JP7019283B2 - 波長可変型レーザモジュールおよびその波長制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、波長可変型レーザモジュールの構成例を模式的に示す図である。図1に示される波長可変型レーザモジュールは、実施形態に係る波長可変型レーザモジュールの波長制御方法の実施に用いられる装置の代表例を示している。
指示された周波数=開始周波数+(チャンネル番号-1)×グリッド間隔
例えば、開始周波数=191.3THz、グリッド間隔=0.1GHz、チャンネル番号=5169の場合、指示された周波数は191.8168THzと算出される。
デジタル演算器360は、メモリ370に記憶されている基本周波数チャンネルのうち、指示されたレーザ光の周波数に最も近い基本周波数チャンネルを選択する。そして、この最も近い基本周波数チャンネルに割り当てられた2組の測定周波数と波長フィルタ221の温度との組((Freq1,Tf1),(Freq2,Tf2))を選択する。
Tf=Tf1+{(Tf2-Tf1)/(Freq2-Freq1)}*(Freq_target-Freq1)
まず算出方法1と同様に、デジタル演算器360は、メモリ370に記憶されている基本周波数チャンネルのうち、指示されたレーザ光の周波数に最も近い基本周波数チャンネルに割り当てられた2組の測定周波数と波長フィルタ221の温度との組((Freq1_a,Tf1_a),(Freq2_a,Tf2_a))を選択する。
Tf_a=Tf1_a+{(Tf2_a-Tf1_a)/(Freq2_a-Freq1_a)}*(Freq_target-Freq1_a)
Tf_b=Tf1_b+{(Tf2_b-Tf1_b)/(Freq2_b-Freq1_b)}*(Freq_target-Freq1_b)
ここで、図6を参照しながら、波長可変型レーザモジュール100の制御方法の全体の流れを説明する。図6は、波長可変型レーザモジュールの制御方法の全体の流れの例を示す図である。
図10および図11は、本実施形態および比較例に係る波長可変型レーザモジュールの波長制御方法における波長精度の測定結果の例を示すグラフである。図10に示される波長精度の測定結果は、上記説明した実施形態においてC-bandを25GHz間隔の基本周波数チャンネルに分割し、隣接基本周波数チャンネルを6分割した追加測定周波数を設定した場合の、0.1GHz間隔の波長精度を測定したものである。一方、図11に示される波長精度の測定結果は、波長フィルタの温度特性から波長フィルタの温度(弁別曲線のシフト量)を決める方式で0.1GHz間隔の波長精度を測定したものである。なお、どちらの波長精度測定にも同一の波長計が用いられている。
200 波長可変光源部
210 レーザ光源
211 DFB-LD
212 光導波路
213 光合波器
214 SOA
215,222 ペルチェ素子
216 レーザ温度モニタ素子
220 波長検知部
221 波長フィルタ
223 フィルタ温度モニタ素子
230 光分波器
240 パワーモニタ
250 波長モニタ
260 光ファイバ
300 制御装置
311 DFB-LD選択回路
312 DFB-LD電流制御回路
321 レーザ温度モニタ回路
322 レーザ温度制御回路
330 SOA制御回路
341 PD1電流モニタ回路
342 PD2電流モニタ回路
351 エタロン温度モニタ回路
352 エタロン温度制御回路
360 デジタル演算器
370 メモリ
Claims (19)
- レーザ光を出射するレーザ光源と、
光の波長に対して周期的な透過特性を有する波長フィルタと、前記波長フィルタを透過した前記レーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長の制御および前記波長フィルタの透過特性の制御を行う制御装置と、
を備える波長可変型レーザモジュールの波長制御方法であって、
前記制御装置のメモリ内に記憶された各基本周波数チャンネル当たり2点以上における測定周波数および波長フィルタ制御値のデータを参照する参照ステップと、
前記レーザ光源が出射するように指示されたレーザ光の周波数に最も近い基本周波数チャンネルを、前記メモリ内に記憶された複数の基本周波数チャンネルから選択し、前記最も近い基本周波数チャンネルに割り当てられた前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから、前記指示されたレーザ光の周波数を実現するための第1の波長フィルタ制御値を算出する第1の算出ステップと、
前記波長フィルタ制御値が、前記第1の波長フィルタ制御値である目標値になるように制御して、前記波長フィルタの透過特性が成す弁別曲線を波長方向にシフトさせる制御ステップと、
を含み、前記波長フィルタ制御値および前記第1の波長フィルタ制御値は、波長フィルタ温度であり、
前記測定周波数および前記波長フィルタ制御値のデータは、隣接する基本周波数チャンネルの周波数間隔をn分割し、該隣接する基本周波数チャンネルの間におけるn-1個の分割点のうち少なくとも1点以上の周波数における追加測定を行ったときの前記追加測定の結果である、
ことを特徴とする波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。 - 前記測定周波数は、前記基本周波数チャンネルを中心に略対称に設定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。 - 異なる前記基本周波数チャンネルに割り当てられる前記測定周波数が交差している、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。 - 前記第1の算出ステップは、指示された周波数を挟む前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから線形近似もしくは次数が2以上の多項式近似により、前記第1の波長フィルタ制御値を算出することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- 前記第1の算出ステップは、指示された周波数を挟まない前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから線形近似もしくは次数が2以上の多項式近似により、前記第1の波長フィルタ制御値を算出することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- レーザ光を出射するレーザ光源と、
光の波長に対して周期的な透過特性を有する波長フィルタと、前記波長フィルタを透過した前記レーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長の制御および前記波長フィルタの透過特性の制御を行う制御装置と、
を備える波長可変型レーザモジュールの波長制御方法であって、
前記制御装置のメモリ内に記憶された各基本周波数チャンネル当たり2点以上における測定周波数および波長フィルタ制御値のデータを参照する参照ステップと、
前記レーザ光源が出射するように指示されたレーザ光の周波数に最も近い基本周波数チャンネルを、前記メモリ内に記憶された複数の基本周波数チャンネルから選択し、前記最も近い基本周波数チャンネルに割り当てられた前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから、前記指示されたレーザ光の周波数を実現するための第1の波長フィルタ制御値を算出する第1の算出ステップと、
前記レーザ光源が出射するように指示されたレーザ光の周波数に2番目に近い基本周波数チャンネルを、前記メモリ内に記憶された複数の基本周波数チャンネルから選択し、前記2番目に近い基本周波数チャンネルに割り当てられた前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから、前記指示されたレーザ光の周波数を実現するための第2の波長フィルタ制御値を算出する第2の算出ステップと、
前記波長フィルタ制御値が、前記第1の波長フィルタ制御値と前記第2の波長フィルタ制御値のうち、前記メモリに記憶されている波長フィルタ制御値の予め設定された値に近い方である目標値になるように制御して、前記波長フィルタの透過特性が成す弁別曲線を波長方向にシフトさせる制御ステップと、
を含み、前記波長フィルタ制御値、前記第1の波長フィルタ制御値および前記第2の波長フィルタ制御値は、波長フィルタ温度であり、
前記測定周波数および前記波長フィルタ制御値のデータは、隣接する基本周波数チャンネルの周波数間隔をn分割し、該隣接する基本周波数チャンネルの間におけるn-1個の分割点のうち少なくとも1点以上の周波数における追加測定を行ったときの前記追加測定の結果である、
ことを特徴とする波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。 - 前記測定周波数は、前記基本周波数チャンネルを中心に略対称に設定される、
ことを特徴とする請求項6に記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。 - 異なる前記基本周波数チャンネルに割り当てられる前記測定周波数が交差している、
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。 - 前記第1の算出ステップは、指示された周波数を挟む前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから線形近似もしくは次数が2以上の多項式近似により、前記第1の波長フィルタ制御値を算出することを特徴とする請求項6から請求項8の何れか一つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- 前記第1の算出ステップは、指示された周波数を挟まない前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから線形近似もしくは次数が2以上の多項式近似により、前記第1の波長フィルタ制御値を算出することを特徴とする請求項6から請求項8の何れか一つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- 前記第2の算出ステップは、指示された周波数を挟む前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから線形近似もしくは次数が2以上の多項式近似により、前記第2の波長フィルタ制御値を算出することを特徴とする請求項6から請求項8の何れか一つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- 前記第2の算出ステップは、指示された周波数を挟まない前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから線形近似もしくは次数が2以上の多項式近似により、前記第2の波長フィルタ制御値を算出することを特徴とする請求項6から請求項8の何れか一つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- 前記制御装置のメモリ内に記憶された測定周波数および波長フィルタ制御値のデータは、隣接する基本周波数チャンネルの周波数間隔をn分割し、該隣接する基本周波数チャンネルの間におけるn-1個の分割点のうち少なくとも1点以上の周波数における追加測定を行い、前記追加測定の結果である測定周波数および波長フィルタ制御値のデータがメモリ内に事前に記録されたものであることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1つに記載の波長可変型レーザモジュールの波長制御方法。
- レーザ光を出射するレーザ光源と、
光の波長に対して周期的な透過特性を有する波長フィルタと、
前記波長フィルタを透過した前記レーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長の制御および前記波長フィルタの透過特性の制御を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置の演算部は、
前記制御装置のメモリ内に記憶された各基本周波数チャンネル当たり2点以上における測定周波数および波長フィルタ制御値のデータを参照する参照ステップと、
前記レーザ光源が出射するように指示されたレーザ光の周波数に最も近い基本周波数チャンネルを、前記メモリ内に記憶された複数の基本周波数チャンネルから選択し、前記最も近い基本周波数チャンネルに割り当てられた前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから、前記指示されたレーザ光の周波数を実現するための第1の波長フィルタ制御値を算出する第1の算出ステップと、
前記波長フィルタ制御値が、前記第1の波長フィルタ制御値である目標値になるように制御して、前記波長フィルタの透過特性が成す弁別曲線を波長方向にシフトさせる制御ステップと、
を実行するようにプログラムされており、前記波長フィルタ制御値および前記第1の波長フィルタ制御値は、波長フィルタ温度であり、
前記測定周波数および前記波長フィルタ制御値のデータは、隣接する基本周波数チャンネルの周波数間隔をn分割し、該隣接する基本周波数チャンネルの間におけるn-1個の分割点のうち少なくとも1点以上の周波数における追加測定を行ったときの前記追加測定の結果である、
ことを特徴とする波長可変型レーザモジュール。 - 前記測定周波数は、前記基本周波数チャンネルを中心に略対称に設定される、
ことを特徴とする請求項14に記載の波長可変型レーザモジュール。 - 異なる前記基本周波数チャンネルに割り当てられる前記測定周波数が交差している、
ことを特徴とする請求項14または請求項15に記載の波長可変型レーザモジュール。 - レーザ光を出射するレーザ光源と、
光の波長に対して周期的な透過特性を有する波長フィルタと、
前記波長フィルタを透過した前記レーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長の制御および前記波長フィルタの透過特性の制御を行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置の演算部は、
前記制御装置のメモリ内に記憶された各基本周波数チャンネル当たり2点以上における測定周波数および波長フィルタ制御値のデータを参照する参照ステップと、
前記レーザ光源が出射するように指示されたレーザ光の周波数に最も近い基本周波数チャンネルを、前記メモリ内に記憶された複数の基本周波数チャンネルから選択し、前記最も近い基本周波数チャンネルに割り当てられた前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから、前記指示されたレーザ光の周波数を実現するための第1の波長フィルタ制御値を算出する第1の算出ステップと、
前記レーザ光源が出射するように指示されたレーザ光の周波数に2番目に近い基本周波数チャンネルを、前記メモリ内に記憶された複数の基本周波数チャンネルから選択し、前記2番目に近い基本周波数チャンネルに割り当てられた前記測定周波数および波長フィルタ制御値のデータから、前記指示されたレーザ光の周波数を実現するための第2の波長フィルタ制御値を算出する第2の算出ステップと、
前記波長フィルタ制御値が、前記第1の波長フィルタ制御値と前記第2の波長フィルタ制御値のうち、前記メモリに記憶されている波長フィルタ制御値の予め設定された値に近い方である目標値になるように制御して、前記波長フィルタの透過特性が成す弁別曲線を波長方向にシフトさせる制御ステップと、
を実行するようにプログラムされており、前記波長フィルタ制御値、前記第1の波長フィルタ制御値および前記第2の波長フィルタ制御値は、波長フィルタ温度であり、
前記測定周波数および前記波長フィルタ制御値のデータは、隣接する基本周波数チャンネルの周波数間隔をn分割し、該隣接する基本周波数チャンネルの間におけるn-1個の分割点のうち少なくとも1点以上の周波数における追加測定を行ったときの前記追加測定の結果である、
ことを特徴とする波長可変型レーザモジュール。 - 前記測定周波数は、前記基本周波数チャンネルを中心に略対称に設定される、
ことを特徴とする請求項17に記載の波長可変型レーザモジュール。 - 異なる前記基本周波数チャンネルに割り当てられる前記測定周波数が交差している、
ことを特徴とする請求項17または請求項18に記載の波長可変型レーザモジュール。
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