SE522827C2 - Method and system for an optical device - Google Patents
Method and system for an optical deviceInfo
- Publication number
- SE522827C2 SE522827C2 SE0103944A SE0103944A SE522827C2 SE 522827 C2 SE522827 C2 SE 522827C2 SE 0103944 A SE0103944 A SE 0103944A SE 0103944 A SE0103944 A SE 0103944A SE 522827 C2 SE522827 C2 SE 522827C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- section
- signal
- passive
- passive section
- extracted
- Prior art date
Links
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
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06256—Controlling the frequency of the radiation with DBR-structure
-
- 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
- H01S5/06808—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the electrical laser parameters, e.g. voltage or current
-
- 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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
Abstract
Description
25 30 35 UH NJ B) NO) NJ* \J . n u n | n laser med distribuerad återkoppling). DFB-lasern består av ett enda aktivt lager "med ett gitter distribuerat över hela kaviteten. 25 30 35 UH NJ B) NO) NJ * \ J. n u n | n laser with distributed feedback). The DFB laser consists of a single active layer "with a grating distributed over the entire cavity.
En annan typ av lasrar med Bragg-reflektor âr DBR-lasern (en laser med distribuerad Bragg-reflektor). I DBR-lasern är vägledaren uppdelad på flera sektioner, en aktiv förstärkande sektion med ett förstärkande material, en passiv Bragg-sektion ett och ett Bragg- gitter, och en valfri fas-sektion. med icke-absorberande vàgledarmaterial DBR-lasern har ett flertal fördelar jämfört med DFB-lasern.Another type of laser with a Bragg reflector is the DBR laser (a laser with a distributed Bragg reflector). In the DBR laser, the guide is divided into several sections, an active reinforcing section with a reinforcing material, a passive Bragg section one and a Bragg grating, and an optional phase section. with non-absorbing waveguide material The DBR laser has several advantages over the DFB laser.
DBR-lasern har bättre avstämbarhet, bättre spektral renhet och bättre modulationskarakteristik. Framför allt är det den bättre modulationskarakteristiken för DBR- och således ett högre uteffekt, lasern som tillåter högre bit-hastigheter, bättre utnyttjande av bandbredden.The DBR laser has better tunability, better spectral purity and better modulation characteristics. Above all, it is the better modulation characteristic of DBR and thus a higher output power, the laser that allows higher bit rates, better utilization of bandwidth.
Våglängdsskift beroende på degradering är inte något problem i en DFB-laser. Bârardensiteten i gittersektionen hålls konstant och är oberoende av ökad rekombinering i gitterlagret, så länge den optiska effekten är konstant. Den optiska effekten hålls vanligen konstant genom övervakning av effekten från den bakre facetten och justering av nædelströmmen för att bibehålla en Detta kallas automatisk konstant optisk effekt från den bakre facetten. automatisk (APC). effektstyrning är DFB-lasern mycket stabil, då bärardensiteten effektstyrning Även utan är nästan konstant över lasring.Wavelength shifts due to degradation are not a problem in a DFB laser. The bearing density in the grating section is kept constant and is independent of increased recombination in the grating layer, as long as the optical effect is constant. The optical power is usually kept constant by monitoring the power from the rear facet and adjusting the needle current to maintain a This is called automatic constant optical power from the rear facet. automatically (APC). power control, the DFB laser is very stable, as the carrier density power control Even without is almost constant over the laser ring.
DBR-lasern lider däremot av problem med långtidsstabiliteten, även då automatisk effektstyrning används. I en DBR-laser styrs Bragg-våglängden av en ström som injiceras i Bragg-sektionen.The DBR laser, on the other hand, suffers from problems with long-term stability, even when automatic power control is used. In a DBR laser, the Bragg wavelength is controlled by a current injected into the Bragg section.
Strömmen ändrar bärardensiteten i Bragg-sektionen, vilket i sin tur ändrar brytningsindex och således våglängd. hos gittret.The current changes the carrier density in the Bragg section, which in turn changes the refractive index and thus the wavelength. at the lattice.
Bärarrekombinationen i. Bragg-sektionen ändras dock över tiden beroende på degradering, och eftersom bärardensiteten i Bragg- sektionen inte är begränsad av stimulerad rekombination, som i den aktiva sektionen, kommer bärardensiteten att ändras vid en konstant ström till Bragg-sektionen. Den ändrade bärar- 10 15 20 25 30 ' 52 27 . | u . .n f) 0 L O 3 densiteten kommer att ändra vågledarens brytningsindex, vilket i sin tur ändrar Bragg-våglängden, vilket kan leda till helt förändrade spektral- och modulationskarakteristiker.The carrier recombination in the Bragg section changes over time due to degradation, and since the carrier density in the Bragg section is not limited by stimulated recombination, as in the active section, the carrier density will change at a constant current to the Bragg section. The changed carrier- 10 15 20 25 30 '52 27. | u. .n f) 0 L O 3 density will change the refractive index of the waveguide, which in turn changes the Bragg wavelength, which can lead to completely changed spectral and modulation characteristics.
En kritisk fråga för en DBR-laser är således styrning av bärardensiteten i den passiva sektionen.A critical issue for a DBR laser is thus control of the carrier density in the passive section.
I tidigare känd teknik har DBR-lasrar stabiliserats genom applicering av en lätt modulering till den passiva sektionen och övervakning av den främre uteffekten. Denna metod är dock komplicerad och kräver extra optiska element, och kan inte användas tillsammans med höghastighetsmodulering (se exempelvis Larry A. Coldren, Scott W. Corazine, ”Diode Lasers and Photonic ISBN 0-471-11875-3, S0m en Integrated Circuits”, figur 8.3). konsekvens av detta används inte DBR-lasrar så mycket som höghastighetsmodulerade ljuskällor som vore fallet om de inte vore så känsliga för degradering som de är.In the prior art, DBR lasers have been stabilized by applying a light modulation to the passive section and monitoring the front output power. However, this method is complicated and requires additional optical elements, and cannot be used with high speed modulation (see for example Larry A. Coldren, Scott W. Corazine, "Diode Lasers and Photonic ISBN 0-471-11875-3, S0m an Integrated Circuits"). , Figure 8.3). As a result, DBR lasers are not used as much as high-speed modulated light sources, which would be the case if they were not as sensitive to degradation as they are.
En DBR-laser kan också realiseras genom användande av ett enda aktivt lager och två elektroder. I detta fall måste Bragg- sektionen drivas precis vid transparenspunkten för att den skall bibehållas passiv. Detta är mycket svårt att uppnå utan styrning av bärardensiteten. således att de och således är av begränsad Ett problem med DBR-lasrar är upplever degradering beroende på åldrande, användbarhet i system där stabil operation över lång tid krävs.A DBR laser can also be realized by using a single active layer and two electrodes. In this case, the Bragg section must be operated exactly at the point of transparency in order to remain passive. This is very difficult to achieve without controlling the carrier density. so that they and thus are of limited A problem with DBR lasers is experiencing degradation due to aging, usability in systems where stable operation over a long period of time is required.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för stabilisering av en optisk enhet innefattande en aktiv sektion och xninst en. passiv sektion, som löser ovan nämnda problem.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for stabilizing an optical unit comprising an active section and at least one. passive section, which solves the above-mentioned problems.
Detta syfte åstadkoms genom en metod såsom denna definieras i den kännetecknande delen av krav 1.This object is achieved by a method as defined in the characterizing part of claim 1.
Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett system för stabilisering av en optisk enhet innefattande 10 15 20 25 30 » 522 327' 4 en aktiv sektion och minst en passiv sektion.Another object of the present invention is to provide a system for stabilizing an optical unit comprising an active section and at least one passive section.
Detta syfte àstadkoms genom ett system för stabilisering av en optisk enhet såsom detta definieras i den kännetecknande delen av krav 28.This object is achieved by a system for stabilizing an optical unit as defined in the characterizing part of claim 28.
En fördel med föreliggande uppfinning är att en optisk enhet med en aktiv sektion och en passiv sektion kan stabiliseras genom styrning av bärardensiteten i den passiva sektionen, genom extrahering av en signal från den minst en passiva sektionen och en referenssignal från en signal som matas till den aktiva sektionen. En lágpassfiltrerad produkt av de båda extraherade signalerna jämförs sedan med ett givet värde, varpå en ström till den. passiva sektionen styrs baserat på jämförelsen.An advantage of the present invention is that an optical unit with an active section and a passive section can be stabilized by controlling the carrier density in the passive section, by extracting a signal from the at least one passive section and a reference signal from a signal fed to the passive section. active section. A low-pass filtered product of the two extracted signals is then compared with a given value, whereupon a current to it. the passive section is controlled based on the comparison.
Det är även en fördel med föreliggande uppfinning att den kan implementeras utan behov av några ytterligare optiska komponenter.It is also an advantage of the present invention that it can be implemented without the need for any additional optical components.
En annan fördel med föreliggande uppfinning är att den löser problemet med långsiktig stabilitet för en DBR-laser, och gör det möjligt att utnyttja fördelarna med en direktmodulerad DBR-laser i ett stabil operation under lång tid. kommunikationssystem som kräver En ytterligare fördel relaterad till DBR-lasrar är att föreliggande uppfinning även möjliggör användande av en DBR- laser av enkellagertyp i system som är utformade för att ha stabil operation under lång tid.Another advantage of the present invention is that it solves the problem of long-term stability of a DBR laser, and makes it possible to exploit the advantages of a directly modulated DBR laser in a stable operation for a long time. communication system that requires A further advantage related to DBR lasers is that the present invention also enables the use of a single layer DBR laser in systems designed to have stable operation for a long time.
En fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning är att bärardensiteten kan regleras till en önskvärd nivå, och på så sätt möjliggöra avstämning av den optiska enheten till ett flertal operationspunkter.An advantage of an embodiment of the present invention is that the carrier density can be adjusted to a desired level, and thus enable tuning of the optical unit to a plurality of operating points.
En fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning är att den optiska enheten kan stâmmas av till en punkt där bandgapsabsorbtionen är noll, d.v.s. transparenspunkten.An advantage of an embodiment of the present invention is that the optical unit can be tuned to a point where the bandgap absorption is zero, i.e. the point of transparency.
En annan fördel med en utföringsform av föreliggande 10 15 20 25 30 Ofifi en en .- 5 šëißs , , Cññ ULL | . ø . .u uppfinning är att en del av den datasignal som matas till den aktiva sektionen kan användas som referenssignal, och pà detta sätt kan behovet av extra signalkâllor som kan öka systemets kostnad och komplexitet undvikas.Another advantage of an embodiment of the present 10 15 20 25 30 O fifi en en .- 5 šëißs,, Cññ ULL | . ø. The invention is that a part of the data signal fed to the active section can be used as a reference signal, and in this way the need for additional signal sources which can increase the cost and complexity of the system can be avoided.
Ytterligare en fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning är att bärardensiteten kan representeras av en signal representerande bandgapsabsorptionen, vilken signal enkelt kan mätas som en differentiell ström (växelström) skapad av optisk effekt resulterande från modulation. Ännu en fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning âr att användning av en signal representerande bandgaps- absorptionen då datasignalen används som referenssignal möjliggörs genom filtrering av en del av den signal som extraheras fràn den passiva sektionen, och/eller en del av referenssignalen, genom bandpassfilter med passband väl över inversen av en differentiell livstid för bärarna i den passiva sektionen.A further advantage of an embodiment of the present invention is that the carrier density can be represented by a signal representing the bandgap absorption, which signal can be easily measured as a differential current (alternating current) created by optical power resulting from modulation. Yet another advantage of an embodiment of the present invention is that the use of a signal representing the bandgap absorption when the data signal is used as a reference signal is made possible by filtering a part of the signal extracted from the passive section, and / or a part of the reference signal, by bandpass filter with pass straps well over the inverse of a differential life for the carriers in the passive section.
En ytterligare fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning är att i sinussignal användas som referenssignal, och pà detta sätt kan en alternativ utföringsform kan en behovet av bandpassfiltrering av den extraherade referens- signalen, och/eller den signal som extraheras från den minst en passiva sektionen, undvikas.A further advantage of an embodiment of the present invention is that in sine signal it is used as a reference signal, and in this way an alternative embodiment may be a need for bandpass filtering of the extracted reference signal, and / or the signal extracted from the at least one passive section. , avoided.
En annan fördel med en utföringsfornx av föreliggande uppfinning är att en optisk enhet som agerar som en laser med konstant intensitet med en separat driven passiv sektion kan stabiliseras till en föredragen operationspunkt oberoende av degraderingen i den optiska enheten.Another advantage of an embodiment of the present invention is that an optical unit acting as a constant intensity laser with a separately driven passive section can be stabilized to a preferred operating point independently of the degradation in the optical unit.
Det är även en fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning att en optisk enhet med en extern modulator, såsom en elektroabsorbtionsmodulator eller en Mach-Zender-modulator, kan stabiliseras med hjälp av föreliggande uppfinning.It is also an advantage of an embodiment of the present invention that an optical unit with an external modulator, such as an electroabsorption modulator or a Mach-Zender modulator, can be stabilized by means of the present invention.
Ytterligare syften och fördelar med föreliggande uppfinning blir uppenbara för fackmän inom området genom följande 10 15 20 25 OO_ m ~a - ø Q » »o detaljerade beskrivning.Additional objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur la visar ett exempel pà en laser med distribuerad Bragg- reflektor med en passiv och en aktiv sektion.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1a shows an example of a laser with a distributed Bragg reflector with a passive and an active section.
Figur lb visar ett exempel på en laser med distribuerad Bragg- reflektor med en passiv, en aktiv och en fas-sektion.Figure 1b shows an example of a laser with a distributed Bragg reflector with a passive, an active and a phase section.
Figur 2 visar ett system för stabilisering av en optisk enhet enligt en första utföringsform av uppfinningen.Figure 2 shows a system for stabilizing an optical unit according to a first embodiment of the invention.
Figur 3 visar ett system för stabilisering av en optisk enhet enligt en andra utföringsform av uppfinningen.Figure 3 shows a system for stabilizing an optical unit according to a second embodiment of the invention.
Figur 4 visar ett system för stabilisering av en optisk enhet enligt en tredje utföringsform av uppfinningen.Figure 4 shows a system for stabilizing an optical unit according to a third embodiment of the invention.
Figur 5 visar ett system för stabilisering av en optisk enhet enligt en fjärde utföringsform av uppfinningen.Figure 5 shows a system for stabilizing an optical unit according to a fourth embodiment of the invention.
Figur 6 visar ett system för stabilisering av en optisk enhet enligt en femte utföringsform av uppfinningen.Figure 6 shows a system for stabilizing an optical unit according to a fifth embodiment of the invention.
Figur 7 visar ett system för stabilisering av en optisk enhet enligt en sjätte utföringsform av uppfinningen.Figure 7 shows a system for stabilizing an optical unit according to a sixth embodiment of the invention.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORHER I figur la visas en konventionell tvåsektions-DBR-laser, vilken används i en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning. Lasern innefattar en aktiv sektion 1 och en passiv sektion 2, var och en med en kavitet. Den aktiva sektionen 1, sektion, har en vågledare vilken utgör en förstârkande bestående av ett förstârkande material 3, och den passiva sektionen 2, vilken utgör en Bragg-sektion, har en vågledare bestående av ett icke-absorberande material 4 och ett Bragg- gitter 5. Både den förstârkande sektionen och Bragg-sektionen innefattar elektroder 6 och 7, och möjliggör på detta sätt för 10 15 20 25 30 35 - - 522 27 o ø - - .v 0 U 7 sektionerna att drivas individuellt med strömmar Ifö” 10 och från och en bakre facett 15.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1a shows a conventional two-section DBR laser used in a preferred embodiment of the present invention. The laser comprises an active section 1 and a passive section 2, each with a cavity. The active section 1, section, has a waveguide which constitutes a reinforcing material consisting of a reinforcing material 3, and the passive section 2, which constitutes a Bragg section, has a waveguide consisting of a non-absorbent material 4 and a Bragg grating 5. Both the amplifying section and the Bragg section comprise electrodes 6 and 7, and in this way enable the sections to be driven individually with currents Ifö ”10. and from and a rear facet 15.
Ißügg ll. Lasern innefattar även en främre facett 9, vilken det genererade ljuset hämtas, Ifiüg 10 är en ström som injiceras i den aktiva sektionen och och. på detta sätt 11 är en ström som används för styrning av bärardensiteten, även den optiska förstärkningen. Igfiwg injiceras i den passiva sektionen och används för styrning av ändringar i Bragg- Bragg-vàglängden genom bârarinducerade gittrets 5 brytningsindex. Den aktiva sektionen 1 och den passiva sektionen 2 kan byggas på ett gemensamt substrat 8.Ißügg ll. The laser also comprises a front facet 9, from which the generated light is retrieved, I fi üg 10 is a current injected into the active section and and. in this way 11 is a current used to control the carrier density, also the optical gain. Ig fi wg is injected into the passive section and is used to control changes in the Bragg-Bragg path length through the carrier-induced grating refractive index. The active section 1 and the passive section 2 can be built on a common substrate 8.
Figur lb visar en konventionell tresektions-DBR-laser, vilken används i en föredragen utföringsform av uppfinningen. Utöver sektionerna i. tvåsektions-DBR-lasern har tresektions-DBR- lasern även en fasstyrnings-sektion 12, och en elektrod 13 som gör det möjligt att även driva fas-sektionen separat.Figure 1b shows a conventional three-section DBR laser used in a preferred embodiment of the invention. In addition to the sections in the two-section DBR laser, the three-section DBR laser also has a phase control section 12, and an electrode 13 which makes it possible to drive the phase section separately as well.
Tresektions-DBR-lasern opererar på samma sätt som tvåsektions- DBR-lasern, med den skillnaden att den. ytterligare strömmen Ing 14 är en injicerad ström som används för att ändra index Användning av fas- sektionen möjliggör till en spännvidd av våglängder än tvåsektions-DBR-lasern. genom bärarinduktion i fas-sektionen. avstämning av lasern större Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas närmare enligt en första utföringsfonn i samband med figur 2, vilken visar ett system som är kapabelt att stabilisera en optisk enhet, såsom de DBR-lasrar som beskrivits med hänvisning till figur la och figur lb.The three-section DBR laser operates in the same way as the two-section DBR laser, with the difference that it. additional current Ing 14 is an injected current used to change the index Use of the phase section allows for a range of wavelengths than the two-section DBR laser. by carrier induction in the phase section. The present invention will now be described in more detail according to a first embodiment in connection with Figure 2, which shows a system capable of stabilizing an optical unit, such as the DBR lasers described with reference to Figure 1a and Figure 1b.
I ett vanligt system med en laser, såsom de som beskrivits ovan, är drivströmmen Ißngg en konstant likström som är avsedd att hälla Bragg-gittrets våglängd. vid ett önskat värde. På grund av' degradering förändras dock, såsom förklarats ovan, den passiva sektionens karakteristik över tid på grund av åldrande, varför en konstant ström Iman med tiden inte håller lasern vid den önskade våglängden, effektstyrning används så att den optiska effekten 'vid den bakre facetten bibehålls vid ett konstant värde. även om en automatisk 10 15 20 25 30 35 en ro w CO m ~a Problematiken med åldrande löses av systemet i figur 2 genom lägpassfiltrering av en produkt av en del av en signal matad till den aktiva sektionen, vilken signal fungerar som en referenssignal, och en del av en signal detekterad från den passiva sektionen, och sedan en jämförelse av den lågpassfiltrerade produkten med ett förbestâmt värde, samt justering av likströmmen till den passiva sektionen baserat pà jämförelsen. Denna àterkopplingsslinga kan kombineras med en vanlig automatisk effektstyrning, där den optiska effekten från den bakre facetten bibehålls vid ett konstant värde genom styrning av drivströmmen till förstârkarsektionen.In a conventional system with a laser, such as those described above, the driving current Ißngg is a constant direct current which is intended to pour the wavelength of the Bragg grating. at a desired value. However, due to 'degradation', as explained above, the characteristics of the passive section change over time due to aging, so a constant current Iman over time does not keep the laser at the desired wavelength, power control is used so that the optical power 'at the rear facet maintained at a constant value. even if an automatic 10 10 20 20 30 30 35 a ro w CO m ~ a The problem of aging is solved by the system in figure 2 by low-pass filtering of a product of a part of a signal fed to the active section, which signal acts as a reference signal, and a portion of a signal detected from the passive section, and then a comparison of the low pass filtered product with a predetermined value, and adjusting the direct current to the passive section based on the comparison. This feedback loop can be combined with a standard automatic power control, where the optical power from the rear facet is maintained at a constant value by controlling the drive current to the amplifier section.
Systemet i figur 2 innefattar en laser 20 med en aktiv sektion 21 och en passiv sektion 22. Lasern har även anslutningar 23 och 24 till sektionen 21 respektive den passiva sektionen 22. för anslutning av drivsignaler den aktiva Systemet inkluderar även en datasignal 25, som är ansluten till en konverterare 26 där den konverteras till ett signalformat 21. konverterade signalen 35 är ansluten till anslutningen 23 på lämpligt för matning av den aktiva sektionen Den lasern 20.The system of Figure 2 includes a laser 20 having an active section 21 and a passive section 22. The laser also has connections 23 and 24 to the section 21 and the passive section 22, respectively, for connecting drive signals to the active system. connected to a converter 26 where it is converted to a signal format 21. the converted signal 35 is connected to the connection 23 on suitable for feeding the active section The laser 20.
Den konverterade datasignalen 35 motsvarar förstârknings- signalen Iför, i figur la och figur lb, drivning av den aktiva sektionen 22 och direktmodulering av och används både för lasern. 20. Signalen 35 tänder' och släcker lasern 20 med. en mycket hög frekvens - moduleringsfrekvenser upp till 25 GHz är möjliga - och möjliggör på detta sätt en mycket hög bit- hastighet. Den resulterande modulerade ljussignalen hämtas frán den främre facetten 59 och transmitteras sedan vanligen vidare via en optisk fiber (ej visad).The converted data signal 35 corresponds to the gain signal If, in Figure 1a and Figure 1b, drive of the active section 22 and direct modulation of and used both for the laser. 20. The signal 35 turns on and off the laser 20 as well. a very high frequency - modulation frequencies up to 25 GHz are possible - and in this way enables a very high bit rate. The resulting modulated light signal is taken from the front facet 59 and then usually transmitted further via an optical fiber (not shown).
Systemet inkluderar även en. enhet 31 för jämförande av ett förbestâmt värde 39 med en signal från en multiplicerare 28, vilken signal kommer att beskrivas i mer detalj nedan. Enheten 31 inkluderar även anordningar för anordnande av en likström 40 till den passiva sektionen genom anslutningen 24.The system also includes one. unit 31 for comparing a predetermined value 39 with a signal from a multiplier 28, which signal will be described in more detail below. The unit 31 also includes devices for providing a direct current 40 to the passive section through the connection 24.
En del av datasignalen 25 extraheras som en referenssignal 29 10 15 20 25 30 CH BJ BJ OD BD \J = . o - .o i konverteraren 26, och matas via ett bandpassfilter 27 till multipliceraren 28. Till multipliceraren 28 matas också en signal 30, vilken signal 30 extraheras från den passiva sektionen 22 av lasern 20.A part of the data signal 25 is extracted as a reference signal 29 B 15 B 25 O D BD \ J =. o - .o in the converter 26, and is fed via a bandpass filter 27 to the multiplier 28. A signal 30 is also fed to the multiplier 28, which signal 30 is extracted from the passive section 22 of the laser 20.
Den signal som extraheras från den passiva sektionen 22 är en differentiell ström superponerad pá den likströmssignal 40 som matas till den passiva sektionen 22 via anslutningen 24. Den differentiella strömmen är en konsekvens av den optiska modulationseffekt i kaviteten som resulterar från signalen 35, det vill säga när det finns en förstärkning i den. passiva sektionen 22 konsumeras ström från anslutningen 23, och när det finns en absorbtion i den passiva sektionen 22 genereras ström. Följaktligen. genereras en cdifferentiell ström i. den passiva sektionen 22, vilken differentiell ström superponeras på den likströmssignal 40 som matas till den passiva sektionen 22, och. är detekterbar' på anslutningen 24 till den. passiva sektionen 22.The signal extracted from the passive section 22 is a differential current superimposed on the direct current signal 40 fed to the passive section 22 via the terminal 24. The differential current is a consequence of the optical modulation effect in the cavity resulting from the signal 35, i.e. when there is a reinforcement in it. the passive section 22 consumes current from the connection 23, and when there is an absorption in the passive section 22, current is generated. Consequently. a differential current is generated in the passive section 22, which differential current is superimposed on the direct current signal 40 supplied to the passive section 22, and. is detectable 'on the connection 24 to it. passive section 22.
Signalen 30 ästadkoms genom blockering, exempelvis med en kondensator 32, där likströmskomponenten motsvarar signalen 40, och bandpassfiltrering av den resulterande växelströms- komponenten ett 33. representerar bandgapsabsorptionen, samt även bärardensiteten, genom bandpassfilter Signalen 30 såsom nu skall beskrivas.The signal 30 is obtained by blocking, for example with a capacitor 32, where the direct current component corresponds to the signal 40, and bandpass filtering of the resulting alternating current component a 33. represents the bandgap absorption, as well as the carrier density, through the bandpass filter The signal 30 as will now be described.
Bârardensiteten beror av strömmen till sektionen, den optiska effekten och rekombineringen i vilket beroende på degradering. Detta år skälet till att en konstant sektionen, ändras ström till den passiva sektionen inte är tillräckligt för att hålla bärardensiteten konstant.The bearing density depends on the current to the section, the optical power and the recombination in which depending on the degradation. This is the reason why a constant section, changing current to the passive section is not enough to keep the carrier density constant.
Förhållandet mellan bärardensitet n och optisk effekt p vid en operationspunkt förklaras av följande differentialekvation, vilken beskriver effekten på bärardensiteten av en liten förändring i optisk effekt: âfawnßp-å <1) 10 15 20 25 30 . ø a n »n 10 : -1 - . , oo nu o n n o n z 2 i , o n u u en I a I a är bandgapsabsorptionen och 1 är den differentiella livstiden. Transformation av' denna differentialekvation till frekvensdomänen och lösning av den för bârardensiteten ger lösningen: 11304” <2) -+jw r Såsom visas i ekvation (2) är effekten av ändrad differentiell livstid 1' beroende på den optiska enhetens åldrande försumbar för frekvenser väl över den differentiella livstidens invers, och för dessa frekvenser kan bârardensiteten kontrolleras genom mätning av bandgapsabsorptionen. Såsom visas i ekvation (2) blir det, så länge den optiska effekten p hålls konstant, en direkt relation mellan bandgapsabsorptionen a och variationen i bärardensitet n. Den differentiella ström som extraheras från den passiva sektionen är direkt proportionell Detta innebär att man kan bandgapsabsorptionen från Eftersom bandgapsabsorptionen är en mot variationen i bärardensitet. den extraherade stabilisera differentiella strömmen. direkt funktion av' bârardensiteten .no vid operationspunkten kommer vi även att stabilisera bârardensiteten” och således den passiva För att hålla den optiska effekten på en konstant nivå kan en vanlig automatisk där effekten vid den bakre facetten till sektionens brytningsindex. effektstyrning användas, och medelvärdet på drivningen förstärkar- övervakas sektionen styrs.The relationship between the carrier density n and the optical power p at an operating point is explained by the following differential equation, which describes the effect on the carrier density of a small change in optical power: âfawnßp-å <1) 10 15 20 25 30. ø a n »n 10: -1 -. , oo nu o n n o n z 2 i, o n u u en I a I a is the bandgap absorption and 1 is the differential lifetime. Transforming 'this differential equation into the frequency domain and solving it for the load density gives the solution: 11304 "<2) - + jw r As shown in equation (2), the effect of changed differential life 1' due to the aging of the optical drive is negligible for frequencies over the inverse of the differential lifetime, and for these frequencies the bearing density can be checked by measuring the band gap absorption. As shown in Equation (2), as long as the optical power p is kept constant, there will be a direct relationship between the band gap absorption a and the variation in carrier density n. The differential current extracted from the passive section is directly proportional. Because the band gap absorption is one against the variation in carrier density. the extracted stabilize differential current. direct function of the 'beard density .no at the point of operation we will also stabilize the beard density' and thus the passive To keep the optical power at a constant level, an ordinary automatic can where the power at the rear facet to the section's refractive index. power control is used, and the average value of the drive amplifier- monitored section is controlled.
Denna differentiella ström matas, såsom beskrivits ovan, till multipliceraren 28 via ett bandpassfilter. Bandpassfiltreringen av referenssignalen, och av den signal som representerar den differentiella strömmen, att de studerade frekvenserna är frekvenser väl över den differentiella livstidens invers, att datasignalen 25 och således även modulationssignalen 35 är fyrkantsvågsliknande med frekvensspektrum spännande över en väldigt vid bandbredd, lågfrekvenskomponenter.This differential current is fed, as described above, to the multiplier 28 via a bandpass filter. The bandpass filtering of the reference signal, and of the signal representing the differential current, that the studied frequencies are frequencies well over the inverse of the differential lifetime, that the data signal 25 and thus also the modulation signal 35 is square wave-like with frequency spectrum spanning a very wide bandwidth, low frequency components.
Båda signalerna bandpassfiltreras genom filter med åtminstone âr en konsekvens av 'villkoret ovan och beroende av det faktum inkluderande 10 15 20 25 30 35 ^ ~ ß22'ß2f .-m..--_- .... - 11 __ ' _ delvis överlappande passband, även om den genererade signalen är starkast då passbanden är lika, vilka passband befinner sig ovan nämnda invers av den vid frekvenser väl över differentiella livstiden för att undvika inverkan från den differentiella Bäst grupplöptiden över samtliga passband är ungefär densamma. Det kan vara fördelaktigt att förstärka åtminstone signalen från livstiden. systemprestanda uppnås då den passiva sektionen.Both signals are bandpass filtered through filters with at least one consequence of the above condition and depending on the fact including in part partially overlapping passbands, although the generated signal is strongest when the passbands are equal, which passbands are located above the inverse of it at frequencies well above the differential lifetime to avoid the effect of the differential. It may be beneficial to amplify at least the lifetime signal. system performance is then achieved by the passive section.
Produktsignalen 38 av de båda signalerna 29 och 30 är en signal som, i motsats till signalerna 29 och 30 och på grund av multiplikationen med samma frekvenser, har en medelvärdeskomponent som, bortsett från transparenspunkten där bârardensiteten är noll, är större än eller mindre än noll.The product signal 38 of the two signals 29 and 30 is a signal which, in contrast to the signals 29 and 30 and due to the multiplication with the same frequencies, has an average value component which, apart from the transparency point where the border density is zero, is greater than or less than zero .
Signalen 38 lågpassfiltreras genom ett lågpassfilter' 41 för att likströmskomponenten skall erhållas, och matas sedan till enheten 31 för jämförande med (medelvärdeskomponenten) ett förbestâmt värde 39. Beroende på huruvida den lågpassfiltrerade signalen 38 är större än eller mindre än det förbestämda värdet 39 kan likströmmen 40 till den passiva sektionen tills det likströmmen är lika. På detta sätt kan en önskad strömdensitet justeras förbestämda värdet 39 och åstadkommas i den passiva sektionen, och på detta sätt är det möjligt att behålla lasern 20 vid en önskad operationspunkt.The signal 38 is low-pass filtered through a low-pass filter '41 to obtain the direct current component, and then fed to the unit 31 for comparison with (the mean value component) a predetermined value 39. Depending on whether the low-pass filtered signal 38 is greater than or less than the predetermined value 39, the direct current 40 to the passive section until the direct current is equal. In this way, a desired current density can be adjusted to the predetermined value 39 and achieved in the passive section, and in this way it is possible to keep the laser 20 at a desired operating point.
Det förbestämda värdet kan erhållas på olika sätt. Det kan erhållas genom användande av en mikroprocessorstyrd mätprocess och våglängden för alla till. Dessa mätningar lagras sedan i exempelvis ett ROM-minne (Read Only och när den optiska enheten skall avstämmas till en som samtidigt mäter signalen 38 våglängder den optiska enheten kan avstämmas Memory) viss våglängd kan motsvarande förbestämda värde läsas från ROM-minnet och den optiska enheten kan avstämmas till den önskade våglängden, eftersom det lagrade värdet på den differentiella strömmen alltid kommer att motsvara samma våglängd, oberoende av den optiska enhetens degradering.The predetermined value can be obtained in different ways. It can be obtained by using a microprocessor-controlled measurement process and the wavelength for all. These measurements are then stored in, for example, a ROM (Read Only) and when the optical drive is to be tuned to one that simultaneously measures the signal 38 wavelengths the optical drive can be tuned Memory) a certain wavelength can be read from the ROM and the optical drive. can be tuned to the desired wavelength, since the stored value of the differential current will always correspond to the same wavelength, regardless of the degradation of the optical unit.
Mätningarna utförs företrädesvis under intrimmandet av den optiska komponenten före leverans. 10 15 20 25 30 ~ » 522 s27i 12 Figur 3 visar ett system enligt en alternativ föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning. Även i figur 3 finns en laser 20 med en aktiv sektion 21 och en passiv sektion 22.The measurements are preferably performed during the tuning of the optical component before delivery. Figure 3 shows a system according to an alternative preferred embodiment of the present invention. Also in Figure 3 there is a laser 20 with an active section 21 and a passive section 22.
Där finns även en enhet 31 för jämförande av ett förbestämt 28. för konvertering 39 med en utsignal 46 från en multiplicerare Systemet inkluderar även en konverterare 43, av en datasignal 25 till ett signalformat som är lämpligt för värde matning av den aktiva sektionen.There is also a unit 31 for comparing a predetermined 28. for conversion 39 with an output signal 46 from a multiplier. The system also includes a converter 43, of a data signal 25 to a signal format suitable for value feeding of the active section.
Systemet i figur 3 skiljer sig från systemet i figur 2 genom att i stället för att som i används för generera en att en sinusgenerator 45 sinussignal som referenssignal 42, figur 2 en del av datasignalen används som referenssignal. En del av sinussignalen är också ansluten till konverteraren 43, där den mixas med datasignalen 25 för formande av en signal 44 för matning till den aktiva sektionen.The system of Figure 3 differs from the system of Figure 2 in that instead of being used to generate a sine signal 45 as a reference signal 42, Figure 2 uses a portion of the data signal as a reference signal. A portion of the sine signal is also connected to the converter 43, where it is mixed with the data signal 25 to form a signal 44 for supply to the active section.
Sinusgeneratorn 45 genererar företrädesvis en sinussignal av en frekvens väl över den differentiella livstidens invers för den passiva sektionens bärare. På detta sätt kan behovet av bandpassfiltrering av referenssignalen 42 undvikas, och sinussignalen 42 kan anslutas direkt till multipliceraren 28, såsom visas i figur 3. Dock kan bandpassfiltret ändå användas, för att att förstärkarna bottnar. reducera oönskat brus och undvika risken Den signal 30 som matas till multipliceraren 28 erhålls på samma sätt som i det system som beskrivs i figur 2. Här finns det fortfarande ett behov av bandpassfiltrering av den signal som extraherats från den minst en passiva sektionen, eftersom det fortfarande signal från datasignalsdelen 25 av signalen 44. finns en inverkan på denna Produktsignalen 46 från multipliceraren 28 làgpassfiltreras genom ett lägpassfilter 41 och jämförs med ett förbestämt värde 39 i en enhet 31 på samma sätt som beskrivits ovan.The sine generator 45 preferably generates a sine signal of a frequency well over the inverse of the differential lifetime of the passive section carrier. In this way, the need for bandpass filtering of the reference signal 42 can be avoided, and the sine signal 42 can be connected directly to the multiplier 28, as shown in Figure 3. However, the bandpass filter can still be used, so that the amplifiers bottom out. reduce unwanted noise and avoid the risk The signal 30 fed to the multiplier 28 is obtained in the same way as in the system described in Figure 2. Here, there is still a need for bandpass filtering of the signal extracted from the at least one passive section, since it still signal from the data signal portion 25 of the signal 44. there is an effect on this. The product signal 46 from the multiplier 28 is low-pass filtered through a low-pass filter 41 and compared with a predetermined value 39 in a unit 31 in the same manner as described above.
Figur 4 visar ett system enligt ännu en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 522 827 , u uuuu uu u u... :uu.: z u _ . _ _ n ' _ , 13 . nu ou u I u I ° ° ' ,' ll I l I I Ü ' I ï . . ' ' I u u u u u u u u u u I u u u u uu .u nu .nu u I figur 4 fungerar lasern som en laser med konstant intensitet (CW-laser). Detta innebär att lasern fungerar som en ljuskälla som kontinuerligt emitterar omodulerat ljus vid en specifik våglängd.Figure 4 shows a system according to yet another preferred embodiment of the present invention. 10 15 20 25 30 35 522 827, u uuuu uu u u ...: uu .: z u _. _ _ n '_, 13. nu ou u I u I ° ° ',' ll I l I I Ü 'I ï. . '' I u u u u u u u u u u U I u u u u u u. This means that the laser acts as a light source that continuously emits unmodulated light at a specific wavelength.
I figur 4 finns en laser 20 med en aktiv sektion 21 och en passiv sektion 22. Där finns även en enhet 31 för jämförande förbestämt värde 39 med en utsignal 50 från en 28. En sinussignal 51 som referenssignal. av ett sinusgenerator 45 genererar en multiplicerare I figur 4 är datasignalen en signal med konstant intensitet 52. För att kunna detektera en differentiell ström i den passiva sektionen 22 näste en lätt modulering appliceras på den kontinuerliga signalen. En del av den signal som genereras i sinusgeneratorn 45 mixas därför med den konstanta CW- signalen 52 i den konverterare 53 som konverterar CW-signalen 52 till en signal av ett format som är lämpligt för matande av den aktiva sektionen 21. Denna lätta nmdulering av signalen åstadkommer den differentiella ström i. den passiva sektionen den passiva 22 som krävs för att styra bärardensiteten i sektionen 22. Eftersom den differentiella ström som resulterar från den lätta moduleringen av sinussignal kan bandpassfiltreringen av signalen från den sinussignalen också är en passiva sektionen till multipliceraren utelämnas, såsom visas i figuren. Dock används troligen ändå bandpassfiltren, analogt med vad som beskrivits i anslutning till figur 3.In Figure 4 there is a laser 20 with an active section 21 and a passive section 22. There is also a unit 31 for comparative predetermined value 39 with an output signal 50 from a 28. A sine signal 51 as a reference signal. of a sine generator 45 generates a multiplier In Figure 4, the data signal is a constant intensity signal 52. In order to detect a differential current in the passive section 22 next a slight modulation is applied to the continuous signal. A portion of the signal generated in the sine generator 45 is therefore mixed with the constant CW signal 52 in the converter 53 which converts the CW signal 52 into a signal of a format suitable for feeding the active section 21. This easy modulation of the passive section i provides the differential current i. the passive section the passive 22 required to control the carrier density in the section 22. Since the differential current resulting from the light modulation of the sine signal, the bandpass filtering of the signal from that sine signal can also be a passive section to the multiplier is omitted , as shown in the figure. However, the bandpass filters are probably still used, analogous to what is described in connection with Figure 3.
Systemet i figur 4 gör det således möjligt att stämma av en fungerar CW-laser till en och bibehålla den där med stabil lasring som en godtycklig laser som operationspunkt, oberoende av degradering i den passiva sektionen.The system in Figure 4 thus makes it possible to tune a functioning CW laser to one and maintain it there with a stable laser ring as an arbitrary laser as the operating point, independent of degradation in the passive section.
Figur 5 visar ett system enligt ännu en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, fungerar som en CW-laser. där lasern också Systemet i figur 5 liknar systemet i figur 4 bortsett från att i figur 5 har lasern en extern modulator 60 ansluten. En datasignal 61 är ansluten till en konverterare 62 där den 10 15 20 25 30 on n: m oo n: ~a .. . . . . . .. 14 :".:".: : . . .. . .Figure 5 shows a system according to yet another preferred embodiment of the present invention, acting as a CW laser. where the laser also The system in figure 5 is similar to the system in figure 4 except that in figure 5 the laser has an external modulator 60 connected. A data signal 61 is connected to a converter 62 where it is connected to a converter 62. . . . . .. 14: ".:" .::. . ... .
\ I! II O! O I I Ü nu - I ~ I 'II ' | o n c In u men n konverteras till ett format soul är lämpligt för' matning av modulatorn 60. Modulatorn kan vara en elektroabsorbtions- modulator eller en Mach-Zender-modulator. en fördel med en utföringsform av föreliggande uppfinning att en optisk enhet med en extern modulator kan stabiliseras.\ I! II O! O I I Ü nu - I ~ I 'II' | o n c In u men n converted to a format soul is suitable for 'feeding the modulator 60. The modulator may be an electroabsorption modulator or a Mach-Zender modulator. an advantage of an embodiment of the present invention is that an optical unit with an external modulator can be stabilized.
Det är således också Ovan beskrivna exempel beskriver stabilisering av en laser med en aktiv' sektion och en. passiv' sektion. I en laser' med en ytterligare passiv sektion, såsom den laser som beskrivs i figur lb, med en Bragg-sektion och en fas-sektion, kan stabiliseringen av den ytterligare sektionen utföras med en extra styrningsloqp liknande den ovan beskrivna, eftersom de två olika sätt. Ett exempel på detta visas i figur 6, vilken visar utföringsformen sektionerna sannolikt degraderar pà från figur 2 för en laser med två passiva sektioner.Thus, the examples described above also describe stabilization of a laser with an active section and a. passive 'section. In a laser with an additional passive section, such as the laser described in Figure 1b, with a Bragg section and a phase section, the stabilization of the additional section can be performed with an additional control loop similar to the one described above, since the two different way. An example of this is shown in Figure 6, which shows the embodiment the sections are likely to degrade from Figure 2 for a laser with two passive sections.
Systemet i figur 6 innefattar en laser 20 med en aktiv sektion 21 och två passiva sektioner 22, 70. Lasern inkluderar även anslutningar 23, 24 och 71 för anslutning av drivsignaler till den aktiva sektionen 21, den passiva sektionen 22 respektive den passiva sektionen 70.The system of Figure 6 includes a laser 20 having an active section 21 and two passive sections 22, 70. The laser also includes terminals 23, 24 and 71 for connecting drive signals to the active section 21, the passive section 22 and the passive section 70, respectively.
Liksom i figur 2 inkluderar systemet även en datasignal 25, vilken är ansluten till en konverterare 26 där den konverteras till ett aktiva sektionen 21. till laserns 20 anslutning 23. signalformat som är lämpligt för matning av den Den konverterade signalen 35 är ansluten En del av datasignalen 25 extraheras som en referenssignal 29 i konverteraren 26 och matas via ett bandpassfilter 27 till multipliceraren 28 och en multiplicerare 74.As in Figure 2, the system also includes a data signal 25, which is connected to a converter 26 where it is converted to an active section 21. to the connection 23 of the laser 20 which is suitable for feeding the The converted signal 35 is connected. the data signal 25 is extracted as a reference signal 29 in the converter 26 and fed via a bandpass filter 27 to the multiplier 28 and a multiplier 74.
Den passiva sektionen 22 stabiliseras såsom ovan beskrivits i samband med figur 2.The passive section 22 is stabilized as described above in connection with Figure 2.
Den passiva sektionen 70 stabiliseras på liknande sätt med en andra styrningsloop. Enhet 72 jämför ett förbestämt värde 73 med en signal från en Imiltiplicerare 74, likström 76 på den passiva sektionen genom anslutningen 71 baserat på jämförelsen. Multipliceraren 74 multiplicerar ovan och applicerar en 10 15 20 25 30 35 15 ïEf** nämnda referenssignal 29 med en signal 75 erhàllen från den passiva sektionen 70, vilken signal erhålls genom blockering, exempelvis med en kondensator 77, av den likströmskomponent som motsvarar 76, och resulterande växelströmskomponenten genom ett bandpassfilter 78. signalen bandpassfiltrerar den Stabilisering av en laser med två passiva sektioner har här diskuterats med hänvisning till den i figur 2 beskrivna utföringsformen. Stabilisering av en laser med två passiva sektioner är dock naturligtvis applicerbart på samtliga ovan beskrivna exempel, samt övriga utföringsformer inom ramen för uppfinningen. Kombinationer av ovan beskrivna utföringsformer är också möjliga, där en passiv sektion stabiliseras med en av och en andra passiv de ovan beskrivna styrningslooparna, stabiliseras med en ovan beskrivna sektion annan av de styrningslooparna, I det allmänna fallet där lasern kan stabiliseras vid en godtycklig punkt, såsom beskrivits ovan, mäste det förbestämda värdet mätas i förväg. Det finns dock ett specialfall där det alltid är där bandgapsabsorbtion och således förbestämda värdet samma, och det är vid transparenspunkten, d.v.s. bärardensitet är noll. I detta fall är endast tecknet på den lágpassfiltrerade signalen från multipliceraren. av intresse, eftersom ett positivt tecken att det förstärkning i den passiva sektionen, och att den likström som matas till den passiva sektionen därför bör minskas, och ett indikerar finns en negativt tecken indikerar att det finns absorbtion i den passiva sektionen, och. att den likström soul matas till den passiva sektionen därför bör ökas. I enlighet med detta behöver ingen mätning göras i förväg av det förbestämda värdet då lasern skall stämmas av till transparenspunkten, Avstämning till transparenspunkten är applicerbart på samtliga ovan beskrivna utföringsformer av föreliggande uppfinning.The passive section 70 is similarly stabilized with a second guide loop. Unit 72 compares a predetermined value 73 with a signal from an Imilt Multiplier 74, DC 76 on the passive section through the terminal 71 based on the comparison. The multiplier 74 multiplies above and applies a reference signal 29 to said signal signal 29 obtained from the passive section 70, which signal is obtained by blocking, for example with a capacitor 77, the direct current component corresponding to 76, and the resulting AC component through a bandpass filter 78. the signal bandpass filters it Stabilization of a laser with two passive sections has been discussed here with reference to the embodiment described in Figure 2. However, stabilization of a laser with two passive sections is of course applicable to all the examples described above, as well as other embodiments within the scope of the invention. Combinations of the embodiments described above are also possible, where a passive section is stabilized with one of and a second passive the control loops described above, stabilized with a section described above another of the control loops. In the general case where the laser can be stabilized at any point, as described above, the predetermined value must be measured in advance. However, there is a special case where it is always where the bandgap absorption and thus predetermined value is the same, and it is at the point of transparency, i.e. carrier density is zero. In this case, only the sign of the low-pass filtered signal is from the multiplier. of interest, because a positive sign indicates that there is gain in the passive section, and that the direct current supplied to the passive section should therefore be reduced, and one indicates there is a negative sign indicates that there is absorption in the passive section, and. that the direct current soul is fed to the passive section should therefore be increased. Accordingly, no measurement is required in advance of the predetermined value when the laser is to be tuned to the transparency point. Tuning to the transparency point is applicable to all the above-described embodiments of the present invention.
I de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen kan det fördelaktigt att styrningsloopen med vara komplettera 10 15 20 25 - - 522 827 1 ø o o | .n n 01 som styr den optiska effekten skall stabiliseras APC:n bibehåller den bakre facettens optiska effekt vid ett konstant värde genom styrning av drivströmmen till förstärkarsektionen. automatisk effektstyrning (APC) i den optiska enheten då den optiska enheten vid en godtycklig operationspunkt.In the above-described embodiments of the invention, it may be advantageous for the control loop to be complementary. .n n 01 which controls the optical power shall be stabilized The APC maintains the optical power of the rear facet at a constant value by controlling the drive current to the amplifier section. automatic power control (APC) in the optical drive when the optical drive at any operating point.
Ett exempel på detta visas i figur 7, vilken motsvarar det system som beskrivits i figur 2. Systemet i figur 7 kompletteras med en bakfacettsövervakare 80, vilken ansluts till konverteraren 26. Bakfacettsövervakaren 80 övervakar den bakre facettens optiska effekt och konverterar en optisk mätning till en elektrisk representation, vilken. matas till konverteraren 26. Konverteraren 26 jämför det uppmätta värdet med ett förbestämt värde 81, och justerar drivningen 35 av den aktiva sektionen 21 baserat på jämförelsen.An example of this is shown in Figure 7, which corresponds to the system described in Figure 2. The system in Figure 7 is supplemented by a rear facet monitor 80, which is connected to the converter 26. The rear facet monitor 80 monitors the optical power of the rear facet and converts an optical measurement to electrical representation, which. is fed to the converter 26. The converter 26 compares the measured value with a predetermined value 81, and adjusts the drive 35 of the active section 21 based on the comparison.
APC är tidigare känt, och det är naturligtvis möjligt att även använda andra utföringsformer av APC, inkluderande passiva komponenter, för att hålla den bakre facettens optiska effekt konstant.APC is previously known, and it is of course possible to use other embodiments of APC, including passive components, to keep the optical power of the rear facet constant.
Föreliggande uppfinning är också applicerbar på en DBR-laser av enkellagertyp. Fördelen med att kunna använda en sådan laser är den väsentligt mindre komplicerade tillverknings- processen. Även om beskrivningen huvudsakligen refererar till DBR-lasrar, skall kraven inte tolkas på ett begränsat sätt, inkludera andra typer av lasrar bestående av en aktiv sektion utan även och en passiv sektion.The present invention is also applicable to a single layer DBR laser. The advantage of being able to use such a laser is the significantly less complicated manufacturing process. Although the description mainly refers to DBR lasers, the requirements should not be construed in a limited way, including other types of lasers consisting of an active section but also and a passive section.
Claims (35)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0103944A SE522827C2 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Method and system for an optical device |
| PCT/SE2002/002160 WO2003047057A1 (en) | 2001-11-26 | 2002-11-25 | Method and system for an optical device |
| AU2002353729A AU2002353729A1 (en) | 2001-11-26 | 2002-11-25 | Method and system for an optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0103944A SE522827C2 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Method and system for an optical device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0103944L SE0103944L (en) | 2003-05-27 |
| SE522827C2 true SE522827C2 (en) | 2004-03-09 |
Family
ID=20286100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0103944A SE522827C2 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Method and system for an optical device |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2002353729A1 (en) |
| SE (1) | SE522827C2 (en) |
| WO (1) | WO2003047057A1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188988A (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Nec Corp | Semiconductor laser and driving method therefor |
| JP2973943B2 (en) * | 1996-10-11 | 1999-11-08 | 日本電気株式会社 | Mode-locked semiconductor laser and method of driving the same |
| SE518158C2 (en) * | 2000-04-05 | 2002-09-03 | Altitun Ab | Method for frequency and mode stabilization of a tunable laser with at least three sections |
-
2001
- 2001-11-26 SE SE0103944A patent/SE522827C2/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-11-25 WO PCT/SE2002/002160 patent/WO2003047057A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-11-25 AU AU2002353729A patent/AU2002353729A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003047057A1 (en) | 2003-06-05 |
| SE0103944L (en) | 2003-05-27 |
| AU2002353729A1 (en) | 2003-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9583913B1 (en) | Tunable laser with integrated wavelength reference | |
| US9793684B2 (en) | Laser apparatus | |
| US6798796B2 (en) | Active wavelength locking | |
| US20050018724A1 (en) | Optical frequency synthesizer | |
| US5875273A (en) | Laser wavelength control under direct modulation | |
| US20150355482A1 (en) | Modulated light source | |
| US7856037B2 (en) | System of method for dynamic range extension | |
| Sarlet et al. | Wavelength and mode stabilization of widely tunable SG-DBR and SSG-DBR lasers | |
| US20080193145A1 (en) | Optical transmitting apparatus and temperature controlling method used therefor | |
| EP1619764A1 (en) | System and method for dynamic range extension and stable low power operation of optical amplifiers using pump laser pulse modulation | |
| US7428254B2 (en) | Athermalisation of tuneable lasers | |
| US6370170B1 (en) | Laser frequency stabilization apparatus | |
| US20030058906A1 (en) | System and method for the electronic control of a laser diode and thermoelectric cooler | |
| SE522827C2 (en) | Method and system for an optical device | |
| US6327064B1 (en) | Frequency stabilized and crosstalk-free signal sources for optical communication systems | |
| US6697397B2 (en) | Wavelength compensated ALC loop | |
| US6765938B2 (en) | System for controlling wavelength of laser beam | |
| EP2889967B1 (en) | Method for the frequency regulation and stabilisation of an optoelectronic oscillator | |
| CN107534505B (en) | A kind of overloading wave laser and the method for generating multi-carrier light | |
| KR100211583B1 (en) | The stabilizing system of laser diode for wavelength division multiplexing | |
| US6408014B1 (en) | Apparatus and method for stabilizing the frequency of a light source | |
| EP0258665A2 (en) | Semiconductor laser device | |
| JP3237499B2 (en) | Frequency stabilized light source | |
| JP4181145B2 (en) | Wavelength stabilizing light source and wavelength stabilizing device | |
| EP0483821B1 (en) | A method for controlling a tunable filter and an apparatus therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |