專利名稱：多重諧振器以及使用該多重諧振器的可變波長光源的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于光多路復用傳輸系統(tǒng)例如WDM(波分多路復用)傳輸系統(tǒng)的多重諧振器和可變波長光源，并且更具體而言，涉及一種具有多個允許振蕩波長的穩(wěn)定控制的參數(shù)的多重諧振器，以及一種使用這樣的多重諧振器的可變波長光源。
現(xiàn)有技術(shù)說明隨著寬帶通信時代的到來，能在單個系統(tǒng)中通過一系列光的波長進行通信的WDM傳輸系統(tǒng)的引入正在進行中的目的在于更有效利用光纖。最近，DWDM(密集波分多路復用)傳輸系統(tǒng)被廣泛使用，其可以多路復用幾十個光的波長以實現(xiàn)更快速的傳輸。這要求WDM傳輸系統(tǒng)安裝有用于它們各自的光的波長的光源，并且所需光源的數(shù)目隨著多路復用程度的增加而急速地增加。此外，可以在每一個節(jié)點增加/減少任意波長的ROADM(可重構(gòu)光增加/減少多路復用器)系統(tǒng)近來被引入城市內(nèi)的通信。該ROADM系統(tǒng)不僅可以通過多路復用擴展傳輸容量，而且可以改變波長以允許進行光路切換，這增加了光網(wǎng)絡內(nèi)路由選擇的自由度。
作為一種用于WDM傳輸系統(tǒng)的光源，執(zhí)行縱向單模振蕩的DFB-LD(分布式反饋激光二極管)由于它容易使用并且具有高可靠性，迄今為止已經(jīng)被廣泛的使用。該DFB-LD包括在諧振器的全部區(qū)域上形成的深度大約為30nm的衍射光柵，由此可以以相應于衍射光柵周期與等效折射率二倍的乘積的波長得到穩(wěn)定縱向單模振蕩。然而，該DFB-LD不能執(zhí)行遍布很寬的振蕩波長范圍的調(diào)諧。為此，為了構(gòu)造一個WDM傳輸系統(tǒng)，就必須使用振蕩相應于規(guī)定頻率的每一個ITU柵極的波長的DFB-LD產(chǎn)品。結(jié)果，為了進行系統(tǒng)操作，需要提供各種類型的產(chǎn)品的額外庫存，包括在故障情況下使用的備件，結(jié)果增加了閑置控制費用。此外，采用DFB-LD，可變波長范圍被限制在大約3nm，其可以通過溫度變化被改變，因此實際的ROADM系統(tǒng)由固定-波長光源和波長控制設備構(gòu)成。為此，期望將可變波長光源引入ROADM系統(tǒng)，并且急速地增加波長控制的自由度。
為了克服由于實際的DFB-LD產(chǎn)生的這些問題并且在寬的波長范圍上實現(xiàn)縱向單模振蕩，正在大力實施對作為可變波長光源的可變波長激光器的研究。在非專利文獻(Isao Kobayashi，″Integrated Optic Device″，第一版，第二次印刷，KYORITSU SHUPPAN CO.，LTD.，2000年12月，第104-122頁)中詳述的一些研究將作為參考引用，并且傳統(tǒng)的可變波長激光器將在下面進行說明。
可變波長激光器基本上被分成兩種類型；一種在激光器元件內(nèi)提供有可變波長機構(gòu)，并且另一種在激光器元件外提供有可變波長機構(gòu)。
作為前一種類型，建議了一種DBR-LD(分布布喇格反射器激光二極管)，其中在相同的激光器元件內(nèi)形成產(chǎn)生增益的激活區(qū)和通過衍射光柵產(chǎn)生反射的DBR區(qū)域。這個DBR-LD的可變波長范圍最大約為10nm。還建議了一種使用不均勻衍射光柵的DBR-LD，其中在相同的激光器元件內(nèi)形成產(chǎn)生增益的激活區(qū)和DBR區(qū)域，該DBR區(qū)域把激活區(qū)夾在其前部和后部之間。在前面和后面的DBR區(qū)域中，由于不均勻衍射光柵產(chǎn)生了許多反射峰，并且在前部和后部之間的反射峰的間隔內(nèi)有微小的差別。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種所謂的″微調(diào)效應(verniereffect)″，其可提供非常寬的可變波長范圍。這種使用不均勻衍射光柵的DBR-LD實現(xiàn)了超過100nm的可變波長操作和40nm的準連續(xù)的可變波長操作。
另一方面，作為后一種類型，建議了一種可變波長激光器，其旋轉(zhuǎn)在激光器元件外部提供的衍射光柵并且將特定波長的光返回到激光器元件。
然而，盡管許多結(jié)構(gòu)被建議用于傳統(tǒng)的可變波長激光器，還是存在很多缺點，例如稱作″跳?！宓钠渲挟斍袚Q波長時將期望波長切換到非期望波長的安全穩(wěn)定性的問題，或者波長控制方法復雜，抗振性弱或由于元件數(shù)目的增加導致的價格高的問題，因此上述情形導致傳統(tǒng)的可變波長激光器商業(yè)化并不順利。
DBR-LD在DBR區(qū)域中注入載流子，由此改變了區(qū)域內(nèi)的折射率并且實現(xiàn)了可變波長操作。為此，當因為電流而增加了晶體缺陷時，折射率的變化率相對于該電流急劇地改變，并且因此當被用于延長的時間周期時難以將激光器振蕩保持在恒定波長。此外，使用實際的化合物半導體加工技術(shù)實現(xiàn)″inchup″3英寸或更多是不可能的。為此，使用更復雜、更大型的激光器元件將急速地增加造價。
另一方面，在激光器元件外部提供有可變波長機構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，由于振動容易出現(xiàn)跳模，因此需要大量的抗地震機構(gòu)來避免這些，這導致了模塊尺寸和造價的增加。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種高可靠性，高性能，低成本的多重諧振器，能夠解決傳統(tǒng)的可變波長激光器及使用上述的多重諧振器的可變波長光源實際使用中的問題。
本發(fā)明提供一種具有三個諧振器結(jié)構(gòu)的外部諧振器，該三個諧振器結(jié)構(gòu)具有多個允許穩(wěn)定波長控制的參數(shù)，本發(fā)明還提供一種包括這樣一個用于光產(chǎn)生儀器的外部諧振器的可變波長光源，該光產(chǎn)生儀器是通過將在諸如標準濾波器和PLC類型的環(huán)形諧振器的光反饋配置中具有多個環(huán)形結(jié)構(gòu)的外部諧振器與諸如SOA的光放大器組合而構(gòu)成的。
根據(jù)本發(fā)明的外部諧振器是一種由第一到第三諧振器組成的多重諧振器，該第一到第三諧振器中的每一個具有不同的光程長，這些諧振器經(jīng)由光耦合裝置串聯(lián)連接。本發(fā)明其特征在于滿足下列所有的表達式<1>，<2>和<3>L1＝{M1/(M1-1)}L0...<1>
L2＝{M2/(M2-1)}L0...<2>
M2-1＝(M1-1)2...<3>
其中L0是第一諧振器的光程長，L1是第二諧振器的光程長，L2是第三諧振器的光程長，并且M1和M2是3或大于3的整數(shù)。
除由每一個具有不同光程長的環(huán)形波導組成的環(huán)形諧振器之外，每一個諧振器也都可以是用作例如標準濾波器、馬赫-曾德耳干涉儀和雙折射晶體的諧振器的任何元件。
一種可變波長光源通過下述方式構(gòu)成作為單片在襯底上形成由多重諧振器，輸入/輸出側(cè)波導和反射側(cè)波導組成的外部諧振器，以及在襯底的反射側(cè)波導的另一端提供光反射器，并且在輸入/輸出側(cè)波導的另一端經(jīng)由非反射膜提供光輸入/輸出單元。此外，提供一種可變波長單元，其借助于多重諧振器改變可變波長光源的諧振波長。
各個諧振器構(gòu)成了具有FSR(自由光譜范圍)的多重諧振器，由于它們的光程長有差別，F(xiàn)SR互相稍有不同。為此，相當大的光傳輸出現(xiàn)在各個諧振器的光傳輸?shù)闹芷谧兓ヅ涞牟ㄩL(諧振波長)處。
本發(fā)明設計一種具有多個各自具有稍有不同的光程長并且被串聯(lián)連接的諧振器的多重諧振器，并且有效地使用這樣產(chǎn)生的微調(diào)效應。當該可變波長光源使用被設計成以便滿足上述的表達式<1>，<2>，<3>的多重諧振器來構(gòu)造時，在振蕩通道和相鄰的通道之間的傳輸損耗的差值(以下簡稱″模增益差值″)變?yōu)樽畲?。由此可見，本發(fā)明增加了模增益差值，并且可以由此實現(xiàn)穩(wěn)定的可變波長操作。
附圖簡述本發(fā)明的示范性的特征和優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖的詳細說明中變得更清楚，其中；

圖1是一個示出根據(jù)本發(fā)明的可變波長光源的第一實施例的平面圖；圖2是一個示出從本發(fā)明的第一個實施例的可變波長光源的SOA側(cè)觀察的光頻率響應特性的圖；圖3是一個示出根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的在微調(diào)度(vernier order)和模增益差值之間的關(guān)系的圖；圖4是一個示出本發(fā)明的第一個實施例的可變波長光源的頻率特性的圖；圖5是一個示出根據(jù)本發(fā)明的可變波長光源的第二實施例的平面圖；圖6舉例說明本發(fā)明的第一和第二實施例的各個環(huán)形諧振器的光程長的具體舉例。
優(yōu)選實施例的詳細說明根據(jù)本發(fā)明的多重諧振器由第一到第三諧振器組成，該第一到第三諧振器中的每一個具有不同的光程長，并且經(jīng)由光耦合裝置連接。除將在下面的實施例中解釋的環(huán)形諧振器之外，每一個諧振器也都是至少可以用作例如標準濾波器、馬赫-曾德耳干涉儀和雙折射晶體的諧振器的任何元件。
圖1是一個示出根據(jù)本發(fā)明的可變波長光源的第一實施例的平面圖。以下將根據(jù)該圖來解釋這個實施例。
這個實施例的可變波長光源10包括外部諧振器，該外部諧振器是由多環(huán)形諧振器20構(gòu)成，多環(huán)形諧振器20包括三個各自具有不同的光程長的經(jīng)由定向耦合器(以下未示出)和波導24、25連接的環(huán)形諧振器21到23；在PLC(平面光波電路)襯底13上形成的輸入/輸出側(cè)波導11和反射側(cè)波導12，輸入/輸出側(cè)波導11的一端經(jīng)由定向耦合器連接到環(huán)形諧振器21，反射側(cè)波導12的一端經(jīng)由定向耦合器連接到環(huán)形諧振器23；高反射薄膜14，高反射薄膜14被提供在PLC襯底13的反射側(cè)波導12的另一端；以及作為光輸入/輸出單元的SOA(半導體光放大器)15，光輸入/輸出單元的一端經(jīng)由非反射膜(未示出)被連接到PLC襯底13的輸入/輸出側(cè)波導11的另一端。除SOA之外，光輸入/輸出單元也可以是諸如光纖放大器的光放大器或諸如半導體激光器(激光二極管)的光源。波導可以由諸如石英玻璃和鈮酸鋰的材料形成。此外，多環(huán)形諧振器20也提供有TO(熱光效應)移相器16、17，該移相器16、17是作為改變諧振波長的可變波長單元的薄膜狀的加熱器，并且用于頻帶限制的不對稱馬赫-曾德耳干涉儀18(以下簡稱″不對稱的MZI″)被插入反射側(cè)波導12中。
在如上所示構(gòu)成的可變波長光源10中，本發(fā)明的操作原則如下。
從光輸入/輸出單元(SOA15)發(fā)射的光在通過從光輸入/輸出端→非反射膜(未示出)→輸入/輸出側(cè)波導11→多重諧振器20→反射側(cè)波導12→光反射器14→反射側(cè)波導12→多重諧振器20→輸入/輸出側(cè)波導11→非反射膜(未示出)→光輸入/輸出端的路徑之后被返回。這個返回的光具有多重諧振器20的諧振波長。原因是因為組成多重諧振器20的各個環(huán)形諧振器21、22、23具有稍有不同的FSR(自由光譜范圍)，在由各個環(huán)形諧振器產(chǎn)生的反射(傳輸)的周期性變化匹配的波長(諧振波長)處產(chǎn)生更大的反射。此外，該匹配周期的波長根據(jù)每一個環(huán)形諧振器的圓周的長度和波導折射率的改變而變化很大，因此可以獲得有效的可變波長操作。舉例來說，這個波導折射率可以通過熱光效應而改變。熱光效應是一種材料的折射率通過加熱而增加的現(xiàn)象，并且所有材料通常都具有上述的熱光效應。也就是說，能使用多個環(huán)形諧振器21到23的溫度特性來改變多重諧振器的諧振波長。注意除熱光效應之外，還能使用折射率控制方法或通過控制圓周長度來改變波長。該可變波長裝置可以是例如薄膜狀的加熱器的用于加熱環(huán)形諧振器的裝置，或冷卻環(huán)形諧振器的裝置，或任一用于改變光學材料折射率的技術(shù)或用于機械地改變波導長度的裝置。
下面將解釋多重諧振器的操作。
多環(huán)形諧振器20以三個光學耦合的環(huán)形諧振器21到23組成了光波導類型濾波器，該三個環(huán)形諧振器21到23中的每一個具有不同的光程長，并且由環(huán)形的波導構(gòu)成。根據(jù)多環(huán)形諧振器20，只有當所有的環(huán)形諧振器21到23同時調(diào)諧并且通過微調(diào)(vernier effect)效應獲得大的FSR(自由光譜范圍)時，具有諧振波長的光信號被多路復用或多路分解。微調(diào)效應是一種將許多諧振器組合以擴展可變的波長范圍的技術(shù)，其中每一個諧振器具有輕微不同的諧振器長度，并且在諧振頻率的最小的公分母的頻率處各個諧振頻率彼此重疊。為此，顯然該FSR用作各個的環(huán)的最小公分母的頻率。因此，能比單個諧振器更容易在寬的頻率范圍之上控制特性。
然而，取決于環(huán)形諧振器21到23的光程長的組合，由于模增益差值小，當該光放大器的增益的頻率特性和諧振器的長度略微改變時，與期望模式不同的模式的損耗容易變得最低，并且振蕩出現(xiàn)在非期望的波長，產(chǎn)生所謂的振蕩頻率跳動，這導致操作變得不穩(wěn)定。因此，依據(jù)這個實施例的多環(huán)形諧振器20最優(yōu)化環(huán)形諧振器21到23的各自的光程長，增加了模增益差值并且穩(wěn)定了振蕩操作。
也就是說，當環(huán)形諧振器21的光程長是L0時，環(huán)形諧振器22的光程長是L1，并且環(huán)形諧振器23的光程長是L2時，滿足下列全部表達式<1>，<2>，<3>的條件被認為是最佳條件。
L1＝{M1/(M1-1)}L0...<1>
L2＝{M2/(M2-1)}L0...<2>
M2-1＝(M1-1)2...<3>
當可變波長光源10使用被設計成以便滿足這些表達式<1>，<2>，<3>的多環(huán)形諧振器20來構(gòu)造時，模增益差值變得最大，因此能實現(xiàn)穩(wěn)定可變波長操作。在這里，M1，M2被稱作″微調(diào)度″。
這將在下面進行更詳細解釋。
在使用兩個環(huán)形諧振器的雙環(huán)形諧振器配置中具有外部諧振器的可變波長光源的情況下，可以保證在外部諧振器的振蕩通道和相鄰通道之間傳輸損耗中的差值(模增益差值)僅僅約為0.4dB，從而很可能出現(xiàn)跳模。為此，很難在延長時間周期內(nèi)保持穩(wěn)定可變波長操作。
這個實施例通過組合PLC類型外部諧振器和SOA15來構(gòu)造可變波長光源10，PLC類型外部諧振器集成了三個環(huán)形諧振器21到23和不對稱MZI18，并且這個實施例應用了具有最大模增益差值的最佳設計來實現(xiàn)穩(wěn)定可變波長操作。這三個環(huán)形諧振器21到23由基本環(huán)形諧振器21和兩個環(huán)形諧振器22、23組成，基本環(huán)形諧振器21具有FSR(自由光譜范圍)例如變?yōu)?0GHZ的圓周長度L0，兩個環(huán)形諧振器22，23具有由微調(diào)度M1和M2定義的圓周的長度L1，L2并且提供有TO移相器16，17。
由M1，M2定義的兩個環(huán)形諧振器22，23的圓周長度L1，L2通過下列表達式來定義。圓周長度和上述的光程長相等。
Li＝{Mi/(Mi-1)}L0...<5>
在這里，舉例來說，當FSR(自由光譜范圍)是50GHZ時，假設石英玻璃波導的折射率大約為1.5，光的波長是1.5μm并且光的頻率大約是200THz。那么，從下列表達式得出L0＝[4mm]。L1和L2將稍后進行描述。
L0＝(200[THz]/50[GHz])×(1.5[μm]/1.5)通過使用TO(熱光效應)控制兩個環(huán)形諧振器22，23的相位，能將期望波長的傳輸損耗減少到最低。
不對稱的MZI18被設計成能將振蕩波長限制到C頻帶和L頻帶的任何一個，并且這個實施例被設計成在L頻帶操作。對接-耦合到PLC襯底13的SOA15和90％的高反射薄膜14被提供在PLC襯底13的輸入/輸出側(cè)波導11和反射側(cè)波導12的一端。激光諧振器被構(gòu)造在SOA15的光發(fā)射表面和高反射薄膜14之間。注意輸入/輸出側(cè)波導11和SOA15還可以使用透鏡來代替對接耦合進行耦合。
圖2是一個示出從可變波長光源10的SOA15側(cè)觀察的光頻率響應特性的圖。這將在以下根據(jù)圖1和圖2進行解釋。
各個環(huán)形諧振器21到23的微調(diào)度是M1＝12，M2＝126并且定向耦合器被設置成作為1:1耦合器工作。由M2-1定義的125個波長通道每隔50GHZ有一個，并且以由M1-1定義的11個通道一組的形式進行設置。作為在具有最低插入損耗的通道與具有第二低插入損耗的通道之間的損耗的差值的模增益差值是2.8dB。這樣，模增益差值從雙環(huán)形諧振器的0.4dB急劇地得到改進并且光源的波長穩(wěn)定性急劇地得到提高。
在這里，假定包括具有最低插入損耗的通道的組被稱作″中央組″并且靠近這個中央組的組被稱作″相鄰組″，當滿足上述的表達式<1>到<3>時，下面的內(nèi)容可以被認為是成立的。如圖2中的兩點虛線所示，在中央組中具有第二低插入損耗的通道的插入損耗和在相鄰組中具有最低插入損耗的通道的插入損耗相等。
圖3是一個示出在微調(diào)度M1、M2和模增益差值之間的關(guān)系的圖。這將在以下根據(jù)圖1和圖3進行解釋。
圖3示出通過將微調(diào)度M1、M2用作縱軸和橫軸進行的模增益差值映射的結(jié)果。在該圖中繪制添加了關(guān)系表達式M2-1＝(M1-1)2...<3>
應理解當滿足這個關(guān)系表達式時可以獲得最大模增益差值。
此外，當相對于M1，M2允許達到±30％時，也繪制了關(guān)系表達式。這些關(guān)系表達式是√(M2×0.7-1)/1.3＝M1-1...<6>
√(M2×1.3-1)/0.7＝M1-1...<7>
表達式<6>示出了下限，并且表達式<7>示出了上限。在這種情況下，與最佳條件相比模增益差值惡化了大約2dB。
圖4是一個可變波長光源10的頻率特性的圖。這將在以下根據(jù)圖1和圖4進行解釋。
圖4示出了當相應于具有M2＝126的環(huán)形諧振器23的輸入相位周期作為橫軸，并且相應于具有M1＝12的環(huán)形諧振器22的輸入相位周期作為縱軸時，最低損耗模式的波長映射?？梢岳斫庥?21個波長通道并且波長被安排在11×11的矩陣上。能選擇一個具有提供給兩個TO移相器16，17的功率的期望波長。根據(jù)可變波長光源10，能在具有6到7dBm輸出的L頻帶中實現(xiàn)99ch可變波長操作。
如上所示，根據(jù)可變波長光源10，能通過最佳化各個環(huán)形諧振器21到23的微調(diào)度的組合來獲得最大模增益差值。除此之外，這個實施例發(fā)揮下述作用。
因為環(huán)形諧振器21到23、輸入/輸出側(cè)波導11和反射側(cè)波導12作為單片形成在PLC襯底13上，所以能實現(xiàn)小型化和高可靠性。因為用于頻帶限制的不對稱的MZI18作為單片形成在PLC襯底13上，能進一步減少尺寸并穩(wěn)定操作。
不對稱的MZI18的作用將更具體地解釋。
因為不可能采用來自在通過微調(diào)度擴展的可變波長范圍外的波長模式的增益差值，振蕩可以通過在當M2＝101時移相大約40nm的波長處開始。舉例來說，如果不對稱的MZI被設計具有160GHz的FSR以便抑制這個模式?jīng)_突，則有可能抑制僅僅具有接近期望的波長的通道的模式損耗并且進一步穩(wěn)定操作。
圖5是一個示出根據(jù)本發(fā)明的可變波長光源的第二實施例的平面圖。這個實施例將在以下根據(jù)本附圖進行解釋。然而，與圖1相同的部分被分配有相同的參考數(shù)字并且有關(guān)的解釋省略。
這個實施例的可變波長光源30提供有多環(huán)形諧振器31，多環(huán)形諧振器31具有僅經(jīng)由定向耦合器耦合而沒有圖1中的第一實施例的波導24、25耦合的環(huán)形諧振器21到23，環(huán)形諧振器21到23中的每一個具有不同的光程長。其余的配置與第一個實施例相同。這個實施例發(fā)揮與第一個實施例相同的作用并且可以獲得不同于第一個實施例的光傳遞功能。
圖6舉例說明根據(jù)第一和第二實施例的各個環(huán)形諧振器21到23的光程長L0到L2的具體舉例。這個例子將在以下根據(jù)這個附圖進行解釋。
假定表達式<3>中M1＝11，M2＝101。同時假定表達式<1>中L0＝4[mm]，L1＝4.4[mm]，并且表達式<2>中的L2＝4.04[mm]。
以上描述的第一和第二實施例采用了由三個諧振器組成的多重諧振器，但是有可能采用由四個或更多個諧振器組成的多重諧振器。
本發(fā)明最優(yōu)化各個諧振器的微調(diào)度的組合，并且由此可以獲取最大模增益差值。因此，大的模增益差值防止將振蕩波長切換到不期望的波長，并且可以實現(xiàn)穩(wěn)定操作，由此提供了一種具有高可靠性、高性能和低成本的可變波長光源。
提供實施例的上述說明以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造并且使用本發(fā)明。此外，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說對這些實施例做出各種各樣的修改是顯而易見，并且無需使用創(chuàng)造能力，就可以將在這里定義的一般的原則和具體的實施例用于其它實施例。因此，本發(fā)明并不意欲被限于在這里所描述的實施例，而是符合由權(quán)利要求和其等同物的內(nèi)容限制所定義的最寬范圍。
此外，要說明的是，發(fā)明人的意圖是，即使權(quán)利要求在審查期間被修改也要避免所要求保護的發(fā)明的全部等價內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種多重諧振器，包括經(jīng)由光耦合裝置連接的第一到第三諧振器，第一到第三諧振器中的每一個具有不同的光程長，其中滿足下列所有的表達式<1>，<2>和<3>L1＝{M1/(M1-1)}L0...<1>L2＝{M2/(M2-1)}L0...<2>M2-1＝(M1-1)2...<3>其中L0是所述第一諧振器的光程長，L1是所述第二諧振器的光程長，L2是所述第三諧振器的光程長，并且M1和M2是3或大于3的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的多重諧振器，其中下列表達式<4>用于代替所述表達式<3>√(M2×0.7-1)/1.3＜M1-1＜√(M2×1.3-1)/0.7...<4>。
3.如權(quán)利要求1所述的多重諧振器，其中所述第一到第三諧振器是由每一個具有不同光程長的環(huán)形波導構(gòu)成的第一到第三環(huán)形諧振器。
4.如權(quán)利要求3所述的多重諧振器，進一步包括第一波導，其一端經(jīng)由光耦合裝置連接到所述第一到第三環(huán)形諧振器中的一個；和第二波導，其一端經(jīng)由光耦合裝置連接到所述第一到第三環(huán)形諧振器中的另一個。
5.如權(quán)利要求4所述的多重諧振器，其中所述第一到第三環(huán)形諧振器的環(huán)形波導和所述第一和第二波導作為單片形成在基于石英玻璃的襯底上。
6.如權(quán)利要求4所述的多重諧振器，進一步包括用于改變所述多重諧振器的諧振波長的可變波長裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的多重諧振器，其中所述可變波長裝置是薄膜狀的加熱器。
8.如權(quán)利要求6所述的多重諧振器，其中不對稱的馬赫-策恩德爾干涉儀被插入所述第一波導或所述第二波導中。
9.一種可變波長光源，包括多重諧振器，包括由環(huán)形波導構(gòu)成的第一到第三環(huán)形諧振器，經(jīng)由光耦合裝置連接第一到第三環(huán)形諧振器，第一到第三環(huán)形諧振器中的每一個具有不同的光程長，其中滿足下列所有的表達式<1>，<2>和<3>L1＝{M1/(M1-1)}L0...<1>L2＝{M2/(M2-1)}L0...<2>M2-1＝(M1-1)2...<3>，其中L0是所述第一諧振器的光程長，L1是所述第二諧振器的光程長，L2是所述第三諧振器的光程長，并且M1和M2是3或大于3的整數(shù)；襯底，在襯底上形成有輸入/輸出側(cè)波導和反射側(cè)波導，輸入/輸出側(cè)波導的一端經(jīng)由光耦合裝置連接到所述第一到環(huán)形諧振器中的一個，反射側(cè)波導的一端經(jīng)由光耦合裝置連接到所述第一到第三環(huán)形諧振器中的另一個；在所述襯底的所述反射側(cè)波導的另一端提供的光反射器；光輸入/輸出單元，其光輸入/輸出端經(jīng)由非反射膜連接到所述襯底的所述輸入/輸出側(cè)波導的另一端；和可變波長單元，其改變所述多重諧振器的諧振波長。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變波長光源，其中所述光輸入/輸出單元是半導體光放大器或光纖放大器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變波長光源，其中所述可變波長單元是在所述襯底上提供的薄膜狀的加熱器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可變波長光源，其中不對稱的馬赫-策恩德爾干涉儀被插入所述輸入/輸出側(cè)波導或所述反射側(cè)波導中。
全文摘要
提供一種包括具有多個允許穩(wěn)定波長控制的參數(shù)的多重諧振器的外部諧振器，以及一種包括這樣的外部諧振器的可變波長光源。該外部諧振器是由第一到第三環(huán)形諧振器構(gòu)成的多重諧振器，第一到第三環(huán)形諧振器的各個環(huán)形諧振器具有不同的光程長并且經(jīng)由光耦合裝置串聯(lián)連接。該多重諧振器的參數(shù)其特征在于滿足下列所有的表達式<1>，<2>和<3>L1＝{M1/(M1－1)}L0...<1>L2＝{M2/(M2－1)}L0...<2>M2－1＝(M1－1)
文檔編號H04J14/02GK1819379SQ200610008938
公開日2006年8月16日 申請日期2006年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者鈴木耕一, 山崎裕幸 申請人:日本電氣株式會社