半导体激光器的控制方法技术

本发明专利技术提供一种半导体激光器的控制方法，该半导体激光器包括具有彼此不同的波长特性的多个波长选择部、并且该半导体激光器安装在温度控制装置上，本发明专利技术的方法包括：第一步骤，根据该半导体激光器的检测输出波长校正该温度控制装置的温度；和第二步骤，控制所述波长选择部中的至少一个波长选择部，以减小所述多个波长选择部的各波长特性之间的改变量差，该改变量差是由于校正该温度控制装置的温度而造成的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
波长可调半导体激光器是一种光器件。波长可调半导体激光器具有 对激光振荡的增益，并选择波长。作为选择波长的方法，有这样的方法-通过调节谐振器中的光波导中的衍射光栅等的光学功能区域的折射率来 调节损耗、反射或增益的波长特性。调节折射率的方法不需要机械可动部分，这与调节机械角度或机械 长度的方法不同。因此，此方法在可靠性和生产成本上具有优势。作为 调节光波导的折射率的方法，有这样的方法调节光波导的温度的方法、 通过电流注入来调节光波导中的载流子密度的方法等。作为采用调节光 波导温度的方法的波长可调激光器的实例，提出了具有反射峰值的峰值波长周期地出现的取样光栅分布布拉格反射器(Sampled Gmting Distributed Bragg Reflector (SG-DBR))和增益谱的峰值波长周期地出现 的取样光栅分布反馈(Sampled Grating Distributed Feedback (SG-DFB)) 的半导体激光器。该半导体激光器控制SG-DBR和SG-DFB的反射谱之间的相关关系， 利用游标效应(vernier effect)选择波长，并发出激光。即，半导体激光 器在两个谱重叠并且反射强度达到最大的一个波长处振荡。因此能够通 过控制两个反射谱的相关关系来控制振荡波长。日本专利申请公开NO. 9-92934 (此后称为文献l)公开了一种通过控制光波导的折射率来控制振荡波长的半导体激光器。在文献1中，釆 用珀耳帖效应(peltiert)器件(温度控制装置)和加热器作为用于控制光 波导的折射率的控制部。使用该温度控制装置和该加热器，通过对光波导的温度控制来控制波长。然而，当温度控制装置控制半导体激光器的温度时，两个谱的改变 量可能彼此不同。在这种情况下，可能不能获得期望的振荡波长。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而作出，并且提供这样一种半导体激光器的控 制方法，即，即使温度控制装置控制该半导体激光器也可以获得希望的 振荡波长。根据本专利技术的一个方面，提供了一种，该 半导体激光器包括具有彼此不同的波长特性的多个波长选择部、并且该 半导体激光器安装在温度控制装置上，所述方法包括第一步骤，根据 该半导体激光器的检测输出波长校正该温度控制装置的温度；和第二步 骤，控制所述波长选择部中的至少一个波长选择部，以减小所述多个波 长选择部的各波长特性之间的改变量差，该改变量差是由于校正该温度 控制装置的温度而造成的。该方法解决了由于与温度控制装置的温度变化相对的各波长选择部 的各波长特性的改变量差而造成的问题。即，改变那些波长选择部的波 长特性中的至少一个波长特性，以减少该多个波长选择部的各波长特性 之间的改变量差。因此，可以改善半导体激光器的波长稳定性。附图说明结合附图阅读以下详细说明，可以更好地理解本专利技术的其他目的、 特征和优点，其中图1示出了根据第一实施方式的半导体激光器和具有该半导体激光 器的激光器件的结构；图2示出了查询表的一个示例；图3A和图3B示出了选择振荡波长的原理；图4A和图4B示出了在改变温度控制装置的温度的情况下SG-DBR 区域和SG-DFB区域的各波长特性；图5示出了在波长人3处SG-DBR区域和SG-DFB区域的峰值的放大图6A到图6C示出了在除了波长人3以外的其它波长处反射谱的转变；.图7示出了控制半导体激光器的方法的一例的流程图；以及 图8示出了加热器校正表的一例。具体实施例方式下面将参考附图描述本专利技术的实施方式。 第一实施方式图1示出了根据第一实施方式的半导体激光器10与具有半导体激光 器10的激光器件100的结构。如图1所示，激光器件100具有半导体激 光器IO、温度控制装置20、波长检测器30、输出检测器40以及控制器 50。半导体激光器10安装在温度控制装置20上。下面将描述各个部件。半导体激光器10具有SG-DBR区域11、 SG-DBF区域12以及半导 体放大器(SOA:半导体光放大器)区域13依次耦合的结构。SG-DBR 区域11具有按规定间隔设置了光栅的光波导。即，SG-DBR区域11的光 波导具有包含衍射光栅的第一区域以及与第一区域光连接、并用作隔离 部(spacer)的第二区域。SG-DBR区域11的光波导由具有与激光振荡 波长相比位于短波长侧的吸收边缘波长的半导体晶体构成。加热器14位 于SG-DBR区域11上。SD-DFB区域12具有按规定间隔提供了光栅的光波导。g卩，SG-DFB 区域12的光波导具有包含光栅的第一区域以及与第一区域光连接、并用 作隔离部的第二区域。SG-DFB区域12的光波导由放大期望的激光振荡 波长的光的半导体晶体构成。电极15设置在SG-DFB区域12上。SOA 区域13由通过电流控制来放大光或吸收光的半导体晶体构成。电极16 设置在SOA区域13上。SG-DBR区域11的光波导、SG-DFB区域12的 光波导以及SOA区域13的光波导彼此光连接。半导体激光器10安装在温度控制装置20上。用于检测温度控制装置20的温度的热敏电阻21设置在温度控制装置20上。波长检测器30 具有用于检测激光强度的光接收元件以及透过标准具(etalon)并具有波 长特性的用于检测激光强度的光接收元件。输出检测器40具有用于检测 通过SOA区域13的激光的强度的光接收元件。在图1中，波长检测器 30设置在SG-DBR区域11 一侧，而输出检测器40设置在SOA区域13 一侧。然而，半导体激光器10的结构不限于此。例如，各个检测器可相 反地设置。控制器50具有包括中央处理单元(CPU)、随机存储器(RAM)、只 读存储器(ROM)等以及电源的控制部分。控制器50的ROM存储半导 体激光器10的控制信息和控制程序。控制信息例如存储于查询表51和 加热器校正表52中。图2示出査询表51的示例。如图2所示，査询表51包括初始设定值和反馈控制目标值。初始设 定值包括SG-DFB区域12的初始电流值Ild、 SOA区域13的初始电流值 IS0A、加热器14的初始电流值IHeater以及温度控制装置20的初始温度值 T\D。反馈控制目标值包括输出检测器40的反馈控制目标值Iml、波长检 测器30的反馈控制目标值Im3/Im2。接着，将描述半导体激光器10的操作。控制器50查阅查询表51并且获取初始电流值ILD、初始电流值ISO八、初始电流值lHe自以及初始温度信Tld。具体地，控制器50控制温度控制装置20，以使温度控制装置20的 温度被控制为初始温度值TLD。并且将半导体激光器10的温度控制成该 初始温度值T^附近的恒定值。因此，SG-DFB区域12的光波导的等效 折射率被控制成指定值。接下来，控制器50将初始电流值1^ 的电流 提供给加热器14。因此，SG-DBR区域ll的光波导的等效折射率被控制 为规定值。接下来，控制器50将初始电流值lLD的电流提供给电极15。 并且在SG-DFB区域12的光波导中产生光。在SG-DFB区域12中产成 的光在SG-DBR区域11的光波导和SG-DFB区域12的光波导中被反复 反射并放大。这导致激光振荡。接着，控制器50将初始电流值IsoA的电 流提供给电极16。通过该控制，半导体激光器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器的控制方法，该半导体激光器包括具有彼此不同的波长特性的多个波长选择部、并且该半导体激光器安装在温度控制装置上，所述方法包括：　第一步骤，根据所述半导体激光器的检测输出波长校正所述温度控制装置的温度；以及　第二步骤，控制所述波长选择部中的至少一个波长选择部，以减小所述多个波长选择部的各波长特性之间的改变量差，所述改变量差是由于校正所述温度控制装置的温度而造成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中宏和，石川务，町田豊稔，
申请(专利权)人：优迪那半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]