JPH088387B2 - レーザ装置発振周波数安定化方法 - Google Patents
レーザ装置発振周波数安定化方法Info
- Publication number
- JPH088387B2 JPH088387B2 JP63108631A JP10863188A JPH088387B2 JP H088387 B2 JPH088387 B2 JP H088387B2 JP 63108631 A JP63108631 A JP 63108631A JP 10863188 A JP10863188 A JP 10863188A JP H088387 B2 JPH088387 B2 JP H088387B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- light
- pulse train
- laser device
- oscillation frequency
- 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
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims description 6
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 38
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 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 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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周波数間隔およびその発
振周波数を安定化する方法に関するものである。
振周波数を安定化する方法に関するものである。
（従来の技術） 従来、複数のレーザ装置の発振周波数を安定化させる
方法として、下坂らによる「広帯域波長可変DBR−LDを
用いたLD周波数間隔ロック方式の提案と基礎実験」と題
する電子通信学会通信方式研究会の技術研究報告書CS87
−96に記載の方法があった。これは、制御対象である複
数のレーザ装置の出射光と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がな
すビートパルス列の生起時刻と、前記の周波数掃引光の
一部を分岐して光学共振器を通すことにより得られるそ
の光学共振器の共振周波数間隔に対応する時間間隔で生
起する基準パルス列とを比較し、両パルス列の対応する
パルス同志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
置を制御する方法である。
方法として、下坂らによる「広帯域波長可変DBR−LDを
用いたLD周波数間隔ロック方式の提案と基礎実験」と題
する電子通信学会通信方式研究会の技術研究報告書CS87
−96に記載の方法があった。これは、制御対象である複
数のレーザ装置の出射光と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がな
すビートパルス列の生起時刻と、前記の周波数掃引光の
一部を分岐して光学共振器を通すことにより得られるそ
の光学共振器の共振周波数間隔に対応する時間間隔で生
起する基準パルス列とを比較し、両パルス列の対応する
パルス同志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
置を制御する方法である。
（発明が解決しようとする課題） しかし、上記の方法においては発振周波数の基準とな
る光学共振器の共振周波数の間隔は環境温度変化などが
生じても極めて安定であるのに対して、その共振周波数
自体は、たとえば光学共振器に比較的熱膨張係数の小さ
な石英ガラス製のファブリ・ペロー共振器を用いた場合
でも1GHz/℃程度の発振周波数変動を生じるため、上記
方法で安定化された一つのレーザ装置群と、同方法で安
定化された他のレーザ装置群との間で、互いに対応する
各レーザ装置の発振周波数が互いに異なることがあると
言う問題があった。また、異なる地点で、異なるレーザ
装置群の発振周波数を、ほぼ同一の共振周波数間隔を持
つ別々の光学共振器を用いて同期させようとする場合、
共振周波数間隔に合わせて安定化した各レーザ装置の発
振周波数間隔は光学共振器の共振器長の僅かの差であっ
てもその誤差は光学共振器長に対する異なる光学共振器
長の差程度に抑えられるため、高い精度でほぼ一致する
が、対応する発振周波数は光学共振器の共振器長に僅か
の差があれば大きく異なると言う課題があった。
る光学共振器の共振周波数の間隔は環境温度変化などが
生じても極めて安定であるのに対して、その共振周波数
自体は、たとえば光学共振器に比較的熱膨張係数の小さ
な石英ガラス製のファブリ・ペロー共振器を用いた場合
でも1GHz/℃程度の発振周波数変動を生じるため、上記
方法で安定化された一つのレーザ装置群と、同方法で安
定化された他のレーザ装置群との間で、互いに対応する
各レーザ装置の発振周波数が互いに異なることがあると
言う問題があった。また、異なる地点で、異なるレーザ
装置群の発振周波数を、ほぼ同一の共振周波数間隔を持
つ別々の光学共振器を用いて同期させようとする場合、
共振周波数間隔に合わせて安定化した各レーザ装置の発
振周波数間隔は光学共振器の共振器長の僅かの差であっ
てもその誤差は光学共振器長に対する異なる光学共振器
長の差程度に抑えられるため、高い精度でほぼ一致する
が、対応する発振周波数は光学共振器の共振器長に僅か
の差があれば大きく異なると言う課題があった。
本発明の目的は上記課題を解決し、複数のレーザ装置
の発振周波数間隔のみならずその発振周波数をもある特
定の周波数基準光に対して安定化することにある。
の発振周波数間隔のみならずその発振周波数をもある特
定の周波数基準光に対して安定化することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、制御対象である複数のレーザ装置の出射光
と発振周波数を掃引された周波数掃引光とを合波するこ
とにより得られるビート信号がなすビートパルス列の生
起時刻と、前記周波数掃引光の一部を分岐して光学共振
器を通すことにより得られるその光学共振器の共振周波
数間隔に対応する時間間隔で生起する基準パルス列の生
起時刻とを比較して、これらビートパルス列と基準パル
ス列の対応するパルス同志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
複数のレーザ装置の発振周波数を制御することを特徴と
するレーザ装置発振周波数安定化方法において、発振周
波数の基準となる周波数基準レーザ装置からの出射光で
ある基準光と前記周波数掃引光の一部を更に分岐した光
とを合波することにより生じるビート信号がなす周波数
基準ビートパルスの生起時刻の前記基準パルス列の中の
任意に定めた特定の一つのパルスの生起時刻に対する遅
延時間分だけ前記基準パルス列を遅延させることを特徴
とするレーザ装置発振周波数安定化方法である。
と発振周波数を掃引された周波数掃引光とを合波するこ
とにより得られるビート信号がなすビートパルス列の生
起時刻と、前記周波数掃引光の一部を分岐して光学共振
器を通すことにより得られるその光学共振器の共振周波
数間隔に対応する時間間隔で生起する基準パルス列の生
起時刻とを比較して、これらビートパルス列と基準パル
ス列の対応するパルス同志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
複数のレーザ装置の発振周波数を制御することを特徴と
するレーザ装置発振周波数安定化方法において、発振周
波数の基準となる周波数基準レーザ装置からの出射光で
ある基準光と前記周波数掃引光の一部を更に分岐した光
とを合波することにより生じるビート信号がなす周波数
基準ビートパルスの生起時刻の前記基準パルス列の中の
任意に定めた特定の一つのパルスの生起時刻に対する遅
延時間分だけ前記基準パルス列を遅延させることを特徴
とするレーザ装置発振周波数安定化方法である。
（作用） 本発明では上述のような構成をとることにより、制御
対象である複数のレーザ装置の発振周波数の直接の基準
となる基準パルス列の各パルスに対応する周波数のうち
の任意に定めた一つの周波数が周波数基準レーザ装置の
発振周波数に一致するように安定化する。この基準パル
ス列の各パルスの生起時刻に、制御対象である複数のレ
ーザ装置の出射光と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、制御対象である複数
のレーザ装置の発振周波数間隔に対応した時間差のビー
トパルス列の対応するパルスの発生時刻の差が、定めら
れた一定の値となるように制御すれば、任意の個数のレ
ーザ装置の周波数間隔が安定化されると共に、それらの
発振周波数が周波数基準レーザ装置の発振周波数から光
学共振器の共振器間隔のほぼ整数倍だけ離れた周波数に
安定化される。このことは、周波数基準レーザ装置から
の出射光を複数の地点に分配し、各地点に於て上記安定
化を行えば、各地点の複数のレーザ装置の発振周波数を
各地点間で一致させることが出来る。
対象である複数のレーザ装置の発振周波数の直接の基準
となる基準パルス列の各パルスに対応する周波数のうち
の任意に定めた一つの周波数が周波数基準レーザ装置の
発振周波数に一致するように安定化する。この基準パル
ス列の各パルスの生起時刻に、制御対象である複数のレ
ーザ装置の出射光と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、制御対象である複数
のレーザ装置の発振周波数間隔に対応した時間差のビー
トパルス列の対応するパルスの発生時刻の差が、定めら
れた一定の値となるように制御すれば、任意の個数のレ
ーザ装置の周波数間隔が安定化されると共に、それらの
発振周波数が周波数基準レーザ装置の発振周波数から光
学共振器の共振器間隔のほぼ整数倍だけ離れた周波数に
安定化される。このことは、周波数基準レーザ装置から
の出射光を複数の地点に分配し、各地点に於て上記安定
化を行えば、各地点の複数のレーザ装置の発振周波数を
各地点間で一致させることが出来る。
（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である。1.55μｍ帯波長
可変半導体レーザ１（以下波長可変レーザと称する）
は、鋸歯状波発生器２により印加される繰り返し周波数
20kHzの信号207,208（第３図参照）に従い、その出射光
周波数が時間に対し、鋸歯状に変化している。波長可変
レーザ１から出射された光は光アイソレータ３を透過し
た後、光分岐器４によりパワー比1:1:1で第１、第２、
第３の出力光に分けられる。このうち、第１の出力光は
第１の光合波器５において、光周波数の基準を与える周
波数基準レーザ装置６からの出射光（第２図（ａ）参
照）と合波された後、第１の受光回路で受光され、同回
路で電気信号に変換される。図には示していないが、こ
の後さらに遮断周波数100MHzの低域通過フィルタに入力
される。低域通過フィルタからは、波長可変レーザ１か
らの出射光の周波数と、周波数基準レーザ装置６の出射
光の周波数の差が、ほぼ±100MHzの範囲に入っていると
きにパルス状の電気信号が出力される。これが周波数基
準ビートパルス（第２図（ｃ）参照）となる。また、第
２の出力光はファブリ・ペロー光学共振器８を透過した
後、第２の受光回路９に入射される。ここで、ファブリ
・ペロー光学共振器８は自由スペクトル幅が10GHz（共
振器ミラー間隔で約1.5cm）、フィネスが約30のファブ
リ・ペローエタロンである。第２の受光回路９には、鋸
歯状波発生器２からの出力信号の一周期中、波長可変レ
ーザ１の周波数がファブリ・ペロー光学共振器８の共振
周波数（第２図（ｂ）参照）に一致した時点でパルス状
の光が出力されるが、この一周期中に発生するパルスの
数が、３つになるよう、鋸歯状波発生器２の出力のピー
ク電圧を調整しておく。この第２の受光回路９で、ファ
ブリ・ペロー光学共振器８の共振周波数（第２図（ｂ）
参照）に対応するパルス状の光はパルス状の電気信号
（第２図（ｄ）参照）に変換される。
図は本発明の一実施例の構成図である。1.55μｍ帯波長
可変半導体レーザ１（以下波長可変レーザと称する）
は、鋸歯状波発生器２により印加される繰り返し周波数
20kHzの信号207,208（第３図参照）に従い、その出射光
周波数が時間に対し、鋸歯状に変化している。波長可変
レーザ１から出射された光は光アイソレータ３を透過し
た後、光分岐器４によりパワー比1:1:1で第１、第２、
第３の出力光に分けられる。このうち、第１の出力光は
第１の光合波器５において、光周波数の基準を与える周
波数基準レーザ装置６からの出射光（第２図（ａ）参
照）と合波された後、第１の受光回路で受光され、同回
路で電気信号に変換される。図には示していないが、こ
の後さらに遮断周波数100MHzの低域通過フィルタに入力
される。低域通過フィルタからは、波長可変レーザ１か
らの出射光の周波数と、周波数基準レーザ装置６の出射
光の周波数の差が、ほぼ±100MHzの範囲に入っていると
きにパルス状の電気信号が出力される。これが周波数基
準ビートパルス（第２図（ｃ）参照）となる。また、第
２の出力光はファブリ・ペロー光学共振器８を透過した
後、第２の受光回路９に入射される。ここで、ファブリ
・ペロー光学共振器８は自由スペクトル幅が10GHz（共
振器ミラー間隔で約1.5cm）、フィネスが約30のファブ
リ・ペローエタロンである。第２の受光回路９には、鋸
歯状波発生器２からの出力信号の一周期中、波長可変レ
ーザ１の周波数がファブリ・ペロー光学共振器８の共振
周波数（第２図（ｂ）参照）に一致した時点でパルス状
の光が出力されるが、この一周期中に発生するパルスの
数が、３つになるよう、鋸歯状波発生器２の出力のピー
ク電圧を調整しておく。この第２の受光回路９で、ファ
ブリ・ペロー光学共振器８の共振周波数（第２図（ｂ）
参照）に対応するパルス状の光はパルス状の電気信号
（第２図（ｄ）参照）に変換される。
ここで、鋸歯状波により掃引される波長可変レーザ１
の発振周波数範囲で最初に現れるファブリ・ペロー光学
共振器の共振周波数（第２図（ｂ）の一番左に示された
周波数）は一般には前記周波数基準レーザ装置６の発振
周波数（第２図（ａ）に示された周波数）とは一致して
いない。そこで、発振周波数及びその間隔を安定化する
対象である波長1.55μｍ帯の分布帰還型レーザ11,12,13
（以下DFB−LDと称する）の発振周波数を、前記周波数
基準レーザ装置６の発振周波数を基準に前記ファブリ・
ペロー光学共振器の自由スペクトル間隔（共振周波数間
隔）の整数倍だけ離れた周波数に安定化させるため、第
２の受光回路９の後段に接続された可変遅延回路19にお
いて、鋸歯状波により掃引される波長可変レーザ１の発
振周波数範囲で最初に現れるファブリ・ペロー光学共振
器の共振周波数（第２図（ｂ）の一番左に示された周波
数）に対応した第２の受光回路９からの出力パルス中の
鋸歯状波による掃引の一周期中の最初に現れるパルス
（第２図（ｄ）の一番左に示されたパルス）の生起時刻
に対する第１の受光回路７からの出力パルス（第２図
（ｃ）参照）の生起時刻の遅延時間分だけ、第２の受光
回路９からの全ての出力パルスの時間軸上の位置を遅延
させる。この遅延させた出力パルス列が基準パルス列と
なる。この遅延時間量は遅延時間制御回路20によって検
知され、かつ、同遅延時間制御回路20が可変遅延回路19
の遅延量を制御する。可変遅延回路からの電気信号（即
ち、基準パルス列）は制御装置21の第１の入力端子22に
印加される。ここで、可変遅延回路および遅延時間制御
回路については、ソリッドステート回路ハンドブック
（丸善）の第552頁から第554頁の記載の可変遅延パルス
発生回路の項に詳しい。
の発振周波数範囲で最初に現れるファブリ・ペロー光学
共振器の共振周波数（第２図（ｂ）の一番左に示された
周波数）は一般には前記周波数基準レーザ装置６の発振
周波数（第２図（ａ）に示された周波数）とは一致して
いない。そこで、発振周波数及びその間隔を安定化する
対象である波長1.55μｍ帯の分布帰還型レーザ11,12,13
（以下DFB−LDと称する）の発振周波数を、前記周波数
基準レーザ装置６の発振周波数を基準に前記ファブリ・
ペロー光学共振器の自由スペクトル間隔（共振周波数間
隔）の整数倍だけ離れた周波数に安定化させるため、第
２の受光回路９の後段に接続された可変遅延回路19にお
いて、鋸歯状波により掃引される波長可変レーザ１の発
振周波数範囲で最初に現れるファブリ・ペロー光学共振
器の共振周波数（第２図（ｂ）の一番左に示された周波
数）に対応した第２の受光回路９からの出力パルス中の
鋸歯状波による掃引の一周期中の最初に現れるパルス
（第２図（ｄ）の一番左に示されたパルス）の生起時刻
に対する第１の受光回路７からの出力パルス（第２図
（ｃ）参照）の生起時刻の遅延時間分だけ、第２の受光
回路９からの全ての出力パルスの時間軸上の位置を遅延
させる。この遅延させた出力パルス列が基準パルス列と
なる。この遅延時間量は遅延時間制御回路20によって検
知され、かつ、同遅延時間制御回路20が可変遅延回路19
の遅延量を制御する。可変遅延回路からの電気信号（即
ち、基準パルス列）は制御装置21の第１の入力端子22に
印加される。ここで、可変遅延回路および遅延時間制御
回路については、ソリッドステート回路ハンドブック
（丸善）の第552頁から第554頁の記載の可変遅延パルス
発生回路の項に詳しい。
次に、前記光分岐器４の第３の出力光は、第２の光合
波器10に於て合波された、発振周波数及びその間隔を安
定化する対象である波長1.55μmDFB−LD11,12,13からの
出射光と第３の光合波器14で合波され、第３の受光回路
15で受光されたのち、同回路15で電気信号に変換され
る。図には示していないが、この後さらに遮断周波数10
0MHzの低域通過フィルタに入力される。低域通過フィル
タからは、波長可変レーザ１からの出射光の周波数と、
DFB−LD11,12,13の出射光の周波数の差が、ほぼ±100MH
zの範囲に入っているときにパルス状の電気信号が出力
される。パルスの数は鋸歯状波発生器２の出力信号201
（第２図参照）の一周期に波長可変レーザ１とDFB−LD1
1,12,13の各々の発振周波数の差が±100MHz範囲にはい
る回数に等しく、それは３つである。これが基準パルス
列（第２図（ｅ）参照）となる。第３の受光回路15から
の電気信号（即ち、基準パルス列）は制御装置21の第２
の入力端子23に印加される。第３図にその詳細を示した
制御装置11では、第２図（ｅ）に示した制御装置11の第
１の入力端子22への入力及び第２図（ｆ）に示した制御
装置11の第２の入力端子23への入力のパルス発生時刻差
Δt1,Δt2,Δt3を誤差信号とし、これらの大きさが零に
なるように制御信号を出力する。ここで、各DFB−LDか
らの出射光を第３の光合波器14に結合させる際には各々
光アイソレータ16,17,18を介して結合させ、反射戻り光
等による発振スペクトルの乱れを防いでいる。
波器10に於て合波された、発振周波数及びその間隔を安
定化する対象である波長1.55μmDFB−LD11,12,13からの
出射光と第３の光合波器14で合波され、第３の受光回路
15で受光されたのち、同回路15で電気信号に変換され
る。図には示していないが、この後さらに遮断周波数10
0MHzの低域通過フィルタに入力される。低域通過フィル
タからは、波長可変レーザ１からの出射光の周波数と、
DFB−LD11,12,13の出射光の周波数の差が、ほぼ±100MH
zの範囲に入っているときにパルス状の電気信号が出力
される。パルスの数は鋸歯状波発生器２の出力信号201
（第２図参照）の一周期に波長可変レーザ１とDFB−LD1
1,12,13の各々の発振周波数の差が±100MHz範囲にはい
る回数に等しく、それは３つである。これが基準パルス
列（第２図（ｅ）参照）となる。第３の受光回路15から
の電気信号（即ち、基準パルス列）は制御装置21の第２
の入力端子23に印加される。第３図にその詳細を示した
制御装置11では、第２図（ｅ）に示した制御装置11の第
１の入力端子22への入力及び第２図（ｆ）に示した制御
装置11の第２の入力端子23への入力のパルス発生時刻差
Δt1,Δt2,Δt3を誤差信号とし、これらの大きさが零に
なるように制御信号を出力する。ここで、各DFB−LDか
らの出射光を第３の光合波器14に結合させる際には各々
光アイソレータ16,17,18を介して結合させ、反射戻り光
等による発振スペクトルの乱れを防いでいる。
なお、第３図中のパルス発生時刻差計測回路33（第４
図に回路の一例を図示）は、入力される２つのパルス列
を構成する各パルスをそれぞれ派生時刻順に並べたと
き、対応する順位の２つのパルス（計３組）の発生時刻
差に比例した幅を持ち、高さは一定の方形パルスを出力
する。但し上記の２つのパルスのうちの先に発生するパ
ルスが入力される２系列のパルス列のどちらに属するか
で、出力は、正または負の方形パルスになる機能を備え
ている。制御装置21から第１、第２、第３の制御信号は
それぞれ第１、第２、第３のレーザ装置駆動装置24,25,
26に入力される。各レーザ装置駆動装置24,25,26からは
制御信号に応じた駆動電流が各DFB−LD11,12,13に注入
される。なお、波長可変レーザ１、DFB−LD11,12,13は
それぞれ温度制御装置27,28,29,30により温度変動±0.1
℃以内に温度安定化されている。
図に回路の一例を図示）は、入力される２つのパルス列
を構成する各パルスをそれぞれ派生時刻順に並べたと
き、対応する順位の２つのパルス（計３組）の発生時刻
差に比例した幅を持ち、高さは一定の方形パルスを出力
する。但し上記の２つのパルスのうちの先に発生するパ
ルスが入力される２系列のパルス列のどちらに属するか
で、出力は、正または負の方形パルスになる機能を備え
ている。制御装置21から第１、第２、第３の制御信号は
それぞれ第１、第２、第３のレーザ装置駆動装置24,25,
26に入力される。各レーザ装置駆動装置24,25,26からは
制御信号に応じた駆動電流が各DFB−LD11,12,13に注入
される。なお、波長可変レーザ１、DFB−LD11,12,13は
それぞれ温度制御装置27,28,29,30により温度変動±0.1
℃以内に温度安定化されている。
本実施例では、３台のレーザ装置について発振周波数
及びその周波数間隔を安定化しているが、鋸歯状発生器
７からの出力信号の周波数、ピーク電圧を調整し、一周
期あたりの掃引周波数幅を広くすることにより、ファブ
リ・ペロー光学共振器３から出射されるパルスの数を増
加させれば、さらに多くの光学共振器の共振周波数でレ
ーザ装置の発振周波数及びその間隔を安定化できる。ま
た、ファブリ・ペロー光学共振器の厚さ（共振器ミラー
の間隔）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、安定化可能である。
さらに、光周波数の基準を与える周波数基準レーザ装置
６が、発振周波数を絶対安定化したレーザ装置であれば
発振周波数及びその間隔を安定化する対象であるレーザ
装置（本実施例ではDFB−LD11,12,13）の発振周波数も
絶対安定化される。なお、発振周波数を絶対安定化した
レーザ装置の一例として、半導体レーザの発振周波数を
NH3分子吸収線にロックすることにより絶対安定化した
半導体レーザがあり、鳥羽らによる昭和60年度電子通信
学会総合全国大会予稿集の第10−360頁に記載された
「光波伝送LD光源周波数安定化回路の検討」と題する論
文に詳しい。
及びその周波数間隔を安定化しているが、鋸歯状発生器
７からの出力信号の周波数、ピーク電圧を調整し、一周
期あたりの掃引周波数幅を広くすることにより、ファブ
リ・ペロー光学共振器３から出射されるパルスの数を増
加させれば、さらに多くの光学共振器の共振周波数でレ
ーザ装置の発振周波数及びその間隔を安定化できる。ま
た、ファブリ・ペロー光学共振器の厚さ（共振器ミラー
の間隔）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、安定化可能である。
さらに、光周波数の基準を与える周波数基準レーザ装置
６が、発振周波数を絶対安定化したレーザ装置であれば
発振周波数及びその間隔を安定化する対象であるレーザ
装置（本実施例ではDFB−LD11,12,13）の発振周波数も
絶対安定化される。なお、発振周波数を絶対安定化した
レーザ装置の一例として、半導体レーザの発振周波数を
NH3分子吸収線にロックすることにより絶対安定化した
半導体レーザがあり、鳥羽らによる昭和60年度電子通信
学会総合全国大会予稿集の第10−360頁に記載された
「光波伝送LD光源周波数安定化回路の検討」と題する論
文に詳しい。
（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が安定化されると共に、それら
の発振周波数が周波数基準レーザ装置の発振周波数から
光学共振器の共振器間隔のほぼ整数倍だけ離れた周波数
に安定化される。また、周波数基準レーザ装置からの出
射光を複数の地点に分配し、各地点に於て上記安定化を
行えば、各地点の複数のレーザ装置の発振周波数を各地
点間で一致させることが出来る。
レーザ装置の周波数間隔が安定化されると共に、それら
の発振周波数が周波数基準レーザ装置の発振周波数から
光学共振器の共振器間隔のほぼ整数倍だけ離れた周波数
に安定化される。また、周波数基準レーザ装置からの出
射光を複数の地点に分配し、各地点に於て上記安定化を
行えば、各地点の複数のレーザ装置の発振周波数を各地
点間で一致させることが出来る。
第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明
のレーザ装置発振周波数安定化方法を説明するための説
明図である。また、第３図は第１図中の制御装置11き構
成図、第４図は第３図中のパルス発生時刻差計測回路の
回路図である。 第１図、第２図及び第３図において、 １……波長可変レーザ、２……鋸歯状発生器、3,16,17,
18……光アイソレータ、４……光分岐器、５……第１の
光合波器、６……周波数基準レーザ装置、７……第１の
受光回路、８……ファブリ・ペロー共振器、９……第２
の受光回路、10……第２の光合波器、11,12,13……1.55
μｍ帯分布帰還型レーザ、14……第３の光合波器、15…
…第３の受光回路、19……可変遅延回路、20……遅延時
間制御回路、21……制御回路、22,23……制御装置11の
入力端子、24,25,26……レーザ装置駆動装置、27,28,2
9,30……温度制御装置、31,32,33……変調信号入力端子
である。
のレーザ装置発振周波数安定化方法を説明するための説
明図である。また、第３図は第１図中の制御装置11き構
成図、第４図は第３図中のパルス発生時刻差計測回路の
回路図である。 第１図、第２図及び第３図において、 １……波長可変レーザ、２……鋸歯状発生器、3,16,17,
18……光アイソレータ、４……光分岐器、５……第１の
光合波器、６……周波数基準レーザ装置、７……第１の
受光回路、８……ファブリ・ペロー共振器、９……第２
の受光回路、10……第２の光合波器、11,12,13……1.55
μｍ帯分布帰還型レーザ、14……第３の光合波器、15…
…第３の受光回路、19……可変遅延回路、20……遅延時
間制御回路、21……制御回路、22,23……制御装置11の
入力端子、24,25,26……レーザ装置駆動装置、27,28,2
9,30……温度制御装置、31,32,33……変調信号入力端子
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/14
Claims (1)
- 【請求項１】制御対象である複数のレーザ装置の出射光
と発振周波数を掃引された周波数掃引光とを合波するこ
とにより得られるビート信号がなすビートパルス列の生
起時刻と、前記周波数掃引光の一部を分岐して光学共振
器を通すことにより得られるその光学共振器の共振周波
数間隔に対応する時間間隔で生起する基準パルス列の生
起時刻とを比較して、これらビートパルス列と基準パル
ス列の対応するパルス同志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
複数のレーザ装置の発振周波数を制御することを特徴と
するレーザ装置発振周波数安定化方法において、発振周
波数の基準となる周波数基準レーザ装置からの出射光で
ある基準光と前記周波数掃引光の一部を更に分岐した光
とを合波することにより生じるビート信号がなす周波数
基準ビートパルスの生起時刻の前記基準パルス列の中の
任意に定めた特定の一つのパルスの生起時刻に対する遅
延時間分だけ前記基準パルス列を遅延させることを特徴
とするレーザ装置発振周波数安定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108631A JPH088387B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | レーザ装置発振周波数安定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108631A JPH088387B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | レーザ装置発振周波数安定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278082A JPH01278082A (ja) | 1989-11-08 |
| JPH088387B2 true JPH088387B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=14489693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63108631A Expired - Lifetime JPH088387B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | レーザ装置発振周波数安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024142728A (ja) * | 2023-03-30 | 2024-10-11 | 日本電信電話株式会社 | 高周波発生装置 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63108631A patent/JPH088387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01278082A (ja) | 1989-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2864591B2 (ja) | 複数のレーザ装置の発振周波数間隔安定化方法 | |
| CN111541150B (zh) | 实现半导体激光器波长动态锁定的装置及方法 | |
| US12266901B2 (en) | Laser device for generating an optical frequency comb | |
| US6614816B2 (en) | Optical electromagnetic wave generator | |
| JPH09298511A (ja) | 周波数安定化光源 | |
| JPH088387B2 (ja) | レーザ装置発振周波数安定化方法 | |
| JP3573334B2 (ja) | 光発生方法及び光源 | |
| JP2890490B2 (ja) | レーザ装置発振周波数間隔安定化装置 | |
| CN110416861B (zh) | 一种微波源及其控制方法 | |
| JPH0716070B2 (ja) | 複数のレ−ザ装置の発振周波数間隔安定化方法及び装置 | |
| JP2751521B2 (ja) | レーザ装置周波数間隔安定化方法 | |
| JP4442946B2 (ja) | 光周波数グリッド発生装置 | |
| JPH01194484A (ja) | レーザ装置発振周波数安定化方法 | |
| JPH0650786B2 (ja) | 複数のレーザ装置の発振周波数間隔安定化装置 | |
| CN119496029B (zh) | 一种光学锁腔系统及方法 | |
| JP2689481B2 (ja) | レーザ装置発振周波数安定化方法 | |
| JPH0334482A (ja) | レーザ装置発振周波数間隔安定化装置 | |
| JPH01114090A (ja) | レーザ装置発振周波数間隔安定化装置 | |
| JPH01253981A (ja) | レーザ装置発振周波数間隔安定化方法 | |
| JP3470885B2 (ja) | 光周波数掃引光源 | |
| JPS63300585A (ja) | 複数のレ−ザ装置の発振周波数間隔安定化方法及び装置 | |
| JPH01244686A (ja) | レーザ装置発振周波数間隔安定化装置 | |
| JP3031589B2 (ja) | 光周波数安定化装置 | |
| JP2952964B2 (ja) | レーザ発振周波数安定化方法 | |
| JPH03203280A (ja) | レーザ装置周波数間隔安定化方法 |