(57)【要約】【課題】波長分解能が高く、調整が容易な外部共振器型波長可変光源を提供する。【解決手段】外部共振器型波長可変光源１０は、レーザダイオード１１、コリメートレンズ１２、調整用レンズ１３、回折格子１４、及び平面ミラー１５を含んでなるリットマン型の外部共振器型波長可変光源である。調整用レンズ１３は、コリメートレンズ１２と回折格子１４との間の光路上に配置されるとともに、回転及び揺動の少なくとも一方が可能であり、更にはコリメートレンズ１２を介した平行光の光路に沿う方向に微動可能であり、コリメートレンズ１２を介した平行光の回折格子１４に対する入射角を可変する。【選択図】図１
2008130805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面に無反射膜が形成された光源と、当該光源の前記無反射膜が形成された端面側に配置されたレンズと、当該レンズを介した光から所定の波長を選択する波長選択素子とを備える外部共振器型波長可変光源において、
前記レンズと前記波長選択素子との間の光路上に配置され、前記レンズを介した光の前記波長選択素子に対する入射角を可変する光学素子を備えることを特徴とする外部共振器型波長可変光源。
【請求項２】
前記光学素子は、回転及び揺動の少なくとも一方が可能であることを特徴とする請求項１記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項３】
前記光学素子は、前記レンズと前記波長選択素子との間の光路に沿う方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項４】
前記光学素子は、屈折素子であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項５】
前記屈折素子は、レンズ及びプリズムの何れか一方であることを特徴とする請求項４記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項６】
前記波長選択素子は、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光を、波長に応じた角度で回折する回折格子であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項７】
前記波長選択素子は、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光の入射角に応じた波長の光を反射する誘電体多層膜であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項８】
前記回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡を備えることを特徴とする請求項６記載の外部共振器型波長可変光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野又は光計測技術分野等で用いられる外部共振器型波長可変光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信又は光計測技術で使用される光源には、狭いスペクトル線幅の単一モード発振で波長安定性が良く、且つ波長可変が可能な光源が要求される。発振波長が可能な光源の１つとして外部共振器型波長可変光源が開発されている。図６は、従来の外部共振器型波長可変光源の一例を示す平面図である。図６に示す通り、外部共振器型波長可変光源１００は、レーザダイオード１０１、コリメートレンズ１０２、回折格子１０３、及び平面ミラー１０４を備えている。尚、図６に示す外部共振器型波長可変光源は、リットマン型の外部共振器型波長可変光源である。
【０００３】
レーザダイオード１０１は、例えば半導体基板上に下部クラッド層、活性層、及び上部クラッド層を順に形成し、半導体基板を劈開して得られる平行な端面を共振器として用いるファブリペロー型の半導体レーザである。このレーザダイオード１０１には共振器をなす端面の一方に無反射膜（ＡＲコート）１０５が形成されている。レーザダイオード１０１は無反射膜１０５が形成された端面をコリメートレンズ１０２側に向けて配置されている。
【０００４】
コリメートレンズ１０２は、レーザダイオード１０１の無反射膜１０５が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード１０１に対して位置決めされている。このコリメートレンズ１０２は、レーザダイオード１０１から射出されるレーザ光を平行光にするとともに、回折格子１０３で回折されてきたレーザ光をレーザダイオード１０１のレーザ光の射出位置に集光する。回折格子１０３は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面１０３ａを有しており、コリメートレンズ１０２によって平行にされたレーザ光、及び平面ミラー１０４によって反射されたレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。平面ミラー１０４は、回折格子１０３によって回折されたレーザ光を反射する。この平面ミラー１０４は、紙面に平行な面内で移動可能であり、且つ同面内で回転可能である。
【０００５】
図７は、従来の外部共振器型波長可変光源１００が備えるレーザダイオード１０１、回折格子１０３、及び平面ミラー１０４位置関係を示す図である。尚、図７においては、コリメートレンズ１０２の図示を省略している。図７に示す通り、レーザダイオード１０１の無反射膜１０５が形成された端面におけるレーザ光の射出位置をＰ１１、回折格子１０３に対するレーザ光の入射位置をＰ１２、平面ミラー１０４に対するレーザ光の入射位置をＰ１３とする。
【０００６】
いま、図７に示す通り、回折格子１０３に対するレーザ光の入射角をα、射出角をβとし、外部共振器型波長可変光源１００から射出されるレーザ光の波長をλ、回折格子１０３の格子定数をｄとすると、以下の（１）式が成り立つ。尚、ここでは外部共振器型波長可変光源１００は空気中に配置されているものとし、レーザ光に対する屈折率を「１」としている。
λ／ｄ＝ｓｉｎα＋ｓｉｎβ  ……（１）
ここで、回折格子１０３に対するレーザ光の射出角の変化量δβと波長の変化量δλとの関係は以下の（２）式で表される。
δλ＝ｄ・ｃｏｓβ・δβ  ……（２）
【０００７】
また、外部共振器型波長可変光源１００内の波数をｋとし、レーザダイオード１０１と回折格子１０３との間の光路長（射出位置Ｐ１１と入射位置Ｐ１２との間の光路長）をＬｉ、回折格子１０３と平面ミラー１０４との間の光路長（入射位置Ｐ１２と入射位置Ｐ１３との間の光路長）をＬｏとすると以下の（３）式が成り立つ。
（ｋ・λ）／２＝Ｌｉ＋Ｌｏ  ……（３）
ここで、光路長Ｌｏの変化量δＬｏと波長の変化量δλとの関係は以下の（４）式で表される。
δλ＝（２・δＬｏ）／ｋ  ……（４）
【０００８】
図６に示すリットマン型の外部共振器型波長可変光源１００においては、波数ｋを一定としたまま波長を変化させる場合には、レーザダイオード１０１のレーザ光の射出位置Ｐ１１、回折格子１０３に対するレーザ光の入射位置Ｐ１２、及び平面ミラー１０４に対するレーザ光の入射位置Ｐ１３がそれぞれ破線で示す円Ｒ１０の円周上に配置される。このとき、図７に示す通り、回折格子１０３は、回折面１０３ａを含んで紙面に垂直な平面が円Ｒ１０の中心を通るように位置決めされる。また、回折格子１０３の回折面１０３ａを含んで紙面に垂直な平面と円Ｒ１０との２つの交点のうちの回折格子１０３外に位置する交点をＣ１１とすると、平面ミラー１０４は、その反射面が交点Ｃ１１を通って紙面に垂直な平面に含まれ、且つレーザ光の入射位置Ｐ１３が円Ｒ１０の円周上に位置するよう回転する。
【０００９】
このとき、図７に示す円Ｒ１０の直径をＤとすると、Ｌｉ＝Ｄ・ｓｉｎα、Ｌｏ＝Ｄ・ｓｉｎβになるため、以下の（５）〜（７）式が成り立つ。
Ｄ（ｓｉｎα＋ｓｉｎβ）＝Ｌｉ＋Ｌｏ  ……（５）
（Ｄ・λ）／ｄ＝（ｋ・λ）／２  ……（６）
Ｄ／ｄ＝ｋ／２……（７）
【００１０】
上記構成において、レーザダイオード１０１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２によって平行光に変換された後に回折格子１０３の回折面１０３ａに入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子１０３で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー１０４が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー１０４で反射された後に再び回折格子１０３の回折面１０３ａに入射する。このレーザ光は再び回折格子１０３で回折されて元の光路を逆向きに進み、コリメートレンズ１０２により集光されてレーザダイオード１０１に入射する。レーザダイオード１０１に入射したレーザ光のうち、一部がレーザダイオード１０１の端面１０１ａで反射されてレーザダイオード１０１内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ１０２側に射出され、残りが端面１０１ａからレーザダイオード１０１の外部に射出される。
【００１１】
以上の通り、図６に示す従来の外部共振器型波長可変光源１００は、レーザダイオード１０１の端面１０１ａと、レーザダイオード１０１の外部に設けられた平面ミラー１０４とによって共振器が形成されている。ここで、共振器をなす平面ミラー１０４を紙面に平行な面内で移動させるとともに、回折格子１０３によって回折される光が垂直に入射されるよう同面内で回転させると、平面ミラー１０４に入射するレーザ光の波長が変わるとともに共振器の光路長が変わるため、レーザダイオード１０１の端面１０１ａから外部に射出されるレーザ光の波長を可変することができる。具体的には、図６中の符号Ｄ１１を付して示す方向に平面ミラー１０４を移動させるとともに適宜回転させると、レーザ光の波長を長波長側に連続的に可変することができ、逆に符号Ｄ１２を付して示す方向に平面ミラー１０４を移動させるとともに適宜回転させるとレーザ光の波長を短波長側に連続的に可変することができる。
【００１２】
尚、従来の外部共振器型波長可変光源の詳細については、例えば以下の特許文献１，２を参照されたい。
【特許文献１】特開平１１−６８２４８号公報
【特許文献２】特開２０００−３５３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、図６に示す外部共振器型波長可変光源１００を光通信分野で用いる場合を例に挙げると、外部共振器型波長可変光源１００には１ｐｍ未満の波長分解能が求められる。ここで、波長λ＝１５５０ｎｍ、回折格子１０３に対する入射角α＝７５°、射出角β＝２５．４°、格子定数ｄ＝１．１１μｍのときに、レーザ光の波長を必要とされる波長分解能である１ｐｍだけ変化させるには、前述した（２）式においてδλ＝１ｐｍとすると、レーザ光の射出角の変化量δβが約１μｒａｄになる。平面ミラー１０４は、モータ、送りネジ等の機械的な駆動装置で駆動させることとなるが、１μｒａｄの精度をもって駆動するのは困難である。
【００１４】
また、前述した通り、コリメートレンズ１０２は、レーザダイオード１０１の無反射膜１０５が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード１０１に対して位置決めされているが、外部共振器型波長可変光源１００において、広い波長可変範囲（例えば、２００ｎｍ程度）を確保するには、コリメートレンズ１０２の位置決め精度が極めて重要になる。例えば、コリメートレンズ１０２の焦点距離が２ｍｍである場合には、広い波長可変範囲を確保するためにはコリメートレンズ１０２の位置決め誤差を１μｍ以下にする必要がある。コリメートレンズ１０２の位置決めに高い精度が必要になり調整が極めて困難である。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、波長分解能が高く、調整が容易な外部共振器型波長可変光源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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の外部共振器型波長可変光源は、一方の端面に無反射膜（１６、２５）が形成された光源（１１、２１）と、当該光源の前記無反射膜が形成された端面側に配置されたレンズ（１２、２２）と、当該レンズを介した光から所定の波長を選択する波長選択素子（１４、２４、３０）とを備える外部共振器型波長可変光源（１０、２０）において、前記レンズと前記波長選択素子との間の光路上に配置され、前記レンズを介した光の前記波長選択素子に対する入射角を可変する光学素子（１３、２３）を備えることを特徴としている。
この発明によると、光源の無反射膜が形成された端面から射出されたレーザ光は、レンズを介して光学素子に入射し、波長選択素子に対する入射角が可変されて波長選択素子に入射する。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光学素子が、回転及び揺動の少なくとも一方が可能であることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光学素子が、前記レンズと前記波長選択素子との間の光路に沿う方向に移動可能であることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光学素子が、屈折素子であることを特徴としている。
ここで、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記屈折素子が、レンズ及びプリズムの何れか一方であることが望ましい。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記波長選択素子が、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光を、波長に応じた角度で回折する回折格子であることを特徴としている。
或いは、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記波長選択素子が、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光の入射角に応じた波長の光を反射する誘電体多層膜であることを特徴としている。
更に、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡（１５）を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レンズと波長選択素子との間に、波長選択素子に対する入射角を可変する光学素子を備えているため、波長を高精度に可変することができ波長分解能を高くすることができるという効果がある。また、この光学素子は、レンズと波長選択素子との間の光路に沿う方向に移動可能であるため、光学素子の位置を調整することでレンズの光源に対する位置決め誤差を補償することができ、調整が容易であるという効果がある。この結果、広い波長可変範囲（例えば、２００ｎｍ程度）を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。図１に示す通り、本実施形態による外部共振器型波長可変光源１０は、レーザダイオード１１（光源）、コリメートレンズ１２、調整用レンズ１３（光学素子、屈折素子）、回折格子１４（波長選択素子）、及び平面ミラー１５（反射鏡）を備えている。尚、図１に示す外部共振器型波長可変光源は、リットマン型の外部共振器型波長可変光源である。
【００１９】
レーザダイオード１１は、例えば半導体基板上に下部クラッド層、活性層、及び上部クラッド層を順に形成し、半導体基板を劈開して得られる平行な端面を共振器として用いるファブリペロー型の半導体レーザである。このレーザダイオード１１には共振器をなす端面の一方に無反射膜（ＡＲコート）１６が形成されている。レーザダイオード１１は無反射膜１６が形成された端面をコリメートレンズ１２側に向けて配置されている。
【００２０】
コリメートレンズ１２は、レーザダイオード１１の無反射膜１６が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード１１に対して位置決めされている。このコリメートレンズ１２は、レーザダイオード１１から射出されるレーザ光を平行光にするとともに、回折格子１４で回折されて調整用レンズ１３を介したレーザ光をレーザダイオード１１のレーザ光の射出位置に集光する。
【００２１】
調整用レンズ１３は、コリメートレンズ１２と回折格子１４との間の光路上に移動可能に配置されており、コリメートレンズ１２で変換された平行光の回折格子１４に対する入射角を可変するものである。この調整用レンズ１３は、具体的には、回転及び揺動の少なくとも一方が可能に構成されており、調整用レンズ１３自体が回転及び揺動の少なくとも一方を行うと、コリメートレンズ１２からの平行光の光軸が傾き、これにより平行光の回折格子１４に対する入射角が可変される。
【００２２】
図２は、調整用レンズ１３の回転及び揺動を説明するための図である。図２（ａ）に示す通り、レーザ光の光軸に直交し、且つ調整量レンズ１３を通る位置に回転軸Ｘ１が設定されている場合には、調整用レンズ１３はこの回転軸Ｘ１の周りで回転する。他方、図２（ｂ）に示す通り、レーザ光の光軸に直交し、且つ調整量レンズ１３の外部の位置に回転軸Ｘ２が設定されている場合には調整用レンズ１３は、この回転軸Ｘ２の周りで回転（即ち、揺動）する。これらの回転軸Ｘ１，Ｘ２は、回折格子１４に形成された格子の長手方向に沿うように設定される。尚、図２（ａ）に示す回転軸Ｘ１と図２（ｂ）に示す回転軸Ｘ２との両方を設定し、調整用レンズ１３を揺動可能であるとともに回転可能に構成しても良い。
【００２３】
調整用レンズ１３は、例えばパワー（屈折力）が低い平凸レンズであり、平面をコリメートレンズ１２側に、凸面を回折格子１４側にそれぞれ向けて配置される。この調整用レンズ１３を、例えば図１中の符号Ｄ１を付した方向に回転させると、コリメートレンズ１２からの平行光は図中の光路Ｌ１を通って回折格子１４に入射する。反対に、調整用レンズ１３を図１中の符号Ｄ２を付した方向に回転させると、コリメートレンズ１２からの平行光は図中の光路Ｌ２を通って回折格子１４に入射する。図１から明らかな通り、調整用レンズ１３を回転等させると回折格子１４に対する平行光の入射角が変化する。
【００２４】
また、調整用レンズ１３は、平行光の光軸方向（平行光の光路に沿う方向）に移動（微動）可能に構成されている。前述した通り、レーザダイオード１１の無反射膜１６が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード１１に対して位置決めされているが、この位置決め誤差があると波長可変範囲が狭くなる。調整用レンズ１３を平行光の光軸方向に移動可能にすることで、コリメートレンズ１２と調整用レンズ１３とを１つのレンズとしてみたときに、コリメートレンズ１２の位置決め誤差を補償することができ、広い波長範囲を確保することが可能となる。
【００２５】
回折格子１４は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面１４ａを有しており、コリメートレンズ１２によって平行にされ、調整用レンズ１３を介した平行光、及び平面ミラー１５によって反射されたレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。平面ミラー１５は、回折格子１４によって回折されたレーザ光を反射する。この平面ミラー１５は、紙面に平行な面内で移動可能であり、且つ同面内で回転可能である。具体的には、図１中の符号Ｄ３，Ｄ４を付した方向に移動可能である。
【００２６】
上記構成において、レーザダイオード１１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ１２によって平行光に変換された後に、調整用レンズ１３を介して回折格子１４の回折面１４ａに入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子１４で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー１５が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー１５で反射された後に再び回折格子１４の回折面１４ａに入射する。このレーザ光は再び回折格子１４で回折されて元の光路を逆向きに進み、調整用レンズ１３を介してコリメートレンズ１２に入射し、コリメートレンズ１２により集光されてレーザダイオード１１に入射する。レーザダイオード１１に入射したレーザ光のうち、一部がレーザダイオード１１の端面１１ａで反射されてレーザダイオード１１内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ１２側に射出され、残りが端面１１ａからレーザダイオード１１の外部に射出される。
【００２７】
ここで、調整用レンズ１３を図１中の符号Ｄ１を付した方向に回転させると、コリメートレンズ１２からの平行光は図中の光路Ｌ１を通って回折格子１４に入射する。このとき、回折格子１４に対する平行光の入射角αは大きくなり、平面ミラー１５が配置されている方向には、より長い波長のレーザ光が回折されることになる。また、回折格子１４に対する平行光の入射角αが大きくなるとともに、レーザダイオード１１と回折格子１４との間の光路長、及び回折格子１４と平面ミラー１５との間の光路長が長くなって共振条件が変化する。このため、回折格子１４で回折されたレーザ光のうち、変化した共振条件を満たす波長のレーザ光が増幅されることになる。
【００２８】
上記とは反対に、調整用レンズ１３を図１中の符号Ｄ２を付した方向に回転させると、コリメートレンズ１２からの平行光は図中の光路Ｌ２を通って回折格子１４に入射する。このとき、回折格子１４に対する平行光の入射角αは小さくなり、平面ミラー１５が配置されている方向には、より短い波長のレーザ光が回折されることになる。また、回折格子１４に対する平行光の入射角αが小さくなるとともに、レーザダイオード１１と回折格子１４との間の光路長、及び回折格子１４と平面ミラー１５との間の光路長が短くなって共振条件が変化する。このため、回折格子１４で回折されたレーザ光のうち、変化した共振条件を満たす波長のレーザ光が増幅されることになる。
【００２９】
このように、調整用レンズ１３を回転等させることで、外部共振器型波長可変光源１０から射出されるレーザ光の波長を高精度に可変することができる。また、調整用レンズ１３を図１中の平行光の光軸方向に移動させると、コリメートレンズ１２と調整用レンズ１３とを１つのレンズとしてみたときのレーザダイオード１１側の焦点位置が微調整される。これにより、仮にコリメートレンズ１２の位置決め誤差があったとしても、コリメートレンズ１２の一方の焦点を、レーザダイオード１１の無反射膜１６が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に配置することができる。
【００３０】
図３は、調整用レンズ１３の回転角度と波長及び共振器長の変化量との関係の一例を示すグラフである。尚、図３に示すグラフは、コリメートレンズ１２として焦点距離が１．８ｍｍの非球面レンズを用い、調整用レンズ１３として焦点距離が２８．５ｍｍの凸レンズを用いている。また、コリメートレンズ１２と調整用レンズ１３との間隔を４ｍｍとし、コリメートレンズ１２から調整用レンズ１３の回転軸までの距離を５．３ｍｍとしている。更に、回折格子１３として格子定数が１／９００ｍｍのものを用い、回折格子１４に対するレーザ光（平行光）の入射角を７５°に設定している。
【００３１】
図３に示す通り、外部共振器型波長可変光源１０から射出されるレーザ光の波長が１５５０ｎｍであるときは調整用レンズ１３の回転角度は０°である。このときの共振器長は、約３７．３３３８ｍｍである。また、外部共振器型波長可変光源１０から射出されるレーザ光の波長を０．１ｎｍ（１００ｐｍ）だけ長い１５５０．１ｎｍにする場合には、調整用レンズ１３の回転角度を約−０．９°にすれば良く、反対に０．１ｎｍ（１００ｐｍ）だけ短い１５４９．９ｎｍにする場合には、調整用レンズ１３の回転角度を約＋０．９°にすれば良い。尚、波長が１５５０．１ｎｍの場合には共振器長が約３７．３３６５ｍｍであり、波長が１５４９．９ｎｍの場合には共振器長が約３７．３３１３ｍｍである。
【００３２】
以上の通り、外部共振器型波長可変光源１０から射出されるレーザ光の波長を１００ｐｍ可変させるのに調整用レンズ１３を約０．９°だけ回転させればよい。このため、１ｐｍの波長分解能を得るためには、０．００９°（≒１５７μｒａｄ）だけ調整用レンズ１３を回転させる必要がある。この精度は機械的な駆動装置で調整用レンズ１３を駆動しても十分得ることができ、高い波長分解能を実現することができる。
【００３３】
以上の通り、本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源１０は、コリメートレンズ１２と回折格子１４との間の光路上に、コリメートレンズ１２を介した平行光の回折格子１４に対する入射角を可変する調整用レンズ１３を配置している。このため、平面ミラー１５を移動させることなしに、調整用レンズ１３を回転等させるだけで外部共振器型波長可変光源１０から射出されるレーザ光の波長を高精度に可変することができる。勿論、平面ミラー１５を移動させれば、外部共振器型波長可変光源１０から射出されるレーザ光の波長を大きく可変することができるのは言うまでもない。
【００３４】
また、調整用レンズ１３は、コリメートレンズ１２を介した平行光の光路に沿う方向に移動可能である。このため、コリメートレンズ１２と調整用レンズ１３とを１つのレンズとしてみたときのレーザダイオード１１側の焦点位置を微調整することができる。これにより、仮にコリメートレンズ１２の位置決め誤差があったとしても、コリメートレンズ１２の一方の焦点を、レーザダイオード１１の無反射膜１６が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に配置することができる。この結果として、広い波長範囲を確保することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、リットマン型の外部共振器型波長可変光源を例に挙げて説明したが、本発明はリトロー型の外部共振器型波長可変光源にも適用することができる。図４は、本発明の他の実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【００３６】
図４に示す通り、本発明の他の実施形態による外部共振器型波長可変光源２０は、レーザダイオード２１、コリメートレンズ２２、調整用レンズ２３、及び回折格子２４を備えるリトロー型の部共振器型波長可変光源である。図４に示すレーザダイオード２１、コリメートレンズ２２、及び調整用レンズ２３は、図１に示すレーザダイオード１１、コリメートレンズ１２、及び調整用レンズ１３と同様のものである。尚、レーザダイオード２１の端面の一方には無反射膜２５が形成されている。図４に示す外部共振器型波長可変光源２０が備える回折格子２４は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面２４ａを有しており、コリメートレンズ２２によって平行にされて調整用レンズ２３を介したレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。この回折格子２４は、紙面に平行な面内で移動可能であり、且つ同面内で回転可能である。
【００３７】
上記構成において、レーザダイオード２１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ２２によって平行光に変換された後に調整用レンズ２３を介して回折格子２４に入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子２４で回折されたレーザ光のうち、元の光路を逆向きに進むレーザ光は、調整用レンズ２３を介してコリメートレンズ２２により集光されてレーザダイオード２１に入射する。レーザダイオード２１に入射したレーザ光の一部はレーザダイオード２１の端面２１ａで反射されてレーザダイオード２１内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ２２側に射出され、残りが端面２１ａからレーザダイオード２１の外部に射出される。
【００３８】
図４に示す外部共振器型波長可変光源２０も、図１に示す外部共振器型波長可変光源１０と同様に、調整用レンズ２３を回転等させることにより、コリメートレンズ２２からの平行光の回折格子２４に対する入射角を可変することができ、波長を高い精度で可変させることができる。勿論、図４中の符号Ｄ５を付して示す方向に回折格子２４を移動させるとともに適宜回転させると、レーザ光の波長を長波長側に大きく連続的に可変することができ、逆に符号Ｄ６を付して示す方向に回折格子２４を移動させるとともに適宜回転させるとレーザ光の波長を短波長側に大きく連続的に可変することができる。また、平行光の光路に沿う方向に移動（微動）させることで、コリメートレンズ２２と調整用レンズ２３とを１つのレンズとしてみたときのレーザダイオード２１側の焦点位置を微調整することができる。
【００３９】
また、以上の説明では、外部共振器型波長可変光源１０，２０が回折格子１４，２４をそれぞれ備える場合を例に挙げて説明したが、必ずしも回折格子を備える必要はなく、入射するレーザ光から特定の波長を選択する波長選択素子を備えていれば良い。図５は、波長選択素子の一例を示す図である。図５においては、波長選択素子として誘電体多層膜３０を例示している。この誘電体多層膜３０は、例えば屈折率がｎ１の誘電体膜と、屈折率がｎ２の誘電体膜とを交互に積層したものであり、光の入射角に応じた波長の光を反射するものである。よって、誘電体多層膜３０に対するレーザ光の入射角が変化すれば、反射光の波長も変化するため、例えば図１に示す回折格子１４に代えて設けることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では調整用レンズ１２，２２が平凸レンズである場合を例に挙げて説明したが、調整用レンズ１２，２２は凹レンズであっても良い。ところで、上記実施形態で説明した調整用レンズ１２，２２はコリメートレンズ１２で変換された平行光の回折格子１４に対する入射角を可変するものであるが、同様の機能を備えるのであれば必ずしも「レンズ」である必要はない。例えば、調整用レンズ１２，２２に代えてプリズム等の屈折素子を設けることも可能であり、更には屈折素子以外の偏向素子等の光学素子を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２】調整用レンズ１３の回転及び揺動を説明するための図である。
【図３】調整用レンズ１３の回転角度と波長及び共振器長の変化量との関係の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図５】波長選択素子の一例を示す図である。
【図６】従来の外部共振器型波長可変光源の一例を示す平面図である。
【図７】従来の外部共振器型波長可変光源１００が備えるレーザダイオード１０１、回折格子１０３、及び平面ミラー１０４位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    外部共振器型波長可変光源
１１    レーザダイオード
１２    コリメートレンズ
１３    調整用レンズ
１４    回折格子
１５    平面ミラー
１６    無反射膜
２０    外部共振器型波長可変光源
２１    レーザダイオード
２２    コリメートレンズ
２３    調整用レンズ
２４    回折格子
２５    無反射膜
３０    誘電体多層膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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