光出力装置
【課題】レーザ光の波長を可変可能な光出力装置において、レーザ光の波長を目標とする波長にチューニングする際の確実化を図ること。
【解決手段】レーザアレイ（３３）内のレーザ素子のうちから選択されたレーザ素子ｘに電流を印加し、レーザ素子ｘの温度をレーザ素子ｘに関連する基準温度に調整し、温度調整によりレーザ素子ｘの温度が基準温度になった場合に、光フィルタ（４０）を透過する前後のレーザ光のパワーの比較結果に基づいてレーザ光の波長がレーザ素子ｘに対応する目標波長になるようレーザ素子ｘの温度を調整する光出力装置（３１）において、レーザ素子ｙが選択された場合、基準温度に向けての温度調整が行われていたときのレーザ素子ｘの温度とレーザ素子ｘに関連する基準温度とに基づいて補正された、レーザ素子ｙに関連する基準温度になるよう、レーザ素子ｙの温度を調整する。
【解決手段】レーザアレイ（３３）内のレーザ素子のうちから選択されたレーザ素子ｘに電流を印加し、レーザ素子ｘの温度をレーザ素子ｘに関連する基準温度に調整し、温度調整によりレーザ素子ｘの温度が基準温度になった場合に、光フィルタ（４０）を透過する前後のレーザ光のパワーの比較結果に基づいてレーザ光の波長がレーザ素子ｘに対応する目標波長になるようレーザ素子ｘの温度を調整する光出力装置（３１）において、レーザ素子ｙが選択された場合、基準温度に向けての温度調整が行われていたときのレーザ素子ｘの温度とレーザ素子ｘに関連する基準温度とに基づいて補正された、レーザ素子ｙに関連する基準温度になるよう、レーザ素子ｙの温度を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重方式（以下、ＷＤＭ方式）を用いて、通信容量を増大させることが広く行われている。
【０００３】
一般に、通信容量を増大させるためには、チャネル数を増やす必要がある。しかし、チャネル数が増えるほど、チャネル間の間隔が狭くなっていく。そのため、レーザ光の波長を精度よくチャネル波長にチューニングし、ロックすることが要求される。
【０００４】
図７は、複数のチャネルＣＨａ〜ＣＨｎのうちから選択されたチャネルＣＨｘのレーザ光を出力する光出力装置１の一例を示す図である。
【０００５】
以下、光出力装置１の各部について説明する。
【０００６】
記憶部３０は、各チャネルに関連づけて該チャネルに対応する基準駆動条件を記憶する。ここでは、基準駆動条件として基準温度が記憶部３０に記憶されている場合を例に取り上げる。基準温度の意義については後述する。
【０００７】
レーザアレイ３は、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子３ａ〜３ｎを含む。各レーザ素子は、共通基盤に配置され、それぞれが異なる波長範囲に対応する複数のチャネルＣＨａ〜ＣＨｎうちの少なくとも１つが割り当てられている。例えば、レーザ素子３ａには、チャネルＣＨａが割り当てられ、レーザ素子３ｂには、チャネルＣＨｂが割り当てられている。ここでは、各レーザ素子が、温度に応じてレーザ光の波長が変化するレーザ素子である場合を例に取り上げる。
【０００８】
これらのレーザ素子のうちのいずれかがスイッチ１７により選択されると、選択されたレーザ素子３ｘに電流源２０により駆動電流が印加される。電流制御部２５は、レーザ素子３ｘに印加される駆動電流を制御する。レーザ素子３ｘに駆動電流が印加される結果、レーザ素子３ｘが駆動を開始し、レーザ素子３ｘからレーザ光が出力される。図７に示す点線は、レーザ素子３ｘから出力されたレーザ光を示している。
【０００９】
光出力装置１では、レーザアレイ３の温度が調節可能になっている。すなわち、第１温度制御部２６が、レーザアレイ３の近傍に配置された温度センサ７により検知された温度を監視しながら、レーザ素子３ｘの温度を調整する。熱電素子１５（例えば、ペルチエ素子）とコントローラ１８とは第１温度制御部２６による温度調整に用いられる。
【００１０】
レーザ光は、カプラ４を通過した後、電流源２１に基づく駆動電流に従って駆動する光増幅器５で増幅される。その後、レーザ光は、ビームスプリッタ６ａ，６ｂ、集光レンズ１２を順に経て、光ファイバ１３へと出力されることになる。
【００１１】
レーザ光は、光のパワーを検知する受光素子８にも出力される。受光素子８の検知結果は、パワー制御部２７に提供される。また、レーザ光は、光フィルタ１０をへて、光のパワーを検知する受光素子９にも出力される。受光素子９の検知結果は、波長制御部２８に波長ロッキングのために提供される。
【００１２】
光フィルタ１０は、波長ロッキングのために用いられる。光フィルタ１０としては、光の透過率が各チャネル間の波長間隔ごとに周期的に変化するエタロンフィルタが用いられる。
【００１３】
光出力装置１では、光フィルタ１０の温度も調節可能になっている。すなわち、第２温度制御部２９が、光フィルタ１０の近傍に配置された温度センサ１１により検知された温度を監視しながら、光フィルタ１０の温度を調整する。熱電素子１６とコントローラ１９とは第２温度制御部２９による温度調整に用いられる。
【００１４】
以下、チャネルＣＨｘが選択された場合（すなわち、チャネルＣＨｘが割り当てられたレーザ素子３ｘがスイッチ１７により選択された場合）に行われる処理のフローについて説明する。
【００１５】
この場合、第２温度制御部２９が、いわゆるＡＴＣ(Auto Temperature Control)制御を行い、光フィルタ１０の温度を予め定められた温度になるよう調整する。
【００１６】
そして、第１温度制御部２６が、ＡＴＣ制御を行い、チャネルＣＨｘに対応する波長範囲内の波長になるようレーザ光の波長を調整する。すなわち、第１温度制御部２６は、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘに対応する波長範囲内に収めるために、チャネルＣＨｘに関連づけられた基準温度Ｔｘになるよう、レーザ素子３ｘの温度を調整する。
【００１７】
また、電流制御部２５が、いわゆるＡＣＣ(Auto Current Control)制御を行い、予め定められた電流になるようにレーザ素子３ｘに印加される駆動電流を調整する。
【００１８】
また、パワー制御部２７が、いわゆるＡＰＣ(Auto Power Control)制御を行い、レーザ光のパワーを所定パワーに調整する。
【００１９】
第１温度制御部２６によるＡＴＣ制御の結果、レーザ光の波長がチャネルＣＨｘに対応する波長範囲内の波長になったものと推定される。
【００２０】
そこで、波長制御部２８は、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘのチャネル波長λｘにチューニングし且つロックするために、いわゆるＡＦＣ(Auto Frequency Control）制御を行い、受光素子８により検知された光のパワーと受光素子９により検知された光のパワーとの比較結果（例えば、レーザ光が光フィルタ１０を透過したときの透過率）に基づいて、レーザ素子３ｘの温度を調整しつづける。これにより、レーザ光の波長がチャネル波長λｘにチューニングされる。また、レーザ素子３ｘの劣化による波長ドリフトが発生しても、レーザ光の波長がチャネルλｘに維持される。
【００２１】
以上のように、光出力装置１では、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘのチャネル波長λｘにロックする場合、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘに対応する波長範囲内に収めるために、レーザ素子３ｘの温度がチャネルＣＨｘに対応する基準温度Ｔｘに調整される。その後、ＡＦＣ制御により、レーザ光の波長がチャネル波長λｘにチューニングされ、ロックされる。これは、他のレーザ素子が選択された場合も同様である。
【００２２】
なお、下記特許文献１には、光フィルタ１０の特性が温度によって変化した場合であっても、レーザ光の波長をチャネル波長にロックする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００３−１８８４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
例えば、上記光出力装置１おいて或るレーザ素子（ここでは、レーザ素子３ａとする）が駆動している場合、レーザ素子３ａ自身だけでなく、他のレーザ素子（ここでは、レーザ素子３ｂとする）にも劣化が生じる。そのため、レーザ素子３ｂにも劣化による波長ドリフトが発生する。
【００２５】
そのため、レーザ素子３ｂが選択された場合に、レーザ素子３ｂの温度をチャネルＣＨｂに関連づけられた基準温度Ｔｂに調整しても、レーザ光の波長がチャネルＣＨｂに対応する波長範囲内に収まらない可能性がある。その結果、レーザ光の波長を確実にチャネルＣＨｂのチャネル波長にチューニングできないおそれがある。例えば、レーザ光の波長を短時間でチャネル波長にチューニングできないおそれがある。
【００２６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光の波長を可変可能な光出力装置において、レーザ光の波長を目標とする波長にチューニングする際の確実化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明に係る光出力装置は、共通基盤に配置され、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子と、前記複数のレーザ素子のうちのいずれかが被選択レーザ素子として選択された場合に、前記被選択レーザ素子に電流を印加する電流源と、前記被選択レーザ素子の駆動条件を、前記複数のレーザ素子の各々に関連する基準条件のうち前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう調整する第１調整部と、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光のパワーを所定量に増幅する光増幅部と、透過特性がレーザ光の波長に応じて周期的に変化する光フィルタと、前記光増幅部により増幅されたレーザ光のパワーと、前記光増幅部により増幅されたレーザ光が前記光フィルタを透過した後のパワーと、を比較するパワー比較部と、前記第１調整部による調整の結果、前記被選択レーザ素子の駆動条件が前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の駆動条件を調整する第２調整部と、を含む光出力装置であって、前記第１調整部は、他のレーザ素子が新たな被選択レーザ素子として選択された場合に、前記新たな被選択レーザ素子の駆動条件を、前記第２調整部による調整が行われていたときの前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザに関連する基準条件とに基づいて補正された、前記新たな被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう、調整すること、を特徴とする。
【００２８】
また、本発明の一態様では、前記第２調整部による調整が行われた前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザ素子に関連する前記基準条件とに基づいて、前記被選択レーザ素子以外のレーザ素子に関連する基準条件を補正する補正部をさらに含むこと、を特徴とする。
【００２９】
また、本発明の一態様では、前記補正部は、前記被選択レーザ素子以外の前記レーザ素子と前記被選択レーザ素子との距離に応じて補正量が変化するようにして、該レーザ素子に関連する前記基準条件を補正すること、を特徴とする。
【００３０】
また、本発明の一態様では、前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子の温度であり、前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準温度であり、前記第１調整部は、前記被選択レーザ素子の温度を、前記被選択レーザ素子に関連する基準温度になるよう調整し、前記第２調整部は、前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子の温度が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準温度になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の温度を調整することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の一態様では、前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子に印加されている電流であり、前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準電流であり、前記第１調整部は、前記被選択レーザ素子に印加されている電流を、前記被選択レーザ素子に関連する基準電流になるよう調整し、前記第２調整部は、前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子に印加されている電流が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準電流になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子に印加されている電流を調整することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る光出力装置の構成図である。
【図２】記憶部に記憶されるテーブルの一例を示す図である。
【図３】レーザ光の透過率とレーザ光の波長との関係を示す図である。
【図４】光出力装置にて行われる処理のフロー図である。
【図５】光出力装置にて行われる処理のフロー図である。
【図６】補正量制御情報の一例を示す図である。
【図７】従来の光出力装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態の例について図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る光出力装置３１の構成図である。光出力装置３１は、複数のチャネルＣＨａ〜ＣＨｎのうちから選択されたチャネルのレーザ光を出力する。
【００３４】
［１．構成］
以下、光出力装置３１の構成について説明する。
【００３５】
電流制御部５５、第１温度制御部５６、パワー制御部５７、波長制御部５８、第２温度制御部５９は、及び補正部６１は、例えば、所定のプログラムに従って動作するマイクロコンピュータである。
【００３６】
また、記憶部６０は、公知の記憶手段（例えば、ＲＯＭやＲＡＭ）である。記憶部６０は、各チャネルに関連づけて基準駆動条件を記憶する。図２は、記憶部６０に記憶されるテーブルの一例を示す。同図に示すように、このテーブルには、各チャネルに関連づけて基準温度が基準駆動条件として記憶されている。後述するように、各チャネルは、レーザ素子３３ａ〜３３ｎのいずれか一に割り当てられている。また、各チャネルは、それぞれが異なる波長範囲（後述のキャプチャレンジ）に対応している。このテーブルの内容は、補正部６１により更新される。
【００３７】
また、レーザアレイ３３は、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子３３ａ〜３３ｎを含む。ここでは、各レーザ素子が、温度に応じてレーザ光の波長が変化するＤＦＢ(Distributed Feedback)レーザ素子であるものとする。各レーザ素子は、共通基盤に配置され、各レーザ素子にチャネルＣＨａ〜ＣＨｎのいずれか一が割り当てられている。例えば、レーザ素子３３ａにチャネルＣＨａが割り当てられ、レーザ素子３３ｂにチャネルＣＨｂが割り当てられている。
【００３８】
これらのレーザ素子のうちのいずれかがスイッチ４７により選択される。例えば、あるチャネルＣＨｘが選択された場合に、該チャネルＣＨｘが割り当てられたレーザ素子３３ｘがスイッチ４７により選択される。レーザ素子３３ｘ（被選択レーザ素子）が選択されると、レーザ素子３３ｘに電流源５０により駆動電流が印加される。電流制御部５５が電流源５０を制御することにより、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流が調整される。
【００３９】
レーザ素子３３ｘに駆動電流が印加される結果、レーザ素子３３ｘが駆動を開始し、レーザ素子３３ｘからレーザ光が出力される。図１に示す点線は、レーザ素子３３ｘから出力されたレーザ光を示す。
【００４０】
この光出力装置３１では、レーザアレイ３３の温度が調節可能になっている。すなわち、レーザアレイ３３の近傍に熱電素子４５（例えば、ペルチエ素子）が配置され、この熱電素子４５がレーザアレイ３３の加熱や冷却を行う。この熱電素子４５は、コントローラ４８により制御される。コントローラ４８は、第１温度制御部５６や波長制御部５８からの指示に基づき、熱電素子４５を制御する。レーザアレイ３３の近傍に配置された温度センサ３７の検知温度は第１温度制御部５６に提供される。
【００４１】
レーザ光は、カプラ３４を通過した後、光増幅器３５で増幅される。光増幅器３５は電流源５１により印加される駆動電流に従って駆動する。パワー制御部５７がこの電流源５１を制御している。
【００４２】
光増幅器３５において増幅されたレーザ光は、ビームスプリッタ３６ａにより透過光と反射光とに分けられる。ビームスプリッタ３６ａの反射光は、光のパワーを検知する受光素子３８に出力される。受光素子３８の検知結果は、パワー制御部５７に提供される。
【００４３】
ビームスプリッタ３６ａの透過光は、ビームスプリッタ３６ｂにより透過光と反射光とにさらに分けられる。ビームスプリッタ３６ｂの反射光は、光フィルタ４０を透過し、光のパワーを検知する受光素子３９に出力される。受光素子３９の検知結果は、波長制御部５８に提供される。
【００４４】
ビームスプリッタ３６ｂの透過光は、光を集光する集光レンズ４２を通過し、光ファイバ４３へと出力されることとなる。
【００４５】
ここで、光フィルタ４０について説明する。光フィルタ４０は、光の透過率が各チャネル間の波長間隔Δλごとに周期的に変化するフィルタであり、例えば、エタロンフィルタである。光フィルタ４０は、波長ロッキングのために用いられる。
【００４６】
図３は、レーザ光の透過率とレーザ光の波長との関係を示す図である。横軸は、レーザ光の波長λを示し、縦軸は、レーザ光の透過率Ｐを示している。同図に示すように、透過率ＰはΔλごとに周期的に変化している。各チャネル間の波長間隔と透過率Ｐの変化の周期とが同じ（すなわち、Δλ）なので、レーザ光の波長がどのチャネル波長であっても、透過率はＰ０（以下、基準透過率）になる。例えば、図３に示すように、波長がチャネルＣＨａのチャネル波長λａであるレーザ光も、波長がチャネルＣＨｂのチャネル波長λｂであるレーザ光も、透過率はＰ０になっている。なお、波長λ１から波長λ２に至る幅Δλの波長範囲は、チャネルＣＨａに対応する波長範囲（以下、キャプチャレンジと記載する）を示し、波長λ２から波長λ３に至る幅Δλの波長範囲は、チャネルＣＨｂに対応するキャプチャレンジを示している。
【００４７】
なお、光フィルタ４０の近傍に熱電素子４６（例えば、ペルチエ素子）が配置され、この熱電素子４６が光フィルタ４０の加熱や冷却を行う。この熱電素子４６は、コントローラ４９により制御される。コントローラ４９が第２温度制御部５９からの指示に基づき、熱電素子４６を制御する。光フィルタ４０の近傍に配置された温度センサ４１の検知温度は、第２温度制御部５９に提供される。
【００４８】
［２．処理］
図４は、チャネルＣＨａ〜チャネルＣＨｎのうちからいずれかのチャネルＣＨｘが選択された場合（すなわち、レーザ素子３３ｘが選択された場合）に行われる処理のフローを示す図である。
【００４９】
同図に示すように、まず、第２温度制御部５９が、ＡＴＣ制御を行い、記憶部６０に予め記憶されている基準フィルタ温度になるよう、光フィルタ４０の温度を調整する（Ｓ１０１）。例えば、第２温度制御部５９が、温度センサ４１により検知される検知温度を監視しながらコントローラ４９に指示を出し、基準フィルタ温度との差が所定値以下になるよう検知温度を調整する。
【００５０】
そして、第１温度制御部５６（第１調整部）が、ＡＴＣ制御を行い、記憶部６０に記憶される基準温度のうちレーザ素子３３ｘに関連する基準温度になるよう、レーザ素子３３ｘの温度（駆動条件）を調整する（Ｓ１０２）。すなわち、第１温度制御部５６は、チャネルＣＨｘに関連づけられた基準温度Ｔｘになるよう、レーザ素子３３ｘの温度を調整する。例えば、第１温度制御部５６は、温度センサ３７により検知された検知温度Ｔを監視しながらコントローラ４８に指示を出し、基準温度Ｔｘとの差が所定値以下になるよう検知温度Ｔを調整する。Ｓ１０２のステップにより、レーザ光の波長がチャネルＣＨｘに対応するキャプチャレンジ内の波長になるよう図られる。
【００５１】
そして、電流制御部５５が、ＡＣＣ制御を行い、記憶部６０に予め記憶されている基準電流になるよう、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流を調整する（Ｓ１０３）。具体的には、電流制御部５５は、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流が基準電流になるよう、電流源５１を制御する。
【００５２】
そして、パワー制御部５７（光増幅部）が、ＡＰＣ制御を行い、レーザ光のパワーを所定パワーに増幅する（Ｓ１０４）。具体的には、パワー制御部５７は、受光素子３８の検知結果（パワー）を監視しながら、検知結果と所定パワーとの差が所定値以下になるよう、電流源５１を制御する。
【００５３】
そして、第１温度制御部５６による温度調整（Ｓ１０２）の結果、レーザ素子３３ｘの温度が基準温度Ｔｘになった場合（例えば、検知温度Ｔと基準温度Ｔｘとの差が所定値以下になった場合）、Ｓ１０５のステップが行われる。
【００５４】
すなわち、波長制御部５８（パワー比較部、第２調整部）が、ＡＦＣ制御を行う。具体的には、波長制御部５８は、受光素子３８により検知されたパワーと、受光素子３９により検知されたパワーと、の比較を行い（後述のＳ２０１：図５）、比較結果に基づいて、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるよう、レーザ素子３３ｘの温度を調整する（後述のＳ２０２、Ｓ２０３：図５）。
【００５５】
また、補正部６１が、波長制御部５８による温度調整が行われているときのレーザ素子３３ｘの温度と、基準温度Ｔｘと、に基づき、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子に関連する基準温度を補正する（後述のＳ２０４、Ｓ２０５：図５）。
【００５６】
図５は、Ｓ１０５のステップをより具体的に説明するための図である。同図に示すステップは、例えば、周期的に行われる。
【００５７】
まず、波長制御部５８は、受光素子３８により検知されたパワーと、受光素子３９により検知されたパワーと、の比を算出することにより、透過率Ｐ（比較結果）を算出する（Ｓ２０１）。
【００５８】
そして、波長制御部５８は、レーザ光の波長がチャネル波長λｘに近い波長であるか否かを判定する。より詳しくは、波長制御部５８は、透過率Ｐと基準透過率Ｐ０との差の絶対値ΔＰが所定値Ｐｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。
【００５９】
そして、レーザ光の波長がチャネル波長λｘに近い波長でない場合、すなわち、ΔＰがＰｔｈより大きい場合（Ｓ２０２のＮ）、波長制御部５８は、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるようレーザ素子３３ｘの温度を調整する（Ｓ２０３）。言い換えれば、波長制御部５８は、ΔＰがＰｔｈ以下になるようにレーザ素子３３ｘの温度を調整する。具体的には、波長制御部５８は、検知温度Ｔを監視しながら、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるよう、コントローラ４８に指示を出す。
【００６０】
ＡＦＣ制御（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）により、レーザ光の波長がほぼチャネル波長λｘに調整される。また、レーザ光の波長がチャネル波長λｘに調整された後、レーザ素子３３ｘに劣化が生じても、レーザ光の波長がほぼチャネル波長λｘにロックされる。
【００６１】
レーザ光の波長がチャネル波長λｘにロックされると、補正部６１が、Ｓ２０４及びＳ２０５のステップを行う。
【００６２】
すなわち、ΔＰがＰｔｈ以下である場合（Ｓ２０２のＹ）、補正部６１は、レーザ素子３３ｘの温度と、基準温度Ｔｘと、の比較に基づいて、補正パラメータΔＴｐを生成する（Ｓ２０４）。具体的には、補正部６１は、温度センサ３７の検知温度Ｔから基準温度Ｔｘを引いた差をΔＴｐとして算出する。ここで、ΔＴｐは、レーザ素子３３ｘの劣化がレーザ素子３３ｘ自身に与えた影響を反映した値となる。
【００６３】
レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子も、レーザ素子３３ｘの影響により劣化するものと考えられる。そこで、補正部６１は、補正パラメータΔＴｐに基づいてレーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子に関連する基準温度を補正する（Ｓ２０５）。例えば、レーザ素子３３ｙに関連する基準温度を補正する場合、チャネルＣＨｙに対応する基準温度Ｔｙを補正する。具体的には、補正部６１は、基準温度Ｔｙに補正パラメータΔＴｐを加算する。その後、補正部６１は、Ｓ２０５のステップと同様にして、基準温度Ｔｘも補正する（Ｓ２０６）。
【００６４】
例えば、チャネルＣＨｘの次にチャネルＣＨｙが選択された場合を想定する。すなわち、レーザ素子３３ｘの次にレーザ素子３３ｙが選択された場合を想定する。この場合、第１温度制御部５６は、Ｓ１０２のステップにおいて、波長制御部５８による温度調整（Ｓ２０２〜Ｓ２０３）が行われていたときのレーザ素子３３ｘの温度と基準温度Ｔｘとに基づきＳ２０５のステップで補正された基準温度Ｔｙになるよう、レーザ素子３３ｙの温度を調整することとなる。
【００６５】
［３．まとめ］
以上のように、光出力装置３１では、レーザ素子３３ｘの劣化がレーザ素子３３ｘ自身に与えた影響を反映した補正パラメータΔＴｐが取得される。このΔＴｐに基づいて、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子（レーザ素子３３ｙと記載する）に関連する基準温度Ｔｙが更新される。そのため、レーザ素子３３ｙが選択された場合、レーザ素子３３ｙが劣化していても、第１温度制御部５６による温度調整（Ｓ１０２）がなされたときに、レーザ光の波長がチャネルＣＨｙに対応するキャプチャレンジ内に収まりやすくなる。その結果、レーザ光の波長が確実にチャネル波長λｙにチューニングされ、ロックされるようになる。
【００６６】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
［４．変形例１］
例えば、レーザ素子３３ｘの駆動により他のレーザ素子が劣化する原因の一つとして、レーザ素子３３ｘの発熱がある。この場合、レーザ素子３３ｘの発熱の影響は、レーザ素子３３ｘから離れるほど小さいと考えられる。そこで、補正部６１は、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子（例えば、レーザ素子３３ｙ）に関連する基準温度Ｔｙを補正する場合に、レーザ素子３３ｘとレーザ素子３３ｙとの距離に応じて補正量が変化するようにして、基準温度Ｔｙを補正するようにしてもよい。以下、この態様（以下、変形例１と記載する）について説明する。
【００６８】
変形例１では、記憶部６０に補正量制御情報も記憶しておく。図６は、補正量制御情報の一例を示す図である。同図に示すように、補正量制御情報は、チャネルの組み合わせと、補正量制御パラメータαと、を対応づけてなるデータである。なお、ここでは、補正制御情報は、組み合わせに係る２つのチャネルの各々が割り当てられた２つレーザ素子の距離が大きいほど補正量制御パラメータαが小さくなるように設定されている。
【００６９】
こうした上で、補正部６１は、Ｓ２０５のステップにおいてレーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子３３ｙに関連する基準温度Ｔｙを補正する場合、チャネルＣＨｘとチャネルＣＨｙとの組み合わせに対応づけられた補正量制御パラメータαと、Ｓ２０４のステップで算出した補正パラメータΔＴｐと、の積を、基準温度Ｔｙに加算する。こうすれば、レーザ素子３３ｙとレーザ素子３３ｘとの距離が大きいほど基準温度Ｔｙの補正量が小さくなるので、レーザ素子３３ｙの劣化の割に補正量が大きすぎたり小さすぎたりすることがなくなる。この点からも、レーザ素子３３ｙが選択された場合に、レーザ光の波長がチャネル波長λｙにより確実にチューニングされ、ロックされるようになる。
【００７０】
［５．変形例２］
また、各レーザ素子は、印加される駆動電流に応じてレーザ光の波長が変化するＤＢＲ(Distributed Bragg Reflector)レーザ素子であってもよい。すなわち、駆動条件は、温度ではなく駆動電流であってもよい。
【００７１】
この場合、各チャネルに対応する基準駆動条件として基準電流を図３に示すテーブルに記憶しておく。そして、電流制御部（第１調整部）５５は、Ｓ１０３のステップで、レーザ素子３３ｘに関連する基準電流（すなわち、チャネルＣＨｘに関連づけられた基準電流）になるよう、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流を調整する。また、波長制御部５８（パワー比較部、第２調整部）は、Ｓ２０２及びＳ２０３のステップにおいて、受光素子３８により検知されたパワーと受光素子３９により検知されたパワーとの比較結果に基づいて、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるよう、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流を調整する。また、補正部６１が、Ｓ２０４及びＳ２０５のステップにおいて、波長制御部５８による電流調整が行われているときのレーザ素子３３ｘの駆動電流と、基準電流と、に基づき、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子に関連する基準電流を補正することとなる。
【００７２】
［６．その他］
例えば、温度センサ３７は、各レーザ素子に設置されていてもよい。この場合、レーザ素子３３ｘに設置された温度センサ３７の検知温度Ｔが、「レーザ素子３３ｘの温度」に相当する。
【００７３】
また、例えば、補正部６１は、補正パラメータΔＴｐの絶対値が所定値より大きい場合にのみ、Ｓ２０５のステップを実行するようにしてもよい。こうすれば、基準温度の補正に関する処理負荷が軽減される。
【００７４】
また、例えば、補正部６１は、Ｓ２０５のステップにおいて、基準温度の補正を行うのではなく、Ｓ２０４のステップで算出した補正パラメータΔＴｐを記憶部６０に蓄積するようにしてもよい。こうした上で、補正部６１は、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子（例えば、レーザ素子３３ｙ）が選択された場合に、第１温度制御部５６がＡＴＣ制御（Ｓ１０２）を行う前に、基準温度Ｔｙを記憶部６０に蓄積された補正パラメータΔＴｐに基づいて補正するようにしてもよい。例えば、補正部６１は、記憶部６０に蓄積された補正パラメータΔＴｐの和（ΣΔＴｐ）の平均を算出し、これを基準温度Ｔｙに加算するようにしてもよい。
【００７５】
また、本発明は、各レーザ素子に一のチャネルが割り当てられている場合だけでなく、各レーザ素子に複数のチャネルが割り当てられている場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
３１ 光出力装置、３３ レーザーアレイ、３４ カプラ、３５ 光増幅器、３６ ビームスプリッタ、３７，４１ 温度センサ、３８，３９ 受光素子、４０ 光フィルタ、４２ 集光レンズ、４３ 光ファイバ、４５，４６ 熱電素子、４７ スイッチ、４８，４９ コントローラ、５０，５１ 電流源、５５ 電流制御部、５６ 第１温度制御部、５７ パワー制御部、５８ 波長制御部、５９ 第２温度制御部、６０ 記憶部、６１ 補正部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重方式（以下、ＷＤＭ方式）を用いて、通信容量を増大させることが広く行われている。
【０００３】
一般に、通信容量を増大させるためには、チャネル数を増やす必要がある。しかし、チャネル数が増えるほど、チャネル間の間隔が狭くなっていく。そのため、レーザ光の波長を精度よくチャネル波長にチューニングし、ロックすることが要求される。
【０００４】
図７は、複数のチャネルＣＨａ〜ＣＨｎのうちから選択されたチャネルＣＨｘのレーザ光を出力する光出力装置１の一例を示す図である。
【０００５】
以下、光出力装置１の各部について説明する。
【０００６】
記憶部３０は、各チャネルに関連づけて該チャネルに対応する基準駆動条件を記憶する。ここでは、基準駆動条件として基準温度が記憶部３０に記憶されている場合を例に取り上げる。基準温度の意義については後述する。
【０００７】
レーザアレイ３は、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子３ａ〜３ｎを含む。各レーザ素子は、共通基盤に配置され、それぞれが異なる波長範囲に対応する複数のチャネルＣＨａ〜ＣＨｎうちの少なくとも１つが割り当てられている。例えば、レーザ素子３ａには、チャネルＣＨａが割り当てられ、レーザ素子３ｂには、チャネルＣＨｂが割り当てられている。ここでは、各レーザ素子が、温度に応じてレーザ光の波長が変化するレーザ素子である場合を例に取り上げる。
【０００８】
これらのレーザ素子のうちのいずれかがスイッチ１７により選択されると、選択されたレーザ素子３ｘに電流源２０により駆動電流が印加される。電流制御部２５は、レーザ素子３ｘに印加される駆動電流を制御する。レーザ素子３ｘに駆動電流が印加される結果、レーザ素子３ｘが駆動を開始し、レーザ素子３ｘからレーザ光が出力される。図７に示す点線は、レーザ素子３ｘから出力されたレーザ光を示している。
【０００９】
光出力装置１では、レーザアレイ３の温度が調節可能になっている。すなわち、第１温度制御部２６が、レーザアレイ３の近傍に配置された温度センサ７により検知された温度を監視しながら、レーザ素子３ｘの温度を調整する。熱電素子１５（例えば、ペルチエ素子）とコントローラ１８とは第１温度制御部２６による温度調整に用いられる。
【００１０】
レーザ光は、カプラ４を通過した後、電流源２１に基づく駆動電流に従って駆動する光増幅器５で増幅される。その後、レーザ光は、ビームスプリッタ６ａ，６ｂ、集光レンズ１２を順に経て、光ファイバ１３へと出力されることになる。
【００１１】
レーザ光は、光のパワーを検知する受光素子８にも出力される。受光素子８の検知結果は、パワー制御部２７に提供される。また、レーザ光は、光フィルタ１０をへて、光のパワーを検知する受光素子９にも出力される。受光素子９の検知結果は、波長制御部２８に波長ロッキングのために提供される。
【００１２】
光フィルタ１０は、波長ロッキングのために用いられる。光フィルタ１０としては、光の透過率が各チャネル間の波長間隔ごとに周期的に変化するエタロンフィルタが用いられる。
【００１３】
光出力装置１では、光フィルタ１０の温度も調節可能になっている。すなわち、第２温度制御部２９が、光フィルタ１０の近傍に配置された温度センサ１１により検知された温度を監視しながら、光フィルタ１０の温度を調整する。熱電素子１６とコントローラ１９とは第２温度制御部２９による温度調整に用いられる。
【００１４】
以下、チャネルＣＨｘが選択された場合（すなわち、チャネルＣＨｘが割り当てられたレーザ素子３ｘがスイッチ１７により選択された場合）に行われる処理のフローについて説明する。
【００１５】
この場合、第２温度制御部２９が、いわゆるＡＴＣ(Auto Temperature Control)制御を行い、光フィルタ１０の温度を予め定められた温度になるよう調整する。
【００１６】
そして、第１温度制御部２６が、ＡＴＣ制御を行い、チャネルＣＨｘに対応する波長範囲内の波長になるようレーザ光の波長を調整する。すなわち、第１温度制御部２６は、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘに対応する波長範囲内に収めるために、チャネルＣＨｘに関連づけられた基準温度Ｔｘになるよう、レーザ素子３ｘの温度を調整する。
【００１７】
また、電流制御部２５が、いわゆるＡＣＣ(Auto Current Control)制御を行い、予め定められた電流になるようにレーザ素子３ｘに印加される駆動電流を調整する。
【００１８】
また、パワー制御部２７が、いわゆるＡＰＣ(Auto Power Control)制御を行い、レーザ光のパワーを所定パワーに調整する。
【００１９】
第１温度制御部２６によるＡＴＣ制御の結果、レーザ光の波長がチャネルＣＨｘに対応する波長範囲内の波長になったものと推定される。
【００２０】
そこで、波長制御部２８は、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘのチャネル波長λｘにチューニングし且つロックするために、いわゆるＡＦＣ(Auto Frequency Control）制御を行い、受光素子８により検知された光のパワーと受光素子９により検知された光のパワーとの比較結果（例えば、レーザ光が光フィルタ１０を透過したときの透過率）に基づいて、レーザ素子３ｘの温度を調整しつづける。これにより、レーザ光の波長がチャネル波長λｘにチューニングされる。また、レーザ素子３ｘの劣化による波長ドリフトが発生しても、レーザ光の波長がチャネルλｘに維持される。
【００２１】
以上のように、光出力装置１では、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘのチャネル波長λｘにロックする場合、レーザ光の波長をチャネルＣＨｘに対応する波長範囲内に収めるために、レーザ素子３ｘの温度がチャネルＣＨｘに対応する基準温度Ｔｘに調整される。その後、ＡＦＣ制御により、レーザ光の波長がチャネル波長λｘにチューニングされ、ロックされる。これは、他のレーザ素子が選択された場合も同様である。
【００２２】
なお、下記特許文献１には、光フィルタ１０の特性が温度によって変化した場合であっても、レーザ光の波長をチャネル波長にロックする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００３−１８８４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
例えば、上記光出力装置１おいて或るレーザ素子（ここでは、レーザ素子３ａとする）が駆動している場合、レーザ素子３ａ自身だけでなく、他のレーザ素子（ここでは、レーザ素子３ｂとする）にも劣化が生じる。そのため、レーザ素子３ｂにも劣化による波長ドリフトが発生する。
【００２５】
そのため、レーザ素子３ｂが選択された場合に、レーザ素子３ｂの温度をチャネルＣＨｂに関連づけられた基準温度Ｔｂに調整しても、レーザ光の波長がチャネルＣＨｂに対応する波長範囲内に収まらない可能性がある。その結果、レーザ光の波長を確実にチャネルＣＨｂのチャネル波長にチューニングできないおそれがある。例えば、レーザ光の波長を短時間でチャネル波長にチューニングできないおそれがある。
【００２６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光の波長を可変可能な光出力装置において、レーザ光の波長を目標とする波長にチューニングする際の確実化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明に係る光出力装置は、共通基盤に配置され、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子と、前記複数のレーザ素子のうちのいずれかが被選択レーザ素子として選択された場合に、前記被選択レーザ素子に電流を印加する電流源と、前記被選択レーザ素子の駆動条件を、前記複数のレーザ素子の各々に関連する基準条件のうち前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう調整する第１調整部と、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光のパワーを所定量に増幅する光増幅部と、透過特性がレーザ光の波長に応じて周期的に変化する光フィルタと、前記光増幅部により増幅されたレーザ光のパワーと、前記光増幅部により増幅されたレーザ光が前記光フィルタを透過した後のパワーと、を比較するパワー比較部と、前記第１調整部による調整の結果、前記被選択レーザ素子の駆動条件が前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の駆動条件を調整する第２調整部と、を含む光出力装置であって、前記第１調整部は、他のレーザ素子が新たな被選択レーザ素子として選択された場合に、前記新たな被選択レーザ素子の駆動条件を、前記第２調整部による調整が行われていたときの前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザに関連する基準条件とに基づいて補正された、前記新たな被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう、調整すること、を特徴とする。
【００２８】
また、本発明の一態様では、前記第２調整部による調整が行われた前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザ素子に関連する前記基準条件とに基づいて、前記被選択レーザ素子以外のレーザ素子に関連する基準条件を補正する補正部をさらに含むこと、を特徴とする。
【００２９】
また、本発明の一態様では、前記補正部は、前記被選択レーザ素子以外の前記レーザ素子と前記被選択レーザ素子との距離に応じて補正量が変化するようにして、該レーザ素子に関連する前記基準条件を補正すること、を特徴とする。
【００３０】
また、本発明の一態様では、前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子の温度であり、前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準温度であり、前記第１調整部は、前記被選択レーザ素子の温度を、前記被選択レーザ素子に関連する基準温度になるよう調整し、前記第２調整部は、前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子の温度が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準温度になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の温度を調整することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の一態様では、前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子に印加されている電流であり、前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準電流であり、前記第１調整部は、前記被選択レーザ素子に印加されている電流を、前記被選択レーザ素子に関連する基準電流になるよう調整し、前記第２調整部は、前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子に印加されている電流が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準電流になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子に印加されている電流を調整することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る光出力装置の構成図である。
【図２】記憶部に記憶されるテーブルの一例を示す図である。
【図３】レーザ光の透過率とレーザ光の波長との関係を示す図である。
【図４】光出力装置にて行われる処理のフロー図である。
【図５】光出力装置にて行われる処理のフロー図である。
【図６】補正量制御情報の一例を示す図である。
【図７】従来の光出力装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態の例について図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る光出力装置３１の構成図である。光出力装置３１は、複数のチャネルＣＨａ〜ＣＨｎのうちから選択されたチャネルのレーザ光を出力する。
【００３４】
［１．構成］
以下、光出力装置３１の構成について説明する。
【００３５】
電流制御部５５、第１温度制御部５６、パワー制御部５７、波長制御部５８、第２温度制御部５９は、及び補正部６１は、例えば、所定のプログラムに従って動作するマイクロコンピュータである。
【００３６】
また、記憶部６０は、公知の記憶手段（例えば、ＲＯＭやＲＡＭ）である。記憶部６０は、各チャネルに関連づけて基準駆動条件を記憶する。図２は、記憶部６０に記憶されるテーブルの一例を示す。同図に示すように、このテーブルには、各チャネルに関連づけて基準温度が基準駆動条件として記憶されている。後述するように、各チャネルは、レーザ素子３３ａ〜３３ｎのいずれか一に割り当てられている。また、各チャネルは、それぞれが異なる波長範囲（後述のキャプチャレンジ）に対応している。このテーブルの内容は、補正部６１により更新される。
【００３７】
また、レーザアレイ３３は、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子３３ａ〜３３ｎを含む。ここでは、各レーザ素子が、温度に応じてレーザ光の波長が変化するＤＦＢ(Distributed Feedback)レーザ素子であるものとする。各レーザ素子は、共通基盤に配置され、各レーザ素子にチャネルＣＨａ〜ＣＨｎのいずれか一が割り当てられている。例えば、レーザ素子３３ａにチャネルＣＨａが割り当てられ、レーザ素子３３ｂにチャネルＣＨｂが割り当てられている。
【００３８】
これらのレーザ素子のうちのいずれかがスイッチ４７により選択される。例えば、あるチャネルＣＨｘが選択された場合に、該チャネルＣＨｘが割り当てられたレーザ素子３３ｘがスイッチ４７により選択される。レーザ素子３３ｘ（被選択レーザ素子）が選択されると、レーザ素子３３ｘに電流源５０により駆動電流が印加される。電流制御部５５が電流源５０を制御することにより、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流が調整される。
【００３９】
レーザ素子３３ｘに駆動電流が印加される結果、レーザ素子３３ｘが駆動を開始し、レーザ素子３３ｘからレーザ光が出力される。図１に示す点線は、レーザ素子３３ｘから出力されたレーザ光を示す。
【００４０】
この光出力装置３１では、レーザアレイ３３の温度が調節可能になっている。すなわち、レーザアレイ３３の近傍に熱電素子４５（例えば、ペルチエ素子）が配置され、この熱電素子４５がレーザアレイ３３の加熱や冷却を行う。この熱電素子４５は、コントローラ４８により制御される。コントローラ４８は、第１温度制御部５６や波長制御部５８からの指示に基づき、熱電素子４５を制御する。レーザアレイ３３の近傍に配置された温度センサ３７の検知温度は第１温度制御部５６に提供される。
【００４１】
レーザ光は、カプラ３４を通過した後、光増幅器３５で増幅される。光増幅器３５は電流源５１により印加される駆動電流に従って駆動する。パワー制御部５７がこの電流源５１を制御している。
【００４２】
光増幅器３５において増幅されたレーザ光は、ビームスプリッタ３６ａにより透過光と反射光とに分けられる。ビームスプリッタ３６ａの反射光は、光のパワーを検知する受光素子３８に出力される。受光素子３８の検知結果は、パワー制御部５７に提供される。
【００４３】
ビームスプリッタ３６ａの透過光は、ビームスプリッタ３６ｂにより透過光と反射光とにさらに分けられる。ビームスプリッタ３６ｂの反射光は、光フィルタ４０を透過し、光のパワーを検知する受光素子３９に出力される。受光素子３９の検知結果は、波長制御部５８に提供される。
【００４４】
ビームスプリッタ３６ｂの透過光は、光を集光する集光レンズ４２を通過し、光ファイバ４３へと出力されることとなる。
【００４５】
ここで、光フィルタ４０について説明する。光フィルタ４０は、光の透過率が各チャネル間の波長間隔Δλごとに周期的に変化するフィルタであり、例えば、エタロンフィルタである。光フィルタ４０は、波長ロッキングのために用いられる。
【００４６】
図３は、レーザ光の透過率とレーザ光の波長との関係を示す図である。横軸は、レーザ光の波長λを示し、縦軸は、レーザ光の透過率Ｐを示している。同図に示すように、透過率ＰはΔλごとに周期的に変化している。各チャネル間の波長間隔と透過率Ｐの変化の周期とが同じ（すなわち、Δλ）なので、レーザ光の波長がどのチャネル波長であっても、透過率はＰ０（以下、基準透過率）になる。例えば、図３に示すように、波長がチャネルＣＨａのチャネル波長λａであるレーザ光も、波長がチャネルＣＨｂのチャネル波長λｂであるレーザ光も、透過率はＰ０になっている。なお、波長λ１から波長λ２に至る幅Δλの波長範囲は、チャネルＣＨａに対応する波長範囲（以下、キャプチャレンジと記載する）を示し、波長λ２から波長λ３に至る幅Δλの波長範囲は、チャネルＣＨｂに対応するキャプチャレンジを示している。
【００４７】
なお、光フィルタ４０の近傍に熱電素子４６（例えば、ペルチエ素子）が配置され、この熱電素子４６が光フィルタ４０の加熱や冷却を行う。この熱電素子４６は、コントローラ４９により制御される。コントローラ４９が第２温度制御部５９からの指示に基づき、熱電素子４６を制御する。光フィルタ４０の近傍に配置された温度センサ４１の検知温度は、第２温度制御部５９に提供される。
【００４８】
［２．処理］
図４は、チャネルＣＨａ〜チャネルＣＨｎのうちからいずれかのチャネルＣＨｘが選択された場合（すなわち、レーザ素子３３ｘが選択された場合）に行われる処理のフローを示す図である。
【００４９】
同図に示すように、まず、第２温度制御部５９が、ＡＴＣ制御を行い、記憶部６０に予め記憶されている基準フィルタ温度になるよう、光フィルタ４０の温度を調整する（Ｓ１０１）。例えば、第２温度制御部５９が、温度センサ４１により検知される検知温度を監視しながらコントローラ４９に指示を出し、基準フィルタ温度との差が所定値以下になるよう検知温度を調整する。
【００５０】
そして、第１温度制御部５６（第１調整部）が、ＡＴＣ制御を行い、記憶部６０に記憶される基準温度のうちレーザ素子３３ｘに関連する基準温度になるよう、レーザ素子３３ｘの温度（駆動条件）を調整する（Ｓ１０２）。すなわち、第１温度制御部５６は、チャネルＣＨｘに関連づけられた基準温度Ｔｘになるよう、レーザ素子３３ｘの温度を調整する。例えば、第１温度制御部５６は、温度センサ３７により検知された検知温度Ｔを監視しながらコントローラ４８に指示を出し、基準温度Ｔｘとの差が所定値以下になるよう検知温度Ｔを調整する。Ｓ１０２のステップにより、レーザ光の波長がチャネルＣＨｘに対応するキャプチャレンジ内の波長になるよう図られる。
【００５１】
そして、電流制御部５５が、ＡＣＣ制御を行い、記憶部６０に予め記憶されている基準電流になるよう、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流を調整する（Ｓ１０３）。具体的には、電流制御部５５は、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流が基準電流になるよう、電流源５１を制御する。
【００５２】
そして、パワー制御部５７（光増幅部）が、ＡＰＣ制御を行い、レーザ光のパワーを所定パワーに増幅する（Ｓ１０４）。具体的には、パワー制御部５７は、受光素子３８の検知結果（パワー）を監視しながら、検知結果と所定パワーとの差が所定値以下になるよう、電流源５１を制御する。
【００５３】
そして、第１温度制御部５６による温度調整（Ｓ１０２）の結果、レーザ素子３３ｘの温度が基準温度Ｔｘになった場合（例えば、検知温度Ｔと基準温度Ｔｘとの差が所定値以下になった場合）、Ｓ１０５のステップが行われる。
【００５４】
すなわち、波長制御部５８（パワー比較部、第２調整部）が、ＡＦＣ制御を行う。具体的には、波長制御部５８は、受光素子３８により検知されたパワーと、受光素子３９により検知されたパワーと、の比較を行い（後述のＳ２０１：図５）、比較結果に基づいて、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるよう、レーザ素子３３ｘの温度を調整する（後述のＳ２０２、Ｓ２０３：図５）。
【００５５】
また、補正部６１が、波長制御部５８による温度調整が行われているときのレーザ素子３３ｘの温度と、基準温度Ｔｘと、に基づき、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子に関連する基準温度を補正する（後述のＳ２０４、Ｓ２０５：図５）。
【００５６】
図５は、Ｓ１０５のステップをより具体的に説明するための図である。同図に示すステップは、例えば、周期的に行われる。
【００５７】
まず、波長制御部５８は、受光素子３８により検知されたパワーと、受光素子３９により検知されたパワーと、の比を算出することにより、透過率Ｐ（比較結果）を算出する（Ｓ２０１）。
【００５８】
そして、波長制御部５８は、レーザ光の波長がチャネル波長λｘに近い波長であるか否かを判定する。より詳しくは、波長制御部５８は、透過率Ｐと基準透過率Ｐ０との差の絶対値ΔＰが所定値Ｐｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。
【００５９】
そして、レーザ光の波長がチャネル波長λｘに近い波長でない場合、すなわち、ΔＰがＰｔｈより大きい場合（Ｓ２０２のＮ）、波長制御部５８は、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるようレーザ素子３３ｘの温度を調整する（Ｓ２０３）。言い換えれば、波長制御部５８は、ΔＰがＰｔｈ以下になるようにレーザ素子３３ｘの温度を調整する。具体的には、波長制御部５８は、検知温度Ｔを監視しながら、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるよう、コントローラ４８に指示を出す。
【００６０】
ＡＦＣ制御（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）により、レーザ光の波長がほぼチャネル波長λｘに調整される。また、レーザ光の波長がチャネル波長λｘに調整された後、レーザ素子３３ｘに劣化が生じても、レーザ光の波長がほぼチャネル波長λｘにロックされる。
【００６１】
レーザ光の波長がチャネル波長λｘにロックされると、補正部６１が、Ｓ２０４及びＳ２０５のステップを行う。
【００６２】
すなわち、ΔＰがＰｔｈ以下である場合（Ｓ２０２のＹ）、補正部６１は、レーザ素子３３ｘの温度と、基準温度Ｔｘと、の比較に基づいて、補正パラメータΔＴｐを生成する（Ｓ２０４）。具体的には、補正部６１は、温度センサ３７の検知温度Ｔから基準温度Ｔｘを引いた差をΔＴｐとして算出する。ここで、ΔＴｐは、レーザ素子３３ｘの劣化がレーザ素子３３ｘ自身に与えた影響を反映した値となる。
【００６３】
レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子も、レーザ素子３３ｘの影響により劣化するものと考えられる。そこで、補正部６１は、補正パラメータΔＴｐに基づいてレーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子に関連する基準温度を補正する（Ｓ２０５）。例えば、レーザ素子３３ｙに関連する基準温度を補正する場合、チャネルＣＨｙに対応する基準温度Ｔｙを補正する。具体的には、補正部６１は、基準温度Ｔｙに補正パラメータΔＴｐを加算する。その後、補正部６１は、Ｓ２０５のステップと同様にして、基準温度Ｔｘも補正する（Ｓ２０６）。
【００６４】
例えば、チャネルＣＨｘの次にチャネルＣＨｙが選択された場合を想定する。すなわち、レーザ素子３３ｘの次にレーザ素子３３ｙが選択された場合を想定する。この場合、第１温度制御部５６は、Ｓ１０２のステップにおいて、波長制御部５８による温度調整（Ｓ２０２〜Ｓ２０３）が行われていたときのレーザ素子３３ｘの温度と基準温度Ｔｘとに基づきＳ２０５のステップで補正された基準温度Ｔｙになるよう、レーザ素子３３ｙの温度を調整することとなる。
【００６５】
［３．まとめ］
以上のように、光出力装置３１では、レーザ素子３３ｘの劣化がレーザ素子３３ｘ自身に与えた影響を反映した補正パラメータΔＴｐが取得される。このΔＴｐに基づいて、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子（レーザ素子３３ｙと記載する）に関連する基準温度Ｔｙが更新される。そのため、レーザ素子３３ｙが選択された場合、レーザ素子３３ｙが劣化していても、第１温度制御部５６による温度調整（Ｓ１０２）がなされたときに、レーザ光の波長がチャネルＣＨｙに対応するキャプチャレンジ内に収まりやすくなる。その結果、レーザ光の波長が確実にチャネル波長λｙにチューニングされ、ロックされるようになる。
【００６６】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
［４．変形例１］
例えば、レーザ素子３３ｘの駆動により他のレーザ素子が劣化する原因の一つとして、レーザ素子３３ｘの発熱がある。この場合、レーザ素子３３ｘの発熱の影響は、レーザ素子３３ｘから離れるほど小さいと考えられる。そこで、補正部６１は、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子（例えば、レーザ素子３３ｙ）に関連する基準温度Ｔｙを補正する場合に、レーザ素子３３ｘとレーザ素子３３ｙとの距離に応じて補正量が変化するようにして、基準温度Ｔｙを補正するようにしてもよい。以下、この態様（以下、変形例１と記載する）について説明する。
【００６８】
変形例１では、記憶部６０に補正量制御情報も記憶しておく。図６は、補正量制御情報の一例を示す図である。同図に示すように、補正量制御情報は、チャネルの組み合わせと、補正量制御パラメータαと、を対応づけてなるデータである。なお、ここでは、補正制御情報は、組み合わせに係る２つのチャネルの各々が割り当てられた２つレーザ素子の距離が大きいほど補正量制御パラメータαが小さくなるように設定されている。
【００６９】
こうした上で、補正部６１は、Ｓ２０５のステップにおいてレーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子３３ｙに関連する基準温度Ｔｙを補正する場合、チャネルＣＨｘとチャネルＣＨｙとの組み合わせに対応づけられた補正量制御パラメータαと、Ｓ２０４のステップで算出した補正パラメータΔＴｐと、の積を、基準温度Ｔｙに加算する。こうすれば、レーザ素子３３ｙとレーザ素子３３ｘとの距離が大きいほど基準温度Ｔｙの補正量が小さくなるので、レーザ素子３３ｙの劣化の割に補正量が大きすぎたり小さすぎたりすることがなくなる。この点からも、レーザ素子３３ｙが選択された場合に、レーザ光の波長がチャネル波長λｙにより確実にチューニングされ、ロックされるようになる。
【００７０】
［５．変形例２］
また、各レーザ素子は、印加される駆動電流に応じてレーザ光の波長が変化するＤＢＲ(Distributed Bragg Reflector)レーザ素子であってもよい。すなわち、駆動条件は、温度ではなく駆動電流であってもよい。
【００７１】
この場合、各チャネルに対応する基準駆動条件として基準電流を図３に示すテーブルに記憶しておく。そして、電流制御部（第１調整部）５５は、Ｓ１０３のステップで、レーザ素子３３ｘに関連する基準電流（すなわち、チャネルＣＨｘに関連づけられた基準電流）になるよう、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流を調整する。また、波長制御部５８（パワー比較部、第２調整部）は、Ｓ２０２及びＳ２０３のステップにおいて、受光素子３８により検知されたパワーと受光素子３９により検知されたパワーとの比較結果に基づいて、レーザ光の波長がチャネル波長λｘになるよう、レーザ素子３３ｘに印加される駆動電流を調整する。また、補正部６１が、Ｓ２０４及びＳ２０５のステップにおいて、波長制御部５８による電流調整が行われているときのレーザ素子３３ｘの駆動電流と、基準電流と、に基づき、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子に関連する基準電流を補正することとなる。
【００７２】
［６．その他］
例えば、温度センサ３７は、各レーザ素子に設置されていてもよい。この場合、レーザ素子３３ｘに設置された温度センサ３７の検知温度Ｔが、「レーザ素子３３ｘの温度」に相当する。
【００７３】
また、例えば、補正部６１は、補正パラメータΔＴｐの絶対値が所定値より大きい場合にのみ、Ｓ２０５のステップを実行するようにしてもよい。こうすれば、基準温度の補正に関する処理負荷が軽減される。
【００７４】
また、例えば、補正部６１は、Ｓ２０５のステップにおいて、基準温度の補正を行うのではなく、Ｓ２０４のステップで算出した補正パラメータΔＴｐを記憶部６０に蓄積するようにしてもよい。こうした上で、補正部６１は、レーザ素子３３ｘ以外のレーザ素子（例えば、レーザ素子３３ｙ）が選択された場合に、第１温度制御部５６がＡＴＣ制御（Ｓ１０２）を行う前に、基準温度Ｔｙを記憶部６０に蓄積された補正パラメータΔＴｐに基づいて補正するようにしてもよい。例えば、補正部６１は、記憶部６０に蓄積された補正パラメータΔＴｐの和（ΣΔＴｐ）の平均を算出し、これを基準温度Ｔｙに加算するようにしてもよい。
【００７５】
また、本発明は、各レーザ素子に一のチャネルが割り当てられている場合だけでなく、各レーザ素子に複数のチャネルが割り当てられている場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
３１ 光出力装置、３３ レーザーアレイ、３４ カプラ、３５ 光増幅器、３６ ビームスプリッタ、３７，４１ 温度センサ、３８，３９ 受光素子、４０ 光フィルタ、４２ 集光レンズ、４３ 光ファイバ、４５，４６ 熱電素子、４７ スイッチ、４８，４９ コントローラ、５０，５１ 電流源、５５ 電流制御部、５６ 第１温度制御部、５７ パワー制御部、５８ 波長制御部、５９ 第２温度制御部、６０ 記憶部、６１ 補正部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通基盤に配置され、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子と、
前記複数のレーザ素子のうちのいずれかが被選択レーザ素子として選択された場合に、前記被選択レーザ素子に電流を印加する電流源と、
前記被選択レーザ素子の駆動条件を、前記複数のレーザ素子の各々に関連する基準条件のうち前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう調整する第１調整部と、
前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光のパワーを所定量に増幅する光増幅部と、
透過特性がレーザ光の波長に応じて周期的に変化する光フィルタと、
前記光増幅部により増幅されたレーザ光のパワーと、前記光増幅部により増幅されたレーザ光が前記光フィルタを透過した後のパワーと、を比較するパワー比較部と、
前記第１調整部による調整の結果、前記被選択レーザ素子の駆動条件が前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の駆動条件を調整する第２調整部と、
を含む光出力装置であって、
前記第１調整部は、
他のレーザ素子が新たな被選択レーザ素子として選択された場合に、前記新たな被選択レーザ素子の駆動条件を、前記第２調整部による調整が行われていたときの前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザに関連する基準条件とに基づいて補正された、前記新たな被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう、調整すること、
を特徴とする光出力装置。
【請求項２】
前記第２調整部による調整が行われた前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザ素子に関連する前記基準条件とに基づいて、前記被選択レーザ素子以外のレーザ素子に関連する基準条件を補正する補正部をさらに含むこと、を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。
【請求項３】
前記補正部は、
前記被選択レーザ素子以外の前記レーザ素子と前記被選択レーザ素子との距離に応じて補正量が変化するようにして、該レーザ素子に関連する前記基準条件を補正すること、
を特徴とする請求項２に記載の光出力装置。
【請求項４】
前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子の温度であり、
前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準温度であり、
前記第１調整部は、
前記被選択レーザ素子の温度を、前記被選択レーザ素子に関連する基準温度になるよう調整し、
前記第２調整部は、
前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子の温度が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準温度になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の温度を調整すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光出力装置。
【請求項５】
前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子に印加されている電流であり、
前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準電流であり、
前記第１調整部は、
前記被選択レーザ素子に印加されている電流を、前記被選択レーザ素子に関連する基準電流になるよう調整し、
前記第２調整部は、
前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子に印加されている電流が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準電流になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子に印加されている電流を調整すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光出力装置。
【請求項１】
共通基盤に配置され、駆動条件に応じてレーザ光の波長が変化する複数のレーザ素子と、
前記複数のレーザ素子のうちのいずれかが被選択レーザ素子として選択された場合に、前記被選択レーザ素子に電流を印加する電流源と、
前記被選択レーザ素子の駆動条件を、前記複数のレーザ素子の各々に関連する基準条件のうち前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう調整する第１調整部と、
前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光のパワーを所定量に増幅する光増幅部と、
透過特性がレーザ光の波長に応じて周期的に変化する光フィルタと、
前記光増幅部により増幅されたレーザ光のパワーと、前記光増幅部により増幅されたレーザ光が前記光フィルタを透過した後のパワーと、を比較するパワー比較部と、
前記第１調整部による調整の結果、前記被選択レーザ素子の駆動条件が前記被選択レーザ素子に関連する基準条件になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の駆動条件を調整する第２調整部と、
を含む光出力装置であって、
前記第１調整部は、
他のレーザ素子が新たな被選択レーザ素子として選択された場合に、前記新たな被選択レーザ素子の駆動条件を、前記第２調整部による調整が行われていたときの前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザに関連する基準条件とに基づいて補正された、前記新たな被選択レーザ素子に関連する基準条件になるよう、調整すること、
を特徴とする光出力装置。
【請求項２】
前記第２調整部による調整が行われた前記被選択レーザ素子の駆動条件と前記被選択レーザ素子に関連する前記基準条件とに基づいて、前記被選択レーザ素子以外のレーザ素子に関連する基準条件を補正する補正部をさらに含むこと、を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。
【請求項３】
前記補正部は、
前記被選択レーザ素子以外の前記レーザ素子と前記被選択レーザ素子との距離に応じて補正量が変化するようにして、該レーザ素子に関連する前記基準条件を補正すること、
を特徴とする請求項２に記載の光出力装置。
【請求項４】
前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子の温度であり、
前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準温度であり、
前記第１調整部は、
前記被選択レーザ素子の温度を、前記被選択レーザ素子に関連する基準温度になるよう調整し、
前記第２調整部は、
前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子の温度が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準温度になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子の温度を調整すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光出力装置。
【請求項５】
前記被選択レーザ素子の駆動条件は、該被選択レーザ素子に印加されている電流であり、
前記レーザ素子に関連する基準条件は、該レーザ素子に関連する基準電流であり、
前記第１調整部は、
前記被選択レーザ素子に印加されている電流を、前記被選択レーザ素子に関連する基準電流になるよう調整し、
前記第２調整部は、
前記第１調整部による制御の結果、前記被選択レーザ素子に印加されている電流が前記被選択レーザ素子に関連する前記基準電流になった場合に、前記パワー比較部による比較結果に基づいて、前記被選択レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記被選択レーザ素子に対応する目標波長になるよう、前記被選択レーザ素子に印加されている電流を調整すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光出力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−３７８１（Ｐ２０１１−３７８１Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４６５２４（Ｐ２００９−１４６５２４）
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
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