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马赫-曾德尔光调制器及光调制方法


技术摘要:
马赫‑曾德尔光调制器及光调制方法。一种马赫‑曾德尔光调制器创建要施加到第一部分的第一驱动信号和要施加到第二部分的第二驱动信号,并且包括生成器、光调制器和设置单元。生成器生成第一抖动信号和第二抖动信号。光调制器通过施加被所述第一抖动信号所叠加的第一驱  全部
背景技术:
例如,一直在开发支持400G以太网(Ethernet,注册商标)的光模块,并且为了提高 比特率,存在使用脉冲幅度调制4(PAM4)的标准。使用PAM4的400G光传输装置使用25G波特 率的PAM4信号以用于电信号的输入和输出,并输入和输出电信号的每通道每秒50千兆比特 (Gbps)的电信号,例如,通过使用八个通道的400Gbps的电信号。在光信号的输入和输出中, 能够实现在一个光波长上承载50G波特率的PAM4信号,在每一个波长上100Gbps,即,使用四 个波长的400Gbps的光接收和光发送。 在这样的光传输装置中,例如,使用利用了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的光调制器。 作为MZI的典型光调制器,例如,可以使用LiNbO3调制器、InP-化合物半导体调制器、硅光子 调制器等。在具有MOS结构的硅光子MZI中,通过将驱动信号施加到MZI的下臂的部分(电 极),在MOS结构中会产生折射率变化,并且因此产生通过上臂和下臂行进的光波的相位差。 结果,具有相位差的光波被复用,并且通过干涉引起光强度调制。 然而,例如,由于老化、温度变化等,MZI对驱动信号的最佳点进行校正。图14是输 出至传统MZI  100的驱动信号的示例的图示。作为将MZI  100的驱动信号控制到最佳点的方 法,向电极(部分)100A施加正弦调制的抖动信号沿幅度方向叠加于其上的驱动信号(施加 电压)。图15是传统MZI  100的驱动信号和光输出功率的示例的图示。在MZI  100中,当偏置 电压被控制到最佳点时,在如图15所示的光输出功率的平均值中不存在抖动信号的频率分 量(例如,日本特开2018-112654号公报,国际公开No.2008051429)。 然而,例如,在执行诸如PAM4之类的4值光调制信号的光调制的MZI中,在沿主信号 的幅度方向叠加有抖动信号的驱动信号的情况下,在光输出信号中产生抖动信号的频率分 量。结果,因为在相同的光级别内输入多值信号,所以各个光级别之间的功率差小,并且由 于驱动信号的变化而导致的光级别的变化所引起的信号质量下降。因此,在四值或更多值 的光调制信号中,抖动信号会降低信号质量。 因此,本发明的实施方式的一个方面的目的是提供一种能够抑制四值或更多值光 调制信号中由抖动信号引起的信号质量下降的马赫-曾德尔光调制器及光调制方法。
技术实现要素:
根据实施方式的一个方面,一种马赫-曾德尔光调制器包括第一部分、第二部分、 创建单元、生成单元、光调制单元和设置单元。第一部分和第二部分布置在光信号所通过的 光波导中的两个臂中的至少一个臂中。创建单元创建要施加到第一部分的第一驱动信号和 要施加到第二部分的第二驱动信号。生成单元生成要叠加在第一驱动信号上的第一抖动信 号和要叠加在第二驱动信号上的第二抖动信号。光调制单元通过将叠加有第一抖动信号的 4 CN 111610681 A 说 明 书 2/14 页 第一驱动信号施加到第一部分,并且通过将叠加有第二抖动信号的第二驱动信号施加到第 二部分,来将光信号光调制为四值或更多值的光调制信号。设置单元在第二部分的长度与 第一部分的长度的n倍一样长时将第一抖动信号和第二抖动信号设置为具有相同的相位, 并且设置为使得第一抖动信号的幅度与第二抖动信号的幅度的n倍一样大。 附图说明 图1是根据第一实施方式的光传输装置的示例的图示; 图2是施加到第一MZI的LSB部分和MSB部分的每个驱动信号的示例的图示; 图3是发送数字信号处理器(DSP)、激光二极管(LD)驱动单元、MZI驱动单元和微控 制器单元(MCU)的示例的图示; 图4是第一MZI的驱动信号和光输出功率的示例的图示; 图5是施加到LSB部分的驱动信号的示例的图示; 图6是施加至MSB部分的驱动信号的示例的图示; 图7是施加至比较例的MZI的驱动信号的示例的图示; 图8是比较例的驱动信号和光输出功率的示例的图示; 图9是施加至比较例的MZI的驱动信号的示例的图示; 图10是比较例的驱动信号和光输出功率的示例的图示; 图11是第二实施方式的光传输装置中的发送DSP、LD驱动单元、MZI驱动单元以及 MCU的示例的图示; 图12是第三实施方式的光传输装置中的发送DSP、LD驱动单元、MZI驱动单元以及 MCU的示例的图示; 图13是第四实施方式的光传输装置中的发送DSP、LD驱动单元、MZI驱动单元以及 MCU的示例的图示; 图14是施加至传统MZI的驱动信号的示例的图示;以及 图15是传统MZI的驱动信号和光输出功率的示例的图示。
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