JPH06268307A - 高調波の変調方法 - Google Patents
高調波の変調方法Info
- Publication number
- JPH06268307A JPH06268307A JP7621393A JP7621393A JPH06268307A JP H06268307 A JPH06268307 A JP H06268307A JP 7621393 A JP7621393 A JP 7621393A JP 7621393 A JP7621393 A JP 7621393A JP H06268307 A JPH06268307 A JP H06268307A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- frequency
- resonator
- fundamental wave
- semiconductor laser
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】モノリシック型共振器を用いた高調波発生装置
の変調方法で、変調のための新たな装置を必要とせず、
低コストで作製でき小型軽量化もなされる。 【構成】ＬＤ光は波長８６０ｎｍで、その注入電流は１
２０ｍＡのバイアスをかけ、変調は周波数４０ＭＨｚで
±０．５ｍＡの三角波を加えた。ＬＤ光の出力１００ｍ
Ｗに対し変調度１００％で、波長４３０ｎｍ、ピーク出
力１０ｍＷの変調波が得られた。
の変調方法で、変調のための新たな装置を必要とせず、
低コストで作製でき小型軽量化もなされる。 【構成】ＬＤ光は波長８６０ｎｍで、その注入電流は１
２０ｍＡのバイアスをかけ、変調は周波数４０ＭＨｚで
±０．５ｍＡの三角波を加えた。ＬＤ光の出力１００ｍ
Ｗに対し変調度１００％で、波長４３０ｎｍ、ピーク出
力１０ｍＷの変調波が得られた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ等の光源
から発せられる基本波を共振器を有する非線形光学材料
により高調波に変換し、その高調波を変調する変調方法
に関する。
から発せられる基本波を共振器を有する非線形光学材料
により高調波に変換し、その高調波を変調する変調方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体レーザ（以下ＬＤとする）
等を用いた産業上の応用分野として光記録、検出装置が
種々提案されている。これらの装置ではＬＤによって情
報を読み取り、音響、映像信号に変換している。しか
し、これらの信号の記録媒体の書き込みには、通常、波
長４５８ｎｍのアルゴンレーザ光が光源として用いられ
ている。
等を用いた産業上の応用分野として光記録、検出装置が
種々提案されている。これらの装置ではＬＤによって情
報を読み取り、音響、映像信号に変換している。しか
し、これらの信号の記録媒体の書き込みには、通常、波
長４５８ｎｍのアルゴンレーザ光が光源として用いられ
ている。
【０００３】図５に、従来の光情報書き込み装置の一例
として、アルゴン（Ａｒ）レーザ２１を用いたレーザビ
ーム記録用、光変調装置を示す。この光変調装置はアル
ゴンレーザ２１、信号用変調装置２２、光変調器２３で
構成されている。上記の構成において光変調装置は、信
号用変調装置によって変調された出力パルス信号で光シ
ャッタとして動作する。アルゴンレーザ出射光は光変調
器を通して変調され、被変調光が出力として得られる。
として、アルゴン（Ａｒ）レーザ２１を用いたレーザビ
ーム記録用、光変調装置を示す。この光変調装置はアル
ゴンレーザ２１、信号用変調装置２２、光変調器２３で
構成されている。上記の構成において光変調装置は、信
号用変調装置によって変調された出力パルス信号で光シ
ャッタとして動作する。アルゴンレーザ出射光は光変調
器を通して変調され、被変調光が出力として得られる。
【０００４】しかし、アルゴンレーザを用いた場合、レ
ーザ自身が大きいのに加えて、変調にも外部光変調器を
用いなければならず、装置の大型化という実用上の大き
な問題があった。
ーザ自身が大きいのに加えて、変調にも外部光変調器を
用いなければならず、装置の大型化という実用上の大き
な問題があった。
【０００５】最近になって、ＬＤ等から出射される基本
波をＫＮｂＯ3 結晶等の非線形光学材料に入射させ、第
２高調波や第３高調波を得る装置が種々提案されてい
る。これらの装置では、複数の反射面で構成される基本
波の共振器内に非線形光学材料を配置し、基本波を共振
器内に閉じ込めて増幅させることで、高調波を効率よく
発生させることができる。
波をＫＮｂＯ3 結晶等の非線形光学材料に入射させ、第
２高調波や第３高調波を得る装置が種々提案されてい
る。これらの装置では、複数の反射面で構成される基本
波の共振器内に非線形光学材料を配置し、基本波を共振
器内に閉じ込めて増幅させることで、高調波を効率よく
発生させることができる。
【０００６】そして共振器としては、非線形光学材料自
体の端面に反射膜を設けて、その内部で共振させるモノ
リシック型共振器と、複数の共振用ミラーを配置して共
振器を構成し、この共振器内の基本波の光軸上に非線形
光学材料を配置したディスクリート型共振器とが知られ
ている。最近では、装置の小型化及び高調波への変換効
率の向上を図るために、ディスクリート型のものから非
線形光学材料の内部において基本波を共振させるモノリ
シック型のものへとその主流が移行しつつある。
体の端面に反射膜を設けて、その内部で共振させるモノ
リシック型共振器と、複数の共振用ミラーを配置して共
振器を構成し、この共振器内の基本波の光軸上に非線形
光学材料を配置したディスクリート型共振器とが知られ
ている。最近では、装置の小型化及び高調波への変換効
率の向上を図るために、ディスクリート型のものから非
線形光学材料の内部において基本波を共振させるモノリ
シック型のものへとその主流が移行しつつある。
【０００７】さらに、モノリシック型リング共振器を用
いた高調波発生装置において、図４に示すように、外部
共振器の一部あるいは全面に電極をつけ電界を印加する
ことにより、電気的に高調波に対する屈折率のみを変化
させて、高調波を変調する方式も提案されている（桜井
他、レーザー研究，Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．４（１９９
２），ｐ２４４〜２５０にて１例が発表されている）。
いた高調波発生装置において、図４に示すように、外部
共振器の一部あるいは全面に電極をつけ電界を印加する
ことにより、電気的に高調波に対する屈折率のみを変化
させて、高調波を変調する方式も提案されている（桜井
他、レーザー研究，Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．４（１９９
２），ｐ２４４〜２５０にて１例が発表されている）。
【０００８】図４において、１はＬＤ駆動電源、２は基
本波レーザ光発生用のＬＤ、３は基本波を平行光に収束
させるためのコリメータ・レンズ、４は基本波モードと
共振器内の最適モードとを一致させるためのモードマッ
チング・レンズ、５は基本波であるＬＤ光、６はＫＮｂ
Ｏ3 結晶等からなるモノリシック型共振器である。ま
た、７はモノリシック型共振器内の基本波光軸相当部分
に電界を印加して屈折率を変化させるための電極、８は
電極７に入力するための交流電源、９は出力した高調
波、１０はＬＤ２の温度制御用のペルチェ素子である。
本波レーザ光発生用のＬＤ、３は基本波を平行光に収束
させるためのコリメータ・レンズ、４は基本波モードと
共振器内の最適モードとを一致させるためのモードマッ
チング・レンズ、５は基本波であるＬＤ光、６はＫＮｂ
Ｏ3 結晶等からなるモノリシック型共振器である。ま
た、７はモノリシック型共振器内の基本波光軸相当部分
に電界を印加して屈折率を変化させるための電極、８は
電極７に入力するための交流電源、９は出力した高調
波、１０はＬＤ２の温度制御用のペルチェ素子である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述のモノリシック型
リング共振器を用いた高調波発生装置では、共振器の一
部もしくは全面に電極を設けなければならず、コスト的
に問題がある。また、電界を印加するための電源を組み
込むため、装置の大型化という問題点がある。
リング共振器を用いた高調波発生装置では、共振器の一
部もしくは全面に電極を設けなければならず、コスト的
に問題がある。また、電界を印加するための電源を組み
込むため、装置の大型化という問題点がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、第１の発明として、
基本波発生用の半導体レーザと、基本波を複数の共振用
反射面間で共振せしめる共振器と、前記共振器内の基本
波の光軸上に設置され基本波を高調波へ変換する非線形
光学材料とを備えてなり、半導体レーザから出射する基
本波の光周波数が前記共振器の共振周波数で安定化する
安定化周波数領域の内外を振動するよう半導体レーザへ
の注入電流を変化させる高調波の変調方法であって、前
記注入電流の信号波形を所定の周波数の三角波または矩
形波となし、前記三角波または矩形波の最低値に対応す
る半導体レーザの発振周波数を前記安定化周波数領域外
に設定し、前記三角波または矩形波の最高値に対応する
半導体レーザの発振周波数を前記安定化周波数領域内に
設定することを特徴とする高調波の変調方法を提供する
ものである。
を解決すべくなされたものであり、第１の発明として、
基本波発生用の半導体レーザと、基本波を複数の共振用
反射面間で共振せしめる共振器と、前記共振器内の基本
波の光軸上に設置され基本波を高調波へ変換する非線形
光学材料とを備えてなり、半導体レーザから出射する基
本波の光周波数が前記共振器の共振周波数で安定化する
安定化周波数領域の内外を振動するよう半導体レーザへ
の注入電流を変化させる高調波の変調方法であって、前
記注入電流の信号波形を所定の周波数の三角波または矩
形波となし、前記三角波または矩形波の最低値に対応す
る半導体レーザの発振周波数を前記安定化周波数領域外
に設定し、前記三角波または矩形波の最高値に対応する
半導体レーザの発振周波数を前記安定化周波数領域内に
設定することを特徴とする高調波の変調方法を提供する
ものである。
【００１１】第２の発明として、基本波発生用の半導体
レーザと、基本波を複数の共振用反射面間で共振せしめ
る共振器と、前記共振器内の基本波の光軸上に設置され
基本波を高調波へ変換する非線形光学材料とを備えてな
り、半導体レーザから出射する基本波の光周波数が前記
共振器の共振周波数で安定化する安定化周波数領域の内
外を振動するよう半導体レーザへの注入電流を変化させ
る高調波の変調方法であって、前記注入電流の信号波形
を所定の周波数の三角波または矩形波となし、前記三角
波または矩形波の最低値に対応する半導体レーザの発振
周波数を前記安定化周波数領域内に設定し、前記三角波
または矩形波の最高値に対応する半導体レーザの発振周
波数を前記安定化周波数領域外に設定することを特徴と
する高調波の変調方法を提供するものである。
レーザと、基本波を複数の共振用反射面間で共振せしめ
る共振器と、前記共振器内の基本波の光軸上に設置され
基本波を高調波へ変換する非線形光学材料とを備えてな
り、半導体レーザから出射する基本波の光周波数が前記
共振器の共振周波数で安定化する安定化周波数領域の内
外を振動するよう半導体レーザへの注入電流を変化させ
る高調波の変調方法であって、前記注入電流の信号波形
を所定の周波数の三角波または矩形波となし、前記三角
波または矩形波の最低値に対応する半導体レーザの発振
周波数を前記安定化周波数領域内に設定し、前記三角波
または矩形波の最高値に対応する半導体レーザの発振周
波数を前記安定化周波数領域外に設定することを特徴と
する高調波の変調方法を提供するものである。
【００１２】本発明の高調波発生装置は、共振器内へ入
射した基本波の一部が基本波の光源であるＬＤへ帰還
し、ＬＤの発振光周波数を安定化させる装置に関する。
従来ＬＤは発振光の周波数スペクトルがＹＡＧレーザ等
に比較して峻鋭で整然としたピークではなく、周囲温
度、注入電流等によっても変化しやすい。したがって、
ＬＤの発振光周波数を安定化させるために上記のような
構成を採用している。
射した基本波の一部が基本波の光源であるＬＤへ帰還
し、ＬＤの発振光周波数を安定化させる装置に関する。
従来ＬＤは発振光の周波数スペクトルがＹＡＧレーザ等
に比較して峻鋭で整然としたピークではなく、周囲温
度、注入電流等によっても変化しやすい。したがって、
ＬＤの発振光周波数を安定化させるために上記のような
構成を採用している。
【００１３】本発明の高調波発生装置は、ディスクリー
ト型共振器あるいはモノリシック型共振器を用いる。Ｌ
Ｄ電源部に設けられたＬＤ注入電流変調回路、あるいは
ＬＤとＬＤ電源部間に挿入されたＬＤ注入電流変調回路
等から構成されるコントローラによってＬＤへの注入電
流を変化させ、ＬＤの発振光周波数（発振光波長）の安
定化領域（ロッキングレンジ）内外で光周波数を変化さ
せる。それによりロッキングの有無、結果として共振器
の共振・非共振状態を繰り返すことによって、変調され
た高調波出力が得られるようにする。
ト型共振器あるいはモノリシック型共振器を用いる。Ｌ
Ｄ電源部に設けられたＬＤ注入電流変調回路、あるいは
ＬＤとＬＤ電源部間に挿入されたＬＤ注入電流変調回路
等から構成されるコントローラによってＬＤへの注入電
流を変化させ、ＬＤの発振光周波数（発振光波長）の安
定化領域（ロッキングレンジ）内外で光周波数を変化さ
せる。それによりロッキングの有無、結果として共振器
の共振・非共振状態を繰り返すことによって、変調され
た高調波出力が得られるようにする。
【００１４】本発明の非線形光学材料としてはＫＮｂＯ
3 、ＬｉＮｂＯ3 、ＫＴｉＯＰＯ4、ＫＨ2 ＰＯ4 、β
−ＢａＢ2 Ｏ4 結晶等の非線形光学結晶、有機非線形光
学材料等が使用できるが、結晶の潮解性等もなく大きな
非線形光学定数を有するＫＮｂＯ3 結晶が好ましい。
3 、ＬｉＮｂＯ3 、ＫＴｉＯＰＯ4、ＫＨ2 ＰＯ4 、β
−ＢａＢ2 Ｏ4 結晶等の非線形光学結晶、有機非線形光
学材料等が使用できるが、結晶の潮解性等もなく大きな
非線形光学定数を有するＫＮｂＯ3 結晶が好ましい。
【００１５】前記基本波の共振器は、複数の独立した共
振用反射面（ミラー）間で基本波を往復あるいは循環さ
せるディスクリート型共振器、あるいは非線形光学材料
自体の基本波の入射面、出射面及び反射面に光学的誘電
体多層膜を設けて基本波の共振用反射面となし、非線形
光学材料内部で基本波を往復あるいは循環させるモノリ
シック型共振器のいずれでもよい。モノリシック型共振
器の方が共振条件の変化を直接制御できそのため印加電
界に対する応答性がよく、また小型化、高調波への変換
効率等の点で好ましい。
振用反射面（ミラー）間で基本波を往復あるいは循環さ
せるディスクリート型共振器、あるいは非線形光学材料
自体の基本波の入射面、出射面及び反射面に光学的誘電
体多層膜を設けて基本波の共振用反射面となし、非線形
光学材料内部で基本波を往復あるいは循環させるモノリ
シック型共振器のいずれでもよい。モノリシック型共振
器の方が共振条件の変化を直接制御できそのため印加電
界に対する応答性がよく、また小型化、高調波への変換
効率等の点で好ましい。
【００１６】また、本発明の高調波発生装置を光ディス
ク、光磁気ディスク等の光記録媒体の光情報検出用光源
として用いると、高調波の変調が可能となるので光情報
の検出のみならず光情報の書き込みも可能となる。その
場合、従来別に書き込み用光源としてアルゴンレーザ等
と外部光変調器を用いていたのが、光情報検出用光源そ
のものが書き込み用光源にもなるので、大幅に小型化さ
れた光記録媒体の情報記録再生装置が得られる。
ク、光磁気ディスク等の光記録媒体の光情報検出用光源
として用いると、高調波の変調が可能となるので光情報
の検出のみならず光情報の書き込みも可能となる。その
場合、従来別に書き込み用光源としてアルゴンレーザ等
と外部光変調器を用いていたのが、光情報検出用光源そ
のものが書き込み用光源にもなるので、大幅に小型化さ
れた光記録媒体の情報記録再生装置が得られる。
【００１７】
【作用】本発明装置は、共振器からの共振光をＬＤに戻
す操作（光フィードバック制御）を行うと、ＬＤ光の周
波数はある領域をもって共振器の周波数に引き込まれロ
ックされる。ＬＤの注入電流を変えることにより、この
周波数領域（ロッキング・レンジ）内外にＬＤ光の周波
数を変化させ、共振器の共振状態と非共振状態とをつく
り出すことによって、高調波を変調させる。
す操作（光フィードバック制御）を行うと、ＬＤ光の周
波数はある領域をもって共振器の周波数に引き込まれロ
ックされる。ＬＤの注入電流を変えることにより、この
周波数領域（ロッキング・レンジ）内外にＬＤ光の周波
数を変化させ、共振器の共振状態と非共振状態とをつく
り出すことによって、高調波を変調させる。
【００１８】これにより、共振器に電極を付けるという
工程を省くことができ、外部変調器、電圧を印加するた
めの電源を必要としないため、従来の装置よりもコスト
削減や小型軽量化が達成される。
工程を省くことができ、外部変調器、電圧を印加するた
めの電源を必要としないため、従来の装置よりもコスト
削減や小型軽量化が達成される。
【００１９】
【実施例】図３には本発明を第２高調波発生装置に適用
した一実施例が示されている。なお、本発明は第２高調
波発生装置に限定されるものではなく、第３高調波等の
高次の高調波発生装置にも適用することができる。
した一実施例が示されている。なお、本発明は第２高調
波発生装置に限定されるものではなく、第３高調波等の
高次の高調波発生装置にも適用することができる。
【００２０】本実施例では、モノリシック型リング共振
器を用い非線形光学結晶としてＫＮｂＯ3 結晶が用いら
れている。
器を用い非線形光学結晶としてＫＮｂＯ3 結晶が用いら
れている。
【００２１】基本波の入射側に位置する一方のモノリシ
ック型共振器の端面は球面状に形成されており、この面
には基本波を９２％反射する反射膜が蒸着されて球面ミ
ラー（基本波の第１の反射面）とされている。また、第
２高調波の出射側に位置する共振器の端面は、同じく球
面状に形成されており、この面に基本波を９９％以上反
射、第２高調波を９９％以上透過する反射膜が蒸着され
て球面ミラー（基本波の第２の反射面）とされている。
更に、非線形光学結晶の図中下面は、結晶軸ａに沿って
平面にカットし、基本波、第２高調波を共に全反射する
平面ミラー（基本波の第３の反射面）としてある。
ック型共振器の端面は球面状に形成されており、この面
には基本波を９２％反射する反射膜が蒸着されて球面ミ
ラー（基本波の第１の反射面）とされている。また、第
２高調波の出射側に位置する共振器の端面は、同じく球
面状に形成されており、この面に基本波を９９％以上反
射、第２高調波を９９％以上透過する反射膜が蒸着され
て球面ミラー（基本波の第２の反射面）とされている。
更に、非線形光学結晶の図中下面は、結晶軸ａに沿って
平面にカットし、基本波、第２高調波を共に全反射する
平面ミラー（基本波の第３の反射面）としてある。
【００２２】モノリシック型共振器を構成しているＫＮ
ｂＯ3 結晶は、結晶軸ａ方向の長さ７ｍｍ、結晶軸ｂ方
向の長さ２ｍｍ、球面の曲率半径５ｍｍの大きさであ
る。
ｂＯ3 結晶は、結晶軸ａ方向の長さ７ｍｍ、結晶軸ｂ方
向の長さ２ｍｍ、球面の曲率半径５ｍｍの大きさであ
る。
【００２３】ＬＤとしては、８６０ｎｍ帯の１００ｍＷ
出力、単一縦モード発振のものを用い、ＬＤ光の発振周
波数の温度による変動を抑えるため、ペルチェ素子を用
いて２５℃に温調する。そして、開口数０．５のコリメ
ータ・レンズを用い、ＬＤ光をコリメートし、ｆ７０の
モードマッチング・レンズを用いて、ＬＤ光のモードと
ＫＮｂＯ3 の共振器モードとのマッチング（モード整
合）を行う。このとき、ＬＤ光の共振周波数が、ＫＮｂ
Ｏ3 との位相整合条件に合うように、ペルチェ素子を用
いてＫＮｂＯ3 の温度を２７．３℃に調整する。
出力、単一縦モード発振のものを用い、ＬＤ光の発振周
波数の温度による変動を抑えるため、ペルチェ素子を用
いて２５℃に温調する。そして、開口数０．５のコリメ
ータ・レンズを用い、ＬＤ光をコリメートし、ｆ７０の
モードマッチング・レンズを用いて、ＬＤ光のモードと
ＫＮｂＯ3 の共振器モードとのマッチング（モード整
合）を行う。このとき、ＬＤ光の共振周波数が、ＫＮｂ
Ｏ3 との位相整合条件に合うように、ペルチェ素子を用
いてＫＮｂＯ3 の温度を２７．３℃に調整する。
【００２４】共振器内に入射した結晶軸ｂ方向に直線偏
光した基本波は、非線形光学結晶中を結晶軸ａに沿って
伝搬し、対面する球面ミラーの点Ｂで反射され、平面ミ
ラーの点Ｃに向い、平面ミラーの点Ｃで反射されて球面
ミラーの点Ａに戻り、点Ａで反射されて再び結晶軸ａに
沿って伝搬し、元の光と重なり合って進行波型の共振が
なされる。このように基本波は、モノリシック型共振器
の結晶軸ａ−ｃ面内において三角形のリング状の共振経
路をとり、共振し増倍される。
光した基本波は、非線形光学結晶中を結晶軸ａに沿って
伝搬し、対面する球面ミラーの点Ｂで反射され、平面ミ
ラーの点Ｃに向い、平面ミラーの点Ｃで反射されて球面
ミラーの点Ａに戻り、点Ａで反射されて再び結晶軸ａに
沿って伝搬し、元の光と重なり合って進行波型の共振が
なされる。このように基本波は、モノリシック型共振器
の結晶軸ａ−ｃ面内において三角形のリング状の共振経
路をとり、共振し増倍される。
【００２５】こうして増倍された基本波は、非線形光学
結晶中を結晶軸ａ方向に伝搬し、位相整合条件が満足さ
れたとき、その一部がｃ軸直線偏光の波長４３０ｎｍの
第２高調波に変換される。そして、基本波の一部は結晶
内部の不純物等によって散乱され、逆回りの経路を持つ
戻り光となる。この戻り光がＬＤに入射すると、ＬＤ光
の周波数は共振器の共振周波数に引き込まれ、図２に示
すように、ＬＤ光の周波数はある領域を持って共振器の
共振周波数にロックされる。図中ａ〜ｆの符号は、ＬＤ
の注入電流を変化させた場合におけるＬＤ光の周波数が
たどる経路を示している。
結晶中を結晶軸ａ方向に伝搬し、位相整合条件が満足さ
れたとき、その一部がｃ軸直線偏光の波長４３０ｎｍの
第２高調波に変換される。そして、基本波の一部は結晶
内部の不純物等によって散乱され、逆回りの経路を持つ
戻り光となる。この戻り光がＬＤに入射すると、ＬＤ光
の周波数は共振器の共振周波数に引き込まれ、図２に示
すように、ＬＤ光の周波数はある領域を持って共振器の
共振周波数にロックされる。図中ａ〜ｆの符号は、ＬＤ
の注入電流を変化させた場合におけるＬＤ光の周波数が
たどる経路を示している。
【００２６】このロックされる周波数領域をロッキング
・レンジといい、共振器からの戻り光量が−４０ｄＢの
とき、共振器のロッキング・レンジは約３．５ＧＨｚと
なる。さらに、共振光量を変えることにより、ロッキン
グ・レンジの幅を調整することも可能である。
・レンジといい、共振器からの戻り光量が−４０ｄＢの
とき、共振器のロッキング・レンジは約３．５ＧＨｚと
なる。さらに、共振光量を変えることにより、ロッキン
グ・レンジの幅を調整することも可能である。
【００２７】そこで、ＬＤ光の周波数が注入電流に依存
する特性を用い、注入電流を調整してＬＤ光と共振器の
縦モードを一致させ、ロッキング・レンジ内に設定す
る。これにより、ＬＤ周波数は共振器の共振周波数にロ
ックされ、連続波である第２高調波となる。
する特性を用い、注入電流を調整してＬＤ光と共振器の
縦モードを一致させ、ロッキング・レンジ内に設定す
る。これにより、ＬＤ周波数は共振器の共振周波数にロ
ックされ、連続波である第２高調波となる。
【００２８】さらに、図１に示すように、ＬＤ注入電流
を所定の周波数の三角波の信号波形でもって変化させる
ことにより、ＬＤの発振周波数をロッキング・レンジの
境界近傍で変調する。図中ａ、ｃ、ｄ、ｆの符号は、図
２のａ〜ｆのうちのａ、ｃ、ｄ、ｆに相当する。これに
より、共振状態及び非共振状態をつくりだすことがで
き、第２高調波の変調が実現できる。
を所定の周波数の三角波の信号波形でもって変化させる
ことにより、ＬＤの発振周波数をロッキング・レンジの
境界近傍で変調する。図中ａ、ｃ、ｄ、ｆの符号は、図
２のａ〜ｆのうちのａ、ｃ、ｄ、ｆに相当する。これに
より、共振状態及び非共振状態をつくりだすことがで
き、第２高調波の変調が実現できる。
【００２９】通常、ＬＤ注入電流とＬＤの発振周波数は
負の比例関係となってるので、図２のａ、ｃの経路は図
１では三角波の立下がり部に相当し、ｄ、ｆの経路は三
角波の立上り部に相当する。ＬＤの注入電流が最高値か
ら減少し始めるａ部においてＬＤの発振周波数はロッキ
ングレンジ内からはずれるようにその境界へ向かって変
化し、ｃ部において注入電流は最低値へ向かっていきそ
れにつれてＬＤの発振周波数はロッキングレンジの境界
からその外へ向かって変化する。ｄ部において注入電流
は最低値から減少していきそれにつれてＬＤの発振周波
数はロッキングレンジ外からその中へ向かって変化し、
ｆ部において注入電流は最高値へ向かいそれにつれてＬ
Ｄの発振周波数はロッキングレンジ内に完全に入り込む
よう変化する。
負の比例関係となってるので、図２のａ、ｃの経路は図
１では三角波の立下がり部に相当し、ｄ、ｆの経路は三
角波の立上り部に相当する。ＬＤの注入電流が最高値か
ら減少し始めるａ部においてＬＤの発振周波数はロッキ
ングレンジ内からはずれるようにその境界へ向かって変
化し、ｃ部において注入電流は最低値へ向かっていきそ
れにつれてＬＤの発振周波数はロッキングレンジの境界
からその外へ向かって変化する。ｄ部において注入電流
は最低値から減少していきそれにつれてＬＤの発振周波
数はロッキングレンジ外からその中へ向かって変化し、
ｆ部において注入電流は最高値へ向かいそれにつれてＬ
Ｄの発振周波数はロッキングレンジ内に完全に入り込む
よう変化する。
【００３０】ＬＤ光の波長は８６０ｎｍ発振であり、Ｌ
Ｄの注入電流は１２０ｍＡのバイアスをかけ、変調は周
波数４０ＭＨｚで±０．５ｍＡの三角波を加えた。これ
により、ＬＤ光の波長８６０ｎｍ、出力１００ｍＷに対
し変調度１００％で、波長４３０ｎｍ、ピーク出力１０
ｍＷの変調波が得られた。同様に注入電流を周波数４０
ＭＨｚで±０．５ｍＡの矩形波とした場合もほぼ同様の
効果が得られた。
Ｄの注入電流は１２０ｍＡのバイアスをかけ、変調は周
波数４０ＭＨｚで±０．５ｍＡの三角波を加えた。これ
により、ＬＤ光の波長８６０ｎｍ、出力１００ｍＷに対
し変調度１００％で、波長４３０ｎｍ、ピーク出力１０
ｍＷの変調波が得られた。同様に注入電流を周波数４０
ＭＨｚで±０．５ｍＡの矩形波とした場合もほぼ同様の
効果が得られた。
【００３１】本実施例では、ＬＤの注入電流の最高値が
ロッキングレンジ内に相当し最低値がロッキングレンジ
外に相当するよう操作しているが、ロッキングレンジは
図２に示すよう略左右対称の形状をしているので、その
信号波形の左側を用いて上記と逆の操作も可能である。
すなわち、ＬＤの注入電流の最高値がロッキングレンジ
外に相当し最低値がロッキングレンジ内に相当するよう
操作することもでき、その場合も上記と同様の効果が得
らる。
ロッキングレンジ内に相当し最低値がロッキングレンジ
外に相当するよう操作しているが、ロッキングレンジは
図２に示すよう略左右対称の形状をしているので、その
信号波形の左側を用いて上記と逆の操作も可能である。
すなわち、ＬＤの注入電流の最高値がロッキングレンジ
外に相当し最低値がロッキングレンジ内に相当するよう
操作することもでき、その場合も上記と同様の効果が得
らる。
【００３２】本例は結晶軸ａ−ｃ面内でリング共振を行
った場合の例であるが、結晶軸ａ−ｂ面内でリング共振
を行った場合についても同様の効果が期待される。
った場合の例であるが、結晶軸ａ−ｂ面内でリング共振
を行った場合についても同様の効果が期待される。
【００３３】また、本例は基本波の波長変換軸を結晶軸
ａに選んだ場合についてであるが、室温で基本波の波長
を９８６ｎｍにした際には基本波の波長変換軸をｂ軸に
選んだ場合についても同様の効果が得られる。
ａに選んだ場合についてであるが、室温で基本波の波長
を９８６ｎｍにした際には基本波の波長変換軸をｂ軸に
選んだ場合についても同様の効果が得られる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、共振器に電極をつける
という工程を省くことができ、また外部変調器、電極に
入力するための電源を必要としないため、従来の装置よ
りもコスト削減や小型軽量化が達成されるという効果を
有するものである。さらに、本発明方法による高調波発
生装置は、情報検出用光源として光記録媒体の情報読み
取り装置に用いることができるばかりでなく、情報記録
光源として光記録媒体への情報書き込み装置として用い
ることもできる。
という工程を省くことができ、また外部変調器、電極に
入力するための電源を必要としないため、従来の装置よ
りもコスト削減や小型軽量化が達成されるという効果を
有するものである。さらに、本発明方法による高調波発
生装置は、情報検出用光源として光記録媒体の情報読み
取り装置に用いることができるばかりでなく、情報記録
光源として光記録媒体への情報書き込み装置として用い
ることもできる。
【図１】ＬＤ注入電流を変化させて高調波を変調される
場合の特性を示すグラフ。
場合の特性を示すグラフ。
【図２】光フィードバック制御でのＬＤ周波数と共振器
の基本周波数の関係を示すグラフ。
の基本周波数の関係を示すグラフ。
【図３】本発明方法に係る高調波発生装置の基本構成の
ブロック図。
ブロック図。
【図４】共振器に電界を印加する方式の高調波発生装置
の基本構成のブロック図。
の基本構成のブロック図。
【図５】従来の光変調装置の一例を示すブロック図。
１：ＬＤ駆動電源 ２：ＬＤ ３：コリメータ・レンズ ４：モードマッチング・レンズ ５：ＬＤ光 ６：モノリシック型共振器（ＫＮｂＯ3 ） ７：電極 ８：交流電源 ９：高調波 １０：ペルチェ素子 １１：戻り光 ２１：Ａｒレーザ ２２：信号用変調装置 ２３：光変調器
Claims (2)
- 【請求項１】基本波発生用の半導体レーザと、基本波を
複数の共振用反射面間で共振せしめる共振器と、前記共
振器内の基本波の光軸上に設置され基本波を高調波へ変
換する非線形光学材料とを備えてなり、半導体レーザか
ら出射する基本波の光周波数が前記共振器の共振周波数
で安定化する安定化周波数領域の内外を振動するよう半
導体レーザへの注入電流を変化させる高調波の変調方法
であって、前記注入電流の信号波形を所定の周波数の三
角波または矩形波となし、前記三角波または矩形波の最
低値に対応する半導体レーザの発振周波数を前記安定化
周波数領域外に設定し、前記三角波または矩形波の最高
値に対応する半導体レーザの発振周波数を前記安定化周
波数領域内に設定することを特徴とする高調波の変調方
法。 - 【請求項２】基本波発生用の半導体レーザと、基本波を
複数の共振用反射面間で共振せしめる共振器と、前記共
振器内の基本波の光軸上に設置され基本波を高調波へ変
換する非線形光学材料とを備えてなり、半導体レーザか
ら出射する基本波の光周波数が前記共振器の共振周波数
で安定化する安定化周波数領域の内外を振動するよう半
導体レーザへの注入電流を変化させる高調波の変調方法
であって、前記注入電流の信号波形を所定の周波数の三
角波または矩形波となし、前記三角波または矩形波の最
低値に対応する半導体レーザの発振周波数を前記安定化
周波数領域内に設定し、前記三角波または矩形波の最高
値に対応する半導体レーザの発振周波数を前記安定化周
波数領域外に設定することを特徴とする高調波の変調方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7621393A JPH06268307A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高調波の変調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7621393A JPH06268307A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高調波の変調方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268307A true JPH06268307A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13598901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7621393A Pending JPH06268307A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高調波の変調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268307A (ja) |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP7621393A patent/JPH06268307A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5377212A (en) | Solid-state laser device including uniaxial laser crystal emitting linearly polarized fundamental wave and nonlinear optical crystal emitting linearly polarized harmonic wave | |
| JPWO2005099054A1 (ja) | コヒーレント光源および光学装置 | |
| US6775307B2 (en) | Light wavelength conversion module | |
| EP0559139A1 (en) | Short-wavelength light generating apparatus | |
| JPH07318996A (ja) | 波長変換導波路型レーザ装置 | |
| JP2849233B2 (ja) | バルク型共振器構造の光波長変換装置 | |
| EP0820130B1 (en) | Laser beam emitting apparatus | |
| US6047010A (en) | Second harmonic generator and laser applied units | |
| EP0556016B1 (en) | Wavelength variable laser device | |
| US5825793A (en) | Laser and laser applied units | |
| JPH0534746A (ja) | 光波長変換装置 | |
| JPH06268307A (ja) | 高調波の変調方法 | |
| JPH0669578A (ja) | 高調波の変調方法及び高調波発生装置並びにそれを用いた情報記録再生装置 | |
| JP2606101B2 (ja) | Ｓｈｇ固体レーザ光源 | |
| JPH04240832A (ja) | 第２高調波発生装置およびピックアップ | |
| JP2900576B2 (ja) | 高調波発生装置 | |
| JPH04338736A (ja) | 共振器構造の光波長変換装置 | |
| JPH11163451A (ja) | レーザ装置 | |
| JP2820800B2 (ja) | 第二高調波発生装置 | |
| JPH04240831A (ja) | 第２高調波発生装置およびこれを用いたピックアップ | |
| JPH09116219A (ja) | レーザ光発生装置、およびレーザ応用装置 | |
| JPH04335586A (ja) | レーザーダイオードポンピング固体レーザー | |
| JPH07183605A (ja) | 固体レーザ装置 | |
| JPH0715076A (ja) | 波長変換装置 | |
| JPH06350173A (ja) | 偏光および縦モード制御素子並びに固体レーザー装置 |