自动偏置控制电路

技术领域

本发明涉及自动偏置控制电路。

本申请对于在2018年8月31日向日本申请的特愿2018－163770号主张优先权，并将其内容引入于此。

背景技术

当前，在高速大容量光通信系统中，广泛使用频率利用效率高的信号格式的光QAM（正交振幅调制：Quadrature Amplitude Modulation）信号。当生成光QAM信号时，需要根据给予的数据列调制光的强度及光相位。为了实现该调制，一般为这样的构成：使用组合了生成CW光（连续光）的CW光源和IQ（In－Phase/Quadrature－Phase；同相/正交相位）光调制器的发送器，以与数据列对应的多个电驱动信号驱动前述的IQ光调制器。

IQ光调制器也可以生成光QAM信号以外格式的光信号，且根据信号格式调整方法有所不同，但是本申请与光QAM信号生成用的光发送器相关。因此，以下除非特别预先声明，与IQ光调制器相关的调整方法的说明以生成光QAM信号为前提。

图12是示出构成光QAM信号生成用光发送器的IQ光调制器M及其外围电路的典型例的图。IQ光调制器M是使用嵌套型马赫曾德尔干涉仪（MZI）的光调制器。向IQ光调制器M输入的CW光在IQ光调制器M的内部被光分支部200分支，被分支的CW光被输入到各个MZI。这些MZI是马赫曾德尔（MZ）型光调制器，本申请中将这些调制器称为同相分量（In－Phase分量）用的MZ型光调制器2a及正交分量（Quadrature分量）用的MZ型光调制器2b。以下，还将同相分量用的MZ型光调制器2a仅记载为I分量用MZ型光调制器2a，将正交分量用的MZ型光调制器2b仅记载为Q分量用MZ型光调制器2b。

I分量用MZ型光调制器2a的分支部21a输入光分支部200分支后的一个CW光，并分支为两支流。对于这些被分支为两支流的光信号进行光相位差的调整。合波部22a对调整了光相位差的这两支流光信号进行合波，并向光合波分波部201输出。Q分量用MZ型光调制器2b的分支部21b输入光分支部200分支后的另一个CW光，并分支为两支流。对于这些被分支为两支流为光信号进行光相位差的调整。合波部22b对调整了光相位差的这些两支流的光信号进行合波，并向光合波分波部201输出。I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b两个的输出都被光合波分波部201合波，构成包含前述两个MZI的第三MZI。在本申请中将该第三MZI称为母MZI。

光合波分波部201的输出被两分支成信号输出端口301及监视器端口302。从这些两个端口输出的光电场具有密切的关联，但严格而言并不相同。关于差异在后面描述。通过信号输出端口301的光QAM信号从IQ光调制器M输出并传送到传输线路。从监视器端口302输出的调制光输入到IQ调制器内置光检测器300。IQ调制器内置光检测器300将输入的调制光进行电转换，并输出监视信号。

IQ光调制器M按同相分量用的数据信号Data＿I和正交分量用的数据信号Data＿Q的2种类进行调制。尽管调制信号的施加方式因调制器的种类略有不同，但是在这里以铌酸锂（LnNbO3；LN）型的光调制器进行说明。Data＿I被差动放大器3a放大。差动放大器3a的输出电压±V

如果±V

为了在光程上反映偏置电压，例如也可以在各MZI内产生普克尔斯效应，或者也可以对靠近光波导而配置的加热器施加各偏置电压，使光波导热膨胀。

以I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b偏置到零点的方式进行Bias＿I及Bias＿Q的调整。即，当V

在图12的例子中，Bias＿I电压发生器7a生成并输出的Bias＿I经由Bias＿I用相位调整单元8a调整I分量用MZ型光调制器2a的光程，并偏置到零点。Bias＿Q电压发生器7b生成并输出的Bias＿Q的输出经由Bias＿Q用相位调整单元8b调整Q分量用MZ型光调制器2b的光程，并偏置到零点。该例子中，控制I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b各自具有的两个臂中的一个的光程，但也可以构成为以这些4个臂全部为控制对象进行2组的推挽控制。

母MZI的光程的调整是以从各MZ型光调制器输出的调制光的光相位正交的方式进行选择。即，在V

Bias＿Ph电压发生器7c生成并输出的Bias＿Ph，经由Bias＿Ph用相位调整单元8c调整母MZI的光程，并维持上述正交性。

现实的光调制器中，各偏置电压的最佳值不是唯一确定，而是根据温度变动及其他的理由而随时间变化。将该现象称为偏置漂移。如果放任偏置漂移，光信号会劣化到无法解调的程度，因此必须在运行中进行ABC（Auto Bias Control：偏置电压自动调整）。已知半导体型的光调制器的情况与LN型的光调制器相比，偏置漂移是极小的，但是偏置的最佳值在某种程度上也依赖于CW光的波长，因此波长信道变更时需要通过ABC迅速地重新选择最佳的偏置电压。

过去已经提出了用于进行IQ光调制器的ABC的多种手段（例如，参照非专利文献1～4）。其任一个都从监视器端口取出经IQ光调制器调制后的调制光，由光检测器将来自监视器端口的输出光进行电转换而得到监视信号，参照从监视信号获得的调制光的信息实现ABC。在此调制光的信息一般是指调制光的光强度或者叠加在光强度上的低速抖动信号分量等。此外本申请中，光强度是指以比光QAM信号的符号周期充分长但比抖动信号的周期充分短的平均时间获得的调制光的平均强度。

如果光检测器的频带接近QAM信号的波特率，则不仅可以从监视信号中提取调制光的光强度，还能提取来自调制信号Data＿I及Data＿Q的高速调制分量，参照该高速调制分量的峰值或者有效值（Root Mean Square：RMS）或类似参数实现ABC。

在此，在实现监视调制光的监视器端口上有两种方法。图13及图14是示出这两种方法的图。图13是与图12所示的构成相同的方法，将光合波分波部201所具有的两个输出端口中的一个作为监视器端口302。图14示出另一种方法。该方法中，取代光合波分波部201而使用光合波部202和光分支部203，光分支部203对通过光合波部202合波的输出光进行分支，将分支的一个作为监视器端口。

图14所示的第二方法具有这样的缺点：从IQ光调制器M输出的光强度会损耗光分支部203所具有的光损耗的量。如果将光合波部202的输出的光电场定义为E

因而，优选使用图12至图13所示的光合波分波部201及监视器端口302来进行ABC。然而需要注意的是，如前述，从监视器端口302输出的光电场E

考虑通过IQ光调制器M生成4值的QAM（正交振幅调制：Quadrature AmplitudeModulation）信号、即QPSK（正交相移键控：Quadrature Phase Shift Keying）。在这种情况下，图12中的V

此时，从信号输出端口301输出的光电场E

另一方面，从监视器端口302输出的光电场E

在图15（a）及图15（b）中，对IQ光调制器M的偏置设定都是最佳的，但是此时调制光具有以下三个性质。首先，第一个是星座的形状无论在信号输出端口301还是监视器端口302中都成为4重对称。第二个是光强度无论在信号输出端口301还是在监视器端口302中都为极值。该极值是最大值还是最小值则依赖于多值数和驱动波形的振幅。详细记载于非专利文献1，但是由于会变复杂而在本申请省略说明。除非特别预先声明，在此以下说明中当各偏置最佳化时光强度成为最小而进行说明。第三个是来自高速调制的峰值或者RMS值无论在信号输出端口301还是在监视器端口302中都为最小。

此外，图15（a）所示的星座及图15（b）所示的星座处于相位共轭关系，但是除了上述特殊的例外，无论哪个星座都具有最佳的信号质量，因此以光电场E

在此，若3种类的偏置中的任一种漂移，则将不满足上述三种性质的任一种。因而，对监视器端口302的输出进行监视，并以满足上述三种性质的方式调整各偏置，从而达成ABC，能够将传输的光QAM的信号质量保持在最佳。

作为具体例，考虑3种类的偏置中的两个即Bias＿Q及Bias＿Ph两者均偏置漂移，只有Bias＿I被保持在最佳值的情况。图16（a）是示出绘制了此时从信号输出端口301输出的光电场E

因而，对从监视器端口302输出的调制光进行监视并以使3种偏置依次接近最佳值的方式进行ABC，从而能够保持从信号输出端口301输出的光QAM信号的信号质量。更一般的偏置调整步骤，例如记载于专利文献1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5671130号公报。

非专利文献

非专利文献1：H. Kawakami，另外3名，“Auto bias control technique foroptical16－QAM transmitter with asymmetric bias dithering”，Optics Express，2011年，Vol.19，No.26，B308－B312

非专利文献2：H. Kawakami，另外4名，"Auto bias control and bias holdcircuit for IQ－modulator in flexible optical QAM transmitter with Nyquistfiltering"，Optics Express，2014年，Vol.22，No.23，p.28163－28168

非专利文献3：S. Pak，另外1名，“Bias Control for OpticalOFDMTransmitters”，IEEE Photonics Technology Letters，2010年，Vol.22，No.14，p.1030－1032

非专利文献4：H. Kawakami，另外2名，“Drive－amplitude－independent AutoBias Control Circuit for QAMSignals and Its Demonstration with an InP－basedIQModulator”，ECOC2016；42nd European Conference and Exhibition on OpticalCommunications，2016年，W.4.P1.SC4，p.815－817。

发明内容

发明要解决的课题

到此为止的说明假定光IQ调制器及驱动信号波形是理想的。然而，有时因为构成光IQ调制器的MZI的制造误差或调制器驱动信号的变形等的缺陷而星座变形，从而损害对称性。在这种情况下，特别是多值数的较大QAM信号的情况下，从信号输出端口301输出的调制光和从监视器端口302输出的调制光会较大背离。关于以下那样的情况，使用16－QAM进行说明。

图17模拟示出关于I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b各自在构成MZI的两个臂的光损耗不平衡时得到的星座。此外，为了容易理解，模拟中假定为光损耗具有极大的不平衡。这样的情况下，即便图12中的V

图17（a）及图17（b）示出在V

没有完全消光的光与QAM信号相互干涉，结果，星座弯曲成弓形，无论怎么选择Bias＿Ph，星座都不会成为正方形。图17（a）、图17（b）所示的两个星座处于镜像关系。因而，监视器端口302的输出光强度或高速调制分量的RMS值与信号输出端口301中的相同。图17（b）中一并示出通过模拟得到的输出光强度和高速调制分量的RMS值。单位为任意单位（arb.）。这些数值不是最小值。另外，无论任一个星座都有一部分的符号与光电场EI、光电场EQ的轴相接，信号质量差。

接着，考虑在使用与图17相同的不平衡的IQ光调制器的条件下，参照监视器端口302的输出光，使用记载于非专利文献1～4的现有技术进行ABC的情况。此时，以使监视器端口302的输出光强度或RMS值成为最小的方式，且使星座的符号配置接近4重对称的方式控制各偏置。

图18（a）及图18（b）分别示出通过模拟获得的、信号输出端口301的光电场E

由于ABC的对象为监视器端口302的输出，所以图18（b）的星座相比于图17（b）得到大幅改善。输出光强度和高速调制分量的RMS值也分别成为0.490、0.318（任意单位），小于图17（b）。其结果，星座的中心与相位空间的中心大致一致。在抑制星座的弓形变形的过程中Bias＿Ph选择与图17（b）不同的值，并且星座旋转，但是该旋转会在解调的过程被除去，因此不会导致信号质量变差。

然而，如图18（a）所示，应当用作为传输信号的信号输出端口301的输出，偏移到与从下第二列及从右第二列的应该具有符号的位置不同的象限，会发生信号质量变差到无法解调的程度。与此对应地，输出光强度和高速调制分量的RMS值也分别明显增加到0.975、0.723（任意单位）。

如以上说明的那样，在不能忽略IQ光调制器或驱动信号的缺陷的条件下，如果使用图13所示的类型的监视器端口来进行现有技术的ABC，则会出现导致传输信号的信号质量变差的问题。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种自动偏置控制电路，以在不能忽略使用MZI的光发送器的缺陷的条件下，能够抑制从光发送器输出的传输信号的信号质量的变差。

用于解决课题的方案

本发明的一种方式是一种对施加在IQ（In－Phase/Quadrature－Phase）光调制器的偏置电压或偏置电力进行控制的自动偏置控制电路，所述IQ光调制器具有：光分支部，将连续光两分支为同相分量用的光和正交分量用的光；同相分量用MZ型光调制器，是对所述光分支部分支的同相分量用的所述光进行调制的马赫曾德尔型干涉仪；正交分量用MZ型光调制器，是对所述光分支部分支的正交分量用的所述光进行调制的马赫曾德尔型干涉仪；以及光合波分波部，在通过相位调整部调整所述同相分量用MZ型光调制器输出的调制光和所述正交分量用MZ型光调制器输出的调制光之间的光相位之后进行合波，并对合波而获得的光QAM（Quadrature Amplitude Modulation）信号进行分支并从信号输出端口及监视器端口分别输出，所述自动偏置控制电路具备：同相分量用偏置电源，为了将所述同相分量用MZ型光调制器和所述正交分量用MZ型光调制器偏置到零点附近而产生提供给所述同相分量用MZ型光调制器的电压或电流；正交分量用偏置电源，为了将所述同相分量用MZ型光调制器和所述正交分量用MZ型光调制器偏置到零点附近而产生提供给所述正交分量用MZ型光调制器的电压或电流；相位调整用偏置电源，产生用于确定所述相位调整部所提供的所述光相位的变化量的电压或电流；监视器部，对从所述监视器端口输出的所述光QAM信号进行监视；以及控制部，基于所述监视器部的监视结果控制从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流，在所述IQ光调制器的调机定序中，所述控制部进行以使从所述监视结果获得的所述光QAM信号的信号质量接近目标质量的方式控制从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流的第一阶段的处理、和在所述第一阶段的处理结束后，使从所述相位调整用偏置电源输出的电压或电流成为仅变更预定的变化量ΔBias＿Ph后的电压或电流的第二阶段的处理。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，所述监视器部对从所述监视器端口输出的所述光QAM信号的平均强度、峰强度、或RMS值的至少一种进行监视，在所述第一阶段的处理中，所述控制部以使所述监视结果接近最大或最小的方式控制从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，还具备抖动处理部，以对所述同相分量用偏置电源的输出、所述正交分量用偏置电源的输出、所述相位调整用偏置电源的输出、所述同相分量用MZ型光调制器的调制效率、或所述正交分量用MZ型光调制器的调制效率中的至少一个加入抖动处理，所述监视器部对从所述监视器端口输出的所述光QAM信号的平均强度、峰强度、或RMS值的至少一种进行监视，在所述第一阶段的处理中，所述控制部对通过所述抖动处理部加入了一定频率fd的抖动处理时叠加到所述监视结果上的频率fd的抖动分量或所述抖动分量的高次谐波进行同步检波，并以使同步检波后的结果的绝对值靠近最大或0的方式控制从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，所述变化量ΔBias＿Ph是光相位通过所述相位调整部变化π弧度的量。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，所述监视器部对从所述监视器端口输出的所述光QAM信号的平均强度、峰强度、或RMS值的至少一种进行监视，在所述调机定序中，所述控制部在所述第二阶段的处理结束后，使得进行将所述监视器部监视的结果作为新的目标值而记录到存储器的第三阶段的处理，并在所述第三阶段的处理结束以后，定期地比较所述监视结果与存储在所述存储器中的所述目标值，在通过比较检测到背离的情况下以使所述监视结果接近所述目标值的方式控制从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，还具备抖动处理部，以对所述同相分量用偏置电源的输出、所述正交分量用偏置电源的输出、所述相位调整用偏置电源的输出、所述同相分量用MZ型光调制器的调制效率、或所述正交分量用MZ型光调制器的调制效率中的至少一个加入抖动处理，所述监视器部对从所述监视器端口输出的所述光QAM信号的平均强度、峰强度、或RMS值的至少一种进行监视，在所述调机定序中，所述控制部在所述第二阶段的处理结束后，使得进行对通过所述抖动处理部加入了一定频率fd的抖动处理时的叠加到所述监视结果的频率fd的抖动分量或所述抖动分量的高次谐波同步检波，并将同步检波后的结果作为新的目标值而记录到存储器的第三阶段的处理，在所述第三阶段的处理结束以后，定期地对通过所述抖动处理部加入了一定频率fd的抖动处理时的叠加到所述监视结果上的频率fd的抖动分量或所述抖动分量的高次谐波进行同步检波，并比较同步检波后的结果与记录到所述存储器的所述目标值，在通过比较检测到背离的情况下以使同步检波的结果接近所述目标值的方式控制从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，所述控制部以分时方式进行从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流的控制。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，所述存储器为非易失性存储器，所述控制部在多数次的所述调机定序中没有进行所述第三阶段的处理的情况下，使用最后记录到所述存储器的所述目标值。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，还具备解调部，以对从所述监视器端口输出的所述光QAM信号进行解调，所述控制部以使通过所述解调部来解调的光QAM信号的信号质量改善的方式，进行从所述同相分量用偏置电源和所述正交分量用偏置电源和所述相位调整用偏置电源分别产生的电压或电流、或者在对所述IQ光调制器施加驱动信号时使用的外围电路的调整。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，还具有开关部，以选择从所述监视器端口输出的所述光QAM信号或从光传输线路传来的光传输信号的任一种，向所述解调部输入。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，从所述监视器端口到所述解调部的光传输线路保持偏振。

本发明的一种方式是在上述自动偏置控制电路中，还具有波长变更部，以变更从所述监视器端口输出的所述光QAM信号的波长，并将波长变更后的所述光QAM信号输入到所述解调部。

发明效果

通过本发明，即便在不能忽略来自使用MZI的光发送器的缺陷的ABC用的监视器端口的误差的条件下，也能抑制从光发送器输出的传输信号的信号质量的变差。

附图说明

图1是示出依据本发明的实施方式的误差补偿方法的基本作用的图。

图2是示出依据第一实施方式的光发送器的构成例的框图。

图3是示出依据同实施方式的控制用处理器的处理的流程图。

图4是示出依据第二实施方式的光发送器的构成例的框图。

图5是示出依据同实施方式的控制用处理器的处理的流程图。

图6是示出同实施方式的原理确认实验结果的图。

图7是示出同实施方式的原理确认实验结果的图。

图8是示出同实施方式的原理确认实验结果的图。

图9是示出依据第三实施方式的光发送器的构成例的框图。

图10是示出同实施方式的光发送器的另一构成例的框图。

图11是示出同实施方式的光发送器的另一构成例的框图。

图12是示出现有技术的光QAM信号生成用光发送器的图。

图13是示出调制光的监视器端口的实现例的图。

图14是示出调制光的监视器端口的实现例的图。

图15是示出信号输出端口及监视器端口的光电场的星座的示意图。

图16是示出信号输出端口及监视器端口的光电场的星座的示意图。

图17是示出信号输出端口及监视器端口的光电场的星座的图。

图18是示出信号输出端口及监视器端口的光电场的星座的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本实施方式涉及用于IQ光调制器的、光监视器电路的误差补偿，该IQ光调制器用于光QAM信号生成用的光发送器。特别是，本实施方式适合用于IQ光调制器的自动偏置控制的光监视器电路的误差补偿。

图1示出依据本实施方式的误差补偿方法的基本作用。该误差补偿方法具有多个步骤。在本实施方式中，通过图2及图3所示的方法来监视图12所示的IQ光调制器M所生成的调制光。监视对象是从图13所示的监视器端口302输出的调制光。

在第一步骤中，基于从监视器端口302输出的调制光的监视结果，进行现有技术的ABC。其结果，所得到的星座与图18（a）及图18（b）相同，但是这些在图1的左列中再一次示出。另外，在图1的左列以任意单位（arb.）一并示出了用模拟获得的、从各输出端口输出的调制光的光强度和来自高速调制分量的RMS值。上排与信号输出端口301的光电场E

接着，作为第二步骤，暂时停止ABC，使Bias＿Ph仅增加或减少Vπ＿bias。在此，Vπ＿bias是用作为Bias＿Ph用相位调整单元8c的偏置用电极中的半波电压。半波电压是指使在MZ型光调制器中两个臂的光程之差增加一半波长所需要的电压增量。由于光程依赖于调制信号的电压（图12中的±V

此外，在通过加热器的发热来进行光程的变更的情况下，也有时使用术语半波功率来代替术语半波电压。

在此应当注意，Vπ＿bias的漂移极小，可以视为几乎恒定。将给出θ

返回图1的说明，在第二步骤结束时，如图1的右列所示，信号输出端口301及监视器端口302的光电场被切换，信号输出端口301的星座最佳化，最佳化的光QAM信号发送到传输线路。另一方面，监视器端口302输出的光强度及RMS不是最小值，光强度增加到0.975，且RMS增加到0.723。

在第三步骤中，使与监视器端口302连接的ABC电路再次动作。在该第三步骤中，ABC电路控制各偏置，以保持第二步骤结束时的值即光强度0.975及RMS0.723，而不是使光强度及RMS成为最小值。由此，不管监视器端口302所具有的误差如何，都能将发送信号继续保持为最佳。

此外，在第一步骤和第二步骤中光相位差θ

以下，说明本发明的各实施方式中的光发送器。在以下说明的各实施方式中，对于与图12所示的光发送器的构成要素或其他实施方式中的构成要素相同的构成要素，标注相同的标号并省略重复的说明。

＜第一实施方式＞

图2是示出第一实施方式中的光发送器100的构成例的框图。同图中，对于与图12所示的现有技术的光QAM信号生成用光发送器相同的部分标注相同的标号。光发送器100具有：IQ光调制器M；差动放大器3a、3b；以及偏置控制电路40。IQ光调制器M及差动放大器3a、3b与图12所示的光QAM信号生成用光发送器的IQ光调制器M及差动放大器3a、3b同样。

偏置控制电路40是IQ光调制器M的ABC电路。偏置控制电路40具有：Bias＿I电压发生器7a；Bias＿Q电压发生器7b；Bias＿Ph电压发生器7c；分配器400；低通滤波器401；第一模数转换器（ADC）402；RMS测定电路403；第二ADC404；控制用处理器405；第一非易失性存储器406；以及第二非易失性存储器407。第一非易失性存储器406及第二非易失性存储器407可为物理上不同的非易失性存储器，也可为同一非易失性存储器上的分别的存储区域。

分配器400将从IQ调制器内置光检测器300输出的电监视信号进行两分支。分配器400分支后的一支通过衰减高频带的低通滤波器401输入到第一模数转换器（ADC）402。第一ADC402将模拟信号转换为数字信号并加以输出。来自第一ADC402的输出成为表示监视器端口302的输出的光强度的数字数据。分配器400两分支后的另一支输入到RMS测定电路403。RMS测定电路403在测定从分配器400输入的模拟信号的RMS后，输出到第二ADC404。第二ADC404将从RMS测定电路403输入的模拟信号转换为数字信号并加以输出。第二ADC404的输出成为表示来自Data＿I及Data＿Q的高速调制分量的RMS值的数字数据。此外，在图2中以单点划线表示数字数据。

从第一ADC402、第二ADC404各自输出的数字数据输入到控制用处理器405。控制用处理器405进行图3所示的流程图所示的处理。通过该处理，控制用处理器405向Bias＿I电压发生器7a、Bias＿Q电压发生器7b及Bias＿Ph电压发生器7c发送反馈信号，修正各偏置电压而进行最佳化。第一非易失性存储器406存储作为控制目标的光强度的值，第二非易失性存储器407存储作为控制目标的RMS的值。以下，将第一非易失性存储器406记为第一存储器，还将第二非易失性存储器407记为第二存储器。控制用处理器405也可以在内部具备第一存储器及第二存储器。

图3是示出控制用处理器405的处理的流程图。本实施方式的修正步骤不能在运行中进行，需要在调机定序中结束。

在刚刚开始调机定序之后，Data＿I及Data＿Q上使用训练用的随机信号（步骤S101）。IQ光调制器M输出基于这些随机信号生成的光QAM信号及监视信号。监视信号在通过IQ调制器内置光检测器300转换为电信号后，被分配器400分支。被分支的一个监视信号通过低通滤波器401除去高频数分量后利用第一ADC402转换为数字信号，并向控制用处理器405输入。被分支的另一个监视信号通过RMS测定电路403测定了RMS后，利用第二ADC404转换为表示RMS值的数字信号，并向控制用处理器405输入。通过这些输入，控制用处理器405得到监视信号的光强度及RMS。在此，如在背景技术中定义的那样，光强度是指以比光QAM信号的符号周期充分长的时间平均后的调制光的平均强度。此外，偏置控制电路40也可以构成为取得峰强度来取代RMS值。在取得峰强度的情况下，偏置控制电路40在不通过低通滤波器的情况下进行监视信号的测定。

控制用处理器405调整Bias＿I及Bias＿Q，以使光强度变小（步骤S102、步骤S103），且，调整Bias＿Ph，以使RMS值或峰强度成为最小（步骤S104）。控制用处理器405周期性重复步骤S102～步骤S104的调整处理，直到判定为Bias＿I、Bias＿Q及Bias＿Ph的各偏置已经收敛（步骤S105：否（NO））。

控制用处理器405在判定为各偏置已经收敛时（步骤S105：是（YES）），将Bias＿Ph仅变更Vπ＿bias（步骤S106）。在该阶段，控制用处理器405将当前的光强度作为目标值记录在第一存储器中（步骤S107），并将当前的RMS值或峰强度作为目标值记录在第二存储器中（步骤S108）。至此，调机定序结束，转移到运行中的处理。

当运行中的处理开始时，取代训练用的随机信号，而将传输服务用的数据信号用于Data＿I及Data＿Q（步骤S109）。控制用处理器405重复进行控制Bias＿I电压发生器7a、Bias＿Q电压发生器7b及Bias＿Ph电压发生器7c的处理，以判断监视信号的监视结果是否与记录在第一、第二存储器中的对应的目标值一致，并在确认到不一致（或既定以上的背离）的情况下再次返回到目标值。因此，控制用处理器405与上述同样地获得监视信号的光强度及RMS值或峰强度。控制用处理器405以使光强度接近记录在第一存储器的目标值的方式调整Bias＿I（步骤S110），并且调整Bias＿Q（步骤S111）。进而，控制用处理器405以使RMS值接近记录在第二存储器的目标值的方式调整Bias＿Ph。控制用处理器405例如定期地周期性重复步骤S110～步骤S112的该调整操作。

＜第二实施方式＞

图4是示出第二实施方式中的光发送器101的构成例的框图。在同图中，对于与图2所示的第一实施方式的光发送器100相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。与图2所示的光发送器100不同的是：同图所示的光发送器101取代偏置控制电路40而具备偏置控制电路50这一点。与第一实施方式的偏置控制电路40不同的是：偏置控制电路50通过输出频率fd的周期信号的发送器500进行抖动处理，并具有对叠加到监视输出的抖动信号进行同步检波的同步检波电路503这一点。

偏置控制电路50具备：Bias＿I电压发生器7a；Bias＿Q电压发生器7b；Bias＿Ph电压发生器7c；发送器500；合波器501；合波器502；同步检波电路503；控制用处理器504；第一非易失性存储器505；第二非易失性存储器506；以及第三非易失性存储器507。在本实施方式中，还将第一非易失性存储器505记为第一存储器、将第二非易失性存储器506记为第二存储器、将第三非易失性存储器507记为第三存储器。第一存储器、第二存储器及第三存储器可以为物理上分别不同的非易失性存储器，也可为在同一非易失性存储器上的分别的存储区域。控制用处理器504也可以在内部具备第一存储器、第二存储器及第三存储器。

发送器500具有频率全部为fd的三个输出。这三个输出即抖动信号可以根据来自控制用处理器504的指示个别地进行导通截止。来自发送器500的一个输出，用于经由合波器501而对Bias＿I抖动处理，另一个输出用于经由合波器502而对Bias＿Q抖动处理，最后的一个输出用作为同步检波电路503的参考时钟（Ref）。

合波器501对Bias＿I电压发生器7a输出的Bias＿I合波发送器500输出的频率fd的抖动信号，在Bias＿I加入频率fd的抖动处理。合波器502对Bias＿Q电压发生器7b输出的Bias＿Q合波发送器500输出的频率fd的抖动信号，在Bias＿Q加入频率fd的抖动处理。

同步检波电路503输入从IQ调制器内置光检测器300输出的电监视信号。同步检波电路503利用从发送器500输入的频率fd的参考时钟，进行对监视信号的同步检波，并将同步检波结果作为数字数据向控制用处理器504输入。同步检波电路503对监视信号的平均强度、峰强度、或叠加在RMS值的监视结果的抖动分量或抖动分量的高次谐波进行同步检波。按照图5所示的流程图，控制用处理器504向Bias＿I电压发生器7a、Bias＿Q电压发生器7b及Bias＿Ph电压发生器7c发送反馈信号，修正各偏置电压，从而进行最佳化。

图5是示出控制用处理器504的处理的流程图。与第一实施方式同样，修正步骤需要在调机定序中结束。因此，在刚刚开始调机定序之后，在Data＿I及Data＿Q上使用训练用的随机信号（步骤S201）。控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd仅将Bias＿I进行抖动处理（步骤S202）。接着，控制用处理器504以使通过同步检波电路503获得的同步检波结果成为0的方式控制Bias＿I（步骤S203）。

在此，同步检波的0点有两种。即，在以Bias＿I微分同步检波结果时成为正的情况和成为负的情况这两种。这与监视器端口302的光输出强度成为最小的情况和成为最大的情况一对一地对应。到目前为止，说明了使光强度成为最小的控制，但是如在非专利文献1中记载的那样，当多值数和驱动波形的振幅满足特定条件的情况下，最佳的偏置值中光强度不是最小而是最大。因此需要在两种同步检波的0点之中选择与最佳偏置对应的0点，但是如在非专利文献1中记载的那样这可以通过适当选择反馈回路的回路增益来进行选择。

接着，控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd仅将Bias＿Q进行抖动处理（步骤S204）。控制用处理器504以使通过同步检波电路503获得的同步检波结果成为0的方式控制Bias＿Q（步骤S205）。0点的选择方式与Bias＿I同样。

接着，控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd 将Bias＿I及Bias＿Q两个进行抖动处理（步骤S206）。在此，为了将Bias＿I进行抖动处理而向合波器501输出的抖动信号的频率、和为了将Bias＿Q进行抖动处理而向合波器502输出的抖动信号的频率都是fd，但被设定为相位相差π/2。控制用处理器504以使通过同步检波电路503获得的2倍波（2fd）的同步检波结果成为0的方式控制Bias＿Ph（步骤S207）。

在此，2倍波的同步检波的0点有两种。即，以Bias＿Ph微分2倍波的同步检波结果时成为正的情况和成为负的情况这两种。如非专利文献2所示，它们与光相位差θ

控制用处理器504周期性地重复步骤S202～步骤S207的调整处理，直到判定为Bias＿I、Bias＿Q及Bias＿Ph的各偏置已经收敛（步骤S208：NO）。控制用处理器504在判定为各偏置已经收敛时（步骤S208：是（YES）），将Bias＿Ph仅变更Vπ＿bias（步骤S209）。在此，光电场E

若结束步骤S209，则控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd仅将Bias＿I进行抖动处理（步骤S210），将通过同步检波电路503获得的同步检波结果记录在第一存储器中（步骤S211）。接着控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd仅将Bias＿Q进行抖动处理（步骤S212）。控制用处理器504将通过同步检波电路503获得的同步检波结果记录在第二存储器中（步骤S213）。接着，控制用处理器504向发送器500发送指示，以与步骤S206同样的相位关系来将Bias＿I及Bias＿Q两个进行抖动处理（步骤S214）。控制用处理器504将通过同步检波电路503获得的2倍波（2fd）的同步检波结果记录在第三存储器中（步骤S215）。

至此，调机定序结束，并转移到运行中的处理。

当运行中的处理开始时，取代训练用的随机信号而在Data＿I及Data＿Q上使用传输服务用的数据信号（步骤S216）。接着，控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd仅将Bias＿I进行抖动处理（步骤S217）。控制用处理器504判断监视信号的同步检波结果是否与记录在第一～第三存储器中的对应的目标值一致。控制用处理器504重复进行控制Bias＿I电压发生器7a、Bias＿Q电压发生器7b及Bias＿Ph电压发生器7c的处理，以在确认到不一致（或既定以上的背离）的情况下再次返回到目标值。因此，控制用处理器504从通过同步检波电路503获得的同步检波结果减去记录在第一存储器的目标值来算出误差信号。控制用处理器504以使算出的误差信号接近0的方式控制Bias＿I（步骤S218）。此时0点有两种，但是控制用处理器504选择与在步骤S203中选择相同种类的0点。

接着，控制用处理器504进行更换步骤S217～步骤S218中的I和Q、且更换第一存储器和第二存储器的处理，并控制Bias＿Q（步骤S219～步骤S220）。即，控制用处理器504向发送器500发送指示，以频率fd仅将Bias＿Q进行抖动处理。控制用处理器504从通过同步检波电路503获得的同步检波结果减去记录在第二存储器的目标值来算出误差信号。控制用处理器504以使算出的误差信号接近0的方式控制Bias＿Q。此时，控制用处理器504选择与在步骤S205中选择相同种类的0点。

接着，控制用处理器504向发送器500发送指示，以与步骤S206同样的相位关系来将Bias＿I及Bias＿Q两个进行抖动处理（步骤S221）。控制用处理器504以使从通过同步检波电路503获得的2倍波的同步检波结果减去记录在第三存储器的目标值后的值成为0的方式控制Bias＿Ph（步骤S222）。此时0点也有两种，但控制用处理器504选择与在步骤S207中选择的0点不同种类的0点。这是因为在步骤S209中将Bias＿Ph仅变更Vπ＿bias。以下，控制用处理器504例如定期地周期性重复步骤S217～步骤S222。

图6及图7示出第二实施方式的原理确认实验结果。

图6的左列的两个图表示出即将进行图5中的步骤S209的处理之前，信号输出端口301的光强度（图6（a））和对在Bias＿I进行抖动处理的状态下的IQ调制器内置光检测器300输出进行同步检波后的结果（图6（b））。

即将进行步骤S209的处理之前的各偏置的收敛值为Bias＿I＝6.20、Bias＿Q＝8.06、Bias＿Ph＝6.12（全部为任意单位），但在图6中，为了动作确认而仅使Bias＿I在6.20附近进行扫掠。同步检波结果在Bias＿I＝6.20时成为0，但是信号输出端口301的输出光强度在Bias＿I＝6.1时成为最小。如果为理想的IQ光调制器M则两者应当一致。

接着，在刚刚进行步骤S209的处理之后，将进行相同实验的结果示于图6的右列的两个图表中。图6（c）示出信号输出端口301的光强度，图6（d）示出对在Bias＿I进行抖动处理的状态下的IQ调制器内置光检测器300输出进行同步检波的结果。使Bias＿Ph从6.12仅增加Vπ＿bias，成为11.09。同步检波结果在Bias＿I＝6.12时成为0，但是信号输出端口301的输出光强度在Bias＿I＝6.20时成为最小。从该结果可知，实际上产生了图1中示出的星座切换。

在此，考虑进行图5的步骤S211的处理。在图6中为了确认动作而使Bias＿I进行扫掠，但是由于图5的步骤S211的处理使用即将进行步骤S209的处理前的收敛值，所以控制用处理器504将Bias＿I＝6.20中的同步检波结果记录在第一存储器。如图6（d）所示，该值为4×10

在此再次返回到即将进行步骤S209的处理前的各偏置值（Bias＿I＝6.20、Bias＿Q＝8.06、Bias＿Ph＝6.12），为了确认动作而仅使Bias＿Ph在6.12附近进行扫掠。图7是示出动作确认的结果的图。图7（a）示出测定了在图5的步骤S206～步骤S207中说明的2倍波的同步检波的结果。图7（a）中，在Bias＿Ph＝6.12时成为0。接着，通过步骤S209的处理，Bias＿Ph从6.12仅增加Vπ＿bias而成为11.09。

在此再次为了确认动作而仅使Bias＿Ph在11.09附近进行扫掠，将测定了在图5的步骤S214～步骤S215中说明的2倍波的同步检波的结果示于图7（b）中。图5的步骤S215的处理以刚刚进行步骤S209的处理后的Bias＿Ph进行，因此控制用处理器504将Bias＿Ph＝11.09中的2倍波的同步检波结果记录在第三存储器。如图7（b）所示，该值为3.7×10

在此应当注意，图7所示的2倍波的同步检波结果在0点附近的倾斜在图5的步骤S209的处理前后发生变动。因此，在图5的步骤S207和步骤S222中需要使Bias＿Ph控制的反馈增益的符号反转。即在图5的步骤S207中，控制用处理器504在2倍波的同步检波结果为正时使Bias＿Ph减少，而负时使Bias＿Ph增加（参照图7的左侧）。然而，在图5的步骤S222中倾斜是相反的，因此控制用处理器504在从2倍波的同步检波结果减去存储在第三存储器的值的结果为正时使Bias＿Ph增加，而负时使Bias＿Ph减少（参照图7的右侧）。

如前述，这两个倾斜与光相位差θ

此外，根据经验已知记录在第三存储器的修正量与记录在第一存储器及第二存储器的修正量相比非常小。因此，还可以省略图5的步骤S222中的“减去记录在第三存储器的目标值”这一处理而简化控制程序。

通过以上处理，信号输出端口301的光输出最佳化。为了确认这一点，解调信号输出端口301的光输出而测定了Q值。图8是示出作为原理确认实验结果测定了该Q值的结果的图。信号格式为16－QAM。圆符号是使用即将进行步骤S209之前选择的偏置值进行解调后的情况，三角符号是使用刚刚进行步骤S209后选择的偏置值（只有Bias＿Ph增加Vπ＿bias）进行解调后的情况。考虑到Q值测定的偏差而各自进行6次的测定。通过使用本实施方式，显示Q值被有意地改善。

＜第二实施方式的变化＞

第二实施方式中，偏置控制电路50在进行对Bias＿I及Bias＿Q的控制时，对Bias＿I及Bias＿Q加入抖动处理，以在调机定序期间使同步检波成为0的方式，并且以在调机定序期间结束时使从同步检波减去记录在第一存储器、第二存储器的值后的值成为0的方式进行了控制。换言之，偏置控制电路50在调机定序期间结束时以使同步检波成为与记录在第一存储器、第二存储器的值相同的方式进行了控制。

然而，在Bias＿I及Bias＿Q的控制上不限于上述步骤，还可以应用记载于非专利文献4的、与驱动振幅无关的控制手法。在该手法中，将I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b的调制效率抖动处理。这可以通过向图4中的差动放大器3a、3b的增益加入抖动处理来实现。如果I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b为半导体调制器，则也可以对施加到V

在采用该手法的情况下，变更图5的步骤S202、步骤S204、步骤S210、步骤S212、步骤S217、步骤S219，将抖动处理的对象设为I分量用MZ型光调制器2a的调制效率及Q分量用MZ型光调制器2b的调制效率。另外变更图5的步骤S203和步骤S206，控制用处理器504以在对监视器端口302的输出进行同步检波时使抖动振幅成为最大而不是0的方式调整Bias＿I及Bias＿Q。

该手法例如在差动放大器的增益调整端子加入抖动处理等，电路变得有点复杂。然而，有这样的优点：当多值数和驱动波形的振幅满足特定条件时，可以不考虑最佳偏置下的光强度变为最大而不是最小的问题。

＜第一及第二实施方式的变化＞

在到目前为止说明的实施方式中，对来自I分量用MZ型光调制器2a及Q分量用MZ型光调制器2b的缺陷的误差进行了说明，并假定光合波分波部201的构成为理想的构成。然而当光合波分波部201存在缺陷时，θ

另外，在到目前为止说明的实施方式中，没有提及调机定序中的循环（图3中的步骤S102～步骤S104、或图5中的步骤S202～步骤S207）的收敛速度，但是为了更加可靠且迅速地收敛该循环，也可以并用记载于专利文献1的技术。

另外，在到目前为止说明的实施方式中，在每次调机定序中进行误差修正用的数值对第一存储器～第三存储器的写入操作。然而，根据光发送器101的使用环境，这些误差修正用的数值几乎不变，也可以视为常数。在这样的情况下，控制用处理器405、504也可以不用每次进行对第一存储器～第三存储器的写入操作，在多数次的调机定序中省略该操作时直接使用前次调机定序中记录的值。

另外，在到目前为止说明的实施方式中，在IQ光调制器M用于单偏振的前提下进行了说明。然而，市售的IQ光调制器中也存在这样的类型：并列配置两个图12所示的构成，将它们的输出进行偏振复用而传输到传输线路。然而，这种类型的IQ光调制器中，为了用于各偏振通常也配置两个IQ调制器内置光检测器300，因此能够按照各偏振使用本实施方式的步骤。

另外，在到目前为止说明的实施方式中，调制器驱动放大器设为差动输出，但是市售的IQ光调制器中还有以单相输出的放大器驱动的形式。然而，这样的IQ光调制器中，也是以使MZ型光调制器的两个臂被推挽驱动的方式设计光调制器内部的电场，因此能够适用本实施方式。另外，在上述举例说明了控制用处理器405、504对I分量用MZ型光调制器2a、Q分量用MZ型光调制器2b的光程和用于控制母MZI的光程的偏置电压进行控制的情况，但是也可以控制为了控制这些光程而提供的电流。

另外，在到目前为止说明的实施方式中，设为在调机定序的末尾附近使Bias＿Ph仅变更Vπ＿bias或ΔBias＿Ph的数据。MZI具有周期性，因此该变更也可以通过增加Bias＿Ph的电压或电流来实现，还可以通过减少Bias＿Ph的电压或电流来实现，但是也可以以使Bias＿Ph的电压或电流接近0的方式选择变更的方向。通过进行这样的选择，能够抑制运行中的功耗。

另外，在到目前为止说明的实施方式中，作为光合波分波部201，使用两个输入端口、两个输出端口的2×2光耦合器。取代这样的2×2光耦合器，还可以使用两个输入端口、一个输出端口的1×2光耦合器作为光合波分波部201。在这种情况下，从I分量用MZ型光调制器2a输出的调制光输入1×2光耦合器的一个输入端口，而从Q分量用MZ型光调制器2b输出并通过Bias＿Ph用相位调整单元8c的调制光输入1×2光耦合器的另一个输入端口。另一方面，1×2光耦合器的一个输出端口光学耦合到信号输出端口301。IQ调制器内置光检测器300接受从该1×2光耦合器的输出端口输出的光之中没有进入构成信号输出端口301的光波导而溢出的泄漏光。如果新重新定义在信号输出端口301传播的光电场为E

＜第三实施方式＞

在至此说明的第一及第二实施方式中，偏置控制电路利用IQ调制器内置光检测器并通过监视光QAM信号的平均强度、峰强度或RMS值来进行ABC。然而，IQ调制器内置光检测器的频带一般较窄，无法对光QAM信号进行解调。因此，第一及第二实施方式的偏置控制电路即便可以进行ABC，也难以对IQ光调制器进行更高级的控制。

作为一个例子，在放大Data＿I的差动放大器3a及放大Data＿Q的差动放大器3b的增益随着时间变化而变得不相同的情况下，即便通过ABC来将偏置保持在最佳，星座也不会成为正方形而成为长方形。检测这样的IQ不平衡，并通过向差动放大器的增益反馈而修正星座为正方形这样的高级控制，只要使用IQ调制器内置光检测器监视光QAM信号就是极为困难的。

为了消除这样的问题，也可以采用通过使光接收器对从监视器端口输出的光电场E

图9是示出第三实施方式中的光发送器102的构成例的框图。在图9中，对于与图4所示的第二实施方式的光发送器101相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。光发送器102的构成大部分与第二实施方式的光发送器101是共同的。与图4所示的光发送器101不同的是：图9所示的光发送器101还具备光分支部1000、光接收器1001及控制用处理器1002这一点。

光分支部1000配置在监视器端口302与IQ调制器内置光检测器300之间。光分支部1000将从监视器端口302输出的调制光分支成两个。光分支部1000使分支后的一个调制光输出到IQ调制器内置光检测器300，而另一个调制光输出到光接收器1001。光接收器1001对从光分支部1000输入的调制光进行解调，并将解调后的光QAM信号的信息向控制用处理器1002输出。在此应当注意，光分支部1000与光合波分波部201不同，输入只有一个端口，因此被光分支部1000分支后的两个调制光实质上是同等的。即，IQ调制器内置光检测器300所接受的调制光和光接收器1001所接受的调制光相同，这些调制光中不存在可在E

在本实施方式的偏置控制电路50的内部，与上述的其他实施方式及图4所示的光发送器101同样，包含有控制用处理器504。在此，对于控制用处理器504进行的处理和控制用处理器1002进行的处理的差异进行说明。在控制用处理器1002开始动作之前，首先控制用处理器504执行图5所示的流程图的步骤S201到步骤S208为止的处理。在步骤S201的时刻偏置大幅失谐的情况下，难以或者不可能对从训练用的随机信号生成的光QAM信号进行解调。然而，控制用处理器504在步骤S208的判定处理中判定为“是”，并且在脱离循环处理的时刻偏置被最佳化。因而，光接收器1001能够对光QAM信号进行解调。

控制用处理器504在步骤S208的判定处理中判定为“是”并脱离循环处理的时刻暂时停止动作，将控制转移到控制用处理器1002。控制用处理器1002对通过光接收器1001解调后的光QAM信号进行分析，以使通过该分析获得的星座的形状成为最佳的方式对差动放大器3a及差动放大器3b的增益进行微调。或者，控制用处理器1002也可以通过相互比较Data＿I及Data＿Q的光谱分析和解调后的信号的光谱分析来算出差动放大器3a及差动放大器3b的频率特性，以能得到更加平缓的频率特性的方式对Data＿I及Data＿Q预加重（pre-emphasis）。或者，控制用处理器1002也可以为了更加精密地将各偏置匹配到最佳点而对通过光接收器1001解调后的光QAM信号进行分析，并以使通过该分析获得的星座的形状成为最佳的方式进行第二次偏置调整操作。控制用处理器1002与控制用处理器504不同，接受光电场的信息而不是调制光的光强度，因此能够分析星座的形状。如已说明的那样，如果各偏置为最佳，则星座成为正方形，因此利用该性质，控制用处理器1002以使星座的形状成为最佳的方式调整Bias＿I、Bias＿Q及Bias＿Ph。

但是，在此应当注意，由于上述控制用处理器1002进行的优化操作是对从监视器端口302输出的光QAM信号的最佳化，因此从信号输出端口301输出的光QAM信号未必都被最佳化。例如，如图1的第一步骤所示，可能会劣化。

为了消除该问题，光发送器102再次将控制返回给控制用处理器504，并进行图5的步骤S209以后的处理。由此，通过已说明的步骤，能够优化从信号输出端口301输出的光QAM信号。

＜第三实施方式的变化＞

在图9中，以独立的部件示出了IQ光调制器M和光接收器1001。然而，商用的光收发器往往是将发送部和接收部收纳于同一壳体的构成。因此，更优选活用收纳于同一光收发器内的接收部作为光接收器1001。在图10示出这种构成的具体例。

图10是示出光发送器103的构成例的框图。在图10中，对于与图9所示的第三实施方式的光发送器102相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。与图9所示的光发送器102不同的是：图10所示的光发送器103还具备光开关1003这一点。光开关1003选择从光传输线路传送来的光QAM信号或从监视器端口302传送来的光QAM信号的任一个，并将选择的光QAM信号输入到光接收器1001。

在光收发器调机时，光开关1003选择来自监视器端口302的光QAM信号，并将选择的光QAM信号输入到光接收器1001。光发送器103通过在第三实施方式中说明的步骤进行IQ光调制器M的最佳化。在结束最佳化的时刻，光开关1003选择来自光传输线路的光QAM信号，并将选择的光QAM信号输入到光接收器1001。光接收器1001与通常的光收发器中的接收器同样，进行对从远程位置的其他光收发器传输来的光QAM信号的解调。

图10所示的构成的光发送器103不能同时进行IQ光调制器M的最佳化和从其他光收发器传输来的光信号的解调。因此，运行中，进行IQ光调制器M的监视，存在不能最佳化该状态的问题。因此在图11中示出用于消除该问题的构成的例。

图11是示出光发送器104的构成例的框图。在图11中，对于与图9所示的光发送器102相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。与图9所示的光发送器102不同的是：图11所示的光发送器104还具备波长移位器1004及光合波部1005这一点。

波长移位器1004变更从监视器端口302输出的光QAM信号的载波波长并向光合波部1005输出。光合波部1005对从波长移位器1004输出的光QAM信号和从光传输线路传送来的光QAM信号进行合波并输入到光接收器1001。

光接收器1001成批接收从光传输线路传送来的光QAM信号和从监视器端口302传送来的光QAM信号，并向控制用处理器1002输出。光接收器1001成批接收的两个光QAM信号的载波波长不同，因此控制用处理器1002能够分离这两个光QAM信号。

作为具体例，光接收器1001进行数字相干解调。将内置于光接收器1001的本地发光的波长与从光传输线路传送来的光QAM信号的载波波长的差频率设为f1，将内置于光接收器1001的本地发光的波长与从监视器端口302传送来的光QAM信号的载波波长的差频率设为f2。进行数字相干解调的光接收器1001，如果差频率f1和差频率f2充分分离，则能够通过滤波处理来对从光传输线路传送来的光QAM信号和从监视器端口302传送来的光QAM信号进行分离并解调。通过采用这样的构成，能够用单一的光接收器1001同时实现对从光传输线路传送来的信号进行解调的作为接收器的作用和监视IQ光调制器M的输出光而将该信号质量保持为最佳的作为控制器的作用。

更优选从监视器端口302到光接收器1001的光通路具有偏振保持特性。通过采用这样的构成，具有这样的效果：在IQ光调制器M的输出光为单偏振的情况下，使得本地发光与信号光的干涉效率容易得到提高，另外，在IQ光调制器M的输出光为偏振复用的情况下，能够简化解调时的偏振分离处理。

如以上说明的那样，实施方式的自动偏置控制电路（例如，偏置控制电路40、50）控制施加在IQ光调制器的偏置电压或偏置电力。IQ光调制器具有：光分支部（例如，光分支部200）；同相分量用MZ型光调制器（例如，I分量用MZ型光调制器2a）；正交分量用MZ型光调制器（例如，Q分量用MZ型光调制器2b）；以及光合波分波部（例如，光合波分波部201）。光分支部将连续光两分支为同相分量用的光和正交分量用的光。同相分量用MZ型光调制器是对光分支部分支的同相分量用的光进行调制的马赫曾德尔型干涉仪，正交分量用MZ型光调制器是对光分支部分支的正交分量用的光进行调制的马赫曾德尔型干涉仪。光合波分波部利用相位调整部调整同相分量用MZ型光调制器输出的调制光和正交分量用MZ型光调制器输出的调制光之间的光相位后进行合波，并将得到的光QAM信号分支而从信号输出端口及监视器端口分别输出。

自动偏置控制电路具备：同相分量用偏置电源（例如，Bias＿I电压发生器7a）；正交分量用偏置电源（例如，Bias＿Q电压发生器7b）；相位调整用偏置电源（例如，Bias＿Ph电压发生器7c）；监视器部（例如，分配器400、低通滤波器401、第一ADC402、RMS测定电路403、第二ADC404、控制用处理器405、同步检波电路503）；以及控制部（例如，控制用处理器405、504）。同相分量用偏置电源产生为了使同相分量用MZ型光调制器和正交分量用MZ型光调制器偏置到零点附近而提供给同相分量用MZ型光调制器的电压或电流。正交分量用偏置电源产生为了使同相分量用MZ型光调制器和正交分量用MZ型光调制器偏置到零点附近而提供给正交分量用MZ型光调制器的电压或电流。相位调整用偏置电源产生用于确定相位调整部给予同相分量用MZ型光调制器和正交分量用MZ型光调制器分别输出的调制光之间的光相位的变化量的电压或电流。监视器部监视从监视器端口输出的光QAM信号。控制部基于监视器部的监视结果控制分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流。控制部在IQ光调制器的调机定序中，进行以下两种处理：以使从监视结果获得的光QAM信号的信号质量接近目标质量、例如最佳质量的方式控制分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流的第一阶段的处理；以及在第一阶段的处理结束后，使从相位调整用偏置电源输出的电压或电流成为仅变更预定的变化量ΔBias＿Ph的电压或电流的第二阶段的处理。例如，变化量ΔBias＿Ph是通过相位调整部使光相位变化π弧度的量。控制部也可以以分时（TimeSharing）方式进行分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流的控制。

监视器部例如监视光QAM信号的平均强度、峰强度、或RMS值的至少一种。控制部在第一阶段的处理中，以使监视结果接近最大或最小的方式控制分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流。另外，控制部也可以在调机定序中，在第二阶段的处理结束后，进行将监视器部监视后的结果作为新的目标值记录到存储器的第三阶段的处理。控制部在第三阶段的处理结束后，定期地比较监视结果与存储在存储器的目标值，在通过比较检测到背离的情况下，以使监视结果接近目标值的方式控制分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流。

另外，自动偏置控制电路也可以还具备抖动处理部，以对同相分量用偏置电源的输出、正交分量用偏置电源的输出、相位调整用偏置电源的输出、同相分量用MZ型光调制器的调制效率、或正交分量用MZ型光调制器的调制效率中的至少一个加入抖动处理。监视器部监视从监视器端口输出的光QAM信号的平均强度、峰强度、或RMS值的至少一种。而且，控制部在第一阶段的处理中，对通过抖动处理部加入了一定频率fd的抖动处理时叠加在监视结果的频率fd的抖动分量或其抖动分量的高次谐波进行同步检波，并以使同步检波的结果的绝对值最大或接近0的方式控制分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流。另外，控制部也可以在调机定序中，在第二阶段的处理结束后，对通过抖动处理部加入了一定频率fd的抖动处理时的叠加在监视结果的频率fd的抖动分量或该抖动分量的高次谐波进行同步检波，进行将该同步检波的结果作为新的目标值记录在存储器的第三阶段的处理。控制部在第三阶段的处理结束后，定期地对通过抖动处理部加入了一定频率fd的抖动处理时的叠加在监视结果的频率fd的抖动分量或该抖动分量的高次谐波进行同步检波，并比较同步检波的结果和记录在存储器的目标值，在通过比较检测到背离的情况下，以使同步检波的结果接近目标值的方式控制分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流。

另外，自动偏置控制电路也可以还具备解调部（例如，光接收器1001），以对从监视器端口输出的光QAM信号进行解调。控制部（例如，控制用处理器1002）以使通过解调部解调的光QAM信号的信号质量得到改善的方式，对分别从同相分量用偏置电源和正交分量用偏置电源和相位调整用偏置电源产生的电压或电流、或者在对IQ调制器施加驱动信号时使用的外围电路进行微调。外围电路例如为差动放大器3a及差动放大器3b、或对驱动信号预加重的电路。驱动信号例如为Data＿I及Data＿Q。

另外，自动偏置控制电路也可以进一步具有开关部（光开关1003），以选择从监视器端口输出的光QAM信号或从光传输线路传来的光传输信号的任一个输入到解调部。

另外，自动偏置控制电路也可以进一步具有波长变更部（例如，波长移位器1004），以变更从监视器端口输出的光QAM信号的波长，并将波长变更后的光QAM信号向解调部输入。

以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了详细说明，但是具体构成并不局限于这些实施方式，还包含不脱离本发明要点的范围内设计等。

产业上的可利用性

能够适用于使用嵌套型马赫曾德尔干涉仪的光调制器的偏置控制。

标号说明

M IQ光调制器；2a MZ型光调制器；2b MZ型光调制器；3a 差动放大器；3b 差动放大器；6a 第一I分量调制部；6b 第二I分量调制部；6c 第一Q分量调制部；6d 第二Q分量调制部；7a Bias＿I电压发生器；7b Bias＿Q电压发生器；7c Bias＿Ph电压发生器；8aBias＿I用相位调整单元；8b Bias＿Q用相位调整单元；8c Bias＿Ph用相位调整单元；40偏置控制电路；50 偏置控制电路；100 光发送器；101 光发送器；102 光发送器；103 光发送器；104 光发送器；200 光分支部；201 光合波分波部；202 光合波部；203 光分支部；300IQ调制器内置光检测器；301 信号输出端口；302 监视器端口；400 分配器；401 低通滤波器；402 第一模数转换器；403 RMS测定电路；404 第二模数转换器；405 控制用处理器；406第一非易失性存储器；407 第二非易失性存储器；501 合波器；502 合波器；503 同步检波电路；504 控制用处理器；505 第一非易失性存储器；506 第二非易失性存储器；507 第三非易失性存储器；1000 光分支部；1001 光接收器；1002 控制用处理器；1003 光开关；1004波长移位器；1005 光合波部。