JP3490476B2 - Wavelength stabilizer - Google Patents

Wavelength stabilizer

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JP3490476B2
JP3490476B2 JP09307893A JP9307893A JP3490476B2 JP 3490476 B2 JP3490476 B2 JP 3490476B2 JP 09307893 A JP09307893 A JP 09307893A JP 9307893 A JP9307893 A JP 9307893A JP 3490476 B2 JP3490476 B2 JP 3490476B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、レーザ測長機等の光源
に用いられる波長安定化装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、レーザ光の波長を測長基準と
して物体の移動変位を計測するレーザ測長機が知られて
いる。最近では,レーザ測長機の光源として半導体レー
ザを用いる試みがなされている。半導体レーザ(以下、
LDと称する)は、図6に示すように発振波長が注入電
流と温度に依存している。測長基準である波長を図6の
λoに安定化するためには、LDの温度をT1(℃)に
温度制御し、LDの注入電流をi1に定電流制御すれば
良い。 【0003】また、図4に示すように構成された波長安
定化装置によれば、LDの発振波長をさらに高精度に安
定化させることができる。この波長安定化装置では、L
D2の温度をサーミスタ3で検出し、その検出した温度
をLD温度制御部4に入力している。LD温度制御部4
は、LD2の温度と予め設定された設定温度とが同じに
なるように光源部1に設けられたペルチェ素子5を制御
している。 【0004】LD2から出力するレーザ光をレーザ光の
特定波長だけ透過又は吸収する波長弁別素子(以下、エ
タロンを例に説明する)6に入射している。一般にエタ
ロン6は図5に示すような周期的な波長弁別特性を有し
ている。この様な特性を有するエタロン6の透過光量を
フォトダイオード(以下、PDと称する)8で検出し、
検出した光量がある設定値もしくはピーク値等になるよ
うにLD注入電流制御部9がLD2に供給する注入電流
を制御している。 【0005】なお、実際にはLD温度制御部4がLD2
の温度がT1(℃)となるように制御を行い、T1
(℃)でほぼ安定したら、LD温度制御部4がLD注入
電流制御部9へ制御開始信号を送出する。LD注入電流
制御部9は制御開始信号を受けたら最初に注入電流i1
を供給し、その後はPD8の出力を見ながらフィードバ
ック制御を行う。これによりLD2の発振波長がλoに
安定化される。 【0006】ところで、上記した波長安定化装置では、
温度制御は設定温度T1(℃)の付近で行い、電流制御
は設定電流値i1の付近で行う必要がある。それはエタ
ロン6の波長弁別特性が、図5に示すように波長λo以
外の波長(λ1,λ2等)でもピークを持っているた
め、PD8の出力値だけを見ているLD注入電流制御部
9では誤って波長λo以外の波長(λ1,λ2等)にロ
ックしてしまう可能性があるからである。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LDの
発振波長は、図7に示すように時間の経過と共に変化す
(OPTRONICS(1992) No11 LDヘテロダイン光源の特
徴と使い方 HOYA(株)山浦,石灰,平野 より)。す
なわち、図6に示す直線が経時変化により変化し、LD
2の温度がT1(℃)でLDの注入電流がi1であって
もLDの発振波長はλoからずれてくる。その結果、L
Dの温度とLDの注入電流とを所定値に設定しても所望
の発振波長が得られなくなり、異なる波長にロックされ
る可能性が出てくる。 【0008】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、LD等が経時変化しても常に所望の波長に安
定化でき信頼性の向上した波長安定化装置を提供するこ
とを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、半導体レーザと、前記半導体レーザから出力された
レーザ光を波長弁別する波長弁別素子と、前記波長弁別
素子の出力光の強度を検出する光検出器と、前記半導体
レーザの温度を動作時における経時変化に応じて更新し
て保存する第1の記憶部と、最初から前記波長安定化装
置を動作させた時の温度制御時には前記第1の記憶部に
最終的に保存されていた半導体レーザの温度を用いて温
度制御を開始する温度制御部と、前記半導体レーザの注
入電流値を動作時における経時変化に応じて更新して保
存する第2の記憶部と、最初から前記波長安定化装置を
動作させた時の注入電流制御時には前記第2の記憶部に
最終的に保存されていた半導体レーザの注入電流値を用
いて制御を開始する注入電流制御部とを具備し、前記温
度制御部は、前記注入電流制御部から前記半導体レーザ
に供給される注入電流値が、一定値を超えて変動した場
合、前記注入電流の変動分に対応する温度変化を演算
し、この演算結果を用いて、前記半導体レーザの設定温
度を変更するように構成される。 【0010】 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】 【作用】請求項1に対応する波長安定化装置の温度制御
部は、LDの温度が設定温度になるように温度制御を
し、現在のLDの温度を第1の記憶部に保存する。最初
から前記波長安定化装置を動作させた時において温度制
御を始めるときには、最終的に第1の記憶部に保存され
ていたLDの温度を設定温度として制御を行う。そし
て、注入電流制御部からLDに供給される注入電流値
が、一定値を超えて変動した場合、当該注入電流の変動
分に対応する温度変化を演算し、この演算結果を用い
て、LDの設定温度を変更する。 【0015】 【0016】 【0017】 【0018】 【0019】ここにおいて設定温度は、温度制御部によ
りLDの注入電流の変化に応じて変更される。 【0020】 【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 【0021】図1には本発明の第1実施例に係る波長安
定化装置の構成図が示されている。光源部11内に図6
で示されるような特性を持つLD12が配設されてい
る。このLD12に対しLD注入電流制御部13から一
定値に保持された注入電流i1が供給される。LD12
から出力されるレーザ光はビームスプリッタ15で分岐
し、一方の光は波長弁別素子としてのエタロン14に入
射する。もう一方のレーザ光は測長光として不図示の測
長光学系へ導かれる。 【0022】エタロン14の透過光は、光検出器として
のPD16に入射し、さらにPD16の出力はLD温度
制御部17に入力している。 【0023】またLD12の温度をサーミスタ18で検
出し、LD温度制御部17に入力している。LD温度制
御部17には初期設定温度が記憶された記憶部20が接
続されている。LD温度制御部17は、温度制御開始時
には記憶部20の初期設定温度を用いてLDの温度が初
期設定温度になるように温度制御を行い,その後はPD
16出力を用いてPD出力が、予め定められた設定値に
なるように、又は常にピーク値になるように温度制御を
行う。 【0024】次に、以上のように構成された本実施例に
おいて、LD12の発振波長をλoに安定化する場合の
動作について説明する。 【0025】LD注入電流制御部13は、LD12の注
入電流がi1になるように、常に定電流制御を行ってい
る。LD温度制御部17は記憶部20から初期設定温度
を読出し、サーミスタ18の検出温度が初期設定温度に
なるようにペルチェ素子19の電流を制御する。その
後、サーミスタ18の検出温度がほぼ初期設定温度に等
しくなったら、LD温度制御部17は初期設定温度では
なくPD16の出力に応じて温度制御を行う。エタロン
14の透過特性が図5であれば、LD12の発振波長が
λoの時にPD16の出力はピーク値となる。従って、
LD温度制御部17は、PD16の出力が、常にピーク
値になるようにLD12の温度を制御すれば良い。この
ときのLD12の温度は経時変化に伴いT1(℃)から
ずれていく。そこで、LD温度制御部がPD16の出力
を用いて温度制御しているときのサーミスタ18の検出
温度を、次に温度制御を始めるときの初期設定温度とし
て記憶部20に保存し、これを更新していく。 【0026】次に温度制御を始めるときは、更新された
記憶部20内の値を初期設定温度として制御する。つま
り記憶部20には、その時点でLD12の発振波長をλ
oにする最適なLD12の温度が記憶される。 【0027】この様に本実施例によれば、LD12の経
時変化によりLDの温度T1(℃),注入電流i1に対
する発振波長がλoからずれたとしても、所望の発振波
長λoを得るためのLDの温度を記憶部20に記憶し、
これを更新するので、次回の制御開始時には現在の経時
変化に対応した最適な初期温度を即座に設定することが
でき、常に所望の発振波長λoに安定化することが可能
である。 【0028】図2には本発明の第2実施例に係る波長安
定化装置の構成図が示されている。なお上述した第1実
施例と同一部分には同一符号を付している。本実施例
は、LDの温度を一定制御し、LDの注入電流をLDの
経時変化に対応して変更し記憶部に記憶させる例であ
る。 【0029】本実施例の波長安定化装置は、注入電流値
を記憶した記憶部20′が注入電流制御部13′に接続
され、その注入電流制御部13′にPD16の出力が入
力される。記憶部20′に記憶された注入電流値は、前
記第1実施例のLDの温度と同様に現在のLD12の経
時変化に対し所望の発振波長λoを得ることのできる値
である。ここでLD12は第1実施例と同様に、図6の
ような特性を持つものとする。 【0030】またLD温度制御部17′は予め設定温度
が設定され、サーミスタ18で検出したLD12の温度
が設定温度となるように制御している。 【0031】以上のような構成において、LD12の発
振波長をλoに安定化する場合の動作を説明する。 【0032】本実施例では、LD12がLD温度制御部
13′により一定温度T1(℃)に制御される。そして
LD注入電流制御部13′が記憶部20′から初期注入
電流値を読出してLD12に供給する。LD注入電流制
御部13′は常にPD16の出力がピーク値となるよう
に注入電流を制御する。 【0033】この時のLDの注入電流値はi1近傍のは
ずであるが、LD12に経時変化が起こるにつれてi1
からずれていく。そこで、現在のLDの注入電流値を、
次に注入電流制御を始めるときの初期注入電流値として
記憶部20′に保持し、これを更新していく。 【0034】次に注入電流制御を始めるときは、更新さ
れた記憶部20′内の値を初期注入電流値として制御す
る。つまり、記憶部20′にはその時点でLD12の発
振波長λoにする最適なLD12の注入電流値が記憶さ
れることになる。 【0035】この様な本実施例によっても前記第1実施
例と同様の作用効果を奏することができる。 【0036】図3には本発明の第3実施例に係る波長安
定化装置の構成図が示されている。なお前述した第1,
第2実施例と同一部分には同一符号を付している。ここ
でもLD12は図6のような特性を持つものとする。本
実施例の波長安定化装置では、LD温度制御部23が記
憶部25に記憶されている初期設定温度によりLD12
の温度制御を開始し、以後LDの温度が設定温度になる
ように動作する。注入電流制御部21が記憶部22に記
憶されている注入電流値によりLD12への注入電流の
供給を開始する。 【0037】LD注入電流制御部21は記憶部22の注
入電流値を初期値として設定した後、前述した第2実施
例と同様にPD16の出力を監視してPD16の出力が
常にピーク値となるように注入電流の値を制御する。逐
次その注入電流値で記憶部22の記憶内容を更新する。 【0038】一方、LD注入電流制御部21がLD12
に供給する注入電流値はLD温度制御部23に与えられ
ている。このLD温度制御部23は、注入電流値がある
一定幅を超えて変動した場合に設定温度を変更する。す
なわち、注入電流の変動分に対応する(同じ波長変動を
もたらす)LD12の温度変化又は温度を変える方向を
演算し、設定温度を変更する。 【0039】LD温度制御部23は注入電流の変化によ
り設定温度を変更すると共に、記憶部25の記憶内容を
新しい設定温度に更新する。以後は、変更後の設定温度
にて温度制御を実施する。 【0040】本波長安定化装置を再び最初から動作させ
た時は、前回の動作で最終的に記憶部22,25に記憶
された記憶内容を初期設定条件として波長安定化制御を
開始する。 【0041】この様に本実施例によれば、第1,第2実
施例よりも広い経時変化に対応して、LDの発振波長を
常に所望の波長に安定化することが可能である。また、
現在のLD12の経時変化に応じた初期設定値(LDの
注入電流値,LDの設定温度)にて動作を開始できるの
で安定化時間が短くなると共に、レーザ光のパワー変動
を小さくすることもできる。 【0042】第3実施例において、LD温度制御部23
は設定温度に対する一定温度制御を行っているが、本実
施例の効果はこのような構成に限定されるものではな
い。すなわち、LD注入電流制御部21とLD温度制御
部23が共にPD16の出力が所定値となるように働く
場合にも同様の効果が得られる。 【0043】なお、上述した第1実施例,第2実施例、
又は第1実施例と第2実施例とを組み合わせたものにお
いて、記憶部の記憶内容を逐次更新するのではなく、注
入電流,設定温度の初期値を常に記憶させておき、LD
注入電流制御部,LD温度制御部ではPDの出力が所定
値となるようにLDの注入電流値,LDの温度を制御す
るようにする。また一方で、比較機能を備えた警報手段
を設けておき、記憶部に記憶されているLDの注入電
流,LDの設定温度の初期値と、現在の注入電流値,L
Dの温度とを比較し、その差が閾値を超えたならばLD
の経時変化を知らせる警報を出力するようにする。 【0044】この様な波長安定化装置によれば、LDの
交換時期を知ることができ、極めて有効である。また、
第1実施例,第2実施例,第3実施例において、記憶部
の記憶内容を逐次更新すると共に、上述のように注入電
流と設定温度の初期値を常に記憶し、比較機能を備えた
警報手段により注入電流と設定温度の初期値と現在の値
を比較して、その差がある閾値を越えたならばLDの経
時変化を知らせる警報を出力するようにする。 【0045】この構成においては、上述と同様にLDの
交換時期がわかると共にLDの経時変化の影響を除去し
て長期間に渡り波長を安定化できる。 【0046】さらに、以上の説明において、主な効果と
してLDの経時変化に対応できることを述べたが、それ
だけでなくLDの温度センサ(実施例の中ではサーミス
タ)や温度センサ周辺検出系の経時変化などにも同様に
対応することができる。 【0047】また以上の説明では波長弁別素子としてエ
タロンを例に説明したが、原子,分子の吸収スペクトル
や回折格子等を用いても同様な効果が得られる。 【0048】本発明は上記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内で種々変形実施
可能である。 【0049】 【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、L
Dの経時変化に対応して発振波長のずれを補償すること
ができ、LD等が経時変化しても常に所望の波長に安定
化でき信頼性の向上した波長安定化装置を提供できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength stabilizing device used for a light source such as a laser length measuring machine. 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a laser length measuring machine which measures a displacement of an object using a wavelength of a laser beam as a length measurement reference. Recently, attempts have been made to use a semiconductor laser as a light source of a laser length measuring machine. Semiconductor laser (hereinafter referred to as
As shown in FIG. 6, the oscillation wavelength of the LD depends on the injection current and the temperature. In order to stabilize the wavelength that is the length measurement standard to λo in FIG. 6, the temperature of the LD may be controlled to T1 (° C.), and the injection current of the LD may be controlled to be constant at i1. Further, according to the wavelength stabilizing device configured as shown in FIG. 4, the oscillation wavelength of the LD can be stabilized with higher accuracy. In this wavelength stabilizing device, L
The temperature of D2 is detected by the thermistor 3, and the detected temperature is input to the LD temperature controller 4. LD temperature controller 4
Controls the Peltier element 5 provided in the light source unit 1 so that the temperature of the LD 2 is equal to a preset temperature. The laser beam output from the LD 2 is incident on a wavelength discriminating element (hereinafter, described as an etalon) 6 which transmits or absorbs a specific wavelength of the laser beam. Generally, the etalon 6 has a periodic wavelength discrimination characteristic as shown in FIG. The amount of transmitted light of the etalon 6 having such characteristics is detected by a photodiode (hereinafter, referred to as PD) 8,
The LD injection current control section 9 controls the injection current supplied to the LD 2 so that the detected light amount becomes a certain set value or a peak value. [0005] Actually, the LD temperature controller 4 is
Is controlled to be T1 (° C.).
When the temperature is almost stabilized at (° C.), the LD temperature controller 4 sends a control start signal to the LD injection current controller 9. When receiving the control start signal, the LD injection current control unit 9 first sets the injection current i1.
After that, feedback control is performed while observing the output of PD8. As a result, the oscillation wavelength of the LD 2 is stabilized at λo. By the way, in the above wavelength stabilizing device,
The temperature control needs to be performed near the set temperature T1 (° C.), and the current control needs to be performed near the set current value i1. Since the wavelength discrimination characteristic of the etalon 6 has a peak even at a wavelength (λ1, λ2, etc.) other than the wavelength λo as shown in FIG. 5, the LD injection current control unit 9 which only looks at the output value of the PD 8 has This is because there is a possibility of locking to a wavelength (λ1, λ2, etc.) other than the wavelength λo by mistake. [0007] However, the oscillation wavelength of the LD changes over time as shown in FIG. 7 (OPTRONICS (1992) No. 11
HOYA Co., Ltd. Yamaura, Lime, Hirano) That is, the straight line shown in FIG.
Even if the temperature of 2 is T1 (° C.) and the injection current of the LD is i1, the oscillation wavelength of the LD deviates from λo. As a result, L
Even if the temperature of D and the injection current of LD are set to predetermined values, a desired oscillation wavelength cannot be obtained, and there is a possibility that the wavelength is locked to a different wavelength. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wavelength stabilizing apparatus which can always stabilize a desired wavelength even when an LD or the like changes with time and has improved reliability. And In order to achieve the above object, a semiconductor laser, a wavelength discriminating element for discriminating a wavelength of a laser beam output from the semiconductor laser, and an output light of the wavelength discriminating element are provided. A photodetector for detecting the intensity, a first storage unit for updating and storing the temperature of the semiconductor laser according to a temporal change during operation, and a temperature control when the wavelength stabilizing device is operated from the beginning. Sometimes, a temperature control unit that starts temperature control using the temperature of the semiconductor laser finally stored in the first storage unit, and updates an injection current value of the semiconductor laser according to a temporal change during operation. And a second storage unit for storing and storing the injection current value of the semiconductor laser finally stored in the second storage unit when controlling the injection current when the wavelength stabilizing device is operated from the beginning. An injection current control unit for starting control, wherein the temperature control unit, when the injection current value supplied to the semiconductor laser from the injection current control unit fluctuates beyond a certain value, the temperature of the injection current A temperature change corresponding to the variation is calculated, and the set temperature of the semiconductor laser is changed using the calculation result. The temperature controller of the wavelength stabilizing device according to the first aspect controls the temperature so that the temperature of the LD becomes the set temperature. Is stored in the first storage unit. When starting the temperature control when the wavelength stabilizing device is operated from the beginning, the control is finally performed using the temperature of the LD stored in the first storage unit as the set temperature. When the value of the injection current supplied from the injection current control unit to the LD fluctuates beyond a certain value, a temperature change corresponding to the fluctuation of the injection current is calculated, and the calculation result is used to calculate the temperature of the LD. Change the set temperature. Here, the set temperature is changed by the temperature control unit in accordance with a change in the injection current of the LD. Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram of a wavelength stabilizing device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The LD 12 having the characteristic shown by the symbol is provided. An injection current i1 held at a constant value is supplied from the LD injection current control unit 13 to the LD12. LD12
Is split by a beam splitter 15 and one light is incident on an etalon 14 as a wavelength discriminating element. The other laser beam is guided to a length measuring optical system (not shown) as length measuring light. The transmitted light of the etalon 14 is incident on a PD 16 as a photodetector, and the output of the PD 16 is input to an LD temperature controller 17. The temperature of the LD 12 is detected by a thermistor 18 and input to the LD temperature control unit 17. A storage unit 20 in which an initial set temperature is stored is connected to the LD temperature control unit 17. The LD temperature control unit 17 performs temperature control at the start of the temperature control using the initial set temperature of the storage unit 20 so that the temperature of the LD becomes the initial set temperature.
Using the 16 outputs, the temperature control is performed so that the PD output has a predetermined set value or always has a peak value. Next, the operation in the case of stabilizing the oscillation wavelength of the LD 12 at λo in this embodiment having the above-described configuration will be described. The LD injection current control section 13 always performs constant current control so that the injection current of the LD 12 becomes i1. The LD temperature controller 17 reads the initial set temperature from the storage unit 20 and controls the current of the Peltier element 19 so that the temperature detected by the thermistor 18 becomes the initial set temperature. Thereafter, when the detected temperature of the thermistor 18 becomes substantially equal to the initial set temperature, the LD temperature control unit 17 performs the temperature control according to the output of the PD 16 instead of the initial set temperature. If the transmission characteristic of the etalon 14 is as shown in FIG. 5, the output of the PD 16 has a peak value when the oscillation wavelength of the LD 12 is λo. Therefore,
The LD temperature control unit 17 may control the temperature of the LD 12 so that the output of the PD 16 always has a peak value. At this time, the temperature of the LD 12 deviates from T1 (° C.) with time . Therefore, the detected temperature of the thermistor 18 when the LD temperature control unit controls the temperature using the output of the PD 16 is stored in the storage unit 20 as an initial set temperature when the temperature control is next started, and is updated. To go. Next, when the temperature control is started, the updated value in the storage unit 20 is controlled as the initial set temperature. That is, the storage unit 20 stores the oscillation wavelength of the LD
The optimum temperature of the LD 12 to be set to o is stored. As described above, according to the present embodiment, even if the oscillation wavelength of the LD with respect to the temperature T1 (° C.) and the injection current i1 deviates from λo due to the aging of the LD 12, the LD for obtaining the desired oscillation wavelength λo. Is stored in the storage unit 20,
Since this is updated, the optimal initial temperature corresponding to the current change with time can be immediately set at the start of the next control, and the desired oscillation wavelength λo can always be stabilized. FIG. 2 is a configuration diagram of a wavelength stabilizing device according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. This embodiment is an example in which the temperature of the LD is controlled to be constant, the injection current of the LD is changed according to the temporal change of the LD, and stored in the storage unit. In the wavelength stabilizing device of this embodiment, a storage unit 20 'storing an injection current value is connected to an injection current control unit 13', and the output of the PD 16 is input to the injection current control unit 13 '. The injection current value stored in the storage unit 20 'is a value that can obtain a desired oscillation wavelength λo with respect to the current change with time of the LD 12, similarly to the temperature of the LD of the first embodiment. Here, it is assumed that the LD 12 has the characteristics as shown in FIG. 6, as in the first embodiment. The LD temperature control section 17 'sets a preset temperature in advance, and controls the temperature of the LD 12 detected by the thermistor 18 to be the preset temperature. An operation in the case where the oscillation wavelength of the LD 12 is stabilized at λo in the above configuration will be described. In this embodiment, the LD 12 is controlled to a constant temperature T1 (° C.) by the LD temperature controller 13 '. Then, the LD injection current control unit 13 ′ reads the initial injection current value from the storage unit 20 ′ and supplies it to the LD 12. The LD injection current control section 13 'controls the injection current so that the output of the PD 16 always has a peak value. At this time, the injection current value of the LD should be near i1, but as the LD 12 changes over time, i1
It shifts from. Therefore, the current injection current value of the LD is
Next, the initial injection current value at the time of starting the injection current control is stored in the storage unit 20 'and updated. Next, when starting the injection current control, the updated value in the storage section 20 'is controlled as the initial injection current value. That is, the optimum injection current value of the LD 12 at the point in time at which the oscillation wavelength λo of the LD 12 is stored in the storage unit 20 '. According to this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. FIG. 3 shows a configuration diagram of a wavelength stabilizing device according to a third embodiment of the present invention. Note that the first and
The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals. Here, it is also assumed that the LD 12 has characteristics as shown in FIG. In the wavelength stabilizing device of the present embodiment, the LD temperature control unit 23 uses the LD 12 based on the initial set temperature stored in the storage unit 25.
Is started, and thereafter, the operation is performed so that the temperature of the LD becomes the set temperature. The injection current control unit 21 starts supplying the injection current to the LD 12 based on the injection current value stored in the storage unit 22. After setting the injection current value in the storage unit 22 as an initial value, the LD injection current control unit 21 monitors the output of the PD 16 in the same manner as in the above-described second embodiment, and the output of the PD 16 always has a peak value. The value of the injection current is controlled as described above. The storage contents of the storage unit 22 are sequentially updated with the injection current value. On the other hand, the LD injection current control unit 21
Is supplied to the LD temperature control unit 23. The LD temperature control unit 23 changes the set temperature when the injection current value fluctuates beyond a certain width. That is, a change in the temperature of the LD 12 or a direction in which the temperature is changed (corresponding to the same wavelength change) corresponding to the change in the injection current is calculated, and the set temperature is changed. The LD temperature control unit 23 changes the set temperature according to the change of the injection current, and updates the contents stored in the storage unit 25 to the new set temperature. Thereafter, the temperature control is performed at the set temperature after the change. When the wavelength stabilizing device is operated again from the beginning, the wavelength stabilization control is started by using the contents stored in the storage units 22 and 25 in the previous operation as initial setting conditions. As described above, according to the present embodiment, it is possible to always stabilize the oscillation wavelength of the LD at a desired wavelength in response to a temporal change wider than in the first and second embodiments. Also,
Since the operation can be started with the initial setting values (the injection current value of the LD and the set temperature of the LD) according to the current temporal change of the LD 12, the stabilization time can be shortened and the power fluctuation of the laser beam can be reduced. . In the third embodiment, the LD temperature controller 23
Performs constant temperature control with respect to the set temperature, but the effect of the present embodiment is not limited to such a configuration. That is, the same effect can be obtained when both the LD injection current control unit 21 and the LD temperature control unit 23 operate so that the output of the PD 16 becomes a predetermined value. Note that the first and second embodiments described above,
Alternatively, in the combination of the first embodiment and the second embodiment, instead of sequentially updating the storage contents of the storage unit, the initial values of the injection current and the set temperature are always stored, and LD
The injection current control unit and the LD temperature control unit control the injection current value of the LD and the temperature of the LD so that the output of the PD becomes a predetermined value. On the other hand, an alarm unit having a comparison function is provided, and the initial value of the LD injection current and the LD set temperature stored in the storage unit and the current injection current value and L
D, and if the difference exceeds the threshold, LD
An alarm for notifying the change with time is output. According to such a wavelength stabilizing device, the LD
It is very effective to know the replacement time. Also,
In the first, second, and third embodiments, the storage unit
As well as updating the stored contents of
The initial value of the flow and the set temperature are always stored and the comparison function is provided.
Initial value and current value of injection current and set temperature by alarm means
And if the difference exceeds a certain threshold, the LD
An alarm to notify time change is output. In this configuration, as described above, the LD
Know the replacement time and remove the effects of LD aging.
The wavelength can be stabilized over a long period of time. Furthermore, in the above description, the main effect is that it can cope with the aging of the LD, but not only that, but also the aging of the temperature sensor of the LD (thermistor in the embodiment) and the temperature sensor peripheral detection system. And so on. In the above description, an etalon has been described as an example of the wavelength discriminating element. However, similar effects can be obtained by using an absorption spectrum of atoms and molecules, a diffraction grating, or the like. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. As described above, according to the present invention, L
The deviation of the oscillation wavelength can be compensated for in response to the aging of D, and even if the LD or the like changes with time, a desired wavelength can always be stabilized and a wavelength stabilizing device with improved reliability can be provided.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施例に係る波長安定化装置の構
成図である。 【図2】本発明の第2実施例に係る波長安定化装置の構
成図である。 【図3】本発明の第3実施例に係る波長安定化装置の構
成図である。 【図4】従来の波長安定化装置の構成図である。 【図5】波長安定化装置に備えるエタロンの波長弁別特
性を示す図である。 【図6】異なる温度におけるレーザダイオードの注入電
流−発振波長の関係図である。 【図7】レーザダイオードの経時変化を示す図である。 【符号の説明】 11…光源部、12…レーザダイオード、13,21…
LD注入電流制御部、14…エタロン、16…フォトダ
イオード、17…LD温度制御部、20,22,25…
記憶部。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a wavelength stabilizing device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a wavelength stabilizing device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram of a wavelength stabilizing device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional wavelength stabilizing device. FIG. 5 is a diagram showing wavelength discrimination characteristics of an etalon provided in the wavelength stabilizing device. FIG. 6 is a graph showing the relationship between injection current and oscillation wavelength of a laser diode at different temperatures. FIG. 7 is a diagram showing a temporal change of a laser diode. [Description of Signs] 11 ... light source unit, 12 ... laser diode, 13, 21 ...
LD injection current control unit, 14: etalon, 16: photodiode, 17: LD temperature control unit, 20, 22, 25 ...
Storage unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−318788(JP,A) 特開 平1−187574(JP,A) 特開 昭63−143888(JP,A) 特開 昭61−264774(JP,A) 特開 平2−71572(JP,A) 特開 昭62−25482(JP,A) 特開 昭58−21386(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-318788 (JP, A) JP-A-1-187574 (JP, A) JP-A-63-143888 (JP, A) JP-A-61-1987 264774 (JP, A) JP-A-2-71572 (JP, A) JP-A-62-24822 (JP, A) JP-A-58-21386 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】半導体レーザと、前記半導体レーザから出
力されたレーザ光を波長弁別する波長弁別素子と、前記
波長弁別素子の出力光の強度を検出する光検出器と、前
記半導体レーザの温度を動作時における経時変化に応じ
て更新して保存する第1の記憶部と、最初から前記波長
安定化装置を動作させた時の温度制御時には前記第1の
記憶部に最終的に保存されていた半導体レーザの温度を
用いて温度制御を開始する温度制御部と、前記半導体レ
ーザの注入電流値を動作時における経時変化に応じて更
新して保存する第2の記憶部と、最初から前記波長安定
化装置を動作させた時の注入電流制御時には前記第2の
記憶部に最終的に保存されていた半導体レーザの注入電
流値を用いて制御を開始する注入電流制御部とを具備
し、前記温度制御部は、前記注入電流制御部から前記半
導体レーザに供給される注入電流値が、一定値を超えて
変動した場合、前記注入電流の変動分に対応する温度変
化を演算し、この演算結果を用いて、前記半導体レーザ
の設定温度を変更することを特徴とする波長安定化装
置。
(57) Claims: 1. A semiconductor laser, a wavelength discriminator for discriminating a wavelength of a laser beam output from the semiconductor laser, and a photodetector for detecting the intensity of the output light of the wavelength discriminator. And a first storage unit for updating and storing the temperature of the semiconductor laser in accordance with a temporal change during operation, and the first storage for temperature control when the wavelength stabilizing device is operated from the beginning. A temperature control unit that starts temperature control using the temperature of the semiconductor laser finally stored in the unit; and a second control unit that updates and stores an injection current value of the semiconductor laser according to a temporal change during operation. A storage unit, and an injection current for starting control using an injection current value of the semiconductor laser finally stored in the second storage unit during injection current control when the wavelength stabilizing device is operated from the beginning. Control unit The temperature control unit, when the injection current value supplied to the semiconductor laser from the injection current control unit fluctuates beyond a certain value, calculates a temperature change corresponding to the fluctuation amount of the injection current. A wavelength stabilizing device for changing a set temperature of the semiconductor laser using the calculation result.
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