(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反射ピークを有する第１及び第２の光反射器とこれら第１及び第２の光反射器の間に配される活性層領域とを有する波長可変半導体レーザの発振波長を制御する波長可変半導体レーザの波長制御装置において、
前記第１の光反射器への注入電流および第２の光反射器への注入電流と発振波長との関係から安定発振する１〜複数の領域を通る関数または該関数を規定するための情報を記憶したデータベースと、
上記データベースの記憶データに基づいて目標波長に対応する前記第１および第２の光反射器への注入電流値を取得し、該取得した注入電流値を用いて前記第１および第２の光反射器へ注入電流を制御する電源コントローラと、
を備え、
上記データベースは、前記第１の光反射器への注入電流をＩｆとし、第２の光反射器への注入電流をＩｒとした場合、下記関数または下記関数を規定するための定数ａ，ｂ，ｃ，ｄについての１組〜複数組のデータを有していることを特徴とする波長可変半導体レーザの波長制御装置。
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2  （λ：波長、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数）
【請求項２】
前記波長可変半導体レーザは、第１及び第２の光反射器が異なる格子間隔の周期をもつ不均一グレーティングを用いたＤＢＲ構造を有したことを特徴とする請求項１に記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項３】
前記波長可変半導体レーザは、前記活性層領域と前記第１または第２の光反射器の間に位相制御領域を有し、
発振モードをモニタする発振モードモニタをさらに備え、
前記発振モードモニタの出力に基づいて前記位相制御領域への注入電流を制御する発振モード制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項４】
前記発振モードモニタは、発振光の交流成分に基づき発振モードが単一縦モード発振または多モード発振の何れであるかを判定することを特徴とする請求項３に記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項５】
発振波長をモニタする波長モニタをさらに備え、
前記波長モニタの出力に基づいて前記波長可変半導体レーザの素子温度または注入電流の制御を行う波長制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項６】
上記波長モニタは、
入力発振光の波長に応じて透過率が変化する波長フィルタと、
この波長フィルタの透過光を受光する光検出器と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項７】
上記波長モニタは、
入力発振光の波長に応じて透過率が変化する狭帯域の波長フィルタと、
この狭帯域の波長フィルタの透過光を受光する第１の光検出器と、
入力発振光の波長に応じて透過率が変化する広帯域の波長フィルタと、
この広帯域の波長フィルタの透過光を受光する第２の光検出器と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項８】
前記狭帯域の波長フィルタの波長弁別領域はＩＴＵグリッドに対応し、
前記広帯域の波長フィルタの波長弁別領域は半導体レーザの波長可変範囲よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項９】
上記波長フィルタは、ファブリペローエタロン、複屈折フィルタ、多層膜フィルタ、ファイバーグレーティングの何れかであることを特徴とする請求項６〜８の何れか一つに記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項１０】
発振光の光強度を検出する光強度モニタをさらに備え、
前記光強度モニタの検出出力が一定になるように前記活性層領域への注入電流を制御する光強度制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか一つに記載の波長可変半導体レーザの波長制御装置。
【請求項１１】
複数の反射ピークを有する第１及び第２の光反射器とこれら第１及び第２の光反射器の間に配される活性層領域および位相制御領域とを有する波長可変半導体レーザの発振波長を制御する波長可変半導体レーザの波長制御方法において、
前記第１の光反射器への注入電流および第２の光反射器への注入電流と発振波長との関係から安定発振する１〜複数の領域を通る関数または該関数を規定するための情報を記憶したデータベースの記憶データに基づいて目標波長に対応する前記第１および第２の光反射器への注入電流値を取得し、該取得した注入電流値を用いて前記第１および第２の光反射器へ注入電流を制御する光反射器制御ステップ
を備え、
上記データベースは、前記第１の光反射器への注入電流をＩｆとし、第２の光反射器への注入電流をＩｒとした場合、下記関数または下記関数を規定するための定数ａ，ｂ，ｃ，ｄについての１組〜複数組のデータを有していることを特徴とする波長可変半導体レーザの波長制御方法。
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2  （λ：波長、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数）
【請求項１２】
前記光反射器制御ステップの後に実行され、検出した発振モードに基づいて前記位相制御領域への注入電流を制御する発振モード制御ステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の波長可変半導体レーザの波長制御方法。
【請求項１３】
前記光反射器制御ステップの後に実行され、検出した発振波長に基づいて前記波長可変半導体レーザの素子温度または注入電流を制御する波長制御ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の波長可変半導体レーザの波長制御方法。
【請求項１４】
検出した光強度が一定になるように前記活性層領域への注入電流を制御する光強度制御ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の波長可変半導体レーザの波長制御方法。
【請求項１５】
複数の反射ピークを有する第１及び第２の光反射器とこれら第１及び第２の光反射器の間に配される活性層領域および位相制御領域とを有する波長可変半導体レーザと、
前記第１の光反射器への注入電流および第２の光反射器への注入電流と発振波長との関係から安定発振する１〜複数の領域を通る関数または該関数を規定するための情報を記憶したデータベースと、
発振モードをモニタする発振モードモニタと、
上記データベースの記憶データに基づいて目標波長に対応する前記第１および第２の光反射器への注入電流値を取得し、該取得した注入電流値を用いて前記第１および第２の光反射器へ注入電流を制御する電源コントローラと、
前記発振モードモニタの出力に基づいて前記位相制御領域への注入電流を制御する発振モード制御回路と、
を備え、
上記データベースは、前記第１の光反射器への注入電流をＩｆとし、第２の光反射器への注入電流をＩｒとした場合、下記関数または下記関数を規定するための定数ａ，ｂ，ｃ，ｄについての１組〜複数組のデータを有していることを特徴とする波長可変半導体レーザ装置。
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2  （λ：波長、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数）
【請求項１６】
上記波長可変半導体レーザの前面光出力の光軸上にレーザ光を分岐し、分岐した一方の出力を前記発振モードモニタに入力する光分岐器をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の波長可変半導体レーザ装置。
【請求項１７】
前記発振モードモニタは、上記波長可変半導体レーザの背面光の一部または全てを受光するように配置されることを特徴とする請求項１５に記載の波長可変半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長分割多重伝送（ＷＤＭ）などに適用する光通信用デバイスとして用いられる波長可変半導体レーザの発振波長を制御する波長可変半導体レーザの波長制御装置、波長制御方法に関し、さらには波長制御装置が搭載される波長可変半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバーを利用した光通信システムにおいて、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：Dense Wavelength Division Multiplexing）方式が行われるようになってきた。このＤＷＤＭ方式は、異なる複数の波長を１本の光ファイバに多重化して伝送する方式であり、高い精度で光の波長を安定化させる必要がある。
【０００３】
このＤＷＤＭ方式に用いられる光源としては、一般に分布帰還型（ＤＦＢ：Distributed Feedback）レーザが用いられている。このＤＦＢレーザでは、一つの波長のみを選択的に反射する回折格子を光増幅領域に形成している。このため、ＤＦＢレーザを用いると、発振モードが安定し、単一波長の半導体レーザが実現できる。通常、ＷＤＭシステムに用いられる光機器においては、光源を１チャンネル（波長）に１つ用いるが、ＤＦＢレーザは波長可変領域が小さいために、故障対策用の予備光源にも、１チャンネルに１つのＤＦＢレーザが必要となるので、システムが高価になるという課題がある。
【０００４】
上記の問題を克服するためには、波長可変領域が大きいレーザを光源として用いる必要がある。ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）半導体レーザは、光増幅領域の両側に波長依存性のある回折格子を配置し、特定の波長のみを選択的に反射させて光増幅領域で増幅させることにより、１本のピーク波長を持つ発振光を発生させるものである。その際、両側の回折格子部への注入電流を変化させることにより数十ｎｍ程度発振波長を変化させることができる。しかし、反射ピーク間隔が比較的狭いＤＢＲ構造の半導体レーザでは、両側の回折格子の反射ピークが一致する波長が隣の波長に飛び移るモードホッピングや、隣接する発振縦モードの競合などを原因として、発振モードが不安定になり易いという課題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来は、スペクトルアナライザを用いて発振モードを確認しながら調整する手法が取られることが多いが、スペクトルアナライザを使用するために、波長調整制御が大がかりとなり、また装置が大型化する問題がある。
【０００６】
また、他の従来技術として、両側の回折格子部への各注入電流Ｉ１、Ｉ２を変数とした２次元のデータテーブルを作成し、各注入電流Ｉ１、Ｉ２の組み合わせ毎に発振特性に関するデータ（単一モード発振波長や不安定発振を示すデータ）を登録し、この登録データを用いて波長制御を行うことが知られている。
【０００７】
しかしながら、この従来技術においては、各注入電流Ｉ１、Ｉ２の全ての組み合わせ毎に発振特性に関するデータを登録しているので、データテーブルの登録データが多くなって、膨大なメモリ容量が必要となる。この結果、装置コストが増大し、光送信モジュールへの収納が可能なほどへの小型化が困難となる。
【０００８】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、記憶データの少ない簡略したデータベースを用いて高精度でかつ安定性のある波長制御をなし得る波長可変半導体レーザの波長制御装置、波長制御方法および波長可変半導体レーザ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる波長可変半導体レーザの波長制御装置は、複数の反射ピークを有する第１及び第２の光反射器とこれら第１及び第２の光反射器の間に配される活性層領域とを有する波長可変半導体レーザの発振波長を制御する波長可変半導体レーザの波長制御装置において、前記第１の光反射器への注入電流および第２の光反射器への注入電流と発振波長との関係から安定発振する１〜複数の領域を通る関数または該関数を規定するための情報を記憶したデータベースと、上記データベースの記憶データに基づいて目標波長に対応する前記第１および第２の光反射器への注入電流値を取得し、該取得した注入電流値を用いて前記第１および第２の光反射器へ注入電流を制御する電源コントローラとを備え、上記データベースは、前記第１の光反射器への注入電流をＩｆとし、第２の光反射器への注入電流をＩｒとした場合、下記関数または下記関数を規定するための定数ａ，ｂ，ｃ，ｄについての１組〜複数組のデータを有する。
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2  （λ：波長、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数）
【００１１】
また、前記半導体レーザは、第１及び第２の光反射器が異なる格子間隔の周期をもつ不均一グレーティングを用いたＤＢＲ構造を有していてもよい。
【００１２】
また、前記波長可変半導体レーザは、前記活性層領域と前記第１または第２の光反射器の間に位相制御領域を有し、発振モードをモニタする発振モードモニタをさらに備え、前記発振モードモニタの出力に基づいて前記位相制御領域への注入電流を制御する発振モード制御回路をさらに備えていてもよい。
【００１３】
また、前記発振モードモニタは、発振光の交流成分に基づき発振モードが単一縦モード発振または多モード発振の何れであるかを判定するものであってもよい。
【００１４】
また、発振波長をモニタする波長モニタをさらに備え、前記波長モニタの出力に基づいて前記波長可変半導体レーザの素子温度または注入電流の制御を行う波長制御回路をさらに備えていてもよい。
【００１５】
また、上記波長モニタは、入力発振光の波長に応じて透過率が変化する波長フィルタと、この波長フィルタの透過光を受光する光検出器とを備えていてもよい。
【００１６】
また、上記波長モニタは、入力発振光の波長に応じて透過率が変化する狭帯域の波長フィルタと、この狭帯域の波長フィルタの透過光を受光する第１の光検出器と、入力発振光の波長に応じて透過率が変化する広帯域の波長フィルタと、この広帯域の波長フィルタの透過光を受光する第２の光検出器とを備えていてもよい。
【００１７】
また、前記狭帯域の波長フィルタの波長弁別領域はＩＴＵグリッドに対応し、前記広帯域の波長フィルタの波長弁別領域は半導体レーザの波長可変範囲よりも大きくしてもよい。
【００１８】
また、上記波長フィルタは、ファブリペローエタロン、複屈折フィルタ、多層膜フィルタ、ファイバーグレーティングの何れかであってもよい。
【００１９】
また、発振光の光強度を検出する光強度モニタをさらに備え、前記光強度モニタの検出出力が一定になるように前記活性層領域への注入電流を制御する光強度制御回路をさらに備えていてもよい。
【００２０】
この発明にかかる波長可変半導体レーザの波長制御方法は、複数の反射ピークを有する第１及び第２の光反射器とこれら第１及び第２の光反射器の間に配される活性層領域および位相制御領域とを有する波長可変半導体レーザの発振波長を制御する波長可変半導体レーザの波長制御方法において、前記第１の光反射器への注入電流および第２の光反射器への注入電流と発振波長との関係から安定発振する１〜複数の領域を通る関数または該関数を規定するための情報を記憶したデータベースの記憶データに基づいて目標波長に対応する前記第１および第２の光反射器への注入電流値を取得し、該取得した注入電流値を用いて前記第１および第２の光反射器へ注入電流を制御する光反射器制御ステップを備え、上記データベースは、前記第１の光反射器への注入電流をＩｆとし、第２の光反射器への注入電流をＩｒとした場合、下記関数または下記関数を規定するための定数ａ，ｂ，ｃ，ｄについての１組〜複数組のデータを有する。
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2  （λ：波長、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数）
【００２１】
また、前記光反射器制御ステップの後に実行され、検出した発振モードに基づいて前記位相注入領域への注入電流を制御する発振モード制御ステップをさらに備えていてもよい。
【００２２】
また、前記光反射器制御ステップの後に実行され、検出した発振波長に基づいて前記波長可変半導体レーザの素子温度または注入電流を制御する波長制御ステップをさらに備えていてもよい。
【００２３】
また、検出した光強度が一定になるように前記活性層領域への注入電流を制御する光強度制御ステップをさらに備えていてもよい。
【００２５】
この発明にかかる波長可変半導体レーザ装置は、複数の反射ピークを有する第１及び第２の光反射器とこれら第１及び第２の光反射器の間に配される活性層領域および位相制御領域とを有する波長可変半導体レーザと、前記第１の光反射器への注入電流および第２の光反射器への注入電流と発振波長との関係から安定発振する１〜複数の領域を通る関数または該関数を規定するための情報を記憶したデータベースと、発振モードをモニタする発振モードモニタと、上記データベースの記憶データに基づいて目標波長に対応する前記第１および第２の光反射器への注入電流値を取得し、該取得した注入電流値を用いて前記第１および第２の光反射器へ注入電流を制御する電源コントローラと、前記発振モードモニタの出力に基づいて前記位相制御領域への注入電流を制御する発振モード制御回路とを備え、上記データベースは、前記第１の光反射器への注入電流をＩｆとし、第２の光反射器への注入電流をＩｒとした場合、下記関数または下記関数を規定するための定数ａ，ｂ，ｃ，ｄについての１組〜複数組のデータを有する。
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2  （λ：波長、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数）
【００２７】
また、上記波長可変半導体レーザの前面光出力の光軸上にレーザ光を分岐し、分岐した一方の出力を前記発振モードモニタに入力する光分岐器をさらに備えていてもよい。
【００２８】
また、前記発振モードモニタは、上記波長可変半導体レーザの背面光の一部または全てを受光するように配置されていてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる波長可変半導体レーザの波長制御装置、波長制御方法および波長可変半導体レーザ装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３０】
図１はこの発明を適用する波長可変半導体レーザ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この波長可変半導体レーザ装置は、ＤＢＲ方式の半導体レーザ１と、半導体レーザ１のチップを一定温度に温度補償するべく半導体レーザ１のチップに隣接して配置されるヒートシンク２およびペルチェ素子３と、光分岐手段としてのビームスプリッタ４，５，６と、レーザ光の波長を検出する波長モニタ７と、発振モード状態を検出する発振モードモニタ８と、レーザ光強度を検出する光強度モニタ９と、半導体レーザ１のチップの温度をモニタする温度モニタ１０と、半導体レーザ１を制御する半導体レーザ駆動装置２０とを備えている。
【００３１】
半導体レーザ駆動装置２０は、波長モニタ７の出力に基づきレーザ光の波長を制御する波長制御回路２１と、発振モードモニタ８の出力に基づきレーザ光の発振モードを制御する発振モード制御回路２２と、光強度モニタ９の出力に基づき光強度が一定になるように制御する光強度制御回路２３と、温度モニタ１０の出力に基づき半導体レーザ１のチップの温度が一定になるように制御する温度制御回路２４と、半導体レーザ１を制御するために必要なパラメータ（ＤＢＲ領域への注入電流を求めるためのパラメータ）を記憶しているデータベース（ＤＢ）２５と、半導体レーザ１へ電流を注入するとともにレーザ素子温度を制御する電源コントローラ２６とを備えている。
【００３２】
半導体レーザ１からの出力光は、ビームスプリッタ４によって分岐され、その一部がモニタ光Ａ１として取り出される。モニタ光Ａ１は、ビームスプリッタ５によって分岐され、その一部が分岐光Ａ２として波長モニタ７に入力される。残りは、ビームスプリッタ６に入射されて分岐され、一部が分岐光Ａ３として発振モードモニタ８に入射され、残りが分岐光Ａ４として光強度モニタ９に入射される。
【００３３】
波長モニタ７の出力である波長モニタ信号は、波長制御回路２１に入力される。発振モードモニタ８の出力である発振モードモニタ信号は、発振モード制御回路２２に入力される。光強度モニタ９の出力である光強度モニタ信号は、光強度制御回路２３に入力される。さらに、温度モニタ１０の出力である温度モニタ信号が温度制御回路２４に入力される。
【００３４】
半導体レーザ駆動装置２０においては、データベース２５からのデータと、波長制御回路２１、発振モード制御回路２２、光強度制御回路２３および温度制御回路２４からの各信号とを電源コントローラ２６に入力する。電源コントローラ２６は、これらの入力信号に基づいて電源を制御することで、半導体レーザ１への注入電流、ペルチェ素子３の駆動電流などを制御する。
【００３５】
次に、半導体レーザ１、波長モニタ７、発振モードモニタ８、光強度モニタ９の詳細について説明する。
【００３６】
まず、光源としての半導体レーザ１について説明する。この場合、半導体レーザ１としては、例えば超構造グレーティングＤＢＲ半導体レーザ（以下ＳＳＧ ＤＢＲ-ＬＤと略す Super Structure  Grating ＤＢＲ Laser Diode）を用いる。図２にＳＳＧ ＤＢＲ-ＬＤの典型的な構造を示す。
【００３７】
図２において、共振器を構成する一方の光反射器としてのフロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１は、格子間隔が変化している不均一回折格子（不均一グレーティング）を光軸方向に多段に並べた構造であり、複数の反射ピークを有する反射スペクトルを実現することができる。他方の光反射器としてのリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４は、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１と異なる周期間隔の回折格子を多段に並べた構造であり、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とは反射ピークの周期が異なる複数の反射ピークを有する反射スペクトルを実現することができる。すなわち、ＤＢＲ領域３１，３４は、連続的に格子間隔（周期）が変化している回折格子群(チャープドグレーティング)をひとつの単位にして、この回折格子群を整数回同じ間隔で並べたものであり、基本的には、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４とで、チャープドグレーティングの並びの周期を変えることによって、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４とで、反射ピークの周期を異ならせている。なお、チャープドグレーティングの並びの周期を変えると言うことは、チャープドグレーティング単体の長さを変えることと等価で、単体の反射特性をキープするために、チャープドグレーティング（一つの単位）の中の周期変化も合わせて変えることもある。
【００３８】
フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４との間には、利得領域である活性層領域３２と、利得効果を有しない位相制御領域３３が配置されている。これら各領域３１〜３４には、独立に電流を注入することができる構造となっている。活性層領域３２への注入電流をＩａとし、位相制御領域３３への注入電流をＩｐとし、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１への注入電流をＩｆとし、リアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４への注入電流をＩｒとする。
【００３９】
この半導体レーザ１の動作について説明する。活性層領域３２にある閾値以上の駆動電流Ｉａを注入すると、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４との間で共振する光は、活性層領域３２で増幅され、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１から出射光が取り出される。
【００４０】
このときの発振波長は、図３に示すような、利得特性およびロス特性によって決まる。図３には、利得特性４０と、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１の反射特性（太線）４１と、リアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４の反射特性（点線）４２と、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４との間の共振器長によって決まる共振縦モード４３（細線）とが示されている。各反射特性および共振縦モードともにピークで反射率が最大となる。フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１の反射ピーク４１の周期と、リアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４の反射ピークの周期４２（波長間隔）とは、前述したように、僅かに異なるようになっている。
【００４１】
利得帯域４０内で、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１の反射ピークとリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４の反射ピークが一致する波長は、特にＳＳＧモードと呼ばれ、このＳＳＧモードと共振縦モードが一致する波長で発振する。図３の場合は、中心付近の波長λ０で、ＳＳＧモードと共振縦モードが一致しており、この波長λ０で発振する。
【００４２】
それぞれに注入する電流Ｉａ，Ｉｆ，Ｉｒと、半導体レーザ１の素子温度Ｔｌｄを変えることで利得帯域およびＳＳＧモードを調整し、また位相制御領域３３への注入電流Ｉｐを変えて共振縦モードを変化させることで波長を調節する。
【００４３】
図４は、活性層領域３２への注入電流Ｉａが一定の条件下でＩｆ，Ｉｒを変化させたときの発振波長の分布を示したものである。図５は、図４が色によって波長の区分をしており、モノクロ化された状態では説明の都合上視認が困難なため、図４における波長分布の波長境界を実線および破線で示したものである。図５によって、図４では特に視認困難な左上から右下に延びる方向への波長境界を破線で示している。
【００４４】
図４においては、色が濃くなるにつれて発振波長が長波長になることを示している。また、図４では、視認が困難であるが、図５に示す紙面上で左下から右上に延びる実線で囲まれた複数の各領域中では、左下から右上に向けて発振波長が連続的に短波長側に変化している。この連続的変化の境界が図５に示す破線に対応している。
【００４５】
一方、Ｉｆ，Ｉｒのどちらかを一定にし、他方を連続的に変化させた場合、波長が急激に変化する点（図４では矩形の小さな白抜きブロックＫとして示されている）が存在する。これは図３で示すフロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４の反射特性が波長に対して変化していることに起因する。すなわちこれは、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４の反射特性４１，４２のどちらか一方のみが変化させていくと、バーニア効果により隣の反射ピークにＳＳＧモードが移り、大きく波長が跳ぶモードホッピングを原因としている。
【００４６】
図６（ａ）に、一例として、波長が急激に変化する電流条件（図４および５中Ａ点：Ｉｆ＝１３．８ｍＡ，Ｉｒ＝１７ｍＡ）で測定した発振スペクトルを示す。また、図６（ｂ）に、それ以外の電流条件（図４および５中Ｂ点：Ｉｆ＝１８ｍＡ，Ｉｒ＝１７ｍＡ）で測定した発振スペクトルを示す。なお、Ｂ点は、図５において、実線と破線で囲まれた１つの鱗状の領域の中央付近を選択している。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、Ａ点では異なる２つの波長で発振が生じ、多モード発振となっている。尚、この２つの波長での発振は２つ共が常時発振しているわけではなく、時間軸上では不定期にどちらかが発振している状態である。これは上述の隣接したＳＳＧモード同士の競合が原因であり、ゆえに発振が不安定になっている。それに対して、鱗状の領域の中央付近を選択しているＢ点では、図６（ｂ）に示すように、単一縦モード発振が得られている。
【００４８】
一方、ＳＳＧモードの競合以外にも不安定発振になる場合がある。すなわち、図４および図５において、左下から右上に連続的にＩｆ，Ｉｒを変化させた場合にも波長が少し跳ぶ。これは発振縦モードが隣接したモードに移ったことを示しており、この場合にも発振が不安定になる。
【００４９】
これら２種類のモード跳びについてまとめると、前述した複数の鱗状の領域の中心部分は、安定して単一縦モードが発振している領域となり、その境界部分（図５の実線および破線の近傍領域）は発振が不安定になることが判る。本発明は、このような考察に基づいてなされたものであり、データベース２５に安定発振する条件のみを抽出可能な所定の関数を設定し、この関数を規定するための定数値を発振波長に対応して記憶するようにする。その詳細は、後述する。
【００５０】
次に波長モニタ７について説明する。波長モニタ７は、入力光の波長を弁別し、波長に応じて変化する波長モニタ信号を出力する装置であり、例えば波長フィルタと光検出器とで構成される。波長フィルタは、入力光波長に応じて透過率を変える特性を有している。波長フィルタとしては、例えばファブリペローエタロンや、複屈折フィルタ、薄膜フィルタ、ファイバーグレーティング等を用いる。波長フィルタの入力光波長に応じて透過率を変える特性を利用して、波長フィルタで波長情報を強度情報に変換する。そして、光検出器で波長フィルタからの光信号を電気信号に変換することにより、波長に応じた強度の電気信号を得ることができる。
【００５１】
今、安定化させたい半導体レーザ１の発振目標波長をλｃとする。もし発振波長がΔλずれた場合、それに応じて波長モニタ信号の強度が増減する。この増減をモニタすることにより波長変動量を検出することができる。したがって、波長制御回路２１で、波長モニタ信号が目標波長λｃの時の強度になるように注入電流Ｉｐ、Ｉａ、Ｉｆ、Ｉｒのいずれかもしくは素子温度Ｔｌｄを調節することにより波長を目標波長λｃへ安定化できる。
【００５２】
つぎに、発振モードモニタ８について説明する。発振モードモニタ８は、発振モード状態に応じて単一縦モード発振をしているかもしくは多モード発振をしているかを判別し、該判別結果を示す発振モードモニタ信号を出力する。発振モードモニタ８としては、例えば、入力光の直流成分を除いた交流成分のみを検知することができる光検出器を用いる。モード競合等により発振モードが不安定になると、強度雑音が増加するため、前記光検出器からの出力は多モード発振になると増加し、単一縦モード発振になると減少する傾向をもつ。光検出器の出力信号に対して閾値を設定し、閾値以上であれば多モード発振、閾値以下であれば単一縦モード発振という判断をする。発振モード制御回路２２は、発振モードモニタ信号を元に半導体レーザ１への注入電流Ｉｐを制御することにより発振モードを安定化させる。
【００５３】
次に、光強度モニタ９について説明する。光強度モニタ９は、レーザ光の強度変化に応じた信号を光強度モニタ信号として出力する。構成としては、例えば光検出器があげられる。光検出器は入力光強度が増加すると出力信号が増加し、入力光強度が減少すると出力信号が減少する特性をもつ。従ってこの信号をモニタすることにより、レーザ光強度変化を検出することができる。光強度制御回路２３では、光強度モニタ信号が一定になるように活性層領域３２への注入電流Ｉａを制御することにより、レーザ光強度を所望の値に一定に安定化できる。
【００５４】
半導体レーザ駆動装置２０は、波長モニタ信号、発振モードモニタ信号、レーザ光強度モニタ信号および温度モニタ信号を元に、半導体レーザ１への注入電流（Ｉａ，Ｉｆ，Ｉｒ，Ｉｐ）を制御するとともに、ペルチェ素子３を制御して素子温度（Ｔｌｄ）を制御する。オペレータは、半導体レーザ駆動装置に安定化させたい目標波長とレーザ光強度を入力するだけで自動的に、目標波長と目標強度に調整されて単一縦モードで発振する。
【００５５】
次に波長同調動作について説明する。なお、レーザ光強度は上記のレーザ光強度モニタ信号を元に、光強度制御回路２３によってあらかじめ設定された目標強度に安定化されているものとする。図７は、図１に示される波長可変半導体レーザ装置の波長同調動作を示すフローチャートであり、このフローチャートに従って動作を説明する。
【００５６】
最初に、本発明の要部をなすデータベース２５について説明する。ＩｆとＩｒを設定する際に不安定モード発振を回避することが必要条件としてあげられるが、単純に図４のような電流マップを全てデータベースとして記録すると、図中の単一縦モード発振領域に設定できるが、データ容量が膨大になってしまう。
【００５７】
そこで、図８に示すように、左下から右上に延びる実線で囲まれた複数の領域中のほぼ真ん中に位置するようにラインＬ１〜Ｌ４を設定し、このラインＬ１〜４上に乗るような条件下でのＩｆとＩｒと波長の関係式を導入することによってＳＳＧモードの遷移領域への移行を回避するとともに、記憶データ量を大幅に削減する。また、できるだけ、遷移領域から離れた中央付近を選択することによって、レーザ素子の経年変化にも強い波長制御を実現する。
【００５８】
まず、図８に示すように、ＳＳＧモードの遷移領域（図８中の実線で示される波長境界領域）から離れて、安定した発振モードが得られるＩｆとＩｒとの関係を求める。
【００５９】
この作業はフロントＤＢＲ領域３１とリアＤＢＲ領域３４の反射モードであるＳＳＧモードのうちの１本を選択していることに相当している（図３中のフロントＤＢＲ領域３１の反射特性（太線）４１と、リアＤＢＲ領域３４の反射特性（点線）４２の重なる条件を決めている）。その関係は直線となり、Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂの式で表される（ａ，ｂは定数）。例えば、ラインＬ１でのＩｆとＩｒとの関係はＩｒ＝０．８×Ｉｆ＋２．０となり、あるＩｆが与えられたときにこの式を満たすＩｒを設定すればよい。ラインＬ２〜Ｌ４についても同様である。
【００６０】
次に、図９に、各ラインＬ１〜Ｌ４上のＩｆと波長の関係を示す。各ラインＬ１〜Ｌ４上での波長λとＩｆとの関係をＩｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2の曲線でフィッティングすることによって求める（ｃ，ｄは定数）。
【００６１】
従って、目標波長λｃに設定したい場合、まず目標波長がどのライン上にあるか選択し、選択したライン上において、
Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂ            …式（１）
Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）＾２      …式（２）
を満たすＩｆ，Ｉｒを求め、該求めたＩｆ，Ｉｒを印加する。データベース２５には、各ラインＬ１〜Ｌ４について、
▲１▼ 各ラインＬ１〜Ｌ４の選択可能な波長範囲
▲２▼ 式（１）の定数ａ，ｂ
▲３▼ 式（２）の定数ｃ，ｄ
を記憶しておくだけでよい。なお、上記式（２）は、Ｉｒと波長の関係を用いてもよい。また、データベース２５に、上記定数ａ，ｂ，ｃ，ｄが規定された式（１）および式（２）の関数自体を発振波長に対応して記憶するようにしてもよい。
【００６２】
ただし、このようなＩｆ，Ｉｒの設定のみでは、図８に実線で示す遷移領域から離れた波長制御は可能となるが、まだ図８に破線で示す遷移領域への移行が想定される。このため、上記のＩｆ，Ｉｒの設定のみでは、目標波長に高精度に安定化まではされず、後述のＩｐ制御による発振縦モードの安定化および波長モニタによる波長安定化（素子温度Ｔｌｄ制御など）が必要になる。
【００６３】
つぎに、図７および図１０に示すフローチャートに従って、上記データベース２５を用いた波長同調手順を説明する。
【００６４】
まず、オペレータは安定化させたい目標波長λｃの波長を半導体レーザ駆動装置２０に入力する（ステップ１００）。具体的には、図示しない入力装置を介してオペレータが電源コントローラ２６に入力する。
【００６５】
つぎに、半導体レーザ駆動装置２０内の電源コントローラ２６ではデータベース２５を参照して、Ｉｆ，Ｉｒを求め、該求めたＩｆ，Ｉｒを半導体レーザ１のフロントＳＳＧ ＤＢＲ領域３１，リアＳＳＧ ＤＢＲ領域３４に注入し、発振波長を目標波長λｃ付近に到達させる（ステップ１１０）。
【００６６】
図１０のフローチャートに、ステップ１１０で行うＤＢＲ領域印加電流処理を示す。まず、目標設定波長λｃが入力されると（ステップ２００）、ステップ２１０、２３０、２５０、２７０でのライン判断処理によって、データベース２５を参照して目標波長λｃがどのライン上にあるかを判断する。
【００６７】
目標波長λｃがλ１≦λｃ≦λ２の範囲にあると（ステップ２１０）、１つのラインについての前記関係式（１）（２）を用いてＩｆ，Ｉｒが求められる（ステップ２２０）。すなわち、選択されたラインで設定されている定数ａ，ｂ，ｃ，ｄをデータベース２５から読み込み、式（１）および式（２）を用いてＩｆ，Ｉｒを決定する。
【００６８】
目標波長λｃがλ２＜λｃ≦λ３の範囲にあると（ステップ２３０）、別のラインについての前記関係式（１）（２）を用いてＩｆ，Ｉｒが求められる（ステップ２４０）。目標波長λｃがλ３＜λｃ≦λ４の範囲にあると（ステップ２５０）、別のラインについての前記関係式（１）（２）を用いてＩｆ，Ｉｒが求められる（ステップ２６０）。目標波長λｃがλ４＜λｃ≦λ５の範囲にあると（ステップ２７０）、別のラインについての前記関係式（１）（２）を用いてＩｆ，Ｉｒが求められる（ステップ２８０）。
【００６９】
もし全てのライン上の波長に当てはまらない場合は、その半導体レーザ１の発振波長外であることを示し、エラー表示を行う（ステップ２９０）。
【００７０】
この場合、ステップ２１０では、目標波長λｃの選択範囲をλ１≦λｃ≦λ２とし、ステップ２３０では、目標波長の選択範囲をλ２＜λｃ≦λ３とし、ステップ２５０では、目標波長の選択範囲をλ３＜λｃ≦λ４とし、ステップ２７０では、目標波長の選択範囲をλ４＜λｃ≦λ５とすることで、各ステップで目標波長の選択範囲が重ならないようにするとともに、各ステップ２１０，２３０，２５０，２７０で条件が成立した場合、一つのラインを選択して、選択した１つのラインについての関係式（１）（２）を用いてＩｆ，Ｉｒを求めるようにしているので、目標波長λｃが半導体レーザ１の発振可能な波長範囲λ１≦λｃ≦λ５の中であれば、唯一のラインが選択されることとなる。
【００７１】
なお、上記唯一のライン選択に当たって、注入電流が大きいほうのラインを選ぶようにすれば、電流が大きくなる欠点がある反面、より安定な波長制御をなし得る。これは、図４，図５から判るように、電流値Ｉｆ，Ｉｒが大きなほうが、前述した鱗状の領域の大きさが大きくなり、ライン上の点が遷移領域からより遠ざかるからである。
【００７２】
つぎに、図７のステップ１２０の発振モードモニタ処理について説明する。発振モード制御回路２２は、発振モードモニタ８からの信号を参照し（ステップ１２０）、今発振しているモードが単一か多モード発振をしているかを判断する（ステップ１３０）。発振モードが安定な場合は、発振モードモニタ８からの信号強度は低く、逆に発振モードが不安定な場合には信号強度が大きくなる。そこで、発振モード制御回路２２は、予め設定しておいた基準値と比較し、信号が基準値以下なら手順をつぎのステップ１５０に移行させ、閾値以上の多モード発振をしている場合は、閾値以下になるまで位相制御領域３３への注入電流Ｉｐを０から増加させることによって発振モードを微調整して、安定化させる（ステップ１４０）。なお、先のステップ１１０でのＤＢＲ領域印加電流処理において最適なＩｆおよびＩｒを選択しているため、ＳＳＧモードの競合による不安定モード発振は考慮しなくてもよく、従ってこのステップ１４０での処理で、ＩｆおよびＩｒを調節する必要はない。この制御により、各ラインＬ１〜Ｌ４上で、発振モードを遷移領域から移行させて、発振モードを安定化させることができる。
【００７３】
つぎに、波長制御回路２１は、波長モニタ７からの波長モニタ信号を元に目標波長λｃからのずれ量を検出する（ステップ１５０、１６０）。波長制御回路２１は、この波長ずれ量が予め規定された閾値（発振波長確度）よりも大きい場合は、電源コントローラ２６を介してペルチェ素子３を駆動して温度モニタ１０によって半導体レーザ近傍の温度をモニタしながら素子温度Ｔｌｄを調節することによって目標波長λｃに安定化させる（ステップ１７０）。また、波長制御回路２１は、前記波長ずれ量が発振波長確度よりも小さい場合には、目標波長に安定した旨を表示する。
【００７４】
なお、この場合、波長モニタ７の出力に基づく波長制御においては、素子温度Ｔｌｄのみの制御によって波長の微調整を行うようにしている。これは、このステップ１５０〜１７０の段階で、注入電流Ｉｐ、Ｉａ、Ｉｆ、Ｉｒのいずれかを制御して波長制御を行うと、先のステップ１１０、１４０で調整されたＩｐ、Ｉｆ、Ｉｒが変化して、発振モードなどにも悪影響を及ぼすことを考慮したからである。
【００７５】
なお、本半導体レーザ装置が動作中の間は、ステップ１２０〜ステップ１８０までの手順が繰り返し実行されている。
【００７６】
このように実施の形態によれば、ＳＳＧモード競合による不安定モード発振を回避するようなＩｆ，Ｉｒの関係式Ｉｒ＝ａ×Ｉｆ＋ｂと、そのときのＩｆと波長の関係式Ｉｆ＝（ｃ×λ＋ｄ）2を導き、これら関係式の定数ａ、ｂ、ｃ、ｄまたは関係式自体を発振波長範囲に対応付けて記憶した簡略化したデータベースを用いたため、安定な単一縦モード発振を得るための波長同調を行う際のデータベースの記憶容量が大幅に削減され、装置の小型化およびコストダウンに寄与する。
【００７７】
また、波長同調動作において、発振モードモニタ８の出力を用いて位相制御領域３３への注入電流Ｉｐを制御することで、Ｉｆ、Ｉｒの制御によって選択されたライン上での遷移領域への移行を回避するようにしたので、単一縦モードでの発信が高精度に安定される。また、波長同調動作において、波長モニタ７を用いて素子温度Ｔｌｄを調節したため、他の制御パラメータである半導体レーザ１への注入電流Ｉｐ、Ｉｆ、Ｉｒなどに影響を与えることなく高精度に発振波長を安定化できるという効果を奏する。
【００７８】
つぎに、図１１〜図１３を用いて、図１のレーザ装置に用いる波長モニタ７の他の構成例について説明する。図１１に示す波長モニタ７は、入力発振光（モニタ光）の波長に応じて透過率が変化する狭帯域波長フィルタ５０と、この狭帯域波長フィルタ５０の透過光を受光する光検出器５１と、入力発振光の波長に応じて透過率が変化する広帯域波長フィルタ５２と、この広帯域波長フィルタ５２の透過光を受光する光検出器５３とを備えている。
【００７９】
すなわち、各波長フィルタ５０，５２で、波長情報を強度情報に変換し、各光検出器５１，５３で、波長フィルタ５０，５２からの光信号を電気信号に変換することにより、波長に応じた強度の電気信号を得ることができる
図１２は、狭帯域波長フィルタ５０の波長特性と広帯域波長フィルタ５２の波長特性を示すものである。Δλｌｄは半導体レーザの波長可変領域であり、Δλｆ１は広帯域波長フィルタ５２の波長弁別領域であり、Δλｆ２は狭帯域波長フィルタ５０の波長弁別領域である。また、ＩＴＵグリッドの各波長（チャネル）間隔を狭帯域波長フィルタ５０の波長弁別領域の２倍（２×λｆ２）に等しく設定している。ＩＴＵグリッドは、国際電気通信連合（International Telecommunication Union）で指定された特定の波長領域、例えば１５５０ｎｍのウインドウでの近接した間隔の波長セットであり、例えば１００ＧＨＺ間隔の場合は、約０．８ｎｍの波長間隔に相当する。
【００８０】
この種のＳＳＧ ＤＢＲ-ＬＤでは、通常の半導体レーザに比べ、波長可変領域（Δλｌｄ）が、３０ｎｍ〜４０ｎｍと、広い。狭帯域波長フィルタ５０は、波長変化に対する信号強度変化が大きく、波長を高精度に検出できる利点があるが、狭帯域波長フィルタ５０の波長弁別領域（Δλｆ２）は狭いので、狭帯域波長フィルタ５０のみでは、半導体レーザの波長可変領域（Δλｌｄ）を全てカバーすることができず、絶対波長を検出することができない。そこで、半導体レーザの波長可変領域（Δλｌｄ）の全体は、Δλｌｄより広い波長弁別領域（Δλｆ１）をもつ広帯域波長フィルタ５２によってカバーすることで、どのグリッドに位置しているか、すなわち発振波長の絶対波長を検出するようにしている。
【００８１】
狭帯域波長フィルタの一方のスロープの特性のみを利用する場合は、
ＩＴＵグリッドの波長間隔＝２×Δλｆ２
２×Δλｆ２＜Δλｌｄ＜Δλｆ１
の関係が成立するように、各波長フィルタ５０，５２の波長特性を設定する。
【００８２】
また、狭帯域波長フィルタの両方のスロープの特性を利用する場合は、
ＩＴＵグリッドの波長間隔＝Δλｆ２
２×Δλｆ２＜Δλｌｄ＜Δλｆ１
の関係が成立するように、各波長フィルタ５０，５２の波長特性を設定する。
【００８３】
図１３を用いて図１１の波長モニタ７を用いた波長制御動作を説明する。まず、図１の波長制御回路２１は、広帯域波長フィルタ５２側の光検出器５３の出力を取得し（ステップ３００）、この出力に基づいて目標波長λｃに到達しているか否かを判定する（ステップ３１０）。目標波長λｃに到達していない場合は、電源コントローラ２６を介してペルチェ素子３を駆動して素子温度Ｔｌｄを調節することによって目標波長λｃに安定化させる（ステップ３２０）。
【００８４】
また、ステップ３１０の判定で目標波長λｃに到達していることが検出されると、波長制御回路２１は、狭帯域波長フィルタ５０側の光検出器５１の出力を取得し（ステップ３３０）、この出力に基づいて目標波長λｃで安定しているか否かを判定する（ステップ３４０）。波長制御回路２１は、波長ずれ量が予め規定された発振波長確度よりも大きい場合は、電源コントローラ２６を介してペルチェ素子３を駆動して素子温度Ｔｌｄを調節することによって目標波長λｃに安定化させる（ステップ３５０）。
【００８５】
このように、図１１に示す波長モニタ７においては、広帯域波長フィルタ５２側の出力に基づいて発振波長の粗調整を行い、その後、狭帯域波長フィルタ５０側の出力に基づいて発振波長の微調整を行うことで、半導体レーザの波長可変領域が大きな場合でも、高精度の波長制御を行えるようにしている。
【００８６】
なお、上記の実施の形態では半導体レーザ１にＳＳＧ ＤＢＲ−ＬＤを用いるようにしたが、他のＳＧ−ＤＢＲ ＬＤ（サンプルド回折格子  Sampled GratingＤＢＲ）構造をもつようなＬＤにも本発明を適用することができる。この場合にも、上記と同様の効果が得られる。このＳＧ−ＤＢＲ ＬＤは、同じ周期の回折格子のある領域と回折格子のない領域を一つの単位として、これを整数回並べたものであり、「回折格子のある領域」＋「ない領域」の並びが同じ間隔で並んでいる。ＳＧ−ＤＢＲ ＬＤの場合も、基本的に、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域とで、並びの周期を変えることによって、フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域とリアＳＳＧ ＤＢＲ領域との反射ピークの周期を異ならせている。このＳＧ−ＤＢＲ ＬＤの場合、ＳＳＧ-ＤＢＲと違ってグレーティングのない領域の距離を変えることによって、上記反射ピークの周期の違いを達成できるため、グレーティング単体の周期は変えなくても済む。なお、グレーティング単体の周期を変えることによって、上記反射ピークの周期の違いを実現するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記各実施の形態では半導体レーザ１からの前面出力光の一部をモニタ光として波長モニタ７、発振モードモニタ８および光強度モニタ９に入力しているが、半導体レーザ１の背面から出力される微量の発振光をモニタ光として用いても良い。その場合、前面光出力を減らすことなく外部出力信号として用いることができる。さらにビームスプリッタ４は不要となり、構成が簡略化される。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる波長可変半導体レーザの波長制御装置によれば、データベースに安定発振する条件のみを抽出可能な所定の関数を設定し、この関数を用いて共振器を構成する第１及び第２の光反射器への注入電流を制御するようにしており、これにより記憶データの少ない簡略したデータベースを用いて高精度でかつ安定性のある波長制御を実現できる。
【００８９】
つぎの発明にかかる波長可変半導体レーザの波長制御方法によれば、安定発振する条件のみを抽出可能な所定の関数が記憶されたデータベースを用いて共振器を構成する第１及び第２の光反射器への注入電流を制御するようにしており、これにより記憶データの少ない簡略したデータベースを用いて高精度でかつ安定性のある波長制御を実現できる。
【００９０】
つぎの発明にかかる波長可変半導体レーザ装置によれば、簡略化されたデータベースの記憶データを用いて共振器を構成する第１及び第２の光反射器への注入電流を制御するとともに、発振モードモニタの出力に基づいて位相注入領域への注入電流を制御するようにしているので、記憶データの少ない簡略したデータベースを用いてより高精度でかつ安定性のある波長制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態を適用する波長可変半導体レーザ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  ＳＳＧ ＤＢＲ ＬＤの構成を示す断面図である。
【図３】  ＳＳＧ ＤＢＲ ＬＤの各領域での利得またはロスの波長特性示す図である。
【図４】  ＳＳＧ ＤＢＲ ＬＤにおける発振波長のＩｆ，Ｉｒ特性を示す図である。
【図５】  図４の発振波長のＩｆ，Ｉｒ特性の波長境界領域を明確にした図である。
【図６】  ＳＳＧ ＤＢＲ ＬＤにおける単一縦モードと不安定モード発振の波長スペクトルを示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態による波長可変半導体レーザの波長同調手順を示すフローチャートである。
【図８】  データベースに用いられる関数を説明するための図である。
【図９】  ＳＳＧ ＤＢＲ ＬＤにおける発振波長のＩｆ特性を示す図である。
【図１０】  波長同調手順におけるＩｆとＩｒとを決定する手順を示すフローチャートである。
【図１１】  波長モニタの他の形態を示すブロック図である。
【図１２】  図１１の波長モニタに用いられる広帯域波長フィルタ及び狭帯域波長フィルタの波長特性を示す図である。
【図１３】  図１１の波長モニタを用いた波長制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  半導体レーザ、２  ヒートシンク、３  ペルチェ素子、４，５，６  ビームスプリッタ、７  波長モニタ、８  発振モードモニタ、９  光強度モニタ、１０  温度モニタ、２０  半導体レーザ駆動装置、２１  波長制御回路、２２  発振モード制御回路、２３  光強度制御回路、２４  温度制御回路、２５  データベース、２６  電源コントローラ、３１  フロントＳＳＧ ＤＢＲ領域、３２  活性層領域、３３  位相制御領域、３４  リアＳＳＧ ＤＢＲ領域、５０  狭帯域波長フィルタ、５１，５３  光検出器、５２  広帯域波長フィルタ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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