照專利文獻1)。
取決于mz型光調(diào)制器中的調(diào)制損耗、偏振波旋轉(zhuǎn)的有無等,在x偏振波與y偏振波的光輸出強度中產(chǎn)生偏差。因此,對2個mz型光調(diào)制器的后級分別設(shè)置檢測光強度輸出的檢測部,使用其信息來控制soa中的各偏振波的增益。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻1:日本特開2011-188213號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在專利文獻1所公開的光信號發(fā)送裝置中,是僅能夠應(yīng)用于對相互正交的2路偏振波進行放大的soa的結(jié)構(gòu)。進而,在使用檢測對soa輸入的各偏振波的功率而得到的信息來控制soa的增益的情況下,實際上在soa中流動的電流與增益的關(guān)系根據(jù)環(huán)境溫度、soa元件的個體差異等而不同,所以存在產(chǎn)生偏振波之間的強度差的問題。另外,即使是對soa的輸出強度進行檢測的結(jié)構(gòu),也需要對檢測部設(shè)置偏振波分離、偏振波旋轉(zhuǎn)部,存在結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的問題。
本發(fā)明是為了解決如以上那樣的課題而完成的,目的在于提供一種能夠進行高品質(zhì)的調(diào)制光的合成以及發(fā)送的光發(fā)送器。
本發(fā)明的光發(fā)送器具備:分路部,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器,對通過分路部分路出的各路光進行調(diào)制;第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器,分別連接于第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器的后級;第1檢測器、第2檢測器,分別檢測第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的光輸出強度;控制部,根據(jù)第1檢測器、第2檢測器的檢測值,設(shè)定第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的增益,以使得第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的光輸出強度相等;以及合成部,對第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的各自的輸出光進行合成,第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器、第1半導(dǎo)體光放大器以及第2半導(dǎo)體光放大器集成于同一基板上。
另外,本發(fā)明的光發(fā)送器具備:分路部,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器,對通過分路部分路出的各路光進行調(diào)制;第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器,分別連接于第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器的后級;合成部,對第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的各自的輸出光進行合成;檢測器,檢測合成部的光輸出強度;以及控制部,根據(jù)檢測器的檢測值,控制第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的增益,以使得第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的光輸出強度相等。
另外,本發(fā)明的光發(fā)送器具備:分路部,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器,對通過分路部分路出的各路光進行調(diào)制;第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器,分別連接于第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器的后級;合成部,對第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的各自的輸出光進行合成;第1檢測器,配置于第1半導(dǎo)體光放大器的前級,檢測第1光調(diào)制器的光輸出強度;第2檢測器,配置于第2半導(dǎo)體光放大器的前級,檢測第2光調(diào)制器的光輸出強度;第3檢測器,檢測合成部的光輸出強度;以及控制部,根據(jù)第1檢測器、第2檢測器以及第3檢測器的檢測值,設(shè)定第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的增益,以使得第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的光輸出強度相等,且第1半導(dǎo)體光放大器的增益為目標增益以下且第2半導(dǎo)體光放大器的增益為目標增益以下,第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的目標增益分別是抑制調(diào)制光的傳送性能惡化的增益的上限值。
根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,通過將檢測器配置于第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的后級,能夠進行基于放大后的實際的光輸出強度的增益的反饋控制。通過根據(jù)放大后的實際的光輸出強度進行增益的反饋控制,即使在第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的性能不同的情況下,也能夠適當設(shè)定第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的增益,抑制第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器間的光輸出強度的差別。另外,根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,在將2路調(diào)制光通過合成部偏振合成前,通過第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器獨立地進行放大。由此,與在偏振合成后進行放大的情況相比,能夠高精度地控制各調(diào)制光的放大。由此,根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)高精度地抑制調(diào)制光之間的光輸出強度的差別。進而,根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,第1光調(diào)制器、第2光調(diào)制器、第1半導(dǎo)體光放大器以及第2半導(dǎo)體光放大器集成于同一基板上,所以能夠使光發(fā)送器小型以及低功耗。
另外,根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,將第1檢測器配置于第1半導(dǎo)體光放大器的前級,第2檢測器配置于第2半導(dǎo)體光放大器的前級。因此,能夠在第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的增益不超過目標增益的范圍內(nèi),決定從光發(fā)送器輸出的合成光的光輸出強度的目標值。另外,通過將第3檢測器配置于對第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的各自的輸出光進行合成的合成部的后級,能夠進行基于放大后的實際的光輸出強度的增益的反饋控制。通過根據(jù)放大后的實際的光輸出強度進行增益的反饋控制,即使在第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的性能不同的情況下,也能夠適當設(shè)定第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器的增益,抑制第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器間的光輸出強度的差別。另外,根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,在將2路調(diào)制光通過合成部偏振合成前,通過第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器獨立地進行放大。由此,與在偏振合成后進行放大的情況相比,能夠高精度地控制各調(diào)制光的放大。由此,根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送器,能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)高精度地抑制調(diào)制光之間的光輸出強度的差別。進而,在本發(fā)明的光發(fā)送器中,能夠在作為抑制調(diào)制光的傳送性能惡化的增益的上限值的目標增益以下的范圍內(nèi),進行增益的控制,以抑制第1半導(dǎo)體光放大器、第2半導(dǎo)體光放大器間的光輸出強度的差別。因此,能夠使光發(fā)送器的光輸出強度的增大和傳送性能惡化的抑制并存,所以能夠進行高品質(zhì)的調(diào)制光的合成以及發(fā)送。
附圖說明
圖1是示出實施方式1的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是實施方式1的光發(fā)送器的控制部的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖3是示出實施方式2的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是示出實施方式2的光發(fā)送器的動作的流程圖。
圖5是示出實施方式3的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是示出實施方式3的光發(fā)送器的動作的流程圖。
圖7是示出誤碼率與控制設(shè)定的計數(shù)的關(guān)系的圖。
圖8是示出實施方式4的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是示出決定實施方式4的光發(fā)送器的目標值的動作的流程圖。
附圖標記說明
1:激光器;2:分路部;100:光調(diào)制部;101:第1光調(diào)制器;102:第2光調(diào)制器;200、400、600、900:光放大部;201:第1半導(dǎo)體光放大器;202:第2半導(dǎo)體光放大器;203、901:第1檢測器;204、902:第2檢測器;205、206、405、603、904:控制部;207:合成部;404:檢測器;700:光發(fā)送接收器;701:ber檢測部;702:光發(fā)送部;801:第1光合分波部;802:第2光合分波部;803:第3光合分波部;903:第3檢測器。
具體實施方式
<實施方式1>
本實施方式1中的光發(fā)送器通過第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202(以后也記載為第1soa201、第2soa202)分別對來自多個mz型的光調(diào)制器(即第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102)的調(diào)制光的輸出進行放大,檢測該輸出,對第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的增益進行控制,以避免在對各輸出進行偏振合成時在偏振波之間產(chǎn)生光輸出差。
圖1是示出本實施方式1中的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示,光發(fā)送器具備分路部2、光調(diào)制部100、光放大部200和合成部207。分路部2將從激光器1輸入的激光分路為2路。通過分路部2分路出的激光被輸入到光調(diào)制部100所具備的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102。光放大部200所具備的第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202對第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的光輸出強度進行放大。合成部207對第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的光輸出進行偏振合成。
激光器1、分路部2、光調(diào)制部100、光放大部200、合成部207分別經(jīng)由光纖、波導(dǎo)、或者在空間經(jīng)由透鏡、反射鏡等而光學(xué)地連接。
光調(diào)制部100具備第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102。第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102分別具備2個馬赫-曾德爾(mach-zhender)型(以后也記載為mz型)的光調(diào)制器。mz型的光調(diào)制器例如以磷化銦(indiumphosphorus)作為結(jié)構(gòu)材料,利用電場施加所導(dǎo)致的折射率變化、所謂電光效應(yīng)來進行光調(diào)制。關(guān)于mz型的光調(diào)制器,在2個y分路光波導(dǎo)之間并聯(lián)連接有形成了電極的2根光波導(dǎo),構(gòu)成為所謂馬赫-曾德爾干涉儀。mz型的光調(diào)制器對通過馬赫-曾德爾干涉儀的光提供與2根光波導(dǎo)之間的相位差對應(yīng)的光強度變化而輸出,該相位差起因于被輸入到調(diào)制電極的調(diào)制信號以及被施加到偏置電極的偏置電壓所導(dǎo)致的折射率變化。mz型的光調(diào)制器是能夠使低啁啾(chirp)這樣的高的信號品質(zhì)和高速性并存的光調(diào)制器。
第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102分別是將2個mz型的光調(diào)制器作為mz干涉儀而并聯(lián)連接的雙并聯(lián)mz型光調(diào)制器(dp-mzm:dual-parallelmach-zehndermodulator:平行馬赫-曾德爾調(diào)制器,也稱為i/q調(diào)制器)。
mz型的光調(diào)制器通過對作為實數(shù)部的ich(in-phasechannel:同相信道)光信號和作為虛數(shù)部的qch(quadrature-phasechannel:正交相位信道)光信號提供π/2的載波相位差而進行復(fù)用,生成復(fù)光電場。
光放大部200具備第1soa201、第2soa202、第1檢測器203、第2檢測器204、控制部205以及控制部206。
第1soa201、第2soa202分別進行第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的光輸出的光放大。第1檢測器203、第2檢測器204分別檢測第1soa201、第2soa202的光輸出強度。第1檢測器203、第2檢測器204是例如pd(photodiode:光電二極管)等。設(shè)第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102、第1soa201以及第2soa202集成于同一基板上。另外,第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102也可以具有同一構(gòu)造以及同一特性。另外,第1soa201以及第2soa202也可以具有同一構(gòu)造以及同一特性。
控制部205根據(jù)第1檢測器203的檢測值控制第1soa201的增益。控制部206根據(jù)第2檢測器204的檢測值控制第2soa202的增益。
第1soa201、第2soa202與第1檢測器203、第2檢測器204分別通過波導(dǎo)、空間、或者光纖等而光學(xué)地連接。另外,控制部205與第1檢測器203以及第1soa201電連接。同樣地,控制部206與第2檢測器204以及第2soa202電連接。
此外,只要是具有多個調(diào)制器的結(jié)構(gòu),光調(diào)制部100的結(jié)構(gòu)不限定于圖1。另外,只要是通過半導(dǎo)體光放大器獨立地對各光調(diào)制器的光輸出進行放大,對放大后的光輸出進行檢測而控制半導(dǎo)體光放大器的增益的結(jié)構(gòu),光放大部200的結(jié)構(gòu)不限定于圖1。
圖2是光放大部200所具備的控制部205、控制部206的硬件結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示,控制部205、控制部206通過處理電路hw1來實現(xiàn)。處理電路hw1既可以是專用的硬件,也可以是執(zhí)行保存于存儲器hw2的程序的cpu(centralprocessingunit,也稱為中央處理裝置、處理裝置、運算裝置、微處理器(microprocessor)、微型計算機(microcomputer)、處理器(processor)、dsp(數(shù)字信號處理器))。
在處理電路hw1是專用的硬件的情況下,處理電路hw1例如相當于單一電路、復(fù)合電路、程序化的處理器、并行程序化的處理器、asic、fpga、或者組合它們而成的電路。
在處理電路hw1是cpu的情況下,控制部205、控制部206的功能由軟件、固件、或者軟件與固件的組合來實現(xiàn)。軟件、固件被記述為程序,保存于存儲器hw2。處理電路hw1通過讀出存儲于存儲器hw2的程序而執(zhí)行,來實現(xiàn)控制部205、控制部206的功能。另外,該程序也可以說是使計算機執(zhí)行控制部205、控制部206的步驟、方法的程序。在此,存儲器hw2例如相當于ram、rom、閃存、eprom、eeprom等非易失性或者易失性的半導(dǎo)體存儲器、或磁盤、軟盤、光盤(opticaldisk)、光碟(compactdisk)、小型磁盤、dvd等。
此外,關(guān)于控制部205、控制部206的功能,也可以做成通過專用的硬件實現(xiàn)一部分,通過軟件或者固件實現(xiàn)一部分。
此外,以上雖然說明了控制部205、控制部206的結(jié)構(gòu),但在后述的實施方式2中的控制部405、實施方式3中的控制部603中也能夠做成相同的結(jié)構(gòu)。
<動作>
對本實施方式1中的光發(fā)送器的動作進行說明。在光發(fā)送器中,激光器1的輸出通過分路部2被分路為2路,被輸入到光調(diào)制部100的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102。在第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102中被進行調(diào)制。來自第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的輸出光分別被輸入到第1soa201、第2soa202。
第1soa201由與在控制部205中所設(shè)定的增益對應(yīng)的電流驅(qū)動,將輸入光放大。來自第1soa201的輸出光的光輸出強度通過第1檢測器203來檢測。向控制部205輸入與第1檢測器203的檢測值對應(yīng)的電信號??刂撇?05調(diào)整增益,以使得檢測值接近預(yù)先設(shè)定的目標值。在此,設(shè)為對控制部205和控制部206設(shè)定了相同值的目標值。這樣,控制部205通過反復(fù)進行在增益的調(diào)整中反饋檢測值的控制,使檢測值接近目標值。
同樣地,第2soa202由與在控制部206中所設(shè)定的增益對應(yīng)的電流驅(qū)動,將輸入光放大。來自第2soa202的輸出光的光輸出強度通過第2檢測器204來檢測。向控制部206輸入與第2檢測器204的檢測值對應(yīng)的電信號。控制部206調(diào)整增益,以使得檢測值接近預(yù)先設(shè)定的目標值。這樣,控制部206通過反復(fù)進行在增益的調(diào)整中反饋檢測值的控制,使檢測值接近目標值。
這樣,在控制部205、控制部206中,分別進行第1soa201、第2soa202的增益的反饋控制來進行調(diào)整,以使得來自第1soa201、第2soa202的光輸出強度相互相等。因此,當通過合成部207對第1soa201、第2soa202的輸出進行偏振合成時,能夠抑制在偏振波之間產(chǎn)生光輸出強度的差別。
做成如以上那樣,在控制部205、控制部206中設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益。在設(shè)定增益之后,通過進行以下的控制,能夠補償光發(fā)送器的環(huán)境溫度的變化、第1soa201、第2soa202的經(jīng)年惡化等所造成的性能變化。
也就是說,控制部205使所設(shè)定的增益以低的頻率按時間周期性地變動。變動的幅度微小,例如設(shè)為所設(shè)定的增益的0.1%。然后,控制部205將第1檢測器203的檢測值更接近目標值時的增益設(shè)定為新的增益。這樣,通過反復(fù)進行使所設(shè)定的增益按時間周期性地變動而設(shè)定新的增益的動作,即使在第1soa201的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
以上,說明了控制部205的動作,但控制部206也通過進行相同的動作,即使在第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
<效果>
本實施方式1中的光發(fā)送器具備:分路部2,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,對通過分路部2分路出的各路光進行調(diào)制;第1soa201、第2soa202,分別連接于第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的后級;第1檢測器203、第2檢測器204,分別檢測第1soa201、第2soa202的光輸出強度;控制部205、控制部206,根據(jù)第1檢測器203、第2檢測器204的檢測值,設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,以使得第1soa201、第2soa202的光輸出強度相等;以及合成部207,對第1soa201、第2soa202的各自的輸出光進行合成,第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102、第1soa201以及第2soa202集成于同一基板上。
因此,在本實施方式1中,通過在第1soa201、第2soa202的后級分別配置第1檢測器203、第2檢測器204,能夠進行基于放大后的實際的光輸出強度的增益的反饋控制。通過根據(jù)放大后的實際的光輸出強度進行增益的反饋控制,即使在第1soa201、第2soa202的性能不同的情況下,也能夠適當設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,抑制第1soa201、第2soa202之間的光輸出強度的差別。另外,在本實施方式1中,在將2路調(diào)制光通過合成部207偏振合成之前,通過第1soa201、第2soa202獨立地進行放大。由此,與在偏振合成后進行放大的情況相比,能夠高精度地控制各調(diào)制光的放大。由此,根據(jù)本實施方式1中的光發(fā)送器,能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)高精度地抑制調(diào)制光之間的光輸出強度的差別。進而,根據(jù)本實施方式1中的光發(fā)送器,第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102、第1soa201以及第2soa202集成于同一基板上,所以能夠使光發(fā)送器小型以及低功耗。
另外,在本實施方式1中的光發(fā)送器中,控制部205、控制部206根據(jù)使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動時的第1檢測器203、第2檢測器204的檢測值,反復(fù)調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)第1檢測器203、第2檢測器204的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆?,即使在由于?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
另外,本實施方式1中的光發(fā)送器的控制方法具備:(a)控制部205、控制部206一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊獲取第1檢測器203、第2檢測器204的檢測值的工序;以及(b)控制部205、控制部206根據(jù)在工序(a)中獲取到的第1檢測器203、第2檢測器204的檢測值,設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,以使得第1soa201、第2soa202的光輸出強度相等的工序,反復(fù)進行工序(a)、工序(b)。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)第1檢測器203、第2檢測器204的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆妫词乖谟捎诮?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
<實施方式2>
<結(jié)構(gòu)>
如上所述,在實施方式1中的光發(fā)送器中,將來自第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的輸出光分別在第1soa201、第2soa202中放大,通過檢測器檢測其輸出,從而進行第1soa201、第2soa202的增益的控制,以避免在對2路調(diào)制光進行偏振合成時在偏振波之間產(chǎn)生光輸出強度的差別。
本實施方式2中的光發(fā)送器與實施方式1同樣地,通過將來自第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的輸出光分別在第1soa201、第2soa202中放大,通過檢測器檢測其輸出,從而控制第1soa201、第2soa202的增益,以避免在2路輸出光之間產(chǎn)生光輸出強度的差別,但光放大部400的結(jié)構(gòu)和控制方法與實施方式1不同。
圖3是示出本實施方式2中的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖3所示,光發(fā)送器具備分路部2、光調(diào)制部100、光放大部400和合成部207。分路部2、光調(diào)制部100以及合成部207與實施方式1相同,所以省略說明。
光放大部400具備第1soa201、第2soa202、檢測器404和控制部405。第1soa201、第2soa202分別進行第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的光輸出的光放大。檢測器404檢測通過合成部207偏振合成出的合成光的光輸出強度。檢測器404是例如pd(photodiode:光電二極管)等。
控制部405根據(jù)檢測器404的檢測值來控制第1soa201、第2soa202的增益。
第1soa201、第2soa202與合成部207、合成部207與檢測器404通過波導(dǎo)、空間、或者光纖等而光學(xué)地連接。另外,控制部405與檢測器404以及第1soa201、第2soa202電連接。
此外,只要是通過半導(dǎo)體光放大器將各光調(diào)制器的光輸出獨立地放大,檢測合成后的光輸出而控制半導(dǎo)體光放大器的增益的結(jié)構(gòu),光放大部400的結(jié)構(gòu)不限定于圖3。
<動作>
圖4是示出本實施方式2中的光發(fā)送器的動作的流程圖。首先作為前提條件,將通過檢測器404檢測出的合成光的檢測值的目標值設(shè)為tp。即,理想的情形是不產(chǎn)生第1soa201、第2soa202各自的光輸出強度的差別,且合成光的檢測值為tp。
首先,通過分路部2分路為2路的激光分別被輸入到光調(diào)制部100的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,從第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102輸出調(diào)制光(步驟s101)。調(diào)制光從第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102分別被輸入到第1soa201、第2soa202。
控制部405使控制設(shè)定為(xi,yj)而進行第1soa201、第2soa202的驅(qū)動。在此,控制設(shè)定(xi,yj)是指對第1soa201、第2soa202設(shè)定的增益。
首先,控制部405使i=0、yj=0,對xi設(shè)定預(yù)先確定的初始值??刂圃O(shè)定是(xi,0)(步驟s102)。在此,yj=0意味著在第2soa202中增益是零。也就是說,在第2soa202中無電流流動所以為無輸出、或只有微小的光輸出的狀態(tài)。
接下來,在控制設(shè)定(xi,0)中,檢測器404檢測合成部207的光輸出強度而設(shè)為檢測值xp(步驟s103)。在此,第2soa202無輸出,所以合成部207的光輸出強度可以視為第1soa201的光輸出強度。
接下來,控制部405進行檢測值xp與目標值tp的一半的值的差的絕對值是否小于閾值的判定(步驟s104)。在此,閾值是例如0.3db。在差的絕對值不小于閾值的情況下,進入到步驟s105。在步驟s105中,對i進行遞增計數(shù)(countup)(i=i+1),控制部405使設(shè)定值xi變化??刂撇?05進行反復(fù)步驟s103、步驟s104、步驟s105的反饋控制,直至在步驟s104中差的絕對值變得小于閾值。在步驟s104中判定為差的絕對值小于閾值的情況下,將此時的xi決定為第1soa201的增益。
接下來,使j=0、xi=0,對yj設(shè)定預(yù)先確定的初始值??刂圃O(shè)定是(0,yj)(步驟s106)。在此,通過作為yj的初始值設(shè)為最終決定的xi,從而只要將yj調(diào)整第1soa201、第2soa202的個體差異所造成的量即可,所以后述的步驟s107到步驟s109中的反饋處理所需的時間變短。此外,xi=0意味著在第1soa201中增益是零。也就是說,在第1soa201中無電流流動所以為無輸出、或僅有微小的光輸出的狀態(tài)。
接下來,在控制設(shè)定(0,yj)中,檢測器404檢測合成部207的光輸出強度而設(shè)為檢測值yp(步驟s107)。在此,第1soa201無輸出,所以合成部207的光輸出強度可以視為第2soa202的光輸出強度。
接下來,控制部405進行檢測值yp與目標值tp的一半的值的差的絕對值是否小于閾值的判定(步驟s108)。在此,閾值是例如0.3db。在差的絕對值不小于閾值的情況下,進入到步驟s109。在步驟s109中,對j進行遞增計數(shù)(j=j(luò)+1),控制部405使設(shè)定值yj變化??刂撇?05進行反復(fù)步驟s107、步驟s108、步驟s109的反饋控制,直至在步驟s108中差的絕對值變得小于閾值。在步驟s108中判定為差的絕對值小于閾值的情況下,將此時的yj決定為第2soa202的增益。
通過以上的處理,決定作為第1soa201、第2soa202的增益的控制設(shè)定(xi,yj)(步驟s110)。
通過以上的工序進行增益的調(diào)整,以使得來自第1soa201、第2soa202的光輸出強度相互相等。由此,當通過合成部207對第1soa201、第2soa202的輸出進行偏振合成時,能夠抑制在偏振波之間產(chǎn)生光輸出強度的差別。
在控制部405中決定了第1soa201、第2soa202的增益后,通過進行以下的控制,能夠補償光發(fā)送器的環(huán)境溫度的變化、第1soa201、第2soa202的經(jīng)年惡化等所造成的性能變化。
也就是說,控制部405使所設(shè)定的增益以低的頻率按時間周期性地變動。變動的幅度微小,設(shè)為例如所設(shè)定的增益的0.1%。然后,控制部405將檢測器404的檢測值更接近目標值tp時的增益設(shè)定為新的增益(步驟s111)。這樣,通過反復(fù)進行使所設(shè)定的增益按時間周期性地變動而新設(shè)定更適當?shù)脑鲆娴膭幼鳎词沟?soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
<效果>
本實施方式2中的光發(fā)送器具備:分路部2,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,對通過分路部2分路出的各路光進行調(diào)制;第1soa201、第2soa202,分別連接于第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的后級;合成部207,對第1soa201、第2soa202的各自的輸出光進行合成;檢測器404,檢測合成部207的光輸出強度;以及控制部405,根據(jù)檢測器404的檢測值來控制第1soa201、第2soa202的增益,以使得第1soa201、第2soa202的光輸出強度相等。
因此,在本實施方式2中,通過在第1soa201、第2soa202的后級配置檢測器404,能夠進行基于放大后的實際的光輸出強度的增益的反饋控制。通過根據(jù)放大后的實際的光輸出強度進行增益的反饋控制,即使在第1soa201、第2soa202的性能不同的情況下,也能夠適當設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,抑制第1soa201、第2soa202之間的光輸出強度的差別。另外,在本實施方式2中,在將2路調(diào)制光通過合成部207偏振合成之前,通過第1soa201、第2soa202獨立地進行放大。由此,與在偏振合成后進行放大的情況相比,能夠高精度地控制各調(diào)制光的放大。由此,根據(jù)本實施方式2中的光發(fā)送器,能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)高精度地抑制調(diào)制光之間的光輸出強度的差別。
進而,在本實施方式2中,能夠通過1個檢測器404對第1soa201、第2soa202這兩方的增益進行反饋控制。因此,相比于實施方式1,能夠進一步簡化光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。
另外,在本實施方式2中的光發(fā)送器中,控制部405在使第2soa202的增益為零的狀態(tài)下調(diào)整第1soa201的增益,在使第1soa201的增益為零的狀態(tài)下調(diào)整第2soa202的增益。
因此,通過在使第1soa201、第2soa202中的一方的增益為零的狀態(tài)下進行另一方的增益的調(diào)整,能夠通過配置于合成部207的后級的1個檢測器404來獨立地調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益。
另外,在本實施方式2中的光發(fā)送器中,控制部405根據(jù)使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動時的檢測器404的檢測值,反復(fù)調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)檢測器404的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆妫词乖谟捎诮?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
另外,本實施方式2中的光發(fā)送器的控制方法具備:(c)控制部405在使第2soa202的增益為零的狀態(tài)下設(shè)定第1soa201的增益的工序;以及(d)在工序(c)之后,控制部405在使第1soa201的增益為零的狀態(tài)下設(shè)定第2soa202的增益的工序。
因此,通過在使第1soa201、第2soa202中的一方的增益為零的狀態(tài)下進行另一方的增益的調(diào)整,能夠通過配置于合成部207的后級的1個檢測器404來獨立地調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益。
另外,本實施方式2中的光發(fā)送器的控制方法具備:(e)在工序(d)之后,控制部405一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊獲取檢測器404的檢測值的工序;以及(f)控制部405根據(jù)在工序(e)中獲取到的檢測器404的檢測值,設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,以使得檢測值接近預(yù)先設(shè)定的目標值的工序,反復(fù)進行工序(e)、工序(f)。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)檢測器404的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆?,即使在由于?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
<實施方式3>
<結(jié)構(gòu)>
在本實施方式3中的光發(fā)送器中,光發(fā)送器與光發(fā)送接收器700通過光纖等傳送路徑而光學(xué)地相互連接,經(jīng)由傳送路徑從光發(fā)送接收器700能夠得到與誤碼率(ber:biterrorrate)有關(guān)的信息。
本實施方式3中的光發(fā)送器將第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的調(diào)制光分別在第1soa201、第2soa202中放大而偏振合成后,經(jīng)由傳送路徑發(fā)送到光發(fā)送接收器700。光發(fā)送接收器700進行ber的檢測。光發(fā)送器控制第1soa201、第2soa202的增益,以使檢測出的ber減少。在本實施方式3中的光發(fā)送器中,無需實施方式1、實施方式2中的光發(fā)送器所具備的檢測光輸出強度的檢測器。
圖5是示出本實施方式3中的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖5所示,光發(fā)送器具備分路部2、光調(diào)制部100、光放大部600、合成部207、光發(fā)送部208和光接收部605。分路部2、光調(diào)制部100以及合成部207與實施方式2相同,所以省略說明。
光放大部600具備第1soa201、第2soa202和控制部603。第1soa201、第2soa202分別進行第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的光輸出的光放大??刂撇?03根據(jù)從光發(fā)送接收器700發(fā)送的ber來控制第1soa201、第2soa202的增益。
第1soa201、第2soa202與合成部207、合成部207與光發(fā)送部208通過波導(dǎo)、空間、或者光纖等而光學(xué)地連接。另外,控制部603與第1soa201、第2soa202電連接。
此外,只要是通過半導(dǎo)體光放大器將各光調(diào)制器的光輸出獨立地放大,根據(jù)誤碼率來控制半導(dǎo)體光放大器的增益的結(jié)構(gòu),光放大部600的結(jié)構(gòu)不限定于圖5。
光發(fā)送器與光發(fā)送接收器700經(jīng)由傳送路徑而連接。光發(fā)送接收器700具備ber檢測部701、光發(fā)送部702。ber檢測部701檢測從光發(fā)送器的光發(fā)送部208經(jīng)由傳送路徑發(fā)送的調(diào)制光的ber。光發(fā)送部702將ber檢測部701檢測出的ber經(jīng)由傳送路徑發(fā)送到光發(fā)送器。光發(fā)送器的控制部603經(jīng)由光接收部605獲取ber。
光發(fā)送部208與ber檢測部701、光接收部605與光發(fā)送部702在光纖或基于光纖和光放大器的結(jié)構(gòu)的傳送路徑中光學(xué)地連接。
此外,只要是將各光調(diào)制器的光輸出通過第1soa201、第2soa202獨立地放大而偏振合成后,通過光發(fā)送部發(fā)送到經(jīng)由傳送路徑連接的光發(fā)送接收器,獲取來自光發(fā)送接收器700的ber,根據(jù)獲取到的ber調(diào)整第1soa201、第2soa202的各增益的結(jié)構(gòu),光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)不限定于圖5。
另外,在本實施方式3中,與實施方式1以及實施方式2同樣地,也可以將第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102、第1soa201以及第2soa202集成于同一基板上。另外,第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102也可以具有同一構(gòu)造以及同一特性。另外,第1soa201以及第2soa202也可以具有同一構(gòu)造以及同一特性。
<動作>
圖6是示出本實施方式3中的光發(fā)送器的動作的流程圖。首先,通過分路部2分路為2路的激光分別被輸入到光調(diào)制部100的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,從第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102輸出調(diào)制光(步驟s201)。調(diào)制光從第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102分別被輸入到第1soa201、第2soa202。
控制部603使控制設(shè)定為(zi,zi)而進行第1soa201、第2soa202的驅(qū)動。在此控制設(shè)定(zi,zi)是指對第1soa201、第2soa202設(shè)定的增益。首先,控制部603使i=0,對zi設(shè)定預(yù)先確定的初始值(步驟s202)。在此,將第1soa201、第2soa202的增益設(shè)定為共同的原因是通過在后述的步驟203到步驟s205中進行粗略的增益調(diào)整,在此后的步驟s206到步驟s211中進行第1soa201、第2soa202的增益的微調(diào)整,來縮短增益的調(diào)整所需的時間的緣故。
接下來,在控制設(shè)定(zi,zi)中,光發(fā)送器將調(diào)制光經(jīng)由傳送路徑發(fā)送到光發(fā)送接收器700。在光發(fā)送接收器700中,ber檢測部701檢測ber??刂撇?03經(jīng)由光發(fā)送部702、傳送路徑以及光接收部605而獲取ber檢測部701檢測出的ber。在控制設(shè)定(zi,zi)中,將控制部603獲取到的ber設(shè)為bi(步驟s203)。
接下來,控制部603進行bi是否為bi-1以上的判定(步驟s204)。在此,在i=0的情況下、即在最初執(zhí)行步驟s204的情況下bi-1不存在,所以進入到步驟s205。
在步驟s205中,對i進行遞增計數(shù)(i=i+1),控制部603使在第1soa201、第2soa202中共同的增益zi的值上下變動,找到使ber更小的控制設(shè)定(zi,zi)。然后,再次在步驟s203中測量ber而設(shè)為bi。然后,再次在步驟s204中控制部603進行bi是否為bi-1以上的判定。圖7是示出ber(bi)與控制設(shè)定的計數(shù)的關(guān)系的圖。例如,在i=1的情況下,在步驟s204中比較b0與b1而進行b1是否為b0以上的判定。在圖7中,b1不為b0以上,所以再次進入到步驟205。
只要存在使ber更小的控制設(shè)定,bi就不為bi-1以上,所以能夠通過反復(fù)進行從步驟s203到步驟s205的反饋控制,找到最小的ber和此時的控制設(shè)定。例如,在圖7中在i=3時初次b3成為b2以上,所以可知其前一計數(shù)(i=2)中的控制設(shè)定(z2,z2)提供最小的ber。
在步驟s204中控制部603判定為bi為bi-1以上的情況下,進入到將共同的控制設(shè)定決定為(zi-1,zi-1),調(diào)整第1soa201、第2soa202的各自的控制設(shè)定(xj,yj)的工序。
首先,使j=0,設(shè)定為控制設(shè)定(xj,yj)=(zi-1,zi-1)。另外,將控制設(shè)定(xj,yj)中的ber設(shè)為bj,設(shè)定為bj=bi-1(步驟s206)。
在步驟s207中,對j進行遞增計數(shù)(j=j(luò)+1),控制部603使第1soa201、第2soa202的控制設(shè)定(xj,yj)的值上下變動規(guī)定間隔量,找到使ber更小的控制設(shè)定(xj,yj)。然后,與步驟s203同樣地測量ber而設(shè)為bj(步驟s208)。
接下來,控制部603進行bj是否為bj-1以上的判定(步驟s209)。在bj不為bj-1以上的情況下進入到步驟s210。
在步驟s210中,對j進行遞增計數(shù)(j=j(luò)+1),控制部603使第1soa201、第2soa202的控制設(shè)定(xj,yj)的值獨立地上下變動,找到使ber更小的控制設(shè)定(xj,yj)。然后,再次在步驟s208中測量ber而設(shè)為bj。然后,再次在步驟s209中控制部603進行bj是否為bj-1以上的判定。
只要存在使ber更小的控制設(shè)定,bj就不為bj-1以上,所以能夠通過反復(fù)進行從步驟s208到步驟s210的反饋控制,找到最小的ber和此時的控制設(shè)定。
在步驟s209中控制部603判定為bj為bj-1以上的情況下,將提供最小的ber的控制設(shè)定決定為(xj-1,yj-1)(步驟s211)。
如以上那樣,通過將第1soa201、第2soa202的增益設(shè)定為控制設(shè)定(xj-1,yj-1),能夠使發(fā)送器發(fā)送的調(diào)制光的ber最小。
在控制部603中決定了第1soa201、第2soa202的增益后,通過進行以下的控制,能夠補償光發(fā)送器的環(huán)境溫度的變化、第1soa201、第2soa202的經(jīng)年惡化等所造成的性能變化。
也就是說,控制部603使所設(shè)定的增益以低的頻率按時間周期性地變動。變動的幅度微小,設(shè)為例如所設(shè)定的增益的0.1%。然后,控制部603將從光發(fā)送接收器700獲取的使ber更小時的增益設(shè)定為新的控制設(shè)定(步驟s212)。這樣,通過反復(fù)進行使所設(shè)定的增益按時間周期性地變動而新設(shè)定更適當?shù)脑鲆娴膭幼?,即使在?soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗Mㄟ^該動作,能夠使光發(fā)送器的傳送性能總是最優(yōu)。
此外,也可以與實施方式3同樣地,將實施方式1、實施方式2中的光發(fā)送器應(yīng)用于通過基于光纖的傳送路徑傳送從光發(fā)送器發(fā)送的光信號并通過光接收器接收該光信號的光通信系統(tǒng)。另外,也可以將實施方式1~實施方式3中的光發(fā)送器設(shè)置多個而應(yīng)用于wdm(wavelengthdivisionmultiplexing:波分復(fù)用)光通信系統(tǒng),該wdm光通信系統(tǒng)對從多個光發(fā)送器發(fā)送的光信號進行波分復(fù)用而在光纖中傳送,在接收側(cè)對該光信號進行波長分離并針對各波長通過多個光接收器來接收。
<效果>
本實施方式3中的光發(fā)送器具備:分路部2,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,對通過分路部2分路出的各路光進行調(diào)制;第1soa201、第2soa202,分別連接于第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的后級;合成部207,對第1soa201、第2soa202的各自的輸出光進行合成;光發(fā)送部208,將合成部207的光輸出經(jīng)由傳送路徑發(fā)送到光發(fā)送接收器700;以及控制部603,根據(jù)在光發(fā)送接收器700中檢測出的誤碼率,控制第1soa201、第2soa202的增益,以使誤碼率減少。
因此,在本實施方式3中,通過獲取在經(jīng)由傳送路徑與光發(fā)送器連接的光發(fā)送接收器700中檢測出的ber,能夠根據(jù)實際在傳送路徑中傳送的調(diào)制光的ber進行增益的反饋控制。通過根據(jù)實際在傳送路徑中傳送的調(diào)制光的ber進行增益的反饋控制,即使在傳送路徑中在偏振波之間存在傳送特性的偏移的情況下,也能夠適當設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,使被傳送的調(diào)制光的ber減少。另外,在本實施方式3中,在將2路調(diào)制光通過合成部207偏振合成之前,通過第1soa201、第2soa202獨立地進行放大。由此,與在偏振合成后進行放大的情況相比,能夠高精度地控制各調(diào)制光的放大。由此,根據(jù)本實施方式3中的光發(fā)送器,能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)減少被傳送的調(diào)制光的誤碼率。
進而,在本實施方式3中,根據(jù)在經(jīng)由傳送路徑與光發(fā)送器連接的光發(fā)送接收器700中檢測出的ber進行增益的控制,所以無需檢測光強度的檢測器。因此,相比于實施方式1、實施方式2,能夠進一步簡化光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。
另外,在本實施方式3中的光發(fā)送器中,控制部603在設(shè)定了為了使誤碼率減少的第1soa201、第2soa202的共同的增益后,個別地調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益而使誤碼率進一步減少。
因此,首先,使第1soa201、第2soa202的增益為共同的值而進行粗略的調(diào)整,然后個別地進行第1soa201、第2soa202的增益的微調(diào)整,從而能夠縮短增益的調(diào)整所需的時間。
另外,在本實施方式3中的光發(fā)送器中,控制部603根據(jù)使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動時的誤碼率,反復(fù)調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)光發(fā)送接收器700的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆?,即使在由于?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
另外,本實施方式3中的光發(fā)送器的控制方法具備:(g)控制部603設(shè)定為了使誤碼率減少的第1soa201、第2soa202的共同的增益的工序;以及(h)在工序(g)之后,控制部603個別地調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益而使誤碼率進一步減少的工序。
因此,首先,使第1soa201、第2soa202的增益為共同的值而進行粗略的調(diào)整,然后個別地進行第1soa201、第2soa202的增益的微調(diào)整,從而能夠縮短增益的調(diào)整所需的時間。
另外,本實施方式3中的光發(fā)送器的控制方法還具備:(i)在工序(h)之后,控制部603一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊獲取誤碼率的工序;以及(j)控制部603根據(jù)在工序(i)中獲取到的誤碼率,調(diào)整第1soa201、第2soa202的增益的工序,反復(fù)進行工序(i)、工序(j)。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)光發(fā)送接收器700的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆?,即使在由于?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
<實施方式4>
<結(jié)構(gòu)>
圖8是示出本實施方式4中的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖8所示,光發(fā)送器具備分路部2、光調(diào)制部100、光放大部900、第1光合分波部(opticalmultiplexer/demultiplexer)801、第2光合分波部802和第3光合分波部803。分路部2以及光調(diào)制部100與實施方式1相同,所以省略說明。
光放大部900具備第1soa201、第2soa202、第1檢測器901、第2檢測器902、第3檢測器903以及控制部904。第1soa201、第2soa202分別進行第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的光輸出的光放大。
第1光合分波部801對第1光調(diào)制器101的ich光信號和qch光信號進行復(fù)用。以1:1的輸出的比例分別向第1soa201和第1檢測器901輸出進行了復(fù)用的光。同樣地,第2光合分波部802對第2光調(diào)制器102的ich光信號和qch光信號進行復(fù)用。以1:1的輸出的比例分別向第2soa202和第2檢測器902輸出進行了復(fù)用的光。
另外,第3光合分波部803對第1soa201和第2soa202各自輸出的光信號進行偏振合成。以1:1的輸出的比例分別向第3檢測器903和未圖示的輸出目的地輸出偏振合成出的光。第1光合分波部801、第2光合分波部802、第3光合分波部803分別是mmi(multimodeinterference:多模干涉)元件。
第1檢測器901配置于第1soa201的前級,檢測第1光調(diào)制器101的光輸出強度。第2檢測器902配置于第2soa202的前級,檢測第2光調(diào)制器102的光輸出強度。第3檢測器903檢測通過第3光合分波部803偏振合成出的合成光的光輸出強度。第1檢測器901、第2檢測器902以及第3檢測器903分別是例如pd(photodiode:光電二極管)等。
控制部904根據(jù)第1檢測器901、第2檢測器902以及第3檢測器903的檢測值,控制第1soa201、第2soa202的增益。
第1soa201、第2soa202與第3光合分波部803、第3光合分波部803與第3檢測器903通過波導(dǎo)、空間、或者光纖等而光學(xué)地連接。另外,控制部904與第1檢測器901、第2檢測器902、第3檢測器903、第1soa201以及第2soa202電連接。
此外,只要是第1檢測器901、第2檢測器902分別檢測第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的光輸出強度,第3檢測器903檢測通過第1soa201、第2soa202獨立地放大而合成出的合成光的光輸出強度,控制部904根據(jù)第1檢測器901、第2檢測器902以及第3檢測器903的檢測結(jié)果來控制第1soa201、第2soa202的各自的增益的結(jié)構(gòu),光放大部900的結(jié)構(gòu)不限定于圖8。
另外,在本實施方式4中,也可以與實施方式1至實施方式3同樣地,將第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102、第1soa201以及第2soa202集成于同一基板上。另外,第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102也可以具有同一構(gòu)造以及同一特性。另外,第1soa201以及第2soa202也可以具有同一構(gòu)造以及同一特性。
<動作>
作為前提條件,將通過第3檢測器903檢測到的合成光的檢測值的目標值設(shè)為tp。即,理想的情形是不產(chǎn)生第1soa201、第2soa202各自的光輸出強度的差別,且合成光的檢測值為tp。進而,在本實施方式4中,控制部904進行控制,以使得對第1soa201、第2soa202分別設(shè)定的增益為目標增益g1、目標增益g2以下。
在此,目標增益g1、目標增益g2分別是在第1soa201、第2soa202中抑制調(diào)制光的傳送性能惡化的增益的上限值。根據(jù)第1光放大器201、第2光放大器202的各自的特性,預(yù)先確定有目標增益g1、目標增益g2。此外,在第1soa201以及第2soa202具有同一構(gòu)造以及同一特性的情況下,目標增益g1、目標增益g2在制造誤差的范圍內(nèi)為相同值。
首先,控制部904決定目標值tp。圖9是示出決定光發(fā)送器的目標值的動作的流程圖。
通過分路部2分路為2路的激光分別被輸入到光調(diào)制部100的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,從第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102輸出調(diào)制光(步驟s301)。然后,第1檢測器901檢測第1光調(diào)制器101的光輸出強度(步驟s302)。將第1檢測器901檢測到的光輸出強度設(shè)為p1。同樣地,第2檢測器902檢測第2光調(diào)制器102的光輸出強度。將第2檢測器902檢測到的光輸出強度設(shè)為p2。光輸出強度p1、p2被輸入到控制部904。
接下來,控制部904進行光輸出強度p1是否小于p2的判定(步驟s303)。在光輸出強度p1小于p2的情況下,控制部904計算p1×g1而設(shè)為目標值tp(步驟s304)。另一方面,在光輸出強度p1大于p2的情況下,控制部904計算p2×g2而設(shè)為目標值tp(步驟s305)。
如以上那樣來決定目標值tp。以后的控制部904的動作與在實施方式2中使用圖4說明的動作相同。因此,使用圖4說明控制部904的動作。
首先,關(guān)于第1soa201、第2soa202,控制部904使控制設(shè)定為(xi,0)(相當于圖4的步驟s102)。在此,設(shè)定小于目標增益g1的值作為xi的初始值。接下來,在控制設(shè)定(xi,0)中,第3檢測器903檢測第3光合分波部803的光輸出強度而設(shè)為檢測值xp(相當于圖4的步驟s103)。在此,第2soa202無輸出,所以第3光合分波部803的光輸出強度可以視為第1soa201的光輸出強度。
接下來,控制部904通過進行圖4的步驟s103到步驟s105的反饋控制,決定第1soa201的增益xi。所決定的第1soa201的增益xi為目標增益g1以下。
接下來,關(guān)于第1soa201、第2soa202,控制部904使控制設(shè)定為(0,yj)(相當于圖4的步驟s106)。在此,設(shè)定小于目標增益g2的值作為yj的初始值。接下來,在控制設(shè)定(0,yj)中,第3檢測器903檢測第3光合分波部803的光輸出強度而設(shè)為檢測值yp(相當于圖4的步驟s107)。在此,第1soa201無輸出,所以第3光合分波部803的光輸出強度可以視為第2soa202的光輸出強度。
接下來,控制部904通過進行圖4的步驟s107到步驟s109的反饋控制,決定第2soa202的增益yj。所決定的第2soa202的增益yj為目標增益g2以下。
通過以上的處理,決定作為第1soa201、第2soa202的增益的控制設(shè)定(xi,yj)(相當于圖4的步驟s110)。
通過以上的工序進行增益的調(diào)整,以使得來自第1soa201、第2soa202的光輸出強度相互相等。由此,能夠在第3光合分波部803中對第1soa201、第2soa202的輸出進行偏振合成時,抑制在偏振波之間產(chǎn)生光輸出強度的差別。在本實施方式4中,第1soa201、第2soa202的增益分別被進一步調(diào)整為目標增益g1、目標增益g2以下。
在控制部904中決定了第1soa201、第2soa202的增益后,通過進行以下的控制,能夠補償光發(fā)送器的環(huán)境溫度的變化、第1soa201、第2soa202的經(jīng)年惡化等所造成的性能變化。
也就是說,控制部904使所設(shè)定的增益以低的頻率按時間周期性地變動。變動的幅度微小,設(shè)為例如所設(shè)定的增益的0.1%。然后,控制部904將第3檢測器903的檢測值更接近目標值tp時的增益設(shè)定為新的增益(相當于圖4的步驟s111)。這樣,通過反復(fù)進行使所設(shè)定的增益按時間周期性地變動而新設(shè)定更適當?shù)脑鲆娴膭幼?,即使在?soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
另外,在本實施方式4中,控制部904通過根據(jù)第1檢測器901和第3檢測器903的檢測值來計算p1/p3,能夠精度優(yōu)良地監(jiān)視第1soa201的增益是否超過了目標增益g1。同樣地,控制部904通過根據(jù)第2檢測器902和第3檢測器903的檢測值來計算p2/p3,能夠精度優(yōu)良地監(jiān)視第2soa202的增益是否超過了目標增益g2。
<效果>
本實施方式4中的光發(fā)送器具備:分路部2,將入射的光分路為2路;馬赫-曾德爾型的第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102,對通過分路部2分路出的各路光進行調(diào)制;第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202,分別連接于第1光調(diào)制器101、第2光調(diào)制器102的后級;合成部(即第3光合分波部803),對第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的各自的輸出光進行合成;第1檢測器901,配置于第1半導(dǎo)體光放大器201的前級,檢測第1光調(diào)制器101的光輸出強度;第2檢測器902,配置于第2半導(dǎo)體光放大器202的前級,檢測第2光調(diào)制器102的光輸出強度;第3檢測器903,檢測合成部的光輸出強度;以及控制部904,根據(jù)第1檢測器901、第2檢測器902以及第3檢測器903的檢測值,設(shè)定第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的增益,以使得第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的光輸出強度相等,且第1半導(dǎo)體光放大器201的增益為目標增益g1以下且第2半導(dǎo)體光放大器202的增益為目標增益g2以下,其中,第1半導(dǎo)體光放大器201的目標增益g1、第2半導(dǎo)體光放大器202的目標增益g2分別是抑制調(diào)制光的傳送性能惡化的增益的上限值。
在本實施方式4中的光發(fā)送器中,將第1檢測器901配置于第1soa201的前級,將第2檢測器902配置于第2soa202的前級。因此,能夠在第1soa201、第2soa202的增益不超過目標增益g1、目標增益g2的范圍內(nèi),決定從光發(fā)送器輸出的合成光的光輸出強度的目標值。另外,在本實施方式3中,通過將第3檢測器903配置于對第1soa201、第2soa202的各自的輸出光進行合成的合成部(即第3光合分波部803)的后級,能夠進行基于放大后的實際的光輸出強度的增益的反饋控制。通過根據(jù)放大后的實際的光輸出強度進行增益的反饋控制,即使在第1soa201、第2soa202的性能不同的情況下,也能夠適當設(shè)定第1soa201、第2soa202的增益,抑制第1soa201、第2soa202之間的光輸出強度的差別。
在本實施方式4中的光發(fā)送器中,在作為抑制調(diào)制光的傳送性能惡化的增益的上限值的目標增益g1、目標增益g2以下的范圍內(nèi),進行增益的控制,以抑制第1soa201、第2soa202之間的光輸出強度的差別。因此,能夠使光發(fā)送器的光輸出強度的增大和傳送性能惡化的抑制并存,所以能夠進行高品質(zhì)的調(diào)制光的合成以及發(fā)送。
另外,在本實施方式4中的光發(fā)送器中,控制部904根據(jù)使第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的增益按時間周期性地變動時的第1檢測器901、第2檢測器902以及第3檢測器903的檢測值,反復(fù)調(diào)整第1半導(dǎo)體光放大器201、第2半導(dǎo)體光放大器202的增益。
因此,通過一邊使第1soa201、第2soa202的增益按時間周期性地變動,一邊根據(jù)第1檢測器901、第2檢測器902以及第3檢測器903的檢測值而重新設(shè)定為更適當?shù)脑鲆?,即使在由于?jīng)年惡化等以致第1soa201、第2soa202的性能隨時間而變化的情況下,也能夠繼續(xù)設(shè)定適當?shù)脑鲆妗?/p>
此外,本發(fā)明能夠在其發(fā)明的范圍內(nèi)將各實施方式自由地組合,或者將各實施方式適當變形、省略。