JP3839232B2

JP3839232B2 - Wavelength multiplexed optical transmitter

Info

Publication number: JP3839232B2
Application number: JP2000245906A
Authority: JP
Inventors: 崇靖大浦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-08-14
Also published as: JP2002062513A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長多重光通信システムにおける波長多重光送信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の波長多重光送信器を示す構成図であり、図において、１は電気信号伝送路、２は入力される電気信号の送信データを広帯域に増幅する変調器駆動ドライバ、３は直流分を阻止する直流阻止コンデンサ、４は増幅された電気信号にバイアス電圧を印加する変調器バイアス電圧印加回路である。５はバイアス電圧が印加された電気信号を光信号に変換する変調器集積型ＬＤモジュールであり、その変調器集積型ＬＤモジュール５において、５ａは半導体レーザダイオード、５ｂは変調器、５ｃはペルチェ素子等により構成され、集積化された半導体レーザダイオード５ａおよび変調器５ｂの温度を一定に制御する温度制御部である。６は変調器集積型ＬＤモジュール５により変換された光信号を伝送する光ファイバ伝送路である。
【０００３】
次に動作について説明する。
波長多重光通信システムにおいて、伝送容量を増加させるためには多重する波長数を増やすことが考えられるが、１波長毎に１つの光送信器が必要であることから、小型で低消費電力にて光送信器を実現する必要があるため、変調器集積型ＬＤモジュールからなる波長多重光送信器が用いられてきた。
図４はそのような変調器集積型ＬＤモジュール５を用いた波長多重光送信器であり、図において、変調器駆動ドライバ２は、電気信号伝送路１から入力される電気信号を変調器５ｂが駆動可能な振幅まで増幅し、また、変調器バイアス電圧印加回路４は、増幅された電気信号にバイアス電圧を印加する。この時、直流阻止コンデンサ３は、バイアス電圧の変調器駆動ドライバ２側への流入を阻止する。変調器集積型ＬＤモジュール５では、半導体レーザダイオード５ａから常時光出力されており、変調器５ｂがその光出力をバイアス電圧が印加された電気信号に応じて変調することにより光信号に変換し、その変換した光信号を光ファイバ伝送路６に伝送させる。なお、温度制御部５ｃは、集積化された半導体レーザダイオード５ａおよび変調器５ｂの温度を一定に制御し、温度変動による特性の変動を抑制するものである。
【０００４】
ところで、変調器集積型ＬＤモジュール５としては、電界吸収型光変調器が考えられる。この電界吸収型光変調器は、印加される電圧により光を吸収することで電気信号を光信号に変換するものであるが、電気信号が入力されている場合（変調時）から電気信号が入力されていない場合（無変調時）に切り替わった場合に、実効的なバイアス電圧に差が生じる。このため、変調時から無変調時に切り替わった場合に、変調器５ｂから出力される光出力レベルの平均光電力に差が生じ、また、変調器５ｂが吸収する光電力の差から変調器５ｂの発熱量に差が生じることで、変調器５ｂに接合する半導体レーザダイオード５ａに温度勾配が生じ、その半導体レーザダイオード５ａの温度勾配の発生によって光出力波長に温度ドリフトが生じる。
なお、温度制御部５ｃは、半導体レーザダイオード５ａおよび変調器５ｂの温度を一定に制御するものであるが、そのような温度勾配による光出力波長の温度ドリフトを防ぐことはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波長多重光送信器は以上のように構成されているので、入力される電気信号が変調および無変調に相互に切り替わった場合に、変調器集積型ＬＤモジュール５からの光出力レベルおよび光出力波長が変動する。
光出力波長に変動が生じる場合には、多重する最小波長間隔に制限を加えなくてはならず、また、光出力レベルに変動が生じる場合には、波長多重光通信システムのレベルダイヤや光ＳＮＲに影響を与え、伝送路品質を劣化させてしまうなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、入力される電気信号が変調および無変調に相互に切り替わった場合における光出力レベルまたは光出力波長の変動を抑制する波長多重光送信器を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る波長多重光送信器は、電気光変換手段により電気信号を光信号に変換する場合と実効的なバイアス電圧が等しくなるように生成された擬似信号を発生する擬似信号発生手段と、電気信号検波手段により変調が検出された場合に入力される電気信号を選択して電気信号増幅手段に供給し、電気信号検波手段により無変調が検出された場合に擬似信号発生手段から発生される擬似信号を選択して電気信号増幅手段に供給する信号選択手段とを備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による波長多重光送信器を示す構成図であり、図において、１は電気信号伝送路、２は入力される電気信号の送信データを広帯域に増幅する変調器駆動ドライバ（電気信号増幅手段）、３は直流分を阻止する直流阻止コンデンサ、４は増幅された電気信号にバイアス電圧を印加する変調器バイアス電圧印加回路（バイアス電圧印加手段）である。５はバイアス電圧が印加された電気信号を光信号に変換する変調器集積型ＬＤモジュール（電気光変換手段）であり、その変調器集積型ＬＤモジュール５において、５ａは半導体レーザダイオード、５ｂは変調器、５ｃはペルチェ素子等により構成され、集積化された半導体レーザダイオード５ａおよび変調器５ｂの温度を一定に制御する温度制御部である。６は変調器集積型ＬＤモジュール５により変換された光信号を伝送する光ファイバ伝送路（光信号伝送手段）である。
また、１１は入力される電気信号の変調または無変調を検出する検波回路（電気信号検波手段）、１２は検波回路１１により変調および無変調相互の切り替えが検出された場合に、変調および無変調相互の切り替えにより光出力レベルおよび光出力波長が変化しないように予め求められた変調時のバイアス電圧および無変調時のバイアス電圧に基づいて、変調器バイアス電圧印加回路４により印加されるバイアス電圧を制御するバイアス制御回路（バイアス電圧制御手段）である。
【０００９】
次に動作について説明する。
図１において、変調器駆動ドライバ２は、電気信号伝送路１から入力される電気信号を変調器５ｂが駆動可能な振幅まで増幅し、また、変調器バイアス電圧印加回路４は、増幅された電気信号にバイアス電圧を印加する。この時、直流阻止コンデンサ３は、バイアス電圧の変調器駆動ドライバ２側への流入を阻止する。変調器集積型ＬＤモジュール５では、半導体レーザダイオード５ａから常時光出力されており、変調器５ｂがその光出力をバイアス電圧が印加された電気信号に応じて変調することにより光信号に変換し、その変換した光信号を光ファイバ伝送路６に伝送させる。なお、温度制御部５ｃは、集積化された半導体レーザダイオード５ａおよび変調器５ｂの温度を一定に制御し、温度変動による特性の変動を抑制するものである。
ところで、変調器集積型ＬＤモジュール５としては、電界吸収型光変調器が考えられる。この電界吸収型光変調器は、印加される電圧により光を吸収することで電気信号を光信号に変換するものであるが、電気信号が入力されている場合（変調時）から電気信号が入力されていない場合（無変調時）に切り替わった場合に、実効的なバイアス電圧に差が生じてしまい、光出力レベルおよび光出力波長に変動が生じてしまう。
そこで、この実施の形態１では、検波回路１１により、入力される電気信号の変調または無変調を検出する。バイアス制御回路１２は、検波回路１１により変調および無変調相互の切り替えが検出された場合に、変調および無変調相互の切り替えにより光出力レベルおよび光出力波長が変化しないように予め求められた変調時のバイアス電圧および無変調時のバイアス電圧に基づいて、変調器バイアス電圧印加回路４により印加されるバイアス電圧を制御する。
その結果、変調器集積型ＬＤモジュール５では、変調および無変調のいずれの状態においても実効的なバイアス電圧が同一となり、光出力レベルおよび光出力波長の変動を抑制することができる。
なお、無変調時のバイアス電圧を求める方式としては、電気信号の波形およびデューティー比と変調時のバイアス電圧とから、変調時に変調器５ｂに供給される実効的なバイアス電圧を求めることができることから、その求めた実効的なバイアス電圧を無変調時のバイアス電圧とすれば良い。
また、無変調時のバイアス電圧を求める方式としては、製作された変調器集積型ＬＤモジュール５にバイアス電圧を供給して、その変換された光信号の光出力レベルから試験的に求めても良い。これは、まず、変調器集積型ＬＤモジュール５にバイアス電圧が印加された電気信号を供給して、その変換された光信号の光出力レベルを測定しておき、次に、同一の変調器集積型ＬＤモジュール５にバイアス電圧のみを供給して、その変換された光信号の光出力レベルが上記電気信号も含めて供給した場合の光出力レベルと同一となるようにバイアス電圧を調整し、その時のバイアス電圧を無変調時のバイアス電圧とすれば良い。
【００１０】
以上のように、この実施の形態１によれば、検波回路１１により変調および無変調相互の切り替えが検出された場合に、変調および無変調相互の切り替えにより光出力レベルおよび光出力波長が変化しないように予め求められた変調時のバイアス電圧および無変調時のバイアス電圧に基づいて、変調器バイアス電圧印加回路４により印加されるバイアス電圧を制御するバイアス制御回路１２を備えたことにより、変調器集積型ＬＤモジュール５では、変調および無変調のいずれの状態においても実効的なバイアス電圧が同一となり、光出力レベルおよび光出力波長の変動を抑制することができる。
【００１１】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による波長多重光送信器を示す構成図であり、図において、２１ｃは検波回路１１により変調および無変調相互の切り替えが検出された場合に、変調および無変調相互の切り替えにより光出力波長が変化しないように予め求められた変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度、および無変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度に基づいて、半導体レーザダイオード５ａの温度を制御する温度制御部（温度制御手段）である。
その他の構成については、バイアス制御回路１２が設けられていない以外は図１と同一である。
【００１２】
次に動作について説明する。
図２において、変調器集積型ＬＤモジュール５としては、電界吸収型光変調器が考えられ、変調時から無変調時に切り替わった場合に、変調器５ｂから出力される光出力レベルの平均光電力に差が生じ、また、変調器５ｂが吸収する光電力の差から変調器５ｂの発熱量に差が生じることで、変調器５ｂに接合する半導体レーザダイオード５ａに温度勾配が生じ、その半導体レーザダイオード５ａの温度勾配の発生によって光出力波長に温度ドリフトが生じる。
そこで、この実施の形態２では、検波回路１１により、入力される電気信号の変調または無変調を検出する。温度制御部２１ｃは、検波回路１１により変調および無変調相互の切り替えが検出された場合に、変調および無変調相互の切り替えにより光出力波長が変化しないように予め求められた変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度、および無変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度に基づいて、半導体レーザダイオード５ａの温度を制御する。
その結果、変調器集積型ＬＤモジュール５では、変調および無変調のいずれの状態においても光出力波長が一定となり、光出力波長の変動を抑制することができる。
なお、変調時および無変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度を求める方式としては、まず、製作された変調器集積型ＬＤモジュール５にバイアス電圧が印加された電気信号を供給して、その変換された光信号の光出力波長と半導体レーザダイオード５ａの温度とを測定し、その時の温度を変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度とする。次に、同一の変調器集積型ＬＤモジュール５にバイアス電圧のみを供給して、その変換された光信号の光出力波長が上記電気信号も含めて供給した場合の光出力波長と同一となるように半導体レーザダイオード５ａの温度を調整し、その時の温度を無変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度とすれば良い。
但し、この実施の形態２の構成では、光出力レベルの変動を抑制することができないため、後段にＡＬＣ光アンプが設置された波長多重光通信システム等に適している。
【００１３】
以上のように、この実施の形態２によれば、検波回路１１により変調および無変調相互の切り替えが検出された場合に、変調および無変調相互の切り替えにより光出力波長が変化しないように予め求められた変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度、および無変調時の半導体レーザダイオード５ａの温度に基づいて、半導体レーザダイオード５ａの温度を制御する温度制御部２１ｃを備えたことにより、変調器集積型ＬＤモジュール５では、変調および無変調のいずれの状態においても半導体レーザダイオード５ａの光出力波長が一定となり、光出力波長の変動を抑制することができる。
なお、上記実施の形態２では、温度制御部２１ｃによって、半導体レーザダイオード５ａの温度を制御したが、変調器５ｂも含めて温度を制御しても同様な効果が得られる。
【００１４】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による波長多重光送信器を示す構成図であり、図において、３１は変調器集積型ＬＤモジュール５により電気信号を光信号に変換する場合と実効的なバイアス電圧が等しくなるように生成された擬似信号を発生する擬似信号発振器（擬似信号発生手段）、３２は電気信号または擬似信号を選択する切り替えスイッチ（信号選択手段）、３３は検波回路１１により変調が検出された場合に電気信号を選択するように切り替えスイッチ３２を制御し、検波回路１１により無変調が検出された場合に擬似信号を選択するように切り替えスイッチ３２を制御する切り替え制御部（信号選択手段）である。
その他の構成については、バイアス制御回路１２が設けられていない以外は図１と同一である。
【００１５】
次に動作について説明する。
図３において、変調器集積型ＬＤモジュール５としては、電界吸収型光変調器が考えられる。この電界吸収型光変調器は、印加される電圧により光を吸収することで電気信号を光信号に変換するものであるが、電気信号が入力されている場合（変調時）から電気信号が入力されていない場合（無変調時）に切り替わった場合に、電気信号のデューティー比にもよるが実効的なバイアス電圧に差が生じてしまい、光出力レベルおよび光出力波長に変動が生じてしまう。
そこで、この実施の形態３では、検波回路１１により、入力される電気信号の変調または無変調を検出する。擬似信号発振器３１は、変調器集積型ＬＤモジュール５により電気信号を光信号に変換する場合と実効的なバイアス電圧が等しくなるように波形およびデューティー比等が調整された擬似信号を発生しており、切り替え制御部３３は、検波回路１１により変調が検出された場合に電気信号を選択するように切り替えスイッチ３２を制御し、検波回路１１により無変調が検出された場合に擬似信号を選択するように切り替えスイッチ３２を制御する。
その結果、入力される電気信号が変調および無変調のいずれの状態においても変調器集積型ＬＤモジュール５としては常に変調状態にすることができ、光出力レベルおよび光出力波長の変動を抑制することができる。
なお、擬似信号発振器３１からは、電気信号と同一の波形およびデューティー比の擬似信号を発生すれば、変調器集積型ＬＤモジュール５に供給される実効的なバイアス電圧は電気信号の場合と等しくなるが、光受信器側では、電気信号と擬似信号との判別ができなくなる。したがって、擬似信号発振器３１から発生する擬似信号としては、電気信号と判別可能なパターンを有するものとする。
【００１６】
以上のように、この実施の形態３によれば、変調器集積型ＬＤモジュール５により電気信号を光信号に変換する場合と実効的なバイアス電圧が等しくなるようにデューティー比等が調整された擬似信号を発生する擬似信号発振器３１と、検波回路１１により変調が検出された場合に電気信号を選択するように切り替えスイッチ３２を制御し、検波回路１１により無変調が検出された場合に擬似信号を選択するように切り替えスイッチ３２を制御する切り替え制御部３３とを備えたことにより、入力される電気信号が変調および無変調のいずれの状態においても変調器集積型ＬＤモジュール５としては常に変調状態にすることができ、光出力レベルおよび光出力波長の変動を抑制することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、電気光変換手段により電気信号を光信号に変換する場合と実効的なバイアス電圧が等しくなるように生成された擬似信号を発生する擬似信号発生手段と、電気信号検波手段により変調が検出された場合に入力される電気信号を選択して電気信号増幅手段に供給し、電気信号検波手段により無変調が検出された場合に擬似信号発生手段から発生される擬似信号を選択して電気信号増幅手段に供給する信号選択手段とを備えるように構成したので、入力される電気信号が無変調に切り替わっても、代わりに実効的なバイアス電圧が等しくなるように生成された擬似信号を電気光変換手段に供給することができ、光出力レベルおよび光出力波長の変動を抑制することができる波長多重光送信器が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による波長多重光送信器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による波長多重光送信器を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３による波長多重光送信器を示す構成図である。
【図４】従来の波長多重光送信器を示す構成図である。
【符号の説明】
１電気信号伝送路、２変調器駆動ドライバ（電気信号増幅手段）、３直流阻止コンデンサ、４変調器バイアス電圧印加回路（バイアス電圧印加手段）、５変調器集積型ＬＤモジュール（電気光変換手段）、５ａ半導体レーザダイオード、５ｂ変調器、５ｃ温度制御部、６光ファイバ伝送路（光信号伝送手段）、１１検波回路（電気信号検波手段）、１２バイアス制御回路（バイアス電圧制御手段）、２１ｃ温度制御部（温度制御手段）、３１擬似信号発振器（擬似信号発生手段）、３２切り替えスイッチ（信号選択手段）、３３切り替え制御部（信号選択手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wavelength division multiplexing optical transmitter in a wavelength division multiplexing optical communication system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional wavelength division multiplexing optical transmitter. In the figure, 1 is an electric signal transmission path, 2 is a modulator driver for amplifying transmission data of an inputted electric signal in a wide band, and 3 is a direct current. A DC blocking capacitor 4 for blocking the minutes is a modulator bias voltage applying circuit for applying a bias voltage to the amplified electric signal. Reference numeral 5 denotes a modulator integrated LD module that converts an electrical signal to which a bias voltage is applied into an optical signal. In the modulator integrated LD module 5, reference numeral 5a denotes a semiconductor laser diode, 5b denotes a modulator, and 5c denotes a Peltier element. This is a temperature control unit that controls the temperature of the integrated semiconductor laser diode 5a and modulator 5b. Reference numeral 6 denotes an optical fiber transmission line for transmitting the optical signal converted by the modulator integrated LD module 5.
[0003]
Next, the operation will be described.
In order to increase transmission capacity in a wavelength division multiplexing optical communication system, it is conceivable to increase the number of wavelengths to be multiplexed. However, since one optical transmitter is required for each wavelength, it is small in size and has low power consumption. Since it is necessary to realize an optical transmitter, a wavelength division multiplexing optical transmitter including a modulator integrated LD module has been used.
FIG. 4 shows a wavelength division multiplexing optical transmitter using such a modulator integrated LD module 5. In the figure, the modulator drive driver 2 receives an electric signal input from the electric signal transmission line 1 by the modulator 5b. The amplitude is amplified to a driveable amplitude, and the modulator bias voltage application circuit 4 applies a bias voltage to the amplified electrical signal. At this time, the DC blocking capacitor 3 blocks the bias voltage from flowing into the modulator drive driver 2 side. In the modulator integrated LD module 5, light is always output from the semiconductor laser diode 5a, and the modulator 5b converts the light output into an optical signal by modulating it according to the electrical signal to which the bias voltage is applied, The converted optical signal is transmitted to the optical fiber transmission line 6. The temperature controller 5c controls the temperature of the integrated semiconductor laser diode 5a and modulator 5b to be constant, and suppresses fluctuations in characteristics due to temperature fluctuations.
[0004]
By the way, as the modulator integrated LD module 5, an electroabsorption optical modulator can be considered. This electroabsorption optical modulator converts an electrical signal into an optical signal by absorbing light by an applied voltage. However, when an electrical signal is input (during modulation), the electrical signal is input. When the mode is switched (when not modulated), there is a difference in effective bias voltage. For this reason, when switching from modulation to non-modulation, a difference occurs in the average optical power of the optical output level output from the modulator 5b, and from the difference in optical power absorbed by the modulator 5b, A difference in the amount of heat generated causes a temperature gradient in the semiconductor laser diode 5a joined to the modulator 5b, and a temperature drift occurs in the optical output wavelength due to the generation of the temperature gradient of the semiconductor laser diode 5a.
The temperature controller 5c controls the temperature of the semiconductor laser diode 5a and the modulator 5b to be constant, but it cannot prevent the temperature drift of the light output wavelength due to such a temperature gradient.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional wavelength multiplexing optical transmitter is configured as described above, when the input electric signal is switched between modulation and non-modulation, the optical output level and light from the modulator integrated LD module 5 are changed. The output wavelength varies.
When the optical output wavelength varies, the minimum wavelength interval to be multiplexed must be limited, and when the optical output level varies, the level diagram or optical SNR of the wavelength multiplexing optical communication system There is a problem that the transmission line quality is deteriorated.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a wavelength multiplexed light that suppresses fluctuations in the optical output level or the optical output wavelength when the input electric signal is switched between modulation and non-modulation. The purpose is to obtain a transmitter.
[ 0007 ]
[Means for Solving the Problems]
The wavelength division multiplexing optical transmitter according to the present invention includes a pseudo signal generating unit that generates a pseudo signal generated so that an effective bias voltage is equal to a case where an electrical signal is converted into an optical signal by the electro-optical converting unit, When modulation is detected by the electric signal detection means, the input electric signal is selected and supplied to the electric signal amplification means. When no modulation is detected by the electric signal detection means, it is generated from the pseudo signal generation means. Signal selecting means for selecting a pseudo signal and supplying it to the electric signal amplifying means.
[ 0008 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a wavelength division multiplexing optical transmitter according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is an electric signal transmission line, 2 is a modulator for amplifying transmission data of an inputted electric signal in a wide band. A driving driver (electric signal amplifying means), 3 is a DC blocking capacitor for blocking DC components, and 4 is a modulator bias voltage applying circuit (bias voltage applying means) for applying a bias voltage to the amplified electric signal. Reference numeral 5 denotes a modulator integrated LD module (electro-optical conversion means) that converts an electric signal to which a bias voltage is applied into an optical signal. In the modulator integrated LD module 5, 5a is a semiconductor laser diode, and 5b is a modulator. 5c is a temperature control unit that is configured by a Peltier element or the like and controls the temperature of the integrated semiconductor laser diode 5a and modulator 5b to be constant. Reference numeral 6 denotes an optical fiber transmission line (optical signal transmission means) for transmitting the optical signal converted by the modulator integrated LD module 5.
Reference numeral 11 denotes a detection circuit (electric signal detection means) for detecting modulation or non-modulation of the input electric signal. Reference numeral 12 denotes modulation and non-modulation when the detection circuit 11 detects switching between modulation and non-modulation. Based on the bias voltage at the time of modulation and the bias voltage at the time of non-modulation previously determined so that the optical output level and the optical output wavelength do not change by mutual switching, the bias voltage applied by the modulator bias voltage application circuit 4 is changed. It is a bias control circuit (bias voltage control means) to control.
[ 0009 ]
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, a modulator drive driver 2 amplifies an electric signal input from the electric signal transmission line 1 to an amplitude that can be driven by the modulator 5b, and a modulator bias voltage application circuit 4 includes an amplified electric signal. A bias voltage is applied to the signal. At this time, the DC blocking capacitor 3 blocks the bias voltage from flowing into the modulator drive driver 2 side. In the modulator integrated LD module 5, light is always output from the semiconductor laser diode 5a, and the modulator 5b converts the light output into an optical signal by modulating it according to the electrical signal to which the bias voltage is applied, The converted optical signal is transmitted to the optical fiber transmission line 6. The temperature controller 5c controls the temperature of the integrated semiconductor laser diode 5a and modulator 5b to be constant, and suppresses fluctuations in characteristics due to temperature fluctuations.
By the way, as the modulator integrated LD module 5, an electroabsorption optical modulator can be considered. This electroabsorption optical modulator converts an electrical signal into an optical signal by absorbing light by an applied voltage. However, when an electrical signal is input (during modulation), the electrical signal is input. When the mode is switched (when not modulated), a difference occurs in the effective bias voltage, and the optical output level and the optical output wavelength vary.
Therefore, in the first embodiment, the detection circuit 11 detects the modulation or non-modulation of the input electric signal. When the detection circuit 11 detects the switching between modulation and non-modulation, the bias control circuit 12 performs a modulation time that is obtained in advance so that the optical output level and optical output wavelength do not change due to the switching between modulation and non-modulation. The bias voltage applied by the modulator bias voltage application circuit 4 is controlled on the basis of the bias voltage and the bias voltage at the time of no modulation.
As a result, in the modulator integrated LD module 5, the effective bias voltage is the same in both the modulated and unmodulated states, and fluctuations in the optical output level and the optical output wavelength can be suppressed.
As a method for obtaining a bias voltage at the time of non-modulation, an effective bias voltage supplied to the modulator 5b at the time of modulation can be obtained from the waveform and duty ratio of the electric signal and the bias voltage at the time of modulation. The obtained effective bias voltage may be used as the bias voltage at the time of no modulation.
Further, as a method for obtaining the bias voltage at the time of non-modulation, a bias voltage may be supplied to the manufactured modulator integrated LD module 5 and obtained experimentally from the optical output level of the converted optical signal. . First, an electrical signal to which a bias voltage is applied is supplied to the modulator integrated LD module 5 and the optical output level of the converted optical signal is measured, and then the same modulator integrated The bias voltage is adjusted so that only the bias voltage is supplied to the type LD module 5 and the optical output level of the converted optical signal is the same as the optical output level when the electric signal including the electrical signal is supplied. This bias voltage may be a non-modulated bias voltage.
[ 0010 ]
As described above, according to the first embodiment, when switching between modulation and non-modulation is detected by the detection circuit 11, the light output level and the light output wavelength are not changed by switching between modulation and non-modulation. Thus, the modulator is provided with a bias control circuit 12 that controls the bias voltage applied by the modulator bias voltage application circuit 4 based on the bias voltage at the time of modulation and the bias voltage at the time of no modulation as previously described. In the integrated LD module 5, the effective bias voltage is the same in both the modulated and non-modulated states, and fluctuations in the optical output level and the optical output wavelength can be suppressed.
[ 0011 ]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a wavelength division multiplexing optical transmitter according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 21c denotes modulation and non-modulation when the detection circuit 11 detects switching between modulation and non-modulation. The temperature of the semiconductor laser diode 5a is controlled based on the temperature of the semiconductor laser diode 5a at the time of modulation and the temperature of the semiconductor laser diode 5a at the time of non-modulation which are obtained in advance so that the optical output wavelength does not change by mutual switching. It is a temperature control part (temperature control means).
Other configurations are the same as those in FIG. 1 except that the bias control circuit 12 is not provided.
[ 0012 ]
Next, the operation will be described.
In FIG. 2, as the modulator integrated LD module 5, an electroabsorption optical modulator is conceivable. When switching from modulation to no modulation, the average optical power of the optical output level output from the modulator 5b is obtained. A difference occurs, and a difference in the amount of heat generated by the modulator 5b due to a difference in optical power absorbed by the modulator 5b causes a temperature gradient in the semiconductor laser diode 5a joined to the modulator 5b. Due to the generation of the temperature gradient 5a, a temperature drift occurs in the optical output wavelength.
Therefore, in the second embodiment, the detection circuit 11 detects the modulation or non-modulation of the input electric signal. When the detection circuit 11 detects switching between modulation and non-modulation, the temperature control unit 21c is a semiconductor laser diode at the time of modulation obtained in advance so that the optical output wavelength does not change due to switching between modulation and non-modulation The temperature of the semiconductor laser diode 5a is controlled based on the temperature of 5a and the temperature of the semiconductor laser diode 5a at the time of no modulation.
As a result, in the modulator integrated LD module 5, the optical output wavelength is constant in both the modulated and non-modulated states, and fluctuations in the optical output wavelength can be suppressed.
As a method for obtaining the temperature of the semiconductor laser diode 5a during modulation and non-modulation, first, an electrical signal to which a bias voltage is applied is supplied to the manufactured modulator integrated LD module 5 and converted. The optical output wavelength of the optical signal and the temperature of the semiconductor laser diode 5a are measured, and the temperature at that time is set as the temperature of the semiconductor laser diode 5a during modulation. Next, only the bias voltage is supplied to the same modulator integrated LD module 5 so that the optical output wavelength of the converted optical signal is the same as the optical output wavelength when the electric signal including the electric signal is supplied. The temperature of the semiconductor laser diode 5a may be adjusted to the temperature of the semiconductor laser diode 5a at the time of non-modulation.
However, since the configuration of the second embodiment cannot suppress fluctuations in the optical output level, it is suitable for a wavelength division multiplexing optical communication system in which an ALC optical amplifier is installed in the subsequent stage.
[ 0013 ]
As described above, according to the second embodiment, when the detection circuit 11 detects switching between modulation and non-modulation, the optical output wavelength is obtained in advance so as not to change due to switching between modulation and non-modulation. By providing a temperature control unit 21c for controlling the temperature of the semiconductor laser diode 5a based on the temperature of the modulated semiconductor laser diode 5a and the temperature of the unmodulated semiconductor laser diode 5a, a modulator integrated type In the LD module 5, the optical output wavelength of the semiconductor laser diode 5a is constant in both the modulated and non-modulated states, and fluctuations in the optical output wavelength can be suppressed.
In the second embodiment, the temperature of the semiconductor laser diode 5a is controlled by the temperature controller 21c. However, the same effect can be obtained by controlling the temperature including the modulator 5b.
[ 0014 ]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a wavelength division multiplexing optical transmitter according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a case where an electrical signal is converted into an optical signal by the modulator integrated LD module 5 and an effective bias. A pseudo signal oscillator (pseudo signal generating means) for generating a pseudo signal generated so that the voltages are equal, 32 is a changeover switch (signal selecting means) for selecting an electric signal or a pseudo signal, and 33 is modulated by the detection circuit 11. A change control unit (signal selection) that controls the changeover switch 32 to select an electric signal when detected, and controls the changeover switch 32 to select a pseudo signal when no modulation is detected by the detection circuit 11. Means).
Other configurations are the same as those in FIG. 1 except that the bias control circuit 12 is not provided.
[ 0015 ]
Next, the operation will be described.
In FIG. 3, the modulator integrated LD module 5 may be an electroabsorption optical modulator. This electroabsorption optical modulator converts an electrical signal into an optical signal by absorbing light by an applied voltage. However, when an electrical signal is input (during modulation), the electrical signal is input. When the mode is switched (when not modulated), a difference occurs in the effective bias voltage depending on the duty ratio of the electric signal, and the optical output level and the optical output wavelength vary.
Therefore, in the third embodiment, the detection circuit 11 detects the modulation or non-modulation of the input electric signal. The pseudo signal oscillator 31 generates a pseudo signal whose waveform and duty ratio are adjusted so that an effective bias voltage is equal to that when an electric signal is converted into an optical signal by the modulator integrated LD module 5. The switching control unit 33 controls the changeover switch 32 so as to select an electrical signal when modulation is detected by the detection circuit 11, and selects a pseudo signal when no modulation is detected by the detection circuit 11. The changeover switch 32 is controlled.
As a result, the modulator integrated LD module 5 can always be in a modulated state regardless of whether the input electric signal is modulated or unmodulated, thereby suppressing fluctuations in the optical output level and optical output wavelength. Can do.
If a pseudo signal having the same waveform and duty ratio as the electric signal is generated from the pseudo signal oscillator 31, the effective bias voltage supplied to the modulator integrated LD module 5 becomes equal to that of the electric signal. However, on the optical receiver side, it becomes impossible to distinguish between an electric signal and a pseudo signal. Therefore, the pseudo signal generated from the pseudo signal oscillator 31 has a pattern that can be distinguished from an electric signal.
[ 0016 ]
As described above, according to the third embodiment, the duty ratio and the like are adjusted so that the effective bias voltage is equal to the case where an electrical signal is converted into an optical signal by the modulator integrated LD module 5. The pseudo signal oscillator 31 that generates a signal and the switch 32 is controlled so that an electrical signal is selected when modulation is detected by the detection circuit 11, and the pseudo signal is output when no modulation is detected by the detection circuit 11. Since the switching control unit 33 that controls the changeover switch 32 so as to select is provided, the modulator integrated LD module 5 is always in the modulation state regardless of whether the input electric signal is modulated or unmodulated. And fluctuations in the light output level and the light output wavelength can be suppressed.
[ 0017 ]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pseudo signal generating means for generating the pseudo signal generated so that the effective bias voltage is equal to the case where the electrical signal is converted into the optical signal by the electro-optical converting means, When modulation is detected by the electric signal detection means, the input electric signal is selected and supplied to the electric signal amplification means. When no modulation is detected by the electric signal detection means, it is generated from the pseudo signal generation means. Since the signal selection means for selecting the pseudo signal and supplying it to the electric signal amplifying means is provided, even if the input electric signal is switched to non-modulation, the effective bias voltage is equalized instead. The generated pseudo signal can be supplied to the electro-optical conversion means, and there is an effect that a wavelength division multiplexing optical transmitter that can suppress fluctuations in the optical output level and the optical output wavelength can be obtained. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a wavelength division multiplexing optical transmitter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a wavelength division multiplexing optical transmitter according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a wavelength division multiplexing optical transmitter according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional wavelength division multiplexing optical transmitter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrical signal transmission path 2 Modulator drive driver (electric signal amplification means) 3 DC blocking capacitor 4 Modulator bias voltage application circuit (bias voltage application means) 5 Modulator integrated LD module (electro-optical conversion means) 5a Semiconductor laser diode, 5b modulator, 5c temperature control unit, 6 optical fiber transmission line (optical signal transmission means), 11 detection circuit (electric signal detection means), 12 bias control circuit (bias voltage control means), 21c temperature Control unit (temperature control unit), 31 pseudo signal oscillator (pseudo signal generation unit), 32 changeover switch (signal selection unit), 33 switching control unit (signal selection unit).

Claims

An electric signal amplifying means for amplifying an input electric signal in a wide band; a bias voltage applying means for applying a bias voltage to the electric signal amplified by the electric signal amplifying means; and an integrated semiconductor laser diode and modulator. An electro-optical conversion means configured to convert an electric signal to which a bias voltage is applied by the bias voltage applying means into an optical signal, an optical signal transmission means for transmitting the optical signal converted by the electro-optical conversion means, and an input An electric signal detection means for detecting modulation or non-modulation of the electric signal, and a pseudo signal generated so that an effective bias voltage is equal to that when the electric signal is converted into an optical signal by the electro-optical conversion means. The generated pseudo signal generating means and the electric signal inputted when the modulation is detected by the electric signal detecting means are selected and the electric signal is selected. A signal selection unit that supplies the signal to the signal amplification unit and selects the pseudo signal generated from the pseudo signal generation unit when the electric signal detection unit detects no modulation; Wavelength multiplex optical transmitter.