JPS62198723A - 可変波長光源 - Google Patents
可変波長光源Info
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- JPS62198723A JPS62198723A JP61040772A JP4077286A JPS62198723A JP S62198723 A JPS62198723 A JP S62198723A JP 61040772 A JP61040772 A JP 61040772A JP 4077286 A JP4077286 A JP 4077286A JP S62198723 A JPS62198723 A JP S62198723A
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
- G02F2/002—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light using optical mixing
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明のＡＴ、 ｍな説明
（産業上の利用分野）
本発明は、光スペクトル・アナライザ等に用いられて精
密な波長測定を可能にする可変波長光源の改良に関する
。
密な波長測定を可能にする可変波長光源の改良に関する
。
（従来の技術）
従来、光スベク１〜ル・アナライブや分光器などを用い
て波長特性や分光特性を測定する場合、精反を上げるに
は波長の基準となる光源が必要であった。
て波長特性や分光特性を測定する場合、精反を上げるに
は波長の基準となる光源が必要であった。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、基準波長光源の波長から離れた帯域を測
定する場合に誤差が大きくなるという欠点があった。
定する場合に誤差が大きくなるという欠点があった。
また、雄型波長光源として可変波長光源を使用すれば、
波長範囲は広くとれるが、可変波長光源の入力と発振波
長を精度よ（対応づけをするのは容易でない。
波長範囲は広くとれるが、可変波長光源の入力と発振波
長を精度よ（対応づけをするのは容易でない。
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、広い帯域にわたって高精度な波長測定を可能とす
る可変波長光源を実現することを目的とする。
ので、広い帯域にわたって高精度な波長測定を可能とす
る可変波長光源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）
本発明に係る可変波長光源は入力信号に対応して出力光
の波長が変化する可変波長レーザ光源と、この可変波長
レーザ光源の出力光を入力し所定の波長間隔でピークを
有する光出力を発生する共振器と、前記可変波長レーザ
光源の出ツノ帯域内で一定波長の光出力を発生する基１
ｖｉｌｊｉ長レーナ光源とを備えたことを特徴とする。
の波長が変化する可変波長レーザ光源と、この可変波長
レーザ光源の出力光を入力し所定の波長間隔でピークを
有する光出力を発生する共振器と、前記可変波長レーザ
光源の出ツノ帯域内で一定波長の光出力を発生する基１
ｖｉｌｊｉ長レーナ光源とを備えたことを特徴とする。
（実施例）
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係る可変波長光源の一実施例を示す偶
成ブロック図である。可変波長光源１０にＪ３いて、１
は波長を制御する入力電気１３号）Ｅ ｔが加わる入力
端子、２はこの入力端子１を介して前記電気信号Ｅｉを
入力する可変波長レーザ光源、ＢＳｌはこの可変波長レ
ーザ光源２の出力光を入射して２方向に分離Ｊるビーム
スプリッタ、ＦＰｌはこのビームスプリッタＢＳ１の透
過光を入力するファプリ・ベロー・エタロンからなる共
振器で波長選択装置を構成するもの、Ｅｏｌはこの共振
器ＦＰｌ内の光軸上に設けられた電気光学素子、Ｅｌは
この電気光学素子ＥＯＩを駆動する信号源、ＰＤＩは前
記共振器ＦＰ１の出力光を大割して電気信号に変換する
受光素子、４は一定波長の出力光を発生する高安定、高
精度の基準波長レーザ光源である。
成ブロック図である。可変波長光源１０にＪ３いて、１
は波長を制御する入力電気１３号）Ｅ ｔが加わる入力
端子、２はこの入力端子１を介して前記電気信号Ｅｉを
入力する可変波長レーザ光源、ＢＳｌはこの可変波長レ
ーザ光源２の出力光を入射して２方向に分離Ｊるビーム
スプリッタ、ＦＰｌはこのビームスプリッタＢＳ１の透
過光を入力するファプリ・ベロー・エタロンからなる共
振器で波長選択装置を構成するもの、Ｅｏｌはこの共振
器ＦＰｌ内の光軸上に設けられた電気光学素子、Ｅｌは
この電気光学素子ＥＯＩを駆動する信号源、ＰＤＩは前
記共振器ＦＰ１の出力光を大割して電気信号に変換する
受光素子、４は一定波長の出力光を発生する高安定、高
精度の基準波長レーザ光源である。
上記のような構成の可変波長光源の動作を次に説明する
。可変波長レーザ光源２は入力端子１を介して加わる（
Ｆｊ号「１に３４応する波長の出力光をＪＩＥする。こ
の出力光の一部はビームスプリッタＢＳ１で反射されて
可変波長出力光Ｒυとなり、他の一部は透過して共振器
ＦＰＩに入ツノする。共振器「Ｐｌｌよ光路上にひ在す
る電気光学素子ＥＯ１の作用により等価的な共振器間隔
を変えることができる。したがって共振器ＦＰ１の出力
光ＲＷＬは信号源Ｅ１の出力（電圧）に対応する波長間
隔でピーク値を有する。受光素子ＰＣＩはこの出力光Ｒ
ｍを電気信号に変換してマーカ信＠Ｅ電を端子３から出
力する。第２図はこのマーカ信号Ｅｘを周波数領域で示
したスペクトラム・ヂャートである。基準波長レーザ光
源４は可変波長レーザ光源２の出力帯域の範囲内で一定
波長の出力光Ｒ６を発生する。
。可変波長レーザ光源２は入力端子１を介して加わる（
Ｆｊ号「１に３４応する波長の出力光をＪＩＥする。こ
の出力光の一部はビームスプリッタＢＳ１で反射されて
可変波長出力光Ｒυとなり、他の一部は透過して共振器
ＦＰＩに入ツノする。共振器「Ｐｌｌよ光路上にひ在す
る電気光学素子ＥＯ１の作用により等価的な共振器間隔
を変えることができる。したがって共振器ＦＰ１の出力
光ＲＷＬは信号源Ｅ１の出力（電圧）に対応する波長間
隔でピーク値を有する。受光素子ＰＣＩはこの出力光Ｒ
ｍを電気信号に変換してマーカ信＠Ｅ電を端子３から出
力する。第２図はこのマーカ信号Ｅｘを周波数領域で示
したスペクトラム・ヂャートである。基準波長レーザ光
源４は可変波長レーザ光源２の出力帯域の範囲内で一定
波長の出力光Ｒ６を発生する。
第１図装置において、可変波長光源２としては半導体レ
ーザの注入電流や温度を変えて波長を変化させるもの、
外部共振器の片りのミラーを回折格子とし、その回転角
を変えて波長を変化させるもの、そのほか各便のものを
使用できる。
ーザの注入電流や温度を変えて波長を変化させるもの、
外部共振器の片りのミラーを回折格子とし、その回転角
を変えて波長を変化させるもの、そのほか各便のものを
使用できる。
第３図は可変波長レー會ア光源２の一実施例を示す構成
ブロック図である。図においてＬＤｌはず導体レーザ、
ａ、ｂはこの半導体レーザＬＤ１の両端に設けられた無
反射コート部、ＬＳＩはこの無反射コート部ａから出射
される光を平行光とするレンズ、ＢＳ２はこのレンズ１
８１を通過した光が反射されるとともに共振光を外部へ
出力するビームスプリッタ、ＬＳ２は無反射コーｉ・部
すから出射される光を平行光とするレンズ、ＬＩＭＩは
このレンズＬＳ２を通過する光が入射する第１の超音波
変調器、ＵＭ２はこの超音波変調ｉｉ１ｉＵＭ１からの
出力光が入射する第２の超音波変調器、Ｍｌはこの超音
波変調器ＬＪＭ２から出射した光を反射するミラー、Ｄ
Ｉ（１は前記超音波変調：褐ＵＭＩ。
ブロック図である。図においてＬＤｌはず導体レーザ、
ａ、ｂはこの半導体レーザＬＤ１の両端に設けられた無
反射コート部、ＬＳＩはこの無反射コート部ａから出射
される光を平行光とするレンズ、ＢＳ２はこのレンズ１
８１を通過した光が反射されるとともに共振光を外部へ
出力するビームスプリッタ、ＬＳ２は無反射コーｉ・部
すから出射される光を平行光とするレンズ、ＬＩＭＩは
このレンズＬＳ２を通過する光が入射する第１の超音波
変調器、ＵＭ２はこの超音波変調ｉｉ１ｉＵＭ１からの
出力光が入射する第２の超音波変調器、Ｍｌはこの超音
波変調器ＬＪＭ２から出射した光を反射するミラー、Ｄ
Ｉ（１は前記超音波変調：褐ＵＭＩ。
ＵＭ２を周波数Ｆで励振する発振器である。半導体レー
ザＬＤＩの無反射コート部ａから出射した光はレンズ１
８１で平行光とされた後ビームスプリッタ８８２で反射
され、反射光は光路を元に戻って再び半導体レーザＬＤ
１に入射する。無反射コート部すから出射した周波数ｆ
ｏＩの光はレンズＬ Ｓ ２で平行光とされ、第１の超
音波変調器ＵＭ１に入射する。超音波により生じる回折
格子に対して特定の入射角および出射角を満足するよう
な九の波長は超音波の波長が変われば変化する。
ザＬＤＩの無反射コート部ａから出射した光はレンズ１
８１で平行光とされた後ビームスプリッタ８８２で反射
され、反射光は光路を元に戻って再び半導体レーザＬＤ
１に入射する。無反射コート部すから出射した周波数ｆ
ｏＩの光はレンズＬ Ｓ ２で平行光とされ、第１の超
音波変調器ＵＭ１に入射する。超音波により生じる回折
格子に対して特定の入射角および出射角を満足するよう
な九の波長は超音波の波長が変われば変化する。
入射光は回折の際に超音波によるドツプラシフトを受け
、＋１次回折光（超音波の方向と回折される方向が同じ
）の周波数はｆｏ ｒ ＋Ｆとなる。超音波変調器ＵＭ
１からの出射光は超音波変調器ＵＭ２で再び回折する。
、＋１次回折光（超音波の方向と回折される方向が同じ
）の周波数はｆｏ ｒ ＋Ｆとなる。超音波変調器ＵＭ
１からの出射光は超音波変調器ＵＭ２で再び回折する。
超音波′ａ′調器ＬＪＭ２では超音波の進行波と回折光
の関係が超音波変調器ＵＭ１におけるＪＪｉ合と逆で、
−１次回折光となるので、ドツプラシフＩ−ｆｆｌは−
Ｆとなり、超音波変調ｎｕＭ２の出力光の周波数は「。
の関係が超音波変調器ＵＭ１におけるＪＪｉ合と逆で、
−１次回折光となるので、ドツプラシフＩ−ｆｆｌは−
Ｆとなり、超音波変調ｎｕＭ２の出力光の周波数は「。
、＋Ｆ−Ｆ＝＝ｆ。ｌとなる。超音波変調器ＵＭ２の出
力光はミラーＭ１で反射した後超音波変調器ＵＭ２でド
ツプラシフトを受けて周波数がｆｏＩ Ｆとなった後
、超音波変ａｌｌｌＬＪＭ１でｆ’ｏ ｒ −Ｆ＋Ｆ−
ｆｏ ｒとなり、元の周波数ｆ’ｏ＋となって半導体レ
ー’Ｊ’ＬＤ１に戻るので、共振状態が持続する。この
様な構成で超音波の波長（周波数Ｆ）を変えれば、共振
する光の波長を掃引することができる。ビームスプリッ
タＢＳ２を介して共振した光が外部に出力される。
力光はミラーＭ１で反射した後超音波変調器ＵＭ２でド
ツプラシフトを受けて周波数がｆｏＩ Ｆとなった後
、超音波変ａｌｌｌＬＪＭ１でｆ’ｏ ｒ −Ｆ＋Ｆ−
ｆｏ ｒとなり、元の周波数ｆ’ｏ＋となって半導体レ
ー’Ｊ’ＬＤ１に戻るので、共振状態が持続する。この
様な構成で超音波の波長（周波数Ｆ）を変えれば、共振
する光の波長を掃引することができる。ビームスプリッ
タＢＳ２を介して共振した光が外部に出力される。
第４図は可変波長レーザ光源２の第２の実施例を示す構
成ブロック図である。第３図と同一の部分には同じ記号
を付して説明を省略プる。ＢＳ３はレンズＬＳ２からの
出射光を２方向に分離するビームスプリッタ、ＥＯ２は
このビームスプリッタ８８３を透過した光を入ｔＪＪ丈
る電気光学素子、ｖｌはこの電気光学素子ＥＯ２を制御
する信号源、Ｍｌは前記電気光学素子ＥＯ２の出射光を
反射するミラー、ＥＯ３は前記ビームスプリッタＢＳ３
で反射した光を入射する電気光学素子、Ｍ２はこの電気
光学素子ＥＯ３の出射光を反射するミラー、ｖ２はこの
電気光学素子ＥＯ３をシ制御する信号源である。電気光
学素子ＥＯ２，ＥＯ３の光路方向の長さをそれぞれＱ＋
＋９２、屈折率をそれぞれｎＩ ｒ ｎ２ 、ビームス
プリッタ１３８２．Ｍｌ間の光路に沿ったｅ、を除く距
離をｌ−１、ビームスプリツタ８８２． ｖＦ′！離をＬ２ 、Ｑを整数とすると、この場合の発
振周波数Ｃｏ２は ｆ’ｏ ２ ＝ｑ−ｃ ／ ２ １ （Ｉ−＋
ｌｌｎ＋ （Ｖ＋ ＞Ｒ＋ ）−
（Ｌ２ ＋ｎｚ （Ｖ２ ） ９
２ ） ｌとなる。すなわち信号源■１または
ｖ２により電気光学素子ＥＯ２またはＥＯ３の電界強１
復を変えて屈折率ｎ，またはｎ２を変化させることによ
り、発振周波数ｆ０２を広範囲にに１引できる。
成ブロック図である。第３図と同一の部分には同じ記号
を付して説明を省略プる。ＢＳ３はレンズＬＳ２からの
出射光を２方向に分離するビームスプリッタ、ＥＯ２は
このビームスプリッタ８８３を透過した光を入ｔＪＪ丈
る電気光学素子、ｖｌはこの電気光学素子ＥＯ２を制御
する信号源、Ｍｌは前記電気光学素子ＥＯ２の出射光を
反射するミラー、ＥＯ３は前記ビームスプリッタＢＳ３
で反射した光を入射する電気光学素子、Ｍ２はこの電気
光学素子ＥＯ３の出射光を反射するミラー、ｖ２はこの
電気光学素子ＥＯ３をシ制御する信号源である。電気光
学素子ＥＯ２，ＥＯ３の光路方向の長さをそれぞれＱ＋
＋９２、屈折率をそれぞれｎＩ ｒ ｎ２ 、ビームス
プリッタ１３８２．Ｍｌ間の光路に沿ったｅ、を除く距
離をｌ−１、ビームスプリツタ８８２． ｖＦ′！離をＬ２ 、Ｑを整数とすると、この場合の発
振周波数Ｃｏ２は ｆ’ｏ ２ ＝ｑ−ｃ ／ ２ １ （Ｉ−＋
ｌｌｎ＋ （Ｖ＋ ＞Ｒ＋ ）−
（Ｌ２ ＋ｎｚ （Ｖ２ ） ９
２ ） ｌとなる。すなわち信号源■１または
ｖ２により電気光学素子ＥＯ２またはＥＯ３の電界強１
復を変えて屈折率ｎ，またはｎ２を変化させることによ
り、発振周波数ｆ０２を広範囲にに１引できる。
第５図は基準波長レーザ光源４の１実施例を示す構成ブ
ロック図である。図において、ＬＤ２は半導体レーザ、
８８４はこの半導体レーザＬ Ｄ ２の出力光が入射す
るビームスプリッタ、ＣＬｌはこのビームスプリッタＢ
Ｓ４の反射光を入射する標準物質が封入された吸収セル
、ＰＯ２はこの吸収セルＣＬ１の出力光が入射する受光
素子、１．、、 Ａ１はこの受光°素子ＰＤ２の電気出
力を入力しこれに対応する出力で前記半導体レーザしＤ
２の電流をυ制御するロックインアンプ、ＤＲ２は前記
半導体レーザＬＤ２の電流を周波数変調するとともに前
記ロックインアンプＬＡＩの位相検波周波数を供給する
発振器である。ビームスプリッタ１３Ｓ４の透過光がこ
の基準波長レーデ光源の出力光となる。標準物質として
はＣｓ 、Ｒｂ 、ＮＨ３，Ｉ−！２０など任意の物質
を用いることができる。
ロック図である。図において、ＬＤ２は半導体レーザ、
８８４はこの半導体レーザＬ Ｄ ２の出力光が入射す
るビームスプリッタ、ＣＬｌはこのビームスプリッタＢ
Ｓ４の反射光を入射する標準物質が封入された吸収セル
、ＰＯ２はこの吸収セルＣＬ１の出力光が入射する受光
素子、１．、、 Ａ１はこの受光°素子ＰＤ２の電気出
力を入力しこれに対応する出力で前記半導体レーザしＤ
２の電流をυ制御するロックインアンプ、ＤＲ２は前記
半導体レーザＬＤ２の電流を周波数変調するとともに前
記ロックインアンプＬＡＩの位相検波周波数を供給する
発振器である。ビームスプリッタ１３Ｓ４の透過光がこ
の基準波長レーデ光源の出力光となる。標準物質として
はＣｓ 、Ｒｂ 、ＮＨ３，Ｉ−！２０など任意の物質
を用いることができる。
半導体レーザＬＤ２の出力光はビームスプリッタ８３４
で反射されて吸収セルＣＬＩに入ＩＪ’Ｊ Ｌ、吸収セ
ル内ＣＬ１の標準物質による吸収を受ける。
で反射されて吸収セルＣＬＩに入ＩＪ’Ｊ Ｌ、吸収セ
ル内ＣＬ１の標準物質による吸収を受ける。
吸収量を受光素子ＰＤ２で検出し、ロックインアンプＬ
Δ１を介して半導体レーデ１−Ｄ２の電流に帰還する。
Δ１を介して半導体レーデ１−Ｄ２の電流に帰還する。
半導体レーザＬＤ２の出力波長は標準物質の吸収スペク
トル線にロックされるので、高安定、高精度の基準波長
光源を実現できる。
トル線にロックされるので、高安定、高精度の基準波長
光源を実現できる。
なお上記第１図の実施例において、ファブリ・ペロー・
エタロンの共振器間隔を自由に変えることができる場合
には電気光学素子ＥＯＩが不要となる。
エタロンの共振器間隔を自由に変えることができる場合
には電気光学素子ＥＯＩが不要となる。
また共振器ＦＰ１として７７ノブリ・ベロー・エタロン
の代りに第６図に示すようなマイケルソン干渉「１を用
いてもよい。図においてレーデ光源ＬＤ３から入射した
光はビームスプリッタ８８４で２方向に分離され、ビー
ムスプリッタＢＳ４で反射する光と、ビームスプリッタ
ＢＳ４を透過した光がミラーＭ３で反射した後ビームス
プリッタＢＳ４およびミラー４で反射し、ビームスプリ
ッタ［３Ｓ４を透過する光とが干渉する。この結果一定
の波長間隔でピークを有する出力光を発生できる。
の代りに第６図に示すようなマイケルソン干渉「１を用
いてもよい。図においてレーデ光源ＬＤ３から入射した
光はビームスプリッタ８８４で２方向に分離され、ビー
ムスプリッタＢＳ４で反射する光と、ビームスプリッタ
ＢＳ４を透過した光がミラーＭ３で反射した後ビームス
プリッタＢＳ４およびミラー４で反射し、ビームスプリ
ッタ［３Ｓ４を透過する光とが干渉する。この結果一定
の波長間隔でピークを有する出力光を発生できる。
また基準波長レーデ光源４の１実施例として示した第５
図の方法は線形吸収法とよばれ、ドツプラシフトにより
吸収スペクトルが比較的太くなるが、飽和吸収法（堀、
開田、北野、藪崎、小用：飽和１汲収分光を用いた半導
体レーザの周波数安定化、信学技報 ０ＱＥ８２−１１
６＞によりドツプラシフトで隠れている超微細構造の吸
収線を検出して、これに半導体レーザＬＤ２の発振波長
をロックすればざらに高安定とすることができる。
図の方法は線形吸収法とよばれ、ドツプラシフトにより
吸収スペクトルが比較的太くなるが、飽和吸収法（堀、
開田、北野、藪崎、小用：飽和１汲収分光を用いた半導
体レーザの周波数安定化、信学技報 ０ＱＥ８２−１１
６＞によりドツプラシフトで隠れている超微細構造の吸
収線を検出して、これに半導体レーザＬＤ２の発振波長
をロックすればざらに高安定とすることができる。
第７図は第１図装置の変形例を示す要部構成ブロック図
である。第１図と同じ部分は同一の記号を付して説明を
省略する。ＢＳ５は基準波長レーザ光源４の出力光路に
設けられその反射光をビームスプリッタ８８１に入射す
るビームスプリッタ、１−△２は受光素子ＰＤ１の出力
を入力するロックインアンプ、Ｅ２はこのロックインア
ンプの出力と加鐸して電気光学素子ＥＯ１に印加される
バイアス信号源である。基準波長レーザ光源４の出力光
の一部はビームスプリッタＢＳ５で反射し、ビームスプ
リッタ８８１を介して共振器Ｆ Ｐ １に入射する。ロ
ックインアンプＬＡ２を含む帰還ループで基準波長成分
が最大となるように共振器Ｆ ｌ）１の共ｊ■は隔を制
御づることにより、マーカ光と基準波長とを一致さぜる
ことができる。
である。第１図と同じ部分は同一の記号を付して説明を
省略する。ＢＳ５は基準波長レーザ光源４の出力光路に
設けられその反射光をビームスプリッタ８８１に入射す
るビームスプリッタ、１−△２は受光素子ＰＤ１の出力
を入力するロックインアンプ、Ｅ２はこのロックインア
ンプの出力と加鐸して電気光学素子ＥＯ１に印加される
バイアス信号源である。基準波長レーザ光源４の出力光
の一部はビームスプリッタＢＳ５で反射し、ビームスプ
リッタ８８１を介して共振器Ｆ Ｐ １に入射する。ロ
ックインアンプＬＡ２を含む帰還ループで基準波長成分
が最大となるように共振器Ｆ ｌ）１の共ｊ■は隔を制
御づることにより、マーカ光と基準波長とを一致さぜる
ことができる。
第８図は本発明に係る可変波長光源の１応用例である光
スペクトラムアナライザを示す構成ブロック図である。
スペクトラムアナライザを示す構成ブロック図である。
帯状の矢印は光信号の流れを示し実線の矢印は電気信号
の流れを示す。１１は被測定光を入射する…気光学効果
結晶（Ｙ Ｉ Ｇ、鉛ガラス他〉などを用いた嘔光制御
部、１２はこの（偏光制御部１１の出力光を入力する光
増幅部、１３は１吊引信号発生器、１０（ユこの掃引信
号発生器１３により可変波長レーザ光源２の周波Ｍｌ抑
引をルリ御される可変波長光源、ｌ−１Ｍ２はこの可変
波長光源１０のに（単波長光Ｒｓおよび可変波長）ヒ１
＜υを合成するハーフミラ−１ｌ−ＩＭＩはこのハーフ
ミラＨＭ ２ Ｊ３にびｎＯ記光増幅部１２の出力光を
入力Ｊるハーフミラ−１１４はＰＩＮフ第１・ダイオー
ドやアバランシェフォトダイオードなどからなり前記ハ
ーフミラ−］」Ｍ１の出力光を入カリ−る光へテロダイ
ン検波部、１５はこの光ヘテロ検波部検波部１４の電気
ＩＩｊ力を入力して増幅するとともにバンドパス特性を
有するフィルタ部、１６はこのフィルタ部１５の電気出
力を入力する検波部、１７はこの検波部１６の電気出力
を入力する信号処理・表示部である。光増幅部１２はＧ
ａＡ Ｉ Ａ ｓレーザ（７８０ｎｍ帯）や１ｕＧａ
ＡｓＰレーザ（１５００ｎｍ帯）などで構成され、下記
の３方式のものを用いることができる。
の流れを示す。１１は被測定光を入射する…気光学効果
結晶（Ｙ Ｉ Ｇ、鉛ガラス他〉などを用いた嘔光制御
部、１２はこの（偏光制御部１１の出力光を入力する光
増幅部、１３は１吊引信号発生器、１０（ユこの掃引信
号発生器１３により可変波長レーザ光源２の周波Ｍｌ抑
引をルリ御される可変波長光源、ｌ−１Ｍ２はこの可変
波長光源１０のに（単波長光Ｒｓおよび可変波長）ヒ１
＜υを合成するハーフミラ−１ｌ−ＩＭＩはこのハーフ
ミラＨＭ ２ Ｊ３にびｎＯ記光増幅部１２の出力光を
入力Ｊるハーフミラ−１１４はＰＩＮフ第１・ダイオー
ドやアバランシェフォトダイオードなどからなり前記ハ
ーフミラ−］」Ｍ１の出力光を入カリ−る光へテロダイ
ン検波部、１５はこの光ヘテロ検波部検波部１４の電気
ＩＩｊ力を入力して増幅するとともにバンドパス特性を
有するフィルタ部、１６はこのフィルタ部１５の電気出
力を入力する検波部、１７はこの検波部１６の電気出力
を入力する信号処理・表示部である。光増幅部１２はＧ
ａＡ Ｉ Ａ ｓレーザ（７８０ｎｍ帯）や１ｕＧａ
ＡｓＰレーザ（１５００ｎｍ帯）などで構成され、下記
の３方式のものを用いることができる。
（イ）共振器形半導体レーザ増幅器と呼ばれ、発振閾値
近傍のバイアス′Ｉｊｌ流を流し、レーザダイオードに
信号光を入射して誘導放出により線形光増幅を行うもの
。
近傍のバイアス′Ｉｊｌ流を流し、レーザダイオードに
信号光を入射して誘導放出により線形光増幅を行うもの
。
（［１）光注入同期増幅器とげばれ、発Ｊ辰しているレ
ーザダイオードに信号光を入射して発振光の光周波ａお
よび位相を制御するもの。
ーザダイオードに信号光を入射して発振光の光周波ａお
よび位相を制御するもの。
（ハ）進行波形レーザ増幅器と呼ばれ、レーザ”ダイオ
ード・チップの両端面を無反射ツー１−シ、信号光の通
過のみで光増幅するもの。
ード・チップの両端面を無反射ツー１−シ、信号光の通
過のみで光増幅するもの。
上記のような構成の光スペク１−ラム７ナライゾの動作
を次に詳しく説明する。偏光制御部１１に周波数ω（の
被測定光が入射すると、磁気光学効果結晶の旋光性を利
用して印加磁界を制御することにより、入射光の偏光面
をハーフミラ−１−１Ｍ２の出力光と同じ偏光面となる
ように制御ＩＩする。偏光制御部１１の光出力は光増幅
部１２で増幅された後ハーフミラ−１」Ｍｌで可変波長
光源１０の周波数ω。の出力光と合成され、光ヘテロダ
イン検波部１４で画周波数の差ω０−ω１′（ただしこ
の場合はω、′−ω、）の周波数をもつ電気信号に変換
される。光ヘテロダイン検波部１４の電気出力はフィル
タ１５のバンドパス特性を一部が通過し検波部１６でパ
ワーとして取出される。信号処理・表示部１７はｈ３引
信号発生器１３からのＴｈｅ引に関連した信号を周波数
軸信号として入力し、検波部１６の電気出力をパワー信
号として入力して被測定光１８および基準光１９をスペ
クトル表示するとともに、可変波長光ＩｆＡ１０から出
力されるンー力信号を入力して、マーカ２０を表示する
。
を次に詳しく説明する。偏光制御部１１に周波数ω（の
被測定光が入射すると、磁気光学効果結晶の旋光性を利
用して印加磁界を制御することにより、入射光の偏光面
をハーフミラ−１−１Ｍ２の出力光と同じ偏光面となる
ように制御ＩＩする。偏光制御部１１の光出力は光増幅
部１２で増幅された後ハーフミラ−１」Ｍｌで可変波長
光源１０の周波数ω。の出力光と合成され、光ヘテロダ
イン検波部１４で画周波数の差ω０−ω１′（ただしこ
の場合はω、′−ω、）の周波数をもつ電気信号に変換
される。光ヘテロダイン検波部１４の電気出力はフィル
タ１５のバンドパス特性を一部が通過し検波部１６でパ
ワーとして取出される。信号処理・表示部１７はｈ３引
信号発生器１３からのＴｈｅ引に関連した信号を周波数
軸信号として入力し、検波部１６の電気出力をパワー信
号として入力して被測定光１８および基準光１９をスペ
クトル表示するとともに、可変波長光ＩｆＡ１０から出
力されるンー力信号を入力して、マーカ２０を表示する
。
本応用例における光周波数の動作例を次に示す。
基準波長光Ｒｓの波長： ７８０ｎｍ （レーザダイオ
ードの波長をＲｂの吸収線にＯツクする）可変波長光Ｒ
ｏの波１： ７８０ｎｍ＋５０ｎｍω１の波長： ７８
０ｎｍ±５Ｑｎｍ 第８図ではパルス光を被測定光としてそのスペクトルを
測定する場合を示すために、挿引信号発生器１３にパル
ス同期信号を加えている。被測定パルス光に同期したト
リが信号を掃引信号発生器１３に入力し、これに同期し
て可変波長光源１０の可変波長光Ｒυの周波数をステッ
プ状に掃引する。、同時に信＠＠理・表示部１７にステ
ップ周波数に対応した信号を送る。その結果、１つのパ
ルス光ごとに１点の周波数のパワースペクトルを測定す
ることになり、掃引後はパルス光の全スペクトルを出力
できる。
ードの波長をＲｂの吸収線にＯツクする）可変波長光Ｒ
ｏの波１： ７８０ｎｍ＋５０ｎｍω１の波長： ７８
０ｎｍ±５Ｑｎｍ 第８図ではパルス光を被測定光としてそのスペクトルを
測定する場合を示すために、挿引信号発生器１３にパル
ス同期信号を加えている。被測定パルス光に同期したト
リが信号を掃引信号発生器１３に入力し、これに同期し
て可変波長光源１０の可変波長光Ｒυの周波数をステッ
プ状に掃引する。、同時に信＠＠理・表示部１７にステ
ップ周波数に対応した信号を送る。その結果、１つのパ
ルス光ごとに１点の周波数のパワースペクトルを測定す
ることになり、掃引後はパルス光の全スペクトルを出力
できる。
第８図の実施例に述べたような構成によれば、光スペク
トラムアナライザの周波数分解能は可変波長光ｆ１１０
の可変波長出力光Ｒυのスペクトル幅とフィルタ部１５
の帯域幅で決まる。可変波長出力Ｒυのスペクトル幅は
可変波長レーず光源２で決まるので、これに前述（第３
図、第４図）のような外部共振器形レーザダイオードを
使用することにより、浸れた周波数分解能を１０にとが
できる。
トラムアナライザの周波数分解能は可変波長光ｆ１１０
の可変波長出力光Ｒυのスペクトル幅とフィルタ部１５
の帯域幅で決まる。可変波長出力Ｒυのスペクトル幅は
可変波長レーず光源２で決まるので、これに前述（第３
図、第４図）のような外部共振器形レーザダイオードを
使用することにより、浸れた周波数分解能を１０にとが
できる。
なお上記の応用例ではフィルタ部１５としてバンドパス
フィルタを用いたが、これに限らず、ローパスフィルタ
を用いてもよい。
フィルタを用いたが、これに限らず、ローパスフィルタ
を用いてもよい。
第９図は本発明に係る可変波長光源の第２の応用例で、
従来の光スペクトラム・アナライプ（または分光器、以
下同様〉の光源として使用したものを示す構成ブロック
図である。可変波長光源１０のマーカ光出力Ｒｍはミラ
ーＭ３で反射され基準波長光出力Ｒｓとと５にビームス
プリッタＢＳ６で加え合され、ビームスプリッタ８８７
で被測定光と加え合されて光スペクトル・アナライザ２
１に入力する。光スペクトル・アナライｔア２１からの
月明信号は可変波長光源１０の波長可変人力Ｅ、となる
。このような構成で、光スペクトル・アナライザ２１の
画面上にはモの作用に月明して画面上に被測定光２２．
基準光２３およびマーカ光２４のスペクトルが現れる。
従来の光スペクトラム・アナライプ（または分光器、以
下同様〉の光源として使用したものを示す構成ブロック
図である。可変波長光源１０のマーカ光出力Ｒｍはミラ
ーＭ３で反射され基準波長光出力Ｒｓとと５にビームス
プリッタＢＳ６で加え合され、ビームスプリッタ８８７
で被測定光と加え合されて光スペクトル・アナライザ２
１に入力する。光スペクトル・アナライｔア２１からの
月明信号は可変波長光源１０の波長可変人力Ｅ、となる
。このような構成で、光スペクトル・アナライザ２１の
画面上にはモの作用に月明して画面上に被測定光２２．
基準光２３およびマーカ光２４のスペクトルが現れる。
第１０図は本発明に係る可変波長光源の第３の応用例で
ある光ネットワーク・アナライザを示す構成ブロック図
である。可変波長光源１０の可変波長出力光Ｒυを被測
定物２２に入射してその出力光を受光素子ＰＤ３で検出
し、出力をＸＹし＝１−ダ２５の第１のＹ軸入力Ｙ１と
する。可変波長光源１０からのマーカ光出力Ｒｍおよび
基準波長光出力ＲｓもミラーＭ３およびビームスプリッ
タＢＳ６を介して受光素子ＰＤ４に入射し、電気信号に
変換されてＸＹレコーダ２５の第２のＹ軸入力Ｙ２とな
る。ランプジェネレータ２９の出力は可変波長光源１０
の波長可変人力ＥえおよびＸＹレコーダ２５のＸ軸入力
となる。この結果ＸＹレコーダ２５上には分光特性２６
とともに基準光２７およびマーカ光２８が記録される。
ある光ネットワーク・アナライザを示す構成ブロック図
である。可変波長光源１０の可変波長出力光Ｒυを被測
定物２２に入射してその出力光を受光素子ＰＤ３で検出
し、出力をＸＹし＝１−ダ２５の第１のＹ軸入力Ｙ１と
する。可変波長光源１０からのマーカ光出力Ｒｍおよび
基準波長光出力ＲｓもミラーＭ３およびビームスプリッ
タＢＳ６を介して受光素子ＰＤ４に入射し、電気信号に
変換されてＸＹレコーダ２５の第２のＹ軸入力Ｙ２とな
る。ランプジェネレータ２９の出力は可変波長光源１０
の波長可変人力ＥえおよびＸＹレコーダ２５のＸ軸入力
となる。この結果ＸＹレコーダ２５上には分光特性２６
とともに基準光２７およびマーカ光２８が記録される。
上記の各応用例によれば、測定データとともに基準光と
マーカ光が表示または記録されるので、基準光の波長か
らマーカ光の間隔数を数えるとともに、内挿を行えば波
長を容易に知ることができる。
マーカ光が表示または記録されるので、基準光の波長か
らマーカ光の間隔数を数えるとともに、内挿を行えば波
長を容易に知ることができる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、基準波長とともに一
定間隔のマーカ信号が出力されるので、広い帯域にわた
って高精度な波長測定を可能とする可変波長光源を実現
することができる。また可変波長レー＋ｒ光源の入力信
号と発振波長の間の関係に精度が要求されないので、可
変波長レーザ光源の構成がＩ！！！中である。
定間隔のマーカ信号が出力されるので、広い帯域にわた
って高精度な波長測定を可能とする可変波長光源を実現
することができる。また可変波長レー＋ｒ光源の入力信
号と発振波長の間の関係に精度が要求されないので、可
変波長レーザ光源の構成がＩ！！！中である。
第１図は本発明に係る可変波長光源の１実施例を示す構
成ブロック図、第２図は第１図装置の動作を説明するた
めのタイムチャート、第３図〜第６図は第１図装置の各
構成要素の実施例を示す構成ブロック図、第７図は第１
図装置の変形例を示す原理説明図、第８図は本発明に係
る可変波長光源の１応用例を示す構成ブロック図、第９
図は本発明に係る可変波長光源の第２の応用例を示す構
成ブロック図、第１０図は本発明に係る可変波長光源の
第３の応用例を示す構成ブロック図である。 ２・・・可変波長レーザ光源、４・・・基準波長レーザ
光源、１０・・・可変波長光源、Ｅ＋・・・入力信号、
「Ｐｌ・・・波長選択装置。 ′＝ ミ ａ ν − 第４図 第５図 ム箔 第り図 第７図 Ａ２
成ブロック図、第２図は第１図装置の動作を説明するた
めのタイムチャート、第３図〜第６図は第１図装置の各
構成要素の実施例を示す構成ブロック図、第７図は第１
図装置の変形例を示す原理説明図、第８図は本発明に係
る可変波長光源の１応用例を示す構成ブロック図、第９
図は本発明に係る可変波長光源の第２の応用例を示す構
成ブロック図、第１０図は本発明に係る可変波長光源の
第３の応用例を示す構成ブロック図である。 ２・・・可変波長レーザ光源、４・・・基準波長レーザ
光源、１０・・・可変波長光源、Ｅ＋・・・入力信号、
「Ｐｌ・・・波長選択装置。 ′＝ ミ ａ ν − 第４図 第５図 ム箔 第り図 第７図 Ａ２
Claims (10)
- （１）入力信号に対応して出力光の波長が変化する可変
波長レーザ光源と、この可変波長レーザ光源の出力光を
入力し所定の波長間隔で光出力を発生する波長選択装置
とを備えたことを特徴とする可変波長光源。 - （２）可変波長レーザ光源の出力帯域内で一定波長の光
出力を発生する基準波長レーザ光源を備えたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の可変波長光源。 - （３）波長選択装置としてファブリ・ペロー・エタロン
を用いた特許請求の範囲第１項記載の可変波長光源。 - （４）波長選択装置としてファブリ・ペロー・エタロン
を用いた特許請求の範囲第２項記載の可変波長光源。 - （５）波長選択装置として所定の波長間隔の光のみを通
過する干渉計を用いた特許請求の範囲第１項記載の可変
波長光源。 - （６）波長選択装置の透過光を入力して電気信号に変換
する受光素子を備え、前記受光素子の出力をマーカ信号
出力とする特許請求の範囲第１項記載の可変波長光源。 - （７）ファブリ・ペロー・エタロンの共振器間隔を変化
させることでマーカ光の波長間隔を変えるように構成し
た特許請求の範囲第３項記載の可変波長光源。 - （８）ファブリ・ペロー・エタロン内に電気光学素子を
備え、電気信号により等価的な共振器間隔を変えるよう
に構成した特許請求の範囲第３項記載の可変波長光源。 - （９）ファブリ・ペロー・エタロン内に電気光学素子を
備え、電気信号により等価的な共振器間隔を変えるよう
に構成した特許請求の範囲第４項記載の可変波長光源。 - （１０）ファブリ・ペロー・エタロンに基準波長レーザ
光源の出力光の一部を入射し、基準波長成分の透過光が
最大となるように電気光学素子を制御することにより、
マーカ光の１つが基準波長と一致するように構成した特
許請求の範囲第９項記載の可変波長光源。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61040772A JPS62198723A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 可変波長光源 |
| US06/942,448 US4893353A (en) | 1985-12-20 | 1986-12-16 | Optical frequency synthesizer/sweeper |
| US06/943,670 US4856899A (en) | 1985-12-20 | 1986-12-18 | Optical frequency analyzer using a local oscillator heterodyne detection of incident light |
| DE3643569A DE3643569C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Analysator für optische Frequenzen |
| GB8630375A GB2185567B (en) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Optical frequency analyzer |
| GB8630374A GB2185619B (en) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Optical frequency synthesizer/sweeper |
| DE3643553A DE3643553C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Vorrichtung zum Erzeugen und Wobbeln optischer Frequenzen |
| US07/293,020 US4912526A (en) | 1985-12-20 | 1989-01-03 | Optical frequency synthesizer/sweeper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61040772A JPS62198723A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 可変波長光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198723A true JPS62198723A (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=12589922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61040772A Pending JPS62198723A (ja) | 1985-12-20 | 1986-02-26 | 可変波長光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62198723A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0319933U (ja) * | 1989-03-30 | 1991-02-27 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350757A (en) * | 1976-10-15 | 1978-05-09 | Western Electric Co | Interferoscope |
| JPS56624A (en) * | 1979-06-14 | 1981-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Fabry-perot interference spectrometer |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP61040772A patent/JPS62198723A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350757A (en) * | 1976-10-15 | 1978-05-09 | Western Electric Co | Interferoscope |
| JPS56624A (en) * | 1979-06-14 | 1981-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Fabry-perot interference spectrometer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0319933U (ja) * | 1989-03-30 | 1991-02-27 |
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