JPH07111354A - 半導体レーザの駆動装置 - Google Patents
半導体レーザの駆動装置Info
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- JPH07111354A JPH07111354A JP25454093A JP25454093A JPH07111354A JP H07111354 A JPH07111354 A JP H07111354A JP 25454093 A JP25454093 A JP 25454093A JP 25454093 A JP25454093 A JP 25454093A JP H07111354 A JPH07111354 A JP H07111354A
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- semiconductor laser
- signal
- laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 波長可変半導体レーザにおいて、発振波長を
再現性よくし、連続的かつ高速の波長切り替えを実現す
る。また、発振光周波数を高精度に安定化させ、高精度
の波長切り替えを実現する。 【構成】 波長可変半導体レーザの各領域に注入電流を
与える駆動回路にその注入電流の比率あるいは注入電流
密度を一定にする減衰器と、インピーダンス整合を行う
終端抵抗とを設ける。また、出力光を固有の共振周波数
を有する周波数弁別手段で弁別して波長誤差成分を抽出
し、この誤差成分を波長可変半導体レーザを負帰還して
波長制御を行う。また、波長可変半導体レーザの熱的波
長シフト分を補正する等化回路を設けて、注入された波
長可変電流の総量に相当する熱的波長シフトを補正す
る。
再現性よくし、連続的かつ高速の波長切り替えを実現す
る。また、発振光周波数を高精度に安定化させ、高精度
の波長切り替えを実現する。 【構成】 波長可変半導体レーザの各領域に注入電流を
与える駆動回路にその注入電流の比率あるいは注入電流
密度を一定にする減衰器と、インピーダンス整合を行う
終端抵抗とを設ける。また、出力光を固有の共振周波数
を有する周波数弁別手段で弁別して波長誤差成分を抽出
し、この誤差成分を波長可変半導体レーザを負帰還して
波長制御を行う。また、波長可変半導体レーザの熱的波
長シフト分を補正する等化回路を設けて、注入された波
長可変電流の総量に相当する熱的波長シフトを補正す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コヒーレント光通信、
波長多重通信およびそれらを利用した光通信網における
送受信装置、光クロスコネクト装置あるいは光交換機、
光周波数基準器、光周波数シンセサイザなどに用いられ
る分布ブラッグ反射型半導体レーザ(以下DBRレーザ
という)、分布帰還型半導体レーザ(以下DFBレーザ
という)をはじめとする波長可変機能を有する集積化さ
れた半導体レーザの駆動装置に関するものである。
波長多重通信およびそれらを利用した光通信網における
送受信装置、光クロスコネクト装置あるいは光交換機、
光周波数基準器、光周波数シンセサイザなどに用いられ
る分布ブラッグ反射型半導体レーザ(以下DBRレーザ
という)、分布帰還型半導体レーザ(以下DFBレーザ
という)をはじめとする波長可変機能を有する集積化さ
れた半導体レーザの駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】まず、DBRレーザの発振波長および発
振波長可変原理について説明する。
振波長可変原理について説明する。
【0003】DBRレーザの発振波長は、活性領域屈折
率na 、位相調整領域屈折率np 、分布ブラッグ反射器
領域(以下DBR領域という)屈折率nd 、および活性
領域長La 、位相調整領域長Lp 、DBR領域実行領域
長Leff によって決定するDBRレーザの有効共振器長
(na La +np Lp +nd Leff )の位相条件(na
La +np Lp +nd Leff =mλm /2、ただしmは
整数)を満足する共振器モード波長λm のうち、DBR
領域のブラッグ波長λB に最も近い波長で発振する。
率na 、位相調整領域屈折率np 、分布ブラッグ反射器
領域(以下DBR領域という)屈折率nd 、および活性
領域長La 、位相調整領域長Lp 、DBR領域実行領域
長Leff によって決定するDBRレーザの有効共振器長
(na La +np Lp +nd Leff )の位相条件(na
La +np Lp +nd Leff =mλm /2、ただしmは
整数)を満足する共振器モード波長λm のうち、DBR
領域のブラッグ波長λB に最も近い波長で発振する。
【0004】位相調整領域およびDBR領域の注入電流
変化に対して、共振モード波長が変化する場合を考え
る。共振器モード波長のシフト量Δλm は、位相調整領
域注入電流とDBR領域注入電流によるプラズマ効果に
起因する各領域の屈折率変化Δnp 、Δnd を用いる
と、Δnp Lp +Δnd Leff =mλm /2を満足す
る。
変化に対して、共振モード波長が変化する場合を考え
る。共振器モード波長のシフト量Δλm は、位相調整領
域注入電流とDBR領域注入電流によるプラズマ効果に
起因する各領域の屈折率変化Δnp 、Δnd を用いる
と、Δnp Lp +Δnd Leff =mλm /2を満足す
る。
【0005】一方、ブラッグ波長のシフト量(ΔλB =
Δnd λB /nd )と共振モード波長のシフト量とが等
しいとき単一モードの発振が保持されることにより、Δ
λm=ΔλB であることが必要である。
Δnd λB /nd )と共振モード波長のシフト量とが等
しいとき単一モードの発振が保持されることにより、Δ
λm=ΔλB であることが必要である。
【0006】上記の条件を満足させるため、位相調整領
域およびDBR領域の屈折率変化量は次の関係式 Lp Δnp ={(na La +np Lp +nd Leff )λ
B /(nd λm )−Leff }Δnd の条件を満たすことが必要である。
域およびDBR領域の屈折率変化量は次の関係式 Lp Δnp ={(na La +np Lp +nd Leff )λ
B /(nd λm )−Leff }Δnd の条件を満たすことが必要である。
【0007】ところで、屈折率変化量は、概ね注入電流
変化量に対して比例するため、導波路領域に無注入の場
合に発振波長とブラッグ波長が等しい条件では、前式は ΔI3 /ΔI2 =Lp /(La +Lp ) で近似できる。
変化量に対して比例するため、導波路領域に無注入の場
合に発振波長とブラッグ波長が等しい条件では、前式は ΔI3 /ΔI2 =Lp /(La +Lp ) で近似できる。
【0008】なお、I2 は位相調整領域への注入電流の
変化量、I3 はDBR領域への注入電流の変化量であ
る。
変化量、I3 はDBR領域への注入電流の変化量であ
る。
【0009】ところで、多電極DBRレーザおよび多電
極DFBレーザの発振波長変化は注入電流による屈折率
変化に起因するものであり、この内部屈折率変化の基本
原理として、導波路に用いる半導体材料が注入電流印加
にともない以下に述べる二つの効果によってその屈折率
が変化することが知られている。
極DFBレーザの発振波長変化は注入電流による屈折率
変化に起因するものであり、この内部屈折率変化の基本
原理として、導波路に用いる半導体材料が注入電流印加
にともない以下に述べる二つの効果によってその屈折率
が変化することが知られている。
【0010】第一の効果であるプラズマ効果は、注入電
流によって生ずる負の屈折率変化である。また第二の効
果である熱光学効果は、注入電流とDBRレーザの内部
抵抗による二次的な発熱に起因する正の屈折率変化であ
る。
流によって生ずる負の屈折率変化である。また第二の効
果である熱光学効果は、注入電流とDBRレーザの内部
抵抗による二次的な発熱に起因する正の屈折率変化であ
る。
【0011】プラズマ効果では、注入電流印加にともな
い半導体材料内でキャリアが生成され、そのキャリアの
寿命によって変化の速度が決定されるため、時定数がn
s(10-9秒)程度の高速の屈折率変化である。このプ
ラズマ効果による屈折率変化は注入電流量に概ね比例す
る。
い半導体材料内でキャリアが生成され、そのキャリアの
寿命によって変化の速度が決定されるため、時定数がn
s(10-9秒)程度の高速の屈折率変化である。このプ
ラズマ効果による屈折率変化は注入電流量に概ね比例す
る。
【0012】一方、熱光学的効果は半導体レーザの導波
路領域、チップおよびマウントの熱容量に依存する熱拡
散によって屈折率変化の速度が決定されるため、時定数
がμs(10-6秒)からms(10-3秒)程度の比較的
低速の屈折率変化である。この熱光学的効果による屈折
率変化は注入電流量の2乗に概ね比例する。
路領域、チップおよびマウントの熱容量に依存する熱拡
散によって屈折率変化の速度が決定されるため、時定数
がμs(10-6秒)からms(10-3秒)程度の比較的
低速の屈折率変化である。この熱光学的効果による屈折
率変化は注入電流量の2乗に概ね比例する。
【0013】次に図面により従来の半導体レーザの波長
制御技術を説明する。
制御技術を説明する。
【0014】図1にDBRレーザの波長可変制御を行う
第一の半導体レーザの駆動方法および装置の構成例を示
す。
第一の半導体レーザの駆動方法および装置の構成例を示
す。
【0015】図1において、101はDBRレーザチッ
プ101は、マウント102により熱交換素子104に
載置されている。また温度センサ105も熱交換素子1
04に載置されて、DBRレーザモジュール106を構
成する。DBRレーザチップ101は、それぞれ、活性
領域111、位相調整領域112、DBR領域113が
構成されており、各領域に対応して電極103が設けら
れている。そして活性領域111の電極103には活性
領域注入電流121が、位相調整領域112の電極10
3には位相調整領域注入電流122が、DBR領域11
3の電極103にはDBR領域注入電流123が、それ
ぞれ電流源131から与えられる。外部から与えられる
波長設定要求140は、各領域の注入電流値と波長とを
対応させた変換テーブル130に与えられ、変換された
電流設定要求141が各電流源131に与えられる。な
お、150は出力レーザ光である。
プ101は、マウント102により熱交換素子104に
載置されている。また温度センサ105も熱交換素子1
04に載置されて、DBRレーザモジュール106を構
成する。DBRレーザチップ101は、それぞれ、活性
領域111、位相調整領域112、DBR領域113が
構成されており、各領域に対応して電極103が設けら
れている。そして活性領域111の電極103には活性
領域注入電流121が、位相調整領域112の電極10
3には位相調整領域注入電流122が、DBR領域11
3の電極103にはDBR領域注入電流123が、それ
ぞれ電流源131から与えられる。外部から与えられる
波長設定要求140は、各領域の注入電流値と波長とを
対応させた変換テーブル130に与えられ、変換された
電流設定要求141が各電流源131に与えられる。な
お、150は出力レーザ光である。
【0016】この構成による駆動方法を説明する。この
方法は、あらかじめ、活性領域注入電流121、位相調
整領域注入電流122、DBR領域注入電流123に対
して、各領域の注入電流を変更した時点から熱的な過渡
応答時間に対し十分に長い時間が経過したのちの定常的
な発振波長を測定し、各領域注入電流と対応する発振波
長とを記述した変換テーブル130を参照し、そのデー
タを読み出すことによって、電流設定要求141によっ
て各領域への注入電流を設定するものである。
方法は、あらかじめ、活性領域注入電流121、位相調
整領域注入電流122、DBR領域注入電流123に対
して、各領域の注入電流を変更した時点から熱的な過渡
応答時間に対し十分に長い時間が経過したのちの定常的
な発振波長を測定し、各領域注入電流と対応する発振波
長とを記述した変換テーブル130を参照し、そのデー
タを読み出すことによって、電流設定要求141によっ
て各領域への注入電流を設定するものである。
【0017】次に図2にDBRレーザの第二の駆動方法
および装置の構成例を示す。図2に示す例は、DBRレ
ーザの位相調整領域およびDBR領域の注入電流を抵抗
分割によって分配し、連続的な波長掃引を実現しようと
する駆動方法および装置の例である。図2において、駆
動回路には波長可変電流211(It )を分配し、それ
ぞれ位相調整注入電流122、DBR領域注入電流12
3として与える分割抵抗201、202が設けられる。
また、活性領域には一定の活性領域注入電流210(I
a )が与えられる構成である。
および装置の構成例を示す。図2に示す例は、DBRレ
ーザの位相調整領域およびDBR領域の注入電流を抵抗
分割によって分配し、連続的な波長掃引を実現しようと
する駆動方法および装置の例である。図2において、駆
動回路には波長可変電流211(It )を分配し、それ
ぞれ位相調整注入電流122、DBR領域注入電流12
3として与える分割抵抗201、202が設けられる。
また、活性領域には一定の活性領域注入電流210(I
a )が与えられる構成である。
【0018】この図2の駆動方法を説明する。この駆動
方法は、DBRレーザの活性領域注入電流210をある
電流値に設定し、波長可変電流211を分割抵抗20
1、202によって位相調整領域注入電流122および
DBR領域注入電流に分配し、連続的な波長掃引を実現
しようとする駆動方法である。
方法は、DBRレーザの活性領域注入電流210をある
電流値に設定し、波長可変電流211を分割抵抗20
1、202によって位相調整領域注入電流122および
DBR領域注入電流に分配し、連続的な波長掃引を実現
しようとする駆動方法である。
【0019】参考文献:例えばS.Murata, I.Mito and
K.Kobayashi "Over 720GHz(5.8nm)frequency tuning by
a 1.5μm DBR laser with phase and Bragg waveleng
th control regions", Electron.Lett., Vol.23, No.8,
pp.403-405, 1987. 図3は、第三の従来の半導体レーザの波長制御機能を有
する駆動方法および装置の構成例を示す。
K.Kobayashi "Over 720GHz(5.8nm)frequency tuning by
a 1.5μm DBR laser with phase and Bragg waveleng
th control regions", Electron.Lett., Vol.23, No.8,
pp.403-405, 1987. 図3は、第三の従来の半導体レーザの波長制御機能を有
する駆動方法および装置の構成例を示す。
【0020】図3において、DBRレーザ311の活性
領域、位相調整領域、DBR領域をそれぞれ独立に駆動
できる電流源301が設けられ、また、DBR領域に波
長切替電流を与える波長切替用電源302が設けられ
る。DBRレーザ311の出力光および基準レーザ31
2の出力光を分配する光分配器321の出力はこの出力
光をビート信号として検出するフロントエンド322に
入力される。フロントエンド322の出力は増幅器32
3で増幅され、周波数弁別器324により波長誤差信号
が生成された後ループフィルタ325を介して位相調整
領域に負帰還結合される。
領域、位相調整領域、DBR領域をそれぞれ独立に駆動
できる電流源301が設けられ、また、DBR領域に波
長切替電流を与える波長切替用電源302が設けられ
る。DBRレーザ311の出力光および基準レーザ31
2の出力光を分配する光分配器321の出力はこの出力
光をビート信号として検出するフロントエンド322に
入力される。フロントエンド322の出力は増幅器32
3で増幅され、周波数弁別器324により波長誤差信号
が生成された後ループフィルタ325を介して位相調整
領域に負帰還結合される。
【0021】この図3に示す構成の駆動方法を説明す
る。この駆動方法は、波長切替用電源302により、3
電極DBRレーザ311のDBR領域の注入電流を変化
させることで波長切り替えを実施し、DBRレーザ31
1の発振波長と基準レーザ312の波長をフロントエン
ド322でビート信号として検出する。そしてこのビー
ト信号を増幅器323を介し、周波数弁別器324で波
長誤差信号を生成し、この波長誤差信号をループフィル
タ325を介してDBR半導体レーザ311の位相調整
領域に負帰還結合するものである。
る。この駆動方法は、波長切替用電源302により、3
電極DBRレーザ311のDBR領域の注入電流を変化
させることで波長切り替えを実施し、DBRレーザ31
1の発振波長と基準レーザ312の波長をフロントエン
ド322でビート信号として検出する。そしてこのビー
ト信号を増幅器323を介し、周波数弁別器324で波
長誤差信号を生成し、この波長誤差信号をループフィル
タ325を介してDBR半導体レーザ311の位相調整
領域に負帰還結合するものである。
【0022】参考文献:B.Hoffmann, R.Welter, C.Gibb
ons, R.S.Vodhanel, A.Elrefaie and R.E.Wagner, "Fas
t wavelength switching and frequency locking of a
multi-section DBR laser", in Proc. CLEO'paper: CTu
A3, 1993. 図4は、第四の従来の半導体レーザの駆動方法および装
置を示すもので、予等化機能を有する構成である。図4
において、401はDBRレーザ、402は予等化回
路、411は波長切替信号、412は予等化信号を示
す。
ons, R.S.Vodhanel, A.Elrefaie and R.E.Wagner, "Fas
t wavelength switching and frequency locking of a
multi-section DBR laser", in Proc. CLEO'paper: CTu
A3, 1993. 図4は、第四の従来の半導体レーザの駆動方法および装
置を示すもので、予等化機能を有する構成である。図4
において、401はDBRレーザ、402は予等化回
路、411は波長切替信号、412は予等化信号を示
す。
【0023】この図4に示す駆動方法は、波長切替信号
411に対して、抵抗器およびコンデンサによって複数
の極をもつ線形の予等化回路402により、DBRレー
ザ401の波長切替動作における熱的な波長ドリフトを
あらかじめ等化するものである。
411に対して、抵抗器およびコンデンサによって複数
の極をもつ線形の予等化回路402により、DBRレー
ザ401の波長切替動作における熱的な波長ドリフトを
あらかじめ等化するものである。
【0024】参考文献:E.G.Vicente de Vera and B.Gl
ance, "Switching-time limitationin tunable multise
ction lasers", IEEE Photonics Tech. Lett., Vol.2,
No.11, 1990.
ance, "Switching-time limitationin tunable multise
ction lasers", IEEE Photonics Tech. Lett., Vol.2,
No.11, 1990.
【0025】
【発明が解決しようとする課題】上述した第一の駆動方
法および装置では、活性領域注入電流121、位相調整
領域注入電流122、DBR領域注入電流123に対し
て、熱的な過渡応答時間に対して十分に長い時間が経過
した後の発振波長を測定し、この測定値を各領域注入電
流と対応する発振波長を記述した変換テーブル130と
を用意し、それを読み出すことで、注入電流ないしは温
度を設定するため、高々ms程度(数10-3秒)の応答
性を有するに過ぎない。このためこの駆動方法は本来、
ns程度(数10-9秒)の応答性を有するDBRレーザ
の波長可変の原理として用いているプラズマ効果に対し
て、格段に遅いものであった。
法および装置では、活性領域注入電流121、位相調整
領域注入電流122、DBR領域注入電流123に対し
て、熱的な過渡応答時間に対して十分に長い時間が経過
した後の発振波長を測定し、この測定値を各領域注入電
流と対応する発振波長を記述した変換テーブル130と
を用意し、それを読み出すことで、注入電流ないしは温
度を設定するため、高々ms程度(数10-3秒)の応答
性を有するに過ぎない。このためこの駆動方法は本来、
ns程度(数10-9秒)の応答性を有するDBRレーザ
の波長可変の原理として用いているプラズマ効果に対し
て、格段に遅いものであった。
【0026】図5はDBRレーザの波長可変設定におけ
る第一の駆動方法および装置に関して、注入電流に対す
る波長可変動作を説明する図であり、DBR領域注入電
流I3 の増減に関する発振波長依存性を示した図であ
る。
る第一の駆動方法および装置に関して、注入電流に対す
る波長可変動作を説明する図であり、DBR領域注入電
流I3 の増減に関する発振波長依存性を示した図であ
る。
【0027】この図5に示すように、複数の共振モード
に跨がる波長設定に対しては、共振モード間の注入電流
の増減方向に対するヒステリシスのため、発振波長に対
する各領域の注入電流が設定される前の各設定電流値の
履歴を承継し、各領域の注入電流値に対する発振波長が
一意に決定されず、かつ良好な単一モード発振が得られ
ない不安定領域611が生ずる問題があった。この問題
に対する解決策として講じられる手法として、DBRレ
ーザチップ101の温度を変化させ、所望の波長を得る
手法、および所望波長が不安定領域である場合に、所望
波長近傍において、位相調整領域注入電流およびDBR
領域注入電流を相互に微調整しながら所望波長に設定す
る手法があるが、この両手法とも高速化が期待できず、
また制御回路が複雑なものであった。
に跨がる波長設定に対しては、共振モード間の注入電流
の増減方向に対するヒステリシスのため、発振波長に対
する各領域の注入電流が設定される前の各設定電流値の
履歴を承継し、各領域の注入電流値に対する発振波長が
一意に決定されず、かつ良好な単一モード発振が得られ
ない不安定領域611が生ずる問題があった。この問題
に対する解決策として講じられる手法として、DBRレ
ーザチップ101の温度を変化させ、所望の波長を得る
手法、および所望波長が不安定領域である場合に、所望
波長近傍において、位相調整領域注入電流およびDBR
領域注入電流を相互に微調整しながら所望波長に設定す
る手法があるが、この両手法とも高速化が期待できず、
また制御回路が複雑なものであった。
【0028】また図2に示した第二の駆動方法および装
置では、分割抵抗比によって、注入電流I3 、I2 がブ
ラッグ波長の波長シフト量と共振モード波長の波長シフ
ト量を同一とする連続波長掃引条件を満足するような駆
動により、不安定領域の回避を講じている。しかし、電
気的に高周波領域での無反射終端を実現することは考慮
していない。このため、この駆動方法ではプラズマ効果
によって決定される速度限界である数ns(10-9秒)
程度の高速な波長設定が困難であった。
置では、分割抵抗比によって、注入電流I3 、I2 がブ
ラッグ波長の波長シフト量と共振モード波長の波長シフ
ト量を同一とする連続波長掃引条件を満足するような駆
動により、不安定領域の回避を講じている。しかし、電
気的に高周波領域での無反射終端を実現することは考慮
していない。このため、この駆動方法ではプラズマ効果
によって決定される速度限界である数ns(10-9秒)
程度の高速な波長設定が困難であった。
【0029】さらに図3に示した第三の駆動方法および
装置では、波長切り替えを実施する際に、基準レーザ3
12との波長誤差分を波長可変半導体レーザに負帰還す
る制御ループを有することで、基準レーザ311の波長
への波長再現性を高精度に実現することは可能となっ
た。しかし、フロントエンド322の帯域による制限が
あるため、複数の波長チャネルに高精度に波長切り替え
を実施することは難しいものであった。
装置では、波長切り替えを実施する際に、基準レーザ3
12との波長誤差分を波長可変半導体レーザに負帰還す
る制御ループを有することで、基準レーザ311の波長
への波長再現性を高精度に実現することは可能となっ
た。しかし、フロントエンド322の帯域による制限が
あるため、複数の波長チャネルに高精度に波長切り替え
を実施することは難しいものであった。
【0030】また、波長可変半導体レーザの波長可変制
御は、主としてプラズマ効果による屈折率変化を利用し
た波長掃引を高速に行うことを期待するものであるが、
上述の熱光学効果に起因する副次的な低速の波長ドリフ
トにより、熱光学効果の時定数よりも早い時間でランダ
ムに波長切り替えを行う場合、半導体レーザの導波路領
域の温度は熱時定数時間で平均化された注入電流量によ
って決定されるため、波長切り替えの切り替えパターン
によって温度が変動し、この温度変動分が所望の波長か
らの誤差になる。
御は、主としてプラズマ効果による屈折率変化を利用し
た波長掃引を高速に行うことを期待するものであるが、
上述の熱光学効果に起因する副次的な低速の波長ドリフ
トにより、熱光学効果の時定数よりも早い時間でランダ
ムに波長切り替えを行う場合、半導体レーザの導波路領
域の温度は熱時定数時間で平均化された注入電流量によ
って決定されるため、波長切り替えの切り替えパターン
によって温度が変動し、この温度変動分が所望の波長か
らの誤差になる。
【0031】また、波長可変原理で説明したように、熱
光学効果に起因する長期的な波長ドリフトは注入電流量
の2乗に比例するため、例えば矩形波による波長切り替
えの場合には、波長の切り替え方向による波長ドリフト
の非対称性を引き起こしていた(参考文献:石田他「電
流波形最適化によるLD周波数切替時の熱ドリフト補
正」情報通信学会春季大会B−937,1993)。
光学効果に起因する長期的な波長ドリフトは注入電流量
の2乗に比例するため、例えば矩形波による波長切り替
えの場合には、波長の切り替え方向による波長ドリフト
の非対称性を引き起こしていた(参考文献:石田他「電
流波形最適化によるLD周波数切替時の熱ドリフト補
正」情報通信学会春季大会B−937,1993)。
【0032】従来の第四の駆動方法および装置では、線
形予等化回路によって、熱光学効果による波長ドリフト
を線形回路によって近似し、この線形回路の伝達関数の
逆関数を与える線形回路を付加することにより、波長ド
リフトをキャンセルしようとするものであった。しか
し、線形回路による近似は波長切替信号の振幅が比較的
小さい場合(小信号の場合)には良い近似を与えるが、
波長切替信号の振幅が大きい場合(大信号の場合)には
十分な近似ができず、補正することができない問題があ
った。
形予等化回路によって、熱光学効果による波長ドリフト
を線形回路によって近似し、この線形回路の伝達関数の
逆関数を与える線形回路を付加することにより、波長ド
リフトをキャンセルしようとするものであった。しか
し、線形回路による近似は波長切替信号の振幅が比較的
小さい場合(小信号の場合)には良い近似を与えるが、
波長切替信号の振幅が大きい場合(大信号の場合)には
十分な近似ができず、補正することができない問題があ
った。
【0033】本発明の目的は、上述の問題を解決するも
ので、プラズマ効果によって制限されるns(10
-9秒)程度の応答性で高速で、また任意の波長設定が可
能なように連続的に、かつ波長再現性よく多電極DBR
レーザ、多電極DFBレーザに代表される波長可変半導
体レーザの波長切り替えを実現する駆動装置を提供する
ことにある。
ので、プラズマ効果によって制限されるns(10
-9秒)程度の応答性で高速で、また任意の波長設定が可
能なように連続的に、かつ波長再現性よく多電極DBR
レーザ、多電極DFBレーザに代表される波長可変半導
体レーザの波長切り替えを実現する駆動装置を提供する
ことにある。
【0034】本発明の他の目的は、波長可変半導体レー
ザに関して、複数の所望波長チャネルへの波長切り替え
を実施する際に、波長切り替えの波長再現性を高確度に
実施できる駆動装置を提供することにある。
ザに関して、複数の所望波長チャネルへの波長切り替え
を実施する際に、波長切り替えの波長再現性を高確度に
実施できる駆動装置を提供することにある。
【0035】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
DBRレーザの駆動装置に係る発明であって、活性領域
および位相調整領域ならび分布ブラッグ反射器領域を備
えた分布ブラッグ反射型半導体レーザの前記活性領域お
よび前記位相調整領域ならびに前記分布ブラッグ反射器
領域にそれぞれ駆動電流を印加する駆動手段を備えた半
導体レーザの駆動装置において、前記駆動手段は、前記
位相調整領域および前記分布ブラッグ反射器領域に印加
する駆動電流比を一定とする減衰器と、この減衰器側の
インピーダンスに整合させる抵抗とを備えたことを特徴
とする。
DBRレーザの駆動装置に係る発明であって、活性領域
および位相調整領域ならび分布ブラッグ反射器領域を備
えた分布ブラッグ反射型半導体レーザの前記活性領域お
よび前記位相調整領域ならびに前記分布ブラッグ反射器
領域にそれぞれ駆動電流を印加する駆動手段を備えた半
導体レーザの駆動装置において、前記駆動手段は、前記
位相調整領域および前記分布ブラッグ反射器領域に印加
する駆動電流比を一定とする減衰器と、この減衰器側の
インピーダンスに整合させる抵抗とを備えたことを特徴
とする。
【0036】本発明の第二の観点は、多電極構造のDF
Bレーザに係る発明であって、多電極構造の波長可変分
布帰還型半導体レーザのそれぞれの電極に駆動電流を与
える駆動手段を備えた半導体レーザの駆動装置におい
て、前記駆動手段は、駆動電源回路の出力インピーダン
スと整合する終端抵抗と、前記電極に注入される電流密
度が一定となるように各電極の駆動電流比を決定させる
減衰器と、この減衰器側のインピーダンスに整合させる
抵抗とを備えたことを特徴とする。
Bレーザに係る発明であって、多電極構造の波長可変分
布帰還型半導体レーザのそれぞれの電極に駆動電流を与
える駆動手段を備えた半導体レーザの駆動装置におい
て、前記駆動手段は、駆動電源回路の出力インピーダン
スと整合する終端抵抗と、前記電極に注入される電流密
度が一定となるように各電極の駆動電流比を決定させる
減衰器と、この減衰器側のインピーダンスに整合させる
抵抗とを備えたことを特徴とする。
【0037】本発明の第三の観点は、波長可変機能を集
積化した波長可変半導体レーザの出力光による制御に係
る発明であって、波長可変半導体レーザとこの半導体レ
ーザに波長可変電流を与える駆動手段と、この駆動手段
に前記半導体レーザの出力波長を制御するための波長制
御信号を与える波長制御手段と備えた半導体レーザの駆
動装置において、前記半導体レーザの出力光の一部を取
り出す手段を備え、前記波長制御手段は、この取り出さ
れた出力光の光周波数を弁別する光周波数弁別手段と、
この光周波数弁別手段の出力に基づいて所望波長からの
波長誤差分を検出する誤差検出手段と、検出した波長誤
差分を前記駆動手段へ負帰還結合する帰還回路とを備え
たことを特徴とする。
積化した波長可変半導体レーザの出力光による制御に係
る発明であって、波長可変半導体レーザとこの半導体レ
ーザに波長可変電流を与える駆動手段と、この駆動手段
に前記半導体レーザの出力波長を制御するための波長制
御信号を与える波長制御手段と備えた半導体レーザの駆
動装置において、前記半導体レーザの出力光の一部を取
り出す手段を備え、前記波長制御手段は、この取り出さ
れた出力光の光周波数を弁別する光周波数弁別手段と、
この光周波数弁別手段の出力に基づいて所望波長からの
波長誤差分を検出する誤差検出手段と、検出した波長誤
差分を前記駆動手段へ負帰還結合する帰還回路とを備え
たことを特徴とする。
【0038】本発明の第四の観点は、波長可変機能を集
積化した波長可変半導体レーザの熱的波長シフトを補正
する発明であって、波長可変半導体レーザとこの半導体
レーザに波長可変電流を与える駆動手段とを備えた半導
体レーザの駆動装置において、熱的波長シフトの時定数
程度の時間内に注入された波長可変電流の総量に相当す
る熱的波長シフト分を補正する予等化信号を出力する注
入電流変動等化手段を備えたことを特徴とする。
積化した波長可変半導体レーザの熱的波長シフトを補正
する発明であって、波長可変半導体レーザとこの半導体
レーザに波長可変電流を与える駆動手段とを備えた半導
体レーザの駆動装置において、熱的波長シフトの時定数
程度の時間内に注入された波長可変電流の総量に相当す
る熱的波長シフト分を補正する予等化信号を出力する注
入電流変動等化手段を備えたことを特徴とする。
【0039】本発明の第五の観点は、上述の構成を組み
合わせた複数の波長可変半導体レーザの波長制御に係る
発明であって、複数の波長可変半導体レーザと、この半
導体レーザに波長可変電流を与える駆動手段とを備え、
前記半導体レーザはそれぞれ複数の波長可変光を出力す
る半導体レーザの駆動装置において、周期的な共振周波
数を有する光周波数弁別手段と、この光周波数弁別手段
の透過光を電気信号に変換する光検出手段と、与えられ
る参照信号周波数の信号成分を再生する位相弁別手段
と、ループフィルタとを備え、前記半導体レーザごとに
異なる周波数で変調し混合された波長誤差信号から前記
参照信号によって復調し制御対象の半導体レーザの波長
誤差信号成分のみを検出して前記ループフィルタを介し
て前記半導体レーザの駆動手段に負帰還結合する回路手
段を備えることを特徴とする。
合わせた複数の波長可変半導体レーザの波長制御に係る
発明であって、複数の波長可変半導体レーザと、この半
導体レーザに波長可変電流を与える駆動手段とを備え、
前記半導体レーザはそれぞれ複数の波長可変光を出力す
る半導体レーザの駆動装置において、周期的な共振周波
数を有する光周波数弁別手段と、この光周波数弁別手段
の透過光を電気信号に変換する光検出手段と、与えられ
る参照信号周波数の信号成分を再生する位相弁別手段
と、ループフィルタとを備え、前記半導体レーザごとに
異なる周波数で変調し混合された波長誤差信号から前記
参照信号によって復調し制御対象の半導体レーザの波長
誤差信号成分のみを検出して前記ループフィルタを介し
て前記半導体レーザの駆動手段に負帰還結合する回路手
段を備えることを特徴とする。
【0040】
【作用】第一の観点の発明においては、波長可変電流を
分岐し、減衰器によってDBRレーザの位相調整領域と
DBR領域の注入電流比を一定とし、かつ電気的な終端
を満足するような終端抵抗を用いることにより、DBR
レーザの内部インピーダンスを駆動電源の出力インピー
ダンスと一致させることが可能となる。これにより電気
的な高周波領域においても駆動回路のインピーダンスと
整合をとり得る。したがって、プラズマ効果程度の高速
な波長切り替え時間が可能となる。
分岐し、減衰器によってDBRレーザの位相調整領域と
DBR領域の注入電流比を一定とし、かつ電気的な終端
を満足するような終端抵抗を用いることにより、DBR
レーザの内部インピーダンスを駆動電源の出力インピー
ダンスと一致させることが可能となる。これにより電気
的な高周波領域においても駆動回路のインピーダンスと
整合をとり得る。したがって、プラズマ効果程度の高速
な波長切り替え時間が可能となる。
【0041】第二の観点の発明においては、波長可変電
流を分岐し、減衰器によって、多極電極構造の波長可変
DFBレーザの各領域に印加する電流密度を一定とし、
かつ電気的な終端を満足するような終端抵抗を用いるこ
とによって、DFBレーザの内部インピーダンスを駆動
電源の出力インピーダンスと一致させることが可能とな
る。これにより電気的な高周波領域においても駆動回路
のインピーダンスと整合をとり得る。したがって、プラ
ズマ効果程度の高速な波長切り替え時間が可能となる。
流を分岐し、減衰器によって、多極電極構造の波長可変
DFBレーザの各領域に印加する電流密度を一定とし、
かつ電気的な終端を満足するような終端抵抗を用いるこ
とによって、DFBレーザの内部インピーダンスを駆動
電源の出力インピーダンスと一致させることが可能とな
る。これにより電気的な高周波領域においても駆動回路
のインピーダンスと整合をとり得る。したがって、プラ
ズマ効果程度の高速な波長切り替え時間が可能となる。
【0042】第三の観点の発明においては、半導体レー
ザから取り出された前方あるいは後方出力光を光周波数
弁別器によって所望の波長から波長誤差成分を検出し、
波長可変電流に負帰還結合する制御回路を設けることに
より、所望の波長に高精度に設定可能とした。
ザから取り出された前方あるいは後方出力光を光周波数
弁別器によって所望の波長から波長誤差成分を検出し、
波長可変電流に負帰還結合する制御回路を設けることに
より、所望の波長に高精度に設定可能とした。
【0043】第四の観点の発明においては、半導体レー
ザの熱的な波長シフトの時定数程度の時間内の注入電流
の総量に見合った波長シフト分を補正する等化回路によ
り、等化された予等化信号を生成して半導体レーザを駆
動することにより、熱的波長シフトを抑圧することが可
能となる。
ザの熱的な波長シフトの時定数程度の時間内の注入電流
の総量に見合った波長シフト分を補正する等化回路によ
り、等化された予等化信号を生成して半導体レーザを駆
動することにより、熱的波長シフトを抑圧することが可
能となる。
【0044】第五の観点の発明では、複数の半導体レー
ザの発振光周波数を周期的な共振特性を有する光周波数
弁別器の共振周波数ごとあるいは整数倍ごとに、第三の
観点の発明および第四の観点の発明の駆動法を用いるこ
とで、高速かつ高精度に切り替えることが可能となる。
ザの発振光周波数を周期的な共振特性を有する光周波数
弁別器の共振周波数ごとあるいは整数倍ごとに、第三の
観点の発明および第四の観点の発明の駆動法を用いるこ
とで、高速かつ高精度に切り替えることが可能となる。
【0045】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【0046】(第一実施例)図6は、本発明の第一実施
例の構成を示す図であり、波長可変機能を集積化した半
導体レーザにおける代表的なDBRレーザにおける駆動
方法および駆動装置の構成を示したものである。
例の構成を示す図であり、波長可変機能を集積化した半
導体レーザにおける代表的なDBRレーザにおける駆動
方法および駆動装置の構成を示したものである。
【0047】図6において、DBRレーザチップ10
1、温度センサ105は、マウント102を介して熱交
換素子104に載置され、DBRレーザモジュール10
6を構成する。DBRレーザチップ101には、活性領
域111、位相調整領域112、DBR領域113が構
成されており、それぞれの領域に対応して電極103が
設けられている。各電極103には、それぞれ活性領域
注入電流121(I1 )、位相調整領域注入電流122
(I2 )、DBR領域注入電流123(I3 )が与えら
れる。本実施例では、位相調整領域注入電流122、D
BR領域注入電流123を調整する波長連続可変回路部
521が設けられており、駆動回路と同一のインピーダ
ンスを有し波長可変電流211(It )を分配する分配
器531と、駆動回路の出力インピーダンスと等しいイ
ンピーダンス(特性インピーダンス)を有し分配された
位相調整領域注入電流、DBR領域注入電流を波長可変
原理に基づく比率に設定する減衰器511、512と、
駆動回路の出力インピーダンス(減衰器側のインピーダ
ンス)と整合をとって高周波領域で無反射終端を実現す
る位相調整領域112、DBR領域113のそれぞれの
電極103に付与された終端抵抗501、502とを備
える。なお、活性領域注入電流121としては、活性領
域注入電流210(Ia )が与えられる。
1、温度センサ105は、マウント102を介して熱交
換素子104に載置され、DBRレーザモジュール10
6を構成する。DBRレーザチップ101には、活性領
域111、位相調整領域112、DBR領域113が構
成されており、それぞれの領域に対応して電極103が
設けられている。各電極103には、それぞれ活性領域
注入電流121(I1 )、位相調整領域注入電流122
(I2 )、DBR領域注入電流123(I3 )が与えら
れる。本実施例では、位相調整領域注入電流122、D
BR領域注入電流123を調整する波長連続可変回路部
521が設けられており、駆動回路と同一のインピーダ
ンスを有し波長可変電流211(It )を分配する分配
器531と、駆動回路の出力インピーダンスと等しいイ
ンピーダンス(特性インピーダンス)を有し分配された
位相調整領域注入電流、DBR領域注入電流を波長可変
原理に基づく比率に設定する減衰器511、512と、
駆動回路の出力インピーダンス(減衰器側のインピーダ
ンス)と整合をとって高周波領域で無反射終端を実現す
る位相調整領域112、DBR領域113のそれぞれの
電極103に付与された終端抵抗501、502とを備
える。なお、活性領域注入電流121としては、活性領
域注入電流210(Ia )が与えられる。
【0048】ここにおいて、本実施例の特徴とする点
は、波長連続可変回路部521の構成にあり、波長可変
電流211(It )は分配器531で等分岐されて、駆
動回路の出力インピーダンス(終端抵抗からみた減衰器
側のインピーダンス)と整合する終端抵抗501、50
2により電気的な無反射終端とされ、また駆動回路の出
力インピーダンスと等しいインピーダンス(特性インピ
ーダンス)を有する減衰器511、512により位相調
整領域112とDBR領域113への印加電流122、
123の電流比を波長可変原理に基づく比率ΔI3 /Δ
I2 =Lp /(La +Lp )を実現することで、活性領
域、位相調整領域およびDBR領域の各有効長およびブ
ラッグ反射器のブラッグ波長によって決定される共振器
モードのあるひとつのモードだけを選択し、単一波長で
発振させ、その発振波長を連続的に掃引できるようにし
たことにある。
は、波長連続可変回路部521の構成にあり、波長可変
電流211(It )は分配器531で等分岐されて、駆
動回路の出力インピーダンス(終端抵抗からみた減衰器
側のインピーダンス)と整合する終端抵抗501、50
2により電気的な無反射終端とされ、また駆動回路の出
力インピーダンスと等しいインピーダンス(特性インピ
ーダンス)を有する減衰器511、512により位相調
整領域112とDBR領域113への印加電流122、
123の電流比を波長可変原理に基づく比率ΔI3 /Δ
I2 =Lp /(La +Lp )を実現することで、活性領
域、位相調整領域およびDBR領域の各有効長およびブ
ラッグ反射器のブラッグ波長によって決定される共振器
モードのあるひとつのモードだけを選択し、単一波長で
発振させ、その発振波長を連続的に掃引できるようにし
たことにある。
【0049】次に本実施例の動作を説明する。活性領域
111に一定の定電流210(Ia)を印加した状態
で、波長可変電流211を駆動回路と同一のインピーダ
ンスを有する分配器531によって等分岐する。さら
に、位相調整領域112への印加電流122およびDB
R領域113への印加電流123が前述した波長可変原
理に基づく比率を満足するために、駆動回路の出力イン
ピーダンスと等しいインピーダンスを有する減衰器51
1、512によりその電流比を調整する。これにより波
長可変全域にわたって単一の発振波長を実現することが
できる。
111に一定の定電流210(Ia)を印加した状態
で、波長可変電流211を駆動回路と同一のインピーダ
ンスを有する分配器531によって等分岐する。さら
に、位相調整領域112への印加電流122およびDB
R領域113への印加電流123が前述した波長可変原
理に基づく比率を満足するために、駆動回路の出力イン
ピーダンスと等しいインピーダンスを有する減衰器51
1、512によりその電流比を調整する。これにより波
長可変全域にわたって単一の発振波長を実現することが
できる。
【0050】さらにDBRレーザのそれぞれの電極に付
与した終端抵抗501、502によって波長可変用の駆
動回路の出力インピーダンス(終端抵抗から減衰器をみ
たインピーダンス)と整合をとることで電気的な高周波
領域において無反射終端を実現し、波長可変原理である
プラズマ効果によって律速される速度限界程度の波長切
り替えを実現する。
与した終端抵抗501、502によって波長可変用の駆
動回路の出力インピーダンス(終端抵抗から減衰器をみ
たインピーダンス)と整合をとることで電気的な高周波
領域において無反射終端を実現し、波長可変原理である
プラズマ効果によって律速される速度限界程度の波長切
り替えを実現する。
【0051】本第一実施例によって、DBRレーザを駆
動した場合の波長可変特性を図7に示す。この図7に示
すように波長可変電流の増減に対してヒステリシスが極
めて小さくでき、波長再現性がよく、良好な単一モード
発振が実現できる。
動した場合の波長可変特性を図7に示す。この図7に示
すように波長可変電流の増減に対してヒステリシスが極
めて小さくでき、波長再現性がよく、良好な単一モード
発振が実現できる。
【0052】(第二実施例)図8に本発明第二実施例の
構成を示す。この第二実施例は多電極構造のDFBレー
ザについての駆動方法および装置の構成を示すものであ
り、波長連続可変回路部751が多電極DFBレーザの
各領域への注入電流を分配する分配器551、各領域へ
の電流密度を等しくするように調整する減衰器741、
742、743と、各領域の電極に付加され無反射終端
を実現するための終端抵抗731、732、733を備
えるところに特徴がある。すなわち、図8において、7
01は多電極DFBレーザチップ、702はマウント、
703は電極、704は熱交換素子、705は温度セン
サ、706はDFBレーザモジュール、711はDFB
レーザの領域1、712は領域2、713は領域3を示
す。また721、722、723は注入電流、731、
732、733は終端抵抗、741、742、743は
減衰器、751は波長連続可変回路部、761は波長可
変電流、771は分配器を示す。
構成を示す。この第二実施例は多電極構造のDFBレー
ザについての駆動方法および装置の構成を示すものであ
り、波長連続可変回路部751が多電極DFBレーザの
各領域への注入電流を分配する分配器551、各領域へ
の電流密度を等しくするように調整する減衰器741、
742、743と、各領域の電極に付加され無反射終端
を実現するための終端抵抗731、732、733を備
えるところに特徴がある。すなわち、図8において、7
01は多電極DFBレーザチップ、702はマウント、
703は電極、704は熱交換素子、705は温度セン
サ、706はDFBレーザモジュール、711はDFB
レーザの領域1、712は領域2、713は領域3を示
す。また721、722、723は注入電流、731、
732、733は終端抵抗、741、742、743は
減衰器、751は波長連続可変回路部、761は波長可
変電流、771は分配器を示す。
【0053】次に本第二実施例の動作を説明する。
【0054】一般的な対称構造を有する多電極DFBレ
ーザの発振波長は、その領域1、領域2、領域3の実効
屈折率(n1 ,n2 ,n3 )と、領域1、領域2、領域
3の各領域長(L1 ,L2 ,L3 )と、光の入り込みを
考慮した領域2、領域3の有効領域長(L1eff=L3eff
=Leff )によって決定されるDFBレーザの有効共振
器長は(n1 L1eff+n2 L2 +n3 Leff )で与えら
れる。
ーザの発振波長は、その領域1、領域2、領域3の実効
屈折率(n1 ,n2 ,n3 )と、領域1、領域2、領域
3の各領域長(L1 ,L2 ,L3 )と、光の入り込みを
考慮した領域2、領域3の有効領域長(L1eff=L3eff
=Leff )によって決定されるDFBレーザの有効共振
器長は(n1 L1eff+n2 L2 +n3 Leff )で与えら
れる。
【0055】DFBレーザの各領域の注入電流が無注入
の場合には各領域の屈折率は材料が同じものであるから
同一の屈折率である。また、波長可変原理で説明したよ
うに、注入電流によるプラズマ効果によって屈折率は変
化する。このときにそれぞれの領域に作成されているブ
ラッグ反射器のブラッグ波長の波長シフト量も屈折率変
化と等しいために、各領域の注入電流密度を一定とする
ことにより、ブラッグ波長のシフト量と、DFBレーザ
の有効共振器長によって決定される波長シフト量を同一
とすることが可能となり、連続的な波長掃引が可能とな
る。
の場合には各領域の屈折率は材料が同じものであるから
同一の屈折率である。また、波長可変原理で説明したよ
うに、注入電流によるプラズマ効果によって屈折率は変
化する。このときにそれぞれの領域に作成されているブ
ラッグ反射器のブラッグ波長の波長シフト量も屈折率変
化と等しいために、各領域の注入電流密度を一定とする
ことにより、ブラッグ波長のシフト量と、DFBレーザ
の有効共振器長によって決定される波長シフト量を同一
とすることが可能となり、連続的な波長掃引が可能とな
る。
【0056】本第二実施例では、波長可変電流761
(It )を駆動回路と同一のインピーダンスを有する分
配器771によって等分岐し、各領域への注入電流72
1(I1 )、722(I2 )、723(I3 )が各領域
711、712、713に印加する注入電流密度が等し
くなるように、駆動回路の出力インピーダンスと等しい
インピーダンスを有するそれぞれの領域の注入電流ごと
に設けられた減衰器741、742、743の減衰率を
決定する。
(It )を駆動回路と同一のインピーダンスを有する分
配器771によって等分岐し、各領域への注入電流72
1(I1 )、722(I2 )、723(I3 )が各領域
711、712、713に印加する注入電流密度が等し
くなるように、駆動回路の出力インピーダンスと等しい
インピーダンスを有するそれぞれの領域の注入電流ごと
に設けられた減衰器741、742、743の減衰率を
決定する。
【0057】さらにDFBレーザのそれぞれの電力に付
与した終端抵抗731、732、733によって、駆動
回路の出力インピーダンスと整合をとることで電気的な
高周波領域において無反射終端を実現し、波長可変原理
であるプラズマ効果によって律速される速度限界程度の
波長切り替えを実現できる。
与した終端抵抗731、732、733によって、駆動
回路の出力インピーダンスと整合をとることで電気的な
高周波領域において無反射終端を実現し、波長可変原理
であるプラズマ効果によって律速される速度限界程度の
波長切り替えを実現できる。
【0058】(第三実施例)図9は本発明の第三実施例
を示す構成図であり、DBRレーザ、DFBレーザに代
表される波長可変機能を集積化した半導体レーザの駆動
方法および装置を説明する図である。
を示す構成図であり、DBRレーザ、DFBレーザに代
表される波長可変機能を集積化した半導体レーザの駆動
方法および装置を説明する図である。
【0059】図9において、801は波長可変機能が集
積化された波長可変半導体レーザであり、図6、あるい
は図8等の波長可変半導体レーザに波長可変電流を与え
る与える駆動回路が集積化されたものである。この波長
可変半導体レーザ801の前方出力光831を出力光8
32と制御用レーザ光833に分配する光分配器821
と、制御用レーザ光833が入力され、参照信号812
および波長制御信号813を出力する波長制御回路部8
02と、この波長制御回路部802の出力する参照信号
812、波長制御信号813、入力される波長切替信号
811を加算する加算器803を加算して波長可変半導
体レーザ801に駆動信号815として与える加算器8
03とを備える。
積化された波長可変半導体レーザであり、図6、あるい
は図8等の波長可変半導体レーザに波長可変電流を与え
る与える駆動回路が集積化されたものである。この波長
可変半導体レーザ801の前方出力光831を出力光8
32と制御用レーザ光833に分配する光分配器821
と、制御用レーザ光833が入力され、参照信号812
および波長制御信号813を出力する波長制御回路部8
02と、この波長制御回路部802の出力する参照信号
812、波長制御信号813、入力される波長切替信号
811を加算する加算器803を加算して波長可変半導
体レーザ801に駆動信号815として与える加算器8
03とを備える。
【0060】以下この第三実施例の動作を説明する。
【0061】波長可変半導体レーザ801に対して、波
長切替信号811と波長制御回路部802によって生成
される参照信号812と波長制御信号813とを加算器
803で重畳して駆動信号815として与える。
長切替信号811と波長制御回路部802によって生成
される参照信号812と波長制御信号813とを加算器
803で重畳して駆動信号815として与える。
【0062】また、波長可変半導体レーザ801の前方
出力光831は光分配器821によって分岐され、一方
は制御用レーザ光833として波長制御回路部802に
入力され、他方は出力光832として出力される。波長
制御回路部802は、制御用レーザ光の波長の波長制御
回路部802に固有の設定波長からのずれ量を検出し、
このずれ量を波長制御信号813として波長可変半導体
レーザ801の波長可変電流に負帰還結合する。これに
より波長可変半導体レーザ801の出力光の光周波数を
安定化し、波長切替における波長再現性を高める。
出力光831は光分配器821によって分岐され、一方
は制御用レーザ光833として波長制御回路部802に
入力され、他方は出力光832として出力される。波長
制御回路部802は、制御用レーザ光の波長の波長制御
回路部802に固有の設定波長からのずれ量を検出し、
このずれ量を波長制御信号813として波長可変半導体
レーザ801の波長可変電流に負帰還結合する。これに
より波長可変半導体レーザ801の出力光の光周波数を
安定化し、波長切替における波長再現性を高める。
【0063】次に波長制御回路部802の構成例を第一
例を図10に示す。
例を図10に示す。
【0064】この図10の波長制御回路部802は光周
波数弁別器を用いるところに特徴がある。この波長制御
回路部802は、入力される制御用レーザ光833を固
有の光共振周波数に基づいて光周波数を光強度に変換す
る光周波数弁別器1001と、この光周波数弁別器10
01の光出力を電気信号に変換する光検出器1002
と、この光検出器1002の出力する光検出信号101
1を発振器1004の出力する参照信号812により同
期検波する位相弁別器1005と、この位相弁別器10
05の出力する再生波長誤差信号1012を通過させて
波長制御信号出力813として出力するループフィルタ
1003とを備える。
波数弁別器を用いるところに特徴がある。この波長制御
回路部802は、入力される制御用レーザ光833を固
有の光共振周波数に基づいて光周波数を光強度に変換す
る光周波数弁別器1001と、この光周波数弁別器10
01の光出力を電気信号に変換する光検出器1002
と、この光検出器1002の出力する光検出信号101
1を発振器1004の出力する参照信号812により同
期検波する位相弁別器1005と、この位相弁別器10
05の出力する再生波長誤差信号1012を通過させて
波長制御信号出力813として出力するループフィルタ
1003とを備える。
【0065】次にこの図10の波長制御回路部802の
動作を説明する。
動作を説明する。
【0066】波長可変半導体レーザの制御用レーザ光8
33を光周波数弁別器1001に入力する。光周波数弁
別器1001は、例えばファブリペロー共振器、マッハ
ツェンダー干渉計やPLC合分波回路(参考文献:例え
ば H.Takahashi, Y.Hibino and I.Nishi.,"Polarizatio
n-insensitive arrayed-waveguide grating wavelength
multiplexer on silicon", Optics Lett., Vol.17, N
o.7, pp.499-501, 1992)等によって実現でき、光周波
数弁別器に固有の共振光周波数からのずれを光強度に変
換して出力する光周波数−光強度変換器として機能する
ものである。
33を光周波数弁別器1001に入力する。光周波数弁
別器1001は、例えばファブリペロー共振器、マッハ
ツェンダー干渉計やPLC合分波回路(参考文献:例え
ば H.Takahashi, Y.Hibino and I.Nishi.,"Polarizatio
n-insensitive arrayed-waveguide grating wavelength
multiplexer on silicon", Optics Lett., Vol.17, N
o.7, pp.499-501, 1992)等によって実現でき、光周波
数弁別器に固有の共振光周波数からのずれを光強度に変
換して出力する光周波数−光強度変換器として機能する
ものである。
【0067】図15はこの光周波数弁別器の光周波数に
対する等化光強度の伝達関数を示す図であり、図15
(a)はファブリペロー共振器の光周波数伝達関数を示
し、固有の共振周波数1501、1502、1503に
対して透過光強度は最大となる。
対する等化光強度の伝達関数を示す図であり、図15
(a)はファブリペロー共振器の光周波数伝達関数を示
し、固有の共振周波数1501、1502、1503に
対して透過光強度は最大となる。
【0068】光周波数弁別器1001の透過光を光検出
器1002によって光検出信号1011として電気信号
に変換する。したがって共振周波数からの光周波数ずれ
量を電気信号強度として検出できる。さらに前記光検出
信号1011を発振器1004からの参照信号812と
位相弁別器1005によって同期検波することにより、
再生波長誤差信号1012を得る。
器1002によって光検出信号1011として電気信号
に変換する。したがって共振周波数からの光周波数ずれ
量を電気信号強度として検出できる。さらに前記光検出
信号1011を発振器1004からの参照信号812と
位相弁別器1005によって同期検波することにより、
再生波長誤差信号1012を得る。
【0069】図15(b)は光周波数に対する同期検波
した復調信号強度の関係を示した図である。この図15
(b)に示すように、周波数弁別器1005によって同
期検波することにより、ファブリペロー共振器の半値全
幅1521(BW)の50%の光周波数に対し一意の復
調強度信号を供することができる。例えば、この弁別光
周波数帯域に波長可変半導体レーザの注入電流に対する
熱屈折率変化にともなう最大波長偏移が概ね数GHz程
度であることより、半値全幅は10GHz程度の光周波
数弁別器を用いることで、一意の復調信号を得ることが
できる。
した復調信号強度の関係を示した図である。この図15
(b)に示すように、周波数弁別器1005によって同
期検波することにより、ファブリペロー共振器の半値全
幅1521(BW)の50%の光周波数に対し一意の復
調強度信号を供することができる。例えば、この弁別光
周波数帯域に波長可変半導体レーザの注入電流に対する
熱屈折率変化にともなう最大波長偏移が概ね数GHz程
度であることより、半値全幅は10GHz程度の光周波
数弁別器を用いることで、一意の復調信号を得ることが
できる。
【0070】位相弁別器1005の出力する再生波長誤
差信号1012をプラズマ効果に起因する数nsないし
数十ns程度の波長切り替えの過渡時間に比べ、十分に
長い時定数を有するループフィルタ1003を介して、
波長制御信号813として波長可変半導体レーザ801
に負帰還することで、波長可変半導体レーザ801の発
振光周波数を光周波数弁別器1001の任意の共振周波
数に安定化することができる。
差信号1012をプラズマ効果に起因する数nsないし
数十ns程度の波長切り替えの過渡時間に比べ、十分に
長い時定数を有するループフィルタ1003を介して、
波長制御信号813として波長可変半導体レーザ801
に負帰還することで、波長可変半導体レーザ801の発
振光周波数を光周波数弁別器1001の任意の共振周波
数に安定化することができる。
【0071】図11は波長制御回路部802の構成例の
第二の例を示す。この図11の例は光分配器1141に
より異なる共振周波数を有する複数の光周波数弁別器1
101〜110nに制御用レーザ光を分波して与えると
ころに特徴がある。図11において、812は出力され
る参照信号、813は出力される波長制御信号、833
は入力される制御用レーザ光、1003はループフィル
タ、1004は発振器、1005は位相弁別器、101
2は再生波長誤差信号、1101〜110nは異なる共
振周波数を有する光周波数弁別器、1111〜111n
はそれぞれの光周波数弁別器の出力光を検出する光検出
器、1121〜112nはそれぞれの光検出器の光検出
信号、1131は、加算器1142で加算された加算光
検出信号、1141は制御用レーザ光833を分配する
光分配器、1142は光検出信号1121〜112nを
加算する加算器である。
第二の例を示す。この図11の例は光分配器1141に
より異なる共振周波数を有する複数の光周波数弁別器1
101〜110nに制御用レーザ光を分波して与えると
ころに特徴がある。図11において、812は出力され
る参照信号、813は出力される波長制御信号、833
は入力される制御用レーザ光、1003はループフィル
タ、1004は発振器、1005は位相弁別器、101
2は再生波長誤差信号、1101〜110nは異なる共
振周波数を有する光周波数弁別器、1111〜111n
はそれぞれの光周波数弁別器の出力光を検出する光検出
器、1121〜112nはそれぞれの光検出器の光検出
信号、1131は、加算器1142で加算された加算光
検出信号、1141は制御用レーザ光833を分配する
光分配器、1142は光検出信号1121〜112nを
加算する加算器である。
【0072】次に図11の波長制御回路部による動作を
説明する。
説明する。
【0073】波長可変半導体レーザ801の制御用レー
ザ光833を光分配器1141によって分配し、異なる
共振周波数を有する光周波数弁別器1101〜110n
に入力する。光周波数弁別器1101〜110nの透過
光を光検出器1111〜111nによって光検出信号1
121〜112nに光電気変換する。さらにこの光検出
信号1121〜112nを加算器1142によって加算
し、加算光検出信号1131を得る。さらに、この加算
光検出信号1131を発振器1104からの参照信号8
12と位相弁別器1005によって同期検波することに
より、再生波長誤差信号1012を得る。この再生波長
誤差信号1012をループフィルタ1003を介し波長
制御信号813として、波長可変半導体レーザ801に
負帰還することで、波長可変半導体レーザ801の発振
光周波数(波長)を光周波数弁別器1101〜110n
のいずれかの共振周波数に安定化することができる。
ザ光833を光分配器1141によって分配し、異なる
共振周波数を有する光周波数弁別器1101〜110n
に入力する。光周波数弁別器1101〜110nの透過
光を光検出器1111〜111nによって光検出信号1
121〜112nに光電気変換する。さらにこの光検出
信号1121〜112nを加算器1142によって加算
し、加算光検出信号1131を得る。さらに、この加算
光検出信号1131を発振器1104からの参照信号8
12と位相弁別器1005によって同期検波することに
より、再生波長誤差信号1012を得る。この再生波長
誤差信号1012をループフィルタ1003を介し波長
制御信号813として、波長可変半導体レーザ801に
負帰還することで、波長可変半導体レーザ801の発振
光周波数(波長)を光周波数弁別器1101〜110n
のいずれかの共振周波数に安定化することができる。
【0074】図12は波長制御回路部の構成例の第三の
例を示す。この第三の例は光周波数弁別手段として、P
LC合分波回路1201を用いるところに特徴がある。
図12において、812は出力される参照信号出力、8
13は出力される波長制御信号、833は入力される制
御用レーザ光である。1003はループフィルタ、10
04は発振器、1005は位相弁別器、1012は再生
波長誤差信号、1111〜111nはPLC合分波回路
1201の出力する光信号を電気信号に変換する光検出
器、1121〜112nは変換された光検出信号、11
42はこの光検出信号を加算する加算器である。
例を示す。この第三の例は光周波数弁別手段として、P
LC合分波回路1201を用いるところに特徴がある。
図12において、812は出力される参照信号出力、8
13は出力される波長制御信号、833は入力される制
御用レーザ光である。1003はループフィルタ、10
04は発振器、1005は位相弁別器、1012は再生
波長誤差信号、1111〜111nはPLC合分波回路
1201の出力する光信号を電気信号に変換する光検出
器、1121〜112nは変換された光検出信号、11
42はこの光検出信号を加算する加算器である。
【0075】次に図12の波長制御回路部による動作を
説明する。
説明する。
【0076】波長可変半導体レーザ801の制御用レー
ザ光833をPLC合分波回路1201に入力する。P
LC合分波回路の光周波数特性を図16(c)に示す。
PLC合分波回路1201は光周波数多重(波長多重)
された光信号に対し、出力ポートに光周波数分離(波長
分離)された光を出力する。したがって、波長制御回路
部の共振周波数の異なる複数の光周波数弁別器と等価な
特性を有するものである。
ザ光833をPLC合分波回路1201に入力する。P
LC合分波回路の光周波数特性を図16(c)に示す。
PLC合分波回路1201は光周波数多重(波長多重)
された光信号に対し、出力ポートに光周波数分離(波長
分離)された光を出力する。したがって、波長制御回路
部の共振周波数の異なる複数の光周波数弁別器と等価な
特性を有するものである。
【0077】PLC合分波回路1201の各ポートの出
力光を光検出器1111〜111nによって光検出信号
1121〜112nに光電気変換する。さらに光検出信
号を加算器1142によって加算し、加算光検出信号1
131を得る。この加算光検出信号1131を発振器1
004からの参照信号812と位相弁別器1005によ
って同期検波することにより、再生波長誤差信号101
2を得る。この再生波長誤差信号1012をループフィ
ルタ1003を介し、波長制御信号813として波長可
変半導体レーザ801に負帰還することで、波長可変半
導体レーザ801の発振光周波数(波長)をPLC合分
波回路1201のいずれかの光周波数に安定化すること
ができる。
力光を光検出器1111〜111nによって光検出信号
1121〜112nに光電気変換する。さらに光検出信
号を加算器1142によって加算し、加算光検出信号1
131を得る。この加算光検出信号1131を発振器1
004からの参照信号812と位相弁別器1005によ
って同期検波することにより、再生波長誤差信号101
2を得る。この再生波長誤差信号1012をループフィ
ルタ1003を介し、波長制御信号813として波長可
変半導体レーザ801に負帰還することで、波長可変半
導体レーザ801の発振光周波数(波長)をPLC合分
波回路1201のいずれかの光周波数に安定化すること
ができる。
【0078】図13は波長制御回路部の構成例の第四の
例を示す。この例は、光検出信号から波長制御信号とな
る波長誤差信号を求める構成に特徴がある。図13にお
いて、812は参照信号、813は出力される波長制御
信号、833は入力される制御用レーザ光である。10
03はループフィルタ、904は発振器、1141は制
御用レーザ光833を分配する光分配器、1101〜1
10nはそれぞれ異なる共振周波数を有する光周波数弁
別器、1111〜111nはこの光周波数弁別器の出力
光を電気信号に変換する光検出器、1005はそれぞれ
の光検出器1111〜111nに対応して設けられ、そ
れぞれの光検出信号1121〜112nを参照信号で同
期検波する位相弁別器、1301はこのn個の位相弁別
器が出力する再生波長誤差信号1311を加算する加算
器、1312はこの加算器1301の出力する加算波長
誤差信号である。
例を示す。この例は、光検出信号から波長制御信号とな
る波長誤差信号を求める構成に特徴がある。図13にお
いて、812は参照信号、813は出力される波長制御
信号、833は入力される制御用レーザ光である。10
03はループフィルタ、904は発振器、1141は制
御用レーザ光833を分配する光分配器、1101〜1
10nはそれぞれ異なる共振周波数を有する光周波数弁
別器、1111〜111nはこの光周波数弁別器の出力
光を電気信号に変換する光検出器、1005はそれぞれ
の光検出器1111〜111nに対応して設けられ、そ
れぞれの光検出信号1121〜112nを参照信号で同
期検波する位相弁別器、1301はこのn個の位相弁別
器が出力する再生波長誤差信号1311を加算する加算
器、1312はこの加算器1301の出力する加算波長
誤差信号である。
【0079】次に図13の波長制御回路部による動作を
説明する。
説明する。
【0080】波長可変半導体レーザ801の制御用レー
ザ光833を光分配器1141によって分配し、異なる
共振周波数を有する光周波数弁別器1101〜110n
に入力する。光周波数弁別器1101〜110nの透過
光を光検出器1111〜111nによって光検出信号に
光電気変換する。さらにこの光検出信号を発振器904
からの参照信号812と位相弁別器1005によって同
期検波することにより、復調再生し再生波長誤差信号1
311を得る。この再生波長誤差信号1311は加算器
1301で加算され、加算波長誤差信号1312として
ループフィルタ1003を介して波長制御信号813と
して出力される。
ザ光833を光分配器1141によって分配し、異なる
共振周波数を有する光周波数弁別器1101〜110n
に入力する。光周波数弁別器1101〜110nの透過
光を光検出器1111〜111nによって光検出信号に
光電気変換する。さらにこの光検出信号を発振器904
からの参照信号812と位相弁別器1005によって同
期検波することにより、復調再生し再生波長誤差信号1
311を得る。この再生波長誤差信号1311は加算器
1301で加算され、加算波長誤差信号1312として
ループフィルタ1003を介して波長制御信号813と
して出力される。
【0081】図16(d)は光周波数に対する同期検波
した後の復調信号強度の関係を示した図である。位相弁
別器の後の各ポートの復調信号の光周波数特性は図16
(d)に示すように、PLC合分波回路の最大透過光強
度を与える光周波数近傍で、弁別感度を有するので、光
周波数変動に対し一意の復調信号強度を供することがで
きる。
した後の復調信号強度の関係を示した図である。位相弁
別器の後の各ポートの復調信号の光周波数特性は図16
(d)に示すように、PLC合分波回路の最大透過光強
度を与える光周波数近傍で、弁別感度を有するので、光
周波数変動に対し一意の復調信号強度を供することがで
きる。
【0082】加算波長誤差信号1312は、ループフィ
ルタ1003を介し、波長制御信号として波長可変半導
体レーザ801に負帰還することで、波長可変半導体レ
ーザ801の発振光周波数(波長)を前記光周波数弁別
器のいずれかの共振周波数に安定化することができる。
ルタ1003を介し、波長制御信号として波長可変半導
体レーザ801に負帰還することで、波長可変半導体レ
ーザ801の発振光周波数(波長)を前記光周波数弁別
器のいずれかの共振周波数に安定化することができる。
【0083】図14は波長制御回路部の構成例の第五の
例を示す。この例は、PLC合分波回路を用い、その出
力光信号を電気信号に変換した光検出信号から波長制御
信号を求める構成に特徴がある。図14において、81
2は参照信号、813は出力される波長制御信号、83
3は入力される制御用レーザ光である。1003はルー
プフィルタ、1004は発振器、1005はそれぞれの
光検出器に対応して設けられる位相弁別器、1210は
PLC合分波回路、1111〜111nはPLC合分波
回路1210の各出力ポートの光信号出力を電気信号に
変換する光検出器、1301は、各位相弁別器から出力
される再生波長誤差信号1311を加算する加算器、1
312はこの加算器1301で加算された加算波長誤差
信号でありループフィルタ1003に入力される。
例を示す。この例は、PLC合分波回路を用い、その出
力光信号を電気信号に変換した光検出信号から波長制御
信号を求める構成に特徴がある。図14において、81
2は参照信号、813は出力される波長制御信号、83
3は入力される制御用レーザ光である。1003はルー
プフィルタ、1004は発振器、1005はそれぞれの
光検出器に対応して設けられる位相弁別器、1210は
PLC合分波回路、1111〜111nはPLC合分波
回路1210の各出力ポートの光信号出力を電気信号に
変換する光検出器、1301は、各位相弁別器から出力
される再生波長誤差信号1311を加算する加算器、1
312はこの加算器1301で加算された加算波長誤差
信号でありループフィルタ1003に入力される。
【0084】次に図14の波長制御回路部による動作を
説明する。
説明する。
【0085】波長可変半導体レーザ801からの制御用
レーザ光833をPLC合分波回路1201に入力す
る。PLC合分波回路1201の各ポートの出力光を光
検出器111〜111nによって光検出信号1121〜
112nに光電変換する。上記PLC合分波回路120
1の各ポートの光検出信号を発振器1004からの参照
信号812と位相弁別器1005によって同期検波する
ことにより、再生波長誤差信号1311を得る。さらに
再生波長誤差信号を加算器1301によって加算し、加
算波長誤差信号1312を得る。この加算波長誤差信号
1312をループフィルタ1003を介し、波長制御信
号813として波長可変半導体レーザに負帰還すること
で、波長可変半導体レーザ801の発振光周波数(波
長)をPLC合分波回路1201のいずれかの光周波数
に安定化できる。
レーザ光833をPLC合分波回路1201に入力す
る。PLC合分波回路1201の各ポートの出力光を光
検出器111〜111nによって光検出信号1121〜
112nに光電変換する。上記PLC合分波回路120
1の各ポートの光検出信号を発振器1004からの参照
信号812と位相弁別器1005によって同期検波する
ことにより、再生波長誤差信号1311を得る。さらに
再生波長誤差信号を加算器1301によって加算し、加
算波長誤差信号1312を得る。この加算波長誤差信号
1312をループフィルタ1003を介し、波長制御信
号813として波長可変半導体レーザに負帰還すること
で、波長可変半導体レーザ801の発振光周波数(波
長)をPLC合分波回路1201のいずれかの光周波数
に安定化できる。
【0086】(第四実施例)図17は、本発明の第四実
施例を示す構成例である。この第四実施例は、DBRレ
ーザ、DFBレーザに代表される波長可変機能を集積化
した半導体レーザの駆動方法および装置である。この第
四実施例は、波長可変半導体レーザの後方出力光を用い
て波長制御信号を波長可変半導体レーザに負帰還結合す
ることに特徴がある。
施例を示す構成例である。この第四実施例は、DBRレ
ーザ、DFBレーザに代表される波長可変機能を集積化
した半導体レーザの駆動方法および装置である。この第
四実施例は、波長可変半導体レーザの後方出力光を用い
て波長制御信号を波長可変半導体レーザに負帰還結合す
ることに特徴がある。
【0087】図17において、802は波長制御回路
部、803は加算器、811は波長切替信号、812は
参照信号、813は波長制御信号、815は駆動信号、
833は制御用レーザ光、901は両端に光出力可能な
波長可変半導体レーザ、911は後方出力光、912は
前方出力光である。
部、803は加算器、811は波長切替信号、812は
参照信号、813は波長制御信号、815は駆動信号、
833は制御用レーザ光、901は両端に光出力可能な
波長可変半導体レーザ、911は後方出力光、912は
前方出力光である。
【0088】この第四実施例の動作を説明する。基本動
作は第三実施例と同じであり、波長制御回路部802の
動作も第三実施例と同じである。異なるところは、制御
用レーザ光833が波長可変半導体レーザの後方出力光
911であるところにある。この後方出力光911は、
具体的にはDBRレーザのDBR端面出力あるいはDF
Bレーザの後方出力であり、制御用レーザ光833とし
て第三実施例に示した波長制御回路部802に入力す
る。
作は第三実施例と同じであり、波長制御回路部802の
動作も第三実施例と同じである。異なるところは、制御
用レーザ光833が波長可変半導体レーザの後方出力光
911であるところにある。この後方出力光911は、
具体的にはDBRレーザのDBR端面出力あるいはDF
Bレーザの後方出力であり、制御用レーザ光833とし
て第三実施例に示した波長制御回路部802に入力す
る。
【0089】また波長誤差検出および波長制御信号生成
に至る制御の流れは第三実施例と同様であり、この第四
実施例は、波長可変半導体レーザ901の後方出力光を
利用するため、前方出力光912の有効利用が図れる利
点がある。
に至る制御の流れは第三実施例と同様であり、この第四
実施例は、波長可変半導体レーザ901の後方出力光を
利用するため、前方出力光912の有効利用が図れる利
点がある。
【0090】(第五実施例)図18は、本発明第五実施
例を示す構成図である。この第四実施例は、波長可変機
能を集積化した半導体レーザにおける代表的なDBRレ
ーザについての駆動方法および装置である。この第四実
施例の特徴は、波長可変半導体レーザの熱変動による波
長変動を制御するもので、波長可変用注入電流と波長の
温度依存性とに着目し、予等化信号により注入電流を制
御することで波長再現性のよい波長切り替えを行うもの
である。
例を示す構成図である。この第四実施例は、波長可変機
能を集積化した半導体レーザにおける代表的なDBRレ
ーザについての駆動方法および装置である。この第四実
施例の特徴は、波長可変半導体レーザの熱変動による波
長変動を制御するもので、波長可変用注入電流と波長の
温度依存性とに着目し、予等化信号により注入電流を制
御することで波長再現性のよい波長切り替えを行うもの
である。
【0091】図18において、811は波長切替信号、
1621は第三実施例あるいは第四実施例に示した制御
用レーザ光出力を有する波長可変半導体レーザ、160
1はこの波長可変半導体レーザ1621に与える注入電
流の等化を行い予等化信号1611を発生する注入電流
変動等化回路部である。
1621は第三実施例あるいは第四実施例に示した制御
用レーザ光出力を有する波長可変半導体レーザ、160
1はこの波長可変半導体レーザ1621に与える注入電
流の等化を行い予等化信号1611を発生する注入電流
変動等化回路部である。
【0092】この第四実施例の動作を説明する。時間的
にランダムに切り替える波長切替信号811に対して、
注入電流変動等化回路部1601で注入電力に対する温
度変化に対応した予等化信号1611を発生させ、この
予等化信号1611により波長可変半導体レーザ162
1を駆動した出力レーザ光1631を得る。
にランダムに切り替える波長切替信号811に対して、
注入電流変動等化回路部1601で注入電力に対する温
度変化に対応した予等化信号1611を発生させ、この
予等化信号1611により波長可変半導体レーザ162
1を駆動した出力レーザ光1631を得る。
【0093】図19に注入電流変動等化回路部1601
の構成の一例を示す。この図19において、1701は
波長可変半導体レーザ1621の熱時定数以内の積分時
間を有する積分器であり、波長切替信号811を積分す
る。1702は波長可変半導体レーザに注入する電力に
対する温度変化に換算する電力温度換算回路、1703
は注入する電力に対する温度変化の電力温度比例係数
(k)、1704は温度に対する波長可変半導体レーザ
の発振波長(光周波数)を記述した温度波長換算回路、
1705は所望波長に対する注入電流に換算する波長電
流換算回路である。
の構成の一例を示す。この図19において、1701は
波長可変半導体レーザ1621の熱時定数以内の積分時
間を有する積分器であり、波長切替信号811を積分す
る。1702は波長可変半導体レーザに注入する電力に
対する温度変化に換算する電力温度換算回路、1703
は注入する電力に対する温度変化の電力温度比例係数
(k)、1704は温度に対する波長可変半導体レーザ
の発振波長(光周波数)を記述した温度波長換算回路、
1705は所望波長に対する注入電流に換算する波長電
流換算回路である。
【0094】次に図20を用いて波長可変用注入電流と
波長の依存性について説明する。図20は波長可変用注
入電流(It )と波長の温度依存性について示した概略
図である。
波長の依存性について説明する。図20は波長可変用注
入電流(It )と波長の温度依存性について示した概略
図である。
【0095】いま初期状態として注入電流I0 (180
1)に対し、半導体レーザの導波層の温度がT0 (18
21)、波長λ0 (1811)で発振しているとする。
注入電流の増大に伴い、導波層の温度がT1 に上昇変化
したとすると、波長λ0 を得るためには、注入電流をI
0 ′(1802)に補正しなければならない。また、注
入電流I1 に対し、導波層の温度がT2 (1823)、
波長λ1 (1812)で発振しているとすると、温度の
下降変化に対し、所望波長λ1 (1812)を得るため
には、注入電流をI1 ′(1804)に補正しなければ
ならない。
1)に対し、半導体レーザの導波層の温度がT0 (18
21)、波長λ0 (1811)で発振しているとする。
注入電流の増大に伴い、導波層の温度がT1 に上昇変化
したとすると、波長λ0 を得るためには、注入電流をI
0 ′(1802)に補正しなければならない。また、注
入電流I1 に対し、導波層の温度がT2 (1823)、
波長λ1 (1812)で発振しているとすると、温度の
下降変化に対し、所望波長λ1 (1812)を得るため
には、注入電流をI1 ′(1804)に補正しなければ
ならない。
【0096】実際の注入電流変動等化回路の動作を図2
1に示す。図21(a)の多値の波長切替信号に対する
導波層の温度変動は図21(b)に示すようになる。矩
形状の波長切替信号による駆動では、波長変化は図21
(c)に示すようになり、同一波長への再現性が劣化す
る。そこで、注入電流変動等化回路部1601によって
注入電流の補正を施した予等化信号(図21(d))を
用いて波長可変半導体レーザを駆動することで、図21
(e)に示すような波長再現性のよい波長切替を実現で
きる。
1に示す。図21(a)の多値の波長切替信号に対する
導波層の温度変動は図21(b)に示すようになる。矩
形状の波長切替信号による駆動では、波長変化は図21
(c)に示すようになり、同一波長への再現性が劣化す
る。そこで、注入電流変動等化回路部1601によって
注入電流の補正を施した予等化信号(図21(d))を
用いて波長可変半導体レーザを駆動することで、図21
(e)に示すような波長再現性のよい波長切替を実現で
きる。
【0097】(第六実施例)図22に本発明の第六実施
例を示す。この図22は、DBRレーザ、DFBレーザ
に代表される波長可変機能を集積化した半導体レーザに
ついての駆動方法および装置の構成例を示すものであ
る。この第六実施例は、第三ないし第四実施例と第五実
施例とを組み合わせ、波長切替信号811を注入電流変
動等化回路部1601で予等化した予等化信号1611
と、波長制御回路部802から出力される波長制御信号
813、参照信号812とを加算器803で加算して駆
動信号815として波長可変半導体レーザ1621に与
える構成に特徴がある。
例を示す。この図22は、DBRレーザ、DFBレーザ
に代表される波長可変機能を集積化した半導体レーザに
ついての駆動方法および装置の構成例を示すものであ
る。この第六実施例は、第三ないし第四実施例と第五実
施例とを組み合わせ、波長切替信号811を注入電流変
動等化回路部1601で予等化した予等化信号1611
と、波長制御回路部802から出力される波長制御信号
813、参照信号812とを加算器803で加算して駆
動信号815として波長可変半導体レーザ1621に与
える構成に特徴がある。
【0098】図22において、802は波長制御回路
部、803は加算器、811は波長切替信号、812は
参照信号、813は波長制御回路部802から与えられ
る波長制御信号、815は加算器803からの駆動信
号、833は制御用レーザ光である。1601は注入電
流変動等化回路部、1611は予等化信号、1621は
波長可変半導体レーザ、1631は出力レーザ光であ
る。
部、803は加算器、811は波長切替信号、812は
参照信号、813は波長制御回路部802から与えられ
る波長制御信号、815は加算器803からの駆動信
号、833は制御用レーザ光である。1601は注入電
流変動等化回路部、1611は予等化信号、1621は
波長可変半導体レーザ、1631は出力レーザ光であ
る。
【0099】次にこの第六実施例の動作を説明する。前
述の第五実施例で説明した注入電流等化回路部1601
で、波長切替信号811に対して予等化信号1611を
生成して加算器803に入力する。また第三実施例また
は第四実施例で説明した波長制御回路部802によって
生成される参照信号812および波長制御信号813を
加算器803に入力する。加算器803は、この予等化
信号1611、波長制御信号813、参照信号812と
を重畳し駆動信号815として波長可変半導体レーザ1
621に印加する。
述の第五実施例で説明した注入電流等化回路部1601
で、波長切替信号811に対して予等化信号1611を
生成して加算器803に入力する。また第三実施例また
は第四実施例で説明した波長制御回路部802によって
生成される参照信号812および波長制御信号813を
加算器803に入力する。加算器803は、この予等化
信号1611、波長制御信号813、参照信号812と
を重畳し駆動信号815として波長可変半導体レーザ1
621に印加する。
【0100】注入電流変動等化回路部1601は波長切
替信号811に対し、制御的には高利得かつ低速の波長
制御を実現し、波長制御回路部802によって生成され
る波長制御信号813による負帰還制御ループによっ
て、高精度の波長切替を実現する。
替信号811に対し、制御的には高利得かつ低速の波長
制御を実現し、波長制御回路部802によって生成され
る波長制御信号813による負帰還制御ループによっ
て、高精度の波長切替を実現する。
【0101】(第七実施例)図23に本発明の第七実施
例の構成を示す。この図22に示す第七実施例は、DB
Rレーザ、DFBレーザに代表される波長可変機能を集
積化した半導体レーザについての駆動方法および装置の
構成例であり、複数の波長可変半導体レーザを備えて多
チャネル化された構成に特徴がある。
例の構成を示す。この図22に示す第七実施例は、DB
Rレーザ、DFBレーザに代表される波長可変機能を集
積化した半導体レーザについての駆動方法および装置の
構成例であり、複数の波長可変半導体レーザを備えて多
チャネル化された構成に特徴がある。
【0102】図23において、803は加算器、811
は波長切替信号、815は駆動信号、1601は注入電
流変動等化回路部、1611は予等化信号、2101、
2102は波長可変半導体レーザ、2111、2112
は多チャネル波長制御回路部、2121はスターカップ
ラ、2131、2132、2133、2134は波長誤
差信号、2141、2142は加算波長誤差信号、21
51、2152は波長制御信号、2161、2162は
参照信号、2171、2172、2173、2174は
レーザ光、2181、2182は加算器である。
は波長切替信号、815は駆動信号、1601は注入電
流変動等化回路部、1611は予等化信号、2101、
2102は波長可変半導体レーザ、2111、2112
は多チャネル波長制御回路部、2121はスターカップ
ラ、2131、2132、2133、2134は波長誤
差信号、2141、2142は加算波長誤差信号、21
51、2152は波長制御信号、2161、2162は
参照信号、2171、2172、2173、2174は
レーザ光、2181、2182は加算器である。
【0103】この図23に示す第七実施例は、二つの波
長可変半導体レーザ2101、2102の出力光をクロ
ス状態とバー状態に出力光を切り替えるスイッチ動作時
における波長切替の構成例である。
長可変半導体レーザ2101、2102の出力光をクロ
ス状態とバー状態に出力光を切り替えるスイッチ動作時
における波長切替の構成例である。
【0104】次にこの第七実施例の動作を説明する。
【0105】第五実施例で説明した注入電流変動等化回
路部1601によって、波長切替信号811を半導体レ
ーザの注入電流変動にともなう熱変動を予等化した予等
化信号1611と、多チャネル波長制御回路部211
1、2112によって生成される参照信号2161、2
162と、加算波長誤差信号2141、2142を負帰
還し波長可変半導体レーザ2101、2102の発振光
周波数(波長)を安定化する波長制御信号2151、2
152とをそれぞれの加算器803によって加算した駆
動信号815により、それぞれの波長可変半導体レーザ
2101、2102を駆動する。
路部1601によって、波長切替信号811を半導体レ
ーザの注入電流変動にともなう熱変動を予等化した予等
化信号1611と、多チャネル波長制御回路部211
1、2112によって生成される参照信号2161、2
162と、加算波長誤差信号2141、2142を負帰
還し波長可変半導体レーザ2101、2102の発振光
周波数(波長)を安定化する波長制御信号2151、2
152とをそれぞれの加算器803によって加算した駆
動信号815により、それぞれの波長可変半導体レーザ
2101、2102を駆動する。
【0106】いま、ここで二つの波長可変半導体レーザ
2101、2102に印加する波長切替信号として交互
に多チャネル波長制御回路部2111、2112内の光
周波数弁別器の共振周波数に切り替える波長スイッチ動
作を考える。
2101、2102に印加する波長切替信号として交互
に多チャネル波長制御回路部2111、2112内の光
周波数弁別器の共振周波数に切り替える波長スイッチ動
作を考える。
【0107】波長可変半導体レーザ2101、2102
の出力レーザ光2171、2172をスターカップラ2
121によって分配し、半導体レーザの出力レーザ光2
171、2172の波長多重されたレーザ光2173、
2174をそれぞれ多チャネル波長制御回路部211
1、2112に入力する。
の出力レーザ光2171、2172をスターカップラ2
121によって分配し、半導体レーザの出力レーザ光2
171、2172の波長多重されたレーザ光2173、
2174をそれぞれ多チャネル波長制御回路部211
1、2112に入力する。
【0108】この波長多重されたレーザ光は図24に示
す多チャネル波長制御部211iにより波長誤差信号が
得られ、波長制御信号、参照信号が得られる。すなわ
ち、入力された制御用レーザ光217iは光周波数弁別
器1001によって、光周波数弁別器1001の共振周
波数からの波長誤差を強度に変換し、光検出器1002
によって波長誤差信号を検出する。このとき、波長多重
されたレーザ光は、一方の波長は光周波数弁別器100
1の共振周波数の弁別感度を有する波長近傍へ、他方の
波長は弁別感度を有さない波長であるから、光検出器1
002の出力は、いずれかの波長可変半導体レーザのレ
ーザ光の波長誤差信号を検出することになる。この波長
誤差信号をそれぞれの波長可変半導体レーザに固有に与
えた参照信号周波数のバンドパスフィルタ(BPF)2
221〜222nによって波長誤差信号スペクトルをと
りだし、それぞれの波長可変半導体レーザに固有の参照
信号216iで復調することによって、再生波長誤差信
号1012(図25(e)を得る。さらにこの再生波長
誤差信号1012をループフィルタ1003を介し、波
長制御信号215iとして負帰還することにより、波長
可変半導体レーザの波長(光周波数)を光周波数弁別器
1001の共振周波数に安定化することが可能となる。
す多チャネル波長制御部211iにより波長誤差信号が
得られ、波長制御信号、参照信号が得られる。すなわ
ち、入力された制御用レーザ光217iは光周波数弁別
器1001によって、光周波数弁別器1001の共振周
波数からの波長誤差を強度に変換し、光検出器1002
によって波長誤差信号を検出する。このとき、波長多重
されたレーザ光は、一方の波長は光周波数弁別器100
1の共振周波数の弁別感度を有する波長近傍へ、他方の
波長は弁別感度を有さない波長であるから、光検出器1
002の出力は、いずれかの波長可変半導体レーザのレ
ーザ光の波長誤差信号を検出することになる。この波長
誤差信号をそれぞれの波長可変半導体レーザに固有に与
えた参照信号周波数のバンドパスフィルタ(BPF)2
221〜222nによって波長誤差信号スペクトルをと
りだし、それぞれの波長可変半導体レーザに固有の参照
信号216iで復調することによって、再生波長誤差信
号1012(図25(e)を得る。さらにこの再生波長
誤差信号1012をループフィルタ1003を介し、波
長制御信号215iとして負帰還することにより、波長
可変半導体レーザの波長(光周波数)を光周波数弁別器
1001の共振周波数に安定化することが可能となる。
【0109】以上の実施例は、簡単に二つの波長可変半
導体レーザ2101、2102のスイッチ動作で説明し
たが、複数の波長可変半導体レーザにおいても、図23
に示す多チャネル波長制御により、複数の波長レベルへ
切り替える際の制御ループを構成することが可能であ
る。
導体レーザ2101、2102のスイッチ動作で説明し
たが、複数の波長可変半導体レーザにおいても、図23
に示す多チャネル波長制御により、複数の波長レベルへ
切り替える際の制御ループを構成することが可能であ
る。
【0110】図25は図23における参照信号(a)、
波長切替信号(b)、駆動信号(c)、実際の波長変動
(d)、および再生波長誤差信号(e)を時間領域につ
いて示した図である。この図25に示すように、多チャ
ネルの波長切替時においても温度変化等による長期的な
波長変動を(e)のように再生でき、この信号をループ
フィルタを介して波長可変半導体レーザに負帰還するこ
とで、複数の波長可変半導体レーザを高精度で複数の光
周波数チャネルに切り替える半導体レーザの制御系を構
成できる。
波長切替信号(b)、駆動信号(c)、実際の波長変動
(d)、および再生波長誤差信号(e)を時間領域につ
いて示した図である。この図25に示すように、多チャ
ネルの波長切替時においても温度変化等による長期的な
波長変動を(e)のように再生でき、この信号をループ
フィルタを介して波長可変半導体レーザに負帰還するこ
とで、複数の波長可変半導体レーザを高精度で複数の光
周波数チャネルに切り替える半導体レーザの制御系を構
成できる。
【0111】
【発明の効果】以上説明したように本発明は次の効果が
ある。 (1) 位相調整領域注入電流、DBR領域注入電流を
一定とすることで、波長可変機能を集積化した半導体レ
ーザであるDBRレーザの発振波長を再現性よく、単一
モードで連続的に可変でき、かつ高速に切り替えること
ができる効果がある。 (2) 多電極構造のDFBレーザに関して、各領域に
注入する注入電流密度を同じにする、駆動回路の出力イ
ンピーダンスと整合する減衰器と駆動回路とインピーダ
ンス整合を実現する終端抵抗を多電極構造のDFBレー
ザに付与することで、高周波領域における無反射を実現
し、連続的かつ高速の波長切替を実現することができ
る。 (3) 波長可変半導体レーザの発振光周波数を波長制
御回路部の光周波数弁別器の共振周波数ごとあるいは共
振周波数の整数倍間隔の光周波数に、高精度に安定化す
ることができる。 (4) 波長可変半導体レーザの後方出力光を波長制御
用として用いることにより出力光を有効に利用できる効
果がある。 (5) 波長可変半導体レーザの複数波長チャネルへの
波長切替信号に対し、注入電流変動に依存する温度変動
を予等化する予等化信号で波長可変半導体レーザを駆動
することによって、同一波長チャネルの波長再現性を向
上することができる。 (6) 複数の波長可変レーザが同時に異なる波長チャ
ネルへ切り替わるスイッチ動作を行う際に、高精度の波
長切り替えを部品点数を少なくした構成により実現でき
る。
ある。 (1) 位相調整領域注入電流、DBR領域注入電流を
一定とすることで、波長可変機能を集積化した半導体レ
ーザであるDBRレーザの発振波長を再現性よく、単一
モードで連続的に可変でき、かつ高速に切り替えること
ができる効果がある。 (2) 多電極構造のDFBレーザに関して、各領域に
注入する注入電流密度を同じにする、駆動回路の出力イ
ンピーダンスと整合する減衰器と駆動回路とインピーダ
ンス整合を実現する終端抵抗を多電極構造のDFBレー
ザに付与することで、高周波領域における無反射を実現
し、連続的かつ高速の波長切替を実現することができ
る。 (3) 波長可変半導体レーザの発振光周波数を波長制
御回路部の光周波数弁別器の共振周波数ごとあるいは共
振周波数の整数倍間隔の光周波数に、高精度に安定化す
ることができる。 (4) 波長可変半導体レーザの後方出力光を波長制御
用として用いることにより出力光を有効に利用できる効
果がある。 (5) 波長可変半導体レーザの複数波長チャネルへの
波長切替信号に対し、注入電流変動に依存する温度変動
を予等化する予等化信号で波長可変半導体レーザを駆動
することによって、同一波長チャネルの波長再現性を向
上することができる。 (6) 複数の波長可変レーザが同時に異なる波長チャ
ネルへ切り替わるスイッチ動作を行う際に、高精度の波
長切り替えを部品点数を少なくした構成により実現でき
る。
【図1】従来の第一の半導体レーザ駆動方法および装置
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図2】従来の第二の半導体レーザ駆動方法および装置
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図3】従来の第三の半導体レーザ駆動方法および装置
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図4】従来の第四の半導体レーザ駆動方法および装置
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図5】従来の注入電流に対するDBRレーザの発振波
長変化を示す図。
長変化を示す図。
【図6】本発明第一実施例の構成を示す図。
【図7】第一実施例の注入電流に対するDBRレーザの
発振波長変化を示す図。
発振波長変化を示す図。
【図8】本発明第二実施例の構成を示す図。
【図9】本発明第三実施例の構成を示す図。
【図10】波長制御回路部の第一の構成例を示す図。
【図11】波長制御回路部の第二の構成例を示す図。
【図12】波長制御回路部の第三の構成例を示す図。
【図13】波長制御回路部の第四の構成例を示す図。
【図14】波長制御回路部の第五の構成例を示す図。
【図15】周波数弁別器の光周波数特性および同期検波
信号の強度変化を示す図。
信号の強度変化を示す図。
【図16】PLC合分波器の光周波数特性および同期検
波信号の強度変化を示す図。
波信号の強度変化を示す図。
【図17】本発明第四実施例の構成を示す図。
【図18】本発明第五実施例の構成を示す図。
【図19】注入電流変動等化回路の構成例を示す図。
【図20】注入電流変動による波長変動の原理を説明す
る図。
る図。
【図21】注入電流変動等化回路の動作を説明する図。
【図22】本発明第六実施例の構成を示す図。
【図23】本発明第七実施例の構成を示す図。
【図24】多チャネル波長制御回路の構成例を示す図。
【図25】多チャネル波長制御回路の動作を説明する
図。
図。
101 DBRレーザチップ 102、702 マウント 103、703 電極 104、704 熱交換素子 105、705 温度センサ 106 DBRレーザモジュール 111 活性領域 112 位相調整領域 113 DBR領域 121 活性領域注入電流 122 位相調整領域注入電流 123 DBR領域注入電流 130 変換テーブル 131 電流源 140 波長設定要求 141 電流設定要求 150 出力レーザ光 201、202 分割抵抗 210 活性領域注入電流 211 波長可変電流 301 電流源 302 波長切替用電源 311 DBRレーザ 312 基準レーザ 321、821、1141 光分配器 322 フロントエンド 323 増幅器 324 周波数弁別器 325、1003 ループフィルタ 401 DBRレーザ 402 予等化回路 411 波長切替信号 501、502 終端抵抗 511、512 減衰器 521 波長連続可変回路部 531、771 分配器 611 不安定領域 701 多電極DFBレーザチップ 706 DFBレーザモジュール 711 領域1 712 領域2 713 領域3 721、722、723 注入電流 731、732、733 終端抵抗 741、742、743 減衰器 751、波長連続可変回路部 761 波長可変電流 801 波長可変半導体レーザ 802 波長制御回路部 803、1142、1301、2181、2182 加
算器 811 波長切替信号 812、2161、2162 参照信号 813、2151、2152 波長制御信号 815 駆動信号 831 前方出力光 832 出力レーザ光 833 制御用レーザ光 901 波長可変半導体レーザ 911 後方出力光 912 前方出力光 1001 光周波数弁別器 1002 光検出器 1004 発振器 1005 位相弁別器 1011 光検出信号 1012、1311 再生波長誤差信号 1101〜110n 光周波数弁別器 1111〜111n 光検出器 1121〜112n 光検出信号 1131 加算光検出信号 1201 PLC合分波回路 1312 加算波長誤差信号 1501、1502、1503 光周波数 1511 フリースペクトルレンジ(FSR) 1521 通過帯域幅(BW) 1601 注入電流変動等化回路部 1611 予等化信号 1621、2101、2102 波長可変半導体レーザ 1631 出力レーザ光 1701 積分器 1702 電力温度換算回路 1703 電力温度比例係数 1704 温度波長換算回路 1705 波長電流換算回路 1801、1802、1803、1804 波長可変電
流値 1811、1812 発振波長 1821、1822、1823 温度 2111、2112 多チャネル波長制御回路部 2121 スターカップラ 2131、2132、2133、2134 波長誤差信
号 2141、2142 加算波長誤差信号 2171、2172、2173、2174 レーザ光 2221〜222n バンドパスフィルタ 2231〜223n 波長誤差信号
算器 811 波長切替信号 812、2161、2162 参照信号 813、2151、2152 波長制御信号 815 駆動信号 831 前方出力光 832 出力レーザ光 833 制御用レーザ光 901 波長可変半導体レーザ 911 後方出力光 912 前方出力光 1001 光周波数弁別器 1002 光検出器 1004 発振器 1005 位相弁別器 1011 光検出信号 1012、1311 再生波長誤差信号 1101〜110n 光周波数弁別器 1111〜111n 光検出器 1121〜112n 光検出信号 1131 加算光検出信号 1201 PLC合分波回路 1312 加算波長誤差信号 1501、1502、1503 光周波数 1511 フリースペクトルレンジ(FSR) 1521 通過帯域幅(BW) 1601 注入電流変動等化回路部 1611 予等化信号 1621、2101、2102 波長可変半導体レーザ 1631 出力レーザ光 1701 積分器 1702 電力温度換算回路 1703 電力温度比例係数 1704 温度波長換算回路 1705 波長電流換算回路 1801、1802、1803、1804 波長可変電
流値 1811、1812 発振波長 1821、1822、1823 温度 2111、2112 多チャネル波長制御回路部 2121 スターカップラ 2131、2132、2133、2134 波長誤差信
号 2141、2142 加算波長誤差信号 2171、2172、2173、2174 レーザ光 2221〜222n バンドパスフィルタ 2231〜223n 波長誤差信号
Claims (5)
- 【請求項1】 活性領域および位相調整領域ならび分布
ブラッグ反射器領域を備えた分布ブラッグ反射型半導体
レーザの前記活性領域および前記位相調整領域ならびに
前記分布ブラッグ反射器領域にそれぞれ駆動電流を印加
する駆動手段を備えた半導体レーザの駆動装置におい
て、 前記駆動手段は、 前記位相調整領域および前記分布ブラッグ反射器領域に
印加する駆動電流比を一定とする減衰器と、 この減衰器側のインピーダンスに整合させる抵抗とを備
えたことを特徴とする半導体レーザの駆動装置。 - 【請求項2】 多電極構造の波長可変分布帰還型半導体
レーザのそれぞれの電極に駆動電流を与える駆動手段を
備えた半導体レーザの駆動装置において、 前記駆動手段は、 駆動電源回路の出力インピーダンスと整合する終端抵抗
と、 前記電極に注入される電流密度が一定となるように各電
極の駆動電流比を決定させる減衰器と、 この減衰器側のインピーダンスに整合させる抵抗とを備
えたことを特徴とする半導体レーザの駆動装置。 - 【請求項3】 波長可変半導体レーザと、この半導体レ
ーザに波長可変電流を与える駆動手段と、この駆動手段
に前記半導体レーザの出力波長を制御するための波長制
御信号を与える波長制御手段とを備えた半導体レーザの
駆動装置において、 前記半導体レーザの出力光の一部を取り出す手段を備
え、 前記波長制御手段は、 この取り出された出力光の光周波数を弁別する光周波数
弁別手段と、 この光周波数弁別手段の出力に基づいて所望波長からの
波長誤差分を検出する誤差検出手段と、 検出した波長誤差分を前記駆動手段へ負帰還結合する帰
還回路とを備えたことを特徴とする半導体レーザの駆動
装置。 - 【請求項4】 波長可変半導体レーザとこの半導体レー
ザに波長可変電流を与える駆動手段とを備えた半導体レ
ーザの駆動装置において、 熱的波長シフトの時定数程度の時間内に注入された波長
可変電流の総量に相当する熱的波長シフト分を補正する
予等化信号を出力する注入電流変動等化手段を備えたこ
とを特徴とする半導体レーザの駆動装置。 - 【請求項5】 複数の波長可変半導体レーザと、この半
導体レーザに波長可変電流を与える駆動手段とを備え、
前記半導体レーザはそれぞれ複数の波長可変光を出力す
る半導体レーザの駆動装置において、 周期的な共振周波数を有する光周波数弁別手段と、 この光周波数弁別手段の透過光を電気信号に変換する光
検出手段と、 与えられる参照信号周波数の信号成分を再生する位相弁
別手段と、 ループフィルタとを備え、 前記半導体レーザごとに異なる周波数で変調し混合され
た波長誤差信号から前記参照信号によって復調し制御対
象の半導体レーザの波長誤差信号成分のみを検出して前
記ループフィルタを介して前記半導体レーザの駆動手段
に負帰還結合する回路手段を備えることを特徴とする半
導体レーザの駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25454093A JPH07111354A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 半導体レーザの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25454093A JPH07111354A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 半導体レーザの駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07111354A true JPH07111354A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17266466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25454093A Pending JPH07111354A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 半導体レーザの駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07111354A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002092923A (ja) * | 1996-05-22 | 2002-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスクシステム |
JP2002109770A (ja) * | 1996-05-22 | 2002-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスクシステム |
JP2004343089A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光源装置の駆動方法および駆動回路 |
JP2005327823A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Canon Inc | 光波長変換装置、その制御方法、およびそれを用いた画像投影装置 |
JP2009164386A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Fujitsu Ltd | 半導体素子の制御回路及び半導体集積素子 |
WO2011048869A1 (ja) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | 日本電気株式会社 | 波長可変レーザ装置、光モジュールおよび波長可変レーザの制御方法 |
US8284807B2 (en) | 2008-02-15 | 2012-10-09 | Nec Corporation | Wavelength-tunable laser apparatus and wavelength changing method thereof |
JP2013243206A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザモジュール |
JP2014022567A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザモジュール |
JP2014081578A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光送信装置 |
JP2015002335A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 日本電信電話株式会社 | 集積型半導体光源 |
-
1993
- 1993-10-12 JP JP25454093A patent/JPH07111354A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002109770A (ja) * | 1996-05-22 | 2002-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスクシステム |
JP2002092923A (ja) * | 1996-05-22 | 2002-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスクシステム |
JP2004343089A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光源装置の駆動方法および駆動回路 |
JP4606053B2 (ja) * | 2003-04-22 | 2011-01-05 | パナソニック株式会社 | 光源装置の駆動方法および駆動回路 |
JP2005327823A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Canon Inc | 光波長変換装置、その制御方法、およびそれを用いた画像投影装置 |
JP4693364B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-06-01 | キヤノン株式会社 | 光波長変換装置、その制御方法、およびそれを用いた画像投影装置 |
JP2009164386A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Fujitsu Ltd | 半導体素子の制御回路及び半導体集積素子 |
US8284807B2 (en) | 2008-02-15 | 2012-10-09 | Nec Corporation | Wavelength-tunable laser apparatus and wavelength changing method thereof |
WO2011048869A1 (ja) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | 日本電気株式会社 | 波長可変レーザ装置、光モジュールおよび波長可変レーザの制御方法 |
JP5424136B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2014-02-26 | 日本電気株式会社 | 波長可変レーザ装置、光モジュールおよび波長可変レーザの制御方法 |
US8767781B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-07-01 | Nec Corporation | Wavelength tunable laser device, optical module, and method of controlling wavelength tunable laser |
JP2013243206A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザモジュール |
JP2014022567A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザモジュール |
JP2014081578A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光送信装置 |
JP2015002335A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 日本電信電話株式会社 | 集積型半導体光源 |
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