[0001]【産業上の利用分野】本発明は、入力信号に応じて光の強度を変調する光変調装置に係わり、特にバイアス電圧によってその動作点の設定される光変調装置に関する。[0002]【従来の技術】光の強度を入力信号に応じて変調する光変調器には、電気光学効果や磁気光学効果、あるいは音響光学効果を利用するものがある。これらは、光変調器に所定のバイアス電圧を印加することによってその動作点を定めるようになっている。光変調器は周囲温度や経時劣化の影響によりその変調特性が変化するので、バイアス電圧として一定電圧を与えた場合にはこれらの影響により動作点が変動してしまう。動作点がずれると最適なダイナミックレンジが得られないばかりでなく、光変調器の出力光に歪みが生じてしまう。安定化を図ることが行われている。we.【0003】図2は、従来から使用されている光変調装置の構成の概要を表わしたものである。レーザダイオード21の出力する光22は、光変調器23に入力されている。ドライブ・アンプ24にはデータ信号25と、低周波発振器106の出力する正弦波信号26が入力されている。ここではその周波数は1キロヘルツに設定されている。ドライブ・アンプ24は、データ信号25を増幅するとともに、これに正弦波信号26を重畳した変調信号27を出力するようになっている。thereto.【0004】光変調器23は、レーザダイオード21から入力された光22の強度を、ドライブ・アンプ24からの変調信号27に応じて変調する。)を用いたマッハ・ツェンダ干渉型光変調器を使用している。光変調器23の出力光は光カップラ28に入力されている。28は入力された光を所定の分岐比で2つに分岐する光学素子である。光カップラ28によって分岐された一方の光は光変調装置の出力光として外部に取り出されている。modulator.【0005】光カップラ28によって分岐された後の他方の光は受光素子29に入力されている。29は光の強度に応じた電気信号を出力する回路素子であり、ここではPINフォトダイオードを使用している。photodiode.受光素子29からの電気信号は、バンド・パス・フィルタ12に入力されている。12は、低周波発振器15の出力信号26と同一周波数の周波数成分を抽出するフィルタである。その通過中心周波数は1キロヘルツに設定されている。バンド・パス・フィルタ12の出力は、位相検出器14に入力されている。位相検出器14には低周波発振器15の出力する正弦波信号26が入力されている。14は、これらの信号の位相を比較し、その位相差に応じたバイアス電圧制御信号31を出力する。バイアス電圧制御信号31は直流アンプ32に入力されている。直流アンプ32は入力されたバイアス電圧制御信号31を基に、光変調器23に入力される。33の電圧値を変更するようになっている。value.【0006】図3は、光変調器の変調特性を表わしたものである。横軸は光変調器の入力電圧を、縦軸は所定の強度の光が入力された場合において出力される光の強度をそれぞれ表わしている。図1に示した光変調器23は図中の実線41で示すような正弦波の繰り返す変調特性を持っている。温度変化や光変調器23の経時劣化によって変調特性は図中の点線42で示したようにドリフトを生じる。23,入力信号に対するダイナミックレンジが最も広くなる点である。これを以後安定点と呼ぶことにする。図中の黒丸で表わした点43〜45はそれぞれ実線41で表わした変調特性における安定点を表わしている。example,安定点43に対応する点線42で表わしたドリフトした変調特性における安定点は黒点46になる。46.【0007】動作点が丁度、これらの安定点と一致すると位相検出器14に入力される2つの信号の位相が等しくなる。低周波発振器15の出力する正弦波信号26とバンド・パス・フィルタ12からの電圧信号の位相が等しくなる。動作点が安定点からずれると、ずれの大きさに応じた位相差が生じる。動作点が安定点からずれた方向に応じて位相差の生じる方向も変化する。光変調装置は、位相検出器14によってこれらの位相差を検出し、その位相差が無くなるようにバイアス電圧を制御することによって、動作点を安定点に保つようになっている。point.【0008】特開平5−323245号公報には、情報信号にこれよりも十分低い周波数の正弦波信号を重畳した変調信号で光の強度を変調し、変調後の光の強度を基に動作点の安定化を図った光変調装置が開示されている。この光変調装置では重畳した正弦波信号の振幅が最大値になる位相で、光変調器の出力光を光電変換した電圧信号をサンプルホールドする。ホールドした電圧値を基準電圧と比較し、その大小に応じてバイアス電圧を変化させる方向とその変化量を求めるようになっている。[0009]【発明が解決しようとする課題】図2に示した光変調装置では、位相検出器14に入力される電圧信号の振幅の大きさは各種要因により変動する。レーザダイオード21の出力レベルの変動、経時劣化による光変調器23の通過損失の変動、あるいは周囲温度の変化に伴う光カップラ28の分岐比の変動などがある。hand,位相検出器14には、通常許容される入力電圧範囲がある。各種の変動要因によりその許容範囲を越える電圧が入力されると、比較すべき正弦波に歪みが生じ正常に位相検出を行うことができなくなる。このため、動作点が安定点から外れ、光変調器の出力光の波形に歪みが生じてしまうという問題がある。位相検出器14に入力される信号電圧が一定値以下になると、入力される信号の信号対雑音比が劣化するので、位相差の検出精度が悪化してしまう。point,光変調器の出力光に歪みが生じるという問題がある。modulator.【0010】特開平5−323245号公報に開示されている光変調装置では、所定のタイミングでサンプルホールドして電圧信号を、基準電圧と比較することによって動作点のずれを検出している。この装置では比較の基準となる基準電圧が変動すると動作点のずれを精度良く検出できなくなる。このため、図2に示した光変調装置のように位相比較によって動作点のずれを検出する場合に比べて温度変動などに対する動作点の安定化が難しいという問題がある。FIG.【0011】そこで本発明の目的は、温度変化や経時劣化が生じても、動作点を安定点に維持することのできる光変調装置を提供することにある。する利得変更手段とを光変調装置に具備させている。for.【0013】すなわち請求項1記載の発明では、動作点検出手段に入力される電圧信号の大きさが入力電圧として許容される所定電圧以下になるように増幅手段の増幅利得を変更している。周囲温度の変化や光学素子の経時劣化により光電変換手段に到達する光の強度が変動した場合でも、動作点検出手段に許容値以上の電圧信号が入力されないので、動作点のずれを精度良く検出できる。出力する正弦波信号の位相とを比較して光変調手段の動作点の設定すべき点からのずれを検出する許容される入力電圧が所定電圧以下の動作点検出手段と、この動作点検出手段の検出結果を基に動作点のずれを減少させる方向に電圧の変化するバイアス電圧を光変調手段に供給するバイアス電圧供給手段と、増幅手段の出力する電圧信号が動作点検出手段の許容する所定電圧以下になるように増幅手段の増幅利得を変更する利得変更手段とを光変調装置に具備させている。value,その前段の増幅手段の利得を変更している。周囲温度の変化や光学素子の経時劣化により光電変換手段に到達する光の強度が変動した場合でも、動作点検出手段に許容値以上の電圧信号が入力されないので、動作点のずれを適切に検出できる。2つの信号の位相を比較しているので、利得を変化させても動作点のずれの検出に悪影響を与えない。gain.【0016】請求項3記載の発明では、利得変更手段は、増幅手段の出力する電圧信号のピーク値を検出するピーク検出手段と、検出された振幅のピーク値と所定電圧以下の予め定められた電圧値とを比較する比較手段を備え、この比較手段の比較結果を基に検出されたピーク値が予め定められた電圧値と等しくなるように増幅手段の増幅利得を変更するようになっている。.【0017】すなわち請求項3記載の発明では、増幅手段の出力する電圧信号のピーク値が所定電圧以下の予め定められた電圧値と等しくなるように増幅手段の増幅利得を変更している。光信号の強度が小さくなった場合は利得が増加されるので、信号レベルが小さ過ぎるために位相差の検出精度が劣化することがない。つき本発明を詳細に説明する。examples.【0019】図1は本発明の一実施例における光変調装置の構成の概要を表わしたものである。図2に示した光変調装置と同一の部分には同一の符号を付してあり、これらの説明を適宜省略する。13の間に配置されている。11の出力電圧13が位相検出器14の許容入力電圧範囲を越えないようにその利得が制御されるようになっている。for.【0020】可変利得増幅器11は、出力電圧13のピーク値を検出する図示しないピーク検出回路と、検出されたピーク値と所定の基準電圧とを比較する図示しない電圧比較器を備えている。出力電圧13は正弦波信号であり、その電圧値は常に変化するので、ピーク値を検出して比較を行っている。value.【0021】可変利得増幅器11で比較の基準となる基準電圧は、位相検出器14の許容される最大入力電圧よりも低い値に設定されている。ここでは最大入力電圧の約8割の電圧値に設定してある。13のピーク値が基準電圧よりも小さくなったときは、ピーク値が基準電圧と等しくなるように増幅利得が増加される。出力電圧13のピーク値が基準電圧よりも大きいときは、増幅利得が減少される。14に入力される信号電圧のピーク値がその許容値以下の所定のレベルに維持される。value.【0023】利得を制御されることにより可変利得増幅器11の出力する電圧信号の振幅の大きさは一定になる。位相検出器14は、信号のレベルを比較するのではなく、信号の位相を比較しているので、可変利得増幅器11から入力される電圧信号の振幅の大きさが一定になっても位相差を検出することができる。位相を比較しているので、可変利得増幅器11で用いる基準電圧の電圧値が多少変動しても検出精度に影響しない。somewhat.【0024】受光素子の受光する光の強度が変動する要因となる温度変化や経時劣化は緩やに生じるので、可変利得増幅器の利得が急激に変化することはない。したがって、利得を変化させることが位相比較に影響を与えることはない。このように可変利得増幅器11の利得を制御することによって入力電圧範囲を越えない、適性な電圧の信号が位相検出器14に入力されるので位相比較を適切に行うことができ、動作点の安定化を図ることができる。reduction.【0025】また、ピーク値が一定値になるように増幅利得を制御しているので、光信号のレベルが小さくなった場合でも、位相検出器14には適性なレベルの信号が入力される。これにより、信号レベルが小さ過ぎるために位相差の検出精度が劣化することがない。[0026]【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明によれば、動作点検出手段に入力される電圧信号の大きさが入力電圧として許容される所定電圧以下になるように増幅手段の増幅利得を変更している。これにより、周囲温度の変化や光学素子の経時劣化により光電変換器に到達する光の強度が変動した場合でも、動作点検出手段に許容値以上の電圧信号が入力されないので、動作点のずれを精度良く検出できる。detected.【0027】また請求項2記載の発明によれば、位相を比較することで動作点のずれを検出しているので、増幅手段の利得を変化させても動作点のずれの検出に悪影響を与えない。動作点検出手段に入力される信号電圧がその許容値以下になるので、周囲温度の変化や光学素子の経時劣化により光電変換器に到達する光の強度が変動した場合でも、動作点のずれを適切に検出することができる。properly.【0028】さらに請求項3記載の発明によれば、増幅手段の出力する電圧信号のピーク値が所定電圧以下の予め定められた電圧値と等しくなるように増幅利得を変更している。これにより、光信号の強度が小さいときは適性レベルまで利得が増加するので、信号レベルが小さ過ぎるために位相差の検出精度が劣化することがない。したがって、温度変化や経時劣化により各種光学素子の特性が変動し、光信号の強度が大きくなった場合のほか光信号の強度が小さくなったときでも、動作点のずれを精度良く検出することができる。DRAWINGS【図1】本発明の一実施例における光変調装置の構成の概要を表わしたブロック図である。invention.【図2】従来から使用されている光変調装置の構成の概要を表わしたブロック図である。used.【図3】光変調器の変調特性を表わした特性図である。手段とを具備することを特徴とする光変調装置。許容する前記所定電圧以下になるように前記増幅手段の増幅利得を変更する利得変更手段とを具備することを特徴とする光変調装置。前記利得変更手段は、前記増幅手段の出力する電圧信号のピーク値を検出するピーク検出手段と、検出された振幅のピーク値と前記所定電圧以下の予め定められた電圧値とを比較する比較手段を備え、この比較手段の比較結果を基に検出されたピーク値が前記予め定められた電圧値と等しくなるように前記増幅手段の増幅利得を変更することを特徴とする請求項1または請求項2記載の光変調装置。