JPH0231475A - レーザ発振周波数間隔安定化方法 - Google Patents
レーザ発振周波数間隔安定化方法Info
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- JPH0231475A JPH0231475A JP63182216A JP18221688A JPH0231475A JP H0231475 A JPH0231475 A JP H0231475A JP 63182216 A JP63182216 A JP 63182216A JP 18221688 A JP18221688 A JP 18221688A JP H0231475 A JPH0231475 A JP H0231475A
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- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
-
- 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
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-
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- 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
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- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は光通信などに用いる複数のレーザ装置の各発振
周波数の間隔を安定化させるレーザ発振周波数間隔安定
化方法に関するものである。
周波数の間隔を安定化させるレーザ発振周波数間隔安定
化方法に関するものである。
（従来の技術）
複数のレーザ装置の各発振周波数の間隔を安定化させる
方法に掃引型ファプリーペロ共振器を使用する方法が知
られている。しかし、この方法は装置が大型化し問題で
あった。
方法に掃引型ファプリーペロ共振器を使用する方法が知
られている。しかし、この方法は装置が大型化し問題で
あった。
最近、ファプリーペロ共振器としてエタロン板を用いる
ことで、厳密な周波数間隔基準を保持し、かつ、小型化
したものとして下坂らによる電子情報通信学会技術研究
報告第８７巻Ｃ３８７−９６記載のものが知られている
。第２図にこの構成を示す。発振周波数が周期的に掃引
された周波数掃引用レーザ装置２１からの出射光を２分
岐し、一方を光学共振器２２に入射する。この入射光と
光学共振器の共振周波数が一致した時点でパルス状の光
が出射される。他方の光は制御対象のレーザ装置２３．
２４．２５の出射光と合波する。この合波光のビート信
号のうち、低周波成分のみを切り出すと制御対象のレー
ザ装置２３．２４．２５及び周波数掃引用レーザ装置２
１の発振周波数がほぼ一致した時点で、パルス状の信号
が得られる。前記の光学共振器出力の各パルスとビート
から得られるパルスが時間軸上で重なるように制御装置
で制御することにより、制御対象の各レーザ装置の発振
周波数間隔が光学共振器２２のフリースベクトルレンジ
に等しい値に安定化される。制御方法は各々のパルスの
発生時刻差を計測し、（第３図２参照）この差がある値
以下となるように各レーザ装置を制御する。
ことで、厳密な周波数間隔基準を保持し、かつ、小型化
したものとして下坂らによる電子情報通信学会技術研究
報告第８７巻Ｃ３８７−９６記載のものが知られている
。第２図にこの構成を示す。発振周波数が周期的に掃引
された周波数掃引用レーザ装置２１からの出射光を２分
岐し、一方を光学共振器２２に入射する。この入射光と
光学共振器の共振周波数が一致した時点でパルス状の光
が出射される。他方の光は制御対象のレーザ装置２３．
２４．２５の出射光と合波する。この合波光のビート信
号のうち、低周波成分のみを切り出すと制御対象のレー
ザ装置２３．２４．２５及び周波数掃引用レーザ装置２
１の発振周波数がほぼ一致した時点で、パルス状の信号
が得られる。前記の光学共振器出力の各パルスとビート
から得られるパルスが時間軸上で重なるように制御装置
で制御することにより、制御対象の各レーザ装置の発振
周波数間隔が光学共振器２２のフリースベクトルレンジ
に等しい値に安定化される。制御方法は各々のパルスの
発生時刻差を計測し、（第３図２参照）この差がある値
以下となるように各レーザ装置を制御する。
（発明が解決しようとする課題）
上記の構成では、制御回路において、到来するビートパ
ルスの数をカウントして各ビートパルスの到来順を識別
することにより、各ビートパルスがどの制御対象レーザ
装置に対応しているかを認識し、各ビートパルスに対し
て得られる制御信号を印加すべき制御対象レーザ装置を
決めていた。
ルスの数をカウントして各ビートパルスの到来順を識別
することにより、各ビートパルスがどの制御対象レーザ
装置に対応しているかを認識し、各ビートパルスに対し
て得られる制御信号を印加すべき制御対象レーザ装置を
決めていた。
しかしこのような方法では制御動作中、各ビートパルス
が対応する基準パルスの時間軸上、ごく近傍に存在して
いるとき、制御対象レーザ装置の１つ、もしくはそれ以
上がダウンするとその制御対象レーザ装置に対応するビ
ートパルスは消失し、そのビートパルスの後の順位を占
めていたすべてのビートパルスの順位が１つずつ（制御
対象レーザ装置がいくつか同時にダウンしたときはそれ
に応じた数の順位だけ）繰り上がることになる。ビート
パルスの順位が繰り上がると、新しく付与された順位に
対応する基準パルスへとジャンプするよう、制御回路が
動作し、それに伴い、対応する制御対象レーザ装置の発
振周波数がその基準パルスに対応する周波数へとジャン
プする。すなわち、上記の構成では間隔周波数が安定化
されている、多数の制御対象レーザ装置のうち、わずが
な個数のみがダウンしただけで残りのレーザ装置の多く
の発振周波数が擾乱を受ける、という問題があった。
が対応する基準パルスの時間軸上、ごく近傍に存在して
いるとき、制御対象レーザ装置の１つ、もしくはそれ以
上がダウンするとその制御対象レーザ装置に対応するビ
ートパルスは消失し、そのビートパルスの後の順位を占
めていたすべてのビートパルスの順位が１つずつ（制御
対象レーザ装置がいくつか同時にダウンしたときはそれ
に応じた数の順位だけ）繰り上がることになる。ビート
パルスの順位が繰り上がると、新しく付与された順位に
対応する基準パルスへとジャンプするよう、制御回路が
動作し、それに伴い、対応する制御対象レーザ装置の発
振周波数がその基準パルスに対応する周波数へとジャン
プする。すなわち、上記の構成では間隔周波数が安定化
されている、多数の制御対象レーザ装置のうち、わずが
な個数のみがダウンしただけで残りのレーザ装置の多く
の発振周波数が擾乱を受ける、という問題があった。
本発明の目的はこのような従来技術の欠点を除去せしめ
て、制御対象レーザ装置のいくつがか制御中にダウンし
ても残りのレーザ装置に対する制御動作が保持され、そ
の発振周波数がジャンプしないようなレーザ発振周波数
間隔安定化方法を提供することにある。
て、制御対象レーザ装置のいくつがか制御中にダウンし
ても残りのレーザ装置に対する制御動作が保持され、そ
の発振周波数がジャンプしないようなレーザ発振周波数
間隔安定化方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明に係わるレーザ発振
周波数間隔安定化方法では外部から印加する信号により
周波数掃引用レーザ装置の発振周波数を掃引し、掃引さ
れた出射光を２分岐し、その一方の掃引光を発振周波数
間隔を制御する対象たる複数のレーザ装置からの出射光
を合波し、合波光を電気信号に変換した後、その低周波
域成分のみを通過させて、前記複数のレーザ装置の各発
振周波数に対応した電気パルス列であるビートパルス列
を発生させ、前記２分岐した掃引光の他方を、制御すべ
き周波数間隔に一致した周期的共振周波数を有する光学
共振器を通すことによって前記周波数掃引光の通過光強
度のパルス状変化を発生させ、このパルス状変化を電気
信号に変換して基準パルス列を得、前記ビートパルス列
と前記基準パルス列の生起時刻を比較し、得られた時間
差を誤差信号として、この誤差信号がほぼ定められた一
定の値となるよう制御対象たる複数のレーザ装置の発振
周波数を制御することを特徴とするレーザ発振周波数間
隔安定化方法において、前記基準パルス列の各パルスの
生起時刻の前後一定の時間内に、前記ビートパルスが発
生しない場合に、制御装置でパルスを生成し該パルスを
前記ビートパルスの１つとして制御を行なうようにした
。
周波数間隔安定化方法では外部から印加する信号により
周波数掃引用レーザ装置の発振周波数を掃引し、掃引さ
れた出射光を２分岐し、その一方の掃引光を発振周波数
間隔を制御する対象たる複数のレーザ装置からの出射光
を合波し、合波光を電気信号に変換した後、その低周波
域成分のみを通過させて、前記複数のレーザ装置の各発
振周波数に対応した電気パルス列であるビートパルス列
を発生させ、前記２分岐した掃引光の他方を、制御すべ
き周波数間隔に一致した周期的共振周波数を有する光学
共振器を通すことによって前記周波数掃引光の通過光強
度のパルス状変化を発生させ、このパルス状変化を電気
信号に変換して基準パルス列を得、前記ビートパルス列
と前記基準パルス列の生起時刻を比較し、得られた時間
差を誤差信号として、この誤差信号がほぼ定められた一
定の値となるよう制御対象たる複数のレーザ装置の発振
周波数を制御することを特徴とするレーザ発振周波数間
隔安定化方法において、前記基準パルス列の各パルスの
生起時刻の前後一定の時間内に、前記ビートパルスが発
生しない場合に、制御装置でパルスを生成し該パルスを
前記ビートパルスの１つとして制御を行なうようにした
。
（作用）
本発明では、上述のように、従来のレーザ発振周波数間
隔安定化方法において、各基準パルス発生時刻の前後の
ある一定時間内でのビートパルスの発生を監視している
。そして制御動作中、この監視時間内にビートパルスが
制御装置に到来しない場合には、次の基準パルスの発生
前に、パルスを１つ、制御装置で生成し、それをビート
パルス列に挿入するという動作を行なっている。これに
よりビートパルス消失時にも、ダミーのビートパルスが
生成され、正常な制御動作を続行することが可能となる
。
隔安定化方法において、各基準パルス発生時刻の前後の
ある一定時間内でのビートパルスの発生を監視している
。そして制御動作中、この監視時間内にビートパルスが
制御装置に到来しない場合には、次の基準パルスの発生
前に、パルスを１つ、制御装置で生成し、それをビート
パルス列に挿入するという動作を行なっている。これに
よりビートパルス消失時にも、ダミーのビートパルスが
生成され、正常な制御動作を続行することが可能となる
。
（実施例）
以下、本発明を実施例について詳細に説明する。第２図
は本発明の実施例を適用するレーザ発振周波数間隔安定
化装置の構成図、第３図は第２図中の制御装置１の構成
図、第１図は第３図中のパルス発生時刻差計測回路２の
回路図である。第１図中に点線で示した、基準パルス付
近でのビートパルスの出現を監視する部分以外は（従来
の技術）の項で既に説明したのでここでは上記第１図の
点線部についてのみ説明する。単安定マルチバイブレー
タ３１は各基準パルスの立ち上がり及び掃引周期の開始
時にある時間幅Ｔを持つ方形パルスを出力する（第４図
（ａ）参照）。単安定マルチバイブレータ３２は単安定
マルチバイブレータ３１の出力の方形パルスの立ち下が
り時刻にある時間幅Ｔ２を持つ方形パルスを出力する（
第４図（ｂ）参照）。監視時間はＴ１、Ｔ２により任意
に設定でき、Ｔ工、Ｔ２はともに単安定マルチバイブレ
ータ３１．３２に外付けされた可変抵抗器の設定を変更
することで変化させることができる。単安定マルチバイ
ブレータ３２の出力である時間幅Ｔ２の方形パルスが生
じている時間（監視時間）内に、ビートパルスが制御装
置１に到来するとＡＮＤゲート３３の出力がハイレベル
に上がり単安定マルチバイブレータ３５が駆動され、そ
の反転出力は第４図（Ｃ）に示すようにロウレベルに下
がる。一方、監視時間内にビートパルスが到来しないと
きは、反転出力はノ１イレベルに保持される。なお、本
実施例では先頭から２番めのビートパルスが何らかの原
因により消失したと仮定している。また、単安定マルチ
バイブレータ３５は、各基準パルスに対する監視時間の
開始時刻で立ち上がる、単安定マルチバイブレータ３６
の反転出力によりリセットされている。単安定マルチバ
イブレータ３５の反転出力は単安定マルチバイブレータ
３４の制御端子に入力されている。
は本発明の実施例を適用するレーザ発振周波数間隔安定
化装置の構成図、第３図は第２図中の制御装置１の構成
図、第１図は第３図中のパルス発生時刻差計測回路２の
回路図である。第１図中に点線で示した、基準パルス付
近でのビートパルスの出現を監視する部分以外は（従来
の技術）の項で既に説明したのでここでは上記第１図の
点線部についてのみ説明する。単安定マルチバイブレー
タ３１は各基準パルスの立ち上がり及び掃引周期の開始
時にある時間幅Ｔを持つ方形パルスを出力する（第４図
（ａ）参照）。単安定マルチバイブレータ３２は単安定
マルチバイブレータ３１の出力の方形パルスの立ち下が
り時刻にある時間幅Ｔ２を持つ方形パルスを出力する（
第４図（ｂ）参照）。監視時間はＴ１、Ｔ２により任意
に設定でき、Ｔ工、Ｔ２はともに単安定マルチバイブレ
ータ３１．３２に外付けされた可変抵抗器の設定を変更
することで変化させることができる。単安定マルチバイ
ブレータ３２の出力である時間幅Ｔ２の方形パルスが生
じている時間（監視時間）内に、ビートパルスが制御装
置１に到来するとＡＮＤゲート３３の出力がハイレベル
に上がり単安定マルチバイブレータ３５が駆動され、そ
の反転出力は第４図（Ｃ）に示すようにロウレベルに下
がる。一方、監視時間内にビートパルスが到来しないと
きは、反転出力はノ１イレベルに保持される。なお、本
実施例では先頭から２番めのビートパルスが何らかの原
因により消失したと仮定している。また、単安定マルチ
バイブレータ３５は、各基準パルスに対する監視時間の
開始時刻で立ち上がる、単安定マルチバイブレータ３６
の反転出力によりリセットされている。単安定マルチバ
イブレータ３５の反転出力は単安定マルチバイブレータ
３４の制御端子に入力されている。
単安定マルチバイブレータ３４は単安定マルチバイブレ
ータ３２の出力を入力し、監視時間の終了時刻でパルス
を発生するよう配線されているが、その制御端子入力Ｃ
Ｄがロウレベルのときはパルスを発生しない。従って、
監視時間内にビートパルスが到来したときには、パルス
を発生せず、到来しなかったときにパルスを発生する（
第４図（ｄ）参照）。このパルス出力はＯＲゲートによ
り、本来のビートパルス列に挿入されて、カウンタに入
力される。
ータ３２の出力を入力し、監視時間の終了時刻でパルス
を発生するよう配線されているが、その制御端子入力Ｃ
Ｄがロウレベルのときはパルスを発生しない。従って、
監視時間内にビートパルスが到来したときには、パルス
を発生せず、到来しなかったときにパルスを発生する（
第４図（ｄ）参照）。このパルス出力はＯＲゲートによ
り、本来のビートパルス列に挿入されて、カウンタに入
力される。
本実施例では３台の制御対象レーザ装置の場合について
のみ説明したが、第１図点線部の回路の動作は制御対象
レーザ装置の数に関係しない。
のみ説明したが、第１図点線部の回路の動作は制御対象
レーザ装置の数に関係しない。
なお、ビートパルスが到来しなかったことを検出した制
御対象レーザ装置に対してはその制御電流は、制御によ
っては全く位相の変化しないダミーのビートパルスと基
準パルスの発生時刻差に比例し、常に過大である怖れが
ある。それを防ぐには、ビートパルスの消失を検出した
ら直ちに、当該制御対象レーザ装置に対する制御ループ
を開く、という論理を制御装置に付加することにより、
当該レーザ装置へ過大な電流が流れることを防止するこ
とができる。
御対象レーザ装置に対してはその制御電流は、制御によ
っては全く位相の変化しないダミーのビートパルスと基
準パルスの発生時刻差に比例し、常に過大である怖れが
ある。それを防ぐには、ビートパルスの消失を検出した
ら直ちに、当該制御対象レーザ装置に対する制御ループ
を開く、という論理を制御装置に付加することにより、
当該レーザ装置へ過大な電流が流れることを防止するこ
とができる。
（発明の効果）
以上述べてきたように、本発明により、従来のレーザ装
置発振周波数間隔安定化制御において、制御中に制御対
象レーザ装置が１台または数台ダウンしても、他の制御
対象レーザ装置に対する制御を、いささかの瞬断もなく
、保持することが可能となった。
置発振周波数間隔安定化制御において、制御中に制御対
象レーザ装置が１台または数台ダウンしても、他の制御
対象レーザ装置に対する制御を、いささかの瞬断もなく
、保持することが可能となった。
第１図、第２図は本発明の実施例を適用する装置の構成
図、第３図は第２図中の制御装置１の構成図、第４図は
第３図の点線部の動作の説明図で、第４図（ａ）は単安
定マルチバイブレータ３１の出力、第４図（ｂ）は単安
定マルチバイブレータ３２の出力、第４図（Ｃ）は単安
定マルチバイブレータ３５の反転出力、第４図（ｄ）は
単安定マルチバイブレータ３４の出力でダミーのビート
パルスを示す。 第１図ないし、第４図において、 １・・・制御装置、２・・・パルス発生時刻差計測回路
２１・・・周波数掃引用レーザ装置、２２・・・光学共
振器２３、２４．２５・・・制御対象レーザ装置３１、
３２．２４．３５．３６・・・単安定マルチバイブレー
タ３３・・・ＡＮＤゲート、３６・・・ＯＲゲートであ
る。
図、第３図は第２図中の制御装置１の構成図、第４図は
第３図の点線部の動作の説明図で、第４図（ａ）は単安
定マルチバイブレータ３１の出力、第４図（ｂ）は単安
定マルチバイブレータ３２の出力、第４図（Ｃ）は単安
定マルチバイブレータ３５の反転出力、第４図（ｄ）は
単安定マルチバイブレータ３４の出力でダミーのビート
パルスを示す。 第１図ないし、第４図において、 １・・・制御装置、２・・・パルス発生時刻差計測回路
２１・・・周波数掃引用レーザ装置、２２・・・光学共
振器２３、２４．２５・・・制御対象レーザ装置３１、
３２．２４．３５．３６・・・単安定マルチバイブレー
タ３３・・・ＡＮＤゲート、３６・・・ＯＲゲートであ
る。
Claims (1)
- 外部から印加する信号により周波数掃引用レーザ装置の
発振周波数を掃引し、掃引された出射光を２分岐し、そ
の一方の掃引光を発振周波数間隔を制御する対象たる複
数のレーザ装置からの出射光と合波し、合波光を電気信
号に変換した後、その低周波域成分のみを通過させて、
前記複数のレーザ装置の各発振周波数に対応した電気パ
ルス列であるビートパルス列を発生させ、前記２分岐し
た掃引光の他方を、制御すべき周波数間隔に一致した周
期的共振周波数を有する光学共振器を通すことによって
前記周波数掃引光の通過光強度のパルス状変化を発生さ
せ、このパルス状変化を電気信号に変換して基準パルス
列を得、前記ビートパルス列と前記基準パルス列の生起
時刻を比較し、２つのパルス列の生起時刻の時間差を誤
差信号として、この誤差信号がほぼ定められた一定の値
となるような制御対象たる複数のレーザ装置の発振周波
数を制御することを特徴とするレーザ発振周波数間隔安
定化方法において、前記基準パルス列の各パルスの生起
時刻の前後一定の時間内に、前記ビートパルスが発生し
ない場合に、制御装置でパルスを生成し該パルスを前記
ビートパルスの１つとして制御を行なうようにしたこと
を特徴とするレーザ発振周波数間隔安定化方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182216A JPH0231475A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | レーザ発振周波数間隔安定化方法 |
| EP89113237A EP0351816B1 (en) | 1988-07-20 | 1989-07-19 | Method and apparatus for stabilizing oscillation frequency separation among plural laser devices |
| CA000606104A CA1290801C (en) | 1988-07-20 | 1989-07-19 | Method and apparatus for stabilizing oscillation frequency separation among plural laser devices |
| DE68919003T DE68919003T2 (de) | 1988-07-20 | 1989-07-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung des Oszillations-Frequenz-Unterschiedes einer Anzahl von Lasergeräten. |
| US07/382,469 US4977565A (en) | 1988-07-20 | 1989-07-20 | Method and apparatus for stabilizing oscillation frequency separation among plural laser devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182216A JPH0231475A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | レーザ発振周波数間隔安定化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231475A true JPH0231475A (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=16114380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63182216A Pending JPH0231475A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | レーザ発振周波数間隔安定化方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4977565A (ja) |
| EP (1) | EP0351816B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0231475A (ja) |
| CA (1) | CA1290801C (ja) |
| DE (1) | DE68919003T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2864591B2 (ja) * | 1989-12-18 | 1999-03-03 | 日本電気株式会社 | 複数のレーザ装置の発振周波数間隔安定化方法 |
| JP2649737B2 (ja) * | 1990-07-05 | 1997-09-03 | 国際電信電話株式会社 | 光増幅器の励起光源駆動方式 |
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