(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端面及び前記第１の端面と反対側の第２の端面から光を出力する波長可変半導体レーザと、
一端が前記波長可変半導体レーザの前記第１の端面と光結合された半導体光アンプと、
前記波長可変半導体レーザの前記第１の端面及び前記第２の端面のいずれか一方に光結合されたエタロンと、
前記波長可変半導体レーザにおいて前記エタロンと光結合された端面からの出力光であって、前記エタロンを透過する前の前記出力光を検知する第１の光検知素子と、
前記エタロンを透過した前記出力光を検知する第２の光検知素子と、
前記波長可変半導体レーザが出力する前記光の波長を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の光検知素子の検知結果と前記第２の光検知素子の検知結果とに基づいて前記波長可変半導体レーザが出力する前記光の波長を演算し、当該光の波長と目標波長との差に基づいて前記波長可変半導体レーザが出力する前記光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、
前記制御部は、前記半導体光アンプを第１の電流値で制御して前記第１の光検知素子及び前記第２の光検知素子によって検知した第１光検知値と、前記半導体光アンプを第２の電流値で制御して前記第１の光検知素子及び前記第２の光検知素子によって検知した第２光検知値とから算出した迷光の強度を補正値として前記波長可変半導体レーザが出力する前記光の波長を演算する、
波長可変レーザシステム。
【請求項２】
波長可変半導体レーザと、
一端が前記波長可変半導体レーザと光結合された半導体光アンプと、
前記半導体光アンプの他端と光結合されたエタロンと、
前記エタロンを透過する前の前記半導体光アンプからの出力光を検知する第１の光検知素子と、
前記エタロンを透過した前記出力光を検知する第２の光検知素子と、
前記波長可変半導体レーザから出力される光の波長を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の光検知素子の検知結果と前記第２の光検知素子の検知結果とに基づいて前記出力光の波長を演算し、演算された前記出力光の波長と目標波長との差に基づいて前記出力光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、
前記制御部は、前記半導体光アンプを光吸収する状態に制御したうえでの前記第１の光検知素子及び前記第２の光検知素子のそれぞれが検知した光の強度を補正値として前記出力光の波長を演算する、
波長可変レーザシステム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記目標波長が指定された後に前記半導体光アンプを光吸収する状態に制御し、
前記制御値を前記波長可変半導体レーザに入力し、
前記制御値が前記波長可変半導体レーザに入力された後に前記半導体光アンプを光増幅する状態に制御し、
前記補正値は、前記半導体光アンプが光増幅する状態に制御される前に取得される、請求項２に記載の波長可変レーザシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記出力光の波長と前記目標波長とが互いに異なる場合、前記出力光の波長が前記目標波長に近づくように前記制御値を調整する、請求項３に記載の波長可変レーザシステム。
【請求項５】
出荷時にあらかじめ前記補正値が保存されたメモリをさらに備える、請求項２に記載の波長可変レーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変レーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長可変レーザシステムが出力する光の波長を制御するために、例えば波長ロッカが用いられる。例えば下記特許文献１には、波長可変レーザと、波長可変レーザからの出力光の波長を制御する制御部と、出力光を増幅する半導体光アンプ（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）と、波長ロッカに含まれるエタロン及び２つの受光素子とを有する波長可変レーザシステムが開示されている。波長可変レーザ及び半導体光アンプは、モノリシックに集積されている。
【０００３】
上記波長ロッカでは、まず、一方の受光素子がエタロンを透過する前の半導体光アンプからの出力光を検知すると共に、他方の受光素子がエタロンを透過した出力光を検知する。次に、２つの受光素子によって検知された出力光の強度比を演算し、演算した出力光の強度比を目標値と比較する。制御部はこの比較結果に応じて出力光の波長を調整し、所望の波長が得られた場合に波長をロックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４５１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された波長可変レーザシステムには、キャリブレーション（校正）が出荷前に実施される。このキャリブレーションでは、まず、高い精度を有する波長計によって波長可変レーザシステムからの出力光を検知する。そして、当該波長計が所望の波長を示した場合における２つの受光素子が検知した出力光の強度を記録するものである。この記録された出力光の強度比は、目標値として用いられる。
【０００６】
このようなキャリブレーションでは、波長可変レーザシステムの種々の動作条件によっては、校正精度が低くなることがある。この場合、所望の波長を有する光が波長可変レーザシステムから出力されないおそれがある。
【０００７】
本発明は、出力光の波長制御の精度が向上された波長可変レーザシステム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】
本発明の一形態に係る波長可変レーザシステムは、第１の端面及び第１の端面と反対側の第２の端面から光を出力する波長可変半導体レーザと、一端が波長可変半導体レーザの第１の端面と光結合された半導体光アンプと、波長可変半導体レーザの第１の端面及び第２の端面のいずれか一方に光結合されたエタロンと、波長可変半導体レーザにおいてエタロンと光結合された端面からの出力光であって、エタロンを透過する前の出力光を検知する第１の光検知素子と、エタロンを透過した出力光を検知する第２の光検知素子と、波長可変半導体レーザが出力する光の波長を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１の光検知素子の検知結果と第２の光検知素子の検知結果とに基づいて波長可変半導体レーザが出力する光の波長を演算し、当該光の波長と目標波長との差に基づいて波長可変半導体レーザが出力する光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、制御部は、半導体光アンプを制御して第１の光検知素子及び第２の光検知素子によって検知した迷光の強度を補正値として波長可変半導体レーザが出力する光の波長を演算する。
【０００９】
本発明の他の一形態に係る波長可変レーザシステムは、波長可変半導体レーザと、一端が波長可変半導体レーザと光結合された半導体光アンプと、半導体光アンプの他端と光結合されたエタロンと、エタロンを透過する前の半導体光アンプからの出力光を検知する第１の光検知素子と、エタロンを透過した出力光を検知する第２の光検知素子と、波長可変半導体レーザから出力される光の波長を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１の光検知素子の検知結果と第２の光検知素子の検知結果とに基づいて出力光の波長を演算し、演算された出力光の波長と目標波長との差に基づいて出力光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、制御部は、半導体光アンプを光吸収する状態に制御したうえでの第１の光検知素子及び第２の光検知素子のそれぞれが検知した光の強度を補正値として出力光の波長を演算する。
【００１０】
本発明の他の一形態に係る波長可変レーザシステムは、第１の端面及び第１の端面と反対側の第２の端面から光を出力する波長可変半導体レーザと、一端が波長可変半導体レーザの第１の端面と光結合された半導体光アンプと、半導体光アンプの他端と光結合されたエタロンと、エタロンを透過する前の半導体光アンプからの出力光を検知する第１の光検知素子と、エタロンを透過した出力光を検知する第２の光検知素子と、波長可変半導体レーザが出力する光の波長を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１の光検知素子の検知結果と第２の光検知素子の検知結果とに基づいて出力光の波長を演算し、演算された出力光の波長と目標波長との差に基づいて出力光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、制御部は、第２の端面から出力されると共に第１の光検知素子及び第２の光検知素子のそれぞれが検知する光の強度を補正値として出力光の波長を演算する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、出力光の波長制御の精度が向上された波長可変レーザシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。
【図２】図２は、図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る波長可変レーザシステムを収容したレーザパッケージの内部構造を説明する図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る出力光の波長の調整方法を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、出力光の波長の演算方法を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、比較例に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る出力光の波長の調整方法を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、出荷前試験を説明するフローチャートである。
【図９】第３実施形態においてＳＯＡ領域を流れるバイアス電流と光の強度との関係性を示すグラフである。
【図１０】図１０は、第４実施形態に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態においてＳＯＡ領域を流れるバイアス電流と光の強度との関係性を示すグラフである。
【図１２】図１２は、第５実施形態に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明の一実施形態は、第１の端面及び第１の端面と反対側の第２の端面から光を出力する波長可変半導体レーザと、一端が波長可変半導体レーザの第１の端面と光結合された半導体光アンプと、波長可変半導体レーザの第１の端面及び第２の端面のいずれか一方に光結合されたエタロンと、波長可変半導体レーザにおいてエタロンと光結合された端面からの出力光であって、エタロンを透過する前の出力光を検知する第１の光検知素子と、エタロンを透過した出力光を検知する第２の光検知素子と、波長可変半導体レーザが出力する光の波長を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１の光検知素子の検知結果と第２の光検知素子の検知結果とに基づいて波長可変半導体レーザが出力する光の波長を演算し、当該光の波長と目標波長との差に基づいて波長可変半導体レーザが出力する光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、制御部は、半導体光アンプを制御して第１の光検知素子及び第２の光検知素子によって検知した迷光の強度を補正値として波長可変半導体レーザが出力する光の波長を演算する波長可変レーザシステムである。
【００１４】
この波長可変レーザシステムによれば、半導体光アンプを制御して第１の光検知素子及び第２の光検知素子によって検知した迷光の強度を補正値として、波長可変半導体レーザが出力する光の波長を演算する。このため、例えば波長可変半導体レーザにおいてエタロンと光結合されていない端面から出力される光であって、最終的に第１及び第２の光検知素子に検知される光を迷光とし、この迷光の強度を補正値として波長可変半導体レーザから出力される光の波長を演算できる。これにより、波長可変レーザシステムの出力光の波長制御の精度が向上する。
【００１５】
また、本願発明の他の一実施形態は、波長可変半導体レーザと、一端が波長可変半導体レーザと光結合された半導体光アンプと、半導体光アンプの他端と光結合されたエタロンと、エタロンを透過する前の半導体光アンプからの出力光を検知する第１の光検知素子と、エタロンを透過した出力光を検知する第２の光検知素子と、波長可変半導体レーザから出力される光の波長を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１の光検知素子の検知結果と第２の光検知素子の検知結果とに基づいて出力光の波長を演算し、演算された出力光の波長と目標波長との差に基づいて出力光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、制御部は、半導体光アンプを光吸収する状態に制御したうえでの第１の光検知素子及び第２の光検知素子のそれぞれが検知した光の強度を補正値として出力光の波長を演算する波長可変レーザシステムである。
【００１６】
この波長可変レーザシステムによれば、制御部は、半導体光アンプを光吸収する状態に制御した上で、第１の光検知素子及び第２の光検知素子のそれぞれが検知した光の強度を補正値として出力光の波長を演算する。これにより、出力光の波長は当該出力光以外の光の強度を補正して演算されることができる。したがって、例えば第１及び第２の光検知素子に入力される迷光の強度を補正値として出力光の波長を演算できるので、波長可変レーザシステムの出力光の波長制御の精度が向上する。
【００１７】
また、制御部は、目標波長が指定された後に半導体光アンプを光吸収する状態に制御し、制御値を波長可変半導体レーザに入力し、制御値が波長可変半導体レーザに入力された後に半導体光アンプを光増幅する状態に制御し、補正値は、半導体光アンプが光増幅する状態に制御される前に取得されてもよい。この場合、出力光の波長の演算に用いられる補正値が、出力光の影響を受けることを好適に抑制できる。これにより、波長可変レーザシステムの出力光の波長制御の精度がより向上する。
【００１８】
また、制御部は、出力光の波長と目標波長とが互いに異なる場合、出力光の波長が目標波長に近づくように制御値を調整してもよい。この場合、出力光の波長を目標波長に近づけやすくなる。
【００１９】
また、波長可変レーザシステムは、出荷時にあらかじめ補正値が保存されたメモリをさらに備えてもよい。この場合、出力光の波長の演算を容易に実施することができる。
【００２０】
また、本願発明の他の一実施形態は、第１の端面及び第１の端面と反対側の第２の端面から光を出力する波長可変半導体レーザと、一端が波長可変半導体レーザの第１の端面と光結合された半導体光アンプと、半導体光アンプの他端と光結合されたエタロンと、エタロンを透過する前の半導体光アンプからの出力光を検知する第１の光検知素子と、エタロンを透過した出力光を検知する第２の光検知素子と、波長可変半導体レーザが出力する光の波長を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１の光検知素子の検知結果と第２の光検知素子の検知結果とに基づいて出力光の波長を演算し、演算された出力光の波長と目標波長との差に基づいて出力光の波長を制御するための制御値を演算するものであって、制御部は、第２の端面から出力されると共に第１の光検知素子及び第２の光検知素子のそれぞれが検知する光の強度を補正値として出力光の波長を演算する波長可変レーザシステムである。
【００２１】
この波長可変レーザシステムによれば、制御部は、第２の端面から出力されると共に第１の光検知素子及び第２の光検知素子のそれぞれが検知する光の強度を補正値として出力光の波長を演算する。これにより、出力光の波長は、当該出力光以外の光である第２の端面から出力される光の強度を補正して演算されることができる。すなわち、第１及び第２の光検知素子によって検知した出力光の強度から第２の端部から出力される光（迷光）の強度を排除した上で、上記出力光の波長を演算できる。したがって、波長可変レーザシステムの出力光の波長制御の精度が向上する。
【００２２】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。図１に示されるように、波長可変レーザシステム１は、半導体レーザ（波長可変半導体レーザ）３及びＳＯＡ領域（半導体光アンプ）４を含む発光部２と、スプリッタ５，６と、受光素子（第１の光検知素子）７と、エタロン８と、受光素子（第２の光検知素子）９と、制御部１０と、メモリ１１とを有している。
【００２４】
図２は、図１のII−II線矢視断面図であり、発光部２の断面図を示している。図２に示されるように、半導体レーザ３及びＳＯＡ領域４は、互いに光結合されており、半導体基板２１上にてモノリシックに集積されている。半導体基板２１は、例えばＩｎＰ基板であり、電極２２が設けられている。電極２２は、基準電位を有しており、ＳＯＡ領域４等が設けられる半導体基板２１の面に対向する面の略全体に設けられている。
【００２５】
半導体レーザ３は、制御部１０によって制御された波長の光を出力する素子である。半導体レーザ３によって発振された光の波長は、連続的に可変となる。半導体レーザ３は、ＣＳＧ−ＤＢＲ（Chirped  Sampled  Grating  Distributed  Reflector）領域１２及びＳＧ−ＤＦＢ（Sampled  Grating  Distributed  Feedback）領域１３を有しており、ＳＧ−ＤＦＢ領域１３はＳＯＡ領域４と隣接している。つまり、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２、ＳＧ−ＤＦＢ領域１３及びＳＯＡ領域４は、光軸方向に沿って順に連結した構造を有する。半導体レーザ３の端面３ａ，３ｂは、光軸方向に沿って互いに対向している。ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２が端面（第１の端面）３ａ側に配置され、ＳＯＡ領域４が端面３ｂ側に配置されている。端面（第２の端面）３ｂは、ＳＯＡ領域４の一端４ａと光結合している。
【００２６】
ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２は、所定の波長間隔をあけて並ぶ複数のピーク波形を含む反射スペクトルを示す領域である。ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２は、ＩｎＰ等を含むクラッド層２３と、ＩｎＧａＡｓＰ等を含む量子井戸構造を有する光導波路層２４と、ＩｎＰ等を含むクラッド層２５と、酸化シリコン等を含む絶縁層２６と、複数のヒータ（抵抗素子）２７とを有している。光導波路層２４では、利得が生じなくてもよい。複数のヒータ２７のそれぞれには、電極２８，２９が接続されている。複数のヒータ２７を用いて光軸方向におけるＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２の温度分布を調整することによって、反射スペクトルのピーク波形を変化させることができる。これにより、反射スペクトルの範囲を拡大できると共に、半導体レーザ３が出力する光の波長を連続的に変化できる。
【００２７】
ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２におけるクラッド層２３内には、複数の回折格子３０が設けられている。複数の回折格子３０同士の間には、光軸方向に沿ったスペース３１が設けられている。これらのスペース３１の光軸方向に沿った長さは一定ではなく、一部のスペース３１ａの長さは他のスペース３１ｂの長さと異なっている。これにより、反射スペクトルのピーク波形が山なりに変化する。
【００２８】
ＳＧ−ＤＦＢ領域１３は、所定の波長間隔をあけて並ぶ複数のピーク波形を含む利得スペクトルを示す領域である。ＳＧ−ＤＦＢ領域１３が示す利得スペクトルと、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２が示す反射スペクトルとが互いに一致することにより、その一致点に対応する波長において光が発振する。ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２は、クラッド層２３と、ＩｎＧａＡｓＰ等を含む量子井戸構造を有する活性層３２と、クラッド層２５と、ＩｎＧａＡｓＰ等を含むコンタクト層３３と、電極３４とを有している。キャリアが電極３４から活性層３２に注入されることによって、発振に必要な利得を得ることができる。
【００２９】
ＳＧ−ＤＦＢ領域１３におけるクラッド層２３内には、複数の回折格子３５が設けられている。複数の回折格子３５同士の間には、光軸方向に沿ったスペース３６が設けられている。これらのスペース３６の光軸方向に沿った長さは一定であり、例えばＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２における回折格子３０のスペース３１ｂの長さと等しくてもよい。また、回折格子３０，３５の周期は互いに同一である。
【００３０】
ＳＯＡ領域４は、クラッド層２３と、ＩｎＧａＡｓＰ等を含む量子井戸構造を有する活性層３７と、クラッド層２５と、ＩｎＧａＡｓＰ等を含むコンタクト層３８と、電極３９とを有している。電極３９から活性層３７にキャリアが注入されることによって、ＳＯＡ領域４に入力された光が増幅する。また、ＳＯＡ領域４に印加するバイアス（バイアス電流）を制御することによって、ＳＯＡ領域４から出力される光の強度を絞ってもよいし、ＳＯＡ領域４から出力される光の強度を０にしてもよい。ＳＯＡ領域４における一端４ａと他端４ｂとは、光軸方向に沿って互いに対向している。
【００３１】
発光部２における端面２ａ，２ｂのそれぞれには、無反射膜（ＡＲ膜、Anti-Reflection膜）１４，１５が設けられている。無反射膜１４，１５は、例えば１．０％以下の反射率を有する。したがって、図１に示されるように、発光部２は端面２ａ，２ｂのそれぞれから光Ｌ１，Ｌ２を出力する。光Ｌ１はＳＯＡ領域４によって増幅され、波長可変レーザシステム１において出力光とされる。一方、光Ｌ２はＳＯＡ領域４によって増幅されず、その出力は光Ｌ１の出力と比較して非常に小さい。
【００３２】
図１に戻って、スプリッタ５は、発光部２からの出力光である光Ｌ１を２つに分岐させる。分岐された光Ｌ１の一方である光Ｌ３は、波長可変レーザシステム１の外部に出力される。分岐された光Ｌ１の他方である光Ｌ４は、スプリッタ６に入力される。スプリッタ６は、光Ｌ４を２つに分岐させる。分岐された光Ｌ４の一方である光Ｌ５は、受光素子（第１の光検知素子）７に出力される。分岐された光Ｌ１の他方である光Ｌ６は、エタロン８を透過する。そして、エタロン８を透過した光Ｌ７は、受光素子（第２の光検知素子）９に入力される。したがって、エタロン８及び受光素子７，９のそれぞれは、半導体レーザ３及びＳＯＡ領域４と光結合している。なお、光Ｌ５は、光Ｌ１と同一の波長を有している。
【００３３】
受光素子７は、入力された光を検知する素子であり、例えばフォトダイオードである。受光素子７には、例えば後述するエタロン８を透過する前の光Ｌ５が入力される。この光Ｌ５は、後述するエタロン８を透過しないことから、当該光Ｌ５は、波長に依らず光Ｌ１に比例した強度を有する。また、受光素子７には、迷光となる光Ｌ２の一部が入力される。よって、発光部２から光Ｌ１が出力されない場合、受光素子７は例えば光Ｌ２によって生じる迷光Ｌ８を検知する。もしくは、光Ｌ１の利得が光Ｌ２の利得と比較して極めて小さい場合、受光素子７は迷光Ｌ８のみを検知したものとみなしてもよい。受光素子７による光の検知結果は制御部１０及びメモリ１１に入力される。
【００３４】
エタロン８は、特定の波長が強められて透過する波長フィルターであり、例えばファブリーペロー干渉系エタロンが用いられる。エタロン８を透過した光Ｌ７は、特定の波長が強められた光になる。エタロン８は、ＳＯＡ領域４の他端４ｂと光結合している。
【００３５】
受光素子９は、入力された光を検知する素子であり、例えばフォトダイオードである。受光素子９には、例えばエタロン８を透過した光Ｌ７が入力される。また、受光素子９には、迷光Ｌ８が入力される。よって、発光部２から光Ｌ１が出力されない場合、受光素子９は迷光Ｌ８を検知する。もしくは、光Ｌ１の利得が光Ｌ２の利得と比較して極めて小さい場合、受光素子９は迷光Ｌ８のみを検知したものとみなしてもよい。受光素子９による光の検知結果は制御部１０及びメモリ１１に入力される。
【００３６】
制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路であり、ＳＯＡ領域４を光吸収する状態（光吸収状態）又は光増幅する状態（光増幅状態）に制御する。例えば、制御部１０は、ＳＯＡ領域４に印加するバイアスを制御することによって、ＳＯＡ領域４の状態を制御する。具体的には、制御部１０は、バイアスを印加しない又は逆バイアスを印加することによって、ＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御する。また、制御部１０は、順バイアスをＳＯＡ領域４に印加することによってＳＯＡ領域４を光増幅状態に制御する。
【００３７】
また、制御部１０は、半導体レーザ３が出力する光Ｌ１の波長を制御する。制御部１０は、受光素子７，９の検知結果に基づいて光Ｌ１の波長を演算する。このとき、制御部１０は、ＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御したうえで受光素子７，９のそれぞれが検知した迷光Ｌ８の強度を補正値として、光Ｌ１の波長を演算する。光Ｌ１の波長の演算の詳細については後述する。
【００３８】
制御部１０は、演算された光Ｌ１の波長と目標波長との差に基づいて光Ｌ１の波長を制御するための制御値を演算する。目標波長は、波長可変レーザシステム１によって外部へ出力される光の波長であり、例えば外部装置等によって指定される。制御値は、半導体レーザ３に目標波長を出力させるための電流値等である。制御部１０は、光Ｌ１の波長と目標波長とが互いに異なる場合、光Ｌ１の波長が目標波長に近づくように制御値を調整する。
【００３９】
メモリ１１は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）等であり、受光素子７に入力された光Ｌ２の強度に相当する情報と、受光素子９に入力された光Ｌ２の強度に相当する情報とを保存する。これらの保存された情報は、上述した制御値を補正するための補正値である。
【００４０】
図３は、第１実施形態に係る波長可変レーザシステムを収容したレーザパッケージの内部構造を説明する図である。図３に示されるように、レーザパッケージ５０のハウジング５１内部には、波長可変レーザシステム１が収容されている。波長可変レーザシステム１における発光部２とスプリッタ５との間には、レンズ５２が設けられている。発光部２の端面２ａから出力される光Ｌ１は、レンズ５２によって平行化され、スプリッタ５に入力される。波長可変レーザシステム１において、発光部２は第１温度制御装置５３上に配置されており、スプリッタ５，６、受光素子７，９、及びエタロン８は、第２温度制御装置５４上に配置されている。第１温度制御装置５３及び第２温度制御装置５４の各々は、波長可変レーザシステム１を構成する素子等の光学特性を制御及び安定化するように設けられている。なお、スプリッタ５によって分岐された光Ｌ３は、ガラスカバー５５を透過してレーザパッケージ５０の外部に出力される。
【００４１】
前述したように、発光部２における端面２ｂから出力される光Ｌ２は、ハウジング５１内部にて迷光Ｌ８となり、受光素子７，９に入力される場合がある。光Ｌ２の全体における受光素子７，９に入力される割合は、レーザパッケージ５０の形状及び組立工程によって変化する。また、上記割合は必ずしも一定ではない。すなわち、レーザパッケージ５０内の受光素子７，９は、迷光Ｌ８の影響を少なからず受ける。
【００４２】
次に、第１実施形態に係る波長可変レーザシステムの出力光の波長の調整方法の一例を図４及び図５を用いながら説明する。図４は、第１実施形態に係る出力光の波長の調整方法を説明するフローチャートである。第１実施形態では、外部への出力光を停止した状態で指定された波長又はその付近の波長に調整する、いわゆるダークチューニングと呼ばれる調整方法が実施される。
【００４３】
まず、図４に示されるように、第１ステップとして、ＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御する（ステップＳ１）。これにより、ＳＯＡ領域４から出力する光Ｌ１の強度は、実質的に０になる。光Ｌ１の強度が０ではない場合、光Ｌ２の強度よりも極めて小さければよい。このステップＳ１は、目標波長が指定された後に行われる。
【００４４】
次に、第２ステップとして、目標波長に対応する制御値を発光部２の半導体レーザ３に入力する（ステップＳ２）。この制御値は、目標波長に対応した電流値等であり、制御部１０から半導体レーザ３に入力される。半導体レーザ３は、入力された制御値に応じた光を出力する。端面２ａから出力した光はＳＯＡ領域４によって吸収される。エタロン８と光結合されていない端面２ｂからは、光Ｌ２が出力される。
【００４５】
次に、第３ステップとして、受光素子７，９が光Ｌ２によって生じる迷光Ｌ８を検知する（ステップＳ３）。これにより、受光素子７，９のそれぞれは迷光Ｌ８の強度を検知する。
【００４６】
次に、第４ステップとして、受光素子７の検知結果Ｄ１と受光素子９の検知結果Ｄ２とをメモリ１１に保存する（ステップＳ４）。メモリ１１に保存された検知結果Ｄ１，Ｄ２は、受光素子７，９のそれぞれに入力された迷光Ｌ８の光強度に対応する値であり、補正値として利用される。この補正値は、ＳＯＡ領域４を光増幅する状態に制御する前に取得される。上記補正値は、検知結果Ｄ１，Ｄ２に基づいて演算することによって取得されてもよい。
【００４７】
次に、第５ステップとして、ＳＯＡ領域４を光増幅状態に制御する（ステップＳ５）。例えば、制御部１０によってＳＯＡ領域４に順バイアスを印加することにより、ＳＯＡ領域４を光増幅状態に制御する。これにより、端面２ａからＳＯＡ領域４からの出力光である光Ｌ１が出力される。
【００４８】
次に、第６ステップとして、受光素子７，９が光Ｌ１から分岐した光Ｌ５，Ｌ７をそれぞれ検知する（ステップＳ６）。これにより、受光素子７は光Ｌ５（光Ｌ１に相当）の強度を検知し、受光素子９は光Ｌ７（エタロン８を透過した光Ｌ１に相当）の強度を検知する。これにより、受光素子７，９のそれぞれに入力された光Ｌ１の強度に対応する値が制御部１０に入力される。
【００４９】
次に、第７ステップとして、光Ｌ５，Ｌ７の検知結果及び迷光Ｌ８の検知結果に基づいて、光Ｌ１の波長を演算する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、制御部１０が光Ｌ１の光強度に対応する値からメモリ１１に保存された補正値を減じ、光Ｌ１の波長を演算する。
【００５０】
ここで、光Ｌ１の波長の演算方法の一例について図５を用いながら説明する。図５は、光Ｌ１の波長の演算方法を説明するフローチャートである。図５に示されるように、まず、受光素子７による光Ｌ５の検知結果Ｄ３と、受光素子９による光Ｌ７の検知結果Ｄ４とを制御部１０に入力する（ステップＳ１１）。検知結果Ｄ３は光Ｌ５の強度に対応した値であり、検知結果Ｄ４は光Ｌ７の強度に対応した値である。次に、メモリ１１に保存された光Ｌ２の検知結果Ｄ１，Ｄ２を読み出す（ステップＳ１２）。次に、制御部１０は、検知結果Ｄ１，Ｄ３から値Ｖ１を算出すると共に、検知結果Ｄ２，Ｄ４から値Ｖ２を算出する（ステップＳ１３）。値Ｖ１は検知結果Ｄ３から検知結果Ｄ１を減じることによって算出され、値Ｖ２は検知結果Ｄ４から検知結果Ｄ２を減じることによって算出される。次に、制御部１０は、値Ｖ１，Ｖ２から光Ｌ１の波長を演算する（ステップＳ１４）。具体的には、値Ｖ２から値Ｖ１を除する（Ｖ２／Ｖ１＝（Ｄ４−Ｄ２）／（Ｄ３−Ｄ１））。
【００５１】
次に、図４に示されるように、第８ステップとして、演算された光Ｌ１の波長と目標波長とを比較する（ステップＳ８）。光Ｌ１の波長と目標波長とが互いに異なる場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、光Ｌ１の波長が目標波長に近づくように制御値を調整する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、制御部１０が、演算された光Ｌ１の波長と目標波長との差に基づいて制御値を演算する。制御部１０は、光Ｌ１の波長が目標波長に対して短波長側であるか長波長側であるかを演算してもよい。制御値が調整された後にステップＳ６〜Ｓ８を繰り返すことによって、光Ｌ１の波長を目標波長に近づける。
【００５２】
ステップＳ８にて光Ｌ１の波長と目標波長とが互いに一致した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部１０は波長ロックフラグを出力し、光Ｌ１の波長の調整を終了する（ＥＮＤ）。ここで、光Ｌ１の波長と目標波長とは、完全に一致しなくてもよい。例えば、光Ｌ１の波長が目標波長から許容された範囲以内であれば、制御部１０は波長ロックフラグを出力する。具体的には、光Ｌ１の波長が目標波長から１ｐｍ以内の値を示している場合、制御部１０は波長ロックフラグを出力してもよい。すなわち、光Ｌ１の波長が許容値に収まるまで制御値を調整する。
【００５３】
以上に説明した、第１実施形態に係る波長可変レーザシステム１によって得られる効果について説明する。図６は、比較例に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。図６に示される比較例の波長可変レーザシステム１００には、第１実施形態の波長可変レーザシステム１と異なり、光Ｌ２（迷光Ｌ８）の検知結果Ｄ１，Ｄ２を保存するメモリ１１が含まれていない。また、波長可変レーザシステム１００では、ＳＯＡ領域４は光吸収状態に制御されない。これにより、波長可変レーザシステム１００における光Ｌ１の波長の演算にあたっては、迷光Ｌ８となる端面２ｂから出力される光Ｌ２の強度が補正されない。したがって、制御部１０によって演算された光Ｌ１の波長と、実際の光Ｌ１の波長とが互いに異なり、所望の波長を有する光が波長可変レーザシステム１００から出力されないおそれがある。
【００５４】
これに対して、第１実施形態に係る波長可変レーザシステム１によれば、出力光である光Ｌ１の波長の演算にあたっては、端面２ｂから出力される光と共に受光素子７，９のそれぞれが検知した光Ｌ２（迷光Ｌ８）の強度を補正値として制御値を補正する。これにより、光Ｌ１の波長を制御するための制御値は、迷光Ｌ８の強度を補正して演算される。すなわち、受光素子７，９の検知結果から迷光Ｌ８の強度を排除した上で、光Ｌ１の強度の演算を実施できる。したがって、光Ｌ１の波長を精度よく演算できるので、波長可変レーザシステム１の出力光の波長制御の精度が向上する。
【００５５】
また、制御部１０は、目標波長が指定された後にＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御し、制御値を半導体レーザ３に入力し、制御値が半導体レーザ３に入力された後にＳＯＡ領域４を光増幅する状態に制御し、補正値は、ＳＯＡ領域４が光増幅する状態に制御される前に取得されてもよい。この場合、光Ｌ１の波長の演算に用いられる補正値が、光Ｌ１の影響を受けることを好適に抑制できる。これにより、波長可変レーザシステム１の出力光の波長制御の精度がより向上する。
【００５６】
また、制御部１０は、光Ｌ１の波長と目標波長とが互いに異なる場合、光Ｌ１の波長を目標波長に近づくように制御値を調整してもよい。この場合、光Ｌ１の波長を目標波長に近づけやすくなる。
【００５７】
（第２実施形態）
以下では、第２実施形態に係る波長可変レーザシステムの調整方法の一例について説明する。第２実施形態の説明において第１実施形態と重複する記載は省略し、第１実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第２実施形態に第１実施形態の構成を適宜用いてもよい。
【００５８】
図７は、第２実施形態に係る出力光の波長の調整方法を説明するフローチャートである。図８は、出荷前試験を説明するフローチャートである。第２実施形態では、出荷時の試験において波長可変レーザシステム１の迷光の強度を検出する。そして、波長可変レーザシステム１の出力光である光Ｌ３の波長は、この検出結果を用いて調整される。
【００５９】
図７に示されるように、ステップＳ１の前には出荷前試験が実施される（ステップＳ２１）。図８に示されるように、出荷前試験では、まずＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御する（ステップＳ３１）。次に、光Ｌ２によって生じる迷光Ｌ８の検知結果Ｄ１を、受光素子７によって取得する（ステップＳ３２）と共に、受光素子９による迷光Ｌ８の検知結果Ｄ２を取得する（ステップＳ３３）。ステップＳ３２とステップＳ３３の順序はどちらでもよく、同時に行われてもよい。そして、検知結果Ｄ１，Ｄ２をメモリ１１に保存する（ステップＳ３４）。出荷前試験の実施後、第１実施形態にて説明したステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６が実施される。ステップＳ６の実施後、メモリ１１から検知結果Ｄ３，Ｄ４を読み出した（ステップＳ２２）後、ステップＳ７〜Ｓ９が実施される。
【００６０】
上述した出荷前試験が実施される第２実施形態であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、この出荷前試験によって検知結果Ｄ１，Ｄ２がメモリ１１に保存されることによって、第２実施形態では、第１実施形態におけるステップＳ３，Ｓ４を省略できる。したがって、第２実施形態では、出荷後の波長可変レーザシステム１におけるダークチューニングに要する時間を短縮できる。なお、第２実施形態の場合、波長可変レーザシステム１は、出荷時にあらかじめ補正値が保存されたメモリ１１を有することとなる。
【００６１】
（第３実施形態）
以下では、第３実施形態に係る波長可変レーザシステムの調整方法の一例について説明する。第３実施形態の説明において第１及び第２実施形態と重複する記載は省略し、第１及び第２実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第３実施形態に第１及び第２実施形態の構成を適宜用いてもよい。
【００６２】
第１実施形態及び第２実施形態では、上述したようにＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御して迷光Ｌ８の強度を検知した上で、光Ｌ１の波長を演算している。すなわち、発光部２から出力される光Ｌ２のみに基づいた迷光Ｌ８を受光素子７，９によって検知している。しかしながら、光Ｌ２は、ＳＯＡ領域４が光増幅状態に制御された際の光Ｌ１よりも一般的に弱い光である。加えて、迷光Ｌ８はレーザパッケージ５０内で複数回反射した後に受光素子７，９によって検知されるので、当該迷光Ｌ８の強度は、光Ｌ２の強度よりも弱くなり、ノイズの影響を大きく受ける。例えば、迷光Ｌ８は、制御部１０が検知した光の強度をデジタル変換する際のノイズの影響を受ける。具体的には、迷光Ｌ８がアナログ−デジタル変換される際に、当該迷光Ｌ８は量子化誤差の影響を受ける。
【００６３】
したがって、第３実施形態では、上述した悪影響を避け、迷光を直接検出することなく迷光の強度を演算する手法の一例を示す。図９は、第３実施形態においてＳＯＡ領域を流れるバイアス電流と光の強度との関係性を示すグラフである。図９において、横軸はＳＯＡ領域４を流れるバイアス電流を示し、縦軸は検出される光Ｌ５の強度を示す。図９に示されるように、ＳＯＡ領域４を光増幅状態とする際に、異なる値の順バイアスであるバイアス電流ＩＳＯＡ１，ＩＳＯＡ２をＳＯＡ領域４に独立して供給する。したがって、受光素子７は、ＳＯＡ領域４に供給されるバイアス電流がＩＳＯＡ１及びＩＳＯＡ２の際の光Ｌ５の強度をそれぞれ検出する。また、受光素子９は、ＳＯＡ領域４に供給されるバイアス電流がＩＳＯＡ１及びＩＳＯＡ２の際の光Ｌ７の強度をそれぞれ検出してもよい。
【００６４】
バイアス電流がＩＳＯＡ１の際の光Ｌ５の強度をＰ１とし、バイアス電流がＩＳＯＡ２の際の光Ｌ５の強度をＰ２とする。この場合、強度Ｐ１，Ｐ２によって示される線分の傾きから、バイアス電流が０である場合の光の強度Ｐ０が演算される。バイアス電流が０である状態とは、バイアスがＳＯＡ領域４に印加されない状態であり、ＳＯＡ領域４が光吸収状態になっている状態である。したがって、強度Ｐ０は、半導体レーザ３においてエタロン８と光結合されていない端面２ｂから出力される光（迷光）の強度と推定できる。
【００６５】
強度Ｐ１，Ｐ２は、ＳＯＡ領域４によって増幅された光Ｌ１を受光素子７，９によって検知して得られる強度であるので、デジタル変換される際の量子化誤差、及びノイズの影響を受けにくい。このため、第３実施形態では、量子化誤差及びノイズの影響が緩和されて迷光Ｌ８の強度を演算できるので、当該強度を用いて光Ｌ１の波長を一層精度よく演算できる。
【００６６】
第３実施形態では、ＳＯＡ領域４に印加する順バイアスは３以上の異なる値でもよい。この場合、迷光Ｌ８の強度を一層精度よく演算できる。加えて、ＳＯＡ領域４に印加する順バイアスの値は、光の利得が線形動作を示すＳＯＡ領域４の領域内の値であることが好ましい。ＳＯＡ領域は本質的には比較的大きい順バイアスにて利得を飽和する。したがって、順バイアスの値は、利得が飽和する前の適度な領域であることが好ましい。
【００６７】
（第４実施形態）
以下では、第４実施形態に係る波長可変レーザシステムについて説明する。第４実施形態の説明において第１〜第３実施形態と重複する記載は省略し、第１〜第３実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第４実施形態に第１〜第３実施形態の構成を適宜用いてもよい。
【００６８】
図１０は、第４実施形態に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。図１０に示されるように、第４実施形態の波長可変レーザシステム１Ａは、第１実施形態の波長可変レーザシステム１と異なり、発光部２の端面２ｂ側から出射する光Ｌ２を検知して演算する。具体的には、波長可変レーザシステム１Ａは、スプリッタ６Ａと、エタロン８Ａと、受光素子７Ａ，９Ａ，４１を備える。スプリッタ６Ａ、エタロン８Ａ、及び受光素子７Ａ，９Ａは発光部２の端面２ｂ側に設けられ、受光素子４１は発光部２の端面２ａ側に設けられる。スプリッタ６Ａと、エタロン８Ａと、受光素子７Ａ，９Ａとは、端面２ｂ（もしくは半導体レーザ３の端面３ａ）に光結合している。したがって、第４実施形態では、スプリッタ６Ａと、エタロン８Ａと、受光素子７Ａ，９Ａとに入力される光は、発光部２の端面２ｂから出力される光Ｌ２に基づいた光である（詳細は後述する）。
【００６９】
スプリッタ６Ａは、光Ｌ２を２つに分岐させる。分岐された光Ｌ２の一方である光Ｌ４Ａは、受光素子７Ａに入力される。また、分岐された光Ｌ２の他方である光Ｌ５Ａは、エタロン８Ａを透過する。したがって、光Ｌ４Ａはエタロン８Ａを透過しないことから、当該光Ｌ４Ａは、波長に依らず光Ｌ２に比例した強度を有する。エタロン８Ａを透過した光Ｌ７Ａは、受光素子９Ａに入力される。受光素子４１には、スプリッタ５によって分岐された光Ｌ１の一方である光Ｌ９が入力される。受光素子４１は、分岐された光Ｌ１の一方である光Ｌ９を検知することによって、半導体レーザ３においてエタロン８Ａと光結合されていない端面２ａから出力される光の強度を検知する。
【００７０】
第４実施形態においては、受光素子７Ａ，９Ａが光を検知する際に、光Ｌ１及び光Ｌ２に基づく迷光Ｌ８の影響を受ける。例えば、レーザパッケージ内にて複数回反射された光Ｌ１の一部が、受光素子７Ａ，９Ａに入力される。また、光Ｌ４Ａ，光Ｌ７Ａとは異なる光Ｌ２自体も、その一部がレーザパッケージ内にて複数回反射され、受光素子７Ａ，９Ａに入力される。ここで、光Ｌ２の強度は光Ｌ１の強度よりも著しく小さいので、光Ｌ２に基づく迷光は無視してもよい。
【００７１】
図１１は、第４実施形態においてＳＯＡ領域４を流れるバイアス電流と光の強度との関係性を示すグラフである。図１１において、横軸はＳＯＡ領域４を流れるバイアス電流を示し、縦軸は検出される光Ｌ４Ａの強度を示す。光Ｌ１に基づく迷光Ｌ８の強度は、例えば以下に説明する図１１を用いた方法によって演算可能である。まず、ＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御した後に、半導体レーザ３に電力を供給する。この場合、光Ｌ１はほぼ出力せず、光Ｌ２が発光部２から出力する。このとき、光Ｌ４Ａの強度を受光素子７Ａによって検出し、強度Ｐ１１とする。この強度Ｐ１１は、メモリ１１に保存されてもよい。
【００７２】
次に、ＳＯＡ領域４に順バイアスであるバイアス電流ＩＳＯＡ１を入力することにより、ＳＯＡ領域４を光増幅状態とする。この場合、光Ｌ２の強度は変化しない一方で、光Ｌ１の強度が変化する。そして、バイアス電流がＩＳＯＡ１の場合における光Ｌ４Ａの強度Ｐ１３を受光素子７Ａによって検出する。この強度Ｐ１３には光Ｌ１，Ｌ２に基づいた迷光Ｌ８の強度が含まれる（以下では、光Ｌ２に基づいた迷光の強度は無視する）。次に、強度Ｐ１３から強度Ｐ１１を差分することにより、ＳＯＡ領域４に入力されるバイアス電流がＩＳＯＡ１である場合の、光Ｌ１に基づくと共に受光素子７Ａに入力される迷光Ｌ８の強度を演算できる。また、強度Ｐ１１，Ｐ１３によって示される線分の傾きから、ＳＯＡ領域４に入力するバイアス電流に応じた、受光素子７Ａに入力される迷光Ｌ８の強度を演算できる。演算された迷光Ｌ８の強度は、メモリ１１に保存されてもよい。
【００７３】
また、光Ｌ４Ａの強度とは別に、受光素子９Ａによって検出される迷光Ｌ８の強度を同様に演算する。具体的には、まずＳＯＡ領域４が光吸収状態における光Ｌ７Ａの強度Ｐ１２を受光素子９Ａによって検出した後、バイアス電流がＩＳＯＡ１の場合における光Ｌ７Ａの強度Ｐ１４を受光素子９Ａによって検出する。そして、強度Ｐ１４から強度Ｐ１２を差分することにより、ＳＯＡ領域４に入力されるバイアス電流がＩＳＯＡ１である場合の、光Ｌ１に基づくと共に受光素子９Ａに入力される迷光Ｌ８の強度を演算できる。また、強度Ｐ１２，Ｐ１４によって示される線分の傾きから、ＳＯＡ領域４に入力するバイアス電流に応じた、受光素子９Ａに入力される迷光Ｌ８の強度を演算できる。この迷光Ｌ８の強度は、メモリ１１に保存されてもよい。そして受光素子７Ａ，９Ａのそれぞれにて検出された迷光Ｌ８の強度を補正値として、半導体レーザ３から出力する光Ｌ１，Ｌ２の波長を演算できる。
【００７４】
波長可変レーザシステム１Ａを実際に用いる場合、ＳＯＡ領域４に印加される順バイアスの変化に応じて光Ｌ１の強度が変化するので、光Ｌ１に基づく迷光Ｌ８の強度も順バイアスに応じて変化する。第４実施形態では、上述したグラフを用いることによって、ＳＯＡ領域４に印加される順バイアスに応じて変化する迷光Ｌ８の強度を演算できる。したがって、当該迷光Ｌ８の強度を補正値として用いることによって、第１実施形態と同様に、出力光の波長制御の精度が向上された波長可変レーザシステム１Ａが実現できる。
【００７５】
第４実施形態では、ＳＯＡ領域４に印加する順バイアスは２以上の異なる値でもよい。例えば、バイアス電流がＩＳＯＡ１である場合の光Ｌ４Ａの強度Ｐ１３に加えて、バイアス電流がＩＳＯＡ２である場合の光Ｌ４Ａの強度Ｐ１５を受光素子７Ａによって検出してもよい。この場合、強度Ｐ１１，Ｐ１３，Ｐ１５によって示される線分を用いて受光素子７Ａに検出される迷光Ｌ８の強度をより正確に演算できる。また、同様にしてバイアス電流がＩＳＯＡ２である場合の光Ｌ７Ａの強度Ｐ１６を受光素子７Ａによって検出し、強度Ｐ１２，Ｐ１４，Ｐ１６によって示される線分を用いて受光素子９Ａに検出される迷光Ｌ８の強度を演算してもよい。
【００７６】
第４実施形態では、２以上の異なる順バイアスをＳＯＡ領域４に印加する場合、必ずしも光吸収状態における光Ｌ４Ａの強度Ｐ１１を検出しなくてもよい。例えば、強度Ｐ１３，Ｐ１５を用いることによって、第３実施形態と同様の方法にて強度Ｐ１１を演算することができる。したがって、第４実施形態においても、ＳＯＡ領域４を光吸収状態にすることなく迷光Ｌ８の強度を演算できる。同様に、強度Ｐ１４，Ｐ１６から強度Ｐ１２を演算してもよい。
【００７７】
（第５実施形態）
以下では、第５実施形態に係る波長可変レーザシステムについて説明する。第５実施形態の説明において第１〜第４実施形態と重複する記載は省略し、第１〜第４実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第５実施形態に第１〜第４実施形態の構成を適宜用いてもよい。
【００７８】
図１２は、第５実施形態に係る波長可変レーザシステムのブロック図である。図１２に示されるように、第５実施形態の波長可変レーザシステム１Ｂは、第４実施形態の波長可変レーザシステム１Ａと異なり、発光部２Ａの端面２ｂ側にＳＯＡ領域が設けられる。具体的には、半導体レーザ３の端面３ａにはＳＯＡ領域４２が設けられており、当該端面３ａはＳＯＡ領域４２と光結合している。より具体的には、ＳＯＡ領域４２は半導体レーザ３及びＳＯＡ領域４とモノリシックに集積されており、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１２においてＳＧ−ＤＦＢ領域１３と反対側の端面がＳＯＡ領域４２と光結合している。ＳＯＡ領域４２は、ＳＯＡ領域４と同様に制御部１０によって光吸収状態又は光増幅状態に制御される。ＳＯＡ領域４２を介して発光部２の端面２ｂから出力される光Ｌ２は、波長可変レーザシステム１Ｂが搭載されるレーザパッケージから外部へ出力されてもよい。換言すれば、第５実施形態では、光Ｌ２を光Ｌ１と同様に出力光としてもよい。
【００７９】
第５実施形態では、光Ｌ２を出力光とした場合、受光素子７Ａ，９Ａにおいて当該光Ｌ２に基づく迷光の影響が無視できなくなる。ここで、光Ｌ２に基づく迷光とは、例えば光Ｌ２のうちスプリッタ６Ａにて分岐されず、レーザモジュール内を反射して受光素子７Ａ，９Ａに到達する光である。したがって、受光素子７Ａは、光Ｌ２に基づいた光Ｌ４Ａだけではなく、光Ｌ１，Ｌ２に基づいた迷光Ｌ８を検出することとなる。同様に、受光素子９Ａは、光Ｌ２に基づいた光Ｌ７Ａだけではなく、光Ｌ１，Ｌ２に基づいた迷光Ｌ８を検出することとなる。
【００８０】
第５実施形態における光Ｌ１の迷光の強度は、第４実施形態と同様の方法にて演算できる。一方、光Ｌ２の迷光の強度は、受光素子７Ａ，９Ａによってそれぞれ検出される光Ｌ４Ａ，Ｌ７Ａの強度から分離させる必要がある。例えば、スプリッタ６Ａと受光素子７Ａとの間、及びエタロン８Ａと受光素子９Ａとの間のそれぞれに、光吸収部材を設置することが考えられる。これにより、光Ｌ４Ａ，Ｌ７Ａが受光素子７Ａ，９Ａにそれぞれ入力されないこととなる。この場合にＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御することによって、受光素子７Ａ，９Ａは、光Ｌ２に基づいた迷光を直接的に検出できる。
【００８１】
このように受光素子７Ａ，９Ａによって実際に検出された光Ｌ１，Ｌ２に基づいた迷光Ｌ８の強度を用いることによって、光Ｌ４Ａの強度に対する光Ｌ７Ａの強度の比率などを正確に演算できる。したがって、第５実施形態では波長可変レーザシステム１Ｂの出力波長を正確に演算できるので第１実施形態と同様に、出力光の波長制御の精度が向上された波長可変レーザシステム１Ｂが実現できる。
【００８２】
なお、上述した光吸収部材を用いて光Ｌ２に基づいた迷光を検出する手法は、波長可変レーザシステム１Ｂを搭載したレーザモジュールの組立後あるいは出荷後には不可能になる。したがって、光Ｌ１に基づいた迷光と光Ｌ２に基づいた迷光の強度とは、出荷前検査にて演算し、補正値としてメモリ１１に保存してもよい。これにより、第５実施形態に係る波長可変レーザシステム１Ｂは、出荷後であっても光Ｌ１，Ｌ２に基づいた迷光Ｌ８の強度を用いて出力光の波長制御を正確に行うことができる。
【００８３】
本発明による波長可変レーザシステムは、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、第１及び第２実施形態において、制御部１０がＳＯＡ領域４を光吸収状態に制御したうえで受光素子７，９が検知する迷光Ｌ８は、必ずしも光Ｌ２によって生じる光でなくてもよい。例えば、光Ｌ２以外に半導体レーザ３から出力される光でもよい。この場合、ＳＯＡ領域４から出力される光Ｌ１以外の光が受光素子７，９によって検知されればよい。そして、受光素子７，９によって検知された上記光の強度を補正値として光Ｌ１の波長を演算してもよい。
【００８４】
また、第２実施形態における光Ｌ１の調整方法について、必ずしもステップＳ１を行わなくてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…波長可変レーザシステム、２…発光部、２ａ，２ｂ…端面、３…半導体レーザ、４…ＳＯＡ領域、４ａ…一端、４ｂ…他端、５，６…スプリッタ、７，９…受光素子、８…エタロン、１０…制御部、１１…メモリ、１２…ＣＳＧ−ＤＢＲ領域、１３…ＳＧ−ＤＦＢ領域、５０…レーザパッケージ、Ｄ１〜Ｄ４…検知結果、Ｌ１〜Ｌ７…光、Ｌ８…迷光、Ｖ１，Ｖ２…値。
【図１】
0006519925.tif 000002
【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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