的輸出電平之間的關(guān)系；
[0029]圖6是應(yīng)用本發(fā)明的光收發(fā)器的示意圖；
[0030]圖7A例示了光發(fā)送器的示例性結(jié)構(gòu)；
[0031]圖7B例示了用于驅(qū)動(dòng)圖7A的光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)波形；
[0032]圖8是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施方式的偏壓控制的行為的圖；
[0033]圖9是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施方式的偏壓控制的行為的圖；
[0034]圖10是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施方式的偏壓控制的行為的圖；
[0035]圖11是例示了根據(jù)實(shí)施方式的、與最佳偏壓點(diǎn)的偏差和同步檢測(cè)到的低頻分量的大小之間的關(guān)系的圖表；
[0036]圖12是根據(jù)實(shí)施方式的偏壓控制的流程圖；
[0037]圖13例示了圖12的偏壓控制的修改例；
[0038]圖14是說(shuō)明圖13的步驟S203的操作的圖；
[0039]圖15是應(yīng)用于Nyquist-QPSK或16-QAM的光發(fā)送器的示意圖；
[0040]圖16是例示了當(dāng)應(yīng)用于16-QAM時(shí)，與最大偏壓點(diǎn)的偏差和同步檢測(cè)到的fo分量的大小之間的關(guān)系的圖表；
[0041 ]圖17是作為另一修改的光發(fā)送器的示意圖；
[0042]圖18是說(shuō)明半導(dǎo)體光調(diào)制器中的基板偏置電壓和光學(xué)相位之間的關(guān)系的圖；以及
[0043]圖19是使用半導(dǎo)體光調(diào)制器的QPSK光發(fā)送器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]現(xiàn)在參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0045]圖6是應(yīng)用實(shí)施方式的控制方案的、用于光纖傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)器I的示意圖。光收發(fā)器I包括:用于外部地輸入和輸出電信號(hào)的連接器25、電源26、以及信號(hào)處理器11。例如，信號(hào)處理器11執(zhí)行復(fù)用電信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)處理成適合于光發(fā)送和接收的形式。光收發(fā)器I還具有光發(fā)送器10、前端接收器21、以及本地振蕩器光源22。前端接收器21從外部接收光信號(hào)，并通過(guò)將與本地振蕩器光的干涉光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)而檢測(cè)信號(hào)。
[0046]光發(fā)送器10具有發(fā)送器用的光源12、光調(diào)制器15、用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器15的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a和13b、以及用于控制光調(diào)制器15和調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a和13b的操作的控制器16。光調(diào)制器15使用從調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a和13b提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)調(diào)制從光源12發(fā)出的光束，并輸出經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)。實(shí)施方式的偏壓控制方案用于光收發(fā)器I的光發(fā)送器1。
[0047]圖7A是QPSK光發(fā)送器10A(其是光發(fā)送器10的示例)的示意圖。從光源12(諸如，激光二極管(LD))發(fā)出的光被輸入到光調(diào)制器15并且被分離到兩個(gè)波導(dǎo)151和152中。例如，光調(diào)制器15是LiNb03馬赫-曾德爾調(diào)制器。光調(diào)制器15具有第一馬赫-曾德爾干涉儀151(其簡(jiǎn)稱為“第一調(diào)制器151”)和第二馬赫-曾德爾干涉儀15Q(其簡(jiǎn)稱為“第二調(diào)制器15Q”)，以及移相器153，該移相器153在第一調(diào)制器151和第二調(diào)制器15Q之間提供預(yù)定量的相位差。第一調(diào)制器151被稱為“1-臂”且第二調(diào)制器15Q被稱為“Q-臂”。
[0048]用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器15的1-臂的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a從信號(hào)處理器IlA接收數(shù)據(jù)信號(hào)I，用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器15的Q-臂的調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13b從信號(hào)處理器IlA接收數(shù)據(jù)信號(hào)Q。將已經(jīng)通過(guò)1-臂由數(shù)據(jù)信號(hào)I調(diào)制的光分量與已經(jīng)通過(guò)其間具有aV2相位差的Q-臂由數(shù)據(jù)信號(hào)Q進(jìn)行調(diào)制的光分量進(jìn)行組合，由此產(chǎn)生了 QPSK調(diào)制信號(hào)。由光檢測(cè)器155檢測(cè)到QPSK調(diào)制信號(hào)的一部分。將檢測(cè)結(jié)果提供給控制器16A。
[0049]控制器16A具有低頻生成器161、偏壓控制器162、以及同步檢測(cè)器163。低頻生成器161將低頻信號(hào)fo提供給調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a和13b。該低頻信號(hào)被疊加在數(shù)據(jù)信號(hào)上，且該低頻信號(hào)將平緩的振幅調(diào)制提供給高頻數(shù)據(jù)信號(hào)(或驅(qū)動(dòng)信號(hào))。在應(yīng)用低頻信號(hào)fo的情況下，驅(qū)動(dòng)振幅相對(duì)于半波電壓Vjt的比率輕微地變化。
[0050]調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a的疊加低頻信號(hào)fo的正輸出施加到1-臂151的波導(dǎo)15h，調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a的疊加低頻信號(hào)fo的負(fù)輸出施加到1-臂151的另一波導(dǎo)1512。類似地，調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13b的疊加fo的正輸出施加到Q-臂15Q的波導(dǎo)152i，調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13b的疊加fo的負(fù)輸出施加到Q-臂15Q的另一波導(dǎo)1522。
[0051]圖7B例示了施加到光調(diào)制器15的1-臂151和Q-臂15Q的驅(qū)動(dòng)波形。由調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器13a和13b中的每一個(gè)產(chǎn)生的高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)歷低頻信號(hào)fo的振幅調(diào)制。在振幅方向上，fo振動(dòng)出現(xiàn)在高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一方，且具有相反相位的另一 fo振動(dòng)出現(xiàn)在高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的另一方。光調(diào)制器15利用相對(duì)于驅(qū)動(dòng)振幅的中心的對(duì)稱驅(qū)動(dòng)波形來(lái)調(diào)制傳輸光束。
[0052]返回圖7A，同步檢測(cè)器163使用低頻信號(hào)fo來(lái)執(zhí)行同步檢測(cè)并從由光檢測(cè)器155檢測(cè)到的調(diào)制信號(hào)中檢測(cè)低頻(fo)分量。
[0053]光發(fā)送器10A的一個(gè)特征是，偏壓控制器162控制施加到1-臂151和Q-臂的偏置電壓，使得由同步檢測(cè)器163檢測(cè)到的低頻分量變?yōu)榕c疊加的低頻信號(hào)fo同相并變?yōu)樽畲笾?，而不管光調(diào)制器15的驅(qū)動(dòng)振幅的變化的比率。
[0054]關(guān)于對(duì)移相器153的控制，控制施加到移相器153的偏置電壓，使得光強(qiáng)度在1-臂151和Q-臂15Q之間變得相等，并且可以采用任意已知技術(shù)。省略這種已知技術(shù)的詳細(xì)說(shuō)明。
[0055]圖8到圖10是說(shuō)明光發(fā)送器1A的操作的圖。假設(shè)將用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器15的驅(qū)動(dòng)振幅設(shè)置為I X W。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，驅(qū)動(dòng)信號(hào)是具有交替設(shè)置的值“O”和“I”的交替二進(jìn)制信號(hào)。還假設(shè)包括光檢測(cè)器155和同步檢測(cè)器163的監(jiān)控系統(tǒng)在充分寬帶范圍上操作。
[0056]圖8例示了偏置電壓處于最佳狀態(tài)的情況。在該狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)波形的振幅的中心與驅(qū)動(dòng)電壓-光強(qiáng)度特征曲線的最低點(diǎn)相一致。當(dāng)由于疊加的低頻信號(hào)fo而使驅(qū)動(dòng)振幅在增大的方向上擺動(dòng)時(shí)，高壓側(cè)和低壓側(cè)的操作點(diǎn)均在光強(qiáng)度增加(朝向峰)的方向上移動(dòng)。當(dāng)由于疊加的低頻信號(hào)fo而使驅(qū)動(dòng)振幅在減小的方向上擺動(dòng)時(shí)，高壓側(cè)和低壓側(cè)的操作點(diǎn)均在光強(qiáng)度減小(朝向谷)的方向上移動(dòng)。因此，同步檢測(cè)到與疊加的fo信號(hào)同相的低頻(fo)分量。
[0057]圖9例示了偏置電壓偏移0.5 X Vjt的情況。在該狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)波形的振幅的中心到達(dá)與到驅(qū)動(dòng)電壓-光強(qiáng)度特征曲線的峰值的一半(ha I f way)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。當(dāng)由于疊加的低頻信號(hào)fo而使驅(qū)動(dòng)振幅擺動(dòng)或變化時(shí)，高壓側(cè)的操作點(diǎn)在光強(qiáng)度的峰值處折返，并且2Xfo分量出現(xiàn)在高壓側(cè)。在低壓側(cè)，操作點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)電壓-光強(qiáng)度特征曲線的最低點(diǎn)處折返，并且具有相反相位的2 Xfo分量出現(xiàn)在低壓側(cè)。這兩個(gè)互相具有相反的光學(xué)相位的2 Xfo分量互相抵銷，并且未從光調(diào)制器15的輸出中檢測(cè)到2Xfo分量和fo分量?jī)烧摺?br>[0058]圖10例示了偏置電壓漂移1.0 X Vjt的情況。在該狀態(tài)下，當(dāng)由于疊加的低頻信號(hào)f0而使驅(qū)動(dòng)振幅在增大的方向上擺動(dòng)時(shí)，高壓側(cè)和低壓側(cè)的操作點(diǎn)均在光強(qiáng)度減小(朝向谷)的方向上移動(dòng)。當(dāng)由于疊加的低頻信號(hào)fo而使驅(qū)動(dòng)振幅在減小的方向上擺動(dòng)時(shí)，高壓側(cè)和低壓側(cè)的操作點(diǎn)在光強(qiáng)度增大(朝向峰)的方向上移動(dòng)。因此，同步檢測(cè)到與疊加的fo信號(hào)180度異相的低頻(fo)分量。
[0059]圖11是例示了描繪偏壓點(diǎn)與最佳點(diǎn)的的偏差和檢測(cè)到的低頻分量的大小之間的關(guān)系的模擬結(jié)果的圖表，同時(shí)在1><2#、0.8\2作、0.6\2作、0.5\2#、0.4\2作、以及0.2X2VJI當(dāng)中改變驅(qū)動(dòng)振幅?？v軸的正范圍表明檢測(cè)到的低頻分量與疊加在光調(diào)制器15的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上的低頻信號(hào)fo同相?？v軸的負(fù)范圍表明檢測(cè)到的低頻分量與疊加在光調(diào)制器15的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上的低頻信號(hào)fo為180度異相。
[0060]不管所采用的驅(qū)動(dòng)振幅的值，當(dāng)偏置電壓的漂移是零(0XVJI)時(shí)，同步檢測(cè)到的低頻分量的大小始終是最大值。檢測(cè)到的低頻分量的極性為正，即，與疊加的低頻信號(hào)fo同相。隨著偏置電壓的漂移增大，同步檢測(cè)到的低頻分量的大小減小，并且當(dāng)偏置電壓的漂移為±0.5 XVji