JP2023111901A - 低いｑ値を有するリング共振器を備えた波長可変レーザ - Google Patents

低いｑ値を有するリング共振器を備えた波長可変レーザ Download PDF

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Abstract

【課題】望ましい光出力パワーを実現するのに単一利得チップを利用する波長可変レーザデバイスを提供する。【解決手段】単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するための波長可変レーザデバイス１００は、反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）のバックエンドで受信された光に対して増幅された光強度を有する波長が調整された光を出力するための出力ポートとして構成されたフロントエンドを有するＲＳＯＡを備える。波長チューナは、ＲＳＯＡのバックエンドに光学的に結合されており、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を有する。【選択図】図１

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２２年１月３１日に出願された発明の名称「低いＱ値リング共振器を備えた波長可変レーザ」の米国仮特許出願第６３／３０４，９４５号の恩恵を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
本開示は、一般的に光通信に、より具体的には光通信装置における使用のための波長可変レーザに関する。
のインターネット技術及び利用のこの成長の時期に、高速データ伝送の需要は急速に増加してきた。一例として、２０２１年の平均インターネットトラフィックは、毎秒７００テラバイトを超えると推定された。そのような持続した利用レベルをサポートするための技術は、急増し続けるであろう。データの光伝送は、チャネル１つ当たりの膨大な量のデータをサポートすることができ、この膨大な量のデータは、チャネル自体の帯域幅ではなく、電子機器が信号を光チャネルへエンコードすることができる速度によってより制限される場合が多い。光変調性能の向上は、そのような技術の導入を推進し続けるであろう。
一実施形態において、単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するための波長可変レーザは、反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）のバックエンドで受信された光に対して増幅された光強度を有する前記波長が調整された光を出力するための出力ポートとして構成されたフロントエンドを有するＲＳＯＡ；及び前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合された波長チューナ、前記波長チューナは、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を含む複数のリング共振器を有する、を備える。
別の実施形態において、単一利得チップ波長可変レーザの動作方法は、ＲＳＯＡによって、光を生成する段階；前記ＲＳＯＡによって生成された前記光を、前記ＲＳＯＡのバックエンドを介して波長チューナへと通過させる段階；前記波長チューナの複数のリング共振器によって、前記光においてそれぞれの周波数シフトを誘導する段階、各リング共振器は、２０００及び４０００の間のそれぞれの品質係数（Ｑ値）を有する；前記波長チューナを用いて、前記複数のリング共振器によって引き起こされた共振周波数シフト間の差に対応する特定の周波数でピークを有する波長が調整された光を生成する段階；前記波長が調整された光を、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドを介して前記ＲＳＯＡに戻して通過させる段階；及び前記波長が調整された光を、前記ＲＳＯＡのフロントエンドを介して前記ＲＳＯＡから出力する段階を備える。
更に別の実施形態において、単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するよう構成されている波長可変レーザを製造する方法は、半導体基板上に、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を作成する段階を含む、波長チューナを半導体基板上に作成する段階；及び前記単一利得チップを、前記半導体基板上にマウントする段階、前記単一利得チップは、波長が調整された光を出力するよう構成されたフロントエンドを有するＲＳＯＡを有し、前記単一利得チップは、前記ＲＳＯＡのバックエンドが前記波長チューナに光学的に結合されるようにマウントされる、を備える。
一実施形態による、単一利得チップのみを備える、例となる波長可変レーザデバイスの簡略図である。
一実施形態による、図１の波長可変レーザデバイスのリング共振器の品質係数（Ｑ値）に対する図１の波長可変レーザデバイスの最大出力のプロットである。
一実施形態による、結合係数に対する図１の波長可変レーザデバイスのサイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ）のプロット、及び結合係数に対する図１の波長可変レーザデバイスのリング共振器のＱ値のプロットである。
一実施形態による、結合係数に対する図１の波長可変レーザデバイスの波長チューナの損失のプロット、及び結合係数に対する図１の波長可変レーザデバイスのリング共振器のＱ値のプロットである。
一実施形態による、リング共振器及び導波路の光結合を示すように拡大された図１の波長可変レーザデバイスのリング共振器の部分及び導波路の部分の図である。
一実施形態による、波長に対する図１の波長可変レーザの光出力パワーのプロットである。
一実施形態による、波長に対する図１の波長可変レーザの光出力パワー及びＳＭＳＲのプロットである。
一実施形態による、単一利得チップのみを使用して実装された、例となる波長可変レーザの動作方法のフロー図である。
一実施形態による、単一利得チップのみを有する、例となる波長可変レーザを製造する方法のフロー図である。
波長可変レーザは、多くの光通信モジュールにおいて重要なコンポーネントである。波長可変レーザ設計に関する課題は、電力消費を比較的低く（例えば、２．２ワット未満）維持しながら、ハイパワーの光出力（例えば、１８デシベルミリワット（ｄＢｍ）を上回る）を実現することである。
幾つかの新たに出現した波長可変レーザデバイスは、チューナと共にチップパッケージにおける２つの利得チップ、例えば、反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）チップ及び半導体光学増幅器（ＳＯＡ）チップを用いて高い光出力パワーを実現する。或る設計では、チューナは、ＲＳＯＡの出力側に配置され、望ましい出力パワーを実現するように電力消費を増加する大きな光ペナルティを生じる結果となる。他の設計では、チューナは、ＲＳＯＡの出力とは反対側に配置され、ＳＯＡは、ＲＳＯＡチップに光学的に結合されている。しかしながら、ＲＳＯＡをＳＯＡと結合するのに要される光学コンポーネントが損失を導入し、これにより、望ましい出力パワーを実現するのに電力消費の増加が要される。
本出願は、望ましい光出力パワーを実現するのに単一利得チップを利用する波長可変レーザデバイスの実施形態について記載する。少なくとも一部の実施形態において、単一利得チップのみが利用されるので、波長可変レーザデバイスの電力消費は、比較的低く維持されている。少なくとも一部の実施形態において、例えば、単一利得チップを用いた波長可変レーザデバイスは、２．２ワット未満の電力消費を維持しながら、１８ｄＢｍを上回る光出力パワーを提供する。
一部の実施形態において、波長可変レーザデバイスの単一利得チップは、反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）を含む。一部の実施形態によれば、波長チューナは、ＲＳＯＡのバックエンドに光学的に結合されており、波長チューナは、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を有する。一部の実施形態によれば、２０００超且つ４０００未満のＱ値を有するリング共振器の使用は、比較的高い光出力パワー（例えば、１８ｄＢｍ）及び比較的低い電力消費（例えば、２．２ワット未満）を有する単一利得チップ波長可変レーザをもたらす結果となる。
図１は、一実施形態による、例となる波長可変レーザデバイス１００の簡略図である。波長可変レーザデバイス１００は、波長チューナ１０８に結合されたＲＳＯＡ １０４を備える。ＲＳＯＡ １０４は、フロントエンド１１２及びバックエンド１１６を有する。フロントエンド１１２は、波長が調整された光を出力するレーザ出力ポートとして構成されている。バックエンド１１６は、ＲＳＯＡ １０４及び波長チューナ１０８の間で光を通過させることが可能であるよう構成されている。
一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、フロントエンド１１２及びバックエンド１１６の間に長さＬＧで利得媒質キャビティを含むダイオードベース光学増幅器を有する。一般的に、長さＬＧが増加するにつれ、ＲＳＯＡ １０４によって生成される光パワー利得が増加し、したがって、波長可変レーザ１００が望ましい出力パワーを有するように長さＬＧが選択される。一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、およそ１．５ｍｍ（すなわち、１．５ｍｍ±．０７５ｍｍ）の長さＬＧを有するよう構成されている。一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、およそ１．７５ｍｍ（すなわち、１．７５ｍｍ±０．０８７５ｍｍ）の長さＬＧを有するよう構成されている。一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、およそ２ｍｍ（すなわち、２ｍｍ±０．１ｍｍ）の長さＬＧを有するよう構成されている。一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は少なくとも１．５ｍｍの長さＬＧを有するよう構成されている。一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、少なくとも１．４２５ｍｍ及び多くても２．５ｍｍの長さＬＧを有するよう構成されている。一部の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、１．４及び２．１ｍｍの間の長さＬＧを有するよう構成されている。他の実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、別の適切な長さＬＧを有するよう構成されている。
一部の実施形態によれば、ＲＳＯＡ １０４は、シリコン半導体基板を有するシリコンフォトニクスプラットフォーム上にマウントされた単一利得チップとして実装されている。一実施形態において、単一利得チップは、シリコンフォトニクスプラットフォームにフリップマウントされている。
一部の実施形態において、フロントエンド１１２は、１％～８％の範囲内の反射率を有するよう構成された低反射率ファセットを含む。一部の実施形態において、フロントエンドのファセットの反射率は、２％～７％の範囲内である。一部の実施形態において、フロントエンドのファセットの反射率は、およそ５％（すなわち、５％±０．２５％）に設定されている。一部の実施形態において、フロントエンドのファセットの反射率は、１％～２０％の範囲内である。他の実施形態において、フロントエンドのファセットの反射率は、別の適切な値を有する。
一実施形態によれば、バックエンド１１６は、ファセットを、波長チューナ１０８へと通過するＲＳＯＡ １０４の利得媒質に放出された光、及びＲＳＯＡ １０４の利得媒質に戻って通過する波長チューナ１０８からの光にとって実質的に透過性にするよう構成された反射防止コーティングによってコーティングされたファセットを含む。
波長チューナ１０８は、リング共振器１２８及びリング共振器１３２を含む複数のリング共振器を有する。一部の実施形態において、リング共振器１２８、１３２は、略円形導波路を有する。一部の実施形態において、略円形導波路は、シリコンフォトニクスプラットフォームにおいて形成される。一部の実施形態において、例えば、リング共振器１２８、１３２は、シリコン基板において形成されたシリコン又はケイ素窒化物ワイヤ導波路を有する。
波長チューナ１０８はまた、リング共振器１２８、１３２をＲＳＯＡ １０４に光学的に結合した導波路１３６及び導波路１４０を含む複数の導波路を有する。例えば、導波路１３６は、ＲＳＯＡ １０４及びリング共振器１２８を光学的に結合し、導波路１４０は、リング共振器１２８及びリング共振器１３２を光学的に結合する。
波長チューナ１０８は、複数のリング共振器に光学的に結合されたリフレクタ１４４を更に有する。例えば、リフレクタ１４４は、導波路１４８を介してリング共振器１３２に光学的に結合されている。一部の実施形態において、リフレクタ１４４は、ループに配列され、且つ光結合器１５６に結合された導波路１５２を含むループリフレクタを有する。一部の実施形態において、導波路１５２及び光結合器１５６は、シリコンフォトニクスプラットフォームにおいて形成される。一部の実施形態において、例えばリフレクタ１４４は、シリコン基板において形成されたシリコン又はケイ素窒化物ワイヤ導波路を含む。一実施形態によれば、リフレクタ１４４は、外部分割ブランチを省略しており、実質的に（例えば、９０％を上回って）光を導波路１４８に戻させるよう構成されている。一般的に、リフレクタ１４４は、光を実質的にＲＳＯＡ １０４に向かって反射させるようにほぼ１００％の適切な反射率を有するように設計されている。
リフレクタ１４４は、ループリフレクタとして図１に示されているが、他の実施形態において、リフレクタ１４４は、別の適切な光リフレクタを含む。
一部の実施形態において、導波路１３６、１４０、１４８は、シリコンフォトニクスプラットフォームにおいて形成される。一部の実施形態において、例えば、導波路１３６、１４０、１４８は、シリコン基板において形成されたシリコン又はケイ素窒化物ワイヤ導波路を含む。
動作中、ＲＳＯＡ １０４は、バックエンド１１６を介してＲＳＯＡ １０４を出射する光を生成する。導波路１３６は、ＲＳＯＡ １０４のバックエンド１１６から光を受信して、その光をリング共振器１２８へと導き、それが第１の共振周波数シフトを光に誘導する。更に、導波路１４０は、光をリング共振器１２８からリング共振器１３２へと導き、それが、第２の共振周波数シフトを光に誘導する。リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、リング共振器１２８を通って進む光、及びリング共振器１３２を通って進む光に関して異なる位相シフトを生成するために異なる直径を有する。一実施形態において、リング共振器１２８は、およそ２４マイクロメートル（μｍ）（すなわち、２４μｍ±０．２４μｍ）の直径を有し、リング共振器１３２は、約２５μｍ（すなわち、２５μｍ±０．２５μｍ）のより大きい直径を有する。他の実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、他の適切な直径を有する。
更に、光は、導波路１４８によってリフレクタ１４４へと導かれる。リフレクタ１４４によって導波路１４８に戻った光は、特定波長で鋭いピークを有する光干渉スペクトルを生成し、サイドモードはすべて、実質的に抑制又はフィルタリングされ、そこでは特定波長は、波長可変レーザデバイス１００の望ましい周波数出力に対応している。特定波長は、リング共振器１２８によって引き起こされる第１の共振周波数シフト及びリング共振器１３２によって引き起こされる第２の共振周波数シフトの間の差に基づいて決定され、ここで、第１の共振周波数シフト及び第２の共振周波数シフトの間の差は、リング共振器１２８及びリング共振器１３２のそれぞれの直径の差、並びにリング共振器１２８及びリング共振器１３２の周囲の任意の相変化に依存している。相変化は、外部から、例えばリング共振器１２８及びリング共振器１３２のそれぞれの温度を変更するためにリング共振器１２８及びリング共振器１３２のそれぞれの上面にそれぞれのヒータを追加することによって引き起こされ得る。したがって、光干渉スペクトルの特定のピーク波長は、或る特定の波長可変範囲内で調整され得る。任意に、波長チューナ１０８の波長可変範囲は、用途に応じて、Ｃバンド全体又はＯバンド全体を含む。最終的に、特別に調整された波長を有する光は、ＲＳＯＡ １０４に戻される。波長が調整された光の強度は、ＲＳＯＡ １０４によって増幅され、波長が調整された光は、フロントエンド１１２を介して出力される。
リング共振器１２８及びリング共振器１３２はそれぞれ、それぞれの品質係数（Ｑ値）を有する。共振器のＱ値は、リング共振器によって引き起こされた振動の減衰の強度の尺度である。第１の定義では、Ｑ値は、振動周期１回当たりの貯蔵エネルギー対消散エネルギーの比を２Π倍したものとして定義される。第２の定義では、Ｑ値は、以下のように定義される：
Ｑ＝ν０／δν 方程式１式中、ν０は、リング共振器の共振周波数であり、δνは、共振の帯域幅の半値全幅（ＦＷＨＭ）である。第１の定義及び第２の定義は、弱く減衰された振動の限界において、すなわち高いＱ値に関して略同等である。
一般的に、波長可変レーザの共振器のＱ値が減少するにつれ、波長可変レーザのサイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ）は減少する。これにより、共振器のＱ値の過度の減少が、容認できないほど低いＳＭＳＲを有する適切でない波長可変レーザをもたらす結果となることが示唆される。それにもかかわらず、本発明者らは、より低いＱ値を有する共振器の使用が、許容可能なＳＭＳＲを依然として提供すると同時に波長チューナ１０８において光損失を減少することを見出した。したがって、本発明者らは、低いＱ値を有する共振器の使用が容認不可能なＳＭＳＲ値をもたらす結果となるという一般的な示唆に反して、４０００未満などの低いＱ値を有する共振器の使用は、高い出力パワー、低い電力消費、及び許容可能なＳＭＳＲを有する波長可変レーザを提供することを見出した。
図２は、一実施形態によるリング共振器１２８、１３２のＱ値に対する、波長可変レーザデバイス１００の最大出力のプロット２００である。図２からわかるように、Ｑ値の値が減少するにつれ、波長可変レーザデバイス１００の最大出力は増加する。しかしながら、上述したように、低いＱ値を有する共振器の使用は、容認不可能なＳＭＳＲを有する波長可変レーザをもたらす結果となるであろうという一般通念が抱かれてきた。
図３は、一実施形態による、結合係数（κ２、これは、以下でより詳細に説明される）に対する波長可変レーザデバイス１００のＳＭＳＲのプロット３００、及び結合係数に対するリング共振器１２８、１３２のＱ値のプロット３０４である。プロット３０４からわかるように、リング共振器１２８、１３２のＱ値は、結合係数に関連している。結合係数は、リング共振器１２８、１３２と関連付けられた光結合度を示している。プロット３００及びプロット３０４をまとめると、およそ２５００を超えるＱ値は、３５デシベル（ｄＢ）を超える測定ＳＭＳＲをもたらす結果となり、Ｑ値が増加するにつれ、ＳＭＳＲは増加することがわかる。
図４は、一実施形態による、結合係数（これは、以下でより詳細に説明される）に対する波長チューナ１０８における損失のプロット４００、及び結合係数に対するリング共振器１２８、１３２のＱ値のプロット４０４である。プロット４００及びプロット４０４をまとめると、Ｑ値がおよそ２５００に達するまでＱ値が減少するにつれ、チューナ損失は減少することがわかる。一実施形態において２５００未満のＱ値に関して、チューナ損失は、ほぼ一定のままである。
再び図１を参照すると、リング共振器１２８及びリング共振器１３２のそれぞれのＱ値は、望ましい最小出力パワー及び望ましい最大ＳＭＳＲを提供するように選択される。１つの実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、およそ３０００（すなわち、３０００±１５０）のそれぞれのＱ値で構成されており、これが、少なくとも１８ｄＢｍの波長可変レーザ１００の出力パワー及び少なくとも３５ｄＢのＳＭＳＲを提供する。他の実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、他の適切な値のそれぞれのＱ値で構成されている。一部の実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、２０００及び４０００の間のそれぞれのＱ値で構成されている。一部の実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、２０００及び３５００の間のそれぞれのＱ値で構成されている。一部の実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、２５００及び３５００の間のそれぞれのＱ値で構成されている。一部の実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、２５００及び３２５０の間のそれぞれのＱ値で構成されている。
波長チューナ１０８を通って進む光は、比較的低い強度を有する。したがって、波長チューナ１０８の光損失は、光強度に悪影響しない。高い反射率を有するリフレクタ１４４は、ＲＳＯＡ １０４のレーザキャビティを、バックエンド１１６からリフレクタ１４４まで効果的に延ばす。同時に、一部の実施形態によれば、ＲＳＯＡ １０４のフロントエンド１１２は、低い反射率（例えば、１％及び１０％の間）を特徴とし、波長可変レーザデバイス１００に関して望ましい出力ポート反射率を表している。一部の実施形態によれば、一般的にフロントエンド１１２の反射率を低減することは、波長可変レーザ１００の出力パワーを増加する傾向にある。更に、低強度を有する光（ＲＳＯＡ １０４ による増幅前）は、波長チューナ１０８を通過すること、及びＲＳＯＡ １０４に戻ることによって、損失を被るであろう。しかしながら、上述したように、波長チューナ１０８の損失は、比較的低い。レーザ光強度がＲＳＯＡ １０４によって増幅された後、光は、低反射率フロントエンド１１２から最小損失で出力される。
したがって、例となる波長可変レーザ１００は、低いチューナ損失を有し、電力消費を低く維持しながら、広帯域のチューナビリティでより高い効率でハイパワーの光を出力することができる。複数の利得チップを含む幾つかの従来の波長可変レーザとは異なり、波長可変レーザ１００は、単一利得チップのみで高い出力パワーを実現し、これが、マルチ利得チップ波長可変レーザと比較した場合に電力消費を減少するのに役立つ。
リング共振器１２８は、光結合領域１６０を介して導波路１３６、１４０に光学的に結合され、リング共振器１３２は、光結合領域１６４を介して導波路１４０、１４８に光学的に結合されている。一実施形態によれば、光結合領域１６０は、２０００及び４０００の間のＱ値をリング共振器１２８に提供するよう構成され、光結合領域１６４は、２０００及び４０００の間のＱ値をリング共振器１３２に提供するよう構成されている。
図５は、一実施形態による、リング共振器１２８及び導波路１３６の光結合を示すように拡大された図１のリング共振器１２８の部分及び導波路１３６の部分の図５００である。
リング共振器１２８の導波路及び導波路１３６は、光結合領域５０４において互い近接するように配列されている。一実施形態において、光結合領域５０４は、図１に示される光結合１６０－１に対応している。光結合領域５０４内では、リング共振器１２８の導波路及び導波路１３６は、ＬＣの長さに対する幅ＷＣのギャップによって分離されている。光結合領域５０４のギャップ幅ＷＣ及び長さＬＣは、リング共振器１２８及び導波路１３６の間の望ましい光結合度を実現するように選択され、ここで、光結合度は、上述した結合係数（κ２）に対応している。再び図３及び４を参照すると、プロット３０４及びプロット４０４は、結合係数（κ２）がリング共振器１２８、１３２のＱ値に関連していることを示している。したがって、光結合領域５０４のギャップ幅ＷＣ及び長さＬＣは、リング共振器１２８に対する望ましいＱ値に対応しているリング共振器１２８及び導波路１３６の間の好ましい光結合度を実現するように選択される。
０．３μｍの導波路幅を有するリッジタイプの導波路が利用されている一実施形態において、およそ０．３μｍ（すなわち、０．３μｍ±０．０１５μｍ）のギャップ幅ＷＣの選択及びおよそ３μｍ及び７μｍの間（すなわち、２．９８５μｍ及び７．０１５μｍの間）であるような光結合領域５０４の長さＬＣの選択は、およそ２０００及び４０００の間のＱ値を有するリング共振器をもたらす結果となる。
ここで図１及び５を参照すると、一部の実施形態において、光結合領域１６０－２、１６４－１、及び１６４－２は、結合領域５０４へと同様に構造化される。
図６は、一実施形態による、およそ３０００のＱ値を有するよう構成されたリング共振器１２８及びリング共振器１３２を用いた場合の、波長に対する波長可変レーザ１００の光出力パワーのプロット６００である。図７は、一実施形態による、６００ミリアンペア（ｍＡ）での、且つおよそ３０００のＱ値を有するよう構成されたリング共振器１２８及びリング共振器１３２を用いた場合の、波長に対する波長可変レーザ１００の光出力パワー及びＳＭＳＲのプロット７００である。プロット７００からわかるように、光出力パワーは、１８ｄＢｍ超のままであり、ＳＭＳＲは３５ｄＢ超のままである。
様々な実施形態において、本明細書に記載する光導波路は、より低い屈折率の材料で囲まれた高い屈折率の領域を含む。例えば、導波路は、１つ又は複数の面が比較的低い屈折率の材料（例えば、エア、二酸化ケイ素、又は他の比較的低い屈折率の材料など）で囲まれた比較的高い屈折率の材料（シリコン、ドープシリコン、又は他の比較的高い屈折率の材料など）の隆起したチャネル又はリッジを含んでもよい。
図８は、一実施形態による、単一利得チップのみを使用して、波長が調整された光を生成及び出力するための波長可変レーザの例となる動作方法８００のフロー図である。方法８００は、様々な実施形態において、図１の例となる波長可変レーザ１００を含む、本明細書に記載される波長可変レーザの実施形態のいずれかによって実行され、図８は、説明を容易にするために図１を参照して記載されている。他の実施形態において、方法８００は、図１の波長可変レーザ１００とは異なる別の適切な波長可変レーザ及び／又は本明細書に記載される他の実施形態によって実行される。
ブロック８０４で、ＲＳＯＡは光を生成する。例えば、一実施形態において、ＲＳＯＡ １０４が光を生成する。
ブロック８０８で、ＲＳＯＡによって生成された光は、ＲＳＯＡのバックエンドを介して波長チューナへと通過する。例えば、一実施形態において、ＲＳＯＡ １０４によって生成された光は、ＲＳＯＡ １０４のバックエンド１１６を介して波長チューナ１０８へと通過する。
ブロック８１２で、各々が２０００及び４０００の間のそれぞれのＱ値を有する波長チューナの複数のリング共振器は、光においてそれぞれの共振周波数シフトを誘導する。例えば、一実施形態において、リング共振器１２８及びリング共振器１３２は、光においてそれぞれの共振周波数シフトを誘導する。
ブロック８１６で、波長チューナは、複数のリング共振器によって引き起こされた共振周波数シフト間の差に対応する特定の周波数でピークを有する波長が調整された光を生成する。例えば、一実施形態において、波長チューナ１０８は、リング共振器１２８及びリング共振器１３２によって引き起こされた共振周波数シフト間の差に対応する特定の周波数でピークを有する波長が調整された光を生成する。
ブロック８２０で、波長が調整された光は、ＲＳＯＡのバックエンドを介してＲＳＯＡへと戻って通過する。例えば、一実施形態において、波長が調整された光は、ＲＳＯＡ １０４のバックエンド１１６を介してＲＳＯＡ １０４へと戻って通過する。
ブロック８２４で、ＲＳＯＡは、ＲＳＯＡのフロントエンドを介して、波長が調整された光を出力する。例えば、一実施形態において、ＲＳＯＡ １０４は、ＲＳＯＡ １０４のフロントエンド１１２を介して、波長が調整された光を出力する。
一部の実施形態において、方法８００は任意に、ＲＳＯＡ及び複数のリング共振器の間、及び複数のリング共振器の中のリング共振器間に、複数の導波路を介して光を通過させる段階；及び複数の共振器を、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を複数のリング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して複数の導波路に光学的に結合する段階を更に備える。
一部の実施形態において、ＲＳＯＡ及び複数のリング共振器の間、及び複数のリング共振器の中のリング共振器間に、光を通過させる段階は、光を、ＲＳＯＡのバックエンドから、複数の導波路の中の第１の導波路を介して複数のリング共振器の中の第１のリング共振器へと通過させる段階；及び光を、第１のリング共振器から、複数の導波路の中の第２の導波路を介して複数のリング共振器の中の第２のリング共振器へと通過させる段階を有する。例えば、一実施形態において、光は、ＲＳＯＡ及びリング共振器１２８の間を、導波路１３６を介して通過し、光は、リング共振器１２８及びリング共振器１３２の間を、導波路１４０を介して通過する。
一実施形態において、複数のリング共振器の中のリング共振器間に、光を通過させる段階は、第１の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を第１のリング共振器に提供するよう構成されている第１の光結合を介して第１のリング共振器に光学的に結合する段階；第２の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を第１のリング共振器に提供するよう構成されている第２の光結合を介して第１のリング共振器に光学的に結合する段階；及び第２の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を第２のリング共振器に提供するよう構成されている第３の光結合を介して第２のリング共振器に光学的に結合する段階を有する。例えば、一実施形態によれば、導波路１３６は２０００超且つ４０００未満のＱ値をリング共振器１２８に提供するよう構成されている光結合１６０－１を介してリング共振器１２８に光学的に結合され；導波路１４０は、２０００超且つ４０００未満のＱ値をリング共振器１２８に提供するよう構成されている光結合１６０－２を介してリング共振器１２８に光学的に結合され；導波路１４０は、２０００超且つ４０００未満のＱ値をリング共振器１３２に提供するよう構成されている光結合１６４－１を介してリング共振器１３２に光学的に結合されている。
一実施形態において、方法８００は、光を、第２のリング共振器から、第３の導波路を介してリフレクタへと通過させる段階；及び第３の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を第２のリング共振器に提供するよう構成されている第４の光結合を介して第２のリング共振器に光学的に結合する段階を更に備える。例えば、一実施形態によれば、導波路１４８は、リング共振器１３２及びリフレクタ１４４の間に、光を通過させ、リング共振器１３２は、２０００及び４０００の間のＱ値をリング共振器１３２に提供するよう構成されている光結合１６４－２を介して導波路１４８に光学的に結合されている。
図９は、一実施形態による、単一利得チップのみを使用して、波長が調整された光を生成及び出力するよう構成されている例となる波長可変レーザを製造する方法９００のフロー図である。様々な実施形態において、方法９００は、図１の例となる波長可変レーザ１００を含む、本明細書に記載する波長可変レーザの実施形態のいずれかを製造するのに実行される。他の実施形態において、方法９００は、図１の波長可変レーザ１００とは異なる別の適切な波長可変レーザ及び／又は本明細書に記載される波長可変レーザの他の実施形態を製造するのに実行される。
ブロック９０４で、波長チューナは、半導体基板上に作成され、半導体基板上に、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を作成する段階を含む。
ブロック９０８で、単一利得チップは、半導体基板上にマウントされ、単一利得チップは、波長が調整された光を出力するよう構成されたフロントエンドを有するＲＳＯＡを有し、ここで、単一利得チップは、ＲＳＯＡのバックエンドが波長チューナに光学的に結合されるようにマウントされる。
一実施形態において、ブロック９０４の波長チューナを半導体基板上に作成する段階は、任意に、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値をリング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して複数のリング共振器に光学的に結合されている複数の導波路を、半導体基板上に作成する段階を有する。
別の実施形態において、ブロック９０４の波長チューナを半導体基板上に作成する段階は、利得チップが半導体基板にマウントされるとＲＳＯＡのバックエンドに光学的に結合されるように、且つ第１の導波路が、第１の光結合を介して複数のリング共振器の中の第１のリング共振器に光学的に結合されるように、第１の導波路を作成する段階を含む、複数の導波路の中の第１の導波路を、半導体基板上に作成する段階；及び第２の導波路が、第２の光結合を介して第１のリング共振器に光学的に結合されるように、且つ第３の光結合を介して複数のリング共振器の中の第２のリング共振器に光学的に結合されるように、複数の導波路の中の第２の導波路を、半導体基板上に作成する段階を有する。一実施形態において、第１の導波路及び第１の共振器は、第１の光結合が第１の長さＬに対して第１のギャップ幅Ｗで第１のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている第１の導波路の第１の部分を含むように、半導体基板上に作成され；第２の導波路及び第１の共振器は、第２の光結合が第２の長さＬに対して第２のギャップ幅Ｗで第１のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている第２の導波路の第１の部分を含むように、半導体基板上に作成され；第１の導波路、第２の導波路、及び第１の共振器は、第１のギャップ幅Ｗ、第１の長さＬ、第２のギャップ幅Ｗ、及び第２の長さＬが、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する第１のリング共振器を提供するよう構成されるように、半導体基板上に作成される。
別の実施形態において、ブロック９０４の波長チューナを半導体基板上に作成する段階は、第２の導波路の第２の部分が、第３の長さＬに対して第３のギャップ幅Ｗで第２のリング共振器の第１の部分に近接して配設されるように、第２の導波路及び第３の光結合を作成する段階；第３の導波路が、第４の光結合を介して第２のリング共振器に光学的に結合されるように、半導体基板上に第３の導波路を作成する段階を更に有し；第４の光結合が第４の長さＬに対して第４のギャップ幅Ｗで第２のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている第３の導波路の第１の部分を含むように、第３の導波路及び第２のリング共振器は作成され；第３のギャップ幅Ｗ、第３の長さＬ、第４のギャップ幅Ｗ、及び第４の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する第２のリング共振器を提供するよう構成されている。
別の実施形態において、ブロック９０４の波長チューナを半導体基板上に作成する段階は、半導体基板上に、第１のリング共振器を通って進む光において第１の位相シフトを引き起こすよう構成されている第１のリング共振器を作成する段階；及び半導体基板上に、第２のリング共振器を通って進む光において第２の位相シフトを引き起こすよう構成されている第２のリング共振器を作成する段階、第２の位相シフトは、第１の位相シフトと異なる；波長チューナが、第１の位相シフト及び第２の位相シフトの間の差に依存する波長でピークを有する光干渉スペクトルを生成するよう構成されるように、波長チューナを作成する段階を有する。
別の実施形態において、ブロック９０４の波長チューナを半導体基板上に作成する段階は、半導体基板上に、複数のリング共振器に光学的に結合されたリフレクタを作成する段階を有する。
別の実施形態において、ブロック９０８の単一利得チップを、半導体基板上にマウントする段階は、単一利得チップを、半導体基板上にフリップマウントする段階を有する。
実施形態１：単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するための波長可変レーザであって、反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）のバックエンドで受信された光に対して増幅された光強度を有する前記波長が調整された光を出力するための出力ポートとして構成されたフロントエンドを有する前記ＲＳＯＡ；及び前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合された波長チューナ、前記波長チューナは、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を有する、を備える波長可変レーザ。
実施形態２：前記波長チューナは、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を前記リング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して前記複数のリング共振器に光学的に結合された複数の導波路を更に有する、実施形態１の波長可変レーザ。
実施形態３：前記複数の導波路の中の第１の導波路は、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合されており、且つ第１の光結合を介して、前記複数のリング共振器の中の第１のリング共振器に光学的に結合されており；前記複数の導波路の中の第２の導波路は、第２の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合されており、且つ第３の光結合を介して、前記複数のリング共振器の中の第２のリング共振器に光学的に結合されており；前記第１の光結合は、第１の長さＬに対して第１のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている前記第１の導波路の第１の部分を含み；前記第２の光結合は、第２の長さＬに対して第２のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第２の導波路の第１の部分を含み；前記第１のギャップ幅Ｗ、前記第１の長さＬ、前記第２のギャップ幅Ｗ、及び前記第２の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する前記第１のリング共振器を提供するよう構成されている、実施形態２の波長可変レーザ。
実施形態４：前記波長チューナは、第４の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合された第３の導波路を更に有し；前記第３の光結合は、第３の長さＬに対して第３のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている前記第２の導波路の第２の部分を含み；前記第４の光結合は、第４の長さＬに対して第４のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第３の導波路の第１の部分を含み；前記第３のギャップ幅Ｗ、前記第３の長さＬ、前記第４のギャップ幅Ｗ、及び前記第４の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する前記第２のリング共振器を提供するよう構成されている、実施形態３の波長可変レーザ。
実施形態５：前記波長チューナは、第１のリング共振器を通って進む光において第１の位相シフトを引き起こすよう構成されている第１のリング共振器；及び第２のリング共振器を通って進む光において第２の位相シフトを引き起こすよう構成されている第２のリング共振器、前記第２の位相シフトは、前記第１の位相シフトと異なる；を有し、前記波長チューナは、前記第１の位相シフト及び前記第２の位相シフトの間の差に依存する波長でピークを有する光干渉スペクトルを生成するよう構成されている、実施形態１～４のいずれかの波長可変レーザ。
実施形態６：前記波長チューナは、前記複数のリング共振器に光学的に結合されたリフレクタを更に有し、前記リフレクタは、前記複数のリング共振器から光を受信して、受信された光の大部分を前記複数のリング共振器に戻して反射するよう構成されている、実施形態１～５のいずれかの波長可変レーザ。
実施形態７：前記波長チューナは、半導体基板上に形成され、前記ＲＳＯＡは、前記半導体基板にマウントされているチップ上に収容されている、実施形態１～６のいずれかの波長可変レーザ。
実施形態８：前記複数のリング共振器は、２０００超且つ３５００未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１～７のいずれかの波長可変レーザ。
実施形態９：前記複数のリング共振器は、２５００超且つ３５００未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１～８のいずれかの波長可変レーザ。
実施形態１０：前記複数のリング共振器は、２５００超且つ３２５０未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１～９のいずれかの波長可変レーザ。
実施形態１１：ＲＳＯＡによって、光を生成する段階；前記ＲＳＯＡによって生成された前記光を、前記ＲＳＯＡのバックエンドを介して波長チューナへと通過させる段階；及び前記波長チューナの複数のリング共振器によって、前記光においてそれぞれの周波数シフトを誘導する段階、各リング共振器は、２０００及び４０００の間のそれぞれの品質係数（Ｑ値）を有する；前記波長チューナを用いて、前記複数のリング共振器によって引き起こされた共振周波数シフト間の差に対応する特定の周波数でピークを有する波長が調整された光を生成する段階；
前記波長が調整された光を、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドを介して前記ＲＳＯＡに戻して通過させる段階；及び前記波長が調整された光を、前記ＲＳＯＡのフロントエンドを介して前記ＲＳＯＡから出力する段階を備える、単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１２：前記ＲＳＯＡ及び前記複数のリング共振器の間、及び前記複数のリング共振器の中のリング共振器間に、複数の導波路を介して光を通過させる段階；及び前記複数の共振器を、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を前記複数のリング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して前記複数の導波路に光学的に結合する段階を更に備える、実施形態１１の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１３：前記ＲＳＯＡ及び前記複数のリング共振器の間、及び前記複数のリング共振器の中のリング共振器間に、光を通過させる段階は、光を、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドから、前記複数の導波路の中の第１の導波路を介して前記複数のリング共振器の中の第１のリング共振器へと通過させる段階；及び光を、前記第１のリング共振器から、前記複数の導波路の中の第２の導波路を介して前記複数のリング共振器の中の第２のリング共振器へと通過させる段階を有する、実施形態１２の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１４：前記複数のリング共振器の中のリング共振器間に、光を通過させる段階は、前記第１の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第１のリング共振器に提供するよう構成されている第１の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合する段階；前記第２の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第１のリング共振器に提供するよう構成されている第２の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合する段階；及び前記第２の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第２のリング共振器に提供するよう構成されている第３の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合する段階を有する、実施形態１３の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１５：光を、前記第２のリング共振器から、第３の導波路を介してリフレクタへと通過させる段階；及び前記第３の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第２のリング共振器に提供するよう構成されている第４の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合する段階を更に備える、実施形態１４の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１６：前記各リング共振器は、２０００超且つ３５００未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１１～１５のいずれかの単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１７：前記各リング共振器は、２５００超且つ３５００未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１１～１６のいずれかの単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１８：前記各リング共振器は、２５００超且つ３２５０未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１１～１７のいずれかの単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
実施形態１９：単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するよう構成されている波長可変レーザを製造する方法であって、半導体基板上に、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を作成する段階を含む、波長チューナを半導体基板上に作成する段階；及び前記単一利得チップを、前記半導体基板上にマウントする段階、前記単一利得チップは、波長が調整された光を出力するよう構成されたフロントエンドを有するＲＳＯＡを有し、前記単一利得チップは、前記ＲＳＯＡのバックエンドが前記波長チューナに光学的に結合されるようにマウントされる、を備える、波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２０：前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を前記リング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して前記複数のリング共振器に光学的に結合されている複数の導波路を、前記半導体基板上に作成する段階を有する、実施形態１９の波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２１：前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、前記利得チップが前記半導体基板にマウントされると前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合されるように、且つ第１の導波路が、第１の光結合を介して前記複数のリング共振器の中の第１のリング共振器に光学的に結合されるように、前記第１の導波路を作成する段階を含む、前記複数の導波路の中の前記第１の導波路を、前記半導体基板上に作成する段階；及び第２の導波路が、第２の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合され、且つ第３の光結合を介して前記複数のリング共振器の中の第２のリング共振器に光学的に結合されるように、前記複数の導波路の中の前記第２の導波路を、前記半導体基板上に作成する段階を更に有する、実施形態２０の波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２２：前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、前記第１の光結合が第１の長さＬに対して第１のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている前記第１の導波路の第１の部分を含むように、前記第１の導波路及び前記第１の共振器を前記半導体基板上に作成する段階；前記第２の光結合が第２の長さＬに対して第２のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第２の導波路の第１の部分を含むように、前記第２の導波路及び前記第１の共振器を前記半導体基板上に作成する段階；及び前記第１のギャップ幅Ｗ、前記第１の長さＬ、前記第２のギャップ幅Ｗ、及び前記第２の長さＬが、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する前記第１のリング共振器を提供するよう構成されるように、前記第１の導波路、前記第２の導波路、及び前記第１の共振器を前記半導体基板上に作成する段階
を更に有する、実施形態２１の波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２３：前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、前記第２の導波路の第２の部分が、第３の長さＬに対して第３のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第１の部分に近接して配設されるように、前記第２の導波路及び前記第３の光結合を作成する段階；前記第３の導波路が、第４の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合されるように、前記半導体基板上に第３の導波路を作成する段階；前記第４の光結合が第４の長さＬに対して第４のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第３の導波路の第１の部分を含むように、前記第３の導波路及び前記第２のリング共振器を作成する段階を更に有し、前記第３のギャップ幅Ｗ、前記第３の長さＬ、前記第４のギャップ幅Ｗ、及び前記第４の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第２のＱ値を有する前記第２のリング共振器を提供するよう構成されている、実施形態２２の波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２４：前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、前記半導体基板上に、第１のリング共振器を通って進む光において第１の位相シフトを引き起こすよう構成されている第１のリング共振器を作成する段階； 前記半導体基板上に、第２のリング共振器を通って進む光において第２の位相シフトを引き起こすよう構成されている第２のリング共振器を作成する段階、前記第２の位相シフトは、前記第１の位相シフトと異なる；及び前記波長チューナが、前記第１の位相シフト及び前記第２の位相シフトの間の差に依存する波長でピークを有する光干渉スペクトルを生成するよう構成されるように、前記波長チューナを作成する段階を有する、実施形態１９～２３のいずれかの波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２５：前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、前記半導体基板上に、前記複数のリング共振器に光学的に結合されたリフレクタを作成する段階、前記リフレクタは、前記複数のリング共振器から光を受信して、受信された光の大部分を前記複数のリング共振器に戻して反射するよう構成されている、を有する、実施形態１９～２４のいずれかの波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２６：前記単一利得チップを、前記半導体基板上にマウントする段階は、前記単一利得チップを、前記半導体基板上にフリップマウントする段階を有する、実施形態１９～２５のいずれかの波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２７：前記複数のリング共振器は、２０００超且つ３５００未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１９～２６のいずれかの波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２８：前記複数のリング共振器は、２５００超且つ３５００未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１９～２７のいずれかの波長可変レーザを製造する方法。
実施形態２９：前記複数のリング共振器は、２５００超且つ３２５０未満のそれぞれのＱ値を有する、実施形態１９～２８のいずれかの波長可変レーザを製造する方法。
本開示は、特定の実施例を参照して記載されてきたが、これらは、単に例示であると意図され、本発明を限定するものと意図されず、本発明の範囲を逸脱することなく、開示された実施形態に対して、変更、追加及び／又は削除が成されてもよい。

Claims (20)

  1. 単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するための波長可変レーザであって、
    反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）のバックエンドで受信された光に対して増幅された光強度を有する前記波長が調整された光を出力するための出力ポートとして構成されたフロントエンドを有する前記ＲＳＯＡ；及び
    前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合された波長チューナ、前記波長チューナは、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を有する
    を備える波長可変レーザ。
  2. 前記波長チューナは、
    前記リング共振器に２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を提供するよう構成されている光結合を介して前記複数のリング共振器に光学的に結合された複数の導波路
    を更に有する、請求項１に記載の波長可変レーザ。
  3. 前記複数の導波路の中の第１の導波路は、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合されており、且つ第１の光結合を介して、前記複数のリング共振器の中の第１のリング共振器に光学的に結合されており；
    前記複数の導波路の中の第２の導波路は、第２の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合されており、且つ第３の光結合を介して、前記複数のリング共振器の中の第２のリング共振器に光学的に結合されており；
    前記第１の光結合は、第１の長さＬに対して第１のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている前記第１の導波路の第１の部分を含み；
    前記第２の光結合は、第２の長さＬに対して第２のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第２の導波路の第１の部分を含み；
    前記第１のギャップ幅Ｗ、前記第１の長さＬ、前記第２のギャップ幅Ｗ、及び前記第２の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する前記第１のリング共振器を提供するよう構成されている、請求項２に記載の波長可変レーザ。
  4. 前記波長チューナは、第４の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合された第３の導波路を更に有し；
    前記第３の光結合は、第３の長さＬに対して第３のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている前記第２の導波路の第２の部分を含み；
    前記第４の光結合は、第４の長さＬに対して第４のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第３の導波路の第１の部分を含み；
    前記第３のギャップ幅Ｗ、前記第３の長さＬ、前記第４のギャップ幅Ｗ、及び前記第４の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する前記第２のリング共振器を提供するよう構成されている、請求項３に記載の波長可変レーザ。
  5. 前記波長チューナは、
    第１のリング共振器を通って進む光において第１の位相シフトを引き起こすよう構成されている前記第１のリング共振器；及び
    第２のリング共振器を通って進む光において第２の位相シフトを引き起こすよう構成されている前記第２のリング共振器、前記第２の位相シフトは、前記第１の位相シフトと異なる；
    を有し、前記波長チューナは、前記第１の位相シフト及び前記第２の位相シフトの間の差に依存する波長でピークを有する光干渉スペクトルを生成するよう構成されている、請求項１に記載の波長可変レーザ。
  6. 前記波長チューナは、前記複数のリング共振器に光学的に結合されたリフレクタを更に有し、前記リフレクタは、前記複数のリング共振器から光を受信して、受信された光の大部分を前記複数のリング共振器に戻して反射するよう構成されている、請求項１に記載の波長可変レーザ。
  7. 前記波長チューナは、半導体基板上に形成され、前記ＲＳＯＡは、前記半導体基板にマウントされているチップ上に収容されている、請求項１に記載の波長可変レーザ。
  8. 反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）によって、光を生成する段階；
    前記ＲＳＯＡによって生成された前記光を、前記ＲＳＯＡのバックエンドを介して波長チューナへと通過させる段階；
    前記波長チューナの複数のリング共振器によって、前記光においてそれぞれの周波数シフトを誘導する段階、各リング共振器は、２０００及び４０００の間のそれぞれの品質係数（Ｑ値）を有する；
    前記波長チューナを用いて、前記複数のリング共振器によって引き起こされた共振周波数シフト間の差に対応する特定の周波数でピークを有する波長が調整された光を生成する段階；
    前記波長が調整された光を、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドを介して前記ＲＳＯＡに戻して通過させる段階；及び
    前記波長が調整された光を、前記ＲＳＯＡのフロントエンドを介して前記ＲＳＯＡから出力する段階
    を備える、単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
  9. 前記ＲＳＯＡ及び前記複数のリング共振器の間、及び前記複数のリング共振器の中のリング共振器間に、複数の導波路を介して光を通過させる段階；及び
    前記複数のリング共振器を、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を前記複数のリング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して前記複数の導波路に光学的に結合する段階
    を更に備える、請求項８に記載の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
  10. 前記ＲＳＯＡ及び前記複数のリング共振器の間、及び前記複数のリング共振器の中のリング共振器間に、光を通過させる段階は、
    光を、前記ＲＳＯＡの前記バックエンドから、前記複数の導波路の中の第１の導波路を介して前記複数のリング共振器の中の第１のリング共振器へと通過させる段階；及び
    光を、前記第１のリング共振器から、前記複数の導波路の中の第２の導波路を介して前記複数のリング共振器の中の第２のリング共振器へと通過させる段階
    を有する、請求項９に記載の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
  11. 前記複数のリング共振器の中のリング共振器間に、光を通過させる段階は、
    前記第１の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第１のリング共振器に提供するよう構成されている第１の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合する段階；
    前記第２の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第１のリング共振器に提供するよう構成されている第２の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合する段階；及び
    前記第２の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第２のリング共振器に提供するよう構成されている第３の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合する段階
    を有する、請求項１０に記載の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
  12. 光を、前記第２のリング共振器から、第３の導波路を介してリフレクタへと通過させる段階；及び
    前記第３の導波路を、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を前記第２のリング共振器に提供するよう構成されている第４の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合する段階
    を更に備える、請求項１０に記載の単一利得チップ波長可変レーザの動作方法。
  13. 単一利得チップのみを使用して波長が調整された光を生成及び出力するよう構成されている波長可変レーザを製造する方法であって、
    半導体基板上に、２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を有する複数のリング共振器を作成する段階を有する、波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階；及び
    前記単一利得チップを、前記半導体基板上にマウントする段階、前記単一利得チップは、波長が調整された光を出力するよう構成されたフロントエンドを有する反射型半導体光学増幅器（ＲＳＯＡ）を含み、単前記単一利得チップは、前記ＲＳＯＡのバックエンドが前記波長チューナに光学的に結合されるようにマウントされる
    を備える、波長可変レーザを製造する方法。
  14. 前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、
    ２０００超且つ４０００未満のそれぞれのＱ値を前記複数のリング共振器に提供するよう構成されている光結合を介して前記複数のリング共振器に光学的に結合されている複数の導波路を、前記半導体基板上に作成する段階
    を有する、請求項１３に記載の波長可変レーザを製造する方法。
  15. 前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、
    前記単一利得チップが前記半導体基板にマウントされると前記ＲＳＯＡの前記バックエンドに光学的に結合されるように、且つ第１の導波路が、第１の光結合を介して前記複数のリング共振器の中の第１のリング共振器に光学的に結合されるように、前記第１の導波路を作成する段階を含む、前記複数の導波路の中の前記第１の導波路を、前記半導体基板上に作成する段階；及び
    第２の導波路が、第２の光結合を介して前記第１のリング共振器に光学的に結合され、且つ第３の光結合を介して前記複数のリング共振器の中の第２のリング共振器に光学的に結合されるように、前記複数の導波路の中の前記第２の導波路を、前記半導体基板上に作成する段階
    を更に有する、請求項１４に記載の波長可変レーザを製造する方法。
  16. 前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、
    前記第１の光結合が第１の長さＬに対して第１のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第１の部分に近接して配設されている前記第１の導波路の第１の部分を含むように、前記第１の導波路及び前記第１のリング共振器を前記半導体基板上に作成する段階；
    前記第２の光結合が第２の長さＬに対して第２のギャップ幅Ｗで前記第１のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第２の導波路の第１の部分を含むように、前記第２の導波路及び前記第１のリング共振器を前記半導体基板上に作成する段階；及び
    前記第１のギャップ幅Ｗ、前記第１の長さＬ、前記第２のギャップ幅Ｗ、及び前記第２の長さＬが、２０００超且つ４０００未満の第１のＱ値を有する前記第１のリング共振器を提供するよう構成されるように、前記第１の導波路、前記第２の導波路、及び前記第１のリング共振器を前記半導体基板上に作成する段階
    を更に有する、請求項１５に記載の波長可変レーザを製造する方法。
  17. 前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、
    前記第２の導波路の第２の部分が、第３の長さＬに対して第３のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第１の部分に近接して配設されるように、前記第２の導波路及び前記第３の光結合を作成する段階；
    第３の導波路が、第４の光結合を介して前記第２のリング共振器に光学的に結合されるように、前記半導体基板上に前記第３の導波路を作成する段階；
    前記第４の光結合が第４の長さＬに対して第４のギャップ幅Ｗで前記第２のリング共振器の第２の部分に近接して配設されている前記第３の導波路の第１の部分を含むように、前記第３の導波路及び前記第２のリング共振器を作成する段階
    を更に有し、
    前記第３のギャップ幅Ｗ、前記第３の長さＬ、前記第４のギャップ幅Ｗ、及び前記第４の長さＬは、２０００超且つ４０００未満の第２のＱ値を有する前記第２のリング共振器を提供するよう構成されている、請求項１６に記載の波長可変レーザを製造する方法。
  18. 前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、
    前記半導体基板上に、第１のリング共振器を通って進む光において第１の位相シフトを引き起こすよう構成されている前記第１のリング共振器を作成する段階；
    前記半導体基板上に、第２のリング共振器を通って進む光において第２の位相シフトを引き起こすよう構成されている前記第２のリング共振器を作成する段階、前記第２の位相シフトは、前記第１の位相シフトと異なる；及び
    前記波長チューナが、前記第１の位相シフト及び前記第２の位相シフトの間の差に依存する波長でピークを有する光干渉スペクトルを生成するよう構成されるように、前記波長チューナを作成する段階
    を有する、請求項１３に記載の波長可変レーザを製造する方法。
  19. 前記波長チューナを前記半導体基板上に作成する段階は、
    前記半導体基板上に、前記複数のリング共振器に光学的に結合されたリフレクタを作成する段階、前記リフレクタは、前記複数のリング共振器から光を受信して、受信された光の大部分を前記複数のリング共振器に戻して反射するよう構成されている、
    を有する、請求項１３に記載の波長可変レーザを製造する方法。
  20. 前記単一利得チップを、前記半導体基板上にマウントする段階は、
    前記単一利得チップを、前記半導体基板上にフリップマウントする段階
    を有する、請求項１３に記載の波長可変レーザを製造する方法。
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