JPH0897515A - 周波数安定化光源 - Google Patents

周波数安定化光源

Info

Publication number
JPH0897515A
JPH0897515A JP25485394A JP25485394A JPH0897515A JP H0897515 A JPH0897515 A JP H0897515A JP 25485394 A JP25485394 A JP 25485394A JP 25485394 A JP25485394 A JP 25485394A JP H0897515 A JPH0897515 A JP H0897515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
output
semiconductor laser
frequency
signal
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
Application number
JP25485394A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Funakawa
清次 舩川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ando Electric Co Ltd
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ando Electric Co Ltd filed Critical Ando Electric Co Ltd
Priority to JP25485394A priority Critical patent/JPH0897515A/ja
Publication of JPH0897515A publication Critical patent/JPH0897515A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザの発振周波数を基準光吸収セル
の光吸収線の最大光吸収周波数に、高い精度で一致させ
る周波数安定化光源を提供する。 【構成】 ドライバ2は半導体レーザ1に電流を供給
し、発振器3は半導体レーザ1の出射光に周波数変調を
重畳させるためにドライバ2の出力電流に電流変調を加
え、光分岐器4で周波数変調された半導体レーザ1の出
射光を分岐し、基準光吸収セル5は第1の分岐光を入力
して特定の周波数の光を吸収し、受光器6は基準光吸収
セル5の透過光を入力して電気信号に変換し、受光器7
は第2の分岐光を入力として電気信号に変換し、増幅器
8は受光器7の出力を増幅し、受光器6の出力に含まれ
る光強度変調成分の強度と、受光器7の出力に含まれる
光強度変調成分の強度を一致する振幅にし、演算器9は
受光器6と増幅器8の出力を入力して演算し、制御回路
10に演算器9の出力を入力し、半導体レーザ1の発振
周波数が基準光吸収セル5の光吸収周波数に常に一致す
るように、発振器3の信号に同期してドライバ2を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザの発振
周波数を安定化するためのものであり、特に物質固有の
光吸収線により半導体レーザの発振周波数を制御する周
波数安定化光源についてのものである。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザの発振周波数は、半導体レ
ーザの周囲温度および半導体レーザへの注入電流により
容易に変化する。そのため、半導体レーザの発振周波数
を安定化するために他の物質の光吸収線で半導体レーザ
の発振周波数を帰還制御する方法が知られている。
【0003】次に、従来技術による周波数安定化光源の
構成を図5に示す。図5の1は半導体レーザ、2は半導
体レーザ1を駆動するためのドライバ、3は半導体レー
ザ1の出射光に周波数変調を重畳するためにドライバ2
の出力電流に電流変調を加えるための発振器、4は光分
岐器、5は基準光吸収セル、6は受光器、10は制御回
路である。
【0004】図5で、半導体レーザ1は、ドライバ2に
より所望の発振周波数で発振するように電流が印加され
る。また、発振器3よりドライバ2を介して半導体レー
ザ1に変調電流が重畳され、半導体レーザ1の出射光は
所望の発振周波数を含む周波数近傍で周波数掃引され
る。
【0005】光分岐器4は、周波数掃引された半導体レ
ーザ1の出射光を出力光Aと参照光Bとに分岐する。出
力光Aは外部で信号光として使用され、参照光Bは半導
体レーザ1の発振周波数を安定化するために使用され
る。
【0006】基準光吸収セル5は、内部に周波数基準と
なる光吸収線を有した物質が封入されている。半導体レ
ーザ1の所望の周波数とは、基準光吸収セル5の持つい
くつかの光吸収線のうち任意の1つの光吸収線の最大光
吸収周波数である。参照光Bは基準光吸収セル5を通過
し、光吸収線により吸収される。光吸収線の吸収量は周
波数に依存し、参照光Bは周波数変調されているので、
基準光吸収セル5を参照光Bが通過することにより、参
照光Bは周波数に応じた強度変調が加えられる。基準光
吸収セル5により発振周波数周波数→強度変換が行われ
た参照光Bは、受光器6で電気信号に変換される。
【0007】制御回路10は基準光吸収セル5により発
振周波数→強度変換が行われた参照光Bを入力とし、発
振器3により同期をとることで、半導体レーザ1の発振
周波数の基準光吸収セル5の光吸収線の最大光吸収周波
数からのずれを検出し、半導体レーザ1の駆動電流を制
御することにより、半導体レーザ1の発振周波数を常に
基準光吸収セル5の光吸収線の最大光吸収周波数に安定
化する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図5の構成では、半導
体レーザ1の出射光に周波数変調を重畳させるために半
導体レーザ1の駆動電流に電流変調が加えられるため、
半導体レーザ1の出射光は、周波数変調を有した光とな
る。しかし、半導体レーザ1の駆動電流に電流変調が加
えられることにより、半導体レーザ1の出射光は同時に
強度変調が加えられることになり、半導体レーザ1の出
射光のうち光分岐器4で分岐された参照光Bは、基準光
吸収セル5を通過する前の時点で強度変調をともなって
いる。
【0009】すなわち、参照光Bが基準光吸収セル5で
光吸収を受けた後の光信号は、半導体レーザ1の駆動電
流による強度変調と、基準光吸収セル5の光吸収線によ
る強度変調が加算された信号となる。
【0010】したがって、参照光Bが基準光吸収セル5
のみで光吸収を受けた場合には、参照光Bの光強度がも
っとも小さい周波数が基準光吸収セル5の光吸収線の最
大光吸収周波数であるが、参照光Bが2つの強度変調を
加算された信号の場合には、参照光Bの光強度がもっと
も小さい周波数は、基準光吸収セル5の光吸収線の最大
光吸収周波数ではなくなる。そのため、半導体レーザ1
の発振周波数が安定化される周波数が、基準光吸収セル
5の光吸収線の最大光吸収周波数と異なるという問題が
ある。
【0011】この発明は、半導体レーザの発振周波数を
基準光吸収セルの光吸収線の最大光吸収周波数に、高い
精度で一致させる周波数安定化光源を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、半導体レーザ1と、半導体レーザ1に
電流を供給するドライバ2と、半導体レーザ1の出射光
に周波数変調を重畳させるためにドライバ2の出力電流
に電流変調を加える発振器3と、周波数変調された半導
体レーザ1の出射光を分岐する光分岐器4と、第1の分
岐光を入力とし、特定の周波数の光を吸収する基準光吸
収セル5と、基準光吸収セル5の透過光を入力とし、電
気信号に変換する受光器6と、第2の分岐光を入力と
し、電気信号に変換する受光器7と、受光器7の出力を
増幅し、受光器6の出力に含まれる光強度変調成分の強
度と、受光器7の出力に含まれる光強度変調成分の強度
を一致する振幅にする増幅器8と、受光器6の出力と増
幅器8の出力を入力とし、演算する演算器9と、演算器
9の出力を入力とし、半導体レーザ1の発振周波数が基
準光吸収セル5の光吸収周波数に常に一致するように、
発振器3の信号に同期してドライバ2を制御する制御回
路10を備える。
【0013】また、半導体レーザ1と、半導体レーザ1
に電流を供給するドライバ2と、半導体レーザ1の出射
光に周波数変調を重畳させるためにドライバ2の出力電
流に電流変調を加える発振器3と、周波数変調された半
導体レーザ1の前方出射光を分岐する光分岐器4と、第
1の分岐光を入力とし、特定の周波数の光を吸収する基
準光吸収セル5と、基準光吸収セル5の透過光を入力と
し、電気信号に変換する受光器6と、半導体レーザ1の
後方出射光を入力とし、電気信号に変換する受光器7
と、受光器7の出力を増幅し、受光器6の出力に含まれ
る光強度変調成分の強度と、受光器7の出力に含まれる
光強度変調成分の強度を一致する振幅にする増幅器8
と、受光器6の出力と増幅器8の出力を入力とし、演算
する演算器9と、演算器9の出力を入力とし、半導体レ
ーザ1の発振波長が基準光吸収セル5の光吸収周波数に
常に一致するように、発振器3の信号に同期してドライ
バ2を制御する制御回路10を備える。
【0014】
【作用】次に、この発明による周波数安定化光源の構成
を図1に示す。図1の7は受光器、8は増幅器、9は演
算器であり、他は図5と同じである。すなわち、図1は
図5の光分岐器4の出力の1部を参照光として入力し、
増幅器8で増幅した出力信号を受光器6の出力信号と演
算して制御回路10に入力する。
【0015】図1で、半導体レーザ1は例えば発振周波
数1533μmのDFB−LDを使用することができ
る。光分岐器4は、例えばビームスプリッタを2個用い
て半導体レーザの出射光を出力光A、参照光B、参照光
Cに分岐する。基準光吸収セル5は、内部に基準物質と
して例えばアセチレンガスが封入されている。
【0016】受光器6は基準光吸収セル5を通過した後
の参照光Bを入力とし、電気信号に変換して出力信号D
を出力する。一方、受光器7は参照光Cを入力とし、電
気信号に変換して出力信号Eを出力する。増幅器8は出
力信号Eを所望の振幅になるように調整し、出力信号F
として出力する。
【0017】演算器9は出力信号Dと出力信号Fを入力
とし、出力信号Dから出力信号Fを減算して出力信号G
として出力する。演算器9の出力信号Gは基準光吸収セ
ル5により入力される光吸収による光強度成分のみであ
る。制御回路10は出力信号Gを入力とし、発振器3か
らの同期信号により同期を取りながら、半導体レーザ1
の発振周波数が常に基準光吸収セル5の光吸収線の最大
光吸収周波数に一致するようにドライバ2の出力電流を
調整する。
【0018】
【実施例】次に、図1の構成による周波数安定化光源の
動作を図3と図4を参照して説明する。図3の波形21
は、基準光吸収セル5の光吸収線の光吸収特性、すなわ
ち周波数に対する光強度の特性を示したものである。
【0019】図4の信号31は図1の発振器3の信号で
あり、この実施例ではのこぎり波で示したが、くり返し
周期が一定であれば他の形状の信号でもかまわない。発
振器3の信号31により、半導体レーザ1の発振周波数
f0は、Δfの周波数変調が加えられる。図4の信号3
2は、発振器3の信号31による半導体レーザ1の出射
光の周波数変化である。ただし、説明を簡単にするため
に、半導体レーザ1の駆動電流と発振周波数の変化は、
発振器3の信号31で与えられた振幅に対して線形に変
化するものとしている。図4の信号33は、発振器3の
信号31による半導体レーザ1の出射光の光強度の変化
である。
【0020】半導体レーザ1の発振周波数が図4の信号
32のように変化するので、半導体レーザ1の出射光か
ら図1の光分岐器4により分岐した参照光Bを、図3の
信号21に示す光吸収線を有する基準光吸収セル5に通
過させると、通過光は図4の信号34のような光強度変
化となる。この光信号を受光器6に入力し、信号35の
ような電気信号に変換する。
【0021】図4の信号36は、半導体レーザ1の出射
光から図1の光分岐器4により分岐した参照光Cを受光
器7で電気信号に変換し、図4の信号35の直線部分の
傾きと同じになるように調整した増幅器8の出力であ
る。図4の信号37は演算器9は受光器6と増幅器8の
出力を入力し、信号35から信号36を減算した出力信
号であり、基準光吸収セル5による光吸収線の特性のみ
の信号が得られる。図4の信号37を制御回路10に入
力することにより、半導体レーザ1は出力を帰還制御さ
れ、周波数の安定した出力を得る。
【0022】図2は、この発明による他の実施例の構成
図である。図2で、受光器7は半導体レーザ1の後方出
射光を参照光Cとして入力する。光分岐器4はビームス
プリッタを1個用いて半導体レーザ1の前方出射光を出
力光Aと参照光Bに分岐する。他は図1と同じであり、
動作も同様である。
【0023】
【発明の効果】この発明によれば、半導体レーザに印加
された変調電流により半導体レーザに強度変調が加わ
り、周波数安定化光源の制御周波数が基準光吸収セルの
光吸収線の最大光吸収周波数からずれる不具合を解消
し、基準光吸収セルの光吸収線の最大光吸収周波数に周
波数安定化光源の発振周波数を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による周波数安定化光源の実施例の構
成図である。
【図2】この発明による他の実施例の構成図である。
【図3】基準光吸収セルの光吸収線の光吸収特性図であ
る。
【図4】この発明の動作を説明する波形図である。
【図5】従来技術による周波数安定化光源の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 ドライバ 3 発振器 4 光分岐器 5 基準光吸収セル 6 受光器 7 受光器 8 増幅器 9 演算器 10 制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザ(1) と、 半導体レーザ(1) に電流を供給するドライバ(2) と、 半導体レーザ(1) の出射光に周波数変調を重畳させるた
    めにドライバ(2) の出力電流に電流変調を加える発振器
    (3) と、 周波数変調された半導体レーザ(1) の出射光を分岐する
    光分岐器(4) と、 第1の分岐光を入力とし、特定の周波数の光を吸収する
    基準光吸収セル(5) と、 基準光吸収セル(5) の透過光を入力とし、電気信号に変
    換する第1の受光器(6) と、 第2の分岐光を入力とし、電気信号に変換する第2の受
    光器(7) と、 第2の受光器(7) の出力を増幅し、第1の受光器(6) の
    出力に含まれる光強度変調成分の強度と、第2の受光器
    (7) の出力に含まれる光強度変調成分の強度を一致する
    振幅にする増幅器(8) と、 受光器(6) の出力と増幅器(8) の出力を入力とし、演算
    する演算器(9) と、 演算器(9) の出力を入力とし、半導体レーザ(1) の発振
    周波数が基準光吸収セル(5) の光吸収周波数に常に一致
    するように、発振器(3) の信号に同期してドライバ(2)
    を制御する制御回路(10)を備えることを特徴とする周波
    数安定化光源。
  2. 【請求項2】 半導体レーザ(1) と、 半導体レーザ(1) に電流を供給するドライバ(2) と、 半導体レーザ(1) の出射光に周波数変調を重畳させるた
    めにドライバ(2) の出力電流に電流変調を加える発振器
    (3) と、 周波数変調された半導体レーザ(1) の前方出射光を分岐
    する光分岐器(4) と、 第1の分岐光を入力とし、特定の周波数の光を吸収する
    基準光吸収セル(5) と、 基準光吸収セル(5) の透過光を入力とし、電気信号に変
    換する第1の受光器(6) と、 半導体レーザ(1) の後方出射光を入力とし、電気信号に
    変換する第2の受光器(7) と、 第2の受光器(7) の出力を増幅し、第1の受光器(6) の
    出力に含まれる光強度変調成分の強度と、第2の受光器
    (7) の出力に含まれる光強度変調成分の強度を一致する
    振幅にする増幅器(8) と、 第1の受光器(6) の出力と増幅器(8) の出力を入力と
    し、演算する演算器(9)と、 演算器(9) の出力を入力とし、半導体レーザ(1) の発振
    波長が基準光吸収セル(5) の光吸収周波数に常に一致す
    るように、発振器(3) の信号に同期してドライバ(2) を
    制御する制御回路(10)を備えることを特徴とする周波数
    安定化光源。
  3. 【請求項3】 演算器(9) は、半導体レーザ(1) の光強
    度変調成分と基準光吸収セル(5) の光吸収による光強度
    成分を含む第1の受光器(6) の出力を第1の入力とし、
    増幅器(8) の出力を第2の入力として第1の入力から第
    2の入力を減算し、第1の受光器(6) に含まれる半導体
    レーザ(1) の光強度変調成分を除去し、基準光吸収セル
    (5) の光吸収による光強度成分のみを出力することを特
    徴とする請求項1および請求項2に記載の周波数安定化
    光源。
JP25485394A 1994-09-22 1994-09-22 周波数安定化光源 Pending JPH0897515A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25485394A JPH0897515A (ja) 1994-09-22 1994-09-22 周波数安定化光源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25485394A JPH0897515A (ja) 1994-09-22 1994-09-22 周波数安定化光源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0897515A true JPH0897515A (ja) 1996-04-12

Family

ID=17270761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25485394A Pending JPH0897515A (ja) 1994-09-22 1994-09-22 周波数安定化光源

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0897515A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005259999A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Furukawa Electric Co Ltd:The レーザ変調波調整装置
JP2008211137A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Anritsu Corp 波長安定化光源
JP2009194418A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Epson Toyocom Corp 原子発振器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005259999A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Furukawa Electric Co Ltd:The レーザ変調波調整装置
JP2008211137A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Anritsu Corp 波長安定化光源
JP2009194418A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Epson Toyocom Corp 原子発振器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3405046B2 (ja) レーザ光発生装置
US5544183A (en) Variable wavelength light source
US4700352A (en) FSK laser transmitting apparatus
JP2012026949A (ja) ガス濃度測定装置
JP2004247968A (ja) 光送信器
JP2008288390A (ja) 波長可変光周波数安定化光源
US20020006141A1 (en) Method and apparatus for driving mode-locked semiconductor laser
JP7671489B2 (ja) 波長制御装置、波長制御方法、差分吸収ライダー装置
JPH08184790A (ja) Ln変調器直流バイアス回路
JP4608512B2 (ja) 周波数安定化光源
JPH0897515A (ja) 周波数安定化光源
JP2009278006A (ja) レーザ波長安定化装置
Nelson et al. Relative intensity noise suppression for RF photonic links
US7006542B2 (en) System and method for stabilizing a laser output frequency
JP2000261092A (ja) 周波数安定化光源
JP3571539B2 (ja) 光パルス発生装置
JPH08148749A (ja) 光クロック発生器
JP7654180B1 (ja) レーザレーダ装置
JPH0218526A (ja) 光伝送方式と光伝送装置
JPH08130340A (ja) 周波数安定化光源
JP2612919B2 (ja) レーザ発振周波数安定化装置
JP3055735B2 (ja) 受動モード同期半導体レーザ装置
JP2006060794A (ja) 光クロック信号抽出装置
JP2977919B2 (ja) 半導体レーザの光周波数偏移量の測定,制御装置
JPH05275788A (ja) 周波数安定化半導体レーザ装置