JPS6064485A - 半導体レ−ザの出力安定装置 - Google Patents

半導体レ−ザの出力安定装置

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JPS6064485A
JPS6064485A JP58172122A JP17212283A JPS6064485A JP S6064485 A JPS6064485 A JP S6064485A JP 58172122 A JP58172122 A JP 58172122A JP 17212283 A JP17212283 A JP 17212283A JP S6064485 A JPS6064485 A JP S6064485A
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JP
Japan
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output
semiconductor laser
signal
circuit
frequency
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JP58172122A
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English (en)
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Mitsuo Tamura
田村 光夫
Kenro Sone
賢朗 曽根
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
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    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光伝送システムおよび61す定器等に用いら
れる半導体レーザの出力安定装置に関するものである。
(従来例の構成とその問題点) 最近、半導体レーザの長寿命化、高信頼性化に伴ない、
半導体レーザを用いだ光伝送システムおよび測定器は実
用段階に入って来ている。しか17、半導体レーザの本
質的なら性として、その尤出力が温度および駆動電流に
大きく依存するということがある。従って、半導体レー
ザを7ステノ、あるいは測定器に用いる場合には何らか
の出力の7A’Al化が必要となる。この半導体レーザ
の出力安定化としては、従来、半ノひ体レー−りの七ニ
タ尤久利用して負帰還による電流制御が行なわれて来た
以下、図面を参照しながら、1−Aシだよう式従米の半
導体レーザの出力安定装置について説明する。第1図は
、従来の半導体レーザの出力安定装置の基本構成を示す
。第1図において、lは半導体レーザ、2は半導体レー
ザ1の駆動回路、3は半導体レーザ1からのモニタ光P
mを受光する受光素子、4はモニタ用受光素子3からの
出力信号へと半導体レーザ1の出力設定信号Bとを比較
する演算回路、Cは演算回路4からの差動出力、Dは半
導体レーザlの駆動電流、POは半導体レーザの前方出
力である。
以」二のように構成された従来の半導体レーザの出力安
定装置について、以下その動作を説明する。
半導体レーザ】からのモニタ光:Plmは、モニタ用受
光素子3 Kよって受光され、受光素子3から半導体レ
ーザlの前方出力POに比例した出力信号Aが出る。こ
の出力信号Aと半導体レーザの出力設定信号Bを演算回
路4で比較し、差動出力Cを得る。差動出力Cを半導体
レーザの駆動回路2に負帰還し、駆動電流りを制御して
半導体レーザの前方出力poを安定化する。
しかしながら、このような従来の?r導体レし()の出
力安定装置は、あらゆる周波数成分を含んだ平均出力を
安定化するものであって、半導体レーザの自己結合効果
を用いたセンサー等(例えば5COOP −5elf−
Coupled 0ptical Pickup )で
は、+!、冴な信号周波数成分の変化をも抑制してしま
うという問題点を有していた。
(発明の目的) 本発明は、前記欠点に鑑み、必要な信号周波数成分の変
化は抑制せずに、そね以外の出力変化VCついてのみ、
出力の安定化を行なうようにしたr。
導体レーザの出力安定装置を提供するものである。
(発明の構成) 前記の目的を達成するために、本発明の半29体レーザ
の出力安定装置は、半7.4体レーザ及びその駆動回路
と、半導体レーザのモニタ出力用受光素子と、受光素子
の出力信号のうち特定の周波数成分のみを選択し透過さ
せるフィルタ回路と、ノイルタ回路の出力信号と半導体
レーザの出力設定イ1゜号とを比較する演算回路とで構
成されている。この構成によって、半導体レーザからの
モニタ用出力をモニタ用受光素子で受光して得られる出
力信号のうち特定の周波数成分(半導体レーザの自己結
合効果を用いた場合は、特定の周波数成分以外の周波数
成分)のみをフィルタ回路で選択的に透過し、演算回路
で半導体レーザの出力設定信号と比較し、その差動出力
を半導体レーザの駆動回路に負帰還し駆動電流を制御す
ることによって、必要な信号周波数成分の変化に対して
は、その変化を抑圧せず、それ以外の周波数成分のレー
ザ出力のみを安定化することとなる。
(実施例の説明) 以下、実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は、本発明の一実施例を示し′/Cもので、自己
結合半導体レーザを用いた連続周波数変調測距装置への
応用例である。まず、第3図を参照しながら連続周波数
変調測距方法の原理について述べる。第3図は、連続周
波数変調された送波と受波の時間関係を7J(シており
、実線で示されるような三角波状の周波数変調信号(中
心周波数fos周波数偏移幅Δf1変調周期T = 7
21m、 fmは変調周波数)で変調された送波と、距
離I(たけ離t1だ目標からの送波の反射波、即ち、第
3図の破線で示される受波の一周期での周波数は、それ
ぞJ1送波の周波数 fT(g = fo−Δf/2+
Δf −t/T受波の周波数 ’R(t)=fO−Δf
/2→−Δf・(t 4)/Tとなる。同時刻での送受
波の周波数差即ちビー1周波数fbは f b−fT(t)=fR(t) ” j f °2R
/CTとなり、これからビート周波数fbfi:知F1
ば、11標までの距離Rをめることができる。
以上が連続周波数変調d111距力θ、の原理でλりろ
が、次に第2図を参照しながら、自己績イF ”l’ 
2.’1体レーザを用いた連続周波数変調測距装置の構
成を説明する。第2図において、第1図と同一のものに
I4同一の番号および記−8を伺しており、オlこ、2
5はモニタ用受光素子3の出力9i 弓Aのうち周波数
f、−Δf/2からf、+Δf/2の周波数成分のみを
選択し透過するフィルタ回路、26は周波数変調信号発
生器、27はモニタ用受光素子3の出力信号Aのうち周
波数DC〜Δfのビート周波数成分のみを選択し透過す
るフィルタ回路、28はフィルり回路27を透過したビ
ート周波数信号FBの周波数をカウントする周波数カウ
ンタ、29は半導体レーザ光のコリメートおよび結像用
の光学系、30は目標に置かれた反射鏡、Foはフィル
タ回路25を透過した周波数成分子。−Δf/2からf
。+Δf/2 の信号、Sは周波数変調信号発生器26
からの周波数変調信号である。
す、上のように構成された自己結合半導体レーザを用い
だ測距装置について、以1・その動f71を説明する。
周波数変調信号発生器26からの周波数変調信号Sを駆
動回に、u 2に加えることにより半6体レーザ1の出
力を振幅変調する。周波数変調IL、シJ゛Sによって
振幅9i調された半4体レーザの出力PT(第3図の送
波に対応する)は光学系29を透過した後目標に設置さ
れた反射鏡30で反射さね、反光学系29を通って半導
体レーリー1に戻ってくる。
この時、半導体レーザの自己結合効果によって、半導体
レーザの出力及び端子電圧にビート周波数fbの変化が
生じる。半ノ、11体し−リ1の七−12九Pmをモニ
タ用受光素子3で受け、その出力111号Aの一部を透
過周波数DC〜Δfのフィルタ回路27に通してビート
周波数信号FBを得、周波数カウンタ28によって、そ
のビート周波数fbを1llll定し、目標までの距離
Rをめる。一方、受光素子3の出力信号Aの一部を透過
周波数f。−Δf/2 からf。+Δf/2のフィルタ
回路25に通して、周波数成分子、−Δf/2からf。
+Δf/zの信シシF。のみをとり出し、半導体レーザ
の出力設定イ、1し口と演p回路4で比較し、その差動
出力Gを駆動回路2に負帰還して駆動電流Hを制御し、
周波数成分子。−Δf/2からf。−1−j[/2の出
力の変化に対して、1′カ・体レーザの出力安定化を行
なっている。
実施Vcあ/、一つ−(、゛l’=;η体レー91フレ
ー91ノー1フー外半導体レーザ(発光中!1ノθす長
8旧)0人、出力2 o mW )を用い、モニタ用受
光素子3として辷1、半ノ、q体し−1ノーに内蔵され
ているpin−ホトダイオードを 用いた。周波数変調
信号発生器26として、中心周波数fo−20Mtlz
 1周波数偏移幅Δf = 2MHy、 、変調周波数
f m =l kHzの周波数変調信号Sを発生する周
波数スィーパ−を用いた。又、フィルタ回路25として
、透過周波数帯域19M〜21MHzのフィルター回路
を、フィルター回路27として透過周波数帯域DC〜2
MHzのフィルター回路を用いた。
以上のように自己結合半導体レーザを用いた連続周波数
変調測距装置に、本発明の半導体レーザの安定化装置を
応用すること質より、周波数成分19M〜21MHzの
周波数変調信号によって振幅変調さftだ半導体レーザ
の出力(送波)は安定に保だJ+1かつ自己結合効果に
よつ−C?jJらJしるビート周波数信号として、従来
の半導体レーザの出力安定装置を用いた場合より約2倍
の出力信号を得ることができ、S/Nが改善され、5t
nL〜50mの測定距離で測定精度を5鴎から2鴎に向
−1;することができた。
なお、透過帯域f。−Δf/2からf。−1−Δr/2
のフィルタ回路の代わりに、遮断周jlk数(i;域D
C〜Δrのフィルタ回路を用いてもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の半導体レーリ′の出力安
定装置は、半導体レーザと、この半dfi体レーザの駆
動回路と、出力光モニタ用受光素子・と、この受光素子
の出力信号の特定の周波数1j、分のみを選択的に透過
させるフィルタ回路と、このフィルタ回路の出力信号と
前記半導体レーザの出力設定信号とを比較する演算回路
とを備え、半導体レーザの出力光の特定の周波数成分に
λ゛・1してのみ駆動電流に負帰還を施し、特定の周波
数成分の出力光のみ安定化を行なうことにより、゛1′
容体レーリーの自己結合効果を用い/こ尤f/、送/ノ
ノノ、7.」: 0’ fllll定器において、自己
結合効果によって得られたイ11+」周波数成分の変化
を抑制ずんことなく、他σ−周波数成分の半導体レーザ
の出力を安定させるこ)−ができ、その実用的効果は大
在るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の半導体レーり出力安定装置白の構成図
、第2図は、本発明の一実施例の自己結合半導体レーザ
を用いた連続周波数変調測距装置の1j4成し)、第:
3図は、第2図の611距装置における動作説明のだy
)の送受波の時間+31j係を示す図である。 1 ・・・−・・・・半導体レーザ、 2・・・・・・
・・駆動回路、3・・・・・・・・・モニタ用受光素子
、 4 ・・・・・・・・・演算回路、25.27 ・
・・・・・・フィルタ1■1路、26・・・・・・・・
・周波数変調信号発生器、28・・・・・・・・・周波
数カウンタ、29・・・・・・・・ 光学系、 30・
・・・・・・・・反射鏡。 特許出願人 松1電器産業株式会社 代理人 J′i1.!I!f41j−1司第1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 半導体レーザと、該半導体レーザの駆動回路と
    、出力光モニタ用受光素子と、該受光素子の出力信号の
    うち特定の周波数成分のみを選択的に透過させるフィル
    タ回路と、該フィルタ回路の出力信号と前記半導体レー
    ザの出力設定信号とを比較しその差動出力を前記駆動回
    路に負帰還する演算回路とを備え、前記特定の周波数成
    分の出力光のみを安定化することを特徴とする半導体レ
    ーザの出力安定装置。
  2. (2) 半導体レーザと、該半導体レーデの駆動回路と
    、出力光モニタ用受光素子と、該受光素子の出力信号の
    うち特定の周波数成分のみを選択的に阻止し他の周波数
    成分を透過させるフィルタ回路と、該フィルタ回路の出
    力信号と1)Xj記半心体レーザの出力設定信号とを比
    較しその差動出力を前記駆動回路に負帰還する演算回路
    とを備え、前記特定の周波数成分以外の周波数成分の出
    力光のみを安定化することを特徴とする崖η体レーザの
    出力安定装置。
JP58172122A 1983-09-20 1983-09-20 半導体レ−ザの出力安定装置 Pending JPS6064485A (ja)

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JPS6064485A true JPS6064485A (ja) 1985-04-13

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JP58172122A Pending JPS6064485A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 半導体レ−ザの出力安定装置

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JP (1) JPS6064485A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819240A (en) * 1985-06-28 1989-04-04 Sharp Kabushiki Kaisha Light modulator
US6581826B1 (en) 1999-05-25 2003-06-24 Omron Corporation Reader apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819240A (en) * 1985-06-28 1989-04-04 Sharp Kabushiki Kaisha Light modulator
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