JP3027944B2 - 光デュオバイナリ信号光の生成方法および光送信装置 - Google Patents

光デュオバイナリ信号光の生成方法および光送信装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】２値電気信号で変調すること
のできる光デュオバイナリ信号光の生成方法とこれを用
いたデュオバイナリ方式光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、光ファイバの波長分散による波形
劣化に対して強い光伝送方式として、光デュオバイナリ
方式が注目されている。デュオバイナリ方式自体の研究
は古く、同軸ケーブルを用いたパルス通信の時代には理
論体系が確立された。デュオバイナリ方式は伝送する２
値のデータ信号を、振幅方向に冗長度を持たせて３値に
マッピングすることにより、信号帯域（スペクトル幅）
を１／２以下に狭めて伝送するというものである。スペ
クトル幅が狭いので分散などによる波形劣化を受けにく
いという利点を持つ。しかしながら、受信器において、
３値信号を取り扱うために受信回路に線形性が要求され
ることや、３値信号から元の２値データ信号を復調する
復号化器が必要であることなどから、高速の光通信では
これまで注目されていなかった。
【０００３】これに対して、最近、光の位相に冗長度を
持たせた光デュオバイナリ方式が報告されているアイイ
ーイーイー・フォトニクス・テクノロジー・レターズ：
（ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧ
Ｙ ＬＥＴＴＥＲＳ）第７巻１０号、１２１９−１２２
１頁参照（Ａ．Ｊ．Ｐｒｉｃｅ ｅｔ ａｌ．，”２１
０ｋｍ Ｒｅｐｅａｔｅｒｌｅｓｓ １０Ｇｂ／ｓ Ｔ
ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｔｈ
ｒｏｕｇｈ Ｎｏｎｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｓｈｉｆｔ
ｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅ
ｓｐｏｎｓｅＳｃｈｅｍｅ”，１９９５）。
【０００４】この従来技術で用いられている光送信器の
構成を図４に示す。２値のデータ信号を、クロック周波
数の０．２５倍程度のローパスフィルタ（理想的にはコ
サイン・ロールオフ・フィルタ）に通す。この極端な帯
域制限により符号間干渉が発生し、２値データ信号は３
値データ信号に変換される。２値反転データ信号も同様
に３値に変換した後、プッシュプル光変調器に半波長電
圧Ｖπと等しい振幅でそれぞれ入力される。プッシュプ
ル光変調器はマッハツエンダ（ＭＺ）干渉計の両方のア
ームに変調端子がつけられたもので、不要なチャープ
（位相変化）が発生しない。この方法では、３値電気信
号（−１、０、１）を、プッシュプル光変調器の電圧対
消光特性の山（ＯＮ）、谷（ＯＦＦ）、１つとなりの山
（ＯＮ）にくるようにバイアス電圧を調整してある。こ
の結果、光の振幅と位相を（Ａ、φ）とすると、（１、
０）、（０、不定）、（１、π）の３つの状態にデータ
信号をマッピングしたことになり、光デュオバイナリ信
号光を生成することができる。この３値信号光は、光検
出器で直接検波受信すると、位相情報が２乗検波の効果
により消えるため、そのまま１と０の２値信号に復号さ
れる利点を持つ。これは、一般に広く用いられている直
接検波光受信器がそのまま使用できるということであ
り、デュオバイナリ方式が再び注目されてきた理由の一
つでもある。
【０００５】また別の光デュオバイナリ方式が、特開平
８−１３９６８１号公報に記載されている。これを図１
８を用いて説明する。
【０００６】２値の伝送データ信号５０は、符号変換回
路５１で３値デュオバイナリ信号に変換される。符号変
換回路５１では、まず排他論理回路２６と１ビット遅延
回路２７で構成されるプリコーダ５２によって符号変換
が行われ、その後１ビッド遅延器２７と加算器５４で構
成される２値−３値変換回路５３でデュオバイナリ信号
を生成する。デュオバイナリ信号は２分岐され、分岐さ
れた第１の信号は、振幅調整回路５５、バイアス調整回
路５６を通って光変調器５８の第１の入力端子に入力さ
れる。分岐された第２の信号は、反転回路５７、振幅調
整回路５５を通って光変調器５８の第２の入力端子に入
力される。光変調器５８はマッハツェンダ型光強度変調
器で、２つの光導波路に前記第１および第２の信号をそ
れぞれ印加して、光源１からの光を変調することで光デ
ュオバイナリ信号を生成する。
【０００７】２つの電気信号が光変調器５８の半波長電
圧（Ｖπ）となる振幅で入力し、信号のバイアス点を図
１９に示す変調器の透過特性５９の（ａ）点に設定する
と、デュオバイナリ信号６０の中央値は最小光透過状態
に、最小値と最大値は最大光透過状態に割りあてられ、
また最小値と最大値の間では光の位相が１８０度反転す
る。この結果、電気信号の３レベルは光の３つの状態に
割りあてられて、変調光のスペクトルが狭窄化する。こ
の方式は図４に示した技術に用いられるローパスフィル
タを２値−３値変換回路５３に置き換えたものと等価な
構成となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、光変調器を駆動する電気信号が３値であり、
変調器ドライバアンプに線形性が要求される。通常、ド
ライバアンプは５Ｖｐ−ｐ以上の高出力特性が要求され
るため、線形性との両立は回路設計上、非常に難しいと
いう問題があった。
【０００９】本発明の目的は、２値の電気信号で変調で
きる光デュオバイナリ信号光の生成方法とデュオバイナ
リ方式光送信装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するために、搬送波の強度と位相とを別々に変調
することを特徴とする。
【００１１】また、前記強度が０のとき、前記位相がπ
シフトするように変調することを特徴とする。
【００１２】信号光を出力するレーザデバイスと、デー
タ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号に応じて
前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前記２分岐
して生成した第２のデータ信号を入力するプリコーダ
と、前記プリコーダの出力を０．５ビット遅延させた信
号に応じて前記強度変調された信号光を位相変調する光
位相変調器とを有することを特徴とする。
【００１３】また、前記プリコーダは、入力された前記
データ信号が０の時に出力が０から１へ、または１から
０へ反転し、入力された前記データ信号が１の時には出
力が変化しないことを特徴とする。デュオバイナリ方式
は伝送する２値信号を光の振幅と位相を（Ａ、φ）とし
て（１、０）、（０、不定）、（１、π）の３つの状態
に冗長度をもたせてマッピングして伝送する方式をい
う。
【００１４】また、前記レーザデバイスと前記光強度変
調器と前記光位相変調器の光デバイスのうち、少なくと
も２つが集積されていることを特徴とする。
【００１５】また、前記第１のデータ信号を波形イコラ
イザによって波形を変形させた後前記光強度変調器に入
力することを特徴とする。
【００１６】また、前記光強度変調器と前記光位相変調
器の光デバイスのうち、少なくとも１つがプッシュプル
型光変調器であることを特徴とする。
【００１７】また、前記光強度変調器と前記光位相変調
器との縦続接続の順番を逆にしたことを特徴とする。
【００１８】データ信号を２分岐して生成した第２のデ
ータ信号を入力するプリコーダと、前記プリコーダの出
力を０．５ビット遅延させた後入力する直接変調位相シ
フトキーイング符号化器と、前記直接変調位相シフトキ
ーイング符号化器の出力に応じて注入電流が変調される
ことにより位相変調された信号光を出力するレーザデバ
イスと、前記２分岐して生成した第１のデータ信号に応
じて前記位相変調された信号光を強度変調する光強度変
調器とを有することを特徴とする。
【００１９】また、前記プリコーダは、入力された前記
データ信号が０の時に出力が０から１へ、または１から
０へ反転し、入力された前記データ信号が１の時には出
力が変化しないことを特徴とする。
【００２０】また、前記直接変調位相シフトキーイング
符号化器は、入力された前記プリコーダの出力が０から
１へ、または１から０へと変化があったときのみ、１タ
イムスロットより短いパルス幅のパルスを出力すること
を特徴とする。
【００２１】周波数の等しい２つの搬送波を用意し、第
１、第２の強度変調器で前記２つの搬送波をそれぞれ別
々に強度変調し、前記強度変調された２つの搬送波の位
相差がπとなるように合波することを特徴とする。
【００２２】また、信号光を出力するレーザデバイス
と、前記信号光を２分岐する光分岐器と、前記２分岐さ
れた第１の信号光を入力する第１の光強度変調器と、前
記２分岐された第２の信号光を入力する第２の光強度変
調器と、第１の光強度変調器の出力光と第２の光強度変
調器の出力光との位相差がπとなるように少なくともど
ちらか一方の出力光の位相をシフトさせた後合波する光
合波器と、データ信号を入力するプリコーダを有し、前
記プリコーダから出力される符号化信号を２分岐して生
成した第１の符号化信号で前記第１の光強度変調器を駆
動し、前記符号化信号を２分岐して生成した第２の符号
化信号を１ビット遅延させた後０と１とを互いに反転し
た信号で前記第２の光強度変調器を駆動することを特徴
とする。
【００２３】また、前記プリコーダは、入力された前記
データ信号が０の時に出力が０から１へ、または１から
０へ反転し、入力された前記データ信号が１の時には出
力が変化しないことを特徴とする。
【００２４】また、前記第１と第２の光強度変調器のう
ち、少なくとも１つがプッシュプル型光変調器であるこ
とを特徴とする。
【００２５】また、信号光を出力するレーザデバイス
と、データ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号
に応じて前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前
記２分岐して生成した第２のデータ信号を入力するプリ
コーダと、前記プリコーダの出力を０．５ビット遅延さ
せた信号に応じて前記強度変調された信号光を位相変調
する光位相変調器とを有し、前記光強度変調器の動作点
を変化させて前記信号光の波形を変化させることを特徴
とする。
【００２６】また、光のスペクトルを測定する手段と、
前記スペクトル測定手段から出力される測定データから
スペクトル幅を算出する手段と、前記光強度変調器の動
作点を制御する手段とを備え、前記スペクトル幅が最小
となるように前記制御手段により前記光強度変調器の動
作点を制御することを特徴とする。
【００２７】また、信号光を出力するレーザデバイス
と、データ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号
に応じて前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前
記２分岐して生成した第２のデータ信号を入力するプリ
コーダと、前記プリコーダの出力を０．５ビット遅延さ
せた信号に応じて前記強度変調された信号光を位相変調
する光位相変調器とを有し、前記第１のデータ信号を非
線形電気回路を通して波形を変化させることを特徴とす
る。
【００２８】また、出力光のスペクトルを測定する手段
と、前記スペクトル測定手段から出力される測定データ
からスペクトル幅を算出する手段と、前記非線形電気回
路に入力する前記第１のデータ信号のバイアスを制御す
る手段とを備え、前記スペクトル幅が最小となるように
前記バイアス制御手段により前記バイアスを制御するこ
とを特徴とする。
【００２９】または、搬送波の強度と偏波とを別々に変
調することを特徴とするデュオバイナリ信号の生成方法
である。
【００３０】また、前記強度が０のとき、前記偏波が変
化するように変調することを特徴とする。
【００３１】または、信号光を出力するレーザデバイス
と、データ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号
に応じて前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前
記２分岐して生成した第２のデータ信号を入力するプリ
コーダと、前記プリコーダの出力を０．５ビット遅延さ
せた信号に応じて前記強度変調された信号光の偏波を偏
波変調する光偏波変調器とを有することを特徴とするデ
ュオバイナリ方式光送信装置である。
【００３２】また、前記プリコーダは、入力された前記
データ信号が０の時に出力が０から１へ、または１から
０へ反転し、入力された前記データ信号が１の時には出
力が変化しないことを特徴とする。
【００３３】また、前記偏波変調器は、光位相変調器で
構成されており、前記強度変調された信号光の偏波の主
軸方向が前記光位相変調器の光学軸に対して４５度とな
るように入射することにより偏波変調を行うことを特徴
とする。
【００３４】
【作用】上記の問題を解決するため、本発明では強度変
調器と位相変調器を縦続的に接続して、信号光の振幅
（または強度）と位相を別々に変調する。ただし、強度
変調信号と位相変調信号とはある決まった変換関係と位
相関係を持って、強度変調器と位相変調器にそれぞれ入
力される。以下、この変換関係と位相関係について明ら
かにする。図５に、従来の３値信号によって変調された
光デュオバイナリ信号光の振幅と位相の計算結果を示
す。図５より、光デュオバイナリ信号光は、振幅が０の
点で、位相が０からπへ、またはπから０へと反転する
ことがわかる。また、この位相の反転は１タイムスロッ
トの中間点で発生する。振幅が１の場合は位相は変化し
ない。この「振幅が０の点で、位相が反転する」という
特徴が、光スペクトルの狭窄化と高い分散耐力を有する
という光デュオバイナリ方式の特徴を生み出している。
【００３５】データ信号を光の振幅（または強度）に乗
せて伝送し、光受信器で直接検波受信してそのままデー
タ信号を得る場合、位相変調信号のみをプリコーダ（符
号化器）で符号化すればよい。この符号化の決まりは、
前述のように、「強度変調信号が０のとき位相変調信号
を反転する」というものである。これは、図２に示すよ
うに、ＥＸ−ＮＯＲ（排他的論理和の反転出力）と１ビ
ット遅延器とで簡単に実現できる。このプリコーダでは
１ビット前の出力値を使っているので、出力の初期値に
よって出力が反転してしまうが、光デュオバイナリ信号
光にとっては絶対的な光位相は特に意味がないので全く
問題はない。この位相変調信号を強度変調信号に対して
０．５ビット遅延させた後、強度変調された信号光を位
相変調（０−π）することにより、光デュオバイナリ信
号光を生成することができる。このような縦続形の変調
では、光位相変調器と光強度変調器の位置関係はどちら
が先でもよい。
【００３６】また、信号光を２分岐するなどの方法で周
波数の等しい２つの光を作っておき、２つの強度変調器
でどちらか一方の光をＯＦＦにする、または両方ともＯ
ＦＦ（またはＯＮ）にするという操作の後に、２つの強
度変調器の出力の位相差がπとなるように合波する。こ
の結果、データ信号を前述の光の３つの状態にマッピン
グすることができ、光デュオバイナリ信号光を生成する
ことができる（並列形）。この場合にも、入力データ信
号に対して前述のプリゴーダに加えてさらに並列形用プ
リコーダが必要である。この並列形用プリコーダは、図
１５、図１６に示すように、１ビット遅延器と反転器と
いう簡単な回路で構成できる。
【００３７】また本発明において光強度変調波形を適切
に設定すれば、３値信号を用いた光デュオバイナリ変調
方式により近い変調光を得ることができる。理想的な光
デュオバイナリ波形は図２０（ａ）に示されるようにク
ロスポイントが上側へ偏り、このときの光スペクトルは
図２０（ｂ）のように高周波成分が極めて小さい。本発
明において高周波成分を低減するために、光強度変調器
の非線形な変調特性、または非線形な入力特性をもつ電
気回路によって理想光デュオバイナリをまねる。図２１
（ａ）に示すように、信号６２を入力した場合、得られ
る変調光スペクトルには図２２（ａ）のように高周波成
分が残留する。これに対して図２１（ｂ）のようにバイ
アス値をずらして信号６４を入力すると出力光波形６５
は光の透過側に偏った理想デュオバイナリ波形に近いも
のとなり、光スペクトルの高周波成分が図２２（ｂ）に
示すように低減される。
【００３８】また強度変調器と位相変調器とを縦続接続
する構成において、強度変調器の出力信号光の偏波の主
軸方向を位相変調器の光学軸に対して４５度となるよう
に入射すると、光学軸方向の信号光成分のみ位相変調さ
れるので、位相変調に応じて信号光の偏波を変調するこ
とができる。この結果、信号光のスペクトルはあまり狭
くはならないが、偏波変調された光デュオバイナリ信号
光を生成することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について詳
細に説明する。
【００４０】図１は、本発明の第１の実施例を示す。第
１の実施例では、本発明を１０Ｇｂ／ｓ、光デュオバイ
ナリ変調−直接検波受信方式における光送信装置に適用
したものである。１．５μｍ 帯半導体レーザ１の出力
を、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 、以下ＬＮ）光導
波路で作製されたマッハツエンダ（ＭＺ）光強度変調器
２に入力し、その出力をＬＮ光位相変調器３に入力す
る。ＬＮ光強度変調器２は入力電気信号の値１、０に応
じてそれぞれ光出力をＯＮ、ＯＦＦする。また、ＬＮ光
位相変調器３は入力電気信号の値１、０に応じてそれぞ
れ光位相をπ、０と変調する。１０Ｇｂ／ｓのデータ信
号６を２分岐し、一方をＬＮ光強度変調器２に入力し信
号光を強度変調する。分岐したデータ信号６のもう一方
をプリコーダ７に入力し、前述のように「入力が０のと
き出力を反転する」という関係に基づいて符号化する。
プリコーダ７の回路構成の一例と入出力の論理表を図２
に示す。図３に、プリコーダ７の動作と、変調された信
号光４の振幅と位相との関係を模式的に示す。この符号
化されたデータ信号８を０．５ビット遅延器９に入力し
て遅延させた後、ＬＮ光位相変調器３に入力し、信号光
を位相変調する。ただし、この０．５ビット遅延器９
は、ＬＮ光強度変調器２からＬＮ光位相変調器３への伝
搬遅延時間も考慮し、強度変調と位相変調との位相関係
が０．５ビット遅延となるように調整してある。
【００４１】この構成で光変調を行い、出力された信号
光４の光スペクトルの半値全幅を測定した結果、５ＧＨ
ｚであった。同じ構成で位相変調を停止して通常の強度
変調信号光を発生させたときの光スペクトルの半値全幅
は約１０ＧＨｚであり、本発明によって帯域が１／２に
狭くなることを確認した。また、この信号光４を１．３
μｍ 零分散光ファイバ１５０ｋｍに入力し伝送させた
結果、伝送後の分散劣化は１ｄＢ以下であった。通常の
強度変調信号光では５０ｋｍで波形劣化により受信でき
なくなることから、本発明によって生成された信号光４
は、分散に対しても強いことが確認された。この結果、
本発明の有効性が確認された。
【００４２】図６は、本発明の第２の実施例を示す。第
２の実施例では、光強度変調器と光位相変調器とを半導
体で作製し、分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザととも
に集積化した集積化光源１１を用いた例である。光強度
変調器は電界吸収型（ＥＡ）光強度変調器を用いた。光
位相変調器は、電界印可による半導体内の屈折率変化の
効果によって位相変調をかけるタイプの変調器を用い
た。
【００４３】この集積化光源１１を用いて１０Ｇｂ／ｓ
で変調実験を行った結果、実施例１と同様のスペクトル
幅と分散劣化特性を示し、本発明の有効性を確認した。
また、光源と光変調器の集積化により、小型化も同時に
達成した。
【００４４】図７は、本発明の第３の実施例を示す。第
３の実施例では、光強度変調器とＤＦＢ半導体レーザを
集積化したＤＦＢ／ＥＡ集積化光源１５を用いた例であ
る。位相変調のかわりに、ＤＦＢ半導体レーザの注入電
流をパルス的に変調して光周波数変調をかけて光位相変
調を行う直接変調位相シフトキーイング（ＰＳＫ）の技
術を用いた例である。直接変調ＰＳＫ符号化器１６では
位相変調するデータ系列の立ち上がりと、立ち下がりに
おいて、１タイムスロットより短いパルス幅のパルスを
発生させて、これで信号光を光周波数変調する。周波数
変調度を調整することにより、０−πの位相変調と等し
い変調がなされる。
【００４５】この集積化光源１５を用いて１０Ｇｂ／ｓ
で変調実験を行った結果、実施例１、２と同様のスペク
トル幅と分散劣化特性を示し、本発明の有効性を確認し
た。また、光源と光変調器の集積化により、小型化も同
時に達成した。
【００４６】図８は、本発明の第４の実施例を示す。第
４の実施例では、光強度変調器２に入力するデータ信号
６を、波形イコライザ１８によって波形変形させた例で
ある。波形イコライザ１８の入力波形と出力波形の一例
を図９に示す。図９のようにデータ信号のクロスポイン
トを１レベルに近づかせるとともに、０レベルを適度に
尖らせた。このような波形変形によって０レベルの位相
と振幅の変化が、理想的な光デュオバイナリ信号光によ
り近くなり、分散に対する耐力も向上すると考えられ
る。
【００４７】この波形イコライザ１８を用いて１０Ｇｂ
／ｓで伝送実験を行った結果、１．３μｍ 零分散光フ
ァイバ２００ｋｍまで伝送劣化１ｄＢ以下で伝送するこ
とができた。波形イコライザ１８を使用しないときは１
５０ｋｍ程度の伝送で１ｄＢの劣化が発生しており、本
発明の有効性が確認された。
【００４８】図１０は、本発明の第５の実施例を示す。
第５の実施例では、光強度変調器と光位相変調器とをプ
ッシュプル型ＭＺ変調器で構成し、さらに１枚のＬＮ基
板に集積したものである。プッシュプル光変調器の両ア
ームを、それぞれＶπで変調すると光位相変調器として
動作し、それそれＶπ／２で変調すると光強度変調器と
して動作する。さらに、不要なチャープが発生しないた
め、高調波成分が抑圧され理想的な変調器として動作す
る。
【００４９】上記の構成で１０Ｇｂ／ｓで変調実験を行
った結果、前述の第１から第４の実施例と比較して、光
スペクトルのすその付近の成分が最も抑圧されており、
高調波成分が抑圧されていることが確認された。この結
果、本発明の有効性が確認された。
【００５０】図１１は、本発明の第６の実施例を示す。
第６の実施例では、第２の実施例で用いた光強度変調
器、光位相変調器、ＤＦＢ半導体レーザを集積化した集
積化光源１１を気密封止したモジュールを用いた例であ
る。だだし、集積化光源１１ａは、集積化光源１１に対
して光強度変調器と光位相変調器の位置関係が反転して
いる。また、データ信号６の分岐にＤタイプ・フリップ
フロップ２５を用い、出力Ｑと反転出力Ｑバーを得てい
る。これにより、分岐と同時に波形整形の効果も得てい
る。プリコーダに反転出力Ｑバーを用いるため、ここで
はＥＸ−ＯＲ回路２６を用いた。また、変調信号の位相
関係を簡単に調整できるように、集積化光源モジュール
２８の強度変調端子２９と位相変調端子３０の点におい
て、集積化光源１１ａ内の光の伝搬遅延と配線遅延の差
が強度変調信号と位相変調信号との間で０となるよう
に、マイクロストリップ遅延線で遅延量を調整してい
る。
【００５１】上記の構成で、２０Ｇｂ／ｓで変調実験を
行った結果、良好に動作した。配線を短くし、小型モジ
ュールを用いることにより高速化が実現できた。以上に
より、本発明の有効性が確認された。
【００５２】図１２は、本発明の第７の実施例を示す。
第７の実施例では、プリコーダをカウンタ３５で構成し
た例である。２進数カウンタ３５のＥＮＡＢＬＥ端子に
Ｄタイプ・フリップフロップ２５のＱバー出力を入力す
る。すなわち、データ信号６が０のとき、Ｑバーは１と
なり、このときカウンタ３５はクロック信号２４をカウ
ントする。この結果、カウンタ３５の１の位を表す出力
Ｑ０は、データ信号が０のときに１と０との間を交互に
遷移することとなり、図２に示すプリコーダ７と全く同
じ動作をする。
【００５３】上記の構成で、１０Ｇｂ／ｓ変調実験を行
った結果、ＥＸ−ＮＯＲによるプリコーダを用いた場合
と全く同様に動作した。以上により、本発明の有効性が
確認された。
【００５４】図１３は、本発明の第８の実施例を示す。
第８の実施例では、光強度変調器を２つ並列に配置し、
２分岐した光を別々にスイッチした後、位相差がπとな
るように合波して信号光４を得るというものである。半
導体レーザ１の出力を並列形光変調器３６に入力する。
並列形光変調器３６の内で入力された光を２分岐し、第
１、第２の光強度変調器３８ａ、３８ｂにそれぞれ入力
する。第１、第２の光強度変調器３８ａ、３８ｂの出力
の一方をπ光位相シフタ３７で位相シフトさせて２つの
出力光の位相差がπとなるようにした後合波する。並列
形光変調器３６全体がＭＺ干渉計の構成となっている。
データ信号６を図２に示したものと等しいプリコーダ７
に通した後並列形用プリコーダ３９に入力し、第１、第
２の符号化されたデータ信号４０ａ、４０ｂに変換し、
第１、第２の光強度変調器３８ａ、３８ｂにそれぞれ入
力する。この並列形用プリコーダ３９の入出力の関係を
図１４に示す。ただし、第１、第２の符号化されたデー
タ信号４０ａ、４０ｂを、図１３に示すように、それぞ
れＱ０、Ｑπと表記する。現在のデータ信号Ｄ（ｉ）
と、１ビット前のデータ信号Ｄ（ｉ−１）に対して、ア
ナログ加算（Ｄ（ｉ）＋Ｄ（ｉ−１））すると０、１、
２の３つの値をとる。この３値を、光の振幅と位相を
（Ａ、φ）として、（１、π）、（０、不定）、（１、
０）の３つの状態にそれぞれマッピングする。これは、
図１４に示すようなＱ０とＱπの組み合わせによって実
現できる。ただし、Ｑ０とＱπが共に１で両方のアーム
の光がＯＮの場合は、両者の光の位相差はπなので、合
波部分で干渉させると出力光パワーは０となる。図１４
に示すように、並列形用プリコーダ３９の入出力は、次
の式で表すことができる。
【００５５】
【数１】
【００５６】この並列形用プリコーダ３９の回路例を図
１５と図１６に示す。
【００５７】上記の構成で、１０Ｇｂ／ｓ変調実験を行
った結果、第１から第７の実施例で説明した縦続形変調
で得られた信号光と同等のスペクトル幅と分散劣化特性
が得られた。これにより、本発明の有効性が確認され
た。
【００５８】図１７は、本発明の第９の実施例を示す。
第９の実施例では、ＭＺ干渉計の両方のアームにプッシ
ュプルＭＺ干渉計をそれぞれ配置した並列形プッシュプ
ル光変調器４１を用いたものである。また、一方のアー
ムにはバイアス用電極４３が光導波路上につけられてお
り、電圧を印加することによって光位相をπだけシフト
させている。図１７の中では、両方のアームに配置した
プッシュプルＭＺ干渉計へのバイアス電圧印加回路は省
略してあるが、それぞれのＭＺ干渉計において強度変調
が最適にかかるようにバイアス電圧は調整してある。Ｄ
タイプフリップフロップ２５の出力Ｑ、Ｑバーをそれぞ
れ２分岐する。位相０の信号光用のプッシュプルＭＺ変
調器をＱとＱバーで駆動し、位相πの信号光用のプッシ
ュプルＭＺ変調器をそれぞれ１ビット遅延させたＱとＱ
バーで駆動する。この結果、図１４に示した並列形用プ
リコーダ３９の論理と等しく動作する。
【００５９】上記の構成で、１０Ｇｂ／ｓ変調実験を行
った結果、第８の実施例と同様に安定に動作した。これ
により、本発明の有効性が確認された。
【００６０】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれらの構成に限定されるものではなく、
いろいろな変形が可能である。
【００６１】本実施例では、波長１．５μｍ 帯の半導
体レーザを用いたが、波長はこれに限定されるものでは
なくどのような波長でもかまわない。また、半導体レー
ザだけではなく、気体レーザ、固体レーザ、有機レーザ
等どのようなレーザでもかまわない。また、搬送波は光
に限らず、マイクロ波、ミリ波など、どのような波長の
電磁波でもよい。
【００６２】ビットレイトとして１０Ｇｂ／ｓ、２０Ｇ
ｂ／ｓの結果について示したが、これに限定されるもの
ではなく、これより速くても遅くてもよい。
【００６３】光強度変調器としてＬＮと半導体を用いた
例について説明したが、材料はどのようなものでもよ
く、入力信号に対して光の強度が変調できるものならば
ＭＺ型、電界吸収（ＥＡ）型に限らず、音響光学効果
型、電界光学効果型、偏波回転型、非線形効果利用のも
の等どのようなタイプの光強度変調器でもその使用は可
能である。また、入力信号は必ずしも電気である必要は
なく、光で制御する光強度変調器でも良い。光位相変調
器も同様で、材料、構成、用いている効果等を規定する
ものではなく、入力信号に対して位相が変化するもので
あればどのようなタイプの光位相変調器でもその使用は
可能である。
【００６４】実施例中においてプリコーダの回路例をい
くつか示したが、もちろんこれらに限定されるものでは
なく、ＡＮＤ、ＯＲ、フリップフロップ等、その他のロ
ジック回路で実現できることは容易に想像できるし、ア
ナログ回路でも実現できる。
【００６５】また、実施例では光の振幅が０のたびに位
相を反転しているが、振幅が０連続の場合は位相の反転
を省略することもできる。
【００６６】０．５ビット遅延器９は、強度変調と位相
変調のタイミングを０．５ビットシフトさせることが目
的であり、この値に厳密に限定するものではない。すな
わち、接続するケーブルの伝搬遅延が存在すれば、０．
５ビットからずらして調整する必要があることは当然で
ある。また、０．５ビット遅延器９の位置は実施例では
プリコーダの後ろに置いているが前でもよく、光遅延器
を用いて光領域で０．５ビット遅延させることも可能で
ある。強度変調と位相変調のタイミングが０．５ビット
シフトさえすれば、どこで遅延を調整しても良い。１ビ
ット遅延器２７に関しても全く同様である。
【００６７】また、π光位相シフタ３７に関しても同様
であり、２分岐された信号光の位相差をπずらすことが
目的であり、ＭＺ干渉計の両アームに光路長差や複屈折
が存在する場合はこの値に厳密に限定するものではな
い。また、π位相シフトを光導波路の光路長差や複屈
折、電流や電界の印加による変調器材料の屈折率変化、
非線形効果などを使っても実現することができる。ま
た、π光位相シフタ３７の位置は光強度変調器３８ａ，
３８ｂの前でも後でもよいし、光分波部分や光合波部分
にこの機能を持たせても良い。位相差であるので−πの
シフトでももちろん良い。
【００６８】図２３に本発明の第１０の実施例を示す。
本実施例は、図１に示す第１の実施例のデュオバイナリ
光伝送装置において、変調器に用いるマッハツェンダ変
調器のバイアスを調整して理想デュオバイナリ波形へ近
づけるものである。光強度変調器２には、変調動作点を
設定するバイアス回路６６が設けられるが、このバイア
スを図２１（ｂ）に示すように変調器の変調特性６１の
中央から光の透過ピーク側へとずれたところに設定す
る。ずれ量は、Ｖπの約１０〜２０％程度が好ましい。
このようにすると、強度変調後の光波形のクロスポイン
トが光の透過側にずれて、理想デュオバイナリ信号波形
に近づく。本構成を用いて生成された１０Ｇｂｐｓデュ
オバイナリ変調光のスペクトルの測定結果を図２４
（ａ）に、光波形を図２４（ｂ）に示す。また、従来の
ようにＬＮ光強度変調器へ印加する電圧信号の平均値を
消光カーブの中央とした場合での光スペクトルの測定結
果を図２５（ａ）に、光波形を図２５（ｂ）に示す。図
２４（ｂ）と図２５（ｂ）を比べて、本発明により５Ｇ
Ｈｚ以上の高周波成分が抑えられている様子がわかり、
本発明の有効性が確認された。
【００６９】図２６は、本発明の第１１の実施例であ
り、図２３に示すデュオバイナリ光変調装置に、変調装
置の出力光のスペクトル幅を検出する光スペクトルアナ
ライザ６７と、光スペクトルアナライザからのデータを
処理して変調光のスペクトル幅を算出するコンピュータ
６８と、スペクトル線幅を最小とするようにバイアス回
路６６への印加電圧を制御する制御回路６９を設けたも
のである。この構成では光強度変調器２のバイアスは、
光スペクトルアナライザで測定されたスペクトル幅を最
小とするように制御される。これにより、光強度変調器
の変調特性が変化しても常にスペクトル幅を最小とな
り、動作が安定した。
【００７０】図２７は本発明の第１２の実施例を示す。
本実施例では飽和増幅器の非線形な入出力特性を利用し
て変調光波形を理想デュオバイナリに近づける。基本的
な構成は図１に示す第１の実施例と同じで、光強度変調
器２を駆動するために飽和増幅器７０を用いる。飽和増
幅器は、図２８に示すような入出力電圧特性７１を有す
る。この回路に図２９（ａ）に示す２値信号を入力する
と、出力信号は図２９（ｂ）のようなクロスポイントが
上側に偏った理想デュオバイナリ変調波形に近いものと
なった。この電気信号で光強度変調器２９を駆動して光
デュオバイナリ信号光を生成するが、このとき入力電圧
の高いときに光を透過し、電圧の低いときに光を遮断す
るよう動作点を設定する。このようにすると、変調後の
光波形はクロスポイントが光の透過側に偏り、図２９
（ｃ）に示すように光スペクトルの高周波成分が低減し
た。
【００７１】非線形な入出力特性を有する電気回路は飽
和増幅器に限られるものではなく、他に例えばダイオー
ド７２と増幅器７３の組み合わせが挙げられる。この場
合の本発明の第１３の実施例を図３０に示す。ダイオー
ド４４と増幅器４５を直列に接続した回路の入出力特性
７４は図３１のようになり、飽和増幅器とは反対に入力
電圧の低いところで利得が小さい。この結果、回路出力
波形のクロスポイントは下側に偏る。この波形を用い
て、光強度変調器を電圧の高いときに光を遮断し電圧の
低いときに光を透過するように駆動すれば、光波形はク
ロスポイントが光の透過側に偏り光スペクトルの高周波
成分は低減する。
【００７２】第１２、第１３の実施例では、それぞれの
変調特性曲線に対して光強度変調器の動作状態を規定し
たが、非線形回路の後に反転増幅器を挿入して変調波形
の上下を反転させれば前記で指定したものとは反対の光
強度変調器の動作状態でも本発明の作用が得られること
は明らかである。
【００７３】図３２は、本発明の第１４の実施例を示す
ものであり、前述の第１２の実施例の変調器出力に光ス
ペクトル幅検出手段を設けて、スペクトル幅が最小とな
るよう非線形電気回路への入力信号のバイアスを制御す
る機能を加えたものである。スペクトル幅検出手段は、
第２の実施例と同様に光スペクトルアナライザ６７とデ
ータ処理コンピュータ６８、制御回路６９で構成する。
ここで、コンピュータにより計算されるスペクトル線幅
を最小とするよう、制御回路６９は非線形回路への入力
信号に印加するバイアスを制御する。これにより、電気
回路の入出力特性が変化しても、変調波形は常に狭スペ
クトル幅状態が保たれた。
【００７４】図３３は、本発明の第１５の実施例を示
す。第１５の実施例では、第１の実施例で説明した部品
をそのまま用い、ＬＮ光強度変調器２とＬＮ光位相変調
器３とを光学軸が互いに４５度傾くように接続したもの
である。信号光４の偏波の主軸をＬＮ位相変調器３の光
学軸に対して４５度傾けて入力すると、信号光４の光学
軸方向成分のみ位相変調され、信号光４の光学軸と直交
する成分は位相変調されない。この結果、信号光の偏波
状態が、位相変調器の駆動信号に応じて偏波変調され
る。この信号光は位相変調がかかったデュオバイナリ信
号と、位相変調がかかっていない強度変調信号光との和
であるため、完全なデュオバイナリ信号光ではないが、
強度変調光成分は半分となっているため、光スペクトル
も若干狭くなっている。また、信号光が偏波変調されて
いるため、光増幅器を用いたシステムで問題となってい
る入射偏波に依存した増幅率の変化（偏波ホールバーニ
ング）等の影響を抑圧できるという特徴を有する。
【００７５】この構成で１０Ｇｂ／ｓで光変調を行い、
出力された信号光４の光スペクトルの半値全幅を測定し
た結果、７．５ＧＨｚであった。同じ構成で位相変調を
停止して通常の強度変調信号を発生させたときの光スペ
クトルの半値全幅は約１０ＧＨｚであり、本発明によっ
て、帯域が狭くなることを確認した。また、この信号光
４を光ファイバ５０ｋｍごとに配置された光増幅中継器
で構成された全長１０００ｋｍの光増幅中継システムに
入力し伝送した結果、偏波変調されているために光増幅
中継器の偏波ホールバーニングが抑圧され、偏波変調を
施さない場合と比較して３ｄＢの光信号対雑音比（光Ｓ
ＮＲ）の改善が見られた。この結果本発明の有効性が確
認された。
【００７６】実施例１５では光偏波変調器として光学軸
方向を４５度傾けた光位相変調器３を用いたが、これに
限定されるものではなく、信号光を直交する２つの偏波
に分離し、一方の信号光のみ位相変調器を通して位相変
調し、再び合波するような構成でもよい。また、ＬＮ位
相変調器に限定するものではなく、高速に偏波変調がか
かるデバイスであればその材質は半導体、有機物、無機
物、光ファイバ等でもよく、そして方式は電気式、磁界
式、機械式、光学式等でもよい。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２値の電気信号で変調できる光デュオバイナリ信号光の
生成方法と光送信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】プリコーダ７の回路構成の一例と入出力の論理
表を示す図である。
【図３】プリコーダ７の入出力と信号光４の振幅と位相
の関係を示す模式図である。
【図４】従来技術の光デュオバイナリ方式光送信器の構
成図である。
【図５】従来技術の方法で生成した光デュオバイナリ信
号光の振幅と位相の計算結果を示す図である。
【図６】第２の実施例の構成図である。
【図７】第３の実施例の構成図である。
【図８】第４の実施例の構成図である。
【図９】波形イコライザ１８による波形変化を表す図で
ある。
【図１０】第５の実施例の構成図である。
【図１１】第６の実施例の構成図である。
【図１２】第７の実施例の構成図である。
【図１３】第８の実施例の構成図である。
【図１４】並列形用プリコーダ３９の入出力の論理表を
表す図である。
【図１５】並列形用プリコーダ３９の第１の回路例を示
す図である。
【図１６】並列形用プリコーダ３９の第２の回路例を示
す図である。
【図１７】第９の実施例の構成図である。
【図１８】従来の光デュオバイナリ変調器の構成を示す
図である。
【図１９】ＬＮ変調器の動作点設定を示す図である。
【図２０】理想光デュオバイナリ信号波形とスペクトル
を示す図である。
【図２１】本発明における光強度変調の２種類のバイア
ス点設定を示す図である。
【図２２】本発明における光強度変調の２種類のバイア
ス点に対する光スペクトルを示す図である。
【図２３】第１０の実施例を示す図である。
【図２４】図２３における光強度変調を従来のバイアス
点で行ったときの変調光波形と光スペクトルを示す図で
ある。
【図２５】図２３における光強度変調をずらしたバイア
ス点で行ったときの変調光波形と光スペクトルを示す図
である。
【図２６】第１１の実施例を示す図である。
【図２７】第１２の実施例を示す図である。
【図２８】飽和増幅回路の入出力特性を示す図である。
【図２９】飽和増幅回路の入出力波形と光変調波形を示
す図である。
【図３０】第１３の実施例を示す図である。
【図３１】ダイオードと増幅器で構成される回路の入出
力特性を示す図である。
【図３２】第１４の実施例を示す図である。
【図３３】第１５の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ ２ 光強度変調器 ３ 光位相変調器 ４ 信号光 ５，５ａ データ入力端子 ５ｂ 反転データ入力端子 ６，６ａ データ信号 ６ｂ 反転データ信号 ７ プリコーダ（符号化器） ８，８ａ 符号化されたデータ信号 ８ｂ 符号化された反転データ信号 ９ ０．５ビット遅延器 １０ 定電流電源 １１ ＤＦＢ／ＥＡ／位相変調器集積化光源 １２ ＤＦＢレーザ電極 １３ ＥＡ光強度変調器電極 １４ 光位相変調器電極 １５ ＤＦＢ／ＥＡ集積化光源 １６ 直接変調ＰＳＫ符号化器 １７ アナログ加算器 １８ 波形イコライザ １９ ２段縦続形プッシュプル光変調器 ２０ 可変遅延器 ２１ ドライバアンプ ２２ 終端抵抗 ２３ クロック信号入力端子 ２４ クロック信号 ２５ Ｄタイプ・フリップフロップ ２６ 排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）回路 ２７ １ビット遅延器 ２８ 集積化光源モジュール ２９ 強度変調端子 ３０ 位相変調端子 ３１ マイクロストリップ遅延線 ３２ レンズ ３３ 光アイソレータ ３４ 光ファイバ ３５ カウンタ ３６ 並列形光変調器 ３７ π光位相シフタ ３８ａ，３８ｂ 光強度変調器 ３９ 並列形用プリコーダ ４０ａ 第１の符号化されたデータ信号 ４０ｂ 第２の符号化されたデータ信号 ４１ 並列形プッシュプル光変調器 ４２ 定電圧電源 ４３ バイアス用電極 ５０ ２値の伝送データ信号 ５１ 符号変換回路 ５２ プリコーダ ５３ ２値−３値変換回路 ５４ 加算器 ５５ 振幅調整回路 ５６ バイアス調整回路 ５７ 反転回路 ５８ 光変調器 ５９ 変調器の透過特性 ６０ デュオバイナリ信号波形 ６１ マッハツェンダ変調器の変調特性曲線 ６２、６４ 入力信号 ６３、６５ 変調光波形 ６６ バイアス回路 ６７ 光スペクトルアナライザ ６８ 変調光スペクトル幅算出用コンピュータ ６９ 制御回路 ７０ 飽和増幅器 ７１ 飽和増幅器の入出力特性曲線 ７２ ダイオード ７３ 増幅器 ７４ ダイオードと増幅器で構成される回路の入出力特
性 ７５ バイアス回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/142 10/26 10/28 Ｈ０４Ｌ 25/497 (56)参考文献 特開 平８−139681（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−236781（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−247087（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−209293（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/08 H04J 14/00 - 14/08 H04L 25/497

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】強度が０のときビットスロットの中央の時
    間位置で位相が０からπへまたはπから０へシフトする
    ように、光搬送波の強度と位相を２値信号で別々に変調
    することを特徴とする光デュオバイナリ信号光の生成方
    法。
  2. 【請求項２】信号光を出力するレーザデバイスと、デー
    タ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号に応じて
    前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前記２分岐
    して生成した第２のデータ信号を入力するとともに前記
    第２のデータ信号が０の時に出力が０から１へ、または
    １から０へ反転し、前記第２のデータ信号が１の時には
    出力が変化しないという符号変換動作を行うプリコーダ
    と、前記プリコーダの出力を０．５ビット遅延させた信
    号に応じて前記強度変調された信号光を位相変調する光
    位相変調器とを有することを特徴とするデュオバイナリ
    方式光送信装置。
  3. 【請求項３】前記レーザデバイスと前記光強度変調器と
    前記光位相変調器の光デバイスのうち、少なくとも２つ
    が集積されていることを特徴とする請求項２に記載のデ
    ュオバイナリ方式光送信装置。
  4. 【請求項４】前記第１のデータ信号を波形イコライザに
    よって波形を変形させた後前記光強度変調器に入力する
    ことを特徴とする請求項２に記載のデュオバイナリ方式
    光送信装置。
  5. 【請求項５】前記光強度変調器と前記光位相変調器の光
    デバイスのうち、少なくとも１つがプッシュプル型光変
    調器であることを特徴とする請求項２に記載のデュオバ
    イナリ方式光送信装置。
  6. 【請求項６】前記光強度変調器と前記光位相変調器との
    縦続接続の順番を逆にしたことを特徴とする請求項２に
    記載のデュオバイナリ方式光送信装置。
  7. 【請求項７】データ信号を２分岐して生成した第２のデ
    ータ信号を入力するとともに前記第 ２のデータ信号が０
    の時に出力が０から１へ、または１から０へ反転し、入
    力された前記第２のデータ信号が１の時には出力が変化
    しないという符号変換動作を行うプリコーダと、前記プ
    リコーダの出力を０．５ビット遅延させた後入力すると
    ともに前記プリコーダの出力が０から１へ、または１か
    ら０へと変化があったときのみ、１タイムスロットより
    短いパルス幅のパルスを出力するという符号変換動作を
    する直接変調位相シフトキーイング符号化器と、前記直
    接変調位相シフトキーイング符号化器の出力に応じて注
    入電流が変調されることにより位相変調された信号光を
    出力するレーザデバイスと、前記２分岐して生成した第
    １のデータ信号に応じて前記位相変調された信号光を強
    度変調する光強度変調器とを有することを特徴とするデ
    ュオバイナリ方式光送信装置。
  8. 【請求項８】周波数の等しい２つの光搬送波と、それぞ
    れの光搬送波を入力する第１、第２の光強度変調器を用
    意し、データ信号が０の時に出力が０から１へ、または
    １から０へ反転し、入力された前記データ信号が１の時
    には出力が変化しないという符号変換を前記データ信号
    に対して行った後に２分岐して第１、第２の符号化信号
    を生成し、前記第１の符号化信号で前記第１の光強度変
    調器を駆動し、前記第２の符号化信号を１ビット遅延さ
    せた後０と１とを互いに反転した信号で前記第２の光強
    度変調器を駆動することにより、前記２つの光搬送波を
    それぞれ別々に２値信号で強度変調し、前記強度変調さ
    れた２つの光搬送波の位相差がπとなるように合波する
    ことを特徴とする光デュオバイナリ信号光の生成方法。
  9. 【請求項９】信号光を出力するレーザデバイスと、前記
    信号光を２分岐する光分岐器と、前記２分岐された第１
    の信号光を入力する第１の光強度変調器と、前記２分岐
    された第２の信号光を入力する第２の光強度変調器と、
    第１の光強度変調器の出力光と第２の光強度変調器の出
    力光との位相差がπとなるように少なくともどちらか一
    方の出力光の位相をシフトさせた後合波する光合波器
    と、データ信号を入力するとともに入力された前記デー
    タ信号が０の時に出力が０から１へ、または１から０へ
    反転し、入力された前記データ信号が１の時には出力が
    変化しないという符号変換動作を行うプリコーダを有
    し、前記プリコーダから出力される符号化信号を２分岐
    して生成した第１の符号化信号で前記第１の光強度変調
    器を駆動し、前記符号化信号を２分岐して生成した第２
    の符号化信号を１ビット遅延させた後０と１とを互いに
    反転した信号で前記第２の光強度変調器を駆動すること
    を特徴とするデュオバイナリ方式光送信装置。
  10. 【請求項１０】前記第１と第２の光強度変調器のうち、
    少なくとも１つがプッシュプル型光変調器であることを
    特徴とする請求項９に記載のデュオバイナリ方式光送信
    装置。
  11. 【請求項１１】信号光を出力するレーザデバイスと、デ
    ータ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号に応じ
    て前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前記２分
    岐して生成した第２のデータ信号を入力するとともに前
    記第２のデータ信号が０の時に出力が０から１へ、また
    は１から０へ反転し、入力された前記第２のデータ信号
    が１の時には出力が変化しないという符号変換動作を行
    うプリコーダと、前記プリコーダの出力を０．５ビット
    遅延させた信号に応じて前記強度変調された信号光を位
    相変調する光位相変調器とを有し、前記光強度変調器の
    動作点を変化させて前記信号光の波形を変化させること
    を特徴とするデュオバイナリ方式光送信装置。
  12. 【請求項１２】請求項１１に記載のデュオバイナリ方式
    光送信装置であって、光のスペクトルを測定する手段
    と、前記スペクトル測定手段から出力される測定データ
    からスペクトル幅を算出する手段と、前記光強度変調器
    の動作点を制御する手段とを備え、前記スペクトル幅が
    最小となるように前記制御手段により前記光強度変調器
    の動作点を制御することを特徴とする請求項１１記載の
    デュオバイナリ方式光送信装置。
  13. 【請求項１３】信号光を出力するレーザデバイスと、デ
    ータ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号に応じ
    て前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前記２分
    岐して生成した第２のデータ信号を入力するとともに前
    記第２のデータ信号が０の時に出力が０から１へ、また
    は１から０へ反転し、入力された前記第２のデータ信号
    が１の時には出力が変化しないという符号変換動作を行
    うプリコーダと、前記プリコーダの出力を０．５ビット
    遅延させた信号に応じて前記強度変調された信号光を位
    相変調する光位相変調器とを有し、前記第１のデータ信
    号を非線形電気回路を通して波形を変化させることを特
    徴とするデュオバイナリ方式光送信装置。
  14. 【請求項１４】請求項１３に記載のデュオバイナリ方式
    光送信装置であって、出力光のスペクトルを測定する手
    段と、前記スペクトル測定手段から出力される測定デー
    タからスペクトル幅を算出する手段と、前記非線形電気
    回路に入力する前記第１のデータ信号のバイアスを制御
    する手段とを備え、前記スペクトル幅が最小となるよう
    に前記バイアス制御手段により前記バイアスを制御する
    ことを特徴とする請求項１３記載のデュオバイナリ方式
    光送信装置。
  15. 【請求項１５】強度が０のときビットスロットの中央の
    時間位置で偏波が直交する２つの偏波間で変移するよう
    に、光搬送波の強度と偏波を２値信号で別々に変調する
    ことを特徴とする光デュオバイナリ信号光の生成方法。
  16. 【請求項１６】信号光を出力するレーザデバイスと、デ
    ータ信号を２分岐して生成した第１のデータ信号に応じ
    て前記信号光を強度変調する光強度変調器と、前記２分
    岐して生成した第２のデータ信号を入力するとともに前
    記第２のデータ信号が０の時に出力が０から１へ、また
    は１から０へ反転し、入力された前記第２のデータ信号
    が１の時には出力が変化しないという符号変換動作を行
    うプリコーダと、前記プリコーダの出力を０．５ビット
    遅延させた信号に応じて前記強度変調された信号光の偏
    波を偏波変調する光偏波変調器とを有することを特徴と
    するデュオバイナリ方式光送信装置。
  17. 【請求項１７】前記偏波変調器は、光位相変調器で構成
    されており、前記強度変調された信号光の偏波の主軸方
    向が前記光位相変調器の光学軸に対して４５度となるよ
    うに入射することにより偏波変調を行うことを特徴とす
    る請求項１６記載のデュオバイナリ方式光送信装置。
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