JP2011244018A - レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 - Google Patents
レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011244018A JP2011244018A JP2011195419A JP2011195419A JP2011244018A JP 2011244018 A JP2011244018 A JP 2011244018A JP 2011195419 A JP2011195419 A JP 2011195419A JP 2011195419 A JP2011195419 A JP 2011195419A JP 2011244018 A JP2011244018 A JP 2011244018A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- wavelength
- light intensity
- transmitted
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
【課題】 波長光学部品の透過ピークもしくは入射光の波長が変化しているのか否かを判定する。
【解決手段】 レーザ装置は、所定の波長について透過性を有し光増幅器からの光を透過する波長光学部品を備える外部共振器と、波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知する第1の光検知手段と、光増幅器側から入射しかつ波長光学部品により反射され透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知する第2の光検知手段と、透過光または反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における第1および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であるか否かを判定する判定手段と、当該増減が逆であると判定された場合に光増幅器の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御する波長制御手段と、当該増減が同じであると判定された場合に光増幅器の出力を制御する出力制御手段と、を備える。
【選択図】 図8
【解決手段】 レーザ装置は、所定の波長について透過性を有し光増幅器からの光を透過する波長光学部品を備える外部共振器と、波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知する第1の光検知手段と、光増幅器側から入射しかつ波長光学部品により反射され透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知する第2の光検知手段と、透過光または反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における第1および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であるか否かを判定する判定手段と、当該増減が逆であると判定された場合に光増幅器の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御する波長制御手段と、当該増減が同じであると判定された場合に光増幅器の出力を制御する出力制御手段と、を備える。
【選択図】 図8
Description
本発明は、レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法に関する。
エタロン等の波長光学部品を備えた光学装置が知られている。波長光学部品を透過した光は、特定の波長ピークを有する光に変換される。それにより、上記光学装置を用いることによって、所望の波長ピークを有する光を出力させることができる。
また、上記波長光学部品を備えた半導体レーザ装置が知られている。この半導体レーザ装置は、出力光の光強度を検知することによって、半導体レーザ装置の出力光の波長を取得する。また、半導体レーザ装置は、その出力光の波長を利用して、出力光の波長が所望の波長になるように各光学部品を制御する(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、波長光学部品としてエタロンを用いた場合、波長光学部品を透過した光は周期的な波長ピークを有する。したがって、波長光学部品を透過する光の所定の波長における光強度が変化する場合、波長光学部品に入射される光の強度が変化しているのか、または、波長光学部品の透過ピークもしくは入射光の波長が変化しているのか判断することが困難である。
本発明は、波長光学部品に入射される光の強度が変化しているのか、または、波長光学部品の透過ピークもしくは入射光の波長が変化しているのか否かを判定することができるレーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係るレーザ装置は、光増幅器と、光増幅器からの光を反射するミラーと、光増幅器とミラーとの間に配置され、所定の波長について透過性を有し、光増幅器からの光を透過する波長光学部品とを備える外部共振器と、波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知する第1の光検知手段と、光増幅器側から入射しかつ波長光学部品により反射され、透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知する第2の光検知手段と、透過光または反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における第1の光検知手段および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であるか否かを判定する判定手段と、第1の光検知手段および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であると判定された場合に、光増幅器の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御する波長制御手段と、第1の光検知手段および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が同じであると判定された場合に、光増幅器の出力を制御する出力制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
本発明に係るレーザ装置においては、光増幅器により光が増幅され、光増幅器およびミラーにより光が共振し、波長光学部品を透過した光は所定の波長を有するようになり、波長光学部品を透過した透過光の光強度が第1の光検知手段により検知され、光増幅器側から入射しかつ波長光学部品により反射された反射光の光強度が第2の光検知手段により検知される。この場合、波長光学部品の透過波長と外部共振器内の共振波長との相対関係が変化すれば第1の光検知手段が検知する光強度の増減と第2の光検知手段が検知する光強度の増減とが逆になる。したがって、第1および第2の光検知手段の検知結果を用いることにより、波長光学部品の透過ピークまたは入射光の波長が変化しているのか否かを判定することができる。また、光増幅器側から波長光学部品に入射した光の反射光の光強度は、ミラー側から波長光学部品に入射した光の反射光の光強度に比較して大きくなる。したがって、第2の光検知手段は、波長光学部品による反射光の光強度の検知を確実に行うことができる。
本発明に係る他のレーザ装置は、光増幅器と、光増幅器からの光を反射するミラーと、光増幅器とミラーとの間に配置され、所定の波長について透過性を有し、光増幅器からの光を透過する波長光学部品とを備える外部共振器と、波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知する第1の光検知手段と、ミラー側から入射しかつ波長光学部品により反射され、透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知する第2の光検知手段と、透過光または反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における第1の光検知手段および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であるか否かを判定する判定手段と、第1の光検知手段および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であると判定された場合に、光増幅器の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御する波長制御手段と、第1の光検知手段および第2の光検知手段が検知する光強度の増減が同じであると判定された場合に、光増幅器の出力を制御する出力制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
本発明に係るレーザ装置においては、光増幅器により光が増幅され、光増幅器およびミラーにより光が共振し、波長光学部品を透過した光は所定の波長を有するようになり、波長光学部品を透過した透過光の光強度が第1の光検知手段により検知され、ミラー側から入射しかつ波長光学部品により反射された反射光の光強度が第2の光検知手段により検知される。この場合、波長光学部品の透過波長と外部共振器内の共振波長との相対関係が変化すれば第1の光検知手段が検知する光強度の増減と第2の光検知手段が検知する光強度の増減とが逆になる。したがって、第1および第2の光検知手段の検知結果を用いることにより、波長光学部品の透過ピークまたは入射光の波長が変化しているのか否かを判定することができる。また、第2の光検知手段がミラー側から波長光学部品に入射した光の反射光の光強度を検知していることから、第2の光検知手段は光増幅器の温度上昇の影響を受けにくい。したがって、第2の光検知手段による光強度の検知精度が向上する。
波長光学部品は、エタロン、フィルタまたは透過性を有するミラーであってもよい。この場合、波長光学部品を透過する透過光は、所定の波長の光を有するようになる。
波長光学部品の温度を制御する温度制御装置をさらに備え、波長光学部品の透過波長は、波長光学部品の温度によって変化してもよい。この場合、波長光学部品の透過波長を温度制御装置により制御することができる。また、透過波長は、波長光学部品に与えられる電気信号によって制御可能であってもよい。
本発明に係る光学装置の制御方法は、出力波長が制御可能である光出力手段が光を出力し、所定の波長について透過性を有し、透過波長が制御可能であり、光出力手段からの光を透過する波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知し、波長光学部品により反射され、透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知し、透過光または反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における透過光の光強度および反射光の光強度の増減が逆であるか否かを判定し、透過光の光強度および反射光の光強度の増減が逆であると判定された場合に、光増幅器の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御し、透過光の光強度および反射光の光強度の増減が同じであると判定された場合に、光増幅器の出力を制御することを特徴とするものである。
本発明に係る光学装置の制御方法においては、光出力手段により光が出力され、波長光学部品を透過した光は所定の波長を有するようになり、波長光学部品を透過した透過光および波長光学部品より反射された反射光の光強度が検知される。また、透過光の光強度の増減と反射光の光強度の増減とが逆であれば、光出力手段により出力される光の波長と波長光学部品の透過波長との相対関係が変化していると判定される。したがって、波長光学部品の透過ピークまたは入射光の波長が変化しているのか否かを判定することができる。なお、本発明に係る光学装置の制御方法においては、上記の各動作は必ずしも順番になされるものではない。したがって、上記の各動作は、同時になされてもよいし、ランダムになされてもよい。
透過光の光強度と反射光の光強度との比が変化したことに基づき、相対関係が変化していると判定してもよい。この場合、光出力手段の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御するために用いるパラメータが減少することになる。したがって、計算手順が簡略化される。
判定結果に基づいて、光出力手段からの光の波長が一定になるように光出力手段を制御しつつ、透過光の光強度と反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように波長光学部品の透過波長を制御してもよい。この場合、光出力手段からの光の波長と波長光学部品の透過波長との相対変化を確実に補正することができる。
判定結果に基づいて、透過波長が一定になるように波長光学部品を制御しつつ、透過光の光強度と反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように光出力手段の出力波長を制御してもよい。この場合、光出力手段からの光の波長と波長光学部品の透過波長との相対変化を確実に補正することができる。
本発明に係るレーザ装置の制御方法は、出力波長が制御可能である光増幅器により光が増幅され、光増幅器からの光が、所定の波長について透過性を有し透過波長が制御可能である波長光学部品を透過しつつ光増幅器とミラーとの間で共振し、波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知し、波長光学部品により反射され、透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知し、透過光または反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における透過光の光強度および反射光の光強度の増減が逆であるか否かを判定し、透過光の光強度および反射光の光強度の増減が逆であると判定された場合に、光増幅器の出力波長または波長光学部品の透過波長を制御し、透過光の光強度および反射光の光強度の増減が同じであると判定された場合に、光増幅器の出力を制御することを特徴とするものである。
本発明に係るレーザ装置の制御方法においては、光増幅器により光が出力され、光増幅器およびミラーにより光が共振し、波長光学部品を透過した光は所定の波長を有するようになり、波長光学部品を透過した透過光および波長光学部品より反射された反射光の光強度が検知される。また、透過光の光強度の増減と反射光の光強度の増減とが逆であれば、光増幅器からの光の波長と波長光学部品の透過波長との相対関係が変化していると判定される。したがって、波長光学部品の透過波長および光出力手段により出力される光の波長のいずれか一方または両方が変化しているのか否かを判定することができる。なお、本発明に係るレーザ装置の制御方法においては、上記の各動作は必ずしも順番になされるものではない。したがって、上記の各動作は、同時になされてもよいし、ランダムになされてもよい。
透過光の光強度と反射光の光強度との比が変化したことに基づき、相対関係が変化していると判定してもよい。この場合、光増幅器からの出力波長または波長光学部品の透過波長を制御するために用いるパラメータが減少することになる。したがって、計算手順が簡略化される。
判定結果に基づいて、光増幅器からの光の波長が一定になるように光増幅器を制御しつつ、透過光の光強度と反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように波長光学部品の透過波長を制御してもよい。この場合、光増幅器からの光の波長と波長光学部品の透過波長との相対変化を確実に補正することができる。
判定結果に基づいて、ピーク波長が一定になるように波長光学部品を制御しつつ、透過光の光強度と反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように光増幅器の出力波長を制御してもよい。この場合、光増幅器からの光の波長と波長光学部品の透過波長との相対変化を確実に補正することができる。
本発明によれば、波長光学部品の透過波長および入射光の波長のいずれか一方または両方が変化しているのか否かを判定することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1は、第1実施例に係るレーザ装置100の全体構成を示す模式図である。図1に示すように、レーザ装置100は、レーザモジュール10および制御部8を備える。レーザモジュール10は、外部共振器20、ビームスプリッタ4、光検知素子5,6、温度制御装置7を備える。外部共振器20は、半導体光増幅器1、エタロン2およびミラー3を備える。エタロン2およびミラー3は、半導体光増幅器1の後方に順に配置されている。ビームスプリッタ4は、半導体光増幅器1の前方に配置されている。
半導体光増幅器1は、所定の有効波長帯域を有する入力光にゲインを与えてレーザ光を出力する。半導体光増幅器1の前部にはミラーが設けられている。それにより、半導体光増幅器1により出力されたレーザ光は半導体光増幅器1のミラーにより反射され、半導体光増幅器1の後部からエタロン2の前面に対して射出される。なお、半導体光増幅器1からの出力光強度および出力光波長は、制御部8から与えられる電気信号に応じて変化する。また、半導体光増幅器1からの出力光波長が変化することによって、外部共振器20の縦モードが変化する。
エタロン2は、所定の波長周期で光を透過するバンドパスフィルタからなる。それにより、エタロン2の前面に入射された光は、所定の周期の波長ピークを有する光となってエタロン2の後面からミラー3に対して射出される。以下、エタロン2が透過光に与える波長ピークのことをエタロンピークと呼ぶ。エタロン2は、半導体光増幅器1からの光に対して傾斜している。
本実施例においては、例えば、与えられる電気信号に応じてエタロンピークが変化するエタロンを用いることができる。この場合、エタロン2のエタロンピークは、制御部8から与えられる電気信号により制御することができる。
ミラー3は、入射光を反射する。ミラー3は、入射光を全部反射する全反射ミラーであってもよいし、所定の波長範囲の光を反射する一部反射ミラーであってよい。ミラー3が一部反射ミラーであれば、光学装置100の波長選択精度が向上する。ミラー3は、半導体光増幅器1からの光に対して垂直面をなす。
ミラー3によって反射された光は、エタロン2の後面に入射される。ミラー3とエタロン2とが非平行であることから、エタロン2の後面に入射された光は、エタロン2を透過する光とエタロン2の後面により反射される光とに分割される。光検知素子6は、エタロン2の後面により反射された光の光路上に配置されている。光検知素子6は、エタロン2の後面により反射された光の光強度を検知する。
外部共振器20を共振した光は、半導体光増幅器1の前部からビームスプリッタ4に対して射出される。ビームスプリッタ4は、外部に出力する光と光検知素子5に与える光とに入射光を分割する。光検知素子5は、ビームスプリッタ4から与えられる光の光強度を検知する。
半導体光増幅器1、エタロン2、ミラー3、ビームスプリッタ4および光検知素子5,6は、温度制御装置7上に搭載されている。温度制御装置7は、制御部8の指示に従って、半導体光増幅器1、エタロン2、ミラー3、ビームスプリッタ4および光検知素子5,6の温度を調整する。それにより、レーザ装置100から出力される出力光の波長が安定化する。特に、エタロン2の温度を制御することにより、エタロン2のエタロンピークを制御することができる。
制御部8は、CPU(中央演算装置)、ROM(リードオンリメモリ)等からなり、光検知素子5,6の検知結果に基づいて半導体光増幅器1、エタロン2および温度制御装置7を制御する。
以上のことから、本実施例に係るレーザ装置100においては、光検知素子6はエタロン2によって反射される反射光の光強度を検知し、光検知素子5はエタロン2を透過する透過光の光強度を検知する。
本実施例においては、光検知素子6は、ミラー3側からエタロン2に入射した光の反射光の光強度を検知している。この場合、光検知素子6は、半導体光増幅器1の温度上昇の影響を受けにくい。したがって、光検知素子6による光強度の検知精度が向上する。
図2は、エタロン2を透過した透過光およびエタロン2によって反射された反射光の光強度を説明する図である。図2(a)〜図2(d)の横軸は波長を示し、図2(a)および図2(c)の縦軸はエタロン2を透過した透過光の光強度を示し、図2(b)および図2(d)の縦軸はエタロン2によって反射された反射光の光強度を示す。
図2(a)に示すように、エタロン2を透過した透過光は、周期的な波長ピークを有する。また、半導体光増幅器1の出力光強度が一定であればエタロン2を透過した透過光強度とエタロン2によって反射された反射光強度との和は一定である。したがって、図2(b)に示すように、エタロン2によって反射された反射光は、周期的な波長ディップを有する。ここで、エタロン2のエタロンピークから長波長側に光強度が低下する途中の波長を波長λ1とする。
次に、エタロン2のエタロンピークの波長が変化する場合を説明する。図2(a)に示すように、エタロン2のエタロンピークが長波長側に移動すると、エタロン2を透過する透過光の波長λ1における光強度は増大する。また、図2(b)に示すように、エタロン2のエタロンピークが長波長側に移動すると、エタロン2により反射される反射光の波長λ1における光強度は減少する。したがって、外部共振器20内の共振波長が一定でエタロン2のエタロンピークの波長が変化する場合、光検知素子5が検知する光強度の増減と光検知素子6が検知する光強度の増減とは逆になる。
次いで、半導体光増幅器1の出力光強度が変化する場合を説明する。図2(c)に示すように、半導体光増幅器1の出力光強度が増大すると、エタロン2を透過する透過光の光強度も増大する。また、図2(d)に示すように、半導体光増幅器1の出力光強度が増大すると、エタロン2により反射される反射光の光強度も増大する。一方、半導体光増幅器1の出力光強度が低下すると、エタロン2を透過する透過光の光強度およびエタロン2により反射される反射光の光強度はいずれも低下する。したがって、半導体光増幅器1の出力光強度が変化する場合、光検知素子5が検知する光強度の増減と光検知素子6が検知する光強度の増減とは同じになる。
次に、外部共振器20内の共振波長が変化する場合を説明する。図3は、外部共振器20内の共振波長の変化を説明するための図である。図3(a)および図3(b)の横軸は波長を示し、図3(a)および図3(b)の縦軸は外部共振器20の共振光の光強度を示す。
ミラー3と半導体光増幅器1との間にエタロン2が配置されていることから、外部共振器20において共振する光の光強度は、エタロン2のエタロンピークおよび外部共振器20の縦モードの合成ピークの光強度になる。ここで、エタロン2のエタロンピークから長波長側に光強度が低下する途中の波長を波長λ2とし、波長λ2よりも長波長側の波長を波長λ3とする。
外部共振器20内の共振波長がλ2からλ3に変化する場合を考える。図3(a)に示すように、外部共振器20内の共振波長がλ2からλ3に変化すると、エタロン2を透過する透過光の光強度は減少する。また、図3(b)に示すように、外部共振器20内の共振波長がλ2からλ3に変化すると、エタロン2により反射される反射光の光強度は増大する。したがって、エタロン2のエタロンピークが一定で外部共振器20内の共振波長が変化する場合、光検知素子5が検知する光強度の増減と光検知素子6が検知する光強度の増減とは逆になる。
以上のことから、エタロン2のエタロンピークまたは外部共振器20内の共振波長が変化すれば、光検知素子5が検知する光強度の増減と光検知素子6が検知する光強度の増減とは逆になる。この場合、光検知素子5,6が検知する光強度の増減量に基づいて、エタロン2のエタロンピークまたは外部共振器20の縦モードの波長変化量を計算することができる。また、エタロン2のエタロンピークおよび外部共振器20内の共振波長の両方が変化する場合においても、光検知素子5,6が検知する光強度の増減量に基づいて、エタロン2のエタロンピークと外部共振器20内の共振波長との相対的な変化量を計算することができる。
上記変化量に基づいて、エタロン2または外部共振器20内の共振波長を制御することにより、レーザ装置100の出力光の波長を制御することができる。以下、制御部8がレーザ装置100の出力光の波長を制御する方法について説明する。
図4は、制御部8がレーザ装置100の出力光の波長を制御するためのフローチャートを示す図である。図4に示すように、制御部8は、まず、エタロン2を透過する透過光の光強度が変化したか否かを判定する(ステップS1)。この場合、制御部8は、光検知素子5が検知する光強度の変化に基づいて判定する。
ステップS1においてエタロン2を透過する透過光の光強度が変化したと判定された場合、制御部8は、エタロン2によって反射される反射光の光強度の増減とエタロン2を透過する透過光の光強度の増減とが同じであるか否かを判定する(ステップS2)。この場合、制御部8は、光検知素子5,6が検知する光強度の変化に基づいて判定する。
ステップS2においてエタロン2によって反射される反射光の光強度の増減とエタロン2を透過する透過光の光強度の増減とが同じであると判定されなかった場合、制御部8は、エタロン2のエタロンピークと外部共振器20内の共振波長との相対的な変化量を計算する(ステップS3)。この場合、制御部8は、光検知素子5,6が検知する光強度の増減量に基づいて計算する。
次に、制御部8は、ステップS3における計算結果に基づいて、エタロン2のエタロンピークを制御する(ステップS4)。この場合、制御部8は、外部共振器20内の共振波長が一定になるように半導体光増幅器1を制御しつつ、レーザ装置100からの出力光の波長が所望の波長になるようにエタロン2を制御する。以上により、制御部8は、動作を終了する。
ステップS1においてエタロン2を透過する透過光の光強度が変化したと判定されなかった場合、制御部8は動作を終了する。また、ステップS2においてエタロン2によって反射される反射光の光強度の増減とエタロン2を透過する透過光の光強度の増減とが同じであると判定された場合、制御部8は、半導体光増幅器1の出力を制御する(ステップS5)。この場合、制御部8は、半導体光増幅器1の出力が所望の値になるように半導体光増幅器1を制御する。
以上のことから、制御部8は、光検知素子5が検知する光強度の増減と光検知素子6が検知する光強度の増減とが逆であればエタロン2のエタロンピークの波長または外部共振器20内の共振波長が変化していると判定し、光検知素子5が検知する光強度の増減と光検知素子6が検知する光強度の増減とが同一であれば半導体光増幅器1の出力光強度が変化していると判定する。したがって、本実施例に係るレーザ装置100を用いることにより、エタロン2のエタロンピークの波長または外部共振器20内の共振波長が変化しているのか否かを判定することができる。
なお、ステップS1においてエタロン2を透過する透過光の光強度が変化したか否かが判定されているが、エタロン2によって反射される反射光の光強度が変化したか否かが判定されてもよい。また、制御部8は、ステップS4において、エタロン2のエタロンピークが一定になるようにエタロン2を制御しつつ、レーザ装置100からの出力光の波長が所望の波長になるように半導体光増幅器1を制御してもよい。
また、制御部8は、光検知素子5が検知する光強度と光検知素子6が検知する光強度との比によって、光検知素子5,6が検知する光強度の増減を判断することもできる。この場合、制御部8が用いるパラメータが減少することになる。したがって、制御部8の計算手順が簡略化される。
さらに、制御部8は、ステップS4において、光検知素子5が検知する光強度と光検知素子6が検知する光強度との比が所定の値で一定になるようにエタロン2または半導体光増幅器1を制御してもよい。この場合、制御部8の計算手順が簡略化される。また、常にステップS2の動作を行いつつエタロン2または半導体光増幅器1を制御することによって、レーザ装置100からの出力光の波長を確実に所望の波長に制御することができる。
ここで、エタロン等の波長光学部品が相対的に高い透過性を有する波長は、波長光学部品の温度変化等の外部要因によって変動する。これは、波長光学部品の透過性が波長光学部品の温度によって変化するためである。したがって、波長光学部品が相対的に高い透過性を有する波長を所定の波長に維持するためには、所定の波長を波長光学部品から出力させた後、その波長が所定の波長に維持されるように波長光学部品の透過性を一定に維持する必要がある。本実施例においては、制御部8は、エタロン2のエタロンピークの波長変化量に基づいて、エタロン2および温度制御装置7を制御することができる。したがって、光学装置100の出力光を所定の波長に維持することができる。
なお、本実施例においては波長光学部品としてエタロンを用いているが、フィルタ、透過性ミラー、プリズム等の他の波長光学部品を用いることもできる。
また、本実施例においては、エタロン2が波長光学部品に相当し、光検知素子5が第1の光検知手段に相当し、光検知素子6が第2の光検知手段に相当し、制御部8が判定手段、計算手段および制御手段に相当し、温度制御装置7が温度制御手段に相当し、半導体光増幅器1が光増幅器に相当し、制御部8が温度制御手段、電気信号制御手段、制御手段または制御装置に相当する。
図5は、第2実施例に係るレーザ装置100aの全体構成を示す模式図である。レーザ装置100aが図1のレーザ装置100と異なる点は、ビームスプリッタ4がない点、ミラー3の代わりに光透過性ミラー9が配置されている点および光検知素子6がミラー9の後方に配置されている点である。
光透過性ミラー9は、入射光の一部を透過する。それにより、光透過性ミラー9に入射された光の一部は光検知素子6に与えられる。したがって、光検知素子6はエタロン2の透過光を検知する。なお、光透過性ミラー9は、所定の膜厚の誘電体膜を組み合わせることにより形成することができる。
本実施例に係るレーザ装置100aにおいては、エタロン2の透過光およびエタロン2による反射光の光強度を検知していることから、エタロン2を透過する透過光の波長が変化しているのか否かを判定することができる。
図6は、第3実施例に係るレーザ装置100bの全体構成を示す模式図である。レーザ装置100bが図1のレーザ装置100と異なる点は、光検知素子5がエタロン2の前面により反射される光の光路上に配置されている点である。
本実施例に係るレーザ装置100bにおいては、エタロン2の透過光およびエタロン2による反射光の光強度を検知していることから、エタロン2を透過する透過光の波長が変化しているのか否かを判定することができる。
本実施例においては、光検知素子6は、半導体光増幅器1側からエタロン2に入射した光の反射光の光強度を検知している。半導体光増幅器1側からエタロン2に入射した光の反射光の光強度は、ミラー3側からエタロン2に入射した光の反射光の光強度に比較して大きくなる。これは、半導体光増幅器1からエタロン2に入射した光の反射光の光強度は、ミラー3からエタロン2に入射した光の反射光の光強度に比較してエタロン2およびミラー3の透過率分減衰するからである。したがって、光検知素子6は、エタロン2による反射光の光強度の検知を確実に行うことができる。
なお、本実施例においては光検知素子6が半導体光増幅器1の温度変化の影響を受けやすくなるが、半導体光増幅器1の温度変化およびエタロン2による反射光の光強度を鑑みて、より正確にエタロン2による反射光の光強度の検知を行うことができるように光検知素子6を配置することができる。
図7は、第4実施例に係るレーザ装置100cの全体構成を示す模式図である。レーザ装置100cが図1のレーザ装置100と異なる点は、ビームスプリッタ4がない点、ミラー3の代わりに光透過性ミラー9が配置されている点、光検知素子6がミラー9の後方に配置されている点および光検知素子5がエタロン2の前面により反射される光の光路上に配置されている点である。
本実施例に係るレーザ装置100cにおいては、エタロン2の透過光およびエタロン2による反射光の光強度を検知していることから、エタロン2を透過する透過光の波長が変化しているのか否かを判定することができる。
図8は、第5実施例に係る光学装置200の全体構成を示す模式図である。図8に示すように、光学装置200は、エタロン202、光検知素子203,204および制御部205を含む。
本実施例においては、出力波長および出力強度が制御可能な光源201を用いている。エタロン202は、図1のエタロン2と同様のエタロンを用いることができる。それにより、外部の光源201からエタロン202の前面に入射された光は、所定の周期の波長ピークを有する光となってエタロン202の後面からミラー203に対して射出される。エタロン202は、光源201からの光に対して傾斜している。
ミラー203とエタロン202とが非平行であることから、光源201からエタロン202の前面に入射された光は、エタロン202を透過する光とエタロン2の前面により反射される光とに分割される。
光検知素子203は、エタロン202を透過する透過光の光路上に配置されている。したがって、エタロン202を透過した透過光の光強度を検知する。光検知素子204は、エタロン202の前面により反射される反射光の光路上に配置されている。したがって、光検知素子204は、エタロン202の前面により反射された反射光の光強度を検知する。
制御部205は、CPU(中央演算装置)、ROM(リードオンリメモリ)等からなり、光検知素子203,204の検知結果に基づいて光源201、エタロン202を制御する。
以上のことから、本実施例に係る光学装置200においては、光検知素子204はエタロン202によって反射される反射光の光強度を検知し、光検知素子203はエタロン202を透過する透過光の光強度を検知する。
制御部205は、図1の制御部8と同様に、光検知素子203が検知する光強度の増減と光検知素子204が検知する光強度の増減とが逆であればエタロン202のエタロンピークの波長または光源201からの光の波長が変化していると判定し、光検知素子203が検知する光強度の増減と光検知素子204が検知する光強度の増減とが同一であれば光源201の出力光強度が変化していると判定する。したがって、本実施例に係る光学装置200を用いることにより、エタロン202のエタロンピークの波長または光源201の波長が変化しているのか否かを判定することができる。
なお、本実施例においては波長光学部品としてエタロンを用いているが、フィルタ、透過性ミラー、プリズム等の他の波長光学部品を用いることもできる。
本実施例においては、エタロン202が波長光学部品に相当し、光検知素子203が第1の光検知手段に相当し、光検知素子204が第2の光検知手段に相当し、制御部205が判定手段および計算手段に相当する。
1 半導体光増幅器
2,202 エタロン
3 ミラー
4 ビームスプリッタ
5,6,203,204 光検知素子
7 温度制御装置
8,205 制御部
9 光透過性ミラー
100,100a,100b,100c レーザ装置
200 光学装置
201 光源
2,202 エタロン
3 ミラー
4 ビームスプリッタ
5,6,203,204 光検知素子
7 温度制御装置
8,205 制御部
9 光透過性ミラー
100,100a,100b,100c レーザ装置
200 光学装置
201 光源
Claims (13)
- 光増幅器と、前記光増幅器からの光を反射するミラーと、前記光増幅器と前記ミラーとの間に配置され、所定の波長について透過性を有し、前記光増幅器からの光を透過する波長光学部品とを備える外部共振器と、
前記波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知する第1の光検知手段と、
前記光増幅器側から入射しかつ前記波長光学部品により反射され、前記透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知する第2の光検知手段と、
前記透過光または前記反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における前記第1の光検知手段および前記第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であるか否かを判定する判定手段と、
前記第1の光検知手段および前記第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であると判定された場合に、前記光増幅器の出力波長または前記波長光学部品の透過波長を制御する波長制御手段と、
前記第1の光検知手段および前記第2の光検知手段が検知する光強度の増減が同じであると判定された場合に、前記光増幅器の出力を制御する出力制御手段と、を備えることを特徴とするレーザ装置。 - 光増幅器と、前記光増幅器からの光を反射するミラーと、前記光増幅器と前記ミラーとの間に配置され、所定の波長について透過性を有し、前記光増幅器からの光を透過する波長光学部品とを備える外部共振器と、
前記波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知する第1の光検知手段と、
前記ミラー側から入射しかつ前記波長光学部品により反射され、前記透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知する第2の光検知手段と、
前記透過光または前記反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における前記第1の光検知手段および前記第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であるか否かを判定する判定手段と、
前記第1の光検知手段および前記第2の光検知手段が検知する光強度の増減が逆であると判定された場合に、前記光増幅器の出力波長または前記波長光学部品の透過波長を制御する波長制御手段と、
前記第1の光検知手段および前記第2の光検知手段が検知する光強度の増減が同じであると判定された場合に、前記光増幅器の出力を制御する出力制御手段と、を備えることを特徴とするレーザ装置。 - 前記波長光学部品は、エタロン、フィルタまたは透過性を有するミラーであることを特徴とする請求項1または2記載のレーザ装置。
- 前記波長光学部品の温度を制御する温度制御装置をさらに備え、
前記波長光学部品の透過波長は、前記波長光学部品の温度によって変化することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ装置。 - 前記透過波長は、前記波長光学部品に与えられる電気信号によって制御可能であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレーザ装置。
- 出力波長が制御可能である光出力手段が光を出力し、
所定の波長について透過性を有し、透過波長が制御可能であり、前記光出力手段からの光を透過する波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知し、
前記波長光学部品により反射され、前記透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知し、
前記透過光または前記反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における前記透過光の光強度および前記反射光の光強度の増減が逆であるか否かを判定し、
前記透過光の光強度および前記反射光の光強度の増減が逆であると判定された場合に、前記光増幅器の出力波長または前記波長光学部品の透過波長を制御し、
前記透過光の光強度および前記反射光の光強度の増減が同じであると判定された場合に、前記光増幅器の出力を制御することを特徴とする光学装置の制御方法。 - 前記透過光の光強度と前記反射光の光強度との比が変化したことに基づき、前記相対関係が変化していると判定することを特徴とする請求項6記載の光学装置の制御方法。
- 前記判定結果に基づいて、前記光出力手段からの光の波長が一定になるように前記光出力手段を制御しつつ、前記透過光の光強度と前記反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように前記波長光学部品の透過波長を制御することを特徴とする請求項7記載の光学装置の制御方法。
- 前記判定結果に基づいて、前記透過波長が一定になるように前記波長光学部品を制御しつつ、前記透過光の光強度と前記反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように前記光出力手段の出力波長を制御することを特徴とする請求項7記載の光学装置の制御方法。
- 出力波長が制御可能である光増幅器により光が増幅され、
前記光増幅器からの光が、所定の波長について透過性を有し透過波長が制御可能である波長光学部品を透過しつつ前記光増幅器とミラーとの間で共振し、
前記波長光学部品を透過した透過光の光強度を検知し、
前記波長光学部品により反射され、前記透過光に対して逆相の関係にある反射光の光強度を検知し、
前記透過光または前記反射光における所定の波長の光強度に変化が観察されたとき、当該変化の前後における前記透過光の光強度および前記反射光の光強度の増減が逆であるか否かを判定し、
前記透過光の光強度および前記反射光の光強度の増減が逆であると判定された場合に、前記光増幅器の出力波長または前記波長光学部品の透過波長を制御し、
前記透過光の光強度および前記反射光の光強度の増減が同じであると判定された場合に、前記光増幅器の出力を制御することを特徴とするレーザ装置の制御方法。 - 前記透過光の光強度と前記反射光の光強度との比が変化したことに基づき、前記相対関係が変化していると判定することを特徴とする請求項10記載のレーザ装置の制御方法。
- 前記判定結果に基づいて、前記光増幅器からの光の波長が一定になるように前記光増幅器を制御しつつ、前記透過光の光強度と前記反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように前記波長光学部品の透過波長を制御することを特徴とする請求項11記載のレーザ装置の制御方法。
- 前記判定結果に基づいて、前記ピーク波長が一定になるように前記波長光学部品を制御しつつ、前記透過光の光強度と前記反射光の光強度との比が所定の値で一定になるように前記光増幅器の出力波長を制御することを特徴とする請求項11記載のレーザ装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011195419A JP2011244018A (ja) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011195419A JP2011244018A (ja) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005023944A Division JP5362169B2 (ja) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011244018A true JP2011244018A (ja) | 2011-12-01 |
Family
ID=45410269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011195419A Pending JP2011244018A (ja) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011244018A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62119993A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Yokogawa Electric Corp | 半導体レ−ザ安定化装置 |
JPH04157780A (ja) * | 1990-10-20 | 1992-05-29 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザの周波数安定化装置 |
JP2001007438A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Nec Corp | 光送信器とこの光送信器を用いた波長多重光伝送装置 |
JP2001168805A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信モジュール |
JP2003133629A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長可変光源とその使用方法 |
-
2011
- 2011-09-07 JP JP2011195419A patent/JP2011244018A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62119993A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Yokogawa Electric Corp | 半導体レ−ザ安定化装置 |
JPH04157780A (ja) * | 1990-10-20 | 1992-05-29 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザの周波数安定化装置 |
JP2001007438A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Nec Corp | 光送信器とこの光送信器を用いた波長多重光伝送装置 |
JP2001168805A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信モジュール |
JP2003133629A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長可変光源とその使用方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5183013B2 (ja) | レーザモジュールおよび外部共振型レーザの波長制御方法 | |
JP2006210581A5 (ja) | ||
US20070280306A1 (en) | Laser device, control device of laser device, method of controlling laser device, method of tuning wavelength of laser device and control data of laser device | |
JP5362169B2 (ja) | レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 | |
KR20090062685A (ko) | 휴대형 광바이오 센서 측정 시스템 | |
JP2017538113A (ja) | 光コンバイナ/スプリッタを有する二波長二重干渉計 | |
JP5557601B2 (ja) | レーザ光源の調整システム | |
JP4222469B2 (ja) | 波長モニタ及び半導体レーザモジュール | |
JP2011244018A (ja) | レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法 | |
KR101165720B1 (ko) | 휴대용 광바이오 센서 측정 장치 및 그 측정 방법 | |
JP2008134076A (ja) | ガス分析装置 | |
JP2010043984A (ja) | 光波長測定装置 | |
JP2006210826A5 (ja) | ||
JP2009140992A (ja) | チューナブルレーザ光源及びその制御方法 | |
JP6767430B2 (ja) | レーザ発振器 | |
US10630046B2 (en) | Laser light source device and laser light adjusting method | |
JP7338938B2 (ja) | 光半導体装置 | |
JP6111534B2 (ja) | 光計測装置及び制御方法 | |
JP5387243B2 (ja) | 光波長制御装置および光波長制御方法 | |
JP2009016702A (ja) | 複屈折フィルタおよび固体レーザ装置 | |
AU2015265695B2 (en) | A beamsplitter and frequency monitoring system | |
JP2006202915A (ja) | 光学装置、レーザ装置、チューナブルミラーおよび光検知方法 | |
JP2006324636A (ja) | レーザ発振波長検出方法、制御方法および装置 | |
JP5257428B2 (ja) | 固体レーザ装置の適正温度設定方法 | |
JP2014123669A (ja) | 光源装置、制御方法および形状計測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130527 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131015 |