JP2011258703A - Control method of wavelength variable laser element and wavelength variable laser device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波長可変レーザ素子の制御方法および波長可変レーザ装置に関するものである。 The present invention relates to a wavelength tunable laser element control method and a wavelength tunable laser apparatus.
従来、たとえばDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)光通信用の波長可変光源として、集積型の波長可変レーザ素子が開示されている(たとえば特許文献1、2、非特許文献1〜3参照)。特許文献1に開示される波長可変レーザ素子は、互いにレーザ発振波長が異なる複数の分布帰還型(Distributed Feedback:DFB)の半導体レーザ素子と、多モード干渉型(Multi Mode Interferometer:MMI)の光合流器と、半導体光増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)を一つの基板上に集積したものである。
Conventionally, as an example of a wavelength tunable light source for DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) optical communication, an integrated wavelength tunable laser element has been disclosed (see, for example,
この波長可変レーザ素子は、複数のDFBレーザ素子から選択した1つのDFBレーザ素子を駆動し、このDFBレーザ素子が出力したレーザ光を光合流器にて半導体光増幅器に結合し、所望の光強度に増幅して出力するように構成されている。ここで、各DFBレーザ素子のレーザ発振波長は、DFBレーザ素子の温度調整によってたとえば3nm〜4nm程度変化させることができる。また、各DFBレーザ素子のレーザ発振波長の波長間隔は、この温度調整によって変化する程度の間隔に設定されている。したがって、この波長可変レーザは、駆動するDFBレーザ素子の選択と、駆動するDFBレーザの温度調整によって、連続的かつ広い波長範囲において所望の波長のレーザ光を出力できる。 This wavelength tunable laser element drives one DFB laser element selected from a plurality of DFB laser elements, and couples the laser beam output from the DFB laser element to a semiconductor optical amplifier with an optical combiner, thereby obtaining a desired light intensity. It is configured to amplify and output. Here, the laser oscillation wavelength of each DFB laser element can be changed by, for example, about 3 nm to 4 nm by adjusting the temperature of the DFB laser element. In addition, the wavelength interval of the laser oscillation wavelength of each DFB laser element is set to an interval that is changed by this temperature adjustment. Therefore, this wavelength tunable laser can output laser light having a desired wavelength in a continuous and wide wavelength range by selecting the DFB laser element to be driven and adjusting the temperature of the DFB laser to be driven.
ところで、DWDM光通信システム内で使用される波長可変レーザ素子の増加にともない、システム全体での消費電力を低減するために、より消費電力が低い波長可変レーザ素子が求められている。 By the way, with an increase in the wavelength tunable laser elements used in the DWDM optical communication system, a wavelength tunable laser element with lower power consumption is required in order to reduce power consumption in the entire system.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、消費電力を低くできる波長可変レーザ素子の制御方法および波長可変レーザ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a wavelength tunable laser element control method and a wavelength tunable laser apparatus that can reduce power consumption.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る波長可変レーザ素子の制御方法は、温度調整によってレーザ発振波長を変化させることができる複数の半導体レーザ素子と、前記複数の半導体レーザ素子から入力されるレーザ光を増幅する半導体光増幅器とを備える波長可変レーザ素子の制御方法であって、出力すべきレーザ光の波長に応じて、前記複数の半導体レーザ素子から駆動すべき半導体レーザ素子を選択するとともに該選択した半導体レーザ素子を所定の温度に調整する調整工程と、前記選択した半導体レーザ素子に、前記所定の温度に応じた電流値の駆動電流を供給する電流供給工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method of controlling a wavelength tunable laser device according to the present invention includes a plurality of semiconductor laser devices capable of changing a laser oscillation wavelength by temperature adjustment, and the plurality of semiconductors. A method of controlling a wavelength tunable laser element comprising a semiconductor optical amplifier for amplifying laser light input from a laser element, wherein the semiconductor is driven from the plurality of semiconductor laser elements according to the wavelength of the laser light to be output An adjustment step of selecting a laser element and adjusting the selected semiconductor laser element to a predetermined temperature; and a current supply step of supplying a driving current having a current value corresponding to the predetermined temperature to the selected semiconductor laser element; , Including.
また、本発明に係る波長可変レーザ素子の制御方法は、上記の発明において、前記電流供給工程において、前記半導体光増幅器の光出力強度が、前記選択した半導体レーザ素子の駆動電流に対して飽和特性を有し、かつ飽和光出力強度から所定の強度範囲内になるように、前記選択した半導体レーザ素子に供給する駆動電流を制御することを特徴とする。 The wavelength tunable laser device control method according to the present invention is the above invention, wherein, in the current supply step, the optical output intensity of the semiconductor optical amplifier is saturated with respect to the drive current of the selected semiconductor laser device. And the drive current supplied to the selected semiconductor laser element is controlled so as to be within a predetermined intensity range from the saturation light output intensity.
また、本発明に係る波長可変レーザ装置は、温度調整によってレーザ発振波長を変化させることができる複数の半導体レーザ素子と、前記複数の半導体レーザ素子から入力されるレーザ光を増幅する半導体光増幅器と、出力すべきレーザ光の波長に応じて前記複数の半導体レーザ素子から選択した半導体レーザ素子を所定の温度に調整するとともに、該選択した半導体レーザ素子に該所定の温度に応じた電流値の駆動電流を供給する制御装置と、を備えることを特徴とする。 In addition, a wavelength tunable laser device according to the present invention includes a plurality of semiconductor laser elements capable of changing a laser oscillation wavelength by temperature adjustment, and a semiconductor optical amplifier that amplifies laser light input from the plurality of semiconductor laser elements, The semiconductor laser element selected from the plurality of semiconductor laser elements is adjusted to a predetermined temperature according to the wavelength of the laser beam to be output, and the selected semiconductor laser element is driven with a current value corresponding to the predetermined temperature. And a control device for supplying current.
また、本発明に係る波長可変レーザ装置は、上記の発明において、前記制御装置は、前記半導体光増幅器の光出力強度が、前記選択した半導体レーザ素子の駆動電流に対して飽和特性を有し、かつ飽和光出力強度から所定の強度範囲内になるように、前記選択した半導体レーザ素子の駆動電流を制御することを特徴とする。 Further, in the wavelength tunable laser device according to the present invention, in the above invention, the control device has a light output intensity of the semiconductor optical amplifier having a saturation characteristic with respect to a driving current of the selected semiconductor laser element, In addition, the drive current of the selected semiconductor laser element is controlled so as to be within a predetermined intensity range from the saturated light output intensity.
本発明によれば、消費電力を低くできる波長可変レーザ素子の制御方法および波長可変レーザ装置を実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to realize a wavelength tunable laser element control method and a wavelength tunable laser apparatus that can reduce power consumption.
以下に、図面を参照して本発明に係る波長可変レーザ素子の制御方法および波長可変レーザ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wavelength tunable laser element control method and a wavelength tunable laser apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る波長可変レーザ装置の模式的な構成図である。図1に示すように、この波長可変レーザ装置100は、筐体1に収容されたペルチェ素子2と、ペルチェ素子2上に載置されたペルチェ素子3と、ペルチェ素子3上にサブマウント4を介して載置された波長可変レーザ素子5およびサーミスタ6と、ペルチェ素子3上に載置されたコリメータレンズ7と、ペルチェ素子2上に載置されたビームスプリッタ8、フォトダイオード9、エタロンフィルタ10、およびフォトダイオード11と、筐体1の突出部に収容された光アイソレータ12、集光レンズ13、および光ファイバ14と、制御装置15とを備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wavelength tunable laser device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wavelength
波長可変レーザ素子5は、所定の波長のレーザ光Lを出力する。サーミスタ6は、波長可変レーザ素子5の近傍に配置されており、波長可変レーザ素子5の温度をモニタするために使用される。コリメータレンズ7は、波長可変レーザ素子5が出力したレーザ光Lを平行光にする。ビームスプリッタ8は、レーザ光Lの大部分(たとえば90%以上)を透過しつつ、一部の光を反射光RLとして反射する。フォトダイオード9は、反射光RLの光路の一部を遮るように配置されており、反射光RLの一部を受光し、その受光量に応じた電流を出力する。エタロンフィルタ10は、波長に対して周期的に変化する透過波長特性を有しており、フォトダイオード9により遮られなかった反射光RLをその波長に応じた透過率で透過する。フォトダイオード11は、エタロンフィルタ10が透過した反射光RLを受光し、その受光量に応じた電流を出力する。なお、フォトダイオード9はレーザ光Lの強度をモニタするために使用される。また、エタロンフィルタ10とフォトダイオード11はレーザ光Lの波長をモニタするために使用される。
The wavelength
また、光アイソレータ12は、ビームスプリッタ8を透過したレーザ光Lを透過しつつ、光ファイバ14側から波長可変レーザ素子5へ戻る光を遮断する。集光レンズ13は、光アイソレータ12を透過したレーザ光Lを光ファイバ14に結合させる。
The
ペルチェ素子2は、波長可変レーザ素子5を冷却するとともに、エタロンフィルタ10の温度を調整するために使用される。ペルチェ素子3は、波長可変レーザ素子5の温度調整のために使用される。また、制御装置15は、サーミスタ6の電気抵抗値を測定し、フォトダイオード9、11からの電流を受付けるとともに、ペルチェ素子2、3、および波長可変レーザ素子5に駆動電流を供給する。
The Peltier
つぎに、波長可変レーザ素子5について具体的に説明する。図2は、図1に示す波長可変レーザ素子5の模式的な構成図である。図2に示すように、波長可変レーザ素子5は、同一基板上に集積した、複数のDFBレーザ素子51と、複数のDFBレーザ素子51に接続した複数の光導波路52と、複数の光導波路52に接続した、たとえばMMI型である光合流器53と、光合流器53に接続した光導波路54と、光導波路54に接続した半導体光増幅器55と、半導体光増幅器55に接続した曲げ導波路56とを備えている。なお、制御装置15は、複数のDFBレーザ素子51および半導体光増幅器55のそれぞれに駆動電流を供給する。
Next, the wavelength
複数のDFBレーザ素子51は、例えば12個のDFBレーザ素子51aから構成されている。また、各DFBレーザ素子51aは、同一温度において互いに異なるレーザ発振波長を有するが、温度を調整することによってそのレーザ発振波長を変化させることができる。
The plurality of DFB
具体的には、各DFBレーザ素子51aは、例えば3nm〜4nm程度の範囲内でレーザ発振波長を変化させることができる。また、各DFBレーザ素子51aのレーザ発振波長は、同一温度において3nm〜4nm程度の間隔で並ぶように設計されている。これによって、波長可変レーザ素子5は、DFBレーザ素子51aが12個の場合に、たとえば1526nmから1563nmの広い波長可変範囲を実現することができる。
Specifically, each DFB
つぎに、図1、2を用いて、本実施の形態に係る波長可変レーザ装置100の動作および波長可変レーザ素子5の制御方法について説明する。
Next, the operation of the wavelength
はじめに、出力すべきレーザ光Lの波長および光強度に応じて、複数のDFBレーザ素子51から、駆動すべきDFBレーザ素子51aを選択し、選択したDFBレーザ素子51aの温度および駆動電流、ならびに半導体光増幅器55の駆動電流を決定する。なお、この選択および決定は、たとえば、外部からの指令に基づき、制御装置15に記憶された各DFBレーザ素子51aおよび半導体光増幅器55の温度と駆動電流との関係を示すテーブルに基づいて実行することができる。
First, the DFB
つぎに、制御装置15は、決定したDFBレーザ素子51aの温度および駆動電流、ならびに半導体光増幅器55の駆動電流に基づき、ペルチェ素子2、3に駆動電流を供給して選択したDFBレーザ素子51aの温度を調整するとともに、選択したDFBレーザ素子51aおよび半導体光増幅器55に駆動電流を供給する。駆動電流を供給したDFBレーザ素子51aは、所望の波長のレーザ光Lを出力する。
Next, the
複数の光導波路52のうち、選択したDFBレーザ素子51aに接続した光導波路は、レーザ光Lを光合流器53に導波する。光合流器53は、レーザ光Lを、光導波路54を介して半導体光増幅器55に導波する。半導体光増幅器55は、入力されたレーザ光Lを増幅し、曲げ導波路56に出力する。曲げ導波路56は、増幅されたレーザ光Lを、出射端面に対し約7度だけ傾斜させて出力する。なお、レーザ光Lの出射端面に対する傾斜角度は、6〜12度の範囲に調整することが望ましい。これにより、レーザ光Lのうち、出射端面での反射によって複数のDFBレーザ素子51側へ戻る光の量を減少させることができる。
Of the plurality of
波長可変レーザ素子5が出力したレーザ光Lは、コリメータレンズ7、ビームスプリッタ8、光アイソレータ12、集光レンズ13を順次通過して光ファイバ14に結合し、波長可変レーザ装置100の外部に出力される。
The laser light L output from the wavelength
なお、制御装置15は、サーミスタ6によりモニタした波長可変レーザ素子5の温度、およびフォトダイオード9、11およびエタロンフィルタ10によりモニタしたレーザ光Lの光強度および波長に基づいて、ペルチェ素子2、3、選択したDFBレーザ素子51a、および半導体光増幅器55の駆動電流を調整することによって、レーザ光Lの光強度および波長が一定になるようにフィードバック制御する。
Note that the
ここで、従来の波長可変レーザ装置では、選択したDFBレーザ素子に、その温度にかかわらず一定の駆動電流を供給していた。これに対して、本実施の形態に係る波長可変レーザ装置100では、制御装置15は、選択したDFBレーザ素子51aに、温度に応じた電流値の駆動電流を供給する。これによって、波長可変レーザ装置100は、従来の波長可変レーザ装置よりも消費電力が低くなる。
Here, in the conventional wavelength tunable laser device, a constant driving current is supplied to the selected DFB laser element regardless of its temperature. On the other hand, in the wavelength
以下、具体的に説明する。図3は、DFBレーザ素子の駆動電流と半導体光増幅器の光出力強度との関係を説明する図であり、図3(a)は、DFBレーザ素子51aの温度が10℃の場合を示し、図3(b)は、DFBレーザ素子51aの温度が50℃の場合を示している。なお、半導体光増幅器55の駆動電流は一定とする。
This will be specifically described below. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the driving current of the DFB laser element and the optical output intensity of the semiconductor optical amplifier. FIG. 3A shows the case where the temperature of the
図3(a)、(b)に示すように、DFBレーザ素子51aの駆動電流が増加するにつれて、DFBレーザ素子51aが出力して半導体光増幅器55に入力するレーザ光の強度が増加するので、半導体光増幅器55の光出力強度も増加する。ここで、半導体光増幅器55は、入力される光強度に対して利得飽和特性を有する。そのため、半導体光増幅器55の光出力強度も、図3(a)、(b)の曲線が示すように、DFBレーザ素子51aの駆動電流に対して飽和特性を有する。なお、飽和特性を有するとは、半導体光増幅器55の光出力強度が、DFBレーザ素子51aの駆動電流に対して比例せず、光出力強度が飽和する特性を有していることを意味する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, as the drive current of the
ただし、DFBレーザ素子51aは、温度が低い方が発光効率が高いため、駆動電流が同じでも、温度が低い方が出力するレーザ光の光強度が高くなる。したがって、図3(a)、(b)において、温度が10℃の場合の方が、50℃の場合より小さい電流値で、光出力強度が飽和し始めることからもわかるように、DFBレーザ素子51aの温度が低い方が、半導体光増幅器55の光出力強度の飽和特性が顕著になる。
However, since the
ここで、図3(a)、(b)において、DFBレーザ素子51aの温度が10℃の場合の半導体光増幅器55の飽和光出力強度をPm1、光出力強度が略Pm1となるときのDFBレーザ素子51aの駆動電流をIm1、Pm1よりも2dBだけ低い光出力強度をPs1、そのときのDFBレーザ素子51aの駆動電流をIs1とする。同様に、DFBレーザ素子の温度が50℃の場合の半導体光増幅器55の飽和光出力強度をPm2、光出力強度が略Pm2となるときのDFBレーザ素子51aの駆動電流をIm2、Pm2よりも2dBだけ低い光出力強度をPs2、そのときのDFBレーザ素子51aの駆動電流をIs2とする。上述したように、DFBレーザ素子51aの温度が低い方が、より小さい電流値で半導体光増幅器55の光出力強度が飽和し始めるため、Im1<Im2、かつIs1<Is2である。
Here, in FIGS. 3A and 3B, when the temperature of the
上述したように、従来の波長可変レーザ装置では、選択したDFBレーザ素子に、その温度にかかわらず、一定の駆動電流、たとえば図3(a)、(b)に示すように、Is1やIs2よりも大きい電流であるIld2を供給していた。 As described above, in the conventional wavelength tunable laser device, the selected DFB laser element has a constant drive current regardless of its temperature, for example, from Is1 and Is2 as shown in FIGS. Ild2, which is a large current, was supplied.
これに対して、本実施の形態に係る波長可変レーザ装置100では、選択したDFBレーザ素子51aに、温度に応じた電流値の駆動電流を供給する。具体的には、選択したDFBレーザ素子51aの温度が50℃の場合は駆動電流Ild2を供給するが、温度が10℃の場合には、Ild2よりも小さくIs1よりも大きい駆動電流Ild1を供給する。
On the other hand, in the wavelength
上述したように、DFBレーザ素子51aの温度が低い方が、飽和特性が顕著であるため、DFBレーザ素子51aの温度が低い場合は、駆動電流を小さくしても半導体光増幅器55の光出力強度の低下量がより小さい。本実施の形態に係る波長可変レーザ装置100では、この特性を利用して、DFBレーザ素子51aの温度が低い場合には、DFBレーザ素子51aに供給する駆動電流を小さくするように制御することによって、DFBレーザ素子51aの余分な電力消費を削減して消費電量を低くしている。これによって、波長可変レーザ装置100全体としての消費電力を低くしているのである。
As described above, the saturation characteristic is more remarkable when the temperature of the
DFBレーザ素子51aの駆動電流の設定についてより具体的に説明する。図4は、DFBレーザ素子の駆動電流の設定を説明する図である。図4に示すように、半導体光増幅器55の光出力強度をPとすると、Pは、DFBレーザ素子51aの温度Tld、半導体光増幅器55の駆動電流Isoa、DFBレーザ素子51aの駆動電流Ildをパラメータとして、P=f(Tld、Isoa、Ild)なる関数で表される。
The setting of the drive current of the
図4において、半導体光増幅器55の飽和光出力強度をPm、光出力強度が略PmとなるときのDFBレーザ素子の駆動電流をImax、Pmよりもα[dB]だけ低い光出力強度をPs、そのときのDFBレーザ素子51aの駆動電流をIminとすると、光出力強度がPmからPsの範囲に相当する駆動電流であるIminからImaxの範囲が、適切なDFBレーザ素子51aの駆動電流の範囲である。
In FIG. 4, the saturation optical output intensity of the semiconductor
なお、P=f(Tld、Isoa、Ild)は、Tld、Isoaを一定として、Ildを変化させながら、半導体光増幅器55の光出力強度を測定し、図4に示す飽和特性を有する光出力強度の曲線を求めることによって決定できる。そして、各DFBレーザ素子51aに対して、様々な値のTld、IsoaについてP=f(Tld、Isoa、Ild)を求め、これを用いてIminおよびImaxを求める。これによって、使用条件に応じた適切な駆動電流の範囲を求めることができる。
Note that P = f (Tld, Isoa, Ild) is obtained by measuring the light output intensity of the semiconductor
なお、上記のα[dB]の値としては、本実施の形態では2dBとしているが、半導体光増幅器55が飽和特性を有する範囲の値であれば特に限定されず、たとえば3dBでもよい。
The value of α [dB] is 2 dB in the present embodiment, but is not particularly limited as long as the semiconductor
つぎに、温度および駆動電流の設定についてより具体的に説明する。図5は、2つのDFBレーザ素子の波長、温度Tld、および駆動電流Ildの設定の一例を示す図である。また、図6は、図5に示す2つのDFBレーザ素子の波長と、温度Tldおよび駆動電流Ildの関係を示す図である。なお、図5、6では、レーザ発振波長が隣接する2つのDFBレーザ素子であるDFB1、DFB2について示している。 Next, the setting of temperature and drive current will be described more specifically. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of setting of wavelengths, temperatures Tld, and drive currents Ild of two DFB laser elements. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the wavelengths of the two DFB laser elements shown in FIG. 5, the temperature Tld, and the drive current Ild. 5 and 6 show DFB1 and DFB2, which are two DFB laser elements having adjacent laser oscillation wavelengths.
図5、6に示す例では、DFB1は、温度Tldを11.77℃から46.38℃まで変化させることによって、そのレーザ発振波長を1526.05nmから1529.553nmまで変化させることができる。また、DFB2は、温度Tldを15.56℃から46.57℃まで変化させることによって、そのレーザ発振波長を1529.944nmから1533.073nmまで変化させることができる。したがって、この2つのDFB1、DFB2を使用することによって、波長可変レーザ素子の波長可変範囲を、1526.05nmから1533.073nmまで連続的に変化させることができる。
In the example shown in FIGS. 5 and 6, the
また、図5、6に示す例では、DFB1、DFB2の駆動電流Ildについては、半導体光増幅器の光出力強度が、駆動電流Isoaにより定まる飽和光出力強度から−2dBだけ低い値となるように設定している。さらに、DFB1、DFB2の温度Tldに応じて駆動電流Ildを設定しており、具体的には、温度Tldが低い場合は駆動電流Ildを小さく設定している。これによって、DFBレーザ素子の余分な電力消費を削減できるので、低消費電力の波長可変レーザ装置を実現することができる。 In the examples shown in FIGS. 5 and 6, the driving current Ild of DFB1 and DFB2 is set so that the optical output intensity of the semiconductor optical amplifier is lower by −2 dB than the saturated optical output intensity determined by the driving current Isoa. is doing. Further, the drive current Ild is set according to the temperature Tld of the DFB1 and DFB2, and specifically, when the temperature Tld is low, the drive current Ild is set small. As a result, excessive power consumption of the DFB laser element can be reduced, and a tunable laser device with low power consumption can be realized.
(実施例、比較例)
本発明の実施例として、図1、2に示す実施の形態と同様の構成であり、12個のDFBレーザ素子を備えて1526nmから1563nmの波長可変範囲を有する波長可変レーザ装置のサンプルを20台用意した。そして、外部温度75℃のもとで、波長可変レーザ装置が出力するレーザ光の光出力強度を20mWに設定し、レーザ光の波長を1526nmから1563nmまで変化させて動作させ、動作時の消費電流を測定した。なお、レーザ光の波長を1526nmから1563nmとするために、動作させるDFBレーザ素子を切り換えるとともに、温度を10℃から50℃の範囲で調整した。また、DFBレーザ素子の駆動電流については、実施の形態の制御方法に従い、調整した温度における半導体増幅器の光出力強度がその飽和光出力強度から−2dBだけ低い値となるように、100mAから200mAの範囲で調整した。
(Examples and comparative examples)
As an example of the present invention, 20 samples of a wavelength tunable laser apparatus having the same configuration as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and having 12 DFB laser elements and having a wavelength tunable range from 1526 nm to 1563 nm Prepared. Then, under an external temperature of 75 ° C., the light output intensity of the laser light output from the wavelength tunable laser device is set to 20 mW, the laser light wavelength is changed from 1526 nm to 1563 nm, and the current consumption during operation is set. Was measured. In order to change the wavelength of the laser light from 1526 nm to 1563 nm, the DFB laser element to be operated was switched and the temperature was adjusted in the range of 10 ° C. to 50 ° C. The driving current of the DFB laser element is 100 mA to 200 mA so that the optical output intensity of the semiconductor amplifier at the adjusted temperature is -2 dB lower than the saturated optical output intensity according to the control method of the embodiment. Adjusted by range.
一方、比較例として、実施例で用いた20台の波長可変レーザ装置を、実施例と同様に、外部温度75℃のもとで、波長可変レーザ装置が出力するレーザ光の光出力強度を20mWに設定し、レーザ光の波長を1526nmから1563nmまで変化させて動作させ、動作時の消費電流を測定した。ただし、実施例とは異なり、DFBレーザ素子の駆動電流については、いずれのDFBレーザ素子を動作させる場合も、温度によらず一定の150mAを供給した。 On the other hand, as a comparative example, the 20 wavelength tunable laser apparatuses used in the example were subjected to an optical output intensity of 20 mW of laser light output from the wavelength tunable laser apparatus at an external temperature of 75 ° C., as in the example. The operation was performed by changing the wavelength of the laser beam from 1526 nm to 1563 nm, and the current consumption during operation was measured. However, unlike the example, the driving current of the DFB laser element was supplied at a constant 150 mA regardless of the temperature when any DFB laser element was operated.
図7は、実施例および比較例の波長可変レーザ装置の消費電力を示す図である。なお、図7では、レーザ光の波長を1526nmから1563nmまで変化させた場合の平均の最悪値を示している。図7に示すように、いずれのサンプルについても、実施例の場合は比較例の場合と比較して0.5W程度低い消費電力が実現された。 FIG. 7 is a diagram illustrating power consumption of the wavelength tunable laser devices of the example and the comparative example. FIG. 7 shows the average worst value when the wavelength of the laser light is changed from 1526 nm to 1563 nm. As shown in FIG. 7, in all the samples, power consumption of about 0.5 W lower than that in the comparative example was realized in the example.
なお、上記実施の形態では、半導体レーザ素子としてDFBレーザ素子を用いているが、分布ブラッグ反射型(Distributed Bragg Reflector:DBR)の半導体レーザ素子を用いてもよい。また、半導体レーザ素子の数も特に限定されず、波長可変レーザ装置において実現したい波長可変範囲と、温度調整により実現できる半導体レーザ素子の波長可変範囲とに応じて適宜設定することができる。 In the above embodiment, a DFB laser element is used as the semiconductor laser element. However, a distributed Bragg reflector (DBR) semiconductor laser element may be used. The number of semiconductor laser elements is not particularly limited, and can be set as appropriate according to the wavelength variable range desired to be realized in the wavelength tunable laser apparatus and the wavelength variable range of the semiconductor laser element that can be realized by temperature adjustment.
1 筐体
2、3 ペルチェ素子
4 サブマウント
5 波長可変レーザ素子
6 サーミスタ
7 コリメータレンズ
8 ビームスプリッタ
9、11 フォトダイオード
10 エタロンフィルタ
12 光アイソレータ
13 集光レンズ
14 光ファイバ
15 制御装置
51 複数のDFBレーザ素子
51a DFBレーザ素子
52、54 光導波路
53 光合流器
55 半導体光増幅器
56 曲げ導波路
100 波長可変レーザ装置
L レーザ光
DESCRIPTION OF
Claims (4)
出力すべきレーザ光の波長に応じて、前記複数の半導体レーザ素子から駆動すべき半導体レーザ素子を選択するとともに該選択した半導体レーザ素子を所定の温度に調整する調整工程と、
前記選択した半導体レーザ素子に、前記所定の温度に応じた電流値の駆動電流を供給する電流供給工程と、
を含むことを特徴とする波長可変レーザ素子の制御方法。 A control method for a wavelength tunable laser element, comprising: a plurality of semiconductor laser elements capable of changing a laser oscillation wavelength by temperature adjustment; and a semiconductor optical amplifier that amplifies laser light input from the plurality of semiconductor laser elements. ,
An adjustment step of selecting a semiconductor laser element to be driven from the plurality of semiconductor laser elements according to the wavelength of the laser light to be output and adjusting the selected semiconductor laser element to a predetermined temperature;
A current supplying step of supplying a driving current having a current value corresponding to the predetermined temperature to the selected semiconductor laser element;
A method for controlling a wavelength tunable laser device, comprising:
前記複数の半導体レーザ素子から入力されるレーザ光を増幅する半導体光増幅器と、
出力すべきレーザ光の波長に応じて前記複数の半導体レーザ素子から選択した半導体レーザ素子を所定の温度に調整するとともに、該選択した半導体レーザ素子に該所定の温度に応じた電流値の駆動電流を供給する制御装置と、
を備えることを特徴とする波長可変レーザ装置。 A plurality of semiconductor laser elements capable of changing the laser oscillation wavelength by adjusting the temperature;
A semiconductor optical amplifier for amplifying laser light input from the plurality of semiconductor laser elements;
A semiconductor laser element selected from the plurality of semiconductor laser elements is adjusted to a predetermined temperature according to the wavelength of the laser beam to be output, and a driving current having a current value corresponding to the predetermined temperature is applied to the selected semiconductor laser element. A control device for supplying,
A wavelength tunable laser device comprising:
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