JPS637685A - ２次高調波発生装置 - Google Patents
２次高調波発生装置Info
- Publication number
- JPS637685A JPS637685A JP61152449A JP15244986A JPS637685A JP S637685 A JPS637685 A JP S637685A JP 61152449 A JP61152449 A JP 61152449A JP 15244986 A JP15244986 A JP 15244986A JP S637685 A JPS637685 A JP S637685A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- harmonic
- output
- receiving element
- nonlinear optical
- 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
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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
-
- 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
- H01S5/06821—Stabilising other output parameters than intensity or frequency, e.g. phase, polarisation or far-fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明はより短波長光源を得る方法として、２次高調波
の発生によって実現するときに出力をより安定に実現す
る方策を提供しようとするものである。
の発生によって実現するときに出力をより安定に実現す
る方策を提供しようとするものである。
従来の技術
第４図に２次高周波発生の基本構成の模式的斜視図を示
す。１ｏは波長λ、のレーザであシ、１１は非線形光学
媒体である。λ１の波長を有するレーザ光１６がＬｉＮ
ｂ０３などの非線形光学媒体１１に入射されると媒体１
１中で入射λ１ 波長光の一部はλ２＝λ１／２ 波
長の光に変換されて出射光１４として放射される。しか
し、このような系における波長の変換効率は悪く、今だ
実用化の域に達していない。この変換効率を上げるため
に、入射レーザ光のハイパワー化、非線形媒体の導波路
化。
す。１ｏは波長λ、のレーザであシ、１１は非線形光学
媒体である。λ１の波長を有するレーザ光１６がＬｉＮ
ｂ０３などの非線形光学媒体１１に入射されると媒体１
１中で入射λ１ 波長光の一部はλ２＝λ１／２ 波
長の光に変換されて出射光１４として放射される。しか
し、このような系における波長の変換効率は悪く、今だ
実用化の域に達していない。この変換効率を上げるため
に、入射レーザ光のハイパワー化、非線形媒体の導波路
化。
端面への反射コーティングなどの種々の工夫がなされて
いるとともにレーザと光源の一体化や外部共振器化など
の工夫も考えられている。更に、波長λ１とλ２の位相
整合をとる必要があ）、温度などに対して非常に敏感で
出力変動が起りやすい。
いるとともにレーザと光源の一体化や外部共振器化など
の工夫も考えられている。更に、波長λ１とλ２の位相
整合をとる必要があ）、温度などに対して非常に敏感で
出力変動が起りやすい。
発明が解決しようとする問題点
従って、本発明は２次高調波発生素子において、変換効
率を上げることができる素子構成において出力の安定化
をはかり、温度や注入電流などの外部変化に対して出力
変動の少ない構成を提供しようとするものである。
率を上げることができる素子構成において出力の安定化
をはかり、温度や注入電流などの外部変化に対して出力
変動の少ない構成を提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
この２次高調波光出力の安定のために、本発明は励起光
源と２次高調波の位相整合とを別々に安定化しようとす
るものである。即ち、化合物半導体よりなる４電流注入
型の発光素子の発光する活性領域に近接して設けられた
非線形光学媒体よりなる構成において、活性領域より発
光する光の一部を受光し、発光量を一定とするように前
記注入電流に帰還し、−方、非線形光学媒体を通過し発
生する２次高調波の一部を受光し、２次高調波出力を一
定あるいは最大とするように前記光学媒体に帰還する手
段を講するものである。
源と２次高調波の位相整合とを別々に安定化しようとす
るものである。即ち、化合物半導体よりなる４電流注入
型の発光素子の発光する活性領域に近接して設けられた
非線形光学媒体よりなる構成において、活性領域より発
光する光の一部を受光し、発光量を一定とするように前
記注入電流に帰還し、−方、非線形光学媒体を通過し発
生する２次高調波の一部を受光し、２次高調波出力を一
定あるいは最大とするように前記光学媒体に帰還する手
段を講するものである。
作用
本発明は活性層より発する励起−次光の一部を受光し、
この受光出力が一定になるように出力安定化回路を通し
て活性領域への注入電流量を制御するように帰還する一
次励起光安定化する構成をとシ、非線形光学媒体から発
する２次高調波の光出力を受光素子で受けて、この２次
高調波出力が一定となるように非線形光学媒体へ電圧を
印加量をかえることによって、２次高調波出力を安定化
することを同時に行うものである。非線形光学媒体のポ
ッケルス効果によって屈折率が変化し、−次励起光の伝
搬モードの位相定数と２次高調波の伝搬モードの位相定
数とが整合とれるようになるものである。
この受光出力が一定になるように出力安定化回路を通し
て活性領域への注入電流量を制御するように帰還する一
次励起光安定化する構成をとシ、非線形光学媒体から発
する２次高調波の光出力を受光素子で受けて、この２次
高調波出力が一定となるように非線形光学媒体へ電圧を
印加量をかえることによって、２次高調波出力を安定化
することを同時に行うものである。非線形光学媒体のポ
ッケルス効果によって屈折率が変化し、−次励起光の伝
搬モードの位相定数と２次高調波の伝搬モードの位相定
数とが整合とれるようになるものである。
実施例
第１図に本発明の２次高調波発生装置の模式的ブロック
ダイヤグラムを示す。１０１ば２次高調波発生素子であ
シ、１１４は励起源部を示し、１１６は２次高周波発生
部を示す。１０２は光増幅領域であシミ流注入によって
励起光λ１を発生し、非線形光学媒体１０３に注入され
、２次高調波λ２＝λ１／２を発生し、外部光１１２と
して放出される。
ダイヤグラムを示す。１０１ば２次高調波発生素子であ
シ、１１４は励起源部を示し、１１６は２次高周波発生
部を示す。１０２は光増幅領域であシミ流注入によって
励起光λ１を発生し、非線形光学媒体１０３に注入され
、２次高調波λ２＝λ１／２を発生し、外部光１１２と
して放出される。
このとき、光増幅領域に電流注入によって発生した励起
光λ１の一部１１３は受光素子１０８で電気信号に変換
され、信号処理部１０９で信号処理されて注入電流駆動
部１１０をへて光増幅領域への注入電源にフィードバッ
クされる。このような励起光出力の安定化回路によって
、非線形媒体１０３に安定な励起光を供給することがで
きる。
光λ１の一部１１３は受光素子１０８で電気信号に変換
され、信号処理部１０９で信号処理されて注入電流駆動
部１１０をへて光増幅領域への注入電源にフィードバッ
クされる。このような励起光出力の安定化回路によって
、非線形媒体１０３に安定な励起光を供給することがで
きる。
・ −方、非線形光学媒体１０３に注入されて発生する
２矢高調波λ２は出力光分岐部１０４で一部分岐され、
受光素子１０５にて電気信号に変換され、信号処理部１
０６で信号処理され駆動回路部１ｏアをへて非線形光学
媒体１０３に電圧印加される。
２矢高調波λ２は出力光分岐部１０４で一部分岐され、
受光素子１０５にて電気信号に変換され、信号処理部１
０６で信号処理され駆動回路部１ｏアをへて非線形光学
媒体１０３に電圧印加される。
この時２次高調波λ２の出力を最大となるように電圧へ
フィードバンクすることによって、励起源と２次高調波
は最も位相整合のとれた状態をつくり出すことができる
。従って、励起源の出力安定化と２次高調波の出力安定
化を同時に行なうことによって系全体としての２次高調
波出力を安定化させることができる。
フィードバンクすることによって、励起源と２次高調波
は最も位相整合のとれた状態をつくり出すことができる
。従って、励起源の出力安定化と２次高調波の出力安定
化を同時に行なうことによって系全体としての２次高調
波出力を安定化させることができる。
２次高調波発生素子構造の一例を第２図に示す。
１０１は第１図に示す２次高調波発生素子を示し、電流
注入によって一次励起光を発生する光増幅領域１０２側
に励起光λ１を通過し２矢高調波λ２を反射する特性を
有する光学フィルタ１２１を設け、非線形光学媒体１０
３側にフィルタ１２１と逆特性を有する即ち一次励起光
λ１を反射し、２矢高調波λ２を透過するフィルタ１２
０を設けることによって、帰還に必要な一次励起光と２
次高調波を別々に取り出すことができる。
注入によって一次励起光を発生する光増幅領域１０２側
に励起光λ１を通過し２矢高調波λ２を反射する特性を
有する光学フィルタ１２１を設け、非線形光学媒体１０
３側にフィルタ１２１と逆特性を有する即ち一次励起光
λ１を反射し、２矢高調波λ２を透過するフィルタ１２
０を設けることによって、帰還に必要な一次励起光と２
次高調波を別々に取り出すことができる。
第３図は本発明に用いるモノリシックに一体化された２
次高調波発生装置の断面構造を示す。
次高調波発生装置の断面構造を示す。
１３１ばｍ−ｖ族生導体基板であり基板上に、クラッド
層１３２ 、１３４と活性領域１３３からなる一次励起
光発生部を構成し、その活性領域１３３に接して２次高
調波発生領域の導波路１３８がクラッド層１３６．１３
７ｉＣ挾まれて構成されている。さらに、−次励起光発
生側に一部の一次光を透過するフィルタ１３Ｂ、上記２
次高調波発生側に２次高調波を一部透過するフィルタ１
３９が構成されている。１４１，１４２は−次光発生用
電流注入電極および２次高調波の位相整合用電極である
。フィルタ１３８よりとり出される一次光によりミ極１
４１の注入電流に帰還をかけ、フィルタ１３９側よりと
シ出す光出力−部を分けて電極１４２の位相整合電圧に
帰還される。
層１３２ 、１３４と活性領域１３３からなる一次励起
光発生部を構成し、その活性領域１３３に接して２次高
調波発生領域の導波路１３８がクラッド層１３６．１３
７ｉＣ挾まれて構成されている。さらに、−次励起光発
生側に一部の一次光を透過するフィルタ１３Ｂ、上記２
次高調波発生側に２次高調波を一部透過するフィルタ１
３９が構成されている。１４１，１４２は−次光発生用
電流注入電極および２次高調波の位相整合用電極である
。フィルタ１３８よりとり出される一次光によりミ極１
４１の注入電流に帰還をかけ、フィルタ１３９側よりと
シ出す光出力−部を分けて電極１４２の位相整合電圧に
帰還される。
また、別の方法としてフィルタ１３８を１次光および２
次光とも一部透過するフィルタとし、とり出した２波の
光を別のフィルタにて波長分割し、光電変換後電極１４
１，１４２に各々フィードバックすることができる。
次光とも一部透過するフィルタとし、とり出した２波の
光を別のフィルタにて波長分割し、光電変換後電極１４
１，１４２に各々フィードバックすることができる。
第３図は電極１４１，１４２に帰還することによって安
定化させることができたが、さらに基板１３１下に設け
られるペルチェ効果素子などの温度制御器に１次光出力
あるいは２次高出力を帰還することによって２次光出力
の安定化をはかることも可能である。
定化させることができたが、さらに基板１３１下に設け
られるペルチェ効果素子などの温度制御器に１次光出力
あるいは２次高出力を帰還することによって２次光出力
の安定化をはかることも可能である。
発明の効果
本発明のように１次励起光と２次高調波光を各々別々に
励起注入電流および位相整合条件（電圧。
励起注入電流および位相整合条件（電圧。
温度、電流）に帰還することによって、さらにそれらを
同時に組み合せることにより、 １．１次励起光出力を安定させる。
同時に組み合せることにより、 １．１次励起光出力を安定させる。
２．２次高調波出力を安定させる。
３、外部変動（温度や圧力）による位相整合条件を乱す
要因に対しても安定な２次高調波が得られる。
要因に対しても安定な２次高調波が得られる。
などのすぐれた効果を有する光出力装置を得ることがで
きる。
きる。
第１図は本発明の一実施例の２次高調波発生装置の基本
構成のブロック図、第２図は本発明に用いる２次高調波
発生素子の構造図、第３図は本発明に用いる２次高調波
発生素子の他の例の断面図、第４図は従来の装置の概略
斜視図である。 １０１・・・・・・２次高調波発生素子、１０３・・・
・・・非線形光学媒体、１０５ 、１０８・・・・・受
光素子、１０７−・・・・・駆動回路部、１１０・・・
・・・注入電流駆動部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１０
／ −２矢高１１見ケ床テ １０３−非稈ル尤宇希庵 ／θ５．１０８−一受尤木テ ノ０６− イ占Ｊツ交＄理粗 １０７−駆動回路部 ／１Ｏ−−ユ入電見駆幻都 第 １ 図 第３図 第４図
構成のブロック図、第２図は本発明に用いる２次高調波
発生素子の構造図、第３図は本発明に用いる２次高調波
発生素子の他の例の断面図、第４図は従来の装置の概略
斜視図である。 １０１・・・・・・２次高調波発生素子、１０３・・・
・・・非線形光学媒体、１０５ 、１０８・・・・・受
光素子、１０７−・・・・・駆動回路部、１１０・・・
・・・注入電流駆動部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１０
／ −２矢高１１見ケ床テ １０３−非稈ル尤宇希庵 ／θ５．１０８−一受尤木テ ノ０６− イ占Ｊツ交＄理粗 １０７−駆動回路部 ／１Ｏ−−ユ入電見駆幻都 第 １ 図 第３図 第４図
Claims (1)
- ｎ型化合物半導体とｐ型化合物半導体よりなり、電流注
入によって発光する発光素子の発光する活性領域とこの
活性領域に近接して設けられた非線型光学媒体よりなる
構成において、活性領域より発光する光の一部を受光す
る第１の受光素子を有し、前記第１の受光素子出力を前
記注入電流を一定とするように前記注入電流に帰還する
手段を有し、前記非線形光学媒体を通過し、２次高調波
に変換された光の一部を受光する第２の受光素子を有し
、前記第２の受光素子出力を２次高調波光出力が最大と
なるように前記非線形光学媒体の位相整合手段に帰還す
る手段より構成される２次高調波発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152449A JPS637685A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ２次高調波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152449A JPS637685A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ２次高調波発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637685A true JPS637685A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15540767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152449A Pending JPS637685A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ２次高調波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS637685A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366928A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光波長変換装置 |
| US5303250A (en) * | 1991-05-22 | 1994-04-12 | Sony Corporation | Laser light generating apparatus |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP61152449A patent/JPS637685A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5303250A (en) * | 1991-05-22 | 1994-04-12 | Sony Corporation | Laser light generating apparatus |
| JPH04366928A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光波長変換装置 |
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