JPH01194485A - レーザ装置発振周波数間隔安定化方法 - Google Patents
レーザ装置発振周波数間隔安定化方法Info
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- JPH01194485A JPH01194485A JP2060088A JP2060088A JPH01194485A JP H01194485 A JPH01194485 A JP H01194485A JP 2060088 A JP2060088 A JP 2060088A JP 2060088 A JP2060088 A JP 2060088A JP H01194485 A JPH01194485 A JP H01194485A
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- 102100021155 Lariat debranching enzyme Human genes 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
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- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は複数のレーザ装置の各発振周波数の間隔を安定
化させるレーザ装置発振周波数間隔安定化方法に関する
ものである。
化させるレーザ装置発振周波数間隔安定化方法に関する
ものである。
（従来の技術）
従来は、複数のレーザ装置の周波数間隔を安定化させる
方法としては、１つのレーザ装置の発振周波数をファプ
リーペロ共振器に対して安定化し、このレーザ装置の発
振周波数に対し、他のレーザ装置の発振周波数を互いの
周波数間隔が別のファプリーペロ共振器のフリースベク
トルレンジにより与えられる周波数間隔基準と一致する
ように安定化するという方法（鳥羽ら、昭和６１年度電
子通信学会通信部門全国大会予稿集、分冊２．２−２０
４ページ）、あるいは１つのレーザ装置の周波数を安定
化し、他のいくつかのレーザ装置出射光と合波し、さら
にこの光と周波数を一定周期の鋸歯状に帰引している参
照用レーザ装置出射光とを合波し、ビート信号として得
られるパルス列を構成する各パルスの出現時刻が、上記
安定化レーザ装置に対応するパルスの出現時刻に対して
一定時間差を保っているかをモニタすることにより各レ
ーザ装置の発振周波数間隔を安定化する方法（シュトレ
ーベルらによるアイ・オー・オー・シー・イー・シー・
オー・シー’８５（１００Ｃ−ＥＣＯＣ’８５）テクニ
カルダイジェスト第３巻（１９８５年）６１ページ）が
知られている。
方法としては、１つのレーザ装置の発振周波数をファプ
リーペロ共振器に対して安定化し、このレーザ装置の発
振周波数に対し、他のレーザ装置の発振周波数を互いの
周波数間隔が別のファプリーペロ共振器のフリースベク
トルレンジにより与えられる周波数間隔基準と一致する
ように安定化するという方法（鳥羽ら、昭和６１年度電
子通信学会通信部門全国大会予稿集、分冊２．２−２０
４ページ）、あるいは１つのレーザ装置の周波数を安定
化し、他のいくつかのレーザ装置出射光と合波し、さら
にこの光と周波数を一定周期の鋸歯状に帰引している参
照用レーザ装置出射光とを合波し、ビート信号として得
られるパルス列を構成する各パルスの出現時刻が、上記
安定化レーザ装置に対応するパルスの出現時刻に対して
一定時間差を保っているかをモニタすることにより各レ
ーザ装置の発振周波数間隔を安定化する方法（シュトレ
ーベルらによるアイ・オー・オー・シー・イー・シー・
オー・シー’８５（１００Ｃ−ＥＣＯＣ’８５）テクニ
カルダイジェスト第３巻（１９８５年）６１ページ）が
知られている。
しかし、上記第一の方法においては、周波数間隔の基準
を与えるファプリーペロ共振器のミラー間隔を掃引して
使用する必要があり、単なるエタロン板を使用する場合
に比べ装置が大型化する。
を与えるファプリーペロ共振器のミラー間隔を掃引して
使用する必要があり、単なるエタロン板を使用する場合
に比べ装置が大型化する。
また第二の方法においては、周波数間隔の基準を予め測
定しておいた参照用レーザ装置の周波数変化に対する各
パルスの出現時刻間隔に求めているため、この間隔基準
が実際の制御時に、大幅に変化してしまうことは十分に
予測され、制御時に各レーザ装置の周波数間隔が確定さ
れていることは言い難い。
定しておいた参照用レーザ装置の周波数変化に対する各
パルスの出現時刻間隔に求めているため、この間隔基準
が実際の制御時に、大幅に変化してしまうことは十分に
予測され、制御時に各レーザ装置の周波数間隔が確定さ
れていることは言い難い。
一方、最近、ファプリーペロ共振器としてエタロン板を
用いることで、厳密な周波数間隔基準を保持し、かつ掃
引型ファプリーペロ使用時の問題であった装置の大型化
を回避して構成したものとして、下坂らによる電子情報
通信学会技術研究報告第８７巻Ｃ３８７−９６記載のも
のが知られている。これを第１図を用いて説明する。こ
の構成では、発振周波数が周期的に掃引された周波数掃
引用レーザ装置１からの出射光を光分岐器４により２分
岐し、一方を光学共振器５に入射する。この入射光と光
学共振器１５の共振周波数が一致した時点でパルス状の
光が出射される。他方の光は制御対象のレーザ装置８．
９の出射光と光合波器１５により合波する。この合波光
のビート信号のうち、低周波成分のみを切り出すと制御
対象のレーザ装置及び周波数掃引用レーザ装置の発振周
波数がほぼ一致した時点で、パルス状の信号が得られる
。前記の光学共振器出力の各パルスとビートがら得られ
るパルスが時間軸上で重なるように制御装置７で制御す
ることにより、制御対象の各レーザ装置の発振周波数間
隔が光学共振器のフリースベクトルレンジに等しい値に
安定化される。
用いることで、厳密な周波数間隔基準を保持し、かつ掃
引型ファプリーペロ使用時の問題であった装置の大型化
を回避して構成したものとして、下坂らによる電子情報
通信学会技術研究報告第８７巻Ｃ３８７−９６記載のも
のが知られている。これを第１図を用いて説明する。こ
の構成では、発振周波数が周期的に掃引された周波数掃
引用レーザ装置１からの出射光を光分岐器４により２分
岐し、一方を光学共振器５に入射する。この入射光と光
学共振器１５の共振周波数が一致した時点でパルス状の
光が出射される。他方の光は制御対象のレーザ装置８．
９の出射光と光合波器１５により合波する。この合波光
のビート信号のうち、低周波成分のみを切り出すと制御
対象のレーザ装置及び周波数掃引用レーザ装置の発振周
波数がほぼ一致した時点で、パルス状の信号が得られる
。前記の光学共振器出力の各パルスとビートがら得られ
るパルスが時間軸上で重なるように制御装置７で制御す
ることにより、制御対象の各レーザ装置の発振周波数間
隔が光学共振器のフリースベクトルレンジに等しい値に
安定化される。
制御装置７は第２図に示すように構成される。
（発明が解決しようとする問題点）
上記の構成においては、周波数掃引光を光学共振器に入
力されたときの出力パルス列（基準パルス列）及び制御
対象のレーザ装置の出射光を合波し、これを周波数掃引
光と合波し、得られるビートのうち低周波成分から成る
ビートパルス列を構成する各パルスの対応する順番のパ
ルスが時間軸上で重なるように制御している。従って、
周波数掃引光が、掃引する周波数掃引範囲が外乱により
変動し、上記基準−パルス列のうち、第１８″めのパル
スが消失し、もしくは新たに第１番めのパルス発生以前
にパルスが発生すると、制御がはずれてしまうことにな
る。
力されたときの出力パルス列（基準パルス列）及び制御
対象のレーザ装置の出射光を合波し、これを周波数掃引
光と合波し、得られるビートのうち低周波成分から成る
ビートパルス列を構成する各パルスの対応する順番のパ
ルスが時間軸上で重なるように制御している。従って、
周波数掃引光が、掃引する周波数掃引範囲が外乱により
変動し、上記基準−パルス列のうち、第１８″めのパル
スが消失し、もしくは新たに第１番めのパルス発生以前
にパルスが発生すると、制御がはずれてしまうことにな
る。
本発明の目的はこのような従来技術の欠点を除去せしめ
て、外乱の存在下でも制御動作が安定に保たれるような
レーザ装置発振周波数間隔安定化方法を提供することに
ある。
て、外乱の存在下でも制御動作が安定に保たれるような
レーザ装置発振周波数間隔安定化方法を提供することに
ある。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明では制御対象である
複数のレーザ装置の出射光を合波し、合波光を、発振周
波数を掃引された周波数掃引光と合波することにより得
られるビート信号のうち低周波成分を選別して得られる
ビートパルス列を、周波数間隔基準に対応する基準パル
ス列と比較し、両パルス列の対応する順番のパルスの生
起時刻差を誤差信号として、この誤差信号が定められた
一定値となるように前記複数のレーザ装置を制御するこ
とを特徴とするレーザ装置発振周波数間隔安定化方法に
おいて、上記周波数掃引開始安定化方法において、上記
周波数掃引光の掃引開始時刻と、一掃引時間内に発生す
る上記基準パルス列を構成する各パルスのうち、最初に
発生するパルスの発生時刻の差が定められた基準値とほ
ぼ一致するように周波数掃引光の掃引する周波数範囲を
制御することを特徴としている。
複数のレーザ装置の出射光を合波し、合波光を、発振周
波数を掃引された周波数掃引光と合波することにより得
られるビート信号のうち低周波成分を選別して得られる
ビートパルス列を、周波数間隔基準に対応する基準パル
ス列と比較し、両パルス列の対応する順番のパルスの生
起時刻差を誤差信号として、この誤差信号が定められた
一定値となるように前記複数のレーザ装置を制御するこ
とを特徴とするレーザ装置発振周波数間隔安定化方法に
おいて、上記周波数掃引開始安定化方法において、上記
周波数掃引光の掃引開始時刻と、一掃引時間内に発生す
る上記基準パルス列を構成する各パルスのうち、最初に
発生するパルスの発生時刻の差が定められた基準値とほ
ぼ一致するように周波数掃引光の掃引する周波数範囲を
制御することを特徴としている。
（作用）
本発明においては、光学共振器から出射される基準パル
ス列を構成する各パルスのうち、掃引開始時から数えて
第１番めのパルスの発生時刻の、掃引開始時刻との差が
ある一定値の近傍に入るように制御している。これによ
り、第１番めのパルスが消失すること及び当初の第１番
めのパルスの手前に別のパルスが発生することを防いで
いる。したがって、本発明の構成を用いることにより外
乱を受けても制御のはずれることのない、安定な系を構
成することができる。
ス列を構成する各パルスのうち、掃引開始時から数えて
第１番めのパルスの発生時刻の、掃引開始時刻との差が
ある一定値の近傍に入るように制御している。これによ
り、第１番めのパルスが消失すること及び当初の第１番
めのパルスの手前に別のパルスが発生することを防いで
いる。したがって、本発明の構成を用いることにより外
乱を受けても制御のはずれることのない、安定な系を構
成することができる。
（実施例）
以下、本発明を実施例について詳細に説明する。第１図
は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図中の制御
装置の構成図、また第３図（ａ）は第２図中のパルス発
生時刻差計測回路の具体的な回路図である。第１図、第
２図、及び第３図（ａ）の点線で囲んだ領域を除いた部
分の動作について（従来の技術）の項で既に説明したの
でここでは第３図（ａ）の点線部を説明する。
は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図中の制御
装置の構成図、また第３図（ａ）は第２図中のパルス発
生時刻差計測回路の具体的な回路図である。第１図、第
２図、及び第３図（ａ）の点線で囲んだ領域を除いた部
分の動作について（従来の技術）の項で既に説明したの
でここでは第３図（ａ）の点線部を説明する。
第３図（ａ）で点線で囲んだ部分は基準パルスの消失も
しくは新たに発生することを防止する回路である。この
部分では、掃引周期の始点と、基準パルス列のうち、１
掃引時間内で最初に生起するパルスの生起時刻との時間
差を計測する。その計測結果が予め設定した基準値から
一定値以上離れたときに、計測結果の基準値からのずれ
量を誤差信号として１．５５ｐｍ帯波長可変分布反射形
半導体レーザ（以下ＤＢＲ）１の活性領域の注入電流に
帰還する、というのが基本的な動作である。
しくは新たに発生することを防止する回路である。この
部分では、掃引周期の始点と、基準パルス列のうち、１
掃引時間内で最初に生起するパルスの生起時刻との時間
差を計測する。その計測結果が予め設定した基準値から
一定値以上離れたときに、計測結果の基準値からのずれ
量を誤差信号として１．５５ｐｍ帯波長可変分布反射形
半導体レーザ（以下ＤＢＲ）１の活性領域の注入電流に
帰還する、というのが基本的な動作である。
点線部に入力される、掃引周期の始点で生起するパルス
及び光学共振器出力パルスに対応する基準パルスのうち
、第１番めのパルスでＴフリップフロップを駆動する。
及び光学共振器出力パルスに対応する基準パルスのうち
、第１番めのパルスでＴフリップフロップを駆動する。
Ｔフリップフロップ出力はこのとき上記２つのパルスを
始点及び終点とする方形波となる。方形波の高さは論理
レベルＥＬに等しく常に一定であるから、この方形波を
次段の積分器で積分することにより、前記２つのパルス
の時間差Δｔに対応する出力Ｅ、Δｔが得られる。この
積分器出力を第３図（ｂ）に示す特性を持つ２つの比較
器に入力する。これらの比較器の出力の排他的論理和で
制御ループ内のスイッチングゲートを開閉する。この動
作により、第３図（ｂ）に示した電圧Ｅ１．Ｅ２に対応
する時間差ｔ１．ｔ２（ただし、Ｅ１＝ＥＬｔ１．Ｅ２
＝ＥＬｔ２）に対し、前記２つのパルスの時刻差Δｔが
、０≦Δ七≦ｔ１．ｔ２≦Δｔの範囲にあるときに制御
ループが閉じ、誤差信号がＤＢＲＩに帰還される。
始点及び終点とする方形波となる。方形波の高さは論理
レベルＥＬに等しく常に一定であるから、この方形波を
次段の積分器で積分することにより、前記２つのパルス
の時間差Δｔに対応する出力Ｅ、Δｔが得られる。この
積分器出力を第３図（ｂ）に示す特性を持つ２つの比較
器に入力する。これらの比較器の出力の排他的論理和で
制御ループ内のスイッチングゲートを開閉する。この動
作により、第３図（ｂ）に示した電圧Ｅ１．Ｅ２に対応
する時間差ｔ１．ｔ２（ただし、Ｅ１＝ＥＬｔ１．Ｅ２
＝ＥＬｔ２）に対し、前記２つのパルスの時刻差Δｔが
、０≦Δ七≦ｔ１．ｔ２≦Δｔの範囲にあるときに制御
ループが閉じ、誤差信号がＤＢＲＩに帰還される。
本実施例では、３台のレーザ装置のみを周波数間隔安定
化しているが、鋸歯状発生器２からの出力信号の周波数
、ピーク電圧を調整し、１周期あたり、エタロン板５か
ら出射されるパルスの数を変化させれば、さらに多くの
レーザ装置の周波数間隔を同時に安定化できる。また、
エタロン板の厚さを変化させることで、周波数間隔を自
由に設定できる。さらに、安定化する対象であるレーザ
装置も半導体レーザに限定されず、外部からの信号に応
じて発振周波数が変化するレーザ装置なら、安定可能で
ある。
化しているが、鋸歯状発生器２からの出力信号の周波数
、ピーク電圧を調整し、１周期あたり、エタロン板５か
ら出射されるパルスの数を変化させれば、さらに多くの
レーザ装置の周波数間隔を同時に安定化できる。また、
エタロン板の厚さを変化させることで、周波数間隔を自
由に設定できる。さらに、安定化する対象であるレーザ
装置も半導体レーザに限定されず、外部からの信号に応
じて発振周波数が変化するレーザ装置なら、安定可能で
ある。
（発明の効果）
以上述べてきたように本発明により、任意の個数のレー
ザ装置の周波数間隔を同時に安定化することができ、し
かもその周波数間隔は使用する光学共振器により厳密に
規定することができる。さらに、基準パルスが、制御中
に消失あるいは新たなパルスの発生を防いでいるので、
より安定な制御が可能となっている。
ザ装置の周波数間隔を同時に安定化することができ、し
かもその周波数間隔は使用する光学共振器により厳密に
規定することができる。さらに、基準パルスが、制御中
に消失あるいは新たなパルスの発生を防いでいるので、
より安定な制御が可能となっている。
第１図は、本発明の実施例の構成図である。
また、第２図は、第１図中の制御装置７の構成図、第３
図（ａ）は第３図中のパルス発生時刻差計測回路の回路
図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）中に示した比較器１，
２の入出力時１生である。 第１図、第２図及び第３図（ａ）、（ｂ）において、１
・・・１６５５μｍ帯波長可変半波長レーザ、２・・・
鋸歯状波発生器、３，１１，１２，１３・・・光アイソ
レータ、４・・・光分岐器、５・・・エタロン板、６，
１６・・・光検出器、７０１．制御装置、８，９．１０
・・・１．５５ｐｍ帝分布帰還形レーザ、１４．１５・
０．光合波器、１７，１８．１９・・・レーザ装置駆動
装置、２０．２１，２２．２３・・・温度制御装置、４
ｏ１．・・比較器１の人出力特性、４０２・・・比較器
２の入出力特性。
図（ａ）は第３図中のパルス発生時刻差計測回路の回路
図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）中に示した比較器１，
２の入出力時１生である。 第１図、第２図及び第３図（ａ）、（ｂ）において、１
・・・１６５５μｍ帯波長可変半波長レーザ、２・・・
鋸歯状波発生器、３，１１，１２，１３・・・光アイソ
レータ、４・・・光分岐器、５・・・エタロン板、６，
１６・・・光検出器、７０１．制御装置、８，９．１０
・・・１．５５ｐｍ帝分布帰還形レーザ、１４．１５・
０．光合波器、１７，１８．１９・・・レーザ装置駆動
装置、２０．２１，２２．２３・・・温度制御装置、４
ｏ１．・・比較器１の人出力特性、４０２・・・比較器
２の入出力特性。
Claims (1)
- 制御対象である複数のレーザ装置の出射光を合波し、合
波光を、発振周波数を掃引された周波数掃引光と合波す
ることにより得られるビート信号のうち低周波成分を選
別して得られるビートパルス列を、周波数間隔基準に対
応する基準パルス列と比較し、両パルス列の対応する順
番のパルスの生起時刻差を誤差信号として、この誤差信
号が定められた一定値となるように前記複数のレーザ装
置を制御することを特徴とするレーザ装置発振周波数間
隔安定化方法において、上記周波数掃引開始安定化方法
において、上記周波数掃引光の掃引開始時刻と、一掃引
時間内に発生する上記基準パルス列を構成する各パルス
のうち、最初に発生するパルスの発生時刻の差が定めら
れた基準値とほぼ一致するように周波数掃引光の掃引す
る周波数範囲を制御することを特徴とするレーザ装置発
振周波数間隔安定化方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060088A JPH0658985B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | レーザ装置発振周波数間隔安定化方法 |
| DE3889251T DE3889251T2 (de) | 1987-05-29 | 1988-05-27 | Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungsfrequenztrennung zwischen einer Anzahl von Lasergeräten. |
| CA000568019A CA1307559C (en) | 1987-05-29 | 1988-05-27 | Method and apparatus for an oscillation frequency separation among a plurality of laser devices |
| EP88108539A EP0293008B1 (en) | 1987-05-29 | 1988-05-27 | A method and apparatus for an oscillation frequency separation among a plurality of laser devices |
| AU16776/88A AU592743B2 (en) | 1987-05-29 | 1988-05-30 | Method and apparatus for an oscillation frequency separation among a plurality of laser devices |
| US07/200,098 US4835782A (en) | 1987-05-29 | 1988-05-31 | Method and apparatus for an oscillation frequency separation among a plurality of laser devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060088A JPH0658985B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | レーザ装置発振周波数間隔安定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194485A true JPH01194485A (ja) | 1989-08-04 |
| JPH0658985B2 JPH0658985B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=12031758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2060088A Expired - Lifetime JPH0658985B2 (ja) | 1987-05-29 | 1988-01-29 | レーザ装置発振周波数間隔安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658985B2 (ja) |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP2060088A patent/JPH0658985B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658985B2 (ja) | 1994-08-03 |
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