(57)【要約】【課題】外部共振器型の波長可変光源において外部ミラーと利得媒体を光結合する結合レンズの色収差によるビーム広がりを抑圧して波長可変帯域を拡大する、または、単一モードにおける波長可変帯域を拡大することを可能とする波長可変光源の実現を目的とすること。【解決手段】  レーザ光を射出する光源と、この光源からのレーザ光が回折面に入射される回折格子と、当該回折格子で回折されたレーザ光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡と、前記反射鏡からの反射光と前記光源からのレーザ光とを結合させる結合レンズと、前記反射鏡の回転角度を制御する反射鏡角度制御手段とを備え、前記光源の端面と前記反射鏡とが共振器をなす波長可変光源において、設定した発振波長に基づき前記結合レンズを光軸方向に移動させる結合レンズ移動手段を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2011040627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利得媒質と、この利得媒質からの光が回折面に入射される回折格子と、当該回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡と、前記反射鏡からの反射光と前記光源からの光とを結合させる結合レンズと、前記反射鏡の回転角度を制御する反射鏡角度制御手段とを備え、前記光源の端面と前記反射鏡とが共振器をなす波長可変光源において、
前記結合レンズが、設定された発振波長に基づき光軸方向に移動することを特徴とする波長可変光源。
【請求項２】
レーザ光を射出する光源と、この光源からのレーザ光が回折面に入射される回折格子と、当該回折格子で回折されたレーザ光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡と、前記反射鏡からの反射光と前記光源からのレーザ光とを結合させる結合レンズと、前記反射鏡の回転角度を制御する反射鏡角度制御手段とを備え、前記光源の端面と前記反射鏡とが共振器をなす波長可変光源において、
設定された発振波長に基づき前記結合レンズを光軸方向に移動させる結合レンズ移動手段を備えることを特徴とする波長可変光源。
【請求項３】
前記設定された発振波長に基づき前記結合レンズの駆動量を算出し、この駆動量に基づき前記結合レンズ移動手段を制御し前記結合レンズを光軸方向に移動させる演算制御手段を、備えること特徴とする請求項２記載の波長可変光源。
【請求項４】
前記設定された発振波長が前記結合レンズから回折格子へ伝播するビームが平行光となる波長であって予め設定される「最適設計波長」よりも短い（長い）波長である場合は、前記光源と前記結合レンズの距離が最適設計波長の場合より短く（長く）なり、かつ、各発振波長で前記結合レンズから回折格子へ伝播するレーザ光が平行光となる前記結合レンズの位置および前記反射鏡の回転角度を算出し、当該位置に前記結合レンズを移動させるための駆動量に基づいて前記結合レンズ移動手段を制御し前記結合レンズを光軸方向に移動させるとともに前記算出した回転角度に基づき前記反射鏡を回転させる演算制御手段を、備えることを特徴とする請求項２記載の波長可変光源。
【請求項５】
前記演算制御手段は、前記駆動量に基づき前記結合レンズ移動手段による前記結合レンズを移動制御するための制御信号を生成し、
前記結合レンズ移動手段は、前記制御信号に基づき前記結合レンズを光軸方向に移動させることを特徴とする請求項３または４記載の波長可変光源。
【請求項６】
前記結合レンズ移動手段は、
前記結合レンズを支持しねじ孔が形成されている支持体と、
前記支持体のねじ孔のねじ部にすべり接触するすべりねじを有する移動軸部と、
固定端が前記支持体と固定され、自由端が前記反射鏡に連結され、前記移動軸部の回転に伴ってすべりねじ上を摺動しながら相対的に移動する前記支持体に連動して弾性力により前記反射鏡を回転させる弾性体と、を備えること特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の波長可変光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードなどの利得媒体の外部に回折格子を有した共振器構造の波長可変光源に関し、特に内部の外部共振器ミラーとレーザダイオードなどの利得媒体との光の結合をつかさどるレンズを波長可変光源の発振波長に同期して光軸方向に移動させ広い波長範囲で発振を可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信分野又は光計測技術分野等では、スペクトル線幅が狭く単一モードで発振し、波長安定性が良く、且つ波長が可変である波長可変光源が要求される。現在まで様々な波長可変光源が開発され、その１つに光源の外部に設けられた光学素子を用いて共振器を構成する外部共振器型の波長可変光源がある。この外部共振器型の波長可変光源の代表的なものとしては、リットマン型の外部共振器を備えるものやリトロー型の外部共振器等を備えるものが挙げられる。
【０００３】
リットマン型の外部共振器を備える波長可変光源は、一方の端面に無反射膜を設けて反射率を低減したレーザダイオードと、レーザダイオードの反射率が低減された端面から射出されたレーザ光を回折させる回折格子と、回折格子で回折されたレーザ光を回折格子に向けて反射する平面ミラーとを備えており、レーザダイオードの他方の端面と平面ミラーとによって共振器が構成される。かかる構成において平面ミラーを移動させて回折格子に向けて反射される波長成分（更には回折格子からレーザダイオードに向けて回折される波長成分）を変えることにより、外部に射出されるレーザ光の波長を変えることができる。
【０００４】
図４は回折格子を用いたリットマン型の外部共振器型の波長可変光源における特に外部共振器の従来の代表的な構成図である。なお、図４の他に回折格子を用いた外部共振器型の波長可変光源としてリトロー型と一般的に呼ばれている構成もあるがここでの説明はリットマン型を例とする。
【０００５】
図４において、片端面無反射膜を有したレーザダイオード１の無反射膜側からの放射レーザ光（放射ビーム）は結合レンズ２によりコリメート光（平行光）に変換され、回折格子３へ入射する。回折格子３は次に示す回折格子の基本式（１）に従って、入射光の波長に応じて異なる方向へ回折光を放射する。
【０００６】
ｑλ＝ｄ（sinα＋sinβ）・・・（１）
ここで、ｑは回折の次数、λは波長、ｄは回折格子３の格子の溝間隔、αは回折格子３の格子面の法線と入射光との成す角、βは回折格子３の格子面の法線と回折光との成す角を示す。
【０００７】
回折格子３から放射される回折光のうち、外部ミラー（反射鏡）４へ垂直に入射する回折光は、外部ミラー４によって反射し再び回折格子３の同じ位置へ再入射する。回折格子３へ再入射した回折光は、再び（１）式の回折格子３の基本式に従って回折する。従って回折光は、レーザダイオード１に再び戻る方向に放射される。
【０００８】
レーザダイオード１に再び戻った回折光は、レーザダイオード１の無反射膜が施された反対側の端面にて一部が反射してレーザダイオード１の無反射膜側に戻り、共振状態（いいかえれば共振器）を実現する。レーザダイオード１に電流を注入し利得が共振器全体の損失と等しくなるとレーザ発振状態が得られる。
【０００９】
かかる構成において、外部ミラー４を回転移動させることにより、外部ミラー４から反射して回折格３子へ戻る回折光の波長が変化し、レーザ光の波長を変化させることができる。
【００１０】
レーザダイオード１の無反射膜が施された反対側の端面からレーザ光の一部である出力光が放出される。また、回折格子３の零次回折光として出力光が放出される。
【００１１】
このような波長可変光源に関連する先行技術文献として、下記の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−３０８４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、波長可変光源の波長可変の帯域は光源を適用するアプリケーションとして非常に重要な項目であり、広い帯域を有することは波長可変光源の利用価値を向上させることができる。一般的に、波長可変光源の波長帯域を広げる為には、波長可変光源に用いる利得媒体であるレーザダイオード１の利得帯域を広げることや、外部ミラー４の反射率を広帯域にする、広帯域な回折効率が得られる回折格子を用いる、挿入損失が小さく広帯域である結合レンズを用いる等が考えられる。
【００１４】
しかし、上記の方策を施しても一般的にレンズには色収差を持っており、波長によって焦点距離が異なってくるという問題点があった。
【００１５】
図５は、図４の結合レンズ周辺部の拡大図であり、図５において波長可変光源の場合、波長によって結合レンズの焦点距離が異なるので、ある発振波長（最適設計波長）でレーザダイオードから放出されたビームを平行光になるように結合レンズの位置を固定すると、最適設計波長より短い波長で発振させる場合ではビームは若干絞られて結合レンズから放出され、最適設計波長より長い波長で発振させる場合ではビームは若干広げられて結合レンズから放出される。
【００１６】
絞られたり広げられたりしたビームは、回折格子で所望の角度で回折されて外部ミラーへ入射されるが、絞られ・広げられていることにより外部ミラーで回折格子側へ１８０°折り返して反射する光の量が減り、最適設計波長の場合に比べてレーザダイオード側に戻る光の光量が低下してしまう。このため、最適設計波長の場合に比べて短波長や長波長での発振では損失が増加し、発振しきい値の上昇、パワー低下など、レーザ発振しにくい状態となるという問題点があった。
【００１７】
また、最適設計波長より短い波長や長い波長では、回折格子にビームが平行に入射されないので、外部ミラーと回折格子による波長選択性能が劣化し、単一モードでの発振が難しくなり、隣接モードの抑圧比が低下するなど、多モード発振しやすくなるという問題点があった。
【００１８】
なお上記の方法以外に、結合レンズとして、アクロマートレンズや回折光学を施したレンズなどの色収差を補正したレンズを用いることも考えられるが、損失が大きい、光学である、素子が大きい等の問題があるので、波長可変光源への適用が難しかった。
【００１９】
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、外部共振器型の波長可変光源において外部ミラーと利得媒体を光結合する結合レンズの色収差によるビーム広がりを抑圧して波長可変帯域を拡大する、または、単一モードにおける波長可変帯域を拡大することを可能とする波長可変光源の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
利得媒質と、この利得媒質からの光が回折面に入射される回折格子と、当該回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡と、前記反射鏡からの反射光と前記光源からの光とを結合させる結合レンズと、前記反射鏡の回転角度を制御する反射鏡角度制御手段とを備え、前記光源の端面と前記反射鏡とが共振器をなす波長可変光源において、
前記結合レンズが、設定された発振波長に基づき光軸方向に移動することを特徴とする波長可変光源である。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の波長可変光源において、
レーザ光を射出する光源と、この光源からのレーザ光が回折面に入射される回折格子と、当該回折格子で回折されたレーザ光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡と、前記反射鏡からの反射光と前記光源からのレーザ光とを結合させる結合レンズと、前記反射鏡の回転角度を制御する反射鏡角度制御手段とを備え、前記光源の端面と前記反射鏡とが共振器をなす波長可変光源において、
設定された発振波長に基づき前記結合レンズを光軸方向に移動させる結合レンズ移動手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の波長可変光源において、
前記設定された発振波長に基づき前記結合レンズの駆動量を算出し、この駆動量に基づき前記結合レンズ移動手段を制御し前記結合レンズを光軸方向に移動させる演算制御手段を、備えること特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の波長可変光源において、
前記設定された発振波長が前記結合レンズから回折格子へ伝播するビームが平行光となる波長であって予め設定される「最適設計波長」よりも短い（長い）波長である場合は、前記光源と前記結合レンズの距離が最適設計波長の場合より短く（長く）なり、かつ、各発振波長で前記結合レンズから回折格子へ伝播するレーザ光が平行光となる前記結合レンズの位置および前記反射鏡の回転角度を算出し、当該位置に前記結合レンズを移動させるための駆動量に基づいて前記結合レンズ移動手段を制御し前記結合レンズを光軸方向に移動させるとともに前記算出した回転角度に基づき前記反射鏡を回転させる演算制御手段を、備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の波長可変光源において、
前記演算制御手段は、前記駆動量に基づき前記結合レンズ移動手段による前記結合レンズを移動制御するための制御信号を生成し、
前記結合レンズ移動手段は、前記制御信号に基づき前記結合レンズを光軸方向に移動させることを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項２〜４いずれかに記載の波長可変光源において、
前記結合レンズ移動手段は、
前記結合レンズを支持しねじ孔が形成されている支持体と、
前記支持体のねじ孔のねじ部にすべり接触するすべりねじを有する移動軸部と、
固定端が前記支持体と固定され、自由端が前記反射鏡に連結され、前記移動軸部の回転に伴ってすべりねじ上を摺動しながら相対的に移動する前記支持体に連動して弾性力により前記反射鏡を回転させる弾性体と、を備えること特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
このように、本発明の波長可変光源では、発振波長と同期して結合レンズが光軸方向に最適な位置へ移動することにより、外部共振器型の波長可変光源において外部ミラーと利得媒体を光結合する結合レンズの色収差によるビーム広がりを抑圧して波長可変帯域を拡大する、または、単一モードにおける波長可変帯域を拡大することができる
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の波長可変光源における特に外部共振器の構成例図である。
【図２】本発明の波長可変光源の要部構成を示す構成ブロック図である。
【図３】本発明の波長可変光源における特に外部共振器の構成例のその他の図である。
【図４】回折格子を用いたリットマン型の外部共振器型の波長可変光源における特に外部共振器の従来の代表的な構成図である。
【図５】図４の結合レンズ周辺部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施例１）
図１は本発明の波長可変光源における特に外部共振器の構成例図であり、図４、５等と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図４、５との相違点は、予め設定した発振波長に基づき結合レンズを光軸方向に移動させる結合レンズ移動手段を備える点で相違する。
なお、図１の他に回折格子を用いた外部共振器型の波長可変光源としてリトロー型と一般的に呼ばれている構成もあるがここでの説明はリットマン型を例とし、リトロー型の構成でも可能である。
【００２９】
図１において、片端面無反射膜を有したレーザダイオード１の無反射膜側からの放射レーザ光（放射ビーム）は結合レンズ２によりコリメート光（平行光）に変換され、回折格子３へ入射する。回折格子３は回折格子の基本式（１）に従って、入射光の波長に応じて異なる方向へ回折光を放射する。なお式（１）については既に記載済みではあるがここでも記載するものとする。
【００３０】
ｑλ＝ｄ（sinα＋sinβ）・・・（１）
ここで、ｑは回折の次数、λは波長、ｄは回折格子３の格子の溝間隔、αは回折格子３の格子面の法線と入射光との成す角、βは回折格子３の格子面の法線と回折光との成す角を示す。
【００３１】
回折格子３から放射される回折光のうち、外部ミラー（反射鏡）４へ垂直に入射する回折光は、外部ミラー４によって反射し再び回折格子３の同じ位置へ再入射する。回折格子３へ再入射した回折光は、再び（１）式の回折格子３の基本式に従って回折する。従って回折光は、レーザダイオード１に再び戻る方向に放射される。
【００３２】
レーザダイオード１に再び戻った回折光は、レーザダイオード１の無反射膜が施された反対側の端面にて一部が反射してレーザダイオード１の無反射膜側に戻り、共振状態（いいかえれば共振器）を実現する。レーザダイオード１に電流を注入し利得が共振器全体の損失と等しくなるとレーザ発振状態が得られる。
【００３３】
かかる構成において、外部ミラー４を回転移動させることにより、外部ミラー４から反射して回折格３子へ戻る回折光の波長が変化し、レーザ光の波長を変化させることができる。
【００３４】
レーザダイオード１の無反射膜が施された反対側の端面からレーザ光の一部である出力光が放出される。また、回折格子３の零次回折光として出力光が放出される。
【００３５】
さらに本発明においては、予め設定した発振波長に基づき結合レンズ２を光軸方向に移動させる結合レンズ移動手段５を備える。
【００３６】
具体的には、結合レンズ移動手段５は、結合レンズ２を光軸方向に移動させるピエゾアクチュエータ５１と、結合レンズ２を支持しピエゾアクチュエータ５１と連結しているレンズホルダー（支持体）５２と、から構成される。
【００３７】
図２は、本発明の波長可変光源の要部構成を示す構成ブロック図であり、図２において、本発明の波長可変光源は、利得媒体１（レーザダイオード）と結合レンズ２と反射鏡４を含む波長可変手段４１からなるレーザ共振器、および、結合レンズ移動手段５、波長検出器６、演算制御手段７、制御回路７１、反射鏡位置制御手段７２、利得制御回路７３、ビームスプリッタなどの光を分岐する光分岐手段８、図示しない入力部を備えており、ユーザに設定された波長を有するレーザ光を射出する。ただし、波長検出器６及び光分岐手段８は高精度に波長を設定する場合に必要であり、必ずしも必須の構成要素ではない。
【００３８】
演算制御手段７は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）等が用いられ、各部・各手段の動作を制御する。本発明の波長可変光源は、ＲＡＭやＲＯＭなどで構成され、ＯＳ（Operating System）や波長可変光源として動作するためのプログラムやアプリケーション、またはプログラムを記憶する図示しない記憶手段を有する。演算制御手段７は、記憶手段に格納されているＯＳなどを起動して、このＯＳ上で格納されたプログラムを読み出して実行することにより各手段・機能の動作を制御するものでもよい。このとき記憶手段は、演算制御手段によって実行されるプログラムやアプリケーションをプログラム格納エリアに展開し、入力されたデータや、プログラムやアプリケーションの実行時に生じる処理結果などのデータをワークエリアに一時的に記憶する。
【００３９】
図示しない入力手段は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に応じたレーザ光の波長（波長可変光源から射出されるべきレーザ光の波長「目標波長」）を入力する。演算制御手段７は、この入力に応じて波長可変光源の動作を統括して制御する。具体的には、図示しない入力部から入力された「目標波長」を示す設定波長信号を出力することにより、レーザ共振器から射出されるレーザ光の波長を制御する。
【００４０】
レーザ共振器は、演算制御手段７の制御の下で、利得制御回路７３が利得媒体１の光増幅量を制御してレーザ光を出力し、反射鏡位置制御手段７２が反射鏡の回転角度を制御して光路上を通過するレーザ光の波長を選択することにより、ユーザに設定された波長を有するレーザ光を射出する。
【００４１】
利得媒体１は、レーザ共振器内の光路上に配置され、光増幅量の変化によってレーザ共振器の利得を発生させるものである。この利得媒体１は、半導体や固体色素等の増幅媒体、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier：エルビウム添加光ファイバ増幅器）等の希土類添加光ファイバ等を用いることができる。
【００４２】
利得制御回路７３は、演算制御手段７の制御の下で、演算制御手段７から出力される利得媒体駆動信号に基づいて利得媒体１の光増幅量を変化させるものである。
【００４３】
波長可変手段４１は、反射鏡４、回折格子、あるいは多層膜フィルタなどの光学要素の部品で構成され、反射光４は、レーザ共振器内におけるレーザ光の光路上に移動又は回動可能に配置され、回折格子から回折される光の内で、目標の波長だけを反射させてレーザ共振器内の光路上を通過させるレーザ光の波長を選択するものである。
【００４４】
反射鏡位置制御手段７２は、演算制御手段７の制御の下で、演算制御手段７から出力される（モータ）駆動信号に基づいて反射鏡４を回転させるものである。かかる反射鏡位置制御手段７２の駆動によって反射鏡４が移動又は回動することにより、レーザ光の波長を変化させることができる。尚、反射鏡位置制御手段７２としては、ステッピングモータ及びサーボモータの何れをも用いることが可能である。
【００４５】
結合レンズ移動手段５は、演算制御手段７の制御の下で、演算制御手段７から出力される駆動信号に基づいて結合レンズ２を光軸方向に移動させるものである。
【００４６】
波長検出器６は、光分岐手段８で分岐された一方の分岐光（分岐比が小さな分岐光）を受光して波長（発振波長）を検出し、その波長を示す波長情報信号を出力する。尚、光分岐手段８で分岐された他方の分岐光（分岐比が大きな分岐光）は、レーザ光として波長可変光源の外部に射出される。
【００４７】
演算制御手段７は、入力部から入力された「目標波長」を示す設定波長信号を出力する。また、高精度に波長を制御する場合は、演算制御手段７は、波長検出器６から出力される波長情報信号からの波長情報である発振波長と目標波長を比較し、発振波長が目標波長と等しくなるように波長設定信号を出力する。
【００４８】
図１、２に示すような構成において、本発明の波長可変光源の演算制御手段７は、目標波長が（背景技術で説明したような）最適設計波長よりも短い（長い）波長であると判断した場合は、レーザダイオード１と結合レンズ２の距離が最適設計波長の場合より短く（長く）なり、かつ、発振波長で結合レンズ２から回折格子３へ伝播するレーザ光が平行光となる結合レンズ２の位置および反射鏡４の回転角度を算出し、算出された位置に結合レンズ２を移動させるための駆動量および反射鏡４が必要な回転角度を示す各駆動信号を生成する。
【００４９】
演算制御手段７は、算出された位置に結合レンズ２を移動させるための駆動量を示す駆動信号を制御回路７１を介してピエゾアクチュエータ５１に伝達することで結合レンズ移動手段５（ピエゾアクチュエータ５１）を制御し結合レンズ２を光軸方向に移動させる。また演算制御手段７は、算出した回転角度を示す（モータ）駆動信号を反射鏡位置制御手段７２に伝達することで反射鏡４を回転させる。
【００５０】
これにより、本発明の波長可変光源では、発振波長が「最適設計波長」よりも短い（長い）波長であるとしても、結合レンズが設定した発振波長に基づき（あるいは設定した発振波長と最適設計波長との差分に基づき）光軸方向に移動することにより、外部共振器型の波長可変光源において外部ミラーと利得媒体を光結合する結合レンズの色収差によるビーム広がりを抑圧して波長可変帯域を拡大する、または、単一モードにおける波長可変帯域を拡大することができる。
【００５１】
以下、本発明の応用・変形・水平展開に係るその実施態様について説明する。
（実施例２）
本発明の波長可変光源の結合レンズ移動手段は、すべりねじを有する移動軸部と、移動軸部の回転に伴ってすべりねじ上を動きながら相対的に移動する支持体に連動して弾性力により反射鏡を回転させる弾性体と、から成るものであってもよい。図３は本発明の波長可変光源における特に外部共振器の構成例のその他の図である。
【００５２】
図３において、図１、２等と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図４、５との相違点は、設定した発振波長に基づき結合レンズを光軸方向に移動させる結合レンズ移動手段を備える点で相違する。
【００５３】
図３において、結合レンズ移動手段は、結合レンズを支持しねじ孔が形成されている支持体と、この支持体のねじ孔のねじ部にすべり接触するすべりねじを有する移動軸部と、固定端が支持体と固定され自由端が反射鏡に連結され移動軸部の回転に伴ってすべりねじ上を摺動しながら相対的に移動する支持体に連動して弾性力により反射鏡を回転させるたとえば板バネから弾性体と、から構成される。
【００５４】
いいかえれば、図３における構成では、波長可変光源の発振波長は反射鏡（外部ミラー）の回転角と一意的な関係にあるので、外部ミラーの回転運動を光軸方向に直線運動する機構を実現している。この直線運動を結合レンズの光軸方向の移動に連動させることにより、最適設計波長（結合レンズから回折格子へ伝播するビームが平行光となる波長）より短い波長ではレーザダイオードと結合レンズとの距離が最適設計波長より短く、最適設計波長より長い波長ではレーザダイオードと結合レンズとの距離を長くするようにし、それぞれの発振波長で結合レンズから回折格子へ伝播するビームが平行光となるように結合レンズの位置を制御する。
【００５５】
なお、本発明に係る波長可変光源では、反射鏡（外部ミラー）の回転運動を光軸方向に直線運動する機構や結合レンズを光軸方向に直線運動する機構などに適切な移動量となるような減速機能を追加するものであってもよい。図３に示した例では外部ミラーの回転運動を光軸方向に直線運動する機構に板ばねとすべりネジを用いた構成を示したが、歯車やカムなどを用いた回転運動から直線運動に変換するその他の方法を用いても良い。
【００５６】
また、図１について、理想的なリットマン型の波長可変光源では、反射鏡の反射面を延長した線と回折格子の格子面を延長した線の交点を反射鏡の回転位置とし、その回転位置を、レーザダイオードの一方の反射端面、回折格子にレーザビームが当たる位置、反射鏡にレーザビームが当たる位置が同一円周上に配置されると、広い波長範囲でモード跳びの無い安定したレーザ光を発する波長可変光源が可能となる。しかし実際には、共振器を構成するそれぞれの光学部品に屈折率の波長依存性（分散）があり、また環境温度が変化すれば、それぞれの部品の長さや屈折率が変化する。従って、理想的な位置に反射鏡の回転軸を固定しても広い波長範囲でモード跳びの無い安定したレーザ光を発することは難しくなる。このため実際の波長可変光源では、理想的な位置から回転位置はずらしていることが多い。このため図１の反射鏡の回転位置は理想的な位置からずらして描いているものであり、反射鏡の回転位置は、理想的な位置にあるものであってもよい。
【００５７】
このように、本発明の波長可変光源では、発振波長と同期して結合レンズが光軸方向に移動することにより、外部共振器型の波長可変光源において外部ミラーと利得媒体を光結合する結合レンズの色収差によるビーム広がりを抑圧して波長可変帯域を拡大する、または、単一モードにおける波長可変帯域を拡大することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  レーザダイオード（半導体利得媒質）
２  結合レンズ
３  回折格子
４  反射鏡
５  結合レンズ移動手段
５１  ピエゾアクチュエータ
５２  支持体（レンズホルダー）
５３  弾性体（板バネ）
５４  移動軸部（すべりバネ）
６  波長検出器
７  演算制御手段
７１  制御回路
７２  反射鏡位置制御手段
７３  利得制御回路
８  光分岐手段
【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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