JP4181145B2 - 波長安定化光源および波長安定化装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明に係る波長安定化光源の第1の実施形態を示すブロック図である。図1において、参照符号23は半導体レーザ(以下レーザと表記する)であり、SG−DBRレーザ、SG−DBRレーザ、SSG−DBRレーザである。レーザ23はグレーティングによる前方ミラー領域4と後方ミラー領域1とを備え、さらにこれらの領域に挟まれる位相調整領域2とゲイン領域3とを有する。レーザ23の出力光5は分配器6により2分岐され、一方の分岐光は外部への出力7となり、他方の分岐光8は波長検出器9に入力される。
図5は本発明に係る波長安定化光源の第2の実施形態を示すブロック図である。図5において、図1と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。図5において、増幅器11から得られた信号をリミッタ装置50に入力してその出力を位相調整領域2への注入電流IPとすることにより、制御器14からの端子12を不要としている。リミッタ装置50は信号の下限と上限の両方を制限するもので、例えば、図3の特性例の場合では注入電流IPの下限を5mAとし、上限を25mAに制限する装置である。このような構成においてもレーザ23のモードホップを抑圧でき、動作を安定化させることができる。さらにこの実施形態では制御器14の負荷を最も軽くでき、例えば論理回路でも構成することができるのでハードウェア的な信頼性を高めることも可能になる。
図6は本発明に係る波長安定化光源の第3の実施形態を示すブロック図である。図6においても、図1と同一部分には同一符号を付して示し、重複する説明を省略する。図6においては増幅器11から得られた信号60を制御器14に入力し、各領域への注入電流を制御器14の演算により直接生成して供給するようにしている。ΔIP:ΔIF:ΔIBの割合は第1および第2の実施形態と同様であり、図1、図5の波長安定化部24により生成される注入電流を、制御器14の演算のみにより生成するようにしている。この構成によれば制御器14の負荷が最も重いが、個別素子を削減できるので全体のハードウェア規模を縮小することができる。また演算処理により、前方ミラー領域4と後方ミラー領域1の印加電流値IFA、IBAが小さい領域では、電流変化ΔIF、ΔIBの割合を小さくし、IFA、IBAが大きい領域ではΔIF、ΔIBの割合を大きく取るといったきめの細かい制御を行うことができる。
Claims (10)
- 前方ミラー領域と後方ミラー領域との間に位相調整領域とゲイン領域とを有する半導体レーザと、
この半導体レーザから放射されるレーザ光の一部が入射され当該レーザ光の波長に応じた電気信号を出力する波長検出器と、
前記電気信号に基づいて前記前方ミラー領域、前記後方ミラー領域、および前記位相調整領域への注入電流をフィードバック制御して前記レーザ光の波長を安定化する安定化部とを具備し、
この安定化部は、
前記位相調整領域、前記前方ミラー領域、前記後方ミラー領域、前記ゲイン領域のそれぞれの長さをL P 、L F 、L B 、L G とし、
前記電気信号に基づく前記位相調整領域の電流変化をΔI P とし、
前記電気信号に基づく前記前方ミラー領域の電流変化をΔI F とし、
前記電気信号に基づく前記後方ミラー領域の電流変化をΔI B としたとき、
前記安定化部は、ΔI P :ΔI F :ΔI B を、
1:L F L P /2(L G +L P ) 2 :L B L P /2(L G +L P ) 2
から
1:3L F L P /(L G +L P ) 2 :3L B L P /(L G +L P ) 2
までの間の比率で、前記位相調整領域への注入電流の変化に連動して、前記前方ミラー領域への注入電流と前記後方ミラー領域への注入電流とを、いずれも前記位相調整領域への注入電流の変化より少ない変化量で変化させることを特徴とする波長安定化光源。 - 前記半導体レーザの初期特性に応じて予め規定される前記前方ミラー領域への設定電流値I FA と前記位相調整領域への設定電流I PA と前記後方ミラー領域への設定電流値I BA とを、与えられる波長設定信号に対応して出力する制御部を備え、
前記安定化部は、
前記前方ミラー領域に電流I FA +ΔI F を注入し、前記位相調整領域に電流I PA +ΔI P を注入し、前記後方ミラー領域に電流I BA +ΔI B を注入することを特徴とする請求項1に記載の波長安定化光源。 - 前記安定化部は、I FA とΔI F とを第1の加算器により加算して前記前方ミラー領域への印加電流値を生成し、I PA とΔI P とを第2の加算器により加算して前記位相調整領域への印加電流値を生成し、I BA とΔI B とを第3の加算器により加算して前記後方ミラー領域への印加電流値を生成することを特徴とする請求項2に記載の波長安定化光源。
- 前記安定化部は、I FA およびI BA の大小に連動して、ΔI P に対するΔI F およびΔI B の割合を増減することを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の波長安定化光源。
- 前記半導体レーザは、DBR(Distributed Bragg Reflector)レーザ、SG−DBR(Sampled Grating - DBR)レーザ、またはSSG−DBR(Super-structure Grating - DBR)レーザのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の波長安定化光源。
- 前方ミラー領域と後方ミラー領域との間に位相調整領域とゲイン領域とを有する半導体レーザから放射されるレーザ光の波長に応じた電気信号が与えられ、この電気信号に基づいて前記前方ミラー領域、前記後方ミラー領域、および前記位相調整領域への注入電流をフィードバック制御して前記レーザ光の波長を安定化する波長安定化装置であって、
前記位相調整領域、前記前方ミラー領域、前記後方ミラー領域、前記ゲイン領域のそれぞれの長さをL P 、L F 、L B 、L G とし、
前記電気信号に基づく前記位相調整領域の電流変化をΔI P とし、
前記電気信号に基づく前記前方ミラー領域の電流変化をΔI F とし、
前記電気信号に基づく前記後方ミラー領域の電流変化をΔI B としたとき、
ΔI P :ΔI F :ΔI B を、
1:L F L P /2(L G +L P ) 2 :L B L P /2(L G +L P ) 2
から
1:3L F L P /(L G +L P ) 2 :3L B L P /(L G +L P ) 2
までの間の比率で、前記位相調整領域への注入電流の変化に連動して、前記前方ミラー領域への注入電流と前記後方ミラー領域への注入電流とを、いずれも前記位相調整領域への注入電流の変化より少ない変化量で変化させることを特徴とする波長安定化装置。 - 前記半導体レーザの初期特性に応じて予め規定される前記前方ミラー領域への設定電流値I FA と前記位相調整領域への設定電流I PA と前記後方ミラー領域への設定電流値I BA とを、与えられる波長設定信号に対応して出力する制御部を備え、
前記前方ミラー領域に電流I FA +ΔI F を注入し、前記位相調整領域に電流I PA +ΔI P を注入し、前記後方ミラー領域に電流I BA +ΔI B を注入することを特徴とする請求項6に記載の波長安定化装置。 - I FA とΔI F とを第1の加算器により加算して前記前方ミラー領域への印加電流値を生成し、I PA とΔI P とを第2の加算器により加算して前記位相調整領域への印加電流値を生成し、I BA とΔI B とを第3の加算器により加算して前記後方ミラー領域への印加電流値を生成することを特徴とする請求項7に記載の波長安定化装置。
- I FA およびI BA の大小に連動して、ΔI P に対するΔI F およびΔI B の割合を増減することを特徴とする請求項7または8のいずれかに記載の波長安定化装置。
- 前記半導体レーザは、DBR(Distributed Bragg Reflector)レーザ、SG−DBR(Sampled Grating - DBR)レーザ、またはSSG−DBR(Super-structure Grating - DBR)レーザのいずれかであることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の波長安定化装置。
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JP2005162765A JP4181145B2 (ja) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | 波長安定化光源および波長安定化装置 |
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JP2005162765A JP4181145B2 (ja) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | 波長安定化光源および波長安定化装置 |
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JP2006339443A JP2006339443A (ja) | 2006-12-14 |
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SE534444C2 (sv) * | 2008-10-28 | 2011-08-23 | Syntune Ab | Kommunikationssystem innefattande en avstämbar laser. |
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