(57)【要約】【課題】  単一または少数の光源を用いて、精密に制御された一定の周波数間隔を有する多数の波長の連続光を同時に供給可能な多波長光源を提供すること。【解決手段】  レーザー光源を含む光源部Ａと、ＳＳＢ光変調器を含む光周回部Ｂと、分波素子を含む出力部Ｃと、該光源部と該光周回部と該出力部とを光学的に結合する光結合器とからなることを特徴とする多波長光源である。  好ましくは、該分波素子により分波される光の周波数間隔Δｆが、該ＳＳＢ光変調器に印加される周波数ｆの整数倍に設定されていることを特徴とする。【選択図】図１
2005077584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光源を含む光源部と、ＳＳＢ光変調器を含む光周回部と、分波素子を含む出力部と、該光源部と該光周回部と該出力部とを光学的に結合する光結合器とからなることを特徴とする多波長光源。
【請求項２】
請求項１に記載の多波長光源において、該光源部は、単一モードレーザー光源からの単一波長光、または複数の異なる波長を有するレーザー光源を合波した多波長光のいずれかを供給するよう構成したことを特徴とする多波長光源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の多波長光源において、該光周回部には、光増幅器を有することを特徴とする多波長光源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の多波長光源において、該光周回部には、該分波素子により分波可能な波長範囲の光を透過する光フィルタが設けられていることを特徴とする多波長光源。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の多波長光源において、該分波素子は、アレイ導波路格子で構成されていることを特徴とする多波長光源。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の多波長光源において、該光源部と該光周回部とを結合する光結合器と、該光周回部と該出力部とを結合する光結合器とを共用することを特徴とする多波長光源。
【請求項７】
請求項６に記載の多波長光源において、該光結合器は、光ファイバーカップラで構成されていていることを特徴とする多波長光源。
【請求項８】
請求項６に記載の多波長光源において、該光結合器は、光サーキュレータ及び光ファイバーグレーティングを含むことを特徴とする多波長光源。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の多波長光源において、該光源部と該光周回部との接続、該光周回部内の光学部品の接続、及び該光周回部と該出力部との接続において、単一モード光ファイバーを利用すると共に、該光源部と該光周回部に偏波コントローラを設けることを特徴とする多波長光源。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の多波長光源において、該光源部と該光周回部との接続、該光周回部内の光学部品の接続、及び該光周回部と該出力部との接続において、偏波保持光ファイバーを利用すると共に、該光結合器に、偏波保持機能を有する光結合器を用いることを特徴とする多波長光源。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の多波長光源において、該分波素子により分波される光の周波数間隔Δｆが、該ＳＳＢ光変調器に印加される周波数ｆの整数倍に設定されていることを特徴とする多波長光源。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の多波長光源において、該ＳＳＢ光変調器に印加される周波数を変更することにより、該分波素子から出射可能な各光波を、出射又は非出射の状態に選択的に切り換えることを特徴とする多波長光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多波長光源に関し、特に、一定の周波数間隔の多数の波長を有する光を、連続的に供給することを可能とする多波長光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信容量の増大の要求にともない、多数の信号を異なる多数の波長の光に割り当て、かつ１本の光ファイバで伝送する波長多重光通信が発展している。
波長多重光伝送システムでは、一定の周波数間隔の多数の波長光を供給する光源が必要であり、また、波長多重光伝送システムで用いる各種光部品の測定・検査においても、同様な光源が必要となる。
このような多数の波長光を供給する光源（以下、多波長光源という）としては、異なる波長光を発振するレーザー光源を、複数集めて利用する技術や、特許文献１のように、同一チップ上に発振波長が少しずつ異なる半導体レーザーが多数集積された多波長半導体レーザー光源が発明されている。
【特許文献１】特開平５−１０２６１３号公報
【０００３】
しかしながら、上述のように多数のレーザー光源を配置する場合には、数十の異なる波長光を供給する光源では、多波長光源の装置が大きなものとなる上、各レーザー光源を個々に調整する必要があることから、取扱いが煩雑となる問題がある。
また、多波長半導体レーザー光源では、個々のレーザーの周波数間隔を精密に制御することが難しいという問題点があった。
さらに、光部品の測定・検査においては、波長多重光通信で利用する各波長における特性を調べる必要があり、例えば、可変波長レーザー光源を用意し、所望の波長に合わせながら測定するため、測定・検査に時間を要するという欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、特に、単一または少数の光源を用いて、精密に制御された一定の周波数間隔を有する多数の波長の連続光を同時に供給可能な多波長光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、レーザー光源を含む光源部と、ＳＳＢ光変調器を含む光周回部と、分波素子を含む出力部と、該光源部と該光周回部と該出力部とを光学的に結合する光結合器とからなることを特徴とする多波長光源である。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の多波長光源において、該光源部は、単一モードレーザー光源からの単一波長光、または複数の異なる波長を有するレーザー光源を合波した多波長光のいずれかを供給するよう構成したことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の多波長光源において、該光周回部には、光増幅器を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の多波長光源において、該光周回部には、該分波素子により分波可能な波長範囲の光を透過する光フィルタが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の多波長光源において、該分波素子は、アレイ導波路格子で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の多波長光源において、該光源部と該光周回部とを結合する光結合器と、該光周回部と該出力部とを結合する光結合器とを共用することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７に係る発明は、請求項６に記載の多波長光源において、該光結合器は、光ファイバーカップラで構成されていていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８に係る発明は、請求項６に記載の多波長光源において、該光結合器は、光サーキュレータ及び光ファイバーグレーティングを含むことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９に係る発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の多波長光源において、該光源部と該光周回部との接続、該光周回部内の光学部品の接続、及び該光周回部と該出力部との接続において、単一モード光ファイバーを利用すると共に、該光源部と該光周回部に偏波コントローラを設けることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１０に係る発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の多波長光源において、該光源部と該光周回部との接続、該光周回部内の光学部品の接続、及び該光周回部と該出力部との接続において、偏波保持光ファイバーを利用すると共に、該光結合器に、偏波保持機能を有する光結合器を用いることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１１に係る発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の多波長光源において、該分波素子により分波される光の周波数間隔Δｆが、該ＳＳＢ光変調器に印加される周波数ｆの整数倍に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１２に係る発明は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の多波長光源において、該ＳＳＢ光変調器に印加される周波数を変更することにより、該分波素子から出射可能な各光波を、出射又は非出射の状態に選択的に切り換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明により、レーザー光源が供給する特定の波長光を、ＳＳＢ光変調器を含む光周回部において、繰り返しＳＳＢ光変調器を通過させることにより、精密に制御された一定周波数間隔を有する多数の波長の連続光を生成することが可能となる。
しかも、出力部の分波素子により、複数の波長が混在した光波の中から、必要な波長を有する光波を分離し、個別に出力することが可能となる。しかも、仮に、必要とされる波長間隔に相当する周波数でＳＳＢ光変調器を高速変調できない場合でも、必要とされる波長間隔以下の光を多数生成し、多数の波長の中から必要な波長のみを選択し、外部出力することが可能となる。
【００１８】
請求項２に係る発明により、ＳＳＢ光変調器を含む光周回部は、単一波長から一定周波数間隔を有する多数の波長の連続光を生成することが可能であるため、光源部は、少なくとも単一モードレーザー光源を備えるだけで、多波長を生成することが可能となる。また、複数の異なる波長を有するレーザー光源を利用することにより、特定波長で生成される多数の波長を有する光を、他の特定波長で生成される多数の波長を有する光と重ね合わせることにより、生成される波長の数を増加させ、波長帯域を拡大、あるいは周波数間隔の細分化を行うことが可能となる。また、特定波長と他の特定波長で生成される波長が重なる場合には、光強度を高めることも可能となる。
【００１９】
請求項３に係る発明により、光周回部が光増幅器を有するため、ＳＳＢ光変調器で生成される側波帯スペクトルの光強度の減衰を補償することが可能となる。このため、特定の波長からＳＳＢ光変調器により多数の波長を有する光を生成しても、生成された光の光強度を所定以上に維持することが可能となる。
【００２０】
請求項４に係る発明により、光周回部に設けられた光フィルタは、ＳＳＢ光変調器を含む光周回部を通過する光波を、分波素子により分波可能な波長範囲の光に限定するため、必要な波長範囲以外の光波を生成することがなく、多波長光源から出射する光波に含まれるノイズを抑制することが可能となる。
【００２１】
請求項５に係る発明により、分波素子をアレイ導波路格子で構成しているため、多数の波長が混在した光波から、必要な波長のみを効率良く選別し、外部に出力することが可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明により、光源部と光周回部とを結合する光結合器と、光周回部と出力部とを結合する光結合器とを共用しているため、光学部品数を削減できると共に、多波長光源の装置全体をコンパクト化することが可能となる。
特に、請求項７に係る発明により、上記光結合器を光ファイバーカップラで構成するため、装置全体をよりコンパクト化することが可能となる。
【００２３】
さらに、請求項８に係る発明により、上記光結合器を光サーキュレータ及び光ファイバーグレーティングを含む光学部品で構成するため、光源部と光周回部との結合部においては、光サーキュレータに入力された光波を光ファイバーグレーティングに導入し、必要な波長光のみを選別して、該光サーキュレータに戻し、該戻り光を光周回部に導入することが可能となる。これにより、光源部から必要な波長のみを効率良く光周回部に導入することができる。
また、光サーキュレータは、特定ポートから入射する光を常に所定のポートに導出する特性を持ち、また、光ファイバーグレーティングは、特定の波長以外の光波には通常の光ファイバーと同じ特性を有するため、光サーキュレータや光ファイバーグレーティングを、光周回部の光路内に配置しても、ＳＳＢ光変調器により生成された多数の波長を有する光波の伝播を妨げず、光損失を抑制して光周回部内にこれらの波長光を閉じ込めることが可能となる。
【００２４】
請求項９に係る発明により、光源部と光周回部との接続、光周回部内の光学部品の接続、及び光周回部と出力部との接続において、単一モード光ファイバーを利用すると共に、該光源部と該光周回部に偏波コントローラを設けるため、ＳＳＢ光変調器に入射する光波の偏波面を整えることが可能となり、ＳＳＢ光変調器による側波帯スペクトルの生成効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
また、請求項１０に係る発明により、光源部と光周回部との接続、光周回部内の光学部品の接続、及び光周回部と出力部との接続において、偏波保持光ファイバーを利用すると共に、該光結合器に、偏波保持機能を有する光結合器を用いるため、請求項９の場合と同様に、ＳＳＢ光変調器による側波帯スペクトルの生成効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
請求項１１に係る発明により、分波素子により分波される光の周波数間隔Δｆが、ＳＳＢ光変調器に印加される周波数ｆの整数倍に設定されているため、分波素子により透過可能な波長光を、ＳＳＢ光変調器により効率良く生成することが可能となる。
また、上記条件を満足する周波数ｆを選択することにより、周波数Δｆに相当する高速変調が困難なＳＳＢ光変調器であっても、本発明に係る多波長光源に利用可能となる。
【００２７】
請求項１２に係る発明により、ＳＳＢ光変調器に印加される周波数を変更することにより、該分波素子から出射可能な各光波を選択的に切り換えることが可能となるため、例えば、多波長光源からの光波の出射又は非出射の状態を切り換える場合にも、光スイッチを多波長光源の出力部の光路上に別途設置する必要がない。このため、多波長光源の装置全体をコンパクト化できるのみならず、ＳＳＢ光変調器に印加する周波数を変更する速さで、高速に出射又は非出射の状態の切り替えが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明に係る多波長光源の基本的概念を示す図である。
レーザー光源のように特定波長の光波を供給する光源部Ａと、伝播する光波が周回状の光路を形成すると共に、該周回の光路上に単一側波帯（Single Side Band、ＳＳＢ）光変調器を有する光周回部Ｂと、多数の波長を含む光波の中から特定の波長を分離し、外部に出力するための分波素子を含む出力部Ｃから構成される。
【００２９】
光源Ａとしては、単一モードのレーザー光源が一つあれば、以下に述べるＳＳＢ光変調器が生成する側波帯スペクトルにより、精密に制御された一定周波数間隔を有する多数の波長の連続光を生成することが可能となる。
また、複数の異なる波長を有するレーザー光源を用いることにより、各レーザー光源毎にＳＳＢ光変調器で生成される多数の波長を有する光を、互いに重ね合わせることが可能となる。
【００３０】
ここで、波長λ１の光源から生成される多数の波長を有する光をλ１−１，λ１−２，λ１−３，・・・，λ１−ｎとし、波長λ２の光源から生成される多数の波長を有する光をλ２−１，λ２−２，λ２−３，・・・，λ２−ｎとする。ただし、λ１＞λ１−ｎ，λ２＞λ２−ｎとする。
λ１とλ２の設定状態により、最終的に光周回部Ｂから出力される光波の状態が異なるが、例えば、λ１＞λ２＞λ１−１の関係に設定された場合には、λ１＞λ２＞λ１−１＞λ２−１・・・・λ１−ｎ＞λ２−ｎとなり、単一波長のみの場合と比較し、光周回部が生成する周波数間隔を細分化する役割を果たす。
【００３１】
また、λ１−ｎ＞λ２と設定することにより、λ１＞λ１−１＞λ１−２＞λ１−３・・・＞λ１−ｎ＞λ２＞λ２−１＞λ２−２＞λ２−３・・・＞λ２−ｎとなり、単一波長のみの場合と比較し、光周回部から出射する光波の波長帯域を拡大することが可能となる。ただし、単一波長のみの場合でも、ＳＳＢ光変調器を通過する光波の回数に応じて、無限に近い側波帯スペクトルを生成することは可能であるがあるが、多波長光源として利用するに際しては、光波のＳＳＢ光変調器の通過回数には、自ずと限界が生じる。ここでは、利用可能な限界値を例えば、λ１−ｎで示している
【００３２】
さらに、λ１−１＝λ２と設定することにより、λ１＞λ２＝λ１−１＞λ２−１＝λ１−２・・・・＞λ１−ｎ＝λ２−ｎとなり、波長が重なる光波については、光強度を高めることも可能となる。
【００３３】
なお、複数の異なる波長を有するレーザー光源を用いる場合には、１本の光ファイバーに合波させた状態で、光周回部Ｂに供給するよう構成することが必要である。
また、光源部Ａには、レーザー光源にレーザー光が再入射しないように、出射光の光路上にアイソレータを配置したり、光源部Ａから出射する光波の偏波面を整えるため、偏波コントローラをレーザー光の光路上に配置することも可能である。
【００３４】
次に、光周回部Ｂに用いられる単一側波帯（ＳＳＢ）光変調器について、説明する。
図２に、ＳＳＢ光変調器の動作を示す。
【非特許文献１】論文「ＸカットＬｉＮｂＯ３を用いた光ＳＳＢ−ＳＣ変調器」（日隈薫、他４名、ｐ．１７〜２１、「住友大阪セメント・テクニカルレポート  ２００２年版」、住友大阪セメント株式会社新規技術研究所発行、平成１３年１２月８日）  上記の非特許文献１にも詳述されているように、ＳＳＢ光変調器は、通常の信号発生器からマイクロ波が印加されて動作する。  例えば、このマイクロ波の周波数をｆとすると、ＳＳＢ光変調器に入射した光は周波数がｆだけシフトする。図２のように、入射光の周波数ｆ０は、ＳＳＢ光変調器を通過した後、出力光の周波数はｆ０＋ｆとなる。この出力光のことを側波帯スペクトルという。  このように、ＳＳＢ光変調器は光の周波数シフターとして動作する。  なお、ＳＳＢ光変調器へのマイクロ波の加え方により、出力光の周波数をｆ０−ｆのようにマイナス方向にシフトさせることも可能である。
【００３５】
また、光周回部Ｂにおいて、光ファイバーや基板上に形成した導波路、または、レンズ、ミラーなどの光学部品を利用して、伝播する光波が周回状の光路を描くように設定すると共に、周回する光路上にＳＳＢ光変調器を配置した場合の動作を説明する。
図３に示すように、最初に光周回部を伝播する光波の周波数をｆ０（０回周回）をすると、１回目にＳＳＢ光変調器を通過した光波の周波数は、ｆ０＋ｆ（１回周回）となる。同様に２回目、３回目は、ｆ０＋２ｆ、ｆ０＋３ｆとなり、同一の周波数間隔ｆで、多数の波長を有する光波を生成することが可能となる。
【００３６】
光周回部Ｂには、光源部Ａから特定の波長を持つ光波が連続的に供給されているため、光周回部Ｂの光路上には、図３に示すような多数の波長を持つ光波が同時に存在することとなる。
一般に、ＳＳＢ光変調器により生成される側波帯スペクトルは、ＳＳＢ光変調器に入力される光波と比較し、光強度が低下する。このため、光周回部Ｂの周回する光路上には、光増幅器を配置することにより、側波帯スペクトルの光強度の低下を補い、多波長光源として利用可能な光強度を確保している。
【００３７】
さらに、光周回部Ｂの周回する光路上には、出力部に設けられた分波素子により分波される光の波長範囲に対応して、光フィルタを設けることができる。
この光フィルタの透過波長の範囲を、分波素子により分波可能な波長範囲と一致させることにより、図３に示すように、光周回部を周回する光波の波長を限定し、必要な波長範囲以外の光波を生成することがなく、最終的に多波長光源から出射する光波に含まれるノイズを抑制することが可能となる。
【００３８】
また、光周回部Ｂの周回する光路上には、ＳＳＢ光変調器に逆方向から再入射する光波を抑制するためのアイソレータや、ＳＳＢ光変調器の変調効率が高くなるように光波の偏波面を調整するための偏波コントローラを配置することも可能である。
【００３９】
次に、出力部Ｃに用いられる分波素子について説明する。
分波素子としては、多数の波長を含む光波の中から特定の波長を分離可能なものであれば、各種の分波素子が利用可能であるが、好ましくは、アレイ導波路格子が望ましい。
アレイ導波路格子は、例えば、特許文献２のように、Ｓｉ基板上に石英系の導波路回路を形成したものであり、図４に示すように、多数の導波路アレイとスラブ導波路で構成されている。
アレイ導波路格子に入力導波路に複数の波長の光（周波数ｆ０，・・・・，ｆｎ−１を含む光波）を入射すると、それぞれの波長に対応して異なる導波路から光が出力される。
すなわちアレイ導波路格子は光分波器として動作する。このときｎ本の出力導波路からは、等間隔で異なる所定の周波数の光が出力される。
【００４０】
図４に示す、ポリイミド１／２波長板は、アレイ導波路格子の分波特性を調整するために設けられたものであり、必ずしも必要なものではない。
アレイ導波路格子の分波特性を調整するその他の方法としては、スラブ導波路上に光学ガラスなどの膜を形成し、導波路に機械的ストレスを付加する方法などがある。
また、光周回部Ｂから出力される光波には、精密に制御された一定の周波数間隔を有する多数の波長が含まれているため、アレイ導波路格子の分波特性を調整する際には、該周回部Ｂからの光波を該アレイ導波路格子に入力し、該アレイ導波路格子の各出力導波路から出射される光波を測定しながら、アレイ導波路格子を調整するのが好ましい。
【００４１】
分波素子であるアレイ導波路格子から出射される光波の周波数間隔Δｆと、ＳＳＢ光変調器に印加される周波数ｆとの関係について説明する。
Δｆ＝ｆの場合には、ＳＳＢ光変調器により生成された多数の波長を有する光波が、無駄なくアレイ導波路格子により分波され外部に出力されるため、光周回部Ｂで生成された光波の利用効率が最も高くなる。
しかしながら、通常の光通信で利用される多波長光の周波数間隔は、例えば、５０ＧＨｚ程度と大変高く、安定した光変調を維持することが難しい。
このため、Δｆ＝ｍｆ（ｍは整数）の関係を満たすように、ＳＳＢ光変調器に印加される周波数を調整することで、ＳＳＢ光変調器で生成される多数の波長を有する光波の中から、ｍ分の１の割合で生成された光波を、アレイ導波路格子により外部に出力することが可能となる。
【００４２】
出力部Ｃから出射する出力光を、出射又は非出射の状態に選択的に切り換えるには、アレイ導波路格子の出力光の光路上に光スイッチを配置することで制御可能であるが、その他に、ＳＳＢ光変調器に印加される周波数ｆを、上記のΔｆ＝ｍｆの状態からシフトさせることでも、制御することが可能である。
つまり、ｆを１０分の１シフトさせて、１．１ｆの周波数をＳＳＢ光変調器に印加した場合には、アレイ導波路格子からは１０倍あるいは２０倍のΔｆに相当する波長を有する光波のみを、１０番目あるいは２０番目の出力導波路から出射させることとなる。そして、ＳＳＢ光変調器が生成した他の光波は、アレイ導波路格子が分波する波長と不整合を来たし、非出射状態となる。
さらに、ｆを１００分の１シフトさせて、１．０１ｆとした場合には、２０の出力導波路を有するアレイ導波路格子では、いずれも出力光が出射されず、全波長が非出射状態となる。
【００４３】
次に、光源部Ａと光周回部Ｂ、または光周回部Ｂと出力部Ｃとの光学的結合の方法について説明する。
これらの光学的な結合には、当該技術分野において公知の光結合器が利用可能である。
特に、製造コストの削減や装置全体のコンパクト化を図るには、光源部と光周回部とを結合する光結合器と、光周回部と出力部とを結合する光結合器とを共用し、光学部品の利用点数を削減するのが、好ましい。
具体的な例は、以下で述べるが、このような光結合器には、光ファイバーカップラや、光サーキュレータと光ファイバーグレーティングとの組み合わせなどが利用可能である。
【００４４】
また、光周回部Ｂで利用されるＳＳＢ光変調器や、出力部Ｃで利用されるアレイ導波路格子などは、偏波依存性を有するため、光源部Ａと光周回部Ｂ、または光周回部Ｂと出力部Ｃとの光学的結合、さらには、光周回部内の光学部品の接続などのように各部材内の光学的結合においては、偏波面を適正に調整することが、好ましい。
このため、これらの接続において、単一モード光ファイバーを利用すると共に、光源部Ａと光周回部Ｂに偏波コントローラを設ける方法、あるいは、接続において偏波保持光ファイバーを利用すると共に、光結合器に偏波保持機能を有する光結合器を用いる方法が、望ましい。
【００４５】
次に、具体例として、図５に、第１の実施例を示す。
第１の実施例に係る多波長光源は、光源部（１Ａ）、光周回部（１Ｂ）、出力部（１Ｃ）の３つの部分からなり、これらは光結合器（１０４）によって結合されている。
光源部（１Ａ）は単一モードレーザー（１０１）、アイソレータ（１０２）、偏波コントローラ（１０３）からなる。アイソレータ（１０２）は反射戻り光がレーザに戻るのを防ぐために設置されている。
【００４６】
光周回部（１Ｂ）はＳＳＢ光変調器（１０５）、アイソレータ（１０８）、光フィルタ（１０９）、光増幅器（１０７）、偏波コントローラ（１１５）と、これらを結ぶ単一モード光ファイバ（１１２）または偏波保持ファイバからなる。なお、偏波保持ファイバを用いる場合は偏波コントローラは不要である。
また単一側波帯光変調器（１０５）は信号発生器（１０６）によって駆動される。出力部（１Ｃ）はアレイ導波路格子（１１０）と光スイッチ（１１１）からなる。なお、上述したように光スイッチは用途によっては必ずしも必要ではない。
【００４７】
次に、第１の実施例に係る多波長光源の動作について説明する。
発振周波数ｆ０の単一モードレーザー（１０１）から出射した光は、アイソレータ（１０２）を通って偏波コントローラ（１０３）によって適切な偏波状態にされた後、光カップラ（１０４）で、光周回部（１Ｂ）側の光ループと出力部（１Ｃ）側のアレイ導波路格子に分岐される。この両者への分岐比を調整することにより、出力光の各波長間、特に周波数ｆ０と他の周波数（ｆ０＋ｆ等）との光強度を調整することが可能となる。
【００４８】
アレイ導波路格子（１１０）へ入射した周波数のｆ０の光はアレイ導波路格子によって第１のチャンネルに分波される。
一方、光ループ内のＳＳＢ変調器（１０５）は、変調周波数ｆを発振する信号発生器（１０６）によって駆動されている。そこで光ループに入射した光（周波数ｆ０）はＳＳＢ変調器によって周波数がｆだけシフトし、（ｆ０＋ｆ）の周波数の光に変換される。
【００４９】
変換された光はアイソレータ（１０８）と光フィルタ（１０９）を通り、光増幅器（１０７）によって増幅された後、偏波コントローラ（１１５）によって適切な偏波状態にされて、光ループを一周し、光カップラ（１０４）で、再度、光波の一部がアレイ導波路格子に導かれ、残りは再び光ループ内を周回する。
【００５０】
アレイ導波路格子（１１０）に導かれた光は周波数が（ｆ０＋ｆ）になっているので、第２のチャンネルに分波される。
なお、ここでは説明を簡単化するため、アレイ導波路格子の分波する光波の周波数間隔Δｆを、ＳＳＢ光変調器の変調周波数ｆに等しい（Δｆ＝ｆ）と設定している。このため、アレイ導波路格子では、周波数ｆの間隔で光を各チャンネルに分波することとなる。
上述のように、Δｆ＝ｍｆ（ｍは整数）の条件を満たすように、Δｆやｆの値を設定することも可能である。
【００５１】
一方、光ループ内に再度入射した光はＳＳＢ変調器（１０５）によって、再度周波数シフトを受け、（ｆ０＋２ｆ）の周波数の光に変換される。再度光増幅された後、光カップラ（１０４）で一部がアレイ導波路格子（１１０）に導かれ、その第３のチャンネルに分波される。
残りの一部は光ループ内を周回し、（ｆ０＋３ｆ）の周波数の光に変換される。
これらの動作を繰り返すことにより、（ｎ−１）回（ｎは１以上の整数）光ループを周回すると、光は（ｆ０＋（ｎ−１）ｆ）の周波数に変換され、アレイ導波路格子に導かれた一部は第ｎの最後のチャンネルに分波される。
【００５２】
その後、再度、光ループに導かれた光は（ｆ０＋ｎｆ）の周波数に変換されるが、この光は光フィルタを通過することが出来ないのでここで周回が終わる。これは、光フィルターの周波数特性を、図３に示すように、（ｆ０＋（ｎ−１）ｆ）以下の周波数の光は通過するが、（ｆ０＋ｎｆ）以上の周波数の光は通過しないように設定されているからである。
ｎ回以上、光が光ループを周回すると、（ｆ０＋ｎｆ）より大きな周波数の光が発生し、これはアレイ導波路格子に入射してもノイズとなるからである。
【００５３】
以上の動作の結果、単一モードレーザーから常に連続光として光がループに供給されているので、アレイ導波路格子からは常にｎ個の異なる波長の光が出射される。
なお、用途によってはアレイ導波路格子（１１０）の後にの光スイッチ（１１１）を設けて、任意の所望する波長を選択することができる。
また、上記説明ではＳＳＢ光変調器によって光の周波数を増やす場合について説明をしたが、ＳＳＢ光変調器の設定方法や変調信号の印加方法により、光の周波数を減らすことも可能であり、この場合にも同様な動作が可能である。
【００５４】
実際に、２５ＧＨｚの変調信号をＳＳＢ光変調器に加え、１５６１ｎｍで発振するＤＦＢ（Distribution Feed-Back）半導体レーザー光を開始光源として、５０ＧＨｚ間隔の２０チャンネルからなるアレイ導波路格子を用いて実験した。
その結果、１５６１ｎｍから１５５３ｎｍの間で精確に５０ＧＨｚ間隔の２０波の光を、アレイ導波路格子の各チャンネルから取り出すことができた。各チャンネルからの光スペクトルの強度分布を測定したところ、各チャンネルにおける平均出力は−１５ｄＢｍ、ばらつきは３．５ｄＢ、ＳＮ比は１３ｄＢであった。
【００５５】
次に、第２の実施例を図６に示す。
光結合器として、図６のように、光ファイバーグレーティング（１１４）と光サーキュレータ（１１３）を用いて、その他は第１の実施例と同様な系で行った。
この場合は光ファイバーグレーティングの反射帯域は１５５３ｎｍを含む短波長側にある。
第１の実施例と同様に、２５ＧＨｚの変調信号をＳＳＢ光変調器（１０５）に加え、１５５３ｎｍで発振するＤＦＢ半導体レーザー光を開始光源（１０１）として、５０ＧＨｚ間隔の２０チャンネルからなるアレイ導波路格子（１１０）を用いて実験した。
ここではＳＳＢ光変調器（１０５）によって光の周波数が２５ＧＨｚ減少するように設定した。
【００５６】
光源部（２Ａ）のＤＦＢ半導体レーザー（１０１）から出射した１５５３ｎｍの光は、光サーキュレータ（１１３）を通って光ファイバーグレーティング（１１４）で反射され、再度、光サーキュレータ（１１３）を通って光周回部（２Ｂ）に入る。
そこでＳＳＢ光変調器（１０５）により光が２５ＧＨｚ長波長側にシフトした後、光ファイバーグレーティング（１１４）に入ると、反射帯域よりも長波長側にあるため光は、そのまま通過する。
これを繰り返して光が何度も周回し、そのたびにＳＳＢ光変調器によって長波長側に２５ＧＨｚ間隔で多数の光を発生させることが可能となる。
これらの光の一部は、光カップラ（１０４）により、出力部（２Ｃ）側に導出され、アレイ導波路格子（１１０）に入射する。アレイ導波路格子は、入射された光波を波長毎に分波し、各チャンネルから出力する。
【００５７】
第２の実施例においても、１５５３．４ｎｍから１５６１ｎｍの間で精確に５０ＧＨｚ間隔の２０波の光を、アレイ導波路格子の各チャンネルから取り出すことができた。
また、各チャンネルからの光スペクトルの強度分布を測定したところ、各チャンネルにおける平均出力は−１３ｄＢｍ、ばらつきは２．８ｄＢ、ＳＮ比は１３ｄＢであった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明によれば、従来困難であった精密に制御された一定の周波数間隔を有する多数の波長の連続光を同時に供給することができる。しかも、これらの多波長を発生するための光源は、単一モードまたは少数のレーザー光源でよく、従来の者と比較しても、多波長光源の装置全体を、簡素化、コンパクト化することが可能となる。
さらに、本発明に係る多波長光源を用いることにより、波長多重伝送用光部品の検査やシステムの測定なども短時間、高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る多波長光源の基本的概念を示す図である。
【図２】ＳＳＢ光変調器の動作状況を説明する図である。
【図３】光周回部で生じる多波長光の状態を説明する図である。
【図４】アレイ導波路格子の概略を説明する図である。
【図５】本発明に係る第１の実施例を説明する図である。
【図６】本発明に係る第２の実施例を説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ，１Ａ，２Ａ  光源部
Ｂ，１Ｂ，２Ｂ  光周回部
Ｃ，１Ｃ，２Ｃ  出力部
１０１  単一モードレーザー
１０２  アイソレータ
１０３  偏波コントローラ
１０４  光カップラ
１０５  ＳＳＢ光変調器
１０６  信号発生器
１０７  光増幅器
１０８  アイソレータ
１０９  光フィルタ、
１１０  アレイ導波路格子
１１１  光スイッチ
１１２  単一モード光ファイバ
１１３  光サーキュレータ
１１４  光ファイバーグレーティング
１１５  偏波コントローラ
【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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