(57)【要約】【課題】  波長ロッカのエタロンのエタロンピークの周期よりも狭い帯域において出力光の波長制御を行うことができるレーザモジュールを提供する。【解決手段】  レーザモジュール１００は、過特性に周期的な波長ピークを有し与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロン（１２）を備えた外部共振型レーザ（１０）と、透過特性に周期的な波長ピークを有し外部共振型レーザ（１０）から出力される光を透過する第２のエタロン（３１）と、第１のエタロン（１２）の温度を制御する温度制御装置（４０）と、温度制御装置（４０）から離間させて設けられ第１のエタロン（１２）の温度または第１のエタロン（１２）の温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部（４１）とを備える。【選択図】        図１
2006216860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、
前記第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、
前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部とを備えることを特徴とするレーザモジュール。
【請求項２】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、
前記第１のエタロンの温度および前記第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、
前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、
前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部と、
前記外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えることを特徴とするレーザモジュール。
【請求項３】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、
前記第１のエタロンの温度および前記第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、
前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、
前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備え、
前記第１のエタロンの温度変化と前記第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係が既知であることを特徴とするレーザモジュール。
【請求項４】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、
前記第１のエタロンの温度を制御する第１の温度制御装置と、
前記第２のエタロンの温度を制御する第２の温度制御装置と、
前記第１の温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、
前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備えることを特徴とするレーザモジュール。
【請求項５】
前記温度制御装置は、さらに第２のエタロンの温度を制御することを特徴とする請求項１記載のレーザモジュール。
【請求項６】
前記第１のエタロンおよび前記第２のエタロンは、前記温度制御装置上に搭載されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーザモジュール。
【請求項７】
前記第１のエタロンは、前記レーザモジュールの内部から外部へ導出されるリードを介して電気信号が与えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレーザモジュール。
【請求項８】
前記第１のエタロンは、液晶を含み、
前記液晶は、電気信号が与えられることにより屈折率が変化することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレーザモジュール。
【請求項９】
前記第２の温度検知部は、前記第２のエタロンを搭載する温度制御装置上に搭載されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のレーザモジュール。
【請求項１０】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部とを備えるレーザモジュールに対し、
前記温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように、前記温度制御装置を制御することを特徴とするレーザモジュールの制御装置。
【請求項１１】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度および前記第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部と、前記外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えるレーザモジュールに対し、
前記第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように前記温度制御装置を制御した後、前記光強度検知手段による検知結果が一定になるように前記第１のエタロンに与える電気信号を制御しつつ、前記第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第２のエタロンの温度になるように前記温度制御装置を制御することを特徴とするレーザモジュールの制御装置。
【請求項１２】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度および前記第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備え、前記第１のエタロンの温度変化と前記第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係が既知であるレーザモジュールに対し、
前記第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように前記温度制御装置を制御した後、前記第１のエタロンの温度変化量に基づいて前記第１のエタロンに与える電気信号を制御しつつ、前記第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第２のエタロンの温度になるように前記温度制御装置を制御することを特徴とするレーザモジュールの制御装置。
【請求項１３】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度を制御する第１の温度制御装置と、前記第２のエタロンの温度を制御する第２の温度制御装置と、前記第１の温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備えるレーザモジュールに対し、
前記第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように前記第１の温度制御装置を制御し、前記第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第２のエタロンの温度の温度になるように前記第２の温度制御装置を制御することを特徴とするレーザモジュールの制御装置。
【請求項１４】
前記温度制御装置を制御することにより、第２のエタロンの温度を制御することを特徴とする請求項１０記載のレーザモジュールの制御装置。
【請求項１５】
前記所定の外気温とは異なる外気温において、前記レーザモジュールを制御することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載のレーザモジュールの制御装置。
【請求項１６】
前記第２の温度検知部は、前記第２のエタロンを搭載する温度制御装置上に搭載されており、
前記第２の温度検知部の検知温度に基づいて前記温度制御装置を制御することにより、前記第２のエタロンの温度を制御することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のレーザモジュールの制御装置。
【請求項１７】
前記第１のエタロンは、液晶を含み、
前記液晶に電気信号を与えることにより前記第１のエタロンの屈折率が変化することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載のレーザモジュール。
【請求項１８】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部とを備えるレーザモジュールの制御方法であって、
前記温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように、前記温度制御装置の制御がなされる第１のステップと、
所定の外気温における前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において前記第１のエタロンに与えられる電気信号が前記第１のエタロンに与えられる第２のステップとを含むことを特徴とするレーザモジュールの制御方法。
【請求項１９】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度および前記第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部と、前記外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えるレーザモジュールの制御方法であって、
前記第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように、前記温度制御装置の制御がなされる第１のステップと、
所定の外気温における前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において前記第１のエタロンに与えられる電気信号が前記第１のエタロンに与えられる第２のステップと、
前記外部共振型レーザの出力光のピーク波長が所望の波長になるように前記第１のエタロンに与えられる電気信号が制御される第３のステップと、
前記第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第２のエタロンの温度になるように前記温度制御装置の制御がなされる第４のステップと、
前記第１のステップと前記第４のステップにおいて前記光強度検知手段が検知する光強度が同じになるように、前記第１のエタロンに与えられる電気信号の制御がなされる第５のステップとを含むことを特徴とするレーザモジュールの制御方法。
【請求項２０】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度および前記第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、前記第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備え、前記第１のエタロンの温度変化と前記第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係が既知であるレーザモジュールの制御方法であって、
前記第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように、前記温度制御装置の制御がなされる第１のステップと、
所定の外気温における前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において前記第１のエタロンに与えられる電気信号が前記第１のエタロンに与えられる第２のステップと、
前記外部共振型レーザの出力光のピーク波長が所望の波長になるように前記第１のエタロンに与える電気信号が制御される第３のステップと、
前記第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第２のエタロンの温度になるように前記温度制御装置の制御がなされる第４のステップと、
前記第４のステップにおいて生じる前記第１のエタロンの周期的な波長ピークの変化を相殺するように、前記第１のエタロンの温度変化量と前記第１のエタロンに与えられる電気信号値との相対関係に基づいて、前記第１のエタロンに与える電気信号の制御がなされる第５のステップとを含むことを特徴とするレーザモジュールの制御方法。
【請求項２１】
前記第１のエタロンおよび前記第２のエタロンは、前記温度制御装置上に搭載されていることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれかに記載のレーザモジュールの制御方法。
【請求項２２】
前記第１のエタロンは、液晶を含み、
前記液晶は、電気信号が与えられることによって屈折率が変化することを特徴とする請求項１８〜２０のいずれかに記載のレーザモジュールの制御方法。
【請求項２３】
前記第１および第２のステップは、前記所定の外気温とは異なる外気温においてなされることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれかに記載のレーザモジュールの制御方法。
【請求項２４】
前記第３〜第５のステップは、前記所定の外気温とは異なる外気温においてなされることを特徴とする請求項１９または２０記載のレーザモジュールの制御方法。
【請求項２５】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号に基づいて前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、前記第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部と、前記外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えるレーザモジュールが所定の外気温において所望の波長光を出力する場合における前記第１のエタロンの温度制御値を含むことを特徴とするレーザモジュールの制御データ。
【請求項２６】
前記レーザモジュールが所定の外気温において所望の波長光を出力する場合における前記第１のエタロンに与えられる電気信号値をさらに含むことを特徴とする請求項２５記載のレーザモジュールの制御データ。
【請求項２７】
前記レーザモジュールが出力する光の光強度の変化量を相殺する、前記第１のエタロンに与える電気信号値をさらに含むことを特徴とする請求項２５または２６記載のレーザモジュールの制御データ。
【請求項２８】
前記第１のエタロンの温度変化による前記第１のエタロンの透過波長変化量を相殺する、前記第１のエタロンに与える電気信号値をさらに含むことを特徴とする請求項２５または２６記載のレーザモジュールの制御データ。
【請求項２９】
透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号に基づいて前記波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、
透過特性に周期的な波長ピークを有し、前記外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、
前記第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、
前記温度制御装置から離間させて設けられ、前記第１のエタロンの温度または前記第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部と、
前記温度制御装置の制御および前記第１のエタロンに与える電気信号の制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、前記温度検知部が検知する温度が所定の外気温において前記外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における前記第１のエタロンの温度になるように、前記温度制御装置を制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項３０】
前記制御部は、前記温度制御装置の温度が所望の温度になるように前記温度制御装置を制御することを特徴とする請求項２９記載の光通信装置。
【請求項３１】
前記制御部は、前記第１のエタロンの温度が所望の温度になるように前記温度制御装置を制御することを特徴とする請求項２９記載の光通信装置。
【請求項３２】
前記制御部は、前記第１のエタロンの温度変化量に基づいて前記第１のエタロンに与える電気信号を制御することを特徴とする請求項２９記載の光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザを備えたレーザモジュール、レーザモジュールの制御装置、レーザモジュールの制御方法、レーザモジュールの制御データおよび光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長ロッカと呼ばれるシステムを搭載した半導体レーザ装置が知られている。波長ロッカは、エタロンを介した出力光強度を検知することによって、半導体レーザ装置の出力波長を取得する。また、波長ロッカは、その出力波長を利用して、所望の出力波長が実現されるように半導体レーザ装置のパラメータを制御する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記エタロンは、半導体レーザ装置の出力波長を強度情報に変換する機能を有する。しかしながら、エタロンは、透過光に周期的な波長ピークを与えるため、エタロンを透過する光においては、異なる波長であっても同一の光強度を有する場合がある。以下、エタロンが透過光に与える波長ピークをエタロンピークと呼ぶ。この場合、エタロンの透過光を用いて波長を検知するためには、エタロンピークの周期よりも狭い帯域においてあらかじめ半導体レーザ装置の出力光の波長制御を行う必要がある。
【０００４】
ところで、一般的な波長ロッカ付き半導体レーザ装置においては、半導体レーザの温度が温度制御装置により一定に維持されている。また、注入される電流等のパラメータも精度良く制御可能である。したがって、出力光の波長制御は容易である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０８４４４号公報
【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、電子的に透過波長を制御可能なエタロンを搭載した外部共振型レーザ装置においては、エタロンを制御するための電極等の光学系以外の部品が必要となる。それにより、エタロンが大型化し、外部の温度の影響を受けやすい。また、制御電位を印加するためのボンディングワイヤ等は、モジュールパッケージのリードと接続されることから、外部との熱的な経路となる。
【０００７】
そのため、電子的に透過波長を制御可能なエタロンを搭載する外部共振型レーザ装置は、外気温の影響を受けやすい。したがって、温度制御装置の制御、注入電流等のパラメータの制御等を行うだけでは、波長ロッカに用いられるロッカ用エタロンの周期性よりも大きな波長誤差が生じる。その結果、エタロンピークの周期よりも狭い帯域において半導体レーザ装置の出力光の波長制御を行うことは困難である。
【０００８】
本発明は、波長ロッカのエタロンのエタロンピークの周期よりも狭い帯域において出力光の波長制御を行うことができるレーザモジュール、レーザモジュールの制御装置、レーザモジュールの制御方法、レーザモジュールの制御データおよび光通信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】
【０００９】
本発明に係るレーザモジュールは、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係るレーザモジュールにおいては、温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、第１のエタロンの温度が温度制御装置により制御され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられる。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００１１】
本発明に係る他のレーザモジュールは、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度および第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部と、外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る他のレーザモジュールにおいては、第１の温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、第２の温度検知部により第２のエタロンの温度が検知され、第１のエタロンの温度が温度制御装置により制御され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられ、外部共振型レーザの出力光の強度が光強度検知手段により検知される。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を制御する場合においても、光強度検知手段による検知結果を用いて第１のエタロンに与える電気信号を制御することによって外部共振型レーザから所望の発振波長を出力させることができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００１３】
本発明に係るさらに他のレーザモジュールは、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度および第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備え、第１のエタロンの温度変化と第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係が既知であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明に係るさらに他のレーザモジュールにおいては、第１の温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、第２の温度検知部により第２のエタロンの温度が検知され、第１のエタロンの温度が温度制御により制御され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられる。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を制御する場合においても、第１のエタロンの温度変化と第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係に基づいて第１のエタロンに与える電気信号を制御することによって外部共振型レーザから所望の発振波長を出力させることができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００１５】
本発明に係るさらに他のレーザモジュールは、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する第１の温度制御装置と、第２のエタロンの温度を制御する第２の温度制御装置と、第１の温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係るさらに他のレーザモジュールにおいては、第１の温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、第２の温度検知部により第２のエタロンの温度が検知され、第１のエタロンの温度が第１の温度制御装置により制御され、第２のエタロンの温度が第２の温度制御装置により制御され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられる。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を正確に制御することができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００１７】
温度制御装置は、さらに第２のエタロンの温度を制御してもよい。また、第１のエタロンおよび第２のエタロンは、温度制御装置上に搭載されていてもよい。この場合、共通の温度制御装置により第１のエタロンおよび第２のエタロンの温度を制御することができる。したがって、本発明に係るレーザモジュールの構成が簡素化される。
【００１８】
第１のエタロンは、レーザモジュールの内部から外部へ導出されるリードを介して電気信号が与えられてもよい。また、第１のエタロンは液晶を含み、液晶は電気信号が与えられることにより屈折率が変化してもよい。この場合、第１のエタロンの透過波長ピークを電気信号により制御することができる。また、第２の温度検知部は、第２のエタロンを搭載する温度制御装置上に搭載されていてもよい。この場合、
【００１９】
本発明に係るレーザモジュールの制御装置は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部とを備えるレーザモジュールに対し、温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように、温度制御装置を制御することを特徴とするものである。
【００２０】
この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００２１】
本発明に係るレーザモジュールの他の制御装置は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度および第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部と、外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えるレーザモジュールに対し、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように温度制御装置を制御した後、光強度検知手段による検知結果が一定になるように第１のエタロンに与える電気信号を制御しつつ、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度になるように温度制御装置を制御することを特徴とするものである。
【００２２】
この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を制御する場合においても、光強度検知手段による検知結果を用いて第１のエタロンに与える電気信号を制御することによって外部共振型レーザから所望の発振波長を出力させることができる。したがって、第２のエタロンの温度依存性が高い場合においても、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００２３】
本発明に係るレーザモジュールのさらに他の制御装置は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度および第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備え、第１のエタロンの温度変化と第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係が既知であるレーザモジュールに対し、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように温度制御装置を制御した後、第１のエタロンの温度変化量に基づいて第１のエタロンに与える電気信号を制御しつつ、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度になるように温度制御装置を制御することを特徴とするものである。
【００２４】
この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を制御する場合においても、第１のエタロンの温度変化量に基づいて第１のエタロンに与える電気信号を制御することによって外部共振型レーザから所望の発振波長を出力させることができる。したがって、第２のエタロンの温度依存性が高い場合においても、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００２５】
本発明に係るレーザモジュールのさらに他の制御装置は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する第１の温度制御装置と、第２のエタロンの温度を制御する第２の温度制御装置と、第１の温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備えるレーザモジュールに対し、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように第１の温度制御装置を制御し、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度の温度になるように第２の温度制御装置を制御することを特徴とするものである。
【００２６】
この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第１のエタロンの温度と第２のエタロンの温度とを個別に制御することができることから、第２のエタロンの温度を制御する際に第１のエタロンの温度への影響が抑制される。したがって、第２のエタロンの温度依存性が高い場合においても、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００２７】
温度制御装置を制御することにより、第２のエタロンの温度を制御してもよい。また、所定の外気温とは異なる外気温において、レーザモジュールを制御してもよい。したがって、所定の外気温とは異なる外気温においても、出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。また、第２の温度検知部は、第２のエタロンを搭載する温度制御装置上に搭載されており、第２の温度検知部の検知温度に基づいて温度制御装置を制御することにより、第２のエタロンの温度を制御してもよい。さらに、第１のエタロンは液晶を含み、液晶に電気信号を与えることにより第１のエタロンの屈折率が変化してもよい。この場合、第１のエタロンの透過波長ピークを電気信号により制御することができる。
【００２８】
本発明に係るレーザモジュールの制御方法は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部とを備えるレーザモジュールの制御方法であって、温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように、温度制御装置の制御がなされる第１のステップと、所定の外気温における外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において第１のエタロンに与えられる電気信号が第１のエタロンに与えられる第２のステップとを含むことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明に係るレーザモジュールの制御方法においては、温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられ、所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように第１のエタロンの温度が温度制御装置により制御される。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００３０】
第１のエタロンおよび前記第２のエタロンは、前記温度制御装置上に搭載されていてもよい。この場合、本発明に係るレーザモジュールの構成が簡素化される。また、第１および第２のステップは、所定の外気温とは異なる外気温においてなされてもよい。したがって、所定の外気温とは異なる外気温においても出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００３１】
本発明に係るレーザモジュールの他の制御方法は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度および第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部と、外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えるレーザモジュールの制御方法であって、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように、温度制御装置の制御がなされる第１のステップと、所定の外気温における外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において第１のエタロンに与えられる電気信号が第１のエタロンに与えられる第２のステップと、外部共振型レーザの出力光のピーク波長が所望の波長になるように第１のエタロンに与えられる電気信号が制御される第３のステップと、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度になるように温度制御装置の制御がなされる第４のステップと、第１のステップと第４のステップにおいて光強度検知手段が検知する光強度が同じになるように、第１のエタロンに与えられる電気信号の制御がなされる第５のステップとを含むことを特徴とするものである。
【００３２】
本発明に係るレーザモジュールの他の制御方法においては、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように温度制御装置の制御がなされ、所定の外気温における外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において第１のエタロンに与えられる電気信号が第１のエタロンに与えられ、外部共振型レーザの出力光のピーク波長が所望の波長になるように第１のエタロンに与えられる電気信号が制御され、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度になるように温度制御装置の制御がなされ、温度制御装置の制御がなされる際に光強度検知手段が検知する光強度が同じになるように第１のエタロンに与えられる電気信号の制御がなされる。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を制御する場合においても、光強度検知手段による検知結果を用いて第１のエタロンに与える電気信号を制御することによって外部共振型レーザから所望の発振波長を出力させることができる。したがって、第２のエタロンの温度依存性が高い場合においても、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００３３】
本発明に係るレーザモジュールのさらに他の制御方法は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号により波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度および第２のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する第１の温度検知部と、第２のエタロンの温度を検知する第２の温度検知部とを備え、第１のエタロンの温度変化と第１のエタロンの周期的な波長ピークの変動量との相対関係が既知であるレーザモジュールの制御方法であって、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように、温度制御装置の制御がなされる第１のステップと、所定の外気温における外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において第１のエタロンに与えられる電気信号が第１のエタロンに与えられる第２のステップと、外部共振型レーザの出力光のピーク波長が所望の波長になるように第１のエタロンに与える電気信号が制御される第３のステップと、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度になるように温度制御装置の制御がなされる第４のステップと、第４のステップにおいて生じる第１のエタロンの周期的な波長ピークの変化を相殺するように、第１のエタロンの温度変化量と第１のエタロンに与えられる電気信号値との相対関係に基づいて、第１のエタロンに与える電気信号の制御がなされる第５のステップとを含むことを特徴とするものである。
【００３４】
本発明に係るレーザモジュールのさらに他の制御方法においては、第１の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように温度制御装置の制御がなされ、所定の外気温における外部共振型レーザが所望の波長光を出力している状態において第１のエタロンに与えられる電気信号が第１のエタロンに与えられ、外部共振型レーザの出力光のピーク波長が所望の波長になるように第１のエタロンに与える電気信号が制御され、第２の温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第２のエタロンの温度になるように温度制御装置の制御がなされ、第４のステップにおいて生じる第１のエタロンの周期的な波長ピークの変化を相殺するように第１のエタロンの温度変化量と第１のエタロンに与えられる電気信号値との相対関係に基づいて第１のエタロンに与える電気信号の制御がなされる。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。また、第２のエタロンの温度を制御する場合においても、第１のエタロンの温度変化量に基づいて第１のエタロンに与える電気信号を制御することによって外部共振型レーザから所望の発振波長を出力させることができる。したがって、第２のエタロンの温度依存性が高い場合においても、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００３５】
第１のエタロンは液晶を含み、液晶は電気信号が与えられることによって屈折率が変化してもよい。この場合、第１のエタロンの透過波長ピークを電気信号により制御することができる。また、第３〜第５のステップは、所定の外気温とは異なる外気温においてなされてもよい。したがって、所定の外気温とは異なる外気温においても、出力レーザ光の波長制御を正確に行うことができる。
【００３６】
本発明に係るレーザモジュールの制御データは、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号に基づいて波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部と、外部共振型レーザの出力光の強度を検知する光強度検知手段とを備えるレーザモジュールが所定の外気温において所望の波長光を出力する場合における第１のエタロンの温度制御値を含むことを特徴とするものである。
【００３７】
本発明に係るレーザモジュールにおいては、温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられ、本発明に係るレーザモジュールの制御データに基づいて、所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように第１のエタロンの温度が温度制御装置により制御される。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００３８】
レーザモジュールが所定の外気温において所望の波長光を出力する場合における前記第１のエタロンに与えられる電気信号値をさらに含んでいてもよい。この場合、第１のエタロンのエタロンピークを正確に制御することができる。したがって、出力レーザ光の波長制御をより正確に行うことができる。また、レーザモジュールが出力する光の光強度の変化量を相殺する、第１のエタロンに与える電気信号値をさらに含んでいてもよい。この場合、第１のエタロンの温度が変化しても、出力レーザ光の波長制御をより正確に行うことができる。
【００３９】
第１のエタロンの温度変化による第１のエタロンの透過波長変化量を相殺する、第１のエタロンに与える電気信号値をさらに含んでいてもよい。この場合、第１のエタロンの温度が変化しても、出力レーザ光の波長制御をより正確に行うことができる。
【００４０】
本発明に係る光通信装置は、透過特性に周期的な波長ピークを有し、与えられる電気信号に基づいて波長ピークが変化する第１のエタロンを備えた外部共振型レーザと、透過特性に周期的な波長ピークを有し、外部共振型レーザから出力される光を透過する第２のエタロンと、第１のエタロンの温度を制御する温度制御装置と、温度制御装置から離間させて設けられ、第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度を検知する温度検知部と、温度制御装置の制御および第１のエタロンに与える電気信号の制御を行う制御部を備え、制御部は、温度検知部が検知する温度が所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように、温度制御装置を制御することを特徴とするものである。
【００４１】
本発明に係る光通信装置においては、温度検知部により第１のエタロンの温度または第１のエタロンの温度と実質的に同等の温度が検知され、外部共振型レーザから出力される光に第２のエタロンにより周期的な波長ピークが与えられ、所定の外気温において外部共振型レーザが所望の波長光を出力している場合における第１のエタロンの温度になるように第１のエタロンの温度が温度制御装置により制御される。この場合、第１のエタロンの温度が正確に検知されることから、第１のエタロンの周期的な透過波長ピークを所望の波長に制御することができる。したがって、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【００４２】
制御部は、温度制御装置の温度が所望の温度になるように温度制御装置を制御してもよい。また、制御部は、第１のエタロンの温度が所望の温度になるように温度制御装置を制御してもよい。この場合、温度制御装置の制御によって第１のエタロンの温度を制御することができる。さらに、制御部は、第１のエタロンの温度変化量に基づいて第１のエタロンに与える電気信号を制御してもよい。この場合、第１のエタロンの温度が変化する場合においても、所望の波長光を出力させることができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、第２のエタロンのエタロンピーク周期よりも狭い帯域において出力レーザ光の波長制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００４５】
図１は、第１実施例に係るレーザ装置１００の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、レーザ装置１００は、外部共振型レーザ１０、パワーモニタ部２０、波長ロッカ部３０、温度制御装置４０および制御部５０を含む。
【００４６】
外部共振型レーザ１０は、半導体光増幅器１１、液晶エタロン１２およびミラー１３を含む。半導体光増幅器１１の後方には液晶エタロン１２およびミラー１３が順に配置されている。
【００４７】
半導体光増幅器１１は、制御部５０の指示に従って、所定の有効波長帯域を有する入力光にゲインを与えてレーザ光を出力する。半導体光増幅器１１の前部にはミラー１５が設けられている。また、半導体光増幅器１１の後部には位相調整器１６が設けられている。位相調整器１６の屈折率は、制御部５０から与えられる電流に基づいて変化する。位相調整器１６の屈折率が変化すると、位相調整器１６を透過する光のピーク波長の位相が変化する。
【００４８】
液晶エタロン１２は、所定の波長周期で光を透過する液晶型バンドパスフィルタからなる。液晶エタロン１２は、液晶が２枚のプレートに挟まれた構造を有する。液晶エタロン１２には、液晶エタロン１２の液晶に電気信号を与えるためのワイヤ１２ａが接続されている。ワイヤ１２ａは、レーザ装置１００の外部のリード（図示せず）と接続されている。ワイヤ１２ａとしては、ボンディングワイヤ、リボン等を用いることもできる。さらに、液晶エタロン１２と外部のリードとは、直接接続されていてもよい。
【００４９】
液晶エタロン１２の屈折率は、制御部５０から与えられる電気信号に基づいて変化する。液晶エタロン１２のエタロンピークは、液晶エタロン１２の屈折率の変化により変わる。本実施例に係るレーザモジュール１００は、液晶エタロン１２を用いることにより、ｎチャンネルのエタロンピーク波長のレーザ光を出力することができる。ミラー１３は、入射光を反射する。ミラー１３は、全反射ミラーを用いてもよいし、所定の波長範囲の光を反射するミラーを用いてもよい。
【００５０】
半導体光増幅器１１の前方にはビームスプリッタ１４が配置されている。ビームスプリッタ１４は、外部共振型レーザ１０から出力されたレーザ光の一部を透過して外部に出力するとともに、外部共振型レーザ１０から出力されたレーザ光の一部を反射してパワーモニタ部２０に与える。
【００５１】
パワーモニタ部２０は、光検知素子２１を含む。光検知素子２１は、ビームスプリッタ１４から与えられたレーザ光の光強度を測定し、制御部５０にその測定値を与える。制御部５０は、光検知素子２１から与えられた測定値に基づいて、半導体光増幅器１１のゲインを制御する。光検知素子２１に与えられるレーザ光の一部は、波長ロッカ部３０に与えられる。
【００５２】
波長ロッカ部３０は、ロッカ用エタロン３１および光検知素子３２を含む。ロッカ用エタロン３１には光検知素子２１に与えられたレーザ光の一部が与えられる。ロッカ用エタロン３１に与えられたレーザ光は、所定の波長ピークを有するレーザ光となって光検知素子３２に与えられる。光検知素子３２は、ロッカ用エタロン３１から与えられたレーザ光の光強度を測定し、制御部５０に測定結果を与える。制御部５０は、光検知素子３２から与えられる測定結果に基づいて、外部共振型レーザ１０から出力されているレーザ光の波長を計算する。また、制御部５０は、その計算結果に基づいて、外部共振型レーザ１０から出力されるレーザ光のピーク波長の位相が所望の位相になるように位相調整器１６の屈折率を制御する。
【００５３】
外部共振型レーザ１０、パワーモニタ部２０および波長ロッカ部３０は、温度制御装置４０上に配置されている。温度制御装置４０は、制御部５０の指示に従って、一定の温度を保持する。それにより、レーザモジュール１００の温度が一定に保持され、レーザモジュール１００から出力されるレーザ光の波長が安定化する。また、温度制御装置４０は、サーミスタ４１およびサーミスタ４２を備える。サーミスタ４１は、液晶エタロン１２の近傍に配置される。詳細は後述する。サーミスタ４２は、温度制御装置４０上に配置され、温度制御装置４０の温度を検知する。
【００５４】
制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）等から構成される。制御部５０のＲＯＭには、レーザモジュール１００の制御データ７０が格納されている。制御部５０は、制御データ７０に基づいて、半導体光増幅器１１、液晶エタロン１２、位相調整器１６の制御を行う。
【００５５】
図２は、液晶エタロン１２とサーミスタ４１との位置関係を示す斜視図である。図２に示すように、サーミスタ４１は、液晶エタロン１２近傍に設けられた台座６０上に配置されている。台座６０は、温度制御装置４０上に配置されている。また、台座６０の高さは、例えば、液晶エタロン１２の高さの半分程度である。したがって、サーミスタ４１は、温度制御装置４０から離間させて設けられている。
【００５６】
液晶エタロン１２は、エタロンフォルダ１２ｂに保持されており、エタロンフォルダ１２ｂを介して温度制御装置４０上に配置されている。また、液晶エタロン１２の熱容量は比較的大きい。さらに、液晶エタロン１２は、信号入力のためのワイヤ１２ａ等を介して外気の影響を受けやすい。したがって、温度制御装置４０の温度と液晶エタロン１２の温度が異なるため、温度制御装置４０上のサーミスタ４２によって液晶エタロン１２の温度を正確に検知することは困難である。
【００５７】
液晶エタロン１２のエタロンピークは、液晶エタロン１２の温度にも依存する。したがって、液晶エタロン１２のエタロンピークを正確に制御するためには、液晶エタロン１２の温度を正確に検知する必要がある。
【００５８】
本実施例においては、温度制御装置４０上に台座６０を配置し、温度制御装置４０からの熱伝達状態を液晶エタロン１２の状態に近づける。これにより、台座６０の温度は、実質的に液晶エタロン１２の温度と同等となる。さらに、サーミスタ４１は、ワイヤ４１ａを介してレーザ装置１００の外部と電気的に接続されている。それにより、サーミスタ４１は、液晶エタロン１２と同様に外気温の影響を受ける。したがって、台座６０上に配置されたサーミスタ４１は、実質的に液晶エタロン１２と同等の温度を検知することができる。
【００５９】
なお、上記構成の他、液晶エタロン１２に直接にサーミスタ等の温度検知素子を設けることにより、液晶エタロン１２の温度を検知することももちろん可能である。
【００６０】
図３は、レーザモジュール１００の制御データ７０を説明する図である。図３に示すように、制御データ７０は、液晶エタロン１２の温度が所定の温度である場合における半導体光増幅器１１の制御電流値、位相調整器１６の制御電流値、液晶エタロン１２の制御電値圧、光検知素子２１，３２のターゲット電流値およびサーミスタ４１の温度を含む。また、それぞれの電圧値および電流値は、液晶エタロン１２の各チャネルごとに設定されている。
【００６１】
次に、制御データ７０の作成方法について説明する。まず、レーザモジュール１００の外気温を一定の温度に保持する。次いで、ビームスプリッタ１４から出力されるレーザ光のピーク波長が所望の値になるように、制御部５０により外部共振型レーザ１０、パワーモニタ部２０および波長ロッカ部３０を制御する。この場合の半導体光増幅器１１の制御電流値、位相調整器１６の制御電流値、液晶エタロン１２の制御電圧値、光検知素子２１，３２のターゲット電流値およびサーミスタ４１による検知結果を制御部５０のＲＯＭに記録する。以上の作業を液晶エタロン１２の各チャネルごとに行う。以上の作業により、制御データ７０が作成される。
【００６２】
次に、制御部５０によるレーザモジュール１００の制御方法について説明する。まず、制御部５０は、液晶エタロン１２の温度と制御データ７０を作成した際の液晶エタロン１２の温度とが一致するように、温度制御装置４０を制御する。なお、液晶エタロン１２の温度は、サーミスタ４１により検知する。次に、制御部５０は、制御データ７０に基づいて半導体光増幅器１１および液晶エタロン１２の制御を行う。液晶エタロン１２の温度が制御データ７０を作成した際の温度に設定されているため、液晶エタロン１２のエタロンピークは、制御データ７０の作成時における液晶エタロン１２のエタロンピークと同等になる。したがって、ロッカ用エタロン３１のエタロンピーク周期よりも狭い帯域においてレーザモジュール１００が出力するレーザ光のピーク波長を制御することができる。
【００６３】
次いで、制御部５０は、光検知素子３２の検知結果に基づいて、外部共振型レーザ１０から出力されるレーザ光のピーク波長が所望の波長になるように位相調整器１６の屈折率を制御する。それにより、レーザモジュール１００が出力するレーザ光のピーク波長をより正確に制御することができる。
【００６４】
なお、制御データ７０は、他の記録媒体に格納されていてもよいし、電子的送信手段により利用者の記録媒体に送信されるものでもよい。図４は、制御データ７０が格納される他の記録媒体を説明する図である。図４（ａ）は制御データ７０が格納される記録媒体を示し、図４（ｂ）は制御データ７０が利用者の記録媒体に送信される様子を示す図である。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、制御データ７０は、記録媒体７１に格納されている。記録媒体７１としては、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体を用いることができる。この場合、制御部５０は、記録媒体７１に記録されている制御データ７０を読み込んでレーザモジュール１００の制御を行う。また、図４（ｂ）に示すように、制御データ７０は、インターネット７２等の電子的送信手段により利用者があらかじめ準備する記録媒体に記録されてもよい。
【００６６】
本実施例においては、液晶エタロン１２が第１のエタロンに相当し、ロッカ用エタロン３１が第２のエタロンに相当し、光検知素子３２が光強度検知手段に相当し、温度制御装置４０が第１の温度制御装置に相当し、サーミスタ４１が温度検知部または第１の温度検知部に相当し、サーミスタ４２が第２の温度検知部に相当する。
【実施例２】
【００６７】
次に、第２実施例に係るレーザモジュール１００ａについて説明する。ロッカ用エタロンの温度依存性によっては、第１実施例の制御を行うと、ロッカ用エタロンのエタロンピークの波長が変化する。それを修正するために、本実施例では、図１のサーミスタ４２を用いてロッカ用エタロンの温度依存性を考慮した制御を行う。
【００６８】
レーザモジュール１００ａの構成はレーザモジュール１００と同様の構成を有する。レーザモジュール１００ａがレーザモジュール１００と異なる点は、制御部５０が、制御データ７０ａに基づいて、半導体光増幅器１１、液晶エタロン１２、位相調整器１６および光検知素子２１，３２の制御を行う点である。
【００６９】
ロッカ用エタロン３１は電気的に制御する必要がないことから、ワイヤ等が設けられていない。それにより、ロッカ用エタロン３１が外気温から受ける影響は小さくなる。その結果、ロッカ用エタロン３１の温度は、温度制御装置４０上に搭載されているサーミスタ４２と同等の温度となる。このため、サーミスタ４２は、ロッカ用エタロン３１の温度を正確に検知することができる。
【００７０】
図５は、制御データ７０ａを説明する図である。図５に示すように、制御データ７０ａは、液晶エタロン１２の温度が所定の温度である場合における半導体光増幅器１１の制御電流値、位相調整器１６の制御電流値、液晶エタロン１２の制御電圧値、光検知素子２１，３２のターゲット電流値、光検知素子２１が検知する光強度値およびサーミスタ４１，４２の温度を含む。また、それぞれの電圧値、電流値および光強度値は、液晶エタロン１２の各チャネルごとに設定されている。
【００７１】
次に、制御データ７０ａの作成方法について説明する。まず、レーザモジュール１００ａの外気温を一定の温度に保持する。次いで、ビームスプリッタ１４から出力されるレーザ光のピーク波長および光強度が所定の値になるように、制御部５０により外部共振型レーザ１０、パワーモニタ部２０および波長ロッカ部３０を制御する。この場合の半導体光増幅器１１の制御電流値、位相調整器１６の制御電流値、液晶エタロン１２の制御電圧値、光検知素子２１，３２のターゲット電流値、光検知素子２１が検知する光強度値およびサーミスタ４１，４２による検知結果を制御部５０のＲＯＭに記録する。以上の作業を液晶エタロン１２の各チャネルごとに行う。以上の作業により、制御データ７０ａが作成される。
【００７２】
次に、制御部５０によるレーザモジュール１００ａの制御方法について説明する。まず、制御部５０は、第１実施例に係るレーザモジュール１００の制御方法と同様の制御を行う。その後、制御部５０は、サーミスタ４２による検知結果と制御データ７０ａを作成した際のサーミスタ４２による検知結果とが一致するように温度制御装置４０を制御し、波長ロッカ部３０の制御を行う。この場合、ロッカ用エタロン３１の温度依存性が高くても、ロッカ用エタロン３１の温度が制御データ７０の作成時の温度になった状態で制御を行うことから、ロッカ用エタロン３１のエタロンピークの波長が変化することはない。したがって、レーザモジュール１００ａにおいては、レーザモジュール１００ａが出力するレーザ光のピーク波長をより正確に制御することができる。
【００７３】
温度制御装置４０の制御により液晶エタロン１２の温度が制御データ７０ａの作成時の温度から変動しても、制御部５０は、光検知素子２１が検知する光強度値が制御データ７０ａの光強度値に等しくなるように液晶エタロン１２の制御電圧を制御する。それにより、レーザモジュール１００ａが出力する光のピーク波長の位相が変動することが防止される。
【００７４】
この場合、レーザモジュール１００ａが出力するレーザ光の強度変化量を打ち消すために、液晶エタロン１２に印加する電圧値を含む制御データ７０ｂを用いることもできる。図６は、制御データ７０ｂを示す図である。図６に示すように、制御データ７０ｂは、光検知素子２１の検知強度の変動量とその変動量を相殺するために液晶エタロン１２に印加する電圧とを含む。制御部５０は、制御データ７０ｂに基づいて、光検知素子２１が検知する光強度の変動を相殺するように液晶エタロン１２の制御電圧を制御することができる。
【００７５】
制御データ７０ｂは、液晶エタロン１２の温度を変化させつつ、光検知素子２１が検知する光強度の変動を相殺するために必要な液晶エタロン１２の制御電圧を記録することにより得られる。
【００７６】
なお、上記制御の他に、液晶エタロン１２によって反射された反射光の光強度と液晶エタロン１２を透過した透過光の光強度との比を用いて制御してもよい。例えば、ミラー１３から液晶エタロン１２に与えられ液晶エタロン１２で透過されず反射した光の光路上に第３の光検知素子（図示せず）を配置する。
【００７７】
液晶エタロン１２によって反射された反射光の光強度と液晶エタロン１２を透過した透過光の光強度との比を用いて制御を行う場合、制御データ７０ａの作成時に、光検知素子２１が検知する光強度と第３の光検知素子が検知する光強度との比を記録する。
【００７８】
ここで、液晶エタロン１２のエタロンピークが変化すると、光検知素子２１が検知する光強度の増減と第３の光検知素子が検知する光強度の増減とは逆になる。したがって、光検知素子２１が検知する光強度と第３の光検知素子が検知する光強度との比が制御データ７０ａの作成時の比と一致しておらずかつ光検知素子２１が検知する光強度の増減と第３の光検知素子が検知する光強度の増減とが逆になる場合、光検知素子２１が検知する光強度と第３の光検知素子が検知する光強度との比が制御データ７０ａの作成時の比と等しくなるように、液晶エタロン１２に与える電気信号を制御する。これにより、レーザモジュール１００ａが出力する光のピーク波長の変動が防止される。
【００７９】
また、制御部５０は、光検知素子２１が検知する光強度の変動を相殺するために液晶エタロン１２の制御電圧を制御する代わりに、温度変化に基づく液晶エタロン１２のエタロンピークの波長変動量を相殺するように液晶エタロン１２の制御電圧を制御することもできる。
【００８０】
この場合、レーザモジュール１００ａの出力光のピーク波長の変動量を打ち消すために、液晶エタロン１２に印加する電圧値を含む制御データ７０ｃを用いることができる。図７は、制御データ７０ｃを示す図である。図７に示すように、制御データ７０ｃは、液晶エタロン１２の温度変化量と液晶エタロン１２のエタロンピークの波長が一定に保たれるために必要な液晶エタロン１２の制御電圧とを含む。制御部５０は、制御データ７０ｃに基づいて、液晶エタロン１２のエタロンピークが一定に保たれるように、液晶エタロン１２の制御電圧を制御する。なお、液晶エタロン１２の温度変化量は、サーミスタ４１により取得することができる。
【００８１】
制御データ７０ｃは、液晶エタロン１２の温度を変化させつつ、液晶エタロン１２のエタロンピークの位相が一定に保たれるために必要な液晶エタロン１２の制御電圧を記録することにより得られる。
【００８２】
以上のように、外気温の影響を受けて液晶エタロン１２の温度が変化し、また、ロッカ用エタロン３１の温度依存性が高い場合においても、制御データ７０ａ〜７０ｃを用いることにより、レーザモジュール１００ａが出力するレーザ光のピーク波長の位相を正確に制御することが可能である。
【００８３】
なお、制御データ７０ａ〜７０ｃは、図４に示すように、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体に記録されていてもよい。また制御データ７０ａ〜７０ｃは、インターネット等の電子的送信手段により利用者があらかじめ準備する記録媒体に記録されてもよい。
【実施例３】
【００８４】
図８は、第３実施例に係るレーザモジュール１００ｂの全体構成を示す模式図である。レーザモジュール１００ｂが図１のレーザモジュール１００と異なる点は、温度制御装置４０ａ上に外部共振型レーザ１０が配置されている点と、温度制御装置４０ｂ上にパワーモニタ部２０および波長ロッカ部３０が配置されている点とである。
【００８５】
温度制御装置４０ａ，４０ｂは、制御部５０の指示に従って、一定の温度を保持する。また、温度制御装置４０ａはサーミスタ４３を備え、温度制御装置４０ｂはサーミスタ４４を備える。サーミスタ４３は、液晶エタロン１２の近傍に配置される。それにより、サーミスタ４３は、液晶エタロン１２の温度を正確に検知することができる。サーミスタ４４は、温度制御装置４０ｂ上に配置され、温度制御装置４０ｂの温度を検知する。また、制御部５０は、図３の制御データ７０に基づいて、半導体光増幅器１１、液晶エタロン１２、位相調整器１６および光検知素子２１，３２の制御を行う。
【００８６】
次に、制御部５０によるレーザモジュール１００ｂの制御方法について説明する。まず、制御部５０は、液晶エタロン１２の温度と制御データ７０を作成した際の液晶エタロン１２の温度とが一致するように温度制御装置４０ａを制御し、ロッカ用エタロン３１の温度と制御データ７０を作成した際のロッカ用エタロン３１の温度とが一致するように温度制御装置４０ｂを制御する。なお、液晶エタロン１２の温度はサーミスタ４３により検知され、ロッカ用エタロン３１の温度はサーミスタ４４により検知される。次に、制御部５０は、制御データ７０に基づいて半導体光増幅器１１および液晶エタロン１２の制御を行う。したがって、液晶エタロン１２のエタロンピークは、制御データ７０の作成時における液晶エタロン１２のエタロンピークと同一になる。この場合、外気温に影響を受けることなく、ロッカ用エタロン３１のエタロンピーク周期よりも狭い帯域においてレーザモジュール１００ｂが出力するレーザ光のピーク波長の位相を制御することができる。
【００８７】
本実施例に係るレーザモジュール１００ｂにおいては、温度制御装置４０ａ，４０ｂを用いることにより、液晶エタロン１２の温度およびロッカ用エタロン３１の温度を個別に制御することができる。したがって、液晶エタロン１２のエタロンピークの波長と、ロッカ用エタロン３１のエタロンピークの波長とを個別に制御することができる。
【００８８】
なお、液晶エタロン１２およびサーミスタ４３が温度制御装置４０ａに搭載されておりかつロッカ用エタロン３１およびサーミスタ４４が温度制御装置４０ｂに搭載されていれば本発明の効果が得られる。したがって、他の部材がいずれの温度制御装置に搭載するかは限定されない。
【００８９】
本実施例においては、温度制御装置４０ａが第１の温度制御装置に相当し、温度制御装置４０ｂが第２の温度制御装置に相当し、サーミスタ４３が第１の温度検知部に相当し、サーミスタ４４が第２の温度検知部に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１実施例に係るレーザ装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】液晶エタロンとサーミスタとの位置関係を示す斜視図である。
【図３】制御データを説明する図である。
【図４】制御データが格納される他の記録媒体を説明する図である。
【図５】制御データを説明する図である。
【図６】制御データを示す図である。
【図７】制御データを示す図である。
【図８】第３実施例に係るレーザモジュールの全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  外部共振型レーザ
１１  半導体光増幅器
１２  液晶エタロン
１２ａ  ワイヤ
１３  ミラー
１６  位相調整器
２０  パワーモニタ部
２１，３２  光検知素子
３０  波長ロッカ部
３１  ロッカ用エタロン
４０，４０ａ，４０ｂ  温度制御装置
４１，４２，４３，４４  サーミスタ
５０  制御部
６０  台座
７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ  制御データ
７１  記録媒体
１００，１００ａ  レーザモジュール
【図１】
2006216860.tif 000003
【図２】
2006216860.tif 000004
【図３】
2006216860.tif 000005
【図４】
2006216860.tif 000006
【図５】
2006216860.tif 000007
【図６】
2006216860.tif 000008
【図７】
2006216860.tif 000009
【図８】
2006216860.tif 000010