SE535247C2 - Förfarande för att kalibrera en avstämbar laser - Google Patents

Description

30 535 247 Ett problem med dessa tidigare kända anordningar och förfa- randen är att de kräver att lasern hålls vid en konstant och på förhand känd temperatur. Detta innebär normalt att lasern kyls, typiskt med hjälp av en termoelektrisk kylare såsom en peltierkylare. Användningen av en kylare kräver i sin tur att den kylda lasern installeras i en hermetiskt förseglad inne- slutning, för att undvika att skadlig kondensering bildas pà laserchipet. Både kylaren själv och den hermetiska inneslut- ningen är dyra, vilket gör hela lasermodulen relativt dyr.

Därför vore det önskvärt att kunna kalibrera en halvledarla- ser utan att vara tvungen att kyla den, och att sedan kunna avstämma lasern under drift utan att behöva hålla den vid en förutbestämd, konstant temperatur.

Vidare kräver tidigare kända anordningar och förfaranden såsom de som hänvisas till ovan närvaron av extern laborato- rieutrustning under drift. I de flesta fall kräver de även en ytterligare vàglängdslásare (eng. ”wavelength locker”), dvs. temperaturstabiliserade, frekvenskalibrerade filter för fre- kvenslâsning under drift. Både vàglängdslásare och laborato- riekalibrering ökar kostnaden för inneslutningen.

Föreliggande uppfinning löser de ovan beskrivna problemen.

Uppfinningen hänför sig således till ett förfarande för att kalibrera en avstämbar halvledarlaser innefattande åtminstone en fassektion och åtminstone en första braggreflektorsektion, genom vilka sektioner en fasström respektive en första re- flektorström leds, vilken laser inte är aktivt temperatursta- biliserad, varvid förfarandet innefattar stegen a) välja vald bland den eller de fasströmmar som valts i steget a), välja åtminstone en fasström; b) för en specifik fasström, ett intervall av reflektorströmmar som i kombination med den W 15 20 25 30 535 247 specifika fasströmmen åstadkommer utsändande av ljus från lasern inom ett önskat driftsfrekvensband för lasern; c) avsöka reflektorströmmen eller reflektorströmmarna över åt- minstone intervallet av reflektorströmmar som identifierats i steget b), för var och en av åtminstone tvâ olika fasström- mar, och avläsa den relativa uteffekten från lasern för varje avsökt punkt; d) identifiera, för varje fasström som använts i steget c), åtminstone en stabil operationspunkt som. den eller de punkter som avsökts i steget c) som är belägna mel- lan tvâ intilliggande modgränser, vilka detekteras som branta förändringar i den relativa uteffekten från lasern, och möj- ligen för vilka en eventuell hysteres är minimal; e) identi- fiera och i ett minne lagra åtminstone en stabil, kontinuer- lig avstämningslinje som konstrueras genon1 att interpolera mellan intilliggande stabila operationspunkter, som identifi- erats i steget d), med olika fasströmmar; f) kalibrera laser- frekvensen genom att söka av längs med sagda identifierade avstämningslinje och observera en àterkopplad signal från ett mål för det ljus som utsänts från lasern, vilken signal bär information beträffande huruvida det av lasern utsända ljuset är inom ett visst màlfrekvensintervall eller inte; g) mäta temperaturen hos lasern när steget f) utfördes; och h) i minnet temperaturen. hos lasern och åtminstone en opera- lagra tionspunkt längs med avstämningslinjen som är utmärkande för målfrekvensintervallet.

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i detalj, med hänvisning till exemplifierande utföringsformer av upp- finningen, och till de bifogade ritningarna, där: Figur 1 är ett förenklat, schematiskt diagram som visar ett optiskt nätverk i vilket en avstämbar laser används; Figur 2 är en förenklad vy över en MGY-laser; 10 15 20 25 30 535 247 Figur 3 är ett flödesschema över ett förfarande i enlighet med föreliggande uppfinning; Figur 4 är en graf som illustrerar ett avsökningsmönster för braggsektionsströmmar hos en MGY-laser; Figur 5 är en graf som illustrerar laserfrekvensen för olika reflektorströmmar och en viss utvald fasström för sagda MGY- laser; Figur 6 är en graf som illustrerar det identifierade fre- kvensbandet för drift av sagda MGY-laser i ett optiskt nät- verk; Figur 7 är en graf som illustrerar ett svep över driftbandet som visas i figur 6 för att identifiera en centrumlinje: Figur 8 är en graf som illustrerar identifieringen av stabila operationspunkter för en viss fasström; Figur 9 är en graf som illustrerar identifieringen av stabila operationspunkter för ett antal på varandra följande fas- strömmar, vilken figur även visar avstämningslinjer; Figur 10 är en graf som illustrerar det detekterade ljuset under ett slutligt kalibreringssteg i enlighet med förelig- gande uppfinning; och Figur 11 är en graf som liknar den i figur 9, men som också visar en representativ avstämningsbana.

Figur 1 illustrerar en mottagande ände 110 och en sändande ände 120 i ett optiskt kommunikationsnätverk 100, till exem- pel för digital kommunikation. Nätverket 100 kan vara ett punkt-till-punktnätverk eller en del av ett mer komplext nätverk innefattande flera sändar- och mottagarenheter. Den mottagande änden 110 innefattar en optisk detektor 111, an- ordnad att avläsa en optisk signal 122 som sänds fràn en avstämbar halvledarlaser 121 i den sändande änden 120 och som sänds genom en optisk fiber. 10 15 20 25 30 535 247 Mellan den sändande änden 120 och den mottagande änden 110 finns ett optiskt filteraggregat 130 anordnat, innefattande åtminstone ett optiskt frekvensfilter och/eller en frekvens- multiplexer. Filtret eller filtren kan exempelvis utgöra en del av en eller flera optiska multiplexer/demultiplexer- anordningar, vilka utgör standarddelar i ett vàglängdsmulti- plexerat nätverk. Filtret eller kombinationen av filter är normalt associerat eller associerad med ett visst optiskt frekvenspassband, som täcker våglängder som kan passera från den sändande änden 120 till den mottagande änden 110. För 130 betraktas som ett enda optiskt filter med åtminstone ett visst passband. föreliggande uppfinnings syften kan filteraggregatet I enlighet med en mycket föredragen utföringsform innefattar filteraggregatet 130 endast redan befintliga, konventionella optiska filter som är normala och nödvändiga delar av nätver- ket 100. I detta fall sätts inga ytterligare filter till nätverket 100 för de specifika ändamålen för föreliggande uppfinning. I allmänhet är det nödvändigt att lasern 121 avstäms till en frekvens inom passbandet för de sammansatta optiska filtrena hos filteraggregatet 130. Dessutom är ljus- detektorn 111 i den mottagande änden 110 företrädesvis en konventionell ljusdetektor.

Den konventionella ljusdetektorn utgör också företrädesvis en redan befintlig, konventionell komponent i nätverket 100 i vilken lasern 121 också är en del.

Såsom kommer att förstås bättre från det följande, kommer ett sådant arrangemang att möjliggöra billig kalibrering av la- sern 121 med hjälp av ett förfarande enligt föreliggande uppfinning. 20 Å W 535 247 Vidare är den mottagande änden 110 anordnad att àterkoppla signaler 113 till den sändande änden 120, via den ovan be- skrivna optiska fibern eller en separat kanal, vilken kan vara en separat optisk fiber eller vilken annan kommunika- I det fall då tionslänk som helst, såsom en elektrisk kabel. nätverket 100 är ett tvåvägskommunikationsnätverk, såsom ett nätverk för IP-datatrafik eller en så kallad fiber-till- ”fiber to the home”), kationslänken från den mottagande änden 110 till den sändande hemmetanslutning (eng. kommer kommuni- änden 120 redan att vara närvarande i nätverket 100. Det är föredraget att ingen sådan ytterligare kommunikationslänk anordnas, utan att en befintlig, konventionell länk används, exempelvis samma fiber som används av sändaren 120 för att överföra ljussignaler till mottagaren såsom beskrivits ovan, vilken fiber i detta fall bär signaler i båda riktningarna.

I det konventionella fallet kommer den nödvändiga frekvensen hos lasern 121 typiskt sett att vara känd på förhand. Om den mottagande änden 110 till exempel är en central nod, kan den kommunicera en specificering av den önskade frekvensen till den sändande änden 120. Alternativt skulle frekvensen kunna vara känd på förhand utifrån nätverksutformningen. fall skulle lasern 121 I detta kalibreras till den specificerade frekvensen med hjälp av någon form av kalibreringstabell.

Såsom förklarats ovan skulle detta kräva en väldefinierad lasertemperatur, utförlig fabrikskalibrering av sändarenheten och, i allmänhet, en våglängdslåsare.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan användas för att kalibrera vilken avstämbar halvledarlaser som helst som har åtminstone en braggsektion. Olika typer av halvledarlas- rar kan innefatta olika antal och arrangemang av braggsektio- ner. Exempelvis innefattar den enkla DBR-lasern tributed Bragg Reflector”) (eng. “Dis- endast en braggreflektor, en fas- 15 20 25 30 535 247 sektion, en förstärkningssektion och en klyvd facettreflek- SG-DBR-lasrar Reflector”) tor. (eng. ”Sampled Grating Distributed Bragg och SSG-DBR-lasrar (eng. "Super Structure Grating Distributed Bragg Grating”) är något mer komplexa, och inne- fattar en ytterligare braggreflektor med en annan periodici- tet och möjligen en SOA (eng. ”Semiconductor Optical Amplifi- er”). De individuellt reglerbara braggreflektorerna tillåter lasern att vara stegvis avstämbar över ett bredare spektrum.

Ett annat exempel på en brett avstämbar laser är DS-DBR- lasern (eng. ”Digital Supermode Distributed Bragg Reflec- tor”), vilken innefattar en mängd braggsektioner.

Figur 2 illustrerar ett ytterligare exempel på en halvledar- laser som är användbar med föreliggande förfarande, nämligen en MGY-DBR-laser 10 (eng. ”Modulated Grating Y-Branch Distri- buted Bragg Reflector”). tion ll, Den innefattar en förstärkningssek- en fassektion 12, l4b. sluts till åtminstone fassektionen 12 och till reflektorsek- l4b. en kopplare 13 och tvà braggre- flektorgrenar l4a, Respektive avstämningsströmmar an- tionerna l4a, I enlighet med uppfinningen är lasern 121 en avstämbar halv- ledarlaser~ av den ovan exemplifierade, allmänna typen, och innefattar åtminstone en fassektion och åtminstone en eller tvâ braggreflektorsektioner till vilka olika strömmar kan anslutas för att avstämma lasern 121.

Gemensamt för alla sådana halvledarlasrar är det komplexa samspelet mellan braggsektionen eller -sektionerna och fas- sektionen. I allmänhet måste braggströmmen eller braggström- marna väljas för att definiera lasringsvàglängden. Fasström- men måste också väljas för att den optiska längden hos laser- kaviteten skall matcha denna lasringsvåglängd, så att en stabil lasring med hög effekt kan uppnås. För att avstämma 10 15 20 25 30 535 247 lasern justeras sedan bragg- och fasströmmarna samtidigt för att ändra lasringsvåglängden. Temperaturberoendet hos de optiska materialen, tillsammans med åldringsrelaterade för- ändringar, gör det till ett känsligt uppdrag att kalibrera lasern och även svårt att avstämma lasern till en viss abso- lut våglängd utan att använda en absolut vågländsreferens.

Enligt uppfinningen är lasern 121 inte aktivt temperatursta- biliserad, och företrädesvis inte aktivt kyld. Aktiv tempera- turstabilisering av lasern 121 skulle kräva ytterligare ut- rustning. 121, Dessutom, och såsom beskrivits ovan, behöver lasern eftersom den inte är aktivt kyld, inte vara anordnad i en hermetisk inneslutning, vilket medför en mindre dyr sän- darenhet. Lasern 121 är, emellertid, utrustad med en tempera- tursensor för att övervaka sin temperatur, så att dess fre- kvens kan ändras som svar på en relativ förändring av dess driftstemperatur såsom beskrivs nedan.

Det är även föredraget att en konventionell värmare är anord- nad att värma lasern 121 under drift. En sådan värmare kan exempelvis utgöras av en eller flera motstånd, vilka är ter- miskt anslutna till lasern 121, vilken i allmänhet inte krä- ver någon hermetisk inneslutning och är mycket billigare än exempelvis en peltierkylare.

Såsom illustreras i figur 3 väljs, i ett första steg i enlig- het med föreliggande uppfinning, åtminstone en fasström. Var och en av fasströmmen eller fasströmmarna som väljs kan vara vilken giltig fasström som helst.

I ett andra steg identifieras sedan, för den åtminstone en utvalda fasströmmen, ett intervall av reflektorströmmar, vilka reflektorströmmar i kombination med den valda fasström- men åstadkommer utsändande av ljus från lasern 121 inom ett ü 20 25 30 535 247 önskat driftsfrekvensband. Det är föredraget att sagda fre- kvensband är inom det ovan beskrivna passbandet för filter- aggregatet 130.

Intervallet av reflektorströmmar identifieras företrädesvis genom att utföra en bred avsökning av laserfrekvensen för den avstämbara lasern 121. I en DBR-laser skulle detta exempelvis åstadkommas genom att avsöka den ström som ansluts till den enda braggsektionen. I en laser av MGY-typ eller en SG-laser är ett bra sätt att åstadkomma detta att utföra samtidiga avsökningar av strömmarna som leds genom de två braggsektio- nerna.

Under avsökningen ansluts de åtminstone en valda fasströmmar- na. I fallet där flera fasströmmar väljs är det föredraget att en avsökning utförs för varje vald fasström. Under avsök- ning med en viss fasström kan modhopp orsaka att laserns våglängd förändras snabbt, varför vissa möjliga våglängder inte kan uppnås under avsökningen. Därför är det föredraget att hänsyn tas till den utsända våglängden från de flera utvalda fasströmmarna. Alternativt eller i tillägg därtill är det föredraget att sväva (eng. ”dithering”) fasströmmen under avsökningen i sådan utsträckning att typiska våglängdsföränd- ringar som uppstår på grund av fasströmssvävningen kommer att vara åtminstone lika stora som typiska våglängdsförändringar som orsakas av modhopp. Genom att använda parallella fas- strömmar och/eller fasströmssvävning kan ett avsökningsmöns- ter utformas som alltid kommer att leverera åtminstone en lasringsvåglängd inom det önskade driftsfrekvensbandet. An- vändbarheten hos dessa möjligheter beror naturligtvis på den specifika laserutformningen.

Ett exemplifierande avsökningsmönster illustreras i figur 4, vari heldragna linjer 201 anger strömmar på och streckade 10 15 20 25 30 535 247 10 linjer 202 anger strömmar av. X-axeln representerar storleken för den ena av reflektorströmmarna, y-axeln storleken för den andra. Avståndet mellan strömmarna längs med avsökningslin- jerna 201 bör vara väsentligen mindre än det typiska super- modhoppavståndet för lasern 121. Det är föredraget att använ- da en nominell täthet för strömmarna längs med linjerna 201 av åtminstone 3 gånger det typiska avståndet mellan två su- permodhopp.

Såsom enkelt inses från figur 5, i vilken olika frekvenser representeras med hjälp av olika gråskala, och där x- och y- axlarna mäter samma braggreflektorströmmar som i figur 4 men visar ett bredare strömintervall än i figur 4, avsöks las- ringsfrekvensen över ett brett frekvensintervall under den breda avsökning som illustreras i figur 4. Genom att avsöka längs med de heldragna diagonalerna 201 med ökande värden för båda reflektorsektionsströmmarna, alltså i samma riktning, såsom visas i figur 4, är det möjligt att uppnå förhållande- vis jämna frekvensavsökningar, möjligen med nâgra snabba, lokala vàglängdsförändringar på grund av kavitetsmodhopp. De negativa effekterna av sådana kavitetsmodhopp kan emellertid undvikas genom exempelvis fasströmssvävning såsom beskrivits OVan .

Notera emellertid att lasern 121 inte nödvändigtvis drivs i en stabil enkelmod med ett högt sidmodsundertryckningsförhà1- lande under det att avsökningen utförs. Detta beror på att braggtopparna inte behöver vara perfekt inriktade i förhål- lande till varandra, eftersom den optiska längden hos kavite- ten inte kommer att vara perfekt anpassad till lasringsvåg- längden.

Vid någon punkt under den breda avsökningen kommer laservåg- längden att sammanfalla med det önskade driftsbandet. I det 10 15 20 25 30 535 247 ll fall då detta band är inom det ovan nämnda passbadet för de aggregerade filtren kommer en signal att detekteras vid den respektive mottagande änden 110. Under avsökningen kommer den mottagande änden 110 att utsända signaler som informerar den sändande änden 120 om den effektivnivå som för tillfället detekteras av den mottagande änden 110, och intervallet av reflektorströmmar identifieras som de för vilka den mottagan- de änden l10 detekterar en ljuseffekt som är större än ett visst förutbestämt gränsvärde. På detta sätt kommer interval- let av reflektorströmmar att identifieras som de reflektor- strömmar för vilka det utsända ljuset faller inonz màlfre- kvensintervallet.

Ifall flera fasströmmar initialt valts och/eller ifall fas- strömssvävning använts, är det föredraget att välja för det fortsatta förfarandet den fasström som användes i den kombi- nation av fasström och en eller flera reflektorströmmar som àstadkom den maximalt överförda effekten genom filterpassban- det. I enlighet med en föredragen utföringsfornx väljs den enskilda kombination av en fasströn1 och den reflektorström eller de reflektorströmmar som àstadkom den maximala överfö- ringen som utgångspunkt för det fortsatta förfarandet.

Figur 6, vars x- och y-axlar liknar de i figurerna 4 och 5, illustrerar intervallet av reflektorströmmar 203 som, till- sammans med en viss utvald fasström, åstadkommer laseremis- sion från den sändande änden 120 inom det detekterbara pass- bandsintervallet och med en ljuseffektnivå över en förutbe- stämd gränsnivà. De identifierade reflektorströmmarna 203, tillsammans med den valda fasströmmen, utgör en initial, grov kalibrering av lasern 121.

Ifall lasern 121 endast innefattar en braggreflektorsektion, kommer sålunda intervallet av reflektorströmmar som avsöks 10 20 25 535 247 12 innefatta ett endimensionellt intervall som är en submängd av de möjliga värdena för den enda reflektorström som leds genom den enda reflektorsektionen. Ifall lasern 121 innefattar två braggreflektorsektioner kommer på liknande sätt intervallet av reflektorströmmar att innefatta ett tvàdimensionellt in- tervall av de första och andra reflektorströmmarna, vilka leds genom de första respektive andra reflektorsektionerna.

Notera att ifall den sändande änden 120 har erhållit informa- tion om det erfordrade passbandsfrekvensintervallet tidigare, eller om den erfordrade passbandsfrekvensen är etablerad genom utformningen av nätverket 100, och om lasern 121 dess- utom omedelbart kan avstämmas till omradet i närheten av en viss frekvens, kan det breda avsökningssteget begränsas till ett lokalt område som är känt utifrån utformningsbetingade egenskaper hos lasern 121. I detta fall är det föredraget att avsökningsomràdet utökas iterativt och anpassat till dess att en màlöverföringseffekt uppnås.

Notera även att, ifall det inte finns något filter 130 i nätverket 100, den sändande änden 120 helt enkelt kan anta att det intressanta passbandet, dvs. de identifierade reflek- torströmmarna, utgörs av hela avstämningsspektrumet för la- sern 121, och förfarandet kan då omedelbart fortsätta från det första steget till det tredje steget, vilket beskrivs nedan.

För lasertyper som innefattar flera braggreflektorsektioner kommer nästa, tredje, steg att vara att hitta en eller flera centrumlinjer i det identifierade intervallet av reflektor- strömmar för vissa utvalda fasströmmar. Uttrycket ”centrum- linje” används häri för att ange en uppsättning av par, tri- pletter etc. av reflektorströmvärden för vilka de motsvarande braggreflektortopparna hos de respektive reflektorsektionerna 10 20 25 30 535 24-7 13 är i linje med varandra. I figurerna 4-7 sträcker sig cent- rumlinjer diagonalt i en riktning sydväst-nordöst.

Detta tredje steg, som också visas i figur 3, är inte nödvän- digt ifall en laser med endast en braggreflektorsektion an- vänds. Detta är exempelvis fallet med en DBR-laser som endast har en braggsektion.

Figur 7 illustrerar schematiskt hur en centrumlinje detekte- ras i det identifierade intervallet av reflektorströmmar 203.

Figur 7 är en förstorad version av figur 6.

För att kunna hitta centrumlinjen, identifieras åtminstone en operationspunkt 204 för vilken braggtopparna är i linje med varandra för de respektive braggsektionerna genom att svepa reflektorströmmarna i en riktning som visas med hjälp av den dubbelriktade pilen 205, på ett sådant sätt att de respektive braggtopparna hos braggsektionerna translateras i förhållande till varandra. Den fasström som används kan vara vilken gil- tig fasström som helst, men det är föredraget att den är samma som den enskilda fasström som valts tidigare. Det är föredraget att svepningen utförs över de braggströmmar som identifierats såsom givande upphov till lasring inom det önskade driftsfrekvensbandet. Alternativt används den identi- fierade kombination av braggströmmar som åstadkommer den ovan beskrivna maximala överföringen som en utgångspunkt för svep- ningen.

För att kunna uppnå sagda translation sveps reflektorström- marna längs med en linje 205 som inte är parallell med la- serns centrumlinjer, företrädesvis vinkelrätt mot centrumlin- jerna. Under svepningen detekteras den relativa utfrekvensen från lasern, och sagda operationspunkt längs med centrumlin- jen identifieras som. en punkt som är belägen tillräckligt 15 20 25 30 535 247 14 långt från områden med branta frekvenslutningar eller dis- kontinuiteter i utfrekvensen. Enligt en föredragen utförings- form väljs operationspunkten 204 som mittpunkten mellan tvà intilliggande detekterade frekvensdiskontinuiteter. Sådana frekvensdiskontinuiteter indikerar i allmänhet modhopp vid modgränser, i detta fall supermodhoppf och mittpunkten kommer att vara belägen tillräckligt nära den faktiska punkt som har perfekt linjering av braggtopparna.

Notera att den absoluta frekvensen inte måste mätas längs med den svepta linjen 205, vilket skulle kräva en frekvenskalib- rerad detektor. Istället är det, för att hitta modhOPP: till- räckligt att detektera en relativ frekvensförändring i det utsända laserljuset.

I praktiken, och i ett typiskt kommunikationsnätverk 100, kommer endast en centrumlinje att detekteras inom intervallet 203 av reflektorströmmar ifall sagda intervall har identifie- rats med hjälp av det befintliga filteraggregatet 130 med dess passband. I det fall ett filter 130 saknas, filtret 130 har ett mycket brett passband, eller när kan emellertid flera centrumlinjer vara närvarande inom intervallet 203. I sådana fall kan den relativa frekvensen hos lasern exempelvis mätas med hjälp av två detektorer, nedan, på ett sätt som beskrivs för att identifiera flera centrumlinjer. I det exemp- lifierande intervallet 203 som visas i figurerna 6-7 identi- fieras endast en centrumlinje.

I enlighet med en föredragen utföringsform hittas endast en kombination 204 av den utvalda fasströmmen och reflektor- strömmar som är belägen längs med centrumlinjen för varje centrumlinje i det identifierade intervallet 203 av reflek- torströmmar, och den fullständiga centrumlinjen beräknas därefter på grundval av a priori känd, laserutformningsbase- 10 15 20 25 30 535 247 15 rad kunskap beträffande centrumlinjens utsträckning i det plan som visas i figurerna 4-6.

Ett föredraget sätt att mäta den relativa frekvensen är att den signal som áterkopplas från sagda mål bär information om den ljuseffekt som passerar genom ett frekvensberoende fil- ter, och den relativa utfrekvensen observeras indirekt som en förändring i genomsläppt ljuseffekt. I detta fall är det även föredraget att målet är en mottagande ände 110 såsom den i figur 1, och det är dessutom föredraget att det frekvensbero- ende filtret är ett filteraggregat 130 såsom beskrivits ovan.

Eftersom frekvensen hos lasern 121 kommer att variera kraf- tigt under svepningen, speciellt när man sveper vinkelrätt mot linjen själv, kommer den effekt som detekteras av detek- torn lll vid den mottagande änden 110 att uppvisa branta lutningar i närheten av reflektorströmvärden där lasern utför ett supermodhoppf eftersom den nya frekvensen i praktiken kommer att vara utanför filtrets passband. Om dessa branta lutningar tolkas som modgränserna, och om mittpunkten mellan sådana branta lutningar tolkas som en punkt längs med en och samma centrumlinje i. det identifierade reflektorströminter- vallet 203, har det visat sig att centrumlinjer detekteras på ett korrekt sätt i många tillämpningar.

Med hjälp av denna princip kan en centrumlinje detekteras utan behov av en frekvenskalibrerad detektor eller ett fre- kvenskalibrerat filter, genom att använda redan befintlig utrustning vilket medför låga installationskostnader.

Ett annat föredraget sätt att mäta den relativa frekvensen för varje punkt längs med den svepta linjen 205 är att obser- vera en signal som återkopplas från målet för det ljus som sänds ut från lasern, vilken signal bär information beträf- fande frekvensen, och att mäta den relativa utfrekvensen som 10 15 20 25 535 247 16 en förändring i återkopplad frekvens. Ett sådant mål kan anordnas lokalt, i samma utrustning som lasern, eller annor- städes, vid en annan nätverksinstallationsplats. Det är nöd- vändigt att ett sådant mål kan skilja mellan frekvensföränd- ringar och fluktuationer i ljuseffekten, eftersom den ljusef- fekt som utsänds från lasern kan fluktuera betydligt under svepningen.

I vissa tillämpningar kan det exempelvis vara önskvärt att inte använda den mottagande änden 110 under identifieringen av centrumlinjer, men att fortfarande inte behöva vara bero- ende av frekvenskalibrerade komponenter. Ett exempel på ett sådant fall är när inget filter är närvarande mellan sändaren 120 och den mottagande änden 110, eller om filtrets 130 pass- band är så brett att flera centrumlinjer måste identifieras.

Det kan också vara så att det är önskvärt att använda den mottagande änden 110 så lite som möjligt under kalibreringen.

I sådana och andra fall är det föredraget att det av lasern utsända ljuset under den ovan beskrivna svepningen mäts både av en första frekvensberoende ljusdetektor och en andra fre- kvensberoende ljusdetektor. Detektorerna måste inte kalibre- ras för att korrekt kunna mäta en absolut frekvens, men de måste däremot ha olika frekvenssvar. Med hjälp av sådana detektorer kan den relativa utfrekvensen från lasern mätas indirekt som den ljuseffekt som detekteras av den första ljusdetektorn dividerat med den ljuseffekt som detekteras av den andra ljusdetektorn. Eftersonx båda detektorerna kommer att ta emot identiskt laserljus kommer en förändring i utsänd ljuseffekt, som i detta fall inte representerar något annat än signalbrus, nämligen inte påverka den beräknade faktorn. Å andra sidan kommer en förändring i utfrekvens att påverka faktorn, och stora relativa frekvensförändringar kan sålunda fångas med låg risk för falska alarm på grund av fluktuatio- 15 20 25 30 535 247 17 ner i ljuseffekten. Således kan två detektorer tillsammans bilda en sådan ljuseffektoberoende frekvensdetektor som nämnts ovan.

I en speciellt föredragen utföringsform är de första och andra ljusdetektorerna i själva verket en och samma ljusde- tektor. I detta fall är detektorn sådan att dess frekvensbe- roende kan förändras genom att förändra en förspänning som påläggs detektorn. Det ljus som utsänds från lasern mäts två gånger för varje svept punkt, först med hjälp av en första förspänning och sedan med hjälp av en annan, skiljd, förspän- ning. Slutligen beräknas faktorn som ett av mätvärdena divi- derat med det andra.

Ifall en eller flera frekvensberoende ljusdetektorer används för att beräkna faktorn är det föredraget att de utgör delar av samma paket som lasern 121, mer företrädesvis att de utgör en redan existerande, monolitiskt integrerad sektion eller flera sådana sektioner av halvledarlasern 121, vilka är back- förspända för att verka som fotodetektorer. De är företrädes- vis uppbyggda från olika material. I en MGY-SOA-laser kan exempelvis den optiska halvledarförstärkningssektionen (SOA), vilken består av aktivt förstärkningsmaterial, och en sektion innefattar som avstämningsmaterial, såsom den integrerade frontreflektorn (IFR, eng. ”Integrated Front Reflector”), användas.

Ifall de två detektorerna är uppbyggda från samma optiska material kan olika frekvenssvar åstadkommas genom att förspänna sektionerna på olika sätt för att uppnå olika fre- kvenssvar, såsom exemplifierats ovan.

När den grova kalibreringen väl har åstadkommits, genom att svepa reflektorströmmarna såsom beskrivits ovan, och när åtminstone en centrumlinje 204 har identifierats i tillämpli- ga fall, utförs ett fjärde steg såsom visas i figur 3, varvid 20 25 30 535 247 18 reflektorströmmarna avsöks över åtminstone intervallet 203 av reflektorströmmar som identifierats i det andra steget, för åtminstone två olika fasströmmar och företrädesvis för ökande fasströmvärden.

Det är föredraget att reflektorströmmarna avsöks över ett flertal diskreta fasströmmar, helst täckande väsentligen hela det hos lasern tillgängliga spektret av fasströmmar.

För varje sådan fasström avläses den relativa uteffekten från lasern för varje avsökt punkt, med hjälp av en konventionell effektmätare, exempelvis en externt anordnad fotodetektor eller en nwnolitiskt integrerad fotodetektor, eller en SOA som används som en fotodetektor.

För en laser med endast en braggreflektorsektion kommer den enda reflektorströmmen att avsökas, för varje fasström, över åtminstone det intervall som identifierats i det andra steget såsom beskrivits ovan. För en laser med tvâ braggreflektor- sektioner är det föredraget att avsöka både den första och den andra reflektorströmmen samtidigt och parallellt längs med en linje längs med vilken braggtopparna hos de respektive braggsektionerna är i linje och inte translaterade i förhål- lande till varandra under avsökningen. Med andra ord utförs avsökningen längs med. en centrumlinje som identifierats i steg tre sàsonx beskrivits ovan. Om fler centrumlinjer har identifierats, upprepas proceduren företrädesvis för var och en av dessa.

Därefter, i ett femte steg såsom visas i figur 3, identifie- ras åtminstone en stabil operationspunkt för var och en av de använda fasströmmarna i avsökningen som utfördes i det fjärde steget. Uttrycket ”stabil operationspunkt” används häri för att beskriva en kombination av fas- och reflektorströmmar bland de som avsökts i det fjärde steget såsom beskrivits 10 15 20 25 30 535 247 19 ovan, och vid vilken kombination lasern lasrar med stabil frekvens, hög effekt och kraftig sidmodsundertryckning. En- ligt en föredragen utföringsform bestäms kriterierna för att välja sådana stabila punkter för varje specifik typ av halv- ledarlaser baserat på mäterfarenheter. Företrädesvis väljs som stabila operationspunkter sådana som är belägna tillräck- ligt långt bort från modgränser och som resulterar i snabba förändringar i den utsända laserljuseffekten.

I enlighet med en speciellt föredragen utföringsform väljs varje stabil operationspunkt som en som är belägen längs med en avsökningsbana mellan två intilliggande modgränser i den relativa laseruteffekten, tillräckligt långt från varje sådan gräns, och för vilken en eventuellt förekommande hysteres är minimal.

Valet av en stabil operationspunkt utförs baserat pà kunskap om den specifika laserutformningen och erfarenhet beträffande omgivningsförändringar och åldring hos lasern. Se den svenska patentansökan med nummer 0800656-1 för ett exempel på hur en stabil operationspunkt kan väljas längs med en centrumlinje.

För att mäta hysteres är det föredraget att avsöka reflektor- strömmen eller reflektorströmmarna två gånger, först i en riktning och därefter i motsatt riktning längs med samma bana, att sedan jämföra effektvärdena för de olika mätningar- na, och slutligen att beräkna hysteresen baserat pá dessa effektvärden.

Det är känt att lasereffekten korrelerar med frekvensen och sidmodsundertryckningsförhällandet (SMSR, eng. ”side mode suppression ratio”), såsom exempelvis förklaras i US 6 658 033. Stabila lasringsoperationspunkter med stabila frekvenser och god SMSR kommer i allmänhet att medföra stabil och relativt hög laseruteffekt. 10 20 25 30 535 247 20 Figur 8 illustrerar ett exempel på en sådan uppmätt effekt- kurva 301, för en viss fasström och längs med en identifierad centrumlinje hos en MGY-SOA-laser. På den horisontella axeln i grafen mäts de två braggsektionsströmmarna. Längs med den identifierade centrumlinjen är förhållandet mellan den första och den andra reflektorsektionsströmmen konstant, och i linje därmed har den horisontella axeln normaliserats som f =fmlogílwm +1)+f,01og(@'l+l) . [10 [20 Längs med den vertikala axeln är den uppmätta effekten av- satt. Identifierade stabila operationspunkter 302 visas som fyllda prickar.

Grafen som visas i figur 9 liknar den som visas i figur 8, men visar effektmätningskurvor 303 för på varandra följande fasströmmar.

Den horisontella skalan i figur 9 liknar den i figur 8, men den vertikala skalan i figur 9 nàter både fasströmmen och uteffekten från lasern. Den vertikala axeln innefattar säle- des två olika skalor. För varje krökt linje 303 som visas i grafen reflekterar det generella läget för linjen längs med den vertikala axeln den fasström som använts för den avsök- ning som representeras av linjen ifråga. Eftersom effektens absoluta värde inte är intressant för föreliggande syften, utan snarare formen på spåret, har de olika linjerna 303 skiftats vertikalt i förhållande till varandra ett stycke som motsvarar deras respektive fasströmvärde. De vertikala varia- tionerna hos varje linje 303 representerar, å andra sidan, variationer i laserns uteffekt när reflektorströmmarna varie- rar längs med den horisontella axeln. Den vertikala axeln, som representerar fasströmmen, är normaliserad i enlighet med 10 15 20 25 30 535 247 21 1 f = fp,,10g(ff-+1¶ phO _ Normaliseringarna av de horisontella och vertikala axlarna är användbara eftersom lasringsfrekvensen är proportionell mot både reflektorströmmarna och fasströmmen. Efter normalisering har båda axlarna den bekväma enheten GHz, varför det går att direkt avläsa den nominella, relativa frekvensförändringen från grafen.

För varje avsökt fasström har i figur 9 alla stabila opera- 304 fyllda prickar. tionspunkter identifierats. De avbildas i grafen som I ett sjätte steg, såsom visas i figur 3, konstrueras åtmin- stone en kontinuerlig avstämningslinje 305 genom att interpo- lera mellan ett eller flera intilliggande par 306 av de sta- bila operationspunkter 304 som identifierats i det femte steget. Sådana intilliggande par 306 av stabila operations- punkter 304 har på varandra följande fasströmmar såsom visas i figur 7. Vilka specifika identifierade stabila operations- punkter som skall kombineras för att tillsammans bilda en avstämningslinje går enkelt att avgöra genom att använda utformningsspecifika frekvensförändringar för fasströmmen respektive reflektorströmmen.

Varje avstämningslinje 305 konstrueras således så att när lasern avstäms längs med avstämningslinjen justeras fasström- men kontinuerligt, och varje reflektorström justeras i enlig- het därmed så att den följer avstämningslinjen. Varje avstäm- ningslinje 305 lagras i ett minne, såsom i en tabell, så att lasern kan avstämmas längs med en avstämningslinje vid en senare tidpunkt. Minnet kan vara vilket konventionellt minne 10 15 25 30 535 247 22 som helst, som är anordnat på samma kort som lasern eller externt, och är företrädesvis ett digitalt minne.

Det är föredraget att varje avstämningslinjesegment 305a mellan tvà intilliggande stabila operationspunkter är en interpolering i. den ovan definierade frekvensdomänen, före- Pà detta sätt hålls de erforderliga beräkningarna enkla, vilket är föredra- trädesvis en rät linje i sagda frekvensdomän. get. Den totala längden hos varje avstämningslinje 305 kommer att bero på begränsningar som pàläggs avstämningsströmmarna i den faktiska tillämpningen.

Varje operationspunkt längs med en sådan avstämningslinje 305 kommer även att vara en stabil operationspunkt. En viktig insikt som ligger bakom föreliggande uppfinning är att stabi- liteten hos en sådan operationspunkt, definierad i strömenhe- ter, är approximativt oberoende av laserns temperatur. Detta beror på att de identifierade avstämningslinjerna 305 reflek- terar snedstämningen av kavitetsmoden i förhållande till braggtopparna. Till en första approximation kommer båda stor- heterna att förändras lika mycket som funktion av temperatu- ren. Detta är fallet för alla halvledarlasrar av de typer som diskuteras ovan.

Beroende pá typen och utformningen av lasern, kommer det i praktiken att finnas ett litet beroende hos den aktuella positionen för avstämningslinjerna 305 som funktion av la- serns temperatur. Detta beroende kan emellertid i allmänhet karaktäriseras och kvantifieras med hjälp av konventionella metoder. Positionen för avstämningslinjerna kan exempelvis detekteras för ett antal olika lasertemperaturer och för en viss typ av laser. Sådan karaktärisering kommer endast att vara nödvändig att utföra en gång för varje lasertyp, efter- som förändringen av avstämningslinjerna är systematisk och 10 20 25 30 535 247 23 konsistent för en viss lasertyp. Temperaturberoende kan såle- des därefter kompenseras för under avstämning av lasern.

Därmed är de avstämningslinjer 305 som identifierats såsom beskrivits ovan giltiga för användning även vid andra laser- temperaturer än den som användes under kalibreringen.

Dessutom kommer den faktiska laserfrekvensen vid en viss stabil operationspunkt längs med en viss avstämningslinje 305 att bero på lasertemperaturen, där beroendet går att kvanti- fiera i förväg och typiskt är omkring -12 till -l4GHz/°C.

Sammanfattningsvis kommer det hittills beskrivna förfarandet att resultera i ett antal lagrade avstämningslinjer 30 längs med vilka laserfrekvensen monotont och kontinuerligt, eller kvasikontinuerligt, kan avsökas, genom att flytta från en avstämningslinje till nästa när slutet av sagda första av- stämningslinje nås, och alltid vid stabila frekvenser. De avstämningslinjer 305 längs med vilka frekvensavsökningen skall utföras kommer att vara nästan oberoende av den faktis- ka lasertemperaturen under avsökningen, men endast den rela- tiva frekvensförändringen kan bestämmas i förväg - den abso- luta frekvensen vid varje punkt längs med avstämningslinjen 305 är okänd.

För att åstadkomma en fullständig kalibrering av lasern 121 avsöks lasern, i enlighet med uppfinningen och i ett sjunde steg såsom visas i figur 3, längs med var och en av de iden- tifierade avstämningslinjerna 305, och det utsända ljuset överförs till samma mål för utsänt ljus som beskrivits ovan, eller till ett annat sådant mål för utsänt laserljus, vilket mål kommunicerar en àterkopplad signal till den änden 120, sändande vilken signal bär information beträffande ifall det ljus som utsändes av lasern 121 är inom ett visst målfre- kvensintervall eller inte. 10 15 20 25 535 247 24 Den àterkopplade signalen innefattar företrädesvis även in- formation beträffande det absoluta detekterbara frekvensin- tervallet, exempelvis i forna av kanalnumret hos nätverket, eller kanalnumret enligt någon specifik standard, så att den sändande änden 120 kan härleda de exakta absoluta frekvens- gränserna för vilka målet kan detektera det utsända ljuset.

På detta sätt kan sändaren härleda den absoluta frekvens vid vilken den utsänder ljus när den avstäms till en viss punkt längs med en viss avstämningslinje 305.

I det föredragna fall där målet är den mottagande änden 110, som kan detektera utsänt ljus över frekvenser inom filter- aggregatets 130 passband, måste den sändande änden 120 inte nödvändigtvis ha kunskap om det absoluta frekvensvärde vid vilket den bör utsända ljus, eftersom det räcker att känna till den punkt längs med avstämningslinjen 305 som skall användas vid en viss lasertemperatur, se nedan.

Figur 10 illustrerar detekteringssvaret 401, 402 från detek- torn lll i den mottagande änden 110 under kalibreringsavsök- ningen längs med två olika avstämningslinjer. X-axeln mäter positionen längs med avstämningslinjen, och y-axeln mäter den uppmätta effekten. Såsom är tydligt i grafen kommer det att finnas ett visst frekvensöverlapp mellan två godtyckliga avstämningslinjer. Den respektive kombinationen av avstäm- ningsströmmar längs med två olika avstämningslinjer som ger samma laserutfrekvens kommer emellertid att vara olika.

I ett åttonde steg, såsom visas i figur 3, mäts temperaturen hos lasern 121 vid den tidpunkt vid vilken mätningen i det sjunde steget genomfördes. 20 25 30 535 247 25 I ett efterföljande, nionde steg lagras temperaturen hos lasern 121 och, för varje avstämningslinje 305, åtminstone en operationspunkt längs med sagda avstämningslinje som är ka- raktäristisk för màlfrekvensintervallet, i det ovan beskrivna minnet eller i ett annat, liknande minne. Detta lagrade värde används sedan som frekvensreferens under efterföljande av- stämning av lasern.

Till exempel lagras en eller båda av operationspunkterna längs med den avstämningslinje som motsvarar màlfrekvensin- tervallets ändpunkter, med andra ord åtminstone en av start- och slutpunkterna för det tillåtna intervallet under en av- sökning längs med varje avstämningslinje 305, Al- ternativt lagras åtminstone mittpunkten i det tillåtna inter- i minnet. vallet, eller den operationspunkt som ger det maximala svaret i målet för utsänt ljus, i fallet med nätverket 100 i figur l toppen för filtrets 130 passband.

Under drift kan laserns temperatur skilja sig från den som rådde under kalibreringen. Den specifika stabila operations- punkt längs med en viss avstämningslinje som befanns vara den mest effektiva under den slutliga kalibreringen som utfördes i det ovan beskrivna, sjunde steget behöver således inte längre vara den mest effektiva vid den nya driftstemperatu- ren.

Eftersom laserfrekvensen beror på laserns temperatur enligt ett känt samband är det emellertid möjligt att kompensera för en temperaturinducerad frekvensförändring genom att avstämma lasern längs med den identifierade avstämningslinjen 305, så att den temperaturinducerade frekvensförändringen motverkas.

Det är föredraget att undersöka, innan driften av en specifik laser påbörjas, det exakta beroendesambandet mellan tempera- turen och frekvensen för den specifika kategori av lasrar 10 15 20 25 30 535 247 26 till vilken lasern hör, genom rutinexperiment. Om detaljerad information beträffande utfrekvens hos lasern är tillgänglig i nätverket 100 under drift, är det alternativt föredraget att använda denna information istället.

Genom att avstämma operationspunkten för lasern längs med en avstämningslinje 305, åstadkoms stabil lasring med en förut- sägbar frekvensförändring i förhållande till den kalibrerade baspunkten. När gränsen för en avstämningslinje nås, fortsät- ter avstämningen längs med en intilliggande avstämningslinje, och så vidare. Resultatet är ett sàgtandsspàr, av vilket ett exempel visas i figur ll, som visar en graf som liknar den i figur 10. Med hjälp av denna teknik kan stabil, precis av- stämning över en stor del av det totala, avstämbara spektru- met för en laser åstadkommas. Åter till figur 9 kan man se att avstämningslinjerna 305 tillsammans täcker uppskattningsvis nästan 350 GHz, vilket till första approximationen är tillräckligt för att kompense- ra för en 'temperaturförändring hos lasern av' 23°C. Jämfört med en temperaturstabiliserad laser, som normalt hålls vid en konstant temperatur av ungefär i0.l°C, är detta ett mycket brett temperaturintervall över vilket tillförlitlig avstäm- ning är möjlig. Såsom nämnts ovan är positionen för avstäm- ningslinjerna 305 till första approximationen oberoende av lasertemperaturen. I praktiken kommer det att finnas ett visst beroende, och för att kunna bibehålla noggrannheten är det därför möjligt och ibland önskvärt att endast driva la- sern med hjälp av den identifierade mängden avstämningslinjer 305 inom ett visst förutbestämt temperaturintervall.

I enlighet med en föredragen utföringsform mäts således la- serns drift, temperatur kontinuerligt eller intermittent under och laserns operationspunkt uppdateras längs med de 10 20 25 535 247 27 identifierade avstämningslinjerna 305 som svar på och för att korrigera förändrade lasertemperaturer, över ett temperatur- intervall som spänner över åtminstone 5°C, hellre åtminstone l0°C, helst åtminstone 20°C.

För att kunna åstadkomma precis avstämningsdrift över ett bredare temperaturintervall, förvärms enligt en föredragen utföringsform lasern till en viss temperatur över omgivnings- temperaturen i ett initialt steg före det första steget såsom visas i figur 3. Därefter hålls lasern inom ett temperaturin- tervall som innefattar denna förhöjda temperatur under drift med hjälp av ytterligare värmning. Sådan ytterligare värmning kan till exempel åstadkommas med hjälp av ett motstånd såsom beskrivits ovan för att hålla lasern vid en förhöjd, ungefär- ligen konstant temperatur. Det är föredraget att förvärm- ningstemperaturen är vald till att vara så hög att lasern aldrig kommer att nå en högre temperatur på egen hand under normal drift. På detta sätt kan samma identifierade avstäm- ningslinje 305 användas kontinuerligt utan behov av omkalib- rering.

Alternativt drivs lasern under temperaturövervakning såsom beskrivits ovan, och omkalibreras ifall temperaturen faller utanför sagda temperaturintervall. I detta fall identifieras således en ny uppsättning avstämningslinjer med hjälp av den ovan beskrivna algoritmen. I detta fall etableras ett nytt temperaturintervall av ovan angivna storlek i anslutning till den nya kalibreringen. snabbt, På detta sätt kan lasern 121 startas och eftersom en kalibrering kan åstadkommas förhål- landevis snabbt kommer nedtiden vid ett byte av temperaturin- tervall i många tillämpningar att vara fullt acceptabel, i många fall så kort som ett fåtal sekunder eller mindre. 10 15 25 535 247 28 I enlighet med en föredragen utföringsform utförs omkalibre- ring också rutinmässigt vid särskilda längre tidsintervall, såsom månatligen eller årligen. På detta sätt kan åldringsin- ducerad drift, etc. tas hänsyn till för de uppdaterade av- stämningslinjerna.

Om upptid är mer kritiskt än uppstarttid, kan lasern i ett initialt steg värmas upp så att den antar ett antal olika, på varandra följande temperaturer, vardera innefattad i en re- spektive av en stegvis serie av temperaturintervall av den ovan angivna storleken. När den antar var och en av sådana på varandra följande temperaturer kalibreras lasern, och de resulterande avstämningslinjerna för varje sådan kalibrering lagras i samma minne som beskrivits ovan eller i ett annat minne. Under drift används sedan de lagrade avstämningslinjer som är associerade med det temperaturintervall i vilket den nuvarande driftstemperaturen hos lasern är innefattad för att ställa in laserns utfrekvens. Det är föredraget att tempera- turen i sagda initiala steg ökas med mellan l5°C och 20°C mellan varje mätning.

Ovan har föredragna utföringsformer beskrivits. Det är emel- lertid uppenbart för fackmannen att många olika förändringar kan göras av de beskrivna utföringsformerna.

Exempelvis kan en halvledarlaser som har tre eller fler braggreflektorsektioner kalibreras med hjälp av nmtsvarande metodologi såsom beskrivits ovan. När en eller flera centrum- linjer extraheras för en sådan laser är det nödvändigt att svepa reflektorströmmarna i ett multidimensionellt (åtminsto- ne tredimensionellt) rum. För att minska förfarandets tidsåt- gång är det i detta fall föredraget att utnyttja a priori känd information beträffande utformningen av en sådan laser när svepbanorna väljs, så att dessa maximerar chanserna att 10 535 247 29 snabbt hitta centrumlinjer. Sådana strategier är analoga med den som beskrivs ovan för en tvàdimensionell svepning, där svepriktningen är vinkelrät mot den förväntade utsträcknings- riktningen för centrumlinjer, och faller inom fackmannens kunskap.

Uppfinningen är därför inte begränsad till de beskrivna utfö- ringsformerna, utan kan varieras inom ramen för de bilagda kraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 535 247 30 P A. T E N T K R .A. V

1. l. Förfarande för att kalibrera en avstämbar halvledarlaser (121;l0) (12) minstone en (l4a,l4b), vilka sektioner en fasström respektive en första reflektor- (121;lO) stabiliserad, varvid förfarandet innefattar stegen innefattande åtminstone en fassektion och åt- första braggreflektorsektion genom ström leds, vilken laser inte är aktivt temperatur- a) välja åtminstone en fasström; b) för en specifik fasström, vald bland den eller de fas- strömmar i steget a), (203) specifika som valts välja ett intervall av reflektorströmmar som i kombination med den fasströmmen (l2l;lO) (l2l;10); åstadkommer utsändande av ljus från lasern inom ett önskat driftsfrekvensband för lasern c) avsöka reflektorströmmen eller reflektorströmmarna över (203) identifierats i steget b), åtminstone intervallet av reflektorströmmar som för var och en av åtminstone två olika fasströmmar, och avläsa den relativa uteffek- ten från lasern (l2l;l0) för varje avsökt punkt; d) identifiera, för varje fasström som använts i steget c), (302) som är belägna mellan åtminstone en stabil operationspunkt som den eller de punkter som avsökts i steget c) två intilliggande modgränser, vilka detekteras som bran- ta förändringar i den relativa uteffekten från lasern, och möjligen för vilka en eventuell hysteres är minimal; e) identifiera och i ett minne lagra åtminstone en stabil, (305) nom att interpolera mellan intilliggande stabila opera- (302), olika fasströmmar; kontinuerlig avstämningslinje som konstrueras ge- tionspunkter som identifierats i steget d), med f) kalibrera laserfrekvensen genom att söka av längs med (305) från ett mål sagda identifierade avstämningslinje (113) och observera en återkopplad signal (110) för det 10 15 20 25 30 535 247 31 ljus som utsänts fràn lasern (12l;l0), (113) bär information beträffande huruvida det av lasern vilken signal (12l;l0) utsända ljuset är inom ett visst màlfrekvensin- tervall eller inte; g) mäta temperaturen hos lasern (12l;l0) när steget f) ut- fördes; och h) lagra i minnet temperaturen hos lasern (12l;l0) och àt- minstone en operationspunkt längs med avstämningslinjen (305) som är utmärkande för mâlfrekvensintervallet.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid lasern (12l;l0) dessutom (l4a,l4b) steget b), intervallet av reflektorströmmar innefattar ett tvàdimensio- innefattar en andra braggreflektorsektion genom vilken en andra reflektorström leds, varvid i nellt intervall (203) av de första och andra reflektorström- marna, och varvid avsökningen av reflektorströmmar i steget c) involverar avsökning av både den första och den andra reflektorströmmen samtidigt och parallellt längs med en linje (205) längs med vilken braggtopparna för de respektive bragg- sektionerna (l4a,l4b) är i linje och inte translaterade i förhållande till varandra under avsökningen.

3. Förfarande enligt krav 2, varvid i ett ytterligare steg, efter steget b) men före steg c), åtminstone en operations- punkt, för vilken braggtopparna är i linje med varandra, för de respektive braggsektionerna identifieras genom att svepa, för en viss fasström, reflektorströmmarna på sådant sätt att de respektive braggtopparna hos braggsektionerna translateras i förhållande till varandra, den relativa utfrekvensen från lasern (12l;l0) mäts under en svepning, och sagda operations- punkt identifieras som en som är belägen på avstånd från modgränser som resulterar i snabba förändringar i utfrekven- S911. 10 15 20 25 30 535 247 32

4. Förfarande enligt krav 3, (l21;lO) (113) som âterkopplas från ett mål (110) varvid den relativa utfrekven- sen från lasern mäts genom att observera en signal för ljus som utsänts fràn lasern (l2l;lO), vilken signal (113) bär information beträffande ljuseffekten som passerat genom ett frekvensbero- ende filter (113) och observera den relativa utfrekvensen indirekt som en förändring av ljuseffekten som passerat.

5. Förfarande enligt krav 3, varvid det ljus som utsänts från lasern (l2l;l0) mäts med hjälp av en första ljusberoende ljusdetektor och en andra frekvensberoende ljusdetektor, vilka första och andra detektorer har olika frekvenssvar, och varvid den relativa utfrekvensen från lasern (l2l;lO) mäts indirekt som den ljuseffekt som detekteras av den första ljusdetektorn dividerat med ljuseffekten som detekteras av den andra ljusdetektorn.

6. Förfarande enligt krav 5, varvid de första och andra ljusdetektorerna är en och samma ljusdetektor, för vilken frekvensberoendet kan ändras genom att förändra en förspän- ning som pàläggs over ljusdetektorn, men varvid det ljus som utsänds av lasern (l2l;lO) först mäts av ljusdetektorn med hjälp av en första förspänning och sedan av ljusdetektorn med hjälp av en andra, annorlunda förspänning.

7. Förfarande enligt krav 5 eller 6, varvid åtminstone en frekvensberoende ljusdetektor är en backförspänd sektion av halvledarlasern (l2l;lO), som verkar som en fotodetektor.

8. Förfarande enligt något av kraven 5-7, varvid åtminstone en frekvensberoende ljusdetektor är en monolitiskt integrerad del av halvledarlasern (l2l;l0).

9. Förfarande enligt något av föregående krav, steget b) varvid i den àterkopplade signalen från målet (110) för 10 15 20 25 30 35 535 247 33 utsänt ljus observeras, och intervallet (203) strömmar identifieras som de reflektorströmmar för vilka det av reflektor- utsända ljuset faller inom målfrekvensintervallet.

10. Förfarande enligt något steget d) av föregående krav, varvid i reflektorströmmen avsöks i en första riktning och sedan längs med samma bana men i en nmtsatt riktning, och varvid hysteresen hos varje avsökt operationspunkt beräknas baserat på en jämförelse mellan laserljuseffektvärdena för de olika mätningarna.

11. ll. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid tempe- (l2l;l0) aktuella operationspunkt uppdateras längs (305) förändrade lasertemperaturer för att kompensera för föränd- raturen hos lasern (l2l;l0) mäts under drift, och varvid laserns med de identifierade avstämningslinjerna som svar på ringen i lasringsfrekvensen som orsakats av temperaturföränd- ringen, och varvid samma identifierade avstämningslinje eller (305) används över ett temperaturintervall som spänner över åtminstone 5°C. avstämningslinjer

12. Förfarande enligt krav 11, varvid lasern (l2l;l0) värms till en viss temperatur över omgivningstemperaturen, för- och hålls inom ett temperaturintervall som innefattar sagda förhöjda temperatur och som spänner över åtminstone 5°C under drift genom ytterligare värmning.

13. Förfarande enligt krav ll, varvid lasern (l2l;l0) libreras ifall temperaturen faller utanför sagda temperatur- omka- intervall, och varvid ett nytt temperaturintervall sedan etableras i förhållande till denna nya kalibrering av lasern (l2l;l0).

14. Förfarande enligt krav 11, varvid lasern (l2l;l0) i ett ytterligare steg värms så att den antar ett antal olika pà 10 15 535 247 34 varandra följande temperaturer, varvid lasern (121;l0) libreras vid var och en av sagda på varandra följande tempe- omka- raturer, varvid de resulterande avstämningslinjerna (305) för varje sådan kalibrering lagras i ett minne, (305) den aktuella driftstemperaturen för lasern och varvid under drift de avstämningslinjer som lagrats associerade med (12l;10) (l21;lO). används för att ställa in utfrekvensen för lasern

15. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid målet (110) för ljus som utsänts från lasern (l21;l0) innefattar en konventionell ljusdetektor (lll) och varvid åtminstone ett konventionellt optiskt filter (130) är närvarande mellan lasern (121;10) och detektorn (lll), där båda utgör redan befintliga komponenter hos ett optiskt kommunikationsnätverk (100) i vilket lasern (l21;10) också är en del.

16. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid lasern inte är aktivt kyld.