JP2001077462A - レーザ光源の発光波長を安定化させるための方法及び装置 - Google Patents
レーザ光源の発光波長を安定化させるための方法及び装置Info
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- Lasers (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機器の複雑化や処理の不充分さを伴うことな
くコヒーレント光を発する光源の発光波長を安定化させ
る方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 第１の波長の放射線を発する光源(1)の
発光波長を、該第１の波長と実質的に異なる第２の波長
の放射線を発する基準光源(2)の発光波長にロックさせ
ることにより安定化させる方法及び装置が提供される。
該安定化装置は、安定化すべき光源に、前記２つの放射
線の間の光学的なうなりの検出により得られるフィード
バック信号を加える。前記第１の波長についての二光子
吸収を用いて前記うなりを生成する。
くコヒーレント光を発する光源の発光波長を安定化させ
る方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 第１の波長の放射線を発する光源(1)の
発光波長を、該第１の波長と実質的に異なる第２の波長
の放射線を発する基準光源(2)の発光波長にロックさせ
ることにより安定化させる方法及び装置が提供される。
該安定化装置は、安定化すべき光源に、前記２つの放射
線の間の光学的なうなりの検出により得られるフィード
バック信号を加える。前記第１の波長についての二光子
吸収を用いて前記うなりを生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にレーザに関
し、特にレーザ光源の発光波長を安定化させるための方
法及び装置であって、該安定化が、安定化されるべき波
長と実質的に異なる基準波長へのロックを実施すること
により達成される方法及び装置に関する。好ましくは、
本発明は、光通信システムで光源として使用される半導
体レーザの発光波長の安定化に適用されるものである。
し、特にレーザ光源の発光波長を安定化させるための方
法及び装置であって、該安定化が、安定化されるべき波
長と実質的に異なる基準波長へのロックを実施すること
により達成される方法及び装置に関する。好ましくは、
本発明は、光通信システムで光源として使用される半導
体レーザの発光波長の安定化に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザの発光波長が不安定になりやすい
ものであることが知られており、このため、レーザには
制御回路が付随し、該制御回路が、公称値からの逸脱を
検出し、及びレーザ作動装置に送られる誤差信号を生成
して、発光波長を前記公称値に維持する。
ものであることが知られており、このため、レーザには
制御回路が付随し、該制御回路が、公称値からの逸脱を
検出し、及びレーザ作動装置に送られる誤差信号を生成
して、発光波長を前記公称値に維持する。
【０００３】一般に用いられている安定化方法では、レ
ーザの発光波長は、原子線又は分子線（例えば光源の発
光波長に近い波長の吸収スペクトルを有する気体の吸収
線）にロックされる。（本書では好ましくは光学通信分
野に適用するための）この種のロック方法の一例が、ヨ
ーロッパ特許第0660470号に記載されている。その安定
化は絶対的なものであり、換言すれば、環境に依存しな
いものであり、良好な短期間及び長期間の安定性と発光
波長の良好な再現性とを提供する光源を提供するもので
ある。
ーザの発光波長は、原子線又は分子線（例えば光源の発
光波長に近い波長の吸収スペクトルを有する気体の吸収
線）にロックされる。（本書では好ましくは光学通信分
野に適用するための）この種のロック方法の一例が、ヨ
ーロッパ特許第0660470号に記載されている。その安定
化は絶対的なものであり、換言すれば、環境に依存しな
いものであり、良好な短期間及び長期間の安定性と発光
波長の良好な再現性とを提供する光源を提供するもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、光通
信に用いられるものに近い原子線又は分子線は比較的広
く、それ故、達成される安定性は不充分なものとなる。
このため、安定化すべき光源の吸収線から比較的遠い波
長における吸収線に対するロックを提供することが多く
の文献で提案されており、これは、意図する目的のため
に一層有利な特性を有するものである。吸収線の波長の
一例として、ルビジウムの780nmが挙げられる。該波長
の吸収線は、通信とは全く異なる様々な分野（例えば計
測学）を含めて様々な分野で安定化のために使用されて
いる。
信に用いられるものに近い原子線又は分子線は比較的広
く、それ故、達成される安定性は不充分なものとなる。
このため、安定化すべき光源の吸収線から比較的遠い波
長における吸収線に対するロックを提供することが多く
の文献で提案されており、これは、意図する目的のため
に一層有利な特性を有するものである。吸収線の波長の
一例として、ルビジウムの780nmが挙げられる。該波長
の吸収線は、通信とは全く異なる様々な分野（例えば計
測学）を含めて様々な分野で安定化のために使用されて
いる。
【０００５】しかし、互いに大きく異なる波長の信号の
ための波長比較システムを構成するのは一般に困難であ
り、それ故、比較のための波長を互いに接近させること
が試みられている。
ための波長比較システムを構成するのは一般に困難であ
り、それ故、比較のための波長を互いに接近させること
が試みられている。
【０００６】C. Latrasse等の論文「Absolute Frequenc
y Control of a 1560nm (192THz) DFB laser locked to
a Rubidium Absorption Line Using a Second-Harmoni
c-Generated Signal」(IEEE Transactions on Instrume
ntation and Movement, vol.44, no.4, August 1995, p
p839〜）に記載されているシステムでは、安定させるべ
きレーザにより発光された1560nmの放射線がKNbO3の結
晶中に向けられて、該KNbO3がその二次高調波（波長780
nmに対応するもの）を生成する。この二次高調波は、15
60nmの主信号から分離され、780nmの線と相互作用する
よう87Rbを含有するセルに送られる。該セルを出た信号
が次いでシリコンフォトダイオード内で検出されて、レ
ーザ制御装置に供給されるべき誤差信号が生成される。
y Control of a 1560nm (192THz) DFB laser locked to
a Rubidium Absorption Line Using a Second-Harmoni
c-Generated Signal」(IEEE Transactions on Instrume
ntation and Movement, vol.44, no.4, August 1995, p
p839〜）に記載されているシステムでは、安定させるべ
きレーザにより発光された1560nmの放射線がKNbO3の結
晶中に向けられて、該KNbO3がその二次高調波（波長780
nmに対応するもの）を生成する。この二次高調波は、15
60nmの主信号から分離され、780nmの線と相互作用する
よう87Rbを含有するセルに送られる。該セルを出た信号
が次いでシリコンフォトダイオード内で検出されて、レ
ーザ制御装置に供給されるべき誤差信号が生成される。
【０００７】他の方法、例えば、M Kourogi等の論文「W
ide-Span Optical Frequency CombGenerator for Accur
ate Optical Frequency Difference Measurement」（IE
E Journal of Quantum Electronics, vol.29, no.10, O
ctober 1993, pp. 2693〜）及び「Generation of Frequ
ency-Tunable Light and Frequency Reference Grids U
sing Diode Lasers For One-Petahertz Optical Freque
ncy Sweep Generator」（vol.31, no.3, March 1995, p
p. 456〜）に記載の方法は、安定化させるべきレーザを
高度に安定した基準光源にロックさせることにより安定
化を生成する。このロックを行うために、２つの光源の
周波数の和及び／又は差に等しい周波数を有する光信号
が生成されて、そのうなり信号(beat signal)が検出さ
れる。次いで該うなり信号がフィードバックされて制御
すべきレーザに作用する。
ide-Span Optical Frequency CombGenerator for Accur
ate Optical Frequency Difference Measurement」（IE
E Journal of Quantum Electronics, vol.29, no.10, O
ctober 1993, pp. 2693〜）及び「Generation of Frequ
ency-Tunable Light and Frequency Reference Grids U
sing Diode Lasers For One-Petahertz Optical Freque
ncy Sweep Generator」（vol.31, no.3, March 1995, p
p. 456〜）に記載の方法は、安定化させるべきレーザを
高度に安定した基準光源にロックさせることにより安定
化を生成する。このロックを行うために、２つの光源の
周波数の和及び／又は差に等しい周波数を有する光信号
が生成されて、そのうなり信号(beat signal)が検出さ
れる。次いで該うなり信号がフィードバックされて制御
すべきレーザに作用する。
【０００８】これら既知の方法の全てにおいては、誤差
信号の生成に２つの別個の操作が必要となる。その第１
の操作は、安定化させるべき信号の高調波の生成（第１
の引用文献の場合）又は該信号と基準信号との混合によ
り適当な周波数の光信号を生成することであり、第２の
操作は、変換された信号の検出である。これにより、関
係する機器が複雑なものとなり、その処理が不充分なも
のとなる。
信号の生成に２つの別個の操作が必要となる。その第１
の操作は、安定化させるべき信号の高調波の生成（第１
の引用文献の場合）又は該信号と基準信号との混合によ
り適当な周波数の光信号を生成することであり、第２の
操作は、変換された信号の検出である。これにより、関
係する機器が複雑なものとなり、その処理が不充分なも
のとなる。
【０００９】本発明の目的は、かかる欠点の克服を可能
にする方法及び装置を提供することにある。
にする方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明により提供される
方法は、第１の波長のコヒーレントな放射線を発する光
源の発光波長を安定化させるものであり、該安定化は、
前記第１の波長と実質的に異なる第２の波長のコヒーレ
ントな放射線を発する基準光源の発光波長へのロックに
より行われ、前記第１及び第２の波長の放射線が光学的
に相互作用し、該相互作用の結果として得られる光信号
が検出され、該検出された信号からフィードバック信号
が生成されて前記光源に供給され、前記相互作用が、前
記第１の波長についての２つの光子の吸収により表され
るものであり、これにより、前記第１の波長の半分の波
長の放射線と前記第２の放射線との間の周波数の差に等
しい周波数を有するうなり信号が生成され、該うなりが
その生成と同時に検出される。
方法は、第１の波長のコヒーレントな放射線を発する光
源の発光波長を安定化させるものであり、該安定化は、
前記第１の波長と実質的に異なる第２の波長のコヒーレ
ントな放射線を発する基準光源の発光波長へのロックに
より行われ、前記第１及び第２の波長の放射線が光学的
に相互作用し、該相互作用の結果として得られる光信号
が検出され、該検出された信号からフィードバック信号
が生成されて前記光源に供給され、前記相互作用が、前
記第１の波長についての２つの光子の吸収により表され
るものであり、これにより、前記第１の波長の半分の波
長の放射線と前記第２の放射線との間の周波数の差に等
しい周波数を有するうなり信号が生成され、該うなりが
その生成と同時に検出される。
【００１１】本発明はまた、上記方法を実施するための
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【００１２】２つの光子の吸収という現象は、位相がコ
ヒーレントな２つの光子が相互作用して、半導体材料中
の電子が単一の光子の２倍のエネルギーまで励起され
る、という事実に基づく非線形現象である。この現象の
ため、コヒーレントな放射線（該放射線に対して材料は
透過性を有することになる）が吸収可能となり、このた
め複数の電子−正孔対(electron-hole pair)が生成され
る。それらは、光検波電流(photodetection current)又
はルミネセンスとして検出することが可能である。この
現象の一層完全な説明については、例えば、J.I.Panhov
eの「Optical processes in semiconductors」(Dover P
ublications, Inc., New York, USA, 1971）に見出すこ
とができる（特にpp.268以降のSections 12-A-4及び12-
A-5を参照されたい）。
ヒーレントな２つの光子が相互作用して、半導体材料中
の電子が単一の光子の２倍のエネルギーまで励起され
る、という事実に基づく非線形現象である。この現象の
ため、コヒーレントな放射線（該放射線に対して材料は
透過性を有することになる）が吸収可能となり、このた
め複数の電子−正孔対(electron-hole pair)が生成され
る。それらは、光検波電流(photodetection current)又
はルミネセンスとして検出することが可能である。この
現象の一層完全な説明については、例えば、J.I.Panhov
eの「Optical processes in semiconductors」(Dover P
ublications, Inc., New York, USA, 1971）に見出すこ
とができる（特にpp.268以降のSections 12-A-4及び12-
A-5を参照されたい）。
【００１３】更なる明瞭化のため、本発明による装置の
好適な実施形態を示す図面を参照されたい。
好適な実施形態を示す図面を参照されたい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による装置は、波長L1で動
作し安定化の対象となる光源1を安定化させるために使
用できるものであり、該安定化は、前記L1と実質的に異
なる波長L2で動作する基準光源に対するロック操作によ
り達成される。特に、以下の説明では、（特に1560nm
の）第３の光通信窓(optical communication window)に
おいて放射線を発する光源1と、780nmの放射線を発する
基準光源2とについて言及するが、これらは単なる一例
であり、これらに限定されるものではない。明らかに、
基準光源2は高度に安定した光源でなければならない。
該光源2を安定化させる方法は本発明の目的にとって全
く影響のないものである。考察対象となる実施形態で
は、光源2は780nmで発光し、その安定化はRb吸収線への
ロック操作により行われる。
作し安定化の対象となる光源1を安定化させるために使
用できるものであり、該安定化は、前記L1と実質的に異
なる波長L2で動作する基準光源に対するロック操作によ
り達成される。特に、以下の説明では、（特に1560nm
の）第３の光通信窓(optical communication window)に
おいて放射線を発する光源1と、780nmの放射線を発する
基準光源2とについて言及するが、これらは単なる一例
であり、これらに限定されるものではない。明らかに、
基準光源2は高度に安定した光源でなければならない。
該光源2を安定化させる方法は本発明の目的にとって全
く影響のないものである。考察対象となる実施形態で
は、光源2は780nmで発光し、その安定化はRb吸収線への
ロック操作により行われる。
【００１５】（必要であれば従来の制御装置3による偏
光制御を受けた）安定化されるべき放射線と基準光線と
がダイクロイックカプラ(dichroic coupler)4に供給さ
れ、該ダイクロイックカプラ4が該２つの放射線を装置5
へ供給する。該装置5は、前記２つの放射線を一層高い
波長L1について二光子吸収現象により相互作用させるこ
と、及び該相互作用の結果として生じる光学的なうなり
を検出することが可能なものである。
光制御を受けた）安定化されるべき放射線と基準光線と
がダイクロイックカプラ(dichroic coupler)4に供給さ
れ、該ダイクロイックカプラ4が該２つの放射線を装置5
へ供給する。該装置5は、前記２つの放射線を一層高い
波長L1について二光子吸収現象により相互作用させるこ
と、及び該相互作用の結果として生じる光学的なうなり
を検出することが可能なものである。
【００１６】二光子吸収の性質による前記うなりは、周
波数|2f1−f2|を有している（f1及びf2は波長L1及びL2
に対応する周波数）。これは、該２つの波長間の差に限
界を設定するものとなり、使用される装置5によるうな
りの検出を可能にするような値でなければならない。
波数|2f1−f2|を有している（f1及びf2は波長L1及びL2
に対応する周波数）。これは、該２つの波長間の差に限
界を設定するものとなり、使用される装置5によるうな
りの検出を可能にするような値でなければならない。
【００１７】広く文献に報告されているように、ほぼ1.
5μmの波長を有する放射線について二光子吸収を行う装
置は、シリコンなだれフォトダイオード、様々なタイプ
のLED、又はレーザダイオードとすることが可能であ
る。
5μmの波長を有する放射線について二光子吸収を行う装
置は、シリコンなだれフォトダイオード、様々なタイプ
のLED、又はレーザダイオードとすることが可能であ
る。
【００１８】2光子吸収が用いられる場合には、２つの
波長の組み合わせ及び結果的に得られた信号の検出とい
う動作が単一の装置で行われ、このため構成が簡単にな
る。その上、ダイクロイックカプラを使用することによ
り、うなりが生成される２つの放射線のフィールドの重
なりによる損失が防止される。本発明による解決策の更
なる利点は、組み合わせによる望ましくない産物を排除
するために光学的なフィルタリングを必要としない点に
ある。これに対し、相互作用させられる放射線の周波数
の和及び差の生成に基づく方法の場合には、光学的なフ
ィルタリングが必要となる。
波長の組み合わせ及び結果的に得られた信号の検出とい
う動作が単一の装置で行われ、このため構成が簡単にな
る。その上、ダイクロイックカプラを使用することによ
り、うなりが生成される２つの放射線のフィールドの重
なりによる損失が防止される。本発明による解決策の更
なる利点は、組み合わせによる望ましくない産物を排除
するために光学的なフィルタリングを必要としない点に
ある。これに対し、相互作用させられる放射線の周波数
の和及び差の生成に基づく方法の場合には、光学的なフ
ィルタリングが必要となる。
【００１９】明らかに、二光子吸収を行うためには、光
源1が充分に大きな（例えば数十mWのオーダーの）出力
を有していなければならない。
源1が充分に大きな（例えば数十mWのオーダーの）出力
を有していなければならない。
【００２０】図面の単純化のため、光線をダイクロイッ
クカプラ4へ送るための手段及び該ダイクロイックカプ
ラ4から装置5へ送るための手段（例えば光ファイバ）は
図示していない。
クカプラ4へ送るための手段及び該ダイクロイックカプ
ラ4から装置5へ送るための手段（例えば光ファイバ）は
図示していない。
【００２１】上述したように装置5の出力信号は、周波
数|2f1−f2|を有する信号であり、該信号が、増幅器6で
増幅され、バンドパスフィルタ7でフィルタリングされ
てノイズが低減され、及びミキサ8内で、高い安定性を
有する電子的な発振器9により生成された無線周波数の
信号と比較されて、レーザ1のためのフィードバック信
号が生成される。該フィードバック信号は、ループフィ
ルタ11を経由して従来と同様の態様でレーザ1の制御装
置10に供給される。発振器9の周波数は、うなり周波数
と、生成されることになるフィードバックのタイプとに
従って選択することが可能である。特に、装置5により
生成されるうなりと等しい周波数を有する発振器9を使
用することが可能であり、この場合には、ミキサ8は、
位相弁別器として直接機能することができ、その出力信
号は、レーザを直接駆動するために使用することができ
る。発振器9の周波数がうなり周波数と異なる場合に
は、ミキサ8は、該発振器により供給される信号と検出
されたうなり信号との周波数の差に等しい周波数の信号
を供給することになる。この場合には、フィードバック
信号は、図中に破線で示すように、あらゆる既知のタイ
プの電子的な周波数弁別器12により得られることにな
る。これは、検出されたうなり信号が直接使用される場
合でもある。
数|2f1−f2|を有する信号であり、該信号が、増幅器6で
増幅され、バンドパスフィルタ7でフィルタリングされ
てノイズが低減され、及びミキサ8内で、高い安定性を
有する電子的な発振器9により生成された無線周波数の
信号と比較されて、レーザ1のためのフィードバック信
号が生成される。該フィードバック信号は、ループフィ
ルタ11を経由して従来と同様の態様でレーザ1の制御装
置10に供給される。発振器9の周波数は、うなり周波数
と、生成されることになるフィードバックのタイプとに
従って選択することが可能である。特に、装置5により
生成されるうなりと等しい周波数を有する発振器9を使
用することが可能であり、この場合には、ミキサ8は、
位相弁別器として直接機能することができ、その出力信
号は、レーザを直接駆動するために使用することができ
る。発振器9の周波数がうなり周波数と異なる場合に
は、ミキサ8は、該発振器により供給される信号と検出
されたうなり信号との周波数の差に等しい周波数の信号
を供給することになる。この場合には、フィードバック
信号は、図中に破線で示すように、あらゆる既知のタイ
プの電子的な周波数弁別器12により得られることにな
る。これは、検出されたうなり信号が直接使用される場
合でもある。
【００２２】明らかに、上記説明は、単なる実施例とし
て提供したものであり、これらにより本発明を限定する
意図はなく、本発明の保護の範囲から逸脱することなく
変形や修正を行うことが可能である。
て提供したものであり、これらにより本発明を限定する
意図はなく、本発明の保護の範囲から逸脱することなく
変形や修正を行うことが可能である。
【００２３】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １．第１の波長のコヒーレントな放射線を発する光源
(1)の発光波長を、該第１の波長と実質的に異なる第２
の波長のコヒーレントな放射線を発する基準光源(2)の
発光波長にロックさせることにより安定化させる方法で
あって、前記第１及び第２の波長の放射線を光学的に相
互作用させ、この相互作用の結果として生じた光信号が
検出され、該検出された信号からフィードバック信号が
生成されて安定化させるべき前記光源(1)に供給され
る、光源(1)の発光波長を安定化させる方法において、
前記相互作用が前記第１の波長についての二光子吸収に
より表されるものであり、これにより前記第１の波長の
半分の波長の放射線と前記第２の放射線との間の周波数
の差に等しい周波数を有するうなり信号が生成され、該
うなり信号がその生成と同時に検出されることを特徴と
する、光源(1)の発光波長を安定化させる方法。 ２．前記第１の波長が、実質的に前記第２の波長の２倍
であることを特徴とする、前項１に記載の方法。 ３．前記第１の波長が、光通信のための第３の通信窓に
おける波長であることを特徴とする、前項２に記載の方
法。 ４．前記検出されたうなり信号が、前記フィードバック
信号の生成のために高度に安定した無線周波数信号と混
合されることを特徴とする、前項１ないし前項３の何れ
か一項に記載の方法。 ５．前記無線周波数信号が、前記検出されたうなり信号
の周波数と等しい周波数を有しており、及び前記混合の
結果として生じる信号がフィードバック信号として使用
されることを特徴とする、前項４に記載の方法。 ６．前記無線周波数信号が、前記検出されたうなり信号
の周波数とは異なる周波数を有しており、及び前記混合
の結果として生じる信号の周波数の弁別によって得られ
る信号がフィードバック信号として使用されることを特
徴とする、前項５に記載の方法。 ７．第１の波長のコヒーレントな放射線を発する光源
(1)の発光波長を、該第１の波長とは実質的に異なる第
２の波長のコヒーレントな放射線を発する基準光源(2)
の発光波長にロックさせることにより安定化させる装置
であって、前記第１及び第２の波長の放射線を相互作用
させる手段(5)と、該相互作用の結果として生じる信号
から安定化させるべき光源(1)を制御するための装置(1
0)に加えられるフィードバック信号を生成する手段(6〜
9,11；6〜9,11,12)とを備えた装置において、相互作用
及び検出を行う前記手段(5)が、単一の装置を形成し、
前記第１の波長についての二光子吸収を実施するよう構
成されていることを特徴とする、光源(1)の発光波長を
安定化させる装置。 ８．安定化されるべき前記光源(1)が、前記基準光源(2)
により発せられる放射線の波長の実質的に２倍の波長の
放射線を発するよう構成されていることを特徴とする、
前項７に記載の装置。 ９．安定化されるべき前記光源(1)が、光通信のための
第３の通信窓における波長の放射線を発するよう構成さ
れていることを特徴とする、前項８に記載の装置。 10．前記光源により発せられた光を、二光子吸収を実施
する前記装置(5)に供給する、ダイクロイックカップラ
(4)を備えていることを特徴とする、前項７ないし前項
９の何れか一項に記載の装置。 11．前記検出されたうなり信号から前記フィードバック
信号を生成する前記手段(6〜9,11；6〜9,11,12)が、前
記検出されたうなり信号を無線周波数生成手段(9)によ
り生成された無線周波数信号と混合する手段(8)を備え
ていることを特徴とする、前項７ないし前項10の何れか
一項に記載の装置。 12．前記無線周波数生成手段(9)が、前記検出されたう
なり信号の周波数と等しい周波数の信号を生成し、及び
前記フィードバック信号が、位相弁別手段として動作す
る前記混合手段(8)の出力信号であることを特徴とす
る、前項11に記載の装置。 13．前記無線周波数生成手段(9)が、前記検出されたう
なり信号の周波数とは異なる周波数の信号を生成し、前
記混合手段(8)が、前記フィードバック信号を供給する
周波数弁別手段(12)に接続されていることを特徴とす
る、前項12に記載の装置。
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １．第１の波長のコヒーレントな放射線を発する光源
(1)の発光波長を、該第１の波長と実質的に異なる第２
の波長のコヒーレントな放射線を発する基準光源(2)の
発光波長にロックさせることにより安定化させる方法で
あって、前記第１及び第２の波長の放射線を光学的に相
互作用させ、この相互作用の結果として生じた光信号が
検出され、該検出された信号からフィードバック信号が
生成されて安定化させるべき前記光源(1)に供給され
る、光源(1)の発光波長を安定化させる方法において、
前記相互作用が前記第１の波長についての二光子吸収に
より表されるものであり、これにより前記第１の波長の
半分の波長の放射線と前記第２の放射線との間の周波数
の差に等しい周波数を有するうなり信号が生成され、該
うなり信号がその生成と同時に検出されることを特徴と
する、光源(1)の発光波長を安定化させる方法。 ２．前記第１の波長が、実質的に前記第２の波長の２倍
であることを特徴とする、前項１に記載の方法。 ３．前記第１の波長が、光通信のための第３の通信窓に
おける波長であることを特徴とする、前項２に記載の方
法。 ４．前記検出されたうなり信号が、前記フィードバック
信号の生成のために高度に安定した無線周波数信号と混
合されることを特徴とする、前項１ないし前項３の何れ
か一項に記載の方法。 ５．前記無線周波数信号が、前記検出されたうなり信号
の周波数と等しい周波数を有しており、及び前記混合の
結果として生じる信号がフィードバック信号として使用
されることを特徴とする、前項４に記載の方法。 ６．前記無線周波数信号が、前記検出されたうなり信号
の周波数とは異なる周波数を有しており、及び前記混合
の結果として生じる信号の周波数の弁別によって得られ
る信号がフィードバック信号として使用されることを特
徴とする、前項５に記載の方法。 ７．第１の波長のコヒーレントな放射線を発する光源
(1)の発光波長を、該第１の波長とは実質的に異なる第
２の波長のコヒーレントな放射線を発する基準光源(2)
の発光波長にロックさせることにより安定化させる装置
であって、前記第１及び第２の波長の放射線を相互作用
させる手段(5)と、該相互作用の結果として生じる信号
から安定化させるべき光源(1)を制御するための装置(1
0)に加えられるフィードバック信号を生成する手段(6〜
9,11；6〜9,11,12)とを備えた装置において、相互作用
及び検出を行う前記手段(5)が、単一の装置を形成し、
前記第１の波長についての二光子吸収を実施するよう構
成されていることを特徴とする、光源(1)の発光波長を
安定化させる装置。 ８．安定化されるべき前記光源(1)が、前記基準光源(2)
により発せられる放射線の波長の実質的に２倍の波長の
放射線を発するよう構成されていることを特徴とする、
前項７に記載の装置。 ９．安定化されるべき前記光源(1)が、光通信のための
第３の通信窓における波長の放射線を発するよう構成さ
れていることを特徴とする、前項８に記載の装置。 10．前記光源により発せられた光を、二光子吸収を実施
する前記装置(5)に供給する、ダイクロイックカップラ
(4)を備えていることを特徴とする、前項７ないし前項
９の何れか一項に記載の装置。 11．前記検出されたうなり信号から前記フィードバック
信号を生成する前記手段(6〜9,11；6〜9,11,12)が、前
記検出されたうなり信号を無線周波数生成手段(9)によ
り生成された無線周波数信号と混合する手段(8)を備え
ていることを特徴とする、前項７ないし前項10の何れか
一項に記載の装置。 12．前記無線周波数生成手段(9)が、前記検出されたう
なり信号の周波数と等しい周波数の信号を生成し、及び
前記フィードバック信号が、位相弁別手段として動作す
る前記混合手段(8)の出力信号であることを特徴とす
る、前項11に記載の装置。 13．前記無線周波数生成手段(9)が、前記検出されたう
なり信号の周波数とは異なる周波数の信号を生成し、前
記混合手段(8)が、前記フィードバック信号を供給する
周波数弁別手段(12)に接続されていることを特徴とす
る、前項12に記載の装置。
【図１】本発明の好ましい実施例を示す説明図である。
1 レーザ光源 2 基準光源 3 制御装置 4 ダイクロイックカプラ 5 装置 6 増幅器 7 バンドパスフィルタ 8 ミキサ 9 発振器 10 制御装置 11 ループフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (1)
- 【請求項１】第１の波長のコヒーレントな放射線を発す
る光源(1)の発光波長を、該第１の波長と実質的に異な
る第２の波長のコヒーレントな放射線を発する基準光源
(2)の発光波長にロックさせることにより安定化させる
方法であって、前記第１及び第２の波長の放射線を光学
的に相互作用させ、この相互作用の結果として生じた光
信号が検出され、該検出された信号からフィードバック
信号が生成されて安定化させるべき前記光源(1)に供給
される、光源(1)の発光波長を安定化させる方法におい
て、前記相互作用が前記第１の波長についての二光子吸
収により表されるものであり、これにより前記第１の波
長の半分の波長の放射線と前記第２の放射線との間の周
波数の差に等しい周波数を有するうなり信号が生成さ
れ、該うなり信号がその生成と同時に検出されることを
特徴とする、光源(1)の発光波長を安定化させる方法。
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