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公開番号2025097395
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023213563
出願日2023-12-19
発明の名称光送信器及び光送信器の制御方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類G02F 1/01 20060101AFI20250624BHJP(光学)
要約【課題】変調器のバイアス制御及び光源の波長制御を好適に行うことが可能な光送信器及び光送信器の制御方法を提供する。
【解決手段】光送信器は、モード同期レーザ光源と、複数の半導体変調器と、第1の半導体変調器により変調された変調光から透過帯域の光を透過する光フィルタと、透過した光をモニタする光モニタと、モニタした結果に基づいて、モード同期レーザ光源の光源光の波長を制御する波長制御手段と、モニタした結果に基づいて、第1の半導体変調器のバイアス電圧を制御するバイアス制御手段と、を備える。モード同期レーザ光源は、反射型半導体光増幅器と、モード同期レーザ光源の縦モード間隔を逓倍する逓倍フィルタを含む外部共振器と、逓倍フィルタを加熱可能な逓倍フィルタ調整用ヒータを備える。波長制御手段は、逓倍フィルタ調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御することで、モード同期レーザ光電の光源光の波長を制御する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
多波長の光源光を生成するモード同期レーザ光源と、
前記生成された多波長の光源光を波長ごとに変調光に変調する複数の半導体変調器と、
前記複数の半導体変調器のうちの第１の半導体変調器により変調された変調光から透過帯域の光を透過する光フィルタと、
前記透過した光をモニタする光モニタと、
前記モニタした結果に基づいて、前記光源光の波長を制御する波長制御手段と、
前記モニタした結果に基づいて、前記第１の半導体変調器のバイアス電圧を制御するバイアス制御手段と、
を備え、
前記モード同期レーザ光源は、
光を出射する反射型半導体光増幅器と、
前記反射型半導体光増幅器からの光を共振させる外部共振器であって、前記モード同期レーザ光源の縦モード間隔を逓倍する逓倍フィルタを含む外部共振器と、
前記逓倍フィルタを加熱可能な逓倍フィルタ調整用ヒータと、
を備え、
前記波長制御手段は、前記逓倍フィルタ調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御することで、前記光源光の波長を制御する、
光送信器。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記外部共振器は、前記反射型半導体光増幅器及び前記外部共振器を含む共振器長を調整する共振器長調整用光導波路を含み、
前記モード同期レーザ光源は、前記共振器長調整用光導波路を加熱可能な共振器長調整用ヒータを備え、
前記波長制御手段は、前記逓倍フィルタ調整用ヒータ及び前記共振器長調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御することで、前記光源光の波長を制御する、
請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
前記逓倍フィルタはリング共振器フィルタであり、
前記波長制御手段は、前記逓倍フィルタの周回長が前記反射型半導体光増幅器及び前記外部共振器を含む共振器周回長の整数分の１となるように、前記逓倍フィルタ調整用ヒータ及び前記共振器長調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御する、
請求項２に記載の光送信器。
【請求項４】
前記波長制御手段は、前記モニタした光のパワーが初期値から所定の指定値以上減少しているか否かに応じて、前記ヒータ電流を制御する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光送信器。
【請求項５】
前記波長制御手段は、前記モニタした光のパワーが前記初期値から前記所定の指定値以上減少している場合、前記ヒータ電流を増加及び減少させたときの前記モニタした光のパワーの変動量に応じて、前記ヒータ電流を制御する、
請求項４に記載の光送信器。
【請求項６】
前記波長制御手段は、前記ヒータ電流を増加させたときに前記モニタした光のパワーが増加または減少するか、及び、前記ヒータ電流を減少させたときに前記モニタした光のパワーが増加または減少するかに応じて、前記ヒータ電流を制御する、
請求項５に記載の光送信器。
【請求項７】
前記バイアス制御手段は、前記モニタした光のパワーを所定の目的関数により変換した関数値が初期値から所定の指定値以上増加しているか否かに応じて、前記バイアス電圧を制御する、
請求項１に記載の光送信器。
【請求項８】
前記バイアス制御手段は、前記モニタした光のパワーに基づいた前記関数値が前記初期値から前記所定の指定値以上増加している場合、前記バイアス電圧を増加及び減少させたときの前記モニタした光のパワーに基づいた前記関数値の変動量に応じて、前記バイアス電圧を制御する、
請求項７に記載の光送信器。
【請求項９】
前記バイアス制御手段は、前記バイアス電圧を増加させたときに前記モニタした光のパワーに基づいた前記関数値が増加または減少するか、及び、前記バイアス電圧を減少させたときに前記モニタした光のパワーに基づいた前記関数値が増加または減少するかに応じて、前記バイアス電圧を制御する、
請求項８に記載の光送信器。
【請求項１０】
モード同期レーザ光源により多波長の光源光を生成することと、
前記生成された多波長の光源光を複数の半導体変調器により波長ごとに変調光に変調することと、
前記複数の半導体変調器のうちの第１の半導体変調器により変調された変調光から透過帯域の光を透過することと、
前記透過した光をモニタすることと、
前記モニタした結果に基づいて、前記光源光の波長を制御することと、
前記モニタした結果に基づいて、前記第１の半導体変調器のバイアス電圧を制御することと、
を含み、
前記モード同期レーザ光源において、
反射型半導体光増幅器により光を出射することと、
前記反射型半導体光増幅器からの光を共振させる外部共振器において、逓倍フィルタにより前記モード同期レーザ光源の縦モード間隔を逓倍することと、
を含み、
前記波長を制御することは、前記逓倍フィルタを加熱可能な逓倍フィルタ調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御することで、前記光源光の波長を制御することを含む、
光送信器の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光送信器及び光送信器の制御方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットや５Ｇ等の普及に伴い、基盤技術として利用される光通信において、高速化・大容量化の研究が進められている。例えば、光位相変調方式と偏波多重分離技術を組み合わせたデジタルコヒーレント方式を用いることで、１００Ｇｂｐｓ（Giga bit per second）超の大容量化が実現されている。このような高速伝送用の変調器として、ＭＺ変調器（MZM：Mach-Zehnder Modulator）が利用されている。
【０００３】
関連する技術として、特許文献１が知られている。特許文献１には、ＭＺ変調器を構成するＬＮ（LiNbO
3
：ニオブ酸リチウム）変調器とＬＮ変調器のバイアス電圧を制御する制御部が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５９２４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、半導体基板にＭＺ変調器を形成した半導体変調器の開発が進められており、今後、半導体変調器を含む光デバイスを集積化することにより、小型化及び省電力化が期待されている。しかしながら、関連する技術では、半導体変調器などの光デバイスを集積化することが考慮されていない。このため、関連する技術では、光送信器において変調器や光源を集積化する場合に、変調器のバイアス制御及び光源の波長制御を好適に行うことが困難となる可能性がある。
【０００６】
本開示は、このような課題に鑑み、変調器のバイアス制御及び光源の波長制御を好適に行うことが可能な光送信器及び光送信器の制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る光送信器は、多波長の光源光を生成するモード同期レーザ光源と、前記生成された多波長の光源光を波長ごとに変調光に変調する複数の半導体変調器と、前記複数の半導体変調器のうちの第１の半導体変調器により変調された変調光から透過帯域の光を透過する光フィルタと、前記透過した光をモニタする光モニタと、前記モニタした結果に基づいて、前記光源光の波長を制御する波長制御手段と、前記モニタした結果に基づいて、前記第１の半導体変調器のバイアス電圧を制御するバイアス制御手段と、を備え、前記モード同期レーザ光源は、光を出射する反射型半導体光増幅器と、前記反射型半導体光増幅器からの光を共振させる外部共振器であって、前記モード同期レーザ光源の縦モード間隔を逓倍する逓倍フィルタを含む外部共振器と、前記逓倍フィルタを加熱可能な逓倍フィルタ調整用ヒータと、を備え、前記波長制御手段は、前記逓倍フィルタ調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御することで、前記光源光の波長を制御するものである。
【０００８】
本開示の一態様に係る光送信器の制御方法は、モード同期レーザ光源により多波長の光源光を生成することと、前記生成された多波長の光源光を複数の半導体変調器により波長ごとに変調光に変調することと、前記複数の半導体変調器のうちの第１の半導体変調器により変調された変調光から透過帯域の光を透過することと、前記透過した光をモニタすることと、前記モニタした結果に基づいて、前記光源光の波長を制御することと、前記モニタした結果に基づいて、前記第１の半導体変調器のバイアス電圧を制御することと、を含み、前記モード同期レーザ光源において、反射型半導体光増幅器により光を出射することと、前記反射型半導体光増幅器からの光を共振させる外部共振器において、逓倍フィルタにより前記モード同期レーザ光源の縦モード間隔を逓倍することと、を含み、前記波長を制御することは、前記逓倍フィルタを加熱可能な逓倍フィルタ調整用ヒータに注入するヒータ電流を制御することで、前記光源光の波長を制御することを含むものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、変調器のバイアス制御及び光源の波長制御を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
関連する技術における光送信器の構成を示す構成図である。
関連する技術における光源の温度調整機能の配置例を示す概略側面図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る半導体基板における各部の配置の一例を示す概略側面図である。
いくつかの実施の形態に係る半導体基板における各部の配置の他の例を示す概略側面図である。
いくつかの実施の形態に係る半導体変調器の具体的な構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の動作例を示すフローチャートである。
いくつかの実施の形態に係る光源の波長制御の具体例を説明するためのスペクトルの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光源の波長制御の具体例を説明するためのモニタパワーの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光源の波長制御の具体例を説明するためのスペクトルの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光源の波長制御の具体例を説明するためのモニタパワーの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光源の波長制御の具体例を説明するためのスペクトルの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光源の波長制御の具体例を説明するためのモニタパワーの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る単一波長光源の波長制御処理の詳細な動作例を示すフローチャートである。
いくつかの実施の形態に係る単一波長光源の波長制御処理を説明するためのモニタパワーの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る半導体変調器のバイアス制御処理の詳細な動作例を示すフローチャートである。
いくつかの実施の形態に係る半導体変調器のバイアス制御処理を説明するための目的関数値の例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る帯域透過光フィルタの透過帯域の例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の動作例を示すフローチャートである。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係るＤＰ－ＩＱ変調器の具体的な構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の構成例を示す構成図である。
いくつかの実施の形態に係る多波長光源の構成例を示す概略上面図である。
いくつかの実施の形態に係る半導体基板における各部の配置例を示す概略側面図である。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の動作例を示すフローチャートである。
いくつかの実施の形態に係る光送信器の動作例を説明するためのスペクトルの例を示す図である。
いくつかの実施の形態に係るコンピュータのハードウェアの構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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