JPWO2018146749A1 - 波長可変レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る波長可変レーザ装置の構成を示す模式図である。波長可変レーザ装置100は、筐体1内に、温度調節素子2、支持部材3、波長可変レーザ要素としての波長可変レーザ4、コリメートレンズ5、温度調節素子6、支持部材7、光アイソレータ8、集光レンズ9、半導体光増幅器10、コリメートレンズ11、ビームスプリッタ12、13、光強度変動検出手段としてのパワーモニタ用フォトダイオード(Photo Diode:PD)14、エタロンフィルタ15、波長モニタ用PD16、ビームスプリッタ17、パワーモニタ用PD18、集光レンズ19、及び光ファイバ20の一端が収容され、モジュール化された構成を備える。このモジュールを波長可変レーザモジュールと記載する。さらに、波長可変レーザ装置100は、波長可変レーザモジュールの動作を制御する制御器21を備える。
実施形態の波長可変レーザ装置100において、波長可変レーザ4は他の様々な構成の波長可変レーザ要素に置き換えることができる。図6は、波長可変レーザの構成例2を示す模式図である。構成例2に係る波長可変レーザ4Aは、半導体増幅素子401Aと、コリメートレンズ5と、エタロンフィルタ402A、403Aと、エタロンフィルタ402A、403Aがそれぞれ載置される、基台404A、405Aと、反射膜付き光アイソレータ8Aの光アイソレータ8の端面に形成された反射膜406Aと、半導体増幅素子401Aから出力されるレーザ光の波長において透明な光学要素407Aと、光学要素407Aが載置されるヒータ付き基台408Aと、を含んで構成されている。波長可変レーザ4Aと反射膜付き光アイソレータ8Aは波長可変レーザ装置100の波長可変レーザ4、光アイソレータ8と置き換えることができる。なお、反射膜付き光アイソレータ8Aは支持部材3に載置してもよい。
図7は、波長可変レーザの構成例3を示す模式図である。構成例3に係る波長可変レーザ4Bは、半導体増幅素子401Bと、波長選択要素部402Bと、マイクロヒータ403B、404B、405Bと、を含んで構成されている。波長可変レーザ4Bは波長可変レーザ装置100の波長可変レーザ4と置き換えることができる。
1b ホルダ部
2、6 温度調節素子
3、7 支持部材
4、4A、4B 波長可変レーザ
5、11 コリメートレンズ
8 光アイソレータ
8A 反射膜付き光アイソレータ
9、19 集光レンズ
10 半導体光増幅器
10a 光増幅部
12、13、17 ビームスプリッタ
14、18 パワーモニタ用PD
15、402A、403A エタロンフィルタ
16 波長モニタ用PD
20 光ファイバ
21 制御器
100 波長可変レーザ装置
401A、401B 半導体増幅素子
401Aa 高反射膜
401Ab 無反射膜
401Ba 低反射膜
401Bb 活性層
402B 波長選択要素部
402Ba 接続導波路
402Bb、402Bc リング共振器フィルタ
402Bd 反射部
403B、404B、405B、415、425、426 マイクロヒータ
404A、405A、基台
408A ヒータ付き基台
406A 反射膜
407A 光学要素
410 第1の導波路部
411 導波路部
411a 利得部
411b 回折格子層
412 半導体積層部
413 p側電極
420 第2の導波路部
420a 光導波層
421a 導波路
422、423 アーム部
424 リング状導波路
427 位相調整部
430 n側電極
B 基部
C1、C2、C3 光共振器
D1、D2、D3 矢印
L1、L2、L3、L4 レーザ光
M1 反射ミラー
MODE1 共振器モード
RF1 リング共振器フィルタ
SC1、SC2 ピーク
Claims (12)
- 光共振器内に波長応答スペクトルが可変である複数の波長選択要素を有する波長可変レーザ要素と、
前記波長可変レーザ要素から出力されるレーザ光が入力され、該レーザ光を増幅する半導体光増幅器と、
前記波長可変レーザ要素と前記半導体光増幅器との間に配置される光アイソレータと、
前記波長可変レーザ要素から出力され、前記半導体光増幅器に入力される前のレーザ光の強度変動を検出する光強度変動検出手段と、
前記光共振器の共振器モードを波長軸上で変調する共振器モード用波長ディザを生成する波長ディザ生成手段と、
前記光強度変動検出手段により検出される強度変動に基づいて、前記共振器モード用波長ディザをフィードバック制御する波長ディザフィードバック制御手段と、
を備えることを特徴とする波長可変レーザ装置。 - 前記波長ディザ生成手段は、前記複数の波長選択要素の少なくとも一つの波長応答スペクトルを波長軸上で変調する波長選択要素用波長ディザを生成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。
- 前記波長応答スペクトルは反射スペクトルであって、前記共振器モード用波長ディザによって前記複数の波長選択要素の反射スペクトルの所定の帯域内に移動した共振器モードを、前記所定の帯域内の反射ピークと一致させることを特徴とする請求項1又は2に記載の波長可変レーザ装置。
- 前記波長応答スペクトルは透過スペクトルであって、前記共振器モード用波長ディザによって前記複数の波長選択要素の透過スペクトルの所定の帯域内に移動した共振器モードを、前記所定の帯域内の透過ピークと一致させることを特徴とする請求項1又は2に記載の波長可変レーザ装置。
- 前記複数の波長選択要素の応答スペクトルのうち、或るピーク同士が波長軸上で一致した状態で、前記光共振器の共振器モードを波長軸上で変調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。
- 前記波長応答スペクトルは反射スペクトルであって、前記複数の波長選択要素のうちの一組の波長選択要素は、前記反射スペクトルのピーク間の間隔が互いに異な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。
- 前記半導体光増幅器から出力されたレーザ光の強度を検出する光強度検出手段と、
前記光強度検出手段により検出される強度に基づいて、前記半導体光増幅器をフィードバック制御する半導体光増幅器フィードバック制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の波長可変レーザ装置。 - 前記波長可変レーザ要素は、位相調整信号が与えられて前記光共振器内の光の位相を変化させる位相調整要素を有し、
前記波長ディザ生成手段は、前記位相調整信号によって前記位相調整要素を制御することにより、前記共振器モード用波長ディザを生成し、
前記波長ディザフィードバック制御手段は、前記位相調整要素を制御することにより、前記共振器モード用波長ディザのフィードバック制御を行う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。 - 前記波長ディザ生成手段は、前記位相調整信号によって前記位相調整要素の屈折率を変調することを特徴とする請求項8に記載の波長可変レーザ装置。
- 前記波長ディザ生成手段は、前記位相調整信号によって、前記位相調整要素を加熱するヒータの発熱量を制御することによって、前記位相調整要素の屈折率を変調することを特徴とする請求項9に記載の波長可変レーザ装置。
- 前記波長ディザ生成手段は、前記波長選択要素の屈折率を変調することによって前記波長選択要素用波長ディザを生成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。
- 前記波長ディザ生成手段は、2つの前記波長選択要素の屈折率を変調することによって前記波長選択要素用波長ディザを生成することを特徴とする請求項11に記載の波長可変レーザ装置。
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