JPH0360088A - レーザ発振周波数安定化方法 - Google Patents
レーザ発振周波数安定化方法Info
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- JPH0360088A JPH0360088A JP19515289A JP19515289A JPH0360088A JP H0360088 A JPH0360088 A JP H0360088A JP 19515289 A JP19515289 A JP 19515289A JP 19515289 A JP19515289 A JP 19515289A JP H0360088 A JPH0360088 A JP H0360088A
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- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 19
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 16
- 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 abstract description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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）
本発明は光通信等に利用されるレーザ装置の発振周波数
を安定化する方法に間するものである。
を安定化する方法に間するものである。
（従来の技術）
従来は単一のレーザ装置の発振周波数を安定化する方法
としては、発振周波数の設定周波数からのずれを常時監
視し、そのずれをレーザ装置に帰還するという方法が行
なわれてきた（例えば鳥羽らによる、１９８５（昭和６
０）年刊行の昭和６０年電子通信学会総合全国大会 予
稿集１０−３６０ページ所載の論文に詳しい）。
としては、発振周波数の設定周波数からのずれを常時監
視し、そのずれをレーザ装置に帰還するという方法が行
なわれてきた（例えば鳥羽らによる、１９８５（昭和６
０）年刊行の昭和６０年電子通信学会総合全国大会 予
稿集１０−３６０ページ所載の論文に詳しい）。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、この方法はレーザ装置の発振周波数を高速で頻
繁に切り換えるといった使用方法で用いられるレーザ装
置の安定化に適用することができない、このような使用
法は例えば光交換の一形態である、波長分割／時分割複
合光交換方式（鈴木らによる１９８７（昭和６２）年刊
行の電子情報通信学会技術報告、交換研究会 ５Ｅ８７
−１４６所載の論文に詳しい）では不可欠である。
繁に切り換えるといった使用方法で用いられるレーザ装
置の安定化に適用することができない、このような使用
法は例えば光交換の一形態である、波長分割／時分割複
合光交換方式（鈴木らによる１９８７（昭和６２）年刊
行の電子情報通信学会技術報告、交換研究会 ５Ｅ８７
−１４６所載の論文に詳しい）では不可欠である。
波長分割／時分割複合光交換方式では高速・大容量交換
が可能であり、将来光交換が実用化される−′際に採用
が有力な光交換方式の候補と目されている。この交換方
式ではレーザ装置の発振周波数をタイムスロットごとに
高速に切り換える必要がある。その際、各スイッチング
光周波数が互いの間隔周波数を保存しつつ、−様にドリ
フトし、しかもそのドリフト量がスイッチングする光周
波数の組合せにより変化するという問題があり、上記交
換方式を実用化する上での障害となっている。
が可能であり、将来光交換が実用化される−′際に採用
が有力な光交換方式の候補と目されている。この交換方
式ではレーザ装置の発振周波数をタイムスロットごとに
高速に切り換える必要がある。その際、各スイッチング
光周波数が互いの間隔周波数を保存しつつ、−様にドリ
フトし、しかもそのドリフト量がスイッチングする光周
波数の組合せにより変化するという問題があり、上記交
換方式を実用化する上での障害となっている。
（課題を解決するための手段）
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
高速で発振周波数を切り換えているレーザ装置から出力
されるレーザ光の周波数を監視し、該周波数を安定化す
る方法であって、該レーザ装置が発振している時間のう
ち、ある一定のタイムスロットにおける前記レーザ光の
周波数だけについて監視をし、該監視により抽出された
前記レーザ光の周波数が設定周波数からずれている量を
前記レーザ装置に帰還し該レーザ装置の発振周波数を制
御することを特徴とする。
高速で発振周波数を切り換えているレーザ装置から出力
されるレーザ光の周波数を監視し、該周波数を安定化す
る方法であって、該レーザ装置が発振している時間のう
ち、ある一定のタイムスロットにおける前記レーザ光の
周波数だけについて監視をし、該監視により抽出された
前記レーザ光の周波数が設定周波数からずれている量を
前記レーザ装置に帰還し該レーザ装置の発振周波数を制
御することを特徴とする。
（作用）
高速で光周波数がスイッチングされているレーザ装置の
発振周波数のドリフトは上述のように一様である。従っ
て本発明のようにスイッチング光周波数の１つだけを監
視し、これが一定値となるように制御することによりす
べてのスイッチング光周波数が安定化される。
発振周波数のドリフトは上述のように一様である。従っ
て本発明のようにスイッチング光周波数の１つだけを監
視し、これが一定値となるように制御することによりす
べてのスイッチング光周波数が安定化される。
（実施例）
続いて、実施例を挙げて本発明を一層詳しく説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を表す図である。
１．５μｍ帯波長可変位相シフト制御型分布帰還型半導
体レーザ（以下ＤＦＢと略記する）１から出射された光
はビームスプリッタ２によって２分割された後、ファプ
リーペロエタロン３に入射される。ＤＦＢｌは第２図に
示すような構造を持つ素子であって、左右の活性領域２
１．２２に注入する電流Ｉａを変化させることにより、
出射光パワーを変化させ、また中央の位相制御領域２３
に注入するｔ流ＩＰを変化させることにより出射光の周
波数を変化させることができる。なおＩａの変化によっ
ても周波数を変化させることができる（但し、Ｉｐの変
化による周波数変化よりは小さい）、ＤＦＢＩの側１特
性については１９８８年〈昭和６３年）刊行のエレクト
ロニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ ＞第２４巻、第２４号−１５２６ページから１
５２８ページ所載の論文に詳しい。
体レーザ（以下ＤＦＢと略記する）１から出射された光
はビームスプリッタ２によって２分割された後、ファプ
リーペロエタロン３に入射される。ＤＦＢｌは第２図に
示すような構造を持つ素子であって、左右の活性領域２
１．２２に注入する電流Ｉａを変化させることにより、
出射光パワーを変化させ、また中央の位相制御領域２３
に注入するｔ流ＩＰを変化させることにより出射光の周
波数を変化させることができる。なおＩａの変化によっ
ても周波数を変化させることができる（但し、Ｉｐの変
化による周波数変化よりは小さい）、ＤＦＢＩの側１特
性については１９８８年〈昭和６３年）刊行のエレクト
ロニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ ＞第２４巻、第２４号−１５２６ページから１
５２８ページ所載の論文に詳しい。
ファプリーベロエタロン３は石英ガラス製であって厚さ
１ｍｍ、また人、出射面には、波長１．５μｍで反射率
９８％となるように誘電体多層膜が蒸着されている。光
検出器４は、光電変換素子であって、ファプリーペロエ
タロン３の出射光を電気信号に変換する。
１ｍｍ、また人、出射面には、波長１．５μｍで反射率
９８％となるように誘電体多層膜が蒸着されている。光
検出器４は、光電変換素子であって、ファプリーペロエ
タロン３の出射光を電気信号に変換する。
一方ＤＦＢ１の位相制御領域２３にはＩＰとして第３図
上部に示す電流波形がパータン発生器６から供給される
。第３図中のＩ、〜Ｉ、はそれぞれＤＦＢＩの発振周波
数で、〜ｆ、（互いに隣り合う発振周波数の差は１０Ｇ
Ｈｚ）にそれぞれ対応する。このうち１１が供給される
タイムスロットは固定され、■２〜Ｉｓが供給されるタ
イムスロットは随時に入れ換えられる。各タイムスロッ
トの時間幅は１Ｑｎｓに設定されている。Ｉｌを出力す
るタイムスロットは周波数安定化のために特に設けたも
のである０本実施例では１１を制御することによりｆ＋
〜ｆ、すべてを安定化している。パータン発生器６の出
力は信号発生器５の出力（第３図下部参照）により、タ
イミングをとって生成している。
上部に示す電流波形がパータン発生器６から供給される
。第３図中のＩ、〜Ｉ、はそれぞれＤＦＢＩの発振周波
数で、〜ｆ、（互いに隣り合う発振周波数の差は１０Ｇ
Ｈｚ）にそれぞれ対応する。このうち１１が供給される
タイムスロットは固定され、■２〜Ｉｓが供給されるタ
イムスロットは随時に入れ換えられる。各タイムスロッ
トの時間幅は１Ｑｎｓに設定されている。Ｉｌを出力す
るタイムスロットは周波数安定化のために特に設けたも
のである０本実施例では１１を制御することによりｆ＋
〜ｆ、すべてを安定化している。パータン発生器６の出
力は信号発生器５の出力（第３図下部参照）により、タ
イミングをとって生成している。
光検出器４の出力電気信号は信号発生器５の出力と掛算
器７により乗ぜられて制御回路８に入力される。信号発
生器５の出力電圧は、第３図に示す如く、Ｉ、＝Ｉｌの
タイムスロットだけで高く（論理値“１”）、その他の
タイムスロットでは低い（論理値“０”）から、両者の
積をとることにより、Ｉ −” Ｉ ＋の時点に対応す
る周波数弁別信号がファプリーベロエタロン３の出力か
ら抽出される。
器７により乗ぜられて制御回路８に入力される。信号発
生器５の出力電圧は、第３図に示す如く、Ｉ、＝Ｉｌの
タイムスロットだけで高く（論理値“１”）、その他の
タイムスロットでは低い（論理値“０”）から、両者の
積をとることにより、Ｉ −” Ｉ ＋の時点に対応す
る周波数弁別信号がファプリーベロエタロン３の出力か
ら抽出される。
制御回路８の構成の一例を第４図に示す。制御回路８に
入力される掛算器７の出力１０７はまず加減算器８２に
より基準電圧源８１の出力の基準電圧１８１と比較され
、誤差信号１８２に変換される。この誤差信号１８２は
次段の積分器８３で平均化された後に出力されて、ＤＦ
Ｂ １の活性領域に帰還される。なお光変換への適用等
実際の用途を考えると各タイムスロットの時間幅は１０
ｎｓ程度からＩｎｓ以下に設定される。従って、制御回
路８の動作にも高速性（数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚ以上）が
要求されるが、これらは現状の電子回路により充分に満
足することができる。
入力される掛算器７の出力１０７はまず加減算器８２に
より基準電圧源８１の出力の基準電圧１８１と比較され
、誤差信号１８２に変換される。この誤差信号１８２は
次段の積分器８３で平均化された後に出力されて、ＤＦ
Ｂ １の活性領域に帰還される。なお光変換への適用等
実際の用途を考えると各タイムスロットの時間幅は１０
ｎｓ程度からＩｎｓ以下に設定される。従って、制御回
路８の動作にも高速性（数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚ以上）が
要求されるが、これらは現状の電子回路により充分に満
足することができる。
本実施例では制御する対象のレーザ装置として１．５μ
ｍ帯波長可変位相シフト制御型分布帰還型半導体レーザ
を用いたが、他の構造の半導体レーザにも本発明の方法
は適用できる。さらに外部から発振周波数を制御できる
レーザ装置であれば、半導体レーザに限定されず本発明
の制御対象とすることができる。また、本実施例ではフ
ァプリーベロエタロンを発振周波数弁別素子として用い
ているが、これに限定されずで１〜ｆ、をすべて含む光
周波数範囲内に透過（もしくは反射）ピークがｆＩに対
する１本しか存在しないほどフリースベクトルレンジが
十分広ければ、他の光学共振器も使用可能である。さら
にこの目的に適合する発振周波数弁別素子としては数百
ギガヘルツの広い周波数範囲に透過ピークが１本しかな
い、波長可変フィルタ（１９８８年（昭和６３年）刊行
のイー・シー・オー・シー８８ （ＥＣＯＣ’ ８８）
、講演論文集バート１．２４３ページ〜２４６ベージ所
載の沼居らの文献に詳しい）を使うことも考えられる。
ｍ帯波長可変位相シフト制御型分布帰還型半導体レーザ
を用いたが、他の構造の半導体レーザにも本発明の方法
は適用できる。さらに外部から発振周波数を制御できる
レーザ装置であれば、半導体レーザに限定されず本発明
の制御対象とすることができる。また、本実施例ではフ
ァプリーベロエタロンを発振周波数弁別素子として用い
ているが、これに限定されずで１〜ｆ、をすべて含む光
周波数範囲内に透過（もしくは反射）ピークがｆＩに対
する１本しか存在しないほどフリースベクトルレンジが
十分広ければ、他の光学共振器も使用可能である。さら
にこの目的に適合する発振周波数弁別素子としては数百
ギガヘルツの広い周波数範囲に透過ピークが１本しかな
い、波長可変フィルタ（１９８８年（昭和６３年）刊行
のイー・シー・オー・シー８８ （ＥＣＯＣ’ ８８）
、講演論文集バート１．２４３ページ〜２４６ベージ所
載の沼居らの文献に詳しい）を使うことも考えられる。
（発明の効果）
本発明においては、レーザ装置が発振している時間の一
部だけにおいて発振周波数を監視し、この結果を発振周
波数安定化制御に用いている。従って、監視時間以外は
別の周期数で発振させることができ、１周期の間に多く
の光周波数の間で発振周波数を切り換えるという用途に
用いられるレーザ装置の安定化が実現できる。
部だけにおいて発振周波数を監視し、この結果を発振周
波数安定化制御に用いている。従って、監視時間以外は
別の周期数で発振させることができ、１周期の間に多く
の光周波数の間で発振周波数を切り換えるという用途に
用いられるレーザ装置の安定化が実現できる。
第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は１．５μｍ
帯波長可変位相シフト制御型分布帰還型半導体レーザ１
の構造を表す斜視図、第３図はＤＦＢＩの位相制御領域
２３への注入電流ＩＰの時間変化及びこの信号を生成す
るために信号発生器５からパターン発生器６に印加され
るパレス列波形を示す図、第４図は第１図中の制御回路
８の構成例を示す回路図である。 １・・・１．５μｍ帯波長可変位相シフト制御型分布帰
還型半導体レーザ、２・・・ビームスプリッタ、３・・
・ファプリーペロエタロン、４・・・光検出器、５・・
・信号発生器、６・・・パターン発生器、７・・・掛算
器、８・・・制御回路、２１．２２・・・活性領域、２
・・・位相制御領域。
帯波長可変位相シフト制御型分布帰還型半導体レーザ１
の構造を表す斜視図、第３図はＤＦＢＩの位相制御領域
２３への注入電流ＩＰの時間変化及びこの信号を生成す
るために信号発生器５からパターン発生器６に印加され
るパレス列波形を示す図、第４図は第１図中の制御回路
８の構成例を示す回路図である。 １・・・１．５μｍ帯波長可変位相シフト制御型分布帰
還型半導体レーザ、２・・・ビームスプリッタ、３・・
・ファプリーペロエタロン、４・・・光検出器、５・・
・信号発生器、６・・・パターン発生器、７・・・掛算
器、８・・・制御回路、２１．２２・・・活性領域、２
・・・位相制御領域。
Claims (1)
- 高速で発振周波数を切り換えているレーザ装置から出力
されるレーザ光の周波数を監視し、該周波数を安定化す
る方法において、該レーザ装置が発振している時間のう
ち、ある一定のタイムスロットにおける前記レーザ光の
周波数だけについて監視をし、該監視により抽出された
前記レーザ光の周波数が設定周波数からずれている量を
前記レーザ装置に帰還し該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安定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19515289A JPH0360088A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | レーザ発振周波数安定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19515289A JPH0360088A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | レーザ発振周波数安定化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360088A true JPH0360088A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16336297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19515289A Pending JPH0360088A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | レーザ発振周波数安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360088A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786686A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-31 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レーザおよびその電流注入方法 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP19515289A patent/JPH0360088A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786686A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-31 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レーザおよびその電流注入方法 |
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