專利名稱：光學(xué)調(diào)制設(shè)備和控制光學(xué)調(diào)制器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備和一種控制光學(xué)調(diào)制器的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備和一種控制光學(xué)調(diào)制器的方法，其中即使其光學(xué)輸出周期性地相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電壓變化的光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)，由于環(huán)境溫度或老化而波動(dòng)，也能以穩(wěn)定的方式補(bǔ)償操作點(diǎn)的波動(dòng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用在時(shí)分多路復(fù)用(TDM)或波分多路復(fù)用(WDM)光學(xué)傳送系統(tǒng)中使用的光學(xué)傳送機(jī)中穩(wěn)定馬赫策恩德光學(xué)調(diào)制器(稱作MZ型光學(xué)調(diào)制器)的操作點(diǎn)的控制方法。
最近幾年可用信息量迅速增大，一直希望擴(kuò)大光學(xué)通信系統(tǒng)的容量和延長(zhǎng)距離。容納10Gbps傳送速度的在線光學(xué)放大器系統(tǒng)現(xiàn)在正在投入實(shí)際使用。將來(lái)將需要更大的容量，并且在光學(xué)傳送的TDM和WDM方面都在進(jìn)行著研究和開發(fā)。
·直接調(diào)制強(qiáng)度調(diào)制和直接檢測(cè)(所謂的“直接調(diào)制”)是用于在光學(xué)通信系統(tǒng)中采用的電-光轉(zhuǎn)換電路的最簡(jiǎn)單技術(shù)。根據(jù)這種技術(shù)，由數(shù)據(jù)信號(hào)的“0”和“1”直接接通或斷開致動(dòng)半導(dǎo)體激光器的電流，以控制激光束的發(fā)射和熄滅。然而當(dāng)直接接通和斷開激光器本身時(shí)，光信號(hào)由于半導(dǎo)體的性質(zhì)而經(jīng)歷波長(zhǎng)的波動(dòng)(所謂的“啁啾聲(chirping)”。數(shù)據(jù)的傳送速度(位速率)越高，啁啾聲的影響越大。其原因是光學(xué)纖維呈現(xiàn)出一種色散性質(zhì)，其中傳播速度對(duì)于不同的波長(zhǎng)是變化的。當(dāng)由直接調(diào)制引起啁啾聲時(shí)，傳播速度波動(dòng)，波形在通過光學(xué)纖維傳播期間失真，并且變得難以進(jìn)行長(zhǎng)距離傳送和以高速度傳送。
·外部調(diào)制由于上述原因，外部調(diào)制用于2.5至10Gbps的高傳送速度。根據(jù)外部調(diào)制，一個(gè)激光二極管連續(xù)地發(fā)射光，并且通過數(shù)據(jù)的“1”和“0”使用一個(gè)外部調(diào)制器接通或斷開發(fā)射的光。上述MZ型調(diào)制器主要用作外部調(diào)制器。圖32A和32B是在描述MZ型調(diào)制器時(shí)有用的圖，其中圖32A是調(diào)制器構(gòu)造的示意圖，而圖32B用來(lái)描述調(diào)制操作。
在圖32A中所示的是一個(gè)在大于1Gbps的速度下在長(zhǎng)距離傳送中使用的分布反饋半導(dǎo)體激光二極管(DFB-LD)1、一個(gè)MZ型調(diào)制器2及光學(xué)纖維3a、3b。MZ型調(diào)制器2在LiNbO3基片上包括(1)一個(gè)輸入光學(xué)波導(dǎo)管2a，形成在基片上，用來(lái)從激光二極管1引入光；(2)分支光學(xué)波導(dǎo)管2b、2c；(3)一個(gè)輸出光學(xué)波導(dǎo)管2d，形成在基片上，用來(lái)輸出調(diào)制光；(4)兩個(gè)信號(hào)電極2e、2f，形成在基片上，用來(lái)把相位調(diào)制施加到分支光學(xué)波導(dǎo)管2b、2c中的光學(xué)信號(hào)上；及(5)一個(gè)信號(hào)輸入終端2g，形成基片上，用來(lái)把一個(gè)NRZ電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極之一，即電極2e。
如果施加到信號(hào)電極2e、2f上的電壓由數(shù)據(jù)的“1”和“0”控制，則分支光學(xué)波導(dǎo)管2b、2c產(chǎn)生折射率的差，并且光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)的光波在他們之間產(chǎn)生相位差。例如，如果數(shù)據(jù)是“0”，則以這樣一種方式進(jìn)行控制，以致在兩個(gè)光學(xué)波導(dǎo)管2b、2c中的光學(xué)信號(hào)的光波之間的相位差變成180°；如果數(shù)據(jù)是“1”，則以這樣的方式進(jìn)行控制，以致在兩個(gè)光學(xué)波導(dǎo)管2b、2c中的光學(xué)信號(hào)的光波之間的相位差變成0°。如果采用這種裝置，則在通過數(shù)據(jù)的“1”和“0”調(diào)制(接通和斷開)時(shí)，疊加兩個(gè)光學(xué)波導(dǎo)管2b、2c的光學(xué)信號(hào)將有可能輸出輸入光。
如圖32B中所示，在其兩個(gè)電極之間有電壓差的MZ型光學(xué)調(diào)制器的光學(xué)輸出特性，周期性地依據(jù)施加的電壓而變化。點(diǎn)A代表光發(fā)射的極點(diǎn)，而點(diǎn)B代表熄滅的極點(diǎn)。電壓在一個(gè)周期上的范圍是2Vπ。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)是“1”時(shí)，具有Vπ幅值的電壓被施加在信號(hào)電極2e、2f之間，由此發(fā)射光。當(dāng)數(shù)據(jù)是“0”時(shí)，零電壓被施加在信號(hào)電極2e、2f之間，由此熄滅光。
上述MZ型光學(xué)調(diào)制器的便利之處在于，傳送光呈現(xiàn)很小的啁啾聲。然而，構(gòu)成基片的LiNbO3的溫度變化、其上電場(chǎng)的延期施加及其老化，都伴隨有基片本身的極化，電荷保持在基片的表面上，并且信號(hào)電極兩端的偏置電壓波動(dòng)。因此，MZ型光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性從圖33中的理想曲線a向左和右即向曲線b和c波動(dòng)。換句話說，MZ型光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)隨時(shí)間通過而漂移，由此通/斷光級(jí)變化，并且引起代碼之間的符號(hào)間干擾(參考圖33中的輸出眼圖)。
·在NRZ調(diào)制中的偏置控制方法因而，為了穩(wěn)定工作點(diǎn)，常規(guī)實(shí)踐是以這樣的方式進(jìn)行控制，從而如果曲線向右移動(dòng)，則相應(yīng)增大偏置電壓，而如果曲線向左移動(dòng)，則相應(yīng)減小。更準(zhǔn)確地說，已經(jīng)提出了一種補(bǔ)償方法(以下稱作“自動(dòng)偏電壓控制”(ABC))，該方法包括把一個(gè)低頻信號(hào)疊加到電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)上、檢測(cè)操作點(diǎn)的偏移量和這種偏移的方向、及通過反饋控制偏置電壓(見日本專利申請(qǐng)公開No.3-251815的說明書)。圖34表示用來(lái)穩(wěn)定光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)的電路構(gòu)造，該光學(xué)調(diào)制器實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償調(diào)制器工作點(diǎn)的當(dāng)前可用方法，而圖35是描述操作點(diǎn)穩(wěn)定原理有用的圖。
在圖34中所示的是半導(dǎo)體激光二極管(DFB-LD)1、MZ型光學(xué)調(diào)制器(LN光學(xué)調(diào)制器)2、光學(xué)纖維3a、3b及一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路4。一個(gè)NRZ電信號(hào)(數(shù)據(jù)信號(hào))輸入到驅(qū)動(dòng)電路4，驅(qū)動(dòng)電路4進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)在MZ型光學(xué)調(diào)制器2的電壓-光學(xué)輸出特性(見圖32B)中具有在光發(fā)射的極點(diǎn)A與光熄滅的極點(diǎn)B之間的幅值(＝Vπ)的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD。一個(gè)低頻振蕩器5產(chǎn)生一個(gè)具有一個(gè)低頻率f0(例如1KHz)的低頻信號(hào)SLF，一個(gè)低頻疊加電路6把一個(gè)低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，一個(gè)光學(xué)分支單元7分支來(lái)自光學(xué)調(diào)制器2的光學(xué)信號(hào)，及一個(gè)諸如光電二極管之類的光接收器(PD)8把由光學(xué)調(diào)制器2輸出的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號(hào)。標(biāo)號(hào)9指示一個(gè)放大器。一個(gè)相位比較器10檢測(cè)和輸出在由光學(xué)調(diào)制器2輸出的光學(xué)信號(hào)中包含的頻率f0的低頻信號(hào)分量、與由低頻振蕩器5輸出的低頻信號(hào)之間的相位差θ。一個(gè)低通濾波器(LPF)11整流相位比較器10的輸出信號(hào)，并且一個(gè)偏置電源電路12控制偏置電壓，該偏置電壓以這樣一種方式施加到一個(gè)信號(hào)電極上，以致相位差θ將變成零。
低頻疊加電路6使MZ型光學(xué)調(diào)制器2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過具有f0低頻的信號(hào)經(jīng)受幅值調(diào)制，光電二極管8把光學(xué)調(diào)制器2的輸出光轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號(hào)，相位比較器10進(jìn)行在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上施加的低頻信號(hào)、與在光學(xué)信號(hào)中包含低頻信號(hào)分量之間的相位比較，及偏置電源電路12以這樣一種方式控制施加到信號(hào)電極上的偏置電壓，從而相位差θ將變成零。
MZ型光學(xué)調(diào)制器的最佳工作點(diǎn)是點(diǎn)A和B(見圖35)，在點(diǎn)A和B處驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的波形的兩個(gè)級(jí)給出最大和最小輸出光學(xué)功率。在MZ型光學(xué)調(diào)制器2的電壓-光學(xué)輸出特性沒有波動(dòng)的情況下，即使把具有低頻f0的信號(hào)SLF施加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL也不包含f0的分量，并且兩倍于f0的頻率分量也以理想狀態(tài)出現(xiàn)(曲線a)。
另一方面，如果特性曲線以表明的方式從a到b向左或從a到c向右移動(dòng)(如果工作點(diǎn)向左或向右移動(dòng))，則輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL都變成由相同相位調(diào)制的信號(hào)。這些信號(hào)包含f0分量。另外，在特性曲線b中輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL的相位，與在特性曲線c中輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL的相位相反。
根據(jù)以上描述，通過把疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上的低頻信號(hào)SLF的相位與包含在光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量的相位相比較，能檢測(cè)其中工作點(diǎn)漂移的方向。能以這樣一種方式控制偏置電壓，以致該相位差變成零。
·光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制在打算通過TDM增大容量的情況下，一個(gè)因素是色散(GVD)支配著傳送距離。色散允許偏差與數(shù)據(jù)傳送速度(位速率)的平方成反比。因此，在10-Gbps系統(tǒng)中是約800ps/nm的色散允許偏差，就在40-Gbps系統(tǒng)中下降到該數(shù)值的約1/16，即約50ps/nm。一種減少由色散引起的波形變壞的方法是光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制。(例如，見A.J.Price等的“借助于改進(jìn)色散允許偏差減小帶寬光學(xué)數(shù)字強(qiáng)度調(diào)制(Reduced bandwidth optical digital intensity modulation withimproved chromatic dispersion tolerance)”，Electron.Lett.，vol.31，No.1，pp 58-59，1995。)與NRZ調(diào)制方案相比較，光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制把光學(xué)信號(hào)頻譜的帶寬減小到約一半，由此它減小色散的影響。例如，盡管10-GbpsNRZ信號(hào)的光學(xué)信號(hào)頻譜的帶寬按照頻率是10GHz，而按照波長(zhǎng)是0.2nm，但10-Gbps雙二進(jìn)制信號(hào)的光學(xué)信號(hào)頻譜的帶寬按照頻率是5GHz，而按照波長(zhǎng)是0.1nm。因?yàn)楣馑僖罁?jù)波長(zhǎng)而不同，所以光學(xué)信號(hào)頻譜的帶寬越大，光傳播的速度變化量越大，并因此，由長(zhǎng)距離傳送造成的波形失真越大。因而，如果光學(xué)信號(hào)頻譜的帶寬能通過光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制而變小，則能減小速度的波動(dòng)量，并且能增大色散允許偏差。
圖36表示依賴于光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造，圖37A、37B在描述光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制時(shí)是有用的圖，及圖39A、39B是有關(guān)信號(hào)的波形圖。
在圖36中所示的是半導(dǎo)體激光二極管(DFB-LD)1、和MZ型光學(xué)調(diào)制器2，MZ型光學(xué)調(diào)制器2帶有兩個(gè)用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上的信號(hào)電極、和用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端。
一個(gè)預(yù)編碼器21編碼40-Gbps二進(jìn)制NRZ電輸入信號(hào)。一個(gè)D型觸發(fā)器(D-FF)22以40-GHz的時(shí)鐘抽取和存儲(chǔ)預(yù)編碼器21的輸出，并且輸出一個(gè)非倒相信號(hào)D和一個(gè)倒相信號(hào)*D。移相器23a、23b調(diào)節(jié)觸發(fā)器22的輸出相位，并且把這里的輸出分別施加到幅值調(diào)節(jié)器24a、24b上。其輸出分別施加到電氣低通濾波器25a、25b上，濾波器25a、25b具有是四分之一位速率(＝40Gbps)的帶寬。偏置調(diào)節(jié)電路(偏置T形接頭)以26a、26b表示，而終端連接器以27a、27b表示。通過低通濾波器25a、25b使由預(yù)編碼器21編碼的二進(jìn)制NRZ電輸入信號(hào)成為具有倒相符號(hào)的3值電信號(hào)S1和S2，并且這些信號(hào)又通過偏置T形接頭26a、26b，由此產(chǎn)生互補(bǔ)3值電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)(推挽信號(hào))S1’、S2’，信號(hào)S1’、S2’施加到MZ型光學(xué)調(diào)制器2的兩個(gè)對(duì)稱信號(hào)電極的相應(yīng)電極上。
在MZ型光學(xué)調(diào)制器2中，接通和切斷CW光必需的驅(qū)動(dòng)幅值，根據(jù)電壓-光學(xué)輸出特性一般是Vπ(見圖37B)。然而，在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制中，兩個(gè)信號(hào)電極的每一個(gè)通過幅值Vπ經(jīng)受推挽調(diào)制。(這是其中把符號(hào)總是相反的電壓施加到兩個(gè)電極上的調(diào)制)。施加到光學(xué)調(diào)制器2上的電壓是輸入信號(hào)S1’與S2’之間的電壓差(＝S1’-S2’)。換句話說，在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制中，MZ型光學(xué)調(diào)制器2由驅(qū)動(dòng)幅值2Vπ調(diào)制，即由兩倍于Vπ的幅值調(diào)制。而且，偏置電壓(電信號(hào)的中心電壓)以這樣的方式設(shè)置，從而在電壓-光學(xué)輸出特性曲線上的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)A、A之間驅(qū)動(dòng)光學(xué)調(diào)制器。
現(xiàn)在將描述光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的細(xì)節(jié)。
如圖38所示，預(yù)編碼器21包括一個(gè)用來(lái)倒相一個(gè)輸入信號(hào)an的非門21a、一個(gè)1位(25ps)延遲門21b、及一個(gè)用來(lái)輸出通過在上個(gè)輸出cn-1與當(dāng)前倒相的輸入bn之間采取異得到的一個(gè)信號(hào)cn的異門21。如果參照倒相信號(hào)bn、異門的上個(gè)輸出信號(hào)cn-1及異門的當(dāng)前輸出信號(hào)cn的真值表，則我們有如下結(jié)果(1)如果bn＝“0”保持，則cn＝cn-1(符號(hào)不變)；及(2)如果bn＝“1”保持，則cn＝1-cn-1(符號(hào)顛倒)。
低通濾波器25a具有僅是位速率四分之一的帶寬，即10GHz?？紤]輸入信號(hào)cn的兩個(gè)連續(xù)位。如果輸入數(shù)據(jù)在高速下以“0、1”或“1、0”的方式變化，則低通濾波器25a不能跟隨這種變化，并且輸出是0與1級(jí)中間的級(jí)0.5。如果輸入數(shù)據(jù)是兩個(gè)連續(xù)的“1”，即“1、1”，則低通濾波器25a輸出級(jí)1.0；如果輸入數(shù)據(jù)是兩個(gè)連續(xù)的“0”，即“0、0”，則低通濾波器25a輸出級(jí)0.0。更準(zhǔn)確地說，低通濾波器25a
(3)在預(yù)編碼器的輸出cn是連續(xù)的“0”(“00”符號(hào)不變)的情況下，輸出0.0級(jí)；(4)在預(yù)編碼器的輸出cn是連續(xù)的“1”(“11”符號(hào)不變)的情況下，輸出1.0級(jí)；及(5)在預(yù)編碼器的輸出cn的符號(hào)反向(“01”或“10”)的情況下，輸出0.5級(jí)。
以上從(1)至(5)，如果預(yù)編碼器輸出的符號(hào)變化，則低通濾波器25a的輸出變化。就是說，如果輸入數(shù)據(jù)an是“1”，則低通濾波器25a輸出0.0或+1.0級(jí)作為輸出dn，而如果輸入數(shù)據(jù)an是“0”，則輸出+0.5級(jí)作為輸出dn。類似地，如果輸入數(shù)據(jù)an是“1”，則低通濾波器25b輸出0.0或-1.0級(jí)作為輸出*dn，而如果輸入數(shù)據(jù)an是“0”，則輸出-0.5級(jí)作為輸出*dn。因而，如果級(jí)±1.0是±Vπ，并且級(jí)±0.5是±Vπ/2，那么當(dāng)輸入數(shù)據(jù)an是“1”時(shí)，MZ型光學(xué)調(diào)制器2的信號(hào)電極兩端的輸入是2Vπ或0，而當(dāng)輸入數(shù)據(jù)an是“0”時(shí)，MZ型光學(xué)調(diào)制器2的信號(hào)電極兩端的輸入是Vπ。作為結(jié)果，參照?qǐng)D37B，(1)如果輸入數(shù)據(jù)an是“1”，這時(shí)MZ型光學(xué)調(diào)制器2的信號(hào)電極兩端的輸入值是2Vπ或0，則輸出“1”(發(fā)射光)；及(2)如果輸入數(shù)據(jù)an是“0”，這時(shí)MZ型光學(xué)調(diào)制器2的信號(hào)電極兩端的輸入值是Vπ，則輸出“0”(熄滅光)。
因而，來(lái)自低通濾波器25a、25b的輸出信號(hào)S1、S2的波形如圖39A中所示，并且來(lái)自MZ型光學(xué)調(diào)制器2的光學(xué)信號(hào)輸出S3成為如圖39B中所示。
光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制方法的特性化特征在于，光學(xué)信號(hào)頻譜的帶寬近似是用上述常規(guī)NRZ調(diào)制方法得到的帶寬的一半。這使得有可能減小色散的影響。
而且，按照光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制，在WDM方案中能以較高密度處理通道。在目的是通過WDM技術(shù)擴(kuò)大容量的情況下，光學(xué)放大器能放大的波長(zhǎng)的帶寬是限制因素。然而，如果使用光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制，則能利用該方法為光學(xué)信號(hào)頻譜提供窄帶寬的事實(shí)，并且在光放大器的放大帶寬內(nèi)能以較高密度處理通道。
而且，在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制中，因?yàn)橥仆祢?qū)動(dòng)而能減小啁啾聲。當(dāng)光學(xué)調(diào)制器的施加電壓增大和減小時(shí)，啁啾聲出現(xiàn)并且其方向顛倒。然而，就光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制而論，電極由互補(bǔ)電信號(hào)驅(qū)動(dòng)。因此，當(dāng)施加電壓在一個(gè)電極處增大時(shí)，在另一個(gè)處減小，而施加電壓在一個(gè)電極處減小時(shí)，在另一個(gè)處增大。由于輸出光學(xué)信號(hào)的光學(xué)相位是在兩個(gè)電極處產(chǎn)生的光學(xué)相位之和，所以通過抵消減小啁啾聲。
MZ型光學(xué)調(diào)制器一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)射光經(jīng)歷很小啁啾聲的事實(shí)，如上所述。然而，構(gòu)成基片的LiNbO3溫度的變化及其老化，伴隨有電壓-光學(xué)輸出特性的工作點(diǎn)的暫時(shí)漂移。
為此，必須依據(jù)工作點(diǎn)的漂移控制偏置電壓，正如在NRZ調(diào)制方案中、以及光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制中那樣。然而，當(dāng)把NRZ調(diào)制的工作點(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)直接應(yīng)用于光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制時(shí)，產(chǎn)生下面描述的問題。圖40在描述把NRZ調(diào)制的工作點(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)直接應(yīng)用于光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的情形時(shí)是有用的。
就光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制而論，使驅(qū)動(dòng)電壓是在NRZ調(diào)制中使用的兩倍。如果電壓-光學(xué)輸出特性從理想特性a向左或右即向b或c移動(dòng)，則與經(jīng)受低頻調(diào)制的調(diào)制器的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通側(cè)和斷開側(cè)部分EU和EL相對(duì)應(yīng)的光學(xué)信號(hào)的包絡(luò)線ELU、ELL，具有彼此相反的相位且相互抵消，使得不可能檢測(cè)低頻率f0的信號(hào)分量。因此，產(chǎn)生的問題是，在常規(guī)NRZ調(diào)制方法中采用的ABC控制方法不能應(yīng)用于包括光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的調(diào)制方案，其中在電壓-光學(xué)輸出特性兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)之間、或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間驅(qū)動(dòng)一個(gè)光學(xué)調(diào)制器。
另一個(gè)問題是，常規(guī)ABC控制方法僅假定使用為一側(cè)上的電極驅(qū)動(dòng)配置的MZ型光學(xué)調(diào)制器。這意味著，在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制、NRZ調(diào)制及RZ調(diào)制中使用為兩側(cè)上驅(qū)動(dòng)電極配置的光學(xué)調(diào)制器的情況下，也必須考慮工作點(diǎn)的設(shè)置。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，使得有可能補(bǔ)償伴有光學(xué)調(diào)制設(shè)備的電壓-光學(xué)輸出特性變化的工作點(diǎn)的漂移，在該光學(xué)調(diào)制設(shè)備中，一個(gè)光學(xué)調(diào)制器由電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間的幅值驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于如此布置調(diào)節(jié)器，從而，即使在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制、NRZ調(diào)制及RZ調(diào)制中使用為兩側(cè)上驅(qū)動(dòng)電極配置的光學(xué)調(diào)制器的情況下，光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性變化，也能控制工作點(diǎn)以呈現(xiàn)適當(dāng)位置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，當(dāng)一個(gè)具有其中光學(xué)輸出相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期地變化的電壓-光學(xué)輸出特性的光學(xué)調(diào)制器，由具有在電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間的幅值(＝2Vπ)的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，(1)把一個(gè)規(guī)定的低頻信號(hào)疊加在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，(2)根據(jù)包含在由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移，及(3)依據(jù)工作點(diǎn)漂移控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)(NRZ調(diào)制、RZ調(diào)制)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，產(chǎn)生具有在光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值的兩個(gè)互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，把一個(gè)低頻信號(hào)疊加在這些互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)上，及把驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極以驅(qū)動(dòng)在光學(xué)調(diào)制器兩側(cè)的電極(光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制)。
在本發(fā)明的第一和第二方面，該光學(xué)調(diào)制器是一種光學(xué)調(diào)制器，例如MZ型光學(xué)調(diào)制器，帶有光學(xué)波導(dǎo)管，在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極的相應(yīng)電極上。
而且，在本發(fā)明的第一和第二方面，把一個(gè)低頻信號(hào)疊加在一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)上的例子是(1)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線重合；(2)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線變化；(3)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的幅值不同；(4)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的頻率不同；和(5)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位不同。
按照上述本發(fā)明的第一和第二方面，根據(jù)由光學(xué)調(diào)制器輸出的一個(gè)光學(xué)信號(hào)，能檢測(cè)一個(gè)低頻信號(hào)分量，并且通過一種簡(jiǎn)單裝置，能補(bǔ)償伴隨光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性波動(dòng)的工作點(diǎn)漂移。而且，按照本發(fā)明第二方面的光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制，能減小色散的影響，并且通過推挽驅(qū)動(dòng)能減小啁啾聲。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一個(gè)光學(xué)調(diào)制器具有一些光學(xué)波導(dǎo)管，在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極的相應(yīng)電極上；及一種周期變化的電壓-光學(xué)輸出特性，該光學(xué)調(diào)制器由具有在電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值(＝Vπ)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。這時(shí)，(1)產(chǎn)生其幅值是幅值(＝Vπ)的一半的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，(2)把一個(gè)規(guī)定的低頻信號(hào)疊加在互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)上，及(3)根據(jù)包含在由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移，并且依據(jù)工作點(diǎn)漂移控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
本發(fā)明的第三方面是這樣的，從而當(dāng)光學(xué)調(diào)制器由具有在電壓-光學(xué)輸出特性的光發(fā)射極點(diǎn)與相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值Vπ的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)幅值為Vπ/2的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且光學(xué)調(diào)制器通過這些互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)受推挽驅(qū)動(dòng)。結(jié)果，能減小啁啾聲。況且，根據(jù)由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)能可靠地檢測(cè)低頻信號(hào)分量，由此使得有可能補(bǔ)償工作點(diǎn)的漂移。
按照第一至第三發(fā)明方面，如上所述，根據(jù)由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)通過一種簡(jiǎn)單裝置，能可靠地檢測(cè)低頻信號(hào)分量，由此使得有可能補(bǔ)償伴隨光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性變化的工作點(diǎn)漂移，即使在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制、NRZ調(diào)制及RZ調(diào)制中使用為兩側(cè)上驅(qū)動(dòng)配置的光學(xué)調(diào)制器的情況下，也是如此。
由結(jié)合附圖進(jìn)行的如下描述，將明白本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明表示一種光學(xué)調(diào)制器所依賴的原理的圖；圖2是在根據(jù)本發(fā)明描述第一方法所依賴的原理時(shí)有用的圖(相同相位低頻調(diào)制施加到電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通和斷開側(cè))；圖3是在根據(jù)本發(fā)明描述第二方法所依賴的原理時(shí)有用的圖(低頻調(diào)制僅施加到電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通側(cè))；圖4是在根據(jù)本發(fā)明描述第三方法所依賴的原理時(shí)有用的圖(不同幅值的低頻調(diào)制施加到電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通和斷開側(cè))；圖5是在根據(jù)本發(fā)明描述第四方法所依賴的原理時(shí)有用的圖(不同頻率的低頻調(diào)制施加到電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通和斷開側(cè))；圖6是在描述根據(jù)本發(fā)明第五方法所依賴的原理時(shí)有用的圖(不同相位的低頻調(diào)制施加到電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通和斷開側(cè))；圖7是根據(jù)第一實(shí)施例表示一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖8是與圖7有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖9是根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的第一種改進(jìn)；圖10是與圖9有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖11是根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的第二種改進(jìn)；圖12是與圖11有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖13是根據(jù)第二實(shí)施例表示一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖14是與圖13有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖15是根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的一種改進(jìn)；
圖16是與圖15有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖17是根據(jù)第三實(shí)施例表示一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖18是與圖17有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖19是根據(jù)第四實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖20是與圖19有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖21是根據(jù)第五實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖22是與圖21有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖23是根據(jù)第六實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖24是與圖23有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖25是根據(jù)第七實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖26是根據(jù)第八實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖27是與圖26有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖28A和28B是在描述調(diào)制器一個(gè)偏置點(diǎn)的切換時(shí)有用的圖；圖29是根據(jù)第九實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖；圖30A和30B是在描述一個(gè)光接收器包含在基片中的情況時(shí)有用的圖；圖31是表示能夠調(diào)制任何偏振光波的一種光學(xué)調(diào)制器的構(gòu)造的圖；圖32A和32B是用來(lái)描述馬赫策恩德光學(xué)調(diào)制器的圖；圖33是在描述由光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移引起的問題時(shí)有用的圖；圖34是表示用來(lái)在NRZ調(diào)制中穩(wěn)定光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)的一種電路構(gòu)造的圖；圖35是表示用來(lái)在NRZ調(diào)制中穩(wěn)定光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)的電路所依賴的原理的圖；圖36是表示使用光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的調(diào)制器構(gòu)造的例子的圖；圖37A和37B是用來(lái)描述光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的原理的圖；圖38是用來(lái)描述光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的原理的另一張圖；圖39A和39B是表示與光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制器有關(guān)的信號(hào)的波形圖；圖40是在描述把類似于NRZ調(diào)制的技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制的情況的圖。
(A)發(fā)明概述(a)基本構(gòu)造圖1是根據(jù)本發(fā)明表示一種第一光學(xué)調(diào)制設(shè)備的基本構(gòu)造的圖。表示在圖1中的是一個(gè)半導(dǎo)體激光器(DFB-LD)51；一個(gè)光學(xué)調(diào)制器(例如MZ型光學(xué)調(diào)制器)52，其電壓-光學(xué)輸出特性周期地變化；一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53，用來(lái)按照電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)A、A或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)B、B之間的幅值2·Vπ產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)光學(xué)調(diào)制器的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’；一個(gè)低頻振蕩器54，用來(lái)產(chǎn)生規(guī)定的低頻信號(hào)；一個(gè)低頻疊加單元55，用來(lái)把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上；一個(gè)光學(xué)分支單元56，用來(lái)分支由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)；一個(gè)低頻信號(hào)檢測(cè)器57，用來(lái)檢測(cè)包含在由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量、和根據(jù)低頻信號(hào)分量檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及一個(gè)工作點(diǎn)控制單元58，用來(lái)依據(jù)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移方向，通過控制光學(xué)調(diào)制器的偏置電壓來(lái)控制工作點(diǎn)的位置。
當(dāng)光學(xué)調(diào)制器52由具有幅值2·Vπ的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，低頻疊加單元55把一個(gè)低頻信號(hào)SLF疊加到由驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53輸出的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上。低頻信號(hào)檢測(cè)器57檢測(cè)包含在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，并且工作點(diǎn)控制單元58根據(jù)這個(gè)檢測(cè)的低頻信號(hào)分量，識(shí)別工作點(diǎn)漂移的方向，且控制光學(xué)調(diào)制器52的偏置電壓。更準(zhǔn)確地說，工作點(diǎn)控制單元58以這樣一種方式控制工作點(diǎn)，從而使施加到調(diào)制器上的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)(調(diào)制器電壓驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào))的中心級(jí)與特性曲線的熄滅極點(diǎn)B的級(jí)重合，并且使在電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)兩側(cè)上的級(jí)與特性曲線的光發(fā)射極點(diǎn)A、A重合。
(b)疊加低頻信號(hào)的方法把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上的方法如下
(1)第一種方法(圖2)，把低頻信號(hào)SLF以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，從而調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)(調(diào)制器的輸入電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào))的上和下包絡(luò)線EU、EL的相位將重合；(2)第二種方法(圖3)，把低頻信號(hào)SLF以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，從而僅改變調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的上包絡(luò)線EU或下包絡(luò)線EL；(3)第三種方法(圖4)，把低頻信號(hào)SLF以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，從而調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的上和下包絡(luò)線EU和EL的幅值將不同；(4)第四種方法(圖5)，把低頻信號(hào)SLF以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，從而調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的上和下包絡(luò)線EU和EL的頻率將不同；及(5)第五種方法(圖6)，把低頻信號(hào)SLF以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，從而調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的上和下包絡(luò)線EU和EL的相位將不同。
如圖2中所示，第一方法是一種以這樣的方式進(jìn)行調(diào)制的方法，從而分別與調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)相對(duì)應(yīng)的包絡(luò)線EU和EL具有相同的相位。MZ型光學(xué)調(diào)制器52的最佳工作點(diǎn)是，在其處調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的波形的兩個(gè)級(jí)給出最大輸出光學(xué)功率的點(diǎn)A、A、及在其處中間級(jí)給出最小輸出光學(xué)功率的點(diǎn)B。在MZ型光學(xué)調(diào)制器52的電壓-光學(xué)輸出特性沒有波動(dòng)的情況下，即使把具有低頻率f0的信號(hào)SLF加在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)上，輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL也不包含f0分量，并且兩倍于f0的頻率分量以理想狀態(tài)出現(xiàn)(曲線a)。
另一方面，如果特性曲線從a向左或右移動(dòng)，如由b、c指示的那樣(如果工作點(diǎn)向左或右移動(dòng))，則輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL將包含f0分量。在這種情況下，使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU和EL在相位上相同，由此使光學(xué)信號(hào)的包絡(luò)線ELU、ELL在相位上相同，這不象圖40中表明的情形。結(jié)果，f0分量沒有抵消掉，并且能可靠地檢測(cè)。況且，根據(jù)特性曲線移動(dòng)的方向顛倒輸出光包絡(luò)線ELU、ELL的相位。這意味著，即使調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性從理想曲線a向曲線b或c而向左或右移動(dòng)，即，即使工作點(diǎn)離開最佳工作點(diǎn)，也能檢測(cè)疊加的低頻率f0的信號(hào)分量。而且，由于根據(jù)工作點(diǎn)漂移的方向，f0分量信號(hào)的相位相差180°，所以通過把該相位與疊加在電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上的低頻信號(hào)SLF的相位相比較，能檢測(cè)工作點(diǎn)漂移的方向。
如圖3中所示，第二方法是一種僅在接通側(cè)上(或在斷開側(cè)上)進(jìn)行低頻調(diào)制的方法。第二方法是這樣的如果特性曲線從a向左或右移動(dòng)，如由b、c指示的那樣，則只有輸出光的上側(cè)包絡(luò)線ELU將包含f0分量。結(jié)果，能可靠地檢測(cè)低頻信號(hào)分量。況且，還根據(jù)移動(dòng)方向顛倒輸出光包絡(luò)線ELU的相位。這意味著，即使調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性從理想曲線a向曲線b或c而向左或右移動(dòng)，即，即使工作點(diǎn)離開最佳工作點(diǎn)，也能檢測(cè)疊加的低頻率f0的信號(hào)分量。而且，由于根據(jù)工作點(diǎn)漂移的方向，f0分量信號(hào)的相位相差180°，所以通過把該相位與疊加在電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上的低頻信號(hào)SLF的相位相比較，能檢測(cè)工作點(diǎn)漂移的方向。
如圖4中所示，第三方法是一種以這樣的方式進(jìn)行幅值調(diào)制的方法，從而與調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)相對(duì)應(yīng)的包絡(luò)線EU和EL具有不同的幅值。如果電壓-光學(xué)輸出特性曲線從a向左或右移動(dòng)，如由b、c指示的那樣，則輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL將包含f0分量。在這種情況下，分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU和EL在相位上相反，并因此而使光學(xué)信號(hào)包絡(luò)線ELU、ELL的相位在相位上相反。然而，由于包絡(luò)線EU、EL的幅值不同，所以通過組合光學(xué)信號(hào)的包絡(luò)線ELU、ELL得到的信號(hào)不是零，并且能可靠地檢測(cè)f0分量。況且，還根據(jù)移動(dòng)的方向顛倒通過組合輸出信號(hào)的包絡(luò)線ELU、ELL得到的信號(hào)的相位。這意味著，即使調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性從理想曲線a向曲線b或c而向左或右移動(dòng)，即，即使工作點(diǎn)離開最佳工作點(diǎn)，也能檢測(cè)疊加的低頻率f0的信號(hào)分量。而且，由于根據(jù)工作點(diǎn)漂移的方向，f0分量信號(hào)的相位相差180°，所以通過把該相位與疊加在電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上的低頻信號(hào)SLF的相位相比較，能檢測(cè)工作點(diǎn)漂移的方向。
如圖5中所示，第四方法是一種得到與調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)相對(duì)應(yīng)的包絡(luò)線EU和EL的低頻調(diào)制的不同頻率f1、f2的方法。如果電壓-光學(xué)輸出特性曲線從a向左或右移動(dòng)，如由b、c指示的那樣，則輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL將分別包含f1、f2分量。結(jié)果，能可靠地檢測(cè)這些信號(hào)分量。況且，還根據(jù)工作點(diǎn)移動(dòng)的方向顛倒輸出光的包絡(luò)線ELU、ELL的相位。這意味著，即使調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性從理想曲線a向曲線b或c而向左或右移動(dòng)，也能由調(diào)制器的輸出光檢測(cè)疊加的頻率f1、f2的信號(hào)分量。而且，由于根據(jù)工作點(diǎn)漂移的方向，頻率f1、f2的信號(hào)分量的相位相差180°，所以能檢測(cè)到該方向。
如圖6中所示，第五方法是一種得到與調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)相對(duì)應(yīng)的包絡(luò)線EU和EL的低頻調(diào)制的不同相位的方法。如果電壓-光學(xué)輸出特性曲線從a向左或右移動(dòng)，如由b、c指示的那樣，則輸出光的上和下包絡(luò)線ELU、ELL將包含f0分量。在這種情況下，在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU和EL的相位偏移θ，并因此而使通過組合光學(xué)信號(hào)的包絡(luò)線ELU、ELL得到的信號(hào)不是零，并且能可靠地檢測(cè)f0分量。況且，還根據(jù)移動(dòng)的方向顛倒通過組合輸出光的包絡(luò)線ELU、ELL得到的信號(hào)的相位。這意味著，即使調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性從理想曲線a向曲線b或c而向左或右移動(dòng)，也能檢測(cè)疊加的低頻率f0的信號(hào)分量。而且，由于根據(jù)工作點(diǎn)漂移的方向，顛倒f0分量信號(hào)的相位，所以能檢測(cè)到該方向。
(c)為兩側(cè)的電極驅(qū)動(dòng)而配置的光學(xué)調(diào)制器以上沒有限定光學(xué)調(diào)制器。用作光學(xué)調(diào)制器52的是一種為兩側(cè)的電極驅(qū)動(dòng)配置的LN光學(xué)調(diào)制器(MZ型光學(xué)調(diào)制器)，具有(1)光學(xué)波導(dǎo)管52a、52b，形成在LiNbO3基片上，并且在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；(2)兩個(gè)信號(hào)電極52c、52d，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；(3)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端52e、52f，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極的相應(yīng)電極；及(4)一個(gè)偏置電壓輸入終端52g。
在利用這樣一種在其兩側(cè)帶有驅(qū)動(dòng)電極的光學(xué)調(diào)制器的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53產(chǎn)生兩個(gè)具有在光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)A與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)B之間的幅值Vπ的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào))SD、SD’，并且低頻疊加單元55把低頻信號(hào)SLF疊加在電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)上，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上，且把生成信號(hào)輸入到信號(hào)電極52c。另一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD’被輸入到信號(hào)電極52d。因而，驅(qū)動(dòng)調(diào)制器的兩側(cè)。應(yīng)該注意，在NRZ調(diào)制和RZ調(diào)制等中使用調(diào)制器兩側(cè)驅(qū)動(dòng)的光學(xué)調(diào)制器的情況下，也能應(yīng)用上述的低頻信號(hào)疊加方法。
(B)實(shí)施例(a)第一實(shí)施例圖7是根據(jù)第一實(shí)施例表示一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。這是一個(gè)例子，其中為兩側(cè)驅(qū)動(dòng)(即調(diào)制器在兩側(cè)帶有驅(qū)動(dòng)電極)配置的LN光學(xué)調(diào)制器(MZ型光學(xué)調(diào)制器)被用作光學(xué)調(diào)制器，并且以這樣一種方式實(shí)現(xiàn)低頻調(diào)制，從而使分別在施加到光學(xué)調(diào)制器的調(diào)制器電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通側(cè)和斷開側(cè)上的包絡(luò)線具有相同的相位(見表示本發(fā)明第一方法所依賴的原理的圖2)。圖8是與圖7有關(guān)的信號(hào)的波形圖。
表示在圖7中的是半導(dǎo)體激光器(DFB-LD)51、和其電壓-光學(xué)輸出特性周期地變化的MZ型光學(xué)調(diào)制器52。光學(xué)調(diào)制器52包括一些光學(xué)波導(dǎo)管52a、52b，形成在LiNbO3基片上，并且在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極52c、52d，用來(lái)把相位調(diào)施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端52e、52f，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到信號(hào)電極的相應(yīng)電極；及偏置電壓輸入終端52g、52f，用來(lái)把偏置電壓輸入到信號(hào)電極。
該裝置進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53產(chǎn)生兩個(gè)具有在光學(xué)調(diào)制器52的電壓-光學(xué)輸出特性(見圖1)的光發(fā)射極點(diǎn)A與相鄰光熄滅極點(diǎn)B之間的幅值Vπ的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào))SD、SD’。與圖36從預(yù)編碼器21至低通濾波器25a、25b的電路相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53，把二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3值推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’，并且輸出這些信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD是一個(gè)3值信號(hào)，即如果輸入數(shù)據(jù)是“1”，則信號(hào)具有Vπ或0級(jí)，而如果輸入數(shù)據(jù)是“0”，則具有Vπ/2級(jí)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD’是一個(gè)3值信號(hào)，即如果輸入數(shù)據(jù)是“1”則具有-Vπ或0級(jí)，而如果輸入數(shù)據(jù)是“0”，則具有-Vπ/2級(jí)。
該裝置進(jìn)一步包括低頻振蕩器54，用來(lái)產(chǎn)生規(guī)定的例如頻率f0為1KHz的低頻信號(hào)SLF；和低頻疊加單元55，由用來(lái)通過低頻信號(hào)的一個(gè)線圈L、和一個(gè)用來(lái)切斷直流的電容器C1組成，用于把低頻信號(hào)疊加到一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD上。低頻疊加單元55使用一個(gè)偏置T形接頭，以通過在光學(xué)調(diào)制器52輸入側(cè)處頻率為f0的低頻信號(hào)來(lái)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的中心電壓。光學(xué)分支單元56分支由MZ型光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)。一個(gè)諸如光電二極管之類的光接收器57a把分支的光轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號(hào)，一個(gè)放大電路57b放大光電二極管57a的輸出，一個(gè)向其輸入由低頻振蕩器54輸出的低頻信號(hào)SLF、和與光電二極管輸出相一致的一個(gè)電信號(hào)的相位比較器57c，通過相位比較檢測(cè)包含在光電二極管輸出中的低頻信號(hào)分量，并且輸出檢測(cè)的低頻信號(hào)分量作為指示調(diào)制器工作點(diǎn)漂移的信號(hào)，及一個(gè)低通濾波器57d濾平相位比較器的輸出。光電二極管57a、放大電路57b、相位比較器57c及低通濾波器57d構(gòu)成圖1的、檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器工作點(diǎn)漂移的低頻信號(hào)檢測(cè)器57。為了提高相位比較器的精度，可在放大電路57b的輸出側(cè)插入一個(gè)用于頻率f0的帶通濾波器。
由一個(gè)偏置T形接頭58a、和一個(gè)50-Ω終端連接器58b構(gòu)成的偏置電源電路(工作點(diǎn)控制單元)58，根據(jù)光學(xué)調(diào)制器工作點(diǎn)漂移的方向，通過控制施加到信號(hào)電極52a上的偏置電壓Vb1來(lái)控制工作點(diǎn)的位置。偏置T形接頭58a帶有一個(gè)用來(lái)把偏置電壓Vb1供應(yīng)給光學(xué)調(diào)制器的信號(hào)電極52a的線圈L、和一個(gè)用來(lái)把來(lái)自調(diào)制器的高頻信號(hào)輸入到終端連接器58b的電容器C。一個(gè)由一個(gè)線圈L和一個(gè)電容器C組成的偏置T形接頭59，把偏置電壓Vb2供應(yīng)給光學(xué)調(diào)制器的另一個(gè)信號(hào)電極52b。一個(gè)終端連接器60連接到偏置T形接頭59上。驅(qū)動(dòng)電路61、62把由驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’輸入到光學(xué)調(diào)制器52的相應(yīng)信號(hào)電極，由此驅(qū)動(dòng)調(diào)制器。
在第一實(shí)施例中，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的幅值是2·Vπ(在電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)A、A之間的電壓)。結(jié)果，調(diào)制器進(jìn)行推挽調(diào)制，其中由驅(qū)動(dòng)電路61、62輸出的相互顛倒的幅值Vπ的驅(qū)動(dòng)信號(hào)[見圖8的(a)和(d)]，被輸入到光學(xué)調(diào)制器52。光學(xué)調(diào)制信號(hào)的啁啾聲通過這種推挽調(diào)制成為零，并且能減小傳送波形的退化。
沿光學(xué)調(diào)制器52的電壓-光學(xué)輸出特性(圖1)的水平軸畫出的電壓，不是兩個(gè)電極電位的絕對(duì)值，而是這些電極之間的電位差。與驅(qū)動(dòng)電路62相對(duì)應(yīng)的偏置電壓Vb2因此使用偏置T形接頭59固定在零處(或在另一個(gè)恒定電壓處)。根據(jù)工作點(diǎn)漂移僅控制與驅(qū)動(dòng)電路61相對(duì)應(yīng)的偏置電壓Vb1。而且，使用低頻信號(hào)SLF進(jìn)行低頻幅值調(diào)制，低頻信號(hào)SLF由低頻振蕩器54輸出，由低頻疊加單元55僅疊加在來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路61的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上。
電容C1、C2和C3在指示的位置處中斷施加到光學(xué)調(diào)制器信號(hào)電極上的偏置電壓。要求電容C3有足夠大的值，以便能夠通過低頻信號(hào)SLF。
來(lái)自低頻疊加單元55和驅(qū)動(dòng)電路62的輸出信號(hào)的中心，與光學(xué)調(diào)制器52a、52b的偏置電壓Vb1、Vb2(＝0V)一致，并因此信號(hào)波形成為圖8的(c)和(e)中所示的那樣。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)具有幅值2·Vπ[由圖8中的(c)-(e)所示]，幅值2·Vπ對(duì)應(yīng)于跨過兩個(gè)電極的電位差，以及在接通和斷開側(cè)上、由低頻率f0調(diào)制及具有相同相位的包絡(luò)線EU、EL。
如果光學(xué)調(diào)制器52的工作點(diǎn)移開最佳值，則在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中產(chǎn)生具有與漂移方向一致的低頻信號(hào)分量。因此，從這點(diǎn)向前，在會(huì)抵消這個(gè)低頻分量的方向上控制光學(xué)調(diào)制器的偏置電壓Vb1。更準(zhǔn)確地說，光學(xué)分支單元56分支從光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)部分，光電二極管57a把這個(gè)光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號(hào)，及放大電路57b在把信號(hào)放大到要求幅值時(shí)，把電信號(hào)輸入到相位比較器57c。在其上輸入由低頻振蕩器54輸出的低頻信號(hào)SLF、和與光電二極管輸出一致的電信號(hào)的相位比較器57c，通過相位比較從光電二極管輸出中抽取低頻信號(hào)，并且把抽取的低頻信號(hào)輸入到偏置電源電路58。后者在這樣一種使光電二極管輸出中的低頻信號(hào)分量變到零的方向上，控制偏置電壓Vb1。
圖7表明一種其中低頻僅疊加在驅(qū)動(dòng)電路61上的方法。然而，也可能使來(lái)自兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路61、62的驅(qū)動(dòng)信號(hào)在彼此相反的相位下同時(shí)經(jīng)受類似的低頻幅值調(diào)制。在這樣一種情況下，在圖8中(c)-(e)指示的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的低頻調(diào)制幅值將加倍。
圖9根據(jù)第一實(shí)施例表明光學(xué)調(diào)制設(shè)備的第一種改進(jìn)。與圖7中所示那些相同的元件用類似參考字符指示。在第一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的中心電壓由光學(xué)調(diào)制器52輸入側(cè)處的頻率f0的低頻信號(hào)改變。然而，在這種改進(jìn)中，輸入到信號(hào)電極52c的偏置電壓能由頻率f0的低頻信號(hào)改變。圖9的改進(jìn)在如下方面不同于第一實(shí)施例(1)低頻振蕩器54的輸出終端和偏置電源電路58的輸出終端連接，以通過頻率f0的低頻信號(hào)改變偏置電壓Vb1。
(2)其幅值由低頻改變的偏置電壓Vb1，經(jīng)低頻疊加單元55輸入到光學(xué)調(diào)制器52的信號(hào)電極52c。電容C1、C2和C3在指示的位置處中斷施加到光學(xué)調(diào)制器信號(hào)電極上的偏置電壓，由此防止這些電壓輸入到驅(qū)動(dòng)電路和低頻振蕩器。
與圖9的布置有關(guān)的信號(hào)波形與第一實(shí)施例的那些相同，如圖10中所示。就是說，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)[見圖10中的(c)-(e)]具有幅值2·Vπ，以及在接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL都由低頻率f0調(diào)制，且具有相同相位。工作點(diǎn)的以后控制與第一實(shí)施例中相同。
圖11根據(jù)第一實(shí)施例表明光學(xué)調(diào)制設(shè)備的第二種改進(jìn)。與圖7中所示那些相同的元件用類似參考字符指示。在第一實(shí)施例和第一種改進(jìn)中，施加調(diào)制信號(hào)的光學(xué)調(diào)制器52的信號(hào)電極與施加中心電壓的偏置電極共用。然而，這些電極能提供成用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和用于偏置電壓的獨(dú)立電極。把這些電極提供成獨(dú)立電極，使得有可能消除用來(lái)中斷偏置電壓的電容C1、C2。
圖11的改進(jìn)在如下方面不同于第一實(shí)施例(1)低頻振蕩器54的輸出終端和偏置電源電路58的輸出終端連接，以通過頻率f0的低頻信號(hào)改變偏置電壓Vb1。
(2)電極52c被分離成分別用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和偏置電壓的電極52c1、S2c2，而電極52d被分離成分別用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和偏置電壓的電極52d1、52d2。
(3)由驅(qū)動(dòng)電路61、62輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別輸入到信號(hào)電極52c1、52d1。
(4)其幅值由低頻信號(hào)改變的偏置電壓Vb1，經(jīng)低頻疊加單元55輸入到光學(xué)調(diào)制器52的偏置電壓電極52c2，并且偏置電壓Vb2(＝0)輸入到偏置電壓電極52d2。
(5)刪去電容C1和C2。
由低頻疊加單元55輸出的偏置電壓具有在其上疊加低頻信號(hào)的波形，如圖8中(c)處所示。作為分別提供用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電極和用于偏置電壓的電極的結(jié)果，在圖12中(a)+(c)-(d)處指示的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)進(jìn)入光學(xué)調(diào)制器52。調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)擁有具有幅值2·Vπ的波形，以及在接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL由低頻率f0調(diào)制，且具有相同相位。
在圖11中，在第一種改進(jìn)(圖9)的布置中的電極分離成用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電極和用于偏置電壓的電極。然而，在圖7中所示第一實(shí)施例的布置中的電極也能分離成用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電極和用于偏置電壓的電極。
(b)第二實(shí)施例圖13是根據(jù)第二實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖，而圖14表示有關(guān)的信號(hào)波形。第二實(shí)施例在疊加低頻信號(hào)的方法上不同于第一實(shí)施例。與圖7中所示那些相同的元件用類似參考字符指示。
根據(jù)第一實(shí)施例，布置是這樣的，從而光學(xué)調(diào)制器52的輸入側(cè)裝有低頻疊加單元55，以通過低頻信號(hào)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的中心電壓。然而，根據(jù)第二實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)電路61、62的增益由一個(gè)低頻信號(hào)改變，由此通過低頻信號(hào)幅值調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
表示在圖13中的是半導(dǎo)體激光器(DFB-LD)51；MZ型光學(xué)調(diào)制器52；驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53，產(chǎn)生兩個(gè)具有幅值Vπ的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào))SD、SD’[圖14中的(a)、(e)]；低頻振蕩器54，用來(lái)產(chǎn)生頻率f0的低頻信號(hào)SLF；及一個(gè)幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55’，向其輸入低頻SLF，用來(lái)產(chǎn)生其相位彼此移動(dòng)180°的兩個(gè)幅值調(diào)制信號(hào)SAM1、SAM2[圖14中的(c)、(f)]。幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55’起用來(lái)把一個(gè)低頻信號(hào)疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào))SD、SD’上的低頻疊加裝置的作用。
也表示在圖13中的是光學(xué)分支單元56，用來(lái)分支由MZ型光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)；光電二極管57a；放大電路57b，用來(lái)放大光電二極管57a的輸出；相位比較器57c，用來(lái)檢測(cè)包含在光電二極管輸出中的低頻信號(hào)分量，并且輸出低頻信號(hào)分量作為指示調(diào)制器工作點(diǎn)漂移的信號(hào)；及低通濾波器57d，用來(lái)濾平相位比較器的輸出。還表示的是偏置電源電路(工作點(diǎn)控制器)58，用來(lái)根據(jù)包含在光電二極管輸出中的低頻信號(hào)分量，即光學(xué)調(diào)制器52的工作點(diǎn)漂移，通過控制施加到信號(hào)電極52c上的偏置電壓Vb1來(lái)控制工作點(diǎn)的位置。驅(qū)動(dòng)電路61、62把由驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器53輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸入到光學(xué)調(diào)制器52的相應(yīng)信號(hào)電極52c、52d，由此驅(qū)動(dòng)調(diào)制器。驅(qū)動(dòng)電路61、62帶有在其上施加分別來(lái)自幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55’的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1、SAM2的增益控制終端。電容C1和C2在他們占據(jù)的位置處，中斷施加到調(diào)制器相應(yīng)信號(hào)電極上的偏置電壓。
通過以圖14中的(c)和(f)處所示的方式，相互顛倒分別施加到驅(qū)動(dòng)電路61、62上的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1、SAM2，使驅(qū)動(dòng)電路61、62輸出分別在圖14中的(d)和(g)處指示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，成為施加在信號(hào)電極52c、52d之間的電位差[指示在圖14中的(d)-(g)處]。這與圖8中所示第一實(shí)施例的波形相同。工作點(diǎn)的以后控制與第一實(shí)施中相同。
在圖14中，“1”、“0”對(duì)應(yīng)于輸入電信號(hào)的邏輯。因?yàn)橥仆祢?qū)動(dòng)，故驅(qū)動(dòng)信號(hào)(g)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)(d)呈現(xiàn)“1”級(jí)的瞬時(shí)具有“1”級(jí)，并因此指示在(d)-(g)處的包絡(luò)線EU成為如在d1-g1處所示的那樣。類似地，驅(qū)動(dòng)信號(hào)(g)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)(d)呈現(xiàn)“0”級(jí)的瞬時(shí)具有“0”級(jí)，并因此指示在(d)-(g)處的包絡(luò)線EL成為如在d0-g0處所示的那樣。在圖14中，(e)是一個(gè)(a)反相的信號(hào)。
圖15根據(jù)第二實(shí)施例表明光學(xué)調(diào)制設(shè)備的一種改進(jìn)。與圖13中所示那些相同的元件用類似參考字符指示。在第二實(shí)施例中，用來(lái)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電極與用來(lái)輸入偏置電壓的電極共用。然而，在這種改進(jìn)中這些電極能提供成用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和用于偏置電壓的獨(dú)立電極。把這些電極提供成獨(dú)立電極，使得有可能消除用來(lái)中斷偏置電壓的電容。
圖15的改進(jìn)在如下方面不同于第二實(shí)施例(1)電極52c分離成分別用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和偏置電壓的電極52c1、52c2，而電極52d分離成分別用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和偏置電壓的電極52d1、52d2。
(2)由驅(qū)動(dòng)電路61、62輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別輸入到信號(hào)電極52c1、52d1。
(3)偏置電壓Vb1(＝Vb)輸入到光學(xué)調(diào)制器52的偏置電壓電極52c2，并且偏置電壓Vb2(＝0)輸入到偏置電壓電極52d2。
(4)刪去電容C1和C2。
通過以圖16中的(c)和(f)處所示的方式，相互顛倒分別施加到驅(qū)動(dòng)電路61、62上的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1、SAM2，使驅(qū)動(dòng)電路61、62輸出分別在圖16中的(d)和(g)處指示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。作為在圖15的改進(jìn)中獨(dú)立提供用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)和偏置電壓的電極的結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，具有通過把偏置電極52c2的偏置電壓Vb1(＝Vb)添加到在兩個(gè)信號(hào)電極52c1、52d1之間輸入的電位差上得到的值。這種調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的波形如圖16中的(d)+(h)-(g)處所示。這是與第二實(shí)施例的波形相類似的波形。
(c)第三實(shí)施例圖17是根據(jù)第三實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。與圖13中所示第二實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。在第二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’都由低頻信號(hào)進(jìn)行幅值調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由具有相同相位的低頻信號(hào)調(diào)制。在第三實(shí)施中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’中只有一個(gè)由低頻信號(hào)進(jìn)行幅值調(diào)制，由此只有調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通側(cè)或斷開側(cè)由低頻信號(hào)調(diào)制。
圖17中所示的第三實(shí)施例在如下方面不同于圖13的第二實(shí)施例頻率f0的低頻信號(hào)SLF輸入到驅(qū)動(dòng)電路61的增益控制終端，用作幅值調(diào)制信號(hào)SAM1；不控制驅(qū)動(dòng)電路62的增益。如果幅值調(diào)制信號(hào)SAM1輸入到驅(qū)動(dòng)電路61的增益控制終端，則這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的增益改變。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)電路61輸出在圖18中的(c)處指示種類的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。然而，由于另一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路62的增益保持恒定，所以這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路輸出在圖18中的(e)處指示種類的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)的中心是偏置電壓Vb2(＝0)。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，產(chǎn)生在信號(hào)電極52c、52d之間施加的電位差[指示在圖18中的(c)-(e)處]。這是圖3中所示的波形。因而，由這點(diǎn)向前，以這樣一種方式控制工作點(diǎn)，從而包含在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中的頻率f0的低頻信號(hào)分量將成為零。
(d)第四實(shí)施例圖19是根據(jù)第四實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。與圖13中所示第二實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。在第二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’分別由低頻信號(hào)SAM1和通過倒相信號(hào)SAM1得到的低頻信號(hào)SAM2調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由具有相同相位的低頻信號(hào)調(diào)制。在第四實(shí)施中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’由相同相位但不同幅值的低頻信號(hào)SAM1、SAM2進(jìn)行幅值調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由相同相位但不同幅值的低頻信號(hào)調(diào)制。
圖19中所示的第四實(shí)施例在如下方面不同于圖13的第二實(shí)施例(1)提供由具有不同增益的放大器構(gòu)成的第一和第二幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55a、55b，來(lái)代替幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55’，并且低頻信號(hào)SLF輸入到這些信號(hào)發(fā)生器中的每一個(gè)。
(2)由第一幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55a輸出的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1被輸入到驅(qū)動(dòng)電路61的增益控制終端，而由第二幅值調(diào)制信號(hào)發(fā)生器55b輸出的幅值調(diào)制信號(hào)SAM2被輸入到驅(qū)動(dòng)電路62的增益控制終端。
通過改變分別施加到驅(qū)動(dòng)電路61、62上的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1、SAM2的幅值，如圖20中的(c)和(f)處所示，驅(qū)動(dòng)電路61、62分別輸出在圖20中的(d)和(g)處指示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，產(chǎn)生施加在信號(hào)電極52c、52d之間的電位差[指示在圖20中的(d)-(g)處]。這是圖4中所示的波形。因而，由這點(diǎn)向前，以這樣一種方式控制工作點(diǎn)，從而包含在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中的頻率f0的低頻信號(hào)分量將成為零。
(e)第五實(shí)施例圖21是根據(jù)第五實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。與圖13中所示第二實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。在第二實(shí)施中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’分別由低頻信號(hào)SAM1和通過倒相信號(hào)SAM1得到的相低頻信號(hào)SAM2調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由具有相同相位的低頻信號(hào)調(diào)制。在第五實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’由具有不同頻率的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1、SAM2進(jìn)行幅值調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由不同頻率的信號(hào)調(diào)制。
圖21中所示的第五實(shí)施例在如下方面不同于圖13的第二實(shí)施例(1)提供用來(lái)分別產(chǎn)生頻率f1和f2的低頻信號(hào)的第一和第二低頻信號(hào)振蕩器54a、54b。
(2)把頻率f1的低頻信號(hào)SLF1輸入到驅(qū)動(dòng)電路61的增益控制終端，用作幅值調(diào)制信號(hào)SAM1，而把頻率f2的低頻信號(hào)SLF2輸入到驅(qū)動(dòng)電路62的增益控制終端，用作幅值調(diào)制信號(hào)SAM2。
(3)提供第一和第二相位比較器57c1、57c2。至相位比較器57c1、57c2的輸入是分別由低頻信號(hào)振蕩器54a、54b輸出的低頻信號(hào)SLF1、SLF2，以及與光電二極管輸出信號(hào)一致的電氣信號(hào)。第一和第二相位比較器57c1、57c2分別檢測(cè)和輸出包含在光檢測(cè)器輸出中的頻率f1、f2的低頻信號(hào)分量。
(4)提供用來(lái)濾平由第一和第二相位比較器57c1、57c2輸出的信號(hào)的低通濾波器57d1、57d2。
(5)提供一個(gè)平均電路57e。該電路計(jì)算包含在光檢測(cè)器輸出信號(hào)中的頻率f1、f2的低頻信號(hào)分量的平均值，并且把該平均值輸入到偏置電源電路58。
(6)偏置電源電路58以這樣一種方式控制偏置電壓，從而平均值成為零。
當(dāng)把頻率f1的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1輸入到驅(qū)動(dòng)電路61的增益控制終端時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路61的增益變化，并且后者輸出一個(gè)在圖22中(d)處指示的種類的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)把頻率f2的幅值調(diào)制信號(hào)SAM2輸入到驅(qū)動(dòng)電路62的增益控制終端時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路62的增益變化，并且后者輸出一個(gè)在圖22中(g)處指示的種類的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，成為施加在信號(hào)電極52c、52d之間的電位差[指示在圖22中的(d)-(g)處]。這與圖5中所示的波形相同。因此，由這點(diǎn)向前，以這樣一種方式控制工作點(diǎn)，從而包含在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中的頻率f1、f2的低頻信號(hào)分量將成為零。例如，如果光學(xué)調(diào)制器52的偏置點(diǎn)移開最佳值，則低頻率f1、f2的兩個(gè)低頻信號(hào)分量出現(xiàn)在光學(xué)信號(hào)中，并且每個(gè)信號(hào)的相位給出用來(lái)把偏置點(diǎn)變化到最佳位置的控制方向。因而，平均電路57e計(jì)算兩個(gè)信號(hào)分量的平均值，并且以這樣一種方式進(jìn)行偏置控制，從而使該平均值成為零。這使得有可能改進(jìn)控制精度。
(f)第六實(shí)施例圖23是根據(jù)第六實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。與圖13中所示第二實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。在第二實(shí)施中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’分別由低頻信號(hào)SAM1和通過倒相信號(hào)SAM1得到的低頻信號(hào)SAM2調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由具有相同相位的低頻信號(hào)調(diào)制。在第六實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD、SD’由低頻信號(hào)SAM1和不同相位的低頻倒相信號(hào)SAM2調(diào)制，由此調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)由不同相位的低頻信號(hào)調(diào)制。
圖23中所示的第六實(shí)施例在如下方面不同于圖13的第二實(shí)施例(1)提供一個(gè)用來(lái)把頻率f0的低頻信號(hào)SLF延遲一段規(guī)定的時(shí)間T的第一延遲電路71，并且把由第一延遲電路71輸出的延遲信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)電路62的增益控制終端，用作幅值調(diào)制信號(hào)SAM2。
(2)提供一個(gè)用來(lái)把低頻信號(hào)SLF延遲一半第一延遲電路71的延遲時(shí)間(即T/2)、且把延遲信號(hào)輸入到相位比較器57c的第二延遲電路72。
(3)相位比較器57c通過把由延遲電路72輸出的、其延遲是T/2的低頻信號(hào)的相位，與光學(xué)信號(hào)中低頻信號(hào)分量的相位相比較，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器偏置點(diǎn)的移動(dòng)方向。
當(dāng)把通過倒相低頻信號(hào)SLF得到的幅值調(diào)制信號(hào)SAM1輸入到驅(qū)動(dòng)電路61的增益控制終端時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的增益變化。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)電路61輸出在圖24中(c)處指示的種類的一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)把通過低頻信號(hào)SLF的相位被延遲一段T得到的幅值調(diào)制信號(hào)SAM2輸入到驅(qū)動(dòng)電路62的增益控制終端時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路62的增益變化，并且驅(qū)動(dòng)電路62輸出在圖24中(g)處指示的種類的一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，成為施加在信號(hào)電極52c、52d之間的電位差[指示在圖24中的(d)-(g)處]。這與圖6中所示的第一實(shí)施例的波形相同。因此，由這點(diǎn)向前，以這樣一種方式控制工作點(diǎn)，從而包含在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中的頻率f0的低頻信號(hào)分量將成為零。
例如，如果光學(xué)調(diào)制器52的偏置點(diǎn)移動(dòng)，則相位延遲與移動(dòng)方向一致的延遲T/2的低頻信號(hào)分量出現(xiàn)在光學(xué)信號(hào)中。這使得有可能通過把經(jīng)施加延遲T/2的延遲電路72輸入的低頻信號(hào)的相位，與包含在光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)的相位相比較，來(lái)檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的偏置點(diǎn)移動(dòng)方向。
(g)第七實(shí)施例圖25是根據(jù)第七實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。與圖7中所示第一實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。有關(guān)信號(hào)波形與圖8中所示第一實(shí)施例的那些相同。
在第一實(shí)施例中，由光學(xué)信號(hào)檢測(cè)一個(gè)與由低頻振蕩器54產(chǎn)生的頻率f0相同的頻率分量，以控制工作點(diǎn)。然而，如將從圖2至6理解的那樣，當(dāng)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)在最佳值時(shí)，其頻率兩倍于頻率f0(即2·f0)的低頻信號(hào)分量出現(xiàn)在光學(xué)信號(hào)中，并且該信號(hào)分量具有最大值。因此，根據(jù)第七實(shí)施例，檢測(cè)包含在光學(xué)信號(hào)中的頻率2·f0的低頻信號(hào)分量，并且控制工作點(diǎn)以便使該信號(hào)分量最大。
如圖25中所示，第一實(shí)施例的布置另外裝有一個(gè)用來(lái)加倍由低頻振蕩器54輸出的低頻信號(hào)SLF的頻率f0的倍頻器73。由倍頻器73輸出的頻率2·f0的低頻信號(hào)、和與由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)一致的電信號(hào)，都輸入到通過相位比較進(jìn)行檢測(cè)頻率2·f0的低頻率的相位比較器57c。偏置電源電路58控制施加到光學(xué)調(diào)制器的信號(hào)電極52c上的偏置電壓，以便使低頻信號(hào)分量最大。
(h)第八實(shí)施例根據(jù)以上實(shí)施例，調(diào)制設(shè)備產(chǎn)生其中每個(gè)都具有在光學(xué)調(diào)制器52的電壓-光學(xué)輸出特性的光發(fā)射極點(diǎn)A與相鄰光熄滅極點(diǎn)B之間的幅值Vπ的兩個(gè)互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào))SD、SD’，并且把這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到具有在其兩側(cè)驅(qū)動(dòng)的類型的光學(xué)調(diào)制器的相應(yīng)信號(hào)電極，由此把2·Vπ的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)施加到光學(xué)調(diào)制器上。然而，如果目的是通過推挽調(diào)制消除光學(xué)調(diào)制信號(hào)的啁啾聲，和減小傳送波形退化，則不必總是向光學(xué)調(diào)制器施加2·Vπ的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)。因此，根據(jù)第八實(shí)施例，產(chǎn)生其中每個(gè)幅值為Vπ/2的兩個(gè)互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP、SP’，并且把信號(hào)SP、SP’輸入到具有在其兩側(cè)驅(qū)動(dòng)的類型的光學(xué)調(diào)制器的相應(yīng)信號(hào)電極，由此把Vπ的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)施加到光學(xué)調(diào)制器上，以產(chǎn)生一個(gè)NRZ光學(xué)信號(hào)或一個(gè)RZ光學(xué)信號(hào)。
圖26是根據(jù)第八實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖，并且圖27是有關(guān)信號(hào)波形的波形圖。與圖7中所示第一實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。圖26中所示的第八實(shí)施例在如下方面不同于圖7的第一實(shí)施例(1)提供一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生其中每個(gè)幅值為Vπ/2的兩個(gè)互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP、SP’的推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器74。
(2)低頻信號(hào)疊加單元55以這樣一種方式把頻率f0的低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP上，從而使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL的相位彼此移動(dòng)180°[見圖27的(c)]。
(3)使調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的幅值為Vπ，并且分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL的相位彼此移動(dòng)180°[見圖27的(d)-(f)]。
使來(lái)自低頻信號(hào)疊加單元55的輸出信號(hào)的中心、和來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路62的輸出信號(hào)的中心分別與信號(hào)電極52c、52d的各偏置電壓Vb1和Vb2(＝0V)重合。因此，這些輸出信號(hào)波形如圖27的(d)和(f)處所示。結(jié)果，施加到光學(xué)調(diào)制器52上的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)具有對(duì)應(yīng)于兩個(gè)電極兩端的電位差的幅值Vπ[指示在圖27中的(d)-(f)處]，以及在接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL由低頻率f0調(diào)制，并且處于180°的相位差。
如果光學(xué)調(diào)制器52的工作點(diǎn)移開最佳值，則在由光學(xué)調(diào)制器52輸出的光學(xué)信號(hào)中產(chǎn)生一個(gè)具有與漂移方向一致的相位的低頻信號(hào)分量。因此，從這點(diǎn)開始，在抵消該低頻分量的方向上控制光學(xué)調(diào)制器的偏置電壓Vb1。
因而，按照第八實(shí)施例，通過推挽調(diào)制使光學(xué)調(diào)制信號(hào)的啁啾聲為零，能減小傳送波形的退化，及通過偏置電壓的控制能補(bǔ)償工作點(diǎn)的漂移。
根據(jù)第八實(shí)施例，在根據(jù)光學(xué)信號(hào)檢測(cè)一個(gè)與由低頻振蕩器54產(chǎn)生的頻率f0相同的頻率分量時(shí)，控制工作點(diǎn)。然而，也可能采用與第七實(shí)施例的布置(見圖25)類似的布置，其中檢測(cè)包含在光學(xué)信號(hào)中的頻率2·f0的低頻信號(hào)分量，并且以這樣一種方式控制工作點(diǎn)，從而使該信號(hào)分量具有最大值。
而且，如上所述，把頻率f0的低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP上，從而使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL的相位彼此移動(dòng)180°。然而，也可能采用如下布置(1)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP或SP’上，從而使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL中只有一根包絡(luò)線改變，或者(2)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP或SP’上，從而使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL的幅值不同，或者(3)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP或SP’上，從而使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL的頻率不同，或者(4)把低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)SP或SP’上，從而使分別在調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的接通和斷開側(cè)上的包絡(luò)線EU、EL的相位不同，并且根據(jù)光學(xué)信號(hào)檢測(cè)一個(gè)與頻率f0相同的頻率分量時(shí)，控制工作點(diǎn)。當(dāng)工作點(diǎn)由這些方法的任一種控制時(shí)，能應(yīng)用第二至第六實(shí)施例的布置。
(i)第九實(shí)施例光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的周期性是這樣的，從而2·Vπ等于電壓的一個(gè)周期。因而，光學(xué)調(diào)制設(shè)備能具有用來(lái)按照光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性來(lái)改變驅(qū)動(dòng)范圍的功能。
例如，在NRZ調(diào)制中通過Vπ的驅(qū)動(dòng)幅值實(shí)現(xiàn)調(diào)制的情況下，光學(xué)調(diào)制設(shè)備具有用來(lái)使偏置電壓在VbA與VbB之間移動(dòng)Vπ的功能，如圖28A中所示，并且通過這種偏置電壓移動(dòng)使驅(qū)動(dòng)電壓范圍從A變到B。工作點(diǎn)的這種移動(dòng)能直接應(yīng)用于第八實(shí)施例的光學(xué)調(diào)制設(shè)備(見圖26)，該光學(xué)調(diào)制設(shè)備使用在兩側(cè)驅(qū)動(dòng)的光學(xué)調(diào)制器產(chǎn)生NRZ、RZ信號(hào)。
而且，在諸如光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制之類的調(diào)制由2·Vπ的驅(qū)動(dòng)幅值進(jìn)行的情況下，光學(xué)調(diào)制設(shè)備具有用來(lái)把偏置電壓在VbA與VbB之間移動(dòng)2·Vπ的功能，如圖28B中所示，并且通過這種偏置電壓的移動(dòng)使驅(qū)動(dòng)電壓范圍從A變到B。
工作點(diǎn)的上述變換能應(yīng)用于把啁啾聲設(shè)置到有利于傳送的方向的情況、和必須選擇其中電壓-光學(xué)輸出特性具有適當(dāng)形狀的范圍的情況。通過響應(yīng)外部施加的變換信號(hào)有意地把偏置電壓移動(dòng)一個(gè)固定量，能實(shí)現(xiàn)該變換。
圖29是根據(jù)具有工作點(diǎn)移動(dòng)功能的第九實(shí)施例表示光學(xué)調(diào)制設(shè)備的構(gòu)造的圖。與圖7中所示第一實(shí)施例的那些相同的元件用類似參考字符指示。
一個(gè)工作點(diǎn)變換電路81響應(yīng)外部施加的變換信號(hào)CS把偏置電壓移動(dòng)一個(gè)固定量，由此變換電壓-光學(xué)輸出特性的驅(qū)動(dòng)范圍。
一個(gè)工作點(diǎn)復(fù)位電路82響應(yīng)一個(gè)工作點(diǎn)復(fù)位信號(hào)RS強(qiáng)迫性地把偏置點(diǎn)復(fù)位到零。(1)當(dāng)把系統(tǒng)初始投入運(yùn)行時(shí)、和(2)當(dāng)偏置點(diǎn)漂移在系統(tǒng)工作期間變得如此之大，以致于受控以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性的調(diào)制器的偏置電壓超過允許范圍時(shí)，必須復(fù)位工作點(diǎn)。在這些情況下，工作點(diǎn)復(fù)位電路82通過從外部進(jìn)入的工作點(diǎn)復(fù)位信號(hào)RS，強(qiáng)迫性地把偏置點(diǎn)復(fù)位到零。
如圖29中所示，工作點(diǎn)變換電路81由一個(gè)固定電壓電源(盡管可變電壓電源是可能的)、和一個(gè)用來(lái)切換偏置電源線的切換裝置構(gòu)成，而工作點(diǎn)復(fù)位電路82由一個(gè)地電位點(diǎn)(GND)、和一個(gè)用來(lái)切換偏置電源線的切換裝置構(gòu)成。然而，只要能實(shí)現(xiàn)相同的工作點(diǎn)變換功能和工作點(diǎn)復(fù)位功能，其他方法也是可接收的。而且，必要時(shí)輸入工作點(diǎn)變換信號(hào)CS或工作點(diǎn)復(fù)位信號(hào)RS，并且按照輸入的信號(hào)進(jìn)行通過工作點(diǎn)變換電路的工作點(diǎn)變換、或通過工作點(diǎn)復(fù)位電路的工作點(diǎn)復(fù)位。
應(yīng)該注意，圖29中用來(lái)移動(dòng)工作點(diǎn)和用來(lái)復(fù)位工作點(diǎn)的元件能原樣地應(yīng)用于圖26的第八實(shí)施例。
(j)光檢測(cè)器的位置在以上實(shí)施例的每一個(gè)中，光學(xué)調(diào)制器外部裝有光學(xué)分支單元56和光檢測(cè)器57a。然而，通過把一個(gè)光電二極管57a并入光學(xué)調(diào)制器52的LiNbO3基片52中、且檢測(cè)在光學(xué)調(diào)制器內(nèi)產(chǎn)生的光發(fā)射強(qiáng)度，也能實(shí)現(xiàn)相同的功能，如圖30A中所示。(見ECOC’97 vol.2，pp.167-170，Y.Kubota等人，“10Gb/s Ti；LiNbO3Mach-Zehndermodulator with Built-in Monitor Photodiode Chip(帶有內(nèi)裝監(jiān)視器光電二極管芯片的10Gb/s Ti；LiNbO3馬赫策恩德調(diào)制器”)。
特別是，在MZ型光學(xué)調(diào)制器52處，即使組合通過分支光學(xué)波導(dǎo)管52a、52b傳播的相位移動(dòng)180°的光波，光能量實(shí)際上也不消失。而是，模式的組合由于光學(xué)波導(dǎo)管的寬度而發(fā)生，并且可歸因于多余模式的輻射光從干涉點(diǎn)輻射到光學(xué)波導(dǎo)管的外部。如果直接從基片上方看，輻射光沿分支光學(xué)波導(dǎo)管52a’的延伸線輻射，如圖30B中所示。因而，一個(gè)孔HL在規(guī)定位置處沿延伸線切入基片中，光電二極管57a嵌在孔HL內(nèi)，并且接上電線。如果采用這種布置，則能省去光學(xué)分支單元和外部光電二極管，由此使得有可能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
(k)用來(lái)處理任何偏振輸入光的布置如果在光源與光學(xué)調(diào)制器之間的光纖布線具有較大長(zhǎng)度，或者布置不是其中固定偏振的一種布置，那么必須采用其中光學(xué)調(diào)制器調(diào)制任何偏振光的一種布置。圖31表示能夠處理這樣一種情形的MZ型光學(xué)調(diào)制器的構(gòu)造的一個(gè)例子。表示在圖31中的是兩個(gè)在光學(xué)調(diào)制器內(nèi)的分支光學(xué)波導(dǎo)管52a、52b；電極52c、52d，向其輸入用來(lái)調(diào)制相應(yīng)光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)的電信號(hào)；及插入在相應(yīng)光學(xué)波導(dǎo)管中部中的半波板91、92。通過在光學(xué)波導(dǎo)管處把孔切到基片中、且用呈現(xiàn)雙折射的材料填充諸孔，得到半波板。半波板的寬度以這樣一種方式確定，從而在由雙折射引起的偏振模式之間的光程差是信號(hào)波長(zhǎng)的一半。
在TM模式中，在光學(xué)調(diào)制器的光學(xué)波導(dǎo)管中的相位調(diào)制的效率比在TE模式中好。如果具有混合TE模式和TM模式分量的任何偏振光輸入調(diào)制器，則TM模式分量沿光學(xué)波導(dǎo)管52a、52b的第一半(在半波板的前面)經(jīng)受相位調(diào)制，此后他們由半波板91、92轉(zhuǎn)換成TE模式分量。TE模式分量然后沿光學(xué)波導(dǎo)管的第二半(在半波板的后面)經(jīng)受相位調(diào)制。相反，在半波板前面沒有經(jīng)受相位調(diào)制的TE模式分量，由半波板91、92轉(zhuǎn)換成模式TM分量，并且然后在光學(xué)波導(dǎo)管的第二半中被相位調(diào)制。
因而，通過考慮諸如用來(lái)得到在沿光學(xué)波導(dǎo)管的第一和第二半中必需的相位調(diào)制量的電極長(zhǎng)度之類的結(jié)構(gòu)，即使在任何偏振光照射到調(diào)制器上的情況下，也能進(jìn)行調(diào)制。
因而，按照上述的本發(fā)明，當(dāng)光學(xué)調(diào)制器由具有在電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間的2·Vπ幅值的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，借助于一種簡(jiǎn)單布置能根據(jù)光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)可靠地檢測(cè)低頻信號(hào)分量，使用該低頻分量能補(bǔ)償光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的波動(dòng)，即工作點(diǎn)的漂移。通過把本發(fā)明的工作點(diǎn)控制方法應(yīng)用于光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制，能減小波形分散的影響。況且，推挽驅(qū)動(dòng)使得有可能減小啁啾聲。
按照本發(fā)明，當(dāng)光學(xué)調(diào)制器由具有在電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生其中每個(gè)具有Vπ/2幅值的兩個(gè)互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且使光學(xué)調(diào)制器受到通過這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)的推挽驅(qū)動(dòng)。結(jié)果，能減小啁啾聲。況且，根據(jù)由光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)能可靠地檢測(cè)低頻信號(hào)分量，并且有可能補(bǔ)償工作點(diǎn)的漂移。
按照本發(fā)明，在光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性中能移動(dòng)調(diào)制使用的范圍。結(jié)果，能把啁啾聲設(shè)置到有利于傳送的方向，或者能根據(jù)電壓-光學(xué)輸出特性的形狀選擇具有適當(dāng)形狀的范圍，及使用該范圍能驅(qū)動(dòng)調(diào)制器。
按照本發(fā)明，能把在光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性上的工作點(diǎn)設(shè)置到規(guī)定的初始點(diǎn)。因而，在偏置點(diǎn)漂移在系統(tǒng)工作開始時(shí)或系統(tǒng)工作期間變得如此之大，以致于偏置電壓超過允許范圍的情況下，能強(qiáng)迫性地把偏置點(diǎn)復(fù)位到零，并且重新啟動(dòng)系統(tǒng)。
按照本發(fā)明，采用一種其中把光電二極管嵌在光學(xué)調(diào)制器的基片中的布置，檢測(cè)從光學(xué)波導(dǎo)管泄漏的光，并且從檢測(cè)的光中抽取低頻分量。這使得有可能省去光學(xué)分支單元，由此簡(jiǎn)化整個(gè)結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明，把一塊半波板插入在調(diào)制器每一側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管的中部。這使得有可能調(diào)制任何偏振光。
按照本發(fā)明，進(jìn)行控制，以便使包含在一個(gè)光檢測(cè)器輸出中的頻率2·f0的信號(hào)分量最大，由此使得有可能補(bǔ)償伴隨光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性波動(dòng)的工作點(diǎn)漂移。
本發(fā)明是這樣的，從而當(dāng)在光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制、NRZ調(diào)制或RZ調(diào)制中，使用配置成在其兩側(cè)驅(qū)動(dòng)的光學(xué)調(diào)制器時(shí)，借助于一種簡(jiǎn)單布置能根據(jù)光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)可靠地檢測(cè)低頻信號(hào)分量，并且有可能補(bǔ)償伴隨光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性波動(dòng)的工作點(diǎn)漂移。
由于能產(chǎn)生本發(fā)明的多個(gè)明顯大不相同的實(shí)施例，而不脫離其精神和范圍，所以應(yīng)該理解，本發(fā)明除在附屬權(quán)利要求書中定義的那樣之外，不限于其具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備，包括一個(gè)光學(xué)調(diào)制器，帶有其中光學(xué)輸出相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期性地變化的電壓-光學(xué)輸出特性；和一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)按照電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間的幅值來(lái)驅(qū)動(dòng)光學(xué)調(diào)制器的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述設(shè)備包括一個(gè)低頻振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生規(guī)定的低頻信號(hào)；低頻疊加裝置，用來(lái)把規(guī)定低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；低頻信號(hào)檢測(cè)裝置，用來(lái)根據(jù)包含在從所述光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及工作點(diǎn)控制裝置，用來(lái)根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光學(xué)調(diào)制器包括一些光學(xué)波導(dǎo)管，在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中進(jìn)行光學(xué)雙二進(jìn)制調(diào)制，在該調(diào)制中，把一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成3值電信號(hào)，并且把3值電信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)光學(xué)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置通過由所述低頻信號(hào)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的中心電平把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置通過控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的增益來(lái)疊加低頻信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而只有所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上或下包絡(luò)線改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的幅值不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的頻率不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位不同。
11.一種包括一個(gè)光學(xué)調(diào)制器的光學(xué)調(diào)制設(shè)備，該光學(xué)調(diào)制器帶有諸光學(xué)波導(dǎo)管，在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上；并且該光學(xué)調(diào)制設(shè)備具有一種其中光學(xué)輸出信號(hào)相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期變化的電壓-光學(xué)輸出特性；及一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生具有在所述光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述設(shè)備包括一個(gè)低頻振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生規(guī)定的低頻信號(hào)；低頻疊加裝置，用來(lái)把規(guī)定低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；低頻信號(hào)檢測(cè)裝置，用來(lái)根據(jù)包含在從所述光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及工作點(diǎn)控制裝置，用來(lái)根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置把低頻疊加到施加到信號(hào)電極的至少一個(gè)上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；所述工作點(diǎn)控制裝置根據(jù)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移，通過控制信號(hào)電極中所述一個(gè)上的偏置電壓，來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)；及提供用來(lái)把施加到另一信號(hào)電極上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓中心固定在地電壓處的裝置。
13.一種用于通過把一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到一個(gè)光學(xué)調(diào)制器來(lái)調(diào)制一個(gè)光學(xué)信號(hào)的光學(xué)調(diào)制設(shè)備，該光學(xué)調(diào)制器帶有諸光學(xué)波導(dǎo)管，在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上；并且該光學(xué)調(diào)制設(shè)備具有一種其中光學(xué)輸出信號(hào)相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期性地變化的電壓-光學(xué)輸出特性，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有在電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值；所述設(shè)備包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生具有一半于所述幅值的幅值的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且用來(lái)把這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上；一個(gè)低頻振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生規(guī)定的低頻信號(hào)；低頻疊加裝置，用來(lái)把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；低頻信號(hào)檢測(cè)裝置，用來(lái)根據(jù)包含在從所述光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及工作點(diǎn)控制裝置，用來(lái)根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置把低頻疊加到施加到信號(hào)電極的至少一個(gè)上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；所述工作點(diǎn)控制裝置根據(jù)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移，通過控制信號(hào)電極中所述一個(gè)上的偏置電壓，來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)；及提供用來(lái)把施加到另一信號(hào)電極上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓中心固定在地電壓處的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置通過由所述低頻信號(hào)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的中心把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置通過控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的增益來(lái)疊加低頻信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置通過控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的增益來(lái)疊加低頻信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位重合。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位彼此相反。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而只有所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上或下包絡(luò)線改變。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的幅值不同。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的頻率不同。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻疊加裝置以這樣一種方式把低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位不同。
24.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用來(lái)移動(dòng)在所述光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性中的調(diào)制中使用的電壓范圍的工作點(diǎn)變換裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)用來(lái)根據(jù)所述光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性把工作點(diǎn)復(fù)位到規(guī)定初始狀態(tài)的復(fù)位開關(guān)。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述低頻檢測(cè)裝置檢測(cè)從光學(xué)調(diào)制器的光學(xué)波導(dǎo)管泄漏的光，并且由檢測(cè)光檢測(cè)低頻分量。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中光學(xué)調(diào)制器帶有一塊插入在光學(xué)調(diào)制器每一側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管的中部的半波板，并且能夠調(diào)制任何偏振光。
28.一種光學(xué)調(diào)制設(shè)備，包括一個(gè)光學(xué)調(diào)制器，具有一種其中光學(xué)輸出相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期性地變化的電壓-光學(xué)輸出特性；和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，用來(lái)產(chǎn)生一些具有在所述光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值、或是所述幅值一半的幅值的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述設(shè)備包括一個(gè)低頻振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生規(guī)定的低頻信號(hào)；低頻疊加裝置，用來(lái)把規(guī)定的低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；低頻信號(hào)檢測(cè)裝置，用來(lái)通過檢測(cè)包含在從所述光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中、其頻率是所述低頻信號(hào)兩倍的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及工作點(diǎn)控制裝置，用來(lái)根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
29.一種通過具有在電壓-光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間的幅值的電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的方法，該光學(xué)調(diào)制器具有一種其中光學(xué)輸出相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期性地變化的電壓-光學(xué)輸出特性，所述方法包括步驟把規(guī)定的低頻信號(hào)疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；根據(jù)包含在從所述光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系，控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括步驟把一種包括下述部件的光學(xué)調(diào)制器用作所述光學(xué)調(diào)制器諸光學(xué)波導(dǎo)管，在光輸入側(cè)分支而在光輸出側(cè)合并；兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到兩側(cè)的分支光學(xué)波導(dǎo)管中的光學(xué)信號(hào)上；及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上；及產(chǎn)生兩個(gè)具有在光學(xué)調(diào)制器的電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，及把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上。
31.一種通過把一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到光學(xué)調(diào)制器來(lái)控制用來(lái)調(diào)制光學(xué)信號(hào)的光學(xué)調(diào)制器的方法，該光學(xué)調(diào)制器包括兩個(gè)信號(hào)電極，用來(lái)把相位調(diào)制施加到光學(xué)調(diào)制器兩側(cè)的光學(xué)信號(hào)上；及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入終端，用來(lái)把互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到所述信號(hào)電極的相應(yīng)電極上；并且該光學(xué)調(diào)制器具有一種其中光學(xué)輸出相對(duì)于電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值周期性地變化的電壓-光學(xué)輸出特性，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有在電壓-光學(xué)輸出特性的一個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)與一個(gè)相鄰光熄滅極點(diǎn)之間的幅值，所述方法包括步驟產(chǎn)生具有一半于所述幅值的幅值的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；把規(guī)定的低頻疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上；根據(jù)包含在從所述光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量，檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移；及根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系，控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位重合。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位彼此相反。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而只有所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上或下包絡(luò)線改變。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的幅值不同。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的頻率不同。
37.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中低頻信號(hào)以這樣一種方式疊加到驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，從而所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上和下包絡(luò)線的相位不同。
全文摘要
一種光學(xué)調(diào)制器由一個(gè)調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng),該電壓信號(hào)具有在電壓－光學(xué)輸出特性的兩個(gè)光發(fā)射極點(diǎn)或兩個(gè)光熄滅極點(diǎn)之間的2·Vπ幅值。一個(gè)低頻疊加單元把一個(gè)規(guī)定的低頻信號(hào)疊加到調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)上,并且一個(gè)工作點(diǎn)控制器,通過根據(jù)包含在從光學(xué)調(diào)制器輸出的光學(xué)信號(hào)中的低頻信號(hào)分量檢測(cè)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移、和根據(jù)對(duì)光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)漂移的依賴關(guān)系控制光學(xué)調(diào)制器的偏置電壓,來(lái)控制光學(xué)調(diào)制器的工作點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1254851SQ9911851
公開日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1999年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者大井寬己, 中元洋, 石川丈二, 山本拓司, 西澤義德 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社