JP5705803B2 - Abnormal current detection method for optical integrated device and optical integrated device assembly - Google Patents
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Description
本発明は、特に波長可変レーザモジュールにおいて超高速光伝送を行う際の駆動電流の異常を検知する光集積素子の異常電流検知方法および光集積素子アセンブリに関する。 The present invention relates to an optical integrated element abnormal current detection method and an optical integrated element assembly for detecting an abnormal drive current when performing ultrahigh-speed optical transmission, particularly in a wavelength tunable laser module.
一般的な波長可変レーザモジュールなどの半導体レーザモジュールの制御回路には、半導体レーザの駆動電流をモニタリングするために、電流モニタ回路が設けられている。この電流モニタ回路が検知したモニタ情報は、制御回路に供給され、内部の中央演算処理装置(CPU)で処理される。CPUは、モニタリングによって検知した値(モニタ値)と目標値との差分を計算して、この差分の値が0になるように半導体レーザに流れる駆動電流の出力を制御する。 A control circuit for a general semiconductor laser module such as a wavelength tunable laser module is provided with a current monitor circuit for monitoring the drive current of the semiconductor laser. The monitor information detected by the current monitor circuit is supplied to the control circuit and processed by an internal central processing unit (CPU). The CPU calculates the difference between the value (monitor value) detected by monitoring and the target value, and controls the output of the drive current flowing through the semiconductor laser so that the value of this difference becomes zero.
そして、半導体レーザに異常な電流が流れた場合には、この異常な電流値を電流モニタ回路がモニタリングする。異常な電流値のモニタ情報は、制御回路に供給されて制御回路によって電流の異常が検知される。 When an abnormal current flows through the semiconductor laser, the current monitor circuit monitors this abnormal current value. The monitor information of the abnormal current value is supplied to the control circuit, and the current abnormality is detected by the control circuit.
また、従来、送信光源の光出力のモニタ光を受光する受光素子のモニタ電流により送信光源の光出力を一定にするオートパワーコントロール機能を有する光モジュールの異常検知方法が提案されている(特許文献1)。この技術は、光モジュールの所定箇所を流れる電流値を検知するステップと、検知された電流値の過去の値を記憶するステップと、記憶された過去の値と現在検知された値との差分値を求めるステップと、求められた差分値が予め定められた閾値を超えたときに、予防保守の必要性を示すアラーム信号を発生するステップと、を含む。 Conventionally, there has been proposed an optical module abnormality detection method having an auto power control function that makes the light output of the transmission light source constant by the monitor current of the light receiving element that receives the monitor light of the light output of the transmission light source (Patent Document). 1). This technique includes a step of detecting a current value flowing through a predetermined portion of an optical module, a step of storing a past value of the detected current value, and a difference value between the stored past value and a currently detected value. And a step of generating an alarm signal indicating the necessity of preventive maintenance when the obtained difference value exceeds a predetermined threshold value.
そして、分布帰還型(DFB:Distributed Feedback)半導体レーザ素子や半導体光増幅器(SOA:Semiconductor Optical Amplifier)を備えた光集積素子においても、制御回路に実装した電流モニタ回路が光集積素子の駆動電流を直接モニタリングすることで、異常電流の検知を行っている。同様に、特許文献1に記載された技術においても、光モジュールの所定箇所を流れる電流値を直接検知して、異常な電流を検知している。
Even in an optical integrated device equipped with a distributed feedback (DFB) semiconductor laser device or a semiconductor optical amplifier (SOA), a current monitor circuit mounted on the control circuit supplies the drive current of the optical integrated device. Abnormal current is detected by direct monitoring. Similarly, in the technique described in
ところで、半導体レーザモジュールを搭載した制御回路付きレーザにおいては、小型化が要請されている。一方、電流の異常や、ロック波長またはパワーのずれを検知する用途として、電流モニタ回路の設置が必要とされている。さらに、DFBやSOAなどを備えた制御回路付きレーザの場合には、DFBおよびSOAのそれぞれに、駆動電流をモニタリングするための電流モニタ回路が必要であった。そのため、制御回路の小型化が困難になることから、制御回路付きレーザの小型化をも困難にしていた。 Incidentally, there is a demand for downsizing a laser with a control circuit in which a semiconductor laser module is mounted. On the other hand, it is necessary to install a current monitor circuit as an application for detecting a current abnormality or a shift in lock wavelength or power. Further, in the case of a laser with a control circuit equipped with DFB, SOA, etc., a current monitor circuit for monitoring the drive current is required for each of DFB and SOA. This makes it difficult to reduce the size of the control circuit, making it difficult to reduce the size of the laser with the control circuit.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、半導体レーザモジュールを備えた制御回路付きレーザにおいて、電流値をモニタリングするための電流モニタ回路を設置することなく、光集積素子に流れる駆動電流の異常を検知することができるとともに、小型化を実現可能な光集積素子の異常電流検知方法および光集積素子アセンブリを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an integrated optical device without installing a current monitor circuit for monitoring a current value in a laser with a control circuit including a semiconductor laser module. It is possible to provide an optical integrated device abnormal current detection method and an optical integrated device assembly that can detect an abnormality in a drive current flowing through the optical integrated device and can be downsized.
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る光集積素子の異常電流検知方法は、半導体レーザを有する光集積素子が出射するレーザ光の出力を検知するレーザ光出力検知手段によって、レーザ光のうちの光集積素子において導波されない漏れ光を検知する漏れ光検知ステップと、レーザ光出力検知手段が検知した漏れ光の強さに基づいて、制御手段によって半導体レーザの駆動電流の異常を検知する異常検知ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the above object, an abnormal current detection method for an optical integrated device according to the present invention is a laser light output detection method for detecting the output of laser light emitted from an optical integrated device having a semiconductor laser. Based on the leakage light detection step of detecting leakage light that is not guided in the optical integrated element of the laser light by the means and the intensity of leakage light detected by the laser light output detection means, the control means drives the semiconductor laser. And an abnormality detection step of detecting an abnormality in current.
本発明に係る光集積素子の異常電流検知方法は、上記の発明において、半導体レーザが分布帰還型半導体レーザであり、レーザ光出力検知手段は半導体レーザが出射するレーザ光を増幅する光増幅手段によって増幅されたレーザ光を検知可能に構成されていることを特徴とする。 The method for detecting an abnormal current of an optical integrated device according to the present invention is the above-described invention, wherein the semiconductor laser is a distributed feedback semiconductor laser, and the laser light output detecting means is an optical amplifying means for amplifying the laser light emitted from the semiconductor laser. The amplified laser beam can be detected.
本発明に係る光集積素子アセンブリは、半導体レーザを有する光集積素子と、光集積素子が出射するレーザ光のうちの光集積素子において導波されたレーザ光と光集積素子において導波されない漏れ光とを検知可能に構成されたレーザ光出力検知手段と、レーザ光出力検知手段が検知した漏れ光の強さに基づいて、半導体レーザの駆動電流の異常を検知可能に構成された制御手段と、を備えることを特徴とする。 An optical integrated device assembly according to the present invention includes an optical integrated device having a semiconductor laser, laser light guided in the optical integrated device out of laser light emitted from the optical integrated device, and leakage light not guided in the optical integrated device. Based on the intensity of leakage light detected by the laser light output detection means, a control means configured to be able to detect an abnormality in the drive current of the semiconductor laser, It is characterized by providing.
本発明に係る光集積素子アセンブリは、上記の発明において、光集積素子が、互いに異なる波長のレーザ光を出射可能に構成された複数の半導体レーザと、複数の半導体レーザがそれぞれ出射したレーザ光をそれぞれ導波可能に構成された複数の光導波路と、複数の光導波路が導光したレーザ光を合流可能に構成された光合流器と、光合流器が出力したレーザ光を増幅する半導体光増幅器とを集積して構成されていることを特徴とする。 An optical integrated device assembly according to the present invention is the optical integrated device assembly according to the above invention, wherein the optical integrated device is configured to emit a plurality of semiconductor lasers configured to emit laser beams having different wavelengths, and a laser beam emitted from each of the plurality of semiconductor lasers. A plurality of optical waveguides each configured to be able to guide light, an optical combiner configured to be able to combine laser light guided by the plurality of optical waveguides, and a semiconductor optical amplifier that amplifies the laser light output from the optical combiner It is characterized by being integrated.
本発明に係る光集積素子の異常電流検知方法および光集積素子アセンブリによれば、制御回路付きレーザにおいて、電流値を検知するための電流モニタ回路を設置することなく、半導体レーザに流れる駆動電流の異常を検知することができるとともに、小型化を実現することができる。 According to the method for detecting an abnormal current of an optical integrated device and the optical integrated device assembly according to the present invention, in a laser with a control circuit, the drive current flowing through the semiconductor laser can be detected without installing a current monitor circuit for detecting the current value. Abnormalities can be detected and downsizing can be realized.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the embodiments described below.
まず、本発明の第1の実施形態による光集積素子の異常電流検知方法および光集積素子アセンブリについて説明する。図1は、この第1の実施形態による半導体光集積素子を備えた光集積素子アセンブリである制御回路付きレーザの一例を示す。 First, an optical integrated device abnormal current detection method and an optical integrated device assembly according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an example of a laser with a control circuit, which is an optical integrated device assembly including the semiconductor optical integrated device according to the first embodiment.
(波長可変レーザアセンブリ)
図1に示すように、この第1の実施形態による制御回路付きレーザとしての波長可変レーザアセンブリ(ITLA:Integrable Tunable Laser Assembly)100は、プリント基板10上に、CPU20、レーザモジュール30、DFB駆動回路40、SOA駆動回路50、および電流モニタ回路60が、それぞれ所定位置に配置されて設けられる。
(Tunable laser assembly)
As shown in FIG. 1, an tunable laser assembly (ITLA) 100 as a laser with a control circuit according to the first embodiment includes a
CPU20には、外部にアナログ信号を出力するためのデジタルアナログ変換部(DAC)21,22が設けられているとともに、外部からアナログ信号を入力するためのアナログデジタル変換部(ADC)23が設けられている。なお、これらのDAC21,22およびADC23は、CPU20に内蔵されているが、CPU20の外部に設けることも可能である。制御手段としてのCPU20は、DAC21を通じてDFB駆動回路40に制御信号を供給してDFB駆動回路40およびDFBレーザ部31を制御するとともに、DAC22を通じてSOA駆動回路50に制御信号を供給してSOA駆動回路50およびSOA32を制御する。
The
レーザモジュール30には、少なくとも、DFBレーザ部31および光増幅器(SOA)32を有する光集積素子と、光学系を構成するビームスプリッタ33およびパワーモニタフォトダイオード(パワーモニタPD)34とが設けられている。
The
また、DFB駆動回路40は、DFBレーザ部31に駆動電流を供給することによってDFBレーザ部31を駆動する。また、SOA駆動回路50は、SOA32に駆動電流を供給することによってSOA32を駆動する。
The DFB
ビームスプリッタ33は、DFBレーザ部31が出射してSOA32が増幅したレーザ光Lのうちの、大部分を通過させ、一部を分岐する。レーザ光出力検知手段としてのパワーモニタPD34は、ビームスプリッタ33によって分岐したレーザ光Lを検知し、検知した光強度に応じた電流を出力する。パワーモニタPD34が出力した電流は、電流モニタ回路60に入力される。電流モニタ回路60は、モニタ情報として入力された電流の大きさに応じたモニタ値を出力する。電流モニタ回路60が出力したモニタ値は、ADC23を介してCPU20に供給される。
The
CPU20は、電流モニタ回路60から供給されたモニタ値に基づいて、DAC22を介してSOA駆動回路50に制御信号を供給する。SOA駆動回路50は、CPU20からの制御信号に基づいてSOA32の駆動を制御する。具体的には、CPU20はSOA駆動回路50を制御して、パワーモニタPD34が出力した電流値が所定の上限値より大きい場合には、SOA32に供給する駆動電流を減少させたり、パワーモニタPD34が出力した電流値が所定の下限値より小さい場合には、SOA32に供給する駆動電流を増加させたりする。
The
(光集積素子の構成)
また、図2は、DFBレーザ部31およびSOA32を有する光集積素子(集積型半導体レーザ素子)の詳細な模式図である。図2に示すように、レーザモジュール30に備えられた光集積素子は、間にトレンチ溝31cを介して設けられた複数のDFBレーザストライプ31−1〜31―n(n:2以上の整数)と、複数の光導波路31a−1〜31a−nと、多モード干渉型(MMI:Multi mode Interferometer)光合流器31bと、SOA32とを、1つの半導体基板上に集積して埋め込んだ構造を有する。
(Configuration of optical integrated device)
FIG. 2 is a detailed schematic diagram of an optical integrated device (integrated semiconductor laser device) having the DFB
半導体レーザとしてのDFBレーザストライプ31−1〜31−nはそれぞれ、ストライプ状の埋め込み構造を有する端面発光型レーザであり、光集積素子の一端において幅方向に所定ピッチで形成されている。DFBレーザストライプ31−1〜31−nは、各DFBレーザストライプ31−1〜31−nに備えられた回折格子の間隔を互いに異ならせることにより、出力光の波長が所定範囲、例えば1530nm〜1570nmの範囲で相違するように構成されている。また、DFBレーザストライプ31−1〜31−nのレーザ発振波長は、光集積素子の設定温度を変化させることにより調整可能である。すなわち、光集積素子は、駆動するDFBレーザストライプ31−1〜31−nの切り替えと温度制御とによって、広い波長可変範囲を実現している。 Each of the DFB laser stripes 31-1 to 31-n as a semiconductor laser is an edge-emitting laser having a stripe-shaped buried structure, and is formed at a predetermined pitch in the width direction at one end of the optical integrated device. The DFB laser stripes 31-1 to 31-n have different wavelengths of the diffraction gratings provided in the DFB laser stripes 31-1 to 31-n so that the wavelength of the output light is in a predetermined range, for example, 1530 nm to 1570 nm. It is comprised so that it may differ in the range. The laser oscillation wavelengths of the DFB laser stripes 31-1 to 31-n can be adjusted by changing the set temperature of the optical integrated device. That is, the optical integrated device realizes a wide wavelength tunable range by switching the driving DFB laser stripes 31-1 to 31-n and controlling the temperature.
MMI光合流器31bは、光集積素子のほぼ中央部に形成されている。また、光導波路31a−1〜31a−nは、DFBレーザストライプ31−1〜31−nとMMI光合流器31bとの間に形成されており、DFBレーザストライプ31−1〜31−nとMMI合流器31bとを光学的に接続する。SOA32は、光集積素子のDFBレーザストライプ31−1〜31−nとは反対側の一端に形成されている。
The MMI
この光集積素子の動作について説明する。まず、DFBレーザストライプ31−1〜31−nの中から選択した1つのDFBレーザストライプを駆動する。トレンチ溝31cはDFBレーザストライプ31−1〜31−nの間を電気的に分離するので、DFBレーザストライプ間の分離抵抗が大きくなる。これにより、DFBレーザストライプ31−1〜31−nの中の1つを選択して駆動することが容易にできる。
The operation of this optical integrated device will be described. First, one DFB laser stripe selected from the DFB laser stripes 31-1 to 31-n is driven. Since the
次に、複数の光導波路31a−1〜31a−nのうちの駆動するDFBレーザストライプと光学的に接続している光導波路は、駆動しているDFBレーザストライプから出力するレーザ光を導波する。MMI光合流器31bは、光導波路を導波した光を通過させて出力ポート31dから出力する。SOA32は、出力ポート31dから出力した光を増幅して出力端32aから出力する。なお、SOA32は、駆動するDFBレーザストライプからの出力光のMMI光合流器31bによる光の損失を補い、出力端32aから所望の強度のレーザ光出力を得るために用いられる。
Next, the optical waveguide optically connected to the driven DFB laser stripe among the plurality of
この光集積素子が動作する際には、MMI光合流器31bの出力ポート31d側の端面31eからの放射光が迷光L0となる。すなわち、DFBレーザ部31は、導波されるレーザ光Lと、漏れ光としての導波されないレーザ光である迷光L0とを出射する。レーザ光Lは、MMI合流器31bから出力ポート31dを介してSOA32に導光される。一方、迷光L0は、SOA32に導光されずに放出される。なお、光導波路31a−1〜31a−nの曲がった部分からの放射光なども迷光L0として出射される場合がある。
When the optical integrated device to work, light emitted from the
(駆動電流の異常検知)
そこで、この第1の実施形態において、DFB駆動回路40から出力される駆動電流の異常の検知は、次のように行う。
(Abnormality detection of drive current)
Therefore, in the first embodiment, detection of abnormality of the drive current output from the
すなわち、図1に示すように、迷光L0を、パワーモニタPD34により検知可能に構成する。ここで、本発明者の知見によれば、DFBレーザ部31が出射する迷光L0は、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給する駆動電流に応じて、そのパワーが変化する。そのため、SOA32が駆動していない状態において、パワーモニタPD34によりDFBレーザ部31から出射する迷光L0を検知して、そのパワーを検知することによって、DFB駆動回路40が出力した駆動電流の異常を検知することが可能となる。
That is, as shown in FIG. 1, the stray light L 0 is configured to be detectable by the
具体的には、まず、あらかじめCPU20が、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給する駆動電流が正常である場合の、パワーモニタPD34が出力して、電流モニタ回路60がモニタリングしたモニタ値を、目標値として保持しておく。そして、CPU20は、パワーモニタPD34による迷光L0のパワーの検知に応じた電流モニタ回路60がモニタリングしたモニタ値と、保持した目標値との差分を算出する。この差分が所定の上限値以上になったり所定の下限値以下になったりした場合に、CPU20は、DFB駆動回路40が出力している駆動電流の電流値が異常であると判断する。これにより、CPU20は、DFB駆動回路40が出力する駆動電流の異常を検知することができる。
Specifically, first, the
そして、CPU20は、DFB駆動回路40から出力される電流値が正常な電流値となるように、DAC21を通じてDFB駆動回路40を制御する。なお、パワーモニタPD34による迷光L0のパワーの検知は、SOA32が駆動しておらず、レーザ光LがパワーモニタPD34に入射していない間に実行される。具体的には、パワーモニタPD34による迷光L0のパワーの検知は、波長可変レーザアセンブリ100を起動した直後や、DFBレーザストライプ31−1〜31−nの切り換えを行ったり、同じDFBレーザストライプにおいてもレーザの温度を変えて波長を変更したりする場合などの、いわゆるレーザ光Lの出力波長の切り替えを行った時点などで行われる。
Then, the
また、この第1の実施形態において、SOA駆動回路50から出力される駆動電流の異常の検知は、次のように行う。
In the first embodiment, detection of abnormality of the drive current output from the
すなわち、DFBレーザ部31が出射する導波されたレーザ光を、SOA32が増幅してレーザ光Lとして出射する。ここで、SOA32が増幅したレーザ光Lは、SOA駆動回路50が出力してSOA32に供給する駆動電流の大きさに応じて、その出力パワーが変化する。パワーモニタPD34は、SOA32から出射されるレーザ光Lを検知していることにより、SOA駆動回路50がSOA32に供給する駆動電流が、正常であるか異常であるかを検知することが可能となる。
That is, the guided laser beam emitted from the
具体的には、まず、あらかじめCPU20が、SOA駆動回路50が出力する駆動電流値が正常である場合のパワーモニタPD34によるレーザ光Lのモニタ値に基づいて、電流モニタ回路60のモニタリングによるモニタ値を、目標値として保持しておく。そして、CPU20は、パワーモニタPD34のレーザ光Lのモニタ値に応じた電流モニタ回路60のモニタリングによるモニタ値と、保持されている目標値との差分を算出する。この差分が所定の上限値以上になったり所定の下限値以下になったりした場合に、CPU20は、SOA駆動回路50が出力している駆動電流の電流値が異常であると判断する。これにより、CPU20は、SOA駆動回路50が出力する駆動電流の異常を検知することができる。そして、CPU20は、SOA駆動回路50が出力する電流値が正常な電流値となるように、DAC22を介してSOA駆動回路50を制御する。
Specifically, first, the
(従来の波長可変レーザアセンブリ)
ここで、本発明の第1の実施形態による波長可変レーザアセンブリ100における異常電流検知方法による効果の理解を容易にするために、従来技術による波長可変レーザアセンブリについて説明する。図3は、従来技術による波長可変レーザアセンブリ200の構成を示す模式図であり、図4は、従来技術による他の波長可変レーザアセンブリ300の構成を示す模式図である。
(Conventional tunable laser assembly)
Here, in order to facilitate understanding of the effect of the abnormal current detection method in the wavelength
図3に示すように、従来技術による波長可変レーザアセンブリ200は、上述した第1の実施形態と同様に、プリント基板10上に、CPU20、レーザモジュール30、DFB駆動回路40、SOA駆動回路50、および電流モニタ回路60が、それぞれ所定位置に配置されて設けられている。一方、第1の実施形態と異なり、この波長可変レーザアセンブリ200には、電流モニタ回路60以外に、SOA駆動回路50がSOA32に供給する駆動電流をモニタリングする電流モニタ回路61と、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給する駆動電流をモニタリングする電流モニタ回路62とがそれぞれ、所定位置に配置されて設けられている。また、CPU20には、DAC21,22およびADC23以外に、電流モニタ回路61が出力した信号をCPU20に入力するためのADC24と、電流モニタ回路62が出力した信号をCPU20に入力するためのADC25とがさらに設けられている。ここで、DAC21,22およびADC23〜25は、CPU20に内蔵されているが、CPU20の外部のプリント基板10上にICチップとして設けられる場合もある。
As shown in FIG. 3, the
このように、従来の波長可変レーザアセンブリ200においては、電流モニタ回路61,62がそれぞれ、SOA駆動回路50およびDFB駆動回路40が出力する駆動電流をモニタリングして、それらのモニタ値をCPU20に供給する。CPU20は、電流モニタ回路61のモニタリングによるモニタ値と、あらかじめ保持している目標値との差分を算出する。この差分が所定の上限値以上になったり所定の下限値以下になったりした場合に、CPU20は、SOA駆動回路50が出力している駆動電流が異常であると判断する。また、CPU20は、電流モニタ回路62のモニタリングによるモニタ値を用いて、SOA駆動回路50の場合と同様にして、DFB駆動回路40が出力している駆動電流が異常であるか否を判断する。これにより、CPU20は、SOA駆動回路50およびDFB駆動回路40が出力する駆動電流の異常を検知することができる。
Thus, in the conventional wavelength
また、図4に示すように、従来技術による他の波長可変レーザアセンブリ300は、上述した波長可変レーザアセンブリ200と同様、プリント基板10上に、CPU20、レーザモジュール30、DFB駆動回路40、SOA駆動回路50、および電流モニタ回路60〜62が、それぞれ所定位置に配置されて設けられているとともに、CPU20がDAC21,22およびADC23〜25を備える。ここで、DAC21,22およびADC23〜25は、CPU20に内蔵されているが、CPU20の外部のプリント基板10上にICチップとして設けられる場合もある。
As shown in FIG. 4, another wavelength
一方、波長可変レーザアセンブリ300は、上述した波長可変レーザアセンブリ200と異なり、レーザモジュール30に、さらにフォトダイオード(PD)35が設けられている。PD35は、DFBレーザ部31が、その後端面からSOA32の設置側とは反対側に出射するレーザ光Lbを検知する。PD35は、検知したレーザ光Lbのパワーに応じた電流を出力して、電流モニタ回路62に供給する。すなわち、波長可変レーザアセンブリ300における電流モニタ回路62は、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給する駆動電流をモニタリングする代わりに、DFBレーザ部31が出射するレーザ光Lbの出力のパワーに応じてPD35が出力する電流をモニタリングする。
On the other hand, the wavelength
また、波長可変レーザアセンブリ300においては、波長可変レーザアセンブリ200と同様、電流モニタ回路61が、SOA駆動回路50が出力する駆動電流をモニタリングして、そのモニタ値をCPU20に供給する。そして、CPU20は、この駆動電流が異常であるか否かを判断する。
In the wavelength
一方、電流モニタ回路62は、DFBレーザ部31が出射するレーザ光Lbのパワーに応じてPD35が出力する電流をモニタリングして、そのモニタ値をCPU20に供給する。CPU20は、このPD35が出力した電流が、正常時における目標値に対して、所定の上限値以上になったり、所定の加減値以下になったりした場合に、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給している駆動電流が異常であると判断する。
On the other hand, the
以上のように、従来の波長可変レーザアセンブリ200,300においては、駆動電流の異常を検知するために、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給する駆動電流をモニタリングするための電流モニタ回路62が必要であり、SOA駆動回路50がSOA32に供給する駆動電流をモニタリングするための電流モニタ回路61が必要であった。そのため、波長可変レーザアセンブリにおいて、これらの電流モニタ回路61,62が不要になれば、電流モニタ回路61,62の設置面積分だけ小型化できる。さらに、これらの電流モニタ回路61,62からCPU20にモニタ情報としてのモニタ値を供給するために、CPU20にもADC24,25が必要であった。これらのADC24,25は、CPU20に内蔵される場合も外部に設けられる場合もあるが、いずれの場合においても、電流モニタ回路61,62が不要になればADC24,25を設ける必要がなくなるので、CPU20の占有面積を狭小化することができる。
As described above, in the conventional wavelength
以上説明した第1の実施形態によれば、パワーモニタPD34が、DFBレーザ部31が放出する迷光L0のパワーを検知することによって、DFB駆動回路40がDFBレーザ部31に供給する駆動電流の異常を検知していることにより、DFB駆動回路40から出力される駆動電流をモニタリングするための電流モニタ回路を設けることなく、DFB駆動回路40が出力する駆動電流の異常を検知することができる。そのため、DFBレーザ部31を有するレーザモジュール30を搭載した波長可変レーザアセンブリ100において、DFB駆動回路40が出力する駆動電流をモニタリングする電流モニタ回路の分だけ占有面積を低減して、小型化することができる。
According to the first embodiment described above, the
さらに、この第1の実施形態においては、パワーモニタPD34が、SOA32から出射されるレーザ光Lのパワーを検知することによって、SOA駆動回路50がSOA32に供給する駆動電流の異常を検知することができるので、SOA駆動回路50が出力する駆動電流をモニタリングするための電流モニタ回路も設ける必要がなくなり、占有面積をより一層低減して、波長可変レーザアセンブリ100のさらなる小型化を図ることができる。具体的には、DFB駆動回路40およびSOA駆動回路50の駆動電流をモニタリングする電流モニタ回路62,61が不要になることで、従来の波長可変レーザアセンブリ200,300における制御回路に対して、制御回路のプリント基板10上での占有面積をそれぞれ約3%以上ずつ、合計約6%以上低減できることが確認された。
Furthermore, in the first embodiment, the
さらに、この第1の実施形態において従来技術として挙げた波長可変レーザアセンブリ200,300においては、DAC21,22やADC23〜25が、CPU20に内蔵されている場合を例に説明したが、上述したように、DAC21,22やADC23〜25が、CPU20の外部のプリント基板10上にそれぞれ個別の回路(ICチップ)として設けられている場合も想定することができる。この場合、ADC24,25は、プリント基板10上においてそれぞれ個別に領域を占有している。これにより、上述した第1の実施形態による波長可変レーザアセンブリ100のように、ADC24,25を設ける必要がなくなれば、ICチップからなるADC24,25が占有している部分を削減でき占有面積を低減することができる。そのため、この第1の実施形態によれば、従来技術に比して、制御回路のプリント基板10上での占有面積をより一層低減することが可能になる。
Furthermore, in the wavelength
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、この第2の実施形態による光集積素子アセンブリとしての波長可変レーザアセンブリを示す。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a wavelength tunable laser assembly as an optical integrated device assembly according to the second embodiment.
図5に示すように、この第2の実施形態による波長可変レーザアセンブリ101は、第1の実施形態と異なり、SOA駆動回路50がSOA32に供給する駆動電流をモニタリングするための電流モニタ回路61が設けられている。電流モニタ回路61には、SOA駆動回路50からSOA32に供給する駆動電流が分岐されて供給される。また、CPU20には、電流モニタ回路61が出力する電流信号を入力するアナログデジタル変換部(ADC)24が設けられている。
As shown in FIG. 5, the wavelength
この波長可変レーザアセンブリ101における異常電流検知方法は、第1の実施形態と異なり、電流モニタ回路61は、SOA駆動回路50がSOA32に供給する駆動電流をモニタリングして、このモニタ値をCPU20に供給する。これにより、CPU20は、駆動電流における、電流モニタ回路61によるモニタ値と予め保持している目標値との差分を算出することができ、この差分に基づいて、SOA駆動回路50が出力する駆動電流が異常であるか否かを判断することができる。その他の構成については、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
The abnormal current detection method in the wavelength
この第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、上述した従来の波長可変レーザアセンブリ200,300の制御回路に対して、DFB駆動回路40の駆動電流の異常を検知するための電流モニタ回路62が不要になるため、プリント基板10上の制御回路の面積を約3%以上低減できることが確認された。
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Specifically, the
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げたCPUやレーザモジュールの構成はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なるCPUやレーザモジュールを採用しても良い。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible. For example, the configurations of the CPU and laser module described in the above-described embodiment are merely examples, and different CPUs and laser modules may be adopted as necessary.
また、本発明に係るレーザ光出力検知手段を従来技術による波長可変レーザアセンブリ200,300に追加して適用することも可能である。この場合、半導体レーザにおける駆動電流の異常を検知する検知手段を二重化することができるので、駆動電流の異常に関する検知性能をより一層向上させることができる。
Further, the laser light output detecting means according to the present invention can be applied to the wavelength
10 プリント基板
20 CPU
21,22 デジタルアナログ変換部(DAC)
23,24,25 アナログデジタル変換部(ADC)
30 レーザモジュール
31 分布帰還型レーザ部(DFBレーザ部)
31−1〜31−n DFBレーザストライプ
31a−1〜31a−n 光導波路
31b MMI光合流器
31c トレンチ溝
31d 出力ポート
31e 端面
32 光増幅器(SOA)
32a 出力端
33 ビームスプリッタ
34 パワーモニタフォトダイオード(パワーモニタPD)
35 フォトダイオード(PD)
40 DFB駆動回路
50 SOA駆動回路
60,61,62 電流モニタ回路
100,101,200,300 波長可変レーザアセンブリ
L,Lb レーザ光
L0 迷光
10 Printed
21, 22 Digital-analog converter (DAC)
23, 24, 25 Analog-digital converter (ADC)
30
31-1 to 31-n
35 Photodiode (PD)
40
Claims (6)
前記レーザ光出力検知手段が検知した前記漏れ光の強さに基づいて、制御手段によって前記半導体レーザの駆動電流の異常を検知する異常検知ステップと、を含み、
前記光集積素子は、前記半導体レーザが出射するレーザ光を増幅する光増幅手段をさらに有し、前記半導体レーザが分布帰還型半導体レーザであり、前記漏れ光は前記光増幅手段に導光されずに放出されたものであり、前記レーザ光出力検知手段は前記漏れ光の検知とともに、前記光増幅手段によって増幅されたレーザ光を検知可能に構成されていることを特徴とする光集積素子の異常電流検知方法。 A leakage light detection step of detecting leakage light that is not guided in the optical integrated element of the laser light by a laser light output detection means that detects the output of the laser light emitted from the optical integrated element having a semiconductor laser;
An abnormality detection step of detecting an abnormality in the drive current of the semiconductor laser by the control means based on the intensity of the leakage light detected by the laser light output detection means,
The optical integrated device further includes optical amplification means for amplifying laser light emitted from the semiconductor laser, the semiconductor laser is a distributed feedback semiconductor laser, and the leakage light is not guided to the optical amplification means. And the laser light output detecting means is configured to detect the leaked light and the laser light amplified by the light amplifying means. Current detection method.
前記漏れ光検知ステップは、前記光集積素子の出力波長の切り替えを行ったときに実行されることを特徴とする請求項2に記載の光集積素子の異常電流検知方法。 The plurality of semiconductor lasers configured such that the optical integrated element can emit laser beams having different wavelengths, and a plurality of optical waveguides configured to be able to guide laser beams respectively emitted from the plurality of semiconductor lasers And an optical combiner configured to be able to combine the laser beams guided by the plurality of optical waveguides, and a semiconductor optical amplifier that is the optical amplification unit that amplifies the laser beams output from the optical combiner. Configured,
3. The method for detecting an abnormal current of an optical integrated device according to claim 2, wherein the leakage light detecting step is executed when the output wavelength of the optical integrated device is switched.
前記光集積素子が出射するレーザ光のうちの前記光集積素子において導波されたレーザ光と前記光集積素子において導波されない漏れ光とを検知可能に構成されたレーザ光出力検知手段と、
前記レーザ光出力検知手段が検知した前記漏れ光の強さに基づいて、前記半導体レーザの駆動電流の異常を検知可能に構成された制御手段と、
を備え、
前記光集積素子は、前記半導体レーザが出射するレーザ光を増幅する光増幅手段をさらに有し、前記半導体レーザが分布帰還型半導体レーザであり、前記漏れ光は前記光増幅手段に導光されずに放出されたものであり、前記レーザ光出力検知手段は前記漏れ光の検知とともに、前記光増幅手段によって増幅されたレーザ光を検知可能に構成されていることを特徴とする光集積素子アセンブリ。 An optical integrated device having a semiconductor laser;
Laser light output detection means configured to be able to detect laser light guided in the optical integrated element out of the laser light emitted from the optical integrated element and leakage light not guided in the optical integrated element;
Based on the intensity of the leakage light detected by the laser light output detection means, control means configured to be able to detect an abnormality in the drive current of the semiconductor laser;
With
The optical integrated device further includes optical amplification means for amplifying laser light emitted from the semiconductor laser, the semiconductor laser is a distributed feedback semiconductor laser, and the leakage light is not guided to the optical amplification means. The optical integrated device assembly is characterized in that the laser light output detection means is configured to detect the leaked light and the laser light amplified by the light amplification means.
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