JPH0671114B2 - 周波数可変レ−ザ装置 - Google Patents
周波数可変レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPH0671114B2 JPH0671114B2 JP7350387A JP7350387A JPH0671114B2 JP H0671114 B2 JPH0671114 B2 JP H0671114B2 JP 7350387 A JP7350387 A JP 7350387A JP 7350387 A JP7350387 A JP 7350387A JP H0671114 B2 JPH0671114 B2 JP H0671114B2
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- Japan
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- light
- laser
- optical
- phase conjugate
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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、半導体レーザの出力光の周波数を連続的に可
変とする装置の改良に関するものである。
変とする装置の改良に関するものである。
≪従来の技術≫ 従来、レーザの出力光の周波数を連続的に可変とする装
置としては、YAGレーザ等におけるように、光パラメト
リック発振器によって、連続的に周波数を変化できるも
のがある。
置としては、YAGレーザ等におけるように、光パラメト
リック発振器によって、連続的に周波数を変化できるも
のがある。
≪発明が解決しようとする問題点≫ しかしながら、半導体レーザはYAGレーザ等に比べて出
力が低いため、光パラメトリック発振を実現できない。
従来半導体レーザでその出射光の周波数を連続的に変化
できるものは、半導体レーザ素子全体の温度を制御して
その周波数を可変とするものであったため、制御性，応
答速度等に難点があった。
力が低いため、光パラメトリック発振を実現できない。
従来半導体レーザでその出射光の周波数を連続的に変化
できるものは、半導体レーザ素子全体の温度を制御して
その周波数を可変とするものであったため、制御性，応
答速度等に難点があった。
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、半導体レーザの出力周波数を電気的に制御して連
続可変でき、制御性，応答速度の優れた周波数可変レー
ザ装置を実現することを目的とする。
ので、半導体レーザの出力周波数を電気的に制御して連
続可変でき、制御性，応答速度の優れた周波数可変レー
ザ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≫ 本発明はレーザ出力周波数を連続的に可変とする周波数
可変レーザ装置に係るもので、その特徴とするところは
レーザ光源と、このレーザ光源の出射光を入射して電気
的な制御でその周波数を連続的にシフトできる光周波数
シフタと、この光周波数シフタの出射光に関連する光を
反射する位相共役ミラーとを備え、光周波数シフタから
の出射光の方向の変化を位相共役ミラーで打消すことに
より、周波数シフトされた光を常に一定の方向に出射す
るように構成した点にある。
可変レーザ装置に係るもので、その特徴とするところは
レーザ光源と、このレーザ光源の出射光を入射して電気
的な制御でその周波数を連続的にシフトできる光周波数
シフタと、この光周波数シフタの出射光に関連する光を
反射する位相共役ミラーとを備え、光周波数シフタから
の出射光の方向の変化を位相共役ミラーで打消すことに
より、周波数シフトされた光を常に一定の方向に出射す
るように構成した点にある。
≪実施例≫ 以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係る周波数可変レーザ装置の一実施例
を示す構成ブロック図である。１は駆動回路および発振
周波数安定化回路からなる制御回路、２はこの制御回路
１により制御され狭周波数幅のレーザ光を出射する外部
共振器付き半導体レーザ等の半導体レーザ光源、３はこ
の半導体レーザ光源２の出射光を入射するコリメータレ
ンズ、４はこのコリメータレンズ３の出射光を入射する
戻り光防止用の光アイソレータ、５はこの光アイソレー
タ４の出射光を入射してこれを全て出射するように配設
された偏光プリズム、６は光周波数シフタを構成し前記
偏光プリズム５の出射光を入射する超音波変調器、７は
この超音波変調器６の駆動周波数を電気的に制御する駆
動回路、８は前期超音波変調器６の出射光を入射する1/
4波長板、９は位相共役ミラーを構成し前記1/4波長板８
の出射光を入射するBaTiO3単結晶である。ここでBaTiO3
単結晶は位相共役波を発生するための非線形光学結晶で
ある。ここで位相共役波とは、入射光Ｅに対してその複
素共役Ｅ＊を指している。BaTiO3単結晶では位相共役波
の発生は縮退４光子混合という過程によって行われる。
を示す構成ブロック図である。１は駆動回路および発振
周波数安定化回路からなる制御回路、２はこの制御回路
１により制御され狭周波数幅のレーザ光を出射する外部
共振器付き半導体レーザ等の半導体レーザ光源、３はこ
の半導体レーザ光源２の出射光を入射するコリメータレ
ンズ、４はこのコリメータレンズ３の出射光を入射する
戻り光防止用の光アイソレータ、５はこの光アイソレー
タ４の出射光を入射してこれを全て出射するように配設
された偏光プリズム、６は光周波数シフタを構成し前記
偏光プリズム５の出射光を入射する超音波変調器、７は
この超音波変調器６の駆動周波数を電気的に制御する駆
動回路、８は前期超音波変調器６の出射光を入射する1/
4波長板、９は位相共役ミラーを構成し前記1/4波長板８
の出射光を入射するBaTiO3単結晶である。ここでBaTiO3
単結晶は位相共役波を発生するための非線形光学結晶で
ある。ここで位相共役波とは、入射光Ｅに対してその複
素共役Ｅ＊を指している。BaTiO3単結晶では位相共役波
の発生は縮退４光子混合という過程によって行われる。
上記のような構成の装置の動作を以下に説明する。半導
体レーザ光源２の出射光はコリメータレンズ３により平
行光となり、光アイソレータ４を通過して偏光プリズム
５に入射する。この入射光は上述のように偏光プリズム
５から全て出射されて超音波変調器６に入射する。超音
波変調器６は光の周波数シフタとして動作する。すなわ
ち半導体レーザ２の出射光の周波数をωｏ、超音波変調
器６の変調周波数をωｓとすると、１次回折光の周波数
はωｏ＋ωｓとなる（光の進行方向と超音波の進行方向
の関係を適当に選ぶことにより、ωｏ−ωｓとなるよう
に配置することもできる）。超音波変調器６で回折され
た１次回折光は1/4波長板８を通過して円偏光となりBaT
iO3単結晶９に入射する。BaTiO3単結晶９では入射面で
屈折した光をポンプ光として利用して位相共役波を発生
させている。この位相共役波は反射光として、入射光と
同一の光路を逆に戻ってゆく。この光は1/4波長板８を
通って入射光とは直交する偏波面を持つ直線偏光となる
から、再び超音波変調器６を通過してωｏ＋２ωｓの周
波数となり、偏光プリズム５で直角の方向に反射されて
出力光となる。超音波変調器６の１次回折光の方向は、
その変調周波数に対応して変化するが、位相共役波はそ
の性質上必ず入射光と同一の光路を逆に戻るので、最終
的に出力光の出射角は変化しない。
体レーザ光源２の出射光はコリメータレンズ３により平
行光となり、光アイソレータ４を通過して偏光プリズム
５に入射する。この入射光は上述のように偏光プリズム
５から全て出射されて超音波変調器６に入射する。超音
波変調器６は光の周波数シフタとして動作する。すなわ
ち半導体レーザ２の出射光の周波数をωｏ、超音波変調
器６の変調周波数をωｓとすると、１次回折光の周波数
はωｏ＋ωｓとなる（光の進行方向と超音波の進行方向
の関係を適当に選ぶことにより、ωｏ−ωｓとなるよう
に配置することもできる）。超音波変調器６で回折され
た１次回折光は1/4波長板８を通過して円偏光となりBaT
iO3単結晶９に入射する。BaTiO3単結晶９では入射面で
屈折した光をポンプ光として利用して位相共役波を発生
させている。この位相共役波は反射光として、入射光と
同一の光路を逆に戻ってゆく。この光は1/4波長板８を
通って入射光とは直交する偏波面を持つ直線偏光となる
から、再び超音波変調器６を通過してωｏ＋２ωｓの周
波数となり、偏光プリズム５で直角の方向に反射されて
出力光となる。超音波変調器６の１次回折光の方向は、
その変調周波数に対応して変化するが、位相共役波はそ
の性質上必ず入射光と同一の光路を逆に戻るので、最終
的に出力光の出射角は変化しない。
このような構成の周波数可変レーザ装置によれば、ωｓ
を電気的に変化させることにより、ωｏ＋２ωｓの周波
数の出射光を常に一定の出射角かつ一定出力で得ること
ができる。
を電気的に変化させることにより、ωｏ＋２ωｓの周波
数の出射光を常に一定の出射角かつ一定出力で得ること
ができる。
なお上記の実施例で、BaTiO3単結晶の代りに、BSO単結
晶に電界を加えたものや、LiNbO3単結晶,Naガス等位相
共役波を発生できる任意の材料を用いるることができ
る。
晶に電界を加えたものや、LiNbO3単結晶,Naガス等位相
共役波を発生できる任意の材料を用いるることができ
る。
また超音波変調器６の出射光として、１次回折光以外の
高次の回折光を用いれば、周波数シフト量を大きくする
ことができる。
高次の回折光を用いれば、周波数シフト量を大きくする
ことができる。
また光の回折はBlagg回折でもRaman−Nath散乱のどちら
を利用してもよい。
を利用してもよい。
また光周波数シフタとしては超音波変調器以外のものを
利用してもよい。
利用してもよい。
第２図は本発明に係る周波数可変レーザ装置の変形例で
BaTiO3単結晶９に外部からポンプ光14を加えたものを示
す要部構成ブロック図である。10はArレーザ等を用いた
外部ポンプ光源、11はこの外部ポンプ光源10からの出射
光がBaTiO3単結晶９を通過した光を反射するミラーであ
る。1/4波長板８からBaTiO3単結晶９へ入射した入射光1
2は外部ポンプ光14と衝突すると位相共役波13を発生
し、再び入射光と同一の光路を逆にもどる。
BaTiO3単結晶９に外部からポンプ光14を加えたものを示
す要部構成ブロック図である。10はArレーザ等を用いた
外部ポンプ光源、11はこの外部ポンプ光源10からの出射
光がBaTiO3単結晶９を通過した光を反射するミラーであ
る。1/4波長板８からBaTiO3単結晶９へ入射した入射光1
2は外部ポンプ光14と衝突すると位相共役波13を発生
し、再び入射光と同一の光路を逆にもどる。
このような構成の周波数可変レーザ装置によれば、ポン
プ光のロスが少ないので、位相共役ミラーとしての反射
率を向上することができる。
プ光のロスが少ないので、位相共役ミラーとしての反射
率を向上することができる。
なお上記の変形例において、第１図の半導体レーザ光源
２の出力の一部を光学系により導いて外部ポンプ光とし
てもよい。
２の出力の一部を光学系により導いて外部ポンプ光とし
てもよい。
≪発明の効果≫ 以上述べたように本発明によれば、半導体レーザの出力
周波数を電気的に制御して連続可変でき、制御性，応答
速度の優れた周波数可変レーザ装置を簡単な構成で実現
することができる。また位相共役ミラーの作用により、
出力光を常に一定の出射角で得ることができる。
周波数を電気的に制御して連続可変でき、制御性，応答
速度の優れた周波数可変レーザ装置を簡単な構成で実現
することができる。また位相共役ミラーの作用により、
出力光を常に一定の出射角で得ることができる。
第１図は本発明に係る周波数可変レーザ装置の一実施例
を示す構成ブロック図、第２図は本発明に係る周波数可
変レーザ装置の変形例を示す要部構成ブロック図であ
る。 ２……レーザ光源、６……光周波数シフタ、９……位相
共役ミラー。
を示す構成ブロック図、第２図は本発明に係る周波数可
変レーザ装置の変形例を示す要部構成ブロック図であ
る。 ２……レーザ光源、６……光周波数シフタ、９……位相
共役ミラー。
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ出力周波数を連続的に可変とする周
波数可変レーザ装置において、レーザ光源と、このレー
ザ光源の出射光を入射して電気的な制御でその周波数を
連続的にシフトできる光周波数シフタと、この光周波数
シフタの出射光に関連する光を反射する位相共役ミラー
とを備え、光周波数シフタからの出射光の方向の変化を
位相共役ミラーで打消すことにより、周波数シフトされ
た光を常に一定の方向に出射するように構成したことを
特徴とする周波数可変レーザ装置。 - 【請求項２】光周波数シフタとして超音波光変調器、位
相共役ミラーとして非線形光学効果素子を用いた特許請
求の範囲第１項記載の周波数可変レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7350387A JPH0671114B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 周波数可変レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7350387A JPH0671114B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 周波数可変レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239994A JPS63239994A (ja) | 1988-10-05 |
| JPH0671114B2 true JPH0671114B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=13520121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7350387A Expired - Lifetime JPH0671114B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 周波数可変レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671114B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP7350387A patent/JPH0671114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63239994A (ja) | 1988-10-05 |
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