Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6798676B2 - Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6798676B2 - Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter - Google Patents

Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter Download PDF

Info

Publication number
JP6798676B2
JP6798676B2 JP2016106373A JP2016106373A JP6798676B2 JP 6798676 B2 JP6798676 B2 JP 6798676B2 JP 2016106373 A JP2016106373 A JP 2016106373A JP 2016106373 A JP2016106373 A JP 2016106373A JP 6798676 B2 JP6798676 B2 JP 6798676B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplitude
optical
signal
range
emission intensity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016106373A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017212683A (en
Inventor
良太 寺西
良太 寺西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Device Innovations Inc
Original Assignee
Sumitomo Electric Device Innovations Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Device Innovations Inc filed Critical Sumitomo Electric Device Innovations Inc
Priority to JP2016106373A priority Critical patent/JP6798676B2/en
Priority to US15/604,048 priority patent/US10171172B2/en
Priority to CN201710385041.0A priority patent/CN107634805B/en
Publication of JP2017212683A publication Critical patent/JP2017212683A/en
Priority to US16/202,593 priority patent/US10727950B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6798676B2 publication Critical patent/JP6798676B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

本発明は、光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法に関する。 The present invention relates to an optical transmitter and a method for adjusting the drive of the optical transmitter.

下記特許文献1には、入力される信号に応じて自動的に識別レベル等を制御可能な光受信器が開示されている。この光受信器は、光信号を電気信号に変換する光検出器と、電気信号が入力される識別レベル自動制御回路と、電気信号に含まれるクロック信号を抽出し、識別レベル自動制御回路に供給するクロック抽出回路とを備えている。 Patent Document 1 below discloses an optical receiver capable of automatically controlling the identification level and the like according to an input signal. This optical receiver extracts an optical detector that converts an optical signal into an electric signal, an identification level automatic control circuit into which the electric signal is input, and a clock signal included in the electric signal, and supplies the clock signal to the identification level automatic control circuit. It is equipped with a clock extraction circuit.

特開2002−141956号公報JP-A-2002-141956

高速かつ大容量の光通信システムを実現するために、パルス振幅変調(PAM:PulseAmplitude Modulation)方式を用いた光多値伝送技術が検討されている。例えば、信号強度によって4つのレベルに区別される4値パルス振幅変調信号(PAM4信号)を用いて光多値伝送を行う場合、まずPAM4信号を光変調器に入力するための電気信号(駆動信号)に変換する。この電気信号は、PAM4信号によって規定されたレベルに応じた振幅の波形を有している。次に、電気信号を光変調器に入力することにより、レーザ光を受光した光変調器は、変調されたレーザ光(光信号)を出力する。この光信号を光受信器が受信して電気信号に復調し、当該電気信号のレベルを検出することにより、PAM4信号を用いた光多値伝送が実施される。なお、直接変調型の場合、レーザ素子に電気信号を直接入力することによって、光信号を出力する。 In order to realize a high-speed and large-capacity optical communication system, an optical multi-value transmission technique using a pulse amplitude modulation (PAM) method is being studied. For example, when optical multi-value transmission is performed using a quadrature pulse amplitude modulation signal (PAM4 signal) that is classified into four levels according to signal strength, first an electric signal (drive signal) for inputting the PAM4 signal to the optical modulator is performed. ). This electrical signal has a waveform with an amplitude corresponding to the level defined by the PAM4 signal. Next, by inputting an electric signal to the light modulator, the light modulator that receives the laser light outputs the modulated laser light (optical signal). The optical receiver receives this optical signal, demodulates it into an electric signal, and detects the level of the electric signal to carry out optical multi-value transmission using the PAM4 signal. In the case of the direct modulation type, an optical signal is output by directly inputting an electric signal to the laser element.

ところで、光変調器(又はレーザ素子)に入力される電気信号の振幅と、光信号の発光強度との関係(変調特性)は、そのタイプ等によってばらつくことがある。このため、光変調器(又はレーザ素子)の変調特性のばらつきによっては、入力される電気信号の振幅に応じて出力される光信号における理論的な発光強度(出力光強度)と実際の発光強度との間にずれが生じることがある。このずれが発生することによって、光信号における理論的なレベルと実際のレベルとが異なってしまうことがある。この場合、光多値伝送が正確に実施されない課題がある。 By the way, the relationship (modulation characteristic) between the amplitude of the electric signal input to the light modulator (or laser element) and the emission intensity of the light signal may vary depending on the type and the like. Therefore, depending on the variation in the modulation characteristics of the light modulator (or laser element), the theoretical emission intensity (output light intensity) and the actual emission intensity of the output optical signal according to the amplitude of the input electric signal There may be a gap between the and. Due to this deviation, the theoretical level and the actual level of the optical signal may differ. In this case, there is a problem that optical multi-value transmission is not accurately performed.

本発明は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical transmission device and a drive adjustment method for an optical transmission device that can improve the accuracy of optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method.

本発明の一側面に係る光送信装置は、半導体レーザと、3つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、駆動信号に基づいて、3つ以上の異なる振幅レベルの何れかを選択する振幅制御部と、を備える。 The optical transmitter according to one aspect of the present invention includes a semiconductor laser, a drive circuit that outputs a drive signal having three or more different amplitude levels to the semiconductor laser, and three or more different amplitude levels based on the drive signal. It is provided with an amplitude control unit for selecting any of the above.

本発明の他の一側面に係る光送信装置は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、光変調器に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される選択信号入力部分と、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器の変調特性に基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える。 The optical transmitter according to another aspect of the present invention is an optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, and includes an optical modulator that modulates laser light and outputs an optical signal. A selection signal input portion in which a selection signal is input indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the optical modulator, and an electric signal indicated by the selection signal. It is provided with an amplitude control unit that sets the amplitude of each level of the electric signal so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal becomes a predetermined ratio based on the modulation characteristics of the optical modulator within the amplitude range. ..

本発明の他の一側面に係る光送信装置は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ素子と、レーザ素子に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される選択信号入力部分と、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子の変調特性に基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える。 The optical transmission device according to another aspect of the present invention is an optical transmission device for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, and has a laser element and an amplitude range of an electric signal input to the laser element. , Based on the selection signal input portion where the selection signal is input indicating which of the plurality of predetermined amplitude ranges to select, and the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. It is provided with an amplitude control unit that sets the amplitude of each level of the electric signal so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal output from the laser element becomes a predetermined ratio.

本発明の他の一側面に係る駆動調整方法は、半導体レーザと、3つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、備える、光送信装置の駆動調整方法であって、駆動信号に基づいて、3つ以上の異なる振幅レベルの何れかを選択するステップと、を含む。 The drive adjustment method according to another aspect of the present invention is a drive adjustment method for an optical transmitter including a semiconductor laser, a drive circuit that outputs drive signals having three or more different amplitude levels to the semiconductor laser, and a drive adjustment method. A step of selecting one of three or more different amplitude levels based on the drive signal.

本発明の他の一側面に係る駆動調整方法は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ光を変調する光変調器に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を読み出すステップと、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器の変調特性に基づいて、光変調器から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える。 The drive adjustment method according to another aspect of the present invention is a drive adjustment method of an optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, which is input to an optical modulator that modulates laser light. Based on the step of reading a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges to select the amplitude range of the electric signal, and the modulation characteristics of the optical modulator within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. The step includes setting the amplitude of each level of the electric signal so that the difference in emission intensity between the levels of the optical signal output from the optical modulator becomes a predetermined ratio.

本発明の他の一側面に係る駆動調整方法は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ素子に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を読み出すステップと、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子の変調特性に基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える。 The drive adjustment method according to another aspect of the present invention is a drive adjustment method of an optical transmission device for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, and adjusts the amplitude range of an electric signal input to a laser element. , Output from the laser element based on the step of reading a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges to select, and the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electrical signal indicated by the selection signal. The step includes setting the amplitude of each level of the electric signal so that the difference in emission intensity between the levels of the optical signal becomes a predetermined ratio.

本発明によれば、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる光送信装置及び光送信装置の駆動調整方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical transmission device and a drive adjustment method for an optical transmission device that can improve the accuracy of optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method.

図1は、第1実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical transmission device according to the first embodiment. 図2(a)は、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施された光変調器の変調特性を示すグラフである。図2(b)は、光変調器に入力される電気信号のアイパターンである。図2(c)は、光変調器から出力される光信号のアイパターンである。FIG. 2A is a graph showing the modulation characteristics of the optical modulator in which the drive adjustment method according to the first embodiment is implemented. FIG. 2B is an eye pattern of an electric signal input to the light modulator. FIG. 2C is an eye pattern of an optical signal output from the optical modulator. 図3(a)は、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施された光変調器の変調特性を示すグラフである。図3(b)は、電気信号のアイパターンである。図3(c)は、光信号のアイパターンである。FIG. 3A is a graph showing the modulation characteristics of the optical modulator in which the drive adjustment method according to the first embodiment is implemented. FIG. 3B is an eye pattern of an electric signal. FIG. 3C is an eye pattern of an optical signal. 図4(a)は、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施された光変調器の変調特性を示すグラフである。図4(b)は、電気信号のアイパターンである。図4(c)は、光信号のアイパターンである。FIG. 4A is a graph showing the modulation characteristics of the optical modulator in which the drive adjustment method according to the first embodiment is implemented. FIG. 4B is an eye pattern of an electric signal. FIG. 4C is an eye pattern of an optical signal. 図5(a)は、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施された光変調器の変調特性を示すグラフである。図5(b)は、電気信号のアイパターンである。図5(c)は、光信号のアイパターンである。FIG. 5A is a graph showing the modulation characteristics of the optical modulator in which the drive adjustment method according to the first embodiment is implemented. FIG. 5B is an eye pattern of an electric signal. FIG. 5C is an eye pattern of an optical signal. 図6は、第1実施形態に係る光送信装置の駆動調整方法を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a drive adjustment method of the optical transmission device according to the first embodiment. 図7(a)は、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施されていない光変調器の変調特性を示すグラフである。図7(b)は、電気信号のアイパターンである。図7(c)は、光信号のアイパターンである。FIG. 7A is a graph showing the modulation characteristics of the optical modulator in which the drive adjustment method according to the first embodiment is not implemented. FIG. 7B is an eye pattern of an electric signal. FIG. 7C is an eye pattern of an optical signal. 図8は、第2実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical transmission device according to a second embodiment.

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
[Explanation of Embodiments of the Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.

本発明の一実施形態は、半導体レーザと、3つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、駆動信号に基づいて、3つ以上の異なる振幅レベルの何れかを選択する振幅制御部と、を備える光送信装置である。 One embodiment of the present invention comprises a semiconductor laser, a drive circuit that outputs a drive signal having three or more different amplitude levels to the semiconductor laser, and one of three or more different amplitude levels based on the drive signal. It is an optical transmission device including an amplitude control unit for selection.

また、本発明の他の一実施形態は、半導体レーザと、3つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号を半導体レーザに出力する駆動回路と、備える光送信装置の駆動調整方法であって、駆動信号に基づいて、3つ以上の異なる振幅レベルの何れかを選択するステップと、を含む駆動調整方法である。 Another embodiment of the present invention is a drive adjustment method for an optical transmitter including a semiconductor laser, a drive circuit that outputs drive signals having three or more different amplitude levels to the semiconductor laser, and a drive. It is a drive adjustment method including a step of selecting one of three or more different amplitude levels based on a signal.

この光送信装置及びその駆動調整方法では、駆動回路から半導体レーザに出力されると共に3つ以上の異なる振幅レベルを有する駆動信号に基づいて、3つ以上の異なる振幅レベルの何れかが、振幅制御部によって選択される。これにより、光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制でき、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。 In this optical transmitter and its drive adjustment method, any of three or more different amplitude levels is amplitude-controlled based on a drive signal output from the drive circuit to the semiconductor laser and having three or more different amplitude levels. Selected by department. As a result, the deviation between the theoretical emission intensity and the actual emission intensity in the optical signal can be suppressed, and the accuracy of optical multi-value transmission using the pulse amplitude modulation method can be improved.

また、本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、光変調器に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される選択信号入力部分と、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器の変調特性に基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える光送信装置である。 Further, another embodiment of the present invention is an optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, which is an optical modulator that modulates laser light and outputs an optical signal, and optical modulation. A selection signal input portion in which a selection signal is input indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the device, and an amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. Optical transmission including an amplitude control unit that sets the amplitude of each level of the electric signal so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal becomes a predetermined ratio based on the modulation characteristics of the optical modulator inside. It is a device.

また、本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ光を変調する光変調器に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を読み出すステップと、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器の変調特性に基づいて、光変調器から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える駆動調整方法である。 Further, another embodiment of the present invention is a drive adjustment method of an optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, and is an electric signal input to an optical modulator that modulates laser light. Based on the step of reading a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges to select the amplitude range of, and the modulation characteristics of the optical modulator within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. This is a drive adjustment method including a step of setting the amplitude of each level of an electric signal so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal output from the optical modulator becomes a predetermined ratio.

この光送信装置及びその駆動調整方法では、振幅制御部は、任意に設定された上記選択信号を読み出すことにより、当該設定信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器の変調特性に基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を容易に設定できる。これにより、光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制できる。したがって、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。 In this optical transmitter and its drive adjustment method, the amplitude control unit reads out the selection signal set arbitrarily, and is based on the modulation characteristics of the light modulator within the amplitude range of the electric signal indicated by the set signal. Therefore, the amplitude of each level of the electric signal can be easily set so that the difference in emission intensity between the levels of the optical signal becomes a predetermined ratio. As a result, it is possible to suppress the deviation that occurs between the theoretical emission intensity and the actual emission intensity in the optical signal. Therefore, the accuracy of optical multi-value transmission using the pulse amplitude modulation method can be improved.

本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、レーザ素子と、レーザ素子に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される選択信号入力部分と、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子の変調特性に基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える光送信装置である。 Another embodiment of the present invention is an optical transmission device for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, in which a laser element and an amplitude range of an electric signal input to the laser element are predetermined. Output from the laser element based on the selection signal input portion where the selection signal indicating which of the multiple amplitude ranges to select is input and the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. It is an optical transmission device including an amplitude control unit that sets the amplitude of each level of an electric signal so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal is a predetermined ratio.

また、本発明の他の一実施形態は、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、レーザ素子に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を読み出すステップと、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子の変調特性に基づいて、レーザ素子から出力される光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定するステップと、を備える駆動調整方法である。 Further, another embodiment of the present invention is a drive adjustment method of an optical transmission device for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method, in which an amplitude range of an electric signal input to a laser element is set in advance. Light output from the laser element based on the step of reading a selection signal indicating which of a plurality of defined amplitude ranges to select, and the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. This is a drive adjustment method including a step of setting the amplitude of each level of an electric signal so that the difference in emission intensity between each level of the signal becomes a predetermined ratio.

この光送信装置及びその駆動調整方法では、任意に設定された上記選択信号を読み出すことにより、当該設定信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子の変調特性に基づいて、光信号の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を容易に設定できる。これにより、光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制できる。したがって、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。 In this optical transmitter and its drive adjustment method, by reading out the selection signal set arbitrarily, each of the optical signals is based on the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electric signal indicated by the set signal. The amplitude of each level of the electrical signal can be easily set so that the difference in emission intensity between the levels becomes a predetermined ratio. As a result, it is possible to suppress the deviation that occurs between the theoretical emission intensity and the actual emission intensity in the optical signal. Therefore, the accuracy of optical multi-value transmission using the pulse amplitude modulation method can be improved.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
[Details of Embodiments of the present invention]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same reference numerals will be used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description will be omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。図1に示されるように、光送信装置1は、パルス振幅変調方式(PAM方式)を用いた光多値伝送に用いられる、間接変調型の装置である。このため、光送信装置1は、入力された信号をパルス振幅変調信号(PAM信号)に変換し、当該PAM信号に基づいた光信号(出力光)を出力する。本実施形態では、PAM信号として4値パルス振幅変調信号(PAM4信号)が用いられる。光送信装置1は、レーザ素子2と、光変調器3と、選択信号入力部分4と、集積回路5と、外部端子6とを備えている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical transmission device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the optical transmission device 1 is an indirect modulation type device used for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method (PAM method). Therefore, the optical transmission device 1 converts the input signal into a pulse amplitude modulation signal (PAM signal) and outputs an optical signal (output light) based on the PAM signal. In this embodiment, a quadrature pulse amplitude modulated signal (PAM4 signal) is used as the PAM signal. The optical transmitter 1 includes a laser element 2, an optical modulator 3, a selection signal input portion 4, an integrated circuit 5, and an external terminal 6.

レーザ素子2は、半導体レーザである。レーザ素子2は、光変調器3に向かうレーザ光L1を出力する。レーザ光L1の発光強度(出力光強度)の上限値は、APC制御によって設定されてもよい。なお、レーザ素子2は、集積回路5によってオンオフ制御がなされてもよい。 The laser element 2 is a semiconductor laser. The laser element 2 outputs the laser light L1 directed to the light modulator 3. The upper limit of the emission intensity (output light intensity) of the laser beam L1 may be set by APC control. The laser element 2 may be on / off controlled by the integrated circuit 5.

光変調器3は、レーザ素子2と光学的に結合しており、入力された電気信号の振幅に応じてレーザ光L1を光信号L2に変調し、外部へ出力する。光変調器3として、例えば電界吸収型光変調器が用いられる。光変調器3に入力される電気信号は、後述する駆動回路部13にて生成され、PAM4信号から変換された信号である。また、光変調器3によって変調された光信号L2は、PAM4信号によって規定されたレベルに応じた発光強度を有する信号である。光変調器3に入力される電気信号の振幅と、光変調器3から出力される光信号L2の発光強度との関係(変調特性)は、例えば光変調器3のタイプ、及び光変調器3に入力されるバイアス電圧によって変化する。この変調特性は、例えば予め計測されるデータ(変調特性データ)であり、集積回路5に格納されている。 The light modulator 3 is optically coupled to the laser element 2 and modulates the laser light L1 into an optical signal L2 according to the amplitude of the input electric signal and outputs the laser light L1 to the outside. As the light modulator 3, for example, an electric field absorption type optical modulator is used. The electric signal input to the light modulator 3 is a signal generated by the drive circuit unit 13 described later and converted from the PAM4 signal. Further, the optical signal L2 modulated by the light modulator 3 is a signal having an emission intensity corresponding to the level defined by the PAM4 signal. The relationship (modulation characteristics) between the amplitude of the electric signal input to the light modulator 3 and the emission intensity of the optical signal L2 output from the light modulator 3 is, for example, the type of the light modulator 3 and the light modulator 3 It changes depending on the bias voltage input to. This modulation characteristic is, for example, pre-measured data (modulation characteristic data) and is stored in the integrated circuit 5.

ここで、図2(a)、図3(a)、図4(a)、及び図5(a)(以後、図2(a)〜図5(a)と記載する)を用いて光変調器3の変調特性について説明する。図2(a)〜図5(a)は、後述する駆動調整方法が実施された光変調器3の変調特性21を示すグラフである。図2(a)〜図5(a)において、横軸は光変調器3に入力される電気信号(駆動信号)の振幅(単位V)を示し、縦軸は光変調器3から出力される光信号L2の発光強度(単位dBm、光信号L2の振幅とも言う)を示す。図2(a)〜図5(a)に示されるように、光変調器3の変調特性21は、線形性を示す領域と、非線形性を示す領域とを有している。具体的には、電気信号の振幅が−1.5V〜−0.5Vの範囲では、変調特性21は、電気信号の振幅と光信号の発光強度とが比例的に変化する線形領域となっている。一方、電気信号の振幅が−2.5V〜−1.5Vの範囲と−0.5V〜0.5Vとの範囲では、変調特性21は、電気信号の振幅と光信号の発光強度とが比例的に変化しない非線形領域となっている。 Here, light modulation using FIGS. 2 (a), 3 (a), 4 (a), and 5 (a) (hereinafter referred to as FIGS. 2 (a) to 5 (a)). The modulation characteristics of the vessel 3 will be described. 2 (a) to 5 (a) are graphs showing the modulation characteristics 21 of the optical modulator 3 to which the drive adjustment method described later is carried out. In FIGS. 2 (a) to 5 (a), the horizontal axis represents the amplitude (unit V) of the electric signal (drive signal) input to the light modulator 3, and the vertical axis is output from the light modulator 3. The emission intensity of the optical signal L2 (unit: dBm, also referred to as the amplitude of the optical signal L2) is shown. As shown in FIGS. 2A to 5A, the modulation characteristic 21 of the light modulator 3 has a region showing linearity and a region showing non-linearity. Specifically, when the amplitude of the electric signal is in the range of -1.5V to -0.5V, the modulation characteristic 21 is a linear region in which the amplitude of the electric signal and the emission intensity of the optical signal change proportionally. There is. On the other hand, when the amplitude of the electric signal is in the range of -2.5V to -1.5V and the range of -0.5V to 0.5V, the modulation characteristic 21 is proportional to the amplitude of the electric signal and the emission intensity of the optical signal. It is a non-linear region that does not change.

選択信号入力部分4は、複数の端子を有しており、光変調器3に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される部分である。この選択信号は、例えば光変調器3の変調特性のばらつきに応じて光送信装置1の出荷前(製造段階)に定められるか、或いは出荷後にユーザの設計に応じて定められる信号であって、選択信号入力部分4における複数の端子の少なくとも一つに入力される電圧信号である。選択信号入力部分4に入力されている選択信号は、入力されている端子の位置若しくは数、又は端子の位置及び数の組み合わせによって、電気信号の振幅範囲を予め定められた複数の振幅範囲のいずれを選択しているかを示す。このため、選択信号が入力されている端子の位置若しくは数を変更することによって、当該選択信号によって示されている電気信号の振幅範囲は変化する。第1実施形態では、互いに異なる電気信号の振幅範囲を示す第1〜第4選択信号の4つの信号のいずれかが、選択信号入力部分4に入力される。 The selection signal input portion 4 has a plurality of terminals, and the selection signal indicating which of the plurality of predetermined amplitude ranges the amplitude range of the electric signal input to the optical modulator 3 is selected is This is the part to be input. This selection signal is, for example, a signal that is determined before shipment (manufacturing stage) of the optical transmitter 1 according to the variation in the modulation characteristics of the optical modulator 3, or is determined according to the user's design after shipment. It is a voltage signal input to at least one of a plurality of terminals in the selection signal input portion 4. The selection signal input to the selection signal input portion 4 is any of a plurality of predetermined amplitude ranges of the electric signal depending on the position or number of the input terminals or the combination of the positions and numbers of the terminals. Indicates whether is selected. Therefore, by changing the position or number of terminals to which the selection signal is input, the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal changes. In the first embodiment, any of the four signals of the first to fourth selection signals indicating the amplitude ranges of the electric signals different from each other is input to the selection signal input portion 4.

なお、電気信号の振幅範囲は、電気信号が有し得る電圧の範囲である。予め定められた複数の振幅範囲は、例えば製造段階において適宜設定されるデータであり、集積回路5が有するメモリに格納されている。 The amplitude range of the electric signal is the range of the voltage that the electric signal can have. The plurality of predetermined amplitude ranges are, for example, data appropriately set in the manufacturing stage, and are stored in the memory included in the integrated circuit 5.

集積回路5は、指定された演算を行うと共に種々のデータを格納するチップであり、光変調器3、選択信号入力部分4、及び外部端子6に電気的に接続されている。集積回路5は、振幅制御部11と、パルス振幅変調信号生成部12と、駆動回路部13とを備えている。集積回路5は、単一のチップから構成されてもよいし、複数のチップから構成されてもよい。 The integrated circuit 5 is a chip that performs a designated operation and stores various data, and is electrically connected to an optical modulator 3, a selection signal input portion 4, and an external terminal 6. The integrated circuit 5 includes an amplitude control unit 11, a pulse amplitude modulation signal generation unit 12, and a drive circuit unit 13. The integrated circuit 5 may be composed of a single chip or a plurality of chips.

以下では、具体例として図2〜5を用いながら、集積回路5の振幅制御部11と、パルス振幅変調信号生成部12と、駆動回路部13とを説明する。図2(b)、図3(b)、図4(b)、及び図5(b)(以後、図2(b)〜図5(b)と記載する)は、電気信号のアイパターンであり、図2(c)、図3(c)、図4(c)、及び図5(c)(以後、図2(c)〜図5(c)と記載する)は、光信号L2のアイパターンである。 In the following, the amplitude control unit 11, the pulse amplitude modulation signal generation unit 12, and the drive circuit unit 13 of the integrated circuit 5 will be described with reference to FIGS. 2 to 5 as specific examples. 2 (b), 3 (b), 4 (b), and 5 (b) (hereinafter referred to as FIGS. 2 (b) to 5 (b)) are eye patterns of electric signals. Yes, FIGS. 2 (c), 3 (c), 4 (c), and 5 (c) (hereinafter referred to as FIGS. 2 (c) to 5 (c)) show the optical signal L2. It is an eye pattern.

振幅制御部11は、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器3の変調特性に基づいて、光信号L2の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、光変調器3に入力される電気信号の各レベルの振幅を設定する。例えば、振幅制御部11は、選択信号入力部分4から選択信号を読み出す。次に、読み出した選択信号に対応する電気信号の振幅範囲を決定する。次に、決定した電気信号の振幅範囲に対応する光変調器3の変調特性に基づいて、光信号L2が取り得る発光強度の範囲を取得する。次に、振幅制御部11は、取得した発光強度の範囲を所定の比率になるように3分割する。このとき、上記発光強度の範囲を3分割するための4つの分割点(光信号L2の各レベルに相当)を設定する。そして、設定した4つの分割点に対応する電気信号の4つの振幅を取得する。 The amplitude control unit 11 sets the light so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal L2 becomes a predetermined ratio based on the modulation characteristics of the light modulator 3 within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. The amplitude of each level of the electric signal input to the modulator 3 is set. For example, the amplitude control unit 11 reads the selection signal from the selection signal input unit 4. Next, the amplitude range of the electric signal corresponding to the read selection signal is determined. Next, the range of light emission intensity that the optical signal L2 can take is acquired based on the modulation characteristics of the light modulator 3 corresponding to the determined amplitude range of the electric signal. Next, the amplitude control unit 11 divides the acquired emission intensity range into three so as to have a predetermined ratio. At this time, four division points (corresponding to each level of the optical signal L2) for dividing the range of the emission intensity into three are set. Then, the four amplitudes of the electric signal corresponding to the set four division points are acquired.

ここで、振幅制御部11の機能の一例を具体的に説明する。まず、振幅制御部11は、選択信号入力部分4に入力されている選択信号を読み出し、当該選択信号によって定められた電気信号の振幅範囲を決定する。例えば第1選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図2(a)に示されるように、電気信号の振幅範囲を−2.5V〜0.5Vに決定する。また、例えば第2選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図3(a)に示されるように、電気信号の振幅範囲を−2.5V〜−0.5Vに決定する。同様に、例えば第3選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図4(a)に示されるように、電気信号の振幅範囲を−1.5V〜−0.5Vに決定し、例えば第4選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図5(a)に示されるように、電気信号の振幅範囲を−1.5V〜−0.75Vに決定する。 Here, an example of the function of the amplitude control unit 11 will be specifically described. First, the amplitude control unit 11 reads out the selection signal input to the selection signal input unit 4 and determines the amplitude range of the electric signal defined by the selection signal. For example, when the first selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the amplitude range of the electric signal to be −2.5V to 0.5V as shown in FIG. 2A. Further, for example, when the second selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the amplitude range of the electric signal to be −2.5V to −0.5V as shown in FIG. 3A. Similarly, for example, when the third selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the amplitude range of the electric signal to be −1.5V to −0.5V as shown in FIG. 4A. For example, when the fourth selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the amplitude range of the electric signal to −1.5V to −0.75V as shown in FIG. 5A.

次に、読み出した選択信号によって定められた振幅範囲に対応する変調特性21に基づいて、光信号L2の発光強度の範囲を決定する。例えば第1選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図2(a)に示されるように、光信号L2の発光強度の範囲を−20dBm〜−2dBmに決定する。また、例えば第2選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図3(a)に示されるように、光信号L2の発光強度の範囲を−20dBm〜約−6dBmに決定する。同様に、例えば第3選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図4(a)に示されるように、光信号L2の発光強度の範囲を約−16dBm〜約−6dBmに決定し、例えば第4選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、図5(a)に示されるように、光信号L2の発光強度の範囲を約−16dBm〜−8dBmに決定する。 Next, the range of the emission intensity of the optical signal L2 is determined based on the modulation characteristic 21 corresponding to the amplitude range determined by the read selection signal. For example, when the first selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the range of the emission intensity of the optical signal L2 to be −20 dBm to −2 dBm as shown in FIG. 2 (a). Further, for example, when the second selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the range of the emission intensity of the optical signal L2 to be −20 dBm to about −6 dBm, as shown in FIG. 3 (a). Similarly, for example, when the third selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the range of the emission intensity of the optical signal L2 to be about -16 dBm to about -6 dBm as shown in FIG. 4 (a). Then, for example, when the fourth selection signal is read out, the amplitude control unit 11 determines the range of the emission intensity of the optical signal L2 to be about -16 dBm to -8 dBm as shown in FIG. 5 (a).

次に、振幅制御部11は、決定した発光強度の範囲を所定の比率に3分割する。下記駆動調整方法においては、決定した発光強度の範囲が均等に分割される。このため、例えば第1選択信号が読み出された場合、振幅制御部11は、変調特性21において光信号L2の発光強度が−20dBmである点を第0レベルを示す分割点と設定し、変調特性21において光信号L2の発光強度が−14dBmである点を第1レベルを示す分割点と設定し、変調特性21において光信号L2の発光強度が−8dBmである点を第2レベルを示す分割点と設定し、変調特性21において光信号L2の発光強度が−2dBmである点を第3レベルを示す分割点と設定する。これにより、第0レベルと第1レベルとの発光強度差B4、第1レベルと第2レベルとの発光強度差B5、及び第2レベルと第3レベルとの発光強度差B6は、それぞれ−6dBmになる(図2(c)も併せて参照)。そして、振幅制御部11は、第0〜第3レベルをそれぞれ示す分割点に対応する電気信号の各レベルの振幅(−2.5V、−1.25V、−0.75V、及び0.5V)を取得する(図2(b)も併せて参照)。また、例えば第1選択信号の代わりに第2〜第4選択信号が読み出された場合も同様に、振幅制御部11は、決定した発光強度の範囲を均等に3分割するための4つの分割点(すなわち、第0〜第3レベル)を設定し、設定した4つの分割点に対応する電気信号の4つの振幅を取得する(詳細は図3〜図5を参照)。 Next, the amplitude control unit 11 divides the determined range of emission intensity into three at a predetermined ratio. In the following drive adjustment method, the determined range of emission intensity is evenly divided. Therefore, for example, when the first selection signal is read out, the amplitude control unit 11 sets the point where the emission intensity of the optical signal L2 is −20 dBm in the modulation characteristic 21 as the division point indicating the 0th level, and modulates it. In the characteristic 21, the point where the emission intensity of the optical signal L2 is -14 dBm is set as the division point indicating the first level, and in the modulation characteristic 21, the point where the emission intensity of the optical signal L2 is -8 dBm is set as the division point indicating the second level. It is set as a point, and the point where the emission intensity of the optical signal L2 is -2 dBm in the modulation characteristic 21 is set as the division point indicating the third level. As a result, the emission intensity difference B4 between the 0th level and the first level, the emission intensity difference B5 between the first level and the second level, and the emission intensity difference B6 between the second level and the third level are -6 dBm, respectively. (See also FIG. 2 (c)). Then, the amplitude control unit 11 has an amplitude (-2.5V, -1.25V, -0.75V, and 0.5V) of each level of the electric signal corresponding to the division point indicating the first to third levels. (See also FIG. 2 (b)). Further, for example, when the second to fourth selection signals are read out instead of the first selection signal, the amplitude control unit 11 similarly divides the determined emission intensity range into four divisions to evenly divide the range into three. Points (ie, third to third levels) are set and the four amplitudes of the electrical signal corresponding to the set four division points are acquired (see FIGS. 3-5 for details).

なお、「所定の比率」は、例えば通信規格にて予め定められた比率であり、集積回路5が有するメモリに格納されている。また以下では、振幅制御部11によって設定された電気信号によって示される各レベルの振幅を、単に「振幅情報」とも呼称する。 The "predetermined ratio" is, for example, a ratio predetermined by a communication standard and is stored in the memory of the integrated circuit 5. Further, in the following, the amplitude of each level indicated by the electric signal set by the amplitude control unit 11 is also simply referred to as "amplitude information".

パルス振幅変調信号生成部12は、外部端子6から入力される信号を、駆動回路部13に適合する信号に変換する。第1実施形態では、パルス振幅変調信号生成部12は、複数の端子を有する外部端子6から入力された一又は複数の変調信号をPAM4信号に変換する。 The pulse amplitude modulation signal generation unit 12 converts the signal input from the external terminal 6 into a signal suitable for the drive circuit unit 13. In the first embodiment, the pulse amplitude modulation signal generation unit 12 converts one or more modulation signals input from the external terminal 6 having a plurality of terminals into a PAM4 signal.

駆動回路部13は、光変調器3に入力される電気信号を生成し出力する。例えば、まず駆動回路部13には、パルス振幅変調信号生成部12から出力されるPAM4信号と、振幅制御部11から出力される電気信号の振幅情報とが入力される。駆動回路部13は、PAM4信号と振幅情報とを合成することにより、PAM4信号によって規定されたレベルに応じた振幅を有する電気信号を生成し、光変調器3に当該電気信号を出力する。これにより上述したように、光変調器3は、駆動回路部13に入力されたPAM4信号に応じた発光強度を有する光信号L2を出力する。なお、駆動回路部13は、入力されるPAM4信号のレベルに応じて3つ以上(具体的には、4つ)の異なる振幅レベルを有する電気信号を光変調器3に出力する。 The drive circuit unit 13 generates and outputs an electric signal input to the light modulator 3. For example, first, the drive circuit unit 13 is input with the PAM4 signal output from the pulse amplitude modulation signal generation unit 12 and the amplitude information of the electric signal output from the amplitude control unit 11. By synthesizing the PAM4 signal and the amplitude information, the drive circuit unit 13 generates an electric signal having an amplitude corresponding to the level defined by the PAM4 signal, and outputs the electric signal to the light modulator 3. As a result, as described above, the light modulator 3 outputs an optical signal L2 having an emission intensity corresponding to the PAM4 signal input to the drive circuit unit 13. The drive circuit unit 13 outputs an electric signal having three or more (specifically, four) different amplitude levels according to the level of the input PAM4 signal to the optical modulator 3.

次に、図6を用いながら第1実施形態に係る光送信装置1の駆動調整方法について説明する。図6は、第1実施形態に係る光送信装置の駆動調整方法を説明するフローチャートである。 Next, the drive adjustment method of the optical transmission device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating a drive adjustment method of the optical transmission device according to the first embodiment.

図6に示されるように、第1ステップとして、光変調器3に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を設定する(ステップS1)。ステップS1では、予め定められた複数の電気信号の振幅範囲から、光変調器3の変調特性のばらつき、及び/又は印加されるバイアス電圧の大きさ(以下、「特性のばらつき等」とする)に応じた適切な振幅範囲を選択信号が示すことができるように、選択信号入力部分4に含まれる複数の端子において、電圧信号が入力される端子を決定する。 As shown in FIG. 6, as a first step, a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the light modulator 3 is set ( Step S1). In step S1, the modulation characteristics of the optical modulator 3 vary from the amplitude ranges of a plurality of predetermined electric signals, and / or the magnitude of the applied bias voltage (hereinafter referred to as “characteristic variations, etc.”). In the plurality of terminals included in the selection signal input portion 4, the terminals to which the voltage signal is input are determined so that the selection signal can indicate an appropriate amplitude range according to the above.

次に、第2ステップとして、選択信号を読み出す(ステップS2)。ステップS2では、選択信号入力部分4において電圧信号が入力されている端子の数及び位置等から、選択信号が予め定められた複数の振幅範囲のいずれを選択しているかを読み出す。 Next, as a second step, the selection signal is read out (step S2). In step S2, it is read from the number and positions of terminals to which the voltage signal is input in the selection signal input portion 4 which of the plurality of predetermined amplitude ranges the selection signal is selected.

次に、第3ステップとして、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器3の変調特性21に基づいて、光信号L2の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する(ステップS3)。例えば、駆動信号である電気信号に基づいて、振幅制御部11が上記3つ以上の異なる振幅レベルの何れかを選択する。ステップS3では、上述したように光信号L2の各レベル間の発光強度差が均等になる(すなわち、発光強度の範囲が均等に分割される)ように、電気信号の各レベルの振幅を設定する(図2(a)等を参照)。これらのステップS1〜S3を経ることによって、光送信装置1の駆動調整方法が完了する。 Next, as a third step, the difference in emission intensity between each level of the optical signal L2 is set to a predetermined ratio based on the modulation characteristic 21 of the light modulator 3 within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. The amplitude of each level of the electric signal is set in (step S3). For example, the amplitude control unit 11 selects one of the above three or more different amplitude levels based on the electric signal which is the drive signal. In step S3, the amplitude of each level of the electric signal is set so that the difference in emission intensity between each level of the optical signal L2 becomes equal (that is, the range of emission intensity is evenly divided) as described above. (See FIG. 2 (a) and the like). By going through these steps S1 to S3, the drive adjustment method of the optical transmission device 1 is completed.

次に、図7を用いながら、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施される光送信装置1の作用効果について説明する。図7(a)は、上記駆動調整方法が実施されていない光変調器3の変調特性を示すグラフである。図7(a)において、横軸は電気信号の振幅(単位V)を示し、縦軸は光信号L2の発光強度(単位dBm)を示す。また、図7(b)は、電気信号のアイパターンであり、図7(c)は、光信号L2のアイパターンである。 Next, the operation and effect of the optical transmission device 1 in which the drive adjustment method according to the first embodiment is implemented will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7A is a graph showing the modulation characteristics of the light modulator 3 to which the drive adjustment method has not been implemented. In FIG. 7A, the horizontal axis represents the amplitude (unit: V) of the electric signal, and the vertical axis represents the emission intensity (unit: dBm) of the optical signal L2. Further, FIG. 7B is an eye pattern of an electric signal, and FIG. 7C is an eye pattern of an optical signal L2.

上述したように、光送信装置における光変調器の変調特性は、例えば光変調器の特性のばらつき等によって変化する。このため、例えば上記駆動調整方法を実施せずに光変調器3を用いて電気信号の第0レベル〜第3レベルの振幅差B1〜B3を単に均等に設定した場合、図7(a)〜(c)に示されるように、光信号L2の第0レベル〜第3レベルの発光強度差B4〜B6が不均等になる。この場合、光変調器3に入力される電気信号のアイパターンと、光変調器3から実際に出力される光信号L2のアイパターンとの間にずれが生じ、出力される光信号における理論的な発光強度と実際の発光強度とが異なってしまう。これにより、光変調器3に入力される電気信号の振幅によっては、出力される光信号における理論的なレベルと実際のレベルとが異なってしまうことがある。例えば、電気信号にて第1レベルを示す振幅が光変調器3に入力されたときに、理論的には光信号L2が第1レベルを示すにもかかわらず、実際には光信号L2が第2レベルを示すことがある。したがって、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施されない場合、光変調器の変調特性によっては光多値伝送が正確に実施されない課題がある。 As described above, the modulation characteristics of the optical modulator in the optical transmitter change due to, for example, variations in the characteristics of the optical modulator. Therefore, for example, when the amplitude differences B1 to B3 of the 0th level to the 3rd level of the electric signal are simply set evenly by using the optical modulator 3 without implementing the drive adjustment method, FIGS. 7A to 7A. As shown in (c), the emission intensity differences B4 to B6 of the 0th to 3rd levels of the optical signal L2 become uneven. In this case, a gap occurs between the eye pattern of the electric signal input to the light modulator 3 and the eye pattern of the optical signal L2 actually output from the light modulator 3, and the theoretical output optical signal is theoretically The emission intensity is different from the actual emission intensity. As a result, the theoretical level and the actual level of the output optical signal may differ depending on the amplitude of the electric signal input to the light modulator 3. For example, when an amplitude indicating the first level of an electric signal is input to the optical modulator 3, the optical signal L2 is actually the first, although the optical signal L2 theoretically indicates the first level. May show 2 levels. Therefore, if the drive adjustment method according to the first embodiment is not implemented, there is a problem that optical multi-value transmission is not accurately implemented depending on the modulation characteristics of the optical modulator.

これに対して、第1実施形態に係る駆動調整方法が実施される場合、上述したように、予め定められた複数の電気信号の振幅範囲から、集積回路5に格納されている光変調器3の特性のばらつき等に応じた振幅範囲を示す選択信号を選択信号入力部分4に入力する。例えば、光変調器3の特性のばらつき等に鑑み、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の変調特性21が線形領域のみであることが好ましい場合、選択信号入力部分4に第3選択信号又は第4選択信号を入力する。そして、第3選択信号又は第4選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の変調特性21に基づいて、光信号L2の各レベル間の発光強度差B4〜B6が互いに均等になるように、当該電気信号の各レベルの振幅を設定する。このように光変調器3に応じた選択信号を任意に設定することによって、当該選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内の光変調器3の変調特性21に基づいて、光信号L2の各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を容易に設定できる。これにより、光信号L2における理論的な発光強度と実際の発光強度との間に生じるずれを抑制できる。したがって、第1実施形態によれば、パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送の正確性を向上できる。 On the other hand, when the drive adjustment method according to the first embodiment is implemented, as described above, the light modulator 3 stored in the integrated circuit 5 has a range of amplitudes of a plurality of predetermined electric signals. A selection signal indicating an amplitude range corresponding to variations in the characteristics of the above is input to the selection signal input portion 4. For example, when it is preferable that the modulation characteristic 21 within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal is only in the linear region in view of the variation in the characteristics of the optical modulator 3, the selection signal input portion 4 has a third selection signal. Alternatively, a fourth selection signal is input. Then, based on the modulation characteristic 21 within the amplitude range of the electric signal indicated by the third selection signal or the fourth selection signal, the emission intensity differences B4 to B6 between the levels of the optical signal L2 are made equal to each other. The amplitude of each level of the electric signal is set. By arbitrarily setting the selection signal according to the optical modulator 3 in this way, each of the optical signals L2 is based on the modulation characteristic 21 of the optical modulator 3 within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. The amplitude of each level of the electrical signal can be easily set so that the difference in emission intensity between the levels becomes a predetermined ratio. This makes it possible to suppress the deviation that occurs between the theoretical emission intensity and the actual emission intensity in the optical signal L2. Therefore, according to the first embodiment, the accuracy of optical multi-value transmission using the pulse amplitude modulation method can be improved.

(第2実施形態)
以下では、第2実施形態に係る光送信装置について説明する。第2実施形態の説明において第1実施形態と重複する記載は省略し、第1実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第2実施形態に第1実施形態の記載を適宜用いてもよい。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the optical transmitter according to the second embodiment will be described. In the description of the second embodiment, the description overlapping with the first embodiment will be omitted, and the part different from the first embodiment will be described. That is, the description of the first embodiment may be appropriately used for the second embodiment to the extent technically possible.

図8は、第2実施形態に係る光送信装置を示す概略構成図である。図8に示されるように、光送信装置1Aは、第1実施形態の光送信装置1と異なり、レーザ素子2及び光変調器3を備えておらず、代わりにレーザ素子2Aを備えている直接変調型の装置である。このため、集積回路5における駆動回路部13から出力される電気信号は、レーザ素子2Aに直接入力され、変調光である光信号L2Aがレーザ素子2Aから直接出力される。このため、選択信号入力部分4に入力される選択信号は、レーザ素子2Aに入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す。なお、駆動回路部13は、入力されるPAM4信号のレベルに応じて3つ以上(第2実施形態では4つ)の異なる振幅レベルを有する電気信号をレーザ素子2Aに出力する。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical transmission device according to a second embodiment. As shown in FIG. 8, unlike the optical transmitter 1 of the first embodiment, the optical transmitter 1A does not include the laser element 2 and the light modulator 3, but instead includes the laser element 2A. It is a modulation type device. Therefore, the electric signal output from the drive circuit unit 13 in the integrated circuit 5 is directly input to the laser element 2A, and the optical signal L2A which is the modulated light is directly output from the laser element 2A. Therefore, the selection signal input to the selection signal input portion 4 indicates which of a plurality of predetermined amplitude ranges the amplitude range of the electric signal input to the laser element 2A is selected. The drive circuit unit 13 outputs an electric signal having three or more (four in the second embodiment) different amplitude levels to the laser element 2A according to the level of the input PAM4 signal.

第2実施形態の集積回路5において、振幅制御部11は、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子2Aの変調特性に基づいて、光信号L2Aの各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する。なお、第2実施形態においても、駆動信号である電気信号に基づいて、振幅制御部11が上記3つ以上の異なる振幅レベルの何れかを選択してもよい。 In the integrated circuit 5 of the second embodiment, the amplitude control unit 11 determines the difference in emission intensity between each level of the optical signal L2A based on the modulation characteristics of the laser element 2A within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. The amplitude of each level of the electrical signal is set so as to have a predetermined ratio. Also in the second embodiment, the amplitude control unit 11 may select any of the above three or more different amplitude levels based on the electric signal which is the drive signal.

このような第2実施形態に係る光送信装置1Aに対しても、第1実施形態に示される駆動調整方法を適用できる。換言すると、第2実施形態における駆動調整方法は、第1実施形態と同様にステップS1〜ステップS3を有している。第2実施形態のステップS1では、レーザ素子2Aに入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を設定する。第2実施形態のステップS2では、当該選択信号を読み出す。第2実施形態のステップS3では、選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子2Aの変調特性に基づいて、光信号L2Aの各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を設定する。 The drive adjustment method shown in the first embodiment can also be applied to the optical transmission device 1A according to the second embodiment. In other words, the drive adjustment method in the second embodiment includes steps S1 to S3 as in the first embodiment. In step S1 of the second embodiment, a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the laser element 2A is set. In step S2 of the second embodiment, the selection signal is read out. In step S3 of the second embodiment, the difference in emission intensity between each level of the optical signal L2A is set to a predetermined ratio based on the modulation characteristics of the laser element 2A within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal. , Set the amplitude of each level of the electrical signal.

以上より、第2実施形態に係る駆動調整方法が実施された光送信装置1Aにおいても、レーザ素子2Aの特性のばらつき等に応じて選択信号を任意に設定することによって、当該選択信号によって示される電気信号の振幅範囲内のレーザ素子2Aの変調特性に基づいて、光信号L2Aの各レベル間の発光強度差が所定の比率になるように、電気信号の各レベルの振幅を容易に設定できる。したがって、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用効果が奏される。 From the above, even in the optical transmission device 1A in which the drive adjustment method according to the second embodiment is implemented, the selection signal is indicated by arbitrarily setting the selection signal according to the variation in the characteristics of the laser element 2A and the like. Based on the modulation characteristics of the laser element 2A within the amplitude range of the electric signal, the amplitude of each level of the electric signal can be easily set so that the difference in emission intensity between the levels of the optical signal L2A becomes a predetermined ratio. Therefore, in the second embodiment as well, the same effects as those in the first embodiment are exhibited.

本発明による光送信装置及びその駆動調整方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、光信号L2,L2Aの各レベル間の発光強度差は、必ずしも均等でなくてもよい。 The optical transmission device and the drive adjustment method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various other modifications are possible. For example, the difference in emission intensity between the levels of the optical signals L2 and L2A does not necessarily have to be uniform.

また、上記実施形態では、PAM信号としてPAM4信号が用いられているが、8値であるPAM8信号が用いられてもよいし、16値であるPAM16信号が用いられてもよい。 Further, in the above embodiment, the PAM4 signal is used as the PAM signal, but the PAM8 signal having 8 values may be used, or the PAM16 signal having 16 values may be used.

また、上記実施形態では、選択信号入力部分4は、複数の端子を有さなくてもよい。例えば、選択信号入力部分4は、外部から書き込み可能なレジスタでもよい。この場合、振幅制御部11は、製造段階で予めレジスタに入力された選択信号を読み出してもよい。また、レジスタに予め書き込まれた選択信号は、出荷後にユーザによって変更されてもよい。 Further, in the above embodiment, the selection signal input portion 4 does not have to have a plurality of terminals. For example, the selection signal input portion 4 may be an externally writable register. In this case, the amplitude control unit 11 may read the selection signal previously input to the register at the manufacturing stage. Further, the selection signal written in advance in the register may be changed by the user after shipment.

上記実施形態における駆動調整方法は、一旦選択信号が定まった後においては、再び実施されなくてもよい。また、選択信号入力部分4に入力される選択信号が変更された場合、上記駆動調整方法を再び実施してもよい。 The drive adjustment method in the above embodiment may not be carried out again once the selection signal is determined. Further, when the selection signal input to the selection signal input portion 4 is changed, the drive adjustment method may be performed again.

1,1A…光送信装置、2,2A…レーザ素子、3…光変調器、4…選択信号入力部分、5…集積回路、6…外部端子、11…振幅制御部、12…パルス振幅変調信号生成部、13…駆動回路部。 1,1A ... Optical transmitter, 2,2A ... Laser element, 3 ... Optical modulator, 4 ... Selective signal input part, 5 ... Integrated circuit, 6 ... External terminal, 11 ... Amplitude control unit, 12 ... Pulse amplitude modulation signal Generation unit, 13 ... Drive circuit unit.

Claims (4)

パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、
レーザ光を変調して光信号を出力する光変調器と、
前記光変調器に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される選択信号入力部分と、
前記選択信号によって示される前記電気信号の振幅範囲内の前記光変調器の変調特性に基づいて、前記光信号の発光強度の範囲を決定し、前記決定された前記発光強度の範囲を所定の比率に分割し、さらに前記分割された各レベル間における前記光信号の発光強度差が所定の比率になるように、前記電気信号の前記各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、
を備える光送信装置。
An optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method.
An optical modulator that modulates laser light and outputs an optical signal,
A selection signal input portion in which a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the light modulator is input.
The range of the emission intensity of the optical signal is determined based on the modulation characteristics of the light modulator within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal, and the determined range of emission intensity is set to a predetermined ratio. an amplitude control unit for luminous intensity difference of the optical signals between divided, each level is further the divided is such that the predetermined ratio, setting the amplitude of each level of the electrical signal,
An optical transmitter equipped with.
パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置であって、
レーザ素子と、
前記レーザ素子に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号が入力される選択信号入力部分と、
前記選択信号によって示される前記電気信号の振幅範囲内の前記レーザ素子の変調特性に基づいて、前記レーザ素子から出力される光信号の発光強度の範囲を決定し、前記決定された前記発光強度の範囲を所定の比率に分割し、さらに前記分割された各レベル間における前記光信号の発光強度差が所定の比率になるように、前記電気信号の前記各レベルの振幅を設定する振幅制御部と、を備える光送信装置。
An optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method.
Laser element and
A selection signal input portion in which a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the laser element is input.
Based on the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal, the range of the emission intensity of the optical signal output from the laser element is determined, and the emission intensity of the determined emission intensity is determined. range was divided into a predetermined ratio, and further wherein as luminous intensity difference of the optical signals between each divided level reaches a predetermined ratio, the amplitude control unit configured to set the amplitude of each level of the electrical signal An optical transmitter equipped with.
パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、
レーザ光を変調する光変調器に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を読み出すステップと、
前記選択信号によって示される前記電気信号の振幅範囲内の前記光変調器の変調特性に基づいて、前記光変調器から出力される光信号の発光強度の範囲を決定するステップと、
前記発光強度の前記範囲を所定の比率に分割するステップと、
前記分割された各レベル間における前記光信号の発光強度差が所定の比率になるように、前記電気信号の前記各レベルの振幅を設定するステップと、
を備える駆動調整方法。
It is a drive adjustment method of an optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method.
A step of reading a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the light modulator that modulates the laser light.
A step of determining a range of emission intensity of an optical signal output from the light modulator based on the modulation characteristics of the light modulator within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal .
A step of dividing the range of the emission intensity into a predetermined ratio,
A step of emitting intensity difference of the optical signals between the divided each level to a predetermined ratio, setting the amplitude of each level of the electrical signal,
Drive adjustment method including.
パルス振幅変調方式を用いた光多値伝送用の光送信装置の駆動調整方法であって、
レーザ素子に入力される電気信号の振幅範囲を、予め定められた複数の振幅範囲のいずれに選択するかを示す選択信号を読み出すステップと、
前記選択信号によって示される前記電気信号の振幅範囲内の前記レーザ素子の変調特性に基づいて、前記レーザ素子から出力される光信号の発光強度の範囲を決定するステップと、
前記発光強度の前記範囲を所定の比率に分割するステップと、
前記分割された各レベル間における前記光信号の発光強度差が所定の比率になるように、前記電気信号の前記各レベルの振幅を設定するステップと、
を備える駆動調整方法。
It is a drive adjustment method of an optical transmitter for optical multi-value transmission using a pulse amplitude modulation method.
A step of reading a selection signal indicating which of a plurality of predetermined amplitude ranges is selected for the amplitude range of the electric signal input to the laser element, and
A step of determining a range of emission intensity of an optical signal output from the laser element based on the modulation characteristics of the laser element within the amplitude range of the electric signal indicated by the selection signal .
A step of dividing the range of the emission intensity into a predetermined ratio,
A step of emitting intensity difference of the optical signals between the divided each level to a predetermined ratio, setting the amplitude of each level of the electrical signal,
Drive adjustment method including.
JP2016106373A 2016-05-27 2016-05-27 Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter Active JP6798676B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016106373A JP6798676B2 (en) 2016-05-27 2016-05-27 Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter
US15/604,048 US10171172B2 (en) 2016-05-27 2017-05-24 Optical transmitter operable for pulse-amplitude modulation signal
CN201710385041.0A CN107634805B (en) 2016-05-27 2017-05-26 Method for controlling an optical transmitter usable for pulse amplitude modulated signals
US16/202,593 US10727950B2 (en) 2016-05-27 2018-11-28 Method of controlling optical transmitter operable for pulse-amplitude modulation signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016106373A JP6798676B2 (en) 2016-05-27 2016-05-27 Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017212683A JP2017212683A (en) 2017-11-30
JP6798676B2 true JP6798676B2 (en) 2020-12-09

Family

ID=60476333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016106373A Active JP6798676B2 (en) 2016-05-27 2016-05-27 Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6798676B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10116392B1 (en) * 2018-01-19 2018-10-30 Fujitsu Limited Carrier suppressed multi-level pulse amplitude modulation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209961A (en) * 1997-01-21 1998-08-07 Toshiba Corp Multilevel optical transmission method and apparatus
US7978390B2 (en) * 2006-08-30 2011-07-12 Hitachi, Ltd. Optical modulator
JP4972696B2 (en) * 2010-02-02 2012-07-11 株式会社日立製作所 Optical transmission circuit and optical communication system
WO2015087448A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 富士通株式会社 Multicarrier optical transmission system, multicarrier optical transmission method, optical transmitter, and optical receiver
JP6281303B2 (en) * 2014-02-03 2018-02-21 富士通株式会社 Multilevel intensity modulation / demodulation system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017212683A (en) 2017-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107634805B (en) Method for controlling an optical transmitter usable for pulse amplitude modulated signals
CN1655413B (en) Open loop laser power control in optical navigation
US6891866B2 (en) Calibration of laser systems
JPH0467260B2 (en)
JPH05504025A (en) Laser diode control circuit
US8976426B2 (en) Light source driving circuit, optical scanning device, and image forming apparatus
US6693734B2 (en) Apparatus and method for controlling electro-optic modulator
JP2012209380A (en) Semiconductor laser drive apparatus
JP4566692B2 (en) LIGHT EMITTING DIODE DRIVING DEVICE AND OPTICAL TRANSMISSION DEVICE HAVING THE SAME
JP2017216681A (en) Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter
JP6798676B2 (en) Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter
US7738519B2 (en) Laser driver automatic power control circuit using non-linear impedance circuit
JPH0278577A (en) laser recording device
KR100436169B1 (en) Light amount adjustment circuit and light application device using the same
JP2005304022A (en) Optical receiver circuit
JP6798677B2 (en) Optical transmitter and drive adjustment method for optical transmitter
JPH1074998A (en) Automatic laser output control circuit
CN115118343A (en) Control device and method for modulating signal
US4796267A (en) Laser control circuit
JP4973005B2 (en) Laser control apparatus and control method thereof
JP2004117729A (en) Optical modulator control device, optical transmission device, optical modulator control method, and control program therefor
JP2005057216A (en) Laser diode drive circuit and optical transmitter
US7414934B2 (en) Method for controlling optical power level
EP3824519A1 (en) High power and high quality laser system and method
JP4297365B2 (en) Laser control device

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20190521

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201020

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6798676

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250