JP2532450B2 - 半導体レ−ザ−装置 - Google Patents
半導体レ−ザ−装置Info
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- JP2532450B2 JP2532450B2 JP62071522A JP7152287A JP2532450B2 JP 2532450 B2 JP2532450 B2 JP 2532450B2 JP 62071522 A JP62071522 A JP 62071522A JP 7152287 A JP7152287 A JP 7152287A JP 2532450 B2 JP2532450 B2 JP 2532450B2
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- Japan
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- semiconductor laser
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- operating temperature
- injection current
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
- H01S5/0612—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/0622—Controlling the frequency of the radiation
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発振波長が可変であり、各時刻の波長に応じ
た電気信号を実時間で出力する機能を有する半導体レー
ザー装置に関する。
た電気信号を実時間で出力する機能を有する半導体レー
ザー装置に関する。
個々の半導体レーザーの発振波長は動作温度および注
入電流により決定されることが知られている。したがっ
て、動作温度または注入電流を変えることによって半導
体レーザーの波長を掃引することができる。この時、各
時刻での波長は、ある限られた場合には波長計によって
実時間で測定できるが、そうでない場合は、基準の干渉
計の透過曲線あるいは原子や分子のスペクトルを観測
し、あとから波長を較正する方法が用いられる。また、
注入電流の値と、レーザーの近くに設けたサーミスター
等の温度測定子によって測定した動作温度から、間接的
に発振波長の概略値を知ることができる。
入電流により決定されることが知られている。したがっ
て、動作温度または注入電流を変えることによって半導
体レーザーの波長を掃引することができる。この時、各
時刻での波長は、ある限られた場合には波長計によって
実時間で測定できるが、そうでない場合は、基準の干渉
計の透過曲線あるいは原子や分子のスペクトルを観測
し、あとから波長を較正する方法が用いられる。また、
注入電流の値と、レーザーの近くに設けたサーミスター
等の温度測定子によって測定した動作温度から、間接的
に発振波長の概略値を知ることができる。
いろいろな光学測定において、ある物理量を波長の関
数として求める時に、波長を反復掃引して測定を繰り返
し、信号を平均処理することによって信号対雑音化を改
善したいことがある。この場合、掃引中の波長が実時間
で測定できないと信号の平均処理が極めて困難となる。
ところが、半導体レーザー光の波長を波長計により実時
間で測定できるのは、波長が特定の範囲にあり、波長変
化がゆっくりで、かつ、光が充分に強い等の条件が満た
される場合に限られている。また、半導体レーザーの動
作温度と注入電流が各時刻で正確に測定できれば発振波
長を間接的に知ることができるが、サーミスター等の温
度測定子を用いる従来の方法では、測定子とレーザーの
位置が同じでないこと、レーザー自体も発熱体であるこ
と等のために、レーザーの動作温度を正確に測定するこ
とは不可能である。このため、半導体レーザーの波長の
反復掃引による計測信号の平均処理は全く行われていな
かった。
数として求める時に、波長を反復掃引して測定を繰り返
し、信号を平均処理することによって信号対雑音化を改
善したいことがある。この場合、掃引中の波長が実時間
で測定できないと信号の平均処理が極めて困難となる。
ところが、半導体レーザー光の波長を波長計により実時
間で測定できるのは、波長が特定の範囲にあり、波長変
化がゆっくりで、かつ、光が充分に強い等の条件が満た
される場合に限られている。また、半導体レーザーの動
作温度と注入電流が各時刻で正確に測定できれば発振波
長を間接的に知ることができるが、サーミスター等の温
度測定子を用いる従来の方法では、測定子とレーザーの
位置が同じでないこと、レーザー自体も発熱体であるこ
と等のために、レーザーの動作温度を正確に測定するこ
とは不可能である。このため、半導体レーザーの波長の
反復掃引による計測信号の平均処理は全く行われていな
かった。
上記問題点は、以下の本発明によって解決される。即
ち、本発明の半導体レーザー装置は、動作温度と注入電
流に応じた波長のレーザー光を発生する半導体レーザ
ー、 所望の範囲に前記レーザー光の波長が変化するよう
に、前記動作温度を変化させる手段、 前記注入電流を一定値に保持する手段、および 前記半導体レーザーの端子電圧に応じた電気信号を出
力する手段から構成される。
ち、本発明の半導体レーザー装置は、動作温度と注入電
流に応じた波長のレーザー光を発生する半導体レーザ
ー、 所望の範囲に前記レーザー光の波長が変化するよう
に、前記動作温度を変化させる手段、 前記注入電流を一定値に保持する手段、および 前記半導体レーザーの端子電圧に応じた電気信号を出
力する手段から構成される。
動作温度を保持する手段としては、周知の恒温槽中に
半導体レーザを放置したり、第１図に示すように電流制
御された熱電素子に半導体レーザを設置したりする手段
が適用できる。熱電素子はニクロムや半導体等によって
構成された周知のものでよい。
半導体レーザを放置したり、第１図に示すように電流制
御された熱電素子に半導体レーザを設置したりする手段
が適用できる。熱電素子はニクロムや半導体等によって
構成された周知のものでよい。
また、第１図において、増幅器５の前に、上記端子電
圧の検出に必要な回路が付加されてもよい。
圧の検出に必要な回路が付加されてもよい。
なお、上記一定値にする程度は、必要とする波長測定
や波長制御の精度の程度によって決められることは言う
までもない。
や波長制御の精度の程度によって決められることは言う
までもない。
注入電流を一定に保つ手段としては周知の電流安定化
回路を有する定電流電源装置で半導体レーザを駆動する
ことが最も普通である。
回路を有する定電流電源装置で半導体レーザを駆動する
ことが最も普通である。
さらにこの一定の値を変更する手段は、たとえば上記
電源装置を可変抵抗器，切換スイッチなどにより電圧お
よび電流の一方もしくは両者を変更・調整し得るものと
することにより得られる。
電源装置を可変抵抗器，切換スイッチなどにより電圧お
よび電流の一方もしくは両者を変更・調整し得るものと
することにより得られる。
本発明においては、半導体レーザの抵抗値が温度に敏
感に依存すること、すなわち、半導体レーザ自体が温度
測定子としての機能を有すること、を利用して半導体レ
ーザの動作温度を高精度に測定し、これから動作温度に
依存する半導体レーザの発振波長を間接的に測定する。
感に依存すること、すなわち、半導体レーザ自体が温度
測定子としての機能を有すること、を利用して半導体レ
ーザの動作温度を高精度に測定し、これから動作温度に
依存する半導体レーザの発振波長を間接的に測定する。
上記半導体レーザの抵抗値は、半導体レーザの端子電
圧の測定値から得られ、半導体レーザの抵抗値、動作温
度および発振波長の関係は、予じめ実験的に求めておけ
ばよい。注入電流は一定に保持されているので、発振波
長は端子電圧だけの関数になる。
圧の測定値から得られ、半導体レーザの抵抗値、動作温
度および発振波長の関係は、予じめ実験的に求めておけ
ばよい。注入電流は一定に保持されているので、発振波
長は端子電圧だけの関数になる。
したがって、本発明によれば発振波長を端子電圧の測
定値から実時間でかつ簡便に知ることができることにな
る。即ち、注入電流を一定に保ったまま熱電素子等によ
り半導体レーザの動作温度を掃引すれば、発振波長は可
変になり、各時刻での波長は端子電圧から実時間で知る
ことが出来る。
定値から実時間でかつ簡便に知ることができることにな
る。即ち、注入電流を一定に保ったまま熱電素子等によ
り半導体レーザの動作温度を掃引すれば、発振波長は可
変になり、各時刻での波長は端子電圧から実時間で知る
ことが出来る。
本発明によると、波長可変の半導体レーザーの各時刻
の波長を実時間で測定することが可能になった。
の波長を実時間で測定することが可能になった。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。第
１図は本発明の半導体レーザー装置の一実施例の装置構
成の模式図である。半導体レーザー１を流れる注入電流
は電流安定化回路２により一定値に保持される。半導体
レーザー１の動作温度は、熱電素子３および熱電素子３
を流れる電流を制御する電流制御回路４により変えられ
る。半導体レーザー１の端子電圧は増幅器５で増幅さ
れ、外部への電圧出力となる。
１図は本発明の半導体レーザー装置の一実施例の装置構
成の模式図である。半導体レーザー１を流れる注入電流
は電流安定化回路２により一定値に保持される。半導体
レーザー１の動作温度は、熱電素子３および熱電素子３
を流れる電流を制御する電流制御回路４により変えられ
る。半導体レーザー１の端子電圧は増幅器５で増幅さ
れ、外部への電圧出力となる。
第２図は、本発明の半導体レーザ装置により観測した
アンモニア（NH3）のスペクトルを示す図である。即
ち、波長1.3μｍの半導体レーザーを60mAの一定注入電
流で動作させ、そのレーザー光をアンモニア吸収セルに
入射し、透過光の強度を半導体レーザー装置からの出力
電圧の関数として記録したものである。（位相敏感検波
をするために、レーザーの注入電流を小振幅で変調し
た。）３回の測定でスペクトル線が常に同じ位置に再現
されることから、本装置が正しく機能していることが確
認された。
アンモニア（NH3）のスペクトルを示す図である。即
ち、波長1.3μｍの半導体レーザーを60mAの一定注入電
流で動作させ、そのレーザー光をアンモニア吸収セルに
入射し、透過光の強度を半導体レーザー装置からの出力
電圧の関数として記録したものである。（位相敏感検波
をするために、レーザーの注入電流を小振幅で変調し
た。）３回の測定でスペクトル線が常に同じ位置に再現
されることから、本装置が正しく機能していることが確
認された。
第１図は本発明の半導体レーザー装置の一実施例の装置
構成の模式図、 第２図は本発明の半導体レーザー装置を用いて観測され
たアンモニア（NH3）のスペクトルの再現性を示す図で
ある。 １……半導体レーザー、２……電流安定化回路、３……
熱電素子、４……電流制御回路、５……増幅器。
構成の模式図、 第２図は本発明の半導体レーザー装置を用いて観測され
たアンモニア（NH3）のスペクトルの再現性を示す図で
ある。 １……半導体レーザー、２……電流安定化回路、３……
熱電素子、４……電流制御回路、５……増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】動作温度と注入電流に応じた波長のレーザ
ー光を発生する半導体レーザー、所望の範囲に前記レー
ザー光の波長が変化するように、前記動作温度を変化さ
せる手段、 前記注入電流を一定値に保持する手段および 前記半導体レーザーの端子電圧に応じた電気信号を出力
する手段から構成される半導体レーザー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071522A JP2532450B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 半導体レ−ザ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071522A JP2532450B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 半導体レ−ザ−装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239889A JPS63239889A (ja) | 1988-10-05 |
| JP2532450B2 true JP2532450B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=13463141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071522A Expired - Lifetime JP2532450B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 半導体レ−ザ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532450B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200295535A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-09-17 | Horiba, Ltd. | Semiconductor laser device, and method and program for driving the same |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071522A patent/JP2532450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200295535A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-09-17 | Horiba, Ltd. | Semiconductor laser device, and method and program for driving the same |
| US11764542B2 (en) * | 2017-12-15 | 2023-09-19 | Horiba, Ltd. | Semiconductor laser device, and method and program for driving the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63239889A (ja) | 1988-10-05 |
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