JPS6343905B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6343905B2 JPS6343905B2 JP10578583A JP10578583A JPS6343905B2 JP S6343905 B2 JPS6343905 B2 JP S6343905B2 JP 10578583 A JP10578583 A JP 10578583A JP 10578583 A JP10578583 A JP 10578583A JP S6343905 B2 JPS6343905 B2 JP S6343905B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- output light
- semiconductor laser
- signal
- frequency converter
- 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
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明装置は二台の半導体レーザの発振周波数
の差周波数が高度に安定な半導体レーザ装置に関
するものである。
の差周波数が高度に安定な半導体レーザ装置に関
するものである。
従来のこの種の装置としては、二台のレーザ発
振装置から成り、その両方もしくは一方のレーザ
の供振器長がPZTにより制御され、該二台のレ
ーザの発振周波数の差周波数が基準の値から変動
した場合、その変動に応じて、PZTの印加電圧
を変化させ、一方もしくは両方のレーザの発振周
波数を変化させ、これにより差周波数を再び基準
周波数に近い値に保持するものがあつたが、この
場合共振器長を機械的に変動させるものであるた
め、機械的振動の影響を受けやすく、又制御の応
答が遅いという欠点があつた。
振装置から成り、その両方もしくは一方のレーザ
の供振器長がPZTにより制御され、該二台のレ
ーザの発振周波数の差周波数が基準の値から変動
した場合、その変動に応じて、PZTの印加電圧
を変化させ、一方もしくは両方のレーザの発振周
波数を変化させ、これにより差周波数を再び基準
周波数に近い値に保持するものがあつたが、この
場合共振器長を機械的に変動させるものであるた
め、機械的振動の影響を受けやすく、又制御の応
答が遅いという欠点があつた。
本発明はこれらの欠点を除去するために各々の
半導体レーザ装置を安定に保持し、かつその差周
波数を安定にするために一方のレーザの出力光を
周波数変換器により変換させるようにし、かつ差
周波数に変動が生じた場合、周波数変換器の変換
周波数を変化させるようにしたものであるが、こ
の場合、周波数変換器の特長を反映して、機械的
振動の影響を受けにくく、また、制御の応答が早
く、又熱的変動の影響も受けにくいという特徴が
ある。
半導体レーザ装置を安定に保持し、かつその差周
波数を安定にするために一方のレーザの出力光を
周波数変換器により変換させるようにし、かつ差
周波数に変動が生じた場合、周波数変換器の変換
周波数を変化させるようにしたものであるが、こ
の場合、周波数変換器の特長を反映して、機械的
振動の影響を受けにくく、また、制御の応答が早
く、又熱的変動の影響も受けにくいという特徴が
ある。
第１図は本発明の一実施例を示したものであ
る。１は半導体レーザ、２は温度制御装置、３は
温度制御回路、４は周波数弁別器としての干渉フ
イルタ、５は光検出素子、６は制御信号発生回
路、７は可変光周波数変換器、８はその駆動回
路、９はハーフミラー、１０は差周波数を発生す
る光検出素子、１１は制御信号発生回路である。
半導体レーザの出力光L1，L2はそれ自体１〜６
の装置構成によりその周波数が安定に保持され
る。
る。１は半導体レーザ、２は温度制御装置、３は
温度制御回路、４は周波数弁別器としての干渉フ
イルタ、５は光検出素子、６は制御信号発生回
路、７は可変光周波数変換器、８はその駆動回
路、９はハーフミラー、１０は差周波数を発生す
る光検出素子、１１は制御信号発生回路である。
半導体レーザの出力光L1，L2はそれ自体１〜６
の装置構成によりその周波数が安定に保持され
る。
まず、この点について説明する。
第２図は第１図の２つのレーザ光L1，L2の
各々をいかに周波数的に安定化するかを説明する
ために、一方のレーザ装置の構造を抽出したもの
である。
各々をいかに周波数的に安定化するかを説明する
ために、一方のレーザ装置の構造を抽出したもの
である。
半導体レーザ１１の出力光L11，L12のうちの一
方L12を周波数弁別器の一種である干渉フイルタ
１４に通過せしめその出力光L13の強度を光検出
素子１５により検出する。干渉フイルタ１４は一
般に第３図に示すような透過率特性を有する。そ
してその共振器光路長を熱膨脹、電気光学効果、
圧電効果もしくは機械的方法により所定の周期で
振動的に変化せしめる。これは、入力光L12の周
波数を第３図に示すごとく振動的に変化せしめた
のと等価であり、従つて出力光L13の強度は第３
図示のごとく振動的に変化する。この出力光L13
の強度変化を測定することは干渉フイルタ１４の
透過特性の微分係数を測定することを意味し、こ
れにより半導体レーザ１１の出力光の周波数が、
透過特性のピークの周波数ω0からはずれた場合
に適切なフイードバツク信号S1を発生させ、これ
を半導体レーザ１１の温度制御回路１３に印加す
ることにより、半導体レーザ１１の出力光周波数
を再びω0に復帰させることができる。これによ
り出力光L12およびL13の周波数はω0の値にほぼ
一定に保持される。
方L12を周波数弁別器の一種である干渉フイルタ
１４に通過せしめその出力光L13の強度を光検出
素子１５により検出する。干渉フイルタ１４は一
般に第３図に示すような透過率特性を有する。そ
してその共振器光路長を熱膨脹、電気光学効果、
圧電効果もしくは機械的方法により所定の周期で
振動的に変化せしめる。これは、入力光L12の周
波数を第３図に示すごとく振動的に変化せしめた
のと等価であり、従つて出力光L13の強度は第３
図示のごとく振動的に変化する。この出力光L13
の強度変化を測定することは干渉フイルタ１４の
透過特性の微分係数を測定することを意味し、こ
れにより半導体レーザ１１の出力光の周波数が、
透過特性のピークの周波数ω0からはずれた場合
に適切なフイードバツク信号S1を発生させ、これ
を半導体レーザ１１の温度制御回路１３に印加す
ることにより、半導体レーザ１１の出力光周波数
を再びω0に復帰させることができる。これによ
り出力光L12およびL13の周波数はω0の値にほぼ
一定に保持される。
以上においては干渉フイルタ１４の共振器長を
振動的に変化させる例について説明してきたが、
共振器長は一定のままとなして半導体レーザ１１
と干渉フイルタ１４との間に光周波数変換器を挿
入し、それにより干渉フイルタ１４に入射する光
の周波数を振動的に変化せしめても全く同様の効
果が得られる。
振動的に変化させる例について説明してきたが、
共振器長は一定のままとなして半導体レーザ１１
と干渉フイルタ１４との間に光周波数変換器を挿
入し、それにより干渉フイルタ１４に入射する光
の周波数を振動的に変化せしめても全く同様の効
果が得られる。
さらに第３図における縦軸を原子もしくは分子
の吸収係数におきかえれば、その吸収スペクトル
の曲線は、第３図の干渉フイルタの特性の曲線と
同様であるので、詳細説明は省略するも、これら
の原子もしくは分子の気体を封入した容器を第２
図に示した実施例における干渉フイルタ１４の代
わりに用いることが可能である。特に0.85μm付
近の半導体レーザについてはセシウム原子が好適
である。即ち、このようにすれば吸収形の周波数
弁別器が実現できる。
の吸収係数におきかえれば、その吸収スペクトル
の曲線は、第３図の干渉フイルタの特性の曲線と
同様であるので、詳細説明は省略するも、これら
の原子もしくは分子の気体を封入した容器を第２
図に示した実施例における干渉フイルタ１４の代
わりに用いることが可能である。特に0.85μm付
近の半導体レーザについてはセシウム原子が好適
である。即ち、このようにすれば吸収形の周波数
弁別器が実現できる。
上述の説明により、第１図のレーザ光の出力光
L1及びL2の各々がその周波数が安定に保持され
ることが明らかとなつたが第１図に示す本発明装
置の特徴はこのように安定化された２つの光の差
周波数をさらに高度に安定に保つことにある。
L1及びL2の各々がその周波数が安定に保持され
ることが明らかとなつたが第１図に示す本発明装
置の特徴はこのように安定化された２つの光の差
周波数をさらに高度に安定に保つことにある。
即ち、半導体レーザの出力光L1と光可変周波
数変換器の出力光L3とをハーフミラー９で合成
し、光検出素子１０で受光すると、その出力信号
には差周波数のビート信号が含まれる。そこでそ
のビート信号周波数△ωと参照信号Ｒの基準信号
周波数△ω0とを制御信号発生回路１１０におい
て比較し、それに差が生じた場合それを抑制すべ
く可変周波数変換器の駆動回路８に制御信号S′を
供給する。すなわち出力光L1とL2との間の差周
波数が所定の値から変動すると、制御信号S′によ
つて可変周波数変換器７が動作して出力光L3の
周波数が変化して、出力光L1とL3の差周波数は
いつも一定の値に保持される。従つて本実施例に
よればその差周波数が高度に安定な二つの光ビー
ムを発生させることができる。
数変換器の出力光L3とをハーフミラー９で合成
し、光検出素子１０で受光すると、その出力信号
には差周波数のビート信号が含まれる。そこでそ
のビート信号周波数△ωと参照信号Ｒの基準信号
周波数△ω0とを制御信号発生回路１１０におい
て比較し、それに差が生じた場合それを抑制すべ
く可変周波数変換器の駆動回路８に制御信号S′を
供給する。すなわち出力光L1とL2との間の差周
波数が所定の値から変動すると、制御信号S′によ
つて可変周波数変換器７が動作して出力光L3の
周波数が変化して、出力光L1とL3の差周波数は
いつも一定の値に保持される。従つて本実施例に
よればその差周波数が高度に安定な二つの光ビー
ムを発生させることができる。
本発明装置の応用例としては、信号光と参照光
の両方を送信側から送る形式の光ヘテロダイン通
信方式における送信側の光源として用いると有利
である。
の両方を送信側から送る形式の光ヘテロダイン通
信方式における送信側の光源として用いると有利
である。
以上説明したように、本発明によれば半導体レ
ーザを用いた差周波数の安定な光源としての半導
体レーザ装置を実現でき、しかもその装置は小形
かつ周囲の温度変動および機械的振動の影響を受
けることの少い装置であるという利点を有する。
ーザを用いた差周波数の安定な光源としての半導
体レーザ装置を実現でき、しかもその装置は小形
かつ周囲の温度変動および機械的振動の影響を受
けることの少い装置であるという利点を有する。
第１図は本発明装置の一実施例、第２図は第１
図中の一方のレーザ装置の周波数安定化手段を説
明する構成図。第３図は周波数安定化の原理を説
明する図であつて、干渉フイルタ透過特性と、入
力光L12および出力光L13との間の関係を示す図。 １，１１…半導体レーザ、２，１２…温度制御
装置、３，１３…温度制御回路、４，１４…干渉
フイルタ、５，１５…光検出素子、６，１６…制
御信号発生回路、７…光可変周波数変換器、８…
駆動回路、９…ハーフミラ、１０…光検出素子、
１１０…制御信号発生回路である。
図中の一方のレーザ装置の周波数安定化手段を説
明する構成図。第３図は周波数安定化の原理を説
明する図であつて、干渉フイルタ透過特性と、入
力光L12および出力光L13との間の関係を示す図。 １，１１…半導体レーザ、２，１２…温度制御
装置、３，１３…温度制御回路、４，１４…干渉
フイルタ、５，１５…光検出素子、６，１６…制
御信号発生回路、７…光可変周波数変換器、８…
駆動回路、９…ハーフミラ、１０…光検出素子、
１１０…制御信号発生回路である。
Claims (1)
- １ 半導体レーザと、該半導体レーザの温度もし
くは、注入電流を制御することにより、その発振
周波数を制御する制御装置と、前記半導体レーザ
の出力光の一部を受光する吸収もしくは透過形の
周波数弁別器と、該周波数弁別器の出力光を受光
し、当該出力光の強度を検出する光検出素子と、
該光検出素子の出力を供給され、前記半導体レー
ザの出力光の周波数に変動が生じたときに、それ
に伴つて前記周波数弁別器の特性曲線の微分係数
の値に応じて発生する当該周波数弁別器の出力光
の強度変動を検出し、該強度変動に対応して、当
該周波数変動を抑制するようなフイードバツク信
号を発生する制御信号発生回路とを具備し、前記
フイードバツク信号を前記温度もしくは注入電流
の制御装置に供給するように構成した２つの半導
体レーザ装置と、そのうちの一方の半導体レーザ
装置の出力光を受光する可変光周波数変換器と該
可変周波数変換器の出力光と他方の半導体レーザ
装置の出力光との光ビート信号を検出し得る光検
出素子と、前記光ビート信号および所定の一定周
波数の参照信号とを供給され、前記光ビート信号
の周波数が前記参照信号の周波数から変動したと
きに当該変動に応じて、前記可変光周波数変換器
に制御信号をフイードバツクすることにより当該
変動を抑制すべく前記可変光周波数変換器を動作
させる制御回路とを具備したことを特徴とする半
導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10578583A JPS5951583A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10578583A JPS5951583A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 半導体レ−ザ装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54001776A Division JPS59140B2 (ja) | 1979-01-13 | 1979-01-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951583A JPS5951583A (ja) | 1984-03-26 |
| JPS6343905B2 true JPS6343905B2 (ja) | 1988-09-01 |
Family
ID=14416791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10578583A Granted JPS5951583A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09503510A (ja) * | 1993-10-07 | 1997-04-08 | グリコメド・インコーポレイテッド | ヘパリン様特性を有する高硫酸化マルトオリゴ糖 |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10578583A patent/JPS5951583A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09503510A (ja) * | 1993-10-07 | 1997-04-08 | グリコメド・インコーポレイテッド | ヘパリン様特性を有する高硫酸化マルトオリゴ糖 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5951583A (ja) | 1984-03-26 |
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