JP2009004525A - 光源モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LD素子1により生成されるレーザ光11は、コリメートレンズ2によりコリメートビーム12に変換される。エタロンフィルタ3は、所定の透過波長を有する。エタロンフィルタ3からの反射光14は、コリメートレンズ2により集光されて受光素子4に導かれる。制御回路6は、受光素子4の出力に基づいて、LD素子1の発振波長を制御する。
【選択図】図1
Description
コリメートビーム12の光路上には、エタロンフィルタ3が設けられている。エタロンフィルタ3は、例えば、ファブリペロー型エタロンであり、互いに平行に設けられた1組の半透明の反射面から構成されている。ファブリペロー型エタロンは、一例としては、ガラス基板の両側の表面に反射鏡としての半透明膜を蒸着させることにより実現される。
図3は、エタロンフィルタ3の構成および特性について説明する図である。エタロンフィルタ3は、図3(a)に示すように、互いに平行に設けられた1組の半透明の反射面から構成されている。この実施例では、エタロンフィルタ3は、入力側反射面3aおよび出力側反射面3bを備える。
波長制御信号生成部41は、位相比較部46からの制御信号に応じて、波長制御信号を生成する。波長制御信号は、この実施例では、LD素子1の注入電流を指示する。なお、波長制御信号は、例えば、DCバイアス信号である。低周波信号生成部42は、レーザ光を変調するための駆動信号と比べて十分に低い周波数の低周波信号を生成する。以下では低周波信号の周波数を「fo 」とする。周波数fo は、特に限定されるものではないが、例えば、数100Hz〜数MHzである。乗算器43は、波長制御信号に低周波信号を重畳する。そして、低周波信号が重畳された波長制御信号がLD素子1の波長可変領域1aに与えられる。この場合、LD素子1の発振波長は、周波数fo で変動する。また、その中心波長は、波長制御信号により決まる。
ここでは、LD素子1の発振波長λo がエタロンフィルタ3の透過波長よりも長いものとする。また、LD素子1の発振波長は、低周波信号によって「λo ±Δλ」で変動するものとする。そうすると、発振波長が「λo +Δλ」のときに透過率が低くなり、発振波長が「λo −Δλ」のときに透過率が高くなる。すなわち、発振波長が「λo +Δλ」のときに反射光パワーが大きくなり、発振波長が「λo −Δλ」のときに反射光パワーが小さくなる。したがって、受光素子4のPD電流は、周波数fo で振動することになる。同様に、LD素子1の発振波長がエタロンフィルタ3の透過波長よりも短いときも、受光素子4のPD電流は周波数fo で振動する。
この場合、発振波長が「λo 」であるときに透過率が最大となる。そして、発振波長が「λo +Δλ」および「λo −Δλ」のときは、発振波長が「λo 」であるときと比べて透過率が低下する。すなわち、発振波長が「λo 」であるとき、受光素子4により検出される反射光のパワーが最小となる。そして、発振波長が「λo +Δλ」のとき、および発振波長が「λo −Δλ」のときは、発振波長が「λo 」であるときと比べて反射光パワーが大きくなる。すなわち、発振波長が「λo −Δλ」と「λo +Δλ」との間で1回だけ振動すると、受光素子4のPD電流は、2回振動する。したがって、受光素子4のPD電流は、周波数2fo で振動することになる。
上述した光源モジュールにおいては、LD素子1の注入電流を利用して発振波長を制御しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、他のパラメータを利用して発振波長を制御するようにしてもよい。例えば、LD素子1の温度を変えることによりLD素子1の発振波長を制御するようにしてもよい。この場合、LD素子1の温度は、例えば、TECを利用して制御することができる。この構成は、図4において、波長コントローラ33が生成する波長制御指示をTECコントローラ23に与えることにより実現可能である。なお、エタロンフィルタの光特性が温度に依存する場合には、LDチップ(LD素子および受光素子)の温度を制御するためのTECと、エタロンフィルタの温度を制御するためのTECは、互いに独立して設けるようにしてもよい。
光フィルタ(上述の実施形態では、エタロンフィルタ)の透過波長は、光源モジュールがロックすべき波長と一致している必要がある。このため、光源モジュールにおいて使用する光フィルタの透過波長は、調整可能(すなわち、チューナブル)であることが好ましい。透過波長チューナブル光フィルタとしては、例えば、ヒータ等を用いて温度を調整することで透過波長を制御する形態、あるいは電界を調整することで透過波長を制御する形態が知られている。
LD素子と、
前記LD素子により生成されるレーザ光が入射されるレンズと、
前記レンズにより得られる光ビームの光路上に設けられ、透過波長を持った光フィルタと、
前記LD素子の近傍に設けられる受光素子と、
前記受光素子の出力に基づいて前記LD素子の発振波長を制御する制御回路、を備え、
前記光フィルタからの反射光は、前記レンズを通過して前記受光素子に導かれる
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記レンズは、前記レーザ光からコリメートビームを生成するコリメートレンズである
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記光フィルタは、エタロンフィルタである
ことを特徴とする光源モジュール。
付記3に記載の光源モジュールであって、
前記エタロンフィルタの入力側反射率と出力側反射率は、互いに異なっている
ことを特徴とする光源モジュール。
付記3に記載の光源モジュールであって、
前記エタロンフィルタは、前記透過波長を持った入射光の一部を反射する
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記光フィルタの透過波長を調整する調整手段をさらに備える
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記制御回路は、前記LD素子の注入電流を変えることにより、そのLD素子の発振波長を制御する
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記LD素子および受光素子は、同一のチップ上に設けられる
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号を変調する変調手段をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光素子の出力信号に含まれている前記変調手段による偏重信号成分に基づいて、前記前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号を生成する
ことを特徴とする光源モジュール。
付記1に記載の光源モジュールであって、
前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号に低周波信号を重畳する変調手段をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光素子の出力信号に含まれている前記低周波信号の高調波成分に基づいて、前記前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号を生成する
ことを特徴とする光源モジュール。
付記9に記載の光源モジュールであって、
前記制御回路は、前記受光素子の出力信号の平均に基づいて、前記前記LD素子の光パワーを調整する
ことを特徴とする光源モジュール。
LD素子と、
前記LD素子により生成される後方向光が入射されるレンズと、
前記レンズにより得られる光ビームの光路上に設けられ、透過波長を持ったエタロンフィルタと、
前記LD素子の近傍に設けられる受光素子と、
前記受光素子の出力に基づいて前記LD素子の発振波長を制御する制御回路、を備え、
前記エタロンフィルタからの反射光は、前記レンズを通過して前記受光素子に導かれる
ことを特徴とする光源モジュール。
1a 波長可変領域
1b ゲイン領域
1c 変調領域
2 コリメートレンズ
3 エタロンフィルタ
4 受光素子
5 LDチップ
6 制御回路
7 コリメートレンズ
22 TEC
32 ゲインコントローラ
33 波長コントローラ
41 波長制御信号生成部
42 低周波信号生成部
46 位相比較部
100 光源モジュール
Claims (10)
- LD素子と、
前記LD素子により生成されるレーザ光が入射されるレンズと、
前記レンズにより得られる光ビームの光路上に設けられ、透過波長を持った光フィルタと、
前記LD素子の近傍に設けられる受光素子と、
前記受光素子の出力に基づいて前記LD素子の発振波長を制御する制御回路、を備え、
前記光フィルタからの反射光は、前記レンズを通過して前記受光素子に導かれる
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記レンズは、前記レーザ光からコリメートビームを生成するコリメートレンズである
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記光フィルタは、エタロンフィルタである
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項3に記載の光源モジュールであって、
前記エタロンフィルタの入力側反射率と出力側反射率は、互いに異なっている
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項3に記載の光源モジュールであって、
前記エタロンフィルタは、前記透過波長を持った入射光の一部を反射する
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記光フィルタの透過波長を調整する調整手段をさらに備える
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号を変調する変調手段をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光素子の出力信号に含まれている前記変調手段による偏重信号成分に基づいて、前記前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号を生成する
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号に低周波信号を重畳する変調手段をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光素子の出力信号に含まれている前記低周波信号の高調波成分に基づいて、前記前記LD素子の発振波長を制御するための制御信号を生成する
ことを特徴とする光源モジュール。 - 請求項7に記載の光源モジュールであって、
前記制御回路は、前記受光素子の出力信号の平均に基づいて、前記前記LD素子の光パワーを調整する
ことを特徴とする光源モジュール。 - LD素子と、
前記LD素子により生成される後方向光が入射されるレンズと、
前記レンズにより得られる光ビームの光路上に設けられ、透過波長を持ったエタロンフィルタと、
前記LD素子の近傍に設けられる受光素子と、
前記受光素子の出力に基づいて前記LD素子の発振波長を制御する制御回路、を備え、
前記エタロンフィルタからの反射光は、前記レンズを通過して前記受光素子に導かれる
ことを特徴とする光源モジュール。
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