WO2023084594A1 - 制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法 - Google Patents

制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023084594A1
WO2023084594A1 PCT/JP2021/041171 JP2021041171W WO2023084594A1 WO 2023084594 A1 WO2023084594 A1 WO 2023084594A1 JP 2021041171 W JP2021041171 W JP 2021041171W WO 2023084594 A1 WO2023084594 A1 WO 2023084594A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
frequency
substrate
light source
housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/041171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健二 水谷
将己 大江
慈 三枝
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 JP2023559226A priority Critical patent/JPWO2023084594A1/ja
Priority to PCT/JP2021/041171 priority patent/WO2023084594A1/ja
Publication of WO2023084594A1 publication Critical patent/WO2023084594A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687Stabilising the frequency of the laser

Definitions

  • the present invention relates to control devices and the like.
  • optical communication systems employ a wavelength division multiplexing (WDM) system that can increase the transmission capacity per fiber.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • an optical transceiver is used that has a wavelength tunable laser that uses a plurality of wavelength tunable filters that can oscillate at any wavelength from the wavelength band used.
  • An example of such an optical transceiver is described in US Pat.
  • silicon photonics technology can downsize optical functional devices represented by wavelength tunable filters through high-density optical wiring with a high refractive index.
  • Wavelength tunable filters that use silicon photonics technology include waveguide filters that use the resonance effect of light, such as ring filters and grating filters. If this silicon photonics technology is applied to an optical transceiver, it is possible to miniaturize the optical transceiver using a plurality of wavelength tunable filters. Therefore, application of an optical transceiver based on silicon photonics technology to an optical wavelength tunable light source module for communication is being studied.
  • optical wavelength tunable light source modules for communication must operate at a specific frequency standardized by the ITU (International Telecommunication Union), and the frequency deviation must be within the range of several GHz.
  • the oscillation frequency is likely to change due to the influence of temperature.
  • the light wavelength light source module is placed on the temperature controller within the sealed package. The temperature controller controls the temperature of the substrate to be constant, thereby controlling the oscillation frequency of the optical wavelength light source module with high precision.
  • the environmental temperature is the temperature of the environment where the light wavelength light source module is used.
  • the assumed temperature is the temperature assumed as the environmental temperature.
  • the transmission wavelength characteristics of each wavelength tunable filter change differently depending on the temperature of the mounting position on the substrate. As a result, the transmitted light may oscillate outside the desired frequency range.
  • An object of the present invention is to provide a control device or the like that enables transmission light to oscillate at an arbitrary oscillation frequency even in an environment where the environmental temperature is significantly different from the assumed temperature.
  • a control device for a light source including a wavelength tunable filter includes substrate temperature information that indicates a substrate temperature, which is the temperature of a substrate on which the light source is provided, and a housing that accommodates the substrate.
  • a method for controlling a light source including a tunable filter includes substrate temperature information indicating a substrate temperature, which is the temperature of a substrate on which the light source is provided, and substrate temperature information indicating the substrate temperature.
  • substrate temperature information that is information indicating a housing temperature that is the temperature of the housing, and based on the substrate temperature information and the housing temperature information, the frequency of the transmission light output from the light source is a desired frequency;
  • the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter are controlled so as to obtain the frequency.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an optical transceiver according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an optical transmission module according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an optical transceiver according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an optical transmission module according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of phase wavelength characteristics related to control of substrate temperature
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of phase wavelength characteristics related to filter temperature control
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of an optical transceiver according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of an optical transmission module according to a third embodiment of the present invention
  • It is a figure which shows the structural example of the light source device of 3rd embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of transmission characteristics of a wavelength tunable filter for frequency detection
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of transmission characteristics of a wavelength tunable filter for frequency detection
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of transmission characteristics of a wavelength tunable filter for frequency detection
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation flow of the light source control device according to the third embodiment of the present invention.
  • a first embodiment of the present invention will be described.
  • a specific example of the control device 10 in the first embodiment is a control device 20 in a second embodiment and a control device 30 in a third embodiment, which will be described later.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the control device 10 of this embodiment.
  • the control device 10 of this embodiment includes a temperature receiver 11 (temperature receiver) and a controller 12 (controller).
  • the control device 10 is a light source control device.
  • the light source includes a tunable filter.
  • the temperature receiving unit 11 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, and housing temperature information, which is information indicating the housing temperature.
  • the substrate temperature is the temperature of the substrate on which the light source is provided.
  • the housing temperature is the temperature of the housing that accommodates the substrate.
  • the housing temperature is, for example, the temperature inside the housing or the surface temperature of the inner surface of the housing.
  • the control unit 12 controls the substrate temperature and the refractive index of the tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency.
  • FIG. 2 shows an example of the operation flow of the control device 10 of this embodiment.
  • the temperature receiving unit 11 receives substrate temperature information and housing temperature information (step S101). Based on the substrate temperature information and the housing temperature information, the control unit 12 controls the substrate temperature and the refractive index of the tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency (step S102).
  • the control device 10 includes the temperature receiving section 11 and the control section 12.
  • the temperature receiving unit 11 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, which is the temperature of the substrate on which the light source is provided, and housing temperature, which is information indicating the housing temperature which is the temperature of the housing that accommodates the substrate. receive information and Based on the substrate temperature information and housing temperature information, the control unit 12 controls the substrate temperature and the refractive index of the tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency.
  • the control unit 12 controls the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the optical transceiver 60 according to this embodiment.
  • Optical transceiver 60 includes an optical receiver 61 and an optical transmitter module 62 .
  • the optical receiver 61 receives an optical signal from outside the optical transceiver 60 .
  • the optical transmission module 62 outputs transmission light modulated by a modulator 63, which will be described later.
  • the optical receiver 61 and the optical transmission module 62 operate independently.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the optical transmission module 62 of this embodiment.
  • the optical transmission module 62 includes a modulator 63 and a light source device 40 .
  • the light source device 40 outputs transmission light.
  • the modulator 63 modulates the transmission light output from the light source device 40 and outputs the modulated light.
  • FIG. 5 shows a configuration example of the light source device 40 of this embodiment.
  • the light source device 40 includes a control device 20, a light source 41, a substrate temperature measuring section 42 (substrate temperature measuring means), a housing temperature measuring section 43 (housing temperature measuring means), and a substrate temperature controlling section 44 (substrate temperature controlling means). and a filter heating unit 45 (filter heating means).
  • the light source 41 outputs transmission light.
  • the functions of the control device 20, the substrate temperature measurement section 42, the housing temperature measurement section 43, the substrate temperature control section 44, and the filter heating section 45 will be described later.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the light source 41.
  • the light source 41 includes an SOA (Semiconductor Optical Amplifier) 411 , a first wavelength tunable filter 412 , a second wavelength tunable filter 413 , a phase adjuster 414 and a partial reflection mirror 415 .
  • a light source 41 is provided on the substrate 100 .
  • SOA411 is a compound semiconductor. A current is input to the SOA 411 . Then, in the SOA 411 electricity is converted into light. The strongly reflective surface of the SOA 411 and the partially reflective mirror 415 constitute an external resonator. A plurality of periodic transmission peaks due to this external resonator are external resonator modes. The light generated by the SOA 411 reaches the partial reflection mirror 415 via the first tunable filter 412 , the second tunable filter 413 and the phase adjuster 414 .
  • the light reflected by the partial reflection mirror 415 returns to the SOA 411 via the phase adjuster 414, the second wavelength tunable filter 413 and the first wavelength tunable filter 412, and is reflected by the SOA 411's strong reflective surface.
  • light of a set frequency is selected from among a plurality of external cavity modes by the first tunable filter 412 and the second tunable filter 413, and the light source 41 is operated in the selected mode.
  • laser oscillation is, for example, in the range of 191 to 196 THz.
  • a part of the light is output to the modulator 63 as transmitted light from the partially reflecting mirror 415 .
  • the phase adjuster 414 changes the refractive index of the waveguide in the portion of the phase adjuster 414 to change the effective cavity length in the external cavity composed of the strongly reflecting surface of the SOA 411 and the partially reflecting mirror 415 .
  • the mode spacing (FSR (Free Spectral Range)) of the external resonator changes, and accordingly the frequency of the transmission light output from the light source 41 (partial reflection mirror 415) also changes.
  • the refractive index of the first tunable filter 412 and the second tunable filter 413 changes as the temperature changes, and the interval between transmission peak wavelengths changes due to resonance. As a result, the peak wavelengths transmitted through the first tunable filter 412 and the second tunable filter 413 also change.
  • the substrate temperature measurement section 42, the housing temperature measurement section 43, the substrate temperature control section 44 and the filter heating section 45 of the light source device 40 will be described with reference to FIGS.
  • the substrate temperature measurement unit 42 measures the temperature of the substrate.
  • a light source 41 is provided on the substrate.
  • the temperature of the substrate provided with the light source 41 will be referred to as substrate temperature.
  • the substrate temperature measuring section 42 is provided on the substrate.
  • the substrate temperature is the temperature at the position on the substrate where the substrate temperature measuring unit 42 is installed.
  • the housing temperature measurement unit 43 measures the temperature of the housing that accommodates the substrate.
  • the housing temperature is, for example, the temperature inside the housing or the surface temperature of the inner surface of the housing.
  • the temperature of the housing of the optical transceiver 60 will be referred to as housing temperature.
  • the housing temperature measuring section 43 is provided inside the housing.
  • the housing temperature is the temperature at the position inside the housing where the housing temperature measuring unit 43 is installed.
  • the housing that accommodates the substrate is also the housing of the light source 41 .
  • Substrate temperature measurement unit 42 and housing temperature measurement unit 43 are, for example, thermistors.
  • the substrate temperature control section 44 and the filter heating section 45 are provided on the substrate on which the light source 41 is provided.
  • the substrate temperature control unit 44 controls the substrate temperature by heating or cooling the substrate. Also, the filter heating unit 45 controls the temperature of the wavelength tunable filter included in the light source 41 .
  • the filter heating section 45 may control the temperature of both or one of the first tunable filter 412 and the second tunable filter 413 . In this embodiment, the filter heating unit 45 controls the temperature of the first wavelength tunable filter 412 for simplification of control.
  • Substrate temperature control unit 44 and filter heating unit 45 are, for example, heating elements.
  • the temperature of the tunable filter will be referred to as filter temperature.
  • the filter temperature is the temperature of the first tunable filter 412 .
  • Control device 20 includes a temperature receiver 21 and a controller 22 .
  • the temperature reception unit 21 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, from the substrate temperature measurement unit 42 .
  • the temperature receiving unit 21 also receives housing temperature information, which is information indicating the housing temperature, from the housing temperature measuring unit 43 .
  • the temperature receiving unit 21 obtains substrate temperature information based on the resistance value of a thermistor in contact with the substrate.
  • the temperature receiving unit 21 obtains housing temperature information based on the resistance value of the thermistor installed in the housing.
  • the control unit 22 Based on the substrate temperature information and the housing temperature information, the control unit 22 adjusts the frequency of the transmission light output from the light source 41 for the temperature unevenness on the substrate due to the change in the housing temperature.
  • the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter are controlled so that the frequency of the wavelength tunable filter is also the desired frequency.
  • the refractive index of the first wavelength tunable filter 412 and the second wavelength tunable filter 413 and the refractive index of the waveguide in the phase adjuster 414 are slightly changed at the reference housing temperature before shipment. However, it is adjusted so that it can oscillate at a desired frequency. Also, the control unit 22 controls the substrate temperature so that the substrate temperature is constant.
  • the control unit 22 of this embodiment adjusts the substrate temperature and the refractive index of the tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source 41 becomes a desired frequency when the housing temperature changes from the reference temperature.
  • Control. Controlling the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source 41 becomes a desired frequency may be hereinafter referred to as frequency correction.
  • the controller 22 of this embodiment controls the substrate temperature by controlling the substrate temperature controller 44 of the light source device 40 .
  • the control unit 22 also controls the refractive index of the wavelength tunable filter included in the light source 41 by controlling the filter heating unit 45 of the light source device 40 .
  • the control device 20 of this embodiment controls the refractive index of the wavelength tunable filter by controlling the filter heating unit 45, but the refractive index of the wavelength tunable filter is controlled using a method other than temperature control. good too.
  • the control unit 22 controls the refractive index of any one of the two or more wavelength tunable filters included in the light source 41 .
  • the control unit 22 may control the refractive index of any two or more of the plurality of wavelength tunable filters included in the light source 41 .
  • FIG. 8 shows an example of phase wavelength characteristics in the light source 41 with respect to frequency correction by substrate temperature.
  • the horizontal axis of the graph is the power applied to the phase adjuster 414 (referred to as phase power).
  • the vertical axis of the graph is the wavelength of the transmission light output from the light source 41.
  • the light source 41 can change the wavelength of the transmitted light by changing the phase power given to the phase adjuster 414 .
  • the relationship between the phase power and the wavelength of transmission light is called a phase wavelength characteristic. "Tcase" indicates the housing temperature.
  • the dashed line is the phase wavelength characteristic when the housing temperature is 35.6 degrees, and is the desired phase wavelength characteristic.
  • the reference temperature or assumed temperature assumed as the housing temperature at which the desired phase wavelength characteristics are obtained is 35.6 degrees.
  • the solid line is the phase wavelength characteristic before the control unit 22 performs frequency correction based on the substrate temperature.
  • the housing temperature at this time is 52 degrees. Due to the change in housing temperature, the phase wavelength characteristic deviates to the lower left from the desired phase wavelength characteristic.
  • the thick line indicates the phase-wavelength characteristic after the control unit 22 performs the frequency correction based on the substrate temperature and before performing the frequency correction based on the filter temperature.
  • the phase wavelength characteristic approaches the desired wavelength characteristic by the control unit 22 performing frequency correction based on the substrate temperature.
  • FIG. 9 shows an example of phase wavelength characteristics in the light source 41 with respect to frequency correction by filter temperature.
  • the horizontal and vertical axes of the graph are the same as in FIG. "Tcase" indicates the housing temperature.
  • the dashed line is the phase wavelength characteristic when the housing temperature is 35.6 degrees, and is the desired phase wavelength characteristic.
  • the solid line is the phase wavelength characteristic after the control unit 22 performs the frequency correction based on the substrate temperature and before performing the frequency correction based on the filter temperature.
  • the thick line is the phase wavelength characteristic after the control unit 22 performs frequency correction based on the filter temperature.
  • the control device 20 can set the frequency of the transmission light output from the light source 41 to a desired frequency.
  • the control device 20 corrects the frequency deviation (vertical deviation in the graphs of FIGS. 8 and 9) using the substrate temperature, and further controls the filter temperature.
  • the amount of change in the filter temperature can be minimized. If the frequency deviation is corrected only by the filter temperature, the influence of internal reflection will change, and in some cases the oscillation frequency will become unstable. However, in the present embodiment, the amount of change in filter temperature can be reduced, so that the oscillation frequency can be prevented from becoming unstable.
  • temperature control can be simplified by using only one wavelength tunable filter for temperature control.
  • control unit 22 may control the substrate temperature control unit 44 and the filter heating unit 45 so that the frequency of the transmission light becomes a desired frequency based on the relationship between the substrate temperature and the power value with respect to the housing temperature. good.
  • This power value is the power value consumed by the substrate temperature control unit 44 and the power value consumed by the filter heating unit 45 .
  • the light source device 40 may include a storage unit (memory) (not shown) that stores a lookup table (LUT) that stores the relationship between the substrate temperature and the housing temperature and the power value.
  • a storage unit memory
  • LUT lookup table
  • the lookup table (LUT) may store the output voltage in association with the substrate temperature and the housing temperature.
  • the output voltages are the output voltage to the substrate temperature control section 44 and the output voltage to the filter heating section 45 .
  • the control unit 22 is typically a microcontroller (Micro Controller Unit: MCU).
  • the coordinator performs the following work before shipping the optical transceiver 60 and stores the lookup table in the light source device 40 .
  • the coordinator controls the control device 20 using a test terminal.
  • the control device 20 controls the substrate temperature control section 44 and the filter heating section 45 according to instructions from the test terminal.
  • the control device 20 outputs substrate temperature information and housing temperature information to the test terminal.
  • the coordinator measures the phase wavelength characteristics of the light transmitted from the optical transceiver 60 using a measuring instrument.
  • the coordinator first changes the housing temperature of the optical transceiver 60 from the reference temperature by changing the environmental temperature. Then, the adjuster controls the substrate temperature controller 44 from the test terminal so that the phase wavelength characteristic can be brought closer to the desired phase wavelength characteristic. Further, the adjuster controls the filter heating unit 45 from the test terminal so that the phase wavelength characteristic can be brought closer to the desired phase wavelength characteristic and the optical output can be maximized. Then, the adjuster adjusts the power values (or output voltages) of the substrate temperature control unit 44 and the filter heating unit 45 so that the phase wavelength characteristics can be brought closer to the desired phase wavelength characteristics. , and stored in the storage unit of the light source device 40 as a lookup table.
  • the temperature reception unit 21 receives substrate temperature information from the substrate temperature measurement unit 42 . Also, the temperature receiving unit 21 receives housing temperature information from the housing temperature measuring unit 43 (step S101).
  • the control unit 22 controls the substrate temperature and the filter temperature based on the substrate temperature information and the housing temperature information so that the frequency of the transmission light output from the light source 41 becomes a desired frequency (step S102). .
  • the control unit 22 may control either the substrate temperature or the filter temperature first, or may control the substrate temperature and the filter temperature at the same time.
  • the control device 20 includes the temperature receiving section 21 and the control section 22.
  • the temperature receiving unit 21 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, which is the temperature of the substrate on which the light source is provided, and housing temperature, which is information indicating the housing temperature which is the temperature of the housing that accommodates the substrate. receive information and
  • the control unit 22 controls the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter based on the substrate temperature information and the housing temperature information so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency.
  • the refractive index of the waveguide and the wavelength tunable filter is changed, so that the frequency of the transmitted light can be adjusted. Therefore, it is possible to oscillate transmission light at an arbitrary oscillation frequency even in an environment where the ambient temperature is significantly different from the assumed temperature.
  • control unit 22 of the control device 20 of the present embodiment controls the refractive index of any one of the two or more wavelength tunable filters included in the light source 41 . This makes it possible to simplify the control of the refractive index of the wavelength tunable filter.
  • the substrate is provided with a substrate temperature control section 44 that changes the substrate temperature and a filter heating section 45 that changes the temperature of the tunable filter.
  • the control unit 22 controls the substrate temperature by controlling the substrate temperature control unit 44 and controls the refractive index of the wavelength tunable filter by controlling the filter heating unit 45 . This makes it possible to easily realize control of the substrate temperature and control of the refractive index of the wavelength tunable filter.
  • control unit 22 controls the substrate temperature, the housing temperature, and the power consumption of the substrate temperature control unit 44 and the filter heating unit 45 so that the frequency becomes a desired frequency. It controls the refractive index of the tunable filter. This makes it possible to easily realize control of the substrate temperature and control of the refractive index of the wavelength tunable filter.
  • FIG. 10 shows a configuration example of an optical transceiver 70 according to this embodiment.
  • Optical transceiver 70 includes an optical receiver 61 and an optical transmitter module 72 .
  • the optical receiver 61 receives light.
  • the optical transmission module 72 outputs modulated transmission light.
  • FIG. 11 shows a configuration example of the optical transmission module 72 of this embodiment.
  • Optical transmission module 72 includes modulator 63 and light source device 50 .
  • the light source device 50 outputs transmission light.
  • the modulator 63 modulates the transmission light output from the light source device 50 and outputs the modulated light.
  • FIG. 12 shows a configuration example of the light source device 50 of this embodiment.
  • the light source device 50 includes a control device 30 , a light source 41 , a substrate temperature measurement section 42 , a housing temperature measurement section 43 , a substrate temperature control section 44 and a filter heating section 45 .
  • the light source device 50 further includes a frequency detection section 56 (frequency detection means) and a frequency detection filter heating section 58 (frequency detection filter heating means).
  • the light source 41, the substrate temperature measurement unit 42, the housing temperature measurement unit 43, the substrate temperature control unit 44, and the filter heating unit 45 are the same as those in the second embodiment, so description thereof will be omitted.
  • the control device 30 will be described later.
  • the frequency detection unit 56 detects the frequency of the transmitted light output from the partial reflection mirror 415 . Then, frequency detection unit 56 outputs information on the detected frequency to control device 30 . In this embodiment, the frequency detector 56 detects the frequency of the transmission light using the wavelength tunable filter 57 for frequency detection.
  • the wavelength tunable filter 57 for frequency detection is provided on the substrate on which the light source 41 is provided.
  • the frequency detection unit 56 detects the ratio of the light intensity (PD2) output from the frequency detection wavelength tunable filter 57 to the light intensity (PD1) input to the frequency detection wavelength tunable filter 57, Based on the transmission characteristics of the wavelength tunable filter 57, the frequency of the transmitted light can be detected.
  • the ratio of PD2 to PD1 is referred to as input/output ratio.
  • the transmission characteristic is the characteristic of the relationship between the frequency of transmitted light and the input/output ratio.
  • the frequency detector 56 measures PD1 and PD2 and calculates the input/output ratio.
  • the frequency detector 56 refers to the transmission characteristic information of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection at the reference temperature, and detects the frequency corresponding to the input/output ratio as the frequency of the transmission light. Thus, the frequency detector 56 can detect the frequency of the transmitted light.
  • Information on the transmission characteristics of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection when the housing temperature is the reference temperature is stored in a storage unit (not shown).
  • the frequency detection filter heating unit 58 controls the temperature of the frequency detection wavelength tunable filter 57 .
  • Frequency detection filter heating unit 58 is, for example, a heating element.
  • the frequency detection filter heating unit 58 is provided on the substrate on which the light source 41 is provided.
  • the temperature of the frequency detection filter heating portion 58 will be referred to as the frequency detection filter temperature.
  • FIG. 13 shows a configuration example of the control device 30 of this embodiment.
  • Control device 30 includes temperature receiver 21 and controller 32 .
  • the temperature reception unit 21 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, from the substrate temperature measurement unit 42 .
  • the temperature receiving unit 21 also receives housing temperature information, which is information indicating the housing temperature, from the housing temperature measuring unit 43 .
  • control unit 32 adjusts the substrate temperature and the wavelength based on the substrate temperature information and the housing temperature information so that the frequency of the transmission light output from the light source 41 becomes a desired frequency. Controls (frequency correction) the refractive index of the variable filter.
  • the control unit 32 also outputs information on the frequency detected by the frequency detection unit 56 to an external monitor (not shown) or the like.
  • control unit 32 controls the refractive index of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection so that the frequency detected by the frequency detection unit 56 is correct based on the housing temperature.
  • the temperature of the substrate varies depending on the positions of the substrate temperature control unit 44 and the filter heating unit 45 and the shape of the housing. Furthermore, when the control unit 32 performs frequency correction based on the substrate temperature, the amount of temperature change caused by the frequency correction also becomes uneven. Due to this unevenness in the amount of temperature change, the temperature of the first wavelength tunable filter 412 and the temperature of the frequency detection wavelength tunable filter 57 change with different amounts of change. Therefore, a difference occurs between the frequency of the transmission light output from the light source 41 and the frequency detected by the frequency detector 56 . Therefore, the control unit 32 of the present embodiment controls the refractive index of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection so that the frequency detected by the frequency detection unit 56 is correct.
  • the horizontal axis of the graph indicates the difference between the frequency of the transmitted light and the reference frequency.
  • the reference frequency may be any frequency or a desired frequency. Here, it is assumed that the reference frequency is an arbitrary frequency.
  • the vertical axis of the graph indicates the ratio of PD2 to PD1 (input/output ratio).
  • FIG. 14 is an example of transmission characteristics of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection when the housing temperature is the reference temperature.
  • the frequency detector 56 detects the frequency of the transmitted light based on the transmission characteristic information.
  • FIG. 15 is an example of transmission characteristics of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection when the housing temperature changes from the reference temperature. This is the transmission characteristic before the frequency correction described in the second embodiment is performed.
  • the transmission characteristic is shifted to the right as indicated by the solid line arrow.
  • the dashed arrow indicates the shift amount of the transmission characteristic of the first wavelength tunable filter 412 in this case.
  • the shift amount of the transmission characteristic differs between the frequency detection wavelength tunable filter 57 and the first wavelength tunable filter 412 .
  • FIG. 16 is an example of transmission characteristics of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection after frequency correction.
  • the transmission characteristic of the first wavelength tunable filter 412 returns to the position of the transmission characteristic when the housing temperature is the reference temperature due to the frequency correction.
  • the transmission characteristic of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection shifts to the left from the state in FIG. 14 due to the change in the housing temperature due to the frequency correction. In this state, the frequency detector 56 cannot correctly detect the frequency of the transmitted light. Therefore, the control unit 32 of the present embodiment returns the transmission characteristic of the frequency detection wavelength tunable filter 57 to the state shown in FIG. 14 by controlling the refractive index of the frequency detection wavelength tunable filter 57 .
  • control unit 32 controls the refractive index of the frequency detection wavelength tunable filter 57 by controlling the frequency detection filter heating unit 58 to control the frequency detection filter temperature.
  • control unit 32 may control the refractive index of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection by a method other than temperature control.
  • the light source device 50 may include, for example, a storage section (not shown) that stores a lookup table indicating the relationship between the housing temperature and the power value consumed by the frequency detection filter heating section 58 .
  • the lookup table may indicate the relationship between the housing temperature and the output voltage to the frequency detection filter heating section 58 .
  • the control unit 32 refers to the lookup table and controls the frequency detection filter heating unit 58 based on the housing temperature.
  • the coordinator performs the following work before shipping the optical transceiver 60 and stores the lookup table in the storage unit of the light source device 50 .
  • the coordinator controls the control device 30 using a test terminal.
  • the control device 30 controls the frequency detection filter heating section 58 according to instructions from the test terminal.
  • the control device 30 performs the frequency correction described in the second embodiment. By frequency correction, the frequency of the transmitted light remains unchanged even if the housing temperature changes.
  • the control device 30 also outputs housing temperature information and information indicating the ratio of PD2 to PD1 (input/output ratio) to the test terminal.
  • the coordinator first changes the enclosure temperature from the reference temperature by changing the environmental temperature. Then, the adjuster controls the frequency detection filter heating unit 58 from the test terminal so that the transmission characteristic of the frequency detection wavelength tunable filter 57 becomes the same as the transmission characteristic when the housing temperature is the reference temperature. do. Then, the adjuster associates the power value (or output voltage) to the frequency detection filter heating unit 58 when the transmission characteristic becomes the same as the transmission characteristic at the reference temperature with the housing temperature, and looks it up. It is stored in the storage unit of the light source device 50 as a table.
  • control unit 32 may calculate the correct frequency and output the correct frequency information to an external monitor or the like. Below we describe how to calculate the correct frequency.
  • the control unit 32 receives information on the frequency detected by the frequency detection unit 56 from the frequency detection unit 56 . Then, the correct frequency is calculated based on the housing temperature and the frequency detected by the frequency detector 56 .
  • the light source device 50 does not have to include the frequency detection filter heating section 58 .
  • the light source device 50 may include, for example, a storage unit (not shown) that stores a lookup table showing the relationship between the housing temperature and the added value.
  • the added value is the added value for the frequencies detected by the frequency detection unit 56 .
  • the added value may be a negative value.
  • the control unit 32 calculates the correct frequency by referring to the lookup table and adding the addition value associated with the housing temperature to the frequency detected by the frequency detection unit 56 .
  • the coordinator performs the following work before shipping the optical transceiver 60 and stores the lookup table in the storage unit of the light source device 50 .
  • the coordinator uses a test terminal.
  • the control device 30 performs the frequency correction described in the second embodiment. By frequency correction, the frequency of the transmitted light remains unchanged even if the housing temperature changes. Further, in the test mode, the control device 30 outputs housing temperature information and information indicating the frequency (or frequency) detected by the frequency detection unit 56 to the test terminal.
  • the coordinator first changes the enclosure temperature from the reference temperature by changing the environmental temperature. Then, the adjuster associates the value obtained by subtracting the frequency detected by the frequency detection unit 56 from the correct frequency with the housing temperature, and stores it in the storage unit of the light source device 50 as a lookup table.
  • control unit 32 when the frequency detected by the frequency detection unit 56 is different from the desired frequency (set frequency), the control unit 32 further detects the frequency in addition to the frequency correction described in the second embodiment.
  • the substrate temperature may be controlled to increase or decrease so that the frequency becomes a desired frequency.
  • the temperature reception unit 21 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, from the substrate temperature measurement unit 42 . Further, the temperature receiving unit 21 receives housing temperature information, which is information indicating the housing temperature, from the housing temperature measuring unit 43 (step S201).
  • control unit 32 controls the substrate temperature and the refractive index of the tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source 41 becomes a desired frequency. (Step S202).
  • control unit 32 controls the refractive index of the wavelength tunable filter for frequency detection 57 so that the frequency detected by the frequency detection unit 56 is correct (step S203).
  • control unit 32 calculates the correct frequency based on the housing temperature information.
  • the controller 30 includes the temperature receiver 21 and the controller 32.
  • the temperature receiving unit 21 receives substrate temperature information, which is information indicating the substrate temperature, which is the temperature of the substrate on which the light source is provided, and housing temperature, which is information indicating the housing temperature which is the temperature of the housing that accommodates the substrate. receive information and
  • the control unit 32 controls the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter based on the substrate temperature information and the housing temperature information so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency.
  • the control unit 32 controls the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter based on the substrate temperature information and the housing temperature information so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency.
  • the substrate is further provided with a frequency detection wavelength tunable filter 57 that is a wavelength tunable filter for detecting the frequency of transmission light.
  • the control unit 32 controls the refractive index of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection based on the housing temperature so that the frequency detected by frequency detection is correct.
  • the transmission characteristics of the frequency-detecting wavelength tunable filter 57 are adjusted to the transmission characteristics when the housing temperature is the reference temperature (transmission characteristics used for frequency detection). can be adjusted to Therefore, the frequency detected by frequency detection can be made correct.
  • the substrate is further provided with a frequency detection filter heating unit 58 for controlling the temperature of the frequency detection wavelength tunable filter 57 .
  • the control unit 32 also controls the refractive index of the frequency detection wavelength tunable filter 57 by controlling the frequency detection filter heating unit 58 . Therefore, it is possible to easily control the refractive index of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection.
  • control unit 32 of the present embodiment controls the frequency detection filter heating unit 58 based on the relationship between the housing temperature and the power value consumed by the frequency detection filter heating unit 58 . Therefore, it is possible to easily control the refractive index of the wavelength tunable filter 57 for frequency detection.
  • the substrate is further provided with a frequency detection wavelength tunable filter 57 that is a wavelength tunable filter for detecting the frequency of transmission light.
  • the control unit 32 calculates and outputs the correct frequency from the housing temperature and the frequency detected by the frequency detection. Therefore, the correct frequency can be output as a result of frequency detection.
  • control unit 32 of the present embodiment calculates the correct frequency from the relationship between the housing temperature and the added value to the frequency detected by frequency detection. Therefore, correct frequency calculation can be easily realized.
  • a control device for a light source including a tunable filter, Receives substrate temperature information indicating the temperature of the substrate on which the light source is provided, and housing temperature information indicating the temperature of the housing housing the substrate.
  • a temperature receiving means for Control for controlling the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter so that the frequency of the transmission light output from the light source is a desired frequency based on the substrate temperature information and the housing temperature information.
  • a controller comprising means and .
  • the control means controls the refractive index of any one of the two or more wavelength tunable filters included in the light source, 1.
  • the control device according to appendix 1.
  • the substrate is provided with substrate temperature control means for changing the substrate temperature and filter heating means for changing the temperature of the wavelength tunable filter,
  • the control means controls the substrate temperature by controlling the substrate temperature control means, and controls the refractive index of the wavelength tunable filter by controlling the filter heating means.
  • the control device according to appendix 1 or appendix 2.
  • the control means adjusts the frequency of the transmission light to a desired frequency based on the relationship between the substrate temperature and the housing temperature and the power values consumed by the substrate temperature control means and the filter heating means. controlling the substrate temperature and the refractive index of the tunable filter;
  • the control device according to appendix 3.
  • the substrate is further provided with a frequency detection wavelength tunable filter for detecting the frequency of the transmission light, Any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the control means further controls the refractive index of the wavelength tunable filter for frequency detection based on the housing temperature so that the frequency detected by the frequency detection is correct.
  • the control device according to .
  • the substrate is further provided with frequency detection filter heating means for controlling the temperature of the frequency detection wavelength tunable filter,
  • the control device according to appendix 5, wherein the control means controls the refractive index of the frequency detection wavelength tunable filter by controlling the frequency detection filter heating means.
  • Appendix 7 The control device according to appendix 6, wherein the control means controls the frequency detection filter heating means based on the relationship between the housing temperature and the power value consumed by the frequency detection filter heating means.
  • the substrate is further provided with a frequency detection wavelength tunable filter for detecting the frequency of the transmission light,
  • the control device according to any one of appendices 1 to 4, wherein the control means further calculates and outputs a correct frequency from the housing temperature and the frequency detected by the frequency detection.
  • a light source device comprising: the light source
  • Appendix 11 the light source device according to appendix 10; and a modulator that modulates the transmission light.
  • Appendix 12 the optical transmission module according to appendix 11;
  • An optical transceiver comprising: an optical receiver for receiving an optical signal.
  • a method for controlling a light source including a tunable filter comprising: Receives substrate temperature information indicating the temperature of the substrate on which the light source is provided, and housing temperature information indicating the temperature of the housing housing the substrate. death, controlling the substrate temperature and the refractive index of the wavelength tunable filter based on the substrate temperature information and the housing temperature information so that the frequency of the transmission light output from the light source becomes a desired frequency; control method.
  • Appendix 14 controlling the refractive index of any one of the two or more wavelength tunable filters included in the light source; The control method according to appendix 13.
  • the substrate is provided with substrate temperature control means for changing the substrate temperature and filter heating means for changing the temperature of the wavelength tunable filter, controlling the substrate temperature by controlling the substrate temperature control means, and controlling the refractive index of the wavelength tunable filter by controlling the filter heating means;
  • substrate temperature control means for changing the substrate temperature
  • filter heating means for changing the temperature of the wavelength tunable filter
  • the control method according to appendix 13 or appendix 14.
  • the substrate is further provided with a frequency detection wavelength tunable filter for detecting the frequency of the transmission light, Further, the control method according to any one of appendices 13 to 16, wherein the refractive index of the wavelength tunable filter for frequency detection is controlled based on the housing temperature so that the frequency detected by the frequency detection is correct. .
  • the substrate is further provided with frequency detection filter heating means for controlling the temperature of the frequency detection wavelength tunable filter, 18.
  • Appendix 19 19. The control method according to appendix 18, wherein the frequency detection filter heating means is controlled based on the relationship between the housing temperature and the power value consumed by the frequency detection filter heating means.
  • the substrate is further provided with a frequency detection wavelength tunable filter for detecting the frequency of the transmission light, 17.
  • Appendix 21 21.
  • Reference Signs List 10 20, 30 control device 11, 21 temperature receiving unit 12, 22, 32 control unit 40, 50 light source device 41 light source 42 substrate temperature measurement unit 43 housing temperature measurement unit 44 substrate temperature control unit 45 filter heating unit 56 frequency detection Part 57 Wavelength tunable filter for frequency detection 60, 70 Optical transceiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

環境温度が想定温度から大きく異なる環境でも、任意の発振周波数で送信光を発振させることを可能にするために、波長可変フィルタを含む光源の制御装置が、前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する温度受信手段と、前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する制御手段とを備える。

Description

制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法
 本発明は、制御装置等に関する。
 近年、情報通信サービスの高度化、多様化に伴って、光通信システムには大容量化が求められている。そのため、光通信システムでは、ファイバ一本当りの伝送容量を増大させることができる波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing:WDM)方式が採用されている。そして波長分割多重(WDM)通信においては、使用する波長帯の中から任意の波長で発振できる複数の波長可変フィルタを用いた波長可変レーザを備えた光トランシーバが用いられている。このような光トランシーバの一例が特許文献1に記載されている。
 また、関連技術としては、特許文献2-3に記載された技術がある。
特開2019-040099号公報 特開2021-125587号公報 特開2020-167359号公報
 特許文献1に記載されているように、シリコンフォトニクス技術は、高い屈折率による光の高密度配線によって波長可変フィルタに代表される光機能素子を小型化できる。シリコンフォトニクス技術を用いた波長可変フィルタには、リングフィルタやグレーティングフィルタなどの光の共振効果を用いた導波路型のフィルタがある。このシリコンフォトニクス技術を光トランシーバに用いると、複数の波長可変フィルタを用いる光トランシーバを小型化することができる。そのため、シリコンフォトニクス技術による光トランシーバを通信用の光波長可変光源モジュールへ適用することが検討されている。通常、通信用の光波長可変光源モジュールは、ITU(International Telecommunication Union)で規格化された特定の周波数で動作し、かつ、周波数のずれは数GHzの範囲内である必要がある。しかし、シリコンフォトニクス技術による光波長光源モジュールでは、温度の影響で発振周波数が変化しやすい。そのため、光波長光源モジュールは、封止されたパッケージ内の温度コントローラ上に配置される。そして、この温度コントローラにより、基板の温度が一定になるように制御されることによって、光波長光源モジュールの発振周波数が高精度に制御される。
 しかし、基板の温度が一定になるように制御を行ったとしても、環境温度が想定温度から変わると、基板上にはわずかではあるが一定の温度むらが発生する。なお、環境温度は、光波長光源モジュールが使用されている環境の温度である。想定温度は、環境温度として想定されている温度である。シリコンフォトニクスの波長可変フィルタでは、小さな温度変化であっても、温度変化が発振周波数の特性に大きく影響する。また、基板上の搭載位置の温度によって、各々の波長可変フィルタの透過波長の特性が、異なる変化をする。その結果、送信光が目的の周波数範囲の外で発振してしまう場合がある。
 本発明の目的は、環境温度が想定温度から大きく異なる環境でも、任意の発振周波数で送信光を発振させることを可能にする制御装置等を提供することにある。
 本発明の一態様において、波長可変フィルタを含む光源の制御装置は、前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する温度受信手段と、前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する制御手段とを備える。
 また、本発明の他の態様において、波長可変フィルタを含む光源の制御方法は、前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信し、前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する。
 本発明によれば、環境温度が想定温度から大きく異なる環境でも、任意の発振周波数で送信光を発振させることが可能になる。
本発明の第一の実施形態の制御装置の構成例を示す図である。 本発明の第一の実施形態の制御装置の動作フローの例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の光トランシーバの構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の光送信モジュールの構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の光源装置の構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の光源の構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の制御装置の構成例を示す図である。 基板温度の制御に関する位相波長特性の例を示す図である。 フィルタ温度の制御に関する位相波長特性の例を示す図である。 本発明の第三の実施形態の光トランシーバの構成例を示す図である。 本発明の第三の実施形態の光送信モジュールの構成例を示す図である。 本発明の第三の実施形態の光源装置の構成例を示す図である。 本発明の第三の実施形態の制御装置の構成例を示す図である。 周波数検出用波長可変フィルタの透過特性の例を示す図である。 周波数検出用波長可変フィルタの透過特性の例を示す図である。 周波数検出用波長可変フィルタの透過特性の例を示す図である。 本発明の第三の実施形態の光源の制御装置の動作フローの例を示す図である。
 [第一の実施形態]
 本発明の第一の実施の形態について説明する。第一の実施の形態における制御装置10の具体的な一例が、後述する第二の実施の形態における制御装置20および第三の実施の形態における制御装置30である。
 図1に本実施形態の制御装置10の構成例を示す。本実施形態の制御装置10は、温度受信部11(温度受信手段)と制御部12(制御手段)とを含む。
 制御装置10は、光源の制御装置である。光源は、波長可変フィルタを含む。
 温度受信部11は、基板温度を示す情報である基板温度情報と、筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する。基板温度は、光源が設けられている基板の温度である。筐体温度は、基板を収容する筐体の温度である。筐体温度は、たとえば、筐体の内側の温度や筐体内面の表面温度である。制御部12は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する。
 次に、図2に本実施形態の制御装置10の動作フローの例を示す。
 温度受信部11は、基板温度情報と、筐体温度情報とを受信する(ステップS101)。制御部12は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する(ステップS102)。
 以上で説明したように、本発明の第一の実施形態では、制御装置10は、温度受信部11および制御部12を含む。温度受信部11は、光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する。制御部12は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する。基板温度と波長可変フィルタの屈折率とを制御することで、導波路や波長可変フィルタの屈折率が変化するので、送信光の周波数を調整することができる。そのため、環境温度が想定温度から大きく異なる環境でも、任意の発振周波数で送信光を発振させることが可能になる。
 [第二の実施形態]
 次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
 まず、図3に、本実施形態による光トランシーバ60の構成例を示す。光トランシーバ60は、光受信器61と光送信モジュール62とを含む。光受信器61は、光信号を光トランシーバ60の外部から受信する。光送信モジュール62は、後述する変調器63で変調された後の送信光を出力する。光受信器61と光送信モジュール62とは独立で動作する。
 次に、図4に、本実施形態の光送信モジュール62の構成例を示す。光送信モジュール62は、変調器63と光源装置40とを含む。光源装置40は、送信光を出力する。変調器63は、光源装置40から出力された送信光を変調して出力する。
 次に、図5に、本実施形態の光源装置40の構成例を示す。光源装置40は、制御装置20と光源41と基板温度測定部42(基板温度測定手段)と筐体温度測定部43(筐体温度測定手段)と基板温度制御部44(基板温度制御手段)とフィルタ加熱部45(フィルタ加熱手段)とを含む。光源41は、送信光を出力する。制御装置20、基板温度測定部42、筐体温度測定部43、基板温度制御部44およびフィルタ加熱部45の機能については、後述する。
 次に、図6に、光源41の構成例を示す。光源41は、SОA(Semiconductor Optical Amplifier:半導体光増幅器)411、第一の波長可変フィルタ412、第二の波長可変フィルタ413、位相調整器414および部分反射ミラー415を含む。光源41は、基板100上に設けられている。
 SОA411は、化合物半導体である。SOA411には電流が入力される。そして、SOA411では、電気が光に変換される。SOA411の強反射面と部分反射ミラー415とで外部共振器が構成される。この外部共振器による周期的な複数の透過ピークが外部共振器モードである。SOA411で生成された光は、第一の波長可変フィルタ412、第二の波長可変フィルタ413および位相調整器414を経由して、部分反射ミラー415に到達する。部分反射ミラー415で反射された光は、位相調整器414、第二の波長可変フィルタ413および第一の波長可変フィルタ412を経由してSОA411に戻り、SОA411の強反射面で反射される。反射が繰り返されることで、複数の外部共振器モードのうち、設定された周波数の光が第一の波長可変フィルタ412および第二の波長可変フィルタ413で選択され、光源41は、選択されたモードでレーザ発振する。なお、ここで設定される発振周波数は、たとえば、191から196THzの範囲である。
 部分反射ミラー415では、光の一部が、送信光として変調器63へ出力される。位相調整器414は、位相調整器414の部分の導波路の屈折率を変えることで、SОA411の強反射面と部分反射ミラー415とで構成される外部共振器内の実効共振器長を変える。これによって、外部共振器のモード間隔(FSR(Free Spectral Range))が変わり、それに伴い、光源41(部分反射ミラー415)から出力される送信光の周波数も変わる。
 なお、第一の波長可変フィルタ412および第二の波長可変フィルタ413は、温度が変わることによって、屈折率が変化し、共振による透過ピーク波長の間隔が変化する。これにより、第一の波長可変フィルタ412および第二の波長可変フィルタ413を透過するピーク波長も変化する。
 次に、図5および図6を参照して、光源装置40の基板温度測定部42、筐体温度測定部43、基板温度制御部44およびフィルタ加熱部45について説明する。
 基板温度測定部42は、基板の温度を測定する。基板には光源41が設けられている。以降、光源41が設けられている基板の温度を、基板温度とよぶ。より具体的には、基板温度測定部42は基板上に設けられている。基板温度は、基板温度測定部42が設置されている基板上の位置における温度である。
 また、筐体温度測定部43は、基板を収容する筐体の温度を測定する。筐体温度は、たとえば、筐体の内側の温度や筐体の内面の表面温度である。以降、光トランシーバ60の筐体の温度を、筐体温度とよぶ。より具体的には、筐体温度測定部43は筐体内に設けられている。筐体温度は、筐体温度測定部43が設置されている筐体内の位置における温度である。また、基板上に光源41が設けられているので、基板を収容する筐体は、光源41の筐体でもある。基板温度測定部42および筐体温度測定部43は、たとえば、サーミスタである。
 基板温度制御部44とフィルタ加熱部45は、光源41が設けられている基板に設けられている。
 基板温度制御部44は、基板を加熱または冷却することによって基板温度を制御する。また、フィルタ加熱部45は、光源41に含まれている波長可変フィルタの温度を制御する。フィルタ加熱部45は、第一の波長可変フィルタ412と第二の波長可変フィルタ413の両方の温度または一方の温度を制御してもよい。本実施形態では、制御の簡単化のために、フィルタ加熱部45は、第一の波長可変フィルタ412の温度を制御するものとする。基板温度制御部44およびフィルタ加熱部45は、たとえば、発熱体である。なお、以降、波長可変フィルタの温度をフィルタ温度とよぶ。本実施形態の場合、フィルタ温度は、第一の波長可変フィルタ412の温度である。
 次に、図7を用いて、本実施形態の制御装置20の構成例について説明する。制御装置20は、温度受信部21と制御部22とを含む。
 温度受信部21は、基板温度を示す情報である基板温度情報を、基板温度測定部42から受信する。また、温度受信部21は、筐体温度を示す情報である筐体温度情報を、筐体温度測定部43から受信する。たとえば、温度受信部21は、基板に接しているサーミスタの抵抗値に基づいて、基板温度情報を把握する。また、温度受信部21は、筐体内に設置されたサーミスタの抵抗値に基づいて、筐体温度情報を把握する。
 制御部22は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、筐体温度の変化に伴う基板上の温度むらに対し、光源41が出力する送信光の周波数が、筐体温度が変わっても所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する。
 光源41は、出荷前に、基準の筐体温度において、第一の波長可変フィルタ412や第二の波長可変フィルタ413の屈折率や、位相調整器414の部分の導波路の屈折率が多少変動しても、所望の周波数で発振できるように調整されている。また、制御部22は、基板温度が一定になるように基板温度を制御する。
 しかし、前述のように、基板温度が一定になるように制御をしても、環境温度の変化によって筐体温度が変化すると、送信光が、所望の周波数範囲の外で発振してしまう場合がある。本実施形態の制御部22は、筐体温度が基準の温度から変化した場合に、光源41が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度や波長可変フィルタの屈折率を制御する。なお、光源41が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように基板温度や波長可変フィルタの屈折率を制御することを、以降、周波数補正とよぶことがある。
 本実施形態の制御部22は、光源装置40の基板温度制御部44を制御することによって、基板温度を制御する。また、制御部22は、光源装置40のフィルタ加熱部45を制御することによって、光源41に含まれている波長可変フィルタの屈折率を制御する。なお、本実施形態の制御装置20は、フィルタ加熱部45を制御することによって波長可変フィルタの屈折率を制御するが、温度制御ではない方法を使用して波長可変フィルタの屈折率を制御してもよい。また、制御部22は、光源41に含まれている二以上の複数の波長可変フィルタのうち、いずれか一つの波長可変フィルタの屈折率を制御する。制御部22は、光源41に含まれている二以上の複数の波長可変フィルタのうち、いずれか二以上の複数の波長可変フィルタの屈折率を制御してもよい。
 図8に、基板温度による周波数補正に関して、光源41における位相波長特性の例を示す。グラフの横軸は、位相調整器414に与えられる電力(位相電力とよぶ)である。グラフの縦軸は、光源41から出力される送信光の波長である。光源41は、位相調整器414に与える位相電力を変更することによって、送信光の波長を変更することができる。位相電力と送信光の波長との関係を、位相波長特性とよぶ。「Tcase」は、筐体温度を示す。
 破線は、筐体温度が35.6度の場合の位相波長特性であり、また、所望の位相波長特性である。また、この例の場合、所望の位相波長特性が得られる筐体温度として想定されている基準温度(または想定温度という)は35.6度である。実線は、制御部22が基板温度による周波数補正を行う前の位相波長特性である。また、このときの筐体温度は52度である。筐体温度の変化によって、位相波長特性が所望の位相波長特性から左下にずれている。太線は、制御部22が基板温度による周波数補正を行った後で、フィルタ温度による周波数補正を行う前の位相波長特性である。制御部22が基板温度による周波数補正を行うことによって、位相波長特性が所望の波長特性に近づいている。
 図9に、フィルタ温度による周波数補正に関して、光源41における位相波長特性の例を示す。グラフの横軸と縦軸は図8と同様である。「Tcase」は、筐体温度を示す。破線は、筐体温度が35.6度の場合の位相波長特性であり、また、所望の位相波長特性である。実線は、制御部22が基板温度による周波数補正を行った後で、フィルタ温度による周波数補正を行う前の位相波長特性である。太線は、制御部22がフィルタ温度による周波数補正を行った後の位相波長特性である。
 制御部22がフィルタ温度を制御することで、位相波長特性がグラフの右上にシフトし、位相波長特性がより所望の特性に近づいている。このように、基板温度に加えてフィルタ温度を制御することで、位相波長特性を所望の位相波長特性に近づけることができる。これにより、制御装置20は、光源41が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるようにすることができる。
 また、本実施形態では、制御装置20は、周波数のずれ(図8や図9のグラフにおける縦方向のずれ)を基板温度により補正し、さらにフィルタ温度を制御する。基板温度の補正によって周波数のずれを補正することで、フィルタ温度の変化量を最小化することができる。フィルタ温度のみで周波数のずれも補正すると、内部の反射による影響が変わってしまい、場合によっては発振周波数が不安定化してしまう。しかし、本実施形態では、フィルタ温度の変化量を小さくすることができるので、発振周波数の不安定化を抑制することができる。また、温度を制御する波長可変フィルタを一つとすることで、温度制御を簡単化することができる。
 また、制御部22は、基板温度と筐体温度に対する電力値との関係から、送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度制御部44とフィルタ加熱部45とを制御してもよい。この電力値は、基板温度制御部44が消費する電力値およびフィルタ加熱部45が消費する電力値である。
 光源装置40は、基板温度と筐体温度とに対する電力値の関係を保存したルックアップテーブル(Lookup table:LUT)を格納した記憶部(メモリ)(不図示)を備えていてもよい。なお、ルックアップテーブル(LUT)には、出力電圧を基板温度と筐体温度とに対応させて保存することとしてもよい。出力電圧は、基板温度制御部44への出力電圧と、フィルタ加熱部45への出力電圧である。ここで、制御部22は、典型的にはマイクロコントローラ(Micro Controller Unit:MCU)である。
 より具体的には、調整者は、たとえば、光トランシーバ60の出荷前などに以下の作業を行い、ルックアップテーブルを光源装置40に記憶させておく。
 たとえば、調整者は、テスト用の端末を使用して制御装置20を制御する。制御装置20は、テストモードでは、テスト用端末からの指示に応じて、基板温度制御部44やフィルタ加熱部45を制御する。また、制御装置20は、テストモードでは、基板温度情報と筐体温度情報とをテスト用端末へ出力する。また、調整者は、測定器を使用して光トランシーバ60の送信光の位相波長特性を測定する。
 調整者は、まず、環境温度を変えることによって、光トランシーバ60の筐体温度を基準温度から変える。そして、調整者は、位相波長特性を所望の位相波長特性に近づけることができるように、テスト用端末から基板温度制御部44を制御する。また、調整者は、位相波長特性を所望の位相波長特性に近づけることができるように、また、光出力が最大となるように、さらに、テスト用端末からフィルタ加熱部45を制御する。そして、調整者は、基板温度制御部44およびフィルタ加熱部45の電力値(または出力電圧)として、位相波長特性を所望の位相波長特性に近づけることができた値を、基板温度と筐体温度と対応付けて、ルックアップテーブルとして光源装置40の記憶部に記憶させる。
 次に、図2を用いて、本実施形態の制御装置20の動作フローの例について説明する。
 温度受信部21は、基板温度情報を基板温度測定部42から受信する。また、温度受信部21は、筐体温度情報を筐体温度測定部43から受信する(ステップS101)。
 制御部22は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源41が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、フィルタ温度とを制御する(ステップS102)。なお、制御部22は、基板温度とフィルタ温度のいずれかを先に制御してもよいし、基板温度とフィルタ温度とを同時に制御してもよい。
 以上で説明したように、本発明の第二の実施形態では、制御装置20は、温度受信部21および制御部22を含む。温度受信部21は、光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する。制御部22は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する。基板温度と波長可変フィルタの屈折率とを制御することで、導波路や波長可変フィルタの屈折率が変化するので、送信光の周波数を調整することができる。そのため、環境温度が想定温度から大きく異なる環境でも、任意の発振周波数で送信光を発振させることが可能になる。
 また、本実施形態の制御装置20の制御部22は、光源41に含まれている二以上の複数の波長可変フィルタのうち、いずれか一つの波長可変フィルタの屈折率を制御する。これにより、波長可変フィルタの屈折率の制御を簡単化することができる。
 また、基板には、基板温度を変化させる基板温度制御部44と、波長可変フィルタの温度を変化させるフィルタ加熱部45とが設けられる。また、制御部22は、基板温度制御部44を制御することによって基板温度を制御し、フィルタ加熱部45を制御することによって波長可変フィルタの屈折率を制御する。これにより、基板温度の制御と、波長可変フィルタの屈折率の制御とを、容易に実現することができる。
 また、制御部22は、基板温度と筐体温度とに対する、基板温度制御部44およびフィルタ加熱部45が消費する電力値との関係から、周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する。これにより、基板温度の制御と、波長可変フィルタの屈折率の制御とを、容易に実現することができる。
 [第三の実施形態]
 次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。本実施形態では、光トランシーバがさらに周波数検出機能を備える場合について説明する。
 まず、図10に、本実施形態による光トランシーバ70の構成例を示す。光トランシーバ70は、光受信器61と光送信モジュール72とを含む。光受信器61は、光を受信する。光送信モジュール72は、変調された送信光を出力する。
 次に、図11に、本実施形態の光送信モジュール72の構成例を示す。光送信モジュール72は、変調器63と光源装置50とを含む。光源装置50は、送信光を出力する。変調器63は、光源装置50から出力された送信光を変調して出力する。
 次に、図12に、本実施形態の光源装置50の構成例を示す。光源装置50は、制御装置30と光源41と基板温度測定部42と筐体温度測定部43と基板温度制御部44とフィルタ加熱部45とを含む。また、光源装置50は、さらに、周波数検出部56(周波数検出手段)および周波数検出用フィルタ加熱部58(周波数検出用フィルタ加熱手段)を含む。光源41、基板温度測定部42、筐体温度測定部43、基板温度制御部44およびフィルタ加熱部45については、第二の実施形態と同様のため、説明を省略する。制御装置30については、後述する。
 周波数検出部56は、部分反射ミラー415から出力される送信光の周波数を検出する。そして、周波数検出部56は、検出された周波数の情報を制御装置30へ出力する。本実施形態では、周波数検出部56は、周波数検出用波長可変フィルタ57を用いて送信光の周波数を検出する。周波数検出用波長可変フィルタ57は、光源41が設けられている基板に設けられる。
 たとえば、周波数検出部56は、周波数検出用波長可変フィルタ57に入力される光の強度(PD1)に対する周波数検出用波長可変フィルタ57から出力される光の強度(PD2)の割合と、周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性とに基づいて、送信光の周波数を検出することができる。以降、PD1に対するPD2の割合を、入出力比とよぶ。透過特性は、送信光の周波数と入出力比との関係の特性である。具体的には、周波数検出部56は、PD1とPD2とを測定し、入出力比を算出する。そして、周波数検出部56は、基準温度における周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性の情報を参照して、入出力比に対応する周波数を送信光の周波数として検出する。このようにして、周波数検出部56は送信光の周波数を検出することができる。なお、筐体温度が基準温度である場合における周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性の情報は、記憶部(不図示)に記憶されている。
 周波数検出用フィルタ加熱部58は、周波数検出用波長可変フィルタ57の温度を制御する。周波数検出用フィルタ加熱部58は、たとえば、発熱体である。周波数検出用フィルタ加熱部58は、光源41が設けられている基板に設けられる。なお、以降、周波数検出用フィルタ加熱部58の温度を周波数検出用フィルタ温度とよぶ。
 次に、図13に、本実施形態の制御装置30の構成例を示す。制御装置30は、温度受信部21と制御部32とを含む。
 温度受信部21は、基板温度を示す情報である基板温度情報を、基板温度測定部42から受信する。また、温度受信部21は、筐体温度を示す情報である筐体温度情報を、筐体温度測定部43から受信する。
 制御部32は、第二の実施形態と同様に、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源41が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御(周波数補正)する。
 また、制御部32は、周波数検出部56が検出した周波数の情報を、外部モニタ(不図示)などへ出力する。
 また、制御部32は、さらに、筐体温度に基づいて、周波数検出部56で検出される周波数が正しくなるように、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する。
 基板温度制御部44やフィルタ加熱部45の位置や筐体の形状によって、基板には温度むらがある。さらに、制御部32によって基板温度による周波数補正が行われると、周波数補正による温度変化量にもむらが発生する。この温度変化量のむらによって、第一の波長可変フィルタ412の温度と周波数検出用波長可変フィルタ57の温度は、互いに異なる変化量で変化する。そのため、光源41から出力される送信光の周波数と、周波数検出部56によって検出される周波数との間に差が発生する。そこで、本実施形態の制御部32は、周波数検出部56で検出される周波数が正しくなるように、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する。
 周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率の具体的な制御方法について説明する。
 図14から図16に、周波数検出用フィルタ温度の制御に関して、周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性の例を示す。グラフの横軸は、送信光の周波数と基準の周波数との差を示す。基準の周波数は、任意の周波数であってもよいし、所望の周波数であってもよい。ここでは、基準の周波数が任意の周波数であるとして説明する。また、グラフの縦軸は、PD1に対するPD2の割合(入出力比)を示す。
 図14は、筐体温度が基準温度である場合の周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性の例である。周波数検出部56は、この透過特性の情報に基づいて、送信光の周波数を検出する。
 図15は、筐体温度が基準温度から変化した場合の周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性の例である。これは、第二の実施形態で説明した周波数補正が行われる前の透過特性である。図15では、実線矢印で示されるように、透過特性が右にシフトしている。また、破線矢印は、この場合の第一の波長可変フィルタ412の透過特性のシフト量を示す。このように、透過特性のシフト量は、周波数検出用波長可変フィルタ57と第一の波長可変フィルタ412とで異なる。
 図16は、周波数補正が行われた後の周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性の例である。第一の波長可変フィルタ412の透過特性は、周波数補正によって、筐体温度が基準温度である場合の透過特性の位置に戻る。しかし、周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性は、周波数補正によって筐体温度が変化したことによって、図14の状態より左にシフトした状態になる。この状態では、周波数検出部56は送信光の周波数を正しく検出することができない。そのため、本実施形態の制御部32は、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御することによって、周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性を図14の状態に戻す。
 制御部32は、たとえば、周波数検出用フィルタ加熱部58を制御して周波数検出用フィルタ温度を制御することによって、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する。なお、制御部32は、温度制御以外の方法で周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御してもよい。
 光源装置50は、たとえば、筐体温度と周波数検出用フィルタ加熱部58が消費する電力値との関係を示すルックアップテーブルを記憶する記憶部(不図示)を備えていてもよい。または、ルックアップテーブルは、筐体温度と周波数検出用フィルタ加熱部58への出力電圧との関係を示していてもよい。そして、制御部32は、ルックアップテーブルを参照して、筐体温度に基づいて、周波数検出用フィルタ加熱部58を制御する。
 より具体的には、調整者は、たとえば、光トランシーバ60の出荷前などに以下の作業を行い、ルックアップテーブルを光源装置50の記憶部に記憶させておく。
 たとえば、調整者は、テスト用の端末を使用して制御装置30を制御する。制御装置30は、テストモードでは、テスト用端末からの指示に応じて、周波数検出用フィルタ加熱部58を制御する。また、制御装置30は、第二の実施形態で説明した周波数補正を行う。周波数補正によって、送信光の周波数は、筐体温度が変化しても変わらない状態となる。また、制御装置30は、テストモードでは、筐体温度情報とPD1に対するPD2の割合(入出力比)を示す情報とをテスト用端末へ出力する。
 調整者は、まず、環境温度を変えることによって、筐体温度を基準温度から変える。そして、調整者は、周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性が、筐体温度が基準温度である場合の透過特性と同じになるように、テスト用端末から周波数検出用フィルタ加熱部58を制御する。そして、調整者は、透過特性が、基準温度における透過特性と同じになった場合の周波数検出用フィルタ加熱部58への電力値(または出力電圧)を、筐体温度と対応付けて、ルックアップテーブルとして光源装置50の記憶部に記憶させる。
 なお、ここまで、周波数検出部56で検出される周波数が正しくなるように、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する方法について説明した。しかし、制御部32は、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御するのではなく、正しい周波数を計算して、正しい周波数の情報を外部モニタ等へ出力してもよい。以降、正しい周波数を計算する方法について説明する。
 制御部32は、周波数検出部56から、周波数検出部56によって検出された周波数の情報を受信する。そして、筐体温度と、周波数検出部56によって検出された周波数とに基づいて、正しい周波数を計算する。
 なお、この方法の場合、光源装置50は、周波数検出用フィルタ加熱部58を含まなくてもよい。
 光源装置50は、たとえば、筐体温度と加算値の関係を示すルックアップテーブルを記憶する記憶部(不図示)を備えていてもよい。加算値は、周波数検出部56によって検出された周波数に対する加算値である。加算値は負の値であってもよい。そして、制御部32は、ルックアップテーブルを参照して、筐体温度に対応付けられている加算値を、周波数検出部56によって検出された周波数に加算することによって、正しい周波数を計算する。
 より具体的には、調整者は、たとえば、光トランシーバ60の出荷前などに以下の作業を行い、ルックアップテーブルを光源装置50の記憶部に記憶させておく。
 たとえば、調整者は、テスト用の端末を使用する。制御装置30は、テストモードでは、第二の実施形態で説明した周波数補正を行う。周波数補正によって、送信光の周波数は、筐体温度が変化しても変わらない状態となる。また、制御装置30は、テストモードでは、筐体温度情報と周波数検出部56で検出された周波数(または周波数)を示す情報とをテスト用端末へ出力する。
 調整者は、まず、環境温度を変えることによって、筐体温度を基準温度から変える。そして、調整者は、周波数検出部56で検出された周波数を、正しい周波数から減算した値を、筐体温度と対応付けて、ルックアップテーブルとして光源装置50の記憶部に記憶させる。
 また、制御部32は、周波数検出部56によって検出された周波数が所望の周波数(設定周波数)と異なっている場合に、第二の実施形態で説明した周波数補正に加えて、さらに、検出される周波数が所望の周波数となるように、基板温度を上下させる制御を行ってもよい。
 次に、図17を用いて、本実施形態の制御装置30の動作フローの例を示す。
 温度受信部21は、基板温度を示す情報である基板温度情報を、基板温度測定部42から受信する。また、温度受信部21は、筐体温度を示す情報である筐体温度情報を、筐体温度測定部43から受信する(ステップS201)。
 制御部32は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源41が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する(ステップS202)。
 また、制御部32は、さらに、筐体温度情報に基づいて、周波数検出部56で検出される周波数が正しくなるように、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する(ステップS203)。または、制御部32は、筐体温度情報に基づいて、正しい周波数を計算する。
 以上で説明したように、本発明の第三の実施形態では、制御装置30は、温度受信部21および制御部32を含む。温度受信部21は、光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する。制御部32は、基板温度情報と筐体温度情報とに基づいて、光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、基板温度と、波長可変フィルタの屈折率とを制御する。基板温度と波長可変フィルタの屈折率とを制御することで、導波路や波長可変フィルタの屈折率が変化するので、送信光の周波数を調整することができる。そのため、環境温度が想定温度から大きく異なる環境でも、任意の発振周波数で送信光を発振させることが可能になる。
 また、本実施形態では、基板には、送信光の周波数検出のための波長可変フィルタである周波数検出用波長可変フィルタ57がさらに設けられる。また、制御部32は、周波数検出で検出される周波数が正しくなるように、筐体温度に基づいて、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する。周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御することによって、周波数検出用波長可変フィルタ57の透過特性を、筐体温度が基準温度である場合の透過特性(周波数検出に使用される透過特性)に合わせることができる。そのため、周波数検出で検出される周波数を正しくすることができる。
 また、本実施形態では、基板には、周波数検出用波長可変フィルタ57の温度を制御する周波数検出用フィルタ加熱部58がさらに設けられる。また、制御部32は、周波数検出用フィルタ加熱部58を制御することによって、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率を制御する。そのため、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率の制御を容易に実現することができる。
 また、本実施形態の制御部32は、筐体温度と周波数検出用フィルタ加熱部58が消費する電力値との関係から、周波数検出用フィルタ加熱部58を制御する。そのため、周波数検出用波長可変フィルタ57の屈折率の制御を容易に実現することができる。
 また、本実施形態では、基板には、送信光の周波数検出のための波長可変フィルタである周波数検出用波長可変フィルタ57がさらに設けられる。また。制御部32は、筐体温度と周波数検出で検出された周波数とから正しい周波数を計算して出力する。そのため、周波数検出の結果として、正しい周波数を出力することができる。
 また、本実施形態の制御部32は、筐体温度と、周波数検出で検出された周波数への加算値との関係から、正しい周波数を計算する。そのため、正しい周波数の計算を、容易に実現することができる。
 上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
  (付記1)
 波長可変フィルタを含む光源の制御装置であって、
 前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する温度受信手段と、
 前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する制御手段と
 を備える制御装置。
  (付記2)
 前記制御手段は、前記光源に含まれている二以上の複数の前記波長可変フィルタのうち、いずれか一つの前記波長可変フィルタの屈折率を制御する、
 付記1に記載の制御装置。
  (付記3)
 前記基板には、前記基板温度を変化させる基板温度制御手段と、前記波長可変フィルタの温度を変化させるフィルタ加熱手段とが設けられ、
 前記制御手段は、前記基板温度制御手段を制御することによって前記基板温度を制御し、前記フィルタ加熱手段を制御することによって前記波長可変フィルタの屈折率を制御する、
 付記1または付記2に記載の制御装置。
  (付記4)
 前記制御手段は、前記基板温度と前記筐体温度とに対する、前記基板温度制御手段および前記フィルタ加熱手段が消費する電力値との関係から、前記送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する、
 付記3に記載の制御装置。
  (付記5)
 前記基板には、前記送信光の周波数検出のための周波数検出用波長可変フィルタがさらに設けられ、
 前記制御手段は、さらに、前記周波数検出で検出される周波数が正しくなるように、前記筐体温度に基づいて、前記周波数検出用波長可変フィルタの屈折率を制御する
 付記1から付記4のいずれかに記載の制御装置。
  (付記6)
 前記基板には、前記周波数検出用波長可変フィルタの温度を制御する周波数検出用フィルタ加熱手段がさらに設けられ、
 前記制御手段は、前記周波数検出用フィルタ加熱手段を制御することによって、前記周波数検出用波長可変フィルタの屈折率を制御する
 付記5に記載の制御装置。
  (付記7)
 前記制御手段は、前記筐体温度と前記周波数検出用フィルタ加熱手段が消費する電力値との関係から、前記周波数検出用フィルタ加熱手段を制御する
 付記6に記載の制御装置。
  (付記8)
 前記基板には、前記送信光の周波数検出のための周波数検出用波長可変フィルタがさらに設けられ、
 前記制御手段は、さらに、前記筐体温度と前記周波数検出で検出された周波数とから正しい周波数を計算して出力する
 付記1から付記4のいずれかに記載の制御装置。
  (付記9)
 前記制御手段は、前記筐体温度と、前記周波数検出で検出された周波数への加算値との関係から、正しい周波数を計算する
 付記8に記載の制御装置。
  (付記10)
 付記1から付記9のいずれかに記載の制御装置と、
 前記光源と
 を備える光源装置。
  (付記11)
 付記10に記載の光源装置と、
 前記送信光を変調する変調器と
 を備える光送信モジュール。
  (付記12)
 付記11に記載の光送信モジュールと、
 光信号を受信する光受信器と
 を備える光トランシーバ。
  (付記13)
 波長可変フィルタを含む光源の制御方法であって、
 前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信し、
 前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する、
 制御方法。
  (付記14)
 前記光源に含まれている二以上の複数の前記波長可変フィルタのうち、いずれか一つの前記波長可変フィルタの屈折率を制御する、
 付記13に記載の制御方法。
  (付記15)
 前記基板には、前記基板温度を変化させる基板温度制御手段と、前記波長可変フィルタの温度を変化させるフィルタ加熱手段とが設けられ、
 前記基板温度制御手段を制御することによって前記基板温度を制御し、前記フィルタ加熱手段を制御することによって前記波長可変フィルタの屈折率を制御する、
 付記13または付記14に記載の制御方法。
  (付記16)
 前記基板温度と前記筐体温度とに対する、前記基板温度制御手段および前記フィルタ加熱手段が消費する電力値との関係から、前記送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する、
 付記15に記載の制御方法。
  (付記17)
 前記基板には、前記送信光の周波数検出のための周波数検出用波長可変フィルタがさらに設けられ、
 さらに、前記周波数検出で検出される周波数が正しくなるように、前記筐体温度に基づいて、前記周波数検出用波長可変フィルタの屈折率を制御する
 付記13から付記16のいずれかに記載の制御方法。
  (付記18)
 前記基板には、前記周波数検出用波長可変フィルタの温度を制御する周波数検出用フィルタ加熱手段がさらに設けられ、
 前記周波数検出用フィルタ加熱手段を制御することによって、前記周波数検出用波長可変フィルタの屈折率を制御する
 付記17に記載の制御方法。
  (付記19)
 前記筐体温度と前記周波数検出用フィルタ加熱手段が消費する電力値との関係から、前記周波数検出用フィルタ加熱手段を制御する
 付記18に記載の制御方法。
  (付記20)
 前記基板には、前記送信光の周波数検出のための周波数検出用波長可変フィルタがさらに設けられ、
 さらに、前記筐体温度と前記周波数検出で検出された周波数とから正しい周波数を計算して出力する
 付記13から付記16のいずれかに記載の制御方法。
  (付記21)
 前記筐体温度と、前記周波数検出で検出された周波数への加算値との関係から、正しい周波数を計算する
 付記20に記載の制御方法。
 以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 10、20、30  制御装置
 11、21  温度受信部
 12、22、32  制御部
 40、50  光源装置
 41  光源
 42  基板温度測定部
 43  筐体温度測定部
 44  基板温度制御部
 45  フィルタ加熱部
 56  周波数検出部
 57  周波数検出用波長可変フィルタ
 60、70  光トランシーバ

Claims (10)

  1.  波長可変フィルタを含む光源の制御装置であって、
     前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信する温度受信手段と、
     前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する制御手段と
     を備える制御装置。
  2.  前記制御手段は、前記光源に含まれている二以上の複数の前記波長可変フィルタのうち、いずれか一つの前記波長可変フィルタの屈折率を制御する、
     請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記基板には、前記基板温度を変化させる基板温度制御手段と、前記波長可変フィルタの温度を変化させるフィルタ加熱手段とが設けられ、
     前記制御手段は、前記基板温度制御手段を制御することによって前記基板温度を制御し、前記フィルタ加熱手段を制御することによって前記波長可変フィルタの屈折率を制御する、
     請求項1または請求項2に記載の制御装置。
  4.  前記基板には、前記送信光の周波数検出のための周波数検出用波長可変フィルタがさらに設けられ、
     前記制御手段は、さらに、前記周波数検出で検出される周波数が正しくなるように、前記筐体温度に基づいて、前記周波数検出用波長可変フィルタの屈折率を制御する
     請求項1から請求項3のいずれかに記載の制御装置。
  5.  前記基板には、前記周波数検出用波長可変フィルタの温度を制御する周波数検出用フィルタ加熱手段がさらに設けられ、
     前記制御手段は、前記周波数検出用フィルタ加熱手段を制御することによって、前記周波数検出用波長可変フィルタの屈折率を制御する
     請求項4に記載の制御装置。
  6.  前記基板には、前記送信光の周波数検出のための周波数検出用波長可変フィルタがさらに設けられ、
     前記制御手段は、さらに、前記筐体温度と前記周波数検出で検出された周波数とから正しい周波数を計算して出力する
     請求項1から請求項3のいずれかに記載の制御装置。
  7.  請求項1から請求項6のいずれかに記載の制御装置と、
     前記光源と
     を備える光源装置。
  8.  請求項7に記載の光源装置と、
     前記送信光を変調する変調器と
     を備える光送信モジュール。
  9.  請求項8に記載の光送信モジュールと、
     光信号を受信する光受信器と
     を備える光トランシーバ。
  10.  波長可変フィルタを含む光源の制御方法であって、
     前記光源が設けられている基板の温度である基板温度を示す情報である基板温度情報と、前記基板を収容する筐体の温度である筐体温度を示す情報である筐体温度情報とを受信し、
     前記基板温度情報と前記筐体温度情報とに基づいて、前記光源が出力する送信光の周波数が所望の周波数となるように、前記基板温度と、前記波長可変フィルタの屈折率とを制御する、
     制御方法。
PCT/JP2021/041171 2021-11-09 2021-11-09 制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法 WO2023084594A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023559226A JPWO2023084594A1 (ja) 2021-11-09 2021-11-09
PCT/JP2021/041171 WO2023084594A1 (ja) 2021-11-09 2021-11-09 制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/041171 WO2023084594A1 (ja) 2021-11-09 2021-11-09 制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023084594A1 true WO2023084594A1 (ja) 2023-05-19

Family

ID=86335308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/041171 WO2023084594A1 (ja) 2021-11-09 2021-11-09 制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023084594A1 (ja)
WO (1) WO2023084594A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007193230A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光源装置
JP2008193003A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Nec Corp 光モジュール
US20100208756A1 (en) * 2007-07-27 2010-08-19 Young-Ouk Noh Tunable laser module based on polymer waveguides
US20160329681A1 (en) * 2015-05-05 2016-11-10 Boreal Laser Inc. Packaged laser thermal control system
JP2018064099A (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 古河電気工業株式会社 レーザ装置及び半導体レーザ素子の制御方法
US20200280173A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Neophotonics Corporation Method for wavelength control of silicon photonic external cavity tunable laser
JP2020167359A (ja) * 2018-07-19 2020-10-08 住友電気工業株式会社 波長可変光源及びその波長制御方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007193230A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光源装置
JP2008193003A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Nec Corp 光モジュール
US20100208756A1 (en) * 2007-07-27 2010-08-19 Young-Ouk Noh Tunable laser module based on polymer waveguides
US20160329681A1 (en) * 2015-05-05 2016-11-10 Boreal Laser Inc. Packaged laser thermal control system
JP2018064099A (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 古河電気工業株式会社 レーザ装置及び半導体レーザ素子の制御方法
JP2020167359A (ja) * 2018-07-19 2020-10-08 住友電気工業株式会社 波長可変光源及びその波長制御方法
US20200280173A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Neophotonics Corporation Method for wavelength control of silicon photonic external cavity tunable laser

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023084594A1 (ja) 2023-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2003283377B2 (en) Wavelength control of an external-cavity tuneable laser
US6353623B1 (en) Temperature-corrected wavelength monitoring and control apparatus
JP4159985B2 (ja) 波長可変レーザの制御システム
US6845108B1 (en) Tuning of laser wavelength in actively mode-locked lasers
CN101325306B (zh) 可调光源设备及其调节方法和控制程序
US20090059973A1 (en) Wavelength tunable light source, control method and control program thereof, and optical module
US20080002746A1 (en) Optical transmitters
US7366422B2 (en) Dispersion compensating device and optical transmission system
US8902937B2 (en) Compact external cavity tunable laser apparatus
US11705692B2 (en) Laser side mode suppression ratio control
JP2018110158A (ja) 波長可変光源、及びこれを用いた光トランシーバ
US20130163621A1 (en) External cavity tunable laser module
US20090086774A1 (en) Control device, laser device, wavelength converting method, and program
WO2023084594A1 (ja) 制御装置、光源装置、送信モジュール、光トランシーバ、および制御方法
EP1433231B1 (en) Multimode semiconductor laser module, wavelength detector, wavelength stabilizer, and raman amplifier
WO2023035775A1 (zh) 波长锁定器、可调激光器及波长锁定控制方法
US11855412B1 (en) Tunable laser
US20190052054A1 (en) Laser arrangement, method for controlling laser and measuring method
JPH0277630A (ja) 半導体レーザの発振周波数安定化方法及び装置
EP1563578A1 (en) Wavelength locker comprising a diamond etalon
JP4089170B2 (ja) レーザ・ダイオードの制御回路
JP2002299757A (ja) 可変波長光源装置
WO2023084673A1 (ja) 波長可変光源装置および波長制御方法
US20230307887A1 (en) Laser Calibration And Recalibration Using Integrated Wavemeter
CN118367442A (zh) 一种激光系统以及波长调节方法

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: 21963957

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18699910

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023559226

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE