專利名稱：光發(fā)射器和用于控制光調(diào)制器的偏置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所討論的實施方式涉及光發(fā)射器和用于控制光發(fā)射器中的光調(diào)制器的偏置的方法。
背景技術(shù)：
為了實現(xiàn)下一代遠距離大容量通信系統(tǒng)，已經(jīng)對在光發(fā)射器中利用數(shù)字信號處理來生成發(fā)射信號的技術(shù)進行了研發(fā)。例如，數(shù)字信號處理被用來生成例如色散預(yù)均衡信號和調(diào)制信號這樣的期望光信號波形。圖1是例示了光發(fā)射器的示例的圖。在圖1中例示的光發(fā)射器包括光源(激光二極管(LD))11和光調(diào)制器12。光調(diào)制器12例如是Mach-Zehnder型鈮酸鋰(LN)調(diào)制器，并且包括I臂和Q臂。此外，光調(diào)制器12包括移相器，以在I臂和Q臂之間提供π/2的光相位差。由分光器將光源11所生成的連續(xù)(連續(xù)波(CW))光分開并引導(dǎo)至光調(diào)制器12的I臂和Q臂。此外，將數(shù)據(jù)信號I和數(shù)據(jù)信號Q分別供應(yīng)至光調(diào)制器12的I臂和Q臂。數(shù)據(jù)信號I和數(shù)據(jù)信號Q 二者的幅度是例如2VJI。Vji是與LN調(diào)制器的驅(qū)動電壓-光強度特性的半周期相對應(yīng)的電壓(即，半波電壓)。在I臂中，用數(shù)據(jù)信號I來調(diào)制連續(xù)光，以生成I臂調(diào)制光信號。同樣地，在Q臂中，用數(shù)據(jù)信號Q來調(diào)制連續(xù)光，以生成Q臂調(diào)制光信號。將I臂調(diào)制光信號和Q臂調(diào)制光信號組合以生成QPSK調(diào)制光信號。在包括以上配置的光發(fā)射器中，為了生成高質(zhì)量的光信號，要適當(dāng)?shù)乜刂艻臂和Q臂的偏置電壓。為了控制光調(diào)制器12的偏置電壓，光發(fā)射器包括控制部13、光電探測器(PD) 14和檢測部15。

控制部13在光調(diào)制器12的偏置電壓上疊加低頻信號。在下文中，f0表示低頻信號的頻率。從光調(diào)制器12輸出的調(diào)制光信號包括低頻信號的頻率分量(S卩，fO分量)。光電探測器14將從光調(diào)制器12輸出的調(diào)制光信號轉(zhuǎn)換為電信號。檢測部15基于由光電探測器14生成的電信號來檢測包括在調(diào)制光信號中的f0分量的強度和相位?？刂撇?3對I臂和Q臂的偏置電壓執(zhí)行反饋控制，使得包括在調(diào)制光信號中的f0分量接近零。結(jié)果，I臂和Q臂的偏置電壓被優(yōu)化，并且可以生成高質(zhì)量的光信號?？梢詫⒁陨戏答伩刂品Q為自動偏置控制(ABC)。例如在日本專利申請公開第2000-162563號中披露了一種利用低頻信號來控制光發(fā)射器中的光調(diào)制器的偏置的方法。光調(diào)制器的驅(qū)動信號(圖1中的數(shù)據(jù)信號I和數(shù)據(jù)信號Q)的幅度由于溫度或老化會發(fā)生改變。然而，驅(qū)動信號由于溫度和老化的幅度改變是微小的。因而，對于現(xiàn)有技術(shù)的光發(fā)射器，驅(qū)動信號的幅度在通信系統(tǒng)工作期間幾乎是一致的。相比之下，在使用數(shù)字信號處理來生成發(fā)射信號的光發(fā)射器中，可能會在通信系統(tǒng)工作期間執(zhí)行調(diào)制方法的改變和/或預(yù)均衡量的改變。當(dāng)調(diào)制方法和/或預(yù)均衡量改變時，用于光調(diào)制的驅(qū)動信號的幅度會改變。
例如，圖2A例示了當(dāng)光調(diào)制器執(zhí)行QPSK調(diào)制時驅(qū)動信號的波形，圖2B例示了當(dāng)光調(diào)制器執(zhí)行16-QAM調(diào)制時驅(qū)動信號的波形。在該示例中，對于QPSK調(diào)制，驅(qū)動信號的幅度是約2VJI。此外，對于16-QAM調(diào)制，驅(qū)動信號的幅度是約0.6VJI。如上所述，當(dāng)調(diào)制方法改變時，驅(qū)動信號的幅度也改變。圖C例示了當(dāng)光發(fā)射器執(zhí)行QPSK調(diào)制并執(zhí)行預(yù)均衡時驅(qū)動信號的波形。在這種情況下，驅(qū)動信號的幅度小于Vn。通過預(yù)先向發(fā)射器中的信號波形提供失真來實現(xiàn)預(yù)均衡，以對發(fā)射器和接收器之間的光傳輸路徑的色散進行補償。此外，通過數(shù)字信號處理來實現(xiàn)預(yù)均衡。如上所述，在最近的和將來的發(fā)射器中，光調(diào)制器的驅(qū)動情況(在以上示例中，為驅(qū)動信號的幅度)會響應(yīng)于調(diào)制方法等的改變而劇烈變化。當(dāng)驅(qū)動情況改變時，可能沒有適當(dāng)?shù)乜刂乒庹{(diào)制器的偏置，光發(fā)射器可能無法生成高質(zhì)量的光信號。下面將參照圖1所例示的配置來描述現(xiàn)有技術(shù)的偏置控制的問題。圖3是例示了當(dāng)驅(qū)動幅度Vd大于VJi時偏置控制的圖。這種工作狀態(tài)對應(yīng)于例如當(dāng)由圖2A中所例示的QPSK調(diào)制來生成光信號時的情況。圖4是例示了當(dāng)驅(qū)動幅度Vd，小于V 時的偏置控制的圖。這種工作狀態(tài)對應(yīng)于例如在圖2B中例示的16-QAM調(diào)制或者在圖2C中例示的預(yù)均衡的情況。在圖3和圖4中，光調(diào)制器的偏置電壓Vb被移動至最佳點的低壓側(cè)。此外，低頻信號f0被疊加到偏置電壓Vb上。如圖3所示，當(dāng)Vd大于V 時，在驅(qū)動信號的一個邊沿處生成f0分量A，并且在驅(qū)動信號的另一邊沿處生成fo分量B。f0分量A和f0分量B是頻率f0的光信號分量，并且被包括在經(jīng)調(diào)制的光信號中。因此，經(jīng)調(diào)制的光信號包括f0分量C (C=A+B)。在該示例中，f0分量B的幅度大于f0分量A的幅度。因而，f0分量C的相位與f0分量B的相位相同。這·里，在驅(qū)動電壓-光強度特性的斜率為正的區(qū)域中生成f0分量B。因此，在該示例中，從經(jīng)調(diào)制的光信號中檢測到的f0分量C的相位是疊加到偏置電壓上的低頻信號的相位。在這種情況下，基于以下規(guī)則(a)至(C)來控制光調(diào)制器的偏置電壓。(a)如果f0分量C的相位與疊加到偏置電壓上的低頻信號的相位相同，則增大偏置電壓。(b)如果fO分量C的相位與疊加到偏置電壓上的低頻信號的相位相反,則減小偏置電壓。(C)如果f0分量C的強度是零，則保持偏置電壓(零包括小于充分低閾值的狀態(tài))。相比之下，如圖4所示，當(dāng)Vd’小于VJi時，在驅(qū)動信號的一個邊沿處生成f0分量A’，并且在驅(qū)動信號的另一邊沿處生成f0分量B’。f0分量A’和f0分量B’是頻率f0的光信號分量，并且被包括在經(jīng)調(diào)制的光信號中。因此，經(jīng)調(diào)制的光信號包括f0分量C’(C，=A' +B’)。在該示例中，f0分量A’的幅度高于f0分量B’的幅度。因此，f0分量C’的相位與f0分量A’的相位相同。這里，在驅(qū)動電壓-光強度特性的斜率為負的區(qū)域中生成f0分量A’。因而，在該示例中，從經(jīng)調(diào)制的光信號中檢測到的f0分量C’的相位與疊加到偏置電壓上的低頻信號的相位相反。
在該示例中，如果光發(fā)射器I使用規(guī)則(a)至(C)，則不控制偏置電壓使之接近最佳點。換言之，根據(jù)規(guī)則(a)至(C)，當(dāng)如圖4所示，f0分量C’的相位與疊加到偏置電壓上的低頻信號的相位相反時，執(zhí)行控制以降低偏置電壓。由此，在與最佳點的差異增大的方向上控制偏置電壓。結(jié)果，用于使偏置電壓最佳的反饋控制出現(xiàn)了分歧。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)光調(diào)制器的驅(qū)動情況改變時，無法適當(dāng)?shù)乜刂破秒妷?。?dāng)沒有適當(dāng)?shù)乜刂乒庹{(diào)制器的偏置電壓時，從光發(fā)射器發(fā)射的光信號的質(zhì)量就會劣化。本文所討論的實施方式提供了即使當(dāng)光調(diào)制器的驅(qū)動情況改變也可以生成高質(zhì)量的光信號的光發(fā)射器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種光發(fā)射器包括:信號生成器，所述信號生成器被配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動信號；光調(diào)制器，所述光調(diào)制器被配置為具有輸出光的強度根據(jù)所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與所述驅(qū)動信號相對應(yīng)的光信號；乘法器，所述乘法器被配置為將所述驅(qū)動信號與從所述光信號獲得的電信號相乘；以及控制部，所述控制部被配置為基于所述乘法器的輸出來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。


圖1是例示了光發(fā)射器的示例的圖；圖2A是例示了當(dāng)光調(diào)制器執(zhí)行QPSK調(diào)制時驅(qū)動信號的波形的圖；圖2B是例示了當(dāng)光調(diào)制器執(zhí)行16-QAM調(diào)制時驅(qū)動信號的波形的圖；圖2C是例示了當(dāng)光發(fā)射器執(zhí)行QPSK調(diào)制并執(zhí)行預(yù)均衡時驅(qū)動信號的波形的圖；圖3是例示了光調(diào)制器的偏置控制(Vd大于V )的圖；圖4是例示了光調(diào)制器的偏置控制(Vd’小于Vji )的圖；圖5是例示了使用了根據(jù)一個實施方式的光發(fā)射器的通信系統(tǒng)的示例的圖；圖6是例示了根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器的配置的圖；圖7是例示了根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖；圖8是例示了關(guān)于監(jiān)視器信號的改變相對于偏置電壓的偏移的仿真結(jié)果的圖；圖9是例示了根據(jù)第一實施方式的偏置控制方法的流程圖；圖1OA至圖1OC是例示了關(guān)于監(jiān)視器信號的功率相對于偏置電壓的偏移的仿真結(jié)果的圖；圖11是例示了根據(jù)第一實施方式的另一偏置控制方法的流程圖；圖12是例示了根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖；圖13是例示了根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖；圖14是例示了根據(jù)第二實施方式的控制部的配置的圖；圖15是例示了根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器的配置的圖；圖16是例示了關(guān)于監(jiān)視器信號的改變相對于偏置電壓的偏移的仿真結(jié)果的圖(部分I);
圖17是例示了關(guān)于監(jiān)視器信號的改變相對于偏置電壓的偏移的仿真結(jié)果的圖(部分2)；圖18A至圖18C是例示了關(guān)于監(jiān)視器信號的功率相對于偏置電壓的偏移的仿真結(jié)果的圖；圖19是例示了根據(jù)第三實施方式的偏置控制方法的流程圖；圖20是例示了根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖；圖21是例示了根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖；圖22是例示了根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖；圖23是例示了根據(jù)第四實施方式的光發(fā)射器的配置的圖。
具體實施例方式圖5例示了使用根據(jù)一種實施方式的光發(fā)射器的通信系統(tǒng)的示例。圖5所例示的通信系統(tǒng)包括多個光學(xué)節(jié)點100A至100C以及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101。在圖5的光學(xué)節(jié)點100A中提供了根據(jù)實施方式的光發(fā)射器I。光學(xué)節(jié)點100B和100C也包括相同類型的光發(fā)射器。此外，光學(xué)節(jié)點100A至100C均包括對光信號進行接收的光接收器。光學(xué)節(jié)點100A至100C均經(jīng)由光纖向另一光學(xué)節(jié)點發(fā)送光信號。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101對通信系統(tǒng)進行管理，并且向光學(xué)節(jié)點100A至100C提供指令和控制信息。例如，針對數(shù)據(jù)的源節(jié)點和目的節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101提供使用哪個調(diào)制方法的指令。從例如8 51(、0 51(、0 -0 51(、16-041、256-041等中選擇調(diào)制方法。此外，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101可以根據(jù)光信號的傳輸距離向源節(jié)點通知光傳輸路徑的色散量。此外，當(dāng)發(fā)送偏分復(fù)用光信號(polarizat ion-division multiplexed light signal)時，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101可以向源節(jié)點通知偏振旋轉(zhuǎn)角。光發(fā)射器I根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101接收的指令和/或控制信息來生成光信號。例如，光發(fā)射器I通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101所指定的調(diào)制方法從數(shù)據(jù)信號生成驅(qū)動信號。此夕卜，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101指定的色散量和偏振旋轉(zhuǎn)角，光發(fā)射器I可以生成已經(jīng)進行了預(yù)均衡的驅(qū)動信號。接著，光發(fā)射器I的光調(diào)制器利用如上所述生成的驅(qū)動信號來生成經(jīng)調(diào)制的光信號。如上所述，在圖5所例示的示例中，光發(fā)射器I根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101接收到的指令和/或控制信息來生成光調(diào)制器的驅(qū)動信號。換言之，在光發(fā)射器I中，光調(diào)制器的驅(qū)動情況(此處，驅(qū)動信號的幅度)響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101接收到的指令和/或控制信息而改變。圖6例不了根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器的配置。如圖6所不,根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器IA包括數(shù)字信號處理部21、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)22i和22q、放大器23i和23q、光源(LD)24、光調(diào)制器25、控制部26、光電探測器(PD)27、開關(guān)28、乘法器29和檢測部30。數(shù)字信號處理部21包括驅(qū)動信號生成部21a，其根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)生成驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q。傳輸數(shù)據(jù)是由例如應(yīng)用層(未示出)生成的。另選地，傳輸數(shù)據(jù)由客戶端生成并通過客戶線(client line)輸入至光發(fā)射器1A。通過利用例如處理器和存儲器來實現(xiàn)數(shù)字信號處理部21。除生成驅(qū)動信號的功能(SP，驅(qū)動信號生成部21a)以外，數(shù)字信號處理部21還可以提供其它功能。驅(qū)動信號生成部21a基于從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)101接收到的指令和/或控制信息、根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q。換言之，驅(qū)動信號生成部21a例如根據(jù)指定的調(diào)制方法來生成驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q。驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q被用作光調(diào)制器25的驅(qū)動信號。DAC22i和22q將驅(qū)動信號生成部21a所生成的驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q分別轉(zhuǎn)換為模擬信號。放大器23i和23q對分別從DAC22i和22q輸出的驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q進行放大。經(jīng)放大器23i和23q放大的驅(qū)動信號I和驅(qū)動信號Q被分別施加至光調(diào)制器25的I臂和Q臂。放大器23i和23q均為對電信號進行放大的電子放大器。此外,放大器23 和23q均具有用以接收增益控制信號的增益控制端子。光源24例如是包括激光二極管并生成CW光的激光器部件。光源24生成的CW光源被輸入至光調(diào)制器25。在該實施方式中，光調(diào)制器25是Mach-Zehnder型LN調(diào)制器。換言之,光調(diào)制器25具有輸出光的強度隨所施加的電壓周期性改變的電壓-光強度特性。此外，光調(diào)制器25包括分光器25a、I臂、Q臂、移相器25b和組光器25c。分光器25a將輸入的CW光分離開并引導(dǎo)至I臂和Q臂。I臂包括I臂光波導(dǎo)和形成在I臂光波導(dǎo)附近的I臂信號電極。I臂光波導(dǎo)的折射率(即，光學(xué)路徑長度)隨施加至I臂信號電極的電壓而變化。這里，將驅(qū)動信號I施加至I臂信號電極。因此，在I臂中，CW光被驅(qū)動信號I調(diào)制，生成了光信號I。在該實施方式中，I臂包括一對光波導(dǎo)。在這對光波導(dǎo)中分別提供信號電極。在這種情況下，盡管沒有特別的限制，但是驅(qū)動信號I可以是差分信號。Q臂的配置與I臂的配置基本相同。換言之，Q臂包括Q臂光波導(dǎo)和Q臂信號電極。然而，驅(qū)動信號Q被施加至Q臂信號電極。因此，在Q臂，CW光被驅(qū)動信號Q調(diào)制，生成了光信號Q。移相器25b在I 臂和Q臂之間提供π /2的光相位差。由例如用于調(diào)整I臂和/或Q臂的光路徑長度的電極來實現(xiàn)移相器25b。在這種情況下，利用從光調(diào)制器25輸出的光信號來控制施加至電極的電壓。組光器25c將I臂生成的光信號I和Q臂生成的光信號Q進行組合。因而，光調(diào)制器25生成經(jīng)調(diào)制的光信號(例如，經(jīng)QPSK調(diào)制的光信號)?？刂撇?6控制光調(diào)制器25的偏置電壓。控制部26單獨地控制I臂的偏置電壓和Q臂的偏置電壓。例如由軟件來實現(xiàn)控制部26。另選地，由軟件和硬件電路來實現(xiàn)控制部26。可以利用處理器和存儲器來實現(xiàn)軟件的操作。光電探測器27將光調(diào)制器25生成的經(jīng)調(diào)制的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。換言之，光電探測器27輸出表不由光調(diào)制器25生成的經(jīng)調(diào)制的光信號的電信號。例如由光電二極管來實現(xiàn)光電探測器27。光電探測器27被設(shè)置在光調(diào)制器25的輸出側(cè)。在這種情況下，光電探測器27將從光調(diào)制器25輸出的經(jīng)調(diào)制的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。當(dāng)光調(diào)制器25包括用于監(jiān)視經(jīng)調(diào)制的光信號的光電探測器時，可以將該光電探測器用作光電探測器27。開關(guān)28根據(jù)控制部26的控制來選擇從DAC22i輸出的驅(qū)動信號I或者從DAC22q輸出的驅(qū)動信號Q。當(dāng)控制部26控制I臂的偏置電壓時，控制部26使開關(guān)28選擇驅(qū)動信號I。此外，當(dāng)控制部26控制Q臂的偏置電壓時，控制部26使開關(guān)28選擇驅(qū)動信號Q。乘法器29將從光電探測器27輸出的電信號和由開關(guān)28選擇的驅(qū)動信號相乘。這里，電信號表示由如上所述的光調(diào)制器25生成的經(jīng)調(diào)制的光信號。因而，當(dāng)開關(guān)28選擇了驅(qū)動信號I時，乘法器29將驅(qū)動信號I與代表光信號的電信號相乘。此外，當(dāng)開關(guān)28選擇了驅(qū)動信號Q時，乘法器29將驅(qū)動信號Q與表不光信號的電信號相乘。由例如模擬混頻器來實現(xiàn)乘法器29。檢測部30對乘法器29的輸出信號求平均(average)。在這種情況下，檢測部30包括對輸入信號求平均的平均裝置(averaging device)。另選地,檢測部30檢測乘法器29的輸出信號的功率。在這種情況下，由例如RF功率檢測器或?qū)斎胄盘栠M行積分的積分器來實現(xiàn)檢測部30?？刂撇?6基于檢測部30的輸出信號來控制光調(diào)制器25的偏置電壓。換言之，控制部26基于通過將驅(qū)動信號和表不光信號的電信號相乘所得到的信號來控制光調(diào)制器25的偏置電壓。

光發(fā)射器IA發(fā)射幾Gbit/s至幾十Gbit/s的光信號，但不具體地限定為這種速率。在這種情況下，驅(qū)動信號I和Q是非?？斓男盘?。如果這樣，就難以設(shè)計布線圖案將從DACs22i和22q輸出的驅(qū)動信號I和Q引導(dǎo)至乘法器29，并且使用了昂貴的寬頻帶乘法器29。為了解決此問題，光發(fā)射器IA可以包括低通濾波器(LPF) 31i和31q。各LPF的截止頻率可以根據(jù)乘法器29的性能等來進行設(shè)定，并且例如在幾MHz到約IGHz的范圍內(nèi)。低通濾波器31i對從DAC22i輸出的驅(qū)動信號I進行濾波。低通濾波器31q對從DAC22q輸出的驅(qū)動信號Q進行濾波。在這種情況下，開關(guān)28選擇經(jīng)低通濾波器31i濾波的驅(qū)動信號I或者經(jīng)低通濾波器31q濾波的驅(qū)動信號Q。同樣地，光發(fā)射器IA可以包括對從光電探測器27輸出的電信號進行濾波的低通濾波器31a。低通濾波器31a是例如與低通濾波器31i和31q基本相同的LPF。在包括上述配置的光發(fā)射器IA中，驅(qū)動信號生成部21a根據(jù)數(shù)據(jù)信號來生成驅(qū)動信號I和Q。光調(diào)制器25使用驅(qū)動信號I和Q來生成經(jīng)調(diào)制的光信號。控制部26控制光調(diào)制器25的I臂和Q臂的偏置電壓。當(dāng)控制I臂的偏置電壓時，控制部26使開關(guān)28選擇驅(qū)動信號I。由此，乘法器29將驅(qū)動信號I與表不光信號的電信號相乘。接著，控制部26基于乘法器29在這種情況下的輸出來控制I臂的偏置電壓。相反地，當(dāng)控制Q臂的偏置電壓時，控制部26使開關(guān)28選擇驅(qū)動信號Q。由此，乘法器29將驅(qū)動信號Q與表不光信號的電信號相乘。接著,控制部26基于乘法器29在這種情況下的輸出來控制Q臂的偏置電壓?？刂艻臂的偏置電壓和控制Q臂的偏置電壓是基本相同的。圖7例示了根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器的另一配置。在圖6所例示的配置的描述中，低通濾波器31i對從DAC22i輸出的驅(qū)動信號I進行濾波。低通濾波器31q對從DAC22q輸出的驅(qū)動信號Q進行濾波。然而，在關(guān)于圖7的實施方式中，低通濾波器31i對從數(shù)字信號處理部21輸出的驅(qū)動信號I進行濾波。經(jīng)濾波的信號被發(fā)送至開關(guān)28。低通濾波器31q對從數(shù)字信號處理部21輸出的驅(qū)動信號Q進行濾波。經(jīng)濾波的信號被發(fā)送至開關(guān)28。其它配置與針對圖6給出的描述中的配置相同，因而將其描述省略。圖8例示了與對于偏置電壓的偏移的監(jiān)視器信號的改變相關(guān)的仿真結(jié)果。仿真是在以下條件下進行的。調(diào)制方法是QPSK。為了在光發(fā)射器IA中對光傳輸路徑的色散進行補償(也就是說，執(zhí)行預(yù)均衡)，提供了與10，000ps/nm相對應(yīng)的波形失真。換言之，在驅(qū)動信號生成部21a中對驅(qū)動信號提供波形失真，使得10，000ps/nm的色散被補償。接著，在圖8中，例示了將偏置電壓控制為最佳點的狀態(tài)、偏置電壓從最佳點偏移+0.2VJI的狀態(tài)以及偏置電壓從最佳點偏移-0.2V Ji的狀態(tài)。如上所述向驅(qū)動信號提供了用于補償色散的波形失真。因此，驅(qū)動信號處于眼圖沒有開口的狀態(tài)。此外，在該示例中，驅(qū)動信號的幅度是0.4X2VJI。圖8所例示的驅(qū)動信號指不了驅(qū)動信號I或驅(qū)動信號Q之一。由以上驅(qū)動信號生成光信號。因此，在光信號的波形中，眼圖同樣沒有開口。監(jiān)視器信號表不乘法器29的輸出信號。換言之,通過將表不光信號的電信號乘以開關(guān)28所選擇的驅(qū)動信號(例如，驅(qū)動信號I)來得到監(jiān)視器信號。這里，當(dāng)偏置電壓被控制為最佳點時，監(jiān)視器信號的中心是“零”。圖8中所例示的監(jiān)視器信號表示電壓波形。如果偏置電壓從最佳點偏移，則監(jiān)視器信號的中心也從“零”偏移。在該示例中，當(dāng)偏置電壓高于最佳點時，監(jiān)視器信號的中心移向“零”的正電壓側(cè)。相反地，當(dāng)偏置電壓低于最佳點時，監(jiān)視器信號的中心移向“零”的負電壓側(cè)。如圖8所示，當(dāng)光發(fā)射器IA包括低通濾波器31a、31i和31q時，這種趨勢也是相同的。在圖8所例示的示例中，當(dāng)偏置電壓高于最佳點時，監(jiān)視器信號的中心移向正電壓側(cè)，當(dāng)偏置電壓低于最佳點時，監(jiān)視器信號的中心移向負電壓側(cè)。根據(jù)光發(fā)射器的配置，當(dāng)偏置電壓高于最佳點時，監(jiān)視器信號的中心移向負電壓側(cè)，當(dāng)偏置電壓低于最佳點時，監(jiān)視器信號的中心移向正電壓側(cè)。然而，在這些情況中的任一情況下，當(dāng)偏置電壓從最佳點偏移時，監(jiān)視器信號的中心也根據(jù)偏移的方向而偏移。因而，光發(fā)射器IA利用檢測部30來檢測監(jiān)視器信號的中心電平。在這種情況下，檢測部30是對輸入信號的電壓求平均的平均裝置。換言之，通過對監(jiān)視器信號的電壓求平均而檢測到監(jiān)視器信號的中心電平。接著，控制部26對偏置電壓進行控制，使得檢測部30得到的監(jiān)視器信號的中心電平接近零。換言之，進行了利用監(jiān)視器信號的反饋控制。當(dāng)監(jiān)視器信號的中心電平通過該反饋控制而接近零時，光調(diào)制器25的偏置電壓接近最佳點，并且可以提高光信號的質(zhì)量。圖9例示了在根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器IA中用于控制光調(diào)制器25的偏置電壓的方法的流程圖。由控制部26來執(zhí)行流程圖的處理。此外，當(dāng)光發(fā)射器IA發(fā)射光信號時執(zhí)行流程圖的處理。然而，控制部26可以在光發(fā)射器IA沒有發(fā)射光信號時執(zhí)行流程圖的處理。在這種情況下，驅(qū)動信號生成部21a可以生成虛設(shè)(dummy)驅(qū)動信號。檢測部30輸出監(jiān)視器信號(即，乘法器29的輸出信號)的平均電壓。在標號SI處，控制部26將I臂和Q臂各自的偏置電壓設(shè)置為初始值。初始值沒有被特別地限制，但是例如是零伏特。在這種情況下，零伏特被提供作為對光調(diào)制器25的I臂和Q臂的偏置電壓。在S2處，控制部26將I臂選擇為將要對偏置電壓進行控制的目標。此時，控制部26使開關(guān)28選擇驅(qū)動信號I。由此，開關(guān)28選擇驅(qū)動信號I。接著，乘法器29將驅(qū)動信號I與表示光信號的電信號相乘以生成監(jiān)視器信號。在S3處，控制部26檢測監(jiān)視器信號的平均電壓(或中心電平)的符號。此時，監(jiān)視器信號是將驅(qū)動信號I與 表示光信號的電信號相乘的結(jié)果，并且從檢測部30得到監(jiān)視器信號的平均電壓。在S4處，控制部26基于監(jiān)視器信號的平均電壓來控制I臂的偏置電壓。例如，如果監(jiān)視器信號的平均電壓大于零，則控制部26將I臂的偏置電壓Vdi減小M。AV充分地小于光調(diào)制器25的Vji。相反地，如果監(jiān)視器信號的平均電壓小于零，則控制部26將I臂的偏置電壓Vdi增大M。換言之，控制部26對I臂的偏置電壓Vdi進行控制，使得監(jiān)視器信號的平均電壓接近零。圖9中例示的Sm表示監(jiān)視器信號的平均電壓。S5至 S7處的處理與S2至S4處的處理基本相同。在S5至S7，對Q臂的偏置電壓進行控制。換言之，在S5，控制部26選擇Q臂。由此，開關(guān)28選擇驅(qū)動信號Q，并且乘法器29將驅(qū)動信號Q和表不光信號的電信號相乘以生成監(jiān)視器信號。在S6,控制部26檢測監(jiān)視器信號的平均電壓的符號。接著，在S7，控制部26基于監(jiān)視器信號的平均電壓來控制Q臂的偏置電壓。例如，如果監(jiān)視器信號的平均電壓大于零，則控制部26將Q臂的偏置電壓Vdp減小AV。相反地，如果監(jiān)視器信號的平均電壓小于零，則控制部26將Q臂的偏置電壓Vdp增大Λ V。換言之，控制部26對Q臂的偏置電壓Vdp進行控制，使得監(jiān)視器信號的平均電壓接近零。接著，在S8，控制部26控制移相器25b的相位。使移相器25b的相位最佳化的方法不被特別地限制，并且可以由已知的技術(shù)來實現(xiàn)。因而，省略了對使移相器25b的相位最佳化的方法的具體描述?？刂撇?6周期性地重復(fù)S2至S8的處理。因此，光調(diào)制器25的I臂的偏置電壓和光調(diào)制器25的Q臂的偏置電壓被連續(xù)地優(yōu)化或充分地優(yōu)化。當(dāng)執(zhí)行S2至S4時，將Q臂的偏置電壓保持穩(wěn)定。同樣地，當(dāng)執(zhí)行S5至S7時，將I臂的偏置電壓保持穩(wěn)定。如果在S4處監(jiān)視器信號的平均電壓是零或接近零，則控制部26可以將I臂的偏置電壓Vdi保持穩(wěn)定。同樣地，如果在S7處監(jiān)視器信號的平均電壓是零或接近零，則控制部26可以將Q臂的偏置電壓Vdp保持穩(wěn)定。S8處的控制移相器25b的處理是無關(guān)緊要的可以被省略。此外，控制部26可以在控制I臂的偏置電壓之前控制Q臂的偏置電壓。圖9所例示的流程圖例示了與圖8所例示的仿真結(jié)果相對應(yīng)的控制。然而，在這樣的配置中，即，如果偏置電壓高于最佳點，則監(jiān)視器信號的中心電平向負電壓側(cè)偏移，如果偏置電壓低于最佳點，則監(jiān)視器信號的中心電平向正電壓側(cè)偏移，在S^P S7處執(zhí)行與以上描述不同的控制。換言之，在這種情況下，如果監(jiān)視器信號的平均電壓高于零，則控制部26將偏置電壓增大AV。相反地，如果監(jiān)視器信號的平均電壓低于零，則控制部26將偏置電壓減小Λ V。在圖8和圖9所例示的示例中，控制部26基于監(jiān)視器信號的中心電平(S卩，監(jiān)視器信號的平均電壓)來控制偏置電壓。與此相反，在以下示例中，控制部26基于監(jiān)視器信號的功率來控制偏置電壓。圖1OA至圖1OC各自例示了與監(jiān)視器信號的針對偏置電壓的偏移的功率相關(guān)的仿真結(jié)果。仿真是在以下條件下進行的。調(diào)制方法是QPSK。各低通濾波器(31a、31i和31q)的截止頻率是1GHz。在圖10A、圖1OB和圖1OC中由預(yù)均衡進行補償?shù)纳⒎謩e是零、3000ps/nm 和 10，000ps/nm。圖1OA至圖1OC中例示的各圖的橫軸指示偏置電壓相對于最佳點的偏移量。此外，縱軸指示監(jiān)視器信號(即，乘法器29的輸出信號)的功率(平均功率)。在圖1OA至圖1OC中，各特征A表示當(dāng)驅(qū)動信號的幅度是0.8XVJI時監(jiān)視器信號的功率。此外，各特征B表示當(dāng)驅(qū)動信號的幅度是1.6XVJI時監(jiān)視器信號的功率。如圖1OA至IOC所示，當(dāng)光調(diào)制器25的偏置電壓被控制為最佳點時，監(jiān)視器信號的功率是最小的。此外，當(dāng)偏置電壓相對于最佳點的偏移量增大時，監(jiān)視器信號的功率增大。這種趨勢在圖1OA至圖1OC所例示的三種情況中是共同的。換言之，即使當(dāng)通過預(yù)均衡而補償了的色散改變時，當(dāng)將偏置電壓控制為最佳點時監(jiān)視器信號的功率也是最小的。此外，在圖1OA至圖1OC中，對于特征A和特征B，當(dāng)將偏置電壓控制為最佳點時監(jiān)視器信號是最小的。換言之，即使驅(qū)動信號的幅度改變(不管驅(qū)動信號的幅度高于Vji還是低于V π )，當(dāng)將偏置電壓控制為最佳點時監(jiān)視器信號也是最小的。因此，光發(fā)射器IA可以基于監(jiān)視器信號的功率來適當(dāng)?shù)乜刂乒庹{(diào)制器25的偏置電壓。在這種情況下，為了檢測監(jiān)視器信號的功率，由例如集成電路或RF功率檢測器來實現(xiàn)檢測部30。接著，控制部26對偏置電壓進行控制使得由檢測部30獲得的監(jiān)視器信號的功率減小。換言之，執(zhí)行利用監(jiān)視器信號的反饋控制。當(dāng)通過該反饋控制使監(jiān)視器信號的功率最小或基本最小時，光調(diào)制器25的偏置電壓接近最佳點，并且可以提高光信號的質(zhì)量。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)驅(qū)動信號的幅度改變時，可能無法適當(dāng)?shù)乜刂乒庹{(diào)制器的偏置電壓。例如，在圖3和圖4所例示的示例中，驅(qū)動信號的幅度高于Vji時所使用的控制方法不適用于驅(qū)動信號的幅度低于Vji時的工作狀態(tài)。相比之下，在第一實施方式中，不管驅(qū)動信號的幅度是高于Vn還是低于V η，都可以適當(dāng)?shù)乜刂乒庹{(diào)制器的偏置電壓。因此，在由數(shù)字信號處理生成期望的光信號的光發(fā)射器中，可以利用單一的偏置控制算法來適當(dāng)?shù)乜刂乒庹{(diào)制器的偏置電壓。圖11是例 示了在根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器IA中用于控制光調(diào)制器25的偏置電壓的另一方法的流程圖。當(dāng)控制部26利用該流程圖時，檢測部30輸出監(jiān)視器信號(乘法器29的輸出信號)的功率。標號Sll至S18的處理與圖9中的SI至S8的處理相似。在S13和S16，控制部26檢測監(jiān)視器信號的功率。此外，在S14，控制部26控制I臂的偏置電壓，使得在S13處檢測到的監(jiān)視器信號的功率減小。同樣地，在S17，控制部26控制Q臂的偏置電壓，使得在S16檢測到的監(jiān)視器信號的功率減小。控制部26周期性地重復(fù)S12至S18的處理。因此，光調(diào)制器25的I臂的偏置電壓和光調(diào)制器25的Q臂的偏置電壓被連續(xù)地優(yōu)化或充分地優(yōu)化。盡管已經(jīng)在上文中描述了第一實施方式，但是光發(fā)射器IA不限于在圖6中例示的配置。例如，如圖12所示，驅(qū)動信號生成部21a以及DAC22i和22q可以安裝在單個裝置(這里，是數(shù)字信號處理部21)中。另選地，驅(qū)動信號生成部21a、DAC22i和22q以及低通濾波器31i和31q可以安裝在單個裝置中。此外，如圖13所示，驅(qū)動信號生成部21a、DAC22i和22q以及開關(guān)28可以安裝在單個裝置(這里，是數(shù)字信號處理部21)中。另選地，驅(qū)動信號生成部21a、DAC22i和22q、低通濾波器31i和31q以及開關(guān)28可以安裝在單個裝置中。此外，可以為I臂和Q臂都設(shè)置乘法器29和檢測部30。
根據(jù)第二實施方式的光發(fā)射器的配置與第一實施方式基本相同。換言之，第二實施方式可以應(yīng)用于在圖6、圖12和圖13中所例示的配置。然而,在第二實施方式中,利用導(dǎo)頻信號來控制光調(diào)制器25的偏置電壓。導(dǎo)頻信號是相對于光信號的符號速率在速度上充分低的低頻信號，并且被疊加在偏置電壓上。圖14是例示了根據(jù)第二實施方式的光發(fā)射器的控制部26的配置的圖。如圖14所示，根據(jù)第二實施方式的控制部26包括偏置電壓計算器41、導(dǎo)頻信號生成器42、開關(guān)43、疊加器44i和44q以及同步檢測器45。偏置電壓計算器41計算光調(diào)制器25的I臂偏置電壓和Q臂偏置電壓。導(dǎo)頻信號生成器42生成導(dǎo)頻信號。導(dǎo)頻信號是例如正弦波信號。在這種情況下，與光信號的符號速率相比，正弦波的頻率足夠低。開關(guān)43將導(dǎo)頻信號引導(dǎo)至疊加器44i和44q。疊加器44i和44q分別將導(dǎo)頻信號疊加在I臂偏置電壓和Q臂偏置電壓上。當(dāng)控制I臂偏置電壓時，開關(guān)43將導(dǎo)頻信號引導(dǎo)至疊加器44i。接著，疊加器44i將導(dǎo)頻信號疊加到I臂偏置電壓上。此時，導(dǎo)頻信號沒有被疊加在Q臂偏置電壓上。相反地，當(dāng)控制Q臂偏置電壓時，開關(guān)43將導(dǎo)頻信號引導(dǎo)至疊加器44q。接著，疊加器44q將導(dǎo)頻信號疊加到Q臂偏置電壓上。此時，導(dǎo)頻信號沒有被疊加在I臂偏置電壓上。當(dāng)導(dǎo)頻信號被疊加在偏置電壓上時，從光調(diào)制器25輸出的光信號包括導(dǎo)頻信號的頻率分量。因而，由乘法器29生成的監(jiān)視器信號包括導(dǎo)頻信號的頻率分量。這里，檢測部30檢測監(jiān)視器信號的功率。在這種情況下，控制部26的輸入信號(即，表示監(jiān)視器信號的功率的信號)也包括導(dǎo)頻信號的頻率分量。同步檢測器45通過將導(dǎo)頻信號乘以輸入信號來從表示監(jiān)視器信號的功率的信號中檢測導(dǎo)頻信號分量。接著，偏置電壓計算器41基于同步檢測器45檢測到的導(dǎo)頻信號分量來控制偏置電壓。例如，偏置電壓計算器41控制偏置電壓，使得檢測到的導(dǎo)頻信號分量減少。此時，偏置電壓計算 器41通過將導(dǎo)頻信號生成器42生成的導(dǎo)頻信號的相位與檢測到的導(dǎo)頻信號分量的相位進行比較可以確定是增大還是減小偏置電壓。在第二實施方式中，可以利用具有不同頻率(導(dǎo)頻信號生成器和同步檢測器)的兩個導(dǎo)頻信號來控制偏置電壓。在這種情況下，將各導(dǎo)頻信號疊加在I臂偏置電壓或Q臂偏置電壓上。根據(jù)該配置，可以同時地或并行地控制I臂偏置電壓和Q臂偏置電壓。根據(jù)第二實施方式，可以提高對監(jiān)視器信號的檢測靈敏度。結(jié)果，可以以改善的精度來控制光調(diào)制器25的偏置電壓。圖15例示了根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器的配置。根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器IB發(fā)射偏分復(fù)用光信號。如圖15所示，光發(fā)射器IB包括數(shù)字信號處理部21、DAC22X1、22Xq、22Yi和22Yq、放大器23X1、23Xq、23Yi和23Yq、光源(LD)24、光調(diào)制部50、控制部26、光電探測器(PD)27X和27Y、開關(guān)28X和28Y、乘法器29X和29Y以及檢測部30X和30Y。數(shù)字信號處理部21包括驅(qū)動信號生成部21a，并且生成驅(qū)動信號X1、XQJI和YQ。驅(qū)動信號XI被DAC22Xi轉(zhuǎn)換為模擬信號，被放大器23Xi放大，接著被提供至光調(diào)制部50 ；驅(qū)動信號XQ被DAC22Xq轉(zhuǎn)換為模擬信號，被放大器23Xq放大，接著被提供至光調(diào)制部50。同樣地，驅(qū)動信號YI被DAC22Yi轉(zhuǎn)換為模擬信號，被放大器23Yi放大，接著被提供至光調(diào)制部50 ;驅(qū)動信號YQ被DAC22Yq轉(zhuǎn)換為模擬信號，被放大器23Yq放大，接著被提供至光調(diào)制部50。光調(diào)制部50包括光調(diào)制器25X和25Y以及偏振光束組合器(PBC:polarized beamcombiner) 51。光調(diào)制器25X和25Y都與第一實施方式的光調(diào)制器25基本相同。然而,光調(diào)制器25X利用驅(qū)動信號XI和XQ生成光信號X。此外，光調(diào)制器25Y利用驅(qū)動信號YI和YQ生成光信號Y。接著，偏振光束組合器51利用偏分復(fù)用來復(fù)用光信號X和光信號Y并生成偏分復(fù)用光信號。光電探測器27X、開關(guān)28X、乘法器29X、檢測部30X與第一實施方式的光電探測器27、開關(guān)28、乘法器29和檢測部30基本相同。然而，光電探測器27X、開關(guān)28X、乘法器29X和檢測部30X不僅輸出將驅(qū)動信號XI和表示光信號X的電信號相乘的結(jié)果(監(jiān)視器信號XI)而且輸出將驅(qū)動信號XQ和表不光信號X的電信號相乘的結(jié)果(監(jiān)視器信號XQ)。光電探測器27Y、開關(guān)28Y、乘法器29Y和檢測部30Y也與第一實施方式的光電探測器27、開關(guān)28、乘法器29和檢測部30基本相同。然而，光電探測器27Y、開關(guān)28Y、乘法器29Y和檢測部30Y不僅輸出將驅(qū)動信號 和表示光信號Y的電信號相乘的結(jié)果(監(jiān)視器信號YI)而且輸出將驅(qū)動信號YQ和表不光信號Y的電信號相乘的結(jié)果(監(jiān)視器信號YQ)。控制部26基于監(jiān)視器信號XI來控制光調(diào)制器25Χ的I臂的偏置電壓，并且基于監(jiān)視器信號XQ來控制光調(diào)制器25Χ的Q臂的偏置電壓。同樣地，控制部26基于監(jiān)視器信號YI來控制光調(diào)制器25Υ的I臂的偏置電壓，并且基于監(jiān)視器信號YQ來控制光調(diào)制器25Υ的Q臂的偏置電壓。光發(fā)射器IB可以包括用于分別對驅(qū)動信號X1、XQ、YI和YQ進行濾波的低通濾波器(LPF)。此外,光發(fā)射器IB可以包括用于分別對光電探測器27Χ和27Υ的輸出信號進行濾波的低通濾波器(LPF)。圖16和圖17各自例示了對監(jiān)視器信號相對于偏置電壓的偏移而發(fā)生的改變的仿真結(jié)果。下面是仿真的條件。調(diào)制方法:DP-QPSK偏振旋轉(zhuǎn):30度驅(qū)動信號的幅度:0.8XV色散(圖16):0ps/nm色散(圖17):10, 000ps/nm在圖16和圖17中，驅(qū)動信號指示驅(qū)動信號X1、XQ、YI或YQ之一(例如，驅(qū)動信號XI)。此外，光學(xué)波形指示光信號X或光信號Y (例如，光信號X)的波形。監(jiān)視器信號指示乘法器29X或29Y (例如，乘法器29X)的輸出信號。如圖16和圖17所示，同樣地在第三實施方式中，當(dāng)將偏置電壓控制為最佳點時，監(jiān)視器信號的中心電平是“零”。此外，當(dāng)偏置電壓從最佳點偏移時，監(jiān)視器信號的中心電平也從“零”偏移。此時，監(jiān)視器信號的中心電平偏移的方向取決于偏置電壓偏移的方向。這些趨勢在執(zhí)行預(yù)均衡時和沒有執(zhí)行預(yù)均衡時是相同的。因此，與第一實施方式相似，根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器IB對偏置電壓進行控制，使得監(jiān)視器信號的中心電平接近零。換言之，執(zhí)行了利用監(jiān)視器信號的反饋控制。接著，當(dāng)通過該反饋控制 使各監(jiān)視器信號的中心電平接近零時，光調(diào)制器25X和25Y的各偏置電壓接近最佳點，并且可以提高偏分復(fù)用光信號的質(zhì)量。
圖18A至圖18C各自例示了對監(jiān)視器信號的功率相對于偏置電壓的偏移的仿真結(jié)果。下面是仿真的條件。調(diào)制方法:DP-QPSK偏振旋轉(zhuǎn):30度低通濾波器(LPF)的截止頻率:1GHz驅(qū)動信號的幅度:0.8XV ，1.6XV色散(圖18A):0ps/nm色散(圖18B):3000ps/nm色散(圖18C):10, 000ps/nm如圖18A至圖18C所示，在任何一種情況下，當(dāng)將光調(diào)制器的偏置電壓控制為最佳點時，監(jiān)視器信號的功率都是最小的。此外，當(dāng)偏置電壓相對于最佳點的偏移量增大時，監(jiān)視器信號的功率增大。因此，與第一實施方式相似，根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器IB對偏置電壓進行控制，使得監(jiān)視器信號的功率減小。換言之，執(zhí)行了利用監(jiān)視器信號的反饋控制。接著，當(dāng)通過該反饋控制將各監(jiān)視器信號的功率最小化或基本最小化時，光調(diào)制器25X和25Y的各偏置電壓接近最佳點，并且可以提高光信號的質(zhì)量。圖19是例示了根 據(jù)第三實施方式的控制方法的流程圖。該流程圖由光發(fā)射器IB的控制部26來執(zhí)行。在標號S21，控制部26設(shè)定各偏置電壓的初始值。初始值例如是O伏特。在這種情況下，控制部26將光調(diào)制器25X的I臂和Q臂的偏置電壓設(shè)為零，并且將光調(diào)制器25Y的I臂和Q臂的偏置電壓也設(shè)為零。在S22，控制部26對光調(diào)制器25X的偏置電壓進行控制。在S23，控制部26對光調(diào)制器25Y的偏置電壓進行控制。S22和S23的執(zhí)行順序不被具體地限制，并且可以在S22之前執(zhí)行S23。S22和S23例如都是由圖9中例示的S2至S8來實現(xiàn)的。在這種情況下，在S22，光調(diào)制器25X執(zhí)行S2至S8的處理。此外，在S23，針對光調(diào)制器25Y執(zhí)行S2至S8的處理。另選地，S22和S23各自由在圖11中例示的S12至S18來實現(xiàn)。在這種情況下，在S22，針對光調(diào)制器25X執(zhí)行S12至S18的處理。此外，在S23，針對光調(diào)制器25Y執(zhí)行S12至S18的處理。光發(fā)射器IB的控制部26周期性地重復(fù)S22和S23的處理。因而，光調(diào)制器25X和25Y的偏置電壓被連續(xù)地優(yōu)化或充分地優(yōu)化。結(jié)果，從光發(fā)射器IB發(fā)射的偏分復(fù)用光信號的質(zhì)量可以保持在良好的狀態(tài)。盡管以上已經(jīng)描述了第三實施方式，但是光發(fā)射器IB不限于圖15所例示的配置。例如，如圖20所示，可以將驅(qū)動信號生成部21a以及DAC22X1、22Xq、22Yi和22Yq安裝在單個裝置(這里，是數(shù)字信號處理部21)中。另選地，可以將驅(qū)動信號生成部21a以及DAC22X1、22Xq、22Yi和22Yq以及對應(yīng)的低通濾波器(LPF)安裝在單個裝置中。圖21是例示了根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器的另一配置的圖。在圖20中，提供了開關(guān)28X和開關(guān)28Y，其中，開關(guān)28X對經(jīng)由LPF從DAC22Xi和22Xq輸出的各驅(qū)動信號進行選擇，開關(guān)28Y從輸出自DAC22Yi和22Yq的驅(qū)動信號的輸入進行接收的各LPF選擇輸出。如圖21所示，各LPF接收從DAC22X1、22Xq、22Yi和22Yq輸出的各驅(qū)動信號的輸入。提供了對從各LPF輸出的信號進行選擇的開關(guān)28XY ;開關(guān)28XY根據(jù)來自控制部26的控制來選擇輸入信號。由開關(guān)28XY選擇的信號被輸入至乘法器29Y的第一端口。從光電探測器27X和光電探測器27Y輸出的各輸出信號經(jīng)由對應(yīng)的LPF被輸入至開關(guān)28PD。開關(guān)28H)選擇一個輸入輸出信號，并且將所選擇的信號輸出至乘法器29Y的第二端口。乘法器29Y將輸入至第一端口和第二端口的信號相乘，并且將得到的信號輸出至檢測部30Y。其它配置與針對第一實施方式給出的描述相同，因而省略了其描述。此外，如圖22所示，可以將驅(qū)動信號生成部21a、DAC22X1、22Xq、22Yi和22Yq以及開關(guān)28X和28Y安裝在單個裝置(這里，數(shù)字信號處理部21)中。另選地，可以將驅(qū)動信號生成部21a、DAC22X1、22Xq、22Yi和22Yq、對應(yīng)的低通濾波器(LPF)以及開關(guān)28X和28Y安裝在單個裝置中。此外，可以由單個檢測部30來實現(xiàn)檢測部30X和30Y。在這種情況下，將選擇乘法器29X和29Y的輸出信號的開關(guān)提供在檢測部30的輸入側(cè)上。接著，將由開關(guān)選擇的監(jiān)視器信號輸入至檢測部30。此外，當(dāng)提供對驅(qū)動信號X1、XQ、YI和YQ進行選擇的開關(guān)以及對光電探測器27X和27Y的輸出信號進行選擇的開關(guān)時，可以用單個乘法器和單個檢測部來控制各偏置電壓。可以將第二實施方式和第三實施方式相結(jié)合。換言之，根據(jù)第三實施方式的光發(fā)射器IB可以利用第二實施方式 的導(dǎo)頻信號來控制各偏置電壓。根據(jù)第四實施方式的光發(fā)射器具有抑制Ι/f噪聲的功能。該功能可以應(yīng)用至根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器和根據(jù)第二實施方式的光發(fā)射器。下面將描述為根據(jù)第一實施方式的光發(fā)射器添加了抑制Ι/f噪聲的功能的配置。圖23例示了根據(jù)第四實施方式的光發(fā)射器的配置。除在圖6、圖12或圖13中例示的光發(fā)射器IA的各組件以外，圖23中例示的光發(fā)射器IC還包括斬波器信號生成部61、調(diào)制斬波器62i和62q以及解調(diào)斬波器63。斬波器信號生成部61生成給定頻率的斬波器信號。斬波器信號的頻率最好低于低通濾波器(LPF) 31i和31q的截止頻率。調(diào)制斬波器62i用斬波器信號對經(jīng)過低通濾波器31i濾波的驅(qū)動信號I進行調(diào)制。也就是說，調(diào)制斬波器62i以斬波器信號的周期將驅(qū)動信號I接通或斷開。此外，調(diào)制斬波器62q用斬波器信號對經(jīng)過低通濾波器31q濾波的驅(qū)動信號Q進行調(diào)制。也就是說，調(diào)制斬波器62q以斬波器信號的周期將驅(qū)動信號Q接通或斷開。開關(guān)28根據(jù)來自控制部26的指令來選擇經(jīng)調(diào)制的驅(qū)動信號I或經(jīng)調(diào)制的驅(qū)動信號Q。因而，當(dāng)對I臂的偏置進行控制時，乘法器29將經(jīng)調(diào)制的驅(qū)動信號I與表示光信號的電信號相乘，以生成監(jiān)視器信號。此外，當(dāng)對Q臂的偏置進行控制時，乘法器29將經(jīng)調(diào)制的驅(qū)動信號Q與表示光信號的電信號相乘，以生成監(jiān)視器信號。接著，解調(diào)斬波器63利用斬波器信號對從乘法器29輸出的監(jiān)視器信號進行解調(diào)。檢測部30檢測經(jīng)解調(diào)斬波器63解調(diào)的監(jiān)視器信號的功率。接著，控制部26基于檢測部30的輸出來控制光調(diào)制器25的偏置電壓。根據(jù)上述配置，在對光調(diào)制器25的偏置電壓進行控制的反饋系統(tǒng)中，Ι/f噪聲的影響得到了抑制。因而，可以以提高的精度來控制光調(diào)制器25的偏置電壓，并且可以提高所生成的光信號的質(zhì)量。在第一實施方式至第四實施方式中，可以將對光調(diào)制器25 (25X、25Y)的偏置電壓進行控制的控制部26實現(xiàn)為數(shù)字信號處理部21的一部分。根據(jù)該配置，可以減小光發(fā)射器的尺寸。根據(jù)上述實施方式，本發(fā)明的有利效果在于實現(xiàn)了一種即使當(dāng)光調(diào)制器的驅(qū)動情況變化時也能夠生成高質(zhì)量的光信號的光發(fā)射器。本文所敘述的所有示例和條件性語言是旨在教導(dǎo)的目的，以幫助讀者理解本發(fā)明和本發(fā)明人所貢獻的概念以進一步促進本領(lǐng)域，并且應(yīng)被解讀為不被限制于這些具體敘述的示例和情況，并且在說明書中的這些示例的組織也不涉及示出本發(fā)明的優(yōu)劣。盡管已經(jīng)具體地描述了本發(fā)明的實施方式，但應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明的實施方式進行各種改變、替代和變更。以下是對具體實施方式
的附加記錄。附記I一種光發(fā)射器，包括:信號生成器，其被配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動信號；光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度響應(yīng)于所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與驅(qū)動信號相對應(yīng)的光信號；乘法器，其被配置為將驅(qū)動信號與從光信號得到的電信號相乘；以及控制部，其被配置為基于乘法器輸出來控制光調(diào)制器的偏置電壓。附記2·
根據(jù)附記I所述的光發(fā)射器，還包括:第一低通濾波器，其被配置為對驅(qū)動信號進行濾波；以及第二低通濾波器，其被配置為對電信號進行濾波，其中，所述乘法器將經(jīng)第一低通濾波器濾波的驅(qū)動信號與經(jīng)第二低通濾波器濾波的電信號相乘并輸出信號。附記3根據(jù)附記I所述的光發(fā)射器，還包括:平均裝置，其被配置為對乘法器的輸出信號求平均，其中，控制部基于平均裝置的輸出來控制光調(diào)制器的偏置電壓。附記4根據(jù)附記3所述的光發(fā)射器，其中，控制部控制光調(diào)制器的偏置電壓，使得平均裝置的輸出接近零。附記5根據(jù)附記I所述的光發(fā)射器，還包括:功率檢測器，其被配置為檢測乘法器的輸出信號的功率，其中，控制部基于功率檢測器的輸出來控制光調(diào)制器的偏置電壓。附記6根據(jù)附記5所述的光發(fā)射器，其中，控制部控制光調(diào)制器的偏置電壓，使得由功率檢測器檢測到的功率減小。附記7根據(jù)附記I所述的光發(fā)射器，其中，光調(diào)制器包括I臂和Q臂，信號生成器生成I臂的驅(qū)動信號和Q臂的驅(qū)動信號，并且控制部基于由乘法器將I臂的驅(qū)動信號和表示光信號的電信號相乘所得到的信號來控制光調(diào)制器的I臂的偏置電壓，并且基于由乘法器將Q臂的驅(qū)動信號和表示光信號的電信號相乘所得到的信號來控制光調(diào)制器的Q臂的偏置電壓。附記8根據(jù)附記I所述的光發(fā)射器，還包括疊加器，該疊加器被配置為將導(dǎo)頻信號疊加到光調(diào)制器的偏置電壓上，其中，控制部基于包括在乘法器的輸出信號的導(dǎo)頻信號中的頻率分量來控制光調(diào)制器的偏置電壓。附記9根據(jù)附記I所述的光發(fā)射器，還包括:調(diào)制電路，其被配置為用給定頻率對驅(qū)動信號進行調(diào)制；以及解調(diào)電路，其被配置為用該給定頻率對乘法器的輸出信號進行解調(diào)，其中，乘法器將由調(diào)制電路調(diào)制的驅(qū)動信號與表示光信號的電信號相乘，并且控制部基于由解調(diào)電路解調(diào)的乘法器的輸出信號來控制光調(diào)制器的偏置電壓。附記10一種光調(diào)制器，包括:信號生成器，其被配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來生成第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號；第一光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度針對所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與第一驅(qū)動信號相對應(yīng)的第一光信號；第二光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度針對所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與第二驅(qū)動信號相 對應(yīng)的第二光信號；組合器，其被配置為將第一光信號和第二光信號復(fù)用，以生成偏分復(fù)用光信號；第一乘法器，其被配置為將第一驅(qū)動信號和表不第一光信號的第一電信號相乘；第二乘法器，其被配置為將第二驅(qū)動信號和表不第二光信號的第二電信號相乘；以及控制部，其被配置為基于第一乘法器的輸出來控制第一光調(diào)制器的偏置電壓，并且基于第二乘法器的輸出來控制第二光調(diào)制器的偏置電壓。附記11一種用于控制光調(diào)制器的偏置的偏置控制方法，該光調(diào)制器具有輸出光的強度針對所施加的電壓改變的電壓-光強度特性，所述方法包括:將根據(jù)輸入數(shù)據(jù)生成的驅(qū)動信號與表不從光調(diào)制器輸出的光信號的電信號相乘；并且基于由相乘得到的信號來控制光調(diào)制器的偏置電壓。
權(quán)利要求
1.一種光發(fā)射器，所述光發(fā)射器包括: 信號生成器，其被配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動信號； 光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度響應(yīng)于所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與所述驅(qū)動信號相對應(yīng)的光信號； 乘法器，其被配置為將所述驅(qū)動信號與從所述光信號獲得的電信號相乘；以及 控制部，其被配置為基于所述乘法器的輸出來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器，所述光發(fā)射器還包括: 第一低通濾波器，其被配置為對所述驅(qū)動信號進行濾波；以及 第二低通濾波器，其被配置為對所述電信號進行濾波，其中 所述乘法器將經(jīng)所述第一低通濾波器濾波的所述驅(qū)動信號與經(jīng)所述第二低通濾波器濾波的所述電信號相乘，并且輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器，所述光發(fā)射器還包括平均裝置，所述平均裝置被配置為對所述乘法器的輸出信號求平均，其中， 所述控制部基于所述平均裝置的輸出來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光發(fā)射器，其中，所述控制部控制所述光調(diào)制器的偏置電壓，使得所述平均裝置的輸出接近零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器，所述光發(fā)射器還包括功率檢測器，所述功率檢測器被配置為檢測所述乘法器的輸 出信號的功率，其中 所述控制部基于所述功率檢測器的輸出來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光發(fā)射器，其中，所述控制部控制所述光調(diào)制器的偏置電壓，使得由所述功率檢測器檢測到的功率減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器，其中， 所述光調(diào)制器包括I臂和Q臂， 所述信號生成器生成所述I臂的驅(qū)動信號和所述Q臂的驅(qū)動信號，并且所述控制部基于由所述乘法器將所述I臂的驅(qū)動信號與表示所述光信號的電信號相乘所獲得的信號來控制所述光調(diào)制器的所述I臂的偏置電壓，并且基于由所述乘法器將所述Q臂的驅(qū)動信號與表示所述光信號的所述電信號相乘所獲得的信號來控制所述光調(diào)制器的所述Q臂的偏置電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器，所述光發(fā)射器還包括疊加器，所述疊加器被配置為在所述光調(diào)制器的偏置電壓上疊加導(dǎo)頻信號，其中， 所述控制部基于包括在所述乘法器的輸出信號中的所述導(dǎo)頻信號的頻率分量來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器，所述光發(fā)射器還包括: 調(diào)制電路，其被配置為利用給定頻率對所述驅(qū)動信號進行調(diào)制；以及 解調(diào)電路，其被配置為利用所述給定頻率對所述乘法器的輸出信號進行解調(diào)，其中 所述乘法器將經(jīng)所述調(diào)制電路調(diào)制的所述驅(qū)動信號與表示所述光信號的電信號相乘，并且 所述控制部基于經(jīng)所述解調(diào)電路解調(diào)的所述乘法器的輸出信號來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
10.一種光發(fā)射器，所述光發(fā)射器包括: 信號生成器，其被配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來生成第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號； 第一光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度根據(jù)所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與所述第一驅(qū)動信號相對應(yīng)的第一光信號； 第二光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度根據(jù)所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與所述第二驅(qū)動信號相對應(yīng)的第二光信號； 組合器，其被配置為將所述第一光信號與所述第二光信號復(fù)用以生成偏分復(fù)用光信號; 第一乘法器，其被配置為將所述第一驅(qū)動信號與表不所述第一光信號的第一電信號相乘； 第二乘法器，其被配置為將所述第二驅(qū)動信號與表示所述第二光信號的第二電信號相乘；以及 控制部，其被配置為基于所述第一乘法器的輸出來控制所述第一光調(diào)制器的偏置電壓，并且基于所述第二乘法器的輸出來控制所述第二光調(diào)制器的偏置電壓。
11.一種用于控制光調(diào)制器的偏置的偏置控制方法，所述光調(diào)制器具有輸出光的強度根據(jù)所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，所述方法包括以下步驟: 將根據(jù)輸入數(shù)據(jù)生成的驅(qū)動信號與表不從所述光調(diào)制器輸出的光信號的電信號相乘；以及 基于通過所述相乘獲得的信號來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光發(fā)射器和用于控制光調(diào)制器的偏置的方法。所述光發(fā)射器包括信號生成器，其被配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動信號；光調(diào)制器，其被配置為具有輸出光的強度響應(yīng)于所施加的電壓而改變的電壓-光強度特性，并被配置為生成與所述驅(qū)動信號相對應(yīng)的光信號；乘法器，其被配置為將所述驅(qū)動信號與從所述光信號獲得的電信號相乘；以及控制部，其被配置為基于所述乘法器的輸出來控制所述光調(diào)制器的偏置電壓。
文檔編號H04B10/556GK103248432SQ20131001212
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者秋山祐一, 星田剛司 申請人:富士通株式會社