JP4090209B2 - 光波長安定回路、光送信器および光伝送システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、波長多重光通信システム（WDMシステム：Wavelength Divisioｎｍultiplexing）に使用される光送信器において、光送信器が出力する光信号の光波長を高精度に制御して光波長の安定化を図ることにより高密度の波長多重光通信システムの構築を実現した光波長制御方法に関するものである。本願発明は、更に、光通信システムの小型化を可能とする。特に、本願発明は、波長制御方法として、波長を常時監視する波長モニタ部を光源部に集積した場合において、経年動作等による波長変動を抑制する制御方法に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信において、より多くの情報を経済的に伝送する方法として波長多重方式が採用されている。図１はそのモデルを示す図である。送信側の光伝送システム１は、異なった光波長λ１〜λnをもつ光送信器６を使用し、光合波器２を使用してそれぞれの光信号を、一本のファイバ３に、波長多重する。受信側の光伝送システム５では、光分波器４を使用して光信号の分離を行うことにより、既存の光ファイバを用いながら経済的に伝送路の大容量化を実現することができる。尚、図中、符号７は光受信器である。
【０００３】
伝送容量をさらに拡大するためには、使用波長範囲を広帯域化すれば良い。しかし、光信号が光ファイバを伝送する際に、損失の少ない効率のよい信号伝送を行うためには、ある限られた波長範囲しか使用することができない。従って、より多くの多重化を図るためには、互いの波長間隔を狭め、高密度化を図ることが必要となる。
【０００４】
近年の高密度波長多重システムにおいて、光源として使用される半導体レーザの発振波長は１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍの間である。隣り合った波長の間隔を０.８ｎｍとすると、約４０波の波長多重が可能である。さらなる高密度化を実現する場合には、波長間隔を０.４ｎｍ、０.２ｎｍとすることにより、８０波及び１６０波の波長多重が可能となる。
【０００５】
波長多重の高密度化を図る際に重要となるのは、波長の安定度である。この安定度が悪いと、本来、波長ごとに独立しているはずの光信号が隣の波長の信号に漏れこんでしまうことにより、所望の通信品質を得ることができない。通常、波長間隔が０.８ｎｍの波長多重システムにおいて要求される波長変動量は０.１ｎｍ以下であり、波長間隔が０.４ｎｍ、０.２ｎｍのシステムにおいては許容できる波長変動量はそれぞれ０.０５ｎｍ、０.０２５ｎｍ程度である。
【０００６】
波長多重システムに使用される半導体半導体レーザの波長は、半導体レーザの活性層の温度に強く依存する。したがって、波長安定度を高めるためには、半導体レーザ装置の活性層温度制御の高精度化が必要となる。
【０００７】
また、光通信に使用される光送信器においては、光送信器の平均出力光強度の変動が小さいことが必要とされており、この機能を実現するために自動光出力制御回路（APC：Auto Power Control）が使用されている。半導体レーザの経時劣化等の理由により、レーザの出力光強度とレーザへの注入電流の比で表せる発光効率が変化した場合においても、このAPC回路によって平均出力光強度が一定となる様に、レーザへの注入電流量が制御され、安定した出力光強度が得られる。
【０００８】
しかし、半導体レーザ装置への注入電流量が変化すると、半導体レーザの活性層での消費電力が変化し、その結果として、活性層の温度変動が発生する。この活性層の温度変動が光波長の変動を引き起こしてしまい、高密度波長多重システムを構築する際の大きな障害となってしまう。
【０００９】
従って、高密度波長多重システムを実現するためには、この活性層の温度を一定に保つための温度制御方法の確立が大きな課題となる。
【００１０】
図２は、従来の波長制御方法の例を示す概念図である。光送信器の光源２０の出力光信号を、光スプリッタ１１を使用して２分岐する。この分割した光の片方の光信号を別な光スプリッタ１２によりさらに２方向に分離する。尚、この半導体レーザ装置は、自動光強度制御回路（ＡＰＣ）のよって、光強度は制御されている。光スプリッタにて分離された一方の光信号は、光の透過率が光波長依存性を持つ波長フィルタ１３を通した後、受光素子PD１（１４）で受け、もう一方の光は波長フィルタを介さずにそのまま受光素子PD２（１５）で受けるように構成にする。PD１（１４）で発生する光電流によって生じる電圧Vpd１は、図３の様に波長依存性をもつ。また、PD２（１５）で発生する光電流によって生じる電圧Vpd２は波長フィルタを通していないため、波長依存性は持たない。図３は波長モニター出力の波長依存性を例示する図である。横軸は波長、縦軸は出力Ｖｐｄである。
【００１１】
PD２によって発生する電圧Vpd２を任意に設定し、Vpd１とVpd２の差を常に一定にすることにより、レーザの出力光波長を所望の光波長λ１にセットすることができる。Vpd１とVpd２を比較回路１６で受け、誤差信号をレーザの温度を制御する温度制御回路１７へとフィードバックする。レーザは熱電子冷却素子（TEC：Thermoelectric Cooler）１９上に搭載されており、温度制御回路１７からの信号によって熱電子冷却素子１９の温度が制御される。そして、半導体レーザ装置の活性層の温度が一定に保たれる。この様に波長モニタ回路を使用して、レーザの光波長を一定に保つ光波長安定化方式の一例としては、例えば、日本国公開特許公報、特開平１１-２５１６７３号がある。
【００１２】
従来、レーザの温度制御を行う部分と波長をモニタする部分とは別々の部品で構成されていた。しかし、光通信システムの小型化への要求に対し、近年このレーザ実装部と波長モニタ部の集積化が図られている。集積化したときの部品の実装状態は図４の様に表せる。
【００１３】
図４に例示される光送信器４は、レーザ素子３０、光スプリッタ３１、波長フィルタ３２及び受光素子PD３（３３）及びPD４（３４）は、半導体レーザ３０の温度を制御する熱電子冷却素子（ＴＥＣ）３５上に搭載される。半導体レーザの光強度は、自動光強度制御回路（ＡＰＣ）３６よって制御されている。光波長の制御は、図２の場合と同様に、受光素子PD３（３３）及びPD４（３４）を流れる光電流によって発生するVpd３とVpd４を比較回路３８で比較し、誤差電圧をレーザの温度制御回路３７へとフィードバックする事により波長安定化が実現できる。このようにして、且つ光源部と波長モニタ部の集積化しているため光送信器の小型化を図れ、波長多重システムの小型化を実現可能とする。
【００１４】
この光源部と波長モニタ部を集積化した場合の部品搭載の一例としては、例えば、２０００年電子情報通信学総合大会「波長検出部内蔵チューナブルLDモジュール」がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光源部と波長モニタ部を集積させた波長モニタ部内蔵レーザモジュールは、前述の図４に示す様に、レーザ素子３０と光スプリッタ３１、波長フィルタ３２及び受光素子３３、３４が同一の熱電子冷却素子３５上に搭載されていた。このときレーザの経時劣化等の理由により、レーザの出力光強度とレーザへの注入電流の比で表せる発光効率が変化した場合、以下の様にレーザの発振波長が制御される。
【００１６】
APC回路３６によって出力光強度が一定となる様に、レーザへの注入電流量が制御され、レーザの活性層での発生する消費電力が変化する。その結果として活性層の温度変動が発生する。活性層の温度変動により、レーザの発振波長が変化するため、波長フィルタを通してPD３（３３）で発生する光電流が変化する。通常、経年劣化時にはレーザの発光効率が減少するため、レーザへの注入電流量は増加し、活性層温度が上昇し、発振波長は長波長側にずれる。
【００１７】
PD３（３３）及びPD４（３４）の光電流によって発生する電圧Vpd３及びVpd４は比較回路３８で比較され、誤差信号は温度制御回路３７への送られ、その差が最小となるようにレーザ素子温度が制御される。したがって、経年動作時においても、レーザの発振波長は図２におけるλ１で常に制御される。
【００１８】
しかしながら、波長モニタ部の集積化によりレーザの温度を制御する熱電子冷却素子上にはレーザ以外に光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子が搭載されており、熱電子冷却素子でレーザ素子温度を制御する際にそれらの素子の温度も同時に変化する。
【００１９】
光スプリッタの分岐率、波長フィルタの波長透率及び受光素子の受光効率などの特性について温度依存性が全くなければ、波長制御に関し問題は発生しない。しかし、いずれの特性も温度依存性を持ち、特に波長フィルタの波長透過特性については温度依存性が大きく、波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールの波長変動要因として大きな要素を占める。
【００２０】
波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールにおける波長変動の過程を図５に示す。図５は波長モニター集積型レーザモジュールの出力の波長依存性及びその雰囲気に寄る特性変動を例示する図である。通常、光通信用レーザとしてはインジウム、ガリウム、砒素等の材料を使用した化合物半導体レーザが使用され、所望の光強度を得るのに必要な注入電流は８０ｍＡ程度である。半導体レーザの発光効率が経時劣化により１０％減少した場合、APC回路によってレーザの出力強度が一定になるように注入電流が制御されるため、この場合、注入電流は８８.９ｍＡに上昇する。このとき、レーザで消費される電力が増加するためレーザの活性層の温度が上昇し、通常、上記の場合においては約２℃ほど活性層の温度が上昇する。波長モニタ回路、比較回路及び温度制御回路によってレーザの活性層の温度が一定になるように制御が行われることにより熱電子冷却素子上の温度は初期値に対し２℃下がる。熱電子冷却素子上に搭載されている部品で特に波長フィルタの波長透過特性は温度依存性が大きく、波長フィルタ材料としてエタロンを用いた場合、その透過波長の温度依存性は−０.０１ｎｍ／℃程度となる。したがって熱電子冷却素子温度が２℃下がった場合、透過波長は−０.０２ｎｍ短波長側にずれ、PD３の出力電圧Vpd３の波長依存性は短波長側へとシフトする。しかし、PD４の出力電圧Vpd４は変化しないため、光波長は初期値λ１から０.０２ｎｍ短波長にずれたλ２で安定してしまう。
【００２１】
上述したように、高密度光多重システムにおいては高精度に波長を安定に保つことが重要な課題であり、波長間隔が０.４ｎｍ、０.２ｎｍのシステムにおいては波長変動量はそれぞれ０.０５ｎｍ、０.０２５ｎｍ以下が要求されている。
【００２２】
しかしながら、波長モニタ部を集積化したレーザモジュールを使用する場合、システムの小型化は達成できるものの、波長フィルタの温度特性が波長変動量の大きな要素となってしまい、所望の波長安定度を得ることができない。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
従来の波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールにおいては同一熱電子冷却素子上にレーザチップ、波長フィルタ及び受光素子が搭載されており、温度制御回路でレーザの温度を制御する際に、光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子の温度も変化していた。特に波長フィルタの波長透過特性は温度依存性が大きく、高精度波長安定化に対し障害となっていた。
【００２４】
上記問題を解決するためにはレーザ素子と光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子を搭載した熱電子冷却素子についてレーザ素子とそれ以外の素子をそれぞれ独立した熱電子冷却素子に搭載して、温度制御回路でレーザ素子が搭載された熱電子冷却素子のみを温度制御することによって、上記波長変動要因を排除することはできる。しかしながら、それぞれ独立した熱電子冷却素子を温度制御することにより、回路規模及び消費電力の増大を引き起こし光通信システムの小型化には寄与しないため、ここでの課題を解決する手段としては除外する。
【００２５】
波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールでは図４においてPD３及びPD４で発生する電圧差を一定となるようにレーザ温度が制御される。従って、波長フィルタの温度が変化し、透過波長特性が変化した場合、PD３によって発生する電圧Vpd３は図５の通り変化するがPD４によって発生する電圧Vpd４は変化しないため、発振波長はλ１からλ２へと変化する。
【００２６】
光波長を同一に保つためにはPD３によって発生するVpd３が変化したときに、その変化の変動量に応じてPD４で発生する電圧Vpd４も制御すればよい。
【００２７】
波長モニタ内蔵レーザモジュールの初期動作時において、レーザへの注入電流を変化させることにより経年動作時の状態を疑似することができる。そのときの波長変動を抑制する制御電圧を補正電圧として、メモリ等、例えば半導体記憶装置に、あらかじめ記憶させ、このデータに基づいて、必要な補正電圧をVpd４に加算する構成にする。経年動作時に、注入電流が変動したとき、変動分に対応した補正電圧をVpd４に加算してVpd３と比較をして制御信号を温度制御回路に与えることで、同一熱電子冷却素子上にレーザ素子、光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子などを搭載した場合にも温度変動に対する特性変化は補正され、安定した光波長λ１を得ることができる。図５にこの状態が例示される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
以下、本願発明による波長安定方式の実施例を図面により詳細に説明する。図６に本発明の実施例の構成を示す。図６は、本願発明に係わる光送信器６０と光波長計６２が示される。
【００２９】
レーザ素子５０、光スプリッタ５１、波長フィルタ５２及び受光素子５３、５４は同一熱電子冷却素子５５上に搭載される。初期状態においての波長安定は、上述したように光スプリッタ５１で分割された光信号のうち、一方の光信号は波長フィルタ５２を介して受光素子PD５（５３）で受け、もう一方の光信号は波長フィルタを介さずにPD６（５４）で受け、PD５及びPD６を流れる光電流によって発生するVpd５とVpd６の電圧を比較回路５８で比較し、誤差信号をレーザの温度制御回路５７へとフィードバックすることにより実現できる。
【００３０】
レーザの経年劣化等によってレーザの発光効率が減少した場合、APC回路５６によってレーザ５０への注入電流量が増加し、その結果として、半導体レーザ装置の活性層の温度が上昇する。この経年劣化時の動作現象は、初期状態時にレーザへの注入電流を増加させることによって疑似することができる。前述したように、予めこの劣化状態とこの時これを補正するための注入電流の補正値を定めておく。
【００３１】
レーザへの注入電流を増加させた場合、発振波長の波長変動を起こさない様にするためには、レーザを温度制御したことで波長フィルタの透過特性が変化することにより発生するVpd５の変化に対し、波長フィルタを介さない側のPD６で発生するVpd６にもVpd５の変動分に対応した補正電圧を与える。この補正電圧を加算したVpd７をリファレンス電圧として前記比較回路に与え、Vpd５とVpd７の電圧差が常に一定になるように制御をおこなう。こうして、レーザへの注入電流を増加させた場合、発振波長の波長変動を起こさない状態を実現することができる。
【００３２】
この補正電圧は、初期動作状態において、以下の方法で求めることが出来、その補正電圧を、例えば、書き込み可能な記憶素子であるPROM（Programmable Read Only Memory）等に記憶させておくことにより、レーザの経年劣化においても波長変動を抑えることが出来る。
【００３３】
図６に示すように、半導体レーザ装置５０の注入電流の変化に対する出力光信号の波長の変化を波長計６２によってモニタする。レーザの注入電流をＶｄｅｇ信号により増加させ、擬似的のレーザが劣化した状態をつくる。そして、この時のＶＡＰＣは、Ｖｄｅｇ信号の増加と共に上昇する。この状態を図７に例示する。初期値（Ｖｄｅｇ＝０）の時のＶＡＰＣ１は、Ｖｄｅｇ２信号を与えた時に、ＶＡＰＣ２に変化する。その時に波長が変化しないための補正電圧Ｖｃｏｍｐは光波長計により光波長のモニタ信号Ｖｍｏｎを受け、Ｖｍｏｎが変化しないＶＡＰＣとＶｃｏｍｐの関係を補正回路に記憶するようにする。このＶＡＰＣとＶｃｏｍｐの関係例を図８に例示する。補正回路内に書き込み可能な記憶素子である、例えばPROM（Programmable Read Only Memory）を使用することにより、初期状態のＶＡＰＣの変化によりその変化量に対応する補正電圧Ｖｃｏｍｐ電圧が読み出され、レーザの波長を安定に保つことが可能となる。
【００３４】
実際の経年劣化時にはレーザ５０の発光効率が減少し、APC回路５６によってレーザへの注入電流が増加する。このときに注入電流の変化に対する補正電圧が前記記憶素子から読み出されるため、レーザの波長は安定に保たれる。
【００３５】
記憶素子としてPROMを使用するメリットとしては、レーザ温度に対する補正電圧の関係が非線形特性を持っている場合にでも簡単に制御が可能であること。また、光スプリッタ、波長フィルタ及び、受光素子の温度特性のばらつきが発生する場合においても、PROMにそのばらつきに対応した補正電圧を記憶させることにより、高精度な波長安定を実現することができることがあげられる。
【００３６】
光スプリッタ、波長フィルタや受光素子の温度依存性及びその温度特性ばらつきが小さいことがあらかじめ分かっている場合にはPROM等の記憶素子は使用しなくても、注入電流の変化時にあらかじめ既知の補正電圧を与える構成とすることにより、高精度な波長安定を実現することができる。
【００３７】
尚、図６ではレーザの後方出力光を波長モニタする方式となっているが、レーザの前方出力光を使用して同一方式を用いて波長制御した場合においても原理的には同じであり、高精度の波長安定の実現が可能である。
【００３８】
＜実施例２＞
図９に本発明の別な方式での実施例を示す。注入電流の変化によって発生するレーザ温度の変化を、サーミスタなどの感温素子で検出し、レーザ温度の変化に対する補正電圧をPROM等に記憶させておくことにより、実施例１と同様に発振波長の安定化を図ることができる。図９に符号８３として、前記感温素子を示した。その他の基本構成は、図６に例示する実施例と同様であるので、詳細説明は省略する。尚、図において、７０はレーザ素子、７１は光スプリッタ、７２は波長フィルタ、７３,７４は受光素子、７５は熱電子冷却素子（TEC）、７６は自動光強度制御回路（ＡＰＣ）、７７は温度制御回路、７８は比較回路、７９は波長モニタ内蔵レーザモジュール、８０は光送信器、８１は光波長補正回路、８２は光波長計、８３は感温素子である。
【００３９】
この場合においても、波長フィルタや受光素子の温度依存性及びその温度特性ばらつきが小さいことがあらかじめ分かっている場合にはPROM等の記憶素子は使用しなくても、レーザ温度の変化時にあらかじめ既知の補正電圧を与えるようにしておくことにより、高精度な波長安定を実現することができる。
【００４０】
本願発明の基本構成を整理し列挙すれば、次の通りである。
【００４１】
第１の形態は、レーザ出力光を光スプリッタによって分岐し、一方の信号光を光波長フィルタを介し受光素子で受け、もう一方の信号光を別な受光素子で受けるように構成し、レーザ、光スプリッタ、光波長フィルタ、受光素子を同一の熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ集積型レーザーモジュールと、各々の受光素子で発生する電流値を比較する比較回路とその比較信号を受け、熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路からなり、レーザへの注入電力の変動に対する光波長変動量を補正する信号を比較回路に加算する補正回路からなる高精度光波長安定回路である。
【００４２】
第２の形態は、レーザ出力光を光スプリッタによって分岐し、一方の信号光を光波長フィルタを介し受光素子で受け、もう一方の信号光を別な受光素子で受けるように構成し、レーザ、光スプリッタ、光波長フィルタ、受光素子を同一の熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ集積型レーザーモジュールと、各々の受光素子で発生する電流値を比較する比較回路とその比較信号を受け、熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路からなり、レーザへの注入電力の変動に対する光波長変動量を補正する信号を比較回路に加算する補正回路からなる高精度光波長安定回路を１つ以上具備する光送信器である。
【００４３】
第３の形態は、レーザ出力光を光スプリッタによって分岐し、一方の信号光を光波長フィルタを介し受光素子で受け、もう一方の信号光を別な受光素子で受けるように構成し、レーザ、光スプリッタ、光波長フィルタ、受光素子を同一の熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ集積型レーザーモジュールと、各々の受光素子で発生する電流値を比較する比較回路とその比較信号を受け、熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路からなり、レーザへの注入電力の変動に対する光波長変動量を補正する信号を比較回路に加算する補正回路からなる高精度光波長安定回路を１つ以上具備する光送信器を用いた高密度光波長多重システムである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、レーザ素子、光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子を同一熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ内蔵レーザモジュールを使用した波長多重システム用光送信器において、これまで経年動作時に発生していた光信号の光波長変動を抑制することができ、高精度波長安定化が図れる。更に、本願発明によれば、小型高密度光波長システムの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は光波長多重システムの構成を示す図である。
【図２】図２は従来の一実施例を示す波長制御方式を示す図である。
【図３】図３は従来の波長制御方式における波長モニタ出力の光波長依存性を示す図である。
【図４】図４は従来の波長モニタ集積型レーザモジュールを使用した波長制御方式の例を示す図である。
【図５】図５は波長モニタ集積型レーザモジュールの波長変動過程および本願発明による波長安定化過程を説明する図である。
【図６】図６は本発明による波長制御方式例を示す図である。
【図７】図７はレーザへの注入電流を制御する信号Ｖｄｅｇとレーザの光強度の制御の為の信号電圧ＶＡＰＣとの関係を例示する図である。
【図８】図８はレーザの光強度の制御の為の信号電圧ＶＡＰＣと波長変動を抑えるための補正電圧Ｖｃｏｍｐとの関係を例示する図である。
【図９】図９は本願発明による波長制御方式の別な例を示す図である。
【符号の説明】
１,５：光伝送システム、２,４：光合分波器、３：光ファイバ、６,７：光送受信器、１１,１２：光スプリッタ、１３：波長フィルタ、１４,１５：受光素子、１６：比較回路、１７：温度制御回路、１８：自動光強度制御回路（APC）、１９：熱電子冷却素子（TEC）、２０：レーザ素子、２１：光送信器、３０：レーザ素子、３１：光スプリッタ、３２：波長フィルタ、３３,３４：受光素子、３５：熱電子冷却素子（TEC）、３６：自動光強度制御回路（APC）、３７：温度制御回路、３８：比較回路、３９：波長モニタ内蔵レーザモジュール、４０：光送信器、５０：レーザ素子、５１：光スプリッタ、５２：波長フィルタ、５３,５４：受光素子、５５：熱電子冷却素子（TEC）、５６：自動光強度制御回路（APC）、５７：温度制御回路、５８：比較回路、５９：波長モニタ内蔵レーザモジュール、６０：光送信器、６１：光波長補正回路、６２：光波長計、７０：レーザ素子、７１：光スプリッタ、７２：波長フィルタ、７３,７４：受光素子、７５：熱電子冷却素子（TEC）、７６：自動光強度制御回路（APC）、７７：温度制御回路、７８：比較回路、７９：波長モニタ内蔵レーザモジュール、８０：光送信器、８１：光波長補正回路、８２：光波長計、８３：感温素子。
【発明の属する技術分野】
本願発明は、波長多重光通信システム（WDMシステム：Wavelength Divisioｎｍultiplexing）に使用される光送信器において、光送信器が出力する光信号の光波長を高精度に制御して光波長の安定化を図ることにより高密度の波長多重光通信システムの構築を実現した光波長制御方法に関するものである。本願発明は、更に、光通信システムの小型化を可能とする。特に、本願発明は、波長制御方法として、波長を常時監視する波長モニタ部を光源部に集積した場合において、経年動作等による波長変動を抑制する制御方法に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信において、より多くの情報を経済的に伝送する方法として波長多重方式が採用されている。図１はそのモデルを示す図である。送信側の光伝送システム１は、異なった光波長λ１〜λnをもつ光送信器６を使用し、光合波器２を使用してそれぞれの光信号を、一本のファイバ３に、波長多重する。受信側の光伝送システム５では、光分波器４を使用して光信号の分離を行うことにより、既存の光ファイバを用いながら経済的に伝送路の大容量化を実現することができる。尚、図中、符号７は光受信器である。
【０００３】
伝送容量をさらに拡大するためには、使用波長範囲を広帯域化すれば良い。しかし、光信号が光ファイバを伝送する際に、損失の少ない効率のよい信号伝送を行うためには、ある限られた波長範囲しか使用することができない。従って、より多くの多重化を図るためには、互いの波長間隔を狭め、高密度化を図ることが必要となる。
【０００４】
近年の高密度波長多重システムにおいて、光源として使用される半導体レーザの発振波長は１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍの間である。隣り合った波長の間隔を０.８ｎｍとすると、約４０波の波長多重が可能である。さらなる高密度化を実現する場合には、波長間隔を０.４ｎｍ、０.２ｎｍとすることにより、８０波及び１６０波の波長多重が可能となる。
【０００５】
波長多重の高密度化を図る際に重要となるのは、波長の安定度である。この安定度が悪いと、本来、波長ごとに独立しているはずの光信号が隣の波長の信号に漏れこんでしまうことにより、所望の通信品質を得ることができない。通常、波長間隔が０.８ｎｍの波長多重システムにおいて要求される波長変動量は０.１ｎｍ以下であり、波長間隔が０.４ｎｍ、０.２ｎｍのシステムにおいては許容できる波長変動量はそれぞれ０.０５ｎｍ、０.０２５ｎｍ程度である。
【０００６】
波長多重システムに使用される半導体半導体レーザの波長は、半導体レーザの活性層の温度に強く依存する。したがって、波長安定度を高めるためには、半導体レーザ装置の活性層温度制御の高精度化が必要となる。
【０００７】
また、光通信に使用される光送信器においては、光送信器の平均出力光強度の変動が小さいことが必要とされており、この機能を実現するために自動光出力制御回路（APC：Auto Power Control）が使用されている。半導体レーザの経時劣化等の理由により、レーザの出力光強度とレーザへの注入電流の比で表せる発光効率が変化した場合においても、このAPC回路によって平均出力光強度が一定となる様に、レーザへの注入電流量が制御され、安定した出力光強度が得られる。
【０００８】
しかし、半導体レーザ装置への注入電流量が変化すると、半導体レーザの活性層での消費電力が変化し、その結果として、活性層の温度変動が発生する。この活性層の温度変動が光波長の変動を引き起こしてしまい、高密度波長多重システムを構築する際の大きな障害となってしまう。
【０００９】
従って、高密度波長多重システムを実現するためには、この活性層の温度を一定に保つための温度制御方法の確立が大きな課題となる。
【００１０】
図２は、従来の波長制御方法の例を示す概念図である。光送信器の光源２０の出力光信号を、光スプリッタ１１を使用して２分岐する。この分割した光の片方の光信号を別な光スプリッタ１２によりさらに２方向に分離する。尚、この半導体レーザ装置は、自動光強度制御回路（ＡＰＣ）のよって、光強度は制御されている。光スプリッタにて分離された一方の光信号は、光の透過率が光波長依存性を持つ波長フィルタ１３を通した後、受光素子PD１（１４）で受け、もう一方の光は波長フィルタを介さずにそのまま受光素子PD２（１５）で受けるように構成にする。PD１（１４）で発生する光電流によって生じる電圧Vpd１は、図３の様に波長依存性をもつ。また、PD２（１５）で発生する光電流によって生じる電圧Vpd２は波長フィルタを通していないため、波長依存性は持たない。図３は波長モニター出力の波長依存性を例示する図である。横軸は波長、縦軸は出力Ｖｐｄである。
【００１１】
PD２によって発生する電圧Vpd２を任意に設定し、Vpd１とVpd２の差を常に一定にすることにより、レーザの出力光波長を所望の光波長λ１にセットすることができる。Vpd１とVpd２を比較回路１６で受け、誤差信号をレーザの温度を制御する温度制御回路１７へとフィードバックする。レーザは熱電子冷却素子（TEC：Thermoelectric Cooler）１９上に搭載されており、温度制御回路１７からの信号によって熱電子冷却素子１９の温度が制御される。そして、半導体レーザ装置の活性層の温度が一定に保たれる。この様に波長モニタ回路を使用して、レーザの光波長を一定に保つ光波長安定化方式の一例としては、例えば、日本国公開特許公報、特開平１１-２５１６７３号がある。
【００１２】
従来、レーザの温度制御を行う部分と波長をモニタする部分とは別々の部品で構成されていた。しかし、光通信システムの小型化への要求に対し、近年このレーザ実装部と波長モニタ部の集積化が図られている。集積化したときの部品の実装状態は図４の様に表せる。
【００１３】
図４に例示される光送信器４は、レーザ素子３０、光スプリッタ３１、波長フィルタ３２及び受光素子PD３（３３）及びPD４（３４）は、半導体レーザ３０の温度を制御する熱電子冷却素子（ＴＥＣ）３５上に搭載される。半導体レーザの光強度は、自動光強度制御回路（ＡＰＣ）３６よって制御されている。光波長の制御は、図２の場合と同様に、受光素子PD３（３３）及びPD４（３４）を流れる光電流によって発生するVpd３とVpd４を比較回路３８で比較し、誤差電圧をレーザの温度制御回路３７へとフィードバックする事により波長安定化が実現できる。このようにして、且つ光源部と波長モニタ部の集積化しているため光送信器の小型化を図れ、波長多重システムの小型化を実現可能とする。
【００１４】
この光源部と波長モニタ部を集積化した場合の部品搭載の一例としては、例えば、２０００年電子情報通信学総合大会「波長検出部内蔵チューナブルLDモジュール」がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光源部と波長モニタ部を集積させた波長モニタ部内蔵レーザモジュールは、前述の図４に示す様に、レーザ素子３０と光スプリッタ３１、波長フィルタ３２及び受光素子３３、３４が同一の熱電子冷却素子３５上に搭載されていた。このときレーザの経時劣化等の理由により、レーザの出力光強度とレーザへの注入電流の比で表せる発光効率が変化した場合、以下の様にレーザの発振波長が制御される。
【００１６】
APC回路３６によって出力光強度が一定となる様に、レーザへの注入電流量が制御され、レーザの活性層での発生する消費電力が変化する。その結果として活性層の温度変動が発生する。活性層の温度変動により、レーザの発振波長が変化するため、波長フィルタを通してPD３（３３）で発生する光電流が変化する。通常、経年劣化時にはレーザの発光効率が減少するため、レーザへの注入電流量は増加し、活性層温度が上昇し、発振波長は長波長側にずれる。
【００１７】
PD３（３３）及びPD４（３４）の光電流によって発生する電圧Vpd３及びVpd４は比較回路３８で比較され、誤差信号は温度制御回路３７への送られ、その差が最小となるようにレーザ素子温度が制御される。したがって、経年動作時においても、レーザの発振波長は図２におけるλ１で常に制御される。
【００１８】
しかしながら、波長モニタ部の集積化によりレーザの温度を制御する熱電子冷却素子上にはレーザ以外に光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子が搭載されており、熱電子冷却素子でレーザ素子温度を制御する際にそれらの素子の温度も同時に変化する。
【００１９】
光スプリッタの分岐率、波長フィルタの波長透率及び受光素子の受光効率などの特性について温度依存性が全くなければ、波長制御に関し問題は発生しない。しかし、いずれの特性も温度依存性を持ち、特に波長フィルタの波長透過特性については温度依存性が大きく、波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールの波長変動要因として大きな要素を占める。
【００２０】
波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールにおける波長変動の過程を図５に示す。図５は波長モニター集積型レーザモジュールの出力の波長依存性及びその雰囲気に寄る特性変動を例示する図である。通常、光通信用レーザとしてはインジウム、ガリウム、砒素等の材料を使用した化合物半導体レーザが使用され、所望の光強度を得るのに必要な注入電流は８０ｍＡ程度である。半導体レーザの発光効率が経時劣化により１０％減少した場合、APC回路によってレーザの出力強度が一定になるように注入電流が制御されるため、この場合、注入電流は８８.９ｍＡに上昇する。このとき、レーザで消費される電力が増加するためレーザの活性層の温度が上昇し、通常、上記の場合においては約２℃ほど活性層の温度が上昇する。波長モニタ回路、比較回路及び温度制御回路によってレーザの活性層の温度が一定になるように制御が行われることにより熱電子冷却素子上の温度は初期値に対し２℃下がる。熱電子冷却素子上に搭載されている部品で特に波長フィルタの波長透過特性は温度依存性が大きく、波長フィルタ材料としてエタロンを用いた場合、その透過波長の温度依存性は−０.０１ｎｍ／℃程度となる。したがって熱電子冷却素子温度が２℃下がった場合、透過波長は−０.０２ｎｍ短波長側にずれ、PD３の出力電圧Vpd３の波長依存性は短波長側へとシフトする。しかし、PD４の出力電圧Vpd４は変化しないため、光波長は初期値λ１から０.０２ｎｍ短波長にずれたλ２で安定してしまう。
【００２１】
上述したように、高密度光多重システムにおいては高精度に波長を安定に保つことが重要な課題であり、波長間隔が０.４ｎｍ、０.２ｎｍのシステムにおいては波長変動量はそれぞれ０.０５ｎｍ、０.０２５ｎｍ以下が要求されている。
【００２２】
しかしながら、波長モニタ部を集積化したレーザモジュールを使用する場合、システムの小型化は達成できるものの、波長フィルタの温度特性が波長変動量の大きな要素となってしまい、所望の波長安定度を得ることができない。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
従来の波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールにおいては同一熱電子冷却素子上にレーザチップ、波長フィルタ及び受光素子が搭載されており、温度制御回路でレーザの温度を制御する際に、光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子の温度も変化していた。特に波長フィルタの波長透過特性は温度依存性が大きく、高精度波長安定化に対し障害となっていた。
【００２４】
上記問題を解決するためにはレーザ素子と光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子を搭載した熱電子冷却素子についてレーザ素子とそれ以外の素子をそれぞれ独立した熱電子冷却素子に搭載して、温度制御回路でレーザ素子が搭載された熱電子冷却素子のみを温度制御することによって、上記波長変動要因を排除することはできる。しかしながら、それぞれ独立した熱電子冷却素子を温度制御することにより、回路規模及び消費電力の増大を引き起こし光通信システムの小型化には寄与しないため、ここでの課題を解決する手段としては除外する。
【００２５】
波長モニタ部を集積した波長モニタ内蔵レーザモジュールでは図４においてPD３及びPD４で発生する電圧差を一定となるようにレーザ温度が制御される。従って、波長フィルタの温度が変化し、透過波長特性が変化した場合、PD３によって発生する電圧Vpd３は図５の通り変化するがPD４によって発生する電圧Vpd４は変化しないため、発振波長はλ１からλ２へと変化する。
【００２６】
光波長を同一に保つためにはPD３によって発生するVpd３が変化したときに、その変化の変動量に応じてPD４で発生する電圧Vpd４も制御すればよい。
【００２７】
波長モニタ内蔵レーザモジュールの初期動作時において、レーザへの注入電流を変化させることにより経年動作時の状態を疑似することができる。そのときの波長変動を抑制する制御電圧を補正電圧として、メモリ等、例えば半導体記憶装置に、あらかじめ記憶させ、このデータに基づいて、必要な補正電圧をVpd４に加算する構成にする。経年動作時に、注入電流が変動したとき、変動分に対応した補正電圧をVpd４に加算してVpd３と比較をして制御信号を温度制御回路に与えることで、同一熱電子冷却素子上にレーザ素子、光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子などを搭載した場合にも温度変動に対する特性変化は補正され、安定した光波長λ１を得ることができる。図５にこの状態が例示される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
以下、本願発明による波長安定方式の実施例を図面により詳細に説明する。図６に本発明の実施例の構成を示す。図６は、本願発明に係わる光送信器６０と光波長計６２が示される。
【００２９】
レーザ素子５０、光スプリッタ５１、波長フィルタ５２及び受光素子５３、５４は同一熱電子冷却素子５５上に搭載される。初期状態においての波長安定は、上述したように光スプリッタ５１で分割された光信号のうち、一方の光信号は波長フィルタ５２を介して受光素子PD５（５３）で受け、もう一方の光信号は波長フィルタを介さずにPD６（５４）で受け、PD５及びPD６を流れる光電流によって発生するVpd５とVpd６の電圧を比較回路５８で比較し、誤差信号をレーザの温度制御回路５７へとフィードバックすることにより実現できる。
【００３０】
レーザの経年劣化等によってレーザの発光効率が減少した場合、APC回路５６によってレーザ５０への注入電流量が増加し、その結果として、半導体レーザ装置の活性層の温度が上昇する。この経年劣化時の動作現象は、初期状態時にレーザへの注入電流を増加させることによって疑似することができる。前述したように、予めこの劣化状態とこの時これを補正するための注入電流の補正値を定めておく。
【００３１】
レーザへの注入電流を増加させた場合、発振波長の波長変動を起こさない様にするためには、レーザを温度制御したことで波長フィルタの透過特性が変化することにより発生するVpd５の変化に対し、波長フィルタを介さない側のPD６で発生するVpd６にもVpd５の変動分に対応した補正電圧を与える。この補正電圧を加算したVpd７をリファレンス電圧として前記比較回路に与え、Vpd５とVpd７の電圧差が常に一定になるように制御をおこなう。こうして、レーザへの注入電流を増加させた場合、発振波長の波長変動を起こさない状態を実現することができる。
【００３２】
この補正電圧は、初期動作状態において、以下の方法で求めることが出来、その補正電圧を、例えば、書き込み可能な記憶素子であるPROM（Programmable Read Only Memory）等に記憶させておくことにより、レーザの経年劣化においても波長変動を抑えることが出来る。
【００３３】
図６に示すように、半導体レーザ装置５０の注入電流の変化に対する出力光信号の波長の変化を波長計６２によってモニタする。レーザの注入電流をＶｄｅｇ信号により増加させ、擬似的のレーザが劣化した状態をつくる。そして、この時のＶＡＰＣは、Ｖｄｅｇ信号の増加と共に上昇する。この状態を図７に例示する。初期値（Ｖｄｅｇ＝０）の時のＶＡＰＣ１は、Ｖｄｅｇ２信号を与えた時に、ＶＡＰＣ２に変化する。その時に波長が変化しないための補正電圧Ｖｃｏｍｐは光波長計により光波長のモニタ信号Ｖｍｏｎを受け、Ｖｍｏｎが変化しないＶＡＰＣとＶｃｏｍｐの関係を補正回路に記憶するようにする。このＶＡＰＣとＶｃｏｍｐの関係例を図８に例示する。補正回路内に書き込み可能な記憶素子である、例えばPROM（Programmable Read Only Memory）を使用することにより、初期状態のＶＡＰＣの変化によりその変化量に対応する補正電圧Ｖｃｏｍｐ電圧が読み出され、レーザの波長を安定に保つことが可能となる。
【００３４】
実際の経年劣化時にはレーザ５０の発光効率が減少し、APC回路５６によってレーザへの注入電流が増加する。このときに注入電流の変化に対する補正電圧が前記記憶素子から読み出されるため、レーザの波長は安定に保たれる。
【００３５】
記憶素子としてPROMを使用するメリットとしては、レーザ温度に対する補正電圧の関係が非線形特性を持っている場合にでも簡単に制御が可能であること。また、光スプリッタ、波長フィルタ及び、受光素子の温度特性のばらつきが発生する場合においても、PROMにそのばらつきに対応した補正電圧を記憶させることにより、高精度な波長安定を実現することができることがあげられる。
【００３６】
光スプリッタ、波長フィルタや受光素子の温度依存性及びその温度特性ばらつきが小さいことがあらかじめ分かっている場合にはPROM等の記憶素子は使用しなくても、注入電流の変化時にあらかじめ既知の補正電圧を与える構成とすることにより、高精度な波長安定を実現することができる。
【００３７】
尚、図６ではレーザの後方出力光を波長モニタする方式となっているが、レーザの前方出力光を使用して同一方式を用いて波長制御した場合においても原理的には同じであり、高精度の波長安定の実現が可能である。
【００３８】
＜実施例２＞
図９に本発明の別な方式での実施例を示す。注入電流の変化によって発生するレーザ温度の変化を、サーミスタなどの感温素子で検出し、レーザ温度の変化に対する補正電圧をPROM等に記憶させておくことにより、実施例１と同様に発振波長の安定化を図ることができる。図９に符号８３として、前記感温素子を示した。その他の基本構成は、図６に例示する実施例と同様であるので、詳細説明は省略する。尚、図において、７０はレーザ素子、７１は光スプリッタ、７２は波長フィルタ、７３,７４は受光素子、７５は熱電子冷却素子（TEC）、７６は自動光強度制御回路（ＡＰＣ）、７７は温度制御回路、７８は比較回路、７９は波長モニタ内蔵レーザモジュール、８０は光送信器、８１は光波長補正回路、８２は光波長計、８３は感温素子である。
【００３９】
この場合においても、波長フィルタや受光素子の温度依存性及びその温度特性ばらつきが小さいことがあらかじめ分かっている場合にはPROM等の記憶素子は使用しなくても、レーザ温度の変化時にあらかじめ既知の補正電圧を与えるようにしておくことにより、高精度な波長安定を実現することができる。
【００４０】
本願発明の基本構成を整理し列挙すれば、次の通りである。
【００４１】
第１の形態は、レーザ出力光を光スプリッタによって分岐し、一方の信号光を光波長フィルタを介し受光素子で受け、もう一方の信号光を別な受光素子で受けるように構成し、レーザ、光スプリッタ、光波長フィルタ、受光素子を同一の熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ集積型レーザーモジュールと、各々の受光素子で発生する電流値を比較する比較回路とその比較信号を受け、熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路からなり、レーザへの注入電力の変動に対する光波長変動量を補正する信号を比較回路に加算する補正回路からなる高精度光波長安定回路である。
【００４２】
第２の形態は、レーザ出力光を光スプリッタによって分岐し、一方の信号光を光波長フィルタを介し受光素子で受け、もう一方の信号光を別な受光素子で受けるように構成し、レーザ、光スプリッタ、光波長フィルタ、受光素子を同一の熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ集積型レーザーモジュールと、各々の受光素子で発生する電流値を比較する比較回路とその比較信号を受け、熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路からなり、レーザへの注入電力の変動に対する光波長変動量を補正する信号を比較回路に加算する補正回路からなる高精度光波長安定回路を１つ以上具備する光送信器である。
【００４３】
第３の形態は、レーザ出力光を光スプリッタによって分岐し、一方の信号光を光波長フィルタを介し受光素子で受け、もう一方の信号光を別な受光素子で受けるように構成し、レーザ、光スプリッタ、光波長フィルタ、受光素子を同一の熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ集積型レーザーモジュールと、各々の受光素子で発生する電流値を比較する比較回路とその比較信号を受け、熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路からなり、レーザへの注入電力の変動に対する光波長変動量を補正する信号を比較回路に加算する補正回路からなる高精度光波長安定回路を１つ以上具備する光送信器を用いた高密度光波長多重システムである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、レーザ素子、光スプリッタ、波長フィルタ及び受光素子を同一熱電子冷却素子上に搭載した波長モニタ内蔵レーザモジュールを使用した波長多重システム用光送信器において、これまで経年動作時に発生していた光信号の光波長変動を抑制することができ、高精度波長安定化が図れる。更に、本願発明によれば、小型高密度光波長システムの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は光波長多重システムの構成を示す図である。
【図２】図２は従来の一実施例を示す波長制御方式を示す図である。
【図３】図３は従来の波長制御方式における波長モニタ出力の光波長依存性を示す図である。
【図４】図４は従来の波長モニタ集積型レーザモジュールを使用した波長制御方式の例を示す図である。
【図５】図５は波長モニタ集積型レーザモジュールの波長変動過程および本願発明による波長安定化過程を説明する図である。
【図６】図６は本発明による波長制御方式例を示す図である。
【図７】図７はレーザへの注入電流を制御する信号Ｖｄｅｇとレーザの光強度の制御の為の信号電圧ＶＡＰＣとの関係を例示する図である。
【図８】図８はレーザの光強度の制御の為の信号電圧ＶＡＰＣと波長変動を抑えるための補正電圧Ｖｃｏｍｐとの関係を例示する図である。
【図９】図９は本願発明による波長制御方式の別な例を示す図である。
【符号の説明】
１,５：光伝送システム、２,４：光合分波器、３：光ファイバ、６,７：光送受信器、１１,１２：光スプリッタ、１３：波長フィルタ、１４,１５：受光素子、１６：比較回路、１７：温度制御回路、１８：自動光強度制御回路（APC）、１９：熱電子冷却素子（TEC）、２０：レーザ素子、２１：光送信器、３０：レーザ素子、３１：光スプリッタ、３２：波長フィルタ、３３,３４：受光素子、３５：熱電子冷却素子（TEC）、３６：自動光強度制御回路（APC）、３７：温度制御回路、３８：比較回路、３９：波長モニタ内蔵レーザモジュール、４０：光送信器、５０：レーザ素子、５１：光スプリッタ、５２：波長フィルタ、５３,５４：受光素子、５５：熱電子冷却素子（TEC）、５６：自動光強度制御回路（APC）、５７：温度制御回路、５８：比較回路、５９：波長モニタ内蔵レーザモジュール、６０：光送信器、６１：光波長補正回路、６２：光波長計、７０：レーザ素子、７１：光スプリッタ、７２：波長フィルタ、７３,７４：受光素子、７５：熱電子冷却素子（TEC）、７６：自動光強度制御回路（APC）、７７：温度制御回路、７８：比較回路、７９：波長モニタ内蔵レーザモジュール、８０：光送信器、８１：光波長補正回路、８２：光波長計、８３：感温素子。
Claims (3)
- 半導体レーザと、光スプリッタと、光波長フィルタと、第１及び第２の受光素子とを一つの熱電子冷却素子に搭載したレーザモジュールを具備し、且つ前記半導体レーザ部の出力光を前記光スプリッタによって２つの出力光に分岐し、前記分岐した出力光の内の一方の信号光を前記波長フィルタを介して前記第１の受光素子で受光し、前記分岐した出力光の内の他方の信号光を第２の受光素子で受光する如く配された波長モニタ集積型レーザモジュールに供する光波長安定回路であって、
前記第１及び第２の受光素子の電流値を比較する比較回路と、
前記比較回路よりの比較信号に基づき前記熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路と、
前記半導体レーザの経時劣化に伴う前記半導体レーザの稼動初期からの注入電力の変動に対し、波長安定化の前記熱電子冷却素子の温度を制御する際に生じる前記光スプリッタの分岐率と前記光波長フィルタの波長透過率と前記第１及び第２の受光素子の受光効率特性の温度依存性に伴う特性変動を補正する補正回路を具備し、該補正回路には予め前記半導体レーザへの注入電流を増加させて該半導体レーザを擬似的に劣化させた状態を作り、前記熱電子冷却素子を温度変化させた場合において前記光スプリッタ分岐率と前記光波長フィルタの波長透過率と前記第１及び第２の受光素子の受光効率特性の温度依存性を補正する補正電圧が記憶された記憶部を有し、
該補正回路は、前記半導体レーザの注入電流の変化を監視する端子を具備し、注入電流の変化に応じて前記補正回路の記憶部によって発生する補正電圧を前記第２の受光素子の出力に加算する構成をとり、前記半導体レーザの出力を受ける前記第２の受光素子の出力電流値を監視し、出力電流値が一定となるように前記半導体レーザへの注入電流を制御する光出力制御回路と、
前記光出力制御回路へ前記半導体レーザを擬似的に劣化させる状態とするため外部から他の電圧を重畳する入力端子と、
を、有することを特徴とする光波長安定回路。 - 半導体レーザと、光スプリッタと、光波長フィルタと、第１及び第２の受光素子とを一つの熱電子冷却素子に搭載したレーザモジュールを具備し、
前記半導体レーザ部の出力光を前記光スプリッタによって２つの出力光に分岐し、前記分岐した出力光の内の一方の信号光を前記波長フィルタを介して前記第１の受光素子で受光し、前記分岐した出力光の内の他方の信号光を第２の受光素子で受光する如く配され、且つ
前記第１及び第２の受光素子の電流値を比較する比較回路と、
前記比較回路よりの比較信号に基づき前記熱電子冷却素子の温度を制御する温度制御回路と、
前記半導体レーザの経時劣化に伴う前記半導体レーザの稼動初期からの注入電力の変動に対し、波長安定化の前記熱電子冷却素子の温度を制御する際に生じる前記光スプリッタの分岐率と前記光波長フィルタの波長透過率と前記第１及び第２の受光素子の受光効率特性の温度依存性に伴う特性変動を補正する補正回路を具備し、該補正回路には予め前記半導体レーザへの注入電流を増加させて該半導体レーザを擬似的に劣化させた状態を作り、前記熱電子冷却素子を温度変化させた場合において前記光スプリッタ分岐率と前記光波長フィルタの波長透過率と前記第１及び第２の受光素子の受光効率特性の温度依存性を補正する補正電圧が記憶された記憶部を有し、
該補正回路は、前記半導体レーザの注入電流の変化を監視する端子を具備し、注入電流の変化に応じて前記補正回路の記憶部によって発生する補正電圧を前記第２の受光素子の出力に加算する構成をとり、前記半導体レーザの出力を受ける前記第２の受光素子の出力電流値を監視し、出力電流値が一定となるように前記半導体レーザへの注入電流を制御する光出力制御回路と、
前記光出力制御回路へ前記半導体レーザを擬似的に劣化させる状態とするため外部から他の電圧を重畳する入力端子と、
を、有することを特徴とする光送信器。 - 請求項２に記載の光送信器と、該光送信器からの光信号を受信する光受信器とを有することを特徴とする光伝送システム。
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