JP3167967B2 - Tunable semiconductor laser device - Google Patents

Tunable semiconductor laser device

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JP3167967B2
JP3167967B2 JP24409097A JP24409097A JP3167967B2 JP 3167967 B2 JP3167967 B2 JP 3167967B2 JP 24409097 A JP24409097 A JP 24409097A JP 24409097 A JP24409097 A JP 24409097A JP 3167967 B2 JP3167967 B2 JP 3167967B2
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dbr
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信等に用い
る光源の改良にかかわり、特に光波長多重伝送に用いる
多電極分布反射型半導体レーザの波長制御回路を改良し
た可変波長半導体レーザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source used for optical communication and the like, and more particularly to a tunable wavelength semiconductor laser device having an improved wavelength control circuit of a multi-electrode distributed reflection type semiconductor laser used for optical wavelength division multiplexing transmission.

【0002】[0002]

【従来技術】光ファイバ増幅器の進歩に伴い、増幅器の
帯域内に高密度に多重する波長多重(Wavelength Divis
ion Multiplexing:WDM)伝送方式、およびWDM方
式を用いた卜ランスペアレントな光波ネットワークの研
究が盛んに行われている。
2. Description of the Related Art With the advance of optical fiber amplifiers, wavelength division multiplexing (wavelength division multiplexing) is performed at a high density within the band of the amplifier.
Research on ion multiplexing (WDM) transmission schemes and transparent lightwave networks using the WDM schemes has been actively conducted.

【0003】このような光波ネットワークにおいては、
送信波長をダイナミックに可変させることにより、ネッ
トワークに柔軟性を持たせることができる。このような
波長可変光源としては、量産性、信頼性、高速応答性の
点で分布ブラッグ反射型半導体レーザ素子(DBR−L
D)が有望である。
In such a lightwave network,
By dynamically changing the transmission wavelength, the network can be made flexible. Such a wavelength tunable light source is a distributed Bragg reflection type semiconductor laser device (DBR-L) in terms of mass productivity, reliability, and high-speed response.
D) is promising.

【0004】DBR−LDは、活性領域、位相調整領域
および分布ブラッグ反射器(DBR)領域を備えてお
り、活性領域に注入電流を印加し、位相調整領域および
DBR領域に注入する電流を変化させることで、発振波
長を可変できる光源である。
A DBR-LD includes an active region, a phase adjustment region, and a distributed Bragg reflector (DBR) region, and applies an injection current to the active region to change a current injected into the phase adjustment region and the DBR region. Thus, the light source can change the oscillation wavelength.

【0005】図8に、当該DBR−LDの波長制御回路
の従来例を示す。図8において、100は分布ブラッグ
反射型半導体レーザ素子(DBR−LD)、110は波
長基準器、120は波長検出部、130は誤差信号検出
器、160はビームスプリッタ、200は電流源、21
0は位相調整領域注入電流制御部、213はDBR領域
注入電流制御部である。
FIG. 8 shows a conventional example of a wavelength control circuit of the DBR-LD. 8, 100 is a distributed Bragg reflection type semiconductor laser device (DBR-LD), 110 is a wavelength reference device, 120 is a wavelength detector, 130 is an error signal detector, 160 is a beam splitter, 200 is a current source, 21
0 is a phase adjustment region injection current control unit, and 213 is a DBR region injection current control unit.

【0006】これらのうち、DBR−LD100は、光
伝送における波長可変光源としての半導体レーザ光源で
あり、図8に示すように、DBR−LD100は、その
素子構造として活性領域101、位相調整領域102お
よび分布ブラッグ反射器(DBR)領域103がある。
また、DBR−LD100の素子本体には、これら活性
領域101、位相調整領域102およびDBR領域10
3に対応してそれぞれの領域にそれぞれ別々に電流を印
加するための電極105a,105b,105cが設け
てある。電極105aは活性領域用であり、電極105
bは位相調整領域用であり、電極105cはDBR領域
用である。
[0006] Among these, the DBR-LD 100 is a semiconductor laser light source as a wavelength variable light source in optical transmission. As shown in FIG. 8, the DBR-LD 100 has an active region 101 and a phase adjustment region 102 as element structures. And a distributed Bragg reflector (DBR) region 103.
The active region 101, the phase adjustment region 102, and the DBR region 10 are provided in the device body of the DBR-LD 100.
Electrodes 105a, 105b, and 105c for separately applying currents to the respective regions are provided corresponding to the three regions. The electrode 105a is for the active region,
b is for the phase adjustment region, and the electrode 105c is for the DBR region.

【0007】ビームスプリッタ160はDBR−LD1
00からの光LBf を一部分岐させて波長基準器110
に与えるものであり、例えば、ハーフミラーにより構成
される。波長基準器110は、この分岐して与えられた
光のうち、所定の波長範囲の成分を通すためのものであ
り、波長検出部120はこの波長基準器110を通った
光の波長を検出して検出波長対応の信号を出力するもの
である。
The beam splitter 160 is a DBR-LD1
A part of the light LBf from the wavelength
And, for example, a half mirror. The wavelength reference device 110 is for passing a component in a predetermined wavelength range of the branched light, and the wavelength detection unit 120 detects the wavelength of the light passing through the wavelength reference device 110. And outputs a signal corresponding to the detection wavelength.

【0008】また、誤差信号検出器130は、この波長
検出部120からの出力信号と、波長切替信号とを受
け、波長切替信号の信号内容によって定まる波長に対す
る前記波長検出部120からの出力信号の誤差分(波長
差)を検出して誤差信号として出力するものであり、位
相調整領域注入電流制御部210はこの誤差信号検出器
130の出力する誤差信号対応に、DBR−LD100
の位相調整領域102に注入する電流の大きさを制御す
るものである。この位相調整領域注入電流制御部210
からの出力電流は電極105bを介して位相調整領域1
02に与えられるようにしてある。
The error signal detector 130 receives the output signal from the wavelength detector 120 and the wavelength switching signal, and converts the output signal from the wavelength detector 120 to a wavelength determined by the signal content of the wavelength switching signal. The phase adjustment region injection current control section 210 detects the error (wavelength difference) and outputs the error signal as an error signal. The DBR-LD 100
The magnitude of the current injected into the phase adjustment region 102 is controlled. This phase adjustment region injection current control unit 210
Is output from the phase adjustment region 1 via the electrode 105b.
02.

【0009】DBR領域注入電流制御部213は波長切
替信号対応にDBR−LD100のDBR領域103に
注入する電流の大きさを制御するためのものであり、こ
のDBR領域注入電流制御部213で制御されて出力さ
れる電流は電極105cを介してDBR領域103に注
入される構成である。
The DBR region injection current control unit 213 controls the magnitude of the current injected into the DBR region 103 of the DBR-LD 100 in response to the wavelength switching signal, and is controlled by the DBR region injection current control unit 213. Is output to the DBR region 103 via the electrode 105c.

【0010】また、電流源200はDBR−LD100
の活性領域101に一定の活性領域注入電流を与えるた
めの電流源であり、この電流源200からの電流は電極
105aを介して活性領域101に注入される構成であ
る。
The current source 200 is a DBR-LD 100
This is a current source for applying a constant active region injection current to the active region 101 of FIG. 1, and the current from the current source 200 is injected into the active region 101 via the electrode 105a.

【0011】ここで使用しているDBR−LD100は
105a,105b,105cといったように電極が複
数あるので、多電極分布反射型半導体レーザ素子と呼ば
れるが、この多電極のDBR−LD100は、DBR領
域103への注入電流によりブラッグ波長を制御し、ブ
ラッグ波長近傍の縦モード波長で単一モード発振する。
この縦モード波長は主に位相調整領域102への注入電
流で制御されるので、この点を旨く波長制御に利用す
る。
The DBR-LD 100 used here is called a multi-electrode distributed-reflection type semiconductor laser device because it has a plurality of electrodes such as 105a, 105b and 105c. The multi-electrode DBR-LD 100 has a DBR region. The Bragg wavelength is controlled by the injection current to 103, and single mode oscillation is performed at a longitudinal mode wavelength near the Bragg wavelength.
Since this longitudinal mode wavelength is mainly controlled by the injection current into the phase adjustment region 102, this point is satisfactorily used for wavelength control.

【0012】このような構成の従来装置の作用を説明す
る。
The operation of the conventional device having such a configuration will be described.

【0013】まず、活性領域101には電流源200よ
り一定の活性領域注入電流が与えられる。また、発振さ
せたい波長対応の波長切替信号を外部からDBR領域注
入電流制御部213と誤差信号検出部130に与えるこ
とで、DBR領域103には、当該与えられる波長切替
信号に基づきDBR領域注人電流制御部213からDB
R領域注入電流が与えられる。
First, a constant active region injection current is applied to the active region 101 from a current source 200. In addition, a wavelength switching signal corresponding to the wavelength to be oscillated is externally provided to the DBR region injection current control unit 213 and the error signal detection unit 130, so that the DBR region 103 is provided in the DBR region based on the given wavelength switching signal. DB from current control unit 213
An R region injection current is provided.

【0014】DBR−LD100における活性領域10
1側からの出力光LBf の一部はハーフミラー等のビー
ムスプリッタ160で一部が分岐され、波長基準器11
0に入力される。そして、波長基準器110で所定の波
長領域の成分の光が選択されてその光が波長検出部12
0に入力される。
Active region 10 in DBR-LD 100
A part of the output light LBf from the first side is partially branched by a beam splitter 160 such as a half mirror, and
Input to 0. Then, light of a component in a predetermined wavelength region is selected by the wavelength reference device 110 and the light is selected by the wavelength detector 12.
Input to 0.

【0015】波長検出部120では、波長基準器110
からの出力に基づきDBR−LDの発振波長を検出し、
検出された波長に応じた信号を誤差信号検出部130に
出力する。すると、誤差信号検出部130は、波長切替
信号に基づき定まる所望波長と、検出された波長とのず
れに相当する誤差信号を検出し、この誤差信号を位相調
整領域注入電流制御部210へ出力する。
In the wavelength detector 120, the wavelength reference device 110
Detecting the oscillation wavelength of the DBR-LD based on the output from
A signal corresponding to the detected wavelength is output to error signal detection section 130. Then, the error signal detection unit 130 detects an error signal corresponding to a difference between the desired wavelength determined based on the wavelength switching signal and the detected wavelength, and outputs the error signal to the phase adjustment region injection current control unit 210. .

【0016】この誤差信号を受けた当該位相調整領域注
入電流制御部210では、この入力された誤差信号に基
づいて電流値を補正しこの補正した電流を位相調整領域
102へ与える。これにより、DBR−LD100の発
振波長が、波長切替信号に基づき定まる所望波長に制御
される。
The phase adjustment region injection current control section 210 having received the error signal corrects the current value based on the input error signal, and supplies the corrected current to the phase adjustment region 102. Thus, the oscillation wavelength of the DBR-LD 100 is controlled to a desired wavelength determined based on the wavelength switching signal.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】このように、DBR−
LDを用いたレーザ光源では、発振させたい目的波長対
応の波長切替信号を外部からDBR領域注入電流制御部
213と誤差信号検出部130に与え、DBR領域注入
電流制御部213よりDBR−LD100のDBR領域
103に注入する電流の値を、当該波長切替信号対応に
制御することで、その目的の波長近傍のレーザ光を出力
することができ、出射レーザ光の波長を検出して波長切
替信号で与えられる前記目的波長との誤差分を誤差信号
検出部130により検出し、当該誤差分相当の補正を位
相調整領域注入電流制御部210に行わせて位相調整領
域102に注入する電流の値をフィードバック制御する
ことで、目的の波長のレーザ光を出力できるようにな
る。
As described above, the DBR-
In the laser light source using the LD, a wavelength switching signal corresponding to a target wavelength to be oscillated is externally supplied to the DBR region injection current control unit 213 and the error signal detection unit 130, and the DBR region injection current control unit 213 controls the DBR of the DBR-LD 100. By controlling the value of the current injected into the region 103 in accordance with the wavelength switching signal, a laser beam near the target wavelength can be output, and the wavelength of the emitted laser beam is detected and given by the wavelength switching signal. The error signal from the target wavelength is detected by the error signal detection unit 130, and the correction corresponding to the error is performed by the phase adjustment region injection current control unit 210, and the value of the current injected into the phase adjustment region 102 is feedback controlled. By doing so, it becomes possible to output laser light of a target wavelength.

【0018】このように、この装置では出力されたレー
ザ光の波長と、波長切替信号により与えられる比較基準
である所望波長とのずれに応じた誤差信号を求め、この
誤差信号に基づいてDBR−LD100の位相調整領域
102への注入電流を制御することにより波長を所望波
長にし、また、波長の切替は、波長切替信号に基づき、
波長切替制御部がDBR領域103への注入電流を制御
することにより行う。
As described above, this apparatus obtains an error signal corresponding to the difference between the wavelength of the output laser beam and the desired wavelength which is a comparison reference given by the wavelength switching signal. The wavelength is set to a desired wavelength by controlling the injection current into the phase adjustment region 102 of the LD 100, and the wavelength is switched based on a wavelength switching signal.
This is performed by the wavelength switching control unit controlling the injection current into the DBR region 103.

【0019】つまり、“DBR領域103への注入電流
を調整する”ことにより“波長の粗調整を行うことがで
き、位相調整領域102への注入電流により波長の微調
整を行うことができる。
That is, by "adjusting the injection current into the DBR region 103", "coarse adjustment of the wavelength can be performed, and fine adjustment of the wavelength can be performed by the injection current into the phase adjustment region 102."

【0020】しかしながら、DBR−LD100におけ
る波長可変特性はモード跳躍を伴い、モード跳躍近傍に
おいてヒステリシスが存在する。ヒステリシス領域にお
いては電流の設定の仕方によってどちらの波長でも発振
し得ること、すなわち、発振状態が不安定であることを
示している。
However, the wavelength tunable characteristic of the DBR-LD 100 is accompanied by a mode jump, and hysteresis exists near the mode jump. In the hysteresis region, it can be seen that the laser can oscillate at any wavelength depending on how the current is set, that is, the oscillation state is unstable.

【0021】このような不安定領域においては、温度変
化等の外乱やレーザの劣化等の要因により波長が不安定
であり、場合によっては制御系自体が破綻するという問
題があった。
In such an unstable region, the wavelength is unstable due to factors such as disturbance such as temperature change and deterioration of the laser, and there has been a problem that the control system itself may fail in some cases.

【0022】そこでこの発明の目的とするところは、ヒ
ステリシスによる不安定状態を検出してこれを回避し、
多電極DBR−LDの安定な波長制御を可能にする可変
波長半導体レーザ装置を提供することにある。さらにま
た、この発明の他の目的は、低消費電力化および低コス
ト化を図ることが可能な半導体レーザの波長制御装置を
提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to detect an unstable state due to hysteresis and avoid it.
An object of the present invention is to provide a variable wavelength semiconductor laser device that enables stable wavelength control of a multi-electrode DBR-LD. Still another object of the present invention is to provide a semiconductor laser wavelength control device capable of reducing power consumption and cost.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る可変波長半導体レーザ装置は、活性領
域、位相調整領域および分布ブラッグ反射器領域を備え
た多電極半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子の
前方出力光の波長を弁別する波長弁別手段と、所望波長
に切替指示するための波長切替信号にて定まる所望波長
と前記波長弁別手段の出力に基づく波長とから、前記所
望の波長に対する波長誤差分を検出する誤差検出手段
と、誤差検出手段からの出力に基づいて前記位相調整領
域への注入電流を制御する第1の制御手段と、前記波長
切替信号に基づいて前記ブラッグ反射器領域への注入電
流を制御する第2の制御手段と、前記半導体レーザ素子
の後方出力光の強度を検出する第1の強度検出手段と、
を具備し、前記第一の強度検出手段は、前記多電極半導
体レーザ素子とは個別に配置すると共に、前記ブラッグ
反射器領域への注入電流を減少させた時のモード跳躍後
の前記第1の強度検出手段からの出力をVfとしたと
き、前記第二の制御手段は前 記第1の強度検出手段から
の出力が0.35Vfから0.8Vfの範囲となるよう
に、前記分布ブラッグ反射器領域への注入電流を制御す
るものであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a tunable semiconductor laser device according to the present invention comprises a multi-electrode semiconductor laser device having an active region, a phase adjustment region and a distributed Bragg reflector region; Wavelength discriminating means for discriminating the wavelength of the forward output light of the semiconductor laser element, and the desired wavelength determined from a desired wavelength determined by a wavelength switching signal for instructing switching to a desired wavelength and a wavelength based on the output of the wavelength discriminating means, Error detecting means for detecting an amount of wavelength error with respect to, first control means for controlling an injection current to the phase adjustment region based on an output from the error detecting means, and the Bragg reflector based on the wavelength switching signal a first intensity detecting means for detecting a second control means that controls the current injected into the region, the intensity of the backward output light of the semiconductor laser element,
Wherein the first intensity detecting means comprises:
And the Bragg
After mode jump when the injection current to the reflector area is reduced
The output from the first intensity detecting means is Vf
Can, said second control means before Symbol first intensity detecting means
Output is in the range of 0.35Vf to 0.8Vf
Controlling the injection current into the distributed Bragg reflector region.
It is characterized by that.

【0024】また、省電力化、低コスト化を図りつつ、
しかも、安定な波長制御を可能にするため、本発明に係
る可変波長半導体レーザ装置は、活性領域、位相調整領
域および分布ブラッグ反射器領域(DBR領域)を備え
た多電極半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子の
出力光の波長を弁別する波長弁別手段と、所望波長に切
替指示するための波長切替信号にて定まる所望波長と前
記波長弁別手段の出力に基づく波長とから、前記所望の
波長に対する波長誤差分を検出する誤差検出手段と、誤
差検出手段からの出力に基づいて前記位相調整領域への
注入電流を制御する第3の制御手段と、前記分布ブラッ
グ反射器領域への注入電流を制御する第4の制御手段を
具備し、前記第3の制御手段は、前記位相調整領域への
注入電流の上限および下限を与える電流リミッタを備え
る構成することを特徴とする。
Further, while reducing power consumption and cost,
In addition, in order to enable stable wavelength control, the tunable semiconductor laser device according to the present invention includes a multi-electrode semiconductor laser device including an active region, a phase adjustment region, and a distributed Bragg reflector region (DBR region); Wavelength discriminating means for discriminating the wavelength of the output light of the semiconductor laser element, and a wavelength based on the output of the wavelength discriminating means and a desired wavelength determined by a wavelength switching signal for instructing a switch to a desired wavelength, for the desired wavelength Error detection means for detecting a wavelength error, third control means for controlling an injection current to the phase adjustment area based on an output from the error detection means, and control of an injection current to the distributed Bragg reflector area comprising a fourth control means for said third control means, be configured to include a current limiter to provide the upper and lower limits of the current injected into the phase control region And it features.

【0025】このような構成の本発明の多電極半導体レ
ーザ装置は、DBR領域への注入電流によりブラッグ波
長を制御し、ブラッグ波長近傍の縦モード波長で単一モ
ード発振する。この縦モード波長は主に位相調整領域へ
の注入電流で制御される。ここでDBR領域はブラッグ
波長近傍で反射率が最も大きく、ブラッグ波長からずれ
るにしたがって反射率が低下する。すなわち、ブラッグ
波長からずれるにしたがってDBR領域を透過してくる
光強度が大きくなる。したがって、DBR領域側(後
方)からの出力光強度を検出することによって、ブラッ
グ波長と縦モード波長との一致の程度、すなわち発振状
態の安定性が判断できる。
The multi-electrode semiconductor laser device of the present invention having such a configuration controls the Bragg wavelength by the injection current into the DBR region, and oscillates in a single mode at a longitudinal mode wavelength near the Bragg wavelength. This longitudinal mode wavelength is controlled mainly by the injection current into the phase adjustment region. Here, the DBR region has the highest reflectance near the Bragg wavelength, and the reflectance decreases as the wavelength deviates from the Bragg wavelength. That is, the intensity of light transmitted through the DBR region increases as the wavelength deviates from the Bragg wavelength. Therefore, by detecting the output light intensity from the DBR region side (rear), the degree of coincidence between the Bragg wavelength and the longitudinal mode wavelength, that is, the stability of the oscillation state can be determined.

【0026】本発明においては、前記多電極半導体レー
ザ素子(多電極DBR−LD)とは個別に配置され第1
の強度検出手段にて、当該多電極DBR−LDの後方出
力光の強度を検出する。そして、前記DBR領域への注
入電流を減少させた時のモード跳躍後の前記第1の強度
検出手段からの出力をVfとしたとき、前記第2の制御
手段は前記第1の強度検出手段からの出力が0.35V
fから0.8Vfの範囲となるように、前記DBR領域
への注入電流を制御する。多電極DBR−LDの波長可
変特性は、モード跳躍を伴い、モード跳躍近傍ではヒス
テリシスが存在する。このような状態においては、発振
波長が不安定であるため、外乱等により波長制御が不安
定となるという問題があるが、上述のように、ブラッグ
波長と縦モード波長との一致の程度、すなわち、発振状
態の安定性がDBR領域からの出力光強度(後方出力光
強度)で判断でき、しかも、DBR領域の注入電流を制
御することによって後方出力光制御はできること、そし
て、安定性を確保するには後方光強度の検出値が、0.
35Vfから0.8Vfの範囲となるようにすれば良い
ので、このことを利用して、第1の強度検出手段による
後方光強度の検出値が、上記の範囲に収まるように前記
第2の制御手段にてDBR領域の注入電流を制御するこ
とにより、波長制御の不安定の問題を解消できるように
なる
In the present invention, the multi-electrode semiconductor laser
The element (multi-electrode DBR-LD) is arranged separately from the first element.
Out of the multi-electrode DBR-LD
Detect the intensity of the force light. And the note to the DBR area
The first intensity after mode jump when the input current is reduced
When the output from the detection means is Vf, the second control
The output from the first intensity detecting means is 0.35V.
f and 0.8 Vf.
To control the injection current to The wavelength tunable characteristic of the multi-electrode DBR-LD involves mode jumps, and hysteresis exists near the mode jumps. In such a state, since the oscillation wavelength is unstable, there is a problem that the wavelength control becomes unstable due to disturbance or the like, but as described above, the degree of coincidence between the Bragg wavelength and the longitudinal mode wavelength, that is, , The stability of the oscillation state depends on the output light intensity from the DBR region (rear output light
Intensity) and control the injection current in the DBR region.
Control the rear output light by controlling
Therefore, in order to ensure stability, the detected value of the rear light intensity is set to 0.
What is necessary is just to make it in the range of 35 Vf to 0.8 Vf.
Therefore, taking advantage of this fact, the first intensity detecting means
The detected value of the backward light intensity is set so as to fall within the above range.
The second control means controls the injection current in the DBR region.
And, as it can be solved instability problems of the wavelength control
Become .

【0027】また、DBR−LDの発振波長は、位相調
整領域への注入電流に対して、ブラッグ波長を中心に同
じ波長が周期的に現れる。位相調整領域への注入電流の
変化に対する波長の変化は、電流が増加するに伴い減少
する。さらに、位相調整領域への注入電流の増加に伴
い、位相調整領域での光損失も増加する。以上の理由に
より、同じ波長可変幅を得るには、消費電力や損失の点
で電流値は小さいほうが有利である。一方、電流値が小
さすぎると、電流に対する波長変化量が大きくなり、過
度に高精度な電流値の制御が必要となる。したがって、
電流値に適切な上限値および下限値を与えることで、制
御回路の低消費電力化が図れ、しかも過度に高精度な電
流制御が不要になるため低コスト化が図れる。
The same wavelength of the oscillation wavelength of the DBR-LD periodically appears around the Bragg wavelength with respect to the current injected into the phase adjustment region. The change in wavelength with respect to the change in injection current into the phase adjustment region decreases as the current increases. Further, as the injection current into the phase adjustment region increases, the optical loss in the phase adjustment region also increases. For the above reasons, in order to obtain the same wavelength variable width, it is advantageous that the current value is smaller in terms of power consumption and loss. On the other hand, if the current value is too small, the amount of change in wavelength with respect to the current becomes large, and it is necessary to control the current value with excessively high accuracy. Therefore,
By giving appropriate upper and lower limits to the current value, the power consumption of the control circuit can be reduced, and the cost can be reduced because excessively accurate current control becomes unnecessary.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】(第1の実施形態)図1に、本発明の第1
の実施形態に係る波長制御回路を示す。図1において、
100は多電極分布ブラッグ反射型半導体レーザ素子
(DBR−LD)、110は波長基準器、120は波長
検出器、130は誤差信号検出部、140は後方光強度
検出部、160はビームスプリッタ、200は電流源、
210は位相調整領域注入電流制御部、212はDBR
領域注入電流制御部である。LBfはDBR−LD10
0の放出するレーザビームのうちの前方出力光、LBr
はDBR−LD100の放出するレーザビームのうちの
後方出力光である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
1 shows a wavelength control circuit according to the embodiment. In FIG.
100 is a multi-electrode distributed Bragg reflection semiconductor laser device (DBR-LD), 110 is a wavelength reference device, 120 is a wavelength detector, 130 is an error signal detector, 140 is a backward light intensity detector, 160 is a beam splitter, 200 Is the current source,
210 is a phase adjustment region injection current control unit, and 212 is a DBR
This is a region injection current control unit. LBf is DBR-LD10
0, LBr of the forward output light of the emitted laser beam
Is the rear output light of the laser beam emitted by the DBR-LD 100.

【0030】DBR−LD100は、光伝送における波
長可変光源としての半導体レーザ光源であり、図1に示
すように、DBR−LD100は、その素子構造として
活性領域101、位相調整領域102および分布ブラッ
グ反射器領域(DBR領域)103がある。また、DB
R−LD100の素子本体には、これら活性領域10
1、位相調整領域102およびDBR領域103に対応
してそれぞれの領域にそれぞれ別々に電流を印加するた
めの電極105a,105b,105cが設けてある。
電極105aは活性領域用であり、電極105bは位相
調整領域用であり、電極105cはDBR領域用であ
る。
The DBR-LD 100 is a semiconductor laser light source as a wavelength variable light source in optical transmission. As shown in FIG. 1, the DBR-LD 100 has an active region 101, a phase adjusting region 102, a distributed Bragg reflection There is a container region (DBR region) 103. Also, DB
In the element body of the R-LD 100, these active regions 10
1. Electrodes 105a, 105b, and 105c for separately applying current to the respective regions are provided corresponding to the phase adjustment region 102 and the DBR region 103.
The electrode 105a is for the active region, the electrode 105b is for the phase adjustment region, and the electrode 105c is for the DBR region.

【0031】電流源200は活性領域101に一定の活
性領域注入電流Iaを与えるための電流源であり、電極
105aを介して活性領域101に印加する構成であ
る。また、ビームスプリッタ160はDBR−LD10
0における活性領域101側からの出力光(前方出力
光)LBfの光路中に配されて当該出力光LBの一部を
波長基準器110に分岐させるためのもので、例えば、
ハーフミラー等によるものである。
The current source 200 is a current source for applying a constant active region injection current Ia to the active region 101, and is configured to apply the current to the active region 101 via the electrode 105a. The beam splitter 160 is a DBR-LD10
0 is arranged in the optical path of the output light (forward output light) LBf from the active region 101 side to branch a part of the output light LB to the wavelength reference device 110.
This is based on a half mirror or the like.

【0032】また、波長基準器110は、この分岐され
て与えられた光のうち、所定の波長範囲の成分を通すた
めのものであり、波長検出部120はこの波長基準器1
10を通った光の波長を検出して検出波長対応の信号を
出力するものである。
The wavelength reference unit 110 is for passing a component within a predetermined wavelength range of the split and provided light, and the wavelength detection unit 120 is provided with the wavelength reference unit 1.
It detects the wavelength of the light passing through 10, and outputs a signal corresponding to the detected wavelength.

【0033】また、誤差信号検出部130は、この波長
検出部120からの出力信号と、波長切替信号とを受
け、波長切替信号の信号内容によって定まる波長に対す
る前記波長検出部120からの出力信号の誤差分(波長
差)を検出して誤差信号として出力するものであり、後
方光強度検出部140は、DBR−LD100の素子本
体におけるDBR領域103側の端部から出射されるレ
ーザ光(後方出力光)LBrの光強度を検出してその強
度対応の検出信号を出力するものである。
The error signal detecting section 130 receives the output signal from the wavelength detecting section 120 and the wavelength switching signal, and outputs the output signal from the wavelength detecting section 120 with respect to the wavelength determined by the signal content of the wavelength switching signal. The rear light intensity detector 140 detects an error (wavelength difference) and outputs the error signal as an error signal. The rear light intensity detector 140 outputs a laser beam (rear output) emitted from an end of the element body of the DBR-LD 100 on the side of the DBR region 103. (Light) The light intensity of LBr is detected and a detection signal corresponding to the intensity is output.

【0034】また、位相調整領域注入電流制御部210
は、前記誤差信号検出器130の出力する誤差信号対応
に、DBR−LD100の位相調整領域102に注入す
る電流の大きさを制御するものである。この位相調整領
域注入電流制御部210からの出力電流は電極105b
を介して位相調整領域102に与えられるようにしてあ
る。
The phase adjustment region injection current control unit 210
Controls the amount of current injected into the phase adjustment region 102 of the DBR-LD 100 in accordance with the error signal output from the error signal detector 130. The output current from the phase adjustment region injection current control unit 210 is
To the phase adjustment region 102 via the.

【0035】また、DBR領域注入電流制御部212は
波長切替信号対応にDBR−LD100のDBR領域1
03に注入する電流の大きさを制御するためのものであ
り、このDBR領域注入電流制御部212で制御されて
出力される電流は電極105cを介してDBR領域10
3に注入される構成である。さらにまた、このDBR領
域注入電流制御部212は、後方光強度検出部140が
検出して出力するDBR−LD100におけるDBR領
域103側からの出力光(後方出力光LBr)の強度対
応の電圧を受けて、当該出力電圧が許容範囲にあるか否
かを判断し、許容範囲から外れていた場合にはその外れ
度合い対応にDBR領域103への注入電流IDBR に補
正を加える機能を有する。
The DBR region injection current control section 212 responds to the wavelength switching signal by using the DBR region 1 of the DBR-LD 100.
The current controlled and output by the DBR region injection current control section 212 is supplied to the DBR region 10 via the electrode 105c.
3 is injected. Furthermore, the DBR region injection current control unit 212 receives a voltage corresponding to the intensity of the output light (rear output light LBr) from the DBR region 103 side of the DBR-LD 100 detected and output by the rear light intensity detection unit 140. Then, it has a function of judging whether or not the output voltage is within an allowable range, and, if the output voltage is out of the allowable range, correcting the injection current IDBR into the DBR region 103 in accordance with the degree of deviation.

【0036】また、電流源200はDBR−LD100
の活性領域101に一定の活性領域注入電流を与えるた
めの電流源であり、この電流源200からの電流は電極
105aを介して活性領域101に注入される構成であ
る。
The current source 200 is a DBR-LD 100
This is a current source for applying a constant active region injection current to the active region 101 of FIG. 1, and the current from the current source 200 is injected into the active region 101 via the electrode 105a.

【0037】ここで使用しているDBR−LD100は
上述したように電極が複数あるので、多電極DBR−L
Dと呼ばれるが、この多電極DBR−LD100は、D
BR領域103への注入電流によりブラッグ波長を制御
し、ブラッグ波長近傍の縦モード波長で単一モード発振
する。この縦モード波長は主に位相調整領域102への
注入電流で制御されるので、この点を従来と同様、波長
制御に利用する点では基本的に従来技術と変わりはない
が、本発明では、従来の制御手法に加えてさらにDBR
−LD100の後方出力光を検出してその光強度の検出
レベルに応じて当該出力電圧が許容範囲にあるか否かを
判断し、許容範囲から外れていた場合にはその外れ度合
い対応にDBR領域103への注入電流IDBR に補正を
加えるようにした点が本発明の基本的な特徴点である。
Since the DBR-LD 100 used here has a plurality of electrodes as described above, the multi-electrode DBR-L
D, the multi-electrode DBR-LD 100
The Bragg wavelength is controlled by the injection current into the BR region 103, and single mode oscillation is performed at a longitudinal mode wavelength near the Bragg wavelength. Since this longitudinal mode wavelength is mainly controlled by the injection current into the phase adjustment region 102, this point is basically the same as in the prior art in that it is used for wavelength control, but in the present invention, DBR in addition to the conventional control method
-Detecting the rear output light of the LD 100 and determining whether the output voltage is within an allowable range according to the detection level of the light intensity, and if the output voltage is out of the allowable range, a DBR area corresponding to the degree of departure is determined. The basic feature of the present invention is that the injection current IDBR to 103 is corrected.

【0038】次に、このような構成の本装置の作用を説
明する。
Next, the operation of the present apparatus having such a configuration will be described.

【0039】まず、DBR−LD100の活性領域10
1には電流源200より一定の活性領域注入電流Iaが
与えられる。また、発振させたい波長対応の波長切替信
号を外部からDBR領域注入電流制御部212と誤差信
号検出部130に与えることで、DBR領域103に
は、当該与えられる波長切替信号に基づきDBR領域注
人電流制御部212からDBR領域注入電流IDBR が与
えられる。
First, the active region 10 of the DBR-LD 100
1 is supplied with a constant active region injection current Ia from the current source 200. In addition, a wavelength switching signal corresponding to a wavelength to be oscillated is externally provided to the DBR region injection current control unit 212 and the error signal detection unit 130, so that the DBR region 103 is provided in the DBR region based on the given wavelength switching signal. The DBR region injection current IDBR is supplied from the current control unit 212.

【0040】これにより、DBR−LD100の出力す
るレーザ光の波長が、所望波長近傍に設定されることに
なる。
As a result, the wavelength of the laser beam output from the DBR-LD 100 is set near the desired wavelength.

【0041】電流源200より一定の活性領域注入電流
Iact が与えられたことにより、DBR−LD100が
レーザ発振状態となり、DBR−LD100における活
性領域101側から外に向けてレーザ光が出射されるこ
とになる(これをDBR−LD100におけるDBR領
域103側からの出力光(後方出力光)に対して区別す
るために前方出力光LBfと呼ぶ)。
When a constant active region injection current Iact is supplied from the current source 200, the DBR-LD 100 enters a laser oscillation state, and laser light is emitted outward from the active region 101 side of the DBR-LD 100. (This is referred to as front output light LBf to distinguish it from output light (rear output light) from the DBR region 103 side in the DBR-LD 100).

【0042】そして、DBR−LD100における活性
領域101側からの出力光(前方出力光LBf )の一部
はハーフミラー等のビームスプリッタ160で一部が分
岐され、波長基準器110に入力される。波長基準器1
10では所定範囲の波長領域成分の光を通し、これを波
長検出部120に入力する。
A part of the output light (forward output light LBf) from the active region 101 side of the DBR-LD 100 is partly branched by a beam splitter 160 such as a half mirror and input to the wavelength reference device 110. Wavelength reference 1
In 10, light of a wavelength range component within a predetermined range is transmitted and input to the wavelength detection unit 120.

【0043】波長検出部120では、波長基準器110
から得た光について波長検出することで、DBR−LD
の発振波長を検出し、検出された波長対応の検出信号を
出力する。そして、この検出信号は誤差信号検出部13
0に与えられる。
In the wavelength detector 120, the wavelength reference device 110
By detecting the wavelength of the light obtained from the
And outputs a detection signal corresponding to the detected wavelength. This detection signal is sent to the error signal detection unit 13.
0 is given.

【0044】誤差信号検出部130では、波長切替信号
に基づき定まる所望波長と、検出された波長とのずれに
相当する誤差信号を検出し、この誤差信号を位相調整領
域注入電流制御部210へ出力する。
The error signal detecting section 130 detects an error signal corresponding to the difference between the desired wavelength determined based on the wavelength switching signal and the detected wavelength, and outputs this error signal to the phase adjustment area injection current control section 210. I do.

【0045】この誤差信号を受けた当該位相調整領域注
入電流制御部210では、この誤差信号に基づいて電流
値を補正し、この補正済み電流を位相調整領域102へ
電流Ipcとして与える。これにより、DBR−LD10
0の波長が波長切替信号対応に設定されることになる。
Receiving the error signal, the phase adjustment region injection current control section 210 corrects the current value based on the error signal, and supplies the corrected current to the phase adjustment region 102 as the current Ipc. Thereby, the DBR-LD10
A wavelength of 0 is set for the wavelength switching signal.

【0046】一方、後方光強度検出部140では、DB
R−LD100のDBR領域103側からの出力光(後
方出力光LBr )の強度を検出し、検出された光強度に
応じた電圧をDBR領域注入電流制御部212へ出力す
る。
On the other hand, the rear light intensity detector 140
The intensity of output light (rear output light LBr) from the DBR region 103 side of the R-LD 100 is detected, and a voltage corresponding to the detected light intensity is output to the DBR region injection current control unit 212.

【0047】DBR領域注入電流制御部212では、後
方光強度検出部140からの出力電圧が予め定めた許容
範囲P内にあるか否かを判断し、当該許容範囲Pから外
れていた場合にのみ、後方光強度検出部140の検出出
力電圧値が、この許容範囲P内の値を示すように、以下
に説明するような関係を以てDBR領域103への注入
電流IDBR に補正を加えるようにする。
The DBR region injection current control section 212 determines whether or not the output voltage from the rear light intensity detection section 140 is within a predetermined allowable range P, and determines only if the output voltage is out of the allowable range P. The correction is made to the injection current IDBR into the DBR region 103 according to the relationship described below so that the detection output voltage value of the rear light intensity detection unit 140 indicates a value within the allowable range P.

【0048】図2に、DBR領域103への注入電流I
DBR に対する後方光強度検出部140からの出力電圧を
示す。なお、図中の白丸印は電流を増加させたときの特
性を、またΔ印は電流を減少させたときの特性を示す。
図2において、(a)図がDBR領域注入電流‐出力波
長の関係を示す特性図であり、(b)がDBR領域注入
電流‐後方光強度検出部出力の関係を示す特性図であ
る。図2(a)のDBR領域注入電流‐出力波長特性図
において、上方向矢印及び下方向矢印を付して示すAis
の区間がヒステリシス特性を伴うモード跳躍の避けられ
ない不安定領域であり、この区間では同じ注入電流値で
あっても、設定の仕方によって発振レーザ光の波長が全
く別のものとなる可能性があることがわかる。
FIG. 2 shows an injection current I to the DBR region 103.
The output voltage from the rear light intensity detection unit 140 with respect to DBR is shown. Note that white circles in the figure indicate the characteristics when the current is increased, and Δ indicates the characteristics when the current is decreased.
In FIG. 2, (a) is a characteristic diagram showing the relationship between the DBR region injection current and the output wavelength, and (b) is a characteristic diagram showing the relationship between the DBR region injection current and the output of the backward light intensity detector. In the DBR region injection current-output wavelength characteristic diagram of FIG. 2A, Ais indicated with an upward arrow and a downward arrow
Is the unstable region where mode jump with hysteresis characteristics is unavoidable.In this period, even if the injection current value is the same, the wavelength of the oscillating laser light may be completely different depending on the setting method. You can see that there is.

【0049】また、この不安定領域Aisは、図2(b)
のDBR領域注入電流‐後方光強度検出部出力特性図で
関連性を見た場合、後方光強度検出部出力VupからVlo
w の範囲において、当該不安定領域Aisを外れており、
従って、後方光強度検出部140出力がVupからVlow
の範囲であれば不安定動作の危険がないことが確認でき
る。
The unstable area Ais is shown in FIG.
In the relationship between the injection current of the DBR region and the output characteristic of the rear light intensity detector, the relationship between the output Vup from the rear light intensity detector and Vlo
w is outside the unstable region Ais,
Therefore, the output of the backward light intensity detector 140 changes from Vup to Vlow.
Within this range, it can be confirmed that there is no danger of unstable operation.

【0050】このように図2より、後方光強度検出部1
40の出力からヒステリシス領域を判断できることがわ
かる。従って、後方光強度検出部140からの出力電圧
が、例えば図2に示す後方光強度検出部出力VupからV
low の範囲が、すなわち、許容範囲Pであり、“後方光
強度検出部140の検出出力電圧値が、この許容範囲P
内の値を示すように、DBR領域103への注入電流を
制御”すれば、ヒステリシス領域を回避でき、安定な波
長制御が実現できる。
Thus, from FIG. 2, the rear light intensity detector 1
It can be seen from the output of 40 that the hysteresis area can be determined. Therefore, the output voltage from the rear light intensity detection unit 140 is, for example, from the rear light intensity detection unit output Vup to V shown in FIG.
The range of low, that is, the allowable range P, is "the output voltage value detected by the rear light intensity detection unit 140 is equal to the allowable range P.
By controlling the injection current into the DBR region 103 as shown in the figure, the hysteresis region can be avoided and stable wavelength control can be realized.

【0051】また、図2より、DBR領域103への注
入電流IDBR が増加するに伴い、後方光強度検出部14
0からの出力電圧が減少していることがわかる。これ
は、DBR領域103への注入電流IDBR の増加によ
り、DBR領域103での損失が増大していることに起
因している。
FIG. 2 shows that as the injection current IDBR into the DBR region 103 increases, the rear light intensity detector 14
It can be seen that the output voltage from 0 has decreased. This is because the loss in the DBR region 103 has increased due to the increase in the injection current IDBR into the DBR region 103.

【0052】そこで、注入電流IDBR を減少させた時の
モード跳躍直後の後方光強度検出部140からの出力電
圧値をDBR領域103への注入電流IDBR に対して内
挿した曲線Vf をとり、許容範囲Pの上限値Vupおよび
下限値Vlow をそれぞれ以下のように設定する。
Therefore, a curve Vf obtained by interpolating the output voltage value from the rear light intensity detection unit 140 immediately after the mode jump when the injection current IDBR is decreased with respect to the injection current IDBR into the DBR region 103 is obtained. The upper limit value Vup and the lower limit value Vlow of the range P are set as follows.

【0053】Vup=0.8Vf 、 Vlow =0.35V
f このように、DBR領域103への注入電流値に応じて
許容範囲Pを設定することにより、DBR領域103に
おける損失変動を補償でき、より広い波長範囲にわたり
安定な波長制御が可能となる。
Vup = 0.8Vf, Vlow = 0.35V
f By setting the allowable range P in accordance with the value of the current injected into the DBR region 103 as described above, loss fluctuation in the DBR region 103 can be compensated, and stable wavelength control over a wider wavelength range can be performed.

【0054】なお、本実施形態において、波長切替信号
を誤差信号検出部130に入力することにより波長制御
を行ったが、波長切替信号を波長基準器110に入力し
て、基準となる波長を可変させてもよい。
In the present embodiment, the wavelength control is performed by inputting the wavelength switching signal to the error signal detecting section 130. However, the wavelength switching signal is input to the wavelength reference device 110 to change the reference wavelength. May be.

【0055】以上、この発明は多電極DBR−LDを用
いて、その位相調整領域およびDBR領域の注入電流値
を可変することにより発生するレーザ光の波長を所望波
長に制御する場合に、多電極DBR−LDの後方光を検
出して検出レベル対応の電圧信号を出力する後方光検出
手段を設け、DBR領域への注入電流値に応じて許容範
囲Pを設定すると共に、前記後方光強度検出手段の検出
出力電圧値が、この許容範囲P内の値を示すように、D
BR領域への注入電流を制御するようにしたことで、D
BR−LDの不安定動作となるヒステリシス領域での動
作を回避できるようになり、安定な波長制御が実現でき
るものである。
As described above, according to the present invention, when a multi-electrode DBR-LD is used to control the wavelength of laser light generated by varying the injection current value in the phase adjustment region and the DBR region to a desired wavelength, A rear light detecting means for detecting a rear light of the DBR-LD and outputting a voltage signal corresponding to a detection level is provided, and an allowable range P is set according to a current value injected into a DBR region, and the rear light intensity detecting means is provided. Is set to a value within the allowable range P,
By controlling the injection current into the BR region, D
The operation in the hysteresis region where the BR-LD becomes unstable can be avoided, and stable wavelength control can be realized.

【0056】この実施態様においては、DBR−LDの
不安定動作となるヒステリシス領域での動作を回避する
ために、DBR−LDの後方出力光を検出するが、この
検出は後方光強度検出手段により後方出力光LBrを直
接検出するようにしていた。
In this embodiment, the rear output light of the DBR-LD is detected in order to avoid the operation in the hysteresis region where the DBR-LD becomes unstable, but this detection is performed by the rear light intensity detecting means. The rear output light LBr is directly detected.

【0057】しかしながら、DBR−LD100の位相
調整領域102およびDBR領域103におけるバンド
ギャッブ波長に対しては能動領域であるため、これらの
領域への注入電流IDBR が増加すると、バンドギャップ
波長近傍で発振するようになる。この発振により生じた
光は、波長1.5μm帯の光に対して背景光となり、後
方光強度検出部140の検出感度を劣化させる。これは
DBR−LDの不安定動作となるヒステリシス領域での
動作を再び招いてしまう危惧を残す。
However, since the bandgap wavelengths in the phase adjustment region 102 and the DBR region 103 of the DBR-LD 100 are active regions, when the injection current IDBR into these regions increases, oscillation occurs near the bandgap wavelength. become. The light generated by this oscillation becomes the background light with respect to the light in the wavelength band of 1.5 μm, and deteriorates the detection sensitivity of the rear light intensity detection unit 140. This leaves a fear that the operation in the hysteresis region where the DBR-LD becomes unstable may be caused again.

【0058】したがって、その対策を講じる必要があ
る。
Therefore, it is necessary to take countermeasures.

【0059】その例を次に第2の実施形態として説明す
る。
An example will be described next as a second embodiment.

【0060】(第2の実施形態)図3に、本発明の第2
の実施形態に係る波長制御回路を示す。なお、図1と同
一部分には同一参照符号を付して、その説明を省略す
る。この実施形態においては、背景光を除去するため
に、波長1.5μm帯の信号光のみを透過させるDBR
−LD100のDBR領域103側と後方光強度検出部
140との間に光フィルタ115を設ける。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a wavelength control circuit according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, in order to remove background light, a DBR that transmits only signal light in a wavelength band of 1.5 μm is used.
-An optical filter 115 is provided between the DBR region 103 side of the LD 100 and the rear light intensity detector 140.

【0061】高密度波長多重伝送方式を用いた光通信に
おいては、通常、波長1.5μm帯の波長が用いられ
る。そこで、光フィルタ115として波長1.5μm帯
の信号光のみを透過させる光フィルタを用いる。する
と、DBR−LD100のDBR領域103側からの出
力光(後方出力光)LBr は、波長1.5μm帯の信号
光のみを透過させる光フィルタ115を介して後方光強
度検出部140へ入力されることになり、後方光強度検
出部140はDBR−LD100の出力する後方出力光
LBr のうち、波長1.5μm帯の信号光のみを受光し
てその強度対応の電圧信号を発生することになる。
In optical communication using the high-density wavelength division multiplexing transmission system, a wavelength in the 1.5 μm band is normally used. Therefore, an optical filter that transmits only the signal light in the wavelength band of 1.5 μm is used as the optical filter 115. Then, the output light (rear output light) LBr from the DBR region 103 side of the DBR-LD 100 is input to the rear light intensity detector 140 via the optical filter 115 that transmits only signal light in the 1.5 μm band. That is, the rear light intensity detector 140 receives only the signal light in the 1.5 μm wavelength band from the rear output light LBr output from the DBR-LD 100 and generates a voltage signal corresponding to the intensity.

【0062】通常、DBR−LD100における位相調
整領域102およびDBR領域103は、波長1.5μ
m帯の光を吸収しないように、バンドギャップが設定さ
れている。このため、波長1.5μm帯の光に対してこ
れらの領域は受動領域と見なされる。
Normally, the phase adjustment region 102 and the DBR region 103 in the DBR-LD 100 have a wavelength of 1.5 μm.
The band gap is set so as not to absorb light in the m band. For this reason, these regions are regarded as passive regions for light in the wavelength band of 1.5 μm.

【0063】しかしながら、位相調整領域102および
DBR領域103におけるバンドギャップ波長に対して
は能動領域であるため、これらの領域への注入電流IP
C,IDBR が増加すると、バンドギャップ波長近傍で発
振するようになる。この発振により生じた光は、波長
1.5μm帯の光に対して背景光となり、後方光強度検
出部140の検出感度を劣化させる。
However, since the bandgap wavelength in the phase adjustment region 102 and the DBR region 103 is an active region, the injection current IP into these regions is
As C and IDBR increase, oscillation occurs near the bandgap wavelength. The light generated by this oscillation becomes the background light with respect to the light in the wavelength band of 1.5 μm, and deteriorates the detection sensitivity of the rear light intensity detection unit 140.

【0064】したがって、本実施形態のように波長1.
5μm帯の信号光のみを透過させる光フィルタ115を
用いることにより、位相調整領域102およびDBR領
域103への注入電流IPC,IDBR が増加しても、検出
感度劣化のない安定な制御が可能となる。
Therefore, as in this embodiment, the wavelength 1.
By using the optical filter 115 that transmits only the signal light in the 5 μm band, even if the injection currents IPC and IDBR to the phase adjustment region 102 and the DBR region 103 increase, stable control without deterioration in detection sensitivity becomes possible. .

【0065】また、光フィルタ115を後方出力光に対
して傾けて配置することにより、光フイルタ115から
の反射光がDBR−LD100に戻るのを防ぐことがで
き、安定な波長制御が可能となる。
Further, by arranging the optical filter 115 at an angle to the rear output light, it is possible to prevent the reflected light from the optical filter 115 from returning to the DBR-LD 100, thereby enabling stable wavelength control. .

【0066】なお、本実施形態においても、DBR領域
103への注入電流値に応じて後方光強度検出部140
からの出力電圧に対する許容範囲を設定することで、D
BR領域における損失変動を補償でき、さらに広い波長
範囲にわたり安定な波長制御が行える。
Note that, also in the present embodiment, the rear light intensity detector 140
By setting the allowable range for the output voltage from
Loss fluctuations in the BR region can be compensated, and stable wavelength control can be performed over a wider wavelength range.

【0067】次に第3の実施形態を説明する。Next, a third embodiment will be described.

【0068】(第3の実施形態)図4に本発明の第3の
実施形態に係る波長制御回路を示す。なお、図1と同一
部分には同一参照符号を付して、その説明を省略する。
第3の実施形態においては、図1に示した第1の実施形
態の構成に、さらに前方光強度検出部141、演算器1
50、第二のビームスプリッタ161を設けた構成であ
る。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows a wavelength control circuit according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In the third embodiment, a forward light intensity detection unit 141 and a computing unit 1 are added to the configuration of the first embodiment shown in FIG.
50, a configuration in which a second beam splitter 161 is provided.

【0069】第二のビームスプリッタ161はDBR−
LD100の活性領域101側の出力光(前方出力光L
Bf )の一部を分岐するもので、ハーフミラー等により
構成されている。前方光強度検出部141はこの第二の
ビームスプリッタ161で分岐された前方出力光の光強
度検出してその強度対応の電圧信号に変換して出力する
ものであり、演算器150はこの前方光強度検出部14
1からの電圧信号と後方光強度検出部140の出力電圧
信号とを入力とするもので、演算部150は、後方光強
度検出部140からの出力電圧を前方光検出部141か
らの出力電圧で割り算を行い、その結果をDBR領域注
入電流制御部212へ出力するものである。
The second beam splitter 161 has a DBR-
Output light on the active region 101 side of the LD 100 (forward output light L
Bf) branches off a part of it and is constituted by a half mirror or the like. The forward light intensity detecting section 141 detects the light intensity of the forward output light split by the second beam splitter 161 and converts it into a voltage signal corresponding to the intensity, and outputs the voltage signal. Intensity detector 14
1 and the output voltage signal of the rear light intensity detection unit 140 as inputs, and the arithmetic unit 150 calculates the output voltage from the rear light intensity detection unit 140 as the output voltage from the front light detection unit 141. The division is performed, and the result is output to the DBR region injection current control unit 212.

【0070】DBR領域注入電流制御部212では、演
算部150からの出力信号が図2で説明した許容範囲P
にあるか否かを判断し、許容範囲Pから外れていた場合
にはDBR領域103への注入電流IDBR に第1の実施
形態で説明したと同様の補正を加える構成である。
In the DBR region injection current control section 212, the output signal from the arithmetic section 150 is set to the allowable range P described in FIG.
Is determined, and if it is out of the allowable range P, the same correction as described in the first embodiment is applied to the injection current IDBR into the DBR region 103.

【0071】このような構成において、DBR−LD1
00の活性領域101側の出力光の一部を第二のビーム
スプリッタ161で分岐し、前方光強度検出部141へ
入力する。前方光強度検出部141では、DBR−LD
100の活性領域101側の出力光強度を検出し、検出
された光強度に応じた電圧を演算部150へ出力する。
演算部150では、後方光強度検出部140からの出力
電圧を前方光検出部141からの出力電圧で割り算を行
い、その結果をDBR領域注入電流制御部212へ出力
する。
In such a configuration, the DBR-LD1
A part of the output light of the active region 101 side is split by the second beam splitter 161 and input to the front light intensity detector 141. In the forward light intensity detector 141, the DBR-LD
The output light intensity on the active region 101 side of 100 is detected, and a voltage corresponding to the detected light intensity is output to the arithmetic unit 150.
The arithmetic unit 150 divides the output voltage from the rear light intensity detection unit 140 by the output voltage from the front light detection unit 141, and outputs the result to the DBR region injection current control unit 212.

【0072】DBR領域注入電流制御部212では、演
算部150からの出力信号が図2で説明した許容範囲P
にあるか否かを判断し、許容範囲Pから外れていた場合
にはDBR領域103への注入電流IDBR に第1の実施
形態で説明したと同様の補正を加える。
In the DBR region injection current control unit 212, the output signal from the arithmetic unit 150 is set to the allowable range P described in FIG.
Is determined, and if it is out of the allowable range P, the same correction as described in the first embodiment is added to the injection current IDBR into the DBR region 103.

【0073】DBR−LD素子自体の劣化等によりレー
ザ素子内部の損失が増大した場合、後方出力光LBr 強
度と同様に前方出力光強度も減少する。したがって、本
実施形態のごとく、活性領域101側からの出力光強度
でDBR領域103側からの出力光強度を割り算するこ
とにより、レーザ内部の損失増大による後方光強度検出
部140からの電圧変動は、前方光強度検出部141か
らの電圧変動で相殺できる。
When the loss inside the laser element increases due to the deterioration of the DBR-LD element or the like, the forward output light intensity decreases as does the rear output light LBr intensity. Therefore, as in the present embodiment, by dividing the output light intensity from the DBR region 103 by the output light intensity from the active region 101 side, the voltage fluctuation from the rear light intensity detection unit 140 due to an increase in the loss inside the laser is reduced. , Can be offset by voltage fluctuations from the front light intensity detection unit 141.

【0074】故に、演算部150からの出力は常にブラ
ッグ波長と縦モード波長の一致の程度を示すため、安定
な波長制御が実現できる。
Therefore, since the output from the arithmetic unit 150 always indicates the degree of coincidence between the Bragg wavelength and the longitudinal mode wavelength, stable wavelength control can be realized.

【0075】また、波長多重伝送においては、光ファイ
バ増幅器の波長依存性を補償する等の理由により、送信
光強度を波長に応じて調整する場合がある。
In wavelength multiplex transmission, the transmission light intensity may be adjusted in accordance with the wavelength for reasons such as compensating for the wavelength dependence of the optical fiber amplifier.

【0076】この場合、後方出力光LBrおよび前方出
力光LBf の光強度は波長により変動する。したがっ
て、本実施例の如く構成することで、送信光強度を波長
に応じて調整することにより生じた後方光強度検出部1
40からの電圧変動が補償され、安定な波長制御が実現
できる。
In this case, the light intensities of the rear output light LBr and the front output light LBf vary depending on the wavelength. Therefore, by configuring as in the present embodiment, the rear light intensity detecting unit 1 generated by adjusting the transmission light intensity according to the wavelength.
Voltage fluctuation from 40 is compensated, and stable wavelength control can be realized.

【0077】なお、本実施形態では、活性領域101側
からの出力光をさらに分岐して前方光強度検出部141
ヘ入力したが、波長基準器を透過した光強度のDC成分
を前方出力光光強度として用いてもよい。
In the present embodiment, the output light from the active region 101 side is further branched to separate the forward light intensity detector 141
However, the DC component of the light intensity transmitted through the wavelength reference device may be used as the forward output light intensity.

【0078】また、本実施形態においても、DBR領域
103への注入電流値に応じて演算部150からの出力
信号に対する許容範囲を設定することで、DBR領域1
03における損失変動を補償でき、より広い波長範囲に
わたり安定な波長制御が行える。
Also in the present embodiment, by setting the allowable range for the output signal from the arithmetic unit 150 in accordance with the value of the current injected into the DBR region 103, the DBR region 1
03 can be compensated for, and stable wavelength control can be performed over a wider wavelength range.

【0079】さらに、前方光強度検出部141からの出
力電圧が一定となるように、活性領101域への注入電
流を制御してもよい。
Further, the injection current into the active region 101 may be controlled so that the output voltage from the front light intensity detecting section 141 becomes constant.

【0080】次に、第4の実施形態を説明する。Next, a fourth embodiment will be described.

【0081】(第4の実施形態)図5に、本発明の第4
の実施形態に係る波長制御回路を示す。なお、図1と同
一部分には同一参照符号を付して、その説明を省略す
る。また、図5においては、後方光強度検出部140、
演算部150等は省略してあるが、対象は図1,図3,
図4の各構成いずれにも適用できる。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention.
1 shows a wavelength control circuit according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also, in FIG. 5, the rear light intensity detection unit 140,
Although the calculation unit 150 and the like are omitted, the object is shown in FIGS.
It can be applied to any of the configurations shown in FIG.

【0082】この実施の形態においては、図5に示すよ
うに電流リミッタ220を新たに設けて、位相調整領域
注入電流制御部210の出力を、この電流リミッタ22
0を介してDBR−LD100の位相調整領域103に
与える構成とする点に特徴がある。そして、この電流リ
ミッタ220では、位相調整領域102への注入電流I
pcに下限値Ilow および上限値Iupを与えるように設定
してある。
In this embodiment, a current limiter 220 is newly provided as shown in FIG. 5, and the output of the phase adjustment region injection current control section 210 is controlled by the current limiter 22.
It is characterized in that it is provided to the phase adjustment region 103 of the DBR-LD 100 via the “0”. Then, in the current limiter 220, the injection current I
It is set so that a lower limit value Ilow and an upper limit value Iup are given to pc.

【0083】このような構成において、位相調整領域注
入電流制御部210からの出力電流は、電流リミッタ2
20を介して位相調整領域102へ供される。電流リミ
ッタ220では、位相調整領域102への注入電流Ipc
に下限値Ilow および上限値Iupを与える。
In such a configuration, the output current from phase adjustment region injection current control section 210 is equal to current limiter 2
It is provided to the phase adjustment area 102 via 20. In the current limiter 220, the injection current Ipc into the phase adjustment region 102
Is given a lower limit Ilow and an upper limit Iup.

【0084】図6に位相調整領域102への注入電流に
対する波長特性を示す。位相調整領域102への注入電
流IPCを変化させていくと、当該注入電流に対して、周
期的に同じ波長が現れているのがわかる。そして、電流
リミッタ220における下限値Ilow および上限値Iup
は、例えば、図6のようにモード跳躍の適宜な1周期分
の範囲についてカバーできるように設定する。
FIG. 6 shows the wavelength characteristics with respect to the current injected into the phase adjustment region 102. As the injection current IPC to the phase adjustment region 102 is changed, it can be seen that the same wavelength periodically appears for the injection current. Then, the lower limit Ilow and the upper limit Iup of the current limiter 220
Is set so as to cover an appropriate range of one cycle of mode jump as shown in FIG. 6, for example.

【0085】従って、このようにすると位相調整領域1
02への注入電流Ipcはモード跳躍の適宜な1周期分の
範囲についてカバーされ、それを外れる範囲の値の注入
電流Ipcは与えることがなくなる。そのため、位相調整
領域注入電流制御部210はこのカバー範囲を大幅に越
える注入電流値を出力できる構成にする必要はなくな
り、電流可変性能を上記カバー範囲程度に設計すれば良
くなり、且つ、その分、低消費電力化が可能になる。
Therefore, by doing so, the phase adjustment region 1
The injection current Ipc to 02 is covered for an appropriate range of one cycle of mode jump, and the injection current Ipc having a value outside the range is not given. Therefore, it is not necessary for the phase adjustment region injection current control unit 210 to have a configuration capable of outputting an injection current value that greatly exceeds this cover range. Thus, low power consumption can be achieved.

【0086】このように、本実施形態によると、電流リ
ミッタ220を設けて位相調整領域102への注入電流
Ipcに上限値および下限値を設定するようにしたこと
で、DBR−LD100の制御回路系の低消費電力化が
図れ、かつ過度に高精度な電流制御が不要になるため低
コスト化が図れる。
As described above, according to the present embodiment, the current limiter 220 is provided to set the upper limit value and the lower limit value for the injection current Ipc to the phase adjustment region 102, thereby controlling the control circuit system of the DBR-LD 100. Power consumption, and excessively high-precision current control becomes unnecessary, so that the cost can be reduced.

【0087】次に、DBR−LD装置における制御回路
系の低消費電力化を図り、かつ、コストダウンを図るこ
とができるようにすると共に、さらにDBR−LDの劣
化などに伴うブラッグ波長のずれによる波長の安定化特
性の変化にも対応できるようにして高性能を常に維持で
きるようにした例を第5の実施形態として説明する。
Next, the power consumption of the control circuit system in the DBR-LD device is reduced, and the cost can be reduced. In addition, the shift of the Bragg wavelength due to the deterioration of the DBR-LD and the like can be achieved. A fifth embodiment will be described as an example in which high performance can always be maintained by coping with a change in the wavelength stabilization characteristic.

【0088】(第5の実施形態)図7に本発明の第5の
実施形態に係る波長制御回路を示す。なお、図5と同一
部分には同一参照符号を付して、その説明を省略する。
ここに示す例では、図5における位相調整領域注入電流
制御部210に変えて、自己の出力電流(位相調整領域
注入電流)対応の信号をDBR領域注入電流制御部21
4へ出力する機能を持たせてある位相調整領域注入電流
制御部211を用い、また、DBR領域注入電流制御部
213に変えて位相調整領域注入電流制御部211から
の出力信号に基づき、位相調整領域注入電流制御部21
1からの出力電流が電流リミッタ220の上限値と下限
値の間にあるか否かを判断すると共に、その判断結果に
応じてDBR領域103への注入電流IDBR を所要の特
性を以て減少あるいは増加させるべく制御する機能を持
つDBR領域注入電流制御部214を用いるようにした
点が特徴である。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a wavelength control circuit according to a fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In the example shown here, a signal corresponding to its own output current (phase adjustment region injection current) is replaced by the DBR region injection current control unit 21 instead of the phase adjustment region injection current control unit 210 in FIG.
4 and a phase adjustment region injection current control unit 211 having a function of outputting to the DBR region injection current control unit 211. Region injection current control unit 21
It is determined whether or not the output current from 1 is between the upper limit value and the lower limit value of the current limiter 220, and the injection current IDBR to the DBR region 103 is reduced or increased with required characteristics according to the determination result. It is characterized in that a DBR region injection current control unit 214 having a function of controlling as much as possible is used.

【0089】位相調整領域注入電流制御部211は、誤
差信号検出部130からの出力信号に基づき電流(位相
調整領域注入電流)を電流リミッタ220へ出力すると
ともに、出力電流(位相調整領域注入電流)に応じた信
号をDBR領域注入電流制御部214へ出力する機能を
持たせてある。また、DBR領域注入電流制御部214
では、位相調整領域注入電流制御部211からの出力信
号に基づき、位相調整領域注入電流制御部211からの
出力電流が電流リミッタ220の上限値と下限値の間に
あるか否かを判断すると共に、その判断の結果、上限値
を越えていた場合には、DBR−LD100の発振波長
が、設定した比較基準である所望の波長よりも短波長側
にあれば、DBR領域103への注入電流IDBR を減少
させてブラッグ波長を長波長側へシフトさせ、また、下
限値を下回っていた場合にはこの逆で、DBR領域1
03への注入電流IDBR を 増加させてブラッグ波長を
短波長側へシフトさせるようにする機能を持たせてあ
る。
The phase adjustment area injection current control section 211 outputs a current (phase adjustment area injection current) to the current limiter 220 based on the output signal from the error signal detection section 130, and outputs an output current (phase adjustment area injection current). Is output to the DBR region injection current control unit 214. Further, the DBR region injection current control unit 214
Then, based on the output signal from the phase adjustment region injection current control unit 211, it is determined whether or not the output current from the phase adjustment region injection current control unit 211 is between the upper limit and the lower limit of the current limiter 220. As a result of the determination, if the upper limit value is exceeded, if the oscillation wavelength of the DBR-LD 100 is on the shorter wavelength side than the desired wavelength that is the set reference, the injection current IDBR into the DBR region 103 is determined. , The Bragg wavelength is shifted to the longer wavelength side, and when the Bragg wavelength is lower than the lower limit value, the reverse is true.
A function is provided to increase the injection current IDBR to the OLED 03 to shift the Bragg wavelength to the shorter wavelength side.

【0090】このような構成においては、位相調整領域
注入電流制御部211は、誤差信号検出部130からの
出力信号に基づき電流を電流リミッタ220へ出力する
とともに、出力電流に応じた信号をDBR領域注入電流
制御部213へ出力する。DBR領域注入電流制御部2
14では、位相調整領域注入電流制御部211からの出
力信号に基づき、位相調整領域注入電流制御部211か
らの出力電流が電流リミッタ220の上限値と下限値の
間にあるか否かを判断する。
In such a configuration, the phase adjustment region injection current control unit 211 outputs a current to the current limiter 220 based on the output signal from the error signal detection unit 130, and outputs a signal corresponding to the output current to the DBR region. Output to the injection current control unit 213. DBR region injection current control unit 2
In 14, it is determined whether or not the output current from the phase adjustment region injection current control unit 211 is between the upper limit value and the lower limit value of the current limiter 220 based on the output signal from the phase adjustment region injection current control unit 211. .

【0091】そして、上限値を越えていた場合には、D
BR−LD100の発振波長が、設定した比較基準であ
る所望の波長よりも短波長側にあるので、DBR領域1
03への注入電流IDBR を減少させ、ブラッグ波長を長
波長側へシフトさせる。
If the value exceeds the upper limit, D
Since the oscillation wavelength of the BR-LD 100 is on the shorter wavelength side than the desired wavelength which is the set comparison reference, the DBR region 1
03, and the Bragg wavelength is shifted to the longer wavelength side.

【0092】また、下限値を下回っていた場合にはこの
逆で、DBR領域103への注入電流IDBR を増加さ
せ、ブラッグ波長を短波長側へシフトさせる。
On the other hand, when the value is lower than the lower limit value, the current reverse to the DBR region 103 is increased, and the Bragg wavelength is shifted to the shorter wavelength side.

【0093】このように本実施形態によると、経年変化
に伴うDBR−LD100の劣化等によりブラッグ波長
がずれ、位相調整領域102だけでは所望の波長が補足
できなくなっても、DBR領域103への注入電流まで
含めて制御を行うことによって、確実に所望の波長に安
定化できる。
As described above, according to the present embodiment, even if the Bragg wavelength shifts due to the deterioration of the DBR-LD 100 due to aging, the desired wavelength cannot be supplemented by the phase adjustment region 102 alone, the injection into the DBR region 103 is performed. By performing control including the electric current, it is possible to reliably stabilize the wavelength at a desired value.

【0094】従って、この実施の形態によれば、省エネ
化はもちろんのこと、さらにDBR−LDの劣化に伴う
ブラッグ波長のずれによる波長の安定化特性の変化にも
対応できるようになり、高性能を常に維持できるように
した半導体レーザ装置が得られる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to cope with a change in the wavelength stabilization characteristic due to the shift of the Bragg wavelength due to the degradation of the DBR-LD, as well as energy saving. Can be maintained at all times.

【0095】以上、種々の具体例を説明したが本発明
は、上述した実施の形態にのみ、限定されるものでなく
その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施し得
る。
Although various specific examples have been described above, the present invention is not limited to only the above-described embodiments, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分布ブラッグ反射型半導体レーザ素子の後方出力光の光
強度を検出し、検出された光強度に基づいて発振状態の
安定性を判断できるので、ヒステリシスによる不安定領
域を回避でき、任意の波長において安定な波長制御が可
能となる。
As described above, according to the present invention,
Detects the light intensity of the rear output light from the distributed Bragg reflection type semiconductor laser device, and can judge the stability of the oscillation state based on the detected light intensity, so that unstable regions due to hysteresis can be avoided and stable at any wavelength. Wavelength control becomes possible.

【0097】また、位相調整領域への注入電流に上限値
および下限値を設けることにより、波長制御回路の低消
費電力化が図れ、かつ過度に高精度な電流制御が不要と
なるため低コスト化が可能となる。
Further, by providing an upper limit value and a lower limit value for the injection current into the phase adjustment region, the power consumption of the wavelength control circuit can be reduced, and the current control with excessively high accuracy is not required, so that the cost is reduced. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を説明するための図であって、波長制御
系を含む本発明の第1の実施形態に係る可変波長半導体
レーザ装置の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a diagram for explaining the present invention, and is a block diagram showing a configuration of a tunable semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention including a wavelength control system.

【図2】本発明を説明するための図であって、本発明可
変波長半導体レーザ装置における後方光強度検出部から
の出力と、DBR領域注入電流及び出力レーザ光の波長
の関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention, showing a relationship between an output from a rear light intensity detector in a variable wavelength semiconductor laser device of the present invention, a DBR region injection current, and a wavelength of output laser light.

【図3】本発明を説明するための図であって、波長制御
系を含む本発明の第2の実施形態に係る可変波長半導体
レーザ装置の構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the present invention, and is a block diagram showing a configuration of a tunable semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention including a wavelength control system.

【図4】本発明を説明するための図であって、波長制御
系を含む本発明の第3の実施形態に係る可変波長半導体
レーザ装置の構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention, and is a block diagram showing a configuration of a tunable semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention including a wavelength control system.

【図5】本発明を説明するための図であって、波長制御
系を含む本発明の第4の実施形態に係る可変波長半導体
レーザ装置の構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a diagram for explaining the present invention, and is a block diagram illustrating a configuration of a tunable semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention including a wavelength control system.

【図6】本発明を説明するための図であって、本発明装
置における位相調整領域への注入電流に対する波長特性
を示す図。
FIG. 6 is a diagram for explaining the present invention, showing a wavelength characteristic with respect to an injection current to a phase adjustment region in the device of the present invention.

【図7】本発明を説明するための図であって、波長制御
系を含む本発明の第5の実施形態に係る可変波長半導体
レーザ装置の構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a diagram for explaining the present invention, and is a block diagram showing a configuration of a tunable semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention including a wavelength control system.

【図8】従来の波長制御回路の構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional wavelength control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…多電極分布ブラッグ反射型半導体レーザ(BD
R−LD) 101…活性領域 102…位相調整領域 103…分布ブラッグ反射器領域(BDR領域) 105a…活性領域用の電極 105b…位相調整領域用の電極 105c…BDR領域用の電極 110…波長基準器 115…光フィルタ 120…波長検出部 130…誤差信号検出部 140…後方光強度検出部 141…前方光強度検出部 150…演算部 160…ビームスプリッタ 200…電流源 210,211…位相調整領域注入電流制御部 212,213,214…DBR領域注入電流制御部 220…電流リミッタ LDf …BDR−LDの出射する前方出力光 LDr …BDR−LDの出射する後方出力光。
100: Multi-electrode distributed Bragg reflection type semiconductor laser (BD
R-LD) 101 Active region 102 Phase adjustment region 103 Distributed Bragg reflector region (BDR region) 105a Active region electrode 105b Phase adjustment region electrode 105c BDR region electrode 110 Wavelength reference Device 115 Optical filter 120 Wavelength detector 130 Error signal detector 140 Rear light intensity detector 141 Front light intensity detector 150 Arithmetic unit 160 Beam splitter 200 Current source 210, 211 Phase injection region injection Current control units 212, 213, 214 ... DBR region injection current control unit 220 ... current limiter LDf ... front output light emitted from BDR-LD LDr ... rear output light emitted from BDR-LD.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−291403(JP,A) 特開 平8−56030(JP,A) 特開 平8−190111(JP,A) IEE Proceedings− J,vol.138,No.2(1991)p. 171−177「Warelength tu nable DFB and DBR lasero for coheren t optical fibre co mmunica tions」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/062,5/0683 H01S 5/125 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-291403 (JP, A) JP-A-8-56030 (JP, A) JP-A-8-190111 (JP, A) IEEE Proceedings-J, vol. 138, no. 2 (1991) pp. 171-177, "Wallength possible DFB and DBR laser for coherent optical fiber communications" (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S5 / 062, H01S 5/125

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】活性領域、位相調整領域および分布ブラッ
グ反射器領域を備えた多電極半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の前方出力光の波長を弁別する波
長弁別手段と、 所望波長に切替指示するための波長切替信号にて定まる
所望波長と前記波長弁別手段の出力に基づく波長とか
ら、前記所望の波長に対する波長誤差分を検出する誤差
検出手段と、 誤差検出手段からの出力に基づいて前記位相調整領域へ
の注入電流を制御する第1の制御手段と、 前記波長切替信号に基づいて前記ブラッグ反射器領域へ
の注入電流を制御する第2の制御手段と、 前記半導体レーザ素子の後方出力光の強度を検出する第
一の強度検出手段と、を具備し、前記第1の強度検出手段は、前記多電極半導体レーザ素
子とは個別に配置すると共に、前記ブラッグ反射器領域
への注入電流を減少させた時のモード跳躍後の前記第1
の強度検出手段からの出力をVfとしたとき、前記第2
の制御手段は前 記第1の強度検出手段からの出力が0.
35Vfから0.8Vfの範囲となるように、前記分布
ブラッグ反射器領域への注入電流を制御するものである
ことを特徴とする可変波長半導体レーザ装置。
1. A multi-electrode semiconductor laser device having an active region, a phase adjustment region and a distributed Bragg reflector region, wavelength discriminating means for discriminating a wavelength of output light forward from the semiconductor laser device, and a switching instruction to a desired wavelength. Error detection means for detecting a wavelength error with respect to the desired wavelength from a desired wavelength determined by a wavelength switching signal for performing the operation and a wavelength based on the output of the wavelength discriminating means; and first control means for controlling the current injected into the phase control region, and a second control means that controls the injection current of on the basis of the wavelength switching signal to said Bragg reflector region, the rear of the semiconductor laser element First intensity detecting means for detecting the intensity of the output light, wherein the first intensity detecting means comprises:
And the Bragg reflector area
The first after the mode jump when the injection current to the
When the output from the intensity detection means is Vf,
Control means outputs from the previous SL first intensity detecting means is zero.
The distribution is set so as to be in the range of 35 Vf to 0.8 Vf.
A tunable semiconductor laser device for controlling an injection current to a Bragg reflector region .
【請求項2】前記第1の強度検出手段は、1.5μm帯
のみを透過させる光フィルタを具備することを特徴とす
る請求項1記載の可変波長半導体レーザ装置。
2. The tunable wavelength semiconductor laser device according to claim 1, wherein said first intensity detecting means includes an optical filter that transmits only the 1.5 μm band.
【請求項3】前記光フィルタは、透過光に対して垂直で
はない角度を有して配置されることを特徴とする請求項
2記載の可変波長半導体レーザ装置。
3. The tunable semiconductor laser device according to claim 2, wherein said optical filter is arranged at an angle that is not perpendicular to transmitted light.
【請求項4】前記半導体レーザ素子の前方出力光の強度
を検出する第2の強度検出手段と、前記第1の強度検出
手段の出力と前記第二の強度検出手段の出力とに基づき
特定の演算を行う演算手段とを具備し、前記第2の制御
手段は前記演算手段からの出力が予め設定された許容範
囲となるように前記分布ブラッグ反射器領域への注入電
流を制御することを特徴とする請求項1乃至3いずれか
1項記載の可変波長半導体レーザ装置。
A second intensity detecting means for detecting the intensity of the forward output light of the semiconductor laser element, and a specific intensity based on an output of the first intensity detecting means and an output of the second intensity detecting means. Computing means for performing computation, wherein the second control means controls an injection current into the distributed Bragg reflector region such that an output from the computing means falls within a preset allowable range. 4. The tunable semiconductor laser device according to claim 1, wherein:
【請求項5】活性領域、位相調整領域および分布ブラッ
グ反射器領域を備えた多電極半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出力光の波長を弁別する波長弁
別手段と、 所望波長に切替指示するための波長切替信号にて定まる
所望波長と前記波長弁別手段の出力に基づく波長とか
ら、前記所望の波長に対する波長誤差分を検出する誤差
検出手段と、 誤差検出手段からの出力に基づいて前記位相調整領域へ
の注入電流を制御する第3の制御手段と、 前記分布ブラッグ反射器領域への注入電流を制御する第
4の制御手段と、を具備し、 前記第3の制御手段は、前記位相調整領域への注入電流
の上限および下限を与える電流リミッタを有することを
特徴とする可変波長半導体レーザ装置。
5. A multi-electrode semiconductor laser device having an active region, a phase adjustment region, and a distributed Bragg reflector region, wavelength discriminating means for discriminating a wavelength of output light from the semiconductor laser device, and instructing switching to a desired wavelength. Error detection means for detecting a wavelength error with respect to the desired wavelength from a desired wavelength determined by a wavelength switching signal and a wavelength based on the output of the wavelength discrimination means, and the phase based on an output from the error detection means. A third control unit for controlling an injection current to the adjustment region; and a fourth control unit for controlling an injection current to the distributed Bragg reflector region, wherein the third control unit controls the phase. A tunable wavelength semiconductor laser device having a current limiter for providing an upper limit and a lower limit of an injection current to an adjustment region.
【請求項6】前記第4の制御手段は、前記位相調整領域
への注入電流をモニターし、前記位相調整領域への注入
電流が下限値を下回った場合には前記分布ブラッグ反射
器領域への注入電流を減少させ、前記位相調整領域への
注入電流が上限値より大きくなった場合には前記分布ブ
ラッグ反射器領域への注入電流を増加させることを特徴
とする請求項5記載の可変波長半導体レーザ装置。
6. The fourth control means monitors an injection current to the phase adjustment area, and when the injection current to the phase adjustment area falls below a lower limit, the fourth control means controls the injection current to the distributed Bragg reflector area. 6. The tunable wavelength semiconductor according to claim 5, wherein the injection current is decreased, and when the injection current to the phase adjustment region becomes larger than an upper limit value, the injection current to the distributed Bragg reflector region is increased. Laser device.
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