WO2023157269A1 - 光モジュールおよび光通信システム - Google Patents

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WO2023157269A1
WO2023157269A1 PCT/JP2022/006816 JP2022006816W WO2023157269A1 WO 2023157269 A1 WO2023157269 A1 WO 2023157269A1 JP 2022006816 W JP2022006816 W JP 2022006816W WO 2023157269 A1 WO2023157269 A1 WO 2023157269A1
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wavelength
light
optical
optical module
resonator
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PCT/JP2022/006816
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English (en)
French (fr)
Inventor
純一 鈴木
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters

Definitions

  • the present disclosure relates to optical modules and optical communication systems.
  • WDM Wavelength Division Multiplexing
  • signal lights of a plurality of wavelengths arranged at regular intervals are transmitted through one optical fiber.
  • a light source for realizing the WDM system for example, there is a single mode laser.
  • a single-mode laser is a stable laser that emits light of a single wavelength.
  • light of a plurality of wavelengths must be adjusted at equal intervals.
  • a wavelength locker is required.
  • a multi-wavelength laser described in Patent Document 1 is a light source that can realize the WDM method without performing a highly accurate wavelength locker.
  • the multi-wavelength laser described in Patent Document 1 is a laser that oscillates multi-wavelength light simultaneously by providing a special resonator in one gain medium, and does not perform a highly accurate wavelength locker like a single-mode laser. It is possible to output light of a plurality of wavelengths at even wavelength intervals.
  • An object of the present disclosure is to provide an optical module and an optical communication system capable of controlling the output of light for each wavelength without affecting the output of light of multiple wavelengths. do.
  • An optical module includes: a first variable reflectance mirror that reflects input light; a periodic wavelength filter that is connected in series with the first variable reflectance mirror and has a periodic peak wavelength; and a wavelength spectral filter that divides the input light of a plurality of wavelengths by wavelength, a plurality of gain media that are provided for each wavelength and have different wavelength characteristics, and a light of each wavelength that is provided for each wavelength.
  • phase adjustment units for adjusting the phase of the phase, a plurality of second variable reflectance mirrors provided for each wavelength and reflecting light of each wavelength, a first variable reflectance mirror, a periodic wavelength filter, a wavelength spectral filter, Characteristics of a resonator for each wavelength formed between a first variable reflectance mirror and a plurality of second variable reflectance mirrors by a plurality of gain media, a plurality of phase adjusters, and a plurality of second variable reflectance mirrors and a control unit that controls the
  • the first variable reflectance mirror, the periodic wavelength filter, the spectral wavelength filter, the multiple gain media, the multiple phase adjusters, and the multiple second variable reflectance mirrors combine the first variable reflectance mirror and the multiple The characteristics of the resonator formed between the second variable reflectance mirror and the second variable reflectance mirror are controlled for each wavelength.
  • the optical module according to the present disclosure can control the output of light for each wavelength without affecting the output of light of multiple wavelengths.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optical module according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a modification of the optical module according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of an optical module according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an optical module according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an optical module according to Embodiment 4;
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a multi-wavelength optical communication system according to Embodiment 5;
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a multi-wavelength receiver included in a multi-wavelength optical communication system according to Embodiment 5;
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a modification of the multi-wavelength optical communication system according to Embodiment 5;
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of an optical module according to Embodiment 6;
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optical module 1 according to Embodiment 1.
  • an optical module 1 is an optical module capable of outputting multi-wavelength signal light at regular intervals, and includes a multi-wavelength light source 2 and a controller 3 .
  • the multi-wavelength light source 2 is a light source that outputs light of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at regular intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform.
  • n is a positive natural number.
  • ⁇ i .
  • Light is oscillated at regular intervals.
  • i is a natural number of 1 or more and n or less.
  • the multi-wavelength light source 2 includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1, 24-2, . 25-1 to 25-n and n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n.
  • Components of the resonator for each wavelength are a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1 to 24-n, and n phase adjusters 25-1 to 25.
  • -n and n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n These components form a resonator between the variable reflectance mirror 21 and each of the n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n.
  • the variable reflectance mirror 21 is a first variable reflectance mirror that reflects the input light, and the reflectance is changed by the control unit 3 .
  • the variable reflectance mirror 21 is, for example, a loop mirror.
  • the periodic wavelength filter 22 is a filter having periodic peak wavelengths and is connected in series with the variable reflectance mirror 21 via an optical transmission line. The peak wavelength of the light passed by the periodic wavelength filter 22 is changed by the controller 3 .
  • the periodic wavelength filter 22 is, for example, a ring resonator.
  • the wavelength spectral filter 23 is a filter that divides the input light of n wavelengths into light of each wavelength, and is connected in series with the periodic wavelength filter 22 via an optical transmission line. The spectral operation of the wavelength spectral filter 23 is controlled by the controller 3 .
  • the wavelength spectral filter 23 is, for example, an AWG (Arrayed Waveguide Grating). The period of the peak wavelength of the periodic wavelength filter 22 and the period of the wavelength of the light split by the wavelength spectral filter 23 are set to match each other.
  • the light of each wavelength obtained by dividing the light of n wavelengths by the wavelength spectral filter 23 is transmitted to the optical path system of each wavelength.
  • the optical path system for each wavelength is n optical path systems that are connected in series with the wavelength spectral filter 23, respectively. It is formed by portions 25-1 to 25-n and reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n. That is, the i-th optical path system is formed by the gain medium 24-i, the phase adjuster 25-i and the reflectance variable mirror 26-i.
  • the i-th resonator is formed by the variable reflectance mirror 21, the periodic wavelength filter 22, the wavelength spectral filter 23, and the i-th optical path system.
  • the gain media 24-1 to 24-n are gain media having different wavelength characteristics, and each amplify light of n wavelengths with the gain set by the control unit 3.
  • the gain media 24-1 to 24-n are semiconductor amplifiers (SOAs).
  • the phase adjustment units 25-1 to 25-n are components for adjusting the phase of light of each wavelength, and are microheaters, for example.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n adjust the phase of the input light to the phase instructed by the controller 3.
  • the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n are second variable reflectance mirrors that reflect light of each wavelength, and are loop mirrors, for example. The reflectance of each of the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n is changed by the control unit 3.
  • Gain medium 24-1 outputs light of wavelength ⁇ 1
  • gain medium 24-2 outputs light of wavelength ⁇ 2
  • gain medium 24-i outputs light of wavelength ⁇ i
  • gain medium 24- n outputs light of wavelength ⁇ n .
  • the periodic wavelength filter 22 outputs light having the wavelength ⁇ i when the wavelength ⁇ i of the input light has a period corresponding to the peak wavelength.
  • the wavelength spectral filter 23 whose periodic interval of the periodic wavelength filter 22 and the spectral period of the wavelength match, splits the signal light of wavelength ⁇ 1 into the gain medium 24-1, but the signal light of wavelength ⁇ 1 is arranged periodically.
  • the signal light of wavelength ⁇ i is not split into the gain medium 24-1.
  • the wavelength spectral filter 23 splits the light of the wavelength ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 to the gain medium 24-i when the periodic wavelength filter 22 reaches the peak wavelength period of the wavelength ⁇ i .
  • the signal light of wavelength ⁇ 1 separated by the gain medium 24-1 passes through the phase adjuster 25-1, is reflected by the reflectance variable mirror 26-1, and returns to the reflectance variable mirror 21 side again.
  • the signal light of wavelengths ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 which is separated by the gain medium 24-i and periodically arranged, passes through the phase adjustment section 25-i, is reflected by the reflectance variable mirror 26-i, and is reflected again. Return to the variable index mirror 21 side.
  • a resonator for each wavelength is formed between the reflectance variable mirror 21 and the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n.
  • the resonator for each wavelength for example, focusing on a resonator for only one wavelength, the resonator has a configuration of a so-called single-mode laser.
  • the multi-wavelength light source 2 since the multi-wavelength light source 2 has a resonator for each wavelength, mode competition does not occur in the gain media 24-1 to 24-n. Furthermore, by controlling the current injection to the gain medium 24-i by the controller 3, it is possible to adjust the intensity of the signal light output by the multi-wavelength light source 2 for each wavelength.
  • the wavelengths ⁇ i output from the multi-wavelength light source 2 are defined at regular intervals by the periodic wavelength filter 22 . Therefore, by using the optical module 1, a light source that oscillates light of a plurality of wavelengths at regular intervals, which is required for WDM, can be easily realized without using a wavelength locker.
  • the multi-wavelength laser described in Patent Document 1 needs to bundle each wavelength using a wavelength multiplexer. There is no need to separately prepare a wavelength multiplexer.
  • the gain media 24-1 to 24-n are configured with mutually different wavelength characteristics, that is, mutually different gain structures, so that the oscillation efficiency of each wavelength can be improved.
  • the wavelength difference between ⁇ 1 and ⁇ 40 exceeds 30 nm.
  • the gain medium 24-1 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 1
  • the gain medium 24-40 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 40 . This allows the optical module 1 to maximize power efficiency at each wavelength.
  • the optical output at which the photoelectric conversion efficiency (hereinafter referred to as power efficiency) is maximized differs for each reflectance of the mirrors that make up the resonator.
  • the controller 3 controls the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n according to the optical output required for each wavelength. It is possible to adjust the power efficiency to the maximum. Further, the control unit 3 controls the phase adjustment by the phase adjustment units 25-1 to 25-n, thereby stabilizing the optical output of the multi-wavelength light source 2 and maximizing the power efficiency.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an optical module 1A, which is a modified example of the optical module 1.
  • an optical module 1A is an optical module capable of outputting multi-wavelength signal light at regular intervals, and includes a multi-wavelength light source 2A and a controller 3A.
  • the multi-wavelength light source 2A is a light source that outputs light with wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at equal intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform. , ⁇ i , . . . , ⁇ n lights are oscillated at regular intervals.
  • the multi-wavelength light source 2A includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1, 24-2, . 25-1 to 25-n and n variable reflectance mirrors 26A-1 to 26A-n.
  • the resonator for each wavelength includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1 to 24-n, n phase adjusters 25-1 to 25-n and
  • the n variable reflectance mirrors 26A-1 to 26A-n are formed between the variable reflectance mirror 21 and each of the n variable reflectance mirrors 26A-1 to 26A-n.
  • the controller 3A adjusts the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the reflectance of each of the variable reflectance mirrors 26A-1 to 26A-n, thereby adjusting the variable reflectance mirrors 26A-1 to 26A-n.
  • the signal light of wavelength ⁇ i is output from 26A-i
  • the signal light of wavelength ⁇ n is output from reflectance variable mirror 26A-n.
  • the order of arrangement of the gain medium 24-i and the phase adjustment section 25-i may be changed. That is, the gain medium 24-i may be provided between the phase adjuster 25-i and the reflectance variable mirror 26-i or 26A-i. Further, the gain media 24-1 to 24-n may be SOAs with III-V compound semiconductors bonded on Si platforms. Furthermore, the multi-wavelength light source 2 or 2A may be a planar waveguide system made of a glass-based material, or may be a planar waveguide system made of an InP-based material.
  • the optical module 1 includes the variable reflectance mirror 21, the periodic wavelength filter 22 having a periodic peak wavelength, the periodic wavelength filter 22 connected in series with the variable reflectance mirror 21, and the periodic wavelength A wavelength spectral filter 23 connected in series with the filter 22 and separating input signal light of n wavelengths by wavelength, n gain media 24-1 to 24-n, and n phase adjustment units 25-1 to 24-n.
  • variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n are arranged by the n phase adjusters 25-1 to 25-n and the n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n. and a controller 3 for controlling the characteristics of the resonator for each wavelength, which is formed between.
  • Reflected by reflectance variable mirror 21, periodic wavelength filter 22, wavelength spectral filter 23, gain media 24-1 to 24-n, phase adjusters 25-1 to 25-n, and reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n It controls the characteristics of the resonator for each wavelength formed between the variable index mirror 21 and the variable reflectivity mirrors 26-1 to 26-n.
  • the optical module 1 can control the output of light for each wavelength without affecting the output of light of n wavelengths.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the optical module 1B according to the second embodiment.
  • an optical module 1B is an optical module that outputs multi-wavelength signal light at equal intervals, and includes a multi-wavelength light source 2B and a controller 3B.
  • the multi-wavelength light source 2B is a light source that outputs light of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at regular intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform.
  • the control unit 3B controls the characteristics of the constituent elements constituting the resonator for each wavelength in the multi-wavelength light source 2B, so that the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . Light is oscillated at regular intervals.
  • the multi-wavelength light source 2B includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1, 24-2, . 25-1 to 25-n, n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, and n modulators 27-1 to 27-n.
  • Components of the resonator for each wavelength are a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1 to 24-n, and n phase adjusters 25-1 to 25.
  • -n, n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n and n modulators 27-1 to 27-n These components form a resonator between the variable reflectance mirror 21 and each of the n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n.
  • the variable reflectance mirror 21 is a first variable reflectance mirror that reflects the input light, and the reflectance is changed by the controller 3B.
  • the variable reflectance mirror 21 is, for example, a loop mirror.
  • the periodic wavelength filter 22 is a filter having periodic peak wavelengths and is connected in series with the variable reflectance mirror 21 via an optical transmission line. The peak wavelength of the light passed by the periodic wavelength filter 22 is changed by the controller 3B.
  • the periodic wavelength filter 22 is, for example, a ring resonator.
  • the wavelength spectral filter 23 is a filter that divides the input light of n wavelengths into light of each wavelength, and is connected in series with the periodic wavelength filter 22 via an optical transmission line. The spectral operation of the wavelength spectral filter 23 is controlled by the controller 3B.
  • the wavelength spectral filter 23 is AWG, for example.
  • the period of the peak wavelength of the periodic wavelength filter 22 and the period of the wavelength of the light split by the wavelength spectral filter 23 are set to match each other.
  • the gain media 24-1 to 24-n are gain media having different wavelength characteristics, and amplify light of n wavelengths with gains set by the controller 3B.
  • gain media 24-1 through 24-n are SOAs.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n are components for adjusting the phase of light of each wavelength, and are microheaters, for example.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n adjust the phase of the input light to the phase instructed by the controller 3B.
  • the modulators 27-1 to 27-n are provided for each wavelength and are modulators for modulating the signal light propagating in the resonator, and the modulation of the signal light is controlled by the controller 3B.
  • the optical modulation method is, for example, intensity modulation that modulates the intensity of signal light.
  • Electroabsorption modulators for example, are used for the modulators 27-1 to 27-n.
  • the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n are second variable reflectance mirrors that reflect light of each wavelength, and are loop mirrors, for example. The reflectance of each of the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n is changed by the controller 3B.
  • the wavelength spectral filter 23 whose periodic interval of the periodic wavelength filter 22 and the spectral period of the wavelength match, splits the signal light of wavelength ⁇ 1 into the gain medium 24-1, but the signal light of wavelength ⁇ 1 is arranged periodically.
  • the signal light of wavelength ⁇ i is not split into the gain medium 24-1.
  • the wavelength spectral filter 23 splits the light of the wavelength ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 to the gain medium 24-i when the periodic wavelength filter 22 reaches the peak wavelength period of the wavelength ⁇ i .
  • the signal light of wavelength ⁇ 1 separated by the gain medium 24-1 is input to the modulator 27-1 through the phase adjuster 25-1.
  • signal lights of wavelengths ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 separated by the gain medium 24-i and periodically arranged are input to the modulator 27-i through the phase adjuster 25-i.
  • the modulator 27-1 modulates the signal light of wavelength ⁇ 1 .
  • the signal light of wavelength ⁇ 1 modulated by the modulator 27-1 is reflected by the variable reflectance mirror 26-1 and returns to the variable reflectance mirror 21 side again.
  • the signal light of wavelength ⁇ i modulated by the modulator 27-i passes through the phase adjuster 25-i, is reflected by the variable reflectance mirror 26-i, and returns to the variable reflectance mirror 21 side.
  • a resonator for each wavelength is formed between the reflectance variable mirror 21 and the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n.
  • the resonator for each wavelength for example, focusing on a resonator for only one wavelength, the resonator has a configuration of a so-called single-mode laser.
  • the multi-wavelength light source 2B since the multi-wavelength light source 2B has a resonator for each wavelength, mode competition does not occur in the gain media 24-1 to 24-n. Furthermore, by controlling the current injection to the gain medium 24-i by the controller 3B, it is possible to adjust the intensity of the signal light output by the multi-wavelength light source 2B for each wavelength.
  • the wavelengths ⁇ i output from the multi-wavelength light source 2B are defined at regular intervals by the periodic wavelength filter 22 . Therefore, by using the optical module 1B, a light source that oscillates light of a plurality of wavelengths at regular intervals, which is required by WDM, can be easily realized without using a wavelength locker.
  • the multi-wavelength laser described in Patent Document 1 needs to bundle each wavelength using a wavelength multiplexer. There is no need to separately prepare a wavelength multiplexer.
  • the gain media 24-1 to 24-n are configured with mutually different wavelength characteristics, that is, mutually different gain structures, so that the oscillation efficiency of each wavelength can be improved.
  • the wavelength difference between ⁇ 1 and ⁇ 40 exceeds 30 nm.
  • the gain medium 24-1 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 1
  • the gain medium 24-40 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 40 .
  • the optical output with the maximum power efficiency differs for each reflectance of the mirrors that make up the resonator.
  • the controller 3B controls the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n according to the optical output required for each wavelength. It is possible to adjust the power efficiency to the maximum. Further, the control unit 3B controls the phase adjustment by the phase adjustment units 25-1 to 25-n, thereby stabilizing the optical output of the multi-wavelength light source 2B and maximizing the power efficiency.
  • the control unit 3B adjusts the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the reflectance of the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, respectively, so that the reflected Signal lights with wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , . That is, when the signal light of wavelength ⁇ 1 is output from the variable reflectance mirror 26-1, the signal light of wavelength ⁇ 2 is subsequently output from the variable reflectance mirror 26-2, and similarly, the variable reflectance mirror After the signal light of wavelength ⁇ i is output from 26-i, the signal light of wavelength ⁇ n is output from reflectance variable mirror 26-n. As a result, signal lights with wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , .
  • Modulators 27-1 to 27-n change the optical loss in the resonator for each wavelength, thereby changing the optical intensity of the signal light of each wavelength ⁇ i to realize intensity modulation.
  • a modulator provided outside a resonator modulates signal light separated for each wavelength, and a wavelength multiplexer combines the modulated signal light for each wavelength.
  • the modulators 27-1 to 27-n provided in the resonator for each wavelength modulate the light, so that the multi-wavelength signal light is generated and the multi-wavelength signal light is transmitted. modulation can be performed at once.
  • the order of arrangement of the gain medium 24-i, the phase adjuster 25-i, and the modulator 27-i may be changed. That is, between the wavelength spectral filter 23 and the reflectance variable mirror 26-i, in what order are the gain medium 24-i, the phase adjuster 25-i, the modulator 27-i, and the phase adjuster 25-i arranged? may be Further, the gain media 24-1 to 24-n may be SOAs with III-V compound semiconductors bonded on Si platforms. Furthermore, the multi-wavelength light source 2B may be a planar waveguide system made of a glass-based material, or may be a planar waveguide system made of an InP-based material.
  • the optical module 1B includes n modulators 27-1 to 27-n provided for each wavelength and modulating light propagating in the resonator.
  • the modulators 27-1 to 27-n provided in the resonator for each wavelength modulate the light, so that the generation of the multi-wavelength signal light and the modulation of the multi-wavelength signal light are performed once. can be done.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of an optical module 1C according to the third embodiment.
  • an optical module 1C is an optical module that outputs multi-wavelength signal light at regular intervals, and includes a multi-wavelength light source 2C and a controller 3C.
  • the multi-wavelength light source 2C is a light source that outputs light of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at regular intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform. , ⁇ i , . Light is oscillated at regular intervals.
  • the multi-wavelength light source 2C includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1 to 24-n, and n phase adjusters 25-1 to 25-n, n.
  • Components of the resonator for each wavelength are a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1 to 24-n, and n phase adjusters 25-1 to 25.
  • -n, n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, n MZ modulators 28-1 to 28-n, wavelength monitors 29-1 to 29-n and power monitors 30-1 to 30- is n.
  • These components form a resonator between the variable reflectance mirror 21 and each of the n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n.
  • the variable reflectance mirror 21 is a first variable reflectance mirror that reflects the input light, and the reflectance is changed by the control unit 3C.
  • the variable reflectance mirror 21 is, for example, a loop mirror.
  • the periodic wavelength filter 22 is a filter having periodic peak wavelengths and is connected in series with the variable reflectance mirror 21 via an optical transmission line. The peak wavelength of the light passed by the periodic wavelength filter 22 is changed by the controller 3C.
  • the periodic wavelength filter 22 is, for example, a ring resonator.
  • the wavelength spectral filter 23 is a filter that divides the input light of n wavelengths into light of each wavelength, and is connected in series with the periodic wavelength filter 22 via an optical transmission line. The spectral operation by the wavelength spectral filter 23 is controlled by the controller 3C.
  • the wavelength spectral filter 23 is AWG, for example.
  • the period of the peak wavelength of the periodic wavelength filter 22 and the period of the wavelength of the light split by the wavelength spectral filter 23 are set to match each other.
  • the gain media 24-1 to 24-n are provided for each wavelength, are gain media having different wavelength characteristics, and amplify light of n wavelengths with gains set by the control unit 3C.
  • gain media 24-1 through 24-n are SOAs.
  • the phase adjustment units 25-1 to 25-n are provided for each wavelength and are components for adjusting the phase of light of each wavelength, such as micro-heaters.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n adjust the phase of the input light to the phase instructed by the controller 3C.
  • the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n are provided for each wavelength and are second variable reflectance mirrors that reflect light of each wavelength, such as loop mirrors. The reflectance of each of the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n is changed by the controller 3C.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are provided for each wavelength and modulate the signal light propagating inside the resonator.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are, for example, modulators that modulate the intensity of input light under the control of the controller 3C.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are modulators with two directional couplers and two phase adjusters.
  • the phase adjustment unit 25-i is connected to one of the four ports of the MZ modulator 28-i, and the port connected to the port inside the MZ modulator 28-i is a variable reflectance mirror. 26-i are connected. Further, a wavelength monitor 29-i is connected to the remaining port of the MZ modulator 28-i, and a power monitor 30-i is connected to the port connected to the port inside the MZ modulator 28-i. is connected.
  • Wavelength monitors 29-1 to 29-n are provided for each wavelength and observe the wavelength of light propagating through the resonator. Information indicating the wavelengths of light observed by the wavelength monitors 29-1 to 29-n is output to the controller 3C.
  • the wavelength monitors 29-1 to 29-n are composed of ring resonators and optical receivers.
  • Power monitors 30-1 to 30-n are provided for each wavelength and observe the intensity of light propagating through the resonator. Information indicating the intensity of light observed by the power monitors 30-1 to 30-n is output to the controller 3C.
  • the power monitors 30-1 to 30-n are light receivers.
  • the wavelength spectral filter 23 whose periodic interval of the periodic wavelength filter 22 and the spectral period of the wavelength match, splits the signal light of wavelength ⁇ 1 into the gain medium 24-1, but the signal light of wavelength ⁇ 1 is arranged periodically.
  • the signal light of wavelength ⁇ i is not split into the gain medium 24-1.
  • the wavelength spectral filter 23 splits the light of the wavelength ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 to the gain medium 24-i when the periodic wavelength filter 22 reaches the peak wavelength period of the wavelength ⁇ i .
  • the signal light of wavelength ⁇ 1 separated by the gain medium 24-1 is input to the modulator 27-1 through the phase adjuster 25-1.
  • the signal lights of wavelengths ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 separated by the gain medium 24-i and periodically arranged are input to the MZ modulator 28-i through the phase adjuster 25-i.
  • the MZ modulator 28-1 modulates the signal light of wavelength ⁇ 1 .
  • the signal light of wavelength ⁇ 1 modulated by the MZ modulator 28-1 is reflected by the reflectance variable mirror 26-1 and returns to the reflectance variable mirror 21 side again.
  • the signal light of wavelength ⁇ i modulated by the MZ modulator 28-i passes through the phase adjuster 25-i, is reflected by the variable reflectance mirror 26-i, and returns to the variable reflectance mirror 21 side again.
  • a resonator for each wavelength is formed between the reflectance variable mirror 21 and the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n. Focusing on a resonator for each wavelength, for example, a resonator for only one wavelength, the resonator has a configuration of a so-called single-mode laser.
  • the wavelengths ⁇ i output from the multi-wavelength light source 2C are defined at regular intervals by the periodic wavelength filter 22 . Therefore, by using the optical module 1C, a light source that oscillates light of a plurality of wavelengths at regular intervals, which is required for WDM, can be easily realized without using a wavelength locker.
  • the multi-wavelength laser described in Patent Document 1 needs to bundle each wavelength using a wavelength multiplexer. There is no need to separately prepare a wavelength multiplexer.
  • the gain media 24-1 to 24-n are configured with mutually different wavelength characteristics, that is, mutually different gain structures, so that the oscillation efficiency of each wavelength can be improved.
  • the wavelength difference between ⁇ 1 and ⁇ 40 exceeds 30 nm.
  • the gain medium 24-1 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 1
  • the gain medium 24-40 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 40 .
  • the optical output with the maximum power efficiency differs for each reflectance of the mirrors that make up the resonator.
  • the controller 3C controls the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n according to the optical output required for each wavelength. It is possible to adjust the power efficiency to the maximum.
  • the control unit 3C controls the phase adjustment by the phase adjustment units 25-1 to 25-n, thereby stabilizing the optical output of the multi-wavelength light source 2C and maximizing the power efficiency.
  • the control unit 3C adjusts the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the reflectance of the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, respectively, so that the reflection Signal lights with wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , . That is, when the signal light of wavelength ⁇ 1 is output from the variable reflectance mirror 26-1, the signal light of wavelength ⁇ 2 is subsequently output from the variable reflectance mirror 26-2, and similarly, the variable reflectance mirror After the signal light of wavelength ⁇ i is output from 26-i, the signal light of wavelength ⁇ n is output from reflectance variable mirror 26-n. As a result, signal lights with wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , .
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n change the optical loss in the resonator for each wavelength, thereby changing the optical intensity of the signal light of each wavelength ⁇ i and realizing intensity modulation.
  • a modulator provided outside a resonator modulates signal light separated for each wavelength, and a wavelength multiplexer combines the modulated signal light for each wavelength.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n provided in the resonator for each wavelength modulate light, so that multi-wavelength signal light is generated and multi-wavelength signal light is generated. can be performed at once.
  • Wavelength monitors 29-1 to 29-n and power monitors 30-1 to 30-n are connected to two ports of the MZ modulators 28-1 to 28-n.
  • the MZ modulator 28-i changes the light propagating through the resonator at high speed, and the changed light is output from the remaining ports.
  • the light extracted from the resonator at high speed is monitored for light intensity by the power monitor 30-i, which is a low speed light receiver.
  • the wavelength monitor 29-i is provided before the power monitor 30-i, which is a low-speed light receiver, and observes the wavelength of light propagating through the resonator. These observed values are output to the control section 3C.
  • the controller 3C can control the characteristics of the resonator for each wavelength based on the intensity of light propagating through the resonator for each wavelength.
  • the order of arrangement of the gain medium 24-i, the phase adjuster 25-i and the MZ modulator 28-i may be changed.
  • the gain medium 24-i in what order are the gain medium 24-i, the phase adjustment unit 25-i, the MZ modulator 28-i, and the phase adjustment unit 25-i may be placed.
  • the gain media 24-1 to 24-n may be SOAs with III-V compound semiconductors bonded on Si platforms.
  • the multi-wavelength light source 2C may be a planar waveguide system made of a glass-based material, or may be a planar waveguide system made of an InP-based material.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n may be composed of two directional couplers and one phase adjustment section. Also, the MZ modulators 28-1 to 28-n may be composed of two MMIs (Multi Mode Interferometers) and two phase adjusters. Furthermore, the MZ modulators 28-1 to 28-n may be configured with two MMIs and one phase adjuster. Furthermore, the MZ modulators 28-1 to 28-n may be composed of directional couplers and ring resonators.
  • the positions of the port connected to the wavelength monitor 29-i and the port connected to the power monitor 30-i shown in FIG. 4 may be reversed.
  • the power monitor 30-i may be connected to the port on the phase adjustment section side of the MZ modulator 28-i
  • the wavelength monitor 29-i may be connected to the port on the reflectance variable mirror 26-i side.
  • the optical module 1C includes n wavelength monitors 29-1 to 29-n provided for each wavelength and observing the wavelength of light propagating through the resonator, and It is provided with n power monitors 30-1 to 30-n for observing the intensity of light propagating through the resonator.
  • the controller 3C can control the characteristics of the resonator for each wavelength based on the intensity of light propagating in the resonator for each wavelength.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an optical module 1D according to the fourth embodiment.
  • an optical module 1D is an optical module that outputs multi-wavelength signal light at regular intervals, and includes a multi-wavelength light source 2D and a controller 3D.
  • the multi-wavelength light source 2D is a light source that outputs light with wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at regular intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform.
  • the control unit 3D controls the characteristics of the constituent elements constituting the resonator for each wavelength in the multi-wavelength light source 2D, so that the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . Light is oscillated at regular intervals.
  • the multi-wavelength light source 2D includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1, 24-2, . 25-1 to 25-n, n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, n MZ modulators 28-1 to 28-n, wavelength power monitors 31-1 to 31-n, return light It has monitors 32-1 to 32-n and a wavelength multiplexing filter 33.
  • FIG. 1 variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1, 24-2, . 25-1 to 25-n, n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, n MZ modulators 28-1 to 28-n, wavelength power monitors 31-1 to 31-n, return light It has monitors 32-1 to 32-n and a wavelength multiplexing filter 33.
  • Components of the resonator for each wavelength are a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n gain media 24-1 to 24-n, and n phase adjusters 25-1 to 25. -n, and n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n. These components form a resonator between the variable reflectance mirror 21 and each of the n variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n.
  • the variable reflectance mirror 21 is a first variable reflectance mirror that reflects the input light, and the reflectance is changed by the controller 3D.
  • the variable reflectance mirror 21 is, for example, a loop mirror.
  • the periodic wavelength filter 22 is a filter having periodic peak wavelengths and is connected in series with the variable reflectance mirror 21 via an optical transmission line. The peak wavelength of the light passed by the periodic wavelength filter 22 is changed by the controller 3D.
  • the periodic wavelength filter 22 is, for example, a ring resonator.
  • the wavelength spectral filter 23 is a filter that divides the input light of n wavelengths into light of each wavelength, and is connected in series with the periodic wavelength filter 22 via an optical transmission line. The spectral operation by the wavelength spectral filter 23 is controlled by the controller 3D.
  • the wavelength spectral filter 23 is AWG, for example.
  • the period of the peak wavelength of the periodic wavelength filter 22 and the period of the wavelength of the light split by the wavelength spectral filter 23 are set to match each other.
  • the gain media 24-1 to 24-n are gain media having different wavelength characteristics, and each amplify light of n wavelengths with the gain set by the controller 3D.
  • gain media 24-1 through 24-n are SOAs.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n are components for adjusting the phase of light of each wavelength, and are microheaters, for example.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n adjust the phase of the input light to the phase instructed by the controller 3D.
  • the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n are second variable reflectance mirrors that reflect light of each wavelength, and are loop mirrors, for example. The reflectance of each of the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n is changed by the controller 3D.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are provided for each wavelength and modulate the signal light propagating inside the resonator.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are modulators that modulate the intensity of input light under the control of the controller 3D.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are modulators with two directional couplers and two phase adjusters.
  • a variable reflectance mirror 26-i is connected to one of the four ports of the MZ modulator 28-i, and the port connected to this port inside the MZ modulator 28-i has a wavelength
  • a multiplexing filter 33 is connected.
  • a wavelength power monitor 31-i is connected to the remaining port of the MZ modulator 28-i. -i is connected.
  • Wavelength power monitors 31-1 to 31-n are provided for each wavelength and observe the intensity of light of each wavelength.
  • the wavelength power monitor 31-i observes the intensity of light output from the MZ modulator 28-1 for each wavelength.
  • Information indicating the light intensity of each wavelength observed by the wavelength power monitor 31-i is output to the controller 3D.
  • the wavelength power monitors 31-1 to 31-n are also composed of a branching directional coupler, a ring resonator, and two light receivers.
  • the return light monitors 32-1 to 32-n are provided for each wavelength and observe the intensity of light returning from the transmission line to the outputs of the MZ modulators 28-1 to 28-n.
  • wavelength power monitor 31-1 monitors the intensity of light returning from the transmission line to the output of MZ modulator 28-1.
  • Information indicating the intensity of the light observed by the returned light monitors 32-1 to 32-n is output to the controller 3D.
  • the return light monitors 32-1 to 32-n are light receivers.
  • the wavelength spectral filter 23 whose periodic interval of the periodic wavelength filter 22 and the spectral period of the wavelength match, splits the signal light of wavelength ⁇ 1 into the gain medium 24-1, but the signal light of wavelength ⁇ 1 is arranged periodically.
  • the signal light of wavelength ⁇ i is not split into the gain medium 24-1.
  • the wavelength spectral filter 23 splits the light of the wavelength ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 to the gain medium 24-i when the periodic wavelength filter 22 reaches the peak wavelength period of the wavelength ⁇ i .
  • the signal light of wavelength ⁇ 1 separated by the gain medium 24-1 passes through the phase adjuster 25-1, is reflected by the reflectance variable mirror 26-1, and returns to the reflectance variable mirror 21 side again.
  • the signal light of wavelengths ⁇ i other than the wavelength ⁇ 1 which is separated by the gain medium 24-i and periodically arranged, passes through the phase adjustment section 25-i, is reflected by the reflectance variable mirror 26-i, and is reflected again. Return to the variable index mirror 21 side.
  • a resonator for each wavelength is formed between the reflectance variable mirror 21 and the reflectance variable mirrors 26-1 to 26-n.
  • the resonator for each wavelength for example, focusing on a resonator for only one wavelength, the resonator has a configuration of a so-called single-mode laser.
  • the multi-wavelength light source 2D since the multi-wavelength light source 2D has a resonator for each wavelength, mode competition does not occur in the gain media 24-1 to 24-n. Furthermore, by controlling the current injection to the gain medium 24-i by the control unit 3D, it is also possible to adjust the intensity of the signal light output by the multi-wavelength light source 2D for each wavelength.
  • the wavelengths ⁇ i output from the multi-wavelength light source 2D are defined at regular intervals by the periodic wavelength filter 22 . Therefore, by using the optical module 1D, a light source that oscillates light of a plurality of wavelengths at regular intervals, which is required for WDM, can be easily realized without using a wavelength locker.
  • the multi-wavelength laser described in Patent Document 1 needs to bundle each wavelength using a wavelength multiplexer. There is no need to separately prepare a wavelength multiplexer.
  • the gain media 24-1 to 24-n are configured with mutually different wavelength characteristics, that is, mutually different gain structures, so that the oscillation efficiency of each wavelength can be improved.
  • the wavelength difference between ⁇ 1 and ⁇ 40 exceeds 30 nm.
  • the gain medium 24-1 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 1
  • the gain medium 24-40 has an active layer structure that maximizes the gain at the wavelength ⁇ 40 .
  • the optical module 1D can maximize power efficiency at each wavelength.
  • the optical output that maximizes the power efficiency differs for each reflectance of the mirrors that make up the resonator.
  • the controller 3D controls the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n according to the optical output required for each wavelength. It is possible to adjust the power efficiency to the maximum. Further, the control unit 3D controls the phase adjustment by the phase adjustment units 25-1 to 25-n, thereby stabilizing the optical output of the multi-wavelength light source 2D and maximizing the power efficiency.
  • MZ modulators 28-1 to 28-n are connected to the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n via optical transmission lines.
  • the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n forming the resonators for each wavelength are connected in series to the MZ modulators 28-1 to 28-n provided outside the resonators.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n are connected to wavelength multiplexing filters 33, respectively.
  • the control unit 3D adjusts the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the reflectance of the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n, respectively, so that the variable reflectance mirrors 26-1 to 26- Signal lights of wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , .
  • Wavelength power monitors 31-1 to 31-n and return light monitors 32-1 to 32-n are connected to two ports of the MZ modulators 28-1 to 28-n.
  • the MZ modulator 28-i changes the light propagating through the resonator at high speed, and the changed light is output from the remaining ports.
  • the wavelength power monitor 31-i has two optical receivers, a slow optical receiver and a slow optical receiver via a wavelength filter.
  • the MZ modulator 28-i splits the high-speed intensity-modulated light into two, the intensity of one light is observed by the low-speed light receiver of the wavelength power monitor 31-i, and the other light is detected. , observed by a slow receiver through a wavelength filter.
  • the lights of respective wavelengths modulated by the MZ modulators 28-1 to 28-n are multiplexed by the wavelength multiplexing filter 33, and the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , . , ⁇ n from the multi-wavelength light source 2D. Also, the intensity of the light coming from the optical transmission line is monitored by the returned light monitor 32-i.
  • the order of arrangement of the gain medium 24-i and the phase adjustment section 25-i may be changed.
  • the gain medium 24-i may be arranged between the phase adjuster 25-i and the reflectance variable mirror 26-i.
  • the gain media 24-1 to 24-n may be SOAs with III-V compound semiconductors bonded on Si platforms.
  • the multi-wavelength light source 2C may be a planar waveguide system made of a glass-based material, or may be a planar waveguide system made of an InP-based material.
  • the MZ modulators 28-1 to 28-n may be composed of two directional couplers and one phase adjustment section. Also, the MZ modulators 28-1 to 28-n may be composed of two MMIs and two phase adjusters. Furthermore, the MZ modulators 28-1 to 28-n may be configured with two MMIs and one phase adjuster. Furthermore, the MZ modulators 28-1 to 28-n may be composed of directional couplers and ring resonators.
  • the optical module 1D includes the MZ modulators 28-i that are provided for each wavelength and modulate the light propagating through the resonator, A return light monitor 32-i for observing the intensity of light returning to the output of the device 28-i, a wavelength power monitor 31-i provided for each wavelength for observing the intensity of light of each wavelength, and an MZ modulator 28- A wavelength multiplexing filter 33 is provided for synthesizing and outputting light of each wavelength modulated by i.
  • the controller 3D can control the characteristics of the resonator for each wavelength based on the intensity of light propagating in the resonator for each wavelength.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a multi-wavelength optical communication system 4 according to the fifth embodiment.
  • a multi-wavelength optical communication system 4 is an optical communication system for transmitting and receiving signal light of n wavelengths, and includes an optical module 1 , a multi-wavelength receiver 5 and an optical transmission line 6 .
  • n is a positive natural number.
  • an optical module 1 is connected to a multi-wavelength receiver 5 via an optical transmission line 6 .
  • the optical module 1 includes a multi-wavelength light source 2 and a controller 3 .
  • the multi-wavelength light source 2 outputs signal lights of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at regular intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform.
  • the control unit 3 controls the characteristics of the constituent elements that constitute the resonator for each wavelength in the multi-wavelength light source 2, so that the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . Light is oscillated at regular intervals.
  • FIG. 6 shows the case where the communication partner of the multi-wavelength receiver 5 is the optical module 1, it may be the optical modules 1A to 1D shown in the first to fourth embodiments.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the multi-wavelength receiver 5 included in the multi-wavelength optical communication system 4.
  • the multi-wavelength receiver 5 is connected to the optical module 1 via the optical transmission line 6, and the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , .
  • An optical receiver for receiving light at ⁇ n for example a planar waveguide system on a silicon platform.
  • the multi-wavelength receiver 5 also includes n light receivers 51-1 to 51-n, variable reflectance mirrors 52-1 to 52-n, a wavelength spectral filter 53, and a controller 3.
  • FIG. 1 light receivers 51-1 to 51-n
  • variable reflectance mirrors 52-1 to 52-n variable reflectance mirrors 52-1 to 52-n
  • a wavelength spectral filter 53 a controller 3.
  • the light receivers 51-1 to 51-n are provided for each wavelength and receive signal light of each wavelength.
  • the light receivers 51-1 to 51-n convert the received signal light into electrical signals and output the electrical signals to the controller 3.
  • the photodetectors 51-1 to 51-n are semiconductor photodetectors.
  • the variable reflectance mirrors 52-1 to 52-n are variable reflectance mirrors that reflect light of each wavelength, and are loop mirrors, for example. The reflectance of each of the reflectance variable mirrors 52-1 to 52-n is changed by the controller 3. FIG.
  • the control unit 3 controls the spectral operation of the wavelength spectral filter 53 .
  • the wavelength spectral filter 53 is, for example, AWG.
  • the period of the wavelength of the light divided by the wavelength spectral filter 53 is set to match the period of the peak wavelength of the periodic wavelength filter 22 shown in the first to fourth embodiments.
  • Light of each wavelength separated by the wavelength spectral filter 53 passes through the variable reflectance mirror 52-i and reaches the light receiver 51-i.
  • the controllers 3, 3A to 3D adjust the characteristics of the resonator for each wavelength, thereby controlling the multi-wavelength light sources 2, 2A to
  • the reflectance of the variable reflectance mirror 21 and the variable reflectance mirrors 26-1 to 26-n are adjusted so that the light output from 2D can be changed and the power efficiency is maximized according to the light output.
  • the multi-wavelength light source 2 provided in the optical module 1 transmits transmission light to the multi-wavelength receiver 5 via the optical transmission line 6 .
  • the transmitted light is a signal in which lights of wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . . . , ⁇ i , .
  • the control unit 3 sets the reflectance variable mirrors 52-1 to 52-n provided in the multi-wavelength receiver 5 to 100% reflectance.
  • the transmission light transmitted from the multi-wavelength light source 2 provided in the optical module 1 to the multi-wavelength receiver 5 via the optical transmission line 6 is attenuated by the loss of the optical transmission line 6 and returns to the multi-wavelength light source 2 .
  • the controller 3 calculates the loss of light in the optical transmission line 6 using the observed value of the light intensity of the reflected light that has returned to the multi-wavelength light source 2 .
  • the control unit 3 calculates the intensity of the optical output according to the modulation method from the loss of the optical transmission line 6, the current value to be applied to the gain medium 24-i, and the reflectance variable mirrors 21 and 26-1 to 26- Determine each reflectance of n.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a multi-wavelength optical communication system 4A, which is a modification of the multi-wavelength optical communication system 4.
  • a multi-wavelength optical communication system 4A shown in FIG. Prepare.
  • the communication partner of the optical module 1-1 and the multi-wavelength receiver 5-1 housed in the housing 7A is the optical module 1-2 and the multi-wavelength receiver housed in the housing 7B. 5-2.
  • the transmitted light transmitted by the optical module 1-1 is received by the multi-wavelength receiver 5-2 via the optical transmission line 6A.
  • the transmitted light transmitted by the optical module 1-2 is received by the multi-wavelength receiver 5-1 via the optical transmission line 6B.
  • Optical transmission system composed of optical module 1-1, optical transmission line 6A and multi-wavelength receiver 5-2, and light composed of optical module 1-2, optical transmission line 6B and multi-wavelength receiver 5-1 It is assumed that the transmission systems are substantially the same.
  • the controller 3 determines in advance the intensity of the output light from the multi-wavelength light source 2 provided in the optical module 1-1 or 1-2. For example, when the intensity of light output from the multi-wavelength light source 2 included in the optical module 1-1 is determined in advance, the control unit 3 controls the intensity of the light received by the multi-wavelength receiver 5-2 from the optical module 1-1. , and the predetermined light intensity, the loss of the signal light in the optical transmission line 6A is calculated. Furthermore, since the optical transmission systems described above are substantially the same, the controller 3 uses the intensity of light received by the multi-wavelength receiver 5-1 from the optical module 1-2 and the intensity of light determined in advance.
  • the loss of the signal light in the optical transmission line 6B is calculated.
  • the controller 3 uses the loss of light in the optical transmission lines 6A and 6B, calculates the optical output intensity according to the modulation scheme in the optical modules 1-1 and 1-2. Then, using the calculated optical output intensity, the control unit 3 determines current values to be applied to the gain media 24-1 to 24-n, and reflectances of the variable reflectance mirrors 21 and 26-1 to 26-n. to decide.
  • the multi-wavelength optical communication system 4 is connected to the optical module 1 via the optical module 1, the optical transmission line 6, and the optical transmission line 6, and the optical module 1 outputs and a multi-wavelength receiver 5 for receiving signal light of each wavelength. From the optical module 1, it is possible to provide a multi-wavelength optical communication system 4 capable of controlling the output of light for each wavelength without affecting the output of light of multiple wavelengths.
  • the controller 3 controls the light that is output from the optical module 1 to the multi-wavelength receiver 5, is reflected by the multi-wavelength receiver 5, and returns to the optical module 1. is used to calculate the loss of the signal light in the optical transmission line 6, and the characteristics of the resonator for each wavelength are controlled based on the calculated loss.
  • the controller 3 calculates the loss of light in the optical transmission line 6 using the observed value of the light intensity of the reflected light that has returned to the multi-wavelength light source 2 .
  • the control unit 3 calculates the loss of the optical transmission line 6 using the observed value of the light intensity of the reflected light returning to the multi-wavelength light source 2, and based on the calculated loss, changes the current applied to the gain medium 24-i.
  • the control unit 3 uses the intensity of the light received by the multi-wavelength receiver 5-2 from the optical module 1-1 via the optical transmission line 6A to A loss of light in the transmission line 6A is calculated.
  • the controller 3 uses the intensity of light received by the multi-wavelength receiver 5-1 from the optical module 1-2 via the optical transmission line 6B to calculate the loss of light in the optical transmission line 6B.
  • the controller 3 calculates the loss of light in the optical transmission line 6A using the observed value of the intensity of the light received by the multi-wavelength receiver 5-2, and calculates the intensity of the light received by the multi-wavelength receiver 5-1. is used to calculate the loss of light in the optical transmission line 6B.
  • the controller 3 adjusts the current applied to the gain medium 24-i and the reflectances of the variable reflectance mirrors 21 and 26-i based on the loss of light in the optical transmission line 6A or 6B. , can be controlled to maximize stabilization and power efficiency of the optical output of the cavity per wavelength.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of an optical module 1E according to the sixth embodiment.
  • an optical module 1E is an optical module that outputs multi-wavelength signal light at regular intervals, and includes a multi-wavelength light source 2E and a controller 3E.
  • the multi-wavelength light source 2E is a light source that outputs light with wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n at regular intervals, and is, for example, a planar waveguide system on a silicon platform.
  • the control unit 3E controls the characteristics of the constituent elements constituting the resonator for each wavelength in the multi-wavelength light source 2E, so that the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , . Light is oscillated at regular intervals.
  • the multi-wavelength light source 2E includes a variable reflectance mirror 21, a periodic wavelength filter 22, a wavelength spectral filter 23, n phase adjustment units 25-1 to 25-n, n demultiplexers 34-1 to 34-n, n phase adjusters 35-1 to 35-n, n phase adjusters 35A-1 to 35A-n, n multiplexers 36-1 to 36-n, and n wavelength monitors 37-1 37-n, power monitors 38-1 to 38-n, n gain media 39-1 to 39-n, and n variable reflectance mirrors 40-1 to 40-n.
  • the variable reflectance mirror 21 is a first variable reflectance mirror that reflects the input light, and the reflectance is changed by the controller 3E.
  • the variable reflectance mirror 21 is a loop mirror.
  • the periodic wavelength filter 22 is a filter having periodic peak wavelengths and is connected in series with the variable reflectance mirror 21 via an optical transmission line. The peak wavelength of the light passed by the periodic wavelength filter 22 is changed by the controller 3E.
  • the periodic wavelength filter 22 is a ring resonator.
  • the wavelength spectral filter 23 is a filter that divides the input light of n wavelengths into light of each wavelength, and is connected in series with the periodic wavelength filter 22 via an optical transmission line. The spectral operation of the wavelength spectral filter 23 is controlled by the controller 3E.
  • the wavelength spectral filter 23 is AWG. The period of the peak wavelength of the periodic wavelength filter 22 and the period of the wavelength of the light split by the wavelength spectral filter 23 are set to match each other.
  • the phase adjustment units 25-1 to 25-n are provided for each wavelength and are components for adjusting the phase of light of each wavelength, such as micro-heaters.
  • the phase adjusters 25-1 to 25-n adjust the phase of the input light to the phase instructed by the controller 3E.
  • the demultiplexers 34-1 to 34-n divide the signal lights output from the phase adjusters 25-1 to 25-n into phase adjusters 35-1 to 35-n and phase adjusters 35A-1 to 35A. -n and wavelength monitors 37-1 to 37-n.
  • the demultiplexers 34-1 to 34-n are, for example, directional couplers.
  • the phase adjusters 35-1 to 35-n are provided for each wavelength and are components for adjusting the phase of light of each wavelength, and are, for example, pin-type phase modulators.
  • the phase adjusters 35A-1 to 35A-n are provided for each wavelength and are components for adjusting the phase of light of each wavelength, such as pin-type phase modulators.
  • the multiplexers 36-1 to 36-n combine the signal lights output from the phase adjustment sections 35-1 to 35-n and the signal lights output from the phase adjustment sections 35A-1 to 35A-n. do.
  • multiplexers 36-1 to 36-n are directional couplers. The lights combined by the multiplexers 36-1 to 36-n are output to gain media 39-1 to 39-n provided outside the platform of the multi-wavelength light source 2E.
  • the branching filters 34-1 to 34-n, the phase adjusting units 35-1 to 35-n, the phase adjusting units 35A-1 to 35A-n, and the multiplexers 36-1 to 36-n 3 and the MZ modulator shown in the fourth embodiment changes the optical loss in the cavity for each wavelength, thereby changing the optical intensity of the signal light of each wavelength ⁇ i and realizing multi-wavelength intensity modulation. be.
  • the gain media 39-1 to 39-n are provided for each wavelength outside the platform of the multi-wavelength light source 2E and have different wavelength characteristics.
  • gain media 39-1 through 39-n are SOAs.
  • the gain media 39-1 to 39-n amplify light of n wavelengths with gains set by the controller 3E.
  • Signal lights of respective wavelengths output from the gain media 39-1 to 39-n are output to the variable reflectance mirrors 40-1 to 40-n and reflected by the variable reflectance mirrors 40-1 to 40-n. It returns to multiplexers 36-1 to 36-n through gain media 39-1 to 39-n.
  • the multiplexers 36-1 to 36-n combine the signal lights returned from the gain media 39--1 to 39-n into phase adjusters 35-1 to 35-n and phase adjusters 35A-1 to 35A-. n.
  • the signal light of each wavelength returns to the variable reflectance mirror 21 side, and a resonator for each wavelength is formed between the variable reflectance mirror 21 and the variable reflectance mirrors 40-1 to 40-n.
  • demultiplexers 34-1 to 34-n and the multiplexers 36-1 to 36-n may be MMIs, for example.
  • Gain media 39-1 to 39-n may be fiber amplifiers connected to multi-wavelength light source 2E.
  • the gain media 39-1 to 39-n are provided outside the multi-wavelength light source 2E, and the light output from the gain media 39-1 to 39-n is It has reflectance variable mirrors 40-1 to 40-n. Thereby, a resonator for each wavelength is formed between the reflectance variable mirror 21 and the reflectance variable mirrors 40-1 to 40-n. , the optical module 1E can control the light output for each wavelength without affecting the light output of a plurality of wavelengths.
  • An optical module according to the present disclosure can be used, for example, in a WDM optical communication system.

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Abstract

光モジュール（１）は、第１反射率可変ミラー（２１）と、周期波長フィルタ（２２）と、波長分光フィルタ（２３）と、波長ごとに設けられ、波長特性が互いに異なる利得媒体（２４－１～２４－ｎ）と、波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する位相調整部（２５－１～２５－ｎ）と、波長ごとに設けられ、各波長の光を反射する第２反射率可変ミラー（２６－１～２６－ｎ）と、第１反射率可変ミラー（２１）、周期波長フィルタ（２２）、波長分光フィルタ（２３）、利得媒体（２４－１～２４－ｎ）、位相調整部（２５－１～２５－ｎ）および第２反射率可変ミラー（２６－１～２６－ｎ）によって第１反射率可変ミラー（２１）と第２反射率可変ミラー（２６－１～２６－ｎ）との間に形成される、波長ごとの共振器の特性を制御する制御部（３）と、を備える。

Description

光モジュールおよび光通信システム
　本開示は、光モジュールおよび光通信システムに関する。
　光通信システムの大容量化を実現する通信方式の一つとして、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；以下、単にＷＤＭと記載する。）方式がある。ＷＤＭ方式では、１本の光ファイバに対して等間隔に並べた複数の波長の信号光が伝送される。ＷＤＭ方式を実現するための光源として、例えば、シングルモードレーザがある。
　シングルモードレーザは、単一の波長の光を発する、安定したレーザである。シングルモードレーザをＷＤＭに用いるためには、複数の波長の光をそれぞれ等間隔に調節することになるが、それには、各シングルモードレーザに対して０．１ｎｍ以下の精度を有した高精度な波長ロッカが必要となる。
　高精度な波長ロッカを行うことなくＷＤＭ方式を実現可能な光源として、例えば、特許文献１に記載される多波長レーザがある。特許文献１に記載される多波長レーザは、一つの利得媒体に特殊な共振器を設けて多波長の光を同時発振させるレーザであり、シングルモードレーザのように高精度な波長ロッカを行わなくても等間隔な波長間隔で複数の波長の光を出力可能である。
特開２０１８－８５４７５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された多波長レーザを多波長光源として備えた従来の光モジュールでは、ある一つの波長の光の出力強度を調整するためにその位相を調整すると、多波長の光の出力強度も変化してしまう。このため、従来の光モジュールは、複数の波長の光の出力に影響を与えずに、波長ごとの光の出力を制御することが困難であるという課題があった。
　本開示は、上記課題を解決するものであり、複数の波長の光の出力に影響を与えずに、波長ごとの光の出力を制御することができる光モジュールおよび光通信システム得ることを目的とする。
　本開示に係る光モジュールは、入力した光を反射する第１反射率可変ミラーと、第１反射率可変ミラーと直列に接続され、周期的なピーク波長を有した周期波長フィルタと、周期波長フィルタと直列に接続され、入力した複数の波長の光を波長ごとに分ける波長分光フィルタと、波長ごとに設けられ、波長特性が互いに異なる複数の利得媒体と、波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する複数の位相調整部と、波長ごとに設けられ、各波長の光を反射する複数の第２反射率可変ミラーと、第１反射率可変ミラー、周期波長フィルタ、波長分光フィルタ、複数の利得媒体、複数の位相調整部および複数の第２反射率可変ミラーによって第１反射率可変ミラーと複数の第２反射率可変ミラーとの間に形成される、波長ごとの共振器の特性を制御する制御部と、を備える。
　本開示によれば、第１反射率可変ミラー、周期波長フィルタ、波長分光フィルタ、複数の利得媒体、複数の位相調整部および複数の第２反射率可変ミラーによって第１反射率可変ミラーと複数の第２反射率可変ミラーとの間に形成される、波長ごとの共振器の特性を制御する。これにより、本開示に係る光モジュールは、複数の波長の光の出力に影響を与えずに、波長ごとの光の出力を制御することができる。
実施の形態１に係る光モジュールの構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る光モジュールの変形例の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る光モジュールの構成例を示すブロック図である。 実施の形態３に係る光モジュールの構成例を示すブロック図である。 実施の形態４に係る光モジュールの構成例を示すブロック図である。 実施の形態５に係る多波長光通信システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態５に係る多波長光通信システムが備える多波長受信器の構成例を示すブロック図である。 実施の形態５に係る多波長光通信システムの変形例の構成を示すブロック図である。 実施の形態６に係る光モジュールの構成例を示すブロック図である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る光モジュール１の構成例を示すブロック図である。図１において、光モジュール１は、多波長の信号光を等間隔で出力可能な光モジュールであり、多波長光源２および制御部３を備える。多波長光源２は、波長λ１～λｎの光を等間隔で出力する光源であり、例えば、シリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。ｎは正の自然数である。制御部３は、多波長光源２における、波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することにより、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。ｉは１以上ｎ以下の自然数である。
　多波長光源２は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１，２４－２，・・・，～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎおよびｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎを備える。波長ごとの共振器の構成要素は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎおよびｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎである。これらの構成要素によって、反射率可変ミラー２１とｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれとの間に共振器が形成される。
　反射率可変ミラー２１は、入力した光を反射する第１反射率可変ミラーであり、制御部３によって反射率が変更される。反射率可変ミラー２１は、例えばループミラーである。周期波長フィルタ２２は、周期的なピーク波長を有したフィルタであり、光伝送路を介して反射率可変ミラー２１と直列に接続されている。周期波長フィルタ２２が通過させる光のピーク波長は、制御部３により変更される。周期波長フィルタ２２は、例えば、リング共振器である。
　波長分光フィルタ２３は、入力したｎ波長の光を、波長ごとの光に分けるフィルタであり、光伝送路を介して周期波長フィルタ２２と直列に接続されている。波長分光フィルタ２３による分光動作は、制御部３により制御される。波長分光フィルタ２３は、例えば、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ）である。
　なお、周期波長フィルタ２２のピーク波長の周期と波長分光フィルタ２３が分ける光の波長の周期は一致するように設定されている。
　波長分光フィルタ２３がｎ波長の光を分けた波長ごとの光は、波長ごとの光路系へ伝送される。波長ごとの光路系とは、波長分光フィルタ２３とそれぞれ直列に接続されるｎ個の光路系であり、光伝送路を介して直列に接続された利得媒体２４－１～２４－ｎ、位相調整部２５－１～２５－ｎおよび反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎによって形成される。つまり、第ｉの光路系は、利得媒体２４－ｉ、位相調整部２５－ｉおよび反射率可変ミラー２６－ｉによって形成される。第ｉの共振器は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３および第ｉの光路系によって形成される。
　利得媒体２４－１～２４－ｎは、波長特性が互いに異なる利得媒体であり、制御部３により設定された利得でｎ波長の光をそれぞれ増幅する。例えば、利得媒体２４－１～２４－ｎは、半導体増幅器（ＳＯＡ；Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。
　位相調整部２５－１～２５－ｎは、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えばマイクロヒータである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、入力した光の位相を、制御部３から指示された位相に調整する。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎは、各波長の光を反射する第２反射率可変ミラーであり、例えば、ループミラーである。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれは、制御部３によって反射率が変更される。
　利得媒体２４－１は、波長λ１の光を出力し、利得媒体２４－２は、波長λ２の光を出力し、利得媒体２４－ｉは、波長λｉを出力し、利得媒体２４－ｎは、波長λｎの光を出力する。波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光は、波長分光フィルタ２３を通り周期波長フィルタ２２に伝搬する。周期波長フィルタ２２において入力した光の波長λｉがピーク波長となる周期である場合に波長λｉの光を出力する。これにより、周期波長フィルタ２２からは、時間的に等間隔に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。
　周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光のうち、波長λ１の光は、反射率可変ミラー２１で反射され、再度、周期波長フィルタ２２を通過した後に、波長分光フィルタ２３に到達する。周期波長フィルタ２２の周期間隔と波長の分光周期が一致している波長分光フィルタ２３は、波長λ１の信号光を利得媒体２４－１に分光するが、波長λ１以外に周期的に並んだ波長λｉの信号光を利得媒体２４－１に分光しない。波長分光フィルタ２３は、波長λ１以外の波長λｉの光を、周期波長フィルタ２２が波長λｉのピーク波長周期になったときに利得媒体２４－ｉに分光する。
　利得媒体２４－１に分光された波長λ１の信号光は、位相調整部２５－１を通り反射率可変ミラー２６－１で反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。同様に、利得媒体２４－ｉに分光された波長λ１以外に周期的に並ぶ波長λｉの信号光は、位相調整部２５－ｉを通り反射率可変ミラー２６－ｉで反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。これにより、反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎとの間に、波長ごとの共振器が形成される。波長ごとの共振器は、例えば、一つの波長のみの共振器に注目すると、当該共振器は、いわゆるシングルモードレーザの構成となる。
　波長ごとの共振器において、波長ごとに設けられた利得媒体２４－１～２４－ｎによりレーザ発振が実現される。これにより、光モジュール１において、反射率可変ミラー２１から、周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。特許文献１に記載された多波長レーザが備える利得媒体は一つであるため、利得媒体の中に多波長のモード競合が不可避的に発生する。
　これに対し、多波長光源２は、波長ごとに共振器を備えるので、利得媒体２４－１～２４－ｎにモード競合は起こらない。さらに、制御部３が、利得媒体２４－ｉへの電流注入を制御することにより、多波長光源２が波長ごとに出力する信号光の強度調整も可能である。
　光モジュール１において、多波長光源２が出力する波長λｉは、周期波長フィルタ２２によって等間隔に規定されている。このため、光モジュール１を用いることにより、波長ロッカを用いなくても、ＷＤＭで求められる、等間隔に複数の波長の光を発振する光源を簡易に実現することができる。また、特許文献１に記載された多波長レーザは、波長合波器を用いて各波長を束ねる必要があったが、光モジュール１は、周期波長フィルタ２２の先を出力ポートとすることで、別途、波長合波器を用意する必要がない。
　また、利得媒体２４－１～２４－ｎは、互いに異なる波長特性、つまり、互いに異なる利得構造でそれぞれ構成することにより、各波長の発振効率を向上させることができる。例えば、１５５０ｎｍ帯において、１００ＧＨｚ間隔で４０波長を出力する多波長光源２を実現する場合、λ１とλ４０との間は、３０ｎｍを越える波長差となる。
　一般に、１５５０ｎｍ帯におけるＩｎＰ系量子井戸で３０ｎｍの波長差がある場合、利得の波長依存性は避けられない。この場合、利得媒体２４－１を波長λ１で利得が最大となるような活性層の構造とし、利得媒体２４－４０を波長λ４０で利得が最大となるような活性層の構造とする。これにより、光モジュール１は各波長において電力効率を最大化できる。
　また、レーザにおいて、共振器を構成するミラーの反射率ごとに光電変換効率（以下、電力効率）が最大になる光出力が異なる。光モジュール１において、制御部３が、波長ごとに要求される光出力に応じて反射率可変ミラー２１および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの反射率を制御することにより、波長ごとの電力効率を最大に調節することが可能である。さらに、制御部３が、位相調整部２５－１～２５－ｎによる位相調整を制御することにより、多波長光源２の光出力の安定化と電力効率の最大化を実現できる。
　図２は、光モジュール１の変形例である光モジュール１Ａの構成例を示すブロック図である。図２において、光モジュール１Ａは、多波長の信号光を等間隔で出力可能な光モジュールであり、多波長光源２Ａおよび制御部３Ａを備える。多波長光源２Ａは、波長λ１～λｎの光を等間隔で出力する光源であり、例えば、シリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。制御部３Ａが、多波長光源２Ａに形成される波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することにより、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。
　多波長光源２Ａは、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１，２４－２，・・・，～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎおよびｎ個の反射率可変ミラー２６Ａ－１～２６Ａ－ｎを備える。波長ごとの共振器は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎおよびｎ個の反射率可変ミラー２６Ａ－１～２６Ａ－ｎによって反射率可変ミラー２１とｎ個の反射率可変ミラー２６Ａ－１～２６Ａ－ｎのそれぞれとの間に形成される。
　波長ごとの共振器において、波長ごとに設けられた利得媒体２４－１～２４－ｎによりレーザ発振が実現される。光モジュール１Ａにおいて、制御部３Ａが、反射率可変ミラー２１の反射率および反射率可変ミラー２６Ａ－１～２６Ａ－ｎの各反射率をそれぞれ調整することにより反射率可変ミラー２６Ａ－１～２６Ａ－ｎから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。つまり、反射率可変ミラー２６Ａ－１から波長λ１の信号光が出力されると、続いて、反射率可変ミラー２６Ａ－２から波長λ２の信号光が出力され、同様に、反射率可変ミラー２６Ａ－ｉから波長λｉの信号光が出力された後、反射率可変ミラー２６Ａ－ｎから波長λｎの信号光が出力される。これにより、光モジュール１Ａから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。
　なお、光モジュール１または１Ａにおいて、利得媒体２４－ｉと位相調整部２５－ｉとの並び順は入れ替わってもよい。すなわち、利得媒体２４－ｉは、位相調整部２５－ｉと反射率可変ミラー２６－ｉまたは２６Ａ－ｉとの間に設けられてもよい。
　さらに、利得媒体２４－１～２４－ｎは、Ｓｉプラットフォーム上に接合されたＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体によるＳＯＡであってもよい。
　さらに、多波長光源２または２Ａは、ガラス系材料で形成された平面導波路系であってもよいし、ＩｎＰ系材料で形成された平面導波路系であってもよい。
　以上のように、実施の形態１に係る光モジュール１は、反射率可変ミラー２１と、反射率可変ミラー２１と直列に接続され、周期的なピーク波長を有した周期波長フィルタ２２と、周期波長フィルタ２２と直列に接続され、入力したｎ波長の信号光を波長ごとに分ける波長分光フィルタ２３と、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎと、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎと、ｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎと、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎおよびｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎによって反射率可変ミラー２１とｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎとの間に形成される、波長ごとの共振器の特性を制御する制御部３と、を備える。
　反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、利得媒体２４－１～２４－ｎ、位相調整部２５－１～２５－ｎおよび反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎによって反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎとの間に形成される、波長ごとの共振器の特性を制御する。これにより、光モジュール１は、ｎ波長の光の出力に影響を与えずに、波長ごとの光の出力を制御することができる。
実施の形態２．
　図３は、実施の形態２に係る光モジュール１Ｂの構成例を示すブロック図である。図３において、光モジュール１Ｂは多波長の信号光を等間隔で出力する光モジュールであり、多波長光源２Ｂおよび制御部３Ｂを備える。多波長光源２Ｂは、波長λ１～λｎの光を等間隔で出力する光源であり、例えばシリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。制御部３Ｂは、多波長光源２Ｂにおける、波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することにより、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。
　多波長光源２Ｂは、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１，２４－２，・・・，～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、ｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎおよびｎ個の変調器２７－１～２７－ｎを備える。波長ごとの共振器の構成要素は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、ｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎおよびｎ個の変調器２７－１～２７－ｎである。これらの構成要素によって反射率可変ミラー２１とｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれとの間に共振器が形成される。
　反射率可変ミラー２１は、入力した光を反射する第１反射率可変ミラーであり、制御部３Ｂにより反射率が変更される。反射率可変ミラー２１は、例えばループミラーである。周期波長フィルタ２２は、周期的なピーク波長を有したフィルタであり、光伝送路を介して反射率可変ミラー２１と直列に接続されている。周期波長フィルタ２２が通過させる光のピーク波長は、制御部３Ｂにより変更される。周期波長フィルタ２２は、例えばリング共振器である。
　波長分光フィルタ２３は、入力したｎ波長の光を、波長ごとの光に分けるフィルタであり、光伝送路を介して周期波長フィルタ２２と直列に接続されている。波長分光フィルタ２３による分光動作は、制御部３Ｂにより制御される。波長分光フィルタ２３は、例えばＡＷＧである。なお、周期波長フィルタ２２のピーク波長の周期と波長分光フィルタ２３が分ける光の波長の周期は一致するように設定されている。
　利得媒体２４－１～２４－ｎは、波長特性が互いに異なる利得媒体であり、制御部３Ｂにより設定された利得でｎ波長の光をそれぞれ増幅する。例えば、利得媒体２４－１～２４－ｎはＳＯＡである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えばマイクロヒータである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、入力した光の位相を、制御部３Ｂから指示された位相に調整する。
　変調器２７－１～２７－ｎは、波長ごとに設けられ、共振器内を伝搬する信号光を変調する変調器であり、制御部３Ｂにより信号光の変調が制御される。光の変調方式は、例えば、信号光の強度を変調する強度変調である。変調器２７－１～２７－ｎには、例えば、電界吸収型変調器が用いられる。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎは、各波長の光を反射する第２反射率可変ミラーであり、例えば、ループミラーである。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれは、制御部３Ｂによって反射率が変更される。
　周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光のうち、波長λ１の光は、反射率可変ミラー２１で反射され、再度、周期波長フィルタ２２を通過した後に、波長分光フィルタ２３に到達する。周期波長フィルタ２２の周期間隔と波長の分光周期が一致している波長分光フィルタ２３は、波長λ１の信号光を利得媒体２４－１に分光するが、波長λ１以外に周期的に並んだ波長λｉの信号光を利得媒体２４－１に分光しない。波長分光フィルタ２３は、波長λ１以外の波長λｉの光を、周期波長フィルタ２２が波長λｉのピーク波長周期になったときに利得媒体２４－ｉに分光する。
　利得媒体２４－１に分光された波長λ１の信号光は、位相調整部２５－１を通り変調器２７－１に入力される。同様に、利得媒体２４－ｉに分光された波長λ１以外に周期的に並ぶ波長λｉの信号光は、位相調整部２５－ｉを通り変調器２７－ｉに入力される。変調器２７－１は、波長λ１の信号光を変調する。変調器２７－１が変調した波長λ１の信号光は、反射率可変ミラー２６－１で反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。
　同様に、変調器２７－ｉが変調した波長λｉの信号光は、位相調整部２５－ｉを通り反射率可変ミラー２６－ｉで反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。これにより、反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎとの間に波長ごとの共振器が形成される。波長ごとの共振器は、例えば、一つの波長のみの共振器に注目すると、当該共振器は、いわゆるシングルモードレーザの構成となる。
　波長ごとの共振器において、波長ごとに設けられた利得媒体２４－１～２４－ｎによりレーザ発振が実現される。これにより、光モジュール１において、反射率可変ミラー２１から、周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。特許文献１に記載された多波長レーザが備える利得媒体は一つであるため、利得媒体の中に多波長のモード競合が不可避的に発生する。
　これに対し、多波長光源２Ｂは、波長ごとに共振器を備えるので利得媒体２４－１～２４－ｎにモード競合は起こらない。さらに、制御部３Ｂが、利得媒体２４－ｉへの電流注入を制御することにより、多波長光源２Ｂが波長ごとに出力する信号光の強度調整も可能である。
　光モジュール１Ｂにおいて、多波長光源２Ｂが出力する波長λｉは、周期波長フィルタ２２により等間隔に規定されている。このため、光モジュール１Ｂを用いることにより、波長ロッカを用いなくても、ＷＤＭで求められる、等間隔に複数の波長の光を発振する光源を簡易に実現することができる。また、特許文献１に記載された多波長レーザは、波長合波器を用いて各波長を束ねる必要があったが、光モジュール１Ｂは、周期波長フィルタ２２の先を出力ポートとすることで、別途、波長合波器を用意する必要がない。
　また、利得媒体２４－１～２４－ｎは、互いに異なる波長特性、つまり、互いに異なる利得構造でそれぞれ構成することにより、各波長の発振効率を向上させることができる。例えば、１５５０ｎｍ帯において１００ＧＨｚ間隔で４０波長を出力する多波長光源２Ｂを実現する場合、λ１とλ４０との間は３０ｎｍを越える波長差となる。
　一般に、１５５０ｎｍ帯におけるＩｎＰ系量子井戸で３０ｎｍの波長差がある場合に、利得の波長依存性は避けられない。この場合、利得媒体２４－１を波長λ１で利得が最大となるような活性層の構造とし、利得媒体２４－４０を波長λ４０で利得が最大となるような活性層の構造とする。これにより、光モジュール１Ｂは、各波長において電力効率を最大化できる。
　また、レーザにおいて、共振器を構成するミラーの反射率ごとに、最大の電力効率となる光出力が異なる。光モジュール１において、制御部３Ｂが、波長ごとに要求される光出力に応じて反射率可変ミラー２１および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの反射率を制御することにより、波長ごとの電力効率を最大に調節することが可能である。さらに、制御部３Ｂが、位相調整部２５－１～２５－ｎによる位相調整を制御することによって、多波長光源２Ｂの光出力の安定化と電力効率の最大化を実現できる。
　さらに、光モジュール１Ｂにおいて、制御部３Ｂが、反射率可変ミラー２１の反射率および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの各反射率をそれぞれ調整することで、図２と同様に、反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光を出力してもよい。つまり、反射率可変ミラー２６－１から波長λ１の信号光が出力されると、続いて、反射率可変ミラー２６－２から波長λ２の信号光が出力され、同様に、反射率可変ミラー２６－ｉから波長λｉの信号光が出力された後、反射率可変ミラー２６－ｎから波長λｎの信号光が出力される。これにより、光モジュール１Ｂから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。
　変調器２７－１～２７－ｎが、波長ごとの共振器内の光損失を変化させることにより、各波長λｉの信号光の光強度が変化し、強度変調が実現される。
　従来の光モジュールでは、共振器の外部に設けられた変調器が、波長ごとに分光した信号光を変調し、波長合波器が、変調した波長ごとの信号光を合波していた。これに対し、光モジュール１Ｂは、波長ごとの共振器内に設けられた変調器２７－１～２７－ｎが光の変調を行うので、多波長の信号光の生成と多波長の信号光の変調とを一度に行うことができる。
　なお、光モジュール１Ｂにおいて、利得媒体２４－ｉと位相調整部２５－ｉと変調器２７－ｉの並び順は入れ替わってもよい。すなわち、波長分光フィルタ２３と反射率可変ミラー２６－ｉとの間において、利得媒体２４－ｉ、位相調整部２５－ｉと変調器２７－ｉおよび位相調整部２５－ｉは、どの順番で配置されてもよい。
　さらに、利得媒体２４－１～２４－ｎは、Ｓｉプラットフォーム上に接合されたＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体によるＳＯＡであってもよい。
　さらに、多波長光源２Ｂは、ガラス系材料で形成された平面導波路系であってもよいし、ＩｎＰ系材料で形成された平面導波路系であってもよい。
　以上のように、実施の形態２に係る光モジュール１Ｂは、波長ごとに設けられ、共振器内を伝搬する光を変調するｎ個の変調器２７－１～２７－ｎを備える。光モジュール１Ｂは、波長ごとの共振器内に設けられた変調器２７－１～２７－ｎが光の変調を行うので、多波長の信号光の生成と多波長の信号光の変調とを一度に行うことができる。
実施の形態３．
　図４は、実施の形態３に係る光モジュール１Ｃの構成例を示すブロック図である。図４において、光モジュール１Ｃは、多波長の信号光を等間隔で出力する光モジュールであり、多波長光源２Ｃおよび制御部３Ｃを備える。多波長光源２Ｃは、波長λ１～λｎの光を等間隔で出力する光源であり、例えばシリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。制御部３Ｃは、多波長光源２Ｃにおける、波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することにより、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。
　多波長光源２Ｃは、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、ｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎ、ｎ個のＭＺ（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）変調器２８－１～２８－ｎ、ｎ個の波長モニタ２９－１～２９－ｎおよびｎ個のパワーモニタ３０－１～３０－ｎを備える。
　波長ごとの共振器の構成要素は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、ｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎ、ｎ個のＭＺ変調器２８－１～２８－ｎ、波長モニタ２９－１～２９－ｎおよびパワーモニタ３０－１～３０－ｎである。これらの構成要素によって反射率可変ミラー２１とｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれとの間に共振器が形成される。
　反射率可変ミラー２１は、入力した光を反射する第１反射率可変ミラーであり、制御部３Ｃにより反射率が変更される。反射率可変ミラー２１は、例えばループミラーである。周期波長フィルタ２２は、周期的なピーク波長を有したフィルタであり、光伝送路を介して反射率可変ミラー２１と直列に接続されている。周期波長フィルタ２２が通過させる光のピーク波長は、制御部３Ｃにより変更される。周期波長フィルタ２２は、例えば、リング共振器である。
　波長分光フィルタ２３は、入力したｎ波長の光を、波長ごとの光に分けるフィルタであり、光伝送路を介して周期波長フィルタ２２と直列に接続されている。波長分光フィルタ２３による分光動作は、制御部３Ｃにより制御される。波長分光フィルタ２３は、例えばＡＷＧである。なお、周期波長フィルタ２２のピーク波長の周期と波長分光フィルタ２３が分ける光の波長の周期は一致するように設定されている。
　利得媒体２４－１～２４－ｎは、波長ごとに設けられ、波長特性が互いに異なる利得媒体であり、制御部３Ｃにより設定された利得でｎ波長の光をそれぞれ増幅する。例えば、利得媒体２４－１～２４－ｎは、ＳＯＡである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えば、マイクロヒータである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、入力した光の位相を、制御部３Ｃから指示された位相に調整する。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の光を反射する第２反射率可変ミラーであり、例えば、ループミラーである。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれは、制御部３Ｃによって反射率が変更される。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、波長ごとに設けられ、共振器内を伝搬する信号光を変調する。ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、例えば、制御部３Ｃからの制御により入力光の強度を変調する変調器である。例えば、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎには、２つの方向性結合器および２つ位相調整部を備えた変調器が用いられる。
　ＭＺ変調器２８－ｉが有する４つのポートのうち、１つのポートに位相調整部２５－ｉが接続され、ＭＺ変調器２８－ｉの内部で当該ポートに接続しているポートに反射率可変ミラー２６－ｉが接続されている。さらに、ＭＺ変調器２８－ｉが有する残りの１つのポートには、波長モニタ２９－ｉが接続され、ＭＺ変調器２８－ｉの内部で当該ポートに接続しているポートにパワーモニタ３０－ｉが接続されている。
　波長モニタ２９－１～２９－ｎは、波長ごとに設けられ、共振器を伝搬する光の波長を観測する。波長モニタ２９－１～２９－ｎが観測した光の波長を示す情報は、制御部３Ｃに出力される。例えば、波長モニタ２９－１～２９－ｎは、リング共振器および受光器で構成される。パワーモニタ３０－１～３０－ｎは、波長ごとに設けられて、共振器を伝搬する光の強度を観測する。パワーモニタ３０－１～３０－ｎが観測した光の強度を示す情報は制御部３Ｃに出力される。例えばパワーモニタ３０－１～３０－ｎは受光器である。
　周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光のうち、波長λ１の光は、反射率可変ミラー２１で反射され、再度、周期波長フィルタ２２を通過した後に、波長分光フィルタ２３に到達する。周期波長フィルタ２２の周期間隔と波長の分光周期が一致している波長分光フィルタ２３は、波長λ１の信号光を利得媒体２４－１に分光するが、波長λ１以外に周期的に並んだ波長λｉの信号光を利得媒体２４－１に分光しない。波長分光フィルタ２３は、波長λ１以外の波長λｉの光を、周期波長フィルタ２２が波長λｉのピーク波長周期になったときに利得媒体２４－ｉに分光する。
　利得媒体２４－１に分光された波長λ１の信号光は、位相調整部２５－１を通り変調器２７－１に入力される。同様に、利得媒体２４－ｉに分光された波長λ１以外に周期的に並ぶ波長λｉの信号光は、位相調整部２５－ｉを通りＭＺ変調器２８－ｉに入力される。ＭＺ変調器２８－１は、波長λ１の信号光を変調する。ＭＺ変調器２８－１が変調した波長λ１の信号光は、反射率可変ミラー２６－１で反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。同様に、ＭＺ変調器２８－ｉが変調した波長λｉの信号光は位相調整部２５－ｉを通り反射率可変ミラー２６－ｉで反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。これにより、反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎとの間に波長ごとの共振器が形成される。波長ごとの共振器は、例えば一つの波長のみの共振器に注目すると、当該共振器は、いわゆるシングルモードレーザの構成となる。
　波長ごとの共振器において、波長ごとに設けられた利得媒体２４－１～２４－ｎによりレーザ発振が実現される。これにより、光モジュール１Ｃにおいて、反射率可変ミラー２１から周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。特許文献１に記載された多波長レーザが備える利得媒体は一つであるため、利得媒体の中に多波長のモード競合が不可避的に発生する。これに対し、多波長光源２Ｃは、波長ごとに共振器を備えるので利得媒体２４－１～２４－ｎにモード競合は起こらない。さらに、制御部３Ｃが、利得媒体２４－ｉへの電流注入を制御することにより、多波長光源２Ｃが波長ごとに出力する信号光の強度調整も可能である。
　光モジュール１Ｃにおいて、多波長光源２Ｃが出力する波長λｉは、周期波長フィルタ２２により等間隔に規定されている。このため、光モジュール１Ｃを用いることにより、波長ロッカを用いなくても、ＷＤＭで求められる、等間隔に複数の波長の光を発振する光源を簡易に実現することができる。また、特許文献１に記載された多波長レーザは、波長合波器を用いて各波長を束ねる必要があったが、光モジュール１Ｂは、周期波長フィルタ２２の先を出力ポートとすることで、別途、波長合波器を用意する必要がない。
　また、利得媒体２４－１～２４－ｎは、互いに異なる波長特性、つまり、互いに異なる利得構造でそれぞれ構成することにより、各波長の発振効率を向上させることができる。例えば、１５５０ｎｍ帯において１００ＧＨｚ間隔で４０波長を出力する多波長光源２Ｃを実現する場合、λ１とλ４０との間は３０ｎｍを越える波長差となる。
　一般に、１５５０ｎｍ帯におけるＩｎＰ系量子井戸で３０ｎｍの波長差がある場合に、利得の波長依存性は避けられない。この場合、利得媒体２４－１を波長λ１で利得が最大となるような活性層の構造とし、利得媒体２４－４０を波長λ４０で利得が最大となるような活性層の構造とする。これにより、光モジュール１Ｃは各波長において電力効率を最大化できる。
　また、レーザにおいて、共振器を構成するミラーの反射率ごとに、最大の電力効率となる光出力が異なる。光モジュール１において、制御部３Ｃが、波長ごとに要求される光出力に応じて反射率可変ミラー２１および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの反射率を制御することにより、波長ごとの電力効率を最大に調節することが可能である。さらに、制御部３Ｃが、位相調整部２５－１～２５－ｎによる位相調整を制御することによって、多波長光源２Ｃの光出力の安定化と電力効率の最大化を実現できる。
　さらに、光モジュール１Ｃにおいて、制御部３Ｃが、反射率可変ミラー２１の反射率および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの各反射率をそれぞれ調整することで、図２と同様に、反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光を出力してもよい。つまり、反射率可変ミラー２６－１から波長λ１の信号光が出力されると、続いて、反射率可変ミラー２６－２から波長λ２の信号光が出力され、同様に、反射率可変ミラー２６－ｉから波長λｉの信号光が出力された後、反射率可変ミラー２６－ｎから波長λｎの信号光が出力される。これにより、光モジュール１Ｃから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎが、波長ごとの共振器内の光損失を変化させることで、各波長λｉの信号光の光強度が変化し、強度変調が実現される。
　従来の光モジュールでは、共振器の外部に設けられた変調器が、波長ごとに分光した信号光を変調し、波長合波器が、変調した波長ごとの信号光を合波していた。これに対し、光モジュール１Ｃは、波長ごとの共振器内に設けられたＭＺ変調器２８－１～２８－ｎが光の変調を行うので、多波長の信号光の生成と多波長の信号光の変調とを一度に行うことができる。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎの２つのポートに波長モニタ２９－１～２９－ｎとパワーモニタ３０－１～３０－ｎとが接続されている。ＭＺ変調器２８－ｉが、共振器を伝搬する光を高速に変化させ、変化後の光が残りのポートから出力される。共振器から高速に取り出された光は、低速な受光器であるパワーモニタ３０－ｉによって光強度が観測される。波長モニタ２９－ｉは、低速な受光器であるパワーモニタ３０－ｉの前段に設けられ、共振器を伝搬する光の波長を観測する。これらの観測値は制御部３Ｃに出力される。これにより、制御部３Ｃは、共振器を伝搬する波長ごとの光強度に基づいて、波長ごとに共振器の特性を制御することができる。
　なお、光モジュール１Ｃにおいて、利得媒体２４－ｉと位相調整部２５－ｉとＭＺ変調器２８－ｉの並び順は入れ替わってもよい。つまり、波長分光フィルタ２３と反射率可変ミラー２６－ｉとの間において、利得媒体２４－ｉ、位相調整部２５－ｉとＭＺ変調器２８－ｉおよび位相調整部２５－ｉは、どの順番で配置されてもよい。
　さらに、利得媒体２４－１～２４－ｎは、Ｓｉプラットフォーム上に接合されたＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体によるＳＯＡであってもよい。
　さらに、多波長光源２Ｃは、ガラス系材料で形成された平面導波路系であってもよいし、ＩｎＰ系材料で形成された平面導波路系であってもよい。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、２つの方向性結合器と１つ位相調整部とにより構成されてもよい。また、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、２つのＭＭＩ（Ｍｕｌｔｉ　Ｍｏｄｅ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）と２つ位相調整部とにより構成されてもよい。さらに、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、２つのＭＭＩと１つ位相調整部とにより構成されてもよい。さらに、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、方向性結合器とリング共振器により構成されてもよい。
　ＭＺ変調器２８－ｉにおいて、波長モニタ２９－ｉが接続されたポートと、パワーモニタ３０－ｉが接続されたポートは、図４に示すポートの位置が逆転してもよい。つまり、ＭＺ変調器２８－ｉの位相調整部側のポートにパワーモニタ３０－ｉが接続され、反射率可変ミラー２６－ｉ側のポートに波長モニタ２９－ｉが接続されてもよい。
　以上のように、実施の形態３に係る光モジュール１Ｃは、波長ごとに設けられ、共振器を伝搬する光の波長を観測するｎ個の波長モニタ２９－１～２９－ｎと、波長ごとに設けられ、共振器を伝搬する光の強度を観測するｎ個のパワーモニタ３０－１～３０－ｎを備える。これにより、制御部３Ｃは、共振器内を伝搬する波長ごとの光強度に基づいて、波長ごとに共振器の特性を制御することができる。
実施の形態４．
　図５は、実施の形態４に係る光モジュール１Ｄの構成例を示すブロック図である。図５において、光モジュール１Ｄは多波長の信号光を等間隔で出力する光モジュールであり、多波長光源２Ｄおよび制御部３Ｄを備える。多波長光源２Ｄは、波長λ１～λｎの光を等間隔で出力する光源であり、例えばシリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。制御部３Ｄは、多波長光源２Ｄにおける、波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することにより、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。
　多波長光源２Ｄは、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１，２４－２，・・・，～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、ｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎ、ｎ個のＭＺ変調器２８－１～２８－ｎ、波長パワーモニタ３１－１～３１－ｎ、戻り光モニタ３２－１～３２－ｎおよび波長合波フィルタ３３を備える。
　波長ごとの共振器の構成要素は、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の利得媒体２４－１～２４－ｎ、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、およびｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎである。これらの構成要素によって反射率可変ミラー２１とｎ個の反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれとの間に共振器が形成される。
　反射率可変ミラー２１は、入力した光を反射する第１反射率可変ミラーであり、制御部３Ｄにより反射率が変更される。反射率可変ミラー２１は、例えばループミラーである。周期波長フィルタ２２は、周期的なピーク波長を有したフィルタであり、光伝送路を介して反射率可変ミラー２１と直列に接続されている。周期波長フィルタ２２が通過させる光のピーク波長は、制御部３Ｄにより変更される。周期波長フィルタ２２は、例えば、リング共振器である。
　波長分光フィルタ２３は、入力したｎ波長の光を、波長ごとの光に分けるフィルタであり、光伝送路を介して周期波長フィルタ２２と直列に接続されている。波長分光フィルタ２３による分光動作は、制御部３Ｄにより制御される。波長分光フィルタ２３は、例えばＡＷＧである。なお、周期波長フィルタ２２のピーク波長の周期と波長分光フィルタ２３が分ける光の波長の周期は一致するように設定されている。
　利得媒体２４－１～２４－ｎは、波長特性が互いに異なる利得媒体であり、制御部３Ｄにより設定された利得でｎ波長の光をそれぞれ増幅する。例えば、利得媒体２４－１～２４－ｎは、ＳＯＡである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えば、マイクロヒータである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、入力した光の位相を、制御部３Ｄから指示された位相に調整する。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎは、各波長の光を反射する第２反射率可変ミラーであり、例えば、ループミラーである。反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎのそれぞれは、制御部３Ｄによって反射率が変更される。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、波長ごとに設けられ、共振器内を伝搬する信号光を変調する。ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、制御部３Ｄからの制御により入力光の強度を変調する変調器である。例えば、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎには、２つの方向性結合器および２つ位相調整部を備えた変調器が用いられる。
　ＭＺ変調器２８－ｉが有する４つのポートのうち、１つのポートには反射率可変ミラー２６－ｉが接続され、ＭＺ変調器２８－ｉの内部で当該ポートに接続しているポートには波長合波フィルタ３３が接続されている。ＭＺ変調器２８－ｉが有する残りの１つのポートには、波長パワーモニタ３１－ｉが接続され、ＭＺ変調器２８－ｉの内部で当該ポートに接続しているポートには、戻り光モニタ３２－ｉが接続されている。
　波長パワーモニタ３１－１～３１－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の光の強度を観測する。例えば、波長パワーモニタ３１－ｉは、ＭＺ変調器２８－１から出力された光の強度を波長ごとに観測する。波長パワーモニタ３１－ｉが観測した各波長の光強度を示す情報は、制御部３Ｄに出力される。例えば、また、波長パワーモニタ３１－１～３１－ｎは、分岐する方向性結合器と、リング共振器と、２つの受光器とにより構成される。
　戻り光モニタ３２－１～３２－ｎは、波長ごとに設けられ、伝送路からＭＺ変調器２８－１～２８－ｎの出力に戻る光の強度を観測する。例えば、波長パワーモニタ３１－１は、伝送路からＭＺ変調器２８－１の出力に戻る光の強度を観測する。戻り光モニタ３２－１～３２－ｎが観測した光の強度を示す情報は、制御部３Ｄに出力される。例えば、戻り光モニタ３２－１～３２－ｎは、受光器である。
　周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光のうち、波長λ１の光は、反射率可変ミラー２１で反射され、再度、周期波長フィルタ２２を通過した後に、波長分光フィルタ２３に到達する。周期波長フィルタ２２の周期間隔と波長の分光周期が一致している波長分光フィルタ２３は、波長λ１の信号光を利得媒体２４－１に分光するが、波長λ１以外に周期的に並んだ波長λｉの信号光を利得媒体２４－１に分光しない。波長分光フィルタ２３は、波長λ１以外の波長λｉの光を、周期波長フィルタ２２が波長λｉのピーク波長周期になったときに利得媒体２４－ｉに分光する。
　利得媒体２４－１に分光された波長λ１の信号光は、位相調整部２５－１を通り反射率可変ミラー２６－１で反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。同様に、利得媒体２４－ｉに分光された波長λ１以外に周期的に並ぶ波長λｉの信号光は、位相調整部２５－ｉを通り反射率可変ミラー２６－ｉで反射され、再び反射率可変ミラー２１側に戻る。これにより、反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎとの間に、波長ごとの共振器が形成される。波長ごとの共振器は、例えば、一つの波長のみの共振器に注目すると、当該共振器は、いわゆるシングルモードレーザの構成となる。
　波長ごとの共振器において、波長ごとに設けられた利得媒体２４－１～２４－ｎによりレーザ発振が実現される。これにより、光モジュール１において、反射率可変ミラー２１から、周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光が出力される。特許文献１に記載された多波長レーザが備える利得媒体は一つであるため、利得媒体の中に多波長のモード競合が不可避的に発生する。
　これに対し、多波長光源２Ｄは、波長ごとに共振器を備えるので、利得媒体２４－１～２４－ｎにモード競合は起こらない。さらに、制御部３Ｄが、利得媒体２４－ｉへの電流注入を制御することにより、多波長光源２Ｄが波長ごとに出力する信号光の強度調整も可能である。
　光モジュール１Ｄにおいて、多波長光源２Ｄが出力する波長λｉは、周期波長フィルタ２２により等間隔に規定されている。このため、光モジュール１Ｄを用いることにより、波長ロッカを用いなくても、ＷＤＭで求められる、等間隔に複数の波長の光を発振する光源を簡易に実現することができる。また、特許文献１に記載された多波長レーザは、波長合波器を用いて各波長を束ねる必要があったが、光モジュール１Ｄは、周期波長フィルタ２２の先を出力ポートとすることで、別途、波長合波器を用意する必要がない。
　また、利得媒体２４－１～２４－ｎは、互いに異なる波長特性、つまり、互いに異なる利得構造でそれぞれ構成することにより、各波長の発振効率を向上させることができる。例えば、１５５０ｎｍ帯において、１００ＧＨｚ間隔で４０波長を出力する多波長光源２を実現する場合、λ１とλ４０との間は、３０ｎｍを越える波長差となる。
　一般に、１５５０ｎｍ帯におけるＩｎＰ系量子井戸で３０ｎｍの波長差がある場合、利得の波長依存性は避けられない。この場合、利得媒体２４－１を波長λ１で利得が最大となるような活性層の構造とし、利得媒体２４－４０を波長λ４０で利得が最大となるような活性層の構造とする。これにより、光モジュール１Ｄは、各波長において電力効率を最大化できる。
　また、レーザにおいて、共振器を構成するミラーの反射率ごとに電力効率が最大になる光出力が異なる。光モジュール１Ｄにおいて、制御部３Ｄが、波長ごとに要求される光出力に応じて反射率可変ミラー２１および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの反射率を制御することにより、波長ごとの電力効率を最大に調節することが可能である。さらに、制御部３Ｄが、位相調整部２５－１～２５－ｎによる位相調整を制御することで、多波長光源２Ｄの光出力の安定化と電力効率の最大化を実現できる。
　反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎには、光伝送路を介してＭＺ変調器２８－１～２８－ｎが接続されている。つまり、波長ごとの共振器を構成する反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎは、共振器の外部に設けられたＭＺ変調器２８－１～２８－ｎに直列に接続されている。ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、それぞれ波長合波フィルタ３３に接続されている。光モジュール１Ｄにおいて、制御部３Ｄが反射率可変ミラー２１の反射率および反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの各反射率をそれぞれ調整することにより、反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎから周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光を、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎを出力する。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎの２つのポートに波長パワーモニタ３１－１～３１－ｎと戻り光モニタ３２－１～３２－ｎが接続されている。ＭＺ変調器２８－ｉが、共振器を伝搬する光を高速に変化させ、変化後の光が残りのポートから出力される。例えば、波長パワーモニタ３１－ｉは、低速な受光器と、波長フィルタを介した低速な受光器からなる２つの受光器を有する。ＭＺ変調器２８－ｉは、高速に強度変調をかけた光を２つに分岐し、波長パワーモニタ３１－ｉが有する低速な受光器によって一方の光の強度を観測し、もう一方の光を、波長フィルタを通して低速な受光器によって観測する。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎが変調した各波長の光は、波長合波フィルタ３３により合波され、周期的に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの信号光として多波長光源２Ｄから出力される。また、光伝送路から入ってくる光は、戻り光モニタ３２－ｉによって光強度が観測される。
　なお、光モジュール１Ｄにおいて、利得媒体２４－ｉと位相調整部２５－ｉの並び順は入れ替わってもよい。つまり、位相調整部２５－ｉと反射率可変ミラー２６－ｉとの間に利得媒体２４－ｉが配置されてもよい。さらに、利得媒体２４－１～２４－ｎは、Ｓｉプラットフォーム上に接合されたＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体によるＳＯＡであってもよい。さらに、多波長光源２Ｃは、ガラス系材料で形成された平面導波路系であってもよいし、ＩｎＰ系材料で形成された平面導波路系であってもよい。
　ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、２つの方向性結合器と１つ位相調整部とにより構成されてもよい。また、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、２つのＭＭＩと２つ位相調整部とにより構成されてもよい。さらに、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、２つのＭＭＩと１つ位相調整部とにより構成されてもよい。さらに、ＭＺ変調器２８－１～２８－ｎは、方向性結合器とリング共振器により構成されてもよい。
　以上のように、実施の形態４に係る光モジュール１Ｄは、波長ごとに設けられ、共振器を伝搬する光を変調するＭＺ変調器２８－ｉと、波長ごとに設けられ、伝送路からＭＺ変調器２８－ｉの出力に戻る光の強度を観測する戻り光モニタ３２－ｉと、波長ごとに設けられ、各波長の光の強度を観測する波長パワーモニタ３１－ｉと、ＭＺ変調器２８－ｉにより変調された各波長の光を合成して出力する波長合波フィルタ３３を備えている。これにより、制御部３Ｄは、共振器内を伝搬する波長ごとの光強度に基づいて波長ごとに共振器の特性を制御することができる。
実施の形態５．
　図６は、実施の形態５に係る多波長光通信システム４の構成を示すブロック図である。図６において、多波長光通信システム４は、ｎ波長の信号光を送受信する光通信システムであり、光モジュール１、多波長受信器５および光伝送路６を備える。ｎは正の自然数である。多波長光通信システム４において、光モジュール１は、光伝送路６を介して多波長受信器５に接続されている。光モジュール１は、多波長光源２および制御部３を備える。
　多波長光源２は、波長λ１～λｎの信号光を等間隔で出力し、例えばシリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。制御部３は、多波長光源２における、波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することで、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。なお、図６では、多波長受信器５の通信相手が光モジュール１である場合を示したが、実施の形態１～４で示した光モジュール１Ａ～１Ｄであってもよい。
　図７は、多波長光通信システム４が備える多波長受信器５の構成を示すブロック図である。図７において、多波長受信器５は、光伝送路６を介して光モジュール１と接続され、光モジュール１が出力した各波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を受信する光受信器であり、例えばシリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。また、多波長受信器５は、ｎ個の受光器５１－１～５１－ｎ、反射率可変ミラー５２－１～５２－ｎ、波長分光フィルタ５３および制御部３を備える。
　受光器５１－１～５１－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の信号光を受信する。受光器５１－１～５１－ｎは、受光した信号光を電気信号に変換して制御部３に出力する。例えば、受光器５１－１～５１－ｎは、半導体受光器である。反射率可変ミラー５２－１～５２－ｎは、各波長の光を反射する反射率可変ミラーであり、例えば、ループミラーである。反射率可変ミラー５２－１～５２－ｎのそれぞれは、制御部３によって反射率が変更される。
　波長分光フィルタ５３は、光伝送路６に接続されており、光伝送路６を介して等間隔に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を入力して、入力したｎ波長の光を波長ごとに分ける。波長分光フィルタ５３による分光動作は、制御部３が制御する。波長分光フィルタ５３は、例えばＡＷＧである。なお、波長分光フィルタ５３が分ける光の波長の周期は、実施の形態１～４に示した周期波長フィルタ２２のピーク波長の周期と一致するように設定されている。波長分光フィルタ５３が分光した各波長の光は、反射率可変ミラー５２－ｉを通って、受光器５１－ｉに到達する。
　実施の形態１～４に示したように、光モジュール１，１Ａ～１Ｄにおいて、制御部３，３Ａ～３Ｄは、波長ごとの共振器の特性を調整することにより、多波長光源２，２Ａ～２Ｄからの光出力を変化させることができ、かつ光出力に応じて電力効率が最大になるように、反射率可変ミラー２１の反射率と、反射率可変ミラー２６－１～２６－ｎの各反射率を変えることができる。例えば、図６に示すように、光モジュール１が備える多波長光源２は、光伝送路６を介して送信光を多波長受信器５に送信する。ここで、送信光は、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光が等間隔に並んだ信号である。
　例えば、光モジュール１と多波長受信器５との間でＰ２Ｐ通信を行う場合、通信相手が一度決まると当該通信相手との関係は固定されるため、通信を開始する前に、下記の動作を行うことにより、最適な動作設定が可能である。
　制御部３は、多波長受信器５が備える反射率可変ミラー５２－１～５２－ｎを、反射率１００％に設定しておく。光モジュール１が備える多波長光源２から光伝送路６を介して多波長受信器５に送信された送信光は、光伝送路６の損失分だけ減衰して多波長光源２に戻ってくる。制御部３は、多波長光源２に戻ってきた反射光の光強度の観測値を用いて、光伝送路６における光の損失を算出する。制御部３は、光伝送路６の損失から、変調方式に応じた光出力の強度を算出し、利得媒体２４－ｉに印加する電流値と、反射率可変ミラー２１および２６－１～２６－ｎの各反射率とを決定する。
　図８は、多波長光通信システム４の変形例である、多波長光通信システム４Ａの構成を示すブロック図である。図８に示す多波長光通信システム４Ａは、光モジュール１－１、光モジュール１－２、多波長受信器５－１、多波長受信器５－２、光伝送路６Ａおよび光伝送路６Ｂを備える。多波長光通信システム４Ａにおいて、筐体７Ａに収容された光モジュール１－１および多波長受信器５－１の通信相手が、筐体７Ｂに収容された光モジュール１－２および多波長受信器５－２である。
　光モジュール１－１が送信した送信光は、光伝送路６Ａを介して多波長受信器５－２に受信される。光モジュール１－２が送信した送信光は、光伝送路６Ｂを介して多波長受信器５－１に受信される。光モジュール１－１、光伝送路６Ａおよび多波長受信器５－２により構成される光伝送系と、光モジュール１－２、光伝送路６Ｂおよび多波長受信器５－１により構成される光伝送系は、ほぼ同一であるものとする。
　多波長光通信システム４Ａにおいて、制御部３は、光モジュール１－１または１－２が備える多波長光源２の出力光の強度を予め決定しておく。例えば、光モジュール１－１が備える多波長光源２の出力光の強度を予め決定した場合に、制御部３は、多波長受信器５－２が光モジュール１－１から受信した光の強度と、予め決定した光の強度とを用いて、光伝送路６Ａにおける信号光の損失を算出する。さらに、上述した光伝送系はほぼ同一であることから、制御部３は、多波長受信器５－１が光モジュール１－２から受信した光の強度と、予め決定した光の強度とを用いて、光伝送路６Ｂにおける信号光の損失を算出する。光伝送路６Ａおよび６Ｂにおける光の損失を用いて、制御部３は、光モジュール１－１および１－２における変調方式に応じた光出力強度を算出する。そして、制御部３は、算出した光出力強度を用いて、利得媒体２４－１～２４－ｎに印加する電流値と、反射率可変ミラー２１および２６－１～２６－ｎの各反射率とを決定する。
　以上のように、実施の形態５に係る多波長光通信システム４は、光モジュール１と、光伝送路６と、光伝送路６を介して光モジュール１と接続され、光モジュール１から出力された各波長の信号光を受信する多波長受信器５と、を備える。光モジュール１から、複数の波長の光の出力に影響を与えずに、波長ごとの光の出力を制御することができる多波長光通信システム４を提供することができる。
　実施の形態５に係る多波長光通信システム４において、制御部３は、光モジュール１から多波長受信器５へ出力され、多波長受信器５で反射して光モジュール１に戻ってきた光を用いて光伝送路６における信号光の損失を算出し、算出した損失に基づいて波長ごとの共振器の特性を制御する。制御部３は、多波長光源２に戻ってきた反射光の光強度の観測値を用いて、光伝送路６における光の損失を算出する。
　制御部３は、多波長光源２に戻ってきた反射光の光強度の観測値を用いて光伝送路６の損失を算出し、算出した損失に基づいて、利得媒体２４－ｉに印加する電流値と、反射率可変ミラー２１および２６－ｉの各反射率を調整することにより、波長ごとの共振器の光出力の安定化および電力効率が最大になるように制御することができる。
　実施の形態５に係る多波長光通信システム４Ａにおいて、制御部３は、多波長受信器５－２が光伝送路６Ａを介して光モジュール１－１から受信した光の強度を用いて、光伝送路６Ａにおける光の損失を算出する。または、制御部３は、多波長受信器５－１が光伝送路６Ｂを介して光モジュール１－２から受信した光の強度を用いて、光伝送路６Ｂにおける光の損失を算出する。
　制御部３は、多波長受信器５－２が受信した光の強度の観測値を用いて、光伝送路６Ａにおける光の損失を算出し、多波長受信器５－１が受信した光の強度の観測値を用いて、光伝送路６Ｂにおける光の損失を算出する。制御部３は、光伝送路６Ａまたは６Ｂにおける光の損失に基づいて、利得媒体２４－ｉに印加する電流値と、反射率可変ミラー２１および２６－ｉの各反射率とを調整することにより、波長ごとの共振器の光出力の安定化および電力効率が最大になるように制御することができる。
実施の形態６．
　図９は、実施の形態６に係る光モジュール１Ｅの構成例を示すブロック図である。図９において、光モジュール１Ｅは、多波長の信号光を等間隔で出力する光モジュールであり、多波長光源２Ｅおよび制御部３Ｅを備える。多波長光源２Ｅは、波長λ１～λｎの光を等間隔で出力する光源であり、例えばシリコンプラットフォーム上の平面導波路系である。制御部３Ｅは、多波長光源２Ｅにおける、波長ごとの共振器を構成する構成要素の特性を制御することで、波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光を等間隔に発振させる。
　多波長光源２Ｅは、反射率可変ミラー２１、周期波長フィルタ２２、波長分光フィルタ２３、ｎ個の位相調整部２５－１～２５－ｎ、ｎ個の分波器３４－１～３４－ｎ、ｎ個の位相調整部３５－１～３５－ｎ、ｎ個の位相調整部３５Ａ－１～３５Ａ－ｎ、ｎ個の合波器３６－１～３６－ｎ、ｎ個の波長モニタ３７－１～３７－ｎ、パワーモニタ３８－１～３８－ｎ、ｎ個の利得媒体３９－１～３９－ｎおよびｎ個の反射率可変ミラー４０－１～４０－ｎを備える。
　反射率可変ミラー２１は、入力した光を反射する第１反射率可変ミラーであり、制御部３Ｅにより反射率が変更される。反射率可変ミラー２１はループミラーである。周期波長フィルタ２２は、周期的なピーク波長を有したフィルタであり、光伝送路を介して反射率可変ミラー２１と直列に接続されている。周期波長フィルタ２２が通過させる光のピーク波長は、制御部３Ｅにより変更される。周期波長フィルタ２２は、リング共振器である。
　波長分光フィルタ２３は、入力したｎ波長の光を、波長ごとの光に分けるフィルタであり、光伝送路を介して周期波長フィルタ２２と直列に接続されている。波長分光フィルタ２３による分光動作は、制御部３Ｅにより制御される。波長分光フィルタ２３は、ＡＷＧである。なお、周期波長フィルタ２２のピーク波長の周期と波長分光フィルタ２３が分ける光の波長の周期は一致するように設定されている。
　位相調整部２５－１～２５－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えばマイクロヒータである。位相調整部２５－１～２５－ｎは、入力した光の位相を、制御部３Ｅから指示された位相に調整する。分波器３４－１～３４－ｎは、位相調整部２５－１～２５－ｎから出力された各信号光を、位相調整部３５－１～３５－ｎ、位相調整部３５Ａ－１～３５Ａ－ｎおよび波長モニタ３７－１～３７－ｎに分波する。分波器３４－１～３４－ｎは、例えば、方向性結合器である。
　位相調整部３５－１～３５－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えばｐｉｎ型位相変調器である。同様に、位相調整部３５Ａ－１～３５Ａ－ｎは、波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する構成要素であり、例えばｐｉｎ型位相変調器である。合波器３６－１～３６－ｎは、位相調整部３５－１～３５－ｎから出力された信号光と、位相調整部３５Ａ－１～３５Ａ－ｎから出力された信号光とを合波する。例えば、合波器３６－１～３６－ｎは、方向性結合器である。合波器３６－１～３６－ｎにより合波された光は、多波長光源２Ｅのプラットフォームの外部に設けられた、利得媒体３９－１～３９－ｎに出力される。
　なお、分波器３４－１～３４－ｎ、位相調整部３５－１～３５－ｎ、位相調整部３５Ａ－１～３５Ａ－ｎおよび合波器３６－１～３６－ｎが、実施の形態３および実施の形態４で示したＭＺ変調器として機能する。これらの構成要素により構成されるＭＺ変調器が、波長ごとの共振器内の光損失を変化させることによって、各波長λｉの信号光の光強度が変化し、多波長の強度変調が実現される。
　利得媒体３９－１～３９－ｎは、多波長光源２Ｅのプラットフォームの外部に波長ごとに設けられ、波長特性が互いに異なる利得媒体である。例えば、利得媒体３９－１～３９－ｎは、ＳＯＡである。利得媒体３９－１～３９－ｎは、制御部３Ｅによって設定された利得でｎ波長の光をそれぞれ増幅する。
　利得媒体３９－１～３９－ｎから出力された各波長の信号光は、反射率可変ミラー４０－１～４０－ｎに出力され、反射率可変ミラー４０－１～４０－ｎで反射されて利得媒体３９－１～３９－ｎを通り合波器３６－１～３６－ｎに戻る。合波器３６－１～３６－ｎが、利得媒体３９－－１～３９－ｎから戻ってきた信号光を、位相調整部３５－１～３５－ｎと位相調整部３５Ａ－１～３５Ａ－ｎとに分波する。これにより、各波長の信号光が反射率可変ミラー２１側へ戻り、反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー４０－１～４０－ｎとの間で波長ごとの共振器が形成される。図９において、等間隔に並んだ波長λ１，λ２,・・・，λｉ，・・・，λｎの光は、反射率可変ミラー２１から出力される。
　なお、分波器３４－１～３４－ｎおよび合波器３６－１～３６－ｎは、例えば、ＭＭＩであってもよい。利得媒体３９－１～３９－ｎは、多波長光源２Ｅに接続されたファイバ増幅器であってもよい。
　以上のように、実施の形態６に係る光モジュール１Ｅは、利得媒体３９－１～３９－ｎが多波長光源２Ｅの外部に設けられ、利得媒体３９－１～３９－ｎが出力した光を反射する反射率可変ミラー４０－１～４０－ｎを備える。これにより、反射率可変ミラー２１と反射率可変ミラー４０－１～４０－ｎとの間に波長ごとの共振器が形成され、制御部３Ｅが、波長ごとの共振器の特性を制御することにより、光モジュール１Ｅは、複数の波長の光の出力に影響を与えずに、波長ごとの光の出力を制御することができる。
　なお、各実施の形態の組み合わせまたは実施の形態のそれぞれの任意の構成要素の変形もしくは実施の形態のそれぞれにおいて任意の構成要素の省略が可能である。
　本開示に係る光モジュールは、例えば、ＷＤＭ光通信システムに利用可能である。
　１，１－１，１－２，１Ａ～１Ｅ　光モジュール、２，２Ａ～２Ｅ　多波長光源、３，３Ａ～３Ｄ，３Ｅ　制御部、４，４Ａ　多波長光通信システム、５，５－１，５－２　多波長受信器、６，６Ａ，６Ｂ　光伝送路、７Ａ，７Ｂ　筐体、２１，２６－１～２６－ｎ，２６Ａ－１～２６Ａ－ｎ，４０－１～４０－ｎ，５２－１～５２－ｎ　反射率可変ミラー、２２　周期波長フィルタ、２３，５３　波長分光フィルタ、２４－１～２４－ｎ，２４－４０，３９－１～３９－ｎ　利得媒体、２５－１～２５－ｎ，３５－１～３５－ｎ，３５Ａ－１～３５Ａ－ｎ　位相調整部、２７－１～２７－ｎ　変調器、２８－１～２８－ｎ　ＭＺ変調器、２９－１～２９－ｎ　波長モニタ、３０－１～３０－ｎ　パワーモニタ、３１－１～３１－ｎ　波長パワーモニタ、３２－１～３２－ｎ　戻り光モニタ、３３　波長合波フィルタ、３４－１～３４－ｎ　分波器、３６－１～３６－ｎ　合波器、３７－１～３７－ｎ　波長モニタ、３８－１～３８－ｎ　パワーモニタ、５１－１～５１－ｎ　受光器。

Claims (7)

  1. 　入力した光を反射する第１反射率可変ミラーと、
    　前記第１反射率可変ミラーと直列に接続され、周期的なピーク波長を有した周期波長フィルタと、
    　前記周期波長フィルタと直列に接続され、入力した複数の波長の光を波長ごとに分ける波長分光フィルタと、
    　波長ごとに設けられ、波長特性が互いに異なる複数の利得媒体と、
    　波長ごとに設けられ、各波長の光の位相を調整する複数の位相調整部と、
    　波長ごとに設けられ、各波長の光を反射する複数の第２反射率可変ミラーと、
    　前記第１反射率可変ミラー、前記周期波長フィルタ、前記波長分光フィルタ、複数の前記利得媒体、複数の前記位相調整部および複数の前記第２反射率可変ミラーによって前記第１反射率可変ミラーと複数の前記第２反射率可変ミラーとの間に形成される、波長ごとの共振器の特性を制御する制御部と、を備えた
    　ことを特徴とする光モジュール。
  2. 　波長ごとに設けられ、前記共振器を伝搬する光を変調する複数の変調器を備えた
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　波長ごとに設けられ、前記共振器を伝搬する光の波長を観測する複数の波長モニタと、
    　波長ごとに設けられ、前記共振器を伝搬する光の強度を観測する複数のパワーモニタと、を備えた
    　ことを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
  4. 　波長ごとに設けられ、前記共振器を伝搬する光を変調する複数の変調器と、
    　波長ごとに設けられ、伝送路から前記変調器の出力に戻る光の強度を観測する複数の戻り光モニタと、
    　波長ごとに設けられ、各波長の光の強度を観測する複数の波長パワーモニタと、
    　前記変調器により変調された各波長の光を合波して出力する波長合波フィルタと、を備えた
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光モジュールと、
    　光伝送路と、
    　前記光伝送路を介して前記光モジュールと接続され、当該光モジュールから出力された各波長の信号光を受信する光受信器と、を備えた
    　ことを特徴とする光通信システム。
  6. 　前記制御部は、前記光モジュールから前記光受信器へ出力され当該光受信器で反射して前記光モジュールに戻ってきた光を用いて前記光伝送路における信号光の損失を算出し、算出した損失に基づいて波長ごとの前記共振器の特性を制御する
    　ことを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
  7. 　前記制御部は、前記光受信器が前記光伝送路を介して前記光モジュールから受信した光の強度を用いて、前記光伝送路における光の損失を算出する
    　ことを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
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