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JP7433958B2 - Laser device and its control method - Google Patents
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Description

本発明は、レーザ装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a laser device and a method of controlling the same.

レーザ装置において、入力するする光の周波数に対して周期的な透過特性を有する周波数フィルタを用いて、出力するレーザ光の周波数を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のレーザ装置は、出力するレーザ光の周波数を可変とする光源部と、光源部から出力されたレーザ光の強度を取得する第1の受光素子と、エタロン等の周波数フィルタと、周波数フィルタを透過したレーザ光の強度を取得する第2の受光素子と、光源部の動作を制御する制御装置(演算回路)とを備える。
ここで、制御装置は、第1,第2の受光素子がそれぞれ取得したレーザ光の強度に基づいて、レーザ光の周波数を制御するためのモニタ値を算出する。また、制御装置は、周波数フィルタにおける所定の温度での透過特性を用いて、レーザ光の目標周波数に対応し、当該モニタ値の目標となる制御目標値を設定する。そして、制御装置は、モニタ値が制御目標値に合致するように、光源部の動作を制御する。
In a laser device, a technique is known in which the frequency of output laser light is controlled using a frequency filter that has periodic transmission characteristics with respect to the frequency of input light (see, for example, Patent Document 1).
The laser device described in Patent Document 1 includes a light source section that makes the frequency of the laser light output variable, a first light receiving element that acquires the intensity of the laser light output from the light source section, and a frequency filter such as an etalon. , a second light receiving element that acquires the intensity of the laser beam that has passed through the frequency filter, and a control device (arithmetic circuit) that controls the operation of the light source section.
Here, the control device calculates a monitor value for controlling the frequency of the laser beam based on the intensity of the laser beam acquired by the first and second light receiving elements, respectively. Further, the control device uses the transmission characteristics of the frequency filter at a predetermined temperature to set a control target value that corresponds to the target frequency of the laser beam and serves as a target for the monitor value. The control device then controls the operation of the light source unit so that the monitor value matches the control target value.

特開2015-60961号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-60961

ところで、周波数フィルタの透過特性は、当該周波数フィルタの温度が所定の温度からずれると、周波数軸上で全体がシフトするものである。すなわち、周波数フィルタの温度が所定の温度からずれているにも拘らず、当該所定の温度での透過特性を用いて、レーザ光の目標周波数に対応する制御目標値を設定した場合には、周波数フィルタの透過特性が所定の温度での透過特性からシフトしているため、当該制御目標値は、レーザ光の目標周波数に対応した値とはならない。このため、モニタ値が当該制御目標値に合致するように光源部の動作を制御すると、レーザ光の周波数は、目標周波数からずれた周波数に制御されてしまう。
そこで、特許文献1に記載のレーザ装置では、温度制御装置によって、周波数フィルタの温度を一定に制御している。
しかしながら、周波数フィルタの温度を一定に制御していても、意図せずに周波数フィルタの温度が所定の温度からずれてしまう場合がある。特に、温度制御装置によって、光源部の温度を一定に制御する構成のレーザ装置では、周波数フィルタの温度が所定の温度からずれてしまう場合が多く、かつそのずれが大きい場合が多い。このような場合、レーザ光の周波数を精度良く目標周波数に制御することが難しい、という問題がある。
Incidentally, the transmission characteristic of a frequency filter is such that when the temperature of the frequency filter deviates from a predetermined temperature, the entire transmission characteristic shifts on the frequency axis. In other words, even though the temperature of the frequency filter deviates from a predetermined temperature, if the control target value corresponding to the target frequency of the laser beam is set using the transmission characteristics at the predetermined temperature, the frequency Since the transmission characteristics of the filter are shifted from the transmission characteristics at a predetermined temperature, the control target value does not correspond to the target frequency of the laser beam. Therefore, if the operation of the light source section is controlled so that the monitor value matches the control target value, the frequency of the laser beam will be controlled to a frequency that deviates from the target frequency.
Therefore, in the laser device described in Patent Document 1, the temperature of the frequency filter is controlled to be constant by a temperature control device.
However, even if the temperature of the frequency filter is controlled to be constant, the temperature of the frequency filter may unintentionally deviate from a predetermined temperature. In particular, in a laser device configured to control the temperature of the light source portion to be constant using a temperature control device, the temperature of the frequency filter often deviates from a predetermined temperature, and the deviation is often large. In such a case, there is a problem in that it is difficult to accurately control the frequency of the laser beam to the target frequency.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザ光の周波数を制御する際に、より好適な制御を実現することができるレーザ装置およびその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a laser device and a control method thereof that can realize more suitable control when controlling the frequency of laser light.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、出力するレーザ光の周波数を可変とする光源部と、入力する光の周波数に対して透過率が周期的に変化する透過特性を有する周波数フィルタを含み前記レーザ光の周波数に相当する周波数相当量に対応するモニタ値を取得するモニタ部と、前記光源部の周囲温度を検出する第1温度センサと、前記光源部に熱的に接続している温度制御器とを備えるレーザ部と、前記周波数フィルタの環境温度を検出する第2温度センサと、第1設定値に応じて第1制御量を前記温度制御器に供給することによって前記光源部の温度を制御するとともに、第2設定値に応じて第2制御量を前記光源部に供給することによって前記レーザ光の周波数を制御する制御部と、記憶部と、を備え、前記モニタ部は、前記温度制御器の制御に応じて温度が変化する状態で配置されており、前記制御部は、前記第2温度センサが検出した前記周波数フィルタの環境温度に基づいて、前記周波数フィルタの透過特性の環境温度による変化を相殺するように前記第1設定値を補正する第1補正値を設定し、前記記憶部は、前記環境温度と前記第1補正値との関係を示す第1の関係情報を記憶しているレーザ装置である。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, one aspect of the present invention provides a light source unit that makes the frequency of output laser light variable, and a light source unit that changes the transmittance periodically with respect to the frequency of input light. a first temperature sensor that detects an ambient temperature of the light source section; a second temperature sensor for detecting an environmental temperature of the frequency filter; and a first control amount to be applied to the temperature controller according to a first set value. a control unit that controls the temperature of the light source unit by supplying a second control amount to the light source unit and controls the frequency of the laser beam by supplying a second control amount to the light source unit according to a second set value; and a storage unit; The monitor section is arranged so that the temperature changes according to the control of the temperature controller, and the control section is configured to change the temperature based on the environmental temperature of the frequency filter detected by the second temperature sensor. , a first correction value is set for correcting the first setting value so as to offset a change in the transmission characteristic of the frequency filter due to environmental temperature, and the storage unit stores a relationship between the environmental temperature and the first correction value. This is a laser device that stores first relational information indicating.

前記温度制御器は、前記モニタ部に接触しているものでもよい。 The temperature controller may be in contact with the monitor section.

前記温度制御器は、前記光源部と前記周波数フィルタとが設置される設置面を有するものでもよい。 The temperature controller may have an installation surface on which the light source section and the frequency filter are installed.

前記レーザ部が格納される筐体をさらに備え、前記第2温度センサは、前記筐体外に配置されるものでもよい。 The laser device may further include a casing in which the laser section is housed, and the second temperature sensor may be placed outside the casing.

前記モニタ部は、前記レーザ光が前記周波数フィルタを透過した後のレーザ光の強度に対応する第2強度を検出する第2検出部を備え、前記第2設定値または前記モニタ値は、前記第2強度に相当する値を含むものでもよい。 The monitor section includes a second detection section that detects a second intensity corresponding to the intensity of the laser beam after the laser beam passes through the frequency filter, and the second set value or the monitor value It may also include a value corresponding to two intensities.

前記モニタ部は、前記レーザ光の強度に対応するレーザ光の第1強度を検出する第1検出部を有し、前記第2設定値または前記モニタ値は、前記第1強度に対する前記第2強度の比に相当する値であるものでもよい。 The monitor section includes a first detection section that detects a first intensity of the laser beam that corresponds to the intensity of the laser beam, and the second set value or the monitor value is the second intensity that corresponds to the first intensity. It may be a value corresponding to the ratio of

前記周波数フィルタは、前記環境温度によって、前記透過特性が周波数軸方向にシフトし、前記制御部は、前記第1補正値により補正した前記第1設定値に応じて第2制御量を補正する第2補正値を設定し、前記記憶部は、前記第1設定値と前記第2補正値との関係を示す第2の関係情報を記憶しているものでもよい。 In the frequency filter, the transmission characteristic is shifted in the frequency axis direction depending on the environmental temperature, and the control unit is configured to correct the second control amount according to the first set value corrected by the first correction value. Two correction values may be set, and the storage unit may store second relationship information indicating a relationship between the first setting value and the second correction value.

前記制御部は、前記第1補正値を設定した後の前記第1設定値の元での前記周波数フィルタの透過特性と、前記環境温度の基準温度における前記周波数フィルタの透過特性との周波数方向での周波数ずれ量が、前記周波数フィルタの透過特性の極点に最も近いロックポイントにおけるキャプチャレンジ以下となるように、前記第1補正値を設定するものでもよい。 The control unit is configured to determine, in a frequency direction, a transmission characteristic of the frequency filter under the first set value after setting the first correction value and a transmission characteristic of the frequency filter at a reference temperature of the environmental temperature. The first correction value may be set such that the amount of frequency shift is less than or equal to the capture range at a lock point closest to the pole of the transmission characteristic of the frequency filter.

前記制御部は、前記周波数ずれ量が前記キャプチャレンジの1/2以下となるように、前記第1補正値を設定するものでもよい。 The control unit may set the first correction value so that the frequency shift amount is 1/2 or less of the capture range.

前記制御部は、前記環境温度に応じて前記モニタ値または前記第2設定値を補正する第3補正値を設定し、前記記憶部は、前記環境温度と複数の前記第3補正値との関係を示す第3の関係情報を記憶しているものでもよい。 The control unit sets a third correction value for correcting the monitor value or the second set value according to the environmental temperature, and the storage unit stores a relationship between the environmental temperature and the plurality of third correction values. It may also be one that stores third relational information indicating.

前記第3補正値は、前記周波数フィルタの透過特性の極点を基準として設定されているものでもよい。 The third correction value may be set with reference to a polar point of the transmission characteristic of the frequency filter.

前記制御部は、前記第3補正値を設定した後に前記第1補正値を設定するものでもよい。 The control unit may set the first correction value after setting the third correction value.

本発明の一態様は、出力するレーザ光の周波数を可変とする光源部と、入力する光の周波数に対して透過率が周期的に変化する透過特性を有する周波数フィルタを含み前記レーザ光の周波数に相当する周波数相当量に対応するモニタ値を取得するためのモニタ部と、前記光源部の周囲温度を検出する第1温度センサと、前記光源部に熱的に接続している温度制御器と備えるレーザ装置の制御方法であって、第1設定値に応じて第1制御量を前記温度制御器に供給することによって前記光源部の温度を制御する第1制御ステップと、第2設定値に応じて第2制御量を前記光源部に供給することによって前記レーザ光の周波数を制御する第2制御ステップと、を含み、前記モニタ部は、前記温度制御器の制御に応じて温度が変化する状態で配置されており、前記第1制御ステップは、前記周波数フィルタの環境温度に基づいて、前記周波数フィルタの透過特性の環境温度による変化を相殺するように前記第1設定値を補正する第1補正値を設定する補正値設定ステップを含むレーザ装置の制御方法である。 One aspect of the present invention includes a light source unit that makes the frequency of output laser light variable, and a frequency filter that has a transmission characteristic whose transmittance changes periodically with respect to the frequency of input light. a monitor unit for acquiring a monitor value corresponding to a frequency equivalent amount corresponding to , a first temperature sensor that detects an ambient temperature of the light source unit, and a temperature controller that is thermally connected to the light source unit. A method of controlling a laser device comprising: a first control step of controlling the temperature of the light source section by supplying a first control amount to the temperature controller according to a first set value; a second control step of controlling the frequency of the laser beam by supplying a second control amount to the light source section according to the temperature control, and the temperature of the monitor section changes according to the control of the temperature controller. The first control step includes a first control step of correcting the first setting value based on the environmental temperature of the frequency filter so as to offset a change in the transmission characteristic of the frequency filter due to the environmental temperature. This is a method of controlling a laser device including a correction value setting step of setting a correction value.

本発明によれば、レーザ光の周波数を制御する際に、より好適な制御を実現することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that more suitable control can be realized when controlling the frequency of laser light.

図1は、実施形態1に係るレーザ装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a laser device according to the first embodiment. 図2は、レーザ部の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the laser section. 図3は、レーザ光の周波数の制御の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of controlling the frequency of laser light. 図4は、実施形態1に係る制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control unit according to the first embodiment. 図5は、周波数とPD比との関係に基づく弁別カーブの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a discrimination curve based on the relationship between frequency and PD ratio. 図6は、弁別カーブの周波数シフトの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the frequency shift of the discrimination curve. 図7は、実施形態1に係る制御部による制御方法を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a control method by the control unit according to the first embodiment. 図8は、キャプチャレンジの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the capture range.

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、図中で適宜xyz座標軸を示し、これにより方向を説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, with reference to drawings, the form for implementing this invention (henceforth, embodiment) is demonstrated. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, in the description of the drawings, the same parts are given the same reference numerals as appropriate. Further, the drawings are schematic, and the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, etc. may differ from reality. Furthermore, drawings may include portions with different dimensional relationships and ratios. In addition, xyz coordinate axes are shown as appropriate in the drawings, and directions will be explained using these.

(実施形態1)
〔レーザ装置の概略構成〕
図1は、実施形態1に係るレーザ装置の構成を示す図である。
レーザ装置1は、モジュール化されたレーザ部2と、当該レーザ部2の動作を制御する制御ステップを実行する制御部3と、を備える。
なお、図1では、レーザ部2と制御部3とを別体で構成しているが、一体にモジュール化しても構わない。
(Embodiment 1)
[Schematic configuration of laser device]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a laser device according to the first embodiment.
The laser device 1 includes a modularized laser section 2 and a control section 3 that executes a control step for controlling the operation of the laser section 2.
In addition, in FIG. 1, the laser section 2 and the control section 3 are configured as separate bodies, but they may be integrally modularized.

〔光源部の構成〕
レーザ部2は、制御部3による制御の下、出力するレーザ光の周波数を複数の周波数のうちいずれかの周波数に可変とし、当該周波数のレーザ光を出力する。このレーザ部2は、光源部4と、半導体光増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)5と、平面光波回路(Planar Lightwave Circuit:PLC)6と、光検出部7と、温度センサ8と、温度制御器9と、を備える。平面光波回路6と光検出部7とはモニタ部10を構成する。また、温度制御器9と光源部4および半導体光増幅器5との間にはサブマウント11が介在している。サブマウント11は、熱伝導性の高い材質、たとえば金属やセラミックからなる。
[Configuration of light source section]
Under the control of the control section 3, the laser section 2 makes the frequency of the laser light it outputs variable to one of a plurality of frequencies, and outputs the laser light at the frequency. The laser section 2 includes a light source section 4, a semiconductor optical amplifier (SOA) 5, a planar lightwave circuit (PLC) 6, a photodetector section 7, a temperature sensor 8, and a temperature control section. A container 9 is provided. The planar light wave circuit 6 and the photodetector section 7 constitute a monitor section 10 . Furthermore, a submount 11 is interposed between the temperature controller 9, the light source section 4, and the semiconductor optical amplifier 5. The submount 11 is made of a material with high thermal conductivity, such as metal or ceramic.

図2は、レーザ部の構成を示す図である。
光源部4は、たとえばバーニア効果を利用したレーザであり、制御部3による制御の下、レーザ光L1を出力する。この光源部4は、出力するレーザ光L1の周波数を可変とするレーザ本体部41と、変更部42と、を備える。変更部42は、制御部3から供給される電力に応じて発熱する3つのマイクロヒータを有し、レーザ本体部41を局所的に加熱することで、レーザ本体部41から出力されるレーザ光L1の周波数を変更する。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the laser section.
The light source section 4 is, for example, a laser that utilizes the Vernier effect, and outputs a laser beam L1 under the control of the control section 3. The light source section 4 includes a laser main body section 41 that makes the frequency of the output laser beam L1 variable, and a changing section 42. The changing unit 42 has three micro-heaters that generate heat according to the power supplied from the control unit 3, and locally heats the laser main body 41, thereby changing the laser beam L1 output from the laser main body 41. change the frequency.

レーザ本体部41は、共通の基部B1上にそれぞれ形成された第1,第2の導波路部43,44を備える。ここで、基部B1は、たとえばn型InPからなる。そして、基部B1の裏面には、たとえばAuGeNiを含んで構成され、当該基部B1とオーミック接触するn側電極45が形成されている。 The laser main body portion 41 includes first and second waveguide portions 43 and 44 respectively formed on a common base portion B1. Here, the base B1 is made of, for example, n-type InP. On the back surface of the base B1, an n-side electrode 45 is formed, which includes, for example, AuGeNi and is in ohmic contact with the base B1.

第1の導波路部43は、埋め込み導波路構造を有している。この第1の導波路部43は、導波路部431と、半導体積層部432と、p側電極433と、を備える。
導波路部431は、半導体積層部432内にz方向に延伸するように形成されている。
また、第1の導波路部43内には、利得部431aと、DBR(Distributed Bragg Reflector)型の回折格子層431bとが配置されている。
The first waveguide section 43 has a buried waveguide structure. This first waveguide section 43 includes a waveguide section 431, a semiconductor stacked section 432, and a p-side electrode 433.
The waveguide section 431 is formed within the semiconductor laminated section 432 so as to extend in the z direction.
Further, within the first waveguide section 43, a gain section 431a and a DBR (Distributed Bragg Reflector) type diffraction grating layer 431b are arranged.

ここで、利得部431aは、InGaAsPからなる多重量子井戸構造と光閉じ込め層とを有する活性層である。また、回折格子層431bは、InGaAsPとInPとからなる標本化回折格子で構成されている。 Here, the gain section 431a is an active layer having a multiple quantum well structure made of InGaAsP and an optical confinement layer. Further, the diffraction grating layer 431b is composed of a sampling diffraction grating made of InGaAsP and InP.

半導体積層部432は、InP系半導体層が積層して構成されており、導波路部431に対してクラッド部の機能等を備える。 The semiconductor laminated portion 432 is configured by laminating InP-based semiconductor layers, and has the function of a cladding portion for the waveguide portion 431 and the like.

p側電極433は、半導体積層部432上において、利得部431aに沿うように配置されている。なお、半導体積層部432上には、SiN保護膜(図示略)が形成されている。そして、p側電極433は、当該SiN保護膜に形成された開口部(図示略)を介して半導体積層部432に接触している。 The p-side electrode 433 is arranged on the semiconductor stack 432 along the gain section 431a. Note that an SiN protective film (not shown) is formed on the semiconductor laminated portion 432. The p-side electrode 433 is in contact with the semiconductor stack 432 through an opening (not shown) formed in the SiN protective film.

ここで、マイクロヒータであるDBRヒータ421は、半導体積層部432のSiN保護膜上において、回折格子層431bに沿うように配置されている。そして、DBRヒータ421は、制御部3から供給される電力に応じて発熱し、回折格子層431bを加熱する。また、制御部3がDBRヒータ421に供給する電力を制御することによって回折格子層431bの温度が変化し、その屈折率が変化する。 Here, the DBR heater 421, which is a micro-heater, is arranged on the SiN protective film of the semiconductor laminated portion 432 along the diffraction grating layer 431b. The DBR heater 421 generates heat according to the power supplied from the control unit 3, and heats the diffraction grating layer 431b. Further, by controlling the power supplied to the DBR heater 421 by the control unit 3, the temperature of the diffraction grating layer 431b changes, and its refractive index changes.

第2の導波路部44は、2分岐部441と、2つのアーム部442,443と、リング状導波路444と、を備える。 The second waveguide section 44 includes a two-branch section 441, two arm sections 442 and 443, and a ring-shaped waveguide 444.

2分岐部441は、1×2型の多モード干渉型(MMI)導波路441aを含む1×2型の分岐型導波路で構成され、2ポート側が2つのアーム部442,443のそれぞれに接続されるとともに1ポート側が第1の導波路部43側に接続されている。すなわち、2分岐部441により、2つのアーム部442,443は、その一端が統合され、回折格子層431bと光学的に結合される。 The 2-branch section 441 is composed of a 1×2 branch waveguide including a 1×2 multimode interference (MMI) waveguide 441a, and the 2-port side is connected to each of the two arm portions 442 and 443. At the same time, the 1 port side is connected to the first waveguide section 43 side. That is, the two arm parts 442 and 443 are integrated at one end by the two-branch part 441 and are optically coupled to the diffraction grating layer 431b.

アーム部442,443は、いずれもz方向に延伸し、リング状導波路444を挟むように配置されている。これらアーム部442,443は、リング状導波路444といずれも同一の結合係数κでリング状導波路444と光学的に結合している。κの値は、たとえば0.2である。そして、アーム部442,443とリング状導波路444とは、リング共振器フィルタRF1を構成している。また、リング共振器フィルタRF1と2分岐部441とは、反射ミラーM1を構成している。 The arm portions 442 and 443 both extend in the z direction and are arranged to sandwich the ring-shaped waveguide 444 therebetween. These arm portions 442 and 443 are optically coupled to the ring-shaped waveguide 444 with the same coupling coefficient κ. The value of κ is, for example, 0.2. The arm portions 442 and 443 and the ring-shaped waveguide 444 constitute a ring resonator filter RF1. Further, the ring resonator filter RF1 and the two-branch section 441 constitute a reflecting mirror M1.

ここで、マイクロヒータであるRINGヒータ422は、リング状であり、リング状導波路444を覆うように形成されたSiN保護膜(図示略)上に配置されている。そして、RINGヒータ422は、制御部3から供給される電力に応じて発熱し、リング状導波路444を加熱する。また、制御部3がRINGヒータ422に供給する電力を制御することによってリング状導波路444の温度が変化し、その屈折率が変化する。 Here, the RING heater 422, which is a microheater, has a ring shape and is arranged on a SiN protective film (not shown) formed to cover the ring-shaped waveguide 444. The RING heater 422 generates heat in response to the power supplied from the control unit 3 and heats the ring waveguide 444. Further, by controlling the power supplied to the RING heater 422 by the control unit 3, the temperature of the ring-shaped waveguide 444 changes, and its refractive index changes.

上述した2分岐部441、アーム部442,443、およびリング状導波路444は、いずれも、InGaAsPからなる光導波層44aがInPからなるクラッド層によって挟まれたハイメサ導波路構造を有している。 The above-mentioned two-branch section 441, arm sections 442, 443, and ring-shaped waveguide 444 all have a high mesa waveguide structure in which an optical waveguide layer 44a made of InGaAsP is sandwiched between cladding layers made of InP. .

ここで、マイクロヒータであるPhaseヒータ423は、アーム部443の一部のSiN保護膜(図示略)上に配置されている。当該アーム部443のうちPhaseヒータ423の下方の領域は、光の位相を変化させる位相調整部445として機能する。そして、Phaseヒータ423は、制御部3から供給される電力に応じて発熱し、位相調整部445を加熱する。また、制御部3がPhaseヒータ423に供給する電力を制御することによって位相調整部445の温度が変化し、その屈折率が変化する。 Here, the Phase heater 423, which is a micro-heater, is placed on a part of the SiN protective film (not shown) of the arm portion 443. A region of the arm section 443 below the Phase heater 423 functions as a phase adjustment section 445 that changes the phase of light. Then, the Phase heater 423 generates heat in accordance with the power supplied from the control section 3, and heats the phase adjustment section 445. Furthermore, by controlling the power supplied to the Phase heater 423 by the control unit 3, the temperature of the phase adjustment unit 445 changes, and its refractive index changes.

以上説明した第1,第2の導波路部43,44は、互いに光学的に接続された回折格子層431bと反射ミラーM1とにより構成される光共振器Cを構成している。また、利得部431aと位相調整部445とは、光共振器C内に配置される。 The first and second waveguide sections 43 and 44 described above constitute an optical resonator C constituted by a diffraction grating layer 431b and a reflection mirror M1 that are optically connected to each other. Further, the gain section 431a and the phase adjustment section 445 are arranged within the optical resonator C.

回折格子層431bは、所定の周波数間隔で周期的な反射特性を有する第1の櫛状反射スペクトルを生成する。一方、リング共振器フィルタRF1は、所定の周波数間隔で周期的な反射特性を有する第2の櫛状反射スペクトルを生成する。 The diffraction grating layer 431b generates a first comb-shaped reflection spectrum having periodic reflection characteristics at predetermined frequency intervals. On the other hand, the ring resonator filter RF1 generates a second comb-shaped reflection spectrum having periodic reflection characteristics at predetermined frequency intervals.

ここで、第2の櫛状反射スペクトルは、第1の櫛状反射スペクトルのピークの半値全幅よりも狭い半値全幅のピークを有し、第1の櫛状反射スペクトルの周波数間隔とは異なる周波数間隔で周期的な反射特性を有する。 Here, the second comb-like reflection spectrum has a peak with a full width at half maximum narrower than the full width at half maximum of the peak of the first comb-like reflection spectrum, and has a frequency interval different from the frequency interval of the first comb-like reflection spectrum. It has periodic reflection characteristics.

各櫛状反射スペクトルの特性について例示すると、第1の櫛状反射スペクトルのピーク間の周波数間隔(自由スペクトル領域:FSR)は373GHzである。また、各ピークの半値全幅は43GHzである。一方、第2の櫛状反射スペクトルのピーク間の周波数間隔(FSR)は400GHzである。また、各ピークの半値全幅は25GHzである。すなわち、第2の櫛状反射スペクトルの各ピークの半値全幅(25GHz)は、第1の櫛状反射スペクトルの各ピークの半値全幅(43GHz)より狭い。 To illustrate the characteristics of each comb-like reflection spectrum, the frequency interval (free spectral range: FSR) between peaks of the first comb-like reflection spectrum is 373 GHz. Further, the full width at half maximum of each peak is 43 GHz. On the other hand, the peak-to-peak frequency spacing (FSR) of the second comb-like reflection spectrum is 400 GHz. Further, the full width at half maximum of each peak is 25 GHz. That is, the full width at half maximum (25 GHz) of each peak in the second comb-like reflection spectrum is narrower than the full width at half maximum (43 GHz) of each peak in the first comb-like reflection spectrum.

光源部4では、レーザ発振を実現するために、第1の櫛状反射スペクトルのピークの一つと第2の櫛状反射スペクトルのピークの一つとを周波数軸上で重ね合わせ可能に構成されている。このような重ね合わせは、DBRヒータ421,RINGヒータ422の少なくとも一つを用いて、DBRヒータ421により回折格子層431bを加熱して熱光学効果によりその屈折率を変化させて第1の櫛状反射スペクトルを周波数軸上で全体的に移動させて変化させる、および、RINGヒータ422によりリング状導波路444を加熱してその屈折率を変化させて第2の櫛状反射スペクトルを周波数軸上で全体的に移動させて変化させる、の少なくともいずれか一つを行うことにより、実現することができる。 The light source section 4 is configured such that one peak of the first comb-like reflection spectrum and one of the peaks of the second comb-like reflection spectrum can be superimposed on the frequency axis in order to realize laser oscillation. . Such superposition is achieved by using at least one of the DBR heater 421 and the RING heater 422 to heat the diffraction grating layer 431b with the DBR heater 421 and change its refractive index by the thermo-optic effect to form the first comb-shaped layer. The reflection spectrum is changed by moving the entire reflection spectrum on the frequency axis, and the ring-shaped waveguide 444 is heated by the RING heater 422 to change its refractive index to change the second comb-shaped reflection spectrum on the frequency axis. This can be achieved by performing at least one of the following: moving and changing the entire structure.

一方、光源部4において、光共振器Cによる共振器モードが存在する。そして、光源部4において、共振器モードの間隔(縦モード間隔)は、25GHz以下となるように光共振器Cの共振器長が設定されている。この設定の場合、光共振器Cの共振器長は、1800μm以上となり、発振するレーザ光の狭線幅化を期待することができる。なお、光共振器Cの共振器モードの周波数は、Phaseヒータ423を用いて位相調整部445を加熱してその屈折率を変化させて共振器モードの周波数を周波数軸上で全体的に移動させることにより微調整することができる。すなわち、位相調整部445は、光共振器Cの光路長を能動的に制御するための部分である。 On the other hand, in the light source section 4, a resonator mode due to the optical resonator C exists. In the light source section 4, the resonator length of the optical resonator C is set so that the resonator mode interval (longitudinal mode interval) is 25 GHz or less. In this setting, the resonator length of the optical resonator C is 1800 μm or more, and it can be expected that the line width of the oscillated laser light will be narrowed. Note that the frequency of the resonator mode of the optical resonator C is determined by heating the phase adjustment unit 445 using the Phase heater 423 and changing its refractive index, thereby moving the frequency of the resonator mode as a whole on the frequency axis. This allows for fine adjustments. That is, the phase adjustment unit 445 is a part for actively controlling the optical path length of the optical resonator C.

光源部4は、制御部3により、n側電極45およびp側電極433から利得部431aへ電流を注入し、利得部431aを発光させると、第1の櫛状反射スペクトルのスペクトル成分のピーク、第2の櫛状反射スペクトルのスペクトル成分のピーク、および光共振器Cの共振器モードの一つが一致した周波数、たとえば193.4THzでレーザ発振し、レーザ光L1を出力するように構成されている。 When the light source section 4 injects current from the n-side electrode 45 and the p-side electrode 433 to the gain section 431a by the control section 3 and causes the gain section 431a to emit light, the peak of the spectral component of the first comb-shaped reflection spectrum, The peak of the spectral component of the second comb-shaped reflection spectrum and one of the resonator modes of the optical resonator C are configured to oscillate at a matching frequency, for example, 193.4 THz, and output the laser beam L1. .

光源部4では、バーニア効果を利用してレーザ光L1の周波数を変化させることができる。図3は、レーザ光の周波数の制御の説明図である。上段は、回折格子層431b(DBR)の第1の櫛状反射スペクトルを示し、中段は、反射ミラーM1(RING)の第2の櫛状反射スペクトルを示し、下段は、共振器モードのスペクトルを示す。 In the light source section 4, the frequency of the laser beam L1 can be changed using the Vernier effect. FIG. 3 is an explanatory diagram of controlling the frequency of laser light. The upper row shows the first comb-like reflection spectrum of the diffraction grating layer 431b (DBR), the middle row shows the second comb-like reflection spectrum of the reflection mirror M1 (RING), and the lower row shows the spectrum of the resonator mode. show.

供給する電力を調整してDBRヒータ421を制御すると、その櫛状反射スペクトルは、太矢線で示すように、実線で示す形状から破線で示す形状に周波数軸上でシフトする。同様に、RINGヒータ422を制御すると、その櫛状反射スペクトルは実線で示す形状から破線で示す形状に周波数軸上でシフトする。同様に、Phaseヒータ423を制御すると、そのスペクトルは実線で示す形状から破線で示す形状に周波数軸上でシフトする。 When the DBR heater 421 is controlled by adjusting the supplied power, the comb-like reflection spectrum shifts from the shape shown by the solid line to the shape shown by the broken line on the frequency axis, as shown by the thick arrow line. Similarly, when the RING heater 422 is controlled, its comb-like reflection spectrum shifts from the shape shown by the solid line to the shape shown by the broken line on the frequency axis. Similarly, when the Phase heater 423 is controlled, its spectrum shifts from the shape shown by the solid line to the shape shown by the broken line on the frequency axis.

実線に示す状態では、DBRの反射ピークと光共振器Cの共振器モードとRINGの反射ピークとが一致した周波数f1でレーザ発振している。この状態にするために、DBRヒータ421およびRINGヒータ422は、供給される電力に基づいて、DBR、RINGの反射スペクトルがピークとなる周波数位置を各々設定する。また、Phaseヒータ423は、供給される電力に基づいて、共振器モードがピークとなる周波数位置を設定する。各ヒータの制御によって破線に示す状態にすると、DBRの反射ピークと光共振器Cの共振器モードとRINGの反射ピークとが一致する周波数を周波数f2とできるので、レーザ光L1の周波数を周波数f2に調整できる。なお、各ヒータへ供給する電力は電流を制御量として制御することができる。すなわち、制御部3は、制御量である電流に対応する電力を光源部4に供給することによってレーザ光L1の周波数を制御する。電流または電力は制御量の一例である。 In the state shown by the solid line, the laser oscillates at a frequency f1 at which the reflection peak of DBR, the resonator mode of optical resonator C, and the reflection peak of RING coincide. In order to achieve this state, the DBR heater 421 and the RING heater 422 each set the frequency positions at which the reflection spectra of the DBR and RING reach their peaks, based on the supplied power. Furthermore, the Phase heater 423 sets a frequency position at which the resonator mode peaks based on the supplied power. When the state shown by the broken line is achieved by controlling each heater, the frequency at which the reflection peak of DBR, the resonator mode of optical resonator C, and the reflection peak of RING coincide can be set to frequency f2, so the frequency of laser beam L1 can be changed to frequency f2. It can be adjusted to Note that the electric power supplied to each heater can be controlled using current as a control amount. That is, the control section 3 controls the frequency of the laser beam L1 by supplying the light source section 4 with electric power corresponding to the current, which is a control amount. Current or power is an example of a controlled variable.

レーザ光L1の周波数を第1周波数から第2周波数に変更する場合には、たとえば、まずDBRおよびRINGの櫛状反射スペクトルが第2周波数において重なり合うようにDBRヒータ421およびRINGヒータ422をフィードフォワード制御し、その後に共振器モードのいずれか一つが第2周波数と一致するようにPhaseヒータ423をフィードバック制御する。ただし制御の方法はこれに限られない。 When changing the frequency of the laser beam L1 from the first frequency to the second frequency, for example, first feedforward control is performed on the DBR heater 421 and the RING heater 422 so that the comb-like reflection spectra of the DBR and RING overlap at the second frequency. Then, the Phase heater 423 is feedback-controlled so that one of the resonator modes matches the second frequency. However, the control method is not limited to this.

図1に戻って説明を続ける。半導体光増幅器5は、具体的な図示は省略したが、第1の導波路部43と同様の材料および構造からなる活性コア層を備える埋め込み導波路構造を有する。但し、回折格子層431bは設けられていない。この半導体光増幅器5は、空間結合光学系(図示略)により光源部4に対して光学的に結合している。そして、光源部4から出力されたレーザ光L1は、半導体光増幅器5に入力される。半導体光増幅器5は、レーザ光L1を増幅してレーザ光L2として出力する。なお、半導体光増幅器5は、基部B1上に、光源部4とモノリシックに構成されていてもよい。 Returning to FIG. 1, the explanation will be continued. Although not specifically illustrated, the semiconductor optical amplifier 5 has a buried waveguide structure including an active core layer made of the same material and structure as the first waveguide section 43. However, the diffraction grating layer 431b is not provided. This semiconductor optical amplifier 5 is optically coupled to the light source section 4 by a spatial coupling optical system (not shown). The laser light L1 output from the light source section 4 is input to the semiconductor optical amplifier 5. The semiconductor optical amplifier 5 amplifies the laser beam L1 and outputs the amplified laser beam L2. Note that the semiconductor optical amplifier 5 may be monolithically configured with the light source section 4 on the base section B1.

平面光波回路6は、空間結合光学系(図示略)によりアーム部442に光学的に結合している。そして、レーザ光L1と同様に光源部4におけるレーザ発振により発生したレーザ光L3の一部は、アーム部442を介して平面光波回路6に入力される。なお、レーザ光L3は、レーザ光L1の周波数と同一の周波数を有し、レーザ光L1の強度と対応する強度を有する。この平面光波回路6は、光分岐部61と、光導波路62と、リング共振器型光フィルタである周波数フィルタ63aを有する光導波路63と、を備える。 The planar lightwave circuit 6 is optically coupled to the arm portion 442 by a spatial coupling optical system (not shown). Similarly to the laser beam L1, a portion of the laser beam L3 generated by laser oscillation in the light source section 4 is input to the plane light wave circuit 6 via the arm section 442. Note that the laser beam L3 has the same frequency as the frequency of the laser beam L1, and has an intensity corresponding to the intensity of the laser beam L1. The planar lightwave circuit 6 includes an optical branching section 61, an optical waveguide 62, and an optical waveguide 63 having a frequency filter 63a that is a ring resonator type optical filter.

光分岐部61は、入力したレーザ光L3を2つのレーザ光L4,L5に分岐する。
そして、光導波路62は、レーザ光L4を光検出部7における後述するPD(Photo Diode)71に導波する。また、光導波路63は、レーザ光L5を光検出部7における後述するPD72に導波する。
The optical branching unit 61 branches the input laser beam L3 into two laser beams L4 and L5.
The optical waveguide 62 then guides the laser beam L4 to a PD (Photo Diode) 71, which will be described later, in the photodetector 7. Further, the optical waveguide 63 guides the laser beam L5 to a PD 72 in the photodetector 7, which will be described later.

ここで、周波数フィルタ63aは、入力する光の周波数に対して透過率が周期的に変化する特性を有し、レーザ光L5をレーザ光L5の周波数に応じた透過率で透過する。そして、周波数フィルタ63aを透過したレーザ光L5は、PD72に入力する。すなわち、周波数フィルタ63aは、導波路型の周波数フィルタである。なお、周波数フィルタ63aとして、入力する光の周波数に対して周期的な透過特性を有するエタロンフィルタやMZI(Mach-Zehnder Interferometer)フィルタを用いてもよい。 Here, the frequency filter 63a has a characteristic that its transmittance changes periodically with respect to the frequency of input light, and transmits the laser beam L5 with a transmittance that corresponds to the frequency of the laser beam L5. Then, the laser beam L5 that has passed through the frequency filter 63a is input to the PD 72. That is, the frequency filter 63a is a waveguide type frequency filter. Note that as the frequency filter 63a, an etalon filter or an MZI (Mach-Zehnder Interferometer) filter having periodic transmission characteristics with respect to the frequency of input light may be used.

光検出部7は、PD71,72を備える。PD71は、レーザ光L4(光源部4から出力されたレーザ光L1と同一の周波数を有し、レーザ光L1の強度と対応する強度を有する)を受光し、当該レーザ光L4の強度に応じた電気信号を制御部3に出力する。PD72は、周波数フィルタ63aを透過したレーザ光L5を受光し、当該レーザ光L5の強度に応じた電気信号を制御部3に出力する。そして、PD71,72からそれぞれ出力された電気信号は、制御部3による周波数ロック制御(光源部4から出力されるレーザ光L1の周波数を目標周波数にするための制御)に用いられる。 The photodetector 7 includes PDs 71 and 72. The PD 71 receives the laser beam L4 (which has the same frequency as the laser beam L1 output from the light source section 4 and has an intensity corresponding to the intensity of the laser beam L1), and generates a signal according to the intensity of the laser beam L4. An electrical signal is output to the control section 3. The PD 72 receives the laser beam L5 that has passed through the frequency filter 63a, and outputs an electric signal to the control unit 3 according to the intensity of the laser beam L5. The electric signals output from the PDs 71 and 72 are used for frequency lock control by the control section 3 (control for setting the frequency of the laser beam L1 output from the light source section 4 to a target frequency).

PD71は、レーザ光L1の強度に対応するレーザ光L4の強度である第1強度を検出する第1検出部の一例である。PD72は、レーザ光L1が周波数フィルタ63aを透過した後の強度に相当するレーザ光L5の強度である第2強度を検出する第2検出部の一例である。 The PD 71 is an example of a first detection unit that detects a first intensity that is the intensity of the laser beam L4 corresponding to the intensity of the laser beam L1. The PD 72 is an example of a second detection unit that detects a second intensity that is the intensity of the laser beam L5 that corresponds to the intensity after the laser beam L1 passes through the frequency filter 63a.

温度センサ8は、光源部4の上に配置されている。温度センサ8は、たとえばサーミスタ等で構成され、光源部4の周囲温度を検出する。なお、温度センサ8は、サブマウント11の上や温度制御器9の上に配置しても構わない。温度センサ8は、検出した温度の情報を含む電気信号を制御部3に出力する。温度センサ8は第1温度センサの一例である。 Temperature sensor 8 is arranged above light source section 4 . The temperature sensor 8 is composed of, for example, a thermistor or the like, and detects the ambient temperature of the light source section 4 . Note that the temperature sensor 8 may be placed on the submount 11 or the temperature controller 9. The temperature sensor 8 outputs an electrical signal including information on the detected temperature to the control unit 3. Temperature sensor 8 is an example of a first temperature sensor.

温度制御器9は、たとえばペルチェ素子を含むTEC(Thermo Electric Cooler)等で構成されている。この温度制御器9には、光源部4、半導体光増幅器5、平面光波回路6、光検出部7、温度センサ8およびサブマウント11が載置される。これにより温度制御器9と光源部4とはサブマウント11を介して接触し、熱的に接続する。温度制御器9は光検出部7とも接触し、熱的に接続する。そして、温度制御器9は、供給された電力に応じて光源部4、半導体光増幅器5、平面光波回路6、光検出部7、温度センサ8およびサブマウント11の温度を制御する。この場合、制御部3は、温度センサ8が検出した温度の情報に基づいて、光源部4が一定の温度となるように、温度制御器9に供給する電力を制御する。光源部4が一定の温度となるよう制御を行った方が、レーザ光L1の周波数の、動作条件や外部環境温度による変動を抑制する上で好ましい。 The temperature controller 9 is composed of, for example, a TEC (Thermo Electric Cooler) including a Peltier element. On this temperature controller 9, a light source section 4, a semiconductor optical amplifier 5, a planar light wave circuit 6, a photodetector section 7, a temperature sensor 8, and a submount 11 are mounted. As a result, the temperature controller 9 and the light source section 4 come into contact via the submount 11 and are thermally connected. The temperature controller 9 also contacts the photodetector 7 and is thermally connected. The temperature controller 9 controls the temperatures of the light source section 4, the semiconductor optical amplifier 5, the planar light wave circuit 6, the photodetector section 7, the temperature sensor 8, and the submount 11 according to the supplied power. In this case, the control unit 3 controls the power supplied to the temperature controller 9 based on the temperature information detected by the temperature sensor 8 so that the light source unit 4 has a constant temperature. It is preferable to control the light source section 4 to maintain a constant temperature in order to suppress fluctuations in the frequency of the laser beam L1 due to operating conditions and external environmental temperature.

なお、温度制御器9において、光源部4、半導体光増幅器5、平面光波回路6、光検出部7、温度センサ8およびサブマウント11が載置される設置面91を、光源部4、半導体光増幅器5、温度センサ8およびサブマウント11が載置される第1の領域Ar1と、平面光波回路6および光検出部7が載置される第2の領域Ar2の2つの領域に区画した場合には、温度センサ8は、第1の領域Ar1に載置される。 In the temperature controller 9, the installation surface 91 on which the light source section 4, the semiconductor optical amplifier 5, the planar light wave circuit 6, the photodetector section 7, the temperature sensor 8, and the submount 11 are mounted is connected to the light source section 4, the semiconductor optical When divided into two areas: a first area Ar1 where the amplifier 5, the temperature sensor 8 and the submount 11 are placed, and a second area Ar2 where the planar light wave circuit 6 and the photodetector 7 are placed. The temperature sensor 8 is placed in the first area Ar1.

〔制御部の構成〕
つぎに、制御部3の構成について説明する。図4は、制御部の構成を示すブロック図である。制御部3は、たとえばユーザインターフェースを備えた上位の制御装置(図示略)と接続されており、当該上位の制御装置を介したユーザからの指示にしたがって、レーザ部2の動作を制御する。
[Configuration of control unit]
Next, the configuration of the control section 3 will be explained. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control section. The control unit 3 is connected to, for example, a higher-level control device (not shown) provided with a user interface, and controls the operation of the laser unit 2 according to instructions from a user via the higher-level control device.

なお、以下では、制御部3による温度制御器9の制御および周波数ロック制御を主に説明する。また、図4では、説明の便宜上、制御部3の構成として、温度制御器9の制御および周波数ロック制御を実行する構成を主に図示している。 In addition, below, the control of the temperature controller 9 and frequency lock control by the control part 3 will be mainly explained. Further, in FIG. 4, for convenience of explanation, a configuration of the control unit 3 that executes control of the temperature controller 9 and frequency lock control is mainly illustrated.

制御部3は、温度センサ31と、アナログ-デジタルコンバータ(ADC)32、33、34、35と、演算部36と、記憶部37と、電流源38と、を備える。 The control section 3 includes a temperature sensor 31, analog-to-digital converters (ADCs) 32, 33, 34, and 35, a calculation section 36, a storage section 37, and a current source 38.

温度センサ31は、たとえばサーミスタ等で構成され、周波数フィルタ63aの環境温度を検出する。温度センサ31は第2温度センサの一例である。なお、温度センサ31は、周波数フィルタ63aの環境温度を検出できる位置に配置されればよく、その位置は特に限定されないが、例えばレーザ部2が筐体内に格納される場合、温度センサ31は当該筐体外に配置するようにしてもよい。温度センサ31は、検出した温度の情報を含む電気信号をADC32に出力する。 The temperature sensor 31 is composed of, for example, a thermistor, and detects the environmental temperature of the frequency filter 63a. Temperature sensor 31 is an example of a second temperature sensor. Note that the temperature sensor 31 only needs to be placed at a position where it can detect the environmental temperature of the frequency filter 63a, and its position is not particularly limited. It may be arranged outside the housing. The temperature sensor 31 outputs an electrical signal including information on the detected temperature to the ADC 32.

ADC32は、温度センサ31から入力されたアナログの電気信号をデジタル信号に変換して演算部36に出力する。 The ADC 32 converts the analog electrical signal input from the temperature sensor 31 into a digital signal and outputs the digital signal to the calculation unit 36 .

ADC33は、温度センサ8から入力されたアナログの電気信号をデジタル信号に変換して演算部36に出力する。 The ADC 33 converts the analog electrical signal input from the temperature sensor 8 into a digital signal and outputs the digital signal to the calculation unit 36.

ADC34は、PD72から入力されたアナログの電気信号をデジタル信号に変換して演算部36に出力する。ADC35は、PD71から入力されたアナログの電気信号をデジタル信号に変換して演算部36に出力する。 The ADC 34 converts the analog electrical signal input from the PD 72 into a digital signal and outputs the digital signal to the arithmetic unit 36. The ADC 35 converts the analog electrical signal input from the PD 71 into a digital signal and outputs the digital signal to the arithmetic unit 36.

演算部36は、制御部3が実行する制御のための各種演算処理を行うものであり、たとえばCPU(Central Processing Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)で構成される。記憶部37は、演算部36が演算処理を行うために使用する各種プログラムやデータ等が格納される、たとえばROM(Read Only Memory)で構成される部分と、演算部36が演算処理を行う際の作業スペースや演算部36の演算処理の結果等を記憶する等のために使用される、たとえばRAM(Random Access Memory)で構成される部分とを備えている。制御部3の制御機能は、演算部36と記憶部37との機能によりソフトウェア的に実現される。 The calculation unit 36 performs various calculation processes for the control executed by the control unit 3, and is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The storage unit 37 includes a portion configured with a ROM (Read Only Memory), for example, in which various programs and data used by the calculation unit 36 to perform calculation processing, and a portion that stores various programs and data used by the calculation unit 36 to perform calculation processing. The computer 36 has a work space and a portion constituted of, for example, RAM (Random Access Memory), which is used for storing the results of calculation processing by the calculation unit 36, etc. The control function of the control section 3 is realized in software by the functions of the calculation section 36 and the storage section 37.

電流源38は、演算部36からの指示に基づいて、光源部4の各マイクロヒータにレーザ光L1の周波数の制御のための電力を供給する。本実施形態では、演算部36は電流源38に第2制御量としての電流値を指示する。電流源38は指示された電流値の電流を光源部4に供給する。なお、第2制御量は電力値でもよい。 The current source 38 supplies power for controlling the frequency of the laser beam L1 to each micro-heater of the light source section 4 based on instructions from the calculation section 36. In this embodiment, the calculation unit 36 instructs the current source 38 to specify a current value as the second control amount. The current source 38 supplies the light source section 4 with a current having a specified current value. Note that the second control amount may be a power value.

また、電流源38は、演算部36からの指示に基づいて、温度制御器9に光源部4の温度の制御のための電力を供給する。本実施形態では、演算部36は電流源38に第1制御量としての電流値を指示する。電流源38は指示された電流値の電流を温度制御器9に供給する。なお、第1制御量は電力値でもよい。 Further, the current source 38 supplies power for controlling the temperature of the light source section 4 to the temperature controller 9 based on instructions from the calculation section 36 . In this embodiment, the calculation unit 36 instructs the current source 38 to specify a current value as the first control amount. The current source 38 supplies the temperature controller 9 with a current having a specified current value. Note that the first control amount may be a power value.

つぎに、演算部36の構成について詳述する。演算部36は、機能部として、PD比算出部361と、目標周波数設定部362と、目標PD比設定部363と、差分取得部364と、温度取得部365と、目標温度設定部366と、PID制御部367と、DBR/RING電力設定部368と、電流補正部369と、を備えている。これらの機能部はソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。 Next, the configuration of the calculation section 36 will be explained in detail. The calculation unit 36 includes, as functional units, a PD ratio calculation unit 361, a target frequency setting unit 362, a target PD ratio setting unit 363, a difference acquisition unit 364, a temperature acquisition unit 365, and a target temperature setting unit 366. It includes a PID control section 367, a DBR/RING power setting section 368, and a current correction section 369. These functional units are realized through cooperation between software and hardware resources.

PD比算出部361は、ADC34,35から入力されたデジタル信号からPD比を算出する。PD比は、PD71が検出した第1強度に対するPD72が検出した第2強度の比である。このPD比はモニタ値であり、モニタPD比とも呼ばれる。 The PD ratio calculation unit 361 calculates the PD ratio from the digital signals input from the ADCs 34 and 35. The PD ratio is the ratio of the second intensity detected by the PD 72 to the first intensity detected by the PD 71. This PD ratio is a monitor value and is also called a monitor PD ratio.

PD比について説明する。図5は、周波数とPD比との関係に基づく弁別カーブの説明図である。PD比は、周波数フィルタ63aの透過特性に対応して、周波数に対して周期的に変化する。なお、図5に示す例では、PD比が0から1の間で変化するように規格化してあるが、PD比が-1から+1の間で変化するように規格化されていてもよい。さらには、PD72が検出した、周波数フィルタ63aを透過した第2強度のみからモニタ値を算出するようにしてもよい。尚この様な場合においても、当該モニタ値をPD比として以降の処理を実施することができる。加えて、各周波数におけるPD71でのモニタ値を事前に取得し記憶部37等に格納しておき、PD比算出の際に目標周波数の値または範囲等に応じて、事前に取得したPD71のモニタ値を用いてPD比を算出するようにしてもよい。このように、設定値またはモニタ値は、第2強度に相当する値を含んでもよい。 The PD ratio will be explained. FIG. 5 is an explanatory diagram of a discrimination curve based on the relationship between frequency and PD ratio. The PD ratio changes periodically with respect to frequency, corresponding to the transmission characteristics of the frequency filter 63a. Note that in the example shown in FIG. 5, the PD ratio is standardized so that it varies between 0 and 1, but the PD ratio may be standardized so that it varies between -1 and +1. Furthermore, the monitor value may be calculated only from the second intensity detected by the PD 72 and transmitted through the frequency filter 63a. Even in such a case, the subsequent processing can be performed using the monitored value as the PD ratio. In addition, the monitor value of the PD 71 at each frequency is acquired in advance and stored in the storage unit 37 etc., and when calculating the PD ratio, the monitor value of the PD 71 acquired in advance is used according to the value or range of the target frequency. The PD ratio may be calculated using the value. In this way, the set value or monitor value may include a value corresponding to the second intensity.

図5において、黒丸で示す点P3のように、レーザ光L1の周波数がf3である場合に、PD比算出部331において算出されるPD比はR3であることを示している。このことは、PD比がR3になるように光源部4を制御すれば、レーザ光L1の周波数をf3にロックする周波数ロックが実現されることを意味する。PD比はレーザ光L1の周波数に相当する量であり、周波数相当量に対応するモニタ値の一例である。点P3はレーザ光L1の周波数をf3に制御する際の制御目標点であり、ロック点とも呼ばれる。なお、ロック点は、通常は弁別カーブの極大点と極小点の近傍である不感帯を除き、極大点と極小点との間で周波数に対する傾きが大きい領域に設定される。以下、極大点または極小点を区別しない場合、単に極点と記載する場合がある。 In FIG. 5, a point P3 indicated by a black circle indicates that when the frequency of the laser beam L1 is f3, the PD ratio calculated by the PD ratio calculation unit 331 is R3. This means that if the light source section 4 is controlled so that the PD ratio becomes R3, frequency locking that locks the frequency of the laser beam L1 to f3 can be achieved. The PD ratio is an amount corresponding to the frequency of the laser beam L1, and is an example of a monitor value corresponding to the frequency equivalent amount. Point P3 is a control target point when controlling the frequency of laser beam L1 to f3, and is also called a lock point. Note that the lock point is usually set in a region between the maximum point and the minimum point where the slope with respect to frequency is large, excluding the dead zone which is near the maximum point and minimum point of the discrimination curve. Hereinafter, when a maximum point or a minimum point is not distinguished, they may be simply referred to as a maximum point.

また、弁別カーブは周期的に変化するため、異なる周波数に対して同じPD比を取る場合がある。このレーザ装置1では、目標周波数が設定されると、その周波数に応じてDBRヒータ421およびRINGヒータ422のそれぞれにその目標周波数に対応した電力が供給される。その結果、目標周波数を含む周波数範囲で第1の櫛状反射スペクトルと第2の櫛状反射スペクトルとが重なり合い、レーザ発振が可能な周波数範囲が制限される。 Furthermore, since the discrimination curve changes periodically, the same PD ratio may be taken for different frequencies. In this laser device 1, when a target frequency is set, power corresponding to the target frequency is supplied to each of the DBR heater 421 and the RING heater 422 according to the frequency. As a result, the first comb-like reflection spectrum and the second comb-like reflection spectrum overlap in a frequency range that includes the target frequency, and the frequency range in which laser oscillation is possible is limited.

尚、当該PD比に相当するものとして、光検出部7のPD71からの電気信号(第1電気信号)に補正係数を適用した信号に対する、PD72からの電気信号(第2電気信号)に補正係数を適用した信号の比でもよい。また、当該比に相当する量として、第1電気信号および第2電気信号のいずれか一方に補正係数を適用した信号を用いて比を算出したものでもよい。 Note that, as something equivalent to the PD ratio, a correction coefficient is applied to the electric signal from the PD 72 (second electric signal) with respect to a signal obtained by applying the correction coefficient to the electric signal (first electric signal) from the PD 71 of the photodetector 7. It may also be the ratio of the signals applied. Alternatively, the ratio may be calculated using a signal obtained by applying a correction coefficient to either the first electrical signal or the second electrical signal, as the amount corresponding to the ratio.

第1電気信号および第2電気信号に対する補正係数は、実験等によって予め取得され、テーブルデータや関係式などの形式にて記録部37に記憶されており、演算部36が適宜読み出して使用する。補正係数は、たとえばレーザ装置1の動作条件や、温度センサ8が検出した温度等に応じて定められていてもよい。また、補正係数は、規格化されたPD比のカーブ(波長弁別カーブ)に当てはめるのに適するように定められていてもよい。第1電気信号および第2電気信号に対する補正係数の適用は、たとえば、加算、減算、乗算、除算のいずれかの演算による適用である。 The correction coefficients for the first electric signal and the second electric signal are obtained in advance through experiments or the like, and are stored in the recording unit 37 in the form of table data, relational expressions, etc., and are read out and used by the calculation unit 36 as appropriate. The correction coefficient may be determined depending on, for example, the operating conditions of the laser device 1, the temperature detected by the temperature sensor 8, or the like. Further, the correction coefficient may be determined to be suitable for fitting to a standardized PD ratio curve (wavelength discrimination curve). The correction coefficient is applied to the first electrical signal and the second electrical signal by, for example, addition, subtraction, multiplication, or division.

図4に戻って説明を続ける。目標周波数設定部362は、たとえば上位の制御装置からの指示により、レーザ光L1の周波数の目標値として目標周波数を設定する。レーザ光L1の周波数の目標値は第2設定値の一例である。設定値はそれに応じて制御量が決定されるものである。 Returning to FIG. 4, the explanation will be continued. The target frequency setting unit 362 sets a target frequency as a target value of the frequency of the laser beam L1, for example, based on an instruction from a higher-level control device. The target value of the frequency of the laser beam L1 is an example of the second set value. The control amount is determined according to the set value.

目標PD比設定部363は、目標周波数設定部362が設定した目標周波数をもとに、目標周波数相当量である目標PD比を設定する。目標PD比は第2設定値の一例である。目標PD比の設定は、記憶部37に記憶されている周波数とPD比との対応関係を示すテーブルデータや関係式などを用いて行われる。テーブルデータや関係式は、周波数フィルタ63aが生成する弁別カーブに基づいて定められており、たとえばレーザ装置1のキャリブレーションの際に取得される。 The target PD ratio setting unit 363 sets a target PD ratio, which is an amount equivalent to the target frequency, based on the target frequency set by the target frequency setting unit 362. The target PD ratio is an example of the second set value. Setting of the target PD ratio is performed using table data, a relational expression, and the like that indicate the correspondence between frequencies and PD ratios stored in the storage unit 37. The table data and relational expressions are determined based on the discrimination curve generated by the frequency filter 63a, and are obtained, for example, when calibrating the laser device 1.

差分取得部364は、PD比算出部361が算出したモニタPD比と目標PD比設定部363が設定した目標PD比との差分を算出して取得する。 The difference acquisition unit 364 calculates and acquires the difference between the monitor PD ratio calculated by the PD ratio calculation unit 361 and the target PD ratio set by the target PD ratio setting unit 363.

温度取得部365は、ADC32,33から入力されたデジタル信号から光源部4の周囲温度と周波数フィルタ63aの環境温度とを取得する。周囲温度と環境温度とはモニタ値の一例である。 The temperature acquisition unit 365 acquires the ambient temperature of the light source unit 4 and the environmental temperature of the frequency filter 63a from the digital signals input from the ADCs 32 and 33. Ambient temperature and environmental temperature are examples of monitor values.

目標温度設定部366は、温度取得部365が取得した光源部4の周囲温度と周波数フィルタ63aの環境温度とをもとに、光源部4の周囲温度に対する目標温度を設定する。ここで、後述するように、目標温度は環境温度に基づいて補正されうる。目標温度の設定は、記憶部37に記憶されている、環境温度と、補正のための第1補正値との対応関係を示すテーブルデータや関係式などを用いて行われる。テーブルデータや関係式はたとえばレーザ装置1のキャリブレーションの際に取得される。目標温度は第1設定値の一例である。 The target temperature setting section 366 sets a target temperature for the ambient temperature of the light source section 4 based on the ambient temperature of the light source section 4 and the ambient temperature of the frequency filter 63a acquired by the temperature acquisition section 365. Here, as will be described later, the target temperature may be corrected based on the environmental temperature. Setting of the target temperature is performed using table data, a relational expression, etc., which are stored in the storage unit 37 and indicate the correspondence between the environmental temperature and the first correction value for correction. The table data and relational expressions are acquired, for example, when the laser device 1 is calibrated. The target temperature is an example of the first set value.

PID制御部367は、モニタPD比と目標PD比との差分に基づいて電流値を設定し、その電流値の指示を電流源38に出力し、Phaseヒータ423に対する比例積分微分(PID)制御を行うことができる(第2制御ステップ)。また、PID制御部367は、モニタ温度と目標温度との差分に基づいて電流値を設定し、その電流値の指示を電流源38に出力し、温度制御器9に対するPID制御を行うことができる(第1制御ステップ)。ただし、本実施形態ではPhaseヒータ423、温度制御器9のいずれに対してもPI制御を行うものとする。 The PID control unit 367 sets a current value based on the difference between the monitor PD ratio and the target PD ratio, outputs an instruction for the current value to the current source 38, and performs proportional-integral-derivative (PID) control on the Phase heater 423. (second control step). Further, the PID control unit 367 can set a current value based on the difference between the monitor temperature and the target temperature, output an instruction for the current value to the current source 38, and perform PID control on the temperature controller 9. (First control step). However, in this embodiment, PI control is performed on both the Phase heater 423 and the temperature controller 9.

DBR/RING電力設定部368は、目標周波数設定部362が設定した目標周波数をもとに、DBRヒータ421およびRINGヒータ422のそれぞれに供給する電力を設定する。電力の設定は、記憶部37に記憶されている目標周波数と電力との対応関係を示すテーブルデータや関係式などを用いて行われる。テーブルデータや関係式はたとえばレーザ装置1のキャリブレーションの際に取得される。 The DBR/RING power setting unit 368 sets the power to be supplied to each of the DBR heater 421 and the RING heater 422 based on the target frequency set by the target frequency setting unit 362. The power setting is performed using table data, a relational expression, and the like that indicate the correspondence between the target frequency and the power stored in the storage unit 37. The table data and relational expressions are acquired, for example, when the laser device 1 is calibrated.

電流補正部369は、目標温度設定部366が設定した目標温度をもとに、DBR/RING電力設定部368が設定した電力の電流値を第2補正値によって補正し、補正後の電流値を設定する。電流補正部369は、その電流値の指示を電流源38に出力し、DBRヒータ421およびRINGヒータ422のフィードフォワード制御を行うことができる(第2制御ステップ)。電流値の設定は、記憶部37に記憶されている電力値と電流値との対応関係を示すテーブルデータや関係式などを用いて行われる。テーブルデータや関係式はたとえばレーザ装置1のキャリブレーションの際に取得される。 The current correction unit 369 corrects the current value of the power set by the DBR/RING power setting unit 368 based on the target temperature set by the target temperature setting unit 366 using a second correction value, and calculates the corrected current value. Set. The current correction unit 369 can output an instruction of the current value to the current source 38 and perform feedforward control of the DBR heater 421 and the RING heater 422 (second control step). Setting of the current value is performed using table data, a relational expression, or the like that indicates the correspondence between the power value and the current value stored in the storage unit 37. The table data and relational expressions are acquired, for example, when the laser device 1 is calibrated.

〔制御方法〕
つぎに、レーザ装置1において実行される制御方法について説明する。光源部4および周波数フィルタ63aを含む平面光波回路6は、いずれも温度制御器9に載置され、温度制御を受ける。しかしながら、温度制御器9による温度制御は、主に温度センサ8が光源部4の周囲温度を検出し、光源部4が一定の温度となるように行われる。その結果、環境温度が変化すると周波数フィルタ63aの温度が変化してしまい、たとえば周波数フィルタの透過特性が周波数軸上で全体的にシフトしてしまう。この場合、レーザ光の周波数を精度良く目標周波数に制御することが難しい。
[Control method]
Next, a control method executed in the laser device 1 will be explained. The light source section 4 and the planar light wave circuit 6 including the frequency filter 63a are both mounted on a temperature controller 9 and subjected to temperature control. However, the temperature control by the temperature controller 9 is mainly performed so that the temperature sensor 8 detects the ambient temperature of the light source section 4 and the light source section 4 is kept at a constant temperature. As a result, when the environmental temperature changes, the temperature of the frequency filter 63a changes, and for example, the transmission characteristics of the frequency filter shift entirely on the frequency axis. In this case, it is difficult to accurately control the frequency of the laser beam to the target frequency.

図6は、弁別カーブの周波数シフトの説明図である。たとえば、所定の目標温度かつ所定の環境温度における周波数フィルタ63aによる弁別カーブを曲線C1で示し、所定の目標温度であるが環境温度が異なる場合の周波数フィルタ63aによる弁別カーブを曲線C2で示している。点MPは曲線C1の極大点である。
環境温度が変化すると、目標温度が同じであっても周波数フィルタ63aの温度が変化してしまい、弁別カーブは、周波数軸上で全体がシフト(曲線C1から曲線C2にシフト)する。すなわち、周波数フィルタ63aの温度がずれて弁別カーブが曲線C2になっているにも拘らず、曲線C1における目標周波数TFに対応するPD比を目標PD比PDTとして周波数ロック制御を実行したとしても、レーザ光L1の周波数は、目標周波数TFからずれた周波数TF´に制御されてしまう。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the frequency shift of the discrimination curve. For example, the discrimination curve by the frequency filter 63a at a predetermined target temperature and a predetermined environmental temperature is shown by curve C1, and the discrimination curve by the frequency filter 63a when the predetermined target temperature is different from the environmental temperature is shown by curve C2. . Point MP is the maximum point of curve C1.
When the environmental temperature changes, the temperature of the frequency filter 63a changes even if the target temperature remains the same, and the entire discrimination curve shifts on the frequency axis (shifts from curve C1 to curve C2). That is, even though the temperature of the frequency filter 63a is shifted and the discrimination curve becomes curve C2, even if frequency lock control is executed with the PD ratio corresponding to the target frequency TF in curve C1 as the target PD ratio PDT, The frequency of the laser beam L1 is controlled to a frequency TF' that deviates from the target frequency TF.

そこで、レーザ装置1において実行される制御方法においては、温度センサ31が検出した周波数フィルタ63aの環境温度に基づいて、第1設定値としての光源部4の周囲温度の目標温度を補正する第1補正値を設定する(補正値設定ステップ)。周波数フィルタ63aは、温度制御器9の制御に応じて温度が変化する状態で配置されている。その結果、目標温度を補正することによって温度制御器9が周波数フィルタ63aに熱的に与える影響が変化するので周波数フィルタ63aの温度も変化する。この温度の変化を、周波数フィルタ63aの透過特性の環境温度による変化を相殺するように設定することによって、弁別カーブの環境温度によるシフトを減らすことができる。ここで、相殺とは、弁別カーブの環境温度によるシフトを完全に相殺する場合に限られず、目標温度を補正しない場合よりもシフトが少なくなるように相殺する、いわゆる減殺も含まれる。 Therefore, in the control method executed in the laser device 1, the first set value of the target temperature of the ambient temperature of the light source section 4 is corrected based on the environmental temperature of the frequency filter 63a detected by the temperature sensor 31. Set a correction value (correction value setting step). The frequency filter 63a is arranged so that its temperature changes according to the control of the temperature controller 9. As a result, by correcting the target temperature, the thermal influence of the temperature controller 9 on the frequency filter 63a changes, so the temperature of the frequency filter 63a also changes. By setting this temperature change so as to offset the change in the transmission characteristic of the frequency filter 63a due to the environmental temperature, it is possible to reduce the shift of the discrimination curve due to the environmental temperature. Here, the term "cancellation" is not limited to completely canceling out the shift of the discrimination curve due to the environmental temperature, but also includes so-called attenuation, in which the shift is made smaller than when the target temperature is not corrected.

環境温度と第1補正値との関係の一例を表1に示す。これらの関係はたとえばレーザ装置1のキャリブレーションの際に取得される。表1では第1補正値をLDオフセット温度と表している。表1で示す例では、環境温度が-5℃から80℃まで変動することを想定している。たとえば光源部4に対する目標温度は35℃より高く80℃より低い所定の値である。環境温度が35℃の場合に、LDオフセット温度は0℃である。環境温度が-5℃の場合に、LDオフセット温度はΔT1[℃]である。環境温度が80℃の場合に、LDオフセット温度はΔT2[℃]である。ΔT1、ΔT2は、いずれも目標温度に加算されることで補正に利用される。ΔT1はたとえば正値であり、ΔT2はたとえば負値である。このような関係は、環境温度と第1補正値との第1の関係情報として記憶部37に記憶されている。第1の関係情報は、環境温度と第1補正値とが対応付けられたテーブルデータまたは関係式を含む。なお、環境温度が-5℃、35℃、80℃以外の値の場合のLDオフセット温度については、テーブルデータまたは関係式として記憶部37に記憶されていてもよいし、環境温度が-5℃、35℃、80℃の値の場合のLDオフセット温度から補完により演算されてもよい。
LDオフセット温度が0℃の場合の環境温度を、以下では基準温度と記載する場合がある。表1の場合は基準温度は35℃である。
Table 1 shows an example of the relationship between the environmental temperature and the first correction value. These relationships are obtained, for example, during calibration of the laser device 1. In Table 1, the first correction value is expressed as the LD offset temperature. In the example shown in Table 1, it is assumed that the environmental temperature varies from -5°C to 80°C. For example, the target temperature for the light source section 4 is a predetermined value higher than 35°C and lower than 80°C. When the environmental temperature is 35°C, the LD offset temperature is 0°C. When the environmental temperature is -5°C, the LD offset temperature is ΔT1 [°C]. When the environmental temperature is 80°C, the LD offset temperature is ΔT2 [°C]. Both ΔT1 and ΔT2 are used for correction by being added to the target temperature. ΔT1 is, for example, a positive value, and ΔT2 is, for example, a negative value. Such a relationship is stored in the storage unit 37 as first relationship information between the environmental temperature and the first correction value. The first relationship information includes table data or a relational expression in which the environmental temperature and the first correction value are associated with each other. Note that the LD offset temperature when the environmental temperature is a value other than -5°C, 35°C, or 80°C may be stored in the storage unit 37 as table data or a relational expression, or when the environmental temperature is -5°C. , 35°C, and 80°C by interpolation.
The environmental temperature when the LD offset temperature is 0° C. may be hereinafter referred to as the reference temperature. In the case of Table 1, the reference temperature is 35°C.

Figure 0007433958000001
Figure 0007433958000001

さらに、本制御方法においては、第1補正値(LDオフセット温度)により補正した目標温度(第1設定値の一例)に応じて、マイクロヒータにレーザ光L1の周波数の制御のための電力を供給する際の電流値(DBRヒータ421、RINGヒータ422に供給する第2制御量の一例)を補正する第2補正値を設定する。尚、Phaseヒータ423をフィードバック制御する前に用いる電流値に対し、Phaseヒータ423の第2補正値を設定するようにしてもよい。 Furthermore, in this control method, power is supplied to the microheater for controlling the frequency of the laser beam L1 according to the target temperature (an example of the first set value) corrected by the first correction value (LD offset temperature). A second correction value is set for correcting the current value (an example of the second control amount supplied to the DBR heater 421 and the RING heater 422) when Note that the second correction value of the Phase heater 423 may be set to the current value used before the Phase heater 423 is feedback-controlled.

光源部4に対する目標温度が補正されると、回折格子層431bおよびリング状導波路444の温度も補正前と異なる値となるので、目標周波数を最適に実現するためにDBRヒータ421、RINGヒータ422に供給する電力値も異なってくる。たとえば、光源部4に対する目標温度が高温に補正された場合に、DBRヒータ421、RINGヒータ422に供給する電力値を変更しなければ、回折格子層431bおよびリング状導波路444は適温よりも高温となってしまうので、それぞれの櫛状ピークの周波数が目標周波数からずれてしまう。この場合、Phaseヒータ423への供給電力を制御して共振器モードの一つを目標周波数に合わせることが難しくなったり、仮に合わせられたとしてもレーザ光L1の強度が低下したりするなど、光源部4の光学特性が劣化するおそれがある。 When the target temperature for the light source section 4 is corrected, the temperatures of the diffraction grating layer 431b and the ring-shaped waveguide 444 will also be different from before the correction, so in order to optimally realize the target frequency, the DBR heater 421 and the RING heater 422 are The value of the power supplied to each will also differ. For example, when the target temperature for the light source section 4 is corrected to a high temperature, unless the power values supplied to the DBR heater 421 and the RING heater 422 are changed, the diffraction grating layer 431b and the ring-shaped waveguide 444 will be at a higher temperature than the appropriate temperature. As a result, the frequency of each comb-like peak deviates from the target frequency. In this case, it may become difficult to control the power supplied to the Phase heater 423 to match one of the resonator modes to the target frequency, or even if it is matched, the intensity of the laser beam L1 may decrease, etc. There is a possibility that the optical characteristics of the portion 4 may deteriorate.

そこで、本制御方法では、補正した目標温度に応じてDBRヒータ421、RINGヒータ422に供給する電力に関する電流値を補正することによって、櫛状ピークの周波数の目標周波数からのずれを低減し、光源部4の光学特性が劣化を抑制する。 Therefore, in this control method, by correcting the current value related to the power supplied to the DBR heater 421 and the RING heater 422 according to the corrected target temperature, the deviation of the frequency of the comb-shaped peak from the target frequency is reduced, and the light source The optical properties of portion 4 suppress deterioration.

目標温度と第2補正値との関係は、たとえば表1と同様に表すことができる。たとえば環境温度が基準温度であり光源部4に対する目標温度が補正されない場合は、第2補正値は0mAである。目標温度が補正により高くなる場合は、第2補正値はたとえば負値である。目標温度が補正により低くなる場合は、第2補正値はたとえば正値である。 The relationship between the target temperature and the second correction value can be expressed similarly to Table 1, for example. For example, if the environmental temperature is the reference temperature and the target temperature for the light source section 4 is not corrected, the second correction value is 0 mA. If the target temperature becomes higher due to correction, the second correction value is, for example, a negative value. If the target temperature is lowered by correction, the second correction value is, for example, a positive value.

また、環境温度に関する係数をk1[W/℃]、基準温度をTref[℃]、取得した環境温度をT[℃]とし、光源部4の温度に関する係数をk2[W/℃]、LDオフセット温度をΔT[℃]とすると、DBRヒータ421、RINGヒータ422に供給する電力の補正量ΔW[W]は下記式で表される。
ΔW=k1×(T-Tref)+k2×ΔT
なお、DBRヒータ421、RINGヒータ422のそれぞれで、k1、k2は別個に規定されるので、ΔWもDBRヒータ421、RINGヒータ422のそれぞれで別個に定まる。
In addition, the coefficient related to the environmental temperature is k1 [W/℃], the reference temperature is Tref [℃], the acquired environmental temperature is T [℃], the coefficient related to the temperature of the light source section 4 is k2 [W/℃], and the LD offset. When the temperature is ΔT [° C.], the correction amount ΔW [W] of the electric power supplied to the DBR heater 421 and the RING heater 422 is expressed by the following formula.
ΔW=k1×(T-Tref)+k2×ΔT
Note that since k1 and k2 are separately defined for each of the DBR heater 421 and RING heater 422, ΔW is also separately defined for each of the DBR heater 421 and RING heater 422.

上記のようなテーブルデータまたは関係式は、第1設定値と第2補正値との第2の関係情報として、記憶部37に記憶されている。第2の関係情報は、第1設定値と第2補正値とが対応付けられたテーブルデータまたは関係式を含む。なお、テーブルデータにおいて第2補正値が記憶されていない目標温度に対する第2補正値は、補完により演算されてもよい。 The table data or relational expression as described above is stored in the storage unit 37 as second relational information between the first set value and the second correction value. The second relationship information includes table data or a relational expression in which the first setting value and the second correction value are associated with each other. Note that the second correction value for the target temperature for which the second correction value is not stored in the table data may be calculated by interpolation.

〔フローチャート〕
図7は、上述した制御部3による制御方法の一例を示すフローチャートである。なお、この制御フローは、PID制御部367が、光源部4が一定の温度となるように温度制御器9を制御するフィードバック制御が実行される期間に、所定の制御周期で実行される。
〔flowchart〕
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a control method by the control section 3 described above. Note that this control flow is executed at a predetermined control cycle during a period in which the PID control unit 367 executes feedback control to control the temperature controller 9 so that the light source unit 4 has a constant temperature.

はじめに、ステップS101において、温度取得部365は、環境温度を取得する。 First, in step S101, the temperature acquisition unit 365 acquires the environmental temperature.

つづいて、ステップS102において、目標温度設定部366は、目標温度を取得する。 Subsequently, in step S102, the target temperature setting unit 366 acquires a target temperature.

つづいて、ステップS103において、目標温度設定部366は、目標温度を補正する。 Subsequently, in step S103, the target temperature setting unit 366 corrects the target temperature.

つづいて、ステップS104において、電流補正部369は、目標温度設定部366が補正により設定した目標温度をもとに、DBR/RING電力設定部368が設定した電力の電流値を補正する。 Subsequently, in step S104, the current correction unit 369 corrects the current value of the power set by the DBR/RING power setting unit 368 based on the target temperature set by correction by the target temperature setting unit 366.

つづいて、ステップS105において、差分取得部364は、目標PD比とモニタPD比との差(目標PD比-モニタPD比)を取得する。 Subsequently, in step S105, the difference acquisition unit 364 acquires the difference between the target PD ratio and the monitor PD ratio (target PD ratio−monitor PD ratio).

つづいて、ステップS106において、PID制御部367は、ステップS105で取得した目標PD比とモニタPD比との差に基づいて、Phaseヒータ電力を調整する。 Subsequently, in step S106, the PID control unit 367 adjusts the Phase heater power based on the difference between the target PD ratio and the monitor PD ratio obtained in step S105.

〔PD比のシフトの補正〕
ところで、図6に示すような弁別カーブは、環境温度によって、周波数軸方向にシフトする場合だけはなく、PD比軸方向にシフトする場合がある。このようなシフトは縦ずれとも呼ばれるが、目標周波数におけるPD比がずれてしまうため、周波数ロックの精度が低下する原因となる。
[Correction of PD ratio shift]
By the way, the discrimination curve as shown in FIG. 6 may shift not only in the frequency axis direction but also in the PD ratio axis direction depending on the environmental temperature. Such a shift is also called a vertical shift, and since the PD ratio at the target frequency shifts, it causes a decrease in frequency lock accuracy.

そこで、制御部3のPD比算出部361または目標PD比設定部363は、環境温度に応じて、第3補正値を設定し、第3補正値によってモニタPD比または目標PD比を補正してもよい。この場合、記憶部37は、環境温度と第3補正値との関係を示す第3の関係情報を記憶している。第3の関係情報は、環境温度と第3補正値とが対応付けられたテーブルデータまたは関係式を含む。PD比算出部361または目標PD比設定部363は記憶部37を参照して第3補正値を設定する。第3補正値は環境温度に応じた縦ずれを相殺するように設定されている。これにより、周波数ロックの精度の低下を抑制できる。たとえば、第3補正値は、周波数フィルタ63aの透過特性の極点を基準として設定されていてもよい。周波数フィルタ63aの透過特性の極点は、たとえば図6に示す曲線C1における極大点である極点MPに相当する。具体例としては、縦ずれした弁別カーブの極点と、基準温度における弁別カーブの極点とが一致するように第3補正値を設定してもよい。なお、極点は極大点に限らず極小点でもよい。 Therefore, the PD ratio calculation unit 361 or target PD ratio setting unit 363 of the control unit 3 sets a third correction value according to the environmental temperature, and corrects the monitor PD ratio or target PD ratio using the third correction value. Good too. In this case, the storage unit 37 stores third relationship information indicating the relationship between the environmental temperature and the third correction value. The third relational information includes table data or a relational expression in which the environmental temperature and the third correction value are associated with each other. The PD ratio calculation section 361 or the target PD ratio setting section 363 refers to the storage section 37 and sets the third correction value. The third correction value is set to offset the vertical shift depending on the environmental temperature. Thereby, it is possible to suppress a decrease in frequency lock accuracy. For example, the third correction value may be set based on the extreme point of the transmission characteristic of the frequency filter 63a. The extreme point of the transmission characteristic of the frequency filter 63a corresponds to the extreme point MP, which is the maximum point on the curve C1 shown in FIG. 6, for example. As a specific example, the third correction value may be set so that the extreme point of the vertically shifted discrimination curve matches the extreme point of the discrimination curve at the reference temperature. Note that the extreme point is not limited to the maximum point but may be the minimum point.

また、周波数シフトを相殺するための第1補正値の設定と縦ずれを相殺するための第3補正値の設定を両方行う場合は、第3補正値を設定した後に第1補正値を設定する方が、周波数ロックの精度の低下をより効果的に抑制できる。第3補正値を設定した後に第1補正値を設定する場合、たとえば図7のフローチャートの場合は、ステップS102とステップS103との間に、PD比算出部361または目標PD比設定部363が、環境温度に応じて第3補正値を設定し、モニタPD比または目標PD比を補正するステップが追加される。 Also, when setting both the first correction value to cancel the frequency shift and the third correction value to cancel the vertical shift, set the first correction value after setting the third correction value. This allows more effective suppression of deterioration in frequency lock accuracy. When setting the first correction value after setting the third correction value, for example in the case of the flowchart of FIG. 7, between step S102 and step S103, the PD ratio calculation unit 361 or the target PD ratio setting unit 363 A step of setting a third correction value according to the environmental temperature and correcting the monitor PD ratio or the target PD ratio is added.

〔残存する周波数ずれ量とキャプチャレンジとの関係〕
制御部3で実行される制御方法において、周波数シフトを完全に相殺しない場合、第1補正値を設定した後の目標温度の元での周波数フィルタ63aの透過特性と、第1補正値を設定しない、すなわち環境温度の基準温度における周波数フィルタの透過特性との周波数方向での周波数ずれが残存する。
[Relationship between remaining frequency shift amount and capture range]
In the control method executed by the control unit 3, if the frequency shift is not completely offset, the transmission characteristics of the frequency filter 63a under the target temperature after setting the first correction value and the first correction value are not set. That is, a frequency deviation in the frequency direction from the transmission characteristic of the frequency filter at the reference temperature of the environmental temperature remains.

ここで、キャプチャレンジについて図8を参照して説明する。キャプチャレンジCR(-),CR(+)とは、レーザ光L1の周波数を目標周波数fR1に制御する場合、目標周波数fR1と同じPD比であるPD1を示すロックポイントRP(目標周波数fR1を示す弁別カーブの曲線C3上の点)に隣接する曲線C3上の2点間の周波数範囲(周波数f1~目標周波数fR1の周波数範囲および目標周波数fR1~周波数f2の周波数範囲)を意味する。ロックポイントRPが極大点MP1に近づくとキャプチャレンジCR(-)は狭くなり、キャプチャレンジCR(+)は広くなる。ロックポイントRPが極小点MP2に近づくとキャプチャレンジCR(-)は広くなり、キャプチャレンジCR(+)は狭くなる。本明細書ではキャプチャレンジCR(-),CR(+)のうち狭い方をキャプチャレンジとする。 Here, the capture range will be explained with reference to FIG. 8. Capture range CR(-), CR(+) means that when controlling the frequency of laser beam L1 to target frequency fR1, lock point RP indicating PD1 which is the same PD ratio as target frequency fR1 (discrimination point indicating target frequency fR1) The frequency range between two points on the curve C3 adjacent to the point on the curve C3 (the frequency range from the frequency f1 to the target frequency fR1 and the frequency range from the target frequency fR1 to the frequency f2). When the lock point RP approaches the maximum point MP1, the capture range CR(-) becomes narrower and the capture range CR(+) becomes wider. When the lock point RP approaches the minimum point MP2, the capture range CR(-) becomes wider and the capture range CR(+) becomes narrower. In this specification, the narrower of capture ranges CR(−) and CR(+) is defined as the capture range.

制御部3で実行される制御方法においては、第1補正値は、この周波数ずれ量が、周波数フィルタ63aの透過特性の極点に最も近いロックポイントにおけるキャプチャレンジ以下となるように設定することが好ましく、さらにはキャプチャレンジの1/2以下となるように設定することがより好ましい。仮に周波数ずれ量がキャプチャレンジを超えている場合に周波数ロックを行うと、PD比は同じであるが周波数が異なるロックポイントに誤ロックされる。これに対して、周波数ずれ量がキャプチャレンジ以下、さらにはキャプチャレンジの1/2以下であればこのような誤ロックは抑制される。なお、キャプチャレンジの広さはロックポイントによって異なるが、極点に最も近いロックポイントに対するキャプチャレンジが最も狭いので、極点に最も近いロックポイントに対するキャプチャレンジを基準とすることで、全てのロックポイントに対する誤ロックを抑制できる。尚、互いに異なる周波数でピークをとる複数の弁別カーブのいずれかを選択して周波数ロック制御を行う場合には、周波数ずれ量が、周波数ロック制御を行う弁別カーブが切り替わる周波数において、各々の弁別カーブにおけるロックポイントのキャプチャレンジのうち最も狭いもの以下となる様に第1補正値を設定することが好ましい。 In the control method executed by the control unit 3, the first correction value is preferably set so that the frequency shift amount is equal to or less than the capture range at the lock point closest to the extremity of the transmission characteristic of the frequency filter 63a. It is more preferable to set it to 1/2 or less of the capture range. If frequency lock is performed when the amount of frequency shift exceeds the capture range, the PD ratio will be erroneously locked to a lock point with the same frequency but a different frequency. On the other hand, if the frequency shift amount is less than or equal to the capture range, or even less than 1/2 of the capture range, such erroneous locking can be suppressed. Note that the width of the capture range varies depending on the lock point, but since the capture range for the lock point closest to the pole is the narrowest, by using the capture range for the lock point closest to the pole as a reference, it is possible to eliminate errors for all lock points. Locks can be suppressed. In addition, when frequency lock control is performed by selecting one of a plurality of discrimination curves that have peaks at different frequencies, the amount of frequency shift will vary depending on each discrimination curve at the frequency at which the discrimination curve that performs frequency lock control switches. It is preferable to set the first correction value so that it is less than or equal to the narrowest lock point capture range in .

なお、上記実施形態では、周波数フィルタ63aが温度制御器9に載置されているが、周波数フィルタ63aが、温度制御器9の制御に応じて温度が変化する状態で配置されていれば、周波数シフトを相殺する効果を得ることができる。たとえば、周波数フィルタ63aが温度制御器9とは接触せずに別個の温度制御器に載置されていてもよいし、周波数フィルタ63aが温度制御器9を含め温度制御器に接触していなくてもよい。 In the above embodiment, the frequency filter 63a is placed on the temperature controller 9, but if the frequency filter 63a is placed in a state where the temperature changes according to the control of the temperature controller 9, the frequency It is possible to obtain the effect of offsetting the shift. For example, the frequency filter 63a may be placed on a separate temperature controller without contacting the temperature controller 9, or the frequency filter 63a may not be in contact with any temperature controller including the temperature controller 9. Good too.

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments. The present invention also includes configurations in which the above-mentioned components are appropriately combined. Moreover, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Accordingly, the broader aspects of the invention are not limited to the embodiments described above, but are capable of various modifications.

1 レーザ装置
2 レーザ部
3 制御部
4 光源部
5 半導体光増幅器
6 平面光波回路
7 光検出部
8、31 温度センサ
9 温度制御器
10 モニタ部
32、33、34、35 ADC
36 演算部
37 記憶部
38 電流源
41 レーザ本体部
42 変更部
43 第1の導波路部
44 第2の導波路部
44a 光導波層
45 n側電極
61 光分岐部
62、63 光導波路
63a 周波数フィルタ
91 設置面
361 PD比算出部
362 目標周波数設定部
363 目標PD比設定部
364 差分取得部
365 温度取得部
366 目標温度設定部
367 PID制御部
368 DBR/RING電力設定部
369 電流補正部
421 DBRヒータ
422 RINGヒータ
423 Phaseヒータ
431 導波路部
431a 利得部
431b 回折格子層
432 半導体積層部
433 p側電極
441a 導波路
442、443 アーム部
444 リング状導波路
445 位相調整部
Ar1 第1の領域
Ar2 第2の領域
B1 基部
C 光共振器
C1、C2、C3 曲線
CR(+)、CR(-) キャプチャレンジ
MP 極点
MP1 極大点
MP2 極小点
L1、L2、L3、L4、L5 レーザ光
M1 反射ミラー
RF1 リング共振器フィルタ
1 Laser device 2 Laser section 3 Control section 4 Light source section 5 Semiconductor optical amplifier 6 Planar light wave circuit 7 Photodetector section 8, 31 Temperature sensor 9 Temperature controller 10 Monitor section 32, 33, 34, 35 ADC
36 Arithmetic section 37 Storage section 38 Current source 41 Laser body section 42 Changing section 43 First waveguide section 44 Second waveguide section 44a Optical waveguide layer 45 N-side electrode 61 Optical branching sections 62, 63 Optical waveguide 63a Frequency filter 91 Installation surface 361 PD ratio calculation section 362 Target frequency setting section 363 Target PD ratio setting section 364 Difference acquisition section 365 Temperature acquisition section 366 Target temperature setting section 367 PID control section 368 DBR/RING power setting section 369 Current correction section 421 DBR heater 422 RING heater 423 Phase heater 431 Waveguide section 431a Gain section 431b Diffraction grating layer 432 Semiconductor stack section 433 P-side electrode 441a Waveguides 442, 443 Arm section 444 Ring-shaped waveguide 445 Phase adjustment section Ar1 First region Ar2 Second Region B1 Base C Optical resonator C1, C2, C3 Curve CR (+), CR (-) Capture range MP Pole point MP1 Maximum point MP2 Minimum point L1, L2, L3, L4, L5 Laser beam M1 Reflection mirror RF1 Ring resonance filter

Claims (13)

出力するレーザ光の周波数を可変とする光源部と、入力する光の周波数に対して透過率が周期的に変化する透過特性を有する周波数フィルタを含み、前記レーザ光の周波数に相当する周波数相当量に対応するモニタ値を取得するモニタ部と、前記光源部の周囲温度を検出する第1温度センサと、前記光源部に熱的に接続している温度制御器とを備えるレーザ部と、
前記周波数フィルタの環境温度を検出する第2温度センサと、
前記光源部の周囲温度の目標温度である第1設定値に応じて第1制御量を前記温度制御器に供給することによって前記光源部の温度を制御するとともに、第2設定値に応じて第2制御量を前記光源部に供給することによって前記レーザ光の周波数を制御する制御部と、
記憶部と、
を備え、
前記周波数フィルタは、前記環境温度によって、前記透過特性が周波数軸方向にシフトし、
前記モニタ部は、前記温度制御器の制御に応じて温度が変化する状態で配置されており、
前記制御部は、前記第2温度センサが検出した前記周波数フィルタの環境温度に基づいて、前記周波数フィルタの透過特性の環境温度による変化を相殺するように前記第1設定値を補正する第1補正値を設定し、
前記第1補正値は、前記第1設定値を補正しない場合よりも、前記周波数フィルタの透過特性の環境温度による周波数軸方向でのシフトが少なくなるように設定され、
前記記憶部は、前記環境温度と前記第1補正値との関係を示す第1の関係情報を記憶している
レーザ装置。
A frequency equivalent amount corresponding to the frequency of the laser beam, including a light source section that makes the frequency of the output laser beam variable, and a frequency filter having a transmission characteristic whose transmittance changes periodically with respect to the frequency of the input light. a laser unit that includes a monitor unit that acquires a monitor value corresponding to a monitor value, a first temperature sensor that detects an ambient temperature of the light source unit, and a temperature controller that is thermally connected to the light source unit;
a second temperature sensor that detects the environmental temperature of the frequency filter;
The temperature of the light source section is controlled by supplying a first control amount to the temperature controller according to a first set value that is a target temperature of the ambient temperature of the light source section, and the temperature of the light source section is controlled according to a second set value. a control unit that controls the frequency of the laser beam by supplying a control amount to the light source unit;
storage section,
Equipped with
In the frequency filter, the transmission characteristic is shifted in the frequency axis direction depending on the environmental temperature,
The monitor unit is arranged in a state where the temperature changes according to control of the temperature controller,
The control unit is configured to perform a first correction to correct the first setting value based on the environmental temperature of the frequency filter detected by the second temperature sensor so as to offset a change in the transmission characteristic of the frequency filter due to the environmental temperature. set the value,
The first correction value is set so that the shift in the frequency axis direction of the transmission characteristic of the frequency filter due to the environmental temperature is smaller than when the first set value is not corrected,
The storage unit stores first relationship information indicating a relationship between the environmental temperature and the first correction value. The laser device.
前記温度制御器は、前記モニタ部に接触している
請求項1に記載のレーザ装置。
The laser device according to claim 1, wherein the temperature controller is in contact with the monitor section.
前記温度制御器は、前記光源部と前記周波数フィルタとが設置される設置面を有する
請求項2に記載のレーザ装置。
The laser device according to claim 2, wherein the temperature controller has an installation surface on which the light source section and the frequency filter are installed.
前記レーザ部が格納される筐体をさらに備え、
前記第2温度センサは、前記筐体外に配置される
請求項1または2に記載のレーザ装置。
further comprising a casing in which the laser unit is housed,
The laser device according to claim 1 or 2, wherein the second temperature sensor is arranged outside the housing.
前記モニタ部は、前記レーザ光が前記周波数フィルタを透過した後のレーザ光の強度に対応する第2強度を検出する第2検出部を備え、
前記第2設定値または前記モニタ値は、前記第2強度に相当する値を含む、
請求項1~4のいずれか一つに記載のレーザ装置。
The monitor section includes a second detection section that detects a second intensity corresponding to the intensity of the laser light after the laser light passes through the frequency filter,
The second setting value or the monitor value includes a value corresponding to the second intensity.
A laser device according to any one of claims 1 to 4.
前記モニタ部は、前記レーザ光の強度に対応するレーザ光の第1強度を検出する第1検出部を有し、
前記第2設定値または前記モニタ値は、前記第1強度に対する前記第2強度の比に相当する値である
請求項5に記載のレーザ装置。
The monitor unit includes a first detection unit that detects a first intensity of the laser beam corresponding to the intensity of the laser beam,
The laser device according to claim 5, wherein the second set value or the monitor value is a value corresponding to a ratio of the second intensity to the first intensity.
記制御部は、前記第1補正値により補正した前記第1設定値に応じて第2制御量を補正する第2補正値を設定し、
前記記憶部は、前記第1設定値と前記第2補正値との関係を示す第2の関係情報を記憶している
請求項5に記載のレーザ装置。
The control unit sets a second correction value that corrects a second control amount according to the first setting value corrected by the first correction value,
The laser device according to claim 5, wherein the storage unit stores second relationship information indicating a relationship between the first set value and the second correction value.
前記制御部は、前記第1補正値を設定した後の前記第1設定値の元での前記周波数フィルタの透過特性と、前記環境温度の基準温度における前記周波数フィルタの透過特性との周波数方向での周波数ずれ量が、前記周波数フィルタの透過特性の極点に最も近いロックポイントにおけるキャプチャレンジ以下となるように、前記第1補正値を設定する
請求項7に記載のレーザ装置。
The control unit is configured to determine, in a frequency direction, a transmission characteristic of the frequency filter under the first set value after setting the first correction value and a transmission characteristic of the frequency filter at a reference temperature of the environmental temperature. The laser device according to claim 7, wherein the first correction value is set so that the amount of frequency shift is equal to or less than a capture range at a lock point closest to a pole of transmission characteristics of the frequency filter.
前記制御部は、前記周波数ずれ量が前記キャプチャレンジの1/2以下となるように、前記第1補正値を設定する
請求項8に記載のレーザ装置。
The laser device according to claim 8, wherein the control unit sets the first correction value so that the frequency shift amount is 1/2 or less of the capture range.
前記制御部は、前記環境温度に応じて前記モニタ値または前記第2設定値を補正する第3補正値を設定し、
前記記憶部は、前記環境温度と前記第3補正値との関係を示す第3の関係情報を記憶している
請求項1~9のいずれか一つに記載のレーザ装置。
The control unit sets a third correction value that corrects the monitor value or the second set value according to the environmental temperature,
The laser device according to any one of claims 1 to 9, wherein the storage unit stores third relationship information indicating a relationship between the environmental temperature and the third correction value.
前記第3補正値は、前記周波数フィルタの透過特性の極点を基準として設定されている
請求項10に記載のレーザ装置。
The laser device according to claim 10, wherein the third correction value is set with reference to the extreme point of the transmission characteristic of the frequency filter.
前記制御部は、前記第3補正値を設定した後に前記第1補正値を設定する
請求項10または11に記載のレーザ装置。
The laser device according to claim 10 or 11, wherein the control unit sets the first correction value after setting the third correction value.
出力するレーザ光の周波数を可変とする光源部と、入力する光の周波数に対して透過率が周期的に変化する透過特性を有する周波数フィルタを含み前記レーザ光の周波数に相当する周波数相当量に対応するモニタ値を取得するためのモニタ部と、前記光源部の周囲温度を検出する第1温度センサと、前記光源部に熱的に接続している温度制御器と備えるレーザ装置の制御方法であって、
前記光源部の周囲温度の目標温度である第1設定値に応じて第1制御量を前記温度制御器に供給することによって前記光源部の温度を制御する第1制御ステップと、
第2設定値に応じて第2制御量を前記光源部に供給することによって前記レーザ光の周波数を制御する第2制御ステップと、
を含み、
前記周波数フィルタは、環境温度によって、前記透過特性が周波数軸方向にシフトし、
前記モニタ部は、前記温度制御器の制御に応じて温度が変化する状態で配置されており、
前記第1制御ステップは、前記周波数フィルタの環境温度に基づいて、前記周波数フィルタの透過特性の環境温度による変化を相殺するように前記第1設定値を補正する第1補正値を設定する補正値設定ステップを含み、
前記第1補正値は、前記第1設定値を補正しない場合よりも、前記周波数フィルタの透過特性の環境温度による周波数軸方向でのシフトが少なくなるように設定される
レーザ装置の制御方法。
A light source section that makes the frequency of the output laser beam variable, and a frequency filter that has a transmission characteristic whose transmittance changes periodically with respect to the frequency of the input light, and a frequency equivalent to the frequency of the laser beam. A method for controlling a laser device, comprising: a monitor section for acquiring a corresponding monitor value; a first temperature sensor for detecting ambient temperature of the light source section; and a temperature controller thermally connected to the light source section. There it is,
a first control step of controlling the temperature of the light source unit by supplying a first control amount to the temperature controller in accordance with a first set value that is a target temperature of the ambient temperature of the light source unit;
a second control step of controlling the frequency of the laser beam by supplying a second control amount to the light source section according to a second set value;
including;
In the frequency filter, the transmission characteristic shifts in the frequency axis direction depending on the environmental temperature,
The monitor unit is arranged in a state where the temperature changes according to control of the temperature controller,
The first control step is a correction value that sets a first correction value that corrects the first setting value based on the environmental temperature of the frequency filter so as to offset a change in the transmission characteristic of the frequency filter due to the environmental temperature. Contains configuration steps,
The first correction value is set so that the shift of the transmission characteristic of the frequency filter in the frequency axis direction due to environmental temperature is smaller than when the first set value is not corrected.
Control method for laser equipment.
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