JPH02214801A - 光吸収セル - Google Patents
光吸収セルInfo
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- JPH02214801A JPH02214801A JP3790889A JP3790889A JPH02214801A JP H02214801 A JPH02214801 A JP H02214801A JP 3790889 A JP3790889 A JP 3790889A JP 3790889 A JP3790889 A JP 3790889A JP H02214801 A JPH02214801 A JP H02214801A
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- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
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- Optical Filters (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は特定波長の光を吸収する光吸収セルに関する。
本発明は、半導体レーザの発振波長の安定化に利用する
に適する。
に適する。
本発明は、特定波長の光を吸収する光吸収セルにおいて
、 複数の分子気体を封入することにより、複数の波長に吸
収線をもつ光吸収セルを提供するものである。
、 複数の分子気体を封入することにより、複数の波長に吸
収線をもつ光吸収セルを提供するものである。
半導体レーザの発振波長を安定化するために、従来から
光吸収セルが用いられている。光吸収セルは、内部に封
入された分子気体の吸収線を波長の基準として利用する
ものであり、半導体レーザの発振波長をその吸収線に一
致させることができる。
光吸収セルが用いられている。光吸収セルは、内部に封
入された分子気体の吸収線を波長の基準として利用する
ものであり、半導体レーザの発振波長をその吸収線に一
致させることができる。
光吸収セルに封入される分子気体としては、例えばアン
モニアＮＨ３が知られている。ＮＨ３は１．５５μｌ帯
の波長で比較的強い吸収線を示し、特にコヒーレント光
通信における基準光の波長安定化に利用できる。
モニアＮＨ３が知られている。ＮＨ３は１．５５μｌ帯
の波長で比較的強い吸収線を示し、特にコヒーレント光
通信における基準光の波長安定化に利用できる。
また、松本と原酒は、「１．５３μｍＤＦＢ半導体レー
ザの周波数安定化」、昭和６３年電子情報通信学会春季
全国大会予稿集、論文番号Ｃ−３９４において、二種類
のアンモニア” Ｎ Ｈ３、” Ｎ Ｈ３の混合気体が
封入された光吸収セルを提案している。
ザの周波数安定化」、昭和６３年電子情報通信学会春季
全国大会予稿集、論文番号Ｃ−３９４において、二種類
のアンモニア” Ｎ Ｈ３、” Ｎ Ｈ３の混合気体が
封入された光吸収セルを提案している。
しかし、従来の光吸収セルは、一種類の分子気体しか封
入されていないた必、使用できる吸収線の本数が限られ
ていた。このため、安定化された多数の波長を得るには
、それぞれ異なる分子気体が封入された複数の光吸収セ
ルを使用する必要があった。
入されていないた必、使用できる吸収線の本数が限られ
ていた。このため、安定化された多数の波長を得るには
、それぞれ異なる分子気体が封入された複数の光吸収セ
ルを使用する必要があった。
また、二種類のアンモニアを用いた場合でも、その使用
できる吸収線の本数は限られている。
できる吸収線の本数は限られている。
本発明は、以上の欠点を解決し、多数の吸収線をもつ光
吸収セルを提供することを目的とする。
吸収セルを提供することを目的とする。
本発明の第一の観点によると、
アンモニア ＮＨ３，１５ＮＨ３、
アセチレン Ｃ２Ｈ２、＋３Ｃ２Ｈ２、シアン化水素
ＨＣＮ、Ｈ１３ＣＮ。
ＨＣＮ、Ｈ１３ＣＮ。
ＨＣｌ５ＮおよびＨＩ ３ Ｃ１５Ｎ
からなる群より選択された少なくとも二つの気体を含む
ことを特徴とする光吸収セルが提供される。
ことを特徴とする光吸収セルが提供される。
ただしＮＨ３と１５ＮＨ３の組合せは除く。
ここで、「Ｃ」、「Ｎ」の左肩の数字は原子量を表し、
数字が付記されていないものはそれぞれ「Ｉ ２ Ｃ，
、ｒ”Ｎｊを表す。
数字が付記されていないものはそれぞれ「Ｉ ２ Ｃ，
、ｒ”Ｎｊを表す。
本発明の第二の観点によると、光軸方向に二以上の室が
直列に設けられ、この二以上の室に、ＮＨ３、”ＮＨ３
、 Ｃ２Ｈ２、”Ｃ２Ｈ２、 ＨＣＮ、Ｈ”ＣＮ、ＨＣ”ＮおよびＨ１３ＣＩ ５ Ｎ
からなる群より選択された少なくとも一つの分子気体が
それぞれ封入されたことを特徴とする光吸収セルが提供
される。
直列に設けられ、この二以上の室に、ＮＨ３、”ＮＨ３
、 Ｃ２Ｈ２、”Ｃ２Ｈ２、 ＨＣＮ、Ｈ”ＣＮ、ＨＣ”ＮおよびＨ１３ＣＩ ５ Ｎ
からなる群より選択された少なくとも一つの分子気体が
それぞれ封入されたことを特徴とする光吸収セルが提供
される。
複数の分子気体を光吸収セルに封入することにより、吸
収線の本数が増加し、−本の光吸収セルで多数波長の半
導体レーザの発振波長を安定化できる。この場合に、複
数の分子気体を混合して一つの室に封入してもよく、別
々の分子気体またはその混合気体を別々の室に封入して
もよい。
収線の本数が増加し、−本の光吸収セルで多数波長の半
導体レーザの発振波長を安定化できる。この場合に、複
数の分子気体を混合して一つの室に封入してもよく、別
々の分子気体またはその混合気体を別々の室に封入して
もよい。
第１図は本発明第一実施例の光吸収セルの構造をその一
部を切り欠いて示す。
部を切り欠いて示す。
この構造は従来から用いられている光吸収セルの構造と
同等であり、ガラス管１内に券子気体が封入されている
。ガラス管１の端面２は、人出射光の光軸に対してブＩ
Ｊ ５−スター角だけ傾斜していることが望ましい。
同等であり、ガラス管１内に券子気体が封入されている
。ガラス管１の端面２は、人出射光の光軸に対してブＩ
Ｊ ５−スター角だけ傾斜していることが望ましい。
ここで本実施例の特徴とするところは、ガラス管１内に
、 アンモニア ＮＨ３、”ＮＨ３、 アセチレン Ｃ２Ｈ２，１３Ｃ２Ｈ２、シアン化水素
ＨＣＮ、Ｈ１３ＣＮ。
、 アンモニア ＮＨ３、”ＮＨ３、 アセチレン Ｃ２Ｈ２，１３Ｃ２Ｈ２、シアン化水素
ＨＣＮ、Ｈ１３ＣＮ。
ＨＣｌ５Ｎおよび）（ｌ ３ ＣＩ ！ｉ Ｎの８種類
の分子気体から選択された少なくとも二つの気体が封入
されたことにある。
の分子気体から選択された少なくとも二つの気体が封入
されたことにある。
８種類の分子気体により得られる１、５５μｍ帯の吸収
波長、その間隔、吸収率およびその吸収を生じさせる気
体の種類を表に示す。この表は、長さ５０ｃｍ、圧力１
０Ｔｏｒｒの個々の分子気体により得られる吸収率が１
０％以上の吸収線を示す。この表にはさらに、「吸収強
さ」として、吸収率が２０％以上のものを「Ｓ」、吸収
率が４０％以上のものをｒＶｓＪで示す。
波長、その間隔、吸収率およびその吸収を生じさせる気
体の種類を表に示す。この表は、長さ５０ｃｍ、圧力１
０Ｔｏｒｒの個々の分子気体により得られる吸収率が１
０％以上の吸収線を示す。この表にはさらに、「吸収強
さ」として、吸収率が２０％以上のものを「Ｓ」、吸収
率が４０％以上のものをｒＶｓＪで示す。
（次頁に続く）
表に示したように、８種類の分子気体を選択して組み合
わせることにより、−本の光吸収セルで多数の吸収線が
得られる。
わせることにより、−本の光吸収セルで多数の吸収線が
得られる。
第２図は本発明第二実施例光吸収セルの構造をその一部
を切り欠いて示す。
を切り欠いて示す。
この光吸収セルは、ガラス管１内に仕切り３が設けられ
、これにより光軸方向に二以上の室が直列に形成される
。この二以上の室には、アンモニア ＮＨ３，１５Ｎ
Ｈ３、 アセチレン Ｃ２Ｈ２、”Ｃ２Ｈ２、シアン化水素
ＨＣＮ５Ｈ１３ＣＮ。
、これにより光軸方向に二以上の室が直列に形成される
。この二以上の室には、アンモニア ＮＨ３，１５Ｎ
Ｈ３、 アセチレン Ｃ２Ｈ２、”Ｃ２Ｈ２、シアン化水素
ＨＣＮ５Ｈ１３ＣＮ。
ＨＣｌ５ＮおよびＨｌ ！ ＣＩ Ｓ Ｎの８種類の分
子気体から選択された少なくとも一つの分子気体がそれ
ぞれ封入される。
子気体から選択された少なくとも一つの分子気体がそれ
ぞれ封入される。
例えば、ガラス管１内に三つの室を設け、第一室にはＮ
Ｈ３、第二室には”Ｃ２Ｈ２とＣ２Ｈ２との混合気体、
第三室にはＨＣ”Ｎをそれぞれ封入する。仕切り３は、
端面２と同様に、光軸に対してブリュースター角だけ傾
斜していることが望ましい。
Ｈ３、第二室には”Ｃ２Ｈ２とＣ２Ｈ２との混合気体、
第三室にはＨＣ”Ｎをそれぞれ封入する。仕切り３は、
端面２と同様に、光軸に対してブリュースター角だけ傾
斜していることが望ましい。
この実施例も第一実施例と同様に、多数の吸収線を得る
ことができる。
ことができる。
第３図は本発明の光吸収セルを用いた光周波数安定化装
置の第一の例を示すブロック構成図である。
置の第一の例を示すブロック構成図である。
半導体レーザ３１は、発振器３７からの周波数ｆの信号
によりその発振周波数が直接変調され、周波数変調され
た光を出力する。この光は半透鏡３２により分岐され、
その一方が安定化された出力光として取りだされるとと
もに、他方が光吸収セル３３を経由して受光器３４に入
射する。受光器３４の出力電気信号は、ＰＳＤ （Ｐｈ
ａｓｅ ５ｅｎｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ） ３
５に供給される。ＰＳＤ ３５は、発振器３７から周波
数ｆまたは３ｆの信号が供給され、この信号により受光
器３４の出力を同期検波する。ＰＳ［ｌ ３５の検波出
力は制御回路３６に供給され、この信号により制御回路
３６は半導体レーザ３１への制御信号を出力する。
によりその発振周波数が直接変調され、周波数変調され
た光を出力する。この光は半透鏡３２により分岐され、
その一方が安定化された出力光として取りだされるとと
もに、他方が光吸収セル３３を経由して受光器３４に入
射する。受光器３４の出力電気信号は、ＰＳＤ （Ｐｈ
ａｓｅ ５ｅｎｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ） ３
５に供給される。ＰＳＤ ３５は、発振器３７から周波
数ｆまたは３ｆの信号が供給され、この信号により受光
器３４の出力を同期検波する。ＰＳ［ｌ ３５の検波出
力は制御回路３６に供給され、この信号により制御回路
３６は半導体レーザ３１への制御信号を出力する。
この制御信号は、加算器３８により、発振器３７からの
周波数ｆの信号と加算されて半導体レーザ３１に供給さ
れる。これにより半導体レーザ３１の注入電流が制御さ
れ、その発振周波数（波長）が制御される。
周波数ｆの信号と加算されて半導体レーザ３１に供給さ
れる。これにより半導体レーザ３１の注入電流が制御さ
れ、その発振周波数（波長）が制御される。
この装置において、光吸収セル３３として上述した実施
例を用いることにより、多数の吸収線のいずれかに半導
体レーザ３１の発振波長を一致させ、その波長で安定化
することができる。
例を用いることにより、多数の吸収線のいずれかに半導
体レーザ３１の発振波長を一致させ、その波長で安定化
することができる。
第４図は受光器３４またはＰＳＤ ３５の出力波形を示
し、（ａ）は受光器３４の出力波形、（ｂ）は周波数ｆ
で同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力波形、（Ｃ）
は周波数３ｆで同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力
波形をそれぞれ示す。半導体レーザ３１の発振周波数は
、第４図（ｂ）、（Ｃ）にＸ印で示したロックポイント
に安定化される。
し、（ａ）は受光器３４の出力波形、（ｂ）は周波数ｆ
で同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力波形、（Ｃ）
は周波数３ｆで同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力
波形をそれぞれ示す。半導体レーザ３１の発振周波数は
、第４図（ｂ）、（Ｃ）にＸ印で示したロックポイント
に安定化される。
第５図は光周波数安定化装置の第二の例を示すブロック
構成図である。
構成図である。
この例は、半導体レーザ３１の発振周波数を直接変調す
るのではなく、その出力光を変調することが第一の例と
異なる。すなわち、半導体レーザ３１の出力光は、半透
鏡３２により分岐された後に、変調器５１により周波数
変調または位相変調される。
るのではなく、その出力光を変調することが第一の例と
異なる。すなわち、半導体レーザ３１の出力光は、半透
鏡３２により分岐された後に、変調器５１により周波数
変調または位相変調される。
１に
の変調器５１には発振器３７から周波数ｆの信号が供給
される。制御回路３６の出力はそのまま半導体レーザ３
１に供給される。その他の構成は第３図に示した装置と
同等である。変調器５１を半導体レーザ３１と半透鏡３
２との間に配置することもできる。
される。制御回路３６の出力はそのまま半導体レーザ３
１に供給される。その他の構成は第３図に示した装置と
同等である。変調器５１を半導体レーザ３１と半透鏡３
２との間に配置することもできる。
第６図は受光器３４またはＰＳＤ ３５の出力波形を示
し、（ａ）は受光器３４の出力波形、（ｂ）は周波数ｆ
で同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力波形、（Ｃ）
は周波数３ｆで同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力
波形をそれぞれ示す。
し、（ａ）は受光器３４の出力波形、（ｂ）は周波数ｆ
で同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力波形、（Ｃ）
は周波数３ｆで同期検波した場合のＰＳＤ ３５の出力
波形をそれぞれ示す。
半導体レーザ３１の出力光を変調する場合には、原理的
に強度変調は生じない（現実にはわずかな強度変調成分
が生じるが、これは無視できる）。
に強度変調は生じない（現実にはわずかな強度変調成分
が生じるが、これは無視できる）。
このため、周波数ｆで同期検波してもＰＳＤ ３５の出
力にオフセットが生じることはなく、光強度変動により
周波数変動が生じることを防止できる。
力にオフセットが生じることはなく、光強度変動により
周波数変動が生じることを防止できる。
以上の例ではロックポイントを吸収の中心としした場合
について説明したが、ロックポイントをずらすこともで
きる。
について説明したが、ロックポイントをずらすこともで
きる。
以上説明したように、本発明の光吸収セルは、１．５５
μｌの波長帯に多数の吸収線をもつことから、半導体レ
ーザの発振波長を単一モード光ファイバに固有な種々の
波長で安定化できる効果がある。
μｌの波長帯に多数の吸収線をもつことから、半導体レ
ーザの発振波長を単一モード光ファイバに固有な種々の
波長で安定化できる効果がある。
また、−個の光吸収セルを用いて、多数の半導体レーザ
をそれぞれ異なる波長で安定化することもできる効果が
ある。
をそれぞれ異なる波長で安定化することもできる効果が
ある。
本発明は、コヒーレント光通信だけでなく、光計測その
他の一定波長のコヒーレント光を使用する分野に用いら
れる。
他の一定波長のコヒーレント光を使用する分野に用いら
れる。
第１図は本発明第一実施例光吸収セルの構造を示す図。
第２図は本発明第二実施例光吸収セルの構造を示す図。
第３図は本発明の光吸収セルを利用した光周波数安定化
装置の第一の例を示すブロック構成図。 第４図は光周波数安定化装置の各部の信号波形を示す図
。 第５図は本発明の光吸収セルを利用した光周波数安定化
装置の第二の例を示すブロック構成図。 第６図は光周波数安定化装置の各部の信号波形を示す図
。 １・・・ガラス管、２・・・端面、３・・・仕切り、３
１・・・半導体レーザ、３２・・・半透鏡、３３・・・
光吸収セル、３４・受光器、３５・・・ＰＳＤ 、 ３
６・・・制御回路、３７・・・発振器、３８・・・加算
器、５１・・・変調器。 菖−夾鞄例 扇二大犯例 、￥１２ 回
装置の第一の例を示すブロック構成図。 第４図は光周波数安定化装置の各部の信号波形を示す図
。 第５図は本発明の光吸収セルを利用した光周波数安定化
装置の第二の例を示すブロック構成図。 第６図は光周波数安定化装置の各部の信号波形を示す図
。 １・・・ガラス管、２・・・端面、３・・・仕切り、３
１・・・半導体レーザ、３２・・・半透鏡、３３・・・
光吸収セル、３４・受光器、３５・・・ＰＳＤ 、 ３
６・・・制御回路、３７・・・発振器、３８・・・加算
器、５１・・・変調器。 菖−夾鞄例 扇二大犯例 、￥１２ 回
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、特定波長の光を吸収する分子気体が封入された光吸
収セルにおいて、 上記分子気体は、 ＮＨ＿３、＾１＾５ＮＨ＿３、 Ｃ＿２Ｈ＿２、＾１＾３Ｃ＿２Ｈ＿２、 ＨＣＮ、Ｈ＾１＾３ＣＮ、ＨＣ＾１＾５ＮおよびＨ＾１
＾３Ｃ＾１＾５Ｎからなる群より選択された少なくとも
二つの気体を含む ことを特徴とする光吸収セル。 ただしＮＨ＿３と＾１＾５ＮＨ＿３の組合せは除く。 ２、特定波長の光を吸収する分子気体が封入された光吸
収セルにおいて、 光軸方向に二以上の室が直列に設けられ、 この二以上の室に、 ＮＨ＿３、＾１＾５ＮＨ＿３、 Ｃ＿２Ｈ＿２、＾１＾３Ｃ＿２Ｈ＿２、 ＨＣＮ、Ｈ＾１＾３ＣＮ、ＨＣ＾１＾５ＮおよびＨ＾１
＾３Ｃ＾１＾５Ｎからなる群より選択された少なくとも
一つの分子気体がそれぞれ封入された ことを特徴とする光吸収セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3790889A JPH02214801A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 光吸収セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3790889A JPH02214801A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 光吸収セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02214801A true JPH02214801A (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=12510644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3790889A Pending JPH02214801A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 光吸収セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02214801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0396875A2 (en) * | 1989-05-12 | 1990-11-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method of stabilizing the frequency of semiconductor laser and apparatus therefor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130088A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP3790889A patent/JPH02214801A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130088A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0396875A2 (en) * | 1989-05-12 | 1990-11-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method of stabilizing the frequency of semiconductor laser and apparatus therefor |
| EP0396875A3 (en) * | 1989-05-12 | 1991-09-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method of stabilizing the frequency of semiconductor laser and apparatus therefor |
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