JPH0210785A - 可変周波数光源 - Google Patents
可変周波数光源Info
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- JPH0210785A JPH0210785A JP15923488A JP15923488A JPH0210785A JP H0210785 A JPH0210785 A JP H0210785A JP 15923488 A JP15923488 A JP 15923488A JP 15923488 A JP15923488 A JP 15923488A JP H0210785 A JPH0210785 A JP H0210785A
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Classifications
-
- 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
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、「発明の目的」
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体レーザの発振周波数を変えることがで
きる可変周波数レーザ光源の改良に関するものである。
きる可変周波数レーザ光源の改良に関するものである。
第６図は可変周波数光源の第１の従来例を示す原理図で
ある。光増幅部５１の出力光は集光レンズ５２を介して
回折格子５３に入射し、１次回折光５５が光増幅部５１
に戻る。５４は０次回折光である０回折格子５３を回転
すると光増幅部５１へ戻る１次回折光の波長が変化する
ので、発振波長を制御することができる。
ある。光増幅部５１の出力光は集光レンズ５２を介して
回折格子５３に入射し、１次回折光５５が光増幅部５１
に戻る。５４は０次回折光である０回折格子５３を回転
すると光増幅部５１へ戻る１次回折光の波長が変化する
ので、発振波長を制御することができる。
第７図は可変周波数光源の第２の従来例を示す原理図で
ある。光増幅部６１の出力光に対して、第４図のように
回折格子を回転する代りに、音響光学素子６２で回折格
子６３への入射角を変化させて発振波長を制御する。
ある。光増幅部６１の出力光に対して、第４図のように
回折格子を回転する代りに、音響光学素子６２で回折格
子６３への入射角を変化させて発振波長を制御する。
しかしながら、上記のような構成の可変波長レザ光源に
は次のような問題点がある。すなわち、第６図の方式で
は回折格子を１ａ械的に動かすので、高精度化が困難で
、応答が悪く、経時変化に弱い。
は次のような問題点がある。すなわち、第６図の方式で
は回折格子を１ａ械的に動かすので、高精度化が困難で
、応答が悪く、経時変化に弱い。
また、第７図の方式は光増幅部に戻ってくる光の波長が
ドツプラシフトによりわずかにずれるため、安定な発振
が得られず、発振スペクトル幅が広くなってしまう、ま
た、上記のいずれの方式も周波数の絶対値が分らないの
で、校正が必要である。
ドツプラシフトによりわずかにずれるため、安定な発振
が得られず、発振スペクトル幅が広くなってしまう、ま
た、上記のいずれの方式も周波数の絶対値が分らないの
で、校正が必要である。
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
周波数精度が良く、長期安定性に優れた可変周波数光源
を簡単な構成で実現することを目的とする。
周波数精度が良く、長期安定性に優れた可変周波数光源
を簡単な構成で実現することを目的とする。
口、「発明の構成」
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る可変周波数光源は基準周波数光源と、発振
器と、前記基準周波数光源の出力光を入射し前記発振器
の出力によりその透過光の周波数が変調される第１の位
相変調器と、半導体レーザと、この半導体レーザの出力
光を入射し前記発振器の出力によりその透過光の周波数
が変調される第２の位相変調器と、この第２の位相変調
器の出力光の周波数をシフトさせる光周波数シフタと、
この光周波数シフタおよび前記第１の位相変調器の出力
光が入射するファブリ・ペロー干渉計と、このファブリ
・ペロー干渉計の前記第１の位相変調器からの透過光を
検出して電気信号に変換する第１の光検出器と、この第
１の光検出器の出力を入力して前記ファブリ・ペロー干
渉計の透過周波数を前記基準周波数光源の周波数に制御
する第１の制御手段と、前記ファブリ・ペロー干渉計の
前記光周波数シフタからの透過光を検出して電気信号に
変換する第２の光検出器と、この第２の光検出器の出力
を入力して前記半導体レーザの発振周波数を前記ファブ
リ・ペロー干渉計の透過周波数に制御する第２の制御手
段と、前記ファブリ・ペロー干渉計の自由スペクトル領
域を前記発振器の周波数に制御する第３の制御手段とを
備え、発振器の周波数を変えることによって半導体レー
ザの発振周波数を変化するように構成したことを特徴と
する。
器と、前記基準周波数光源の出力光を入射し前記発振器
の出力によりその透過光の周波数が変調される第１の位
相変調器と、半導体レーザと、この半導体レーザの出力
光を入射し前記発振器の出力によりその透過光の周波数
が変調される第２の位相変調器と、この第２の位相変調
器の出力光の周波数をシフトさせる光周波数シフタと、
この光周波数シフタおよび前記第１の位相変調器の出力
光が入射するファブリ・ペロー干渉計と、このファブリ
・ペロー干渉計の前記第１の位相変調器からの透過光を
検出して電気信号に変換する第１の光検出器と、この第
１の光検出器の出力を入力して前記ファブリ・ペロー干
渉計の透過周波数を前記基準周波数光源の周波数に制御
する第１の制御手段と、前記ファブリ・ペロー干渉計の
前記光周波数シフタからの透過光を検出して電気信号に
変換する第２の光検出器と、この第２の光検出器の出力
を入力して前記半導体レーザの発振周波数を前記ファブ
リ・ペロー干渉計の透過周波数に制御する第２の制御手
段と、前記ファブリ・ペロー干渉計の自由スペクトル領
域を前記発振器の周波数に制御する第３の制御手段とを
備え、発振器の周波数を変えることによって半導体レー
ザの発振周波数を変化するように構成したことを特徴と
する。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明に係る可変周波数光源の一実施例を示す
構成ブロック図である。１は例えば発振周波数をＲｂ等
標準物質の吸収線にロックする等の方法（図では省略）
により絶対周波数で高精度の出力光を発生する基準周波
数光源を構成する基準レーザ、２は基準レーザ１の出力
光を位相変調するＬｉＮｂ０コ にオブ酸リチウム）等
の電気光学結晶からなる第１の位相変調器、３は半導体
レーザ、４は半導体レーザ３の出力光を２方向に分離す
るビームスプリッタ、５はビームスプリッタ４の透過光
を位相変調する２と同様の第２の位相変調器、６は位相
変調器５の出力光の周波数をシフトする光周波数シフタ
、７は位相変調器２の出力光と光周波数シフタの出力光
を合波する偏光ビームスプリッタ、８は偏光ビームスプ
リッタフの出力光を入射するファブリ・ペロー干渉計、
９はファブリ・ペロー干渉計８のミラー間隔を微小に例
えば波長オーダーで変化させるＰ Ｚ ’ｆ’等の圧電
アクチュエータ、１０はファブリ・ペロー干渉計８を格
納し干渉計内部の屈折率を１とする真空チャンバ、１１
はファブリ・ペロー干渉計８の透過出力光を入射して基
準レーザ１の出力光と半導体レーザ３の出力光とを分波
する偏光ビームスプリッタ、１２は偏光ビームスプリッ
タ１１の反射光を検出して電気信号に変換するフォトダ
イオード等からなる第１の光検出器、１３は光検出器１
２の出力を入力し同期整流回路および制御部からなる（
図では省略）第１の制御回路、１４は制御回路１３の出
力をその一方の入力とする切換スイッチ、１５はスイッ
チ１４の出力を一方の入力として圧電アクチュエータ９
に出力する加算器、１６は偏光ビームスプリッタ１１の
透過光を検出して電気信号に変換する１２と同様の第２
の光検出器、１７は光検出器１５の出力を入力するスイ
ッチ、１８はスイッチ１７の出力を入力し半導体レーザ
３の注入電流を制御する１３と同様の第２の制御回路、
１９は光検出器１２の出力をその一端に入力し光検出器
１６の出力をその他端に入力する第２の切換スイッチ、
２０は切換スイッチ１９の出力を入力しその出力が切換
スイッチ１４の他方の入力となる１８と同様の第３の制
御回路、２１は位相変調器２．５に出力しその変調周波
数を決める高安定の第１の発振器、２２は光周波数シフ
タ６に出力してその周波数シフト量を決める第２の発振
器、２３は制御回路１８．２３内の同期整流回路に参照
信号を供給し加算器１５の他方の入力となる第３の発振
器である。
構成ブロック図である。１は例えば発振周波数をＲｂ等
標準物質の吸収線にロックする等の方法（図では省略）
により絶対周波数で高精度の出力光を発生する基準周波
数光源を構成する基準レーザ、２は基準レーザ１の出力
光を位相変調するＬｉＮｂ０コ にオブ酸リチウム）等
の電気光学結晶からなる第１の位相変調器、３は半導体
レーザ、４は半導体レーザ３の出力光を２方向に分離す
るビームスプリッタ、５はビームスプリッタ４の透過光
を位相変調する２と同様の第２の位相変調器、６は位相
変調器５の出力光の周波数をシフトする光周波数シフタ
、７は位相変調器２の出力光と光周波数シフタの出力光
を合波する偏光ビームスプリッタ、８は偏光ビームスプ
リッタフの出力光を入射するファブリ・ペロー干渉計、
９はファブリ・ペロー干渉計８のミラー間隔を微小に例
えば波長オーダーで変化させるＰ Ｚ ’ｆ’等の圧電
アクチュエータ、１０はファブリ・ペロー干渉計８を格
納し干渉計内部の屈折率を１とする真空チャンバ、１１
はファブリ・ペロー干渉計８の透過出力光を入射して基
準レーザ１の出力光と半導体レーザ３の出力光とを分波
する偏光ビームスプリッタ、１２は偏光ビームスプリッ
タ１１の反射光を検出して電気信号に変換するフォトダ
イオード等からなる第１の光検出器、１３は光検出器１
２の出力を入力し同期整流回路および制御部からなる（
図では省略）第１の制御回路、１４は制御回路１３の出
力をその一方の入力とする切換スイッチ、１５はスイッ
チ１４の出力を一方の入力として圧電アクチュエータ９
に出力する加算器、１６は偏光ビームスプリッタ１１の
透過光を検出して電気信号に変換する１２と同様の第２
の光検出器、１７は光検出器１５の出力を入力するスイ
ッチ、１８はスイッチ１７の出力を入力し半導体レーザ
３の注入電流を制御する１３と同様の第２の制御回路、
１９は光検出器１２の出力をその一端に入力し光検出器
１６の出力をその他端に入力する第２の切換スイッチ、
２０は切換スイッチ１９の出力を入力しその出力が切換
スイッチ１４の他方の入力となる１８と同様の第３の制
御回路、２１は位相変調器２．５に出力しその変調周波
数を決める高安定の第１の発振器、２２は光周波数シフ
タ６に出力してその周波数シフト量を決める第２の発振
器、２３は制御回路１８．２３内の同期整流回路に参照
信号を供給し加算器１５の他方の入力となる第３の発振
器である。
基準レーザ１の出力光と半導体レーザ３の出力光の開光
方向は互いに垂直となるように配置され、偏光ビームス
プリッタ７．１１は前者を反射し後者を透過゛するよう
に配置する事により、両光の合波および分離が可能とな
る。すなわち、基準レーザ１の出力光は位相変調器２を
介し偏光ビームスプリッタ２で反射し、ファブリ・ペロ
ー干渉計８を透過して偏光ビームスプリッタ１１で反射
し、光検出器１２に入射する。また半導体レーザ３の出
力光は位相変調器５．光周波数シフタ６、偏光ビームス
プリッタ７、ファブリ・ペロー干渉計８および偏光ビー
ムスプリッタ１１を透過して光検出器１６に入射する。
方向は互いに垂直となるように配置され、偏光ビームス
プリッタ７．１１は前者を反射し後者を透過゛するよう
に配置する事により、両光の合波および分離が可能とな
る。すなわち、基準レーザ１の出力光は位相変調器２を
介し偏光ビームスプリッタ２で反射し、ファブリ・ペロ
ー干渉計８を透過して偏光ビームスプリッタ１１で反射
し、光検出器１２に入射する。また半導体レーザ３の出
力光は位相変調器５．光周波数シフタ６、偏光ビームス
プリッタ７、ファブリ・ペロー干渉計８および偏光ビー
ムスプリッタ１１を透過して光検出器１６に入射する。
本装置の出力光はビームスプリッタ４の反射光として外
部に取出される。
部に取出される。
上記のような構成の可変周波数光源の動作を第２図〜第
４図を用いて次に説明する。
４図を用いて次に説明する。
（１）まずファブリ・ペロー干渉計８の透過周波数を基
準レーザ１の発振周波数にロックする。第２図（イ）
（ロ）参照。
準レーザ１の発振周波数にロックする。第２図（イ）
（ロ）参照。
切換スイッチ１４．１９をａｌｌｌｌとしスイッチ１７
をオフとする。ファブリ・ペロー干渉計８を透過した基
準レーザ１の出力光は光検出器１２に入射し、制御回路
１３を介して圧電アクチュエータ９に帰還され、ファブ
リ・ペロー干渉計８の透過周波数のピークを基準レーザ
１の発振周波数ｆＲｂに制御する。これは制御回路１３
の出力に加算器１５で周波数で２の信号を重畳してファ
ブリ・ペロー干渉計８の出力光を変調し、制御回路１３
においてこの変調成分を周波数ｆ２で同期検波で取出し
、これを０とするように圧電アクチュエータ９を制御す
ることにより実現される。この結果、基準レーザ１の出
力周波数ｆＲｂ、ｆＲｂに対応するファブリ・ペロー干
渉計８の干渉モード数ｍＲｈおよび自由スペクトル領域
ｆＦＳＲとの間には次式の関係が成立つ。
をオフとする。ファブリ・ペロー干渉計８を透過した基
準レーザ１の出力光は光検出器１２に入射し、制御回路
１３を介して圧電アクチュエータ９に帰還され、ファブ
リ・ペロー干渉計８の透過周波数のピークを基準レーザ
１の発振周波数ｆＲｂに制御する。これは制御回路１３
の出力に加算器１５で周波数で２の信号を重畳してファ
ブリ・ペロー干渉計８の出力光を変調し、制御回路１３
においてこの変調成分を周波数ｆ２で同期検波で取出し
、これを０とするように圧電アクチュエータ９を制御す
ることにより実現される。この結果、基準レーザ１の出
力周波数ｆＲｂ、ｆＲｂに対応するファブリ・ペロー干
渉計８の干渉モード数ｍＲｈおよび自由スペクトル領域
ｆＦＳＲとの間には次式の関係が成立つ。
ｆＲｂ＝ｍＲｂ−ｆｐｓｐ ＝ｉｌ）（２）次に
半導体レーザ３の発振周波数をファブリ・ペロー干渉計
８の透過周波数にロックする。
半導体レーザ３の発振周波数をファブリ・ペロー干渉計
８の透過周波数にロックする。
第２図（ハ）参照。
スイッチ１７をオンとする。ファブリ・ペロー干渉計８
を透過した半導体レーザ３の出力光は光検出器１６に入
射し、制御回路１８を介して半導体レーザ３の注入電流
に帰還してその発振周波数をファブリ・ペロー干渉計８
の透過周波数に制御する。制御回路１８が周波数ｆ２の
同期検波を用いることは制御回路１３の場合と同様であ
る。この結果、半導体レーザ１の出力周波数ｆχ、ｆｘ
に対応するファブリ・ペロー干渉計８の干渉モード数ｍ
χおよび自由スペクトル領域ｆＦ’３Ｒとの間には次式
の関係が成立つ。
を透過した半導体レーザ３の出力光は光検出器１６に入
射し、制御回路１８を介して半導体レーザ３の注入電流
に帰還してその発振周波数をファブリ・ペロー干渉計８
の透過周波数に制御する。制御回路１８が周波数ｆ２の
同期検波を用いることは制御回路１３の場合と同様であ
る。この結果、半導体レーザ１の出力周波数ｆχ、ｆｘ
に対応するファブリ・ペロー干渉計８の干渉モード数ｍ
χおよび自由スペクトル領域ｆＦ’３Ｒとの間には次式
の関係が成立つ。
ｆｘ＝ｍｘ ・ｆｐ ｓｇ ・＝ （２）（
３）次に位相変調器２によってファブリ・ペロー干渉計
８の自由スペクトル領域ｆＦｓＲを測定する。
３）次に位相変調器２によってファブリ・ペロー干渉計
８の自由スペクトル領域ｆＦｓＲを測定する。
第３図に位相変調器２の出カスベクトル（ロ）とファブ
リ・ペロー干渉計８の透過スペクトル（イ）を示す、受
光素子１２の出力を制御口１ｉ１１Ｇ２０において周波
数ｆ１の信号で同期検波した出力は、位相変調器２で発
生したＦＭサブキャリア３２．３３とファブリ・ペロー
干渉計８の透過とりとの周波数ずれに比例するので、変
調周波数ｆ、を周波数軸上で左右に掃引して制御回路２
０の出力が０となるときのｆ、の値がファブリ・ペロー
干渉計８の自由スペクトル領域ｆＦＳＲと一致する。
リ・ペロー干渉計８の透過スペクトル（イ）を示す、受
光素子１２の出力を制御口１ｉ１１Ｇ２０において周波
数ｆ１の信号で同期検波した出力は、位相変調器２で発
生したＦＭサブキャリア３２．３３とファブリ・ペロー
干渉計８の透過とりとの周波数ずれに比例するので、変
調周波数ｆ、を周波数軸上で左右に掃引して制御回路２
０の出力が０となるときのｆ、の値がファブリ・ペロー
干渉計８の自由スペクトル領域ｆＦＳＲと一致する。
（４）次に半導体レーザ３の出力周波数ｆχのモト数ｍ
χを測定する。第２図（イ）〜（ホ）および第４図を参
照。
χを測定する。第２図（イ）〜（ホ）および第４図を参
照。
スイッチ１７をオフとして半導体レーザ３の制御ループ
を切離す、半導体レーザ３の印加電流は制御回路１８内
の保持手段（図では省略）によってホールドされている
。したがって半導体レーザ３の出力周波数ｆχも前の値
をホールドしている。
を切離す、半導体レーザ３の印加電流は制御回路１８内
の保持手段（図では省略）によってホールドされている
。したがって半導体レーザ３の出力周波数ｆχも前の値
をホールドしている。
ファブリ・ペロー干渉計８のミラーを掃引してミラー間
隔をｎ・λＲｂ ／ ２だけ長くする。これは光検出器
１２の出力に現れる透過ピークの数ｎを計数することに
より行う、このとき基準レーザ１の出力周波数ｆＲｂ
、干渉モード数ｍＲｂ 、増加モード数ｎおよびミラー
掃引後の自由スペクトル領域ｆ−Ｆ ＳＲとの間には次
式の関係がある（第２図（イ）（ニ））。
隔をｎ・λＲｂ ／ ２だけ長くする。これは光検出器
１２の出力に現れる透過ピークの数ｎを計数することに
より行う、このとき基準レーザ１の出力周波数ｆＲｂ
、干渉モード数ｍＲｂ 、増加モード数ｎおよびミラー
掃引後の自由スペクトル領域ｆ−Ｆ ＳＲとの間には次
式の関係がある（第２図（イ）（ニ））。
ｆｉ ｂ ＝ （ｍｉ ｂ ＋ｎ） ｆ
−Ｆ ＳＲ−（３）上記のミラー掃引時に光検出器
１６に現れる透過ピークの数を計数し、これをｎ−とす
る（第２図（ニ））、第４図はｎ＝１の場合の干渉の模
様を示している。上記の挿引の結果、半導体レーザ３の
出力光（ｆＸ）は干渉しなくなり、光検出器１６で透過
光が検出されなくなる０次に光周波数シフタ６の発振器
２２をオンとし、半導体レーザ３の出力光（ｆＸ）が再
び干渉するところ迄、−Δｆだけ周波数シフトさせる。
−Ｆ ＳＲ−（３）上記のミラー掃引時に光検出器
１６に現れる透過ピークの数を計数し、これをｎ−とす
る（第２図（ニ））、第４図はｎ＝１の場合の干渉の模
様を示している。上記の挿引の結果、半導体レーザ３の
出力光（ｆＸ）は干渉しなくなり、光検出器１６で透過
光が検出されなくなる０次に光周波数シフタ６の発振器
２２をオンとし、半導体レーザ３の出力光（ｆＸ）が再
び干渉するところ迄、−Δｆだけ周波数シフトさせる。
このときの光周波数シフタ６の出力周波数はファブリ・
ペロー干渉計８の干渉モード数ｍχ＋ｎ の透過周波数
と一致する（第２図（ホ））。このとき、光周波数シフ
タ６の出力周波数ｆχ−Δｆ１これに対応するファブリ
・ペロー干渉計８の干渉モード数ｍχ＋ｎ−および自由
スペクトル領域ｆ−ＦＳＲとの間には次式が成立つ。
ペロー干渉計８の干渉モード数ｍχ＋ｎ の透過周波数
と一致する（第２図（ホ））。このとき、光周波数シフ
タ６の出力周波数ｆχ−Δｆ１これに対応するファブリ
・ペロー干渉計８の干渉モード数ｍχ＋ｎ−および自由
スペクトル領域ｆ−ＦＳＲとの間には次式が成立つ。
ｆＸ−Δｆ＝ （ｍχ十ｎ −） ｆ −ｒ−ｓＲ・・
・ （４） （１）〜（４）式からｌ１ｌｂ、ｆ−ＦｓＲ，ｆｘを消
去してｍｘについて解くと、次式が得られる。
・ （４） （１）〜（４）式からｌ１ｌｂ、ｆ−ＦｓＲ，ｆｘを消
去してｍｘについて解くと、次式が得られる。
ｍｘ＝ （ｆａ ｂ／ｆＦｓｔｔ ）（ｎ−／ｎ＋Δｆ
／ｎｆＦＳＲ＋Δｆ ／ ｆ Ｒｂ ） −＝
（５）ずなわち、ｆＲｂ、ｆＦ ＳＲ＋ ｎ＋ ｎ
＋Δｆ力、らｍｘを演算することかできる。次に全て
を掃引前の状態に戻す、すなわち、光検出器１２の出力
を観測してミラーの位置を再び元に（ｎピー２分だけ）
戻し、発振器２２をオフとし、スイッチ１７をオンとす
る（第２図（イ）〜（ハ）の状態）。
／ｎｆＦＳＲ＋Δｆ ／ ｆ Ｒｂ ） −＝
（５）ずなわち、ｆＲｂ、ｆＦ ＳＲ＋ ｎ＋ ｎ
＋Δｆ力、らｍｘを演算することかできる。次に全て
を掃引前の状態に戻す、すなわち、光検出器１２の出力
を観測してミラーの位置を再び元に（ｎピー２分だけ）
戻し、発振器２２をオフとし、スイッチ１７をオンとす
る（第２図（イ）〜（ハ）の状態）。
（５）次にファブリ・ペロー干渉計８の自由スペクトル
領域を変調周波数ｆ、にロックする。
領域を変調周波数ｆ、にロックする。
スイッチ１４．１９をｂ側とする。制御手段１８により
ファブリ・ペロー干渉計８のモード数ｍχの透過ピーク
に半導体レーザ３の出力周波数が制御され、制御回路２
０によりファブリ・ペロー干渉計８の自由スペクトル領
域が変調周波数ｆ。
ファブリ・ペロー干渉計８のモード数ｍχの透過ピーク
に半導体レーザ３の出力周波数が制御され、制御回路２
０によりファブリ・ペロー干渉計８の自由スペクトル領
域が変調周波数ｆ。
に制御される。したがって半導体レーザ３の出力周波数
ｆχは ｆｘ”ｍｘ °ｆｐ ＳＲ＝ｍｘ °ｆ＋ °−（６
）となり、変調周波数ｆ１により可変となる。
ｆχは ｆｘ”ｍｘ °ｆｐ ＳＲ＝ｍｘ °ｆ＋ °−（６
）となり、変調周波数ｆ１により可変となる。
上記の動作シーケンスはプロセッサ等により管理される
。
。
ここで、圧電アクチュエータ７がミラーを２μｍまで挿
引できるとすると、Δｆχ＝２．６ＧＨ２（波長λ＝１
．５５μｍ、ｆｐ ＳＲ＝ＩＧＨ２）となるので、Δｆ
ｘを２．６ＧＨ２以上とる場合にはモード数ｍをｍ＋ｌ
、ｍ＋２とステップ的に変えればよい。
引できるとすると、Δｆχ＝２．６ＧＨ２（波長λ＝１
．５５μｍ、ｆｐ ＳＲ＝ＩＧＨ２）となるので、Δｆ
ｘを２．６ＧＨ２以上とる場合にはモード数ｍをｍ＋ｌ
、ｍ＋２とステップ的に変えればよい。
このような構成の可変周波数光源によれば、発振器２１
の周波数ｆ１が高安定なので、（６）式から明らかなよ
うに、周波数精度が良く、長期安定性に優れた可変周波
数レーザが実現できる。
の周波数ｆ１が高安定なので、（６）式から明らかなよ
うに、周波数精度が良く、長期安定性に優れた可変周波
数レーザが実現できる。
また（６）式から明らかなように、変調周波数ｆ、を変
化させることにより、出力周波数ｆ、をアナログ的に変
化することができる。
化させることにより、出力周波数ｆ、をアナログ的に変
化することができる。
また物質の吸収線周波数から離れた帯域で可変周波数を
実現できる。
実現できる。
なお上記の実施例において、変調周波数で、を高安定化
するために、外部からＣｓビーム等の発振器の出力を基
準としてもよい。
するために、外部からＣｓビーム等の発振器の出力を基
準としてもよい。
また半導体レーザの注入電流に帰還するかわりに、温度
に帰還をかけてもよい。
に帰還をかけてもよい。
またファブリ・ペロー干渉計６の自由スペクトル領域を
変調周波数ｆ１にロックする代りに、第５図に示すよう
に、ｎ’ｆＦｓＲ＝ｆ＋ としてｆＦＳＲの整数倍のｆ
、でサブキャリア４１．４２にロックしてもよい。
変調周波数ｆ１にロックする代りに、第５図に示すよう
に、ｎ’ｆＦｓＲ＝ｆ＋ としてｆＦＳＲの整数倍のｆ
、でサブキャリア４１．４２にロックしてもよい。
ハ、「発明の効果」
以上の説明から明らかなように、本願発明によれば、周
波数精度が良く、長期安定性に優れた可変周波数光源を
簡単な構成で実現することができる。
波数精度が良く、長期安定性に優れた可変周波数光源を
簡単な構成で実現することができる。
第１図は本発明に係る可変周波数光源の一実施例を示す
構成ブロック図、第２図〜第４図は第１図の動作を説明
するための図、第５図は第１図装置の変形例の動作を示
す図、第６図および第７図は可変周波数光源の従来例を
示す説明図である。 １・・・基準周波数光源、２・・・第１の位相変調器、
３・・・半導体レーザ、５・・・第２の位相変調器、６
・・・光周波数シフタ、８・・・ファブリ・ペロー干渉
計、１２・・・第１の光検出器、１３・・・第１の制御
手段、１６・・・第２の光検出器、１８・・・第２の制
御手段、ゝＶ 口
構成ブロック図、第２図〜第４図は第１図の動作を説明
するための図、第５図は第１図装置の変形例の動作を示
す図、第６図および第７図は可変周波数光源の従来例を
示す説明図である。 １・・・基準周波数光源、２・・・第１の位相変調器、
３・・・半導体レーザ、５・・・第２の位相変調器、６
・・・光周波数シフタ、８・・・ファブリ・ペロー干渉
計、１２・・・第１の光検出器、１３・・・第１の制御
手段、１６・・・第２の光検出器、１８・・・第２の制
御手段、ゝＶ 口
Claims (1)
- 基準周波数光源と、発振器と、前記基準周波数光源の出
力光を入射し前記発振器の出力によりその透過光の周波
数が変調される第１の位相変調器と、半導体レーザと、
この半導体レーザの出力光を入射し前記発振器の出力に
よりその透過光の周波数が変調される第２の位相変調器
と、この第２の位相変調器の出力光の周波数をシフトさ
せる光周波数シフタと、この光周波数シフタおよび前記
第１の位相変調器の出力光が入射するファブリ・ペロー
干渉計と、このファブリ・ペロー干渉計の前記第１の位
相変調器からの透過光を検出して電気信号に変換する第
１の光検出器と、この第１の光検出器の出力を入力して
前記フアブリ・ペロー干渉計の透過周波数を前記基準周
波数光源の周波数に制御する第１の制御手段と、前記フ
ァブリ・ペロー干渉計の前記光周波数シフタからの透過
光を検出して電気信号に変換する第２の光検出器と、こ
の第２の光検出器の出力を入力して前記半導体レーザの
発振周波数を前記フアブリ・ペロー干渉計の透過周波数
に制御する第２の制御手段と、前記ファブリ・ペロー干
渉計の自由スペクトル領域を前記発振器の周波数に制御
する第３の制御手段とを備え、発振器の周波数を変える
ことによつて半導体レーザの発振周波数を変化するよう
に構成したことを特徴とする可変周波数光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15923488A JPH0210785A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 可変周波数光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15923488A JPH0210785A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 可変周波数光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210785A true JPH0210785A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15689273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15923488A Pending JPH0210785A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 可変周波数光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0210785A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007116789A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Sanken Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2018520514A (ja) * | 2015-06-12 | 2018-07-26 | ユニベルシテ デクス マルセイユ | 圧電アクチュエータを制御するためのデバイス |
| CN112787213A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-11 | 清华大学 | 可调谐激光系统 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP15923488A patent/JPH0210785A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007116789A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Sanken Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2018520514A (ja) * | 2015-06-12 | 2018-07-26 | ユニベルシテ デクス マルセイユ | 圧電アクチュエータを制御するためのデバイス |
| CN112787213A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-11 | 清华大学 | 可调谐激光系统 |
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