JP2001251013A - 波長可変安定化レーザ - Google Patents
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- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、射出される１波のレーザの波長を
変更することができる波長可変安定化レーザにおいて、
この射出されるレーザ光の波長を所望の波長に固定する
ことができる波長可変安定化レーザに関する。 【解決手段】 本発明は、光源１１、周期的フィルタ１
２、光検出部１３および制御部１４を備え、制御部１４
は、光源１１内の複数個のレーザのうちからいずれか１
個のレーザを発振させるとともに、周期的フィルタ１２
を介して入射されるレーザ光を受光した光検出部１３の
出力が、複数の波長ごとに設定される複数の目標値のう
ちからいずれか１個の目標値になるように発振波長を制
御する。このような波長可変安定化レーザでは、発振可
能な波長ごとに複数の目標値を設定するので、複数の波
長のなかから所望の波長のレーザ光を発振させることが
でき、しかもその波長に安定化することができる。
変更することができる波長可変安定化レーザにおいて、
この射出されるレーザ光の波長を所望の波長に固定する
ことができる波長可変安定化レーザに関する。 【解決手段】 本発明は、光源１１、周期的フィルタ１
２、光検出部１３および制御部１４を備え、制御部１４
は、光源１１内の複数個のレーザのうちからいずれか１
個のレーザを発振させるとともに、周期的フィルタ１２
を介して入射されるレーザ光を受光した光検出部１３の
出力が、複数の波長ごとに設定される複数の目標値のう
ちからいずれか１個の目標値になるように発振波長を制
御する。このような波長可変安定化レーザでは、発振可
能な波長ごとに複数の目標値を設定するので、複数の波
長のなかから所望の波長のレーザ光を発振させることが
でき、しかもその波長に安定化することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出される１波の
レーザの波長を変更することができる波長可変安定化レ
ーザにおいて、この射出されるレーザ光の波長を所望の
波長にほぼ固定することができる波長可変安定化レーザ
に関する。将来のマルチメディアネットワークの構築を
目指し、超長距離でかつ大容量の光通信装置が要求され
ている。この大容量化を実現する方式として、波長分割
多重（Wavelength-division Multiplexing、以下、「Ｗ
ＤＭ」と略記する。）方式が、光ファイバの広帯域・大
容量性を有効利用できるなどの有利な点から研究開発が
進められている。特に、ＷＤＭ方式に使用されるＷＤＭ
方式用光源装置は、複数の波長でレーザ光を射出する必
要がある。さらに、その波長間隔は、標準規格、例え
ば、ＩＴＵ−Ｔの勧告に基づくチャンネル（以下、「ｃ
ｈ」と略記する。）ごとに定められたグリッド間隔にす
る必要があるため、その要求を満たすべくＷＤＭ方式用
光源装置の研究開発が進められている。
レーザの波長を変更することができる波長可変安定化レ
ーザにおいて、この射出されるレーザ光の波長を所望の
波長にほぼ固定することができる波長可変安定化レーザ
に関する。将来のマルチメディアネットワークの構築を
目指し、超長距離でかつ大容量の光通信装置が要求され
ている。この大容量化を実現する方式として、波長分割
多重（Wavelength-division Multiplexing、以下、「Ｗ
ＤＭ」と略記する。）方式が、光ファイバの広帯域・大
容量性を有効利用できるなどの有利な点から研究開発が
進められている。特に、ＷＤＭ方式に使用されるＷＤＭ
方式用光源装置は、複数の波長でレーザ光を射出する必
要がある。さらに、その波長間隔は、標準規格、例え
ば、ＩＴＵ−Ｔの勧告に基づくチャンネル（以下、「ｃ
ｈ」と略記する。）ごとに定められたグリッド間隔にす
る必要があるため、その要求を満たすべくＷＤＭ方式用
光源装置の研究開発が進められている。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＷＤＭ方式用光源装置は、例え
ば、４波の波長多重を行うＷＤＭ方式光通信システムの
場合には、互いに異なる波長のレーザ光を発振する４個
の半導体レーザ、または、素子温度や駆動電流を変更す
ることによって発振波長を変えることができる１個の波
長可変レーザ（wavelength tunable laser）を備えてい
た。そして、この波長可変レーザとして、多重量子井戸
構造ＤＦＢレーザ（以下、「ＭＱＷ構造ＤＦＢレーザ」
と略記する。）および可変波長分布ブラッグ反射型レー
ザ（以下、「可変波長ＤＢＲレーザ」と略記する。）な
どが使用されている。
ば、４波の波長多重を行うＷＤＭ方式光通信システムの
場合には、互いに異なる波長のレーザ光を発振する４個
の半導体レーザ、または、素子温度や駆動電流を変更す
ることによって発振波長を変えることができる１個の波
長可変レーザ（wavelength tunable laser）を備えてい
た。そして、この波長可変レーザとして、多重量子井戸
構造ＤＦＢレーザ（以下、「ＭＱＷ構造ＤＦＢレーザ」
と略記する。）および可変波長分布ブラッグ反射型レー
ザ（以下、「可変波長ＤＢＲレーザ」と略記する。）な
どが使用されている。
【０００３】特に、波長可変レーザの使用は、ＷＤＭ方
式用光源装置に常用光源および予備用光源として使用さ
れる半導体レーザの個数を削減することができる利点が
ある。例えば、３２波のＷＤＭ方式光通信システムにお
いて、１波長１個の半導体レーザを使用する場合では、
常用光源に３２個および予備用光源に３２個が必要であ
るが、４波を発振することができる波長可変レーザを使
用する場合では、最大でも常用光源に８個および予備用
光源に８個で済む。
式用光源装置に常用光源および予備用光源として使用さ
れる半導体レーザの個数を削減することができる利点が
ある。例えば、３２波のＷＤＭ方式光通信システムにお
いて、１波長１個の半導体レーザを使用する場合では、
常用光源に３２個および予備用光源に３２個が必要であ
るが、４波を発振することができる波長可変レーザを使
用する場合では、最大でも常用光源に８個および予備用
光源に８個で済む。
【０００４】一方、これら半導体レーザは、定常状態に
おいて所定波長の単一モードレーザ光を発振するように
回折格子のピッチなどが設計されるが、半導体レーザの
立ち上げ時には必ずしも所定波長で発振しない。また、
定常状態においても一定のゆらぎが存在し、常に所定波
長に固定しているわけではない。さらに、波長可変レー
ザは、これらの現象が生じるとともに、多波長が発振可
能であるため目的の所定波長に安定させる必要がある。
おいて所定波長の単一モードレーザ光を発振するように
回折格子のピッチなどが設計されるが、半導体レーザの
立ち上げ時には必ずしも所定波長で発振しない。また、
定常状態においても一定のゆらぎが存在し、常に所定波
長に固定しているわけではない。さらに、波長可変レー
ザは、これらの現象が生じるとともに、多波長が発振可
能であるため目的の所定波長に安定させる必要がある。
【０００５】そこで、所望の波長に発振波長を固定すべ
く波長安定化装置がＷＤＭ方式用光源装置に使用されて
いる。図２１は、従来のＷＤＭ方式用光源装置を示す図
である。図２１（ａ）は、従来のＷＤＭ方式用光源装置
の構成を示す図である。図２１（ｂ）は、ｃｈ０に波長
を固定する場合の説明図である。図２１（ｃ）は、従来
のマルチ波長安定化装置における各引込範囲と各ｃｈと
の関係を示す図である。
く波長安定化装置がＷＤＭ方式用光源装置に使用されて
いる。図２１は、従来のＷＤＭ方式用光源装置を示す図
である。図２１（ａ）は、従来のＷＤＭ方式用光源装置
の構成を示す図である。図２１（ｂ）は、ｃｈ０に波長
を固定する場合の説明図である。図２１（ｃ）は、従来
のマルチ波長安定化装置における各引込範囲と各ｃｈと
の関係を示す図である。
【０００６】図２１（ａ）において、波長可変レーザ９
１１から射出されたレーザ光は、マルチ波長安定化装置
９０５内の入力光を２つに分岐するカプラ９１２に入射
され、そのレーザ光の一部を分岐した後に残りのレーザ
光は、ＷＤＭ方式用光源装置の出力光として射出され
る。この波長可変レーザ９１１は、ＭＱＷ半導体レーザ
であって、例えば、その素子温度を約８〜１０（℃）変
えると発振波長が０．８（ｎｍ）変化する特性を持つ。
ＷＤＭ方式光信号は、ＩＴＵ−Ｔの勧告に基づいて波長
間隔が０．８（ｎｍ）で４波の光信号が配置されている
とすると、波長可変レーザ９１１は、約３０（℃）の温
度範囲で４波長のレーザ光を射出可能であり、素子温度
を制御することによって４波長のうちから１波長のレー
ザ光を射出する。
１１から射出されたレーザ光は、マルチ波長安定化装置
９０５内の入力光を２つに分岐するカプラ９１２に入射
され、そのレーザ光の一部を分岐した後に残りのレーザ
光は、ＷＤＭ方式用光源装置の出力光として射出され
る。この波長可変レーザ９１１は、ＭＱＷ半導体レーザ
であって、例えば、その素子温度を約８〜１０（℃）変
えると発振波長が０．８（ｎｍ）変化する特性を持つ。
ＷＤＭ方式光信号は、ＩＴＵ−Ｔの勧告に基づいて波長
間隔が０．８（ｎｍ）で４波の光信号が配置されている
とすると、波長可変レーザ９１１は、約３０（℃）の温
度範囲で４波長のレーザ光を射出可能であり、素子温度
を制御することによって４波長のうちから１波長のレー
ザ光を射出する。
【０００７】マルチ波長安定化装置９０５内において、
カプラ９１２で分岐した一部のレーザ光は、入力光を２
つに分岐するカプラ９１３に入射される。このカプラ９
１３で分岐した一方のレーザ光は、ファブリペローエタ
ロンフィルタ（Fabry-perotEtalon Filter 、以下、
「ＥＴフィルタ」と略記する。）９１４を介して、光強
度に応じて電流を出力する第１ホトダイオード（以下、
「ＰＤ」と略記する。）９１５に入射され、そのレーザ
光の光強度が検出される。この第１ＰＤ９１５の出力値
をＰＤo1とする。また、カプラ９１３で分岐した他方の
レーザ光は、第２ＰＤ９１６に入射され、そのレーザ光
の光強度が検出される。この第２ＰＤ９１６の出力値を
ＰＤo2とする。
カプラ９１２で分岐した一部のレーザ光は、入力光を２
つに分岐するカプラ９１３に入射される。このカプラ９
１３で分岐した一方のレーザ光は、ファブリペローエタ
ロンフィルタ（Fabry-perotEtalon Filter 、以下、
「ＥＴフィルタ」と略記する。）９１４を介して、光強
度に応じて電流を出力する第１ホトダイオード（以下、
「ＰＤ」と略記する。）９１５に入射され、そのレーザ
光の光強度が検出される。この第１ＰＤ９１５の出力値
をＰＤo1とする。また、カプラ９１３で分岐した他方の
レーザ光は、第２ＰＤ９１６に入射され、そのレーザ光
の光強度が検出される。この第２ＰＤ９１６の出力値を
ＰＤo2とする。
【０００８】このＥＴフィルタ９１６において、透過率
の極大値を与える波長は、安定化させたい波長における
ＰＤo2で規格化したＰＤo1の値、すなわち、ＰＤo1／Ｐ
Ｄo2が目標値０．５となるように設定される。そして、
制御用ＣＰＵ９１７は、これらＰＤo1およびＰＤo2を受
信し、これらの検出値に基づいて波長可変レーザ９１１
の発振波長を所定波長に固定する制御信号を波長可変レ
ーザ９１１に送信する。
の極大値を与える波長は、安定化させたい波長における
ＰＤo2で規格化したＰＤo1の値、すなわち、ＰＤo1／Ｐ
Ｄo2が目標値０．５となるように設定される。そして、
制御用ＣＰＵ９１７は、これらＰＤo1およびＰＤo2を受
信し、これらの検出値に基づいて波長可変レーザ９１１
の発振波長を所定波長に固定する制御信号を波長可変レ
ーザ９１１に送信する。
【０００９】このような構成のＷＤＭ方式用光源装置
は、次のように動作して、例えば、ｃｈ０に波長可変レ
ーザ９１１の発振波長を安定化させる。図２１（ａ）お
よび（ｂ）において、制御用ＣＰＵ９１７は、波長可変
レーザ９１１を立ち上げて、ＰＤo1およびＰＤo2を受信
してＰＤo1／ＰＤo2を算出する。そして、このＰＤo1／
ＰＤo2が目標値０．５より大きい場合には、制御用ＣＰ
Ｕ９１１は、発振波長が長くなるように波長可変レーザ
９１１の素子温度を調整して波長可変レーザ９１１を制
御する。一方、波長可変レーザ９１１を立ち上げた時の
ＰＤo1／ＰＤo2が目標値０．５より小さい場合には、制
御用ＣＰＵ９１７は、発振波長が短くなるように波長可
変レーザ９１１を制御する。こうして常にＰＤo1／ＰＤ
o2が０．５となるように波長可変レーザ９１１は、制御
され、発振波長は、ｃｈ０に安定化される。
は、次のように動作して、例えば、ｃｈ０に波長可変レ
ーザ９１１の発振波長を安定化させる。図２１（ａ）お
よび（ｂ）において、制御用ＣＰＵ９１７は、波長可変
レーザ９１１を立ち上げて、ＰＤo1およびＰＤo2を受信
してＰＤo1／ＰＤo2を算出する。そして、このＰＤo1／
ＰＤo2が目標値０．５より大きい場合には、制御用ＣＰ
Ｕ９１１は、発振波長が長くなるように波長可変レーザ
９１１の素子温度を調整して波長可変レーザ９１１を制
御する。一方、波長可変レーザ９１１を立ち上げた時の
ＰＤo1／ＰＤo2が目標値０．５より小さい場合には、制
御用ＣＰＵ９１７は、発振波長が短くなるように波長可
変レーザ９１１を制御する。こうして常にＰＤo1／ＰＤ
o2が０．５となるように波長可変レーザ９１１は、制御
され、発振波長は、ｃｈ０に安定化される。
【００１０】ここで、制御用ＣＰＵ９１７は、単にＰＤ
o1／ＰＤo2と目標値０．５との大小を比較し発振波長を
制御するだけの場合には、波長可変レーザ９１１が図２
１（ｂ）の点ａ、点ｂ、点ｃ、点ｄの波長で立ち上がっ
た場合には、所望のｃｈ０に発振波長を安定化すること
ができるが、波長可変レーザ９１１が点ｅ、点ｆの波長
で立ち上がった場合には、ｃｈ０以外の波長で安定化さ
れてしまう。このため、制御用ＣＰＵ９１７は、波長可
変レーザ９１１の立ち上げ時の発振波長の範囲を考慮し
て、立ち上げ時の素子温度も制御する。
o1／ＰＤo2と目標値０．５との大小を比較し発振波長を
制御するだけの場合には、波長可変レーザ９１１が図２
１（ｂ）の点ａ、点ｂ、点ｃ、点ｄの波長で立ち上がっ
た場合には、所望のｃｈ０に発振波長を安定化すること
ができるが、波長可変レーザ９１１が点ｅ、点ｆの波長
で立ち上がった場合には、ｃｈ０以外の波長で安定化さ
れてしまう。このため、制御用ＣＰＵ９１７は、波長可
変レーザ９１１の立ち上げ時の発振波長の範囲を考慮し
て、立ち上げ時の素子温度も制御する。
【００１１】このように、ＷＤＭ方式用光源装置は、立
ち上げ時の素子温度を考慮することによってｃｈ１、ｃ
ｈ２およびｃｈ３もｃｈ０の場合と同様に発振波長を安
定化することができる。ここで、レーザ立ち上げ時の波
長に対し、波長安定化装置がレーザの発振波長を所望の
波長に安定化することができる波長範囲を引込範囲と呼
称することにする。
ち上げ時の素子温度を考慮することによってｃｈ１、ｃ
ｈ２およびｃｈ３もｃｈ０の場合と同様に発振波長を安
定化することができる。ここで、レーザ立ち上げ時の波
長に対し、波長安定化装置がレーザの発振波長を所望の
波長に安定化することができる波長範囲を引込範囲と呼
称することにする。
【００１２】そして、この引込範囲は、図２１（ｃ）に
示すようにＥＴフィルタ９１４のＦＳＲ（Free Spectra
l Range ）ごとにＰＤo1／ＰＤo2が同一の値となるの
で、ＦＳＲによって決定される。このため、ＷＤＭ方式
光信号の各光信号の波長に合わせるため、ＥＴフィルタ
９１４のＦＳＲは、ＷＤＭ方式光信号の波長間隔に設定
される。
示すようにＥＴフィルタ９１４のＦＳＲ（Free Spectra
l Range ）ごとにＰＤo1／ＰＤo2が同一の値となるの
で、ＦＳＲによって決定される。このため、ＷＤＭ方式
光信号の各光信号の波長に合わせるため、ＥＴフィルタ
９１４のＦＳＲは、ＷＤＭ方式光信号の波長間隔に設定
される。
【００１３】一方、ＥＴフィルタ９１４は、透過波長特
性に温度依存性を持っている。図２２は、ＥＴフィルタ
の透過波長特性の温度依存性を示す図である。図２２の
縦軸は、μＡ単位で表示した検出器の電流値（透過率に
相当する。）であり、横軸は、ｎｍ単位で表示した波長
である。ＥＴフィルタの材質は、石英ガラスであり、鏡
面の反射率は、２５パーセントである。測定温度は、２
２．１（℃）、３０．０（℃）、３７．９（℃）および
４５．７（℃）である。
性に温度依存性を持っている。図２２は、ＥＴフィルタ
の透過波長特性の温度依存性を示す図である。図２２の
縦軸は、μＡ単位で表示した検出器の電流値（透過率に
相当する。）であり、横軸は、ｎｍ単位で表示した波長
である。ＥＴフィルタの材質は、石英ガラスであり、鏡
面の反射率は、２５パーセントである。測定温度は、２
２．１（℃）、３０．０（℃）、３７．９（℃）および
４５．７（℃）である。
【００１４】図２２から分かるように、温度の上昇とと
もに透過波長特性が長波長側に横軸に沿って平行に約
０．０９５（ｎｍ／℃）だけシフトする。
もに透過波長特性が長波長側に横軸に沿って平行に約
０．０９５（ｎｍ／℃）だけシフトする。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通信容量が
急増していることから、ＷＤＭ方式光信号は、多重数の
増加が要請されている。このため、ＷＤＭ方式用光源
も、３２波や６４波などの多波長を発振可能とする必要
がある。一方で、波長可変レーザの素子温度の変更範囲
が限られているため、ＷＤＭ方式用光源装置は、複数個
の波長可変レーザを備える必要がある。
急増していることから、ＷＤＭ方式光信号は、多重数の
増加が要請されている。このため、ＷＤＭ方式用光源
も、３２波や６４波などの多波長を発振可能とする必要
がある。一方で、波長可変レーザの素子温度の変更範囲
が限られているため、ＷＤＭ方式用光源装置は、複数個
の波長可変レーザを備える必要がある。
【００１６】このとき、マルチ波長安定化装置は、発振
可能なすべての波長に対して所望の波長に安定化する必
要があるが、装置内のＥＴフィルタにおける透過波長特
性が温度依存性を持つため、従来の構成では、すべての
波長を安定化することができないという問題がある。特
に、温度によって発振波長を変更する波長可変レーザと
ＥＴフィルタとを一体化する場合に問題である。
可能なすべての波長に対して所望の波長に安定化する必
要があるが、装置内のＥＴフィルタにおける透過波長特
性が温度依存性を持つため、従来の構成では、すべての
波長を安定化することができないという問題がある。特
に、温度によって発振波長を変更する波長可変レーザと
ＥＴフィルタとを一体化する場合に問題である。
【００１７】例えば、８波のＷＤＭ方式用光源装置が０
ｃｈ〜３ｃｈを発振可能な波長可変レーザと４ｃｈ〜７
ｃｈを発振可能な波長可変レーザとで構成され、ＥＴフ
ィルタとして石英ガラスを使用する場合を考えると、０
ｃｈと４ｃｈ、１ｃｈと５ｃｈ、２ｃｈと６ｃｈおよび
３ｃｈと７ｃｈは、それぞれ同一の素子温度で制御さ
れ、また、ＥＴフィルタの透過波長特性は、１（℃）の
変化に対して約０．０１（ｎｍ）だけシフトする温度依
存性を持つ。ＷＤＭ方式光信号の波長間隔を０．８（ｎ
ｍ）とすると、各ｃｈを発振させるために素子温度を１
０（℃）ずつ変更する必要があるので、ＥＴフィルタの
透過波長特性は、０．１（ｎｍ）だけシフトすることに
なる。
ｃｈ〜３ｃｈを発振可能な波長可変レーザと４ｃｈ〜７
ｃｈを発振可能な波長可変レーザとで構成され、ＥＴフ
ィルタとして石英ガラスを使用する場合を考えると、０
ｃｈと４ｃｈ、１ｃｈと５ｃｈ、２ｃｈと６ｃｈおよび
３ｃｈと７ｃｈは、それぞれ同一の素子温度で制御さ
れ、また、ＥＴフィルタの透過波長特性は、１（℃）の
変化に対して約０．０１（ｎｍ）だけシフトする温度依
存性を持つ。ＷＤＭ方式光信号の波長間隔を０．８（ｎ
ｍ）とすると、各ｃｈを発振させるために素子温度を１
０（℃）ずつ変更する必要があるので、ＥＴフィルタの
透過波長特性は、０．１（ｎｍ）だけシフトすることに
なる。
【００１８】このとき、マルチ波長安定化装置は、例え
ば、０ｃｈと４ｃｈが同一の素子温度で制御されるの
で、０ｃｈと４ｃｈにそれぞれ対応するレーザ光を安定
化するために、従来技術で説明したように、ＥＴフィル
タのＦＳＲを０．８（ｎｍ）に設定する必要がある。一
方、マルチ波長安定化装置は、０ｃｈ〜３ｃｈにそれぞ
れ対応するレーザ光を安定化するために、ＥＴフィルタ
のＦＳＲをシフト分を考慮して０．８−０．１＝０．７
（ｎｍ）に設定する必要がある。
ば、０ｃｈと４ｃｈが同一の素子温度で制御されるの
で、０ｃｈと４ｃｈにそれぞれ対応するレーザ光を安定
化するために、従来技術で説明したように、ＥＴフィル
タのＦＳＲを０．８（ｎｍ）に設定する必要がある。一
方、マルチ波長安定化装置は、０ｃｈ〜３ｃｈにそれぞ
れ対応するレーザ光を安定化するために、ＥＴフィルタ
のＦＳＲをシフト分を考慮して０．８−０．１＝０．７
（ｎｍ）に設定する必要がある。
【００１９】すなわち、マルチ波長安定化装置は、ＥＴ
フィルタのＦＳＲを一方で０．８（ｎｍ）に設定する必
要があり同時に他方で０．７（ｎｍ）に設定する必要が
あるので、従来の構成では両要求を両立し難いという問
題である。また、通信容量の増加のために、伝送速度を
２．５Ｇｂｐｓから１０Ｇｂｐｓに向上しようとする
と、従来構成では、高速変調によるスペクトル線幅の問
題や相対強度雑音の問題も生じる。
フィルタのＦＳＲを一方で０．８（ｎｍ）に設定する必
要があり同時に他方で０．７（ｎｍ）に設定する必要が
あるので、従来の構成では両要求を両立し難いという問
題である。また、通信容量の増加のために、伝送速度を
２．５Ｇｂｐｓから１０Ｇｂｐｓに向上しようとする
と、従来構成では、高速変調によるスペクトル線幅の問
題や相対強度雑音の問題も生じる。
【００２０】そこで、本発明では、射出される１波のレ
ーザ光の波長を変更することができるとともに、この射
出されるレーザ光の波長を安定化することができる波長
可変安定化レーザを提供することを目的とする。
ーザ光の波長を変更することができるとともに、この射
出されるレーザ光の波長を安定化することができる波長
可変安定化レーザを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、複数の波
長を発振可能なレーザを複数個備える光源と、光源から
射出されたレーザ光が入射され、周期的な透過波長特性
を持つ周期的フィルタと、周期的フィルタから射出され
たレーザ光が入射され、入射されたレーザ光の光強度を
検出する光検出手段と、複数個のレーザのうちからいず
れか１個のレーザを発振させるとともに、光検出手段の
出力が複数の波長ごとに設定される複数の目標値のうち
からいずれか１個の目標値になるように発振させたレー
ザの発振波長を制御する制御手段とを備える波長可変安
定化レーザによって達成される。
長を発振可能なレーザを複数個備える光源と、光源から
射出されたレーザ光が入射され、周期的な透過波長特性
を持つ周期的フィルタと、周期的フィルタから射出され
たレーザ光が入射され、入射されたレーザ光の光強度を
検出する光検出手段と、複数個のレーザのうちからいず
れか１個のレーザを発振させるとともに、光検出手段の
出力が複数の波長ごとに設定される複数の目標値のうち
からいずれか１個の目標値になるように発振させたレー
ザの発振波長を制御する制御手段とを備える波長可変安
定化レーザによって達成される。
【００２２】このような波長可変安定化レーザでは、発
振可能な波長ごとに複数の目標値を設定するので、複数
の波長のなかから所望の波長のレーザ光を発振させるこ
とができ、しかもその波長に安定化することができる。
振可能な波長ごとに複数の目標値を設定するので、複数
の波長のなかから所望の波長のレーザ光を発振させるこ
とができ、しかもその波長に安定化することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００２４】（第１の実施形態の構成）図１は、第１の
実施形態の波長可変安定化レーザの構成を示す図であ
る。図１において、波長可変安定化レーザは、光源１
１、周期的フィルタ１２、光検出部１３および制御部１
４で基本構成される。光源１１は、複数の波長を発振可
能なレーザを複数個備える。光源１１から射出されるレ
ーザ光は、周期的な透過波長特性を持つ周期的フィルタ
１２に入射される。周期的フィルタ１２から射出された
レーザ光は、光検出部１３に入射される。光検出部１３
は、受光したレーザ光の光強度を検出し、その光強度に
応じた電気信号に変換する。そして、光検出部１３は、
その電気信号を制御部１４に出力する。制御部１４は、
光源１１内の複数個のレーザのうちからいずれか１個の
レーザを所望の波長で発振させる。さらに、制御部１４
は、光検出部１３の出力が複数の波長ごとに設定される
複数の目標値のうちからこの所望の波長に対応する目標
値になるように発振させたレーザの発振波長を制御す
る。
実施形態の波長可変安定化レーザの構成を示す図であ
る。図１において、波長可変安定化レーザは、光源１
１、周期的フィルタ１２、光検出部１３および制御部１
４で基本構成される。光源１１は、複数の波長を発振可
能なレーザを複数個備える。光源１１から射出されるレ
ーザ光は、周期的な透過波長特性を持つ周期的フィルタ
１２に入射される。周期的フィルタ１２から射出された
レーザ光は、光検出部１３に入射される。光検出部１３
は、受光したレーザ光の光強度を検出し、その光強度に
応じた電気信号に変換する。そして、光検出部１３は、
その電気信号を制御部１４に出力する。制御部１４は、
光源１１内の複数個のレーザのうちからいずれか１個の
レーザを所望の波長で発振させる。さらに、制御部１４
は、光検出部１３の出力が複数の波長ごとに設定される
複数の目標値のうちからこの所望の波長に対応する目標
値になるように発振させたレーザの発振波長を制御す
る。
【００２５】（第１の実施形態の作用効果）このような
波長可変安定化レーザでは、発振可能な波長ごとに複数
の目標値が予め用意される。そして、制御部１４は、光
検出部１３の出力が発振させた波長に応じた目標値なる
ように、光源１１内の発振させたレーザを制御する。こ
のように波長ごとに目標値を設定しその目標値なるよう
にレーザが制御されるため、周期的フィルタ１２の透過
波長特性における温度依存性を補償することができる。
波長可変安定化レーザでは、発振可能な波長ごとに複数
の目標値が予め用意される。そして、制御部１４は、光
検出部１３の出力が発振させた波長に応じた目標値なる
ように、光源１１内の発振させたレーザを制御する。こ
のように波長ごとに目標値を設定しその目標値なるよう
にレーザが制御されるため、周期的フィルタ１２の透過
波長特性における温度依存性を補償することができる。
【００２６】したがって、波長可変安定化レーザは、温
度変動および波長の変更にかかわらず、波長を安定化し
た所望のレーザ光を射出することができる。 （第１の実施形態のより好ましい構成）特に、光源１１
から射出されるレーザ光がほぼ一定の波長間隔である場
合には、周期的フィルタ１２の周期は、この一定の波長
間隔に設定され、制御部１４における複数の目標値は、
周期的フィルタ１２の透過波長特性における隣接する２
極値間に設けられることが好ましい。
度変動および波長の変更にかかわらず、波長を安定化し
た所望のレーザ光を射出することができる。 （第１の実施形態のより好ましい構成）特に、光源１１
から射出されるレーザ光がほぼ一定の波長間隔である場
合には、周期的フィルタ１２の周期は、この一定の波長
間隔に設定され、制御部１４における複数の目標値は、
周期的フィルタ１２の透過波長特性における隣接する２
極値間に設けられることが好ましい。
【００２７】このような場合には、或る波長の目標値と
他の波長の目標値とを一致させることができる。さら
に、目標値が周期的フィルタ１２の透過波長特性におけ
る隣接する２極値間に設けられることによって確実に発
振波長を安定にすることができる。なお、本明細書にお
いて、透過波長特性における隣接する極値間の特性曲線
を「透過波長特性の肩」と呼称する場合がある。さら
に、互いに隣接する極大値から極小値に至る特性曲線を
「透過波長特性の右肩」と、互いに隣接する極小値から
極大値に至る特性曲線を「透過波長特性の左肩」と呼称
する場合もある。
他の波長の目標値とを一致させることができる。さら
に、目標値が周期的フィルタ１２の透過波長特性におけ
る隣接する２極値間に設けられることによって確実に発
振波長を安定にすることができる。なお、本明細書にお
いて、透過波長特性における隣接する極値間の特性曲線
を「透過波長特性の肩」と呼称する場合がある。さら
に、互いに隣接する極大値から極小値に至る特性曲線を
「透過波長特性の右肩」と、互いに隣接する極小値から
極大値に至る特性曲線を「透過波長特性の左肩」と呼称
する場合もある。
【００２８】また、光源１１内のレーザが発振する複数
の波長のうちの中央波長に対応する目標値は、透過波長
特性における隣接する２極値間のほぼ中央に設けられる
ことが好ましい。例えば、光源１１内に６個の半導体レ
ーザが備えられ、個々の半導体レーザは、０．８（ｎ
ｍ）間隔で５波のレーザ光を発振可能である場合におい
て、３番目の波長に対応する目標値を透過波長特性の肩
のほぼ中央に設定される。
の波長のうちの中央波長に対応する目標値は、透過波長
特性における隣接する２極値間のほぼ中央に設けられる
ことが好ましい。例えば、光源１１内に６個の半導体レ
ーザが備えられ、個々の半導体レーザは、０．８（ｎ
ｍ）間隔で５波のレーザ光を発振可能である場合におい
て、３番目の波長に対応する目標値を透過波長特性の肩
のほぼ中央に設定される。
【００２９】このように中央波長に対応する目標値が透
過波長特性の肩のほぼ中央に設けられるため、他の波長
に対応する目標値も透過波長特性の肩に適正に配置され
るから、波長可変安定化レーザは、各波長を同程度の精
度で波長を安定化させてレーザ光を射出することができ
る。なお、本明細書において、中央波長は、１個のレー
ザが発振可能な波長帯域においてその中央を意味する。
過波長特性の肩のほぼ中央に設けられるため、他の波長
に対応する目標値も透過波長特性の肩に適正に配置され
るから、波長可変安定化レーザは、各波長を同程度の精
度で波長を安定化させてレーザ光を射出することができ
る。なお、本明細書において、中央波長は、１個のレー
ザが発振可能な波長帯域においてその中央を意味する。
【００３０】そして、制御部１４は、光源１１内に設け
られた複数個のレーザの中から１個のレーザを発振させ
る際に、発振させるべき所望の波長とこの所望の波長に
最も近い透過波長特性の極値を与える波長との間の波長
範囲であって、この波長範囲のうちの透過波長特性にお
ける隣接する２極値間のほぼ中央の波長を含む方で発振
させてから発振波長を制御することが好ましい。
られた複数個のレーザの中から１個のレーザを発振させ
る際に、発振させるべき所望の波長とこの所望の波長に
最も近い透過波長特性の極値を与える波長との間の波長
範囲であって、この波長範囲のうちの透過波長特性にお
ける隣接する２極値間のほぼ中央の波長を含む方で発振
させてから発振波長を制御することが好ましい。
【００３１】さらに、制御部１４は、光源１１内に設け
られた複数個のレーザの中から１個のレーザを発振させ
る際に、発振させるべき所望の波長に最も近い波長であ
って透過波長特性における隣接する２極値間のほぼ中央
の波長で発振させてから発振波長を制御することが好ま
しい。上述のように中央波長に対応する目標値を透過波
長特性の肩のほぼ中央に設けたとしても、中央波長から
離れた波長の目標値は、極値に近い特性曲線上に配置さ
れる。つまり、中央波長に対応する目標値は、引込範囲
の中央に配置されるが、中央波長から離れた波長の目標
値は、引込範囲の中央から長波長側または短波長側に偏
って配置されることになる。このため、例えば、引込範
囲の中央から長波長側に目標値が配置された場合では、
引込範囲において目標値から短波長側は広く、目標値か
ら長波長側は狭くなる。よって、範囲が狭い目標値から
長波長側でレーザを立ち上げてしまうと制御部１４は、
波長安定化の制御に困難が伴う。
られた複数個のレーザの中から１個のレーザを発振させ
る際に、発振させるべき所望の波長に最も近い波長であ
って透過波長特性における隣接する２極値間のほぼ中央
の波長で発振させてから発振波長を制御することが好ま
しい。上述のように中央波長に対応する目標値を透過波
長特性の肩のほぼ中央に設けたとしても、中央波長から
離れた波長の目標値は、極値に近い特性曲線上に配置さ
れる。つまり、中央波長に対応する目標値は、引込範囲
の中央に配置されるが、中央波長から離れた波長の目標
値は、引込範囲の中央から長波長側または短波長側に偏
って配置されることになる。このため、例えば、引込範
囲の中央から長波長側に目標値が配置された場合では、
引込範囲において目標値から短波長側は広く、目標値か
ら長波長側は狭くなる。よって、範囲が狭い目標値から
長波長側でレーザを立ち上げてしまうと制御部１４は、
波長安定化の制御に困難が伴う。
【００３２】そこで、レーザの立ち上げ波長を透過波長
特性の肩のほぼ中央に対応する波長を含む波長範囲内
で、あるいは、この透過波長特性の肩のほぼ中央に対応
する波長で立ち上げるようにすることによって、制御部
１４は、確実に所望の波長に安定化することができる。
また、波長可変安定化レーザは、外部に取り出されるべ
きレーザ光を増幅する光増幅部（以下、「Ｏ-Ａmp 」と
略記する。）２１をさらに備えることが好ましい。
特性の肩のほぼ中央に対応する波長を含む波長範囲内
で、あるいは、この透過波長特性の肩のほぼ中央に対応
する波長で立ち上げるようにすることによって、制御部
１４は、確実に所望の波長に安定化することができる。
また、波長可変安定化レーザは、外部に取り出されるべ
きレーザ光を増幅する光増幅部（以下、「Ｏ-Ａmp 」と
略記する。）２１をさらに備えることが好ましい。
【００３３】上述の波長可変安定化レーザは、光源１
１、周期的フィルタ１２、光検出部１３および制御部１
４によって波長制御のフィードバック制御系を構成して
いる。このため、制御されたレーザ光を取り出す場合に
は、図１において波線で示すように光源１１と周期的フ
ィルタ１２との間に、光を２つに分岐するカプラ２２を
設ければよい。
１、周期的フィルタ１２、光検出部１３および制御部１
４によって波長制御のフィードバック制御系を構成して
いる。このため、制御されたレーザ光を取り出す場合に
は、図１において波線で示すように光源１１と周期的フ
ィルタ１２との間に、光を２つに分岐するカプラ２２を
設ければよい。
【００３４】したがって、外部に取り出されるべきレー
ザ光を増幅するＯ-Ａmp２１ は、図１において波線で示
すように、光源１１とカプラ２２との間に、あるいは、
カプラ２２のレーザ光を外部に射出するポートに接続す
ればよい。このようなＯ-Ａmp２１ を備えることによっ
て、波長可変安定化レーザは、射出されるレーザ光の光
強度の不足を補償することができる。
ザ光を増幅するＯ-Ａmp２１ は、図１において波線で示
すように、光源１１とカプラ２２との間に、あるいは、
カプラ２２のレーザ光を外部に射出するポートに接続す
ればよい。このようなＯ-Ａmp２１ を備えることによっ
て、波長可変安定化レーザは、射出されるレーザ光の光
強度の不足を補償することができる。
【００３５】さらに、図１において波線で示すようにカ
プラ２２とＯ-Ａmp２１-2 との間にアイソレータ（以
下、「ＩＳＯ」と略記する。）２３を設けることによっ
て、波長可変安定化レーザは、光源１１の半導体レーザ
で生じるキンク（kink）を防止することができる。キン
クは、カプラ２２やＯ-Ａmp２１ や周期的フィルタ１２
などの各光部品間における接続部・接合部で生じる反射
光が半導体レーザに戻ることによって生じる現象であ
る。キンクは、例えば、半導体レーザの光出力駆動電流
特性上においてスパイク状のねじれとして観測される。
プラ２２とＯ-Ａmp２１-2 との間にアイソレータ（以
下、「ＩＳＯ」と略記する。）２３を設けることによっ
て、波長可変安定化レーザは、光源１１の半導体レーザ
で生じるキンク（kink）を防止することができる。キン
クは、カプラ２２やＯ-Ａmp２１ や周期的フィルタ１２
などの各光部品間における接続部・接合部で生じる反射
光が半導体レーザに戻ることによって生じる現象であ
る。キンクは、例えば、半導体レーザの光出力駆動電流
特性上においてスパイク状のねじれとして観測される。
【００３６】ここで、Ｏ-Ａmp２１ としては、半導体レ
ーザ光増幅器や光ファイバ増幅器などを使用することが
できる。また、Ｏ-Ａmp２１ は、飽和領域で使用される
ことが好ましい。光源１１内のレーザ光の波長を制御す
るためにレーザの駆動電流を制御した場合には、レーザ
光の光強度に変動が生じる。そこで、このように飽和領
域で使用することによって、波長可変安定化レーザは、
Ｏ-Ａmp２１ から射出されるレーザ光の光強度をほぼ一
定に保持することができるから、安定した光強度のレー
ザ光を射出することができる。
ーザ光増幅器や光ファイバ増幅器などを使用することが
できる。また、Ｏ-Ａmp２１ は、飽和領域で使用される
ことが好ましい。光源１１内のレーザ光の波長を制御す
るためにレーザの駆動電流を制御した場合には、レーザ
光の光強度に変動が生じる。そこで、このように飽和領
域で使用することによって、波長可変安定化レーザは、
Ｏ-Ａmp２１ から射出されるレーザ光の光強度をほぼ一
定に保持することができるから、安定した光強度のレー
ザ光を射出することができる。
【００３７】そして、制御部１４は、光源１１内に設け
られた複数個のレーザのなかから１個のレーザの素子温
度を制御することによって発振波長を制御することがこ
のましい。また、制御部１４は、１個のレーザの駆動電
流を制御することによって発振波長を制御することが好
ましい。さらに、制御部１４は、１個のレーザを発振さ
せる際には素子温度で波長を制御し、発振波長を制御す
る際には駆動電流で制御することが好ましい。
られた複数個のレーザのなかから１個のレーザの素子温
度を制御することによって発振波長を制御することがこ
のましい。また、制御部１４は、１個のレーザの駆動電
流を制御することによって発振波長を制御することが好
ましい。さらに、制御部１４は、１個のレーザを発振さ
せる際には素子温度で波長を制御し、発振波長を制御す
る際には駆動電流で制御することが好ましい。
【００３８】光源１１内に設けられたレーザが半導体レ
ーザである場合には、発振波長をその素子温度および駆
動電流によって変更することができる。特に、ＭＱＷ半
導体レーザでは、素子温度で発振波長を制御した方が高
出力および高信頼性である。発振可能な複数の波長のな
かからいずれか１波長を発振させる際には、素子温度で
波長を制御し、この発振した波長を安定させるために目
標値となるように発振波長を微調整する際には、駆動電
流で制御するようにすると、駆動電流による制御は制御
の時定数が小さいので、素子温度だけで制御する場合に
比べて迅速に所望の波長に安定化することができる。
ーザである場合には、発振波長をその素子温度および駆
動電流によって変更することができる。特に、ＭＱＷ半
導体レーザでは、素子温度で発振波長を制御した方が高
出力および高信頼性である。発振可能な複数の波長のな
かからいずれか１波長を発振させる際には、素子温度で
波長を制御し、この発振した波長を安定させるために目
標値となるように発振波長を微調整する際には、駆動電
流で制御するようにすると、駆動電流による制御は制御
の時定数が小さいので、素子温度だけで制御する場合に
比べて迅速に所望の波長に安定化することができる。
【００３９】また、周期的フィルタ１２は、透過波長特
性の周期（ＦＳＲ）および温度依存性が共通である複数
個のフィルタであることが好ましい。この場合には、各
フィルタから射出されるレーザ光を受光するために、光
検出部１３は、このフィルタの個数に対応する個数であ
ることが最低限必要である。さらに、光源１１から射出
されるレーザは、ほぼ一定の波長間隔であり、一定の波
長間隔を複数の波長範囲に分け、分けられた波長範囲の
それぞれは、複数個のフィルタのそれぞれの透過波長特
性における隣接する２個の極値を与える波長範囲内にあ
ることがより好ましい。
性の周期（ＦＳＲ）および温度依存性が共通である複数
個のフィルタであることが好ましい。この場合には、各
フィルタから射出されるレーザ光を受光するために、光
検出部１３は、このフィルタの個数に対応する個数であ
ることが最低限必要である。さらに、光源１１から射出
されるレーザは、ほぼ一定の波長間隔であり、一定の波
長間隔を複数の波長範囲に分け、分けられた波長範囲の
それぞれは、複数個のフィルタのそれぞれの透過波長特
性における隣接する２個の極値を与える波長範囲内にあ
ることがより好ましい。
【００４０】このように複数のフィルタを使用すること
によって、目標値ごとに適当なフィルタを割り振ること
が可能であるから、それぞれの目標値を透過波長特性の
肩のほぼ中央に配置するも可能である。このため波長可
変安定化レーザは、より確実に安定した所望の波長のレ
ーザ光を射出することができる。さらに、周期的フィル
タは、所望のＦＳＲに設計して製造したとしても、その
前後のＦＳＲを持つ周期的フィルタが製造されてしまう
が、このような構成では、設計値を外れたＦＳＲを持つ
周期的フィルタを使用することができるから、周期的フ
ィルタの製造歩留まりを向上することができる。
によって、目標値ごとに適当なフィルタを割り振ること
が可能であるから、それぞれの目標値を透過波長特性の
肩のほぼ中央に配置するも可能である。このため波長可
変安定化レーザは、より確実に安定した所望の波長のレ
ーザ光を射出することができる。さらに、周期的フィル
タは、所望のＦＳＲに設計して製造したとしても、その
前後のＦＳＲを持つ周期的フィルタが製造されてしまう
が、このような構成では、設計値を外れたＦＳＲを持つ
周期的フィルタを使用することができるから、周期的フ
ィルタの製造歩留まりを向上することができる。
【００４１】そして、周期的フィルタは、レーザにおけ
る発振波長の温度依存性に応じた透過波長特性の温度依
存性を持つフィルタであることが好ましい。さらに、光
源１１は、複数の波長を発振可能なレーザであり、周期
的フィルタ１２は、レーザから射出されるレーザ光が入
射され、レーザの発振波長の温度依存性に応じた透過波
長特性の温度依存性を持つようにして、波長可変安定化
レーザを構成することも可能である。
る発振波長の温度依存性に応じた透過波長特性の温度依
存性を持つフィルタであることが好ましい。さらに、光
源１１は、複数の波長を発振可能なレーザであり、周期
的フィルタ１２は、レーザから射出されるレーザ光が入
射され、レーザの発振波長の温度依存性に応じた透過波
長特性の温度依存性を持つようにして、波長可変安定化
レーザを構成することも可能である。
【００４２】このような構成の波長可変安定化レーザ
は、透過波長特性の温度依存性をレーザの発振波長の温
度依存性に応じて調整するので、制御部１４の目標値を
各ｃｈに対し共通にすることができ、より確実に安定し
た所望の波長のレーザ光を射出することができる。例え
ば、透過波長特性の温度依存性は、レーザの発振波長の
温度依存性に一致させる。すなわち、レーザが温度変動
△Ｔで発振波長変動△Ｌである場合に、透過波長特性
は、温度変動△Ｔでシフト量△Ｌとすればよい。このよ
うにすることにより、ロック点は、透過波長特性の一方
の肩上に配置されることになる。
は、透過波長特性の温度依存性をレーザの発振波長の温
度依存性に応じて調整するので、制御部１４の目標値を
各ｃｈに対し共通にすることができ、より確実に安定し
た所望の波長のレーザ光を射出することができる。例え
ば、透過波長特性の温度依存性は、レーザの発振波長の
温度依存性に一致させる。すなわち、レーザが温度変動
△Ｔで発振波長変動△Ｌである場合に、透過波長特性
は、温度変動△Ｔでシフト量△Ｌとすればよい。このよ
うにすることにより、ロック点は、透過波長特性の一方
の肩上に配置されることになる。
【００４３】また、同一の目標値になる透過率は、透過
波長特性の右肩および左肩にある。この性質を利用する
ようにしてもよい。この場合は、レーザが発振可能な波
長数も考慮する。さらに、波長可変安定化レーザは、周
期的フィルタを除き従来と同様な構成にすることができ
る。このため、周期的フィルタの交換と制御部１４の微
調整によって従来のマルチ波長安定化装置およびＷＤＭ
方式用光源装置などが利用可能である。
波長特性の右肩および左肩にある。この性質を利用する
ようにしてもよい。この場合は、レーザが発振可能な波
長数も考慮する。さらに、波長可変安定化レーザは、周
期的フィルタを除き従来と同様な構成にすることができ
る。このため、周期的フィルタの交換と制御部１４の微
調整によって従来のマルチ波長安定化装置およびＷＤＭ
方式用光源装置などが利用可能である。
【００４４】次に、別の実施形態について説明する。 （第２の実施形態の構成）第２の実施形態は、８波のＷ
ＤＭ方式光信号の光源装置に好適な波長可変安定化レー
ザの実施形態である。ＷＤＭ方式光信号は、１５５０
（ｎｍ）波長帯域においてＩＴＵ−Ｔの勧告に従い０．
８（ｎｍ）波長間隔でｃｈ０〜ｃｈ７の波長が配置され
る。
ＤＭ方式光信号の光源装置に好適な波長可変安定化レー
ザの実施形態である。ＷＤＭ方式光信号は、１５５０
（ｎｍ）波長帯域においてＩＴＵ−Ｔの勧告に従い０．
８（ｎｍ）波長間隔でｃｈ０〜ｃｈ７の波長が配置され
る。
【００４５】図２は、第２の実施形態の波長可変安定化
レーザの構成を示す図である。図２において、レーザダ
イオード（以下、「ＬＤ」と略記する。）１０１-1は、
ｃｈ０〜ｃｈ３にそれぞれ対応する４波のレーザ光を発
振することができる。そして、ＬＤ１０１-1は、その素
子温度および駆動電流値に従って、これら４波のレーザ
光のうちからいずれか１波のレーザ光を発振する。ＬＤ
１０１-1から射出されたレーザ光は、カプラ１０２に入
射される。
レーザの構成を示す図である。図２において、レーザダ
イオード（以下、「ＬＤ」と略記する。）１０１-1は、
ｃｈ０〜ｃｈ３にそれぞれ対応する４波のレーザ光を発
振することができる。そして、ＬＤ１０１-1は、その素
子温度および駆動電流値に従って、これら４波のレーザ
光のうちからいずれか１波のレーザ光を発振する。ＬＤ
１０１-1から射出されたレーザ光は、カプラ１０２に入
射される。
【００４６】同様に、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ４〜ｃｈ７
にそれぞれ対応する４波のレーザ光を発振することがで
き、発振したレーザ光は、カプラ１０２に入射される。
ここで、ＬＤ１０１-1がｃｈ０のレーザ光を発振する素
子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ４のレーザ光を
発振する。ＬＤ１０１-1がｃｈ１のレーザ光を発振する
素子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ５のレーザ光
を発振する。ＬＤ１０１-1がｃｈ２のレーザ光を発振す
る素子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ６のレーザ
光を発振する。そして、ＬＤ１０１-1がｃｈ３のレーザ
光を発振する素子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ
７のレーザ光を発振する。
にそれぞれ対応する４波のレーザ光を発振することがで
き、発振したレーザ光は、カプラ１０２に入射される。
ここで、ＬＤ１０１-1がｃｈ０のレーザ光を発振する素
子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ４のレーザ光を
発振する。ＬＤ１０１-1がｃｈ１のレーザ光を発振する
素子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ５のレーザ光
を発振する。ＬＤ１０１-1がｃｈ２のレーザ光を発振す
る素子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ６のレーザ
光を発振する。そして、ＬＤ１０１-1がｃｈ３のレーザ
光を発振する素子温度において、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ
７のレーザ光を発振する。
【００４７】本実施形態では、ＬＤ１０１-1およびＬＤ
１０１-2は、次のように設計される。すなわち、素子温
度が１６（℃）の場合に、ＬＤ１０１-1がｃｈ０のレー
ザ光を発振するように、ＬＤ１０１-2がｃｈ４のレーザ
光を発振するように設計される。素子温度が２４（℃）
の場合に、ＬＤ１０１-1がｃｈ１のレーザ光を発振する
ように、ＬＤ１０１-2がｃｈ５のレーザ光を発振するよ
うに設計される。素子温度が３２（℃）の場合に、ＬＤ
１０１-1がｃｈ２のレーザ光を発振するように、ＬＤ１
０１-2がｃｈ６レーザ光を発振するように設計される。
そして、素子温度が４０（℃）の場合に、ＬＤ１０１-1
がｃｈ３のレーザ光を発振するように、ＬＤ１０１-2が
ｃｈ７のレーザ光を発振するように設計される。
１０１-2は、次のように設計される。すなわち、素子温
度が１６（℃）の場合に、ＬＤ１０１-1がｃｈ０のレー
ザ光を発振するように、ＬＤ１０１-2がｃｈ４のレーザ
光を発振するように設計される。素子温度が２４（℃）
の場合に、ＬＤ１０１-1がｃｈ１のレーザ光を発振する
ように、ＬＤ１０１-2がｃｈ５のレーザ光を発振するよ
うに設計される。素子温度が３２（℃）の場合に、ＬＤ
１０１-1がｃｈ２のレーザ光を発振するように、ＬＤ１
０１-2がｃｈ６レーザ光を発振するように設計される。
そして、素子温度が４０（℃）の場合に、ＬＤ１０１-1
がｃｈ３のレーザ光を発振するように、ＬＤ１０１-2が
ｃｈ７のレーザ光を発振するように設計される。
【００４８】なお、本実施形態における各ＬＤ１０１の
発振波長と各ｃｈとの関係を図３に示す。ＬＤ１０１
は、ＭＱＷ構造ＤＦＢレーザや可変波長ＤＢＲレーザな
どの可変波長レーザを使用することができる。特に、多
重量子井戸レーザは、通常の分布帰還型レーザや分布ブ
ラッグ反射型レーザなどに較べて、光学利得が大きく低
閾値である、光学利得スペクトル幅が狭く発光スペクト
ル幅が狭くなる、高速変調が可能、および、ＴＥ波が優
先的に選択されるなどの点で高性能である。
発振波長と各ｃｈとの関係を図３に示す。ＬＤ１０１
は、ＭＱＷ構造ＤＦＢレーザや可変波長ＤＢＲレーザな
どの可変波長レーザを使用することができる。特に、多
重量子井戸レーザは、通常の分布帰還型レーザや分布ブ
ラッグ反射型レーザなどに較べて、光学利得が大きく低
閾値である、光学利得スペクトル幅が狭く発光スペクト
ル幅が狭くなる、高速変調が可能、および、ＴＥ波が優
先的に選択されるなどの点で高性能である。
【００４９】これらＬＤ１０１およびカプラ１０２は、
ＬＤアレイ部を構成する。ＬＤアレイ部は、後述する制
御によって８波のうちの１波のレーザ光をカプラ１０３
に射出する。カプラ１０３に入射されたレーザ光は、３
つに分配され、分配された第１レーザ光は、ＩＳＯ１２
１および半導体光増幅器（以下、「ＳＯＡ」と略記す
る。）１２２を介してカプラ１２３に入射される。分配
された第２レーザ光は、ＥＴフィルタ１０４を介してＰ
Ｄ１０５-1に入射される。そして、分配された第３レー
ザ光は、ＰＤ１０５-2に入射される。ここで、第１レー
ザ光は、最終的に波長可変安定化レーザの出力となるの
で、その光強度を第２および第３レーザ光の光強度より
大きくすることが好ましい。
ＬＤアレイ部を構成する。ＬＤアレイ部は、後述する制
御によって８波のうちの１波のレーザ光をカプラ１０３
に射出する。カプラ１０３に入射されたレーザ光は、３
つに分配され、分配された第１レーザ光は、ＩＳＯ１２
１および半導体光増幅器（以下、「ＳＯＡ」と略記す
る。）１２２を介してカプラ１２３に入射される。分配
された第２レーザ光は、ＥＴフィルタ１０４を介してＰ
Ｄ１０５-1に入射される。そして、分配された第３レー
ザ光は、ＰＤ１０５-2に入射される。ここで、第１レー
ザ光は、最終的に波長可変安定化レーザの出力となるの
で、その光強度を第２および第３レーザ光の光強度より
大きくすることが好ましい。
【００５０】ＰＤ１０５-1は、入射されたレーザ光の光
強度に従う電流を発生させ、電気信号をアナログ／デジ
タル変換器（以下、「Ａ／Ｄ」と略記する。）１１６-1
に出力する。Ａ／Ｄ１１６-1は、このアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換し、ディジタル信号を制御用の中央
処理装置（以下、「ＣＰＵ」と略記する。）１０８に出
力する。このＡ／Ｄ１１６-1の出力、すなわち、ＥＴフ
ィルタ１０４を介したレーザ光の光強度に対応する値を
ＰＤo1とする。
強度に従う電流を発生させ、電気信号をアナログ／デジ
タル変換器（以下、「Ａ／Ｄ」と略記する。）１１６-1
に出力する。Ａ／Ｄ１１６-1は、このアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換し、ディジタル信号を制御用の中央
処理装置（以下、「ＣＰＵ」と略記する。）１０８に出
力する。このＡ／Ｄ１１６-1の出力、すなわち、ＥＴフ
ィルタ１０４を介したレーザ光の光強度に対応する値を
ＰＤo1とする。
【００５１】ＰＤ１０５-2は、同様に、入射されたレー
ザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気信号は、
Ａ／Ｄ１１６-2を介してＣＰＵ１０８に出力される。こ
のＡ／Ｄ１１６-2の出力、すなわち、カプラ１０３から
直接入射されたレーザ光の光強度に対応する値をＰＤo2
とする。ＰＤo1／ＰＤo2は、ＥＴフィルタ１０４の透過
率に相当する値である。ＥＴフィルタ１０４の透過率
は、ＰＤo1だけでも求めることができるが、ＰＤo1をＰ
Ｄo2で規格化することによって、雑音や経時劣化などに
よるＰＤo1の変動を補償することができる。そして、Ｃ
ＰＵ１０８は、ＰＤo1／ＰＤo2を計算するので、カプラ
１０３からＥＴフィルタ１０４に入射されるレーザ光と
カプラ１０３からＰＤ１０５-2に入射されるレーザ光と
は、同一の光強度であることが好ましい。
ザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気信号は、
Ａ／Ｄ１１６-2を介してＣＰＵ１０８に出力される。こ
のＡ／Ｄ１１６-2の出力、すなわち、カプラ１０３から
直接入射されたレーザ光の光強度に対応する値をＰＤo2
とする。ＰＤo1／ＰＤo2は、ＥＴフィルタ１０４の透過
率に相当する値である。ＥＴフィルタ１０４の透過率
は、ＰＤo1だけでも求めることができるが、ＰＤo1をＰ
Ｄo2で規格化することによって、雑音や経時劣化などに
よるＰＤo1の変動を補償することができる。そして、Ｃ
ＰＵ１０８は、ＰＤo1／ＰＤo2を計算するので、カプラ
１０３からＥＴフィルタ１０４に入射されるレーザ光と
カプラ１０３からＰＤ１０５-2に入射されるレーザ光と
は、同一の光強度であることが好ましい。
【００５２】図４は、第２の実施形態における透過波長
特性と各ｃｈのロック点との関係を示す図である。図４
の縦軸は、ＰＤo1／ＰＤo2、すなわち、ＥＴフィルタの
透過率に相当する値であり、横軸は、ｃｈ（波長）であ
る。各曲線は、各温度における透過波長特性を示し、そ
の各温度は、上段から１６（℃）、２４（℃）、３２
（℃）、４０（℃）の場合である。そして、各曲線上の
黒丸（●）は、各ｃｈのロック点、すなわち、所望の発
振波長に制御するための目標値である。
特性と各ｃｈのロック点との関係を示す図である。図４
の縦軸は、ＰＤo1／ＰＤo2、すなわち、ＥＴフィルタの
透過率に相当する値であり、横軸は、ｃｈ（波長）であ
る。各曲線は、各温度における透過波長特性を示し、そ
の各温度は、上段から１６（℃）、２４（℃）、３２
（℃）、４０（℃）の場合である。そして、各曲線上の
黒丸（●）は、各ｃｈのロック点、すなわち、所望の発
振波長に制御するための目標値である。
【００５３】ＥＴフィルタ１０４は、周期的フィルタで
あり、そのＦＳＲは、ＷＤＭ方式光信号の波長間隔に設
定される。本実施形態においては、波長間隔が０．８
（ｎｍ）であるので、ＦＳＲは、０．８（ｎｍ）に設定
される。なお、０．８（ｎｍ）は、１５５０（ｎｍ）波
長帯域において１００（ＧＨｚ）である。また、ＥＴフ
ィルタ１０４の素材は、本実施形態では、石英ガラスで
ある。このため、ＥＴフィルタ１０４の透過波長特性
は、素子温度を１６（℃）から４０（℃）までの変化に
対して、長波長側に約０．２２（ｎｍ）シフトする。
あり、そのＦＳＲは、ＷＤＭ方式光信号の波長間隔に設
定される。本実施形態においては、波長間隔が０．８
（ｎｍ）であるので、ＦＳＲは、０．８（ｎｍ）に設定
される。なお、０．８（ｎｍ）は、１５５０（ｎｍ）波
長帯域において１００（ＧＨｚ）である。また、ＥＴフ
ィルタ１０４の素材は、本実施形態では、石英ガラスで
ある。このため、ＥＴフィルタ１０４の透過波長特性
は、素子温度を１６（℃）から４０（℃）までの変化に
対して、長波長側に約０．２２（ｎｍ）シフトする。
【００５４】このようにＥＴフィルタのＦＳＲをＬＤア
レイ部から射出可能なレーザ光の波長間隔に設定する
と、図４に示すように、同一の素子温度においてＬＤ１
０１-1およびＬＤ１０１-2が発振可能なレーザ光に対応
する目標値を同一にすることができる。ここで、ｃｈ０
とｃｈ４とに対する目標値を第１目標値とする。ｃｈ１
とｃｈ５とに対応する目標値を第２目標値とする。ｃｈ
２とｃｈ６とに対する目標値を第３目標値とする。ｃｈ
３とｃｈ７とに対応する目標値を第４目標値とする。
レイ部から射出可能なレーザ光の波長間隔に設定する
と、図４に示すように、同一の素子温度においてＬＤ１
０１-1およびＬＤ１０１-2が発振可能なレーザ光に対応
する目標値を同一にすることができる。ここで、ｃｈ０
とｃｈ４とに対する目標値を第１目標値とする。ｃｈ１
とｃｈ５とに対応する目標値を第２目標値とする。ｃｈ
２とｃｈ６とに対する目標値を第３目標値とする。ｃｈ
３とｃｈ７とに対応する目標値を第４目標値とする。
【００５５】そして、ＥＴフィルタの或る極値は、図４
に示すように、第１ないし第４目標値が透過波長特性の
左肩に配置されるように設計される。さらに、ＥＴフィ
ルタの半値幅は、透過波長特性のシフト量を考慮した上
で、第１ないし第４目標値が透過波長特性の左肩に配置
されるように設計される。各目標値は、ＥＴフィルタ１
０４の透過波長特性が素子温度の上昇に従って長波長側
にシフトするので、第１目標値、第２目標値、第３目標
値、第４目標値は、透過率の大きい方からこの順に従っ
て配置される。
に示すように、第１ないし第４目標値が透過波長特性の
左肩に配置されるように設計される。さらに、ＥＴフィ
ルタの半値幅は、透過波長特性のシフト量を考慮した上
で、第１ないし第４目標値が透過波長特性の左肩に配置
されるように設計される。各目標値は、ＥＴフィルタ１
０４の透過波長特性が素子温度の上昇に従って長波長側
にシフトするので、第１目標値、第２目標値、第３目標
値、第４目標値は、透過率の大きい方からこの順に従っ
て配置される。
【００５６】仮に、各目標値を１つの透過波長特性の左
肩に配置すると、各目標値は、図５に示すように配置さ
れる。図５において、目標値を与える波長の各波長間隔
は、透過波長特性の温度依存性に相当する長さである。
本実施形態では、或るｃｈを隣接するｃｈに変更するた
めに約８（℃）素子温度を変更するので、透過波長特性
は、約８（℃）の素子温度の上昇に従い長波長側に約
０．０７５（ｎｍ）シフトする。このため、この目標値
を与える波長の各波長間隔は、約０．０７５（ｎｍ）で
ある。
肩に配置すると、各目標値は、図５に示すように配置さ
れる。図５において、目標値を与える波長の各波長間隔
は、透過波長特性の温度依存性に相当する長さである。
本実施形態では、或るｃｈを隣接するｃｈに変更するた
めに約８（℃）素子温度を変更するので、透過波長特性
は、約８（℃）の素子温度の上昇に従い長波長側に約
０．０７５（ｎｍ）シフトする。このため、この目標値
を与える波長の各波長間隔は、約０．０７５（ｎｍ）で
ある。
【００５７】また、各目標値を配置することができる透
過波長特性の肩の範囲は、次の事項によって設計可能で
ある。すなわち、目標値を極大値の近くに配置すると、
わずかな発振波長の変化に対しＰＤo1／ＰＤo2が大きく
変動してしまう。一方、目標値を極小値の近くに配置す
ると、ＰＤo1／ＰＤo2の信号対雑音比が劣化してしま
う。このため、いずれの場合においても、ＬＤ１０１の
発振波長を安定化することが容易ではない。
過波長特性の肩の範囲は、次の事項によって設計可能で
ある。すなわち、目標値を極大値の近くに配置すると、
わずかな発振波長の変化に対しＰＤo1／ＰＤo2が大きく
変動してしまう。一方、目標値を極小値の近くに配置す
ると、ＰＤo1／ＰＤo2の信号対雑音比が劣化してしま
う。このため、いずれの場合においても、ＬＤ１０１の
発振波長を安定化することが容易ではない。
【００５８】本実施形態では、前述のように透過波長特
性が長波長側に０．２２（ｎｍ）シフトし、ＦＳＲが
０．８（ｎｍ）であることから、半値幅は、０．３８
（ｎｍ）に設計した。この場合において、各目標値の配
置可能な透過波長特性の肩の範囲は、約０．２５（ｎ
ｍ）である。ここで、ＬＤ１０１-1が発振する波長のう
ちの中央波長に対応する目標値は、透過波長特性の肩の
ほぼ中央に配置されることが好ましい。本実施形態で
は、ＬＤ１０１-1は、ｃｈ０〜ｃｈ３の４波のレーザ光
を発振するので、真正の中央波長がない。そこで、ｃｈ
１とｃｈ２との中央の波長を想定し、この波長に対応す
る目標値を透過波長特性の肩のほぼ中央に配置すると、
第１ないし第４目標値は、透過波長特性の極値付近を避
けて肩に適正に配置されるから、波長可変安定化レーザ
は、各波長を高精度に波長を安定化させてレーザ光を射
出することができる。
性が長波長側に０．２２（ｎｍ）シフトし、ＦＳＲが
０．８（ｎｍ）であることから、半値幅は、０．３８
（ｎｍ）に設計した。この場合において、各目標値の配
置可能な透過波長特性の肩の範囲は、約０．２５（ｎ
ｍ）である。ここで、ＬＤ１０１-1が発振する波長のう
ちの中央波長に対応する目標値は、透過波長特性の肩の
ほぼ中央に配置されることが好ましい。本実施形態で
は、ＬＤ１０１-1は、ｃｈ０〜ｃｈ３の４波のレーザ光
を発振するので、真正の中央波長がない。そこで、ｃｈ
１とｃｈ２との中央の波長を想定し、この波長に対応す
る目標値を透過波長特性の肩のほぼ中央に配置すると、
第１ないし第４目標値は、透過波長特性の極値付近を避
けて肩に適正に配置されるから、波長可変安定化レーザ
は、各波長を高精度に波長を安定化させてレーザ光を射
出することができる。
【００５９】このようにＬＤが発振する波長数が偶数の
ため仮想の目標値を考慮する場合も、ＬＤが発振する複
数の波長のうちの中央波長に対応する目標値が透過波長
特性における隣接する２極値間のほぼ中央に設けられる
ことの意味に含まれる。ＥＴフィルタ１０４のＦＳＲの
設計について、より一般的に説明する。ＬＤアレイ部の
発振波長における温度依存性をＲ（ＧＨｚ／℃）、発振
波長間隔を△ｆ（ＧＨｚ）とすると、或る波長から隣接
する他の波長に発振波長を変更するために必要な温度変
更は、△ｆ／Ｒ（℃）となる。周期的フィルタの透過波
長特性の温度依存性をＱ（ＧＨｚ／℃）とすると、ＬＤ
アレイ部が１波長間隔分発振波長を変更させる間に、周
期的フィルタの透過波長特性は、Ｑ×△ｆ／Ｒ（ＧＨ
ｚ）だけシフトする。このため、ＦＳＲを波長間隔から
Ｑ×△ｆ／Ｒ（ＧＨｚ）だけ引いた値に設計すれば、１
波長間隔分発振波長を変更したとしても、隣の同じ肩形
状の同じ透過率にロック点を設定することができる。し
たがって、ＦＳＲ（ＧＨｚ）は、△ｆ−（Ｑ×△ｆ／
Ｒ）ないし△ｆの範囲で設計する。
ため仮想の目標値を考慮する場合も、ＬＤが発振する複
数の波長のうちの中央波長に対応する目標値が透過波長
特性における隣接する２極値間のほぼ中央に設けられる
ことの意味に含まれる。ＥＴフィルタ１０４のＦＳＲの
設計について、より一般的に説明する。ＬＤアレイ部の
発振波長における温度依存性をＲ（ＧＨｚ／℃）、発振
波長間隔を△ｆ（ＧＨｚ）とすると、或る波長から隣接
する他の波長に発振波長を変更するために必要な温度変
更は、△ｆ／Ｒ（℃）となる。周期的フィルタの透過波
長特性の温度依存性をＱ（ＧＨｚ／℃）とすると、ＬＤ
アレイ部が１波長間隔分発振波長を変更させる間に、周
期的フィルタの透過波長特性は、Ｑ×△ｆ／Ｒ（ＧＨ
ｚ）だけシフトする。このため、ＦＳＲを波長間隔から
Ｑ×△ｆ／Ｒ（ＧＨｚ）だけ引いた値に設計すれば、１
波長間隔分発振波長を変更したとしても、隣の同じ肩形
状の同じ透過率にロック点を設定することができる。し
たがって、ＦＳＲ（ＧＨｚ）は、△ｆ−（Ｑ×△ｆ／
Ｒ）ないし△ｆの範囲で設計する。
【００６０】また、ＦＳＲを発振可能な波長間隔の半分
に設計すると、引込範囲が半分になる一方透過波長特性
の肩の傾きが急になるので、より確実にロック点に発振
波長を合わせることができる。この場合は、ＦＳＲ（Ｇ
Ｈｚ）は、△ｆ／２−（Ｑ×△ｆ／２Ｒ）ないし△ｆ／
２の範囲で設計する。図２に戻って、温度調整器１０６
および温度検出器１０７は、ベース基板１１０に接触す
るように接続される。
に設計すると、引込範囲が半分になる一方透過波長特性
の肩の傾きが急になるので、より確実にロック点に発振
波長を合わせることができる。この場合は、ＦＳＲ（Ｇ
Ｈｚ）は、△ｆ／２−（Ｑ×△ｆ／２Ｒ）ないし△ｆ／
２の範囲で設計する。図２に戻って、温度調整器１０６
および温度検出器１０７は、ベース基板１１０に接触す
るように接続される。
【００６１】ベース基板１１０は、ＬＤ１０１とＥＴフ
ィルタ１０４と同一温度になるようにするため、その上
にＬＤ１０１、カプラ１０２、１０３、ＥＴフィルタ１
０４およびＰＤ１０５が配置される。したがって、カプ
ラ１０２、１０３およびＰＤ１０５は、ベース基板１１
０上に配置しない構成でもよい。温度調整器１０６は、
ベース基板１１０の温度を変更する素子である。温度調
整器１０６として、例えば、ペルチェ効果（Peltier ef
fect）によって温度を変更することができるペルチェ素
子などを使用することができる。温度調整器１０６の温
度制御は、ＣＰＵ１０８がディジタル／アナログ変換器
（以下、「Ｄ／Ａ」と略記する。）１１３を介して温度
調整器駆動回路１１２の電流値を変えることによって制
御される。温度調整器駆動回路１１２は、制御された電
流を温度調整器１０６に供給する。
ィルタ１０４と同一温度になるようにするため、その上
にＬＤ１０１、カプラ１０２、１０３、ＥＴフィルタ１
０４およびＰＤ１０５が配置される。したがって、カプ
ラ１０２、１０３およびＰＤ１０５は、ベース基板１１
０上に配置しない構成でもよい。温度調整器１０６は、
ベース基板１１０の温度を変更する素子である。温度調
整器１０６として、例えば、ペルチェ効果（Peltier ef
fect）によって温度を変更することができるペルチェ素
子などを使用することができる。温度調整器１０６の温
度制御は、ＣＰＵ１０８がディジタル／アナログ変換器
（以下、「Ｄ／Ａ」と略記する。）１１３を介して温度
調整器駆動回路１１２の電流値を変えることによって制
御される。温度調整器駆動回路１１２は、制御された電
流を温度調整器１０６に供給する。
【００６２】温度検出器１０７は、ベース基板１１０の
温度を検出する。温度検出器１０７として、例えば、サ
ーミスタ（thermistor）や熱電対などを使用することが
できる。温度検出器１０７の出力は、Ａ／Ｄ１１５を介
してＣＰＵ１０８に入力される。
温度を検出する。温度検出器１０７として、例えば、サ
ーミスタ（thermistor）や熱電対などを使用することが
できる。温度検出器１０７の出力は、Ａ／Ｄ１１５を介
してＣＰＵ１０８に入力される。
【００６３】また、ＬＤ駆動回路１１１は、Ｄ／Ａ１１
４を介してＣＰＵ１０８によって駆動電流値を制御され
る。そして、ＬＤ駆動回路１１１は、この制御に基づく
駆動電流をＬＤ１０１-1、１０１-2に供給する。ＬＤ１
０１-1、１０１-2は、この駆動電流によってレーザ発振
する。一方、ＳＯＡ駆動回路１２４は、Ｄ／Ａ１２６を
介してＣＰＵ１０８によってＳＯＡ１２２を駆動する駆
動電流値を制御される。そして、ＳＯＡ駆動回路１２４
は、この制御に基づく駆動電流をＳＯＡ１２２に供給す
る。ＳＯＡ１２２は、この駆動電流に従う利得でレーザ
光を増幅する。
４を介してＣＰＵ１０８によって駆動電流値を制御され
る。そして、ＬＤ駆動回路１１１は、この制御に基づく
駆動電流をＬＤ１０１-1、１０１-2に供給する。ＬＤ１
０１-1、１０１-2は、この駆動電流によってレーザ発振
する。一方、ＳＯＡ駆動回路１２４は、Ｄ／Ａ１２６を
介してＣＰＵ１０８によってＳＯＡ１２２を駆動する駆
動電流値を制御される。そして、ＳＯＡ駆動回路１２４
は、この制御に基づく駆動電流をＳＯＡ１２２に供給す
る。ＳＯＡ１２２は、この駆動電流に従う利得でレーザ
光を増幅する。
【００６４】ＳＯＡ１２２からカプラ１２３に入射され
た第１レーザ光は、カプラ１２３で２つに分配され、一
方は、波長可変安定化レーザの出力光として射出され、
他方は、ＰＤ１２５に入射される。ＰＤ１２５は、この
入射されたレーザ光に従う電流を発生し、ＰＤ１２５の
出力は、Ａ／Ｄ１２７を介してＣＰＵ１０８に入力され
る。ＣＰＵ１２７は、このＰＤ１２５の出力に基づいて
波長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光強度
を判別し、所望の光強度になるように、Ｄ／Ａ１２６お
よびＳＯＡ駆動回路１２４を介してＳＯＡ１２２の利得
を制御する。
た第１レーザ光は、カプラ１２３で２つに分配され、一
方は、波長可変安定化レーザの出力光として射出され、
他方は、ＰＤ１２５に入射される。ＰＤ１２５は、この
入射されたレーザ光に従う電流を発生し、ＰＤ１２５の
出力は、Ａ／Ｄ１２７を介してＣＰＵ１０８に入力され
る。ＣＰＵ１２７は、このＰＤ１２５の出力に基づいて
波長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光強度
を判別し、所望の光強度になるように、Ｄ／Ａ１２６お
よびＳＯＡ駆動回路１２４を介してＳＯＡ１２２の利得
を制御する。
【００６５】また、ＣＰＵ１０８は、メモリ１０９にア
クセスする。メモリ１０９は、後述する波長可変安定化
レーザを制御するための第１プログラム、各ＬＤ１０１
の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動
電流値、温度ごとに温度調整器１０６の初期立ち上げ制
御値、第１ないし第４目標値、波長可変安定化レーザか
ら射出されるレーザ光の光強度の目標値などが記憶され
る。
クセスする。メモリ１０９は、後述する波長可変安定化
レーザを制御するための第１プログラム、各ＬＤ１０１
の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動
電流値、温度ごとに温度調整器１０６の初期立ち上げ制
御値、第１ないし第４目標値、波長可変安定化レーザか
ら射出されるレーザ光の光強度の目標値などが記憶され
る。
【００６６】ここで、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ１０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が図４に示すように透過波長特性の１つの肩に１個しか
存在しないので、当該ロック点を含む透過波長特性の肩
の範囲に対応する波長範囲内でＬＤ１０１が発振するよ
うに設定される。例えば、ｃｈ５に対応するＬＤ１０１
-2の初期立ち上げ駆動電流は、図４に示すｃｈ５の引込
範囲内で立ち上がる値である。
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ１０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が図４に示すように透過波長特性の１つの肩に１個しか
存在しないので、当該ロック点を含む透過波長特性の肩
の範囲に対応する波長範囲内でＬＤ１０１が発振するよ
うに設定される。例えば、ｃｈ５に対応するＬＤ１０１
-2の初期立ち上げ駆動電流は、図４に示すｃｈ５の引込
範囲内で立ち上がる値である。
【００６７】さらに、極値付近では、前述と同様な理由
によってロック点に波長を制御することが容易ではない
ので、極値付近に対応する波長を除外することが好まし
い。 （第２の実施形態の作用効果）次に、波長可変安定化レ
ーザが発振波長を所望の波長に安定化させる制御につい
て説明する。
によってロック点に波長を制御することが容易ではない
ので、極値付近に対応する波長を除外することが好まし
い。 （第２の実施形態の作用効果）次に、波長可変安定化レ
ーザが発振波長を所望の波長に安定化させる制御につい
て説明する。
【００６８】図６は、第２の実施形態のフローチャート
である。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源投入によってメ
モリ１０９に記憶されている第１プログラムの実行を開
始する。図６において、ＣＰＵ１０８は、波長可変安定
化レーザ内の各回路を初期化する（Ｓ１）。
である。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源投入によってメ
モリ１０９に記憶されている第１プログラムの実行を開
始する。図６において、ＣＰＵ１０８は、波長可変安定
化レーザ内の各回路を初期化する（Ｓ１）。
【００６９】ＣＰＵ１０８は、波長可変安定化レーザに
対するｃｈの立ち上げ要求があったか否かを判断する
（Ｓ２）。要求がない場合には、要求があるまで、Ｓ２
の処理を繰り返す。ｃｈの立ち上げ要求（発振波長の設
定）は、例えば、この波長可変安定化レーザがＷＤＭ方
式光通信システムにおける送信局の光源装置として使用
される場合では、送信局を統括する制御装置によってＣ
ＰＵ１０８に入力される。
対するｃｈの立ち上げ要求があったか否かを判断する
（Ｓ２）。要求がない場合には、要求があるまで、Ｓ２
の処理を繰り返す。ｃｈの立ち上げ要求（発振波長の設
定）は、例えば、この波長可変安定化レーザがＷＤＭ方
式光通信システムにおける送信局の光源装置として使用
される場合では、送信局を統括する制御装置によってＣ
ＰＵ１０８に入力される。
【００７０】要求があった場合には、ＣＰＵ１０８は、
メモリ１０９にアクセスし、ｃｈＸに対応するＬＤ１０
１、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡ１２
２の初期立ち上げ駆動電流値、ｃｈＸに対応する温度に
するための温度調整器１０６の初期立ち上げ制御値、ｃ
ｈＸに対応する目標値、波長可変安定化レーザから射出
されるレーザ光の光強度の目標値を読み込む（Ｓ３）。
メモリ１０９にアクセスし、ｃｈＸに対応するＬＤ１０
１、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡ１２
２の初期立ち上げ駆動電流値、ｃｈＸに対応する温度に
するための温度調整器１０６の初期立ち上げ制御値、ｃ
ｈＸに対応する目標値、波長可変安定化レーザから射出
されるレーザ光の光強度の目標値を読み込む（Ｓ３）。
【００７１】例えば、ｃｈ２を立ち上げる要求があった
場合には、ＣＰＵ１０８は、ＬＤ１０１-1、ＬＤ１０１
-1の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡ１２２の初期立ち
上げ駆動電流値、３２（℃）にするための温度調整器１
０６の初期立ち上げ制御値、第３目標値、波長可変安定
化レーザから射出されるレーザ光の光強度の目標値を読
み込む。
場合には、ＣＰＵ１０８は、ＬＤ１０１-1、ＬＤ１０１
-1の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡ１２２の初期立ち
上げ駆動電流値、３２（℃）にするための温度調整器１
０６の初期立ち上げ制御値、第３目標値、波長可変安定
化レーザから射出されるレーザ光の光強度の目標値を読
み込む。
【００７２】ＣＰＵ１０８は、読み込んだ温度調整器１
０６の初期立ち上げ制御値をＤ／Ａ１１３を介して温度
調整器駆動回路１１２に出力して、温度調整器１０６を
作動させる（Ｓ４）。ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応す
るＬＤ１０１にＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流をＤ
／Ａ１１４およびＬＤ駆動回路１１１を介して供給する
（Ｓ５）。
０６の初期立ち上げ制御値をＤ／Ａ１１３を介して温度
調整器駆動回路１１２に出力して、温度調整器１０６を
作動させる（Ｓ４）。ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応す
るＬＤ１０１にＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流をＤ
／Ａ１１４およびＬＤ駆動回路１１１を介して供給する
（Ｓ５）。
【００７３】この駆動電流によってＬＤ１０１は、レー
ザ光の発振を開始する。ＣＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１１５
を介して入力される温度検出器１０７の出力を監視し
（Ｓ６）、一定の許容値以内でｃｈＸに対応する温度で
あるか否かを判断する（Ｓ７）。判断の結果、ｃｈＸに
対応する温度ではない場合は、Ｓ６およびＳ７の処理を
繰り返す。一方、ｃｈＸに対応する温度である場合は、
ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取り込み、ＰＤ
o1／ＰＤo2を算出する（Ｓ８）。
ザ光の発振を開始する。ＣＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１１５
を介して入力される温度検出器１０７の出力を監視し
（Ｓ６）、一定の許容値以内でｃｈＸに対応する温度で
あるか否かを判断する（Ｓ７）。判断の結果、ｃｈＸに
対応する温度ではない場合は、Ｓ６およびＳ７の処理を
繰り返す。一方、ｃｈＸに対応する温度である場合は、
ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取り込み、ＰＤ
o1／ＰＤo2を算出する（Ｓ８）。
【００７４】ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応する目標値
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ９）。ＰＤo1／ＰＤo2と
この目標値との差を算出することは、ＬＤ１０１の現在
の発振波長とｃｈＸに対応する波長との差を算出するこ
とに相当する。
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ９）。ＰＤo1／ＰＤo2と
この目標値との差を算出することは、ＬＤ１０１の現在
の発振波長とｃｈＸに対応する波長との差を算出するこ
とに相当する。
【００７５】判断の結果、算出した差が許容値以内でな
い場合には、温度調整器１０６によってＬＤ１０１の素
子温度を変えることによって発振波長を変更し（Ｓ１
０）、Ｓ８の処理に戻る。このＬＤ１０１の素子温度の
変更方向は、次のようにして決定される。すなわち、ロ
ック点が透過波長特性の左肩に配置されているので、算
出した差が「正」であることは、発振波長がロック点よ
り短波長側であることを示すため、ＣＰＵ１０８は、発
振波長が長くなるように素子温度を変更する。逆に、算
出した差が「負」であることは、発振波長がロック点よ
り長波長側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発
振波長が短くなるように素子温度を変更する。
い場合には、温度調整器１０６によってＬＤ１０１の素
子温度を変えることによって発振波長を変更し（Ｓ１
０）、Ｓ８の処理に戻る。このＬＤ１０１の素子温度の
変更方向は、次のようにして決定される。すなわち、ロ
ック点が透過波長特性の左肩に配置されているので、算
出した差が「正」であることは、発振波長がロック点よ
り短波長側であることを示すため、ＣＰＵ１０８は、発
振波長が長くなるように素子温度を変更する。逆に、算
出した差が「負」であることは、発振波長がロック点よ
り長波長側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発
振波長が短くなるように素子温度を変更する。
【００７６】一方、判断の結果、許容値以内である場合
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ１１）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ１
２）。
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ１１）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ１
２）。
【００７７】このようにして波長可変安定化レーザは、
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ１２までの処理を行
う。波長可変安定化レーザは、ＥＴフィルタのＦＳＲを
発振可能な波長間隔に設定することによって、ＬＤ１０
１-1とＬＤ１０１-2とが同一の素子温度で発振すること
ができるレーザ光の波長を安定化することができる。そ
して、波長可変安定化レーザは、透過波長特性の肩に配
置される目標値を１個のＬＤ１０１が発振することがで
きる波長ごとに設定することによって、１個のＬＤ１０
１が異なる素子温度で発振することができるレーザ光の
波長を安定化することができる。
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ１２までの処理を行
う。波長可変安定化レーザは、ＥＴフィルタのＦＳＲを
発振可能な波長間隔に設定することによって、ＬＤ１０
１-1とＬＤ１０１-2とが同一の素子温度で発振すること
ができるレーザ光の波長を安定化することができる。そ
して、波長可変安定化レーザは、透過波長特性の肩に配
置される目標値を１個のＬＤ１０１が発振することがで
きる波長ごとに設定することによって、１個のＬＤ１０
１が異なる素子温度で発振することができるレーザ光の
波長を安定化することができる。
【００７８】このため、波長可変安定化レーザは、発振
可能なすべての波長のレーザ光に対し波長を安定にして
射出することができる。なお、第２の実施形態におい
て、ＣＰＵ１０８は、出力されるレーザ光の光強度を一
定に制御したが、これに限定されない。例えば、ＣＰＵ
１０８は、ＰＤ１０５-2の出力を利用することによって
ＳＯＡ１２２を利得一定に制御してもよい。
可能なすべての波長のレーザ光に対し波長を安定にして
射出することができる。なお、第２の実施形態におい
て、ＣＰＵ１０８は、出力されるレーザ光の光強度を一
定に制御したが、これに限定されない。例えば、ＣＰＵ
１０８は、ＰＤ１０５-2の出力を利用することによって
ＳＯＡ１２２を利得一定に制御してもよい。
【００７９】次に、別の実施形態について説明する。 （第３の実施形態の構成）第２の実施形態では、所望の
ｃｈに対応する波長のレーザ光を発振させる際に、ＬＤ
を立ち上げる波長は、その所望のｃｈに対応する引込範
囲内に設定される。この場合においても、波長可変安定
化レーザは、所望のｃｈの波長に安定化されたレーザ光
を射出することができるが、透過波長特性の極値付近に
ロック点を設定された波長に安定化させることは、容易
ではない。これは、ロック点が引込範囲の中央から長波
長側または短波長側に偏って配置されているからであ
る。
ｃｈに対応する波長のレーザ光を発振させる際に、ＬＤ
を立ち上げる波長は、その所望のｃｈに対応する引込範
囲内に設定される。この場合においても、波長可変安定
化レーザは、所望のｃｈの波長に安定化されたレーザ光
を射出することができるが、透過波長特性の極値付近に
ロック点を設定された波長に安定化させることは、容易
ではない。これは、ロック点が引込範囲の中央から長波
長側または短波長側に偏って配置されているからであ
る。
【００８０】そこで、第３の実施形態の波長可変安定化
レーザは、各ｃｈの初期立ち上げ波長を発振させるべき
ｃｈに対応する波長に最も近い波長であって透過波長特
性の肩のほぼ中央の波長で発振させてから、所望の発振
させるべきｃｈに対応する波長に発振波長を制御する。
したがって、第３の実施形態の波長可変安定化レーザの
構成は、メモリ１０９を除き、第２の実施形態の波長可
変安定化レーザの構成と同一なので、その説明を省略す
る。
レーザは、各ｃｈの初期立ち上げ波長を発振させるべき
ｃｈに対応する波長に最も近い波長であって透過波長特
性の肩のほぼ中央の波長で発振させてから、所望の発振
させるべきｃｈに対応する波長に発振波長を制御する。
したがって、第３の実施形態の波長可変安定化レーザの
構成は、メモリ１０９を除き、第２の実施形態の波長可
変安定化レーザの構成と同一なので、その説明を省略す
る。
【００８１】第３の実施形態においては、図２における
メモリ１０９の代わりにメモリ１５９を使用する。メモ
リ１５９は、後述する波長可変安定化レーザを制御する
ための第２プログラム、各ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆
動電流値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動電流値、温度ごと
に温度調整器１０６の初期立ち上げ制御値、第１ないし
第４目標値、波長可変安定化レーザから射出されるレー
ザ光の光強度の目標値などが記憶される。
メモリ１０９の代わりにメモリ１５９を使用する。メモ
リ１５９は、後述する波長可変安定化レーザを制御する
ための第２プログラム、各ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆
動電流値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動電流値、温度ごと
に温度調整器１０６の初期立ち上げ制御値、第１ないし
第４目標値、波長可変安定化レーザから射出されるレー
ザ光の光強度の目標値などが記憶される。
【００８２】ここで、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電
流値は、ｃｈごとに設定される。図７は、第３の実施形
態における各ｃｈのロック点と初期立ち上げ波長との関
係を示す図である。
流値は、ｃｈごとに設定される。図７は、第３の実施形
態における各ｃｈのロック点と初期立ち上げ波長との関
係を示す図である。
【００８３】図７の縦軸は、ＰＤo1／ＰＤo2であり、横
軸は、ｃｈ（波長）である。各曲線は、各温度における
透過波長特性を示し、その特性曲線は、上段から１６
（℃）、２４（℃）、３２（℃）、４０（℃）の場合で
ある。そして、各特性曲線上の黒丸（●）は、各ｃｈの
ロック点、すなわち、所望の発振波長に制御するための
目標値である。また、各特性曲線上の黒四角（■）は、
各ｃｈの初期立ち上げ波長、すなわち、ＬＤ１０１の初
期立ち上げ駆動電流によってＬＤ１０１が発振を開始す
る波長である。このようにＬＤ１０１の初期立ち上げ駆
動電流値は、発振させるべきｃｈに対応する波長に最も
近い波長であって透過波長特性の肩のほぼ中央の波長で
ＬＤ１０１を発振させる値である。
軸は、ｃｈ（波長）である。各曲線は、各温度における
透過波長特性を示し、その特性曲線は、上段から１６
（℃）、２４（℃）、３２（℃）、４０（℃）の場合で
ある。そして、各特性曲線上の黒丸（●）は、各ｃｈの
ロック点、すなわち、所望の発振波長に制御するための
目標値である。また、各特性曲線上の黒四角（■）は、
各ｃｈの初期立ち上げ波長、すなわち、ＬＤ１０１の初
期立ち上げ駆動電流によってＬＤ１０１が発振を開始す
る波長である。このようにＬＤ１０１の初期立ち上げ駆
動電流値は、発振させるべきｃｈに対応する波長に最も
近い波長であって透過波長特性の肩のほぼ中央の波長で
ＬＤ１０１を発振させる値である。
【００８４】この値をより一般的に説明する。ＬＤ駆動
電流の波長依存性をＳ（ｎｍ／ｍＡ）、周期的フィルタ
の引込可能範囲幅をロック点を中心に±Ｗ（ｎｍ）だと
すると、両端のｃｈは、±Ｗ／Ｓ（ｍＡ）だけ電流値を
ずらしてＬＤを立ち上げることで、ＬＤを透過波長特性
の肩のほぼ中央から発振させることができる。
電流の波長依存性をＳ（ｎｍ／ｍＡ）、周期的フィルタ
の引込可能範囲幅をロック点を中心に±Ｗ（ｎｍ）だと
すると、両端のｃｈは、±Ｗ／Ｓ（ｍＡ）だけ電流値を
ずらしてＬＤを立ち上げることで、ＬＤを透過波長特性
の肩のほぼ中央から発振させることができる。
【００８５】（第３の実施形態の作用効果）次に、波長
可変安定化レーザが発振波長を所望の波長に安定化させ
る制御について説明する。図８は、第３の実施形態のフ
ローチャートである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源投
入によってメモリ１５９に記憶されている第２プログラ
ムの実行を開始する。
可変安定化レーザが発振波長を所望の波長に安定化させ
る制御について説明する。図８は、第３の実施形態のフ
ローチャートである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源投
入によってメモリ１５９に記憶されている第２プログラ
ムの実行を開始する。
【００８６】図８において、波長可変安定化レーザ内の
各回路を初期化するＳ１から温度検出器１０７の出力が
定常状態になるＳ７まで、ＣＰＵ１０８は、図６に示す
第２の実施形態におけるＣＰＵ１０８の制御と同一であ
るので、その説明を省略する。
各回路を初期化するＳ１から温度検出器１０７の出力が
定常状態になるＳ７まで、ＣＰＵ１０８は、図６に示す
第２の実施形態におけるＣＰＵ１０８の制御と同一であ
るので、その説明を省略する。
【００８７】ここで、第３の実施形態において、ｃｈＸ
に対応するＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流値が第２
の実施形態とは異なるので、ＬＤ１０１は、第２の実施
形態とは異なる発振波長でレーザ光の発振を開始する。
図８のＳ７において、判断の結果、ｃｈＸに対応する温
度である場合は、ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2
を取り込み、ＰＤo1／ＰＤo2を算出する（Ｓ２１）。
に対応するＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流値が第２
の実施形態とは異なるので、ＬＤ１０１は、第２の実施
形態とは異なる発振波長でレーザ光の発振を開始する。
図８のＳ７において、判断の結果、ｃｈＸに対応する温
度である場合は、ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2
を取り込み、ＰＤo1／ＰＤo2を算出する（Ｓ２１）。
【００８８】ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応する目標値
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ２２）。ＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出することは、ＬＤ１０１の現
在の発振波長とｃｈＸに対応する波長との差を算出する
ことに相当する。
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ２２）。ＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出することは、ＬＤ１０１の現
在の発振波長とｃｈＸに対応する波長との差を算出する
ことに相当する。
【００８９】判断の結果、算出した差が許容値以内でな
い場合には、ＬＤ駆動回路１１１によってＬＤ１０１の
駆動電流を変えることによって発振波長を変更し（Ｓ２
３）、算出した差が許容値以内である場合には、後述す
るＳ２７を処理する。このＬＤ１０１の駆動電流の変更
方向は、次のようにして決定される。すなわち、ロック
点が透過波長特性の左肩のほぼ中央より極大値側に配置
されている場合では、立ち上げ波長は、常に短波長側で
あるので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように
駆動電流を変更する。本実施形態においては、図７に示
すように、ｃｈ０、ｃ１、ｃｈ４およびｃｈ５の場合で
ある。
い場合には、ＬＤ駆動回路１１１によってＬＤ１０１の
駆動電流を変えることによって発振波長を変更し（Ｓ２
３）、算出した差が許容値以内である場合には、後述す
るＳ２７を処理する。このＬＤ１０１の駆動電流の変更
方向は、次のようにして決定される。すなわち、ロック
点が透過波長特性の左肩のほぼ中央より極大値側に配置
されている場合では、立ち上げ波長は、常に短波長側で
あるので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように
駆動電流を変更する。本実施形態においては、図７に示
すように、ｃｈ０、ｃ１、ｃｈ４およびｃｈ５の場合で
ある。
【００９０】逆に、ロック点が透過波長特性の左肩のほ
ぼ中央より極小値側に配置されている場合では、立ち上
げ波長は、常に長波長側であるので、ＣＰＵ１０８は、
発振波長が短くなるように駆動電流を変更する。本実施
形態においては、図７に示すように、ｃｈ２、ｃ３、ｃ
ｈ６およびｃｈ７の場合である。そして、再度、ＣＰＵ
１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取り込み、ＰＤo1／Ｐ
Ｄo2を算出する（Ｓ２４）。
ぼ中央より極小値側に配置されている場合では、立ち上
げ波長は、常に長波長側であるので、ＣＰＵ１０８は、
発振波長が短くなるように駆動電流を変更する。本実施
形態においては、図７に示すように、ｃｈ２、ｃ３、ｃ
ｈ６およびｃｈ７の場合である。そして、再度、ＣＰＵ
１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取り込み、ＰＤo1／Ｐ
Ｄo2を算出する（Ｓ２４）。
【００９１】ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応する目標値
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ２５）。判断の結果、算
出した差が許容値以内でない場合には、ＬＤ駆動回路１
１１によってＬＤ１０１の駆動電流を変えることによっ
て発振波長を変更し（Ｓ２６）、Ｓ２４の処理に戻る。
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ２５）。判断の結果、算
出した差が許容値以内でない場合には、ＬＤ駆動回路１
１１によってＬＤ１０１の駆動電流を変えることによっ
て発振波長を変更し（Ｓ２６）、Ｓ２４の処理に戻る。
【００９２】このＬＤ１０１の駆動電流の変更方向は、
次のようにして決定される。ロック点が透過波長特性の
左肩に配置されているので、算出した差が「正」である
ことは、発振波長がロック点より短波長側であることを
示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように
駆動電流を変更する。逆に、算出した差が「負」である
ことは、発振波長がロック点より長波長側であることを
示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が短くなるように
駆動電流を変更する。
次のようにして決定される。ロック点が透過波長特性の
左肩に配置されているので、算出した差が「正」である
ことは、発振波長がロック点より短波長側であることを
示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように
駆動電流を変更する。逆に、算出した差が「負」である
ことは、発振波長がロック点より長波長側であることを
示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が短くなるように
駆動電流を変更する。
【００９３】一方、判断の結果、許容値以内である場合
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ２７）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ２
８）。
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ２７）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ２
８）。
【００９４】このようにして波長可変安定化レーザは、
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ７までおよびＳ２１
からＳ２８までの処理を行う。第３の実施形態の波長可
変安定化レーザは、第２の実施形態の作用効果に加え、
ＬＤ１０１の初期立ち上げ波長を透過波長特性の肩のほ
ぼ中央に設定するので、最初の発振波長の変更方向が特
定されるため、誤った方向に発振波長が変更されること
がない。このため、波長可変安定化レーザは、より確実
に所望のｃｈＸに対応する波長にレーザ光を安定させて
発振することができる。さらに、波長可変安定化レーザ
は、所望のｃｈＸに対応する波長に対し、ＥＴフィルタ
のＦＳＲだけずれた波長のレーザ光を発振することがな
い。
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ７までおよびＳ２１
からＳ２８までの処理を行う。第３の実施形態の波長可
変安定化レーザは、第２の実施形態の作用効果に加え、
ＬＤ１０１の初期立ち上げ波長を透過波長特性の肩のほ
ぼ中央に設定するので、最初の発振波長の変更方向が特
定されるため、誤った方向に発振波長が変更されること
がない。このため、波長可変安定化レーザは、より確実
に所望のｃｈＸに対応する波長にレーザ光を安定させて
発振することができる。さらに、波長可変安定化レーザ
は、所望のｃｈＸに対応する波長に対し、ＥＴフィルタ
のＦＳＲだけずれた波長のレーザ光を発振することがな
い。
【００９５】また、ＬＤ１０１から射出されるレーザ光
は、発振波長を調整するために駆動電流が変動するた
め、光強度の変動が生じるが、ＳＯＡ１２２が備えられ
ているため、この変動分を補償することができる。一般
に、光増幅器は、飽和領域において入力光強度の変動に
対し、その出力光強度は、あまり変動しない。
は、発振波長を調整するために駆動電流が変動するた
め、光強度の変動が生じるが、ＳＯＡ１２２が備えられ
ているため、この変動分を補償することができる。一般
に、光増幅器は、飽和領域において入力光強度の変動に
対し、その出力光強度は、あまり変動しない。
【００９６】そこで、ＳＯＡ１２２は、飽和領域で使用
されることが好ましい。この場合には、ＳＯＡ１２２の
初期立ち上げ駆動電流値の代わりに、または、これに加
えて、ＳＯＡ１２２を飽和領域にする飽和駆動電流値が
メモリ１５９に記憶される。両駆動電流値が記憶される
場合には、ＣＰＵ１０８は、ＳＯＡ１２２を始めに初期
立ち上げ駆動電流値で立ち上げてから飽和駆動電流値に
切り替える。
されることが好ましい。この場合には、ＳＯＡ１２２の
初期立ち上げ駆動電流値の代わりに、または、これに加
えて、ＳＯＡ１２２を飽和領域にする飽和駆動電流値が
メモリ１５９に記憶される。両駆動電流値が記憶される
場合には、ＣＰＵ１０８は、ＳＯＡ１２２を始めに初期
立ち上げ駆動電流値で立ち上げてから飽和駆動電流値に
切り替える。
【００９７】このようにＳＯＡ１２２を飽和領域で使用
すると、ＬＤ駆動電流の変動によってＳＯＡ１２２の入
力光強度に変動が生じても、ＰＤ１２５の出力変動は、
小さい。このため、波長可変安定化レーザは、射出され
るレーザ光の光強度を容易に制御することができる。特
に、光源の光強度の変動に対し大きな許容値を持つ送信
局の場合には、Ｓ２８の処理を省略することが可能であ
る。
すると、ＬＤ駆動電流の変動によってＳＯＡ１２２の入
力光強度に変動が生じても、ＰＤ１２５の出力変動は、
小さい。このため、波長可変安定化レーザは、射出され
るレーザ光の光強度を容易に制御することができる。特
に、光源の光強度の変動に対し大きな許容値を持つ送信
局の場合には、Ｓ２８の処理を省略することが可能であ
る。
【００９８】なお、第２および第３の実施形態におい
て、ＳＯＡ１２２は、カプラ１０３とカプラ１２３との
間に備えられたが、ＳＯＡ１２２をカプラ１０２とカプ
ラ１０３との間に備えて構成してもよい。このような構
成では、ＬＤ１０１、カプラ１０２およびＳＯＡ１２２
を一体化させて同一半導体基板上に製造することが可能
である。さらに、同一半導体基板上に製造することがで
きることから、光増幅器を含めた波長可変安定化レーザ
を小型に製造することが可能である。ここで、この場合
は、ＳＯＡ１２２は、図６および図８のＳ４においてＳ
ＯＡ１２２の初期立ち上げ駆動電流値で駆動するように
制御する。一般に、光増幅器は、駆動されていない状態
では光吸収体となるので、ＰＤ１０５が検出可能な光強
度のレーザ光がカプラ１０３に入射されない可能性があ
るからである。
て、ＳＯＡ１２２は、カプラ１０３とカプラ１２３との
間に備えられたが、ＳＯＡ１２２をカプラ１０２とカプ
ラ１０３との間に備えて構成してもよい。このような構
成では、ＬＤ１０１、カプラ１０２およびＳＯＡ１２２
を一体化させて同一半導体基板上に製造することが可能
である。さらに、同一半導体基板上に製造することがで
きることから、光増幅器を含めた波長可変安定化レーザ
を小型に製造することが可能である。ここで、この場合
は、ＳＯＡ１２２は、図６および図８のＳ４においてＳ
ＯＡ１２２の初期立ち上げ駆動電流値で駆動するように
制御する。一般に、光増幅器は、駆動されていない状態
では光吸収体となるので、ＰＤ１０５が検出可能な光強
度のレーザ光がカプラ１０３に入射されない可能性があ
るからである。
【００９９】次に、別の実施形態について説明する。 （第４の実施形態の構成）第４の実施形態は、８波のＷ
ＤＭ方式光信号の光源に好適な波長可変安定化レーザの
実施形態である。ＷＤＭ方式光信号は、１５５０（ｎ
ｍ）波長帯域においてＩＴＵ−Ｔの勧告に従い０．８
（ｎｍ）波長間隔でｃｈ０〜ｃｈ７の波長が配置され
る。
ＤＭ方式光信号の光源に好適な波長可変安定化レーザの
実施形態である。ＷＤＭ方式光信号は、１５５０（ｎ
ｍ）波長帯域においてＩＴＵ−Ｔの勧告に従い０．８
（ｎｍ）波長間隔でｃｈ０〜ｃｈ７の波長が配置され
る。
【０１００】図９は、第４の実施形態の波長可変安定化
レーザの構成を示す図である。なお、第４の実施形態の
説明において、図２と同一の構成ついては、同一の参照
符号を付し、その説明を省略する。図９において、ＬＤ
１０１-1およびＬＤ１０１-2は、カプラ１０２にレーザ
光を射出する。これらＬＤ１０１およびカプラ１０２
は、ＬＤアレイ部を構成する。ＬＤアレイ部は、後述す
る制御によって８波のうちの１波のレーザ光をカプラ１
５１に射出する。
レーザの構成を示す図である。なお、第４の実施形態の
説明において、図２と同一の構成ついては、同一の参照
符号を付し、その説明を省略する。図９において、ＬＤ
１０１-1およびＬＤ１０１-2は、カプラ１０２にレーザ
光を射出する。これらＬＤ１０１およびカプラ１０２
は、ＬＤアレイ部を構成する。ＬＤアレイ部は、後述す
る制御によって８波のうちの１波のレーザ光をカプラ１
５１に射出する。
【０１０１】カプラ１５１に入射されたレーザ光は、３
つに分配され、分配された第１レーザ光は、ＩＳＯ１２
１、ＳＯＡ１２２を介してカプラ１２３に入射される。
分配された第２レーザ光は、カプラ１５２-1に入射され
る。入射された第２レーザ光は、さらに２つに分配さ
れ、一方は、ＥＴフィルタ１５３-1を介してＰＤ１５４
-1に入射され、他方は、ＥＴフィルタ１５３-2を介して
ＰＤ１５４-2に入射される。
つに分配され、分配された第１レーザ光は、ＩＳＯ１２
１、ＳＯＡ１２２を介してカプラ１２３に入射される。
分配された第２レーザ光は、カプラ１５２-1に入射され
る。入射された第２レーザ光は、さらに２つに分配さ
れ、一方は、ＥＴフィルタ１５３-1を介してＰＤ１５４
-1に入射され、他方は、ＥＴフィルタ１５３-2を介して
ＰＤ１５４-2に入射される。
【０１０２】分配された第３レーザ光は、カプラ１５２
-2に入射される。入射された第３レーザ光は、さらに２
つに分配され、一方は、ＥＴフィルタ１５３-3を介して
ＰＤ１５４-3に入射され、他方は、ＰＤ１５４-4に入射
される。ＰＤ１５４-1は、入射されたレーザ光の光強度
に従う電流を発生させ、電気信号をＡ／Ｄ１５５-1に出
力する。Ａ／Ｄ１５５-1は、このアナログ信号をディジ
タル信号に変換し、ディジタル信号を制御用のＣＰＵ１
０８に出力する。このＡ／Ｄ１５５-1の出力、すなわ
ち、ＥＴフィルタ１５４-1を介したレーザ光の光強度に
対応する値をＰＤo1とする。
-2に入射される。入射された第３レーザ光は、さらに２
つに分配され、一方は、ＥＴフィルタ１５３-3を介して
ＰＤ１５４-3に入射され、他方は、ＰＤ１５４-4に入射
される。ＰＤ１５４-1は、入射されたレーザ光の光強度
に従う電流を発生させ、電気信号をＡ／Ｄ１５５-1に出
力する。Ａ／Ｄ１５５-1は、このアナログ信号をディジ
タル信号に変換し、ディジタル信号を制御用のＣＰＵ１
０８に出力する。このＡ／Ｄ１５５-1の出力、すなわ
ち、ＥＴフィルタ１５４-1を介したレーザ光の光強度に
対応する値をＰＤo1とする。
【０１０３】ＰＤ１５４-2は、同様に、入射されたレー
ザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気信号は、
Ａ／Ｄ１５５-2を介してＣＰＵ１０８に出力される。こ
のＡ／Ｄ１５５-2の出力、すなわち、ＥＴフィルタ１５
４-2を介したレーザ光の光強度に対応する値をＰＤo2と
する。さらに、ＰＤ１５４-3は、同様に、入射されたレ
ーザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気信号
は、Ａ／Ｄ１５５-3を介してＣＰＵ１０８に出力され
る。このＡ／Ｄ１５５-3の出力、すなわち、ＥＴフィル
タ１５４-3を介したレーザ光の光強度に対応する値をＰ
Ｄo3とする。
ザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気信号は、
Ａ／Ｄ１５５-2を介してＣＰＵ１０８に出力される。こ
のＡ／Ｄ１５５-2の出力、すなわち、ＥＴフィルタ１５
４-2を介したレーザ光の光強度に対応する値をＰＤo2と
する。さらに、ＰＤ１５４-3は、同様に、入射されたレ
ーザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気信号
は、Ａ／Ｄ１５５-3を介してＣＰＵ１０８に出力され
る。このＡ／Ｄ１５５-3の出力、すなわち、ＥＴフィル
タ１５４-3を介したレーザ光の光強度に対応する値をＰ
Ｄo3とする。
【０１０４】そして、ＰＤ１５４-4は、同様に、入射さ
れたレーザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気
信号は、Ａ／Ｄ１５５-4を介してＣＰＵ１０８に出力さ
れる。このＡ／Ｄ１５５-4の出力、すなわち、カプラ１
０３から直接入射されたレーザ光の光強度に対応する値
をＰＤo4とする。ＰＤo1／ＰＤo4は、ＥＴフィルタ１５
３-1の透過率に相当する値である。同様に、ＰＤo2／Ｐ
Ｄo4は、ＥＴフィルタ１５３-2の透過率に相当する値で
あり、ＰＤo3／ＰＤo4は、ＥＴフィルタ１５３-3の透過
率に相当する値である。
れたレーザ光の光強度に従う電流を発生させ、その電気
信号は、Ａ／Ｄ１５５-4を介してＣＰＵ１０８に出力さ
れる。このＡ／Ｄ１５５-4の出力、すなわち、カプラ１
０３から直接入射されたレーザ光の光強度に対応する値
をＰＤo4とする。ＰＤo1／ＰＤo4は、ＥＴフィルタ１５
３-1の透過率に相当する値である。同様に、ＰＤo2／Ｐ
Ｄo4は、ＥＴフィルタ１５３-2の透過率に相当する値で
あり、ＰＤo3／ＰＤo4は、ＥＴフィルタ１５３-3の透過
率に相当する値である。
【０１０５】図１０は、第４の実施形態における各ＥＴ
フィルタの透過波長特性と各ｃｈのロック点との関係を
示す図である。図１０の縦軸は、各ＥＴフィルタ１５３
の透過率に相当し、横軸は、ｃｈ（波長）である。各曲
線は、各温度における各ＥＴフィルタ１５３の透過波長
特性を示し、その各温度は、上段から１６（℃）、２４
（℃）、３２（℃）、４０（℃）の場合である。そし
て、各曲線上の黒丸（●）は、各ｃｈのロック点、すな
わち、所望の発振波長に制御するための目標値である。
フィルタの透過波長特性と各ｃｈのロック点との関係を
示す図である。図１０の縦軸は、各ＥＴフィルタ１５３
の透過率に相当し、横軸は、ｃｈ（波長）である。各曲
線は、各温度における各ＥＴフィルタ１５３の透過波長
特性を示し、その各温度は、上段から１６（℃）、２４
（℃）、３２（℃）、４０（℃）の場合である。そし
て、各曲線上の黒丸（●）は、各ｃｈのロック点、すな
わち、所望の発振波長に制御するための目標値である。
【０１０６】ＥＴフィルタ１５３は、透過波長特性の温
度依存性が同じ周期的フィルタである。ＥＴフィルタ１
５３の枚数は、波長間隔を複数の領域に分け、この分け
られた１個の領域内において透過波長特性の肩が存在す
るように枚数を決定する。このようにＥＴフィルタを備
えることにより、各ｃｈに対応するそれぞれのロック点
は、いずれかのＥＴフィルタの肩に配置することができ
る。このため、ｃｈごとに各目標値を設定することによ
り、波長可変安定化レーザは、その目標値に基づいて各
ｃｈに対応する波長でレーザ光を安定に発振させること
ができる。
度依存性が同じ周期的フィルタである。ＥＴフィルタ１
５３の枚数は、波長間隔を複数の領域に分け、この分け
られた１個の領域内において透過波長特性の肩が存在す
るように枚数を決定する。このようにＥＴフィルタを備
えることにより、各ｃｈに対応するそれぞれのロック点
は、いずれかのＥＴフィルタの肩に配置することができ
る。このため、ｃｈごとに各目標値を設定することによ
り、波長可変安定化レーザは、その目標値に基づいて各
ｃｈに対応する波長でレーザ光を安定に発振させること
ができる。
【０１０７】本実施形態の場合には、波長間隔１００
（ＧＨｚ）を５個の領域に分ける。そして、ＦＳＲが約
９０（ＧＨｚ）のＥＴフィルタを使用し、図１０に示す
ように同一の温度において透過波長特性が２０（ＧＨ
ｚ）ずれるように各ＥＴフィルタを設計する。このよう
に設計すると、分けられた第１領域と第３領域は、ＥＴ
フィルタ１５３-1の各肩を割り当てることができ、分け
られた第２領域と第４領域は、ＥＴフィルタ１５３-2の
各肩を割り当てることができ、さらに、分けられた第３
領域と第５領域は、ＥＴフィルタ１５３-3の各肩を割り
当てることができる。このため、ＥＴフィルタは、３枚
でよい。
（ＧＨｚ）を５個の領域に分ける。そして、ＦＳＲが約
９０（ＧＨｚ）のＥＴフィルタを使用し、図１０に示す
ように同一の温度において透過波長特性が２０（ＧＨ
ｚ）ずれるように各ＥＴフィルタを設計する。このよう
に設計すると、分けられた第１領域と第３領域は、ＥＴ
フィルタ１５３-1の各肩を割り当てることができ、分け
られた第２領域と第４領域は、ＥＴフィルタ１５３-2の
各肩を割り当てることができ、さらに、分けられた第３
領域と第５領域は、ＥＴフィルタ１５３-3の各肩を割り
当てることができる。このため、ＥＴフィルタは、３枚
でよい。
【０１０８】なお、本実施形態では、ＥＴフィルタ１５
３としてＦＳＲが約９０（ＧＨｚ）の３枚のフィルタを
使用したが、これに限定されるものではない。例えば、
ＥＴフィルタ１５３としてＦＳＲが１１０（ＧＨｚ）の
２枚のフィルタを使用しても良い。この場合には、波長
間隔１００（ＧＨｚ）を４個の領域に分け、２枚のＥＴ
フィルタは、その透過波長特性が２５（ＧＨｚ）ずれる
ように設計すればよい。また、ＰＤ１５４は、ＥＴフィ
ルタの枚数に応じて２個、あるいは、３個でよい。
３としてＦＳＲが約９０（ＧＨｚ）の３枚のフィルタを
使用したが、これに限定されるものではない。例えば、
ＥＴフィルタ１５３としてＦＳＲが１１０（ＧＨｚ）の
２枚のフィルタを使用しても良い。この場合には、波長
間隔１００（ＧＨｚ）を４個の領域に分け、２枚のＥＴ
フィルタは、その透過波長特性が２５（ＧＨｚ）ずれる
ように設計すればよい。また、ＰＤ１５４は、ＥＴフィ
ルタの枚数に応じて２個、あるいは、３個でよい。
【０１０９】一般的には、ＥＴフィルタの枚数は、次の
ように考えることができる。ＥＴフィルタの一方の肩で
波長をロックすることが可能な領域をＤ（ＧＨｚ）とし
た場合、ＥＴフィルタの１周期分（１ＦＳＲ分）の範囲
において波長をロックすることができる領域は、両方の
肩を利用した場合では、２Ｄ（ＧＨｚ）である。
ように考えることができる。ＥＴフィルタの一方の肩で
波長をロックすることが可能な領域をＤ（ＧＨｚ）とし
た場合、ＥＴフィルタの１周期分（１ＦＳＲ分）の範囲
において波長をロックすることができる領域は、両方の
肩を利用した場合では、２Ｄ（ＧＨｚ）である。
【０１１０】ここで、発振波長間隔（周波数間隔）を△
ｆ（ＧＨｚ）とした場合、△ｆの領域内に上述のＥＴフ
ィルタが△ｆ／ＦＳＲ周期存在することになる。例え
ば、波長間隔が７５（ＧＨｚ）であってＥＴフィルタの
ＦＳＲが２５（ＧＨｚ）とした場合では、７５（ＧＨ
ｚ）の範囲にＥＴフィルタのピークが３周期分存在す
る。すなわち、△ｆ（ＧＨｚ）の範囲で、１枚のＥＴフ
ィルタで波長をロックすることができる領域は、２Ｄ×
△ｆ／ＦＳＲ（ＧＨｚ）となる。
ｆ（ＧＨｚ）とした場合、△ｆの領域内に上述のＥＴフ
ィルタが△ｆ／ＦＳＲ周期存在することになる。例え
ば、波長間隔が７５（ＧＨｚ）であってＥＴフィルタの
ＦＳＲが２５（ＧＨｚ）とした場合では、７５（ＧＨ
ｚ）の範囲にＥＴフィルタのピークが３周期分存在す
る。すなわち、△ｆ（ＧＨｚ）の範囲で、１枚のＥＴフ
ィルタで波長をロックすることができる領域は、２Ｄ×
△ｆ／ＦＳＲ（ＧＨｚ）となる。
【０１１１】したがって、連続ではないが１枚のＥＴフ
ィルタで２Ｄ×△ｆ／ＦＳＲ（ＧＨｚ）の範囲をロック
することができるので、△ｆ（ＧＨｚ）の範囲全体をロ
ック可能にするためには、△ｆ／（２Ｄ×△ｆ／ＦＳ
Ｒ）＝ＦＳＲ／２Ｄ枚以上のＥＴフィルタが必要とな
る。実際の設計では、ＦＳＲ／２Ｄが整数になるとは限
らないので、ＦＳＲ／２Ｄを切り上げた数のＫ枚だけＥ
Ｔフィルタが必要となる。つまり、Ｋは、ＦＳＲ／２Ｄ
以上であってＦＳＲ／２Ｄ＋１より小さい自然数であ
る。
ィルタで２Ｄ×△ｆ／ＦＳＲ（ＧＨｚ）の範囲をロック
することができるので、△ｆ（ＧＨｚ）の範囲全体をロ
ック可能にするためには、△ｆ／（２Ｄ×△ｆ／ＦＳ
Ｒ）＝ＦＳＲ／２Ｄ枚以上のＥＴフィルタが必要とな
る。実際の設計では、ＦＳＲ／２Ｄが整数になるとは限
らないので、ＦＳＲ／２Ｄを切り上げた数のＫ枚だけＥ
Ｔフィルタが必要となる。つまり、Ｋは、ＦＳＲ／２Ｄ
以上であってＦＳＲ／２Ｄ＋１より小さい自然数であ
る。
【０１１２】このようにＫ枚のＥＴフィルタを使用する
ことで、発振波長間隔△ｆに無関係にＥＴフィルタのＦ
ＳＲ（ＧＨｚ）の範囲全体においてロックすることがで
きる。また、ＦＳＲの範囲全体にわたって、ロックする
ことができるようにするためには、Ｋ枚のＥＴフィルタ
は、Ｄ（ＧＨｚ）ずつピークをシフトさせるように設計
される。
ことで、発振波長間隔△ｆに無関係にＥＴフィルタのＦ
ＳＲ（ＧＨｚ）の範囲全体においてロックすることがで
きる。また、ＦＳＲの範囲全体にわたって、ロックする
ことができるようにするためには、Ｋ枚のＥＴフィルタ
は、Ｄ（ＧＨｚ）ずつピークをシフトさせるように設計
される。
【０１１３】例えば、波長間隔が７５（ＧＨｚ）、ＥＴ
フィルタのＦＳＲが５０（ＧＨｚ）およびＥＴフィルタ
の一方の肩における波長をロックすることができる領域
が１０（ＧＨｚ）である場合では、必要な枚数は、ＦＳ
Ｒ／２Ｄ＝５０／（２×１０）＝２．５枚である。よっ
て、３枚のＥＴフィルタがあればよい。これらＥＴフィ
ルタのピークを１０（ＧＨｚ）ずつずらして配置するこ
とで、波長間隔７５（ＧＨｚ）の範囲全体にわたって波
長をロックすることができる。
フィルタのＦＳＲが５０（ＧＨｚ）およびＥＴフィルタ
の一方の肩における波長をロックすることができる領域
が１０（ＧＨｚ）である場合では、必要な枚数は、ＦＳ
Ｒ／２Ｄ＝５０／（２×１０）＝２．５枚である。よっ
て、３枚のＥＴフィルタがあればよい。これらＥＴフィ
ルタのピークを１０（ＧＨｚ）ずつずらして配置するこ
とで、波長間隔７５（ＧＨｚ）の範囲全体にわたって波
長をロックすることができる。
【０１１４】一方、２Ｄは、半値全幅（ＦＷＨＭ）とほ
ぼ等しくなるので、必要なＥＴフィルタの枚数は、ＦＳ
Ｒ／ＦＷＨＭ＝フィネスとなる。このため、使用される
ＥＴフィルタのフィネスとほぼ等しい値の枚数が必要と
なる。図９に戻って、温度調整器１０６および温度検出
器１０７は、ベース基板１１０に接触するように接続さ
れる。
ぼ等しくなるので、必要なＥＴフィルタの枚数は、ＦＳ
Ｒ／ＦＷＨＭ＝フィネスとなる。このため、使用される
ＥＴフィルタのフィネスとほぼ等しい値の枚数が必要と
なる。図９に戻って、温度調整器１０６および温度検出
器１０７は、ベース基板１１０に接触するように接続さ
れる。
【０１１５】ベース基板１１０は、ＬＤ１０１とＥＴフ
ィルタ１０４と同一温度になるようにするため、その上
にＬＤ１０１、カプラ１０２、１５１、１５２、ＥＴフ
ィルタ１５３およびＰＤ１５４が配置される。したがっ
て、カプラ１０２、１５１、１５２およびＰＤ１５４
は、ベース基板１１０上に配置しない構成でもよい。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１１３および温度調整器駆動回路
１１２を介して温度調整器１０６に接続され、温度調整
器１０６の温度を制御する。
ィルタ１０４と同一温度になるようにするため、その上
にＬＤ１０１、カプラ１０２、１５１、１５２、ＥＴフ
ィルタ１５３およびＰＤ１５４が配置される。したがっ
て、カプラ１０２、１５１、１５２およびＰＤ１５４
は、ベース基板１１０上に配置しない構成でもよい。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１１３および温度調整器駆動回路
１１２を介して温度調整器１０６に接続され、温度調整
器１０６の温度を制御する。
【０１１６】ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１１４およびＬＤ
駆動回路１１１を介してＬＤ１０１に接続され、ＬＤ１
０１にレーザ光を発振させる。また、温度検出器１０７
は、ベース基板１１０の温度を検出し、その出力は、Ａ
／Ｄ１１５を介してＣＰＵ１０８に入力される。一方、
ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１２６およびＳＯＡ駆動回路１
２４を介してＳＯＡ１２２に接続され、ＳＯＡ１２２の
利得を制御する。
駆動回路１１１を介してＬＤ１０１に接続され、ＬＤ１
０１にレーザ光を発振させる。また、温度検出器１０７
は、ベース基板１１０の温度を検出し、その出力は、Ａ
／Ｄ１１５を介してＣＰＵ１０８に入力される。一方、
ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１２６およびＳＯＡ駆動回路１
２４を介してＳＯＡ１２２に接続され、ＳＯＡ１２２の
利得を制御する。
【０１１７】ＳＯＡ１２２からカプラ１２３に入射され
た第１レーザ光は、カプラ１２３で２つに分配され、一
方は、波長可変安定化レーザの出力として射出され、他
方は、ＰＤ１２５に入射される。ＰＤ１２５は、受光し
たレーザ光の光強度を検出し、その出力は、Ａ／Ｄ１２
７を介してＣＰＵ１０８に入力される。
た第１レーザ光は、カプラ１２３で２つに分配され、一
方は、波長可変安定化レーザの出力として射出され、他
方は、ＰＤ１２５に入射される。ＰＤ１２５は、受光し
たレーザ光の光強度を検出し、その出力は、Ａ／Ｄ１２
７を介してＣＰＵ１０８に入力される。
【０１１８】また、ＣＰＵ１０８は、メモリ２０９にア
クセスする。メモリ２０９は、後述する波長可変安定化
レーザを制御するための第３プログラム、各ＬＤ１０１
の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動
電流値、温度ごとに温度調整器１０６の初期立ち上げ制
御値、ｃｈごとに波長制御に使用されるＥＴフィルタ１
５３-1〜１５３-3の別、ｃｈごとに設定された各目標
値、波長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光
強度の目標値などが記憶される。
クセスする。メモリ２０９は、後述する波長可変安定化
レーザを制御するための第３プログラム、各ＬＤ１０１
の初期立ち上げ駆動電流値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動
電流値、温度ごとに温度調整器１０６の初期立ち上げ制
御値、ｃｈごとに波長制御に使用されるＥＴフィルタ１
５３-1〜１５３-3の別、ｃｈごとに設定された各目標
値、波長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光
強度の目標値などが記憶される。
【０１１９】ここで、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ１０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が図１０に示すように透過波長特性の１つの肩に１個し
か存在しないので、当該ロック点を含む透過波長特性の
肩の範囲に対応する波長範囲内でＬＤ１０１が発振する
ように設定される。
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ１０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が図１０に示すように透過波長特性の１つの肩に１個し
か存在しないので、当該ロック点を含む透過波長特性の
肩の範囲に対応する波長範囲内でＬＤ１０１が発振する
ように設定される。
【０１２０】（第４の実施形態の作用効果）次に、波長
可変安定化レーザが発振波長を所望の波長に安定化させ
る制御について説明する。図１１は、第４の実施形態の
フローチャートである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源
投入によってメモリ２０９に記憶されている第３プログ
ラムの実行を開始する。
可変安定化レーザが発振波長を所望の波長に安定化させ
る制御について説明する。図１１は、第４の実施形態の
フローチャートである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源
投入によってメモリ２０９に記憶されている第３プログ
ラムの実行を開始する。
【０１２１】図１１において、波長可変安定化レーザ内
の各回路を初期化するＳ１から温度検出器１０７の出力
が定常状態になるＳ７まで、ＣＰＵ１０８は、図６に示
す第２の実施形態におけるＣＰＵ１０８の制御と同一で
あるので、その説明を省略する。図１１のＳ７におい
て、判断の結果、ｃｈＸに対応する温度である場合は、
ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸのロック点が配置されている透
過波長特性を持つＥＴフィルタ１５３から射出されるＰ
Ｄ１５４を選択する。この選択されたＰＤ１５４の出力
をＰＤoz（ｚ＝１、２、３）とする。ＣＰＵ１０８は、
ＰＤozおよびＰＤo4を取り込み、ＰＤoz／ＰＤo2を算出
する（Ｓ３１）。
の各回路を初期化するＳ１から温度検出器１０７の出力
が定常状態になるＳ７まで、ＣＰＵ１０８は、図６に示
す第２の実施形態におけるＣＰＵ１０８の制御と同一で
あるので、その説明を省略する。図１１のＳ７におい
て、判断の結果、ｃｈＸに対応する温度である場合は、
ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸのロック点が配置されている透
過波長特性を持つＥＴフィルタ１５３から射出されるＰ
Ｄ１５４を選択する。この選択されたＰＤ１５４の出力
をＰＤoz（ｚ＝１、２、３）とする。ＣＰＵ１０８は、
ＰＤozおよびＰＤo4を取り込み、ＰＤoz／ＰＤo2を算出
する（Ｓ３１）。
【０１２２】ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応する目標値
からＰＤoz／ＰＤo4を引くことによってＰＤoz／ＰＤo4
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ３２）。判断の結果、算
出した差が許容値以内でない場合には、温度調整器１０
６によってＬＤ１０１の素子温度を変えることによって
発振波長を変更し（Ｓ３３）、Ｓ３１の処理に戻る。
からＰＤoz／ＰＤo4を引くことによってＰＤoz／ＰＤo4
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ３２）。判断の結果、算
出した差が許容値以内でない場合には、温度調整器１０
６によってＬＤ１０１の素子温度を変えることによって
発振波長を変更し（Ｓ３３）、Ｓ３１の処理に戻る。
【０１２３】このＬＤ１０１の素子温度の変更方向は、
次のようにして決定される。すなわち、ロック点が透過
波長特性の左肩に配置されている場合には、算出した差
が「正」であることは、発振波長がロック点より短波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
長くなるように素子温度を変更する。逆に、算出した差
が「負」であることは、発振波長がロック点より長波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
短くなるように素子温度を変更する。
次のようにして決定される。すなわち、ロック点が透過
波長特性の左肩に配置されている場合には、算出した差
が「正」であることは、発振波長がロック点より短波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
長くなるように素子温度を変更する。逆に、算出した差
が「負」であることは、発振波長がロック点より長波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
短くなるように素子温度を変更する。
【０１２４】そして、ロック点が透過波長特性の右肩に
配置されている場合には、算出した差が「正」であるこ
とは、発振波長がロック点より長波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が短くなるように素
子温度を変更する。逆に、算出した差が「負」であるこ
とは、発振波長がロック点より短波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように素
子温度を変更する。
配置されている場合には、算出した差が「正」であるこ
とは、発振波長がロック点より長波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が短くなるように素
子温度を変更する。逆に、算出した差が「負」であるこ
とは、発振波長がロック点より短波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように素
子温度を変更する。
【０１２５】一方、判断の結果、許容値以内である場合
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ３４）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ３
５）。
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ３４）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ３
５）。
【０１２６】このようにして波長可変安定化レーザは、
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ７までおよびＳ３１
からＳ３５までの処理を行う。このように波長可変安定
化レーザは、複数のフィルタを使用するため、各ｃｈの
目標値を必ずいずれかのフィルタの透過波長特性の肩に
配置することができる。このため、波長可変安定化レー
ザは、より確実に安定した所望の波長のレーザ光を射出
することができる。さらに、周期的フィルタは、所望の
ＦＳＲに設計して製造したとしても、その前後のＦＳＲ
を持つ周期的フィルタが製造されてしまうが、本発明で
は、適当な領域の個数と周期的フィルタの枚数を設定す
ることにより、透過波長特性の温度依存性が同一であれ
ばＥＴフィルタが使用可能である。このため、本発明に
よれば、設計値を外れたＦＳＲを持つ周期的フィルタを
使用することができるので、周期的フィルタの製造歩留
まりを向上することができる。
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ７までおよびＳ３１
からＳ３５までの処理を行う。このように波長可変安定
化レーザは、複数のフィルタを使用するため、各ｃｈの
目標値を必ずいずれかのフィルタの透過波長特性の肩に
配置することができる。このため、波長可変安定化レー
ザは、より確実に安定した所望の波長のレーザ光を射出
することができる。さらに、周期的フィルタは、所望の
ＦＳＲに設計して製造したとしても、その前後のＦＳＲ
を持つ周期的フィルタが製造されてしまうが、本発明で
は、適当な領域の個数と周期的フィルタの枚数を設定す
ることにより、透過波長特性の温度依存性が同一であれ
ばＥＴフィルタが使用可能である。このため、本発明に
よれば、設計値を外れたＦＳＲを持つ周期的フィルタを
使用することができるので、周期的フィルタの製造歩留
まりを向上することができる。
【０１２７】次に、別の実施形態について説明する。 （第５の実施形態の構成）上述の第２ないし第４の実施
形態は、ＬＤの発振波長の温度依存性と周期的フィルタ
であるＥＴフィルタの透過波長特性の温度依存性とが一
致していないために、第２ないし第４の実施形態で説明
した対応をとって各ｃｈの波長にレーザ光の波長をロッ
クするものである。
形態は、ＬＤの発振波長の温度依存性と周期的フィルタ
であるＥＴフィルタの透過波長特性の温度依存性とが一
致していないために、第２ないし第４の実施形態で説明
した対応をとって各ｃｈの波長にレーザ光の波長をロッ
クするものである。
【０１２８】そこで、第５の実施形態の波長可変安定化
レーザは、周期的フィルタであるＥＴフィルタの透過波
長特性の温度依存性をＬＤの発振波長の温度依存性に応
じて設計することにより、各ｃｈの波長にレーザ光の波
長をロックするものである。したがって、第５の実施形
態の波長可変安定化レーザの構成は、ＬＤ１０１、ＥＴ
フィルタ１０４およびメモリ１０９を除き、第２の実施
形態の波長可変安定化レーザの構成と同一なので、その
説明を省略する。
レーザは、周期的フィルタであるＥＴフィルタの透過波
長特性の温度依存性をＬＤの発振波長の温度依存性に応
じて設計することにより、各ｃｈの波長にレーザ光の波
長をロックするものである。したがって、第５の実施形
態の波長可変安定化レーザの構成は、ＬＤ１０１、ＥＴ
フィルタ１０４およびメモリ１０９を除き、第２の実施
形態の波長可変安定化レーザの構成と同一なので、その
説明を省略する。
【０１２９】第５の実施形態においては、図２における
ＬＤ１０１の代わりにＬＤ２０１-1〜２０１-8を使用す
る。ＬＤ２０１は、波長可変安定化レーザの発振可能波
長数を３２波とするため、８個とした。各ＬＤ２０１
は、カプラ１０２（図２）に光学的に接続され、発振さ
れたレーザ光がカプラ１０２に入射される。また各ＬＤ
２０１は、図１２に示すように素子温度、ｃｈおよびグ
リッドを設定される。
ＬＤ１０１の代わりにＬＤ２０１-1〜２０１-8を使用す
る。ＬＤ２０１は、波長可変安定化レーザの発振可能波
長数を３２波とするため、８個とした。各ＬＤ２０１
は、カプラ１０２（図２）に光学的に接続され、発振さ
れたレーザ光がカプラ１０２に入射される。また各ＬＤ
２０１は、図１２に示すように素子温度、ｃｈおよびグ
リッドを設定される。
【０１３０】また、第５の実施形態においては、図２に
おけるＥＴフィルタ１０４の代わりにＥＴフィルタ２０
４を使用する。図１３は、第５の実施形態における透過
波長特性と各ｃｈのロック点との関係を示す図である。
図１３の縦軸は、ＥＴフィルタ２０４の透過率に相当
し、横軸は、ｃｈ（波長）である。各曲線は、各温度に
おける各ＥＴフィルタ２０４の透過波長特性を示し、そ
の各温度は、上段から１６（℃）、２４（℃）、３２
（℃）、４０（℃）の場合である。そして、各曲線上の
黒丸（●）は、各ｃｈのロック点、すなわち、所望の発
振波長に制御するための目標値である。なお、図１３に
おいて、ｃｈ６以降の記載は、省略されている。
おけるＥＴフィルタ１０４の代わりにＥＴフィルタ２０
４を使用する。図１３は、第５の実施形態における透過
波長特性と各ｃｈのロック点との関係を示す図である。
図１３の縦軸は、ＥＴフィルタ２０４の透過率に相当
し、横軸は、ｃｈ（波長）である。各曲線は、各温度に
おける各ＥＴフィルタ２０４の透過波長特性を示し、そ
の各温度は、上段から１６（℃）、２４（℃）、３２
（℃）、４０（℃）の場合である。そして、各曲線上の
黒丸（●）は、各ｃｈのロック点、すなわち、所望の発
振波長に制御するための目標値である。なお、図１３に
おいて、ｃｈ６以降の記載は、省略されている。
【０１３１】ＥＴフィルタ２０４の透過波長特性の温度
依存性は、次のようにして設計される。第５の実施形態
においては、ＬＤアレイ部は、図１２に示すように０．
１ＴＨｚ、すなわち、１００（ＧＨｚ）の波長間隔（グ
リッド間隔）でレーザ光を発振可能である。また、各Ｌ
Ｄ２０１は、１６（℃）、２４（℃）、３２（℃）およ
び４０（℃）において１００（ＧＨｚ）の間隔で４波の
レーザ光を発振可能である。つまり、各ＬＤ２０１は、
８（℃）の素子温度の変更によって、発振波長が１００
（ＧＨｚ）変更される。さらに、ＬＤ２０１-1、２０１
-3、２０１-5、２０１-7は、透過波長特性の左肩にロッ
ク点を配置し、ＬＤ２０１-2、２０１-4、２０１-6、２
０１-8は、透過波長特性の右肩にロック点を配置するよ
うにする。
依存性は、次のようにして設計される。第５の実施形態
においては、ＬＤアレイ部は、図１２に示すように０．
１ＴＨｚ、すなわち、１００（ＧＨｚ）の波長間隔（グ
リッド間隔）でレーザ光を発振可能である。また、各Ｌ
Ｄ２０１は、１６（℃）、２４（℃）、３２（℃）およ
び４０（℃）において１００（ＧＨｚ）の間隔で４波の
レーザ光を発振可能である。つまり、各ＬＤ２０１は、
８（℃）の素子温度の変更によって、発振波長が１００
（ＧＨｚ）変更される。さらに、ＬＤ２０１-1、２０１
-3、２０１-5、２０１-7は、透過波長特性の左肩にロッ
ク点を配置し、ＬＤ２０１-2、２０１-4、２０１-6、２
０１-8は、透過波長特性の右肩にロック点を配置するよ
うにする。
【０１３２】このような場合では、ＥＴフィルタ２０４
の透過波長特性の温度依存性は、１波長分変更される温
度に対し、２５（ＧＨｚ）だけ長波長側にシフトするよ
うに設計される。そして、ＥＴフィルタのＦＳＲは、７
５（ＧＨｚ）に設計される。このようにＥＴフィルタを
設計することにより、各ｃｈのロック点に対応する目標
値を共通にすることができる。
の透過波長特性の温度依存性は、１波長分変更される温
度に対し、２５（ＧＨｚ）だけ長波長側にシフトするよ
うに設計される。そして、ＥＴフィルタのＦＳＲは、７
５（ＧＨｚ）に設計される。このようにＥＴフィルタを
設計することにより、各ｃｈのロック点に対応する目標
値を共通にすることができる。
【０１３３】ここで、ＬＤ２０１の発振波長を或る波長
から隣接するグリッドの波長に変更するために必要な温
度変更分を８℃△Ｔ（℃）とすると、ＥＴフィルタの透
過波長特性の温度依存性は、２５（ＧＨｚ）／△Ｔ（Ｇ
Ｈｚ／℃）と表示される。各ｃｈのロック点は、ＥＴフ
ィルタを上述のように設計することにより、どのような
透過率に目標値を設定しても、波長をロックするが、高
精度に波長を安定化させる観点から、各ｃｈのロック点
は、図１３に示すように透過波長特性の肩のほぼ中央に
配置することが好ましい。
から隣接するグリッドの波長に変更するために必要な温
度変更分を８℃△Ｔ（℃）とすると、ＥＴフィルタの透
過波長特性の温度依存性は、２５（ＧＨｚ）／△Ｔ（Ｇ
Ｈｚ／℃）と表示される。各ｃｈのロック点は、ＥＴフ
ィルタを上述のように設計することにより、どのような
透過率に目標値を設定しても、波長をロックするが、高
精度に波長を安定化させる観点から、各ｃｈのロック点
は、図１３に示すように透過波長特性の肩のほぼ中央に
配置することが好ましい。
【０１３４】そして、このような透過波長特性の温度依
存性を持つＥＴフィルタは、対向する２鏡面に挟まれる
媒体を、例えば、線膨張係数の正の材料と負の材料とを
組み合わせることによって製造することができる。さら
に、第５の実施形態においては、図２におけるメモリ１
０９の代わりにメモリ２５９を使用する。メモリ２５９
は、後述する波長可変安定化レーザを制御するための第
４プログラム、各ＬＤ２０１の初期立ち上げ駆動電流
値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動電流値、温度ごとに温度
調整器１０６の初期立ち上げ制御値、ロック点の目標
値、ＬＤ２０１ごとにロック点が配置される肩形状、波
長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光強度の
目標値などが記憶される。
存性を持つＥＴフィルタは、対向する２鏡面に挟まれる
媒体を、例えば、線膨張係数の正の材料と負の材料とを
組み合わせることによって製造することができる。さら
に、第５の実施形態においては、図２におけるメモリ１
０９の代わりにメモリ２５９を使用する。メモリ２５９
は、後述する波長可変安定化レーザを制御するための第
４プログラム、各ＬＤ２０１の初期立ち上げ駆動電流
値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動電流値、温度ごとに温度
調整器１０６の初期立ち上げ制御値、ロック点の目標
値、ＬＤ２０１ごとにロック点が配置される肩形状、波
長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光強度の
目標値などが記憶される。
【０１３５】ここで、ＬＤ２０１の初期立ち上げ駆動電
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ２０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が図１３に示すように透過波長特性の１つの肩に１個し
か存在しないので、当該ロック点を含む透過波長特性の
肩の範囲に対応する波長範囲内でＬＤ２０１が発振する
ように設定される。
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ２０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が図１３に示すように透過波長特性の１つの肩に１個し
か存在しないので、当該ロック点を含む透過波長特性の
肩の範囲に対応する波長範囲内でＬＤ２０１が発振する
ように設定される。
【０１３６】（第５の実施形態の作用効果）次に、波長
可変安定化レーザが発振波長を所望の波長に安定化させ
る制御について説明する。図１４は、第５の実施形態の
フローチャートである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源
投入によってメモリ２５９に記憶されている第４プログ
ラムの実行を開始する。
可変安定化レーザが発振波長を所望の波長に安定化させ
る制御について説明する。図１４は、第５の実施形態の
フローチャートである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源
投入によってメモリ２５９に記憶されている第４プログ
ラムの実行を開始する。
【０１３７】図１４において、波長可変安定化レーザ内
の各回路を初期化するＳ１から温度検出器１０７の出力
が定常状態になるＳ７まで、ＣＰＵ１０８は、図６に示
す第２の実施形態におけるＣＰＵ１０８の制御と同一で
あるので、その説明を省略する。図１４のＳ７におい
て、判断の結果、ｃｈＸに対応する温度である場合は、
ＣＰＵ１０８は、メモリ２５９からｃｈＸのロック点が
配置されている肩形状を取り込む（Ｓ４１）。肩形状
は、ｃｈＸがＬＤ２０１-1、２０１-3、２０１-5、２０
１-7のいずれかから射出されるレーザ光である場合に
は、左肩であり、一方、ｃｈＸがＬＤ２０１-2、２０１
-4、２０１-6、２０１-8のいずれかから射出されるレー
ザ光である場合には、右肩である。
の各回路を初期化するＳ１から温度検出器１０７の出力
が定常状態になるＳ７まで、ＣＰＵ１０８は、図６に示
す第２の実施形態におけるＣＰＵ１０８の制御と同一で
あるので、その説明を省略する。図１４のＳ７におい
て、判断の結果、ｃｈＸに対応する温度である場合は、
ＣＰＵ１０８は、メモリ２５９からｃｈＸのロック点が
配置されている肩形状を取り込む（Ｓ４１）。肩形状
は、ｃｈＸがＬＤ２０１-1、２０１-3、２０１-5、２０
１-7のいずれかから射出されるレーザ光である場合に
は、左肩であり、一方、ｃｈＸがＬＤ２０１-2、２０１
-4、２０１-6、２０１-8のいずれかから射出されるレー
ザ光である場合には、右肩である。
【０１３８】ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取
り込み、ＰＤo1／ＰＤo2を算出する（Ｓ４２）。ＣＰＵ
１０８は、目標値からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによっ
てＰＤo1／ＰＤo2とこの目標値との差を算出し、この差
が一定の許容値以内であるか否かを判断する（Ｓ４
３）。
り込み、ＰＤo1／ＰＤo2を算出する（Ｓ４２）。ＣＰＵ
１０８は、目標値からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによっ
てＰＤo1／ＰＤo2とこの目標値との差を算出し、この差
が一定の許容値以内であるか否かを判断する（Ｓ４
３）。
【０１３９】判断の結果、算出した差が許容値以内でな
い場合には、Ｓ４１で読み込んだ肩形状を判断する（Ｓ
４４）。ＣＰＵ１０８は、温度調整器１０６によってＬ
Ｄ１０１の素子温度を変えることによって発振波長を変
更し（Ｓ４５）、Ｓ４２の処理に戻る。
い場合には、Ｓ４１で読み込んだ肩形状を判断する（Ｓ
４４）。ＣＰＵ１０８は、温度調整器１０６によってＬ
Ｄ１０１の素子温度を変えることによって発振波長を変
更し（Ｓ４５）、Ｓ４２の処理に戻る。
【０１４０】このＬＤ１０１の素子温度の変更方向は、
次のようにして決定される。すなわち、ロック点が透過
波長特性の左肩に配置されている場合には、算出した差
が「正」であることは、発振波長がロック点より短波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
長くなるように素子温度を変更する。逆に、算出した差
が「負」であることは、発振波長がロック点より長波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
短くなるように素子温度を変更する。
次のようにして決定される。すなわち、ロック点が透過
波長特性の左肩に配置されている場合には、算出した差
が「正」であることは、発振波長がロック点より短波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
長くなるように素子温度を変更する。逆に、算出した差
が「負」であることは、発振波長がロック点より長波長
側であることを示すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が
短くなるように素子温度を変更する。
【０１４１】そして、ロック点が透過波長特性の右肩に
配置されている場合には、算出した差が「正」であるこ
とは、発振波長がロック点より長波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が短くなるように素
子温度を変更する。逆に、算出した差が「負」であるこ
とは、発振波長がロック点より短波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように素
子温度を変更する。
配置されている場合には、算出した差が「正」であるこ
とは、発振波長がロック点より長波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が短くなるように素
子温度を変更する。逆に、算出した差が「負」であるこ
とは、発振波長がロック点より短波長側であることを示
すので、ＣＰＵ１０８は、発振波長が長くなるように素
子温度を変更する。
【０１４２】一方、判断の結果、許容値以内である場合
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ４６）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ４
７）。
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ４６）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ４
７）。
【０１４３】このようにして波長可変安定化レーザは、
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ７までおよびＳ４１
からＳ４７までの処理を行う。このような構成の波長可
変安定化レーザは、ＥＴフィルタにおける透過波長特性
の温度依存性をレーザの発振波長の温度依存性に応じて
調整するので、各ｃｈのロック点に対応する目標値を共
通にすることができ、より確実に安定した所望の波長の
レーザ光を射出することができる。
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ３からＳ７までおよびＳ４１
からＳ４７までの処理を行う。このような構成の波長可
変安定化レーザは、ＥＴフィルタにおける透過波長特性
の温度依存性をレーザの発振波長の温度依存性に応じて
調整するので、各ｃｈのロック点に対応する目標値を共
通にすることができ、より確実に安定した所望の波長の
レーザ光を射出することができる。
【０１４４】なお、第５の実施形態において、ＥＴフィ
ルタは、透過波長特性の温度依存性を２５（ＧＨｚ）／
△ＴG （℃）に、ＦＳＲを７５（ＧＨｚ）と設計した
が、これに限定されるものではない。一般的には、１個
で波長間隔△ｆ（ＧＨｚ）、ｎ波を発振することができ
るレーザを複数個備える場合では、ＥＴフィルタは、以
下のように設計される。
ルタは、透過波長特性の温度依存性を２５（ＧＨｚ）／
△ＴG （℃）に、ＦＳＲを７５（ＧＨｚ）と設計した
が、これに限定されるものではない。一般的には、１個
で波長間隔△ｆ（ＧＨｚ）、ｎ波を発振することができ
るレーザを複数個備える場合では、ＥＴフィルタは、以
下のように設計される。
【０１４５】まず、波長間隔（周波数間隔）△ｆとＥＴ
フィルタのＦＳＲとが異なる場合では、（△ｆ−ＦＳ
Ｒ）／△ＴG （ＧＨｚ／℃）の温度特性を持ち、かつ、
（△ｆ×ｎ）／ＦＳＲが整数となるＥＴフィルタに設計
する。例えば、５０（ＧＨｚ）波長間隔、４波を発振す
ることができるレーザを複数個備える場合は、ＦＳＲ４
０（ＧＨｚ）温度依存性１０／△ＴG （ＧＨｚ／℃）、
または、ＦＳＲ２０（ＧＨｚ）温度依存特性３０／ＴG
（ＧＨｚ）、または、ＦＳＲ２５（ＧＨｚ）温度依存特
性２５／△ＴG （ＧＨｚ／℃）となるようにＥＴフィル
タを設計すればよい。
フィルタのＦＳＲとが異なる場合では、（△ｆ−ＦＳ
Ｒ）／△ＴG （ＧＨｚ／℃）の温度特性を持ち、かつ、
（△ｆ×ｎ）／ＦＳＲが整数となるＥＴフィルタに設計
する。例えば、５０（ＧＨｚ）波長間隔、４波を発振す
ることができるレーザを複数個備える場合は、ＦＳＲ４
０（ＧＨｚ）温度依存性１０／△ＴG （ＧＨｚ／℃）、
または、ＦＳＲ２０（ＧＨｚ）温度依存特性３０／ＴG
（ＧＨｚ）、または、ＦＳＲ２５（ＧＨｚ）温度依存特
性２５／△ＴG （ＧＨｚ／℃）となるようにＥＴフィル
タを設計すればよい。
【０１４６】そして、波長間隔△ｆとＥＴフィルタのＦ
ＳＲとが同じ場合では、ＦＳＲ／△ＴG （ＧＨｚ／℃）
の温度依存性を持つＥＴフィルタに設計する。また、例
えば、ＬＤアレイ部が１００（ＧＨｚ）波長間隔で４波
を発振することができるレーザを複数個備える場合で
は、ＥＴフィルタは、透過波長特性の温度依存性を１０
０／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲを１００（ＧＨｚ）と
設計してもよい。
ＳＲとが同じ場合では、ＦＳＲ／△ＴG （ＧＨｚ／℃）
の温度依存性を持つＥＴフィルタに設計する。また、例
えば、ＬＤアレイ部が１００（ＧＨｚ）波長間隔で４波
を発振することができるレーザを複数個備える場合で
は、ＥＴフィルタは、透過波長特性の温度依存性を１０
０／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲを１００（ＧＨｚ）と
設計してもよい。
【０１４７】また、ＬＤアレイ部が１００（ＧＨｚ）波
長間隔で４波を発振することができるレーザを複数個備
える場合では、ＥＴフィルタは、透過波長特性の温度依
存性を５０／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲを５０（ＧＨ
ｚ）と設計してもよい。さらに、ＬＤアレイ部が１００
（ＧＨｚ）波長間隔で４波を発振することができるレー
ザを複数個備える場合では、ＥＴフィルタは、透過波長
特性の温度依存性を２５／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲ
を５０（ＧＨｚ）と設計してもよい。
長間隔で４波を発振することができるレーザを複数個備
える場合では、ＥＴフィルタは、透過波長特性の温度依
存性を５０／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲを５０（ＧＨ
ｚ）と設計してもよい。さらに、ＬＤアレイ部が１００
（ＧＨｚ）波長間隔で４波を発振することができるレー
ザを複数個備える場合では、ＥＴフィルタは、透過波長
特性の温度依存性を２５／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲ
を５０（ＧＨｚ）と設計してもよい。
【０１４８】また、ＬＤアレイ部が１００（ＧＨｚ）波
長間隔で４波を発振することができるレーザを複数個備
える場合では、ＥＴフィルタは、透過波長特性の温度依
存性を２０／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲを８０（ＧＨ
ｚ）と設計してもよい。次に、別の実施形態について説
明する。 （第６の実施形態の構成）第６の実施形態は、光源と周
期的フィルタとが異なる温度依存性を持つことから、光
源および周期的フィルタの温度を互いに独立して制御す
る波長可変安定化レーザの実施形態である。
長間隔で４波を発振することができるレーザを複数個備
える場合では、ＥＴフィルタは、透過波長特性の温度依
存性を２０／８（ＧＨｚ／℃）に、ＦＳＲを８０（ＧＨ
ｚ）と設計してもよい。次に、別の実施形態について説
明する。 （第６の実施形態の構成）第６の実施形態は、光源と周
期的フィルタとが異なる温度依存性を持つことから、光
源および周期的フィルタの温度を互いに独立して制御す
る波長可変安定化レーザの実施形態である。
【０１４９】光源の発振波長は、８波のＷＤＭ方式光信
号の光源に使用することができるようにするため、１５
５０（ｎｍ）波長帯域においてＩＴＵ−Ｔの勧告に従い
０．８（ｎｍ）波長間隔でｃｈ０〜ｃｈ７の波長であ
る。図１５は、第６の実施形態の波長可変安定化レーザ
の構成を示す図である。なお、図１５において、図２と
同一の構成は、同一の参照符号を付すことによってその
説明を省略する。
号の光源に使用することができるようにするため、１５
５０（ｎｍ）波長帯域においてＩＴＵ−Ｔの勧告に従い
０．８（ｎｍ）波長間隔でｃｈ０〜ｃｈ７の波長であ
る。図１５は、第６の実施形態の波長可変安定化レーザ
の構成を示す図である。なお、図１５において、図２と
同一の構成は、同一の参照符号を付すことによってその
説明を省略する。
【０１５０】図１５において、ＬＤ１０１-1およびＬＤ
１０１-2は、カプラ１０２にレーザ光を射出する。これ
らＬＤ１０１およびカプラ１０２は、ベース基板３１０
-1上に形成され、ＬＤアレイ部を構成する。ＬＤアレイ
部は、後述する制御によって８波のうちの１波のレーザ
光をカプラ１０３に射出する。カプラ１０３に入射され
たレーザ光は、３つに分配され、分配された第１レーザ
光は、ＩＳＯ１２１、ＳＯＡ１２２を介してカプラ１２
３に入射される。分配された第２レーザ光は、ＥＴフィ
ルタ１０４を介してＰＤ１０５-1に入射される。分配さ
れた第３レーザ光は、ＰＤ１０５-2に入射される。
１０１-2は、カプラ１０２にレーザ光を射出する。これ
らＬＤ１０１およびカプラ１０２は、ベース基板３１０
-1上に形成され、ＬＤアレイ部を構成する。ＬＤアレイ
部は、後述する制御によって８波のうちの１波のレーザ
光をカプラ１０３に射出する。カプラ１０３に入射され
たレーザ光は、３つに分配され、分配された第１レーザ
光は、ＩＳＯ１２１、ＳＯＡ１２２を介してカプラ１２
３に入射される。分配された第２レーザ光は、ＥＴフィ
ルタ１０４を介してＰＤ１０５-1に入射される。分配さ
れた第３レーザ光は、ＰＤ１０５-2に入射される。
【０１５１】第２の実施形態と同様に、ＰＤ１０５-1の
出力をＰＤo1とし、ＰＤ１０５-2の出力をＰＤo2とす
る。これらカプラ１０３、ＥＴフィルタ１０４およびＰ
Ｄ１０５は、波長検出部を構成する。ＥＴフィルタ１０
４のＦＳＲは、ＬＤアレイ部が発振可能な波長間隔を考
慮して決定される。特に、そのＦＳＲは、この波長間隔
に合わせることが望ましい。本実施形態では、ＬＤアレ
イ部が０．８（ｎｍ）間隔でレーザ光を発振可能である
ことから、そのＦＳＲは、０．８（ｎｍ）に設定され
る。さらに、ＦＳＲは、ＬＤアレイ部の発振可能な波長
間隔の１／２倍、１／４倍などに合わせることも好適で
ある。
出力をＰＤo1とし、ＰＤ１０５-2の出力をＰＤo2とす
る。これらカプラ１０３、ＥＴフィルタ１０４およびＰ
Ｄ１０５は、波長検出部を構成する。ＥＴフィルタ１０
４のＦＳＲは、ＬＤアレイ部が発振可能な波長間隔を考
慮して決定される。特に、そのＦＳＲは、この波長間隔
に合わせることが望ましい。本実施形態では、ＬＤアレ
イ部が０．８（ｎｍ）間隔でレーザ光を発振可能である
ことから、そのＦＳＲは、０．８（ｎｍ）に設定され
る。さらに、ＦＳＲは、ＬＤアレイ部の発振可能な波長
間隔の１／２倍、１／４倍などに合わせることも好適で
ある。
【０１５２】また、ＥＴフィルタ１０４の或る極大値
は、透過波長特性の肩上に配置されるロック点（目標
値、透過率）を考慮して決定される。特に、ロック点
が、透過波長特性の肩のほぼ中央に配置されるようにす
ることが望ましい。このようにロック点を配置すると、
ロック点が、引込範囲のほぼ中央の波長に配置されるた
め、ＬＤ１０１がロック点の短波長側および長波長側の
いずれの波長で立ち上がったとしても、確実に波長を安
定化させることができるからである。
は、透過波長特性の肩上に配置されるロック点（目標
値、透過率）を考慮して決定される。特に、ロック点
が、透過波長特性の肩のほぼ中央に配置されるようにす
ることが望ましい。このようにロック点を配置すると、
ロック点が、引込範囲のほぼ中央の波長に配置されるた
め、ＬＤ１０１がロック点の短波長側および長波長側の
いずれの波長で立ち上がったとしても、確実に波長を安
定化させることができるからである。
【０１５３】さらに、ＥＴフィルタ１０４の半値幅は、
ロック点の前後における透過波長特性の傾きを考慮して
決定される。この傾きが緩やかであると、発振波長の変
化に対しＰＤo1／ＰＤo2の変化が少ないため、発振波長
を所望の波長に安定化させる精度が低くなる。一方、こ
の傾きが急峻であると、発振波長の変化に対しＰＤo1／
ＰＤo2の変化が大きいため、過渡応答時間が長くなるな
ど、発振波長を所望の波長に安定化させるためのフィー
ドバック制御が容易ではない。
ロック点の前後における透過波長特性の傾きを考慮して
決定される。この傾きが緩やかであると、発振波長の変
化に対しＰＤo1／ＰＤo2の変化が少ないため、発振波長
を所望の波長に安定化させる精度が低くなる。一方、こ
の傾きが急峻であると、発振波長の変化に対しＰＤo1／
ＰＤo2の変化が大きいため、過渡応答時間が長くなるな
ど、発振波長を所望の波長に安定化させるためのフィー
ドバック制御が容易ではない。
【０１５４】図１５に戻って、ＬＤアレイ部の温度を制
御するため、温度調整器３０１-1および温度検出器３０
４-1は、ベース基板３１０-1に接触するように接続され
る。ベース基板３１０-1は、ＬＤ１０１の温度を制御す
ることができれば良いことから、カプラ１０２がベース
基板３１０-1上に配置されない構成でもよい。温度調整
器３０４-1は、ベース基板３１０-1の温度を変更するペ
ルチェ素子である。温度調整器３０４-1の温度は、ＣＰ
Ｕ１０８がＤ／Ａ３０３-1を介して温度調整器駆動回路
３０２-1の電流値を変えることによって制御される。温
度調整器駆動回路３０２-1は、制御された電流を温度調
整器３０１-1に供給する。
御するため、温度調整器３０１-1および温度検出器３０
４-1は、ベース基板３１０-1に接触するように接続され
る。ベース基板３１０-1は、ＬＤ１０１の温度を制御す
ることができれば良いことから、カプラ１０２がベース
基板３１０-1上に配置されない構成でもよい。温度調整
器３０４-1は、ベース基板３１０-1の温度を変更するペ
ルチェ素子である。温度調整器３０４-1の温度は、ＣＰ
Ｕ１０８がＤ／Ａ３０３-1を介して温度調整器駆動回路
３０２-1の電流値を変えることによって制御される。温
度調整器駆動回路３０２-1は、制御された電流を温度調
整器３０１-1に供給する。
【０１５５】温度検出器３０４-1は、ベース基板１１０
の温度を検出するサーミスタである。温度検出器３０４
-1の出力は、Ａ／Ｄ３０５-1を介してＣＰＵ１０８に入
力される。同様に、波長検出部の温度を制御するため、
温度調整器３０１-2および温度検出器３０４-2は、ベー
ス基板３１０-2に接触するように接続される。
の温度を検出するサーミスタである。温度検出器３０４
-1の出力は、Ａ／Ｄ３０５-1を介してＣＰＵ１０８に入
力される。同様に、波長検出部の温度を制御するため、
温度調整器３０１-2および温度検出器３０４-2は、ベー
ス基板３１０-2に接触するように接続される。
【０１５６】ベース基板３１０-2は、ＥＴフィルタ１０
４の温度を制御することができれば良いことから、カプ
ラ１０３およびＰＤ１０５がベース基板３１０-2上に配
置されない構成でもよい。ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ３０
３-2および温度調整器駆動回路３０２-2を介して温度調
整器３０１-2に接続され、温度調整器３０１-2の温度を
制御する。
４の温度を制御することができれば良いことから、カプ
ラ１０３およびＰＤ１０５がベース基板３１０-2上に配
置されない構成でもよい。ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ３０
３-2および温度調整器駆動回路３０２-2を介して温度調
整器３０１-2に接続され、温度調整器３０１-2の温度を
制御する。
【０１５７】また、温度検出器３０４-2は、ベース基板
３１０-2の温度を検出し、その出力は、Ａ／Ｄ３０５-2
を介してＣＰＵ１０８に入力される。ＣＰＵ１０８は、
Ｄ／Ａ１１４およびＬＤ駆動回路１１１を介してＬＤ１
０１に接続され、ＬＤ１０１にレーザ光を発振させる。
一方、ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１２６およびＳＯＡ駆動
回路１２４を介してＳＯＡ１２２に接続され、ＳＯＡ１
２２の利得を制御する。
３１０-2の温度を検出し、その出力は、Ａ／Ｄ３０５-2
を介してＣＰＵ１０８に入力される。ＣＰＵ１０８は、
Ｄ／Ａ１１４およびＬＤ駆動回路１１１を介してＬＤ１
０１に接続され、ＬＤ１０１にレーザ光を発振させる。
一方、ＣＰＵ１０８は、Ｄ／Ａ１２６およびＳＯＡ駆動
回路１２４を介してＳＯＡ１２２に接続され、ＳＯＡ１
２２の利得を制御する。
【０１５８】ＳＯＡ１２２からカプラ１２３に入射され
た第１レーザ光は、カプラ１２３で２つに分配され、一
方は、波長可変安定化レーザの出力として射出され、他
方は、ＰＤ１２５に入射される。ＰＤ１２５は、受光し
たレーザ光の光強度を検出し、その出力は、Ａ／Ｄ１２
７を介してＣＰＵ１０８に入力される。また、ＣＰＵ１
０８は、メモリ３０９にアクセスする。メモリ３０９
は、後述する波長可変安定化レーザを制御するための第
５プログラム、各ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流
値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動電流値、温度ごとに各温
度調整器３０１の初期立ち上げ制御値、ロック点の目標
値、波長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光
強度の目標値などが記憶される。
た第１レーザ光は、カプラ１２３で２つに分配され、一
方は、波長可変安定化レーザの出力として射出され、他
方は、ＰＤ１２５に入射される。ＰＤ１２５は、受光し
たレーザ光の光強度を検出し、その出力は、Ａ／Ｄ１２
７を介してＣＰＵ１０８に入力される。また、ＣＰＵ１
０８は、メモリ３０９にアクセスする。メモリ３０９
は、後述する波長可変安定化レーザを制御するための第
５プログラム、各ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流
値、ＳＯＡの初期立ち上げ駆動電流値、温度ごとに各温
度調整器３０１の初期立ち上げ制御値、ロック点の目標
値、波長可変安定化レーザから射出されるレーザ光の光
強度の目標値などが記憶される。
【０１５９】ここで、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ１０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が透過波長特性の１つの肩に１個しか存在しないので、
当該ロック点を含む透過波長特性の肩の範囲に対応する
波長範囲内でＬＤ１０１が発振するように設定される。
流値は、ｃｈごとに設定される。そして、ＬＤ１０１の
初期立ち上げ駆動電流値は、各ｃｈに対応するロック点
が透過波長特性の１つの肩に１個しか存在しないので、
当該ロック点を含む透過波長特性の肩の範囲に対応する
波長範囲内でＬＤ１０１が発振するように設定される。
【０１６０】また、温度調整器３０１-2の初期立ち上げ
駆動電流値は、ＥＴフィルタ１０４における透過波長特
性の温度依存性を考慮し、各ｃｈに対応する温度でロッ
ク点が所定の透過波長特性の肩上に配置されるように正
確に設定される。そして、波長検出部の温度は、ＬＤア
レイ部の温度より１０（℃）ないし１５（℃）高くなる
ように設定することが好ましい。ＬＤアレイ部が波長検
出部の熱放射などの影響を受けることおよび半導体レー
ザで構成されていることから、ＣＰＵ１０８は、このよ
うに設定することによってＬＤアレイ部の温度を容易に
制御することができる。
駆動電流値は、ＥＴフィルタ１０４における透過波長特
性の温度依存性を考慮し、各ｃｈに対応する温度でロッ
ク点が所定の透過波長特性の肩上に配置されるように正
確に設定される。そして、波長検出部の温度は、ＬＤア
レイ部の温度より１０（℃）ないし１５（℃）高くなる
ように設定することが好ましい。ＬＤアレイ部が波長検
出部の熱放射などの影響を受けることおよび半導体レー
ザで構成されていることから、ＣＰＵ１０８は、このよ
うに設定することによってＬＤアレイ部の温度を容易に
制御することができる。
【０１６１】さらに、ロック点の目標値は、光源である
ＬＤアレイ部と周期的フィルタであるＥＴフィルタとが
独立して温度を制御されるので、各ｃｈに共通な目標値
にすることができる。 （第６の実施形態の作用効果）次に、波長可変安定化レ
ーザが発振波長を所望の波長に安定化させる制御につい
て説明する。
ＬＤアレイ部と周期的フィルタであるＥＴフィルタとが
独立して温度を制御されるので、各ｃｈに共通な目標値
にすることができる。 （第６の実施形態の作用効果）次に、波長可変安定化レ
ーザが発振波長を所望の波長に安定化させる制御につい
て説明する。
【０１６２】図１６は、第６の実施形態のフローチャー
トである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源投入によって
メモリ３０９に記憶されている第５プログラムの実行を
開始する。
トである。ＣＰＵ１０８は、例えば、電源投入によって
メモリ３０９に記憶されている第５プログラムの実行を
開始する。
【０１６３】図１６において、ＣＰＵ１０８は、波長可
変安定化レーザ内の各回路を初期化する（Ｓ６１）。Ｃ
ＰＵ１０８は、波長可変安定化レーザに対するｃｈの立
ち上げ要求があったか否かを判断する（Ｓ６２）。要求
がない場合には、要求があるまで、Ｓ６２の処理を繰り
返す。
変安定化レーザ内の各回路を初期化する（Ｓ６１）。Ｃ
ＰＵ１０８は、波長可変安定化レーザに対するｃｈの立
ち上げ要求があったか否かを判断する（Ｓ６２）。要求
がない場合には、要求があるまで、Ｓ６２の処理を繰り
返す。
【０１６４】ｃｈの立ち上げ要求（発振波長の設定）
は、例えば、この波長可変安定化レーザがＷＤＭ方式光
通信システムにおける送信局の光源装置として使用され
る場合では、送信局を統括する制御装置によってＣＰＵ
１０８に入力される。要求があった場合には、ＣＰＵ１
０８は、メモリ３０９にアクセスし、ｃｈＸに対応する
ＬＤ１０１、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流値、Ｓ
ＯＡ１２２の初期立ち上げ駆動電流値、ｃｈＸに対応す
る温度にするための各温度調整器３０１の初期立ち上げ
制御値、ロック点の目標値、波長可変安定化レーザから
射出されるレーザ光の光強度の目標値を読み込む（Ｓ６
３）。
は、例えば、この波長可変安定化レーザがＷＤＭ方式光
通信システムにおける送信局の光源装置として使用され
る場合では、送信局を統括する制御装置によってＣＰＵ
１０８に入力される。要求があった場合には、ＣＰＵ１
０８は、メモリ３０９にアクセスし、ｃｈＸに対応する
ＬＤ１０１、ＬＤ１０１の初期立ち上げ駆動電流値、Ｓ
ＯＡ１２２の初期立ち上げ駆動電流値、ｃｈＸに対応す
る温度にするための各温度調整器３０１の初期立ち上げ
制御値、ロック点の目標値、波長可変安定化レーザから
射出されるレーザ光の光強度の目標値を読み込む（Ｓ６
３）。
【０１６５】ＣＰＵ１０８は、読み込んだ各温度調整器
３０１の初期立ち上げ制御値を各Ｄ／Ａ３０３を介して
各温度調整器駆動回路３０２に出力して、各温度調整器
３０１を作動させる（Ｓ６４）。ＣＰＵ１０８は、ｃｈ
Ｘに対応するＬＤ１０１にＬＤ１０１の初期立ち上げ駆
動電流をＤ／Ａ１１４およびＬＤ駆動回路１１１を介し
て供給する（Ｓ６５）。
３０１の初期立ち上げ制御値を各Ｄ／Ａ３０３を介して
各温度調整器駆動回路３０２に出力して、各温度調整器
３０１を作動させる（Ｓ６４）。ＣＰＵ１０８は、ｃｈ
Ｘに対応するＬＤ１０１にＬＤ１０１の初期立ち上げ駆
動電流をＤ／Ａ１１４およびＬＤ駆動回路１１１を介し
て供給する（Ｓ６５）。
【０１６６】この駆動電流によってＬＤ１０１は、レー
ザ光の発振を開始する。ＣＰＵ１０８は、各Ａ／Ｄ３０
５を介して入力される温度検出器３０４の出力を監視し
（Ｓ６６）、一定の許容値以内でｃｈＸに対応する温度
であるか否かを判断する（Ｓ６７）。判断の結果、ｃｈ
Ｘに対応する温度ではない場合は、Ｓ６６およびＳ６７
の処理を繰り返す。一方、ｃｈＸに対応する温度である
場合は、ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取り込
み、ＰＤo1／ＰＤo2を算出する（Ｓ６８）。
ザ光の発振を開始する。ＣＰＵ１０８は、各Ａ／Ｄ３０
５を介して入力される温度検出器３０４の出力を監視し
（Ｓ６６）、一定の許容値以内でｃｈＸに対応する温度
であるか否かを判断する（Ｓ６７）。判断の結果、ｃｈ
Ｘに対応する温度ではない場合は、Ｓ６６およびＳ６７
の処理を繰り返す。一方、ｃｈＸに対応する温度である
場合は、ＣＰＵ１０８は、ＰＤo1およびＰＤo2を取り込
み、ＰＤo1／ＰＤo2を算出する（Ｓ６８）。
【０１６７】ＣＰＵ１０８は、ｃｈＸに対応する目標値
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ６９）。ＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出することは、ＬＤ１０１の現
在の発振波長とｃｈＸに対応する波長との差を算出する
ことに相当する。
からＰＤo1／ＰＤo2を引くことによってＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出し、この差が一定の許容値以
内であるか否かを判断する（Ｓ６９）。ＰＤo1／ＰＤo2
とこの目標値との差を算出することは、ＬＤ１０１の現
在の発振波長とｃｈＸに対応する波長との差を算出する
ことに相当する。
【０１６８】判断の結果、算出した差が許容値以内でな
い場合には、ＬＤ駆動回路１１１によってＬＤ１０１の
駆動電流を変えることによって発振波長を変更し（Ｓ７
０）、Ｓ６８の処理に戻る。このＬＤ１０１の駆動電流
の変更方向は、ロック点が配置される透過波長特性の肩
形状および算出した差の「正負」を考慮して決定され
る。
い場合には、ＬＤ駆動回路１１１によってＬＤ１０１の
駆動電流を変えることによって発振波長を変更し（Ｓ７
０）、Ｓ６８の処理に戻る。このＬＤ１０１の駆動電流
の変更方向は、ロック点が配置される透過波長特性の肩
形状および算出した差の「正負」を考慮して決定され
る。
【０１６９】一方、判断の結果、許容値以内である場合
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ７１）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ７
２）。
には、ＣＰＵ１０８は、発振波長がｃｈＸに対応する波
長に安定化（ロック）されたと判断する。そして、ＣＰ
Ｕ１０８は、読み込んだＳＯＡ１２２の初期立ち上げ駆
動電流値をＤ／Ａ１２６を介してＳＯＡ駆動回路１２４
に出力して、ＳＯＡ１２２を作動させる（Ｓ７１）。Ｃ
ＰＵ１０８は、Ａ／Ｄ１２７を介して入力されるＰＤ１
２５の出力を監視し、一定の許容値以内で読み込んだレ
ーザ光の光強度の目標値であるか否かを判断することに
よって光強度を一定に制御する（ＡＰＣ制御）（Ｓ７
２）。
【０１７０】このようにして波長可変安定化レーザは、
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ６３からＳ７２までの処理を
行う。波長可変安定化レーザは、ＬＤ１０１における発
振波長の温度依存性とＥＴフィルタ１０４における透過
波長特性の温度依存性とを考慮して、ＬＤ１０１とＥＴ
フィルタ１０４とを独立に温度制御するので、各ｃｈ
（各発振波長）の目標値を共通な値にすることができ
る。
所望のｃｈＸにレーザ光の波長を安定化させる。そし
て、ｃｈＸから別のｃｈＹへ切り替える場合には、ＣＰ
Ｕ１０８は、再度上述のＳ６３からＳ７２までの処理を
行う。波長可変安定化レーザは、ＬＤ１０１における発
振波長の温度依存性とＥＴフィルタ１０４における透過
波長特性の温度依存性とを考慮して、ＬＤ１０１とＥＴ
フィルタ１０４とを独立に温度制御するので、各ｃｈ
（各発振波長）の目標値を共通な値にすることができ
る。
【０１７１】このため、波長可変安定化レーザは、発振
可能なすべての波長のレーザ光に対し波長を安定にして
射出することができる。なお、第２ないし第６の実施形
態では、説明を簡単にするため波長可変安定化レーザの
発振可能な波長数を具体的に特定して説明したが、これ
に限定されるものではない。波長可変安定化レーザの発
振可能な波長数は、任意である。
可能なすべての波長のレーザ光に対し波長を安定にして
射出することができる。なお、第２ないし第６の実施形
態では、説明を簡単にするため波長可変安定化レーザの
発振可能な波長数を具体的に特定して説明したが、これ
に限定されるものではない。波長可変安定化レーザの発
振可能な波長数は、任意である。
【０１７２】そして、第２および第３実施形態において
は、各ロック点を透過波長特性の左肩に配置したが、透
過波長特性の右肩に配置してもよい。この場合には、Ｅ
Ｔフィルタの透過波長特性が素子温度の上昇に従って長
波長側にシフトするので、第１目標値、第２目標値、第
３目標値、第４目標値は、この順に透過率の小さい方か
ら配置される。そして、素子温度の変更方向において、
目標値からＰＤo1／ＰＤo2を引いた差が「正」であるこ
とは、発振波長がロック点より長波長側であることを示
すので、発振波長が短くなるように素子温度を変更す
る。逆に、この差が「負」であることは、発振波長がロ
ック点より短波長側であることを示すので、発振波長が
長くなるように素子温度を変更する。
は、各ロック点を透過波長特性の左肩に配置したが、透
過波長特性の右肩に配置してもよい。この場合には、Ｅ
Ｔフィルタの透過波長特性が素子温度の上昇に従って長
波長側にシフトするので、第１目標値、第２目標値、第
３目標値、第４目標値は、この順に透過率の小さい方か
ら配置される。そして、素子温度の変更方向において、
目標値からＰＤo1／ＰＤo2を引いた差が「正」であるこ
とは、発振波長がロック点より長波長側であることを示
すので、発振波長が短くなるように素子温度を変更す
る。逆に、この差が「負」であることは、発振波長がロ
ック点より短波長側であることを示すので、発振波長が
長くなるように素子温度を変更する。
【０１７３】また、第２ないし第６の実施形態において
は、光増幅器としてＳＯＡを使用したが、光ファイバ増
幅器を使用してもよい。波長可変安定化レーザの出力波
長帯が１５５０（ｎｍ）波長帯である場合には、エルビ
ウム元素添加光ファイバ増幅器を使用することができ
る。エルビウム元素（erbium）は、ランタノイドの希土
類元素の１つで、元素記号Ｅｒ、原子番号６８である。
ランタノイドに属する元素は、互いに性質が類似してい
る。他の波長帯域を増幅する希土類元素として、ネオジ
ム（Ｎｄ）、プラセオジウム（Ｐｒ）およびツリウム
（Ｔｍ）などが知られている。また、光ファイバ増幅器
には、誘導ラマン散乱や誘導ブリルアン散乱を利用する
光増幅器もある。
は、光増幅器としてＳＯＡを使用したが、光ファイバ増
幅器を使用してもよい。波長可変安定化レーザの出力波
長帯が１５５０（ｎｍ）波長帯である場合には、エルビ
ウム元素添加光ファイバ増幅器を使用することができ
る。エルビウム元素（erbium）は、ランタノイドの希土
類元素の１つで、元素記号Ｅｒ、原子番号６８である。
ランタノイドに属する元素は、互いに性質が類似してい
る。他の波長帯域を増幅する希土類元素として、ネオジ
ム（Ｎｄ）、プラセオジウム（Ｐｒ）およびツリウム
（Ｔｍ）などが知られている。また、光ファイバ増幅器
には、誘導ラマン散乱や誘導ブリルアン散乱を利用する
光増幅器もある。
【０１７４】さらに、第２ないし第６の実施形態では、
ＳＯＡ１２２は、ＩＳＯ１２１の射出側に接続したがこ
れに限定されるものではない。ＳＯＡ１２２は、最終的
に波長可変安定化レーザの出力となるレーザ光を増幅す
ることができる場所に配置されればよい。例えば、ＳＯ
Ａ１２２は、カプラ１０２とカプラ１０３（カプラ１５
１）との間に配置し、カプラ１０２から射出されるレー
ザ光を増幅してカプラ１０３（カプラ１５１）に入射さ
せても良い。このように配置することによってＬＤ１０
１とＳＯＡ１２２を一体形成することができる。また
は、例えば、ＳＯＡ１２２は、カプラ１０３（カプラ１
５１）とＩＳＯ１２１カプラ１０３との間に配置し、カ
プラ１０３（カプラ１５１）から射出されるレーザ光を
増幅してＩＳＯ１２１に入射させても良い。
ＳＯＡ１２２は、ＩＳＯ１２１の射出側に接続したがこ
れに限定されるものではない。ＳＯＡ１２２は、最終的
に波長可変安定化レーザの出力となるレーザ光を増幅す
ることができる場所に配置されればよい。例えば、ＳＯ
Ａ１２２は、カプラ１０２とカプラ１０３（カプラ１５
１）との間に配置し、カプラ１０２から射出されるレー
ザ光を増幅してカプラ１０３（カプラ１５１）に入射さ
せても良い。このように配置することによってＬＤ１０
１とＳＯＡ１２２を一体形成することができる。また
は、例えば、ＳＯＡ１２２は、カプラ１０３（カプラ１
５１）とＩＳＯ１２１カプラ１０３との間に配置し、カ
プラ１０３（カプラ１５１）から射出されるレーザ光を
増幅してＩＳＯ１２１に入射させても良い。
【０１７５】次に、波長可変安定化レーザのモジュール
について説明する。図１７は、波長可変安定化レーザの
モジュールの第１構成例を示す図である。図１８は、波
長可変安定化レーザのモジュールの第２構成例を示す図
である。図１９は、波長可変安定化レーザのモジュール
の第３構成例を示す図である。図２０は、波長可変安定
化レーザのモジュールの第４構成例を示す図である。
について説明する。図１７は、波長可変安定化レーザの
モジュールの第１構成例を示す図である。図１８は、波
長可変安定化レーザのモジュールの第２構成例を示す図
である。図１９は、波長可変安定化レーザのモジュール
の第３構成例を示す図である。図２０は、波長可変安定
化レーザのモジュールの第４構成例を示す図である。
【０１７６】なお、図２０（ａ）は、モジュールの上面
図であり、図２０（ｂ）は、上段の図に示すＡ−Ａ’に
おける側面図である。これら第１ないし第４構成例のモ
ジュールは、第１ないし第６の実施形態に使用すること
ができる。特に、第２構成例のモジュールは、第６の実
施形態の使用に好適である。ここで、第１および第３構
成例のモジュールは、ＳＯＡをＬＤと一体形成した場合
を示し、第２構成例のモジュールは、ＳＯＡをＩＳＯの
入射側に配置した場合を示す。また、第４構成例のモジ
ュールは、ＬＤアレイチップなどで構成されるＬＤアレ
イ部とＥＴフィルタなどで構成される波長検出部のベー
ス基板を別にして個別に温度制御する場合である。さら
に、第１ないし第４構成例のモジュールは、ＬＤが８個
備えられた３２波発振可能な場合を示す。
図であり、図２０（ｂ）は、上段の図に示すＡ−Ａ’に
おける側面図である。これら第１ないし第４構成例のモ
ジュールは、第１ないし第６の実施形態に使用すること
ができる。特に、第２構成例のモジュールは、第６の実
施形態の使用に好適である。ここで、第１および第３構
成例のモジュールは、ＳＯＡをＬＤと一体形成した場合
を示し、第２構成例のモジュールは、ＳＯＡをＩＳＯの
入射側に配置した場合を示す。また、第４構成例のモジ
ュールは、ＬＤアレイチップなどで構成されるＬＤアレ
イ部とＥＴフィルタなどで構成される波長検出部のベー
ス基板を別にして個別に温度制御する場合である。さら
に、第１ないし第４構成例のモジュールは、ＬＤが８個
備えられた３２波発振可能な場合を示す。
【０１７７】図１７において、第１構成例のモジュール
は、ＬＤ３０１、カプラ３０２、ＳＯＡ３０３、集光す
るためのレンズ３０５、ＰＤ３０６、３０９、プリズム
３０７、ＥＴフィルタ３０８、サーミスタ３１０、ペル
チェ素子３１２、半導体基板３１３、ベース基板３１
４、ＩＳＯ３１５およびパッケージ３１６とを備えて構
成される。
は、ＬＤ３０１、カプラ３０２、ＳＯＡ３０３、集光す
るためのレンズ３０５、ＰＤ３０６、３０９、プリズム
３０７、ＥＴフィルタ３０８、サーミスタ３１０、ペル
チェ素子３１２、半導体基板３１３、ベース基板３１
４、ＩＳＯ３１５およびパッケージ３１６とを備えて構
成される。
【０１７８】ＬＤ３０１、カプラ３０２およびＳＯＡ３
０３は、同一半導体基板３１３上に一体形成され、ＬＤ
アレイ部を構成する。また、ＬＤアレイ部、レンズ３０
５、ＰＤ３０６、３０９、プリズム３０７、ＥＴフィル
タ３０８、サーミスタ３１０は、ベース基板３１４上に
配置され、ベース基板３１４は、ペルチェ素子３１２上
に配置される。そして、これら各素子は、パッケージ３
１６内に収納される。
０３は、同一半導体基板３１３上に一体形成され、ＬＤ
アレイ部を構成する。また、ＬＤアレイ部、レンズ３０
５、ＰＤ３０６、３０９、プリズム３０７、ＥＴフィル
タ３０８、サーミスタ３１０は、ベース基板３１４上に
配置され、ベース基板３１４は、ペルチェ素子３１２上
に配置される。そして、これら各素子は、パッケージ３
１６内に収納される。
【０１７９】ここで、例えば、第２の実施形態と第１構
成例とを対比すると、ＬＤ１０１はＬＤ３０１に対応
し、カプラ１０２はカプラ３０２に対応し、カプラ１０
３はプリズム３０７に対応し、ＥＴフィルタ１０４はＥ
Ｔフィルタ３０８に対応し、ＰＤ１０５-1はＰＤ３０９
に対応し、ＰＤ１０５-2はＰＤ３０６に対応し、ＳＯＡ
１２２はＳＯＡ３０３に対応し、ＩＳＯ１２１はＩＳＯ
３１２に対応し、温度調整器１０６はペルチェ素子３１
２に対応し、温度検出器１０７はサーミスタ３１０に対
応する。
成例とを対比すると、ＬＤ１０１はＬＤ３０１に対応
し、カプラ１０２はカプラ３０２に対応し、カプラ１０
３はプリズム３０７に対応し、ＥＴフィルタ１０４はＥ
Ｔフィルタ３０８に対応し、ＰＤ１０５-1はＰＤ３０９
に対応し、ＰＤ１０５-2はＰＤ３０６に対応し、ＳＯＡ
１２２はＳＯＡ３０３に対応し、ＩＳＯ１２１はＩＳＯ
３１２に対応し、温度調整器１０６はペルチェ素子３１
２に対応し、温度検出器１０７はサーミスタ３１０に対
応する。
【０１８０】図１８において、第２構成例のモジュール
は、ＬＤ４０１、カプラ４０２、集光するためのレンズ
４０５、４１０、４１２、ＰＤ４０７、４０９、プリズ
ム４０６、ＥＴフィルタ４０８、サーミスタ４１４、ペ
ルチェ素子４１３、ＳＯＡ４１１、ベース基板４１５、
ＩＳＯ４１６およびパッケージ４１７とを備えて構成さ
れる。
は、ＬＤ４０１、カプラ４０２、集光するためのレンズ
４０５、４１０、４１２、ＰＤ４０７、４０９、プリズ
ム４０６、ＥＴフィルタ４０８、サーミスタ４１４、ペ
ルチェ素子４１３、ＳＯＡ４１１、ベース基板４１５、
ＩＳＯ４１６およびパッケージ４１７とを備えて構成さ
れる。
【０１８１】ＬＤ４０１およびカプラ４０２は、同一半
導体基板上に一体形成され、ＬＤアレイ部を構成する。
また、ＬＤアレイ部、レンズ４０５、４１０、４１２、
ＰＤ４０７、４０９、プリズム４０６、ＥＴフィルタ４
０８、サーミスタ４１４およびＳＯＡ４１１は、ベース
基板４１５上に配置され、ベース基板４１５は、ペルチ
ェ素子４１３上に配置される。ペルチェ素子４１３は、
ＬＤアレイ部の温度および波長検出部の温度を調整す
る。波長検出部は、レンズ４０５、４１０、４１２、Ｐ
Ｄ４０７、４０９、プリズム４０６、ＥＴフィルタ４０
８、サーミスタ４１４およびＳＯＡ４１１から構成され
る。そして、これら各素子は、パッケージ４１７内に収
納される。
導体基板上に一体形成され、ＬＤアレイ部を構成する。
また、ＬＤアレイ部、レンズ４０５、４１０、４１２、
ＰＤ４０７、４０９、プリズム４０６、ＥＴフィルタ４
０８、サーミスタ４１４およびＳＯＡ４１１は、ベース
基板４１５上に配置され、ベース基板４１５は、ペルチ
ェ素子４１３上に配置される。ペルチェ素子４１３は、
ＬＤアレイ部の温度および波長検出部の温度を調整す
る。波長検出部は、レンズ４０５、４１０、４１２、Ｐ
Ｄ４０７、４０９、プリズム４０６、ＥＴフィルタ４０
８、サーミスタ４１４およびＳＯＡ４１１から構成され
る。そして、これら各素子は、パッケージ４１７内に収
納される。
【０１８２】ここで、例えば、第２の実施形態と第２構
成例とを対比すると、ＬＤ１０１はＬＤ４０１に対応
し、カプラ１０２はカプラ４０２に対応し、カプラ１０
３はプリズム４０６に対応し、ＥＴフィルタ１０４はＥ
Ｔフィルタ４０８に対応し、ＰＤ１０５-1はＰＤ４０９
に対応し、ＰＤ１０５-2はＰＤ４０７に対応し、ＳＯＡ
１２２はＳＯＡ４１１に対応し、ＩＳＯ１２１はＩＳＯ
４１６に対応し、温度調整器１０６はペルチェ素子４１
３に対応し、温度検出器１０７はサーミスタ４１４に対
応する。
成例とを対比すると、ＬＤ１０１はＬＤ４０１に対応
し、カプラ１０２はカプラ４０２に対応し、カプラ１０
３はプリズム４０６に対応し、ＥＴフィルタ１０４はＥ
Ｔフィルタ４０８に対応し、ＰＤ１０５-1はＰＤ４０９
に対応し、ＰＤ１０５-2はＰＤ４０７に対応し、ＳＯＡ
１２２はＳＯＡ４１１に対応し、ＩＳＯ１２１はＩＳＯ
４１６に対応し、温度調整器１０６はペルチェ素子４１
３に対応し、温度検出器１０７はサーミスタ４１４に対
応する。
【０１８３】図１９において、第３構成例のモジュール
は、ＬＤ５０１、ＬＤ５０１のバックパワーを検出する
ＰＤ５０２、カプラ５０３、５０５、ＳＯＡ５０４、集
光するためのレンズ５０６、ＰＤ５０９、５１０、プリ
ズム５０７、ＥＴフィルタ５０８、サーミスタ５１１、
ペルチェ素子５１２、ＩＳＯ５１３、ベース基板５１４
およびパッケージ５１５とを備えて構成される。
は、ＬＤ５０１、ＬＤ５０１のバックパワーを検出する
ＰＤ５０２、カプラ５０３、５０５、ＳＯＡ５０４、集
光するためのレンズ５０６、ＰＤ５０９、５１０、プリ
ズム５０７、ＥＴフィルタ５０８、サーミスタ５１１、
ペルチェ素子５１２、ＩＳＯ５１３、ベース基板５１４
およびパッケージ５１５とを備えて構成される。
【０１８４】ＬＤ５０１、カプラ５０３、５０５および
ＳＯＡ５０４は、同一半導体基板上に一体形成され、Ｌ
Ｄアレイ部を構成する。また、ＬＤアレイ部、ＰＤ５０
２、ＬＤアレイ部、レンズ５０６、ＰＤ５１０、５０
９、プリズム５０７、ＥＴフィルタ５０８およびサーミ
スタ５１１は、ベース基板５１４上に配置され、ベース
基板５１４は、ペルチェ素子５１２上に配置される。そ
して、これら各素子は、パッケージ５１５内に収納され
る。
ＳＯＡ５０４は、同一半導体基板上に一体形成され、Ｌ
Ｄアレイ部を構成する。また、ＬＤアレイ部、ＰＤ５０
２、ＬＤアレイ部、レンズ５０６、ＰＤ５１０、５０
９、プリズム５０７、ＥＴフィルタ５０８およびサーミ
スタ５１１は、ベース基板５１４上に配置され、ベース
基板５１４は、ペルチェ素子５１２上に配置される。そ
して、これら各素子は、パッケージ５１５内に収納され
る。
【０１８５】ここで、例えば、第２の実施形態と第３構
成例とを対比すると、ＬＤ１０１はＬＤ５０１に対応
し、カプラ１０２はカプラ５０３に対応し、カプラ１０
３はカプラ５０５およびプリズム５０７に対応し、ＥＴ
フィルタ１０４はＥＴフィルタ５０８に対応し、ＰＤ１
０５-1はＰＤ５０９に対応し、ＰＤ１０５-2はＰＤ５１
０に対応し、ＳＯＡ１２２はＳＯＡ５０４に対応し、Ｉ
ＳＯ１２１はＩＳＯ５１３に対応し、温度調整器１０６
はペルチェ素子５１２に対応し、温度検出器１０７はサ
ーミスタ５１１に対応する。
成例とを対比すると、ＬＤ１０１はＬＤ５０１に対応
し、カプラ１０２はカプラ５０３に対応し、カプラ１０
３はカプラ５０５およびプリズム５０７に対応し、ＥＴ
フィルタ１０４はＥＴフィルタ５０８に対応し、ＰＤ１
０５-1はＰＤ５０９に対応し、ＰＤ１０５-2はＰＤ５１
０に対応し、ＳＯＡ１２２はＳＯＡ５０４に対応し、Ｉ
ＳＯ１２１はＩＳＯ５１３に対応し、温度調整器１０６
はペルチェ素子５１２に対応し、温度検出器１０７はサ
ーミスタ５１１に対応する。
【０１８６】図２０において、第４構成例のモジュール
は、ＬＤアレイチップ６０１、集光するためのレンズ６
０３、６１４、ＰＤ６０２、６０４、６０７、プリズム
６０５、ＥＴフィルタ６０６、サーミスタ６０８、６０
９、ペルチェ素子６１２およびベース基板６１３とを備
えて構成される。ＬＤアレイチップ６０１は、８個のＬ
ＤとこのＬＤから射出されたレーザ光を合波するカプラ
とカプラからの出力光を増幅するＳＯＡとを備え、これ
らが同一半導体基板上に一体形成されている。ＰＤ６０
２は、ＬＤアレイチップ６０２から射出されるバックレ
ーザ光のバックパワーを受光する。そして、ＬＤアレイ
チップ６０１、ＰＤ６０２、サーミスタ６０９およびレ
ンズ６０３は、ベース基板６１３-1に配置され、ベース
基板６１３-1は、ペルチェ素子６１２-1上に配置され
る。
は、ＬＤアレイチップ６０１、集光するためのレンズ６
０３、６１４、ＰＤ６０２、６０４、６０７、プリズム
６０５、ＥＴフィルタ６０６、サーミスタ６０８、６０
９、ペルチェ素子６１２およびベース基板６１３とを備
えて構成される。ＬＤアレイチップ６０１は、８個のＬ
ＤとこのＬＤから射出されたレーザ光を合波するカプラ
とカプラからの出力光を増幅するＳＯＡとを備え、これ
らが同一半導体基板上に一体形成されている。ＰＤ６０
２は、ＬＤアレイチップ６０２から射出されるバックレ
ーザ光のバックパワーを受光する。そして、ＬＤアレイ
チップ６０１、ＰＤ６０２、サーミスタ６０９およびレ
ンズ６０３は、ベース基板６１３-1に配置され、ベース
基板６１３-1は、ペルチェ素子６１２-1上に配置され
る。
【０１８７】そして、ＰＤ６０４、６０７、プリズム６
０５、ＥＴフィルタ６０６およびサーミスタ６０８は、
ベース基板６１３-2は、ペルチェ素子６１２-2上に配置
される。これら各ペルチェ素子６１２は、パッケージ６
００内に納められる。また、ＬＤアレイチップ６０１、
ＰＤ６０２、６０４、６０７、サーミスタ６０８、６０
９およびペルチェ素子６１２の各電極パッドは、パッケ
ージ６００に備えられた内外を電気的に接続するための
各接続ピン６１１にワイヤボンディング（wire bondin
g）によってそれぞれ接続される。
０５、ＥＴフィルタ６０６およびサーミスタ６０８は、
ベース基板６１３-2は、ペルチェ素子６１２-2上に配置
される。これら各ペルチェ素子６１２は、パッケージ６
００内に納められる。また、ＬＤアレイチップ６０１、
ＰＤ６０２、６０４、６０７、サーミスタ６０８、６０
９およびペルチェ素子６１２の各電極パッドは、パッケ
ージ６００に備えられた内外を電気的に接続するための
各接続ピン６１１にワイヤボンディング（wire bondin
g）によってそれぞれ接続される。
【０１８８】さらに、例えば、第２の実施形態と第４構
成例とを対比すると、ＬＤ１０１およびカプラ１０２は
ＬＤアレイチップ６０１に対応し、カプラ１０３はプリ
ズム６０５に対応し、ＥＴフィルタ１０４はＥＴフィル
タ６０６に対応し、ＰＤ１０５-1はＰＤ６０７に対応
し、ＰＤ１０５-2はＰＤ６０４に対応し、温度調整器１
０６はペルチェ素子６１２に対応し、温度検出器１０７
はサーミスタ６０８、６０９に対応する。
成例とを対比すると、ＬＤ１０１およびカプラ１０２は
ＬＤアレイチップ６０１に対応し、カプラ１０３はプリ
ズム６０５に対応し、ＥＴフィルタ１０４はＥＴフィル
タ６０６に対応し、ＰＤ１０５-1はＰＤ６０７に対応
し、ＰＤ１０５-2はＰＤ６０４に対応し、温度調整器１
０６はペルチェ素子６１２に対応し、温度検出器１０７
はサーミスタ６０８、６０９に対応する。
【０１８９】
【発明の効果】本発明にかかる可変波長安定化レーザ
は、可変波長レーザを備えるので、射出されるレーザの
波長を変更することができる。さらに、本発明にかかる
可変波長安定化レーザは、波長検出部における透過波長
特性の温度依存性を考慮してレーザ光の波長を制御する
ので、所望の波長で安定化することができる。そして、
本発明にかかる可変波長安定化レーザは、可変波長レー
ザと波長検出部とを一体にすることができるので小型化
および低廉化することができる。
は、可変波長レーザを備えるので、射出されるレーザの
波長を変更することができる。さらに、本発明にかかる
可変波長安定化レーザは、波長検出部における透過波長
特性の温度依存性を考慮してレーザ光の波長を制御する
ので、所望の波長で安定化することができる。そして、
本発明にかかる可変波長安定化レーザは、可変波長レー
ザと波長検出部とを一体にすることができるので小型化
および低廉化することができる。
【図１】第１の実施形態の波長可変安定化レーザの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】第２の実施形態の波長可変安定化レーザの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図３】第２の実施形態の各ＬＤにおける素子温度、ｃ
ｈおよび波長の関係を示す図である。
ｈおよび波長の関係を示す図である。
【図４】透過波長特性と各ｃｈのロック点との関係を示
す図である。
す図である。
【図５】第２の実施形態における透過波長特性の肩に配
置される各ロック点を説明するための図である。
置される各ロック点を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態のフローチャートである。
【図７】第３の実施形態における各ｃｈのロック点と初
期立ち上げ波長との関係を示す図である。
期立ち上げ波長との関係を示す図である。
【図８】第３の実施形態のフローチャートである。
【図９】第４の実施形態の波長可変安定化レーザの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】第４の実施形態における各ＥＴフィルタの透
過波長特性とｃｈのロック点との関係を示す図である。
過波長特性とｃｈのロック点との関係を示す図である。
【図１１】第４の実施形態のフローチャートである。
【図１２】第５の実施形態の各ＬＤにおける素子温度、
ｃｈおよびグリッドの間の関係を示す図である。
ｃｈおよびグリッドの間の関係を示す図である。
【図１３】第５の実施形態における透過波長特性と各ｃ
ｈのロック点との関係を示す図である。
ｈのロック点との関係を示す図である。
【図１４】第５の実施形態のフローチャートである。
【図１５】第６の実施形態の波長可変安定化レーザの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図１６】第６の実施形態のフローチャートである。
【図１７】波長可変安定化レーザのモジュールの第１構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図１８】波長可変安定化レーザのモジュールの第２構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図１９】波長可変安定化レーザのモジュールの第３構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図２０】波長可変安定化レーザのモジュールの第４構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図２１】従来のＷＤＭ方式用光源装置を示す図であ
る。
る。
【図２２】ファブリペローエタロンフィルタの透過波長
特性における温度依存性を示す図である。
特性における温度依存性を示す図である。
１１ 光源 １２ 周期的フィルタ １３ 光検出部 １４ 制御部 ２１ 光増幅器 １０１ ＬＤ １０４、１５３ ＥＴフィルタ １０５、１５４ ＰＤ １０６、３０１ 温度調整器 １０７、３０４ 温度検出器 １０８ ＣＰＵ １０９、３０９ メモリ １２２ ＳＯＡ
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Claims (14)
- 【請求項１】 複数の波長を発振可能なレーザを複数個
備える光源と、 前記光源から射出されたレーザ光が入射され、周期的な
透過波長特性を持つ周期的フィルタと、 前記周期的フィルタから射出されたレーザ光が入射さ
れ、前記入射されたレーザ光の光強度を検出する光検出
手段と、 前記複数個のレーザのうちからいずれか１個のレーザを
所望の波長で発振させるとともに、前記光検出手段の出
力が前記複数の波長ごとに設定される複数の目標値のう
ちから前記所望の波長に対応する目標値になるように前
記発振させたレーザの発振波長を制御する制御手段とを
備えることを特徴とする波長可変安定化レーザ。 - 【請求項２】 前記光源から射出されるレーザ光は、ほ
ぼ一定の波長間隔であり、 前記周期的フィルタの周期は、前記一定の波長間隔であ
り、 前記制御手段の複数の目標値は、透過波長特性における
隣接する２極値間に設けられることを特徴とする請求項
１に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項３】 前記複数の波長のうちの中央波長に対応
する目標値は、前記透過波長特性における隣接する２極
値間のほぼ中央に設けられることを特徴とする請求項２
に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記１個のレーザを発
振させる際に、前記所望の波長と前記所望の波長に最も
近い前記透過波長特性の極値を与える波長との間の波長
範囲であって、前記波長範囲のうちの前記透過波長特性
における隣接する２極値間のほぼ中央の波長を含む方で
発振させてから前記発振波長を制御することを特徴とす
る請求項２に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項５】 前記制御手段は、前記１個のレーザを発
振させる際に、前記所望の波長に最も近い波長であって
前記透過波長特性における隣接する２極値間のほぼ中央
の波長で発振させてから前記発振波長を制御することを
特徴とする請求項２に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項６】 外部に取り出されるべきレーザ光を増幅
する光増幅手段をさらに備えることを特徴とする請求項
２に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項７】 前記光増幅手段は、飽和領域で使用され
ることを特徴とする請求項６に記載の波長可変安定化レ
ーザ。 - 【請求項８】 前記レーザは、半導体レーザであり、 前記制御手段は、前記１個のレーザの素子温度を制御す
ることによって前記発振波長を制御することを特徴とす
る請求項２に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項９】 前記レーザは、半導体レーザであり、 前記制御手段は、前記１個のレーザの駆動電流を制御す
ることによって前記発振波長を制御することを特徴とす
る請求項２に記載の波長可変安定化レーザ。 - 【請求項１０】 前記レーザは、半導体レーザであり、 前記制御手段は、前記１個のレーザを発振させる際には
素子温度を制御し、前記発振波長を制御する際には駆動
電流を制御することを特徴とする請求項２に記載の波長
可変安定化レーザ。 - 【請求項１１】 前記周期的フィルタは、前記透過波長
特性の周期および温度依存性が共通である複数個のフィ
ルタであり、 前記光検出手段は、前記複数個のフィルタの個数に対応
する個数であることを特徴とする請求項１に記載の波長
可変安定化レーザ。 - 【請求項１２】 前記光源から射出されるレーザは、ほ
ぼ一定の波長間隔であり、前記一定の波長間隔を複数の
波長範囲に分け、分けられた前記波長範囲のそれぞれ
は、前記複数個のフィルタのそれぞれの透過波長特性に
おける隣接する２個の極値を与える波長範囲内にあるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の波長可変安定化レー
ザ。 - 【請求項１３】 前記周期的フィルタは、前記レーザに
おける発振波長の温度依存性に応じた透過波長特性の温
度依存性を持つフィルタであることを特徴とする請求項
１に記載の可変波長安定化レーザ。 - 【請求項１４】 複数の波長を発振可能なレーザと、 前記レーザから射出されたレーザ光が入射され、前記レ
ーザの発振波長の温度依存性に応じた透過波長特性の温
度依存性を持つ周期的フィルタと、 前記周期的フィルタから射出されたレーザ光が入射さ
れ、前記入射されたレーザ光の光強度を検出する光検出
手段と、 前記複数の波長のうちからいずれか１波のレーザ光を発
振させるとともに、前記光検出手段の出力が前記複数の
波長に対し共通に設定される目標値になるように前記発
振させたレーザ光の発振波長を制御する制御手段とを備
えることを特徴とする波長可変安定化レーザ。
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