CN104635297A - 光学谐振器设备、光学发射机和光学谐振器的控制方法 - Google Patents

光学谐振器设备、光学发射机和光学谐振器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。光学谐振器设备包括光学谐振器单元，其中多个环形光学谐振器以级联连接的方式耦接，并且环形光学波导的往返长度彼此不同并按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化；控制器(3)，用于进行谐振波长调节控制、以按照从设置在最多光输入侧的环形光学谐振器开始的顺序调节每个环形光学谐振器的谐振波长以便与输入光波长匹配，以及在发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制、以调节来自光输入侧的第一环形光学谐振器的谐振波长以便与第二匹配输入光波长匹配，并且调节从光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的谐振波长以便与第一匹配输入光波长匹配。

Description

光学谐振器设备、光学发射机和光学谐振器的控制方法
技术领域
本文中所讨论的实施方式涉及光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
背景技术
近年来，硅衬底上的光学功能装置受到关注，硅衬底上的光学功能装置利用可以以低成本实现大规模集成的硅电子电路制造技术。
此外，在高性能服务器、超级计算机等中，通过采用针对CPU(中央处理单元)的多核配置等来增强性能以便可以增强所需要的算术运算性能。另一方面，在芯片或板之间的通信中，虽然算术运算性能的速度不断增大，但是与电信号的通信由于物理距离的问题而达到极限。
基于低损耗且小尺寸的硅窄线波导即硅光子学的、硅衬底上的大规模光学通信装置被期望作为用于下述的技术：解决如上所述的其运算速度不断增大的这样的信息处理设备的通信能力欠缺的问题。
硅光子学根据光学功能装置例如基于硅的光学波导、发光器件、光接收装置、光学调制器、光分路单元和光解复用器而被配置。
例如，作为硅光子学中的光学调制器，期望的是，从功率消耗和高速响应的观点来说，例如数十平方微米至数百平方微米的非常小的尺寸以及低功率的环形光学调制器具有很好的前景。
发明内容
顺便提及，由于作为其中使用环形光学谐振器的光学调制器并且使用硅波导芯层的环形光学调制器的工作波段非常窄，所以非常难以在制造时调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配。
例如，通过配置环形光学调制器的环形光学波导的光学周长(往返长度)来确定环形光学调制器的谐振波长。然而，等效折射率由于晶片之间的偏差、批次之间的偏差等而在光学波导的硅波导芯层的厚度中色散，并且因此，环形光学调制器的谐振波长在晶片之间或批次之间会漂移至少大约±10nm。
鉴于环形光学调制器的谐振波长的如上所述的这样的漂移，可以使用下述方法：通过加热器加热或者通过载流子注入来调节环形光学调制器的谐振波长。
然而，当通过加热器加热来调节环形光学调制器的谐振波长时，环形光学调制器的谐振波长可以仅向长波长侧漂移。另一方面，当通过载流子注入来调节环形光学调制器的谐振波长时，环形光学调制器的谐振波长可以仅向短波长侧漂移。
因此，将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量在最大处与和环形光学调制器的自由频谱范围(FSR)对应的量相等。
此处，为了减小FSR，可以减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径。另一方面，为了获得环形光学调制器的小型化、高速运算及低功率消耗的优点，期望减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径。
如果减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径以便实现环形光学调制器的小型化、高速运算及低功率消耗的优点，则然后FSR增大并且将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量增加。
如果以这种方式将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量大，那么在加热器加热和载流子注入这两种情况下，提供给电极以用于调节谐振波长的电流量，即，将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的电流量变大。因此，如果将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量大，则将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的功率消耗变大。
在这种情况下，下述内容看起来是可取的：将具有彼此不同的多个波长的输入光输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器并且将多个环形光学调制器中的每个环形光学调制器的谐振波长调节到具有最接近波长的输入光的波长，从而减小将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的电流量(功率消耗)。
然而，波长彼此不同的多个输入光的频谱即输入光的波长与多个环形光学调制器的谐振波长的频谱、即多个环形光学调制器的谐振波长可以不必要具有理想关系。特别地，虽然多个环形光学调制器的谐振波长理论上被逐个布置在波长彼此不同的多个输入光之间，但是输入光与谐振波长可以不必要具有如刚才描述的那样的理想关系。因此，存在其中两个环形光学调制器的谐振波长被布置在具有一个波长的输入光与具有不同的波长的另一输入光之间的情况，即发生了所谓的信道串扰(inter-channel)现象。在这种情况下，如果按照以设置在多数光输入侧的环形光学调制器开始的顺序进行用于将环形光学调制器的谐振波长向长波长侧或短波长侧调节以便使谐振波长与输入光波长相匹配的谐振波长调节控制，则对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器的谐振波长调节控制所需要的电流量，即，所需要的功率消耗，增大到超过任何其他环形光学调制器的电流量。
此处要注意，虽然如上所述的这样的问题被描述为使用硅波导芯层的环形光学调制器的主题，但是其中使用一些其他半导体材料例如硅锗、InP、GaAs及硅锗、InP或GaAs的混合晶体的环形光学调制器也具有类似的主题。此外，虽然如上所述的这样的问题被描述为环形光学调制器的主题，但是在包括例如光解复用设备的光学谐振器设备中设置的环形光学谐振器也具有类似的主题。
因此，可以期望缓解下面这样的情形：当具有彼此不同的波长的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器来减小所需要的电流量时，用于对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学谐振器的谐振波长调节控制所需要的电流量超过任何其他环形光学谐振器的电流量。
根据实施方式的一个方面，一种光学谐振器设备，包括：光学谐振器单元，所述光学谐振器单元包括多个环形光学谐振器，所述多个环形光学谐振器各自包括：第一光学波导、第二光学波导、光耦接在所述第一光学波导与所述第二光学波导之间的环形光学波导、以及设置在所述环形光学波导上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极，所述多个环形光学谐振器以级联连接的方式彼此耦接，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导具有彼此不同并且按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化的往返长度；以及控制器，所述控制器用于：进行谐振波长调节控制，以按照从所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中的每个所述环形谐振器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配；以及在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，以对所述多个环形光学谐振器中从所述光输入侧起的第一环形光学谐振器的所述谐振波长进行调节，以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且将从所述光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的所述谐振波长调节到第一匹配输入光波长，从而按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配。
根据实施方式的另一方面，一种光学发射机，包括：光源，所述光源输出具有彼此不同的波长的光；光学复用单元，所述光学复用单元与所述光源耦接；光学谐振器单元，所述光学谐振器单元与所述光学复用单元耦接并且包括多个环形光学谐振器，所述多个环形光学谐振器各自包括：第一光学波导、第二光学波导、光耦接在所述第一光学波导与所述第二光学波导之间的环形光学波导，以及设置在所述环形光学波导上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极，所述多个环形光学谐振器以级联连接的方式彼此耦接，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导具有彼此不同并且按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化的往返长度；以及控制器，所述控制器用于：进行谐振波长调节控制，以按照从所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序将所述多个环形光学谐振器中的每个所述环形光学谐振器的谐振波长调节到具有彼此不同的多个波长的输入光成分中对应的一个输入光成分的输入光波长；以及在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，以调节所述多个环形光学谐振器中从所述光输入侧起的第一环形光学谐振器的所述谐振波长、以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且将从所述光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的所述谐振波长调节到第一匹配输入光波长，从而按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配。
根据实施方式的又一方面，一种用于光学谐振器的控制方法，包括：由控制器进行用于调节多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的谐振波长的谐振波长调节控制，所述多个环形光学谐振器设置在光学谐振器中并且各自包括：第一光学波导、第二光学波导、光耦接在所述第一光学波导与所述第二光学波导之间的环形光学波导，以及设置在所述环形光学波导上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极，所述多个环形光学谐振器以级联连接的方式彼此耦接，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导具有彼此不同并且按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化的往返长度，所述谐振波长调节控制按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中每个环形光学谐振器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配；以及由所述控制器在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，以对所述多个环形光学谐振器中从所述光输入侧起的第一环形光学谐振器的所述谐振波长进行调节、以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且将从所述光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的所述谐振波长调节到所述第一匹配输入光波长，从而按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配。
因此，本光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法的优点在于，可以减少下述这样的情形：当波长彼此不同的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器来减小所需要的电流量时，对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学谐振器的谐振波长调节控制所需要的电流量超过任何其他环形光学谐振器的电流量。
附图说明
图1是描绘根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)和光学发射机的配置的示意图；
图2是示出了设置在根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的光学谐振单元(光学调制单元)的配置的示意图；
图3A和图3B是示出了设置在根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)和光学发射机中的光学谐振单元(光学调制单元)的配置的示意图，并且其中，图3A是俯视图，并且图3B是沿图3A的线A-A’的截面图；
图4是描绘了不具有加热器的一个环形光学调制器的配置的示意图；
图5A和图5B是示出了不具有加热器的一个环形光学调制器的工作的示意图；
图6是描绘了不具有加热器的一个环形光学调制器的透射频谱(从输入端口透射到通过端口)的视图，并且图6是示出了环形光学调制器的工作的视图；
图7A至图7C是示出了由不具有加热器的一个环形光学调制器进行的光强度调制的视图；
图8是描绘了具有加热器的一个环形光学调制器的配置的示意图；
图9是描绘了具有加热器的一个环形光学调制器的透射频谱(从输入端口透射到通过端口)的视图，并且图9是示出了环形光学调制器的谐振波长的调节的视图；
图10A至图10C是示出了WDM光学发射机的主题和配置的视图；
图11A至图11D是示出了其中具有彼此不同的波长的两个输入光被输入到两个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)的视图，并且其中，图11A描绘了绘有环形光学谐振器(环形光学调制器)的配置的视图，图11B描绘了在图11A的点A处的频谱，图11C描绘了在图11A的点B处的频谱，并且图11D描绘了输入光波长与环形光学谐振器的谐振波长之间的关系并且示出了在进行谐振波长调节控制之前的状态；
图12A至图12D是示出了其中具有彼此不同的波长的两个输入光被输入到两个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)的视图，并且其中，图12A描绘了绘有环形光学谐振器(环形光学调制器)的配置的视图，图12B描绘了在图12A的点A处的频谱，图12C描绘了在图12A的点B处的频谱，并且图12D描绘了输入光波长与环形光学谐振器的谐振波长之间的关系，并且示出了在对设置在从光输入侧开始的第一位置处的环形光学谐振器进行谐振波长调节控制之后的状态；
图13A至图13D是示出了其中具有彼此不同的波长的两个输入光被输入到两个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)的视图，并且其中，图13A描绘了绘有环形光学谐振器(环形光学调制器)的配置的视图，图13B描绘了在图13A的点A处的频谱，图13C描绘了在图13A的点B处的频谱，并且图13D描绘了输入光波长与环形光学谐振器的谐振波长之间的关系，并且示出了在对设置在从光输入侧开始的第一位置和第二位置处的环形光学谐振器进行谐振波长调节控制之后的状态；
图14是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)作为示例的谐振波长调节控制、并且描绘了在未发生信道串扰的情况下的谐振波长控制的视图；
图15A至图15N是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)的过程作为示例的谐振波长调节控制的过程、并且描绘了在未发生信道串扰的情况下的过程的视图；
图16是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)作为示例的谐振波长调节控制、并且描绘了在发生信道串扰的情况下的谐振波长调节控制的视图；
图17A至图17N是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)的过程作为示例的谐振波长调节控制的过程、并且描绘了在发生信道串扰的情况下的过程的视图；
图18是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的再谐振波长调节控制(重新谐振频谱调节)作为示例的再谐振波长调节控制的视图；
图19A至图19N是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的再谐振波长调节控制(重新谐振频谱调节)作为示例的再谐振波长调节控制的视图；
图20是示出了根据第一实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)和光学发射机中的控制(用于光学谐振器的控制方法；用于光学调制器的控制方法)的流程图；
图21是示出了根据第二实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)和光学发射机中的控制(用于光学谐振器的控制方法；用于光学调制器的控制方法)的流程图；
图22是示出了根据第二实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的采用其中具有彼此不同的波长的六个输入光被输入到六个环形光学谐振器(环形光学调制器)的谐振波长调节控制(谐振频谱调节)作为示例的谐振波长调节控制、并且示出了其中基于环形光学谐振器与输入光波长之间的对应关系不能确定发生信道串扰的情形下的谐振波长调节控制的视图；
图23是描绘了根据第三实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)和光学发射机的配置的示意图；
图24A和图24B是示出了设置在根据第三实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)和光学发射机中的光学谐振单元(光学调制单元)的配置的示意图，并且其中，图24A是俯视图，并且图24B是沿图24A的线B-B’的截面图；
图25是示出了设置在根据第三实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)中的光学谐振单元(光学调制单元)的配置的示意图；以及
图26是描绘了根据第四实施方式的光学谐振器设备(光学调制设备)的配置的示意图。
具体实施方式
在下面，参考附图描述了根据本技术的实施方式的光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
[第一实施方式]
首先，参考图1至图20描述根据第一实施方式的光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
在本实施方式中，采用光学调制设备、包括光学调制设备的光学发射机以及用于光学调制器的控制方法作为示例、来分别描述光学谐振器设备、包括光学谐振器设备的光学发射器以及用于光学谐振器的控制方法。
如图1中所示，根据本实施方式的光学发射机包括光源1、光学复用单元22、光学调制单元(光学谐振单元)2和控制器3。根据本实施方式的光学调制设备(光学谐振器设备)由光学调制单元2和控制器3配置而成。要注意，虽然采用其中光学发射机被配置成包括光源1和光学复用单元22的情况作为示例描述本实施方式，但是光学调制设备可以被配置成不包括光源1和光学复用单元22。在这种情况下，单独地设置的光源和光学复用单元可以耦接至光学调制设备。
此处，光源1是输出具有彼此不同的波长的光的光源。此处，光源1是包括多个激光器光源例如分布式反馈(DFB)激光器或分布式布拉格反射器(DBR)激光器的激光器阵列光源，并且其中激光器光源输出具有彼此不同的波长的激光。要注意，包括在激光器阵列光源1中的激光器被表示为LD(1)、LD(2)、LD(3)、…以及LD(N)，并且从激光器光源输出的激光的波长被表示为λ1、λ2、λ3、…以及λN，并且波长之间的波长间隔被表示为△λ。
光学复用单元22耦接至光源1并且对从光源1输出并且具有彼此不同的波长的光进行复用。此处，光学复用单元22是对从激光器阵列光源1输出并且具有彼此不同的波长λ1至波长λN的激光进行复用的光学复用器(Mux)。作为光学复用器22，例如使用延迟型马赫增德(Mach-Zehnder)干涉仪(delayed Mach-Zehnder interferometer，DMZI)或阵列型波导光栅(arrayed waveguide grating，AWG)。
光学调制单元2耦接至光学复用单元22并且接收通过对从光学复用单元22输出并且具有彼此不同的波长的多个光进行复用而获得的输入光。此处，通过对从激光器阵列光源1输出并且具有彼此不同的波长λ1至波长λN的激光(连续光)进行复用和波分复用而获得的CW(连续波)-WDM(波分复用)输入光被输入至光学调制单元2。要注意，WDM输入光也被称为WDM信号光。
此处，如图1中所示，光学调制单元2包括多个环形光学调制器(环形光学谐振器)9，多个环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9包括第一光学波导4、第二光学波导5、光耦接在第一光学波导4与第二光学波导5之间的环形光学波导6、设置在环形光学波导6上并且调制电信号(调制信号)被提供至其的调制电极7，以及设置在环形光学波导6上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极8。此处，环形光学调制器9的数目与具有多个彼此不同的波长的输入光的数目相等，即与WDM输入光的波长的数目对应的数目相等。特别地，当具有多个彼此不同的波长的输入光的数目即WDM输入光的波长的数目为N时，设置有N个环形光学调制器。在这种情况下，多个环形光学调制器9被表示为Ring(1)、Ring(2)、Ring(3)、…以及Ring(N)。调制信号源20连接至每个环形光学调制器9的调制电极7。此外，未示出的加热器电源连接至每个环形光学调制器9的谐振波长调节电极8。
此外，多个环形光学调制器9以级联连接的方式光耦接至第一光学波导4。此外，多个环形光学调制器9的环形光学波导6具有彼此不同的往返长度(圆周长度)，并且往返长度按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大(即，往返长度按照从光输入侧到光输出侧的顺序变化)。特别地，配置多个环形光学调制器9的第一光学波导4彼此耦接以配置一个第一光学波导，并且沿第一光学波导4以串联的方式设置具有彼此不同的往返长度的多个环形光学波导6，使得往返长度按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大并且在每个环形光学波导6上设置调制电极7和谐振波长调节电极8。在这种方式中，环形光学调制器9的环形光学波导6中的每个环形光学波导6的往返长度朝向光输入侧变小，并且朝向光输出侧增大。由于此处的环形光学调制器9的环形光学波导6中的每个环形光学波导6具有圆环形状，所以环形光学波导6具有彼此不同的环半径并且环半径按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大。特别地，环形光学调制器9的环形光学波导6的环半径朝向光输入侧变小，并且朝向光输出侧变大。要注意，光输入侧也是第一光学波导4(总线光学波导)的光输入侧，并且光输出侧也是第一光学波导4(总线光学波导)的光输出侧。
当环形光学调制器9的环形光学波导6具有彼此不同并且按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大的往返长度时，在这种方式中，环形光学调制器9的谐振波长彼此不同并且按照从光输入侧到光输出侧的顺序变长。特别地，在其中调制电信号未被提供至调制电极7并且除此之外电流未被提供至谐振波长调节电极8的状态下，环形光学调制器9的谐振波长彼此不同并且按照从光输入侧到光输出侧的顺序变长。要注意，谐振的顺序彼此等同。此处，将环形光学调制器9的环形光学波导6的往返长度(环半径)设置为彼此不同，使得多个环形光学调制器9之间的谐振波长间隔与从激光器阵列光源1输出并且具有彼此不同的波长的多个输入光之间的波长间隔基本相等。具有其往返长度为最小(环半径最小)的环形光学波导6的环形光学调制器9被设置在最多光输入侧的位置处，并且具有其往返长度较大(环半径较大)的环形光学波导6的环形光学调制器9被按照朝向光输出侧的顺序设置。例如，如图2中所示，如果光学波导在1550nm波段的等效折射率约为3.392，那么如果来自光输入侧的第一环形光学调制器Ring(1)的环半径被设置成R(此处，约为8.0微米)并且第二环形光学调制器Ring(2)至第N环形光学调制器Ring(N)的环半径被例如以增大△R(此处，约为0.0165微米)这种方式设置成R+△R(此处，约为8.0165微米)、R+2△R(此处，约为8.0330微米)、…以及R+(N-1)△R，则每个环形光学调制器9的谐振波长以特定顺序向长波长侧漂移了大约3.2nm。要注意，虽然难以以高准确度按照特定顺序产生每个环形光学调制器9的谐振波长的绝对值，但是可以以谐振波长间隔的偏差αring约为0.1nm至约0.5nm的准确度产生彼此相邻的环形光学调制器之间的相对谐振波长差。此外，如下文中所述，环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9具有小的加热器机构并且每个环形光学调制器9的谐振波长可以被独立地调节。
要注意，以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器9也被称为环形光学调制器组。此外，第一光学波导4的光源1侧、与光源1相对的侧以及第二光学波导5的光电探测器21侧被分别称为输入端口、通过端口以及下行端口。此外，第一光学波导4也被称为总线光学波导。此外，第二光学波导5也被称为下行端口光学波导或监测光学波导。
在本实施方式中，如图3A和图3B所示，光学调制单元2被配置成光学调制装置(光学半导体装置；光学装置)，其被结构化以使得下部覆盖层11、芯层12和上部覆盖层13堆叠在衬底10上。激光器阵列光源1被集成在其上形成有光学调制装置14的衬底10上。要注意，这也被称为光学集成装置。此处，激光器阵列光源1使用例如通过触发器结合的耦接或者利用晶片结合技术的短暂耦接来光耦接至第一光学波导4。
特别地，光学调制单元2被配置成形成在硅衬底10上的硅光学调制装置14。
作为光学调制单元2的硅光学调制装置14包括由二氧化硅(SiO2)下部覆盖层11、硅芯层12、二氧化硅上部覆盖层13配置并且被设置在硅衬底10上的硅光学波导15。例如，配置衬底10或芯层12的硅是晶体硅。
通过以线性的形式或环形的形式对硅芯层12进行图案化，线性波导芯层12A、另一线性波导芯层12B和环形波导芯层12C被形成为针对第一光学波导4、第二光学波导5以及彼此光耦接的环形光学波导6的波导芯层。要注意，第一光学波导4也被称为包括线性硅波导芯层12A的第一硅光学波导。第二光学波导5也被称为包括线性硅波导芯层12B的第二硅光学波导。此外，环形光学波导6也被称为包括环形硅波导芯层12C的硅环形光学波导。
此处，配置每个环形光学波导6的环形波导芯层12C(环形硅芯层)具有包括肋状部分12X和板状部分12Y的肋状波导结构(肋状波导形状)。
此外，每个环形波导芯层12C的沿宽度方向的一侧(图3B中的右侧)被形成为以n型掺杂的n型掺杂区域12N，并且每个环形波导芯层12C的另一侧(图3B中的左侧)被形成为以p型掺杂的p型掺杂区域12P。n型掺杂区域12N和p型掺杂区域12p在沿宽度方向的中心位置或者中心位置附近结合在一起以形成pn结部分12PN。刚才描述的结构也被称为横向pn结构。要注意，当使用如上所述的具有这样的配置的环形波导芯层12C时，实现了针对其利用在反向偏置时的载流子浓度变化的环形光学调制器。
此处，在每个环形光学波导芯层12C的n型掺杂区域12N中，肋状部分12X以及肋状部分12X的附近区域是其中以低浓度掺杂n型杂质的低浓度掺杂区域12NL，并且剩余区域即板状部分12Y的一个外侧区域是其中以比低浓度掺杂区域12NL的更高浓度掺杂n型杂质的高浓度掺杂区域12NH。此外，在每个环形波导芯层12C的p型掺杂区域12P中，肋状部分12X以及肋状部分12X的附近区域是其中以低浓度掺杂p型杂质的低浓度掺杂区域12PL，并且剩余区域即板状部分12Y的另一外侧区域是其中以比低浓度掺杂区域12PL的更高浓度掺杂p型杂质的高浓度掺杂区域12PH。
配置调制电极7的n侧电极7A被沿肋状部分12X设置在每个环形波导芯层12C的n型掺杂区域12N的高浓度掺杂区域12NH上，即，板状部分12Y的一个外侧区域。此外，配置调制电极7的p侧电极7B被沿肋状部分12X设置在每个环形波导芯层12C的p型掺杂区域12P的高浓度掺杂区域12PH上，即，板状部分12Y的另一外侧区域上。特别地，配置调制电极7的n侧电极7A和p侧电极7B被沿肋状部分12X设置在穿过环形波导芯层12C的肋状部分12X的相对侧(外侧和内侧)上。此处，p侧电极7B在配置环形波导芯层12C的环形形状的肋状部分12X的内侧以环形形状被设置在整个圆周上，并且n侧电极7A被部分地设置在环形形状的肋状部分12X的外侧。
通过以此方式将调制电极信号施加到设置在配置每个环形光学波导6的环形波导芯层12C上的调制电极7，可以进行具有波长的输入光(激光；输入光；连续光)的强度调制、即由环形光学调制器9进行的强度调制。因此，调制电极7也被称为强度调制电极。
此外，作为谐振波长调节电极8的加热器电极8X被设置在每个环形波导芯层12C上。特别地，用于加热环形光学波导6的加热器电极8X即环形波导芯层12C在环形波导芯层12C的肋状部分12X上的上部覆盖层13上被沿肋状部分12X即设置在环形形状的肋状部分12X的基本整个圆周上。加热器电极8X由电阻器配置(例如金属)，并且如果电流被提供至加热器电极8X，则加热器电极8X生成热。因此，通过将电流提供至加热器电极8X，环形光学波导6即环形波导芯层12C被加热，使得可以改变其折射率。因此，可以调节环形光学调制器9的谐振波长。此处，如果电流被提供至加热器电极8X，则环形光学波导6即环形波导芯层12C被加热，以使其折射率改变并且环形光学调制器9的谐振波长向长波长侧漂移。要注意，加热器电极8X也被称为微型加热器或小的加热器机构。
此处，如图1和图2中所示，配置多个(此处，N个)环形光学调制器9的环形光学波导6的环形波导芯层12C具有彼此不同的往返长度(圆周长度)，并且往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序增大。此外，环形波导芯层12C沿配置第一光学波导4的线性波导芯层12A以并列关系串联布置，使得其光耦接到配置第一光学波导4的线性波导芯层12A和配置第二光学波导5的线性波导芯层12B以及其之间。
在本实施方式中，在环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9中，光电探测器(PD)21耦接至设置在跨环形光学波导6与第一光学波导4相对的一侧的第二光学波导5。特别地，检测输入到第二光学波导5的光的输出功率(功率；光强度；光强度信息)的光电探测器21耦接至第二光学波导5。此处，光电探测器21的数目与具有彼此不同的多个波长的输入光的数目、即与WDM输入光的波长的数目对应的数目相等。特别地，当具有彼此不同的多个波长的输入光的数目即WDM输入光的波长的数目为N时，设置有N个光电探测器。要注意，耦接至环形光学调制器Ring(1)、Ring(2)、Ring(3)、…以及Ring(N)的PD被表示为PD(1)、PD(2)、PD(3)、…以及PD(N)。如下文中所述，控制器3基于由光电探测器21检测的信息进行针对环形光学调制器9的谐振波长调节控制。特别地，PD 21耦接至环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9，并且可以由PD 21检测环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9相对于输入光(激光)所具有的透射特性。因此，PD 21电连接至控制器3，使得由PD 21检测的信息(监测信息)被传输至控制器3，以使控制器3可以基于由PD 21检测的信息来进行针对环形光学谐振器9的谐振波长调节控制。此处，例如，对于PD 21来说，可以使用具有InGaA吸收层或Ge吸收层的pin型PD。在这种情况下，如果光被输入到每个PD 21，则然后生成与输入光的强度对应的光电流。PD 21可以被集成在其上形成有硅光学调制装置14的硅衬底10上。在这种情况下，光学调制单元2包括PD 21。要注意，PD 21可以不被集成在其上形成有硅光学调制装置14的硅衬底10上、而是可以耦接至光学调制单元2(此处，第二光学波导5)。要注意，光电探测器21也被称为光接收器。
控制器3进行谐振波长调节控制和调制驱动控制。在本实施方式中，控制器3进行针对加热器电源(或者包括加热器电源的加热器驱动电路)的控制以便进行谐振波长调节控制，以及进行针对调制信号源20(或包括调制信号源20的驱动电路)的控制以便进行调制驱动控制。此外，控制器3还进行针对激光器阵列光源1的控制。此处，控制器3进行用于使加热器电源(或包括加热器电源的加热器驱动电路)在接通和断开之间变化的控制、用于提供电能的控制、用于使包括在激光器阵列光源1中的激光器在接通和断开之间变化的控制，以及对来自光电探测器21的光强度信息(从PD 21输出的光电流)进行管理。控制器3例如是包括CPU、存储器、存储装置等的计算机(控制器；控制电路)。要注意，响应于输入到PD(1)至PD(N)的光的强度而输出并且被输入到控制器3的监测值被表示为Pmon(1)至Pmon(N)。
此处，控制器3进行谐振波长调节控制、以按照从环形光学调制器Ring(1)开始的顺序调节多个环形光学调制器9(此处，向长波长侧)的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配，其中环形光学调制器Ring(1)在多个环形光学调制器9中设置在最多光输入侧。然后，如果确定发生了信道串扰，则调节多个环形光学调制器9中的从光输入侧起的第一环形光学调制器Ring(1)的谐振波长(此处，向长波长侧)、以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且调节从光输入侧起的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器即环形光学调制器Ring(2)至环形光学调制器Ring(N)的谐振波长(此处，向长波长侧)、以便与第一匹配输入光波长相匹配。因此，控制器3进行再谐振波长调节控制，其用于按照从环形光学调制器Ring(1)开始的顺序调节多个环形光学调制器9的谐振波长(此处，向长波长侧)、以便与具有彼此不同的波长的多个输入光相匹配，其中在多个环形光学调制器9中环形光学调制器Ring(1)设置最多光输入侧。
在本实施方式中，在谐振波长调节控制中针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的电流量等于或高于特定电流量时，控制器3确定发生信道串扰。
此处，控制器3进行如下所述的谐振波长调节控制。特别地，控制器3驱动激光器阵列光源1来将通过对具有彼此不同的波长的多个激光进行复用而获得的WDM输入光输入到光学调制单元2的第一光学波导4，并且在监测每个PD 21的值的同时按照从设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)开始的顺序进行对加热器电源(或者包括加热器电源的加热器驱动电路)的控制，以使环形光学调制器9的谐振波长被向长波长侧调节，以便与激光的波长相匹配。然后，控制器3获取在上述谐振波长调节控制中对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的电流量。此处，基于获取的电流量进一步获取功率消耗。此外，控制器3确定功率消耗(电流量)是否低于特定功率消耗(特定电流量)，并且在确定获取的电流量等于或高于特定功率消耗(特定电流量)时确定发生了信道串扰。此外，当确定发生信道串扰时，如下面描述的那样进行再谐振波长调节控制。特别地，将从光输入侧开始的第一环形光学调制器Ring(1)的谐振波长向长波长侧调节以便与第二匹配输入光波长匹配，并且将从光输入侧开始的第二环形光学调制器Ring(2)至随后的环形光学调制器Ring(N)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长匹配。然后，将环形光学调制器Ring(1)至环形光学调制器Ring(N)的谐振波长按照以设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)开始的顺序向长波长侧调节以便与激光的波长相匹配。例如，在每次光学发射机30启动(电源被接通)时进行上述这样的控制。此处要注意，虽然使用功率消耗确定是否发生信道串扰，但是确定方法不限于此，并且可以使用电流量确定是否发生信道串扰。要注意，使光电探测器PD(1)至光电探测器PD(N)的监测值Pmon(1)至Pmon(N)最大化所需要的控制功率(谐振波长调节控制所需要的功率消耗；功率值)被表示为Ptune(1)至Ptune(N)。
此外，控制器3进行用于将调制电信号提供至每个环形光学调制器9的调制电极7的调制驱动控制。特别地，在进行了谐振波长调节控制以及再谐振波长调节控制之后，控制器3进行针对调制信号源20(或者包括调制信号源20的驱动器电路)的控制并且进行用于将调制电信号提供至每个环形光学调制器9的调制电极7的调制驱动控制。通过控制器3的调制驱动控制，调制电信号被从调制信号源20提供到环形光学调制器9的调制电极7。在调制驱动控制中，环形光学调制器9的透射频谱基于提供至调制电极7的调制电信号而高速变化、以调制从输出端口高速输出的光的强度。
要注意，在本实施方式中，作为谐振波长调节电极8的加热器电极8X、加热器电源(或者包括加热器电源的加热器驱动电路)以及用于进行谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制的控制器3的功能是用于调节环形光学调制器9的谐振波长的机构。因此，刚才描述的机构也被称为谐振波长调节机构、谐振波长调节单元或谐振波长控制电路。
顺便提及，关于光学调制单元2被配置成使得多个环形光学调制器9以级联连接的方式耦接并且具有彼此不同并按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大的往返长度，并且由于如上所述的谐振波长调节控制的性能在确定发生信道串扰时由控制器3进行上述再谐振波长调节控制的原因如下所述。
首先，参考图4至图7C描述其中仅包括如图4中所示的不包括加热器的一个环形光学调制器的环形光学调制器的操作原理。
在如图4所示的这样的环形光学调制器中，如果从输入端口输入的输入光的波长在其中调制电信号未被提供至调制电极的状态下满足环形光学调制器(环形光学谐振器)的谐振条件(谐振波长)，则输入光传播至如图5A、图5B和图6中所示的下行端口。然而，如果输入光的波长从谐振波长漂移，则输入光传播向通过端口。
由于环形光学调制器的谐振波长取决于配置环形光学调制器的环形光学波导的光学圆周长度，如果例如通过电信号的电光效应来改变折射率以改变光学圆周长度，则然后可以改变环形光学调制器的谐振波长。这表明如从输入端口所观察的到下行端口和通过端口的透射率改变，并且因此，在下行端口和通过端口处显示的光强度变化。因此，如果将调制电信号施加至环形光学调制器的调制电极来调制折射率，则然后获得光强度调制操作。
例如，在当施加至环形光学调制器的调制电极的电压V为0V时满足谐振条件，即，在环形光学调制器的谐振波长在施加电压V为0V时与输入光的波长匹配的情况下，如果如图5A中所示将施加至环形光学调制器的调制电极的电压V设置成0V，则然后从输入端口输入的输入光向下行端口传播。另一方面，如果将施加至环形光学调制器的调制电极的电压V设置成-Von，则然后环形光学调制器的谐振波长从输入光的波长漂移并且从输入端口输入的输入光向通过端口传播。
在这种情况下，环形光学调制器的透射特性即如从输入端口所观察的那样到通过端口的透射率如图6中所示的那样变化，并且透射率在施加到环形光学调制器的调制电极的电压V为0V时变成最小值，并且在施加电压V为-Von时变成最大值。此处要注意，虽然透射率在施加电压V为-Von时变成最大值，但是透射率不限于此，并且例如，在能够施加的电压幅值受限或在类似的情况下时，透射率在施加电压V为-Von时可以不变成最大值。
因此，例如，如果如图7A中所示的这样的调制电信号(输入电信号)被输入到环形光学调制器的调制电极，则从下行端口输出的光功率(光强度)如图7B中所示的那样变化并且从通过端口输出的光功率如图7C中所示的那样变化。特别地，从调制电信号(此处，调制电压信号)反转的反转信号(光强度调制信号)出现在通过端口，并且与调制电信号相同的非反转信号(正信号；光强度调制信号)出现在下行端口。在这种情况下，通过针对出现在通过端口的反转信号进行信号处理，可以将下行端口用作输出端口，并且可以将通过端口用作输出端口。
此处要注意，由于采用下述作为示例来描述本实施方式：其中施加到环形光学调制器的调制电极的电压V被设置成0V和-Von并且在施加至环形光学调制器9的调制电极7的电压V为0V时满足谐振条件、即环形光学调制器的谐振波长在施加电压V为0V时与输入光的波长相匹配，则反转信号出现在通过端口，并且非反转信号(正信号)出现在下行端口。然而，两个信号的出现不限于此。例如，如果施加到环形光学调制器的调制电极的电压V被设置成0V和-Von并且在施加至环形光学调制器9的调制电极7的电压V为-Von时满足谐振条件，即环形光学调制器的谐振波长在施加电压为-Von时与输入光的波长相匹配，或者如果施加至环形光学调制器的调制电极的电压V被设置成0V和±Von并且在施加至环形光学调制器9的调制电极7的电压V为0V时满足谐振条件，即，环形光学调制器的谐振波长在施加电压V为0V时与输入光的波长相匹配，则非反转信号(正信号)出现在通过端口并且反转信号出现在下行端口。在这种情况下，通过针对出现在下行端口处的反转信号进行信号处理，可以将通过端口用作输出端口，或者可以将下行端口用作输出端口。
在这种方式中，根据输入光的波长或环形光学调制器的谐振波长或者信号处理等，下行端口和通过端口中之一可以用作输出端口。
如果如上所述的环形光学调制器被形成为由其中光学波导包括硅波导芯层的硅光学波导配置的硅环形光学调制器，则实现了如减小尺寸、高速运算和低功率消耗这样的优点。然而，工作波长波段非常窄，并且在生产时难以调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长匹配。
例如，虽然环形光学调制器的谐振波长取决于配置环形光学调制器的环形光学波导的光学圆周长度(往返长度)，但是等效折射率由于在光学波导的硅波导芯层的厚度方面的晶片之间的偏差、批次之间的偏差等而遭受散射。因此，作为结果，环形光学调制器的谐振波长在晶片之间或批次之间要经受最小大约±10nm的漂移。
通过下述方法针对如上所述的环形光学调制器的谐振波长的这样的漂移来调节环形光学调制器的谐振波长看起来是可取的：在环形光学调制器上设置加热器(微型加热器)来通过热控制调节折射率的方法；或者通过载流子注入的载流子等离子效应来调节折射率的另一方法。要注意，其上设置有加热器的环形光学调制器也被称为安装加热器型环形光学调制器或者安装微型加热器型环形光学调制器。
然而，当通过使用加热器的热控制来调节环形光学调制器的谐振波长(参见图8)时，环形光学调制器的谐振波长可以仅向长波长侧漂移。另一方面，当通过载流子注入来调节环形光学调制器的谐振波长时，环形光学调制器的谐振波长可以仅向短波长侧漂移。因此，调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配所需要的波长调节量至多等于环形光学调制器的FSR量(参见图9)。
此处，为了减小FSR，可以增大配置环形光学调制器的环形光学波导(环形形状波导芯层)的半径。另一方面，为了实现环形光学调制器的减小尺寸、高速运算和低功率消耗的优点，期望减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径。
如果减小配置环形光学调制器的环形光学波导(环形形状波导芯层)的半径，使得实现环形光学调制器的减小尺寸、高速运算和低功率消耗的优点，则FSR变高并且调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配所需要的波长调节量变大。
如果以这种方式调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配所需要的波长调节量大，那么在使用加热器加热和载流子注入这两种情况下，提供至电极以用于调节谐振波长的电流量即调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配所需要的电流量变大。因此，如果调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配所需要的波长调节量大，则调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配所需要的功率消耗升高。
例如，在如图8中所示的这样的安装微型加热器型环形光学调制器中，为了实现环形光学调制器的减小尺寸、高速运算和低功率消耗的优点，期望将配置环形光学调制器的环形光学波导(环形形状波导芯层)的半径(环半径)设置为聚焦于环形光学调制器的特性的大约数微米或至多大约10微米。因此，如果将环半径设置成大约10微米，则然后FSR增大到大约11nm。
此处，由于环形光学调制器的谐振波长的温度依赖性由于硅波导芯的折射率的温度依赖性而大约为0.07nm/K，为了使波长漂移的量与环半径大约为10微米的环形光学调制器中的FSR相等，可以通过使用加热器加热来将环形光学调制器的温度升高大约160度。一般来说，形成在硅波导芯上的pn结具有大约150度的最大工作温度，并且，在高于最大工作温度的温度处，泄露电流增大并且不能期望正常工作。此外，还是从可靠性的观点来看，非常不期望使环形光学调制器工作在如刚才所述的这样的高温度下。此外，使环形光学调制器的谐振波长漂移的量等于FSR所需要的功率消耗大约为不可忽视的量级的数十mW。
在这种情况下，下述看起来是可行的：将具有彼此不同的波长的多个输入光输入到以级联连接方式耦接的多个环形光学调制器并且调节多个环形光学调制器的谐振波长以便与具有最近似波长的输入光的波长相匹配，以减小将环形光学调制器的谐振波长与输入光的波长进行匹配所需要的功率消耗。然而，具有彼此不同的波长的多个输入光的波长与多个环形光学调制器的谐振波长不必然具有理想关系。因此，存在发生信道串扰的可能性，其中不同的环形光学调制器的两个谐振波长位于具有一个波长的输入光与具有与一个波长相邻的不同的波长的另一输入光之间。
例如，下述看起来是可行的：配置WDM光学发射机，使得通过对具有彼此不同的波长的多个输入光进行复用而获得的CW-WDM输入光(连续光；激光)被输入到其中多个环形光学调制器以级联连接的方式耦接的WDM总线波导，并且由环形光学调制器独立地调制包括在CW-WDM输入光中并且具有上述波长的输入光，并且然后输出调制光作为WDM信号光。下述看起来也是可行的：在如刚才所述的这样的WDM光学发射机中，调节多个环形光学调制器的谐振波长以便与如图10B中由箭头标记指示的具有最近似波长的输入光的波长相匹配，从而减小调节所需要的功率消耗。然而，多个环形光学调制器的谐振波长之间的间隔(信道间隔)以及具有包括在WDM输入光中的波长的多个输入光之间的间隔(信道间隔)不必然是固定的而是以某偏差分散。因此，虽然如果具有彼此不同的波长的多个激光的波长与多个环形光学调制器的谐振波长具有如图10B中所示的理想关系不存在问题，有时可能发生信道串扰，其中不同的环形光学调制器的两个谐振波长被插入在具有一个波长的输入光与具有与一个波长相邻的不同的波长的另一输入光之间。
以一定可能性发生如上所述的这样的信道串扰，一定可能性取决于波长彼此不同的多个输入光的数目(波长的数目)、波长之间的间隔、波长的偏差以及多个环形光学调制器的谐振波长之间的间隔的偏差。
然后，当发生信道串扰时，如果按照从设置在最多光输入侧的环形光学调制器开始的顺序进行用于调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光波长相匹配的谐振波长调节控制，则对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器的谐振波长调节控制所需要的电流量即功率消耗增大到超过任何其他环形光学调制器的电流量。
因此，如图1和图2中所示，光学调制单元2被配置使得多个环形光学调制器9以级联连接的方式耦接并且环形光学调制器9的环形光学波导6具有彼此不同并且按照从光输入侧开始到光输出侧的顺序增大的往返长度。此外，由控制器3进行上述谐振波长调节控制，并且在确定发生信道串扰时，进行上述再谐振波长调节控制。因此，当具有彼此不同的波长的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器9以减小所需要的电流量(功率消耗)时，可以减少下述这样的情形：对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)增大到超过任何其他环形光学调制器9的电流量。
下面给出更详细的描述。
首先，光学调制单元2被配置成使得多个环形光学调制器9以级联连接的方式耦接，并且环形光学调制器9的环形光学波导6具有彼此不同并且按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大的往返长度。此外，当由控制器3进行用于按照从设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序调节环形光学调制器9的谐振波长以便与输入光波长相匹配的谐振波长调节控制时，对下述以这样的顺序进行谐振波长调节控制：具有最短的谐振波的环形光学调制器的环形光学调制器、其谐振波长增大一个信道的另一环形光学调制器以及其谐振波长再增大一个信道的又一环形光学调制器。在这种情况下，如果调节特定环形光学调制器9的谐振波长以便与输入光波长相匹配，则输入光向环形光学调制器9的下行端口侧传播。因此，输入光不向位于光输出侧的环形光学调制器9传播而是向刚才所述的环形光学调制器9传播。
参考图11A至图13D并为简化描述采用下述作为示例来对此进行描述：其中具有彼此不同的波长λ1和波长λ2的两个输入光被分别输入到具有彼此不同的两个谐振波长的环形光学调制器Ring 1和环形光学调制器Ring 2。
此处，图11A至图11D描绘了在调节环形光学调制器Ring 1和环形光学调制器Ring 2的谐振波长之前的状态，并且图12A至图12D描绘了在调节位于光输入侧的环形光学调制器Ring 1的谐振波长之后的状态，并且图13A至图13D描绘了在调节环形光学调制器Ring 2的谐振波长之后的状态。在图11A至图13D中，图11A、图12A和图13A是示意图，并且图11B、图12B和图13B描绘了在图11A、图12A和图13A的点A处观察的频谱图像。此外，图11C、图12C和图13C描绘了在图11A、图12A和图13A的点B处观察的频谱图像，并且图11D、图12D和图13D描绘了两个输入光波长即波长λ1和波长λ2与两个环形光学调制器即Ring 1和Ring 2的谐振波长之间的关系。
首先，在如图11A至图11D中所示的在调节环形光学调制器Ring 1和环形光学调制器Ring 2的谐振波长之前的状态中，由于两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1和环形光学调制器Ring 2的谐振波长与两个输入光波长即波长λ1和波长λ2彼此不匹配，所以两个输入光在点A和点B处被观察并且被从通过端口输出。
然后，如图12A至图12D那样调节位于光输入侧的环形光学调制器Ring 1的谐振波长。特别地，调节环形光学调制器Ring 1的谐振波长，以使出现在环形光学调制器Ring 1的下行端口处的光强度变成最大值。因此，可以将环形光学调制器Ring 1的谐振波长向具有波长λ1的输入光调节。因此，具有波长λ1的输入光向环形光学调制器Ring 1的下行端口侧传播。因此，具有波长λ1的输入光不向相对于环形光学调制器Ring 1来说位于光输出侧(即，通过端口侧)的环形光学调制器Ring 2传播。因此，在点A处看到的具有波长λ1的输入光不再在点B处看到。然后，仅具有波长λ2的输入光被从通过端口输出。
此外，如图13A至图13D中所示的那样调节环形光学调制器Ring 2的谐振波长。特别地，调节环形光学调制器Ring 2的谐振波长，使得出现在环形光学调制器Ring 2的下行端口处的光强度变成最大值。如果以这种方式调节环形光学调制器Ring 2的谐振波长，则由于具有波长λ1的输入光如上所述已经向环形光学调制器Ring 1的下行端口侧传播，则环形光学调制器Ring 2的谐振波长通过与具有波长λ1的输入光对应的波长并且与具有波长λ2的输入光匹配。因此，具有波长λ2的输入光向环形光学调制器Ring 2的下行端口侧传播。因此，不仅具有波长λ1的输入光而且具有波长λ2的输入光均不从通过端口输出。要注意，具有波长λ1的输入光和具有波长λ2的输入光在点A处被看到，并且具有波长λ2的输入光在点B处被看到。
在这种方式中，当按照从位于光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序调节谐振波长时，如果将特定环形光学调制器9的谐振波长向输入光波长调节，则输入光向环形光学调制器9的下行端口侧传播。因此，输入光不再向相对于刚才描述的环形光学调制器9来说位于光输出侧的环形光学调制器9传播。
顺便提及，当以如上所述的这样的方式进行谐振波长调节控制时，如果未发生信道串扰，则如上所述进行谐振波长调节控制。
此处，参考图14、图15A至图15N并且采用下述作为示例来描述谐振波长调节控制：其中包括具有彼此不同的六个波长λ1至波长λ6并且从包括在激光器阵列光源1中的六个激光器即激光器LD1至激光器LD6输出的输入光的WDM输入光被输入到具有彼此不同的六个谐振波长的环形光学调制器Ring 1至Ring 6(WDM输入光的波长数目为6)。
当未发生信道串扰时，六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长的频谱与具有彼此不同的六个波长λ1至波长λ6的输入光的频谱具有例如如图14中所述的这样的关系。
在这种情况下，如图14、图15A至图15N所示，通过进行谐振波长调节控制、以按照六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6中的设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring 1开始的顺序将环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长可以被调节成长波长侧处的最近邻输入光波长。
特别地，当六个环形光学调制器Ring 1至Ring 6如图15A中所示按照从光输入侧的顺序被设置并且未发生信道串扰时，WDM输入光的频谱与环形光学调制器的频谱之间的关系如图15B中所示的那样。这指示了在谐振波长调制之前的状态。
另一方面，如果如图15C和图15D中所示的那样首先将来自光输入侧的第一环形光学调制器Ring 1(R1)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，则调节谐振波长以便与具有从激光器LD 4输出的波长λ4的输入光相匹配。然后，如果将来自光输入侧的第二环形光学调制器Ring 2(R2)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，则调节谐振波长以便与具有从激光器LD 5发出的波长λ5的输入光相匹配。此外，如果如图15G至图15H中所示的那样将来自光输入侧的第三环形光学调制器Ring 3(R3)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，则调节谐振波长以便与具有从激光器LD 6输出的波长λ6的输入光相匹配。此外，如果如图15I和图15J中所描述的那样将来自光输入侧的第四环形光学调制器Ring 4(R4)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，则调节谐振波长以便与具有从激光器LD 1输出的波长λ1的输入光相匹配。此外，如果将来自光输入侧的第五环形光学调制器Ring 5(R5)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，则调节谐振波长以便与具有从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光相匹配。此外，如果将来自光输入侧的第六环形光学调制器Ring 6(R6)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 3输出的具有波长λ3的输入光相匹配。
因此，对六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长调节控制所需要的功率消耗可以被设置成PFSR/N(此处，波长的数目N＝6)或更低。在这种方式中，当未发生信道串扰时，可以明显地减小对六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长调节控制所需要的功率消耗。因此，可以不进行再谐振波长调节控制。
在这种方式中，当未发生信道串扰时，如果将使环形光学调制器9的谐振波长漂移的量与FSR相等所需要的功率消耗以及具有彼此不同的多个波长的输入光的数目分别表示为PFSR和N，(WDM输入光的波长的数目为N)，则对环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的功率消耗的期望值被给定为PFSR/2N，并且可以明显地减小对每个环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的功率消耗。例如，当PFSR约为30mW并且N约为16时，对多个环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的功率消耗的期望值约为0.94mW。
要注意，当在这种方式中未发生信道串扰时，在按照以设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序进行了谐振波长调节控制之后，将波长最短的谐振波长向特定输入光波长调节，并且此后按顺序调节一个信道的长波长侧的谐振波长以便与漂移了一个信道的输入光波长相匹配。
另一方面，如果发生了信道串扰，则然后以下述方式进行谐振波长调节控制。
此处，采用下述情况作为示例来描述谐振波长调节控制：两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在从激光器LD 1输出并且具有波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出并且具有波长λ2的输入光之间，并且发生了信道串扰。
当发生了如刚才所述的这样的信道串扰时，即使如图17A至图17N所示的那样与其中没有发生信道串扰的上述情况类似地进行谐振波长调节控制、以按照以六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6中设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring 1开始的顺序向长波长侧调节环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长以便与输入光波长相匹配，环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6的谐振波长中的每个谐振波长不能被调节至长波长侧的最近邻输入光波长。
特别地，当如图17A所示从光输入侧按顺序布置六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6并且发生信道串扰时，WDM输入光的频谱与环形光学调制器的频谱之间的关系如图17B中所示的那样。图17B示出了在谐振波长调节之前的状态。
因此，如果如图17C和图17D中所示的那样将来自光输入侧的第一环形光学调制器Ring 1(R1)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 4输出并且具有波长λ4的输入光相匹配。然后，如果如图17E和图17F中所示的那样将来自光输入侧的第二环形光学调制器Ring 2(R2)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 5输出并且具有波长λ5的输入光相匹配。此外，如果如图17G和图17H中所示的那样将来自光输入侧的第三环形光学调制器Ring 3(R3)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 6输出并且具有波长λ6的输入光相匹配。此外，如果如图17I和图17J中所示的那样将来自光输入侧的第四环形光学调制器Ring 4(R4)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 2输出并且具有波长λ2的输入光相匹配。此外，如果如图17K和图17L中所示的那样将来自光输入侧的第五环形光学调制器Ring5(R5)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 3输出并且具有波长λ3的输入光相匹配。此外，如果如图17M和图17N中所示的那样将来自光输入侧的第六环形光学调制器Ring 6(R6)的谐振波长向长波长侧调节以便与输入波长相匹配，则调节谐振波长以便与从激光器LD 1输出并且具有波长λ1的输入光相匹配。
在这种方式中，环形光学调制器Ring 1的谐振波长、环形光学调制器Ring 2的谐振波长以及环形光学调制器Ring 3的谐振波长被分别调节到从激光器LD 4输出的输入光波长λ4、从激光器LD 5输出的输入光波长λ5以及从激光器LD 6输出的输入光波长λ6，并且可以将谐振波长调节到长波长侧的最近邻输入光波长。然而，环形光学调制器Ring 4的谐振波长不能被调节到从激光器LD 1输出的输入光波长λ1而是被调节到从激光器LD 2输出的输入光波长λ2。因此，环形光学调制器Ring 5的谐振波长不能被调节到从激光器LD 2输出的输入光波长λ2而是被调节到从激光器LD 3输出的输入光波长λ3。此外，环形光学调制器Ring 6的谐振波长不能被调节到从激光器LD 3输出的输入光波长λ3而是被调节到从激光器LD 1输出的输入光波长λ1。
特别地，如果如图16中所示的那样两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在从激光器LD1输出的波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光之间并且发生了信道串扰，则环形光学调制器Ring 3的谐振波长和环形光学调制器Ring 4的谐振波长均不能被调节到从激光器LD 1输出的输入光波长λ1。因此，环形光学调制器Ring 6的谐振波长被调节到从激光器LD 1输出的输入光波长λ1。特别地，如果首先调节环形光学调制器Ring 6的谐振波长使得在下行端口处出现的光强度变成最大值，则调节环形光学调制器Ring 6的谐振波长以便与从激光器LD 1输出的输入光波长λ1相匹配。
在这种情况下，对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器Ring 6的谐振波长调节控制所需要的电流量即所需要的功率消耗增大到超过任何其他环形光学调制器的电流量。例如，对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器Ring 6的谐振波长调节控制所需要的功率消耗变成4×PFSR/6并且增大到超过任何其他环形光学调制器的功率消耗。
如果以这种方式发生了信道串扰，那么对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9产生了影响，并且仅一个信道就需要非常高的功率消耗。在这种情况下，由于仅对刚才所述的环形光学调制器9进行集中加热，所以整个系统的可靠性明显降低。
因此，确定是否发生信道串扰，并且，如果确定发生了信道串扰，则进行上述再谐振波长调节控制。
首先，在本实施方式中，由于对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9集中产生了影响并且调节控制所需要的功率消耗增大到超过任何其他信道的功率消耗，则设定特定阈值(例如，PFSR/N×1.5等)并且确定功率消耗的值是等于阈值还是高于阈值、以确定是否发生了信道串扰。特别地，确定对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的功率消耗(电流量)是否低于特定功率消耗(特定电流量)。然后，如果确定功率消耗等于或高于特定功率消耗(特定电流量)，则确定发生了信道串扰。
然后，如果确定发生了信道串扰，则进行再谐振波长调节控制以将多个环形光学调制器9中的来自光输入侧的第一环形光学调制器Ring(1)的谐振波长向长波长侧调节以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且然后将来自光输入侧的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器即环形光学调制器Ring(2)至环形光学调制器Ring(N)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长相匹配。
此处，参考图18和图19A至图19N并采用下述情况作为示例描述再谐振波长调节控制：例如，包括从包括在激光器阵列光源1中的六个激光器即激光器LD 1至激光器LD 6输出的具有彼此不同的波长λ1至波长λ6的六个输入光的WDM输入光被输入到具有彼此不同的谐振波长的环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6，并且除此之外，两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在具有从激光器LD 1输出的波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光之间并且因此发生了信道串扰。
在这种情况下，如图19A中所示，从光输入侧按顺序设置六个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1至环形光学调制器Ring 6并且发生了信道串扰，并且WDM输入光的频谱与环形光学调制器的频谱之间的关系如图19B中所示的那样。这指示了在谐振波长调节之前的状态。
另一方面，如果如图19C和图19D中所示的那样首先将来自光输入侧的第一环形光学调制器Ring 1(R1)的谐振波长向长波长侧调节以便与第二匹配输入光波长相匹配，则谐振波长与具有从激光器LD 5输出的波长λ5的输入光相匹配。
然后，如果如图19E和图19F中所示的那样将来自光输入侧的第二环形光学调制器Ring 2(R2)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长相匹配，则谐振波长与从激光器LD 6输出的具有波长λ6的输入光相匹配。此外，如果如图19G和图19H中所示的那样将来自光输入侧的第三环形光学调制器Ring 3(R3)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长相匹配，则谐振波长与从激光器LD 1输出的具有波长λ1的输入光相匹配。然后，如果如图19I和图19J中所示的那样将来自光输入侧的第四环形光学调制器Ring 4(R4)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长相匹配，则谐振波长与从激光器LD 2输出的具有波长λ2的输入光相匹配。此外，如果如图19K和图19L中所示的那样将来自光输入侧的第五环形光学调制器Ring 5(R5)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长相匹配，则谐振波长与从激光器LD 3输出的具有波长λ3的输入光相匹配。此外，如果如图19M和图19N中所示的那样将来自光输入侧的第六环形光学调制器Ring 6(R6)的谐振波长向长波长侧调节以便与第一匹配输入光波长相匹配，则谐振波长与从激光器LD 4输出的具有波长λ4的输入光相匹配。
在这种方式中，如图18中所示，当确定发生信道串扰时，首先将来自光输入侧的第一环形光学调制器Ring 1的谐振波长向长波长侧调节以便与光电探测器21监测的光强度的峰值中的第二出现峰值相匹配。因此，环形光学调制器Ring 1的谐振波长不与从激光器LD 4输出的输入光波长λ4相匹配，而是与从激光器LD 5输出的输入光波长λ5相匹配。
此后，按顺序将从光输入侧开始的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器即环形光学调制器Ring 2至环形光学调制器Ring 6的谐振波长向长波长侧调节，并且然后谐振波长中的每个谐振波长与光电探测器21监测的光强度的峰值中的第一出现峰值相匹配。因此，环形光学调制器Ring 2的谐振波长与从激光器LD 6输出的输入光波长λ6相匹配，环形光学调制器Ring 3的谐振波长与从激光器LD 1输出的输入光波长λ1相匹配，环形光学调制器Ring 4的谐振波长与从激光器LD 2输出的输入光波长λ2相匹配，环形光学调制器Ring 5的谐振波长与从激光器LD 3输出的输入光波长λ3相匹配，并且环形光学调制器Ring 6的谐振波长与从激光器LD 4输出的输入光波长λ4相匹配。
在这种方式中，关于来自光输入侧的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器即环形光学调制器Ring 2至环形光学调制器Ring 6，通过仅将谐振波长调节到第一出现峰值，来自光输入侧的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器即环形光学调制器Ring 2至环形光学调制器Ring 6的谐振波长中的每个谐振波长可以与相应的输入光波长相匹配。这是因为，如果环形光学调制器的谐振波长按照以设置在光输入侧的环形光学调制器开始的顺序与输入光波长相匹配，那么输入光向环形光学调制器的下行端口侧传播，并且因此不向相对于环形光学调制器位于光输出侧的环形光学调制器传播。
例如，如果具有彼此不同的多个波长的输入光的数目为16(WDM输入光的波长的数目为16)；其波长间隔大约为3.2nm；其偏差δLD大约为0.1nm；并且多个环形光学调制器9的谐振波长间隔的偏差δring大约为0.1nm，那么发生信道串扰的可能性大约为15％。即使以刚才描述的这样高的可能性发生信道串扰，如果进行上述再谐振波长调节控制，则所有的环形光学调制器9的谐振波长可以被适当地分配到输入光波长(WDM输入光信道)。然后，在环形光学调制器9被分配到输入光波长时针对多个环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的功率消耗的期望值约为1.08mW，并且这即使与在没有发生信道串扰时的约0.94mW功率消耗的上述期望值相比也有15％的增大。因此，可以将谐振波长调节控制所需要的功率消耗保持得足够低。
在这种方式中，通过在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，可以减少下述这样的情形：对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的波长控制量即谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)增大到超过任何其他环形光学调制器9的电流量。
现在，描述由设置在根据本实施方式的光学发射机(光学调制设备；光学谐振器设备)中的控制器3进行的控制(用于光学调制器的控制方法；用于光学谐振器的控制方法)。
在本实施方式中，当在进行了谐振波长调节控制之后确定发生了信道串扰时控制器3进行再谐振波长调节控制。
特别地，控制器3首先进行谐振波长调节控制、以按照以设置在以如上所述的这样的方式配置的光学发射机30(光学调制设备；光学谐振器设备)的光学调制单元(光学谐振单元)2中的多个环形光学调制器9中的、设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序调节多个环形光学调制器9的谐振波长以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
然后，如果确定发生了信道串扰，则控制器3进行再谐振波长调节控制、以调节多个环形光学调制器9中的来自光输入侧的第一环形光学调制器9的谐振波长以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且调节来自光输入侧的第二环形光学调制器9及随后的环形光学调制器9的谐振波长以便与第一匹配输入光波长相匹配，从而按照以多个环形光学调制器9中的设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序调节多个环形光学调制器9的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
特别地，控制器3优选地在谐振波长调节控制中对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)等于或高于特定电流量(特定功率消耗)时确定发生了信道串扰。
此外，多个环形光学调制器9的环形光学波导6的往返长度按照从光输入侧到光输出侧的顺序增大，并且控制器3在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中优选地将多个环形光学调制器9的谐振波长向长波长侧调节、以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
在下面，参考图20具体描述由控制器3进行的控制。
要注意，例如，在每次光学发射机被启动(每次电源可用时)时进行本控制，并且初始化光学发射机(光学调制设备)。
首先，控制器3执行其中按照设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序进行谐振波长调节控制的序列(在图20中由附图标记X表示)。
特别地，控制器3首先使用特定电流值接通包括在激光器阵列光源1中的所有激光器即激光器LD(1)至激光器LD(N)(步骤S10)。
然后，控制器3将X设置成X＝1(步骤S20)并且对加热器电源供电，使得电流被从加热器电源提供到设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节电极8(加热器电极8X)来调节环形光学调制器Ring(1)的谐振波长(步骤S30)。此处，耦接到环形光学调制器Ring(1)的光电探测器PD(1)响应于环形光学调制器Ring(1)的谐振波长的变化将监测值Pmon(1)输出到控制器3。为此，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(功率；加热器功率)以便监测值Pmon(1)具有最大值。此处，提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(加热器功率)逐渐增大以使环形激光器阵列光源1的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，当监测值Pmon(1)显示最大值时，完成对环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(1)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与由光电探测器PD(1)监测的光强度的第一出现峰值的波长相匹配。
此后，确定是否满足x＝N(步骤S40)。如果不满足x＝N，则然后将x设置成x＝x+1(步骤S50)，然后处理返回至步骤S30以重复进行类似的处理直到确定满足x＝N为止。换言之，与对设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)进行的上述谐振波长调节控制中一样，按顺序进行对来自光输入侧的第二环形光学调制器R(2)至第N环形光学调制器R(N)的谐振波长调节控制。
然后，如果确定满足x＝N，即，如果谐振波长调节控制是对作为最后的环形光学调制器的第N环形光学调制器Ring(N)进行的，则结束该序列(图20中由附图标记X指示)，并且处理进行至下一个序列(在附图20中由附图标记Y表示)。
然后，控制器3执行信道串扰确定序列(在图20中由附图标记Y表示)。特别地，控制器3执行用于下述的序列：检查以级联连接的方式耦接的所有的环形光学调制器9的谐振波长是否与单独的输入光波长适当地对应，即，是否发生了信道串扰。
特别地，如果在上文中描述的步骤S40中确定满足x＝N，则控制器3确定对控制器3针对其最后进行谐振波长调节控制的第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)是否低于阈值Ptune-th(例如，PFSR/N×1.5等)(步骤S60)。
如果由于上述确定而确定出对第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)低于阈值Ptune-th，则控制器3确定未发生信道串扰并且结束控制。在这种情况下，通过进行谐振波长调节控制以将环形光学调制器的谐振波长按照以设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)开始的顺序向长波长侧调节以便与输入光波长相匹配，所有的环形谐振器即环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)的谐振波长分别与位于最近的较长波长侧的输入光波长相匹配。因此，可以充分降低环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率消耗，并且因此，控制器3在不进行下文中描述的再谐振波长调节控制的情况下结束控制。
另一方面，如果确定对第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)等于或高于阈值Ptune-th，则控制器3确定发生了信道串扰并且结束该序列(在图20中由附图标记Y表示)，并且然后处理进行至用于进行再谐振波长调节控制的下一个序列(在图20中由附图标记Z表示)。
此外，如果由于执行上述信道串扰确定序列(在图20中由Y表示)而确定发生了信道串扰，则然后控制器3执行用于进行再谐振波长调节控制的序列(在图20中由附图标记Z表示)。
特别地，如果在上文所述的步骤S60中确定对第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)等于或高于阈值Ptune-th，则然后控制器3执行用于进行再谐振波长调节控制的序列(在图20中由附图标记Z表示)。
此处，控制器3首先将所有的环形光学调制器9的控制状态设置到关闭状态(步骤S70)。特别地，由于环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)由于对其进行的再谐振波长调节控制被锁定在其中功率值Ptune(1)至功率值Ptune(N)被分别提供至其的状态，所以控制器3断开环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)以重新设置功率值Ptune(1)至功率值Ptune(N)。
然后，控制器3将x设置成x＝1(步骤S80)并且对加热器电源供电以将电流提供至设置在多数光输入侧的环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节电极(加热器电极)、以调节环形光学调制器Ring(1)的谐振波长(步骤S90)。此处，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(加热器功率)直到监测值Pmon(1)两次显示最大值为止。特别地，提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(加热器功率)逐渐增大以使环形光学调制器Ring(1)的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，当监测值Pmon(1)第一次经过最大值(峰值)并且然后第二次显示最大值(峰值)时，控制器3完成对环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(1)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与由光电探测器PD(1)监测的光强度的第二次显示的一个峰值相匹配。
此后，控制器3将x设置成x＝x+1(步骤S100)并且对加热器电源供电以便将电流从加热器电源提供给设置在来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节电极(加热器电极)以调节环形光学调制器Ring(2)的谐振波长(步骤S110)。此处，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(2)的电流量(功率；加热器功率)使得监测值Pmon(2)显示最大值。特别地，提供给环形光学调制器Ring(2)的电流量(加热器功率)逐渐增大以使环形光学调制器Ring(2)的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，如果监测值Pmon(2)显示最大值，则控制器3完成对环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(2)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(2)的谐振波长与由光电探测器PD(2)监测的第一次显示的光强度的峰值中之一相匹配。
此后，确定是否满足x＝N(步骤S120)。如果不满足x＝N，则然后控制器3将x设置成x＝x+1(步骤S130)并且将处理返回至步骤S110、以重复类似处理直到确定满足x＝N为止。特别地，控制器3按照与对设置在来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的上文中所述的谐振波长调节控制中类似的顺序进行对第三环形光学调制器Ring(3)至第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制。
然后，如果确定满足x＝N，即，如果谐振波长调节控制是对作为最后的环形光学调制器的第N环形光学调制器Ring(N)进行的，则控制器3结束该序列(在图20中由附图标记Z表示)并且从而结束控制。
通过进行如上所述的这样的控制，可以确定是否发生了信道串扰。此外，当发生信道串扰时，通过进行上述再谐振波长调节控制，所有的环形光学调制器9的谐振波长可以被适当地分配到具有低功率消耗的单独的输入光波长(WDM输入光信道)。通过以此方式在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，可以控制对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)，使得电流量不会变得比任何其他环形光学调制器的电流量更大。
因此，使用根据本实施方式的光学调制设备(光学谐振器设备)、光发射机以及用于光学调制器(光学谐振器)的控制方法，存在下述优点：当具有彼此不同的波长的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器(环形光学谐振器)以减小所需要的电流量(功率消耗)时，可以控制对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器(环形光学谐振器)的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)，使得电流量(功率消耗)不会变得比任何其他环形光学调制器(环形光学谐振器)的电流量更大。
[第二实施方式]
参考图21和图22描述根据第二实施方式的光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
在本实施方式中，采用光学调制设备、包括光学调制器设备的光学发射机以及用于光学调制器的控制方法作为示例分别描述光学谐振器设备、包括光学谐振器设备的光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
根据本实施方式的光学调制设备、光学发射机以及用于光学调制器的控制方法与上文中所述的第一实施方式的那些相比的不同在于确定是否发生信道串扰的方法。
特别地，在上文中所述的第一实施方式中，控制器3当在谐振波长调节控制中针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)等于或大于特定电流量(特定功率消耗)时确定发生了信道串扰。
反之，在本实施方式中，控制器3在下述情况中确定发生信道串扰：当环形光学调制器9的谐振波长在谐振波长调节控制中被调节至输入光波长时，环形光学调制器9的序号(次序)与输入光波长的序号(次序)不彼此匹配；或者在谐振波长调节控制中针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)等于或大于特定电流量(特定功率消耗)。
下面描述在本实施方式中采用刚才所述的这样的确定方法的原因。
特别地，仅当如在上文所述的第一实施方式中那样在对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)等于或大于特定电流量(特定功率消耗)时确定发生了信道串扰时，由于对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)依赖于多个环形光学调制器9的谐振波长间隔的差量以及具有彼此不同的的波长的多个输入光之间的波长间隔(WDM输入光的波长之间的波长间隔)的差量，存在下述可能性：在其中差量很大的制造环境中或者在其中差量不能正确地估计的状态中，差量可能对产量或质量产生影响。
此处，在其中未发生信道串扰的状态(参见图14)中，环形光学调制器9中的每个环形光学调制器9的谐振波长按顺序与输入光波长相匹配。例如，如果如图14中所示的那样位于来自光输入侧的第一位置处的环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与从激光器LD 4输出的输入波长λ4相匹配，则位于较长波长侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的经过一个信道的谐振波长与从较长波长侧的激光器LD 5输出的经过一个信道的输入光波长λ5相匹配。此外，位于较长波长侧的第三位置处的环形光学调制器Ring 3的经过一个信道的谐振波长与较长波长侧的最长的波长的激光器LD 6输出的经过一个信道的输入光波长λ6相匹配。此外，位于较长波长侧的第四位置处的环形光学调制器Ring 4的经过一个信道谐振波长与从最短波长的激光器LD 1输出的输入光波长λ1相匹配。此外，位于较长波长侧的第五位置处的环形光学调制器Ring 5的经过一个信道的谐振波长与从较长波长侧的激光器LD 2输出的经过一个信道的输入光波长λ2相匹配。然后，位于较长波长侧的第六位置处的环形光学调制器Ring 6的经过一个信道的谐振波长与从较长波长侧的激光器LD 3输出的经由一个信道的输入光波长λ3相匹配。在这种情况下，当在谐振波长调节控制中环形光学调制器9的谐振波长与输入光波长相匹配时，环形光学调制器9的序号(顺序)与输入光波长的序号(顺序)彼此一致。
因此，当在谐振波长调节控制中将环形光学调制器9的谐振波长调节到输入光波长时，如果环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此不匹配，则这表示发生了信道串扰。
因此，在本实施方式中，除了上文中所述的第一实施方式中的是否发生信道串扰的确定之外，同样在其中确定环形光学调制器9的序号与输入光波长序号彼此不一致的情况下，确定发生了信道串扰。通过这样的确定，可以更严格地确定是否发生了信道串扰。要注意，环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此是否一致等效于环形光学调制器9的顺序与输入光波长的顺序彼此是否一致。
在下面，参考图21给出更具体的描述。
要注意，在本实施方式中，在其中按照以设置在最多光输入侧的环形光学调制器开始的顺序进行谐振波长调节控制的序列(图21中由附图标记X表示)中结合有包括在信道串扰确定序列(图21中由附图标记Y表示)中的另外的信道串扰确定序列。
首先，控制器3执行按照以设置在最多输入光侧的环形光学调制器9开始的顺序进行谐振波长调节控制的序列以及另外的信道串扰确定序列(图21中由附图标记X表示)。
特别地，控制器3首先使用特定电流值接通包括在激光器阵列光源1中的所有的激光器即激光器LD(1)至激光器LD(N)(步骤A10)。
然后，控制器3将x设置成x＝1(步骤A20)并且对加热器电源供电，使得电流从加热器电源提供至设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节电极(加热器电极)、以调节环形光学调制器Ring(1)的谐振波长(步骤A30)。此处，耦接至环形光学调制器Ring(1)的光电探测器PD(1)响应于环形光学调制器Ring(1)的谐振波长的变化将监测值Pmon(1)输出到控制器3。因此，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(功率；加热器功率)使得监测值Pmon(1)显示最大值。此处，提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(加热器功率)逐渐增大以使环形光学调制器Ring(1)的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，当监测值Pmon(1)显示最大值时，完成对环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(1)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与由光电探测器PD(1)监测的光强度的第一显示峰值的波长相匹配。
然后，控制器3将y设置成y＝1(步骤A40)并且关闭激光器LD 1(步骤A50)，并且然后确定监测值Pmon(1)是否低于阈值Pmon-th(例如，暗电流的近似值+α)(步骤A60)。
此处，如果环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与来自激光器LD 1的输入光的波长匹配，则来自激光器LD 1的输入光被引入环形光学调制器Ring(1)并且输入到光电探测器PD(1)。因此，当激光器LD 1关闭时，如果监测值Pmon(1)变得低于阈值Pmon-th，即，如果监测值Pmon(1)下降到大约暗电流的值，则然后来自激光器LD 1的输入光被引入环形光学调制器Ring(1)并且输入到光电探测器PD(1)。换言之，环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与来自激光器LD 1的输入光的波长相匹配。
如果由于上述确定而确定出监测值Pmon(1)不低于阈值Pmon-th，则然后控制器3将y设置成y＝y+1(步骤A70)，并且然后处理返回至步骤A50。在步骤A50中，控制器3关闭激光器LD 2并且确定监测值Pmon(1)是否低于阈值Pmon-th(例如，约为暗电流的值+α)(步骤A60)。此后，重复类似处理直到确定监测值Pmon(1)低于阈值Pmon-th为止。
然后，当确定监测值Pmon(1)低于阈值Pmon-th时，来自当时被关闭的激光器LD(y)的输入光被引入环形光学调制器Ring(1)并且输入到光电探测器PD(1)。换言之，环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与来自当时被设置成关闭状态的激光器LD(y)的输入光的波长相匹配。
在这种方式中，可以指定与环形光学调制器Ring(1)的谐振波长相匹配的输入光波长、即输出该波长的输入光的激光器(输入光波长或激光器的顺序)。简而言之，可以指定环形光学调制器Ring(1)与激光器之间的对应关系。
例如，如果如图16中所示两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在从激光器LD 1输出的波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光之间并且发生了信道串扰，则然后指定位于来自光输入侧的第一位置处的环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与从激光器LD 4输出的波长λ4相匹配，并且与环形光学调制器Ring(1)的谐振波长相匹配的输入光波长是从激光器LD 4输出的输入波长λ4。
然后，如果在步骤A60中确定监测值Pmon(1)低于阈值Pmon-th，则然后控制器3使x增大到x＝x+1(在本阶段，x＝2)(步骤A80)并且对加热器电源供电以使电流从加热器电源提供到设置在来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节电极(加热器电极)，以调节环形光学调制器Ring(2)的谐振波长(步骤A90)。此处，耦接至环形光学调制器Ring(2)的光电探测器PD(2)响应于环形光学调制器Ring(2)的谐振波长的变化将监测值Pmon(2)输出到控制器3。因此，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(2)的电流量(功率；加热器功率)使得监测值Pmon(2)显示最大值。此处，提供至环形光学调制器Ring(2)的电流量(加热器功率)逐渐增大以使环形光学调制器Ring(2)的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，如果监测值Pmon(1)显示最大值，则控制器3完成对环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(2)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(2)的谐振波长与由光电探测器PD(2)监测的第一次显示的光强度峰值中的一个峰值的波长相匹配。
例如，如果如图16中所示两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在从激光器LD 1输出的波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光之间并且发生了信道串扰，则然后位于来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring 2的谐振波长与从激光器LD 5输出的波长λ5相匹配。
然后，控制器3将y设置成y＝y+1(步骤A100)并且确定y是否高于N(步骤A110)。如果确定y高于N，则然后控制器3将y设置成y＝y-N(步骤A120)并且处理进行至步骤A130。另一方面，如果在步骤A110中确定y等于或小于N，则然后控制器3将处理直接进行至步骤A130。然后在步骤A130中，控制器3关闭激光器LD(y)。
例如，如果如图16中所示两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在从激光器LD 1输出的波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光之间并且发生了信道串扰，并且除此之外指定如上所述的与环形光学调制器Ring 1的谐振波长相匹配的输入光波长为从激光器LD 4输出的输入光波长λ4，则由于y＝4，控制器3在步骤A100中将y设置成y＝5。此外，在这种情况下，由于N＝6，在步骤A110中确定y不高于N并且激光器LD 5被关闭。
然后，控制器3确定监测值Pmon(2)是否低于阈值Pmon-th(例如，暗电流的近似值+α)(步骤A140)。
如果由于该确定而确定出监测值Pmon(2)低于阈值Pmon-th，则然后控制器3确定环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此相匹配并且未发生信道串扰，并且进一步确定是否满足x＝N(步骤A150)。如果不满足x＝N，则然后控制器3将处理返回至步骤A80，在步骤A80中，控制器3将x设置成x＝x+1(步骤A150)，并且然后重复类似处理直到确定满足x＝N为止。简而言之，按照与上文所述的对设置在来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节控制以及另外的信道串扰发生确定类似的顺序进行对来自光输入侧的第三环形光学调制器Ring(3)至第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制以及另外的信道串扰发生确定。
另一方面，如果由于上文所述的确定而确定出监测值Pmon(2)不低于阈值Pmon-th，则控制器3确定环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此不匹配并且发生了信道串扰。因此，控制器3结束该序列(在图21中由附图标记X表示)并且将处理进行至其中进行再谐振波长调节控制的下一个序列(图21中由附图标记Z表示)。
例如，当如图16中所示两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring4和环形光学调制器Ring 5的谐振波长被设置在从激光器LD 1输出的波长λ1的输入光与从激光器LD 2输出的波长λ2的输入光之间并且发生了信道串扰时，如果位于来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring 2的谐振波长与从激光器LD 5输出的波长λ5相匹配，则控制器3在步骤A140中确定监测值Pmon(2)低于阈值Pmon-th，以及环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此相匹配并且未发生信道串扰。在该阶段中，x＝2。此外，在这种情况下，N为6，并且因此，控制器3在步骤A150中确定不满足x＝N。因此，控制器3使处理返回至步骤A80，在步骤A80中，控制器3将x设置成x＝3以调节环形光学调制器Ring 3的谐振波长(步骤A90)。因此，位于来自光输入侧的第三位置处的环形光学调制器Ring 3的谐振波长与从激光器LD 6输出的输入波长λ6相匹配。因此，控制器3在步骤A140中确定监测值Pmon(3)低于阈值Pmon-th，以及环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此相匹配并且因此未发生信道串扰。在该阶段中，x为3。此外，在这种情况下，N＝6，并且因此，控制器3在步骤A150中确定不满足x＝N。因此，控制器3使处理返回至步骤A80，在步骤A80中，控制器3将x设置成x＝4以调节环形光学调制器Ring 4的谐振波长(步骤A90)。因此，位于来自光输入侧的第四位置处的环形光学调制器Ring 4的谐振波长与从激光器LD 2输出的波长λ2相匹配。在该状态中，控制器3在步骤A100中将y设置成y＝7，并且由于N为6，控制器3在步骤A110中确定y高于N，并且在步骤A120中，控制器3通过y＝y-N将y设置成y＝1并且关闭输出与环形光学调制器9的序号相匹配的序号的输入光波长的激光器LD 1。在这种情况下，控制器3在步骤A140中确定监测值Pmon(4)不低于阈值Pmon-th，并且环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此不匹配并发生了信道串扰，并且因此结束该序列(在图21中由附图标记X表示)并使处理进行至其中进行再谐振波长调节控制的下一个序列(在图21中由附图标记Z表示)。简而言之，如果在谐振波长调节控制中将环形光学调制器9的谐振波长调节到输入光波长时确定环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此不相匹配，则控制器3确定发生了信道串扰并且因此结束该序列(在图21中由附图标记X表示)并使处理进行至其中进行再谐振波长调节控制的下一个序列(在图21中由附图标记Z表示)。通过在每次以这种方式将每个环形光学调制器9的谐振波长调节到输入光波长并且确认环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此是否相匹配(即，环形光学调制器9与输入光波长之间的对应关系是保持还是丢失)时开启/关闭激光器，可以以较高的准确度确定是否发生了信道串扰。
顺便提及，当如上所述的那样根据环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此是否相匹配来确定是否发生了信道串扰，即使针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长漂移并且发生了信道串扰时，也确定未发生信道串扰。
例如，如果如图22中所示的那样针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长漂移并且发生了信道串扰，则在环形光学调制器9的谐振波长在谐振波长调节控制中被调节至输入光波长时，不确定为环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号不相匹配，并且确定未发生信道串扰。
特别地，例如，如果如图22中所示的那样两个环形光学调制器即环形光学调制器Ring 1和环形光学调制器Ring 6的谐振波长被设置在从激光器LD 3输出的波长λ3的输入光与从激光器LD 4输出的波长λ4的输入光之间并且发生了信道串扰，则来自光输入侧的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器即环形光学调制器Ring 2至环形光学调制器Ring6的谐振波长与从其序号与输入光波长的序号对应的激光器LD 5至激光器LD 3输出的输入光波长相匹配。因此，控制器3在步骤A140中确定所有的环形光学调制器即环形光学调制器Ring 2至环形光学调制器Ring6的监测值Pmon(x)均低于阈值Pmon-th，并且因此确定环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此相匹配并且未发生信道串扰。因此，控制器3在步骤A150中确定满足x＝N。
在这种情况下，对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)大于任何其他环形光学调制器9的电流量。
因此，在本实施方式中，如果在上文所述的步骤A150中确定满足x＝N，则然后控制器3与在上文所述的第一实施方式的情况中那样确定对针对其最后进行谐振波长调节控制的第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)是否低于阈值Ptune-th(例如，(N-1)×PFSR/N等)(步骤A160)。要注意，在本实施方式中，可以使用与上文所述的第一实施方式的情况中不同的阈值Ptune-th(x)。例如，可以使用如(N-1)×PFSR/N这样非常高的值。这是因为例如在图22中所示的这样的情况下，仅需要能够确定是否发生了信道串扰。当这样非常高的值被用作阈值时，可以不受环境影响而实现高度的确定准确度。
如果由于该确定而确定出对第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)低于阈值Ptune-th，则然后控制器3确定未发生信道串扰并且因此结束控制。
另一方面，如果确定对第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制所需要的功率值Ptune(N)等于或高于阈值Ptune-th，则然后控制器3确定发生了信道串扰并且结束该顺序(图21中由附图标记Y表示)并且然后使处理进行至用于进行再谐振波长调节控制的下一个序列(图21中由附图标记Z表示)。
在这种方式中，在本实施方式中，基本根据环形光学调制器9的谐振波长与输入光波长之间的对应关系来确定是否发生了信道串扰，并且还确定针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长是否漂移并发生了信道串扰。换言之，除了上文中所述的第一实施方式中关于是否发生了信道串扰的确定之外，还在谐振波长调节控制中将环形光学调制器9的谐振波长调节至输入光波长时确定环形光学调制器9的序号与输入光波长的序号彼此不匹配时确定发生了信道串扰。
然后，如果由于在上文所述的步骤A140或步骤A160中的确定而确定出发生了信道串扰，则然后控制器3与在上文所述的第一实施方式的情况中类似地执行用于再谐振波长调节控制的序列。
特别地，控制器3首先关闭所有的环形光学调制器9的控制状态(步骤A170)。特别地，由于环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)被锁定在其中由于对其进行的谐振波长调节控制而将功率值Ptune(1)至Ptune(N)分别提供至其的状态中，所以关闭环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)的锁定状态以重新设置环形谐振器Ring(1)至环形谐振器Ring(N)。
然后，控制器3将x设置成x＝1(步骤A180)并且对加热器电源供电以将电流从加热器电源提供至设置在最多光输入侧的环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节电极(加热器电极)以调节环形光学调制器Ring(1)的谐振波长(步骤A190)。此处，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(加热器功率)直到监测值Pmon(1)两次显示最大值为止。特别地，控制器3逐渐增大提供至环形光学调制器Ring(1)的电流量(加热器功率)以使环形光学调制器Ring(1)的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，如果监测值Pmon(1)在其第一次显示最大值(峰值)之后第二次显示最大值(峰值)，则然后控制器3完成对环形光学调制器Ring(1)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(1)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(1)的谐振波长与由光电探测器PD(1)监测的第二次出现的光强度峰值中的一个峰值相匹配。
然后，控制器3将x设置成x＝x+1(步骤A200)并且对加热器电源供电以将电流从加热器电源提供至设置在来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节电极(加热器电极)、以调节环形光学调制器Ring(2)的谐振波长(步骤S210)。此处，控制器3调节提供至环形光学调制器Ring(2)的电流量(功率；加热器功率)以使监测值Pmon(2)显示最大值。特别地，控制器3逐渐增大提供至环形光学调制器Ring(2)的电流量(加热器功率)以使环形光学调制器Ring(2)的谐振波长逐渐向长波长侧漂移。然后，如果监测值Pmon(2)显示最大值，则然后控制器3完成对环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节控制并且锁定环形光学调制器Ring(2)。在这种情况下，环形光学调制器Ring(2)的谐振波长与由光电探测器PD(2)监测的第一次显示的光强度峰值中的一个峰值相匹配。
此后，控制器3确定是否满足x＝N(步骤S120)，并且如果不满足x＝N，则然后控制器3将x设置成x＝x+1(步骤S230)。此后，控制器3使处理返回至步骤A210以重复类似处理直到确定满足x＝N为止。特别地，按照与上文所述的对设置在来自光输入侧的第二位置处的环形光学调制器Ring(2)的谐振波长调节控制类似地从光输入侧开始的顺序进行对第三环形光学调制器Ring(3)至第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制。
如果确定满足x＝N，即，如果完成了对作为最后的环形光学调制器的第N环形光学调制器Ring(N)的谐振波长调节控制，则然后控制器3结束该序列(在图21中由附图标记Z表示)并且结束控制。
通过进行如上所述的这样的控制，可以以更高的准确度确定是否发生了信道串扰。此外，通过在发生信道串扰时进行上文中所述的再谐振波长调节控制，所有的环形光学调制器9的谐振波长可以被适当地分配至具有低功率消耗的单独的输入光波长(WDM输入光信道)。在这种方式中，通过在确定发生了信道串扰时进行再谐振波长调节控制，可以控制对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)，以使电流量可以变得比任何其他环形光学调制器9的电流量更大。
因此，使用根据本实施方式的光学调制设备(光学谐振器设备)、光学发射机以及用于光学调制器(光学谐振器)的控制方法，存在下述优点：当波长彼此不同的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器(环形光学谐振器)以减小所需的电流量(功率消耗)时，可以控制对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器(环形光学谐振器)的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)，以使电流量(功率消耗)可以不变得比任何其他环形光学调制器(环形光学谐振器)的电流量更大。
[第三实施方式]
首先，参考图23至图25描述光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
在本实施方式中，采取光学调制设备、包括光学调制器设备的光学发射机以及用于光学调制器的控制方法作为示例来分别描述光学谐振器设备、包括光学谐振器设备的光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。
根据本实施方式的光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法与上文所述的第一实施方式不同之处在于环形光学调制器9的谐振波长的调节方法。特别地，在上文所述的第一实施方式中的光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法中，通过加热器加热来调节环形光学调制器9的谐振波长。然而，本实施方式中的光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法的不同之处在于通过载流子注入来调节环形光学调制器9的谐振波长。
在这种情况下，上文中所述的第一实施方式与本实施方式的共同之处在于：多个环形光学调制器9的环形光学波导的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序变化并且控制器在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中调节多个环形光学谐振器中各个环形光学谐振器的谐振波长，以便与波长彼此不同的多个输入光的输入光波长相匹配。然而，在上文中所述的第一实施方式中，多个环形光学调制器9的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序增大，并且控制器在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中将多个环形光学谐振器中各个环形光学谐振器的谐振波长向长波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。另一方面，本实施方式与上文中所述的第一实施方式的不同之处在于，多个环形光学谐振器的环形光学波导的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序减小，并且控制器在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中将多个环形光学谐振器中各个环形光学谐振器的谐振波长向短波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光中各个输入光的输入光波长相匹配。
为此，虽然在上文中所述的第一实施方式中将用于加热每个环形光学波导6的加热器电极8X设置为谐振波长调节电极8，但是在本实施方式中，将电流提供至其以将载流子注入到环形光学波导6以便调节每个环形光学调制器9的谐振波长的载流子注入电极8Y设置为如图23至图25中所示的谐振波长调节电极8。
然后，通过将电流提供至载流子注入电极8Y，可以将载流子注入到形成在环形光学波导6内侧的不同导电类型的结部分12PN并改变其折射率，从而调节环形光学调制器9的谐振波长。此处，如果电流被提供到载流子注入电极8Y，则然后载流子被注入到形成在环形光学波长6内侧的结部分12PN。因此，其折射率由于载流子等离子效应而变化，从而使环形光学调制器9的谐振波长向短波长侧漂移。要注意，通过沿前向方向偏置结部分12PN来进行载流子注入。
刚才描述的通过载流子注入的这样的折射率变化与通过加热器的折射率变化相比在功率效率方面更优越，并且因此，可以期望进一步减小输入光波长与环形光学调制器9的谐振波长之间的匹配所需要的功率的效果。同时，由于通过载流子注入的光损耗增大，所以输入光经受的损耗也增大。此外，由于环形光学调制器9的调制区域部分用作载流子注入的谐振波长调节区域，所以调节区域减小并且调制效率下降。因此，与上文所述的第一实施方式相比，动态消光比相对于等效调制信号幅值来说变小。
上文中所述的第一实施方式的配置和第三实施方式的配置中的哪一个配置更优选取决于激光器阵列光源1的性能、系统所需要的功率消耗、传输系统的光链路的损耗、接收系统的配置或特性等而不同。因此，优选地采用考虑到使用环境、需要的性能等的更有利的方法。
在这种情况下，如图24A和图24B中所示，配置调制电极7的p侧电极7B和n侧电极7A可以被形成为比上文中所述的第一实施方式中的那些更短，同时配置载流子注入电极8Y的p侧电极8B和n侧电极8A被分别设置成与p侧电极7B和n侧电极7A相邻。换言之，上文中所述的第一实施方式中的其中设置有调制电极7的调制区域部分可以用作其中设置有载流子注入电极8Y的谐振波长调节区域(谐振波长控制区域)。要注意，图24B是沿图24A的线B-B’的截面图，并且沿图24A的线A-A’的截面图描绘了不包括图3B中的加热器电极8X的结构。
此处，配置调制电极7的n侧电极7A与配置载流子注入电极8Y的n侧电极8A沿每个环形形状波导芯层12C的n型掺杂区域12N的高浓度掺杂区域12NH上的肋状部分12X即板状部分12Y的外部区域中的一个外部区域来设置。此外，配置调制电极7的p侧电极7B和配置载流子注入电极8Y的p侧电极8B被沿下述设置：每个环形形状波导芯层12C的p型掺杂区域12P的高浓度掺杂区域12PH上的肋状部分12X，即，在板状部分12Y的外侧区域中的其他外侧区域中。简而言之，配置调制电极7的n侧电极7A和p侧电极7B以及配置载流子注入电极8Y的n侧电极8A和p侧电极8B被沿每个环形形状波导芯层12C的穿过肋状部分12X的相对侧(外侧或内侧)上的肋状部分12X设置。此处，配置调制电极7的p侧电极7B和配置载流子注入电极8Y的p侧电极8B被部分地设置在配置每个环形形状波导芯层12C的环形形状肋状部分12X的内侧，并且配置调制电极7的n侧电极7A和配置载流子注入电极8Y的n侧电极8A被部分地设置在环形形状肋状部分12X的外侧上。
此外，控制器3可以按顺序控制载流子注入电源(或者包括载流子注入电源的载流子注入电流)以进行谐振波长调节控制，并且可以按顺序控制调制信号源20(或者包括调制信号源20的驱动电路)以进行调制驱动控制。
特别地，在本实施方式中，为了通过载流子注入来调节环形光学调制器9的谐振波长，进行用于调节每个环形光学调制器9的谐振波长(此处，向短波长侧)以便与输入光波长相匹配的谐振波长调节控制。
为此，设置在光学调制单元(光学谐振单元)2中的多个环形光学调制器(环形光学谐振器)9的环形光学波导6具有彼此不同并且从光输入侧朝向光输出侧按顺序减小的往返长度(换言之，按从光输入侧朝向光输出侧的顺序变化的往返长度)。特别地，具有彼此不同的往返长度的多个环形光学波导6被沿第一光学波导4串联设置，使得往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序减小，并且调制电极7和谐振波长调节电极8被设置在环形光学波导6的每个环形光学波导6上。在这种方式中，环形光学调制器9的环形光学波导6的往返长度朝向光输入侧变长并且朝向光输出侧变短。此处，由于环形光学调制器9的环形光学波导6具有圆环形状，其具有彼此不同并且从光输入侧朝向光输出侧按顺序减小的环直径。换言之，环形光学调制器9的环形光学波导6的环半径朝向光输入侧变大并且朝向光输出侧变小。
当环形光学调制器9的环形光学波导6具有彼此不同并且从光输入侧朝向光输出侧按顺序减小的往返长度时，环形光学调制器9的谐振波长彼此不同并且从光输入侧朝向光输出侧按顺序减小。特别地，在其中不将调制电信号提供至调制电极7并且除此之外不将电流提供至谐振波长调节电极8的状态中，环形光学调制器9的谐振波长彼此不同并且从光输入侧朝向光输出侧按顺序减小。要注意，谐振的顺序彼此相等。此处，将环形光学调制器9的环形光学波导6的往返长度(环半径)设置成彼此不同，使得环形光学调制器9之间的谐振波长间隔可以与从激光器阵列光源1输出的波长不同的多个输入光的波长间隔相似。此外，具有其往返长度最大(其环半径最大)的环形光学波导6的环形光学调制器9被设置在最多光输入侧的位置处，并且具有其往返长度依次减小(其环半径依次减小)的环形光学波导6的环形光学调制器9被朝向光输出侧按顺序设置。例如，如图25中所示，如果来自光输入侧的第一位置处的环形光学调制器Ring(1)的环半径由R表示，并且位于第二位置至第N位置处的环形光学调制器Ring(2)至Ring(N)的环半径以△R按顺序减小比如R-△R、R-2△R、…、R-(N-1)△R，则然后每个环形光学调制器9中的按照特定顺序的谐振波长向短波长侧漂移特定波长。
此外，控制器3进行谐振波长调节控制、以按照从多个环形光学调制器9中的设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序调节多个环形光学调制器9(此处，向短波长侧)的谐振波长，以便与具有彼此不同的谐振波长的多个输入光的输入光波长相匹配。然后，如果确定发生了信道串扰，则然后控制器3进行再谐振波长调节控制、以调节多个环形光学调制器9中位于从光输入侧起的第一位置处的环形光学调制器9的谐振波长(此处，向短波长侧)以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且调节位于从光输入侧起的第二位置及随后位置处的环形光学调制器9的谐振波长(此处，向短波长侧)，从而按照以多个环形光学调制器9中的设置在最多光输入侧的环形光学调制器开始的顺序调节多个环形光学调制器9的谐振波长(此处，向短波长侧)，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
现在，描述由设置在根据本实施方式的光学发射机(光学调制设备；光学谐振器设备)中的控制器3进行的控制(用于光学谐振器的控制方法；用于光学调制器的控制方法)。
在本实施方式中，控制器3当在进行谐振波长调节控制之后确定发生了信道串扰时进行再谐振波长调节控制。
特别地，控制器3首先进行谐振波长调节控制、以按照从设置在以如上所述的这样的方式配置的光学发射机(光学调制设备；光学谐振器设备)的光学调制单元(光学谐振器单元)2中的多个环形光学调制器(环形光学谐振器)9中的、设置在最多光输入侧的环形光学调制器9开始的顺序调节多个环形光学调制器9的谐振波长，以便与波长彼此不同的多个输入光的输入光波长相匹配。
然后，当确定发生了信道串扰时，控制器3进行再谐振波长调节控制、以调节多个环形光学调制器中从光输入侧起的第一环形光学调制器的谐振波长以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且然后调节从光输入侧起的第二环形光学调制器及随后的环形光学调制器的谐振波长，以便与第一匹配输入光波长相匹配，从而按照以多个环形光学调制器中的设置在最多光输入侧的环形光学调制器开始的顺序调节多个环形光学调制器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
特别地，控制器3优选地当在谐振波长调节控制中对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器9的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)等于或大于特定电流量(特定功率消耗)时确定发生了信道串扰。
此外，多个环形光学调制器9的环形光学波导6的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序减小，并且控制器3在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中优选地将多个环形光学调制器9的谐振波长向短波长侧调节、以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
要注意，虽然本实施方式中的波长控制方向与上文中所述的第一实施方式中的波长控制方向相反，然而由于环形光学调制器9相对于第一光学波导4的布置也相反，所以本实施方式中的控制算法与上文中所述的第一实施方式中的控制算法基本相同。
要注意，本实施方式中的其他要点的细节与上文中所述的第一实施方式的那些相似。
因此，使用根据本实施方式的光学调制设备(光学谐振器设备)、光学发射机以及用于光学调制器(光学谐振器)的控制方法，存在下述优点：当具有彼此不同的波长的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器(环形光学谐振器)以减少所需要的电流量(功率消耗)时，可以控制对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学调制器(环形光学谐振器)的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)，以使电流量(功率消耗)可以不会变得比任何其他环形光学调制器(环形光学谐振器)的电流量更大。
要注意，虽然本实施方式被配置为对上文中所述的第一实施方式的变型，但是本实施方式不限于此并且可以被配置成对上文中所述的第二实施方式的变型。换言之，本实施方式可以应用于上文中所述的第二实施方式。
[第四实施方式]
首先，参考图26描述根据第四实施方式的光学谐振器设备和用于光学谐振器的控制方法。
在本实施方式中，采用光学解复用设备以及用于光学解复用器的控制方法作为示例来分别描述光学谐振器设备以及用于光学谐振器的控制方法。
在上文中所述的第一实施方式中，将本技术应用于光学调制设备、光学发射机以及用于光学调制器的控制方法，在本实施方式中，将本技术应用于光学解复用设备以及用于光学解复用器的控制方法。
在这种情况下，上文中所述的第一实施方式中的环形光学调制器可以被视为环形光学谐振器；光学调制单元被视为光学解复用单元；光学调制设备被视为光学解复用设备；以及用于光学调制器的控制方法被视为用于光学解复用器的控制方法。
此外，当光学调制设备用作如图26中所述的光学解复用设备100时，可以省略调制电极、调制信号源等。此外，当光学调制设备用作光学解复用设备100时，输入到光学解复用设备100中的WDM输入光(WDM信号光；波长彼此不同的多个输入光)被环形光学谐振器90解复用成各个波长的光并且由第二光学波导50(用于下行端口的光学波导)引导且从第二光学波导50输出。因此，第二光学波导50可以例如通过定向耦接器70延伸到输出侧，解复用光中的一部分被沿其引导的光学波导71(监测光学波导)可以耦接至每个第二光学波导50，并且光电探测器210(PD)可以耦接至每个光学波导71。然后，可以与在上文中所述的第一实施方式的情况类似地，可以基于来自光电探测器210的信息进行将环形光学谐振器90的谐振波长调节到包括在WDM输入光中并且彼此不同的多个输入光波长的谐振波长调节控制或再谐振波长调节控制。使用刚才所述的配置，如果在发生了信道串扰时进行再谐振波长调节控制，则可以将所有的环形光学谐振器90的谐振波长适当地分配到具有低功率消耗的输入光波长(WDM输入光信道)。
为此，根据本实施方式的光学解复用设备100包括光学解复用单元(光学谐振器单元)200，光学解复用单元200包括各自包括第一光学波导40、第二光学波导50、光耦接在第一光学波导40与第二光学波导50之间的环形光学波导60以及设置在环形光学波导60上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极80(此处，加热器电极80X)的多个环形光学谐振器90。多个环形光学谐振器90以级联连接的方式耦接，并且多个环形光学谐振器90的环形光学波导60具有彼此不同并且按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序变化的往返长度。
本光学解复用设备100还包括进行谐振波长调节控制的控制器300、以从多个环形光学谐振器90中设置在最多光输入侧的环形光学谐振器90开始调节多个环形光学谐振器90的谐振波长以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。当确定发生了信道串扰时，控制器300还进行再谐振波长调节控制、以调节多个环形光学谐振器90中从光输入侧起的第一环形光学谐振器90的谐振波长以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且然后将从光输入侧起的第二环形光学谐振器90及随后的环形光学谐振器90的谐振波长调节到第一匹配输入光波长，从而按照以多个环形光学谐振器90中设置在最多光输入侧的环形光学谐振器90开始的顺序调节多个环形光学谐振器90的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
特别地，多个环形光学谐振器90的环形光学波导60的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序增大，并且优选地，控制器300在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中将多个环形光学谐振器90的谐振波长向长波长侧调节以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
同时，谐振波长调节电极80优选地为加热器电极80X，电流被提供至加热器电极80X以加热环形光学波导60以便调节环形光学谐振器90的谐振波长。
此外，控制器300优选地在谐振波长调节控制中对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学谐振器90的谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量时确定发生了信道串扰。
优选地，光学解复用设备100包括耦接至多个环形光学谐振器90中的每个环形光学谐振器90的第一光学波导或第二光学波导的光电探测器210，并且控制器3基于光电探测器210检测的信息进行谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制。
现在，描述由设置在根据本实施方式的光学解复用设备(光学谐振器设备)中的控制器3进行的控制(用于光学解复用器的控制方法；用于光学谐振器的控制方法)。
在本实施方式中，控制器300当在进行谐振波长调节控制之后确定发生了信道串扰时进行再谐振波长调节控制。
特别地，控制器300首先进行谐振波长调节控制、以按照以设置在以如上所述的这样的方式配置的光学解复用设备(光学谐振器设备)100的光学解复用单元(光学谐振器单元)200中的多个环形光学谐振器90中设置在最多光输入侧的环形光学谐振器90开始的顺序调节多个环形光学谐振器90的谐振波长，以便与波长彼此不同的多个输入光的输入光波长相匹配。
然后，如果确定发生了信道串扰，则然后控制器300调节多个环形光学谐振器90中的从光输入侧起的第一环形光学谐振器90的谐振波长，以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且然后调节来自光输入侧的第二环形光学谐振器90及随后的环形光学谐振器90的谐振波长以便与第一匹配输入光波长相匹配，从而按照以多个环形光学谐振器90中的设置在最多光输入侧的环形光学谐振器90开始的顺序调节多个环形光学谐振器90的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
特别地，控制器300优选地当在谐振波长调节控制中对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学谐振器90的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)等于或大于特定电流量(特定功率消耗)时确定发生了信道串扰。
此外，多个环形光学谐振器90的环形光学波导的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序增大，并且控制器300在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中优选地将多个环形光学谐振器90的谐振波长向长波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光的输入光波长相匹配。
要注意，本实施方式中的其他要点的细节与上文中所述的第一实施方式中的那些类似。
因此，使用根据本实施方式的光学解复用设备(光学谐振器设备)以及用于光学解复用器(光学谐振器)的控制方法，存在下述优点：当具有彼此不同的波长的多个输入光被输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器(环形光学谐振器)以减少所需要的电流量(功率消耗)时，可以对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学谐振器的谐振波长调节控制所需要的电流量(功率消耗)进行控制，以使电流量可以不会变得比任何其他环形光学谐振器的电流量更大。
要注意，虽然采用其中上文中所述的第一实施方式中的光解复用设备以及用于光学解复用器的控制方法用在本实施方式中的情况作为示例来描述了本实施方式，但是光学解复用设备以及用于光学解复用器的控制方法不限于此，并且上文中所述的第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式中的光学解复用设备以及用于光学解复用器的控制方法可以用作本实施方式中的光学解复用设备以及用于光学解复用器的控制方法。同样在这种情况下，上文中所述的第二实施方式和第三实施方式中的环形光学调制器可以被视为环形光学谐振器；光学调制单元可以作为光学解复用单元；光学调制设备可以作为光学解复用设备；并且用于光学调制器的控制方法可以作为用于光学解复用器的控制方法。
例如，当上文中所述的第三实施方式中的光学解复用设备用作光学解复用设备时，光学解复用设备(光学谐振器设备)被配置成使得多个环形光学谐振器的环形光学波导的往返长度按照从光输入侧朝向光输出侧的顺序减小。因此，控制器在谐振波长调节控制和再谐振波长调节控制中向短波长侧调节多个环形光学谐振器的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的多个光的输入光波长相匹配。在这种情况下，谐振波长调节电极优选地为电流被提供至其以将载流子注入到环形光学波导以便调节环形光学谐振器的谐振波长的载流子注入电极。要注意，本实施方式的其他要点的细节与上文中所述的第三实施方式中的那些类似。
另一方面，当上文中所述的第二实施方式中的设备被用作光学解复用设备时，如果环形光学谐振器的序号与输入光波长的序号在输入光波长的谐振波长在谐振波长调节控制中被调节到输入光波长时彼此不一致，或者如果在谐振波长调节控制中对针对其最后进行谐振波长调节控制的环形光学谐振器的谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量，则确定发生了信道串扰。要注意，本实施方式中的其他要点的细节与上文中所述的第二实施方式中的那些类似。
[其他]
要注意，本技术不限于实施方式的描述中描述的配置以及上文中给出的变型，而是可以在不背离本技术的精神和范围的情况下以各种方式进行修改。
例如，在上文中所述的实施方式中，虽然将硅用作配置设置在光学谐振器单元中的光学波导的波导芯层的材料，并且将二氧化硅(SiO2)用作覆盖层的材料，但材料不限于此，并且例如可以使用其他半导体材料例如锗化硅(SiGe)、磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)及其混合晶体，即，对通信波段的信号光透明的其他半导体材料。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。
此外，在上文中所述的实施方式中，虽然将硅衬底(Si衬底)用作衬底10，但是衬底10的材料不限于此，并且可以使用例如石英、砷化镓(GaAs)或磷化铟(InP)的其他衬底来替代。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。
此外，在上文中所述的实施方式中，虽然使用具有横向pn结构以及根据反向偏置的载流子密度变化的环形光学谐振器，但是环形光学谐振器不限于此，并且例如可以利用具有pin结构以及根据前向偏置的载流子密度的环形光学谐振器。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。
此外，在上文中所述的实施方式中，虽然环形光学谐振器的环形光学波导为圆环型，但是环形光学波导不限于此并且可以为其中第一光学波导与第二光学波导(输入波导与输出波导)之间的耦接部分具有线性形状的跑道型。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。
此外，在上文中所述的实施方式中，虽然波导结构为肋状波导结构，但波导结构不限于此，并且例如所有或部分的波导可以具有不包括板状部分的信道型波导结构。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。
此外，环形光学调制器的往返长度(环半径)或谐振波长间隔、输入光波长之间的波长间隔的数目(包括在WDM输入光中的波长的数目)不限于上文中所述的实施方式中的那些，而是可以被适当地设置。
此外，在上文中所述的实施方式中，虽然光电探测器为铟砷化镓(InGaAs)吸收层或锗(Ge)吸收层的pin型光电探测器，但光电探测器不限于此。例如，吸收层仅需要吸收信号波长，并且除了上述材料之外，可以例如使用一些其他材料例如磷砷化镓铟(InGaAsP)。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。此外，例如，对于光电探测器的结构来说，其可以是除pin型结构之外的结构，并且例如，可以使用一些其他结构例如APD(雪崩光电二极管)型结构或MIN(金属-绝缘体-金属)型结构的光电探测器。同样在这种情况下，可以实现与由上文中所述的实施方式实现的类似的效果。

Claims (20)

1.一种光学谐振器设备，包括：
光学谐振器单元，所述光学谐振器单元包括多个环形光学谐振器，所述多个环形光学谐振器各自包括：第一光学波导、第二光学波导、光耦接在所述第一光学波导与所述第二光学波导之间的环形光学波导、以及设置在所述环形光学波导上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极，所述多个环形光学谐振器以级联连接的方式彼此耦接，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导具有彼此不同并且按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化的往返长度；以及
控制器，所述控制器用于：进行谐振波长调节控制，以按照从所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中的每个所述环形谐振器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配；以及在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，以对所述多个环形光学谐振器中从所述光输入侧起的第一环形光学谐振器的所述谐振波长进行调节，以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且将从所述光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的所述谐振波长调节到第一匹配输入光波长，从而按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配。
2.根据权利要求1所述的光学谐振器设备，其中，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导的所述往返长度按照从所述光输入侧朝向所述光输出侧的顺序增大；以及
所述控制器在所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制中将所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述谐振波长向长波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的所述输入光波长相匹配。
3.根据权利要求1或2所述的光学谐振器设备，其中，所述谐振波长调节电极是加热器电极，所述加热器电极被提供有用于调节所述环形光学谐振器的所述谐振波长的电流以加热所述环形光学波导。
4.根据权利要求1所述的光学谐振器设备，其中，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导的所述往返长度按照从所述光输入侧朝向所述光输出侧的顺序减小；以及
所述控制器在所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制中将所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述谐振波长向短波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的所述输入光波长相匹配。
5.根据权利要求1或4所述的光学谐振器设备，其中，所述谐振波长调节电极是载流子注入电极，所述载流子注入电极被提供有用于调节所述环形光学谐振器的所述谐振波长的电流，以将载流子注入到所述环形光学波导中。
6.根据权利要求1、2、4中任一项所述的光学谐振器设备，其中，所述控制器当在所述谐振波长调节控制中针对其最后进行所述谐振波长调节控制的所述环形光学谐振器的谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量时，确定发生所述信道串扰。
7.根据权利要求1、2、4中任一项所述的光学谐振器设备，其中，所述控制器在下述情况下确定发生信道串扰：当在所述谐振波长调节控制中调节所述环形光学谐振器的所述谐振波长以便与所述输入光波长相匹配时、所述环形光学谐振器的顺序与所述输入光波长的顺序彼此不匹配；或者在所述谐振波长调节控制中针对其最后进行了所述谐振波长调节控制的所述环形光学谐振器的所述谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量。
8.根据权利要求1、2、4中任一项所述的光学谐振器设备，还包括光电探测器，所述光电探测器耦接至所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述第一光学波导或所述第二光学波导；其中
所述控制器基于由所述光电探测器检测的信息来进行所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制。
9.一种光学发射机，包括：
光源，所述光源输出具有彼此不同的波长的光；
光学复用单元，所述光学复用单元与所述光源耦接；
光学谐振器单元，所述光学谐振器单元与所述光学复用单元耦接并且包括多个环形光学谐振器，所述多个环形光学谐振器各自包括：第一光学波导、第二光学波导、光耦接在所述第一光学波导与所述第二光学波导之间的环形光学波导，以及设置在所述环形光学波导上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极，所述多个环形光学谐振器以级联连接的方式彼此耦接，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导具有彼此不同并且按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化的往返长度；以及
控制器，所述控制器用于：进行谐振波长调节控制，以按照从所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序将所述多个环形光学谐振器中的每个所述环形光学谐振器的谐振波长调节到具有彼此不同的多个波长的输入光成分中对应的一个输入光成分的输入光波长；以及在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，以调节所述多个环形光学谐振器中从所述光输入侧起的第一环形光学谐振器的所述谐振波长、以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且将从所述光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的所述谐振波长调节到第一匹配输入光波长，从而按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配。
10.根据权利要求9所述的光学发射机，其中，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导的所述往返长度按照从所述光输入侧朝向所述光输出侧的顺序增大；以及
所述控制器在所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制中将所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述谐振波长向长波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的所述输入光波长相匹配。
11.根据权利要求9或10所述的光学发射机，其中，所述谐振波长调节电极是加热器电极，所述加热器电极被提供有用于调节所述环形光学谐振器的所述谐振波长的电流以加热所述环形光学波导。
12.根据权利要求9所述的光学发射机，其中，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导的所述往返长度按照从所述光输入侧朝向所述光输出侧的顺序减小；以及
所述控制器在所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制中将所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述谐振波长向短波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的所述输入光波长相匹配。
13.根据权利要求9或12所述的光学发射机，其中，所述谐振波长调节电极是载流子注入电极，所述载流子注入电极被提供有用于调节所述环形光学谐振器的所述谐振波长的电流，以将载流子注入到所述环形光学波导中。
14.根据权利要求9、10、12中任一项所述的光学发射机，其中，所述控制器当在所述谐振波长调节控制中针对其最后进行了所述谐振波长调节控制的所述环形光学谐振器的谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量时，确定发生所述信道串扰。
15.根据权利要求9、10、12中任一项所述的光学发射机，其中，所述控制器在下述情况下确定发生信道串扰：在所述谐振波长调节控制中调节所述环形光学谐振器的所述谐振波长以便与所述输入光波长相匹配时所述环形光学谐振器的顺序与所述输入光波长的顺序彼此不相匹配；或者在所述谐振波长调节控制中针对其最后进行了所述谐振波长调节控制的所述环形光学谐振器的所述谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量。
16.根据权利要求9、10、12中任一项所述的光学发射机，还包括光电探测器，所述光电探测器耦接至所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述第一光学波导或所述第二光学波导；其中
所述控制器基于由所述光电探测器检测的信息来进行所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制。
17.一种用于光学谐振器的控制方法，包括：
由控制器进行用于调节多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的谐振波长的谐振波长调节控制，所述多个环形光学谐振器设置在光学谐振器中并且各自包括：第一光学波导、第二光学波导、光耦接在所述第一光学波导与所述第二光学波导之间的环形光学波导，以及设置在所述环形光学波导上以用于调节谐振波长的谐振波长调节电极，所述多个环形光学谐振器以级联连接的方式彼此耦接，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导具有彼此不同并且按照从光输入侧向光输出侧的顺序变化的往返长度，所述谐振波长调节控制按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中每个环形光学谐振器的谐振波长，以便与具有彼此不同的波长的多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配；以及
由所述控制器在确定发生信道串扰时进行再谐振波长调节控制，以对所述多个环形光学谐振器中从所述光输入侧起的第一环形光学谐振器的所述谐振波长进行调节、以便与第二匹配输入光波长相匹配，并且将从所述光输入侧起的第二环形光学谐振器及随后的环形光学谐振器的所述谐振波长调节到所述第一匹配输入光波长，从而按照以所述多个环形光学谐振器中设置在最多光输入侧的所述环形光学谐振器开始的顺序调节所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的谐振波长、以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的输入光波长相匹配。
18.根据权利要求17所述的用于光学谐振器的控制方法，其中，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导的所述往返长度按照从所述光输入侧朝向所述光输出侧的顺序增大；以及
所述控制器在所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制中将所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述谐振波长向长波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的所述输入光波长相匹配。
19.根据权利要求17所述的用于光学谐振器的控制方法，其中，所述多个环形光学谐振器的所述环形光学波导的所述往返长度按照从所述光输入侧朝向所述光输出侧的顺序减小；以及
所述控制器在所述谐振波长调节控制和所述再谐振波长调节控制中将所述多个环形光学谐振器中的每个环形光学谐振器的所述谐振波长向短波长侧调节，以便与具有彼此不同的波长的所述多个输入光中的每个输入光的所述输入光波长相匹配。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的用于光学谐振器的控制方法，其中，所述控制器当在所述谐振波长调节控制中针对其最后进行了所述谐振波长调节控制的所述环形光学谐振器的所述谐振波长调节控制所需要的电流量等于或大于特定电流量时，确定发生所述信道串扰。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018059061A1 (zh) * 2016-09-28 2018-04-05 华为技术有限公司 一种微环调制器、超宽带调制器以及调制系统
CN111381323A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中兴通讯股份有限公司 一种控制电路及方法
CN113037388A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 中兴通讯股份有限公司 一种调制系统和调制方法
CN113267849A (zh) * 2021-05-28 2021-08-17 联合微电子中心有限责任公司 相干多波长光信号收发系统

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9726553B2 (en) * 2013-06-11 2017-08-08 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce Optical temperature sensor and use of same
DE102015206847A1 (de) * 2015-04-16 2016-10-20 Technische Universität Berlin Optoelektronisches Bauelement mit Resonator
JP6434864B2 (ja) * 2015-06-26 2018-12-05 日本電信電話株式会社 光波長可変フィルタ
JP6545020B2 (ja) * 2015-06-30 2019-07-17 富士通株式会社 変調光源
EP3271773B1 (en) * 2015-07-21 2022-04-20 Hewlett Packard Enterprise Development LP Ring-resonator modulation of an optical signal
EP3274747B1 (en) * 2015-07-23 2022-07-13 Hewlett Packard Enterprise Development LP Ring waveguide modulators
JP6648437B2 (ja) * 2015-07-29 2020-02-14 富士通株式会社 送受信システム、送信装置、受信装置及び送受信システムの制御方法
US20170346445A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Futurewei Technologies, Inc. Dense Wavelength-Division Multiplexing (DWDM) Network and Method
JP6778526B2 (ja) * 2016-07-11 2020-11-04 富士通株式会社 光素子
WO2018047118A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Ranovus Inc. An optical ring resonator structure with a backside recess
CN107959541B (zh) * 2016-10-14 2019-08-06 华为技术有限公司 微环谐振器的控制方法及装置
US9933639B1 (en) * 2016-11-08 2018-04-03 Xilinx, Inc. Electro-absorption modulation with an integrated photodetector
JP6926534B2 (ja) * 2017-03-03 2021-08-25 株式会社豊田中央研究所 光９０度位相器、ｓｓｂ変調器および光ヘテロダイン直交検波レーザレーダ
US20180261288A1 (en) * 2017-03-13 2018-09-13 Ted Greg Lee Frumkin Loop memory cell
JP6869830B2 (ja) 2017-06-29 2021-05-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
CN113725725A (zh) 2017-09-28 2021-11-30 苹果公司 使用量子阱混合技术的激光架构
CN116893160A (zh) 2017-09-29 2023-10-17 苹果公司 路径解析的光学采样架构
WO2019067450A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Masseta Technologies Llc CONNECTED EPITAXIAL OPTICAL DETECTION SYSTEMS
US11226459B2 (en) 2018-02-13 2022-01-18 Apple Inc. Integrated photonics device having integrated edge outcouplers
FR3080924A1 (fr) * 2018-05-03 2019-11-08 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif electro-optique integre
US11644618B2 (en) 2018-06-22 2023-05-09 Apple Inc. Discrete optical unit on a substrate of an integrated photonics chip
US11525967B1 (en) 2018-09-28 2022-12-13 Apple Inc. Photonics integrated circuit architecture
US11064592B1 (en) 2018-09-28 2021-07-13 Apple Inc. Systems and methods for wavelength locking in optical sensing systems
US11139907B2 (en) * 2018-11-07 2021-10-05 Nokia Solutions And Networks Oy Methods and apparatus for tuning optical microring devices
US11171464B1 (en) 2018-12-14 2021-11-09 Apple Inc. Laser integration techniques
US11804694B2 (en) * 2019-03-27 2023-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Laser device and method of transforming laser spectrum
US10651933B1 (en) * 2019-05-23 2020-05-12 Xilinx, Inc. Thermal calibration of a ring modulator
TW202111411A (zh) 2019-07-02 2021-03-16 美商萊特美特股份有限公司 光子穩定電路
US11231319B1 (en) 2019-09-09 2022-01-25 Apple Inc. Athermal wavelength stability monitor using a detraction grating
US11881678B1 (en) 2019-09-09 2024-01-23 Apple Inc. Photonics assembly with a photonics die stack
US11835836B1 (en) 2019-09-09 2023-12-05 Apple Inc. Mach-Zehnder interferometer device for wavelength locking
US11506535B1 (en) 2019-09-09 2022-11-22 Apple Inc. Diffraction grating design
US11525958B1 (en) 2019-09-09 2022-12-13 Apple Inc. Off-cut wafer with a supported outcoupler
US11320718B1 (en) 2019-09-26 2022-05-03 Apple Inc. Cantilever beam waveguide for silicon photonics device
US11500154B1 (en) 2019-10-18 2022-11-15 Apple Inc. Asymmetric optical power splitting system and method
US11513375B2 (en) * 2019-12-16 2022-11-29 Cisco Technology, Inc. Silicon thermal-optic phase shifter with improved optical performance
JP2023517558A (ja) * 2020-03-16 2023-04-26 ライトマター インコーポレイテッド 統合された光源及び光コンバイナを用いた高いモード当たりの光パワーの実現
US11705687B2 (en) * 2020-04-27 2023-07-18 Honeywell International Inc. Cascaded resonant optical phase modulators for enhanced sensitivity while preserving linearity
US11233577B1 (en) * 2020-09-03 2022-01-25 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Optical communication systems and methods to communicate temperature variation information
US20220075114A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-10 Ciena Corporation Resonant device improvement in PICs using spare devices to reduce power requirements
US11852318B2 (en) 2020-09-09 2023-12-26 Apple Inc. Optical system for noise mitigation
US11852865B2 (en) 2020-09-24 2023-12-26 Apple Inc. Optical system with phase shifting elements
US11561346B2 (en) 2020-09-24 2023-01-24 Apple Inc. Tunable echelle grating
US11815719B2 (en) 2020-09-25 2023-11-14 Apple Inc. Wavelength agile multiplexing
US11906778B2 (en) 2020-09-25 2024-02-20 Apple Inc. Achromatic light splitting device with a high V number and a low V number waveguide
US11874538B2 (en) * 2020-09-30 2024-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Apparatus and method for generating an optical signal
US11791902B2 (en) * 2020-12-16 2023-10-17 Mellanox Technologies, Ltd. Heterogeneous integration of frequency comb generators for high-speed transceivers
CN113641012A (zh) * 2021-08-20 2021-11-12 南京南智先进光电集成技术研究院有限公司 一种片上集成铌酸锂多波复合处理器件及其制备方法
US20230308206A1 (en) * 2022-03-23 2023-09-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wdm channel reassignment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1708725A (zh) * 2002-10-25 2005-12-14 英特尔公司 利用具有电荷调制区的环形谐振器调制光束的方法和装置
KR20070093285A (ko) * 2006-03-13 2007-09-18 엘지전자 주식회사 가변 대역폭을 갖는 마이크로링 공진기형 필터 및 그의제조방법
US20100200733A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Mclaren Moray Systems and methods for tuning optical ring resonators
CN101847830A (zh) * 2010-04-02 2010-09-29 中国科学院半导体研究所 一种多波长可调谐环形激光器阵列芯片结构
US20130044973A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Fujitsu Limited Optical semiconductor element

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05323389A (ja) * 1992-05-20 1993-12-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光可変分波装置
US6633696B1 (en) * 1998-12-07 2003-10-14 California Institute Of Technology Resonant optical wave power control devices and methods
JP2003066253A (ja) 2001-08-28 2003-03-05 Yokohama Tlo Co Ltd 波長分波器
US7085499B2 (en) * 2001-11-15 2006-08-01 Hrl Laboratories, Llc Agile RF-lightwave waveform synthesis and an optical multi-tone amplitude modulator
US6891865B1 (en) * 2002-02-15 2005-05-10 Afonics Fibreoptics, Ltd. Wavelength tunable laser
US7162120B2 (en) 2003-07-18 2007-01-09 Nec Corporation Tunable dispersion compensator and method for tunable dispersion compensation
JP4492232B2 (ja) 2003-07-18 2010-06-30 日本電気株式会社 可変分散補償器および可変分散補償方法
US7310459B1 (en) * 2005-10-25 2007-12-18 Xilinx, Inc. On-chip programmable optical crossbar switch
US8295655B2 (en) * 2006-08-24 2012-10-23 Cornell Research Foundation, Inc. Electro-optical modulator
US7853108B2 (en) * 2006-12-29 2010-12-14 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication-tolerant waveguides and resonators
JP2010181426A (ja) * 2007-11-05 2010-08-19 Nec Corp 波長フィルタ、波長選択スイッチ、波長選択装置及び光学モジュール
US7820970B1 (en) * 2007-12-05 2010-10-26 Sandia Corporation Fabrication of thermal microphotonic sensors and sensor arrays
KR100907250B1 (ko) * 2007-12-10 2009-07-10 한국전자통신연구원 도파로 구조체
US8660390B2 (en) * 2009-01-27 2014-02-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Redundant ring resonators of varying dimensions to reduce ring resonator tuning requirements
US8768170B2 (en) * 2009-06-29 2014-07-01 Oracle International Corporation Optical device with reduced thermal tuning energy
US8204385B2 (en) * 2009-06-29 2012-06-19 Oracle America, Inc. Optical device with reduced thermal tuning energy
JPWO2011108617A1 (ja) * 2010-03-05 2013-06-27 日本電気株式会社 アサーマル光導波素子
US8805130B2 (en) * 2010-03-16 2014-08-12 Cornell University Semiconductor high-speed integrated electro-optic devices and methods
US9753349B2 (en) * 2010-08-20 2017-09-05 University Of Rochester Optical circuit apparatus, method, and application
JP5817315B2 (ja) * 2011-08-10 2015-11-18 富士通株式会社 光半導体素子
JP5692387B2 (ja) * 2011-08-10 2015-04-01 富士通株式会社 半導体光素子
US20140314406A1 (en) * 2011-12-09 2014-10-23 Rambus Inc. Systems and Methods for Temperature Insensitive Photonic Transmission
JP5772989B2 (ja) * 2012-01-31 2015-09-02 富士通株式会社 レーザ素子
WO2013114578A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 富士通株式会社 光送信器および光送信器の制御方法
CN104170189B (zh) * 2012-03-28 2016-11-09 富士通株式会社 光半导体器件
US8588556B1 (en) * 2012-06-29 2013-11-19 Alcatel Lucent Advanced modulation formats using optical modulators
US8718466B2 (en) * 2012-07-12 2014-05-06 Micron Technology Inc. Method and apparatus providing wave division multiplexing optical communication system with active carrier hopping
US9134169B2 (en) * 2012-10-19 2015-09-15 The Hong Kong University Of Science And Technology In-microresonator linear-absorption-based real-time photocurrent-monitoring and tuning with closed-loop control for silicon microresonators
JP6090022B2 (ja) * 2013-07-18 2017-03-08 富士通株式会社 光変調装置、光送信機及び光変調器の制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1708725A (zh) * 2002-10-25 2005-12-14 英特尔公司 利用具有电荷调制区的环形谐振器调制光束的方法和装置
KR20070093285A (ko) * 2006-03-13 2007-09-18 엘지전자 주식회사 가변 대역폭을 갖는 마이크로링 공진기형 필터 및 그의제조방법
US20100200733A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Mclaren Moray Systems and methods for tuning optical ring resonators
CN101847830A (zh) * 2010-04-02 2010-09-29 中国科学院半导体研究所 一种多波长可调谐环形激光器阵列芯片结构
US20130044973A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Fujitsu Limited Optical semiconductor element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018059061A1 (zh) * 2016-09-28 2018-04-05 华为技术有限公司 一种微环调制器、超宽带调制器以及调制系统
CN111381323A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中兴通讯股份有限公司 一种控制电路及方法
CN111381323B (zh) * 2018-12-29 2023-02-28 中兴通讯股份有限公司 一种控制电路及方法
CN113037388A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 中兴通讯股份有限公司 一种调制系统和调制方法
CN113267849A (zh) * 2021-05-28 2021-08-17 联合微电子中心有限责任公司 相干多波长光信号收发系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP6266311B2 (ja) 2018-01-24
JP2015094781A (ja) 2015-05-18
CN104635297B (zh) 2017-11-28
US9348154B2 (en) 2016-05-24
US20150132015A1 (en) 2015-05-14

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