JP2948221B1 - 波長可変光源装置 - Google Patents
波長可変光源装置Info
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Abstract
【要約】
【課題】 マイクロ波基準発振器を必要とせず、従来例
に比較して構成が簡単であって安価であり、より高いＳ
／Ｎを有し、しかもマイクロ波の差周波数の調整が簡単
である波長可変光源装置を提供する。 【解決手段】 レーザダイオード１によって発生された
レーザ光を偏光子５を介して回折格子板６によって反射
し、その反射光を偏光子５を介してレーザダイオード１
に帰還させることにより共振帰還光路を形成してなるレ
ーザ共振器を備えた外部共振器型半導体レーザ装置にお
いて、上記共振帰還光路中に、水平偏光及び垂直偏光に
よって出射光の進行方向が変化するウォラストンプリズ
ム３を挿入することにより、垂直偏波成分の波長と水平
偏波成分の波長との周波数差を一定に保持しながら発光
する光の波長を変化可能な波長可変光源装置を実現す
る。
に比較して構成が簡単であって安価であり、より高いＳ
／Ｎを有し、しかもマイクロ波の差周波数の調整が簡単
である波長可変光源装置を提供する。 【解決手段】 レーザダイオード１によって発生された
レーザ光を偏光子５を介して回折格子板６によって反射
し、その反射光を偏光子５を介してレーザダイオード１
に帰還させることにより共振帰還光路を形成してなるレ
ーザ共振器を備えた外部共振器型半導体レーザ装置にお
いて、上記共振帰還光路中に、水平偏光及び垂直偏光に
よって出射光の進行方向が変化するウォラストンプリズ
ム３を挿入することにより、垂直偏波成分の波長と水平
偏波成分の波長との周波数差を一定に保持しながら発光
する光の波長を変化可能な波長可変光源装置を実現す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに直交する２
つの偏波成分の波長の周波数差を一定に保持しながら、
発光波長を変化可能な波長可変光源装置に関する。
つの偏波成分の波長の周波数差を一定に保持しながら、
発光波長を変化可能な波長可変光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】垂直偏波成分の波長と水平偏波成分の波
長との周波数差を一定に保持しながら発光する光の波長
を変化可能な波長可変光源装置の一例（以下、第１の従
来例という。）が、従来技術文献１「Ｕ．Ｇｌｉｅｓ
ｅ， ｅｔ ａｌ．，“Ａ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｈｅｔ
ｅｒｏｄｙｎｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅ ｌｏｃ
ｋｅｄ ｌｏｏｐ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏ
ｆ ３−１８ ＧＨｚ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｃａｒｒ
ｉｅｒｓ”，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｎｏ．４，１９９２
年」において開示されている。この第１の従来例では、
２つのレーザと所望のマイクロ波の基準発振器を用い
て、２つのレーザの差周波信号がマイクロ波基準発振器
に位相同期するように、位相比較器、並びに積分器及び
ループ制御回路を用いて一種のＰＬＬ回路を構成して、
各々のレーザの発振周波数を制御している。
長との周波数差を一定に保持しながら発光する光の波長
を変化可能な波長可変光源装置の一例（以下、第１の従
来例という。）が、従来技術文献１「Ｕ．Ｇｌｉｅｓ
ｅ， ｅｔ ａｌ．，“Ａ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｈｅｔ
ｅｒｏｄｙｎｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅ ｌｏｃ
ｋｅｄ ｌｏｏｐ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏ
ｆ ３−１８ ＧＨｚ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｃａｒｒ
ｉｅｒｓ”，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｎｏ．４，１９９２
年」において開示されている。この第１の従来例では、
２つのレーザと所望のマイクロ波の基準発振器を用い
て、２つのレーザの差周波信号がマイクロ波基準発振器
に位相同期するように、位相比較器、並びに積分器及び
ループ制御回路を用いて一種のＰＬＬ回路を構成して、
各々のレーザの発振周波数を制御している。
【０００３】また、従来技術文献２「Ｓ． Ｐａｊａｒ
ｏｌａ ｅｔ ａｌ．，”Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−Ｗａｖｅｓ
Ｕｓｉｎｇ ａ Ｄｕａｌ−Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏ
ｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｃａｖｉｔ
ｙ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｓｅｒ”， ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔ
ｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，
Ｖｏｌ．８， Ｎｏ．１， ｐｐ．１５７−１５９，
１９９６年１月」においては、第２の従来例である波長
可変光源装置が開示され、この第２の従来例では、外部
共振器型半導体レーザの共振光路を偏光ビームスプリッ
タによって２つに分離し、各々別の回折格子で共振させ
て、各回折格子の角度を調整することで、出力光の垂直
偏波成分及び水平偏波成分の波長を独立に制御できる。
ここで、両偏波成分は同一の活性層内で発振するため雑
音成分には強い相関があり、差周波信号として雑音の少
ないマイクロ波が得られるという利点を有している。
ｏｌａ ｅｔ ａｌ．，”Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−Ｗａｖｅｓ
Ｕｓｉｎｇ ａ Ｄｕａｌ−Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏ
ｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｃａｖｉｔ
ｙ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｓｅｒ”， ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔ
ｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，
Ｖｏｌ．８， Ｎｏ．１， ｐｐ．１５７−１５９，
１９９６年１月」においては、第２の従来例である波長
可変光源装置が開示され、この第２の従来例では、外部
共振器型半導体レーザの共振光路を偏光ビームスプリッ
タによって２つに分離し、各々別の回折格子で共振させ
て、各回折格子の角度を調整することで、出力光の垂直
偏波成分及び水平偏波成分の波長を独立に制御できる。
ここで、両偏波成分は同一の活性層内で発振するため雑
音成分には強い相関があり、差周波信号として雑音の少
ないマイクロ波が得られるという利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来例では、所望のマイクロ波周波数の信号を発振する
マイクロ波基準発振器が必要なために高周波化に限界が
あり、また、２つのレーザは高い安定度を有する必要が
あり、それら２つのレーザは複雑で高価であるという問
題点があった。また、第２の従来例の装置の構造は複雑
であって振動などの雑音を完全に除去することがむずか
しく、また、マイクロ波の差周波数の微調整がむずかし
いという問題点があった。
従来例では、所望のマイクロ波周波数の信号を発振する
マイクロ波基準発振器が必要なために高周波化に限界が
あり、また、２つのレーザは高い安定度を有する必要が
あり、それら２つのレーザは複雑で高価であるという問
題点があった。また、第２の従来例の装置の構造は複雑
であって振動などの雑音を完全に除去することがむずか
しく、また、マイクロ波の差周波数の微調整がむずかし
いという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は以上の問題点を解決し、互
いに直交する偏波成分の波長の周波数差を一定に保持し
ながら発光する光の波長を変化可能な波長可変光源装置
において、マイクロ波基準発振器を必要とせず、従来例
に比較して構成が簡単であって安価であり、より高いＳ
／Ｎを有し、しかもマイクロ波の差周波数の調整が簡単
である波長可変光源装置を提供することにある。
いに直交する偏波成分の波長の周波数差を一定に保持し
ながら発光する光の波長を変化可能な波長可変光源装置
において、マイクロ波基準発振器を必要とせず、従来例
に比較して構成が簡単であって安価であり、より高いＳ
／Ｎを有し、しかもマイクロ波の差周波数の調整が簡単
である波長可変光源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の波長可変光源装置は、互いに直交する２つの偏波成
分の波長の周波数差を一定に保持しながら発光する光の
波長を変化可能な波長可変光源装置であって、半導体レ
ーザによって発生されたレーザ光を回折格子板によって
反射し、その反射光を上記半導体レーザに帰還させるこ
とにより共振帰還光路を形成してなるレーザ共振器を備
えた外部共振器型半導体レーザ装置において、上記共振
帰還光路中に挿入され、入射光の偏光成分によって出射
方向が異なる偏光分離プリズムと、上記回折格子板の回
転角度を変化させる手段とを備え、上記偏光分離プリズ
ムにより分離された互いに偏光方向が異なる２つの偏光
成分の光にそれぞれ対応する２つの偏光成分の光を上記
半導体レーザにより発生し、上記回折格子板の回転角度
を変化させることにより、上記発光する光の波長を変化
することを特徴とする。
載の波長可変光源装置は、互いに直交する２つの偏波成
分の波長の周波数差を一定に保持しながら発光する光の
波長を変化可能な波長可変光源装置であって、半導体レ
ーザによって発生されたレーザ光を回折格子板によって
反射し、その反射光を上記半導体レーザに帰還させるこ
とにより共振帰還光路を形成してなるレーザ共振器を備
えた外部共振器型半導体レーザ装置において、上記共振
帰還光路中に挿入され、入射光の偏光成分によって出射
方向が異なる偏光分離プリズムと、上記回折格子板の回
転角度を変化させる手段とを備え、上記偏光分離プリズ
ムにより分離された互いに偏光方向が異なる２つの偏光
成分の光にそれぞれ対応する２つの偏光成分の光を上記
半導体レーザにより発生し、上記回折格子板の回転角度
を変化させることにより、上記発光する光の波長を変化
することを特徴とする。
【０００７】また、請求項２記載の波長可変光源装置
は、請求項１記載の波長可変光源装置において、さら
に、上記偏光分離プリズムを挟設する１対の電極と、所
定の直流電圧を発生して上記１対の電極に印加する直流
電源とを備え、上記直流電源の直流電圧を変化すること
により、上記２つの偏光成分の光の差周波数を変化する
ことと特徴とする。
は、請求項１記載の波長可変光源装置において、さら
に、上記偏光分離プリズムを挟設する１対の電極と、所
定の直流電圧を発生して上記１対の電極に印加する直流
電源とを備え、上記直流電源の直流電圧を変化すること
により、上記２つの偏光成分の光の差周波数を変化する
ことと特徴とする。
【０００８】さらに、請求項３記載の波長可変光源装置
は、請求項１又は２記載の波長可変光源装置において、
さらに、上記半導体レーザと上記回折格子板との間に挿
入され、上記共振帰還光路を伝送する光の帰還利得を変
化させる手段を備え、上記共振帰還光路を伝送する光の
帰還利得を変化させることにより、上記半導体レーザの
発振条件を調整することを特徴とする。
は、請求項１又は２記載の波長可変光源装置において、
さらに、上記半導体レーザと上記回折格子板との間に挿
入され、上記共振帰還光路を伝送する光の帰還利得を変
化させる手段を備え、上記共振帰還光路を伝送する光の
帰還利得を変化させることにより、上記半導体レーザの
発振条件を調整することを特徴とする。
【０００９】また、請求項４記載の波長可変光源装置
は、請求項１乃至３のうちの１つに記載の波長可変光源
装置において、上記偏光分離プリズムは、ウォラストン
プリズムであることを特徴とする。さらに、請求項５記
載の波長可変光源装置は、請求項１乃至４のうちの１つ
に記載の波長可変光源装置において、上記半導体レーザ
は、面発光レーザであることを特徴とする。
は、請求項１乃至３のうちの１つに記載の波長可変光源
装置において、上記偏光分離プリズムは、ウォラストン
プリズムであることを特徴とする。さらに、請求項５記
載の波長可変光源装置は、請求項１乃至４のうちの１つ
に記載の波長可変光源装置において、上記半導体レーザ
は、面発光レーザであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００１１】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である波長可変光源装置１０の構成を示
すブロック図である。この実施形態の波長可変光源装置
１０は、半導体レーザであるレーザダイオード１によっ
て発生されたレーザ光を偏光子５を介して外部の２個の
回折格子板によって反射し、その反射光を偏光子５を介
してレーザダイオード１に帰還させることにより共振帰
還光路を形成してなるレーザ共振器を備えた従来技術の
外部共振器型半導体レーザ装置（例えば、従来技術文献
２の図１参照。）において、上記２個の回折格子板を１
個のみ用い、上記共振帰還光路中に、水平偏光及び垂直
偏光によって出射光の進行方向が変化するウォラストン
プリズム３を挿入することにより、図２に示すように、
垂直偏波成分の波長と水平偏波成分の波長との周波数差
を一定に保持しながら発光する光の波長を変化可能な波
長可変光源装置を実現することを特徴としている。
第１の実施形態である波長可変光源装置１０の構成を示
すブロック図である。この実施形態の波長可変光源装置
１０は、半導体レーザであるレーザダイオード１によっ
て発生されたレーザ光を偏光子５を介して外部の２個の
回折格子板によって反射し、その反射光を偏光子５を介
してレーザダイオード１に帰還させることにより共振帰
還光路を形成してなるレーザ共振器を備えた従来技術の
外部共振器型半導体レーザ装置（例えば、従来技術文献
２の図１参照。）において、上記２個の回折格子板を１
個のみ用い、上記共振帰還光路中に、水平偏光及び垂直
偏光によって出射光の進行方向が変化するウォラストン
プリズム３を挿入することにより、図２に示すように、
垂直偏波成分の波長と水平偏波成分の波長との周波数差
を一定に保持しながら発光する光の波長を変化可能な波
長可変光源装置を実現することを特徴としている。
【００１２】図１において、ウォラストンプリズム３を
除いて、レーザダイオード１及び回折格子板６とそれら
の間の構成要素である集光レンズ２、デポラライザ４及
び偏光子５により、従来技術の外部共振器型半導体レー
ザ装置を構成している。本実施形態では、集光レンズ２
とデポラライザ４との間にウォラストンプリズム３を挿
入することにより、外部共振器型半導体レーザ装置１０
０を構成している。この外部共振器型半導体レーザ装置
１００において、レーザダイオード１は、例えばＧａＡ
ｓ又はＩｎＡｌＡｓＰにてなる活性層を含む公知の面発
光半導体レーザ装置であり、その面発光面である側面が
ＡＲコート１ａされている。レーザダイオード１によっ
て発光された光は、ＡＲコート１ａの面から集光レンズ
２、ウォラストンプリズム３、デポラライザ４及び偏光
子５を介して回折格子板６に入射する。
除いて、レーザダイオード１及び回折格子板６とそれら
の間の構成要素である集光レンズ２、デポラライザ４及
び偏光子５により、従来技術の外部共振器型半導体レー
ザ装置を構成している。本実施形態では、集光レンズ２
とデポラライザ４との間にウォラストンプリズム３を挿
入することにより、外部共振器型半導体レーザ装置１０
０を構成している。この外部共振器型半導体レーザ装置
１００において、レーザダイオード１は、例えばＧａＡ
ｓ又はＩｎＡｌＡｓＰにてなる活性層を含む公知の面発
光半導体レーザ装置であり、その面発光面である側面が
ＡＲコート１ａされている。レーザダイオード１によっ
て発光された光は、ＡＲコート１ａの面から集光レンズ
２、ウォラストンプリズム３、デポラライザ４及び偏光
子５を介して回折格子板６に入射する。
【００１３】ウォラストンプリズム３は、図３を参照し
て詳細後述するように、ＬｉＮｂＯ3で形成された２つ
のプリズムＰ１，Ｐ２で構成されてなり、入射する光を
垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ２とに偏光
分離してデポラライザ４及び偏光子５を介して回折格子
板６に入射させる。そして、そのウォラストンプリズム
３の伝送光軸を挟設するように２枚の電極９ａ，９ｂが
設けられ、電極９ａ，９ｂには、可変電圧直流電源８に
より直流電圧が印加されてウォラストンプリズム３に直
流電界が印加される。ここで、直流電源８の電圧を変化
することにより、ウォラストンプリズム３により偏光分
離される垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ２
の分離角を変化することができる。これにより、垂直偏
光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ２に対する共振経
路長を変化させて、垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成
分の光Ｑ２との間の差周波数Δｆを変化させることがで
きる。
て詳細後述するように、ＬｉＮｂＯ3で形成された２つ
のプリズムＰ１，Ｐ２で構成されてなり、入射する光を
垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ２とに偏光
分離してデポラライザ４及び偏光子５を介して回折格子
板６に入射させる。そして、そのウォラストンプリズム
３の伝送光軸を挟設するように２枚の電極９ａ，９ｂが
設けられ、電極９ａ，９ｂには、可変電圧直流電源８に
より直流電圧が印加されてウォラストンプリズム３に直
流電界が印加される。ここで、直流電源８の電圧を変化
することにより、ウォラストンプリズム３により偏光分
離される垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ２
の分離角を変化することができる。これにより、垂直偏
光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ２に対する共振経
路長を変化させて、垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成
分の光Ｑ２との間の差周波数Δｆを変化させることがで
きる。
【００１４】また、デポラライザ４及び偏光子５は、そ
れらの光軸に対する回転角に応じて各偏光方向の利得
を、当該外部共振器型半導体レーザ装置１００における
共振条件を満たすように調整するための光減衰器として
用いられる。さらに、回折格子板６は、回転角度に応じ
て入射する垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ
２の波長を変化させて、これら２つの光を回折反射して
偏光子５、デポラライザ４、ウォラストンプリズム３及
び集光レンズ２を介してレーザダイオード１のＡＲコー
ト１ａの面に入射させて帰還させる。ここで、回折格子
板６の回転角度は回転モータ７により回転されて変化さ
れ、これにより、垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分
の光Ｑ２の回折格子板６への入射角度を変化させること
ができる。従って、回折格子板６により回折反射する光
の波長を変化させることができ、すなわち、回折格子板
６の回転角度により外部共振させる光の波長を変化させ
て、当該半導体レーザ装置１００によって発生する全体
の光の波長を変化させることができる。
れらの光軸に対する回転角に応じて各偏光方向の利得
を、当該外部共振器型半導体レーザ装置１００における
共振条件を満たすように調整するための光減衰器として
用いられる。さらに、回折格子板６は、回転角度に応じ
て入射する垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分の光Ｑ
２の波長を変化させて、これら２つの光を回折反射して
偏光子５、デポラライザ４、ウォラストンプリズム３及
び集光レンズ２を介してレーザダイオード１のＡＲコー
ト１ａの面に入射させて帰還させる。ここで、回折格子
板６の回転角度は回転モータ７により回転されて変化さ
れ、これにより、垂直偏光成分の光Ｑ１と水平偏光成分
の光Ｑ２の回折格子板６への入射角度を変化させること
ができる。従って、回折格子板６により回折反射する光
の波長を変化させることができ、すなわち、回折格子板
６の回転角度により外部共振させる光の波長を変化させ
て、当該半導体レーザ装置１００によって発生する全体
の光の波長を変化させることができる。
【００１５】半導体レーザ装置１００によって発生され
た垂直偏光成分の光と水平偏光成分の光は、レーザダイ
オード１のＡＲコート１ａ面とは対向する面から出射し
て、集光レンズ１１、光アイソレータ１２及び出射光フ
ァイバケーブル１３を介して偏向ビームスプリッタ１４
に入射する。偏向ビームスプリッタ１４は、入射する光
を、垂直偏光成分の光と水平偏光成分の光とに偏向分離
して、ここで、垂直偏光成分の光を光アイソレータ１５
を介して９０度偏波回転器１６に出射するとともに、水
平偏光成分の光を光アイソレータ１７及び光ファイバケ
ーブル１８ａを介して光ファイバカプラー１８に出射す
る。ここで、９０度偏波回転器１６は、入射する光の偏
波を９０度だけ回転させることにより上記水平偏光成分
の光と偏波面を一致させて光ファイバケーブル１８ｂを
介して光ファイバカプラー１８に出射する。光ファイバ
カプラー１８は、２本の光ファイバケーブル１８ａ及び
１８ｂを互いに光学的な結合が生じるように互いに近接
させてなり、概ね３ｄＢの光カプラーを構成しており、
光ファイバケーブル１８ａの端部には光無反射終端器２
０が接続されている。光ファイバケーブル１８ａを介し
て伝送された水平偏光成分の光と、偏波回転器１６によ
り垂直偏波成分の光から水平偏波成分の光に偏波回転さ
れた光とが光ファイバカプラー１８により合成されて、
光ファイバケーブル１８ｂの端部に接続されたフォトダ
イオード１９に入射する。フォトダイオード１９は、入
射する光を電気信号に光電変換した後、スペクトルアナ
ライザ２１に出力し、スペクトルアナライザ２１により
半導体レーザ装置１００により発振された光のスペクト
ルを分析することができる。
た垂直偏光成分の光と水平偏光成分の光は、レーザダイ
オード１のＡＲコート１ａ面とは対向する面から出射し
て、集光レンズ１１、光アイソレータ１２及び出射光フ
ァイバケーブル１３を介して偏向ビームスプリッタ１４
に入射する。偏向ビームスプリッタ１４は、入射する光
を、垂直偏光成分の光と水平偏光成分の光とに偏向分離
して、ここで、垂直偏光成分の光を光アイソレータ１５
を介して９０度偏波回転器１６に出射するとともに、水
平偏光成分の光を光アイソレータ１７及び光ファイバケ
ーブル１８ａを介して光ファイバカプラー１８に出射す
る。ここで、９０度偏波回転器１６は、入射する光の偏
波を９０度だけ回転させることにより上記水平偏光成分
の光と偏波面を一致させて光ファイバケーブル１８ｂを
介して光ファイバカプラー１８に出射する。光ファイバ
カプラー１８は、２本の光ファイバケーブル１８ａ及び
１８ｂを互いに光学的な結合が生じるように互いに近接
させてなり、概ね３ｄＢの光カプラーを構成しており、
光ファイバケーブル１８ａの端部には光無反射終端器２
０が接続されている。光ファイバケーブル１８ａを介し
て伝送された水平偏光成分の光と、偏波回転器１６によ
り垂直偏波成分の光から水平偏波成分の光に偏波回転さ
れた光とが光ファイバカプラー１８により合成されて、
光ファイバケーブル１８ｂの端部に接続されたフォトダ
イオード１９に入射する。フォトダイオード１９は、入
射する光を電気信号に光電変換した後、スペクトルアナ
ライザ２１に出力し、スペクトルアナライザ２１により
半導体レーザ装置１００により発振された光のスペクト
ルを分析することができる。
【００１６】本実施形態では、レーザダイオード１とし
て、面発光半導体レーザ装置を用いているが、本発明は
これに限らず、例えば光アンプ用半導体レーザ装置など
の利得の偏光依存性が比較的小さい構造を有する半導体
レーザ装置を用いることが好ましい。
て、面発光半導体レーザ装置を用いているが、本発明は
これに限らず、例えば光アンプ用半導体レーザ装置など
の利得の偏光依存性が比較的小さい構造を有する半導体
レーザ装置を用いることが好ましい。
【００１７】ここで、利得の偏波依存性の小さい半導体
レーザ装置の構造について説明する。半導体レーザ装置
１００のレーザダイオード１は、光を増幅する役割を担
っているが、通常のレーザ装置の構造ではその活性層幅
が数ｍｍあるのに対して、活性層厚さは０．１ｍｍ程度
と非常に薄く、垂直偏波成分と水平偏波成分に対する増
幅利得が大きく異なっている。この場合、偏光子５を調
整して両偏波成分に対する利得差がなくなるように補償
することになるが、レーザ内部での損失が大きくなるた
めに、発振強度のしきい値の増大、量子効率の低下など
の性能低下につながる。利得の偏波依存性は半導体光増
幅器でも大きな問題とされ、これを解決する手段として
（１）活性層を厚くする、（２）活性層を引っ張り歪を
持つ量子井戸構造とする、などの方法があり、０．５ｄ
Ｂ以下という値が実現されている。また、面発光レーザ
では、その構造が通常のレーザと大きく異なっており、
レーザ光は基板に水平な面内に閉じ込められ、垂直な方
向に出射される。このため、水平面内の光の閉じ込め形
状を円形とすると、面内の両偏波成分に対する活性層形
状が同一となり、利得の偏波依存性が小さくなることが
知られている。また、例えば、利得の偏波依存性を高め
るために（３１１）面上に面発光レーザを作製してもよ
い。これらの利得の偏波依存性が小さいレーザ装置の構
造を用いることにより、当該半導体レーザ装置１００に
おいて、発振強度のしきい値を低くすることができ、し
かもより高い効率で発振させることができる。
レーザ装置の構造について説明する。半導体レーザ装置
１００のレーザダイオード１は、光を増幅する役割を担
っているが、通常のレーザ装置の構造ではその活性層幅
が数ｍｍあるのに対して、活性層厚さは０．１ｍｍ程度
と非常に薄く、垂直偏波成分と水平偏波成分に対する増
幅利得が大きく異なっている。この場合、偏光子５を調
整して両偏波成分に対する利得差がなくなるように補償
することになるが、レーザ内部での損失が大きくなるた
めに、発振強度のしきい値の増大、量子効率の低下など
の性能低下につながる。利得の偏波依存性は半導体光増
幅器でも大きな問題とされ、これを解決する手段として
（１）活性層を厚くする、（２）活性層を引っ張り歪を
持つ量子井戸構造とする、などの方法があり、０．５ｄ
Ｂ以下という値が実現されている。また、面発光レーザ
では、その構造が通常のレーザと大きく異なっており、
レーザ光は基板に水平な面内に閉じ込められ、垂直な方
向に出射される。このため、水平面内の光の閉じ込め形
状を円形とすると、面内の両偏波成分に対する活性層形
状が同一となり、利得の偏波依存性が小さくなることが
知られている。また、例えば、利得の偏波依存性を高め
るために（３１１）面上に面発光レーザを作製してもよ
い。これらの利得の偏波依存性が小さいレーザ装置の構
造を用いることにより、当該半導体レーザ装置１００に
おいて、発振強度のしきい値を低くすることができ、し
かもより高い効率で発振させることができる。
【００１８】次いで、分離角可変偏光分離プリズムであ
るウォラストンプリズム３の動作について図３を参照し
て説明する。入射光の偏光成分によって出射方向が異な
る偏光分離プリズムとして、ウォラストンプリズム、ロ
ションプリズム、セナモンプリズムなどが知られてい
る。本実施形態では、代表的な例としてウォラストンプ
リズム３を用いて構成し、電気光学結晶を用いることで
分離角を可変できることを以下に示す。
るウォラストンプリズム３の動作について図３を参照し
て説明する。入射光の偏光成分によって出射方向が異な
る偏光分離プリズムとして、ウォラストンプリズム、ロ
ションプリズム、セナモンプリズムなどが知られてい
る。本実施形態では、代表的な例としてウォラストンプ
リズム３を用いて構成し、電気光学結晶を用いることで
分離角を可変できることを以下に示す。
【００１９】ウォラストンプリズム３は、図３に示すよ
うに、一軸性結晶（光学軸と呼ばれる方向の屈折率ｎe
がそれと直交する平面内の屈折率ｎoと異なっている結
晶であり、例えば石英やＬｉＮｂＯ3などの結晶であ
る。）であり断面が直角三角形である三角柱形状を有す
る２個の直角プリズムＰ１，Ｐ２を、互いの光学軸が直
交するように接合したものである。このウォラストンプ
リズム３に対して偏向していない光を垂直に入射した場
合を考える。便宜上、第１のプリズムＰ１の結晶軸に対
応させて入射光の常光線及び異常光線を定義し、プリズ
ムＰ１及びプリズムＰ２の各光線に対する屈折率をそれ
ぞれｎo1、ｎe1、ｎo2、ｎe2とする。まず、入射面で
は、垂直入射のため各光線とも屈折しない。次に両プリ
ズムＰ１，Ｐ２の接合面では、斜めに入射する各光線に
対して入射媒質と出射媒質の屈折率が異なるため、出射
角が異なってくる。図３に示すように、プリズムＰ１と
プリズムＰ２の角度をθとし、常光線及び異常光線に対
する出射角をそれぞれθo1、θe1とし、スネルの法則
（屈折の法則）を適用すると、次式を得る。
うに、一軸性結晶（光学軸と呼ばれる方向の屈折率ｎe
がそれと直交する平面内の屈折率ｎoと異なっている結
晶であり、例えば石英やＬｉＮｂＯ3などの結晶であ
る。）であり断面が直角三角形である三角柱形状を有す
る２個の直角プリズムＰ１，Ｐ２を、互いの光学軸が直
交するように接合したものである。このウォラストンプ
リズム３に対して偏向していない光を垂直に入射した場
合を考える。便宜上、第１のプリズムＰ１の結晶軸に対
応させて入射光の常光線及び異常光線を定義し、プリズ
ムＰ１及びプリズムＰ２の各光線に対する屈折率をそれ
ぞれｎo1、ｎe1、ｎo2、ｎe2とする。まず、入射面で
は、垂直入射のため各光線とも屈折しない。次に両プリ
ズムＰ１，Ｐ２の接合面では、斜めに入射する各光線に
対して入射媒質と出射媒質の屈折率が異なるため、出射
角が異なってくる。図３に示すように、プリズムＰ１と
プリズムＰ２の角度をθとし、常光線及び異常光線に対
する出射角をそれぞれθo1、θe1とし、スネルの法則
（屈折の法則）を適用すると、次式を得る。
【００２０】
【数１】常光線：ｎo1ｓｉｎθ＝ｎe2ｓｉｎθo1
【数２】異常光線：ｎe1ｓｉｎθ＝ｎo2ｓｉｎθe1
【００２１】出射面でも第２のプリズムと空気との屈折
率差により屈折する。常光線及び異常光線の最終的なプ
リズムからの出射角θo2、θe2は、次式のように表すこ
とができる。
率差により屈折する。常光線及び異常光線の最終的なプ
リズムからの出射角θo2、θe2は、次式のように表すこ
とができる。
【００２２】
【数３】 常光線：ｎe2ｓｉｎ（π／２−θ−θo1）＝ｓｉｎθo2
【数４】異常光線：ｎo2ｓｉｎ（θ＋θe1−π／２）＝
ｓｉｎθe2
ｓｉｎθe2
【００２３】次いで、数１及び数２を用いてθについて
解くと、次式を得ることができる。
解くと、次式を得ることができる。
【００２４】
【数５】常光線：θo2＝ｓｉｎ-1{ｎe2(ｃｏｓθ√(１
−ｎo1 2／ｎe2 2ｓｉｎ2θ)−ｎo1／ｎe2ｓｉｎ2θ）｝
−ｎo1 2／ｎe2 2ｓｉｎ2θ)−ｎo1／ｎe2ｓｉｎ2θ）｝
【数６】異常光線：θe2＝ｓｉｎ-1{−ｎoｃｏｓθ(√
(１−ｎe1 2／ｎo2 2ｓｉｎ2θ)＋ｎe1／ｎo2ｓｉｎ2θ)}
(１−ｎe1 2／ｎo2 2ｓｉｎ2θ)＋ｎe1／ｎo2ｓｉｎ2θ)}
【００２５】ここで、プリズムＰ１，Ｐ２の材質を電気
光学効果を持つ一軸性結晶（ＬｉＮｂＯ3など）で作製
し、一方あるいは両方のプリズムＰ１，Ｐ２に電極９
ａ，９ｂを付けて直流電圧を印加して変化することによ
り、屈折率ｎo1、ｎe1、ｎo2、ｎe2を変化させ、これに
より常光線及び異常光線の出射角度を制御することがで
きる。
光学効果を持つ一軸性結晶（ＬｉＮｂＯ3など）で作製
し、一方あるいは両方のプリズムＰ１，Ｐ２に電極９
ａ，９ｂを付けて直流電圧を印加して変化することによ
り、屈折率ｎo1、ｎe1、ｎo2、ｎe2を変化させ、これに
より常光線及び異常光線の出射角度を制御することがで
きる。
【００２６】以上説明したように、入射光の偏光成分に
よって出射方向が異なる偏光分離プリズム（例えば、ウ
ォラストンプリズム）において、出射時の分離角を印加
電圧によって可変できることが示された。同様に、結晶
の光軸方向が異なるだけで同一の動作原理を持つロショ
ンプリズムやセナモンプリズムでも同様の作用効果が得
られる。
よって出射方向が異なる偏光分離プリズム（例えば、ウ
ォラストンプリズム）において、出射時の分離角を印加
電圧によって可変できることが示された。同様に、結晶
の光軸方向が異なるだけで同一の動作原理を持つロショ
ンプリズムやセナモンプリズムでも同様の作用効果が得
られる。
【００２７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、外部共振器型半導体レーザ装置の共振帰還光路にウ
ォラストンプリズム３を挿入することにより、偏光によ
って共振波長が異なり、外部でこれらの差周波信号をと
ると安定な高周波信号が得られる。両偏光成分は同一の
活性層内で発振するために雑音成分に強い相関があり、
特にＰＬＬ回路などを用いて制御をしなくても差周波信
号の雑音は低く押さえられる。全体の発振波長は、回折
格子板６の回転角度を調整することで可変できる。
ば、外部共振器型半導体レーザ装置の共振帰還光路にウ
ォラストンプリズム３を挿入することにより、偏光によ
って共振波長が異なり、外部でこれらの差周波信号をと
ると安定な高周波信号が得られる。両偏光成分は同一の
活性層内で発振するために雑音成分に強い相関があり、
特にＰＬＬ回路などを用いて制御をしなくても差周波信
号の雑音は低く押さえられる。全体の発振波長は、回折
格子板６の回転角度を調整することで可変できる。
【００２８】従って、本実施形態の波長可変光源装置１
０の効果は以下の通りである。 （１）例えば、マイクロ波以上の高周波信号の差周波数
を一定に保持しながら２つの偏波成分の光を、高周波信
号の基準信号発生器なしに、簡単な構造で容易に発生す
ることができる。 （２）２つの偏光成分は、レーザダイオード１の同一の
活性層内で発振するために雑音成分に強い相関があり、
特にＰＬＬ回路などを用いて制御をしなくても差周波信
号の雑音は低く押さえることができ、発生する光のＳ／
Ｎ比を従来例に比較して大きくすることができる。 （３）回折格子板６の回転角度を変化させることによ
り、発生する光の波長を容易に変化させることができ、
これにより、光段階では波長の違いを利用した様々な信
号処理を施し、最後のフォトダイオード１９の検波後は
同一の周波数を有するマイクロ波信号を出力するような
高機能なシステム（例えば、第２の実施形態参照。）を
容易に構成できる。 （４）第２の従来例では２つの回折格子板を用いている
が、これに対して、本実施形態では、１つの回折格子板
６を用いて装置を構成したことにより、装置構成が簡単
になり、製造コストが安価になる。また、振動に対する
マイクロ波信号の安定度も改善される。 （５）ウォラストンプリズム３の電極９ａ，９ｂに印加
する直流電圧を変化することにより、ウォラストンプリ
ズム３による偏光の分離角を変化させることができ、２
つの偏波成分間の差周波数を有するマイクロ波信号の周
波数を容易に変化させて調整することができる。 （６）偏光子５及びデポラライザ４の回転角度を変化す
ることにより、発振帰還光路中の光の利得を変化させて
半導体レーザ装置の発振条件を容易に調整することがで
きる。
０の効果は以下の通りである。 （１）例えば、マイクロ波以上の高周波信号の差周波数
を一定に保持しながら２つの偏波成分の光を、高周波信
号の基準信号発生器なしに、簡単な構造で容易に発生す
ることができる。 （２）２つの偏光成分は、レーザダイオード１の同一の
活性層内で発振するために雑音成分に強い相関があり、
特にＰＬＬ回路などを用いて制御をしなくても差周波信
号の雑音は低く押さえることができ、発生する光のＳ／
Ｎ比を従来例に比較して大きくすることができる。 （３）回折格子板６の回転角度を変化させることによ
り、発生する光の波長を容易に変化させることができ、
これにより、光段階では波長の違いを利用した様々な信
号処理を施し、最後のフォトダイオード１９の検波後は
同一の周波数を有するマイクロ波信号を出力するような
高機能なシステム（例えば、第２の実施形態参照。）を
容易に構成できる。 （４）第２の従来例では２つの回折格子板を用いている
が、これに対して、本実施形態では、１つの回折格子板
６を用いて装置を構成したことにより、装置構成が簡単
になり、製造コストが安価になる。また、振動に対する
マイクロ波信号の安定度も改善される。 （５）ウォラストンプリズム３の電極９ａ，９ｂに印加
する直流電圧を変化することにより、ウォラストンプリ
ズム３による偏光の分離角を変化させることができ、２
つの偏波成分間の差周波数を有するマイクロ波信号の周
波数を容易に変化させて調整することができる。 （６）偏光子５及びデポラライザ４の回転角度を変化す
ることにより、発振帰還光路中の光の利得を変化させて
半導体レーザ装置の発振条件を容易に調整することがで
きる。
【００２９】＜第２の実施形態＞図４は、本発明に係る
第２の実施形態である光制御型フェーズドアレーアンテ
ナ装置の構成を示すブロック図である。この光制御型フ
ェーズドアレーアンテナ装置は、第１の実施形態の波長
可変光源装置１０である３個の波長可変光源装置１０
ａ，１０ｂ，１０ｃと、ラミポール偏光子４５が形成さ
れた複屈折性光導波路装置８０とを用いて、波長可変光
源装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃから出力される光信号の
波長を変化させることにより、リニアアレーで配列され
たアレーアンテナ７０から放射される各ビームの指向方
向を変化させることを特徴としている。
第２の実施形態である光制御型フェーズドアレーアンテ
ナ装置の構成を示すブロック図である。この光制御型フ
ェーズドアレーアンテナ装置は、第１の実施形態の波長
可変光源装置１０である３個の波長可変光源装置１０
ａ，１０ｂ，１０ｃと、ラミポール偏光子４５が形成さ
れた複屈折性光導波路装置８０とを用いて、波長可変光
源装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃから出力される光信号の
波長を変化させることにより、リニアアレーで配列され
たアレーアンテナ７０から放射される各ビームの指向方
向を変化させることを特徴としている。
【００３０】図４において、波長可変光源装置１０ａ，
１０ｂ，１０ｃの出力端は、図１の光アイソレータ１２
の出力端に対応する。
１０ｂ，１０ｃの出力端は、図１の光アイソレータ１２
の出力端に対応する。
【００３１】図４において、波長可変光源装置１０ａ，
１０ｂ，１０ｃから出力される光信号の波長は、ビーム
コントローラ３０により、波長可変光源装置１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ内の回折格子板６（図１参照。）の回転角
度を変化することにより変化させ、これにより、詳細後
述するように、アレーアンテナ７０から放射される指向
方向を変化させる。ここで、波長可変光源装置１０ａ，
１０ｂ，１０ｃから出力される光信号は、互いに直交す
る垂直偏光成分と水平偏光成分とを含み、それらの間の
差周波数は各装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ毎で異なり、
装置１０ａが差周波数Δｆ１を有し、装置１０ｂが差周
波数Δｆ２を有し、装置１０ｃが差周波数Δｆ３を有し
ているとき、アレーアンテナ７０から放射される無線信
号のビームＢ１は差周波数Δｆ１の無線周波数を有し、
無線信号のビームＢ２は差周波数Δｆ２の無線周波数を
有し、無線信号のビームＢ３は差周波数Δｆ３の無線周
波数を有する。
１０ｂ，１０ｃから出力される光信号の波長は、ビーム
コントローラ３０により、波長可変光源装置１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ内の回折格子板６（図１参照。）の回転角
度を変化することにより変化させ、これにより、詳細後
述するように、アレーアンテナ７０から放射される指向
方向を変化させる。ここで、波長可変光源装置１０ａ，
１０ｂ，１０ｃから出力される光信号は、互いに直交す
る垂直偏光成分と水平偏光成分とを含み、それらの間の
差周波数は各装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ毎で異なり、
装置１０ａが差周波数Δｆ１を有し、装置１０ｂが差周
波数Δｆ２を有し、装置１０ｃが差周波数Δｆ３を有し
ているとき、アレーアンテナ７０から放射される無線信
号のビームＢ１は差周波数Δｆ１の無線周波数を有し、
無線信号のビームＢ２は差周波数Δｆ２の無線周波数を
有し、無線信号のビームＢ３は差周波数Δｆ３の無線周
波数を有する。
【００３２】波長可変光源装置１０ａから出力される光
信号は、互いに直交する垂直偏光成分と水平偏光成分と
を含み、偏向ビームスプリッタ３２ａにより偏向分離さ
れ、一方の水平偏波成分の光信号は、入力される第１の
デジタルデータ信号に従って光信号を強度変調する外部
光変調器（以下、ＥＯＭという。）３１ａを介して偏向
ビームスプリッタ３３ａに入力される一方、他方の水平
偏波成分の光信号は、そのまま偏向ビームスプリッタ３
３ａに入力される。偏向ビームスプリッタ３３ａは、入
力される２つの光信号を偏向合波して複屈折性光導波路
装置８０内の光導波路４１ａに出力する。ここで、水平
偏向成分の光信号は第２の従来例における基準光信号と
して用いられ、フォトダイオード５１−１乃至５１−Ｎ
における２乗検波における局部発振信号として用いられ
る。従って、偏向ビームスプリッタ３２ａ，３３ａとＥ
ＯＭ３１ａにより、垂直偏波成分の光信号のみを光変調
する光変調装置６０ａを構成している。
信号は、互いに直交する垂直偏光成分と水平偏光成分と
を含み、偏向ビームスプリッタ３２ａにより偏向分離さ
れ、一方の水平偏波成分の光信号は、入力される第１の
デジタルデータ信号に従って光信号を強度変調する外部
光変調器（以下、ＥＯＭという。）３１ａを介して偏向
ビームスプリッタ３３ａに入力される一方、他方の水平
偏波成分の光信号は、そのまま偏向ビームスプリッタ３
３ａに入力される。偏向ビームスプリッタ３３ａは、入
力される２つの光信号を偏向合波して複屈折性光導波路
装置８０内の光導波路４１ａに出力する。ここで、水平
偏向成分の光信号は第２の従来例における基準光信号と
して用いられ、フォトダイオード５１−１乃至５１−Ｎ
における２乗検波における局部発振信号として用いられ
る。従って、偏向ビームスプリッタ３２ａ，３３ａとＥ
ＯＭ３１ａにより、垂直偏波成分の光信号のみを光変調
する光変調装置６０ａを構成している。
【００３３】また、波長可変光源装置１０ｂから出力さ
れる光信号は、互いに直交する垂直偏光成分と水平偏光
成分とを含み、光変調装置６０ａと同様に、偏向ビーム
スプリッタ３２ｂ，３３ｂ及びＥＯＭ３１ｂにより構成
される光変調装置６０ｂを介して複屈折性光導波路装置
８０内の光導波路４１ｂに出力する。ここで、ＥＯＭ３
１ｂは、入力される水平偏波成分の光信号を、第２のデ
ジタルデータ信号に従って強度変調して出力する。
れる光信号は、互いに直交する垂直偏光成分と水平偏光
成分とを含み、光変調装置６０ａと同様に、偏向ビーム
スプリッタ３２ｂ，３３ｂ及びＥＯＭ３１ｂにより構成
される光変調装置６０ｂを介して複屈折性光導波路装置
８０内の光導波路４１ｂに出力する。ここで、ＥＯＭ３
１ｂは、入力される水平偏波成分の光信号を、第２のデ
ジタルデータ信号に従って強度変調して出力する。
【００３４】さらに、波長可変光源装置１０ｃから出力
される光信号は、互いに直交する垂直偏光成分と水平偏
光成分とを含み、光変調装置６０ａ，６０ｂと同様に、
偏向ビームスプリッタ３２ｃ，３３ｃ及びＥＯＭ３１ｃ
により構成される光変調装置６０ｃを介して複屈折性光
導波路装置８０内の光導波路４１ｃに出力する。ここ
で、ＥＯＭ３１ｃは、入力される水平偏波成分の光信号
を、第３のデジタルデータ信号に従って強度変調して出
力する。
される光信号は、互いに直交する垂直偏光成分と水平偏
光成分とを含み、光変調装置６０ａ，６０ｂと同様に、
偏向ビームスプリッタ３２ｃ，３３ｃ及びＥＯＭ３１ｃ
により構成される光変調装置６０ｃを介して複屈折性光
導波路装置８０内の光導波路４１ｃに出力する。ここ
で、ＥＯＭ３１ｃは、入力される水平偏波成分の光信号
を、第３のデジタルデータ信号に従って強度変調して出
力する。
【００３５】なお、波長可変光源装置１０ａと、複屈折
性光導波路装置８０の光導波路４１ａとの間、波長可変
光源装置１０ｂと、複屈折性光導波路装置８０の光導波
路４１ｂとの間、及び波長可変光源装置１０ｃと、複屈
折性光導波路装置８０の光導波路４１ｃとの間は、好ま
しくは、光ファイバケーブルで接続して構成され、とっ
て代わって光導波路で接続して構成されてもよい。
性光導波路装置８０の光導波路４１ａとの間、波長可変
光源装置１０ｂと、複屈折性光導波路装置８０の光導波
路４１ｂとの間、及び波長可変光源装置１０ｃと、複屈
折性光導波路装置８０の光導波路４１ｃとの間は、好ま
しくは、光ファイバケーブルで接続して構成され、とっ
て代わって光導波路で接続して構成されてもよい。
【００３６】複屈折性光導波路装置８０において、光導
波路４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、その装置８０の縁端部
からＴｉ拡散による２次元光導波路４２の一方の縁端部
まで導かれるように、ＬｉＮｂＯ3にてなる複屈折性光
導波路基板４０上に形成される。Ｔｉ拡散による２次元
光導波路４２は、複屈折性光導波路基板４０内におい
て、公知のＴｉ拡散方法により形成され、光導波路４１
ａ，４１ｂ，４１ｃの縁端部から出射される３つの光信
号について、当該基板４０の厚さ方向である上下方向
（垂直偏波成分の偏波変化方向に対応する。）のみに対
して光を閉じ込める長方形の面状の光導波路である。Ｔ
ｉ拡散による２次元光導波路４２の一方の縁端部に対向
する他方の縁端部には、複数Ｎ本の光導波路４４−１乃
至４４−Ｎが接続される。
波路４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、その装置８０の縁端部
からＴｉ拡散による２次元光導波路４２の一方の縁端部
まで導かれるように、ＬｉＮｂＯ3にてなる複屈折性光
導波路基板４０上に形成される。Ｔｉ拡散による２次元
光導波路４２は、複屈折性光導波路基板４０内におい
て、公知のＴｉ拡散方法により形成され、光導波路４１
ａ，４１ｂ，４１ｃの縁端部から出射される３つの光信
号について、当該基板４０の厚さ方向である上下方向
（垂直偏波成分の偏波変化方向に対応する。）のみに対
して光を閉じ込める長方形の面状の光導波路である。Ｔ
ｉ拡散による２次元光導波路４２の一方の縁端部に対向
する他方の縁端部には、複数Ｎ本の光導波路４４−１乃
至４４−Ｎが接続される。
【００３７】光導波路４１ａから出射された光信号は当
該２次元光導波路４２の面内で横方向に広がってすべて
の光導波路４４−１乃至４４−Ｎの入射部に入射する。
また、光導波路４１ｂから出射された光信号は、同様
に、当該２次元光導波路４２の面内で横方向に広がって
すべての光導波路４４−１乃至４４−Ｎの入射部に入射
する。さらに、光導波路４１ｃから出射された光信号
は、同様に、当該２次元光導波路４２の面内で横方向に
広がってすべての光導波路４４−１乃至４４−Ｎの入射
部に入射する。従って、２次元光導波路４２は、３個の
光導波路４１ａ，４１ｂ，４１ｃからそれぞれ出力され
る各光信号を、光スターカプラ形式でＮ本の光導波路４
４−１乃至４４−Ｎに分配して出力する。
該２次元光導波路４２の面内で横方向に広がってすべて
の光導波路４４−１乃至４４−Ｎの入射部に入射する。
また、光導波路４１ｂから出射された光信号は、同様
に、当該２次元光導波路４２の面内で横方向に広がって
すべての光導波路４４−１乃至４４−Ｎの入射部に入射
する。さらに、光導波路４１ｃから出射された光信号
は、同様に、当該２次元光導波路４２の面内で横方向に
広がってすべての光導波路４４−１乃至４４−Ｎの入射
部に入射する。従って、２次元光導波路４２は、３個の
光導波路４１ａ，４１ｂ，４１ｃからそれぞれ出力され
る各光信号を、光スターカプラ形式でＮ本の光導波路４
４−１乃至４４−Ｎに分配して出力する。
【００３８】光導波路４４−１乃至４４−Ｎは、公知の
Ｔｉ拡散方法により形成されたＴｉ拡散による３次元光
導波路４３であり、２次元光導波路４２から光導波路４
４−１乃至４４−Ｎに入射した複数Ｎ本の光信号につい
て、当該基板４０の厚さ方向である上下方向（垂直偏波
成分の偏波変化方向に対応する。）及びその厚さ方向に
垂直な方向である左右方向（横方向；水平偏波成分の偏
波変化方向に対応する。）に対して光を閉じ込めてシン
グルモードで光信号を伝搬させる光導波路である。ここ
で、光導波路４４−１乃至４４−Ｎは互いに光路差が例
えば１ｍｍだけ異なるように例えば昇順で各光路長を、
アレーアンテナ７０のアンテナ素子５３−１乃至５３−
Ｎの設置位置に対応して変化させている。Ｔｉ拡散によ
る３次元光導波路４３の各光導波路４４−１乃至４４−
Ｎの他方の端部には、ＩｎＰ層上にＩｎＧａＡｓ層を形
成するように、直接的に一括してコーティングすること
によりラミポール型偏光子４５が形成され、ラミポール
型偏光子４５は各光導波路４４−１乃至４４−Ｎから出
射される光信号の垂直偏波成分と水平偏波成分とから約
４５度だけ傾斜された偏向成分のみを偏向抽出して出力
する光学素子である。この場合、ラミポール型偏光子４
５は、光信号の垂直偏波成分と水平偏波成分の両方の偏
波成分をそれぞれ若干減衰しながらも偏向抽出して各フ
ォトダイオード５１−１乃至５１−Ｎに出力する。な
お、ラミポール型偏光子４５は上述のように一括コーテ
ィングしてもいし、もしくは、各光導波路４４−１乃至
４４−Ｎに対して個別にコーティングして形成してもよ
い。
Ｔｉ拡散方法により形成されたＴｉ拡散による３次元光
導波路４３であり、２次元光導波路４２から光導波路４
４−１乃至４４−Ｎに入射した複数Ｎ本の光信号につい
て、当該基板４０の厚さ方向である上下方向（垂直偏波
成分の偏波変化方向に対応する。）及びその厚さ方向に
垂直な方向である左右方向（横方向；水平偏波成分の偏
波変化方向に対応する。）に対して光を閉じ込めてシン
グルモードで光信号を伝搬させる光導波路である。ここ
で、光導波路４４−１乃至４４−Ｎは互いに光路差が例
えば１ｍｍだけ異なるように例えば昇順で各光路長を、
アレーアンテナ７０のアンテナ素子５３−１乃至５３−
Ｎの設置位置に対応して変化させている。Ｔｉ拡散によ
る３次元光導波路４３の各光導波路４４−１乃至４４−
Ｎの他方の端部には、ＩｎＰ層上にＩｎＧａＡｓ層を形
成するように、直接的に一括してコーティングすること
によりラミポール型偏光子４５が形成され、ラミポール
型偏光子４５は各光導波路４４−１乃至４４−Ｎから出
射される光信号の垂直偏波成分と水平偏波成分とから約
４５度だけ傾斜された偏向成分のみを偏向抽出して出力
する光学素子である。この場合、ラミポール型偏光子４
５は、光信号の垂直偏波成分と水平偏波成分の両方の偏
波成分をそれぞれ若干減衰しながらも偏向抽出して各フ
ォトダイオード５１−１乃至５１−Ｎに出力する。な
お、ラミポール型偏光子４５は上述のように一括コーテ
ィングしてもいし、もしくは、各光導波路４４−１乃至
４４−Ｎに対して個別にコーティングして形成してもよ
い。
【００３９】従って、上記２次元光導波路４２は、入射
する３つの光信号を合成して合波した後、複数Ｎ本の光
導波路４４−１乃至４４−Ｎに分配して分波する光学装
置を構成しており、次いで、ラミポール型偏光子４５に
より各光導波路４４−１乃至４４−Ｎにおける垂直偏波
成分と水平偏波成分の両方の偏波成分を偏光抽出して出
力する。
する３つの光信号を合成して合波した後、複数Ｎ本の光
導波路４４−１乃至４４−Ｎに分配して分波する光学装
置を構成しており、次いで、ラミポール型偏光子４５に
より各光導波路４４−１乃至４４−Ｎにおける垂直偏波
成分と水平偏波成分の両方の偏波成分を偏光抽出して出
力する。
【００４０】各光導波路４４−１乃至４４−Ｎから出力
される光信号はそれぞれ、ラミポール型偏光子４５を介
して各フォトダイオード５１−１乃至５１−Ｎに入射さ
れて、２乗検波法により混合されて、２つの偏波成分の
差周波数Δｆ１，Δｆ２，Δｆ３を有するマイクロ波信
号に光電変換された後、変換後のマイクロ波信号は各無
線周波電力増幅器５２−１乃至５２−Ｎにより電力増幅
されて、アレーアンテナ７０の各アンテナ素子５３−１
乃至５３−Ｎから自由空間に向けて放射される。ここ
で、アレーアンテナ７０において、各アンテナ素子５３
−１乃至５３−Ｎは、例えば半波長の所定の間隔で１直
線上にリニアアレーで配置される。
される光信号はそれぞれ、ラミポール型偏光子４５を介
して各フォトダイオード５１−１乃至５１−Ｎに入射さ
れて、２乗検波法により混合されて、２つの偏波成分の
差周波数Δｆ１，Δｆ２，Δｆ３を有するマイクロ波信
号に光電変換された後、変換後のマイクロ波信号は各無
線周波電力増幅器５２−１乃至５２−Ｎにより電力増幅
されて、アレーアンテナ７０の各アンテナ素子５３−１
乃至５３−Ｎから自由空間に向けて放射される。ここ
で、アレーアンテナ７０において、各アンテナ素子５３
−１乃至５３−Ｎは、例えば半波長の所定の間隔で１直
線上にリニアアレーで配置される。
【００４１】図５は、図２の複屈折性光導波路装置８０
の各光導波路の屈折率の波長依存特性（シミュレーショ
ン結果）を示すグラフである。ＬｉＮｂＯ3にてなる複
屈折性光導波路基板４０において光導波路４２及び４３
のように、Ｔｉを熱拡散することにより、元の屈折率か
ら屈折率を例えば１％程度だけ変化させることができ、
しかも、図５に示すように、常光及び異常光とも光波長
に対して屈折率が変化しており、また、偏向方向の違い
により屈折率の変化が異なっている。すなわち、伝送さ
れる光の波長に応じて屈折率が変化するので、伝送後の
光の位相も光の波長に応じて変化させることができる。
の各光導波路の屈折率の波長依存特性（シミュレーショ
ン結果）を示すグラフである。ＬｉＮｂＯ3にてなる複
屈折性光導波路基板４０において光導波路４２及び４３
のように、Ｔｉを熱拡散することにより、元の屈折率か
ら屈折率を例えば１％程度だけ変化させることができ、
しかも、図５に示すように、常光及び異常光とも光波長
に対して屈折率が変化しており、また、偏向方向の違い
により屈折率の変化が異なっている。すなわち、伝送さ
れる光の波長に応じて屈折率が変化するので、伝送後の
光の位相も光の波長に応じて変化させることができる。
【００４２】図６は、図２のアレーアンテナの制御装置
において波長可変光源装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃによ
る波長可変時の隣接アンテナ素子間の位相差（シミュレ
ーション結果）を示すグラフである。このシミュレーシ
ョン結果の条件は、垂直偏波成分と水平偏波成分との間
の差周波数、すなわちアレーアンテナ７０から放射され
る無線信号のマイクロ波周波数が６０ＧＨｚであり、３
次元光導波路４３の各光導波路４４−１乃至４４−Ｎに
おける各隣接する光導波路の光路差を１ｍｍに設定した
場合である。図６から明らかなように、波長可変光源装
置１０ａ，１０ｂ，１０ｃから出力される光信号の波長
を変化することにより、アレーアンテナ７０における各
隣接するアンテナ素子間の位相差を実質的に線形的に変
化させることができることがわかる。従って、光信号の
波長を変化させることにより、ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３
の指向方向を変化させることができる。
において波長可変光源装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃによ
る波長可変時の隣接アンテナ素子間の位相差（シミュレ
ーション結果）を示すグラフである。このシミュレーシ
ョン結果の条件は、垂直偏波成分と水平偏波成分との間
の差周波数、すなわちアレーアンテナ７０から放射され
る無線信号のマイクロ波周波数が６０ＧＨｚであり、３
次元光導波路４３の各光導波路４４−１乃至４４−Ｎに
おける各隣接する光導波路の光路差を１ｍｍに設定した
場合である。図６から明らかなように、波長可変光源装
置１０ａ，１０ｂ，１０ｃから出力される光信号の波長
を変化することにより、アレーアンテナ７０における各
隣接するアンテナ素子間の位相差を実質的に線形的に変
化させることができることがわかる。従って、光信号の
波長を変化させることにより、ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３
の指向方向を変化させることができる。
【００４３】以上説明したように本実施形態によれば、
以下の特有の効果を有する。 （１）複数Ｎ本のビームからなるマルチビームアンテナ
の放射する各ビームの指向方向を、波長可変光源装置１
０ａ，１０ｂ，１０ｃの発光波長を変化することにより
独立に制御でき、しかも第２の従来例に比較して機械的
な機構を用いていないので高精度で制御できる。 （２）従来のマイクロ波回路で構成する場合に比べて、
簡単な構成で形成することができ、広帯域の信号を取り
扱い伝送することができる。 （３）少なくとも複屈折性光導波路装置８０は光導波路
として光集積化が可能であり、実用性が高く小型軽量化
することができ、これによって製造コストを大幅に低減
できる。さらに、光変調装置６０ａ，６０ｂ，６０ｃを
も光集積化が可能であり、さらに小型軽量化することが
でき、これによって製造コストを低減できる。
以下の特有の効果を有する。 （１）複数Ｎ本のビームからなるマルチビームアンテナ
の放射する各ビームの指向方向を、波長可変光源装置１
０ａ，１０ｂ，１０ｃの発光波長を変化することにより
独立に制御でき、しかも第２の従来例に比較して機械的
な機構を用いていないので高精度で制御できる。 （２）従来のマイクロ波回路で構成する場合に比べて、
簡単な構成で形成することができ、広帯域の信号を取り
扱い伝送することができる。 （３）少なくとも複屈折性光導波路装置８０は光導波路
として光集積化が可能であり、実用性が高く小型軽量化
することができ、これによって製造コストを大幅に低減
できる。さらに、光変調装置６０ａ，６０ｂ，６０ｃを
も光集積化が可能であり、さらに小型軽量化することが
でき、これによって製造コストを低減できる。
【００４４】以上の実施形態においては、Ｔｉ拡散方法
により分布屈折率光導波路である３次元及び２次元光導
波路４２，４３を形成しているが、本発明はこれに限ら
ず、公知のプロトン交換法により、ＬｉＮｂＯ3の結晶
基板のリチウムイオン（Ｌｉ＋）の一部をプロトン（Ｈ
＋）で交換して、分布屈折率光導波路であるプロトン交
換光導波路を構成してもよい。
により分布屈折率光導波路である３次元及び２次元光導
波路４２，４３を形成しているが、本発明はこれに限ら
ず、公知のプロトン交換法により、ＬｉＮｂＯ3の結晶
基板のリチウムイオン（Ｌｉ＋）の一部をプロトン（Ｈ
＋）で交換して、分布屈折率光導波路であるプロトン交
換光導波路を構成してもよい。
【００４５】以上の実施形態においては、リニアアレー
で形成されたアレーアンテナ７０を用いているが，本発
明はこれに限らず、２次元のアレーアンテナであっても
よい。この変形例の場合においては、各ビームを、実施
形態のように平面内で変化させるのではなく、アレーア
ンテナの平面に対して垂直な方向に延在する空間で３次
元で変化させることができる。
で形成されたアレーアンテナ７０を用いているが，本発
明はこれに限らず、２次元のアレーアンテナであっても
よい。この変形例の場合においては、各ビームを、実施
形態のように平面内で変化させるのではなく、アレーア
ンテナの平面に対して垂直な方向に延在する空間で３次
元で変化させることができる。
【００４６】以上の実施形態において、波長可変光源装
置１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各差周波数Δｆ１，Δｆ
２，Δｆ３を互いに異なるように設定しているが、本発
明はこれに限らず、同一に設定しても良い。この場合、
アレーアンテナ７０からは、同一の無線周波数であっ
て、例えば異なる指向方向のビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３を
放射することができる。
置１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各差周波数Δｆ１，Δｆ
２，Δｆ３を互いに異なるように設定しているが、本発
明はこれに限らず、同一に設定しても良い。この場合、
アレーアンテナ７０からは、同一の無線周波数であっ
て、例えば異なる指向方向のビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３を
放射することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の波長可変光源装置によれば、互いに直交する２
つの偏波成分の波長の周波数差を一定に保持しながら発
光する光の波長を変化可能な波長可変光源装置であっ
て、半導体レーザによって発生されたレーザ光を回折格
子板によって反射し、その反射光を上記半導体レーザに
帰還させることにより共振帰還光路を形成してなるレー
ザ共振器を備えた外部共振器型半導体レーザ装置におい
て、上記共振帰還光路中に挿入され、入射光の偏光成分
によって出射方向が異なる偏光分離プリズムと、上記回
折格子板の回転角度を変化させる手段とを備え、上記偏
光分離プリズムにより分離された互いに偏光方向が異な
る２つの偏光成分の光にそれぞれ対応する２つの偏光成
分の光を上記半導体レーザにより発生し、上記回折格子
板の回転角度を変化させることにより、上記発光する光
の波長を変化する。
１記載の波長可変光源装置によれば、互いに直交する２
つの偏波成分の波長の周波数差を一定に保持しながら発
光する光の波長を変化可能な波長可変光源装置であっ
て、半導体レーザによって発生されたレーザ光を回折格
子板によって反射し、その反射光を上記半導体レーザに
帰還させることにより共振帰還光路を形成してなるレー
ザ共振器を備えた外部共振器型半導体レーザ装置におい
て、上記共振帰還光路中に挿入され、入射光の偏光成分
によって出射方向が異なる偏光分離プリズムと、上記回
折格子板の回転角度を変化させる手段とを備え、上記偏
光分離プリズムにより分離された互いに偏光方向が異な
る２つの偏光成分の光にそれぞれ対応する２つの偏光成
分の光を上記半導体レーザにより発生し、上記回折格子
板の回転角度を変化させることにより、上記発光する光
の波長を変化する。
【００４８】従って、本発明によれば、例えば、マイク
ロ波以上の高周波信号の差周波数を一定に保持しながら
２つの偏波成分の光を、高周波信号の基準信号発生器な
しに、簡単な構造で容易に発生することができる。ここ
で、２つの偏光成分は、半導体レーザの同一の活性層内
で発振するために雑音成分に強い相関があり、特にＰＬ
Ｌ回路などを用いて制御をしなくても差周波信号の雑音
は低く押さえることができ、発生する光のＳ／Ｎ比を従
来例に比較して大きくすることができる。
ロ波以上の高周波信号の差周波数を一定に保持しながら
２つの偏波成分の光を、高周波信号の基準信号発生器な
しに、簡単な構造で容易に発生することができる。ここ
で、２つの偏光成分は、半導体レーザの同一の活性層内
で発振するために雑音成分に強い相関があり、特にＰＬ
Ｌ回路などを用いて制御をしなくても差周波信号の雑音
は低く押さえることができ、発生する光のＳ／Ｎ比を従
来例に比較して大きくすることができる。
【００４９】さらに、上記回折格子板の回転角度を変化
させることにより、発生する光の波長を容易に変化させ
ることができ、これにより、光段階では波長の違いを利
用した様々な信号処理を施し、出力光信号を同一偏波化
しかつそれを検波した後は同一の周波数を有するマイク
ロ波信号を出力するような高機能なシステムを容易に構
成できる。またさらに、第２の従来例では２つの回折格
子板を用いているが、これに対して本発明によれば、１
つの回折格子板を用いて装置を構成したことにより、装
置構成が簡単になり、製造コストが安価になる。また、
振動に対するマイクロ波信号の安定度も改善される。
させることにより、発生する光の波長を容易に変化させ
ることができ、これにより、光段階では波長の違いを利
用した様々な信号処理を施し、出力光信号を同一偏波化
しかつそれを検波した後は同一の周波数を有するマイク
ロ波信号を出力するような高機能なシステムを容易に構
成できる。またさらに、第２の従来例では２つの回折格
子板を用いているが、これに対して本発明によれば、１
つの回折格子板を用いて装置を構成したことにより、装
置構成が簡単になり、製造コストが安価になる。また、
振動に対するマイクロ波信号の安定度も改善される。
【００５０】また、請求項２記載の波長可変光源装置に
よれば、請求項１記載の波長可変光源装置において、さ
らに、上記偏光分離プリズムを挟設する１対の電極と、
所定の直流電圧を発生して上記１対の電極に印加する直
流電源とを備え、上記直流電源の直流電圧を変化するこ
とにより、上記２つの偏光成分の光の差周波数を変化す
る。
よれば、請求項１記載の波長可変光源装置において、さ
らに、上記偏光分離プリズムを挟設する１対の電極と、
所定の直流電圧を発生して上記１対の電極に印加する直
流電源とを備え、上記直流電源の直流電圧を変化するこ
とにより、上記２つの偏光成分の光の差周波数を変化す
る。
【００５１】従って、上記直流電圧を変化することによ
り、上記偏向分離プリズムによる偏光の分離角を変化さ
せることができ、２つの偏波成分間の差周波数を有する
マイクロ波信号の周波数を容易に変化させて調整するこ
とができる。
り、上記偏向分離プリズムによる偏光の分離角を変化さ
せることができ、２つの偏波成分間の差周波数を有する
マイクロ波信号の周波数を容易に変化させて調整するこ
とができる。
【００５２】さらに、請求項３記載の波長可変光源装置
によれば、請求項１又は２記載の波長可変光源装置にお
いて、さらに、上記半導体レーザと上記回折格子板との
間に挿入され、上記共振帰還光路を伝送する光の帰還利
得を変化させる手段を備え、上記共振帰還光路を伝送す
る光の帰還利得を変化させることにより、上記半導体レ
ーザの発振条件を調整する。
によれば、請求項１又は２記載の波長可変光源装置にお
いて、さらに、上記半導体レーザと上記回折格子板との
間に挿入され、上記共振帰還光路を伝送する光の帰還利
得を変化させる手段を備え、上記共振帰還光路を伝送す
る光の帰還利得を変化させることにより、上記半導体レ
ーザの発振条件を調整する。
【００５３】従って、上記共振帰還光路を伝送する光の
帰還利得を変化させることにより、発振帰還光路中の光
の利得を変化させて半導体レーザ装置の発振条件を容易
に調整することができる。
帰還利得を変化させることにより、発振帰還光路中の光
の利得を変化させて半導体レーザ装置の発振条件を容易
に調整することができる。
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である波長可変
光源装置１０の構成を示すブロック図である。
光源装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の波長可変光源装置１０の動作を示す出
力光強度の波長特性を示すスペクトル図である。
力光強度の波長特性を示すスペクトル図である。
【図３】 図１のウォラストンプリズム３の動作原理を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図４】 本発明に係る第２の実施形態である光制御型
フェーズドアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図
である。
フェーズドアレーアンテナ装置の構成を示すブロック図
である。
【図５】 図２の複屈折性光導波路装置８０の各光導波
路の屈折率の波長依存特性を示すグラフである。
路の屈折率の波長依存特性を示すグラフである。
【図６】 図２の光制御型フェーズドアレーアンテナ装
置において波長可変光源装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃに
よる波長可変時の隣接アンテナ素子間の位相差を示すグ
ラフである。
置において波長可変光源装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃに
よる波長可変時の隣接アンテナ素子間の位相差を示すグ
ラフである。
１…レーザダイオード、 １ａ…ＡＲコート、 ２…集光レンズ、 ３…ウォラストンプリズム、 ４…デポラライザ、 ５…偏光子、 ６…回折格子板、 ７…回転モータ、 ８…可変電圧直流電源、 ９ａ，９ｂ…電極、 １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…波長可変光源装置、 １１…集光レンズ、 １２，１５，１７…光アイソレータ、 １３…出射光ファイバケーブル、 １４…偏向ビームスプリッタ、 １６…９０度偏波回転器、 １８…光ファイバカプラー、 １８ａ，１８ｂ…光ファイバケーブル、 １９…フォトダイオード、 ２０…光無反射終端器、 ２１…スペクトルアナライザ、 ３０…ビームコントローラ、 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…外部光変調器（ＥＯＭ）、 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…偏
向ビームスプリッタ、 ４０…複屈折性光導波路基板、 ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…光導波路、 ４２…Ｔｉ拡散による２次元光導波路、 ４３…Ｔｉ拡散による３次元光導波路、 ４４−１乃至４４−Ｎ…光導波路、 ４５…ラミポール型偏光子、 ５１−１乃至５１−Ｎ…フォトダイオード、 ５２−１乃至５２−Ｎ…無線周波電力増幅器、 ５３−１乃至５３−Ｎ…アンテナ素子、 ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ…光変調装置、 ７０…アレーアンテナ、 ８０…複屈折性光導波路装置、 １００…外部共振器型半導体レーザ装置、 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…ビーム。
向ビームスプリッタ、 ４０…複屈折性光導波路基板、 ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…光導波路、 ４２…Ｔｉ拡散による２次元光導波路、 ４３…Ｔｉ拡散による３次元光導波路、 ４４−１乃至４４−Ｎ…光導波路、 ４５…ラミポール型偏光子、 ５１−１乃至５１−Ｎ…フォトダイオード、 ５２−１乃至５２−Ｎ…無線周波電力増幅器、 ５３−１乃至５３−Ｎ…アンテナ素子、 ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ…光変調装置、 ７０…アレーアンテナ、 ８０…複屈折性光導波路装置、 １００…外部共振器型半導体レーザ装置、 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…ビーム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01S 3/10
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに直交する２つの偏波成分の波長の
周波数差を一定に保持しながら発光する光の波長を変化
可能な波長可変光源装置であって、 半導体レーザによって発生されたレーザ光を回折格子板
によって反射し、その反射光を上記半導体レーザに帰還
させることにより共振帰還光路を形成してなるレーザ共
振器を備えた外部共振器型半導体レーザ装置において、
上記共振帰還光路中に挿入され、入射光の偏光成分によ
って出射方向が異なる偏光分離プリズムと、 上記回折格子板の回転角度を変化させる手段とを備え、 上記偏光分離プリズムにより分離された互いに偏光方向
が異なる２つの偏光成分の光にそれぞれ対応する２つの
偏光成分の光を上記半導体レーザにより発生し、上記回
折格子板の回転角度を変化させることにより、上記発光
する光の波長を変化することを特徴とする波長可変光源
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の波長可変光源装置におい
て、 上記波長可変光源装置はさらに、 上記偏光分離プリズムを挟設する１対の電極と、 所定の直流電圧を発生して上記１対の電極に印加する直
流電源とを備え、 上記直流電源の直流電圧を変化することにより、上記２
つの偏光成分の光の差周波数を変化することを特徴とす
る波長可変光源装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の波長可変光源装置
において、 上記波長可変光源装置はさらに、 上記半導体レーザと上記回折格子板との間に挿入され、
上記共振帰還光路を伝送する光の帰還利得を変化させる
手段を備え、 上記共振帰還光路を伝送する光の帰還利得を変化させる
ことにより、上記半導体レーザの発振条件を調整するこ
とを特徴とする波長可変光源装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のうちの１つに記載の波
長可変光源装置において、 上記偏光分離プリズムは、ウォラストンプリズムである
ことを特徴とする波長可変光源装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のうちの１つに記載の波
長可変光源装置において、 上記半導体レーザは、面発光レーザであることを特徴と
する波長可変光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24951598A JP2948221B1 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 波長可変光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24951598A JP2948221B1 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 波長可変光源装置 |
Publications (2)
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|---|---|
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ID=17194129
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|---|---|---|---|---|
| SE524828C2 (sv) | 2002-06-06 | 2004-10-12 | Alfa Exx Ab | Resonator |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP24951598A patent/JP2948221B1/ja not_active Expired - Fee Related
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