JP3642508B2 - 波長安定化光源 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザの発光強度と波長とを安定して発振させる波長安定化光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光通信の分野では、同一のファイバに、同一波長帯域内の互いに異なる複数の波長の光信号を多重して伝送し、伝送できる信号量を増加させる波長多重通信方式が利用されている。
【０００３】
この波長多重通信方式では、１．５５μｍ帯の光を使う場合、たとえば０．２ｎｍ以内の精度で波長を安定化する必要がある。したがって、こうした光源の波長を、より簡単で安価な構成で安定化することは、重要な課題である。
【０００４】
半導体レーザの波長を安定化するには、設定した波長と発光した光の波長との偏差を検出し、半導体レーザの基板温度、注入電流を制御することによって、波長を調節する方法が一般に採用されている。たとえば、半導体レーザ出力光の一部を光バンドパスフィルタに入射し、フィルタを通した光の強度と、フィルタで反射した光の強度との比に基づいて、波長を制御する方法が、特開平１１−３１８５９号公報に、レーザ光源装置として記述されている。
【０００５】
図８は、上記公報に記載されている従来のレーザ光源装置に基づいて構成した波長安定化光源１１０を示す図である。
【０００６】
この従来例の波長安定化光源１１０では、半導体レーザ素子駆動回路１２からの注入電流によって発光した半導体レーザ素子２の出力光の一部を、光バンドパスフィルタ１７を通してフォトダイオード７で検出すると同時に、そのフィルタ１７の反射光を別のフォトダイオード６で検出し、これらのフォトディテクタ６，７の光電流の変化を電流／電圧変換器１８、１８’を介して、電圧加算器２７と電圧減算器２８とに入力し、さらにこれらの出力信号を電圧割算器１９に入力する。そして、電圧割算器１９の出力が一定になるように、温度制御素子駆動回路１４を介して、温度制御素子３を駆動し、半導体レーザ素子２の温度を調節することによって、発光波長を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例の構成では、発振波長の変化のみをフィードバックしているので、波長は安定化できるが、出力光の強度が波長の制御に伴って変わる可能性があるという問題がある。
【０００８】
また、波長とともに発光強度も一定に保つことを考慮した波長安定化光源については、特開平７−１５０７８号公報に、半導体レーザ装置として記述されている。
【０００９】
図９は、この公報に記述されている従来の波長安定化光源１１１を示す図である。
【００１０】
この従来の波長安定化光源１１１では、光バンドパスフィルタ１７を通した半導体レーザ素子２の出力光の強度変化を、フォトダイオード７（発振波長も似たよう受光素子）でモニタし、電流／電圧変換器１８’を介して電圧比較器１３に入力し、フォトカレントが一定になるように、温度制御素子駆動回路１４を介して、温度制御素子３を駆動し、レーザの基板温度を変えることによって、波長を制御する。一方、フィルタ１７を通さない出力光の強度変化を、別のフォトダイオード６（光出力も似たよう受光素子）でモニタし、電流／電圧変換器１８を介して、電圧比較器１１に入力し、このフォトカレントが一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２からの注入電流を調節し、発光強度が一定になるように制御している。
【００１１】
しかし、従来の波長安定化光源１１１は、設定波長で発光している場合でも、出力光のレベルが異なると、発振波長モニタ用受光素子のフォトカレントが異なるので、たとえば半導体レーザの変調信号のマーク率が変化する場合、発光波長がマーク率で変化しないようにするために、電圧比較器１３の基準電圧を、平均的な発光強度の変化に従って調節する必要がある。したがって、上記従来例においては、半導体レーザの変調信号のマーク率が変化する場合、平均的な発光強度の変化に従って電圧比較器１３の基準電圧を調節する処理が煩雑であるという問題がある。
【００１２】
本発明は、同一の光検出回路によって、光出力レベルと発光波長を同時にモニタすることができる波長安定化光源を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体レーザと、上記半導体レーザの出力光を、波長に依存した分岐比で２つの経路に分け、しかも特定の波長で分岐比が等しくなる光分岐手段と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの一方の光を入力する第１のフォトダイオードと、第１の負荷抵抗との直列回路で構成され、電源端子とグランドとの間に接続されている第１の光検出回路と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの他方の光を入力する第２のフォトダイオードと、第２の負荷抵抗との直列回路で構成され、上記第１の光検出回路と並列に接続されている第２の光検出回路と、上記電源端子に流れる光電流の値に基づいて、上記半導体レーザの光出力を制御する光出力制御手段と、上記第１のフォトダイオードと上記第１の負荷抵抗との接続点である第１の端子の電位と、上記第２のフォトダイオードと上記第２の負荷抵抗との接続点である第２の端子の電位との間の電位差に基づいて、発振波長を制御する発振波長制御手段とを有する組がｎ個設けられている波長安定化光源であって、上記光分岐手段は、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組をｎ個有するアレイ導波路格子であり、上記出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、入力ポートと出力ポートの対とを組み合わせることにより、上記ｎ個の半導体レーザの波長を安定化する波長安定化光源である。
また、本発明は、半導体レーザと、上記半導体レーザの出力光を，波長に依存した分岐比で２つの経路に分ける光分岐手段と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの一方の光を入力する第１のフォトダイオードと、第１の負荷抵抗との直列回路で構成され、電源端子とグランドとの間に接続されている第１の光検出回路と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの他方の光を入力する第２のフォトダイオードと、第２の負荷抵抗との直列回路で構成され、上記第１の光検出回路と並列に接続されている第２の光検出回路と、上記電源端子に流れる光電流の値に基づいて、上記半導体レーザの光出力を制御する光出力制御手段と、上記第１のフォトダイオードと上記第１の負荷抵抗との接続点である第１の端子の電位と、上記第２のフォトダイオードと上記第２の負荷抵抗との接続点である第２の端子の電位との間の電位差と、上記電源端子に流れる光電流の値との比を求める比較手段と、上記比較手段が求めた比に基づいて、発振波長を制御する発振波長制御手段とを有する組がｎ個設けられている波長安定化光源であって、上記光分岐手段は、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組をｎ個有するアレイ導波路格子であり、上記出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、入力ポートと出力ポートの対とを組み合わせることにより、上記ｎ個の半導体レーザの波長を安定化する波長安定化光源である。
【００１４】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の第１の実施例である波長安定化光源１０１を示すブロック図である。
【００１５】
波長安定化光源１０１は、半導体レーザ光源１と、光分岐手段５と、第１のフォトダイオード６と、第１の負荷抵抗９と、第２のフォトダイオード７と、第２の負荷抵抗１０と、電圧比較器１１と、半導体レーザ素子駆動回路１２と、電圧比較器１３と、温度制御素子駆動回路１４と、電流／電圧変換機１８とを有する。
【００１６】
半導体レーザ光源１は、半導体レーザ素子２と、ペルチェ素子等の温度制御素子３とを有し、温度制御素子３によって半導体レーザ素子２の温度を制御し、これによって、半導体レーザ素子２が出力する光の発振波長を変えるものである。
【００１７】
半導体レーザ素子２は、２つのポートを有し、一方のポートは、波長安定化光源１０１の出力ポート４と光学的に接続され、他方のポートからの光が、光分岐手段５に入力される。
【００１８】
図２は、上記実施例における光分岐手段５において、発振波長に対する光の分岐特性を示す図である。
【００１９】
光分岐手段５は、出力ポート路Ａ、Ｂを有し、たとえば、図２に示すような出力特性を持つものを使用する。図２によれば、発振波長がλ１であるときには、殆どの光が出力ポートＡに出力され、波長がλ２であるときには、殆どの光が出力ポートＢに出力され、波長が特定の波長λｓｅｔであるときには、２つの出力ポートＡ、Ｂからの光が互いに等しくなる。
【００２０】
光分岐手段５として、特開平１１−３１８５９号公報に述べられているようなビームスプリッタと光バンドパスフィルタとを組み合わせた手段を採用するようにしてもよく、また、光サーキュレータにファイバグレーティングを接続し、上記光サーキュレータを通して入射した光を、ファイバグレーティングからの反射光と透過光とに分岐する手段を採用するようにしてもよい。
【００２１】
光分岐手段５で分岐された光は、光電気変換率が互いに等しい第１のフォトダイオード６と、第２のフォトダイオード７とに入力され、電流に変換される。
【００２２】
フォトダイオード６のカソード端子は、電源端子８に接続され、そのアノードは、第１の端子ａを介して、第１の負荷抵抗９に接続されている。また、フォトダイオード７のカソード端子は、共通の電源端子８に接続され、そのアノードは第２の端子ｂを介して、第２の負荷抵抗１０に接続されている。負荷抵抗９、１０の他方の端子はグランドに接地されている。
【００２３】
電流／電圧変換器１８は、フォトダイオード６、７の電源端子８に流れる電流値を、それに比例した電圧値に変換し、電圧比較器１１に入力するものである。
【００２４】
電圧比較器１１は、電流／電圧変換器１８の出力電圧と基準電圧とを入力し、半導体レーザ素子２を流れる光電流の値が一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２が半導体レーザ素子２に注入するバイアス電流を調節するものである。
【００２５】
一方、電圧比較器１３は、フォトダイオード６と負荷抵抗９との接続点ａと、フォトダイオード７と負荷抵抗１０との接続点ｂとの間の電位差に比例した電圧を出力するものである。
【００２６】
温度制御素子駆動回路１４は、電圧比較器１３の出力電圧値がゼロになるように半導体レーザ素子２の温度を制御するものである。
【００２７】
次に、上記実施例である波長安定化光源１０１の動作について説明する。
【００２８】
まず、フォトダイオード５と６とで発生する光電流の和は、半導体レーザ素子２で発生する光の強度に比例する。したがって、電流／電圧変換器１８の出力電圧と基準電圧とを比較器１１が比較し、上記光電流の和が一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２を制御し、波長安定化光源１０１の出力ポート４から出力される光の強度が一定に維持される。
【００２９】
図３は、上記実施例における接続端子ａとｂとの間における電位差と、発振波長との関係を示す図である。
【００３０】
図２に示す特定の波長λｓｅｔにおいて２つの出力ポートから出力される光の強度が等しくなるような分岐特性を持つ光分岐手段５を使用すると、光フォトダイオードと負荷抵抗との接続点ａとｂとの間における電位差は、図３に示すように、波長に対して連続して変化し、特性の波長λｓｅｔで等しくなる。
【００３１】
ここで、図３中のλｓｅｔが、安定化させようとする周波数であるとすると、上記接続点ａとｂとの間における電位差が零ボルトになるように、温度制御素子３の駆動回路１４を制御し、半導体レーザ素子２の温度を制御する。これによって、半導体レーザ素子２の光出力の波長がλｓｅｔで定まり、安定化する。
【００３２】
つまり、上記実施例は、２つのフォトダイオード６、７に流れる光電流の和を、光出力強度の検出要素として、半導体レーザ素子２の注入電流を制御し、１つのフォトダイオード６と１つの負荷抵抗９との接続点の電位と、別のフォトダイオード７と別の負荷抵抗１０との接続点の電位との電位の差を、波長の検出要素として、半導体レーザ素子２の温度調節手段である温度調節素子３を制御するものである。
【００３３】
なお、回路２４は、半導体レーザ素子２と、光分岐手段５と、フォトダイオード６、７とによって構成されている。回路２４については、後述する。
【００３４】
図４は、本発明の他の実施例である波長安定化光源１０２を示すブロック図である。
【００３５】
波長安定化光源１０２は、基本的には、波長安定化光源１０１と同じであるが、波長安定化光源１０１において、電圧比較器１３の代わりに、電圧減算器２８と，電圧割算器１９と，電圧比較器１１‘とが設けられている点が、波長安定化光源１０１とは異なる。
【００３６】
電圧減算器２８は、フォトダイオード６と負荷抵抗９との接続点ａの電位と、フォトダイオード７と負荷抵抗１０との接続点ｂの電位との間の電位差に対応した電圧を発生するものである。
【００３７】
電圧割算器１９は、電圧減算器２８の出力電圧と、電流／電圧変換器１８の出力電圧との比に比例する電圧を生成するものである。
【００３８】
電圧比較器１１’は、電圧割算器１９が出力する比と、基準電圧とを入力し、電圧割算器１９が出力した比が一定になるように、電圧比較器１１’を用いて、温度制御素子駆動回路１４を制御するものである。
【００３９】
次に、波長安定化光源１０２の動作について説明する。
【００４０】
まず、フォトダイオード５と６とで発生する光電流の和は、半導体レーザ素子２で発生する光の強度に比例する。したがって、電流／電圧変換器１８の出力電圧と基準電圧とを比較器１１が比較し、上記光電流の和が一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２を制御し、波長安定化光源１０２の出力ポート４から出力される光の強度が一定に維持される。
【００４１】
一方、発振波長に対して、図２のような分岐特性を持つ光分岐手段５を使用すると、フォトダイオード６と負荷抵抗９との接続点ａの電位と、フォトダイオード７と負荷抵抗１０との接続点ｂの電位との間の電位差は、図３に示すように、波長に対して連続して変化する。
【００４２】
ここで、図３中のλｓｅｔ２が、安定化しようとする周波数であるとすると、その波長に対応する電位差Ｖｓｅｔ２は、半導体レーザ素子２の発光強度に比例して増減する。そして、電位差Ｖｓｅｔ２と、電流／電圧変換器１８の出力電圧との比が一定となるように、電圧割算器１９と電圧比較器１１’とを用いて、温度制御素子３の駆動回路１４を制御することによって、その光出力の波長がλｓｅｔ２に定まるように、半導体レーザ素子の温度を安定化することができる。この場合、半導体レーザ素子２の発光強度の変化に影響されずに、光出力の波長をλｓｅｔ２に安定化することができる。
【００４３】
波長安定化光源１０２においては、接続点ａとｂとの間の電位差がゼロである場合の波長以外の任意の波長についても、波長を安定化することができるという利点がある。
【００４４】
図５は、本発明の第３の実施例である波長安定化光源１０３を示すブロック図である。
【００４５】
波長安定化光源１０３は、基本的には波長安定化光源１０１と同じであるが、波長安定化光源１０１において、光分岐手段５の代わりに、波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）１５を使用している点が、波長安定化光源１０１と異なる点である。
【００４６】
波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）１５は、光分岐手段として、図２に示すような、波長に依存した分岐特性を持つカプラである。また、波長分離合波カプラ１５は、公知の方法によって、ファイバの一部を融着して作成することができ、また、石英系の平面光波回路でマッハツェンダ干渉計を構成することによっても、実現することができる。
【００４７】
この波長分離合波カプラ１５の入力ポートの１つに、半導体レーザ素子２からの光を結合し、２つの出力ポートからの出力光をそれぞれ、フォトダイオード６と７とに結合することによって、波長安定化光源１０１における動作と同じ動作を実現することができる。
【００４８】
波長安定化光源１０３において、波長分離合波カプラ１５を使用することによって、従来のようにビームスプリッタと光バンドパスフィルタとを組み合わせたり、光サーキュレータとファイバグレーティングとを組み合わせる構成と比較して、部品点数を削減できるという利点がある。また、波長安定化光源１０３におけると同様に、波長安定化光源１０２において、光分岐手段５を、波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）１５で置き換えるようにしてもよい。
【００４９】
図６は、本発明の第４の実施例である波長安定化光源１０４を示すブロック図である。
【００５０】
波長安定化光源１０４において、光分岐手段として、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組を複数有するアレイ導波路格子（ＡｒｒａｙｅｄＷａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ：ＡＷＧ）１６が使用されている。アレイ導波路格子１６は、図２に示すような波長に依存した分岐特性を持つ導波路格子である。
【００５１】
このアレイ導波路格子１６は、石英系の平面光波回路によって、公知の方法で構成することができる。たとえば、アレイ導波路格子１６の入力ポートのうちの１つのポートｐ１に、半導体レーザ素子２が出力した光が結合すると、その光は波長に依存した比率で、一対の出力ポートｑ１ａ、ｑ１ｂに分岐される。
【００５２】
これら分岐された出力光を、それぞれ、フォトダイオード６、７に結合することによって、波長安定化光源１０１と同じ動作を実現する。
【００５３】
さらに、図６に示すように、出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、任意の入力ポートｐｎと、出力ポートの対ｐｎａ、ｐｎｂとを組み合わせると、１つのアレイ導波路格子１６によって、任意のｎ個の半導体レーザの波長を安定化することができる。したがって、部品点数を削減できるという利点がある。
【００５４】
また、波長安定化光源１０４と同様にして、波長安定化光源１０２において、光分岐手段をアレイ導波路格子１６に置き換えるようにしてもよい。
【００５５】
図７は、本発明の第５の実施例である波長安定化光源１０５の一部を構成する回路２４１を示す図である。
【００５６】
波長安定化光源１０５は、波長安定化光源１０１において、回路２４の代わりに、回路２４１を設けたものである。
【００５７】
回路２４１において、たとえばシリコンで構成されている基板２０上に、ガラスで構成されているクラッド層２１が形成され、このクラッド層２１の中に、光を導波する機能を持つコア２２が埋め込まれ、平面光波回路を構成している。さらに、同じ基板２０上に出力光が光学的にコア２２に結合するように、半導体レーザ素子１が固定されている。
【００５８】
半導体レーザ素子１の光は、分岐回路２３によって、２つのコアに分岐され、そのうちの１つ目のコアは、レーザ光源の出力ポート４から取り出される。２つ目のコアに分岐された光は、平面光波回路（ＰＬＣ：Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成された波長分離合波カプラ１５によって、波長に依存した比率で２つのコアに分岐され、この分岐された光は、それぞれ、同一基板上に固定されたフォトダイオード６と７とに入射される。
【００５９】
ここで、回路２４１における第１の電極２５が、グランドに接続され、第２の電極２６が、波長安定化光源１０１における半導体レーザ素子駆動回路１２に電気的に接続されている。
【００６０】
一方、フォトダイオード６、７のカソードは、ワイヤを介して基板２０上で、図１における共通の電源端子８に接続され、フォトダイオード６、７のアノードはそれぞれ、図１における端子ａ、ｂにそれぞれ接続されている。さらに、電源端子８は、図１に示すように、電流／電圧変換器１８に接続され、端子ａ、ｂは、それぞれ負荷抵抗９、１０に接続されている。
【００６１】
なお、回路２４１は、同一基板２０上に、光素子と光分岐手段とが集積されたものである。
【００６２】
上記のように、波長安定化光源１０１において、回路２４を、回路２４１で置き換えることによって、波長安定化光源１０１と同じ効果を得ることができ、しかも、同一基板上に光素子と光分岐手段とを集積できるので、これらを異なる部品で構成する場合よりも、小型で安価に波長安定化光源を実現することができる。また、波長安定化光源１０２において、回路２４を、回路２４１で置き換えるようにしてもよい。
【００６３】
波長安定化光源１０１において、半導体レーザ素子の出力光を、波長に依存した分岐比を有する光分岐手段を用いて分岐し、異なる２つのフォトダイオードにそれぞれ入力し、これらのフォトダイオードは、それぞれ負荷抵抗と直列に接続され、共通の電源端子とグランドとの間に接続されている。さらに、共通の電源端子を通して流れる光電流に基づいて光出力レベルを制御し、また、１つのフォトダイオードと１つの負荷抵抗との接続点と、他のフォトダイオードと他の負荷抵抗との接続点との電位差に基づいて、発光波長を制御する。したがって、上記実施例によれば、光電流の比率だけを利用して発光波長を制御する従来例や、波長情報と出力レベルとを異なるフォトダイオードでモニタする従来例と比較して、光出力レベルと発光波長とを、同一の光検出回路によって同時にモニタできるという利点がある。
【００６４】
つまり、光電流の比率だけを利用して発光波長を制御した従来技術や、波長情報と出力レベルとを異なるフォトダイオードでモニタしていた従来技術と比較して、同一の光検出回路で光出力レベルと発光波長を同時にモニタできるという利点がある。
【００６５】
また、波長安定化光源１０２では、発光波長を制御するに当たって、１つのフォトダイオードと１つの負荷抵抗の接続点と他のフォトダイオードと他の負荷抵抗の接続点との電位差と、共通の電源端子を通して流れる光電流に比例した電圧との比が一定になるように制御しているので、発光強度の変動によらずに、波長を一定に保つことができる。
【００６６】
また、波長安定化光源１０３では、光分岐手段として、波長分離合波カプラを使用することによって、ビームスプリッタや波長フィルタを組み合わせた構成と比較すると、光学部品の点数を少なくすることができる。
【００６７】
さらに、波長安定化光源１０４では、光分岐手段にアレイ導波路回折格子を使用することによって、１つの光分岐手段によって、複数の半導体レーザ素子の波長を安定化することができ、同時に、光分岐手段の波長特性を安定化するために必要な温度調節素子の数を削減する等、部品点数をより削減することができる。
【００６８】
また、波長安定化光源１０５では、平面光波回路によって分岐手段を構成するとともに、同じ基板上に半導体レーザ素子と２つのフォトダイオードとを固定するので、波長安定化光源をより小型の部品で実現することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、波長安定化光源において、１つのアレイ導波路格子によって、任意のｎ個の半導体レーザの波長を安定化することができ、したがって、部品点数を削減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である波長安定化光源１０１を示すブロック図である。
【図２】上記実施例における光分岐手段５において、発振波長に対する光の分岐特性を示す図である。
【図３】上記実施例における接続端子ａとｂとの間における電位差と、発振波長との関係を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例である波長安定化光源１０２を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施例である波長安定化光源１０３を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施例である波長安定化光源１０４を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施例である波長安定化光源１０５の一部を構成する回路２４１を示す図である。
【図８】従来のレーザ光源装置に基づいて構成した波長安定化光源１１０を示す図である。
【図９】従来の波長安定化光源１１１を示す図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ光源、
２…半導体レーザ素子、
３…温度制御素子、
４…出力ポート、
５…光分岐手段、
６、７…フォトダイオード、
８…電源端子、
９、１０…負荷抵抗、
１１、１１’…電圧比較器、
１２…半導体レーザ素子駆動回路、
１３…電圧比較器、
１４…温度制御素子駆動回路、
１５…波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）、
１６…アレイ導波路格子、
１７…光バンドパスフィルタ、
１８、１８’…電流／電圧変換器、
１９…電圧割算器、
２０…基板、
２１…クラッド層
２２…コア、
２３…分岐回路、
２４、２４１…回路、
２５…第１の電極、
２６…第２の電極、
２７…電圧加算器、
２８…電圧減算器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザの発光強度と波長とを安定して発振させる波長安定化光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光通信の分野では、同一のファイバに、同一波長帯域内の互いに異なる複数の波長の光信号を多重して伝送し、伝送できる信号量を増加させる波長多重通信方式が利用されている。
【０００３】
この波長多重通信方式では、１．５５μｍ帯の光を使う場合、たとえば０．２ｎｍ以内の精度で波長を安定化する必要がある。したがって、こうした光源の波長を、より簡単で安価な構成で安定化することは、重要な課題である。
【０００４】
半導体レーザの波長を安定化するには、設定した波長と発光した光の波長との偏差を検出し、半導体レーザの基板温度、注入電流を制御することによって、波長を調節する方法が一般に採用されている。たとえば、半導体レーザ出力光の一部を光バンドパスフィルタに入射し、フィルタを通した光の強度と、フィルタで反射した光の強度との比に基づいて、波長を制御する方法が、特開平１１−３１８５９号公報に、レーザ光源装置として記述されている。
【０００５】
図８は、上記公報に記載されている従来のレーザ光源装置に基づいて構成した波長安定化光源１１０を示す図である。
【０００６】
この従来例の波長安定化光源１１０では、半導体レーザ素子駆動回路１２からの注入電流によって発光した半導体レーザ素子２の出力光の一部を、光バンドパスフィルタ１７を通してフォトダイオード７で検出すると同時に、そのフィルタ１７の反射光を別のフォトダイオード６で検出し、これらのフォトディテクタ６，７の光電流の変化を電流／電圧変換器１８、１８’を介して、電圧加算器２７と電圧減算器２８とに入力し、さらにこれらの出力信号を電圧割算器１９に入力する。そして、電圧割算器１９の出力が一定になるように、温度制御素子駆動回路１４を介して、温度制御素子３を駆動し、半導体レーザ素子２の温度を調節することによって、発光波長を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例の構成では、発振波長の変化のみをフィードバックしているので、波長は安定化できるが、出力光の強度が波長の制御に伴って変わる可能性があるという問題がある。
【０００８】
また、波長とともに発光強度も一定に保つことを考慮した波長安定化光源については、特開平７−１５０７８号公報に、半導体レーザ装置として記述されている。
【０００９】
図９は、この公報に記述されている従来の波長安定化光源１１１を示す図である。
【００１０】
この従来の波長安定化光源１１１では、光バンドパスフィルタ１７を通した半導体レーザ素子２の出力光の強度変化を、フォトダイオード７（発振波長も似たよう受光素子）でモニタし、電流／電圧変換器１８’を介して電圧比較器１３に入力し、フォトカレントが一定になるように、温度制御素子駆動回路１４を介して、温度制御素子３を駆動し、レーザの基板温度を変えることによって、波長を制御する。一方、フィルタ１７を通さない出力光の強度変化を、別のフォトダイオード６（光出力も似たよう受光素子）でモニタし、電流／電圧変換器１８を介して、電圧比較器１１に入力し、このフォトカレントが一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２からの注入電流を調節し、発光強度が一定になるように制御している。
【００１１】
しかし、従来の波長安定化光源１１１は、設定波長で発光している場合でも、出力光のレベルが異なると、発振波長モニタ用受光素子のフォトカレントが異なるので、たとえば半導体レーザの変調信号のマーク率が変化する場合、発光波長がマーク率で変化しないようにするために、電圧比較器１３の基準電圧を、平均的な発光強度の変化に従って調節する必要がある。したがって、上記従来例においては、半導体レーザの変調信号のマーク率が変化する場合、平均的な発光強度の変化に従って電圧比較器１３の基準電圧を調節する処理が煩雑であるという問題がある。
【００１２】
本発明は、同一の光検出回路によって、光出力レベルと発光波長を同時にモニタすることができる波長安定化光源を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体レーザと、上記半導体レーザの出力光を、波長に依存した分岐比で２つの経路に分け、しかも特定の波長で分岐比が等しくなる光分岐手段と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの一方の光を入力する第１のフォトダイオードと、第１の負荷抵抗との直列回路で構成され、電源端子とグランドとの間に接続されている第１の光検出回路と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの他方の光を入力する第２のフォトダイオードと、第２の負荷抵抗との直列回路で構成され、上記第１の光検出回路と並列に接続されている第２の光検出回路と、上記電源端子に流れる光電流の値に基づいて、上記半導体レーザの光出力を制御する光出力制御手段と、上記第１のフォトダイオードと上記第１の負荷抵抗との接続点である第１の端子の電位と、上記第２のフォトダイオードと上記第２の負荷抵抗との接続点である第２の端子の電位との間の電位差に基づいて、発振波長を制御する発振波長制御手段とを有する組がｎ個設けられている波長安定化光源であって、上記光分岐手段は、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組をｎ個有するアレイ導波路格子であり、上記出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、入力ポートと出力ポートの対とを組み合わせることにより、上記ｎ個の半導体レーザの波長を安定化する波長安定化光源である。
また、本発明は、半導体レーザと、上記半導体レーザの出力光を，波長に依存した分岐比で２つの経路に分ける光分岐手段と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの一方の光を入力する第１のフォトダイオードと、第１の負荷抵抗との直列回路で構成され、電源端子とグランドとの間に接続されている第１の光検出回路と、上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの他方の光を入力する第２のフォトダイオードと、第２の負荷抵抗との直列回路で構成され、上記第１の光検出回路と並列に接続されている第２の光検出回路と、上記電源端子に流れる光電流の値に基づいて、上記半導体レーザの光出力を制御する光出力制御手段と、上記第１のフォトダイオードと上記第１の負荷抵抗との接続点である第１の端子の電位と、上記第２のフォトダイオードと上記第２の負荷抵抗との接続点である第２の端子の電位との間の電位差と、上記電源端子に流れる光電流の値との比を求める比較手段と、上記比較手段が求めた比に基づいて、発振波長を制御する発振波長制御手段とを有する組がｎ個設けられている波長安定化光源であって、上記光分岐手段は、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組をｎ個有するアレイ導波路格子であり、上記出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、入力ポートと出力ポートの対とを組み合わせることにより、上記ｎ個の半導体レーザの波長を安定化する波長安定化光源である。
【００１４】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の第１の実施例である波長安定化光源１０１を示すブロック図である。
【００１５】
波長安定化光源１０１は、半導体レーザ光源１と、光分岐手段５と、第１のフォトダイオード６と、第１の負荷抵抗９と、第２のフォトダイオード７と、第２の負荷抵抗１０と、電圧比較器１１と、半導体レーザ素子駆動回路１２と、電圧比較器１３と、温度制御素子駆動回路１４と、電流／電圧変換機１８とを有する。
【００１６】
半導体レーザ光源１は、半導体レーザ素子２と、ペルチェ素子等の温度制御素子３とを有し、温度制御素子３によって半導体レーザ素子２の温度を制御し、これによって、半導体レーザ素子２が出力する光の発振波長を変えるものである。
【００１７】
半導体レーザ素子２は、２つのポートを有し、一方のポートは、波長安定化光源１０１の出力ポート４と光学的に接続され、他方のポートからの光が、光分岐手段５に入力される。
【００１８】
図２は、上記実施例における光分岐手段５において、発振波長に対する光の分岐特性を示す図である。
【００１９】
光分岐手段５は、出力ポート路Ａ、Ｂを有し、たとえば、図２に示すような出力特性を持つものを使用する。図２によれば、発振波長がλ１であるときには、殆どの光が出力ポートＡに出力され、波長がλ２であるときには、殆どの光が出力ポートＢに出力され、波長が特定の波長λｓｅｔであるときには、２つの出力ポートＡ、Ｂからの光が互いに等しくなる。
【００２０】
光分岐手段５として、特開平１１−３１８５９号公報に述べられているようなビームスプリッタと光バンドパスフィルタとを組み合わせた手段を採用するようにしてもよく、また、光サーキュレータにファイバグレーティングを接続し、上記光サーキュレータを通して入射した光を、ファイバグレーティングからの反射光と透過光とに分岐する手段を採用するようにしてもよい。
【００２１】
光分岐手段５で分岐された光は、光電気変換率が互いに等しい第１のフォトダイオード６と、第２のフォトダイオード７とに入力され、電流に変換される。
【００２２】
フォトダイオード６のカソード端子は、電源端子８に接続され、そのアノードは、第１の端子ａを介して、第１の負荷抵抗９に接続されている。また、フォトダイオード７のカソード端子は、共通の電源端子８に接続され、そのアノードは第２の端子ｂを介して、第２の負荷抵抗１０に接続されている。負荷抵抗９、１０の他方の端子はグランドに接地されている。
【００２３】
電流／電圧変換器１８は、フォトダイオード６、７の電源端子８に流れる電流値を、それに比例した電圧値に変換し、電圧比較器１１に入力するものである。
【００２４】
電圧比較器１１は、電流／電圧変換器１８の出力電圧と基準電圧とを入力し、半導体レーザ素子２を流れる光電流の値が一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２が半導体レーザ素子２に注入するバイアス電流を調節するものである。
【００２５】
一方、電圧比較器１３は、フォトダイオード６と負荷抵抗９との接続点ａと、フォトダイオード７と負荷抵抗１０との接続点ｂとの間の電位差に比例した電圧を出力するものである。
【００２６】
温度制御素子駆動回路１４は、電圧比較器１３の出力電圧値がゼロになるように半導体レーザ素子２の温度を制御するものである。
【００２７】
次に、上記実施例である波長安定化光源１０１の動作について説明する。
【００２８】
まず、フォトダイオード５と６とで発生する光電流の和は、半導体レーザ素子２で発生する光の強度に比例する。したがって、電流／電圧変換器１８の出力電圧と基準電圧とを比較器１１が比較し、上記光電流の和が一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２を制御し、波長安定化光源１０１の出力ポート４から出力される光の強度が一定に維持される。
【００２９】
図３は、上記実施例における接続端子ａとｂとの間における電位差と、発振波長との関係を示す図である。
【００３０】
図２に示す特定の波長λｓｅｔにおいて２つの出力ポートから出力される光の強度が等しくなるような分岐特性を持つ光分岐手段５を使用すると、光フォトダイオードと負荷抵抗との接続点ａとｂとの間における電位差は、図３に示すように、波長に対して連続して変化し、特性の波長λｓｅｔで等しくなる。
【００３１】
ここで、図３中のλｓｅｔが、安定化させようとする周波数であるとすると、上記接続点ａとｂとの間における電位差が零ボルトになるように、温度制御素子３の駆動回路１４を制御し、半導体レーザ素子２の温度を制御する。これによって、半導体レーザ素子２の光出力の波長がλｓｅｔで定まり、安定化する。
【００３２】
つまり、上記実施例は、２つのフォトダイオード６、７に流れる光電流の和を、光出力強度の検出要素として、半導体レーザ素子２の注入電流を制御し、１つのフォトダイオード６と１つの負荷抵抗９との接続点の電位と、別のフォトダイオード７と別の負荷抵抗１０との接続点の電位との電位の差を、波長の検出要素として、半導体レーザ素子２の温度調節手段である温度調節素子３を制御するものである。
【００３３】
なお、回路２４は、半導体レーザ素子２と、光分岐手段５と、フォトダイオード６、７とによって構成されている。回路２４については、後述する。
【００３４】
図４は、本発明の他の実施例である波長安定化光源１０２を示すブロック図である。
【００３５】
波長安定化光源１０２は、基本的には、波長安定化光源１０１と同じであるが、波長安定化光源１０１において、電圧比較器１３の代わりに、電圧減算器２８と，電圧割算器１９と，電圧比較器１１‘とが設けられている点が、波長安定化光源１０１とは異なる。
【００３６】
電圧減算器２８は、フォトダイオード６と負荷抵抗９との接続点ａの電位と、フォトダイオード７と負荷抵抗１０との接続点ｂの電位との間の電位差に対応した電圧を発生するものである。
【００３７】
電圧割算器１９は、電圧減算器２８の出力電圧と、電流／電圧変換器１８の出力電圧との比に比例する電圧を生成するものである。
【００３８】
電圧比較器１１’は、電圧割算器１９が出力する比と、基準電圧とを入力し、電圧割算器１９が出力した比が一定になるように、電圧比較器１１’を用いて、温度制御素子駆動回路１４を制御するものである。
【００３９】
次に、波長安定化光源１０２の動作について説明する。
【００４０】
まず、フォトダイオード５と６とで発生する光電流の和は、半導体レーザ素子２で発生する光の強度に比例する。したがって、電流／電圧変換器１８の出力電圧と基準電圧とを比較器１１が比較し、上記光電流の和が一定になるように、半導体レーザ素子駆動回路１２を制御し、波長安定化光源１０２の出力ポート４から出力される光の強度が一定に維持される。
【００４１】
一方、発振波長に対して、図２のような分岐特性を持つ光分岐手段５を使用すると、フォトダイオード６と負荷抵抗９との接続点ａの電位と、フォトダイオード７と負荷抵抗１０との接続点ｂの電位との間の電位差は、図３に示すように、波長に対して連続して変化する。
【００４２】
ここで、図３中のλｓｅｔ２が、安定化しようとする周波数であるとすると、その波長に対応する電位差Ｖｓｅｔ２は、半導体レーザ素子２の発光強度に比例して増減する。そして、電位差Ｖｓｅｔ２と、電流／電圧変換器１８の出力電圧との比が一定となるように、電圧割算器１９と電圧比較器１１’とを用いて、温度制御素子３の駆動回路１４を制御することによって、その光出力の波長がλｓｅｔ２に定まるように、半導体レーザ素子の温度を安定化することができる。この場合、半導体レーザ素子２の発光強度の変化に影響されずに、光出力の波長をλｓｅｔ２に安定化することができる。
【００４３】
波長安定化光源１０２においては、接続点ａとｂとの間の電位差がゼロである場合の波長以外の任意の波長についても、波長を安定化することができるという利点がある。
【００４４】
図５は、本発明の第３の実施例である波長安定化光源１０３を示すブロック図である。
【００４５】
波長安定化光源１０３は、基本的には波長安定化光源１０１と同じであるが、波長安定化光源１０１において、光分岐手段５の代わりに、波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）１５を使用している点が、波長安定化光源１０１と異なる点である。
【００４６】
波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）１５は、光分岐手段として、図２に示すような、波長に依存した分岐特性を持つカプラである。また、波長分離合波カプラ１５は、公知の方法によって、ファイバの一部を融着して作成することができ、また、石英系の平面光波回路でマッハツェンダ干渉計を構成することによっても、実現することができる。
【００４７】
この波長分離合波カプラ１５の入力ポートの１つに、半導体レーザ素子２からの光を結合し、２つの出力ポートからの出力光をそれぞれ、フォトダイオード６と７とに結合することによって、波長安定化光源１０１における動作と同じ動作を実現することができる。
【００４８】
波長安定化光源１０３において、波長分離合波カプラ１５を使用することによって、従来のようにビームスプリッタと光バンドパスフィルタとを組み合わせたり、光サーキュレータとファイバグレーティングとを組み合わせる構成と比較して、部品点数を削減できるという利点がある。また、波長安定化光源１０３におけると同様に、波長安定化光源１０２において、光分岐手段５を、波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）１５で置き換えるようにしてもよい。
【００４９】
図６は、本発明の第４の実施例である波長安定化光源１０４を示すブロック図である。
【００５０】
波長安定化光源１０４において、光分岐手段として、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組を複数有するアレイ導波路格子（ＡｒｒａｙｅｄＷａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ：ＡＷＧ）１６が使用されている。アレイ導波路格子１６は、図２に示すような波長に依存した分岐特性を持つ導波路格子である。
【００５１】
このアレイ導波路格子１６は、石英系の平面光波回路によって、公知の方法で構成することができる。たとえば、アレイ導波路格子１６の入力ポートのうちの１つのポートｐ１に、半導体レーザ素子２が出力した光が結合すると、その光は波長に依存した比率で、一対の出力ポートｑ１ａ、ｑ１ｂに分岐される。
【００５２】
これら分岐された出力光を、それぞれ、フォトダイオード６、７に結合することによって、波長安定化光源１０１と同じ動作を実現する。
【００５３】
さらに、図６に示すように、出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、任意の入力ポートｐｎと、出力ポートの対ｐｎａ、ｐｎｂとを組み合わせると、１つのアレイ導波路格子１６によって、任意のｎ個の半導体レーザの波長を安定化することができる。したがって、部品点数を削減できるという利点がある。
【００５４】
また、波長安定化光源１０４と同様にして、波長安定化光源１０２において、光分岐手段をアレイ導波路格子１６に置き換えるようにしてもよい。
【００５５】
図７は、本発明の第５の実施例である波長安定化光源１０５の一部を構成する回路２４１を示す図である。
【００５６】
波長安定化光源１０５は、波長安定化光源１０１において、回路２４の代わりに、回路２４１を設けたものである。
【００５７】
回路２４１において、たとえばシリコンで構成されている基板２０上に、ガラスで構成されているクラッド層２１が形成され、このクラッド層２１の中に、光を導波する機能を持つコア２２が埋め込まれ、平面光波回路を構成している。さらに、同じ基板２０上に出力光が光学的にコア２２に結合するように、半導体レーザ素子１が固定されている。
【００５８】
半導体レーザ素子１の光は、分岐回路２３によって、２つのコアに分岐され、そのうちの１つ目のコアは、レーザ光源の出力ポート４から取り出される。２つ目のコアに分岐された光は、平面光波回路（ＰＬＣ：Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成された波長分離合波カプラ１５によって、波長に依存した比率で２つのコアに分岐され、この分岐された光は、それぞれ、同一基板上に固定されたフォトダイオード６と７とに入射される。
【００５９】
ここで、回路２４１における第１の電極２５が、グランドに接続され、第２の電極２６が、波長安定化光源１０１における半導体レーザ素子駆動回路１２に電気的に接続されている。
【００６０】
一方、フォトダイオード６、７のカソードは、ワイヤを介して基板２０上で、図１における共通の電源端子８に接続され、フォトダイオード６、７のアノードはそれぞれ、図１における端子ａ、ｂにそれぞれ接続されている。さらに、電源端子８は、図１に示すように、電流／電圧変換器１８に接続され、端子ａ、ｂは、それぞれ負荷抵抗９、１０に接続されている。
【００６１】
なお、回路２４１は、同一基板２０上に、光素子と光分岐手段とが集積されたものである。
【００６２】
上記のように、波長安定化光源１０１において、回路２４を、回路２４１で置き換えることによって、波長安定化光源１０１と同じ効果を得ることができ、しかも、同一基板上に光素子と光分岐手段とを集積できるので、これらを異なる部品で構成する場合よりも、小型で安価に波長安定化光源を実現することができる。また、波長安定化光源１０２において、回路２４を、回路２４１で置き換えるようにしてもよい。
【００６３】
波長安定化光源１０１において、半導体レーザ素子の出力光を、波長に依存した分岐比を有する光分岐手段を用いて分岐し、異なる２つのフォトダイオードにそれぞれ入力し、これらのフォトダイオードは、それぞれ負荷抵抗と直列に接続され、共通の電源端子とグランドとの間に接続されている。さらに、共通の電源端子を通して流れる光電流に基づいて光出力レベルを制御し、また、１つのフォトダイオードと１つの負荷抵抗との接続点と、他のフォトダイオードと他の負荷抵抗との接続点との電位差に基づいて、発光波長を制御する。したがって、上記実施例によれば、光電流の比率だけを利用して発光波長を制御する従来例や、波長情報と出力レベルとを異なるフォトダイオードでモニタする従来例と比較して、光出力レベルと発光波長とを、同一の光検出回路によって同時にモニタできるという利点がある。
【００６４】
つまり、光電流の比率だけを利用して発光波長を制御した従来技術や、波長情報と出力レベルとを異なるフォトダイオードでモニタしていた従来技術と比較して、同一の光検出回路で光出力レベルと発光波長を同時にモニタできるという利点がある。
【００６５】
また、波長安定化光源１０２では、発光波長を制御するに当たって、１つのフォトダイオードと１つの負荷抵抗の接続点と他のフォトダイオードと他の負荷抵抗の接続点との電位差と、共通の電源端子を通して流れる光電流に比例した電圧との比が一定になるように制御しているので、発光強度の変動によらずに、波長を一定に保つことができる。
【００６６】
また、波長安定化光源１０３では、光分岐手段として、波長分離合波カプラを使用することによって、ビームスプリッタや波長フィルタを組み合わせた構成と比較すると、光学部品の点数を少なくすることができる。
【００６７】
さらに、波長安定化光源１０４では、光分岐手段にアレイ導波路回折格子を使用することによって、１つの光分岐手段によって、複数の半導体レーザ素子の波長を安定化することができ、同時に、光分岐手段の波長特性を安定化するために必要な温度調節素子の数を削減する等、部品点数をより削減することができる。
【００６８】
また、波長安定化光源１０５では、平面光波回路によって分岐手段を構成するとともに、同じ基板上に半導体レーザ素子と２つのフォトダイオードとを固定するので、波長安定化光源をより小型の部品で実現することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、波長安定化光源において、１つのアレイ導波路格子によって、任意のｎ個の半導体レーザの波長を安定化することができ、したがって、部品点数を削減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である波長安定化光源１０１を示すブロック図である。
【図２】上記実施例における光分岐手段５において、発振波長に対する光の分岐特性を示す図である。
【図３】上記実施例における接続端子ａとｂとの間における電位差と、発振波長との関係を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例である波長安定化光源１０２を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施例である波長安定化光源１０３を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施例である波長安定化光源１０４を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施例である波長安定化光源１０５の一部を構成する回路２４１を示す図である。
【図８】従来のレーザ光源装置に基づいて構成した波長安定化光源１１０を示す図である。
【図９】従来の波長安定化光源１１１を示す図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ光源、
２…半導体レーザ素子、
３…温度制御素子、
４…出力ポート、
５…光分岐手段、
６、７…フォトダイオード、
８…電源端子、
９、１０…負荷抵抗、
１１、１１’…電圧比較器、
１２…半導体レーザ素子駆動回路、
１３…電圧比較器、
１４…温度制御素子駆動回路、
１５…波長分離合波カプラ（ＷＤＭカプラ）、
１６…アレイ導波路格子、
１７…光バンドパスフィルタ、
１８、１８’…電流／電圧変換器、
１９…電圧割算器、
２０…基板、
２１…クラッド層
２２…コア、
２３…分岐回路、
２４、２４１…回路、
２５…第１の電極、
２６…第２の電極、
２７…電圧加算器、
２８…電圧減算器。
Claims (2)
- 半導体レーザと;
上記半導体レーザの出力光を、波長に依存した分岐比で２つの経路に分け、しかも特定の波長で分岐比が等しくなる光分岐手段と;
上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの一方の光を入力する第１のフォトダイオードと、第１の負荷抵抗との直列回路で構成され、電源端子とグランドとの間に接続されている第１の光検出回路と;
上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの他方の光を入力する第２のフォトダイオードと、第２の負荷抵抗との直列回路で構成され、上記第１の光検出回路と並列に接続されている第２の光検出回路と;
上記電源端子に流れる光電流の値に基づいて、上記半導体レーザの光出力を制御する光出力制御手段と；
上記第１のフォトダイオードと上記第１の負荷抵抗との接続点である第１の端子の電位と、上記第２のフォトダイオードと上記第２の負荷抵抗との接続点である第２の端子の電位との間の電位差に基づいて、発振波長を制御する発振波長制御手段と；
を有する組がｎ個設けられている波長安定化光源であって、上記光分岐手段は、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組をｎ個有するアレイ導波路格子であり、上記出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、入力ポートと出力ポートの対とを組み合わせることにより、上記ｎ個の半導体レーザの波長を安定化することを特徴とする波長安定化光源。 - 半導体レーザと;
上記半導体レーザの出力光を，波長に依存した分岐比で２つの経路に分ける光分岐手段と;
上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの一方の光を入力する第１のフォトダイオードと、第１の負荷抵抗との直列回路で構成され、電源端子とグランドとの間に接続されている第１の光検出回路と;
上記光分岐手段によって分岐された２つの出力光のうちの他方の光を入力する第２のフォトダイオードと、第２の負荷抵抗との直列回路で構成され、上記第１の光検出回路と並列に接続されている第２の光検出回路と;
上記電源端子に流れる光電流の値に基づいて、上記半導体レーザの光出力を制御する光出力制御手段と；
上記第１のフォトダイオードと上記第１の負荷抵抗との接続点である第１の端子の電位と、上記第２のフォトダイオードと上記第２の負荷抵抗との接続点である第２の端子の電位との間の電位差と、上記電源端子に流れる光電流の値との比を求める比較手段と；
上記比較手段が求めた比に基づいて、発振波長を制御する発振波長制御手段と；
を有する組がｎ個設けられている波長安定化光源であって、上記光分岐手段は、入力ポートと一対の出力ポートとによって構成される組をｎ個有するアレイ導波路格子であり、上記出力ポートが重複しないようにレーザの波長を選択し、入力ポートと出力ポートの対とを組み合わせることにより、上記ｎ個の半導体レーザの波長を安定化することを特徴とする波長安定化光源。
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