JP2008130805A - External resonator wavelength variable light source - Google Patents

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Hiroshi Ando
洋 安藤
Yasuyuki Suzuki
泰幸 鈴木
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an external resonator wavelength variable light source which exhibits a high wavelength resolution and which can be easily adjusted. <P>SOLUTION: The external resonator wavelength variable light source 10 is an external resonator wavelength variable optical source of a Littman type and includes a laser diode 11, a collimator lens 12, an adjusting lens 13, a diffraction grating 14 and a planar mirror 15. The adjusting lens 13 is arranged in an optical path between the collimator lens 12 and the diffraction grating 14, can at least either rotate or shake and further can slightly move in the direction along the optical path of parallel light through the collimator lens 12. The incident angle of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 through the collimator lens 12 can be varied. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信分野又は光計測技術分野等で用いられる外部共振器型波長可変光源に関する。   The present invention relates to an external resonator type wavelength tunable light source used in the field of optical communication or the field of optical measurement technology.

光通信又は光計測技術で使用される光源には、狭いスペクトル線幅の単一モード発振で波長安定性が良く、且つ波長可変が可能な光源が要求される。発振波長が可能な光源の1つとして外部共振器型波長可変光源が開発されている。図6は、従来の外部共振器型波長可変光源の一例を示す平面図である。図6に示す通り、外部共振器型波長可変光源100は、レーザダイオード101、コリメートレンズ102、回折格子103、及び平面ミラー104を備えている。尚、図6に示す外部共振器型波長可変光源は、リットマン型の外部共振器型波長可変光源である。   As a light source used in optical communication or optical measurement technology, a light source capable of wavelength stability with a single mode oscillation with a narrow spectral line width and a variable wavelength is required. An external resonator type tunable light source has been developed as one of light sources capable of oscillation wavelength. FIG. 6 is a plan view showing an example of a conventional external resonator type wavelength tunable light source. As shown in FIG. 6, the external resonator type wavelength tunable light source 100 includes a laser diode 101, a collimating lens 102, a diffraction grating 103, and a plane mirror 104. The external resonator type wavelength tunable light source shown in FIG. 6 is a Littman type external resonator type wavelength tunable light source.

レーザダイオード101は、例えば半導体基板上に下部クラッド層、活性層、及び上部クラッド層を順に形成し、半導体基板を劈開して得られる平行な端面を共振器として用いるファブリペロー型の半導体レーザである。このレーザダイオード101には共振器をなす端面の一方に無反射膜(ARコート)105が形成されている。レーザダイオード101は無反射膜105が形成された端面をコリメートレンズ102側に向けて配置されている。   The laser diode 101 is a Fabry-Perot type semiconductor laser in which, for example, a lower cladding layer, an active layer, and an upper cladding layer are sequentially formed on a semiconductor substrate, and parallel end surfaces obtained by cleaving the semiconductor substrate are used as resonators. . The laser diode 101 has a non-reflective film (AR coat) 105 formed on one end face forming a resonator. The laser diode 101 is disposed with the end surface on which the antireflective film 105 is formed facing the collimating lens 102 side.

コリメートレンズ102は、レーザダイオード101の無反射膜105が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード101に対して位置決めされている。このコリメートレンズ102は、レーザダイオード101から射出されるレーザ光を平行光にするとともに、回折格子103で回折されてきたレーザ光をレーザダイオード101のレーザ光の射出位置に集光する。回折格子103は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面103aを有しており、コリメートレンズ102によって平行にされたレーザ光、及び平面ミラー104によって反射されたレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。平面ミラー104は、回折格子103によって回折されたレーザ光を反射する。この平面ミラー104は、紙面に平行な面内で移動可能であり、且つ同面内で回転可能である。   The collimating lens 102 is positioned with respect to the laser diode 101 so that one focal point is disposed at the laser light emission position on the end surface of the laser diode 101 where the non-reflective film 105 is formed. The collimator lens 102 collimates the laser light emitted from the laser diode 101 and condenses the laser light diffracted by the diffraction grating 103 at the laser light emission position of the laser diode 101. The diffraction grating 103 has a planar diffraction surface 103a in which a grating is formed in a direction orthogonal to the paper surface, and the laser light collimated by the collimating lens 102 and the laser light reflected by the plane mirror 104 are obtained. Diffracts at an angle corresponding to the wavelength. The plane mirror 104 reflects the laser light diffracted by the diffraction grating 103. The flat mirror 104 can move in a plane parallel to the paper surface and can rotate in the same plane.

図7は、従来の外部共振器型波長可変光源100が備えるレーザダイオード101、回折格子103、及び平面ミラー104位置関係を示す図である。尚、図7においては、コリメートレンズ102の図示を省略している。図7に示す通り、レーザダイオード101の無反射膜105が形成された端面におけるレーザ光の射出位置をP11、回折格子103に対するレーザ光の入射位置をP12、平面ミラー104に対するレーザ光の入射位置をP13とする。   FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the laser diode 101, the diffraction grating 103, and the plane mirror 104 provided in the conventional external resonator type wavelength tunable light source 100. As shown in FIG. In FIG. 7, the collimating lens 102 is not shown. As shown in FIG. 7, the laser beam emission position on the end surface of the laser diode 101 where the non-reflective film 105 is formed is P11, the laser beam incident position on the diffraction grating 103 is P12, and the laser beam incident position on the flat mirror 104 is P13.

いま、図7に示す通り、回折格子103に対するレーザ光の入射角をα、射出角をβとし、外部共振器型波長可変光源100から射出されるレーザ光の波長をλ、回折格子103の格子定数をdとすると、以下の(1)式が成り立つ。尚、ここでは外部共振器型波長可変光源100は空気中に配置されているものとし、レーザ光に対する屈折率を「1」としている。
λ/d=sinα+sinβ ……(1)
ここで、回折格子103に対するレーザ光の射出角の変化量δβと波長の変化量δλとの関係は以下の(2)式で表される。
δλ=d・cosβ・δβ ……(2)
Now, as shown in FIG. 7, the incident angle of the laser beam with respect to the diffraction grating 103 is α, the emission angle is β, the wavelength of the laser beam emitted from the external resonator type tunable light source 100 is λ, and the grating of the diffraction grating 103 If the constant is d, the following equation (1) holds. Here, it is assumed that the external resonator type wavelength tunable light source 100 is disposed in the air, and the refractive index with respect to the laser light is “1”.
λ / d = sin α + sin β (1)
Here, the relationship between the change amount δβ of the emission angle of the laser beam with respect to the diffraction grating 103 and the change amount δλ of the wavelength is expressed by the following equation (2).
δλ = d · cosβ · δβ (2)

また、外部共振器型波長可変光源100内の波数をkとし、レーザダイオード101と回折格子103との間の光路長(射出位置P11と入射位置P12との間の光路長)をLi、回折格子103と平面ミラー104との間の光路長(入射位置P12と入射位置P13との間の光路長)をLoとすると以下の(3)式が成り立つ。
(k・λ)/2=Li+Lo ……(3)
ここで、光路長Loの変化量δLoと波長の変化量δλとの関係は以下の(4)式で表される。
δλ=(2・δLo)/k ……(4)
Further, the wave number in the external resonator type wavelength tunable light source 100 is k, the optical path length between the laser diode 101 and the diffraction grating 103 (the optical path length between the emission position P11 and the incident position P12) is Li, and the diffraction grating. When the optical path length between the optical path 103 and the flat mirror 104 (the optical path length between the incident position P12 and the incident position P13) is Lo, the following expression (3) is established.
(K · λ) / 2 = Li + Lo (3)
Here, the relationship between the change amount δLo of the optical path length Lo and the change amount δλ of the wavelength is expressed by the following equation (4).
δλ = (2 · δLo) / k (4)

図6に示すリットマン型の外部共振器型波長可変光源100においては、波数kを一定としたまま波長を変化させる場合には、レーザダイオード101のレーザ光の射出位置P11、回折格子103に対するレーザ光の入射位置P12、及び平面ミラー104に対するレーザ光の入射位置P13がそれぞれ破線で示す円R10の円周上に配置される。このとき、図7に示す通り、回折格子103は、回折面103aを含んで紙面に垂直な平面が円R10の中心を通るように位置決めされる。また、回折格子103の回折面103aを含んで紙面に垂直な平面と円R10との2つの交点のうちの回折格子103外に位置する交点をC11とすると、平面ミラー104は、その反射面が交点C11を通って紙面に垂直な平面に含まれ、且つレーザ光の入射位置P13が円R10の円周上に位置するよう回転する。   In the Littman-type external resonator type wavelength tunable light source 100 shown in FIG. 6, when changing the wavelength while keeping the wave number k constant, the laser beam emission position P11 of the laser diode 101 and the laser beam with respect to the diffraction grating 103 are used. The incident position P12 of the laser beam and the incident position P13 of the laser beam with respect to the flat mirror 104 are respectively arranged on the circumference of a circle R10 indicated by a broken line. At this time, as shown in FIG. 7, the diffraction grating 103 is positioned so that a plane including the diffraction surface 103a and perpendicular to the paper surface passes through the center of the circle R10. Further, if the intersection point located outside the diffraction grating 103 among the two intersection points between the plane including the diffraction surface 103a of the diffraction grating 103a and the plane perpendicular to the paper surface and the circle R10 is C11, the plane mirror 104 has a reflection surface thereof. The laser beam is rotated so that the laser beam incident position P13 is positioned on the circumference of the circle R10, which is included in a plane perpendicular to the paper surface through the intersection C11.

このとき、図7に示す円R10の直径をDとすると、Li=D・sinα、Lo=D・sinβになるため、以下の(5)〜(7)式が成り立つ。
D(sinα+sinβ)=Li+Lo ……(5)
(D・λ)/d=(k・λ)/2 ……(6)
D/d=k/2……(7)
At this time, if the diameter of the circle R10 shown in FIG. 7 is D, Li = D · sin α and Lo = D · sin β are satisfied, and the following equations (5) to (7) are established.
D (sin α + sin β) = Li + Lo (5)
(D · λ) / d = (k · λ) / 2 (6)
D / d = k / 2 (7)

上記構成において、レーザダイオード101から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ102によって平行光に変換された後に回折格子103の回折面103aに入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子103で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー104が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー104で反射された後に再び回折格子103の回折面103aに入射する。このレーザ光は再び回折格子103で回折されて元の光路を逆向きに進み、コリメートレンズ102により集光されてレーザダイオード101に入射する。レーザダイオード101に入射したレーザ光のうち、一部がレーザダイオード101の端面101aで反射されてレーザダイオード101内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ102側に射出され、残りが端面101aからレーザダイオード101の外部に射出される。   In the above configuration, the laser light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102, then enters the diffraction surface 103a of the diffraction grating 103, and is diffracted at an angle corresponding to the wavelength. Of the laser light diffracted by the diffraction grating 103, the laser light diffracted in the direction in which the plane mirror 104 is disposed is reflected by the plane mirror 104 and then enters the diffraction surface 103 a of the diffraction grating 103 again. This laser light is again diffracted by the diffraction grating 103 and travels in the reverse direction along the original optical path, and is condensed by the collimating lens 102 and enters the laser diode 101. Part of the laser light incident on the laser diode 101 is reflected by the end face 101a of the laser diode 101, travels in the reverse direction inside the laser diode 101, and is emitted again toward the collimator lens 102, and the rest is emitted from the end face 101a to the laser diode. 101 is injected outside.

以上の通り、図6に示す従来の外部共振器型波長可変光源100は、レーザダイオード101の端面101aと、レーザダイオード101の外部に設けられた平面ミラー104とによって共振器が形成されている。ここで、共振器をなす平面ミラー104を紙面に平行な面内で移動させるとともに、回折格子103によって回折される光が垂直に入射されるよう同面内で回転させると、平面ミラー104に入射するレーザ光の波長が変わるとともに共振器の光路長が変わるため、レーザダイオード101の端面101aから外部に射出されるレーザ光の波長を可変することができる。具体的には、図6中の符号D11を付して示す方向に平面ミラー104を移動させるとともに適宜回転させると、レーザ光の波長を長波長側に連続的に可変することができ、逆に符号D12を付して示す方向に平面ミラー104を移動させるとともに適宜回転させるとレーザ光の波長を短波長側に連続的に可変することができる。   As described above, the conventional external resonator type wavelength tunable light source 100 shown in FIG. 6 has a resonator formed by the end face 101 a of the laser diode 101 and the flat mirror 104 provided outside the laser diode 101. Here, when the plane mirror 104 constituting the resonator is moved in a plane parallel to the paper surface and rotated in the same plane so that the light diffracted by the diffraction grating 103 is vertically incident, the plane mirror 104 enters the plane mirror 104. The wavelength of the laser light emitted from the end face 101a of the laser diode 101 can be varied because the optical path length of the resonator changes as the wavelength of the laser light changes. Specifically, when the plane mirror 104 is moved in the direction indicated by the reference numeral D11 in FIG. 6 and rotated as appropriate, the wavelength of the laser light can be continuously varied to the long wavelength side. When the plane mirror 104 is moved in the direction indicated by the reference numeral D12 and rotated as appropriate, the wavelength of the laser beam can be continuously varied to the short wavelength side.

尚、従来の外部共振器型波長可変光源の詳細については、例えば以下の特許文献1,2を参照されたい。
特開平11−68248号公報 特開2000−353854号公報
For details of the conventional external resonator type wavelength tunable light source, see, for example, the following Patent Documents 1 and 2.
JP-A-11-68248 JP 2000-353854 A

ところで、図6に示す外部共振器型波長可変光源100を光通信分野で用いる場合を例に挙げると、外部共振器型波長可変光源100には1pm未満の波長分解能が求められる。ここで、波長λ=1550nm、回折格子103に対する入射角α=75°、射出角β=25.4°、格子定数d=1.11μmのときに、レーザ光の波長を必要とされる波長分解能である1pmだけ変化させるには、前述した(2)式においてδλ=1pmとすると、レーザ光の射出角の変化量δβが約1μradになる。平面ミラー104は、モータ、送りネジ等の機械的な駆動装置で駆動させることとなるが、1μradの精度をもって駆動するのは困難である。   By way of example, when the external resonator type wavelength tunable light source 100 shown in FIG. 6 is used in the field of optical communication, the external resonator type wavelength tunable light source 100 is required to have a wavelength resolution of less than 1 pm. Here, when the wavelength λ = 1550 nm, the incident angle α = 75 ° to the diffraction grating 103, the emission angle β = 25.4 °, and the grating constant d = 1.11 μm, the wavelength resolution required for the wavelength of the laser light. In order to change by 1 pm, if δλ = 1 pm in the above-described equation (2), the change amount δβ of the laser beam emission angle is about 1 μrad. The plane mirror 104 is driven by a mechanical drive device such as a motor or a feed screw, but it is difficult to drive the plane mirror 104 with an accuracy of 1 μrad.

また、前述した通り、コリメートレンズ102は、レーザダイオード101の無反射膜105が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード101に対して位置決めされているが、外部共振器型波長可変光源100において、広い波長可変範囲(例えば、200nm程度)を確保するには、コリメートレンズ102の位置決め精度が極めて重要になる。例えば、コリメートレンズ102の焦点距離が2mmである場合には、広い波長可変範囲を確保するためにはコリメートレンズ102の位置決め誤差を1μm以下にする必要がある。コリメートレンズ102の位置決めに高い精度が必要になり調整が極めて困難である。   Further, as described above, the collimating lens 102 is positioned with respect to the laser diode 101 so that one focal point is disposed at the laser light emission position on the end surface of the laser diode 101 where the non-reflective film 105 is formed. However, in the external resonator type wavelength tunable light source 100, in order to ensure a wide wavelength tunable range (for example, about 200 nm), the positioning accuracy of the collimating lens 102 is extremely important. For example, when the focal length of the collimating lens 102 is 2 mm, the positioning error of the collimating lens 102 needs to be 1 μm or less in order to ensure a wide wavelength variable range. High accuracy is required for positioning the collimating lens 102, and adjustment is extremely difficult.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、波長分解能が高く、調整が容易な外部共振器型波長可変光源を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an external resonator type wavelength tunable light source having high wavelength resolution and easy adjustment.

上記課題を解決するために、本発明の外部共振器型波長可変光源は、一方の端面に無反射膜(16、25)が形成された光源(11、21)と、当該光源の前記無反射膜が形成された端面側に配置されたレンズ(12、22)と、当該レンズを介した光から所定の波長を選択する波長選択素子(14、24、30)とを備える外部共振器型波長可変光源(10、20)において、前記レンズと前記波長選択素子との間の光路上に配置され、前記レンズを介した光の前記波長選択素子に対する入射角を可変する光学素子(13、23)を備えることを特徴としている。
この発明によると、光源の無反射膜が形成された端面から射出されたレーザ光は、レンズを介して光学素子に入射し、波長選択素子に対する入射角が可変されて波長選択素子に入射する。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光学素子が、回転及び揺動の少なくとも一方が可能であることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光学素子が、前記レンズと前記波長選択素子との間の光路に沿う方向に移動可能であることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光学素子が、屈折素子であることを特徴としている。
ここで、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記屈折素子が、レンズ及びプリズムの何れか一方であることが望ましい。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記波長選択素子が、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光を、波長に応じた角度で回折する回折格子であることを特徴としている。
或いは、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記波長選択素子が、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光の入射角に応じた波長の光を反射する誘電体多層膜であることを特徴としている。
更に、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡(15)を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, an external resonator type wavelength tunable light source according to the present invention includes a light source (11, 21) having an anti-reflective film (16, 25) formed on one end face, and the non-reflective of the light source. External resonator type wavelength comprising lenses (12, 22) arranged on the end face side on which the film is formed and wavelength selection elements (14, 24, 30) for selecting a predetermined wavelength from light via the lens In a variable light source (10, 20), an optical element (13, 23) disposed on an optical path between the lens and the wavelength selection element and configured to vary an incident angle of the light via the lens with respect to the wavelength selection element. It is characterized by having.
According to this invention, the laser light emitted from the end face on which the antireflection film of the light source is formed enters the optical element via the lens, and the incident angle with respect to the wavelength selection element is varied and enters the wavelength selection element.
Also, the external resonator type wavelength tunable light source of the present invention is characterized in that the optical element is capable of at least one of rotation and oscillation.
The external resonator type wavelength tunable light source of the present invention is characterized in that the optical element is movable in a direction along an optical path between the lens and the wavelength selection element.
The external resonator type wavelength tunable light source of the present invention is characterized in that the optical element is a refractive element.
Here, in the external resonator type wavelength tunable light source of the present invention, the refractive element is preferably one of a lens and a prism.
Further, in the external resonator type wavelength tunable light source of the present invention, the wavelength selection element is a diffraction grating that diffracts light through a lens disposed on an end face side of the light source at an angle corresponding to the wavelength. It is a feature.
Alternatively, the external resonator type wavelength tunable light source according to the present invention is a dielectric multilayer film in which the wavelength selection element reflects light having a wavelength corresponding to an incident angle of light through a lens disposed on an end face side of the light source. It is characterized by being.
Furthermore, the external resonator type wavelength tunable light source of the present invention includes a movable reflecting mirror (15) for reflecting a part of the light diffracted by the diffraction grating toward the diffraction grating. Yes.

本発明によれば、レンズと波長選択素子との間に、波長選択素子に対する入射角を可変する光学素子を備えているため、波長を高精度に可変することができ波長分解能を高くすることができるという効果がある。また、この光学素子は、レンズと波長選択素子との間の光路に沿う方向に移動可能であるため、光学素子の位置を調整することでレンズの光源に対する位置決め誤差を補償することができ、調整が容易であるという効果がある。この結果、広い波長可変範囲(例えば、200nm程度)を確保することができる。   According to the present invention, since the optical element that varies the incident angle with respect to the wavelength selection element is provided between the lens and the wavelength selection element, the wavelength can be varied with high accuracy and the wavelength resolution can be increased. There is an effect that can be done. In addition, since this optical element can move in the direction along the optical path between the lens and the wavelength selection element, the positioning error of the lens with respect to the light source can be compensated by adjusting the position of the optical element. There is an effect that is easy. As a result, a wide wavelength variable range (for example, about 200 nm) can be ensured.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。図1に示す通り、本実施形態による外部共振器型波長可変光源10は、レーザダイオード11(光源)、コリメートレンズ12、調整用レンズ13(光学素子、屈折素子)、回折格子14(波長選択素子)、及び平面ミラー15(反射鏡)を備えている。尚、図1に示す外部共振器型波長可変光源は、リットマン型の外部共振器型波長可変光源である。   Hereinafter, an external resonator type wavelength tunable light source according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an external resonator type tunable light source according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the external resonator type wavelength tunable light source 10 according to the present embodiment includes a laser diode 11 (light source), a collimator lens 12, an adjustment lens 13 (optical element, a refractive element), and a diffraction grating 14 (wavelength selection element). ) And a plane mirror 15 (reflecting mirror). The external resonator type wavelength tunable light source shown in FIG. 1 is a Littman type external resonator type wavelength tunable light source.

レーザダイオード11は、例えば半導体基板上に下部クラッド層、活性層、及び上部クラッド層を順に形成し、半導体基板を劈開して得られる平行な端面を共振器として用いるファブリペロー型の半導体レーザである。このレーザダイオード11には共振器をなす端面の一方に無反射膜(ARコート)16が形成されている。レーザダイオード11は無反射膜16が形成された端面をコリメートレンズ12側に向けて配置されている。   The laser diode 11 is a Fabry-Perot type semiconductor laser in which, for example, a lower clad layer, an active layer, and an upper clad layer are sequentially formed on a semiconductor substrate, and parallel end surfaces obtained by cleaving the semiconductor substrate are used as resonators. . The laser diode 11 is formed with a non-reflective film (AR coat) 16 on one of end faces forming a resonator. The laser diode 11 is arranged with the end surface on which the antireflective film 16 is formed facing the collimating lens 12 side.

コリメートレンズ12は、レーザダイオード11の無反射膜16が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード11に対して位置決めされている。このコリメートレンズ12は、レーザダイオード11から射出されるレーザ光を平行光にするとともに、回折格子14で回折されて調整用レンズ13を介したレーザ光をレーザダイオード11のレーザ光の射出位置に集光する。   The collimator lens 12 is positioned with respect to the laser diode 11 so that one focal point is disposed at the laser light emission position on the end surface of the laser diode 11 where the antireflective film 16 is formed. The collimating lens 12 collimates the laser light emitted from the laser diode 11 and collects the laser light diffracted by the diffraction grating 14 and passing through the adjustment lens 13 at the laser light emission position of the laser diode 11. Shine.

調整用レンズ13は、コリメートレンズ12と回折格子14との間の光路上に移動可能に配置されており、コリメートレンズ12で変換された平行光の回折格子14に対する入射角を可変するものである。この調整用レンズ13は、具体的には、回転及び揺動の少なくとも一方が可能に構成されており、調整用レンズ13自体が回転及び揺動の少なくとも一方を行うと、コリメートレンズ12からの平行光の光軸が傾き、これにより平行光の回折格子14に対する入射角が可変される。   The adjustment lens 13 is movably disposed on the optical path between the collimating lens 12 and the diffraction grating 14, and changes the incident angle of the parallel light converted by the collimating lens 12 with respect to the diffraction grating 14. . Specifically, the adjustment lens 13 is configured to be capable of at least one of rotation and swing, and when the adjustment lens 13 itself performs at least one of rotation and swing, the adjustment lens 13 is parallel to the collimator lens 12. The optical axis of the light is tilted, whereby the incident angle of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 is varied.

図2は、調整用レンズ13の回転及び揺動を説明するための図である。図2(a)に示す通り、レーザ光の光軸に直交し、且つ調整量レンズ13を通る位置に回転軸X1が設定されている場合には、調整用レンズ13はこの回転軸X1の周りで回転する。他方、図2(b)に示す通り、レーザ光の光軸に直交し、且つ調整量レンズ13の外部の位置に回転軸X2が設定されている場合には調整用レンズ13は、この回転軸X2の周りで回転(即ち、揺動)する。これらの回転軸X1,X2は、回折格子14に形成された格子の長手方向に沿うように設定される。尚、図2(a)に示す回転軸X1と図2(b)に示す回転軸X2との両方を設定し、調整用レンズ13を揺動可能であるとともに回転可能に構成しても良い。   FIG. 2 is a view for explaining the rotation and swing of the adjustment lens 13. As shown in FIG. 2A, when the rotation axis X1 is set at a position that is orthogonal to the optical axis of the laser beam and passes through the adjustment amount lens 13, the adjustment lens 13 is rotated around the rotation axis X1. Rotate with. On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), when the rotation axis X2 is set at a position orthogonal to the optical axis of the laser light and outside the adjustment amount lens 13, the adjustment lens 13 has the rotation axis. Rotate (ie, swing) around X2. These rotation axes X1 and X2 are set along the longitudinal direction of the grating formed in the diffraction grating 14. Note that both the rotation axis X1 shown in FIG. 2A and the rotation axis X2 shown in FIG. 2B may be set so that the adjustment lens 13 can swing and rotate.

調整用レンズ13は、例えばパワー(屈折力)が低い平凸レンズであり、平面をコリメートレンズ12側に、凸面を回折格子14側にそれぞれ向けて配置される。この調整用レンズ13を、例えば図1中の符号D1を付した方向に回転させると、コリメートレンズ12からの平行光は図中の光路L1を通って回折格子14に入射する。反対に、調整用レンズ13を図1中の符号D2を付した方向に回転させると、コリメートレンズ12からの平行光は図中の光路L2を通って回折格子14に入射する。図1から明らかな通り、調整用レンズ13を回転等させると回折格子14に対する平行光の入射角が変化する。   The adjustment lens 13 is a plano-convex lens having a low power (refractive power), for example, and is arranged with the plane facing the collimator lens 12 and the convex surface facing the diffraction grating 14. When the adjusting lens 13 is rotated, for example, in the direction indicated by reference numeral D1 in FIG. 1, the parallel light from the collimating lens 12 enters the diffraction grating 14 through the optical path L1 in the figure. On the contrary, when the adjustment lens 13 is rotated in the direction denoted by reference numeral D2 in FIG. 1, the parallel light from the collimating lens 12 enters the diffraction grating 14 through the optical path L2 in the figure. As is clear from FIG. 1, when the adjustment lens 13 is rotated, the incident angle of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 changes.

また、調整用レンズ13は、平行光の光軸方向(平行光の光路に沿う方向)に移動(微動)可能に構成されている。前述した通り、レーザダイオード11の無反射膜16が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるようレーザダイオード11に対して位置決めされているが、この位置決め誤差があると波長可変範囲が狭くなる。調整用レンズ13を平行光の光軸方向に移動可能にすることで、コリメートレンズ12と調整用レンズ13とを1つのレンズとしてみたときに、コリメートレンズ12の位置決め誤差を補償することができ、広い波長範囲を確保することが可能となる。   The adjustment lens 13 is configured to be movable (finely movable) in the optical axis direction of parallel light (direction along the optical path of parallel light). As described above, the laser diode 11 is positioned with respect to the laser diode 11 such that one focal point is positioned at the laser light emission position on the end surface of the laser diode 11 where the antireflective film 16 is formed. And the wavelength variable range becomes narrow. By making the adjustment lens 13 movable in the optical axis direction of the parallel light, when the collimating lens 12 and the adjustment lens 13 are viewed as one lens, the positioning error of the collimating lens 12 can be compensated. A wide wavelength range can be secured.

回折格子14は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面14aを有しており、コリメートレンズ12によって平行にされ、調整用レンズ13を介した平行光、及び平面ミラー15によって反射されたレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。平面ミラー15は、回折格子14によって回折されたレーザ光を反射する。この平面ミラー15は、紙面に平行な面内で移動可能であり、且つ同面内で回転可能である。具体的には、図1中の符号D3,D4を付した方向に移動可能である。   The diffraction grating 14 has a planar diffraction surface 14 a in which a grating is formed in a direction perpendicular to the paper surface, and is made parallel by the collimating lens 12, parallel light via the adjustment lens 13, and the plane mirror 15. The laser beam reflected by is diffracted at an angle corresponding to the wavelength. The plane mirror 15 reflects the laser light diffracted by the diffraction grating 14. The flat mirror 15 can move in a plane parallel to the paper surface and can rotate in the same plane. Specifically, it can be moved in the direction indicated by reference signs D3 and D4 in FIG.

上記構成において、レーザダイオード11から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ12によって平行光に変換された後に、調整用レンズ13を介して回折格子14の回折面14aに入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子14で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー15が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー15で反射された後に再び回折格子14の回折面14aに入射する。このレーザ光は再び回折格子14で回折されて元の光路を逆向きに進み、調整用レンズ13を介してコリメートレンズ12に入射し、コリメートレンズ12により集光されてレーザダイオード11に入射する。レーザダイオード11に入射したレーザ光のうち、一部がレーザダイオード11の端面11aで反射されてレーザダイオード11内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ12側に射出され、残りが端面11aからレーザダイオード11の外部に射出される。   In the above configuration, the laser light emitted from the laser diode 11 is converted into parallel light by the collimator lens 12, and then enters the diffraction surface 14a of the diffraction grating 14 via the adjustment lens 13, and is an angle corresponding to the wavelength. It is diffracted by. Of the laser light diffracted by the diffraction grating 14, the laser light diffracted in the direction in which the plane mirror 15 is arranged is reflected by the plane mirror 15 and then enters the diffraction surface 14 a of the diffraction grating 14 again. The laser light is again diffracted by the diffraction grating 14 and travels in the reverse direction along the original optical path, enters the collimating lens 12 through the adjustment lens 13, is condensed by the collimating lens 12, and enters the laser diode 11. Part of the laser light incident on the laser diode 11 is reflected by the end face 11a of the laser diode 11, travels in the reverse direction inside the laser diode 11 and is emitted again toward the collimator lens 12, and the rest is emitted from the end face 11a to the laser diode. 11 is injected outside.

ここで、調整用レンズ13を図1中の符号D1を付した方向に回転させると、コリメートレンズ12からの平行光は図中の光路L1を通って回折格子14に入射する。このとき、回折格子14に対する平行光の入射角αは大きくなり、平面ミラー15が配置されている方向には、より長い波長のレーザ光が回折されることになる。また、回折格子14に対する平行光の入射角αが大きくなるとともに、レーザダイオード11と回折格子14との間の光路長、及び回折格子14と平面ミラー15との間の光路長が長くなって共振条件が変化する。このため、回折格子14で回折されたレーザ光のうち、変化した共振条件を満たす波長のレーザ光が増幅されることになる。   Here, when the adjustment lens 13 is rotated in the direction indicated by the symbol D1 in FIG. 1, the parallel light from the collimating lens 12 enters the diffraction grating 14 through the optical path L1 in the drawing. At this time, the incident angle α of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 increases, and laser light having a longer wavelength is diffracted in the direction in which the plane mirror 15 is disposed. Further, the incident angle α of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 is increased, and the optical path length between the laser diode 11 and the diffraction grating 14 and the optical path length between the diffraction grating 14 and the plane mirror 15 are increased, thereby causing resonance. Conditions change. For this reason, among the laser beams diffracted by the diffraction grating 14, the laser beam having a wavelength that satisfies the changed resonance condition is amplified.

上記とは反対に、調整用レンズ13を図1中の符号D2を付した方向に回転させると、コリメートレンズ12からの平行光は図中の光路L2を通って回折格子14に入射する。このとき、回折格子14に対する平行光の入射角αは小さくなり、平面ミラー15が配置されている方向には、より短い波長のレーザ光が回折されることになる。また、回折格子14に対する平行光の入射角αが小さくなるとともに、レーザダイオード11と回折格子14との間の光路長、及び回折格子14と平面ミラー15との間の光路長が短くなって共振条件が変化する。このため、回折格子14で回折されたレーザ光のうち、変化した共振条件を満たす波長のレーザ光が増幅されることになる。   Contrary to the above, when the adjustment lens 13 is rotated in the direction indicated by the symbol D2 in FIG. 1, the parallel light from the collimating lens 12 enters the diffraction grating 14 through the optical path L2 in the drawing. At this time, the incident angle α of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 becomes small, and the laser light having a shorter wavelength is diffracted in the direction in which the plane mirror 15 is arranged. In addition, the incident angle α of the parallel light with respect to the diffraction grating 14 is reduced, and the optical path length between the laser diode 11 and the diffraction grating 14 and the optical path length between the diffraction grating 14 and the plane mirror 15 are shortened, thereby causing resonance. Conditions change. For this reason, among the laser beams diffracted by the diffraction grating 14, the laser beam having a wavelength satisfying the changed resonance condition is amplified.

このように、調整用レンズ13を回転等させることで、外部共振器型波長可変光源10から射出されるレーザ光の波長を高精度に可変することができる。また、調整用レンズ13を図1中の平行光の光軸方向に移動させると、コリメートレンズ12と調整用レンズ13とを1つのレンズとしてみたときのレーザダイオード11側の焦点位置が微調整される。これにより、仮にコリメートレンズ12の位置決め誤差があったとしても、コリメートレンズ12の一方の焦点を、レーザダイオード11の無反射膜16が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に配置することができる。   Thus, by rotating the adjustment lens 13 or the like, the wavelength of the laser light emitted from the external resonator type wavelength variable light source 10 can be varied with high accuracy. When the adjustment lens 13 is moved in the optical axis direction of the parallel light in FIG. 1, the focal position on the laser diode 11 side when the collimating lens 12 and the adjustment lens 13 are viewed as one lens is finely adjusted. The Thereby, even if there is a positioning error of the collimating lens 12, one focal point of the collimating lens 12 can be arranged at the laser light emission position on the end surface of the laser diode 11 where the non-reflective film 16 is formed. .

図3は、調整用レンズ13の回転角度と波長及び共振器長の変化量との関係の一例を示すグラフである。尚、図3に示すグラフは、コリメートレンズ12として焦点距離が1.8mmの非球面レンズを用い、調整用レンズ13として焦点距離が28.5mmの凸レンズを用いている。また、コリメートレンズ12と調整用レンズ13との間隔を4mmとし、コリメートレンズ12から調整用レンズ13の回転軸までの距離を5.3mmとしている。更に、回折格子13として格子定数が1/900mmのものを用い、回折格子14に対するレーザ光(平行光)の入射角を75°に設定している。   FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the rotation angle of the adjustment lens 13 and the amount of change in wavelength and resonator length. In the graph shown in FIG. 3, an aspheric lens having a focal length of 1.8 mm is used as the collimating lens 12, and a convex lens having a focal length of 28.5 mm is used as the adjustment lens 13. The distance between the collimating lens 12 and the adjustment lens 13 is 4 mm, and the distance from the collimating lens 12 to the rotation axis of the adjustment lens 13 is 5.3 mm. Further, a diffraction grating 13 having a grating constant of 1/900 mm is used, and the incident angle of laser light (parallel light) to the diffraction grating 14 is set to 75 °.

図3に示す通り、外部共振器型波長可変光源10から射出されるレーザ光の波長が1550nmであるときは調整用レンズ13の回転角度は0°である。このときの共振器長は、約37.3338mmである。また、外部共振器型波長可変光源10から射出されるレーザ光の波長を0.1nm(100pm)だけ長い1550.1nmにする場合には、調整用レンズ13の回転角度を約−0.9°にすれば良く、反対に0.1nm(100pm)だけ短い1549.9nmにする場合には、調整用レンズ13の回転角度を約+0.9°にすれば良い。尚、波長が1550.1nmの場合には共振器長が約37.3365mmであり、波長が1549.9nmの場合には共振器長が約37.3313mmである。   As shown in FIG. 3, when the wavelength of the laser light emitted from the external resonator type wavelength tunable light source 10 is 1550 nm, the rotation angle of the adjustment lens 13 is 0 °. The resonator length at this time is about 37.3338 mm. When the wavelength of the laser beam emitted from the external resonator type tunable light source 10 is set to 1550.1 nm which is longer by 0.1 nm (100 pm), the rotation angle of the adjustment lens 13 is about −0.9 °. On the other hand, in the case of 1549.9 nm which is shorter by 0.1 nm (100 pm), the rotation angle of the adjustment lens 13 may be set to about + 0.9 °. When the wavelength is 1550.1 nm, the resonator length is about 37.3365 mm, and when the wavelength is 1549.9 nm, the resonator length is about 37.3313 mm.

以上の通り、外部共振器型波長可変光源10から射出されるレーザ光の波長を100pm可変させるのに調整用レンズ13を約0.9°だけ回転させればよい。このため、1pmの波長分解能を得るためには、0.009°(≒157μrad)だけ調整用レンズ13を回転させる必要がある。この精度は機械的な駆動装置で調整用レンズ13を駆動しても十分得ることができ、高い波長分解能を実現することができる。   As described above, the adjustment lens 13 may be rotated by about 0.9 ° in order to vary the wavelength of the laser light emitted from the external resonator type wavelength tunable light source 10 by 100 pm. Therefore, in order to obtain a wavelength resolution of 1 pm, it is necessary to rotate the adjustment lens 13 by 0.009 ° (≈157 μrad). This accuracy can be sufficiently obtained even when the adjustment lens 13 is driven by a mechanical drive device, and a high wavelength resolution can be realized.

以上の通り、本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源10は、コリメートレンズ12と回折格子14との間の光路上に、コリメートレンズ12を介した平行光の回折格子14に対する入射角を可変する調整用レンズ13を配置している。このため、平面ミラー15を移動させることなしに、調整用レンズ13を回転等させるだけで外部共振器型波長可変光源10から射出されるレーザ光の波長を高精度に可変することができる。勿論、平面ミラー15を移動させれば、外部共振器型波長可変光源10から射出されるレーザ光の波長を大きく可変することができるのは言うまでもない。   As described above, the external resonator type wavelength tunable light source 10 according to the embodiment of the present invention is incident on the diffraction grating 14 of the parallel light via the collimator lens 12 on the optical path between the collimator lens 12 and the diffraction grating 14. An adjustment lens 13 for changing the angle is disposed. For this reason, the wavelength of the laser beam emitted from the external resonator type wavelength tunable light source 10 can be varied with high accuracy only by rotating the adjustment lens 13 without moving the plane mirror 15. Of course, if the plane mirror 15 is moved, it goes without saying that the wavelength of the laser light emitted from the external resonator type wavelength tunable light source 10 can be greatly varied.

また、調整用レンズ13は、コリメートレンズ12を介した平行光の光路に沿う方向に移動可能である。このため、コリメートレンズ12と調整用レンズ13とを1つのレンズとしてみたときのレーザダイオード11側の焦点位置を微調整することができる。これにより、仮にコリメートレンズ12の位置決め誤差があったとしても、コリメートレンズ12の一方の焦点を、レーザダイオード11の無反射膜16が形成された端面におけるレーザ光の射出位置に配置することができる。この結果として、広い波長範囲を確保することが可能となる。   The adjustment lens 13 is movable in a direction along the optical path of the parallel light via the collimating lens 12. For this reason, the focal position on the laser diode 11 side when the collimating lens 12 and the adjustment lens 13 are viewed as one lens can be finely adjusted. Thereby, even if there is a positioning error of the collimating lens 12, one focal point of the collimating lens 12 can be arranged at the laser light emission position on the end surface of the laser diode 11 where the non-reflective film 16 is formed. . As a result, it is possible to ensure a wide wavelength range.

以上、本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、リットマン型の外部共振器型波長可変光源を例に挙げて説明したが、本発明はリトロー型の外部共振器型波長可変光源にも適用することができる。図4は、本発明の他の実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。   As described above, the external resonator type wavelength tunable light source according to the embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the above embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the Littman type external resonator type tunable light source has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a Littrow type external resonator type tunable light source. FIG. 4 is a plan view showing the configuration of an external resonator type wavelength tunable light source according to another embodiment of the present invention.

図4に示す通り、本発明の他の実施形態による外部共振器型波長可変光源20は、レーザダイオード21、コリメートレンズ22、調整用レンズ23、及び回折格子24を備えるリトロー型の部共振器型波長可変光源である。図4に示すレーザダイオード21、コリメートレンズ22、及び調整用レンズ23は、図1に示すレーザダイオード11、コリメートレンズ12、及び調整用レンズ13と同様のものである。尚、レーザダイオード21の端面の一方には無反射膜25が形成されている。図4に示す外部共振器型波長可変光源20が備える回折格子24は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面24aを有しており、コリメートレンズ22によって平行にされて調整用レンズ23を介したレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。この回折格子24は、紙面に平行な面内で移動可能であり、且つ同面内で回転可能である。   As shown in FIG. 4, an external resonator type wavelength tunable light source 20 according to another embodiment of the present invention includes a Littrow partial resonator type including a laser diode 21, a collimating lens 22, an adjustment lens 23, and a diffraction grating 24. It is a wavelength variable light source. The laser diode 21, the collimating lens 22, and the adjustment lens 23 shown in FIG. 4 are the same as the laser diode 11, the collimating lens 12, and the adjustment lens 13 shown in FIG. An antireflective film 25 is formed on one end face of the laser diode 21. A diffraction grating 24 provided in the external resonator type wavelength tunable light source 20 shown in FIG. 4 has a planar diffraction surface 24 a in which a grating is formed in a direction perpendicular to the paper surface, and is made parallel by a collimating lens 22. The laser light that has passed through the adjustment lens 23 is diffracted at an angle corresponding to the wavelength. The diffraction grating 24 can move in a plane parallel to the paper surface and can rotate in the same plane.

上記構成において、レーザダイオード21から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ22によって平行光に変換された後に調整用レンズ23を介して回折格子24に入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子24で回折されたレーザ光のうち、元の光路を逆向きに進むレーザ光は、調整用レンズ23を介してコリメートレンズ22により集光されてレーザダイオード21に入射する。レーザダイオード21に入射したレーザ光の一部はレーザダイオード21の端面21aで反射されてレーザダイオード21内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ22側に射出され、残りが端面21aからレーザダイオード21の外部に射出される。   In the above configuration, the laser light emitted from the laser diode 21 is converted into parallel light by the collimator lens 22, then enters the diffraction grating 24 through the adjustment lens 23, and is diffracted at an angle corresponding to the wavelength. Of the laser light diffracted by the diffraction grating 24, the laser light traveling in the reverse direction on the original optical path is condensed by the collimator lens 22 via the adjustment lens 23 and enters the laser diode 21. A part of the laser light incident on the laser diode 21 is reflected by the end face 21a of the laser diode 21, travels in the reverse direction inside the laser diode 21 and is emitted again to the collimating lens 22 side, and the rest is emitted from the end face 21a to the laser diode 21. It is injected outside.

図4に示す外部共振器型波長可変光源20も、図1に示す外部共振器型波長可変光源10と同様に、調整用レンズ23を回転等させることにより、コリメートレンズ22からの平行光の回折格子24に対する入射角を可変することができ、波長を高い精度で可変させることができる。勿論、図4中の符号D5を付して示す方向に回折格子24を移動させるとともに適宜回転させると、レーザ光の波長を長波長側に大きく連続的に可変することができ、逆に符号D6を付して示す方向に回折格子24を移動させるとともに適宜回転させるとレーザ光の波長を短波長側に大きく連続的に可変することができる。また、平行光の光路に沿う方向に移動(微動)させることで、コリメートレンズ22と調整用レンズ23とを1つのレンズとしてみたときのレーザダイオード21側の焦点位置を微調整することができる。   The external resonator type wavelength tunable light source 20 shown in FIG. 4 also diffracts parallel light from the collimator lens 22 by rotating the adjustment lens 23 or the like, similarly to the external resonator type wavelength tunable light source 10 shown in FIG. The incident angle with respect to the grating 24 can be varied, and the wavelength can be varied with high accuracy. Of course, when the diffraction grating 24 is moved in the direction indicated by the symbol D5 in FIG. 4 and rotated as appropriate, the wavelength of the laser beam can be varied continuously to the long wavelength side, and conversely the symbol D6. When the diffraction grating 24 is moved in the direction indicated by and rotated as appropriate, the wavelength of the laser light can be greatly varied continuously toward the short wavelength side. Further, by moving (finely moving) in the direction along the optical path of the parallel light, the focal position on the laser diode 21 side when the collimating lens 22 and the adjusting lens 23 are viewed as one lens can be finely adjusted.

また、以上の説明では、外部共振器型波長可変光源10,20が回折格子14,24をそれぞれ備える場合を例に挙げて説明したが、必ずしも回折格子を備える必要はなく、入射するレーザ光から特定の波長を選択する波長選択素子を備えていれば良い。図5は、波長選択素子の一例を示す図である。図5においては、波長選択素子として誘電体多層膜30を例示している。この誘電体多層膜30は、例えば屈折率がn1の誘電体膜と、屈折率がn2の誘電体膜とを交互に積層したものであり、光の入射角に応じた波長の光を反射するものである。よって、誘電体多層膜30に対するレーザ光の入射角が変化すれば、反射光の波長も変化するため、例えば図1に示す回折格子14に代えて設けることができる。   In the above description, the case where the external resonator type wavelength tunable light sources 10 and 20 are provided with the diffraction gratings 14 and 24 has been described as an example. However, it is not always necessary to provide the diffraction grating. What is necessary is just to provide the wavelength selection element which selects a specific wavelength. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the wavelength selection element. In FIG. 5, the dielectric multilayer film 30 is illustrated as a wavelength selection element. The dielectric multilayer film 30 is formed by alternately laminating a dielectric film having a refractive index of n1 and a dielectric film having a refractive index of n2, for example, and reflects light having a wavelength corresponding to the incident angle of light. Is. Therefore, if the incident angle of the laser light with respect to the dielectric multilayer film 30 changes, the wavelength of the reflected light also changes. For example, it can be provided instead of the diffraction grating 14 shown in FIG.

また、上記実施形態では調整用レンズ12,22が平凸レンズである場合を例に挙げて説明したが、調整用レンズ12,22は凹レンズであっても良い。ところで、上記実施形態で説明した調整用レンズ12,22はコリメートレンズ12で変換された平行光の回折格子14に対する入射角を可変するものであるが、同様の機能を備えるのであれば必ずしも「レンズ」である必要はない。例えば、調整用レンズ12,22に代えてプリズム等の屈折素子を設けることも可能であり、更には屈折素子以外の偏向素子等の光学素子を設けることも可能である。   In the above-described embodiment, the case where the adjustment lenses 12 and 22 are planoconvex lenses has been described as an example. However, the adjustment lenses 12 and 22 may be concave lenses. By the way, the adjustment lenses 12 and 22 described in the above embodiment can change the incident angle of the parallel light converted by the collimator lens 12 with respect to the diffraction grating 14. Need not be. For example, a refractive element such as a prism can be provided instead of the adjustment lenses 12 and 22, and an optical element such as a deflecting element other than the refractive element can be further provided.

本発明の一実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the external resonator type | mold wavelength variable light source by one Embodiment of this invention. 調整用レンズ13の回転及び揺動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating rotation and rocking | fluctuation of the adjustment lens. 調整用レンズ13の回転角度と波長及び共振器長の変化量との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the rotation angle of the adjustment lens 13, and the variation | change_quantity of a wavelength and resonator length. 本発明の他の実施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the external resonator type | mold wavelength variable light source by other embodiment of this invention. 波長選択素子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a wavelength selection element. 従来の外部共振器型波長可変光源の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the conventional external resonator type | mold wavelength variable light source. 従来の外部共振器型波長可変光源100が備えるレーザダイオード101、回折格子103、及び平面ミラー104位置関係を示す図である。It is a figure which shows the laser diode 101 with which the conventional external resonator type | mold wavelength variable light source 100 is equipped, the diffraction grating 103, and the plane mirror 104 positional relationship.

符号の説明Explanation of symbols

10 外部共振器型波長可変光源
11 レーザダイオード
12 コリメートレンズ
13 調整用レンズ
14 回折格子
15 平面ミラー
16 無反射膜
20 外部共振器型波長可変光源
21 レーザダイオード
22 コリメートレンズ
23 調整用レンズ
24 回折格子
25 無反射膜
30 誘電体多層膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 External resonator type wavelength variable light source 11 Laser diode 12 Collimating lens 13 Adjustment lens 14 Diffraction grating 15 Plane mirror 16 Non-reflective film 20 External resonator type wavelength variable light source 21 Laser diode 22 Collimating lens 23 Adjustment lens 24 Diffraction grating 25 Nonreflective film 30 Dielectric multilayer film

Claims (8)

一方の端面に無反射膜が形成された光源と、当該光源の前記無反射膜が形成された端面側に配置されたレンズと、当該レンズを介した光から所定の波長を選択する波長選択素子とを備える外部共振器型波長可変光源において、
前記レンズと前記波長選択素子との間の光路上に配置され、前記レンズを介した光の前記波長選択素子に対する入射角を可変する光学素子を備えることを特徴とする外部共振器型波長可変光源。
A light source having an antireflective film formed on one end face, a lens disposed on the end face side of the light source on which the antireflective film is formed, and a wavelength selection element that selects a predetermined wavelength from light passing through the lens In an external resonator type tunable light source comprising:
An external resonator type wavelength tunable light source, comprising: an optical element that is disposed on an optical path between the lens and the wavelength selection element, and that varies an incident angle of the light passing through the lens with respect to the wavelength selection element. .
前記光学素子は、回転及び揺動の少なくとも一方が可能であることを特徴とする請求項1記載の外部共振器型波長可変光源。   2. The external resonator type wavelength tunable light source according to claim 1, wherein the optical element is capable of at least one of rotation and swinging. 前記光学素子は、前記レンズと前記波長選択素子との間の光路に沿う方向に移動可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の外部共振器型波長可変光源。   3. The external resonator type wavelength tunable light source according to claim 1, wherein the optical element is movable in a direction along an optical path between the lens and the wavelength selection element. 前記光学素子は、屈折素子であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。   The external resonator type wavelength tunable light source according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical element is a refractive element. 前記屈折素子は、レンズ及びプリズムの何れか一方であることを特徴とする請求項4記載の外部共振器型波長可変光源。   5. The external resonator type wavelength tunable light source according to claim 4, wherein the refractive element is one of a lens and a prism. 前記波長選択素子は、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光を、波長に応じた角度で回折する回折格子であることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。   The said wavelength selection element is a diffraction grating which diffracts the light which passed through the lens arrange | positioned at the end surface side of the said light source by the angle according to the wavelength. The external resonator type wavelength tunable light source according to the item. 前記波長選択素子は、前記光源の端面側に配置されたレンズを介した光の入射角に応じた波長の光を反射する誘電体多層膜であることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。   The said wavelength selection element is a dielectric multilayer film which reflects the light of the wavelength according to the incident angle of the light through the lens arrange | positioned at the end surface side of the said light source. The external resonator type wavelength tunable light source according to any one of the above. 前記回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する移動可能な反射鏡を備えることを特徴とする請求項6記載の外部共振器型波長可変光源。   7. The external resonator type wavelength tunable light source according to claim 6, further comprising a movable reflecting mirror that reflects a part of the light diffracted by the diffraction grating toward the diffraction grating.
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