(57)【要約】　　　（修正有）【課題】光送信器のための波長安定化装置および方法を提供する。【解決手段】光送信器は、ヒーター５１０と、基板５２０と、サブマウント（ｓｕｂ　ｍｏｕｎｔ）５３０と、半導体光源５４０と、支え部５５０、５５５と、ファブリ・ペローフィルタ５７０と、ディテクター（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）５８０と、制御回路６００と、から構成される。ヒーター５１０は印加された電流によって動作し、半導体光源５４０の温度を設定された値に一定に保持する。基板５２０はヒーター５１０の上面に固定され、サブマウント５３０は基板５２０の上面に固定される。半導体光源５４０はマウント５３０の上面に固定され、その前面および背面から所定波長の光を出射し、作動温度に応じて発振波長が変化する。前面から出射される光は光通信のために使用され、背面から出射される光は半導体光源５４０の発振波長をモニタリングするために使用される。【選択図】　図５
2004006697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動温度によって発振波長が変化し、前面から光通信用光を出射する半導体光源と、前記半導体光源の作動温度を既設定された値に保持するヒーターと、を備える光送信器のための波長安定化装置において、
前記半導体光源の背面から出射された光を検出するディテクターと；
前記半導体光源とディテクターとの間に挿入され、非線形光学材質のスペーサを備え、該スペーサの屈折率変化に基づいて透過率が波長に対して移動するファブリ・ペローフィルタと；
前記半導体光源の発振波長に対して既設定された透過率を表すように前記ファブリ・ペローフィルタの屈折率を変化させる制御回路と；を含むことを特徴とする光送信器のための波長安定化装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記ファブリ・ペローフィルタに電気場を印加するバイアス回路と；
前記ディテクターが検出した光の強さから前記半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、前記バイアス回路の出力を調節する制御部と；を含めて構成される請求項１記載の光送信器のための波長安定化装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記ファブリ・ペローフィルタの内部温度を調節するヒーターと；
前記ディテクターが検出した光の強さから前記半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、前記ヒーターの設定温度を調節する制御部と；を含めて構成される請求項１記載の光送信器のための波長安定化装置。
【請求項４】
光送信器のための波長安定化方法において、
半導体光源の背面から出射された光を検出する過程と；
既設定された方式で透過率を波長に対して移動させるための手段を備えるファブリ・ペローフィルタを提供する過程と；
前記半導体光源の発振波長に対して既設定された透過率を表すように前記ファブリ・ペローフィルタの屈折率を変化させるための制御回路を提供する過程と；を含むことを特徴とする光送信器のための波長安定化方法。
【請求項５】
前記ファブリ・ペローフィルタの透過率を移動させるための手段は、非線形光学材質のスペーサである請求項４記載の光送信器のための波長安定化方法。
【請求項６】
前記制御回路を提供する過程は、
前記ファブリ・ペローフィルタに電気場を印加するためのバイアス回路を提供する過程と；
前記ディテクターが検出した光の強さから前記半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、前記バイアス回路の出力を調節する制御部を提供する過程と；を含む請求項４記載の光送信器のための波長安定化方法。
【請求項７】
前記制御回路を提供する過程は、
前記ファブリ・ペローフィルタの内部温度を調節するためのヒーターを提供する過程と；
前記ディテクターが検出した光の強さから前記半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、前記ヒーターの設定温度を調節する制御部を提供する過程と；を含む請求項４記載の光送信器のための波長安定化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信器に関し、特に、光信号の波長を安定化させるために光送信器に備えられる波長安定化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長分割多重化（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）技術は、光通信システムにおいて基幹網を大きく変化させることなく伝送情報量を増大させることができるので、脚光を浴びつつある。これにより、既存システムに利用されている１００ＧＨｚ間隔の波長分割多重化技術だけでなく、５０ＧＨｚ間隔の高密度波長分割多重化（ｄｅｎｓｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＤＷＤＭ）技術の導入も積極的に検討されている。この高密度波長分割多重化技術の具現のためには、光送信器の発振波長が２０ｐｍ以下の誤差範囲内で一定に保持されなければならない。しかし、これは発振素子自体の安定性確保だけでは具現し難く、そのため、発振素子外部に別途の波長安定化装置を備える方法が広く利用されている。この種の波長安定化装置は、光送信器の外部に存在する外装型と、その内部に集積されている内蔵型などがあるが、システム構成の容易性、価格などの側面から内臓型波長安定化装置の採用された光送信器の需要が増大するとされている。
【０００３】
図１は、従来技術による波長安定化装置を備えた光送信器の構成を概略的に示す図である。図１の光送信器は、レーザダイオード（ｌａｓｅｒ　ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）１１０と、ファブリ・ペローフィルタ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ　ｆｉｌｔｅｒ）１２０と、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＰＤ）１３０と、アナログ／デジタル変換部（ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）１４０と、制御部１５０と、デジタル／アナログ変換部（ｄｉｇｉｔａｌ／ａｎａｌｏｇ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１６０と、バイアス回路（ｂｉａｓ　ｃｉｒｃｕｉｔ）１７０と、熱電冷却素子（ｔｈｅｒｍｏ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｃｏｏｌｅｒ：ＴＥＣ）１８０と、から構成される。
【０００４】
レーザダイオード１１０は半導体素子であって、前面および背面を通じて所定波長の光を出射する。背面を通じて出射される光はレーザダイオード１１０の発振波長をモニタリングするために使用される。つまり、レーザダイオード１１０の発振波長をモニタリングし、波長誤差が発生するとこれを正すことによって、安定的な光伝送が行われるようにするものである。また、レーザダイオード１１０は、その作動温度にしたがって発振波長が変化する。
【０００５】
ファブリ・ペローフィルタ１２０は、線形光学材質のスペーサ（ｓｐａｃｅｒ）と、スペーサの前・背面に積層された二枚の反射層とから構成され、スペーサの厚さおよび屈折率に応じて所定の透過率スペクトル（ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を有する。つまり、レーザダイオード１１０の背面を通じて出射された光がファブリ・ペローフィルタ１２０に入射されると、光の波長に応じて透過する光のパワーが異なってくる。その結果、ファブリ・ペローフィルタ１２０から出射された光のパワーを測定することによって、光の波長を把握することができる。
【０００６】
フォトダイオード１３０はファブリ・ペローフィルタ１２０から入射された光を電気信号に変換して出力する。
【０００７】
アナログ／デジタル変換部１４０は電気信号をデジタル信号に変換して制御部１５０に出力する。
【０００８】
制御部１５０は電気信号から光のパワーを導き出し、この光のパワーから光の波長を把握する。光の波長が既設定された波長値と一致しない場合、その波長誤差を正すための制御信号を出力する。
【０００９】
デジタル／アナログ変換部１６０は制御信号をアナログ信号に変換してバイアス回路１７０に出力する。
【００１０】
バイアス回路１７０は制御部１５０から入力された制御信号に応じて熱電冷却素子１８０に電流を印加する。つまり、印加される電流のレベルは制御信号に応じて決定される。
【００１１】
熱電冷却素子１８０はバイアス回路１７０から印加された電流によって動作し、レーザダイオード１１０の温度を設定された値に一定に保持する機能を果たす。
【００１２】
図２は、図１に示した光送信器のセッティング過程を示すフローチャートであり、図３は、図２のセッティング過程を説明するための図である。セッティング過程は、チャネル設定過程（ＣＨＡＮＮＥＬ−ＳＥＴＴＩＮＧ）２１０と、動作温度設定過程（ＷＯＲＫＩＮＧ　ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ−ＳＥＴＴＩＮＧ）２２０と、ファブリ・ペローフィルタ整列過程（ＦＡＢＲＹ−ＰＥＲＯＴ　ＦＩＬＴＥＲＡＬＩＮＧＮＩＮＧ）２３０と、から構成される。
【００１３】
チャネル設定過程２１０は、使用可能なＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｏｎ）チャネルグループから所定チャネルを設定する過程である。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、一連のＩＴＵチャネルの中から一つのチャネル３１０が設定され、動作温度設定過程２２０以前は、レーザダイオード１１０の発振波長が設定されたチャネル３１０の縁部に偏っていることがわかる。
【００１４】
動作温度設定過程２２０は、レーザダイオード１１０の発振波長を設定されたチャネル３１０の中心に合わせるために、レーザダイオード１１０の動作温度を調節する過程である。これにより、レーザダイオード１１０の発振波長が、設定されたチャネル３１０の縁部からその中心に移動（３２０→３３０）されたことがわかる。
【００１５】
ファブリ・ペローフィルタ整列過程２３０は、レーザダイオード１１０の発振波長とファブリ・ペローフィルタ１２０の透過率スペクトルを整列する過程である。図３Ｃに示すように、ファブリ・ペローフィルタ整列過程２３０以前は、レーザダイオード１１０の発振波長が透過率スペクトルの平坦化された領域内に置かれている。そのため、レーザダイオード１１０の発振波長が平坦化された領域内で変化すると言っても、ファブリ・ペローフィルタ１２０から出射された光のパワー変化は僅かであり、その波長変化が感知できないという問題が生ずる。この問題を解消するために、少なくともファブリ・ペローフィルタ１２０の透過率変化の大きい波長領域、つまり最大透過率と最小透過率の平均透過率を表す波長近傍にレーザダイオード１１０の発振波長が位置するようファブリ・ペローフィルタ１２０を整列（３４０→３５０）させる。この場合、ファブリ・ペローフィルタ整列過程２３０は、ファブリ・ペローフィルタ１２０に入射する光の入射角（θ）とファブリ・ペローフィルタ１２０の光軸を整列することによって行われる。つまり、この整列過程２３０は、レーザダイオード１１０の光軸とファブリ・ペローフィルタ１２０の光軸を整列することによって行われる。このような整列過程２３０を通じて、レーザダイオード１１０の発振波長がファブリ・ペローフィルタ１２０の最大透過率と最小透過率の平均透過率を表す波長近傍に位置できるようになることがわかる。
【００１６】
図４は、図１におけるファブリ・ペローフィルタ１２０に対する透過率スペクトルを入射角（θ）に基づいて表したものである。この透過率スペクトルは、スペーサの厚さが２０μｍで、フィネス係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｉｎｅｓｓ）は１０の場合を表す。図示の如く、透過率スペクトルは、入射角（θ）が０°から１°ずつ増加するにつれて短波長側に速く移動（４１０→４２０→４３０）することがわかる。つまり、入射角（θ）が１°変化する度に約０．３ｎｍの波長移動が発生し、５０ＧＨｚのＩＴＵチャネルグリッド（ｇｒｉｄ）が０．４ｎｍであるのを考慮すると、ファブリ・ペローフィルタ１２０の整列誤差を０．１°前後に合わせなければならないことがわかる。しかし、このような整列を手動で行うということは極めて難しいことであり、別の高価な能動型整列装備を使うと、製作コスト全体の過度な上昇につながる問題があった。
【００１７】
要するに、従来技術による光送信器のための波長安定化装置は、ファブリ・ペローフィルタの手動整列過程が極めて難しく、また別に整列装備を使うと製作コスト全体が過度に上昇する問題点があった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前術した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、ファブリ・ペローフィルタの微細な幾何学的整列が不要な光送信器のための波長安定化装置を提供することにその目的がある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の一特徴は、作動温度に応じて発振波長が変化し、前面から光通信用光を出射する半導体光源と、半導体光源の作動温度を設定された値に保持するヒーターと、を備える光送信器のための波長安定化装置において、半導体光源の背面から出射された光を検出するディテクターと；半導体光源とディテクターとの間に挿入され、非線形光学材質のスペーサを備え、スペーサの屈折率変化に応じて透過率スペクトルが波長に対して移動するファブリ・ペローフィルタと；半導体光源の発振波長に対して既設定された透過率を表すようにファブリ・ペローフィルタの屈折率を変化させる制御回路と；を含むことを特徴とする。
【００２０】
この波長安定化装置の制御回路は、ファブリ・ペローフィルタに電気場を印加するバイアス回路と；ディテクターが検出した光の強さから半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、バイアス回路の出力を調節する制御部と；を含めて構成されるとよい。
【００２１】
また、制御回路は、ファブリ・ペローフィルタの内部温度を調節するヒーターと；ディテクターが検出した光の強さから半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、ヒーターの設定温度を調節する制御部と；を含めて構成されると好ましい。
【００２２】
本発明の他の特徴では、　光送信器のための波長安定化方法において、半導体光源の背面から出射された光を検出する過程と；既設定された方式で透過率を波長に対して移動させるための手段を備えるファブリ・ペローフィルタを提供する過程と；半導体光源の発振波長に対して既設定された透過率を表すようにファブリ・ペローフィルタの屈折率を変化させるための制御回路を提供する過程と；を含むことを特徴とする。
【００２３】
この方法において、ファブリ・ペローフィルタの透過率を移動させるための手段は、非線形光学材質のスペーサであるとよい。
【００２４】
制御回路を提供する過程は、ファブリ・ペローフィルタに電気場を印加するためのバイアス回路を提供する過程と；ディテクターが検出した光の強さから半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、バイアス回路の出力を調節する制御部を提供する過程と；を含むとよい。
【００２５】
また、制御回路を提供する過程は、ファブリ・ペローフィルタの内部温度を調節するためのヒーターを提供する過程と；ディテクターが検出した光の強さから半導体光源の発振波長に対する透過率を把握し、ヒーターの設定温度を調節する制御部を提供する過程と；を含むと好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一構成には同一符号および番号を共通使用する。なお、周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００２７】
図５は、本発明の好ましい第１実施例による光送信器のための波長安定化装置の構成を概略的に示す図であり、図６は、図５に示したファブリ・ペローフィルタの構成を示す断面図である。光送信器は、ヒーター５１０と、基板５２０と、サブマウント（ｓｕｂ　ｍｏｕｎｔ）５３０と、半導体光源５４０と、支え部５５０、５５５と、ファブリ・ペローフィルタ５７０と、ディテクター（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）５８０と、制御回路６００と、から構成される。
【００２８】
ヒーター５１０は印加された電流によって動作し、半導体光源５４０の温度を設定された値に一定に保持する機能を行う。ヒーター５１０には熱電冷却素子を使用することができる。
【００２９】
基板５２０は、１３０℃の融点を有するＩｎＡｇ材質の結合物質を使ってヒーター５１０の上面に固定され、基板５２０はレーザ溶接が容易に行えるようにコバール（Ｋｏｖａｒ）材質であってもよい。
【００３０】
サブマウント５３０は２１０℃の融点を有するＡｇＳｎ材質の結合物質を使って基板５２０の上面に固定される。
【００３１】
半導体光源５４０は２８０℃の融点を有するＡｕＳｎ材質の結合物質を使ってサブマウント５３０の上面に固定され、その前面および背面から所定波長の光を出射し、作動温度に応じて発振波長が変化する。前面から出射される光は光通信のために使用され、背面から出射される光は半導体光源５４０の発振波長をモニタリングするために使用される。半導体光源５４０にはレーザダイオード、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などを使用することができる。
【００３２】
フェルール（ｆｅｒｒｕｌｅ）５５５およびサブモジュール（ｓｕｂｍｏｄｕｌｅ）５５０から構成される支え部は、基板５２０の上面に固定される。
【００３３】
サブモジュール５５０は基板５２０と同材質から形成され、半導体光源５４０の前面に対向するように整列される。
【００３４】
フェルール５５５は２．７ｍｍ程度の直径を有し、レーザ溶接によってサブモジュール５５０を貫通して固定され、フェルール５５５に形成される円筒形の孔（図示せず）には光ファイバ５６０が挿入され、光ファイバ５６０の先端面は半導体光源５４０の前面と対向するように位置する。
【００３５】
ファブリ・ペローフィルタ５７０は、半導体光源５４０とディテクター５８０との間に挿入され、２８０℃の融点を有するＡｕＳｎ材質の結合物質を使って基板５２０の上面に固定される。ファブリ・ペローフィルタ５７０は、非線形光学材質のスペーサ５７２と、スペーサ５７２の前・背面に積層された二枚の反射層５７３、５７４と、スペーサ５７２の両側面に積層された両電極５７７、５７８と、から構成される。非線形光学材質の特性上、ファブリ・ペローフィルタ５７０は印加された電気場や内部温度の変化によってその屈折率が変化することになる。したがって、ファブリ・ペローフィルタ５７０の両電極５７７、５７８を通じて所定強さの電気場を印加すると、スペーサ５７２の屈折率が変化し、これにより、ファブリ・ペローフィルタ５７０の透過率スペクトルが波長に対して移動することになる。
【００３６】
図７は、図５に示したファブリ・ペローフィルタ５７０における透過率スペクトルをスペーサ５７２の屈折率に対して表したものである。透過率スペクトルは、スペーサ５７２の厚さが５０μｍであり、フィネス係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｉｎｅｓｓ）は２０の場合を表す。図示の如く、スペーサ５７２の屈折率が１．４４８６から０．０００７ずつ増加するにつれて該当透過率スペクトルが長波長側に移動（７１０→７２０→７３０→７４０→７５０）することがわかる。
【００３７】
ディテクター５８０は、ファブリ・ペローフィルタ５７０を通じて入射された光を電気信号に変換して出力する。ディテクター５８０にはフォトダイオードチップ（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ　ｃｈｉｐ）、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などを使用することができ、２８０℃の融点を有するＡｕＳｎ材質の結合物質を使って基板５２０の前面に固定される。
【００３８】
制御回路６００は、光通信に係る第１制御モードとファブリ・ペローフィルタの動作条件のセッティングに係る第２制御モードで動作する。第１制御モードでは光の波長が既設定された波長値と一致しない場合、その波長誤差を正し、第２制御モードでは最大透過率と最小透過率の平均値を有するファブリ・ペローフィルタ５７０の透過率波長が半導体光源５４０の発振波長に隣接するよう、好ましくは一致するよう、ファブリ・ペローフィルタ５７０の屈折率を変化させる。制御回路６００はアナログ／デジタル変換部６１０と、制御部６２０と、第１デジタル／アナログ変換部６３０および第２デジタル／アナログ変換部６５０と、第１バイアス回路６４０および第２バイアス回路６６０と、から構成される。
【００３９】
アナログ／デジタル変換部６１０は、ディテクター５８０から入力された電気信号をデジタル信号に変換して制御部６２０に出力する。
【００４０】
第１デジタル／アナログ変換部６３０は、制御部６２０から入力された第１制御信号をアナログ信号に変換して第１バイアス回路６４０に出力する。
【００４１】
第１バイアス回路６４０は第１制御信号に応じてヒーター５１０に電流を印加する。つまり、印加される電流のレベルは第１制御信号によって決定される。
【００４２】
一方、第２デジタル／アナログ変換部６５０は、制御部６２０から入力された第２制御信号をアナログ信号に変換して第２バイアス回路６６０に出力する。
【００４３】
第２バイアス回路６６０は第２制御信号に応じてファブリ・ペローフィルタ５７０の両電極５７７、５７８に所定レベルの電圧を印加する。つまり、印加される電圧のレベルは第２制御信号によって決定される。
【００４４】
制御部６２０は第１制御モードで動作するとき、電気信号から光のパワーを導き出し、この光のパワーから光の波長を把握することになる。光の波長が既設定された波長値と一致しない場合、その波長誤差を正すための第１制御信号を出力する。
【００４５】
図８は、制御部６２０が第２制御モードでセッティングする過程を示すフローチャートである。図８に示すように、セッティング過程は、チャネル設定過程（ＣＨＡＮＮＥＬ−ＳＥＴＴＩＮＧ）８１０と、動作温度設定過程（ＷＯＲＫＩＮＧ　ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ−ＳＥＴＴＩＮＧ）８２０と、ファブリ・ペローフィルタ調節過程（ＦＡＢＲＹ−ＰＥＲＯＴ　ＦＩＬＴＥＲＡＬＩＮＧＮＩＮＧ）８３０と、から構成される。
【００４６】
チャネル設定過程８１０は、使用可能なＩＴＵチャネルグループから所定チャネルを設定する過程であって、一連のＩＴＵチャネルの中から一つのチャネルを設定する。
【００４７】
動作温度設定過程８２０は、半導体光源５４０の発振波長を設定されたチャネルの中心に合わせるために、半導体光源５４０の動作温度を調節する過程である。これにより、半導体光源５４０の発振波長は設定されたチャネルの中心に移動される。
【００４８】
ファブリ・ペローフィルタ調節過程８３０は、最大透過率と最小透過率の平均値を有するファブリ・ペローフィルタ５８０の透過率波長を半導体光源５４０の発振波長に整列させる過程である。最大透過率と最小透過率の平均値を有するファブリ・ペローフィルタ５８０の透過率波長が、半導体光源５４０の発振波長に隣接するよう、好ましくは一致するよう、ファブリ・ペローフィルタ５８０の屈折率を変化させる。この場合、整列過程は、ファブリ・ペローフィルタ５７０に印加される電気場の強さを増加させることによって行われる。つまり、制御部６２０はアナログ／デジタル変換部６１０から入力された電気信号のパワーからその整列状態を把握し、ファブリ・ペローフィルタ５７０の透過率が最大透過率と最小透過率の平均値に隣接するか一致するときまでファブリ・ペローフィルタ５７０に印加される電気場の強さを増加または減少させる。従って、制御部６２０は第２制御信号を出力し、第２デジタル／アナログ変換部６５０は第２制御信号をデジタル変換して出力する。その後、第２バイアス回路６６０は第２制御信号に応じてファブリ・ペローフィルタ５７０の両電極５７７、５７８に所定レベルの電圧を印加し、印加された電圧はファブリ・ペローフィルタ５７０の内部に該当強さの電気場を形成する。
【００４９】
図９は、本発明の好ましい第２実施例による光送信器のための波長安定化装置の構成を概略的に示す図であり、図１０は、図９に示したファブリ・ペローフィルタの構成を示す断面図である。図１０に示すように、光送信器は、第１ヒーター９１０と、基板９２０と、サブマウント９３０と、半導体光源９４０と、支え部９５０、９５５と、ファブリ・ペローフィルタ９８０と、ディテクター９９０と、第２ヒーター９７０を含む制御回路１０００と、から構成される。本実施例では、第１実施例における説明との重複を避けるために、ファブリ・ペローフィルタ９８０と、制御回路１０００についてのみ記述するものとする。
【００５０】
第２ヒーター９７０は、２１０℃の融点を有するＡｇＳｎ材質の結合物質を使って基板９２０の上面に固定され、印加された電流によって動作し、ファブリ・ペローフィルタ９８０の温度を設定された値に一定に保持する機能を果たす。第２ヒーター９７０には電熱線を使用することができる。
【００５１】
ファブリ・ペローフィルタ９８０は、半導体光源９４０とディテクター９９０との間に介在され、２８０℃の融点を有するＡｕＳｎ材質の結合物質を使って第２ヒーター９７０の上面に固定される。ファブリ・ペローフィルタ９８０は、非線形光学材質のスペーサ９８２と、スペーサ９８２の前・背面に積層された二枚の反射層９８４、９８６と、から構成され、スペーサ９８２の厚さおよび屈折率に応じて所定の透過率スペクトルを有する。つまり、半導体光源９４０の背面から出射された光がファブリ・ペローフィルタ９８０に入射されると、光の波長に応じて透過する光のパワーが異なってくる。したがって、ファブリ・ペローフィルタ９８０から出射された光のパワーを測定することによって光の波長を把握できることになる。非線形光学材質の特性上、ファブリ・ペローフィルタ９８０は印加された電気場や内部温度の変化によってその屈折率が変化する。そのため、ファブリ・ペローフィルタ９８０の内部温度を変化させると、スペーサ９８２の屈折率が変化し、ファブリ・ペローフィルタ９８０の透過率スペクトルが　図７に示した波長と類似した移動をする。
【００５２】
制御回路１０００は、光通信に係る第１制御モードとファブリ・ペローフィルタ９８０のセッティングに係る第２制御モードで動作する。第１制御モードでは、光の波長が既設定された波長値と一致しないとその波長誤差を正し、第２制御モードでは、最大透過率と最小透過率の平均値を有するファブリ・ペローフィルタ９８０の透過率波長が、半導体光源９４０の発振波長に隣接するよう、好ましくは一致するよう、ファブリ・ペローフィルタ９８０の屈折率を変化させる。制御回路１０００は、アナログ／デジタル変換部１０１０と、制御部１０２０と、第１デジタル／アナログ変換部１０３０および第２デジタル／アナログ変換部１０５０と、第１バイアス回路１０４０および第２バイアス回路１０６０と、第２ヒーター９７０と、から構成される。
【００５３】
アナログ／デジタル変換部１０１０は、ディテクター９９０から入力された電気信号をデジタル信号に変換して制御部１０２０に出力する。
【００５４】
第１デジタル／アナログ変換部１０３０は、制御部１０２０から入力された第１制御信号をアナログ信号に変換して第１バイアス回路１０４０に出力する。
【００５５】
第１バイアス回路１０４０は、第１制御信号に応じて第１ヒーター９１０に電流を印加する。つまり、印加される電流のレベルは第１制御信号によって決定される。
【００５６】
第２デジタル／アナログ変換部１０５０は、制御部１０２０から入力された第２制御信号をアナログ信号に変換して第２バイアス回路１０６０に出力する。
【００５７】
第２バイアス回路１０６０は、第２制御信号に応じて第２ヒーター９７０に電流を印加する。つまり、印加される電流のレベルは第２制御信号によって決定される。
【００５８】
制御部１０２０は、第１制御モードで動作するとき、電気信号から光のパワーを導き出し、この光のパワーから光の波長を把握する。その結果、光の波長が既設定された波長値と一致しない場合、その波長誤差を正すための第１制御信号を出力する。
【００５９】
制御部１０２０が第２制御モードをセッティングする過程は、チャネル設定過程と、動作温度設定過程と、ファブリ・ペローフィルタ調節過程と、から構成される。
【００６０】
チャネル設定過程は、使用可能なＩＴＵチャネルの中から所定チャネルを設定する過程であって、一連のＩＴＵチャネルの中から一つのチャネルを設定する。
【００６１】
動作温度設定過程は、半導体光源９４０の発振波長を設定されたチャネルの中心に合わせるために、半導体光源９４０の動作温度を調節する過程である。これにより、半導体光源９４０の発振波長は設定されたチャネルの中心に移動される。
【００６２】
ファブリ・ペローフィルタ調節過程は、最大透過率と最小透過率の平均値を有するファブリ・ペローフィルタ９８０の透過率波長を半導体光源９４０の発振波長に整列させる過程である。最大透過率と最小透過率の平均値を有するファブリ・ペローフィルタ９８０の透過率波長が、半導体光源９４０の発振波長に隣接するよう、好ましくは一致するよう、ファブリ・ペローフィルタ９８０の屈折率を変化させる。このとき、整列過程はファブリ・ペローフィルタ９８０の内部温度を上昇させることによって行われる。つまり、制御部１０２０はアナログ／デジタル変換部１０１０から入力された電気信号のパワーからその整列状態を把握し、前記ファブリ・ペローフィルタ９８０の透過率が最大透過率と最小透過率の平均値に隣接または一致するときまでファブリ・ペローフィルタ９８０の内部温度を上昇させる。このため、制御部１０２０は第２制御信号を出力し、第２デジタル／アナログ変換部１０５０は第２制御信号をデジタル変換して出力する。その後、第２バイアス回路１０６０は第２制御信号に応じて第２ヒーター９７０に電流を印加する。この印加された電流によって動作する第２ヒーター９７０は、ファブリ・ペローフィルタ９８０の内部温度を設定された値に変化させる。
【００６３】
以上では本発明を具体的な実施例を挙げて説明したが、特許請求の範囲によって定められた本発明の思想を外れない範囲内でさまざまな変形が可能なことは当業者にとって自明である。
【００６４】
【発明の効果】
上述の如く、本発明による光送信器のための波長安定化装置は、ファブリ・ペローフィルタに備えられた非線形光学材質のスペーサの屈折率を調節することによって半導体光源の発振波長と最大透過率と最小透過率の平均値を有する透過率スペクトル波長を整列させるので、角度整列のようなファブリ・ペローフィルタの微細な幾何学的整列を行わずに済む利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の波長安定化装置を備えた光送信器の構成を概略的に示す図。
【図２】図１に示した光送信器のセッティング過程を示すフローチャート。
【図３】図２に示したセッティング過程を説明するための図。
【図４】図１に示したファブリ・ペローフィルタに対する透過率スペクトルを入射角に基づいて示す図。
【図５】本発明の好ましい第１実施例による光送信器のための波長安定化装置の構成を概略的に示す図。
【図６】図５に示したファブリ・ペローフィルタの構成を示す断面図。
【図７】本発明によるファブリ・ペローフィルタにおける透過率スペクトルをスペーサの屈折率に対して示す図。
【図８】図５に示した制御部が第２制御モードでセッティングする過程を示すフローチャート。
【図９】本発明の好ましい第２実施例による光送信器のための波長安定化装置の構成を概略的に示す図。
【図１０】図９に示したファブリ・ペローフィルタの構成を示す断面図。
【符号の説明】
５１０　ヒーター
５２０、９２０　基板
５３０、９３０　サブマウント
５４０、９４０　半導体光源
５５０、９５０　サブモジュール（支え部）
５５５、９５５　フェルール（支え部）
５６０、９６０　光ファイバ
５７０、９８０　ファブリ・ペローフィルタ
５７２、９８２　スペーサ
５７３、９８４　反射層
５７４、９８６　反射層
５７７　電極
５７８　電極
５８０、９９０　ディテクター
６００、１０００　制御回路
６１０、１０１０　アナログ／デジタル変換部
６２０、１０２０　制御部
６３０、１０３０　第１デジタル／アナログ変換部
６４０、１０４０　第１バイアス回路
６５０、１０５０　第２デジタル／アナログ変換部
６６０、１０６０　第２バイアス回路
９１０　第１ヒーター
９７０　第２ヒーター
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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