JP5032451B2 - 波長可変レーザの試験方法、波長可変レーザの制御方法およびレーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、波長可変レーザの試験方法、波長可変レーザの制御方法およびレーザ装置に関する。

所望の発振波長を選択可能なチューナブルレーザが知られている。例えば、このチューナブルレーザは、周期的な反射スペクトルのピークを持った反射器、周期的な利得ピークを持つ利得領域等の波長選択部を２つ以上有し、それぞれの周期的なピークの相関関係を制御することによって、所望の発振波長を選択する。

それぞれの周期的なピークの相関関係を検知するためには、波長計、光スペクトルアナライザ等の計測器を用いて発振波長、光スペクトル等の発振状態を検出し、各チャネルに対応する最適動作点を調べ、ルックアップテーブル等の波長選択情報を設定し、その設定された波長選択情報に基づいて温度制御装置（ＴＥＣ）の設定温度および反射器の設定電流を取得する。

このチューナブルレーザは、起動時および波長切替時には、ルックアップテーブルから読み込んだ値を用いることによって、所望の発振波長を実現することができる。例えば、波長検知部は、チューナブルレーザの出力波長を検知している。

チューナブルレーザは、検知結果がルックアップテーブルの設定値と異なる場合にはＴＥＣの温度を変化させて、利得領域の利得スペクトルのピークを補正する。このフィードバックループは、一般に波長ロッカと呼ばれている。この動作によって、出力波長が一定に保持される。

図１は、周期的な反射スペクトルのピークを持った反射器のヒータ温度と発振波長の関係とを示す図である。チューナブルレーザにおいては、周期的な反射ピークを持った反射器と周期的な利得ピークを持った利得領域とのそれぞれのピークが重なり合う部分で発振状態が決定される。したがって、チューナブルレーザは、飛び飛びの波長特性を有している。図１において平坦なテラスの部分は、チューナブルレーザの安定的な発振可能波長を示している。すなわち、本発明の対象となる波長可変レーザの波長選択特性は、発振状態が不連続に生じる特性を有しているといえる。

選択波長がλ２である場合、ヒータ温度を図１の範囲Ａ内に設定する必要がある。ルックアップテーブルには、テラスの最適動作点ａに相当するヒータ電流値が格納されている。

ここで、ヒータ温度が最適動作点ａの場合には、チューナブルレーザは、初期波長であるλ２にて発振を行うことが可能である。しかしながら、レーザチップの劣化、電源の影響等によって初期波長を実現するための設定値が最適動作点ａからずれる場合には、λ２以外の波長で発振しやすくなっているといえる。

例えば、ＴＥＣの温度または利得領域の駆動電流の初期値が精度よくレーザチップに与えられない場合、λ２以外の他の波長で発振する可能性がある。すなわち、パラメータ変動の影響を受けやすいという問題が発生する。

このような問題を解決する方法として、波長読取器または発振モード判別器を用いてモード跳びを検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この文献においては、波長検知部によって発振波長、光スペクトル等の発振状態が検出されている。この波長検知部は、周期的なピークを持ったエタロンによって構成されている。また、この波長検知部を用いて、周期的なピークの位置関係を制御するパラメータを増加方向および減少方向にそれぞれ変化させ、波長が大きく変化した前後で境界Ａ１と境界Ａ２とを検出する。そして、それぞれの境界値の平均値を最適動作点ａとして初期値をシフトすることによって、ＴＥＣ温度および利得領域の駆動電流の初期値が精度よくレーザチップに与えられない場合であっても、周期的なピークの位置関係を最適な状態で制御することができる。したがって、他の波長で発振する可能性が少なくなる。

特開２００４−４７６３８号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、モード跳びの波長間隔によって、波長が大きく変化したことを波長検知部で検知できない場合がある。たとえば、波長検知部の周期と同じ周期で波長がモード跳びした場合には、波長が大きく変化した前後で同じ検出値を示す可能性がある。この場合、境界Ａ１または境界Ａ２の検出が困難になる。特許文献１では、この問題を解決するために、波長レンジの異なる複数のエタロンを組み合わせること等によって対応しているが、この場合には、部品点数、組立工数等の増大によって、コストが増加するとともに小型化が困難となる。

本発明の目的は、部品点数、組立工数等の増大を抑制でき、かつ、最適動作点を検出することができる波長可変レーザの試験方法、波長可変レーザの制御方法およびレーザ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る波長可変レーザの試験方法は、共振器内に異なる波長特性のピークを有する波長選択部を複数備えた波長可変レーザの試験方法であって、初期設定値に基づいて波長可変レーザに所定の波長で発振させる第１ステップと、複数の波長選択部の波長特性を変化させながら波長可変レーザの利得状態の変化の不連続点を検出する第２ステップと、不連続点が検出された時点を所定波長における発振状態の限界点としこの限界点に基づいて波長選択部の安定動作点を演算する第３ステップと、を含み、前記第２ステップの利得状態の変化の不連続点の検出は、波長特性を変化させながら利得状態の不連続点を検出した後、前記波長特性の変化量よりも小さい変化量で波長特性を変化させながら、再度利得状態の不連続点を検出することによりなされることを特徴とするものである。

本発明に係る波長可変レーザの試験方法においては、利得状態の不連続が検出されていることから、波長レンジの異なる複数のエタロンを組み合わせなくても、波長選択特性の安定動作点を決定することができる。それにより、部品点数、組立工数等の増大を抑制することができる。その結果、コスト増大および装置の大型化を抑制することができる。

波長可変レーザの発振状態は、波長選択部の波長特性の変化に対して不連続に生じるものであってもよい。第２ステップにおける不連続点の検出は、波長可変レーザの出力光強度または波長可変レーザの利得領域の電圧もしくは電流の不連続変化の検出に基づいてなされてもよい。複数の波長選択部は、バーニア効果を用いて波長を選択してもよい。

波長可変レーザは、共振器の外部に半導体光増幅領域を備え、第２ステップにおける不連続点の検出は、半導体光増幅領域が光吸収をなす状態にバイアスされる場合における半導体光増幅領域の光電流を検知することによりなされてもよい。第２ステップにおける不連続点の検出は、利得状態の変化量を微分した微分値に基づいて行われてもよい。この場合、より正確に、利得状態の不連続を検出することができる。

本発明に係る波長可変レーザの制御方法は、共振器内に異なる波長特性のピークを有する波長選択部を複数備えた波長可変レーザの制御方法であって、初期設定値に基づいて所定の波長で波長可変レーザに発振させる第１ステップと、波長選択部の波長特性を変化させながら波長可変レーザの利得状態の変化の不連続点を検出する第２ステップと、不連続点が検出された時点を所定波長における発振状態の限界点としこの限界点に基づいて波長選択部の安定動作点を演算する第３ステップと、第３ステップで得られた安定動作点を目標値として波長可変レーザを発振させる第４ステップと、を含み、前記第２ステップの利得状態の変化の不連続点の検出は、波長特性を変化させながら利得状態の不連続点を検出した後、前記波長特性の変化量よりも小さい変化量で波長特性を変化させながら、再度利得状態の不連続点を検出することによりなされることを特徴とするものである。

本発明に係る波長可変レーザの制御方法においては、利得状態の不連続が検出されていることから、波長レンジの異なる複数のエタロンを組み合わせなくても、波長選択特性の安定動作点を決定することができる。それにより、部品点数、組立工数等の増大を抑制することができる。その結果、コスト増大および装置の大型化を抑制することができる。

本発明に係るレーザ装置は、共振器内に異なる波長特性のピークを有する波長選択部を複数備えた波長可変レーザと、所期設定値に基づいて所定の波長で波長可変レーザに発振させ波長選択部の波長特性を変化させながら波長可変レーザの利得状態の変化の不連続点を検出する不連続点検出部と、不連続点が検出された時点を所定波長における発振状態の限界点としこの限界点に基づいて波長選択部の安定動作点を演算する動作点演算手段と、演算手段によって得られた安定動作点により波長可変レーザを発振させる制御を行う制御部と、を備え、前記不連続点検出部は、波長特性を変化させながら利得状態の不連続点を検出した後、前記波長特性の変化量よりも小さい変化量で波長特性を変化させながら、再度利得状態の不連続点を検出することを特徴とするものである。

本発明に係るレーザ装置においては、利得状態の不連続が検出されていることから、波長レンジの異なる複数のエタロンを組み合わせなくても、波長選択特性の安定動作点を決定することができる。それにより、部品点数、組立工数等の増大を抑制することができる。その結果、コスト増大および装置の大型化を抑制することができる。

本発明によれば、部品点数、組立工数等の増大を抑制でき、かつ、最適動作点を検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図２は、本発明の第１実施例に係る波長可変レーザ１０およびそれを備えたレーザ装置１００の全体構成を示す模式図である。図２に示すように、レーザ装置１００は、波長可変レーザ１０、温度制御装置２０、出力検知部３０、波長検知部４０およびコントローラ５０を備える。波長可変レーザ１０は、温度制御装置２０上に配置されている。次に、各部の詳細を説明する。

波長可変レーザ１０は、ＣＳＧ−ＤＢＲ（Ｃｈｉｒｐｅｄ Ｓａｍｐｌｅｄ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）領域１１、ＳＧ−ＤＦＢ（Ｓａｍｐｌｅｄ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）領域１２および半導体光増幅（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）領域１３が順に連結した構造を有する。

ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１は、回折格子を有する第１の領域と第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられたセグメントが複数設けられた光導波路を含む。本実施例においては、一例として３つのセグメントが設けられている。この光導波路は、吸収端波長がレーザ発振波長よりも短波長側にある半導体結晶からなる。また、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１においては、各第２の領域の長さが異なっている。各セグメント上方のＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の表面には、それぞれヒータ１４ａ〜１４ｃが設けられている。

ＳＧ−ＤＦＢ領域１２は、回折格子を有する第１の領域とこの第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられたセグメントが複数設けられた光導波路を含む。この光導波路は、目的とする波長でのレーザ発振に対して利得を有する半導体結晶からなる。また、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２においては、各第２の領域は同じ長さを有している。ＳＧ−ＤＦＢ領域１２上には、電極１５が設けられている。

ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２は、それぞれ異なる周期の波長ピークを有し、波長選択部として機能する。ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の波長特性を変化させることによって、バーニア効果が生じて発振波長が選択される。

ＳＯＡ領域１３は、電流制御もしくは電圧制御によって光に利得を与える、または光を吸収するための半導体結晶からなる光導波路を含む。ＳＯＡ領域１３上には、電極１６が設けられている。なお、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２およびＳＯＡ領域１３の各光導波路は、互いに光結合している。

波長可変レーザ１０は、温度制御装置２０上に搭載されている。また、温度制御装置２０上には、温度制御装置２０の温度を測定するためのサーミスタ（図示せず）が設けられている。

出力検知部３０は、ビームスプリッタ３１および受光素子３２を含む。ビームスプリッタ３１は、ＳＯＡ領域１３を通過したレーザ光の一部を反射して受光素子３２に与えるように配置されている。波長検知部４０は、ビームスプリッタ４１、エタロン４２および受光素子４３，４４を含む。ビームスプリッタ４１は、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１側から出射されたレーザ光の一部を反射して受光素子４３に与え、残りのレーザ光を透過して受光素子４４に与えるように配置されている。エタロン４２は、ビームスプリッタ４１と受光素子４４との間に配置されている。

なお、図２では、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１側に波長検知部４０が配置されＳＯＡ領域１３側に出力検知部３０が配置されているが、それに限られない。例えば、各検知部が逆に配置されていてもよい。

コントローラ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の制御部、電源等から構成される。コントローラ５０のＲＯＭには、波長可変レーザ１０の制御情報、制御プログラム等が格納されている。制御情報は、例えば、ルックアップテーブル５１に記録されている。図３にルックアップテーブル５１の例を示す。

図３に示すように、ルックアップテーブル５１は、各チャネルごとに、初期設定値およびフィードバック制御目標値を含む。初期設定値には、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の初期電流値Ｉ_ＬＤ、ＳＯＡ領域１３の初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、ヒータ１４ａ〜１４ｃの初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}および温度制御装置２０の初期温度値Ｔ_ＬＤが含まれる。フィードバック制御目標値は、出力検知部３０のフィードバック制御目標値Ｉｍ１、波長検知部４０のフィードバック制御目標値Ｉｍ３／Ｉｍ２およびヒータ１４ａ〜１４ｃの電力のフィードバック制御目標値Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}を含む。フィードバック制御目標値Ｉｍ１は、受光素子３２の目標検出値を示す。フィードバック制御目標値Ｉｍ３／Ｉｍ２は、受光素子４４の検出値を受光素子４３の検出値で除した値の目標値を示す。

続いて、レーザ装置１００の起動時（コールドスタート時）の動作について説明する。この動作（コールドスタート）は、ＳＯＡ領域１３をシャッタとして用いることで、出力光がレーザ装置１００から出力されない状態で行われる（ダークチューニング）。まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する。

次に、コントローラ５０は、温度制御装置２０の温度が初期温度値Ｔ_ＬＤになるように温度制御装置２０を制御する。それにより、波長可変レーザ１０の温度が初期温度値Ｔ_ＬＤ近傍の一定温度に制御される。その結果、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路の等価屈折率が制御される。次に、コントローラ５０は、初期電流値Ｉ_ＬＤの大きさを持つ電流を電極１５に供給する。それにより、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路において光が発生する。その結果、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２で発生した光は、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１およびＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路を繰返し反射および増幅されてレーザ発振する。

次に、コントローラ５０は、初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}の大きさを持つ電流をそれぞれヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する。それにより、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路の等価屈折率が所定の値に制御される。次いで、コントローラ５０は、初期電流値Ｉ_ＳＯＡの大きさを持つ電流を電極１６に供給する。以上の制御によって、波長可変レーザ１０は、設定されたチャネルに対応する初期波長でレーザ光を外部に出射する。

次いで、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を最適化する。この最適化制御については、後述する。その後、コントローラ５０は、受光素子３２の検出結果がフィードバック制御目標値Ｉｍ１になるように、ＳＯＡ領域１３への供給電流もしくは電圧をフィードバック制御する。それにより、レーザ光の強度を規定範囲内に制御することができる。

次に、コントローラ５０は、受光素子４４の検出結果を受光素子４３の検出結果で除した値がフィードバック制御目標値Ｉｍ３／Ｉｍ２になるように、温度制御装置２０の温度をフィードバック制御する。それにより、発振波長を規定範囲内に制御することができる。さらに、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力がそれぞれフィードバック制御目標値Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}になるように、フィードバック制御する。以上の動作により、波長可変レーザ１０は、所望の波長で発振する。

なお、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力の最適化は、受光素子３２の検出結果がフィードバック制御目標値Ｉｍ１になるようにＳＯＡ領域１３への供給電流もしくは電圧をフィードバック制御しながら行ってもよい。もしくは、ＳＯＡ領域１３に一定電圧を印加して光を吸収させながら行ってもよい。この場合、ＳＯＡ領域１３を用いて、前端面レーザ光強度を検出することができる。

以下、起動時におけるヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力の上述した最適化制御について説明する。

最適化制御のためには、図１における最適動作点ａの位置を求め、その位置に向けてヒータ温度を制御する必要がある。ここで、最適動作点ａを求めるためには、境界Ａ１およびＡ２を求める作業が必要である。また、実際に最適動作点ａへと動作点を変更する作業が必要である。これらの作業のためには、発振波長（例えばλ２）を変化させることなく、動作点のみを変化させる制御が必要となる。

図２に示すＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１には、３つのヒータ１４ａ〜１４ｃが設けられている。発振波長は、これらヒータの温度の関係や、各ヒータ温度の平均値を制御することによって実現される。しかしながら、発振波長を固定したままで、動作点のみを変化させるためには、各ヒータの温度の関係を維持したまま、各ヒータの温度の平均値を変化させる必要がある。以下、平均温度Ｔを変化させる説明は、すべて、各ヒータの温度の関係を維持した状態での説明である。

（後端面レーザ光強度を用いる場合）
まず、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃの平均温度（以下、平均温度Ｔ）を変化させる。図４（ａ）は、平均温度Ｔと発振波長との関係を示す図である。図４（ｂ）は、平均温度ＴとＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１側（後端面側）から出射されたレーザ光の強度との関係を示す図である。後端面側のレーザ光強度は、受光素子４３を用いて検出することができる。

図４（ａ）に示すように、発振波長は、平均温度Ｔの上昇とともに飛び飛びに増加する。発振波長は、次の段階の波長まではほぼ一定値を維持する。また、図４（ｂ）に示すように、発振波長が一定となる温度範囲において、レーザ光強度は、下に凸の曲線を描く。初期波長をλ２とする。また、初期の平均温度Ｔをａとする。

コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に減少させて、平均温度Ｔを徐々に低下させる。この場合、図４（ｂ）に示すように、レーザ光の強度が増加する。さらに平均温度Ｔを低下させると、レーザ光の強度が不連続に大きく低下する。この場合の平均温度Ｔを温度ａ１とする。

次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に増加させて、平均温度Ｔを徐々に上昇させる。この場合、図４（ｂ）に示すように、レーザ光の強度が一度低下した後に徐々に増加する。さらに平均温度Ｔを上昇させると、レーザ光の強度が不連続に大きく増加する。この場合の平均温度Ｔを温度ａ２とする。コントローラ５０は、この温度ａ１と温度ａ２との間の温度範囲内において最適平均温度Ｔを決定する。例えば、最適平均温度Ｔを温度ａ１と温度ａ２との平均値とすることができる。

なお、コントローラ５０は、後端面から出射されたレーザ光強度を温度で微分したものを用いて最適平均温度Ｔを決定してもよい。図４（ｃ）は、平均温度Ｔとレーザ光強度の温度による微分値との関係を示す図である。ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に減少させて平均温度Ｔを低下させると、レーザ光強度の微分値も低下する。さらに平均温度Ｔを低下させると、レーザ光強度の微分値はマイナス値から不連続にプラス値となる。この場合の平均温度Ｔを温度ａ１とする。

一方、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に増加させて平均温度Ｔを上昇させると、レーザ光強度の微分値も増加する。さらに平均温度Ｔを上昇させると、レーザ光強度の微分値はプラス値から不連続にマイナス値となる。この場合の平均温度Ｔを温度ａ２とする。コントローラ５０は、この温度ａ１と温度ａ２との間の温度範囲内において最適平均温度Ｔを決定する。

このように、エタロンを介さないレーザ光の強度を用いて利得状態の不連続（モード跳び）を検出することによって、ヒータ１４ａ〜１４ｃの最適平均温度を決定することができる。この場合、波長レンジの異なる複数のエタロンを組み合わせる必要がなくなる。それにより、部品点数、組立工数等の増大を抑制することができる。その結果、コスト増大および装置の大型化を抑制することができる。

（前端面レーザ光強度を用いる場合）
ＳＯＡ領域１３側（前端面側）から出射されたレーザ光強度を用いて最適平均温度Ｔを決定してもよい。図５（ａ）は、平均温度Ｔと発振波長との関係を示す図である。図５（ｂ）は、平均温度Ｔと前端面側から出射されたレーザ光の強度との関係を示す図である。前端面側からのレーザ光強度は、受光素子３２を用いて検出してもよく、ＳＯＡ領域１３を用いて検出してもよい。

ＳＯＡ領域１３を用いて検出する場合には、ＳＯＡ領域１３からの出力光を一定に保持した状態で、ＳＯＡ領域１３の利得状態を検知することによって、レーザ光強度の不連続を検出することができる。具体的には、ＳＯＡ領域１３からの出力光を一定に保持した状態で、ＳＯＡ領域１３への印加電圧または供給電流を検知することで、ＳＯＡ領域１３の利得状態を検知することができる。

また、ＳＯＡ領域１３を受光素子として利用することによって、レーザ光強度の不連続を検出することができる。具体的には、ＳＯＡ領域１３への印加電圧を逆バイアスで一定に保持した状態で、ＳＯＡ領域１３からの検知電流を検出することができる。ＳＯＡ領域１３への印加電圧は、０バイアスもしくは順バイアスで一定に保持した状態であっても、ＳＯＡ領域１３が光を吸収できる状態であればＳＯＡ領域１３からの検知電流を検出することができる。

図５（ｂ）に示すように、発振波長が一定となる温度範囲において、レーザ光強度は、上に凸の曲線を描く。コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に減少させて、平均温度Ｔを徐々に低下させる。この場合、図５（ｂ）に示すように、レーザ光の強度が低下する。さらに平均温度Ｔを低下させると、レーザ光の強度が不連続に大きく増加する。この場合の平均温度Ｔを温度ａ１とする。

次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に増加させて、平均温度Ｔを徐々に上昇させる。この場合、図５（ｂ）に示すように、レーザ光の強度が一度増加した後に徐々に減少する。さらに平均温度Ｔを上昇させると、レーザ光の強度が不連続に大きく減少する。この場合の平均温度Ｔを温度ａ２とする。コントローラ５０は、この温度ａ１と温度ａ２との間の温度範囲内において最適平均温度Ｔを決定する。

コントローラ５０は、前端面から出射されたレーザ光強度を温度で微分したものを用いて最適平均温度Ｔを決定してもよい。図５（ｃ）は、平均温度Ｔとレーザ光強度の温度による微分値との関係を示す図である。ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に減少させて平均温度Ｔを低下させると、レーザ光強度の微分値は増加する。さらに平均温度Ｔを低下させると、レーザ光強度の微分値はプラス値から不連続にマイナス値となる。この場合の平均温度Ｔを温度ａ１とする。

一方、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に増加させて平均温度Ｔを上昇させると、レーザ光強度の微分値は減少する。さらに平均温度Ｔを上昇させると、レーザ光強度の微分値はマイナス値から不連続にプラス値となる。この場合の平均温度Ｔを温度ａ２とする。コントローラ５０は、この温度ａ１と温度ａ２との間の温度範囲内において最適平均温度Ｔを決定してもよい。

このように、エタロンを介さないレーザ光の強度の微分値を用いて利得状態の不連続（モード跳び）を検出することによって、ヒータ１４ａ〜１４ｃの最適平均温度を決定することができる。この場合、波長レンジの異なる複数のエタロンを組み合わせる必要がなくなる。それにより、部品点数、組立工数等の増大を抑制することができる。その結果、コスト増大および装置の大型化を抑制することができる。

なお、図４（ｂ）および図５（ｂ）において上下のいずれに凸の曲線が描かれるかは、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の波長ピークの鋭さ（ピーク幅）とＳＧ−ＤＦＢ領域１２の波長ピークの鋭さ（ピーク幅）との大小関係に応じて変化する。

（ＳＧ−ＤＦＢ領域への印加電圧を用いる場合）
ＳＧ−ＤＦＢ領域１２を一定電流で駆動したときに印加される電圧を用いて最適平均温度Ｔを決定してもよい。図６（ａ）は、平均温度Ｔと発振波長との関係を示す図である。図６（ｂ）は、平均温度ＴとＳＧ−ＤＦＢ領域１２に印加される電圧との関係を示す図である。図６（ｂ）に示すように、発振波長が一定となる温度範囲において、印加電圧は、下に凸の曲線を描く。

コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に減少させて、平均温度Ｔを徐々に低下させる。この場合、図６（ｂ）に示すように、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への印加電圧が上昇する。さらに平均温度Ｔを低下させると、印加電圧は不連続に大きく減少する。この場合の平均温度Ｔを温度ａ１とする。

次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に増加させて、平均温度Ｔを徐々に上昇させる。この場合、図６（ｂ）に示すように、印加電圧が一度減少した後に徐々に増加する。さらに平均温度Ｔを上昇させると、印加電圧が不連続に大きく増加する。この場合の平均温度Ｔを温度ａ２とする。コントローラ５０は、この温度ａ１と温度ａ２との間の温度範囲内において最適平均温度Ｔを決定する。

コントローラ５０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２に印加される電圧を温度で微分したものを用いて最適平均温度Ｔを決定してもよい。図６（ｃ）は、平均温度Ｔと印加電圧の温度による微分値との関係を示す図である。ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に減少させて平均温度Ｔを低下させると、印加電圧の微分値は減少する。さらに平均温度Ｔを低下させると、印加電圧の微分値はマイナス値から不連続にプラス値となる。この場合の平均温度Ｔを温度ａ１とする。

一方、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を徐々に増加させて平均温度Ｔを上昇させると、印加電圧の微分値は増加する。さらに平均温度Ｔを上昇させると、印加電圧の微分値はプラス値から不連続にマイナス値となる。この場合の平均温度Ｔを温度ａ２とする。コントローラ５０は、この温度ａ１と温度ａ２との間の温度範囲内において最適平均温度Ｔを決定してもよい。

なお、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２を一定電流で駆動したときの印加電圧の代わりにＳＧ−ＤＦＢ領域１２を一定電流で駆動したときの供給電流を用いてよい。印加電圧は、図６（ｂ）に示すように下に凸の曲線を描いたが、供給電流は上に凸の曲線を描く。この場合においても、供給電流に不連続点が生じるため、最適平均温度Ｔを決定することができる。

図４〜図６で説明したように、レーザ光強度、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への印加電圧、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への供給電流等を用いて利得状態の不連続を検出することによって、ヒータ１４ａ〜１４ｃの最適平均温度を検出することができる。

以上の手段によって決定した最適平均温度Ｔを与えるために必要なヒータ１４ａ〜１４ｃに供給する電力をもって、フィードバック制御目標値Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}を修正する。

（ＣＳＧ−ＤＢＲ領域への注入電流を用いる場合）
なお、上記においてはＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の温度を変化させることによってＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路の等価屈折率を変化させたが、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１への電流注入によってＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路の等価屈折率を変化させてもよい。ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１への電流注入によって、光導波路のキャリア密度が変化するからである。この場合においても、ヒータによる加熱と同様に、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１への注入電流Ａを増減させてレーザ光強度、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への印加電圧または供給電流の不連続点を検知することによって、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１への最適注入電流を決定することができる。

図７（ａ）は、注入電流Ａと発振波長との関係を示す図である。図７（ｂ）は、注入電流ＡとＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１側（後端面側）から出射されたレーザ光の強度との関係を示す図である。図７（ｃ）は、注入電流Ａとレーザ光強度の温度による微分値との関係を示す図である。図７（ｄ）は、注入電流ＡとＳＧ−ＤＦＢ領域１２側（前端面側）から出射されたレーザ光の強度との関係を示す図である。図７（ｅ）は、注入電流Ａとレーザ光強度の温度による微分値との関係を示す図である。図７（ｆ）は、注入電流ＡとＳＧ−ＤＦＢ領域１２に印加される電圧との関係を示す図である。図７（ｇ）は、注入電流ＡとＳＧ−ＤＦＢ領域１２に印加される電圧の温度による微分値との関係を示す図である。

図７で説明したように、レーザ光強度、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への印加電圧、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への供給電流等の利得状態の不連続を検出することによって、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１への最適な注入電流を検出することができる。

図８および図９は、波長可変レーザ１０の制御の一例を示すフローチャートを示す図である。図８に示すように、まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する（ステップＳ１）。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ１で取得した初期設定値に基づいて波長可変レーザ１０にレーザ発振させる（ステップＳ２）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ３）。次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を増加させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔに刻み値ｄＴを加算する（ステップＳ４）。

次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ５）。次に、コントローラ５０は、（Ｍ１−Ｍ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ以下か否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し（ステップＳ７）、ステップＳ４を再度実行する。

ステップＳ６において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ−ｄＴ／２を変数Ｔ_ｈｉｇｈに格納する（ステップＳ８）。次に、コントローラ５０は、平均温度Ｔを初期値に設定しなおす（ステップＳ９）。

次いで、図９に示すように、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ１０）。次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を減少させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔから刻み値ｄＴを減算する（ステップＳ１１）。

次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ１２）。次に、コントローラ５０は、（Ｍ１−Ｍ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ以下か否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納して（ステップＳ１４）、ステップＳ１１を再度実行する。

ステップＳ１３において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ＋ｄＴ／２を変数Ｔ_ｌｏｗに格納する（ステップＳ１５）。次に、コントローラ５０は、最適平均温度として、Ｔ_ｌｏｗ＋（Ｔ_ｈｉｇｈ−Ｔ_ｌｏｗ）×ｋ（０＜ｋ＜１）を変数Ｔ_ｏｐｔに格納する（ステップＳ１６）。次いで、コントローラ５０は、平均温度ＴがＴ_ｏｐｔになるようにヒータ１４ａ〜１４ｃへの電力を制御する（ステップＳ１７）。その後、コントローラ５０は、フローチャートの実行を終了する。

このように、一定の刻み幅で平均温度を変化させて、後端面から出射されたレーザ光の強度変化を検出することによって、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの最適平均温度を設定することができる。なお、ｋは０＜ｋ＜１を満たす値であればよく、例えば０．５としてもよい。

以下の実施例において、最適値を演算する際に採用される係数ｋには、例えば以下のような考慮がなされる。
（１）ヒータ温度の変動余裕を考慮した場合には、ｋ＝０．５とすればよい。この場合、波長可変レーザのステップの範囲（図１の範囲Ａ）の中央にヒータの温度が設定される。それにより、ヒータ制御状態の変動に対して、最も余裕のあるポイントを選択することができる。
（２）レーザ発振状態の安定性を考慮した場合には、出力光強度が最大（リアモニタ出力では最低）の状態が得られる値を採用する場合もある。たとえば、図４（ｂ）に示すように、波長可変レーザのステップの範囲内においても、光出力強度に相違が生じる。このような場合は、もっとも共振器内の光強度の大きい（図４（ｂ）はリアモニタ出力であるため最も小さい値）ポイントは、発振状態が安定的であるといえる。このようなポイントを選択する場合、ｋとしてｋ＝０．７程度を選択することが好ましい。

図１０および図１１は、波長可変レーザ１０の制御の他の例を示すフローチャートを示す図である。図１０に示すように、まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する（ステップＳ２１）。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ２１で取得した初期設定値に基づいて波長可変レーザ１０にレーザ発振させる（ステップＳ２２）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ２３）。次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を増加させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔに刻み値ｄＴ／２を加算する（ステップＳ２４）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ２５）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ１−Ｍ０）／（ｄＴ／２）を変数ｄＭ０に格納する（ステップＳ２６）。

次いで、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を増加させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔに刻み値ｄＴ／２を加算する（ステップＳ２７）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ２に格納する（ステップＳ２８）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ２−Ｍ１）／（ｄＴ／２）を変数ｄＭ１に格納する（ステップＳ２９）。

次いで、コントローラ５０は、（ｄＭ１−ｄＭ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ以下か否かを判定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数ｄＭ１の値を変数ｄＭ０に格納し、変数Ｍ２の値を変数Ｍ１に格納し、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し（ステップＳ３１）、ステップＳ２７を再度実行する。ステップＳ３０において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ−ｄＴ／２を変数Ｔ_ｈｉｇｈに格納する（ステップＳ３２）。

次に、図１１に示すように、コントローラ５０は、平均温度Ｔを初期値に設定しなおす（ステップＳ３３）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ３４）。次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を減少させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔから刻み値ｄＴ／２を減算する（ステップＳ３５）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ３６）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ１−Ｍ０）／（−ｄＴ／２）を変数ｄＭ０に格納する（ステップＳ３７）。

次いで、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を減少させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔから刻み値ｄＴ／２を減算する（ステップＳ３８）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ２に格納する（ステップＳ３９）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ２−Ｍ１）／（−ｄＴ／２）を変数ｄＭ１に格納する（ステップＳ４０）。

次いで、コントローラ５０は、（ｄＭ１−ｄＭ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ以下か否かを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数ｄＭ１の値を変数ｄＭ０に格納し、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し、変数Ｍ２の値を変数Ｍ１に格納し（ステップＳ４２）、ステップＳ３８を再度実行する。

ステップＳ４１において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ＋ｄＴ／２を変数Ｔ_ｌｏｗに格納する（ステップＳ４３）。次に、コントローラ５０は、最適平均温度として、Ｔ_ｌｏｗ＋（Ｔ_ｈｉｇｈ−Ｔ_ｌｏｗ）×ｋ（０＜ｋ＜１）を変数Ｔ_ｏｐｔに格納する（ステップＳ４４）。次いで、コントローラ５０は、平均温度ＴがＴ_ｏｐｔになるようにヒータ１４ａ〜１４ｃへの電力を制御する（ステップＳ４５）。その後、コントローラ５０は、フローチャートの実行を終了する。

このように、利得状態の変化の微分値を用いることによって、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの最適平均温度を設定することができる。なお、ｋは０＜ｋ＜１を満たす値であればよく、例えば０．５としてもよい。

図１２および図１３は、波長可変レーザ１０の制御のさらに他の例を示すフローチャートを示す図である。図１２に示すように、まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する（ステップＳ５１）。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ５１で取得した初期設定値に基づいて波長可変レーザ１０にレーザ発振させる（ステップＳ５２）。次いで、コントローラ５０は、刻み値ｄＴに初期値ｄＴ０を格納する（ステップＳ５３）。次に、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ５４）。次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を増加させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔに刻み値ｄＴを加算する（ステップＳ５５）。

次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ５６）。次に、コントローラ５０は、（Ｍ１−Ｍ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ０以下か否かを判定する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し（ステップＳ５８）、ステップＳ５５を再度実行する。

ステップＳ５７において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５９）。ステップＳ５９において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定された場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔから刻み値ｄＴを減算し、刻み値ｄＴにｋ０（０＜ｋ０＜１）を掛けた値を刻み値ｄＴに格納し（ステップＳ６０）、ステップＳ５５を再度実行する。

ステップＳ５９において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ−ｄＴ／２を変数Ｔ_ｈｉｇｈに格納する（ステップＳ６１）。次に、コントローラ５０は、平均温度Ｔを初期値に設定しなおす（ステップＳ６２）。

次いで、図１３に示すように、コントローラ５０は、刻み値ｄＴに初期値ｄＴ０を格納する（ステップＳ６３）。次に、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ６４）。次いで、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を減少させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔから刻み値ｄＴを減算する（ステップＳ６５）。

次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ６６）。次に、コントローラ５０は、（Ｍ１−Ｍ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ０以下か否かを判定する（ステップＳ６７）。ステップＳ６７において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し（ステップＳ６８）、ステップＳ６５を再度実行する。

ステップＳ６７において｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６９）。ステップＳ６９において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定された場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔに刻み値ｄＴを加算し、刻み値ｄＴにｋ０（０＜ｋ０＜１）を掛けた値を刻み値ｄＴに格納し（ステップＳ７０）、ステップＳ６５を再度実行する。

ステップＳ６９において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定されなかった場合、平均温度Ｔ＋ｄＴ／２を変数Ｔ_ｌｏｗに格納する（ステップＳ７１）。次に、コントローラ５０は、最適平均温度として、Ｔ_ｌｏｗ＋（Ｔ_ｈｉｇｈ−Ｔ_ｌｏｗ）×ｋ１（０＜ｋ１＜１）を変数Ｔ_ｏｐｔに格納する（ステップＳ７２）。次いで、コントローラ５０は、平均温度ＴがＴ_ｏｐｔになるようにヒータ１４ａ〜１４ｃへの電力を制御する（ステップＳ７３）。その後、コントローラ５０は、フローチャートの実行を終了する。

このように、後端面から出射されたレーザ光の強度変化を刻み値ｄＴを徐々に小さくしながら検出することによって、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの最適平均温度を設定することができる。なお、ｋ１は０＜ｋ１＜１を満たす値であればよく、例えば０．５としてもよい。

図１４および図１５は、波長可変レーザ１０の制御のさらに他の例を示すフローチャートを示す図である。図１４に示すように、まず、コントローラ５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルに対応する初期電流値Ｉ_ＬＤ、初期電流値Ｉ_ＳＯＡ、初期電流値Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}および初期温度値Ｔ_ＬＤを取得する（ステップＳ８１）。

次に、コントローラ５０は、ステップＳ８１で取得した初期設定値に基づいて波長可変レーザ１０にレーザ発振させる（ステップＳ８２）。次いで、コントローラ５０は、刻み値ｄＴに初期値ｄＴ０を格納する（ステップＳ８３）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ８４）。

次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を増加させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔに刻み値ｄＴ／２を加算する（ステップＳ８５）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ８６）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ１−Ｍ０）／（ｄＴ／２）を変数ｄＭ０に格納する（ステップＳ８７）。

次いで、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を増加させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔに刻み値ｄＴ／２を加算する（ステップＳ８８）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ２に格納する（ステップＳ８９）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ２−Ｍ１）／（ｄＴ／２）を変数ｄＭ１に格納する（ステップＳ９０）。

次いで、コントローラ５０は、（ｄＭ１−ｄＭ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ０以下か否かを判定する（ステップＳ９１）。ステップＳ９１において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数ｄＭ１の値を変数ｄＭ０に格納し、変数Ｍ２の値を変数Ｍ１に格納し、変数Ｍ１の耐を変数Ｍ０に格納し（ステップＳ９２）、ステップＳ８８を再度実行する。

ステップＳ９１において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ９３）。ステップＳ９３において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定された場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔから刻み値ｄＴを減算し、刻み値ｄＴにｋ０（０＜ｋ０＜１）を掛けた値を刻み値ｄＴに格納し（ステップＳ９４）、ステップＳ８５を再度実行する。

ステップＳ９３において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ−ｄＴ／２を変数Ｔ_ｈｉｇｈに格納する（ステップＳ９５）。次に、コントローラ５０は、平均温度Ｔを初期値に設定しなおす（ステップＳ９６）。

次いで、図１５に示すように、コントローラ５０は、刻み値ｄＴに初期値ｄＴ０を格納する（ステップＳ９７）。次に、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光の強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ９８）。次に、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を減少させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔから刻み値ｄＴ／２を減算する（ステップＳ９９）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ１００）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ１−Ｍ０）／（−ｄＴ／２）を変数ｄＭ０に格納する（ステップＳ１０１）。

次いで、コントローラ５０は、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃに供給する電力を減少させて、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの平均温度Ｔから刻み値ｄＴ／２を減算する（ステップＳ１０２）。次いで、コントローラ５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ２に格納する（ステップＳ１０３）。次に、コントローラ５０は、微分値（Ｍ２−Ｍ１）／（−ｄＴ／２）を変数ｄＭ１に格納する（ステップＳ１０４）。

次いで、コントローラ５０は、（ｄＭ１−ｄＭ０）の絶対値がしきい値Ｔｈ０以下か否かを判定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定された場合、コントローラ５０は、変数ｄＭ１の値を変数ｄＭ０に格納し、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し、変数Ｍ２の値を変数Ｍ１に格納し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２を再度実行する。

ステップＳ１０５において｜ｄＭ１−ｄＭ０｜がしきい値Ｔｈ０以下であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定された場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔに刻み値ｄＴを加算し、刻み値ｄＴにｋ０（０＜ｋ０＜１）を掛けた値を刻み値ｄＴに格納し（ステップＳ１０８）、ステップＳ９９を再度実行する。

ステップＳ１０７において刻み値ｄＴがしきい値Ｔｈ１以上であると判定されなかった場合、コントローラ５０は、平均温度Ｔ＋ｄＴ／２を変数Ｔ_ｌｏｗに格納する（ステップＳ１０９）。次に、コントローラ５０は、最適平均温度として、Ｔ_ｌｏｗ＋（Ｔ_ｈｉｇｈ−Ｔ_ｌｏｗ）×ｋ１（０＜ｋ１＜１）を変数Ｔ_ｏｐｔに格納する（ステップＳ１１０）。次いで、コントローラ５０は、平均温度ＴがＴ_ｏｐｔになるようにヒータ１４ａ〜１４ｃへの電力を制御する（ステップＳ１１１）。その後、コントローラ５０は、フローチャートの実行を終了する。

このように、刻み値ｄＴを徐々に小さくしながらレーザ光強度を検出することによって、ヒータ１４ａ〜ヒータ１４ｃの最適平均温度を設定することができる。なお、ｋ１は０＜ｋ１＜１を満たす値であればよく、例えば０．５としてもよい。

なお、本実施例においては起動時に最適平均温度を検出しているが、出力した波長をいったん停止したのちに、波長可変レーザ１０の波長切替時に最適平均温度を検出してもよい。また、レーザ装置１００を実際の動作環境に設置した後に、上記最適化を行ってもよい。この場合、ルックアップテーブル５１に設定する制御情報を取得する試験環境と実際の動作環境との間のズレを補正することができる。また、検出された最適平均温度、または、最適平均温度を与えるためのヒータへの供給電力は、ルックアップテーブル５１に記録されてもよい。

また、本実施例においては、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域１１の光導波路の等価屈折率を変化させて利得状態の不連続点を検出しているが、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２の光導波路の等価屈折率を変化させて利得状態の不連続点を検出してもよい。また、利得状態の変化および利得状態の変化の微分値の両方の不連続点を検出してもよい。この場合、モード跳びの検出の精度が向上する。

図１６は、本発明の第２実施例に係るレーザ装置１００ａの全体構成を示す模式図である。レーザ装置１００ａが図２のレーザ装置１００と異なる点は、波長可変レーザ１０の代わりに、波長可変レーザ１０ａを備えている点である。

図１６に示すように、波長可変レーザ１０ａは、ＳＧ−ＤＢＲ（Ｓａｍｐｌｅｄ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）領域２１、ＰＳ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ）領域２２、Ｇａｉｎ領域２３、ＳＧ−ＤＢＲ領域２４およびＳＯＡ領域１３が順に連結された構造を有する。

ＳＧ−ＤＢＲ領域２１，２４は、回折格子を有する第１の領域と第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられたセグメントが複数設けられた光導波路を含む。この光導波路は、吸収端波長がレーザ発振波長よりも短波長側にある半導体結晶からなる。また、ＳＧ−ＤＢＲ領域２１，２４においては、各第２の領域の長さが等しくなっている。ＳＧ−ＤＢＲ領域２１上にはヒータ２５が設けられており、ＳＧ−ＤＢＲ領域２４上にはヒータ２８が設けられている。ＳＧ−ＤＢＲ領域２１の光導波路の等価屈折率は、ヒータ２５による温度制御によって制御される。ＳＧ−ＤＢＲ領域２４の光導波路の等価屈折率は、ヒータ２８による温度制御によって制御される。

ＰＳ領域２２は、吸収端波長がレーザ発振波長よりも短波長側にある半導体結晶からなる光導波路を含む。電極２６は、ＰＳ領域２２に電流を供給するための電極である。Ｇａｉｎ領域２３は、目的とする波長でのレーザ発振に対して利得を有する光導波路を含む。電極２７は、Ｇａｉｎ領域２３に電流を供給するための電極である。

ＳＧ−ＤＢＲ領域２１およびＳＧ−ＤＢＲ領域２４は、それぞれ異なる周期の波長ピークを有し、波長選択部として機能する。また、ＰＳ領域２２は、位相調整によって縦モードを制御することができることから、波長選択部として機能する。ＳＧ−ＤＢＲ領域２１，２４およびＰＳ領域２２の波長特性を変化させることによって、発振波長が選択される。なお、ＳＧ−ＤＢＲ領域２１，２４の波長特性は、ヒータ２５，２８および温度制御装置２０の少なくとも一方によって制御することができる。

本実施例に係る波長可変レーザ１０ａにおいても、起動時または波長切替時にＳＧ−ＤＢＲ領域２１，２４およびＰＳ領域２２の少なくとも１つの波長特性を変化させながら波長可変レーザ１０ａの利得状態の変化の不連続を検出することによって、ヒータ２５，２８の最適温度またはＰＳ領域２２の最適電流を求めることができる。

図１７は、本発明の第３実施例に係るレーザ装置１００ｂの全体構成を示す模式図である。図１７に示すように、レーザ装置１００ｂは、Ｇａｉｎ領域６１およびＰＳ領域６２からなるＰＳ付きＧａｉｎ素子１０ｂを備える。また、ＰＳ付きＧａｉｎ素子１０ｂのＰＳ領域６２側には、固定エタロン６７および液晶ミラー６６が順に配置されている。固定エタロン６７は、周期的な透過波長のピークを有する光学エタロンである。液晶ミラー６６は、Ｇａｉｎ領域６１の端面との間で共振器を形成するためのミラーに液晶エタロンを集積化したものである。ここで、液晶エタロンとは、電圧による屈折率制御が可能な液晶領域を封じた光学エタロンの構造を備えている。本実施例に係る液晶ミラーは、内部の液晶エタロンが固定エタロン６７とは異なる波長ピークを有しており、印加される電圧値に応じて反射波長特性のピークを変化させることができる。

本実施例においては、固定エタロン６７および液晶ミラー６６の波長特性のピークを相対的に変化させることで、バーニア効果による波長選択を可能としている。ＰＳ領域６２は、固定エタロン６７および液晶ミラー６６の波長特性のピークの重ね合わせによって選択される縦モード波長を安定的に制御する。本実施例においては、液晶ミラー６６および固定エタロン６７がそれぞれ波長選択部として機能する。

ビームスプリッタ６３は、Ｇａｉｎ領域６１側から出射されるレーザ光の一部を反射してビームスプリッタ６４に与える。ビームスプリッタ６４は、与えられた光の一部を受光素子４４に与えるとともに、残りの光を受光素子３２に与える。ビームスプリッタ６４と受光素子４４との間には、エタロン６５が配置されている。

コントローラ５０は、液晶ミラー６６への印加電圧およびＰＳ領域６２への供給電流を制御することによって、発振波長を選択することができる。また、コントローラ５０は、受光素子３２の検出結果に基づいてレーザ光の強度を検出し、受光素子４３，４４の検出結果に基づいてレーザ光の波長を検出する。

本実施例に係るＰＳ付きＧａｉｎ素子１０ｂにおいても、起動時または波長切替時にＰＳ領域６２および液晶ミラー６６の少なくとも一方の波長特性を変化させながら共振器型レーザの利得状態の変化の不連続を検出することによって、ＰＳ領域６２および液晶ミラー６６の少なくとも一方の波長選択特性の最適動作点を求めることができる。

実施例４では、テラス部の幅が既知の場合に本発明を適用した例を示すものである。テラス部の幅が既知であることから、本実施例では、高温側または低温側のいずれか片側の利得状態の不連続を検知することで、最適平均温度Ｔを求めるものである。すなわち、図１を参照すれば、範囲Ａが既知である場合には、境界Ａ１または境界Ａ２のいずれか一方の値を取得することで、最適平均温度Ｔを得ることができる。このことは、境界Ａ１および境界Ａ２の両方を取得する場合に比較して、境界検知に要する時間を短縮することができる効果がある。

図１８に具体的なフローを示す。図１８は、図２のレーザ装置に本実施例を適用したものである。ステップＳ１〜Ｓ８までは図８と同様であるため、説明を省略する。

本実施例においては、ステップＳ９において、コントローラ５０は、ステップＳ８で取得した高い温度側の境界（Ｔ_ｈｉｇｈ）に基づいて、最適平均温度Ｔを演算する。この演算は、Ｔ_ｏｐｔ＝Ｔ_ｈｉｇｈ−Ｔ_{Ｗｉｄｔｈ}×ｋ２（０＜ｋ２＜１）を求めることで実行される。Ｔ_{Ｗｉｄｔｈ}は、テラスの温度幅を示し、あらかじめルックアップテーブル５１に格納されている。また、ｋ２は、Ｔ_{Ｗｉｄｔｈ}の中央を最適平均温度のポイントとする場合には、０．５が選択される。

ステップＳ１０では、コントローラ５０は、平均温度Ｔ＝Ｔ_ｏｐｔになるように、ヒータの電力を制御する。以上の作業により、平均温度Ｔが最適化される。

なお、ルックアップテーブル５１に記録されているＴ_{Ｗｉｄｔｈ}は、あらかじめ波長計などを使用して高精度に求められたものである。各波長に対応するテラスはそれぞれ異なる場合があり、最適平均温度Ｔの精度を高めるためには、これら全てについてＴ_{Ｗｉｄｔｈ}の大きさを測定すればよい。もちろん、各テラスごとにＴ_{Ｗｉｄｔｈ}を用意する場合には、所望の発振波長に対応したＴ_{Ｗｉｄｔｈ}をルックアップテーブル５１から取得する作業を行う。

また、各テラスの大きさの差は一定の比率で発生する傾向にあるため、１つのテラスの大きさＴ_{Ｗｉｄｔｈ}を測定し、その値から比率に基づく他のテラスのＴ_{Ｗｉｄｔｈ}を演算してもよい。また、Ｔ_{Ｗｉｄｔｈ}の取得の簡便化としては、波長計などを使用した測定ではなく、レーザチップの設計値から各テラスにおけるＴ_{Ｗｉｄｔｈ}を決定する方法がある。また、レーザチップごとにＴ_{Ｗｉｄｔｈ}を求める方法のほか、ウェハ単位あるいはロット単位で代表チップからＴ_{Ｗｉｄｔｈ}を測定する方法もある。

なお、以上の説明では、高温側の不連続（Ｔ_ｈｉｇｈ）を検知する場合について説明したが、低温側の不連続（Ｔ_ｌｏｗ）を検知することによっても同様に求めることができる。なお、本実施例においては、ＰＳ付きＧａｉｎ素子１０ｂが波長可変レーザに相当する。

なお、上記各実施例において、コントローラ５０が不連続検出部および動作点設定手段に相当する。

実施例５は、実施例１〜４に係るレーザ装置の制御で実施していたヒータ１４ａ〜１４ｃへ供給する電力の最適化制御のために用いられる最適動作点の決定方法を、出荷前のキャリブレーション工程に応用するものである。本実施例のキャリブレーションによれば、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力の最適目標値を得ることができる。なお、実施例１〜４では、最適動作点の決定のためにヒータ１４ａ〜１４ｃの平均温度Ｔを管理していたが、本実施例では、代わりにヒータ１４ａ〜１４ｃへの供給電力を管理する方法を採用する。以下、本実施例に係るキャリブレーション方法について説明する。

図１９は、本発明の第５実施例に係るキャリブレーション装置２００の全体構成を示す模式図である。キャリブレーション装置２００は、ルックアップテーブル５１、コントローラ１５０、外部メモリ１５２等から構成されている。キャリブレーション装置２００は、レーザユニット３００と接続される。ここで、レーザユニット３００は、波長可変レーザ１０、温度制御装置２０、出力検知部３０および波長検知部４０が、レーザパッケージ内に収納された構造を有する。

なお、上記波長可変レーザ１０、温度制御装置２０、出力検知部３０、波長検知部４０の各部は、図２と同じものである。コントローラ１５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の制御部、電源等から構成される。本実施例に係るキャリブレーション方法によれば、ユニットの各波長における最適な制御値を得る試験を実施することができる。以下、詳細を説明する。

図２０および図２１は、レーザユニット３００のキャリブレーション工程の一例を示すフローチャートである。図２０に示すように、まずコントローラ１５０は、ルックアップテーブル５１を参照し、設定されたチャネルの波長に対応するＩ_ＬＤ、Ｉ_ＳＯＡ、Ｉａ_{Ｈｅａｔｅｒ}〜Ｉｃ_{Ｈｅａｔｅｒ}およびＴ_ＬＤの初期設定値を取得する（ステップＳ１２１）。

次に、コントローラ１５０は、ステップＳ１２１で取得した初期設定値に基づいて波長可変レーザ１０を発振させる（ステップＳ１２２）。次いで、コントローラ１５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ１２３）。次に、コントローラ１５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃのそれぞれに供給する電力を刻み値ｄＰだけ、それぞれ増加させる（ステップＳ１２４）。

次いで、コントローラ１５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ１２５）。次に、コントローラ１５０は絶対値｜Ｍ１−Ｍ０｜を演算し、これがしきい値Ｔｈを超えるか否かを判定する（ステップＳ１２６）。

ステップＳ１２６において、絶対値｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈを超えないと判定された場合、コントローラ１５０は変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し（ステップ１２７）、その後、ステップＳ１２４を再度実行する。ステップＳ１２６において、絶対値｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈを超えたと判定された場合、コントローラ１５０は、その時点で供給されているヒータ１４ａ〜１４ｃの各電力値から、それぞれ刻み値ｄＰの半分だけ減じた値をＰａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}として格納する（ステップＳ１２８）。

次に、コントローラ１５０は、ステップＳ１２２と同様に、初期設定値に基づいて波長可変レーザ１０をレーザ発振させる（ステップＳ１２９）。次いで、コントローラ１５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その値を変数Ｍ０に格納する（ステップＳ１３０）。次に、コントローラ１５０は、ヒータ１４ａ〜１４ｃにそれぞれに供給する電力を刻み値ｄＰだけ減少させる（ステップＳ１３１）。

次いで、コントローラ１５０は、受光素子４３を用いてレーザ光強度を測定し、その測定値を変数Ｍ１に格納する（ステップＳ１３２）。次に、コントローラ１５０は、絶対値｜Ｍ１−Ｍ０｜を演算し、これがしきい値Ｔｈを超えるか否かを判定する（ステップＳ１３３）。

ステップＳ１３３において、絶対値｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈを超えないと判定された場合、コントローラ１５０は、変数Ｍ１の値を変数Ｍ０に格納し（ステップ１３４）、ステップＳ１３１を再度実行する。ステップＳ１３３において、絶対値｜Ｍ１−Ｍ０｜がしきい値Ｔｈを超えたと判定された場合、コントローラ１５０は、その時点で供給されているヒータ１４ａ〜１４ｃの各電力値から、それぞれ刻み値ｄＰの半分だけ増加した値をＰａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}として格納する（ステップＳ１３５）。

次に、コントローラ１５０は、
Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}＝Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}＋（Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}−Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}）×ｋ（０＜ｋ＜１）
Ｐｂ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}＝Ｐｂ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}＋（Ｐｂ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}−Ｐｂ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}）×ｋ（０＜ｋ＜１）
Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}＝Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}＋（Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}−Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}）×ｋ（０＜ｋ＜１）
をそれぞれ演算（ステップ１３６）して、演算結果を外部メモリ１５２に格納する（ステップ１３７）。

以上の工程は、必要とされるチャネルに対応した波長ごとに実施され、図２２に示すように、ヒータ１４ａ〜１４ｃの電力制御の最適目標値テーブルが生成される。ユーザは、この最適目標値テーブルを基にレーザ装置の制御を行うことで、所望の波長を安定的に実現することができる。

なお、本実施例に係るキャリブレーション方法においても、実施例１と同様、レーザの前方光強度、ＳＯＡ領域１３の利得状態の変化、ＳＯＡ領域を利用した検知電流の検出、ＳＧ−ＤＦＢ領域１２への利得状態の変化等を用いて、レーザの利得状態の不連続を検出してもよい。また、利得状態の不連続を検出する方法は、利得の状態の微分値の変化を検出する方法でもよい。

また、本実施例に係るキャリブレーション方法は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１の屈折率を電流で制御するタイプの波長可変レーザにおいても、同様に実施することができる。その場合は、本実施例でヒータ電力を制御したことと同じ要領で、ＳＧ−ＤＢＲ領域１１への注入電流値を制御および演算すればよい。

本実施例のキャリブレーション方法は、図１９に記載されているレーザ装置について説明しているが、実施例２および実施例３に記載のレーザ装置についても有用である。

なお、あらかじめ波長可変レーザのテラス部の範囲（図１の範囲Ａ）が既知である場合においては、前記したＰａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｈｉｇｈ}あるいはＰａ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−Ｌｏｗ}のいずれか一方のみ取得し、これに基づいて適切な設定値を演算によって得てもよい。

なお、上記キャリブレーション方法の実施により得られたＰａ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}によって駆動されたヒータは、初期値を与えられた場合のヒータ温度とは異なる場合が大半である。ヒータ１４ａ〜１４ｃの初期値を与えた場合に比べ、Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}が与えられた場合の発振波長の変化が深刻であると考えられる場合には、波長を補正する制御を行うことも有用である。

この場合、キャリブレーション装置２００は、Ｐａ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}〜Ｐｃ_{Ｈｅａｔｅｒ−ｘ}を目標値としてレーザユニット３００を駆動し、その場合の出力波長を波長計（図示せず）で検出する。キャリブレーション装置２００は、温度制御装置２０の温度値Ｔ_ＬＤを補正して、本来の目標波長を実現し、そのときの温度制御装置２０の温度をＴ_ＬＤ−ｘとして外部メモリ１５２に格納する。この作業を行った場合には、ヒータ１４ａ〜１４ｃへの最適目標値に加えて、この温度値Ｔ_ＬＤ−ｘを含めた、最適目標値テーブルが生成される。

周期的な反射スペクトルのピークを持った反射器のヒータ温度と発振波長の関係とを示す図である。 本発明の第１実施例に係る波長可変レーザおよびそれを備えたレーザ装置の全体構成を示す模式図である。 ルックアップテーブルの例を示す図である。 ヒータの温度と後端面レーザ光強度との関係を示す図である。 ヒータの温度と前端面レーザ光強度との関係を示す図である。 ヒータの温度とＤＦＢ領域の印加電圧との関係を示す図である。 ＤＢＲ領域への供給電流と利得状態の変化との関係を示す図である。 波長可変レーザの制御の一例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御の一例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御の他の例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御の他の例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御のさらに他の例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御のさらに他の例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御のさらに他の例を示すフローチャートを示す図である。 波長可変レーザの制御のさらに他の例を示すフローチャートを示す図である。 本発明の第２実施例に係るレーザ装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の第３実施例に係るレーザ装置の全体構成を示す模式図である。 波長可変レーザの制御の一例を示すフローチャートを示す図である。 本発明の第５実施例に係るキャリブレーション装置の全体構成を示す模式図である。 レーザユニットのキャリブレーション工程の一例を示すフローチャートである。 レーザユニットのキャリブレーション工程の一例を示すフローチャートである。 ヒータの電力制御の最適目標値を示す図である。

符号の説明

１０ 半導体レーザ
１１ ＣＳＧ−ＤＢＲ領域
１２ ＳＧ−ＤＦＢ領域
１３ ＳＯＡ領域
１４ ヒータ
２０ 温度制御装置
３０ 出力検知部
４０ 波長検知部
５０ コントローラ
１００ レーザ装置
１５０ コントローラ
１５２ 外部メモリ
２００ キャリブレーション装置

Claims (8)

1. 共振器内に異なる波長特性のピークを有する波長選択部を複数備えた波長可変レーザの試験方法であって、
   初期設定値に基づいて、前記波長可変レーザに所定の波長で発振させる第１ステップと、
   前記複数の波長選択部の波長特性を変化させながら、前記波長可変レーザの利得状態の変化の不連続点を検出する第２ステップと、
   前記不連続点が検出された時点を前記所定波長における発振状態の限界点とし、前記限界点に基づいて前記波長選択部の安定動作点を演算する第３ステップと、
   を含み、
   前記第２ステップの利得状態の変化の不連続点の検出は、波長特性を変化させながら利得状態の不連続点を検出した後、前記波長特性の変化量よりも小さい変化量で波長特性を変化させながら、再度利得状態の不連続点を検出することによりなされることを特徴とする波長可変レーザの試験方法。
2. 前記波長可変レーザの発振状態は、前記波長選択部の波長特性の変化に対して不連続に生じるものであることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザの試験方法。
3. 前記第２ステップにおける不連続点の検出は、前記波長可変レーザの出力光強度または前記波長可変レーザの利得領域の電圧もしくは電流の不連続変化の検出に基づいてなされることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザの試験方法。
4. 前記複数の波長選択部は、バーニア効果を用いて波長を選択することを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザの試験方法。
5. 前記波長可変レーザは、共振器の外部に半導体光増幅領域を備え、
   前記第２ステップにおける不連続点の検出は、前記半導体光増幅領域が光吸収をなす状態にバイアスされる場合における前記半導体光増幅領域の光電流を検知することによりなされることを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザの試験方法。
6. 前記第２ステップにおける不連続点の検出は、前記利得状態の変化量を微分した微分値に基づいて行われることを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザの試験方法。
7. 共振器内に異なる波長特性のピークを有する波長選択部を複数備えた波長可変レーザの制御方法であって、
   初期設定値に基づいて、所定の波長で前記波長可変レーザに発振させる第１ステップと、
   前記波長選択部の波長特性を変化させながら、前記波長可変レーザの利得状態の変化の不連続点を検出する第２ステップと、
   前記不連続点が検出された時点を前記所定波長における発振状態の限界点とし、前記限界点に基づいて前記波長選択部の安定動作点を演算する第３ステップと、
   前記第３ステップで得られた安定動作点を目標値として、前記波長可変レーザを発振させる第４ステップと、を含み、
   前記第２ステップの利得状態の変化の不連続点の検出は、波長特性を変化させながら利得状態の不連続点を検出した後、前記波長特性の変化量よりも小さい変化量で波長特性を変化させながら、再度利得状態の不連続点を検出することによりなされることを特徴とする波長可変レーザの制御方法。
8. 共振器内に異なる波長特性のピークを有する波長選択部を複数備えた波長可変レーザと、
   初期設定値に基づいて所定の波長で前記波長可変レーザに発振させ、前記波長選択部の波長特性を変化させながら前記波長可変レーザの利得状態の変化の不連続点を検出する不連続点検出部と、
   前記不連続点が検出された時点を前記所定波長における発振状態の限界点とし、前記限界点に基づいて前記波長選択部の安定動作点を演算する動作点演算手段と、
   前記演算手段によって得られた安定動作点により、前記波長可変レーザを発振させる制御を行う制御部と、を備え、
   前記不連続点検出部は、波長特性を変化させながら利得状態の不連続点を検出した後、前記波長特性の変化量よりも小さい変化量で波長特性を変化させながら、再度利得状態の不連続点を検出することを特徴とするレーザ装置。

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