JP2003234527A - 波長可変光源装置 - Google Patents

波長可変光源装置

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JP2003234527A
JP2003234527A JP2002029945A JP2002029945A JP2003234527A JP 2003234527 A JP2003234527 A JP 2003234527A JP 2002029945 A JP2002029945 A JP 2002029945A JP 2002029945 A JP2002029945 A JP 2002029945A JP 2003234527 A JP2003234527 A JP 2003234527A
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Seiji Funakawa
清次 舩川
Toshiyuki Yagi
敏之 八木
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Acterna R&D Japan Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部共振器光源の共振器損失を低減してレー
ザ発振器におけるレーザ発振を安定化させ、自然放出光
成分を抑圧した出力光の強度を高め、自然放出光成分を
含む出力光の強度と自然放出光成分を抑圧した出力光の
強度の関係を細かく調整して自在に変えることができる
波長可変光源装置を提供する。 【解決手段】 内部に波長選択構造23を有し、これに
より選択された波長でレーザ発振を行う外部共振器光源
14と、外部共振器光源14から出射された自然放出光
成分を含む出射光の少なくとも一部を、外部共振器光源
からの出射光の波長と波長選択構造で選択される波長と
が同期するように、波長選択構造に入射させる光路変更
部30を備える。外部共振器光源からの出射光のうち光
路変更部を経由して波長選択構造に入射させ、これから
の出射光を出力光Aとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は波長可変光源装置に
関し、特に、レーザ発振を安定化させかつ自然放出光成
分が抑圧された光出力の強度を自在に調整できる波長可
変光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】外部共振器を利用した波長可変光源装置
では、外部共振器内に備えられたレーザ発振の利得を発
生する利得媒質からレーザ光を作り出力させていた。当
該波長可変光源装置から出力される光には、所望の波長
のレーザ光と、それ以外に、当該利得媒質から発生する
自然放出光が含まれている。そこで従来の波長可変光源
装置では、自然放出光を除去したレーザ光を出力させる
ため、一般的に、外部共振器内に波長選択構造と光分岐
器を配置し、波長選択構造からの反射光(または回折
光)を光分岐器で取り出すことによって、出力光として
いた。
【0003】図23を参照して自然放出光を抑制した従
来の波長可変光源装置の例を説明する。波長可変光源装
置201において光源としては半導体レーザ(以下「L
D」という)202が使用される。LD202は2つの
端面203,204を有する。これらの端面203,2
04はそれぞれA端203、B端204とする。A端2
03は数十%の反射率を持ち、外部共振器光源205に
含まれるレーザ共振器の一端となっている。B端204
には反射防止膜(以下「AR膜」という)206が施さ
れている。B端204は光が反射しない構造となってい
る。
【0004】LD202のB端204から出射された光
は、レンズ207により平行光にされ、偏光無依存型光
分岐器(以下「BS」という)208を通過して波長選
択構造221の回折格子209に入射される。図23で
は、板形状の回折格子209を側方から見ている。波長
選択構造221において、回折格子209は、その回転
軸210の周りに回転駆動装置(図示せず)によって回
転され得るように取り付けられている。回折格子209
は、レンズ207により平行光にされた光を回折する。
回折格子209の作用によれば、所望の波長のみが、回
折格子209への入射角と同一の角度で出射され、レン
ズ207を介してLD202のB端204に再入射す
る。この回折格子209は、前述のA端203と共に、
外部共振器光源205におけるレーザ共振器の一端とし
て機能する。
【0005】LD202と回折格子209の間の光路に
は上記のごとくBS208が配置される。BS208
は、回折格子209からLD202へ再入射する光の一
部を分岐する。レンズ211はBS208で分岐された
光を集光し、光ファイバ212へ入射させる。光ファイ
バ212は波長可変光源装置201の光出力部を形成し
ている。光ファイバ212から、波長可変光源装置20
1の第1の光出力Aが取り出される。
【0006】ここで、波長可変光源装置201の光出力
について説明する。
【0007】LD202から回折格子209へ進行する
光L2は、所望の波長λ1のレーザ光以外にLD202
から出射される自然放出光成分が含まれている。他方、
回折格子209からBS208を介して光ファイバ21
2の側へ取り出される光L1は、回折格子209の波長
分散の作用に基づき自然放出光成分が抑圧された所望の
波長λ1のレーザ光のみの光である。従って回折格子2
09は波長選択構造203として機能する。上記の光L
1のスペクトル分布は図23中に符号F2で指示される
ように光出力Aとして示される。また光L2のスペクト
ル分布は図23中に符号F1で指示されるように光出力
Bとして示されている。
【0008】上記の光L1は光ファイバ212から第1
の光出力Aとして出力される。光ファイバ212の出力
は、回折格子209の波長分散の作用に基づき自然放出
光が抑圧された所望の波長λ1のレーザ光のみの第1の
光出力となる。上記のように回折格子209の波長分散
作用により自然放出光が抑圧された光L1が、波長可変
光源装置201の第1の出力光となる。かかる意味で回
折格子209は波長選択構造221を形成する。
【0009】またLD202のA端203から出射され
た自然放出光成分を含んだ出射光は波長成分の点で上記
の光L2と同じである。A端203からの出射光は、レ
ンズ213により平行光とされ、アイソレータ214を
介してレンズ215により光ファイバ216に集光され
る。光ファイバ216からの出力は、波長可変光源装置
201の第2の光出力となる。この第2の光出力は前述
の光出力Bである。光ファイバ216から出力される光
は、光L2であり、波長可変光源装置201の第2の出
力光になる。
【0010】なおアイソレータ214は、A端203と
回折格子209によって形成される外部共振器光源20
5に対して、外部から光が入射することで外部共振器光
源205のレーザ発振が不安定なることを防ぐために配
置されている。また図23中に示されていないが、自然
放出光成分を抑圧した第1の光出力Aの側に対しても、
BS208とレンズ211との間に同様にアイソレータ
を配置することによって、外部共振器光源205のレー
ザ発振に対する外部からの影響を抑えることができる。
【0011】図23では、外部共振器光源205が所望
の波長でレーザ発振するために回折格子209のみを示
していた。これに対して、図24に示した従来の外部共
振器光源では、LD202とBS208と回折格子20
9とミラー217とアーム218と回転軸219を、図
示されるような所定の位置関係に配置し、アーム218
に取り付けられたミラー217を回転軸219を中心に
回転させるように構成されている。この構成はリットマ
ン配置の外部共振器光源である。この構成によれば、外
部共振器光源の発振波長をモードホップすることなく連
続的に決定することができ、BS208によって第1の
光出力A(光L1)に示されるような自然放出光成分が
抑圧された光を得ることができる。上記のごとく回折格
子209は、回転軸219に対して所定の位置関係にな
るように配置され、回転軸219の角度を回転すること
によりアーム218を矢印220のように動かし、アー
ム218と回折格子209のなす角度を変え、アームに
固定されたミラー217の位置を変化させることで、外
部共振器光源の発振波長を変化させることができる。
【0012】なおLD202のA端203からは光出力
Bとなるレーザ光が出射される。また回折格子209で
は、上記の光出力A,Bの他に、回折格子0次元の光出
力Cも生じる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の波長可
変光源装置の構成によれば、外部共振器光源205のレ
ーザ共振器の内部に光分岐器すなわちBS208を配置
することにより、LD202の自然放出光成分を抑圧し
た光L1を取り出すようにしていた。そのため、外部共
振器光源205の共振器損失が増加し、レーザ発振が不
安定になる要因となりやすいという問題を有していた。
【0014】また外部共振器光源205のレーザ共振器
内からレーザ発振に寄与する光出力を多く取り出した場
合、外部共振器光源205内での光密度が低下し、レー
ザ発振が不安定になり、レーザ発振自体が停止してしま
う。そのためLD202の自然放出光成分を抑圧した光
として大きな光出力を得ることが困難である。
【0015】さらに従来の波長可変光源装置201によ
れば、外部共振器光源205のレーザ共振器内にBS2
08を配置したので、LD202からの自然放出光成分
を含む光L2の強度と、BS208により取り出された
LD202の自然放出光成分を抑圧した光L1との強度
の関係は、外部共振器光源205のレーザ発振条件によ
り大きく左右される。光L1の強度と光L2との強度の
関係は、BS208の分岐比とLD202のA端203
の反射率の調整によって多少は調整することができる
が、細かな調整を行うことは不可能である。
【0016】通常、LD202の自然放出光成分を抑圧
した光L1の出力強度は、LD202の自然放出光成分
を含む光L2の出力強度に比較して数分の1または十分
の1以下である。従ってLD202の自然放出光成分を
抑圧した光L1の強度を、LD202からの自然放出光
成分を含む光L2の出力強度より大きくすることは困難
である。
【0017】本発明の目的は、上記課題を解決すること
にあり、外部共振器光源の共振器損失を低減してレーザ
発振器におけるレーザ発振を安定化させ、自然放出光成
分を抑圧した出力光の強度を高め、自然放出光成分を含
む出力光の強度と自然放出光成分を抑圧した出力光の強
度の関係を細かく調整して自在に変えることができる波
長可変光源装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明に係る波長可変光
源装置は、上記目的を達成するために、次のように構成
される。
【0019】第1の波長可変光源装置(請求項1に対
応)は、内部に波長選択構造を有しかつこの波長選択構
造によって選択された波長でレーザ発振を行う外部共振
器光源と、外部共振器光源から出射された自然放出光成
分を含む出射光の少なくとも一部を、外部共振器光源か
らの出射光の波長と波長選択構造で選択される波長とが
同期するように、波長選択構造に入射させる光路変更部
とを備え、外部共振器光源から出射された出射光のうち
光路変更部を経由して波長選択構造に入射させ、かつ波
長選択構造からの出射光を出力光としたことを特徴とす
る。
【0020】上記の構成では、波長選択構造により波長
選択させることにより外部共振器光源に含まれていた自
然放出光成分を抑圧し、所望の波長のレーザ発振光のみ
を波長可変光源装置の出力光として取り出す。その際、
外部共振器光源の発振波長を決定する波長選択構造と、
外部共振器光源の出力光から自然放出光成分を抑圧する
波長選択構造は同一のものであり、それ故に外部共振器
光源の出力波長が変化しても常に波長に対して同期が取
られるように構成される。
【0021】上記第1の波長可変光源装置において、好
ましくは、波長選択構造は、回折格子(請求項2に対
応)、または回折格子とミラーおよび他の回折格子のう
ちのいずれかとの組合せによる構造(請求項3に対
応)、または波長可変フィルタを用いて構成される構造
(請求項4に対応)であることを特徴とする。
【0022】上記の各波長可変光源装置において、上記
光路変更部は、外部共振器光源から出射された出射光の
少なくとも一部を波長選択構造に入射させる偏光無依存
型光分岐器を備えることを特徴とする(請求項5に対
応)。
【0023】上記波長可変光源装置において、外部共振
器光源からの出射光が偏光方向が固定された直線偏光で
ある場合、光路変更部の内部に偏光依存型光分岐器とλ
/4板を備え、外部共振器光源から出射された出射光を
偏光依存型光分岐器とλ/4板の順で通過させて波長選
択構造に入射させ、波長選択構造からの出射光をλ/4
板と偏光依存型光分岐器の順で通過させて出力光として
取り出すことを特徴とする(請求項6に対応)。以上の
構成において、λ/4板の代わりにファラデー回転子を
用いることができる(請求項7に対応)。
【0024】偏光無依存型光分岐器を有する上記の波長
可変光源装置において、好ましくは、偏光無依存型光分
岐器では分岐比が設定され、この分岐比に基づいて、外
部共振器光源からの出射光に基づく光出力と波長選択構
造からの出射光に基づく光出力とが出力され、かつ2つ
の光出力のそれぞれの光強度の比が所定の値となるよう
に設定されることを特徴とする(請求項8に対応)。
【0025】同様に、偏光依存型光分岐器を有する上記
の波長可変光源装置において、好ましくは、偏光依存型
光分岐器では分岐比が設定され、この分岐比に基づい
て、外部共振器光源からの出射光に基づく光出力と波長
選択構造からの出射光に基づく光出力とが出力され、か
つ2つの光出力のそれぞれの光強度の比が所定の値とな
るように設定されることを特徴とする(請求項9に対
応)。この構成において、偏光依存型光分岐器での分岐
比は偏光依存型光分岐器に入射する光の偏光状態によっ
て変化し、また直線偏光が偏波依存型光分光器に入射さ
れる場合には、当該光分光器に入射する直線偏光の相対
角度によって光の分岐比が変わることになる。従って上
記の「分岐比の設定」は、外部共振器光源から出力され
た直線偏光と、偏光依存型光分岐器との相対角度を調整
することによって行われる。
【0026】上記の波長可変光源装置において、好まし
くは、光路変更部は、外部共振器光源からの出射光を波
長選択構造へ入射させかつ波長選択構造からの出射光を
第1出力光として取り出す光路と、外部共振器光源から
の出射光を波長選択構造を経由せずに第2出力光として
取り出す光路とを作る光路切替手段を備えることを特徴
とする(請求項10に対応)。
【0027】上記の構成において、上記光路切替手段
は、好ましくは、ミラーを移動または回転させる機構
(請求項11に対応)、または偏光依存型光分岐器を移
動または回転させる機構(請求項12に対応)、または
光の偏光状態を変更する機構(請求項13に対応)、ま
たは光導波路の接続を変更する機構(請求項14に対
応)であることを特徴とする。さらにこの光導波路は、
好ましくは、光ファイバ(請求項15に対応)、または
光ファイバカプラ(請求項16に対応)、または光サー
キュレータ(請求項17に対応)であることを特徴とす
る。
【0028】上記の波長可変光源装置において、好まし
くは、外部共振器光源の出射部の下流側の光路内に光ア
ンプを備え、この光アンプで外部共振器光源の出射光を
増幅することで特徴づけられる(請求項18に対応)。
【0029】上記の構成において、光アンプは、好まし
くは、半導体レーザアンプ(請求項19に対応)、また
は光ファイバアンプ(請求項20に対応)であることを
特徴とする。さらに上記の構成において、出力光の一部
を光分光器と光検出器で検出し、この検出信号に応じ
て、光アンプの光増幅率を調整し、光出力を一定に保つ
ことができ(請求項21に対応)、または、出力光の一
部を光分光器と光検出器で検出し、この検出信号に応じ
て、ファラデー回転子の偏光角を調整し、光出力を一定
に保つようにすることもできる(請求項22に対応)。
【0030】
【作用】上記の構成によれば、偏光依存型光分岐器(P
BS)とλ/4板を使用する構成によれば、偏光無依存
型光分岐器(BS)を使用した場合に比べ、BSで必然
的に生じる分岐損失がなくなるため、波長可変光源装置
の光出力として、外部共振器光源に含まれる半導体レー
ザ(LD)の自然放出光成分を抑圧した光を取り出すと
き、より大きな光出力を得ることが可能になる。
【0031】同様に、PBSとファラデー回転子を使用
する構成によれば、BSを使用した場合に比べ、BSの
分岐損失がなくなるため、波長可変光源装置の光出力と
して、LDの自然放出光成分を抑圧した光を出力すると
き、より大きな光出力を得ることが可能になる。
【0032】分岐した光出力の一部は、従来の波長可変
光源の信号出力と同様に、LDからの自然放出光成分を
含む光出力として出射することが可能である。これに対
して、分岐した他方の光出力は、波長選択構造からの光
出力としてLDの自然放出光成分を抑圧した光として出
射される。LDからの自然放出光を含む光の強度と、L
Dの自然放出光成分を抑圧した光の強度との比は、波長
選択構造の光出力損失や他の光路上の損失を考慮して、
外部共振器光源の出力光を分岐する光分岐器の分岐比に
基づいて調整することが可能である。
【0033】波長可変光源装置の光出力としてLDの自
然放出光成分を抑圧した光出力を取り出すとき、光分岐
器等の損失を生じる光学部品を使用する必要がなく、効
率よく取り出すことができ、これによりLDの自然放出
光成分を抑圧した大きな光出力を得ることが可能にな
る。
【0034】またその際に光路切替手段を備えることに
より、大きな光学的損失を招くことなく、LDからの自
然放出光を含む光出力と、LDの自然放出光成分を抑圧
した光出力の両方の光出力において、外部共振器内部に
光分岐器を配置した従来の方法に比較して、より大きな
光出力を得ることが可能になる。
【0035】外部共振器光源から出た光出力を光アンプ
に入力させる構成によれば、光アンプの出力は、外部共
振器光源の所望の出力波長を増幅すると共に、LDの自
然放出光雑音も同時に増幅する。また光アンプ自身が有
する自然放出光雑音が、増幅された外部共振器光源の出
力に加算される。光アンプで増幅されたLDの自然放出
光雑音を含んだ外部共振器光源部の出力と、光アンプ自
身の自然放出光雑音が加算された光は、外部共振器光源
部の出力波長に同期した波長選択構造部に入射され、光
アンプで増幅された所望の出力波長のみを取り出し、光
アンプで増幅されたLDの自然放出光雑音、および加算
された光アンプの自然放出光雑音は除去され、波長可変
光源装置の光出力として自然放出光雑音が抑圧された大
きな光出力を得ることが可能である。
【0036】波長可変フィルタにより波長選択された光
を、光分岐器により分岐し、分岐した一部の光を光検出
器へ入射し、光検出器の信号を入力信号として、APC
(Automatic Power Control)回路により、常に光検出器
への光入力の大きさが一定になるように光アンプの利得
を調節する構成も可能である。光アンプにより増幅さ
れ、波長選択フィルタにより自然放出光雑音が抑圧され
た波長可変光源装置の光出力は、安定な光出力を得るこ
とが可能である。
【0037】波長可変フィルタにより波長選択された光
を、光分岐器により分岐し、分岐した一部の光を光検出
器へ入射し、光検出器の信号を入力信号として、APC
回路により、常に光検出器への光入力の大きさが一定に
なるようにレーザ光の偏光角をファラデー回転子により
調節するように構成することもできる。ファラデー回転
子により偏光角が調整されることにより、PBSを通過
する光出力の強度が調整されるため、波長選択フィルタ
により自然放出光雑音が抑圧された波長可変光源装置の
光出力は、安定な光出力を得ることが可能である。
【0038】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
【0039】本発明に係る波長可変光源装置の第1実施
形態を図1を参照して説明する。図1に示された波長可
変光源装置10において、LD(半導体レーザ)11は
例えば波長1550nm帯に利得を有し、かつ劈開によ
り形成された2つの端面、すなわちA端12とB端13
を有している。A端12は、例えば約30%の反射率を
持ち、外部共振器光源14内に含まれるレーザ共振器の
一端となっている。B端13には、AR膜(反射防止
膜)15が施されており、波長が1550nm帯である
光に対して例えば約0.1%以下の反射率となるように
設定され、B端13では光が反射しない構造となってい
る。
【0040】LD11のB端13より出射された光はレ
ンズ21によって平行光にされ、その後、回折格子22
に入射される。回折格子22は波長選択構造23として
作用する。図1において、回折格子22では溝が形成さ
れた面の側が描かれている。回折格子22は例えば10
00本/mmの溝を持ち、レンズ21により平行光にさ
れた光を回折する。回折格子22は、図1中、回転軸2
4によって矢印25のごとく回転し、レンズ21から回
折格子22への入射角度を変化することができる。回折
格子22では、その角度に応じた所望の波長λ1の光
が、回折格子22への入射角と同一の角度で出射し、出
射された光はレンズ21を経由してLD11へ再び入射
される。回折格子22は、A端12と共に、外部共振器
光源14内のレーザ共振器の一端となる。これにより外
部共振器光源14は所望の波長λ1によってレーザ発振
を生じる。
【0041】LD11のA端12より出射されたレーザ
光は、レンズ26により平行光とされ、アイソレータ2
7を介して外部共振器光源14から出射される。アイソ
レータ27は、図1中に示した矢印28に対して逆方向
の光の入射に対し60dB以上のアイソレーション特性
を持ち、A端12と回折格子22とにより構成されるレ
ーザ共振器の中に外部より光が入射することを防ぎ、レ
ーザの発振状態が不安定なることを防ぐ。
【0042】アイソレータ27を介して外部共振器光源
14の出力光として出力されたレーザ光は光路変更部3
0に入射される。光路変更部30はミラー31とBS
(偏光無依存型光分岐器)32とから構成される。光路
変更部30に入射されたレーザ光は、ミラー31により
光路を変更し、BS32に入射する。BS32は入射光
に対して好ましくは50:50の分岐比率を持つ。BS
32へ入射したレーザ光は、BS32の分岐比率によ
り、50%が透過してレンズ33へ入射し、他の50%
を反射して回折格子22へ入射する。回折格子22の当
該入射部分は、外部共振器光源14の外側に位置する部
分である。またBS32を透過したレーザ光は、レンズ
33に入射し、光ファイバ34へ集光され、光出力Bと
して波長可変光源装置10の第2の光出力として出射さ
れる。光出力Bとして出射されるレーザ光は、図1中に
示されたスペクトル成分特性図F1で明らかなように、
所望の波長λ1で発振したレーザ光にLD11から出射
される自然放出光成分を含んだ光出力である。
【0043】BS32で反射し回折格子22へ入射した
レーザ光は上記の光出力Bと同様のスペクトル成分を有
している。BS32から回折格子22へ入射するレーザ
光の入射角度は、LD11のB端13から出射された光
がレンズ21を介して回折格子22へ入射する角度と同
一になるように調整されている。この入射角度の調整
は、光路変更部30におけるミラー31とBS32の角
度を調節することにより行われる。
【0044】図1で明らかなように、LD11のB端1
3から出射されたレーザ光が入射する回折格子とBS3
2から出たレーザ光が入射する回折格子とは、同じ回折
格子22である。それぞれ回折格子22の一部を利用し
て回折を行っている。従って、回折格子22側の条件
は、LD11のB端13から出射されたレーザ光、およ
びBS32から出たレーザ光のいずれでも同じである。
【0045】BS32から回折格子22へ入射したレー
ザ光は、外部共振器光源14の発振波長λ1と同一の波
長で選択されるため、回折格子22によって回折された
レーザ光は再び同一の経路を通りBS32へ入射する。
BS32へ入射したレーザ光の50%はBS32を通過
し、レンズ35により集光され、光ファイバ36へ入射
する。光ファイバ36へ入射したレーザ光は光出力Aと
して出力される。光出力Aは、図1中に示されたスペク
トル成分特性図F2で明らかなように、回折格子22の
波長分散の効果でLD11から出射される自然放出光成
分が抑圧された光となる。光出力Aは、波長可変光源装
置10の第1の光出力として光ファイバ36より出射さ
れる。
【0046】前述の第1実施形態によれば、外部共振器
光源14の中に偏光無依存型光分光器(BS)が配置さ
れず、外部共振器光源14のアイソレータ27の下流側
の光路上であって光路変更部30の中に配置されてい
る。第1実施形態による波長可変光源装置10では、外
部共振器光源14からは自然放出光成分が含まれたレー
ザ光が出射される。外部共振器光源14から出射された
後において、光路変更部30に含まれるBS32に基づ
いて、自然放出光成分が含まれた光出力Bと、再度回折
格子22に入射させることによって得られた自然放出光
成分が抑圧された出力光Aとが取り出される。
【0047】第1実施形態の構成によれば、外部共振器
光源14内にBSを配置しないのでレーザ共振器の損失
を低減することができ、レーザ発振器におけるレーザ発
振を安定化させることができるという利点を有する。ま
た光路変更部30に配置したBS32の分岐比率を好ま
しくは50:50とすることにより、自然放出光成分を
抑圧した光出力の強度を高めることができる。さらにB
S32の分岐比率を変えることにより、自然放出光成分
を含む光出力Bの強度と自然放出光成分を抑圧した光出
力Aの強度の関係を調整して変えることができる。なお
BS32での分岐比率の設定は、BS32を形成する2
つのプリズムの間に設けられた反射膜の反射率を調整す
ることにより行われる。
【0048】次に本発明に係る波長可変光源装置の第2
実施形態を図2と図3を参照して説明する。図2と図3
は第2実施形態に係る波長可変光源装置の構成を示し、
図2は側面図であり、図3は図2中のD1方向から見た
矢視図である。これらの図において、第1実施形態で説
明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し
ている。
【0049】図3に示されるごとくLD11と回折格子
22とミラー41はリットマン配置構成にて配置されて
いる。LD11のA端12とミラー41とによってレー
ザ共振器が構成される。このレーザ共振器では、アーム
42に取り付けられたミラー41が回転軸43を中心に
回転することよって発振出力光の波長が変化する。この
ときLD11の屈折率を1と仮定すると、A端12と回
折格子22とミラー41が破線44a,44b,44c
で示す配置関係で位置することによって、外部共振器光
源14のレーザ発振波長とレーザ共振器との位相が常に
一致し、レーザ発振がモードホップすることなく連続的
に変化することがよく知られている。外部共振器光源1
4から出射されたレーザ光は、ミラー31とBS32を
経由して、回折格子22とミラー41により波長選択さ
れ、BS32を再び介してレンズ35で集光され、光フ
ァイバ36へ入射され、波長可変光源装置10の光出力
Aとして出射される。
【0050】第2実施形態によれば、前述の第1実施形
態の作用・効果に加え、さらに第1実施形態に比較し
て、回折格子22に向かう各光路で回折格子22を2回
通過するため、LD11から出射される自然放出光成分
はより効率的に抑圧される。さらにミラー41の代わり
に他の回折格子を配置することにより自然放出光成分を
さらに効率的に抑圧することが可能となる。
【0051】本発明に係る波長可変光源装置の第3実施
形態を図4と図5を参照して説明する。図4と図5は第
3実施形態に係る波長可変光源装置の構成を示し、図4
は側面図、図5は図4中のD2方向から見た矢視図であ
る。これらの図において、第1実施形態で説明した要素
と同一の要素には同一の符号を付している。
【0052】第3実施形態において、LD11とA端1
2およびB端13、AR膜15、レンズ21は第1実施
形態の構成と同じであり、LD11からB端13を通し
て出射された光はレンズ21により平行光とされる。
【0053】この実施形態では、波長選択構造23は波
長可変フィルタ45とミラー46とこのミラー46を図
4中左右方向に移動させる移動機構47とから構成され
ている。波長可変フィルタ45で、図4中の矢印yおよ
び図5中の矢印xはそれぞれ波長可変フィルタの軸方向
を示している。波長可変フィルタ45は、所望の波長の
みを透過する狭帯域波長バンドパスフィルタであり、y
軸方向に関しては同一の波長透過特性を示し、x軸に対
して透過する波長が一定の変化率で変化する波長可変フ
ィルタである。
【0054】上記のレンズ21で平行光とされた光は、
波長可変フィルタ45により所望の波長のみを透過す
る。波長可変フィルタ45を透過した光は、ミラー46
に垂直に入射し、その後、入射した経路を辿って波長可
変フィルタ45に再入射し、再び同一の波長で波長選択
された後にレンズ21により集光され、LD11へ入射
する。このようにしてA端12とミラー46によりレー
ザ共振器が構成され、波長可変フィルタ45にて選択さ
れた波長にてレーザ発振が生じ、A端12より出射され
たレーザ光は、レンズ26により平行光とされ、アイソ
レータ27を介して出射される。
【0055】外部共振器光源14より出射されたレーザ
光は、波長可変フィルタ45に対してレーザ光の発振波
長と同一の透過波長となるようにミラー31,48を配
置する。本実施形態による光路変更部30はミラー3
1,48によって構成される。ミラー48で反射された
後に波長可変フィルタ45を通過したレーザ光は、LD
11から出射される自然放出光成分が抑圧された光Aで
ある。このレーザ光は、レンズ35で集光され、光ファ
イバ36へ入射される。光ファイバ36からは前述した
光出力Aが出力される。
【0056】第3の実施形態の構成によれば、外部共振
器光源14内のレーザ共振器の一端であるミラー46は
移動機構47上に配置され、A端12とミラー46で構
成されるレーザ共振器の共振器長が調整される。これに
より、外部共振器光源14のレーザ発振にモードホップ
が生じないように構成することが一般的に行われてい
る。
【0057】なお第3実施形態の構成においても、前述
した第1実施形態等と同様に、光路変更部30において
ミラー48の代わりにBS32を用いて構成することが
できる。この場合には、外部共振器光源14から出力さ
れた光のうちの一部が、BS32によって分離され、波
長可変フィルタ45の側へ向かう。残りの光はBS32
を透過し、図1に示すように他の光ファイバ34に向か
う。従って前述のごとく波長可変フィルタ45を通過し
たレーザ光として光出力Aが得られ、他方、光ファイバ
34から自然放出光成分を含む光出力Bが得られること
になる。
【0058】本発明に係る波長可変光源装置の第4実施
形態を図6を参照して説明する。第4実施形態におい
て、外部共振器光源14に含まれる構成要素は第1実施
形態と同じである。外部共振器光源14より出射された
レーザ光は直線偏光であり、その偏光状態をS1とす
る。
【0059】レーザ光の偏光状態に関しては、図8に、
光の進行方向に対する偏光状態の詳細が示される。図8
では7通りの偏光状態S1〜S7が示されている。各偏
光状態の内容については以下の説明で明らかにされる。
【0060】第4実施形態において、外部共振器光源1
4より出射したレーザ光はミラー31で光路が変更さ
れ、偏光依存型光分岐器51(以下「PBS51」とす
る)へ入射される。PBS51は偏光状態S1の光に対
して反射するように配置される。ここで偏光状態S1
は、図8(a)に示されるごとく、光の振動面(偏光
面)の傾きが0度であり、振動面は偏光状態を表すxy
平面においてx軸と一致している。PBS51によって
反射された一部のレーザ光はλ/4板52に入射する。
λ/4板52に入射したレーザ光は、図8(b)に示さ
れるごとく、振動面の傾きが変化して反時計回りに回転
する偏光状態S2に変化する。偏光状態S2のように回
転偏光になったレーザ光は、回折格子22に入射し、L
D11から出射される自然放出光成分を抑圧して所望の
波長のみが選択され、再びλ/4板52に入射する。回
折格子22からλ/4板52に入射し通過したレーザ光
は、その偏光状態が図8(d)に示されるように偏光状
態S1に比較して90度偏光の角度が変化する。偏光状
態S4のレーザ光の振動面はxy平面においてy軸に一
致している。偏光状態S4のレーザ光はPBS51に再
入射する。PBS51は、偏光状態S4のレーザ光に対
してはこれを通過させ、レンズ35に入射させる。レー
ザ光はレンズ35で集光され、光ファイバ36へ入射さ
れ、波長可変光源装置10の出力光Aとして出射され
る。
【0061】第4実施形態に係る波長可変光源装置によ
れば、第1実施形態におけるBS32を用いた場合に比
較して、光分岐器による損失を解消できる。このため第
1実施形態の構成に比較してより大きな光出力を得るこ
とができる。またPBS51の配置を直線偏光に対して
所望の反射および透過の比率が得られるように設定する
ことにより、LD11から出射される自然放出光成分を
抑圧した光出力Aと、図6には図示していないが、LD
11から出射される自然放出光成分が含まれている光出
力Bの両方の光出力を所望の比率で得ることができる。
なお上記PBS51に対しても、光出力Bを取り出すた
めのレンズ33と光ファイバ34が設けられる。このと
き、光出力Aと光出力Bの比率を決定するのは、PBS
51の分岐比率(反射と透過の比率)である。偏光依存
型光分岐器すなわちPBS51での分岐比率は偏光依存
型光分岐器に入射する光の偏光状態によって変化し、ま
た直線偏光が偏光依存型光分岐器に入射される場合に
は、当該光分光器に入射する直線偏光の相対角度によっ
て光の分岐比率が変わることになる。分岐比率の設定
は、外部共振器光源14から出力された直線偏光と、P
BS51との相対角度を調整することによって行われ
る。
【0062】本発明に係る波長可変光源装置の第5実施
形態を図7を参照して説明する。第5実施形態は第4実
施形態の変形例である。第5実施形態では、上記λ/4
板52の代わりにファラデー回転子(ファラデーローテ
ータ)53が使用されている。その他の構成は第4実施
形態で説明した構成と同じであり、同一の要素には同一
の符号を付している。ファラデー回転子53は、入力さ
れたレーザ光の偏光状態を反時計回りに45度回転させ
るように調整されている。外部共振器光源14より出射
されたレーザ光は直線偏光であり、その偏光状態は前述
した偏光状態S1である。このレーザ光はミラー31で
光路が変更され、PBS51へ入射される。PBS51
により反射された一部のレーザ光はファラデー回転子5
3に入射する。ファラデー回転子53に入射したレーザ
光は、S1の偏光状態から、図8(c)に示されるごと
く、偏光の傾きが反時計回りに45度変化した偏光状態
S3になる。S3の偏光状態を有するレーザ光は回折格
子22に入射し、LD11から出射される自然放出光成
分を抑圧し、所望の波長のみが選択され再びファラデー
回転子53に入射する。回折格子22からファラデー回
転子53に入射し通過したレーザ光は、図8(d)に示
した前述の偏光状態S4のようになり、偏光状態S1に
対して90度偏光の角度が変化した状態のレーザ光とな
ってPBS51に再入射する。PBS51は偏光状態S
4のレーザ光に関しては通過させ、レンズ35に入射さ
せる。レーザ光は、レンズ35で集光され、光ファイバ
36へ入射され、波長可変光源装置10の出力光Aとし
て出射される。この第4実施形態の構成においても、P
BS51に対して図1に示したレンズ33と光ファイバ
34が設けられているが、その図示を省略している。
【0063】第5の実施形態によれば、PBS51とフ
ァラデー回転子53を使用したため、BSを利用した場
合に比較して、分岐損失を低減し、より大きな光出力
A,Bを得ることができる。
【0064】なおファラデー回転子53以外の素子であ
っても、例えばPLZTのように偏光状態を所望の角度
に回転させることが可能であれば、同様の効果を得るこ
とができるのは勿論である。
【0065】次に本発明に係る波長可変光源装置の第6
実施形態を図9を参照して説明する。図9は第6実施形
態による波長可変光源装置の構成図を示す。第6実施形
態は一例として第4実施形態の変形例である。第6実施
形態による波長可変光源装置では、第4実施形態の構成
において、ミラー31を移動機構54上に配置すると共
に、レンズ33と光ファイバ34を配置するようにし
た。レンズ33と光ファイバ34は、第1実施形態に示
された、光出力Bを取り出すための構成と同じである。
その他の構成は第4実施形態の構成と同じであり、第4
実施形態で説明した要素には同一符号を付している。
【0066】上記の第6実施形態による構成によれば、
ミラー31を移動機構54により移動してその位置を変
化させ、外部共振器光源14から出射されたレーザ光の
光路を変化させることにより、LD11からの自然放出
光成分を抑圧した光出力Aと、外部共振器光源14の直
接の光出力である光出力Bとを切替えて選択的に出射す
ることができる。なお光路変更部30において、上記の
ごときミラー31を直線的に移動させる移動機構54を
設けて光出力A,Bを選択的に取り出す構成は、第4実
施形態以外の他の実施形態にも同様に適用することがで
きる。
【0067】本発明に係る波長可変光源装置の第7実施
形態を図10を参照して説明する。図10は第7実施形
態による波長可変光源装置の構成図を示す。第7実施形
態は一例として第4実施形態の波長可変光源装置を変形
したものである。第7実施形態による波長可変光源装置
は、第4実施形態の構成において、ミラー31を回転機
構55の上に配置し、さらに第6実施形態と同様にレン
ズ33と光ファイバ34を配置するようした。
【0068】第7実施形態の構成によれば、ミラー31
を回転機構55により回転させることによりミラー31
の角度を変化させ、外部共振器光源14からの光出力の
光路を変化させることができる。この構成により、LD
11からの自然放出光成分を抑圧した光出力Aと、外部
共振器光源14の直接の光出力である光出力Bを切替え
て選択的に出射することが可能である。なお光路変更部
30において、上記のごときミラー31を回転させる回
転機構55を設けて光出力A,Bを選択的に取り出す構
成は、第4実施形態以外の他の実施形態にも同様に適用
することができる。
【0069】本発明に係る波長可変光源装置の第8実施
形態を図11を参照して説明する。図11は第8実施形
態による波長可変光源装置の構成図を示し、この実施形
態の構成は一例として第4実施形態に係る波長可変光源
装置を変形したものである。第8実施形態による波長可
変光源装置は、第4実施形態の構成において、上記PB
S51を移動機構56の上に配置すると共に、前述した
レンズ33、光ファイバ34を配置している。
【0070】本実施形態の構成によれば、PBS51を
移動機構56によりその位置を変化させ、外部共振器光
源14からの光出力の光路を変化させる。これにより、
LD11からの自然放出光成分を抑圧した光出力Aと、
外部共振器光源14の直接の光出力である光出力Bを切
替えて出射することが可能である。なお光路変更部30
において、上記のごときPBS51を直線的に移動させ
る移動機構56を設けて光出力A,Bを選択的に取り出
す構成は、第4実施形態以外の他の実施形態にも同様に
適用することができる。
【0071】本発明に係る波長可変光源装置の第9実施
形態を図12を参照して説明する。図12は第9実施形
態による波長可変光源装置の構成図を示し、この実施形
態の構成は一例として第4実施形態の波長可変光源装置
を変形したものである。第9実施形態による波長可変光
源装置は、第4実施形態の構成において、上記PBS5
1を回転機構57の上に配置し、PBS51を回転機構
57によりPBS51の角度を90度変化させ、外部共
振器光源14からの光出力の光路を変化させるようにし
た。この構成によれば、LD11からの自然放出光成分
を抑圧した光出力A、外部共振器光源14の直接の光出
力である光出力Bを切替えて出射することが可能であ
る。なお光路変更部30において、上記のごときPBS
51を回転させる回転機構57を設けて光出力A,Bを
選択的に取り出す構成は、第4実施形態以外の他の実施
形態にも同様に適用することができる。
【0072】本発明に係る波長可変光源装置の第10実
施形態を図13を参照して説明する。図13は第10実
施形態による波長可変光源装置の構成図を示し、この実
施形態の構成は一例として第4実施形態を変形したもの
である。第10実施形態による波長可変光源装置は、第
4実施形態の構成において、ファラデー回転子58をミ
ラー31とPBS51の光路上に配置し、かつレンズ3
3と光ファイバ34を配置している。ファラデー回転子
58では、所望の光出力Aと光出力Bの比率に応じて、
λ/4板52と回折格子22による光の損失分を考慮し
て、偏光の回転角を決定する。
【0073】外部共振器光源14より出射されたレーザ
光の偏光は直線偏光の光であり、その偏光状態は前述し
た通りS1である。外部共振器光源14より出射したレ
ーザ光は、ミラー31で光路が変更され、ファラデー回
転子58へ入射される。ファラデー回転子58によっ
て、レーザ光は、図8(e)に示すごとく0度から90
度の間の所望の偏光角度を有する偏光状態S5になる。
かかるレーザ光がPBS51に入射される。PBS51
は、入射した偏光の角度により一部は通過し、レンズ3
3により集光されて光ファイバ34に入射し、波長可変
光源装置10の光出力Bとして出射される。またPBS
51により反射された他のレーザ光はλ/4板52に入
射する。λ/4板52に入射したレーザ光は、図8
(b)に示す偏光状態S2のごとく偏光状態が回転する
ように変化する。偏光状態S2のように回転偏光になっ
たレーザ光は、回折格子22に入射し、LD11から出
射される自然放出光成分を抑圧し、所望の波長のみが選
択され、再びλ/4板52に入射する。
【0074】回折格子22からλ/4板52に入射し、
通過したレーザ光は、図8(d)に示す偏光状態S4の
ごとくなり、偏光状態S1に対して90度偏光の角度が
変化し、PBS51に再入射する。PBS51は、偏光
状態S4のレーザ光に関しては通過させ、レンズ35に
入射する。レンズ35でレーザ光は集光され、光ファイ
バ36へ入射され、波長可変光源装置10の出力光Aと
して出射される。
【0075】上記実施形態によれば、ファラデー回転子
58をミラー31とPBS51の光路上に配置し、その
偏光の回転角をλ/4板52と回折格子22による光の
損失分を考慮して決定するので、所望の光出力Aと光出
力Bの比率を得ることができる。本実施形態の特徴的構
成は、第4実施形態以外の他の実施形態にも適用でき
る。
【0076】本発明に係る波長可変光源装置の第11実
施形態を図14を参照して説明する。第11実施形態に
よる波長可変光源装置において、外部共振器光源14に
関しては第1実施形態で説明した構成と同一である。外
部共振器光源14の出射光を直接に波長可変光源装置1
0の出力光とする。外部共振器光源14の出射光はレン
ズ33によりレーザ光を集光し、光ファイバ34へ入射
し、光出力Bとして波長可変光源装置10の出力とす
る。
【0077】波長可変光源装置10には、さらに光ファ
イバ61,62とレンズ63が配置される。この構成に
基づく光路により、光ファイバ61,62より入射され
た光をレンズ63が平行光とし、BS32へ入射する。
光ファイバ62とレンズ63とBS32は、回折格子2
2に対して、外部共振器光源14の発振波長と同一の波
長で波長選択が行われるように位置が調整されている。
光ファイバ62より入射した光は、回折格子22にて波
長選択され、外部共振器光源14と同一の波長のみがB
S32により反射し、レンズ35により集光され、光フ
ァイバ36から出力される。
【0078】上記第11実施形態の構成によれば、光フ
ァイバ61で光ファイバ34と光ファイバ62を接続す
ることで、波長可変光源装置10の光出力を、LD11
から出射される自然放出光成分を含んだ光出力BからL
D11から出射される自然放出光成分を抑圧した光出力
Aへ切り替えることが可能である。第11実施形態の特
徴的構成は、他の実施形態と組み合わせて構成すること
もできる。
【0079】本発明に係る波長可変光源装置の第12実
施形態を図15を参照して説明する。第12実施形態に
よる波長可変光源装置は第11実施形態の変形例であ
る。第12実施形態において、第11実施形態で説明さ
れた要素と同一の要素には同一の符号を付している。第
12実施形態による波長可変光源装置では、第11実施
形態の構成において、光ファイバ34,62およびその
間を接続する光ファイバとして偏光面保存ファイバを使
用している。また光ファイバ36にも偏光面保存ファイ
バを使用することが可能である。この第12実施形態の
構成によれば、すべての偏光面を合わせ、かつPBS6
5とλ/4板66を図示のごとき配置することで、第1
1実施形態におけるBS32の分岐損失を解消し、LD
11の自然放出光成分を抑圧した光出力Aを波長可変光
源装置10の光出力として出射することが可能となる。
【0080】また他の応用例として次のように変形する
ことができる。回折格子22の偏光依存性を考慮すれ
ば、回折格子22へ入射する偏光状態はS2に固定され
るものではなく、回折格子22に最適な角度になるよう
に偏光保存ファイバ62により入射する光の偏光角度を
調整する、あるいはλ/4板の代わりにファラディー回
転子を使用するなどの変形が可能である。本実施形態の
特徴的構成は、他の実施形態に組み合わせて適用するこ
とができる。
【0081】本発明に係る波長可変光源装置の第13実
施形態を図16を参照して説明する。第13実施形態に
よる波長可変光源装置は第11実施形態の変形例であ
る。第13実施形態による波長可変光源装置では、第1
1実施形態で波長可変光源装置10の出力を切替えるた
めに設けた光ファイバ61の代わりに、光ファイバカプ
ラ67を用いるようにした。光ファイバカプラ67の分
岐比に応じて、波長可変光源装置10の光出力として、
LD11から出射される自然放出光成分を抑圧した光出
力Aと、LD11から出射される自然放出光成分が抑圧
されていない光出力Cの2つの出力を同時に出射するこ
とができる。本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態
にも適用することができる。
【0082】本発明に係る波長可変光源装置の第14実
施形態を図17を参照して説明する。第14実施形態は
第11実施形態の変形例である。第14実施形態による
波長可変光源装置は、第11実施形態の構成において、
波長可変光源装置10の光出力を、LD11から出射さ
れる自然放出光成分を含んだ光出力Bから、LD11か
ら出射される自然放出光成分を抑圧した光出力Aへ切替
える手段としての光ファイバ61の代わりに、光サーキ
ュレータ68を使用している。光サーキュレータ68
は、図14で示した上記BS32による光路の変更の機
能も兼ね備えている。この実施形態によれば、BS32
による分岐損失も有しないため、第11実施形態に比較
してLD11から出射される自然放出光成分を含む光出
力の強度を高く維持することが可能である。本実施形態
の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができ
る。
【0083】本発明に係る波長可変光源装置の第15実
施形態を図18を参照して説明する。第15実施形態に
おいて、外部共振器光源14に含まれる構成要素に関し
ては第1実施形態と同じである。この実施形態による波
長可変光源装置では、外部共振器光源14より出射され
たレーザ光は、図20(a)に示すように、所望の波長
λ1でレーザ発振し、かつLD11から発生する自然放
出光も含んだ光出力である。このレーザ光を光アンプ
(半導体レーザアンプ)71に入力すると、増幅され、
さらに光アンプ71から発生される自然放出光も加わっ
て、図20(b)のような光出力となる。光アンプ71
は、図示されていないが、実際には、半導体アンプ、こ
の半導体アンプに光を結合するためのレンズ、半導体ア
ンプからの出射光を平行光とするレンズ、半導体アンプ
に利得を発生させるための励起電流源によって構成され
ている。光アンプ71にて増幅されたレーザ光は、ミラ
ー31、BS32によって、その一部は通過し、レンズ
33によりて光ファイバ34へ集光され、自然放出光成
分を含んだ光出力Bとして、波長可変光源10の光出力
となる。またBS32によって反射されたレーザ光は、
外部共振器光源14の発振波長と同一の波長に選択され
た回折格子22にて波長選択され、BS32を通過し
て、レンズ25で光ファイバ36に入射し、LD11と
光ファイバアンプ71から出射される自然放出光成分が
抑圧された光出力Aとして波長可変光源装置10より出
射される。この光出力Aの波形を図20(c)に示す。
【0084】上記の実施形態によれば、外部共振器光源
14と光路変更部30の間に光アンプ71を設けてレー
ザ光を増幅することによりレベルの大きな光出力を得る
ことができる。また光アンプを設けることにより光アン
プ自身の自然放出光雑音が加算されるが、回折格子の波
長選択構造によって自然放出光雑音は抑圧される。上記
の光アンプは前述の各実施形態に適用することができ
る。
【0085】本発明に係る波長可変光源装置の第16実
施形態を図19を参照して説明する。この実施形態は第
14実施形態の変形例である。第14実施形態の構成に
おいて、波長可変光源装置10の光ファイバ34と光サ
ーキュレータ68との間に光アンプ(光ファイバアン
プ)72を接続する。光ファイバ34からの光出力Bは
図20(a)に示すように、所望の波長λ1でレーザ発
振しかつLD11から発生する自然放出光も含んだ光出
力である。このレーザ光を光アンプ72に入力すると、
レーザ光は増幅され、さらに光アンプ72から発生する
自然放出光も加わり、図20(b)のような光出力とな
る。光アンプ72にて増幅されたレーザ光は、光サーキ
ュレータ68、光ファイバ62、レンズ63を介して、
回折格子22にて波長選択される。このレーザ光は、図
20(c)に示すように、LD11の自然放出光および
光アンプ81の自然放出光が抑圧された光出力として、
レンズ63、光ファイバ62、光サーキュレータ68を
介して光出力Aとして波長可変光源装置10から出射さ
れる。本実施形態によれば、光アンプ72によって光出
力を高めることができる。
【0086】本発明に係る波長可変光源装置の第17実
施形態を図21を参照して説明する。この実施形態は第
15実施形態の変形例である。図21において、図18
で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を
付している。本実施形態による波長可変光源装置では、
第15実施形態の構成において、BS32とレンズ35
との間にBS73を配置し、光検出器74にて光強度を
電気信号に変換し、APC(Automatic Power Contro
l)回路75にて光出力の変化量を検出し、光検出器7
1からの電気信号が常に一定になるように光アンプ71
の利得を調整するように構成されている。この構成によ
って光アンプ71の出力を調整でき、かつ所望のレベル
に保つことができる。
【0087】本発明に係る可変波長光源装置の第18実
施形態を図22を参照して説明する。この実施形態は第
5実施形態の変形例であり、第5実施形態に第17の実
施形態の構成を付加したものである。この実施形態によ
る可変波長光源装置10は、第5実施形態の構成におい
て、PBS51とレンズ35との間にBS73を配置
し、光検出器74にて光強度を電気信号に変換し、AP
C回路75にて光出力の変化量を検出し、光検出器74
からの電気信号が常に一定になるように、偏光角制御回
路76によりファラデー回転子53による偏光の回転角
度を調整するように構成されている。
【0088】偏光状態は前述した図8に示されている。
ファラデー回転子53による偏光状態の角度の変化量
は、図8(f)の偏光状態S6に示すように、最小で0
度から最大で45度の範囲である。回折格子22にて波
長選択され、再びファラデー回転子53へを通過する
と、その偏光状態は、図8(g)の偏光状態S7のよう
に偏光状態S6の倍の角度変化する。この偏光状態を有
するレーザ光は、PBS51を透過してレンズ35にて
光ファイバ36へ集光され、光出力Aとして波長可変光
源10から出射される。このとき、偏光状態S7の角度
により、PBS51を透過する光の強度が変化する。そ
のため常に波長可変光源10の光出力を一定とすること
が可能である。
【0089】前述の各実施形態の特徴的な構成を適宜に
組み合せて新たな実施形態を実現することは、本発明の
技術思想の範囲を逸脱しない限りにおいて任意に行うこ
とができるのは勿論である。
【0090】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば次の効果を奏する。
【0091】請求項1,2,3,4に係る本発明: 外
部共振器光源の内部に光分岐器を設けず、外部共振器光
源の外側に光路変更部を設け、その中に所望の光分岐器
を配置して一部のレーザ光を回折格子等の波長選択構造
に戻すように構成したため、外部共振器光源の内部の利
得媒質から放射される自然放出光成分を抑圧した所望の
波長のレーザ光を高出力で出射することができる。
【0092】請求項5に係る本発明: 前述の効果に加
えて、外部共振器光源の外側に光路変更部を設け、かつ
この光路変更部内に好ましい分岐比率を有する偏光無依
存型光分岐器を設けるようにしたため、外部共振器光源
内の利得媒質から放射される自然放出光成分を含んだレ
ーザ光と、自然放出光成分を抑圧したレーザ光を所望の
比率で設定し、出射することができる。
【0093】請求項6に係る本発明: 前述の効果に加
えて、外部共振器光源の外側にミラーと偏光依存型光分
岐器を含む光路変更部を設け、偏光依存型光分岐器から
分岐されたレーザ光をλ/4板を通過させて波長選択構
造に戻すように構成したため、外部共振器光源内の利得
媒質から放射される自然放出光成分を含んだレーザ光
と、自然放出光成分を抑圧したレーザ光とを、偏光依存
型光分岐器へのレーザ光への入射角度を調整することに
より所望の比率で設定し、かつ外部共振器光源の内部の
利得媒質から放射される自然放出光成分を抑圧した所望
の波長のレーザ光を高出力で出射することができる。
【0094】請求項7に係る本発明: 前述の効果に加
えて、請求項6に係る波長可変光源装置においてファラ
デー回転子を用いたため、大きな光出力を得ることがで
き、かつ光出力を安定化させることができる。
【0095】請求項8,9に係る本発明: 前述の効果
に加えて、偏光無依存型光分岐器または偏光依存型光分
岐器で分岐比を適宜に設定するように構成したため、2
つの光出力の光強度の比を望ましい所定の値に設定する
ことができる。
【0096】請求項10,11,12,13,14,1
5,16,17に係る本発明: 前述の効果に加えて、
外部共振器光源の外側にミラーと光分岐器を含む光路変
更部を設け、かつこの光路変更部内においてミラーまた
は光分岐器を移動または回転させるような機構、または
各種の光路切替手段を設けるようにしたため、外部共振
器光源内の利得媒質から放射される自然放出光成分を含
んだレーザ光と、自然放出光成分を抑圧したレーザ光を
切り替えて、出射することができる。
【0097】請求項18,19,20に係る本発明:
前述の効果に加え、光アンプにて所望の波長のレーザ光
の光出力強度を増幅し、外部共振器光源内の利得媒質か
ら放射される自然放出光と、光アンプから放射される自
然放出光の両方を同時に抑圧するように構成したため、
自然放出光を抑圧した非常に光出力強度が強い、所望の
波長のレーザ光を出射することができ、加えて、自然放
出光成分を抑圧した光出力の強度を容易に安定に保つこ
とができる。
【0098】請求項21,22に係る本発明: 前述の
効果に加えて、出力光の一部を取り出して光アンプまた
はファラディー回転子にフィードバックして光増幅率ま
たは偏光等の調整を行うようにしたため、光出力を安定
しかつ一定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による波長可変光源装置
を示す構成図である。
【図2】本発明の第2実施形態による波長可変光源装置
を示す構成図である。
【図3】図2におけるD1方向から見た矢視図である。
【図4】本発明の第3実施形態による波長可変光源装置
を示す構成図である。
【図5】図4におけるD2方向から見た矢視図である。
【図6】本発明の第4実施形態による波長可変光源装置
を示す構成図である。
【図7】本発明の第5実施形態による波長可変光源装置
を示す構成図である。
【図8】偏光状態を示す説明図である。
【図9】本発明の第6実施形態による波長可変光源装置
を示す構成図である。
【図10】本発明の第7実施形態による波長可変光源装
置を示す構成図である。
【図11】本発明の第8実施形態による波長可変光源装
置を示す構成図である。
【図12】本発明の第9実施形態による波長可変光源装
置を示す構成図である。
【図13】本発明の第10実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図14】本発明の第11実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図15】本発明の第12実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図16】本発明の第13実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図17】本発明の第14実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図18】本発明の第15実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図19】本発明の第16実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図20】光アンプによるレーザ光の増幅とスペクトル
特性を示す図である。
【図21】本発明の第17実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図22】本発明の第18実施形態による波長可変光源
装置を示す構成図である。
【図23】従来技術による自然放出光を抑圧した波長可
変光源装置の構成図である。
【図24】従来技術による自然放出光を抑圧したリット
マン配置による波長可変光源装置の構成図である。
【符号の説明】 11 半導体レーザ(LD) 12 LDのA端 13 LDのB端 14 反射防止膜(AR膜) 22 回折格子 23 波長選択構造 27 アイソレータ 30 光路変更部 31 ミラー 32 偏光無依存型光分岐器(BS) 45 波長可変フィルタ 46 ミラー 47 移動機構 51 偏光依存型光分岐器(PBS) 52 λ/4板 53 ファラデー回転子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 敏之 神奈川県横浜市港北区新横浜二丁目15番12 号 共立新横浜ビル4階 アクターナアー ルアンドディー株式会社内 Fターム(参考) 5F072 AB13 HH05 HH09 JJ09 KK01 KK05 KK07 KK15 KK30 MM12 MM18 PP07

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に波長選択構造を有しかつこの波長
    選択構造によって選択された波長でレーザ発振を行う外
    部共振器光源と、 前記外部共振器光源から出射された自然放出光成分を含
    む出射光の少なくとも一部を、前記外部共振器光源から
    の前記出射光の波長と前記波長選択構造で選択される波
    長とが同期するように、前記波長選択構造に入射させる
    光路変更部とを備え、 前記外部共振器光源から出射された前記出射光のうち前
    記光路変更部を経由して前記波長選択構造に入射させ、
    かつ前記波長選択構造からの出射光を出力光としたこと
    を特徴とする波長可変光源装置。
  2. 【請求項2】 前記波長選択構造は回折格子であること
    を特徴とする請求項1記載の波長可変光源装置。
  3. 【請求項3】 前記波長選択構造は、回折格子と、ミラ
    ーおよび他の回折格子のうちのいずれかとの組合せによ
    る構造であることを特徴とする請求項1記載の波長可変
    光源装置。
  4. 【請求項4】 前記波長選択構造は波長可変フィルタを
    用いて構成されることを特徴とする請求項1記載の波長
    可変光源装置。
  5. 【請求項5】 前記光路変更部は、前記外部共振器光源
    から出射された前記出射光の少なくとも一部を前記波長
    選択構造に入射させる偏光無依存型光分岐器を備えるこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の波
    長可変光源装置。
  6. 【請求項6】 前記外部共振器光源からの前記出射光が
    偏光方向が固定された直線偏光である場合、前記光路変
    更部の内部に偏光依存型光分岐器とλ/4板を備え、 前記外部共振器光源から出射された前記出射光を前記偏
    光依存型光分岐器と前記λ/4板の順で通過させて前記
    波長選択構造に入射させ、前記波長選択構造からの出射
    光を前記λ/4板と前記偏光依存型光分岐器の順で通過
    させて前記出力光として取り出すことを特徴とする請求
    項2または3記載の波長可変光源装置。
  7. 【請求項7】 前記λ/4板の代わりにファラデー回転
    子を用いることを特徴とする請求項6記載の波長可変光
    源装置。
  8. 【請求項8】 前記偏光無依存型光分岐器では分岐比が
    設定され、この分岐比に基づいて、前記外部共振器光源
    からの前記出射光に基づく光出力と前記波長選択構造か
    らの出射光に基づく光出力とが出力され、かつ前記2つ
    の光出力のそれぞれの光強度の比が所定の値となるよう
    に設定されることを特徴とする請求項5記載の波長可変
    光源装置。
  9. 【請求項9】 前記偏光依存型光分岐器では分岐比が設
    定され、この分岐比に基づいて、前記外部共振器光源か
    らの前記出射光に基づく光出力と前記波長選択構造から
    の出射光に基づく光出力とが出力され、かつ前記2つの
    光出力のそれぞれの光強度の比が所定の値となるように
    設定されることを特徴とする請求項6または7記載の波
    長可変光源装置。
  10. 【請求項10】 前記光路変更部は、前記外部共振器光
    源からの出射光を前記波長選択構造へ入射させかつ前記
    波長選択構造からの出射光を第1出力光として取り出す
    光路と、前記外部共振器光源からの出射光を前記波長選
    択構造を経由せずに第2出力光として取り出す光路とを
    作る光路切替手段を備えることを特徴とする請求項1〜
    7のいずれか1項に記載の波長可変光源装置。
  11. 【請求項11】 前記光路切替手段はミラーを移動また
    は回転させる機構であることを特徴とする請求項10記
    載の波長可変光源装置。
  12. 【請求項12】 前記光路切替手段は前記偏光依存型光
    分岐器または前記偏光無依存型光分岐器を移動または回
    転させる機構であることを特徴とする請求項10記載の
    波長可変光源装置。
  13. 【請求項13】 前記光路切替手段は光の偏光状態を変
    更する機構であることを特徴とする請求項10記載の波
    長可変光源装置。
  14. 【請求項14】 前記光路切替手段は光導波路の接続を
    変更する機構であることを特徴とする請求項10記載の
    波長可変光源装置。
  15. 【請求項15】 前記光導波路は光ファイバであること
    を特徴とする請求項14記載の波長可変光源装置。
  16. 【請求項16】 前記光導波路は光ファイバカプラであ
    ることを特徴とする請求項14記載の波長可変光源装
    置。
  17. 【請求項17】 前記光導波路は光サーキュレータであ
    ることを特徴とする請求項14記載の波長可変光源装
    置。
  18. 【請求項18】 前記外部共振器光源の出射部の下流側
    の光路内に光アンプを備え、この光アンプで前記外部共
    振器光源の出射光を増幅することを特徴とする請求項1
    〜17のいずれか1項に記載の波長可変光源装置。
  19. 【請求項19】 前記光アンプは半導体レーザアンプで
    あることを特徴とする請求項18記載の波長可変光源装
    置。
  20. 【請求項20】 前記光アンプは光ファイバアンプであ
    ることを特徴とする請求項18記載の波長可変光源装
    置。
  21. 【請求項21】 出力光の一部を光分光器と光検出器で
    検出し、この検出信号に応じて、前記光アンプの光増幅
    率を調整し、前記光出力を一定に保つことを特徴とする
    請求項18記載の波長可変光源装置。
  22. 【請求項22】 出力光の一部を光分光器と光検出器で
    検出し、この検出信号に応じて、ファラデー回転子の偏
    光角を調整し、前記光出力を一定に保つことを特徴とす
    る請求項7記載の波長可変光源装置。
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