JP4146658B2

JP4146658B2 - Tunable laser

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Publication number: JP4146658B2
Application number: JP2002084254A
Authority: JP
Inventors: マルティンバウダ; 健森戸; 和雅高林; 忠雄中澤; 直樹橋本; 寛尾中; 裕二小滝
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003283024A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長可変レーザに関し、特に発振周波数を要求する周波数帯域に合わせることが可能な波長可変レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザは、利得媒体を含む光共振器で構成され、利得を増加させることで発振が得られる。波長多重光ファイバ通信システムでは、赤外線領域における５０ｎｍから１００ｎｍ程度の広域な周波数帯域の中で、所望の１つの周波数で発振させる機能をもつ波長可変レーザが必要となる。
【０００３】
所望する単一波長に安定的に制御しつつ波長を多重化させるような機器において、光学ファイバ通信用機器で使用される最も一般的な２つの周波数帯に相当する６０ｎｍを越えた広波長領域を効果的に選択できることは、非常に望ましいことである。
【０００４】
また、発振波長を制御する速度は、実質的に上記のような機器の動作を妨げないために数ミリ秒以内であることが要求されている。
【０００５】
このような制御を可能にするものとして、例えばＳｏｒｉｎによる米国特許第６０９１７４４号公報（以下、従来技術１とする）や、Ｈａｍａｄａによる米国特許第５９７００７６号公報（以下、従来技術２とする）の一部や、Ｉｎｏｕｅによる特開平１１−６３２２６号公報（以下、従来技術３とする）に開示される波長可変レーザが存在する。
【０００６】
図１に従来技術１による波長可変レーザの構成を示す。図１を参照すると、従来技術１では、１つの利得媒体と、ファイバブラッグ格子より形成された２つ以上の反射フィルタと、バンドパスフィルタと、単一モードの光学ファイバと、を有して構成される。
【０００７】
この構成において、バンドパスフィルタとファイバブラッグ格子との透過特性は制御可能である。また、レーザ発振は、バンドパス伝送のピークとファイバ格子による反射のピークとに一致する周波数で生じる。更に、広域なモード制御は異なる狭域周波数帯で相互に反射する２つ以上のファイバブラッグ格子を用いることで実現される。また、バンドパスフィルタは、ファイバブラッグ格子の反射スペクトルを１つ選択的に透過させるために用いる。ファイバ格子は、その透過特性を、伝搬チャネルへ接続できる同調範囲以内の所望の周波数に制御するための用いる。
【０００８】
ファイバブラッグ格子を可変反射フィルタとして使用する場合の多くは、上記の方法において、複雑で高価な２つのフィルタを同時に制御しなければならないという問題が存在する。ファイバブラッグ格子特性が一定であるとすると、上記の方法では、所望の波長チャネル数だけのファイバブラッグ格子が必要となるため、共振器が長くなるために装置が大型化し、且つ高価なものとなる。
【０００９】
次に、従来技術２による波長可変レーザの構成を図２に示す。図２を参照すると、波長可変レーザは、１つの利得媒体と、回折格子と、を有して構成される。
【００１０】
この構成において、波長選択は、反射格子を機械的に回転させることで達成される。即ち、回折格子を回転させることで、回折格子の反射ピーク波長を制御する。
【００１１】
このような構成の問題点は、制御を実現するために大きな機械的構成が必要となることである。即ち、従来技術２を実現するためには、回折格子の回転角度をフィードバックする構成や複雑で高価な制御装置が必要となる。また、制御を機械的構成で行うと、機械的安定性と信頼性とが関係してくるため、制御に要する時間に数ミリ秒のオーダが必要となり遅くなる。
【００１２】
更に、上記した従来技術３による波長可変レーザは、ＡＯＴＦ（Ａｃｃｏｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃａｌＴｕｎａｂｌｅＦｉｌｔｅｒ）と利得媒体とから構成される。ＡＯＴＦを透過する多くの発振モードを減じるために利得媒体の端面に反射率を持たせ、その反射リップルを利用して一つの発振モードを選択する。
【００１３】
この従来技術３における問題点は、反射リップルを所望する周波数に適合させることが極端に困難であることや、ＡＯＴＦがドップラー周波数シフトを生じるために、レーザ発振が不安定化することにある。
【００１４】
また、上記した従来技術の他の装置としては、例えば可変フィルタとエルビウムがドープされたファイバ増幅器とを含むファイバリングレーザ等が存在するが、これらは利得の応答が遅く、波長切替えに数ミリ秒のオーダという比較的長い時間を要してしまう。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような現状において、マルチモード発振がきびしく抑制された単一モードのレーザ装置における安定性が要求されている。周波数分割多重機器（上述の光ファイバ通信用機器）では、例えば３０から６０ｎｍの可変帯域と数十ｐｍ程度の発振波長の精度とが要求されている。
【００１６】
単一のレーザ発振波長は、広域周波数領域の中から多くの特定の周波数を、十数ミリ秒以内のオーダで正確に選択できなければならない。加えて、制御機構は、コスト面を考慮して、簡単で且つできるだけ周波数制御のためのフィードバック構成を必要としないものでなければならない。
【００１７】
従って、本発明は、周波数制御を高速に行える、単純な構成の波長可変レーザを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために、請求項１記載の発明は、２つの反射面により形成された共鳴領域を有する波長可変レーザであって、レーザ光を生成する利得媒体と、前記２つの反射面の間に配置され、前記利得媒体で生成されたレーザ光の第１の所定波長領域を透過させる第１のフィルタと、前記２つの反射面の間に配置され、前記第１のフィルタを透過したレーザ光の第２の所定波長領域を透過させる第２のフィルタと、を有し、前記第１のフィルタは、導波路中を伝搬するレーザ光の透過波長領域が調整可能な音響光学素子からなる可変フィルタであり、入力レーザ光のうち、前記第１の所定透過領域のレーザ光を第１の導波路の出力方向へ導き、第１の所定透過領域以外のレーザ光を第２の導波路の出力方向へと導く構成であり、前記第２のフィルタは、前記第２の所定透過領域が周期的に配列されたフィルタであることを特徴としている。
【００１９】
これにより、本発明では、周波数制御を高速に行える、単純な構成の波長可変レーザを提供することができる。
【００２２】
更に、請求項２記載の発明は、上記の波長可変フィルタにおいて、前記第１のフィルタが、ドップラーシフトを相殺するように２段構成となっていることを特徴としている。
【００２３】
これにより、本発明では、往復により生じるドップラーシフトを相殺することが可能となる。
【００２４】
更に、請求項３記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記第２のフィルタが、前記レーザ光の導波路に対して所定角度の傾きを有することを特徴としている。
【００２５】
これにより、本発明では、例えばＩＴＵグリッドで規定されている波長を透過させるように第２のフィルタを調節することが可能となる。
【００２６】
更に、請求項４記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記利得媒体が、エルビウムがドープされたＬｉＮｂＯ３より成ることを特徴としている。
【００２７】
これにより、本発明では、半導体素子を使用することなく利得媒体を形成することが可能となる。
【００２８】
更に、請求項５記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記利得媒体が、半導体素子で形成されることを特徴としている。
【００２９】
これにより、本発明では、利得媒体を比較的導波路方向に関して短く構成でき、また、利得媒体のレスポンスを高速にすることが可能となる。
【００３０】
更に、請求項６記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記利得媒体及び／又は前記第１のフィルタが、前記レーザ光の導波路に対して所定角度の傾きを有することを特徴としている。
【００３１】
これにより、本発明では、利得媒体及び／又は第１のフィルタにおいて複合共振器が形成することを防止できる。
【００３２】
更に、請求項７記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記利得媒体と前記第１のフィルタとが同一のプラットホーム上に形成されることを特徴としている。
【００３３】
これにより、本発明では、利得媒体と第１のフィルタとが集積される具体的構成を提供することが可能となる。
【００３４】
更に、請求項８記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記２つの反射面の一方又は両方が、前記利得媒体の一方の面及び／又は前記第１のフィルタの一方の面上に形成されることを特徴としている。
【００３５】
これにより、本発明では、反射面と利得媒体又は第１のフィルタとを同一構成として形成することが可能となるため、キャビティ長をより縮小することが可能となる。
【００３６】
更に、請求項９記載の発明は、上記の波長可変レーザにおいて、前記利得媒体から最も離れた位置に、前記第２のフィルタと前記２つの反射面の一方を形成する第１の反射鏡とが配置され、前記波長可変レーザの出力が、前記第１の反射鏡と異なる第２の反射鏡から抽出されることを特徴としている。
【００３７】
これにより、本発明では、第２のフィルタを介した光の強度と、これを介さない光の強度との差を明確化することが可能となるため、所望するレーザ光を明確に出力させることが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明を説明するにあたり、その原理について先に述べる。
【００３９】
本発明は、光学周波数の広帯域にまたがり、レーザ共鳴装置の単一の縦光学モードを高速に選択するための波長可変レーザを提供するものである。
【００４０】
所望でない周波数での発振が強く抑制される単一モード制御は、利得媒体を用いて広域周波数にまたがった光学エネルギーを発生させ、次に、第１の光学バンドパス伝送フィルタ（以下、第１のバンドパスフィルタと略す）を用いてこの光学エネルギーをフィルタリングし、結果として得られた狭域な光学エネルギーのスペクトラムを周期的な第２の光学バンドパス伝送フィルタ（以下、第２のバンドパスフィルタと略す）を用いてフィルタリングし、更に、共鳴装置のキャビティを用いてこの光学エネルギーを共鳴させることで実現される。尚、第２のバンドパスフィルタは、所望する波長チャネル間隔と同等な自由スペクトル領域を持ち、レーザキャビティの１つの縦モードを選択するのに十分に狭い透過ピークを持つものである。また、レーザ発振は、共鳴装置のキャビティに上述した構成要素を設け、これらを光学的に結合することで実現される。尚、上記した２つのバンドパスフィルタは、ソリッドステートの可変フィルタを用いる。
【００４１】
従来のバンドパスフィルタが用いられた波長可変レーザにおける１つの縦モードの選択性は、隣接する縦モードの間隔と、そのバンドパスフィルタの透過ピークの鋭さと、に依存する。実際上、透過ピークが利用できる程度に鋭く、且つ波長可変できるバンドパスフィルタは限られている。そこで本発明では、可能な限り透過半値幅が狭い透過フィルタを第２のバンドパスフィルタとして用いることにより、鋭い透過特性を得る。また、本発明では、隣接する縦モードの間隔が増加するようにできるだけキャビティの長さを縮小し、これにより、２つの隣接する縦モード間隔を広げて損失差を増加させる。
【００４２】
上述した波長可変レーザにおける利得媒体には、半導体光学増幅器（ＳＯＡ：ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＯｐｔｉｃａｌＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）等を適用することができる。また、第１のバンドパスフィルタには、音響光学素子であるＡＯＴＦ（Ａｃｃｏｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃａｌＴｕｎａｂｌｅＦｉｌｔｅｒ）等を適用することができ、また、第２のバンドパスフィルタには、ファブリ−ペロー・エタロン・フィルタ（以下、ＦＰエタロンフィルタという）等を適用することができる。これらの構成要素は、２つの反射面間に形成されるキャビティにおける導波路上に設けられる。尚、上記の２つの反射面の内、少なくとも一方は、出力のために半反射鏡が適用される。但し、この半透過鏡の透過率は、必要に応じて種々変形されるものである。
【００４３】
ＦＰエタロンフィルタにおける透過ピークの周波数は、ＩＴＵ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＵｎｉｏｎ）グリッドの仕様で規格された特定の周波数にマッチするよう設計配置される。この結果、周波数ロッカーのようなフィードバック構成を有する周波数制御回路を必要とせずに、正確な周波数のレーザ光を
出力させることが可能となる。
【００４４】
以上のような構成を有することで、本発明では、他の縦モードが強く抑制された単一モードを出力として得られ、且つ、出力させるレーザ光の周波数を高速に選択することが可能となる。これは、光ファイバを除去することでレーザ装置のキャビティ長が縮小された結果として、並びに、狭域の透過ピークを持つ周期的なフィルタ（ＦＰエタロンフィルタ）を用いた結果として得られる効果である。尚、第１のバンドパスフィルタには、チューナブルであり、また、要求する周波数以外の周期的な透過ピークでの発振を抑制するものが用いられる。加えて、第２のバンドパスフィルタとして、ＩＴＵグリッドに正確にマッチする所望の周波数ピークを有するものを用いることで、ＩＴＵグリッドにおいて規格された周波数へ容易且つ高速に制御することが可能となる。
【００４５】
以下、本発明を好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４６】
本発明の実施例について以下に図面を用いて詳細に説明する。図３は、本実施例による波長可変レーザの概略を示すブロック図である。
【００４７】
図３を参照すると、本実施例による波長可変レーザでは、２つの反射面（半透過鏡２，反射鏡６）間にレーザ共振器となるキャビティ１０が形成される。尚、この２つの反射面の内、少なくとも一方には、キャビティ１０からレーザ光を取り出すための構成として、半透過鏡（２）が使用される。また、半透過鏡２の出力側には、単一モードの光ファイバが結合される。
【００４８】
キャビティ１０内には、光学エネルギーを発生させるための利得媒体１と、ソリッドステートのチューナブルなバンドパスフィルタ３と、が設けられる。利得媒体１内の半導体光学増幅器（ＳＯＡ）において発生する光学エネルギーは、１００ｎｍ程の典型的に広域な周波数領域以上に広く分布する。バンドパスフィルタ３は、上述における第１のバンドパスフィルタであり、機械的構成を必要とせずにその透過特性を制御できるものを用いる。また、バンドパスフィルタ３は、図５（ｂ）に示すように、比較的に広い透過特性を持つものである。尚、上記の光ファイバの延長上に、レーザ光のパワーをモニタリングする構成を設け、この結果に基づいて利得媒体１の利得を制御するよう構成するとよい。
【００４９】
更にキャビティ内には、第３の基本構成として、周期的に配列された狭域の透過ピークを数多く持つフィルタ（エタロンフィルタ５）が第２のバンドパスフィルタとして設けられる。このエタロンフィルタ５は、図５（ｃ）に示すように、周期的に隔てられた高い透過ピークを持つものである。
【００５０】
また、キャビティ１０内に設けられた上記全ての光学要素は、キャビティ１０を構成する反射面（半透過鏡２，反射鏡６）に挟まれた領域であって、共鳴を生じさせる光路７上に位置される。
【００５１】
周波数コントローラ４は、所望の発振周波数を選択するために、バンドパスフィルタ３の透過特性を制御する。また、図４に示すように、波長可変レーザの一方の端（レーザ光の出力側）に、出力されたレーザ光を変調させるための強度変調器８を設けても良い。これにより、データ信号を変調させることが可能となる。
【００５２】
キャビティ１０内でのレーザ発振は、後述する２つの条件を同時に満たす周波数でのみ生じる。第１の条件は、往復により生じる波長の位相変化量が３６０度の倍数となることである。これは、レーザ発振を得るために必要な条件である。
【００５３】
満足すべき第２の条件は、波長を往復させることにより与えられる全損失と全利得とが、基本的に同等量となることである。レーザ発振は主に、往復による損失が最も小さい周波数の周りに生じる。
【００５４】
これらの条件により許可される縦モードは、図５（ｄ）に示すように、複数のスペクトルの重なりになる。例えば長さＬのキャビティが屈折率ｎの均一な媒質で満たされているとすると、隣接する縦モード間の周波数間隔ｆｄは、ｃ／（２ｎＬ）となる。ここで、ｃは真空中での光の速さである。
【００５５】
従って、ｆｄ＝ｃ／（２ｎＬ）の関係から、長さＬが増加するにつれて周波数間隔ｆｄが狭くなるため、従来の波長可変型のバンドパスフィルタでは短い素子長で１つの縦モードを選択することが困難である。これに対し本実施例では、波長可変型バンドパスフィルタの透過帯域は比較的広くてよいため、短い素子長でよく、キャビティ１０の長さＬを可能な限り短くすることが出来る。
【００５６】
図５（ａ）は、光学的なフィードバック構成を用いていない利得媒体１での典型的な利得スペクトラムを示す図である。但し、本説明における利得媒体１には、ＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ）半導体が用いられているものとする。
【００５７】
図５（ａ）中、破線は、往復による損失を伴うレーザ装置において、レーザ発振のために要求される最小の利得の例を示す。また、この破線に相当する値は、レーザ発振する条件となるしきい値となる。即ち、図５（ａ）中、利得がしきい値以上となる周波数領域では、レーザ発振を制御することができる。
【００５８】
本実施例は、上述したような２つのフィルタ（バンドパスフィルタ３，エタロンフィルタ５）を用いて縦モードの往復による損失の周波数依存性を調整することで、発振により生じるレーザ光の周波数を制御する。これにより、本実施例では、縦モードの多くが図６（ａ）に示すようにエネルギーを競い始めてしまうという問題が回避される。尚、キャビティ１０内での損失に差を持たせる構成がない場合、通常、縦モードの多くが図６（ａ）に示すようにエネルギーを競い始めてしまう。
【００５９】
利得媒体１で得られるスペクトラムにおける不要な縦モードが強く抑制されたレーザ装置に対して単一モード制御を行うためには、縦モード同士で十分大きな損失差を持たせることが要求される。これは、特に隣接する光学縦モード間に要求される。
【００６０】
また、隣接する縦モードが抑制される程度は、副モード抑制比（Ｓｉｄｅ−ＭｏｄｅＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎＲａｔｉｏ：ＳＭＳＲ）として表される。このＳＭＳＲは、縦モード間の最小の損失差に関係するものである。この理論は、ＭｃＩｌｒｏｙによる『ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．２６ｎｏ．６』（以下、文献１とする）において開示されている。尚、文献１によれば、隣接する縦モード間の損失差が１ｄＢあれば、４０ｄＢ以上のＳＭＳＲが得られるとしている。しかしながら、縦モードが密集している場合、文献１に対して、例えば１００ｎｍの波長可変幅を有し、１ＧＨｚのモード間隔に対して１ｄＢの損失差を有する短い単一の波長可変フィルタを適用することが困難である。
【００６１】
これに対し、本実施例ではフィルタへの要求を軽減するために、２つのタイプのフィルタが用いられている。１つは周期的なフィルタであるエタロンフィルタ５であり、この典型的な特性を図５（ｃ）に示す。エタロンフィルタ５は、狭い透過ピークが容易に実現される狭い透過帯域幅を有する。このため、本実施例では、略５ｃｍ又はそれ以下の短いキャビティ長であれば、隣接する縦モード間の損失差が１ｄＢで、フィネスが約２０の領域を持つＦＰエタロンフィルタをエタロンフィルタ５として用いることができる。
【００６２】
エタロンフィルタ５の自由スペクトル領域は、ＩＴＵグリッドで規定される周波数間隔に概してセットされる。尚、望ましくは、ＩＴＵグリッドで規定された周波数に完全に一致させた方がよい。周波数間隔の典型的な値としては、１００ＧＨｚ又は５０ＧＨｚ、波長に換算すると約０．８ｎｍ又は約０．４ｎｍである。エタロンフィルタ５には、エアギャップタイプのエタロンを使用できる。また、選択した周波数以外での発振を避けるためには、バンドパスフィルタ３が少なくとも利得媒体１の利得幅以上の波長可変幅を持つことが要求される。但し本実施例では、バンドパスフィルタ３の透過特性への要求が軽減されている。この理由は、損失差が０．４ｎｍ若しくは０．８ｎｍ離れた周波数間に対して要求されるためである。このバンドパスフィルタ３の透過特性の例を図５（ｂ）に示す。
【００６３】
上述のような光学的構成要素を有することで、本実施例では１つの縦モードを選択することが可能となる。第２のバンドパスフィルタであるエタロンフィルタ５により透過させる縦モードのスペクトラムを選択することが可能となるためである。これを図６（ｃ）に示す。この結果、多くの縦モードが減じられ、このエタロンフィルタ５の透過ピークの間隔が広いため、バンドパスフィルタ３の帯域幅は、相対的に広域でもよい。また、本実施例による構成を光学的フィードバック構成を有する光学共鳴装置に適用した場合に得られる光学モードのスペクトラムを図６（ｄ）に示す。
【００６４】
上述において、チューナブルなバンドパスフィルタ３には、ＡＯＴＦが適用される。但し、ＡＯＴＦは、光学出力と弾性表面波（ＳＡＷ）との相互作用により透過特性を変化させる光学フィルタである。また、ＡＯＴＦに印加されるＳＡＷは、ＬｉＮｂＯ_３のような、複屈折物質に設けられた電極にラジオ周波数（ＲＦ）を印加することによって発生される。また、発生されたＳＡＷは、ＡＯＴＦ（バンドパスフィルタ３）を導波路方向に沿って伝達する。このとき、バンドパスフィルタ３内部の導波路において光の偏波の回転が生じる。この偏向は、ＳＡＷの周波数に関係した周波数の中心付近において生じる。偏光分離フィルタを用いることで、周波数帯域を入力から第１の導波路の出力方向へ導き、また、残った出力を第２の導波路の出力方向へ導くことが可能となる。
【００６５】
モード選択は、ＳＡＷの周波数を変えることにより高速に制御することができる。但し、周波数を＃１から＃２へ切り換える際の手順では、＃１を開放する前に、ＡＯＴＦの透過特性が双方の波長に合わせられる。これは、ＡＯＴＦのユニークな特性の一面であり、２つのＲＦ波を重ねることができることを利用している。この構成によれば、制御中に中間の波長で発光することを防止でき、更に、制御速度を向上させることができる。
【００６６】
しかしながら、バンドパスフィルタ３としてＡＯＴＦ１４を使用することは、伝達するＳＡＷの使用により生じる固有の問題を抱えている。即ち、ＳＡＷの速度は、光学的周波数におけるドップラーシフトを引き起こす。そこで本実施例では、２つの等価のＡＯＴＦ素子を接続して使用することで、周波数のドップラーシフトを排除し、これにより、一定の出力制御性が得られるよう構成する。
【００６７】
ここで、ＳＡＷが光波と同一の方向に伝播する場合、ドップラーシフトは、ＴＥ偏向モードからＴＭ偏向モードへの変換の際に正方向へ生じる。これに対して、ＴＭ偏向モードからＴＥ偏向モードへの変換の際には負方向へ生じる。また、光波とＳＡＷとが逆の方向に伝播する場合、それぞれの変換におけるドップラーシフトは上述の逆方向となる。
【００６８】
また、本実施例のより具体的構成を図７（ａ），（ｂ）に示す。但し、本具体例において、エタロン１７は可能な限り反射面（反射鏡１８）の近傍に設けられる。そこで、図７（ｂ）のように、エタロン１７がＡＯＴＦ１４に面するように構成された場合、ＳＯＡ１５の一方の面には、半透過鏡２３が直接設けられる。これに対し、ＳＯＡ１５がエタロン１７とＡＯＴＦ１４とに挟まれるよう構成された場合、図７（ａ）に示すように、ＡＯＴＦ１４の一方の面には半透過鏡１３が直接設けられる。
【００６９】
ＡＯＴＦ１４のバンドパス特性の切り替え速度は、ＳＡＷが相互作用領域の端から端まで伝播する時間と関連している。この時間は、１０μｓまで短縮することができる。これにより、迅速な周波数切り換えが可能となる。
【００７０】
反射面（反射鏡１８，半透過鏡１３／２３）の間に形成されるキャビティからレーザ光を出力するためには、少なくとも一方の反射面を半透過鏡（１３／２３）とする必要がある。
【００７１】
高性能の波長可変レーザは、キャビティ全体における損失の削減が要求されるが、損失の主な要因は結合損失である。スポットサイズを一致させるために増幅器（ＳＯＡ１５）及びＡＯＴＦ１４の双方に設けられたスポットサイズ変換器は、結合損失を削減するのに適している。
【００７２】
不要な反射が存在する場合、ＳＯＡ１５の利得特性に非常に大きな格差を生じさせるが、図７（ａ）に示す本実施例はこのような問題を解決する。ＳＯＡ１５の両面には、図７（ａ）に示すように、無反射（ＡＲ）コーティングがなされることで、無反射一面出力構成となる。
【００７３】
また、図７（ｂ）に示す例では、ＳＯＡ１５がエタロン１７から可能な限り離れた場所に配置されている。そして、低反射コーティング又はへき開面がＳＯＡ１５側の一方の面に形成され、他の一方の面にＡＲコーティングがなされている。これにより、第２のフィルタ（エタロン１７）を透過してから反射鏡１８で反射して戻る光と、エタロン１７から反射した光とがＳＯＡ１５に混入することを防ぐことができる。
【００７４】
ＳＯＡ１５又はＡＯＴＦ１４とこれ以外とを結合する部分に、上述のようなレンズ（コリメータ１２，１６）を用いることで、キャビティ長を更に短くし、また、波長可変レーザをさらにコンパクトにすることができる。尚、ＳＯＡ１５又はＡＯＴＦ１４とこれ以外とを結合する部分とを、付け合わせ構造（Ｂｕｔｔ−Ｃｏｕｐｌｅｄ構造）とすることで、コリメータレンズを省略し、キャビティ長を更に縮減することも可能である。
【００７５】
また、ＳＯＡ１５とＡＯＴＦ１４との向かい合う面に所定の角度をセッティングすることで、ＳＯＡ１５とＡＯＴＦ１４とをより接近させることが可能となる。この所定の角度とは、ＳＯＡ１５とＡＯＴＦ１４との間を伝播するレーザ光の導波路に対する、ＳＯＡ１５の出力面とＡＯＴＦ１４の出力面との角度が同等となる角度である。これは、図８に示すように、相互の出力面を平行とすることで解決される。
【００７６】
第２のキーとなる解決課題は、キャビティにおける反射面間の不要な反射を取り除くことである。これは、ＳＯＡ１５の面を導波路に対して傾かせることと、エタロン１７を微小に傾けることとで解決される。尚、これら全ての面には、ＡＲコーティングがなされる。
【００７７】
上述した本実施例は、特にＳＯＡ１５近辺における不均一な利得を減じるために、反射が最小限に抑えられたＡＯＴＦ１４に結合されるＳＯＡ１５の一方の面を、先細とし、且つ、ＡＲコーティングが施された窓構造とし、更に、これを導波路に対して傾きを持たせた構造としている。図９は、先が細く、窓構成を有し、ＳＯＡ１５の出力面の通常軌道に対して導波路が傾いている、ＳＯＡ１５の無反射面（２６，２７）の好適な構成を示す図である。
【００７８】
波長可変レーザの安定性を向上させるためには、共通の基板等のプラットホームに全て上記の構成要素を設ける必要がある。
【００７９】
更に、ＡＯＴＦ１４の材料としても使用できる材質である微小なドープがなされたライトガイドを用いることで、より一層、波長可変レーザを集積することが可能となる。この材質の例としては、エルビウムがドープされたＬｉＮｂＯ_３が挙げられる。図１０にこのように構成した場合の例を示す。
【００８０】
上述した実施例の具体的構成を図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ｂ）において、利得媒体（ＳＯＡ１５）は、ＭＱＷ構造を有する導波路より形成される。ＳＯＡ１５における導波路（アクティブライトガイド２５）の詳細な構成は、図９に示す。ＳＯＡ１５において、一方の面は略１０％の低反射（ＬＲ）コーティングがなされ、もう一方の面はＡＲコーティングがなされる。また、ＡＲコーティングがなされた面はＡＯＴＦに結合される。窓構成は、先端になるにつれ細くなり、略２５μｍの長さを持ち、また、その傾きは１０度である。これにより、出力面へ延びるライトガイドの幅が縮小される。このようなコーティングされた窓構成の反射率は１０^−６桁である。尚、ＳＯＡ１５内部での利得は、２００ｍＡの電流で３０ｄＢであった。
【００８１】
ＡＯＴＦ１４は、長さが略２ｃｍであり、ドップラーシフトを補うために、図７（ｂ）に示すように、２ステージの構成とされている。また、ＳＯＡ１５とＡＯＴＦ１４との間には、結合部が設けられる。但し、ＡＯＴＦ１５はコリメータを有さない。
【００８２】
エタロン１７には、１００ＧＨｚの自由スペクトル領域とフィネスが１５とを持つエタロンが用いられ、コリメータ１２，１６には、焦点距離が２ｍｍである一般的なレンズが用いられる。反射鏡１８は、１４００ｎｍから１７２０ｎｍの波長領域に対して９８％以上の反射率を持ち、材質がＴｉＯ_２であるものを用いる。反射鏡１８と半透過鏡１３，２３との間に形成されるキャビティ全体の長さは５ｃｍであり、その構成要素は導波路上に配置されている。
【００８３】
図１１は、本実施例の波長可変レーザに関して、異なるレーザ波長で得られる典型的なスペクトラムを示すグラフである。尚、図１１は、１４８０ｎｍから１５３０ｎｍの波長に関して示しており、その可変領域を５０ｎｍとしている。図１１によれば、本実施例による波長可変レーザでは、３ミリワット以上の出力が得られる。また、ノイズの相対強度（ＲＩＮ）は、７．５ＧＨｚの周波数において、−１４０ｄＢ／Ｈｚ以下の良好な値となった。また、副モード抑制比（ＳＭＳＲ）は４０ｄＢよりも良好な値となった。
【００８４】
また、上記した各実施例は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。
【００８５】
（付記１）
２つの反射面により形成された共鳴領域を有する波長可変レーザであって、
レーザ光を生成する利得媒体と、
該利得媒体で生成されたレーザ光の第１の所定波長領域を透過させる第１のフィルタと、
該第１のフィルタを透過したレーザ光の第２の所定波長領域を透過させる第２のフィルタと、を有し、
前記第１のフィルタは、前記第１の所定透過領域を調整できる可変フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記第２の所定透過領域が周期的に配列されたフィルタであることを特徴とする波長可変レーザ。
【００８６】
（付記２）
付記１記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記第１のフィルタは、音響光学素子で構成されることを特徴とする波長可変レーザ。
【００８７】
（付記３）
付記２記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記第１のフィルタは、ドップラーシフトを相殺するように２段構成となっていることを特徴とする波長可変レーザ。
【００８８】
（付記４）
付記１から３の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記２つの反射面は、少なくとも前記利得媒体で生成されるレーザ光の波長を反射させることを特徴とする波長可変レーザ。
【００８９】
（付記５）
付記１から４の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記第２のフィルタは、前記レーザ光の導波路に対して所定角度の傾きを有することを特徴とする波長可変レーザ。
【００９０】
（付記６）
付記１から５の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体は、エルビウムがドープされたＬｉＮｂＯ_３より成ることを特徴とする波長可変レーザ。
【００９１】
（付記７）
付記６記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体は、前記第１のフィルタに集積されていることを特徴とする波長可変レーザ。
【００９２】
（付記８）
付記１から５の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体は、半導体素子で形成されることを特徴とする波長可変レーザ。
【００９３】
（付記９）
付記８記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体は、前記レーザ光のスポットサイズを変換する第１のスポットサイズコンバータを有することを特徴とする波長可変レーザ。
【００９４】
（付記１０）
付記８又は９記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体と前記第１のフィルタとが付け合わせ構造で接合されることを特徴とする波長可変レーザ。
【００９５】
（付記１１）
付記８から１０の何れかに記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体及び／又は前記第１のフィルタは、前記レーザ光の導波路に対して所定角度の傾きを有することを特徴とする波長可変レーザ。
【００９６】
（付記１２）
付記１１記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体の接合面と前記第１のフィルタの接合面とは、平行に配置されることを特徴とする波長可変レーザ。
【００９７】
（付記１３）
付記２から１２の何れかに記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記第１のフィルタは、前記レーザ光のスポットサイズを変換する第２のサイズコンバータを有することを特徴とする波長可変レーザ。
【００９８】
（付記１４）
付記２から１２の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体と前記第１のフィルタとが同一のプラットホーム上に形成されることを特徴とする波長可変レーザ。
【００９９】
（付記１５）
付記１から１４の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記２つの反射面の一方又は両方は、前記利得媒体の一方の面及び／又は前記第１のフィルタの一方の面上に形成されることを特徴とする波長可変レーザ。
【０１００】
（付記１６）
付記８から１５の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体は、窓構造を有することを特徴とする波長可変レーザ。
【０１０１】
（付記１７）
付記１から１６の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記第２のフィルタは、前記反射面の何れか一方の近接する位置に設けられることを特徴とする波長可変レーザ。
【０１０２】
（付記１８）
付記１から１７の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記利得媒体から最も離れた位置に、前記第２のフィルタと前記２つの反射面の一方を形成する第１の反射鏡とが配置され、
前記波長可変レーザの出力は、前記第１の反射鏡と異なる第２の反射鏡から抽出されることを特徴とする波長可変レーザ。
【０１０３】
（付記１９）
付記１から１８の何れか１項に記載の前記波長可変レーザにおいて、
前記波長可変レーザの出力端に設けられ、該波長可変レーザのレーザ出力の強度をモニタリングする強度検出手段と、
該強度検出手段により検出された前記レーザ出力の強度に基づいて、前記利得媒体の注入電流を制御する利得制御手段と、
を有することを特徴とする波長可変レーザ。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、周波数制御を高速に行える、単純な構成の波長可変レーザを提供することができる。
【０１０５】
更に、請求項２記載の発明によれば、ＳＡＷにより透過領域が可変なフィルタを用いて構成することが可能となる。
【０１０６】
更に、請求項３記載の発明によれば、往復により生じるドップラーシフトを相殺することが可能となる。
【０１０７】
更に、請求項４記載の発明によれば、例えばＩＴＵグリッドで規定されている波長を透過させるように第２のフィルタを調節することが可能となる。
【０１０８】
更に、請求項５記載の発明によれば、半導体素子を使用することなく利得媒体を形成することが可能となる。
【０１０９】
更に、請求項６記載の発明によれば、利得媒体を比較的導波路方向に関して短く構成でき、また、利得媒体のレスポンスを高速にすることが可能となる。
【０１１０】
更に、請求項７記載の発明によれば、利得媒体及び／又は第１のフィルタにおいて複合共振器が形成することを防止できる。
【０１１１】
更に、請求項８記載の発明によれば、利得媒体と第１のフィルタとが集積される具体的構成を提供することが可能となる。
【０１１２】
更に、請求項９記載の発明によれば、反射面と利得媒体又は第１のフィルタとを同一構成として形成することが可能となるため、キャビティ長をより縮小することが可能となる。
【０１１３】
更に、請求項１０記載の発明によれば、第２のフィルタを介したレーザ光の強度と、これを介さないレーザ光の強度との差を明確化することが可能となるため、所望するレーザ光を明確に出力させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術１による波長可変レーザの構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術２による波長可変レーザの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例による波長可変レーザの構成を示すブロック図である。
【図４】図３の構成例の他の構成例を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は利得媒体１による利得を説明するためのグラフであり、（ｂ）はバンドパスフィルタ３の透過特性を示すブラフであり、（ｃ）はエタロンフィルタ３の透過特性を示すグラフであり、（ｄ）は縦モードのスペクトラムを説明するための図である。
【図６】（ａ）は利得媒体１で増幅される縦モードのスペクトラムを説明するためのグラフであり、（ｂ）はバンドパスフィルタ３を透過する縦モードのスペクトラムを説明するブラフであり、（ｃ）はエタロンフィルタ３の透過する縦モードのスペクトラムを説明するグラフであり、（ｄ）は得られるレーザ出力を説明するためのグラフである。
【図７】（ａ）は本発明の実施例による波長可変レーザの具体的構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の他の具体的構成を示す図である。
【図８】図７（ａ）又は（ｂ）におけるＳＯＡ１５・ＡＯＴＦ１４間の構成を説明するための拡大図である。
【図９】ＳＯＡ１５の構成を示す図である。
【図１０】ＡＯＴＦ１４の他の具体的構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施例における具体的構成より得られる出力値を示すグラフである。
【符号の説明】
１利得媒体
２、１３、２３半透過鏡
３バンドパスフィルタ
４周波数コントローラ
５エタロンフィルタ
６、１８反射鏡
７導波路
８周波数変調器
１０キャビティ
１１光ファイバ
１２、１６コリメータ
１４ＡＯＴＦ
１５ＳＯＡ
１７エタロン
２５アクティブライトガイド
２６、２７無反射面
３１エルビウムドープ領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wavelength tunable laser, and more particularly to a wavelength tunable laser that can be adjusted to a frequency band that requires an oscillation frequency.
[0002]
[Prior art]
The laser is composed of an optical resonator including a gain medium, and oscillation can be obtained by increasing the gain. In a wavelength division multiplexing optical fiber communication system, a tunable laser having a function of oscillating at a desired frequency in a wide frequency band of about 50 nm to 100 nm in the infrared region is required.
[0003]
In a device that multiplexes wavelengths while stably controlling to a desired single wavelength, a wide wavelength region exceeding 60 nm corresponding to the two most common frequency bands used in optical fiber communication devices. Being able to choose effectively is highly desirable.
[0004]
Further, the speed for controlling the oscillation wavelength is required to be within a few milliseconds so as not to substantially hinder the operation of the device as described above.
[0005]
For example, US Pat. No. 6,091,744 issued to Sorin (hereinafter referred to as Prior Art 1) and US Pat. No. 5,597,0076 issued to Hamada (hereinafter referred to as Prior Art 2) are examples of enabling such control. And a wavelength tunable laser disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-63226 (hereinafter referred to as Conventional Technology 3) by Inoue.
[0006]
FIG. 1 shows the configuration of a wavelength tunable laser according to prior art 1. Referring to FIG. 1, the prior art 1 includes a gain medium, two or more reflection filters formed from a fiber Bragg grating, a bandpass filter, and a single mode optical fiber. Is done.
[0007]
In this configuration, the transmission characteristics of the bandpass filter and the fiber Bragg grating can be controlled. Also, laser oscillation occurs at a frequency that matches the peak of bandpass transmission and the peak of reflection by the fiber grating. Furthermore, wide-area mode control is realized by using two or more fiber Bragg gratings that reflect each other in different narrow frequency bands. The bandpass filter is used to selectively transmit one reflection spectrum of the fiber Bragg grating. The fiber grating is used to control its transmission characteristics to a desired frequency within the tuning range that can be connected to the propagation channel.
[0008]
In many cases where a fiber Bragg grating is used as a variable reflection filter, there is a problem in the above method that two complicated and expensive filters must be controlled simultaneously. Assuming that the fiber Bragg grating characteristics are constant, the above method requires fiber Bragg gratings of the desired number of wavelength channels, so the resonator becomes long and the apparatus becomes large and expensive. .
[0009]
Next, FIG. 2 shows a configuration of a wavelength tunable laser according to the prior art 2. Referring to FIG. 2, the wavelength tunable laser includes one gain medium and a diffraction grating.
[0010]
In this configuration, wavelength selection is achieved by mechanically rotating the reflective grating. That is, the reflection peak wavelength of the diffraction grating is controlled by rotating the diffraction grating.
[0011]
The problem with such a configuration is that a large mechanical configuration is required to realize the control. That is, in order to realize the conventional technique 2, a configuration for feeding back the rotation angle of the diffraction grating and a complicated and expensive control device are required. Further, if the control is performed with a mechanical configuration, the mechanical stability and the reliability are related, so that the time required for the control requires several milliseconds, which is slow.
[0012]
Further, the above-described wavelength tunable laser according to the prior art 3 includes an AOTF (Acousto-Optical Tunable Filter) and a gain medium. In order to reduce the number of oscillation modes that pass through the AOTF, the end face of the gain medium has a reflectivity, and one oscillation mode is selected using the reflection ripple.
[0013]
The problems in the prior art 3 are that it is extremely difficult to adapt the reflection ripple to a desired frequency, and that the laser oscillation becomes unstable because the AOTF causes a Doppler frequency shift.
[0014]
Further, as another apparatus of the above-described prior art, for example, there is a fiber ring laser including a variable filter and a fiber amplifier doped with erbium, etc., but these have a slow gain response and a few milliseconds for wavelength switching. It takes a relatively long time to order.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, there is a demand for stability in a single mode laser device in which multimode oscillation is severely suppressed. In frequency division multiplexing equipment (the above-described optical fiber communication equipment), for example, a variable band of 30 to 60 nm and an oscillation wavelength accuracy of about several tens of pm are required.
[0016]
A single lasing wavelength must be able to accurately select a number of specific frequencies from a wide frequency range in the order of dozens of milliseconds. In addition, the control mechanism should be as simple as possible and need no feedback configuration for frequency control as far as possible.
[0017]
Therefore, an object of the present invention is to provide a wavelength tunable laser having a simple configuration capable of performing frequency control at high speed.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 is a wavelength tunable laser having a resonance region formed by two reflecting surfaces, the gain medium generating laser light, and the two reflecting surfaces. A first filter that is disposed between and transmits a first predetermined wavelength region of the laser light generated by the gain medium; and a laser that is disposed between the two reflecting surfaces and that is transmitted through the first filter. A second filter that transmits a second predetermined wavelength region of light, wherein the first filter is , A variable filter comprising an acousto-optic device capable of adjusting a transmission wavelength region of laser light propagating in the waveguide. Of the input laser light, the laser light in the first predetermined transmission region is transmitted from the first waveguide. Guide the laser beam outside the first predetermined transmission area. The second waveguide is configured to guide in the output direction of the second waveguide, and the second filter is a filter in which the second predetermined transmission regions are periodically arranged.
[0019]
As a result, the present invention can provide a wavelength tunable laser with a simple configuration that can perform frequency control at high speed.
[0022]
Furthermore, Claim 2 The present invention is characterized in that, in the wavelength tunable filter, the first filter has a two-stage configuration so as to cancel out the Doppler shift.
[0023]
Thereby, in this invention, it becomes possible to cancel the Doppler shift which arises by reciprocation.
[0024]
Furthermore, Claim 3 According to the present invention, in the wavelength tunable laser, the second filter has an inclination of a predetermined angle with respect to the waveguide of the laser light.
[0025]
Thereby, in the present invention, for example, it is possible to adjust the second filter so as to transmit the wavelength defined by the ITU grid.
[0026]
Furthermore, Claim 4 According to the present invention, in the above-described wavelength tunable laser, the gain medium is made of LiNbO3 doped with erbium.
[0027]
Thus, in the present invention, it is possible to form a gain medium without using a semiconductor element.
[0028]
Furthermore, Claim 5 According to the present invention, in the above-described wavelength tunable laser, the gain medium is formed of a semiconductor element.
[0029]
Accordingly, in the present invention, the gain medium can be configured to be relatively short in the waveguide direction, and the response of the gain medium can be increased.
[0030]
Furthermore, Claim 6 According to the present invention, in the above-described wavelength tunable laser, the gain medium and / or the first filter has an inclination of a predetermined angle with respect to the waveguide of the laser light.
[0031]
Thereby, in this invention, it can prevent that a composite resonator forms in a gain medium and / or a 1st filter.
[0032]
Furthermore, Claim 7 According to the present invention, in the above-described wavelength tunable laser, the gain medium and the first filter are formed on the same platform.
[0033]
Thereby, in the present invention, it is possible to provide a specific configuration in which the gain medium and the first filter are integrated.
[0034]
Furthermore, Claim 8 According to the present invention, in the above-described wavelength tunable laser, one or both of the two reflecting surfaces are formed on one surface of the gain medium and / or one surface of the first filter. Yes.
[0035]
Accordingly, in the present invention, the reflecting surface and the gain medium or the first filter can be formed with the same configuration, so that the cavity length can be further reduced.
[0036]
Furthermore, Claim 9 In the wavelength tunable laser, the second filter and a first reflecting mirror that forms one of the two reflecting surfaces are arranged at a position farthest from the gain medium, and the wavelength tunable laser is disposed. The output of the laser is extracted from a second reflecting mirror different from the first reflecting mirror.
[0037]
As a result, in the present invention, it is possible to clarify the difference between the intensity of light that has passed through the second filter and the intensity of light that has not passed through the second filter, so that the desired laser light can be clearly output. Is possible.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In describing the present invention, its principle will be described first.
[0039]
The present invention provides a tunable laser for selecting a single longitudinal optical mode of a laser resonator at high speed over a wide optical frequency band.
[0040]
Single mode control, in which oscillation at undesired frequencies is strongly suppressed, uses a gain medium to generate optical energy across a wide range of frequencies, and then a first optical bandpass transmission filter (hereinafter referred to as a first optical filter). This optical energy is filtered using a band pass filter, and the resulting narrow optical energy spectrum is converted into a periodic second optical band pass transmission filter (hereinafter referred to as a second band pass filter). And the optical energy is resonated using the cavity of the resonator. Note that the second bandpass filter has a free spectral region equivalent to the desired wavelength channel spacing and a transmission peak that is sufficiently narrow to select one longitudinal mode of the laser cavity. Laser oscillation is realized by providing the above-described components in the cavity of the resonance device and optically coupling them. The two band-pass filters described above use solid-state variable filters.
[0041]
The selectivity of one longitudinal mode in a wavelength tunable laser using a conventional bandpass filter depends on the interval between adjacent longitudinal modes and the sharpness of the transmission peak of the bandpass filter. In practice, there are only a limited number of band-pass filters that are sharp enough to use the transmission peak and whose wavelength can be varied. Therefore, in the present invention, a sharp transmission characteristic is obtained by using a transmission filter having a narrow transmission half width as much as possible as the second band-pass filter. Further, in the present invention, the length of the cavity is reduced as much as possible so that the interval between adjacent longitudinal modes is increased, thereby increasing the gap between two adjacent longitudinal modes to increase the loss difference.
[0042]
A semiconductor optical amplifier (SOA: Semiconductor Optical Amplifier) or the like can be applied to the gain medium in the wavelength tunable laser described above. In addition, an AOTF (Acousto-Optical Tunable Filter), which is an acousto-optic element, can be applied to the first bandpass filter, and a Fabry-Perot etalon filter can be used as the second bandpass filter. (Hereinafter referred to as FP etalon filter) or the like can be applied. These components are provided on the waveguide in the cavity formed between the two reflecting surfaces. A semi-reflecting mirror is applied to at least one of the two reflecting surfaces for output. However, the transmissivity of this semi-transparent mirror can be variously modified as necessary.
[0043]
The frequency of the transmission peak in the FP etalon filter is designed and arranged to match a specific frequency standardized by the specifications of the ITU (International Telecommunication Union) grid. As a result, accurate frequency laser light can be obtained without the need for a frequency control circuit having a feedback configuration such as a frequency locker.
It is possible to output.
[0044]
By having the configuration as described above, in the present invention, a single mode in which other longitudinal modes are strongly suppressed can be obtained as an output, and the frequency of the laser beam to be output can be selected at high speed. . This is an effect obtained as a result of reducing the cavity length of the laser apparatus by removing the optical fiber and using a periodic filter (FP etalon filter) having a narrow transmission peak. . The first bandpass filter is tunable and uses a filter that suppresses oscillation at a periodic transmission peak other than the required frequency. In addition, by using a second bandpass filter having a desired frequency peak that exactly matches the ITU grid, it is possible to easily and quickly control the frequency to the standard specified in the ITU grid.
[0045]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0046]
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the wavelength tunable laser according to the present embodiment.
[0047]
Referring to FIG. 3, in the wavelength tunable laser according to the present embodiment, a cavity 10 serving as a laser resonator is formed between two reflecting surfaces (semi-transmissive mirror 2 and reflecting mirror 6). A semi-transparent mirror (2) is used as a configuration for extracting laser light from the cavity 10 in at least one of the two reflecting surfaces. A single mode optical fiber is coupled to the output side of the semi-transmissive mirror 2.
[0048]
In the cavity 10, a gain medium 1 for generating optical energy and a solid-state tunable bandpass filter 3 are provided. The optical energy generated in the semiconductor optical amplifier (SOA) in the gain medium 1 is widely distributed over a typically wide frequency range of about 100 nm. The band-pass filter 3 is the first band-pass filter described above and uses a filter that can control its transmission characteristics without requiring a mechanical configuration. The band pass filter 3 has a relatively wide transmission characteristic as shown in FIG. Note that a configuration for monitoring the power of the laser beam may be provided on the extension of the optical fiber, and the gain of the gain medium 1 may be controlled based on the result.
[0049]
Further, in the cavity, as a third basic configuration, a filter (etalon filter 5) having a large number of periodically transmitted narrow peaks is provided as a second bandpass filter. As shown in FIG. 5C, the etalon filter 5 has high transmission peaks that are periodically separated.
[0050]
Further, all the optical elements provided in the cavity 10 are regions sandwiched between the reflecting surfaces (semi-transmissive mirror 2 and reflecting mirror 6) constituting the cavity 10, and are on the optical path 7 that causes resonance. Be positioned.
[0051]
The frequency controller 4 controls the transmission characteristics of the bandpass filter 3 in order to select a desired oscillation frequency. Further, as shown in FIG. 4, an intensity modulator 8 for modulating the output laser light may be provided at one end (laser light output side) of the wavelength tunable laser. As a result, the data signal can be modulated.
[0052]
Laser oscillation in the cavity 10 occurs only at a frequency that satisfies two conditions described later simultaneously. The first condition is that the phase change amount of the wavelength generated by the round trip is a multiple of 360 degrees. This is a necessary condition for obtaining laser oscillation.
[0053]
The second condition to be satisfied is that the total loss and the total gain given by reciprocating the wavelength are basically equal. Laser oscillation mainly occurs around the frequency where the loss due to reciprocation is the smallest.
[0054]
The vertical mode permitted by these conditions is an overlap of a plurality of spectra as shown in FIG. For example, if a cavity having a length L is filled with a uniform medium having a refractive index n, the frequency interval fd between adjacent longitudinal modes is c / (2nL). Here, c is the speed of light in a vacuum.
[0055]
Therefore, from the relationship of fd = c / (2nL), the frequency interval fd becomes narrower as the length L increases. Therefore, in the conventional wavelength tunable bandpass filter, one longitudinal mode is selected with a short element length. Is difficult. On the other hand, in the present embodiment, the transmission band of the wavelength tunable bandpass filter may be relatively wide, so that the element length may be short, and the length L of the cavity 10 can be made as short as possible.
[0056]
FIG. 5A is a diagram illustrating a typical gain spectrum in the gain medium 1 that does not use an optical feedback configuration. However, it is assumed that the gain medium 1 in this description uses an MQW (Multiple-Quantum Well) semiconductor.
[0057]
In FIG. 5A, a broken line shows an example of the minimum gain required for laser oscillation in a laser apparatus with a loss due to reciprocation. The value corresponding to the broken line is a threshold value that is a condition for laser oscillation. That is, in FIG. 5A, laser oscillation can be controlled in a frequency region where the gain is equal to or greater than the threshold value.
[0058]
In this embodiment, the frequency dependence of the loss due to the reciprocation of the longitudinal mode is adjusted by using the two filters (the bandpass filter 3 and the etalon filter 5) as described above, thereby controlling the frequency of the laser light generated by the oscillation. To do. Thereby, in the present embodiment, the problem that many of the vertical modes start to compete for energy as shown in FIG. 6A is avoided. If there is no configuration that makes a difference in the loss in the cavity 10, usually, many of the longitudinal modes start to compete for energy as shown in FIG.
[0059]
In order to perform single mode control on a laser device in which unnecessary longitudinal modes in the spectrum obtained by the gain medium 1 are strongly suppressed, it is required to have a sufficiently large loss difference between the longitudinal modes. This is particularly required between adjacent optical longitudinal modes.
[0060]
In addition, the degree to which adjacent longitudinal modes are suppressed is expressed as a sub-mode suppression ratio (SMSR). This SMSR is related to the minimum loss difference between the longitudinal modes. This theory is described in McIlroy, “IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 26 no. 6 ”(hereinafter referred to as Document 1). According to Document 1, if the loss difference between adjacent longitudinal modes is 1 dB, an SMSR of 40 dB or more can be obtained. However, when the longitudinal modes are dense, a short single tunable filter having a wavelength tunable width of, for example, 100 nm and a loss difference of 1 dB with respect to a mode interval of 1 GHz is applied to Document 1. Is difficult.
[0061]
On the other hand, in this embodiment, two types of filters are used in order to reduce the demand for filters. One is an etalon filter 5 which is a periodic filter, and typical characteristics thereof are shown in FIG. The etalon filter 5 has a narrow transmission bandwidth in which a narrow transmission peak is easily realized. For this reason, in this embodiment, if the cavity length is about 5 cm or less, an FP etalon filter having a loss difference between adjacent longitudinal modes of 1 dB and a finesse of about 20 is used as the etalon filter 5. be able to.
[0062]
The free spectral region of the etalon filter 5 is generally set to a frequency interval defined by the ITU grid. Desirably, it is better to completely match the frequency defined by the ITU grid. A typical value of the frequency interval is 100 GHz or 50 GHz, and is about 0.8 nm or about 0.4 nm in terms of wavelength. The etalon filter 5 can be an air gap type etalon. In order to avoid oscillation at a frequency other than the selected frequency, the bandpass filter 3 is required to have a wavelength variable width that is at least equal to the gain width of the gain medium 1. However, in this embodiment, the requirement for the transmission characteristics of the bandpass filter 3 is reduced. This is because the loss difference is required for frequencies separated by 0.4 nm or 0.8 nm. An example of transmission characteristics of the bandpass filter 3 is shown in FIG.
[0063]
By having the optical components as described above, one longitudinal mode can be selected in this embodiment. This is because the longitudinal mode spectrum to be transmitted by the etalon filter 5 as the second band pass filter can be selected. This is shown in FIG. As a result, many longitudinal modes are reduced, and the interval between transmission peaks of the etalon filter 5 is wide, so that the bandwidth of the bandpass filter 3 may be relatively wide. FIG. 6D shows the spectrum of the optical mode obtained when the configuration according to the present embodiment is applied to an optical resonance apparatus having an optical feedback configuration.
[0064]
In the above description, AOTF is applied to the tunable bandpass filter 3. However, the AOTF is an optical filter that changes the transmission characteristics by the interaction between the optical output and the surface acoustic wave (SAW). The SAW applied to the AOTF is LiNbO. ₃ As described above, it is generated by applying a radio frequency (RF) to an electrode provided on a birefringent material. Further, the generated SAW transmits the AOTF (bandpass filter 3) along the waveguide direction. At this time, rotation of the polarization of light occurs in the waveguide inside the bandpass filter 3. This deflection occurs near the center of the frequency related to the SAW frequency. By using the polarization separation filter, the frequency band can be guided from the input to the output direction of the first waveguide, and the remaining output can be guided to the output direction of the second waveguide.
[0065]
Mode selection can be controlled at high speed by changing the SAW frequency. However, in the procedure for switching the frequency from # 1 to # 2, the transmission characteristics of the AOTF are adjusted to both wavelengths before releasing # 1. This is one aspect of the unique characteristics of AOTF and utilizes the fact that two RF waves can be superimposed. According to this configuration, it is possible to prevent light emission at an intermediate wavelength during control, and to further improve the control speed.
[0066]
However, the use of the AOTF 14 as the bandpass filter 3 has an inherent problem caused by the use of the transmitting SAW. That is, the speed of the SAW causes a Doppler shift in the optical frequency. Therefore, in this embodiment, two equivalent AOTF elements are connected and used, so that the Doppler shift of the frequency is eliminated, whereby a certain output controllability is obtained.
[0067]
Here, when the SAW propagates in the same direction as the light wave, the Doppler shift occurs in the positive direction during the conversion from the TE deflection mode to the TM deflection mode. On the other hand, it occurs in the negative direction when converting from the TM deflection mode to the TE deflection mode. Further, when the light wave and SAW propagate in opposite directions, the Doppler shift in each conversion is in the opposite direction described above.
[0068]
A more specific configuration of this embodiment is shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). However, in this specific example, the etalon 17 is provided as close to the reflecting surface (reflecting mirror 18) as possible. Therefore, as shown in FIG. 7B, when the etalon 17 is configured to face the AOTF 14, the semi-transmissive mirror 23 is directly provided on one surface of the SOA 15. On the other hand, when the SOA 15 is configured to be sandwiched between the etalon 17 and the AOTF 14, as shown in FIG. 7A, the semi-transmission mirror 13 is directly provided on one surface of the AOTF 14.
[0069]
The switching speed of the band pass characteristic of the AOTF 14 is related to the time for the SAW to propagate from end to end of the interaction region. This time can be reduced to 10 μs. Thereby, quick frequency switching becomes possible.
[0070]
In order to output laser light from the cavity formed between the reflecting surfaces (the reflecting mirror 18 and the semi-transmissive mirror 13/23), at least one of the reflecting surfaces needs to be a semi-transmissive mirror (13/23). .
[0071]
A high-performance tunable laser is required to reduce the loss in the entire cavity, and the main cause of the loss is coupling loss. A spot size converter provided in both the amplifier (SOA 15) and the AOTF 14 to match the spot size is suitable for reducing the coupling loss.
[0072]
When unnecessary reflection is present, a very large difference is generated in the gain characteristics of the SOA 15, but this embodiment shown in FIG. 7A solves such a problem. As shown in FIG. 7A, the non-reflective (AR) coating is provided on both surfaces of the SOA 15 to form a non-reflective single-sided output configuration.
[0073]
In the example shown in FIG. 7B, the SOA 15 is disposed as far as possible from the etalon 17. A low-reflective coating or cleaved surface is formed on one surface on the SOA 15 side, and an AR coating is applied on the other surface. Thereby, it is possible to prevent the light that has been transmitted through the second filter (etalon 17) and then reflected by the reflecting mirror 18 and the light reflected from the etalon 17 from being mixed into the SOA 15.
[0074]
By using the lens (collimators 12 and 16) as described above at the portion where the SOA 15 or AOTF 14 and the other are coupled, the cavity length can be further shortened, and the tunable laser can be made more compact. It should be noted that the collimator lens can be omitted and the cavity length can be further reduced by using a bonding structure (Butt-Coupled structure) for the part that couples the SOA 15 or AOTF 14 to other parts.
[0075]
In addition, by setting a predetermined angle on the surface where the SOA 15 and the AOTF 14 face each other, the SOA 15 and the AOTF 14 can be brought closer to each other. The predetermined angle is an angle at which the angle between the output surface of the SOA 15 and the output surface of the AOTF 14 is equal to the waveguide of the laser light propagating between the SOA 15 and the AOTF 14. As shown in FIG. 8, this is solved by making the output surfaces of the mutual parallel.
[0076]
The second key solution is to remove unwanted reflections between the reflective surfaces in the cavity. This can be solved by tilting the surface of the SOA 15 with respect to the waveguide and tilting the etalon 17 slightly. All these surfaces are AR coated.
[0077]
In the present embodiment described above, one side of the SOA 15 coupled to the AOTF 14 with minimal reflection is tapered and an AR coating is applied to reduce non-uniform gain, particularly near the SOA 15. In addition, a window structure is used, and the window structure is inclined with respect to the waveguide. FIG. 9 is a diagram showing a preferred configuration of the non-reflective surfaces (26, 27) of the SOA 15 having a tapered shape, a window configuration, and a waveguide inclined with respect to the normal trajectory of the output surface of the SOA 15. .
[0078]
In order to improve the stability of the wavelength tunable laser, it is necessary to provide all of the above components on a common substrate or other platform.
[0079]
Furthermore, it is possible to further integrate the wavelength tunable laser by using a light guide with a small doping which is a material that can also be used as the material of the AOTF 14. An example of this material is erbium-doped LiNbO. ₃ Is mentioned. FIG. 10 shows an example of such a configuration.
[0080]
A specific configuration of the above-described embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7B, the gain medium (SOA 15) is formed of a waveguide having an MQW structure. A detailed configuration of the waveguide (active light guide 25) in the SOA 15 is shown in FIG. In the SOA 15, one surface has a low reflection (LR) coating of approximately 10%, and the other surface has an AR coating. Also, the AR coated surface is bonded to AOTF. The window configuration becomes thinner as it reaches the tip, has a length of approximately 25 μm, and its inclination is 10 degrees. As a result, the width of the light guide extending to the output surface is reduced. The reflectance of such a coated window configuration is 10 ^-6 It is a digit. The gain inside the SOA 15 was 30 dB at a current of 200 mA.
[0081]
The AOTF 14 is approximately 2 cm in length, and has a two-stage configuration as shown in FIG. 7B in order to compensate for the Doppler shift. Further, a coupling portion is provided between the SOA 15 and the AOTF 14. However, the AOTF 15 does not have a collimator.
[0082]
An etalon having a free spectral region of 100 GHz and a finesse of 15 is used for the etalon 17, and a general lens having a focal length of 2 mm is used for the collimators 12 and 16. The reflecting mirror 18 has a reflectance of 98% or more with respect to a wavelength region of 1400 nm to 1720 nm, and the material is TiO 2. ₂ Use what is. The entire cavity formed between the reflecting mirror 18 and the semi-transmissive mirrors 13 and 23 has a length of 5 cm, and its constituent elements are arranged on the waveguide.
[0083]
FIG. 11 is a graph showing typical spectra obtained at different laser wavelengths for the tunable laser of this example. FIG. 11 shows the wavelength from 1480 nm to 1530 nm, and the variable region is 50 nm. According to FIG. 11, the wavelength tunable laser according to the present embodiment can output 3 milliwatts or more. Moreover, the relative intensity (RIN) of noise was a good value of −140 dB / Hz or less at a frequency of 7.5 GHz. Further, the submode suppression ratio (SMSR) was a value better than 40 dB.
[0084]
Each of the above-described embodiments is merely an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
[0085]
(Appendix 1)
A tunable laser having a resonance region formed by two reflecting surfaces,
A gain medium for generating laser light;
A first filter that transmits a first predetermined wavelength region of laser light generated by the gain medium;
A second filter that transmits a second predetermined wavelength region of the laser light transmitted through the first filter,
The first filter is a variable filter capable of adjusting the first predetermined transmission region, and the second filter is a filter in which the second predetermined transmission regions are periodically arranged. Tunable laser.
[0086]
(Appendix 2)
In the wavelength tunable laser according to appendix 1,
The wavelength tunable laser, wherein the first filter includes an acoustooptic device.
[0087]
(Appendix 3)
In the wavelength tunable laser according to appendix 2,
The tunable laser according to claim 1, wherein the first filter has a two-stage configuration so as to cancel out the Doppler shift.
[0088]
(Appendix 4)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 3,
The tunable laser, wherein the two reflecting surfaces reflect at least a wavelength of laser light generated by the gain medium.
[0089]
(Appendix 5)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 4,
The wavelength tunable laser, wherein the second filter has a predetermined angle with respect to the laser light waveguide.
[0090]
(Appendix 6)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 5,
The gain medium is LiNbO doped with erbium. ₃ A wavelength tunable laser comprising:
[0091]
(Appendix 7)
In the wavelength tunable laser according to appendix 6,
The wavelength tunable laser, wherein the gain medium is integrated in the first filter.
[0092]
(Appendix 8)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 5,
The wavelength tunable laser, wherein the gain medium is formed of a semiconductor element.
[0093]
(Appendix 9)
In the wavelength tunable laser according to appendix 8,
The wavelength tunable laser, wherein the gain medium has a first spot size converter that converts a spot size of the laser light.
[0094]
(Appendix 10)
In the wavelength tunable laser according to appendix 8 or 9,
2. A wavelength tunable laser, wherein the gain medium and the first filter are bonded together with a bonding structure.
[0095]
(Appendix 11)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 8 to 10,
The wavelength tunable laser, wherein the gain medium and / or the first filter has an inclination of a predetermined angle with respect to a waveguide of the laser light.
[0096]
(Appendix 12)
In the wavelength tunable laser according to appendix 11,
The wavelength tunable laser, wherein a joint surface of the gain medium and a joint surface of the first filter are arranged in parallel.
[0097]
(Appendix 13)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 2 to 12,
The wavelength tunable laser, wherein the first filter includes a second size converter that converts a spot size of the laser light.
[0098]
(Appendix 14)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 2 to 12,
A wavelength tunable laser, wherein the gain medium and the first filter are formed on the same platform.
[0099]
(Appendix 15)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 14,
One or both of the two reflecting surfaces are formed on one surface of the gain medium and / or one surface of the first filter.
[0100]
(Appendix 16)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 8 to 15,
The tunable laser according to claim 1, wherein the gain medium has a window structure.
[0101]
(Appendix 17)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 16,
The wavelength tunable laser, wherein the second filter is provided at a position adjacent to one of the reflecting surfaces.
[0102]
(Appendix 18)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 17,
The second filter and a first reflecting mirror forming one of the two reflecting surfaces are arranged at a position farthest from the gain medium,
The output of the wavelength tunable laser is extracted from a second reflecting mirror different from the first reflecting mirror.
[0103]
(Appendix 19)
In the wavelength tunable laser according to any one of appendices 1 to 18,
Intensity detecting means provided at the output end of the wavelength tunable laser and monitoring the intensity of the laser output of the wavelength tunable laser;
Gain control means for controlling the injection current of the gain medium based on the intensity of the laser output detected by the intensity detection means;
A wavelength tunable laser comprising:
[0104]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a wavelength tunable laser having a simple configuration capable of performing frequency control at high speed.
[0105]
Furthermore, according to the second aspect of the present invention, it is possible to configure using a filter whose transmission region is variable by SAW.
[0106]
Furthermore, according to the third aspect of the invention, it is possible to cancel the Doppler shift caused by the reciprocation.
[0107]
Furthermore, according to the invention described in claim 4, it is possible to adjust the second filter so as to transmit a wavelength defined by, for example, an ITU grid.
[0108]
Furthermore, according to the fifth aspect of the present invention, a gain medium can be formed without using a semiconductor element.
[0109]
Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention, the gain medium can be configured to be relatively short in the waveguide direction, and the response of the gain medium can be increased.
[0110]
Furthermore, according to the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent the composite resonator from being formed in the gain medium and / or the first filter.
[0111]
Furthermore, according to the eighth aspect of the invention, it is possible to provide a specific configuration in which the gain medium and the first filter are integrated.
[0112]
Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, it is possible to form the reflecting surface and the gain medium or the first filter with the same configuration, so that the cavity length can be further reduced.
[0113]
Furthermore, according to the invention described in claim 10, it is possible to clarify the difference between the intensity of the laser beam that has passed through the second filter and the intensity of the laser beam that has not passed through the second filter. It becomes possible to output light clearly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wavelength tunable laser according to prior art 1;
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a wavelength tunable laser according to Conventional Technique 2.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a wavelength tunable laser according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating another configuration example of the configuration example of FIG. 3;
5A is a graph for explaining the gain of the gain medium 1, FIG. 5B is a graph showing the transmission characteristics of the bandpass filter 3, and FIG. 5C is the transmission characteristics of the etalon filter 3. FIG. (D) is a figure for demonstrating the spectrum of a longitudinal mode.
6A is a graph for explaining a spectrum of a longitudinal mode amplified by the gain medium 1. FIG. 6B is a graph for explaining a spectrum of a longitudinal mode transmitted through the bandpass filter 3. FIG. (C) is a graph for explaining the spectrum of the longitudinal mode transmitted through the etalon filter 3, and (d) is a graph for explaining the laser output to be obtained.
7A is a diagram showing a specific configuration of a wavelength tunable laser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a diagram showing another specific configuration of (a).
FIG. 8 is an enlarged view for explaining a configuration between the SOA 15 and the AOTF 14 in FIG. 7 (a) or (b).
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the SOA 15;
FIG. 10 is a diagram showing another specific configuration of the AOTF 14;
FIG. 11 is a graph showing output values obtained from a specific configuration in an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Gain medium
2, 13, 23 Semi-transparent mirror
3 Bandpass filter
4 Frequency controller
5 Etalon filter
6, 18 Reflector
7 Waveguide
8 Frequency modulator
10 cavities
11 Optical fiber
12, 16 Collimator
14 AOTF
15 SOA
17 Etalon
25 Active Light Guide
26, 27 Non-reflective surface
31 Erbium-doped region

Claims

A tunable laser having a resonance region formed by two reflecting surfaces,
A gain medium for generating laser light;
A first filter disposed between the two reflecting surfaces and transmitting a first predetermined wavelength region of laser light generated by the gain medium;
A second filter that is disposed between the two reflecting surfaces and transmits a second predetermined wavelength region of the laser light transmitted through the first filter;
The first filter is a variable filter made of an acousto-optic device capable of adjusting a transmission wavelength region of a laser beam propagating through a waveguide. It is a configuration that guides the laser light outside the first predetermined transmission region to the output direction of the first waveguide, and guides the laser light outside the first predetermined transmission region to the output direction of the second waveguide,
The wavelength tunable laser, wherein the second filter is a filter in which the second predetermined transmission regions are periodically arranged.

The tunable laser according to claim 1, wherein
The tunable filter according to claim 1, wherein the first filter has a two-stage configuration so as to cancel out the Doppler shift.

The tunable laser according to claim 1 or 2,
The wavelength tunable laser, wherein the second filter has a predetermined angle with respect to the laser light waveguide.

In the said wavelength tunable laser of any one of Claim 1 to 3,
The gain medium is LiNbO doped with erbium. _３3 A wavelength tunable laser comprising:

In the said wavelength tunable laser of any one of Claim 1 to 3,
The wavelength tunable laser, wherein the gain medium is formed of a semiconductor element.

The tunable laser according to claim 5, wherein
The wavelength tunable laser, wherein the gain medium and / or the first filter has an inclination of a predetermined angle with respect to a waveguide of the laser light.

In the wavelength tunable laser according to any one of claims 1 to 6,
A wavelength tunable laser, wherein the gain medium and the first filter are formed on the same platform.

In the wavelength tunable laser according to any one of claims 1 to 7,
One or both of the two reflecting surfaces are formed on one surface of the gain medium and / or one surface of the first filter.

In the wavelength tunable laser according to any one of claims 1 to 8,
The second filter and a first reflecting mirror forming one of the two reflecting surfaces are disposed at a position farthest from the gain medium, and the output of the wavelength tunable laser is the first reflecting mirror. The wavelength tunable laser is extracted from a second reflecting mirror different from the above.