JPH0523512B2 - - Google Patents
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- JPH0523512B2 JPH0523512B2 JP61199364A JP19936486A JPH0523512B2 JP H0523512 B2 JPH0523512 B2 JP H0523512B2 JP 61199364 A JP61199364 A JP 61199364A JP 19936486 A JP19936486 A JP 19936486A JP H0523512 B2 JPH0523512 B2 JP H0523512B2
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
- G02F2/002—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light using optical mixing
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- 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
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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Description
【発明の詳細な説明】
《産業上の利用分野》
本発明は、半導体レーザの波長を原子や分子の
吸収線に制御して安定化する半導体レーザ波長安
定化装置の構造の改善に関する。
吸収線に制御して安定化する半導体レーザ波長安
定化装置の構造の改善に関する。
《従来の技術》
第４図は本出願人により出願済みの半導体レー
ザ波長安定化装置の先行技術（特願昭61−11894
号明細書）を示す構成ブロツク図である。LD１
は半導体レーザ、PE１はこの半導体レーザLD１
を冷却または加熱するペルチエ素子、TS１は前
記半導体レーザの温度を測定する温度センサ、
CT１はこの温度センサの測定値に基づき前記ペ
ルチエ素子PE１を駆動して前記半導体レーザLD
１の温度を一定に制御する温度制御手段、TB１
はこれらを格納して温度を安定させる恒温槽、
BS１は前記半導体レーザLD１の出力光を２方向
に分離するビームスプリツタ、UM１はこのビー
ムスプリツタBS１の一方の出射光を入射し変調
手段を構成する音響光学変調器、CL１はこの音
響光学変調器UM１の回折光出力を入射し特定の
波長の光を吸収する標準物質（ここではCS）を封
入した吸収セル、PD１はこの吸収セルCL１の透
過光を入射するフオトダイオード等の光検出器、
Ａ１はこの光検出器PD１の出力電気信号を入力
する増幅器、LA１はこの増幅器Ａ１の電気出力
を入力するロツクインアンプ、CT２はこのロツ
クインアンプLA１の出力を入力し前記半導体レ
ーザLD１の電流を制御する制御手段を構成する
PIDコントローラ、SW１は前記音響光学変調器
UM１にその一端が接続するスイツチ、SG１は
その出力で前記スイツチSW１が周波数m（例え
ば2kHz）でオンオフする信号発生器、SG２は前
記スイツチSW１の他端に接続する周波数D（例え
ば80MHz）の第２の信号発生器である。
ザ波長安定化装置の先行技術（特願昭61−11894
号明細書）を示す構成ブロツク図である。LD１
は半導体レーザ、PE１はこの半導体レーザLD１
を冷却または加熱するペルチエ素子、TS１は前
記半導体レーザの温度を測定する温度センサ、
CT１はこの温度センサの測定値に基づき前記ペ
ルチエ素子PE１を駆動して前記半導体レーザLD
１の温度を一定に制御する温度制御手段、TB１
はこれらを格納して温度を安定させる恒温槽、
BS１は前記半導体レーザLD１の出力光を２方向
に分離するビームスプリツタ、UM１はこのビー
ムスプリツタBS１の一方の出射光を入射し変調
手段を構成する音響光学変調器、CL１はこの音
響光学変調器UM１の回折光出力を入射し特定の
波長の光を吸収する標準物質（ここではCS）を封
入した吸収セル、PD１はこの吸収セルCL１の透
過光を入射するフオトダイオード等の光検出器、
Ａ１はこの光検出器PD１の出力電気信号を入力
する増幅器、LA１はこの増幅器Ａ１の電気出力
を入力するロツクインアンプ、CT２はこのロツ
クインアンプLA１の出力を入力し前記半導体レ
ーザLD１の電流を制御する制御手段を構成する
PIDコントローラ、SW１は前記音響光学変調器
UM１にその一端が接続するスイツチ、SG１は
その出力で前記スイツチSW１が周波数m（例え
ば2kHz）でオンオフする信号発生器、SG２は前
記スイツチSW１の他端に接続する周波数D（例え
ば80MHz）の第２の信号発生器である。
上記のような構成の半導体レーザ波長安定化装
置の動作を以下に説明する。半導体レーザLD１
は恒温槽TB１内で温度センサTS１からの検出
信号を入力する制御手段CT１によりペルチエ素
子PE１を介して一定温度に制御されている。半
導体レーザLD１の出力光はビームスプリツタBS
１で２方向に分離され、反射光は外部への出力光
となり透過光は音響光学変調器UM１に入射す
る。スイツチSW１がオンの時音響光学変調器
UM１は信号発生器SG２の周波数Dの出力で駆
動されるので、周波数ν0の入射光の大部分は回折
して周波数（ドツプラ）シフトを受け、１次回折
光として周波数ν0＋Dの光が吸収セルCL１に入
射する。スイツチSW１がオフのときは入射光は
全て０次回折光として周波数ν0で吸収セルCL１
に入射するスイツチSW１は信号発生器SG１の周
波数mのクロツクで駆動されるので、吸収セル
CL１に入射する光は変調周波数m、変調深さD
の周波数変調を受けることになる。吸収セルCL
１に音響光学変調器UM１で変調された光が入射
すると、第５図の動作説明図に示すようにCS原子
の吸収信号の箇所でのみ透過光量が変調を受けて
出力に信号が現れる。この信号を光検出器PD１
で電気信号に変換し増幅器Ａ１を介してロツクイ
ンアンプＡ１において周波数mで同期整流すれ
ば、第６図の周波数特性曲線図に示すような１次
微分波形が得られる。PIDコントローラCT２に
より半導体レーザLD１の電流を制御して、ロツ
クインアンプLA１の出力を前記１次微分波形の
中心にロツク（制御）すれば半導体レーザの出力
光はνS−D／２の安定な周波数となる。
置の動作を以下に説明する。半導体レーザLD１
は恒温槽TB１内で温度センサTS１からの検出
信号を入力する制御手段CT１によりペルチエ素
子PE１を介して一定温度に制御されている。半
導体レーザLD１の出力光はビームスプリツタBS
１で２方向に分離され、反射光は外部への出力光
となり透過光は音響光学変調器UM１に入射す
る。スイツチSW１がオンの時音響光学変調器
UM１は信号発生器SG２の周波数Dの出力で駆
動されるので、周波数ν0の入射光の大部分は回折
して周波数（ドツプラ）シフトを受け、１次回折
光として周波数ν0＋Dの光が吸収セルCL１に入
射する。スイツチSW１がオフのときは入射光は
全て０次回折光として周波数ν0で吸収セルCL１
に入射するスイツチSW１は信号発生器SG１の周
波数mのクロツクで駆動されるので、吸収セル
CL１に入射する光は変調周波数m、変調深さD
の周波数変調を受けることになる。吸収セルCL
１に音響光学変調器UM１で変調された光が入射
すると、第５図の動作説明図に示すようにCS原子
の吸収信号の箇所でのみ透過光量が変調を受けて
出力に信号が現れる。この信号を光検出器PD１
で電気信号に変換し増幅器Ａ１を介してロツクイ
ンアンプＡ１において周波数mで同期整流すれ
ば、第６図の周波数特性曲線図に示すような１次
微分波形が得られる。PIDコントローラCT２に
より半導体レーザLD１の電流を制御して、ロツ
クインアンプLA１の出力を前記１次微分波形の
中心にロツク（制御）すれば半導体レーザの出力
光はνS−D／２の安定な周波数となる。
このような構成の半導体レーザ波長安定化装置
によれば、レーザの発振周波数が変調されていな
いので、瞬時的にも非常に安定な光源となる。
によれば、レーザの発振周波数が変調されていな
いので、瞬時的にも非常に安定な光源となる。
また音響光学変調器UM１の回折効率が変化し
ても、変調に寄与しない光の成分（０次回折光）
が増えて信号強度が下がるのみで、中心波長には
影響しない。
ても、変調に寄与しない光の成分（０次回折光）
が増えて信号強度が下がるのみで、中心波長には
影響しない。
《発明が解決しようとする問題点》
しかしながら、上記のような構成の半導体レー
ザ波長安定化装置では、ビームスプリツタやレン
ズ等を使用し空間伝搬で光の回路を構成している
ので、光学系の位置合せが必要となり、また吸収
セルの入射端や出射端での戻り光や反射光との干
渉等が問題であつた。
ザ波長安定化装置では、ビームスプリツタやレン
ズ等を使用し空間伝搬で光の回路を構成している
ので、光学系の位置合せが必要となり、また吸収
セルの入射端や出射端での戻り光や反射光との干
渉等が問題であつた。
本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、調整が簡単で小型の半導体レーザ
波長安定化装置を実現することを目的とする。
されたもので、調整が簡単で小型の半導体レーザ
波長安定化装置を実現することを目的とする。
《問題点を解決するための手段》
本発明は標準物質の吸収スペクトル線に半導体
レーザの波長を制御して波長を安定化する半導体
レーザ波長安定化装置に係るもので、その特徴と
するところは、半導体レーザの出力光の一部を入
射して周波数変調する音響光学変調器と、特定の
波長で吸収を起こす標準物質を封入しこの標準物
質内を通過するように設けられた光フアイバコア
に前記音響光学変調器の出力光を入射する吸収セ
ルと、この吸収セルの前記光フアイバコア部で生
じたエバネツセント波部分の電界が周囲の前記標
準物質と相互作用して特定の波長において吸収が
生じることによりその吸収分が除かれた前記吸収
セルの透過光を電気信号に変換する光検出器と、
この光検出器の出力電気信号に関連する電気信号
を入力して前記変調手段の変調周波数またはその
整数倍の周波数で同期整流するロツクインアンプ
と、このロツクインアンプの出力が一定値となる
ように前記半導体レーザの電流または温度を制御
する制御手段とを備えた点にある。
レーザの波長を制御して波長を安定化する半導体
レーザ波長安定化装置に係るもので、その特徴と
するところは、半導体レーザの出力光の一部を入
射して周波数変調する音響光学変調器と、特定の
波長で吸収を起こす標準物質を封入しこの標準物
質内を通過するように設けられた光フアイバコア
に前記音響光学変調器の出力光を入射する吸収セ
ルと、この吸収セルの前記光フアイバコア部で生
じたエバネツセント波部分の電界が周囲の前記標
準物質と相互作用して特定の波長において吸収が
生じることによりその吸収分が除かれた前記吸収
セルの透過光を電気信号に変換する光検出器と、
この光検出器の出力電気信号に関連する電気信号
を入力して前記変調手段の変調周波数またはその
整数倍の周波数で同期整流するロツクインアンプ
と、このロツクインアンプの出力が一定値となる
ように前記半導体レーザの電流または温度を制御
する制御手段とを備えた点にある。
《実施例》
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図である。第４図と同じ部分は同一の記号を付し
て説明を省略する。FB１は半導体レーザLD１の
出力光を入射するシングルモードの光フアイバ、
CP１はこの光フアイバFB１の出力光を入力する
フアイバカプラ、FB２はこのフアイバカプラCP
１の一方の出力光を入射するシングルモードの光
フアイバ、FB３は前記フアイバカプラCP１の他
の出力光を入射するシングルモードの光フアイ
バ、UM２はこの光フアイバFB３の出力光を入
力する導波路型の音響光学変調器、FB４はこの
音響光学変調器UM２の出力光を入射して光検出
器PD１に出射するシングルモードの光フアイバ、
CL２は特定の波長の光を吸収する標準物質（こ
こではCS）を封入しその中を前記光フアイバFB
４が通る吸収セル、ａは前記光フアイバFB４の
クラツド部を取り除いてコア部のみとした部分で
ある。
図である。第４図と同じ部分は同一の記号を付し
て説明を省略する。FB１は半導体レーザLD１の
出力光を入射するシングルモードの光フアイバ、
CP１はこの光フアイバFB１の出力光を入力する
フアイバカプラ、FB２はこのフアイバカプラCP
１の一方の出力光を入射するシングルモードの光
フアイバ、FB３は前記フアイバカプラCP１の他
の出力光を入射するシングルモードの光フアイ
バ、UM２はこの光フアイバFB３の出力光を入
力する導波路型の音響光学変調器、FB４はこの
音響光学変調器UM２の出力光を入射して光検出
器PD１に出射するシングルモードの光フアイバ、
CL２は特定の波長の光を吸収する標準物質（こ
こではCS）を封入しその中を前記光フアイバFB
４が通る吸収セル、ａは前記光フアイバFB４の
クラツド部を取り除いてコア部のみとした部分で
ある。
上記のような構成の半導体レーザ波長安定化装
置の動作を以下に説明する。温度制御された半導
体レーザLD１の出力光は光フアイバFB１を介し
て伝搬しフアイバカプラCP１で２方向に分岐し、
一方の出力は外部への出力光となり他方の出力は
光フアイバFB３を介して導波路型音響光学変調
器UM２に入射する。従来例と同様にして音響光
学変調器UM２で変調された光は、光フアイバ
FB４を伝搬して吸収セルCL２内を通過する。第
２図に示すように、吸収セルCL２内では光フア
イバFB４のコア部ａの外側に伝搬光がしみ出し
た部分すなわちエバネツセント波を生じ、この部
分の電界が周囲のCSガスと相互作用して、特定の
波長において吸収が生じる。なお、エバネツセン
ト波はしみ出したまま伝搬していくので、吸収セ
ルCL２内に散乱して何処かへ行くことはなく、
吸収がなければ全て光フアイバFB４を介して光
検出器PD１に入射する。つまり、吸収が生じる
と吸収された分が減少し、残りは全て光フアイバ
FB４を介して光検出器PD１に入射する。したが
つて、光フアイバFB４の出力を光検出器でPD１
で検出すれば、吸収信号が得られ、従来例の場合
と同様にしてロツクインアンプLA１等を介して
半導体レーザLD１に帰還すれば、吸収の中心付
近に半導体レーザの発振周波数を制御できる。
置の動作を以下に説明する。温度制御された半導
体レーザLD１の出力光は光フアイバFB１を介し
て伝搬しフアイバカプラCP１で２方向に分岐し、
一方の出力は外部への出力光となり他方の出力は
光フアイバFB３を介して導波路型音響光学変調
器UM２に入射する。従来例と同様にして音響光
学変調器UM２で変調された光は、光フアイバ
FB４を伝搬して吸収セルCL２内を通過する。第
２図に示すように、吸収セルCL２内では光フア
イバFB４のコア部ａの外側に伝搬光がしみ出し
た部分すなわちエバネツセント波を生じ、この部
分の電界が周囲のCSガスと相互作用して、特定の
波長において吸収が生じる。なお、エバネツセン
ト波はしみ出したまま伝搬していくので、吸収セ
ルCL２内に散乱して何処かへ行くことはなく、
吸収がなければ全て光フアイバFB４を介して光
検出器PD１に入射する。つまり、吸収が生じる
と吸収された分が減少し、残りは全て光フアイバ
FB４を介して光検出器PD１に入射する。したが
つて、光フアイバFB４の出力を光検出器でPD１
で検出すれば、吸収信号が得られ、従来例の場合
と同様にしてロツクインアンプLA１等を介して
半導体レーザLD１に帰還すれば、吸収の中心付
近に半導体レーザの発振周波数を制御できる。
このような構成の半導体レーザ波長安定化装置
によれば、第４図の従来例と同様の長所を有する
外に、光学系がすべて光フアイバで構成できるの
で、位置合せが不要で調整が簡単となり、かつ小
型化できる。
によれば、第４図の従来例と同様の長所を有する
外に、光学系がすべて光フアイバで構成できるの
で、位置合せが不要で調整が簡単となり、かつ小
型化できる。
なお上記の実施例で吸収セルCL２内を通る光
フアイバFB４としてシングルモードフアイバを
用いているが、これに限らず、マルチモードフア
イバでもよい。
フアイバFB４としてシングルモードフアイバを
用いているが、これに限らず、マルチモードフア
イバでもよい。
また変調手段として用いている音響光学変調器
UM２は周波数変調がかかればどのような変調器
でもよく、例えば電気光学素子を用いた位相変調
器を用いてもよい。これには例えば縦型変調器、
横型変調器、進行波形変調器などがある
（Amnon Yarif：光エレクトロニクスの基礎（丸
善）、p247〜p253）。また音響光学変調器で外部
変調せずに半導体レーザの注入電流を変調しても
よい。
UM２は周波数変調がかかればどのような変調器
でもよく、例えば電気光学素子を用いた位相変調
器を用いてもよい。これには例えば縦型変調器、
横型変調器、進行波形変調器などがある
（Amnon Yarif：光エレクトロニクスの基礎（丸
善）、p247〜p253）。また音響光学変調器で外部
変調せずに半導体レーザの注入電流を変調しても
よい。
また上記実施例ではロツクインアンプLA１の
参照周波数として変調波数mを用いたがその整
数倍の周波数としてもよい。
参照周波数として変調波数mを用いたがその整
数倍の周波数としてもよい。
また吸収セルCL２の標準物質としては、CSの
ほかに例えばRb，NH3，H2Ｏなどを用いてもよ
い。
ほかに例えばRb，NH3，H2Ｏなどを用いてもよ
い。
また上記の実施例では制御手段の出力で半導体
レーザの電流を制御しているが、これに限らず半
導体レーザの温度を制御してもよい。
レーザの電流を制御しているが、これに限らず半
導体レーザの温度を制御してもよい。
またスイツチSW１の代りに乗算器を用いて音
響光学変調器の励振周波数を変調してもよい。
響光学変調器の励振周波数を変調してもよい。
第３図は本発明の第２の実施例で飽和吸収法
（参考；堀、角田、北野、藪崎、小川：飽和吸収
分光を用いた半導体レーザの周波数安定化、信学
技報OQE82−116）を用いた半導体レーザ波長安
定化装置を示す要部構成ブロツク図である。第３
図は第１図の１の部分を変形したもので、FB５
は音響光学変調器UM２の出力光を伝搬するシン
グルモードの光フアイバ、CP２はこの光フアイ
バFB５がその一端に接続するフアイバカプラ、
FB６はこのフアイバカプラCP２の他端に接続す
る単一モードの光フアイバ、ｂは吸収セルCL２
内で前記光フアイバFB６のクラツド部を取り除
いてコア部のみとした部分、２は前記FB６のハ
ーフミラー・コーテイングされた端面、PD２は
この端面２の透過光を検出する第１の光検出器、
PD３は光フアイバFB６の端面２からの反射光を
フアイバカプラCP２を介して検出する第２の光
検出器、Ａ２は光検出器PD２，PD３の電気出力
を入力しロツクインアンプLA１に出力する差動
増幅器である。
（参考；堀、角田、北野、藪崎、小川：飽和吸収
分光を用いた半導体レーザの周波数安定化、信学
技報OQE82−116）を用いた半導体レーザ波長安
定化装置を示す要部構成ブロツク図である。第３
図は第１図の１の部分を変形したもので、FB５
は音響光学変調器UM２の出力光を伝搬するシン
グルモードの光フアイバ、CP２はこの光フアイ
バFB５がその一端に接続するフアイバカプラ、
FB６はこのフアイバカプラCP２の他端に接続す
る単一モードの光フアイバ、ｂは吸収セルCL２
内で前記光フアイバFB６のクラツド部を取り除
いてコア部のみとした部分、２は前記FB６のハ
ーフミラー・コーテイングされた端面、PD２は
この端面２の透過光を検出する第１の光検出器、
PD３は光フアイバFB６の端面２からの反射光を
フアイバカプラCP２を介して検出する第２の光
検出器、Ａ２は光検出器PD２，PD３の電気出力
を入力しロツクインアンプLA１に出力する差動
増幅器である。
音響光学変調器UM２の出力光は光フアイバ
FB５を介してフアイバカプラCP２に入射し、光
フアイバFB６を伝搬してコア部分ｂの外側に生
じたエバネツセント波がポンプ光として付近の標
準物質（例えばCS）の光吸収を飽和させる。光フ
アイバFB６を伝搬した光の大部分（例えば90％）
は端面２を介して光検出器PD２に入射するが、
一部（例えば10％）が端面２で反射して光フアイ
バFB６を逆向きに伝搬し、そのエバネツセント
波が前記ポンプ光と重量するプローブ光として吸
収を行う。このプローブ光はフアイバカプラCP
２により光フアイバFB７に導かれ、光検出器PD
３に入射する。光検出器PD２，PD３の出力は差
動増幅器Ａ２において引算されてドツプラ広がり
による吸収信号が消去され、鋭い吸収スペクトル
を有する飽和吸収信号としてロツクインアンプに
出力される。第１図と同様な帰還ループにより、
半導体レーザLD１の発振周波数を飽和吸収スペ
クトルのピークに第１図装置の場合より高安定度
で制御することができる。
FB５を介してフアイバカプラCP２に入射し、光
フアイバFB６を伝搬してコア部分ｂの外側に生
じたエバネツセント波がポンプ光として付近の標
準物質（例えばCS）の光吸収を飽和させる。光フ
アイバFB６を伝搬した光の大部分（例えば90％）
は端面２を介して光検出器PD２に入射するが、
一部（例えば10％）が端面２で反射して光フアイ
バFB６を逆向きに伝搬し、そのエバネツセント
波が前記ポンプ光と重量するプローブ光として吸
収を行う。このプローブ光はフアイバカプラCP
２により光フアイバFB７に導かれ、光検出器PD
３に入射する。光検出器PD２，PD３の出力は差
動増幅器Ａ２において引算されてドツプラ広がり
による吸収信号が消去され、鋭い吸収スペクトル
を有する飽和吸収信号としてロツクインアンプに
出力される。第１図と同様な帰還ループにより、
半導体レーザLD１の発振周波数を飽和吸収スペ
クトルのピークに第１図装置の場合より高安定度
で制御することができる。
なお上記の実施例で端面２にハーフミラー・コ
ーテイングをしているが、これに限らず、例えば
光フアイバFB６の中間にハーフミラーを挿入し
てもよい。
ーテイングをしているが、これに限らず、例えば
光フアイバFB６の中間にハーフミラーを挿入し
てもよい。
《発明の効果》
以上述べたように本発明によれば、光学系の位
置合せが不要で調整が簡単かつ小型の半導体レー
ザ波長安定化装置を簡単な構成で実現することが
できる。
置合せが不要で調整が簡単かつ小型の半導体レー
ザ波長安定化装置を簡単な構成で実現することが
できる。
第１図は本発明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
第１図装置の動作を説明するための説明図、第３
図は本発明に係る半導体レーザ波長安定化装置の
他の実施例を示す構成ブロツク図、第４図は従来
の半導体レーザ波長安定化装置を示す構成ブロツ
ク図、第５図は第４図装置の動作を説明するため
の動作説明図、第６図は第４図装置の動作を説明
するための特性曲線図である。 LD１……半導体レーザ、FB４，FB６……光
フアイバ、UM２……変調手段、CL２……吸収
セル、PD１，PD２，PD３……光検出器、LA１
……ロツクインアンプ、CT２……制御手段、ａ，
ｂ……光フアイバコア。
装置の一実施例を示す構成ブロツク図、第２図は
第１図装置の動作を説明するための説明図、第３
図は本発明に係る半導体レーザ波長安定化装置の
他の実施例を示す構成ブロツク図、第４図は従来
の半導体レーザ波長安定化装置を示す構成ブロツ
ク図、第５図は第４図装置の動作を説明するため
の動作説明図、第６図は第４図装置の動作を説明
するための特性曲線図である。 LD１……半導体レーザ、FB４，FB６……光
フアイバ、UM２……変調手段、CL２……吸収
セル、PD１，PD２，PD３……光検出器、LA１
……ロツクインアンプ、CT２……制御手段、ａ，
ｂ……光フアイバコア。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 標準物質の吸収スペクトル線に半導体レーザ
の波長を制御して波長を安定化する半導体レーザ
波長安定化装置において、 前記半導体レーザの出力光の一部を入射して周
波数変調する音響光学変調器と、特定の波長で吸
収を起こす標準物質を封入しこの標準物質内を通
過するように設けられた光フアイバコアに前記音
響光学変調器の出力光を入射する吸収セルと、こ
の吸収セルの前記光フアイバコア部で生じたエバ
ネツセント波部分の電界が周囲の前記標準物質と
相互作用して特定の波長において吸収が生じるこ
とによりその吸収分が除かれた前記吸収セルの透
過光を電気信号に変換する光検出器と、この光検
出器の出力電気信号に関連する電気信号を入力し
て前記変調手段の変調周波数またはその整数倍の
周波数で同期整流するロツクインアンプと、この
ロツクインアンプの出力が一定値となるように前
記半導体レーザの電流または温度を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする半導体レーザ波
長安定化装置。 ２ 前記標準物質としてRbまたはCSを用いた特
許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ波長安定
化装置。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199364A JPS6355991A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
| GB8627744A GB2187592B (en) | 1985-12-26 | 1986-11-20 | Semiconductor laser wavelength stabilizer |
| US06/937,359 US4833681A (en) | 1985-12-26 | 1986-12-03 | Semiconductor laser wavelength stabilizer |
| US06/942,448 US4893353A (en) | 1985-12-20 | 1986-12-16 | Optical frequency synthesizer/sweeper |
| US06/943,670 US4856899A (en) | 1985-12-20 | 1986-12-18 | Optical frequency analyzer using a local oscillator heterodyne detection of incident light |
| DE3643569A DE3643569C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Analysator für optische Frequenzen |
| GB8630375A GB2185567B (en) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Optical frequency analyzer |
| GB8630374A GB2185619B (en) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Optical frequency synthesizer/sweeper |
| DE3643553A DE3643553C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Vorrichtung zum Erzeugen und Wobbeln optischer Frequenzen |
| DE3643629A DE3643629C2 (de) | 1985-12-26 | 1986-12-19 | Vorrichtung zur Stabilisierung der Wellenlänge eines Halbleiterlasers |
| US07/293,020 US4912526A (en) | 1985-12-20 | 1989-01-03 | Optical frequency synthesizer/sweeper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199364A JPS6355991A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355991A JPS6355991A (ja) | 1988-03-10 |
| JPH0523512B2 true JPH0523512B2 (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=16406529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61199364A Granted JPS6355991A (ja) | 1985-12-20 | 1986-08-26 | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6355991A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02299280A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発振波長安定化半導体レーザ装置 |
| FR2674079B1 (fr) * | 1991-03-15 | 1994-11-18 | France Telecom | Perfectionnement aux telecommunications optiques coherentes. |
| DE4208857A1 (de) * | 1992-03-19 | 1993-09-23 | Sel Alcatel Ag | Optisches nachrichtenuebertragungssystem mit faseroptischen verstaerkern und regelung der sender-wellenlaenge |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP61199364A patent/JPS6355991A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355991A (ja) | 1988-03-10 |
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