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公開番号2025144571
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024043645
出願日2024-03-19
発明の名称波長可変レーザ装置及びその構成方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H01S 5/14 20060101AFI20250925BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】簡易な構成にて波長可変レーザ装置の小型化を実現する。
【解決手段】波長可変光共振器は、波長可変フィルタを有し、波長可変フィルタから第1の端面へ向けて互いに離隔するように第1の端面に対して傾斜して設けられた部分を含む第1及び第2の導波路を有する。第1の光増幅器は、第1の端面に面した第2の端面と、反射手段が設けられた第2の端面と対向する第3の端面と、の間に設けられ、第1の導波路と同軸となるように第2の端面に対して傾斜して第2の端面から延在する部分を含む、活性領域を含む第3の導波路を有する。第2の光増幅器は、波長可変フィルタによって所望の波長に調整されたレーザ光が、第1の端面に面した第4の端面を介して、第2の導波路と同軸となるように第4の端面に対して傾斜して第4の端面から延在する部分を含む第4の導波路に入力され、第4の導波路を伝搬するレーザ光を増幅する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
出力する光の波長を調整可能な波長可変フィルタを有し、前記波長可変フィルタから第１の端面へ向けて互いに離隔するように前記第１の端面に対して傾斜して設けられた部分を含む第１及び第２の導波路を有する波長可変光共振器と、
前記第１の端面に面した第２の端面と、反射手段が設けられた前記第２の端面と対向する第３の端面と、の間に設けられ、前記第１の導波路と同軸となるように前記第２の端面に対して傾斜して前記第２の端面から延在する部分を含む、活性領域を含む第３の導波路を有する第１の光増幅器と、
前記波長可変フィルタと前記反射手段との間に構成される共振器により発振した前記波長可変フィルタによって所望の波長に調整されたレーザ光が、前記第１の端面に面した第４の端面を介して、前記第２の導波路と同軸となるように前記第４の端面に対して傾斜して前記第４の端面から延在する部分を含む第４の導波路に入力され、前記第４の導波路を伝搬する前記レーザ光を増幅する第２の光増幅器と、を備える、
波長可変レーザ装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１の導波路は、前記第１の端面に対して前記端面と平行な第１の方向に傾斜し、
前記第２の導波路は、前記第１の方向と反対の第２の方向に傾斜している、
請求項１に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項３】
前記第１の導波路と前記第２の導波路とは、前記第１の端面に垂直な軸を挟んで対称になるように配置される、
請求項２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項４】
前記第３の導波路の前記第２の端面に対して傾斜した前記部分と、前記第４の導波路の前記第４の端面に対して傾斜した前記部分とは、前記第１の端面に垂直な軸を挟んで対称になるように配置される、
請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項５】
前記第３の導波路は、前記第２の端面に対して傾斜した第１の部分と、前記第１の部分と前記第３の端面との間で前記第３の端面と垂直な方向に延在する第２の部分と、含む、
請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項６】
前記第４の導波路は、前記第４の端面に対して傾斜した第３の部分と、
前記第３の部分から前記第４の端面と垂直な方向に延在する第４の部分と、
前記第４の部分から前記第４の端面と対向する第５の端面へ向けて、前記第５の端面に対して傾斜して延在する第５の部分と、を含み、
前記第５の部分から前記第５の端面を介して、前記レーザ光が出射する、
請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項７】
前記第３の部分と前記第５の部分とは、前記第４の端面及び前記第５の端面に対して同じ方向に傾斜している、
請求項６に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項８】
前記第１の導波路は、前記第１の端面に対して傾斜した第６の部分と、前記第６の部分と前記波長可変フィルタとの間で前記第１の端面と垂直な方向に延在する第７の部分と、を含み、
前記第２の導波路は、前記第１の端面に対して傾斜した第８の部分と、前記第８の部分と前記波長可変フィルタとの間で前記第１の端面と垂直な方向に延在する第９の部分と、を含む、
請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項９】
前記反射手段は、前記第３の導波路から入射した光を反射する全反射ミラーである、
請求項１又は２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項１０】
出力する光の波長を調整可能な波長可変フィルタを有し、前記波長可変フィルタから第１の端面へ向けて互いに離隔するように前記第１の端面に対して傾斜して設けられた部分を含む第１及び第２の導波路を有する波長可変光共振器を設け、
前記第１の端面に面した第２の端面と、反射手段が設けられた前記第２の端面と対向する第３の端面と、の間に設けられ、前記第１の導波路と同軸となるように前記第２の端面に対して傾斜して前記第２の端面から延在する部分を含む、活性領域を含む第３の導波路を有する第１の光増幅器を設け、
前記波長可変フィルタと前記反射手段との間に構成される共振器により発振した前記波長可変フィルタによって所望の波長に調整されたレーザ光が、前記第１の端面に面した第４の端面を介して、前記第２の導波路と同軸となるように前記第４の端面に対して傾斜して前記第４の端面から延在する部分を含む第４の導波路に入力され、前記第４の導波路を伝搬する前記レーザ光を増幅する第２の光増幅器を設ける、
波長可変レーザ装置の構成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、波長可変レーザ装置及びその構成方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
光通信においては、波長多重光信号による通信を行うにあたり、出力するレーザ光の波長を調整可能な波長可変レーザが用いられる。
【０００３】
波長可変レーザは、外部共振器である波長可変フィルタチップと半導体光増幅器とを接続することで構成される。この場合、波長可変フィルタチップの導波路と半導体光増幅器の導波路とでは実効屈折率が異なるため、端面に対して垂直な導波路同士を接続すると反射が生じる。その結果、レーザ発振が不安定になる現象が生じる。そこで、反射の影響を抑制するため、特許文献１におけるように、反射の影響を最小化するように、端面に対して所定の角度だけ傾けた導波路同士を接続することが望ましい。
【０００４】
また、波長可変レーザにおいては、レーザ発振の安定化と光出力の制御とをそれぞれ独立に行うことが求められる。そのため、非特許文献１におけるように、レーザ発振用の半導体光増幅器(ＳＯＡ:Semiconductor Optical Amplifier)及び光出力用の半導体光増幅器(ＢＯＡ: Booster Optical Amplifier)の２つの半導体光増幅器が、波長可変フィルタチップに接続される。この構成では、ＳＯＡ、ＢＯＡ及び波長可変フィルタチップが、導波方向に縦続接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１０８７１４号公報
【非特許文献】
【０００６】
Naoki Kobayashi, et al., “Silicon Photonic Hybrid Ring-Filter External Cavity Wavelength Tunable Lasers”, Journal of Lightwave Technology, vol. 33, No. 6, March 15, 2015, pp. 1241-1246
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１では、ＳＯＡ、ＢＯＡ及び波長可変フィルタチップが導波方向に縦続接続されるため、波長可変レーザの導波方向の寸法が長くなってしまう。そのため、波長可変レーザを小型化することが難しい。
【０００８】
この問題を解消するため、波長可変フィルタチップの１つの端面に、ＳＯＡとＢＯＡとを並べて配置する構成が考え得る。しかし、単にＳＯＡとＢＯＡとを同じ端面に並べて配置すると、ＳＯＡ及びＢＯＡの配列方向である端面と平行な方向の波長可変フィルタチップの寸法が大きくなってしまう。これにより、波長可変レーザ装置のＳＯＡ及びＢＯＡの配列方向の寸法の小型化が制約されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様である波長可変レーザ装置は、出力する光の波長を調整可能な波長可変フィルタを有し、前記波長可変フィルタから第１の端面へ向けて互いに離隔するように前記第１の端面に対して傾斜して設けられた部分を含む第１及び第２の導波路を有する波長可変光共振器と、前記第１の端面に面した第２の端面と、反射手段が設けられた前記第２の端面と対向する第３の端面と、の間に設けられ、前記第１の導波路と同軸となるように前記第２の端面に対して傾斜して前記第２の端面から延在する部分を含む、活性領域を含む第３の導波路を有する第１の光増幅器と、前記波長可変フィルタと前記反射手段との間に構成される共振器により発振した前記波長可変フィルタによって所望の波長に調整されたレーザ光が、前記第１の端面に面した第４の端面を介して、前記第２の導波路と同軸となるように前記第４の端面に対して傾斜して前記第４の端面から延在する部分を含む第４の導波路に入力され、前記第４の導波路を伝搬する前記レーザ光を増幅する第２の光増幅器と、を備えるものである。
【００１０】
本開示の一態様である波長可変レーザ装置の構成方法は、出力する光の波長を調整可能な波長可変フィルタを有し、前記波長可変フィルタから第１の端面へ向けて互いに離隔するように前記第１の端面に対して傾斜して設けられた部分を含む第１及び第２の導波路を有する波長可変光共振器を設け、前記第１の端面に面した第２の端面と、反射手段が設けられた前記第２の端面と対向する第３の端面と、の間に設けられ、前記第１の導波路と同軸となるように前記第２の端面に対して傾斜して前記第２の端面から延在する部分を含む、活性領域を含む第３の導波路を有する第１の光増幅器を設け、前記波長可変フィルタと前記反射手段との間に構成される共振器により発振した前記波長可変フィルタによって所望の波長に調整されたレーザ光が、前記第１の端面に面した第４の端面を介して、前記第２の導波路と同軸となるように前記第４の端面に対して傾斜して前記第４の端面から延在する部分を含む第４の導波路に入力され、前記第４の導波路を伝搬する前記レーザ光を増幅する第２の光増幅器を設けるものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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