(57)【要約】【課題】変調器を接続することによる光学部品間の結合損失やサイズがかさばるといった問題を抑制し、安定して光信号の変調が可能である高性能な外部共振器型波長可変タイプのレーザ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る波長可変レーザ２０は、外部共振器１９、一方端で外部共振器１９に隣接され他方端をレーザ光出射端部とする半導体素子１８を備え、半導体素子１８は一方端側に設けられた位相調整領域１７、位相調整領域１７のレーザ光出射端部側に設けられた利得領域１６、利得領域１６のレーザ光出射端部側に設けられた広帯域反射ミラー１５、広帯域反射ミラー１５のレーザ光出射端部側に設けられたＥＡ変調領域１４を備えて構成される。【選択図】  図１
2010034114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部共振器と、
一方端で前記外部共振器に隣接され他方端をレーザ光出射端部とする半導体素子と、を備え、
前記半導体素子は、
前記一方端側に設けられた位相調整領域と、
前記位相調整領域の前記レーザ光出射端部側に設けられた利得領域と、
前記利得領域の前記レーザ光出射端部側に設けられた広帯域反射ミラーと、
前記広帯域反射ミラーの前記レーザ光出射端部側に設けられた変調領域と、を備える、
レーザ装置。
【請求項２】
前記変調領域は、電界吸収型（ＥＡ）変調器である、
請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記広帯域反射ミラーは、チャープ回折格子を有する、
請求項１または請求項２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記外部共振器は、前記半導体素子の前記一方端側から順次に配設された、
集光レンズと、
エタロンフィルタと、
液晶波長可変ミラーと、を備える、
請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記変調領域の前記レーザ光出射端部側に設けられた半導体増幅器（ＳＯＡ）をさらに備える、
請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザ装置と、
前記レーザ装置の前記他方端側から順次に配設された、
レンズと、
フェルールと、
前記フェルールに接続される光ファイバと、を備える、
レーザモジュール。
【請求項７】
前記レーザ装置のレーザ出力を検知する第１の光検出器と、
第２のエタロンフィルタと、
前記レーザ装置のレーザ出力を前記第２のエタロンフィルタを介して検知する第２の光検出器と、
前記第１の光検出器の検出結果と前記第２の光検出器の検出結果に基づき、前記レーザ出力の波長ドリフトを検知する波長ドリフト検知機構と、
前記波長ドリフトを補償する波長ドリフト補償機構と、を備える、
請求項６に記載のレーザモジュール。
【請求項８】
前記第２のエタロンフィルタに隣接する温度モニタをさらに備え、
前記波長ドリフト検知機構は、前記温度モニタの検出結果にも基づき前記レーザ出力の波長ドリフトを検知する、
請求項７に記載のレーザモジュール。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の複数のレーザモジュールと、
前記複数のレーザモジュールに接続される光合波器と、を備える、
波長多重光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ装置、レーザモジュールおよび波長多重光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重（ＷＤＭ）光通信技術は、幹線系における大容量かつ高速な伝送を可能にし、アクセス系においては波長ルーティング機能を与えるなど、多彩な応用の可能性を秘めた技術である。このＷＤＭ光通信では、システム側が指定するチャンネル波長グリッドに合致した多数の発振波長を有する半導体レーザモジュールを用意する必要がある。
【０００３】
従来では半導体レーザモジュールの発振波長は単一に固定されていることから、波長数分のモジュールを用意しておく必要があり、在庫管理の煩雑化等が問題となっていた。
【０００４】
そこで、単一のモジュールで発振波長を変えられる方式として分布帰還（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄ−Ｂａｃｋ：ＤＦＢ）型レーザアレイや、サンプルドグレーティング分布ブラッグ反射（Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＳＧ−ＤＢＲ）型レーザ、あるいは非特許文献１に示すような外部共振器型レーザなどが考案されている。
【０００５】
【非特許文献１】J.De Merlier et al, "Full C-Band External Cavity Wavelength Tunable Laser Using a Liquid-Crystal-Based Tunable Mirror" IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS,VOL.17,No.3,pp681-683,March 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の外部共振器型の波長可変レーザモジュールについて、光通信システムに用いる際には、変調器をレーザ装置に接続する必要があったため（この詳細な構成については、本文献の発明を実施するための最良の形態において説明する。）、接合点における結合損失の増大やモジュールのサイズがかさばるといった問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、変調器を接続することによる光学部品間の結合損失やサイズがかさばるといった問題を抑制し、安定して光信号の変調が可能である高性能な外部共振器型波長可変タイプのレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るレーザ装置は、外部共振器、一方端で前記外部共振器に隣接され他方端をレーザ光出射端部とする半導体素子を備え、半導体素子は一方端側に設けられた位相調整領域、位相調整領域のレーザ光出射端部側に設けられた利得領域、利得領域のレーザ光出射端部側に設けられた広帯域反射ミラー、広帯域反射ミラーのレーザ光出射端部側に設けられた変調領域を備えて構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレーザ装置に含まれる半導体素子は、レーザ光の出射端部と利得領域の間に広帯域反射ミラーを備えているため、共振器の反射位置が規定される。このように半導体素子内で共振器端面が規定されるため、変調領域を半導体素子に集積することが可能である。また、本発明のレーザ装置は変調領域を集積したことにより、レーザ装置を含むレーザモジュールのサイズの小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
（構成）
図１は、実施の形態１における波長可変レーザ（レーザ装置）２０の基本的な構成を示す断面図である。波長可変レーザ２０は、外部共振器１９と、一方端で外部共振器１９に隣接され他方端をレーザ光出射端部とする半導体素子１８とを備える。半導体素子１８は、一方端側に設けられた位相調整領域１７、位相調整領域１７のレーザ光出射端部側に設けられた利得領域１６、利得領域１６のレーザ光出射端部側に設けられた広帯域反射ミラー１５、広帯域反射ミラー１５のレーザ光出射端部側に設けられた電界吸収型（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＥＡ）変調器（変調領域）１４が集積されている。出射端面側すなわち他端側には低反射膜１ａが形成され、その反対側すなわち一方端側にも低反射膜１ｂが形成される。
【００１２】
また、外部共振器１９は、半導体素子の一方端側から順次に配設された、レンズ（集光レンズ）１１、エタロン（エタロンフィルタ）１２、液晶波長可変ミラー１３からなる。
【００１３】
図１のように、ＥＡ変調器１４はｐ−ＩｎＰ基板９上にあるｐ−ＩｎＰ下クラッド層８ａとｎ−ＩｎＰ上クラッド層３ａで多重量子井戸吸収層４を挟み込んだ構造となっており、ｎ−ＩｎＰ上クラッド層３ａ上にはｎ側電極２ａが形成されている。広帯域反射ミラー１５はｐ−ＩｎＰ下クラッド層８ｂとｎ−ＩｎＰ上クラッド層３ｂでチャープ回折格子５を挟んだ構造を形成している。利得領域１６はｐ−ＩｎＰ基板９上にｐ−ＩｎＰ下クラッド層８ｃ、活性層６、ｎ−ＩｎＰ上クラッド層３ｃを積層した構造になっており、その上にｎ側電極２ｂが形成されている。そして、位相調整領域１７も同様にｐ−ＩｎＰ基板９上にｐ−ＩｎＰ下クラッド層８ｄ、活性層７、ｎ−ＩｎＰ上クラッド層３ｄを積層した構造となっており、その上にｎ側電極２ｃが形成されている。上述したそれぞれの領域は、ｐ−ＩｎＰ基板９上に形成されており、ｐ−ＩｎＰ基板９の下にはｐ側電極１０が形成されている。
【００１４】
ここで図２は、液晶波長可変ミラー１３の反射スペクトル２２、エタロン１２の透過スペクトル２３および自由スペクトル範囲２４、共振器モード２５、広帯域反射ミラー１５の反射スペクトル２６が、それぞれ横軸を波長とし示された図である。
【００１５】
広帯域反射ミラー１５の反射スペクトル２６は、ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ）グリッドのＣ帯（１５３０〜１５６５ｎｍ）全域に亘って、図２に示すようにほぼフラットな特性を持つことが望ましく、この場合に求められる帯域幅はおよそ３５ｎｍである。
【００１６】
広帯域反射ミラー１５の反射率が低い場合、液晶波長可変ミラー１３との間で発生する共振の利得が低下し、閾値電圧が上昇してしまうため、広帯域反射ミラー１５の反射率は少なくとも１０％以上であることが望ましい。
【００１７】
上記のような広帯域反射ミラー１５を実現するための手段としては、チャープ回折格子５を有する構成が考えられる。ここで、チャープ回折格子とは回折格子の繰り返し周期に摂動を有する類の回折格子のことである。
【００１８】
（動作）
次に、この波長可変レーザ２０の動作について図１、図２を基に述べる。利得領域１６のｎ側電極２ｂとｐ側電極１０の間に順方向に電流を流し、活性層６に電流を注入することによって活性層６内でレーザ光が発生する。活性層６はＩｎＧａＡｓＰからなる多重量子井戸層であるため、発生したレーザ光はＩｎＰからなる周囲のクラッド層よりも屈折率の高い活性層６にほぼ閉じ込められて伝播する。このようにして伝播するレーザ光は広帯域反射ミラー１５と液晶波長可変ミラー１３の間で共振を起こし、利得が損失を上回った時点でレーザ発振する。共振器長が数ミリメートルあるため、これだけの構成では非常に多くの共振器モードが存在し、発振波長が単一に定まらないが、図２に示すようにエタロン１２の透過スペクトル２３における透過ピークと、液晶波長可変ミラー１３の反射スペクトル２２における反射ピーク２２ａが重なる波長で発振するようになる。
【００１９】
液晶波長可変ミラー１３は、液晶に印加する電圧に応じて液晶の屈折率を変化させることにより、反射スペクトルの反射ピーク２２ａの波長を変えることができる。
【００２０】
上記のように、液晶波長可変ミラー１３の反射ピーク２２ａを変えることができるため、エタロン１２の透過ピークを光通信光源の規格であるＩＴＵグリッドに合わせて設計しておくことによって、規格で定められた波長をそれぞれ発振可能になる。この際に、エタロン１２の透過ピークと共振器モード２５の波長を一致させるため、ｎ側電極２ｃとｐ側電極１０との間に電流を流すことによって位相調整領域１７の等価屈折率を減少させて共振器モード２５の位置を微調することが可能である。
【００２１】
上記の通り、波長可変動作は、液晶波長可変ミラー１３への印加電圧を制御すること、および位相調整領域１７へ流す電流量を調整することにより実現する。このように２つのパラメータのみで波長可変動作を実現できるため、波長制御が容易である。
【００２２】
（効果）
図３は、非特許文献１に記された従来の波長可変レーザ２０の基本的な構成を示す断面図である。従来の波長可変レーザ２０では光通信システムに用いる際には、図に示す半導体素子１８および外部共振器１９とは別に、図示していない変調器を接続する必要があったため、接合点における結合損失の増大やサイズがかさばるといった問題があった。
【００２３】
また、図４は本実施の形態１に対する比較例であり、図３で示した波長可変レーザ２０について、バットジョイントによりＥＡ変調器１４を集積した半導体レーザである。図４で示したような広帯域反射ミラー１５が無いため、外部共振器端面と対を成して共振器を形成するべき反射端が、ＥＡ変調器１４と利得領域１６の間に存在せず、レーザ発振に至ることができない。
【００２４】
図５は本実施の形態１に対する別の比較例であり、利得領域１６とＥＡ変調器１４の間にドライエッチングにより形成したギャップミラー２７を挟んだ構造の半導体レーザである。この場合にはギャップ位置の利得領域１６側端面が共振器端として作用することでレーザ発振は可能となるが、ギャップミラー２７のＥＡ変調器１４側端面でレーザ光が反射して戻ってくることに起因する雑音を防ぐことができない。
【００２５】
一方、本実施の形態の場合は前述のようにチャープ回折格子構造を有する広帯域反射ミラー１５を備えているため、広範囲の波長のレーザ光がそれぞれ異なった回折格子位置で反射を受けて多数の共振器モードが立つことになる。この多数のモードの中でエタロン１２の透過ピークと液晶波長可変ミラー１３の反射ピークが重なった波長でレーザ発振が可能であり、ＥＡ変調器１４と広帯域反射ミラー１５の界面での反射を非常に小さく設計することが可能であるため、戻り光による雑音の影響を防ぐことができる。
【００２６】
次に、本実施の形態１におけるＥＡ変調器１４の作用について説明する。ＥＡ変調器１４はｐ−ＩｎＰ下クラッド８ａとｎ−ＩｎＰ上クラッド３ａとの間に多重量子井戸（ＭＱＷ）吸収層４を挟みこんだ構成である。ＭＱＷ吸収層４に垂直に逆バイアスを印加すると、量子閉じ込めシュタルク効果（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃｏｎｆｉｎｅｄ  Ｓｔａｒｋ  Ｅｆｆｅｃｔ：ＱＣＳＥ）により顕著な吸収端のシフトが生じるため、広帯域反射ミラー１５を透過してくるレーザ光に強度変調信号を重畳することが可能となる。
【００２７】
図１では、集積する変調器としてＥＡ変調器１４を示しているが、半導体プロセスによって形成される変調器であればどのような方式でも良い。例えばマッハ・ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ：ＭＺ）変調器を集積することも可能である。
【００２８】
＜実施の形態２＞
（構成）
図６は、本実施の形態２における波長可変レーザ２０の基本的な構成を示す断面図である。本実施の形態２の波長可変レーザ２０は、実施の形態１の構成に加えて、ＥＡ変調器１４のレーザ光出射端部側に設けられた半導体増幅器（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＳＯＡ）２９をさらに備える。ＳＯＡ２９はｐ−ＩｎＰ下クラッド８ｅとｎ−ＩｎＰ上クラッド３ｅとの間にクラッド層よりも屈折率の高い活性層２８を挟みこんだ構成である。ｎ−ＩｎＰ上クラッド層３ｅ上にはｎ側電極２ｄが形成されている。上述したＳＯＡ２９の領域は、ｐ−ＩｎＰ基板９上に形成されており、ｐ−ＩｎＰ基板９の下にはｐ側電極１０が形成されている。
【００２９】
その他の構成は、実施の形態１において図１で示した波長可変レーザ２０と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３０】
（動作）
図６に示す波長可変レーザ２０について、ｎ側電極２ｄとｐ側電極１０の間の電圧を調整することにより、ＳＯＡ２９から出射するレーザ光出力の調整が行われる。その他の動作は、実施の形態１において図１に示した波長可変レーザ２０と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３１】
（効果）
ＳＯＡ２９が形成されることにより、出射するレーザ光出力の調整が可能である。なお、ＳＯＡ２９のレーザ光出射端面側に活性層２８より屈折率の小さい窓領域を形成すると、反射戻り光に対する耐性を高めることができる。また、上記窓領域を形成するかわりに、活性層２８を伝播する光の波面がレーザ光出射端面に直交しないよう、レーザ光出射端面側において導波路に屈曲を与えることでも同様の効果が得られる。
【００３２】
図５では、ＳＯＡ２９をＥＡ変調器１４の後段に集積しているが、ＥＡ変調器１４と広帯域反射ミラー１５との間に集積したとしても同様の効果を有する。
【００３３】
＜実施の形態３＞
（構成）
図７は、本実施の形態３における外部共振器型波長可変レーザモジュール（レーザモジュール）３９の基本的な構成を示す概略図である。外部共振器型波長可変レーザモジュール３９は波長可変レーザ２０を備え、波長可変レーザ２０のレーザ光出射端部側から順次にレンズ３２とフェルール３１が配設され、フェルール３１には光ファイバが接続される。波長可変レーザ２０を構成する半導体素子１８には電極に電圧を印加するための配線３４が接続され、液晶波長可変ミラー１３にも電圧を調整するための配線３５が接続される。
【００３４】
また、フェルール３１および配線３４，３５を外部に通す穴が形成され、全体を覆うように設置されるパッケージ３３が設けられる。すなわち、半導体レーザ１８、レンズ１１、エタロン１２、および液晶波長可変ミラー１３からなる波長可変レーザ２０が、集光用のレンズ３２およびフェルール３１、光ファイバ３０、その他配線３４，３５とともにパッケージ３３に収められている。
【００３５】
波長可変レーザ２０の構成は、実施の形態１において図１で示したものと同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３６】
（動作）
次に、図７に示した外部共振器型波長可変レーザモジュール３９の動作の説明を行う。まず、パッケージ３３の外にまで引き出された配線３４を通して、半導体素子１８の電極間に電気信号が入力される。発生したレーザ光は外部共振器へと出射し、配線３５を通じて印加された電圧に応じた波長の光だけが液晶波長可変ミラー１３で反射を受け、利得が損失を上回った時点でレーザ発振する。
【００３７】
レーザ発振した光は半導体素子１８内に集積されたＥＡ変調器１４に印加された電圧信号に応じて強度変調を受け、レーザ光２１が出射する。出射したレーザ光２１はフェルール３１に固定された光ファイバ３０へと、レンズ３２によって集光される。これにより、ＩＴＵグリッド内の任意の波長を有する光信号を変調して送信することを可能にする。
【００３８】
（効果）
図８は、本実施の形態３の比較例として挙げた、従来の変調器ハイブリッド集積型である外部共振器型波長可変レーザモジュール３９の構成を示す概略図である。本実施の形態との相違点は、半導体素子１８中に変調器が集積されていないために、レーザ光２１の出射後にレンズ３２を介して光学的にＥＡ変調器３６に集積し、レンズ３７を通して光ファイバへと集光されるところにある。また、上記の構成に伴い、ＥＡ変調器３６の駆動は配線３８に逆バイアスを印加することによって実現される。
【００３９】
このように、ＥＡ変調器３６を光学的に結合するために、製造工程中の光軸調整がより複雑になり、コストの増大を招く要因となる。また、パッケージ３３のサイズも大きくする必要があるなどのデメリットが存在する。
【００４０】
図９は、本実施の形態３の別の比較例として挙げた従来の外部共振器型波長可変レーザモジュール３９の構成を示す概略図である。ハイブリッド集積により単一モジュールとして構成された図８と異なり、変調器モジュール４３と波長可変レーザモジュール４４を個別に配し、両者間を光ファイバ３０ａで連結する構成となっている。前記構成と同様にＥＡ変調器４１の駆動は配線４２に逆バイアスを印加することにより行う。
【００４１】
単一モジュールではなく、変調器モジュール４３と波長可変レーザモジュール４４を用いる構成となっているため、両者間の結合を担う光ファイバ３０ａにおいて結合損失が生じるという問題がある。その他にも、モジュール毎にパッケージを必要とし、全体の構成としてサイズがかさばるというデメリットがある。
【００４２】
一方、本実施の形態３の場合には、半導体素子１８にＥＡ変調器３６が形成されているため、図８または図９に示した外部共振器型波長可変レーザモジュール３９のように半導体素子１８とは別に設置されるＥＡ変調器３６，４１を準備する必要がないため、コストの増大やパッケージサイズの増加、および光結合損失を抑制することが可能である。
【００４３】
＜実施の形態４＞
（構成）
図１０は、本実施の形態４における外部共振器型波長可変レーザモジュール３９の基本的な構成を示す概略図である。
【００４４】
本実施の形態４の外部共振器型波長可変レーザモジュール３９は、半導体素子１８とレンズ３２の間にビームスプリッタ４５ａを備える。また、ビームスプリッタ４５ａにより分光され、レンズ３２とは別方向に出射されるレーザをさらに分光するビームスプリッタ４５ｂ、ビームスプリッタ４５ｂにより分光された波長可変レーザ２０のレーザ出力を受光し検知する第１のフォトダイオード（第１の光検出器）４６を備える。
【００４５】
ビームスプリッタ４５ｂにより分光され、第１のフォトダイオード４６とは別方向に出射されるレーザを反射するミラー４９を備え、ミラー４９により反射されたレーザを受光する第２のフォトダイオード（第２の光検出器）５０を備える。ビームスプリッタ４５ｂとミラー４９の間にはエタロン（第２のエタロンフィルタ）４７が設置される。すなわち、第２のフォトダイオード５０は、波長可変レーザ２０のレーザ出力をエタロン４７を介して受光し検知する。
【００４６】
エタロン４７に隣接する温度センサ（温度モニタ）４８をさらに備える。また図示していないが、所望するＩＴＵ−Ｔグリッド波長からのドリフト量を計算し、半導体素子１８内の位相調整領域１７に印加する電圧を調整する外部制御回路を備える。外部制御回路は、第１のフォトダイオード４６の検出結果と第２のフォトダイオード５０の検出結果に基づき、レーザ出力の波長ドリフトを検知する波長ドリフト検知機構と、波長ドリフトを補償する波長ドリフト補償機構とを備える。
【００４７】
その他の構成は実施の形態３で示した図７と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。従って、本実施の形態４の外部共振器型波長可変レーザモジュール３９は、実施の形態３の構成に加えて、ビームスプリッタ４５ａ、４５ｂおよび第１のフォトダイオード４６と第２のフォトダイオード５０、エタロン４７、温度センサ４８からなる波長ロッカ７０が配置され、モニタした光の出力と波長に応じてフィードバック制御を行う系を備えている。
【００４８】
（動作）
次に、本実施の形態に係る外部共振器型波長可変レーザモジュール３９の動作について述べる。実施の形態３と同様の手順によって出射されたレーザ光２１は、ビームスプリッタ４５ａによって、その一部が波長ロッカ７０へと導かれる。波長ロッカ７０へと導かれたレーザ光は、ビームスプリッタ４５ｂによりさらに分岐される。一方はエタロン４７とミラー４９を介して第２のフォトダイオード５０へと導かれ、もう片方は第１のフォトダイオード４６へと導かれる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る波長ロッカ７０の動作について説明する。図１１は、エタロン４７の透過率スペクトルの一部を示した模式図である。このような透過率スペクトルのスロープ中に所望のＩＴＵ−Ｔグリッド波長５１が来るように、エタロン４７を設計する。レーザ発振波長が一定であれば、第１のフォトダイオード４６の出力と第２のフォトダイオード５０の出力の比はエタロン４７の透過率に比例した一定の値を持つ。そのため、レーザ光出力が変化した場合は、２つのフォトダイオードの出力が、その比を保って同時に変化する。一方で、レーザ光２１の発振波長が変化した場合には、第１のフォトダイオード４６の出力は変化せず、第２のフォトダイオード５０の出力のみが変化する。すなわち、フォトダイオードの出力比が変化し、エタロン４７の透過率は定格エタロン透過率５５とずれてしまう。このようにフォトダイオード出力比とエタロン透過率のずれを調べることにより波長ドリフト５２の検知を行う。
【００５０】
上記のように、フォトダイオード出力比の変化はエタロン透過率の増減と相関しており、図８の場合を例にとれば、出力比の増大すなわちエタロン透過率の増大は短波長側である第一の発振波長５３への波長ドリフトを示す。逆に、出力比の減少すなわちエタロン透過率の減少は長波長側である第二の発振波長５４への波長ドリフトを示す。
【００５１】
エタロン透過率スペクトルとフォトダイオード出力比の相関から推定されるレーザ光２１の発振波長と、所望するＩＴＵ−Ｔグリッド波長５１のドリフト量を計算し、図示しない外部制御回路を介して位相調整領域１７に印加する電圧を調整することにより、発振波長のドリフトを補償する。
【００５２】
また、エタロン４７の透過率は温度依存性を有するため、図示しない外部制御回路はフォトダイオード出力比の変化がレーザ光発振波長のドリフトによるものか、エタロン透過率の温度変化によるものかを判別するために温度センサ４８によってエタロン４７の温度を検知し、透過率スペクトルの温度依存性を補償する。すなわち、外部制御回路に含まれる波長ドリフト検知機構は、温度センサ４８の検出結果にも基づきレーザ出力の波長ドリフトを検知する。
【００５３】
（効果）
本実施の形態に係る外部共振器型波長可変レーザモジュール３９は、上述した波長ロッカ７０を備えているため、発振波長のドリフトを補償することが可能である。
【００５４】
なお、温度センサ４８を用いるかわりに、本実施の形態４においてパッケージの底面に温調素子（Ｔｈｅｒｍｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｏｌｅｒ：ＴＥＣ）を配置して、構成部品の温度を一定に管理することで温度依存性の補償を排除しても構わない。
【００５５】
＜実施の形態５＞
（構成）
図１２は、本実施の形態５における波長多重（ＷＤＭ）光通信システム７１の基本的な構成を示す概略図である。本実施の形態３および４に記載の変調器集積型の外部共振器型波長可変レーザモジュール３９（本実施の形態においては、変調器集積型波長可変レーザモジュール５６とする。）を複数並べて、光ファイバ５７を通じて光合波器５８と接続された構成となっている。光合波器５８は、合波した光を出力する光ファイバ５９とも接続される。
【００５６】
光合波器５８は、例えばアレイ導波回折格子（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ：ＡＷＧ）やファイバブラッグ回折格子（Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ：ＦＢＧ）などにより構成される。
【００５７】
（動作）
次に、図１２に示した波長多重光通信システム７１の動作の説明を行う。複数の変調器集積型波長可変レーザモジュール５６から出射されたレーザは、複数の光ファイバ５７を介し光合波器５８へと入力される。光合波器５８は、入力されたレーザを合波し光ファイバ５９へと出力する。
【００５８】
（効果）
図１３は、本実施の形態５の比較例として示した従来の波長多重光通信システム７１の基本構成を示す概略図である。本実施の形態５との違いは、波長可変レーザモジュール６０と変調器モジュール６１が個別に存在しており、その間が光ファイバ６２によって連結されていることにある。なお、波長可変レーザモジュール６０は、従来の技術として上述した、図３に示すような波長可変レーザ２０により構成されている。すなわち、ＥＡ変調器１４，３６を含まない構成である。
【００５９】
図１３のような従来までの構成では光ファイバ６２による連結部で余分な結合損失が存在するのに対して、本実施の形態５では変調器集積型波長可変レーザモジュール５６に変調器が集積されているため、結合損失の少ない高品位な波長可変光源を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施の形態１の波長可変レーザの構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態１の波長可変レーザの動作原理を示す模式図である。
【図３】従来の外部共振器型波長可変レーザの構成を示す断面図である。
【図４】本実施の形態１の比較例である半導体レーザの構成を示す断面図である。
【図５】本実施の形態１の別の比較例である半導体レーザの構成を示す断面図である。
【図６】本実施の形態２の波長可変レーザの構成を示す断面図である。
【図７】本実施の形態３のレーザモジュールの構成を示す概略図である。
【図８】従来の波長可変レーザモジュールの構成を示す概略図である。
【図９】従来の波長可変レーザモジュールの別の構成を示す概略図である。
【図１０】本実施の形態４のレーザモジュールの構成を示す概略図である。
【図１１】本実施の形態４のレーザモジュール中に用いられる波長ロッカの原理を説明する模式図である。
【図１２】本実施の形態５の波長多重光通信システムの構成を示す概略図である。
【図１３】本実施の形態５の比較例である従来の波長多重光通信システムの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ａ，１ｂ  低反射膜、２ａ〜２ｄ  ｎ側電極、３ａ〜３ｅ  ｎ−ＩｎＰ上クラッド層、４  多重量子井戸（ＭＱＷ）吸収層、５  チャープ回折格子、６，７，２８  活性層、８ａ〜８ｅ  ｐ−ＩｎＰ下クラッド層、９  ｐ−ＩｎＰ基板、１０  ｐ側電極、１１，４０  レンズ、１２，４７  エタロン、１３  液晶波長可変ミラー、１４，３６，４１  ＥＡ変調器、１５  広帯域反射ミラー、１６  利得領域、１７  位相調整領域、１８  半導体素子、１９  外部共振器、２０  波長可変レーザ、２１  レーザ光、２２  液晶波長可変ミラーの反射スペクトル、２２ａ  反射ピーク、２３  エタロンの透過スペクトル、２４  エタロンの自由スペクトル範囲、２５  共振器モード、２６  広帯域反射ミラーの反射スペクトル、２７  ギャップミラー、２９  半導体増幅器（ＳＯＡ）、３０  光ファイバ、３１  フェルール、３２  レンズ、３３  パッケージ、３４，３５，３８，４２  配線、３７  レンズ、３９  外部共振器型波長可変レーザモジュール、４３  変調器モジュール、４４  波長可変レーザモジュール、４５ａ，４５ｂ  ビームスプリッタ、４６  第１のフォトダイオード、４８  温度センサ、４９  ミラー、５０  第２のフォトダイオード、５１  ＩＴＵ−Ｔグリッド波長、５２  波長ドリフト、５３，５４  発振波長、５５  定格透過率、５６  変調器集積型波長可変レーザモジュール、５７，５９，６２  光ファイバ、５８  光合波器、６０  波長可変レーザモジュール、６１  変調器モジュール、７０  波長ロッカ、７１  波長多重光通信システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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