(57)【要約】  第１から第４の利得媒質と、第１から第５の波長選択フィルタと、第１から第４の波長選択ミラーと、を有し、前記第１から第４の利得媒質の一方の端面より出射される第１から第４のレーザ光の波長は、相互に異なるものであって、前記第５の波長選択フィルタは、波長に対し周期的に選択光が存在している波長選択フィルタであって、前記第１から第４の利得媒質の他方の端面には、それぞれ前記第１から第４の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、前記第１から第４の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、それぞれ前記第１から第４の波長選択ミラーが接続されており、前記第５の波長選択フィルタの第１から第４の入出力ポートには、それぞれ前記第１から第４の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されていることを特徴とする。
2016042658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の利得媒質と、  前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第２の利得媒質と、  前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第３の利得媒質と、  前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第４の利得媒質と、  前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第１の波長選択フィルタと、  第２の波長選択フィルタと、  第３の波長選択フィルタと、  第４の波長選択フィルタと、  第５の波長選択フィルタと、  第１の波長選択ミラーと、  第２の波長選択ミラーと、  第３の波長選択ミラーと、  第４の波長選択ミラーと、  を有し、  前記第１の波長選択フィルタ、前記第２の波長選択フィルタ、前記第３の波長選択フィルタ、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタは、各々第１の入出力ポート、第２の入出力ポート、第３の入出力ポート、第４の入出力ポートを有しており、  選択された波長である選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポート、及び、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続され、非選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第３の入出力ポート、及び、前記第２の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続されるものであって、  前記第５の波長選択フィルタは、波長に対し周期的に選択光が存在している波長選択フィルタであって、  前記第１の利得媒質の他方の端面には、前記第１の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第２の利得媒質の他方の端面には、前記第２の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第３の利得媒質の他方の端面には、前記第３の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第４の利得媒質の他方の端面には、前記第４の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第１の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第１の波長選択ミラーが接続されており、  前記第２の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第２の波長選択ミラーが接続されており、  前記第３の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第３の波長選択ミラーが接続されており、  前記第４の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択ミラーが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第１の入出力ポートには、前記第１の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第２の入出力ポートには、前記第２の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第３の入出力ポートには、前記第３の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されていることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記第１の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長、前記第２の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長、前記第３の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長、前記第４の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長は相互に異なるものであって、  前記第１の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第２の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであり、  前記第２の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第１の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであり、  前記第３の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第４の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであり、  前記第４の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第３の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
第１の利得媒質と、  前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第２の利得媒質と、  前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第３の利得媒質と、  前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第４の利得媒質と、  前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第１の波長選択フィルタと、  第２の波長選択フィルタと、  第３の波長選択フィルタと、  第４の波長選択フィルタと、  第５の波長選択フィルタと、  第１の波長選択ミラーと、  第２の波長選択ミラーと、  第３の波長選択ミラーと、  第４の波長選択ミラーと、  を有し、  前記第１の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第２の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第１の利得媒質、前記第１の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第１の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第１の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第１のレーザ光として、前記第１の利得媒質の一方の端面より出射し、  前記第２の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第１の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第２の利得媒質、前記第２の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第２の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第２の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第２のレーザ光として、前記第２の利得媒質の一方の端面より出射し、  前記第３の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第３の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第３の利得媒質、前記第３の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第３の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第３の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第３のレーザ光として、前記第３の利得媒質の一方の端面より出射し、  前記第４の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第４の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第４の利得媒質、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第４の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第４の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第４のレーザ光として、前記第４の利得媒質の一方の端面より出射し、  前記第１のレーザ光の波長、前記第２のレーザ光の波長、前記第３のレーザ光の波長、前記第４のレーザ光の波長は、相互に異なるものであることを特徴とするレーザ装置。
【請求項４】
前記第１の波長選択ミラーは第６のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第６のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、  前記第２の波長選択ミラーは第７のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第７のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、  前記第３の波長選択ミラーは第８のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第８のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、  前記第４の波長選択ミラーは第９のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第９のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記第１の波長選択フィルタは第１のリング共振器を含んでおり、前記第１のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、  前記第２の波長選択フィルタは第２のリング共振器を含んでおり、前記第２のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、  前記第３の波長選択フィルタは第３のリング共振器を含んでおり、前記第３のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、  前記第４の波長選択フィルタは第４のリング共振器を含んでおり、前記第４のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、  前記第５の波長選択フィルタは第５のリング共振器を含んでおり、前記第５のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記第１のリング共振器における共振波長の波長間隔、前記第２のリング共振器における共振波長の波長間隔、前記第３のリング共振器における共振波長の波長間隔、前記第４のリング共振器における共振波長の波長間隔は、前記第５のリング共振器における共振波長の波長間隔と異なっていることを特徴とすることを特徴とする請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記第１の波長選択ミラーは第６のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第６のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、  前記第２の波長選択ミラーは第７のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第７のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、  前記第３の波長選択ミラーは第８のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第８のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、  前記第４の波長選択ミラーは第９のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第９のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであることを特徴とする請求項５または６に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記第１のリング共振器における共振波長、前記第２のリング共振器における共振波長、前記第３のリング共振器における共振波長、前記第４のリング共振器における共振波長、前記第５のリング共振器における共振波長、前記第６のリング共振器における共振波長、前記第７のリング共振器における共振波長、前記第８のリング共振器における共振波長、前記第９のリング共振器における共振波長は、変化させることができるものであることを特徴とする請求項７に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記第１のリング共振器における共振波長の半値全幅は、前記第１のリング共振器における共振波長の周期と前記第５のリング共振器の共振波長の周期との差の１／２以下であり、  前記第２のリング共振器における共振波長の半値全幅は、前記第２のリング共振器における共振波長の周期と前記第５のリング共振器の共振波長の周期との差の１／２以下であり、  前記第３のリング共振器における共振波長の半値全幅は、前記第３のリング共振器における共振波長の周期と前記第５のリング共振器の共振波長の周期との差の１／２以下であり、  前記第４のリング共振器における共振波長の半値全幅は、前記第４のリング共振器における共振波長の周期と前記第５のリング共振器の共振波長の周期との差の１／２以下であることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記第１のリング共振器における共振波長の波長間隔、前記第２のリング共振器における共振波長の波長間隔、前記第３のリング共振器における共振波長の波長間隔、前記第４のリング共振器における共振波長の波長間隔は、前記第５のリング共振器における共振波長の波長間隔の２以上の整数倍から微小にずれていることを特徴とする請求項５から９のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１１】
前記第１のリング共振器、前記第２のリング共振器、前記第３のリング共振器、前記第４のリング共振器、前記第５のリング共振器は、シリコン導波路により形成されていることを特徴とする請求項５から１０のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１２】
前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、  前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、  前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、  前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１３】
前記第１のレーザ光の波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、  前記第２のレーザ光の波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、  前記第３のレーザ光の波長は、前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、  前記第４のレーザ光の波長は、前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記第１の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでおり、  前記第２の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでおり、  前記第３の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでおり、  前記第４の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでいることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１５】
前記第１の利得媒質は、第１の半導体光増幅器であり、  前記第２の利得媒質は、第２の半導体光増幅器であり、  前記第３の利得媒質は、第３の半導体光増幅器であり、  前記第４の利得媒質は、第４の半導体光増幅器であり、  前記第１のレーザ光の一部の光量を検出する第１の光検出器と、  前記第１のレーザ光の一部の光がエタロンを通過した後の光量を検出する第２の光検出器と、  前記第２のレーザ光の光量を検出する第３の光検出器と、  前記第３のレーザ光の光量を検出する第４の光検出器と、  前記第４のレーザ光の光量を検出する第５の光検出器と、  前記第１の光検出器、前記第２の光検出器、前記第３の光検出器、前記第４の光検出器及び前記第５の光検出器において検出された光量に基づき、前記第１のレーザ光の発振波長、前記第２のレーザ光の発振波長、前記第３のレーザ光の発振波長及び前記第４のレーザ光の発振波長を制御する制御部と、  を有することを特徴とする請求項３または１３に記載のレーザ装置。
【請求項１６】
第１の利得媒質と、前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第２の利得媒質と、前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第３の利得媒質と、前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第４の利得媒質と、前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、  第１の波長選択フィルタと、第２の波長選択フィルタと、第３の波長選択フィルタと、第４の波長選択フィルタと、第５の波長選択フィルタと、  第１の波長選択ミラーと、第２の波長選択ミラーと、第３の波長選択ミラーと、第４の波長選択ミラーと、  を有するレーザ装置の制御方法であって、  前記第１の利得媒質の一方の端面より出射される第１のレーザ光の波長、前記第２の利得媒質の一方の端面より出射される第２のレーザ光の波長、前記第３の利得媒質の一方の端面より出射される第３のレーザ光の波長、前記第４の利得媒質の一方の端面より出射される第４のレーザ光の波長は、相互に異なるものであって、  前記第１の波長選択フィルタ、前記第２の波長選択フィルタ、前記第３の波長選択フィルタ、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタは、各々第１の入出力ポート、第２の入出力ポート、第３の入出力ポート、第４の入出力ポートを有しており、  選択された波長である選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポート、及び、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続され、非選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第３の入出力ポート、及び、前記第２の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続されるものであって、  前記第５の波長選択フィルタは、波長に対し周期的に選択光が存在している波長選択フィルタであって、  前記第１の利得媒質の他方の端面には、前記第１の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第２の利得媒質の他方の端面には、前記第２の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第３の利得媒質の他方の端面には、前記第３の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第４の利得媒質の他方の端面には、前記第４の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、  前記第１の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第１の波長選択ミラーが接続されており、  前記第２の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第２の波長選択ミラーが接続されており、  前記第３の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第３の波長選択ミラーが接続されており、  前記第４の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択ミラーが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第１の入出力ポートには、前記第１の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第２の入出力ポートには、前記第２の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第３の入出力ポートには、前記第３の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、  前記第５の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択フィルタの���２の入出力ポートが接続されており、  前記第１のレーザ光の波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となり、  前記第２のレーザ光の波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となり、  前記第３のレーザ光の波長は、前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となり、  前記第４のレーザ光の波長は、前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となるように制御することを特徴とするレーザ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、レーザ装置及びレーザ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  幹線系の光通信システムでは、波長の異なる複数の光信号を１つのファイバで送信する波長多重通信システムを用いて、大容量光伝送が行われている。このような波長多重通信システムにおいては、広い波長範囲で発振波長を変化させられる波長可変レーザは、不可欠なデバイスとなっている。波長多重通信では、あらかじめ決められた波長ｃｈ（ＩＴＵ−Ｔグリッド）が設定されており、各々の波長可変レーザにおいて、各々のグリッドに合わせる波長制御が行われる。【０００３】  波長多重通信システムの伝送容量は、１波長ｃｈあたりのビットレートと使用する波長ｃｈ数との積であり、波長ｃｈ数が多いほど伝送容量が増加する。波長ｃｈ数は、使用する波長範囲（例えば、Ｃ−ｂａｎｄと呼ばれる波長１５２５ｎｍ〜１５６５ｎｍの範囲）と、各々の波長ｃｈの波長間隔により定まる。従って、同じ波長範囲であっても、波長間隔を狭くすることができれば、波長ｃｈ数を増やすことができるため、伝送容量を増加させることができる。【０００４】  現在の波長多重通信システムでは、各波長の変調ボーレートは、１０Ｇｂａｕｄや２５Ｇｂａｕｄであり、図１（ａ）に示されるように、波長間隔は５０ＧＨｚ（約０．４ｎｍ）に設定されている。これに対し、次世代の波長多重通信システムでは、Ｎｙｑｕｉｓｔ方式または光直交周波数分割多重（光ＯＦＤＭ）方式を用い、波長間隔を物理限界である変調ボーレートと同一まで狭くして、伝送容量を増加させることが検討されている。具体的には、図１（ｂ）に示されるように、波長間隔を物理限界である変調ボーレートと同一、即ち、（２５Ｇｂａｕｄであれば波長間隔を２５ＧＨｚ）まで狭くして、伝送容量を増加させることが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４５３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  ところで、従来の波長多重通信システムにおいては、各々の波長ｃｈのレーザ光源は、各々のレーザ光源から出射されるレーザ光の波長を個別に制御するための波長ロッカーが搭載されており、波長制御は互いに独立に行われている。波長ロッカーは、出力光の一部を、透過強度が波長に対して周期的に変化するファブリペローエタロンを通してフォトダイオード等の光検出器によりモニタすることによって、所望の波長となるように制御する装置である。このような波長ロッカーは、フォトダイオードのモニタ値の誤差や、フィードバック制御の誤差などにより数ＧＨｚ程度の誤差が生じてしまう。【０００７】  具体的に、図２に示されるように、４つの異なる波長のレーザ光を出射する第１のレーザ光源９１０、第２のレーザ光源９２０、第３のレーザ光源９３０、第４のレーザ光源９４０が設けられているレーザ装置について説明する。【０００８】  第１のレーザ光源９１０は、第１の波長可変レーザ９１１と第１の波長ロッカー９１２とを有しており、第１の波長可変レーザ９１１より出射された第１のレーザ光の一部が部分反射ミラー９１３により反射されて、第１の波長ロッカー９１２に入射する。第１の波長ロッカー９１２には、第１の波長ロッカー９１２に入射した第１のレーザ光を分岐する部分反射ミラー９１４が設けられている。第１の波長ロッカー９１２に入射した第１のレーザ光のうち、部分反射ミラー９１４を透過したレーザ光は、光検出器９１５に入射し、部分反射ミラー９１４において反射されたレーザ光は、エタロン９１６を介し、光検出器９１７に入射する。従って、光検出器９１７では、エタロン９１６を透過したレーザ光のみが検出される。光検出器９１７と光検出器９１５により検出された光量の比率は、エタロン９１６の透過率に対応した値であり、その値は波長に応じて変化する。よって、この比率に基づき、第１の波長可変レーザ９１１より出射される第１のレーザ光の波長が所望の波長λ１となるように、フィードバックをかけることができる。【０００９】  また、第２のレーザ光源９２０は、第２の波長可変レーザ９２１と第２の波長ロッカー９２２とを有しており、第２の波長可変レーザ９２１より出射された第２のレーザ光の一部が部分反射ミラー９２３により反射されて、第２の波長ロッカー９２２に入射する。第２の波長ロッカー９２２には、第２の波長ロッカー９２２に入射した第２のレーザ光を分岐する部分反射ミラー９２４が設けられている。第２の波長ロッカー９２２に入射した第２のレーザ光のうち、部分反射ミラー９２４を透過したレーザ光は、光検出器９２５に入射し、部分反射ミラー９２４において反射されたレーザ光は、エタロン９２６を介し、光検出器９２７に入射する。光検出器９２７では、エタロン９２６を透過したレーザ光のみが検出される。光検出器９２７と光検出器９２５において検出された光量の比率は、エタロン９２６の透過率に対応した値であり、その値は波長によって変化する。よって、この比率に基づき、第２の波長可変レーザ９２１より出射される第２のレーザ光の波長が所望の波長λ２となるように、フィードバックをかけることができる。【００１０】  また、第３のレーザ光源９３０は、第３の波長���変レーザ９３１と第３の波長ロッカー９３２とを有しており、第３の波長可変レーザ９３１より出射された第３のレーザ光の一部が部分反射ミラー９３３により反射されて、第３の波長ロッカー９３２に入射する。第３の波長ロッカー９３２には、第３の波長ロッカー９３２に入射した第３のレーザ光を分岐する部分反射ミラー９３４が設けられている。第３の波長ロッカー９３２に入射した第３のレーザ光のうち、部分反射ミラー９３４を透過したレーザ光は、光検出器９３５に入射し、部分反射ミラー９３４において反射されたレーザ光は、エタロン９３６を介し、光検出器９３７に入射する。光検出器９３７では、エタロン９３６を透過したレーザ光のみが検出される。光検出器９３７と光検出器９３５において検出された光量の比率は、エタロン９３６の透過率に対応した値であり、その値は波長によって変化する。よって、この比率に基づき、第３の波長可変レーザ９３１より出射される第３のレーザ光の波長が所望の波長λ３となるように、フィードバックをかけることができる。【００１１】  また、第４のレーザ光源９４０は、第４の波長可変レーザ９４１と第４の波長ロッカー９４２とを有しており、第４の波長可変レーザ９４１より出射された第４のレーザ光の一部が部分反射ミラー９４３により反射されて、第４の波長ロッカー９４２に入射する。第４の波長ロッカー９４２には、第４の波長ロッカー９４２に入射した第４のレーザ光を分岐する部分反射ミラー９４４が設けられている。第４の波長ロッカー９４２に入射した第４のレーザ光のうち、部分反射ミラー９４４を透過したレーザ光は、光検出器９４５に入射し、部分反射ミラー９４４において反射されたレーザ光は、エタロン９４６を介し、光検出器９４７に入射する。光検出器９４７では、エタロン９４６を透過したレーザ光のみが検出される。光検出器９４７と光検出器９４５において検出された光量の比率は、エタロン９４６の透過率に対応した値であり、その値は波長によって変化する。よって、この比率に基づき、第４の波長可変レーザ９４１より出射される第４のレーザ光の波長が所望の波長λ４となるように、フィードバックをかけることができる。【００１２】  尚、部分反射ミラー９１３を透過した波長λ１の第１のレーザ光、部分反射ミラー９２３を透過した波長λ２の第２のレーザ光、部分反射ミラー９３３を透過した波長λ３の第３のレーザ光、部分反射ミラー９４３を透過した波長λ４の第４のレーザ光は、各々光通信の信号光として用いられる。【００１３】  従って、図２に示されるレーザ装置においては、第１のレーザ光源９１０、第２のレーザ光源９２０、第３のレーザ光源９３０、第４のレーザ光源９４０は、各々独立に制御することができる。【００１４】  一般的に、レーザ光に変調をかけた場合の発振スペクトルは、変調動作による側波帯の影響で最低でも変調ボーレートに一致する波長範囲で広がりを持つ。例えば、２５Ｇｂａｕｄで変調をかけた場合には、２５ＧＨｚの範囲（約０．２ｎｍ）で発振スペクトルが拡がる。第１〜第４のレーザの発振波長が誤差なく２５ＧＨｚの等間隔で並んでいる場合には、スペクトルの広がり第１〜第４のレーザの発振波長の間隔が同じであるため、互いにスペクト��が重ならず、第１〜第４のレーザでクロストークなく信号を送ることができる。しかしながら、上記のように波長制御の機構が第１〜第４のレーザでそれぞれ独立している場合には、それぞれのレーザにおいてランダムに波長誤差が生じる（図３）。例えば、波長設定誤差が、第１のレーザ光の波長が長波側にずれと第２のレーザ光の波長が短波側にずれた場合には、第１のレーザ光の波長範囲と第２のレーザ光の波長範囲とが重なり合ってしまい、第１のレーザ光と第２のレーザ光との間でクロストークが発生してしまう。同様に、波長誤差によって第２のレーザ光の波長と第３のレーザ光の波長が近づいた場合には、第２のレーザ光の波長範囲と第３のレーザ光の波長範囲とが重なり合ってしまい、クロストークが発生してしまう。また、波長誤差により第３のレーザ光の波長と第４のレーザ光の波長が近づいた場合には、第３のレーザ光の波長範囲と第４のレーザ光の波長範囲とが重なり合ってしまい、クロストークが発生してしまう。【００１５】  このように、波長誤差により隣り合う波長ｃｈの波長間隔が変調ボーレート以下になると、互いの光信号が混線し正常な伝送ができなくなるため、波長誤差を考慮して最低限変調ボーレート以上の波長間隔を確保する必要がある。よって、波長誤差分、即ち、数ＧＨｚ程度、波長間隔にマージンをとる必要があり、波長間隔を狭くすることに限界があることから、結果として波長多重通信システムとしての伝送容量を十分に増加させることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  本実施の形態の一観点によれば、第１の利得媒質と、前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、第２の利得媒質と、前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、第３の利得媒質と、前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、第４の利得媒質と、前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、第１の波長選択フィルタと、第２の波長選択フィルタと、第３の波長選択フィルタと、第４の波長選択フィルタと、第５の波長選択フィルタと、第１の波長選択ミラーと、第２の波長選択ミラーと、第３の波長選択ミラーと、第４の波長選択ミラーと、を有し、前記第１の利得媒質の一方の端面より出射される第１のレーザ光の波長、前記第２の利得媒質の一方の端面より出射される第２のレーザ光の波長、前記第３の利得媒質の一方の端面より出射される第３のレーザ光の波長、前記第４の利得媒質の一方の端面より出射される第４のレーザ光の波長は、相互に異なるものであって、前記第１の波長選択フィルタ、前記第２の波長選択フィルタ、前記第３の波長選択フィルタ、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタは、各々第１の入出力ポート、第２の入出力ポート、第３の入出力ポート、第４の入出力ポートを有しており、選択された波長である選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポート、及び、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続され、非選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第３の入出力ポート、及び、前記第２の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続されるものであって、前記第５の波長選択フィルタは、波長に対し周期的に選択光が存在している波長選択フィルタであって、前記第１の利得媒質の他方の端面には、前記第１の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、前記第２の利得媒質の他方の端面には、前記第２の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、前記第３の利得媒質の他方の端面には、前記第３の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、前記第４の利得媒質の他方の端面には、前記第４の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、前記第１の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第１の波長選択ミラーが接続されており、前記第２の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第２の波長選択ミラーが接続されており、前記第３の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第３の波長選択ミラーが接続されており、前記第４の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択ミラーが接続されており、前記第５の波長選択フィルタの第１の入出力ポートには、前記第１の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、前記第５の波長選択フィルタの第２の入出力ポートには、前記第２の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、前記第５の波長選択フィルタの第３の入出力ポートには、前記第３の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、前記第５の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択フィルタの第２の入出力ポー���が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】  開示のレーザ装置によれば、出射される波長の異なるレーザ光における波長間隔を狭くすることができるため、波長多重通信システムにおける伝送容量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】波長多重通信システムの説明図
【図２】従来のレーザ装置の構造図
【図３】従来のレーザ装置の説明図
【図４】第１の実施の形態におけるレーザ装置の構造図（１）
【図５】第１の実施の形態におけるレーザ装置の構造図（２）
【図６】第１の実施の形態における波長選択フィルタの説明図
【図７】第１の実施の形態におけるレーザ装置の共振波長の説明図（１）
【図８】第１の実施の形態におけるレーザ装置の説明図（１）
【図９】第１の実施の形態におけるレーザ装置の説明図（２）
【図１０】第１の実施の形態におけるレーザ装置の説明図（３）
【図１１】第１の実施の形態におけるレーザ装置の説明図（４）
【図１２】第１の実施の形態におけるレーザ装置の共振波長の相関関係の説明図
【図１３】第１の実施の形態におけるレーザ装置の共振波長の説明図（２）
【図１４】第１の実施の形態におけるレーザ装置の共振波長の説明図（３）
【図１５】第２の実施の形態におけるレーザ装置の構造図
【図１６】第２の実施の形態におけるレーザ装置の説明図
【図１７】第３の実施の形態におけるレーザ装置の構造図
【図１８】第４の実施の形態におけるレーザ装置の構造図
【図１９】第４の実施の形態における波長選択フィルタの説明図
【図２０】第５の実施の形態におけるレーザ装置の構造図
【発明を実施するための形態】
【００１９】  発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】  〔第１の実施の形態〕  第１の実施の形態におけるレーザ装置について説明する。本実施の形態におけるレーザ装置は、一つのチップに相互に異なる４つの波長のレーザ光を出射するレーザ装置である。
【００２１】  本実施の形態におけるレーザ装置は、図４に示されるように、第１のＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier：半導体光増幅器）１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０、第１の波長選択フィルタ５１、第２の波長選択フィルタ５２、第３の波長選択フィルタ５３、第４の波長選択フィルタ５４、第５の波長選択フィルタ５５、第１の波長選択ミラー６１、第２の波長選択ミラー６２、第３の波長選択ミラー６３、第４の波長選択ミラー６４等を有している。尚、本願においては、第１のＳＯＡ１０を第１の利得媒質と記載し、第２のＳＯＡ２０を第２の利得媒質と記載し、第３のＳＯＡ３０を第３の利得媒質と記載し、第４のＳＯＡ４０を第４の利得媒質と記載する場合がある。
【００２２】  本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａから第１のレーザ光が出射され、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａから第２のレーザ光が出射される。よって、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａは、へき開面または部分反射膜により部分反射ミラー１１が形成されており、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａは、へき開面または部分反射膜により部分反射ミラー２１が形成されている。
【００２３】  また、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａから第３のレーザ光が出射され、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａから第４のレーザ光が出射される。よって、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａは、へき開面または部分反射膜により部分反射ミラー３１が形成されており、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａは、へき開面または部分反射膜により部分反射ミラー４１が形成されている。
【００２４】  第１の波長選択フィルタ５１は、第１のリング共振器７１と、第１のリング共振器７１に近接している第１の光導波路９１及び第２の光導波路９２の一部により形成されている。尚、第１のリング共振器７１は、第１の光導波路９１と第２の光導波路９２との間に形成されている。
【００２５】  第２の波長選択フィルタ５２は、第２のリング共振器７２と、第２のリング共振器７２に近接している第３の光導波路９３及び第４の光導波路９４の一部により形成されている。尚、第２のリング共振器７２は、第３の光導波路９３と第４の光導波路９４との間に形成されている。
【００２６】  第３の波長選択フィルタ５３は、第３のリング共振器７３と、第３のリング共振器７３に近接している第５の光導波路９５及び第２の光導波路９２の一部により形成されている。尚、第３のリング共振器７３は、第５の光導波路９５と第２の光導波路９２との間に形成されている。
【００２７】  第４の波長選択フィルタ５４は、第４のリング共振器７４と、第４のリング共振器７４に近接している第６の光導波路９６及び第４の光導波路９４の一部により形成されている。尚、第４のリング共振器７４は、第６の光導波路９６と第４の光導波路９４との間に形成されている。
【００２８】  第５の波長選択フィルタ５５は、第５のリング共振器７５と、第５のリング共振器７５に近接している第２の光導波路９２及び第４の光導波路９４の一部により形成されている。尚、第５のリング共振器７５は、第２の光導波路９２と第４の光導波路９４との間に形成されている。
【００２９】  第１の波長選択ミラー６１は、第６のリング共振器７６と、第６のリング共振器７６に近接している第２の光導波路９２の一部、第７の光導波路９７、第７の光導波路９７の一方の端部９７ａに設けられた第１のループミラー８１により形成されている。尚、第６のリング共振器７６は、第２の光導波路９２と第７の光導波路９７との間に形成されている。
【００３０】  第２の波長選択ミラー６２は、第７のリング共振器７７と、第７のリング共振器７７に近接している第４の光導波路９４の一部、第８の光導波路９８、第８の光導波路９８の一方の端部９８ａに設けられた第２のループミラー８２により形成されている。尚、第７のリング共振器７７は、第４の光導波路９４と第８の光導波路９８との間に形成されている。
【００３１】  第３の波長選択ミラー６３は、第８のリング共振器７８と、第８のリング共振器７８に近接している第２の光導波路９２の一部、第９の光導波路９９、第９の光導波路９９の一方の端部９９ａに設けられた第３のループミラー８３により形成されている。尚、第８のリング共振器７８は、第２の光導波路９２と第９の光導波路９９との間に形成されている。
【００３２】  第４の波長選択ミラー６４は、第９のリング共振器７９と、第９のリング共振器７９に近接している第４の光導波路９４の一部、第１０の光導波路１００、第１０の光導波路１００の一方の端部１００ａに設けられた第４のループミラー８４により形成されている。尚、第９のリング共振器７９は、第４の光導波路９４と第１０の光導波路１００との間に形成されている。
【００３３】  尚、第１のリング共振器７１のリング部分にはヒータ電極７１ａが形成されており、第２のリング共振器７２のリング部分にはヒータ電極７２ａが形成されており、第３のリング共振器７３のリング部分にはヒータ電極７３ａが形成されている。また、第４のリング共振器７４のリング部分にはヒータ電極７４ａが形成されており、第５のリング共振器７５のリング部分にはヒータ電極７５ａが形成されており、第６のリング共振器７６のリング部分にはヒータ電極７６ａが形成されている。また、第７のリング共振器７７のリング部分にはヒータ電極７７ａが形成されており、第８のリング共振器７８のリング部分にはヒータ電極７８ａが形成されており、第９のリング共振器７９のリング部分にはヒータ電極７９ａが形成されている。本実施の形態においては、これらヒータ電極に電流を流し加熱することにより、各々のリング共振器における共振波長の微調整を行うことができる。
【００３４】  第１のＳＯＡ１０は、第１のＳＯＡ１０の他方の端面１０ｂと第１の光導波路９１の一方の端部９１ａとの間において、相互に光が入出射されるように設置されている。尚、第１の光導波路９１の一方の端部９１ａには、第１のＳＯＡ１０との光結合効率を高めるため、不図示のスポットサイズ変換器が形成されていることが好ましい。
【００３５】  第２のＳＯＡ２０は、第２のＳＯＡ２０の他方の端面２０ｂと第３の光導波路９３の一方の端部９３ａとの間において、相互に光が入出射されるように設置されている。尚、第３の光導波路９３の一方の端部９３ａには、第２のＳＯＡ２０との光結合効率を高めるため、不図示のスポットサイズ変換器が形成されていることが好ましい。
【００３６】  第３のＳＯＡ３０は、第３のＳＯＡ３０の他方の端面３０ｂと第５の光導波路９５の一方の端部９５ａとの間において、相互に光が入出射されるように設置されている。尚、第５の光導波路９５の一方の端部９５ａには、第３のＳＯＡ３０との光結合効率を高めるため、不図示のスポットサイズ変換器が形成されていることが好ましい。
【００３７】  第４のＳＯＡ４０は、第４のＳＯＡ４０の他方の端面４０ｂと第６の光導波路９６の一方の端部９６ａとの間において、相互に光が入出射されるように設置されている。尚、第６の光導波路９６の一方の端部９６ａには、第４のＳＯＡ４０との光結合効率を高めるため、不図示のスポットサイズ変換器が形成されていることが好ましい。
【００３８】  本実施の形態においては、リング共振器、光導波路、ループミラーは、シリコン基板の上に形成されたシリコン導波路により形成されている。具体的には、第１のリング共振器７１、第２のリング共振器７２、第３のリング共振器７３、第４のリング共振器７４、第５のリング共振器７５、第６のリング共振器７６、第７のリング共振器７７、第８のリング共振器７８、第９のリング共振器７９、第１の光導波路９１、第２の光導波路９２、第３の光導波路９３、第４の光導波路９４、第５の光導波路９５、第６の光導波路９６、第７の光導波路９７、第８の光導波路９８、第９の光導波路９９、第１０の光導波路１００、第１のループミラー８１、第２のループミラー８２、第３のループミラー８３、第４のループミラー８４は、シリコン基板の上に形成されたシリコン導波路により形成されている。
【００３９】  このシリコン導波路は、図５（ａ）に示されるように、シリコン基板１１１の上に形成された下部クラッド層１１２、下部クラッド層１１２の上に形成されたコア層１１３、コア層１１３を覆うように形成された上部クラッド層１１４により形成されている。下部クラッド層１１２はＳｉＯ２により形成されており、上部クラッド層１１４はＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等により形成されており、コア層１１３は、シリコンを材料とし、幅が０．５μｍ、高さが０．２μｍとなるように形成されており、コア層１１３を中心に光が伝搬する。本実施の形態においては、このシリコン導波路は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を加工することにより形成されている。
【００４０】  第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０及び第４のＳＯＡ４０は、図５（ｂ）に示すように、ｎ−ＩｎＰにより形成された下部クラッド層１２１、下部クラッド層１２１の上に形成された活性層１２２、活性層１２２の上にｐ−ＩｎＰにより形成された上部クラッド層１２３及び、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓにより形成されたｐコンタクト層１２４が順に積層されている。ｐコンタクト層１２４、上部クラッド層１２３、活性層１２２、下部クラッド層１２１は、ストライプ状のメサ形状となるように一部が除去されており、除去された領域には半絶縁性のＩｎＰにより埋込層１２５が形成されている。尚、下部クラッド層１２１の裏面には、ｎ電極１２６が形成されており、ｐコンタクト層１２４の上には、ｐ電極１２７が形成されている。
【００４１】  （波長選択フィルタ）  次に、本実施の形態におけるレーザ装置に用いられるリング共振器を用いた波長選択フィルタについて図６に基づき説明する。本実施の形態においては、波長選択フィルタは、図６（ａ）に示されるように、リング共振器７０とリング共振器７０に近接して配置された２本の光導波路９０ａ、９０ｂを有している。尚、便宜上、一方の光導波路９０ａの一方の側の端部をポートｐ１、他方の側の端部をポートｐ３とし、他方の光導波路９０ｂの一方の側の端部をポートｐ２、他方の側の端部をポートｐ４として、この波長選択フィルタについて説明する。
【００４２】  一方の光導波路９０ａのポートｐ１より入射した光のうち、リング共振器７０の共振波長の光は、リング共振器７０に伝搬し、更に、リング共振器７０から他方の光導波路９０ｂに伝搬してポートｐ２より出射される。また、リング共振器７０の共振波長以外の光は、そのまま一方の光導波路９０ａを伝搬し、ポートｐ３より出射される。
【００４３】  同様に、一方の光導波路９０ａのポートｐ３より入射した光のうち、リング共振器７０の共振波長の光は、リング共振器７０に伝搬し、更に、リング共振器７０から他方の光導波路９０ｂに伝搬してポートｐ４より出射される。また、リング共振器７０の共振波長以外の光は、そのまま一方の光導波路９０ａを伝搬し、ポートｐ１より出射される。
【００４４】  また、他方の光導波路９０ｂのポートｐ２より入射した光のうち、リング共振器７０の共振波長の光は、リング共振器７０に伝搬し、更に、リング共振器７０から一方の光導波路９０ａに伝搬してポートｐ１より出射される。また、リング共振器７０の共振波長以外の光は、そのまま他方の光導波路９０ｂを伝搬し、ポートｐ４より出射される。
【００４５】  また、他方の光導波路９０ｂのポートｐ４より入射した光のうちリング共振器７０の共振波長の光は、リング共振器７０に伝搬し、更に、リング共振器７０から一方の光導波路９０ａに伝搬してポートｐ３より出射される。また、リング共振器７０の共振波長以外の光は、そのまま他方の光導波路９０ｂを伝搬し、ポートｐ２より出射される。尚、リング共振器７０においては、いずれのポートから光が入射した場合であっても、リング共振器７０に伝搬する共振波長は同じである。
【００４６】  図６（ａ）においては、一方の光導波路９０ａからリング共振器７０を介し他方の光導波路９０ｂに伝搬する共振波長の光等を選択光として破線で示す。また、リング共振器７０に伝搬することなく一方の光導波路９０ａ等を伝搬する共振波長以外の光を非選択光として一点鎖線で示す。本実施の形態においては、一方の光導波路９０ａからリング共振器７０を介し他方の光導波路９０ｂに伝搬する光をドロップ光と記載し、リング共振器７０に伝搬されることなく一方の光導波路９０ａ等を伝搬する光をスルー光と記載する場合がある。
【００４７】  図６（ａ）に示される波長選択フィルタにおいて選択光となるドロップ光のスペクトルを図６（ｂ）に示し、非選択光となるスルー光のスペクトルを図６（ｃ）に示す。図６（ｂ）に示されるように、この波長選択フィルタにおいては、周期的に出現する共振波長の光のみを選択して、一方の光導波路９０ａから他方の光導波路９０ｂに、または、他方の光導波路９０ｂから一方の光導波路９０ａに伝搬させることができる。これにより、所定の波長の共振波長の光を選択光として選択することができる。本実施の形態においては、この共振波長の周期をＦＳＲ（Free Spectrum Range）と記載する場合がある。
【００４８】  本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１の波長選択フィルタ５１、第２の波長選択フィルタ５２、第３の波長選択フィルタ５３、第４の波長選択フィルタ５４、第５の波長選択フィルタ５５は、図６（ａ）に示される波長選択フィルタと同様の構造のものにより形成されている。また、第１の波長選択ミラー６１、第２の波長選択ミラー６２、第３の波長選択ミラー６３、第４の波長選択ミラー６４は、図６（ａ）に示される波長選択フィルタを含んでおり、他方の光導波路９０ｂの一方の端部にループミラーが設けられており、一方の光導波路９０ａの一方の端部より光を入射させる構造のものである。
【００４９】  （レーザ装置の動作）  次に、本実施の形態におけるレーザ装置の動作について説明する。本実施の形態においては、図７に示されるように、第５のリング共振器７５と第１のリング共振器７１及び第７のリング共振器７７とのＦＳＲが僅かに異なるように形成されている。具体的には、第５のリング共振器７５は、ＦＳＲが２５ＧＨｚとなるように半径が約４７５μｍで形成されており、第１のリング共振器７１及び第７のリング共振器７７は、第５のリング共振器７５よりもＦＳＲが約５％狭くなるように形成されている。従って、第１のリング共振器７１及び第７のリング共振器７７は、半径が約５００μｍで形成されており、第１のリング共振器７１及び第７のリング共振器７７のＦＳＲは２３．７５ＧＨｚとなっている。このように、第５のリング共振器７５と第１のリング共振器７１及び第７のリング共振器７７とにおけるＦＳＲが僅かに異なる場合、第５のリング共振器７５における共振波長と第１のリング共振器７１及び第７のリング共振器７７における共振波長とが一致した波長λ１においてレーザ発振する（バーニア効果）。本実施の形態においては、この波長λ１のレーザ光が、第１のレーザ光となる。尚、本実施の形態においては、第１のリング共振器７１と第７のリング共振器７７は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されている。
【００５０】  即ち、図８に示されるように、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａに形成されている部分反射ミラー１１と第２の波長選択ミラー６２との間において、一点鎖線で示される光路を辿り波長λ１の第１のレーザ光を出射する第１のレーザ共振器が形成される。具体的には、波長λ１の光は、第５の波長選択フィルタ５５及び第１の波長選択フィルタ５１において、ドロップ光となる波長の光である。従って、部分反射ミラー１１と第２の波長選択ミラー６２との間に存在している第１のＳＯＡ１０、第１の光導波路９１、第１のリング共振器７１、第２の光導波路９２、第５のリング共振器７５、第４の光導波路９４を経由する光路においてレーザ発振する。より詳細には、部分反射ミラー１１と第２のループミラー８２との間に存在している第１のＳＯＡ１０、第１の光導波路９１、第１のリング共振器７１、第２の光導波路９２、第５のリング共振器７５、第４の光導波路９４、第７のリング共振器７７、第８の光導波路９８を経由する光路においてレーザ発振する。
【００５１】  上述したように、微小に共振波長間隔が異なる２つのリング共振器からなるフィルタにおいては、第１のリング共振器７１における共振波長間隔をＦＳＲａとし、第５のリング共振器７５における共振波長間隔をＦＳＲｂとした場合、波長可変範囲は、下記の（１）に示す式により表される。  （波長可変範囲）＝ＦＳＲｂ×｛ＦＳＲａ／（｜ＲＳＲａ−ＦＳＲｂ｜）｝・・・・（１）  尚、上記における（１）に示される式に含まれる｛ＦＳＲａ／（｜ＲＳＲａ−ＦＳＲｂ｜）｝は、バーニア効果を利用した場合における波長可変量増倍係数であり、１つのリング共振器における共振波長の変化に対して、波長可変量増倍係数分だけレーザ光の発振波長を増大させることができる。｛ＦＳＲａ／（｜ＲＳＲａ−ＦＳＲｂ｜）｝は、第１のリング共振器７１における共振波長の周期を、第１のリング共振器７１における共振波長間隔と第５のリング共振器７５における共振波長間隔との差分で割ったものであり、この差分が小さい程、波長可変範囲は大きくなる。例えば、第１のリング共振器７１における共振波長の周期に対して、第１のリング共振器７１における共振波長間隔と第５のリング共振器７５における共振波長間隔との差分が１０％である場合には、波長可変量は１０倍増大させることができる。バーニア効果による波長可変幅の増大を有効に活用するためには、少なくとも波長可変量増倍係数は、５倍以上、更には１０倍以上であることが好ましい。よって、第１のリング共振器７１における共振波長の周期に対して、第１のリング共振器７１における共振波長間隔と第５のリング共振器７５における共振波長間隔との差分は２０％以下、更には１０％以下と微小である方が好ましい。但し、後述するように、共振波長間隔との差分をあまり小さくしすぎると、４つのレーザ共振器の独立動作に悪影響を与える場合があり、リング共振器におけるフィネスとあわせて調整が必要となる。
【００５２】  また、本実施の形態においては、図７に示されるように、第５のリング共振器７５と第２のリング共振器７２及び第６のリング共振器７６とのＦＳＲが僅かに異なるように形成されている。即ち、第２のリング共振器７２及び第６のリング共振器７６は、第５のリング共振器７５よりもＦＳＲが約５％狭くなるように、半径が約５００μｍで形成されており、第２のリング共振器７２及び第６のリング共振器７６のＦＳＲは２３．７５ＧＨｚとなっている。このように、第５のリング共振器７５と第２のリング共振器７２及び第６のリング共振器７６とにおけるＦＳＲが僅かに異なる場合、第５のリング共振器７５における共振波長と第２のリング共振器７２及び第６のリング共振器７６における共振波長とが一致した波長λ２においてレーザ発振する（バーニア効果）。本実施の形態においては、この波長λ２のレーザ光が、第２のレーザ光となる。尚、本実施の形態においては、第２のリング共振器７２と第６のリング共振器７６は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されている。
【００５３】  即ち、図９に示されるように、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａに形成されている部分反射ミラー２１と第１の波長選択ミラー６１との間において、一点鎖線で示される光路を辿り波長λ２の第２のレーザ光を出射する第２のレーザ共振器が形成される。具体的には、波長λ２の光は、第５の波長選択フィルタ５５及び第２の波長選択フィルタ５２において、ドロップ光となる波長の光である。従って、部分反射ミラー２１と第１の波長選択ミラー６１との間に存在している第２のＳＯＡ２０、第３の光導波路９３、第２のリング共振器７２、第４の光導波路９４、第５のリング共振器７５、第２の光導波路９２を経由する光路においてレーザ発振する。より詳細には、部分反射ミラー２１と第１のループミラー８１との間に存在している第２のＳＯＡ２０、第３の光導波路９３、第２のリング共振器７２、第４の光導波路９４、第５のリング共振器７５、第２の光導波路９２、第６のリング共振器７６、第７の光導波路９７を経由する光路においてレーザ発振する。
【００５４】  また、本実施の形態においては、図７に示されるように、第５のリング共振器７５と第３のリング共振器７３及び第９のリング共振器７９とのＦＳＲが僅かに異なるように形成されている。即ち、第３のリング共振器７３及び第９のリング共振器７９は、第５のリング共振器７５よりもＦＳＲが約５％狭くなるように、半径が約５００μｍで形成されており、第３のリング共振器７３及び第９のリング共振器７９のＦＳＲは２３．７５ＧＨｚとなっている。このように、第５のリング共振器７５と第３のリング共振器７３及び第９のリング共振器７９におけるＦＳＲが僅かに異なる場合、第５のリング共振器７５における共振波長と第３のリング共振器７３及び第９のリング共振器７９における共振波長とが一致した波長λ３においてレーザ発振する（バーニア効果）。本実施の形態においては、この波長λ３のレーザ光が、第３のレーザ光となる。尚、本実施の形態においては、第３のリング共振器７３と第９のリング共振器７９は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されている。
【００５５】  即ち、図１０に示されるように、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａに形成されている部分反射ミラー３１と第４の波長選択ミラー６４との間において、一点鎖線で示される光路を辿り波長λ３の第３のレーザ光を出射する第３のレーザ共振器が形成される。具体的には、波長λ３の光は、第５の波長選択フィルタ５５及び第３の波長選択フィルタ５３において、ドロップ光となる波長の光である。従って、部分反射ミラー３１と第４の波長選択ミラー６４との間に存在している第３のＳＯＡ３０、第５の光導波路９５、第３のリング共振器７３、第２の光導波路９２、第５のリング共振器７５、第４の光導波路９４を経由する光路においてレーザ発振する。より詳細には、部分反射ミラー３１と第４のループミラー８４との間に存在している第３のＳＯＡ３０、第５の光導波路９５、第３のリング共振器７３、第２の光導波路９２、第５のリング共振器７５、第４の光導波路９４、第９のリング共振器７９、第１０の光導波路１００を経由する光路においてレーザ発振する。
【００５６】  また、本実施の形態においては、図７に示されるように、第５のリング共振器７５と第４のリング共振器７４及び第８のリング共振器７８とのＦＳＲが僅かに異なるように形成されている。即ち、第４のリング共振器７４及び第８のリング共振器７８は、第５のリング共振器７５よりもＦＳＲが約５％狭くなるように、半径が約５００μｍで形成されており、第４のリング共振器７４及び第８のリング共振器７８のＦＳＲは２３．７５ＧＨｚとなっている。このように、第５のリング共振器７５と第４のリング共振器７４及び第８のリング共振器７８とにおけるＦＳＲが僅かに異なる場合、第５のリング共振器７５における共振波長と第４のリング共振器７４及び第８のリング共振器７８における共振波長とが一致した波長λ４においてレーザ発振する（バーニア効果）。本実施の形態においては、この波長λ４のレーザ光が、第４のレーザ光となる。尚、本実施の形態においては、第４のリング共振器７４と第８のリング共振器７８は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されている。
【００５７】  即ち、図１１に示されるように、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａに形成されている部分反射ミラー４１と第３の波長選択ミラー６３との間において、一点鎖線で示される光路を辿り波長λ４の第４のレーザ光を出射する第４のレーザ共振器が形成される。具体的には、波長λ４の光は、第５の波長選択フィルタ５５及び第４の波長選択フィルタ５４において、ドロップ光となる波長の光である。従って、部分反射ミラー４１と第３の波長選択ミラー６３との間に存在している第４のＳＯＡ４０、第６の光導波路９６、第４のリング共振器７４、第４の光導波路９４、第５のリング共振器７５、第２の光導波路９２を経由する光路においてレーザ発振する。より詳細には、部分反射ミラー４１と第３のループミラー８３との間に存在している第４のＳＯＡ４０、第６の光導波路９６、第４のリング共振器７４、第４の光導波路９４、第５のリング共振器７５、第２の光導波路９２、第８のリング共振器７８、第９の光導波路９９を経由する光路においてレーザ発振する。
【００５８】  尚、本実施の形態においては、波長λ１、波長λ２、波長λ３、波長λ４は相互に異なるように、リング共振器が形成される位置やヒータにより調整されている。
【００５９】  図１２には、本実施の形態におけるレーザ装置において、各々のリング共振器における共振波長の関係を示す。本実施の形態では、第１のレーザ共振器において共振し、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａより出射される第１のレーザ光は、第１のリング共振器７１における共振波長と第５のリング共振器７５における共振波長とが重なった波長λ１のレーザ光である。従って、波長λ１と共振波長が一致するリング共振器は、第５のリング共振器７５の他には、第１のリング共振器７１であり、波長λ１と共振波長が不一致となるリング共振器は、第２のリング共振器７２及び第３のリング共振器７３である。また、波長λ１と選択波長が一致する波長選択ミラーは、第２の波長選択ミラー６２であり、波長λ１と選択波長が不一致となる波長選択ミラーは、第３の波長選択ミラー６３である。よって、波長λ１は第７のリング共振器７７における共振波長の一つと一致し、第８のリング共振器７８における共振波長とは不一致となる。
【００６０】  また、第２のレーザ共振器において共振し、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａより出射される第２のレーザ光は、第２のリング共振器７２における共振波長と第５のリング共振器７５における共振波長とが重なった波長λ２のレーザ光である。従って、波長λ２と共振波長が一致するリング共振器は、第５のリング共振器７５の他には、第２のリング共振器７２であり、波長λ２と共振波長が不一致となるリング共振器は、第１のリング共振器７１及び第４のリング共振器７４である。また、波長λ２と選択波長が一致する波長選択ミラーは、第１の波長選択ミラー６１であり、波長λ２と選択波長が不一致となる波長選択ミラーは、第４の波長選択ミラー６４である。よって、波長λ２は第６のリング共振器７６における共振波長の一つと一致し、第９のリング共振器７９における共振波長とは不一致となる。
【００６１】  また、第３のレーザ共振器において共振し、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａより出射される第３のレーザ光は、第３のリング共振器７３における共振波長と第５のリング共振器７５における共振波長とが重なった波長λ３のレーザ光である。従って、波長λ３と共振波長が一致するリング共振器は、第５のリング共振器７５の他には、第３のリング共振器７３であり、波長λ３と共振波長が不一致となるリング共振器は、第１のリング共振器７１及び第４のリング共振器７４である。また、波長λ３と選択波長が一致する波長選択ミラーは、第４の波長選択ミラー６４であり、波長λ３と選択波長が不一致となる波長選択ミラーは、第１の波長選択ミラー６１である。よって、波長λ３は第９のリング共振器７９における共振波長の一つと一致し、第６のリング共振器７６における共振波長とは不一致となる。
【００６２】  また、第４のレーザ共振器において共振し、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａより出射される第４のレーザ光は、第４のリング共振器７４における共振波長と第５のリング共振器７５における共振波長とが重なった波長λ４のレーザ光である。従って、波長λ４と共振波長が一致するリング共振器は、第５のリング共振器７５の他には、第４のリング共振器７４であり、波長λ４と共振波長が不一致となるリング共振器は、第２のリング共振器７２及び第３のリング共振器７３である。また、波長λ４と選択波長が一致する波長選択ミラーは、第３の波長選択ミラー６３であり、波長λ４と選択波長が不一致となる波長選択ミラーは、第２の波長選択ミラー６２である。よって、波長λ４は第８のリング共振器７８における共振波長の一つと一致し、第７のリング共振器７７における共振波長とは不一致となる。
【００６３】  次に、本実施の形態におけるレーザ装置について、図８〜図１１に基づきより詳細に説明する。
【００６４】  図８に示されるように、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａより出射される波長λ１の第１のレーザ光は、第１のＳＯＡ１０から出射された光を共振させてレーザ発振させたものである。具体的には、第１のＳＯＡ１０の他方の端面１０ｂより出射された光は、第１の光導波路９１に伝搬し、第１のリング共振器７１において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第１のリング共振器７１に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。第１のリング共振器７１に伝搬した光は、更に、第２の光導波路９２に伝搬し、第５のリング共振器７５において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。即ち、第１のリング共振器７１においてドロップ光となった共振波長の光うち、第５のリング共振器７５の共振波長と一致する波長λ１の光のみ、ドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。
【００６５】  第５のリング共振器７５に伝搬した波長λ１の光は、更に、第４の光導波路９４に伝搬し、第２のリング共振器７２の近傍を通過する。しかしながら、第１のリング共振器７１の共振波長と第５のリング共振器７５の共振波長とが一致している波長λ１は、第２のリング共振器７２の共振波長ではないため、第４の光導波路９４を伝搬している波長λ１の光は、第２のリング共振器７２に伝搬することなく、第２の波長選択フィルタ５２においてスルー光となる。
【００６６】  従って、第４の光導波路９４を伝搬している波長λ１の光は、第２の波長選択ミラー６２により反射され、同じ経路をたどって第１のＳＯＡ１０まで戻る。尚、第２の波長選択ミラー６２では、第４の光導波路９４を伝搬している波長λ１の光は、第７のリング共振器７７に伝搬し、更に、第８の光導波路９８に伝搬し、第８の光導波路９８の一方の端部９８ａに設けられた第２のループミラー８２により反射される。
【００６７】  また、図９に示されるように、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａより出射される波長λ２の第２のレーザ光は、第２のＳＯＡ２０から出射された光を共振させてレーザ発振させたものである。具体的には、第２のＳＯＡ２０の他方の端面２０ｂより出射された光は、第３の光導波路９３に伝搬し、第２のリング共振器７２において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第２のリング共振器７２に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。第２のリング共振器７２に伝搬した光は、更に、第４の光導波路９４に伝搬し、第５のリング共振器７５において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。即ち、第２のリング共振器７２においてドロップ光となった共振波長の光うち、第５のリング共振器７５の共振波長と一致する波長λ２の光のみ、ドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。
【００６８】  第５のリング共振器７５に伝搬した波長λ２の光は、更に、第２の光導波路９２に伝搬し、第１のリング共振器７１の近傍を通過する。しかしながら、第２のリング共振器７２の共振波長と第５のリング共振器７５の共振波長とが一致している波長λ２は、第１のリング共振器７１の共振波長ではないため、第２の光導波路９２を伝搬している波長λ２の光は、第１のリング共振器７１に伝搬することなく、第１の波長選択フィルタ５１においてスルー光となる。
【００６９】  従って、第２の光導波路９２を伝搬している波長λ２の光は、第１の波長選択ミラー６１により反射され、同じ経路をたどって第２のＳＯＡ２０まで戻る。尚、第１の波長選択ミラー６１では、第２の光導波路９２を伝搬している波長λ２の光は、第６のリング共振器７６に伝搬し、更に、第７の光導波路９７に伝搬し、第７の光導波路９７の一方の端部９７ａに設けられた第１のループミラー８１により反射される。
【００７０】  また、図１０に示されるように、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａより出射される波長λ３の第３のレーザ光は、第３のＳＯＡ３０から出射された光を共振させてレーザ発振させたものである。具体的には、第３のＳＯＡ３０の他方の端面３０ｂより出射された光は、第５の光導波路９５に伝搬し、第３のリング共振器７３において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第３のリング共振器７３に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。第３のリング共振器７３に伝搬した光は、更に、第２の光導波路９２に伝搬し、第５のリング共振器７５において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。即ち、第３のリング共振器７３においてドロップ光となった共振波長の光うち、第５のリング共振器７５の共振波長と一致する波長λ３の光のみ、ドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。
【００７１】  第５のリング共振器７５に伝搬した波長λ３の光は、更に、第４の光導波路９４に伝搬し、第４のリング共振器７４の近傍を通過する。しかしながら、第３のリング共振器７３の共振波長と第５のリング共振器７５の共振波長とが一致している波長λ３は、第４のリング共振器７４の共振波長ではないため、第４の光導波路９４を伝搬している波長λ３の光は、第４のリング共振器７４に伝搬することなく、第４の波長選択フィルタ５４においてスルー光となる。
【００７２】  従って、第４の光導波路９４を伝搬している波長λ３の光は、第４の波長選択ミラー６４により反射され、同じ経路をたどって第３のＳＯＡ２０まで戻る。尚、第４の波長選択ミラー６４では、第４の光導波路９４を伝搬している波長λ３の光は、第９のリング共振器７９に伝搬し、更に、第１０の光導波路１００に伝搬し、第１０の光導波路１００の一方の端部１００ａに設けられた第４のループミラー８４により反射される。
【００７３】  また、図１１に示されるように、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａより出射される波長λ４の第４のレーザ光は、第４のＳＯＡ４０から出射された光を共振させてレーザ発振させたものである。具体的には、第４のＳＯＡ４０の他方の端面４０ｂより出射された光は、第６の光導波路９６に伝搬し、第４のリング共振器７４において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第４のリング共振器７４に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。第４のリング共振器７４に伝搬した光は、更に、第４の光導波路９４に伝搬し、第５のリング共振器７５において共振波長に一致する波長の光のみドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。即ち、第４のリング共振器７４においてドロップ光となった共振波長の光うち、第５のリング共振器７５の共振波長と一致する波長λ４の光のみ、ドロップ光として第５のリング共振器７５に伝搬し、それ以外の波長の光はスルー光となる。
【００７４】  第５のリング共振器７５に伝搬した波長λ４の光は、更に、第２の光導波路９２に伝搬し、第３のリング共振器７３の近傍を通過する。しかしながら、第４のリング共振器７４の共振波長と第５のリング共振器７５の共振波長とが一致している波長λ４は、第３のリング共振器７３の共振波長ではないため、第２の光導波路９２を伝搬している波長λ４の光は、第３のリング共振器７３に伝搬することなく、第３の波長選択フィルタ５３においてスルー光となる。
【００７５】  従って、第２の光導波路９２を伝搬している波長λ４の光は、第３の波長選択ミラー６３により反射され、同じ経路をたどって第４のＳＯＡ４０まで戻る。尚、第３の波長選択ミラー６３では、第２の光導波路９２を伝搬している波長λ４の光は、第８のリング共振器７８に伝搬し、更に、第９の光導波路９９に伝搬し、第９の光導波路９９の一方の端部９９ａに設けられた第３のループミラー８３により反射される。
【００７６】  ところで、本実施の形態のレーザ装置においては、波長選択のための第６のリング共振器７６を有する第１の波長選択ミラー６１が設けられている。第６のリング共振器７６の共振波長は、第２のリング共振器７２の共振波長と同じであるが、第１のリング共振器７１の共振波長及び第４のリング共振器７４の共振波長とは異なっている。
【００７７】  図１０に示されるように、本実施の形態における第３のレーザ共振器においては、第３のリング共振器７３のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第２の光導波路９２を第１の波長選択ミラー６１に向かって伝搬する。ここで、第１の波長選択ミラー６１に代えて、全反射ミラーを用いた場合、第５のリング共振器７５のスルー光は、すべて全反射ミラーにおいて反射され、第３のリング共振器７３を介し、第３のＳＯＡ３０に戻ってしまう。この場合、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａからが、所望とする波長λ３の以外の波長のレーザ光も出射されてしまう。即ち、第３のＳＯＡ３０における部分反射ミラー３１と全反射ミラーとの間において、第３のレーザ共振器以外の別のレーザ共振器が形成されてしまうため、第３のリング共振器７３の共振波長となるレーザ光が全て出射されてしまう。よって、この場合には、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａより、所望とする波長以外のレーザ光も出射されるため、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ３の第３のレーザ光のみを出射させることができない。
【００７８】  本実施の形態においては、第３のリング共振器７３とは共振波長が異なる第６のリング共振器７６を有する第１の波長選択ミラー６１が設けられている。よって、第３のリング共振器７３のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第１の波長選択ミラー６１において選択波長とは異なり反射されることはないため、第３のＳＯＡ３０に戻ることはない。これにより、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａより、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ３の第３のレーザ光のみを出射させることができる。
【００７９】  尚、図７に示されるように、本実施の形態においては、第６のリング共振器７６の共振波長と第２のリング共振器７２の共振波長とは同じとなるように形成されている。従って、図９に示されるように、第２のレーザ共振器においては、第２のリング共振器７２を有する第２の波長選択フィルタ５２において選択された選択波長のレーザ光は、第６のリング共振器７６において選択されるため第１の波長選択ミラー６１により反射される。このため、第１の波長選択ミラー６１を用いた場合でも、第２のレーザ共振器における第２のＳＯＡ２０より出射される波長λ２の第２のレーザ光は単純な全反射ミラーを用いた場合と同等の特性を得ることができる。
【００８０】  また、本実施の形態のレーザ装置においては、波長選択のための第７のリング共振器７７を有する第２の波長選択ミラー６２が設けられている。第７のリング共振器７７の共振波長は、第１のリング共振器７１の共振波長と同じであるが、第２のリング共振器７２の共振波長及び第３のリング共振器７３の共振波長とは異なっている。
【００８１】  図１１に示されるように、本実施の形態における第４のレーザ共振器においては、第４のリング共振器７４のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第４の光導波路９４を第２の波長選択ミラー６２に向かって伝搬する。ここで、第２の波長選択ミラー６２に代えて、全反射ミラーを用いた場合、第５のリング共振器７５のスルー光は、すべて全反射ミラーにおいて反射され、第４のリング共振器７４を介し、第４のＳＯＡ４０に戻ってしまう。この場合、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａからは、所望とする波長λ４の以外の波長のレーザ光も出射されてしまう。即ち、第４のＳＯＡ４０における部分反射ミラー４１と全反射ミラーとの間において、第４のレーザ共振器以外の別のレーザ共振器が形成されてしまうため、第４のリング共振器７４の共振波長となるレーザ光が全て出射されてしまう。よって、この場合には、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａより、所望とする波長以外のレーザ光も出射されるため、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ４の第４のレーザ光のみを出射させることができない。
【００８２】  本実施の形態においては、第４のリング共振器７４とは共振波長が異なる第７のリング共振器７７を有する第２の波長選択ミラー６２が設けられている。よって、第４のリング共振器７４のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第２の波長選択ミラー６２において選択波長とは異なり反射されることはないため、第４のＳＯＡ４０に戻ることはない。これにより、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａより、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ４の第４のレーザ光のみを出射させることができる。
【００８３】  尚、図７に示されるように、本実施の形態においては、第７のリング共振器７７の共振波長と第１のリング共振器７１の共振波長とは同じとなるように形成されている。従って、図８に示されるように、第１のレーザ共振器においては、第１のリング共振器７１を有する第１の波長選択フィルタ５１において選択された選択波長のレーザ光は、第７のリング共振器７７において選択されるため第２の波長選択ミラー６２により反射される。このため、第２の波長選択ミラー６２を用いた場合でも、第１のレーザ共振器における第１のＳＯＡ１０より出射される波長λ１の第１のレーザ光は単純な全反射ミラーを用いた場合と同等の特性を得ることができる。
【００８４】  また、本実施の形態のレーザ装置においては、波長選択のための第８のリング共振器７８を有する第３の波長選択ミラー６３が設けられている。第８のリング共振器７８の共振波長は、第４のリング共振器７４の共振波長と同じであるが、第２のリング共振器７２の共振波長及び第３のリング共振器７３の共振波長とは異なっている。
【００８５】  図８に示されるように、本実施の形態における第１のレーザ共振器においては、第１のリング共振器７１のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第２の光導波路９２を第３の波長選択ミラー６３に向かって伝搬する。ここで、第３の波長選択ミラー６３に代えて、全反射ミラーを用いた場合、第５のリング共振器７５のスルー光は、すべて全反射ミラーにおいて反射され、第１のリング共振器７１を介し、第１のＳＯＡ１０に戻ってしまう。この場合、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａからは、所望とする波長λ１の以外の波長のレーザ光も出射されてしまう。即ち、第１のＳＯＡ１０における部分反射ミラー１１と全反射ミラーとの間において、第１のレーザ共振器以外の別のレーザ共振器が形成されてしまうため、第１のリング共振器７１の共振波長となるレーザ光が全て出射されてしまう。よって、この場合には、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａより、所望とする波長以外のレーザ光も出射されるため、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ１の第１のレーザ光のみを出射させることができない。
【００８６】  本実施の形態においては、第１のリング共振器７１とは共振波長が異なる第８のリング共振器７８を有する第３の波長選択ミラー６３が設けられている。よって、第１のリング共振器７１のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第３の波長選択ミラー６３において選択波長とは異なり反射されることはないため、第１のＳＯＡ１０に戻ることはない。これにより、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａより、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ１の第１のレーザ光のみを出射させることができる。
【００８７】  尚、図７に示されるように、本実施の形態においては、第８のリング共振器７８の共振波長と第４のリング共振器７４の共振波長とは同じとなるように形成されている。従って、図１１に示されるように、第４のレーザ共振器においては、第４のリング共振器７４を有する第４の波長選択フィルタ５４において選択された選択波長のレーザ光は、第８のリング共振器７８において選択されるため第３の波長選択ミラー６３により反射される。このため、第３の波長選択ミラー６３を用いた場合でも、第４のレーザ共振器における第４のＳＯＡ４０より出射される波長λ４の第４のレーザ光は単純な全反射ミラーを用いた場合と同等の特性を得ることができる。
【００８８】  また、本実施の形態のレーザ装置においては、波長選択のための第９のリング共振器７９を有する第４の波長選択ミラー６４が設けられている。第９のリング共振器７９の共振波長は、第３のリング共振器７３の共振波長と同じであるが、第１のリング共振器７１の共振波長及び第４のリング共振器７４の共振波長とは異なっている。
【００８９】  図９に示されるように、本実施の形態における第２のレーザ共振器においては、第２のリング共振器７２のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第４の光導波路９４を第４の波長選択ミラー６４に向かって伝搬する。ここで、第４の波長選択ミラー６４に代えて、全反射ミラーを用いた場合、第５のリング共振器７５のスルー光は、すべて全反射ミラーにおいて反射され、第２のリング共振器７２を介し、第２のＳＯＡ２０に戻ってしまう。この場合、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａからは、所望とする波長λ２の以外の波長のレーザ光も出射されてしまう。即ち、第２のＳＯＡ２０における部分反射ミラー２１と全反射ミラーとの間において、第２のレーザ共振器以外の別のレーザ共振器が形成されてしまうため、第２のリング共振器７２の共振波長となるレーザ光が全て出射されてしまう。よって、この場合には、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａより、所望とする波長以外のレーザ光も出射されるため、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ２の第２のレーザ光のみを出射させることができない。
【００９０】  本実施の形態においては、第２のリング共振器７２とは共振波長が異なる第９のリング共振器７９を有する第４の波長選択ミラー６４が設けられている。よって、第２のリング共振器７２のドロップ光となり、第５のリング共振器７５のスルー光となるレーザ光は、第４の波長選択ミラー６４において選択波長とは異なり反射されることはないため、第２のＳＯＡ２０に戻ることはない。これにより、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａより、所望とする波長のレーザ光のみ、即ち、波長λ２の第２のレーザ光のみを出射させることができる。
【００９１】  尚、図７に示されるように、本実施の形態においては、第９のリング共振器７９の共振波長と第３のリング共振器７３の共振波長とは同じとなるように形成されている。従って、図１０に示されるように、第３のレーザ共振器においては、第３のリング共振器７３を有する第３の波長選択フィルタ５３において選択された選択波長のレーザ光は、第９のリング共振器７９において選択されるため第４の波長選択ミラー６４により反射される。このため、第４の波長選択ミラー６４を用いた場合でも、第３のレーザ共振器における第３のＳＯＡ３０より出射される波長λ３の第３のレーザ光は単純な全反射ミラーを用いた場合と同等の特性を得ることができる。
【００９２】  このように、本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１のＳＯＡ１０から出射された光は、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０に到達することはない。また、第２のＳＯＡ２０から出射された光は、第１のＳＯＡ１０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０に到達することはない。第３のＳＯＡ３０から出射された光は、第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第４のＳＯＡ４０に到達することはない。第４のＳＯＡ４０から出射された光は、第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０に到達することはない。
【００９３】  よって、第１のＳＯＡ１０から出射されるレーザ光、第２のＳＯＡ２０から出射されるレーザ光、第３のＳＯＡ３０から出射されるレーザ光、第４のＳＯＡ４０から出射されるレーザ光は、相互に波長が異なっており、独立して発振したレーザ光となる。
【００９４】  また、第１のＳＯＡ１０の他方の端面１０ｂから出射された光と第２のＳＯＡ２０の他方の端面２０ｂから出射された光は、ともに第５のリング共振器７５を通過する。このため、各々の発振波長である波長λ１、波長λ２は、ともに第５のリング共振器７５の共振波長のうちのいずれかと一致する。従って、第１のＳＯＡ１０から出射されるレーザ光と第２のＳＯＡ２０から出射されるレーザ光との発振波長間隔（｜λ１−λ２｜）は、常に第５のリング共振器７５のＦＳＲの整数倍となり、波長間隔を正確に設定することができる。
【００９５】  また、第２のＳＯＡ２０の他方の端面２０ｂから出射された光と第３のＳＯＡ３０の他方の端面３０ｂから出射された光は、ともに第５のリング共振器７５を通過する。このため、各々の発振波長である波長λ２、波長λ３は、ともに第５のリング共振器７５の共振波長のうちのいずれかと一致する。従って、第２のＳＯＡ２０から出射されるレーザ光と第３のＳＯＡ３０から出射されるレーザ光との発振波長間隔（｜λ２−λ３｜）は、常に第５のリング共振器７５のＦＳＲの整数倍となり、波長間隔を正確に設定することができる。
【００９６】  また、第３のＳＯＡ３０の他方の端面３０ｂから出射された光と第４のＳＯＡ４０の他方の端面４０ｂから出射された光は、ともに第５のリング共振器７５を通過する。このため、各々の発振波長である波長λ３、波長λ４は、ともに第５のリング共振器７５の共振波長のうちのいずれかと一致する。従って、第３のＳＯＡ３０から出射されるレーザ光と第４のＳＯＡ４０から出射されるレーザ光との発振波長間隔（｜λ３−λ４｜）は、常に第５のリング共振器７５のＦＳＲの整数倍となり、波長間隔を正確に設定することができる。
【００９７】  従って、例えば、第５のリング共振器７５のＦＳＲを２５ＧＨｚとした場合、本実施の形態におけるレーザ装置においては、波長間隔が２５ＧＨｚの整数倍となる波長の異なる４つのレーザ光を出射させることができる。
【００９８】  また、本発明のレーザでは、単純に１つのレーザ装置で４つの異なる波長のレーザ光を出力できるようになるため、単一、あるいは、２つのレーザ光を出力するレーザ装置と比較して１つの波長辺りのコストを抑制することができる。
【００９９】  ところで、本実施の形態におけるレーザ装置においては、例えば、第５のリング共振器７５と第１のリング共振器７１により選択された波長λ１の光が、第２のリング共振器７２に伝搬しないようにすることが求められる。これは、第１のＳＯＡ１０から出射される第１のレーザ光と第２のＳＯＡ２０から出射される第２のレーザ光とを独立させるためである。具体的には、波長λ１と波長λ２が異なる波長となるように、各々のリング共振器の共振波長や形成される位置を調整すればよいが、実際には、各々の共振波長の鋭さ（フィネス）についても考慮する必要がある。
【０１００】  ここで、図１３に基づき、最も高いフィネスが必要となる場合として、波長λ１と波長λ２とが第５のリング共振器７５の周期的な共振波長のうち互いに隣り合う共振波長である場合について考える。
【０１０１】  第５のリング共振器７５におけるＦＳＲをλｓｐとし、第１のリング共振器７１及び第２のリング共振器７２におけるＦＳＲをλｓｐ−Δλαとし、波長λ２は波長λ１に対して第５のリング共振器７５の共振波長における１つ長波側の波長であると仮定する。この場合、λ２＝λ１+λｓｐとなる。
【０１０２】  第２のリング共振器７２の共振波長のうちの１つはλ２に一致し、λ２よりも１個短波側の第２のリング共振器７２の共振波長は、λ２−（λｓｐ−Δλα)＝λ１＋Δλαとなる。
【０１０３】  従って、第１のリング共振器７１と第５のリング共振器７５において共振波長が重なる波長λ１に最も近い第２のリング共振器７２の共振波長は、波長λ１からＦＳＲの差分であるΔλαだけ離れた波長となる。各々のリング共振器のフィネスが低い場合、例えば、図１３に示されるように、各共振波長の半値全幅Δλｈ（ＦＷＨＭ）がΔλαと同程度の場合について考える。この場合、波長λ１に対して第２のリング共振器７２の共振波長のピークがΔλαずれていても、波長λ１の波長の光のうちの１０％以上が第２のリング共振器７２のドロップ光となり、第２のＳＯＡ２０まで到達する。このため、第１のレーザ共振器と第２のレーザ共振器において独立した動作が困難となる。
【０１０４】  従って、第１のレーザ共振器と第２のレーザ共振器において安定した独立した動作をさせるためには、図１４に示されるように、各々のリング共振器における共振波長の鋭さは、半値全幅Δλｈ（ＦＷＨＭ）がΔλα／２以下であることが好ましい。
【０１０５】  上記においては、一例として、第１のリング共振器７１を共振波長が一致するリング共振器、第２のリング共振器７２を共振波長が不一致となるリング共振器として説明した。本実施の形態においては、この関係、即ち、共振波長が一致するリング共振器と共振波長が不一致となるリング共振器との関係は、他の共振波長が一致するリング共振器と共振波長が不一致となるリング共振器においても同様である。
【０１０６】  また、本実施の形態においては、第１のリング共振器７１、第２のリング共振器７２、第３のリング共振器７３、第４のリング共振器７４、第５のリング共振器７５、第６のリング共振器７６、第７のリング共振器７７、第８のリング共振器７８及び第９のリング共振器７９が、シリコン導波路により形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１のリング共振器７１、第２のリング共振器７２、第３のリング共振器７３、第４のリング共振器７４、第５のリング共振器７５、第６のリング共振器７６、第７のリング共振器７７、第８のリング共振器７８及び第９のリング共振器７９は、石英系材料を使った光導波路や、ＩｎＰ等の化合物半導体材料を用いた光導波路により形成されているものであってもよい。これらのリング共振器をＩｎＰ等の化合物半導体材料により形成した場合には、リング共振器を形成している光導波路と、第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０及び第４のＳＯＡ４０とをモノシリックに集積することができるため、レーザ装置の小型化や、実装の簡素化が可能となる。
【０１０７】  また、本実施の形態では、第５のリング共振器７５のＦＳＲよりも、第１のリング共振器７１及び第２のリング共振器７２のＦＳＲが狭く、第１のリング共振器７１と第２のリング共振器７２のＦＳＲが同じ場合等について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１のリング共振器７１と第２のリング共振器７２のＦＳＲは異なっていてもよい。
【０１０８】  尚、第１のリング共振器７１と第２のリング共振器７２のＦＳＲを一致させて、第１のリング共振器７１の共振波長と第２のリング共振器７２の共振波長をずらした場合には、他の波長領域においても、全体的に共振波長がずれる。よって、この場合においては、第１のリング共振器７１と第２のリング共振器７２との間において共振波長が一致することを考慮する必要がなくなるという利点がある。
【０１０９】  また、第１の光導波路９１の他方の端部、第３の光導波路９３の他方の端部、第５の光導波路９５の他方の端部、第６の光導波路９６の他方の端部、第２の光導波路９２の両側の端部、第４の光導波路９４の両側の端部は、無反射処理が施されていることが好ましい。
【０１１０】  また、各々のリング共振器には、各々のリング共振器のリング部分にヒータ電極が形成されているが、これ以外にも、共振器縦モード位置を合わせるための不図示の位相調整用ヒータ電極が形成されていてもよい。例えば、第１のＳＯＡ１０と第１のリング共振器７１との間の第１の光導波路９１に不図示の第１の位相調整用ヒータ電極が形成され、第２のＳＯＡ２０と第２のリング共振器７２との間の第３の光導波路９３に不図示の第２の位相調整用ヒータ電極が形成され、第３のＳＯＡ３０と第３のリング共振器７３との間の第５の光導波路９５に不図示の第３の位相調整用ヒータ電極が形成され、第４のＳＯＡ４０と第４のリング共振器７４との間の第６の光導波路９６に不図示の第４の位相調整用ヒータ電極が形成されていてもよい。これにより、第１のレーザ共振器、第２のレーザ共振器、第３のレーザ共振器、第４のレーザ共振器において、各々独立に共振器縦モード位置を調整することができる。
【０１１１】  〔第２の実施の形態〕  次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態におけるレーザ装置は、図１５に示されるように、第１の実施の形態よりも、第１のリング共振器１７１、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４、第６のリング共振器１７６、第７のリング共振器１７７、第８のリング共振器１７８、第９のリング共振器１７９の半径が小さく形成されている構造のものである。
【０１１２】  本実施の形態においては、第１の波長選択フィルタ１５１は第１のリング共振器１７１を有しており、第２の波長選択フィルタ１５２は第２のリング共振器１７２を有しており、第３の波長選択フィルタ１５３は第３のリング共振器１７３を有しており、第４の波長選択フィルタ１５４は第４のリング共振器１７４を有している。また、第１の波長選択ミラー１６１は第６のリング共振器１７６を有しており、第２の波長選択ミラー１６２は第７のリング共振器１７７を有しており、第３の波長選択ミラー１６３は第８のリング共振器１７８を有しており、第４の波長選択ミラー１６４は第９のリング共振器１７９を有している。
【０１１３】  本実施の形態におけるレーザ装置においては、図１６に示されるように、第５のリング共振器７５のＦＳＲがλｓｐであるのに対して、第１のリング共振器１７１、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４のＦＳＲが４λｓｐ−Δλβとなっている。即ち、第１の実施の形態においては、第１のリング共振器７１、第２のリング共振器７２、第３のリング共振器７３、第４のリング共振器７４のＦＳＲは、第５のリング共振器７５のＦＳＲから僅かにずれているのに対し、本実施の形態においては、第１のリング共振器１７１、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４のＦＳＲは、第５のリング共振器７５のＦＳＲの４倍の値より僅かにずれている。例えば、第５のリング共振器７５のＦＳＲが２５ＧＨｚとなるように半径が約４７５μｍで形成されており、第１のリング共振器１７１、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４のＦＳＲは、１０１．２５ＧＨｚとなるように半径が約１２５μｍで形成されている。尚、ＦＳＲが１０１．２５ＧＨｚは、２５ＧＨｚ×４＋１．２５ＧＨｚである。
【０１１４】  ここで、図１６に示されるように、第１の実施の形態と同様に、波長λ１、波長λ２、波長λ３、波長λ４が、第５のリング共振器７５の共振波長であって、隣り合う４つの波長である場合を考える。波長λ２は波長λ１に対して、第５のリング共振器７５の共振波長の１つ長波側であり、波長λ３は波長λ１に対して、第５のリング共振器７５の共振波長の２つ長波側であり、波長λ４は波長λ１に対して、第５のリング共振器７５の共振波長の３つ長波側であるとすると、λ２＝λ１＋λｓｐ、λ３＝λ１＋２×λｓｐ、λ４＝λ１＋３×λｓｐとなる。
【０１１５】  この場合、例えば、第１のリング共振器１７１の共振波長と第５のリング共振器７５の共振波長が重なる波長λ１に対して、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４における共振波長は、いずれも第５のリング共振器７５の共振波長間隔であるλｓｐ程度またはλｓｐの２倍程度離れた位置に存在している。従って、第１の実施の形態におけるレーザ装置と比べて、第１のリング共振器１７１の共振波長と第５のリング共振器７５の共振波長が重なる波長λ１から、他のリング共振器である第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４の共振波長が大きく離すことができる。これにより、各々のリング共振器におけるフィネスをそれほど高くしなくても、４つのレーザにおいて互いに独立してレーザ発振をさせることができる。
【０１１６】  本実施の形態においては、第１のリング共振器１７１、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４のＦＳＲが、第５のリング共振器７５のＦＳＲの約４倍である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１のリング共振器１７１、第２のリング共振器１７２、第３のリング共振器１７３、第４のリング共振器１７４におけるＦＳＲが、第５のリング共振器７５におけるＦＳＲの約Ｎ倍、即ち、第５のリング共振器７５におけるＦＳＲのＮ×λｓｐ−Δλβ（Ｎは２以上の整数）であってもよい。この場合においても、同様に、各々のリング共振器におけるフィネスに対する要求を緩和することができる。
【０１１７】  尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【０１１８】  〔第３の実施の形態〕  次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１７に示されるように、第１の実施の形態における第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０をレーザ装置を形成している四角形のシリコン導波路チップ１１０の一辺１１０ａに設置した構造のものである。このように、シリコン導波路チップ１１０の一辺１１０ａに、第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０を設置することにより、光ファイバ等との光結合を容易にすることができる。
【０１１９】  従って、本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１の光導波路２９１は、第１のＳＯＡ１０の他方の端面１０ｂと第１の光導波路２９１の一方の端部２９１ａとの間において、相互に光が入出射されるように形成されている。また、第１の波長選択フィルタ５１は、第１のリング共振器７１と、第１のリング共振器７１に近接している第１の光導波路２９１及び第２の光導波路９２の一部により形成されている。よって、第１のリング共振器７１は、第１の光導波路２９１と第２の光導波路９２との間に形成されている。
【０１２０】  また、第３の光導波路２９３は、第２のＳＯＡ２０の他方の端面２０ｂと第３の光導波路２９３の一方の端部２９３ａとの間において、相互に光が入出射されるように形成されている。また、第２の波長選択フィルタ５２は、第２のリング共振器７２と、第２のリング共振器７２に近接している第３の光導波路２９３及び第４の光導波路９４の一部により形成されている。よって、第２のリング共振器７２は、第３の光導波路２９３と第４の光導波路９４との間に形成されている。
【０１２１】  また、第５の光導波路２９５は、第３のＳＯＡ３０の他方の端面３０ｂと第５の光導波路２９５の一方の端部２９５ａとの間において、相互に光が入出射されるように形成されている。また、第３の波長選択フィルタ５３は、第３のリング共振器７３と、第３のリング共振器７３に近接している第５の光導波路２９５及び第２の光導波路９２の一部により形成されている。よって、第３のリング共振器７３は、第５の光導波路２９５と第２の光導波路９２との間に形成されている。
【０１２２】  また、第６の光導波路２９６は、第４のＳＯＡ４０の他方の端面４０ｂと第６の光導波路２９６の一方の端部２９６ａとの間において、相互に光が入出射されるように形成されている。また、第４の波長選択フィルタ５４は、第４のリング共振器７４と、第４のリング共振器７４に近接している第６の光導波路２９６及び第４の光導波路９４の一部により形成されている。よって、第４のリング共振器７４は、第６の光導波路２９６と第４の光導波路９４との間に形成されている。
【０１２３】  尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態は、第２のレーザ装置にも適用可能である。
【０１２４】  〔第４の実施の形態〕  次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の波長選択フィルタ、第２の波長選択フィルタ、第３の波長選択フィルタ、第４の波長選択フィルタが、各々複数のリング共振器により形成されている構造のレーザ装置である。
【０１２５】  本実施の形態におけるレーザ装置は、図１８に示されるように、第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０、第１の波長選択フィルタ３５１、第２の波長選択フィルタ３５２、第３の波長選択フィルタ３５３、第４の波長選択フィルタ３５４、第５の波長選択フィルタ５５、第１の波長選択ミラー６１、第２の波長選択ミラー６２、第３の波長選択ミラー６３、第４の波長選択ミラー６４等を有している。
【０１２６】  本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａから波長λ１の第１のレーザ光が出射され、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａから波長λ２の第２のレーザ光が出射される。また、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａから波長λ３の第３のレーザ光が出射され、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａから波長λ４の第４のレーザ光が出射される。
【０１２７】  本実施の形態においては、第１の波長選択フィルタ３５１は、第１のリング共振器３７１、第１０のリング共振器３８０、各々のリング共振器に近接している第１の光導波路３９１、第１１の光導波路４０１、第２の光導波路９２の一部により形成されている。
【０１２８】  また、第２の波長選択フィルタ３５２は、第２のリング共振器３７２、第１１のリング共振器３８１、各々のリング共振器に近接している第３の光導波路３９３、第１２の光導波路４０２、第４の光導波路９４の一部により形成されている。
【０１２９】  また、第３の波長選択フィルタ３５３は、第３のリング共振器３７３、第１２のリング共振器３８２、各々のリング共振器に近接している第５の光導波路３９５、第１３の光導波路４０３、第２の光導波路９２の一部により形成されている。
【０１３０】  また、第４の波長選択フィルタ３５４は、第４のリング共振器３７４、第１３のリング共振器３８３、各々のリング共振器に近接している第６の光導波路３９６、第１４の光導波路４０４、第４の光導波路９４の一部により形成されている。
【０１３１】  尚、第５の波長選択フィルタ５５は、第５のリング共振器７５、第５のリング共振器７５に近接している第２の光導波路９２、第４の光導波路９４の一部により形成されている。
【０１３２】  第１のリング共振器３７１、第２のリング共振器３７２、第３のリング共振器３７３、第４のリング共振器３７４、第５のリング共振器７５、第６のリング共振器７６、第７のリング共振器７７、第８のリング共振器７８、第９のリング共振器７９、第１０のリング共振器３８０、第１１のリング共振器３８１、第１２のリング共振器３８２、第１３のリング共振器３８３、第１の光導波路３９１、第２の光導波路９２、第３の光導波路３９３、第４の光導波路９４、第５の光導波路３９５、第６の光導波路３９６、第７の光導波路９７、第８の光導波路９８、第９の光導波路９９、第１０の光導波路１００、第１１の光導波路４０１、第１２の光導波路４０２、第１３の光導波路４０３、第１４の光導波路４０４は、シリコン基板の上に形成されたシリコン導波路により形成されている。
【０１３３】  第１０のリング共振器３８０は、第１の光導波路３９１と第１１の光導波路４０１との間に形成されており、第１０のリング共振器３８０と第１の光導波路３９１とは近接しており、第１０のリング共振器３８０と第１１の光導波路４０１とは近接している。
【０１３４】  第１のリング共振器３７１は、第１１の光導波路４０１と第２の光導波路９２との間に形成されており、第１のリング共振器３７１と第１１の光導波路４０１とは近接しており、第１のリング共振器３７１と第２の光導波路９２とは近接している。
【０１３５】  第１１のリング共振器３８１は、第３の光導波路３９３と第１２の光導波路４０２との間に形成されており、第１１のリング共振器３８１と第３の光導波路３９３とは近接しており、第１１のリング共振器３８１と第１２の光導波路４０２とは近接している。
【０１３６】  第２のリング共振器３７２は、第１２の光導波路４０２と第４の光導波路９４との間に形成されており、第２のリング共振器３７２と第１２の光導波路４０２とは近接しており、第２のリング共振器３７２と第４の光導波路９４とは近接している。
【０１３７】  第１２のリング共振器３８２は、第５の光導波路３９５と第１３の光導波路４０３との間に形成されており、第１２のリング共振器３８２と第５の光導波路３９５とは近接しており、第１２のリング共振器３８２と第１３の光導波路４０３とは近接している。
【０１３８】  第３のリング共振器３７３は、第１３の光導波路４０３と第２の光導波路９２との間に形成されており、第３のリング共振器３７３と第１３の光導波路４０３とは近接しており、第３のリング共振器３７３と第２の光導波路９２とは近接している。
【０１３９】  第１３のリング共振器３８３は、第６の光導波路３９６と第１４の光導波路４０４との間に形成されており、第１３のリング共振器３８３と第６の光導波路３９６とは近接しており、第１３のリング共振器３８３と第１４の光導波路４０４とは近接している。
【０１４０】  第４のリング共振器３７４は、第１４の光導波路４０４と第４の光導波路９４との間に形成されており、第４のリング共振器３７４と第１４の光導波路４０４とは近接しており、第４のリング共振器３７４と第４の光導波路９４とは近接している。
【０１４１】  本実施の形態においては、第５のリング共振器７５のＦＳＲに対して、第１のリング共振器３７１、第２のリング共振器３７２、第３のリング共振器３７３、第４のリング共振器３７４、第１０のリング共振器３８０、第１１のリング共振器３８１、第１２のリング共振器３８２、第１３のリング共振器３８３のＦＳＲは僅かにずれている。また、第１０のリング共振器３８０におけるＦＳＲは、第１のリング共振器３７１におけるＦＳＲと僅かにずれており、第１１のリング共振器３８１におけるＦＳＲは、第２のリング共振器３７２におけるＦＳＲと僅かにずれており、第１２のリング共振器３８２におけるＦＳＲは、第３のリング共振器３７３におけるＦＳＲと僅かにずれており、第１３のリング共振器３８３におけるＦＳＲは、第４のリング共振器３７４におけるＦＳＲと僅かにずれている。
【０１４２】  本実施の形態においては、第１の波長選択フィルタ３５１を第１の実施の形態における第１の波長選択フィルタ５１とみなし、第２の波長選択フィルタ３５２を第１の実施の形態における第２の波長選択フィルタ５２とみなし、第３の波長選択フィルタ３５３を第１の実施の形態における第３の波長選択フィルタ５３とみなし、第４の波長選択フィルタ３５４を第１の実施の形態における第４の波長選択フィルタ５４とみなすことができる。即ち、本実施の形態におけるレーザ装置は、第１の波長選択フィルタ３５１、第２の波長選択フィルタ３５２、第３の波長選択フィルタ３５３、第４の波長選択フィルタ３５４の各々は、複数のリング共振器により形成されている構造のものである。
【０１４３】  本実施の形態においては、例えば、第５のリング共振器７５は、共振波長間隔が２５ＧＨｚとなるように半径が約４７５μｍで形成されている。また、第１のリング共振器３７１、第２のリング共振器３７２、第３のリング共振器３７３、第４のリング共振器３７４は、共振波長間隔が２３．７５ＧＨｚとなるように半径が約５００μｍで形成されている。また、第１０のリング共振器３８０、第１１のリング共振器３８１、第１２のリング共振器３８２、第１３のリング共振器３８３は、共振波長間隔が２２．５ＧＨｚとなるように半径が約５２５μｍで形成されている。
【０１４４】  （波長選択フィルタ）  次に、本実施の形態におけるレーザ装置に用いられるリング共振器を用いた波長選択フィルタについて図１９に基づき説明する。この波長選択フィルタは、図１９（ａ）に示されるように、リング共振器３５０ａ、リング共振器３５０ｂ、リング共振器３５０ａまたはリング共振器３５０ｂに近接して配置された光導波路３９０ａ、３９０ｂ、３９０ｃを有している。具体的には、リング共振器３５０ａは、光導波路３９０ａと光導波路３９０ｂとの間に形成されており、光導波路３９０ａ及び光導波路３９０ｂと近接している。また、リング共振器３５０ｂは、光導波路３９０ｂと光導波路３９０ｃとの間に形成されており、光導波路３９０ｂ及び光導波路３９０ｃと近接している。尚、便宜上、光導波路３９０ａの一方の側の端部をポートｐ１、他方の側の端部をポートｐ３とし、光導波路３９０ｃの一方の側の端部をポートｐ４、他方の側をポートｐ２として、この波長選択フィルタについて説明する。
【０１４５】  光導波路３９０ａのポートｐ１より入射した光のうち、リング共振器３５０ａの共振波長の光は、リング共振器３５０ａを介し光導波路３９０ｂに伝搬する。更に、光導波路３９０ｂに伝搬した光のうち、リング共振器３５０ｂの共振波長の光は、リング共振器３５０ｂを介し光導波路３９０ｃに伝搬しポートｐ２より出射される。また、リング共振器３５０ａの共振波長以外の光は、そのまま一方の光導波路３９０ａを伝搬し、ポートｐ３より出射される。
【０１４６】  同様に、光導波路３９０ｂのポートｐ２より入射した光のうち、リング共振器３５０ｂの共振波長の光は、リング共振器３５０ｂを介し光導波路３９０ｂに伝搬する。更に、光導波路３９０ｂに伝搬した光のうち、リング共振器３５０ａの共振波長の光は、リング共振器３５０ａを介し光導波路３９０ａに伝搬しポートｐ１より出射される。また、リング共振器３５０ｂの共振波長以外の光は、そのまま一方の光導波路３９０ｂを伝搬し、ポートｐ４より出射される。
【０１４７】  図１９（ａ）においては、光導波路３９０ａからリング共振器３５０ａ、光導波路３９０ｂ、リング共振器３５０ｂを介し光導波路３９０ｃに伝搬等する共振波長の光を選択光として破線で示す。また、リング共振器３５０ａに伝搬されることなく光導波路３９０ａまたは光導波路３９０ｃを伝搬する共振波長以外の光を非選択光として一点鎖線で示す。
【０１４８】  図１９（ａ）に示される波長選択フィルタにおける選択光となる光のスペクトルを図１９（ｂ）に示し、非選択光となるスルー光のスペクトルを図１９（ｃ）に示す。図１９（ｂ）に示されるように、図１９（ａ）に示される波長選択フィルタにおいては、リング共振器３５０ａにおける共振波長とリング共振器３５０ｂにおける共振波長とが一致した波長のみを選択することができる。
【０１４９】  本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１の波長選択フィルタ３５１、第２の波長選択フィルタ３５２、第３の波長選択フィルタ３５３、第４の波長選択フィルタ３５４は、図１９（ａ）に示される波長選択フィルタと同様の構造のものが用いられている。
【０１５０】  本実施の形態においても、第１のＳＯＡ１０を第１の利得媒質とし、第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａに形成されている部分反射ミラー１１と第２の波長選択ミラー６２との間で第１のレーザ光を出射する第１のレーザ共振器が形成される。また、第２のＳＯＡ２０を第２の利得媒質とし、第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａに形成されている部分反射ミラー２１と第１の波長選択ミラー６１との間で第２のレーザ光を出射する第２のレーザ共振器が形成される。また、第３のＳＯＡ３０を第３の利得媒質とし、第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａに形成されている部分反射ミラー３１と第４の波長選択ミラー６４との間で第３のレーザ光を出射する第３のレーザ共振器が形成される。また、第４のＳＯＡ４０を第４の利得媒質とし、第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａに形成されている部分反射ミラー４１と第３の波長選択ミラー６３との間で第４のレーザ光を出射する第４のレーザ共振器が形成される。これにより、相互に波長の異なる４つのレーザ光を独立して出射させることができる。
【０１５１】  尚、本実施の形態においては、第１のリング共振器３７１と第７のリング共振器７７は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されており、第２のリング共振器３７２と第６のリング共振器７６は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されている。また、第３のリング共振器３７３と第９のリング共振器７９は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されており、第４のリング共振器３７４と第８のリング共振器７８は、同じ共振波長となるように略同じ半径で形成されている。
【０１５２】  第１のレーザ共振器の光路には、ＦＳＲが相互に僅かにずれている第１０のリング共振器３８０、第１のリング共振器３７１、第５のリング共振器７５が設置されており、バーニア効果により、この３つのリング共振波長が一致する波長λ１においてレーザ発振する。第２のレーザ共振器の光路には、ＦＳＲが相互に僅かにずれている第１１のリング共振器３８１、第２のリング共振器３７２、第５のリング共振器７５が設置されており、バーニア効果により、この３つのリング共振波長が一致する波長λ２においてレーザ発振する。第３のレーザ共振器の光路には、ＦＳＲが相互に僅かにずれている第１２のリング共振器３８２、第３のリング共振器３７３、第５のリング共振器７５が設置されており、バーニア効果により、この３つのリング共振波長が一致する波長λ３においてレーザ発振する。第４のレーザ共振器の光路には、ＦＳＲが相互に僅かにずれている第１３のリング共振器３８３、第４のリング共振器３７４、第５のリング共振器７５が設置されており、バーニア効果により、この３つのリング共振波長が一致する波長λ４においてレーザ発振する。
【０１５３】  本実施の形態は、第１の実施の形態のように、２つのリング共振器により発振波長を選択する場合と比べて、３つのリング共振器により発振波長を選択するため、より急峻に１つの波長を選択することができ、単一モード発振が容易になる。
【０１５４】  即ち、第１０のリング共振器３８０と第１のリング共振器３７１とを含んでいる第１の波長選択フィルタ３５１は、２つのリング共振器のバーニア効果により略１つの波長が選択波長として選択される波長選択フィルタである。更に、第１の波長選択フィルタ３５１における選択波長のうち、第５のリング共振器７５の周期的な共振波長と重なる波長が選択されるため、より急峻に１つの波長を選択することができる。
【０１５５】  同様に、第１１のリング共振器３８１と第２のリング共振器３７２とを含んでいる第２の波長選択フィルタ３５２は、２つのリング共振器のバーニア効果により略１つの波長が選択波長として選択される波長選択フィルタである。更に、第２の波長選択フィルタ３５２における選択波長のうち、第５のリング共振器７５の周期的な共振波長と重なる波長が選択されるため、より急峻に１つの波長を選択することができる。
【０１５６】  また、第１２のリング共振器３８２と第３のリング共振器３７３とを含んでいる第３の波長選択フィルタ３５３は、２つのリング共振器のバーニア効果により略１つの波長が選択波長として選択される波長選択フィルタである。更に、第３の波長選択フィルタ３５３における選択波長のうち、第５のリング共振器７５の周期的な共振波長と重なる波長が選択されるため、より急峻に１つの波長を選択することができる。
【０１５７】  また、第１３のリング共振器３８３と第４のリング共振器３７４とを含んでいる第４の波長選択フィルタ３５４は、２つのリング共振器のバーニア効果により略１つの波長が選択波長として選択される波長選択フィルタである。更に、第４の波長選択フィルタ３５４における選択波長のうち、第５のリング共振器７５の周期的な共振波長と重なる波長が選択されるため、より急峻に１つの波長を選択することができる。
【０１５８】  また、第１のレーザ共振器の発振波長である波長λ１は、第２のリング共振器３７２の共振波長とは異なるため、第２のリング共振器３７２においてドロップ光とはならず、第２のＳＯＡ２０まで到達しない。更に、本実施の形態においては、第２のリング共振器３７２と第２のＳＯＡ２０との間にある第１１のリング共振器３８１によってもう１段階、波長選択がなされるため、より一層第１のＳＯＡ１０より出射される光が第２のＳＯＡ２０まで到達しにくくなる。
【０１５９】  同様に、第２のレーザ共振器の発振波長である波長λ２は、第１のリング共振器３７１の共振波長とは異なるため、第１のリング共振器３７１においてドロップ光とはならず、第１のＳＯＡ１０まで到達しない。更に、本実施の形態においては、第１のリング共振器３７１と第１のＳＯＡ１０との間にある第１０のリング共振器３８０によってもう１段階、波長選択がなされるため、より一層第２のＳＯＡ２０より出射される光が第１のＳＯＡ１０まで到達しにくくなる。
【０１６０】  第３のレーザ共振器の発振波長である波長λ３は、第４のリング共振器３７４の共振波長とは異なるため、第４のリング共振器３７４においてドロップ光とはならず、第４のＳＯＡ４０まで到達しない。更に、本実施の形態においては、第４のリング共振器３７４と第４のＳＯＡ４０との間にある第１３のリング共振器３８３によってもう１段階、波長選択がなされるため、より一層第３のＳＯＡ３０より出射される光が第４のＳＯＡ４０まで到達しにくくなる。
【０１６１】  第４のレーザ共振器の発振波長である波長λ４は、第３のリング共振器３７３の共振波長とは異なるため、第３のリング共振器３７３においてドロップ光とはならず、第３のＳＯＡ３０まで到達しない。更に、本実施の形態においては、第３のリング共振器３７３と第３のＳＯＡ３０との間にある第１２のリング共振器３８２によってもう１段階、波長選択がなされるため、より一層第４のＳＯＡ４０より出射される光が第３のＳＯＡ３０まで到達しにくくなる。
【０１６２】  従って、本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１のレーザ共振器、第２のレーザ共振器、第３のレーザ共振器、第４のレーザ共振器の相互間において、レーザ発振の独立性をより一層高めることができる。
【０１６３】  本実施の形態における説明では、第１の波長選択フィルタ３５１、第２の波長選択フィルタ３５２、第３の波長選択フィルタ３５３、第４の波長選択フィルタ３５４は、各々２つのリング共振器を組み合わせて一つの波長を選択する波長選択フィルタとなっているが、これに限定されるものではない。例えば、ポートｐ１〜ｐ４の入出力ポートが存在し、選択される１つの波長の選択光はｐ１−ｐ２間を伝搬し、それ以外の非選択光の一部が、ｐ１−ｐ３間、または、ｐ２−ｐ４間を伝搬する特性を有する波長選択フィルタであれば同様の効果を得ることができる。
【０１６４】  本実施の形態におけるレーザ装置においては、第１の波長選択フィルタ３５１、第２の波長選択フィルタ３５２、第３の波長選択フィルタ３５３、第４の波長選択フィルタ３５４は、単一の波長を選択するフィルタが用いられている。よって、第１の波長選択フィルタ３５１における選択波長は第１のレーザ発振器における発振波長のみであり、第２の波長選択フィルタ３５２における選択波長は第２のレーザ発振器における発振波長のみである。また、第３の波長選択フィルタ３５３における選択波長は第３のレーザ発振器における発振波長のみであり、第４の波長選択フィルタ３５４における選択波長は第４のレーザ発振器における発振波長のみである。よって、複数の共振波長を有する波長選択フィルタを用いた場合と比較して、選択波長以外の余分な波長の光が伝搬しないため、第１のレーザ共振器、第２のレーザ共振器、第３のレーザ共振器、第４のレーザ共振器の相互間において、より一層独立して動作しやすくなる。
【０１６５】  尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【０１６６】  〔第５の実施の形態〕  次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態におけるレーザモジュールは、波長可変レーザモジュールであり、第３の実施の形態におけるレーザ装置を有している。具体的には、図２０に示されるように、第３の実施の形態におけるレーザ装置、ＳＯＡ電源５１１、ヒータ電源５１２、コントローラ５２０等を有している。
【０１６７】  ＳＯＡ電源５１１は、第１のＳＯＡ１０、第２のＳＯＡ２０、第３のＳＯＡ３０、第４のＳＯＡ４０を駆動するための電源である。
【０１６８】  ヒータ電源５１２は、第１のリング共振器７１のヒータ電極７１ａ、第２のリング共振器７２のヒータ電極７２ａ、第３のリング共振器７３のヒータ電極７３ａ、第４のリング共振器７４のヒータ電極７４ａ、第５のリング共振器７５のヒータ電極７５ａ、第６のリング共振器７６のヒータ電極７６ａ、第７のリング共振器７７のヒータ電極７７ａ、第８のリング共振器７８のヒータ電極７８ａ、第９のリング共振器７９のヒータ電極７９ａに接続されている。
【０１６９】  よって、ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７１ａに電流を流し加熱することにより第１のリング共振器７１における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７２ａに電流を流し加熱することにより第２のリング共振器７２における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７３ａに電流を流し加熱することにより第３のリング共振器７３における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７４ａに電流を流し加熱することにより第４のリング共振器７４における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７５ａに電流を流し加熱することにより第５のリング共振器７５における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７６ａに電流を流し加熱することにより第６のリング共振器７６における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７７ａに電流を流し加熱することにより第７のリング共振器７７における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７８ａに電流を流し加熱することにより第８のリング共振器７８における共振波長を微小に変化させて調整することができる。ヒータ電源５１２により、ヒータ電極７９ａに電流を流し加熱することにより第９のリング共振器７９における共振波長を微小に変化させて調整することができる。
【０１７０】  制御部となるコントローラ５２０は、ＳＯＡ電源５１１、ヒータ電源５１２に接続されており、これらを制御する。
【０１７１】  また、本実施の形態におけるレーザモジュールは、レンズ５３１、５３２、５３３、５３４、５３５、５３６、５３７、５３８、第１のビームスプリッタ５４１、第２のビームスプリッタ５４２、第３のビームスプリッタ５４３、第４のビームスプリッタ５４４、第５のビームスプリッタ５４５、エタロン５５０、第１の光検出器５５１、第２の光検出器５５２、第３の光検出器５５３、第４の光検出器５５４、第５の光検出器５５５等を有している。尚、第１の光検出器５５１、第２の光検出器５５２、第３の光検出器５５３、第４の光検出器５５４、第５の光検出器５５５は、フォトダイオード等により形成されている。
【０１７２】  第１のＳＯＡ１０の一方の端面１０ａより出射された第１のレーザ光は、レンズ５３１を介し、第１のビームスプリッタ５４１に入射し、第１のビームスプリッタ５４１において、透過するレーザ光と反射されるレーザ光に、例えば、１０：１の割合で分岐される。第１のビームスプリッタ５４１において反射されたレーザ光は、第２のビームスプリッタ５４２に入射し、第２のビームスプリッタ５４２において、透過するレーザ光と反射されるレーザ光に、例えば、１：１の割合で分岐される。第２のビームスプリッタ５４２を透過したレーザ光は、第１の光検出器５５１に入射し光量が検出され、第２のビームスプリッタ５４２において反射されたレーザ光のうち、エタロン５５０を透過したレーザ光は、第２の光検出器５５２に入射し光量が検出される。
【０１７３】  尚、エタロン５５０はＦＳＲが５０ＧＨｚの波長ロッカー用エタロンであり、所定の波長の光に対して正弦波に近い透過特性を持っており、エタロン５５０を透過する光のピーク波長が２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドの２つのグリッドの中心に合わせられている。つまり、２５ＧＨｚのＩＴＵ−Ｔグリッドがエタロン５５０の透過光のピークとボトムの中点にくるように形成されている。
【０１７４】  本実施の形態におけるレーザ装置では、第１の光検出器５５１において検出された値に基づき、第１のＳＯＡ１０の電流を制御することにより、所望の強度の第１のレーザ光を出射させることができる。また、第２の光検出器５５２と第１の光検出器５５１とにおいて検出された値の比（エタロン５５０の透過率に対応した値）が所望の値になるように、第１のリング共振器７１のヒータ電極７１ａ、第５のリング共振器７５のヒータ電極７５ａ、第７のリング共振器７７のヒータ電極７７ａに流れる電流を制御する。これにより、第１のリング共振器７１、第５のリング共振器７５、第７のリング共振器７７の共振波長が重なる波長λ１が所望の波長となるように制御することができ、第１のレーザ光の発振波長を所望の波長にすることができる。尚、第１のビームスプリッタ５４１を透過した第１のレーザ光は、レンズ５３２を介し、光ファイバ等に向けて出射される。
【０１７５】  第２のＳＯＡ２０の一方の端面２０ａより出射された第２のレーザ光は、レンズ５３３を介し、第３のビームスプリッタ５４３に入射し、第３のビームスプリッタ５４３において、透過するレーザ光と反射されるレーザ光に、例えば、１０：１の割合で分岐される。第３のビームスプリッタ５４３において反射されたレーザ光は、第３の光検出器５５３に入射し光量が検出される。尚、第３のビームスプリッタ５４３を透過した第２のレーザ光は、レンズ５３４を介し、光ファイバ等に向けて出射される。
【０１７６】  本実施の形態におけるレーザ装置では、第３の光検出器５５３において検出された値等に基づき、第２のＳＯＡ２０の電流を制御することにより、所望の強度の第２のレーザ光を出射させることができる。また、第１のレーザ光の場合と同様に、第２のレーザ光の発振波長は、第５のリング共振器７５の共振波長のいずれかに一致している。従って、第５のリング共振器７５のＦＳＲが２５ＧＨｚであれば、第１のレーザ光の発振波長を２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドに合わせると、自動的に第２のレーザ光の発振波長も２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドに一致させることができる。
【０１７７】  第２のレーザ光の発振波長は、第２のリング共振器７２におけるヒータ電極７２ａに流れる電流及び第６のリング共振器７６におけるヒータ電極７６ａに流れる電流を制御することにより、第２のリング共振器７２、第５のリング共振器７５、第６のリング共振器７６における共振波長が重なる波長を変化させることができる。例えば、第２のレーザ光の発振波長は、第１のレーザ光の発振波長に対して、２５ＧＨｚ、５０ＧＨｚ、７５ＧＨｚ、１００ＧＨｚ等の２５ＧＨｚの整数倍だけ離れた任意の波長に設定することができる。
【０１７８】  第３のＳＯＡ３０の一方の端面３０ａより出射された第３のレーザ光は、レンズ５３５を介し、第４のビームスプリッタ５４４に入射し、第４のビームスプリッタ５４４において、透過するレーザ光と反射されるレーザ光に、例えば、１０：１の割合で分岐される。第４のビームスプリッタ５４４において反射されたレーザ光は、第４の光検出器５５４に入射し光量が検出される。尚、第４のビームスプリッタ５４４を透過した第３のレーザ光は、レンズ５３６を介し、光ファイバ等に向けて出射される。
【０１７９】  本実施の形態におけるレーザ装置では、第４の光検出器５５４において検出された値等に基づき、第３のＳＯＡ３０の電流を制御することにより、所望の強度の第３のレーザ光を出射させることができる。また、第１のレーザ光の場合と同様に、第３のレーザ光の発振波長は、第５のリング共振器７５の共振波長のいずれかに一致している。従って、第５のリング共振器７５のＦＳＲが２５ＧＨｚであれば、第１のレーザ光の発振波長を２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドに合わせると、自動的に第３のレーザ光の発振波長も２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドに一致させることができる。
【０１８０】  第３のレーザ光の発振波長は、第３のリング共振器７３におけるヒータ電極７３ａに流れる電流及び第９のリング共振器７９におけるヒータ電極７９ａに流れる電流を制御することにより、第３のリング共振器７３、第５のリング共振器７５、第９のリング共振器７９における共振波長が重なる波長を変化させることができる。例えば、第３のレーザ光の発振波長は、第１のレーザ光の発振波長に対して、２５ＧＨｚ、５０ＧＨｚ、７５ＧＨｚ、１００ＧＨｚ等の２５ＧＨｚの整数倍だけ離れた任意の波長に設定することができる。
【０１８１】  第４のＳＯＡ４０の一方の端面４０ａより出射された第４のレーザ光は、レンズ５３７を介し、第５のビームスプリッタ５４５に入射し、第５のビームスプリッタ５４５において、透過するレーザ光と反射されるレーザ光に、例えば、１０：１の割合で分岐される。第５のビームスプリッタ５４５において反射されたレーザ光は、第５の光検出器５５５に入射し光量が検出される。尚、第５のビームスプリッタ５４５を透過した第４のレーザ光は、レンズ５３８を介し、光ファイバ等に向けて出射される。
【０１８２】  本実施の形態におけるレーザ装置では、第５の光検出器５５５において検出された値等に基づき、第４のＳＯＡ４０の電流を制御することにより、所望の強度の第４のレーザ光を出射させることができる。また、第１のレーザ光の場合と同様に、第４のレーザ光の発振波長は、第５のリング共振器７５の共振波長のいずれかに一致している。従って、第５のリング共振器７５のＦＳＲが２５ＧＨｚであれば、第１のレーザ光の発振波長を２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドに合わせると、自動的に第４のレーザ光の発振波長も２５ＧＨｚ間隔のＩＴＵ−Ｔグリッドに一致させることができる。
【０１８３】  第４のレーザ光の発振波長は、第４のリング共振器７４におけるヒータ電極７４ａに流れる電流及び第８のリング共振器７８におけるヒータ電極７８ａに流れる電流を制御することにより、第４のリング共振器７４、第５のリング共振器７５、第８のリング共振器７８における共振波長が重なる波長を変化させることができる。例えば、第４のレーザ光の発振波長は、第１のレーザ光の発振波長に対して、２５ＧＨｚ、５０ＧＨｚ、７５ＧＨｚ、１００ＧＨｚ等の２５ＧＨｚの整数倍だけ離れた任意の波長に設定することができる。
【０１８４】  以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１８５】１０        第１のＳＯＡ１０ａ      一方の端面１０ｂ      他方の端面１１        部分反射ミラー２０        第２のＳＯＡ２０ａ      一方の端面２０ｂ      他方の端面２１        部分反射ミラー３０        第３のＳＯＡ３０ａ      一方の端面３０ｂ      他方の端面３１        部分反射ミラー４０        第４のＳＯＡ４０ａ      一方の端面４０ｂ      他方の端面４１        部分反射ミラー５１        第１の波長選択フィルタ５２        第２の波長選択フィルタ５３        第３の波長選択フィルタ５４        第４の波長選択フィルタ５５        第５の波長選択フィルタ６１        第１の波長選択ミラー６２        第２の波長選択ミラー６３        第３の波長選択ミラー６４        第４の波長選択ミラー７１        第１のリング共振器７１ａ      ヒータ電極７２        第２のリング共振器７２ａ      ヒータ電極７３        第３のリング共振器７３ａ      ヒータ電極７４        第４のリング共振器７４ａ      ヒータ電極７５        第５のリング共振器７５ａ      ヒータ電極７６        第６のリング共振器７６ａ      ヒータ電極７７        第７のリング共振器７７ａ      ヒータ電極７８        第８のリング共振器７８ａ      ヒータ電極７９        第９のリング共振器７９ａ      ヒータ電極８１        第１のループミラー８２        第２のループミラー８３        第３のループミラー８４        第４のループミラー９１        第１の光導波路９１ａ      一方の端部９２        第２の光導波路９３        第３の光導波路９３ａ      一方の端部９４        第４の光導波路９５        第５の光導波路９５ａ      一方の端部９６        第６の光導波路９６ａ      一方の端部９７        第７の光導波路９７ａ      一方の端部９８        第８の光導波路９８ａ      一方の端部９９        第９の光導波路９９ａ      一方の端部１００      第１０の光導波路１００ａ    一方の端部
【図１】
2016042658.tif 000003
【図２】
2016042658.tif 000004
【図３】
2016042658.tif 000005
【図４】
2016042658.tif 000006
【図５】
2016042658.tif 000007
【図６】
2016042658.tif 000008
【図７】
2016042658.tif 000009
【図８】
2016042658.tif 000010
【図９】
2016042658.tif 000011
【図１０】
2016042658.tif 000012
【図１１】
2016042658.tif 000013
【図１２】
2016042658.tif 000014
【図１３】
2016042658.tif 000015
【図１４】
2016042658.tif 000016
【図１５】
2016042658.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2016042658.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月8日(2017.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の利得媒質と、
前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第２の利得媒質と、
前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第３の利得媒質と、
前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第４の利得媒質と、
前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第１の波長選択フィルタと、
第２の波長選択フィルタと、
第３の波長選択フィルタと、
第４の波長選択フィルタと、
第５の波長選択フィルタと、
第１の波長選択ミラーと、
第２の波長選択ミラーと、
第３の波長選択ミラーと、
第４の波長選択ミラーと、
を有し、
前記第１の波長選択フィルタ、前記第２の波長選択フィルタ、前記第３の波長選択フィルタ、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタは、各々第１の入出力ポート、第２の入出力ポート、第３の入出力ポート、第４の入出力ポートを有しており、
選択された波長である選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポート、及び、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続され、非選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第３の入出力ポート、及び、前記第２の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続されるものであって、
前記第５の波長選択フィルタは、波長に対し周期的に選択光が存在している波長選択フィルタであって、
前記第１の利得媒質の他方の端面には、前記第１の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第２の利得媒質の他方の端面には、前記第２の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第３の利得媒質の他方の端面には、前記第３の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第４の利得媒質の他方の端面には、前記第４の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第１の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第１の波長選択ミラーが接続されており、
前記第２の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第２の波長選択ミラーが接続されており、
前記第３の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第３の波長選択ミラーが接続されており、
前記第４の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択ミラーが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第１の入出力ポートには、前記第１の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第２の入出力ポートには、前記第２の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第３の入出力ポートには、前記第３の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されていることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記第１の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長、前記第２の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長、前記第３の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長、前記第４の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長は相互に異なるものであって、
前記第１の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第２の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであり、
前記第２の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第１の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであり、
前記第３の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第４の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであり、
前記第４の波長選択フィルタにおいて選択光となる波長と前記第３の波長選択ミラーにおいて反射される波長とは同じであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
第１の利得媒質と、
前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第２の利得媒質と、
前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第３の利得媒質と、
前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第４の利得媒質と、
前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第１の波長選択フィルタと、
第２の波長選択フィルタと、
第３の波長選択フィルタと、
第４の波長選択フィルタと、
第５の波長選択フィルタと、
第１の波長選択ミラーと、
第２の波長選択ミラーと、
第３の波長選択ミラーと、
第４の波長選択ミラーと、
を有し、
前記第１の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第２の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第１の利得媒質、前記第１の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第１の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第１の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第１のレーザ光として、前記第１の利得媒質の一方の端面より出射し、
前記第２の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第１の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第２の利得媒質、前記第２の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第２の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第２の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第２のレーザ光として、前記第２の利得媒質の一方の端面より出射し、
前記第３の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第４の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第３の利得媒質、前記第３の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第３の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第３の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第３のレーザ光として、前記第３の利得媒質の一方の端面より出射し、
前記第４の利得媒質の一方の端面に形成された部分反射ミラーと前記第３の波長選択ミラーとの間には、光路に、前記第４の利得媒質、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタが設置された共振器が形成されており、前記第４の利得媒質の他方の端面より出射された光のうち、前記第４の波長選択フィルタ及び前記第５の波長選択フィルタにおいて選択された波長の光を第４のレーザ光として、前記第４の利得媒質の一方の端面より出射し、
前記第１のレーザ光の波長、前記第２のレーザ光の波長、前記第３のレーザ光の波長、前記第４のレーザ光の波長は、相互に異なるものであることを特徴とするレーザ装置。
【請求項４】
前記第１の波長選択フィルタは第１のリング共振器を含んでおり、前記第１のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、
前記第２の波長選択フィルタは第２のリング共振器を含んでおり、前記第２のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、
前記第３の波長選択フィルタは第３のリング共振器を含んでおり、前記第３のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、
前記第４の波長選択フィルタは第４のリング共振器を含んでおり、前記第４のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであり、
前記第５の波長選択フィルタは第５のリング共振器を含んでおり、前記第５のリング共振器における共振波長の光が選択されるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記第１の波長選択ミラーは第６のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第６のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、
前記第２の波長選択ミラーは第７のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第７のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、
前記第３の波長選択ミラーは第８のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第８のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであり、
前記第４の波長選択ミラーは第９のリング共振器と全反射ミラーを含んでおり、前記第９のリング共振器における共振波長の光が反射されるものであることを特徴とする請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、
前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、
前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、
前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記第１のレーザ光の波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、
前記第２のレーザ光の波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、
前記第３のレーザ光の波長は、前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であって、
前記第４のレーザ光の波長は、前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長であり、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記第１の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでおり、
前記第２の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでおり、
前記第３の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでおり、
前記第４の波長選択フィルタは、共振波長の周期が異なる複数のリング共振器を含んでいることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記第１の利得媒質は、第１の半導体光増幅器であり、
前記第２の利得媒質は、第２の半導体光増幅器であり、
前記第３の利得媒質は、第３の半導体光増幅器であり、
前記第４の利得媒質は、第４の半導体光増幅器であり、
前記第１のレーザ光の一部の光量を検出する第１の光検出器と、
前記第１のレーザ光の一部の光がエタロンを通過した後の光量を検出する第２の光検出器と、
前記第２のレーザ光の光量を検出する第３の光検出器と、
前記第３のレーザ光の光量を検出する第４の光検出器と、
前記第４のレーザ光の光量を検出する第５の光検出器と、
前記第１の光検出器、前記第２の光検出器、前記第３の光検出器、前記第４の光検出器及び前記第５の光検出器において検出された光量に基づき、前記第１のレーザ光の発振波長、前記第２のレーザ光の発振波長、前記第３のレーザ光の発振波長及び前記第４のレーザ光の発振波長を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項３または７に記載のレーザ装置。
【請求項１０】
第１の利得媒質と、前記第１の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第２の利得媒質と、前記第２の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第３の利得媒質と、前記第３の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第４の利得媒質と、前記第４の利得媒質の一方の端面に設けられた部分反射ミラーと、
第１の波長選択フィルタと、第２の波長選択フィルタと、第３の波長選択フィルタと、第４の波長選択フィルタと、第５の波長選択フィルタと、
第１の波長選択ミラーと、第２の波長選択ミラーと、第３の波長選択ミラーと、第４の波長選択ミラーと、
を有するレーザ装置の制御方法であって、
前記第１の利得媒質の一方の端面より出射される第１のレーザ光の波長、前記第２の利得媒質の一方の端面より出射される第２のレーザ光の波長、前記第３の利得媒質の一方の端面より出射される第３のレーザ光の波長、前記第４の利得媒質の一方の端面より出射される第４のレーザ光の波長は、相互に異なるものであって、
前記第１の波長選択フィルタ、前記第２の波長選択フィルタ、前記第３の波長選択フィルタ、前記第４の波長選択フィルタ、前記第５の波長選択フィルタは、各々第１の入出力ポート、第２の入出力ポート、第３の入出力ポート、第４の入出力ポートを有しており、
選択された波長である選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポート、及び、前記第３の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続され、非選択光に対しては、前記第１の入出力ポートと前記第３の入出力ポート、及び、前記第２の入出力ポートと前記第４の入出力ポートが接続されるものであって、
前記第５の波長選択フィルタは、波長に対し周期的に選択光が存在している波長選択フィルタであって、
前記第１の利得媒質の他方の端面には、前記第１の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第２の利得媒質の他方の端面には、前記第２の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第３の利得媒質の他方の端面には、前記第３の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第４の利得媒質の他方の端面には、前記第４の波長選択フィルタの第１の入出力ポートが接続されており、
前記第１の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第１の波長選択ミラーが接続されており、
前記第２の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第２の波長選択ミラーが接続されており、
前記第３の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第３の波長選択ミラーが接続されており、
前記第４の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択ミラーが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第１の入出力ポートには、前記第１の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第２の入出力ポートには、前記第２の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第３の入出力ポートには、前記第３の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第５の波長選択フィルタの第４の入出力ポートには、前記第４の波長選択フィルタの第２の入出力ポートが接続されており、
前記第１のレーザ光の波長は、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となり、
前記第２のレーザ光の波長は、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となり、
前記第３のレーザ光の波長は、前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第１の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第４の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第１の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となり、
前記第４のレーザ光の波長は、前記第４の波長選択フィルタの選択光となる波長と前記第５の波長選択フィルタの選択光となる波長とが一致した波長であり、前記第２の波長選択フィルタの選択光となる波長及び前記第３の波長選択フィルタの選択光となる波長とは異なる波長となり、前記第３の波長選択ミラーにおいて反射されるが、前記第２の波長選択ミラーにおいて反射されない光の波長となるように制御することを特徴とするレーザ装置の制御方法。
【国際調査報告】
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