JP4943255B2 - 半導体レーザの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体レーザの制御方法に関する。

光学デバイスとして波長可変半導体レーザがあげられる。この波長可変半導体レーザは、レーザ発振に対する利得機能と波長選択機能とを備えている。波長を選択する方法としては、共振器内の光導波路に設けた回折格子などの光学的機能領域の屈折率を変化させることによって損失・反射もしくは利得の波長特性を変化させる方法があげられる。

ここで、屈折率を変化させる方法は、物理的な角度または長さを変化させる方法に比較して機械的な可動部を必要としないことから、信頼性、製造コスト等の点で有利である。屈折率を変化させる方法には、例えば、光導波路の温度を変化させる方法、電流注入等によって光導波路内のキャリア密度を変化させる方法等がある。光導波路の温度を変化させる方法を採用した波長可変レーザの具体的な例として、例えば、反射スペクトルのピーク波長が周期的に分布する部分回折格子ミラー（ＳＧ−ＤＢＲ：Ｓａｍｐｌｅｄ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）および利得スペクトルのピーク波長が周期的に分布する部分回折格子活性領域（ＳＧ−ＤＦＢ：Ｓａｍｐｌｅｄ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）を備える半導体レーザ等が提案されている。

この半導体レーザにおいては、部分回折格子ミラーの反射スペクトルおよび部分回折格子活性領域の利得スペクトルの相関関係を制御することによって、バーニア効果を用いた波長選択が行われてレーザ光が出力される。すなわち、この半導体レーザは、２つのスペクトルが重なった波長のうち最も反射強度の大きな波長で発振する。したがって、２つのスペクトルの相対的関係を制御することによって、発振波長を制御することができる。

特許文献１には、光導波路の屈折率を制御して発振波長を制御する半導体レーザが開示されている。特許文献１では、光導波路の屈折率の制御手段としてペルチェ素子（温度制御装置）およびヒータが採用されており、この温度制御装置およびヒータによる光導波路の温度制御によって波長の制御が実現されている。

特開平９−９２９３４号公報

しかしながら、温度制御装置による温度制御を行った場合、上述した２つのスペクトルの変動量が互いに相違することがある。この場合、所望の発振波長が得られないおそれがある。

本発明の目的は、温度制御装置による温度制御を行った場合においても所望の発振波長が得られる、半導体レーザの制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体レーザの制御方法は、波長特性が異なる複数の波長選択部を備え温度制御装置に搭載された半導体レーザの制御方法であって、前記複数の波長選択部の波長特性を規定値に制御する第１ステップと、前記第１ステップ後に、前記半導体レーザの出力波長の検出結果に基づいて、前記温度制御装置の温度を補正する第２ステップと、前記温度制御装置の温度補正によって変動する前記複数の波長選択部の波長特性の変動差を縮小する制御を前記複数の波長選択部の少なくとも１つに実施する第３ステップと、を含み、前記第３ステップは、前記温度制御装置の温度検知結果に基づいて実施され、前記半導体レーザの発振波長ごとに、前記第３ステップにおける制御に対して、前記温度検知結果に応じた温度補正係数が設定されていることを特徴とするものである。

本発明に係る半導体レーザの制御方法は、温度制御装置による温度変化に対し、各波長選択部の波長特性の変化量が異なることによる問題を解決するものである。すなわち、温度制御装置の温度補正に基づいて、各波長選択部における波長特性の変化量の差が小さくなるよう、１つまたは複数の波長選択部の波長特性を変化させるものである。これにより、半導体レーザの波長安定性が向上する。

また、前記複数の波長選択部の少なくとも１つは、回折格子を備えた光導波路部を備えていてもよい。また、この光導波路部は、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域と、を備えていてもよい。さらに、前記複数の波長選択部の少なくとも１つは、回折格子を備える活性領域を備えていてもよい。また、この活性領域は、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域と、を備えていてもよい。このような回折格子を利用した波長選択部は、温度変化に敏感であり、本発明を用いることは効果的である。

前記複数の波長選択部における波長特性は、波長選択部における反射スペクトルまたは利得スペクトルのいずれかとすることができる。また、これらの反射スペクトルまたは利得スペクトルは、複数の特性ピークが所定の波長間隔で周期的に生じるものであることとすることができる。なお、複数の特性ピークが飛び飛びの周期で生じている場合には、その組合せによってバーニア効果を生じさせて発振波長を選択することもできる。

また、前記波長選択部の少なくとも１つには、その等価屈折率を制御する屈折率制御手段が設けられており、前記複数の波長選択部の波長特性の変動差を縮小する制御は、当該屈折率制御手段の制御により実行されるようにしてもよい。また、前記屈折率制御手段は、ヒータまたは電流注入手段を採用することができる。

本発明によれば、温度制御装置によって温度制御した場合においても、所望の発振波長が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の第１実施例に係る半導体レーザ１０およびそれを備えたレーザ装置１００の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、レーザ装置１００は、半導体レーザ１０、温度制御装置２０、波長検知部３０、出力検知部４０およびコントローラ５０を備える。半導体レーザ１０は、温度制御装置２０上に配置されている。次に、各部の詳細を説明する。

半導体レーザ１０は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２および半導体光増幅（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）領域１３が順に連結した構造を有する。ＳＧ−ＤＢＲ領域１１は、グレーティングが所定の間隔で設けられた光導波路を含む。すなわち、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路には、回折格子を有する第１の領域とこの第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられている。ＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路は、吸収端波長がレーザ発振波長よりも短波長側にある半導体結晶からなる。ＳＧ−ＤＢＲ領域１１上には、ヒータ１４が設けられている。

ＳＧ−ＤＦＢ領域１２は、グレーティングが所定の間隔で設けられた光導波路を含む。すなわち、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路には、回折格子を有する第１の領域とこの第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられている。ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路は、目的とする波長でのレーザ発振に対して利得を有する半導体結晶からなる。ＳＧ−ＤＦＢ領域１２上には、電極１５が設けられている。ＳＯＡ領域１３は、電流制御によって光に利得を与える、または光を吸収するための半導体結晶からなる光導波路を含む。ＳＯＡ領域１３上には、電極１６が設けられている。なお、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２およびＳＯＡ領域１３の光導波路は、互いに光結合している。

半導体レーザ１０は、温度制御装置２０上に搭載されている。また、温度制御装置２０上には、温度制御装置２０の温度を測定するためのサーミスタ２１が設けられている。波長検知部３０は、レーザ出力光の強度を測定する受光素子とエタロンを透過することによって波長特性を含んだレーザ出力光の強度を測定する受光素子とを含む。出力検知部４０は、ＳＯＡ領域１３を通過したレーザ出力光の強度を測定する受光素子を含む。なお、図１では、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１側に波長検知部３０が配置されＳＯＡ領域１３側に出力検知部４０が配置されているが、それに限られない。例えば、各検知部が逆に配置されていてもよい。

コントローラ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の制御部、電源等から構成される。コントローラ５０のＲＯＭには、半導体レーザ１０の制御情報、制御プログラム等が格納されている。制御情報は、例えば、ルックアップテーブル５１およびヒータ補正テーブル５２に記録されている。図２にルックアップテーブル５１の例を示す。

図２に示すように、ルックアップテーブル５１は、各チャネルごとに、初期設定値およびフィードバック制御目標値を含む。初期設定値には、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の初期電流値Ｉ_ＬＤ、ＳＯＡ領域１３の初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、ヒータ１４の初期電流値Ｉ_{Ｈｅａｔｅｒ}および温度制御装置２０の初期温度値Ｔ_ＬＤが含まれる。フィードバック制御目標値は、出力検知部４０のフィードバック制御目標値Ｉｍ１および波長検知部３０のフィードバック制御目標値Ｉｍ３／Ｉｍ２を含む。

続いて、半導体レーザ１０の動作の概略について説明する。まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する。次に、コントローラ５０は、取得した初期設定値に基づいて半導体レーザ１０をレーザ発振させる。

具体的には、まず、コントローラ５０は、温度制御装置２０の温度が初期温度値Ｔ_ＬＤになるように温度制御装置２０を制御する。それにより、半導体レーザ１０の温度が初期温度値Ｔ_ＬＤ近傍の一定温度に制御される。その結果、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路の等価屈折率が制御される。次に、コントローラ５０は、初期電流値Ｉ_{Ｈｅａｔｅｒ}の大きさを持つ電流をヒータ１４に供給する。それにより、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路の等価屈折率が所定の値に制御される。次に、コントローラ５０は、初期電流値Ｉ_ＬＤの大きさを持つ電流を電極１５に供給する。それにより、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路において光が発生する。その結果、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２で発生した光は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路を繰返し反射および増幅されてレーザ発振する。次いで、コントローラ５０は、初期電流値Ｉ_ＳＯＡの大きさを持つ電流を電極１６に供給する。以上の制御によって、半導体レーザ１０は、設定されたチャネルに対応する初期波長でレーザ光を外部に出射する。

図３は、発振波長が選択される原理を示す図である。図３（ａ）は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１における反射スペクトルを示す。図３（ｂ）は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２における利得スペクトルを示す。図３（ａ）および図３（ｂ）において、横軸は波長を示し、縦軸は反射率および利得の強度を示す。

図３（ａ）に示すように、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１の反射スペクトルにおいては、ピーク波長が所定の波長間隔で周期的に分布する。また、図３（ｂ）に示すように、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の利得スペクトルにおいては、ピーク波長が所定の波長間隔で分布する。この利得スペクトルにおいては、中心波長から外れるにしたがって、利得ピーク強度が低下する。上記反射スペクトルおよび利得スペクトルは、温度制御装置２０の温度およびヒータ１４の温度によって変化する。図３（ａ）および図３（ｂ）の場合、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１のピーク波長の１つであるλ３がＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピーク波長と一致している。したがって、半導体レーザ１０は、この波長λ３においてレーザ発振する。

ここで、何らかの原因によって発振波長が変化した場合を考える。この場合、コントローラ５０は、波長検知部３０が備える２つの受光素子の検知結果の比Ｉｍ３／Ｉｍ２が、ルックアップテーブル５１から取得したフィードバック制御目標値Ｉｍ３／Ｉｍ２を含む所定範囲内に入るように温度制御装置２０の温度を補正する。ところが、本発明者は、温度制御装置２０の温度補正によるＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の波長特性の補正量は、必ずしも一致しないことを発見した。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、温度制御装置２０の温度を変化させた場合におけるＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の各波長特性を示す図である。図４（ａ）および図４（ｂ）の破線は、波長λ３において各領域のピーク波長が一致している場合の、反射スペクトルおよび利得スペクトルを示す。図４（ａ）および図４（ｂ）の実線は、温度制御装置２０の温度を変化させた場合の反射スペクトルおよび利得スペクトルを示す。図４（ａ）および図４（ｂ）においては、温度制御装置２０の温度を低下させた場合が図示されている。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の利得スペクトルの変動量に比較してＳＧ−ＤＢＲ領域１１の反射スペクトルの変動量が大きくなっている。なお、温度制御装置２０の温度変化に対して波長特性の変動量が相違するのは、上記したＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の組合せの場合に限られるものではない。例えば、波長選択部として２つのＳＧ−ＤＢＲ領域を備える場合においても、ＳＧ−ＤＢＲ領域それぞれの波長特性が異なる場合においては、温度制御装置の温度変化に対する波長特性の変動量は相違する。これは、温度制御装置による温度変化が、たとえ２つのＳＧ−ＤＢＲ領域に等しく生じたとしても、それぞれのＳＧ−ＤＢＲ領域は波長特性を異ならせて設けられているため、同じ温度変化に対する波長特性の振る舞いも異なるためである。すなわち、波長特性の異なる複数の波長選択部を備える場合においては、温度制御装置の温度変化に対する波長特性の変動量が異なるため、上述の場合と同様の問題が生じるのである。

加えて、波長選択部のデバイス構造の違いによっても、この問題は拡大傾向にある。例えば、波長選択部をヒータで制御する場合であれば、ヒータによる制御性を高めるためにヒータの両側に溝を形成することが考えられる。この場合、溝を形成していない他方の波長選択部は、溝を形成した波長選択部に比べて、温度制御装置からの熱伝導度が異なることとなり、これが、上記波長特性の相違を拡大する要因になる。なお、図４（ａ）および図４（ｂ）においてはＳＧ−ＤＢＲ領域１１の反射スペクトルの変動量がＳＧ−ＤＦＢ領域の利得スペクトルの変動量に比較して大きいが、構造によっては逆の関係になる場合もある。

図５は、波長λ３におけるＳＧ−ＤＢＲ領域１１のピークおよびＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピークを拡大した図である。図５において、破線は、温度制御装置２０の温度補正前のＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピークを示す。図５においては、便宜上、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピークプロファイルが同等であると仮定しており、破線の場合は両者が重なっている。実線は、温度制御装置２０の温度補正後のＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピークを示す。太線は、温度制御装置２０の温度補正後のＳＧ−ＤＢＲ領域１１のピークを示す。このように、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１とＳＧ−ＤＦＢ領域１２の波長特性に関する温度依存性が異なっていると、温度制御の結果は、図５に示すように、互いの波長にずれが生じる。

この場合、発振波長は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１のピークおよびＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピークが重なる波長のうち最も反射強度の大きな波長（図５では波長λ３´）となる。

ここで問題となるのは、実線のピーク強度に比較して、波長λ３´における反射強度が低下するということである。図６（ａ）および図６（ｂ）に、波長λ３以外の波長での反射強度の変化を示す。

この場合、図６（ｃ）に示すように、温度補正後における波長λ３´とλ２´の反射強度差は、温度補正前における波長λ３とλ２の反射強度差に比較して小さくなる。すなわち、温度補正後は、波長λ３´とλ２´の発振条件が近似してしまい、他のパラメータ変動などにより、発振波長が意図しないλ２´となる可能性がある。このような、波長特性の異なる複数の波長選択手段の組合せにより、バーニア効果を生じて所望とする発振条件を選択する波長制御方法は、波長選択手段の僅かな特性ずれによって、その発振条件を大きく変動させてしまう。

本実施例においては、温度制御装置２０の温度制御によって生じるＳＧ−ＤＢＲ領域１１の反射スペクトルおよびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の利得スペクトルの変動量の相違を、ヒータの発熱量制御によって補正する。以下、フローチャートを用いて詳細を説明する。

図７は、半導体レーザ１０の制御方法の一例を示すフローチャートを示す図である。図７に示すように、まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する（ステップＳ１）。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ１で取得した初期設定値に基づいて半導体レーザ１０をレーザ発振させる（ステップＳ２）。次に、コントローラ５０は、波長検知部３０の検知結果に基づいて、出射されたレーザの波長が規定内にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３においてレーザの波長が規定内にあると判定されなかった場合、コントローラ５０は、温度制御装置２０の温度を補正する（ステップＳ４）。この場合、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路における利得スペクトルのピーク波長が変化する。次に、コントローラ５０は、サーミスタ２１の検知結果を取得する（ステップＳ５）。

次いで、コントローラ５０は、ヒータ補正テーブル５２を用いてヒータ１４の温度を補正する（ステップＳ６）。具体的には、コントローラ５０は、ステップＳ５において取得されたサーミスタ２１の温度検知結果を監視しており、これが変化したことを判定した場合、ヒータ１４の温度を補正する。図８に、ヒータ補正テーブル５２を示す。図８に示すように、ヒータ補正テーブル５２は、各チャネルごとに温度補正係数Ｃを格納している。この温度補正係数Ｃは、温度制御装置の温度変化量に対するヒータ１４の補正値を算出するための係数である。温度制御装置２０の温度が変化した場合に生じる、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２とＳＧ−ＤＢＲ領域１１との波長特性の変化量の差は、予め取得しておくことができる。したがって、この波長特性の変化量の差を解消するために必要なヒータ１４の発熱量の制御値について、予め求めることができる。本実施例では、この考え方に基づき、温度補正係数Ｃを予め用意しておく。なお、各チャネルごとに温度補正係数Ｃを個別に用意するのは、各チャネルごとに温度補正値が異なる場合に対応させるためである。サーミスタ２１の温度検知結果が変化した場合、コントローラ５０は、ヒータ１４の駆動電流の補正値ΔＩ_{Ｈｅａｔｅｒ}を下記式（１）を用いて算出する。
ΔＩ_{Ｈｅａｔｅｒ} ＝ Ｃ・（Ｔ_ＬＤ´−Ｔ_ＬＤ） （１）

ここで、温度補正係数Ｃは、温度制御前後の温度差に応じて、ヒータの発熱量を補正するための係数であり、ヒータの駆動電流を補正するために、電流量に換算して用意されるものである。なお、Ｔ_ＬＤはコントローラ５０による温度変化検知前のサーミスタ２１の温度、Ｔ_ＬＤ´はコントローラ５０による温度変化検知後のサーミスタ２１の温度である。このようにして算出されたΔＩ_{Ｈｅａｔｅｒ}は、コントローラ５０が温度変化を検知する前のヒータ駆動電流値に加算され、これがヒータ１４に投入される。

その後、コントローラ５０は、ステップＳ３を再度実行する。このループにより、レーザの波長が所望の一定値に保持されるようにフィードバック制御される。なお、ステップＳ３においてレーザの波長が規定内にあると判定された場合、コントローラ５０は、レーザ光の光強度が規定内にあるか否かを判定する（ステップＳ７）。具体的には、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１からフィードバック制御目標値Ｉｍ１を取得するとともに出力検知部４０が備える受光素子の検知結果Ｉｍ１を取得し、検知結果Ｉｍ１がフィードバック制御目標値Ｉｍ１を含む所定範囲内にあるか否かを判定する。

ステップＳ７においてレーザの光強度が規定内にあると判定されなかった場合、コントローラ５０は、電極１６に供給する電流を補正する（ステップＳ８）。その後、コントローラ５０は、ステップＳ７を再度実行する。このループにより、レーザ光の光強度が所望の一定値に保持されるようにフィードバック制御される。なお、ステップＳ７においてレーザの光強度が規定内にあると判定された場合、コントローラ５０は、ステップＳ３を再度実行する。

図７のフローチャートに従えば、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２のピークを、温度制御装置２０による温度制御前の状態に近づけることができる。それにより、半導体レーザ１０は、所望の発振波長を得ることができる。なお、上記温度係数Ｃは、温度制御装置２０の温度を変化させた場合におけるＳＧ−ＤＢＲ領域１１の温度変動をあらかじめ測定することによって求めることができる。また、上記温度係数Ｃは、各チャネルごとに定められていてもよく、各チャネル共通の値であってもよい。さらに、ヒータ補正テーブル５２は、温度制御装置２０の温度補正量に対応したヒータ１４の補正温度を数値として備えていてもよい。

なお、本実施例においてはＳＧ−ＤＢＲ領域とＳＧ−ＤＦＢ領域とが組み合わされた半導体レーザについて説明したが、それに限られない。例えば、１対のＳＧ−ＤＢＲ領域によって利得部となる活性領域を挟んだ半導体レーザに本発明を適用してもよい。この場合、各ＳＧ−ＤＢＲ領域にそれぞれあるいは片方にヒータが設けられている。この場合、温度制御装置の温度を変化させる場合に温度補正係数を用いて各ヒータの温度を補正することができる。

また、本発明は、ＣＳＧ−ＤＢＲ（Ｃｈｉｒｐｅｄ Ｓａｍｐｌｅｄ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）にも適用することができる。ここで、ＣＳＧ−ＤＢＲにおいては、ＳＧ−ＤＢＲと比べて、各グレーティング同士をつなぐスペース部の間隔が異なっている。それにより、ＣＳＧ−ＤＢＲの反射スペクトルにおけるピーク強度は波長依存性を有している。この場合、所定の波長範囲において反射スペクトルにおけるピーク強度が大きくなる。したがって、反射スペクトルにおけるピーク強度が大きい波長範囲の波長を発振波長として用いることによって、所望の波長以外の波長でのレーザ発振を抑制することができる。なお、ＣＳＧ−ＤＢＲを用いる場合、グレーティングとスペースの組からなる各セグメントに対応してヒータを個別に設けることによって、各セグメントの温度を個別に制御することができる。

なお、上記実施例においてはヒータを用いてＳＧ−ＤＢＲ領域の反射スペクトルを変化させているが、それに限られない。例えば、ＳＧ−ＤＢＲ領域の反射スペクトルを、ＳＧ−ＤＢＲ領域への電流注入によって変化させてもよい。この場合、温度制御装置２０による温度制御を実施する場合に、電流注入量を補正してもよい。

なお、本実施例においては、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２が活性領域に相当し、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１が光導波路部に相当し、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２およびＳＧ−ＤＢＲ領域１１が複数の波長選択部に相当する。

本発明の第１実施例に係る半導体レーザおよびそれを備えたレーザ装置の全体構成を示す模式図である。 ルックアップテーブルの一例を示す図である。 発振波長が選択される原理を示す図である。 温度制御装置の温度を変化させた場合におけるＳＧ−ＤＢＲ領域およびＳＧ−ＤＦＢ領域の各波長特性を示す図である。 波長λ３におけるＳＧ−ＤＢＲ領域のピークおよびＳＧ−ＤＦＢ領域のピークを拡大した図である。 波長λ３以外の波長での反射強度の変化を示す。 半導体レーザの制御方法の一例を示すフローチャートを示す図である。 ヒータ補正テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１０ 半導体レーザ
１１ ＳＧ−ＤＢＲ領域
１２ ＳＧ−ＤＦＢ領域
１３ ＳＯＡ領域
１４ ヒータ
１５，１６ 電極
２０ 温度制御装置
２１ サーミスタ
３０ 波長検知部
４０ 出力検知部
５０ コントローラ
５１ ルックアップテーブル
５２ ヒータ補正テーブル
１００ レーザ装置

Claims (10)

1. 波長特性が異なる複数の波長選択部を備え温度制御装置に搭載された半導体レーザの制御方法であって、
   前記複数の波長選択部の波長特性を規定値に制御する第１ステップと、
   前記第１ステップ後に、前記半導体レーザの出力波長の検出結果に基づいて、前記温度制御装置の温度を補正する第２ステップと、
   前記温度制御装置の温度補正によって変動する前記複数の波長選択部の波長特性の変動差を縮小する制御を前記複数の波長選択部の少なくとも１つに実施する第３ステップと、を含み、
   前記第３ステップは、前記温度制御装置の温度検知結果に基づいて実施され、
   前記半導体レーザの発振波長ごとに、前記第３ステップにおける制御に対して、前記温度検知結果に応じた温度補正係数が設定されていることを特徴とする半導体レーザの制御方法。
2. 前記複数の波長選択部の少なくとも１つは、回折格子を備えた光導波路部を備えることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの制御方法。
3. 前記光導波路部は、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域と、を備えることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザの制御方法。
4. 前記波長選択部の少なくとも１つは、回折格子を備える活性領域であることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの制御方法。
5. 前記活性領域は、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域と、を備えることを特徴とする請求項４記載の半導体レーザの制御方法。
6. 前記複数の波長選択部における波長特性は、波長選択部における反射スペクトルまたは利得スペクトルであることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの制御方法。
7. 前記反射スペクトルまたは利得スペクトルは、複数の特性ピークが所定の波長間隔で周期的に生じるものであることを特徴とする請求項６記載の半導体レーザの制御方法。
8. 前記複数の波長選択部は、それぞれの波長特性の組合せによって生じるバーニア効果によって発振波長を選択することを特徴とする請求項７記載の半導体レーザの制御方法。
9. 前記波長選択部の少なくとも１つには、その等価屈折率を制御する屈折率制御手段が設けられており、前記複数の波長選択部の波長特性の変動差を縮小する制御は、当該屈折率制御手段の制御により実行されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの制御方法。
10. 前記屈折率制御手段は、ヒータまたは電流注入手段であることを特徴とする請求項９記載の半導体レーザの制御方法。

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