JPWO2018013987A5

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Publication number: JPWO2018013987A5
Application number: JP2019522632A
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Publication date: 2022-02-16
Anticipated expiration: 2037-07-14

Description

いくつかの実施形態では、レーザモジュール１００Ａは、レーザ源１０２に近接して配列された熱スプレッダ構成要素を含む。熱スプレッダ構成要素は、複数のレーザ１０３－１～１０３－Ｎの熱出力を放散させて、複数のレーザ１０３－１～１０３－Ｎの間の温度依存性波長ドリフトを実質的に一様にする。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２内部に含まれる。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、基板１１０内部に含まれる。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２、光整列モジュール１０７、および基板１１０の各々とは別個に規定される。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、光整列モジュール１０７内部に含まれ、光整列モジュール１０７の熱スプレッダ構成要素部分は、レーザ源１０２に物理的に重なる。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、光導波路１０５内部に含まれ、光導波路１０５の熱スプレッダ構成要素部分は、レーザ源１０２に物理的に重なる。さまざまな実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、例として金属材料などの熱伝導性材料から形成される。いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、例として熱電冷却器などの、複数のレーザ１０３－１～１０３－Ｎから離れた所へ熱を能動的に移動させるように構成された要素を組み入れることができる。また、いくつかの実施形態では、熱スプレッダ構成要素は、レーザ源１０２の複数のレーザ１０３－１～１０３－Ｎから発する熱のヒートシンクとして機能するように、十分な大きさの質量を有するように形成される。

図１２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による共振器リングアレイ１２０１の詳細図を示す。共振器リングアレイ１２０１は、（Ｎ）の光入力ポート１０８－１～１０８－Ｎでそれぞれ受信した複数のレーザ光線の数（Ｎ）に等しい数の共振器リング行Ｒ1～ＲNを含む。各共振器リング行Ｒ1～ＲNは、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９－１～１０９－Ｍの数（Ｍ）に等しい数の共振器リング１２０３を含む。共振器リング行Ｒ1～ＲNの各々は、複数のレーザ光線の異なる１つを、対応する入力レーザ光線として受信するように構成される。したがって、Ｒ1～ＲNの各々は、レーザ源１０２／１０２Ａが提供する（Ｎ）のレーザ光線の波長（λ1～λN）の異なる１つを受信する。さらに、この理由で、共振器リング行Ｒ1～ＲNの所与の１つの各共振器リング１２０３を、所与の共振器リング行が受信すべき特定のレーザ光線波長で動作させるために最適化することができる。さらに、それに応じて、異なる共振器リング行Ｒ1～ＲNの共振器リング１２０３を、異なるレーザ光線波長で動作させるために最適化することができる。所与の共振器リング行Ｒ1～ＲN内の各共振器リング１２０３は、矢印１２０５で示すように、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの複数の光出力ポート１０９－１～１０９－Ｍの異なる１つへ所与の共振器リング行の対応する入力レーザ光線の一部分を向け直すように構成される。いくつかの実施形態では、所与の共振器リング行Ｒ1～ＲNの共振器リング１２０３は、所与の共振器リング行の対応する入力レーザ光線を連続して受信するように位置決めされ、そこでは、レーザ源１０２／１０２Ａに対して連続して位置決めされた、所与の共振器リング行の共振器リング１２０３は、所与の共振器リング行の対応する入力レーザ光線のより大きな部分を次第に方向転換させるように構成される。このようにして、所与の共振器リング行Ｒ1～ＲNの共振器リング１２０３は、光整列モジュール１０７／１０７Ａ／１０７Ｂ／１０７Ｃの光出力ポート１０９－１～１０９－Ｍの各々に、実質的に等しい量のレーザ光を提供することができる。

前述の発明について、理解を明確にするためにいくらか詳細に記述してきたが、添付の特許請求の範囲内で、一定の変更および修正を実施することができることは明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であり、制限するのもではないと考えるべきであり、本発明は、本明細書で示す詳細に限定されるべきではなく、記述した実施形態の範囲内で、および均等物の範囲内で修正されてよい。本開示は、以下の形態により実現されてもよい。
［形態１］
レーザモジュールであって、
光データ通信システムにより識別可能な互いに対して異なる波長を有する複数のレーザ光線を発生させて、出力するように構成されたレーザ源と、
光整列モジュールであって、前記レーザ源から前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成され、その結果、前記複数のレーザ光線の前記異なる波長のすべては、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に提供される光整列モジュールと
を備えるレーザモジュール。
［形態２］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールは、物理的に別個の構成要素であるレーザモジュール。
［形態３］
形態２に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源を前記光整列モジュールと整列させて、前記光整列モジュールのそれぞれの複数の光入力ポートの中に前記複数のレーザ光線を誘導するレーザモジュール。
［形態４］
形態３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記レーザ源から間隔を置いて離して配置されているレーザモジュール。
［形態５］
形態３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記レーザ源と接触して配置されているレーザモジュール。
［形態６］
形態３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールの一部分は、前記レーザ源の一部分に重なるように配置されているレーザモジュール。
［形態７］
形態３に記載のレーザモジュールであって、
前記レーザ源から前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートのそれぞれの１つの中に前記複数のレーザ光線を誘導するように構成された、前記レーザ源と前記光整列モジュールの間に位置決めされた光導波路を、さらに備えるレーザモジュール。
［形態８］
形態７に記載のレーザモジュールであって、前記光導波路は、前記レーザ源と前記光整列モジュールの間で前記複数のレーザ光線の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
［形態９］
形態３に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートと前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートとの間で前記複数のレーザ光線の各々の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
［形態１０］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールは両方とも、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
［形態１１］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源は、前記複数のレーザ光線をそれぞれ発生させるように構成された複数の分布帰還レーザを含むレーザモジュール。
［形態１２］
形態１に記載のレーザモジュールであって、
前記複数の分布帰還レーザの熱出力を放散させて、前記複数の分布帰還レーザ間の温度依存性波長ドリフトを実質的に一様にするように構成された、前記レーザ源の最も近くに配列された熱スプレッダ構成要素を、さらに備えるレーザモジュール。
［形態１３］
形態１２に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記熱スプレッダ構成要素を含むレーザモジュール。
［形態１４］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々が、互いに同量の光パワーであって前記複数のレーザ光線の任意の所与の１つの光パワーを５倍の範囲内で受信するように構成されるレーザモジュール。
［形態１５］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたスターカプラを含むレーザモジュール。
［形態１６］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を組み合わせて多波長レーザ光線にするように構成された波長合波器を含み、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成された広帯域パワースプリッタを含むレーザモジュール。
［形態１７］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を組み合わせて多波長レーザ光線にするように構成されたアレイ導波路を含み、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成された広帯域パワースプリッタを含むレーザモジュール。
［形態１８］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたエシェル格子を含むレーザモジュール。
［形態１９］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたバタフライ導波路ネットワークを含むレーザモジュール。
［形態２０］
形態１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成された共振器リングアレイを含むレーザモジュール。
［形態２１］
形態２０に記載のレーザモジュールであって、前記共振器リングアレイは、前記複数のレーザ光線の数に等しい数の共振器リング行を含み、各共振器リング行は、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの数に等しい数の共振器リングを含み、前記共振器リング行の各々は、前記複数のレーザ光線の異なる１つを、対応する入力レーザ光線として受信するように構成され、所与の共振器リング行内の各共振器リングは、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの異なる１つへ前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線の一部分を向け直すように構成されるレーザモジュール。
［形態２２］
形態２１に記載のレーザモジュールであって、所与の共振器リング行の前記共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線を連続して受信するように位置決めされ、前記レーザ源に対して連続して位置決めされた、前記所与の共振器リング行の共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線のより多くの部分を漸次向け直すように構成されるレーザモジュール。
［形態２３］
形態２２に記載のレーザモジュールであって、所与の共振器リング行内の各共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線の特定の波長に関して最適化されるレーザモジュール。
［形態２４］
形態１に記載のレーザモジュールであって、
前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々から受信したレーザ光を増幅するように構成された光増幅モジュールであって、前記光増幅モジュールの対応する複数の光出力ポートに前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートごとに、増幅されたレーザ光を提供するように構成された光増幅モジュールを、さらに備えるレーザモジュール。
［形態２５］
形態２４に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールおよび前記光整列モジュールは、物理的に別個の構成要素であるレーザモジュール。
［形態２６］
形態２５に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールを前記光増幅モジュールと整列させて、前記光増幅モジュールのそれぞれの複数の光入力ポートの中に前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートから得られるレーザ光を誘導するレーザモジュール。
［形態２７］
形態２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光整列モジュールから間隔を置いて離して配置されているレーザモジュール。
［形態２８］
前形態２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光整列モジュールと接触して配置されているレーザモジュール。
［形態２９］
形態２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールの一部分は、前記光整列モジュールの一部分に重なるように配置されているレーザモジュール。
［形態３０］
形態２６に記載のレーザモジュールであって、
前記光増幅モジュールの前記複数の光入力ポートのそれぞれの１つの中に前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートから得られるレーザ光を誘導するように構成された、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの間に位置決めされた光導波路
をさらに備えるレーザモジュール。
［形態３１］
形態３０に記載のレーザモジュールであって、前記光導波路は、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの間で前記レーザ光の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
［形態３２］
形態２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光増幅モジュールの前記複数の光入力ポートと前記光増幅モジュールの前記複数の光出力ポートとの間でレーザ光の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
［形態３３］
形態２４に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの両方とも、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
［形態３４］
形態２４に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールおよび前記光増幅モジュールは、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。

Claims

レーザモジュールであって、
複数の光出力ポートを有し、光データ通信システムにより識別可能な互いに対して異なる波長を有する複数のレーザ光線を発生させて、前記複数の光出力ポートのそれぞれを介して出力するように構成されたレーザ源と、
複数の光入力ポートと複数の光出力ポートとを有し、前記複数の光入力ポートを介して前記レーザ源から前記複数のレーザ光線を受信する光整列モジュールであって、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配し、その結果、前記複数のレーザ光線の前記異なる波長のすべては、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に提供されるように構成され、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートが前記レーザ源の前記複数の光出力ポートと空所により分離されるように配置され、前記レーザ源は、前記光整列モジュールと位置合わせされて前記複数のレーザ光線を、前記空所を介して前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートのそれぞれへと導く光整列モジュールと、
前記空所を覆う部材と、
を備えるレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールは、物理的に別個の構成要素であるレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールと前記レーザ源とは、基板上で同一平面上に配置されている、レーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記複数のレーザ光線は、前記レーザ源の前記複数の光出力ポートと前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートとの間の前記空所を介したそれぞれの直線経路に沿って移動する、レーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記部材は、前記空所を密封するように構成されているレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記部材は、チップである、レーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記部材は、前記レーザ源と一体化された部材である、レーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記部材は、前記光整列モジュールと一体化された部材である、レーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光入力ポートと前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートとの間で前記複数のレーザ光線の各々の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールは両方とも、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源は、前記複数のレーザ光線をそれぞれ発生させるように構成された複数の分布帰還レーザを含むレーザモジュール。
請求項１１に記載のレーザモジュールであって、
前記複数の分布帰還レーザの熱出力を放散させて、前記複数の分布帰還レーザ間の温度依存性波長ドリフトを実質的に一様にするように構成された、前記レーザ源に近接して配列された熱スプレッダ構成要素を、さらに備えるレーザモジュール。
請求項１２に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記熱スプレッダ構成要素を含むレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々が、互いに同量の光パワーであって前記複数のレーザ光線の任意の所与の１つの光パワーを５倍の範囲内で受信するように構成されるレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたスターカプラを含むレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を組み合わせて多波長レーザ光線にするように構成された波長合波器を含み、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成された広帯域パワースプリッタを含むレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を組み合わせて多波長レーザ光線にするように構成されたアレイ導波路を含み、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記多波長レーザ光線の全パワーの一部分を分配するように構成された広帯域パワースプリッタを含むレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたエシェル格子を含むレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成されたバタフライ導波路ネットワークを含むレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールは、前記複数のレーザ光線を受信して、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々に前記複数のレーザ光線の各々の一部分を分配するように構成された共振器リングアレイを含むレーザモジュール。
請求項２０に記載のレーザモジュールであって、前記共振器リングアレイは、前記複数のレーザ光線の数に等しい数の共振器リング行を含み、各共振器リング行は、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの数に等しい数の共振器リングを含み、前記共振器リング行の各々は、前記複数のレーザ光線の異なる１つを、対応する入力レーザ光線として受信するように構成され、所与の共振器リング行内の各共振器リングは、前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの異なる１つへ前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線の一部分を向け直すように構成されるレーザモジュール。
請求項２１に記載のレーザモジュールであって、所与の共振器リング行の前記共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線を連続して受信するように位置決めされ、前記レーザ源に対して連続して位置決めされた、前記所与の共振器リング行の共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線のより多くの部分を次第に方向転換させるように構成されるレーザモジュール。
請求項２２に記載のレーザモジュールであって、所与の共振器リング行内の各共振器リングは、前記所与の共振器リング行の前記対応する入力レーザ光線の特定の波長に関して最適化されるレーザモジュール。
請求項１に記載のレーザモジュールであって、
前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートの各々から受信したレーザ光を増幅するように構成された光増幅モジュールであって、前記光増幅モジュールの対応する複数の光出力ポートに前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートごとに、増幅されたレーザ光を提供するように構成された光増幅モジュールを、さらに備えるレーザモジュール。
請求項２４に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールおよび前記光整列モジュールは、物理的に別個の構成要素であるレーザモジュール。
請求項２５に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールを前記光増幅モジュールと整列させて、前記光増幅モジュールのそれぞれの複数の光入力ポートの中に前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートから得られるレーザ光を誘導するレーザモジュール。
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光整列モジュールから間隔を置いて離して配置されているレーザモジュール。
前請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光整列モジュールと接触して配置されているレーザモジュール。
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールの一部分は、前記光整列モジュールの一部分に重なるように配置されているレーザモジュール。
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、
前記光増幅モジュールの前記複数の光入力ポートのそれぞれの１つの中に前記光整列モジュールの前記複数の光出力ポートから得られるレーザ光を誘導するように構成された、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの間に位置決めされた光導波路
をさらに備えるレーザモジュール。
請求項３０に記載のレーザモジュールであって、前記光導波路は、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの間で前記レーザ光の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
請求項２６に記載のレーザモジュールであって、前記光増幅モジュールは、前記光増幅モジュールの前記複数の光入力ポートと前記光増幅モジュールの前記複数の光出力ポートとの間でレーザ光の偏光を維持するように構成されるレーザモジュール。
請求項２４に記載のレーザモジュールであって、前記光整列モジュールと前記光増幅モジュールの両方とも、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。
請求項２４に記載のレーザモジュールであって、前記レーザ源および前記光整列モジュールおよび前記光増幅モジュールは、平面光波回路内部に一緒に実装されるレーザモジュール。