JP4596181B2 - 外部共振器型波長可変半導体レーザ - Google Patents
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Description
F2<F3<F1
を満たす。
F2<F3<F4<F1、又は、F2<F3<F1<F4
を満たす。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図4は本発明の第1実施例における外部共振器型波長可変レーザ装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、波長選択フィルタとして、使用する波長帯域内で透過特性が周期的なエタロンが採用され、波長可変ミラーとして、液晶の屈折率変化を利用した電圧印加型で使用する波長帯域内で反射特性が周期的でないものが採用される。図4に示されるように本実施例の外部共振器型波長可変レーザ装置は、半導体光増幅器2を含む半導体素子1と、コリメートレンズ6と、エタロン7と、液晶波長可変ミラー8とを備える。本実施例の外部共振器型波長可変レーザ制御装置は、外部共振器型波長可変レーザ装置の光出力の一部をモニタし、そのモニタ信号をデジタルシグナルプロセッサ(DSP30)で解析することにより、液晶波長可変ミラー8をフィードバック制御する。以下にその詳細を述べる。
次に、本発明の第2実施例について説明する。図8は本発明の第2実施例となる外部共振器型波長可変レーザ装置と制御装置の構成を示すブロック図であり、図4と同一の構成には同一の符号が付されている。本実施例の外部共振器型波長可変レーザ装置は、半導体光増幅器2を含む半導体素子1と、コリメートレンズ6と、エタロン7と、使用する波長帯域内で透過特性が周期的でない波長可変ミラー8を備える。半導体素子1は、利得領域2と位相調整器3を集積することによって形成されている。通常は位相調整器3に直流電流がかけることにより位相調整が行われるが、本実施例においては、位相調整用の電流にも交流電流を重畳することにより、ディザー制御が行われる。
次に、本発明の第3実施例について説明する。図9は本発明の第3実施例における外部共振器型波長可変レーザ装置および制御装置の構成を示すブロック図である。図4に示された要素と同一の要素には同一の符号が付されている。本実施例においては第2の実施例に加えて、位相調整領域3に、第4の周波数F4が重畳される。F4は、光ファイバ伝送中の誘導ブリルアン散乱(Stimulated Brillouin Scattering、SBS)を抑制するためのフリーランニング信号であり、制御には用いられないことが特徴である。
3…位相調整器
4…低反射コーティング
5…無反射コーティング
6…コリメートレンズ
7…エタロン
8…液晶波長可変ミラー
11…液晶波長可変フィルタ
12…全反射ミラー
13…外部共振器型レーザ
15…ビームスプリッタ
16…レーザ光出力
17…モニタPD
18…第1のバンドパスフィルタ
19…AC駆動電源
20…第1のディザー信号源
22…第2のバンドパスフィルタ
23…DC電流源
24…第2のディザー信号源
30…デジタルシグナルプロセッサ
31…FM変調信号生成部
51…半導体素子
52…半導体光増幅器
53…低反射コート面
54…無反射コート面
55…コリメートレンズ
56…エタロン
57…波長可変フィルタ
58…全反射ミラー
59…サブキャリア
61…透過特性
62…透過帯域
63…ファブリーペローモード
64…波長可変フィルタを透過するモード
101…温度コントローラ
Claims (14)
- 半導体レーザと、
前記半導体レーザが出力するレーザ光を共振させる外部共振器
とを備え、
前記外部共振器は、印加された電圧に応答して屈折率の変化を起こし前記レーザ光の光路に配置された液晶を備える波長可変ミラー又は波長可変フィルタを具え、
更に、前記液晶の共振周波数の近傍の第二周波数F2のディザー信号を生成するディザー信号生成部と、
前記共振周波数との偏差の絶対値が前記第二周波数F2よりも大きい第一周波数F1の屈折率制御信号を生成し、前記屈折率制御信号と前記ディザー信号とを重畳して前記波長可変ミラー又は波長可変フィルタに印加するAC駆動電源と、
前記レーザ光の光出力を検出し、前記光出力に含まれる前記ディザー信号による成分の振幅が最小となるように前記AC駆動電源の発生する電圧の振幅を制御するフィードバック制御を行う制御部
とを具備する外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項1に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
前記外部共振器型波長可変半導体レーザは、所定の周波数間隔に設定された複数のチャンネルを有する光通信システムの光ファイバにレーザ光を供給し、
前記波長可変ミラー又は波長可変フィルタの透過帯域幅は、前記複数のチャンネルの隣接間隔以上である
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項2に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
前記波長可変ミラー又は波長可変フィルタの透過帯域幅は50GHz以上である
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
F1はF2よりも大きい
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
更に、入力電気信号に応じて前記レーザ光の位相を調整する位相調整部と、
直流電流を生成して前記入力電気信号として前記位相調整部に供給する直流電流生成部と、
F1及びF2と異なる第三周波数F3の第二ディザー信号を搬送する電流を生成して前記位相調整部に供給するディザー信号供給部
とを具備する外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項5に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
更に、前記外部共振器において共振するレーザ光を離散的なチャンネルの光信号に変換するエタロンを具備し、
前記外部共振器が備える前記レーザ光を反射するミラーは、前記外部共振器において前記離散的なチャンネルのうちの所定のチャンネルの光信号が生成されたとき、隣接するチャンネルのレーザ光は前記外部共振器において共振しない位置に配置される
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項6に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
F1、F2及びF3は、次の関係
F2<F3<F1
を満たす
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項5から請求項7のいずれかに記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
F1、F2及びF3は、互いに10倍以上異なる
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
更に、入力された電気信号に応じて前記レーザ光の位相を調整する位相調整部と、
第四周波数F4のFM変調信号を前記位相調整部に供給して前記レーザ光の波長をFM変調するFM変調部
とを具備する外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項9に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
前記FM変調信号はフィードバック制御されない
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項9又は10に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
更に、入力電気信号に応じて前記レーザ光の位相を調整する位相調整部と、
直流電流を生成して前記入力電気信号として前記位相調整部に供給する直流電流生成部と、
F1及びF2と異なる第三周波数F3の第二ディザー信号を搬送する電流を生成して前記位相調整部に供給するディザー信号供給部
とを具備し、
F1、F2、F3及びF4は、次の関係
F2<F3<F4<F1、又は、F2<F3<F1<F4
を満たす
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項11に記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
F1、F2、F3及びF4は、互いに10倍以上異なる
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
前記フィードバック制御は、デジタルシグナルプロセッサにより実行される
外部共振器型波長可変半導体レーザ。 - 請求項1から請求項13のいずれかに記載された外部共振器型波長可変半導体レーザであって、
更に、前記レーザ光を増幅する光増幅器と、
前記外部共振器によって共振され前記外部共振器型波長可変半導体レーザの外部に出力される出力光信号の光出力を検出する出力光検出部と、
検出された前記光出力が一定に保たれるように前記光増幅器を制御する出力光負フィードバック制御部
とを具備する外部共振器型波長可変半導体レーザ。
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