JP4234347B2 - 波長ロッカーモジュール及びそれを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法 - Google Patents
波長ロッカーモジュール及びそれを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信に使用される波長ロッカーモジュール及びそれを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信の分野において、互いに異なる波長を有する複数の信号光を多重化して伝搬させるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing；波長分割多重）通信が注目されている。そして、このＷＤＭ通信では、伝搬される情報量の増加に対応して、信号光の隣り合う波長間隔を狭くすることが要請されるようになった。その場合、光源から出力される信号光が常に所定の波長に安定的に保持されることが必要不可欠である。
【０００３】
ところで、ＷＤＭ通信の光源としては、ＤＦＢ（Distributed Feedback；分布帰還型）レーザが一般的に使用される。しかし、このＤＦＢレーザ光源は、温度などの要因によってその出射光の波長が変動するという性質がある。このため、ＤＦＢレーザの出射光の波長変動を検出し、その発光波長が常に一定になるように制御するための波長ロッカーモジュールが必要となる。
【０００４】
この波長ロッカーモジュールでは、ＤＦＢレーザ光源から出射された信号光の一部を測定光として分岐した後、この測定光の波長変動やパワー変動を検知し、電気信号に変換する。この電気信号を制御回路で受けて、波長変動やパワー変動の程度を検出する。そして、波長変動やパワー変動を是正するための制御信号をＤＦＢレーザ光源に付属するコントローラに出力する。
【０００５】
例えば波長変動を是正してＤＦＢレーザの発光波長を安定化させる場合、主に温度制御を用いることが多い。例えばコントローラに設置されたペルチェ素子によりＤＦＢレーザ光源を冷却する度合いを制御する方法などが用いられる。以下、従来の波長ロッカーモジュールの一例を説明する。
図８に示されるように、ＤＦＢレーザ光源（図示せず）から出射された信号光の一部が測定光として分岐され、伝搬されてくる。この測定光が、波長ロッカーにおいて、特定の波長の光を選択的に透過することが可能なバンドパスフィルタ４０に入射される。
【０００６】
このバンドパスフィルタ４０を波長選択的に透過した透過光は、フォトダイオードＰＤ３において受光され、透過光の光量に対応する電流信号が出力される。また、バンドパスフィルタ４０によって反射された反射光は、フォトダイオードＰＤ４において受光され、反射光の光量に対応する電流信号が出力される。
これらフォトダイオードＰＤ３、ＰＤ４から出力される電流信号は、図９のグラフの特性線ε、ζにそれぞれ示されるようになる。即ち、フォトダイオードＰＤ３の出力電流信号は、特性線εに示されるように、バンドパスフィルタ４０の透過特性を反映して、測定光の特定の波長λ0 において最大となる。他方、フォトダイオードＰＤ４の出力電流信号は、特性線ζに示されるように、上記の特性線εと補完関係になり、測定光の特定の波長λ0 において最小となる。
【０００７】
そして、このようなバンドパスフィルタ４０の透過光の光量及び反射光の光量にそれぞれ対応する特性線ε、ζに基づいた適宜の演算により、ＤＦＢレーザ光源の発光波長の変動が算出される。なお、ＤＦＢレーザ光源の発光波長の変動を算出する適宜の演算については、特開平１０−２０９５４６号公報に詳細に説明されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の波長ロッカーモジュールにおいては、図９のグラフから明らかなように、バンドパスフィルタ４０の透過特性に規定されて、ロッキングすることが可能な波長域が狭いという欠点がある。このため、図８におけるバンドパスフィルタ４０の代わりに、エタロンを用いることが好適である。
【０００９】
エタロンは、広い波長域において、波長に対する周期的な透過特性を有しており、エタロンを波長選択的に透過した透過光を受光したフォトダイオードＰＤ３から出力される電流信号は、図１０のグラフの特性線ηに示されるように、光の波長λの変化に対して周期的に変化する。このため、信号光の規定波長（ＩＴＵ−Ｇｒｉｄ）に合せて作製される波長ロッカーモジュールに、エタロンを使用すると、バンドパスフィルタ４０を使用する場合に較べて、多数の規定波長を選択することができるという利点があり、波長多重化された複数の信号光をカバーすることが可能になる。
【００１０】
例えば５０ＧＨｚバンドパスフィルタを使用した場合、チューニングの際の角度調整の関係と帯域幅との兼ね合いから１〜２ｎｍ程度の信号光波長をカバーすることができ、５０ＧＨｚの規定波長を４〜５本程度カバーすることができる。これに対して、例えばＣバンド（１５３０〜１５８０ｎｍ）用に設計されたエタロンを使用した場合、そのままＣバンドの５０ｎｍをカバーすることができ、１２０本を超える数の規定波長をカバーすることができる。
【００１１】
従って、エタロンを使用することにより、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュールを実現することが可能になると考えられる。しかも、エタロンは、その厚さによって透過特性を変えることができるという利点をも有している。
しかし、従来の波長ロッカーモジュールにおいてエタロンを用いると、次のような問題が生じてくる。
【００１２】
即ち、エタロンは、その厚さを厚くするにつれて良好な反射光を得ることが困難になる。このため、エタロンの透過光をフォトダイオードＰＤ３において受光してその光量に対応する特性線ηに示されるような出力電流信号を得ることは容易である反面、反射光をフォトダイオードＰＤ４において受光してその光量に対応する出力電流信号を得ることは難しくなる場合が生じる。従って、上記した従来のバンドパスフィルタを用いる波長ロッカーモジュールの場合と同様の演算方法を用いてＤＦＢレーザ光源の発光波長の変動を算出することができなくなるという問題が生じた。
【００１３】
本発明は、上記した問題を考慮してなされたものであり、波長多重化された複数の信号光をカバーすることを可能にして、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュール装置及びこの波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、レーザ光源からの信号光の一部が分岐された測定光を２つ以上に分岐するプリズムと、このプリズムによって分岐された２つ以上の測定光の一つが入射されるエタロンと、このエタロンを波長選択的に透過した透過光を受光し、該透過光の光量に対応する信号を出力する第１の光量検出手段と、プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の他の一つを直接に受光し、該測定光の光量に対応する信号を出力する第２の光量検出手段と、を有することを特徴とする波長ロッカーモジュールが提供される。
【００１５】
ここで、「波長選択的に透過」とは、エタロンのもつ波長に対する周期的な透過特性に基づき、所定の波長帯域の測定光が各波長に対するそれぞれの透過率で透過することを意味する。
また、本発明においては、上記の波長ロッカーモジュールで、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出し、該算出結果に応じてレーザ光源の発光波長を制御するための制御信号を発信する制御回路が設けられている、波長ロッカーモジュールが提供される。
【００１６】
また、本発明においては、上記の制御回路が、第１の光量検出手段から出力された、エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号の差分から求められた、エタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する信号を第２の信号とし、これら第１及び第２の信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出する回路である、波長ロッカーモジュールが提供される。
【００１７】
また、本発明においては、レーザ光源からの信号光の一部を分岐して測定光とし、該測定光をプリズムによって２つ以上に分岐するステップと、プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の一つをエタロンに入射し、このエタロンを波長選択的に透過した透過光を第１の光量検出手段によって受光して、該透過光の光量に対応する信号を出力するステップと、プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の他の一つを第２の光量検出手段によって直接に受光して、該測定光の光量に対応する信号を出力するステップと、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出し、該算出結果に応じてレーザ光源の発光波長を制御する制御信号を発信するステップと、を有することを特徴とする波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法が提供される。
【００１８】
また、本発明においては、上記のレーザ光源の発光波長の安定化方法で、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出する際に、第１の光量検出手段から出力された、エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号の差分からエタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する第２の信号を求め、これら第１及び第２の信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出する、波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１に示されるように、発光波長を連続的に変化させることが可能なＤＦＢレーザ光源１０には、そこから出射された信号光を伝搬する光ファイバ１２が接続されている。この光ファイバ１２の途中には、信号光の一部を測定光として分岐する光カプラ１４が設置されている。この光カプラ１４には、測定光を伝搬する光ファイバ１６の一端が接続されており、この光ファイバ１６の他端は波長ロッカー１８に接続されている。
【００２０】
波長ロッカー１８には、光ファイバ１６の端面から出射された測定光を平行光線化するコリメーターレンズ２０、このコリメーターレンズ２０からの平行光線化される測定光を２つに分岐する２つの傾斜面２２ａ、２２ｂが屋根型に形成された光入射面を有する屋根型プリズム２２が配置されている。また、この屋根型プリズム２２によって分岐される２つの測定光の一つが入射されるエタロン２４が配置されている。更に、このエタロン２４を波長選択的に透過した透過光を受光し、その透過光の光量に対応する電流信号を出力する第１の光量検出手段としてのフォトダイオードＰＤ１が配置されている。また、屋根型プリズム２２によって分岐された２つの測定光の他の一つを直接に受光し、その測定光の光量に対応する電流信号を出力する第２の光量検出手段としてのフォトダイオードＰＤ２が配置されている。
【００２１】
なお、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２のそれぞれの入射側には、集光レンズ（図示せず）が設けられている。また、屋根型プリズム２２については、後に改めて詳述する。
波長ロッカー１８におけるフォトダイオードＰＤ１のアノード（ａｎｏｄｅ）側端子ａ１及びカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）側端子ｂ１並びにフォトダイオードＰＤ２のアノード側端子ａ２及びカソード側端子ｂ２は、それぞれ制御回路２６に接続されている。この制御回路２６は、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２から出力された電流信号に基づいてＤＦＢレーザ光源１０の波長変動を算出し、その算出結果に応じてＤＦＢレーザ光源１０の発光波長を制御するための制御信号を発信するものである。こうして、波長ロッカー１８と制御回路２６から波長ロッカーモジュール２８が構成されている。
【００２２】
また、制御回路２６には、例えばペルチェ素子などを内蔵するコントローラ３０が接続され、制御回路２６からの制御信号を受けてＤＦＢレーザ光源１０の発光条件を制御するようになっている。
次いで、制御回路２６について更に詳しく説明する。
制御回路２６は、第１及び第２の出力モニタとしてそれぞれ電流計Ａ１、Ａ２を有しており、これらの電流計Ａ１、Ａ２とフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２とは、図２の回路図に示されるように配線されている。即ち、電流計Ａ１の一端はフォトダイオードＰＤ１のアノード側端子ａ１に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ２のカソード側接点ｂ２に接続されている。また、電流計Ａ２の一端はフォトダイオードＰＤ２のカソード側端子ｂ２に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ１のカソード側端子ｂ１とフォトダイオードＰＤ２のアノード側端子ａ２との節点（ｎｏｄｅ）に接続されている。
【００２３】
また、この図２に示される回路において、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は電流源として動作するため、図２の回路を電流計Ａ１、Ａ２から見ると、それぞれ図３及び図４の回路図に示されるようになる。即ち、図３に示されるように、電流計Ａ１の一端はフォトダイオードＰＤ１のアノード側端子ａ１に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ１のカソード側端子ｂ１に接続されている。また、図４に示されるように、電流計Ａ２の一端はフォトダイオードＰＤ１のアノード側端子ａ１とフォトダイオードＰＤ２のカソード側端子ｂ２との節点に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ１のカソード側端子ｂ１とフォトダイオードＰＤ２のアノード側端子ａ２との節点に接続されている。
【００２４】
次に、波長ロッカーモジュール２８の動作を説明する。
ＤＦＢレーザ光源１０から出射された信号光は光ファイバ１２を通って伝搬される。この信号光の一部は、光ファイバ１２の途中に設置された光カプラ１４によって測定光として分岐され、光ファイバ１６を通って波長ロッカー１８に伝搬される。なお、この測定光を除いた残余の信号光は、光ファイバ１２を通って所定の用途に供される。
【００２５】
波長ロッカー１８においては、光ファイバ１６の端面から出射された測定光がコリメーターレンズ２０によって平行光線化された後、屋根型プリズム２２の光入射面をなす屋根型の２つの傾斜面２２ａ、２２ｂに入射され、２つに分岐される。この分岐された２つの測定光の一つはエタロン２４に入射され、このエタロン２４を波長選択的に透過する。この透過光はフォトダイオードＰＤ１において受光され、透過光の光量に対応する電流信号Ｉ1 が出力される。また、分岐された２つの測定光の他の一つは、フォトダイオードＰＤ２において直接に受光され、測定光の光量に対応する電流信号Ｉ2 が出力される。
【００２６】
これらフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の各出力電流信号Ｉ1 、Ｉ2 は、図５のグラフの特性線α、βにそれぞれ示されるようになる。即ち、電流信号Ｉ1 の特性線αは、エタロン２４の波長に対する周期的な透過特性を反映して、測定光の波長λの変化に対して周期的に変化する。他方、電流信号Ｉ2 の特性線βは、測定光の波長λが変化しても一定の電流値を維持する。
【００２７】
続いて、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の各出力電流信号Ｉ1 、Ｉ2 は、それぞれ制御回路２６に入力され、演算される。具体的には、図２〜図４に示される回路において、電流計Ａ１によりフォトダイオードＰＤ１の出力電流信号Ｉ＝Ｉ1 が検出される。これは、前述したように、エタロン２４の透過光の光量に対応するものである。また、電流計Ａ２によりフォトダイオードＰＤ２の出力電流信号Ｉ2 とフォトダイオードＰＤ１の出力電流信号Ｉ1 との差Ｉ＝Ｉ2 −Ｉ1 が検出される。これは、エタロン２４を通過しなかった測定光の光量からエタロン２４の透過光の光量を減算した光量、換言すればエタロン２４の反射光の光量と等価の光量に対応するものである。
【００２８】
このようにして制御回路２６においては、エタロン２４の透過光の光量に対応する電流信号Ｉ1 と、エタロン２４の反射光の光量と等価の光量に対応する電流信号（Ｉ2 −Ｉ1 ）がそれぞれ検出される。その結果は、図６のグラフの特性線γ、δにそれぞれに示されるようになる。
続いて、エタロン２４の透過光の光量及び反射光の光量と等価の光量にそれぞれ対応する特性線γ、δに基づいた適宜の演算を行い、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長の変動を算出する。なお、この演算は、上記図９に示した従来の波長ロッカーモジュールにおけるバンドパスフィルタの透過光の光量及び反射光の光量にそれぞれ対応する特性線ε、ζに基づいて演算した場合と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
その後、この波長ロッカーモジュール２８の制御回路２６における算出結果に基づいて、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長を制御するための制御信号が制御回路２６からコントローラ３０に発信される。この制御信号を受信したコントローラ３０は、内蔵するペルチェ素子などを作動させてＤＦＢレーザ光源１０の温度制御を行う。例えばＤＦＢレーザ光源１０の発光波長が短波長側にシフトした場合には、ＤＦＢレーザ光源１０の温度を上昇させ、その逆に、長波長側にシフトした場合には、温度を下降させる。こうして、ＤＦＢレーザ光源１０の波長変動を是正し、発光波長を安定化させる。
【００３０】
以上のように本実施形態に係る波長ロッカーモジュール２８によれば、広い波長域において波長に対する周期的な透過特性を有し、その透過特性を厚さによって変えることが可能なエタロン２４を用いているため、波長多重化された複数の信号光をカバーすることが可能になり、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュールを実現することができる。
【００３１】
また、その際に、エタロン２４の透過光の光量は直接に検出する一方、エタロン２４の反射光の光量と等価の光量は測定光全体の光量から透過光の光量を減算して検出する方法を採用しているため、たとえエタロン２４の厚さが十分に厚くなって良好な反射光を得ることが困難になる場合であっても、エタロン２４の反射光の光量と等価の光量を正確に検出することができる。従って、ＤＦＢレーザ光源１０の波長変動を是正するための正確な制御信号を発信することができ、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長を安定化させることができる。
【００３２】
また、この場合に、従来のバンドパスフィルタを用いる波長ロッカーモジュールの場合と同様の演算方法をそのまま用いてＤＦＢレーザ光源１０の発光波長の変動を算出することが可能になるため、その回路構成が容易になり、コストの上昇を抑制することができる。
なお、上記の実施形態においては、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長の変動を算出するために波長ロッカーモジュール２８を用いる場合について説明したが、例えば波長９８０ｎｍや１４８０ｎｍの光ランプ用の光の波長変動の算出のために用いることも可能である。
【００３３】
また、屋根型プリズム２２も種々の変形例が考えられる。上記実施形態における屋根型プリズム２２及びその変形例について、図７（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。なお、図７（ａ）〜（ｆ）において、各種のプリズムに入射する測定光を矢印で示し、その入射点を丸印で示す。
先ず、図７（ａ）に示されるように、上記実施形態における屋根型プリズム２２は、２つの傾斜面２２ａ、２２ｂが屋根型に形成された光入射面を有する屋根型形状となっている。このため、コリメーターレンズ２０によって平行光線化された測定光が傾斜面２２ａ、２２ｂの境界線近傍の領域に入射されると、一方の傾斜面２２ａに入射された測定光と他方の傾斜面２２ｂに入射された測定光とに分岐される。そして、三角プリズムを屋根とする五角形状であるため、光路長の調整が可能になる利点を有している。なお、ここで、光入射面をなす傾斜面２２ａ、２２ｂには、ＡＲ（Anti Reflection）コート等の偏光特性をもたないコーティングが施されていることが好ましい。
【００３４】
また、上記のように平行光線化された測定光を分岐する機能を有するプリズムであれば、図７（ａ）に示されるような屋根型形状に限定する必要はない。例えば図７（ｂ）に示されるように、２つの傾斜面３２ａ、３２ｂからなる光入射面を有する三角プリズム３２を用いてもよい。この三角プリズム３２は、１本の光束を２つに分岐する基本的なプリズムである。
【００３５】
また、図７（ｃ）に示されるように、１つの傾斜面３４ａと１つの平面３４ｂからなる光入射面を有する一方直進型プリズム３４を用いてもよい。この一方直進型プリズム３４は、図７（ｄ）に示されるように、２つに分岐された光束のうち、１本の光束はそのまま直進するプリズムである。
また、図７（ｅ）に示されるように、２つの傾斜面３６ａ、３６ｂからなる光入射面を有する出射角垂直型プリズム３６を用いてもよい。この出射角垂直型プリズム３６は、図７（ｆ）に示されるように、２つに分岐された光束の双方とも、出射面から垂直に出射するプリズムである。
【００３６】
更に、上記の変形例においては、いずれも測定光を２つに分岐するプリズムの場合について述べたが、例えば３つ以上の傾斜面が屋根型に形成されている光入射面を有するプリズムでもよい。この場合、測定光が３つ以上の傾斜面の頂点近傍の領域に入射されると、各傾斜面に応じて３つ以上に分岐される。このため、そのうちの２つの測定光は波長ロッカーモジュール用に使用し、その他の測定光は他の目的に使用することが可能になる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、広い波長域において波長に対する周期的な透過特性をもつエタロンが用いられているため、波長多重化された複数の信号光をカバーすることが可能になり、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュールを実現することができる。
【００３８】
また、本発明によれば、エタロンを透過した測定光の光量に対応する信号と、エタロンを透過しない測定光の光量に対応する信号に基づいて、レーザ光源の波長変動を算出し、その算出結果に応じてレーザ光源の発光波長を制御するための制御信号を発信する制御回路が設けらているため、たとえエタロンの厚さが十分に厚くなって良好な反射光を得ることが困難になる場合であっても、レーザ光源の波長変動を是正するための正確な制御信号を発信することができ、レーザ光源の発光波長を安定化させることができる。
【００３９】
また、本発明によれば、レーザ光源の波長変動を算出する際に、エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、エタロンを透過しない測定光の光量に対応する信号とエタロンを透過した測定光の光量に対応する信号との差分からエタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する第２の信号を求め、これら第１及び第２の信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出することから、従来のバンドパスフィルタを用いる波長ロッカーモジュールの場合と同様の演算方法をそのまま用いてレーザ光源の発光波長の変動を算出することが可能になるため、回路構成が容易になり、コストの上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る波長ロッカーモジュールを示す概略図である。
【図２】図１の波長ロッカーモジュールのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２及びそれに接続する制御回路を示す回路図である。
【図３】図２に示す回路を電流計Ａ１から見た場合の回路図である。
【図４】図２に示す回路を電流計Ａ２から見た場合の回路図である。
【図５】図１の波長ロッカーモジュールのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の出力電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【図６】図３及び図４に示す電流計Ａ１、Ａ２の検出電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【図７】（ａ）は図１の波長ロッカーモジュールの屋根型プリズムを示す概略斜視図、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）はそれぞれ（ａ）の変形例に係るプリズムを示す概略斜視図、（ｄ）、（ｆ）はそれぞれ（ｃ）、（ｅ）における光の進路を示す概略平面図である。
【図８】従来のバンドパスフィルタを用いた波長ロッカーモジュールを示す概略図である。
【図９】図８の波長ロッカーモジュールのフォトダイオードＰＤ３、ＰＤ４の出力電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【図１０】図８のバンドパスフィルタの代わりにエタロンを用いた場合のフォトダイオードＰＤ３の出力電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ ＤＦＢレーザ光源
１２ 光ファイバ
１４ 光カプラ
１６ 光ファイバ
１８ 波長ロッカー
２０ コリメーターレンズ
２２ａ、２２ｂ 光入射面をなす傾斜面
２２ 屋根型プリズム
２４ エタロン
２６ 制御回路
２８ 波長ロッカーモジュール
３０ コントローラ
３２ 三角プリズム
３４ 一方直進型プリズム
３６ 出射角垂直型プリズム
３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３６ａ、３６ｂ 光入射面をなす傾斜面
３４ｂ 光入射面をなす平面
ＰＤ１ 第１の光量検出手段としてのフォトダイオード
ＰＤ２ 第２の光量検出手段としてのフォトダイオード
Ａ１ 第１の出力モニタとしての電流計
Ａ２ 第２の出力モニタとしての電流計
ａ１ フォトダイオードＰＤ１のアノード側端子
ａ２ フォトダイオードＰＤ２のアノード側端子
ｂ１ フォトダイオードＰＤ１のカソード側端子
ｂ２ フォトダイオードＰＤ２のカソード側端子
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信に使用される波長ロッカーモジュール及びそれを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信の分野において、互いに異なる波長を有する複数の信号光を多重化して伝搬させるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing；波長分割多重）通信が注目されている。そして、このＷＤＭ通信では、伝搬される情報量の増加に対応して、信号光の隣り合う波長間隔を狭くすることが要請されるようになった。その場合、光源から出力される信号光が常に所定の波長に安定的に保持されることが必要不可欠である。
【０００３】
ところで、ＷＤＭ通信の光源としては、ＤＦＢ（Distributed Feedback；分布帰還型）レーザが一般的に使用される。しかし、このＤＦＢレーザ光源は、温度などの要因によってその出射光の波長が変動するという性質がある。このため、ＤＦＢレーザの出射光の波長変動を検出し、その発光波長が常に一定になるように制御するための波長ロッカーモジュールが必要となる。
【０００４】
この波長ロッカーモジュールでは、ＤＦＢレーザ光源から出射された信号光の一部を測定光として分岐した後、この測定光の波長変動やパワー変動を検知し、電気信号に変換する。この電気信号を制御回路で受けて、波長変動やパワー変動の程度を検出する。そして、波長変動やパワー変動を是正するための制御信号をＤＦＢレーザ光源に付属するコントローラに出力する。
【０００５】
例えば波長変動を是正してＤＦＢレーザの発光波長を安定化させる場合、主に温度制御を用いることが多い。例えばコントローラに設置されたペルチェ素子によりＤＦＢレーザ光源を冷却する度合いを制御する方法などが用いられる。以下、従来の波長ロッカーモジュールの一例を説明する。
図８に示されるように、ＤＦＢレーザ光源（図示せず）から出射された信号光の一部が測定光として分岐され、伝搬されてくる。この測定光が、波長ロッカーにおいて、特定の波長の光を選択的に透過することが可能なバンドパスフィルタ４０に入射される。
【０００６】
このバンドパスフィルタ４０を波長選択的に透過した透過光は、フォトダイオードＰＤ３において受光され、透過光の光量に対応する電流信号が出力される。また、バンドパスフィルタ４０によって反射された反射光は、フォトダイオードＰＤ４において受光され、反射光の光量に対応する電流信号が出力される。
これらフォトダイオードＰＤ３、ＰＤ４から出力される電流信号は、図９のグラフの特性線ε、ζにそれぞれ示されるようになる。即ち、フォトダイオードＰＤ３の出力電流信号は、特性線εに示されるように、バンドパスフィルタ４０の透過特性を反映して、測定光の特定の波長λ0 において最大となる。他方、フォトダイオードＰＤ４の出力電流信号は、特性線ζに示されるように、上記の特性線εと補完関係になり、測定光の特定の波長λ0 において最小となる。
【０００７】
そして、このようなバンドパスフィルタ４０の透過光の光量及び反射光の光量にそれぞれ対応する特性線ε、ζに基づいた適宜の演算により、ＤＦＢレーザ光源の発光波長の変動が算出される。なお、ＤＦＢレーザ光源の発光波長の変動を算出する適宜の演算については、特開平１０−２０９５４６号公報に詳細に説明されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の波長ロッカーモジュールにおいては、図９のグラフから明らかなように、バンドパスフィルタ４０の透過特性に規定されて、ロッキングすることが可能な波長域が狭いという欠点がある。このため、図８におけるバンドパスフィルタ４０の代わりに、エタロンを用いることが好適である。
【０００９】
エタロンは、広い波長域において、波長に対する周期的な透過特性を有しており、エタロンを波長選択的に透過した透過光を受光したフォトダイオードＰＤ３から出力される電流信号は、図１０のグラフの特性線ηに示されるように、光の波長λの変化に対して周期的に変化する。このため、信号光の規定波長（ＩＴＵ−Ｇｒｉｄ）に合せて作製される波長ロッカーモジュールに、エタロンを使用すると、バンドパスフィルタ４０を使用する場合に較べて、多数の規定波長を選択することができるという利点があり、波長多重化された複数の信号光をカバーすることが可能になる。
【００１０】
例えば５０ＧＨｚバンドパスフィルタを使用した場合、チューニングの際の角度調整の関係と帯域幅との兼ね合いから１〜２ｎｍ程度の信号光波長をカバーすることができ、５０ＧＨｚの規定波長を４〜５本程度カバーすることができる。これに対して、例えばＣバンド（１５３０〜１５８０ｎｍ）用に設計されたエタロンを使用した場合、そのままＣバンドの５０ｎｍをカバーすることができ、１２０本を超える数の規定波長をカバーすることができる。
【００１１】
従って、エタロンを使用することにより、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュールを実現することが可能になると考えられる。しかも、エタロンは、その厚さによって透過特性を変えることができるという利点をも有している。
しかし、従来の波長ロッカーモジュールにおいてエタロンを用いると、次のような問題が生じてくる。
【００１２】
即ち、エタロンは、その厚さを厚くするにつれて良好な反射光を得ることが困難になる。このため、エタロンの透過光をフォトダイオードＰＤ３において受光してその光量に対応する特性線ηに示されるような出力電流信号を得ることは容易である反面、反射光をフォトダイオードＰＤ４において受光してその光量に対応する出力電流信号を得ることは難しくなる場合が生じる。従って、上記した従来のバンドパスフィルタを用いる波長ロッカーモジュールの場合と同様の演算方法を用いてＤＦＢレーザ光源の発光波長の変動を算出することができなくなるという問題が生じた。
【００１３】
本発明は、上記した問題を考慮してなされたものであり、波長多重化された複数の信号光をカバーすることを可能にして、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュール装置及びこの波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、レーザ光源からの信号光の一部が分岐された測定光を２つ以上に分岐するプリズムと、このプリズムによって分岐された２つ以上の測定光の一つが入射されるエタロンと、このエタロンを波長選択的に透過した透過光を受光し、該透過光の光量に対応する信号を出力する第１の光量検出手段と、プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の他の一つを直接に受光し、該測定光の光量に対応する信号を出力する第２の光量検出手段と、を有することを特徴とする波長ロッカーモジュールが提供される。
【００１５】
ここで、「波長選択的に透過」とは、エタロンのもつ波長に対する周期的な透過特性に基づき、所定の波長帯域の測定光が各波長に対するそれぞれの透過率で透過することを意味する。
また、本発明においては、上記の波長ロッカーモジュールで、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出し、該算出結果に応じてレーザ光源の発光波長を制御するための制御信号を発信する制御回路が設けられている、波長ロッカーモジュールが提供される。
【００１６】
また、本発明においては、上記の制御回路が、第１の光量検出手段から出力された、エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号の差分から求められた、エタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する信号を第２の信号とし、これら第１及び第２の信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出する回路である、波長ロッカーモジュールが提供される。
【００１７】
また、本発明においては、レーザ光源からの信号光の一部を分岐して測定光とし、該測定光をプリズムによって２つ以上に分岐するステップと、プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の一つをエタロンに入射し、このエタロンを波長選択的に透過した透過光を第１の光量検出手段によって受光して、該透過光の光量に対応する信号を出力するステップと、プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の他の一つを第２の光量検出手段によって直接に受光して、該測定光の光量に対応する信号を出力するステップと、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出し、該算出結果に応じてレーザ光源の発光波長を制御する制御信号を発信するステップと、を有することを特徴とする波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法が提供される。
【００１８】
また、本発明においては、上記のレーザ光源の発光波長の安定化方法で、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出する際に、第１の光量検出手段から出力された、エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、第１及び第２の光量検出手段から出力された信号の差分からエタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する第２の信号を求め、これら第１及び第２の信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出する、波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１に示されるように、発光波長を連続的に変化させることが可能なＤＦＢレーザ光源１０には、そこから出射された信号光を伝搬する光ファイバ１２が接続されている。この光ファイバ１２の途中には、信号光の一部を測定光として分岐する光カプラ１４が設置されている。この光カプラ１４には、測定光を伝搬する光ファイバ１６の一端が接続されており、この光ファイバ１６の他端は波長ロッカー１８に接続されている。
【００２０】
波長ロッカー１８には、光ファイバ１６の端面から出射された測定光を平行光線化するコリメーターレンズ２０、このコリメーターレンズ２０からの平行光線化される測定光を２つに分岐する２つの傾斜面２２ａ、２２ｂが屋根型に形成された光入射面を有する屋根型プリズム２２が配置されている。また、この屋根型プリズム２２によって分岐される２つの測定光の一つが入射されるエタロン２４が配置されている。更に、このエタロン２４を波長選択的に透過した透過光を受光し、その透過光の光量に対応する電流信号を出力する第１の光量検出手段としてのフォトダイオードＰＤ１が配置されている。また、屋根型プリズム２２によって分岐された２つの測定光の他の一つを直接に受光し、その測定光の光量に対応する電流信号を出力する第２の光量検出手段としてのフォトダイオードＰＤ２が配置されている。
【００２１】
なお、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２のそれぞれの入射側には、集光レンズ（図示せず）が設けられている。また、屋根型プリズム２２については、後に改めて詳述する。
波長ロッカー１８におけるフォトダイオードＰＤ１のアノード（ａｎｏｄｅ）側端子ａ１及びカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）側端子ｂ１並びにフォトダイオードＰＤ２のアノード側端子ａ２及びカソード側端子ｂ２は、それぞれ制御回路２６に接続されている。この制御回路２６は、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２から出力された電流信号に基づいてＤＦＢレーザ光源１０の波長変動を算出し、その算出結果に応じてＤＦＢレーザ光源１０の発光波長を制御するための制御信号を発信するものである。こうして、波長ロッカー１８と制御回路２６から波長ロッカーモジュール２８が構成されている。
【００２２】
また、制御回路２６には、例えばペルチェ素子などを内蔵するコントローラ３０が接続され、制御回路２６からの制御信号を受けてＤＦＢレーザ光源１０の発光条件を制御するようになっている。
次いで、制御回路２６について更に詳しく説明する。
制御回路２６は、第１及び第２の出力モニタとしてそれぞれ電流計Ａ１、Ａ２を有しており、これらの電流計Ａ１、Ａ２とフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２とは、図２の回路図に示されるように配線されている。即ち、電流計Ａ１の一端はフォトダイオードＰＤ１のアノード側端子ａ１に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ２のカソード側接点ｂ２に接続されている。また、電流計Ａ２の一端はフォトダイオードＰＤ２のカソード側端子ｂ２に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ１のカソード側端子ｂ１とフォトダイオードＰＤ２のアノード側端子ａ２との節点（ｎｏｄｅ）に接続されている。
【００２３】
また、この図２に示される回路において、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は電流源として動作するため、図２の回路を電流計Ａ１、Ａ２から見ると、それぞれ図３及び図４の回路図に示されるようになる。即ち、図３に示されるように、電流計Ａ１の一端はフォトダイオードＰＤ１のアノード側端子ａ１に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ１のカソード側端子ｂ１に接続されている。また、図４に示されるように、電流計Ａ２の一端はフォトダイオードＰＤ１のアノード側端子ａ１とフォトダイオードＰＤ２のカソード側端子ｂ２との節点に接続され、その他端はフォトダイオードＰＤ１のカソード側端子ｂ１とフォトダイオードＰＤ２のアノード側端子ａ２との節点に接続されている。
【００２４】
次に、波長ロッカーモジュール２８の動作を説明する。
ＤＦＢレーザ光源１０から出射された信号光は光ファイバ１２を通って伝搬される。この信号光の一部は、光ファイバ１２の途中に設置された光カプラ１４によって測定光として分岐され、光ファイバ１６を通って波長ロッカー１８に伝搬される。なお、この測定光を除いた残余の信号光は、光ファイバ１２を通って所定の用途に供される。
【００２５】
波長ロッカー１８においては、光ファイバ１６の端面から出射された測定光がコリメーターレンズ２０によって平行光線化された後、屋根型プリズム２２の光入射面をなす屋根型の２つの傾斜面２２ａ、２２ｂに入射され、２つに分岐される。この分岐された２つの測定光の一つはエタロン２４に入射され、このエタロン２４を波長選択的に透過する。この透過光はフォトダイオードＰＤ１において受光され、透過光の光量に対応する電流信号Ｉ1 が出力される。また、分岐された２つの測定光の他の一つは、フォトダイオードＰＤ２において直接に受光され、測定光の光量に対応する電流信号Ｉ2 が出力される。
【００２６】
これらフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の各出力電流信号Ｉ1 、Ｉ2 は、図５のグラフの特性線α、βにそれぞれ示されるようになる。即ち、電流信号Ｉ1 の特性線αは、エタロン２４の波長に対する周期的な透過特性を反映して、測定光の波長λの変化に対して周期的に変化する。他方、電流信号Ｉ2 の特性線βは、測定光の波長λが変化しても一定の電流値を維持する。
【００２７】
続いて、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の各出力電流信号Ｉ1 、Ｉ2 は、それぞれ制御回路２６に入力され、演算される。具体的には、図２〜図４に示される回路において、電流計Ａ１によりフォトダイオードＰＤ１の出力電流信号Ｉ＝Ｉ1 が検出される。これは、前述したように、エタロン２４の透過光の光量に対応するものである。また、電流計Ａ２によりフォトダイオードＰＤ２の出力電流信号Ｉ2 とフォトダイオードＰＤ１の出力電流信号Ｉ1 との差Ｉ＝Ｉ2 −Ｉ1 が検出される。これは、エタロン２４を通過しなかった測定光の光量からエタロン２４の透過光の光量を減算した光量、換言すればエタロン２４の反射光の光量と等価の光量に対応するものである。
【００２８】
このようにして制御回路２６においては、エタロン２４の透過光の光量に対応する電流信号Ｉ1 と、エタロン２４の反射光の光量と等価の光量に対応する電流信号（Ｉ2 −Ｉ1 ）がそれぞれ検出される。その結果は、図６のグラフの特性線γ、δにそれぞれに示されるようになる。
続いて、エタロン２４の透過光の光量及び反射光の光量と等価の光量にそれぞれ対応する特性線γ、δに基づいた適宜の演算を行い、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長の変動を算出する。なお、この演算は、上記図９に示した従来の波長ロッカーモジュールにおけるバンドパスフィルタの透過光の光量及び反射光の光量にそれぞれ対応する特性線ε、ζに基づいて演算した場合と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
その後、この波長ロッカーモジュール２８の制御回路２６における算出結果に基づいて、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長を制御するための制御信号が制御回路２６からコントローラ３０に発信される。この制御信号を受信したコントローラ３０は、内蔵するペルチェ素子などを作動させてＤＦＢレーザ光源１０の温度制御を行う。例えばＤＦＢレーザ光源１０の発光波長が短波長側にシフトした場合には、ＤＦＢレーザ光源１０の温度を上昇させ、その逆に、長波長側にシフトした場合には、温度を下降させる。こうして、ＤＦＢレーザ光源１０の波長変動を是正し、発光波長を安定化させる。
【００３０】
以上のように本実施形態に係る波長ロッカーモジュール２８によれば、広い波長域において波長に対する周期的な透過特性を有し、その透過特性を厚さによって変えることが可能なエタロン２４を用いているため、波長多重化された複数の信号光をカバーすることが可能になり、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュールを実現することができる。
【００３１】
また、その際に、エタロン２４の透過光の光量は直接に検出する一方、エタロン２４の反射光の光量と等価の光量は測定光全体の光量から透過光の光量を減算して検出する方法を採用しているため、たとえエタロン２４の厚さが十分に厚くなって良好な反射光を得ることが困難になる場合であっても、エタロン２４の反射光の光量と等価の光量を正確に検出することができる。従って、ＤＦＢレーザ光源１０の波長変動を是正するための正確な制御信号を発信することができ、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長を安定化させることができる。
【００３２】
また、この場合に、従来のバンドパスフィルタを用いる波長ロッカーモジュールの場合と同様の演算方法をそのまま用いてＤＦＢレーザ光源１０の発光波長の変動を算出することが可能になるため、その回路構成が容易になり、コストの上昇を抑制することができる。
なお、上記の実施形態においては、ＤＦＢレーザ光源１０の発光波長の変動を算出するために波長ロッカーモジュール２８を用いる場合について説明したが、例えば波長９８０ｎｍや１４８０ｎｍの光ランプ用の光の波長変動の算出のために用いることも可能である。
【００３３】
また、屋根型プリズム２２も種々の変形例が考えられる。上記実施形態における屋根型プリズム２２及びその変形例について、図７（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。なお、図７（ａ）〜（ｆ）において、各種のプリズムに入射する測定光を矢印で示し、その入射点を丸印で示す。
先ず、図７（ａ）に示されるように、上記実施形態における屋根型プリズム２２は、２つの傾斜面２２ａ、２２ｂが屋根型に形成された光入射面を有する屋根型形状となっている。このため、コリメーターレンズ２０によって平行光線化された測定光が傾斜面２２ａ、２２ｂの境界線近傍の領域に入射されると、一方の傾斜面２２ａに入射された測定光と他方の傾斜面２２ｂに入射された測定光とに分岐される。そして、三角プリズムを屋根とする五角形状であるため、光路長の調整が可能になる利点を有している。なお、ここで、光入射面をなす傾斜面２２ａ、２２ｂには、ＡＲ（Anti Reflection）コート等の偏光特性をもたないコーティングが施されていることが好ましい。
【００３４】
また、上記のように平行光線化された測定光を分岐する機能を有するプリズムであれば、図７（ａ）に示されるような屋根型形状に限定する必要はない。例えば図７（ｂ）に示されるように、２つの傾斜面３２ａ、３２ｂからなる光入射面を有する三角プリズム３２を用いてもよい。この三角プリズム３２は、１本の光束を２つに分岐する基本的なプリズムである。
【００３５】
また、図７（ｃ）に示されるように、１つの傾斜面３４ａと１つの平面３４ｂからなる光入射面を有する一方直進型プリズム３４を用いてもよい。この一方直進型プリズム３４は、図７（ｄ）に示されるように、２つに分岐された光束のうち、１本の光束はそのまま直進するプリズムである。
また、図７（ｅ）に示されるように、２つの傾斜面３６ａ、３６ｂからなる光入射面を有する出射角垂直型プリズム３６を用いてもよい。この出射角垂直型プリズム３６は、図７（ｆ）に示されるように、２つに分岐された光束の双方とも、出射面から垂直に出射するプリズムである。
【００３６】
更に、上記の変形例においては、いずれも測定光を２つに分岐するプリズムの場合について述べたが、例えば３つ以上の傾斜面が屋根型に形成されている光入射面を有するプリズムでもよい。この場合、測定光が３つ以上の傾斜面の頂点近傍の領域に入射されると、各傾斜面に応じて３つ以上に分岐される。このため、そのうちの２つの測定光は波長ロッカーモジュール用に使用し、その他の測定光は他の目的に使用することが可能になる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、広い波長域において波長に対する周期的な透過特性をもつエタロンが用いられているため、波長多重化された複数の信号光をカバーすることが可能になり、ＷＤＭ通信に適した波長ロッカーモジュールを実現することができる。
【００３８】
また、本発明によれば、エタロンを透過した測定光の光量に対応する信号と、エタロンを透過しない測定光の光量に対応する信号に基づいて、レーザ光源の波長変動を算出し、その算出結果に応じてレーザ光源の発光波長を制御するための制御信号を発信する制御回路が設けらているため、たとえエタロンの厚さが十分に厚くなって良好な反射光を得ることが困難になる場合であっても、レーザ光源の波長変動を是正するための正確な制御信号を発信することができ、レーザ光源の発光波長を安定化させることができる。
【００３９】
また、本発明によれば、レーザ光源の波長変動を算出する際に、エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、エタロンを透過しない測定光の光量に対応する信号とエタロンを透過した測定光の光量に対応する信号との差分からエタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する第２の信号を求め、これら第１及び第２の信号に基づいてレーザ光源の波長変動を算出することから、従来のバンドパスフィルタを用いる波長ロッカーモジュールの場合と同様の演算方法をそのまま用いてレーザ光源の発光波長の変動を算出することが可能になるため、回路構成が容易になり、コストの上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る波長ロッカーモジュールを示す概略図である。
【図２】図１の波長ロッカーモジュールのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２及びそれに接続する制御回路を示す回路図である。
【図３】図２に示す回路を電流計Ａ１から見た場合の回路図である。
【図４】図２に示す回路を電流計Ａ２から見た場合の回路図である。
【図５】図１の波長ロッカーモジュールのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の出力電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【図６】図３及び図４に示す電流計Ａ１、Ａ２の検出電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【図７】（ａ）は図１の波長ロッカーモジュールの屋根型プリズムを示す概略斜視図、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）はそれぞれ（ａ）の変形例に係るプリズムを示す概略斜視図、（ｄ）、（ｆ）はそれぞれ（ｃ）、（ｅ）における光の進路を示す概略平面図である。
【図８】従来のバンドパスフィルタを用いた波長ロッカーモジュールを示す概略図である。
【図９】図８の波長ロッカーモジュールのフォトダイオードＰＤ３、ＰＤ４の出力電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【図１０】図８のバンドパスフィルタの代わりにエタロンを用いた場合のフォトダイオードＰＤ３の出力電流信号の波長依存特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ ＤＦＢレーザ光源
１２ 光ファイバ
１４ 光カプラ
１６ 光ファイバ
１８ 波長ロッカー
２０ コリメーターレンズ
２２ａ、２２ｂ 光入射面をなす傾斜面
２２ 屋根型プリズム
２４ エタロン
２６ 制御回路
２８ 波長ロッカーモジュール
３０ コントローラ
３２ 三角プリズム
３４ 一方直進型プリズム
３６ 出射角垂直型プリズム
３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３６ａ、３６ｂ 光入射面をなす傾斜面
３４ｂ 光入射面をなす平面
ＰＤ１ 第１の光量検出手段としてのフォトダイオード
ＰＤ２ 第２の光量検出手段としてのフォトダイオード
Ａ１ 第１の出力モニタとしての電流計
Ａ２ 第２の出力モニタとしての電流計
ａ１ フォトダイオードＰＤ１のアノード側端子
ａ２ フォトダイオードＰＤ２のアノード側端子
ｂ１ フォトダイオードＰＤ１のカソード側端子
ｂ２ フォトダイオードＰＤ２のカソード側端子
Claims (5)
- レーザ光源からの信号光の一部が分岐された測定光を２つ以上に分岐するプリズムと、
前記プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の一つが入射されるエタロンと、
前記エタロンを波長選択的に透過した透過光を受光し、該透過光の光量に対応する信号を出力する第１の光量検出手段と、
前記プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の他の一つを直接に受光し、該測定光の光量に対応する信号を出力する第２の光量検出手段と、
前記第１及び第２の光量検出手段から出力された信号に基づいて前記レーザ光源の波長変動を算出し、該算出結果に応じて前記レーザ光源の発光波長を制御するための制御信号を発信する制御回路と、
を有し、前記制御回路は、前記第１の光量検出手段から出力された、前記エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、前記第１及び第２の光量検出手段から出力された信号の差分から求められた、前記エタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する信号を第２の信号とし、前記第１及び第２の信号に基づいて前記レーザ光源の波長変動を算出する回路であることを特徴とする波長ロッカーモジュール。 - 前記第１及び第２の光量検出手段がそれぞれ第１及び第２のフォトダイオードであり、一端が前記第１のフォトダイオードのアノード側端子に接続され、他端が前記第２のフォトダイオードのカソード側端子に接続された第１の出力モニタと、一端が前記第２のフォトダイオードのカソード側端子に接続され、他端が前記第１のフォトダイオードのカソード側端子と前記第２のフォトダイオードのアノード側端子との節点に接続された第２の出力モニタとが配置され、前記第１の信号が前記第１の出力モニタによって検出され、前記第２の信号が前記第２の出力モニタによって検出される、請求項１記載の波長ロッカーモジュール。
- 前記第１及び第２の出力モニタがそれぞれ第１及び第２の電流計であり、前記第１の信号が前記第１の電流計によって検出された前記第１のフォトダイオードの出力電流信号であり、前記第２の信号が前記第２の電流計によって検出された前記第２のフォトダイオードと前記第１のフォトダイオードとの出力電流信号の差分である、請求項２記載の波長ロッカーモジュール。
- 前記プリズムが、前記レーザ光源からの測定光を２つに分岐する２つの斜面が屋根型に形成された光入射面を有する屋根型プリズムである、請求項１記載の波長ロッカーモジュール。
- レーザ光源からの信号光の一部を分岐して測定光とし、該測定光をプリズムによって２つ以上に分岐するステップと、
前記プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の一つをエタロンに入射し、前記エタロンを波長選択的に透過した透過光を第１の光量検出手段によって受光して、該透過光の光量に対応する信号を出力するステップと、
前記プリズムによって分岐された２つ以上の測定光の他の一つを第２の光量検出手段によって直接に受光して、該測定光の光量に対応する信号を出力するステップと、
前記第１の光量検出手段から出力された、前記エタロンの透過光の光量に対応する信号を第１の信号とし、前記第１及び第２の光量検出手段から出力された信号の差分から前記エタロンの反射光の光量と等価の光量に対応する第２の信号を求め、前記第１及び第２の信号に基づいて前記レーザ光源の波長変動を算出し、該算出結果に応じて前記レーザ光源の発光波長を制御するための制御信号を発信するステップと、
を有することを特徴とする波長ロッカーモジュールを用いたレーザ光源の発光波長の安定化方法。
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