WO2009104469A1 - 波長可変光源 - Google Patents

波長可変光源 Download PDF

Info

Publication number
WO2009104469A1
WO2009104469A1 PCT/JP2009/051733 JP2009051733W WO2009104469A1 WO 2009104469 A1 WO2009104469 A1 WO 2009104469A1 JP 2009051733 W JP2009051733 W JP 2009051733W WO 2009104469 A1 WO2009104469 A1 WO 2009104469A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wavelength
light source
resonator
waveguide
tunable light
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/051733
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
政茂 石坂
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to US12/864,057 priority Critical patent/US8379300B2/en
Priority to JP2009554267A priority patent/JP5375620B2/ja
Publication of WO2009104469A1 publication Critical patent/WO2009104469A1/ja

Links

Images

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
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0612—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by temperature
    • 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/0632—Thin film lasers in which light propagates in the plane of the thin film
    • H01S3/0637—Integrated lateral waveguide, e.g. the active waveguide is integrated on a substrate made by Si on insulator technology (Si/SiO2)
    • 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/083—Ring lasers
    • 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
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
    • H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
    • H01S5/142—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon which comprises an additional resonator

Definitions

  • the present invention is a light source used for optical communication, optical information processing, and optical interconnection, and particularly relates to a laser light source having a wavelength variable function.
  • wavelength division multiplexing increases the capacity by increasing the number of wavelengths.
  • wavelength resources are not only used for capacity expansion, but are also actively used for improving network functions.
  • the expansion of communication capacity and the enhancement of communication system functions are mutually related, and it is possible to provide a low-cost and highly secure communication service.
  • the tunable laser light source is one of important key devices.
  • a wavelength tunable light source By applying a wavelength tunable light source to such a WDM system, the types of light sources can be integrated into one, so that the system cost can be greatly reduced.
  • a wavelength tunable light source having a high switching speed is an indispensable element for realizing a new network function even in wavelength routing.
  • Non-Patent Document 1 listed below uses a movable MEMS mirror as a variable wavelength light source that can cover the C band or the L band. Although this light source exhibits relatively good light output characteristics, its practicality is concerned in terms of manufacturing cost and impact resistance.
  • the DBR laser distributed Bragg reflector Laser
  • improved mode stability and further integrated with a modulator has been reported in Non-Patent Document 2 below. There is a problem.
  • PLC planar lightwave circuit
  • Non-patent document 3 reports a laser configuration using a ring-type external resonator and a semiconductor optical amplifier.
  • a wavelength variable light source having no movable part good characteristics are obtained in terms of wavelength variable range, optical output, and the like.
  • the variable range of the wavelength is limited by the FSR (Free Spectrum Range) of the ring type external resonator, that is, the resonance wavelength period.
  • Non-Patent Document 1 Jill D. Berger et al., “27th European Conference on Optical Communication (ECOC '01)”, Vol.2,2001, p.198-199
  • Non-Patent Document 2 B.Mason et al., “IEEE Photonics Letters”, Vol.11, No.6, June.1999, p.638-639
  • Non-Patent Document 3 H. Yamazaki et al., “30th European Conference on Optical Communication”, 2004, th4.2.3
  • Patent Document 1 Japanese Laid-Open Patent Publication No.
  • the communication wavelength band is divided into a C band and an L band, and each wavelength band is approximately 40 nm. Many wavelength signal lights are introduced in the wavelength range.
  • tunable lasers are being developed based on the 40 nm wavelength tunable range, and have a wide wavelength tunable range (80 nm or more) that can cover both the C and L bands with a single light source. There are few lasers.
  • the present invention is intended to provide a wavelength tunable light source that can solve the above-described problems.
  • An example of the object is to provide a wavelength tunable light source capable of greatly expanding the wavelength tunable range while having a relatively simple configuration using a planar optical circuit having no movable part.
  • One embodiment of the present invention is a wavelength tunable light source capable of changing the wavelength of output laser oscillation light, and includes a 3 dB directional coupler, a closed-loop optical circuit, two or more resonators, an optical amplifier, a reflective structure, A reflective structure and a resonant wavelength changing element are provided.
  • the 3 dB directional coupler has two input paths and two output paths.
  • the closed loop optical circuit is formed by connecting the ends of the two output paths of the 3 dB directional coupler to each other.
  • the two or more resonators are connected in cascade so as to form a part of a closed loop optical circuit, and the respective resonance wavelength periods are different.
  • One end of an optical amplifier is optically connected to one input path end of the 3 dB directional coupler, and laser oscillation light is output from the other end of the optical amplifier.
  • a reflection structure having a predetermined reflectance is formed at the other end of the optical amplifier.
  • a non-reflective structure is formed at the other input path end of the 3 dB directional coupler.
  • the wavelength tunable light source having such a configuration includes a resonance wavelength changing element that changes the resonance wavelength of at least one of the two or more resonators.
  • the wavelength of the laser oscillation light can be changed by changing the resonance wavelength of the resonator.
  • the present invention can have a wavelength variable range that can cover a wide band.
  • the schematic diagram explaining the basic composition and effect
  • Schematic which shows the transmittance
  • the schematic diagram which shows the outline of the wavelength variable light source by 1st Example of this invention.
  • the schematic diagram which shows the structure of the air gap mirror in Si waveguide.
  • the schematic diagram which shows the wavelength dependence of the transmittance
  • the schematic diagram which shows the wavelength variable light source by the 2nd Example of this invention.
  • the schematic diagram which shows the structure of the optical waveguide which has a heat separation function.
  • the wavelength tunable light source of the present invention is a laser light source capable of changing the oscillation wavelength of laser light to be output by electrical control.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating a basic configuration of the present invention.
  • the wavelength tunable light source of the present invention includes a 3 dB directional coupler 3 (referred to as a 2 ⁇ 2 3 dB directional coupler) having two input paths and two output paths, and a 3 dB directional coupler.
  • 3 constitutes a closed-loop optical circuit 5 in which two output path ends are connected to each other.
  • two resonators 1 and 2 having slightly different resonance wavelength periods are connected in cascade.
  • One input path end 6 of the 3 dB directional coupler 3 is connected to the optical amplifier 4, and the other input path end 7 of the 3 dB directional coupler 3 is provided with a non-reflection mechanism.
  • the stimulated emission light generated from the optical amplifier 4 is branched into two at the branch portion of the 3 dB directional coupler 3, and each light wave passes through the resonator 1 and the resonator 2. Then, each of the light waves reaches the 3 dB directional coupler 3 again and is combined and returns to the optical amplifier 4.
  • the light wave that does not pass through the resonator 1 and the resonator 2 returns to the 3 dB directional coupler 3 as reflected light, and is combined and emitted from one end 7 of the optical circuit 5.
  • FIG. 2 schematically shows a wavelength spectrum when a light wave input from the optical amplifier 4 returns to the optical amplifier 4 again as a transmission spectrum.
  • the transmission spectrum 13 shown in the figure is a combination of the transmission spectrum 11 of the resonator 1 and the transmission spectrum 12 of the resonator 2.
  • the transmitted light intensity of the transmission spectrum 13 is the highest at the wavelength where the transmission spectra 11 and 12 coincide with each other, and laser oscillation occurs at this wavelength.
  • the oscillation wavelength width is M ⁇ ⁇ FSR .
  • variable wavelength oscillation covering the entire C band (about 32 nm) is possible.
  • the resonance wavelength period ⁇ FSR can be easily expanded. That is, the resonance wavelength period ⁇ FSR can be easily expanded by reducing the length of the waveguide etalon.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a wavelength tunable light source according to the first embodiment of the present invention.
  • a planar optical circuit that functions as a wavelength tunable resonator is formed on an SOI (Silicon On Insulator) substrate 113 by an optical waveguide having a core layer of Si (silicon) and a cladding layer of SiO 2 (quartz). ing.
  • the planar optical circuit is a closed-loop optical circuit in which input / output optical waveguides 111 and 112, a 2 ⁇ 2 3 dB directional coupler 110, and output waveguides 101 and 109 of the 3 dB directional coupler 110 are connected to each other. And is formed from.
  • air gap mirrors 102, 104 and 106 having periodic gaps are formed to form a waveguide etalon. That is, the waveguide etalon 103 having the air gap mirrors 102 and 104 as end faces and the waveguide etalon 105 having the air gap mirrors 104 and 106 as end faces are formed as stripe resonators in the closed loop optical circuit. ing.
  • FIG. 4 (a), 4 (b), and 4 (c) show the configurations of the air gap mirrors 102, 106, and 104, respectively.
  • Each of the 120 nm Si optical waveguides 201, 205, 208, and 211 is formed.
  • the air gap mirrors 102 and 106 have the same structure, and the air gap mirror 104 has a structure having a cycle number larger than that of the air gap mirrors 102 and 106 by one period.
  • FIG. 5 shows the wavelength dependence of the transmittance of the air gap mirror.
  • Reference numeral 301 in the figure indicates the transmittance of the air gap mirrors 102 and 106
  • reference numeral 302 indicates the transmittance of the air gap mirror 104. Both the transmittances 301 and 302 of the air gap mirror show relatively uniform characteristics with respect to the wavelength.
  • heaters 107 and 108 for shifting the resonance peak of the waveguide etalon using the thermo-optic effect are formed above the waveguide etalons 103 and 105, respectively.
  • one end of the semiconductor optical amplifier 100 is hybrid-integrated with the end face of the input / output waveguide 111 of the planar optical circuit coupled with low loss.
  • a dielectric film is added to the other end face 115 of the semiconductor optical amplifier 100 so as to have a reflectivity of about 10%.
  • an antireflection coating is applied to the end face 114 of the input / output waveguide 112 of the planar optical circuit.
  • the 3 dB directional coupler 110 When current is injected into the optical amplifier 100, a part of the excitation light is bifurcated by the 3 dB directional coupler 110 via the waveguide 111 and propagates through both the waveguides 101 and 109.
  • the light waves in the waveguides 101 and 109 propagate through the waveguide etalons 103 and 105 with transmittances corresponding to the wavelength components, respectively.
  • the respective light waves are guided through the waveguides 101 and 109, and then are combined again by the 3 dB directional coupler 110, and enter the optical amplifier 100 through the waveguide 111.
  • the wavelength light having the highest intensity among the wavelength components that have passed through the waveguide etalons 103 and 105 includes the optical amplifier 100, the waveguide 111, the 3 dB directional coupler 110, and the waveguide etalons 103 and 105.
  • the laser beam travels back and forth between the composite resonators and is emitted from the end face 115 as laser light through stimulated emission in the optical amplifier 100.
  • the wavelength components reflected without passing through the waveguide etalons 103 and 105 run backward in the waveguides 101 and 109 and are combined by the 3 dB directional coupler 110.
  • the combined light wave propagates through the waveguide 112 and is emitted from the end face 114.
  • the reason why the reflected light at the end face of the waveguide etalon propagates in the direction of the waveguide 112 after passing through the 3 dB directional coupler 110 is that the air gap mirrors 102, 106 from the 3 dB directional coupler 110 to the end face of the waveguide etalon This is because the lengths of the waveguides 101 and 109 are set equal to each other.
  • FIG. 6 shows the wavelength dependence of the ratio of light intensity (transmittance) when the light wave propagated through the waveguide 111 is guided through the resonator and returns to the waveguide 111 again.
  • the transmittance shows the maximum peak at the wavelength component in which the resonance wavelengths of the two waveguide etalons 103 and 105 coincide. Laser oscillation occurs at this maximum peak wavelength.
  • the heater 107 or 108 is used as a resonance wavelength changing element and the waveguide etalons 103 and 105 are heated, the respective resonance wavelengths change. As a result, the wavelength component at which the resonances of the two waveguide etalons 103 and 105 coincide can be changed, so that the laser oscillation wavelength can be changed.
  • the length M in the waveguide direction of the two waveguide etalons 103 and 105 is defined as L 1 and L 2 , respectively, and a parameter M called a tuning multiplication factor is defined as the following equation (1).
  • ⁇ tuning is expressed by the following equation (2). Note that the wavelength interval 401 of the peak transmittance in FIG. 6 is the wavelength variable range.
  • ⁇ tuning M ⁇ ⁇ FSR (2)
  • L1, L2, and ⁇ FSR are set to 100 ⁇ m, 110 ⁇ m, and 3.2 nm, respectively, a configuration capable of realizing a wavelength variable width of 35 nm that can cover the entire C band in WDM optical communication is obtained.
  • the wavelength variable range can be further expanded by appropriately adjusting the ratio of L 1 and L 2 in the expression (1).
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • a heat separation waveguide 121 is added to the configuration of the first embodiment described above. That is, in order to reduce the thermal crosstalk between the waveguide etalons 103 and 105 due to the heating of the heaters 107 and 108, a thermal separation waveguide (a waveguide for suppressing heat conduction) is provided between the waveguide etalons 103 and 105. ) 121 is inserted in two places.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of the thermal separation waveguide 121.
  • the tip of the Si waveguide core layer 601 covered with the SiO 2 cladding layer 603 has a tapered shape 602. With such a shape, the spot size of the guided light can be changed gently. Therefore, the Si waveguide core layer 601 and the optical waveguide 604 having the SiON layer as a core layer can be coupled with low loss.
  • the thermal conductivity of SiON is about 1/100 that of Si. Therefore, it is possible to suppress heat conduction between the waveguides by inserting the SiON waveguide between the Si waveguides.
  • the second embodiment it is possible to suppress the thermal crosstalk between the two waveguide etalons 103 and 105 without increasing the light wave loss, and the wavelength variable control is stably and highly accurate. Can be done.
  • the wavelength tunable light source of the present invention includes a closed loop circuit, a composite resonator, and an optical amplifier.
  • a closed loop circuit is configured by connecting two output path ends of a 2 ⁇ 2 3 dB directional coupler to each other.
  • the composite resonator is configured by including at least two resonators having different resonance wavelength periods in a part of the loop of the closed loop circuit.
  • One input path end of the 3 dB directional coupler is optically connected to one end of the optical amplifier.
  • a reflection structure having an appropriate reflectance is added to the other end of the optical amplifier.
  • the other input path end of the 3 dB directional coupler has a non-reflective structure. Laser oscillation light having a specific wavelength is output from the other end of the optical amplifier.
  • At least one of the two or more resonators is provided with a resonance wavelength changing element that changes the resonance wavelength of the resonator.
  • a resonance wavelength changing element that changes the resonance wavelength of the resonator.
  • the 3 dB directional coupler, the closed-loop optical circuit, and the resonator are composed of optical waveguides formed on the same substrate. That is, the 3 dB directional coupler, the closed loop optical circuit, and the resonator form a planar optical circuit.
  • a semiconductor amplifier is hybrid-integrated on the substrate as the optical amplifier.
  • the core layer of the optical waveguide can be applied those clad layer of SiON is SiO 2.
  • the core layer of the optical waveguide can be applied those clad layer with Si is SiO 2.
  • a compound semiconductor substrate is used as the substrate, and the core layer of the optical waveguide is configured with a compound semiconductor composition having a refractive index larger than that of the cladding layer around the core layer. Good.
  • the resonator and the semiconductor amplifier are monolithically integrated on the substrate.
  • the resonator constituting a part of the closed-loop optical circuit is a waveguide resonator having a predetermined light transmittance at both ends.
  • a periodic gap (a gap arranged at a predetermined interval) having a predetermined transmittance is formed in a part of the closed-loop optical circuit. Those arranged at both ends of the waveguide resonator can be applied.
  • an element provided with a heater for heating in the vicinity of the resonator can be applied.
  • an element having an anode and cathode electrode structure can be applied in order to use the electro-optic effect generated by applying a voltage to the core layer of the optical waveguide constituting the resonator.
  • the resonance wavelength changing element has an electrode structure for applying a voltage to the dielectric film Things can be applied.
  • an MMI (Multimode interference) coupler may be used.
  • the first effect of the wavelength tunable light source of the above-described aspect is that another type of resonance can be achieved by expanding the FSR (free spectrum range) of a plurality of resonators constituting the wavelength tunable resonator. It is easy compared to the vessel. In addition, the wavelength variable range of the entire wavelength variable resonator can be increased.
  • the FSR is limited by the bending radius of the ring.
  • a resonator included in the wavelength tunable resonator it is possible to apply a striped resonator capable of expanding the FSR only by shortening its length.
  • the second effect of the wavelength tunable light source of the above aspect is that a planar optical circuit can be applied to a portion constituting the wavelength tunable resonator.
  • the main element of the configuration is a gap (grating mirror) for forming an etalon in the middle of the closed-loop waveguide with the 3 dB directional coupler. Therefore, since the number of components is small and the circuit configuration is simple, the manufacturing cost can be reduced.
  • the third effect of the wavelength tunable light source of the above aspect is that it is possible to reduce the size of the resonator constituting the wavelength tunable resonator (to shorten the length of the striped resonator). As a result, the overall size of the wavelength tunable resonator can be reduced, and a small wavelength tunable light source can be realized.
  • a fourth effect of the wavelength tunable laser of the above aspect is that the wavelength tunable resonator and the semiconductor optical amplifier can be hybrid-integrated or monolithically integrated on the same semiconductor substrate. As a result, the number of components incorporated in the module can be reduced, so that the cost can be reduced.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

　この波長可変光源は、２×２の３ｄＢ方向性結合器３と、閉ループ型光回路５と、２つ以上の共振器１，２と、光増幅器４とを具備する。閉ループ型光回路５は、３ｄＢ方向性結合器３の２つの出力路の端どうしを互いに接続してなる。共振器１及び２は共振波長周期が異なる。３ｄＢ方向性結合器３の一方の入力路端６に光増幅器４の一端が光学的に接続されており、その光増幅器４の他端からレーザ発振光が出力される。３ｄＢ方向性結合器の他方の入力路端７には無反射構造が形成されている。このような構成の波長可変光源は、共振器１或いは共振器２の共振波長を変化させる素子を具備する。

Description

波長可変光源
　本発明は、光通信、光情報処理、及び光インターコネクションに用いられる光源であり、特に、波長可変機能を有するレーザ光源に関するものである。
　近年、インターネットのトラフィックは急速に増加しており、これに対応すべく通信容量拡大の技術も進展している。その一技術である波長分割多重通信（ＷＤＭ：Wavelength　Division　Multiplexing）は、波長数を増やすことにより大容量化を行うものである。
　このＷＤＭにおいては、光アッド・ドロップ（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable　Optical　Add　Drop　Multiplexer）、波長ルーティングによる光クロスコネクト（ＯＸＣ：Optical　cross　Connect）等の進展とあいまって、より柔軟性に優れた通信容量の拡大が活発に検討されている。このＷＤＭは、波長資源を単に容量拡大のみに使用するのではなく、ネットワーク機能の向上にも積極的に利用していくものである。
　通信容量の拡大と通信方式の高機能化は相互に関連して、低コストで安全性の高い通信サービスの提供を可能にするものである。このような通信システムを構築するとき、波長可変レーザ光源は重要なキーデバイスの一つである。
　背景技術に係るＷＤＭシステムでは、互いに一定の波長間隔を有する複数の固定波長光源を並べて対応している。特に、保守管理用バックアップ光源（波長数分）のコストは、システムの低コスト化を阻害する大きな要因となっていた。
　このようなＷＤＭシステムに波長可変光源を適用することにより、光源の種類を一つに統合することができるので、システムコストの低減が大きく進展することになる。また、切り替え速度の速い波長可変光源は、波長ルーティングにおいても新しいネットワーク機能の実現に必要不可欠な要素となっている。
　Ｃ帯域またはＬ帯域をカバーできる波長可変光源としては、可動ＭＥＭＳミラーを使用するものが、下記の非特許文献１にて発表されている。この光源は、比較的良好な光出力特性を示しているものの、製作コストや耐衝撃性の点でその実用性が懸念されている。
　また、ＤＢＲレーザ(Distributed　Bragg　reflector　Laser)のモード安定性を高めて、更に変調器と集積化したものが、下記の非特許文献２にて報告されているが、低コスト化や信頼性の点で課題がある。
　平面光回路（ＰＬＣ：planar　lightwave　circuit）を外部共振器として用いた波長可変光源では、現在のところ幾つかの構成が提案されている（例えば下記の特許文献１）。またＰＬＣは製作が比較的容易でＭＥＭＳのように可動部を持たないことから、製作歩留まり、信頼性（特に耐振動性）の点で優れており、量産性に適している、と考えられている。
　リング型外部共振器と半導体光増幅器を用いたレーザ構成としては、非特許文献３において報告されている。この文献による構成は、可動部をもたない波長可変光源としては、波長可変範囲、光出力等の面で良好な特性が得られている。しかしながら、この構成の波長可変光源では、リング型外部共振器のＦＳＲ（Free　Spectrum　Range）即ち共振波長周期で波長の可変範囲が制限される。
　波長可変範囲を拡大するには、導波路の曲げ半径を小さくして、リング型共振器を小型化する必要がある。ところが、導波路曲げ半径の縮減は、光学損失の観点から限界があり、これが波長可変範囲を制限する要因となっている。
　　非特許文献１：　Jill　D.Berger　et　al.,「27th　European　Conference　on　Optical　Communication　(ECOC　’01）」,Vol.2,2001,p.198-199
　　非特許文献２：　B.Mason　et　al.,「IEEE　Photonics　Letters」,Vol.11,No.6,June.1999,p.638-639
　　非特許文献３:　H.Yamazaki　et　al.,「30th　European　Conference　on　Optical　Communication」,2004,th4.2.3
　　特許文献１：特開2006-245344号広報
　光通信における高密度波長分割多重伝送方式（Ｄ-ＷＤＭ）では、通信波長帯域がＣ帯域とＬ帯域に分けられ、それぞれの波長帯域に、およそ４０ｎｍ程度の波長範囲に多くの波長信号光が導入されている。
　現在では、多くの波長可変レーザへの開発が４０ｎｍの波長可変範囲を基準に進められておりＣ帯域とＬ帯域の両方を一つの光源でカバーできる広い波長可変範囲（８０ｎｍ以上）を持つ波長可変レーザは殆どない。
　また、およそ２０ｎｍの間隔で信号光波長が設定されるＣＷＤＭ（Ｃｏａｓｅ　ＷＤＭ）方式では、より広範囲な波長可変が要求されることになる。
　本発明は、上記のような課題を解決することができる波長可変光源を提供しようとするものである。その目的の一例は、可動部を持たない平面光回路を用いた比較的簡単な構成でありながら、波長可変範囲を大きく拡大できる波長可変光源を提供することである。
　本発明の一態様は、出力されるレーザ発振光の波長を変えられる波長可変光源であって、３ｄＢ方向性結合器、閉ループ型光回路、２つ以上の共振器、光増幅器、反射構造、無反射構造、及び共振波長変更素子を具備する。
　上記３ｄＢ方向性結合器は２つの入力路と２つの出力路を持つものである。閉ループ型光回路は、上記３ｄＢ方向性結合器の２つの出力路の端どうしを互いに接続してなる。
　上記２つ以上の共振器は閉ループ型光回路の一部を構成するように縦列接続されており、それぞれの共振波長周期が異なる。
　３ｄＢ方向性結合器の一方の入力路端に光増幅器の一端が光学的に接続されており、その光増幅器の他端からレーザ発振光が出力される。
　光増幅器の他端には所定の反射率を有する反射構造が形成されている。３ｄＢ方向性結合器の他方の入力路端には無反射構造が形成されている。
　さらに、このような構成の波長可変光源は、前記２以上の共振器のうちの少なくとも一つの共振器の共振波長を変化させる共振波長変更素子を具備する。
　本発明によれば、共振器の共振波長を変化させることでレーザ発振光の波長を変えることが出来る。特に本発明は、広帯域をカバーできる波長可変範囲を持つことが可能となる。
本発明の基本構成及び作用を説明する模式図。 本発明の作用を説明する波長可変共振器の透過率スペクトルを示す概略図。 本発明の第一実施例による波長可変光源の概略を示す模式図。 Ｓｉ導波路におけるエアギャップミラーの構成を示す模式図。 Ｓｉ導波路におけるエアギャップミラーの透過率の波長依存性を示す模式図。 本発明の波長可変共振器の透過率の波長依存性を示す模式図。 本発明の第二実施例による波長可変光源を示す模式図。 熱分離機能を有する光導波路の構成を示す模式図。
　「符号の説明」
１、２　　共振器
３　　３ｄＢ方向性結合器
４　　半導体光増幅器
１１　　共振器１の透過率の波長依存性を示すスペクトル
１２　　共振器２の透過率の波長依存性を示すスペクトル
１３　　共振器１と共振器２を縦列接続した場合の、合成された透過率スペクトル
１００　　半導体光増幅器
１０１、１０９　　３ｄＢ方向性結合器の出力導波路
１０２、１０４、１０６　　エアギャップミラー
１０３、１０５　　導波路エタロン
１０７、１０８　　ヒータ
１１０　　３ｄＢ方向性結合器
１１１、１１２　　入出力光導波路
１１４　　無反射コーティングを施した導波路端面
１１５　　半導体光増幅器の導波路出射端面
２０１、２０５、２０８、２１１　　エアギャップミラーを構成するＳｉ導波路部
２０２、２０３、２０４、２０６、２０７、２０９、２１０　　エアギャップミラーを構成する導波路空隙部
３０１　　エアギャップミラー１０１，１０６の透過率
３０２　　エアギャップミラー１０４の透過率
４０１　　ピーク透過率の波長間隔（即ち波長可変範囲）
１２１　　熱分離導波路
６０１　　Ｓｉ導波路コア層
６０２　　Ｓｉテーパ導波路コア層
６０３　　ＳｉＯ２クラッド層
６０４　　ＳｉＯＮ導波路
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　実施例を示す前に、まず、本発明の基本構成および作用について述べる。
　本発明の波長可変光源は、出力するレーザ光の発振波長を電気的な制御により変化させることができるレーザ光源である。
　図１は、本発明の基本構成を示すための模式図である。
　本発明の波長可変光源は、２つの入力路と２つの出力路とを持つ３ｄＢ方向性結合器３（２×２の３ｄＢ方向性結合器と呼ぶ。）を備え、かつ、３ｄＢ方向性結合器３の２つの出力路端が互いに接続された閉ループ型光回路５を構成している。
　光回路５において、共振波長周期が僅かに異なる２つの共振器１及び２が縦列接続されている。３ｄＢ方向性結合器３の一方の入力路端６は、光増幅器４と接続されており、３ｄＢ方向性結合器３の他方の入力路端７は、無反射機構を施されている。
　光増幅器４から生じた誘導放出光は、３ｄＢ方向性結合器３の分岐部で２分岐されて、各々の光波が共振器１及び共振器２を通過する。そして、前記各々の光波は再び３ｄＢ方向性結合器３に到達し合波されて光増幅器４に戻る。
　また、共振器１及び共振器２を通過しない光波は反射光として３ｄＢ方向性結合器３に戻り、合波されて光回路５の一端７から放出される。
　即ち、共振器１及び共振器２の両方を通過できる波長光のみが光増幅器４と閉ループ光回路５との間で往復することにより増幅され、レーザ光として発振することになる。
　図２は、光増幅器４から入力された光波が光増幅器４に再び戻ってくる場合の波長スペクトルを透過スペクトルとして模式的に表したものである。図中に示す透過スペクトル１３は、共振器１の透過スペクトル１１と共振器２の透過スペクトル１２を合成したものである。透過スペクトル１３の透過光強度は、透過スペクトル１１と１２が一致している波長で最も大きく、この波長でレーザ発振が生じる。
　共振器１の共振波長を適当な手段により僅かに変化させると、２つの共振器で一致する透過スペクトル波長を、隣接する共振スペクトルピークに移動させることが可能となる。即ち、この操作により、発振波長を変えることが可能となる。
　　また、２つの共振器の共振波長周期の差δλと　共振器１の共振波長周期λＦＳＲの比をＭ＝λＦＳＲ／δλとすると、共振器１の共振波長を変化させることにより変えることのできる発振波長幅はＭ×λＦＳＲとなる。
　　例えば、共振器１の共振波長周期をＷＤＭ光通信のチャンネル間隔０．４ｎｍに設定した場合には、Ｍ＝８０に設定することによりＣ帯（約３２ｎｍ）全域をカバーする波長可変発振が可能となる。
　本発明の波長可変光源では、共振器１及び共振器２に２つの端面に適当な反射率（透過率）を有する導波路エタロンを適用することにより、Ｍの値だけでなく共振波長周期λＦＳＲを容易に拡大できる構成となっている。即ち、導波路エタロンの長さを短くすることにより共振波長周期λＦＳＲを容易に拡大することが可能であることによる。
　「第一実施例」
　次に、本発明の第一実施例について図面を参照して詳細を説明する。
　図３は、本発明の第一実施例による波長可変光源の構成概略を示す模式図である。この図において、ＳＯＩ（Silicon　On　Insulator）基板１１３には、Ｓｉ（シリコン）をコア層、ＳｉＯ２（石英）をクラッド層とした光導波路により、波長可変共振器として機能する平面光回路が形成されている。
　前記平面光回路は、入出力光導波路１１１，１１２と、２×２の３ｄＢ方向性結合器１１０と、３ｄＢ方向性結合器１１０の出力導波路１０１，１０９を相互に接続してなる閉ループ光回路と、から形成されている。
　前記閉ループ光回路の一部には、導波路エタロンを形成するために周期的な空隙を有するエアギャップミラー１０２、１０４及び１０６が形成されている。即ち、エアギャップミラー１０２，１０４を端面とする導波路エタロン１０３と、エアギャップミラー１０４，１０６を端面とする導波路エタロン１０５とが、前記閉ループ光回路の中にストライプ状の共振器として形成されている。
　図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、それぞれエアギャップミラー１０２、１０６及び１０４の構成を示している。１５０ｎｍの空隙２０２，２０３，２０４，２０６，２０７，２０９，２１０が在り、空隙２０２及び２０３の間、空隙２０４及び２０６の間、空隙２０７及び２０９の間、ならびに空隙２０９及び２１０の間に長さ１２０ｎｍのＳｉ光導波路２０１，２０５，２０８，２１１の各々が形成されている。
　エアギャップミラー１０２と１０６は同一構造を有しており、エアギャップミラー１０４はエアギャップミラー１０２と１０６よりも一周期だけ周期数の多い構造となっている。
　図５は、前記エアギャップミラーの透過率の波長依存性を示している。図中の符号３０１は、エアギャップミラー１０２と１０６の透過率を、符号３０２はエアギャップミラー１０４の透過率を指し示している。エアギャップミラーの透過率３０１，３０２は、ともに、波長に対して比較的均一な特性を示している。
　図３を参照すると、導波路エタロン１０３，１０５の上部には、熱光学効果を使って導波路エタロンの共振ピークをシフトさせるヒータ１０７，１０８が形成されている。
　さらに、前記平面光回路の入出力導波路１１１の端面に半導体光増幅器１００の一端が低損失で結合された状態でハイブリット集積されている。半導体光増幅器１００の他の端面１１５には、１０％程度の反射率になるように誘電体膜が付加されている。
　また、前記平面光回路の入出力導波路１１２の端面１１４には無反射コーティングが施されている。
　以下に、本実施例のレーザ光源による動作について詳細に述べる。
　光増幅器１００に電流注入を行うと、励起光の一部が導波路１１１を介して３ｄＢ方向性結合器１１０で２分岐されて、導波路１０１及び１０９の両方を伝搬する。そして、導波路１０１，１０９の各々の光波は導波路エタロン１０３，１０５においてその波長成分に応じた透過率でそれぞれ伝搬する。前記各々の光波は導波路１０１，１０９を導波した後に、再び３ｄＢ方向性結合器１１０で合波され、導波路１１１を介して光増幅器１００に入射される。
　即ち、導波路エタロン１０３，１０５を通過した波長成分の中で最も強度の大きな波長光が、光増幅器１００、導波路１１１、３ｄＢ方向性結合器１１０及び、導波路エタロン１０３及び１０５より構成される複合共振器、の間を往復し、光増幅器１００での誘導放出を通じてレーザ光として端面１１５から出射される。
　一方、導波路エタロン１０３，１０５を通過せずに反射される波長成分は、導波路１０１，１０９をそれぞれ逆走して３ｄＢ方向性結合器１１０で合波される。合波された光波は、導波路１１２を伝搬して端面１１４から放出される。
　導波路エタロンの端面での反射光が３ｄＢ方向性結合器１１０を通過した後には導波路１１２の方向に伝搬する理由は、３ｄＢ方向性結合器１１０から導波路エタロン端面のエアギャップミラー１０２，１０６の各々までの導波路１０１と１０９の長さが等しく設定されていることによる。
　図６は、導波路１１１を伝搬した光波が共振器を導波して再び導波路１１１に戻ってくる場合の、光強度の割合（透過率）の波長依存性を示している。この図によれば、２つの導波路エタロン１０３，１０５の共振波長が一致する波長成分で透過率が最大ピークを示している。この最大ピーク波長でレーザ発振が生じることになる。
　また、ヒータ１０７或いは１０８を共振波長変更素子として用い、導波路エタロン１０３，１０５を加温すると各々の共振波長が変化する。この事により、２つの導波路エタロン１０３，１０５の共振が一致する波長成分を変化させることができるので、レーザ発振の波長を変化させることができる。
　　ここで、２つの導波路エタロン１０３，１０５の導波方向長さをそれぞれＬ１、Ｌ２として、チューニング増倍係数と呼ぶパラメータＭを、下記の（１）式のように定義する。
　　Ｍ＝１／（１－Ｌ１／Ｌ２）　　　　　　　（１）
　さらに、導波路エタロンの共振波長周期をレーザＲ、レーザの波長可変範囲をλｔｕｎｉｎｇとすると、λｔｕｎｉｎｇは、下記の（２）式のようになる。尚、図６におけるピーク透過率の波長間隔４０１が波長可変範囲である。
　　λｔｕｎｉｎｇ＝Ｍ×λＦＳＲ　　　　　　　　　（２）
　例えば、Ｌ１、Ｌ２、λＦＳＲの値をそれぞれ１００μｍ、１１０μｍ、３．２ｎｍに設定すると、　ＷＤＭ光通信におけるＣ帯域全域をカバーできる３５ｎｍの波長可変幅を実現できる構成が得られる。
　また、（１）式におけるＬ１、Ｌ２の比を適宜調整することにより波長可変範囲をさらに拡大することも可能である。
　「第二実施例」
　次に本発明の第二実施例を説明する。
　ここでは、前記２つの導波路エタロン１０３，１０５間の熱抵抗を十分に大きくすることによって導波路エタロン１０３，１０５間の熱クロストークを抑制し、特に、ヒータ１０７，１０８による波長制御を安定化させるための構成を示す。図７はその第二実施例を示す模式図であるが、第一実施例と同じ構成要素には同一符号が付してある。
　本実施例は図７に示すとおり、前述した第一実施例の構成に熱分離導波路１２１を加えたものである。すなわち、ヒータ１０７，１０８の加熱による導波路エタロン１０３，１０５間の熱クロストークを低減するために、導波路エタロン１０３と１０５の間に、熱分離導波路（熱伝導を抑制するための導波路）１２１が２箇所挿入されている。
　図８は、熱分離導波路１２１の構造を示す模式図である。ＳｉＯ２クラッド層６０３で覆われたＳｉ導波路コア層６０１の先端部が、テーパ形状６０２を有している。このような形状により導波光のスポットサイズを緩やかに変化させることができる。そのため、Ｓｉ導波路コア層６０１と、ＳｉＯＮ層をコア層とする光導波路６０４とを低損失で結合することができる。
　また、ＳｉＯＮの熱伝導率は、Ｓｉに比べて１００分の１程度である。そのため、Ｓｉ導波路間にＳｉＯＮ導波路を挿入することにより、導波路間の熱伝導を抑制することが可能となる。
　このように、第二実施例によれば、光波損失を増加させずに２つの導波路エタロン１０３，１０５間の熱クロストークを抑制することが可能であり、波長可変制御を安定にかつ高精度で行うことができる。
　（その他の実施例）
　これまでに説明したように、本発明の波長可変光源は閉ループ型回路と複合共振器と光増幅器とを備える。
　閉ループ型回路は、２×２の３ｄＢ方向性結合器の２つの出力路端を互いに接続して構成される。複合共振器は、その閉ループ型回路のループの一部に共振波長周期の異なる少なくとも２以上の共振器を含むことにより構成される。
　前記３ｄＢ方向性結合器の一方の入力路端は、光増幅器の一端と光学的に接続されている。光増幅器の他端には、適当な反射率を有する反射構造が付加されている。前記３ｄＢ方向性結合器の他方の入力路端には無反射構造が施されている。前記光増幅器の他端から特定波長のレーザ発振光が出力される。
　そして、前記２以上の共振器のうちの少なくとも一つに、当該共振器の共振波長を変化させる共振波長変更素子が設けられている。この素子により共振器の共振波長を変化させることで、出力されるレーザ発振光の波長を変えることが出来る。
　本発明の好ましい態様として、前記３ｄＢ方向性結合器、前記閉ループ型光回路及び前記共振器が、同一基板上に形成された光導波路から構成されている。すなわち、前記３ｄＢ方向性結合器、前記閉ループ型光回路及び前記共振器が平面光回路を構成している。このとき、前記光増幅器として半導体増幅器が前記基板上にハイブリット集積されている。
　この態様では、前記光導波路のコア層がＳｉＯＮでクラッド層がＳｉＯ２であるものが適用できる。
　あるいは、前記基板として、ＳＯＩ（Silicon　on　insulator）基板が使われており、前記光導波路のコア層がＳｉでクラッド層がＳｉＯ２であるものが適用できる。
　あるいは、前記基板として、化合物半導体基板が使われており、前記光導波路のコア層が、該コア層の周辺のクラッド層よりも屈折率が大きくなるような化合物半導体組成で構成されているものでもよい。この場合は、前記共振器と前記半導体増幅器とが前記基板上にモノリシック集積されている。
　また、上記のような態様において、前記閉ループ型光回路の一部を構成する前記共振器が、両端に所定の光透過率を有する導波路型共振器であることが適用できる。この構成の場合、前記閉ループ型光回路の一部に、所定の透過率を有する周期的な空隙（所定間隔をおいて配列された空隙）が形成されており、該周期的な空隙は、前記導波路型共振器の両端それぞれに配されているものが適用できる。
　また、上記の態様における共振波長変更素子として、前記共振器の近傍に加温のためのヒータを備えるものが適用できる。
　あるいは、上記の共振波長変更素子として、前記共振器を構成する光導波路のコア層に電圧を印加することにより生じる電気光学効果を利用するために陽極及び陰極の電極構造を備えるものが適用できる。
　前記共振器を構成する光導波路のクラッドの少なくとも一部が電気光学効果を有する誘電体膜である場合は、前記共振波長変更素子として、該誘電体膜に電圧を印加するための電極構造を有するものが適用できる。
　また、前記３ｄＢ方向性結合器の代替の手段として、ＭＭＩ（Multimode　interference）カプラを用いてもよい。
　以上のような態様の波長可変光源における第一の効果は、波長可変共振器を構成する複数の共振器のＦＳＲ（free　Spectrum　Range：即ち、共振波長周期）を拡大することが他の型の共振器に比べて容易である点にある。加えて、波長可変共振器全体としての波長可変範囲を大きくすることができる点にある。
　例えばリング型共振器では、リングの曲げ半径によりＦＳＲが制限される。これに対し本発明では、波長可変共振器に内包する共振器として、その長さを短くするだけでＦＳＲ拡大を図れるストライプ状の共振器を適用することが可能である。
　上記態様の波長可変光源における第二の効果は、波長可変共振器を構成する部分に平面光回路を適用可能である点にある。さらに、その構成も、３ｄＢ方向性結合器との閉ループ状導波路の途中にエタロンを形成するための空隙（グレーティングミラー）が主な要素である。したがって、構成要素が少なく、簡易な回路構成であるので、製造コストの低減を図れる。
　上記態様の波長可変光源における第三の効果は、波長可変共振器を構成する共振器のサイズを小さくする（ストライプ状の共振器の長さを短くする）ことが可能である点にある。この事により、波長可変共振器全体のサイズも縮減でき、小型の波長可変光源を実現できる。
　上記態様の波長可変レーザにおける第四の効果は、同一半導体基板上に、波長可変共振器と半導体光増幅器をハイブリット集積、または、モノリシック集積することが可能である点にある。この事により、モジュール内に組み込む部品点数を減らせるので低コスト化が図れる。
　以上のように本発明について幾つかの実施例を示して説明したが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能であることは言うまでもない。
　この出願は、2008年2月19日に出願された日本出願特願2008-37285を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (12)

  1. 　出力されるレーザ発振光の波長を変えられる波長可変光源であって、
    　２つの入力路と２つの出力路を持つ３ｄＢ方向性結合器と、
    　前記３ｄＢ方向性結合器の２つの出力路の端どうしを互いに接続してなる閉ループ型光回路と、
    　前記閉ループ型光回路の一部を構成するように縦列接続された、共振波長周期の異なる少なくとも２つ以上の共振器と、
    　前記３ｄＢ方向性結合器の一方の入力路端に光学的に接続された一端と前記レーザ発振光が出力される他端とを有する光増幅器と、
    　前記光増幅器の他端に形成された所定の反射率を有する反射構造と、
    　前記３ｄＢ方向性結合器の他方の入力路端に形成された無反射構造と、
    　前記２以上の共振器のうちの少なくとも一つの共振器の共振波長を変化させる共振波長変更素子と、
    　を具備する波長可変光源。
  2. 　前記３ｄＢ方向性結合器、前記閉ループ型光回路及び前記共振器が、同一基板上に形成された光導波路から構成されており、
    　前記光増幅器として半導体増幅器が前記基板上にハイブリット集積されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の波長可変光源。
  3. 　前記光導波路のコア層がＳｉＯＮでクラッド層がＳｉＯ２であることを特徴とする請求の範囲２に記載の波長可変光源。
  4. 　前記基板として、ＳＯＩ（Silicon　on　insulator）基板が使われており、前記光導波路のコア層がＳｉでクラッド層がＳｉＯ２であることを特徴とする請求の範囲２に記載の波長可変光源。
  5. 　前記基板として、化合物半導体基板が使われており、
    　前記光導波路のコア層が、該コア層の周辺のクラッド層よりも屈折率が大きくなるような化合物半導体組成で構成されていることを特徴とする請求の範囲２に記載の波長可変光源。
  6. 　前記共振器と前記半導体増幅器とが前記基板上にモノリシック集積されていることを特徴とする請求の範囲５に記載の波長可変光源。
  7. 　前記閉ループ型光回路の一部を構成する前記共振器が、両端に所定の反射率を有する導波路型共振器であることを特徴とする請求の範囲１から６のいずれかに記載の波長可変光源。
  8. 　前記閉ループ型光回路の一部に、所定の反射率を有する周期的な空隙が形成されており、該周期的な空隙は、前記導波路型共振器の両端それぞれに配されていることを特徴とする請求の範囲７に記載の波長可変光源。
  9. 　前記共振波長変更素子として、前記共振器の近傍に加温のためのヒータを備えたこと特徴とする請求の範囲１から８のいずれかに記載の波長可変光源。
  10. 　前記共振波長変更素子として、前記共振器を構成する光導波路のコア層に電圧を印加することにより生じる電気光学効果を利用するために陽極及び陰極の電極構造を備えたことを特徴とする請求の範囲４から６のいずれかに記載の波長可変光源。
  11. 　前記共振器を構成する光導波路のクラッドの少なくとも一部が電気光学効果を有する誘電体膜であり、前記共振波長変更素子として、該誘電体膜に電圧を印加するための電極構造を有したことを特徴とする請求の範囲４から６のいずれかに記載の波長可変光源。
  12. 　前記３ｄＢ方向性結合器の代替として、ＭＭＩ（Multimode　interference）カプラを用いたことを特徴とする請求の範囲１から１１のいずれかに記載の波長可変光源。
PCT/JP2009/051733 2008-02-19 2009-02-03 波長可変光源 WO2009104469A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/864,057 US8379300B2 (en) 2008-02-19 2009-02-03 Wavelength-variable light source with dual resonator loop circuit
JP2009554267A JP5375620B2 (ja) 2008-02-19 2009-02-03 波長可変光源

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-037285 2008-02-19
JP2008037285 2008-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009104469A1 true WO2009104469A1 (ja) 2009-08-27

Family

ID=40985355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/051733 WO2009104469A1 (ja) 2008-02-19 2009-02-03 波長可変光源

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8379300B2 (ja)
JP (1) JP5375620B2 (ja)
WO (1) WO2009104469A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9312662B1 (en) 2014-09-30 2016-04-12 Lumentum Operations Llc Tunable laser source
GB201418637D0 (en) 2014-10-20 2014-12-03 Univ St Andrews Laser
CN106932862B (zh) * 2017-04-20 2019-05-28 上海交通大学 基于硅基纳米梁环路结构的粗波分复用器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255983A (ja) * 1985-09-05 1987-03-11 Nec Corp 光フアイバを用いた外部光帰還半導体レ−ザ
JPH10209534A (ja) * 1997-01-23 1998-08-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバレーザ
JP2000077771A (ja) * 1998-06-16 2000-03-14 Fujitsu Ltd 半導体光増幅装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1755246A1 (ru) * 1988-12-13 1992-08-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов Оптический транзистор
US5353295A (en) * 1992-08-10 1994-10-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Semiconductor laser device with coupled cavities
US6009115A (en) * 1995-05-25 1999-12-28 Northwestern University Semiconductor micro-resonator device
US5684623A (en) * 1996-03-20 1997-11-04 Hewlett Packard Company Narrow-band tunable optical source
US6570893B1 (en) * 1998-11-25 2003-05-27 Science & Technology Corporation @ Unm Precisely wavelength-tunable and wavelength-switchable narrow linewidth lasers
US6389044B1 (en) * 1999-07-02 2002-05-14 Corning Incorporated Multi-wavelength laser usable for WDM applications and interferometric sensors
IL132385A0 (en) * 1999-10-14 2001-03-19 Lambda Crossing Ltd An integrated optical device for data communications
KR100416999B1 (ko) * 2001-10-12 2004-02-05 삼성전자주식회사 평면 도파로 소자형 광증폭기
US6940878B2 (en) * 2002-05-14 2005-09-06 Lambda Crossing Ltd. Tunable laser using microring resonator
JP4945907B2 (ja) 2005-03-03 2012-06-06 日本電気株式会社 波長可変レーザ
US7489439B2 (en) * 2006-09-12 2009-02-10 Intel Corporation Semiconductor Raman ring amplifier
US7830941B2 (en) * 2007-01-30 2010-11-09 Vega Wave Systems, Inc. Wavelength selective and tunable semiconductor laser device with coupled cavities

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255983A (ja) * 1985-09-05 1987-03-11 Nec Corp 光フアイバを用いた外部光帰還半導体レ−ザ
JPH10209534A (ja) * 1997-01-23 1998-08-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバレーザ
JP2000077771A (ja) * 1998-06-16 2000-03-14 Fujitsu Ltd 半導体光増幅装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5375620B2 (ja) 2013-12-25
US20100296159A1 (en) 2010-11-25
JPWO2009104469A1 (ja) 2011-06-23
US8379300B2 (en) 2013-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5772989B2 (ja) レーザ素子
JP4942429B2 (ja) 半導体波長可変レーザ
EP1699119B1 (en) Method for tuning the wavelength of a multiple resonator
JP5764875B2 (ja) 半導体光装置
JP5304158B2 (ja) 光共振器及び波長可変レーザ
WO2009119284A1 (ja) 波長可変レーザ装置並びにその制御方法及び制御プログラム
WO2013021421A1 (ja) 半導体光素子
JP5867509B2 (ja) 光半導体素子
JP5240095B2 (ja) 波長可変レーザ光源、及びその駆動方法
JP2007115900A (ja) 波長可変光源、波長可変光源モジュール、および波長可変光源の駆動方法
JP2010212472A (ja) 波長可変光源およびその発振波長の調整方法
JP5375620B2 (ja) 波長可変光源
JP6618664B2 (ja) レーザ装置
JP2000261086A (ja) 波長可変光源
JP5609135B2 (ja) 波長可変レーザ光源
JP2009204694A (ja) 波長フィルター及び、該波長フィルターを備えた光送信器
JP2019082633A (ja) 反射型波長フィルタ
WO2011001571A1 (ja) 波長可変レーザ光源、及びその駆動方法
JP5880087B2 (ja) グレーティング素子及び光素子
JP2021135367A (ja) 光デバイス、及びこれを用いた光源装置
Ishizaka et al. Wavelength tunable laser using silica double ring resonators
JP7189431B2 (ja) 波長可変レーザ
JP7385158B2 (ja) 波長可変レーザダイオード
JP3600785B2 (ja) 導波路型レーザ
US20230089696A1 (en) Optical filter and wavelength tunable laser element

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09712172

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12864057

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009554267

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09712172

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1