JP2000174397A - 多波長光源装置及びその発振周波数制御方法 - Google Patents

多波長光源装置及びその発振周波数制御方法

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JP2000174397A
JP2000174397A JP10343280A JP34328098A JP2000174397A JP 2000174397 A JP2000174397 A JP 2000174397A JP 10343280 A JP10343280 A JP 10343280A JP 34328098 A JP34328098 A JP 34328098A JP 2000174397 A JP2000174397 A JP 2000174397A
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wavelength
semiconductor laser
optical
diffraction grating
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Yoshiro Komatsu
啓郎 小松
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発振波長の微調整を可能にして素子の歩留ま
りを向上させた多波長光源装置を提供する。 【解決手段】 複数の半導体レーザ素子と、半導体レー
ザ素子の出射光を所望の経路に導く光導波路と、半導体
レーザ素子の外部共振器となる回折格子とを有し、回折
格子によって決まる複数の波長のレーザ光を出射する多
波長光源装置であって、半導体レーザ素子の出射光を合
波する光合流回路と、光合流回路の出力光を分波し、所
望の波長の光毎に出力する光波長合分波器と、光波長合
分波器の出力光を受光し、受光パワーに応じた電圧を出
力する受光器と、回折格子の温度を制御するためのヒー
タと、受光器の出力電圧がそれぞれ最大になるようにヒ
ータに所定の電流を供給するヒータ電流制御回路とを有
する構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長分割多重（Wave
length Division Multiplexing ; 以下、ＷＤＭと称
す）光通信システム等の光源として用いて好適な多波長
光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＷＤＭ光通信システムの光源として用い
る多波長光源装置には、従来、図４に示すような多波長
半導体レーザが提案されている。
【０００３】図４は従来の多波長光源装置の構成を示す
斜視図である。
【０００４】図４に示した多波長半導体レーザは、田中
らによって１９９７年電子通信学会総合大会予稿集、Ｃ
−３−１６０で報告されたものであり、Ｓｉ基板上に、
４個のスポットサイズ変換レーザ（以下、ＳＳ−ＬＤと
称す）、石英系の光導波路（ＰＬＣ：Planar Lightwave
Circuit）、及びＵＶ光描画による回折格子を集積し、
４波長の単一モードによる同時発振を確認している。
【０００５】図４において、多波長半導体レーザは、発
振波長に応じて設けられたＳＳ−ＬＤ１０２と、ＳＳ−
ＬＤ１０２から出射された光を出射端面１０５に導く光
導波路１０３と、光導波路１０３の途中に設けれ、ＳＳ
−ＬＤ１０２の外部共振器となる回折格子１０４とが、
Ｓｉ基板１０１上に所望の発振波長の数だけそれぞれ集
積された構成である。なお、出射端面１０５には反射を
抑制するための無反射コーティングが施されている。ま
た、図４では発振波長がλ１〜λ４の４種類のレーザ光
を出射する構成を示しているが、同様な構成を並列に形
成することで、さらに多くの発振波長を得ることができ
る。
【０００６】ＳＳ−ＬＤ１０２は、例えば、内部の導波
路をテーパ状にすることで、出射光の放射角を狭め、光
導波路１０３との光結合損失を低減したものである。こ
のようにＳＳ−ＬＤ１０２を用いることで、出射光の放
射角を変えるための光学レンズが不要になるため、多波
長半導体レーザのコストを低減することができる。
【０００７】回折格子１０４は、例えば、光導波路１０
３のコア上部のＳｉＯ２層（上部クラッド層となる）
に、ＵＶ光による干渉露光を用いて形成したものであ
り、回折格子１０４の構造（格子ピッチや形状）によっ
て出射端面１０５から出力されるレーザ光の発振波長を
決定することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の多波長光源装置では、多波長半導体レーザ
の発振波長が回折格子の製作精度で決まってしまうた
め、精密な波長設定が要求されるＷＤＭ光通信システム
の光源として用いる場合に、素子の歩留まりが悪いとい
う問題があった。
【０００９】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、発振波
長の微調整を可能にして素子の歩留まりを向上させた多
波長光源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の多波長光源装置は、複数の半導体レーザ素子
と、前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経
路に導くための光導波路と、前記光導波路の途中に設け
られ、前記半導体レーザ素子の外部共振器となる回折格
子と、を有し、前記回折格子の構造によって決まる複数
の波長のレーザ光を出射する多波長光源装置であって、
前記半導体レーザ素子の出射光を合波する光合流回路
と、前記光合流回路の出力光を分波し、所望の波長の光
毎にそれぞれ出力する光波長合分波器と、前記光波長合
分波器の出力光をそれぞれ受光し、受光パワーに応じた
電圧をそれぞれ出力する受光器と、前記回折格子の近傍
に配置され、前記回折格子の温度を変えるためのヒータ
と、前記受光器の出力電圧がそれぞれ最大になるように
前記ヒータに所定の電流をそれぞれ供給するヒータ電流
制御回路と、を有する構成である。
【００１１】このとき、前記半導体レーザ素子、前記光
導波路、前記回折格子、前記光合流回路、前記光波長合
分波器、前記受光器、及び前記ヒータが、それぞれ共通
の基板上に形成されていてもよい。
【００１２】また、本発明の多波長光源装置の他の構成
は、複数の半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子
の出射光をそれぞれ所望の経路に導くための光導波路
と、前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ
素子の外部共振器となる回折格子と、を有し、前記回折
格子の構造によって決まる複数の波長のレーザ光を出射
する多波長光源装置であって、前記半導体レーザ素子の
出射光を合波する光波長合分波器と、前記光波長合分波
器の出力光を所望の波長光の数に分岐する光分岐回路
と、前記光分岐回路の出力光から、所望の波長の光成分
をそれぞれ抽出する波長フィルタと、前記波長フィルタ
の出力光をそれぞれ受光し、受光パワーに応じた電圧を
それぞれ出力する受光器と、前記回折格子の近傍に配置
され、前記回折格子の温度を変えるためのヒータと、前
記受光器の出力電圧がそれぞれ最大になるように前記ヒ
ータに所定の電流をそれぞれ供給するヒータ電流制御回
路と、を有する構成ある。
【００１３】このとき、前記半導体レーザ素子、前記光
導波路、前記回折格子、前記光波長合分波器、前記光分
岐回路、前記波長フィルタ、前記受光器、及び前記ヒー
タが、それぞれ共通の基板上に形成されていてもよい。
【００１４】さらに、本発明の多波長光源装置は、複数
の半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子の出射光
をそれぞれ所望の経路に導くための光導波路と、前記光
導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子の外部
共振器となる回折格子と、を有し、前記回折格子の構造
によって決まる複数の波長のレーザ光を出射する多波長
光源装置であって、前記半導体レーザ素子の注入電流を
それぞれ異なる周波数で変調する周波数変調回路と、前
記半導体レーザ素子の出射光を合波する光波長合分波器
と、前記光波長合分波器の出力光を所望の波長光の数に
分岐する光分岐回路と、前記光分岐回路の出力光をそれ
ぞれ受光し、受光パワーに応じた信号をそれぞれ出力す
る受光器と、前記受光器の出力信号から前記変調用の周
波数成分をそれぞれ抽出する電気フィルタと、前記回折
格子の近傍に配置され、前記回折格子の温度を変えるた
めのヒータと、前記電気フィルタの出力電圧がそれぞれ
最大になるように前記ヒータに所定の電流をそれぞれ供
給するヒータ電流制御回路と、を有する構成である。
【００１５】このとき、前記半導体レーザ素子、前記光
導波路、前記回折格子、前記周波数変調回路、前記光波
長合分波器、前記光分岐回路、前記受光器、前記電気フ
ィルタ、及び前記ヒータが、それぞれ共通の基板上に形
成されていてもよい。
【００１６】なお、前記光波長合分波器は、入力用チャ
ネル導波路と、前記入力用チャネル導波路に接続される
扇形の第１のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路
の回折面に垂直に接続され、所定の導波路長差を持つ複
数のチャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子と、
前記アレイ導波路回折格子と接続される扇形の第２のス
ラブ導波路と、前記第２のスラブ導波路に接続される出
力用チャネル導波路と、を有する石英系の光導波路から
なる構成であってもよい。
【００１７】一方、本発明の多波長光源装置の発振周波
数制御方法は、複数の半導体レーザ素子と、前記半導体
レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に導くための
光導波路と、前記光導波路の途中に設けられ、前記半導
体レーザ素子の外部共振器となる回折格子と、を有し、
前記回折格子の構造によって決まる複数の波長のレーザ
光を出射する多波長光源装置の発振波長をそれぞれ制御
するための多波長光源装置の発振周波数制御方法であっ
て、前記回折格子の近傍に、予め前記回折格子の温度を
変えるためのヒータをそれぞれ配置しておき、前記半導
体レーザ素子の出射光を合波し、前記合波した光を所望
の波長の光に分波し、該分波された光を受光して受光パ
ワーに応じた電圧をそれぞれ出力し、該電圧がそれぞれ
最大になるように前記ヒータに所定の電流をそれぞれ供
給する方法である。
【００１８】また、複数の半導体レーザ素子と、前記半
導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に導くた
めの光導波路と、前記光導波路の途中に設けられ、前記
半導体レーザ素子の外部共振器となる回折格子と、を有
し、前記回折格子の構造によって決まる複数の波長のレ
ーザ光を出射する多波長光源装置の発振波長をそれぞれ
制御するための多波長光源装置の発振周波数制御方法で
あって、前記回折格子の近傍に、予め前記回折格子の温
度を変えるためのヒータをそれぞれ配置しておき、前記
半導体レーザ素子の出射光を合波し、前記合波した光を
所望の波長光の数に分岐し、該分岐した光から、所望の
波長の光成分をそれぞれ抽出し、該抽出した光を受光し
て受光パワーに応じた電圧をそれぞれ出力し、該電圧が
それぞれ最大になるように前記ヒータに所定の電流をそ
れぞれ供給する方法である。
【００１９】さらに、複数の半導体レーザ素子と、前記
半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に導く
ための光導波路と、前記光導波路の途中に設けられ、前
記半導体レーザ素子の外部共振器となる回折格子と、を
有し、前記回折格子の構造によって決まる複数の波長の
レーザ光を出射する多波長光源装置の発振波長をそれぞ
れ制御するための多波長光源装置の発振周波数制御方法
であって、前記回折格子の近傍に、予め前記回折格子の
温度を変えるためのヒータをそれぞれ配置しておき、前
記半導体レーザ素子の注入電流をそれぞれ異なる周波数
で変調し、前記半導体レーザ素子の出射光を合波し、前
記合波した光を所望の波長光の数に分岐し、該分岐した
光から受光パワーに応じた信号をそれぞれ出力し、該信
号から前記変調用の周波数成分をそれぞれ抽出し、該抽
出した周波数成分の電圧がそれぞれ最大になるように前
記ヒータに所定の電流をそれぞれ供給する方法である。
【００２０】上記のように構成された多波長光源装置
は、各回折格子の近傍に配置されたヒータによって回折
格子の周囲温度が変わると、その下部にある光導波路の
コアの屈折率が変わるため半導体レーザ素子の発振波長
が変動する。したがって、受光器によって所望の波長の
光パワーに応じた電圧をそれぞれ出力し、受光器の出力
電圧がそれぞれ最大になるようにヒータ電流制御回路か
らヒータに所定の電流を供給することで、半導体レーザ
素子の発振波長をそれぞれ所望の波長に正確に制御する
ことができる。
【００２１】また、半導体レーザ素子の注入電流をそれ
ぞれ異なる周波数で変調し、受光器の出力信号から変調
用の周波数成分を電気フィルタでそれぞれ抽出し、抽出
した周波数成分の電圧がそれぞれ最大になるようにヒー
タに所定の電流をそれぞれ供給することで、半導体レー
ザ素子の発振波長をそれぞれ所望の波長に正確に制御す
ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
【００２３】図４に示した多波長半導体レーザでは、周
囲温度が変化すると光導波路のコアの屈折率が変わるた
め、回折格子が外部共振器として動作する際に、波長に
よる帰還（反射）量が変わり、発振波長が変動する。
【００２４】そこで、本発明の多波長光源装置では、従
来の多波長半導体レーザが有する回折格子の近傍に、そ
の温度を制御するためのヒータをそれぞれ配置し、所望
の波長光（λ１〜λ４）でそれぞれ最大の光パワーが出
力されるように、各ヒータの温度をフィードバック制御
する構成である。
【００２５】（第１実施例）図１は本発明の多波長光源
装置の第１実施例の構成を示す模式図である。また、図
２は図１に示した光波長合分波器の一構成例を示す平面
図である。
【００２６】図１において、本実施例の多波長光源装置
は、発振波長に応じて設けられた半導体レーザ素子２
と、半導体レーザ素子２から出射された光を所望の経路
に導くための入力光導波路３と、半導体レーザ素子２の
外部共振器となる回折格子４と、回折格子４の近傍に配
置され、回折格子４の温度を変えるためのヒータ６とが
Ｓｉ基板１上に、それぞれ所望の発振波長の数だけ設け
られている。
【００２７】また、Ｓｉ基板１上には、各入力光導波路
３からの光を合波する光合流回路７と、光合流回路７に
よって合波された光を二分する光分岐回路８と、光分岐
回路８によって分岐された一方の光を出力端面５に導く
出力光導波路９と、光分岐回路８によって分岐された他
方の光を所望の波長の複数の光（λ１〜λ４）に分波す
る光波長合分波器１０と、光波長合分波器１０から出力
された各波長の光を受光し、受光パワーに応じた電圧を
それぞれ出力する受光器１１とが集積されている。さら
に、Ｓｉ基板１の外部には受光器１１の出力電圧が最大
になるように各ヒータ６に電流をそれぞれ供給するヒー
タ電流制御回路１２を有している。
【００２８】半導体レーザ素子２には従来と同様にＳＳ
−ＬＤが用いられ、回折格子４は従来と同様にＵＶ光に
よって描画される。また、入力光導波路３、光合流回路
７、光分岐回路８、出力光導波路９、及び光波長合分波
器１０は、それぞれＰＬＣによって構成される。なお、
図１では発振波長がλ１〜λ４の４種類のレーザ光を出
射する構成を示しているが、同様な構成を並列に形成す
ることで、さらに多くの発振波長を得ることができる。
また、ヒータ電流制御回路１２はＳｉ基板１上に集積さ
れていてもよい。
【００２９】このような構成において、各半導体レーザ
素子２からは外部共振器である回折格子４によって決ま
る発振波長の光がそれぞれ出射される。半導体レーザ素
子２から出射された光はそれぞれ入力光導波路３によっ
て光合流回路７に導かれ、光合流回路７によって合波さ
れる。
【００３０】光合流回路７で合波された複数の発振波長
を含む光は、光分岐回路８によってその光パワーが二分
され、一方の光は出力光導波路９によって出射端面５に
導かれる。
【００３１】また、光分岐回路８によって分岐された他
方の光は光波長合分波器１０によって所望の複数の波長
光（λ１〜λ４）に分波される。
【００３２】図２に示すように、光波長合分波器１０
は、入力用チャネル導波路１３と、入力用チャネル導波
路１３に接続される扇形の第１のスラブ導波路１４と、
第１のスラブ導波路１４の回折面１５に垂直に接続さ
れ、所定の導波路長差を持つ複数のチャネル導波路１６
からなるアレイ導波路回折格子１７と、アレイ導波路回
折格子１７と接続される扇形の第２のスラブ導波路１８
と、第２のスラブ導波路１８に接続される複数の出力用
チャネル導波路１９とによって構成されている。
【００３３】入力用チャネル導波路１３から入射された
光は、第１のスラブ導波路１４において回折により広が
り、その回折面１５と垂直に接続されたアレイ導波路回
折格子１７に導かれる。アレイ導波路回折格子１７の各
チャネル導波路１６に取り込まれた光は、各チャネル導
波路１６内を伝播し、第２のスラブ導波路１８に到達す
る。
【００３４】ここで、各チャネル導波路１６に取り込ま
れた光には各チャネル導波路１６の導波路長差に応じた
位相差が与えられ、第２のスラブ導波路１８で互いに干
渉した後、出力用チャネル導波路１９に集光する。その
際、アレイ導波路回折格子１７で与えられた位相差によ
って分散が生じるため、各出力用チャネル導波路１９に
はそれぞれ異なった波長の光が集光する。すなわち、光
波長合分波器１０によって任意の波長間隔を持つ複数の
光に分波することができる。
【００３５】光波長分波器１０によって分波された光は
それぞれ受光器１１に入射され、受光器１１からは各波
長光の受光パワーに応じた電圧がそれぞれ出力される。
受光器１１の出力電圧はヒータ電流制御回路１２に入力
され、受光器１１の出力電圧が最大になるように各ヒー
タ６にそれぞれ電流が供給される。
【００３６】したがって、半導体レーザ素子２がそれぞ
れ所望の波長で最大光パワーで発振するように正確に制
御されるため、回折格子４の製作精度を緩和することが
できる。よって、ＷＤＭ光通信システムの光源として用
いる場合に素子の歩留まりを向上させることができる。
【００３７】なお、回折格子４の温度を制御する場合、
Ｓｉ基板１全体の温度を制御する構成も考えられる。し
かしながら、その構成では各波長毎に個別に制御するこ
とができないため、半導体レーザ素子２の発振波長の精
度が低下する。また、一般に、回折格子を形成するＳｉ
Ｏ２は熱伝導率が良くないため、Ｓｉ基板１全体の温度
を変える構成では発振波長の変化が小さくなり、制御性
の点で好ましくない。
【００３８】（第２実施例）次に本発明の第２実施例に
ついて図面を参照して説明する。
【００３９】図３は本発明の多波長光源装置の第２実施
例の構成を示す模式図である。
【００４０】図３において、本実施例の多波長光源装置
は、第１実施例と同様に、発振波長に応じて設けられた
半導体レーザ素子２２と、半導体レーザ素子２２から出
射された光を所望の経路に導くための入力光導波路２３
と、半導体レーザ素子２２の外部共振器となる回折格子
２４と、回折格子２４の近傍に配置され、回折格子２４
の温度を変えるためのヒータ２６とがＳｉ基板２１上
に、それぞれ所望の発振波長の数だけ設けられている。
【００４１】また、Ｓｉ基板２１上には、各入力光導波
路２３からの光を合波する光波長合分波器３０と、光波
長合分波器３０によって合波された光を二分する第１の
光分岐回路２７と、第１の光分岐回路２７によって分岐
された一方の光を出力端面２５に導く出力光導波路２９
と、第１の光分岐回路２７によって分岐された他方の光
を、さらに所望の発振波長の数に分岐する第２の光分岐
回路２８と、第２の光分岐回路２８から出力された光の
うち、所望の波長光（λ１〜λ４）のみをそれぞれ通過
させる波長フィルタ３３と、波長フィルタ３３の出力光
をそれぞれ受光し、受光パワーに応じた電圧をそれぞれ
出力する受光器３１とが集積されている。さらに、Ｓｉ
基板２１の外部には受光器３１の出力電圧が最大になる
ように各ヒータ２６に電流をそれぞれ供給するヒータ電
流制御回路３２を有している。
【００４２】半導体レーザ素子２２には第１実施例と同
様にＳＳ−ＬＤが用いられ、回折格子２４も第１実施例
と同様にＵＶ光によって描画される。また、入力光導波
路２３、光波長合分波器３０、第１の光分岐回路２７、
第２の光分岐回路２８、及び出力光導波路２９は、それ
ぞれＰＬＣによって構成される。
【００４３】なお、本実施例では、光波長合分波器３０
に対して、第１実施例とは逆に、出力用チャネル導波路
１９から複数の異なった波長の光を入力し、入力用チャ
ネル導波路１３から合波光を出力させている。また、図
３では発振波長がλ１〜λ４の４種類のレーザ光を出射
する構成を示しているが、同様な構成を並列に形成する
ことで、さらに多くの発振波長を得ることができる。さ
らに、ヒータ電流制御回路３２はＳｉ基板２１上に集積
されていてもよい。
【００４４】このような構成において、本実施例の多波
長光源装置は、半導体レーザ素子２２の出射光を、損失
の少ない光波長合分波器３０で合波し、第１の光分岐回
路２７で二分する。そして、第１の光分岐回路２７で分
岐された一方の光を出力光導波路２９によって出射端面
２５まで導き、他方の光を第２の光分岐回路２８によっ
て所望の発振波長の数に分岐した後、波長フィルタ３３
によって所望の波長の光成分をそれぞれ抽出する。この
ような構成でも、波長フィルタ３３の出力光を受光器３
１で受光し、受光器３１の出力電圧が最大になるように
ヒータ電流制御回路３２でヒータに供給する電流を制御
することで、第１実施例と同様に、半導体レーザ素子２
２の発振波長をそれぞれ所望の波長に正確に制御するこ
とができる。
【００４５】なお、図３では第２の光分岐回路２８の出
力光を波長フィルタ３３に通過させ、波長フィルタ３３
の出力光を受光器３１で受光する構成を示したが、第２
の光分岐回路２８の出力光をそれぞれ受光器で直接受光
する構成にしてもよい。この場合、受光器からは合波光
の受光パワーに応じた電圧しか出力されないため、この
ままでは各半導体レーザ素子２２の波長光に対応した光
パワーを検出することはできない。そこで、各半導体レ
ーザ素子２２の注入電流を波長光毎に異なる低周波でそ
れぞれ周波数変調する不図示の周波数変調回路を設け、
受光器の後段に各変調周波数成分のみを通過させる電気
フィルタを設けた構成にする。このような構成にするこ
とで、電気フィルタの出力から各半導体レーザ素子２２
の光パワーに対応する変調周波数成分がそれぞれ出力さ
れる。したがって、電気フィルタの出力電圧がそれぞれ
最大になるようにヒータ電流制御回路３２でヒータに供
給する電流を制御することで、半導体レーザ素子２２の
発振波長をそれぞれ所望の波長に正確に制御することが
できる。
【００４６】ところで、第１実施例の多波長光源装置で
は、半導体レーザ素子２の出射光が光合流回路７及び光
分岐回路８を通過した後に出力されているため、光合流
回路７及び光分岐回路８でそれぞれ光パワーの損失が発
生する。
【００４７】本実施例の多波長光源装置では、損失のな
い光波長合分波器３０によって半導体レーザ素子２２の
出射光を合波した後、第１の光分岐回路２７のみを通過
させて出力するため、第１実施例の光合流回路７の損失
分だけ、光パワーの損失が低減される。したがって、半
導体レーザ素子２２の駆動電流を第１実施例よりも少な
くすることができるため、多波長光源装置の消費電流を
低減することができる。
【００４８】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【００４９】各回折格子の近傍に、その温度を制御する
ためのヒータをそれぞれ配置し、受光器によって所望の
波長の光パワーに応じた電圧をそれぞれ出力し、受光器
の出力電圧がそれぞれ最大になるようにヒータ電流制御
回路からヒータに所定の電流を供給することで、半導体
レーザ素子の発振波長をそれぞれ所望の波長に正確に制
御することができる。
【００５０】また、半導体レーザ素子の注入電流をそれ
ぞれ異なる周波数で変調し、受光器の出力信号から変調
用の周波数成分を電気フィルタでそれぞれ抽出し、抽出
した周波数成分の電圧がそれぞれ最大になるようにヒー
タに所定の電流をそれぞれ供給することで、半導体レー
ザ素子の発振波長をそれぞれ所望の波長に正確に制御す
ることができる。
【００５１】したがって、回折格子の製作精度を緩和す
ることができるため、ＷＤＭ光通信システムの光源とし
て用いる場合に素子の歩留まりを向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多波長光源装置の第１実施例の構成を
示す模式図である。
【図２】図１に示した光波長合分波器の一構成例を示す
平面図である。
【図３】本発明の多波長光源装置の第２実施例の構成を
示す模式図である。
【図４】従来の多波長光源装置の構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１、２１ Ｓｉ基板 ２、２２ 半導体レーザ素子 ３、２３ 入力光導波路 ４、２４ 回折格子 ５、２５ 出射端面 ６、２６ ヒータ ７ 光合流回路 ８ 光分岐回路 ９、２９ 出力光導波路 １０、３０ 光波長合分波器 １１、３１ 受光器 １２、３２ ヒータ電流制御回路 １３ 入力用チャネル導波路 １４ 第１のスラブ導波路 １５ 回折面 １６ チャネル導波路 １７ アレイ導波路回折格子 １８ 第２のスラブ導波路 １９ 出力用チャネル導波路 ２７ 第１の光分岐回路 ２８ 第２の光分岐回路 ３３ 波長フィルタ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に
    導くための光導波路と、 前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子
    の外部共振器となる回折格子と、 を有し、前記回折格子の構造によって決まる複数の波長
    のレーザ光を出射する多波長光源装置であって、 前記半導体レーザ素子の出射光を合波する光合流回路
    と、 前記光合流回路の出力光を分波し、所望の波長の光毎に
    それぞれ出力する光波長合分波器と、 前記光波長合分波器の出力光をそれぞれ受光し、受光パ
    ワーに応じた電圧をそれぞれ出力する受光器と、 前記回折格子の近傍に配置され、前記回折格子の温度を
    変えるためのヒータと、 前記受光器の出力電圧がそれぞれ最大になるように前記
    ヒータに所定の電流をそれぞれ供給するヒータ電流制御
    回路と、を有する多波長光源装置。
  2. 【請求項２】 前記半導体レーザ素子、前記光導波路、
    前記回折格子、前記光合流回路、前記光波長合分波器、
    前記受光器、及び前記ヒータが、それぞれ共通の基板上
    に形成された請求項１記載の多波長光源装置。
  3. 【請求項３】 複数の半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に
    導くための光導波路と、 前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子
    の外部共振器となる回折格子と、を有し、前記回折格子
    の構造によって決まる複数の波長のレーザ光を出射する
    多波長光源装置であって、 前記半導体レーザ素子の出射光を合波する光波長合分波
    器と、 前記光波長合分波器の出力光を所望の波長光の数に分岐
    する光分岐回路と、 前記光分岐回路の出力光から、所望の波長の光成分をそ
    れぞれ抽出する波長フィルタと、 前記波長フィルタの出力光をそれぞれ受光し、受光パワ
    ーに応じた電圧をそれぞれ出力する受光器と、 前記回折格子の近傍に配置され、前記回折格子の温度を
    変えるためのヒータと、 前記受光器の出力電圧がそれぞれ最大になるように前記
    ヒータに所定の電流をそれぞれ供給するヒータ電流制御
    回路と、を有する多波長光源装置。
  4. 【請求項４】 前記半導体レーザ素子、前記光導波路、
    前記回折格子、前記光波長合分波器、前記光分岐回路、
    前記波長フィルタ、前記受光器、及び前記ヒータが、そ
    れぞれ共通の基板上に形成された請求項３記載の多波長
    光源装置。
  5. 【請求項５】 複数の半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に
    導くための光導波路と、 前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子
    の外部共振器となる回折格子と、 を有し、前記回折格子の構造によって決まる複数の波長
    のレーザ光を出射する多波長光源装置であって、 前記半導体レーザ素子の注入電流をそれぞれ異なる周波
    数で変調する周波数変調回路と、 前記半導体レーザ素子の出射光を合波する光波長合分波
    器と、 前記光波長合分波器の出力光を所望の波長光の数に分岐
    する光分岐回路と、 前記光分岐回路の出力光をそれぞれ受光し、受光パワー
    に応じた信号をそれぞれ出力する受光器と、 前記受光器の出力信号から前記変調用の周波数成分をそ
    れぞれ抽出する電気フィルタと、 前記回折格子の近傍に配置され、前記回折格子の温度を
    変えるためのヒータと、 前記電気フィルタの出力電圧がそれぞれ最大になるよう
    に前記ヒータに所定の電流をそれぞれ供給するヒータ電
    流制御回路と、を有する多波長光源装置。
  6. 【請求項６】 前記半導体レーザ素子、前記光導波路、
    前記回折格子、前記周波数変調回路、前記光波長合分波
    器、前記光分岐回路、前記受光器、前記電気フィルタ、
    及び前記ヒータが、それぞれ共通の基板上に形成された
    請求項５記載の多波長光源装置。
  7. 【請求項７】 前記光波長合分波器は、 入力用チャネル導波路と、 前記入力用チャネル導波路に接続される扇形の第１のス
    ラブ導波路と、 前記第１のスラブ導波路の回折面に垂直に接続され、所
    定の導波路長差を持つ複数のチャネル導波路からなるア
    レイ導波路回折格子と、 前記アレイ導波路回折格子と接続される扇形の第２のス
    ラブ導波路と、 前記第２のスラブ導波路に接続される出力用チャネル導
    波路と、 を有する石英系の光導波路からなる請求項１乃至６のい
    ずれか１項記載の多波長光源装置。
  8. 【請求項８】 複数の半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に
    導くための光導波路と、 前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子
    の外部共振器となる回折格子と、を有し、前記回折格子
    の構造によって決まる複数の波長のレーザ光を出射する
    多波長光源装置の発振波長をそれぞれ制御するための多
    波長光源装置の発振周波数制御方法であって、 前記回折格子の近傍に、予め前記回折格子の温度を変え
    るためのヒータをそれぞれ配置しておき、 前記半導体レーザ素子の出射光を合波し、 前記合波した光を所望の波長の光に分波し、 該分波された光を受光して受光パワーに応じた電圧をそ
    れぞれ出力し、 該電圧がそれぞれ最大になるように前記ヒータに所定の
    電流をそれぞれ供給する多波長光源装置の発振周波数制
    御方法。
  9. 【請求項９】 複数の半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に
    導くための光導波路と、 前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子
    の外部共振器となる回折格子と、を有し、前記回折格子
    の構造によって決まる複数の波長のレーザ光を出射する
    多波長光源装置の発振波長をそれぞれ制御するための多
    波長光源装置の発振周波数制御方法であって、 前記回折格子の近傍に、予め前記回折格子の温度を変え
    るためのヒータをそれぞれ配置しておき、 前記半導体レーザ素子の出射光を合波し、 前記合波した光を所望の波長光の数に分岐し、 該分岐した光から所望の波長の光成分をそれぞれ抽出
    し、 該抽出した光を受光して受光パワーに応じた電圧をそれ
    ぞれ出力し、 該電圧がそれぞれ最大になるように前記ヒータに所定の
    電流をそれぞれ供給する多波長光源装置の発振周波数制
    御方法。
  10. 【請求項１０】 複数の半導体レーザ素子と、 前記半導体レーザ素子の出射光をそれぞれ所望の経路に
    導くための光導波路と、 前記光導波路の途中に設けられ、前記半導体レーザ素子
    の外部共振器となる回折格子と、を有し、前記回折格子
    の構造によって決まる複数の波長のレーザ光を出射する
    多波長光源装置の発振波長をそれぞれ制御するための多
    波長光源装置の発振周波数制御方法であって、 前記回折格子の近傍に、予め前記回折格子の温度を変え
    るためのヒータをそれぞれ配置しておき、 前記半導体レーザ素子の注入電流をそれぞれ異なる周波
    数で変調し、 前記半導体レーザ素子の出射光を合波し、 前記合波した光を所望の波長光の数に分岐し、 該分岐した光から受光パワーに応じた信号をそれぞれ出
    力し、 該信号から前記変調用の周波数成分をそれぞれ抽出し、 該抽出した周波数成分の電圧がそれぞれ最大になるよう
    に前記ヒータに所定の電流をそれぞれ供給する多波長光
    源装置の発振周波数制御方法。
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