JP7736082B2 - 光モジュール、光システム及び光出力方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、簡素な構成で光の位相を調整可能な光モジュール等に関する。

光トランシーバにおいては、所定の波長の光を出力するために、SOA(Semiconductor Optical Amplifier)などの光増幅器から出力されたASE(amplified spontaneous emission)
を、リング共振器等の波長フィルタを透過させる場合がある。例えば特許文献１に記載された関連する波長可変光源においては、光導波路デバイスが集積されたシリコン基板に半導体光増幅器がハイブリッド実装されている。光導波路デバイスには、２つのリング共振器を用いた導波路型波長フィルタ、位相調整器、および部分反射ミラーが含まれる。そして、半導体光増幅器、導波路型波長フィルタ、および部分反射ミラーを通るパスで、レーザ共振器が形成される構成としている。

この際、一般的には、波長フィルタを透過した光の位相を調整するために、ディザ信号と呼ばれる低周波の電気信号を用いて、光を変調することが知られている。常時低周波の信号で発振周波数が動くため、光ファイバ通信での誘導ブリリアン散乱による信号劣化も抑制できる。
他にも関連する技術が特許文献２，３、４に開示されている。

特開２０１９－０４００９９号公報 特開２００６－２４５３４６号公報 特開２０１６－１０２９２６号公報 特表２０１９－５０３０８０号公報

しかし、上記のようなディザ信号を用いる一般的な構成においては、変調のための制御回路が必要なり、構成が複雑になる等の問題があった。

本発明の目的は、簡素な構成で光の位相を調整可能な光モジュール等を提供することである。

本発明は、光モジュールであって、
光を出力する光出力手段と、
前記光の位相を調整する位相制御手段と、
前記光の強度を検出する検出手段と、を備え、
前記位相制御手段は、前記強度に基づいて前記光の位相を調整する。

また、本発明は、光システムであって、
光を出力する光出力手段と、
前記光の位相を調整する位相制御手段と、
前記光の強度を検出する検出手段と、を備え、
前記位相制御手段は、前記強度に基づいて前記光の位相を調整する。

また、本発明は、光出力方法であって、
光を出力し、
前記光の強度を検出し、
前記強度に基づいて前記光の位相を調整する。

本発明によれば、簡素な構成で光の位相を調整可能である。

本発明の第１の実施形態における光モジュールの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における光モジュールの詳細を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態における光モジュールの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における光モジュールの構成の変形例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における光モジュールの動作の変形例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における光モジュールの構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における光モジュールの詳細を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態における光モジュールの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における光モジュールの動作の変形例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における光モジュールの動作の変形例を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態における光モジュールの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態における光モジュールの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態、第２の実施形態及び第３実施形態における光モジュール等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態における光モジュール１について、図１、図２及び図３に基づき説明する。図１は、光モジュール１の構成例を示すブロック図である。図２は、光モジュール１の詳細を説明するための図である。図３は、光モジュール１の動作例を説明するためのフローチャート図である。

光モジュール１は、図１に示されるように、反射手段１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４、分岐手段１５及び受光手段１６、位相制御手段１７及び熱電素子１８を備える。反射手段１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４は、光出力手段２０に含まれる。光モジュール１は、例えば光トランシーバなどに設けられる光源である。例えば、光モジュール１の分岐手段１５から出力される光を変調器（図１にて不図示）で変調することで、光モジュール１を送信用の光源とすることができる。図１において各構成間を接続する実線は光路を示し、各構成間を接続する点線は電気的な接続関係を示す。

反射手段１１は、光増幅手段１２に光学的に接続されている。反射手段１１は、光増幅手段１２から入射した光を光増幅手段１２に向けて反射するミラーである。反射手段１１は、例えば高反射膜により形成される。

光増幅手段１２は、反射手段１１及び波長フィルタ手段１３に光学的に接続されている。光増幅手段１２は、反射手段１１及び波長フィルタ手段１３に対して光を出力する。光増幅手段１２は、例えば広帯域なＡＳＥ光を出力する光増幅器である。光増幅手段１２は、例えばＳＯＡである。

波長フィルタ手段１３は、光増幅手段１２及び部分反射手段１４に光学的に接続されている。波長フィルタ手段１３は、光増幅手段１２または部分反射手段１４により入射される光の波長のうち、一部の波長の光のみを透過する。例えば、波長フィルタ手段１３は、波長が１５５０ｎｍの光を透過する。波長フィルタ手段１３は、例えば、リング共振器等の波長フィルタである。波長フィルタ手段１３は、例えば複数のリング共振器により構成されても良い。

部分反射手段１４は、波長フィルタ手段１３及び分岐手段１５に光学的に接続されている。部分反射手段１４は、波長フィルタ手段１３を透過して入射した光の一部を反射し、その他の一部を分岐手段１５に向けて透過する。部分反射手段１４で反射された光は、反射手段１１に向けて伝搬する。これにより、反射手段１１及び部分反射手段１４間で、波長フィルタ手段１３で選択された波長の光のみが増幅され、レーザ発振する。

分岐手段１５は、部分反射手段１４、受光手段１６および光モジュール１の外部の変調器（不図示）に光学的に接続されている。分岐手段１５は、部分反射手段１４により透過された光を分岐する。分岐手段１５により分岐された光の一方は、光モジュール１の外部へ出力される。また、分岐手段１５により分岐された光の他方は、受光手段１６へ出力される。分岐手段１５は、例えば１入力２出力の導波路である。

受光手段１６は、分岐手段１５光学的に接続され、位相制御手段１７に電気的に接続されている。受光手段１６は、分岐手段１５により分岐された他方の光を受光する。受光手段１６は、受光した光の強度を検出し、位相制御手段１７に出力する。受光手段１６は、例えばフォトダイオードである。受光手段１６は、検出手段に対応する。

位相制御手段１７は、受光手段１６及び熱電素子１８に電気的に接続されている。位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光の位相を調整する。例えば、位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路の近傍に設けられた熱電素子１８に対して与える電力を変化させ、当該導波路における温度を変化させる。熱電素子１８は、例えばヒータ電極である。また、熱電素子１８は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路に対して熱的に接続されている。これにより、位相制御手段１７は、熱を加えることで、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路の一部の屈折率を変化させ、当該導波路を伝搬する光の位相を変化させることができる。これに限らず、位相制御手段１７は、導波路の一部に電流を注入することにより導波路の屈折率を制御することとしてもよい。

次に図２を用いて、位相制御手段１７の詳細について説明する。図２は、位相制御手段１７が制御する位相電力と、受光手段１６で検出される光の強度に応じた電流との関係を示す図である。前述の位相電力とは、位相制御手段１７が導波路を伝搬する光の位相を制御するために用いる電力である。より具体的には、位相電力とは、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路における温度を調整するために、当該導波路の近傍に設けられた熱電素子１８に対して供給される電力を指す。

位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路における温度を上昇させる第１の制御及び当該導波路における温度を減少させる第２の制御を切り替えて実行可能である。以下の例においては、位相制御手段１７は、熱電素子１８に供給する位相電力を増加させることにより第１の制御を実行し、熱電素子１８に供給する位相電力を減少させることにより第２の制御を実行するものとする。この場合、図２における左から右に向かって延びる矢印が第１の制御に対応する。また、図２における右から左に延びる矢印が第２の制御に対応する。位相制御手段１７は、後述するフローチャートに沿って動作することにより、光強度を保ちつつ、第１の制御及び第２の制御の各々を実行する。なお、位相制御手段１７は、熱電素子１８に供給する位相電力を減少させることにより第１の制御を実行し、熱電素子１８に供給する位相電力を増加させることにより第２の制御を実行しても良い。

次に、図２及び図３を用いて、光モジュール１の動作を説明する。図３は、光モジュール１の動作を示すフローチャートである。図３に示される動作の開始時点において、光増幅手段１２が光を出力することにより、部分反射手段１４からの光が透過しているものとする。また、光モジュール１の動作の開始時点において、光モジュール１のユーザは、光強度を所定の目標値以上にするための位相電力を予め把握しているものとする。例えば図２の例においては、ユーザは、位相電力が８．６５ｍｗ以上で８．８５ｍｗ以下の場合に、光強度が最大になることを把握している。これにより、光モジュール１の位相制御手段１７は、動作開始時点において８．６５ｍｗ以上且つ８．８５ｍｗ以下の位相電力を熱電素子１８に供給しているものとする。

位相制御手段１７は、位相を変化させるための電力（位相電力）を減少させる（Ｓ１０１）。Ｓ１０１の処理により、位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路における温度を減少させる前述の第２の制御を行う。例えば、位相制御手段１７は、図２の例においては、０．０２５ｍｗ毎に位相電力を順次変化させる。なお、位相電力の増加量は、０．０２５ｍｗに限られない。例えば、図２の例において、位相制御手段１７は、位相電力を８．６５ｍｗから８．６２５ｍｗに減少させる。

また、位相制御手段１７は、光強度が減少したかどうかを判断する（Ｓ１０２）。位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断した場合（Ｓ１０２のＹｅｓ）、後述のＳ１０３の処理を行う。一方で、位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断しない場合（Ｓ１０２のＮｏ）、再度Ｓ１０２の処理を行う。すなわち、位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断するまで、位相電力を減少させ続けながら、光強度が減少したかどうかを繰り返して判断する。例えば、図２の例においては、位相制御手段１７は、位相電力を８．６５ｍｗから８．６２５ｍｗに減少させた場合に、光強度が減少したと判断する。

位相制御手段１７は、位相を変化させるための電力（位相電力）を増加させる（Ｓ１０３）。Ｓ１０３の処理により、位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路における温度を増加させる前述の第１の制御を行う。例えば、図２の例において、位相制御手段１７は、位相電力を８．６５ｍｗから８．６２５ｍｗに減少させた場合に光強度が減少したことを検出し、位相電力を８．６２５ｍｗから８．６５ｍｗに増加させる。これにより、位相制御手段１７は、光強度が最大となるように保ちながら、位相電力を変化させることができる。

また、位相制御手段１７は、光強度が減少したかどうかを判断する（Ｓ１０４）。位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断した場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、Ｓ１０１の処理を行う。一方で、位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断しない場合（Ｓ１０４のＮｏ）、再度Ｓ１０４の処理を行う。すなわち、位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断するまで、位相電力を増加させ続けながら、光強度が減少したかどうかを繰り返して判断する。例えば、図２の例において、位相制御手段１７は、位相電力を８．８５ｍｗから８．８７５ｍｗに増加させた場合に光強度が減少したことに応じて、位相電力を８．８７５ｍｗから８．８５ｍｗに減少させる。このように、光モジュール１において位相制御手段１７は、光強度が下がるところまで位相電力を変えるため、その振幅範囲を検知することで常に光出力が最大となる位相電力の電力量を把握できる。

位相制御手段１７は、例えば、他の外部装置から停止指示を受け付けた場合に、図３に示す動作を終了する。光モジュール１は、動作を終了するまで、Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０４の処理を繰り返して動作する。具体的には、位相制御手段１７は、光が伝搬する導波路における温度を上昇させる第１の制御（Ｓ１０３）及び当該導波路における温度を減少させる第２の制御（Ｓ１０１）を実行する。また、位相制御手段１７は、第１の制御及び第２の制御のうちの一方を実行し、光の強度が減少した場合、第１の制御及び第２の制御のうちの他方を実行する。

これにより、光モジュール１によれば、部分反射手段１４から透過される光の強度を保つことができる。例えば、光モジュール１においては、波長フィルタ手段１３が透過する光の波長を制御するために、波長フィルタ手段１３に対して設けられた熱電素子の温度を変化させる場合がある。この場合、波長フィルタ手段１３に対して設けられた熱電素子からの熱によって、図２に示されるような前述の位相電力と光強度との関係が変化するおそれがある。この場合に位相電力を一定にしていると光強度が不安定になる。しかし、光モジュール１においては、光の強度が減少した場合、第１の制御及び第２の制御のうちの一方から他方へ切り替える。そのため、光モジュール１によれば、前述の位相電力と光強度との関係が変化したとしても、光の強度を安定させることができる。

また、光モジュール１において、位相制御手段１７は、受光手段１６で検出された光の強度に基づいて光の位相を調整する。そのため、光モジュール１においては、ディザ信号を用いて光の位相を調整する必要がないため、簡素な構成で光の位相を調整することができる。

次に、図４を用いて光モジュール１Aについて説明する。光モジュール１Aは、光モジュール１の第１の変形例である。光モジュール１Aは、光モジュール１と同様に、反射手段
１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４、分岐手段１５及び受光手段１６、位相制御手段１７及び熱電素子１８を備える。

光モジュール１Aは、動作の一部において光モジュール１と相違する。図４は、光モジ
ュール１Aの動作を示すフローチャートである。具体的には、光モジュール１Aは、Ｓ１０１の処理に代えて後述のＳ１０１Aの処理を行い、Ｓ１０３の処理に代えて後述のＳ１０
３Aの処理を行う。
具体的には、光モジュール１Aにおいて、位相制御手段１７は、位相を変化させるための電力（位相電力）を増加させる（Ｓ１０１Ａ）。例えば、位相制御手段１７は、０．０２５ｍｗ毎に位相電力を順次増加させる。なお、位相電力の増加量は、０．０２５ｍｗに限られない。Ｓ１０１Ａの処理により、位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路における温度を増加させる前述の第１の制御を行う。

また、光モジュール１Ａにおいて、位相制御手段１７は、位相を変化させるための電力（位相電力）を減少させる（Ｓ１０３Ａ）。Ｓ１０３Ａの処理により、位相制御手段１７は、波長フィルタ手段１３から出力された光が伝搬する導波路における温度を低下させる前述の第２の制御を行う。これにより、位相制御手段１７は、光強度を最大に保ちつつ、位相電力を変化させることができる。

次に、図５を用いて、光モジュール１Ｂについて説明する。光モジュール１Ｂは、光モジュール１の第２の変形例である。光モジュール１Ｂは、光モジュール１と同様に、反射手段１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４、分岐手段１５及び受光手段１６、位相制御手段１７及び熱電素子１８を備える。

光モジュール１Ｂは、動作において光モジュール１と相違する。図５は、光モジュール１Ｂの動作を示すフローチャートである。具体的には、光モジュール１Ｂは、後述のＳ１０１Ｂ～Ｓ１０８Ｂの処理を行う。なお、光モジュール１Ｂの動作開始時点において、位相制御手段１７は、位相電力と光強度の関係を把握しているものとする。具体的には、位相制御手段１７は、所定値の位相電力を供給したうえで、位相電力の値を所定値から正の方向及び負の方向に変化させる。位相電力が正の方向へ変化するとは、位相電力が増加することを指す。また、位相電力が負の方向へ変化するとは、位相電力が減少することを指す。位相制御手段１７は、位相電力を両方向に変化させた際の光強度を受光手段１６から取得する。これにより、位相制御手段１７は、光強度の変化に基づいて、正の方向及び負の方向のうち光強度を増加させる方向を特定する。以下の動作の説明においては、正の方向が光強度を増加させる第１の方向とする。また、負の方向は第２の方向とする。なお、上記の説明は例示であって、負の方向が光強度を増加させる第１の方向であっても良い。この場合、正の方向は第２の方向である。

位相制御手段１７は、一定期間、位相電力を第１の方向に変化させる（Ｓ１０１Ｂ）。位相制御手段１７は、光強度が増加したかどうかを判断する（Ｓ１０２Ｂ）。具体的には、位相制御手段１７は、Ｓ１０１Ｂの処理の後に検出された光強度が、Ｓ１０２Ｂの処理の前に検出された光強度よりも増加しているかどうかを判断する。位相制御手段１７は、光強度が増加したと判断した場合（Ｓ１０２ＢのＹｅｓ）、後述のＳ１０３Ｂの処理を行う。また、位相制御手段１７は、光強度が増加したと判断しない場合（Ｓ１０２ＢのＮｏ）、後述のＳ１０５Ｂの処理を行う。

位相制御手段１７は、位相電力を第１の方向に変化させる（Ｓ１０３Ｂ）。例えば、位相制御手段１７は、位相電力を０．０２５ｍｗ増加させる。なお、前述のＳ１０１Ｂでは、位相制御手段１７は、Ｓ１０３Ｂにおける増加量よりも大きく、位相電力を増加させているものとする。Ｓ１０３Ｂの処理は前述の第１の制御に対応する。

位相制御手段１７は、光強度が減少したかどうかを判断する（Ｓ１０４Ｂ）。具体的には、位相制御手段１７は、Ｓ１０３Ｂの処理の後に検出された光強度が、Ｓ１０３Ｂの処理の前に検出された光強度よりも減少しているかどうかを判断する。位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断した場合（Ｓ１０４ＢのＹｅｓ）、後述のＳ１０５Ｂの処理を行う。また、位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断しない場合（Ｓ１０４ＢのＹｅｓ）、再度、Ｓ１０３Ｂの処理を行う。

位相制御手段１７は、一定期間、位相電力を第２の方向に変化させる（Ｓ１０５Ｂ）。位相制御手段１７は、光強度が増加したかどうかを判断する（Ｓ１０６Ｂ）。具体的には、位相制御手段１７は、Ｓ１０５Ｂの処理の後に検出された光強度が、Ｓ１０５Ｂの処理の前に検出された光強度よりも増加しているかどうかを判断する。位相制御手段１７は、光強度が増加したと判断した場合（Ｓ１０６ＢのＹｅｓ）、後述のＳ１０７Ｂの処理を行う。また、位相制御手段１７は、光強度が増加したと判断しない場合（Ｓ１０６ＢのＮｏ）、再度、Ｓ１０１Ｂの処理を行う。

位相制御手段１７は、位相電力を第２の方向に変化させる（Ｓ１０７Ｂ）。例えば、位相制御手段１７は、位相電力を０．０２５ｍｗだけ減少させる。なお、前述のＳ１０５Ｂでは、位相制御手段１７は、Ｓ１０７Ｂにおける減少量よりも大きく、位相電力を減少させているものとする。Ｓ１０７Ｂの制御は、第２の制御に対応する。

位相制御手段１７は、光強度が減少したかどうかを判断する（Ｓ１０８Ｂ）。具体的には、位相制御手段１７は、Ｓ１０７Ｂの処理の後に検出された光強度が、Ｓ１０７Ｂの処理の前に検出された光強度よりも減少しているかどうかを判断する。位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断した場合（Ｓ１０８ＢのＹｅｓ）、再度Ｓ１０１の処理を行う。また、位相制御手段１７は、光強度が減少したと判断しない場合（Ｓ１０８ＢのＮｏ）、再度、Ｓ１０７Ｂの処理を行う。

以上、光モジュール１の変形例について説明した。各変形例の何れにおいても、位相制御手段１７は、受光手段１６で検出された光の強度に基づいて光の位相を調整する。そのため、光モジュール１の変形例においても、ディザ信号を用いて光の位相を調整する必要がないため、簡素な構成で光の位相を調整することができる。

また、光モジュール１及び光モジュール１の変形例において、各構成要素は一つのモジュールとして設けられる必要はない。各構成要素は、異なる位置に設けられた上で、光システムとして実現されても良い。例えば、光モジュール１のうち、受光手段１６及び位相制御手段１７は、その他の構成と離れて設けられていても良い。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態における光モジュール２について、図６及び図７に基づき説明する。図６は、光モジュール２の構成例を示すブロック図である。図７は、光モジュール２の動作例を説明するためのフローチャート図である。

光モジュール２は、光モジュール１と同様に、図６に示されるように反射手段１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４、分岐手段１５及び受光手段１６、位相制御手段１７及び熱電素子１８を備える。反射手段１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４は、光出力手段２０に含まれる。光モジュール２は、例えば光トランシーバなどに設けられる光源である。例えば、光モジュール２から出力される光を変調器で変調することで、光モジュール２を送信用の光源とすることができる。図６における構成要素間を接続する実線は光路を示し、構成要素間を接続する点線は電気的な接続関係を示す。

なお、図６では、図１で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１に示した符号と同等の符号を付している。光モジュール２は、更に、監視手段２１及び記憶手段２２を備える点で光モジュール１と相違する。

監視手段２１は、記憶手段２２及び位相制御手段１７と電気的に接続されている。監視手段２１は、位相制御手段１７から熱電素子１８に供給される電力（位相電力）の電力量を監視する。具体的には、監視手段２１は、位相制御手段１７が前述のＳ１０７のような第１の制御及び前述のＳ１０５のような第２の制御の少なくとも一方を実行している間に、位相制御手段１７から熱電素子１８に供給される位相電力の電力量を監視する。この際、監視手段２１は、特定の波長チャンネルに関して、監視手段２１は現在の位相電力量の情報をモニタし、記憶手段２２に経時劣化などで生じる位相電力量の変化を通知する。波長チャネルとは、例えば、ITU(International Telecommunication Union)などで規格化されている、特定の波長で発振させる複数の条件を指す。

記憶手段２２は、監視手段２１及び位相制御手段１７と電気的に接続されている。また、記憶手段２２は、第１の波長に対応付けられた第１の電力量及び第２の波長に対応付けられた第２の電力量を記憶する。第１の波長及び第２の波長は、光出力手段２０から出力可能な光の波長である。第１の波長及び第２の波長は、互いに異なる波長である。具体的には、第１の波長及び第２の波長は、波長フィルタ手段１３が透過可能な光の波長を指す。波長フィルタ手段１３は透過波長が可変な光フィルタであるため、例えば、波長フィルタ手段１３は、自身の温度を変化させることにより、光出力手段２０は、出力する光の波長を第１の波長から第２の波長に切り替えることができる。光通信ではＩＴＵで規格化された周波数間隔の波長が用いられており、例えば、第２の波長は第１の波長から１００ＧＨｚの整数倍ずれた波長となる。

また、第１の電力量とは、第１の波長に対応付けられた位相電力である。より、具体的には、第１の電力量とは、光出力手段２０から第１の波長の光が出力される際に、受光手段１６で受光される光の光強度が最大となるための位相電力である。また、第２の電力量とは、第２の波長に対応付けられた位相電力である。より、具体的には、第２の電力量とは、光出力手段２０から第２の波長の光が出力される際に、受光手段１６で受光される光の光強度が最大となるための位相電力である。第１の電力量や第２の電力量は、モジュール出荷時に確認した条件（初期条件）が記憶手段２２に記憶される。

監視手段２１は、位相制御手段１７が第１の制御及び第２の制御を行う際に、位相制御手段１７から熱電素子１８に供給する位相電力の電力量を取得する。例えば、監視手段２１は、位相制御手段１７が第１の制御及び第２の制御を実行する間に、光出力（前述の光強度）が最大となる条件での熱電素子１８に供給された位相電力の平均値を取得する。監視手段２１は、取得した位相電力の平均値を第１の波長と対応付けて、第１の電力として記憶手段２２に格納する。

図７に基づいて、記憶手段２２に格納される情報について説明する。図７は、監視手段２１が記憶手段２２に格納する情報の一例である。監視手段２１は、図７に示されるように、第１の電力である平均値以外にも、位相電力の最大値、位相電力の最小値を記憶手段２２に格納してもよい。また、監視手段２１は、平均値を供給量としても記憶手段２２に格納する。位相制御手段１７は、熱電素子１８に対する位相電力の供給を開始する際に、記憶手段２２の供給量の値を参照することで、最適な光強度を有する光を光出力手段２０から出力させるための位相電力を熱電素子１８に供給することができる。また、監視手段２１は、第１の波長の光が出力される際の位相電力と同様に、監視手段２１は第２の波長の光が出力される際の位相電力の平均値、最大値、最小値及び供給量を取得する。

次に図８を用いて、記憶手段２２が図７に示される情報を取得するための動作を説明する。光モジュール２は、光モジュール１におけるＳ１０１～Ｓ１０４の処理を繰り返す（Ｓ２０１）。なお、Ｓ２０１の処理において光モジュール２は、光モジュール１ＡにおけるＳ１０１～Ｓ１０４の処理を繰り返していても良い。また、Ｓ２０１の処理において光モジュール２は、光モジュール１ＢにおけるＳ１０１Ｂ～Ｓ１０８Ｂの処理を繰り返していても良い。

監視手段２１は、熱電素子１８に供給されている位相電力を監視する（Ｓ２０２）。これにより、監視手段２１は、位相制御手段１７によりＳ２０１の処理が実行されている間に、熱電素子１８に供給されている位相電力の電力量を取得する。

監視手段２１は、取得した電力量に基づいて各値を算出する（Ｓ２０３）。具体的には、監視手段２１は、取得した位相電力の電力量の最大値、最小値及び平均値を算出する。

監視手段２１は、算出結果を記憶手段２２に出力する（Ｓ２０４）。記憶手段２２は、算出結果を格納する（Ｓ２０５）。これにより、記憶手段２２は、図７における第１の波長又は第２の波長に対する、位相電力の平均値、最大値及び最小値を取得することができる。

このように、光モジュール２において、監視手段２１は、位相制御手段１７が第１の制御及び第２の制御の少なくとも一方を実行している間に熱電素子１８に供給される電力（位相電力）の電力量を監視する。そのため、例えば光モジュール２が動作を停止し、再度起動するような場合でも、位相制御手段１７は、監視手段２１によって監視された電力量（例えば、平均値）を用いることで、不適切な位相電力を用いることなく、再起動直後から適切な電力量で光の位相を調整することができる。

また、光モジュール２においても、位相制御手段１７は、受光手段１６で検出された光の強度に基づいて光の位相を調整する。そのため、光モジュール２においても、ディザ信号を用いて光の位相を調整する必要がないため、簡素な構成で光の位相を調整することができる。

また、光モジュール２においても、光の強度が減少した場合、第１の制御及び第２の制御のうちの一方から他方へ切り替える。そのため、光モジュール２によれば、前述の位相電力と光強度との関係が変化したとしても、光の強度を安定させることができる。

次に、光モジュール２Ａについて説明する。光モジュール２Ａは光モジュール２の変形例である。光モジュール２Ａは、光モジュール２と同様に、図６に示される反射手段１１、光増幅手段１２、波長フィルタ手段１３、部分反射手段１４、分岐手段１５及び受光手段１６、位相制御手段１７、熱電素子１８、監視手段２１及び記憶手段２２を備える。

光モジュール２Ａは、動作において光モジュール２と異なる。図９は、光モジュール２Ａの動作を示すフローチャートである。図９を用いて、光モジュール２Ａの動作について説明する。

光モジュール２Ａは、Ｓ２０１～Ｓ２０５の処理を繰り返しているものとする（Ｓ３０１）。Ｓ３０１の処理において、監視手段２１は、熱電素子１８に供給されている位相電力を監視する（Ｓ２０２）。これにより、監視手段２１は、位相制御手段１７によりＳ１０１～Ｓ１０４の処理が繰り返されている間に、熱電素子１８に供給されている位相電力の電力量を取得する。なお、光モジュール２Ａにおいて光出力手段２０は、波長フィルタ手段１３に第１の波長の光を透過させることにより、第１の波長の光を出力しているものとする。

Ｓ３０１内のＳ２０３において、監視手段２１は、取得した電力量に基づいて各値を算出する。具体的には、監視手段２１は、Ｓ１０１～Ｓ１０４の処理を行う期間に取得した位相電力の電力量の最大値、最小値及び平均値を算出する。また、Ｓ３０１内のＳ２０４において、監視手段２１は、算出結果を記憶手段２２に出力する。

Ｓ３０１内のＳ２０５において、記憶手段２２は、算出結果を格納する。具体的には、記憶手段２２は、位相電力の平均値、最大値及び最小値を出力する。すなわち、記憶手段２２は、位相制御手段１７が第１の制御及び第２の制御の少なくとも一方を実行している間に熱電素子１８に供給される電力（位相電力）の電力量を、新たな第１の電力量として取得する。

また、記憶手段２２は、算出結果（新たな第１の電力量）に基づいて格納されている各値を更新する。記憶手段２２による更新について図７及び図１０を用いて説明する。図７は更新前の値を示すものであり、図１０は更新後の値を示すものである。光モジュール２Ａの動作開始時点においては、図７に示されるように第１の波長及び第２の波長に対応付けられた位相電力の供給量、平均値、最大値、最小値が格納されているとする。この場合、記憶手段２２は、監視手段２１から出力された算出結果（新たな第１の電力量）に基づいて、値を更新する。具体的には、図７に示されるような値が記憶手段２２に予め格納されている場合に、第１の波長に対応付けられた平均値３．１ｍｗ、最大値３．２ｍｗ、最小値３．０ｍｗという値が監視手段２１から格納されたとする。この場合、記憶手段２２は、図１０に示されるように、第１の対応付けられた平均値、最大値及び最小値を更新する。

また、記憶手段２２は、平均値である３．１ｍｗを供給量として、３ｍｗから更新する。この際、記憶手段３１は、更新前の供給量である３ｍｗと新たな供給量（新たな第1の
電力量）である３．１ｍｗとの差分である０．１ｍｗを算出する。記憶手段３１は、差分である０．１を用いて第２の波長に対応づけられた供給量を５．１に更新する。すなわち、記憶手段２２は、第１の波長に対応付けられた更新前の供給量（第１の電力量）と第１の波長に対応付けられた更新後の供給量（新たな第１の電力量）に基づいて、第２の波長に対応付けられた供給量（第２の電力量）を更新する。 位相制御手段１７は、波長切替指示を検出する（Ｓ３０１）。具体的には、位相制御手段１７は、光出力手段２０から出力する光の波長を第１の波長から第２の波長に切り替えることを指示する波長切替指示を受け付ける。波長切替指示は、不図示のインターフェースを介して、外部の伝送装置やユーザから位相制御手段１７に入力される。

光モジュール２Ａは、波長切替指示を検出した後、Ｓ２０１～Ｓ２０５を繰り返す処理（Ｓ３０１）を停止する。この際、波長フィルタ手段１３は、透過する光の波長を第１の波長から第２の波長に切り替える。

また、監視手段２１は、位相制御手段１７と同様に、波長切替指示を検出する（Ｓ３０２）。波長切替指示は、不図示のインターフェースを介して、外部の伝送装置やユーザから監視手段２１に入力される。

位相制御手段１７は、記憶手段２２に格納された値を取得する（Ｓ３０３）。具体的には、位相制御手段１７は、更新後の第２の波長に対応付けられた供給量（第２の電力量）を取得する。位相制御手段１７は、取得した供給量（第２の電力量）に従って位相電力を供給する（Ｓ３０４）。その後、光モジュール２Ａは、Ｓ２０１～Ｓ２０５の処理を繰り返す（Ｓ３０５）。

一般的に、光出力手段２０の特性が変化した場合には当該特性の変化に応じて、熱電素子１８に供給する適切な位相電力も変化する。光モジュール２Ａにおいては、上記のように、第１の波長における供給量の変化量を用いて第２の波長における供給量を更新する。そのため、光モジュール２Ａにおいては、第１の波長の光を出力している間の生じた光出力手段２０の特性の変化を踏まえて第２の波長に対応する供給量を更新することで、第２の波長の光を出力する際に適切な位相電力を供給することができる。
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る光モジュール３について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、光モジュール３の構成例を示すブロック図である。図１２は、光モジュール３の動作例を示すフローチャートである。

図１１に示されるように、光モジュール３は、光出力手段２０、位相制御手段３０及び検出手段４０を備える。なお、光モジュール３の光出力手段２０は、第１の実施形態及び第２の実施形態の各々に記載の光出力手段２０と同様の構成、接続関係及び機能を備えていても良い。また、光モジュール３の位相制御手段３０は、第１の実施形態及び第２の実施形態の各々に記載の位相制御手段１７と同様の構成、接続関係及び機能を備えていても良い。また、光モジュール３の検出手段４０は、第１の実施形態及び第２の実施形態の各々に記載の受光手段１６と同様の構成、接続関係及び機能を備えていても良い。

光出力手段２０は、光を出力する。位相制御手段３０は、光出力手段２０からの出力された光の位相を調整する。検出手段４０は、位相が調整された光の強度を検出する。

次に図１２を用いて、光モジュール３の動作について説明する。光出力手段２０は、光を出力する（Ｓ３０１）。検出手段４０は、出力された光の強度を検出する（Ｓ３０２）。位相制御手段３０は、光出力手段２０からの光の位相を調整する（Ｓ３０３）。なお、位相制御手段３０は、例えば、光出力手段２０から出力される光が伝搬する導波路の近傍に設けられた熱電素子に電流を供給することにより、光の位相を調整する。また、これに限らず、位相制御手段３０は、導波路の一部に電流を注入することにより導波路の屈折率を制御することとしてもよい。

以上のように、光モジュール３においても、位相制御手段３０は、検出手段４０で検出された光の強度に基づいて光の位相を調整する。そのため、光モジュール３においても、ディザ信号を用いて光の位相を調整する必要がないため、簡素な構成で光の位相を調整することができる。

また、各光モジュールの各構成要素の一部又は全部は、例えば図１３に示すような情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。図１３は、各光モジュールを実現する情報処理装置の一例を示す図である。情報処理装置２０００は、一例として、以下のような構成を含む。

・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２００１
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２００２
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２００３
・ＲＡＭ２００３にロードされるプログラム２００４
・プログラム２００４を格納する記憶装置２００５
・記録媒体２００６の読み書きを行うドライブ装置２００７
・通信ネットワーク２００９と接続する通信インターフェース２００８
・データの入出力を行う入出力インターフェース２０１０
・各構成要素を接続するバス２０１１
各実施形態における各装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム２００４をＣＰＵ２００１が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム２００４は、例えば、予め記憶装置２００５やＲＡＭ２００３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ２００１が読み出す。なお、プログラム２００４は、通信ネットワーク２００９を介してＣＰＵ２００１に供給されてもよいし、予め記録媒体２００６に格納されており、ドライブ装置２００７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ２００１に供給してもよい。

各装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、各装置は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。

また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、プロセッサ等を含む汎用または専用の回路 （ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）や、これらの組み合わせによって実現される。これらは、単
一のチップ によって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップ によって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。

各装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
光を出力する光出力手段と、
前記光の位相を調整する位相制御手段と、
前記光の強度を検出する検出手段と、を備え、
前記位相制御手段は、前記強度に基づいて前記光の位相を調整する
光モジュール。
（付記２）
前記光が伝搬する導波路に対して熱的に接続された熱電素子を更に備え、
前記位相制御手段は、前記熱電素子に対して供給する電力を調整することにより、前記光の位相を調整する、
請求項１に記載の光モジュール。
（付記３）
前記位相制御手段は、
前記熱電素子の温度を上昇させる第１の制御及び前記熱電素子の温度を減少させる第２の制御とを実行可能であり、
前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの一方を実行をしている際に前記強度が減少した場合、前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの他方を実行する、
請求項２に記載の光モジュール。
（付記４）
前記位相制御手段は、
前記熱電素子に供給する電力を増加させることにより前記第１の制御を実行し、
前記熱電素子に供給する電力を減少させることにより前記第２の制御を実行する、
請求項３に記載の光モジュール。
（付記５）
前記位相制御手段が前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくとも一方を実行している間に、前記熱電素子に供給される前記電力の電力量を監視する監視手段を更に備える、
請求項３又は４の何れか１項に記載の光モジュール。
（付記６）
前記監視手段は、前記光出力手段から出力される前記光の波長に対応付けて、前記電力量を取得する、請求項５に記載の光モジュール。
（付記７）
第１の波長に対応付けられた第１の電力量と、第２の波長に対応付けられた第２の電力量とを記憶する記憶手段とを更に備え、
前記監視手段は、前記位相制御手段が前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくとも一方を実行している間に前記熱電素子に供給される前記電力の電力量を、前記光出力手段から出力される前記光の前記第１の波長に対応付けて、新たな第１の電力量として取得し、
前記記憶手段は、前記第１の電力量と前記新たな第１の電力量に基づいて、第２の電力量を更新する、
請求項６に記載の光モジュール。
（付記８）
前記光出力手段は、
自然放射増幅光を出力する光増幅手段と
前記光増幅手段から出力された前記自然放射増幅光を反射する反射手段と、
前記自然放射増幅光のうち、一部の波長の光のみを透過する波長フィルタ手段と、
前記波長フィルタ手段からの光の一部を透過して前記光出力手段から出力される前記光として前記検出手段に向けて出力し、前記波長フィルタ手段からのその他の光を反射する部分反射手段と、
を備える、
請求項１から７の何れか1項に記載の光モジュール。
（付記９）
光を出力する光出力手段と、
前記光の位相を調整する位相制御手段と、
前記光の強度を検出する検出手段と、を備え、
前記位相制御手段は、前記強度に基づいて前記光の位相を調整する
光システム。
（付記１０）
光を出力し、
前記光の強度を検出し、
前記強度に基づいて前記光の位相を調整する
光出力方法。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１、１Ａ，１Ｂ、１Ｃ、２、２Ａ 光モジュール
１１ 反射手段
１２ 光増幅手段
１３ 波長フィルタ手段
１４ 部分反射手段
１５ 分岐手段
１６ 受光手段
１７ 位相制御手段
１８ 熱電素子
１９ 波長フィルタ手段
２０ 光出力手段
２１ 監視手段
２２ 記憶手段
２００１ ＣＰＵ
２００２ ＲＯＭ
２００３ ＲＡＭ
２００４ プログラム
２００５ 記憶装置
２００７ ドライブ装置
２００８ 通信インターフェース
２００９ 通信ネットワーク
２０１０ 入出力インターフェース
２０１１ 各構成要素を接続するバス

Claims (7)

1. 光を出力する光出力手段と、
   前記光の位相を調整する位相制御手段と、
   前記光の強度を検出する検出手段と、を備え、
   前記位相制御手段は、前記強度に基づいて前記光の位相を調整し、
   前記光が伝搬する導波路に熱的に接続された熱電素子を更に備え、
   前記位相制御手段は、前記熱電素子に対して供給する電力を調整することにより、前記光の位相を調整し、
   前記位相制御手段は、
   前記熱電素子の温度を上昇させる第１の制御及び前記熱電素子の温度を減少させる第２の制御を実行可能であり、
   前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの一方を実行している際に前記強度が減少した場合、前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの他方を実行し、
   前記位相制御手段が前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくとも一方を実行している間に、前記熱電素子に供給される前記電力の電力量を監視する監視手段を更に備え、
   前記位相制御手段は、光モジュールの動作停止前に前記監視手段によって監視された電力量を、光モジュールの再起動後の前記光の位相の調整における電力の初期値として用いる、
   光モジュール。
2. 前記位相制御手段は、
   前記熱電素子に供給する前記電力を増加させることにより前記第１の制御を実行し、
   前記熱電素子に供給する前記電力を減少させることにより前記第２の制御を実行する、
   請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記監視手段は、前記光出力手段から出力される前記光の波長に対応付けて、前記電力量を取得する、
   請求項１または２に記載の光モジュール。
4. 第１の波長に対応付けられた第１の電力量と、第２の波長に対応付けられた第２の電力量とを記憶する記憶手段とを更に備え、
   前記監視手段は、前記位相制御手段が前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくとも一方を実行している間に前記熱電素子に供給される前記電力の電力量を、前記光出力手段から出力される前記光の前記第１の波長に対応付けて、新たな第１の電力量として取得し、
   前記記憶手段は、前記第１の電力量と前記新たな第１の電力量に基づいて、前記第２の電力量を更新する、
   請求項３に記載の光モジュール。
5. 前記光出力手段は、
   自然放射増幅光を出力する光増幅手段と、
   前記光増幅手段から出力された前記自然放射増幅光を反射する反射手段と、
   前記自然放射増幅光のうち、一部の波長の光のみを透過する波長フィルタ手段と、
   前記波長フィルタ手段からの光の一部を透過して前記光出力手段から出力される前記光として前記検出手段に向けて出力し、前記波長フィルタ手段からのその他の光を反射する部分反射手段と、
   を備える、
   請求項１から４の何れか１項に記載の光モジュール。
6. 光を出力する光出力手段と、
   前記光の位相を調整する位相制御手段と、
   前記光の強度を検出する検出手段と、を備え、
   前記位相制御手段は、前記強度に基づいて前記光の位相を調整し、
   前記光が伝搬する導波路に熱的に接続された熱電素子を更に備え、
   前記位相制御手段は、前記熱電素子に対して供給する電力を調整することにより、前記光の位相を調整し、
   前記位相制御手段は、
   前記熱電素子の温度を上昇させる第１の制御及び前記熱電素子の温度を減少させる第２の制御を実行可能であり、
   前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの一方を実行している際に前記強度が減少した場合、前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの他方を実行し、
   前記位相制御手段が前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくとも一方を実行している間に、前記熱電素子に供給される前記電力の電力量を監視する監視手段を更に備え、
   前記位相制御手段は、光モジュールの動作停止前に前記監視手段によって監視された電力量を、光モジュールの再起動後の前記光の位相の調整における電力の初期値として用いる、
   光システム。
7. 光モジュールが、
   光を出力し、
   前記光の強度を検出し、
   前記強度に基づいて前記光の位相を調整し、
   前記光の位相の調整において、前記光が伝搬する導波路に熱的に接続された熱電素子に対して供給する電力を調整することにより、前記光の位相を調整し、
   前記熱電素子の温度を上昇させる第１の制御及び前記熱電素子の温度を減少させる第２の制御を実行可能であり、
   前記光の位相の調整において、前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの一方を実行している際に前記強度が減少した場合、前記第１の制御及び前記第２の制御のうちの他方を実行し、
   前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくとも一方を実行している間に、前記熱電素子に供給される前記電力の電力量を監視し、
   前記光モジュールの再起動後の前記光の位相の調整における電力の初期値として、監視された電力量を用いる、
   光出力方法。