可插拔光模块、光通信系统和可插拔光模块控制方法
阅读：1021发布：2020-05-28
专利汇可以提供可插拔光模块、光通信系统和可插拔光模块控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种根据从外部提供的 相位 角 信息自主地将偏置 电压 施加到光 调制器 的可插拔光模 块 。可插拔 电连接器 (11)可以与光传送设备(92)通信通信数据 信号 和 控制信号 。 光信号 输出单元(13)包括具有相位调制区域的 马 赫‑曾德尔型光调制器，并输出根据通信数据信号调制的调制光信号(LS)。光强度调整单元(14)可以调整调制光信号(LS)的光强度。可插拔 光接收器 (15)可以将调制光信号(LS)输出到光纤(91)。控制单元(12)控制光信号输出单元(13)的调制操作和施加到相位调制区域的偏置电压。控制单元(12)根据控制信号(CON1)的相位角信息来确定施加到相位调制区域的偏置电压。光信号输出单元(13)将由控制单元(12)确定的偏置电压施加到相位调制区域。，下面是可插拔光模块、光通信系统和可插拔光模块控制方法专利的具体信息内容。
1.一种可插拔光模块，包括：
电连接器，所述电连接器被配置为与主机通信装置连接；
光连接器，所述光连接器被配置为与光纤连接；
光源，所述光源被配置为输出光；
调制器，所述调制器被配置为调制所述光并输出光信号；
光衰减器，所述光衰减器被配置为控制所述光信号的功率，并且经由所述光连接器将功率受控的光信号输出到所述光纤；和
驱动器，所述驱动器被配置为基于经由所述电连接器从所述主机通信装置接收到的电信号来驱动所述调制器，其中
所述驱动器向所述调制器施加偏置电压，以及
所述偏置电压对应于经由所述电连接器从所述主机通信装置接收到的相位角信息，所述相位角信息指示相位角。
2.根据权利要求1所述的可插拔光模块，还包括控制器，所述控制器被配置为：
接收所述相位角信息；
基于所接收到的相位角信息识别所述偏置电压；和
将所识别的偏置电压设置到所述驱动器。
3.根据权利要求1所述的可插拔光模块，其中
所述调制器包括第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪，所述相位角信息包括第一相位角信息和第二相位角信息，
所述驱动器将第一马赫-曾德尔偏置电压施加到所述第一马赫-曾德尔干涉仪，所述驱动器将第二马赫-曾德尔偏置电压施加到所述第二马赫-曾德尔干涉仪，所述第一马赫-曾德尔偏置电压对应于所述第一相位角信息，并且
所述第二马赫-曾德尔偏置电压对应于所述第二相位角信息。
4.根据权利要求3所述的可插拔光模块，其中
所述第一马赫-曾德尔干涉仪是内部马赫-曾德尔干涉仪，并且
所述第二马赫-曾德尔干涉仪是外部马赫-曾德尔干涉仪。
5.根据权利要求1所述的可插拔光模块，其中
所述光源进一步被配置为响应于从所述主机通信装置接收到的波长改变命令来改变所述光的波长，并且
所述驱动器进一步被配置为施加与改变后的波长相对应的偏置电压。
6.根据权利要求2所述的可插拔光模块，其中，所述控制器进一步被配置为控制所述偏置电压，以将所述调制器的相位差设置到最小点或最大点。
7.根据权利要求1所述的可插拔光模块，其中，所述相位角信息包括表示相位角的二进制比特。
8.一种通信系统，包括：
可插拔光模块；
主机通信装置；和
光纤，其中
所述光模块包括：
电连接器，所述电连接器被配置为与所述主机通信装置连接；
光连接器，所述光连接器被配置为与所述光纤连接；
光源，所述光源被配置为输出光；
调制器，所述调制器被配置为调制所述光并输出光信号；
光衰减器，所述光衰减器被配置为控制所述光信号的功率，并且经由所述光连接器将功率受控的光信号输出到所述光纤；和
驱动器，所述驱动器被配置为基于经由所述电连接器从所述主机通信装置接收到的电信号来驱动所述调制器，其中
所述驱动器向所述调制器施加偏置电压，以及
所述偏置电压对应于经由所述电连接器从所述主机通信装置接收到的相位角信息，所述相位角信息指示相位角。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其中所述可插拔光模块还包括控制器，所述控制器被配置为：
接收所述相位角信息；
基于所接收到的相位角信息识别所述偏置电压；和
将所识别的偏置电压设置到所述驱动器。
10.根据权利要求8所述的通信系统，其中
所述调制器包括第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪，所述相位角信息包括第一相位角信息和第二相位角信息，
所述驱动器将第一马赫-曾德尔偏置电压施加到所述第一马赫-曾德尔干涉仪，所述驱动器将第二马赫-曾德尔偏置电压施加到所述第二马赫-曾德尔干涉仪，所述第一马赫-曾德尔偏置电压对应于所述第一相位角信息，并且
所述第二马赫-曾德尔偏置电压对应于所述第二相位角信息。
11.根据权利要求10所述的通信系统，其中
所述第一马赫-曾德尔干涉仪是内部马赫-曾德尔干涉仪，并且
所述第二马赫-曾德尔干涉仪是外部马赫-曾德尔干涉仪。
12.根据权利要求8所述的通信系统，其中
所述光源进一步被配置为响应于从所述主机通信装置接收到的波长改变命令来改变所述光的波长，并且
所述驱动器进一步被配置为施加与改变后的波长相对应的偏置电压。
13.根据权利要求9所述的通信系统，其中，所述控制器进一步被配置为控制所述偏置电压，以将所述调制器的相位差设置到最小点或最大点。
14.根据权利要求8所述的通信系统，其中，所述相位角信息包括表示相位角的二进制比特。
15.一种可插拔光模块的通信方法，包括：
输出光；
调制所述光并输出光信号；
控制所述光信号的功率，并且经由光连接器将功率受控的光信号输出到光纤；
基于经由电连接器从主机通信装置接收到的电信号来驱动调制器；和向所述调制器施加偏置电压，其中
所述偏置电压对应于经由所述电连接器从所述主机通信装置接收到的相位角信息，所述相位角信息指示相位角。
16.根据权利要求15所述的通信方法，还包括：
接收所述相位角信息；
基于所接收到的相位角信息识别所述偏置电压；和
将所识别的偏置电压设置到驱动器。
17.根据权利要求15所述的通信方法，还包括：
对包括在所述调制器中的第一马赫-曾德尔干涉仪施加第一马赫-曾德尔偏置电压，以及
对包括在所述调制器中的第二马赫-曾德尔干涉仪施加第二马赫-曾德尔偏置电压，其中
所述第一马赫-曾德尔偏置电压对应于所述相位角信息中的第一相位角信息，并且所述第二马赫-曾德尔偏置电压对应于所述相位角信息中的第二相位角信息。
18.根据权利要求17所述的通信方法，其中所述第一马赫-曾德尔干涉仪是内部马赫-曾德尔干涉仪，并且
所述第二马赫-曾德尔干涉仪是外部马赫-曾德尔干涉仪。
19.根据权利要求15所述的通信方法，还包括：
响应于从所述主机通信装置接收到的波长改变命令，改变所述光的波长；和施加对应于改变后的波长的偏置电压。
20.根据权利要求16所述的通信方法，还包括控制所述偏置电压，以将所述调制器的相位差设置到最小点或最大点。
21.根据权利要求15所述的通信方法，其中，所述相位角信息包括表示相位角的二进制比特。
可插拔光模块、光通信系统和可插拔光模块控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可插拔光模块、光通信系统和可插拔光模块的控制方法。
背景技术
[0002] 在光通信系统中，嵌入用于发送/接收光信号的光模块。在这种光模块中，使用了马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型光调制器(例如专利文献1)。作为马赫-曾德尔型光调制器，已知其中构成马赫-曾德尔干涉仪的两个光波导之间的相位差相对于施加电压非线性地变化的光调制器。在这种马赫-曾德尔型光调制器中，在两个光波导中的一个或两个上形成偏置电压被施加到的偏置电极和数据信号被施加到的调制电极。
[0003] 偏置电压施加到光波导的另一个示例也是已知的(例如专利文献2)。在这个示例中，输入光分成两个光波导，并且通过每个光波导传播的分光被多路复用以输出调制的光。根据输入光的波长来控制供应给两个光波导中的至少一个光波导的偏置电压。此外，调制光的相位由相位器件电压根据输入光的波长来控制。
[0004] 还引入了使用马赫-曾德尔型调制器(专利文献3)构成的多值光信号传送器。
[0005] 同时，例如，在符合诸如SFP(小型可插拔)和XFP的标准的光通信系统中，已经开发出可插拔光模块的使用。可插拔光模块是可插入光通信装置的插座中并且可从光通信装置的插座中移除的光收发器。当执行可插拔光模块的控制时，可插拔光模块从用作主机侧的光通信装置接收控制信息。然后，根据接收到的控制信息执行可插拔光模块的操作切换和改变。
[0006] 引用列表
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：日本特开第2004-10187号公报
[0009] 专利文献2：日本特开第2004-160985号公报
[0010] 专利文献3：日本特开第2005-326548号公报
发明内容
[0011] 技术问题
[0012] 然而，发明人已经发现，上述方法存在如下所述的问题。当使用马赫-曾德尔光模块时，可以通过将偏置电压施加到设置在光调制器的光波导上的电极来控制光调制器的偏置点。然而，由于嵌入在可插拔光模块中的光调制器之间存在个体差异，所以要施加以相移相同相位的偏置电压对于每个可插拔光模块是不同的。因此，需要当从光通信装置接收到改变偏置点的请求时可以自主地执行偏置点的改变操作的可插拔光模块。
[0013] 本发明是鉴于上述情况而做出的，并且其目的在于根据从外部提供的相位角信息，自主地向可插拔光模块中的光调制器施加适当的偏置电压。
[0014] 技术方案
[0015] 本发明的一个方面是一种光模块，其包括：可插拔电连接器，其被配置为能够与光通信装置通信通信数据信号和控制信号，所述可插拔电连接器可插入所述光通信装置中并且可从所述光通信装置中移除；光信号输出单元，其包括马赫-曾德尔型光调制器并被配置为输出根据通信数据信号调制的光信号，在所述马赫-曾德尔型光调制器中相位调制区域被设置在波导上；光功率控制单元，其配置为能够控制光信号的光功率；可插拔光接收器，其被配置为能够将从光功率控制单元输出的光信号输出到光纤，所述光纤可插入可插拔光接收器中并可从可插拔光接收器中移除；以及控制单元，其被配置为控制光信号输出单元的调制操作和施加到相位调制区域的偏置电压，其中控制单元根据来自可插拔电连接器的控制信号中包括的相位角信息来确定施加到相位调制区域的偏置电压；以及光信号输出单元，其将由控制单元确定的偏置电压施加到相位调制区域。
[0016] 本发明的一个方面是一种光通信系统，其包括：光纤，其被配置为传送光信号；可插拔光模块，其被配置为将光信号输出到光纤，所述光纤可插入可插拔光模块中并从可插拔光模块中移除；以及光通信装置，其被配置为控制所述可插拔光模块，所述可插拔光模块可插入光通信装置中并且可从所述光通信装置中移除，其中所述可插拔光模块包括：可插拔电连接器，其被配置为能够与光通信装置通信通信数据信号以及控制信号，所述可插拔电连接器可插入光通信装置中并从光通信装置中移除；光信号输出单元，其包括马赫-曾德尔型光调制器并被配置为输出根据通信数据信号调制的光信号，在所述马赫-曾德尔型光调制器中相位调制区域被设置在波导上；光功率控制单元，其被配置为能够控制光信号的光功率；可插拔光接收器，其被配置为能够将从光功率控制单元输出的光信号输出到光纤，所述光纤可插入可插拔光接收器中并可从可插拔光接收器中移除；以及控制单元，其被配置为控制光信号输出单元的调制操作和施加到相位调制区域的偏置电压，控制单元根据来自可插拔电连接器的控制信号中包括的相位角信息来确定施加到相位调制区域的偏置电压，并且光信号输出单元将由控制单元确定的偏置电压施加到相位调制区域。
[0017] 本发明的一个方面是一种可插拔光模块的波长改变方法，其包括：从可插拔电连接器接收通信数据信号和控制信号，所述可插拔电连接器可插入光通信装置中或从光通信装置中移除；基于包括在所述控制信号中的相位角信息来确定施加到在马赫-曾德尔型光调制器中设置的相位调制区域的偏置电压；基于所确定的偏置电压和所述通信数据信号来调制来自光源的光，以产生所述光信号；控制光信号的光功率；并经由可插拔光接收器将所述光功率被控制的所述光信号输出到所述光纤，所述光纤可插入所述可插拔光接收器中并且从所述可插拔光接收器中移除。
[0018] 有益效果
[0021] 图2是示出嵌入了根据第一示例性实施例的可插拔光模块的光通信系统的主要部分的配置示例的框图；
[0022] 图3是示出根据第一示例性实施例的控制单元的配置的框图；
[0023] 图4是示出根据第一示例性实施例的控制单元的表格的内容的图；
[0024] 图5是示出根据第一示例性实施例的光信号输出单元的配置示例的框图；
[0025] 图6是示意性地示出根据第一示例性实施例的光调制单元的配置的图；
[0026] 图7是当从光纤侧观察根据第一示例性实施例的可插拔光模块时的立体图；
[0027] 图8是当从光通信装置侧观察根据第一示例性实施例的可插拔光模块时的立体图；
[0028] 图9是示出根据第一示例性实施例的可插拔光模块的偏置点改变操作的顺序图；
[0029] 图10是示意性地示出根据第二示例性实施例的可插拔光模块的配置的框图；
[0030] 图11是示意性地示出根据第二示例性实施例的光信号输出单元的配置示例的框图；
[0031] 图12是示意性地示出根据第二示例性实施例的光调制单元的配置的图；
[0032] 图13是示出根据第二示例性实施例的控制单元的表格的图；
[0033] 图14是示出根据第二示例性实施例的可插拔光模块的偏置点改变操作的顺序图；
[0034] 图15是示意性地示出根据第三示例性实施例的可插拔光模块的配置的框图；
[0035] 图16是示出根据第三示例性实施例的光信号输出单元的配置示例的框图；
[0036] 图17是示出根据第三示例性实施例的控制单元的表格集合组的图；和[0037] 图18是示出根据第三示例性实施例的可插拔光模块的波长改变操作的顺序图。
具体实施方式
[0038] 下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。在所有附图中，相同的部件用相同的附图标记表示，并且根据需要省略重复的说明。
[0039] 第一示例性实施例
[0040] 将描述根据第一示例性实施例的可插拔光模块100。图1是示意性地示出根据第一示例性实施例的可插拔光模块100的配置的框图。图2是示出嵌入了根据第一示例性实施例的可插拔光模块100的光通信系统1000的主要部分的配置示例的框图。如图2所示，可插拔光模块100被配置为使具有连接器的光纤91可插入可插拔光模块100中并从可插拔光模块100中移除。例如，可以使用LC连接器和MU连接器等作为具有连接器的光纤91的连接器。可插拔光模块100基于从作为通信主机的光通信装置92输入的控制信号CON1来控制。注意，可插拔光模块100还可以接收作为来自光通信装置92的具有控制信号CON1的数据信号的调制信号MOD。在这种情况下，可插拔光模块100可以输出基于接收到的调制信号MOD调制的光调制信号LS。例如，光通信装置92执行诸如来自可插拔光模块100的通信数据信号或输入到可插拔光模块100的通信信号的火焰处理的通信信号处理。
[0041] 可插拔光模块100包括可插拔电连接器11、光信号输出单元13、光功率控制单元14、控制单元12和可插拔光接收器15。
[0042] 可插拔电连接器11被配置为可插入光通信装置92中并且可从光通信装置92中移除。可插拔电连接器11接收作为从光通信装置92输出的电信号的控制信号CON1，并将控制信号CON1转发到控制单元12。可插拔电连接器11还可以接收作为从光通信装置92输出的电信号的调制信号MOD，并将其转发到光信号输出单元13。可插拔电连接器11还可以将从控制单元12输出的电信号转发到光通信装置92。
[0043] 控制单元12基于经由可插拔电连接器11从光通信装置92输入的控制信号CON1来控制光信号输出单元13的操作。控制信号CON1包括相位角信息，该相位角信息表示将要设置到马赫-曾德尔光调制器的臂(波导)的相位角。图3是示出根据第一示例性实施例的控制单元12的配置的框图。控制单元12包括存储单元12A和命令单元12B。在存储器单元12A中，存储表示相位角信息和施加到马赫-曾德尔光调制器的臂(波导)的偏置电压之间的对应关系的表格TAB。命令单元12B基于接收到的相位角信息来参考表格TAB，并确定对应偏置电压。然后，命令单元12B通过控制信号CON2向光信号输出单元13指示确定的偏置电压的值。
[0044] 图4是示出根据第一示例性实施例的控制单元12中的表格TAB的内容的图。在表格TAB中，存储表示由光通信装置92指示的相位角与偏置电压之间的对应关系的信息。在图4中，相位角信息由8比特信号提供。光通信装置92根据指示的相位角将由8比特值表示的控制信号CON1输出到控制单元12。这里，相位角信息和控制信号CON1的值可以是各种类型，例如具有代码的16比特信号。
[0045] 控制单元12还可以通过输出到光功率控制单元14的控制信号CON3来控制从光功率控制单元14输出的光调制信号LS的光功率。
[0046] 光信号输出单元13包括马赫-曾德尔型光调制器，并输出通过预定调制方法调制的光调制信号LS。光信号输出单元13通过将调制信号MOD施加到在马赫-曾德尔型光调制器的波导上形成的相位调制区域来调制光调制信号LS。光信号输出单元13还可以通过向相位调制区域施加偏置电压来控制马赫-曾德尔型光调制器的偏置点。注意，光信号输出单元13可以通过诸如相位调制、幅度调制和偏振调制的各种调制方法，或通过组合各种调制方法来调制光调制信号LS。这里，例如，马赫-曾德尔型光调制器是半导体光调制器等。
[0047] 这里，相位调制区域是包括形成在光波导上的电极的区域。通过向电极施加电信号——例如电压信号——来改变电极下方的光波导的有效折射率。作为结果，可以改变相位调制区域中的光波导的实质光长度。因此，相位调制区域可以改变通过光波导传播的光信号的相位。然后，可以通过提供通过两个光波导传播的光信号之间的相位差来调制光信号。
[0048] 将描述光信号输出单元13的配置示例。图5是示出根据第一示例性实施例的光信号输出单元13的配置示例的框图。光信号输出单元13包括光源16和光调制单元17。例如，光源16是包括半导体激光器件和环形振荡器的波长可调光模块等，并输出输出光Lorig。输出光Lorig由控制信号CON2控制。
[0049] 光调制单元17例如是马赫-曾德尔型光调制器。注意，虽然图1中未示出，但是光调制单元17输出通过根据与从光通信装置92经由可插拔电连接器11输入的通信数据信号相对应的调制信号MOD来调制输出光Lorig而产生的光调制信号LS。
[0050] 接下来，将描述光调制单元17的配置。图6是示意性地示出根据第一示例性实施例的光调制单元17的配置的图。光调制单元17被配置为通用马赫-曾德尔型光调制器。光调制单元17包括光调制器17A和驱动器电路17B。
[0051] 光调制器17A调制来自光源16的输出光Lorig以输出光调制信号LS。光调制器17A包括波导171至174以及相位调制区域PMA和PMB。来自光源16的输出光Lorig被输入到波导171的一端。波导171的另一端光学地连接到波导172的一端和波导173的一端。因此，通过波导171传播的光被分到波导172和波导173中。波导172的另一端和波导173的另一端连接到波导174的一端。改变通过波导172传播的光的相位的相位调制区域PMA设置在波导172上。
改变通过波导173传播的光的相位的相位调制区域PMB设置在波导173上。光调制信号LS从波导174的另一端输出。
改变通过波导173传播的光的相位的相位调制区域PMB设置在波导173上。光调制信号LS从波导174的另一端输出。
[0052] 在控制光调制器17A的调制操作时，驱动器电路17B可以通过根据控制信号CON2将偏置电压VBIAS施加到相位调制区域PMA和PMB中的一个或这两者来控制光调制器17A的偏置点。以下，将描述驱动器电路17B向相位调制区域PMA施加偏置电压的情况。此外，驱动器电路17B可以通过将调制信号MOD施加到相位调制区域PMA和PMB中的一个或这两者来调制光调制信号LS。在该示例中，驱动器电路17B根据调制信号MOD将调制信号SIG_M1施加到相位调制区域PMA。驱动器电路17B根据调制信号MOD将调制信号SIG_M2施加到相位调制区域PMB。
[0053] 光功率控制单元14可以通过衰减或阻挡从光信号输出单元13输出的光调制信号LS来控制光调制信号LS的光功率。如上所述，光功率控制单元14根据从控制单元12输出的控制信号CON3来控制光调制信号LS的光功率。例如，光衰减器可以用作光功率控制单元14。
[0054] 可插拔光接收器15(也称为第一可插拔光接收器)被配置为使具有连接器的外部光纤91(也称为第一光传送线)的连接器能够插入可插拔光接收器15中并从可插拔光接收器15中移除。可插拔光接收器15将从光功率控制单元14输出的光调制信号LS发送到光纤91。
[0055] 将描述可插拔光模块100的外观。图7是当从光纤91侧观察根据第一示例实施例的可插拔光模块100时的立体图。图7所示的数字符号61指示可插拔光模块100的上表面。图7所示的数字符号62指示光纤91的连接器插入的可插拔光接收器15的入口点。图8是当从光通信装置92侧观察根据第一示例性实施例的可插拔光模块100时的立体图。图8所示的数字符号63指示可插拔光模块100的下表面。图8所示的数字符号64指示连接到光通信装置92的可插拔电连接器11的连接部分。
[0056] 接下来，将描述可插拔光模块100的偏置点改变操作。图9是示出根据第一示例性实施例的可插拔光模块100的偏置点改变操作的顺序图。
[0057] 步骤S11：相位角信息接收
[0058] 控制单元12从光通信装置92接收包括偏置点改变的相位角信息的控制信号CON1。
[0059] 步骤S12：表格参考
[0060] 控制单元12基于接收到的相位角信息来参考表格TAB，以确定施加到相位调制区域PMA的偏置电压。
[0061] 步骤S13：偏置电压命令
[0062] 控制单元12通过控制信号CON2向光信号输出单元13指示所确定的偏置电压的值。
[0063] 步骤S14：偏置电压应用
[0064] 光信号输出单元13将偏置电压施加到相位调制区域PMA。
[0065] 如上所述，根据本配置，当可插拔光模块100中的光信号输出单元13的光调制单元17的偏置点改变时，外部光通信装置92可以提供相位角信息。作为相位角信息，可以使用诸如数字信号的通用信号。在该示例性实施例中，预定存储在表格TAB中的偏置电压的值，以根据指示的相位角信息来控制光调制单元17的偏置点。因此，控制单元12参考表格TAB来指示偏置电压并且从而可以根据指示的相位角信息来控制光调制单元17的偏置点。
[0066] 因此，根据本配置，光通信装置可以在不考虑可插拔光模块的个体差异的情况下控制光调制器的偏置点。此外，可插拔光模块可以根据来自光通信装置的命令通过参考表格自主地向光调制器的相位调制区域施加适当的偏置电压。
[0067] 第二示例性实施例
[0068] 将描述根据第二示例性实施例的可插拔光模块200。根据第一示例性实施例的可插拔光模块100对应于偏置点的改变，而可插拔光模块200具有能够进行更多动态相位设置的配置。图10是示意性地示出根据第二示例性实施例的可插拔光模块200的配置的框图。可插拔光模块200具有下述配置：其中根据第一示例性实施例的可插拔光模块100的控制单元12和光信号输出单元13分别被替换为控制单元22和光信号输出单元23。注意，可插拔光模块200还可以从光通信装置92接收控制信号CON1以及与数据信号对应的调制信号MOD。在这种情况下，可插拔光模块200可以输出基于接收到的调制信号MOD调制的光调制信号LS。由于可插拔光模块200的其他配置与可插拔光模块100相同，所以省略其说明。
[0069] 将描述光信号输出单元23的配置示例。图11是示意性地示出根据第二示例性实施例的光信号输出单元23的配置示例的框图。光信号输出单元23具有其中光信号输出单元13的光调制单元17被替换为光调制单元27的配置。
[0070] 将描述光调制单元27的配置。图12是示意性地示出根据第二示例性实施例的光调制单元27的配置的图。光调制单元27包括光调制器27A和驱动器电路27B。光调制器27A具有其中多个通用马赫-曾德尔型光调制器被组合的配置。在这个示例中，光调制器27A具有其中四个马赫-曾德尔型光调制器MZ1至MZ4被组合的配置。马赫-曾德尔型光调制器MZ1至MZ4分别均具有与在第一示例性实施例中描述的光调制单元17相同的配置。
[0071] 来自光源16的输出光Lorig被输入到光波导WG1。光波导WG1被分支成光波导WG2和光波导WG3。光波导WG2被分支成光波导WG4和光波导WG5。光波导WG4连接到马赫-曾德尔型光调制器MZ1的输入。光波导WG5连接到马赫-曾德尔型光调制器MZ2的输入。光波导WG3被分支成光波导WG6和光波导WG7。光波导WG6连接到马赫-曾德尔型光调制器MZ3的输入。光波导WG7连接到马赫-曾德尔型光调制器MZ4的输入。
[0072] 马赫-曾德尔型光调制器MZ1的输出连接到光波导WG8。马赫-曾德尔型光调制器MZ2的输出连接到光波导WG9。马赫-曾德尔型光调制器MZ3的输出连接到光波导WG10。马赫-曾德尔型光调制器MZ4的输出连接到光波导WG11。光波导WG8和光波导WG9合并以连接到光波导WG12。光波导WG10和光波导WG11合并以连接到光波导WG13。光波导WG12和光波导WG13合并以连接到光波导WG14。被调制的光调制信号LS从光波导WG14输出。
[0073] 注意，在该示例性实施例中，设置在马赫-曾德尔型光调制器MZ1的两个光波导上的相位调制区域PMA和PMB被称为相位调制区域PM1和PM2。设置在马赫-曾德尔型光调制器MZ2的两个光波导上的相位调制区域PMA和PMB将称为相位调制区域PM3和PM4。设置在马赫-曾德尔型光调制器MZ3的两个光波导上的相位调制区域PMA和PMB被称为相位调制区域PM5和PM6。设置在马赫-曾德尔型光调制器MZ4的两个光波导上的相位调制区域PMA和PMB被称为相位调制区域PM7和PM8。此外，相位调制区域PM9至PM12分别设置在光波导WG8至WG11上。
[0074] 通过将偏置电压分别施加到相位调制区域PM1至PM12，驱动器电路27B可以控制光调制器27A的调制操作，并且还控制光调制器27A的偏置点。通过将调制信号分别施加到相位调制区域PM1至PM12，驱动器电路27B还可以调制光调制信号LS。
[0075] 控制单元22通过参考表格20来确定施加到光调制单元27的相位调制区域PM1至PM12的偏置电压。表格集合20包括多个表格，并且在本示例性实施例中包括分别对应于相位调制区域PM1至PM12的表格T1至T12。图13是示出根据第二示例性实施例的控制单元22的表格集合20的图。表格集合20包括表格T1至T12，其指示要施加到每个相位区域以实现指示的相位角的偏置电压的值。
[0076] 随后，将描述可插拔光模块200的偏置点改变操作。图14是示出根据第二示例性实施例的可插拔光模块200的偏置点改变操作的顺序图。
[0077] 步骤S21：相位角信息接收
[0078] 控制单元22从光通信装置92接收包括与相位调制区域PM1至PM12对应的相位角信息的控制信号CON1，用于改变偏置点。
[0079] 步骤S22：偏置电压确定
[0080] 控制单元22基于与相位调制区域PM1至PM12对应的相位角信息来参考表T1至T12，以确定施加到相位调制区域PM1至PM12的偏置电压。
[0081] 步骤S23：偏置电压命令
[0082] 控制单元22通过控制信号CON2向光信号输出单元23指示施加到相位调制区域PM1至PM12的确定的偏置电压的值。
[0083] 步骤S24：偏置电压应用
[0084] 光信号输出单元23将确定的偏置电压分别施加到相位调制区域PM1至PM12。
[0085] 如上所述，根据本配置，在包括其中组合了多个马赫-曾德尔光调制器的光调制器的可插拔光模块200中，可以将适合于指示的相位角的偏置电压自主地施加到每个马赫-曾德尔光调制器的每个相位调制区域。此外，可以控制每个相位调制区域，使得可以动态地实现灵活的相位设置。
[0086] 第三示例性实施例
[0087] 将描述根据第三示例性实施例的可插拔光模块300。可插拔光模块300是根据第二示例性实施例的可插拔光模块200的修改示例，并且被配置为改变从光源输出的光的波长。可能存在光通信装置请求可插拔光模块改变波长的情况。当符合波长改变的请求时，可插拔光模块需要自主地执行和完成改变操作。
[0088] 图15是示意性地示出根据第三示例性实施例的可插拔光模块300的配置的框图。可插拔光模块300具有其中根据第二示例性实施例的可插拔光模块200的控制单元22和光信号输出单元23分别被替代为控制单元32和光信号输出单元33的配置。
[0089] 光信号输出单元33被配置为能够改变光调制信号LS的波长。因此，光信号输出单元33根据从控制单元32输出的控制信号CON2输出在可调波长范围内的单个波长的光调制信号LS。光信号输出单元33可以通过诸如相位调制、振幅调制和偏振调制的各种类型的调制方法，或通过组合各种类型的调制方法来调制光调制信号LS，如在光信号输出单元23的情况下。
[0090] 将描述光信号输出单元33的配置示例。图16是示出根据第三示例性实施例的光信号输出单元33的配置示例的框图。光信号输出单元33包括波长可调光源36和光调制单元27。由于光调制单元27与第二示例性实施例中的相同，将省略其描述。
[0091] 波长可调光源36例如包括半导体激光器和诸如环形振荡器的波长调谐设备，并输出输出光Lorig。输出光Lorig的波长由来自控制单元32的控制信号CON2控制。
[0092] 与根据第二示例性实施例的控制单元22类似，控制单元32控制光信号输出单元33的光调制单元27的调制操作和操作点。此外，控制单元32可以通过控制信号CON2来控制波长可调光源36的输出光Lorig的波长。
[0093] 如上所述，可插拔光模块300被配置为能够改变光调制信号LS的波长。然而，当光信号的波长不同时，用于实现指示的相位角而施加到相位调制区域的偏置电压也变化。因此，对于每个可变波长，需要存储施加到每个相位调制区域的偏置电压的信息的表格集合。
[0094] 图17是示出根据第三示例性实施例的控制单元32的表格集合组30的图。它是示出根据第三示例性实施例的控制单元32的配置的框图。控制单元32参考为每个可变波长提供的表格集合组30中包括的表格集合30A至30C中的任何一个，以确定施加到光调制单元27的相位调制区PM1至PM12的偏置电压。该表格集合30A至30C包括与根据第二示例性实施例的表格集合20类似的多个表格。在本实施例中，表格集合30A至30C分别包括与相位调制区PM1至PM12对应的表格T1至T12。
[0095] 随后，将描述可插拔光模块300的波长改变操作。图18是示出根据第三示例性实施例的可插拔光模块300的波长改变操作的顺序图。
[0096] 步骤S31：控制信息接收
[0097] 在可插拔光模块300将波长λ1的光调制信号LS输出到光纤91的状态下，控制单元32从光通信装置92接收包括控制信息的控制信号CON1。该控制信息包括光信号的波长改变命令以及来自光通信装置92用于偏置点改变的与相位调制区域PM1至PM12相对应的相位角信息。
[0098] 步骤S32：光信号阻挡操作
[0099] 控制单元32基于波长改变命令执行光信号的阻挡操作。具体地，控制单元32使用控制信号CON3指示光功率控制单元14阻挡光调制信号LS。光功率控制单元14根据控制信号CON3阻挡光调制信号LS。控制单元32还可以通过使用控制信号CON2指示光信号输出单元33停止输出光调制信号LS来执行光信号LS的阻挡操作。注意，当执行光信号的阻挡操作时，控制单元32还可以指示光功率控制单元14阻挡光调制信号LS并且并行地指示光信号输出单元33停止输出光调制信号LS。
[0100] 步骤S33：波长改变命令
[0101] 控制单元32基于波长改变命令指示光信号输出单元33将光调制信号LS的波长从λ1变为λ2(λ1≠λ2)。因此，光信号输出单元33将光调制信号LS的波长从λ1变为λ2。在这种情况下，光信号输出单元33可以在停止光调制信号LS的输出之后执行波长从λ1变为λ2的操作。
[0102] 步骤S34：表格集合参考
[0103] 控制单元32参考基于相位角信息的波长改变之后以波长λ2与相位调制区域PM1至PM12对应的表格集合30B，以确定施加到相位调制区域PM1至PM12的偏置电压。
[0104] 步骤S35：偏置电压命令
[0105] 控制单元32通过控制信号CON2向光信号输出单元33指示施加到相位调制区域PM1至PM12的确定的偏置电压的值。
[0106] 步骤S36：偏置电压应用
[0107] 光信号输出单元33将确定的偏置电压分别施加到相位调制区域PM1至PM12。
[0108] 步骤S37：输出重启命令
[0109] 在波长改变完成之后，控制单元32执行重启光调制信号LS的输出的操作。具体地，控制单元32控制光功率控制单元14将光调制信号LS控制为预定的光功率。因此，将波长λ2的光调制信号LS输出到光纤91。
[0110] 当光信号输出单元33的光信号的输出在步骤S32或S33中停止时，在步骤S14中光功率控制单元14的控制之前，控制单元32可以控制光信号输出单元33输出在波长改变之后的波长λ2的光调制信号LS。
[0111] 如上所述，当可插拔光模块根据光通信装置92的命令改变光信号的波长时，本配置鲁棒地阻挡光信号的输出。因此，可以防止在波长改变期间传送不稳定的光信号。然后，在波长改变之后发送光信号，从而可以从可插拔光模块发送具有所需波长和稳定性的光信号。
[0112] 因此，可以应用与改变之后的波长对应的适当的偏置电压。换句话说，在可变的多个中的每一个中，用于实现指示的相位角的适当偏置电压可以被施加到设置在调制单元中的相位调制区域。
[0113] 其他示例性实施例
[0114] 本发明不限于上述示例性实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下适当地进行修改。例如，在上述示例性实施例中，光通信装置92还可以在可插拔光模块上执行状态请求。在这种情况下，可插拔光模块的控制单元经由可插拔电连接器11接收来自光通信装置92的状态请求。当接收到请求时，可插拔光模块的控制单元经由可插拔电连接器11向光通信装置92通知可插拔光模块的操作状态。具体地说，可插拔光模块的控制单元向光通信装置92通知偏置点操作或波长改变操作是否正在运行。在波长改变操作期间，可插拔光模块的控制单元还可以向光通信装置92通知图10、图14和图18所示的每个步骤的哪个处理阶段正在运行。此外，可以向光通信装置92通知波长可调光源和包括在光信号输出单元13中的光调制单元的操作稳定性信息。
[0115] 例如，在第三示例性实施例中，可以假设在可插拔光模块正在执行波长改变操作时，光通信装置92指示可插拔光模块停止光信号的输出。在这种情况下，可插拔光模块的控制单元从光通信装置92经由可插拔电连接器11接收停止光信号的输出的命令。然而，由于可插拔光模块处于波长改变操作状态，所以光模块可以拒绝停止光信号的输出的命令。因此，可以防止由于重叠的操作请求引起的故障的发生。此外，当从光通信装置92经由可插拔电连接器11接收停止光信号输出的命令时，光信号输出可能在波长改变完成后停止。因此，可以按顺序处理重叠的操作请求，并且可以鲁棒地执行光通信装置92所需的期望操作。注意到，光通信装置92可以适当地指示可插拔光模块开始光信号的输出以及停止光信号的输出。
[0116] 在上述示例性实施例中，描述了可插拔光模块的控制单元根据来自光通信装置92的控制信号CON1控制波长可调光源、光调制单元和光功率控制单元。然而，这只是示例。无论来自外部的控制信号如何，可插拔光模块的控制单元可以自主地控制波长可调光源、光调制单元和光功率控制单元。
[0117] 在上述示例性实施例中，可以应用诸如MDIO(管理数据输入/输出)或I2C(内部集成电路)的技术来实现经由可插拔电连接器11的控制信号的通信。
[0118] 在上述示例性实施例中，可以监测从光信号输出单元输出的光信号的功率并且，例如，可以反馈控制设置在光信号输出单元中的波长可调光源的光输出功率。在这种情况下，从光信号输出单元输出的光信号的一部分通过诸如光解复用器分支，并且分支的光信号由诸如光电二极管的光接收设备监测。然后，通过向控制单元通知监测结果，控制单元可以反馈控制从光信号输出单元输出的光信号的功率。
[0119] 在上述示例性实施例中，监测从光功率控制单元输出的光信号的功率，并且例如可以反馈控制光功率控制单元的光功率和设置在光信号输出单元中的波长可调光源的光输出功率。在这种情况下，从光功率控制单元输出的光信号的一部分通过诸如光解复用器分支，并且分支的光信号由诸如光电二极管的光接收设备监测。然后，通过向控制单元通知监测结果，控制单元可以反馈控制从光信号输出单元输出的光信号的功率和由光功率控制单元控制的光功率的一个或这两者。
[0120] 在上述示例性实施例中，尽管描述了可插拔光模块的发送侧的配置，但是不言而喻，可插拔光模块可以包括从外部接收光信号并且解调接收到的光信号的接收单元。
[0121] 上述可插拔光模块可以通过控制偏置点，将在无调制时的光调制器的输出处的相位差设定为0(相位差最小值)或180度(相位差最大值)。此外，可插拔光模块可以通过控制偏置点，将在无调制时的光调制器的输出处的相位差设定为诸如30度、45度和60度的任何相位差。
[0122] 以上已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述示例性实施例。本发明的配置和细节可以在本发明的范围内以各种方式进行修改，这可以由本领域技术人员理解。
[0123] 本申请基于并要求于2015年3月20日提交的日本专利申请No.2015-57345的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
[0124] 附图标记列表
[0125] 11 可插拔电连接器
[0126] 12、22、32 控制单元
[0127] 12A 存储器单元
[0128] 12B 命令单元
[0129] 13、23、33 光信号输出单元
[0130] 14 光功率控制单元
[0131] 15 可插拔光接收器
[0132] 16 光源
[0133] 17、27 光调制单元
[0134] 17A、27A 光调制器
[0135] 17B、27B 驱动器电路
[0136] 20、30A至30C 表格集合
[0137] 30 表格集合组
[0138] 36 波长可调光源
[0139] 91 光纤
[0140] 92 光传送装置
[0141] 100、200、300 可插拔光模块
[0142] 171至174 光波导
[0143] 1000 光通信系统
[0144] CON1至CON3 控制信号
[0145] Lorig 输出光
[0146] LS 光调制信号
[0147] MOD 调制信号
[0148] MZ1至MZ4 马赫-曾德尔型光调制器
[0149] PM1至PM12、PMA、PMB 相位调制区域
[0150] T1至T12 表格
[0151] TAB 表格
[0152] WG1至WG14 光波导
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