JPH10253933A - 光変調器の動作方法 - Google Patents
光変調器の動作方法Info
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- JPH10253933A JPH10253933A JP10015075A JP1507598A JPH10253933A JP H10253933 A JPH10253933 A JP H10253933A JP 10015075 A JP10015075 A JP 10015075A JP 1507598 A JP1507598 A JP 1507598A JP H10253933 A JPH10253933 A JP H10253933A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
- G02F1/0123—Circuits for the control or stabilisation of the bias voltage, e.g. automatic bias control [ABC] feedback loops
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 同期デジタル階層フォーマットで動作する光
電気通信ネットワークに使用されるマッハ・ツェンダー
光変調器をリセットする。 【解決手段】 第一の電圧成分（Ｖfixed ）は、正常な
動作中には固定され、変調器のレスポンスを所望の電圧
位置に維持するのに要すると予想されるバイアス電圧に
対応するように選択される。装置はさらに、変調器のレ
スポンスの位置を検出し、第二の電圧成分（Ｖvar ）を
調節して、レスポンスを所望の電圧位置に維持するため
の手段２８、３０を含む。さらに、装置は、バイアス電
圧（Ｖbias）が使用可能なバイアス電圧範囲の限界に接
近したときを検出するための手段４２と、第一の電圧成
分（Ｖfixed ）を、バイアス電圧と、変調器のレスポン
スの半周期１個以上に対応する電圧との和に等しくなる
まで調節するための手段３６と、第二の電圧成分（Ｖva
r ）をゼロにセットするための手段３８とを含む。
電気通信ネットワークに使用されるマッハ・ツェンダー
光変調器をリセットする。 【解決手段】 第一の電圧成分（Ｖfixed ）は、正常な
動作中には固定され、変調器のレスポンスを所望の電圧
位置に維持するのに要すると予想されるバイアス電圧に
対応するように選択される。装置はさらに、変調器のレ
スポンスの位置を検出し、第二の電圧成分（Ｖvar ）を
調節して、レスポンスを所望の電圧位置に維持するため
の手段２８、３０を含む。さらに、装置は、バイアス電
圧（Ｖbias）が使用可能なバイアス電圧範囲の限界に接
近したときを検出するための手段４２と、第一の電圧成
分（Ｖfixed ）を、バイアス電圧と、変調器のレスポン
スの半周期１個以上に対応する電圧との和に等しくなる
まで調節するための手段３６と、第二の電圧成分（Ｖva
r ）をゼロにセットするための手段３８とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光変調器の動作に
関し、特に、同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマット
で動作する光電気通信ネットワークにおけるマッハ・ツ
ェンダー型光変調器の動作に関する。
関し、特に、同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマット
で動作する光電気通信ネットワークにおけるマッハ・ツ
ェンダー型光変調器の動作に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電気通信ネットワークにおいて、デー
タは光のパルスの形態で伝送され、光のパルスが論理状
態「１」を表し、パルスの不在または異なる大きさのパ
ルスが論理状態「０」を表す。低いデータ転送速度のシ
ステムでは、伝送されるデータに関連する信号を用いて
固体レーザを駆動することによって光のパルスを生成す
ることが公知である。しかし、レーザは「チャープ」を
起こす。すなわち、一つの波長の光のパルスを生成でき
なくなることがある。この光の波長の拡がりは、光ファ
イバに沿って移動するにつれ、パルスの分散をもたら
し、それが最後には光ネットワークの作動周波数および
／または動作範囲を制限しかねない。
タは光のパルスの形態で伝送され、光のパルスが論理状
態「１」を表し、パルスの不在または異なる大きさのパ
ルスが論理状態「０」を表す。低いデータ転送速度のシ
ステムでは、伝送されるデータに関連する信号を用いて
固体レーザを駆動することによって光のパルスを生成す
ることが公知である。しかし、レーザは「チャープ」を
起こす。すなわち、一つの波長の光のパルスを生成でき
なくなることがある。この光の波長の拡がりは、光ファ
イバに沿って移動するにつれ、パルスの分散をもたら
し、それが最後には光ネットワークの作動周波数および
／または動作範囲を制限しかねない。
【０００３】レーザの「チャープ」に伴う問題を解消す
るため、高いデータ転送速度で動作しているときにはレ
ーザを連続的に動作させ、その連続的な光出力を光変調
器によって外部的に変調することが公知である。光変調
器は、そこを通過する光に可変性減衰を加える。減衰量
は、制御入力に印加される電気信号に依存する。このよ
うな変調器の一例は、ほぼ正弦形である光伝達レスポン
ス（すなわち、光減衰対制御入力に印加される電圧）を
有するニオブ酸リチウムマッハ・ツェンダー変調器であ
る。デジタルデータが伝送される光電気通信ネットワー
クでは、データが光出力を十分に変調することがしばし
ば求められる。すなわち、光は、論理状態「１」の場合
には実質的に減衰されないまま通過すべきであり、論理
状態「０」の場合には完全に減衰されるべきである。こ
のような変調を達成するためには、変調器を、光伝達レ
スポンスの最大値および最小値に対応する電圧で動作さ
せなければならない。
るため、高いデータ転送速度で動作しているときにはレ
ーザを連続的に動作させ、その連続的な光出力を光変調
器によって外部的に変調することが公知である。光変調
器は、そこを通過する光に可変性減衰を加える。減衰量
は、制御入力に印加される電気信号に依存する。このよ
うな変調器の一例は、ほぼ正弦形である光伝達レスポン
ス（すなわち、光減衰対制御入力に印加される電圧）を
有するニオブ酸リチウムマッハ・ツェンダー変調器であ
る。デジタルデータが伝送される光電気通信ネットワー
クでは、データが光出力を十分に変調することがしばし
ば求められる。すなわち、光は、論理状態「１」の場合
には実質的に減衰されないまま通過すべきであり、論理
状態「０」の場合には完全に減衰されるべきである。こ
のような変調を達成するためには、変調器を、光伝達レ
スポンスの最大値および最小値に対応する電圧で動作さ
せなければならない。
【０００４】実際には、変調器の伝達レスポンスの形状
を知ることはできるが、電圧軸沿いのその相対位置がド
リフトして、伝送される信号にひずみを生じさせる。米
国特許第５，４００，４１７号に記載されているよう
に、ＤＣバイアス電圧Ｖbiasを変調器の第二の入力に印
加することによってそのようなドリフトを補正して、変
調器の伝達レスポンスを所望の電圧位置に維持すること
ができる。変調器の光出力をモニタして、変調器の伝達
レスポンスがどれくらいドリフトしたのかを測定し、そ
れに応じてＤＣバイアス電圧を調節して変調器伝達レス
ポンスを所望の電圧位置に維持する制御回路が設けられ
ている。このような装置は、変調器のレスポンスにおけ
るドリフトを追跡することが見いだされたが、伝達レス
ポンスが、制御回路の電源または変調器における制約に
よってセットされる使用可能な最大バイアス電圧を超え
るバイアス電圧を要するであろう量だけドリフトする場
合、問題が生じるおそれがある。
を知ることはできるが、電圧軸沿いのその相対位置がド
リフトして、伝送される信号にひずみを生じさせる。米
国特許第５，４００，４１７号に記載されているよう
に、ＤＣバイアス電圧Ｖbiasを変調器の第二の入力に印
加することによってそのようなドリフトを補正して、変
調器の伝達レスポンスを所望の電圧位置に維持すること
ができる。変調器の光出力をモニタして、変調器の伝達
レスポンスがどれくらいドリフトしたのかを測定し、そ
れに応じてＤＣバイアス電圧を調節して変調器伝達レス
ポンスを所望の電圧位置に維持する制御回路が設けられ
ている。このような装置は、変調器のレスポンスにおけ
るドリフトを追跡することが見いだされたが、伝達レス
ポンスが、制御回路の電源または変調器における制約に
よってセットされる使用可能な最大バイアス電圧を超え
るバイアス電圧を要するであろう量だけドリフトする場
合、問題が生じるおそれがある。
【０００５】正しい動作に要するバイアス電圧が使用可
能なバイアス電圧範囲を超えるような量だけ変調器のレ
スポンスがドリフトする場合、システムをリセットする
ことが必要である。
能なバイアス電圧範囲を超えるような量だけ変調器のレ
スポンスがドリフトする場合、システムをリセットする
ことが必要である。
【０００６】周期性である伝達レスポンスを有する光変
調器の場合、米国特許第５，００３，６２４号におい
て、レスポンスの１周期に対応する量だけバイアス電圧
をリセットする方法が提案されている。この方法では、
変調器は、その伝達レスポンスの対応する部分に対して
リセットされる。しかし、このようなシステムでは、電
圧を調節する期間中に伝送されるデータの損失が起こ
る。伝送システムによっては、たとえばテレビ信号のア
ナログ伝送の場合には、これは受け入れることができ
る。しかし、デジタル通信ネットワーク、たとえば同期
デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマットを使用して動作す
るものでは、性能に対する厳しい制約がある。特に、通
常このタイプの外部光変調器を使用するであろう高ビッ
ト転送速度のシステムでは、システムをリセットするこ
とが、許容できないほど多量のデータを破壊するおそれ
がある。
調器の場合、米国特許第５，００３，６２４号におい
て、レスポンスの１周期に対応する量だけバイアス電圧
をリセットする方法が提案されている。この方法では、
変調器は、その伝達レスポンスの対応する部分に対して
リセットされる。しかし、このようなシステムでは、電
圧を調節する期間中に伝送されるデータの損失が起こ
る。伝送システムによっては、たとえばテレビ信号のア
ナログ伝送の場合には、これは受け入れることができ
る。しかし、デジタル通信ネットワーク、たとえば同期
デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマットを使用して動作す
るものでは、性能に対する厳しい制約がある。特に、通
常このタイプの外部光変調器を使用するであろう高ビッ
ト転送速度のシステムでは、システムをリセットするこ
とが、許容できないほど多量のデータを破壊するおそれ
がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、データに対
して大きな破壊をもたらすことなく光変調器をリセット
する技術的課題に取り組み、特に、同期デジタル階層
（ＳＤＨ）フォーマットで動作する光電気通信ネットワ
ークに使用されるマッハ・ツェンダー光変調器をリセッ
トする課題に関する。
して大きな破壊をもたらすことなく光変調器をリセット
する技術的課題に取り組み、特に、同期デジタル階層
（ＳＤＨ）フォーマットで動作する光電気通信ネットワ
ークに使用されるマッハ・ツェンダー光変調器をリセッ
トする課題に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様によ
ると、周期性である光減衰対電圧レスポンスを有し、入
力を含み、この入力にバイアス電圧が印加されると、レ
スポンスを電圧軸に沿って動かすタイプの光変調器を動
作させる方法において、第一の電圧成分と第二の電圧成
分との和からなるバイアス電圧を発生するステップと、
第一の電圧成分が、正常な動作中には固定され、変調器
のレスポンスを所望の電圧位置に維持するのに要すると
予想されるバイアス電圧に対応するように選択されるも
のであり、変調器のレスポンスの位置を検出し、第二の
電圧成分を調節して、レスポンスを所望の電圧位置に維
持するステップとを含み、バイアス電圧が使用可能なバ
イアス電圧範囲の限界に接近したときを検出するステッ
プと、第一の電圧成分を、バイアス電圧と、変調器のレ
スポンスの半周期１個以上に対応する電圧との和に等し
くなるまで調節するステップと、第二の電圧成分をゼロ
にセットするステップと、をさらに含むことを特徴とす
る方法が提供される。
ると、周期性である光減衰対電圧レスポンスを有し、入
力を含み、この入力にバイアス電圧が印加されると、レ
スポンスを電圧軸に沿って動かすタイプの光変調器を動
作させる方法において、第一の電圧成分と第二の電圧成
分との和からなるバイアス電圧を発生するステップと、
第一の電圧成分が、正常な動作中には固定され、変調器
のレスポンスを所望の電圧位置に維持するのに要すると
予想されるバイアス電圧に対応するように選択されるも
のであり、変調器のレスポンスの位置を検出し、第二の
電圧成分を調節して、レスポンスを所望の電圧位置に維
持するステップとを含み、バイアス電圧が使用可能なバ
イアス電圧範囲の限界に接近したときを検出するステッ
プと、第一の電圧成分を、バイアス電圧と、変調器のレ
スポンスの半周期１個以上に対応する電圧との和に等し
くなるまで調節するステップと、第二の電圧成分をゼロ
にセットするステップと、をさらに含むことを特徴とす
る方法が提供される。
【０００９】有利には、本方法はさらに、第二の電圧成
分が変化を追跡し、それにより、第二の電圧成分がゼロ
にセットされるまで変調器のレスポンスを所望の電圧位
置に維持するほどゆっくりと第一の電圧成分を調節する
ことを特徴とする。
分が変化を追跡し、それにより、第二の電圧成分がゼロ
にセットされるまで変調器のレスポンスを所望の電圧位
置に維持するほどゆっくりと第一の電圧成分を調節する
ことを特徴とする。
【００１０】固定されている第一の電圧成分と、第二の
電圧成分とを含むバイアス電圧を使用する他ならぬ利点
は、第一の電圧成分を所望のリセットバイアス電圧に調
節したのち、第二の電圧成分をゼロにセットすることに
より、変調器の動作に対する混乱を最小限にしてバイア
ス電圧をリセットできることにある。
電圧成分とを含むバイアス電圧を使用する他ならぬ利点
は、第一の電圧成分を所望のリセットバイアス電圧に調
節したのち、第二の電圧成分をゼロにセットすることに
より、変調器の動作に対する混乱を最小限にしてバイア
ス電圧をリセットできることにある。
【００１１】この理由は、第一の電圧成分を調節する期
間中、第二の電圧成分が変化を追跡し、それにより、変
調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持するため、変
調器の動作が影響を受けないからである。したがって、
本方法の動作に比較して長い時間リセットを要しないほ
ど変調器のドリフトがゆっくりであるならば、第一の電
圧成分を調節するのに要する時間は無関係である。
間中、第二の電圧成分が変化を追跡し、それにより、変
調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持するため、変
調器の動作が影響を受けないからである。したがって、
本方法の動作に比較して長い時間リセットを要しないほ
ど変調器のドリフトがゆっくりであるならば、第一の電
圧成分を調節するのに要する時間は無関係である。
【００１２】したがって、第二の電圧成分をゼロにセッ
トすることが、効果的なリセット時間（すなわち、何ら
かの混乱が生じるおそれのある期間）を決定し、これ
は、ほぼ瞬時に達成することができ、第二の電圧成分を
生成するのに使用される発生器のスルーレートのみによ
って制限される。
トすることが、効果的なリセット時間（すなわち、何ら
かの混乱が生じるおそれのある期間）を決定し、これ
は、ほぼ瞬時に達成することができ、第二の電圧成分を
生成するのに使用される発生器のスルーレートのみによ
って制限される。
【００１３】好ましくは、本方法はさらに、変調器のレ
スポンスの半周期偶数個分に対応する量だけバイアス電
圧をリセットして、変調器がレスポンスの異なる周期で
等しい位置にリセットされるようにすることを特徴とす
る。そして、変調器は、変調器に印加されるデータに対
して破壊をもたらすことなく、動作を続ける。
スポンスの半周期偶数個分に対応する量だけバイアス電
圧をリセットして、変調器がレスポンスの異なる周期で
等しい位置にリセットされるようにすることを特徴とす
る。そして、変調器は、変調器に印加されるデータに対
して破壊をもたらすことなく、動作を続ける。
【００１４】あるいはまた、本方法はさらに、半周期奇
数個分に対応する量だけバイアス電圧をリセットし、変
調器に印加されるデータを反転することを特徴とする。
データを反転する必要があるが、このような方法は、第
二の電圧成分をより小さい電圧からゼロにセットするこ
とができ、より速いリセットを可能にするため、有利で
あることがわかる。
数個分に対応する量だけバイアス電圧をリセットし、変
調器に印加されるデータを反転することを特徴とする。
データを反転する必要があるが、このような方法は、第
二の電圧成分をより小さい電圧からゼロにセットするこ
とができ、より速いリセットを可能にするため、有利で
あることがわかる。
【００１５】オーバヘッド容量を含むデータフォーマッ
トで変調器を動作させる場合、本方法はさらに、有利に
も、オーバヘッド容量を伝送する間に第二の電圧成分を
ゼロにセットして、変調器に印加されるデータの破壊を
最小限にすることを特徴とする。本発明の好ましい応用
では、データフォーマットは、それぞれが複数のペイロ
ードデータ部およびオーバヘッドデータ部からなるフレ
ームからなる同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマット
を含み、本方法は、ＳＤＨフレームの第一のオーバヘッ
ド部の伝送の間に第二の電圧成分をゼロにセットし、そ
れにより、ペイロードの破壊を最小限にすることを特徴
とする。有利には、このようなデータフォーマットを用
いて、ＳＤＨフレームレート信号に依存して第二の電圧
成分をゼロにセットする。
トで変調器を動作させる場合、本方法はさらに、有利に
も、オーバヘッド容量を伝送する間に第二の電圧成分を
ゼロにセットして、変調器に印加されるデータの破壊を
最小限にすることを特徴とする。本発明の好ましい応用
では、データフォーマットは、それぞれが複数のペイロ
ードデータ部およびオーバヘッドデータ部からなるフレ
ームからなる同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマット
を含み、本方法は、ＳＤＨフレームの第一のオーバヘッ
ド部の伝送の間に第二の電圧成分をゼロにセットし、そ
れにより、ペイロードの破壊を最小限にすることを特徴
とする。有利には、このようなデータフォーマットを用
いて、ＳＤＨフレームレート信号に依存して第二の電圧
成分をゼロにセットする。
【００１６】本発明のさらなる態様によると、周期性で
ある光減衰対電圧レスポンスを有し、入力を含み、この
入力にバイアス電圧が印加されると、レスポンスを電圧
軸に沿って動かすタイプの光変調器を動作させるための
装置において、第一の電圧成分と第二の電圧成分との和
からなるバイアス電圧を生成するためのバイアス電圧発
生器と、第一の電圧成分が、正常な動作中には固定さ
れ、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持するの
に要すると予想されるバイアス電圧に対応するように選
択されるものであり、変調器のレスポンスの位置を検出
し、第二の電圧成分を調節して、レスポンスを所望の電
圧位置に維持するための手段とを含み、バイアス電圧が
使用可能なバイアス電圧範囲の限界に接近したときを検
出するための手段と、第一の電圧成分を、バイアス電圧
と、変調器のレスポンスの半周期１個以上に対応する電
圧との和に等しくなるまで調節するための手段と、第二
の電圧成分をゼロにセットするための手段と、をさらに
含むことを特徴とする装置が提供される。
ある光減衰対電圧レスポンスを有し、入力を含み、この
入力にバイアス電圧が印加されると、レスポンスを電圧
軸に沿って動かすタイプの光変調器を動作させるための
装置において、第一の電圧成分と第二の電圧成分との和
からなるバイアス電圧を生成するためのバイアス電圧発
生器と、第一の電圧成分が、正常な動作中には固定さ
れ、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持するの
に要すると予想されるバイアス電圧に対応するように選
択されるものであり、変調器のレスポンスの位置を検出
し、第二の電圧成分を調節して、レスポンスを所望の電
圧位置に維持するための手段とを含み、バイアス電圧が
使用可能なバイアス電圧範囲の限界に接近したときを検
出するための手段と、第一の電圧成分を、バイアス電圧
と、変調器のレスポンスの半周期１個以上に対応する電
圧との和に等しくなるまで調節するための手段と、第二
の電圧成分をゼロにセットするための手段と、をさらに
含むことを特徴とする装置が提供される。
【００１７】好ましい装置では、第一の電圧成分を調節
するための手段は、変調器のレスポンスの半周期偶数個
分に対応する量だけバイアス電圧をリセットするように
動作する。そのような装置は、伝送されるデータに対す
る破壊をもたらすことなく変調器が動作し続けることを
保証する。
するための手段は、変調器のレスポンスの半周期偶数個
分に対応する量だけバイアス電圧をリセットするように
動作する。そのような装置は、伝送されるデータに対す
る破壊をもたらすことなく変調器が動作し続けることを
保証する。
【００１８】代替態様では、第一の電圧成分を調節する
ための手段は、変調器のレスポンスの半周期奇数個分に
対応する量だけバイアス電圧をリセットするように動作
し、さらに、変調器に印加されたデータを反転するため
の手段を含む。
ための手段は、変調器のレスポンスの半周期奇数個分に
対応する量だけバイアス電圧をリセットするように動作
し、さらに、変調器に印加されたデータを反転するため
の手段を含む。
【００１９】有利には、第一の電圧成分を調節するため
の手段は、第二の電圧成分が変化を追跡し、それによ
り、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持するほ
どゆっくりと第一の電圧成分を調節するように動作す
る。
の手段は、第二の電圧成分が変化を追跡し、それによ
り、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持するほ
どゆっくりと第一の電圧成分を調節するように動作す
る。
【００２０】変調器に印加されるデータのフォーマット
がオーバヘッド容量を含む場合、第二の電圧成分をゼロ
にセットするための手段は、好ましくは、オーバヘッド
容量の伝送の間に第二の電圧成分をゼロにセットするよ
うに動作する。
がオーバヘッド容量を含む場合、第二の電圧成分をゼロ
にセットするための手段は、好ましくは、オーバヘッド
容量の伝送の間に第二の電圧成分をゼロにセットするよ
うに動作する。
【００２１】データフォーマットが、それぞれが複数の
ペイロードデータ部およびオーバヘッドデータ部からな
るフレームからなる同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォー
マットを含む場合、第二の電圧成分をゼロにセットする
ための手段は、ＳＤＨフレームの第一のオーバヘッド部
の伝送の間、有利にはＳＤＨフレームレート信号に依存
して動作する。
ペイロードデータ部およびオーバヘッドデータ部からな
るフレームからなる同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォー
マットを含む場合、第二の電圧成分をゼロにセットする
ための手段は、ＳＤＨフレームの第一のオーバヘッド部
の伝送の間、有利にはＳＤＨフレームレート信号に依存
して動作する。
【００２２】好ましくは、バイアス電圧発生器は、第一
の電圧成分発生器と、第二の電圧成分発生器と、二つの
電圧成分を加算するための加算手段とを含む。
の電圧成分発生器と、第二の電圧成分発生器と、二つの
電圧成分を加算するための加算手段とを含む。
【００２３】本発明の特に好ましい実施態様では、第二
の電圧成分発生器は、２個の電圧発生器と、リセット中
にそれらの電圧発生器の間で選択的に切り換えるための
切換え手段とを含む。このようにして第二の電圧成分を
生成する他ならぬ利点は、この電圧成分を実質的に瞬時
にゼロにセットし、それにより、伝送されるデータに対
する破壊を最小限にすることができることにある。これ
は、前記のように、電圧発生器の１個を使用して変調器
のレスポンスの変化を追跡し、他方の発生器をゼロにセ
ットすることによって達成される。リセット手順の最終
段階は、電圧発生器の間で切換えを実施して、それによ
り、第二の電圧成分をゼロにセットする段階である。こ
の電圧成分をゼロにセットする段階に要する時間は、電
圧発生器のスルーレートに依存せず、変調器の入力の容
量および第二の電圧発生器に関連するインピーダンスに
よって決まる。
の電圧成分発生器は、２個の電圧発生器と、リセット中
にそれらの電圧発生器の間で選択的に切り換えるための
切換え手段とを含む。このようにして第二の電圧成分を
生成する他ならぬ利点は、この電圧成分を実質的に瞬時
にゼロにセットし、それにより、伝送されるデータに対
する破壊を最小限にすることができることにある。これ
は、前記のように、電圧発生器の１個を使用して変調器
のレスポンスの変化を追跡し、他方の発生器をゼロにセ
ットすることによって達成される。リセット手順の最終
段階は、電圧発生器の間で切換えを実施して、それによ
り、第二の電圧成分をゼロにセットする段階である。こ
の電圧成分をゼロにセットする段階に要する時間は、電
圧発生器のスルーレートに依存せず、変調器の入力の容
量および第二の電圧発生器に関連するインピーダンスに
よって決まる。
【００２４】本発明のさらなる態様によると、周期性で
ある光学減衰対電圧レスポンスを有し、入力を含み、こ
の入力にバイアス電圧が印加されると、レスポンスを電
圧軸に沿って動かすタイプの光変調器を使用してデータ
が伝送されるタイプの同期デジタル階層（ＳＤＨ）電気
通信ネットワークにおいて、この光変調器を動作させる
方法において、バイアス電圧を生成するステップと、変
調器のレスポンスの位置を検出し、バイアス電圧を調節
して、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持する
ステップと、バイアス電圧が使用可能なバイアス電圧範
囲の限界に接近したときを検出するステップと、ＳＤＨ
フォーマットのオーバヘッド部の間に、変調器のレスポ
ンスの半周期１個以上に対応する量だけバイアス電圧を
リセットするステップと、を含むことを特徴とする方法
が得られる。
ある光学減衰対電圧レスポンスを有し、入力を含み、こ
の入力にバイアス電圧が印加されると、レスポンスを電
圧軸に沿って動かすタイプの光変調器を使用してデータ
が伝送されるタイプの同期デジタル階層（ＳＤＨ）電気
通信ネットワークにおいて、この光変調器を動作させる
方法において、バイアス電圧を生成するステップと、変
調器のレスポンスの位置を検出し、バイアス電圧を調節
して、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持する
ステップと、バイアス電圧が使用可能なバイアス電圧範
囲の限界に接近したときを検出するステップと、ＳＤＨ
フォーマットのオーバヘッド部の間に、変調器のレスポ
ンスの半周期１個以上に対応する量だけバイアス電圧を
リセットするステップと、を含むことを特徴とする方法
が得られる。
【００２５】有利には、ＳＤＨフレームの第一のオーバ
ヘッド部の伝送の間に、好ましくはＳＤＨフレームレー
ト信号に依存して、バイアス電圧をリセットする。この
ような方法により、受け取り機器の管理システムに報告
されるアウト・オブ・フレーム（ＯＯＦ）イベントを抑
止することが有利である。
ヘッド部の伝送の間に、好ましくはＳＤＨフレームレー
ト信号に依存して、バイアス電圧をリセットする。この
ような方法により、受け取り機器の管理システムに報告
されるアウト・オブ・フレーム（ＯＯＦ）イベントを抑
止することが有利である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の方法および装置を単なる例として説明す
る。
ら、本発明の方法および装置を単なる例として説明す
る。
【００２７】図１を参照すると、レーザ２が示されてい
る。このレーザは、駆動されると、連続光出力４を生成
し、この出力は、光ファイバ１０により、光変調器８の
光入力６に結合される。光ファイバ１０は、変調器８に
入る光が既知の偏向をもつことを保証するため、偏向維
持性である。光変調器８は、制御入力１４に印加される
電気信号Ｖmod に応答して光出力１２で変調光出力を生
成するニオブ酸リチウムマッハ・ツェンダー型である。
る。このレーザは、駆動されると、連続光出力４を生成
し、この出力は、光ファイバ１０により、光変調器８の
光入力６に結合される。光ファイバ１０は、変調器８に
入る光が既知の偏向をもつことを保証するため、偏向維
持性である。光変調器８は、制御入力１４に印加される
電気信号Ｖmod に応答して光出力１２で変調光出力を生
成するニオブ酸リチウムマッハ・ツェンダー型である。
【００２８】変調器８は、周期性であり、ほぼ正弦形で
ある光減衰対電圧Ｖmod レスポンスを有する。本発明は
また、レスポンスが周期性であり、１周期に対応する電
圧が既知であるならば、異なる光レスポンスを有する他
のタイプの光変調器にも適用できることが理解されよ
う。
ある光減衰対電圧Ｖmod レスポンスを有する。本発明は
また、レスポンスが周期性であり、１周期に対応する電
圧が既知であるならば、異なる光レスポンスを有する他
のタイプの光変調器にも適用できることが理解されよ
う。
【００２９】電気信号Ｖmod は、入力１８に印加された
データに応答して、駆動回路１６によって生成される。
光出力１２に現れる変調光は、単モードタイプである光
ファイバ２０に沿って伝送され、光スプリッタ２２に入
る。光の大部分、通常は９５〜９９％が光電気通信ネッ
トワーク２４に通過する。光の残り部分、５〜１％は、
光ファイバ２６に通過し、光変調器のレスポンスを所望
の電圧位置に維持するのに利用される。ネットワーク２
４に通過する光と、光変調器８の制御に利用される光と
の相対的比率は重要ではないことが理解されよう。規準
は、光ネットワーク２４の性能に実質的な影響を及ぼす
ことなく、光出力をモニタすることにある。
データに応答して、駆動回路１６によって生成される。
光出力１２に現れる変調光は、単モードタイプである光
ファイバ２０に沿って伝送され、光スプリッタ２２に入
る。光の大部分、通常は９５〜９９％が光電気通信ネッ
トワーク２４に通過する。光の残り部分、５〜１％は、
光ファイバ２６に通過し、光変調器のレスポンスを所望
の電圧位置に維持するのに利用される。ネットワーク２
４に通過する光と、光変調器８の制御に利用される光と
の相対的比率は重要ではないことが理解されよう。規準
は、光ネットワーク２４の性能に実質的な影響を及ぼす
ことなく、光出力をモニタすることにある。
【００３０】光ファイバ２６に結合されたＰＩＮフォト
ダイオード２８が変調光を電気信号に変換し、この電気
信号がバイアス電圧制御回路３０によって使用される。
バイアス電圧制御回路３０が、光変調器のレスポンスが
所望の位置からどのくらいドリフトしたのかを測定す
る。バイアス電圧制御回路３０の出力は、バイアス電圧
発生器３２を制御するのに使用され、この発生器がバイ
アス電圧Ｖbiasを生成し、それが光変調器８の第二の入
力３４に印加される。入力３４への電圧の印加は、光変
調器の光減衰対電圧レスポンスを電圧軸に沿って動かす
効果を有する。制御回路３０は、光変調器のレスポンス
におけるドリフトを追跡し、ドリフトの量に依存してバ
イアス電圧発生器３２を調節して、レスポンスを所望の
電圧位置に維持する。
ダイオード２８が変調光を電気信号に変換し、この電気
信号がバイアス電圧制御回路３０によって使用される。
バイアス電圧制御回路３０が、光変調器のレスポンスが
所望の位置からどのくらいドリフトしたのかを測定す
る。バイアス電圧制御回路３０の出力は、バイアス電圧
発生器３２を制御するのに使用され、この発生器がバイ
アス電圧Ｖbiasを生成し、それが光変調器８の第二の入
力３４に印加される。入力３４への電圧の印加は、光変
調器の光減衰対電圧レスポンスを電圧軸に沿って動かす
効果を有する。制御回路３０は、光変調器のレスポンス
におけるドリフトを追跡し、ドリフトの量に依存してバ
イアス電圧発生器３２を調節して、レスポンスを所望の
電圧位置に維持する。
【００３１】制御回路３０が変調器のレスポンスのドリ
フトを追跡する一つの方法は、伝送されるデータの周波
数成分よりもかなり低い変調周波数の時変信号を使用し
て、変調器の光出力をさらに変調することである。この
ような構造では、制御回路３０は、変調周波数で動作
し、光出力を復調して、変調器の伝達レスポンスの電圧
軸沿いの位置を示す信号を生成するのに使用される位相
感知検出器を含む。制御回路３０がバイアス電圧をどれ
くらい調節しなければならないかを決定する具体的な方
法は本発明にとって重要ではなく、変調器の光出力を使
用しても使用しなくてもよい他の制御方法を使用するこ
とができる。
フトを追跡する一つの方法は、伝送されるデータの周波
数成分よりもかなり低い変調周波数の時変信号を使用し
て、変調器の光出力をさらに変調することである。この
ような構造では、制御回路３０は、変調周波数で動作
し、光出力を復調して、変調器の伝達レスポンスの電圧
軸沿いの位置を示す信号を生成するのに使用される位相
感知検出器を含む。制御回路３０がバイアス電圧をどれ
くらい調節しなければならないかを決定する具体的な方
法は本発明にとって重要ではなく、変調器の光出力を使
用しても使用しなくてもよい他の制御方法を使用するこ
とができる。
【００３２】バイアス電圧Ｖbiasは、二つの電圧成分、
固定電圧発生器３６によって生成される固定電圧成分Ｖ
fixed および可変電圧発生器３８によって生成される可
変電圧成分Ｖvar からなる。二つの電圧成分が加算回路
４０によって加算されて、バイアス電圧Ｖbiasが生成さ
れる。
固定電圧発生器３６によって生成される固定電圧成分Ｖ
fixed および可変電圧発生器３８によって生成される可
変電圧成分Ｖvar からなる。二つの電圧成分が加算回路
４０によって加算されて、バイアス電圧Ｖbiasが生成さ
れる。
【００３３】Ｖbias＝Ｖfixed ＋Ｖvar
【００３４】はじめにシステムが設置されると、固定バ
イアス電圧成分Ｖfixed は、所望の電圧位置で変調器を
動作させるのに必要になると予想される値に対応する値
にセットされる。この電圧の値は、設置の前に、変調器
に関して経験的に決定することができる。システムの正
常な動作の間、固定電圧成分Ｖfixed は固定されたまま
である。固定電圧成分は、以下に説明するように、リセ
ットされるバイアス電圧の一部としてしか変化しない。
対照的に、可変電圧成分Ｖvar は、制御回路３０に応答
して連続的に調節されて、光変調器のレスポンスにおけ
るドリフトを補正する。
イアス電圧成分Ｖfixed は、所望の電圧位置で変調器を
動作させるのに必要になると予想される値に対応する値
にセットされる。この電圧の値は、設置の前に、変調器
に関して経験的に決定することができる。システムの正
常な動作の間、固定電圧成分Ｖfixed は固定されたまま
である。固定電圧成分は、以下に説明するように、リセ
ットされるバイアス電圧の一部としてしか変化しない。
対照的に、可変電圧成分Ｖvar は、制御回路３０に応答
して連続的に調節されて、光変調器のレスポンスにおけ
るドリフトを補正する。
【００３５】バイアス電圧Ｖbiasはまた、バイアス電圧
Ｖbiasが使用可能なバイアス電圧範囲の限界に近づいた
ときシステムをリセットするように動作するリセット制
御回路４２にも印加される。バイアス電圧リセット手順
は以下のステップを含む。
Ｖbiasが使用可能なバイアス電圧範囲の限界に近づいた
ときシステムをリセットするように動作するリセット制
御回路４２にも印加される。バイアス電圧リセット手順
は以下のステップを含む。
【００３６】リセット制御回路４２は、バイアス電圧Ｖ
biasが最大バイアス電圧Ｖmax を超えたか最小バイアス
電圧Ｖmin を下回ったことを検出すると（Ｖmin および
Ｖma x は、許容可能なバイアス電圧範囲の所定の限界で
ある）、出力４４で制御信号を生成し、この信号が固定
電圧発生器３６の制御入力４６に印加される。制御信号
は、固定電圧発生器３６に対し、バイアス電圧が下限Ｖ
min を下回ったときには固定電圧成分Ｖfixed をＶbias
＋Ｖ2 πに対応する電圧に変更し、バイアス電圧が上限
Ｖmax を超えたときには固定電圧成分Ｖfixed をＶbias
−Ｖ2 πに対応する電圧に変更するよう指示する。ただ
し、電圧Ｖ2 πは変調器のレスポンスの１周期に対応す
る。
biasが最大バイアス電圧Ｖmax を超えたか最小バイアス
電圧Ｖmin を下回ったことを検出すると（Ｖmin および
Ｖma x は、許容可能なバイアス電圧範囲の所定の限界で
ある）、出力４４で制御信号を生成し、この信号が固定
電圧発生器３６の制御入力４６に印加される。制御信号
は、固定電圧発生器３６に対し、バイアス電圧が下限Ｖ
min を下回ったときには固定電圧成分Ｖfixed をＶbias
＋Ｖ2 πに対応する電圧に変更し、バイアス電圧が上限
Ｖmax を超えたときには固定電圧成分Ｖfixed をＶbias
−Ｖ2 πに対応する電圧に変更するよう指示する。ただ
し、電圧Ｖ2 πは変調器のレスポンスの１周期に対応す
る。
【００３７】そのような制御信号を受けると、固定電圧
発生器３６は固定電圧成分を、Ｖbi as±Ｖ2 πに等しく
なるまで徐々に増減させる。固定電圧成分が変化する速
度は、バイアス制御回路３０が可変電圧成分Ｖvar を追
跡し、調節するのに十分ゆっくりであり、そのため、入
力３４に印加されるバイアス電圧Ｖbiasは実質的に一定
のままであり、それにより、変調器のレスポンスが所望
の電圧位置に維持される。ひとたび固定電圧成分がその
新値に変更されたならば、可変電圧成分Ｖvarは、Ｖ
biasがＶmin を下回ったのかＶmax を超えたのかに依存
して、＋Ｖ2 πまたは−Ｖ2 πに対応する値にセットさ
れる。
発生器３６は固定電圧成分を、Ｖbi as±Ｖ2 πに等しく
なるまで徐々に増減させる。固定電圧成分が変化する速
度は、バイアス制御回路３０が可変電圧成分Ｖvar を追
跡し、調節するのに十分ゆっくりであり、そのため、入
力３４に印加されるバイアス電圧Ｖbiasは実質的に一定
のままであり、それにより、変調器のレスポンスが所望
の電圧位置に維持される。ひとたび固定電圧成分がその
新値に変更されたならば、可変電圧成分Ｖvarは、Ｖ
biasがＶmin を下回ったのかＶmax を超えたのかに依存
して、＋Ｖ2 πまたは−Ｖ2 πに対応する値にセットさ
れる。
【００３８】固定電圧成分の新たな値Ｖbias±Ｖ2 π
は、レスポンスの隣接サイクルの等しい電圧位置で変調
器を動作させるのに要するバイアス電圧に対応する。バ
イアス電圧リセットの最終ステップは、リセット制御回
路４２が第二の出力５０から可変電圧発生器３８の入力
５２にクリア信号を送出して、可変電圧発生器に対し、
可変電圧成分をゼロにセットするよう指示するステップ
である。可変電圧成分Ｖvar がゼロにセットされると、
変調器のレスポンスは、隣接するレスポンス周期の等し
い位置にジャンプし、伝送されるデータに対して有意な
破壊をもたらすことなく動作を続ける。リセット手順の
間、バイアス電圧Ｖbiasが、変調器のレスポンスの１周
期に対応する量Ｖ2 πだけリセットされることが理解さ
れよう。
は、レスポンスの隣接サイクルの等しい電圧位置で変調
器を動作させるのに要するバイアス電圧に対応する。バ
イアス電圧リセットの最終ステップは、リセット制御回
路４２が第二の出力５０から可変電圧発生器３８の入力
５２にクリア信号を送出して、可変電圧発生器に対し、
可変電圧成分をゼロにセットするよう指示するステップ
である。可変電圧成分Ｖvar がゼロにセットされると、
変調器のレスポンスは、隣接するレスポンス周期の等し
い位置にジャンプし、伝送されるデータに対して有意な
破壊をもたらすことなく動作を続ける。リセット手順の
間、バイアス電圧Ｖbiasが、変調器のレスポンスの１周
期に対応する量Ｖ2 πだけリセットされることが理解さ
れよう。
【００３９】代替態様では、リセット回路は、固定電圧
部Ｖfixed を、Ｖbias＋Ｖπに対応する値またはＶbias
−Ｖπに対応する値を有するまで調節するように動作す
る（ただし、Ｖπは、変調器のレスポンスの半周期に対
応する）。可変電圧部分がゼロにセットされると、変調
器のレスポンスは隣接周期のレスポンスの反対部分にジ
ャンプし、駆動回路１６に印加されるデータが論理的に
反転されて、伝送されるデータを破壊することなくシス
テムが動作し続けることを保証する。このような態様で
は、バイアス電圧Ｖbiasは、変調器のレスポンスの半周
期１個に対応する量だけリセットされる。
部Ｖfixed を、Ｖbias＋Ｖπに対応する値またはＶbias
−Ｖπに対応する値を有するまで調節するように動作す
る（ただし、Ｖπは、変調器のレスポンスの半周期に対
応する）。可変電圧部分がゼロにセットされると、変調
器のレスポンスは隣接周期のレスポンスの反対部分にジ
ャンプし、駆動回路１６に印加されるデータが論理的に
反転されて、伝送されるデータを破壊することなくシス
テムが動作し続けることを保証する。このような態様で
は、バイアス電圧Ｖbiasは、変調器のレスポンスの半周
期１個に対応する量だけリセットされる。
【００４０】概して、上述したすべての実施態様は、変
調器のレスポンスの半周期１個以上に対応する量だけバ
イアス電圧をリセットすることを含む。
調器のレスポンスの半周期１個以上に対応する量だけバ
イアス電圧をリセットすることを含む。
【００４１】固定電圧成分Ｖfixed および可変電圧成分
Ｖvar からなるバイアス電圧Ｖbiasを使用する他ならぬ
利点は、固定成分Ｖfixed を所望のリセットバイアス電
圧に調節したのち可変電圧成分Ｖvar をゼロにセットす
ることにより、変調器の動作に対して最小限の混乱しか
及ぼさずにバイアス電圧をリセットすることができるこ
とにある。理由は、固定電圧成分Ｖfixed が調節される
期間中、可変電圧成分Ｖvar が変化を追跡するため、変
調器の動作が影響を受けず、それにより、変調器のレス
ポンスが所望の電圧位置に維持されるからである。した
がって、変調器のドリフトが、回路の動作に比較して長
い時間リセットが要しないほどゆっくりであるならば、
Ｖfixed を調節するのに要する時間は無関係である。
Ｖvar からなるバイアス電圧Ｖbiasを使用する他ならぬ
利点は、固定成分Ｖfixed を所望のリセットバイアス電
圧に調節したのち可変電圧成分Ｖvar をゼロにセットす
ることにより、変調器の動作に対して最小限の混乱しか
及ぼさずにバイアス電圧をリセットすることができるこ
とにある。理由は、固定電圧成分Ｖfixed が調節される
期間中、可変電圧成分Ｖvar が変化を追跡するため、変
調器の動作が影響を受けず、それにより、変調器のレス
ポンスが所望の電圧位置に維持されるからである。した
がって、変調器のドリフトが、回路の動作に比較して長
い時間リセットが要しないほどゆっくりであるならば、
Ｖfixed を調節するのに要する時間は無関係である。
【００４２】このように、可変電圧をゼロにセットする
ことが、有効リセット時間（すなわち、破壊が生じるお
それのある期間）を決定し、これは、ほぼ瞬時に達成す
ることができ、可変電圧発生器のスルーレートによって
だけ制限される。バイアス電圧が、変調器のレスポンス
の半周期に対応する量だけリセットされる場合、可変電
圧成分がより小さな量だけリセットされる（ゼロにセッ
トされる）につれ、有効リセット時間は減少する。
ことが、有効リセット時間（すなわち、破壊が生じるお
それのある期間）を決定し、これは、ほぼ瞬時に達成す
ることができ、可変電圧発生器のスルーレートによって
だけ制限される。バイアス電圧が、変調器のレスポンス
の半周期に対応する量だけリセットされる場合、可変電
圧成分がより小さな量だけリセットされる（ゼロにセッ
トされる）につれ、有効リセット時間は減少する。
【００４３】図２を参照すると、２．５GBit/s同期デジ
タル階層（ＳＤＨ）光電気通信ネットワークにおける使
用に適し、変調器のレスポンスの周期の半分に対応する
量Ｖπだけバイアス電圧をリセットするように動作する
本発明の好ましい実施態様が示されている。
タル階層（ＳＤＨ）光電気通信ネットワークにおける使
用に適し、変調器のレスポンスの周期の半分に対応する
量Ｖπだけバイアス電圧をリセットするように動作する
本発明の好ましい実施態様が示されている。
【００４４】２個の可変電圧成分発生器３８ａおよび３
８ｂが設けられている。各電圧発生器はそれぞれの積分
回路を含み、この積分回路はそれぞれ、その出力とその
入力の一つとの間に接続されたコンデンサ５２ａ、５２
ｂを有する演算増幅器５０ａ、５０ｂを含む。各演算増
幅器５０ａ、５０ｂの第二の入力は、変調器のレスポン
スが必要な電圧位置にあるときに予想される値に対応す
る値を有するように選択され、この実施態様ではゼロボ
ルトである基準電圧に接続されている。電圧発生器３８
ａ、３８ｂの動作は、光変調器のレスポンスの部分のス
ロープの符号に依存する。図示する実施態様では、電圧
発生器３８ａは、反転積分比較器であり、光変調器のレ
スポンスの正のスロープに対して作用するように動作す
るが、発生器３８ｂは、非反転積分器であり、光変調器
のレスポンスの負のスロープに対して作用するように動
作する。所与の瞬間で、入力３４に印加されるバイアス
電圧Ｖbiasは、電圧発生器３８ａまたは３８ｂのいずれ
かによって生成される固定電圧成分Ｖfixed と可変電圧
成分Ｖvar との和である。活動中である電圧発生器の選
択はアナログスイッチ５６によって決定される。
８ｂが設けられている。各電圧発生器はそれぞれの積分
回路を含み、この積分回路はそれぞれ、その出力とその
入力の一つとの間に接続されたコンデンサ５２ａ、５２
ｂを有する演算増幅器５０ａ、５０ｂを含む。各演算増
幅器５０ａ、５０ｂの第二の入力は、変調器のレスポン
スが必要な電圧位置にあるときに予想される値に対応す
る値を有するように選択され、この実施態様ではゼロボ
ルトである基準電圧に接続されている。電圧発生器３８
ａ、３８ｂの動作は、光変調器のレスポンスの部分のス
ロープの符号に依存する。図示する実施態様では、電圧
発生器３８ａは、反転積分比較器であり、光変調器のレ
スポンスの正のスロープに対して作用するように動作す
るが、発生器３８ｂは、非反転積分器であり、光変調器
のレスポンスの負のスロープに対して作用するように動
作する。所与の瞬間で、入力３４に印加されるバイアス
電圧Ｖbiasは、電圧発生器３８ａまたは３８ｂのいずれ
かによって生成される固定電圧成分Ｖfixed と可変電圧
成分Ｖvar との和である。活動中である電圧発生器の選
択はアナログスイッチ５６によって決定される。
【００４５】可変電圧成分発生器３８ａ、３８ｂそれぞ
れは、それぞれのコンデンサ５２ａ、５２ｂに接続され
たスイッチ５４ａ、５４ｂを有している。発生器が動作
していないとき、発生器出力がゼロボルトになるよう、
スイッチが閉じてコンデンサを短絡させる。
れは、それぞれのコンデンサ５２ａ、５２ｂに接続され
たスイッチ５４ａ、５４ｂを有している。発生器が動作
していないとき、発生器出力がゼロボルトになるよう、
スイッチが閉じてコンデンサを短絡させる。
【００４６】バイアス電圧制御回路４２は２個の比較器
５８および６０を含み、これらの比較器に対してバイア
ス電圧が第一の入力に印加され、最大および最小の許容
可能なバイアス電圧値が第二の入力に印加される。電圧
限界Ｖmax およびＶmin は、バイアス電圧に許容しうる
限界を表す。バイアス電圧ＶbiasがＶmax を超えると、
比較器５８の出力が状態を変える。同様に、バイアス電
圧がＶmin を下回ると、比較器の６０の出力が状態を変
える。バイアス電圧Ｖbiasが許容可能なバイアス電圧範
囲Ｖmin 〜Ｖmax の範囲を逸するたび、比較器５８およ
び６０の出力に接続されたＯＲゲート６２が出力状態の
変化を生じさせる。
５８および６０を含み、これらの比較器に対してバイア
ス電圧が第一の入力に印加され、最大および最小の許容
可能なバイアス電圧値が第二の入力に印加される。電圧
限界Ｖmax およびＶmin は、バイアス電圧に許容しうる
限界を表す。バイアス電圧ＶbiasがＶmax を超えると、
比較器５８の出力が状態を変える。同様に、バイアス電
圧がＶmin を下回ると、比較器の６０の出力が状態を変
える。バイアス電圧Ｖbiasが許容可能なバイアス電圧範
囲Ｖmin 〜Ｖmax の範囲を逸するたび、比較器５８およ
び６０の出力に接続されたＯＲゲート６２が出力状態の
変化を生じさせる。
【００４７】制御回路４２はさらに、バイアス電圧が範
囲を逸することが検出されると、光変調器のレスポンス
の半周期１個に等しい電圧Ｖπをバイアス電圧に加え
る、またはバイアス電圧から差し引く加算回路６６を起
動する論理回路６４を含む。この電圧値は、固定電圧成
分発生器３６の入力６８に印加される。固定電圧成分発
生器３６はアップダウンカウンタ７０を含み、このカウ
ンタのデジタル出力がデジタルアナログ変換器７２に接
続され、この変換器の出力で固定電圧成分が生成され
る。発生器３６はまた比較器７４を含み、この比較器に
対し、必要な固定電圧部Ｖbias±Ｖπが第一の入力に印
加され、固定バイアス電圧成分Ｖfixed が第二の入力に
印加される。
囲を逸することが検出されると、光変調器のレスポンス
の半周期１個に等しい電圧Ｖπをバイアス電圧に加え
る、またはバイアス電圧から差し引く加算回路６６を起
動する論理回路６４を含む。この電圧値は、固定電圧成
分発生器３６の入力６８に印加される。固定電圧成分発
生器３６はアップダウンカウンタ７０を含み、このカウ
ンタのデジタル出力がデジタルアナログ変換器７２に接
続され、この変換器の出力で固定電圧成分が生成され
る。発生器３６はまた比較器７４を含み、この比較器に
対し、必要な固定電圧部Ｖbias±Ｖπが第一の入力に印
加され、固定バイアス電圧成分Ｖfixed が第二の入力に
印加される。
【００４８】固定電圧発生器３６が入力４６に制御信号
を受けるたびに、固定電圧成分が電圧Ｖbias±Ｖπに等
しいことを比較器が検出するまで、カウンタ７０が掃引
される。ひとたび固定電圧が必要な値に等しくなると、
スイッチ５６が起動されて、可変電圧発生器３８ａ、３
８ｂの間で切換えが起こる。ＳＤＨデータとともに使用
するための例示する実施態様では、第一の可変電圧発生
器３８ａと第二の可変電圧発生器３８ｂとの間の切換え
は、フレームレート信号により、ゲート７８およびラッ
チ８０を使用して開始される。周知であるように、フレ
ームレート信号とは、ＳＤＨフレームと同期化され、一
般にＳＤＨフレームの始端を示す信号である。ただし、
この信号の端部がフレームの始端にあるとは限らない。
を受けるたびに、固定電圧成分が電圧Ｖbias±Ｖπに等
しいことを比較器が検出するまで、カウンタ７０が掃引
される。ひとたび固定電圧が必要な値に等しくなると、
スイッチ５６が起動されて、可変電圧発生器３８ａ、３
８ｂの間で切換えが起こる。ＳＤＨデータとともに使用
するための例示する実施態様では、第一の可変電圧発生
器３８ａと第二の可変電圧発生器３８ｂとの間の切換え
は、フレームレート信号により、ゲート７８およびラッ
チ８０を使用して開始される。周知であるように、フレ
ームレート信号とは、ＳＤＨフレームと同期化され、一
般にＳＤＨフレームの始端を示す信号である。ただし、
この信号の端部がフレームの始端にあるとは限らない。
【００４９】２個の可変電圧発生器３８ａ、３８ｂおよ
びアナログスイッチ５６を使用する他ならぬ利点は、可
変電圧部分を実質的に瞬時にゼロにセットし、それによ
り、伝送されるデータに対する破壊を最小限にできるこ
とである。理由は、この電圧成分をゼロにセットするの
に要する時間が、演算増幅器５０ａ、５０ｂのスルーレ
ートに依存せず、変調器の入力３４のキャパシタンスお
よび可変電圧発生器に関するインピーダンスによって決
まるからである。
びアナログスイッチ５６を使用する他ならぬ利点は、可
変電圧部分を実質的に瞬時にゼロにセットし、それによ
り、伝送されるデータに対する破壊を最小限にできるこ
とである。理由は、この電圧成分をゼロにセットするの
に要する時間が、演算増幅器５０ａ、５０ｂのスルーレ
ートに依存せず、変調器の入力３４のキャパシタンスお
よび可変電圧発生器に関するインピーダンスによって決
まるからである。
【００５０】図３を参照すると、それぞれが２７０バイ
トの９個の行からなり、各行が９バイトのオーバヘッド
データおよびそれに続く２６１バイトのペイロードデー
タからなるＳＴＭ−１ ＳＤＨフレームが示されてい
る。オーバヘッドの最初の６バイトは、フレーム語と呼
ばれ、受け取り機器でＳＤＨフレームを並べるのに使用
される３バイトのＡ１および３バイトのＡ２からなる。
最後の３バイトは、セクショントレースバイトＪＯおよ
び国指定用の２バイトからなる。ペイロードデータの破
壊を避けるために、オーバヘッドバイトが伝送されてい
るときには変調器バイアス電圧がリセットされる。より
具体的には、Ａ１およびＡ２バイト中のＳＤＨフレーム
の最初の行のオーバヘッドバイトの期間中にバイアス電
圧がリセットされる。この期間を選択する理由は二つあ
る。第一に、一つのフレームだけのこれらのオーバヘッ
ドバイトの損失は、受け取り機器の管理ソフトウェアに
よって生成されるアウト・オブ・フレーム（ＯＯＦ）信
号を除き、伝送に悪影響を及ぼさない。他のオーバヘッ
ド期間は、破壊しないことが好ましい、潜在的により破
壊されやすいデータを含む。第二に、多くのＳＤＨ伝送
システムでは、フレーム位置を示すために使用されるフ
レームレート信号（フレームパルスとも呼ぶ）がしばし
ばオーバヘッドバイトの始端の近く、通常は最初のペイ
ロードバイトの始端の３０９ナノ秒前のところに位置し
ている。したがって、フレームパルスに依存するリセッ
トは、ペイロードバイトの開始の前に変調器の伝達レス
ポンスを新たなバイアス位置に再び並べることができる
よう、３０９ナノ秒を提供する。
トの９個の行からなり、各行が９バイトのオーバヘッド
データおよびそれに続く２６１バイトのペイロードデー
タからなるＳＴＭ−１ ＳＤＨフレームが示されてい
る。オーバヘッドの最初の６バイトは、フレーム語と呼
ばれ、受け取り機器でＳＤＨフレームを並べるのに使用
される３バイトのＡ１および３バイトのＡ２からなる。
最後の３バイトは、セクショントレースバイトＪＯおよ
び国指定用の２バイトからなる。ペイロードデータの破
壊を避けるために、オーバヘッドバイトが伝送されてい
るときには変調器バイアス電圧がリセットされる。より
具体的には、Ａ１およびＡ２バイト中のＳＤＨフレーム
の最初の行のオーバヘッドバイトの期間中にバイアス電
圧がリセットされる。この期間を選択する理由は二つあ
る。第一に、一つのフレームだけのこれらのオーバヘッ
ドバイトの損失は、受け取り機器の管理ソフトウェアに
よって生成されるアウト・オブ・フレーム（ＯＯＦ）信
号を除き、伝送に悪影響を及ぼさない。他のオーバヘッ
ド期間は、破壊しないことが好ましい、潜在的により破
壊されやすいデータを含む。第二に、多くのＳＤＨ伝送
システムでは、フレーム位置を示すために使用されるフ
レームレート信号（フレームパルスとも呼ぶ）がしばし
ばオーバヘッドバイトの始端の近く、通常は最初のペイ
ロードバイトの始端の３０９ナノ秒前のところに位置し
ている。したがって、フレームパルスに依存するリセッ
トは、ペイロードバイトの開始の前に変調器の伝達レス
ポンスを新たなバイアス位置に再び並べることができる
よう、３０９ナノ秒を提供する。
【００５１】バイアスリセットが起こりそうであること
は事前に知られ、その結果、受け取り側に対し、そのよ
うなイベントに対する注意を促すことができるため、受
け取り器機の管理システムに報告されるアウト・オブ・
フレーム（ＯＯＦ）イベントは、ソフトウェアによって
抑止することができる。
は事前に知られ、その結果、受け取り側に対し、そのよ
うなイベントに対する注意を促すことができるため、受
け取り器機の管理システムに報告されるアウト・オブ・
フレーム（ＯＯＦ）イベントは、ソフトウェアによって
抑止することができる。
【００５２】本発明の範囲内で変形をなしうることが理
解されよう。たとえば、固定バイアス電圧発生器３６
は、プログラム可能な電位差計または他の形態のプログ
ラム可能電圧源を含むことができる。例示した回路はア
ナログ性であるが、デジタル回路、アプリケーション固
有集積回路（ＡＳＩＣ）またはソフトウェアを使用する
マイクロプロセッサベースのシステムを使用して回路を
実現することもできる。
解されよう。たとえば、固定バイアス電圧発生器３６
は、プログラム可能な電位差計または他の形態のプログ
ラム可能電圧源を含むことができる。例示した回路はア
ナログ性であるが、デジタル回路、アプリケーション固
有集積回路（ＡＳＩＣ）またはソフトウェアを使用する
マイクロプロセッサベースのシステムを使用して回路を
実現することもできる。
【図１】本発明の光変調器および装置の略図である。
【図２】同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマットデー
タで動作する電気通信ネットワークに使用するための光
変調器および装置の略図である。
タで動作する電気通信ネットワークに使用するための光
変調器および装置の略図である。
【図３】同期デジタル階層（ＳＤＨ）データフレームの
略図である。
略図である。
２ レーザ ８ 光変調器 １６ 駆動回路 ２２ 光スプリッタ ２４ 光電気通信ネットワーク ２８ ＰＩＮフォトダイオード ３０ バイアス電圧制御回路 ３２ バイアス電圧発生器 ３６ 固定電圧発生器 ３８ 可変電圧発生器 ４０ 加算回路 ４２ リセット制御回路
フロントページの続き (72)発明者 ポール アレクサンダー カラン イギリス エルイー12 ９ビーピー，ラフ バラ，シェプシェド，カムブリアン ウエ イ 54
Claims (24)
- 【請求項１】 周期性である光減衰対電圧レスポンスを
有し、入力（３４）を含み、この入力にバイアス電圧
（Ｖbias）が印加されると、レスポンスを電圧軸に沿っ
て動かすタイプの光変調器（８）を動作させる方法にお
いて、 第一の電圧成分（Ｖfixed ）と第二の電圧成分（Ｖ
var ）との和からなるバイアス電圧（Ｖbias）を生成す
るステップと、 第一の電圧成分（Ｖfixed ）が、正常な動作中には固定
され、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持する
のに要すると予想されるバイアス電圧に対応するように
選択されるものであり、 変調器のレスポンスの位置を検出し、第二の電圧成分
（Ｖvar ）を調節して、レスポンスを所望の電圧位置に
維持するステップとを含み、 バイアス電圧（Ｖbias）が使用可能なバイアス電圧範囲
の限界に接近したときを検出するステップと、 第一の電圧成分（Ｖfixed ）を、バイアス電圧
（Ｖbias）と、変調器のレスポンスの半周期１個以上に
対応する電圧（Ｖπ）との和に等しくなるまで調節する
ステップと、 第二の電圧成分（Ｖvar ）をゼロにセットするステップ
と、をさらに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 第二の電圧成分（Ｖvar ）が変化を追跡
し、それにより、第二の電圧成分（Ｖvar ）がゼロにセ
ットされるまで変調器のレスポンスを所望の電圧位置に
維持するほどゆっくりと第一の電圧成分（Ｖfixed ）を
調節する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 変調器のレスポンスの半周期偶数個分に
対応する量だけバイアス電圧（Ｖbias）をリセットする
請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 半周期奇数個分に対応する量だけバイア
ス電圧をリセットし、変調器に印加されるデータを反転
する請求項１または２記載の方法。 - 【請求項５】 光変調器に印加されるデータのフォーマ
ットがオーバヘッド容量を含み、前記方法が、オーバヘ
ッド容量の伝送中に第二の電圧成分（Ｖvar）をゼロに
セットする請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 フォーマットが、それぞれが複数のペイ
ロードデータ部およびオーバヘッドデータ部からなるフ
レームからなる同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマッ
トを含み、前記方法が、ＳＤＨフレームの第一のオーバ
ヘッド部の伝送の間に第二の電圧成分（Ｖvar ）をゼロ
にセットする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 ＳＤＨフレームレート信号に依存して第
二の電圧成分（Ｖva r ）をゼロにセットする請求項６記
載の方法。 - 【請求項８】 実質的に添付の図１または２を参照する
ことによって説明し、例示した光変調器を動作させる方
法。 - 【請求項９】 周期性である光減衰対電圧レスポンスを
有し、入力（３４）を含み、この入力にバイアス電圧が
印加されると、レスポンスを電圧軸に沿って動かすタイ
プの光変調器（８）を動作させるための装置において、 第一の電圧成分（Ｖfixed ）と第二の電圧成分（Ｖ
var ）との和からなるバイアス電圧（Ｖbias）を生成す
るためのバイアス電圧発生器（３２）と、 第一の電圧成分（Ｖfixed ）が、正常な動作中には固定
され、変調器のレスポンスを所望の電圧位置に維持する
のに要すると予想されるバイアス電圧に対応するように
選択されるものであり、 変調器のレスポンスの位置を検出し、第二の電圧成分
（Ｖvar ）を調節して、レスポンスを所望の電圧位置に
維持するための手段（２８、３０）とを含み、 バイアス電圧（Ｖbias）が使用可能なバイアス電圧範囲
の限界に接近したときを検出するための手段（４２）
と、 第一の電圧成分（Ｖfixed ）を、バイアス電圧と、変調
器のレスポンスの半周期１個以上に対応する電圧との和
に等しくなるまで調節するための手段（３６）と、 第二の電圧成分（Ｖvar ）をゼロにセットするための手
段（３８）と、をさらに含むことを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 第一の成分（Ｖfixed ）を調節するた
めの手段（３６）が、変調器のレスポンスの半周期偶数
個分に対応する量だけバイアス電圧（Ｖbias）をリセッ
トするように動作する請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 第一の電圧成分（Ｖfixed ）を調節す
るための手段（３６）が、変調器のレスポンスの半周期
奇数個分に対応する量だけバイアス電圧をリセットする
ように動作し、さらに、変調器（８）に印加されたデー
タ（１８）を反転するための手段（１６）を含む請求項
９記載の装置。 - 【請求項１２】 第一の電圧成分（Ｖfixed ）を調節す
るための手段（３６）が、第二の電圧成分（Ｖvar ）が
変化を追跡し、それにより、変調器のレスポンスを所望
の電圧位置に維持するほどゆっくりと第一の電圧成分
（Ｖfixed ）を調節するように動作する請求項９〜１１
のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１３】 変調器に印加されるデータのフォーマ
ットがオーバヘッド容量を含み、第二の電圧成分（Ｖ
var ）をセットするための手段（３８）が、オーバヘッ
ド容量の伝送の間に第二の電圧成分をゼロにセットする
ように動作する請求項９〜１２のいずれか１項記載の装
置。 - 【請求項１４】 フォーマットが、それぞれが複数のペ
イロードデータ部およびオーバヘッドデータ部からなる
フレームからなる同期デジタル階層（ＳＤＨ）フォーマ
ットを含み、第二の電圧成分（Ｖvar ）をゼロにセット
するための手段（３８）が、ＳＤＨフレームの第一のオ
ーバヘッド部の伝送の間に動作する請求項１３記載の装
置。 - 【請求項１５】 前記手段（３８）が、ＳＤＨフレーム
レート信号に依存して第二の電圧成分（Ｖvar ）をゼロ
にセットするように動作する請求項１４記載の装置。 - 【請求項１６】 バイアス電圧発生器（３２）が、第一
の電圧成分発生器（３６）と、第二の電圧成分発生器
（３８）と、二つの電圧成分（Ｖfixed およびＶvar ）
を加算するための加算手段（４０）とを含む請求項９〜
１５のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１７】 第二の電圧成分発生器（３８）が、２
個の電圧発生器（３８ａおよび３８ｂ）と、リセット中
にそれらの電圧発生器の間で選択的に切り換えるための
切換え手段（５６）とを含む請求項１６記載の装置。 - 【請求項１８】 光変調器（８）がマッハ・ツェンダー
光変調器を含む請求項９〜１７のいずれか１項記載の装
置。 - 【請求項１９】 実質的に添付の図１または２を参照す
ることによって説明し、例示した光変調器を動作させる
ための装置。 - 【請求項２０】 請求項９〜１９のいずれか１項記載の
装置を組み込む光変調器。 - 【請求項２１】 周期性である光減衰対電圧レスポンス
を有し、入力（３４）を含み、この入力にバイアス電圧
（Ｖbias）が印加されると、レスポンスを電圧軸に沿っ
て動かすタイプの光変調器（８）を使用してデータが伝
送されるタイプの同期デジタル階層（ＳＤＨ）電気通信
ネットワークにおいて、この光変調器を動作させる方法
において、 バイアス電圧（Ｖbias）を生成するステップと、 変調器のレスポンスの位置を検出し、バイアス電圧（Ｖ
bias）を調節して、変調器のレスポンスを所望の電圧位
置に維持するステップと、 バイアス電圧（Ｖbias）が使用可能なバイアス電圧範囲
の限界に接近したときを検出するステップと、 ＳＤＨフォーマットのオーバヘッド部の間に、変調器の
レスポンスの半周期１個以上に対応する量だけバイアス
電圧（Ｖbias）をリセットするステップと、を含むこと
を特徴とする方法。 - 【請求項２２】 ＳＤＨフレームの第一のオーバヘッド
部の伝送の間にバイアス電圧をリセットする請求項２１
記載の方法。 - 【請求項２３】 ＳＤＨフレームレート信号に依存して
バイアス電圧をリセットする請求項２１または２２記載
の方法。 - 【請求項２４】 報告されるアウト・オブ・フレーム
（ＯＯＦ）イベントを抑止する請求項２３記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9700440.2 | 1997-01-10 | ||
| GBGB9700440.2A GB9700440D0 (en) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | Operation of optical modulators |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006347247A Division JP2007086810A (ja) | 1997-01-10 | 2006-12-25 | 光変調器の動作方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253933A true JPH10253933A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3931287B2 JP3931287B2 (ja) | 2007-06-13 |
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ID=10805788
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01507598A Expired - Fee Related JP3931287B2 (ja) | 1997-01-10 | 1998-01-09 | 光変調器の動作方法 |
| JP2006347247A Pending JP2007086810A (ja) | 1997-01-10 | 2006-12-25 | 光変調器の動作方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006347247A Pending JP2007086810A (ja) | 1997-01-10 | 2006-12-25 | 光変調器の動作方法 |
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|---|---|
| US (1) | US6198560B1 (ja) |
| EP (1) | EP0857994B1 (ja) |
| JP (2) | JP3931287B2 (ja) |
| CN (1) | CN1132043C (ja) |
| AU (1) | AU722282B2 (ja) |
| DE (1) | DE69839460D1 (ja) |
| GB (2) | GB9700440D0 (ja) |
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| JP3881270B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2007-02-14 | 富士通株式会社 | 光変調器の駆動制御装置および駆動制御方法 |
| CN1306719C (zh) * | 2003-06-05 | 2007-03-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种用于sdh传输系统线路衰减补偿的自适应均衡装置 |
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| CN110441034A (zh) * | 2019-08-24 | 2019-11-12 | 天津大学青岛海洋技术研究院 | 基于马赫曾德干涉仪的光学器件衰减特性测试装置及方法 |
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| US5170274A (en) * | 1990-03-01 | 1992-12-08 | Fujitsu Limited | Optical transmitter |
| US5383046A (en) * | 1992-05-29 | 1995-01-17 | Fujitsu Limited | Supervisory and control signal transmitting system for use in optically amplifying repeaters system |
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1997
- 1997-01-10 GB GBGB9700440.2A patent/GB9700440D0/en active Pending
- 1997-12-30 AU AU49316/97A patent/AU722282B2/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-01-06 EP EP98300039A patent/EP0857994B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-06 GB GB9800112A patent/GB2321115B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-01-06 DE DE69839460T patent/DE69839460D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-07 US US09/003,893 patent/US6198560B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-08 NO NO980078A patent/NO980078L/no not_active Application Discontinuation
- 1998-01-09 JP JP01507598A patent/JP3931287B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-01-10 CN CN98104158A patent/CN1132043C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-12-25 JP JP2006347247A patent/JP2007086810A/ja active Pending
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