專利名稱：可變波長光發射器及其輸出控制方法和光通信系統的制作方法
技術領域：
本發明要求在2000年12月13日提交的申請號為的日本專利的權益，其內容結合于此作為參考。
本發明涉及可變波長光發射器及其輸出控制方法和光通信系統，特別涉及可控制可變波長半導體激光器單元的輸出功率電平和波長的可變波長光發射器及其輸出控制方法和光通信系統。
這里，已經提出了某些維持極窄波長間隔的方法作為保證半導體激光器波長穩定性的技術。例如，根據日本未審定公開的日本專利申請10-209549，通過安裝在一組件外的光耦合器將一從半導體激光器二極管發射的前向激光束分光，并且由光檢測器對通過相干濾光器濾光的透過和反射的光束進行檢測。通過使用在兩個所檢測光量之間的差值來控制半導體激光器二極管的振蕩波長。
也有一個方法可以達到同樣的效果，該方法利用了來自半導體激光器二極管的后向光束。在這些方法中，來自半導體激光器二極管的后向光束通常由光檢測器檢測，以用于穩定的半導體激光器二極管輸出光束電平控制。至于振蕩波長變化，這種用于穩定溫度控制的安排被用來抑制波長變化。
在日本未審定公開的日本專利申請9-219554中公開了這種布局的例子，在這種技術中，通過采用兩個具有相反斜率透光特性的濾光器，控制半導體激光器二極管的溫度以用于振蕩波長控制。


圖14給出了日本未審定公開的日本專利申請9-219554公開的現有技術的半導體激光器二極管波長控制設備的結構，在這種設備中，從半導體激光器二極管22發射的反向光束由安裝在那后面的分束器23分束，并通過具有相反透光特性的波長濾光器24和25濾光合成的發射和反射光束，以及由光束電平檢測器26和27分別檢測。
光束檢測器26和27輸出光束電平檢測信號，該信號在控制電路28和29中處理，由此，通過LD驅動電路30和溫度控制電路31，控制輸出光束電平和半導體激光器二極管22的振蕩波長。在這種結構中，通過控制溫度，例如根據通過光束電平檢測器26和27檢測的光束電平之間的差值對振蕩波長偏移進行補償，來控制半導體激光器二極管的振蕩波長。
在上述的DWDM通信系統中，波長間隔已經從100GHz漂移到50GHz，并且例如圖4所示的可變波長光源單元就使用了其光束發射器。通常，半導體的波長在溫度變化10℃變化大約1納米。對于具有50GHz波長間隔的DWDM采用具有這種可變波長光源單元，通過一個半導體激光器二極管±10℃的溫度控制，其可能覆蓋5個信道(在50GHz波長間隔時)。這樣，如圖5所示，通過以2納米的間隔排列4個半導體激光器，用4個半導體激光器可以覆蓋20個信道。
在上述未審定公開的10-209549或9-219544號日本專利申請的現有技術中，具有上述結構的可變波長光源單元被用于半導體激光器351-354的波長穩定控制，該半導體激光器構成如圖4所示的半導體激光器陣列，作為用于檢測波長偏移的波長偏移傳感器特性的波長相對于透過特性的可檢測波長范圍是窄的，并且，因此可以從多個信道的每個波長中檢測波長偏移(即波長變化)。
未審定公開的上述日本專利申請10-209546也是對DWDM波長穩定系統的發明專利申請，該申請帶來了增大光傳輸設備尺寸的問題，在設備中必須用昂貴的偏振維持耦合器將前向光束分束，以減少偏振的負面影響，而且在設備中由于外部使用半導體激光器模塊的必要性，當多路復用波長的數目增加時，也必須增加在數量上對應于波長數的波長偏移檢測機構，這樣，就要求增加安裝空間。
通過在上述未審定公開的日本專利申請9-219554中公開的結構，可以提供一些對半導體激光器二極管相對于長期退化的振蕩波長穩定化的措施。然而，為了獲得足夠的所接收光束電流數量，以進行控制，使得后向光束不經過準直而輸入到光檢測器，該光檢測器應該放置在接近于半導體激光器二極管的附近，并且這樣在這兩個元件之間放置濾光器是很困難的。如未審定公開的日本專利申請所公開的那樣，由于半導體激光器陣列通過使用光二極管不可能均勻地接收后向光束，在可變波長光源單元中包括半導體激光器陣列的單片集成電路，合成單元和光束放大器區域。除此之外，由于在光束放大器區域調整輸出光束，必須通過監視前向光束以控制輸出光束或類似的光束。
此外，類似于上述未審定公開的日本專利申請10-209546的技術，由于多路復用波長的數目的增加，必須提供在數量上對應于波長數的波長偏移檢測機構，這樣，需要增加安裝的空間并且由此導致光傳輸設備尺寸的增加。
發明的概述本發明的目的在于克服現有技術的半導體激光器二極管波長穩定器固有的上述缺點，其目的在于提供一可變波長光傳輸設備，及采用該設備的輸出控制方法和光通信系統，其允許在激光器部件上安裝可變波長光源單元波長檢測單元，而不用考慮多路復用波長數目的增加，允許振蕩波長穩定和可變波長光源單元的輸出光束控制，以及適用于在DWDM系統中使用的半導體激光器的波長穩定。
根據本發明的一個方面，提供一種可變波長光發射器，其包括一可變波長光源裝置，在外部控制的基礎上，其能夠振蕩以產生多個不同波長的光束；一波長濾光器裝置，其透光特性根據多個不同波長光束的每個的波長變化而改變；以及一波長控制裝置，根據波長濾光器裝置的輸出，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。
根據本發明的另一個方面，提供一種可變波長光發射器，其包括一可變波長光源裝置，根據外部控制，能夠振蕩以產生多個不同波長的光束；波長濾光器裝置，其透光特性可以根據不同波長的多個光束的每個的波長變化而改變；以及一波長控制裝置，其包括第一檢測器，用于檢測從可變波長光源裝置發射并通過波長濾光器裝置的部分光束，第二檢測器，用于直接檢測從可變波長光源裝置發射的部分光束，以及一波長控制電路，根據第一和第二檢測器的檢測輸出，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。
根據第一和第二檢測器的檢測輸出比值，波長控制電路補償控制波長變化。該可變波長光發射器進一步包括一電平控制裝置，根據第二檢測器的檢測輸出，控制可變波長光源裝置的輸出電平。該可變波長光發射器還進一步包括一第一溫度控制裝置，通過控制溫度，由此用于控制來自可變波長光源裝置的不同波長光束的振蕩波長。該波長控制裝置包括第二溫度控制裝置，通過溫度控制，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。將可變波長光源裝置安裝在通過第一和第二溫度控制裝置控制溫度的冷卻單元。將波長濾光器裝置安裝在冷卻單元上，并且其進一步包括一溫度特性補償裝置，用于向第二溫度控制裝置提供補償量，以補償隨濾光器裝置由于冷卻單元的溫度控制的溫度而發生的透光特性變化。在開始時間，啟動第一溫度控制裝置以設置可變波長光源裝置的波長，然后啟動第二溫度控制裝置。該波長濾光器裝置是一標準濾光器單元。該可變波長光束裝置包括多個半導體激光器單元，在溫度控制下，每一個可以振蕩以產生多個不同波長的光束；光合成單元，用于合成或組合從半導體激光器單元發射的光束；以及包括一光放大器，用于放大光合成器的合成輸出。可以將波長濾光器裝置設置為接收光放大器的部分輸出光束。還可將波長濾光器裝置設置為接收由可變波長光源裝置發出的后向光束。
根據本發明的另一方面，提供一密集波分多路復用光通信系統，其使用根據上述結構的可變波長光發射器作為發射器。
根據本發明的其它方面，提供一種可變波長光發射器的輸出控制方法，其包括一可變波長光源裝置，可根據外部控制進行振蕩，以產生不同波長的多個光束，還包括波長濾波裝置，其透光特性根據不同波長的多個光束的每個的波長變化而改變，根據波長濾光器裝置的輸出，執行對于可變波長光源裝置的波長變化的補償控制，該方法包括第一檢測步驟，用于檢測從可變波長光束裝置發射并且通過了波長濾光器裝置的部分輸出光束；第二檢測步驟，用于直接地檢測從可變波長光源裝置發射的光束；以及波長控制步驟，根據由第一和第二檢測步驟獲得的檢測輸出，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。
根據第一和第二步驟的檢測輸出的比值，波長控制步驟補償控制波長變化。可變波長光發射器的輸出控制方法還進一步包括一電平控制步驟，用于根據第二步驟的檢測輸出，控制可變波長光源裝置的輸出電平。該可變波長光發射器的輸出控制方法還進一步包括第一溫度控制步驟，通過控制溫度，控制來自于可變波長光源裝置的不同波長光束的振蕩波長。該波長控制步驟包括第二溫度控制步驟，通過其溫度控制，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。將該波長濾光器裝置安裝在冷卻單元上，并且進一步包括溫度特性補償步驟，用于向第二溫度步驟提供補償量，以補償波長濾光器裝置由于冷卻單元的溫度控制的發生的與溫度有關的透光特性變化。在開始的時候，啟動第一溫度控制步驟以設置可變波長光源裝置的波長，然后啟動第二溫度控制步驟。
從下面的說明和引用的附圖中將闡明其它的目標和特征。
本發明的優選實施例現在結合附圖就本發明的優選實施例描述如下。
圖1是顯示本發明第一實施例的結構圖。參考該圖，在DWDM系統使用的可變波長光源單元2具有如圖4所示的半導體激光器陣列35的結構，并且公開的現有技術中的每一個，其不能均勻地接收后向光束。此外，應該通過光束放大器37調整輸出光束。通過監視前向光束，必須控制輸出光束或類似的光束。此外，如圖1所示，來自可變波長光源單元2的輸出前向光束被用于振蕩波長穩定和輸出光束控制。
參考圖1，第一實施例主要包括模塊部分1和控制部分13。模塊部分1包括可變波長光源單元2；透鏡3，用于將從可變波長光源單元2發射的輸出前向光束轉換成平行光束；分束器4，用于將平行光束分為用作光纖輸入束的分束和波長監視束；標準濾光器5，用于接收由分束器4分光的平行波長監視束的部分以作為輸入光束；第一光檢測器6，用于接收已經通過標準濾光器5的平行束，并將所接收的束轉換成一電信號；以及第二光檢測器7，用于直接地從分束器4接收分裂的平行波長監視束并將所接收束轉換成一電信號。
模塊部分1進一步包括電子冷卻單元8，用于控制可變波長光源單元2的溫度；溫度傳感器9；光纖10；光束振蕩器11，用于防止來自光纖10的由透鏡3產生的平行光的返回光束，透鏡12，用于將來自分束器4的濾光器輸入光束連接到光纖10。
該控制部分13包括APC(自動功率控制)電路14，用于維持可變波長光信號源單元2的恒定輸出光信號功率電平；AFC(自動頻率控制)電路15，用于控制可變波長光信號源單元2的振蕩波長ATC(自動溫度控制)電路15，用于維持可變波長光信號源單元2的恒定溫度；以及溫度補償電路17，用于補償標準濾光器5的溫度特性。
在可變波長光信號源單元2中，振蕩波長通常依賴于注入半導體激光器二極管部分的電流和溫度，并且根據注入到半導體激光器二極管或電冷卻單元8的電流執行AFC。根據注入到半導體激光器二極管部分或光放大器部分的電流執行APC。
在這個實施例中，將從可變波長光信號源單元2發射的前向光信號通過透鏡3轉換成平行束，然后由分束器4分束。一個被分束的平行光束(即波長監視束)部分地通過標準濾光器5，并輸入到第一光檢測器6，以轉換為一電信號a1，并且也部分地直接輸入到第二光檢測器6，以轉換為一電信號b1。
該標準濾光器5具有根據輸入光束的波長而改變的透光性，而且作為通過它的光電轉換的結果獲得的電信號a1含有可變波長光信號源單元的振動波長數據。將電信號b1饋入到AFC電路15和APC電路14，并將電信號a1L饋入到AFC電路15。通過將電信號a1L和b1L的比值與波長控制的基準值比較，執行可變波長光信號源單元2的AFC(即波長變化補償控制)。通過比較電信號b1L和輸出光信號功率電平控制的基準值，執行APC。
但是，在系統開始的時間，例如當關閉模塊的電源時，電信號a1和b1還沒有出現。在這個時候，根據從溫度傳感器9輸出到可變波長光信號源單元2的穩定振蕩波長的信號，執行AFC(自動溫度控制)，這樣波長實際上變成為所要求的值，并且隨后執行AFC，在此之后，執行AFC、ATC和進一步進行APC。
如圖3所示，標準濾光器5有兩個平行的光反射鏡，并且其由這兩個反射器之間的相干性提供衰減波長特性。圖2畫出了標準濾光器5對波長的光透過率。光透過率依賴于已經在不同的光路徑長度上行進的兩個光束的相位重疊。相位差取決于由兩個光束覆蓋的光路徑長度之間的差別。表示光路徑長度差別的參數是圖3所示濾光器的腔體長度d和折射率n的乘積nd。
乘積nd的變化引起濾光器的通過波長中心的變化。將傳輸的峰值間隔稱為FSR(空閑光譜范圍)。用c表示光的速度，當光線垂直地入射到濾光器上時，FSR表示為FSR＝c/2nd這樣，FSR可以通過選擇濾光器的厚度d和折射率n來設置。厚度d和折射率n是受溫度變化影響，并且每變化1℃中心波長的變化是1微微米到10微微米，換句話說，其是半導體激光器的溫度特性的1/100到1/10。
如圖4所示，可變波長光信號源單元2的示意性的結構是假設半導體激光器陣列35、光合成單元36和光放大器37是一單片的集成電路。目前快速發展的DWDM的波長間隔從100GHz移到50GHz。
通常，通過將半導體激光器的溫度改變10℃，可改變振蕩波長大約1納米。對于具有50GHz的波長間隔的DWDM單元，上述可變波長光信號源單元通過將一個半導體激光器進行溫度控制，使之處于±10℃的溫度范圍內，時可覆蓋5個信道(具有50GHZ的波長間隔)。如圖5所示，通過以2納米的間隔排列半導體激光器，采用4個半導體激光器可以覆蓋20個信道，通過采用8個半導體激光器可以覆蓋40個信道。
只要通過使用具有50GHz的FSR的標準濾光器5，對每個信道可以周期性地檢測到相同的光透過率，就可以通過使用可變波長光信號源單元2進行波長穩定控制。然而，對于可變波長光信號源單元2的波長控制，必須將溫度控制在±10℃的范圍內，而這意味著該控制受到標準濾光器5的光透過率相對于波長的溫度特性的影響。
為消除標準濾光器5的溫度特性的影響，如圖1所示采用了溫度補償電路17，以從溫度補償電路17將補償信號輸入到AFC電路15。
圖6給出了包含標準濾光器5的溫度特性的透光特性。在該圖中，假設驅動了可變波長光信號源單元2的半導體激光器陣列中的一個半導體激光器。在這種情況下，通過將單元的溫度控制在±10℃的范圍內，其可覆蓋5個信道(以50GHz的波長間隔)。也可以假設預先設置標準濾光器5為這樣，其初始預設置波長λL0位于波長范圍的中心，在其中標準濾光器5的光透過率單調地增加或減少。在此時的光透過率用T0表示。
在λL0附近的波長范圍內，對于振蕩波長大于λL0，其光透過率小于T0，而對于振蕩波長小于λL0，其光透過率大于T0。可變波長光信號源單元2的AFC這樣來執行，在T0時，來自于第一光檢測器6和第二光檢測器7的電流a1L和b1L之間的比值a1L/b1L具有預定的基準值。
通過控制饋入到光放大器37的電流，這樣以使來自于第二光檢測器7的電流b1L為常數，也可以執行輸出光信號功率電平的APC。
通過對可變波長光信號源單元2進行溫度控制以使振動波長從λL0改變到相隔100GHz的λL+2，即大概越過兩個波谷，在圖6中，由于標準濾光器5的溫度特性，光透過率移到點A。通過進一步以λL+2改變振蕩波長，該光透過率進一步移到B。標準濾光器5的溫度特性是線性變化的。這樣，如圖7所示，在溫度補償電路17計算特性，該特性是由虛直線標出(即虛線標出)顯示的特性到在圖6中連接點A到點B由直線標出(即實線標出)顯示的特性，并且將計算數據作為一補償信號輸入到AFC電路15，用于可變波長光信號源單元2在波長變化時的波長穩定控制。這樣就可以在同一個電子冷卻單元上安裝標準濾光器和可變波長光信號源單元，這樣就減少了元件的數量，也減少了模塊的尺寸。
圖1以功能性的方框圖顯示實施例，圖8示意性地給出圖1所示模塊部分1的特定例子。在圖8中，與圖1中所示的部分相同的由相同的參考標號來指定。如圖所示，透鏡3、分束器4、第一和第二光檢測器6和7和溫度傳感器9以及可變波長光信號源單元2和標準濾光器5都安裝在同一個電子冷卻單元8上。參考標號40指示一模塊組件。
現在對本發明第二實施例加以說明。圖9顯示了第二實施例的結構。在圖9中，與圖1中相同的部分用相同的參考標號指定。在前面的第一個實施例中，可變波長光信號源單元2和標準濾光器放置在同樣的基底或同樣的電子冷卻單元上。如圖9所示在這個實施例中，可變波長光信號源單元2和標準濾光器分別單獨安裝在電子冷卻單元18和19上。
同時，在第一實施例中，由于標準濾光器5的溫度特性，通過溫度補償單元17來補償AFC信號的偏移，對可變波長光信號源單元2和溫度補償電路17分別的溫度控制需要第二ATC電路18、第二電子冷卻單元19和第二溫度傳感器20，以替換溫度補償電路17。然而在指標方面，標準濾光器5的溫度特性不必考慮，并且這樣可以減輕標準濾光器5的安裝麻煩和減少控制步驟數目。
此外，由于AFC獨立于溫度補償電路17，可獲得更準確的波長穩定。在下面的控制方法中，替換溫度補償電路，提供用于控制第二電子冷卻單元的第二ATC電路18，用于標準濾光器5的恒定溫度控制。而AFC和APC基本上與在第一實施例中是一樣的，在此不再給出它們的描述。
現在描述第三實施例。圖10顯示出第三實施例的結構。在圖10中，那些與圖1和圖9相同的部分用相同的參考標號標明。在這個實施例中，如圖10所示，放置的分束器4和21用于將從可變波長光信號源單元2發射的前向光束分束。由第二光檢測器7接收來自于分束器4的分束，并且通過標準濾光器5過濾來自于其它分束器21的分束，然后由第一檢測器6接收以用于檢測。通過采用兩個分束器4和21，可以減輕光檢測器的安裝麻煩和抑制光路徑中的波長偏移。
在這個實施例中，控制方法和第一實施例是相同的，所以在此不再對其進行說明。很明顯通過使用梯形菱鏡以替換兩個分束器4和21可以獲得相同的效果。各種元件的實際機械安裝狀態和圖8所示是相同的。
現在將描述第四實施例。在上述的第一實施例中，即使當溫度控制可變波長光信號源單元2用于補償標準濾光器的溫度特性時，振蕩波長也應該出現在標準濾光器的透光特性的線性部分。而本實施例具有一種結構，即使當振蕩波長出現標準濾光器5的特性的非線性部分，也允許進行補償。當顯示在圖6中的點A和點B出現在非線性區域時，使用下面的方法。
如圖11所示，圍繞溫度點T的兩個溫度點用Ti-1和Ti+1表示，從對應于單個溫度點的第一光檢測器的檢測電壓值獲得的模數轉換值用Y(T)、Y(Ti-1)、Y(Ti+1)表示。這些值寫在ROM或類似的裝置上。然后在所寫的值上進行計算以獲得補償信號，將該補償信號輸入到AFC電路用于波長控制。
使用的補償信號給出如下-(Y(Ti-1))+(Y(Ti+1)-Y(Ti-1)×(T-Ti-1)/((Ti+1)-(Ti-1)).
這樣，通過使用這種補償信號，即使當標準濾光器5的溫度特性較大的或當可變波長光信號源單元2的溫度控制范圍超過時，可以獲得準確的波長控制。
在上面的每個實施例中，可變波長光信號源單元2可以是將光調制器連接到光放大器的輸出端，或者是將DBR(分布式布拉格反光器)激光器、串聯型DFB(分布式反饋)激光器和光放大器集成。
可變波長光信號源單元2并不限定于具有如圖4所示的結構。被監視的光束也不限定于從單元發射的前向光束，而且，其也可能是后向光束。圖12給出了后一種情況的結構。在這種情況下，第一和第二光檢測器6`和7`和分束器4一起放置在可變波長光信號源單元2的后側，用于接收和檢測從那里發射的后向光信號。第一和第二光檢測器6`和7`每個具有陣列結構，這樣，可以接收和檢測在從如圖4所示的半導體激光器陣列35中的每個半導體激光器351到354發射的后向光束。
作為與本發明的上述每個實施例的設備的應用，可以使用多個如上面顯示的在光傳輸站的設備來構成波長多路復用光傳輸系統，這樣每個光信號的波長彼此接近，并且可以非常準確地控制。單個設備也可以用作能夠覆蓋多路復用波長的備份光信號源。具體地說，根據本發明使用可變波長光發射器的波長多路復用光傳輸系統包括光傳輸站、光接收站和將光發射機和接收機互連的光傳輸線。在光傳輸線上，光放大器用于放大提供的衰減信號。在這個系統中，在光發射和接收終端之間傳輸和接收不同波長的多個光信號。
根據本發明，光發射器是具有內置波長監視器的可變波長光發射器，而且包括多個用于從光波導(即光纖)輸出不同波長的信號光束的光發射器和用于波長多路復用信號光束的光合成單元。光接收站包括用于接收信號光束的光接收器。
圖13給出這種系統結構的一個例子。參考附圖，光發射器51到53和上述根據本發明描述的發射器一樣。從那些由光發射器發射的輸出光信號，光合成單元54產生波長多路復用信號，通過一光放大器55放大該信號，并且饋入到光處理單元56。在光處理單元56，進行各種處理，如光信號的加/減處理，以及來自于不同的光放大器的波長多路復用信號的多路復用處理。通過光纖57將來自于光處理單元56的輸出光信號傳輸到光分波單元58，用于解合成以恢復光信號，在光接收器59-61接收該信號。
如前所述，根據本發明，部分地直接監視來自于可變波長光信號源單元的光信號(前向或后向)以用于APC，并且也可通過波長濾光器部分地監視，該波長濾光器對多個波長提供不同的光透光率值，以及當通過使用濾光器輸出和直接監視器輸出檢測到波長變化時，執行AFC。這樣，該結構是極其簡單而不必考慮多路復用波長的數目的增加，而且可以減小設備的尺寸和減低設備的造價。
為進一步簡化結構，將濾光器放置在冷卻單元用于溫度控制，即可變波長光信號源單元的波長控制。在這種情況下，相對于溫度變化的濾光器的透光特性，可以獲得用于反向補償波長的補償裝置，并且進一步減小尺寸。通過分別對可變波長光信號源單元和濾光器溫度控制可以免除該補償裝置。
對于本領域的技術人員來說，在結構上發生的明顯地不同修改和實施例的改變和變化將不會脫離本發明的范圍。在前面描述中提到的內容和附圖僅提供用于說明。因此，前面的描述應認為是說明性的而不是限制本發明。
權利要求
1.一種可變波長光發射器，包括可變波長光源裝置，其根據外部控制，能夠振蕩以產生多個不同波長的光束；波長濾光器裝置，其透光性根據不同波長的多個光束的每個的波長變化而改變；以及波長控制裝置，其根據波長濾光器裝置的輸出，對可變波長光源裝置的波長變化進行補償控制。
2.一種可變波長光發射器，包括可變波長光源裝置，根據外部控制，其能夠振蕩以產生多個不同波長的光束；波長濾光器裝置，其透光性根據不同波長的多個光束的每個的波長變化而改變；以及波長控制裝置，其包括第一檢測器，用于檢測從可變波長光源裝置發射并通過波長濾光器裝置的部分光束，第二檢測器，用于直接檢測從可變波長光源裝置發射的部分光束，以及波長控制電路，其根據第一和第二檢測器的檢測輸出，對可變波長光源裝置的波長變化進行補償控制。
3.如權利要求2所述的可變波長光發射器，其中波長控制電路根據第一和第二檢測器的檢測輸出的比值，補償控制波長變化。
4.如權利要求2和3之一所述的可變波長光發射器，其進一步包括一電平控制裝置，用于根據第二檢測器的檢測輸出，控制可變波長光源裝置的輸出電平。
5.如權利要求1-4之一所述的可變波長光發射器，其進一步包括一第一溫度控制裝置，通過控制溫度，由此來控制來自可變波長光源裝置的不同波長光束的振蕩波長。
6.如權利要求5所述的可變波長光發射器，其中波長控制裝置包括第二溫度控制裝置，用于通過溫度控制，對可變波長光源裝置的波長變化進行補償控制。
7.如權利要求6所述的可變波長光發射器，其中將所述的可變波長光源裝置安裝在通過所述第一和第二溫度控制裝置控制溫度的冷卻單元上。
8.如權利要求7所述的可變波長光發射器，其中，將波長濾光器裝置安裝在冷卻單元上，并且還包括溫度特性補償裝置，用于向第二溫度控制裝置提供補償量，該補償量對波長濾光器由于冷卻單元的溫度控制造成的與溫度有關的透光特性變化進行補償。
9.如權利要求5-8中任一項所述的可變波長光發射器，其中，在開始時間，啟動第一溫度控制裝置以設置可變波長光源裝置的波長，然后啟動第二溫度控制裝置。
10.如權利要求1-9中任一項所述的可變波長光發射器，其中波長濾光器裝置是一標準濾光元件。
11.如權利要求1-10中任一項所述的可變波長光發射器，其中可變波長光束裝置包括多個半導體激光器單元，在溫度控制下，每一個可以振蕩以產生多個不同波長的光束，光合成單元，用于合成或組合從半導體激光器單元發射的光束，以及光放大器，用于放大光合成單元的合成輸出。
12.如權利要求1所述的可變波長光發射器，其中這樣放置波長濾光器裝置，以便于接收光放大器的部分輸出光束。
13.如權利要求1-11中任一項所述的可變波長光發射器，其中這樣放置波長濾光器裝置，以便于接收由可變波長光源裝置發射的反向光束。
14.一種密集波分多路光通信系統，其使用根據權利要求1-11任一項所述的可變波長光發射器作為發射器。
15.一種可變波長光發射器的輸出控制方法，其包括一可變波長光源裝置，該裝置根據外部控制，能夠振蕩以產生不同波長的多個光束，并包括一波長濾波裝置，其透光特性根據不同波長的多個光束的每個的波長變化而改變，并且，根據波長濾光器裝置的輸出，執行對于可變波長光源裝置的波長變化的補償控制，該方法包括第一檢測步驟，用于檢測從可變波長光束裝置發射并且已經通過波長濾光器裝置的部分輸出光束；第二檢測步驟，用于直接地檢測從可變波長光源裝置發射的光束；以及波長控制步驟，根據由第一和第二檢測步驟獲得的檢測的輸出，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。
16.如權利要求15所述的可變波長光發射器的輸出控制方法，其中波長控制步驟根據第一和第二步驟的檢測輸出的比值，補償控制波長變化。
17.如權利要求15和16中之一所述的可變波長光發射器的輸出控制方法，其進一步包括一電平控制步驟，用于根據第二步驟的檢測輸出，控制可變波長光源裝置的輸出電平。
18.如權利要求14至17中任一項所述的可變波長光發射器的輸出控制方法，其進一步包括第一溫度控制步驟，通過控制其溫度，控制來自于可變波長光源裝置的不同波長光束的振蕩波長。
19.如權利要求18所述的可變波長光發射器的輸出控制方法，其中波長控制步驟包括第二溫度控制步驟，通過其溫度控制，補償控制可變波長光源裝置的波長變化。
20.如權利要求19所述的可變波長光發射器的輸出控制方法，其中波長濾光器裝置安裝在冷卻單元上，并且進一步包括溫度特性補償步驟，用于向第二溫度控制步驟提供補償量，該補償量對波長濾光器由于冷卻單元的溫度控制造成的與溫度有關的透光特性變化進行補償。
21.如權利要求19或20所述的可變波長光發射器的輸出控制方法，其中，在開始的時候，啟動第一溫度控制步驟以設置可變波長光源裝置的波長，然后啟動第二溫度控制步驟。
全文摘要
在第二檢測器2中直接地監視從可變波長光源單元2發射的部分光束,以用于APC電路14的自動功率控制,該光束還部分通過一光透過率隨波長而變化的波長濾光器5,并且在第一檢測器65被監視。在AFC電路15執行自動頻率控制,同時通過使用濾光器輸出和直接監視輸出來檢測波長的變化。這樣,該結構極其簡單,同時減少了尺寸和成本。
文檔編號H04J14/02GK1359178SQ0114423
公開日2002年7月17日 申請日期2001年12月13日 優先權日2000年12月13日
發明者巖藤尊己 申請人:日本電氣株式會社