光发送器以及光调制器的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本文讨论的实施方式涉及光发送器W及光调制器的控制装置。
【背景技术】
[0002] 在JP2008-92172A中公开了与光发送器有关的技术。JP2008-92172A公开了诸 如CS-RZ调制方案、光双二进制调制方案、DPSK调制方案和DQPSK调制方案的调制方案使 用与包括LN调制器的驱动电压对光强度的特性中指示的峰、谷、峰的电压范围对应的具有 2XVn的振幅的电信号执行调巧IJ。LN是魄酸裡的缩写。Vn代表能够将LN调制器的相位 改变的电压并且称为"半波长电压"。
[0003] 根据JP2008-92172A，为了控制LN调制器的偏置电压，将频率fO的信号叠加在驱 动信号的振幅上并且检测LN调制器的输出光信号的振幅的变化（或波动）。
[0004] 例如，当偏置电压是最优值时，在LN调制器的输出光信号中不出现fO分量。同时， 当偏置电压偏离最优值时，在该输出光信号中出现fO分量。
[0005] 可W基于fO分量的相位来检测偏置电压偏离最优值（下文中，可被称为"偏置偏 离"）的方向，fO分量的相位依赖于该方向而翻转。因此，可通过调节偏置电压使得不出现 fO分量来将偏置电压控制为最优值。
[0006] 另外，通过在调制器的驱动信号上叠加低频信号来检测偏置偏离的技术还在JP 2013-110620 和JP2013-88702A中公开。
[0007] 近年来，通过在光通信中引入数字信号处理技术来提高发送特性。在光发送器中， 对光学发送波形执行数字信号处理的技术引起了关注。例如，已知的是，预先向发送波形添 加针对光纤中产生的波长分散的反分散的方差（或分散）预均衡技术。
[0008] 响应于发送信号波形的变化，可W增大针对驱动信号的平均振幅的峰值驱动振 幅（下文中，可W称为"平均驱动振幅"）。在该种情况下，可W将平均驱动振幅设置为比 2XVn小的振幅，从而使得能够在峰值驱动振幅处进行光转换。然而，当将平均驱动振幅设 置为比2XVn小的振幅时，存在使适当偏置控制不能够进行的特定振幅。因此，存在无法 进行偏置控制的情况。该特定振幅例如在JP2013-110620A和JP2013-88702A中描述。
【发明内容】
[0009] 光发送器的一方面包括：光调制器，该光调制器用驱动信号调制从光源输出的光 W输出调制后的光；监测器，该监测器检测所述光调制器的输出光强度的平均值和交流 (AC)分量；控制器，该控制器根据所述驱动信号的振幅选择第一偏置控制和第二偏置控制 中的一方。所述第一偏置控制基于所述平均值控制所述驱动信号的偏置电压，并且所述第 二偏置控制基于所述AC分量控制所述驱动信号的偏置电压。
[0010] 可W实现与光调制器驱动信号的振幅独立的偏置控制。
【附图说明】
[0011] 图1是例示根据实施方式的光收发器的示例性构造的框图；
[0012] 图2是例示光收发器的示例性构造的框图，关注于图1中例示的光发送单元；
[0013] 图3和图4是例示驱动信号和图2中例示的光调制器的操作点之间的示例性关系 的图；
[0014] 图5是例示当将fO分量叠加在图2中例示的光调制器的驱动信号上时并且当将 平均驱动振幅设置为比2XVn小的振幅时，光调制器的输出光强度变化的示例的图；
[0015] 图6是例示通过将图2中例示的光调制器的驱动振幅用作参数而计算的光调制器 的偏置电压和输出光强度之间的示例性关系的图；
[0016] 图7A是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为2XVJI时并且当偏置 电压为最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；
[0017] 图7B是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为2XV n时并且当偏置 电压偏离最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；
[001引图8A是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为V n时并且当偏置电 压为最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；
[0019] 图8B是例示当将图2中例示的光调制器的驱动振幅设置为V n时并且当偏置电 压偏离最优值时，光调制器的驱动信号和操作点之间的示例性关系的图；
[0020] 图9A是例示当将驱动电压设置为V n时并且当偏置电压为最优值时光调制器的 输出光强度相对于时间的示例性变化的图；
[0021] 图9B是例示当将驱动电压设置为V n时并且当偏置电压偏离最优值时光调制器 的输出光强度相对于时间的示例性变化的图；
[0022] 图10和图11是例示光强度交流（AC)分量的变化和通过将图2中例示的光调制 器的驱动振幅用作参数而计算的驱动振幅之间的示例性关系的图；
[0023] 图12A是例示针对平均光强度监测值，变化量相对于驱动振幅的示例性关系的 图；
[0024] 图12B是例示针对光强度AC分量监测值，变化量相对于驱动振幅的示例性关系的 图；
[0025] 图13是例示由图2中例示的偏置控制器执行的偏置控制的示例的流程图；
[0026] 图14是例示根据示例1的光发送器的示例性构造的框图；
[0027] 图15是例示由图14中例示的偏置控制器执行的示例性偏置控制的流程图；
[002引图16是例示根据示例2的光发送器的示例性构造的框图；
[0029] 图17和图18是例示由图16例示的偏置控制器执行的示例性偏置控制的流程图；
[0030] 图19是例示根据示例3的光发送器的示例性构造的框图；
[0031] 图20是例示当将频率fO的低频信号叠加到图19中例示的光调制器的驱动振幅 上时并且当初始偏置电压接近驱动电压对输出光强度特性中指示的谷时，光调制器的输出 光强度的示例性变化的图；
[0032] 图21是例示当将频率为fO的低频信号叠加到图19中例示的光调制器的驱动振 幅上时并且当初始偏置电压接近驱动电压对输出光强度特性中指示的峰时，光调制器的输 出光强度的示例性变化的图；
[0033] 图22是例示图19中例示的光调制器的偏置电压和输出光强度之间的示例性关系 的图；
[0034]图23和图24是例示图19中例示的光调制器的偏置电压和输出光强度之间示例 性关系的图；
[00巧]图25是例示由图19中例示的偏置控制器执行的示例性偏置控制的流程图；
[0036] 图26是例示根据示例4的光发送器的示例性构造的框图拟及
[0037] 图27A至图27C是分别例示当下降速率（roU-offrate)a为a= 〇、a= 0. 5 和a= 1时，图26中例示的光调制器的驱动信号的眼图（eyepattern)的图。
【具体实施方式】
[0038] 下文中，将参照附图描述实施方式。然而，下面描述的实施方式只是示例性的，并 不是旨在排除下面未详细描述的各种修改和技术的应用。除非另外指出，否则带有相同附 图标记的一些部件表示下面的实施方式中使用的附图中的相同或类似的部分。
[00測（实施方式）
[0040] 图1是例示根据实施方式的光收发器的示例性构造的框图。图1中描绘的光收发 器1包括（例如）本地光源2、接收器3、信号处理电路4、连接器5、发送光源6、调制器驱动 器7、光调制器8、控制器9和电源10。
[0041] 本地光源2可操作用于产生本地光，该本地光与接收器3中的接收信号光混合W 执行光检测。例如，激光二极管（LD)可应用于本地光源2。
[0042] 接收器3可操作用于将使用光纤等从光传输线路接收的信号光等和来自本地光 源2的本地光混合，W执行光检测。接收器3也可操作用于对光检测检测到的光进行光电 转换W将接收到的信号光转换成电信号。接收器3可包括偏振分束器（PBS)、光巧0° )混 合器、诸如光电二极管的光电检测器（PD)、跨阻放大器（TIA)和AD转换器（ADC)等。
[0043] 信号处理电路4可操作用于执行适于从接收器3接收电信号输入的数字信号处理 (或接收处理）。接收处理可包括（例如）任何偏振分离、色散补偿、偏振模色散补偿、解调 处理、W及错误校正和解码处理。另外，信号处理电路4可操作用于执行适于发送的数字信 号处理（或发送处理）。发送处理可W包括（例如）根据发送峽、方差预均衡和尼奎斯特滤 波的任何电信号复用。可通过使用具有诸如LSI、DSP等运算能力的处理器来实现信号处理 电路4。
[0044] 连接器5可用于提供在光收发器1和光收发器1的外部装置之间收发电信号的接 n。
[0045] 发送光源（下文中，可被简称为"光源"）6可操作用于产生供发送的光。例如，诸 如激光二极管的半导体激光器可应用于发送光源6。
[0046] 调制器驱动器7可操作用于根据信号处理电路4提供的驱动控制信号来产生针对 光调制器8的驱动信号。
[0047] 光调制器8可操作用于用调制驱动器7提供的驱动信号调制从光源6输入的光。 马赫-曾德（M幻光调制器可应用于可用于lOGbps或更快的高速传输的光收发器1中使用 的光调制器8。
[0048] 可对光调制器8应用光调制方案，该方案用具有与包括光调制器8的驱动信号 (或驱动电压）对光强度特性中指示的峰、谷和峰的电压范围对应的2XV31的振幅的驱动 信号调制来自光源6的连续波光。该种光调制方案的示例可W包括CS-RZ调制方案、光双 二进制调制方案、差分相移键控值PSK)调制方案、正交相移键控（QPSK)调制方案、差分正 交相移键控值QPSK)调制方案。
[0049] 控制器9可操作用于控制光收发器1的操作。该控制可W包括控制接收器3、调制 器驱动器7和光调制器8的操作状态。
[0050] 电源10可用于产生适用于光收发器1的操作的电压并且向需要电源的每个单元 供应电压。
[0051] 在图1中，包括调制器驱动器7、光调制器8和控制器9(如用虚线框11所指示） 的框形成了光发送单元的示例。也可W将光发送单元11称为光发送器11。
[0052] 接下来，在图2中例示光收发器1的示例性构造，关注于光发送单元11。图2中示 出的光发送单元11包括作为光调制器8的示例的MZ光调制器、监测器9A和控制器9B。监 测器9A可W包括（例如）光检测器87、平均光强度监测器91和光强度AC分量监测器92。
[0053]MZ光调制器8可W包括；两个光波导81和82,其在分支点a处分支并且在汇合点 b处接合；驱动电极83和84及偏置控制电极85和86,其分别设置在光波导81及82上；光 检测器87。
[0054] 例如，可W在分支点a处设置分光器。另外，例如，可W在汇合点b处设置光组合 器。
[0055] 从调制器驱动器7向驱动电极83和84中的每个提供驱动信号。该驱动信号可W 是调制器驱动器7根据信号处理电路4产生的发送数据信号产生的电压信号。两个驱动信 号之一是其极性与另一驱动信号的极性相反的信号。
[0056] 通过分别向驱动电极8