JP6180666B1 - 波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法 - Google Patents

波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6180666B1
JP6180666B1 JP2016565078A JP2016565078A JP6180666B1 JP 6180666 B1 JP6180666 B1 JP 6180666B1 JP 2016565078 A JP2016565078 A JP 2016565078A JP 2016565078 A JP2016565078 A JP 2016565078A JP 6180666 B1 JP6180666 B1 JP 6180666B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
wavelength
soa
switching
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016565078A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017199294A1 (ja
Inventor
雄鋭 上野
雄鋭 上野
敬太 望月
敬太 望月
清智 長谷川
清智 長谷川
勇人 佐野
勇人 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6180666B1 publication Critical patent/JP6180666B1/ja
Publication of JPWO2017199294A1 publication Critical patent/JPWO2017199294A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0612—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02453—Heating, e.g. the laser is heated for stabilisation against temperature fluctuations of the environment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/5027—Concatenated amplifiers, i.e. amplifiers in series or cascaded
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0617—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium using memorised or pre-programmed laser characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06216—Pulse modulation or generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

本発明に係る波長可変光源は、波長可変レーザ素子と制御装置とを備え、波長可変レーザ素子は、レーザ発振して光を出力するＭ本のレーザダイオードと、Ｍ本のレーザダイオードから出力された光を合波し、２分岐して出力する合分波器と、分岐された一方の出力光を増幅し第１の出射光を出力する第１の半導体光増幅器と、分岐された他方の出力光を増幅し第２の出射光を出力する第２の半導体光増幅器とを有し、制御装置は、第２の半導体光増幅器に投入する電力を切り替えることで、第１の出射光および第２の出射光の波長の波長切り替え制御を実行する。

Description

本発明は、デジタルコヒーレント通信に用いられる波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法に関する。
近年、飛躍的な増加を続けている通信需要を支えるために、光通信においては、１本の光ファイバで大容量伝送を可能とする波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＷＤＭという）システムが導入されている。光源には、対応した波長のみを出力する光源を複数用意するのではなく、保守・運用性の観点から、任意の波長の光を出力できる波長可変光源を用いることが望ましい。
また、通信方式としては、デジタルコヒーレント通信技術の適用が主流となっている。コヒーレント通信では、データを搬送する送信光とは別に、受信側で送信光と干渉させて位相情報を復元する局発光が必要となる。正確に位相情報を復元するためには、送信光と局発光の波長が同一である必要がある。従って、送信光と局発光のどちらの光にも波長可変性が求められる。
消費電力低減や実装面積低減の観点から、１つの波長可変光源を送信光用と局発光用として兼用する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
波長可変光源の性能としては、高速波長切り換えに対する要求が高まっている。さらに、障害復旧時に新たな光パスに切り替える波長リストレーションや、電気の帯域や遅延に影響されない光スイッチ等への適用が望まれている。
波長可変光源に用いられる半導体レーザ素子に対しては、温度調整により波長を制御する方法と、波長制御用に設けた制御層への電流注入により波長を制御する方法を適用することができる。後者の方法においては、波長調整時にスペクトル線幅が劣化するという問題がある。従って、後者の方法は、狭線幅の光源が求められるデジタルコヒーレント通信には適していない。
前者の方法で高速切り替えを実現するには、素子内の熱源を利用した温度調整が、熱収束速度の観点から有力である。例えば、複数のレーザダイオード（以下、ＬＤと称す）が集積された半導体レーザ素子において、波長切り替え時に、レーザ発振するＬＤに隣接するＬＤに投入する電力を変化させることで、温度調整を行う方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１５−６５４０６号公報 特開２０１５−２０７７３８号公報
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
半導体レーザ素子には、波長の異なる複数のＬＤと、ＬＤから出力された光を入力し合波して出力する多モード干渉（Ｍｕｌｔｉ Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）型の光合波回路（以下、ＭＭＩと称す）と、ＭＭＩから出力された光を増幅する半導体光増幅器（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、以下、ＳＯＡと称す）が集積されるのが一般的である。そして、従来の半導体レーザ素子は、レーザ発振させるＬＤの選択と、ＬＤの温度調整によって、所望の波長の光を出力する。
素子の構成要素の中で、ＬＤとＳＯＡが熱源として機能する。そして、ＬＤとＳＯＡに注入する電流を変化させることで、発熱量が変化するため、ＬＤの温度を調整することができる。しかしながら、レーザ発振しているＬＤ以外のＬＤに電流を注入すると、例えレーザ発振に至っていない場合であっても、自然放出光の増加に伴い、クロストークが増大し、通信性能が劣化する。
ＳＯＡを熱源とする場合には、ＳＯＡに注入される電流が変化すると、出射光のパワーが変化する。このため、デジタルコヒーレント通信に用いる場合には、パワーの要求が厳しい送信光において、ＳＯＡ電流の調整可能範囲が狭くなる課題となっていた。
このような課題に対しては、素子内にヒータ等の別の熱源を設けて温度調整に使用する方法もある。しかしながら、別の電源を設けるための特殊な構造が必要になるという課題があった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、クロストークを増大させることなく、送信光の波長可変範囲を拡大することを可能にする波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法を得ることを目的とする。
本発明に係る波長可変光源は、２本以上のＭ本の光から第１の出射光および第２の出射光を出力する波長可変レーザ素子と、波長可変レーザ素子を制御することで、第１の出射光および第２の出射光の波長を所望の値に切り替え制御する制御装置とを備えた波長可変光源であって、波長可変レーザ素子は、レーザ発振して光を出力するＭ本のレーザダイオードと、Ｍ本のレーザダイオードから出力された光を合波し、第１の出力光および第２の出力光に２分岐して出力する合分波器と、合分波器から出力された第１の出力光を増幅し、第１の出射光を出力する第１の半導体光増幅器と、合分波器から出力された第２の出力光を増幅し、第２の出射光を出力する第２の半導体光増幅器とを有し、制御装置は、波長切り替え前後において、第１の半導体光増幅器に投入する電力を維持する一方で、レーザダイオードに投入する電力と、第２の半導体光増幅器に投入する電力を切り替え、レーザダイオードと、第２の半導体光増幅器を熱源として温度調整することで、第１の出射光および第２の出射光の波長の波長切り替え制御を実行するものである。
また、本発明に係る波長可変光源の波長切り替え制御方法は、レーザ発振して光を出力するＭ本のレーザダイオードと、Ｍ本のレーザダイオードから出力された光を合波し、第１の出力光および第２の出力光に２分岐して出力する合分波器と、合分波器から出力された第１の出力光を増幅し、第１の出射光を出力する第１の半導体光増幅器と、合分波器から出力された第２の出力光を増幅し、第２の出射光を出力する第２の半導体光増幅器とを有して構成された波長可変レーザ素子と、波長可変レーザ素子を制御することで、第１の出射光および第２の出射光の波長を所望の値に切り替え制御する制御装置とを備える波長可変光源において、制御装置により実行される波長可変光源の波長切り替え制御方法であって、第１の出射光と第２の出射光を、ともに切り替え前の第１波長から切り替え後の第２波長に切り換え制御するために、Ｍ本のレーザダイオードに投入する電力をＬＤ電力、第１の半導体光増幅器に投入する電力を第１ＳＯＡ電力、第２の半導体光増幅器に投入する電力を第２ＳＯＡ電力としたときに、第１ＳＯＡ電力を波長切り替え前後で同一値とし、第１波長となるためのＬＤ電力および第２ＳＯＡ電力をそれぞれ第１電力、第２電力とし、第２波長となるためのＬＤ電力および第２ＳＯＡ電力をそれぞれ第３電力、第４電力として、第１ＳＯＡ電力、第１電力、第２電力、第３電力、第４電力の対応関係があらかじめ記憶部に記憶させておく第１ステップと、第１波長として第１の出射光および第２の出射光を出力する際に、記憶部に記憶された対応関係を参照し、第１の半導体光増幅器に第１ＳＯＡ電力を投入し、ＬＤ電力として第１電力を投入し、かつ第２ＳＯＡ電力として第２電力を投入する第２ステップと、第１波長から第２波長に切り替えて第１の出射光および第２の出射光を出力する際に、記憶部に記憶された対応関係を参照し、第１の半導体光増幅器に投入される電力を第１ＳＯＡ電力に維持するとともに、ＬＤ電力として第３電力を投入し、かつ第２ＳＯＡ電力として第４電力を投入する第３ステップとを有するものである。
本発明によれば、２つのうちの一方のＳＯＡを熱源として、投入する電力量を制御することで、出射するレーザ光の波長を所望の値に切り替え制御する構成を備えている。この結果、クロストークを増大させることなく、送信光の波長可変範囲を拡大することを可能にする波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法を得ることができる。
本発明の実施の形態１における波長可変光源の構成図である。 本発明の実施の形態１において、記憶部に記憶されたデータに基づいて、制御処理部により波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。 本発明の実施の形態２において、記憶部に記憶されたデータに基づいて、制御処理部により波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。 本発明の実施の形態３において、記憶部に記憶されたデータに基づいて、制御処理部により波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。 本発明の実施の形態４における波長可変光源の構成図である。 本発明の実施の形態４において、記憶部に記憶されたデータに基づいて、制御処理部により波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。
以下、本発明の波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における波長可変光源の構成図である。本実施の形態１における波長可変光源に相当する波長可変レーザ素子１は、ＬＤ２、ＭＭＩ３、第１のＳＯＡ４、第２のＳＯＡ５を備えて構成されている。
ここで、図１に例示したＬＤ２は、レーザ発振し光を発生させる１２本のＬＤ２ａ〜ＬＤ２ｌで構成されている。そして、ＭＭＩ３は、１２本のＬＤ２ａ〜ＬＤ２ｌからの出力を合波し、２本に分岐して出力する。
第１のＳＯＡ４は、ＭＭＩ３からの２本の出力のうちの一方の光を増幅し、第１の出射光６として出力する。また、第２のＳＯＡＳ５は、ＭＭＩ３からの２本の出力のうちの他方の光を増幅し、第２の出射光７として出力する。
なお、以下では、Ｋ入力（Ｋは自然数）、Ｌ出力（Ｌは自然数）のＭＭＩ３のことを、Ｋ×Ｌ−ＭＭＩと記す。本実施の形態１における図１に示されたＭＭＩ３は、１２×２−ＭＭＩに相当する。
上述したように、波長可変レーザ素子１からは、第１の出射光６と第２の出射光７の２つのレーザ光が出射される。本実施の形態１においては、第１の出射光６を送信光に、第２の出射光７を局発光に用いることとして、以下の説明を行う。
波長可変レーザ素子１は、記憶部８ａおよび制御処理部８ｂを有する制御装置８が接続されている。記憶部８ａは、波長切替前後にＬＤ２、第１のＳＯＡ４、および第２のＳＯＡ５のそれぞれに注入される電流量を波長と関連付けて保存する記憶装置である。また、制御処理部８ｂは、記憶部８ａに保存されたデータに基づいて、ＬＤ２、第１のＳＯＡ４、および第２のＳＯＡ５のそれぞれに注入される電流量を調整し、波長切り替え制御を実行するコントローラである。
次に、波長切り替え動作時の制御方法について、具体的に説明する。本実施の形態１における制御方法では、あらかじめ実験等により、レーザ発振させるＬＤ２と、第１のＳＯＡ４、第２のＳＯＡ５の、波長切り替え前後における駆動条件（すなわち、投入する電流値）を取得しておく。以下では、ＬＤ２として、ＬＤ２ａを採用する場合を例に説明する。
まず、切り替え前の波長λ1を発生するＬＤ２ａへ注入される電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へ注入される電流ＩSOA1-1、および第２のＳＯＡ５へ注入される電流ＩSOA2-1のそれぞれの値を、波長計と電流計を用いて取得し、制御装置８内の記憶部８ａに、λ1のデータとして、波長λ1と各電流値を関連付けて記憶しておく。
次に、ＬＤ２ａに電流ＩLDa-1が注入され、第１のＳＯＡ４に電流ＩSOA1-1が注入され、第２のＳＯＡ５に電流ＩSOA2-1が注入されている状態から、第２のＳＯＡ５へ注入される電流のみを変化させるように切り替えを実施する。そして、切り替え後に波長λ2を発生させるために、第２のＳＯＡ５に注入される電流ＩSOA2-2を、波長計と電流計を用いて取得し、制御装置８内の記憶部８ａに、λ2のデータとして、波長λ2と各電流値を関連付けて記憶しておく。
ここで、波長λ2が波長λ1よりも長波長の場合には、波長切り替え時にＬＤの温度を上昇させる必要があるので、ＩSOA2-2＞ＩSOA2-1の関係となる。一方、波長λ2が波長λ1よりも短波長の場合には、波長切り替え時にＬＤの温度を低下させる必要があるので、ＩSOA2-2＜ＩSOA2-1の関係となる。
なお、波長λ1を発生させるための電流値データの組合せ、および波長λ2を発生させるための電流値データの組合せは、１通りではなく、複数存在する。これらの組合せは、送信光と局発光のパワー等に対する要求性能や消費電力等を鑑みて、適切に決定することができる。
また、第１の出射光６と第２の出射光７は、ともにＬＤ２で発生する光がそれぞれ第１のＳＯＡ４と第２のＳＯＡ５で増幅されて出射される光である。ここで、それぞれのＳＯＡにおける増幅によって、波長は変化しないため、第１の出射光６と第２の出射光７の波長は、同一である。
従って、波長λ1および波長λ2のデータを取得するためにあらかじめ行う実験において波長を測定する際には、第１の出射光６、第２の出射光７のどちらを使用してもよい。
図２は、本発明の実施の形態１において、記憶部８ａに記憶されたデータに基づいて、制御処理部８ｂにより波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。図２に示す通り、波長切り替え前においては、ＬＤ２ａへ電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へ電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ電流ＩSOA2-1がそれぞれ印加されている状態である。
そして、波長切り替え後においては、制御処理部８ｂは、ＬＤ２ａおよび第１のＳＯＡ４へ印加される電流は変化させずに、第２のＳＯＡ５へ印加される電流をＩSOA2-1からＩSOA2-2に切り替える。このような切り替え制御は、フィードフォワード制御により行われる。
なお、この例では、波長λ2が波長λ1よりも長波長である場合を想定して、ＩSOA2-2＞ＩSOA2-1となっている。ただし、波長λ2が波長λ1よりも短波長である場合には、ＩSOA2-2＜ＩSOA2-1となる。
さらに、この例では、制御装置８が、定電流源を想定して注入電流の切り替えによる波長切り替えを行う場合について説明した。ただし、制御装置８は、定電流源の代わりに定電圧源を使用して、印加電圧の切り替えによる波長切り替えを行ってもよい。換言すると、ＳＯＡを熱源として、投入する電力を制御することで温度調整を行うことで、波長切り替えを実行できればよい。
この場合には、あらかじめ行う実験において、波長計と電圧計を用いて、波長λ1を発生する際の、ＬＤ２ａへの印加電圧ＶLDa-1、第１のＳＯＡ４への印加電圧ＶSOA1-1、第２のＳＯＡ５への印加電圧ＶSOA2-1と、波長λ2を発生する際の、第２のＳＯＡ５への印加電圧ＶSOA2-2を取得し、切り替え前後のデータとして、制御装置８内の記憶部８ａに記憶させておく。
そして、波長切り替え時において、制御処理部８ｂは、ＬＤ２ａへ電圧ＶLDa-1、第１のＳＯＡ４へ電圧ＶSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ電圧ＶSOA2-1がそれぞれ印加されている状態から、第２のＳＯＡ５へ印加する電圧をＶSOA2-1からＶSOA2-2に切り替えることとなる。
次に、本実施の形態１における波長可変光源による作用効果について説明する。
本実施の形態１においては、第１の出射光６の波長および第２の出射光７の波長は、ともにＬＤ２ａの温度調整によって可変である。従って、熱源として作用する第２のＳＯＡ５へ注入される電流を変化させ、結果的にＬＤ２ａが温度調整されることで、第１の出射光６と第２の出射光７の両方の波長を変化させることができる。
デジタルコヒーレント通信用として２つの光源を供給する場合には、送信光としては、局発光よりも大きなパワーが必要とされる。従って、第１の出射光６を送信光に用い、第２の出射光７を局発光に用いて本実施の形態１における波長切り替え制御を行うことで、電流調整幅が広い局発光のＳＯＡを熱源とした温度調整によって、局発光のみならず、送信光の波長も切り替えることができる。この結果、送信光の波長可変範囲が拡大されるという効果がある。
また、本実施の形態１における波長切り替え制御は、レーザ発振しているＬＤ以外には、電流を注入していない。従って、クロストークを増大させずに、波長切り替えを行うことが可能である。
なお、本実施の形態１においては、１２×２−ＭＭＩを用いているが、ＭＭＩ３が適切に設計されていれば、１２×１−ＭＭＩの場合と同程度の割合でＬＤ出力光を結合させて出力することができる。
従って、１２×１−ＭＭＩを使用した光源を２つ用意して、それぞれを送信光、局発光として用いる従来と比較して、ＳＯＡへの入力パワーは同程度なため、ＳＯＡの電流調整範囲が狭くなることはない。
さらに、本実施の形態１における波長可変レーザ素子１には、ＬＤ２、第１のＳＯＡ４、第２のＳＯＡ５以外には、ヒータ等の熱源を設けることはしていない。このため、制御装置８に必要とされる電流源または電圧源の個数を減らすことができ、波長可変光源のコストを低下させることができるという効果がある。
また、本実施の形態１においては、波長切り替え前後で第１のＳＯＡ４へ注入する電流は、一定に保たれている場合について説明した。しかしながら、第１のＳＯＡ４へ注入する電流は、一定である必要はなく、送信光のパワーの要求を満たす範囲内で変化させてもよい。
さらに、ＬＤ２は、１２本である必要はなく、１２本未満でも、１２本より多くてもよい。その場合、ＭＭＩ３の入力数は、ＬＤ２の本数と同一の値となる。すなわち、ＬＤ２がＭ本（Ｍは自然数）である場合には、ＭＭＩ３は、Ｍ×２−ＭＭＩとなる。
また、発振させるＬＤは、ＬＤ２ａとして説明したが、必ずしもＬＤ２ａであるとは限らず、必要な波長によっては、他のＬＤを発振させる場合もある。
また、本実施の形態１では、第１の出射光６を送信光に用い、第２の出射光７を局発光に用いているが、第１の出射光６を局発光に用い、第２の出射光７を送信光に用いてもよい。その場合には、制御処理部８ｂは、波長切り替え時に、ＬＤ２ａと第２のＳＯＡ５へ注入される電流は切り替えずに、第１のＳＯＡ５へ注入される電流のみを切り替えるように波長切り替え制御を実行することとなる。
また、本実施の形態１では、デジタルコヒーレント通信のように、局発光よりも大きなパワーが送信光に要求されている場合を想定して、波長切り替え時に局発光側のＳＯＡへ注入する電流を変化させる場合について説明した。しかしながら、局発光に送信光よりも大きなパワーが要求される用途においては、制御処理部８ｂは、波長切り替え時に送信光側のＳＯＡへ注入する電流を変化させてもよい。
以上のように、実施の形態１によれば、一方のＳＯＡに注入する電流値を制御することで、出射するレーザ光の波長を所望の値に切り替え制御する構成を備えている。この結果、クロストークを増大させることなく、送信光の波長可変範囲を拡大することを可能にする波長可変光源、および波長可変光源の制御方法を実現することができる。
実施の形態２．
先の実施の形態１では、第２のＳＯＡ５の電流値を可変させることで、波長切り替え制御を行う場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、第２のＳＯＡ５の電流値に加え、ＬＤ２に印加する電流値も可変させることで、波長切り替え制御を行う場合について説明する。なお、装置構成は、先の実施の形態１における図１と同様である。
本実施の形態２における波長切り替え動作時の制御方法について、具体的に説明する。まず、先の実施の形態１と同様に、波長切り替え前の波長λ1のデータとして、あらかじめ行う実験等にて、電流ＩLDa-1、電流ＩSOA1-1、電流ＩSOA2-1の各測定データを取得する。そして、取得した測定データを、制御装置８内の記憶部８ａにλ1のデータとして記憶させる。
次に、波長切り替え後である波長λ2のデータ取得時においては、ＬＤ２ａに電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４に電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５に電流ＩSOA2-1がそれぞれ注入されている状態から、第１のＳＯＡ４へ注入される電流は変化させず、第２のＳＯＡ５の電流のみならず、ＬＤ２の電流も変化させる。
そして、切り替え後の波長λ2を発生するＬＤ２ａへの注入電流ＩLDa-2と、第２のＳＯＡ５への注入電流ＩSOA2-2を、波長計と電流計を用いて取得し、制御装置８内の記憶部８ａにλ2のデータとして記憶させる。
図３は、本発明の実施の形態２において、記憶部８ａに記憶されたデータに基づいて、制御処理部８ｂにより波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。図３に示す通り、波長切り替え前においては、ＬＤ２ａへ電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へ電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ電流ＩSOA2-1がそれぞれ印加されている状態である。
そして、切り替え後においては、制御処理部８ｂは、第１のＳＯＡ４へ印加される電流は変化させずに、ＬＤ２ａへ印加される電流をＩLDa-1からＩLDa-2に切り替えるとともに、第２のＳＯＡ５へ印加される電流をＩSOA2-1からＩSOA2-2に切り替える。このような切り替え制御は、フィードフォワード制御により行われる。
なお、この例では、波長λ2が波長λ1よりも長波長である場合を想定して、ＩLDa-2＞ＩLDa-1、ＩSOA2-2＞ＩSOA2-1となっている。ただし、波長λ2が波長λ1よりも短波長である場合には、ＩLDa-2＜ＩLDa-1、ＩSOA2-2＜ＩSOA2-1となる。
次に、本実施の形態２における波長可変光源による作用効果について説明する。
本実施の形態２においては、第２のＳＯＡ５のみならず、ＬＤ２ａ自身もＬＤ２ａの温度を調整する熱源として利用されている。ここで、ＬＤ２ａの電流が変化すると、第１の出射光６および第２の出射光７のスペクトル線幅が変化する。
デジタルコヒーレント通信においては、送信光と局発光を安定して干渉させるために、スペクトル線幅の規定も設けられている。従って、スペクトル線幅の要求を満たす範囲内でＬＤ２ａへの注入電流を変化させることで、第１のＳＯＡ４のみを熱源として用いる場合よりも、ＬＤ２ａの温度の調整可能な範囲が拡大される。この結果、本実施の形態２のような波長切り替え制御を実行することで、波長可変範囲が広くなるという効果が得られる。
以上のように、実施の形態２によれば、ＳＯＡに注入する電流値とともに、ＬＤ自身に注入する電流値も可変制御することで、出射するレーザ光の波長を所望の値に切り替え制御する構成を備えている。この結果、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、波長可変範囲を広くすることができ、適用範囲を広げることが可能になるというさらなる効果を得ることができる。
実施の形態３
先の実施の形態１、２では、レーザ発振するＬＤが、波長切り替え前後においてＬＤ２ａだけである場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、レーザ発振するＬＤが、波長切り替え前後において異なる場合について説明する。なお、装置構成は、先の実施の形態１における図１と同様である。
本実施の形態２における波長切り替え動作時の制御方法について、具体的に説明する。まず、先の実施の形態１と同様に、波長切り替え前のデータとして、あらかじめ行う実験等にて、波長λ1のデータとして、電流ＩLDa-1、電流ＩSOA1-1、電流ＩSOA2-1の各測定データを取得する。そして、取得した測定データを、制御装置８内の記憶部８ａにλ1のデータとして記憶させる。
次に、波長切り替え後である波長λ2のデータ取得時においては、波長切り替え前に発振させるＬＤ２ａには電流が注入されておらず、波長切り替え後に発振させるＬＤ２ｂに電流ＩLDb-2が注入されている状態であり、かつ、第１のＳＯＡ４に電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５に電流ＩSOA2-1が注入されている状態から、第２のＳＯＡ５へ注入される電流のみを変化させ、波長λ2を発生する電流ＩSOA2-2を取得する。そして、取得した測定データを、制御装置８内の記憶部８ａに、λ2のデータとして記憶させる。
なお、電流ＩLDb-2は、ＬＤ２ａにＩLDa-1が注入されている場合と、ＬＤ２ｂにＩLDb-2が注入されている場合で、ＬＤの出力が同程度になるように設定する。
図４は、本発明の実施の形態３において、記憶部８ａに記憶されたデータに基づいて、制御処理部８ｂにより波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。図４に示す通り、波長切り替え前においては、ＬＤ２ａへ電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へ電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ電流ＩSOA2-1がそれぞれ印加されている状態である。
そして、切り替え後においては、制御処理部８ｂは、第１のＳＯＡ４へ印加される電流は変化させずに、ＬＤ２ａには電流を注入せず、ＬＤ２ｂへＩLDb-2が注入され、かつ、第２のＳＯＡ５へ印加される電流をＩSOA2-1からＩSOA2-2に切り替える。このような切り替え制御は、フィードフォワード制御により行われる。
次に、本実施の形態３における波長可変電源による作用効果について説明する。
本実施の形態３においては、波長切り替え時にＬＤの温度を調整しているのみならず、レーザ発振するＬＤも変更している。この結果、波長可変範囲が拡大されるという効果がある。
また、波長切り替え前後のＬＤ２の出力、すなわち、波長切り替え前におけるＬＤ２ａの出力と波長切り替え後におけるＬＤ２ｂの出力は、同程度に設定されている。さらに、第１のＳＯＡ４に注入される電流も変化させていない。この結果、送信光のパワーは、波長切り替え前後でほぼ一定に保たれる。
また、本実施の形態３では、レーザ発振するＬＤは、切り替わっているが、波長切り替えの前と後では、それぞれ一つのＬＤにしか電流を注入していない。このため、クロストークも増大しない。
なお、本実施の形態３では、波長切り替え前後でＬＤ２の出力が変化しないように、電流ＩLDa-1、電流ＩLDb-2を設定している。ただし、厳密に出力が同一でなくとも、送信光のパワーが要求値を満たす範囲内であれば、電流ＩLDb-2が変動してもよい。
また、この例では、ＩSOA2-2＞ＩSOA2-1となっているが、切り替え後の波長λ2によっては、ＩSOA2-2＜ＩSOA2-1となる場合もあり得る。すなわち、ＬＤ２ｂに電流ＩLDb-2、第１のＳＯＡ４へ電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ電流ＩSOA2-1がそれぞれ注入された状態における切り替え後の波長λ2が切り替え前の波長λ1より長波長であれば、ＬＤ２の温度を上昇させる必要があるので、ＩSOA2-2＞ＩSOA2-1となる。
その一方で、切り替え後の波長λ2が切り替え前の波長λ1より短波長であれば、ＬＤ２の温度を低下させる必要あるので、ＩSOA2-2＜ＩSOA2-1となる。
また、本実施の形態３では、波長切り替え前にはＬＤ２ａを、波長切り替え後にはＬＤ２ｂを発振させている場合を例示した。しかしながら、必ずしもこの組合せとは限らず、波長切り替え前後で必要となる波長によっては、別のＬＤの組合せになる場合もある。
以上のように、実施の形態３によれば、波長切り替え前後で発振させるＬＤを異ならせるように制御した上で、出射するレーザ光の波長を所望の値に切り替え制御する構成を備えている。この結果、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、先の実施の形態２と同様に、波長可変範囲を広くすることができ、適用範囲を広げることが可能になるというさらなる効果を得ることができる。
実施の形態４．
先の実施の形態１〜３では、第２の出射光７を増幅するＳＯＡとしてＳＯＡ５を採用する構成について説明した。これに対して、本実施の形態４では、ＳＯＡ５の後段にＳＯＡ９をさらに備えた構成について説明する。
図５は、本発明の実施の形態４における波長可変光源の構成図である。本実施の形態４における波長可変光源に相当する波長可変レーザ素子１は、ＬＤ２、ＭＭＩ３、第１のＳＯＡ４、第２のＳＯＡ５、第３のＳＯＡ９を備えて構成されている。本実施の形態４における図５の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、第３のＳＯＡ９をさらに備えている点が異なっている。そこで、この相違点を中心に、以下に説明する。
第３のＳＯＡ９は、第２のＳＯＡ５の後段に形成されており、利得および長さは、第２のＳＯＡ５と同程度になっている。そして、本実施の形態４においては、第２の出射光７は、直列接続された前段の第２のＳＯＡ５および後段の第３のＳＯＡ９による２段の増幅を経て、出力されている。
本実施の形態４における波長切り替え動作時の制御方法について、具体的に説明する。まず、波長切り替え前の波長λ1のデータとして、あらかじめ行う実験等にて、ＬＤ２ａへ注入される電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へ注入される電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ注入される電流ＩSOA2-1、第３のＳＯＡ９へ注入される電流ＩSOA3-1の各測定データを、波長計と電流計を用いて取得する。そして、取得した測定データを、制御装置８内の記憶部８ａにλ1のデータとして記憶させる。
次に、ＬＤ２ａへ電流ＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へ電流ＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へ電流ＩSOA2-1、第３のＳＯＡ９へ電流ＩSOA3-1が注入されている状態から、第２のＳＯＡ５および第３のＳＯＡ９へ注入される電流を変化させる。そして、切り替え後の波長λ2を発生する第２のＳＯＡ５の電流ＩSOA2-2、第３のＳＯＡ９の電流ＩSOA3-2を、波長計と電流計を用いて取得し、制御装置８内の記憶部８ａにλ2のデータとして記憶させる。
なお、第２のＳＯＡ５および第３のＳＯＡ９の電流を変化させる際には、第２のＳＯＡ５の電流の変化量と逆極性の同一値だけ、第３のＳＯＡ９の電流を変化させる。
図６は、本発明の実施の形態４において、記憶部８ａに記憶されたデータに基づいて、制御処理部８ｂにより波長切り替えを実施した場合の各電流値の状態を示したタイムチャートである。図６に示す通り、波長切り替え前においては、ＬＤ２ａへＩLDa-1、第１のＳＯＡ４へＩSOA1-1、第２のＳＯＡ５へＩSOA2-1、第３のＳＯＡ９へＩSOA3-1がそれぞれ注入されている状態である。
そして、切り替え後においては、制御処理部８ｂは、ＬＤ２ａおよび第１のＳＯＡ４へ印加される電流は変化させずに、第２のＳＯＡ５へ印可する電流をＩSOA2-1からＩSOA2-2に、第３のＳＯＡ９へ注入する電流をＩSOA3-1からＩSOA3-2に切り替える。このような切り替え制御は、フィードフォワード制御により行われる。
次に、本実施の形態４における波長可変光源による作用効果について説明する。
本実施の形態４における波長可変光源では、第２のＳＯＡ５へ注入される電流をある値上昇させ、第３のＳＯＡ９へ注入される電流を第２のＳＯＡ５で上昇させた値と同一値だけ低下させる制御が行われる。この場合、第２のＳＯＡ５と第３のＳＯＡ９は、利得および長さは同程度であるため、第２の出射光７のパワーは、ほぼ一定に保たれる。
また、ＬＤ２の温度変化については、第２のＳＯＡ５からＬＤまでの熱抵抗θ１と、第３のＳＯＡ９からＬＤまでの熱抵抗θ２が関係する。ここで、二点間の熱抵抗θは、次式で表される。
θ＝Ｌ／（λ×Ａ） （１）
上式（１）において、Ｌは、熱が伝達する経路に沿った二点間の距離、λは、熱が伝達する物質の熱伝導率、Ａは、熱が伝達する経路の断面積である。
本実施の形態４においては、熱抵抗θ１と熱抵抗θ２で、λ、Ａはほぼ同一であるが、Ｌについては、第３のＳＯＡ９の方が第２のＳＯＡ５よりもＬＤから遠くに配置されているため、値が大きい。すなわち、θ１＜θ２となる。
熱抵抗が小さい場合の方が、同一の発熱量変化に対して温度の変化量が大きい。従って、第２のＳＯＡ５の電流をある値上昇させ、第３のＳＯＡ９の電流を同一値低下させる本実施の形態４においては、ＬＤ２の温度が上昇する。従って、本実施の形態４における波長可変光源は、第２の出射光７のパワーを変化させずに、波長切り替えできるという効果を得ることができる。
なお、本実施の形態４では、切り替え後の波長λ2が切り替え前の波長λ1より長波長である場合を想定して、波長切り替え時に第２のＳＯＡ５の電流を増加させ、第３のＳＯＡ９の電流を減少させていた。これに対して、切り替え後の波長λ2が切り替え前の波長λ1より短波長である場合には、波長切り替え時に第２のＳＯＡ５の電流を減少させ、第３のＳＯＡ９の電流を増加させることとなる。
また、本実施の形態４では、第２のＳＯＡ５と第３のＳＯＡ９の利得および長さが同程度という条件のもとで説明した。しかしながら、この条件は、本発明に不可欠なものではなく、本実施の形態４における効果を得るためのより好ましい条件である。すなわち、第２のＳＯＡ５の電流変化による第２の出射光７のパワー変化を、第３のＳＯＡ９の電流変化によって打ち消すことが出来れば、上述した条件を満たす必要はない。
さらに、本実施の形態４では、第３のＳＯＡ９を、第２のＳＯＡ５の後段に配置した場合について説明した。しかしながら、第３のＳＯＡ９を、第２のＳＯＡ５の代わりに第１のＳＯＡ４の後段に配置して、第１のＳＯＡ４の電流をある値上昇させ、第３のＳＯＡ９の電流を同一値低下させてもよく、同様の効果を得ることができる。
以上のように、実施の形態４によれば、出射光を増幅するＳＯＡを２段構成とした上で、出射するレーザ光の波長を所望の値に切り替え制御する構成を備えている。このような構成によっても、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した実施の形態２〜４は、投入電流値を制御することで、波長切り替え制御を行う場合について説明した。しかしながら、実施の形態２〜４においても、先の実施の形態１で説明したように、投入電流値の代わりに、印加電圧値を制御することによっても、波長切り替え制御を実施でき、同様の効果を得ることができる。

Claims (9)

  1. ２本以上のＭ本の光から第１の出射光および第２の出射光を出力する波長可変レーザ素子と、
    前記波長可変レーザ素子を制御することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を所望の値に切り替え制御する制御装置と
    を備えた波長可変光源であって、
    前記波長可変レーザ素子は、
    レーザ発振して光を出力するＭ本のレーザダイオードと、
    前記Ｍ本のレーザダイオードから出力された光を合波し、第１の出力光および第２の出力光に２分岐して出力する合分波器と、
    前記合分波器から出力された前記第１の出力光を増幅し、前記第１の出射光を出力する第１の半導体光増幅器と、
    前記合分波器から出力された前記第２の出力光を増幅し、前記第２の出射光を出力する第２の半導体光増幅器と
    を有し、
    前記制御装置は、波長切り替え前後において、前記第１の半導体光増幅器に投入する電力を維持する一方で、前記レーザダイオードに投入する電力と、前記第２の半導体光増幅器に投入する電力を切り替え、前記レーザダイオードと、前記第２の半導体光増幅器を熱源として温度調整することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長の波長切り替え制御を実行する
    波長可変光源。
  2. 前記制御装置は、
    前記第１の出射光と前記第２の出射光を、ともに切り替え前の第１波長から切り替え後の第２波長に切り換え制御するために、前記Ｍ本のレーザダイオードに投入する電力をＬＤ電力、前記第１の半導体光増幅器に投入する電力を第１ＳＯＡ電力、前記第２の半導体光増幅器に投入する電力を第２ＳＯＡ電力としたときに、前記第１ＳＯＡ電力を波長切り替え前後で同一値とし、前記第１波長となるための前記ＬＤ電力および前記第２ＳＯＡ電力をそれぞれ第１電力、第２電力とし、前記第２波長となるための前記ＬＤ電力および前記第２ＳＯＡ電力をそれぞれ第３電力、第４電力として、前記第１ＳＯＡ電力、前記第１電力、前記第２電力、前記第３電力、前記第４電力の対応関係があらかじめ記憶された記憶部を有し、
    前記記憶部に記憶された前記対応関係を参照し、波長切り替え前後において前記第１ＳＯＡ電力を維持するとともに、波長切り替え前においては、前記ＬＤ電力として前記第１電力を投入し、かつ前記第２ＳＯＡ電力として前記第２電力を投入し、波長切り替え後においては、前記ＬＤ電力として前記第３電力を投入し、かつ前記第２ＳＯＡ電力として前記第４電力を投入することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項１に記載の波長可変光源。
  3. 前記記憶部は、前記ＬＤ電力が波長切り替え前後で同一値となるように、前記第１電力と前記第３電力が同一値として前記対応関係があらかじめ記憶されており、
    前記制御装置は、前記記憶部に記憶された前記対応関係を参照し、波長切り替え前後において前記第１ＳＯＡ電力および前記ＬＤ電力を維持するとともに、波長切り替え前においては前記第２ＳＯＡ電力として前記第２電力を投入し、波長切り替え後においては前記第２ＳＯＡ電力として前記第４電力を投入することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項２に記載の波長可変光源。
  4. 前記記憶部は、前記ＬＤ電力を波長切り替え前後で切り替える際に、同一のレーザダイオードに投入する電力として前記第１電力と前記第３電力を規定した前記対応関係があらかじめ記憶されており、
    前記制御装置は、前記同一のレーザダイオードに対して、波長切り替え前においては前記第１電力を投入し、波長切り替え後においては前記第３電力を投入することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項２に記載の波長可変光源。
  5. 前記記憶部は、前記ＬＤ電力を波長切り替え前後で切り替える際に、波長切り替え前にレーザ発振する第１のレーザダイオードと、波長切り替え後にレーザ発振する前記第１のレーザダイオードとは異なる第２のレーザダイオードをあらかじめ特定し、前記第１のレーザダイオードに投入する前記第１電力と前記第２のレーザダイオードに投入する前記第３電力を規定した前記対応関係があらかじめ記憶されており、
    前記制御装置は、波長切り替え前においては前記第１のレーザダイオードに対して前記第１電力を投入し、波長切り替え後においては前記第２のレーザダイオードに対して前記第３電力を投入することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項２に記載の波長可変光源。
  6. 前記第２の半導体光増幅器の後段に直列接続され、前記第２の半導体光増幅器による増幅後の光信号を増幅し、前記第２の出射光として出力する第３の半導体光増幅器をさらに有し、
    前記第１の出射光と前記第２の出射光を、ともに切り替え前の第１波長から切り替え後の第２波長に切り換え制御するために、前記第３の半導体光増幅器に投入する電力を第３ＳＯＡ電力としたときに、前記第１ＳＯＡ電力を波長切り替え前後で同一値とし、前記第１波長となるための前記ＬＤ電力、前記第２ＳＯＡ電力、および前記第３ＳＯＡ電力をそれぞれ第１電力、第２電力、第５電力とし、前記第２波長となるための前記ＬＤ電力、前記第２ＳＯＡ電力、および前記第３ＳＯＡ電力をそれぞれ第３電力、第４電力、第６電力とし、かつ、前記第２ＳＯＡ電力を前記第２電力から前記第４電力に切り替えることによる前記第２の出射光のパワー変化を、前記第３ＳＯＡ電力を前記第５電力から前記第６電力に切り替えることによる前記第２の出射光のパワー変化により打ち消すようにして、前記第１ＳＯＡ電力、前記第１電力、前記第２電力、前記第３電力、前記第４電力、前記第５電力、前記第６電力の対応関係が前記記憶部にあらかじめ記憶されており、
    前記制御装置は、波長切り替え前においては、前記第２の半導体光増幅器に前記第２電力を投入し、かつ前記第３の半導体光増幅器に前記第５電力を投入し、波長切り替え後においては、前記第２の半導体光増幅器に前記第４電力を投入し、かつ前記第３の半導体光増幅器に前記第６電力を投入することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項２に記載の波長可変光源。
  7. 前記記憶部は、前記対応関係に含まれるそれぞれの電力が電流値として規定されており、
    前記制御装置は、前記記憶部に記憶された前記対応関係を参照し、波長切り替え前後において電流値を制御することで前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項２から６のいずれか１項に記載の波長可変光源。
  8. 前記記憶部は、前記対応関係に含まれるそれぞれの電力が電圧値として規定されており、
    前記制御装置は、前記記憶部に記憶された前記対応関係を参照し、波長切り替え前後において電圧値を制御することで前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を前記第１波長から前記第２波長に切り替え制御する
    請求項２から６のいずれか１項に記載の波長可変光源。
  9. レーザ発振して光を出力するＭ本のレーザダイオードと、
    前記Ｍ本のレーザダイオードから出力された光を合波し、第１の出力光および第２の出力光に２分岐して出力する合分波器と、
    前記合分波器から出力された前記第１の出力光を増幅し、第１の出射光を出力する第１の半導体光増幅器と、
    前記合分波器から出力された前記第２の出力光を増幅し、第２の出射光を出力する第２の半導体光増幅器と
    を有して構成された波長可変レーザ素子と、
    前記波長可変レーザ素子を制御することで、前記第１の出射光および前記第２の出射光の波長を所望の値に切り替え制御する制御装置と
    を備える波長可変光源において、前記制御装置により実行される波長可変光源の波長切り替え制御方法であって、
    前記第１の出射光と前記第２の出射光を、ともに切り替え前の第１波長から切り替え後の第２波長に切り換え制御するために、前記Ｍ本のレーザダイオードに投入する電力をＬＤ電力、前記第１の半導体光増幅器に投入する電力を第１ＳＯＡ電力、前記第２の半導体光増幅器に投入する電力を第２ＳＯＡ電力としたときに、前記第１ＳＯＡ電力を波長切り替え前後で同一値とし、前記第１波長となるための前記ＬＤ電力および前記第２ＳＯＡ電力をそれぞれ第１電力、第２電力とし、前記第２波長となるための前記ＬＤ電力および前記第２ＳＯＡ電力をそれぞれ第３電力、第４電力として、前記第１ＳＯＡ電力、前記第１電力、前記第２電力、前記第３電力、前記第４電力の対応関係があらかじめ記憶部に記憶させておく第１ステップと、
    前記第１波長として前記第１の出射光および前記第２の出射光を出力する際に、前記記憶部に記憶された前記対応関係を参照し、前記第１の半導体光増幅器に前記第１ＳＯＡ電力を投入し、前記ＬＤ電力として前記第１電力を投入し、かつ前記第２ＳＯＡ電力として前記第２電力を投入する第２ステップと、
    前記第１波長から前記第２波長に切り替えて前記第１の出射光および前記第２の出射光を出力する際に、前記記憶部に記憶された前記対応関係を参照し、前記第１の半導体光増幅器に投入される電力を前記第１ＳＯＡ電力に維持するとともに、前記ＬＤ電力として前記第３電力を投入し、かつ前記第２ＳＯＡ電力として前記第４電力を投入する第３ステップと
    を有する波長可変光源の波長切り替え制御方法。
JP2016565078A 2016-05-16 2016-05-16 波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法 Active JP6180666B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/064495 WO2017199294A1 (ja) 2016-05-16 2016-05-16 波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6180666B1 true JP6180666B1 (ja) 2017-08-16
JPWO2017199294A1 JPWO2017199294A1 (ja) 2018-05-31

Family

ID=59604863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016565078A Active JP6180666B1 (ja) 2016-05-16 2016-05-16 波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11070027B2 (ja)
JP (1) JP6180666B1 (ja)
CN (1) CN109075528B (ja)
WO (1) WO2017199294A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106410603A (zh) * 2016-06-22 2017-02-15 无锡市德科立光电子技术有限公司 在线调整半导体光放大器性能参数的方法和装置
CN110620331B (zh) * 2019-09-26 2021-05-28 哈尔滨工业大学 Dfb阵列高速大范围连续可调谐方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180291A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 古河電気工業株式会社 半導体レーザモジュール
JP2015035553A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 三菱電機株式会社 波長モニタおよび光モジュール
JP2015094812A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 日本電信電話株式会社 波長可変光源
JP2015167174A (ja) * 2014-03-04 2015-09-24 三菱電機株式会社 波長可変光源および波長可変光源モジュール

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4255611B2 (ja) * 2000-10-30 2009-04-15 富士通株式会社 光源装置及び光源装置の波長制御装置
JP2007273644A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Eudyna Devices Inc 光半導体装置、レーザチップおよびレーザモジュール
JP4850757B2 (ja) * 2007-03-08 2012-01-11 日本電信電話株式会社 波長可変半導体レーザ素子及びその制御装置、制御方法
JP5730469B2 (ja) * 2009-03-27 2015-06-10 古河電気工業株式会社 波長可変光源装置
JP5203422B2 (ja) * 2010-06-09 2013-06-05 古河電気工業株式会社 半導体レーザモジュール
JP5416286B2 (ja) * 2010-10-29 2014-02-12 古河電気工業株式会社 光増幅装置および光伝送システム
JP6320192B2 (ja) * 2013-08-30 2018-05-09 三菱電機株式会社 波長可変光源および波長可変光源モジュール
JP2015207738A (ja) 2014-04-23 2015-11-19 日本電信電話株式会社 波長可変レーザアレイ及び波長可変レーザアレイの波長制御方法
US9601906B2 (en) * 2015-02-09 2017-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Wavelength-tunable light source and wavelength-tunable light source module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180291A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 古河電気工業株式会社 半導体レーザモジュール
JP2015035553A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 三菱電機株式会社 波長モニタおよび光モジュール
JP2015094812A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 日本電信電話株式会社 波長可変光源
JP2015167174A (ja) * 2014-03-04 2015-09-24 三菱電機株式会社 波長可変光源および波長可変光源モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
CN109075528A (zh) 2018-12-21
JPWO2017199294A1 (ja) 2018-05-31
US11070027B2 (en) 2021-07-20
WO2017199294A1 (ja) 2017-11-23
CN109075528B (zh) 2020-11-13
US20190109434A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4850757B2 (ja) 波長可変半導体レーザ素子及びその制御装置、制御方法
JP2007533151A (ja) レーザ光の波長制御
JP2013089754A (ja) 波長可変半導体レーザの制御方法
JP4290541B2 (ja) 波長可変光源および光送信器
JP2009231526A (ja) 半導体レーザの制御方法および半導体レーザの制御装置
JP6180666B1 (ja) 波長可変光源および波長可変光源の波長切り替え制御方法
JP5074667B2 (ja) 集積型半導体レーザ装置および集積型半導体レーザ装置の駆動方法
US20090324254A1 (en) Optical transmission apparatus and method
JP4833509B2 (ja) 波長可変レーザ、波長可変レーザアレイ素子ならびにそれらの制御方法
JPWO2019059066A1 (ja) 半導体光集積素子
JP2004221267A (ja) 高速波長可変分布帰還型半導体レーザアレイ及び分布帰還型半導体レーザ
JP4330063B2 (ja) 波長可変レーザ光源
US20230163573A1 (en) Integrated Laser Source
JP5333238B2 (ja) 波長可変レーザ装置及びその波長切替方法
JP2009123985A (ja) 波長可変レーザ光発生装置
JP6231934B2 (ja) 波長可変レーザの波長制御装置
JP2014203853A (ja) 高速波長可変レーザの制御方法及び波長制御装置
JP2014502427A5 (ja)
WO2021129854A1 (zh) 基于wdm的基带信号发送装置、方法、存储介质及电子设备
JP6510895B2 (ja) 波長可変レーザアレイ及び波長可変レーザアレイの波長制御方法
JP6626412B2 (ja) 波長可変半導体レーザアレイ及び波長可変半導体レーザアレイの制御方法
JP5963266B2 (ja) 波長可変レーザシステム及びその制御方法
JP2013077801A (ja) 波長可変半導体レーザの制御方法
JP2015207738A (ja) 波長可変レーザアレイ及び波長可変レーザアレイの波長制御方法
JP4181145B2 (ja) 波長安定化光源および波長安定化装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170620

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6180666

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250