波长监视器以及波长监视方法技术

提供一种波长监视器以及波长监视方法，提高波长监视器的灵敏度。波长监视器（10）具备入射部（20）、滤光器（30）、检测部（40）。入射部（20）以使来自多个光源（L1～L12）的每一个光源的光在滤光器（30）的内部传播时的光的传播角度等于规定的角度的方式，使来自多个光源（L1～L12）的光入射到滤光器（30）。滤光器（30）针对所入射的光的频率具有周期性的透射特性。检测部（40）接受透射了滤光器（30）的透射光，检测透射光的强度。根据该波长监视器（10），能够减小在滤光器（30）的内部传播的光的传播角度，提高波长监视器的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
波长监视器以及波长监视方法
本专利技术涉及波长监视器以及波长监视方法。
技术介绍
近年来，在光通信的领域中，用于实现通信的高速化·大容量化的光传送方式被实用化。另外，作为这样的光传送方式的核心技术，用1根光纤复用地传送波长不同的多个光信号的波分复用（WDM、WavelengthDivisionMultiplexing）方式得到了普及。为了使用WDM方式管理稳定的通信系统，需要防备光信号的光源的未预期的停止而确保预备的光源。但是，在针对所复用的光信号的各个波长确保预备的光源的情况下，预备的光源的数量增多，用于保养这些光源的成本增加。因此，为了抑制该成本，能够变更所射出的光的波长的光模块的需求不断提高。作为这样的光模块代表性的例子，采用通过使半导体激光器的温度变化来变更振荡波长的手法。在采用了该手法的光模块中，根据光模块的工作温度范围，振荡波长的变动幅度最高为2～3nm左右。因此，通过在光模块中设置多个半导体激光器来扩大光模块可射出的光的波长的范围的情况较多。另外，在用于光通信的光模块中，要求所射出的光的波长长期稳定。为了使波长稳定，需要监视所射出的光的波长，控制半导体激光器的温度等。因此，开发了具有波长监视器的功能的光模块（例如，参照专利文献1、2）。专利文献1记载的装置使用光合波器对从多个半导体激光器向前面方向射出的光进行合波并输出到光纤。另外，该装置通过分束器等取出所输出的光的一部分来监视波长。另外，专利文献2记载的波长监视器用透镜使从配置为阵列状的多个半导体激光器向后面方向射出的光准直并入射到校准器，从而监视波长。专利文献1:日本特开2002-185074号公报专利文献2:日本特开2012-129259号公报
技术实现思路
但是，从半导体激光器向前面方向射出的光被输出到光纤等用于光通信，所以在专利文献1记载的装置中，有光通信所使用的光信号的功率降低的担忧。另外，专利文献1记载的装置具备分束器等光学元件，所以有装置整体的尺寸变大，制造成本增大的担忧。另一方面，专利文献2记载的波长监视器使用向后面方向射出的光，所以没有光信号的功率降低的担忧。另外，该波长监视器不具备分束器等，所以也没有尺寸变大或者制造成本增大的担忧。但是，在专利文献2记载的波长监视器中，配置为阵列状的半导体激光器中的位于端部的半导体激光器从远离透镜的中心轴的射出点射出光。因此，从位于端部的半导体激光器射出的光以大的入射角入射到校准器，在校准器的内部以大的传播角度传播。校准器由于在其内部的多路反射了的光的干涉，从而作为滤光器发挥功能，该滤光器针对光的频率具有周期性的透射特性。因此，关于以大的传播角度传播的光，有透射率的频率依赖性变小，波长监视器的灵敏度降低的担忧。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提高波长监视器的灵敏度。为了达成上述目的，本专利技术的波长监视器，具备：滤光器，透射率相对所入射的光的频率周期性地变化；入射部，将作为用于对来自依次排列的多个光源中的第k个光源的光的波长进行监视的基准的频率设为νk，将与第k个光源对应的正的值设为Fk，将对νk加上Fk而得到的和、或者从νk减去Fk而得到的差设为fk，将与第k个光源对应的干涉次数设为mk，将光速设为c，将滤光器的折射率设为n，将滤光器的长度设为L，以使来自第k个光源的光在滤光器的内部传播时的光的传播角度等于通过使用mk、c、n、L以及fk的运算得到的θk的方式，使来自多个光源的光入射到滤光器；以及检测部，接受透射了滤光器的透射光，检测透射光的强度，入射部关于至少一个光源将νk与Fk的和设为fk，关于其他的至少一个光源将νk与Fk的差设为fk，使光入射到滤光器。根据本专利技术，能够减小在滤光器的内部传播的光的传播角度，提高波长监视器的灵敏度。附图说明图1是示出实施方式1的波长监视器的结构的图。图2是示出用于关于各光源规定射出点的Y坐标值、传播角度θ以及fk的符号的图。图3是示出在滤光器的内部反射的光线的图。图4是示出由检测部检测出的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。图5是关于比较例的各光源示出用于规定射出点的Y坐标值、传播角度θ以及fk的符号的图。图6是关于比较例的各光源示出用于规定射出点的Y坐标值、传播角度θ以及fk的符号的图。图7是示出由比较例的检测部检测出的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。图8是示出由比较例的检测部检测出的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。图9是示出实施方式2的波长监视器的结构的图。图10是放大而示出射出点的图。图11是关于实施方式3的各光源示出用于规定射出点的Y坐标值、传播角度θ以及fk的符号的图。图12是示出由检测部检测出的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。图13是关于实施方式4的各光源示出用于规定射出点的Y坐标值、传播角度θ以及fk的符号的图。图14是示出由检测部检测出的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。图15是示出实施方式5的波长监视器的结构的图。图16是示出实施方式6的波长监视器的结构的图。图17是示出实施方式7的波长监视器的结构的图。图18是示出实施方式8的波长监视器的结构的图。图19是示出由控制电路执行的一连串的处理的流程图。图20是关于各光源示出滤光器的温度以及波长捕捉范围的图。图21是示出由检测部检测出的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。图22是用于说明利用控制电路进行的反馈控制的图。图23是示出光源的配置的图。图24是示出比较例的滤光器的透射特性的图。图25是示出比较例的滤光器的温度以及波长捕捉范围的图。图26是示出由比较例的检测部检测的透射光的强度与透射光的频率的关系的图。符号说明10：波长监视器；20：入射部；21：半导体基板；22：透镜；23：LD温度调整部；30：滤光器；31：间隙部；40：检测部；43～46：检测元件；60：滤光器温度调整部；70：控制电路；θ：传播角度；φ：角度；Ψ：入射角；A1～A12、B1～B12、C1～C12、E1～E13、H1～H13：线；F211：端面；F32：第1反射面；F33：第2反射面；F41～F46：受光面；G1～G12：光波导；L1～L12：光源；P1～P4、Pt：点；R1、R2：捕获范围；R11、R12、R21、R22：波长捕捉范围；R51：光线。具体实施方式以下，参照附图，详细说明用于实施本专利技术的方式。在说明时，使用由相互正交的X轴以及Y轴构成的坐标系。实施方式1.本实施方式的波长监视器10构成能够射出任意的波长的激光的光模块。另外，波长监视器10监视从光模块射出的激光的波长。以下，将激光简称为光。如图1所示，波长监视器10具有入射部20、滤光器30、检测部40。入射部20以使在滤光器30的内部传播的光的传播角度成为通过后述运算式得到的角度的方式，使光入射到滤光器30。入射部20具有半导体基板21以及透镜22。半导体基板21形成有在平行于Y轴的方向上排列配置的12个光源L1～L12。光源L1～L12分别是例如半导体激光器，射出与温度对应的波长的光。另外，光源L1～L12分别朝向+X方向以及-X方向这2个方向射出光。向-X方向射出的光被用于光通信等。另一方面，向+X方向射出的光被用于波长的监视。在图1中，使用虚线、实线以及单点划线分别示意地示出从光源L4、L6、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波长监视器，其特征在于，具备：滤光器，透射率相对所入射的光的频率周期性地变化；入射部，将作为用于对来自依次排列的多个光源中的第k个所述光源的光的波长进行监视的基准的频率设为νk，将与第k个所述光源对应的正的值设为Fk，将对νk加上Fk而得到的和、或者从νk减去Fk而得到的差设为fk，将与第k个所述光源对应的干涉次数设为mk，将光速设为c，将所述滤光器的折射率设为n，将所述滤光器的长度设为L，以使来自第k个所述光源的光在所述滤光器的内部传播时的光的传播角度等于通过使用mk、c、n、L以及fk的运算得到的θk的方式，使来自多个所述光源的光入射到所述滤光器；以及检测部，接受透射了所述滤光器的透射光，检测透射光的强度，所述入射部关于至少一个所述光源将νk与Fk的和设为fk，关于其他的至少一个所述光源将νk与Fk的差设为fk，使光入射到所述滤光器。

【技术特征摘要】
2013.03.25 JP 2013-062094;2014.02.03 JP 2014-018421.一种波长监视器，其特征在于，具备：滤光器，透射率相对所入射的光的频率周期性地变化；入射部，将作为用于对来自依次排列的多个光源中的第k个所述光源的光的波长进行监视的基准的频率设为νk，将与第k个所述光源对应的正的值设为Fk，将对νk加上Fk而得到的和、或者从νk减去Fk而得到的差设为fk，将与第k个所述光源对应的干涉次数设为mk，将光速设为c，将所述滤光器的折射率设为n，将所述滤光器的长度设为L，以使来自第k个所述光源的光在所述滤光器的内部传播时的光的传播角度等于通过使用mk、c、n、L以及fk的运算得到的θk的方式，使来自多个所述光源的光入射到所述滤光器；以及检测部，接受透射了所述滤光器的透射光，检测透射光的强度，所述入射部关于至少一个所述光源将νk与Fk的和设为fk，关于其他的至少一个所述光源将νk与Fk的差设为fk，使光入射到所述滤光器。2.根据权利要求1所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部以使来自第k个所述光源的光的传播角度等于下式（1）所示的θk的方式，使光入射到所述滤光器，【数学式1】3.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，在所述入射部中，将所述滤光器针对来自第k个所述光源的光的透射率小于与表示透射率和频率的关系的透射特性的峰值对应的透射率、且大于与透射特性的谷值对应的透射率时的光的第1频率、和与透射特性的峰值对应的频率中的最接近所述第1频率的第2频率的差设为Fk，使光入射到所述滤光器，所述第1频率是基于所述滤光器的透射特性的梯度的值。4.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部将来自多个所述光源的每一个光源的光透射了所述滤光器时由所述检测部检测到的频率为νk的透射光的强度都等于基准值那样的值设为Fk，使光入射到所述滤光器。5.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部将比所述滤光器的透射特性的半周期小的值设为Fk，使光入射到所述滤光器。6.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部将所述光源的个数设为K，在下式（2）的值是偶数时将νk与Fk的和设为fk，在下式（2）的值是奇数时将νk与Fk的差设为fk，以使来自第k个所述光源的光的传播角度大于来自第k-1个所述光源的光的传播角度的方式，使光入射到所述滤光器，【数学式2】7.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部将所述光源的个数设为K，在下式（3）的值是奇数时将νk与Fk的和设为fk，在下式（3）的值是偶数时将νk与Fk的差设为fk，以使来自第k个所述光源的光的传播角度大于来自第k-1个所述光源的光的传播角度的方式，使光入射到所述滤光器，【数学式3】8.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部具有：作为多个所述光源的多个半导体激光器；以及透镜，使来自多个所述半导体激光器的光准直，从第k个所述半导体激光器射出的光的射出点是以使在所述滤光器的内部传播的光的传播角度等于通过使用mk、c、n、L以及fk的运算得到的θk的方式配置的。9.根据权利要求1或者2所述的波长监视器，其特征在于，所述入射部具有：作为多个所述光源的多个半导体激光器；光波导，对来自多个所述半导体激光器的光进行波导，从射出点射出来自第k个所述半导体激光器的光，该射出点是以使在所述滤光器的内部传播的光的传播角度等于通过使用mk、c、n、L以及fk的运算得到的θk的方式配置的；以及透镜，使从所述射出点射出的光准直。10.根据权利要求9所述的波长监视器，其特征在于，所述光波导形成于半导体基板，将来自至少一个所述半导体激光器的光由所述光波导波导的方向、与所述半导体基板的端面所成的角度为85度以下。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月敬太，上野雄锐，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP