[发明专利]波长可变光源以及波长可变光源的波长切换控制方法

说明书

本发明的波长可变光源具有波长可变激光元件和控制装置，波长可变激光元件具有：M个激光二极管，它们进行激光振荡并输出光；合波分波器，其对从M个激光二极管输出的光进行合波，并分支成两部分进行输出；第一半导体光放大器，其对分支出的一个输出光进行放大而输出第一出射光；以及第二半导体光放大器，其对分支出的另一个输出光进行放大而输出第二出射光，控制装置通过切换向第二半导体光放大器提供的电力，执行第一出射光和第二出射光的波长的波长切换控制。

技术领域

本发明涉及在数字相干通信中使用的波长可变光源以及波长可变光源的波长切换控制方法。

背景技术

近年来，为了支持持续跳跃式增长的通信需求，在光通信中，导入能够通过1条光纤实现大容量传输的波分复用(Wavelength Division Multiplexing，以下称作WDM)系统。对于光源而言，从维护/实用性的观点出发，理想的是使用能够输出任意波长的光的波长可变光源，而不是准备多个只输出对应波长的光源。

另外，作为通信方式，数字相干通信技术的应用已成为主流。在相干通信中，需要与传送数据的发送光不同的、在接收侧与发送光发生干涉来还原相位信息的本地光。为了准确地还原相位信息，需要发送光和本地光的波长是相同的。因此，发送光和本地光这两种光都要求波长可变性。

从降低功耗和减小安装面积的观点出发，提出了一种将1个波长可变光源兼用作发送光用光源和本地光用光源的结构(例如，参照专利文献1)。

作为波长可变光源的性能，对高速波长切换的要求越来越高。并且，理想的是应用到在故障恢复时切换到新的光路的波长恢复、以及不受电气的频带或延迟影响的光开关等。

对于在波长可变光源中使用的半导体激光元件，可以应用如下方法：通过温度调整对波长进行控制的方法、以及通过向为了控制波长而设置的控制层注入电流从而对波长进行控制的方法。在后者的方法中，存在当进行波长调整时谱线宽度劣化这样的问题。因此，后者的方法不适于要求窄线宽度光源的数字相干通信。

在前者的方法中，要想实现高速切换，从热收敛速度的观点出发，使用元件内热源的温度调整是有力的。例如，公开有如下方法：在集成多个激光二极管(以下称作LD)而成的半导体激光元件中，当进行波长切换时，通过改变向与进行激光振荡的LD相邻的LD提供的电力，进行温度调整(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-65406号公报

专利文献2：日本特开2015-207738号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，现有技术存在以下的课题。

一般来讲，在半导体激光元件中，集成有波长不同的多个LD、输入从LD输出的光进行合波而输出的多模干涉(Multi Mode Interference)型的光合波电路(以下称作MMI)、以及对从MMI输出的光进行放大的半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier，以下称作SOA)。并且，以往的半导体激光元件通过选择进行激光振荡的LD以及调整LD的温度来输出期望波长的光。

在元件的构成要素中，LD和SOA作为热源发挥作用。并且，通过改变向LD和SOA注入的电流，发热量发生变化，因此，能够对LD的温度进行调整。但是，当向除了正在进行激光振荡的LD以外的LD注入电流时，即使在没有达到激光振荡的情况下，随着自发发射光的增加，串扰增大，通信性能劣化。

在将SOA作为热源的情况下，当注入到SOA的电流发生变化时，出射光的功率发生变化。因此，在用于数字相干通信的情况下存在如下课题：在对功率要求严格的发送光中，SOA电流的可调整范围较窄。