JPH0514537Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0514537Y2 JPH0514537Y2 JP1986097608U JP9760886U JPH0514537Y2 JP H0514537 Y2 JPH0514537 Y2 JP H0514537Y2 JP 1986097608 U JP1986097608 U JP 1986097608U JP 9760886 U JP9760886 U JP 9760886U JP H0514537 Y2 JPH0514537 Y2 JP H0514537Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- semiconductor laser
- absorption
- absorption cell
- output light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この考案は、半導体レーザの出力光の波長を、
標準物質の吸収線により安定化する半導体レーザ
波長安定化装置の特性の改善に関するものであ
る。
標準物質の吸収線により安定化する半導体レーザ
波長安定化装置の特性の改善に関するものであ
る。
（従来例）
出願人は、特願昭61−11894号明細書において、
出力光が変調されないため瞬時的にもその出力光
の波長が高安定な半導体レーザの波長安定化装置
を提案した。第２図にこの装置の構成を示す。
出力光が変調されないため瞬時的にもその出力光
の波長が高安定な半導体レーザの波長安定化装置
を提案した。第２図にこの装置の構成を示す。
第２図において、半導体レーザLDの出力光は、
ビームスプリツタBSで２つに分割され、その反
射光は出力光として外部に取り出され、透過光は
音響光学変調器UMに入力される。この音響光学
変調器UMは、周波数D（たとえば80MHz）の信
号発生器SG２により駆動され、入力光を回折す
る。この回折動作は、信号発生器SG１およびス
イツチSWにより周期的（たとえば2kHz）にオ
ン・オフされる。すなわち音響光学変調器UMか
らは、周期的に半導体レーザLDの出力光の０次
回折光と１次回折光が交互に出力される。この２
つの回折光は、標準物質（たとえばCs）の入つた
吸収セルCLに入射され、一部分吸収されて光検
出器PDに入射される。光検出器PDから出力され
る０次回折光および１次回折光の強度信号は、増
幅器Ａで増幅されてロツクインアンプLAに入力
され、周波数mで同期整流される。ロツクイン
アンプLAの出力は、PIDコントローラCT２に入
力される。
ビームスプリツタBSで２つに分割され、その反
射光は出力光として外部に取り出され、透過光は
音響光学変調器UMに入力される。この音響光学
変調器UMは、周波数D（たとえば80MHz）の信
号発生器SG２により駆動され、入力光を回折す
る。この回折動作は、信号発生器SG１およびス
イツチSWにより周期的（たとえば2kHz）にオ
ン・オフされる。すなわち音響光学変調器UMか
らは、周期的に半導体レーザLDの出力光の０次
回折光と１次回折光が交互に出力される。この２
つの回折光は、標準物質（たとえばCs）の入つた
吸収セルCLに入射され、一部分吸収されて光検
出器PDに入射される。光検出器PDから出力され
る０次回折光および１次回折光の強度信号は、増
幅器Ａで増幅されてロツクインアンプLAに入力
され、周波数mで同期整流される。ロツクイン
アンプLAの出力は、PIDコントローラCT２に入
力される。
このロツクインアンプLAの出力は、吸収セル
CL内の標準物質の共鳴吸収により第３図のよう
に変化する。すなわち、共鳴吸収の中心周波数を
Vsとすると、Vs−D／２の周波数でその出力がゼロ になる。従つて、PIDコントローラCT２によつ
て、ロツクインアンプLAの出力がゼロになるよ
うに半導体レーザLDの電流等を制御すると、ビ
ームスプリツタBSで反射される出力光の周波数
はVs−D／２に固定される。この従来例では、ビー ムスプリツタBSにより、音響光学変調器UMで
変調される以前の光を出力するため、出力光が変
調されず、瞬時的にもその波長が安定になる。
CL内の標準物質の共鳴吸収により第３図のよう
に変化する。すなわち、共鳴吸収の中心周波数を
Vsとすると、Vs−D／２の周波数でその出力がゼロ になる。従つて、PIDコントローラCT２によつ
て、ロツクインアンプLAの出力がゼロになるよ
うに半導体レーザLDの電流等を制御すると、ビ
ームスプリツタBSで反射される出力光の周波数
はVs−D／２に固定される。この従来例では、ビー ムスプリツタBSにより、音響光学変調器UMで
変調される以前の光を出力するため、出力光が変
調されず、瞬時的にもその波長が安定になる。
なお、TBは恒温槽であり、半導体レーザLD
が格納されている。PIDコントローラCT１は半
導体レーザLDの温度を測定し、その温度が一定
になるように、ペルチエ素子PEを駆動する。
が格納されている。PIDコントローラCT１は半
導体レーザLDの温度を測定し、その温度が一定
になるように、ペルチエ素子PEを駆動する。
（考案が解決すべき問題点）
第４図に、標準物質がCsの場合の、吸収セルの
温度と吸収量およびその２次微分の関係を示す。
第４図ａに吸収量の変化を示す。20℃以下では吸
収量が小さくなるため吸収セルを大きくしなけれ
ばならず、使用し難い。また、第４図bは波長の
安定性に関係する。吸収量の２次微分の温度変化
を表わす。40℃近辺に最適値があり、温度がそれ
より高くてもまた低くても波長安定性は悪くな
る。
温度と吸収量およびその２次微分の関係を示す。
第４図ａに吸収量の変化を示す。20℃以下では吸
収量が小さくなるため吸収セルを大きくしなけれ
ばならず、使用し難い。また、第４図bは波長の
安定性に関係する。吸収量の２次微分の温度変化
を表わす。40℃近辺に最適値があり、温度がそれ
より高くてもまた低くても波長安定性は悪くな
る。
しかるに、第２図に示す従来例では、吸収セル
がそのまま空気中にむき出しであり、吸収セルの
温度は周囲温度の変動に伴つて変化する。そのた
め、周囲温度が低くなると吸収量が小さくなり、
波長の安定度が悪くなる。また、周囲温度によつ
て吸収量の２次微分が大きく変動するために、波
長の安定性を変化するという欠点があつた。
がそのまま空気中にむき出しであり、吸収セルの
温度は周囲温度の変動に伴つて変化する。そのた
め、周囲温度が低くなると吸収量が小さくなり、
波長の安定度が悪くなる。また、周囲温度によつ
て吸収量の２次微分が大きく変動するために、波
長の安定性を変化するという欠点があつた。
（考案の目的）
この考案の目的は、周囲温度が変化しても波長
の安定度が悪化しない、半導体レーザ波長安定化
装置を提供することにある。
の安定度が悪化しない、半導体レーザ波長安定化
装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記問題点を解決するために本考案は、半導体
レーザの出力光を変調して吸収セルを透過させ、
この透過光の強度信号を前記半導体レーザに帰還
させるようにした半導体レーザ波長安定化装置に
おいて、吸収セル内の標準物質としてCs，Rbな
どのアルカリ金属蒸気を用い、吸収セルの温度を
所定の値に加熱制御する温度制御手段を設けたも
のである。
レーザの出力光を変調して吸収セルを透過させ、
この透過光の強度信号を前記半導体レーザに帰還
させるようにした半導体レーザ波長安定化装置に
おいて、吸収セル内の標準物質としてCs，Rbな
どのアルカリ金属蒸気を用い、吸収セルの温度を
所定の値に加熱制御する温度制御手段を設けたも
のである。
（実施例）
第１図に本考案に係る半導体レーザ波長安定化
装置の一実施例を示す。なお、第２図と同一要素
には同一符号を付し、説明を省略する。第１図に
おいて、１は断熱材で囲まれた恒温槽であり、内
部に標準物質としてCs，Rbなどのアルカリ金属
蒸気を用いた吸収セルCLが設置され、かつ音響
光学変調器UMの出力光の通路が形成されてる。
２は恒温槽１内に設置された測温素子であり、そ
の出力は温度調節器３に入力される。温度調節器
３の出力はヒータ４に入力される。すなわち、恒
温槽１、測温素子２、温度調節器３、ヒータ４で
温度制御手段を構成し、測温素子２で恒温槽１内
の温度を測定し、温度調節器３により、恒温槽１
内の温度が一定になるようにヒータ４を加熱制御
する。温度は吸収セルの寸法に応じ、吸収量が大
きく、かつその２次微分が最大になる値に設定す
る。
装置の一実施例を示す。なお、第２図と同一要素
には同一符号を付し、説明を省略する。第１図に
おいて、１は断熱材で囲まれた恒温槽であり、内
部に標準物質としてCs，Rbなどのアルカリ金属
蒸気を用いた吸収セルCLが設置され、かつ音響
光学変調器UMの出力光の通路が形成されてる。
２は恒温槽１内に設置された測温素子であり、そ
の出力は温度調節器３に入力される。温度調節器
３の出力はヒータ４に入力される。すなわち、恒
温槽１、測温素子２、温度調節器３、ヒータ４で
温度制御手段を構成し、測温素子２で恒温槽１内
の温度を測定し、温度調節器３により、恒温槽１
内の温度が一定になるようにヒータ４を加熱制御
する。温度は吸収セルの寸法に応じ、吸収量が大
きく、かつその２次微分が最大になる値に設定す
る。
第１図実施例では、温度制御のためにヒータの
みを使用したが、制御する温度が周囲温度に近い
場合は冷却手段を併用してもよく、またヒータ４
の代わりに加熱、冷却の両方ができるペルチエ素
子のようなものを使用してもよい。
みを使用したが、制御する温度が周囲温度に近い
場合は冷却手段を併用してもよく、またヒータ４
の代わりに加熱、冷却の両方ができるペルチエ素
子のようなものを使用してもよい。
また、ヒータ４の代わりに、温度が上がると抵
抗値が高くなるPTCサーミスタまたはポジスタ
を用ぃて、測温素子３、温度調節器４を省くよう
にしてもよい。
抗値が高くなるPTCサーミスタまたはポジスタ
を用ぃて、測温素子３、温度調節器４を省くよう
にしてもよい。
さらに、この実施例では、半導体レーザLDの
出力光をビームスプリツタBSで分割して音響光
学変調器UMへ入力する構成の半導体レーザ波長
安定化装置に適用したが、半導体レーザLDを直
接変調して、この変調された出力光をビームスプ
リツタBSで分割して吸収セルCLに入射する構成
の半導体レーザ波長安定化装置に適用してもよ
い。要は、半導体レーザの出力光を変調し、この
変調した出力光を吸収セルに入射して、この吸収
セルの透過光量に関連する値を前記半導体レーザ
に帰還してその波長を安定化する構成の半導体レ
ーザ波長安定化装置であれば、本考案を適用する
ことができる。
出力光をビームスプリツタBSで分割して音響光
学変調器UMへ入力する構成の半導体レーザ波長
安定化装置に適用したが、半導体レーザLDを直
接変調して、この変調された出力光をビームスプ
リツタBSで分割して吸収セルCLに入射する構成
の半導体レーザ波長安定化装置に適用してもよ
い。要は、半導体レーザの出力光を変調し、この
変調した出力光を吸収セルに入射して、この吸収
セルの透過光量に関連する値を前記半導体レーザ
に帰還してその波長を安定化する構成の半導体レ
ーザ波長安定化装置であれば、本考案を適用する
ことができる。
（考案の効果）
以上実施例に基いて説明したように、本考案で
は吸収セル内の標準物質としてCs，Rbなどのア
ルカリ金属蒸気を用い、吸収セルの温度を所定の
値に加熱制御する温度制御手段を具備するように
した。そのため、周囲温度が変化しても吸収セル
の温度が一定に保持され、吸収量およびその２次
微分量が変化することなく、周囲温度の変動によ
つて出力光の波長の安定度が悪化することはな
い。また、周囲温度に無関係に吸収セルの吸収量
の大きい温度を選択できるので、吸収セルを小さ
くしたために吸収量が小さくなることがなく吸収
セルを小型にでき、従つて装置を小型にすること
ができる。さらに広い温度範囲で使用できる。
は吸収セル内の標準物質としてCs，Rbなどのア
ルカリ金属蒸気を用い、吸収セルの温度を所定の
値に加熱制御する温度制御手段を具備するように
した。そのため、周囲温度が変化しても吸収セル
の温度が一定に保持され、吸収量およびその２次
微分量が変化することなく、周囲温度の変動によ
つて出力光の波長の安定度が悪化することはな
い。また、周囲温度に無関係に吸収セルの吸収量
の大きい温度を選択できるので、吸収セルを小さ
くしたために吸収量が小さくなることがなく吸収
セルを小型にでき、従つて装置を小型にすること
ができる。さらに広い温度範囲で使用できる。
第１図は本考案に係る半導体レーザ波長安定化
装置の一実施例を示す構成ブロツク図、第２図は
従来例を示す構成ブロツク図、第３図はロツクイ
ンアンプの出力特性を示す特性曲線図、第４図は
吸収セルの特性を示す特性曲線図である。 １……恒温槽、２……測温素子、３……温度調
節器、４……ヒータ、LD……半導体レーザ、
UM……音響光学変調器、CL……吸収セル、LA
……ロツクインアンプ。
装置の一実施例を示す構成ブロツク図、第２図は
従来例を示す構成ブロツク図、第３図はロツクイ
ンアンプの出力特性を示す特性曲線図、第４図は
吸収セルの特性を示す特性曲線図である。 １……恒温槽、２……測温素子、３……温度調
節器、４……ヒータ、LD……半導体レーザ、
UM……音響光学変調器、CL……吸収セル、LA
……ロツクインアンプ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 半導体レーザの出力光を変調して吸収セルを透
過させ、この透過光の強度を測定して前記半導体
レーザに帰還させる構成の半導体レーザ波長安定
化装置において、 前記吸収セル内の標準物質としてCs，Rbなど
のアルカリ金属蒸気を用い、前記吸収セルの温度
を所定の値に加熱制御する温度制御手段を有する
ことを特徴とする半導体レーザ波長安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986097608U JPH0514537Y2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986097608U JPH0514537Y2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635658U JPS635658U (ja) | 1988-01-14 |
| JPH0514537Y2 true JPH0514537Y2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=30964734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986097608U Expired - Lifetime JPH0514537Y2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0514537Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0341644U (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-19 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102832A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Light intensity correcting device of acoustic optical light deflector |
| JPS5766683A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Controlling method for wavelength of semiconductor laser |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP1986097608U patent/JPH0514537Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS635658U (ja) | 1988-01-14 |
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