(57)【要約】【課題】波長可変レーザの制御用電流源として、印加電流波形の立ち上がりを高速化し、その結果熱変動による波長ドリフトを抑制する。【解決手段】活性層と、制御層とを有する電流制御型の複数の波長可変レーザと、制御層のそれぞれに接続された複数のＤＡコンバータと、複数のＤＡコンバータに接続された制御装置とを備え、複数の波長可変レーザを切り替えて出力波長を可変制御する、波長可変レーザアレイの波長を制御する方法であって、制御装置は、前記複数の波長可変レーザのうち第１の波長可変レーザの動作中に、第１の波長可変レーザの次に動作する第２の波長可変レーザの制御層と、第２の波長可変レーザに隣接する少なくとも１つの第３の波長可変レーザの制御層とに対して、ＤＡコンバータから電流を印加することにより波長可変レーザの熱補償を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2015207738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層と、制御層とを有する電流制御型の複数の波長可変レーザと、前記活性層及び前記制御層のそれぞれに接続された複数のＤＡコンバータと、前記複数のＤＡコンバータに接続された制御装置とを備え、前記複数の波長可変レーザを切り替えて出力波長を可変制御する、波長可変レーザアレイの波長を制御する方法であって、
前記複数の波長可変レーザのうち第１の波長可変レーザの動作中に、前記第１の波長可変レーザの次に動作する第２の波長可変レーザの制御層と、前記第２の波長可変レーザに隣接する少なくとも１つの第３の波長可変レーザの制御層とに対して、ＤＡコンバータから電流を印加することにより波長可変レーザの熱補償を行う
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第３の波長可変レーザにさらに隣接する第４の波長可変レーザの制御領域に対して、ＤＡコンバータから電流を印加して波長可変レーザの熱補償を行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の波長可変レーザの制御領域に隣接して形成される少なくとも１つの熱補償用ヒータに対して、ＤＡコンバータから電流を印加することにより波長可変レーザの熱補償を行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は 波長可変半導体レーザの波長切替時間を短縮化するレーザ制御に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
波長可変レーザは波長多重伝送、光測定、光周波数掃引型ＯＣＴ、レーザ光分感度計測等の幅広い分野において利用される有用な光源である。これまでに、要求される発振波長領域、出力強度、波長安定性、スペクトル線幅等に応じて種々多様な波長可変レーザが開発されてきた。波長可変レーザは、例えば、レーザの発振媒体の種類によって分類すると、ガスレーザ（ＣＯ２等）、液体（色素）レーザ（Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ、Ｃｏｕｍａｒｒｉｎ等）、固体レーザ（Ｔｍ：ＹＡＧ、Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｅｒ等）、半導体レーザ（ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＮ等）等の種類がある。
【０００３】
いずれの種類の波長可変レーザも、励起エネルギー供給源（光、電気等）、利得（発振）媒体、共振器から構成されている。その中でも、利得媒体として半導体を用いた波長可変レーザは消費電力が低く、小型で取り扱いが簡単であるため、様々な分野において広く用いられる。そのため、今まで多くの種類の波長可変半導体レーザが開発されてきた。波長可変半導体レーザの特性を決める性能指数としては、出力、波長可変幅、モード安定性、隣接モード抑制比（ＳＭＳＲ：Ｓｉｄｅ  Ｍｏｄｅ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）、寿命、及び発振線幅等がある。すべての性能において特性が秀でているレーザが望ましいが、通常はすべてを同時に満たすことは難しいので、使い方に応じた性能を向上させるようにレーザのチューニングを行っていく。例えば波長選択型スイッチに用いられるような波長可変半導体レーザとしては、波長可変幅が広く、高速に波長切替ができるものが要求される。
【０００４】
波長可変半導体レーザにおいて波長を変化させるためには、主に３つの物理現象を用いる。第１は、熱印加、すなわち熱光学（ＴＯ；Ｔｈｅｒｍｏ−Ｏｐｔｉｃ）効果を用いた熱印加型レーザであり、光パス交換用の高密度波長多重通信用光源として一般的に用いられている（非特許文献１参照）。熱印加による波長変化を行うと、ファブリーペロー型の波長可変レーザにおいては温度が１Ｋ上昇するごとに０．５ｎｍ増加し、分布帰還（ＤＦＢ）型の波長可変レーザ及び分布フラッグ反射（ＤＢＲ）型の波長可変レーザにおいては１Ｋ上昇するごとに０．１ｎｍ増加するという波長変化が得られ、波長可変領域としては５ｎｍ程度が得られる。
【０００５】
第２は、電圧印加型のレーザで、原理的には電気光学効果、フランツ−ケルディッシュ（Ｆｒａｎｚ−Ｋｅｌｄｙｓｈ）効果、量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳＥ：Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃｏｎｆｉｎｅｄ  Ｓｔａｒｋ  Ｅｆｆｅｃｔ）を用いたものがある。電圧印加型のレーザは、屈折率の変化が速く起こる（１００ｐｓ以下程度）ことが特徴であるが、屈折率の変化が小さいため、実用には適さない。
【０００６】
第３は、電流印加型のレーザで、キャリア−プラズマ効果を用いる。キャリア−プラズマ効果は高速（数ｎｓ程度）な屈折率変化を伴い、かつ屈折率変化も大きいため、電流印加型のレーザは、高速に波長を切り替えることを目的とした波長可変半導体レーザにおいて用いられている。
【０００７】
波長可変半導体レーザを、高密度波長多重送信（ＤＷＤＭ；Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）において用いようとすると、通常は単一の波長可変半導体レーザのレーザ素子だけでは必要な波長域をカバーしきれない。そのため、必要な波長域をカバーするための方法として、レーザの自由スペクトル領域（ＦＳＲ；Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒａｎｇｅ）の違う２つ以上の共振器を設け、バーニア効果を使って発振波長域を広げるという試みが行われている。代表的なものとしてはＳＳＧ−ＤＢＲ（ＳｕｐｅｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザが挙げられる。このレーザは利得媒体の前後にＦＳＲの異なる２種類の回折格子を配置することによって、広帯域を確保している。バーニア効果を用いたレーザは比較的小さな駆動電流で制御することができるのが特徴であるが、原理的にモード飛びが起こってしまうという欠点がある。
【０００８】
必要な波長域をカバーするためのもうひとつの試みとしては、発振波長域の異なるレーザをアレイ状に並べることにより、発振波長領域を拡張したレーザがある。その１つが分布活性型（ＴＤＡ：Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ＤＦＢレーザアレイである。ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイの特徴は、モード飛びすることなく、４０ｎｍ以上の広い波長域で発振することにある（非特許文献２参照）。
【０００９】
一方で、ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイは波長変化を実現するために、数十ｍＡ程度の比較的大きな電流を必要とする場合がある。そのような場合、波長変化自体はキャリア−プラズマ効果で起こるため数ｎｓで起こるのだが、印加した電流による局所的な温度変化が発生してしまう。温度変化による波長変動のために波長が安定するまで数ｍｓ程度かかり高速応答性に問題が生じる。したがって、ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイは、レーザアレイに隣接して熱補償用に電極を導入し、熱補償用の電極に対して波長制御電流と相補的な電流を印加することで、レーザチップ全体の温度変化を抑制し、結果として波長変動を抑制している（特許文献１〜３参照）。
【００１０】
また、波長変動を抑制する他の方法として、ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイ内の一つのレーザから、ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイの他のレーザに切り替えてレーザ光を出力させる場合、すなわち利得電流の切り替えを行う場合、予め移る先のレーザの制御電極に対して電流を印加しておくことで、切り替えの発振波長変動を抑制している（特許文献４参照）。特許文献４に記載の方法では、切替先のレーザに印加する予定の利得電流と制御電流との合計値を、予め切替先のレーザの制御電極に印加しておくことにより熱補償を行い、結果として波長変動を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３１６８８５５号
【特許文献２】特許第３２５７１８５号
【特許文献３】特許第４８５０７５７号
【特許文献４】特開２０１１−１９８９０３号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Jens Buus, Markus-Christian Amann, and Daniel J. Blumenthal, Tunable Laser Diodes and Related Optical Sources, 2nd ed. Chapter 4
【非特許文献２】布谷伸浩、石井啓之、伊賀龍三  ＮＴＴ技術ジャーナル  高速波長可変分布活性ＤＦＢレーザの開発
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、非特許文献４に記載の方法では、利得電流に相当する大電流（１００ｍＡ）を制御電力に印加する際に、商用の安定化電源のような質の高い電源を用いないと、立ち上がりの早い電流を印加することが難しい。波長可変レーザの波長を制御する際に、例えば６アレイを並列に並べたＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイであれば、６個の安定化電源を用意しなければならず、消費電力やサイズの観点から実用的ではない。ここで、波長可変レーザアレイ装置に波長制御用の電源を組み込む形の実装をする際には、電源としてはＤＡ（ＤＡ：Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータを使用して、制御電極に電流もしくは電圧を印加するのが一般的である。ＤＡコンバータは、起動時の立ち上がりこそ早いが、出力できる電流は２０ｍＡ程度であり、それ以上の電流を印加したい場合はＤＡコンバータの後段に増幅器（アンプ）を設置して所望の電流値を得なければならない。特許文献４の方法を実際の装置に適用しようとすると、１００ｍＡ程度の電流を印加する必要があるので、波長制御用の電源としては、ＤＡコンバータだけではなく、ＤＡコンバータの後段にさらに増幅器を配置する必要がある。しかしながら、ＤＡコンバータの後段に増幅器を置くと、印加電流の立ち上がり時間が遅くなってしまうため、結果として波長の切替時間が遅くなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を解決するために、本発明の第１の態様は、活性層と、制御層とを有する電流制御型の複数の波長可変レーザと、前記活性層及び前記制御層のそれぞれに接続された複数のＤＡコンバータと、前記複数のＤＡコンバータに接続された制御装置とを備え、前記複数の波長可変レーザを切り替えて出力波長を可変制御する、波長可変レーザアレイの波長を制御する方法であって、前記複数の波長可変レーザのうち第１の波長可変レーザの動作中に、前記第１の波長可変レーザの次に動作する第２の波長可変レーザの制御層と、前記第２の波長可変レーザに隣接する少なくとも１つの第３の波長可変レーザの制御層とに対して、ＤＡコンバータから電流を印加することにより波長可変レーザの熱補償を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様の方法であって、前記第１の波長可変レーザにさらに隣接する第４の波長可変レーザの制御領域に対して、ＤＡコンバータから電流を印加して波長可変レーザの熱補償を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様の方法であって、前記第２の波長可変レーザの制御領域に隣接して形成される少なくとも１つの熱補償用ヒータに対して、ＤＡコンバータから電流を印加することにより波長可変レーザの熱補償を行うことを特徴とする
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、波長可変レーザアレイの制御用電流源として、立ち上がりの早いＤＡコンバータのみを用いた場合でも、印加電流波形の立ち上がりを高速化でき、熱変動による波長ドリフトを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１にかかるレーザアレイを示す平面図である。
【図２】図１のレーザアレイにおける、熱補償を行わない場合の設定電流である。
【図３】図１のレーザアレイにおける、従来の方法で熱補償を行った場合の設定電流である。
【図４】図１のレーザアレイの本発明にかかる方法により熱補償を行った場合の設定電流である。
【図５】本発明の実施例２にかかるレーザアレイを示す平面図である。
【図６】図５のレーザアレイにおける、熱補償を行わない場合の設定電流である。
【図７】図５のレーザアレイにおける、従来の方法で熱補償を行った場合の設定電流である。
【図８】図５のレーザアレイの本発明にかかる方法により熱補償を行った場合の設定電流である。
【図９】本発明の実施例３にかかるレーザアレイを示す平面図である。
【図１０】図９のレーザアレイにおける、熱補償を行わない場合の設定電流である。
【図１１】図９のレーザアレイにおける、従来の方法で熱補償を行った場合の設定電流である。
【図１２】図９のレーザアレイの本発明にかかる方法により熱補償を行った場合の設定電流である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
【００２０】
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１にかかるレーザアレイ１００を示す上面図である。レーザアレイ１００は、電流制御型の波長可変レーザであるＤＢＲレーザアレイであり、半導体基板１１０と、半導体基板１１０上に設けられたレーザ活性層１１１〜１１６と、半導体基板１１０上に設けられたレーザ制御層１２１〜１２６とを備える。レーザ活性層１１１とレーザ制御層１２１とは、半導体基板１１０上においてＤＢＲレーザ１０１を形成する。レーザ活性層１１２〜１１６とレーザ制御層１２２〜１２６とについても、半導体基板１１０上においてそれぞれＤＢＲレーザ１０２〜１０６を形成する。ＤＢＲレーザ１０１〜１０６は、それぞれ並列に配置されている。
【００２１】
また、レーザアレイ１００は、レーザ活性層１１１〜１１６とそれぞれ接続された電極１３１〜１３６と、レーザ制御層１２１〜１２６とそれぞれ接続された電極１４１〜１４６と、電極１３１〜１３６にそれぞれ接続されたＤＡコンバータ１７１〜１７６と、電極１４１〜１４６にそれぞれ接続されたＤＡコンバータ１５１〜１５６と、ＤＡコンバータ１７１〜１７６及びＤＡコンバータ１５１〜１５６にそれぞれ接続された制御装置１７０とを備える。レーザ活性層１１１は、ＤＡコンバータ１７１から電極１３１を介して制御装置１７０からの信号が変換された電流が印加されレーザ光を発振する。また、レーザ活性層１１２〜１１６もそれぞれＤＡコンバータ１７２〜１７６から電極１３２〜１３６を介して制御装置１７０からの信号が変換された電流が印加されレーザ光を発振する。
【００２２】
レーザ制御層１２１は、ＤＡコンバータ１５１から電極１４１を介して、制御装置１７０からの信号が変換された電流が印加され、屈折率を変化させることにより出力光の波長が制御される。レーザ制御層１２２〜１２６も、それぞれＤＡコンバータ１５２〜１５６から電極１４２〜１４６を介して、制御装置１７０からの信号が変換された電流が印加され、屈折率を変化させることより出力光の波長が制御される。
【００２３】
また、レーザアレイ１００は、各ＤＢＲレーザからの出力光を導波する導波路１６１〜１６６と、導波路１６１〜１６６を導波した出力光を合波する光結合器であるＭＭＩ（多モード干渉）カプラ１６７と、最終段で出力光の強度を調整するＳＯＡ（半導体増幅器）１６８と、ＳＯＡ１６８からの出力光を導波して出力する導波路１６９と、ＳＯＡ１６８に接続された電極１３７とを備える。各ＤＢＲレーザの発振光は、後段に配置された導波路１６１〜１６６を介してＭＭＩカプラ１６７により１つに合波され、ＳＯＡ１６８を経た後に、出力光として導波路１６９から出力される。ＳＯＡ１６８は、電極１３７を介して、外部から電流が供給される。
【００２４】
次に、本実施例におけるレーザアレイの発振光の波長制御の方法について、説明する。ＤＢＲレーザアレイにおいて、波長を変更する場合、１のＤＢＲレーザから他のＤＢＲレーザに切り替えることにより発振光の波長を可変制御する。
【００２５】
このときに、切替先のＤＢＲレーザの制御層だけでなく、切替先のＤＢＲレーザの周辺のＤＢＲレーザのレーザ制御層に予め電流を印加する。具体的には、複数のＤＢＲレーザのうち１つである第１のＤＢＲレーザの動作中に、動作中の第１のＤＢＲレーザの次に動作する第２のＤＢＲレーザのレーザ制御層と、第２のＤＢＲレーザに隣接する少なくとも１つの第３のＤＢＲレーザのレーザ制御層に対して、制御装置１７０が、ＤＡコンバータから電流を印加することにより、ＤＢＲレーザの熱補償を行う。
【００２６】
予め電流を印加する一つ一つのレーザ制御層には、ＤＡコンバータから出力する電流を印加する。ここで、レーザ制御層に印加する電流は、ＤＡコンバータから出力された後に増幅器により増幅することもなく、また、ＤＡコンバータは増幅器を内蔵していないため、レーザ制御層に印加する電流は最大でも２０ｍＡ程度である。第２のＤＢＲレーザのレーザ制御層と、少なくとも１つの第３のＤＢＲレーザのレーザ制御層とに印加する電流値の合計は、切替先のＤＢＲレーザ（第２のＤＢＲレーザ）のレーザ活性層に印加する予定の電流に等しくなるように設定する。
【００２７】
切替先のＤＢＲレーザ及びその周辺のＤＢＲレーザに予め電流を印加することにより、ＤＢＲレーザにおいて発生する発熱量を波長切替前後において一定とすることができるため、半導体基板における温度変化を抑制し、温度変化による屈折率変化を抑制する。
【００２８】
ここで、本実施例のレーザアレイの発振光の波長制御の例と、レーザアレイの熱補償を行わない場合及び従来技術（特許文献４に記載の方法）により熱補償を行った例とを比較して説明する。
【００２９】
１．熱補償を行わない場合
図２は、図１のレーザアレイ１００における、熱補償を行わない場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ活性層１１１に７０ｍＡの電流を流し、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ制御層１２１に５ｍＡの電流を印加する。このときのＤＢＲレーザ１０１の発振周波数は１９０．１ＴＨｚであった（チャネル１）。次に、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ活性層１１３に７０ｍＡの電流を流し、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ制御層１２３に５ｍＡの電流を印加する。このときのＤＢＲレーザ１０３の発振周波数は１９１．９ＴＨｚであった（チャネル２）。
【００３０】
ここで、ＤＢＲレーザ１０１への電流印加（チャネル１）とＤＢＲレーザ１０３への電流印加（チャネル２）とを１ｍｓごとに切替え、切替えたときから目標周波数の１０ＧＨｚ内に入った時間を切り替え時間と定義した場合、本制御方法では、切り替え時間は１０μｓであった。
【００３１】
２．従来技術による熱補償を行った場合
図３は、図１のレーザアレイ１００における、従来技術により熱補償を行った場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ活性層１１１に７０ｍＡの電流を流し、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ制御層１２１に５ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。ここで、ＤＢＲレーザ１０１の次に電流印加を行うＤＢＲレーザ１０３の熱補償を行うために、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ制御層１２３に対し、予め電流を印加する。この場合に印加する電流値は、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ制御層１１３に印加する予定の電流７０ｍＡと、レーザ制御層１２３に印加する予定の電流５ｍＡとの合計値７５ｍＡである。チャネル１動作時のＤＢＲレーザ１０３の全電流量とチャネル２動作時のＤＢＲレーザ１０３の全電流量とを一定とすることで、発熱量を一定とすることができる。
【００３２】
本方法においてはレーザ制御層１２３に７５ｍＡの電流を印加しているが、７５ｍＡもの電流をレーザ制御層に印加する場合、レーザ制御層に接続されたＤＡコンバータのみからの出力電流だけでは足りず、ＤＡコンバータの後段に増幅器を置いて電流を増幅しなければならない。
【００３３】
次に、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ活性層１１３に７０ｍＡの電流を流し、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ制御層１２３に５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。ここで、ＤＢＲレーザ１０３の次に電流印加を行うＤＢＲレーザ１０１の熱補償を行うために、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ制御層１２１に対し、予め電流を印加する。この場合に印加する電流値は、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ制御層１１１に印加する予定の電流７０ｍＡと、レーザ制御層１２１に印加する予定の電流５ｍＡとの合計値７５ｍＡである。チャネル２動作時のＤＢＲレーザ１０１の全電流量とチャネル１動作時のＤＢＲレーザ１０１の全電流量とを一定とすることで、発熱量を一定とすることができる。
【００３４】
ここで、チャネル１とチャネル２とを１ｍｓごとに切替えた場合、本制御方法では、切り替え時間は８μｓであった。本制御方法においては、１．の熱補償を行わない場合に対して、若干切り替え時間の短縮を図ることができた。
【００３５】
３．本発明による熱補償を行った場合
図４は、図１のレーザアレイ１００における、本発明にかかる方法により熱補償を行った場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ活性層１１１に７０ｍＡの電流を流し、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ制御層１２１に５ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。ここで、制御装置１７０は、各ＤＢＲレーザの熱補償を行うために、ＤＢＲレーザ１０１以外の各ＤＢＲレーザのレーザ制御層１２２〜１２６に予め電流を印加する。ただし、電流印加はすべてのレーザ制御層に対して行う必要はなく、活性層に印加する電流値、切替先のＤＢＲレーザとの距離に近いＤＢＲレーザを選択する。本方法においては、ＤＢＲレーザ１０２のレーザ制御層１２２、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ制御層１２３、及びＤＢＲレーザ１０４のレーザ制御層１２４に２０ｍＡの電流を印加し、ＤＢＲレーザ１０５のレーザ制御層１２５に１０ｍＡの電流を印加し、ＤＢＲレーザ１０６のレーザ制御層１２６には電流を印加していない。各ＤＢＲレーザのレーザ制御層１２１〜１２５に予め印加する電流値の合計は７０ｍＡであり、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ活性層１１３に印加する予定の電流７０ｍＡと同じ値である。したがって、チャネル切替前後においてＤＢＲレーザ１０３周辺に発生する熱量の差を少なくすることができ、熱補償を行うことができる。
【００３６】
本方法においては、レーザ制御層に最大２０ｍＡの電流を印加しているが、２０ｍＡの電流をレーザ制御層に印加する場合、レーザ制御層に接続されたＤＡコンバータから直接印加することができるため、ＤＡコンバータ後段には増幅器は必要ない。
【００３７】
次に、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ活性層１１３に７０ｍＡの電流を流し、ＤＢＲレーザ１０３のレーザ制御層１２３に５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。ここで、各ＤＢＲレーザの熱補償を行うために、制御装置１７０は、ＤＢＲレーザ１０３以外の各ＤＢＲレーザのレーザ制御層１２１、１２２、１２４〜１２６のいずれかに予め電流を印加する。本方法においては、ＤＢＲレーザ１０１のレーザ制御層１２１、ＤＢＲレーザ１０２のレーザ制御層１２２、及びＤＢＲレーザ１０４のレーザ制御層１２４に２０ｍＡの電流を印加し、ＤＢＲレーザ１０５のレーザ制御層１２５に１０ｍＡの電流を印加し、ＤＢＲレーザ１０６のレーザ制御層１２６には電流を印加していない。
【００３８】
ここで、チャネル１とチャネル２とを１ｍｓごとに切替えた場合、本制御方法では、切り替え時間は２μｓであった。本制御方法においては、１．の熱補償を行わない場合及び２．従来の方法により熱補償を行った場合に対して、著しい切り替え時間の短縮を図ることができた。なお、今回は６アレイの場合に関して記述したが、アレイ数が６以外の場合でも効果があるのは言うまでもない。
【００３９】
［実施例２］
図５は、本発明の実施例２にかかるレーザアレイ５００を示す上面図である。レーザアレイ５００は、電流制御型の波長可変レーザであるＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイであり、半導体基板５１０と、半導体基板５１０上に設けられたレーザ活性層５１１ａ〜５１６ａ、５１１ｂ〜５１６ｂ、５１１ｃ〜５１６ｃと、半導体基板５１０上に設けられたレーザ制御層５２１ａ〜５２６ａ、５２１ｂ〜５２６ｂ、５２１ｃ〜５２６ｃとを備える。レーザ活性層５１１ａ〜５１１ｃとレーザ制御層５２１ａ〜５２１ｃとは、それぞれが基板上に設けられ、半導体基板５１０上において交互に配置されＤＦＢレーザ５０１を形成する。レーザ活性層５１２ａ〜５１６ａ、５１２ｂ〜５１６ｂ、５１２ｃ〜５１６ｃとレーザ制御層５２２ａ〜５２６ａ、５２２ｂ〜５２６ｂ、５２２ｃ〜５２６ｃとについても、半導体基板５１０上において交互に配置されＤＦＢレーザ５０２〜５０６を形成する。ＤＦＢレーザ５０１〜５０６は、それぞれ並列に配置されている。
【００４０】
また、レーザアレイ５００は、レーザ活性層５１１ａ〜５１６ａ、５１１ｂ〜５１６ｂ、５１１ｃ〜５１６ｃとそれぞれ接続された電極５３１〜５３６と、レーザ制御層５２１ａ〜５２６ａ、５２１ｂ〜５２６ｂ、５２１ｃ〜５２６ｃとそれぞれ接続された電極５４１〜５４６と、電極５３１〜５３６にそれぞれ接続されたＤＡコンバータ５７１〜５７６と、電極５４１〜５４６にそれぞれ接続されたＤＡコンバータ５５１〜５５６と、ＤＡコンバータ５７１〜５７６及びＤＡコンバータ５５１〜５５６に接続された制御装置５７０とを備える。レーザ活性層５１１ａ〜５１１ｃはＤＡコンバータ５７１から電極５３１を介して制御装置５７０からの信号が変換された電流が印加されレーザ光を発振する。レーザ活性層５１２ａ〜５１６ｃもそれぞれＤＡコンバータ５７２〜５７６から電極５３２〜５３６を介して制御装置５７０からの信号が変換された電流が印加されレーザ光を発振する。
【００４１】
レーザ制御層５２１ａ〜５２１ｃはＤＡコンバータ５５１から電極５４１を介して、制御装置５７０からの信号が変換された電流が印加され、屈折率を変化させることにより出力光の波長が制御される。レーザ制御層５２２ａ〜５２６ｃもそれぞれＤＡコンバータ５５２〜５５６から電極５４２〜５４６を介して、制御装置５７０からの信号が変換された電流が印加され、屈折率を変化させることにより出力光の波長が制御される。
【００４２】
また、レーザアレイ５００は、各ＤＦＢレーザからの出力光を導波する導波路５６１〜５６６と、導波路５６１〜５６６を導波した出力光を合波する光結合器であるＭＭＩ（多モード干渉）カプラ５６７と、最終段で出力光の強度を調整するＳＯＡ（半導体増幅器）５６８と、ＳＯＡ５６８からの出力光を導波して出力する導波路５６９と、ＳＯＡ５６８に接続された電極５３７とを備える。各ＤＦＢレーザの発振光は、後段に配置された導波路５６１〜５６６を介してＭＭＩカプラ５６７により１つに合波され、ＳＯＡ５６８を経た後に、出力光として導波路５６９から出力される。ＳＯＡ５６８は、電極５３７を介して、外部から電流が供給される。
【００４３】
次に、本実施例におけるレーザアレイの発振光の波長制御の方法について、説明する。ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイにおいて、波長を変更する場合、１のＤＦＢレーザから他のＤＦＢレーザに切り替えることにより発振光の波長を可変制御する方法がある。
【００４４】
このときに、切替先のＤＦＢレーザだけでなく、切替先のＤＦＢレーザの周辺のＤＦＢレーザのレーザ制御層に予め電流を印加する。具体的には、複数のＤＦＢレーザのうち１つである第１のＤＦＢレーザの動作中に、動作中の第１のＤＦＢレーザの次に動作する第２のＤＦＢレーザのレーザ制御層と、第２のＤＦＢレーザに隣接する少なくとも１つの第３のＤＦＢレーザのレーザ制御層に対して、各制御装置が、ＤＡコンバータから電流を印加することにより、ＤＦＢレーザの熱補償を行う。
【００４５】
予め電流を印加する一つ一つのレーザ制御層には、ＤＡコンバータから出力する電流を印加する。ここで、レーザ制御層に印加する電流は、ＤＡコンバータから出力された後に増幅器により増幅することもなく、また、ＤＡコンバータは増幅器を内蔵していないため、レーザ制御層に印加する電流は最大でも２０ｍＡ程度である。第２のＤＦＢレーザのレーザ制御層と、少なくとも１つの第３のＤＦＢレーザのレーザ制御層とに印加する電流値の合計は、切替先のＤＦＢレーザの活性層に印加する予定の電流に等しくなるように設定する。
【００４６】
切替先のＤＦＢレーザ及びその周辺のＤＦＢレーザに予め電流を印加することにより、ＤＦＢレーザにおいて発生する発熱量を波長切替前後において一定とすることができるため、半導体基板における温度変化を抑制し、温度変化による屈折率変化を抑制する。
【００４７】
ここで、本実施例のレーザアレイの発振光の波長制御の例と、レーザアレイの熱補償を行わない場合及び従来技術により熱補償を行った例とを比較して説明する。
【００４８】
１．熱補償を行わない場合
図６は、図５のレーザアレイ５００における、熱補償を行わない場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ活性層５１３ａ〜５１３ｃに８０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ制御層５２３ａ〜５２３ｃに１０ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。このときのＤＦＢレーザ５０３の発振周波数は１９２．０ＴＨｚであった。次に、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ活性層５１５ａ〜５１５ｃに８０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに１５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。このときのＤＦＢレーザ５０５の発振周波数は１９４．２ＴＨｚであった。
【００４９】
ここで、ＤＦＢレーザ５０３への電流印加（チャネル１）とＤＦＢレーザ５０５への電流印加（チャネル２）とを１ｍｓごとに切替え、切替えたときから目標周波数の１０ＧＨｚ内に入った時間を切り替え時間と定義した場合、本制御方法では、切り替え時間は１２μｓであった。
【００５０】
２．従来技術による熱補償を行った場合
図７は、図５のレーザアレイ５００における、従来技術により熱補償を行った場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ活性層５１３ａ〜５１３ｃに８０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ制御層５２３ａ〜５２３ｃに１０ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。ここで、ＤＦＢレーザ５０３の次に電流印加を行うＤＦＢレーザ５０５の熱補償を行うために、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに対し、予め電流を印加する。この場合に印加する電流値は、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに印加する予定の電流８０ｍＡと、レーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに印加する予定の電流１５ｍＡとの合計値９５ｍＡである。本方法においてはレーザ制御層に９５ｍＡの電流を印加しているが、９５ｍＡもの電流をレーザ制御層に印加する場合、レーザ制御層に接続されたＤＡコンバータのみからの出力電流だけでは足りず、ＤＡコンバータの後段に増幅器を置いて電流を増幅しなければならない。
【００５１】
次に、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ活性層５１５ａ〜５１５ｃに８０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに１５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。ここで、ＤＦＢレーザ５０５の次に電流印加を行うＤＦＢレーザ５０３の熱補償を行うために、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ制御層５２３ａ〜５２３ｃに対し、予め電流を印加する。この場合に印加する電流値は、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ活性層５１３ａ〜５１３ｃに印加する予定の電流８０ｍＡと、レーザ制御層５２３ａ〜５２３ｃに印加する予定の電流１０ｍＡとの合計値９０ｍＡである。
【００５２】
ここで、チャネル１とチャネル２とを１ｍｓごとに切替えた場合、本制御方法では、切り替え時間は１０μｓであった。本制御方法においては、１．の熱補償を行わない場合に対して、若干切り替え時間の短縮を図ることができた。
【００５３】
３．本発明による熱補償を行った場合
図８は、図５のレーザアレイ５００における、本発明にかかる方法により熱補償を行った場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ活性層５１３ａ〜５１３ｃに８０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ制御層５２３ａ〜５２３ｃに１０ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。ここで、各ＤＦＢレーザの熱補償を行うために、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０３以外の各ＤＦＢレーザのレーザ制御層５２１ａ〜５２２ｃ、５２４ａ〜５２６ｃに予め電流を印加する。ただし、電流印加はすべてのレーザ制御層に対して行う必要はなく、活性層に印加する電流値、使用するＤＦＢレーザとの距離に応じて選択する。本方法においては、ＤＦＢレーザ５０１のレーザ制御層５２１ａ〜５２１ｃ、ＤＦＢレーザ５０２のレーザ制御層５２２ａ〜５２２ｃ、及びＤＦＢレーザ５０４のレーザ制御層５２４ａ〜５２４ｃ、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに２０ｍＡの電流を印加し、ＤＦＢレーザ５０６のレーザ制御層５２６ａ〜５２６ｃには電流を印加していない。各ＤＦＢレーザのレーザ制御層５２１ａ〜５２２ｃ、５２４ａ〜５２６ｃに予め印加する電流値の合計は、８０ｍＡであり、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ活性層５１５に印加する予定の電流８０ｍＡと同じ値である。したがって、切替前後においてＤＦＢレーザ５０５周辺に発生する熱量の差を少なくすることができ、ＤＦＢレーザ５０５の熱補償を行うことができる。
【００５４】
本方法においては、レーザ制御層に最大２０ｍＡの電流を印加しているが、２０ｍＡの電流をレーザ制御層に印加する場合、レーザ制御層に接続されたＤＡコンバータから直接印加することができるため、ＤＡコンバータ後段には増幅器は必要ない。
【００５５】
次に、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ活性層５１５ａ〜５１５ｃに８０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ５０５のレーザ制御層５２５ａ〜５２５ｃに１５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。ここで、各ＤＦＢレーザの熱補償を行うために、制御装置５７０は、ＤＦＢレーザ５０５以外の各ＤＦＢレーザのレーザ制御層５２１ａ〜５２４ｃ、５２６ａ〜５２６ｃのいずれかに予め電流を印加する。本方法においては、ＤＦＢレーザ５０１のレーザ制御層５２１ａ〜５２１ｃ、ＤＦＢレーザ５０２のレーザ制御層５２２ａ〜５２２ｃ、及びＤＦＢレーザ５０４のレーザ制御層５２４ａ〜５２４ｃに２０ｍＡ、ＤＦＢレーザ５０３のレーザ制御層５２３ａ〜５２３ｃに１５ｍＡの電流を印加し、ＤＦＢレーザ５０６のレーザ制御層５２６ａ〜５２６ｃには電流を印加していない。
【００５６】
ここで、チャネル１とチャネル２とを１ｍｓごとに切替えた場合、本制御方法では、切り替え時間は２μｓであった。本制御方法においては、１．の熱補償を行わない場合及び２．従来の方法により熱補償を行った場合に対して、著しい切り替え時間の短縮を図ることができた。今回は６アレイの場合に関して記述したが、アレイ数が６以外の場合でも効果があるのは言うまでもない。
【００５７】
［実施例３］
図９は、本発明の実施例３にかかるレーザアレイ９００を示す上面図である。レーザアレイ９００は、電流制御型の波長可変レーザアレイであるＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイであり、半導体基板９１０と、半導体基板９１０上に設けられたレーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃ、９１２ａ〜９１２ｃと、半導体基板９１０上に設けられたレーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃ、９２２ａ〜９２２ｃとを備える。レーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃとレーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃとは、それぞれが基板上に設けられ、半導体基板９１０上において交互に配置されＤＦＢレーザ９０１を形成する。レーザ活性層９１２ａ〜９１２ｃとレーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃとについても、半導体基板９１０上において交互に配置されＤＦＢレーザ９０２を形成する。ＤＦＢレーザ９０１及び９０２は、並列に配置されている。
【００５８】
また、レーザアレイ９００は、レーザアレイの熱補償用ヒータ９３１ａ〜９３１ｃ、９３２ａ〜９３２ｃ、９３３ａ〜９３３ｃと、レーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃ、９１２ａ〜９１２ｃとそれぞれ接続された電極９４１、９４２と、レーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃ、９２ａ〜９２２ｃとそれぞれ接続された電極９５１、９５２と、熱補償用ヒータ９３１ａ〜９３３ｃとそれぞれ接続された電極９６１〜９６３と、電極９４１、９４２に接続されたＤＡコンバータ９９１、９９２と、電極９５１、９５２、９６１〜９６３にそれぞれ接続されたＤＡコンバータ９７１〜９７５と、ＤＡコンバータ９９１、９９２、９７１〜９７５に接続された制御装置９９０とを備える。レーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃはＤＡコンバータ９９１から電極９４１を介して制御装置９９０からの信号が変換された電流が印加されレーザ光を発振する。レーザ活性層９１２ａ〜９１２ｃもＤＡコンバータ９９２から電極９４２を介して制御装置９９０からの信号が変換された電流が印加されレーザ光を発振する。
【００５９】
レーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃはＤＡコンバータ９７１から電極９５１を介して、制御装置９９０からの信号が変換された電流が印加され、屈折率を変化させることにより出力光の波長が制御される。レーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃもＤＡコンバータ９７２から電極９５２を介して、制御装置９９０からの信号が変換された電流が印加され、屈折率を変化させることにより出力光の波長が制御される。熱補償用ヒータ９３１ａ〜９３３ｃは、それぞれＤＡコンバータ９７３〜９７５から電極９６１〜９６３を介して、制御装置９９０からの信号が変換された電流が印加され、各ＤＦＢレーザの温度変化を抑制する。
【００６０】
また、レーザアレイ９００は、各ＤＦＢレーザからの出力光を導波する導波路９８１、９８２と、導波路９８１、９８２を導波した出力光を合波する光結合器であるＭＭＩ（多モード干渉）カプラ９８３と、最終段で出力光の強度を調整するＳＯＡ（半導体増幅器）９８４と、ＳＯＡ９８４からの出力光を導波して出力する導波路９８５と、ＳＯＡ９８４に接続された電極９６４とを備える。各ＤＦＢレーザの発振光は、後段に配置された導波路９８１、９８２を介してＭＭＩカプラ９８３により１つに合波され、ＳＯＡ９８４を経た後に、出力光として導波路９８５から出力される。ＳＯＡ９８４は、電極９６４を介して、外部から電流が供給される。
【００６１】
次に、本実施例におけるレーザアレイの発振光の波長制御の方法について、説明する。ＴＤＡ−ＤＦＢレーザアレイにおいて、波長を変更する場合、１のＤＦＢレーザから他のＤＦＢレーザに切り替えることにより発振光の波長を可変制御する。このとき切替先のＤＦＢレーザの近辺の熱補償用ヒータに予め電流を印加する。具体的には、複数のＤＦＢレーザのうち１つである第１のＤＦＢレーザの動作中に、動作中の第１のＤＦＢレーザの次に動作する第２のＤＦＢレーザのレーザ制御層と、第２のＤＦＢレーザのレーザ制御層に隣接する少なくとも１つの熱補償用ヒータに対して、制御装置９９０が、ＤＡコンバータから電流を印加することにより、第２のＤＦＢレーザの熱補償を行う。
【００６２】
一つ一つの熱補償用ヒータには、ＤＡコンバータから出力する電流を印加する。ここで、レーザ制御層及び熱補償用ヒータに印加する電流は、ＤＡコンバータから出力された後に増幅器により増幅することもなく、また、ＤＡコンバータは増幅器を内蔵していないため、レーザ制御層に印加する電流は最大でも２０ｍＡ程度である。２のＤＦＢレーザのレーザ制御層及び熱補償用ヒータに印加する電流値の合計は、切替先のＤＦＢレーザの活性層に印加するよりも低い。
【００６３】
切替先のＤＦＢレーザ周辺の熱補償用ヒータに予め電流を印加することにより、ＤＦＢレーザにおいて発生する発熱量を波長切替前後において一定とすることができるため、半導体基板における温度変化を抑制し、温度変化による屈折率変化を抑制する。
【００６４】
ここで、本発明のレーザアレイの発振光の周波数制御の例と、レーザアレイの熱補償を行わない場合及び従来技術により熱補償を行った例とを比較して説明する。
【００６５】
１．熱補償を行わない場合
図１０は、図９のレーザアレイ９００における、熱補償を行わない場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃに７０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃに１０ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。このときのＤＦＢレーザ９０１の発振周波数は１９０．１ＴＨｚであった。次に、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ活性層９１２ａ〜９１２ｃに７０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃに１５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。このときのＤＦＢレーザ９０２の発振周波数は１９４．２ＴＨｚであった。
【００６６】
ここで、ＤＦＢレーザ９０１への電流印加（チャネル１）とＤＦＢレーザ９０２への電流印加（チャネル２）とを１ｍｓごとに切替え、切替えたときから目標周波数の１０ＧＨｚ内に入った時間を切り替え時間と定義した場合、本制御方法では、切り替え時間は１３μｓであった。
【００６７】
２．従来技術による熱補償を行った場合
図１１は、図９のレーザアレイ９００における、従来技術により熱補償を行った場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃに７０ｍＡの電流を印加し、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃに１０ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。ここで、ＤＦＢレーザ９０１の次に電流印加を行うＤＦＢレーザ９０２の熱補償を行うために、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃに対し、予め電流を印加する。この場合に印加する電流値は、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ制御層９１２ａ〜９１２ｃに印加する予定の電流７０ｍＡと、レーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃに印加する予定の電流１５ｍＡとの合計値８５ｍＡである。本方法においてはレーザ制御層に８５ｍＡの電流を印加しているが、８５ｍＡもの電流をレーザ制御層に印加する場合、レーザ制御層に接続されたＤＡコンバータのみからの出力電流だけでは足りず、ＤＡコンバータの後段に増幅器を置いて電流を増幅しなければならない。
【００６８】
次に、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ活性層９１２ａ〜９１２ｃに７０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃに１５ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。ここで、ＤＦＢレーザ９０２の次に電流印加を行うＤＦＢレーザ９０１の熱補償を行うために、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃに対し、予め電流を印加する。この場合に印加する電流値は、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ制御層９１１ａ〜９１１ｃに印加する予定の電流７０ｍＡと、レーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃに印加する予定の電流１０ｍＡとの合計値８０ｍＡである。
【００６９】
ここで、チャネル１とチャネル２とを１ｍｓごとに切替えた場合、本制御方法では、切り替え時間は１１μｓであった。
【００７０】
３．本発明による熱補償を行った場合
図１２は、図９のレーザアレイ９００における、本発明にかかる方法により熱補償を行った場合のレーザ活性層及びレーザ制御層の設定電流である。まず、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ活性層９１１ａ〜９１１ｃに７０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ９０１のレーザ制御層９２１ａ〜９２１ｃに１０ｍＡの電流を印加する（チャネル１）。ここで、ＤＦＢレーザ９０２の熱補償を行うために、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０２の脇に配置されている熱補償用ヒータ９３２ａ〜９３２ｃ、９３３ａ〜９３３ｃに予め電流を印加する。本実施例では、実施例１及び２と異なり各ＤＦＢレーザのレーザ制御層に電流を印加するものではなく、熱補償用ヒータに電流を印加するものであるが、熱補償用ヒータは熱発生効率が４倍であるため、レーザ制御層に印加する電流よりも少量の電流で効果を発揮する。本方法においては、熱補償用ヒータに１１．２５ｍＡの電流を印加しているが、１１．２５ｍＡの電流を熱補償用ヒータに印加する場合、熱補償用ヒータに接続されたＤＡコンバータから直接印加することができるため、ＤＡコンバータ後段には増幅器は必要ない。
【００７１】
次に、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ活性層９１２ａ〜９１２ｃに７０ｍＡの電流を流し、ＤＦＢレーザ９０２のレーザ制御層９２２ａ〜９２２ｃに２０ｍＡの電流を印加する（チャネル２）。ここで、ＤＦＢレーザ９０１の熱補償を行うために、制御装置９９０は、ＤＦＢレーザ９０１の脇に配置されている熱補償用ヒータ９３１ａ〜９３１ｃ、９３２ａ〜９３２ｃに予め電流を印加する。本方法においては、熱補償用ヒータ９３１ａ〜９３１ｃ、９３２ａ〜９３２ｃに１０ｍＡの電流を印加している。
【００７２】
ここで、チャネル１とチャネル２とを１ｍｓごとに切替えた場合、本制御方法では、切り替え時間は１μｓであった。本制御方法においては、１．の熱補償を行わない場合及び２．従来の方法により熱補償を行った場合に対して、著しい切り替え時間の短縮を図ることができた。今回は２アレイの場合に関して記述したが、アレイ数が２以外の場合でも効果があるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１００、５００、９００  レーザアレイ
１０１〜１０６  ＤＢＲレーザ
５０１〜５０６、９０１、９０２  ＤＦＢレーザ
１１０、５１０、９１０  半導体基板
１１１ａ〜１１６ｃ、５１１ａ〜５１６ｃ、９１１ａ〜９１１ｃ、９１２ａ〜９１２ｃ  レーザ活性層
１２１ａ〜１２６ｃ、５２１ａ〜５２６ｃ、９２１ａ〜９２１ｃ、９２２ａ〜９２２ｃ  レーザ制御層
１３１〜１３７、１４１〜１４６、５３１〜５３７、５４１〜５４６、９４１、９４２、９５１、９５２、９６１〜９６４  電極
１５１〜１５６、１７１〜１７６、５５１〜５５６、５７１〜５７６、９７１〜９７５、９９１、９９２  ＤＡコンバータ
１６１〜１６６、１６９、５６１〜５６６、５６９、９８１、９８２、９８５  導波路
１６７、５６７、９８３  ＭＭＩカプラ
１６８、５６８  ＳＯＡ
１７０、５７０、９９０  制御装置
９３１ａ〜９３１ｃ、９３２ａ〜９３２ｃ、９３３ａ〜９３３ｃ  熱補償用ヒータ
【図１】
2015207738.tif 000003
【図２】
2015207738.tif 000004
【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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