JP2001339117A - 変調器集積波長選択光源およびその制御方法 - Google Patents
変調器集積波長選択光源およびその制御方法Info
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- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長切り換えに際し、発振波長と変調器の吸
収端波長とのデチューニング量の変化を低減した波長選
択光源を提供する。 【解決手段】 異なるピッチの回折格子を有するＤＦＢ
−ＬＤアレイと、合波器と、変調器をモノリシックに集
積化した波長選択光源において、ペルチェ素子による制
御温度を、中心発振波長の長いＤＦＢ−ＬＤを高くし、
長い発振波長のＤＦＢ−ＬＤを選んだときは、変調器の
吸収端波長を長くして、デチューニングが追随するよう
にする。具体的には、各ＤＦＢ−ＬＤの中心発振波長を
１．６ｎｍずつ変えるときは、動作中心温度４℃ずつ変
化させる。各ＤＦＢ−ＬＤの動作中心温度は変化するの
で、それを考慮して各回折格子のピッチを決定する。
収端波長とのデチューニング量の変化を低減した波長選
択光源を提供する。 【解決手段】 異なるピッチの回折格子を有するＤＦＢ
−ＬＤアレイと、合波器と、変調器をモノリシックに集
積化した波長選択光源において、ペルチェ素子による制
御温度を、中心発振波長の長いＤＦＢ−ＬＤを高くし、
長い発振波長のＤＦＢ−ＬＤを選んだときは、変調器の
吸収端波長を長くして、デチューニングが追随するよう
にする。具体的には、各ＤＦＢ−ＬＤの中心発振波長を
１．６ｎｍずつ変えるときは、動作中心温度４℃ずつ変
化させる。各ＤＦＢ−ＬＤの動作中心温度は変化するの
で、それを考慮して各回折格子のピッチを決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長選択光源に関
し、特に異なる周期の回折格子を有する分布帰還型半導
体レーザアレイ、光合波器、半導体光アンプ、変調器を
モノリシックに集積化した素子とその制御方法に関す
る。
し、特に異なる周期の回折格子を有する分布帰還型半導
体レーザアレイ、光合波器、半導体光アンプ、変調器を
モノリシックに集積化した素子とその制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】インターネットの急激な伸びにより、近
年光ファイバ通信においては、波長分割多重（Waveleng
th Division Multiplexing、略してＷＤＭと呼ぶ。）通
信市場が爆発的に伸びており、多数の変調器集積光源が
必要となっている。さらに、光源のバックアップ用途
や、波長切り換えを必要とするシステムにおいては、１
つのチップで複数の発振波長に対応できる、変調器集積
波長選択光源が新たなキーデバイスとなっている。
年光ファイバ通信においては、波長分割多重（Waveleng
th Division Multiplexing、略してＷＤＭと呼ぶ。）通
信市場が爆発的に伸びており、多数の変調器集積光源が
必要となっている。さらに、光源のバックアップ用途
や、波長切り換えを必要とするシステムにおいては、１
つのチップで複数の発振波長に対応できる、変調器集積
波長選択光源が新たなキーデバイスとなっている。
【０００３】波長可変レーザには、特開平４−７２７８
３号公報や特開平５−７５２０２号公報記載のように、
半導体レーザの活性層に近接して加熱抵抗膜を配置し
て、光導波路の温度変化により発振波長を変化させるも
のがある。しかし、この方法は、温度上昇とともに光出
力が低下することから、１つの半導体レーザでカバーで
きる波長範囲には限界がある。
３号公報や特開平５−７５２０２号公報記載のように、
半導体レーザの活性層に近接して加熱抵抗膜を配置し
て、光導波路の温度変化により発振波長を変化させるも
のがある。しかし、この方法は、温度上昇とともに光出
力が低下することから、１つの半導体レーザでカバーで
きる波長範囲には限界がある。
【０００４】一方、異なるピッチの回折格子を有する複
数の分布帰還型半導体レーザ（以下、ＤＦＢ−ＬＤと呼
ぶ。）あるいは分布ブラッグ反射型半導体レーザのアレ
イと、光合波器を集積し、使用する半導体レーザを切り
換えることにより発振波長を選択する波長選択光源が、
特開平３−２８６５８７号公報（特許第２８９１７４１
号）や特開平８−１５３９２８号公報に記載されてい
る。
数の分布帰還型半導体レーザ（以下、ＤＦＢ−ＬＤと呼
ぶ。）あるいは分布ブラッグ反射型半導体レーザのアレ
イと、光合波器を集積し、使用する半導体レーザを切り
換えることにより発振波長を選択する波長選択光源が、
特開平３−２８６５８７号公報（特許第２８９１７４１
号）や特開平８−１５３９２８号公報に記載されてい
る。
【０００５】この構成では、半導体レーザ１個あたり２
ｎｍないし４ｎｍ程度の波長範囲をカバーすれば、４ア
レイまたは８アレイを集積した素子で、１チップあたり
６ｎｍ〜２５ｎｍの波長範囲を連続的にカバーできる。
ｎｍないし４ｎｍ程度の波長範囲をカバーすれば、４ア
レイまたは８アレイを集積した素子で、１チップあたり
６ｎｍ〜２５ｎｍの波長範囲を連続的にカバーできる。
【０００６】この波長選択光源の中の１つのレーザに対
する波長可変方法としては、上記特開平３−２８６５８
７号公報のように、電流注入により光導波路の屈折率を
変化させるという方法もあるが、ペルチェ素子などによ
る温度制御による方法もある。いずれにしろ安定した発
振波長を得るためには、チップの温度調節が必要であ
り、±１０℃の温調により、±１ｎｍの発振波長制御が
可能となるので、１つのレーザに対する波長制御は、温
調により行う手法が通常採用される。
する波長可変方法としては、上記特開平３−２８６５８
７号公報のように、電流注入により光導波路の屈折率を
変化させるという方法もあるが、ペルチェ素子などによ
る温度制御による方法もある。いずれにしろ安定した発
振波長を得るためには、チップの温度調節が必要であ
り、±１０℃の温調により、±１ｎｍの発振波長制御が
可能となるので、１つのレーザに対する波長制御は、温
調により行う手法が通常採用される。
【０００７】また、合波器については、上記特開平３−
２８６５８７号公報では、スターカプラを用いている
が、工藤、山口、「ＷＤＭ用ＰＩＣの極小化を可能とす
るマイクロアレイ技術」、１９９９年電子情報通信学会
総合大会講演論文集ＳＣ−３−５では、多モード干渉合
波器（Multimode Interference、以下ＭＭＩ合波器と呼
ぶ）を用いている。
２８６５８７号公報では、スターカプラを用いている
が、工藤、山口、「ＷＤＭ用ＰＩＣの極小化を可能とす
るマイクロアレイ技術」、１９９９年電子情報通信学会
総合大会講演論文集ＳＣ−３−５では、多モード干渉合
波器（Multimode Interference、以下ＭＭＩ合波器と呼
ぶ）を用いている。
【０００８】ＭＭＩ合波器は、過剰損を小さく抑える設
計が容易で、通常１ｄＢ以下に抑えることができる。し
かし、８アレイを合波すれば、原理的に９ｄＢの分岐損
が生じるため、合波後に、半導体光アンプ（以下、ＳＯ
Ａと呼ぶ。）によりパワーの補償を行っている。
計が容易で、通常１ｄＢ以下に抑えることができる。し
かし、８アレイを合波すれば、原理的に９ｄＢの分岐損
が生じるため、合波後に、半導体光アンプ（以下、ＳＯ
Ａと呼ぶ。）によりパワーの補償を行っている。
【０００９】図１４は、従来のこの種の変調器集積波長
選択光源を示す射視図である。図１４では、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄを４アレイとした例を示している。
選択光源を示す射視図である。図１４では、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄを４アレイとした例を示している。
【００１０】この波長選択光源では、ＤＦＢ−ＬＤ部
１、ＭＭＩ合波部２、ＳＯＡ部３、変調器部４からなっ
ている。これらが、ＩｎＰ基板５上に、モノリシックに
集積されている。ＤＦＢ−ＬＤ部１には、第１ＤＦＢ−
ＬＤ６、第２ＤＦＢ−ＬＤ７、第３ＤＦＢ−ＬＤ８、第
４ＤＦＢ−ＬＤ９の４個のＤＦＢ−ＬＤがアレイ状に形
成されている。
１、ＭＭＩ合波部２、ＳＯＡ部３、変調器部４からなっ
ている。これらが、ＩｎＰ基板５上に、モノリシックに
集積されている。ＤＦＢ−ＬＤ部１には、第１ＤＦＢ−
ＬＤ６、第２ＤＦＢ−ＬＤ７、第３ＤＦＢ−ＬＤ８、第
４ＤＦＢ−ＬＤ９の４個のＤＦＢ−ＬＤがアレイ状に形
成されている。
【００１１】外側のＤＦＢ−ＬＤの第１ＤＦＢ−ＬＤ６
及び第４ＤＦＢ−ＬＤ９には、電極の配線をそのまま外
側に引き出した第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１０及び第４ＤＦ
Ｂ−ＬＤ電極１３が形成されている。内側のＤＦＢ−Ｌ
Ｄの第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１１と第３ＤＦＢ−ＬＤ電極
１２は、ＳｉＯ２膜でカバーされたＭＭＩ部２の上を通
して配線されている。
及び第４ＤＦＢ−ＬＤ９には、電極の配線をそのまま外
側に引き出した第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１０及び第４ＤＦ
Ｂ−ＬＤ電極１３が形成されている。内側のＤＦＢ−Ｌ
Ｄの第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１１と第３ＤＦＢ−ＬＤ電極
１２は、ＳｉＯ２膜でカバーされたＭＭＩ部２の上を通
して配線されている。
【００１２】ＳＯＡ部３の電極１４は、変調をかけない
ので、広い面積の電極としているが、変調器４について
は高速変調をかける必要性があるため、変調器電極１５
の面積を小さくしている。裏面には、ＤＦＢ−ＬＤ、Ｓ
ＯＡ、変調器の共通のｎ電極である裏面電極１６が形成
されている。また、変調器４の出射端面は、ＡＲコーテ
ィング膜１７を施した上に、ウィンドウ構造として、反
射率を０．１％以下に抑えている。
ので、広い面積の電極としているが、変調器４について
は高速変調をかける必要性があるため、変調器電極１５
の面積を小さくしている。裏面には、ＤＦＢ−ＬＤ、Ｓ
ＯＡ、変調器の共通のｎ電極である裏面電極１６が形成
されている。また、変調器４の出射端面は、ＡＲコーテ
ィング膜１７を施した上に、ウィンドウ構造として、反
射率を０．１％以下に抑えている。
【００１３】この種の変調器集積波長選択光源では、Ｄ
ＦＢ−ＬＤの発振波長からゲインピーク波長を引いた
量、デチューニング量が、一定の範囲内、例えば−２０
〜０ｎｍに入るようにすることが重要な要素の一つとな
っている。マイナスデチューニングとするのは、出射端
面からの反射戻り光に対する耐力を確保するためで、デ
チューニングを２０ｎｍ以上離さないのは、ゲインを低
下させないためである。
ＦＢ−ＬＤの発振波長からゲインピーク波長を引いた
量、デチューニング量が、一定の範囲内、例えば−２０
〜０ｎｍに入るようにすることが重要な要素の一つとな
っている。マイナスデチューニングとするのは、出射端
面からの反射戻り光に対する耐力を確保するためで、デ
チューニングを２０ｎｍ以上離さないのは、ゲインを低
下させないためである。
【００１４】この技術は、特開平８−１５３９２８号公
報や特開平１０−１１７０４０号公報に述べられている
ように、回折格子のピッチに応じてレーザ領域における
絶縁膜であるＳｉＯ２の幅を変えることによって、複数
のＭＱＷ活性層のそれぞれの組成を互いに異なるように
し、それにより、発振波長を変えた場合においてもデチ
ューニングを適切な範囲に設定するようにしている。こ
のようにして、ＤＦＢ−ＬＤにおける波長の切り換えに
対して特性の劣化を招かないようにしている。
報や特開平１０−１１７０４０号公報に述べられている
ように、回折格子のピッチに応じてレーザ領域における
絶縁膜であるＳｉＯ２の幅を変えることによって、複数
のＭＱＷ活性層のそれぞれの組成を互いに異なるように
し、それにより、発振波長を変えた場合においてもデチ
ューニングを適切な範囲に設定するようにしている。こ
のようにして、ＤＦＢ−ＬＤにおける波長の切り換えに
対して特性の劣化を招かないようにしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平３−２８６
５８７号公報では、変調器もアレイとなっているが、図
１４の波長選択光源においては、合波後に変調器を１つ
だけ配置している。これは、電極の引き回しを短くする
ことができるため、より高速変調に対応することができ
るという利点がある。
５８７号公報では、変調器もアレイとなっているが、図
１４の波長選択光源においては、合波後に変調器を１つ
だけ配置している。これは、電極の引き回しを短くする
ことができるため、より高速変調に対応することができ
るという利点がある。
【００１６】しかしながら、変調器を一つにするという
ことは、逆にＤＦＢ−ＬＤの発振波長と変調器の吸収端
波長との差を最適化するという点において、新たに、ア
レイ毎の最適化ができないという問題をもたらしてい
る。ＤＦＢ−ＬＤは複数の素子を切り換えて使用するた
め、発振波長が大きく変わるのに対して、変調器は一つ
しかないので吸収端波長をそれに追随させることができ
ないからである。
ことは、逆にＤＦＢ−ＬＤの発振波長と変調器の吸収端
波長との差を最適化するという点において、新たに、ア
レイ毎の最適化ができないという問題をもたらしてい
る。ＤＦＢ−ＬＤは複数の素子を切り換えて使用するた
め、発振波長が大きく変わるのに対して、変調器は一つ
しかないので吸収端波長をそれに追随させることができ
ないからである。
【００１７】発振波長と変調器の吸収端波長のデチュー
ニングは、２．５Ｇｂ／ｓ変調で、５５〜７０ｎｍの範
囲内（幅１５ｎｍ）に入らなければならない。これは、
２Ｖpeak to peakで変調器を変調するとき、中心バイア
スでの消光が大きすぎないことと、２Ｖでの十分な消光
比がとれるということから決まる。
ニングは、２．５Ｇｂ／ｓ変調で、５５〜７０ｎｍの範
囲内（幅１５ｎｍ）に入らなければならない。これは、
２Ｖpeak to peakで変調器を変調するとき、中心バイア
スでの消光が大きすぎないことと、２Ｖでの十分な消光
比がとれるということから決まる。
【００１８】中心バイアスでの消光比が３ｄＢより大き
くなっていくと、アイ波形のクロスポイントが中心から
ずれていくため、Bit Errorが発生しやすくなる。１０
Ｇｂ／ｓでは、変調波形に対する要求がより厳しくなる
ため、デチューニングもより高精度の制御が望ましくな
る。望ましい範囲は、６０〜７０ｎｍ（幅１０ｎｍ）で
ある。
くなっていくと、アイ波形のクロスポイントが中心から
ずれていくため、Bit Errorが発生しやすくなる。１０
Ｇｂ／ｓでは、変調波形に対する要求がより厳しくなる
ため、デチューニングもより高精度の制御が望ましくな
る。望ましい範囲は、６０〜７０ｎｍ（幅１０ｎｍ）で
ある。
【００１９】しかし、図１４の波長選択光源において
は、図１７に示すように、選択する発振波長により、デ
チューニングは、９．６ｎｍの幅でばらつくことにな
り、所望のデチューニング制御範囲に対し、余裕がない
という問題が発生する。これは、素子の製造歩留まりを
大きく低下させる原因となる。
は、図１７に示すように、選択する発振波長により、デ
チューニングは、９．６ｎｍの幅でばらつくことにな
り、所望のデチューニング制御範囲に対し、余裕がない
という問題が発生する。これは、素子の製造歩留まりを
大きく低下させる原因となる。
【００２０】ここで、図１７の前提となっている波長制
御方法について具体的に説明する。想定しているのは、
４アレイレーザで、周波数で８００ＧＨｚの範囲、波長
で６．４ｎｍの範囲をカバーする場合である。レーザ１
個あたり、温度を±８℃振ることにより、１．６ｎｍの
幅をカバーする。
御方法について具体的に説明する。想定しているのは、
４アレイレーザで、周波数で８００ＧＨｚの範囲、波長
で６．４ｎｍの範囲をカバーする場合である。レーザ１
個あたり、温度を±８℃振ることにより、１．６ｎｍの
幅をカバーする。
【００２１】個別の素子について述べると、温度を２６
±８℃変えることにより、第１ＤＦＢ−ＬＤは１５５０
±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤは１５５１．６±０．
８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤは１５５３．２±０．８ｎ
ｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤは１５５４．８±０．８ｎｍの波
長範囲をカバーし、全体で１５４９．２〜１５５５．６
ｎｍの波長範囲に対応する。
±８℃変えることにより、第１ＤＦＢ−ＬＤは１５５０
±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤは１５５１．６±０．
８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤは１５５３．２±０．８ｎ
ｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤは１５５４．８±０．８ｎｍの波
長範囲をカバーし、全体で１５４９．２〜１５５５．６
ｎｍの波長範囲に対応する。
【００２２】各ＤＦＢ−ＬＤの等価屈折率が２６℃で
３．２１である時、回折格子のピッチは、それぞれ、２
４１．４３ｎｍ、２４１．６８ｎｍ、２４１．９３ｎ
ｍ、２４２．１８ｎｍとする。このような回折格子ピッ
チ制御は、電子ビーム露光を用いた特開平８−２２７８
３８号公報（特許第２６０５６７４号）で述べられてい
るＷＡＶＥ（Weighted-dose Allocation for Variable-
pitch EB-corrugation）により可能である。
３．２１である時、回折格子のピッチは、それぞれ、２
４１．４３ｎｍ、２４１．６８ｎｍ、２４１．９３ｎ
ｍ、２４２．１８ｎｍとする。このような回折格子ピッ
チ制御は、電子ビーム露光を用いた特開平８−２２７８
３８号公報（特許第２６０５６７４号）で述べられてい
るＷＡＶＥ（Weighted-dose Allocation for Variable-
pitch EB-corrugation）により可能である。
【００２３】ＤＦＢ−ＬＤが０．１ｎｍ／℃の温度依存
性を有するのに対し、変調器では０．４ｎｍ／℃の温度
依存性を持つため、２６±８℃の温度変化に対し、変調
器の吸収端波長は１４８９．４±３．２ｎｍに変化す
る。これより、デチューニングは、第１、第２、第３、
第４ＤＦＢ−ＬＤで、それぞれ、６０．６±２．４ｎ
ｍ、６２．２±２．４ｎｍ、６３．８±２．４ｎｍ、６
５．４±２．４ｎｍとなる。全体では、５８．２〜６
７．８ｎｍで、９．６ｎｍの幅でデチューニングが変化
することになる。
性を有するのに対し、変調器では０．４ｎｍ／℃の温度
依存性を持つため、２６±８℃の温度変化に対し、変調
器の吸収端波長は１４８９．４±３．２ｎｍに変化す
る。これより、デチューニングは、第１、第２、第３、
第４ＤＦＢ−ＬＤで、それぞれ、６０．６±２．４ｎ
ｍ、６２．２±２．４ｎｍ、６３．８±２．４ｎｍ、６
５．４±２．４ｎｍとなる。全体では、５８．２〜６
７．８ｎｍで、９．６ｎｍの幅でデチューニングが変化
することになる。
【００２４】実際の素子の製造では、さらに数ｎｍのば
らつきが生じ得るので、１０Ｇｂ／ｓには対応困難であ
り、また２．５Ｇｂ／ｓでもトレランス小で、製造トレ
ランスは非常に厳しいという問題を発生する。また、良
好な消光比や変調波形が得られないために伝送可能距離
が短くなるという問題を発生する。
らつきが生じ得るので、１０Ｇｂ／ｓには対応困難であ
り、また２．５Ｇｂ／ｓでもトレランス小で、製造トレ
ランスは非常に厳しいという問題を発生する。また、良
好な消光比や変調波形が得られないために伝送可能距離
が短くなるという問題を発生する。
【００２５】また、上述の発振波長と変調器のデチュー
ニングの問題は、発振波長とＳＯＡの利得ピーク波長の
差にも、全く同様に発生する。このため、波長の切り換
えに伴い、ＳＯＡ利得が変化するという問題も発生す
る。
ニングの問題は、発振波長とＳＯＡの利得ピーク波長の
差にも、全く同様に発生する。このため、波長の切り換
えに伴い、ＳＯＡ利得が変化するという問題も発生す
る。
【００２６】本発明の目的は、良好な消光比と良好な変
調波形を得るために必要な、発振波長と変調器の吸収端
波長の間のデチューニングの許容範囲に対し、製造トレ
ランスを十分に確保した波長選択光源を提供することに
ある。
調波形を得るために必要な、発振波長と変調器の吸収端
波長の間のデチューニングの許容範囲に対し、製造トレ
ランスを十分に確保した波長選択光源を提供することに
ある。
【００２７】本発明の他の目的は、波長の切り換えに伴
い、ＳＯＡの利得の変化を十分低く抑えた波長選択光源
を提供することにある。
い、ＳＯＡの利得の変化を十分低く抑えた波長選択光源
を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明による波長選択光
源は、異なるピッチの回折格子を有するＤＦＢ−ＬＤア
レイと、合波器と、変調器とを有し、変調器の吸収端波
長を、選択する発振波長に応じて制御できるように、変
調器の温度を変化させる手段を備えたことを特徴として
いる。
源は、異なるピッチの回折格子を有するＤＦＢ−ＬＤア
レイと、合波器と、変調器とを有し、変調器の吸収端波
長を、選択する発振波長に応じて制御できるように、変
調器の温度を変化させる手段を備えたことを特徴として
いる。
【００２９】さらに、本発明は、異なるピッチの回折格
子を有するＤＦＢ−ＬＤアレイと、合波器と、変調器と
を集積化し、この素子全体の温度変化によるＤＦＢ−Ｌ
Ｄの発振波長変化と、ＤＦＢ−ＬＤの切り換えによる発
振波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波長
選択光源において、発振波長の中心値が大きいＤＦＢ−
ＬＤほど、制御温度の中心値を高くして、発振波長の中
心値と変調器の吸収端波長の中心値との差が、ＤＦＢ−
ＬＤ毎に変化しないようにして、ＤＦＢ−ＬＤの回折格
子のピッチは、該制御温度に基づいて決定されることを
特徴とする。
子を有するＤＦＢ−ＬＤアレイと、合波器と、変調器と
を集積化し、この素子全体の温度変化によるＤＦＢ−Ｌ
Ｄの発振波長変化と、ＤＦＢ−ＬＤの切り換えによる発
振波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波長
選択光源において、発振波長の中心値が大きいＤＦＢ−
ＬＤほど、制御温度の中心値を高くして、発振波長の中
心値と変調器の吸収端波長の中心値との差が、ＤＦＢ−
ＬＤ毎に変化しないようにして、ＤＦＢ−ＬＤの回折格
子のピッチは、該制御温度に基づいて決定されることを
特徴とする。
【００３０】本発明による他の波長選択光源は、異なる
ピッチの回折格子を有するＤＦＢ−ＬＤアレイと合波器
と変調器とを有する波長選択光源において、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄの活性層近傍と変調器の吸収層近傍の両方、あるい
は、いずれか一方に加熱抵抗線を配置し、素子全体の温
度調節と前記加熱抵抗線による温度調節との協調によ
り、前記変調器の吸収端波長の変化と選択する発振波長
の変化が等しくなるようにしたことを特徴とする。
ピッチの回折格子を有するＤＦＢ−ＬＤアレイと合波器
と変調器とを有する波長選択光源において、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄの活性層近傍と変調器の吸収層近傍の両方、あるい
は、いずれか一方に加熱抵抗線を配置し、素子全体の温
度調節と前記加熱抵抗線による温度調節との協調によ
り、前記変調器の吸収端波長の変化と選択する発振波長
の変化が等しくなるようにしたことを特徴とする。
【００３１】また、上記の合波器の後段にＳＯＡを設け
ても良い。さらに、このＳＯＡは、加熱抵抗線により、
変調器と同じ温度変化率で温度調節されるのが望まし
い。
ても良い。さらに、このＳＯＡは、加熱抵抗線により、
変調器と同じ温度変化率で温度調節されるのが望まし
い。
【００３２】このように、本発明は、変調器の温度を変
化させて、変調器の吸収端波長を、発振波長に追随させ
る機構や制御方法を設けることにより、選択する波長に
よってデチューニング量が変化しないようにしているの
で、波長の切り換えにより、変調器の消光比が変化しな
いようにすることができる。
化させて、変調器の吸収端波長を、発振波長に追随させ
る機構や制御方法を設けることにより、選択する波長に
よってデチューニング量が変化しないようにしているの
で、波長の切り換えにより、変調器の消光比が変化しな
いようにすることができる。
【００３３】また、ＳＯＡも変調器と同じ温度変化率で
温度調節した場合は、発振波長とＳＯＡの利得ピーク波
長の差を常に小さく維持することができる。この場合に
おいては、発振の切り換えに際して、ＳＯＡ利得の変化
を小さく抑えるという効果を奏する。
温度調節した場合は、発振波長とＳＯＡの利得ピーク波
長の差を常に小さく維持することができる。この場合に
おいては、発振の切り換えに際して、ＳＯＡ利得の変化
を小さく抑えるという効果を奏する。
【００３４】また、本発明による波長選択光源は、回折
格子を有する半導体レーザと、半導体光アンプと、変調
器を集積化し、変調器の吸収層近傍と半導体レーザの活
性層近傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線
を配置し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による
温度調節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変
化と、選択する発振波長の変化が等しくなるようにした
ことを特徴とする。
格子を有する半導体レーザと、半導体光アンプと、変調
器を集積化し、変調器の吸収層近傍と半導体レーザの活
性層近傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線
を配置し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による
温度調節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変
化と、選択する発振波長の変化が等しくなるようにした
ことを特徴とする。
【００３５】この波長選択光源の構成においても、変調
器の温度を変化させて、変調器の吸収端波長を、発振波
長に追随させる機構や制御方法を設けることにより、選
択する波長によってデチューニング量が変化しないよう
にすることができる。したがって、波長の切り換えによ
り、変調器の消光比が変化しないようにすることができ
る。
器の温度を変化させて、変調器の吸収端波長を、発振波
長に追随させる機構や制御方法を設けることにより、選
択する波長によってデチューニング量が変化しないよう
にすることができる。したがって、波長の切り換えによ
り、変調器の消光比が変化しないようにすることができ
る。
【００３６】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明の第１の実施の形態に係る波長選択光源の発振波長
及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグラフであ
る。なお、本実施の形態を適用する波長選択光源の基本
的構成については、各ＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピッチの
設定間隔を除けば、図１４に示す従来例と同様であるの
で、以下図１４の斜視図も参照して説明する。
発明の第１の実施の形態に係る波長選択光源の発振波長
及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグラフであ
る。なお、本実施の形態を適用する波長選択光源の基本
的構成については、各ＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピッチの
設定間隔を除けば、図１４に示す従来例と同様であるの
で、以下図１４の斜視図も参照して説明する。
【００３７】本発明では、光の周波数で８００ＧＨｚ、
波長で６．４ｎｍの範囲をカバーする波長選択光源を例
として述べる。本発明の波長選択光源は、図１４に示す
ように、ＤＦＢ−ＬＤ部１、ＭＭＩ部２、ＳＯＡ部３、
変調器部４からなり、これらがＩｎＰ基板５の上に、モ
ノリシックに形成されている。
波長で６．４ｎｍの範囲をカバーする波長選択光源を例
として述べる。本発明の波長選択光源は、図１４に示す
ように、ＤＦＢ−ＬＤ部１、ＭＭＩ部２、ＳＯＡ部３、
変調器部４からなり、これらがＩｎＰ基板５の上に、モ
ノリシックに形成されている。
【００３８】ＤＦＢ−ＬＤ部１には、第１ＤＦＢ−ＬＤ
６、第２ＤＦＢ−ＬＤ７、第３ＤＦＢ−ＬＤ８、第４Ｄ
ＦＢ−ＬＤ９の４アレイが設けられ、これらに対して、
第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１０、第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１
１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極１２、第４ＤＦＢ−ＬＤ電極
１３が設けられている。
６、第２ＤＦＢ−ＬＤ７、第３ＤＦＢ−ＬＤ８、第４Ｄ
ＦＢ−ＬＤ９の４アレイが設けられ、これらに対して、
第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１０、第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１
１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極１２、第４ＤＦＢ−ＬＤ電極
１３が設けられている。
【００３９】内側のＤＦＢ−ＬＤの第２ＤＦＢ−ＬＤ電
極１１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極１２は、ＳｉＯ２膜で覆
われたＭＭＩの上を通して配線されている。さらに、Ｓ
ＯＡ電極１４、変調器電極１５が設けられているが、変
調器は高速変調する必要があるため、容量低減のため変
調器電極１５の面積は極力狭くしてある。以上の電極は
ｐ電極であるのに対し、ＤＦＢ−ＬＤ、ＳＯＡ、変調器
の共通のｎ電極として、裏面電極１６が設けられてい
る。
極１１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極１２は、ＳｉＯ２膜で覆
われたＭＭＩの上を通して配線されている。さらに、Ｓ
ＯＡ電極１４、変調器電極１５が設けられているが、変
調器は高速変調する必要があるため、容量低減のため変
調器電極１５の面積は極力狭くしてある。以上の電極は
ｐ電極であるのに対し、ＤＦＢ−ＬＤ、ＳＯＡ、変調器
の共通のｎ電極として、裏面電極１６が設けられてい
る。
【００４０】変調器の前端面には、ＡＲコーティング膜
１７が形成されている上に、ウィンドウ構造を採用する
ことにより、変調器の前端面反射率は０．１％以下に抑
えられている。これは、ＤＦＢ−ＬＤへの戻り光により
生ずる雑音を防止するために必要な構造である。
１７が形成されている上に、ウィンドウ構造を採用する
ことにより、変調器の前端面反射率は０．１％以下に抑
えられている。これは、ＤＦＢ−ＬＤへの戻り光により
生ずる雑音を防止するために必要な構造である。
【００４１】以上の構造の素子で、第１ＤＦＢ−ＬＤが
１５５０±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが１５５１．
６±０．８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが１５５３．２±
０．８ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが１５５４．８±０．８
ｎｍの発振波長範囲をカバーし、全体で、１５４９．２
〜１５５５．６ｎｍの発振波長範囲を連続的にカバーす
る。
１５５０±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが１５５１．
６±０．８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが１５５３．２±
０．８ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが１５５４．８±０．８
ｎｍの発振波長範囲をカバーし、全体で、１５４９．２
〜１５５５．６ｎｍの発振波長範囲を連続的にカバーす
る。
【００４２】本実施の形態では、光源の制御温度範囲
を、第１ＤＦＢ−ＬＤは２０±８℃、第２ＤＦＢ−ＬＤ
は２４±８℃、第３ＤＦＢ−ＬＤは２８±８℃、第４Ｄ
ＦＢ−ＬＤは３２±８℃とする。回折格子ピッチは、こ
の制御温度を前提に決定される。２６℃の各ＤＦＢ−Ｌ
Ｄの等価屈折率が３．２１の時、従来例のように、ＤＦ
Ｂ−ＬＤの中心温度がどれも２６℃のときは、 発振波長＝２×等価屈折率×回折格子ピッチ の関係より、各ＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピッチを、それ
ぞれ、２４１．４３ｎｍ、２４１．６８ｎｍ、２４１．
９３ｎｍ、２４２．１８ｎｍとしているのに対し、本実
施の形態では、これより中心温度を、それぞれ、−６
℃、−２℃、２℃、６℃ずらすため、発振波長で０．６
ｎｍ、０．２ｎｍ、−０．２ｎｍ、−０．６ｎｍ分ずれ
るように、回折格子ピッチを設定し直す必要がある。
を、第１ＤＦＢ−ＬＤは２０±８℃、第２ＤＦＢ−ＬＤ
は２４±８℃、第３ＤＦＢ−ＬＤは２８±８℃、第４Ｄ
ＦＢ−ＬＤは３２±８℃とする。回折格子ピッチは、こ
の制御温度を前提に決定される。２６℃の各ＤＦＢ−Ｌ
Ｄの等価屈折率が３．２１の時、従来例のように、ＤＦ
Ｂ−ＬＤの中心温度がどれも２６℃のときは、 発振波長＝２×等価屈折率×回折格子ピッチ の関係より、各ＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピッチを、それ
ぞれ、２４１．４３ｎｍ、２４１．６８ｎｍ、２４１．
９３ｎｍ、２４２．１８ｎｍとしているのに対し、本実
施の形態では、これより中心温度を、それぞれ、−６
℃、−２℃、２℃、６℃ずらすため、発振波長で０．６
ｎｍ、０．２ｎｍ、−０．２ｎｍ、−０．６ｎｍ分ずれ
るように、回折格子ピッチを設定し直す必要がある。
【００４３】その結果、各回折格子ピッチは、第１ＤＦ
Ｂ−ＬＤが２４１．５３ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが２４
１．７１ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが２４１．９０ｎｍ、
第４ＤＦＢ−ＬＤが２４２．０９ｎｍとなる。即ち従来
例においては、隣り合うＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピッチ
を０．２５ｎｍずつ変えたのに対し、本実施の形態で
は、０．１９ｎｍずつ変えており、中心温度をどれも２
６℃とした場合よりも回折格子ピッチの設定間隔が狭く
なる。
Ｂ−ＬＤが２４１．５３ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが２４
１．７１ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが２４１．９０ｎｍ、
第４ＤＦＢ−ＬＤが２４２．０９ｎｍとなる。即ち従来
例においては、隣り合うＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピッチ
を０．２５ｎｍずつ変えたのに対し、本実施の形態で
は、０．１９ｎｍずつ変えており、中心温度をどれも２
６℃とした場合よりも回折格子ピッチの設定間隔が狭く
なる。
【００４４】このように、ＤＦＢ−ＬＤの制御温度の中
心値を４℃ずつ変化させるのは、ＤＦＢ−ＬＤの中心発
振波長が１．６ｎｍずつ変化するのに対し、変調器の吸
収端波長も１．６ｎｍずつ変化させて追随させるためで
ある。即ち、吸収端波長は±８℃の変化に対して±３．
２ｎｍ変化するから、吸収端波長の温度依存性は、０．
４ｎｍ／℃であり、４℃の変化に対して１．６ｎｍ変化
することになる。
心値を４℃ずつ変化させるのは、ＤＦＢ−ＬＤの中心発
振波長が１．６ｎｍずつ変化するのに対し、変調器の吸
収端波長も１．６ｎｍずつ変化させて追随させるためで
ある。即ち、吸収端波長は±８℃の変化に対して±３．
２ｎｍ変化するから、吸収端波長の温度依存性は、０．
４ｎｍ／℃であり、４℃の変化に対して１．６ｎｍ変化
することになる。
【００４５】このことを、図１を用いて詳細に説明す
る。図１は、設定発振波長に対して、そのときの制御温
度、変調器の吸収端波長、デチューニングを示したグラ
フである。デチューニングは、発振波長から変調器の吸
収端波長を引いた量である。
る。図１は、設定発振波長に対して、そのときの制御温
度、変調器の吸収端波長、デチューニングを示したグラ
フである。デチューニングは、発振波長から変調器の吸
収端波長を引いた量である。
【００４６】本発明により、第１ＤＦＢ−ＬＤ、第２Ｄ
ＦＢ−ＬＤ、第３ＤＦＢ−ＬＤ、第４ＤＦＢ−ＬＤの温
度を、それぞれ異なる温度、２０±８℃、２４±８℃、
２８±８℃、３２±８℃に変化させた時、発振波長は、
それぞれ、１５５０±０．８ｎｍ、１５５１．６±０．
８ｎｍ、１５５３．２±０．８ｎｍ、１５５４．８±
０．８ｎｍに変化する。
ＦＢ−ＬＤ、第３ＤＦＢ−ＬＤ、第４ＤＦＢ−ＬＤの温
度を、それぞれ異なる温度、２０±８℃、２４±８℃、
２８±８℃、３２±８℃に変化させた時、発振波長は、
それぞれ、１５５０±０．８ｎｍ、１５５１．６±０．
８ｎｍ、１５５３．２±０．８ｎｍ、１５５４．８±
０．８ｎｍに変化する。
【００４７】このとき、変調器の吸収端波長は、１４８
７±３．２ｎｍ、１４８８．６±３．２ｎｍ、１４９
０．２±３．２ｎｍ、１４９１．８±３．２ｎｍに変化
するため、デチューニング量はどのＤＦＢ−ＬＤにおい
ても６３±２．４ｎｍとなる。
７±３．２ｎｍ、１４８８．６±３．２ｎｍ、１４９
０．２±３．２ｎｍ、１４９１．８±３．２ｎｍに変化
するため、デチューニング量はどのＤＦＢ−ＬＤにおい
ても６３±２．４ｎｍとなる。
【００４８】従って、全体でのデチューニング量の分布
は４．８ｎｍの幅に抑えられるという効果がもたらされ
る。従来の方法では、デチューニング分布量は９．６ｎ
ｍの幅（図１７参照）であったので、デチューニング量
をある一定範囲内に抑えるという点において、格段に向
上していることが分かる。これに伴い、素子製造歩留ま
りが大幅に向上するという効果が得られる。
は４．８ｎｍの幅に抑えられるという効果がもたらされ
る。従来の方法では、デチューニング分布量は９．６ｎ
ｍの幅（図１７参照）であったので、デチューニング量
をある一定範囲内に抑えるという点において、格段に向
上していることが分かる。これに伴い、素子製造歩留ま
りが大幅に向上するという効果が得られる。
【００４９】本実施の形態の波長選択光源は、図１５乃
至図１６に示す方法によって製造される。即ち、まず、
ｎ−ＩｎＰ基板５上に、電子ビーム露光のＷＡＶＥ技術
により、第１ＤＦＢ−ＬＤ６、第２ＤＦＢ−ＬＤ７、第
３ＤＦＢ−ＬＤ８、第４ＤＦＢ−ＬＤ９となる領域に、
ピッチがそれぞれ、２４１．５３ｎｍ、２４１．７１ｎ
ｍ、２４１．９０ｎｍ、２４２．０９ｎｍの回折格子を
形成する。
至図１６に示す方法によって製造される。即ち、まず、
ｎ−ＩｎＰ基板５上に、電子ビーム露光のＷＡＶＥ技術
により、第１ＤＦＢ−ＬＤ６、第２ＤＦＢ−ＬＤ７、第
３ＤＦＢ−ＬＤ８、第４ＤＦＢ−ＬＤ９となる領域に、
ピッチがそれぞれ、２４１．５３ｎｍ、２４１．７１ｎ
ｍ、２４１．９０ｎｍ、２４２．０９ｎｍの回折格子を
形成する。
【００５０】その上に、特開平８−１５３９２８号公報
や特開平１０−１１７０４０号公報で述べられている有
機金属気相成長法の選択成長技術により、ＩｎＧａＡｓ
Ｐの歪多重量子井戸構造を選択的に一括形成する。多重
量子井戸構造の吸収端波長は、第１ＤＦＢ−ＬＤ６が１
５５５ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤ７が１５５６．６ｎｍ、
第３ＤＦＢ−ＬＤ８が１５５８．２ｎｍ、第４ＤＦＢ−
ＬＤ９が１５５９．８ｎｍとし、ＭＭＩは１３８０ｎ
ｍ、ＳＯＡは１５６５ｎｍ、変調器は１４８９．４ｎｍ
（＠２６℃）とする。
や特開平１０−１１７０４０号公報で述べられている有
機金属気相成長法の選択成長技術により、ＩｎＧａＡｓ
Ｐの歪多重量子井戸構造を選択的に一括形成する。多重
量子井戸構造の吸収端波長は、第１ＤＦＢ−ＬＤ６が１
５５５ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤ７が１５５６．６ｎｍ、
第３ＤＦＢ−ＬＤ８が１５５８．２ｎｍ、第４ＤＦＢ−
ＬＤ９が１５５９．８ｎｍとし、ＭＭＩは１３８０ｎ
ｍ、ＳＯＡは１５６５ｎｍ、変調器は１４８９．４ｎｍ
（＠２６℃）とする。
【００５１】これを図１５のように、ＩｎＰにより埋め
込み成長して、最上層には、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ａｓのコンタクト層を形成する。次に、変調器のウィン
ドウ部、変調器とＳＯＡの境界、ＭＭＩ部において、コ
ンタクト層を除去し、全面にＳｉＯ２膜を形成する。
込み成長して、最上層には、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ａｓのコンタクト層を形成する。次に、変調器のウィン
ドウ部、変調器とＳＯＡの境界、ＭＭＩ部において、コ
ンタクト層を除去し、全面にＳｉＯ２膜を形成する。
【００５２】そして、第１ＤＦＢ−ＬＤ６、第２ＤＦＢ
−ＬＤ７、第３ＤＦＢ−ＬＤ８、第４ＤＦＢ−ＬＤ９、
ＳＯＡ、変調器のリッジの上面において、ＳｉＯ２膜を
開口して、図１６のように、第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１
０、第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極
１２、第４ＤＦＢ−ＬＤ電極１３、ＳＯＡ電極１４、変
調器電極１５を形成する。最後に、図１４に示すよう
に、裏面電極１６を形成して、ウェハーを劈開後、ＡＲ
コーティング膜１７を施す。
−ＬＤ７、第３ＤＦＢ−ＬＤ８、第４ＤＦＢ−ＬＤ９、
ＳＯＡ、変調器のリッジの上面において、ＳｉＯ２膜を
開口して、図１６のように、第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１
０、第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極
１２、第４ＤＦＢ−ＬＤ電極１３、ＳＯＡ電極１４、変
調器電極１５を形成する。最後に、図１４に示すよう
に、裏面電極１６を形成して、ウェハーを劈開後、ＡＲ
コーティング膜１７を施す。
【００５３】上記実施の形態においては、４アレイの場
合について述べたが、いかなるアレイ本数においても同
様に実施することができる。また、上記実施の形態にお
いては、１個のＤＦＢ−ＬＤに対し、±８℃の温度制御
範囲としたが、これも、自由に変えることができる。例
えば、１個のＤＦＢ−ＬＤの温度を±１６℃変えるとき
は、各ＤＦＢ−ＬＤの中心発振波長間隔は３．２ｎｍと
なり、各ＤＦＢ−ＬＤの中心温度間隔は、８℃とすれば
よい。そうすれば、各ＤＦＢ−ＬＤの中心温度におい
て、デチューニング量を一定とすることができる。
合について述べたが、いかなるアレイ本数においても同
様に実施することができる。また、上記実施の形態にお
いては、１個のＤＦＢ−ＬＤに対し、±８℃の温度制御
範囲としたが、これも、自由に変えることができる。例
えば、１個のＤＦＢ−ＬＤの温度を±１６℃変えるとき
は、各ＤＦＢ−ＬＤの中心発振波長間隔は３．２ｎｍと
なり、各ＤＦＢ−ＬＤの中心温度間隔は、８℃とすれば
よい。そうすれば、各ＤＦＢ−ＬＤの中心温度におい
て、デチューニング量を一定とすることができる。
【００５４】また、上記実施の形態では、変調器４をＤ
ＦＢ−ＬＤアレイ１と同一の温度制御手段によって制御
しているが、ＤＦＢ−ＬＤアレイ１の温度制御は従来
（図１７）と同様に、各ＤＦＢ−ＬＤアレイに対しては
その中心温度を２６℃に固定し、一方変調器４に対して
は、選択波長が第１ＤＦＢ−ＬＤ、第２ＤＦＢ−ＬＤ、
第３ＤＦＢ−ＬＤ、第４ＤＦＢ−ＬＤと切り替わる毎に
その中心温度が４℃上昇するように、変調器４の温度を
制御する温度制御手段を設けて構成することもできる。
ＦＢ−ＬＤアレイ１と同一の温度制御手段によって制御
しているが、ＤＦＢ−ＬＤアレイ１の温度制御は従来
（図１７）と同様に、各ＤＦＢ−ＬＤアレイに対しては
その中心温度を２６℃に固定し、一方変調器４に対して
は、選択波長が第１ＤＦＢ−ＬＤ、第２ＤＦＢ−ＬＤ、
第３ＤＦＢ−ＬＤ、第４ＤＦＢ−ＬＤと切り替わる毎に
その中心温度が４℃上昇するように、変調器４の温度を
制御する温度制御手段を設けて構成することもできる。
【００５５】この場合には、ＤＦＢ−ＬＤの温度制御範
囲は図１７に示す従来例と等しいので、各ＤＦＢ−ＬＤ
の回折格子ピッチは従来例と等しく、２４１．４３ｎ
ｍ、２４１．６８ｎｍ、２４１．９３ｎｍ、２４２．１
８ｎｍである。
囲は図１７に示す従来例と等しいので、各ＤＦＢ−ＬＤ
の回折格子ピッチは従来例と等しく、２４１．４３ｎ
ｍ、２４１．６８ｎｍ、２４１．９３ｎｍ、２４２．１
８ｎｍである。
【００５６】また、上記実施の形態では、本発明をＤＦ
Ｂ−ＬＤ、ＭＭＩ間直結型に適応したが、その間に曲が
り導波路を設けた波長選択光源にも同様に適応できる。
Ｂ−ＬＤ、ＭＭＩ間直結型に適応したが、その間に曲が
り導波路を設けた波長選択光源にも同様に適応できる。
【００５７】上記の実施の形態では、温度制御及びＤＦ
Ｂ−ＬＤの切り換えによる波長制御時においても、デチ
ューニングの変化が小さく、許容範囲内に抑制されてい
ることが特徴であるが、制御温度の変化によるデチュー
ニングの変化は依然残っている。
Ｂ−ＬＤの切り換えによる波長制御時においても、デチ
ューニングの変化が小さく、許容範囲内に抑制されてい
ることが特徴であるが、制御温度の変化によるデチュー
ニングの変化は依然残っている。
【００５８】（第２の実施の形態）本波長選択光源で
は、典型的な値としては、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長の温
度依存性は約０．１ｎｍ／℃で、変調器の吸収端波長の
温度依存性は約０．４ｎｍ／℃であるので、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄ部１と変調器部４の温度変化を４：１とすれば、温度
変化に対するデチューニング変化を無くすことができ
る。
は、典型的な値としては、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長の温
度依存性は約０．１ｎｍ／℃で、変調器の吸収端波長の
温度依存性は約０．４ｎｍ／℃であるので、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄ部１と変調器部４の温度変化を４：１とすれば、温度
変化に対するデチューニング変化を無くすことができ
る。
【００５９】このＤＦＢ−ＬＤの発振波長の温度依存性
と変調器の吸収端波長の温度依存性は、活性層の組成
や、層構造などに依存しており、また、同一条件で作製
された素子でさえも、製造誤差などにより、数パーセン
ト程度、異なった値を示すことがある。この場合は、適
宜、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長の温度変化と変調器の吸収
端波長の温度変化が等しくなるように、ＤＦＢ−ＬＤと
変調器の温度変化の比率を決定すればよい。
と変調器の吸収端波長の温度依存性は、活性層の組成
や、層構造などに依存しており、また、同一条件で作製
された素子でさえも、製造誤差などにより、数パーセン
ト程度、異なった値を示すことがある。この場合は、適
宜、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長の温度変化と変調器の吸収
端波長の温度変化が等しくなるように、ＤＦＢ−ＬＤと
変調器の温度変化の比率を決定すればよい。
【００６０】チップ内で、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器部
４を異なる温度に制御するには、チップ全体をペルチェ
素子で温調した上に、それぞれに、異なる抵抗率の加熱
抵抗線を配置することで構成することができる。
４を異なる温度に制御するには、チップ全体をペルチェ
素子で温調した上に、それぞれに、異なる抵抗率の加熱
抵抗線を配置することで構成することができる。
【００６１】図２〜図３は、本発明の第２の実施の形態
を説明するための図であり、図２は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図３は、
加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図である。
を説明するための図であり、図２は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図３は、
加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図である。
【００６２】本実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、それぞれに、異なる抵抗
率の加熱抵抗線１９を配置している。
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、それぞれに、異なる抵抗
率の加熱抵抗線１９を配置している。
【００６３】本波長選択光源は、図１６の状態までは第
１の実施の形態と同様に製造するが、このあと、全面に
ＳｉＯ２膜を形成してから、図３に示すＰｔの加熱抵抗
１９を形成する。しかる後、第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１
０、第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極
１２、第４ＤＦＢ−ＬＤ電極１３、ＳＯＡ電極１４、変
調器電極１５のボンディングパッド部のＳｉＯ２膜を除
去してから、裏面電極の形成、劈開、ＡＲコーティング
膜の形成を行う。
１の実施の形態と同様に製造するが、このあと、全面に
ＳｉＯ２膜を形成してから、図３に示すＰｔの加熱抵抗
１９を形成する。しかる後、第１ＤＦＢ−ＬＤ電極１
０、第２ＤＦＢ−ＬＤ電極１１、第３ＤＦＢ−ＬＤ電極
１２、第４ＤＦＢ−ＬＤ電極１３、ＳＯＡ電極１４、変
調器電極１５のボンディングパッド部のＳｉＯ２膜を除
去してから、裏面電極の形成、劈開、ＡＲコーティング
膜の形成を行う。
【００６４】加熱抵抗１９は、ＤＦＢ−ＬＤ部１で抵抗
率を高く、変調器部４で抵抗率を低くし、ＤＦＢ−ＬＤ
の多重量子井戸の温度変化と、変調器の多重量子井戸の
温度変化が、４：１になるようにする。ＤＦＢ−ＬＤと
変調器の熱抵抗が等しいときは、単位長さあたりの抵抗
をＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器４で４：１にすればよい。
率を高く、変調器部４で抵抗率を低くし、ＤＦＢ−ＬＤ
の多重量子井戸の温度変化と、変調器の多重量子井戸の
温度変化が、４：１になるようにする。ＤＦＢ−ＬＤと
変調器の熱抵抗が等しいときは、単位長さあたりの抵抗
をＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器４で４：１にすればよい。
【００６５】単位長さあたりの抵抗を４：１にするため
には、抵抗線の断面積を１：４にすればよい。抵抗線の
断面積を１：４にするために、抵抗線の幅を１：４とし
てもよいし、膜厚を１：４にしてもよい。または、抵抗
線の材質を変えることにより、単位長さあたりの抵抗を
変えてもよい。
には、抵抗線の断面積を１：４にすればよい。抵抗線の
断面積を１：４にするために、抵抗線の幅を１：４とし
てもよいし、膜厚を１：４にしてもよい。または、抵抗
線の材質を変えることにより、単位長さあたりの抵抗を
変えてもよい。
【００６６】図２において、ペルチェ素子による温調は
常に１８℃とし、加熱抵抗１９に電流を流すことによ
り、ＤＦＢ−ＬＤは２６±８℃、変調器は２０±２℃に
温度制御する。
常に１８℃とし、加熱抵抗１９に電流を流すことによ
り、ＤＦＢ−ＬＤは２６±８℃、変調器は２０±２℃に
温度制御する。
【００６７】ＤＦＢ−ＬＤの温度制御範囲は、図１７に
示す従来例と等しいので、各ＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピ
ッチは従来例と等しく、２４１．４３ｎｍ、２４１．６
８ｎｍ、２４１．９３ｎｍ、２４２．１８ｎｍである。
変調器の吸収端波長は、発振波長の全体の中心値１５５
２．４ｎｍからデチューニングの最適値６３ｎｍを引い
た１４８９．４ｎｍとするが、変調器の制御中心温度は
２０℃なので、２０℃において１４８９．４ｎｍになる
ようにする。
示す従来例と等しいので、各ＤＦＢ−ＬＤの回折格子ピ
ッチは従来例と等しく、２４１．４３ｎｍ、２４１．６
８ｎｍ、２４１．９３ｎｍ、２４２．１８ｎｍである。
変調器の吸収端波長は、発振波長の全体の中心値１５５
２．４ｎｍからデチューニングの最適値６３ｎｍを引い
た１４８９．４ｎｍとするが、変調器の制御中心温度は
２０℃なので、２０℃において１４８９．４ｎｍになる
ようにする。
【００６８】このように設定すると、変調器を２０±２
℃に加熱したときに、変調器の吸収端波長は、１４８
９．４±０．８ｎｍとなり、デチューニング量は、第１
ＤＦＢ−ＬＤに対しては６０．６ｎｍ一定、第２ＤＦＢ
−ＬＤでは６２．２ｎｍ一定、第３ＤＦＢ−ＬＤでは６
３．８ｎｍ一定、第４ＤＦＢ−ＬＤでは、６５．４ｎｍ
一定となる。
℃に加熱したときに、変調器の吸収端波長は、１４８
９．４±０．８ｎｍとなり、デチューニング量は、第１
ＤＦＢ−ＬＤに対しては６０．６ｎｍ一定、第２ＤＦＢ
−ＬＤでは６２．２ｎｍ一定、第３ＤＦＢ−ＬＤでは６
３．８ｎｍ一定、第４ＤＦＢ−ＬＤでは、６５．４ｎｍ
一定となる。
【００６９】従って、全体でデチューニングのばらつき
は、４．８ｎｍにおさまることとなり、本発明の目的が
達成されることは勿論、ＤＦＢ−ＬＤ、変調器の可変温
度範囲が第１の実施の形態より狭いので、波長の選択に
よるパワー変化、消光比変化を低減するという格別な効
果を奏する。
は、４．８ｎｍにおさまることとなり、本発明の目的が
達成されることは勿論、ＤＦＢ−ＬＤ、変調器の可変温
度範囲が第１の実施の形態より狭いので、波長の選択に
よるパワー変化、消光比変化を低減するという格別な効
果を奏する。
【００７０】以上述べた第２の実施の形態では、ＤＦＢ
−ＬＤ部と変調器部に対して１つの抵抗加熱線を直列に
配線している。一方、ＤＦＢ−ＬＤ部と変調器部に対し
て別々の抵抗加熱線を並列に配線して、ＤＦＢ−ＬＤ部
と変調器部の温度変化が４：１となるように電流値を設
定することにより、温度変化に対するデチューニング変
化を無くすことができる構成も可能である。
−ＬＤ部と変調器部に対して１つの抵抗加熱線を直列に
配線している。一方、ＤＦＢ−ＬＤ部と変調器部に対し
て別々の抵抗加熱線を並列に配線して、ＤＦＢ−ＬＤ部
と変調器部の温度変化が４：１となるように電流値を設
定することにより、温度変化に対するデチューニング変
化を無くすことができる構成も可能である。
【００７１】以上述べた、第１の実施の形態と第２の実
施の形態を組み合わせることもできる。第１の実施の形
態では、ＤＦＢ−ＬＤの切り換えに伴うデチューニング
の変化を抑え、第２の実施の形態では、１個のＤＦＢ−
ＬＤの温度変化に対して、デチューニングが変化しない
ようにするものであった。これらを組み合わせることに
より、すべての波長範囲にわたって、デチューニングを
一定にすることができる。
施の形態を組み合わせることもできる。第１の実施の形
態では、ＤＦＢ−ＬＤの切り換えに伴うデチューニング
の変化を抑え、第２の実施の形態では、１個のＤＦＢ−
ＬＤの温度変化に対して、デチューニングが変化しない
ようにするものであった。これらを組み合わせることに
より、すべての波長範囲にわたって、デチューニングを
一定にすることができる。
【００７２】（第３と第４の実施の形態）また、全ての
波長範囲にわたって、デチューニングを一定にするため
の別の方法として、チップ全体をペルチェ素子で温調し
た上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に加熱抵抗線を配置する
ことで、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器部４を異なる温度に
制御する構成があげられる。
波長範囲にわたって、デチューニングを一定にするため
の別の方法として、チップ全体をペルチェ素子で温調し
た上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に加熱抵抗線を配置する
ことで、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器部４を異なる温度に
制御する構成があげられる。
【００７３】図４〜図５は、本発明の第３の実施の形態
を説明するための図であり、図４は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図５は、
加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図である。
を説明するための図であり、図４は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図５は、
加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図である。
【００７４】本実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に
加熱抵抗線１９を配置している。
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に
加熱抵抗線１９を配置している。
【００７５】本波長選択光源では、ＤＦＢ−ＬＤの制御
温度を２６±８℃と変化させたときに、第１ＤＦＢ−Ｌ
Ｄが１５４９．２±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが１
５５０．８±０．８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが１５５
２．４±０．８ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが１５５４．０
±０．８ｎｍに変化する。この波長制御から、回折格子
ピッチが決定され、第１ＤＦＢ−ＬＤが２４１．３１ｎ
ｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが２４１．５６ｎｍ、第３ＤＦＢ
−ＬＤが２４１．８１ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが２４
２．０６ｎｍとなる。一方、変調器は、制御温度を２６
±８℃と変化させたときに、吸収端波長は１４８９．４
±３．２ｎｍに変化する。
温度を２６±８℃と変化させたときに、第１ＤＦＢ−Ｌ
Ｄが１５４９．２±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが１
５５０．８±０．８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが１５５
２．４±０．８ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが１５５４．０
±０．８ｎｍに変化する。この波長制御から、回折格子
ピッチが決定され、第１ＤＦＢ−ＬＤが２４１．３１ｎ
ｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが２４１．５６ｎｍ、第３ＤＦＢ
−ＬＤが２４１．８１ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが２４
２．０６ｎｍとなる。一方、変調器は、制御温度を２６
±８℃と変化させたときに、吸収端波長は１４８９．４
±３．２ｎｍに変化する。
【００７６】この素子構造で、ペルチェ素子の温度コン
トロールで１８℃から３４℃に変化させ、一方、ＤＦＢ
−ＬＤの温度は、ペルチェ素子による温度コントロール
と抵抗加熱線による加熱との組み合わせにより、第１Ｄ
ＦＢ−ＬＤで２６℃〜３６．７℃、第２ＤＦＢ−ＬＤで
２０．７℃〜４２℃、第３ＤＦＢ−ＬＤで２６℃〜４
７．３℃、第４ＤＦＢ−ＬＤで３１．３℃〜４２℃に変
化させる。変調器の温度に対してＤＦＢ−ＬＤの温度
は、それぞれ８℃〜１６℃、０℃〜１６℃、０℃〜１６
℃、０℃〜８℃高いが、この差分は、抵抗加熱線１９に
電流を流すことにより補う。
トロールで１８℃から３４℃に変化させ、一方、ＤＦＢ
−ＬＤの温度は、ペルチェ素子による温度コントロール
と抵抗加熱線による加熱との組み合わせにより、第１Ｄ
ＦＢ−ＬＤで２６℃〜３６．７℃、第２ＤＦＢ−ＬＤで
２０．７℃〜４２℃、第３ＤＦＢ−ＬＤで２６℃〜４
７．３℃、第４ＤＦＢ−ＬＤで３１．３℃〜４２℃に変
化させる。変調器の温度に対してＤＦＢ−ＬＤの温度
は、それぞれ８℃〜１６℃、０℃〜１６℃、０℃〜１６
℃、０℃〜８℃高いが、この差分は、抵抗加熱線１９に
電流を流すことにより補う。
【００７７】このとき、第１ＤＦＢ−ＬＤが１５４９．
２〜１５５０．３ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが１５５０．
３〜１５５２．４ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが１５５２．
４〜１５５４．５ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが１５５４．
５〜１５５５．６ｎｍの発振波長範囲をカバーし、素子
全体として１５４９．２〜１５５５．６ｎｍの発振波長
範囲を連続的にカバーする。一方、変調器の吸収端波長
は、１４８６．２ｎｍから１４９２．６ｎｍの波長範囲
をカバーする。このように制御すれば、変調器の吸収端
波長は、発振波長に完全に追随することができるため
に、全波長範囲で、デチューニング変化を０ｎｍにする
ことができる。
２〜１５５０．３ｎｍ、第２ＤＦＢ−ＬＤが１５５０．
３〜１５５２．４ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤが１５５２．
４〜１５５４．５ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤが１５５４．
５〜１５５５．６ｎｍの発振波長範囲をカバーし、素子
全体として１５４９．２〜１５５５．６ｎｍの発振波長
範囲を連続的にカバーする。一方、変調器の吸収端波長
は、１４８６．２ｎｍから１４９２．６ｎｍの波長範囲
をカバーする。このように制御すれば、変調器の吸収端
波長は、発振波長に完全に追随することができるため
に、全波長範囲で、デチューニング変化を０ｎｍにする
ことができる。
【００７８】従って、本実施の形態の波長選択光源で
は、デチューニング制御に関し、一つの発振波長にしか
対応していない変調器集積分布帰還型半導体レーザと、
同等レベルで良好な製造歩留まりが確保できるという効
果が得られる。
は、デチューニング制御に関し、一つの発振波長にしか
対応していない変調器集積分布帰還型半導体レーザと、
同等レベルで良好な製造歩留まりが確保できるという効
果が得られる。
【００７９】また、すべての波長範囲にわたって、デチ
ューニングを一定にするためのもう一つの方法として
は、チップ全体をペルチェ素子で温調した上に、変調器
部４の上に加熱抵抗線を配置することで、ＤＦＢ−ＬＤ
部１と変調器部４を異なる温度に制御する構成が挙げら
れる。
ューニングを一定にするためのもう一つの方法として
は、チップ全体をペルチェ素子で温調した上に、変調器
部４の上に加熱抵抗線を配置することで、ＤＦＢ−ＬＤ
部１と変調器部４を異なる温度に制御する構成が挙げら
れる。
【００８０】図６〜図７は、本発明の第４の実施の形態
を説明するための図であり、図６は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図７は、
加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図である。
を説明するための図であり、図６は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図７は、
加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図である。
【００８１】本実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、変調器部４の上に加熱抵
抗線１９を配置している。
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、変調器部４の上に加熱抵
抗線１９を配置している。
【００８２】本波長選択光源では、ＤＦＢ−ＬＤの温度
制御範囲は、図１７に示す従来例と等しいので、各ＤＦ
Ｂ−ＬＤの回折格子ピッチは、２４１．４３ｎｍ、２４
１．６８ｎｍ、２４１．９３ｎｍ、２４２．１８ｎｍで
ある。一方、変調器は、制御温度を２６±８℃と変化さ
せたときに、吸収端波長は１４８４．６±３．２ｎｍに
変化する。
制御範囲は、図１７に示す従来例と等しいので、各ＤＦ
Ｂ−ＬＤの回折格子ピッチは、２４１．４３ｎｍ、２４
１．６８ｎｍ、２４１．９３ｎｍ、２４２．１８ｎｍで
ある。一方、変調器は、制御温度を２６±８℃と変化さ
せたときに、吸収端波長は１４８４．６±３．２ｎｍに
変化する。
【００８３】この素子構造で、ペルチェ素子による温度
コントロールにより、４本各々のＤＦＢ−ＬＤの温度を
２６±８℃に変化させる。一方、対応する変調器の温度
は、ペルチェ素子による温度コントロールと抵抗加熱線
による加熱との組み合わせにより、それぞれ、３２±２
℃、３６±２℃、４０±２℃、４４±２℃に制御する。
ＤＦＢ−ＬＤの温度に対して変調器の温度は、それぞれ
６±６℃、１０±６℃、１４±６℃、１８±６℃高い
が、この差分は、抵抗加熱線１９に電流を流すことによ
り補う。
コントロールにより、４本各々のＤＦＢ−ＬＤの温度を
２６±８℃に変化させる。一方、対応する変調器の温度
は、ペルチェ素子による温度コントロールと抵抗加熱線
による加熱との組み合わせにより、それぞれ、３２±２
℃、３６±２℃、４０±２℃、４４±２℃に制御する。
ＤＦＢ−ＬＤの温度に対して変調器の温度は、それぞれ
６±６℃、１０±６℃、１４±６℃、１８±６℃高い
が、この差分は、抵抗加熱線１９に電流を流すことによ
り補う。
【００８４】このとき、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長は、第
１ＤＦＢ−ＬＤで１５５０±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−
ＬＤで１５５１．６±０．８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤで
１５５３．２±０．８ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤで１５５
４．８±０．８ｎｍと変化し、全体で１５４９．２ｎｍ
から１５５５．６ｎｍまでの波長範囲をカバーする。一
方、対応する変調器の吸収端波長は、１４８７±０．８
ｎｍ、１４８８．６±０．８ｎｍ、１４９０．２±０．
８ｎｍ、１４９１．８±０．８ｎｍで変化する。このよ
うに制御すれば、変調器の吸収端波長は、発振波長に完
全に追随させることができ、全波長範囲で、デチューニ
ング変化を０ｎｍにすることができる。
１ＤＦＢ−ＬＤで１５５０±０．８ｎｍ、第２ＤＦＢ−
ＬＤで１５５１．６±０．８ｎｍ、第３ＤＦＢ−ＬＤで
１５５３．２±０．８ｎｍ、第４ＤＦＢ−ＬＤで１５５
４．８±０．８ｎｍと変化し、全体で１５４９．２ｎｍ
から１５５５．６ｎｍまでの波長範囲をカバーする。一
方、対応する変調器の吸収端波長は、１４８７±０．８
ｎｍ、１４８８．６±０．８ｎｍ、１４９０．２±０．
８ｎｍ、１４９１．８±０．８ｎｍで変化する。このよ
うに制御すれば、変調器の吸収端波長は、発振波長に完
全に追随させることができ、全波長範囲で、デチューニ
ング変化を０ｎｍにすることができる。
【００８５】従って、本実施の形態の波長選択光源で
は、デチューニング制御に関し、一つの発振波長にしか
対応していない変調器集積分布帰還型半導体レーザと、
同等のレベルで良好な製造歩留まりが確保できるという
効果が得られる。
は、デチューニング制御に関し、一つの発振波長にしか
対応していない変調器集積分布帰還型半導体レーザと、
同等のレベルで良好な製造歩留まりが確保できるという
効果が得られる。
【００８６】（第５と第６の実施の形態）また、第１〜
第４の実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長と変調
器の吸収端波長の関係のみに注目したが、ＭＭＩやＳＯ
Ａにも、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長との関係において、最
適の駆動温度が存在する。
第４の実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長と変調
器の吸収端波長の関係のみに注目したが、ＭＭＩやＳＯ
Ａにも、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長との関係において、最
適の駆動温度が存在する。
【００８７】まず、１×Ｎ−ＭＭＩにおいては、 最適MMI長=MMIの等価屈折率×(実効MMI幅)2/(DFB-LDの
発振波長×N) の関係がある。ＭＭＩの場合、最適ＭＭＩ長から条件が
ずれると、過剰損が発生するが、今考えている発振波長
の変化やＭＭＩの等価屈折率変化からは、致命的ではな
いので、必ずしも、最適の温度に制御する必要はない。
発振波長×N) の関係がある。ＭＭＩの場合、最適ＭＭＩ長から条件が
ずれると、過剰損が発生するが、今考えている発振波長
の変化やＭＭＩの等価屈折率変化からは、致命的ではな
いので、必ずしも、最適の温度に制御する必要はない。
【００８８】しかし、あえて最も望ましい条件について
述べると、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長を温度によって変化
させているときは、ＭＭＩも同じように温度変化させる
のが望ましい。これは、発振波長の温度変化は、半導体
の屈折率の温度変化に起因しているものであり、ＭＭＩ
の等価屈折率もほぼ同様に変化するためである。
述べると、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長を温度によって変化
させているときは、ＭＭＩも同じように温度変化させる
のが望ましい。これは、発振波長の温度変化は、半導体
の屈折率の温度変化に起因しているものであり、ＭＭＩ
の等価屈折率もほぼ同様に変化するためである。
【００８９】一方、ＳＯＡにおいては、ＤＦＢ−ＬＤの
発振波長とＳＯＡの利得ピーク波長が一致するように追
随させるのが望ましい。ＳＯＡの利得ピーク波長の温度
依存性は、変調器の吸収端波長の温度依存性と同様に、
０．４ｎｍ／℃なので、ＳＯＡの温度変化は、変調器と
連動させればよい。そうすれば、波長切り換え時にＳＯ
Ａ利得が変化しないようにすることができる。
発振波長とＳＯＡの利得ピーク波長が一致するように追
随させるのが望ましい。ＳＯＡの利得ピーク波長の温度
依存性は、変調器の吸収端波長の温度依存性と同様に、
０．４ｎｍ／℃なので、ＳＯＡの温度変化は、変調器と
連動させればよい。そうすれば、波長切り換え時にＳＯ
Ａ利得が変化しないようにすることができる。
【００９０】ただし、ＳＯＡ利得は、ＳＯＡ電流を調整
することにより、ある程度までなら補償することができ
るので、このような温度制御は必須ではない。従って、
等しい温度に制御することが望ましい組み合わせは、等
価屈折率の温度依存性に支配されるＤＦＢ−ＬＤとＭＭ
Ｉであり、また、吸収端波長の温度依存性が決め手とな
る変調器とＳＯＡである。
することにより、ある程度までなら補償することができ
るので、このような温度制御は必須ではない。従って、
等しい温度に制御することが望ましい組み合わせは、等
価屈折率の温度依存性に支配されるＤＦＢ−ＬＤとＭＭ
Ｉであり、また、吸収端波長の温度依存性が決め手とな
る変調器とＳＯＡである。
【００９１】図８〜図９は、本発明の第５の実施の形態
を説明するための図であり、図８は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図９は、
加熱抵抗１９の引き回し例を示したチップの上面図であ
る。
を説明するための図であり、図８は、ＤＦＢ−ＬＤと変
調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図９は、
加熱抵抗１９の引き回し例を示したチップの上面図であ
る。
【００９２】本実施の形態では、ＭＭＩはＤＦＢ−ＬＤ
と同じ温度に制御され、ＳＯＡは変調器と同じ温度に制
御される。ＤＦＢ−ＬＤ部１とＭＭＩ部２には加熱抵抗
１９が配置されていないので、ペルチェ素子による温度
コントロールをそのまま受けることになる。各ＤＦＢ−
ＬＤの温度は、第１の実施の形態と同じように、２０±
８℃、２４±８℃、２８±８℃、３２±８℃の範囲で制
御する。
と同じ温度に制御され、ＳＯＡは変調器と同じ温度に制
御される。ＤＦＢ−ＬＤ部１とＭＭＩ部２には加熱抵抗
１９が配置されていないので、ペルチェ素子による温度
コントロールをそのまま受けることになる。各ＤＦＢ−
ＬＤの温度は、第１の実施の形態と同じように、２０±
８℃、２４±８℃、２８±８℃、３２±８℃の範囲で制
御する。
【００９３】このとき、対応する変調器の温度は、それ
ぞれ、２６±２℃、３０±２℃、３４±２℃、３８±２
℃に制御する。ＤＦＢ−ＬＤに対して変調器の温度は、
いずれも、６±６℃高いが、これは、加熱抵抗１９に電
流を流すことにより制御する。このようにすれば、変調
器の吸収端波長は、発振波長に完全に追随させることが
できるため、全波長範囲で、デチューニングの変化を０
ｎｍにすることができる。
ぞれ、２６±２℃、３０±２℃、３４±２℃、３８±２
℃に制御する。ＤＦＢ−ＬＤに対して変調器の温度は、
いずれも、６±６℃高いが、これは、加熱抵抗１９に電
流を流すことにより制御する。このようにすれば、変調
器の吸収端波長は、発振波長に完全に追随させることが
できるため、全波長範囲で、デチューニングの変化を０
ｎｍにすることができる。
【００９４】従って、本実施の形態の波長選択光源で
は、デチューニング制御に関し、１つの発振波長にしか
対応していない変調器集積分布帰還型半導体レーザと、
同等レベルで良好な製造歩留まりが確保できるという効
果が得られる。
は、デチューニング制御に関し、１つの発振波長にしか
対応していない変調器集積分布帰還型半導体レーザと、
同等レベルで良好な製造歩留まりが確保できるという効
果が得られる。
【００９５】図１０〜図１１は、本発明の第６の実施の
形態を説明するための図であり、図１０は、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄと変調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図
１１は、加熱抵抗１９の引き回し例を示したチップの上
面図である。第６の実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤとＭ
ＭＩはペルチェ素子、ＳＯＡと変調器はペルチェ素子＋
加熱抵抗で温度制御したが、本実施の形態ではこれを逆
に構成する。
形態を説明するための図であり、図１０は、ＤＦＢ−Ｌ
Ｄと変調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図
１１は、加熱抵抗１９の引き回し例を示したチップの上
面図である。第６の実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤとＭ
ＭＩはペルチェ素子、ＳＯＡと変調器はペルチェ素子＋
加熱抵抗で温度制御したが、本実施の形態ではこれを逆
に構成する。
【００９６】即ち、本波長選択光源では、発振波長が全
体で１５４９．２ｎｍから１５５５．６ｎｍまで変わる
時、ペルチェ素子による温度コントロールを１２℃から
２８℃まで変え、変調器の吸収端波長の変化を発振波長
に完全に追随させる。ＤＦＢ−ＬＤの制御温度は、第５
の実施の形態と同じように、２０±８℃、２４±８℃、
２８±８℃、３２±８℃なので、ペルチェ素子のコント
ロール温度からの差分は、加熱抵抗１９により供給す
る。
体で１５４９．２ｎｍから１５５５．６ｎｍまで変わる
時、ペルチェ素子による温度コントロールを１２℃から
２８℃まで変え、変調器の吸収端波長の変化を発振波長
に完全に追随させる。ＤＦＢ−ＬＤの制御温度は、第５
の実施の形態と同じように、２０±８℃、２４±８℃、
２８±８℃、３２±８℃なので、ペルチェ素子のコント
ロール温度からの差分は、加熱抵抗１９により供給す
る。
【００９７】この第６の実施の形態を第５の実施の形態
と比較すると、変調器を低い温度で使うことができるた
め、変調器の吸収スペクトルが急峻になり、消光比の電
圧依存性の観点から、より製造余裕度が広がるという利
点がある。
と比較すると、変調器を低い温度で使うことができるた
め、変調器の吸収スペクトルが急峻になり、消光比の電
圧依存性の観点から、より製造余裕度が広がるという利
点がある。
【００９８】（第７の実施の形態）ＤＦＢ−ＬＤが単体
であり、合波器が必要でない構成においても、すべての
波長範囲にわたって、デチューニングを一定とすること
ができる。構成としては、チップ全体をペルチェ素子で
温調した上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に加熱抵抗線を配
置し、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器部４を異なる温度に制
御する。
であり、合波器が必要でない構成においても、すべての
波長範囲にわたって、デチューニングを一定とすること
ができる。構成としては、チップ全体をペルチェ素子で
温調した上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に加熱抵抗線を配
置し、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変調器部４を異なる温度に制
御する。
【００９９】図１２〜１３は本発明の第７の実施の形態
を説明するための図であり、図１２は、ＤＦＢ−ＬＤと
変調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図１３
は、加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図であ
る。
を説明するための図であり、図１２は、ＤＦＢ−ＬＤと
変調器の温度制御と波長の変化を示したグラフ、図１３
は、加熱抵抗の引き回し例を示したチップの上面図であ
る。
【０１００】本実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤ部１と変
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に
加熱抵抗線１９を配置している。
調器部４を異なる温度に制御するために、チップ全体を
ペルチェ素子で温調した上に、ＤＦＢ−ＬＤ部１の上に
加熱抵抗線１９を配置している。
【０１０１】本波長選択光源では、ＤＦＢ−ＬＤの温度
制御範囲を２６±８℃としたとき、発振波長は１５５０
±０．８ｎｍで変化する。回折格子は、この温度制御と
波長制御を前提に決定され、図１７に示す従来例の第１
ＤＦＢ−ＬＤと等しく２４１．４３ｎｍとなる。一方、
変調器は、２６±８℃に温度制御したときに、吸収端波
長は１４８９．４±３．２ｎｍで変化する。
制御範囲を２６±８℃としたとき、発振波長は１５５０
±０．８ｎｍで変化する。回折格子は、この温度制御と
波長制御を前提に決定され、図１７に示す従来例の第１
ＤＦＢ−ＬＤと等しく２４１．４３ｎｍとなる。一方、
変調器は、２６±８℃に温度制御したときに、吸収端波
長は１４８９．４±３．２ｎｍで変化する。
【０１０２】この素子構造で、ペルチェ素子による温度
コントロールで変調器温度を２２±４℃に変化させ、一
方、ＤＦＢ−ＬＤの温度は、ペルチェ素子による温度コ
ントロールと抵抗加熱線による加熱とを組み合わせて、
３４±１６℃に変化させる。変調器に対して、ＤＦＢ−
ＬＤの温度は１２±１２℃高いが、この差分は、抵抗加
熱線１９に電流を流すことにより補償する。
コントロールで変調器温度を２２±４℃に変化させ、一
方、ＤＦＢ−ＬＤの温度は、ペルチェ素子による温度コ
ントロールと抵抗加熱線による加熱とを組み合わせて、
３４±１６℃に変化させる。変調器に対して、ＤＦＢ−
ＬＤの温度は１２±１２℃高いが、この差分は、抵抗加
熱線１９に電流を流すことにより補償する。
【０１０３】このとき、発振波長は１５５０．８±１．
６ｎｍで変化し、変調器の吸収端波長は１４８７．８±
１．６ｎｍに変化する。このように制御すれば、変調器
の吸収端波長は、発振波長に完全に追随することができ
るために、全波長範囲で、デチューニング変化を０ｎｍ
にすることができる。
６ｎｍで変化し、変調器の吸収端波長は１４８７．８±
１．６ｎｍに変化する。このように制御すれば、変調器
の吸収端波長は、発振波長に完全に追随することができ
るために、全波長範囲で、デチューニング変化を０ｎｍ
にすることができる。
【０１０４】本実施の形態では、ＤＦＢ−ＬＤと変調器
の中間にＳＯＡを配置した構成となっている。このＳＯ
Ａは、本素子構成において必須の構成要件となってお
り、以下にその理由を説明する。
の中間にＳＯＡを配置した構成となっている。このＳＯ
Ａは、本素子構成において必須の構成要件となってお
り、以下にその理由を説明する。
【０１０５】第１の理由は、ＤＦＢ−ＬＤの温度の上昇
に伴う光出力特性の劣化を、ＳＯＡによって補償するた
めである。本実施の形態ではＤＦＢ−ＬＤが単体である
ために、ＤＦＢ−ＬＤが複数からなる場合と同等の波長
可変範囲を得ようとすると、ＤＦＢ−ＬＤの温度可変範
囲を大きく広げなければならない。しかしながら、温度
可変範囲を広げようとすると、温度上昇によりＤＦＢ−
ＬＤの光出力特性が大きく劣化する。従って、この光出
力特性の劣化を補償するために、ＤＦＢ−ＬＤの後段に
ＳＯＡを配置することが必須となっている。
に伴う光出力特性の劣化を、ＳＯＡによって補償するた
めである。本実施の形態ではＤＦＢ−ＬＤが単体である
ために、ＤＦＢ−ＬＤが複数からなる場合と同等の波長
可変範囲を得ようとすると、ＤＦＢ−ＬＤの温度可変範
囲を大きく広げなければならない。しかしながら、温度
可変範囲を広げようとすると、温度上昇によりＤＦＢ−
ＬＤの光出力特性が大きく劣化する。従って、この光出
力特性の劣化を補償するために、ＤＦＢ−ＬＤの後段に
ＳＯＡを配置することが必須となっている。
【０１０６】第２の理由は、温度上昇による変調器の特
性劣化を回避するためである。ＳＯＡが装荷されていな
い構成では、ＤＦＢ−ＬＤの抵抗加熱線からの発熱の影
響が、隣接する変調器まで及んでしまうため、変調器の
温度が上昇し、変調特性が劣化するという問題が発生す
る。本実施の形態のようにＤＦＢ−ＬＤと変調器の中間
にＳＯＡを配置した構成では、抵抗加熱線からの発熱の
影響が、遠く変調器まで及ぶことを回避することができ
る。
性劣化を回避するためである。ＳＯＡが装荷されていな
い構成では、ＤＦＢ−ＬＤの抵抗加熱線からの発熱の影
響が、隣接する変調器まで及んでしまうため、変調器の
温度が上昇し、変調特性が劣化するという問題が発生す
る。本実施の形態のようにＤＦＢ−ＬＤと変調器の中間
にＳＯＡを配置した構成では、抵抗加熱線からの発熱の
影響が、遠く変調器まで及ぶことを回避することができ
る。
【０１０７】以上に述べた第３から第７の実施の形態に
おいては、選択する発振波長によらず、デチューニング
変化が０となる例を示した。しかし、デチューニング変
化が厳密に０でなくとも、要求される伝送特性が達成で
きる範囲内に収まっていれば、本発明が目的とする効果
は、十分に発揮されることは言うまでもない。
おいては、選択する発振波長によらず、デチューニング
変化が０となる例を示した。しかし、デチューニング変
化が厳密に０でなくとも、要求される伝送特性が達成で
きる範囲内に収まっていれば、本発明が目的とする効果
は、十分に発揮されることは言うまでもない。
【０１０８】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、各
実施例は適宜変更され得ることは明らかである。
ものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、各
実施例は適宜変更され得ることは明らかである。
【０１０９】
【発明の効果】本発明によれば、波長切り換えに際し、
ＤＦＢ−ＬＤの発振波長と変調器の吸収端波長間のデチ
ューニングの変化を小さく抑えているので、製造歩留ま
りの著しい向上を実現した波長選択光源を提供すること
ができる。
ＤＦＢ−ＬＤの発振波長と変調器の吸収端波長間のデチ
ューニングの変化を小さく抑えているので、製造歩留ま
りの著しい向上を実現した波長選択光源を提供すること
ができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る波長選択光源
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る波長選択光源
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
【図３】本発明の波長選択光源の第２の実施の形態を示
す上面図である。
す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る波長選択光源
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
【図５】本発明の波長選択光源の第３の実施の形態を示
す上面図である。
す上面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る波長選択光源
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
【図７】本発明の波長選択光源の第４の実施の形態を示
す上面図である。
す上面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る波長選択光源
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示すグ
ラフである。
【図９】本発明の波長選択光源の第５の実施の形態を示
す上面図である。
す上面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る波長選択光
源の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示す
グラフである。
源の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示す
グラフである。
【図１１】本発明の波長選択光源の第６の実施の形態を
示す上面図である。
示す上面図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る波長選択光
源の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示す
グラフである。
源の発振波長及び変調器の吸収端波長の制御方法を示す
グラフである。
【図１３】本発明の波長選択光源の第７の実施の形態を
示す上面図である。
示す上面図である。
【図１４】本発明が適用される波長選択光源の斜視図で
ある。
ある。
【図１５】波長選択光源の製造工程の一工程図である。
【図１６】図１５の次工程図である。
【図１７】従来の波長選択光源の発振波長及び変調器の
吸収端波長の制御方法を示すグラフである。
吸収端波長の制御方法を示すグラフである。
１ ＤＦＢ−ＬＤ部 ２ ＭＭＩ部 ３ ＳＯＡ部 ４ 変調器部 ５ ＩｎＰ基板 ６ 第１ＤＦＢ−ＬＤ ７ 第２ＤＦＢ−ＬＤ ８ 第３ＤＦＢ−ＬＤ ９ 第４ＤＦＢ−ＬＤ １０ 第１ＤＦＢ−ＬＤ電極 １１ 第２ＤＦＢ−ＬＤ電極 １２ 第３ＤＦＢ−ＬＤ電極 １３ 第４ＤＦＢ−ＬＤ電極 １４ ＳＯＡ電極 １５ 変調器電極 １６ 裏面電極 １７ ＡＲコーティング膜 １８ ウィンドウ部 １９ 加熱抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 5/50 ６３０ Ｈ０１Ｓ 5/50 ６３０ (72)発明者 山口 昌幸 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA13 BA01 CA04 DA16 EA03 EA07 EB04 EB27 HA11 5F073 AA64 AA74 AA83 AA86 AB06 AB21 EA04 EA14 FA24 FA25
Claims (15)
- 【請求項１】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを有する波長選択光源において、 選択された前記半導体レーザの発振波長に応じて前記変
調器の吸収端波長を制御する温度制御手段を備えている
ことを特徴とする波長選択光源。 - 【請求項２】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを有する波長選択光源の制御方法において、 選択された前記半導体レーザの発振波長に応じて前記変
調器の吸収端波長を制御する温度制御手段により、選択
する発振波長の変化と前記変調器の吸収端波長の変化と
の差が、小さくなるように制御することを特徴とする波
長選択光源の制御方法。 - 【請求項３】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、この素子全体の温度変化による半
導体レーザ毎の発振波長変化と、前記複数の半導体レー
ザの切り換えによる発振波長変化とを組み合わせて、発
振波長を選択する波長選択光源において、 発振波長の中心値が大きい半導体レーザほど制御温度の
中心値を高くするとともに、選択された半導体レーザの
発振波長の中心値と前記変調器の吸収端波長の中心値と
の差が、半導体レーザ毎に変化しないように前記半導体
レーザアレイ及び前記変調器の温度を制御する温度制御
手段を備え、かつ前記各半導体レーザの回折格子の周期
は、前記制御温度に基づいて決定されていることを特徴
とする波長選択光源。 - 【請求項４】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、前記半導体レーザの温度制御によ
る発振波長変化と、前記半導体レーザの切り換えによる
発振波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波
長選択光源において、 前記切り換えにより選択する半導体レーザの発振波長の
変化と、前記変調器の吸収端波長の変化との差が小さく
なるように前記半導体レーザの温度及び前記変調器の温
度とをそれぞれ制御する温度制御手段を備えていること
を特徴とする波長選択光源。 - 【請求項５】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、前記半導体レーザの温度制御によ
る発振波長変化と、前記半導体レーザの切り換えによる
発振波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波
長選択光源において、 前記切り換えにより選択する半導体レーザの発振波長の
変化と、前記変調器の吸収端波長の変化とが等しくなる
ように前記半導体レーザの温度及び前記変調器の温度と
をそれぞれ制御する温度制御手段を備えていることを特
徴とする波長選択光源。 - 【請求項６】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、前記半導体レーザの温度制御によ
る発振波長変化と、前記半導体レーザの切り換えによる
発振波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波
長選択光源において、 前記半導体レーザの活性層近傍と前記変調器の吸収層近
傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線を配置
し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による温度調
節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変化と、
選択する発振波長の変化との差が小さくなるように制御
する温度制御手段を備えていることを特徴とする波長選
択光源。 - 【請求項７】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、前記半導体レーザの温度制御によ
る発振波長変化と、前記半導体レーザの切り換えによる
発振波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波
長選択光源において、 前記半導体レーザの活性層近傍と前記変調器の吸収層近
傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線を配置
し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による温度調
節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変化と、
選択する発振波長の変化が等しくなるように制御する温
度制御手段を備えていることを特徴とする波長選択光
源。 - 【請求項８】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、前記半導体レーザの温度制御によ
る発振波長変化と、半導体レーザの切り換えによる発振
波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波長選
択光源の制御方法であって、 前記変調器の吸収層近傍と前記半導体レーザアレイの活
性層近傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線
を配置し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による
温度調節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変
化と、選択する発振波長の変化との差が小さくなるよう
に制御することを特徴とする波長選択光源の制御方法。 - 【請求項９】 異なる周期の回折格子を有する複数の半
導体レーザからなる半導体レーザアレイと、合波器と、
変調器とを集積化し、前記半導体レーザの温度制御によ
る発振波長変化と、半導体レーザの切り換えによる発振
波長変化とを組み合わせて、発振波長を選択する波長選
択光源の制御方法であって、 前記変調器の吸収層近傍と前記半導体レーザアレイの活
性層近傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線
を配置し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による
温度調節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変
化と、選択する発振波長の変化が等しくなるように制御
することを特徴とする波長選択光源の制御方法。 - 【請求項１０】 前記変調器の前段に半導体光アンプを
配したことを特徴とする請求項１，３，４，５，６，７
のいずれか１項に記載の波長選択光源。 - 【請求項１１】 前記変調器の前段に半導体光アンプを
配置し、前記変調器の吸収層の温度変化率と前記光半導
体アンプの活性層の温度変化率が等しくなるように、前
記半導体光アンプの活性層にも、温度制御手段を設けた
ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の波
長選択光源。 - 【請求項１２】 前記半導体レーザアレイの活性層の温
度変化率と前記合波器の温度変化率が等しくなるよう
に、前記合波器近傍にも、温度制御手段を設けたことを
特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の波長選択
光源。 - 【請求項１３】 回折格子を有する半導体レーザと、半
導体光アンプと変調器とを集積し、前記半導体レーザの
温度制御により発振波長を選択する波長選択光源におい
て、 前記半導体レーザの活性層近傍と前記変調器の吸収層近
傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線を配置
し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による温度調
節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変化と、
選択する発振波長の変化との差が小さく抑えられるよう
に制御する温度制御手段を備えていることを特徴とする
波長選択光源。 - 【請求項１４】 回折格子を有する半導体レーザと、半
導体光アンプと変調器とを集積し、前記半導体レーザの
温度制御により発振波長を選択する波長選択光源におい
て、 前記半導体レーザの活性層近傍と前記変調器の吸収層近
傍の両方、あるいは、いずれか一方に加熱抵抗線を配置
し、素子全体の温度調節と前記加熱抵抗線による温度調
節との協調により、前記変調器の吸収端波長の変化と、
選択する発振波長の変化とが等しくなるように制御する
温度制御手段を備えていることを特徴とする波長選択光
源。 - 【請求項１５】 前記温度制御手段は、素子全体の温度
調節を行うペルチェ素子を含んでいることを特徴とする
１，３乃至７，１０乃至１４のいずれか１項に記載の波
長選択光源。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001049478A JP2001339117A (ja) | 2000-03-22 | 2001-02-23 | 変調器集積波長選択光源およびその制御方法 |
| US09/813,913 US20010026570A1 (en) | 2000-03-22 | 2001-03-22 | Modulator-integrated wavelength-selecting light emitting device and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000080867 | 2000-03-22 | ||
| JP2000-80867 | 2000-03-22 | ||
| JP2001049478A JP2001339117A (ja) | 2000-03-22 | 2001-02-23 | 変調器集積波長選択光源およびその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339117A true JP2001339117A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=26588099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001049478A Pending JP2001339117A (ja) | 2000-03-22 | 2001-02-23 | 変調器集積波長選択光源およびその制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010026570A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001339117A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216862A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nec Corp | 変調器集積面発光レーザ |
| JP2007250740A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | 光集積素子及び光モジュール |
| JP2008503094A (ja) * | 2004-06-15 | 2008-01-31 | アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド | 電界吸収変調型ファブリーペローレーザ及びその製作方法 |
| CN100429848C (zh) * | 2006-01-20 | 2008-10-29 | 中国科学院半导体研究所 | 波长可选分布反馈激光器二维阵列集成组件 |
| JP2010514163A (ja) * | 2006-12-15 | 2010-04-30 | プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ | 広帯域波長可変シングルモード量子カスケードレーザ光源およびセンサ |
| JP2012231186A (ja) * | 2012-08-28 | 2012-11-22 | Japan Oclaro Inc | 波長可変光送信器および光送受信器 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503094A (ja) * | 2004-06-15 | 2008-01-31 | アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド | 電界吸収変調型ファブリーペローレーザ及びその製作方法 |
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| JP2012231186A (ja) * | 2012-08-28 | 2012-11-22 | Japan Oclaro Inc | 波長可変光送信器および光送受信器 |
| JP2014045135A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 集積型光半導体装置 |
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