JP4332067B2

JP4332067B2 - 波長可変レーザ装置

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Publication number: JP4332067B2
Application number: JP2004154820A
Authority: JP
Inventors: 信介田中; 健森戸
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Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2009-09-16
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Description

本発明は、波長多重通信システム等に好適な波長可変レーザ装置に関する。

近年の通信需要の飛躍的な増大に伴い、波長の異なる複数の信号光を多重化することで１本の光ファイバで大容量伝送が可能となる波長多重通信システム（ＷＤＭシステム）の開発が進んでいる。このような波長多重通信システムにおいては、広い波長範囲で所望の波長を選択できる波長可変レーザがシステムを構築する上で強く求められている。

広帯域な波長可変レーザとして、半導体光増幅器（ＳＯＡ）及び波長可変フィルタが共振器内に配置されたものが、特許文献１（特開２００３−２８３０２４号公報）に記載されている。このレーザでは、狭い波長間隔で並んだレーザ共振器の縦モードのうちの１つを、波長可変フィルタ及び周期的な透過波長をもつ光フィルタ（以下、内部エタロンともいう。）の２個のフィルタで選択することにより、単一縦モード発振を実現している。例えば、波長可変フィルタとして音響光学フィルタ（ＡＯＴＦ）を用いたＳＯＡ−ＡＯＴＦレーザでは、幅広い波長範囲（Δλ＝９０ｎｍ）において単一縦モード発振が得られている（非特許文献１（K. Takabayashi et al. Proc. of ECOC 2003 vol.4 890））。上記のようなレーザの発振波長制御は以下の２つの制御を組み合わせて行われる。

第１の制御は、波長可変フィルタの選択波長を内部エタロンの所望の透過ピーク波長に合わせる制御である。第２の制御は、共振器縦モードの位置を調整して発振波長を所望の波長（例えば、ＩＴＵグリッド）に合わせる制御である。

従って、本波長可変レーザでは共振器をその共振器長（位相）が制御可能であるように構成し、共振器の縦モードの位置を制御する必要がある。位相を制御する方法としては、半導体層を内部に挿入しておき、この半導体層に電流を注入してその屈折率を変化させるという方法、及び共振器を構成するミラーの位置を変化させるという方法等が挙げられる。

そして、上記の２つの制御を採用してレーザの発振波長を精密に制御することが可能な波長可変レーザ装置として、共振器の外部に、２個のビームスプリッタ、２個の光検出器（ＰＤ）及び周期的な透過波長をもつ光フィルタ（以下、外部エタロンともいう。）を備えた波長ロッカが集積されたものが提案されている。

しかしながら、この従来の波長可変レーザは、所期の目的は達成できるものの、更なる精度の向上に対応することは困難となっている。

特開２００３−２８３０２４号公報 K. Takabayashi et al. Proc. of ECOC 2003 vol.4 890

本発明は、波長制御の精度をより一層向上させることができる波長可変レーザ装置を提供することを目的とする。

本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、上記の従来の波長可変レーザ装置では、内部エタロン及び外部エタロンの各透過ピーク波長を夫々のトレランス範囲内に調整することが困難となっており、これに伴って、十分に高い波長制御の精度を得ることが困難となっていることを見出し、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係る第１の波長可変レーザ装置には、レーザ光を出射する半導体光増幅器が設けられている。前記レーザ光の経路に、波長可変フィルタが配置されている。前記レーザ光の経路に、周期的な透過波長を具えた第１の光フィルタが配置されている。前記半導体光増幅器、位相制御手段、波長可変フィルタ及び第１の光フィルタを間に挟む位置に、前記レーザ光を共振させる２個の反射部材が配置されている。更に、この波長可変レーザ装置には、前記２個の反射部材間で共振するレーザ光の位相を制御する位相制御手段と、前記２個の反射部材の一方を透過したレーザ光の一部を分離する第１及び第２の光分離手段と、前記第１の光分離手段により分離されたレーザ光の強度を検出する第１の光検出器と、前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を検出する第２の光検出器と、が設けられている。そして、前記第１の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きい。

本発明に係る第２の波長可変レーザ装置には、レーザ光を出射する半導体光増幅器と、前記レーザ光の経路に配置された波長可変フィルタと、前記レーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第１の光フィルタと、レーザ光の位相を制御する位相制御手段と、を備えた周回型の光共振器が設けられている。前記周回型の光共振器には、更に、その外部にレーザ光を取り出す光分波器が設けされている。また、波長可変レーザ装置には、更に、前記光分波器により取り出されたレーザ光の一部を分離する第１及び第２の光分離手段と、前記第１の光分離手段により分離されたレーザ光の強度を検出する第１の光検出器と、前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第２の光フィルタと、前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を検出する第２の光検出器と、が設けられている。そして、前記第１の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きい。

本発明によれば、第１及び第２の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合を適切に規定しているため、両光フィルタを互いに等しい温度に制御しながら、高い精度で波長制御を行うことができる。

（本発明の基本的原理）
先ず、本発明の基本的原理について説明する。図１は、外部エタロンを有する波長可変レーザ装置の概要を示す模式図である。

この波長可変レーザ装置においては、一対の反射鏡６及び７の間に、半導体光増幅器（ＳＯＡ）４、位相制御部（Phase Shifter）２、内部エタロン５Ａ及び波長可変フィルタ３が配置されている。これらから、共振器１が構成されている。更に、共振器１の外部に、反射鏡６との間で反射鏡７を挟むようにして、ビームスプリッタ９Ｂ及び９Ａが反射膜７側から順に配置されている。ビームスプリッタ９Ｂは、反射膜７を透過して出力されたレーザ光の一部を分離する。そして、この分離先には、光検出器（ＰＤ）１０Ｂが配置されている。また、ビームスプリッタ９Ｂと光検出器１０Ｂとの間には、外部エタロン５Ｂが配置されている。ビームスプリッタ９Ａは、ビームスプリッタ９Ｂを透過したレーザ光のうちの一部を分離する。そして、この分離先には、光検出器（ＰＤ）１０Ａが配置されている。

一般に、波長可変レーザ装置において、高い波長精度を得るためには、エタロンの透過ピーク波長を、所望のチャネル波長（例えば、ＩＴＵグリッド波長）を基準とした一定のトレランス範囲内に調整する必要がある。この調整は、例えば、エタロンを取り付ける際に、エタロンと光路との角度を調整することによって、実現することが可能である。更に、エタロンを取り付ける際にも調整しきれなかった誤差については、エタロンの材料の温度に対する屈折率変化を利用する。即ち、エタロンの温度を調整することにより、透過ピーク波長を変化させて所望の範囲内にすることが可能である。

しかしながら、内部エタロン５Ａだけでなく外部エタロン５Ｂが集積された波長可変レーザ装置では、このような角度調整及び温度制御を行っても、十分な調整を行うことができない場合がある。即ち、温度調節によって内部エタロン５Ａの透過ピーク波長をトレランス範囲内に調整すると、同時に外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長もシフトする。そして、エタロン５Ａ及び５Ｂを取り付ける際の誤差は、内部エタロン５Ａと外部エタロン５Ｂとで独立して生ずるため、内部エタロン５Ａの温度制御を行った結果、取り付け時に外部エタロン５Ｂに生じた誤差に、温度調節によるシフトが重畳する場合がある。このような場合、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長がトレランスの範囲から外れることがあり、波長精度が不十分となる。

ここで、内部エタロン５Ａの透過ピーク波長のトレランスは、レーザの縦モード間隔より狭く、その幅は１ＧＨｚ〜２ＧＨｚ程度である。一方、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長のトレランスは、光検出器（ＰＤ）及び制御回路の性能にも依存するが、その幅はチャネル間隔の１／３以上にすることが可能である。例えば、チャネル間隔が５０ＧＨｚの場合、外部エタロン５Ｂのトレランスの幅は、１６ＧＨｚ以上とすることができる。このように、内部エタロン５Ａのトレランスの幅は、外部エタロン５Ｂのそれよりも狭いため、取り付けの際の誤差は、外部エタロン５Ｂのトレランス範囲内に収まったとしても、内部エタロン５Ａのトレランス範囲から外れやすい。この関係を図２に示す。図２中の実線は誤差がない場合の透過スペクトルを示し、破線は取り付け時に誤差が生じた場合の透過スペクトルを示す。

このような状況において、本発明においては、透過ピーク波長のトレランスの幅が狭い内部エタロン５Ａとして、温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合が大きなエタロンを用い、トレランスの幅が比較的広い外部エタロン５Ｂとして、温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合が小さいエタロンを用いる。

このような構成とすることにより、内部エタロン５Ａ及び外部エタロン５Ｂの各透過ピーク波長をいずれもトレランス範囲内に収めやすくなる。即ち、例えば、内部エタロン５Ａとして、従来のエタロンを用い、外部エタロン５Ｂとして、それよりも温度変化率が小さいものを用いた場合には、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長が変化しにくくなるため、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長がトレランス範囲から外れにくくなる。また、外部エタロン５Ｂとして、従来のエタロンを用い、内部エタロン５Ａとして、それよりも温度変化率が大きいものを用いた場合には、若干の温度変化で内部エタロン５Ａの透過ピーク波長をトレランス範囲内に収めることが可能となるため、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長がトレランス範囲から外れにくくなる。更に、内部エタロン５Ａとして、従来のエタロンよりも温度変化率が大きいものを用い、外部エタロン５Ｂとして、従来のエタロンよりも温度変化率が小さいものを用いた場合には、内部エタロン５Ａの透過ピーク波長を補正するために必要な温度変化を従来のものよりも小さくすることが可能となると共に、外部エタロン５Ｂの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化が小さくなる。

このように、内部エタロン５Ａの温度調節による補正によって外部エタロン５Ｂが受ける透過ピーク波長のシフト量は従来のものと比べて極めて小さくなる。この結果、図３に示すように、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長は、取り付けの際に生じた誤差に、温度制御に伴う誤差が重畳したとしても、トレランス範囲内に収まりやすくなる。従って、２個のエタロン５Ａ及び５Ｂの透過ピーク波長は、常に夫々のトレランス範囲内に収まり、従来技術と比較して波長精度が飛躍的に改善される。

なお、２個の電子冷却素子（ＴＥＣ：thermoelectric cooler）を用いて内部エタロン５Ａ及び外部エタロン５Ｂに対して、独立に温度調節を行う構成も可能ではあるが、この構成では従来の装置と比べて、部品数が増加したり、消費電力が増大したりするという問題が発生する。

次に、本発明の実施形態に係る波長可変レーザ装置について添付の図面を参照して具体的に説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る波長可変レーザ装置の構造を示す模式図である。

本実施形態においては、半導体光増幅器（ＳＯＡ）４の一端に半透過性の反射膜７が形成され、反射膜７との間で半導体光増幅器４を挟み込むようにして、反射鏡（全反射鏡）６が半導体光増幅器４から離間して配置されている。反射鏡６及び反射膜７から共振器１が構成されている。また、半導体光増幅器４の反射鏡６側の端面には、無反射コーティングが施されており、半導体光増幅器４の反射鏡６側に、音響光学可変フィルタ（ＡＯＴＦ）３ａが、波長可変フィルタとしてバットジョイントで結合されている。音響光学可変フィルタ３ａには、印加された電圧に応じて導波路の屈折率が変化する位相制御部（Phase Shifter）２が集積されており、音響光学可変フィルタ３ａの両端面に、無反射コーディングが施されている。

また、位相制御部２が集積された音響光学フィルタ３ａと反射鏡６との間には、音響光学可変フィルタ３ａ側から順に、レンズ８ａ及び内部エタロン５Ａが配置されている。レンズ８ａは、音響光学可変フィルタ３ａからの出射光をコリメートする。内部エタロン５Ａは、例えば石英から形成されており、その自由分光領域（ＦＳＲ：Free Spectrum Range）は、例えば５０ＧＨｚである。

また、共振器１の外部には、反射鏡６との間で反射膜７を挟むようにして、コリメート用のレンズ８ｂ及びビームスプリッタ９Ｂが反射膜７側から順に配置されている。ビームスプリッタ９Ｂは、反射膜７を透過して出力されたレーザ光の一部を分離する。そして、この分離先には、光検出器（ＰＤ）１０Ｂが配置されている。また、ビームスプリッタ９Ｂと光検出器９Ｂとの間には、ビームスプリッタ９Ａ及び外部エタロン５Ｂがビームスプリッタ９Ｂ側から順に配置されている。ビームスプリッタ９Ａは、ビームスプリッタ９Ｂによって分離されたレーザ光のうちの一部を分離する。そして、この分離先には、光検出器（ＰＤ）１０Ａが配置されている。また、外部エタロン５Ｂは、例えば水晶から形成されており、その自由分光領域（ＦＳＲ）は、例えば１００ＧＨｚである。本実施形態では、波長ロッカ部１２に、ビームスプリッタ９Ａ、光検出器１０Ａ、外部エタロン５Ｂ及び光検出器１０Ｂが含まれている。

更に、本実施形態では、ビームスプリッタ９Ｂを透過したレーザ光の経路にレンズ８ｃが配置されており、その先に光ファイバ１１が結合される。

このように構成された本実施形態に係る波長可変レーザ装置は、例えば１個のペルチェ素子等の電子冷却素子（ＴＥＣ）によって冷却され、全体が実質的に均一な温度に制御される。

なお、このような構成の波長可変レーザ装置の内部エタロン５Ａのトレランスは±１ＧＨｚ程度であり、外部エタロン５Ｂのトレランスは±８ＧＨｚ程度である。また、組み立て時の角度ずれが原因で起こる透過ピーク波長の誤差は、内部エタロン５Ａ及び外部エタロン５Ｂのいずれでも、±４０ｐｍ（±５ＧＨｚ）程度である。従って、組み立て後には、内部エタロン５Ａの透過ピーク波長がそのトレランス範囲から外れてしまう。このような場合、透過ピーク波長の誤差を補正すべく、電子冷却素子により装置全体の設定温度を、例えば±４．１℃変化させる。この温度制御によって、内部エタロン５Ａの透過ピーク波長はそのトレランス範囲内に収められ、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長は±２．６ＧＨｚ程度シフトする。このとき、そのシフト量が組み立て時の誤差と重畳したとしても、外部エタロン５Ｂの透過ピーク波長のシフト量は最大で７．６ＧＨｚとなり、外部エタロン５Ｂのトレランス範囲内にある。従って、本実施形態によれば、良好な波長精度を得ることができる。

そして、実際にレーザ光を出力する際には、音響光学可変フィルタ３ａの選択波長を内部エタロン５Ａの所望の透過ピーク波長に合わせると共に、光検出器１０Ａ及び１０Ｂによる検出結果に基づいて位相制御部２を構成する導波路の屈折率を調節することにより、共振器１内で共振するレーザ光の位相を制御する。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、レーザの光共振器として２枚のミラーからなる反射型の光共振器を用いているが、第２の実施形態では、光が周回するように形成された光導波路内に各構成要素が配置された周回型の光共振器を用いる。図５は、本発明の第２の実施形態に係る波長可変レーザ装置の構造を示す模式図である。

本実施形態においては、一対のレンズ１６及び１７の間に、半導体光増幅器（ＳＯＡ）４、音響光学可変フィルタ（ＡＯＴＦ）３ａ、位相制御部（Phase Shifter）２、レンズ８ａ及び内部エタロン５Ａが配置されている。位相制御部２は、第１の実施形態と同様に、音響光学可変フィルタ３ａに集積されている。また、半導体光増幅器４のレンズ１７側の端面には無反射コーティングが施されている。

レンズ１６及び１７の外側同士は光ファイバ１９によって、光学的に結合されている。また、光ファイバ１９には、光ファイバ２０内のレーザ光を光ファイバ２０に取り出す光カプラ１８が設けられている。これらから、周回型の共振器２１が構成されている。そして、レンズ８ｂが光ファイバ２０の端部に結合されている。他の構成は、第１の実施形態と同様である。

このように構成された第２の実施形態では、音響光学可変フィルタ３ａに集積された位相制御部２からの出射光がレンズ８ａによりコリメートされる。そして、共振器２１内では半導体光増幅器４から発生する幅広い波長帯域の光のうち、音響光学可変フィルタ３ａと内部エタロン５Ａとの重ね合わせフィルタ特性によって選択された波長のレーザ光のみがリング内を重ねて周回することで共振してレーザ発振に到る。レーザ光の一部が光カプラ（光分波器）１８によって光ファイバ２０に取り出され、光カプラ１８の取り出しポートの先に配置されたレンズ８ｂによってコリメート光として波長ロッカ部１２及び出力用の光ファイバ１１へ出射される。

なお、上述の実施形態では、内部エタロン５Ａとして石英エタロンを用い、外部エタロン５Ｂとして水晶エタロンを用いているが、内部エタロン５Ａのトレランス幅と外部エタロン５Ｂのトレランス幅との比率に応じて、他の材料からなるソリッドステートエタロンを用いてもよい。また、ソリッドステートエタロンの他に、エアギャップエタロンを用いてもよい。エアギャップエタロンの温度変化に対する透過ピーク波長の変化の割合は、ソリッドステートエタロンのそれよりも小さいため、エアギャップエタロンは、特に外部エタロン５Ｂに好適である。従って、例えば、内部エタロン５Ａをソリッドステートエタロンとし、外部エタロン５Ｂをエアギャップエタロンとしてもよい。更に、エアギャップエタロンとして、気密容器内に配置されたものを用いてもよい。

但し、いずれの場合でも、内部エタロン５Ａの温度変化に対する透過ピーク波長の変化の割合を外部エタロン５Ｂのそれよりも大きくする必要がある。特に、ソリッドステートエタロンを用いる場合には、内部エタロン５Ａの温度変化に対する屈折率の変化の割合を外部エタロン５Ｂのそれよりも大きくする必要がある。また、各エタロンの自由分光領域は、上述の実施形態のものに限定されるものではない。更に、周期的な透過波長を具えたフィルタとして、エタロン以外のフィルタが用いられてもよい。

また、上述の実施形態では、波長可変フィルタとして、音響光学可変フィルタ（ＡＯＴＦ）３ａが用いられているが、回折格子を利用し、共振器を構成する一方の反射部材と一体化した反射型波長可変フィルタ等の他の形態のものを用いても、同様の効果を得ることができる。

また、各素子の配置等も上述の実施形態のものに限定されるものではない。例えば、位相制御部２が、音響光学可変フィルタ３ａではなく、半導体光増幅器４に集積されていてもよい。また、図１に示すように、ビームスプリッタ９Ａがビームスプリッタ９Ｂを透過したレーザ光の経路に配置されていてもよい。

更に、上述の実施形態では、共振器１又は２１からなる波長可変レーザ部の構成を、一旦空間にレーザ光を取り出す構成としているが、各構成部品（ＳＯＡ，波長可変フィルタ、周期的な光フィルタ等）を単一基板上に集積化することにより、共振器の一部又は全部をモノリシック集積した構成としてもよい。

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
レーザ光を出射する半導体光増幅器と、
前記レーザ光の経路に配置された波長可変フィルタと、
前記レーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第１の光フィルタと、
前記半導体光増幅器、位相制御手段、波長可変フィルタ及び第１の光フィルタを間に挟む位置に配置され、前記レーザ光を共振させる２個の反射部材と、
前記２個の反射部材間で共振するレーザ光の位相を制御する位相制御手段と、
前記２個の反射部材の一方を透過したレーザ光の一部を分離する第１及び第２の光分離手段と、
前記第１の光分離手段により分離されたレーザ光の強度を検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を検出する第２の光検出器と、
を有し、
前記第１の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きいことを特徴とする波長可変レーザ装置。

（付記２）
レーザ光を出射する半導体光増幅器と、
前記レーザ光の経路に配置された波長可変フィルタと、
前記レーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第１の光フィルタと、
レーザ光の位相を制御する位相制御手段と、
を備えた周回型の光共振器を有し、
前記周回型の光共振器は、更に、その外部にレーザ光を取り出す光分波器を有し、
前記光分波器により取り出されたレーザ光の一部を分離する第１及び第２の光分離手段と、
前記第１の光分離手段により分離されたレーザ光の強度を検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を検出する第２の光検出器と、
を有し、
前記第１の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きいことを特徴とする波長可変レーザ装置。

（付記３）
前記第１及び第２の光フィルタは、ソリッドステートエタロンからなり、
前記第１の光フィルタの材料の温度変化に対する屈折率の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きいことを特徴とする付記１又は２に記載の波長可変レーザ装置。

（付記４）
前記第１の光フィルタは、石英のソリッドステートエタロンからなり、
前記第２の光フィルタは、水晶のソリッドステートエタロンからなることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

（付記５）
前記第２の光フィルタは、エアギャップエタロンからなることを特徴とする付記１又は２に記載の波長可変レーザ装置。

（付記６）
前記エアギャップエタロンは、気密容器内に配置されていることを特徴とする付記５に記載の波長可変レーザ装置。

（付記７）
前記第１及び第２の光フィルタは、互いに等しい温度に制御されることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

（付記８）
前記第２の光フィルタの透過波長の周期は、前記第１の光フィルタの透過波長の周期の２倍となっていることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

（付記９）
前記波長可変フィルタとして、音響光学可変フィルタを有することを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

（付記１０）
前記２個の反射部材の一方と前記波長可変フィルタとが一体となって反射型波長可変フィルタが構成されていることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

（付記１１）
前記第１の光分離手段は、前記第２の光分離手段を透過したレーザ光の経路に配置されていることを特徴とする付記１乃至１０のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

（付記１２）
前記第１の光分離手段は、前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置されていることを特徴とする付記１乃至１０のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。

外部エタロンを有する波長可変レーザ装置の概要を示す模式図である。内部エタロン５Ａ及び外部エタロン５Ｂの透過スペクトルを示す図である。誤差とトレランスの関係を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る波長可変レーザ装置の構造を示す模式図である。本発明の第２の実施形態に係る波長可変レーザ装置の構造を示す模式図である。

符号の説明

１、２１：共振器
２：位相制御部
３：波長可変フィルタ
３ａ：音響光学可変フィルタ（ＡＯＴＦ）
４：半導体光増幅器（ＳＯＡ）
５Ａ、５Ｂ：エタロン
６：反射鏡
７：反射膜
８ａ、８ｂ、８ｃ、１６、１７：レンズ
９Ａ、９Ｂ：ビームスプリッタ
１０Ａ、１０Ｂ：光検出器（ＰＤ）
１１、１９、２０：光ファイバ
１２：波長ロッカ部
１８：フォトカプラ

Claims

レーザ光を出射する半導体光増幅器と、
前記レーザ光の経路に配置された波長可変フィルタと、
前記レーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第１の光フィルタと、
前記半導体光増幅器、位相制御手段、波長可変フィルタ及び第１の光フィルタを間に挟む位置に配置され、前記レーザ光を共振させる２個の反射部材と、
前記２個の反射部材間で共振するレーザ光の位相を制御する位相制御手段と、
前記２個の反射部材の一方を透過したレーザ光の一部を分離する第１及び第２の光分離手段と、
前記第１の光分離手段により分離されたレーザ光の強度を検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を検出する第２の光検出器と、
を有し、
前記第１の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きいことを特徴とする波長可変レーザ装置。
レーザ光を出射する半導体光増幅器と、
前記レーザ光の経路に配置された波長可変フィルタと、
前記レーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第１の光フィルタと、
レーザ光の位相を制御する位相制御手段と、
を備えた周回型の光共振器を有し、
前記周回型の光共振器は、更に、その外部にレーザ光を取り出す光分波器を有し、
前記光分波器により取り出されたレーザ光の一部を分離する第１及び第２の光分離手段と、
前記第１の光分離手段により分離されたレーザ光の強度を検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分離手段により分離されたレーザ光の経路に配置され、周期的な透過波長を具えた第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタを透過したレーザ光の強度を検出する第２の光検出器と、
を有し、
前記第１の光フィルタの温度変化に伴う透過ピーク波長の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きいことを特徴とする波長可変レーザ装置。
前記第１及び第２の光フィルタは、ソリッドステートエタロンからなり、
前記第１の光フィルタの材料の温度変化に対する屈折率の変化の割合は、前記第２の光フィルタのそれよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
前記第１の光フィルタは、石英のソリッドステートエタロンからなり、
前記第２の光フィルタは、水晶のソリッドステートエタロンからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。
前記第２の光フィルタは、エアギャップエタロンからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
前記エアギャップエタロンは、気密容器内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の波長可変レーザ装置。
前記第１及び第２の光フィルタは、互いに等しい温度に制御されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。
前記第２の光フィルタの透過波長の周期は、前記第１の光フィルタの透過波長の周期の２倍となっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。
前記波長可変フィルタとして、音響光学可変フィルタを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。
前記２個の反射部材の一方と前記波長可変フィルタとが一体となって反射型波長可変フィルタが構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。