CN111712980B - 光模块、其波长控制方法以及其校准方法 - Google Patents

光模块、其波长控制方法以及其校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111712980B
CN111712980B CN201980012794.4A CN201980012794A CN111712980B CN 111712980 B CN111712980 B CN 111712980B CN 201980012794 A CN201980012794 A CN 201980012794A CN 111712980 B CN111712980 B CN 111712980B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
laser light
current
wavelength filter
optical module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980012794.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111712980A (zh
Inventor
西田昌义
山本笃司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Publication of CN111712980A publication Critical patent/CN111712980A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111712980B publication Critical patent/CN111712980B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/572—Wavelength control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0612—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0078—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for frequency filtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
    • H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
    • H01S5/06256—Controlling the frequency of the radiation with DBR-structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters

Abstract

提供光模块、其波长控制方法以及其校准方法，在将SOA载置于温度调整部的情况下，即使是使光输出变化时，也能防止锁定波长在波长方向上漂移。光模块(100)具备：激光光源部(210)；波长滤波器(232)；温度调节器(290)；载置于温度调节器(290)的发热体即SOA(240)；和基于发热体即SOA(240)的电流值来变更激光的波长控制的目标值以及波长滤波器的控制的目标值的至少一方的控制装置(300)。

Description

光模块、其波长控制方法以及其校准方法
技术领域
本发明涉及光模块、其波长控制方法以及校准方法。
背景技术
以往，在1根光纤中将波长不同的多个光信号进行多路复用来同时传输的波分复用(Wavelength Division Multiplexing：WDM)通信领域中，伴随信息通信量的增加，谋求以更窄的波长间隔将光信号多路复用。为了以更窄的波长间隔将光信号多路复用，需要高精度地控制作为信号而从激光元件出射的激光的波长。
为此，已知利用了能通过控制温度来变更波长透过特性的标准具滤波器的光模块的技术(参照专利文献1)。在该技术中，将出射激光的发光元件和标准具滤波器载置于相同温度调节器，调整发光元件的温度，由此调整振荡波长。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3717438号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，近年来，在半导体激光模块中，将在半导体激光元件中振荡的激光在SOA(Semiconductor Optical Amplifier：光导体光放大器)放大，来进行从半导体激光模块输出的激光的高输出化。
但在上述的专利文献1中，由于不能个别调整标准具滤波器的温度，因此在将SOA等发热体载置于相同温度调节器的情况下，由于发热体的发热给标准具滤波器带来影响，波长辨别曲线根据发热体的电流的增减而在波长方向上漂移，从而有在使光输出变化时锁定波长在波长方向上漂移这样的问题点。
本发明是鉴于上述而提出的，其目的在于，提供一种光模块、其波长控制方法以及其校准方法，在将发热体载置于相同温度调节器情况下，即使使光输出变化，也能防止锁定波长在波长方向上漂移。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，达成目的，本公开所涉及的光模块的波长控制方法中，光模块具备：出射激光的激光光源部；相对于光的波长具有周期性的透过特性的波长滤波器；载置于所述波长滤波器、调节所述波长滤波器的温度的温度调节器；载置于所述温度调节器的发热体；和基于透过所述波长滤波器的所述激光的强度来进行从所述激光光源部出射的所述激光的波长控制以及所述波长滤波器的透过特性的控制的控制装置，所述光模块的波长控制方法包含：基于所述发热体的电流值来变更所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方的变更步骤。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述变更步骤中，基于所述发热体的电流值来变更所述目标值的距离初始值的补正量。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述变更步骤中，使用所述发热体的电流值的2次函数来算出所述目标值的距离初始值的补正量。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述发热体设有多个，所述变更步骤中，将来自多个所述发热体的各自的所述目标值的距离初始值的补正量进行合计。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述目标值的初始值是所述发热体的电流范围的上限值、下限值以及中央值的任一者。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述光模块具备：将未透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第1受光元件；和将透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第2受光元件，所述波长控制的目标值是从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述波长滤波器的控制的目标值是所述波长滤波器的波长滤波器温度。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述波长滤波器是由标准具滤波器或光波导路构成的干涉型滤波器的任一者。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述发热体是SOA、加热器以及增益部的任意1者以上。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述发热体是SOA，所述变更步骤中，在使向所述SOA提供的SOA电流值变化的情况下，对应于所述SOA电流值来变更所述目标值的距离初始值的补正量。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述光模块的波长控制方法还包含：通过控制所述激光光源部的温度以及向所述发热体的电流的至少一方来将所述激光的波长保持固定的反馈控制步骤。
另外，本公开所涉及的光模块的波长控制方法在上述公开基础上，所述光模块的波长控制方法还包含：判断所述发热体的电流值是否收敛在所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方的判断步骤，直到所述发热体的电流值收敛在所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方为止，都重复所述反馈控制步骤和所述变更步骤。
另外，本公开所涉及的光模块的校准方法所述光模块具备：出射激光的激光光源部；相对于光的波长具有周期性的透过特性的波长滤波器；载置于所述波长滤波器、调节所述波长滤波器的温度的温度调节器；载置于所述温度调节器的发热体；将未透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第1受光元件；将透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第2受光元件；和基于透过所述波长滤波器的所述激光的强度来进行从所述激光光源部出射的所述激光的波长控制以及所述波长滤波器的透过特性的控制的控制装置，在所述发热体的多个电流值下进行波长校准，所述光模块的校准方法包含：拟合步骤；和将所述拟合步骤的系数记录到存储器的记录步骤，在所述拟合步骤中，进行如下的差的至少1个拟合：所述多个电流值当中基准的电流值下的从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比、与所述多个电流值当中基准的电流值以外的电流值下的从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比的差；和所述多个电流值当中基准的电流值下的所述波长滤波器的波长滤波器温度、与所述多个电流值当中基准的电流值以外的电流值下的所述波长滤波器的波长滤波器温度的差。
另外，本公开所涉及的光模块的校准方法在上述公开基础上，所述拟合步骤中，通过调整所述波长滤波器温度来设定所述波长滤波器的控制的目标值，以使所述激光的波长控制的目标值为波长辨别曲线的直线部附近。
另外，本公开所涉及的光模块具备：出射激光的激光光源部；相对于光的波长具有周期性的透过特性的波长滤波器；载置于所述波长滤波器、调节所述波长滤波器的温度的温度调节器；载置于所述温度调节器的发热体；和基于透过所述波长滤波器的所述激光的强度来进行从所述激光光源部出射的所述激光的波长控制以及所述波长滤波器的透过特性的控制的控制装置，所述控制装置基于所述发热体的电流值来变更所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方。
另外，本公开所涉及的光模块在上述公开基础上，所述激光光源部使所述激光的波长可变。
发明效果
根据本发明，在将发热体载置于相同温度调节器的情况下，即使是使光输出变化时，也起到防止锁定波长在波长方向上漂移的效果。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式1所涉及的光模块的结构的框图。
图2是表示标准具滤波器所具有的周期性的透过特性的示例的图。
图3是表示2个标准具滤波器的温度下的PD电流比的示例的曲线图。
图4是表示PD电流值与波长的关系的图。
图5是表示功率监视器电流与SOA电流的关系的图。
图6是表示SOA的驱动电压与SOA电流的关系的图。
图7是表示波长辨别曲线的图。
图8是表示频率差@波长辨别曲线的顶部的图。
图9是表示PD电流比偏移的Isoa依赖性@191.3THz的图。
图10是表示波长辨别曲线的图。
图11是表示标准具温度偏移的图。
图12是表示实施方式1所涉及的光模块的运算部所执行的处理的概要的流程图。
图13是示意性地表示实施方式2所涉及的光模块的结构的框图。
图14是表示实施方式2所涉及的光模块的第1波长选择部和第2波长选择部的反射特性的图。
图15是表示第1梳状反射光谱与第2梳状反射光谱的重叠的图。
图16是表示实施方式2所涉及的光模块的运算部执行的处理的概要的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实施方式所涉及的光模块以及光模块的波长控制方法。另外，并不由以下说明的实施方式限定本发明。另外，附图中，对相同或对应的结构要素适当标注相同符号，并省略说明。另外，附图是示意性的，应该留意的是，各层的厚度、厚度的比率等与现实不同。另外，在附图相互间，还包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分。
(实施方式1)
〔光模块的结构〕
图1是示意性地表示实施方式1所涉及的光模块的结构的框图。
图1所示的光模块100表示在实施方式所涉及的光模块的波长控制方法以及校准方法的实施中所用的装置的代表例。
图1所示的光模块100具备波长可变光源装置200和控制装置300。波长可变光源装置200在控制装置300的控制下，出射给定的波长以及输出的激光L1，将该激光L1提供给后级的装置。控制装置300例如与具备用户界面的上位的控制装置连接，按照经由该控制装置的来自用户的指示来控制波长可变光源装置200。另外，在实施方式1中，光模块100将波长可变光源装置200和控制装置300安装在同一电路基板上，但并不限定于此，也可以使波长可变光源装置200和控制装置300分体。
〔波长可变光源部的结构〕
接下来，说明波长可变光源装置200的详细的结构。
波长可变光源装置200具备激光光源部210、光分波器220、光分波器231、作为波长滤波器的标准具滤波器232、功率监视器233(以下，仅称作“PD1”)、波长监视器234(以下，仅称作“PD2”)、滤波器温度监视器元件235、SOA240、光分波器250、功率监视器260(以下，仅称作“PD3”)、光纤270、温度调节器280(以下，仅称作“TEC280”)和温度调节器290(以下，仅称作“TEC290”)。
激光光源部210隔着未图示的基台载置于TEC280。激光光源部210具备：从前端面出射相互不同的波长的激光的长条形状的多个DFB-LD211(Distributed Feedback LaserDiode：分布反馈型激光二极管)；光波导路212；光合波器213；和激光温度监视元件214。
各DFB-LD211能通过调节温度来控制出射的激光的振荡波长。各DFB-LD211构成为载置于TEC280上，能通过TEC280变更温度。各DFB-LD211由于能在3nm～4nm程度的范围内使振荡波长变化，因此将各DFB-LD211的振荡波长以3nm～4nm程度的间隔错开来设计各DFB-LD211的振荡波长。由此，激光光源部210通过选择多个DFB-LD211当中适合得到所期望的激光的波长的1个DFB-LD211并驱动，并且控制各DFB-LD211的温度，能出射比单体的DFB-LD211更宽频带的延续连续的波长带的激光。
另外，为了覆盖WDM通信用的波长带整体(例如1.53μm～1.56μm的C波段或1.57μm～1.61μm的L波段)，集成分别能在3nm～4nm的范围内使振荡波长变化的例如12个DFB-LD211。由此，激光光源部210能延续30nm以上的波长带使激光的波长变化。多个DFB-LD211的任一者出射的激光在通过经由光波导路212以及光合波器213而被导到1个光路后，从激光光源部210出射。
激光温度监视元件214载置于TEC280上。激光温度监视元件214检测DFB-LD211的温度，将该检测结果向控制装置300输出。激光温度监视元件214使用热敏电阻而构成。
光分波器220将从激光光源部210出射的激光的一部分向SOA240透过，并将剩下的激光向光分波器231反射。光分波器220使用分束器等构成。
光分波器231将从光分波器220入射的激光的一部分向PD1透过，另一方面，将剩下的激光向标准具滤波器232反射。光分波器231使用分束器等构成。
标准具滤波器232对光的波长具有周期性的透过特性。另外，标准具滤波器232构成为载置于TEC290上，能通过TEC290变更温度。另外，在实施方式1中，作为波长滤波器而使用标准具滤波器232，但并不限定于此，还能运用由环形滤波器那样的光波导路形成的干涉型滤波器。另外，在实施方式1中，作为波长滤波器而设置1个标准具滤波器232，但并不限定于此，也可以设置多个波长滤波器。在设置多个波长滤波器的情况下，相互特性不同的滤波器例如可以将一方设为标准具滤波器232，将另一方设为干涉型滤波器。
图2是表示标准具滤波器232所具有的周期性的透过特性的示例的图。在图2中，横轴表示波长，纵轴表示标准具滤波器透过率。如图2所示的曲线L1示出的那样，标准具滤波器232相对于激光的波长而具有曲线状的周期性的透过特性，以与透过特性相应的强度使激光选择性地透过，而向PD2透过。
回到图1，继续波长可变光源装置200的结构的说明。
PD2将透过标准具滤波器232的激光受光，将与该受光功率相应的电流信号向控制装置300输出。PD2使用光电二极管来构成。
PD1将未透过标准具滤波器232而透过光分波器231的激光受光，将与其受光功率相应的电流信号向控制装置300输出。PD1使用光电二极管构成。
滤波器温度监视器元件235载置于TEC290上。滤波器温度监视器元件235检测标准具滤波器232的温度，将该检测结果向控制装置300输出。滤波器温度监视器元件235使用热敏电阻构成。
如此地由光分波器231、PD1、标准具滤波器232、PD2以及滤波器温度监视器元件235构成的波长探测部中，标准具滤波器232相对于光的波长具有周期性的透过特性。为此，在实施方式1中，在考虑从PD1输出的电流信号与从PD2输出的电流信号之比(以下，称作“PD电流比”)的情况下，PD电流比(PD2的电流值/PD1的电流值)也相对于光的波长成为周期性的值。
另外，标准具滤波器232依赖于温度而其周期性波长透过特性在波长方向上移位。其温度系数根据形成标准具滤波器232的材料而不同。例如由石英(SiO2)形成的标准具滤波器232的温度特性是1.25GHz/deg.C程度，由水晶形成的标准具滤波器232的温度特性是1.9GHz/deg.C程度，由锗铋氧化物(Bi12GeO20：BGO)形成标准具滤波器232的温度特性是2.5GHz/deg.C程度。
图3是表示2个标准具滤波器232的温度下的PD电流比的示例的图。在图3中，横轴表示波长，纵轴表示PD电流比。进而，在图3中，曲线L2表示温度A的情况下的标准具滤波器232的透过特性，曲线L3表示温度B的情况下的标准具滤波器232的透过特性。
图3的图表所示的曲线L2、L3被称作辨别曲线，表示测定的PD电流比与输出的激光的波长的关系。因此，后述的控制装置300若使用图3所示那样的辨别曲线L2、L3来监视PD电流比，则在从激光光源部210输出的激光的波长中出现误差的情况下，就能探测该误差。另外，后述的控制装置300由于只要控制标准具滤波器232的温度，就能使辨别曲线在波长方向上移位，因此能得到要从激光光源部210输出并与所期望的激光的波长对应的辨别曲线。
回到图1，继续波长可变光源装置200的结构的说明。
SOA240在控制装置300的控制下，将从光分波器220入射的激光放大并向光分波器250出射。
光分波器250将由SOA240放大的激光的一部分向PD3反射，并将剩下的激光与光纤270耦合。
PD3将从光分波器250入射的激光受光，将与其受光功率相应的电流信号向控制装置300输出。PD3使用光电二极管构成。
光纤270出射通过光分波器250耦合的激光，将该激光向未图示的后级的装置提供。
TEC280载置激光光源部210。TEC280在控制装置300的控制下调节激光光源部210的温度。TEC280使用帕尔帖元件等构成。
TEC290载置光分波器220、光分波器231、标准具滤波器232、PD1、PD2、滤波器温度监视器元件235、SOA240、光分波器250以及PD3。TEC290在控制装置300的控制下调节标准具滤波器232以及SOA240的温度。TEC290使用帕尔帖元件等构成。
〔控制装置的结构〕
接下来，说明控制装置300的详细的结构。
图1所示的控制装置300具备DFB-LD选择电路311、DFB-LD电流控制电路312、激光器温度监视器电路321、激光器温度控制电路322、SOA电流控制电路330、PD1电流监视器电路341、PD2电流监视器电路342、PD3电流监视器电路343、标准具温度监视器电路351、标准具温度控制电路352、存储器360和运算部370。
DFB-LD选择电路311在运算部370的控制下选择多个DFB-LD211当中1个。具体地，DFB-LD选择电路311在运算部370的控制下，选择与要出射的波长对应的DFB-LD211，提供来自后述的DFB-LD电流控制电路312的驱动电流。
DFB-LD电流控制电路312在运算部370的控制下，对由DFB-LD选择电路311选择的DFB-LD211提供驱动电流，并控制该驱动电流。
激光器温度监视器电路321基于从激光温度监视元件214输入的检测结果来确定DFB-LD211的温度，将该确定的DFB-LD211的温度的数据作为数字信号向运算部370发送。
激光器温度控制电路322控制对TEC280提供的电流，以使DFB-LD211成为与从运算部370输入的指示信号相应的温度。
SOA电流控制电路330通过基于从运算部370输入的指示信号控制提供给SOA240的电流，来调整基于SOA240的增益。
PD1电流监视器电路341对从PD1输入的电流值进行A/D变换处理来将其变换成数字信号，将该数字信号向运算部370输出。
PD2电流监视器电路342对从PD2输入的电流值进行A/D变换处理来将其变换成数字信号，将该数字信号向运算部370输出。
PD3电流监视器电路343对从PD3输入的电流值进行A/D变换处理来将其变换成数字信号，将该数字信号向运算部370输出。
标准具温度监视器电路351基于从滤波器温度监视器元件235输入的检测结果来确定标准具滤波器232的温度，将确定的标准具滤波器232的温度的数据作为数字信号向运算部370输出。
标准具温度控制电路352控制向TEC290提供的电流，以使标准具滤波器232成为与从运算部370输入的指示信号相应的温度。
存储器360按每个波长通道，作为初始值而记录包含激光光源部210的激光器温度、标准具滤波器232的标准具滤波器温度(以下，仅称作“标准具温度”)、该标准具温度偏移、DFB-LD电流、作为反馈控制目标值的SOA功率监视器PD电流值、PD电流比以及、该PD电流比的电流比偏移的至少1者以上的数据。这些数据在波长可变光源装置200的出厂前通过利用波长计的波长校准方法取得，并被记录于存储器360。另外，存储器360记录后述的运算部370所执行的各种程序。
运算部370通过基于从各监视器电路输入的数据对各控制电路或选择电路进行控制，来控制波长可变光源装置200，由此使所期望的波长以及功率的激光出射。运算部370使用CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，特定用途集成电路)以及FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等构成。运算部370基于提供给发热体即SOA240的电流值来变更激光光源部210出射的激光的波长控制的目标值以及作为波长滤波器的标准具滤波器232的控制的目标值的至少一方。具体地，运算部370基于提供给发热体即SOA240的电流值来从激光光源部210出射的激光的波长控制的目标值以及作为波长滤波器的标准具滤波器232的控制的目标值的至少一方的初始值变更补正量。更具体地，运算部370使用提供给发热体即SOA240的电流值的2次函数来算出目标值的距离初始值的补正量。另外，目标值的初始值只要是流过发热体即SOA240的电流范围内，就能适当选择，例如运算部370可以选择电流范围的上限值、下限值以及中央值的任一者。
另外，运算部370通过控制DFB-LD电流控制电路312来向DFB-LD211提供记录于存储器360的初始值的一定电流。另外，运算部370通过基于从标准具温度监视器电路351输入的标准具滤波器232的温度对标准具温度控制电路352向TEC290提供的驱动电流进行控制，来进行控制，使得标准具滤波器232的温度成为记录于存储器360的目标值的一定温度。
进而，如图4的曲线L10所示那样，运算部370基于激光器温度监视器电路321检测到的DFB-LD211的温度来控制激光器温度控制电路322向TEC280提供的驱动电流，调节DFB-LD211的温度来调整DFB-LD211的振荡波长，进行将PD电流比的目标值设为记录于存储器360的值(初始值)的反馈控制(AFC控制：Auto Frequency Control控制)，来将波长保持固定。
进而，另外，如图5的折线L11所示那样，运算部370通过控制SOA电流控制电路330所提供的SOA电流来进行将功率监视器260的电流值的目标值设为记录于存储器360的初始值的反馈控制(APC控制：Auto Power Control控制)，由此将光纤输出功率保持固定。
〔SOA电流的发热给标准具温度带来的影响〕
接下来，说明SOA240电流的发热给标准具温度带来的影响。
SOA240由于因流过电流而发热，因此给载置于相同TEC290的标准具滤波器232所感受到的温度带来影响。另外，SOA240在由于光纤输出功率调整而使SOA电流变化的情况下，温度也发生变化。为此，运算部370即使控制TEC290，以使滤波器温度监视器元件235的探测温度固定，也会在由于SOA240的发热的变化而标准具滤波器232所感受到的温度发生变化的情况下，遵循标准具滤波器232的温度特性而波长辨别曲线在波长方向上移位，因此通过AFC控制而振荡波长也会移位。作为解决方法，考虑在能将SOA240的发热的影响包括在内地探测标准具滤波器232所感受到的温度的位置配置滤波器温度监视器元件235。但在近年来，伴随通信量的增大，为了增强通信容量而高密度地安装通信设备。其结果，波长可变光源装置200由于谋求小型化，因此也会有不能确保标准具温度监视器元件的最佳的位置的情况。
为此，作为解决方法，按多个光纤输出功率的每一者进行利用出厂前的波长计的波长校准，按每个光纤输出功率取得标准具滤波器232的标准具温度或PD电流比的数据，并将其记录于波长可变光源装置200的存储器360。在驱动时，运算部370将按每个光纤输出功率而不同的标准具温度或PD电流比用在控制中。但波长可变光源装置200由于经年劣化，即使是与工厂出厂时相同的光纤输出功率，SOA电流也会与工厂出厂时不同(一般是变大)。为此，在经年劣化后，波长可变光源装置200在使用工厂出厂时记录于存储器360的每个光纤输出功率的标准具温度或PD电流比的数据的情况下，激光的波长从所期望的波长移位而出射。为此，在实施方式1中，通过以下的方法来防止波长可变光源装置200出射的激光的波长移位。
〔SOA的发热给标准具温度带来的影响所引起的波长移位对策〕
接下来，说明SOA240的发热给标准具温度带来的影响所引起的波长移位对策。
SOA240的发热Qsoa能使用SOA240的驱动电压Vsoa、SOA240的SOA电流Isoa、和来自SOA240的光输出Psoa，用以下的式(1)表示。
Qsoa＝Isoa*Vsoa-Psoa…(1)
在此，SOA240的驱动电压Vsoa能如图6的直线L20所示那样，使用SOA240的SOA电流Isoa、SOA240的串联电阻Rd和SOA240的上升电压Vth，用以下的式(2)表示。
Vsoa＝Rd*Isoa+Vth…(2)
若将式(2)代入式(1)，则来自SOA240的发热Qsoa能用式(3)表示。
Qsoa＝Isoa*(Rd*Isoa+Vth)-Psoa…(3)
即，SOA240的发热Qsoa能用SOA电流Isoa的平方表示。因此，由于SOA电流的变化而标准具滤波器232所感受到的温度发生变化，这一情况所引起的波长辨别曲线的向波长方向的移位量能在由控制装置300控制TEC290的状态下用SOA电流的平方表示，使得滤波器温度监视器元件235的探测温度变得固定。
图7是表示波长辨别曲线的图。图8是表示频率差@波长辨别曲线的顶部的图。图9是表示PD电流比偏移的Isoa依赖性@191.3THz的图。图1是表示波长辨别曲线的图。图11是表示标准具温度偏移的图。在图7以及图10中，横轴表示频率(Frequency)，纵轴表示PD电流比。另外，在图8中，横轴表示SOA电流，纵轴表示频率差@波长辨别曲线的顶部。另外，在图9中，横轴表示SOA电流，纵轴表示PD电流比偏移的Isoa依赖性@191.3THz。另外，在图11中，横轴表示SOA电流，纵轴表示标准具温度偏移。
如图7所示那样，通常，在改变SOA电流Isoa的情况下，波长辨别曲线会在波长方向上漂移。在图7中，以SOA电流Isoa＝100mA时的波长辨别曲线为基准，在图8绘制该基准的波长辨别曲线的顶部与每个SOA电流Isoa的波长辨别曲线的顶部的频率差。结果如图8所示那样，可知用SOA电流Isoa的2次函数进行表述。另外，图8还示出：若不管SOA电流Isoa的值如何都将固定的PD电流比作为目标值来进行AFC，则在改变SOA电流Isoa的情况下，输出波长以GHz的级别漂移。接下来，将图7中SOA电流Isoa＝100mA的波长辨别曲线中的191.3THz的PD电流比作为基准，在图9绘制每个SOA电流Isoa的191.3THz下的PD电流比的距离基准的差(PD电流比偏移)。结果如图9所示那样，可知，能用SOA电流Isoa的2次函数进行拟合。即，如图7所示那样，即使是在改变SOA电流Isoa时波长辨别曲线在波长方向上漂移的情况，通过遵循图9的2次函数拟合用SOA电流Isoa来改变PD电流比目标值，也能使得即使改变SOA电流Isoa，输出波长也成为191.3THz不变，能实现高的波长精度。另外，如图10所示那样，能将SOA电流Isoa＝100mA时的标准具温度作为基准，按每个SOA电流Isoa设置标准具温度偏移来补正标准具温度，以使得即使改变SOA电流Isoa，波长辨别曲线也不会漂移。其结果，即使不管SOA电流Isoa的值如何都将固定的PD电流比作为目标值来进行AFC，在改变SOA电流Isoa的情况下，输出波长也成为191.3THz不变，能实现高的波长精度。在此，若如图11那样按每个SOA电流Isoa绘制标准具温度偏移，则可知，标准具温度偏移能用SOA电流Isoa的2次函数进行拟合。
为了即使SOA电流也维持相同波长，运算部370进行以下的2个补正方法的任一者。
如图7～图9所示那样，标准具温度目标值相同、但用SOA电流的平方的函数改变PD电流比目标值的补正方法(补正方法1)。
如图10以及图11所示那样，PD电流比目标值相同、但用SOA电流的平方的函数改变标准具温度目标值的补正方法(补正方法2)。
即，运算部370在光纤输出前使用记录于存储器360的初始值作为标准具温度目标值。之后，运算部370在为了从波长可变光源装置200进行光输出而开始在SOA流过电流后，算出PD电流比目标值或标准具温度目标值的距离初始值的补正量，使用该补正量进行PD电流比目标值或标准具温度目标值的补正。
〔波长校准方法〕
接下来，说明波长校准方法。
首先，控制装置300对多个波长通道的每一者以3个水平以上的多个SOA电流进行波长校准。具体地，控制装置300将SOA电流设为例如100、300、500mA这3个水平，在这3个水平下进行波长测定，在各个SOA电流下进行振荡波长的调整，以使波长的测定值变得与设定波长相等，取得各个SOA电流下的PD电流比和标准具温度。接下来，控制装置300从PD电流比偏移和标准具温度偏移的参数的任意1者进行选择，将选择的参数的SOA电流100mA下的值作为基准而选择的参数的距离基准的差用2次函数进行拟合(拟合步骤)，将进行该拟合而得到的所选择的参数的系数记录到存储器360(记录步骤)。在此，在选择PD电流比偏移的情况下，在波长测定时不管SOA电流如何都使标准具温度固定，在选择标准具温度偏移的情况下，在波长测定时不管SOA电流如何都使PD电流比固定。在该情况下，控制装置300将PD电流比和标准具温度的基准(SOA电流100mA时)下的值作为初始值记录到存储器360，进而将从PD电流比偏移和标准具温度偏移的参数的任一者选择的参数的系数记录到存储器360。
另外，控制装置300在某波长通道以3个水平以上的多个SOA电流进行波长校准。具体地，控制装置300将SOA电流设为例如100、300、500mA这3个水平，在这3个水平下进行波长测定，在各个SOA电流下进行振荡波长的调整，以使波长的测定值变得与设定波长相等，取得各个SOA电流下的PD电流比和标准具温度。接下来，控制装置300从PD电流比偏移和标准具温度偏移的参数的任意1者进行选择，将所选择的参数的SOA电流100mA下的值作为基准，将所选择的参数的距离基准的差用2次函数进行拟合，将进行该拟合而得到的所选择的参数的系数记录到存储器360。在此，在选择PD电流比偏移的情况下，在波长测定时不管SOA电流如何都使标准具温度固定，在选择标准具温度偏移的情况下，在波长测定时不管SOA电流如何都使PD电流比固定。另外，控制装置300也可以将上述的PD电流比偏移或标准具温度偏移的系数也运用于不同的波长通道。由此，由于能减少波长校准的条件数，因此能有助于生产率。
进而，另外，控制装置300在某波长可变光源装置200的某波长通道进行3个水平以上的多个SOA电流下的波长校准。具体地，控制装置300将SOA电流设为例如100、300、500mA这3个水平，在这3个水平下进行波长测定，在各个SOA电流下进行振荡波长的调整，以使波长的测定值变得与设定波长相等，取得各个SOA电流下的PD电流比和标准具温度。接下来，控制装置300从PD电流比偏移和标准具温度偏移的参数的任意1者进行选择，将所选择的参数的SOA电流100mA下的值作为基准，将所选择的参数的距离基准的差用2次函数进行拟合，将进行该拟合而得到的所选择的参数的系数记录到不同波长可变光源装置200的存储器360。在此，在选择PD电流比偏移的情况下，在波长测定时不管SOA电流如何都使标准具温度固定，在选择标准具温度偏移的情况下，在波长测定时不管SOA电流如何都使PD电流比固定。由此，变得不用进行多个SOA电流下的波长校准，能有助于生产率。
另外，控制装置300在采用使标准具温度目标值相同、用SOA电流的平方的函数改变PD电流比目标值的补正方法的情况下，不管在哪个SOA电流下，都调整标准具温度，使得PD电流比目标值成为波长辨别曲线的尽量直线部，由此来设定标准具滤波器232的控制目标值。这是为了防止在非直线部，SOA电流的补正变得不正确。
〔运算部所进行的处理〕
接下来说明运算部370所执行的处理。图12是表示运算部370所执行的处理的概要的流程图。另外，运算部370在执行图12的处理前，例如在波长可变光源装置200未进行光纤输出(未流过SOA电流)的状态下执行AFC控制。PD电流比目标值是在2次函数中将在SOA电流＝0mA下算出的偏移值加到初始值而得到的值。
如图12所示那样，首先，运算部370在从来自外部的控制装置接收到光输出的请求信号的情况下，在正在执行AFC控制的状态下执行APC控制(步骤S101)。在该情况下，运算部370通过进行反馈控制，以使从PD3输入的电流值收敛在目标值，来对SOA电流进行微调整。
接下来，运算部370每当进行APC控制的反馈(每当对SOA电流进行微调整)，就用SOA电流的2次函数运算PD电流比偏移量(补正量)，将该运算结果变更为PD电流比目标值(步骤S102)。
之后，运算部370判断从PD3输入的电流值是否收敛在目标值(步骤S103)，从PD3输入的电流值收敛在目标值的情况下(步骤S103“是”)，将本处理结束。与此相对，在从PD3输入的电流值未收敛在目标值的情况下(步骤S103“否”)，运算部370回到上述的步骤S101。
根据以上说明的实施方式1，在将SOA240载置于相同TEC290的情况下，即使使光输出变化，也能防止锁定波长在波长方向上漂移。
(实施方式2)
接下来，说明实施方式2。实施方式2与上述的实施方式1结构不同。具体地，在实施方式2中使用集成型激光元件。以下，在说明实施方式2的结构后，对实施方式2所涉及的光模块所执行的处理进行说明。另外，对与上述的实施方式1所涉及的光模块100相同结构标注相同符号并省略说明。
(光模块的结构)
图13是示意性地表示实施方式2所涉及的光模块的结构的框图。图13所示的光模块100A具备波长可变光源装置400以及控制装置300A，来取代上述的实施方式1的波长可变光源装置200以及控制装置300。
〔波长可变光源装置的结构〕
首先，说明波长可变光源装置400的详细的结构。
波长可变光源装置400具备集成型激光元件410以及TEC290A，来取代上述的激光光源部210以及TEC290。
集成型激光元件410具备第1波长选择部420、相位调整部430、增益部440、第2波长选择部450和SOA460。另外，集成型激光元件410能做成单片集成型激光元件，但并不限定于此，还能做成组合了Si波导路和增益芯片的混合集成型激光元件。
第1波长选择部420是生成依赖于折射率而光学特性发生变化的第1梳状反射光谱的反射要素。在第1波长选择部420设有第1加热器部470(以下，仅称作“加热器1”)。后述的控制装置300A通过控制加热器1，能使第1波长选择部420中的第1梳状反射光谱的光学特性发生变化，更具体地，能使反射峰值关于波长而移位。
加热器1例如是微加热器，通过从控制装置300A提供的电流来使第1波长选择部420的温度发生变化，利用第1波长选择部420的物理上的性质来使折射率发生变化。
第2波长选择部450也是生成依赖于折射率而光学特性发生变化的第2梳状反射光谱的反射要素，但具有与第1波长选择部420中的第1梳状反射光谱的光谱间隔不同的光谱间隔。同样地，在第2波长选择部450设有第2加热器部490(以下，仅称作“加热器2”)。后述的控制装置300A通过控制加热器2，能使第2波长选择部450中的第2梳状反射光谱的光学特性发生变化，更具体地，能使反射峰值关于波长而移位。
加热器2例如是微加热器，通过从控制装置300A提供的电流来使第2波长选择部450的温度变化，利用第2波长选择部450的物理上的性质来使折射率变化。
第1波长选择部420和第2波长选择部450成对来构成激光谐振器。第1波长选择部420以及第2波长选择部450都具有梳状反射光谱，关于波长而大致周期性地形成反射峰值。另一方面，在第1波长选择部420和第2波长选择部450，由于梳状反射光谱的反射峰值间隔稍有不同，在第1波长选择部420和第2波长选择部450，反射峰值的波长一致的仅是1个波长。因此，由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器关于该一致的波长进行窄线宽的激光振荡。
另外，在第1波长选择部420设有加热器1，在第2波长选择部450设有加热器2，能独立地使反射峰值移位。由此，反射峰值一致的波长也发生变化，由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器能以宽的频带进行激光振荡。
由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器具备相位调整部430、增益部440和SOA460。
相位调整部430用于通过变更折射率来调整由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器的谐振器长度。在相位调整部430设有第3加热器部480(以下，仅称作“加热器3”)。
加热器3例如是微加热器，通过从控制装置300A提供的电流来使相位调整部430的温度变化，利用物理上的性质来使折射率变化。
增益部440通过从控制装置300A提供的驱动电流来对由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器提供能量，来使光放大增益产生。即，控制装置300A通过控制提供给增益部440，能控制集成型激光元件410出射的激光的功率。
SOA460通过从控制装置300A提供的驱动电流来放大从激光谐振器出射的激光，并将其向光分波器220出射。
TEC290A使用帕尔帖元件等构成，在控制装置300A的控制下调节标准具滤波器232的温度。TEC290A载置集成型激光元件410、光分波器220、光分波器231、标准具滤波器232、PD1、PD2以及滤波器温度监视器元件235。另外，集成型激光元件410的加热器1、加热器2、加热器3、增益部440以及SOA460各自由于载置于与载置标准具滤波器232相同的TEC290A，因此若流过电流就会发热，因而会给标准具滤波器232所感受到的温度带来影响。
〔控制装置的结构〕
接下来，说明控制装置300A的结构。
控制装置300A具备SOA电流控制电路330、PD1电流监视器电路341、PD2电流监视器电路342、标准具温度监视器电路351、标准具温度控制电路352、存储器360A、运算部370A、增益部电流控制电路380、加热器1控制电路391、加热器2控制电路392和加热器3控制电路393。
增益部电流控制电路380在运算部370A的控制下来提供向增益部440提供的驱动电流，并控制该驱动电流。
加热器1控制电路391在运算部370A的控制下来提供向加热器1提供的驱动电流，并控制该驱动电流。
加热器2控制电路392在运算部370A的控制下来提供向加热器2提供的驱动电流，并控制该驱动电流。
加热器3控制电路393在运算部370A的控制下来控制向加热器3提供的驱动电流，并控制该驱动电流。
存储器360A按多个波长通道的每一者，作为初始值而记录包含加热器1的电流、加热器2的电流、加热器3的电流、增益部电流、SOA电流、标准具温度的数据，作为反馈控制目标值而记录包含功率监视器PD电流值和PD电流比的数据。这些数据在波长可变光源装置400的出厂前通过利用波长计的波长校准来取得，记录在存储器360A。存储器360A记录运算部370A所执行的各种程序。作为初始值，还能记录电压或功率，作为加热器的电流的代替。(还能将电压或功率变换成电流)
运算部370A基于从标准具温度监视器电路351输入的标准具温度来控制标准具温度控制电路352向TEC290A提供的驱动电流，以使标准具温度成为目标值的固定温度。另外，运算部370A通过控制加热器1控制电路391、加热器2控制电路392、加热器3控制电路393来调整加热器1、加热器2、加热器3的加热，由此来调整集成型激光元件410的振荡波长，进行将PD电流比的目标值设为记录于存储器360A的值的AFC控制，恻然将波长保持固定。
运算部370A通过控制SOA电流控制电路330所提供的SOA电流来进行将功率监视器260的电流值的目标值设为记录于存储器360A的初始值的APC控制，由此将光纤输出功率保持固定。
〔控制方法的一般论〕
在此，以上述说明的结构为例来说明利用游标效应的集成型激光元件410的控制方法的一般论。图14是表示第1波长选择部420和第2波长选择部450的反射特性的图。另外，图14的(b)是将图14的(a)中的反射光谱的波长1550nm附近放大的图。在两图所示的图表中共通地，横轴是波长(Wavelength)，纵轴表示反射率(Reflectance)。另外，虚线(SC1)表示第1波长选择部420中的第1梳状反射光谱，单点划线(SC2)表示第2波长选择部450中的第2梳状反射光谱。另外，图14的(b)的图表所示的实线(Mode)表示由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器的谐振器模。谐振器模至少遍及波长1530nm～1570nm的波长范围而存在。
图15是表示第1梳状反射光谱与第2梳状反射光谱的重叠的图。图15所示的图表与图14同样，横轴是波长(Wavelength)，纵轴表示反射率(Reflectance)。另外，虚线(SC1)表示第1波长选择部420中的第1梳状反射光谱，单点划线(SC2)表示第2波长选择部450中的第2梳状反射光谱。除此以外，在图15所示的图表中，将第1梳状反射光谱(SC1)和第2梳状反射光谱(SC2)重叠的(取积)光谱用实线(Overlap)记载。
如从图14读取的那样，在第1波长选择部420中的第1梳状反射光谱(SC1)和第2波长选择部450中的第2梳状反射光谱(SC2)中，反射峰值的间隔稍有不同。因此，在第1波长选择部420和第2波长选择部450反射峰值的波长一致的仅是1个波长，在同图所示的示例中，仅是波长1550nm。结果，如从图15读取的那样，将第1梳状反射光谱(SC1)和第2梳状反射光谱(SC2)重叠的光谱(Overlap)在波长1550nm重叠最大。
另外，如图14所示那样，第1梳状反射光谱(SC1)与第2梳状反射光谱(SC2)相比而反射峰值更陡峭，且间隔更宽。优选由此地使反射峰值陡峭一方的反射峰值的间隔比反射峰值不陡峭的一方的反射峰值的间隔更宽。其理由在于，能更强地抑制最高的重叠的相邻峰值上的激光振荡(使边模抑制比高)。即，若以图15例示，则波长1550nm的相邻峰值(1547nm附近的峰值)上的重叠变得更低。
如已经说明的那样，在第1波长选择部420设有加热器1，在第2波长选择部450设有加热器2，能使第1梳状反射光谱(SC1)和第2梳状反射光谱(SC2)独立地移位。图15所示的状态是进行过用于在波长1550nm进行激光振荡的粗调的状态。是所谓的决定了超模的状态。
另一方面，相位调整部430能调整由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器的谐振器长度，对谐振器模进行微调。如上述那样，在使第1梳状反射光谱(SC1)和第2梳状反射光谱(SC2)一致的基础上，使该超模和谐振器模一致，由第1波长选择部420与第2波长选择部450的对构成的激光谐振器进行激光振荡。
在变更激光振荡波长的情况下，成为以下那样。例如在将第1波长选择部420中的折射率固定的状态下使第2波长选择部450中的折射率上升。于是，第2波长选择部450中的第2梳状反射光谱(SC2)整体向长波长侧移位。结果，在波长1550nm，第1梳状反射光谱(SC1)与第2梳状反射光谱(SC2)的峰值的重叠被最大化，但在存在于长波长侧的其他峰值(波长1553nm附近)，重叠被最大化(超模的过渡)。进而，若进行利用了相位调整部430的谐振器模的微调，则在波长1553nm附近也能得到激光振荡。
另外，在将激光振荡向短波长侧变更的情况下，在将第2波长选择部450中的折射率固定的状态下使第1波长选择部420中的折射率上升，来进行上述同样的调整即可。另外，若将第1波长选择部420中的折射率和第2波长选择部450中的折射率双方调整，则还能遍及波长1530nm～1570nm的波长范围使激光振荡的波长变更。
〔各发热体的发热给标准具温度带来的影响所引起的波长移位的对策〕
接下来说明各发热体的发热给标准具温度带来的影响所引起的波长移位的对策。
各发热体的发热均能用电流的平方表示。具体地，各加热器的发热Qheater能使用各加热器的电流Iheater、和各加热器串联电阻Rheater，用以下的式(4)表示。
Qheater＝((Iheater)2)*Rheater…(4)
另外，SOA460的发热Qsoa能用上述是式(3)表示。进而，增益部440的发热QLD能使用增益部440的驱动电压VLD、增益部440的电流ILD、来自增益部440的光输出PLD、增益部440的串联电阻Rd_LD和增益部440的上升电压Vth_LD，用以下的式(5)表示。
QLD＝ILD*(Rd_LD*ILD+Vth_LD)-PLD…(5)
运算部370A为了即使各发热体的电流不同也维持相同的波长，进行以下2个补正方法的任一者。
标准具温度目标值相同、但改变PD电流比目标值的补正方法(补正方法1)。
PD电流比目标值相同、但改变标准具温度目标值的补正方法(补正方法2)。
即，运算部370A在光纤输出前，使用记录于存储器360A的初始值，作为标准具温度目标值。之后，运算部370A在为了从波长可变光源装置400进行光输出而在SOA开始流过电流后，进行PD电流比目标值或标准具温度目标值的补正。如此地，运算部370A通过用各发热体的电流的平方的函数表示来自各发热体单体的影响，将全部的发热体的影响加在一起，来进行PD电流比目标值或标准具温度目标值的补正。
〔运算部的处理〕
接下来，说明运算部370A所执行的处理。图16是表示运算部370A所执行的处理的概要的流程图。
如图16所示那样，首先，运算部370A在从来自外部的控制装置接收到光输出的请求信号的情况下，对增益部440、加热器1、加热器2以及加热器3提供记录于存储器360A的初始值的电流(步骤S201)，对SOA460提供记录于存储器360A的初始值的电流(步骤S202)。
接下来，运算部370A对加热器2的电流进行微调整，使得PD1检测的电流值成为峰值(步骤S203)，在PD1检测的电流值成为峰值的情况下(步骤S204“是”)，执行APC控制(步骤S205)。在步骤S205后，运算部370A向后述的步骤S206移转。与此相对，在PD1检测的电流值未成为峰值的情况下(步骤S204“否”)，运算部370A回到步骤S203。
在步骤S206，在PD1检测的电流值收敛在目标值的情况下(步骤S206“是”)，因此运算部370A向后述的步骤S207移转。与此相对，在PD1检测的电流值未收敛在目标值的情况下(步骤S206“否”)，运算部370A回到步骤S205，进行反馈控制。
在步骤S207，运算部370A对增益部440、加热器1、加热器2、加热器3以及SOA460各自的各电流分别用各自的2次函数来运算PD电流比偏移量(补正量)，仅用该PD电流比偏移量(补正量)的总和来变更PD电流比目标值。即，运算部370A通过将来自增益部440、加热器1、加热器2、加热器3以及SOA460的各自的贡献即补正量进行合计，来变更PD电流比目标值。
接下来，运算部370A执行APC控制(步骤S208)，每当进行加热器1、加热器2以及加热器3各自的各电流的反馈(每当对加热器1、加热器2、加热器3的各电流进行微调整)，就对增益部440、加热器1、加热器2、加热器3以及SOA460各自的各电流分别用各自的2次函数来运算PD电流比偏移量，仅用其总和来变更PD电流比目标值(步骤S209)。
之后，在PD电流比收敛在目标值的情况下(步骤S210“是”)，运算部370A将本处理结束。与此相对，在PD电流比未收敛在目标值的情况下(步骤S210“否”)，运算部370A回到步骤S208。
根据以上说明的实施方式2，在增益部440、加热器1、加热器2、加热器3以及SOA460载置于相同TEC290A的情况下，即使是使光输出变化时，也能防止锁定波长在波长方向上漂移。可以用电压或功率来控制加热器。根据加热器的材料，由于电阻值依赖于温度而变化，因此也可以用加热器电流的比2次更高次的函数来拟合PD电流比偏移量、标准具温度偏移量的运算。
(其他实施方式)
另外，在本说明书中的流程图的说明中，使用“首先”、“之后”、“接下来”等表现来明示了步骤间的处理的前后关系，但为了事实本发明所需的处理的顺序并不由这些表现唯一确定。即，本说明书记载的流程图中的处理的顺序能在没有矛盾的范围内变更。
另外，在本说明书中，上述的“部”能换成“单元”、“电路”以及“装置”等措词。例如，运算部能换成运算单元、运算电路以及运算装置的措词。
另外，并不由上述实施方式限定本发明。适当组合上述的各结构要素而构成的方案也含在本发明中。另外，进一步的效果、变形例能由本领域技术人员容易地导出。因而，本发明的更广泛的方式并不限定于上述的实施方式，能进行各种变更。
以上，基于附图详细说明了本申请的几个实施方式，但这些是例示，能以本发明的公开的栏记载的方式为首，基于本领域技术人员的知识以事实了各种变形、改良的其他方式来实施本发明。
符号说明
100、100A 光模块
200、400 波长可变光源装置
210 激光光源部
212 光波导路
213 光合波器
214 激光温度监视元件
220、231、250 光分波器
232 标准具滤波器
233、260 功率监视器
234 波长监视器
235 滤波器温度监视器元件
270 光纤
280、290 温度调节器
300、300A 控制装置
311 DFB-LD 选择电路
312 DFB-LD 电流控制电路
321 激光器温度监视器电路
322 激光器温度控制电路
330 SOA 电流控制电路
341 PD1 电流监视器电路
342 PD2 电流监视器电路
343 PD3 电流监视器电路
351 标准具温度监视器电路
352 标准具温度控制电路
360、360A 存储器
370、370A 运算部
380 增益部电流控制电路
391 加热器1控制电路
392 加热器2控制电路
393 加热器3控制电路
400 波长可变光源装置
410 集成型激光元件
420 第1波长选择部
430 相位调整部
440 增益部
450 第2波长选择部
470 第1加热器部
480 第3加热器部
490 第2加热器部。

Claims (14)

1.一种光模块的波长控制方法，所述光模块具备：
出射激光的激光光源部；
相对于光的波长具有周期性的透过特性的波长滤波器；
载置所述波长滤波器、调节所述波长滤波器的温度的温度调节器；
载置于所述温度调节器的发热体；
基于透过所述波长滤波器的所述激光的强度来进行从所述激光光源部出射的所述激光的波长控制以及所述波长滤波器的透过特性的控制的控制装置；
将未透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第1受光元件；和
将透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第2受光元件，
所述光模块的波长控制方法的特征在于，
包含：基于所述发热体的电流值来变更所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方的变更步骤，
所述波长控制的目标值是从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比，
所述波长滤波器的控制的目标值是所述波长滤波器的波长滤波器温度。
2.根据权利要求1所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述变更步骤中，基于所述发热体的电流值来变更所述目标值的距离初始值的补正量。
3.根据权利要求2所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述变更步骤中，使用所述发热体的电流值的2次函数来算出所述目标值的距离初始值的补正量。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述发热体设有多个，
所述变更步骤中，将来自多个所述发热体的各自的所述目标值的距离初始值的补正量进行合计。
5.根据权利要求2或3所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述目标值的初始值是所述发热体的电流范围的上限值、下限值以及中央值的任一者。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述波长滤波器是标准具滤波器或由光波导路构成的干涉型滤波器的任一者。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述发热体是SOA、加热器以及增益部的任意1者以上。
8.根据权利要求7所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述发热体是SOA，
所述变更步骤中，在使向所述SOA提供的SOA电流值变化的情况下，对应于所述SOA电流值来变更所述目标值的距离初始值的补正量。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述光模块的波长控制方法还包含：通过控制所述激光光源部的温度以及向所述发热体的电流的至少一方来将所述激光的波长保持固定的反馈控制步骤。
10.根据权利要求9所述的光模块的波长控制方法，其特征在于，
所述光模块的波长控制方法还包含：判断所述发热体的电流值是否收敛在所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方的判断步骤，
直到所述发热体的电流值收敛在所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方为止，都重复所述反馈控制步骤和所述变更步骤。
11.一种光模块的校准方法，所述光模块具备：
出射激光的激光光源部；
相对于光的波长具有周期性的透过特性的波长滤波器；
载置所述波长滤波器、调节所述波长滤波器的温度的温度调节器；
载置于所述温度调节器的发热体；
将未透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第1受光元件；
将透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第2受光元件；和
基于透过所述波长滤波器的所述激光的强度来进行从所述激光光源部出射的所述激光的波长控制以及所述波长滤波器的透过特性的控制的控制装置，
所述光模块的校准方法的特征在于，
在所述发热体的多个电流值下进行波长校准，
所述光模块的校准方法包含：
拟合步骤；和
将所述拟合步骤的系数记录到存储器的记录步骤，
在所述拟合步骤中，进行如下的差的至少1个的拟合：
所述多个电流值当中基准的电流值下的从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比、与所述多个电流值当中基准的电流值以外的电流值下的从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比的差；和
所述多个电流值当中基准的电流值下的所述波长滤波器的波长滤波器温度、与所述多个电流值当中基准的电流值以外的电流值下的所述波长滤波器的波长滤波器温度的差。
12.根据权利要求11所述的光模块的校准方法，其特征在于，
所述拟合步骤中，通过调整所述波长滤波器温度来设定所述波长滤波器的控制的目标值，以使所述激光的波长控制的目标值为波长辨别曲线的直线部附近。
13.一种光模块，其特征在于，具备：
出射激光的激光光源部；
相对于光的波长具有周期性的透过特性的波长滤波器；
载置所述波长滤波器、调节所述波长滤波器的温度的温度调节器；
载置于所述温度调节器的发热体；
基于透过所述波长滤波器的所述激光的强度来进行从所述激光光源部出射的所述激光的波长控制以及所述波长滤波器的透过特性的控制的控制装置；
将未透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第1受光元件；和
将透过所述波长滤波器的所述激光受光、基于该受光的所述激光的强度来输出电流值的第2受光元件，
所述控制装置基于所述发热体的电流值来变更所述激光的波长控制的目标值以及所述波长滤波器的控制的目标值的至少一方，
所述波长控制的目标值是从所述第1受光元件输出的电流值与从所述第2受光元件输出的电流值的电流比，
所述波长滤波器的控制的目标值是所述波长滤波器的波长滤波器温度。
14.根据权利要求13所述的光模块，其特征在于，
所述激光光源部使所述激光的波长可变。
CN201980012794.4A 2018-02-14 2019-02-14 光模块、其波长控制方法以及其校准方法 Active CN111712980B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-024549 2018-02-14
JP2018024549 2018-02-14
PCT/JP2019/005455 WO2019160064A1 (ja) 2018-02-14 2019-02-14 光モジュール、その波長制御方法およびそのキャリブレーション方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111712980A CN111712980A (zh) 2020-09-25
CN111712980B true CN111712980B (zh) 2023-06-06

Family

ID=67618981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980012794.4A Active CN111712980B (zh) 2018-02-14 2019-02-14 光模块、其波长控制方法以及其校准方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11923659B2 (zh)
JP (1) JP7203812B2 (zh)
CN (1) CN111712980B (zh)
WO (1) WO2019160064A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021001964A1 (ja) * 2019-07-03 2021-01-07 日本電信電話株式会社 波長可変レーザおよびその制御方法
JP2021125587A (ja) * 2020-02-06 2021-08-30 古河電気工業株式会社 レーザ装置およびその制御方法
WO2022009503A1 (ja) * 2020-07-09 2022-01-13 日本電気株式会社 処理装置、送信装置、通信装置、処理方法及び記録媒体
CN112564802B (zh) * 2020-11-27 2021-10-26 武汉华工正源光子技术有限公司 一种可调光模块及其全温锁波方法
CN117639917A (zh) * 2022-08-12 2024-03-01 武汉光迅科技股份有限公司 滤波器指标确定方法、装置、设备和存储介质
CN115441304B (zh) * 2022-11-03 2023-02-28 之江实验室 调制效率增强的全光毫米波振荡器边模抑制装置、方法
CN117074247A (zh) * 2023-10-12 2023-11-17 杭州宏华数码科技股份有限公司 用于确定待测墨水的墨水密度方法、设备和介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280310A (zh) * 1999-07-13 2001-01-17 朗迅科技公司 用于波长稳定激光器的主动数值温度补偿的方法及装置
JP2003152271A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザの波長制御方法、光送信器及びｗｄｍ光送信装置
CN101369713A (zh) * 2008-09-16 2009-02-18 中兴通讯股份有限公司 一种实现光模块波长锁定的控制装置和方法
CN102522697A (zh) * 2012-01-09 2012-06-27 桂林优西科学仪器有限责任公司 Dbr可调谐激光光源系统及其控制方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6822986B2 (en) 2001-06-01 2004-11-23 The Furakawa Electric Co., Ltd. Method of controlling a wavelength of a semiconductor laser, optical module, optical transmitter, WDM optical transmission apparatus, and method of controlling a wavelength of an optical module
JP3717438B2 (ja) 2001-06-07 2005-11-16 古河電気工業株式会社 光モジュール、光送信器及びｗｄｍ光送信装置
JP2003060294A (ja) * 2001-06-07 2003-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 光送信器、ｗｄｍ光送信装置及び光モジュール
US7106978B2 (en) 2001-10-09 2006-09-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical module, optical transmission apparatus, WDM optical transmission device, and method for stabilizing laser wavelength
JP4336091B2 (ja) * 2001-10-09 2009-09-30 古河電気工業株式会社 光モジュール、光送信器及びｗｄｍ光送信装置
JP2003158317A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Shimadzu Corp 固体レーザ装置
JP4030763B2 (ja) * 2002-01-16 2008-01-09 富士通株式会社 透過帯域平坦化された分散補償器
JP2003258372A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光モジュール
JP2004079989A (ja) * 2002-04-04 2004-03-11 Furukawa Electric Co Ltd:The 光モジュール
US7403347B2 (en) 2002-04-04 2008-07-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical transmission module with temperature control
US7200159B2 (en) * 2004-03-01 2007-04-03 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for temperature stabilization of a wavelength of a laser
JP5224361B2 (ja) * 2008-11-12 2013-07-03 古河電気工業株式会社 光学モジュールとその制御方法
JP5730469B2 (ja) * 2009-03-27 2015-06-10 古河電気工業株式会社 波長可変光源装置
JP5263205B2 (ja) * 2010-03-19 2013-08-14 富士通株式会社 光変調装置及び光変調方法
JP5567226B2 (ja) * 2012-05-31 2014-08-06 古河電気工業株式会社 半導体レーザモジュール
JP2015144191A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 波長可変レーザの波長切り替え方法
JP2016129207A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光送信器
US9749723B2 (en) * 2015-03-05 2017-08-29 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for optical network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280310A (zh) * 1999-07-13 2001-01-17 朗迅科技公司 用于波长稳定激光器的主动数值温度补偿的方法及装置
JP2003152271A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザの波長制御方法、光送信器及びｗｄｍ光送信装置
CN101369713A (zh) * 2008-09-16 2009-02-18 中兴通讯股份有限公司 一种实现光模块波长锁定的控制装置和方法
CN102522697A (zh) * 2012-01-09 2012-06-27 桂林优西科学仪器有限责任公司 Dbr可调谐激光光源系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11923659B2 (en) 2024-03-05
JP7203812B2 (ja) 2023-01-13
US20200373735A1 (en) 2020-11-26
CN111712980A (zh) 2020-09-25
WO2019160064A1 (ja) 2019-08-22
JPWO2019160064A1 (ja) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111712980B (zh) 光模块、其波长控制方法以及其校准方法
KR100733172B1 (ko) 튜닝가능 레이저용 제어기와 제어 방법 및 레이저 시스템
EP1624543B1 (en) Optical module and method for monitoring and controlling wavelength
US6516010B1 (en) Method and apparatus for active numeric temperature compensation of an etalon in a wavelength stabilized laser
Sarlet et al. Control of widely tunable SSG-DBR lasers for dense wavelength division multiplexing
JP5193732B2 (ja) 波長可変レーザモジュール、波長可変レーザ装置、及び、波長可変レーザの制御方法
US20020071458A1 (en) Version with markings to show changes made
EP1571743A1 (en) Method and apparatus for wavelength stabilization of a laser by means of temperature compensation.
US20060239306A1 (en) Characterization and non-invasive correction of operational control currents of a tuneable laser
JP4255611B2 (ja) 光源装置及び光源装置の波長制御装置
JP2013089754A (ja) 波長可変半導体レーザの制御方法
US9742149B2 (en) Method for controlling tunable wavelength laser
JP6951983B2 (ja) 波長可変レーザ装置、及び波長可変レーザ装置の波長制御方法
US6965622B1 (en) Wavelength locking scheme and algorithm for ultra-high density WDM system
US20090086774A1 (en) Control device, laser device, wavelength converting method, and program
US10673205B2 (en) Wavelength tunable laser module and method of controlling wavelength thereof
JPH07111354A (ja) 半導体レーザの駆動装置
US20150117478A1 (en) Method for testing tunable wavelength laser device and tunable wavelength laser device
JP2003283044A (ja) 波長可変半導体レーザの波長制御装置、波長制御方法および波長可変半導体レーザ装置
JP2003188468A (ja) 光モジュール、光送信器及びｗｄｍ光送信装置
JPWO2009101742A1 (ja) 波長可変レーザ装置及びその波長切替方法
JP2020134602A (ja) 波長可変光源装置および波長可変光源装置の制御方法
US20230307887A1 (en) Laser Calibration And Recalibration Using Integrated Wavemeter
Barcaya et al. C-band tunable laser control for wdm optical communications networks
JP2018117161A (ja) 波長可変レーザの制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant