JP6951983B2 - 波長可変レーザ装置、及び波長可変レーザ装置の波長制御方法 - Google Patents
波長可変レーザ装置、及び波長可変レーザ装置の波長制御方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、波長可変レーザ装置、及び波長可変レーザ装置の波長制御方法に関する。
従来、波長可変レーザ装置において、入射する光の波長に対して周期的な透過特性を有する光フィルタを用いて、出力するレーザ光の波長を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の波長可変レーザ装置は、出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、エタロン等の光フィルタと、光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、波長可変光源部の動作を制御する制御装置（演算回路）とを備える。
ここで、制御装置は、第１，第２の受光素子がそれぞれ取得したレーザ光の強度に基づいて、レーザ光の波長を制御するためのモニタ値を算出する。また、制御装置は、光フィルタにおける所定の温度（以下、基準温度と記載）での透過特性を用いて、レーザ光の目標波長に対応し、当該モニタ値の目標となる制御目標値を設定する。そして、制御装置は、モニタ値が制御目標値に合致するように、波長可変光源部の動作を制御する。
特許文献１に記載の波長可変レーザ装置は、出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、エタロン等の光フィルタと、光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、波長可変光源部の動作を制御する制御装置（演算回路）とを備える。
ここで、制御装置は、第１，第２の受光素子がそれぞれ取得したレーザ光の強度に基づいて、レーザ光の波長を制御するためのモニタ値を算出する。また、制御装置は、光フィルタにおける所定の温度（以下、基準温度と記載）での透過特性を用いて、レーザ光の目標波長に対応し、当該モニタ値の目標となる制御目標値を設定する。そして、制御装置は、モニタ値が制御目標値に合致するように、波長可変光源部の動作を制御する。
ところで、光フィルタの透過特性は、当該光フィルタの温度が基準温度からずれると、波長軸上で全体がシフトするものである。すなわち、光フィルタの温度が基準温度からずれているにも拘らず、当該基準温度での透過特性を用いて、レーザ光の目標波長に対応する制御目標値を設定した場合には、光フィルタの透過特性が基準温度での透過特性からシフトしているため、当該制御目標値は、レーザ光の目標波長に対応した値とはならない。このため、モニタ値が当該制御目標値に合致するように波長可変光源部の動作を制御すると、レーザ光の波長は、目標波長からずれた波長に制御されてしまう。
そこで、特許文献１に記載の波長可変レーザ装置では、温度制御装置によって、光フィルタの温度を一定に制御している。しかしながら、光フィルタの温度を一定に制御していても、波長可変レーザ装置内部の温度バラつきや、波長可変レーザ装置の外部の温度等の環境により外部からの熱流入等が発生し、意図せずに光フィルタの温度が基準温度からずれてしまう場合がある。すなわち、レーザ光の波長を精度良く目標波長に制御することが難しい、という問題がある。
そこで、特許文献１に記載の波長可変レーザ装置では、温度制御装置によって、光フィルタの温度を一定に制御している。しかしながら、光フィルタの温度を一定に制御していても、波長可変レーザ装置内部の温度バラつきや、波長可変レーザ装置の外部の温度等の環境により外部からの熱流入等が発生し、意図せずに光フィルタの温度が基準温度からずれてしまう場合がある。すなわち、レーザ光の波長を精度良く目標波長に制御することが難しい、という問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザ光の波長を精度良く目標波長に制御することができる波長可変レーザ装置、及び波長可変レーザ装置の波長制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る波長可変レーザ装置は、供給される電力に応じて発熱するヒータを有し、当該ヒータの発熱に応じて出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子と、前記波長可変光源部、前記第１の光フィルタ、及び前記第２の光フィルタが載置される１つの温度調節器と、当該波長可変レーザ装置の周囲温度を検出する温度センサと、前記波長可変光源部の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周囲温度に基づいて、前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定部と、前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出部と、前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正部と、前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択部と、前記目標値選択部にて選択された補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御するように前記ヒータに供給する電力を制御する動作制御部と、複数の温度毎に設けられた複数の目標値補正情報を記憶する記憶部をさらに備え、前記目標値補正情報は、複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた情報であり、前記目標値補正部は、前記複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正することを特徴とする。
また、本発明に係る波長可変レーザ装置では、上記発明において、前記制御装置は、前記第１の透過特性を示す第１の基準値情報と、前記第２の透過特性を示す第２の基準値情報とを記憶する記憶部をさらに備え、前記第１の基準値情報は、前記第１の光フィルタに入射する光の波長を前記第１の透過特性における１周期分変動させた際での前記第１のモニタ値の第１の平均値を示す情報であり、前記第２の基準値情報は、前記第２の光フィルタに入射する光の波長を前記第２の透過特性における１周期分変動させた際での前記第２のモニタ値の第２の平均値を示す情報であり、前記目標値選択部は、前記第１の補正制御目標値及び前記第１の平均値の差分と前記第２の補正制御目標値及び前記第２の平均値の差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値を選択することを特徴とする。
また、本発明に係る波長可変レーザ装置では、上記発明において、前記記憶部は、変動範囲を示す変動範囲情報をさらに記憶し、前記目標値選択部は、直前に選択した補正制御目標値を中心とする前記変動範囲内に当該直前に選択された補正制御目標値に対応するとともに前記目標値補正部にて新たに生成された補正制御目標値が入った場合には、当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が前記平均値に近い場合であっても、当該新たに生成された補正制御目標値を選択することを特徴とする。
また、本発明に係る波長可変レーザ装置は、出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子と、前記波長可変光源部の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定部と、前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出部と、前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正部と、前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択部と、前記目標値選択部にて選択された補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御する動作制御部と、複数の温度毎に設けられた複数の目標値補正情報と、前記第１の透過特性を示す第１の基準値情報と、前記第２の透過特性を示す第２の基準値情報とを記憶する記憶部とを備え、前記目標値補正情報は、複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた情報であり、前記目標値補正部は、前記複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正し、前記第１の基準値情報は、前記第１の光フィルタに入射する光の波長を前記第１の透過特性における１周期分変動させた際での前記第１のモニタ値の第１の平均値を示す情報であり、前記第２の基準値情報は、前記第２の光フィルタに入射する光の波長を前記第２の透過特性における１周期分変動させた際での前記第２のモニタ値の第２の平均値を示す情報であり、前記目標値選択部は、前記第１の補正制御目標値及び前記第１の平均値の差分と前記第２の補正制御目標値及び前記第２の平均値の差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値を選択することを特徴とする。
また、本発明に係る波長可変レーザ装置では、上記発明において、前記記憶部は、変動範囲を示す変動範囲情報をさらに記憶し、前記目標値選択部は、直前に選択した補正制御目標値を中心とする前記変動範囲内に当該直前に選択された補正制御目標値に対応するとともに前記目標値補正部にて新たに生成された補正制御目標値が入った場合には、当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が前記平均値に近い場合であっても、当該新たに生成された補正制御目標値を選択することを特徴とする。
また、本発明に係る波長可変レーザ装置では、上記発明において、前記記憶部は、変動範囲を示す変動範囲情報をさらに記憶し、前記目標値選択部は、直前に選択した補正制御目標値を中心とする前記変動範囲内に当該直前に選択された補正制御目標値に対応するとともに前記目標値補正部にて新たに生成された補正制御目標値が入った場合には、当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が前記平均値に近い場合であっても、当該新たに生成された補正制御目標値を選択することを特徴とする。
本発明に係る波長可変レーザ装置の波長制御方法は、供給される電力に応じて発熱するヒータを有し、当該ヒータの発熱に応じて出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子と、前記波長可変光源部、前記第１の光フィルタ、及び前記第２の光フィルタが載置される１つの温度調節器と、周囲温度を検出する温度センサとを備えた波長可変レーザ装置の波長制御方法であって、前記周囲温度に基づいて、前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定ステップと、前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出ステップと、前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正ステップと、前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択ステップと、前記目標値選択ステップにて選択した補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御するように前記ヒータに供給する電力を制御する動作制御ステップとを備え、前記目標値補正ステップでは、複数の温度毎に設けられ、複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正することを特徴とする。
また、本発明に係る波長可変レーザ装置の波長制御方法は、出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子とを備えた波長可変レーザ装置の波長制御方法であって、前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定ステップと、前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出ステップと、前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正ステップと、前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択ステップと、前記目標値選択ステップにて選択した補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御する動作制御ステップとを備え、前記目標値補正ステップでは、複数の温度毎に設けられ、複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正し、前記目標値選択ステップでは、前記第１の補正制御目標値と前記第１の光フィルタに入射する光の波長を前記第１の透過特性における１周期分変動させた際での前記第１のモニタ値の第１の平均値との差分と、前記第２の補正制御目標値と前記第２の光フィルタに入射する光の波長を前記第２の透過特性における１周期分変動させた際での前記第２のモニタ値の第２の平均値との差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値を選択することを特徴とする。
本発明に係る波長可変レーザ装置、及び波長可変レーザ装置の波長制御方法によれば、レーザ光の波長を精度良く目標波長に制御することができる、という効果を奏する。
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、図中で適宜ｘｙｚ座標軸を示し、これにより方向を説明する。
（実施の形態１）
〔波長可変レーザ装置の概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１の構成を示す図である。
波長可変レーザ装置１は、モジュール化された波長可変レーザモジュール２と、当該波長可変レーザモジュール２の動作を制御する制御装置３と、温度センサ８とを備える。
なお、図１では、波長可変レーザモジュール２と制御装置３とを別体で構成しているが、当該各部材２，３を一体にモジュール化しても構わない。
〔波長可変レーザ装置の概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１の構成を示す図である。
波長可変レーザ装置１は、モジュール化された波長可変レーザモジュール２と、当該波長可変レーザモジュール２の動作を制御する制御装置３と、温度センサ８とを備える。
なお、図１では、波長可変レーザモジュール２と制御装置３とを別体で構成しているが、当該各部材２，３を一体にモジュール化しても構わない。
〔波長可変レーザモジュールの構成〕
波長可変レーザモジュール２は、制御装置３による制御の下、出力するレーザ光の波長を複数の波長のうちいずれか一波長のレーザ光に可変とし、当該一波長のレーザ光を出力する。この波長可変レーザモジュール２は、波長可変光源部４と、半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier：ＳＯＡ）５と、平面光波回路（Planar Lightwave Circuit：ＰＬＣ）６と、光検出部７と、温度調節器９とを備える。
波長可変レーザモジュール２は、制御装置３による制御の下、出力するレーザ光の波長を複数の波長のうちいずれか一波長のレーザ光に可変とし、当該一波長のレーザ光を出力する。この波長可変レーザモジュール２は、波長可変光源部４と、半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier：ＳＯＡ）５と、平面光波回路（Planar Lightwave Circuit：ＰＬＣ）６と、光検出部７と、温度調節器９とを備える。
図２は、波長可変光源部４の構成を示す図である。
波長可変光源部４は、例えばバーニア効果を利用した波長可変レーザであり、制御装置３による制御の下、レーザ光Ｌ１を出力する。この波長可変光源部４は、出力するレーザ光Ｌ１の波長を可変とする光源部４１と、制御装置３から供給される電力に応じて発熱する３つのマイクロヒータ４２１〜４２３を有し、光源部４１を局所的に加熱することで、光源部４１から出力されるレーザ光Ｌ１の波長を変更する波長可変部４２とを備える。
波長可変光源部４は、例えばバーニア効果を利用した波長可変レーザであり、制御装置３による制御の下、レーザ光Ｌ１を出力する。この波長可変光源部４は、出力するレーザ光Ｌ１の波長を可変とする光源部４１と、制御装置３から供給される電力に応じて発熱する３つのマイクロヒータ４２１〜４２３を有し、光源部４１を局所的に加熱することで、光源部４１から出力されるレーザ光Ｌ１の波長を変更する波長可変部４２とを備える。
光源部４１は、共通の基部Ｂ１上にそれぞれ形成された第１，第２の導波路部４３，４４を備える。ここで、基部Ｂ１は、例えばｎ型ＩｎＰからなる。そして、基部Ｂ１の裏面には、例えばＡｕＧｅＮｉを含んで構成され、当該基部Ｂ１とオーミック接触するｎ側電極４５が形成されている。
第１の導波路部４３は、埋め込み導波路構造を有している。この第１の導波路部４３は、導波路部４３１と、半導体積層部４３２と、ｐ側電極４３３とを備える。
導波路部４３１は、半導体積層部４３２内にｚ方向に延伸するように形成されている。
また、第１の導波路部４３内には、利得部４３１ａと、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）型の回折格子層４３１ｂとが配置されている。
ここで、利得部４３１ａは、ＩｎＧａＡｓＰからなる多重量子井戸構造と光閉じ込め層とを有する活性層である。また、回折格子層４３１ｂは、ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＰとからなる標本化回折格子で構成されている。
導波路部４３１は、半導体積層部４３２内にｚ方向に延伸するように形成されている。
また、第１の導波路部４３内には、利得部４３１ａと、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）型の回折格子層４３１ｂとが配置されている。
ここで、利得部４３１ａは、ＩｎＧａＡｓＰからなる多重量子井戸構造と光閉じ込め層とを有する活性層である。また、回折格子層４３１ｂは、ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＰとからなる標本化回折格子で構成されている。
半導体積層部４３２は、ＩｎＰ系半導体層が積層して構成されており、導波路部４３１に対してクラッド部の機能等を備える。
ｐ側電極４３３は、半導体積層部４３２上において、利得部４３１ａに沿うように配置されている。なお、半導体積層部４３２上には、ＳｉＮ保護膜（図示略）が形成されている。そして、ｐ側電極４３３は、当該ＳｉＮ保護膜に形成された開口部（図示略）を介して半導体積層部４３２に接触している。
ここで、マイクロヒータ４２１は、半導体積層部４３２のＳｉＮ保護膜上において、回折格子層４３１ｂに沿うように配置されている。そして、マイクロヒータ４２１は、制御装置３から供給される電力に応じて発熱し、回折格子層４３１ｂを加熱する。また、制御装置３がマイクロヒータ４２１に供給する電力を制御することによって回折格子層４３１ｂの温度が変化し、その屈折率が変化する。
ｐ側電極４３３は、半導体積層部４３２上において、利得部４３１ａに沿うように配置されている。なお、半導体積層部４３２上には、ＳｉＮ保護膜（図示略）が形成されている。そして、ｐ側電極４３３は、当該ＳｉＮ保護膜に形成された開口部（図示略）を介して半導体積層部４３２に接触している。
ここで、マイクロヒータ４２１は、半導体積層部４３２のＳｉＮ保護膜上において、回折格子層４３１ｂに沿うように配置されている。そして、マイクロヒータ４２１は、制御装置３から供給される電力に応じて発熱し、回折格子層４３１ｂを加熱する。また、制御装置３がマイクロヒータ４２１に供給する電力を制御することによって回折格子層４３１ｂの温度が変化し、その屈折率が変化する。
第２の導波路部４４は、２分岐部４４１と、２つのアーム部４４２，４４３と、リング状導波路４４４とを備える。
２分岐部４４１は、１×２型の多モード干渉型（ＭＭＩ）導波路４４１ａを含む１×２型の分岐型導波路で構成され、２ポート側が２つのアーム部４４２，４４３のそれぞれに接続されるとともに１ポート側が第１の導波路部４３側に接続されている。すなわち、２分岐部４４１により、２つのアーム部４４２，４４３は、その一端が統合され、回折格子層４３１ｂと光学的に結合される。
２分岐部４４１は、１×２型の多モード干渉型（ＭＭＩ）導波路４４１ａを含む１×２型の分岐型導波路で構成され、２ポート側が２つのアーム部４４２，４４３のそれぞれに接続されるとともに１ポート側が第１の導波路部４３側に接続されている。すなわち、２分岐部４４１により、２つのアーム部４４２，４４３は、その一端が統合され、回折格子層４３１ｂと光学的に結合される。
アーム部４４２，４４３は、いずれもｚ方向に延伸し、リング状導波路４４４を挟むように配置されている。これらアーム部４４２，４４３は、リング状導波路４４４といずれも同一の結合係数κでリング状導波路４４４と光学的に結合している。κの値は、例えば０．２である。そして、アーム部４４２，４４３とリング状導波路４４４とは、リング共振器フィルタＲＦ１を構成している。また、リング共振器フィルタＲＦ１と２分岐部４４１とは、反射ミラーＭ１を構成している。
ここで、マイクロヒータ４２２は、リング状であり、リング状導波路４４４を覆うように形成されたＳｉＮ保護膜（図示略）上に配置されている。そして、マイクロヒータ４２２は、制御装置３から供給される電力に応じて発熱し、リング状導波路４４４を加熱する。また、制御装置３がマイクロヒータ４２２に供給する電力を制御することによってリング状導波路４４４の温度が変化し、その屈折率が変化する。
ここで、マイクロヒータ４２２は、リング状であり、リング状導波路４４４を覆うように形成されたＳｉＮ保護膜（図示略）上に配置されている。そして、マイクロヒータ４２２は、制御装置３から供給される電力に応じて発熱し、リング状導波路４４４を加熱する。また、制御装置３がマイクロヒータ４２２に供給する電力を制御することによってリング状導波路４４４の温度が変化し、その屈折率が変化する。
上述した２分岐部４４１、アーム部４４２，４４３、及びリング状導波路４４４は、いずれも、ＩｎＧａＡｓＰからなる光導波層４４ａがＩｎＰからなるクラッド層によって挟まれたハイメサ導波路構造を有している。
ここで、マイクロヒータ４２３は、アーム部４４３の一部のＳｉＮ保護膜（図示略）上に配置されている。当該アーム部４４３のうちマイクロヒータ４２３の下方の領域は、光の位相を変化させる位相調整部４４５として機能する。そして、マイクロヒータ４２３は、制御装置３から供給される電力に応じて発熱し、位相調整部４４５を加熱する。また、制御装置３がマイクロヒータ４２３に供給する電力を制御することによって位相調整部４４５の温度が変化し、その屈折率が変化する。
ここで、マイクロヒータ４２３は、アーム部４４３の一部のＳｉＮ保護膜（図示略）上に配置されている。当該アーム部４４３のうちマイクロヒータ４２３の下方の領域は、光の位相を変化させる位相調整部４４５として機能する。そして、マイクロヒータ４２３は、制御装置３から供給される電力に応じて発熱し、位相調整部４４５を加熱する。また、制御装置３がマイクロヒータ４２３に供給する電力を制御することによって位相調整部４４５の温度が変化し、その屈折率が変化する。
以上説明した第１，第２の導波路部４３，４４は、互いに光学的に接続された回折格子層４３１ｂと反射ミラーＭ１とにより構成される光共振器Ｃ１を構成している。また、利得部４３１ａと位相調整部４４５とは、光共振器Ｃ１内に配置される。
回折格子層４３１ｂは、略所定の波長間隔で略周期的な反射特性を有する第１の櫛状反射スペクトルを生成する。一方、リング共振器フィルタＲＦ１は、略所定の波長間隔で略周期的な反射特性を有する第２の櫛状反射スペクトルを生成する。
ここで、第２の櫛状反射スペクトルは、第１の櫛状反射スペクトルのピークの半値全幅よりも狭い半値全幅のピークを有し、第１の櫛状反射スペクトルの波長間隔とは異なる波長間隔で略周期的な反射特性を有する。但し、屈折率の波長分散を考慮すると、スペクトル成分は厳密には等波長間隔になっていないことに注意が必要である。
ここで、第２の櫛状反射スペクトルは、第１の櫛状反射スペクトルのピークの半値全幅よりも狭い半値全幅のピークを有し、第１の櫛状反射スペクトルの波長間隔とは異なる波長間隔で略周期的な反射特性を有する。但し、屈折率の波長分散を考慮すると、スペクトル成分は厳密には等波長間隔になっていないことに注意が必要である。
各櫛状反射スペクトルの特性について例示すると、第１の櫛状反射スペクトルのピーク間の波長間隔（自由スペクトル領域：ＦＳＲ）は、光の周波数で表すと３７３ＧＨｚである。また、各ピークの半値全幅は、光の周波数で表すと４３ＧＨｚである。一方、第２の櫛状反射スペクトルのピーク間の波長間隔（ＦＳＲ）は、光の周波数で表すと４００ＧＨｚである。また、各ピークの半値全幅は、光の周波数で表すと２５ＧＨｚである。すなわち、第２の櫛状反射スペクトルの各ピークの半値全幅（２５ＧＨｚ）は、第１の櫛状反射スペクトルの各ピークの半値全幅（４３ＧＨｚ）より狭い。
波長可変光源部４では、レーザ発振を実現するために、第１の櫛状反射スペクトルのピークの一つと第２の櫛状反射スペクトルのピークの一つとを波長軸上で重ね合わせ可能に構成されている。このような重ね合わせは、マイクロヒータ４２１，４２２の少なくとも一つを用いて、マイクロヒータ４２１により回折格子層４３１ｂを加熱して熱光学効果によりその屈折率を変化させて第１の櫛状反射スペクトルを波長軸上で全体的に移動させて変化させる、及び、マイクロヒータ４２２によりリング状導波路４４４を加熱してその屈折率を変化させて第２の櫛状反射スペクトルを波長軸上で全体的に移動させて変化させる、の少なくともいずれか一つを行うことにより、実現することができる。
一方、波長可変光源部４において、光共振器Ｃ１による共振器モードが存在する。そして、波長可変光源部４において、共振器モードの間隔（縦モード間隔）は、２５ＧＨｚ以下となるように光共振器Ｃ１の共振器長が設定されている。この設定の場合、光共振器Ｃ１の共振器長は、１８００μｍ以上となり、発振するレーザ光の狭線幅化を期待することができる。なお、光共振器Ｃ１の共振器モードの波長は、マイクロヒータ４２３を用いて位相調整部４４５を加熱してその屈折率を変化させて共振器モードの波長を波長軸上で全体的に移動させることにより微調整することができる。すなわち、位相調整部４４５は、光共振器Ｃ１の光路長を能動的に制御するための部分である。
波長可変光源部４は、制御装置３により、ｎ側電極４５及びｐ側電極４３３から利得部４３１ａへ電流を注入し、利得部４３１ａを発光させると、第１の櫛状反射スペクトルのスペクトル成分のピーク、第２の櫛状反射スペクトルのスペクトル成分のピーク、及び光共振器Ｃ１の共振器モードの一つが一致した波長、例えば１５５０ｎｍでレーザ発振し、レーザ光Ｌ１を出力するように構成されている。
また、波長可変光源部４では、バーニア効果を利用してレーザ光Ｌ１の波長を変化させることができる。例えば、回折格子層４３１ｂをマイクロヒータ４２１で加熱すると、熱光学効果により回折格子層４３１ｂの屈折率が上昇し、回折格子層４３１ｂの第１の櫛状反射スペクトルは、全体的に長波側にシフトする。その結果、１５５０ｎｍ付近における第１の櫛状反射スペクトルのピークは、リング共振器フィルタＲＦ１の第２の櫛状反射スペクトルのピークとの重なりが解かれ、長波側に存在する第２の櫛状反射スペクトルの別のピーク（例えば１５５６ｎｍ付近）に重なる。さらに、位相調整部４４５をチューニングして共振器モードを微調し、共振器モードの一つを二つの櫛状反射スペクトルに重ねることで、１５５６ｎｍ付近でのレーザ発振を実現することができる。すなわち、波長可変光源部４では、回折格子層４３１ｂに対するマイクロヒータ４２１とリング共振器フィルタＲＦ１に対するマイクロヒータ４２２とにより第１，第２の櫛状反射スペクトルをそれぞれチューニングすることで粗調、位相調整部４４５に対するマイクロヒータ４２３により共振器長をチューニングすることで微調を行う波長可変動作が実現される。
また、波長可変光源部４では、バーニア効果を利用してレーザ光Ｌ１の波長を変化させることができる。例えば、回折格子層４３１ｂをマイクロヒータ４２１で加熱すると、熱光学効果により回折格子層４３１ｂの屈折率が上昇し、回折格子層４３１ｂの第１の櫛状反射スペクトルは、全体的に長波側にシフトする。その結果、１５５０ｎｍ付近における第１の櫛状反射スペクトルのピークは、リング共振器フィルタＲＦ１の第２の櫛状反射スペクトルのピークとの重なりが解かれ、長波側に存在する第２の櫛状反射スペクトルの別のピーク（例えば１５５６ｎｍ付近）に重なる。さらに、位相調整部４４５をチューニングして共振器モードを微調し、共振器モードの一つを二つの櫛状反射スペクトルに重ねることで、１５５６ｎｍ付近でのレーザ発振を実現することができる。すなわち、波長可変光源部４では、回折格子層４３１ｂに対するマイクロヒータ４２１とリング共振器フィルタＲＦ１に対するマイクロヒータ４２２とにより第１，第２の櫛状反射スペクトルをそれぞれチューニングすることで粗調、位相調整部４４５に対するマイクロヒータ４２３により共振器長をチューニングすることで微調を行う波長可変動作が実現される。
半導体光増幅器５は、具体的な図示は省略したが、第１の導波路部４３と同様の材料及び構造からなる活性コア層を備える埋め込み導波路構造を有する。但し、回折格子層４３１ｂは設けられていない。この半導体光増幅器５は、空間結合光学系（図示略）により波長可変光源部４に対して光学的に結合している。そして、波長可変光源部４から出力されたレーザ光Ｌ１は、半導体光増幅器５に入力される。また、半導体光増幅器５は、レーザ光Ｌ１を増幅してレーザ光Ｌ２として出力する。なお、半導体光増幅器５は、基部Ｂ１上に、波長可変光源部４とモノリシックに構成されていてもよい。
平面光波回路６は、空間結合光学系（図示略）によりアーム部４４２に光学的に結合している。そして、レーザ光Ｌ１と同様に波長可変光源部４におけるレーザ発振により発生したレーザ光Ｌ３の一部は、アーム部４４２を介して平面光波回路６に入力される。なお、レーザ光Ｌ３は、レーザ光Ｌ１の波長と同一の波長を有する。この平面光波回路６は、図１に示すように、光分岐部６１と、光導波路６２と、リング共振器型光フィルタ６３ａを有する光導波路６３と、リング共振器型光フィルタ６４ａを有する光導波路６４とを備える。
光分岐部６１は、入力したレーザ光Ｌ３を３つのレーザ光Ｌ４〜Ｌ６に分岐する。
そして、光導波路６２は、レーザ光Ｌ４を光検出部７における後述するＰＤ（Photo Diode）７１に導波する。また、光導波路６３は、レーザ光Ｌ５を光検出部７における後述するＰＤ７２に導波する。さらに、光導波路６４は、レーザ光Ｌ６を光検出部７における後述するＰＤ７３に導波する。
ここで、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａは、入射する光の波長に対して周期的な透過特性をそれぞれ有し、当該透過特性に応じた透過率でレーザ光Ｌ５，Ｌ６をそれぞれ選択的に透過する。そして、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａを透過したレーザ光Ｌ５，Ｌ６は、ＰＤ７２，７３にそれぞれ入力する。すなわち、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａは、本発明に係る第１，第２の光フィルタに相当する。以下では、説明の便宜上、リング共振器型光フィルタ６３ａを第１の光フィルタ６３ａと記載し、リング共振器型光フィルタ６４ａを第２の光フィルタ６４ａと記載する。
なお、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａは、例えば、１周期の１／３〜１／５の範囲で互いに位相が異なる透過特性を有する。すなわち、第１の光フィルタ６３ａにおける透過特性（本発明に係る第１の透過特性に相当）と第２の光フィルタ６４ａにおける透過特性（本発明に係る第２の透過特性に相当）とは互いに位相が異なるのみである。
そして、光導波路６２は、レーザ光Ｌ４を光検出部７における後述するＰＤ（Photo Diode）７１に導波する。また、光導波路６３は、レーザ光Ｌ５を光検出部７における後述するＰＤ７２に導波する。さらに、光導波路６４は、レーザ光Ｌ６を光検出部７における後述するＰＤ７３に導波する。
ここで、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａは、入射する光の波長に対して周期的な透過特性をそれぞれ有し、当該透過特性に応じた透過率でレーザ光Ｌ５，Ｌ６をそれぞれ選択的に透過する。そして、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａを透過したレーザ光Ｌ５，Ｌ６は、ＰＤ７２，７３にそれぞれ入力する。すなわち、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａは、本発明に係る第１，第２の光フィルタに相当する。以下では、説明の便宜上、リング共振器型光フィルタ６３ａを第１の光フィルタ６３ａと記載し、リング共振器型光フィルタ６４ａを第２の光フィルタ６４ａと記載する。
なお、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａは、例えば、１周期の１／３〜１／５の範囲で互いに位相が異なる透過特性を有する。すなわち、第１の光フィルタ６３ａにおける透過特性（本発明に係る第１の透過特性に相当）と第２の光フィルタ６４ａにおける透過特性（本発明に係る第２の透過特性に相当）とは互いに位相が異なるのみである。
光検出部７は、図１に示すように、ＰＤ７１〜７３を備える。
ＰＤ７１は、レーザ光Ｌ４（波長可変光源部４から出力されたレーザ光Ｌ１と同一）を受光し、当該レーザ光Ｌ４の強度に応じた電気信号を制御装置３に出力する。すなわち、ＰＤ７１は、本発明に係る第１の受光素子に相当する。
ＰＤ７２は、第１の光フィルタ６３ａを透過したレーザ光Ｌ５を受光し、当該レーザ光Ｌ５の強度に応じた電気信号を制御装置３に出力する。すなわち、ＰＤ７２は、本発明に係る第２の受光素子に相当する。
ＰＤ７３は、第２の光フィルタ６４ａを透過したレーザ光Ｌ６を受光し、当該レーザ光Ｌ６の強度に応じた電気信号を制御装置３に出力する。すなわち、ＰＤ７３は、本発明に係る第３の受光素子に相当する。
そして、ＰＤ７１〜７３からそれぞれ出力された電気信号は、制御装置３による波長ロック制御（波長可変光源部４から出力されるレーザ光Ｌ１を目標波長にするための制御）に用いられる。
ＰＤ７１は、レーザ光Ｌ４（波長可変光源部４から出力されたレーザ光Ｌ１と同一）を受光し、当該レーザ光Ｌ４の強度に応じた電気信号を制御装置３に出力する。すなわち、ＰＤ７１は、本発明に係る第１の受光素子に相当する。
ＰＤ７２は、第１の光フィルタ６３ａを透過したレーザ光Ｌ５を受光し、当該レーザ光Ｌ５の強度に応じた電気信号を制御装置３に出力する。すなわち、ＰＤ７２は、本発明に係る第２の受光素子に相当する。
ＰＤ７３は、第２の光フィルタ６４ａを透過したレーザ光Ｌ６を受光し、当該レーザ光Ｌ６の強度に応じた電気信号を制御装置３に出力する。すなわち、ＰＤ７３は、本発明に係る第３の受光素子に相当する。
そして、ＰＤ７１〜７３からそれぞれ出力された電気信号は、制御装置３による波長ロック制御（波長可変光源部４から出力されるレーザ光Ｌ１を目標波長にするための制御）に用いられる。
温度センサ８は、例えばサーミスタ等で構成され、波長可変レーザ装置１が配置される環境の温度を周囲温度として検出する。なお、温度調節器９上に設置された波長可変光源部４及び平面光波回路６の温度を周囲温度として検出してもよい。
温度調節器９は、例えばペルチェ素子を含むＴＥＣ（Thermo Electric Cooler）等で構成されている。この温度調節器９には、波長可変光源部４、半導体光増幅器５、平面光波回路６、及び光検出部７が載置される。そして、温度調節器９は、供給された電力に応じて当該各部材４〜７の温度を調節する。なお、波長可変光源部４及び平面光波回路６の温度を周囲温度として検出する場合には、温度センサ８を温度調節器９上に載置するようにしてもよい。この際、温度調節器９において、当該各部材４〜７が載置される設置面９１を波長可変光源部４及び半導体光増幅器５が載置される第１の領域Ａｒ１と、平面光波回路６及び光検出部７が載置される第２の領域Ａｒ２の２つの領域に区画した場合に、温度センサ８を第２の領域Ａｒ２に載置してもよい。すなわち、温度センサ８を平面光波回路６に近接して配置してもよい。
温度調節器９は、例えばペルチェ素子を含むＴＥＣ（Thermo Electric Cooler）等で構成されている。この温度調節器９には、波長可変光源部４、半導体光増幅器５、平面光波回路６、及び光検出部７が載置される。そして、温度調節器９は、供給された電力に応じて当該各部材４〜７の温度を調節する。なお、波長可変光源部４及び平面光波回路６の温度を周囲温度として検出する場合には、温度センサ８を温度調節器９上に載置するようにしてもよい。この際、温度調節器９において、当該各部材４〜７が載置される設置面９１を波長可変光源部４及び半導体光増幅器５が載置される第１の領域Ａｒ１と、平面光波回路６及び光検出部７が載置される第２の領域Ａｒ２の２つの領域に区画した場合に、温度センサ８を第２の領域Ａｒ２に載置してもよい。すなわち、温度センサ８を平面光波回路６に近接して配置してもよい。
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置３の構成について説明する。
図３は、制御装置３の構成を示すブロック図である。
制御装置３は、例えばユーザインターフェースを備えた上位の制御装置（図示略）と接続されており、当該上位の制御装置を介したユーザからの指示にしたがって、波長可変レーザモジュール２の動作を制御する。
なお、以下では、本発明の要部である制御装置３による波長ロック制御を主に説明する。また、図３では、説明の便宜上、制御装置３の構成として、波長ロック制御を実行する構成のみを図示している。
この制御装置３は、制御部３１と、記憶部３２とを備える。
次に、制御装置３の構成について説明する。
図３は、制御装置３の構成を示すブロック図である。
制御装置３は、例えばユーザインターフェースを備えた上位の制御装置（図示略）と接続されており、当該上位の制御装置を介したユーザからの指示にしたがって、波長可変レーザモジュール２の動作を制御する。
なお、以下では、本発明の要部である制御装置３による波長ロック制御を主に説明する。また、図３では、説明の便宜上、制御装置３の構成として、波長ロック制御を実行する構成のみを図示している。
この制御装置３は、制御部３１と、記憶部３２とを備える。
制御部３１は、ＣＰＵ等を用いて構成されている。この制御部３１は、温度推定部３１１と、モニタ値算出部３１２と、目標値算出部３１３と、目標値補正部３１４と、目標値選択部３１５と、動作制御部３１６とを備える。
温度推定部３１１は、温度センサ８にて検出された周囲温度に基づいて、平面光波回路６（第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａ）の温度（以下、フィルタ温度と記載）を推定する。例えば、温度推定部３１１は、上位の制御装置（図示略）から取得した目標波長と、温度センサ８にて検出された周囲温度と、記憶部３２に記憶された熱抵抗情報及び波長電力情報とに基づいて、フィルタ温度を推定する。
ここで、熱抵抗情報は、波長可変レーザモジュール２において、温度センサ８及び平面光波回路６間の熱抵抗を示す情報である。
図４は、記憶部３２に記憶された波長電力情報を示す図である。
波長電力情報は、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、レーザ光Ｌ１の波長を当該波長λ１〜λｎ[ｎｍ]に制御するためにマイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する複数の電力（初期電力）とがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、図４では、説明の便宜上、マイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する総電力を各電力Ｐ１〜Ｐｎ[Ｗ]として記載している。
温度推定部３１１は、温度センサ８にて検出された周囲温度に基づいて、平面光波回路６（第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａ）の温度（以下、フィルタ温度と記載）を推定する。例えば、温度推定部３１１は、上位の制御装置（図示略）から取得した目標波長と、温度センサ８にて検出された周囲温度と、記憶部３２に記憶された熱抵抗情報及び波長電力情報とに基づいて、フィルタ温度を推定する。
ここで、熱抵抗情報は、波長可変レーザモジュール２において、温度センサ８及び平面光波回路６間の熱抵抗を示す情報である。
図４は、記憶部３２に記憶された波長電力情報を示す図である。
波長電力情報は、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、レーザ光Ｌ１の波長を当該波長λ１〜λｎ[ｎｍ]に制御するためにマイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する複数の電力（初期電力）とがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、図４では、説明の便宜上、マイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する総電力を各電力Ｐ１〜Ｐｎ[Ｗ]として記載している。
モニタ値算出部３１２は、ＰＤ７１〜７３からそれぞれ出力された電気信号の出力値に基づいて、レーザ光Ｌ１の波長を制御するための第１，第２のモニタ値を算出する。具体的に、モニタ値算出部３１２は、ＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率を第１のモニタ値（以下、第１のＰＤ比と記載）として算出する。また、モニタ値算出部３１２は、ＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率を第２のモニタ値（以下、第２のＰＤ比と記載）として算出する。
目標値算出部３１３は、上位の制御装置（図示略）から取得した目標波長と、記憶部３２に記憶された透過特性情報とに基づいて、第１のＰＤ比の目標となる第１の制御目標値と、第２のＰＤ比の目標となる第２の制御目標値とを算出する。
図５及び図６は、記憶部３２に記憶された透過特性情報を示す図である。なお、図６では、横軸を波長とし、縦軸をＰＤ比としている。
透過特性情報は、基準温度（例えば３５℃）での第１の光フィルタ６３ａの透過特性を示す情報（以下、第１の透過特性情報と記載）と、基準温度（例えば３５℃）での第２の光フィルタ６４ａの透過特性を示す情報（以下、第２の透過特性情報と記載）とを含む。
図５及び図６は、記憶部３２に記憶された透過特性情報を示す図である。なお、図６では、横軸を波長とし、縦軸をＰＤ比としている。
透過特性情報は、基準温度（例えば３５℃）での第１の光フィルタ６３ａの透過特性を示す情報（以下、第１の透過特性情報と記載）と、基準温度（例えば３５℃）での第２の光フィルタ６４ａの透過特性を示す情報（以下、第２の透過特性情報と記載）とを含む。
より具体的に、第１の透過特性情報は、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、レーザ光Ｌ１の波長を当該波長λ１〜λｎ[ｎｍ]にそれぞれ設定した場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比の参照値となる複数の制御参照値Ｐｄ１１〜Ｐｄ１ｎとがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、第１のＰＤ比は、第１の光フィルタ６３ａの透過率に略比例する。このため、第１の透過特性情報は、第１の光フィルタ６３ａにおける基準温度（例えば３５℃）での透過特性（図６の曲線ＣＬ１）を示している。
一方、第２の透過特性情報は、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、レーザ光Ｌ１の波長を当該波長λ１〜λｎ[ｎｍ]にそれぞれ設定した場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比の参照値となる複数の制御参照値Ｐｄ２１〜Ｐｄ２ｎとがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、第２のＰＤ比は、第２の光フィルタ６４ａの透過率に略比例する。このため、第２の透過特性情報は、第２の光フィルタ６４ａにおける基準温度（例えば３５℃）での透過特性（図６の曲線ＣＬ２）を示している。
一方、第２の透過特性情報は、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、レーザ光Ｌ１の波長を当該波長λ１〜λｎ[ｎｍ]にそれぞれ設定した場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比の参照値となる複数の制御参照値Ｐｄ２１〜Ｐｄ２ｎとがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、第２のＰＤ比は、第２の光フィルタ６４ａの透過率に略比例する。このため、第２の透過特性情報は、第２の光フィルタ６４ａにおける基準温度（例えば３５℃）での透過特性（図６の曲線ＣＬ２）を示している。
そして、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）は、当該第１の光フィルタ６３ａの温度が基準温度（例えば３５℃）からずれると、図６に曲線ＣＬ１´で示すように、波長軸上で全体が短波側または長波側にシフトする。同様に、第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２）は、当該第２の光フィルタ６４ａの温度が基準温度（例えば３５℃）からずれると、図６に曲線ＣＬ２´で示すように、波長軸上で全体が短波側または長波側にシフトする。なお、図６では、長波側にシフトした状態を例示している。
目標値補正部３１４は、温度推定部３１１にて推定されたフィルタ温度と、記憶部３２に記憶された複数の目標値補正情報とに基づいて、目標値算出部３１３にて算出された第１，第２の制御目標値を補正して、第１，第２の補正制御目標値を生成する。
図７は、記憶部３２に記憶された複数の目標値補正情報を示す図である。
複数の目標値補正情報は、第１の制御目標値を補正するための複数の第１の目標値補正情報と、第２の制御目標値を補正するための複数の第２の目標値補正情報とを含む。
図７は、記憶部３２に記憶された複数の目標値補正情報を示す図である。
複数の目標値補正情報は、第１の制御目標値を補正するための複数の第１の目標値補正情報と、第２の制御目標値を補正するための複数の第２の目標値補正情報とを含む。
より具体的に、第１の目標値補正情報は、複数の温度（図７の例では「３０℃」、「３５℃」、及び「４０℃」の３つの温度）毎に、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、第１の制御目標値を補正するための複数の補正値（図７の例では、「Ａ１」、「０」、及び「Ａ２」）とがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、図７では、説明の便宜上、波長λ１に関する第１の目標値補正情報のみを図示している。
一方、第２の目標値補正情報は、複数の温度（図７の例では、「３０℃」、「３５℃」、及び「４０℃」の３つの温度）毎に、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、第２の制御目標値を補正するための補正値（図７の例では、「Ｂ１」、「０」、及び「Ｂ２」）とがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、図７では、説明の便宜上、波長λ１に関する第２の目標値補正情報のみを図示している。
一方、第２の目標値補正情報は、複数の温度（図７の例では、「３０℃」、「３５℃」、及び「４０℃」の３つの温度）毎に、複数の波長λ１〜λｎ[ｎｍ]と、第２の制御目標値を補正するための補正値（図７の例では、「Ｂ１」、「０」、及び「Ｂ２」）とがそれぞれ関連付けられた情報である。なお、図７では、説明の便宜上、波長λ１に関する第２の目標値補正情報のみを図示している。
目標値選択部３１５は、記憶部３２に記憶された基準値情報に基づいて、目標値補正部３１４にて生成された第１，第２の補正制御目標値のいずれか一方の補正制御目標値を選択する。
ここで、基準値情報は、本発明に係る第１，第２の基準値情報に相当し、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの各透過特性を示す情報である。具体的に、基準値情報は、第１の光フィルタ６３ａに入射する光の波長を当該第１の光フィルタ６３ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比の平均値ＡＶ（図６）を示す情報である。なお、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの各透過特性は、互いに位相が異なるのみである。このため、第２の光フィルタ６４ａに入射する光の波長を当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比の平均値は、上述した平均値ＡＶと同一の値となる。
ここで、基準値情報は、本発明に係る第１，第２の基準値情報に相当し、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの各透過特性を示す情報である。具体的に、基準値情報は、第１の光フィルタ６３ａに入射する光の波長を当該第１の光フィルタ６３ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比の平均値ＡＶ（図６）を示す情報である。なお、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの各透過特性は、互いに位相が異なるのみである。このため、第２の光フィルタ６４ａに入射する光の波長を当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比の平均値は、上述した平均値ＡＶと同一の値となる。
動作制御部３１６は、上位の制御装置（図示略）から取得した目標波長と、記憶部３２に記憶された波長電力情報と、目標値選択部３１５にて選択された補正制御目標値と、第１，第２のＰＤ比のうち当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比とに基づいて、マイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する複数の電力を変化させ、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長に制御する。
記憶部３２は、制御部３１にて実行されるプログラムや、制御部３１の処理に必要な情報（例えば、熱抵抗情報、波長電力情報、透過特性情報、複数の目標値補正情報、及び基準値情報等）等を記憶する。
記憶部３２は、制御部３１にて実行されるプログラムや、制御部３１の処理に必要な情報（例えば、熱抵抗情報、波長電力情報、透過特性情報、複数の目標値補正情報、及び基準値情報等）等を記憶する。
〔波長制御方法〕
次に、上述した制御装置３による波長制御方法（波長ロック制御）について説明する。
図８は、制御装置３による波長制御方法を示すフローチャートである。
先ず、動作制御部３１６は、ユーザインターフェースを介して上位の制御装置（図示略）に入力された目標波長を当該上位の制御装置から取得する（ステップＳ１）。
ステップＳ１の後、目標値算出部３１３は、記憶部３２に記憶された透過特性情報を参照し、第１，第２の制御目標値を算出する（ステップＳ２）。具体的に、目標値算出部３１３は、記憶部３２に記憶された第１の透過特性情報を読み出す。そして、目標値算出部３１３は、当該第１の透過特性情報における複数の制御参照値Ｐｄ１１〜Ｐｄ１ｎのうち、ステップＳ１にて取得された目標波長（例えば波長λ１）に関連付けられた制御参照値（例えば制御参照値Ｐｄ１１）を第１の制御目標値として算出する。また、目標値算出部３１３は、記憶部３２に記憶された第２の透過特性情報を読み出す。そして、目標値算出部３１３は、当該第２の透過特性情報における複数の制御参照値Ｐｄ２１〜Ｐｄ２ｎのうち、ステップＳ１にて取得された目標波長（例えば波長λ１）に関連付けられた制御参照値（例えば制御参照値Ｐｄ２１）を第２の制御目標値として算出する。
次に、上述した制御装置３による波長制御方法（波長ロック制御）について説明する。
図８は、制御装置３による波長制御方法を示すフローチャートである。
先ず、動作制御部３１６は、ユーザインターフェースを介して上位の制御装置（図示略）に入力された目標波長を当該上位の制御装置から取得する（ステップＳ１）。
ステップＳ１の後、目標値算出部３１３は、記憶部３２に記憶された透過特性情報を参照し、第１，第２の制御目標値を算出する（ステップＳ２）。具体的に、目標値算出部３１３は、記憶部３２に記憶された第１の透過特性情報を読み出す。そして、目標値算出部３１３は、当該第１の透過特性情報における複数の制御参照値Ｐｄ１１〜Ｐｄ１ｎのうち、ステップＳ１にて取得された目標波長（例えば波長λ１）に関連付けられた制御参照値（例えば制御参照値Ｐｄ１１）を第１の制御目標値として算出する。また、目標値算出部３１３は、記憶部３２に記憶された第２の透過特性情報を読み出す。そして、目標値算出部３１３は、当該第２の透過特性情報における複数の制御参照値Ｐｄ２１〜Ｐｄ２ｎのうち、ステップＳ１にて取得された目標波長（例えば波長λ１）に関連付けられた制御参照値（例えば制御参照値Ｐｄ２１）を第２の制御目標値として算出する。
ステップＳ２の後、動作制御部３１６は、記憶部３２に記憶された波長電力情報を参照し、ステップＳ１にて取得された目標波長に関連付けられた各電力（初期電力）をマイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する（ステップＳ３）。
ステップＳ３の後、モニタ値算出部３１２は、ＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である第１のＰＤ比とＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である第２のＰＤ比とを算出する（ステップＳ４：モニタ値算出ステップ）。
ステップＳ３の後、モニタ値算出部３１２は、ＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である第１のＰＤ比とＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である第２のＰＤ比とを算出する（ステップＳ４：モニタ値算出ステップ）。
ステップＳ４の後、制御装置３は、温度センサ８を用いて周囲温度を検出する（ステップＳ５）。
ステップＳ５の後、温度推定部３１１は、記憶部３２に記憶された波長電力情報を参照し、各電力Ｐ１〜Ｐｎ[Ｗ]のうち、ステップＳ１にて取得された目標波長に関連付けられた電力を、現在、マイクロヒータ４２１〜４２３に供給されている総電力として認識する。そして、温度推定部３１１は、当該認識した総電力、ステップＳ５にて検出された周囲温度、及び記憶部３２に記憶された熱抵抗情報に基づく熱抵抗に基づいて、平面光波回路６のフィルタ温度を推定する（ステップＳ６：温度推定ステップ）。
ステップＳ５の後、温度推定部３１１は、記憶部３２に記憶された波長電力情報を参照し、各電力Ｐ１〜Ｐｎ[Ｗ]のうち、ステップＳ１にて取得された目標波長に関連付けられた電力を、現在、マイクロヒータ４２１〜４２３に供給されている総電力として認識する。そして、温度推定部３１１は、当該認識した総電力、ステップＳ５にて検出された周囲温度、及び記憶部３２に記憶された熱抵抗情報に基づく熱抵抗に基づいて、平面光波回路６のフィルタ温度を推定する（ステップＳ６：温度推定ステップ）。
ステップＳ６の後、目標値補正部３１４は、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と、記憶部３２に記憶された複数の目標値補正情報とに基づいて、ステップＳ２にて算出された第１，第２の制御目標値を補正して、第１，第２の補正制御目標値を生成する（ステップＳ７：目標値補正ステップ）。具体的に、目標値補正部３１４は、記憶部３２に記憶された複数の第１の目標値補正情報のうち、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度（例えば、周囲温度が７０℃の際にフィルタ温度４０℃）に対応する第１の目標値補正情報を読み出す。そして、目標値補正部３１４は、当該フィルタ温度に対応する第１の目標値補正情報における複数の補正値のうち、ステップＳ１にて取得された目標波長（例えば波長λ１）に関連付けられた補正値（例えば補正値Ａ２）をステップＳ２にて算出された第１の制御目標値に加算して第１の補正制御目標値を生成する。また、目標値補正部３１４は、記憶部３２に記憶された複数の第２の目標値補正情報のうち、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度に対応する第２の目標値補正情報を読み出す。そして、目標値補正部３１４は、当該フィルタ温度に対応する第２の目標値補正情報における複数の補正値のうち、ステップＳ１にて取得された目標波長（例えば波長λ１）に関連付けられた補正値（例えば補正値Ｂ２）をステップＳ２にて算出された第２の制御目標値に加算して第２の補正制御目標値を生成する。
なお、目標値補正部３１４は、ステップＳ７において、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と同一の温度の目標値補正情報が記憶部３２に記憶されていない場合（例えばフィルタ温度が図７に示した３０℃と３５℃との間の温度、または３５℃と４０℃との間の温度である場合）には、複数の目標値補正情報における目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該補正値を用いて、第１，第２の制御目標値を補正する。
なお、目標値補正部３１４は、ステップＳ７において、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と同一の温度の目標値補正情報が記憶部３２に記憶されていない場合（例えばフィルタ温度が図７に示した３０℃と３５℃との間の温度、または３５℃と４０℃との間の温度である場合）には、複数の目標値補正情報における目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該補正値を用いて、第１，第２の制御目標値を補正する。
ステップＳ７の後、目標値選択部３１５は、ステップＳ７にて生成された第１，第２の補正制御目標値のうち、記憶部３２に記憶された基準値情報に基づく平均値ＡＶに近い補正制御目標値を選択する（ステップＳ８：目標値選択ステップ）。
ステップＳ８の後、動作制御部３１６は、ステップＳ８にて選択された補正制御目標値に対して、ステップＳ４にて算出された第１，第２のＰＤ比のうち、当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比が合致するように、マイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する電力を変化させる波長調整制御を実行する（ステップＳ９：動作制御ステップ）。なお、「当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比」とは、ステップＳ８にて第１の補正制御目標値が選択されている場合には第１のＰＤ比を意味し、ステップＳ８にて第２の補正制御目標値が選択されている場合には第２のＰＤ比を意味する。
また、図８では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ９のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長に制御する。
ステップＳ８の後、動作制御部３１６は、ステップＳ８にて選択された補正制御目標値に対して、ステップＳ４にて算出された第１，第２のＰＤ比のうち、当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比が合致するように、マイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する電力を変化させる波長調整制御を実行する（ステップＳ９：動作制御ステップ）。なお、「当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比」とは、ステップＳ８にて第１の補正制御目標値が選択されている場合には第１のＰＤ比を意味し、ステップＳ８にて第２の補正制御目標値が選択されている場合には第２のＰＤ比を意味する。
また、図８では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ９のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長に制御する。
図９は、波長制御方法を説明する図である。具体的に、図９は、図６に対応した図であって、基準温度に対応する第１の透過特性情報を曲線ＣＬ１で示し、当該基準温度に対応する第２の透過特性情報を曲線ＣＬ２で示している。また、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度での第１の光フィルタ６３ａの透過特性を曲線ＣＬ１´で示し、当該フィルタ温度での第２の光フィルタ６４ａの透過特性を曲線ＣＬ２´で示している。
ところで、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）において、山または谷に相当する部分（以下、不感帯と記載）は、波長の変動量に対する第１のＰＤ比の変動量が小さいものである。このため、第１の透過特性情報（曲線ＣＬ１）における当該不感帯を用いて波長調整制御を実行した場合には、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長に制御することが難しい。なお、第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２）における山または谷に相当する部分も同様である。
ところで、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）において、山または谷に相当する部分（以下、不感帯と記載）は、波長の変動量に対する第１のＰＤ比の変動量が小さいものである。このため、第１の透過特性情報（曲線ＣＬ１）における当該不感帯を用いて波長調整制御を実行した場合には、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長に制御することが難しい。なお、第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２）における山または谷に相当する部分も同様である。
そこで、本実施の形態１では、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの各透過特性を例えば１周期の１／３〜１／５の範囲で互いに位相をずらしている。すなわち、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）の不感帯と、第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２）の不感帯とが互いに重ならないように設定している。このため、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する際には、第１，第２の透過特性情報（曲線ＣＬ１，ＣＬ２）のうち、当該目標波長ＴＷが不感帯に位置する第１の透過特性情報（曲線ＣＬ１）ではなく、当該目標波長ＴＷが不感帯に位置しない第２の透過特性情報（曲線ＣＬ２）を用いることができる。この際、第１の透過特性情報（曲線ＣＬ１）における目標波長ＴＷに関連付けられた制御参照値（第１の制御目標値ＰＤＴ１）と第２の透過特性情報（曲線ＣＬ２）における目標波長ＴＷに関連付けられた制御参照値（第２の制御目標値ＰＤＴ２）とのうち平均値ＡＶに近い方（第２の制御目標値ＰＤＴ２）を選択する。これにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する際に、当該目標波長ＴＷが不感帯に位置しない第２の透過特性情報（曲線ＣＬ２）を用いることができる。
しかしながら、第２の光フィルタ６４ａの温度が基準温度からずれると、当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性は、波長軸上で全体がシフト（曲線ＣＬ２から曲線ＣＬ２´にシフト）する。すなわち、第２の光フィルタ６４ａの温度が基準温度からずれて当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性が曲線ＣＬ２´になっているにも拘らず、当該基準温度に対応する第２の透過特性情報（曲線ＣＬ２）における目標波長ＴＷに関連付けられた制御参照値を第２の制御目標値ＰＤＴ２として波長調整制御を実行した場合には、レーザ光Ｌ１の波長は、目標波長ＴＷからずれた波長ＴＷ´に制御されてしまう。
また、第２の制御目標値ＰＤＴ２に対してフィルタ温度に対応する第２の目標値補正情報における目標波長ＴＷに関連付けられた補正値を加算して第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を生成し、当該第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を第２のＰＤ比の目標値として波長調整制御を実行した場合であっても（フィルタ温度に対応した第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２´）を用いた場合であっても）、当該第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が不感帯に位置するため、レーザ光Ｌ１を目標波長ＴＷに精度良く制御することが難しい。
また、第２の制御目標値ＰＤＴ２に対してフィルタ温度に対応する第２の目標値補正情報における目標波長ＴＷに関連付けられた補正値を加算して第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を生成し、当該第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を第２のＰＤ比の目標値として波長調整制御を実行した場合であっても（フィルタ温度に対応した第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２´）を用いた場合であっても）、当該第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が不感帯に位置するため、レーザ光Ｌ１を目標波長ＴＷに精度良く制御することが難しい。
そこで、本実施の形態１では、記憶部３２に複数の温度に対応した複数の目標値補正情報を記憶しておく。また、制御装置３は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａのフィルタ温度を推定し、当該フィルタ温度に対応した第１，第２の目標値補正情報を参照し、当該第１，第２の目標値補正情報における目標波長ＴＷに関連付けられた各補正値ＣＶ１，ＣＶ２を用いて、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正して、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´を生成する。さらに、制御装置３は、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´のうち平均値ＡＶに近い第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´を選択する。そして、制御装置３は、第１のＰＤ比が第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´に合致するように、波長調整制御を実行する。
なお、波長電力情報を参照してマイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する電力（初期電力）を算出する際、透過特性情報を参照して第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を算出する際、または、目標値補正情報を参照して補正値を算出する際において、目標波長ＴＷが波長λ１〜λｎのいずれの波長でもない場合には、線形補間等により、電力（初期電力）、第１，第２の制御目標値、または、補正値を算出しても構わない。
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１では、フィルタ温度に対応した目標値補正情報を用いて、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正している。このため、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａのフィルタ温度が基準温度からずれた場合であっても、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´を目標波長ＴＷに対応した値として精度良く算出することができる。また、波長可変レーザ装置１では、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´のうち平均値ＡＶに近い補正制御目標値を選択し、当該補正制御目標値を用いて波長調整制御を実行している。このため、不感帯に位置しない補正制御目標値を用いて波長調整制御を実行することができる。
以上のことから、選択した補正制御目標値に対して、第１，第２のＰＤ比のうち当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比が合致するように波長調整制御を実行することで、レーザ光Ｌ１の波長を精度良く目標波長ＴＷに制御することができる。
特に、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方を選択するにあたって、平均値ＡＶに近い方を選択する構成を採用している。このため、簡単な演算により不感帯に位置しない第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方を選択することができ、制御部３１の処理負荷を軽減することができる。
本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１では、フィルタ温度に対応した目標値補正情報を用いて、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正している。このため、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａのフィルタ温度が基準温度からずれた場合であっても、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´を目標波長ＴＷに対応した値として精度良く算出することができる。また、波長可変レーザ装置１では、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´のうち平均値ＡＶに近い補正制御目標値を選択し、当該補正制御目標値を用いて波長調整制御を実行している。このため、不感帯に位置しない補正制御目標値を用いて波長調整制御を実行することができる。
以上のことから、選択した補正制御目標値に対して、第１，第２のＰＤ比のうち当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比が合致するように波長調整制御を実行することで、レーザ光Ｌ１の波長を精度良く目標波長ＴＷに制御することができる。
特に、第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方を選択するにあたって、平均値ＡＶに近い方を選択する構成を採用している。このため、簡単な演算により不感帯に位置しない第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方を選択することができ、制御部３１の処理負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１では、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正するにあたって、複数の温度毎に複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた複数の目標値補正情報を用いている。そして、波長可変レーザ装置１では、フィルタ温度と同一の温度の目標値補正情報が記憶部３２に記憶されていない場合には、複数の目標値補正情報における目標波長ＴＷが関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該補正値を用いて、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正する。
このため、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正するための複数の目標値補正情報のデータ量を少なくすることができる。
このため、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正するための複数の目標値補正情報のデータ量を少なくすることができる。
また、本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１では、１つのみの温度調節器９により、波長可変光源部４、半導体光増幅器５、平面光波回路６、及び光検出部７の温度を調節する。このように１つのみの温度調節器９により当該各部材４〜７の温度を調節する構造とした場合には、複数の温度調節器を設けた場合と比較して、低消費電力化及び小型化を図ることができる。一方で、１つのみの温度調節器９を用いた場合には、設置面９１の面内に生じる温度分布の影響を受ける虞がある。特に、波長可変部４２は、光源部４１を局所的に加熱するマイクロヒータ４２１〜４２３で構成されている。このため、設置面９１の面内に温度分布が生じ易い。すなわち、平面光波回路６に近接した位置に温度センサ８を配置した場合であっても、マイクロヒータ４２１〜４２３からの熱伝達の影響を受けるため、当該温度センサ８で検出された温度は、平面光波回路６（第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａ）の温度に一致しない。すなわち、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの温度を測定することが難しい。
そこで、本実施の形態１に係る波長可変レーザ装置１では、温度センサ８にて検出された周囲温度と、波長電力情報における複数の電力のうち目標波長ＴＷが関連付けられた電力と、熱抵抗情報とに基づいて、フィルタ温度を推定している。このため、マイクロヒータ４２１〜４２３からの熱伝達の影響を考慮して、フィルタ温度を精度良く推定することができる。したがって、精度の高いフィルタ温度に対応した目標値補正情報を用いることができ、上述したレーザ光Ｌ１の波長を精度良く目標波長ＴＷに制御することができる、という効果を好適に実現することができる。
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１０は、本実施の形態２に係る制御装置３Ａの構成を示すブロック図である。図１１は、制御装置３Ａによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態２に係る波長可変レーザ装置１Ａでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ａを採用している。
制御装置３Ａでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、目標値補正部３１４の機能、及び記憶部３２に記憶する情報を異なるものとしている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態２に係る制御部（目標値補正部）及び記憶部をそれぞれ制御部３１Ａ（目標値補正部３１４Ａ）及び記憶部３２Ａとする。
次に、本実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１０は、本実施の形態２に係る制御装置３Ａの構成を示すブロック図である。図１１は、制御装置３Ａによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態２に係る波長可変レーザ装置１Ａでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ａを採用している。
制御装置３Ａでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、目標値補正部３１４の機能、及び記憶部３２に記憶する情報を異なるものとしている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態２に係る制御部（目標値補正部）及び記憶部をそれぞれ制御部３１Ａ（目標値補正部３１４Ａ）及び記憶部３２Ａとする。
記憶部３２Ａは、制御部３１Ａにて実行されるプログラムや、制御部３１Ａの処理に必要な情報等を記憶する。なお、記憶部３２Ａは、制御部３１Ａの処理に必要な情報として、上述した実施の形態１で説明した熱抵抗情報、波長電力情報、透過特性情報、及び基準値情報の他、温度特性情報及びスロープ情報を記憶する。
温度特性情報は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａにおける温度特性を示す情報である。具体的に、上述したように、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの透過特性は、当該第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの温度が変化すると、波長軸上で全体が短波側または長波側にシフトする。そして、温度特性情報は、単位温度当たりに当該透過特性がシフトする波長のずれ量Ｘ[ｎｍ／℃]を示す情報である。
温度特性情報は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａにおける温度特性を示す情報である。具体的に、上述したように、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの透過特性は、当該第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの温度が変化すると、波長軸上で全体が短波側または長波側にシフトする。そして、温度特性情報は、単位温度当たりに当該透過特性がシフトする波長のずれ量Ｘ[ｎｍ／℃]を示す情報である。
図１２は、記憶部３２Ａに記憶されたスロープ情報を説明する図である。具体的に、図１２は、図６及び図９に対応した図である。
スロープ情報は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａにおける透過特性を示す情報である。具体的に、スロープ情報は、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）において、不感帯を除く上限値ＵＬ及び下限値ＬＬ間の範囲内（以下、スロープ部分と記載）での波長の変動量に対する第１のＰＤ比の変動量の比率（スロープ部分の傾き）を示す情報である。なお、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの透過特性は、互いに位相をずらしただけである。このため、第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２）におけるスロープ部分の傾きは、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）におけるスロープ部分の傾きと同一である。
以下、目標値補正部３１４Ａの機能について、図１１を参照しつつ説明する。
スロープ情報は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａにおける透過特性を示す情報である。具体的に、スロープ情報は、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）において、不感帯を除く上限値ＵＬ及び下限値ＬＬ間の範囲内（以下、スロープ部分と記載）での波長の変動量に対する第１のＰＤ比の変動量の比率（スロープ部分の傾き）を示す情報である。なお、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの透過特性は、互いに位相をずらしただけである。このため、第２の光フィルタ６４ａの透過特性（曲線ＣＬ２）におけるスロープ部分の傾きは、第１の光フィルタ６３ａの透過特性（曲線ＣＬ１）におけるスロープ部分の傾きと同一である。
以下、目標値補正部３１４Ａの機能について、図１１を参照しつつ説明する。
制御装置３Ａによる波長制御方法では、図１１に示すように、上述した実施の形態１で説明した波長制御方法（図８）に対して、ステップＳ７の代わりにステップＳ１０〜Ｓ１３が採用されている点が異なる。以下では、ステップＳ１０〜Ｓ１３のみを説明する。なお、ステップＳ１０〜Ｓ１３は、本発明に係る目標値補正ステップに相当する。
ステップＳ１０は、ステップＳ６の後に実行される。
具体的に、目標値補正部３１４Ａは、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と基準温度との温度差δＴを算出する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１０の後、目標値補正部３１４Ａは、記憶部３２Ａに記憶された温度特性情報（単位温度当たりの波長のずれ量Ｘ[ｎｍ／℃]）とステップＳ１０にて算出した温度差δＴとに基づいて、当該温度差δＴに応じた波長のずれ量（Ｘ×δＴ）を算出する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１０は、ステップＳ６の後に実行される。
具体的に、目標値補正部３１４Ａは、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と基準温度との温度差δＴを算出する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１０の後、目標値補正部３１４Ａは、記憶部３２Ａに記憶された温度特性情報（単位温度当たりの波長のずれ量Ｘ[ｎｍ／℃]）とステップＳ１０にて算出した温度差δＴとに基づいて、当該温度差δＴに応じた波長のずれ量（Ｘ×δＴ）を算出する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１の後、目標値補正部３１４Ａは、ステップＳ１１にて算出した温度差δＴに応じた波長のずれ量（Ｘ×δＴ）と、記憶部３２Ａに記憶されたスロープ情報とに基づいて、ステップＳ２にて算出された第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正するための各補正値を算出する（ステップＳ１２）。なお、図１２では、説明の便宜上、第１の制御目標値ＰＤＴ１に加算して第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´を生成するための補正値ＣＶ１のみを図示している。
ステップＳ１２の後、目標値補正部３１４Ａは、ステップＳ１２にて算出した各補正値をステップＳ２にて算出された第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２にそれぞれ加算して第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´を生成する（ステップＳ１３）。この後、制御装置３Ａは、ステップＳ８に移行する。
なお、図１１では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１０〜Ｓ１３，Ｓ８，Ｓ９のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。
ステップＳ１２の後、目標値補正部３１４Ａは、ステップＳ１２にて算出した各補正値をステップＳ２にて算出された第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２にそれぞれ加算して第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´を生成する（ステップＳ１３）。この後、制御装置３Ａは、ステップＳ８に移行する。
なお、図１１では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１０〜Ｓ１３，Ｓ８，Ｓ９のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。
以上説明した本実施の形態２のように第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２を補正した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を有する。
また、複数の目標値補正情報を記憶部３２Ａに記憶しておく必要がないため、記憶部３２Ａに記憶するデータ量を少なくすることができる。
また、複数の目標値補正情報を記憶部３２Ａに記憶しておく必要がないため、記憶部３２Ａに記憶するデータ量を少なくすることができる。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態３について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１３は、本実施の形態３に係る制御装置３Ｂの構成を示すブロック図である。図１４は、制御装置３Ｂによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態３に係る波長可変レーザ装置１Ｂでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ｂを採用している。
制御装置３Ｂでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、温度推定部３１１の機能、及び記憶部３２に記憶する情報を異なるものとしている。なお、温度推定部３１１の機能を変更したことに伴い、波長可変レーザ装置１Ｂには、温度センサ８は、設けられていない。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態３に係る制御部（温度推定部）及び記憶部をそれぞれ制御部３１Ｂ（温度推定部３１１Ｂ）及び記憶部３２Ｂとする。
次に、本実施の形態３について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１３は、本実施の形態３に係る制御装置３Ｂの構成を示すブロック図である。図１４は、制御装置３Ｂによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態３に係る波長可変レーザ装置１Ｂでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ｂを採用している。
制御装置３Ｂでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、温度推定部３１１の機能、及び記憶部３２に記憶する情報を異なるものとしている。なお、温度推定部３１１の機能を変更したことに伴い、波長可変レーザ装置１Ｂには、温度センサ８は、設けられていない。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態３に係る制御部（温度推定部）及び記憶部をそれぞれ制御部３１Ｂ（温度推定部３１１Ｂ）及び記憶部３２Ｂとする。
記憶部３２Ｂは、制御部３１Ｂにて実行されるプログラムや、制御部３１Ｂの処理に必要な情報等を記憶する。なお、記憶部３２Ｂは、制御部３１Ｂの処理に必要な情報として、上述した実施の形態１で説明した波長電力情報、透過特性情報、複数の目標値補正情報、及び基準値情報の他、複数の波長毎に設けられた複数の温度推定情報を記憶する。
温度推定情報は、フィルタ温度を推定するための情報である。具体的に、温度推定情報は、レーザ光Ｌ１の波長を波長λ１〜λｎ[ｎｍ]にそれぞれ設定した場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比と当該波長λ１〜λｎに対応する各第１の制御目標値とのずれ量（第１の制御目標値と第１のＰＤ比との差分）と、複数の温度とがそれぞれ関連付けられた情報である。
以下、温度推定部３１１Ｂの機能について、図１４を参照しつつ説明する。
温度推定情報は、フィルタ温度を推定するための情報である。具体的に、温度推定情報は、レーザ光Ｌ１の波長を波長λ１〜λｎ[ｎｍ]にそれぞれ設定した場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比と当該波長λ１〜λｎに対応する各第１の制御目標値とのずれ量（第１の制御目標値と第１のＰＤ比との差分）と、複数の温度とがそれぞれ関連付けられた情報である。
以下、温度推定部３１１Ｂの機能について、図１４を参照しつつ説明する。
制御装置３Ｂによる波長制御方法では、図１４に示すように、上述した実施の形態１で説明した波長制御方法（図８）に対して、ステップＳ５が省略されているとともに、ステップＳ６の代わりにステップＳ１４が採用されている点が異なる。以下では、ステップＳ１４のみを説明する。なお、ステップＳ１４は、本発明に係る温度推定ステップに相当する。
ステップＳ１４は、ステップＳ４の後に実行される。
具体的に、温度推定部３１１Ｂは、記憶部３２Ｂに記憶された複数の温度推定情報のうち、ステップＳ１にて取得された目標波長ＴＷ（本発明に係る第１の波長に相当）に対応する温度推定情報を読み出す。そして、温度推定部３１１Ｂは、当該目標波長ＴＷに対応する温度推定情報を参照し、ステップＳ２にて算出された第１の制御目標値ＰＤＴ１（本発明に係る期待モニタ値に相当）とステップＳ４にて算出された第１のＰＤ比との差分に関連付けられた温度をフィルタ温度として推定する（ステップＳ１４）。この後、制御装置３Ｂは、ステップＳ７に移行する。
なお、図１４では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４，Ｓ９のループ（ステップＳ１４，Ｓ７，Ｓ８は実行しない）を繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。すなわち、本実施の形態３では、波長可変レーザ装置１Ｂの起動時にフィルタ温度の推定（ステップＳ１４）、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２の補正（ステップＳ７）、及び第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方の選択（ステップＳ８）を実行し、その後のステップＳ４，Ｓ９のループでは、ステップＳ８にて選択された補正制御目標値を用いて波長調整制御を実行する。
具体的に、温度推定部３１１Ｂは、記憶部３２Ｂに記憶された複数の温度推定情報のうち、ステップＳ１にて取得された目標波長ＴＷ（本発明に係る第１の波長に相当）に対応する温度推定情報を読み出す。そして、温度推定部３１１Ｂは、当該目標波長ＴＷに対応する温度推定情報を参照し、ステップＳ２にて算出された第１の制御目標値ＰＤＴ１（本発明に係る期待モニタ値に相当）とステップＳ４にて算出された第１のＰＤ比との差分に関連付けられた温度をフィルタ温度として推定する（ステップＳ１４）。この後、制御装置３Ｂは、ステップＳ７に移行する。
なお、図１４では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４，Ｓ９のループ（ステップＳ１４，Ｓ７，Ｓ８は実行しない）を繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。すなわち、本実施の形態３では、波長可変レーザ装置１Ｂの起動時にフィルタ温度の推定（ステップＳ１４）、第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２の補正（ステップＳ７）、及び第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方の選択（ステップＳ８）を実行し、その後のステップＳ４，Ｓ９のループでは、ステップＳ８にて選択された補正制御目標値を用いて波長調整制御を実行する。
ここで、第１の透過特性情報は、本発明に係る期待モニタ値情報に相当する。なお、本発明に係る期待モニタ値情報は、第１の透過特性情報に限らず、第２の透過特性情報としても構わない。この際、温度推定情報は、レーザ光Ｌ１の波長を波長λ１〜λｎ[ｎｍ]にそれぞれ設定した場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比と当該波長λ１〜λｎに対応する各第２の制御目標値とのずれ量（第２の制御目標値と第２のＰＤ比との差分）と、複数の温度とがそれぞれ関連付けられた情報となる。また、ステップＳ１４では、温度推定部３１１Ｂは、目標波長ＴＷ（本発明に係る第１の波長に相当）に対応する温度推定情報を参照し、ステップＳ２にて算出された第２の制御目標値ＰＤＴ２（本発明に係る期待モニタ値に相当）とステップＳ４にて算出された第２のＰＤ比との差分に関連付けられた温度をフィルタ温度として推定する。
以上説明した本実施の形態３のようにフィルタ温度を推定した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、温度センサ８を省略することができるため、波長可変レーザ装置１Ｂの構造を簡素化することができる。
また、温度センサ８を省略することができるため、波長可変レーザ装置１Ｂの構造を簡素化することができる。
（実施の形態４）
次に、本実施の形態４について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１５は、本実施の形態４に係る制御装置３Ｃの構成を示すブロック図である。図１６は、制御装置３Ｃによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態４に係る波長可変レーザ装置１Ｃでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ｃを採用している。
制御装置３Ｃでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、目標値選択部３１５の機能、及び記憶部３２に記憶する情報を異なるものとしている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態４に係る制御部（目標値選択部）及び記憶部をそれぞれ制御部３１Ｃ（目標値選択部３１５Ｃ）及び記憶部３２Ｃとする。
次に、本実施の形態４について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１５は、本実施の形態４に係る制御装置３Ｃの構成を示すブロック図である。図１６は、制御装置３Ｃによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態４に係る波長可変レーザ装置１Ｃでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ｃを採用している。
制御装置３Ｃでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、目標値選択部３１５の機能、及び記憶部３２に記憶する情報を異なるものとしている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態４に係る制御部（目標値選択部）及び記憶部をそれぞれ制御部３１Ｃ（目標値選択部３１５Ｃ）及び記憶部３２Ｃとする。
記憶部３２Ｃは、制御部３１Ｃにて実行されるプログラムや、制御部３１Ｃの処理に必要な情報等を記憶する。なお、記憶部３２Ｃは、制御部３１Ｃの処理に必要な情報として、上述した実施の形態１で説明した熱抵抗情報、波長電力情報、透過特性情報、複数の目標値補正情報、及び基準値情報の他、変動範囲情報を記憶する。
変動範囲情報は、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´または第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´の変動範囲を示す情報である。
以下、目標値選択部３１５Ｃの機能について、図１６を参照しつつ説明する。
変動範囲情報は、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´または第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´の変動範囲を示す情報である。
以下、目標値選択部３１５Ｃの機能について、図１６を参照しつつ説明する。
制御装置３Ｃによる波長制御方法では、図１６に示すように、上述した実施の形態１で説明した波長制御方法（図８）に対して、ステップＳ８の代わりにステップＳ１５〜Ｓ１７が採用されている点が異なる。以下では、ステップＳ１５〜Ｓ１７のみを説明する。なお、ステップＳ１５〜Ｓ１７は、本発明に係る目標値選択ステップに相当する。
ここで、図１６では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ９のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。
ここで、図１６では、説明の便宜上、ステップＳ９の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ９のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。
ステップＳ１５は、ステップＳ７の後に実行される。
具体的に、目標値選択部３１５Ｃは、記憶部３２Ｃに記憶された変動範囲情報を参照し、直前に選択した補正制御目標値を中心とする当該変動範囲情報に基づく変動範囲内に当該補正制御目標値に対応するとともに新たに生成された補正制御目標値が入ったか否かを判断する（ステップＳ１５）。なお、「直前に選択した補正制御目標値」とは、直前のループ（ステップＳ４〜Ｓ７，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ９のループ）におけるステップＳ１６，Ｓ１７にて選択した補正制御目標値を意味する。また、「当該補正制御目標値に対応するとともに新たに生成された補正制御目標値」とは、直前のループにおけるステップＳ１６，Ｓ１７にて第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´が選択されている場合にはステップＳ７（現在のループ（当該直前のループの次のループ）におけるステップＳ７）にて新たに生成された第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´を意味し、直前のループにおけるステップＳ１６，Ｓ１７にて第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が選択されている場合にはステップＳ７（現在のループ（当該直前のループの次のループ）におけるステップＳ７）にて新たに生成された第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を意味する。
具体的に、目標値選択部３１５Ｃは、記憶部３２Ｃに記憶された変動範囲情報を参照し、直前に選択した補正制御目標値を中心とする当該変動範囲情報に基づく変動範囲内に当該補正制御目標値に対応するとともに新たに生成された補正制御目標値が入ったか否かを判断する（ステップＳ１５）。なお、「直前に選択した補正制御目標値」とは、直前のループ（ステップＳ４〜Ｓ７，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ９のループ）におけるステップＳ１６，Ｓ１７にて選択した補正制御目標値を意味する。また、「当該補正制御目標値に対応するとともに新たに生成された補正制御目標値」とは、直前のループにおけるステップＳ１６，Ｓ１７にて第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´が選択されている場合にはステップＳ７（現在のループ（当該直前のループの次のループ）におけるステップＳ７）にて新たに生成された第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´を意味し、直前のループにおけるステップＳ１６，Ｓ１７にて第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が選択されている場合にはステップＳ７（現在のループ（当該直前のループの次のループ）におけるステップＳ７）にて新たに生成された第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を意味する。
変動範囲内に新たに生成された補正制御目標値が入ったと判断した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）には、目標値選択部３１５Ｃは、当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が平均値ＡＶに近い場合であっても、当該新たに生成された補正制御目標値を選択する（ステップＳ１６）。この後、制御装置３Ｃは、ステップＳ９に移行する。なお、「当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値」とは、新たに生成された補正制御目標値が第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´である場合には第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´を意味し、新たに生成された補正制御目標値が第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´である場合には第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´を意味する。
一方、変動範囲内に新たに生成された補正制御目標値が入っていないと判断した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）には、目標値選択部３１５Ｃは、上述した実施の形態１で説明したステップＳ８と同様に、ステップＳ７にて生成された第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´のうち、平均値ＡＶに近い補正制御目標値を選択する（ステップＳ１７）。この後、制御装置３Ｃは、ステップＳ９に移行する。
一方、変動範囲内に新たに生成された補正制御目標値が入っていないと判断した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）には、目標値選択部３１５Ｃは、上述した実施の形態１で説明したステップＳ８と同様に、ステップＳ７にて生成された第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´のうち、平均値ＡＶに近い補正制御目標値を選択する（ステップＳ１７）。この後、制御装置３Ｃは、ステップＳ９に移行する。
図１７及び図１８は、波長制御方法を説明する図である。具体的に、図１７は、図６及び図９に対応した図であって、基準温度に対応する第１の透過特性情報を曲線ＣＬ１で示し、当該基準温度に対応する第２の透過特性情報を曲線ＣＬ２で示している。また、第１の光フィルタ６３ａの温度が基準温度からΔＴだけ増加した場合での当該第１の光フィルタ６３ａの透過特性を曲線ＣＬ１Ｕ（図１７（ａ））で示している。さらに、第１の光フィルタ６３ａの温度が基準温度からΔＴだけ低減した場合での当該第１の光フィルタ６３ａの透過特性を曲線ＣＬ１Ｄ（図１７（ｂ））で示している。また、第２の光フィルタ６４ａの温度が基準温度からΔＴだけ増加した場合での当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性を曲線ＣＬ２Ｕ（図１７（ａ））で示している。さらに、第２の光フィルタ６４ａの温度が基準温度からΔＴだけ低減した場合での当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性を曲線ＣＬ２Ｄ（図１７（ｂ））で示している。図１８は、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）の曲線ＣＬ２，ＣＬ２Ｕ，ＣＬ２Ｄの一部を拡大した図である。
ところで、ステップＳ４〜Ｓ７，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ９のループを繰り返し実行していると、波長可変レーザ装置１Ｃの周囲の環境温度の微小な揺らぎに応じて、ステップＳ６にて推定されるフィルタ温度も揺らぐ。上述したΔＴは、当該フィルタ温度の揺らぎ量を意味する。そして、例えば、図１７（ａ）に示したように、フィルタ温度が基準温度＋ΔＴの状態では、第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´の方が第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´よりも平均値ＡＶに近いため、当該第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が選択される。一方、図１７（ｂ）に示すように、フィルタ温度が基準温度−ΔＴの状態では、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´の方が第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´よりも平均値ＡＶに近いため、当該第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´が選択される。すなわち、ステップＳ４〜Ｓ７，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ９のループを繰り返し実行していると、波長可変レーザ装置１Ｃの周囲の環境温度の微小な揺らぎに応じて、選択される補正制御目標値が頻繁に切り替わることとなる。
そこで、本実施の形態４では、記憶部３２Ｃに第１の補正制御目標値または第２の補正制御目標値の変動範囲（図１７に示した変動上限値ＦＵＬと変動下限値ＦＤＬとの間の範囲ＦＲ）を示す変動範囲情報を記憶しておく。制御装置３Ｃは、直前に選択した補正制御目標値ＰＤＴ´を中心とする変動範囲ＦＲ内に当該補正制御目標値に対応するとともに新たに生成した補正制御目標値が入った場合には、当該新たに生成した補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が平均値ＡＶに近い場合であっても、当該新たに生成した補正制御目標値を選択する。そして、制御装置３Ｃは、当該新たに生成した補正制御目標値に対して第１，第２のＰＤ比のうち当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比が合致するように、波長調整制御を実行する。
ここで、変動範囲情報に基づく変動範囲ＦＲは、以下に示すように設定されている。
すなわち、フィルタ温度が基準温度からΔＴだけずれた場合での第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａにおける透過特性の当該ΔＴに応じた波長のずれ量は、上述した実施の形態２で説明した温度特性情報（単位温度当たりの波長のずれ量Ｘ[ｎｍ／℃]を用いて、図１８に示すように、ずれ量（Ｘ×ΔＴ）となる。また、変動上限値ＦＵＬまたは変動下限値ＦＤＬと変動範囲ＦＲの中心位置（補正制御目標値ＰＤＴ´）との間の幅は、当該ΔＴに応じた波長のずれ量（Ｘ×ΔＴ）と、上述した実施の形態２で説明したスロープ情報とに基づいて、算出することができる。すなわち、変動範囲ＦＲは、当該幅の２倍を最小範囲として設定されている。
すなわち、フィルタ温度が基準温度からΔＴだけずれた場合での第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａにおける透過特性の当該ΔＴに応じた波長のずれ量は、上述した実施の形態２で説明した温度特性情報（単位温度当たりの波長のずれ量Ｘ[ｎｍ／℃]を用いて、図１８に示すように、ずれ量（Ｘ×ΔＴ）となる。また、変動上限値ＦＵＬまたは変動下限値ＦＤＬと変動範囲ＦＲの中心位置（補正制御目標値ＰＤＴ´）との間の幅は、当該ΔＴに応じた波長のずれ量（Ｘ×ΔＴ）と、上述した実施の形態２で説明したスロープ情報とに基づいて、算出することができる。すなわち、変動範囲ＦＲは、当該幅の２倍を最小範囲として設定されている。
以上説明した本実施の形態４のように補正制御目標値を選択する場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、波長可変レーザ装置１Ｃの周囲の環境温度の微小な揺らぎに対して、選択される補正制御目標値が頻繁に切り替わることを抑制することができる。
また、波長可変レーザ装置１Ｃの周囲の環境温度の微小な揺らぎに対して、選択される補正制御目標値が頻繁に切り替わることを抑制することができる。
（実施の形態５）
次に、本実施の形態５について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１９は、本実施の形態５に係る制御装置３Ｄの構成を示すブロック図である。図２０は、制御装置３Ｄによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態５に係る波長可変レーザ装置１Ｄでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ｄを採用している。
制御装置３Ｄでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、目標値補正部３１４及び目標値選択部３１５の機能を異なるものとしている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態５に係る制御部（目標値補正部及び目標値選択部）を制御部３１Ｄ（目標値補正部３１４Ｄ及び目標値選択部３１５Ｄ）とする。
以下、目標値補正部３１４Ｄ及び目標値選択部３１５Ｄの機能について、図２０を参照しつつ説明する。
次に、本実施の形態５について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１９は、本実施の形態５に係る制御装置３Ｄの構成を示すブロック図である。図２０は、制御装置３Ｄによる波長制御方法を示すフローチャートである。
本実施の形態５に係る波長可変レーザ装置１Ｄでは、上述した実施の形態１で説明した波長可変レーザ装置１に対して、制御装置３とは異なる手法で波長ロック制御を実行する制御装置３Ｄを採用している。
制御装置３Ｄでは、上述した実施の形態１で説明した制御装置３に対して、目標値補正部３１４及び目標値選択部３１５の機能を異なるものとしている。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態５に係る制御部（目標値補正部及び目標値選択部）を制御部３１Ｄ（目標値補正部３１４Ｄ及び目標値選択部３１５Ｄ）とする。
以下、目標値補正部３１４Ｄ及び目標値選択部３１５Ｄの機能について、図２０を参照しつつ説明する。
制御装置３Ｄによる波長制御方法では、図２０に示すように、上述した実施の形態１で説明した波長制御方法（図８）に対して、ステップＳ１８〜Ｓ２１が追加されている点が異なる。以下では、ステップＳ１８〜Ｓ２１のみを説明する。
ステップＳ１８は、ステップＳ６の後に実行される。
具体的に、制御部３１Ｄは、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と基準温度との温度差が閾値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１８）。
ここで、ステップＳ１８において、「Ｎｏ」の判断は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの透過特性において、フィルタ温度と基準温度との温度差に応じた波長のずれ量が比較的に大きいことを意味する。すなわち、第１の制御目標値ＰＤＴ１または第２の制御目標値ＰＤＴ２が不感帯に位置していなくても、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´または第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が不感帯に位置する可能性が高いことを意味する。
一方、ステップＳ１８において、「Ｙｅｓ」の判断は、フィルタ温度と基準温度との温度差に応じた波長のずれ量が比較的に小さいことを意味する。すなわち、第１の制御目標値ＰＤＴ１または第２の制御目標値ＰＤＴ２が不感帯に位置していなければ、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´または第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´も不感帯に位置しない可能性が高いことを意味する。
ステップＳ１８は、ステップＳ６の後に実行される。
具体的に、制御部３１Ｄは、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度と基準温度との温度差が閾値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１８）。
ここで、ステップＳ１８において、「Ｎｏ」の判断は、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの透過特性において、フィルタ温度と基準温度との温度差に応じた波長のずれ量が比較的に大きいことを意味する。すなわち、第１の制御目標値ＰＤＴ１または第２の制御目標値ＰＤＴ２が不感帯に位置していなくても、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´または第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´が不感帯に位置する可能性が高いことを意味する。
一方、ステップＳ１８において、「Ｙｅｓ」の判断は、フィルタ温度と基準温度との温度差に応じた波長のずれ量が比較的に小さいことを意味する。すなわち、第１の制御目標値ＰＤＴ１または第２の制御目標値ＰＤＴ２が不感帯に位置していなければ、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´または第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´も不感帯に位置しない可能性が高いことを意味する。
フィルタ温度と基準温度との温度差が閾値以上であると判断された場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）には、上述した実施の形態１と同様に、目標値補正部３１４Ｄによる第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２の補正（ステップＳ７）、目標値選択部３１５Ｄによる第１，第２の補正制御目標値ＰＤＴ１´，ＰＤＴ２´の一方の選択（ステップＳ８）、及び動作制御部３１６による波長調整制御（ステップＳ９）が順次、実行される。
一方、フィルタ温度と基準温度との温度差が閾値よりも小さいと判断された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）には、目標値選択部３１５Ｄは、ステップＳ２にて算出された第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２のうち、記憶部３２に記憶された基準値情報に基づく平均値ＡＶに近い方の制御目標値を選択する（ステップＳ１９：目標値選択ステップ）。
ステップＳ１９の後、目標値補正部３１４Ｄは、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、ステップＳ１９にて選択された制御目標値を補正して補正制御目標値を生成する（ステップＳ２０：目標値補正ステップ）。なお、ステップＳ２０は、ステップＳ７に対して、当該ステップＳ７では第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２の双方をそれぞれ補正していたのに対して、ステップＳ１９にて選択された制御目標値のみを補正している点が異なるのみである。
ステップＳ１９の後、目標値補正部３１４Ｄは、ステップＳ６にて推定されたフィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、ステップＳ１９にて選択された制御目標値を補正して補正制御目標値を生成する（ステップＳ２０：目標値補正ステップ）。なお、ステップＳ２０は、ステップＳ７に対して、当該ステップＳ７では第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２の双方をそれぞれ補正していたのに対して、ステップＳ１９にて選択された制御目標値のみを補正している点が異なるのみである。
ステップＳ２０の後、動作制御部３１６は、ステップＳ２０にて生成された補正制御目標値に対して、ステップＳ４にて算出された第１，第２のＰＤ比のうち、当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比が合致するように、マイクロヒータ４２１〜４２３にそれぞれ供給する電力を変化させる波長調整制御を実行する（ステップＳ２１：動作制御ステップ）。なお、「当該補正制御目標値を目標値とするＰＤ比」とは、ステップＳ１９にて第１の制御目標値ＰＤＴ１が選択されている場合には第１のＰＤ比を意味し、ステップＳ１９にて第２の制御目標値ＰＤＴ２が選択されている場合には第２のＰＤ比を意味する。
なお、図２０では、説明の便宜上、ステップＳ９，Ｓ２１の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９，Ｓ２１の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１８，Ｓ７〜Ｓ９のループ、または、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１８〜Ｓ２１のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。
なお、図２０では、説明の便宜上、ステップＳ９，Ｓ２１の後、波長ロック制御を完了するフローとしているが、実際には、ステップＳ９，Ｓ２１の後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１８，Ｓ７〜Ｓ９のループ、または、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１８〜Ｓ２１のループを繰り返すことにより、レーザ光Ｌ１の波長を目標波長ＴＷに制御する。
以上説明した本実施の形態５のように波長ロック制御を実行する場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
（その他の実施形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１〜５によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１〜５では、本発明に係る第１，第２の光フィルタとして、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａを採用してきたが、これに限らない。入射する光の波長に対して周期的な透過特性を有する光フィルタであれば、エタロン等のその他の光フィルタを本発明に係る第１，第２の光フィルタとして採用しても構わない。また、光フィルタの数は、２つに限らず、３つ以上であっても構わない。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１〜５によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１〜５では、本発明に係る第１，第２の光フィルタとして、リング共振器型光フィルタ６３ａ，６４ａを採用してきたが、これに限らない。入射する光の波長に対して周期的な透過特性を有する光フィルタであれば、エタロン等のその他の光フィルタを本発明に係る第１，第２の光フィルタとして採用しても構わない。また、光フィルタの数は、２つに限らず、３つ以上であっても構わない。
上述した実施の形態１〜５において、本発明に係る第１，第２の光フィルタ及び第１〜第３の受光素子を配設する位置は、上述した実施の形態１〜５で説明した位置に限らない。例えば、波長可変光源部４から出力されたレーザ光Ｌ１を２つのレーザ光に分岐し、一方のレーザ光を半導体光増幅器５に出力する光分岐部を設ける。そして、本発明に係る第１，第２の光フィルタ及び第１〜第３の受光素子として、光分岐部にて分岐された他方のレーザ光を受ける位置に配設しても構わない。
上述した実施の形態１，２，４，５において、温度センサ８を温度調節器９上に載置する場合、その配設位置は、第２の領域Ａｒ２に限らず、第１の領域Ａｒ１としてもよい。また、フィルタ温度の推定方法は、上述した実施の形態１，２，４，５で説明した熱抵抗情報や波長電力情報を用いる方法に限らず、その他の方法を採用しても構わない。特に、温度センサ８で検出した周囲温度そのものをフィルタ温度として推定するようにしてもよい。
上述した実施の形態１，２，４，５において、温度センサ８を温度調節器９上に載置する場合、その配設位置は、第２の領域Ａｒ２に限らず、第１の領域Ａｒ１としてもよい。また、フィルタ温度の推定方法は、上述した実施の形態１，２，４，５で説明した熱抵抗情報や波長電力情報を用いる方法に限らず、その他の方法を採用しても構わない。特に、温度センサ８で検出した周囲温度そのものをフィルタ温度として推定するようにしてもよい。
上述した実施の形態１〜５では、本発明に係る第１，第２の基準値情報として、１つのみの平均値ＡＶを採用していたが、これに限らない。例えば、第１，第２の光フィルタ６３ａ，６４ａの各透過特性が製造バラつきによって異なる特性となっている場合には、以下の構成を採用しても構わない。
記憶部３２，３２Ａ〜３２Ｃに第１，第２の基準値情報を記憶しておく。ここで、第１の基準値情報は、第１の光フィルタ６３ａに入射する光の波長を当該第１の光フィルタ６３ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比の平均値（第１の平均値）を示す情報である。一方、第２の基準値情報は、第２の光フィルタ６４ａに入射する光の波長を当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比の平均値（第２の平均値）を示す情報である。そして、目標値選択部３１５，３１５Ｃ，３１５Ｄは、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）及び第１の平均値の差分と第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）及び第２の平均値の差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値（ステップＳ１９の場合には制御目標値）を選択する。ここで、「当該差分が小さい補正制御目標値（ステップＳ１９の場合には制御目標値）」とは、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）及び第１の平均値の差分の方が第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）及び第２の平均値の差分よりも小さい場合には第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）を意味し、第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）及び第２の平均値の差分の方が第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）及び第１の平均値の差分よりも小さい場合には第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）を意味する。
記憶部３２，３２Ａ〜３２Ｃに第１，第２の基準値情報を記憶しておく。ここで、第１の基準値情報は、第１の光フィルタ６３ａに入射する光の波長を当該第１の光フィルタ６３ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７２から出力された電気信号の出力値の比率である各第１のＰＤ比の平均値（第１の平均値）を示す情報である。一方、第２の基準値情報は、第２の光フィルタ６４ａに入射する光の波長を当該第２の光フィルタ６４ａの透過特性における１周期分変動させた場合でのＰＤ７１から出力された電気信号の出力値に対するＰＤ７３から出力された電気信号の出力値の比率である各第２のＰＤ比の平均値（第２の平均値）を示す情報である。そして、目標値選択部３１５，３１５Ｃ，３１５Ｄは、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）及び第１の平均値の差分と第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）及び第２の平均値の差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値（ステップＳ１９の場合には制御目標値）を選択する。ここで、「当該差分が小さい補正制御目標値（ステップＳ１９の場合には制御目標値）」とは、第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）及び第１の平均値の差分の方が第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）及び第２の平均値の差分よりも小さい場合には第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）を意味し、第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）及び第２の平均値の差分の方が第１の補正制御目標値ＰＤＴ１´（ステップＳ１９の場合には第１の制御目標値ＰＤＴ１）及び第１の平均値の差分よりも小さい場合には第２の補正制御目標値ＰＤＴ２´（ステップＳ１９の場合には第２の制御目標値ＰＤＴ２）を意味する。
上述した実施の形態１〜５の構成を適宜、組み合わせても構わない。例えば、上述した実施の形態２で説明した第１，第２の制御目標値ＰＤＴ１，ＰＤＴ２の補正手法（目標値補正部３１４Ａの機能等）を上述した実施の形態３〜５の構成に適用しても構わない。また、上述した実施の形態３で説明したフィルタ温度の推定手法（温度推定部３１１Ｂの機能等）を上述した実施の形態２，４，５の構成に適用しても構わない。
１，１Ａ〜１Ｄ 波長可変レーザ装置
２ 波長可変レーザモジュール
３，３Ａ〜３Ｄ 制御装置
４ 波長可変光源部
５ 半導体光増幅器
６ 平面光波回路
７ 光検出部
８ 温度センサ
９ 温度調節器
３１，３１Ａ〜３１Ｄ 制御部
３２，３２Ａ〜３２Ｃ 記憶部
４１ 光源部
４２ 波長可変部
４３ 第１の導波路部
４４ 第２の導波路部
４４ａ 光導波層
４５ ｎ側電極
６１ 光分岐部
６２ 光導波路
６３ 光導波路
６３ａ リング共振器型光フィルタ（第１の光フィルタ）
６４ 光導波路
６４ａ リング共振器型光フィルタ（第２の光フィルタ）
７１〜７３ ＰＤ
９１ 設置面
３１１，３１１Ｂ 温度推定部
３１２ モニタ値算出部
３１３ 目標値算出部
３１４，３１４Ａ，３１４Ｄ 目標値補正部
３１５，３１５Ｃ，３１５Ｄ 目標値選択部
３１６ 動作制御部
４２１〜４２３ マイクロヒータ
４３１ 導波路部
４３１ａ 利得部
４３１ｂ 回折格子層
４３２ 半導体積層部
４３３ ｐ側電極
４４１ ２分岐部
４４１ａ 多モード干渉型導波路
４４２，４４３ アーム部
４４４ リング状導波路
４４５ 位相調整部
Ａｒ１ 第１の領域
Ａｒ２ 第２の領域
ＡＶ 平均値
Ｂ１ 基部
Ｃ１ 光共振器
ＣＬ１，ＣＬ１´，ＣＬ１Ｕ，ＣＬ１Ｄ，ＣＬ２，ＣＬ２´，ＣＬ２Ｕ，ＣＬ２Ｄ 曲線
ＣＶ１，ＣＶ２ 補正値
ＦＲ 変動範囲
ＦＤＬ 変動下限値
ＦＵＬ 変動上限値
Ｌ１〜Ｌ６レーザ光
ＬＬ 下限値
Ｍ１ 反射ミラー
ＰＤＴ´ 補正制御目標値
ＰＤＴ１ 第１の制御目標値
ＰＤＴ１´ 第１の補正制御目標値
ＰＤＴ２ 第２の制御目標値
ＰＤＴ２´ 第２の補正制御目標値
ＲＦ１ リング共振器フィルタ
ＴＷ 目標波長
ＴＷ´ 波長
ＵＬ 上限値
２ 波長可変レーザモジュール
３，３Ａ〜３Ｄ 制御装置
４ 波長可変光源部
５ 半導体光増幅器
６ 平面光波回路
７ 光検出部
８ 温度センサ
９ 温度調節器
３１，３１Ａ〜３１Ｄ 制御部
３２，３２Ａ〜３２Ｃ 記憶部
４１ 光源部
４２ 波長可変部
４３ 第１の導波路部
４４ 第２の導波路部
４４ａ 光導波層
４５ ｎ側電極
６１ 光分岐部
６２ 光導波路
６３ 光導波路
６３ａ リング共振器型光フィルタ（第１の光フィルタ）
６４ 光導波路
６４ａ リング共振器型光フィルタ（第２の光フィルタ）
７１〜７３ ＰＤ
９１ 設置面
３１１，３１１Ｂ 温度推定部
３１２ モニタ値算出部
３１３ 目標値算出部
３１４，３１４Ａ，３１４Ｄ 目標値補正部
３１５，３１５Ｃ，３１５Ｄ 目標値選択部
３１６ 動作制御部
４２１〜４２３ マイクロヒータ
４３１ 導波路部
４３１ａ 利得部
４３１ｂ 回折格子層
４３２ 半導体積層部
４３３ ｐ側電極
４４１ ２分岐部
４４１ａ 多モード干渉型導波路
４４２，４４３ アーム部
４４４ リング状導波路
４４５ 位相調整部
Ａｒ１ 第１の領域
Ａｒ２ 第２の領域
ＡＶ 平均値
Ｂ１ 基部
Ｃ１ 光共振器
ＣＬ１，ＣＬ１´，ＣＬ１Ｕ，ＣＬ１Ｄ，ＣＬ２，ＣＬ２´，ＣＬ２Ｕ，ＣＬ２Ｄ 曲線
ＣＶ１，ＣＶ２ 補正値
ＦＲ 変動範囲
ＦＤＬ 変動下限値
ＦＵＬ 変動上限値
Ｌ１〜Ｌ６レーザ光
ＬＬ 下限値
Ｍ１ 反射ミラー
ＰＤＴ´ 補正制御目標値
ＰＤＴ１ 第１の制御目標値
ＰＤＴ１´ 第１の補正制御目標値
ＰＤＴ２ 第２の制御目標値
ＰＤＴ２´ 第２の補正制御目標値
ＲＦ１ リング共振器フィルタ
ＴＷ 目標波長
ＴＷ´ 波長
ＵＬ 上限値
Claims (7)
- 供給される電力に応じて発熱するヒータを有し、当該ヒータの発熱に応じて出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、
前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、
入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、
前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、
入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子と、
前記波長可変光源部、前記第１の光フィルタ、及び前記第２の光フィルタが載置される１つの温度調節器と、
当該波長可変レーザ装置の周囲温度を検出する温度センサと、
前記波長可変光源部の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記周囲温度に基づいて、前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定部と、
前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出部と、
前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正部と、
前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択部と、
前記目標値選択部にて選択された補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御するように前記ヒータに供給する電力を制御する動作制御部と、
複数の温度毎に設けられた複数の目標値補正情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記目標値補正情報は、
複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた情報であり、
前記目標値補正部は、
前記複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正する
ことを特徴とする波長可変レーザ装置。 - 前記制御装置は、
前記第１の透過特性を示す第１の基準値情報と、前記第２の透過特性を示す第２の基準値情報とを記憶する記憶部をさらに備え、
前記第１の基準値情報は、
前記第１の光フィルタに入射する光の波長を前記第１の透過特性における１周期分変動させた際での前記第１のモニタ値の第１の平均値を示す情報であり、
前記第２の基準値情報は、
前記第２の光フィルタに入射する光の波長を前記第２の透過特性における１周期分変動させた際での前記第２のモニタ値の第２の平均値を示す情報であり、
前記目標値選択部は、
前記第１の補正制御目標値及び前記第１の平均値の差分と前記第２の補正制御目標値及び前記第２の平均値の差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザ装置。 - 前記記憶部は、
変動範囲を示す変動範囲情報をさらに記憶し、
前記目標値選択部は、
直前に選択した補正制御目標値を中心とする前記変動範囲内に当該直前に選択された補正制御目標値に対応するとともに前記目標値補正部にて新たに生成された補正制御目標値が入った場合には、当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が前記平均値に近い場合であっても、当該新たに生成された補正制御目標値を選択する
ことを特徴とする請求項２に記載の波長可変レーザ装置。 - 出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、
前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、
入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、
前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、
入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子と、
前記波長可変光源部の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定部と、
前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出部と、
前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正部と、
前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択部と、
前記目標値選択部にて選択された補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御する動作制御部と、
複数の温度毎に設けられた複数の目標値補正情報と、前記第１の透過特性を示す第１の基準値情報と、前記第２の透過特性を示す第２の基準値情報とを記憶する記憶部とを備え、
前記目標値補正情報は、
複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた情報であり、
前記目標値補正部は、
前記複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正し、
前記第１の基準値情報は、
前記第１の光フィルタに入射する光の波長を前記第１の透過特性における１周期分変動させた際での前記第１のモニタ値の第１の平均値を示す情報であり、
前記第２の基準値情報は、
前記第２の光フィルタに入射する光の波長を前記第２の透過特性における１周期分変動させた際での前記第２のモニタ値の第２の平均値を示す情報であり、
前記目標値選択部は、
前記第１の補正制御目標値及び前記第１の平均値の差分と前記第２の補正制御目標値及び前記第２の平均値の差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値を選択する
ことを特徴とする波長可変レーザ装置。 - 前記記憶部は、
変動範囲を示す変動範囲情報をさらに記憶し、
前記目標値選択部は、
直前に選択した補正制御目標値を中心とする前記変動範囲内に当該直前に選択された補正制御目標値に対応するとともに前記目標値補正部にて新たに生成された補正制御目標値が入った場合には、当該新たに生成された補正制御目標値とは別の補正制御目標値の方が前記平均値に近い場合であっても、当該新たに生成された補正制御目標値を選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の波長可変レーザ装置。 - 供給される電力に応じて発熱するヒータを有し、当該ヒータの発熱に応じて出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子と、前記波長可変光源部、前記第１の光フィルタ、及び前記第２の光フィルタが載置される１つの温度調節器と、周囲温度を検出する温度センサとを備えた波長可変レーザ装置の波長制御方法であって、
前記周囲温度に基づいて、前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定ステップと、
前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出ステップと、
前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正ステップと、
前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択ステップと、
前記目標値選択ステップにて選択した補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御するように前記ヒータに供給する電力を制御する動作制御ステップとを備え、
前記目標値補正ステップでは、
複数の温度毎に設けられ、複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正する
ことを特徴とする波長可変レーザ装置の波長制御方法。 - 出力するレーザ光の波長を可変とする波長可変光源部と、前記波長可変光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第１の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第１の透過特性を有する第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第２の受光素子と、入射する光の波長に対して周期的に特性が変化する第２の透過特性を有する第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第３の受光素子とを備えた波長可変レーザ装置の波長制御方法であって、
前記第１の光フィルタ及び前記第２の光フィルタのフィルタ温度を推定する温度推定ステップと、
前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第１のモニタ値を算出するとともに、前記第１の受光素子及び前記第３の受光素子が取得したレーザ光の強度に基づいて第２のモニタ値を算出するモニタ値算出ステップと、
前記フィルタ温度に基づいて、レーザ光の目標波長に対応するとともに前記第１のモニタ値の目標となる第１の制御目標値を補正して第１の補正制御目標値を生成するとともに、前記目標波長に対応するとともに前記第２のモニタ値の目標となる第２の制御目標値を補正して第２の補正制御目標値を生成する目標値補正ステップと、
前記第１の補正制御目標値と前記第２の補正制御目標値とのいずれか一方の補正制御目標値を選択する目標値選択ステップと、
前記目標値選択ステップにて選択した補正制御目標値と、前記第１のモニタ値及び前記第２のモニタ値のうち当該補正制御目標値を目標値とするモニタ値とに基づいて、前記波長可変光源部から出力されるレーザ光の波長を前記目標波長に制御する動作制御ステップとを備え、
前記目標値補正ステップでは、
複数の温度毎に設けられ、複数の波長と複数の補正値とがそれぞれ関連付けられた複数の目標値補正情報のうち前記フィルタ温度に対応する目標値補正情報を参照し、当該目標値補正情報における前記複数の補正値のうち前記目標波長が関連付けられた補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正するとともに、前記複数の目標値補正情報における前記目標波長が関連付けられた複数の補正値から補間により補正値を生成し、当該生成した補正値を用いて、前記第１の制御目標値及び前記第２の制御目標値を補正し、
前記目標値選択ステップでは、
前記第１の補正制御目標値と前記第１の光フィルタに入射する光の波長を前記第１の透過特性における１周期分変動させた際での前記第１のモニタ値の第１の平均値との差分と、前記第２の補正制御目標値と前記第２の光フィルタに入射する光の波長を前記第２の透過特性における１周期分変動させた際での前記第２のモニタ値の第２の平均値との差分とのうち、当該差分が小さい補正制御目標値を選択する
ことを特徴とする波長可変レーザ装置の波長制御方法。
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