(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射するレーザを含む装置であり、複数の異なる波長の内の一つの波長の光を放射するように制御可能な該装置であって、
同一の基板上に形成された少なくとも二つのレーザユニットを有し、各レーザユニットは光を生成するレーザ共振器を有し、該レーザ共振器の各々は実質的に矩形で、互いに整列配置され、前記少なくとも二つのレーザユニットの内の一方が付勢されると、光が前記基板の大きな表面と平行に前記少なくとも二つのレーザユニットの内の一方の長手方向に放射され、かつその光の放射方向が前記少なくとも二つのレーザユニットの内の他方を通過し、前記少なくとも二つのレーザユニットは、半絶縁材料を含むトレンチにより互いに電気的に分離されていて、しかも前記トレンチの底部に配置された受動導波管により互いに光学的に結合されていることを特徴とする前記装置。
【請求項２】
前記半絶縁材料がＩｎＰであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも二つのレーザユニットの内の各々のユニットは、前記少なくとも二つのレーザユニットの内の他のユニットとは基本的に互いに独立して動作し、前記少なくとも二つのレーザユニットの内の他のユニットとは独立してレーザ光を放射できるように構成されたことを特徴とする請求項１と２のいずれかに記載の装置。
【請求項４】
少なくとも三つのレーザユニットが配置され、各レーザユニットはレーザ共振器を有し、該レーザ共振器は互いに整列配置され、前記少なくとも三つのレーザユニットの内の第１のレーザユニットが付勢されると、前記第１のレーザユニットからの光が前記第１のレーザユニットと隣接した第２のレーザユニットの異なるレーザ共振器を通過し、さらに前記第２のレーザユニットと隣接した第３のレーザユニットの異なるレーザ共振器を通過す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装置。
【請求項５】
少なくとも二つのレーザユニットが、同じ放射方向を持つように配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも二つのレーザユニットは一列に並んで配置され、前記少なくとも二つのレーザユニットは長手方向を有するレーザ共振器を有し、該少なくとも二つのレーザユニットのレーザ共振器は互いに長手方向に整列されて配置されてい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装置。
【請求項７】
前記少なくとも二つのレーザユニットで構成される前記一列の一端部に光吸収器を配置していることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも二つのレーザユニットはすべて異なる放射波長を有す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装置。
【請求項９】
前記少なくとも二つのレーザユニットに含まれるレーザユニットは、グレーティング部を有し、そのグレーティング周期により前記レーザユニットの放射波長が決定されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも二つのレーザユニットはすべて、グレーティング部を有し、そのグレーティング周期により対応するレーザユニットの放射波長が決定され、前記少なくとも二つのレーザユニットのすべてが異なるグレーティング周期のグレーティング部を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
グレーティング部同士がトレンチにより分離されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
さらに少なくとも二つのレーザユニットの温度を所望の値に制御して、前記少なくとも二つのレーザユニットの放射波長の微調整を行う温度制御手段を有す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装置。
【請求項１３】
さらに変調器を有し、前記少なくとも二つのレーザユニットのいずれからでも放射された光が該変調器を通過するように構成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも二つのレーザユニットの各々が背面と正面とを有す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装置。
【請求項１５】
複数の異なる波長の内の一つを有するレーザ光を発生する方法であって、
異なる放射波長の光を放射する少なくとも二つのレーザユニットを用意し、
少なくとも二つのレーザユニットの内の一方が光を放射するように付勢されたときに、その光が前記少なくとも二つのレーザユニットの内の他方を通過する方向に放射されるように配置し、
前記少なくとも二つのレーザユニットの内の第１のレーザユニットだけを付勢して光を放射し、
前記少なくとも２つのレーザユニットの内の一方とは異なる第２のレーザユニットであって、該第２のレーザユニットは前記第１のレーザユニットから放射された光の方向を通っていて、前記第２のレーザユニットをバイアスして、前記第１のレーザユニットから放射された光を透過させるか、あるいは吸収させるようにする、
ステップを有する前記方法。
【請求項１６】
前記少なくとも二つのレーザユニットの組に含まれていてしかも前記第１のレーザユニットの一方の側に接続されたすべてのレーザユニットをバイアスして、前記第１のレーザユニットから放射された光を透過するようにすることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも二つのレーザユニットの組に含まれていてしかも前記第１のレーザユニットの一方の側に接続されたすべてのレーザユニットをバイアスして、前記第１のレーザユニットから放射された光を吸収するようにすることを特徴とする請求項１５あるいは１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも二つのレーザユニットの組に含まれているすべてのレーザユニットを該すべてのレーザユニットから放射される光の方向が一致するように配置されることを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも二つのレーザユニットの組に含まれているすべてのレーザユニットを一列に配置することを特徴とする請求項１５から１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のレーザユニットから一つの方向に放射される光を吸収することを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも二つのレーザユニットの温度を所望の値に制御して、前記少なくとも二つのレーザユニットからの放射波長を微調整することを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記第１のレーザユニットから放射される光を変調することを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光を生成又は発射するための光源に関し、その波長は電気信号の様なものにより制御でき、特に異なる波長の光を発射するため同調（チューニング）出来るレーザ装置、また異なる波長のレーザ光を生成又は発射する方法に関する。
発明の背景及び技術の状態
光ファイバ通信網における波長分割多重化（ＷＤＭ）の使用の導入により、この様なネットワークにおいて伝送される情報の帯域幅及びそれによる情報量は、極度に高い伝送速度を使用することなく以前より遥かに大きくすることが出来る。情報はその代わりに、幾つかの並列のチャネル上で伝送され、これらチャネルの各１つは一定の、別個の波長領域又は波長帯域から成る。チャネル当たり２．５Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度又は符号伝送速度を持つ４−１６チャネルから成るシステムが現在導入されている。より長い時間の見通しにおいて考えられる様に、確かにより多くのチャネルが使用されるであろう。従って、１６−３２の数のチャネルを使用することは完全に現実的であり、また研究所場面では、１２８チャネルを使用して機能している伝送システムが展示されている。更に、同様に、確かにチャネル当たりの符号伝送速度も、例えば１０Ｇｂｉｔ／ｓへ著しく増加するであろう。研究所場面では、２０、３０、及び４０Ｇｂｉｔ／ｓの速度の様なさらに高い符号伝送速度が使用されており、これらは多分将来使用されるであろう。
波長多重化伝送における各チャネル及び波長領域に対して、適当な半導体レーザの様な別個の光源が使用されねばならず、レーザにより発せられる光は更に有益な情報を運ぶヒットストリームを得るために変調されることが出来なければならない。しかし、主な問題の１つは、この様なレーザ送信機を達成することであり、何故ならこれら送信機は狭い光ライン（ｌｉｎｅ）幅を持たねばならず、即ち、小さなチャープ（ｃｈｉｒｐ）を持たねばならない。これは、数ある方法の中で、外部変調を導入することで達成でき、即ち、レーザは定電流により駆動され、またこの変調を、別個の強度変調器又はレーザとモノリシックに集積された強度変調器、例えば電気吸収形式のもので行う。このレーザは、レーザが動作している時、唯１つの縦電磁モードでレーザ発振することを確保するため、ＤＦＢ形式、即ち、分布されたフィードバックを持つレーザか、ＤＢＲ形式、即ち、分布されたブラグ（Ｂｒａｇｇ）反射器を持つレーザかのいずれかであるべきである。
波長多重化のために現在最も関心のある波長領域は、約１５３０−１５６０ｎｍの範囲から成る。これは、エルビウムがドープされたファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の様な良いファイバ増幅器が利用出来る範囲である。将来、例えば１３００ｎｍの様な他の波長領域も使用され始める。
典型的には、現在使用される発光及び変調装置は、例えばＤＦＢ形式のレーザ送信機が夫々異なる波長に対して製造され、これら波長において夫々のレーザ送信機が発光のため起動できる構造になっている。この様なＤＦＢレーザのレーザ波長は、レーザの能動層の能動屈折率及び縦グレーテイングのピッチ（「ピッチ」），即ち、グレーテイング周期により決定される。この様なレーザは、レーザの温度を制御することにより約５ｎｍの波長間隔内において同調できるが、その理由は、典型的な場合において波長は約０．１ｎｍ／Ｋだけ変化し、また半導体レーザは、温度を高めるとしきい値電流が増加し、発射される光の出力電力が減少するため余りにも高い温度では動作出来ないからである。これは、レーザは異なる波長のクラスにおいて製造されなければならず、また送信機装置を波長多重化のため設置する時は正しい構成部分が選択されなければならないことを意味する。これはまた、発射される波長は一つのより大きな波長範囲においては容易に変更できず、即ち、任意のチャネルへの変更は容易にはなされないことを意味する。おそらく、チャネルの変更は、相互に接近している波長において夫々動作しているレーザに対して出来るだけである。しかし、この様なチャネル変更は、光クロスコネクション（ＯＸＣ）及びアッド（挿入）・アンド・ドロップ（抽出）（ａｄｄ  ａｎｄ  ｄｒｏｐ）機能をもつ光マルチプレクサ（ＯＡＤＭ、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒｓ）から成る柔軟性ある光ネットワークにおいては関心事であり得る。
より広い範囲を持ち、その中で波長が選択できるレーザを達成するため異なる提案がなされている。これらの提案は、ＤＢＲレーザの異なる変形を含み、そこではグレーテイングの反射最大点は、電流を注入することにより、又は導波管を局部的に加熱することにより、又は装置に静電界を掛けることにより変位させることが出来る。１つの提案は、ＤＦＢレーザは異なるセグメントに分割され、異なるセグメントにおける電流を変化させるという方法に基づいている。第３の提案は、レーザキャビティ（共振器）は幾分異なる長さを持つ小キャビティに分割され、発射されるべき波長を画定するため異なるキャビティ間で干渉を使用するという方法に基づき、いわゆるＹレーザ又はＣ3レーザである。これらの形式の全部に関連する一つの問題は、同調機構が比較的に複雑であり、そのため複雑な制御アルゴリズムを必要とし、また屈折率を変えるため電流注入に基づいているこれら形式の全部は、装置の信頼性に関連する問題に潜在的に悩まされる。
発明の説明
本発明の目的は、余り制限されない範囲内で異なる波長の光を与えるため同調できるレーザ装置を提供することである。
本発明の別の目的は、信頼出来る機能を持ち、動作電圧及び動作電流の選択に対して余り敏感でない同調可能なレーザ装置を提供することである。
本発明の別の目的は、小型の構造を持ち、単一の回路板上にモノリシックに集積される方法で組み込むことが出来、従って、動作のために追加の光構成部分を必要としない同調可能なレーザ装置を提供することである。
これら及び他の目的は、以下の説明から明らかである。
本発明が解決しようとする課題は、従って、簡単で信頼できる構造及び機能を持ち、余り制限されない波長範囲内で選択された波長で発射するため容易に制御出来る同調可能なレーザ装置を提供することである。
上に述べた課題及び他の課題の解決策は、原則として相互に同一で、整列又は一列に相互に隣接して位置する幾つかの独立したレーザを提供することである。これらレーザは、異なる発射波長を持ち、相互に独立して光を発射するため動作できる。全部のレーザの光発射方向は、相互に一致し、即ち、これらレーザは同じ縦方向を持つ。更に、これらレーザの配列は、列の中の一つレーザから発射された光は、他のレーザへ向かう方向に通過し及び／又は当該他のレーザを通り、特にそのレーザキャビティを通る様な配列である。
この様なレーザ装置は、同じ半導体上の又は他の形式の基板上の半導体レーザにより有利に構成できる。相互に平行に光を発射し、相互の側面にある数個のレーザから成る同調可能なレーザ配列と比較して、ここに述べるレーザ装置においては、光分岐結合器を必要とせず、これは先行技術の装置の顕著な簡単化である。
一般に、従って、ここに述べるレーザ装置は、丈夫で、構造が簡単である。また容易に制御できるが、それは比較的簡単な制御アルゴリズムしか必要がないからである。半導体に基づいたレーザ装置の設計においては、レーザの発射波長は、既知の方法で装置の温度を制御することにより微細に調節できる。更に、この装置は、結合器の必要がないので、複数レーザに共通な基板上に小さな画面を必要とする。レーザ装置の製造は、ＤＦＢレーザの製造時に使用される同じ既知のプロセスで行うことが出来る。
一般に、複数の異なる波長の１つのレーザ光を発射するためには、次のステップが実行され、最初に、異なる発射波長の光を発射するのに適合した少なくとも２つのレーザユニットが備えられ；これらのレーザユニットは、次に整列して又は一列に置かれ、これによりこれらの１つがレーザ光を発射するためバイアスされると、光は複数方向に、一般に２つの反対方向に発射され、この１つは少なくとも１つの他のレーザユニットを通過し、−−好ましくは、全部のレーザユニットが位置しており、そのためレーザユニットの全部から発射した光は同じ方向を持ち；次にレーザユニットの１つだけ、第１の１つが光を発射するためバイアス又は起動され、これはそのレーザに適当な駆動電圧及び電流を与えることによりなされ；レーザユニットの第２の、異なる１つ、これを通り第１のレーザユニットから発射された光の方向の１つが通過するが、この第２のレーザユニットがバイアスされ、第１のレーザユニットから発射された光に対して透明になり、即ち、発射された光を通過させるか、又は第１のレーザユニットから発射された光を吸収するかいずれかになる。
複数レーザユニットは、第１のレーザユニットの一方の側に位置する第２のレーザユニットと第１のレーザユニットの反対の側に位置する第３のレーザユニットとに分けることが出来、その場合あるいはこの様な第２と第３のレーザユニットは、複数レーザユニットと整列又は１列になる第１のレーザユニットの位置に依存しては存在しないが、存在する場合には、第１のレーザユニットから発射される光の１つの方向は全部の第２のレーザユニットを通って延び、また第１のレーザユニットから発射される光の反対方向は全部の第３のレーザユニットを通って延びる。全部の第２のレーザユニットは、そこで第１のレーザユニットから発射された光に透明になるようにバイアスされることが出来、また全部の第３のレーザユニットは、第１のレーザユニットから発射された光を吸収するようにバイアスされることが出来る。第１のレーザユニットから相反する２つの方向の１つに発射される光は、特別に適合された吸収ユニットの様な何等かの適当な手段により常に吸収されることが出来る。
レーザユニットの温度、特にこれらレーザユニットが半導体に基礎を置く場合には、レーザユニットの発射波長の微調節を行うために所望の値に制御できる。第１のレーザユニットを起動することにより発射された光は、情報ビットを運ぶために変調できる。
【図面の簡単な説明】
本発明は、今や付随する図面を参照して、制約ではない実施例により詳細に説明し、ここに、
図１は、異なる波長に同調でき、３個の個々のレーザと一つの変調器から成るレーザ装置の断面の概略図、
図２は、供給される電流の関数としてのＤＦＢレーザからの光出力の電力の図、
図３は、２つの個々のレーザを含むレーザ装置に対する周波数の関数としての消滅比とサイドモード抑圧の図、
図４は、２つの個々のレーザを含むレーザ装置による光ファイバにおける情報の伝送に対するビット誤り率の図である。
好ましい実施例の説明
図１には、同調可能なレーザ装置の断面が示され、これはｎドープされたＩｎＰ基板１である半導体板の上に構成される。レーザ装置は、複数のＤＦＢレーザ３、３’から成り、この例では３個のレーザが示されるが、実際には少なくとも１０個までの個々のレーザを使用できる。これらレーザは、１列に、相互に隣接して位置し、１、２、３と番号が付けられており、全部はそれらのグレーテイング５の異るグレーテイング周期を持っている。各レーザ３、３’は基本的に他のレーザとは無関係に動作し、これによりもし適当な電流がそれに供給されると、他のレーザとは無関係にレーザ光を発射させることが出来る。レーザのグレーテイング周期は、適当な方法で選択され、これによりレーザがレーザ光を発射する波長は、相互の間で適当な又は十分な差を持つであろう。
個々のレーザ３、３’の間の波長分離及びそのグレーテイング定数、即ち、単位長さ当たりのグレーテイングの結合強度は、その領域内はグレーテイングがレーザの光を反射するスペクトル領域である阻止帯域（ｓｔｏｐ  ｂａｎｄ）が他のレーザの通過帯域と重複しない様な方法で選択されなければならない。もしこの条件が満たされないと、望ましくない寄生反射に関する問題が生じ得る。阻止帯域のスペクトル幅Δλ、これはまたグレーテイングの光３ｄＢ帯域幅であるが、略次により与えられ、
Δλ＝κλ2/χｎ
ここにκはグレーテイングにおける結合強度、λは真空中の光の波長、またｎは導波管内の有効屈折率である。ＤＦＢレーザに対する典型的な値は、κ＝５０ｃｍ-1、これは１０ｃｍ-1から１００ｃｍ-1へ変えることが出来、λ＝１．５５μｍ、またｎ＝３．２５、これはΔλ＝１．２ｎｍを与える。検討されているＤＦＢレーザ３，３’に回りに位置するグレーテイングからのフイードバックに起因する小さな反射がレーザと干渉しないことを確保するため、従って、例として与えられた上の値に対して、これらレーザの夫々の発射波長の間の距離は少なくとも２−３ｎｍであるべきであり、これは略１．５・Δλに相当する。典型的な場合において、以下の温度制御により得られるこれら波長間の適当な重複を維持するため、レーザから発射される光の夫々の波長の間の差は、しかし幾分増加され、典型的には約３−５ｎｍとすることが出来る。
全部のレーザは、基板１の下側上にある様な共通の接地接点７を持つ。レーザ内の導波管９は、１５５０ｎｍ（Ｑ１．５５）のルミネセンス波長を持つＩｎＧａＡｓＰ（バルク材料又は量子ウエル）で作られる。導波管を含む複数層の上には縦方向のグレーテイング５が配置される。グレーテイング周期は、半導体板を例えば電子ビームリソグラフィにより製作する時決定される。各レーザ３，３’は、それ自身の電気接点１１をその頂面に持つ。レーザ３，３’は、例えば半隔離（ｓｅｍｉ−ｉｓｏｌａｔｉｎｇ）するＩｎＰ、ＳＩ−ＩｎＰを含むトレンチ１３により相互に電気的に分離される。レーザ３，３’は、受動導波管１５により相互に光学的に接続され、これら受動導波管はトレンチ１３の底に位置し、約１４５０ｎｍ（Ｑ１．４５）のルミネセンス波長を持つＩｎＧａＡｓＰとすることが出来る。レーザ３’に隣接して、レーザ３，３’の列の端に、電気吸収形式の光強度変調器１７を配置することが出来、これはｐドープされたＩｎＰ層１９から成る。この層１９は、レーザ３，３’を相互に接続するこれら導波管１５と同じ形式の受動導波管２１の上部に位置する。光強度変調器のＩｎＰ層１９は、その頂部側に、変調電圧を供給するための電気接点２３を持つ。
レーザ装置の動作を図２の図表と共に説明する。レーザ３，３’に供給される電流強度はＩ１、Ｉ２、Ｉ３で示され、そこに添字はレーザの順位数に相当する。これらレーザの１つ、例えば、レーザＮｏ．２が選択され、それを本質的にしきい値電流Ｉthを越える大きな電流Ｉ2＝Ｉlasにより順方向にバイアスし、この大きな電流Ｉ2は従ってそのレーザを通過する。そのレーザはそこでレーザ光の発射を開始する。この光は、図１に示す様に、そのレーザの縦方向における２つの相反する方向に発射され、即ち、これら両方向は、前方の方向、即ち、右へ、変調器１７に向い、及び後方の方向、即ち、左へ、である。
レーザ設計の最も簡単な形式に対しては、１つの方向に発射される光と反対方向に発射される光との比は、１に等しい。しかし、レーザのグレーテイングは、１つの方向へは反対方向よりも多くの光が発射される様に設計することが出来る。それは、既知の方法において縦方向（同じレーザにおいて）におけるグレーテイングの強度を変えることにより達成される。
選択されたレーザの後に位置するレーザ、上述の例ではレーザＮｏ．１、は、これらのレーザを電流が通過しない様に、逆方向へ電圧バイアスされるか又は順方向に弱くバイアスするだけで動作される。電流Ｉ1は、従ってこの例では、負又は小さな正の値を持つ。後に位置するこれらのレーザは、それなら選択されたレーザの逆方向に発射される光を吸収するであろう。これにより、選択されたレーザの背面から、即ち、縦方向に見て選択されたレーザの背後側表面からの反射に関連する問題は除去される。反射が最も背後側のレーザに影響しないことを確保するため−−この最も背後側のレーザは図１ではレーザＮｏ．１−−もしこれが光を発射するため選択されるならば、図示のない余分な部分をレーザ装置の最も背後部分に付けることが出来る。この部分は、その列のレーザと一致する構造を持つことが出来るが、光を発射出来なくてもよい。この部分は、起動されるレーザの後に位置するレーザについて上に述べたと同じ方法で吸収するように、駆動電流が与えられる。この代わりに、レーザ装置の最も背後部分には、図示のない１つ又は数個の誘電体反射防止層を配置することが出来る。
選択されたレーザの前に位置するレーザ、即ち、選択されたレーザとありそうな変調器との間のもの、選ばれた例ではレーザＮｏ．３、は順方向に控え目にバイアスされて動作する。このことは、これらのレーザへの電圧は、典型的な場合には、図２に示す様に、電流が、透明性電流Ｉtranpとしきい値電流Ｉthとの間の値を持つように選択される。この例において
Ｉtranp＜Ｉ3＜Ｉth
は真実である。透明性電流Ｉtranpは、この電流の電流強度においては、到来光信号は、レーザの能動層において正味の増幅も正味の吸収も受けない電流として定義される。しきい値電流Ｉthは、この電流の電流強度においては、誘導増幅が、レーザ空胴から離れた光の吸収及び結合の両方により生じる合計損失を均衡させ、従って、レーザを通る電流が増加する時、この電流においてレーザはレーザ光の発射を開始し、即ち、「レーズ（ｌａｓｅ）」を開始する電流として定義される。
選択されたレーザの前に位置するレーザに対する電流強度の正確な値の選択は、特別に臨界的ではないが、その理由は、透明性電流Ｉtranpとしきい値電流Ｉthとの間の間隔は典型的に数ｍＡとなるからである。動作電流の正確な選択は出力電力のレベルを決定する。典型的には、出力電力は、間隔［Ｉtranp、Ｉth］内のこれらレーザの電流強度の位置に依存してで少数ｄＢだけ変化できる。
前記３つの電流強度Ｉlas、Ｉth、及びＩtranpは、むしろ温度に強く依存している。一般的に、それ故に、半導体レーザ装置を使用している時は正しい値が選択されなければならない。自動的に動作する装置においては、レーザは、図示のない、マイクロプロセッサの様な何等かの制御手段により制御されることが出来、そのメモリには、これらの量の温度依存性に対する表が記憶される。この制御手段は、そこでまた何等かの温度センサを含まなければならず、そして次に測定温度と表の値に従い、適当な制御信号の命令により、所望のレーザを起動するためレーザ装置に含まれるレーザに対する正しい動作電流を選択し、光が意図した方法で発射されるようにする。この様な制御手段を備えることは、類似の機能を持つ現在使用されているシステムと比較して実質的な複雑さを生じることにはならない。半導体を基礎とする波長に同調可能な光源の各構造は、何等かの形式の論理制御機能を必要とする。
もし前に位置するレーザの駆動電流が、即ちこの例ではレーザＮｏ．３、余りにも小さな値であると、光はその中で吸収され、レーザ装置の合計出力電力は減少するであろう。それは、図示のない、何等かの適当な光検出器により自動的に検出出来、これは変調器の後に配置することが出来、制御手段に結合される。この代わりに、変調器１７自身は光検出器として使用できるが、それはそれに吸収される光が光電流を生じるからである。この光電流を測定することにより、変調器を通過する光の量も測定される。この様な減少を補償するため、透明であるべきこれらのレーザの動作電流を増加出来又は能動的レーザを通過する電流を増加することが出来る。しかし、望ましくないノードジャンプ（ｎｏｄｅ  ｊｕｍｐ）しているレーザ又は不安定になっているレーザに関連する問題は無く、これは、ＤＢＲレーザ又は類似のものの様な、その同調機構が供給される電流により誘起される屈折率の変化に基づいているレーザにおいてもし不適当な電流が選択された場合である。レーザが老化すると、最適動作電流もまた変化し、通常は増加する。これは上に述べた構造により、示された方法で容易に補償でき、これに対しＤＢＲレーザに類似した形式のレーザにおいては、不適当又は正しくない電流値を持つ動作状態に入らないことを確保するためにはより複雑な監視が必要であり、それにより、例えば望ましくないサードモードの発生を抑制することにつながる。
上述の装置から発射されるレーザ光の波長の微調節は、全回路板の温度を変えることにより、例えばレザー装置を収容するカプセル内に図示のないペルチエ素子を配置することにより達成できる。もしレーザ装置をある波長間隔内の任意の波長に同調できることを望むならば、そこでレーザの数及びそのグレーテイング周期の差を、可能な温度変化、例えば約０℃から約５０℃の間隔内、がそのため十分なように選択されるべきである。
レーザ装置は、原則としてＤＦＢレーザを製造する時使用されるのと同じ方法で製造でき、例えば論文「零バイアス及び低チャープ、モノリシックに集積された１０Ｇｂ／ｓＤＦＢレーザ及び半絶縁ＩｎＰ基板上の電気吸収変調器」、Ｏ．サーレン、Ｌ．リンドビスト、Ｓ．フンケ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ、Ｖｏｌ．３２、Ｎｏ．２、ｐｐ．１２０−１２１、１９９６を見よ、これはここに引用して組入れる。ＩｎＰ基板（半隔離ＩｎＰ基板又はｎドープＩｎＰ基板が選択できる）は上に従い使用出来、またＩｎＧａＡｓＰの異る合金及び多分ＩｎＡｌＧａＡｓは図１に従った構造をつくるため。異る複数層は、ＭＯＶＰＥ、金属有機層エピタキシ、又はその変形、又は代わりにＭＢＥ、分子ビームエピタキシ、のある変形によりによりエピタキシアルに成長させることができる。この装置は、約１５５０−１５６０ｎｍの通常の波長帯域において又はＩｎＧａＡｓＰ層における材料組成又は合金含有料を変えることにより他の波長範囲、例えば１３００ｎｍ付近の波長間隔への使用のため生産することが出来る。更により小さな波長、例えば約９８０ｎｍの波長間隔におけるもの、はＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系統の様な他の材料組合わせを使用することにより達成出来る。当然のことに半導体以外の他の材料系統を使用することも考えられ、これには例えばドープされた誘電体材料、例えばエルビウムのドープされたクオーツ・オン・シリコーン（ｑｕａｒｔｚ−ｏｎ−ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、又はエルビウムのドープされたリチウム・ニオベートの様なドープされた強誘電体がある。
上に従ったレーザ装置は、４００μｍの長さを持った、波長の四分の一のシフトとフランツ・ケルデッシュ（ＦＫ）変調器を持つた２個のカスケード接続されたＤＦＢレーザを含んで製造されてきた。この装置は、上に述べた論文に記載されている様にグレーテイングを画定するため電子ビームリソグラフイを含んで製造されたが、能動層は今や６個の量子ウエル、「張力（ｓｔｒａｉｎｅｄ）量子ウエル」を含むという例外がある。温度を調節することにより、１１個の波長チャネルの各１つが選択出来、これは１００ＧＨｚの周波数の差を持ち、即ち８ｎｍより大きい同調間隔が得られた、図３の図表の曲線を比較せよ。サイドモード抑圧比ＳＭＳＲは４０ｄＢより良く、またモジュラ消滅比（ｍｏｄｕｌａｒ  ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｒａｔｉｏ）は、モジュラに０から−２Ｖの電圧が供給された時、全ての温度に対して１１ｄＢより大であった。温度は２７７−３２４Ｋの間隔内で変化させた。使用された最大電流は１００ｍＡを越えず、これは全部の動作状態に対して１ｍＷを越える回路板の電力出力を発生させた。発射される光の典型的な電力は３ｍＷであった。変調器の電気光的な小信号レスポンスは１６ＧＨｚであった。このレーザ装置は、光学的、分散によりシフトしない（ｎｏｔ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｓｈｉｆｔｅｄ）標準ファイバの５４３ｋｍの長さに対して２．４８８Ｇｂｉｔ／ｓ（ＳＴＭ−１６に相当）のビット伝送速度を持つシステムにおいて試験された。図４の図表において、曲線は４個の異るチャネルに対しビット誤り率に対して描かれた。曲線の２つは、変調器に最も接近して位置するレーザが起動された場合に対応するが、２つの他のものは、背後のレーザが起動され、前のレーザは弱く順方向にバイアスした場合に対応する。変調は、全部の場合において２Ｖのピークトウピーク値であった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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