JP3989939B2 - 光増幅器、ビーム操縦器及び凹回折格子が集積された波長可変光源素子 - Google Patents
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Description
mλ=2dsinθ
ここで、mは、回折次数、λは、波長、dは、回折格子の周期、θは、入射角である。
mλ=d(sinα+sinβ)
ここで、mは、回折次数、λは、波長、dは、回折格子の周期、αは、入射角、βは、回折角である。
"continuous tuning of an electrically tunable external−cavity semiconductor laser"(M.Kourogi外4人、"Optics Letters,vol.25,No.16,pp.1165〜1167,Aug.15,2000")
mλ=2n1dsinθ
ここで、mは、回折次数、λは、波長、n1は、導波層の屈折率、dは、凹回折格子の周期であり、θは、入射角であり、前記入射角θは、図3A及び図3Bに示すように、基準線112と入射するビーム経路との間の角度を表す。
mλ=n 1 d(sinα+sinβ)
ここで、mは、回折次数、λは、波長、n1は、導波層の屈折率、dは、回折格子の周期、αは、入射角、βは、回折角であり、前記入射角αは、凹回折格子円の中心から前記ポールPまでの基準線112と入射するビーム108の経路との間の角度であり、回折角βは、前記基準線112と前記第2光増幅器202または光導波路202に反射されるビーム204との間の角度である。
102 半導体光増幅器
104 ビーム操縦器
106 凹回折格子
108 ビーム
110 ビーム
112 基準線
114 ローランド円
ISOA、IBS1、IBS2 電流
P ポール
S 半導体基板
θ 入射角
Pout1 出力
Claims (12)
- ビームを増幅させて出力させる光増幅器と、
前記光増幅器を介して出力されるビームの経路を電気信号により移動させ、導波路構造を有するビーム操縦器と、
前記ビーム操縦器を経て入射されるビームの角によって特定の波長を有するビームに回折させて反射させる凹回折格子と、を備えてなり、
前記光増幅器、前記ビーム操縦器及び前記凹回折格子は、一つの基板に単一集積されて構成されており、
前記光増幅器から発生したビームは、前記ビーム操縦器に電気信号を印加することによって、前記導波路構造のガイドコア層の屈折率変化によりビーム経路が変更されて前記凹回折格子に入射され、前記凹回折格子により回折及び反射されて特定の波長を有するビームは、前記ビーム操縦器及び前記光増幅器に帰還されることによって、前記ビーム操縦器によってビームの波長が可変されることを特徴とする波長可変光源素子。 - 前記ビーム操縦器は、前記光増幅器と凹回折格子との間に位置し、前記ビーム操縦器の二つの電極に印加する電流量の差による前記導波路構造のガイドコア層の屈折率の変化によりビーム経路を移動させることを特徴とする請求項1に記載の波長可変光源素子。
- 前記ビーム操縦器は、前記ビーム経路に沿って前記導波路構造のガイドコア層の屈折率の変動及び光損失を最小化するために、前記ビーム経路の左右側に電気信号を印加できる二つの電極を備えることを特徴とする請求項2に記載の波長可変光源素子。
- 前記凹回折格子は、ローランド円の形態を有し、前記ビーム操縦器は、前記ローランド円の一側に接することを特徴とする請求項1に記載の波長可変光源素子。
- ビームを増幅させて出力させる第1光増幅器と、
前記第1光増幅器を介して出力されるビームの経路を電気信号により移動させ、導波路構造を有するビーム操縦器と、
前記ビーム操縦器を経て入射されるビームの角によって特定または複数の波長を有するビームに回折させて反射させる凹回折格子と、
前記凹回折格子を介して反射される特定または複数の波長のビームを出力させる第2光増幅器または光導波路を備えてなり、
前記第1光増幅器と、前記ビーム操縦器と、前記凹回折格子と、第2光増幅器または光導波路とは、一つの基板に単一集積されて構成されており、
前記第1光増幅器から発生したビームは、前記ビーム操縦器に電気信号を印加することによって、前記導波路構造のガイドコア層の屈折率変化によりビーム経路が変更されて前記凹回折格子に入射され、前記凹回折格子により回折及び反射されて特定または複数の波長を有するビームは、前記ビーム操縦器を経て前記第1光増幅器に帰還されるか、第2光増幅器または光導波路に帰還されることによって、ビームの波長が可変されることを特徴とする波長可変光源素子。 - 前記第2光増幅器または光導波路は、複数構成されていることを特徴とする請求項5に記載の波長可変光源素子。
- 前記ビーム操縦器は、前記光増幅器と凹回折格子との間に位置し、前記ビーム操縦器の二つの電極に印加する電流量の差による導波路の屈折率の変化によりビーム経路を移動させることを特徴とする請求項5に記載の波長可変光源素子。
- ビームを増幅させて出力させる光増幅器と、
前記光増幅器を介して出力されるビームの経路を電気信号により移動させ、導波路構造を有するビーム操縦器と、
前記ビーム操縦器を経て入射されるビームの角によって特定の波長を有するビームに回折させて反射させ、ローランド円の形態を有する凹回折格子とを備えてなり、
前記光増幅器、前記ビーム操縦器及び前記凹回折格子は、一つの基板に単一集積されて構成されており
前記光増幅器から発生したビームは、前記ビーム操縦器に電気信号を印加することによって、前記導波路構造のガイドコア層の屈折率の変化によりビーム経路が変更されて、前記凹回折格子のポール(ここで、ポールは凹回折格子円とローランド円とが出合う点)に入射され、前記凹回折格子により回折及び反射されて特定の波長を有するビームは、前記ビーム操縦器を経て前記光増幅器に帰還されてリットロー回折格子公式により波長が可変されることを特徴とする波長可変光源素子。 - 前記リットロー回折格子公式は、
mλ=2n1dsinθであり、
ここで、mは、回折次数、λは、波長、n1は、導波層の屈折率、dは、回折格子の周期、θは、入射角であり、前記入射角θは、凹回折格子円の中心から前記ポールまでの基準線と入射するビームの経路との間の角度を表すことを特徴とする請求項8に記載の波長可変光源素子。 - ビームを増幅させて出力させる第1光増幅器と、
前記第1光増幅器を介して出力されるビームの経路を電気信号により移動させ、導波路構造を有するビーム操縦器と、
前記ビーム操縦器を経て入射されるビームの角によって特定または複数の波長を有するビームに回折させて反射させ、ローランド円の形態を有する凹回折格子と、
前記凹回折格子を介して反射される特定または複数の波長のビームを出力させる第2光増幅器または光導波路と、を備えてなり、
前記第1光増幅器と、前記ビーム操縦器と、前記凹回折格子と、第2光増幅器または光導波路とは、一つの基板に単一集積されて構成されており、
前記第1光増幅器から発生したビームは、前記ビーム操縦器に電気信号を印加することによって、前記導波路構造のガイドコア層の屈折率変化によりビームの経路が変更されて、前記凹回折格子のポール(ここで、ポールは凹回折格子円とローランド円とが出合う点)に入射され、前記凹回折格子により回折及び反射されて特定または複数の波長を有するビームは、前記ビーム操縦器を経て前記第1光増幅器に帰還されて波長が可変されるか、または前記第2光増幅器または光導波路に帰還されることによって、リットマン回折格子公式により波長が可変されることを特徴とする波長可変光源素子。 - 前記リットマン回折格子公式は、
mλ=n 1 d(sinα+sinβ)であり、
ここで、mは、回折次数、λは、波長、n1は、導波層の屈折率、dは、回折格子の周期、αは、入射角、βは、回折角であり、入射角αは、凹回折格子円の中心から前記ポールまでの基準線と入射するビームの経路との間の角度であり、回折角βは、前記基準線と前記第2光増幅器または光導波路に反射されるビームとの間の角度であることを特徴とする請求項10に記載の波長可変光源素子。 - 前記ビーム操縦器は、一定領域に電流を注入させて、前記導波路構造のガイドコア層の屈折率変化を円滑に行うための電流ブロック層を備えることを特徴とする請求項1、5、8、10のいずれか一項に記載の波長可変光源素子。
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