JP2761505B2 - 波長安定化レーザ装置 - Google Patents
波長安定化レーザ装置Info
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- JP2761505B2 JP2761505B2 JP2257866A JP25786690A JP2761505B2 JP 2761505 B2 JP2761505 B2 JP 2761505B2 JP 2257866 A JP2257866 A JP 2257866A JP 25786690 A JP25786690 A JP 25786690A JP 2761505 B2 JP2761505 B2 JP 2761505B2
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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、光通信および光計測における波長基準とし
て用いるために、原子または分子気体の共鳴線や吸収線
または光干渉計の波長を基準にし、レーザ光をその基準
に同期させることによって構成された波長安定化レーザ
装置に関するものである。
て用いるために、原子または分子気体の共鳴線や吸収線
または光干渉計の波長を基準にし、レーザ光をその基準
に同期させることによって構成された波長安定化レーザ
装置に関するものである。
［従来の技術］ 第５図は、従来の波長安定化レーザ装置の一例を示
す。ここで、発振器５によって光周波数が微小量直接変
調された半導体レーザ１の一方の端面からの出射光６を
波長基準媒体２に通過させた後、受光器３で光電変換す
る。受光器３から得られた電気信号を発振器５の出力と
ロックインアンプ４で比較して処理した後、半導体レー
ザ１に帰還させることにより、半導体レーザ１の発振波
長を安定化させるのものである。この半導体レーザ１の
他方の端面から発振波長の安定したレーザ出力７を取り
出す。波長基準媒体２としては、クリプトンなどの原子
の共鳴線やアンモニアなどの分子の吸収線、または光フ
ァブリペロ干渉計などの光干渉計などが使われている。
す。ここで、発振器５によって光周波数が微小量直接変
調された半導体レーザ１の一方の端面からの出射光６を
波長基準媒体２に通過させた後、受光器３で光電変換す
る。受光器３から得られた電気信号を発振器５の出力と
ロックインアンプ４で比較して処理した後、半導体レー
ザ１に帰還させることにより、半導体レーザ１の発振波
長を安定化させるのものである。この半導体レーザ１の
他方の端面から発振波長の安定したレーザ出力７を取り
出す。波長基準媒体２としては、クリプトンなどの原子
の共鳴線やアンモニアなどの分子の吸収線、または光フ
ァブリペロ干渉計などの光干渉計などが使われている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来の波長安定化レーザ装置で
は、原子の共鳴線を用いているので、共鳴線の線幅は数
百MHz程度であり、その吸収線は、半導体レーザの発振
周波数を安定化しても、せいぜい1MHz程度しか得られな
い。
は、原子の共鳴線を用いているので、共鳴線の線幅は数
百MHz程度であり、その吸収線は、半導体レーザの発振
周波数を安定化しても、せいぜい1MHz程度しか得られな
い。
本発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、数十kHzから数百kHz以下の高い安定度が得られ
る実用的な波長安定化レーザ装置を提供することを目的
とする。
もので、数十kHzから数百kHz以下の高い安定度が得られ
る実用的な波長安定化レーザ装置を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、請求項１の発明は、半導体
レーザと、該半導体レーザ自体を周波数変調して光周波
数変調光を出力するための光周波数変調手段と、所定の
波長基準吸収線の光のみを吸収する吸収媒体を封入した
吸収セルと、前記半導体レーザの出射端に対して第１の
光ファイバにより第１の光入出力部へと接続され、該半
導体レーザから出力される前記光周波数変調光を分割
し、該光周波数変調光の第１の部分を第３の光入出力部
から第２の光ファイバにより前記吸収セルの第１の光導
入部に導く第１の光カプラと、前記第１の光カプラの第
４の光入出力部に対して第３の光ファイバにより第１の
光導入部へと接続され、前記分割された光周波数変調光
の第２の部分を第２の光入出力部から第４の光ファイバ
により前記吸収セルの第２の光導入部に導く第２の光カ
プラと、前記吸収セルの第１の光導入部から前記吸収媒
体に入射され、当該吸収セルを透過した第１の光を前記
第４の光ファイバと前記第２の光カプラを介して前記第
２の光カプラの第３の光入出力部から第５の光ファイバ
により導き受光して第１の光電変換出力を取りだす第１
の光電変換手段と、前記吸収セルの第２の光導入部から
前記吸収セルに入射され、当該吸収セルを透過した第２
の光を前記第２の光ファイバと前記第１の光カプラを介
して前記第１の光カプラの第２の光入出力部から第６の
光ファイバにより導き受光して第２の光電変換出力を取
りだす第２の光電変換手段と、前記第１および第２の光
電変換出力を入力し、前記第１および第２の光電変換出
力に基づいて、前記光周波数変調光の前記吸収媒体にお
ける前記波長基準吸収線からのずれを示す誤差信号を取
りだすための割算回路からなる誤差検出手段と、前記誤
差信号を前記光周波数変調手段に帰還して、前記光周波
数変調光の波長を前記波長基準吸収線に同期させるため
のロックインアンプと、を具えたことを特徴とする。
レーザと、該半導体レーザ自体を周波数変調して光周波
数変調光を出力するための光周波数変調手段と、所定の
波長基準吸収線の光のみを吸収する吸収媒体を封入した
吸収セルと、前記半導体レーザの出射端に対して第１の
光ファイバにより第１の光入出力部へと接続され、該半
導体レーザから出力される前記光周波数変調光を分割
し、該光周波数変調光の第１の部分を第３の光入出力部
から第２の光ファイバにより前記吸収セルの第１の光導
入部に導く第１の光カプラと、前記第１の光カプラの第
４の光入出力部に対して第３の光ファイバにより第１の
光導入部へと接続され、前記分割された光周波数変調光
の第２の部分を第２の光入出力部から第４の光ファイバ
により前記吸収セルの第２の光導入部に導く第２の光カ
プラと、前記吸収セルの第１の光導入部から前記吸収媒
体に入射され、当該吸収セルを透過した第１の光を前記
第４の光ファイバと前記第２の光カプラを介して前記第
２の光カプラの第３の光入出力部から第５の光ファイバ
により導き受光して第１の光電変換出力を取りだす第１
の光電変換手段と、前記吸収セルの第２の光導入部から
前記吸収セルに入射され、当該吸収セルを透過した第２
の光を前記第２の光ファイバと前記第１の光カプラを介
して前記第１の光カプラの第２の光入出力部から第６の
光ファイバにより導き受光して第２の光電変換出力を取
りだす第２の光電変換手段と、前記第１および第２の光
電変換出力を入力し、前記第１および第２の光電変換出
力に基づいて、前記光周波数変調光の前記吸収媒体にお
ける前記波長基準吸収線からのずれを示す誤差信号を取
りだすための割算回路からなる誤差検出手段と、前記誤
差信号を前記光周波数変調手段に帰還して、前記光周波
数変調光の波長を前記波長基準吸収線に同期させるため
のロックインアンプと、を具えたことを特徴とする。
ここで、前記半導体レーザが、1.55μｍ帯城で発振す
る半導体レーザであり、前記吸収セルが、吸収媒体とし
てアセチレン分子または同位体置換アセチレン分子を封
入し、前記吸収セルの第１および第２の光導入部として
レンズを用いたものであるとすることができる。
る半導体レーザであり、前記吸収セルが、吸収媒体とし
てアセチレン分子または同位体置換アセチレン分子を封
入し、前記吸収セルの第１および第２の光導入部として
レンズを用いたものであるとすることができる。
また、前記半導体レーザが、1.55μｍ帯域で発振する
半導体レーザであり、前記吸収セルがコア部を中空とし
た吸収媒体封入用光ファイバであり、該中空のコア部に
吸収媒体としてアセチレン分子または同位体置換アセチ
レン分子を封入したとすることができる。
半導体レーザであり、前記吸収セルがコア部を中空とし
た吸収媒体封入用光ファイバであり、該中空のコア部に
吸収媒体としてアセチレン分子または同位体置換アセチ
レン分子を封入したとすることができる。
［作 用］ 本発明では、光路を全て光ファイバとすることで、光
を空間に取だすことなく構成できるので、安定性・信頼
性が高く、また、吸収セルの両側から光を入射し、かつ
両側から取りだす構成であるため、アセチレンの分子吸
収を飽和させると吸収線幅を極めて細くすることがで
き、半導体レーザの発振波長の安定性を数十kHzから数
百kHz以下とすることができる。
を空間に取だすことなく構成できるので、安定性・信頼
性が高く、また、吸収セルの両側から光を入射し、かつ
両側から取りだす構成であるため、アセチレンの分子吸
収を飽和させると吸収線幅を極めて細くすることがで
き、半導体レーザの発振波長の安定性を数十kHzから数
百kHz以下とすることができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
［実施例１］ 第１図は本発明の波長安定化レーザ装置の第１の実施
例を示す構成ブロック図である。この実施例は、第１図
に示すように、半導体レーザ11と、所定の波長の光のみ
を吸収する波長基準媒体12としての吸収セルと、受光
器、すなわち光検出器13および14と、割算回路15と、ロ
ックインアンプ16と、発振器17と、第１および第２の導
入部としてのハーフミラー18および19と、鏡20および21
とから構成される。
例を示す構成ブロック図である。この実施例は、第１図
に示すように、半導体レーザ11と、所定の波長の光のみ
を吸収する波長基準媒体12としての吸収セルと、受光
器、すなわち光検出器13および14と、割算回路15と、ロ
ックインアンプ16と、発振器17と、第１および第２の導
入部としてのハーフミラー18および19と、鏡20および21
とから構成される。
半導体レーザ11より出射した光は、ハーフミラー18で
２分され、その一方の光110は鏡20を経て吸収媒体の封
入された吸収セル12を透過する。その透過光112は鏡21
およびハーフミラー19を経て受光器13で光電変換され
る。他方の分割光111はハーフミラー19および鏡21を経
て吸収セル12を透過し、その透過光113は鏡20およびハ
ーフミラー18を経て受光器14で光電変換される。
２分され、その一方の光110は鏡20を経て吸収媒体の封
入された吸収セル12を透過する。その透過光112は鏡21
およびハーフミラー19を経て受光器13で光電変換され
る。他方の分割光111はハーフミラー19および鏡21を経
て吸収セル12を透過し、その透過光113は鏡20およびハ
ーフミラー18を経て受光器14で光電変換される。
ここで、一方の光110の光出力を強くしておくと、分
子吸収を飽和させ、ラムデップと呼ばれるドップラーフ
リーの極めて細い吸収線を観測することができる。第２
図はその吸収特性を示す特性図であり、横軸は光周波
数、縦軸は光の吸収強度である。
子吸収を飽和させ、ラムデップと呼ばれるドップラーフ
リーの極めて細い吸収線を観測することができる。第２
図はその吸収特性を示す特性図であり、横軸は光周波
数、縦軸は光の吸収強度である。
半導体レーザ11は発振器17の出力によりその光周波数
が微小量直接変調されている。波長基準媒体12の２つの
透過光112および113を受光器13および14でそれぞれ光電
変換して得た出力を割算回路15に供給して得た割算出力
をロックインアンプ16に供給する。ロックインアンプ16
では、波長基準吸収線からのずれを発振器17からの参照
信号に同期してロックイン検出し、得られた誤差信号を
半導体レーザ11にフィードバックして、その発振波長を
安定化する。
が微小量直接変調されている。波長基準媒体12の２つの
透過光112および113を受光器13および14でそれぞれ光電
変換して得た出力を割算回路15に供給して得た割算出力
をロックインアンプ16に供給する。ロックインアンプ16
では、波長基準吸収線からのずれを発振器17からの参照
信号に同期してロックイン検出し、得られた誤差信号を
半導体レーザ11にフィードバックして、その発振波長を
安定化する。
第１図の装置構成の具体例においては、半導体レーザ
11として波長1.5500μｍで発振するInGaAsP系の分布帰
還型半導体レーザ（DFB型LD）を使用した。セル長5cmの
吸収セル12は、光吸収媒体として同位体置換アセチレン
ガス（13C2H2）を10Torr封入して構成した。1.54949μ
ｍの吸収線（半値全幅100kHz,吸収強度10％）を利用し
て半導体レーザ11をこの吸収線に波長同期させた。発振
器20の周波数を10kHzとし、この実施例１の装置を用い
て、半導体レーザ11の中心発振波長の変動を１×10-8nm
（光周波数にして1kHz）以下に抑えることができた。
11として波長1.5500μｍで発振するInGaAsP系の分布帰
還型半導体レーザ（DFB型LD）を使用した。セル長5cmの
吸収セル12は、光吸収媒体として同位体置換アセチレン
ガス（13C2H2）を10Torr封入して構成した。1.54949μ
ｍの吸収線（半値全幅100kHz,吸収強度10％）を利用し
て半導体レーザ11をこの吸収線に波長同期させた。発振
器20の周波数を10kHzとし、この実施例１の装置を用い
て、半導体レーザ11の中心発振波長の変動を１×10-8nm
（光周波数にして1kHz）以下に抑えることができた。
［実施例２］ 第３図は本発明の波長安定化レーザ装置の第２の実施
例を示す構成ブロック図である。この実施例において、
第１図と同様の個所には同一の参照符号を付すものとす
る。本実施例では、第１図におけるハーフミラー18およ
び19と鏡20および21とに代えて、光学系を光ファイバ3
1,32,33,34,35および36と光カプラ37および38と、レン
ズ39および40とにより構成する。
例を示す構成ブロック図である。この実施例において、
第１図と同様の個所には同一の参照符号を付すものとす
る。本実施例では、第１図におけるハーフミラー18およ
び19と鏡20および21とに代えて、光学系を光ファイバ3
1,32,33,34,35および36と光カプラ37および38と、レン
ズ39および40とにより構成する。
すなわち、半導体レーザ11より出射した光は光ファイ
バ31を介して光カプラ37に導かれ、この光カプラ37で２
分される。その一方の出力光は光ファイバ32を通り、レ
ンズ39で平行光にされてから吸収セル12に入射する。こ
の入射光は吸収媒体の封入された吸収セル12を透過し、
その透過光は、レンズ40を通して集光され、光ファイバ
36と光カプラ38と光ファイバ34を通り、受光器13で光電
変換される。光カプラ37からの他方の出力光は、光ファ
イバ33と光カプラ38と光ファイバ36を通り、レンズ40で
平行光にされてから、吸収セル12を透過し、レンズ39で
集光され、光ファイバ32と光カプラ37と光ファイバ35を
通り、受光器14で光電変換される。
バ31を介して光カプラ37に導かれ、この光カプラ37で２
分される。その一方の出力光は光ファイバ32を通り、レ
ンズ39で平行光にされてから吸収セル12に入射する。こ
の入射光は吸収媒体の封入された吸収セル12を透過し、
その透過光は、レンズ40を通して集光され、光ファイバ
36と光カプラ38と光ファイバ34を通り、受光器13で光電
変換される。光カプラ37からの他方の出力光は、光ファ
イバ33と光カプラ38と光ファイバ36を通り、レンズ40で
平行光にされてから、吸収セル12を透過し、レンズ39で
集光され、光ファイバ32と光カプラ37と光ファイバ35を
通り、受光器14で光電変換される。
受光器13および14からの電気出力の処理は実施例１と
同様であり、一方の光出力を強くしておくと、分子吸収
を飽和させ、ラムデップと呼ばれるドップラーフリーの
極めて細い吸収線を観測することができる。半導体レー
ザ11は発振器17の出力で微小量直接変調されており、基
準媒体12の２つの透過光を受光器13および14でそれぞれ
光電変換して得た出力を割算回路15に供給して得た割算
出力をロックインアンプ16に供給する。ロックインアン
プ16では、波長基準吸収線からのずれを発振器17からの
参照番号に同期してロックイン検出し、得られた誤差信
号を半導体レーザ11にフィードバックして、その発振波
長を安定化する。
同様であり、一方の光出力を強くしておくと、分子吸収
を飽和させ、ラムデップと呼ばれるドップラーフリーの
極めて細い吸収線を観測することができる。半導体レー
ザ11は発振器17の出力で微小量直接変調されており、基
準媒体12の２つの透過光を受光器13および14でそれぞれ
光電変換して得た出力を割算回路15に供給して得た割算
出力をロックインアンプ16に供給する。ロックインアン
プ16では、波長基準吸収線からのずれを発振器17からの
参照番号に同期してロックイン検出し、得られた誤差信
号を半導体レーザ11にフィードバックして、その発振波
長を安定化する。
本実施例では、吸収セル12を除いてすべての光学系が
光ファイバにより構成されているので、外乱に強く、高
効率が光に結合されるという利点がある。
光ファイバにより構成されているので、外乱に強く、高
効率が光に結合されるという利点がある。
［実施例３］ 第４図は本発明の波長安定化レーザ装置の第３の実施
例を示す構成ブロック図である。この実施例において第
３図と同様の個所には同一の参照符号を付すものとす
る。この実施例では、第３図示の実施例２における光フ
ァイバ32および36と、吸収セル12と、レンズ39および40
の部分を、所定の波長の光のみを吸収する波長基準媒体
を封入した光吸収性ファイバ41で置換する。残余の構成
は第３図の実施例２と同様である。
例を示す構成ブロック図である。この実施例において第
３図と同様の個所には同一の参照符号を付すものとす
る。この実施例では、第３図示の実施例２における光フ
ァイバ32および36と、吸収セル12と、レンズ39および40
の部分を、所定の波長の光のみを吸収する波長基準媒体
を封入した光吸収性ファイバ41で置換する。残余の構成
は第３図の実施例２と同様である。
ここで、半導体レーザ11より出射した光は光ファイバ
31を介して光カプラ37に導かれ、この光カプラ37で２分
される。その一方の出力光は光吸収性ファイバ41を透過
し、その透過光は、光カプラ38と光ファイバ34を通り、
受光器13で光電変換される。光カプラ37からの他方の出
力光は、光ファイバ33と光カプラ38を通り、さらに光吸
収性ファイバ41を透過し、さらに光カプラ37と光ファイ
バ35を通り、受光器14で光電変換される。
31を介して光カプラ37に導かれ、この光カプラ37で２分
される。その一方の出力光は光吸収性ファイバ41を透過
し、その透過光は、光カプラ38と光ファイバ34を通り、
受光器13で光電変換される。光カプラ37からの他方の出
力光は、光ファイバ33と光カプラ38を通り、さらに光吸
収性ファイバ41を透過し、さらに光カプラ37と光ファイ
バ35を通り、受光器14で光電変換される。
受光器13および14からの電気出力の処理は実施例１と
同様であり、一方の光出力を強くしておくと、分子吸収
を飽和させ、ラムデップと呼ばれるドップラーフリーの
極めて細い吸収線を観測することができる。半導体レー
ザ11は発振器17の出力で微小量直接変調されており、基
準媒体12の２つの透過光を受光器13および14でそれぞれ
光電変換して得た出力を割算回路15に供給して得た割算
出力をロックインアンプ16に供給する。ロックインアン
プ16では、波長基準吸収線からのずれを発振器17からの
参照信号に同期してロックイン検出し、得られた誤差信
号を半導体レーザ11にフィードバックして、その発振波
長を安定化する。
同様であり、一方の光出力を強くしておくと、分子吸収
を飽和させ、ラムデップと呼ばれるドップラーフリーの
極めて細い吸収線を観測することができる。半導体レー
ザ11は発振器17の出力で微小量直接変調されており、基
準媒体12の２つの透過光を受光器13および14でそれぞれ
光電変換して得た出力を割算回路15に供給して得た割算
出力をロックインアンプ16に供給する。ロックインアン
プ16では、波長基準吸収線からのずれを発振器17からの
参照信号に同期してロックイン検出し、得られた誤差信
号を半導体レーザ11にフィードバックして、その発振波
長を安定化する。
第４図の装置構成の具体例においては、半導体レーザ
11として波長1.5500μｍで発振するInGaAsP系の分布帰
還型半導体レーザ（DFB型LD）を使用した。光吸収性フ
ァイバ41は、コア径３μｍであり、ガス封入用のコア中
空部の直径１μｍであり、長さ10mのものに、光吸収媒
体として同位体置換アセチレンガス（13C2H2）を圧力10
Torrで封入して構成した。1.54949μｍの吸収線（半値
全幅100kHz,吸収強度10％）を利用して半導体レーザ11
をこの吸収線に波長同期させた。発振器20の周波数を10
kHzとし、この実施例の装置を用いて、半導体レーザ11
の中心発振波長の変動を１×10-8nm（光周波数にして1k
Hz）以下に抑えることができた。
11として波長1.5500μｍで発振するInGaAsP系の分布帰
還型半導体レーザ（DFB型LD）を使用した。光吸収性フ
ァイバ41は、コア径３μｍであり、ガス封入用のコア中
空部の直径１μｍであり、長さ10mのものに、光吸収媒
体として同位体置換アセチレンガス（13C2H2）を圧力10
Torrで封入して構成した。1.54949μｍの吸収線（半値
全幅100kHz,吸収強度10％）を利用して半導体レーザ11
をこの吸収線に波長同期させた。発振器20の周波数を10
kHzとし、この実施例の装置を用いて、半導体レーザ11
の中心発振波長の変動を１×10-8nm（光周波数にして1k
Hz）以下に抑えることができた。
本実施例では、吸収セル12を除いてすべての光学系が
光ファイバにより構成されてるので、外乱に強く、高効
率に光が結合されるという利点がある。
光ファイバにより構成されてるので、外乱に強く、高効
率に光が結合されるという利点がある。
なお、上記３つの実施例において光吸収性ガスとして
通常のアセチレンガス，アンモニアガス，メタンガス，
二酸化炭素等を用いても前記機能と同様の動作原理によ
って発振波長安定化を行うことができる。吸収媒体とし
て、アセチレンガスおよび同位体置換アセチレンガスを
用いれば、1.50μｍから1.56μｍの広範囲の波長域にわ
たって局在する吸収線で安定化が可能である。第１図，
第３図および第４図に示した実施例では半導体レーザ11
の光周波数変調に直接変調を用いたが、音響光学変調器
を用いても本発明を実現できる。なお、音響光学変調器
の代わりにLiNbO3変調器，電気光学変調器等、他の構成
の外部変調器を用いても同様の効果を得ることができ
る。
通常のアセチレンガス，アンモニアガス，メタンガス，
二酸化炭素等を用いても前記機能と同様の動作原理によ
って発振波長安定化を行うことができる。吸収媒体とし
て、アセチレンガスおよび同位体置換アセチレンガスを
用いれば、1.50μｍから1.56μｍの広範囲の波長域にわ
たって局在する吸収線で安定化が可能である。第１図，
第３図および第４図に示した実施例では半導体レーザ11
の光周波数変調に直接変調を用いたが、音響光学変調器
を用いても本発明を実現できる。なお、音響光学変調器
の代わりにLiNbO3変調器，電気光学変調器等、他の構成
の外部変調器を用いても同様の効果を得ることができ
る。
以上、本発明を実施例１〜３に基づいて具体的に説明
してきたが、本発明は、これら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
変更可能であることは言うまでもない。
してきたが、本発明は、これら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
変更可能であることは言うまでもない。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、光路を全て光
ファイバとすることで、光を空間に取りだすことなく構
成できるので、安定性・信頼性が高く、また、吸収セル
の両側から光を入射し、かつ両側から取りだす構成であ
るため、アセチレンの分子吸収を飽和させると吸収線幅
を極めて細くすることができ、半導体レーザの発振波長
の安定性を数十kHzから数百kHz以下とすることができる
効果が得られる。
ファイバとすることで、光を空間に取りだすことなく構
成できるので、安定性・信頼性が高く、また、吸収セル
の両側から光を入射し、かつ両側から取りだす構成であ
るため、アセチレンの分子吸収を飽和させると吸収線幅
を極めて細くすることができ、半導体レーザの発振波長
の安定性を数十kHzから数百kHz以下とすることができる
効果が得られる。
第１図は、本発明の波長安定化レーザ装置の第１の実施
例を示す構成ブロック図、 第２図は、光吸収性ガスを透過した光の吸収特性を示す
特性図、 第３図は、本発明の波長安定化レーザ装置の第２の実施
例を示す構成ブロック図、 第４図は、本発明の波長安定化レーザ装置の第３の実施
例を示す構成ブロック図、 第５図は、従来の波長安定化レーザ装置の一例を示す構
成ブロック図である。 1,11……半導体レーザ、 2,12……吸収セル、 3,13,14……受光器、 4,16……ロックインアンプ、 5,17……発振器、 15……割算回路、 18,19……ハーフミラー、 20,21……鏡、 31,32,33,34,35,36……光ファイバ、 37,38……光カプラ、 39,40……レンズ、 41……光吸収性ファイバ。
例を示す構成ブロック図、 第２図は、光吸収性ガスを透過した光の吸収特性を示す
特性図、 第３図は、本発明の波長安定化レーザ装置の第２の実施
例を示す構成ブロック図、 第４図は、本発明の波長安定化レーザ装置の第３の実施
例を示す構成ブロック図、 第５図は、従来の波長安定化レーザ装置の一例を示す構
成ブロック図である。 1,11……半導体レーザ、 2,12……吸収セル、 3,13,14……受光器、 4,16……ロックインアンプ、 5,17……発振器、 15……割算回路、 18,19……ハーフミラー、 20,21……鏡、 31,32,33,34,35,36……光ファイバ、 37,38……光カプラ、 39,40……レンズ、 41……光吸収性ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−128184（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−119283（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−149865（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】半導体レーザと、 該半導体レーザ自体を周波数変調して光周波数変調光を
出力するための光周波数変調手段と、 所定の波長基準吸収線の光のみを吸収する吸収媒体を封
入した吸収セルと、 前記半導体レーザの出射端に対して第１の光ファイバに
より第１の光入出力部へと接続され、該半導体レーザか
ら出力される前記光周波数変調光を分割し、該光周波数
変調光の第１の部分を第３の光入出力部から第２の光フ
ァイバにより前記吸収セルの第１の光導入部に導く第１
の光カプラと、 前記第１の光カプラの第４の光入出力部に対して第３の
光ファイバにより第１の光導入部へと接続され、前記分
割された光周波数変調光の第２の部分を第２の光入出力
部から第４の光ファイバにより前記吸収セルの第２の光
導入部に導く第２の光カプラと、 前記吸収セルの第１の光導入部から前記吸収媒体に入射
され、当該吸収セルを透過した第１の光を前記第４の光
ファイバと前記第２の光カプラを介して前記第２の光カ
プラの第３の光入出力部から第５の光ファイバにより導
き受光して第１の光電変換出力を取りだす第１の光電変
換手段と、 前記吸収セルの第２の光導入部から前記吸収セルに入射
され、当該吸収セルを透過した第２の光を前記第２の光
ファイバと前記第１の光カプラを介して前記第１の光カ
プラの第２の光入出力部から第６の光ファイバにより導
き受光して第２の光電変換出力を取りだす第２の光電変
換手段と、 前記第１および第２の光電変換出力を入力し、前記第１
および第２の光電変換出力に基づいて、前記光周波数変
調光の前記吸収媒体における前記波長基準吸収線からの
ずれを示す誤差信号を取りだすための割算回路からなる
誤差検出手段と、 前記誤差信号を前記光周波数変調手段に帰還して、前記
光周波数変調光の波長を前記波長基準吸収線に同期させ
るためのロックインアンプと、 を具えたことを特徴とする波長安定化レーザ装置。 - 【請求項２】前記半導体レーザが、1.55μｍ帯城で発振
する半導体レーザであり、 前記吸収セルが、 吸収媒体としてアセチレン分子または同位体置換アセチ
レン分子を封入し、 前記吸収セルの第１および第２の光導入部としてレンズ
を用いたものであること を特徴とする請求項１に記載の波長安定化レーザ装置。 - 【請求項３】前記半導体レーザが、1.55μｍ帯域で発振
する半導体レーザであり、 前記吸収セルがコア部を中空とした吸収媒体封入用光フ
ァイバであり、 該中空のコア部に吸収媒体としてアセチレン分子または
同位体置換アセチレン分子を封入したこと を特徴とする請求項１に記載の波長安定化レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257866A JP2761505B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 波長安定化レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257866A JP2761505B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 波長安定化レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04133484A JPH04133484A (ja) | 1992-05-07 |
| JP2761505B2 true JP2761505B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=17312264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2257866A Expired - Lifetime JP2761505B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 波長安定化レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761505B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130848A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Mitsutoyo Corp | レーザ周波数安定化装置、及びレーザ周波数安定化方法 |
| JP4897449B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2012-03-14 | 株式会社ミツトヨ | レーザ周波数安定化装置、レーザ周波数安定化方法、及びレーザ周波数安定化プログラム |
| CN113097860B (zh) * | 2021-03-10 | 2022-09-13 | 浙江大学 | 半导体激光器驱动电流电路及输出频率实时反馈方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136336A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 粉末ゴムの製造法 |
| JPS62128184A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-10 | Yokogawa Electric Corp | 半導体レ−ザ安定化装置 |
| JP2642701B2 (ja) * | 1988-10-28 | 1997-08-20 | 日本電信電話株式会社 | 発振波長安定化半導体レーザ装置 |
-
1990
- 1990-09-26 JP JP2257866A patent/JP2761505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04133484A (ja) | 1992-05-07 |
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