JP2002016317A - Semiconductor laser light source and measuring apparatus using the same - Google Patents

Semiconductor laser light source and measuring apparatus using the same

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JP2002016317A
JP2002016317A JP2000198097A JP2000198097A JP2002016317A JP 2002016317 A JP2002016317 A JP 2002016317A JP 2000198097 A JP2000198097 A JP 2000198097A JP 2000198097 A JP2000198097 A JP 2000198097A JP 2002016317 A JP2002016317 A JP 2002016317A
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semiconductor laser
current
current value
output
light source
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Application number
JP2000198097A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Hirata
隆昭 平田
Shinji Iio
晋司 飯尾
Masayuki Suehiro
雅幸 末広
Takeshi Inoue
武史 井上
Machio Dobashi
万知夫 土橋
Mamoru Hihara
衛 日原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a semiconductor light source in which influence of mode jump is prevented by simple constitution, and a measuring apparatus using the light source. SOLUTION: In this invention, a semiconductor laser light source for obtaining optical output from a semiconductor laser is improved. This equipment has a control part which detects, on the basis of optical output of the semiconductor laser, that a mode jump current value has entered a prescribed current range, and executes at least one from among alarm output and change of value of a driving current in the semiconductor laser.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザによ
り光出力を行う半導体レーザ光源に関し、特に、簡単な
構成で、モードジャンプによる影響を防止する半導体レ
ーザ光源及びこれを用いた測定機器に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser light source for outputting light with a semiconductor laser, and more particularly to a semiconductor laser light source having a simple structure for preventing the influence of a mode jump and a measuring instrument using the same. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】単一モード(単一波長)で発振する半導
体レーザでは、発振波長が不連続に変化するモードジャ
ンプが存在する。例えば、単一モードで発振するDBR
(distributed Bragg reflection;分布ブッラグ反射)
半導体レーザの駆動電流対光出力特性を図7に示す。図
7中で示されるモードジャンプ電流値Ik1,Ik2の
前後で発振波長が不連続に変化する。このような特性を
持つDBR半導体レーザを測定機器に用いる場合、モー
ドジャンプ電流値Ik1,Ik2を避けて、モードジャ
ンプ電流値Ik1,Ik2の中間点であるIopを駆動
電流として設定する。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser oscillating in a single mode (single wavelength) has a mode jump in which the oscillation wavelength changes discontinuously. For example, a DBR oscillating in a single mode
(Distributed Bragg reflection)
FIG. 7 shows the drive current versus light output characteristics of the semiconductor laser. The oscillation wavelength changes discontinuously before and after the mode jump current values Ik1 and Ik2 shown in FIG. When a DBR semiconductor laser having such characteristics is used for a measuring instrument, Iop, which is an intermediate point between the mode jump current values Ik1 and Ik2, is set as a drive current while avoiding the mode jump current values Ik1 and Ik2.

【0003】一般に、モードジャンプ電流値Ik1,I
k2は時間と共にドリフトするので、モードジャンプ電
流値が駆動電流値Iopまでドリフトした時点で発振波
長は不連続に変化し、測定に問題が生じる可能性があ
る。これを避けるために、駆動電流値Iopが常にモー
ドジャンプ電流値Ik1,Ik2のほぼ中央になるよう
にフィードバック制御を行っている。このような装置は
例えば、"Wavelength stabilisation of a three-elect
rode distributed Bragg reflector laser withlongitu
dinal mode control",ELECTRONICS LETTERS 13th March
1997 Vol.33 No.6 pp.494-495等に記載されている。以
下図8に示し説明する。
Generally, mode jump current values Ik1, Ik
Since k2 drifts with time, the oscillation wavelength changes discontinuously when the mode jump current value has drifted to the drive current value Iop, which may cause a problem in measurement. In order to avoid this, feedback control is performed such that the drive current value Iop is always substantially at the center of the mode jump current values Ik1 and Ik2. Such devices are, for example, "Wavelength stabilisation of a three-elect
rode distributed Bragg reflector laser withlongitu
dinal mode control ", ELECTRONICS LETTERS 13th March
1997 Vol.33 No.6 pp.494-495. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.

【0004】図8において、DBR半導体レーザ1は、
活性領域11、位相調整領域12、DBR領域13から
構成される。
[0004] In FIG. 8, a DBR semiconductor laser 1 comprises:
It comprises an active region 11, a phase adjustment region 12, and a DBR region 13.

【0005】活性領域11は、電流が注入されることに
より、レーザ光を発生する。位相調整領域12は、pn
接合に垂直に電流を流したり、あるいは、薄膜ヒータに
電流を流すことにより、導波路の屈折率を変化させ、半
導体レーザ内のレーザ光の位相を調整し、発振波長を変
化させる。DBR領域13は、位相調整領域12を介し
て、活性領域11からレーザ光が入力され、pn接合に
垂直に電流を流したり、あるいは、薄膜ヒータに電流を
流すことにより、導波路の屈折率を変化させ、回折格子
の反射特性を調整し、発振波長を変化させる。
The active region 11 generates a laser beam when a current is injected. The phase adjustment area 12 is a pn
By flowing a current perpendicular to the junction or flowing a current through the thin film heater, the refractive index of the waveguide is changed, the phase of laser light in the semiconductor laser is adjusted, and the oscillation wavelength is changed. The DBR region 13 receives a laser beam from the active region 11 through the phase adjustment region 12 and causes a current to flow perpendicular to the pn junction or a current to the thin-film heater to reduce the refractive index of the waveguide. The oscillation wavelength is changed by adjusting the reflection characteristics of the diffraction grating.

【0006】電流源I1〜I3は、それぞれ活性領域1
1、位相調整領域12、DBR領域13に電流を与え、
各領域の制御を行う。
The current sources I1 to I3 are respectively connected to the active region 1
1. Apply current to the phase adjustment region 12 and the DBR region 13,
Control of each area is performed.

【0007】光カプラーOC1は、DBR半導体レーザ
1の出力を、光ファイバー101を介して、光ファイバ
ー102,103に分岐する。光カプラーOC2は、光
ファイバー103からの光を光ファイバー104,10
5に分岐する。
The optical coupler OC1 branches the output of the DBR semiconductor laser 1 to optical fibers 102 and 103 via the optical fiber 101. The optical coupler OC2 converts the light from the optical fiber 103 into the optical fibers 104 and 10.
Branch to 5.

【0008】フォトダイオードPD1は、光ファイバー
104からの光を入力する。発振器OSCは、10KH
zの正弦波電流を出力し、DBR領域13に与える。ロ
ックインアンプA1は、フォトダイオードPD1の出力
と発振器OSCの出力とを入力し、位相調整領域12に
電流を与える。
[0008] The photodiode PD 1 receives light from the optical fiber 104. Oscillator OSC is 10KH
The sine wave current of z is output and given to the DBR region 13. The lock-in amplifier A1 receives the output of the photodiode PD1 and the output of the oscillator OSC, and supplies a current to the phase adjustment region 12.

【0009】フィルタFは、2つの異なる中心波長を持
つフィルタで、光ファイバー105からの光を入力し、
フォトダイオードPD2,PD3へ、それぞれのフィル
タを通った光を出力する。差動増幅器A2は、フォトダ
イオードPD2の出力を反転入力端子に入力し、フォト
ダイオードPD3の出力を非反転入力端子に入力し、D
BR領域13に出力を接続する。
The filter F is a filter having two different center wavelengths, and receives light from the optical fiber 105,
The light passing through the respective filters is output to the photodiodes PD2 and PD3. The differential amplifier A2 inputs the output of the photodiode PD2 to an inverting input terminal, inputs the output of the photodiode PD3 to a non-inverting input terminal,
The output is connected to the BR area 13.

【0010】このような装置の動作を以下に説明する。
電流源I1〜I3により、活性領域11、位相調整領域
12、DBR領域13に電流を与える。これにより、D
BR半導体レーザ1は光ファイバー101に光出力を行
う。この光出力は、光カプラーOC1、光ファイバー1
03、光カプラーOC2、光ファイバー105を介し
て、フィルタFに入力する。そして、フィルタFによ
り、2つの異なる中心波長で光が通過し、それぞれフォ
トダイオードPD2,PD3で検出される。このフォト
ダイオードPD2,PD3の出力の差を、差動増幅器A
2でDBR領域13に出力する。差動増幅器A2の出力
は、2つのフィルタの出力が同じとなる波長からの偏差
を示すので、フィルタFの2つ異なる中心波長の中心
に、DBR半導体レーザ1の光出力の波長が調整され
る。
The operation of such a device will be described below.
Current is supplied to the active region 11, the phase adjustment region 12, and the DBR region 13 by the current sources I1 to I3. This gives D
The BR semiconductor laser 1 outputs light to the optical fiber 101. This optical output is based on the optical coupler OC1, optical fiber 1
03, input to the filter F via the optical coupler OC2 and the optical fiber 105. Then, light passes through the filter F at two different center wavelengths, and is detected by the photodiodes PD2 and PD3, respectively. The difference between the outputs of the photodiodes PD2 and PD3 is determined by the differential amplifier A
In step 2, the data is output to the DBR area 13. Since the output of the differential amplifier A2 indicates a deviation from the wavelength at which the outputs of the two filters become the same, the wavelength of the optical output of the DBR semiconductor laser 1 is adjusted to the center of two different center wavelengths of the filter F. .

【0011】そして、発振器OSCが発振し、DBR領
域13に電流を与える。これにより、DBR半導体レー
ザ1の光出力が変調される。この光出力が、光ファイバ
ー101、光カプラーOC1、光ファイバー103、光
カプラーOC2、光ファイバー104を介して、フォト
ダイオードPD1に入力される。フォトダイオードPD
1で光出力が電流に変換され、ロックインアンプA1に
入力される。そして、ロックインアンプA1で、フォト
ダイオードPD1の出力を、発振器OSCの信号に基づ
いて、同期検波し、位相調整領域12に出力を行う。D
BR半導体レーザ1の光出力は、動作点がモードジャン
プ電流値のほぼ中央にあるとき、最大となるので、ロッ
クインアンプA1の出力は、モードジャンプ電流値の中
央からの偏差を示す。この結果、動作点はモードジャン
プ電流値の中央に制御される。
Then, the oscillator OSC oscillates and gives a current to the DBR region 13. Thereby, the optical output of the DBR semiconductor laser 1 is modulated. This optical output is input to the photodiode PD1 via the optical fiber 101, the optical coupler OC1, the optical fiber 103, the optical coupler OC2, and the optical fiber 104. Photodiode PD
The light output is converted into a current at 1 and input to the lock-in amplifier A1. Then, the lock-in amplifier A1 performs synchronous detection of the output of the photodiode PD1 based on the signal of the oscillator OSC, and outputs the output to the phase adjustment region 12. D
Since the optical output of the BR semiconductor laser 1 becomes maximum when the operating point is substantially at the center of the mode jump current value, the output of the lock-in amplifier A1 indicates a deviation from the center of the mode jump current value. As a result, the operating point is controlled at the center of the mode jump current value.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このような装置では、
モードジャンプによる影響を防止するため、フィードバ
ック制御系やフィルタFによる波長リファレンスが必要
なため、構成が複雑になってしまうという問題点があっ
た。
In such a device,
In order to prevent the influence of the mode jump, a wavelength reference using a feedback control system and a filter F is required, and thus the configuration is complicated.

【0013】そこで、本発明の目的は、簡単な構成で、
モードジャンプによる影響を防止する半導体レーザ光源
及びこれを用いた測定機器を実現することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple configuration,
An object of the present invention is to realize a semiconductor laser light source that prevents the influence of a mode jump and a measuring device using the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
により光出力を行う半導体レーザ光源において、前記半
導体レーザの光出力に基づいて、所定電流範囲内に、モ
ードジャンプ電流値が入ったことを検出し、アラーム出
力または半導体レーザにおける駆動電流の電流値の変更
の少なくとも一方を行う制御部を有することを特徴とす
るものである。
According to the present invention, there is provided a semiconductor laser light source for outputting light with a semiconductor laser, wherein a mode jump current value falls within a predetermined current range based on the light output of the semiconductor laser. A control unit for detecting and performing at least one of an alarm output and a change of a drive current value of the semiconductor laser is provided.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施の
形態を説明する。図1は本発明の一実施例を示した構成
図である。ここで、図8と同一のDBR半導体レーザ1
は同一符号を付し説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. Here, the same DBR semiconductor laser 1 as in FIG.
Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0016】図1において、ハーフミラー2は、DBR
半導体レーザ1の出力光を透過及び反射する。受光回路
(フォトダイオード)3は、ハーフミラー2の反射光を
入力し、電気信号に変換する。信号処理回路4は、受光
回路3の電気信号を入力し、デジタル信号に変換する。
メモリ(記憶部)5は、DBR半導体レーザ1の活性領
域の使用電流値、警告電流値を記憶する。制御部6は、
メモリ5の使用電流値を駆動電流値として出力すると共
に、駆動電流値を変化させ、光出力増加量を求め、この
光出力増加量により、モードジャンプ電流の位置が警告
電流値になったら、アラーム出力または装置の停止を行
う。駆動回路7は、制御部6の電流値を入力し、DBR
半導体レーザ1に電流を与える。ここで、位相調整領
域、DBR領域への電流は、駆動回路7から与えられる
が、電流値は一定とし、以下での説明は省略する。
In FIG. 1, a half mirror 2 has a DBR
Transmits and reflects the output light of the semiconductor laser 1. The light receiving circuit (photodiode) 3 receives the reflected light from the half mirror 2 and converts it into an electric signal. The signal processing circuit 4 inputs the electric signal of the light receiving circuit 3 and converts it into a digital signal.
The memory (storage unit) 5 stores a current value used in the active region of the DBR semiconductor laser 1 and a warning current value. The control unit 6
The operating current value of the memory 5 is output as a driving current value, and at the same time, the driving current value is changed to determine the amount of increase in optical output. Stop output or device. The drive circuit 7 receives the current value of the control unit 6 and
A current is applied to the semiconductor laser 1. Here, the current to the phase adjustment region and the DBR region is provided from the drive circuit 7, but the current value is constant, and the description thereof will be omitted.

【0017】このような装置の動作を以下で説明する。
図2は図1に示す装置の動作を説明する図で、DBR半
導体レーザ1の駆動電流対光出力、発振波長特性を示
す。そして、(a)は初期状態、(b)はモードジャン
プ電流値が低電流ドリフト後の状態を示す。ここで、メ
モリ5は、使用電流値I3、警告電流値I1,I2,I
4,I5を記憶する。
The operation of such a device is described below.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and shows the drive current versus optical output and oscillation wavelength characteristics of the DBR semiconductor laser 1. (A) shows the initial state, and (b) shows the state after the mode jump current value has drifted low. Here, the memory 5 stores the used current value I3, the warning current values I1, I2, I
4, I5 are stored.

【0018】図2(a)に示すように、光パワーは電流
と共に増加するが、その光パワーはモードジャンプ電流
値の前後で不連続に変化する。このことは、図3に示す
ような特性として示される。図3において、aは光パワ
ー、bは光パワー特性から求めた0.1mA毎の光パワ
ー増加量である。図3から明らかなように、モードジャ
ンプ電流値以外では、光出力増加量は約0.05mWで
あるが、モードジャンプ電流値では、約0.4mWと約
一桁大きくなる。そこで、一定電流毎の光パワー増加量
を測定し、この増加量が所定の値より大きければ、そこ
がモードジャンプ電流値であることがわかる。
As shown in FIG. 2A, the optical power increases with the current, but the optical power changes discontinuously before and after the mode jump current value. This is shown as a characteristic as shown in FIG. In FIG. 3, a is the optical power, and b is the amount of increase in the optical power at every 0.1 mA obtained from the optical power characteristics. As is clear from FIG. 3, except for the mode jump current value, the optical output increase amount is about 0.05 mW, but the mode jump current value is about 0.4 mW, which is about one digit larger. Therefore, the amount of increase in the optical power for each constant current is measured, and if this increase is larger than a predetermined value, it is understood that the increase is the mode jump current value.

【0019】始めに、制御部6は駆動回路7に駆動電流
をI3でDBR半導体レーザ1を駆動する。そして、所
定時間(ドリフト量が大きくない時間)経過後、制御部
6は0.1mA毎に駆動電流を変化させ、駆動回路7に
DBR半導体レーザ1を駆動させる。DBR半導体レー
ザ1の出力光は、ハーフミラー2を介して、受光回路3
に入力される。受光回路3で出力光は電気信号に変換
し、信号処理回路4でデジタル信号に変換される。
First, the control unit 6 drives the DBR semiconductor laser 1 with a drive current I3 to the drive circuit 7. Then, after a lapse of a predetermined time (a time when the drift amount is not large), the control unit 6 changes the drive current every 0.1 mA, and drives the drive circuit 7 to drive the DBR semiconductor laser 1. The output light of the DBR semiconductor laser 1 is transmitted through a half mirror 2 to a light receiving circuit 3.
Is input to The output light is converted into an electric signal by the light receiving circuit 3 and is converted into a digital signal by the signal processing circuit 4.

【0020】この結果、制御部6は、図3のbに示すよ
うに、0.1mA毎の光パワー増加量を入手する。そし
て、制御部6は、光パワー増加量が0.3mW以上の電
流値(モードジャンプ電流値)を求め、警告電流値のど
の部分にあるかを求める。I1とI2の間、または、I
4とI5の間に、モードジャンプ電流値が入った場合、
制御部6はアラームを出力する。I2とI3の間、また
は、I3とI4の間に、モードジャンプ電流値が入った
場合、制御部6はアラームを出力し、駆動回路7を停止
させる。
As a result, as shown in FIG. 3B, the control unit 6 obtains the optical power increase amount every 0.1 mA. Then, the control unit 6 obtains a current value (mode jump current value) where the optical power increase amount is 0.3 mW or more, and obtains a portion of the warning current value. Between I1 and I2, or I
When the mode jump current value enters between 4 and I5,
The control unit 6 outputs an alarm. When a mode jump current value enters between I2 and I3 or between I3 and I4, the control unit 6 outputs an alarm and stops the drive circuit 7.

【0021】例えば、図2(b)に示すように、ドリフ
トした場合、I4とI5の間で、光パワー増加量が0.
3mW以上になり、アラームを出力することとなる。
For example, as shown in FIG. 2B, when the drift occurs, the amount of increase in the optical power between I4 and I5 is 0.
It becomes 3 mW or more, and an alarm is output.

【0022】このように、制御部6は、所定時間毎に、
0.1mA毎の光パワー増加量を入手し、これにより、
モードジャンプ電流値を求め、どの位置にあるかによ
り、アラームを出力する。このアラームにより、DBR
半導体レーザ1の動作条件等の変更や停止、または、次
回のメンテナンス時に動作条件の変更等を行うことがで
きる。つまり、簡単な構成で、モードジャンプによる影
響を防止することができる。
As described above, the control unit 6 sets the
Obtain the optical power increment for every 0.1 mA,
The mode jump current value is obtained, and an alarm is output depending on the position. This alarm causes the DBR
The operating conditions of the semiconductor laser 1 can be changed or stopped, or the operating conditions can be changed at the next maintenance. That is, with a simple configuration, it is possible to prevent the influence of the mode jump.

【0023】次に他の実施例、測長器(測定機器)に用
いた実施例を図4に示し説明する。ここで、図1と同一
のものは同一符号を付し説明を省略する。
Next, another embodiment, an embodiment using a length measuring device (measuring device) will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0024】図4において、ハーフミラー21は、DB
R半導体レーザ1からの出力光を入射し、信号光と参照
光とに分ける。固定ミラー22は、ハーフミラー21か
らの参照光をハーフミラー21に反射する。移動ミラー
23は、移動を行う被測定対象(図示せず)に取り付け
られ、ハーフミラー21からの信号光をハーフミラー2
1に反射する。
In FIG. 4, the half mirror 21 has a DB
The output light from the R semiconductor laser 1 enters and is split into signal light and reference light. The fixed mirror 22 reflects the reference light from the half mirror 21 to the half mirror 21. The movable mirror 23 is attached to an object to be measured (not shown) that moves, and transfers the signal light from the half mirror 21 to the half mirror 2.
Reflects to 1.

【0025】受光回路31は、ハーフミラー21から干
渉光を入射し、電気信号に変換し、信号処理回路4に入
力する。メモリ(記憶部)51は、DBR半導体レーザ
1の活性領域の初期電流値Iop1、警告電流値I1,
I2、使用電流Iop1での波長λ、警告電流I1,I
2の波長λ1,λ2を記憶する。制御部61は、信号処
理回路4、メモリ51と接続し、DBR半導体レーザ1
を駆動回路7により駆動し、信号処理回路4のデジタル
信号から、DBR半導体レーザ1の波長変化を求め、所
定電流範囲内(警告電流範囲内)に、モードジャンプ電
流値が入ったことを検出し、DBR半導体レーザ1の使
用電流Iop、警告電流値I1,I2の変更を行う。
The light receiving circuit 31 receives the interference light from the half mirror 21, converts the light into an electric signal, and inputs the electric signal to the signal processing circuit 4. The memory (storage unit) 51 includes an initial current value Iop1, an alarm current value I1,
I2, wavelength λ at use current Iop1, warning current I1, I
The two wavelengths λ1 and λ2 are stored. The control unit 61 is connected to the signal processing circuit 4 and the memory 51, and controls the DBR semiconductor laser 1
Is driven by the drive circuit 7 to determine the change in the wavelength of the DBR semiconductor laser 1 from the digital signal of the signal processing circuit 4 and detect that the mode jump current value falls within the predetermined current range (within the warning current range). , The use current Iop and the warning current values I1 and I2 of the DBR semiconductor laser 1 are changed.

【0026】このような装置の動作を以下で説明する。
図5は図4に示す装置の動作を示したフローチャートで
ある。図6は図4に示す装置の動作を説明する図で、図
2と同様に、DBR半導体レーザ1の駆動電流対光パワ
ー、発振波長特性を示す。そして、(a)は初期状態、
(b)はドリフト後の状態を示す。ここで、図6(a)
に示すように、例えば、モードジャンプの電流間隔は3
0mA、波長とびは0.1nmとなる。そこで、警告電
流を、I1=Iop−5mA,I2=Iop+5mAと
する。
The operation of such a device will be described below.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the device shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the device shown in FIG. 4, and shows the drive current versus optical power and oscillation wavelength characteristics of the DBR semiconductor laser 1, as in FIG. (A) is an initial state,
(B) shows the state after drift. Here, FIG.
For example, as shown in FIG.
0 mA, and the wavelength jump is 0.1 nm. Therefore, the warning current is set to I1 = Iop-5 mA and I2 = Iop + 5 mA.

【0027】図6(a)に示すように、発振波長は電流
と共に、徐々に長波長化し、モードジャンプ電流値で不
連続に短波長化する。このことを利用して、モードジャ
ンプ電流値の位置を検出することができる。
As shown in FIG. 6A, the oscillation wavelength gradually increases with the current, and discontinuously decreases with the mode jump current value. By utilizing this, the position of the mode jump current value can be detected.

【0028】制御部61は、駆動回路7に駆動電流をI
op(始めは、メモリ51のIop1)で与え、DBR
半導体レーザ1を駆動する。DBR半導体レーザ1から
の出力光は、ハーフミラー21で透過と反射により、信
号光と参照光とに分けられる。参照光は、固定ミラー2
2で反射され、ハーフミラー21に返される。信号光
は、移動ミラー23で反射され、ハーフミラー21に返
される。そして、ハーフミラー21で、固定ミラー22
で反射した参照光と移動ミラー23で反射した信号光と
が干渉し、干渉光が出力される。この干渉光を受光回路
31が入力し、電気信号に変換する。この電気信号を信
号処理回路4がデジタル信号に変換し、制御部61に出
力する。制御部61はデジタル信号と波長λとから移動
ミラー23の移動距離を求める(S1,S2)。
The control section 61 supplies a drive current to the drive circuit 7 as I
op (initially Iop1 of the memory 51)
The semiconductor laser 1 is driven. Output light from the DBR semiconductor laser 1 is divided into signal light and reference light by transmission and reflection at the half mirror 21. The reference light is fixed mirror 2
2 and is returned to the half mirror 21. The signal light is reflected by the moving mirror 23 and returned to the half mirror 21. Then, the half mirror 21 and the fixed mirror 22
The reference light reflected by the light beam and the signal light reflected by the moving mirror 23 interfere with each other, and the interference light is output. The interference light is input to the light receiving circuit 31 and is converted into an electric signal. The electric signal is converted into a digital signal by the signal processing circuit 4 and output to the control unit 61. The controller 61 obtains the moving distance of the moving mirror 23 from the digital signal and the wavelength λ (S1, S2).

【0029】一定時間(ドリフト量が大きくない時間)
経過後、モードジャンプ電流値の検出を以下の手順で行
う。制御部61は、駆動回路7により、メモリ51の警
告電流値I1でDBR半導体レーザ1を駆動する。移動
ミラー23を、手動あるいは自動で所定距離移動させ
る。DBR半導体レーザ1からの出力光は、ハーフミラ
ー21で透過と反射により、信号光と参照光とに分けら
れる。参照光は、固定ミラー22で反射され、ハーフミ
ラー21に返される。信号光は、移動ミラー23で反射
され、ハーフミラー21に返される。そして、ハーフミ
ラー21で、固定ミラー22で反射した参照光と移動ミ
ラー23で反射した信号光とが干渉し、干渉光が出力さ
れる。この干渉光を受光回路31が入力し、電気信号に
変換する。この電気信号を信号処理回路4がデジタル信
号に変換し、制御部61に出力する。制御部61はデジ
タル信号と所定距離とから警告電流値I1の波長λ’1
を求める。同様に、警告電流I2での波長λ’2を求め
る(S2,S3)。
Fixed time (time when the drift amount is not large)
After the elapse, the mode jump current value is detected in the following procedure. The control unit 61 drives the DBR semiconductor laser 1 with the drive circuit 7 at the warning current value I1 of the memory 51. The movable mirror 23 is moved manually or automatically by a predetermined distance. Output light from the DBR semiconductor laser 1 is divided into signal light and reference light by transmission and reflection at the half mirror 21. The reference light is reflected by the fixed mirror 22 and returned to the half mirror 21. The signal light is reflected by the moving mirror 23 and returned to the half mirror 21. Then, the reference light reflected by the fixed mirror 22 and the signal light reflected by the movable mirror 23 interfere with each other on the half mirror 21, and the interference light is output. The interference light is input to the light receiving circuit 31 and is converted into an electric signal. The electric signal is converted into a digital signal by the signal processing circuit 4 and output to the control unit 61. The control unit 61 determines the wavelength λ′1 of the warning current value I1 from the digital signal and the predetermined distance.
Ask for. Similarly, the wavelength λ′2 at the warning current I2 is obtained (S2, S3).

【0030】そして、制御部61は、メモリ51のλ
1,λ2と測定したλ’1,λ’2とにより、Δλ1=
λ’1−λ1,Δλ2=λ’2−λ2を求め、λ1=
λ’1,λ2=λ’2とする(S4)。
Then, the control unit 61 stores the λ
1, λ2 and the measured λ′1, λ′2, Δλ1 =
λ′1−λ1, Δλ2 = λ′2−λ2, and λ1 =
λ′1, λ2 = λ′2 (S4).

【0031】|Δλ1|,|Δλ2|<0.05nm
(図6(a))の場合、波長変化が連続に変化している
状態なので、再び、制御部61は、駆動回路7に、これ
までと同じ駆動電流値Iopを与え、DBR半導体レー
ザ1を駆動し、測定を行う(S1)。
| Δλ1 |, | Δλ2 | <0.05 nm
In the case of (FIG. 6A), since the wavelength change is continuously changing, the control unit 61 gives the same drive current value Iop to the drive circuit 7 again to drive the DBR semiconductor laser 1 again. It drives and measures (S1).

【0032】|Δλ1|,|Δλ2|<0.05nm
(図6(b))でない場合、波長変化が不連続に変化し
ている状態なので、制御部61は、使用電流値Iopが
Iop1のとき、Iop2に変更し、使用電流値Iop
がIop2のとき、Iop1に変更する(S5)。な
お、Iop2は、Iop1+15mAである。変更によ
り、警告電流値は、I1=Iop−5mA,I2=Io
p+5mAとする。そして、制御部61は、使用電流値
Iop、警告電流値I1,I2で、所定距離を測定し、
それぞれの新しい波長λ,λ1,λ2を求める(S
6)。そして、再び、制御部61は、駆動回路7に駆動
電流をIopで与え、DBR半導体レーザ1を駆動し、
測定を行う(S1)。
| Δλ1 |, | Δλ2 | <0.05 nm
If not (FIG. 6B), the wavelength change is discontinuously changing, so the control unit 61 changes to Iop2 when the used current value Iop1 is Iop1, and changes the used current value Iop to Iop2.
Is Iop2, it is changed to Iop1 (S5). In addition, Iop2 is Iop1 + 15 mA. Due to the change, the warning current value becomes I1 = Iop-5 mA, I2 = Io
Let p + 5 mA. Then, the control unit 61 measures a predetermined distance with the used current value Iop and the warning current values I1 and I2,
Each new wavelength λ, λ1, λ2 is obtained (S
6). Then, again, the control unit 61 supplies a drive current to the drive circuit 7 with Iop, drives the DBR semiconductor laser 1, and
The measurement is performed (S1).

【0033】このように、制御部61が、一定時間毎
に、警告電流値I1,I2をDBR半導体レーザ1の駆
動電流として、所定移動距離を測定し、波長変化を求め
て、所定範囲内にモードジャンプ電流値が入ったことを
検出し、測定のための使用電流値Iopを変更するの
で、簡単な構成で、モードジャンプによる影響、測定値
の大きな誤差を防止することができる。
As described above, the control unit 61 measures the predetermined moving distance at predetermined time intervals using the warning current values I1 and I2 as the drive current of the DBR semiconductor laser 1, obtains the wavelength change, and sets the wavelength change within the predetermined range. Since the input of the mode jump current value is detected and the current value Iop used for measurement is changed, the influence of the mode jump and a large error in the measured value can be prevented with a simple configuration.

【0034】なお、本発明はこれに限定されるものでは
なく、以下のようなものでもよい。図1に示す装置は、
アラーム出力の例を示したが、図4に示す装置のよう
に、DBR半導体レーザ1の使用電流を変更する構成に
してもよい。逆に、図4に示す装置を、図1に示す装置
のように、アラーム出力する構成にしてもよい。
The present invention is not limited to this, but may be as follows. The device shown in FIG.
Although an example of the alarm output has been described, a configuration may be used in which the current used by the DBR semiconductor laser 1 is changed as in the device shown in FIG. Conversely, the device shown in FIG. 4 may be configured to output an alarm like the device shown in FIG.

【0035】また、図1において、ハーフミラー2で光
出力を分ける構成を示したが、図8に示すように、光フ
ァイバーと光カプラーとにより、光出力を分ける構成に
してもよい。そして、駆動回路7を制御部6に含ませる
構成にしてもよいし、警告電流値を、メモリ5に記憶す
るのではなく、使用電流値から求める構成にしてもよ
い。
In FIG. 1, the configuration in which the optical output is divided by the half mirror 2 is shown. However, as shown in FIG. 8, the optical output may be divided by an optical fiber and an optical coupler. The drive circuit 7 may be included in the control unit 6, or the warning current value may be obtained from the used current value instead of being stored in the memory 5.

【0036】さらに、DBR半導体レーザ1は、単一モ
ード発振する半導体レーザであればよい。
Further, the DBR semiconductor laser 1 may be a semiconductor laser that oscillates in a single mode.

【0037】その上、図1において、光出力増加量によ
り、モードジャンプ電流の位置を求める構成を示した
が、警告電流値I1,I5の光パワーP1,P5をメモ
リ5に記憶し、一定時間後、警告電流値I1,I5で、
DBR半導体レーザ1を駆動し、光パワーP1’P5’
を求める。この光パワーの差P’1−P1,P’5−P
5の大きさにより、モードジャンプ電流の位置が、I1
〜I5の間に入ったことを検出し、アラームを出力する
構成にしてもよい。
In addition, FIG. 1 shows a configuration in which the position of the mode jump current is obtained from the amount of increase in the optical output. However, the optical powers P1 and P5 of the warning current values I1 and I5 are stored in the memory 5 for a certain period of time. Later, at the warning current values I1 and I5,
The DBR semiconductor laser 1 is driven, and the optical power P1'P5 '
Ask for. This optical power difference P'1-P1, P'5-P
5, the position of the mode jump current is I1
To I5, and an alarm may be output.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果があ
る。請求項1によれば、制御部は、半導体レーザの光出
力に基づいて、所定電流範囲内に、モードジャンプ電流
値が入ったことを検出し、アラーム出力または半導体レ
ーザの使用電流の変更を行うので、簡単な構成で、モー
ドジャンプによる影響を防止することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. According to the first aspect, based on the optical output of the semiconductor laser, the control unit detects that the mode jump current value has entered a predetermined current range, and changes the alarm output or the operating current of the semiconductor laser. Therefore, the effect of the mode jump can be prevented with a simple configuration.

【0039】請求項2によれば、制御部は、半導体レー
ザの駆動電流を変化させ、光パワー増加量を入手し、こ
れにより、所定電流範囲内に、モードジャンプ電流値が
入ったことを検出し、アラーム出力または半導体レーザ
の使用電流を変更するので、簡単な構成で、モードジャ
ンプによる影響を防止することができる。
According to the second aspect, the control unit changes the drive current of the semiconductor laser to obtain the amount of increase in the optical power, thereby detecting that the mode jump current value falls within the predetermined current range. Since the alarm output or the current used by the semiconductor laser is changed, the influence of the mode jump can be prevented with a simple configuration.

【0040】請求項3によれば、制御部が、半導体レー
ザを駆動し、半導体レーザの波長変化を求め、所定電流
範囲内に、モードジャンプ電流値が入ったことを検出
し、アラーム出力または半導体レーザの使用電流を変更
するので、簡単な構成で、モードジャンプによる影響を
防止することができる。
According to the third aspect, the control unit drives the semiconductor laser, obtains a change in the wavelength of the semiconductor laser, detects that a mode jump current value has entered a predetermined current range, and outputs an alarm output or a semiconductor output. Since the current used by the laser is changed, the influence of the mode jump can be prevented with a simple configuration.

【0041】請求項4によれば、アラーム出力、使用電
流の変更により、測定値の大きな誤差を防止することが
できる。
According to the fourth aspect, a large error in the measured value can be prevented by changing the alarm output and the current used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す装置の動作を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the device shown in FIG.

【図3】光パワー特性と光パワー増加量の関係を示した
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between optical power characteristics and optical power increase.

【図4】本発明の他の実施例を示した構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す装置の動作を示したフローチャート
である。
5 is a flowchart showing the operation of the device shown in FIG.

【図6】図4に示す装置動作を説明する図である。FIG. 6 is a view for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 4;

【図7】DBR半導体レーザの駆動電流対光パワー特性
を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a drive current versus optical power characteristic of a DBR semiconductor laser.

【図8】従来の半導体レーザ光源の構成を示した図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor laser light source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 DBR半導体レーザ 3,31 受光回路 4 信号処理回路 6,61 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DBR semiconductor laser 3, 31 Light receiving circuit 4 Signal processing circuit 6, 61 Control part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 武史 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 土橋 万知夫 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 日原 衛 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 Fターム(参考) 2G086 EE03 5F073 AA65 BA09 EA03 EA27 FA05 GA02 GA15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Inoue 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Inside Yokogawa Electric Corporation (72) Inventor Machiko Dobashi 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Yokogawa Electric Corporation (72) Inventor Mamoru Hihara 2-9-32 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo F-term within Yokogawa Electric Corporation (reference) 2G086 EE03 5F073 AA65 BA09 EA03 EA27 FA05 GA02 GA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザにより光出力を行う半導体
レーザ光源において、 前記半導体レーザの光出力に基づいて、所定電流範囲内
に、モードジャンプ電流値が入ったことを検出し、アラ
ーム出力または半導体レーザにおける駆動電流の電流値
の変更の少なくとも一方を行う制御部を有することを特
徴とする半導体レーザ光源。
1. A semiconductor laser light source for outputting light by a semiconductor laser, comprising detecting a mode jump current value within a predetermined current range based on an optical output of the semiconductor laser, and outputting an alarm output or a semiconductor laser light. A semiconductor laser light source, comprising: a control unit that performs at least one of changing a current value of a drive current in the semiconductor laser light source.
【請求項2】 半導体レーザにより光出力を行う半導体
レーザ光源において、 前記半導体レーザの出力光のパワーを電気信号に変換す
る受光回路と、 この受光回路の電気信号をデジタル信号に変換する信号
処理回路と、 前記半導体レーザの駆動電流を変化させ、前記信号処理
回路のデジタル信号から、半導体レーザの光パワー増加
量を求め、この光パワー増加量により、所定電流範囲内
に、モードジャンプ電流値が入ったことを検出し、アラ
ーム出力または半導体レーザにおける駆動電流の電流値
の変更の少なくとも一方を行う制御部とを有することを
特徴とする半導体レーザ光源。
2. A semiconductor laser light source for outputting light by a semiconductor laser, a light receiving circuit for converting the power of the output light of the semiconductor laser into an electric signal, and a signal processing circuit for converting the electric signal of the light receiving circuit into a digital signal. And changing the drive current of the semiconductor laser to obtain an increase in the optical power of the semiconductor laser from the digital signal of the signal processing circuit, and the mode jump current value falls within a predetermined current range according to the increase in the optical power. A semiconductor laser light source comprising: a control unit that detects the occurrence of an alarm and changes at least one of an alarm output and a current value of a drive current in the semiconductor laser.
【請求項3】 半導体レーザにより光出力を行う半導体
レーザ光源において、 前記半導体レーザの出力光の波長を求める波長測定系
と、 前記半導体レーザを駆動し、前記波長測定系から、半導
体レーザの波長変化を求め、所定電流範囲内に、モード
ジャンプ電流値が入ったことを検出し、アラーム出力ま
たは半導体レーザにおける駆動電流の電流値の変更の少
なくとも一方を行う制御部とを有することを特徴とする
半導体レーザ光源。
3. A semiconductor laser light source that outputs light using a semiconductor laser, wherein: a wavelength measurement system for determining a wavelength of output light of the semiconductor laser; and a wavelength change of the semiconductor laser from the wavelength measurement system by driving the semiconductor laser. A control unit for detecting that a mode jump current value has entered a predetermined current range, and performing at least one of an alarm output and a change in a current value of a drive current in the semiconductor laser. Laser light source.
【請求項4】 請求項1〜3記載の半導体レーザ光源を
用いたことを特徴とする測定機器。
4. A measuring instrument using the semiconductor laser light source according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006080235A (en) * 2004-09-08 2006-03-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light source for optical communication
JP2006156537A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Noritsu Koki Co Ltd Semiconductor laser drive
JP2007300149A (en) * 2007-08-22 2007-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for controlling light source unit

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