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1、10申请公布号CN104246583A43申请公布日20141224CN104246583A21申请号201380021986422申请日20130403201210257620120427JPG02F1/03200601G02F1/03520060171申请人日本电气株式会社地址日本东京72发明人野口荣实74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人鲁山孙志湧54发明名称马赫曾德尔型光调制器、光发射/接收系统和马赫曾德尔型光调制器的控制方法57摘要一种马赫曾德尔型光调制器包括分束部，其将输入束分割成两个；第一波导和第二波导，其引导得到的输入束；合束部，其将来自第一和第二波导。
2、的所引导的输入束合成并且输出；多个电极，其构成关于第一波导和第二波导以对称并列方式布置的电极对；以及驱动部，其根据输入信号的电压和为每个电极对设定的阈值电压，执行对应的电极对的差动驱动。通过差动地驱动多个电极，将用于调制输入束的电压施加到布置它们的波导。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014102486PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0023212013040387PCT国际申请的公布数据WO2013/161196JA2013103151INTCL权利要求书2页说明书10页附图11页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图11。
3、页10申请公布号CN104246583ACN104246583A1/2页21一种马赫曾德尔型光调制器，包括分束单元，用于将输入光分割成两个分量光束；第一波导和第二波导，用于引导所分割的分量光束中的各分量光束；合束单元，用于将分别由所述第一和第二波导引导的所述分量光束合成在一起，并且输出合成光；多个电极，由于以对称和并列方式布置在所述第一和第二波导上而形成为电极对；以及驱动单元，用于根据输入信号的电压和个别地对电极对设定的阈值电压的各阈值电压之间的大小关系，差动地驱动所述电极对中的分别地相关联的电极对，其中，通过由此差动地驱动，所述多个电极每个将用于调制所述输入光的电压施加到将它们布置到的所述波。
4、导。2根据权利要求1所述的马赫曾德尔型光调制器，其中，所述个别地对电极对设定的阈值电压被设计成补偿所述输出光的消光特性的非线性的值。3根据权利要求2所述的马赫曾德尔型光调制器，其中，以将所述输入信号的振幅和分别赋予由所述第一和第二波导引导的所述分量光束的相位之间的关系设定成反正弦曲线的方式，设计所述个别地对电极对设定的阈值电压。4根据权利要求1至3的任何一项所述的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括预先记录个别地对电极对设定的阈值电压的阈值电压表，其中，所述驱动单元从所述阈值电压表抽取所述阈值电压。5根据权利要求1至3的任何一项所述的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括检测单元，用于检测所述输出光的强。
5、度；以及控制单元，用于在由所述检测获得的强度的基础上，确定所述阈值电压，并且将所确定的阈值电压输出到所述驱动单元。6根据权利要求5所述的马赫曾德尔型光调制器，其中，所述控制单元包括DAC数模转换器，由此，将以数字信号形式的阈值电压输出到所述驱动单元中的分别地相关联的驱动单元。7根据权利要求1至3的任何一项所述的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括分别与两个对称布置的电极关联的两个加法单元，每个加法单元对来自两个以上驱动单元的输出信号求和，并且将所求和的信号分别输出到所关联的电极。8根据权利要求7所述的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括振幅调整单元，所述振幅调整单元布置在所述加法单元中的各加法单元和与。
6、该加法单元相关联的所述两个以上驱动单元之间，并且任意地调整从所述两个以上驱动单元输出的信号的振幅，并且将所调整的信号输出到所述加法单元中的各加法单元。9一种控制马赫曾德尔型光调制器的方法，所述马赫曾德尔型光调制器包括分束单元，用于将输入光分割成两个分量光束；第一波导和第二波导，用于引导所分割的分量光束；合束单元，用于将分别由所述第一和第二波导引导的所述分量光束合成在一起；以及权利要求书CN104246583A2/2页3多个电极，由于以对称和并列方式布置在所述第一和第二波导上而形成为电极对，所述方法包括根据输入信号的电压和个别地对所述电极对设定的阈值电压中的对应的阈值电压之间的大小关系，差动地驱。
7、动所述电极对中的每一个，以及通过由此差动地驱动所述电极对中的每一个，将用于调制所述输入光的电压施加到将所述电极对布置到的所述波导。10一种光发射/接收系统，包括光发射机，所述光发射机包括根据权利要求1至8的任何一项所述的马赫曾德尔型光调制器，所述光发射机输出由所述马赫曾德尔型光调制器调制的光信号；传输线路，在所述传输线路上传播所述光信号；以及光接收机，所述光接收机经所述传输线路接收所述光信号。权利要求书CN104246583A1/10页4马赫曾德尔型光调制器、光发射/接收系统和马赫曾德尔型光调制器的控制方法技术领域0001本发明涉及马赫曾德尔MACHZEHNDER型光调制器、光发射/接收系统和。
8、马赫曾德尔型光调制器的控制方法。背景技术0002根据宽带多媒体通信服务，诸如互联网和视频分发的需求的急剧增加，已经在核心和城域网中提出了引入具有更长距离、更大容量和更高可靠性的特征的高密度波分多路复用光纤通信系统。同时在用户接入网中，光纤接入服务已经快速地变得广泛使用。在使用光纤的这种通信系统中，降低将光纤铺设成光纤传输线路的成本和增加用于每一光纤的传输带宽利用效率很重要。为此，广泛使用通过相互复用它们，传输不同波长的多个光信号的波分多路复用技术。0003在用在波分多路复用光纤通信系统中的光发射机中，要求一种能很少依赖于光信号波长的高速光调制的光调制器，其中，最大程度地抑制均会在长距离信号传输。
9、的情况下引起接收光的波形劣化的不必要的光相位调制分量当光强度调制方法用作该调制方法时或不必要的光强度调制分量当光相位调制方法用作该调制方法时。对于这种情形，常使用的是结合了波导型光相位调制器的马赫曾德尔在下文中，为MZ光强度调制器，与波形型MZ干涉仪类似。0004为增加每一波长信道的传输容量，从频谱利用效率和耐波长色散性以及光纤的偏振模色散的观点看，与常规的二进制光强度调制方法相比，具有较窄光调制频谱带宽的多级光调制信号方法更有利。此外，在要求更长距离传输的系统中，诸如用于越洋光通信，还产生通过在发送侧应用逆特性的畸变，补偿在作为传输线路的光纤中产生的波长畸变的预均衡技术的需要。为使能应用这种。
10、多级调制和预均衡技术，要求发送侧具有模数转换器DAC的功能，能产生由数字信号处理产生的任选信号波形。例如，专利文献1公开了使用电DAC和线性放大器，通过模拟信号，驱动MZ构造的光调制器的方法，其中，使用LN调制器或等等。0005为增加每一波长信道的传输容量，还需要提高数据的符号频率。为提高数据的符号频率，装置的带宽是重要的因素。将通常用在光纤通信系统中的光学装置例如光调制器作为例子，主要由于该装置的电阻元件R和电容C的影响，其带宽受CR时间常数限制的限制。因为这种光学装置使用光和电场之间的相互作用，由电场强度和相互作用长度确定该装置的所需电压和电容。通常，随着相互作用长度的增加，使每单位长度的。
11、电场强度更小，但该装置的电容同时增加。因此，在光调制器中，例如，功耗和消光特性分别与带宽存在折衷关系。因此，对这种光学装置，除了考虑到上述折衷关系，进行折衷设计外别无选择。就这方面而言，例如，专利文献2提出了解决相互作用长度和带宽之间的折衷关系的方法。在专利文献2中，提出了通过采用将电极沿光的传播方向分割成两个以上段获得的分割电极结构，并且由此以电分离方式以独立地驱动其分割段的方式驱动长电极，来减少电容。说明书CN104246583A2/10页50006引用列表0007专利文献0008PTL1日本专利申请公开NO20092318810009PTL2WO2011/043079发明内容0010技术。
12、问题0011然而，MZ构造的光调制器具有因为输出光的信号强度与输入信号的振幅非线性相关而劣化调制的输出光的质量的问题。例如，如图9所示，由于将线性相位调制应用在两个波导的每一个中的结果，MZ构造的光调制器的消光特性变为正弦曲线的消光特性。因此，在MZ构造的光调制器中，变得不可能相对于输入信号振幅，确保输出光强度的线性。同样在例如沿光的传播方向包括多个电极的光调制器中，该问题类似地发生，如在专利文献2中所述。0012鉴于上述问题，已经实现了本发明，因此，其目的在于相对于沿光的传播方向具有多个电极的马赫曾德尔型光调制器，提供马赫曾德尔型光调制器，光发射/接收系统和马赫曾德尔型光调制器的控制方法，其。
13、均能降低输出光的质量劣化。0013问题的解决方案0014根据本发明的马赫曾德尔型光调制器的特征在于该马赫曾德尔型光调制器包括分束单元，其将输入光分割成两个分量光束；第一波导和第二波导，其引导输入光的分割的分量光束中的各分量光束；合束单元，其将分别由第一和第二波导引导的输入光的分量光束合成在一起，然后输出合成光束；多个电极，其由于以对称和并列方式布置在第一波导和第二波导上而形成为电极对；以及驱动单元，其每一个根据个别地INDIVIDUALLY对电极对设定的阈值电压中的对应阈值电压和输入信号的电压之间的大小关系，差动地驱动电极对中的对应电极对，通过由此差动地驱动，多个电极分别将用于调制输入光的电压。
14、施加到将它们布置到的波导。0015根据本发明的马赫曾德尔型光调制器的控制方法是用于控制一种马赫曾德尔光型调制器的方法，其中，该马赫曾德尔型光调制器包括分束单元，其将输入光分割成两个分量光束；第一波导和第二波导，其引导输入光的分割的分量光束中的各分量光束；合束单元，其将分别由第一和第二波导引导的输入光的分量光束合成在一起，然后输出合成光束；以及多个电极，其由于以对称和并列方式布置在第一波导和第二波导上而形成为电极对，并且该方法包括根据个别地对电极对设定的阈值电压中的对应阈值电压和输入信号的电压之间的大小关系，差动地驱动电极对中的每一个，通过由此差动地驱动电极对，将用于调制输入光的电压施加到将它们。
15、布置到的波导。0016根据本发明的光发射/接收系统包括上述马赫曾德尔型光调制器，并且还包括输出由马赫曾德尔型光调制器调制的光信号的光发射机、传播光信号的传输线路以及经传输线路接收光信号的光接收机。0017有益效果0018根据本发明，相对于沿光的传播方向包括多个电极的马赫曾德尔型光调制器，变得可以提供一种马赫曾德尔型光调制器、光发射/接收系统和马赫曾德尔型光调制说明书CN104246583A3/10页6器的控制方法，其均能降低输出光的质量劣化。附图说明0019图1是根据第一示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的功能框图。0020图2是根据第二示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的功能框图。0021图。
16、3是相对于输入信号、作为输入信号电压的函数的在正常相位侧的调制光的相位，以及输入信号的电压与输出光的强度之间的关系，比较单元组的操作的说明图；0022图4是根据第三示例性实施例，控制单元700的功能框图。0023图5是根据第四示例性实施例，控制单元700的功能框图。0024图6是根据第五示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的功能框图。0025图7是根据第六示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的功能框图。0026图8是根据第七示例性实施例，光发射/接收系统的功能框图。0027图9是示出相关马赫曾德尔型光调制器中，输入信号电压与输出光强度之间的关系的图。0028图10是示出根据第一示例性实施例的马赫曾。
17、德尔型光调制器的操作的流程图。0029图11是根据第八示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的功能框图。0030图12是示出在通过A均匀步阶和B非均匀步阶，执行相位调制的情况下，相对于输入信号的相位变化的图。具体实施方式0031将使用图1，描述根据第一示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的构造。0032马赫曾德尔型光调制器包括波导200A、波导200B、分束单元100、合束单元300、用于相位调制的两个电极组400、驱动单元组500和比较单元组600。0033相互并列地布置波导200A和波导200B。分束单元100布置在将光输入波导的波导200A和200B的一侧上。合束单元300布置在从波导输出光的。
18、波导200A和200B的另一侧上。0034两个电极组400分别布置在安装在分束单元100和合束单元300之间的波导200A和200B上。在本示例性实施例中，两个电极组400的每一个是沿光的传播方向，在对应的波导上，相互并列布置的M个电极401、402、4M的集合，并且在本说明书中，例如，假定M16。0035分束单元100分割被引入其中的光，将相对于分量光束中的一个的预定相位差赋予分割的分量光束的另一个，然后，输出该一个和该另一个分量光束。在本示例性实施例中，从分束单元100输出的分量光束中的一个被引入到波导200A中，并且另一个引入到波导200B中。其中，例如，如图1所示，可以将预定相位差设定。
19、成/2。0036合束单元300接收引入其中的两个光束，将所引入的合成在一起，然后输出合成的光束。具体地，接收到引入其中的两个光束，合束单元300将相对于引入光束中的一个的预定相位差赋予光束的另一个。接着，将该一个和该另一个合成在一起，然后输出由合成产生的光。在本示例性实施例中，由波导200A引入的光束被引入合束单元300，作为该一个光束，并且由波导200B引入的光束被引入到合束单元300，作为该另一个光束。其中，如图1说明书CN104246583A4/10页7所示，例如，预定相位差可以设定成/2。然而，分束单元100和合束单元300中的预定相位差可以不限于/2。0037例如，能由MMI多模干涉。
20、实现分束单元100和合束单元300。0038驱动单元组500是驱动单元501、502、和5MM16的集合。驱动单元501、502、和516分别与电极401、402、和416关联。根据来自比较单元601、602、和616的分别相关联的比较单的输出信号，驱动单元501、502、和516将电信号输出到电极401、402、和416的分别相关联的电极。用这种方式，驱动单元组500驱动电极组400。0039在本示例性实施例中，驱动单元501、502、和516的每一个将正相电压输出到作为由于将电极以对称方式布置在波导200A和200B上而形成为电极401、402、和416的那些个别的电极的电极对的相关联一个。
21、的一个构件电极，并且将逆相电压输出到电极对的另一构件，因此，驱动单元501、502、和516可以将差动电压施加到电极401、402、和416对中的各个电极对。经从驱动单元501、502、和516输入的各个电信号，电极401、402、和416将电压施加到波导200A和200B。0040比较单元组600是比较单元601、602、6MM16的集合。比较单元601、602、616与驱动单元501、502、和516分别关联。比较单元601、602、616的每一个将由控制单元700设定的阈值电压与输入信号的电压进行比较。然后，根据比较结果，它们将高或低的数字信号输出到驱动单元501、502、和516的分别。
22、相关联的驱动单元。例如，由来自驱动单元组500的正相输出信号，驱动在波导200A上提供的电极组400中的一个，并且由来自驱动单元组500的逆相输出信号，驱动在波导200B上提供的电极组400的另一个。用这种方式，驱动单元组500执行电极组400的推挽式驱动差动驱动。0041控制单元700将阈值电压设定到比较单元组600，使得输出光的强度变得等于所需值。例如，输入信号连接到比较单元601至616的输入端子，并且控制单元700连接到被设定阈值电压的比较单元601至616的参考电压端子。控制单元700将任意阈值电压VTH0至VTH15分别个别地施加到比较单元601至616。用这种方式，设定比较单元6。
23、01至616的阈值电压。0042MZ构造的常规光调制器通过用模拟信号驱动单个电极，执行在电极下通过的光的相位调制。另一方面，在根据第一示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中，驱动单元组500根据来自比较单元600的输出信号，将高或低的数字信号输出到电极组400。用这种方式，执行在电极组400下通过的光的相位调制。即，只有被赋予高信号的电极参与光的相位调制，而被赋予低信号的电极不参与。因此，根据对应于其比较结果为高的比较单元6M的数量的值M，执行相位调制，因此，能实现具有M步阶的相位调制。剩余操作与MZ构造的常规光调制器相同，因此，将省略其描述。0043接着，将使用图10的流程图，描述根据第一示例。
24、性实施例的马赫曾德尔型光调制器的操作。0044首先，控制单元700将多个阈值电压分别设定到比较单元组600的比较单元601至616，使得输出光的强度变为所需值S1。接着，分束单元100分割引入其中的光S2。波导200A和200B引导由此分割的分量光束S3。比较单元组600将输入信号的电压与如上设定的阈值电压进行比较，并且将比较结果输出到驱动单元组500S4。根据比较单元组600的比较结果，驱动单元组500将电信号输出到电极组400S5。根据所输入的电信号，说明书CN104246583A5/10页8电极组400调制通过波导200A和200B的光束S6。合束单元300将由波导200A和200B引导。
25、的光束合成在一起，并且将合成光输出为输出光S7。0045接着，将使用图3，描述在本示例性实施例的光调制器中，输出光的强度可控。图3的A是示出驱动单元501至516的输出信号与输入信号之间的关系的图仅示出正相输出信号侧。其中，假定将输入信号从V/2增加到V/2。在输入信号的电压超过由控制单元700设定的各个阈值电压VTH0至VTH15时，响应于来自比较单元601至616的输出信号，驱动单元501至516中的分别对应的驱动单元顺序地变为高状态。其中，假定V对应于在相关MZ光调制器的波导中的一个中引起弧度180度相位旋转的电压。还假定驱动单元组500的高电压设定在V/M1在该图的例子中，为V/15。。
26、0046在那种情况下，当以V/2和V/2的相等间隔分布阈值电压VTH0至VTH15时，可以通过16步阶执行相位调制，其中，相位随输入信号的电压线性地改变。另一方面，在根据第一示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中，不以相等间隔分布阈值电压VTH0至VTH15，但控制单元700将多个阈值电压设定在相互不同的值上，使得马赫曾德尔型光调制器的强度变为所需值。0047其中，优选的是不均匀地分布阈值电压的设定值。其中，不均匀分布是指当以升序排列时，设定值不以相等间隔增加的分布。例如，可以将它们设定成当以升序排列时，以曲线方式增加。通过这种做，变得可以使马赫曾德尔型光调制器的消光特性和在波导中给出的相位调制。
27、量的特性相互抵消，因此，在输入信号振幅和输出光强度之间的提高线性的条件下，执行强度调制。0048更优选地，控制单元700设定阈值电压VTH0至VTH15，使得由驱动单元组500输出的电信号的总振幅和由电极组400提供的相位改变之间的关系变为反正弦特性。例如，设定阈值电压使得当按升序排列它们的设定值时，阈值电压与它们的变化量之间的关系变为向上凸函数。如图3的B所示，作为由此不均匀地分布阈值电压VTH0至VTH15的结果，通过16步阶，相位改变的总特性变为反正弦曲线。0049另一方面，如上所述，在参考图9的技术问题章节中，当在马赫曾德尔型光调制器中的波导的每一个中，应用线性相位调制，消光特性变为正。
28、弦曲线特性。即，由波导200B侧上的电极组400感应的总相位调制量变为通过倒转图3的B获得的特性，其中，随着输入信号从V/2增加到V/2，总相位调制量从改变成0。因此，正弦曲线特性是当由合束单元300合成光束时的消光特性，并且相位调制量的上述反正弦曲线特性相互抵消，因此，输出光的强度变为具有如图3的C中所示的线性特性。0050通过以那种方式，任意地设定阈值电压，能实现任何消光特性的马赫曾德尔型光调制器。因此，变得可以通过控制输入信号的振幅，获得输出光的所需强度，因此，降低输出光的质量的劣化。0051尽管作为示例，在图3中，已经将阈值电压VTH0至VTH15描述为VTH0VTH1VTH15，但在。
29、VTH0至VTH15中，对大小关系没有限制，并且可以以随机顺序设定它们的大小。0052此外，尽管为简化描述，在第一示例性实施例中已经描述了通过16步阶，获得输出光的情形，但可以增加分割电极的数量。通过进一步增加步阶数，能减少量化噪声，因此，变得可以执行更接近理想的高精度调制。说明书CN104246583A6/10页90053将使用图2，描述第二示例性实施例。0054根据第二示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器不同于第一实施例中所述的马赫曾德尔型光调制器之处在于，如图2所示，包括阈值电压表900。0055阈值电压表900存储要由控制单元700设定到比较单元组600的阈值电压。然后，根据从阈值电压表。
30、900输入的控制信号，控制单元700确定要设定到比较单元组600的阈值电压。控制信号可以是模拟信号或数字信号。0056将使用图4，描述第三示例性实施例。0057根据第三示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器是根据第二示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的改进例子。参考图4，在根据第三示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中，控制单元700包括DAC数模转换器组。0058使DAC701、702、和716分别与比较单元601、602、和616关联。在接收从阈值电压表900输入的控制信号后，控制单元700的DAC701、702、和716将各个控制信号转换成数字信号。然后，DAC701、702、和716将转换后。
31、的电信号输出到比较单元组600，作为用于阈值电压设定值的电压。通过使用具有高分辨率的高精度DAC，变得可以以更高精度控制阈值电压。剩余的操作与第二示例性实施例中相同，因此，在此省略它们的描述。0059将使用图5，描述第四示例性实施例。0060根据第四示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器是根据第二示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的另一改进例子。参考图4，在根据第四示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中，控制单元700包括电阻分压电路720和开关730。0061例如，电阻分压电路720的一端连接到预定电压源，并且另一端接地。从电阻分压电路720的各个电阻器的中点，抽出多个中间抽头，并且通过使用开关7。
32、30，在它们之间切换，生成阈值电压VTH0至VTH15。根据来自阈值电压表900的控制信号，选择开关730的切换目的地。0062同样在该例子中，变得可以设定任意阈值，因此，执行消光特性的任意调整。剩余操作与第二示例性实施例中相同，因此，在此将省略它们的描述。0063将使用图6，描述第五示例性实施例。0064根据第五示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器是通过进一步将分支单元1000、检测单元1100和判定单元1200布置在根据第一示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中获得的马赫曾德尔型光调制器。0065分支单元1000使从合束单元300输出的部分输出光从该输出光分支，并且将分支光输出到检测单元110。
33、0。0066检测单元1100接收通过分支单元1000，从输出光分离的分支光，因此，检测输出光的强度。然后，检测单元1100将根据输出光强度的检测信号输出到判定单元1200。例如，通过光电转换装置，诸如PD光电二极管，实现判定单元1100。0067在检测信号的基础上，判定单元1200判定阈值电压VTH0至VTH15的值，使得输出光的强度变得等于所需值。然后，判定单元1200将判定值输出到控制单元700，作为控制信号。0068通过本构造，能结合输出光强度的检测，执行阈值电压VTH0至VTH15的调整。因此，能更精确地调整输出光强度和来自比较单元输出信号的振幅之间的关系。说明书CN104246583。
34、A7/10页100069将使用图7，描述第六示例性实施例。0070根据第六示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器是通过将加法单元1400A和1400B进一步布置在根据第一示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中，并且代替电极401、402、403和404而布置电极420获得的马赫曾德尔型光调制器。0071加法单元1400A和1400B分别得出驱动单元501、502、503和504的输出信号的和，并且输出该和。因为驱动单元组在本例子中执行推挽式驱动，加法单元1400A得出驱动单元501、502、503、504的正相输出信号的和，并且将该和输出到在波导200A上布置的电极420。另一方面，加法单元1400。
35、B得出驱动单元501、502、503和504的逆相输出信号的和，并且将该和输出到布置在波导200B上的电极420。0072在本示例性实施例中，电极420在纵向中，分别具有等于电极401、402、403和404的长度的和的长度。电极420将分别根据由加法单元1400A和1400B输出的电信号的电压施加到波导200A和200B。0073剩余的操作与第一示例性实施例中相同，因此，在此将省略它们的描述。0074在本示例性实施例中，马赫曾德尔型光调制器包括分别得出多个驱动单元的输出信号的和的加法单元1400A和1400B，以及根据由加法单元1400A和1400B输出的多步阶在本情况下，4步阶的电信号将电。
36、压施加到波导200A和200B的电极420。因此，使用单一电极的多步阶调制变为可能，相应地，能减少电极的数量。0075尽管假定在本示例性实施例中，已经给出了上述描述，在本示例性实施例中，电极420分别具有等于纵向中的电极401、402、403和404的长度的和，电极420分别可以具有等于纵向中的二个或五个或更多电极的长度的和的长度。在那种情况下，有必要根据电极420的长度，改变加法单元1400A和1400B分别得出和的驱动单元501、502、和516的相应驱动单元的输出信号。0076将使用图8，描述根据第七示例性实施例的光发射/接收系统。0077光发射/接收系统是采用包括在上述第一至第六示例性。
37、实施例中提出的马赫曾德尔型光调制器的任何一个的光发射机的光发射/接收系统。在图8中，示出根据第七示例性实施例的光发射/接收系统的构造。0078光发射/接收系统包括光发射机10000、光接收机20000、作为传输线路的光纤30000和光放大器40000A和40000B。0079光发射机1000包括根据第一至第六示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器的任何一个，并且将已经通过例如四相移键控在下文中，描述为QPSK调制过的QPSK光信号输出为光信号。0080光发射机10000和光接收机20000通过光纤30000相互光学地连接，QPSK光信号通过光纤30000传播。光放大器40000A和40000B分别。
38、插在光纤30000的中点，并且它们放大在此传播的QPSK光信号。光接收机20000将QPSK光信号解调成电信号。0081通过上述构造，光发射/接收系统能使用光发射机10000，执行光信号传输。0082将使用图11，描述第八示例性实施例。0083通过将振幅调整单元组800进一步布置在根据第六示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器中，获得根据第八示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器。0084振幅调整单元组800将振幅调整单元801、802、803和804包括为其构成元件。振说明书CN104246583A108/10页11幅调整单元801、802、803和804分别具有驱动单元501、502、503和50。
39、4的输出信号的功能，并且具有可以从外部任意地调整它们的振幅的功能。具体地，相对于各个驱动单元501、502、503和504，执行系数K1至K4的振幅调整，其中，可以从外部任意地设定系数K1至K4。剩余操作与第六示例性实施例相同，因此，在此将省略它们的描述。0085在本示例性实施例中，由加法单元1400A和1400B求和已经分别通过振幅调整单元801、802、803和804任意调整其振幅的信号，因此信号以具有已经被转换的四个振幅级的4步阶的信号的形式，驱动电极420。与还通过多步阶的信号执行驱动的第六示例性实施例的区别在于，与第六示例性实施例中的加法单元1400A和1400B的输出信号分别是具有。
40、相等间隔的振幅级的多步阶信号相反，本示例性实施例中的加法单元的输出信号分别是具有不相等间隔振幅级的多步阶信号在本例子中，为4步阶。0086通过不均匀步阶的信号驱动电极420的优点在于根据相位调制的所需变化量，适当地选择振幅调整单元的系数K1至K4，对要求输入信号的高精度相位调制的区域和允许粗糙相位调制的区域，以不均匀方式，个别地确定步阶间隔。0087图12是通过均匀步阶执行相位调制的情形与通过不均匀步阶执行相位调制的情形的比较的图。图12的A示出在第六示例性实施例中获得的相位调制通过均匀步阶的情形，并且图12的B示出在本示例性实施例中获得的相位调制通过不均匀步阶的情形。在图12的A和B中，均类。
41、似地获得通过相对于输入信号的非线性特性的相位调制，但与通过第六示例性实施例的特性中的均匀步阶发生相位调制的方向中的变化相比，这通过本示例性实施例中的不均匀步阶发生。因此，与图12的A中所示的均匀步阶的特性相比，图12的B中所示的不均匀步阶的特性变为参考理想特性的量化误差小的、具有较高精度的相位调制特性。由此，根据本示例性实施例，通过提供不均匀步阶的效果，变得可以实现具有较高精度的相位调制。很显然，根据第八示例性实施例的马赫曾德尔型光调制器还能安装在根据第七示例性实施例的光发射/接收系统的光发射机中。0088其中，本发明不限于上述示例性实施例，但可以在不背离该精神的范围内适当地改进。0089例如。
42、，已经假定它们是16步阶，描述了上述示例性实施例中的马赫曾德尔型光调制器，但它们仅提供为例子。具体地，通过增加电极的数量，能构成能高精度地调制的光调制器。0090此外，尽管电极401、402、403和404被合成在一起，由此构成为第六和第八实施例中的单个长电极420，但不限于这种情形。即，可以将更多电极组合成多个长电极来具有使用它们的构造。很显然，在那种情况下，有必要根据长电极的数量，增加与加法单元1400A和1400B和振幅调整单元801至804对应的部件的数量。0091此外，尽管描述了通过检测输出光的强度，控制阈值电压的例子，但它仅是例子。例如，构造可以是使得光接收机20000执行输出光的。
43、强度的检测，然后，将有关光强度的信息反馈给光发射机10000。0092其中，上述示例性实施例的一部分或全部也可以描述为但不限于上述附注。0093附注1一种马赫曾德尔型光调制器，其包括分束单元，用于将输入光分割成两个分量光束；第一和第二波导，用于引导所分割的分量光束中的各分量光束；以及合束单元，用于将分别由所述第一和第二波导引导的分量光束合成在一起，并且输出合成光；该马说明书CN104246583A119/10页12赫曾德尔型光调制器提供有多个电极，用于施加用于调制沿所述第一和第二波导分别由所述第一和第二波导引导的分量光束中的一个或两个的电压；并且该马赫曾德尔型光调制器包括多个驱动单元，其连接到。
44、所述电极中的各电极，并且根据输入信号的电压和设定在不同值的阈值中的各阈值之间的大小关系，将预定电压施加到分别连接的所述电极。0094附注2根据附注1的马赫曾德尔型光调制器，其中，所述设定在不同值的阈值被设定成具有当按升序排列它们时，它们不以相等间隔增加的相互关系。0095附注3根据附注1或2的马赫曾德尔型光调制器，其中，以所述输入信号的振幅和分别赋予由所述第一和第二波导引起的分量光束的相位之间的关系设定成反正弦曲线的方式，设定所述设定在不同值的阈值。0096附注4根据附注1至3的任何一个的马赫曾德尔型光调制器，其中，所述设定在不同值的阈值被设定为以下相互关系其与当按升序排列所述阈值电压时，在由。
45、水平轴表示阈值电压并且由垂直轴表示阈值的变化量时获得的特性示出向上凸曲线对应。0097附注5根据附注1至3的任何一个的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括用于分割所述输出光的分支单元；用于检测由所述分支单元分割的光束中的一个的强度的检测单元；用于在通过所述检测获得的光强度的基础上，判定所述多个阈值电压的判定单元；以及在由所述判定单元所做出的所述判定的基础上，控制所述多个阈值电压的控制单元。0098附注6根据附注5的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括用于存储所述多个阈值电压的存储单元，其中，所述控制单元在所述存储单元中所存储的信息的基础上，控制所述多个阈值电压。0099附注7根据附注1至3的任何一个的。
46、马赫曾德尔型光调制器，其特征在于，进一步包括加法单元，用于堆连接到所述多个电极的所述多个驱动单元的输出信号中的两个以上求和；并且由通过所述加法单元的所述求和产生的信号，驱动一个电极。0100附注8根据附注7的马赫曾德尔型光调制器，进一步包括振幅调整单元，用于调整所述加法单元和连接到所述加法单元作为其前一级的所述多个驱动单元之间的信号振幅，其中，振幅调整单元的每一个在任意调整信号的振幅后，发射信号。0101附注9，一种用于控制马赫曾德尔型光调制器的方法，所述马赫曾德尔型光调制器包括分束单元，用于将输入光分割成两个分量光束；第一和第二波导，用于引导分割的分量光束中的各分量光束；以及合束单元，用于将。
47、分别由所述第一和第二波导引导的分量光束合成在一起，并且输出合成光；所述马赫曾德尔型光调制器被提供有多个电极，用于施加用于调制沿所述第一和第二波导，分别由所述第一和第二波导引导的分量光束中的一个或两个的电压，并且所述马赫曾德尔型光调制器包括多个驱动单元，其连接到所述电极中的各电极，并且根据输入信号的电压和设定在不同值的阈值中的各阈值之间的大小关系，将预定电压施加到各个相连的所述电极。0102附注10根据附注9的用于控制马赫曾德尔型光调制器的方法，其中，所述设定在不同值的阈值被设定成具有当按升序排列它们时，它们不以相等间隔增加的相互关系。0103附注11根据附注9或10的用于控制马赫曾德尔型光调制。
48、器的方法，其中，以所述输入信号的振幅和分别赋予由所述第一和第二波导引起的分量光束的相位之间的关系设定成反正弦曲线的方式，设定所述设定在不同值的阈值。说明书CN104246583A1210/10页130104附注12一种光发射/接收系统，包括输出由马赫曾德尔型光调制器调制的光信号的光发射机；在其上传播所述光信号的传输线路；以及经所述传输线路接收所述光信号的光接收机，其中，所述马赫曾德尔型光调制器包括分束单元，用于将输入光分割成两个分量光束；第一和第二波导，用于引导分割的分量光束中的各光束；以及合束单元，用于将分别由所述第一和第二波导引导的分量光束合成在一起，并且输出合成光；所述马赫曾德尔型光调制。
49、器被提供有多个电极，用于施加用于调制沿所述第一和第二波导分别由所述第一和第二波导引导的分量光束中的一个或两个的电压；并且所述马赫曾德尔型光调制器包括多个驱动单元，其连接到所述电极中的各电极并且根据输入信号的电压和设定在不同值的阈值中的各阈值之间的大小关系，将预定电压施加到各个相连的所述电极的。0105本发明不限于上述示例性实施例，并且涵盖在不背离本发明的精神的范围内，通过在设计等等中改进它们获得的任何其他实施例。本发明基于2012年4月27日提交的、日本专利申请NO2012102576的优先权，其全部内容在此引入以供参考。0106工业适用性0107本发明能广泛用在包括马赫曾德尔型光调制器的各种光学部件和装置上。0108参考符号列表0109100分束单元0110200A,200B波导0111300合束单元0112400电极组0113401,402,406,1300A,1300B,420电极0114500驱动单元组0115501,502,516,800驱动单元0116600比较单元组0117601,602,616比较单元0118700控制单元0119701,702,716DAC0120720电阻分压网络0121730开关0122800振幅调整单元组0123801,802,803,804振幅调整单元0124900阈值电压表0125。