JPH04324688A - レーザ・システム及びレーザ・システムの出力パワーを制御する方法 - Google Patents
レーザ・システム及びレーザ・システムの出力パワーを制御する方法Info
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- JPH04324688A JPH04324688A JP4026002A JP2600292A JPH04324688A JP H04324688 A JPH04324688 A JP H04324688A JP 4026002 A JP4026002 A JP 4026002A JP 2600292 A JP2600292 A JP 2600292A JP H04324688 A JPH04324688 A JP H04324688A
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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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
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- H01S3/1398—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using a supplementary modulation of the output
-
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3542—Multipass arrangements, i.e. arrangements to make light pass multiple times through the same element, e.g. using an enhancement cavity
-
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- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
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- H01S5/0622—Controlling the frequency of the radiation
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ・システム、よ
り具体的にいえば、周波数が２倍にされたレーザ光を発
生するレーザ・システムに関する。
り具体的にいえば、周波数が２倍にされたレーザ光を発
生するレーザ・システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
ダイオードのレーザは、光学的データ・ストレージ、レ
ーザ・プリンタ及び生化学的分析などの多くのアプリケ
ーシヨンに関連して興味を持たれている。このような半
導体レーザの１例を挙げると、近赤外線の範囲（７５０
乃至８６０ナノメートルの波長）のレーザ光を発生する
ガリウム・アルミニウム砒素（ＧａＡｌＡｓ）ダイオー
ド・レーザがある。光学的データ・ストレージ・システ
ムにおいて、ダイオード・レーザ光は、データの各ビツ
トを記録するために光学デイスク上の光点に収束される
。 光点の寸法は、λを光の波長とし、（Ｎ．Ａ．）を収束
レンズの開口数として、ほぼλ／（２＊（Ｎ．Ａ．））
に等しい。代表的なシステムにおいて、（Ｎ．Ａ．）は
約０．５であり、結果の光点の直径は約８００ナノメー
トルである。
ダイオードのレーザは、光学的データ・ストレージ、レ
ーザ・プリンタ及び生化学的分析などの多くのアプリケ
ーシヨンに関連して興味を持たれている。このような半
導体レーザの１例を挙げると、近赤外線の範囲（７５０
乃至８６０ナノメートルの波長）のレーザ光を発生する
ガリウム・アルミニウム砒素（ＧａＡｌＡｓ）ダイオー
ド・レーザがある。光学的データ・ストレージ・システ
ムにおいて、ダイオード・レーザ光は、データの各ビツ
トを記録するために光学デイスク上の光点に収束される
。 光点の寸法は、λを光の波長とし、（Ｎ．Ａ．）を収束
レンズの開口数として、ほぼλ／（２＊（Ｎ．Ａ．））
に等しい。代表的なシステムにおいて、（Ｎ．Ａ．）は
約０．５であり、結果の光点の直径は約８００ナノメー
トルである。
【０００３】若し、レーザ光の波長を半分に短縮できれ
ば、光点の直径もまた半分の寸法になり、そして、光学
デイスク上の全体としてのストレージ密度は４倍になる
。不幸にして、青色の波長範囲（４３０ナノメートルの
波長）の光を発生するレーザ・ダイオードの入手は不可
能である。
ば、光点の直径もまた半分の寸法になり、そして、光学
デイスク上の全体としてのストレージ密度は４倍になる
。不幸にして、青色の波長範囲（４３０ナノメートルの
波長）の光を発生するレーザ・ダイオードの入手は不可
能である。
【０００４】より高い周波数（より短い波長）の光を得
る１つの技術は２次高調波の発生（ｓｅｃｏｎｄ ｈａ
ｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−ＳＨＧ）として
知られている。最初の低い周波数にあるレーザ・ビーム
は、第２高調波のレーザ・ビーム（非直線性の結晶体に
入射するレーザ・ビームの周波数の２倍の周波数のビー
ム）を発生するニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）のよう
な非直線性の結晶材料を通して通過させられる。このＳ
ＨＧ技術は１９８９年７月１７日のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓの第５５巻の２１８頁の
チユン（Ｍ．Ｋ．Ｃｈｕｎ）等の文献と、１９７９年９
月１５日のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓの第３５巻の４６１頁のガンター（Ｐ．Ｇｕｎｔ
ｅｒ）等の文献に記載されている。然しながら、ダイオ
ード・レーザの出力パワーが低いので、利用価値の高い
効率的なレーザ・システムを作るために、第２高調波の
発生効率を向上させる技術が必要である。
る１つの技術は２次高調波の発生（ｓｅｃｏｎｄ ｈａ
ｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−ＳＨＧ）として
知られている。最初の低い周波数にあるレーザ・ビーム
は、第２高調波のレーザ・ビーム（非直線性の結晶体に
入射するレーザ・ビームの周波数の２倍の周波数のビー
ム）を発生するニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）のよう
な非直線性の結晶材料を通して通過させられる。このＳ
ＨＧ技術は１９８９年７月１７日のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓの第５５巻の２１８頁の
チユン（Ｍ．Ｋ．Ｃｈｕｎ）等の文献と、１９７９年９
月１５日のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓの第３５巻の４６１頁のガンター（Ｐ．Ｇｕｎｔ
ｅｒ）等の文献に記載されている。然しながら、ダイオ
ード・レーザの出力パワーが低いので、利用価値の高い
効率的なレーザ・システムを作るために、第２高調波の
発生効率を向上させる技術が必要である。
【０００５】ＳＨＧ方式の効率を高める１つの方法は非
直線性の結晶体の両側に光学的共振器、つまり光学的共
振キヤビテイを設けることである。充分な量の青色光を
発生するために、レーザ光は、共振器の内部を前後に反
射される。この技術は１９６６年のＩＥＥＥ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓの第ＱＥ−２巻の１０９頁のアシユキン（Ａｓｈｋｉ
ｎ）等によつて最初に提案され開示されたものである。 他の例としては、１９８９年のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓの第５５巻の２１８頁のゴー
ルドベルグ（Ｇｏｌｄｂｅｒｇ）等の文献と、１９８９
年のＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ ａ
ｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＯｐｔｉｃｓのペーパＴＨＭ５
のバエル（Ｂａｅｒ）等の文献がある。ニオブ酸カリウ
ム（ＫＮｂＯ３）のような非直線性結晶を含んだ組み込
み型キヤビテイを用いたＧａＡｌＡｓダイオード・レー
ザの周波数倍増装置は、簡単でコンパクトなレーザ・シ
ステムを設計することのできる将来性を持つている。こ
のような組み込み型のレーザ装置を作るために、外部キ
ヤビテイの共振周波数はダイオード・レーザの周波数に
整合しなければならない。そうでなければ、共振器に結
合されたパワーの変動が、結果としての青色レーザ出力
光に大きな変動を発生する。従つて、周波数の整合を維
持して、使用可能な安定したレーザ出力を発生すること
ができるように、レーザ光の周波数を制御するか、また
は共振器の周波数を制御するための何らかの手段が使用
されなければならない。
直線性の結晶体の両側に光学的共振器、つまり光学的共
振キヤビテイを設けることである。充分な量の青色光を
発生するために、レーザ光は、共振器の内部を前後に反
射される。この技術は１９６６年のＩＥＥＥ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓの第ＱＥ−２巻の１０９頁のアシユキン（Ａｓｈｋｉ
ｎ）等によつて最初に提案され開示されたものである。 他の例としては、１９８９年のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
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ルドベルグ（Ｇｏｌｄｂｅｒｇ）等の文献と、１９８９
年のＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ ａ
ｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＯｐｔｉｃｓのペーパＴＨＭ５
のバエル（Ｂａｅｒ）等の文献がある。ニオブ酸カリウ
ム（ＫＮｂＯ３）のような非直線性結晶を含んだ組み込
み型キヤビテイを用いたＧａＡｌＡｓダイオード・レー
ザの周波数倍増装置は、簡単でコンパクトなレーザ・シ
ステムを設計することのできる将来性を持つている。こ
のような組み込み型のレーザ装置を作るために、外部キ
ヤビテイの共振周波数はダイオード・レーザの周波数に
整合しなければならない。そうでなければ、共振器に結
合されたパワーの変動が、結果としての青色レーザ出力
光に大きな変動を発生する。従つて、周波数の整合を維
持して、使用可能な安定したレーザ出力を発生すること
ができるように、レーザ光の周波数を制御するか、また
は共振器の周波数を制御するための何らかの手段が使用
されなければならない。
【０００６】周波数整合技術の幾つかの例を挙げると、
１９８９年のＯｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓの第１４巻
７３１頁のデイクソン（Ｄｉｘｏｎ）等の文献、１９８
３年のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｂの第３１巻
の９７頁のドレバー（Ｒ．Ｗ．Ｐ．Ｄｒｅｖｅｒ）等の
文献、１９８８年ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑ
ｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓの第２４巻９１
３頁のコズロフスキー（Ｗ．Ｊ．Ｋｏｚｌｏｖｓｋｙ）
等の文献がある。他のシステムは、１９９０年１０月１
５日に本出願人により出願された米国特許出願に開示さ
れている。これらのシステムのすべては、レーザの出力
がパルス化されなければならない時か、または、パワー
・レべルが変化させられる時に、周波数整合を維持する
ための問題に遭遇している。ダイオード・レーザの入力
電流のパルス化は、レーザ光の周波数を共振キヤビテイ
の共振周波数からシフトさせる。レーザは共振器の周波
数からロツクされなくなり、レーザ・システムはＳＨＧ
光を発生しなくなる。入力電流と、レーザの周波数とが
復帰されて、前の値に安定した時にだけ、ＳＨＧのレー
ザ光が発生される。その結果、システム全体としてのパ
ルス化は相対的に低くなる。また、システムは１つのパ
ワー・レベル以外のレベルのＳＨＧのレーザ光を与える
ことができない。高速度のパルス動作が可能で、ＳＨＧ
のレーザ光のパワー・レベルを可変制御することができ
る非直線性キヤビテイ付きレーザ・システムが求められ
ていることは明らかである。
１９８９年のＯｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓの第１４巻
７３１頁のデイクソン（Ｄｉｘｏｎ）等の文献、１９８
３年のＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｂの第３１巻
の９７頁のドレバー（Ｒ．Ｗ．Ｐ．Ｄｒｅｖｅｒ）等の
文献、１９８８年ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑ
ｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓの第２４巻９１
３頁のコズロフスキー（Ｗ．Ｊ．Ｋｏｚｌｏｖｓｋｙ）
等の文献がある。他のシステムは、１９９０年１０月１
５日に本出願人により出願された米国特許出願に開示さ
れている。これらのシステムのすべては、レーザの出力
がパルス化されなければならない時か、または、パワー
・レべルが変化させられる時に、周波数整合を維持する
ための問題に遭遇している。ダイオード・レーザの入力
電流のパルス化は、レーザ光の周波数を共振キヤビテイ
の共振周波数からシフトさせる。レーザは共振器の周波
数からロツクされなくなり、レーザ・システムはＳＨＧ
光を発生しなくなる。入力電流と、レーザの周波数とが
復帰されて、前の値に安定した時にだけ、ＳＨＧのレー
ザ光が発生される。その結果、システム全体としてのパ
ルス化は相対的に低くなる。また、システムは１つのパ
ワー・レベル以外のレベルのＳＨＧのレーザ光を与える
ことができない。高速度のパルス動作が可能で、ＳＨＧ
のレーザ光のパワー・レベルを可変制御することができ
る非直線性キヤビテイ付きレーザ・システムが求められ
ていることは明らかである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の良好な実施例に
おいて、ダイオード・レーザは直流電源と無線周波数（
ＲＦ）電源との組み合わせによつて駆動される。ダイオ
ード・レーザはキヤリヤ周波数成分と、側波帯の周波数
成分とを含んでいる。光ビームはコリメート・レンズ、
円形化プリズム、フアラデイ・アイソレータ及び収束レ
ンズとを通過する。収束レンズはレーザ光を非直線性共
振キヤビテイに差し向ける。赤外線の周波数のレーザ光
キヤリヤは、共振器に結合され、キヤビテイ共振器によ
つて第２高調波の発生（ＳＨＧ）を行ない、青色光に変
換され、出力される。
おいて、ダイオード・レーザは直流電源と無線周波数（
ＲＦ）電源との組み合わせによつて駆動される。ダイオ
ード・レーザはキヤリヤ周波数成分と、側波帯の周波数
成分とを含んでいる。光ビームはコリメート・レンズ、
円形化プリズム、フアラデイ・アイソレータ及び収束レ
ンズとを通過する。収束レンズはレーザ光を非直線性共
振キヤビテイに差し向ける。赤外線の周波数のレーザ光
キヤリヤは、共振器に結合され、キヤビテイ共振器によ
つて第２高調波の発生（ＳＨＧ）を行ない、青色光に変
換され、出力される。
【０００８】共振器キヤビテイの入り口で、側波帯の周
波数のレーザ光の成分は殆ど反射され、キヤリヤ周波数
の成分は一部だけ反射され、そして、これらの成分は光
学検出器によつて検出される。光学検出器は、エラー信
号を発生するために、元のＲＦ電源の信号と混合された
検出器信号を発生する。エラー信号は、共振器の共振周
波数との整合を維持し、キヤリヤ周波数の成分の周波数
を調節するためにダイオード・レーザによつて受け取ら
れる。
波数のレーザ光の成分は殆ど反射され、キヤリヤ周波数
の成分は一部だけ反射され、そして、これらの成分は光
学検出器によつて検出される。光学検出器は、エラー信
号を発生するために、元のＲＦ電源の信号と混合された
検出器信号を発生する。エラー信号は、共振器の共振周
波数との整合を維持し、キヤリヤ周波数の成分の周波数
を調節するためにダイオード・レーザによつて受け取ら
れる。
【０００９】振幅変調器はＲＦ電源とレーザ・ダイオー
ドとの間に接続されている。振幅変調器はレーザ・ダイ
オードに入射するＲＦ信号の振幅を調節する。ＲＦの振
幅が増加すると、側波帯の成分が増加し、そして、キヤ
リヤ成分がこれに対応して減少する。側波帯の成分の光
は、共振器によつて実質的に除去されて、減少されたキ
ヤリヤ周波数の光だけが受け取られる。その結果、ＲＦ
信号の振幅が増加することによつて、青色光の出力パワ
ーは減少される。同様に、ＲＦ信号の振幅の減少によつ
て、青色光の出力パワーは増加される。この出力制御は
、青色光のパワー変動を惹起するダイオード・レーザの
出力パワー、または結晶材料との位相整合温度のような
動作パラメータの変動を制御する方法の代わりに、青色
光のパワーを一定に維持するために使用することができ
る。この出力制御は光学記録の書き込み用の目的のため
に、高いパワー・レベルと低いパワー・レベルとの間の
ように、２つの明確なパワー・レベルの間で出力パワー
をパルス化するためにも使用することができる。キヤリ
ヤ周波数は、パルス化の動作の間でも、キヤビテイの共
振周波数にロツクされたままにとどまる。その結果、ノ
イズがなく、明確にパルス化された青色レーザ光を与え
ることができる。
ドとの間に接続されている。振幅変調器はレーザ・ダイ
オードに入射するＲＦ信号の振幅を調節する。ＲＦの振
幅が増加すると、側波帯の成分が増加し、そして、キヤ
リヤ成分がこれに対応して減少する。側波帯の成分の光
は、共振器によつて実質的に除去されて、減少されたキ
ヤリヤ周波数の光だけが受け取られる。その結果、ＲＦ
信号の振幅が増加することによつて、青色光の出力パワ
ーは減少される。同様に、ＲＦ信号の振幅の減少によつ
て、青色光の出力パワーは増加される。この出力制御は
、青色光のパワー変動を惹起するダイオード・レーザの
出力パワー、または結晶材料との位相整合温度のような
動作パラメータの変動を制御する方法の代わりに、青色
光のパワーを一定に維持するために使用することができ
る。この出力制御は光学記録の書き込み用の目的のため
に、高いパワー・レベルと低いパワー・レベルとの間の
ように、２つの明確なパワー・レベルの間で出力パワー
をパルス化するためにも使用することができる。キヤリ
ヤ周波数は、パルス化の動作の間でも、キヤビテイの共
振周波数にロツクされたままにとどまる。その結果、ノ
イズがなく、明確にパルス化された青色レーザ光を与え
ることができる。
【００１０】
【実施例】図１を参照すると、本発明のレーザ・システ
ム全体が参照数字１０によつて示されている。レーザ・
システム１０は直流電源１２を含んでいる。直流電源１
２はインダクタ１６を介してレーザ・ダイオード１４に
接続されている。良好な実施例において、直流電源１２
は、５０乃至２００ミリアンペアの直流電流を出力する
。
ム全体が参照数字１０によつて示されている。レーザ・
システム１０は直流電源１２を含んでいる。直流電源１
２はインダクタ１６を介してレーザ・ダイオード１４に
接続されている。良好な実施例において、直流電源１２
は、５０乃至２００ミリアンペアの直流電流を出力する
。
【００１１】ＲＦ電源２０は振幅制御装置２２に接続さ
れている。ＲＦ電源２０は、レーザ・ダイオード１４中
に約２０ミリアンペアの最大ピーク・ツウ・ピークＲＦ
電流を発生するように、１００乃至１０００メガヘルツ
の範囲のＲＦ信号を発生するのが望ましい。振幅制御装
置２２はコンデンサ２４を介してレーザ・ダイオード１
４に接続されている。コンデンサ２４は、直流電源１２
から直流電流がＲＦ電源２０に入るのを阻止するために
用いられる。同様に、インダクタ１６は、ＲＦ電源２０
からのＲＦ供給電流が直流電源１２に入るのを阻止する
ために用いられている。直流電源１２及びＲＦ電源２０
は、レーザ・ダイオード１４に注入電流を形勢するため
に結合する直流電流の信号及びＲＦ信号を与える。レー
ザ・ダイオード１４は、キヤリヤ周波数の成分と、側波
帯の周波数成分とを持つレーザ・ビーム３０を発生する
。
れている。ＲＦ電源２０は、レーザ・ダイオード１４中
に約２０ミリアンペアの最大ピーク・ツウ・ピークＲＦ
電流を発生するように、１００乃至１０００メガヘルツ
の範囲のＲＦ信号を発生するのが望ましい。振幅制御装
置２２はコンデンサ２４を介してレーザ・ダイオード１
４に接続されている。コンデンサ２４は、直流電源１２
から直流電流がＲＦ電源２０に入るのを阻止するために
用いられる。同様に、インダクタ１６は、ＲＦ電源２０
からのＲＦ供給電流が直流電源１２に入るのを阻止する
ために用いられている。直流電源１２及びＲＦ電源２０
は、レーザ・ダイオード１４に注入電流を形勢するため
に結合する直流電流の信号及びＲＦ信号を与える。レー
ザ・ダイオード１４は、キヤリヤ周波数の成分と、側波
帯の周波数成分とを持つレーザ・ビーム３０を発生する
。
【００１２】本発明の良好な実施例において、ダイオー
ド・レーザ１４は、分子線エピタキシで成長させられ、
リツジ導波管、単一の量子井戸を持ち、グレード付けさ
れたインデツクスのダブル・ヘテロ構造のＧａＡｌＡｓ
ダイオード・レーザである。レーザ・ダイオード１４は
、温度を調節することによつて８５６ナノメートルに同
調することのできる単一軸モード（ｓｉｎｇｌｅ ａｘ
ｉａｌ ｍｏｄｅ）で動作する。１９５ミリアンペアの
注入電流によつて、単一軸モードの出力パワーは１６０
ミリワツトである。 本発明の良好な実施例は赤外線を使用しているけれども
、他のタイプの電磁波も使用することができる。
ド・レーザ１４は、分子線エピタキシで成長させられ、
リツジ導波管、単一の量子井戸を持ち、グレード付けさ
れたインデツクスのダブル・ヘテロ構造のＧａＡｌＡｓ
ダイオード・レーザである。レーザ・ダイオード１４は
、温度を調節することによつて８５６ナノメートルに同
調することのできる単一軸モード（ｓｉｎｇｌｅ ａｘ
ｉａｌ ｍｏｄｅ）で動作する。１９５ミリアンペアの
注入電流によつて、単一軸モードの出力パワーは１６０
ミリワツトである。 本発明の良好な実施例は赤外線を使用しているけれども
、他のタイプの電磁波も使用することができる。
【００１３】レーザ・ビーム３０はコリメート・レンズ
３２によつてコリメートされ、円形化プリズム３４によ
つて円形断面を有するように変形される。レーザ光３０
はフアラデイ・アイソレータ３６を通過する。フアラデ
イ・アイソレータ３６は、反射光線及び散乱光線がダイ
オード・レーザ１４に到達するのを阻止するために用い
られる。レンズ３８はレーザ・ビーム３０を非直線性共
振キヤビテイ４０の基本的な空間モードに結合する。
３２によつてコリメートされ、円形化プリズム３４によ
つて円形断面を有するように変形される。レーザ光３０
はフアラデイ・アイソレータ３６を通過する。フアラデ
イ・アイソレータ３６は、反射光線及び散乱光線がダイ
オード・レーザ１４に到達するのを阻止するために用い
られる。レンズ３８はレーザ・ビーム３０を非直線性共
振キヤビテイ４０の基本的な空間モードに結合する。
【００１４】本発明の特定の実施例において、ダイオー
ド・レーザの出力は、８．６ミリメートルの焦点距離の
レンズでコリメートされ、３×アナモルフイツク・プリ
ズム対で円形化される。ダイオード・レーザの輻射光は
、空間モード整合をするために、２５０ミリメートルの
焦点距離を持つレンズを用いて、非直線性共振器４０の
基本モードに結合される。光学系の全体の転送率は６６
％であり、従つて、８５６ナノメートルの波長の１０５
ミリワツトの最大のパワーが非直線性の結晶体共振器４
０に入射する。空間モード整合の詳細は、１９６６年１
０月のＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓの第５巻の「レーザ
・ビーム及び共振器」（Ｌａｓｅｒ Ｂｅａｍｓ ａｎ
ｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）と題する文献の１５５０乃
至１５６７頁に記載されている。
ド・レーザの出力は、８．６ミリメートルの焦点距離の
レンズでコリメートされ、３×アナモルフイツク・プリ
ズム対で円形化される。ダイオード・レーザの輻射光は
、空間モード整合をするために、２５０ミリメートルの
焦点距離を持つレンズを用いて、非直線性共振器４０の
基本モードに結合される。光学系の全体の転送率は６６
％であり、従つて、８５６ナノメートルの波長の１０５
ミリワツトの最大のパワーが非直線性の結晶体共振器４
０に入射する。空間モード整合の詳細は、１９６６年１
０月のＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓの第５巻の「レーザ
・ビーム及び共振器」（Ｌａｓｅｒ Ｂｅａｍｓ ａｎ
ｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）と題する文献の１５５０乃
至１５６７頁に記載されている。
【００１５】非直線性の共振器４０はニオブ酸カリウム
（ＫＮｂＯ３）のような非直線性結晶材料４２から作成
される。特定の材料４２は、約２乃至１０ミリメートル
の長さを持つ細長い円筒形の形状を持つている。結晶材
料４２は、両端に２つの湾曲ミラー４４及び４５を持ち
、そして、ミラーの軸に平行に平坦な全反射面４６を持
つように研磨されている。ミラー４４及び４５は、ダイ
オード・レーザ１４のキヤリヤ周波数において高反射率
を呈する誘電体被覆が形成されている。結晶材料４２は
、非直線性共振器４０の軸を外れたリング光路中に入射
する光ビームを受け取るように方向付けされている。
（ＫＮｂＯ３）のような非直線性結晶材料４２から作成
される。特定の材料４２は、約２乃至１０ミリメートル
の長さを持つ細長い円筒形の形状を持つている。結晶材
料４２は、両端に２つの湾曲ミラー４４及び４５を持ち
、そして、ミラーの軸に平行に平坦な全反射面４６を持
つように研磨されている。ミラー４４及び４５は、ダイ
オード・レーザ１４のキヤリヤ周波数において高反射率
を呈する誘電体被覆が形成されている。結晶材料４２は
、非直線性共振器４０の軸を外れたリング光路中に入射
する光ビームを受け取るように方向付けされている。
【００１６】ミラーの被覆の反射率は、非直線性結晶体
の２つの内部損失、つまり、７ミリメートルの結晶長さ
の特定の実施例において約２％の循環経路損失と、予測
されているＳＨＧの損失とを考慮に入れて、赤外線ダイ
オード・レーザの輻射線を、キヤビテイに最適に結合す
るように選ばれる。この最適な結合は、インピーダンス
整合として知られており、１９８８年のＩＥＥＥ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
の第ＱＥ−２４巻第６号の９１３頁のコズロフスキー等
の「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎ
ｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｄｉｏｄｅ−
Ｌａｓｅｒ−Ｎｄ：ＹＡＧ Ｌａｓｅｒ」と題するコズ
ロフスキー等の文献に記載されている。非直線性の結晶
材料４２は、位相整合された第２高調波の発生（ＳＨＧ
）をさせるように方向付けられているので、レーザ・ビ
ーム３０の周波数の２倍で出力のレーザ・ビーム５０が
発生される。レーザ・ビーム５０は、レーザ・ダイオー
ド光線１４が８５６ナノメートルの波長のＧａＡｌＡｓ
ダイオード・レーザである時、青色の出力ビーム（４２
８ナノメートルの波長）である。
の２つの内部損失、つまり、７ミリメートルの結晶長さ
の特定の実施例において約２％の循環経路損失と、予測
されているＳＨＧの損失とを考慮に入れて、赤外線ダイ
オード・レーザの輻射線を、キヤビテイに最適に結合す
るように選ばれる。この最適な結合は、インピーダンス
整合として知られており、１９８８年のＩＥＥＥ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
の第ＱＥ−２４巻第６号の９１３頁のコズロフスキー等
の「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎ
ｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｄｉｏｄｅ−
Ｌａｓｅｒ−Ｎｄ：ＹＡＧ Ｌａｓｅｒ」と題するコズ
ロフスキー等の文献に記載されている。非直線性の結晶
材料４２は、位相整合された第２高調波の発生（ＳＨＧ
）をさせるように方向付けられているので、レーザ・ビ
ーム３０の周波数の２倍で出力のレーザ・ビーム５０が
発生される。レーザ・ビーム５０は、レーザ・ダイオー
ド光線１４が８５６ナノメートルの波長のＧａＡｌＡｓ
ダイオード・レーザである時、青色の出力ビーム（４２
８ナノメートルの波長）である。
【００１７】非直線性の共振器４０は、公知の定常波キ
ヤビテイ、または独立したミラー構造も使用できるけれ
ども、モノリシツク・リング・キヤビテイとして示され
ている。このようなキヤビテイの代表的なライン幅（周
波数範囲）は約２００メガヘルツである。微妙でなく位
相整合された周波数倍増の安定性のために、共振器４０
は、安定した温度を維持するための熱電子冷却素子によ
つて制御される。良好な実施例において、８５６ナノメ
ートルのレーザ出力の位相整合された周波数倍増を達成
するために、ニオブ酸カリウムの結晶は１５℃に維持さ
れた。
ヤビテイ、または独立したミラー構造も使用できるけれ
ども、モノリシツク・リング・キヤビテイとして示され
ている。このようなキヤビテイの代表的なライン幅（周
波数範囲）は約２００メガヘルツである。微妙でなく位
相整合された周波数倍増の安定性のために、共振器４０
は、安定した温度を維持するための熱電子冷却素子によ
つて制御される。良好な実施例において、８５６ナノメ
ートルのレーザ出力の位相整合された周波数倍増を達成
するために、ニオブ酸カリウムの結晶は１５℃に維持さ
れた。
【００１８】ミラー４４は、破線によつて取り囲んで示
された電子的共振ロツク・システム６０にビーム３０の
部分６２を反射する。レーザ・ビーム３０の反射部分６
２は光学検出器６４に差し向けられる。光学検出器６４
は、ビーム３０の中心キヤリヤ周波数成分と共振器４０
の共振周波数との間の不整合によつて生じたキヤリヤと
ＲＦ周波数の側波帯との間の位相シフト、または、振幅
の差異から生じたＲＦ信号を発生する。検出器６４は増
幅器６６を介してＲＦミキサ６８に接続されている。検
出器６４からのＲＦ信号は増幅器６６によつて増幅され
た後、ＲＦミキサ６８の入力に与えられる。移相器７０
はＲＦ電源２０及びミキサ６８の間に接続されている。 移相器７０はＲＦ電源２０からのＲＦ信号の位相を調節
し、従つて、ＲＦ電源２０と増幅器６６からの信号との
間の位相差は、９０度であることが望ましい。ＲＦミキ
サ６８は検出器６４からの増幅されたＲＦ信号を受け取
り、そして、エラー信号を復調し、発生するために、そ
のＲＦ信号を、移相器７０からの信号と混合する。この
エラー信号は、レーザ・ダイオード１４のキヤリヤ周波
数の成分と、共振器の共振周波数との整合を表わす。エ
ラー信号は増幅器７２によつて増幅される。次に、エラ
ー信号は、レーザ・ダイオード１４のキヤリヤ周波数の
成分が共振器４０の共振周波数に整合するよう自動的に
調節されるように、レーザの注入電流と同調するための
フイードバツク信号として用いられる。良好な実施例に
おいて、エラー信号はレーザ・ダイオード１４に入れる
注入電流に加えられる。他の方法として、エラー信号は
周波数整合を得るために、ダイオード・レーザの温度を
調節するのに使用することができる。
された電子的共振ロツク・システム６０にビーム３０の
部分６２を反射する。レーザ・ビーム３０の反射部分６
２は光学検出器６４に差し向けられる。光学検出器６４
は、ビーム３０の中心キヤリヤ周波数成分と共振器４０
の共振周波数との間の不整合によつて生じたキヤリヤと
ＲＦ周波数の側波帯との間の位相シフト、または、振幅
の差異から生じたＲＦ信号を発生する。検出器６４は増
幅器６６を介してＲＦミキサ６８に接続されている。検
出器６４からのＲＦ信号は増幅器６６によつて増幅され
た後、ＲＦミキサ６８の入力に与えられる。移相器７０
はＲＦ電源２０及びミキサ６８の間に接続されている。 移相器７０はＲＦ電源２０からのＲＦ信号の位相を調節
し、従つて、ＲＦ電源２０と増幅器６６からの信号との
間の位相差は、９０度であることが望ましい。ＲＦミキ
サ６８は検出器６４からの増幅されたＲＦ信号を受け取
り、そして、エラー信号を復調し、発生するために、そ
のＲＦ信号を、移相器７０からの信号と混合する。この
エラー信号は、レーザ・ダイオード１４のキヤリヤ周波
数の成分と、共振器の共振周波数との整合を表わす。エ
ラー信号は増幅器７２によつて増幅される。次に、エラ
ー信号は、レーザ・ダイオード１４のキヤリヤ周波数の
成分が共振器４０の共振周波数に整合するよう自動的に
調節されるように、レーザの注入電流と同調するための
フイードバツク信号として用いられる。良好な実施例に
おいて、エラー信号はレーザ・ダイオード１４に入れる
注入電流に加えられる。他の方法として、エラー信号は
周波数整合を得るために、ダイオード・レーザの温度を
調節するのに使用することができる。
【００１９】ニオブ酸塩カリウムとＧａＡｌＡｓダイオ
ード・レーザとを使用して青色光を発生することは、本
発明の特定の実施例に使用できるけれども、本発明は、
緑色、紫色及び菫色等の他の波長の発生も他の素子を用
いて可能である。ニオブ酸塩リチウム、リチウム平衡ニ
オブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム・リチウム（ｌｉｔ
ｈｉｕｍ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｎｉｏｂａｔｅ）、ヨ
ウ素酸リチウム、ＫＴＰ、ＫＴＡ、ホウ酸バリウム、Ｌ
ＢＯ、規則的に極付けされたＫＴＰ及びニオブ酸リチウ
ム等の他の非直線性の結晶材料は、異なつた多数の基本
的波長を用いた位相整合のＳＨＧを可能とする。これら
の素子に対して用いる基本的波長は、ＧａＡｌＡｓダイ
オード・レーザ、ＩｎＧａＡｓ歪層レーザ、ＩｎＧａＡ
ｓＰレーザ及びＡｌＧａＩｎＰレーザ等のような種々の
ダイオード・レーザ・システムから発生することができ
る。
ード・レーザとを使用して青色光を発生することは、本
発明の特定の実施例に使用できるけれども、本発明は、
緑色、紫色及び菫色等の他の波長の発生も他の素子を用
いて可能である。ニオブ酸塩リチウム、リチウム平衡ニ
オブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム・リチウム（ｌｉｔ
ｈｉｕｍ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｎｉｏｂａｔｅ）、ヨ
ウ素酸リチウム、ＫＴＰ、ＫＴＡ、ホウ酸バリウム、Ｌ
ＢＯ、規則的に極付けされたＫＴＰ及びニオブ酸リチウ
ム等の他の非直線性の結晶材料は、異なつた多数の基本
的波長を用いた位相整合のＳＨＧを可能とする。これら
の素子に対して用いる基本的波長は、ＧａＡｌＡｓダイ
オード・レーザ、ＩｎＧａＡｓ歪層レーザ、ＩｎＧａＡ
ｓＰレーザ及びＡｌＧａＩｎＰレーザ等のような種々の
ダイオード・レーザ・システムから発生することができ
る。
【００２０】図２は共振器４０に関する循環パワー対周
波数の関係をライン１００として示すグラフである。７
ミリメートルの細長い結晶材料を用いた良好な実施例に
おいて、ライン幅、即ち半値全幅（ＦＷＨＭ）１０２は
、全幅は、２００メガヘルツである。共振器は３４９テ
ラヘルツ（８５６ナノメートルの波長）の範囲にある１
０ギガヘルツのインターバルで発生する共振周波数の倍
数である。システムはこれらの周波数の１つにロツクす
るよう同調させられる。
波数の関係をライン１００として示すグラフである。７
ミリメートルの細長い結晶材料を用いた良好な実施例に
おいて、ライン幅、即ち半値全幅（ＦＷＨＭ）１０２は
、全幅は、２００メガヘルツである。共振器は３４９テ
ラヘルツ（８５６ナノメートルの波長）の範囲にある１
０ギガヘルツのインターバルで発生する共振周波数の倍
数である。システムはこれらの周波数の１つにロツクす
るよう同調させられる。
【００２１】図３は、レーザ・ダイオード１４に入つた
ＲＦのパワー信号が低い振幅を持つように、ＲＦ信号の
増幅制御装置２２がセツトされた時のレーザのパワー対
ビーム３０の周波数の関係を示すグラフである。ライン
１１０はキヤリヤの周波数成分を表わしており、ライン
１１２は２つの側波帯の周波数成分を表わしている。良
好な実施例において、キヤリヤの周波数成分は約３４９
テラヘルツ（８５６ナノメートルの波長）であり、側波
帯の周波数成分はキヤリヤ周波数成分のプラス及びマイ
ナス４００メガヘルツである。良好な実施例の最適な動
作において、側波帯１１２は、共振器４０のライン幅の
外側に位置付けられている。然しながら、本発明は、共
振器のライン幅の中に位置付けられた側波帯でも動作す
る。
ＲＦのパワー信号が低い振幅を持つように、ＲＦ信号の
増幅制御装置２２がセツトされた時のレーザのパワー対
ビーム３０の周波数の関係を示すグラフである。ライン
１１０はキヤリヤの周波数成分を表わしており、ライン
１１２は２つの側波帯の周波数成分を表わしている。良
好な実施例において、キヤリヤの周波数成分は約３４９
テラヘルツ（８５６ナノメートルの波長）であり、側波
帯の周波数成分はキヤリヤ周波数成分のプラス及びマイ
ナス４００メガヘルツである。良好な実施例の最適な動
作において、側波帯１１２は、共振器４０のライン幅の
外側に位置付けられている。然しながら、本発明は、共
振器のライン幅の中に位置付けられた側波帯でも動作す
る。
【００２２】図４は、ＲＦ制御装置２２からの信号が高
い振幅にセツトされた時のレーザのパワー対ビーム３０
の周波数の関係を示すグラフである。ＲＦ振幅の増加は
キヤリヤの成分から側波帯の成分にパワーがシフトする
ことは注意を払う必要がある。
い振幅にセツトされた時のレーザのパワー対ビーム３０
の周波数の関係を示すグラフである。ＲＦ振幅の増加は
キヤリヤの成分から側波帯の成分にパワーがシフトする
ことは注意を払う必要がある。
【００２３】図５はＲＦパワー対振幅制御装置２２の出
力の時間の関係を示すグラフである。図６は青色光の出
力５０対時間のグラフである。ＲＦ振幅の増加は青色光
の出力を減少することは注意を要する。
力の時間の関係を示すグラフである。図６は青色光の出
力５０対時間のグラフである。ＲＦ振幅の増加は青色光
の出力を減少することは注意を要する。
【００２４】図７はオシロスコープの画面を示している
。軌跡１３０は振幅制御装置２２の出力ＲＦ電流を示し
ており、軌跡１３２は青色出力光を示している。ＲＦ振
幅の増加は、それに対応して青色出力光を減少する。
。軌跡１３０は振幅制御装置２２の出力ＲＦ電流を示し
ており、軌跡１３２は青色出力光を示している。ＲＦ振
幅の増加は、それに対応して青色出力光を減少する。
【００２５】本発明の上述の実施例の動作は以下の通り
である。直流電源１２及びＲＦ電源２０はレーザ・ダイ
オード１４に注入電流を与える。注入電流のＲＦ成分の
振幅は振幅制御装置２２によつて制御される。最初に、
ＲＦ成分の振幅は、レーザ・ダイオード中の約０．１乃
至１．０ミリアンペアのピーク・ツウ・ピークＲＦ電流
を発生するために、振幅制御装置２２によつて低くセツ
トされているものと仮定する。
である。直流電源１２及びＲＦ電源２０はレーザ・ダイ
オード１４に注入電流を与える。注入電流のＲＦ成分の
振幅は振幅制御装置２２によつて制御される。最初に、
ＲＦ成分の振幅は、レーザ・ダイオード中の約０．１乃
至１．０ミリアンペアのピーク・ツウ・ピークＲＦ電流
を発生するために、振幅制御装置２２によつて低くセツ
トされているものと仮定する。
【００２６】レーザ・ダイオード１４はビーム３０を発
生する。ビーム３０はキヤリヤ周波数の成分１１０と、
ＲＦ電流の結果として２つの側波帯の周波数成分１１２
とを持つている（図３を参照）。ビーム３０はレンズ３
２、プリズム３４、フアラデイ・アイソレータ３６及び
レンズ３８を通つて共振器４０に通過する。
生する。ビーム３０はキヤリヤ周波数の成分１１０と、
ＲＦ電流の結果として２つの側波帯の周波数成分１１２
とを持つている（図３を参照）。ビーム３０はレンズ３
２、プリズム３４、フアラデイ・アイソレータ３６及び
レンズ３８を通つて共振器４０に通過する。
【００２７】キヤリヤ周波数成分１１０は共振器４０の
最大共振周波数１００とほぼ等しい周波数を持ち、そし
て、共振器４０に容易に結合される。良好な実施例にお
いて、キヤリヤ周波数成分は赤外線であり、この赤外線
は非直線性結晶体４２を通つて共振器４０と共振する。 赤外線はＳＨＧによつて青色光５０に変換され、共振器
４０を出る。
最大共振周波数１００とほぼ等しい周波数を持ち、そし
て、共振器４０に容易に結合される。良好な実施例にお
いて、キヤリヤ周波数成分は赤外線であり、この赤外線
は非直線性結晶体４２を通つて共振器４０と共振する。 赤外線はＳＨＧによつて青色光５０に変換され、共振器
４０を出る。
【００２８】ビーム３０の側波帯の周波数成分１１２は
共振周波数範囲を外れた周波数なので、側波帯の周波数
成分１１２は共振器４０によつて実質的に排除される。 その代わりに、側波帯の周波数成分及びキヤリヤの周波
数成分の僅かな部分が、ミラー４４によつて、検出器６
４に反射される。若し、キヤリヤ成分が共振器４０の共
振周波数に位置付けられたならば、キヤリヤは、反射し
た時に、側波帯の成分が持つ平均位相シフトと同じ位相
シフトを持ち、反射された側波帯は等しい大きさになる
。反射されたキヤリヤに対して、１つの側波帯をビート
することによつて発生されたＲＦ信号は、他の側波帯と
キヤリヤとをビートすることによつて発生されたＲＦ信
号に比較して、１８０度位相がずれているので、２つの
ＲＦ信号は打ち消し合つて、検出器６４によつて、正味
のＲＦ信号は発生されない。その結果、ミキサ６８によ
つてエラー信号は発生されない。
共振周波数範囲を外れた周波数なので、側波帯の周波数
成分１１２は共振器４０によつて実質的に排除される。 その代わりに、側波帯の周波数成分及びキヤリヤの周波
数成分の僅かな部分が、ミラー４４によつて、検出器６
４に反射される。若し、キヤリヤ成分が共振器４０の共
振周波数に位置付けられたならば、キヤリヤは、反射し
た時に、側波帯の成分が持つ平均位相シフトと同じ位相
シフトを持ち、反射された側波帯は等しい大きさになる
。反射されたキヤリヤに対して、１つの側波帯をビート
することによつて発生されたＲＦ信号は、他の側波帯と
キヤリヤとをビートすることによつて発生されたＲＦ信
号に比較して、１８０度位相がずれているので、２つの
ＲＦ信号は打ち消し合つて、検出器６４によつて、正味
のＲＦ信号は発生されない。その結果、ミキサ６８によ
つてエラー信号は発生されない。
【００２９】然しながら、キヤリヤ周波数の成分が共振
器４０の共振周波数とほぼ等しいが、全く同じではない
場合には、キヤリヤは、反射された時、側波帯によつて
示される位相シフトとは異なつた位相シフトを呈し、従
つて、検出器６４のキヤリヤと１つの側波帯とビートす
ることによつて発生されたＲＦ信号は、他の側波帯によ
つて発生されたＲＦ信号に関して１８０度の位相のずれ
を持つていない。その結果、正味のＲＦ信号が検出器６
４によつて得られる。検出器６４からのこのＲＦ信号は
エラー信号を発生するために、ミキサ６８によつてＲＦ
供給源の元の信号と混合される。このエラー信号はレー
ザ・ダイオード１４に対する注入電流に加えられ、そし
て、これは共振器の共振周波数に再度ロツクするために
キヤリヤの周波数成分を調節する。
器４０の共振周波数とほぼ等しいが、全く同じではない
場合には、キヤリヤは、反射された時、側波帯によつて
示される位相シフトとは異なつた位相シフトを呈し、従
つて、検出器６４のキヤリヤと１つの側波帯とビートす
ることによつて発生されたＲＦ信号は、他の側波帯によ
つて発生されたＲＦ信号に関して１８０度の位相のずれ
を持つていない。その結果、正味のＲＦ信号が検出器６
４によつて得られる。検出器６４からのこのＲＦ信号は
エラー信号を発生するために、ミキサ６８によつてＲＦ
供給源の元の信号と混合される。このエラー信号はレー
ザ・ダイオード１４に対する注入電流に加えられ、そし
て、これは共振器の共振周波数に再度ロツクするために
キヤリヤの周波数成分を調節する。
【００３０】青色光５０の出力は、本発明に従つて変化
させることが可能であり、またはパルス化することが可
能である。振幅制御装置２２はレーザ・ダイオード１４
に対して高い振幅のＲＦ信号を注入させるために調節さ
れる。本発明の良好な実施例において、高い振幅のＲＦ
信号はレーザ・ダイオード１４における約１０乃至２０
ミリアンペアのピーク・ツウ・ピーク電流を発生する（
図４を参照）。ＲＦ信号の振幅の僅かな増加は、キヤリ
ヤの周波数成分１１０から、側波帯の周波数成分１１２
に、パワーの大きなシフトを惹起する。側波帯１１２は
共振器４０によつて除去されるので、青色の出力光５０
は減少される。良好な実施例において、青色出力光５０
は８倍も減少される。
させることが可能であり、またはパルス化することが可
能である。振幅制御装置２２はレーザ・ダイオード１４
に対して高い振幅のＲＦ信号を注入させるために調節さ
れる。本発明の良好な実施例において、高い振幅のＲＦ
信号はレーザ・ダイオード１４における約１０乃至２０
ミリアンペアのピーク・ツウ・ピーク電流を発生する（
図４を参照）。ＲＦ信号の振幅の僅かな増加は、キヤリ
ヤの周波数成分１１０から、側波帯の周波数成分１１２
に、パワーの大きなシフトを惹起する。側波帯１１２は
共振器４０によつて除去されるので、青色の出力光５０
は減少される。良好な実施例において、青色出力光５０
は８倍も減少される。
【００３１】本発明の利点は既に明らかである。レーザ
・システム１０は青色の出力光のパワーを容易にパルス
化することができ、あるいは、ＲＦ注入電流を僅か変化
させることによつて可変式に制御することができる。Ｒ
Ｆ注入電流のレベルを変化させることは、ビーム３０に
おいて、側波帯の周波数成分とキヤリヤの周波数成分と
の比率を変化させることになる。主キヤリヤの周波数成
分は、パルス化の動作の間でも、共振器キヤビテイの共
振周波数にロツクされ続ける。このことは、青色出力光
で、ノイズがなく、明確な一連のパルスを発生すること
ができるのを意味する（図７参照）。
・システム１０は青色の出力光のパワーを容易にパルス
化することができ、あるいは、ＲＦ注入電流を僅か変化
させることによつて可変式に制御することができる。Ｒ
Ｆ注入電流のレベルを変化させることは、ビーム３０に
おいて、側波帯の周波数成分とキヤリヤの周波数成分と
の比率を変化させることになる。主キヤリヤの周波数成
分は、パルス化の動作の間でも、共振器キヤビテイの共
振周波数にロツクされ続ける。このことは、青色出力光
で、ノイズがなく、明確な一連のパルスを発生すること
ができるのを意味する（図７参照）。
【００３２】図８はレーザ・システム１０の振幅制御装
置２２の良好な実施例を示している。振幅制御装置２２
は可変減衰器１５０と高速ＲＦスイツチ１５２とを含ん
でいる。減衰器１５０はアバンテツク（Ａｖａｎｔｅｋ
）社のＵＴＦ０１５減衰器であり、ＲＦスイツチ１５２
はワトキンス・アンド・ジヨンソン（Ｗａｔｋｉｎｓ
＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ）社のＳ−１スイツチである。減衰
器１５０はＲＦ供給源２０に接続され、ＲＦスイツチ１
５２は減衰器１５０とコンデンサ２４との間に接続され
る。
置２２の良好な実施例を示している。振幅制御装置２２
は可変減衰器１５０と高速ＲＦスイツチ１５２とを含ん
でいる。減衰器１５０はアバンテツク（Ａｖａｎｔｅｋ
）社のＵＴＦ０１５減衰器であり、ＲＦスイツチ１５２
はワトキンス・アンド・ジヨンソン（Ｗａｔｋｉｎｓ
＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ）社のＳ−１スイツチである。減衰
器１５０はＲＦ供給源２０に接続され、ＲＦスイツチ１
５２は減衰器１５０とコンデンサ２４との間に接続され
る。
【００３３】制御装置２２の動作を以下に説明する。安
定状態の青色レーザ光が必要な時、制御信号がスイツチ
１５２に印加され、スイツチ１５２を閉じる。パワー制
御信号が減衰器１５０の減衰を制御するために、減衰器
１５０に印加される。減衰器１５０はＲＦ電源２０から
のＲＦ信号の振幅を減少する。その結果、ビーム３０中
の側波帯の成分の量、つまり、ビーム５０の出力はパワ
ー制御信号によつて可変的に制御される。減衰器１５０
の減衰率を増加することは、レーザ１４への注入電流の
ＲＦ成分を減少して、側波帯の成分を減少し、そして、
ビーム３０のキヤリヤの成分を増加する。所望の青色出
力光５０の正確なパワー・レベルがパワー制御信号によ
つて容易に制御される。
定状態の青色レーザ光が必要な時、制御信号がスイツチ
１５２に印加され、スイツチ１５２を閉じる。パワー制
御信号が減衰器１５０の減衰を制御するために、減衰器
１５０に印加される。減衰器１５０はＲＦ電源２０から
のＲＦ信号の振幅を減少する。その結果、ビーム３０中
の側波帯の成分の量、つまり、ビーム５０の出力はパワ
ー制御信号によつて可変的に制御される。減衰器１５０
の減衰率を増加することは、レーザ１４への注入電流の
ＲＦ成分を減少して、側波帯の成分を減少し、そして、
ビーム３０のキヤリヤの成分を増加する。所望の青色出
力光５０の正確なパワー・レベルがパワー制御信号によ
つて容易に制御される。
【００３４】パルス化された青色出力光が必要な時には
、パルス制御信号はスイツチ１５２を高速度で開閉し、
これは転じて、青色光をパルス化する。スイツチ１５２
は、スイツチが開いていても、少量のＲＦ電流を通過さ
せるような漏洩モードで操作される。この漏洩ＲＦ電流
は、周波数ロツクのために必要な少量の側波帯の成分を
与えるのに充分な大きさである。減衰器１５０は青色光
の所望の出力レベルに調節される。スイツチ１５２が閉
じられた時、青色光は最大のレベルにあり、そして、ス
イツチ１５２が閉じられた時、青色光は最小のレベルに
あることには注意を払う必要がある。このパルス化動作
は光学式データ・ストレージ・システムの書き込み動作
に有用である。
、パルス制御信号はスイツチ１５２を高速度で開閉し、
これは転じて、青色光をパルス化する。スイツチ１５２
は、スイツチが開いていても、少量のＲＦ電流を通過さ
せるような漏洩モードで操作される。この漏洩ＲＦ電流
は、周波数ロツクのために必要な少量の側波帯の成分を
与えるのに充分な大きさである。減衰器１５０は青色光
の所望の出力レベルに調節される。スイツチ１５２が閉
じられた時、青色光は最大のレベルにあり、そして、ス
イツチ１５２が閉じられた時、青色光は最小のレベルに
あることには注意を払う必要がある。このパルス化動作
は光学式データ・ストレージ・システムの書き込み動作
に有用である。
【００３５】図９は振幅制御装置の他の実施例を示す図
であつて、参照数字１６０によつて全体を示している。 振幅制御装置１６０はシステム１０の制御装置２２の代
用とすることができる。振幅制御装置１６０は１対の可
変減衰器１６２及び１６４と、高速ＲＦスイツチと、固
定減衰器１６８とを含んでいる。可変減衰器１６２及び
ＲＦスイツチ１６６は、通路に沿つて、ＲＦ電源２０と
、コンデンサ２４との間に直列に接続されている。可変
減衰器１６４及び固定減衰器１６８は、通路に沿つて、
ＲＦ電源２０と、コンデンサ２４との間に直列に接続さ
れている。通路１７０及び１７２は等しい長さを持つて
おり、従つて、それらの出力は同位相にある。可変減衰
器１６２及び１６４はアバンテツク社のＵＲＦ０１５減
衰器である。高速ＲＦスイツチ１６６はワトキンス・ア
ンド・ジヨンソン社のＳ−１スイツチである。パルス制
御信号はＲＦスイツチ１６６に印加され、読み取りレベ
ルのパワー制御信号は、減衰器１６２に印加され、そし
て、書き込みレベルのパワー制御信号は、減衰器１６４
に印加される。
であつて、参照数字１６０によつて全体を示している。 振幅制御装置１６０はシステム１０の制御装置２２の代
用とすることができる。振幅制御装置１６０は１対の可
変減衰器１６２及び１６４と、高速ＲＦスイツチと、固
定減衰器１６８とを含んでいる。可変減衰器１６２及び
ＲＦスイツチ１６６は、通路に沿つて、ＲＦ電源２０と
、コンデンサ２４との間に直列に接続されている。可変
減衰器１６４及び固定減衰器１６８は、通路に沿つて、
ＲＦ電源２０と、コンデンサ２４との間に直列に接続さ
れている。通路１７０及び１７２は等しい長さを持つて
おり、従つて、それらの出力は同位相にある。可変減衰
器１６２及び１６４はアバンテツク社のＵＲＦ０１５減
衰器である。高速ＲＦスイツチ１６６はワトキンス・ア
ンド・ジヨンソン社のＳ−１スイツチである。パルス制
御信号はＲＦスイツチ１６６に印加され、読み取りレベ
ルのパワー制御信号は、減衰器１６２に印加され、そし
て、書き込みレベルのパワー制御信号は、減衰器１６４
に印加される。
【００３６】振幅制御装置１６０の動作を以下に説明す
る。安定状態の読み取り青色出力光ビームが必要とされ
る時、スイツチ１６６は閉にセツトされ、可変減衰器１
６２は所望のレベルにセツトされる。大部分のＲＦ信号
は通路１７０を通つて流れ、そして、固定減衰器１６８
の高い減衰率によつて少量のＲＦ信号が通路１７２に流
れる。減衰器１６２は、所望の読み取りパワー・レベル
を持つ青色出力光が発生されるまで、調節される。パル
ス化された書き込み信号が必要な時、パルス制御信号に
よつて、スイツチ１６６が開閉される。スイツチ１６６
が開かれた時、通路１７０を通る電流はなく、そして、
全電流は通路１７２に流れる。スイツチ１６６が閉の時
に、非常に低いパワー・レベル（または、０のパワー・
レベル）の青色光ビームが発生されるように、可変減衰
器１６２がセツトされる。スイツチ１６６が開の時に、
高いパワーの青色出力光ビーム（書き込みに適する）が
発生されるように、可変減衰器１６４がセツトされる。
る。安定状態の読み取り青色出力光ビームが必要とされ
る時、スイツチ１６６は閉にセツトされ、可変減衰器１
６２は所望のレベルにセツトされる。大部分のＲＦ信号
は通路１７０を通つて流れ、そして、固定減衰器１６８
の高い減衰率によつて少量のＲＦ信号が通路１７２に流
れる。減衰器１６２は、所望の読み取りパワー・レベル
を持つ青色出力光が発生されるまで、調節される。パル
ス化された書き込み信号が必要な時、パルス制御信号に
よつて、スイツチ１６６が開閉される。スイツチ１６６
が開かれた時、通路１７０を通る電流はなく、そして、
全電流は通路１７２に流れる。スイツチ１６６が閉の時
に、非常に低いパワー・レベル（または、０のパワー・
レベル）の青色光ビームが発生されるように、可変減衰
器１６２がセツトされる。スイツチ１６６が開の時に、
高いパワーの青色出力光ビーム（書き込みに適する）が
発生されるように、可変減衰器１６４がセツトされる。
【００３７】図１０は本発明の他の実施例のブロツク図
を示しており、参照数字２１０で全体を示している。シ
ステム２１０は２組の側波帯の成分を発生する。第１の
周波数の側波帯の組は周波数ロツクのためのエラー信号
を与え、そして、第２のＲＦ周波数の側波帯の組はパル
ス及びパワー調節を与える。システム１０と同じような
システム２１０の素子は、ダツシユを付けた同じ参照数
字で示されている。ロツキング・システム６０’は、振
幅制御装置２２が取り除かれていることを除いて、シス
テム６０と同じである。ＲＦ供給源２０’はコンデンサ
２４’に直接に接続されている。
を示しており、参照数字２１０で全体を示している。シ
ステム２１０は２組の側波帯の成分を発生する。第１の
周波数の側波帯の組は周波数ロツクのためのエラー信号
を与え、そして、第２のＲＦ周波数の側波帯の組はパル
ス及びパワー調節を与える。システム１０と同じような
システム２１０の素子は、ダツシユを付けた同じ参照数
字で示されている。ロツキング・システム６０’は、振
幅制御装置２２が取り除かれていることを除いて、シス
テム６０と同じである。ＲＦ供給源２０’はコンデンサ
２４’に直接に接続されている。
【００３８】第２のＲＦ供給源２２０は振幅制御装置２
２２に接続されている。振幅制御装置２２２はシステム
１０の振幅制御装置２２と同じである。振幅制御装置２
２２はコンデンサ２２４を介してレーザ・ダイオード１
４’に接続されている。
２２に接続されている。振幅制御装置２２２はシステム
１０の振幅制御装置２２と同じである。振幅制御装置２
２２はコンデンサ２２４を介してレーザ・ダイオード１
４’に接続されている。
【００３９】図１１は、ライン３００として、循環パワ
ー対共振器４０’の周波数の関係を示すグラフである。 良好な実施例において、ＦＷＨＭ３０２のライン幅は２
００メガヘルツである。
ー対共振器４０’の周波数の関係を示すグラフである。 良好な実施例において、ＦＷＨＭ３０２のライン幅は２
００メガヘルツである。
【００４０】図１２は、ＲＦ信号の振幅制御装置２２２
が小さい振幅にセツトされた時の、レーザのパワー対ビ
ーム３０’の周波数の関係を示すグラフである。ライン
３１０はキヤリヤ周波数の成分を表わし、ライン３１２
はＲＦ供給源２０’により発生された２つの側波帯を持
つ周波数成分を表わしている。ライン３１４はＲＦ電源
２２０によつて発生された２つの側波帯を持つ周波数成
分を表わしている。側波帯３１２及び３１４は、良好な
実施例の最適な動作の場合の共振器４０’のライン幅の
外側に位置付けられている。
が小さい振幅にセツトされた時の、レーザのパワー対ビ
ーム３０’の周波数の関係を示すグラフである。ライン
３１０はキヤリヤ周波数の成分を表わし、ライン３１２
はＲＦ供給源２０’により発生された２つの側波帯を持
つ周波数成分を表わしている。ライン３１４はＲＦ電源
２２０によつて発生された２つの側波帯を持つ周波数成
分を表わしている。側波帯３１２及び３１４は、良好な
実施例の最適な動作の場合の共振器４０’のライン幅の
外側に位置付けられている。
【００４１】図１３は、振幅制御装置２２２からのＲＦ
信号が高い振幅にセツトされた時のレーザのパワー対ビ
ーム３０’の周波数の関係を示すグラフである。振幅制
御装置２２２からのＲＦの振幅の増加は、キヤリヤ３１
０からのパワーのシフトを生じ、そして、側波帯３１２
から側波帯３１４のシフトを生じる。
信号が高い振幅にセツトされた時のレーザのパワー対ビ
ーム３０’の周波数の関係を示すグラフである。振幅制
御装置２２２からのＲＦの振幅の増加は、キヤリヤ３１
０からのパワーのシフトを生じ、そして、側波帯３１２
から側波帯３１４のシフトを生じる。
【００４２】システム２１０の動作はシステム１０の動
作と非常に似ている。ＲＦ電源２０’は、レーザ・ダイ
オード１４中に、約０．１乃至１．０ミリアンペアの最
大のピーク・ツウ・ピークＲＦ電流を与えるように、４
００メガヘルツの範囲の安定したＲＦ信号を与える。こ
れは、レーザ光ビーム３０’中に第１の組の側波帯の成
分３１２を与える。これらの側波帯の成分３１２は、共
振器４０’で反射され、そして、共振器の周波数にキヤ
リヤ３１０をロツクするために、レーザ・ダイオード１
４’への入力電流の正しい同調を与えるためのロツキン
グ・システム６０’によつて受け取られる。
作と非常に似ている。ＲＦ電源２０’は、レーザ・ダイ
オード１４中に、約０．１乃至１．０ミリアンペアの最
大のピーク・ツウ・ピークＲＦ電流を与えるように、４
００メガヘルツの範囲の安定したＲＦ信号を与える。こ
れは、レーザ光ビーム３０’中に第１の組の側波帯の成
分３１２を与える。これらの側波帯の成分３１２は、共
振器４０’で反射され、そして、共振器の周波数にキヤ
リヤ３１０をロツクするために、レーザ・ダイオード１
４’への入力電流の正しい同調を与えるためのロツキン
グ・システム６０’によつて受け取られる。
【００４３】ＲＦ供給源２２０は９００メガヘルツの範
囲のＲＦ信号を与える。振幅制御装置２２２は−５デシ
ベルから５デシベルの間に信号を変化させることができ
る。結果の信号は光ビーム３０’の第２の組の側波帯の
成分を発生する。ＲＦ電源２２０の周波数は、第２の側
波帯の成分３１４がロツキング・システム６０’の周波
数とは実質的に異なつており、かつ、ロツキング・シス
テム６０’に干渉しないように、ＲＦ電源２０’の周波
数の約１．５倍乃至３倍になるように選ばれる。振幅制
御装置２２２は側波帯の成分３１４の振幅を変化させ、
その結果、出力５０’のレーザ光出力ビームを高レベル
及び低レベルの間で変化させる。
囲のＲＦ信号を与える。振幅制御装置２２２は−５デシ
ベルから５デシベルの間に信号を変化させることができ
る。結果の信号は光ビーム３０’の第２の組の側波帯の
成分を発生する。ＲＦ電源２２０の周波数は、第２の側
波帯の成分３１４がロツキング・システム６０’の周波
数とは実質的に異なつており、かつ、ロツキング・シス
テム６０’に干渉しないように、ＲＦ電源２０’の周波
数の約１．５倍乃至３倍になるように選ばれる。振幅制
御装置２２２は側波帯の成分３１４の振幅を変化させ、
その結果、出力５０’のレーザ光出力ビームを高レベル
及び低レベルの間で変化させる。
【００４４】システム２１０の利点は、非常に高い周波
数のパルス化を可能にすることにある。この実施例は、
ロツキングの側波帯の成分３１２をキヤリヤ周波数に近
づけることを容易にする。パルス速度はＲＦのサイクル
時間によつて制限される。より高いＲＦ周波数にある第
２の側波帯の成分を加えることによつて、側波帯の成分
の第１の組からロツキング信号を失うことなく、レーザ
・システムを、より高い周波数によつてパルスすること
ができる。
数のパルス化を可能にすることにある。この実施例は、
ロツキングの側波帯の成分３１２をキヤリヤ周波数に近
づけることを容易にする。パルス速度はＲＦのサイクル
時間によつて制限される。より高いＲＦ周波数にある第
２の側波帯の成分を加えることによつて、側波帯の成分
の第１の組からロツキング信号を失うことなく、レーザ
・システムを、より高い周波数によつてパルスすること
ができる。
【００４５】図１４は本発明のレーザ・ビームの安定シ
ステムを示す図であつて、全体を参照数字３５０で示し
ている。安定システム３５０は、図１及び図１０に示し
たレーザ・システム１０、または２１０の青色出力光を
、物理的な不安定とか、位相の整合状態の変化によるダ
イオード・レーザ全体のパワー変化や、空間結合の効率
の変化に起因するノイズ、またはドリフトに対して安定
して使用することができる。青色光ビーム３５２は、レ
ーザ・システム１０、または２１０の共振器４０か、ま
たは４０’のいずれかからの出力である。ビーム３５２
の部分は、ビーム・スプリツタ３５４によつて、ビーム
３５６として反射される。ビーム３５６は光学検出器３
６０に入射する。光学検出器３６０は差動増幅器３６２
に接続されている。電圧源３６４はパワーのセツト・ポ
イントを与えており、差動増幅器３６２に接続されてい
る。差動増幅器３６２は振幅制御装置２２の減衰器１５
０に接続されるか、または振幅制御装置１６０の減衰器
１６２及び１６４に接続される。
ステムを示す図であつて、全体を参照数字３５０で示し
ている。安定システム３５０は、図１及び図１０に示し
たレーザ・システム１０、または２１０の青色出力光を
、物理的な不安定とか、位相の整合状態の変化によるダ
イオード・レーザ全体のパワー変化や、空間結合の効率
の変化に起因するノイズ、またはドリフトに対して安定
して使用することができる。青色光ビーム３５２は、レ
ーザ・システム１０、または２１０の共振器４０か、ま
たは４０’のいずれかからの出力である。ビーム３５２
の部分は、ビーム・スプリツタ３５４によつて、ビーム
３５６として反射される。ビーム３５６は光学検出器３
６０に入射する。光学検出器３６０は差動増幅器３６２
に接続されている。電圧源３６４はパワーのセツト・ポ
イントを与えており、差動増幅器３６２に接続されてい
る。差動増幅器３６２は振幅制御装置２２の減衰器１５
０に接続されるか、または振幅制御装置１６０の減衰器
１６２及び１６４に接続される。
【００４６】この安定システムの動作について説明する
と、差動増幅器３６２は、光学検出器３６０の出力と電
圧源３６４のパワー・セツト・ポイントとを比較して、
若し、ビーム３５２のパワーが電圧源３６４からのセツ
ト・ポイントと等しくなければ、パワー・エラー信号が
発生する。エラー信号３７０は、レーザ・システム１０
、または２１０のＲＦ振幅制御装置２２、または２２２
を制御するエラー信号として用いられる。レーザ・シス
テム中の変動によつてビーム３５２のパワーが増加する
ことは、振幅制御装置２２、または１６０の負のエラー
信号を生じ、そして、ＲＦのパワーの減衰を減少する。 レーザ・ダイオードに対するＲＦパワーの増加は側波帯
のパワーを増加し、キヤリヤのパワーを減少し、従つて
青色光ビーム出力を減少する。同様に、システム中の変
動によつてビーム３５２のパワーが減少すると、振幅制
御装置２２、または１６０に送られる正のエラー信号を
生じ、ＲＦのパワーの源数を増加させる。結果として、
レーザ・ダイオード１４、または１４’へのＲＦのパワ
ーの減少は、側波帯のパワーを減少し、キヤリヤのパワ
ーを増加し、青色光の出力を増加する。このようにして
、ＲＦ振幅制御装置２２、または１６０を調節すること
によつて、レーザと共振器との間の周波数ロツクを維持
しながら、レーザ・ビーム３５２の出力レベルを制御す
ることができる。
と、差動増幅器３６２は、光学検出器３６０の出力と電
圧源３６４のパワー・セツト・ポイントとを比較して、
若し、ビーム３５２のパワーが電圧源３６４からのセツ
ト・ポイントと等しくなければ、パワー・エラー信号が
発生する。エラー信号３７０は、レーザ・システム１０
、または２１０のＲＦ振幅制御装置２２、または２２２
を制御するエラー信号として用いられる。レーザ・シス
テム中の変動によつてビーム３５２のパワーが増加する
ことは、振幅制御装置２２、または１６０の負のエラー
信号を生じ、そして、ＲＦのパワーの減衰を減少する。 レーザ・ダイオードに対するＲＦパワーの増加は側波帯
のパワーを増加し、キヤリヤのパワーを減少し、従つて
青色光ビーム出力を減少する。同様に、システム中の変
動によつてビーム３５２のパワーが減少すると、振幅制
御装置２２、または１６０に送られる正のエラー信号を
生じ、ＲＦのパワーの源数を増加させる。結果として、
レーザ・ダイオード１４、または１４’へのＲＦのパワ
ーの減少は、側波帯のパワーを減少し、キヤリヤのパワ
ーを増加し、青色光の出力を増加する。このようにして
、ＲＦ振幅制御装置２２、または１６０を調節すること
によつて、レーザと共振器との間の周波数ロツクを維持
しながら、レーザ・ビーム３５２の出力レベルを制御す
ることができる。
【００４７】上述の実施例の外に、本発明の他の実施例
も可能である。例えば、レーザ・システム２１０におい
て、ロツキング・システム６０’は除去して、他のロツ
キング方式（例えば、能動的な光学的フイードバツク・
ロツキング）を代用することができる。このシステムは
、振幅制御装置２２２を変化させることによつて、出力
をパルス化、または変化させることができる。
も可能である。例えば、レーザ・システム２１０におい
て、ロツキング・システム６０’は除去して、他のロツ
キング方式（例えば、能動的な光学的フイードバツク・
ロツキング）を代用することができる。このシステムは
、振幅制御装置２２２を変化させることによつて、出力
をパルス化、または変化させることができる。
【００４８】このパルス化された青色光源の１つの応用
例は光学記録システムである。図１５はレーザ・システ
ム４００を使用した位相変化式の光学デイスク・ドライ
ブ・システムを示す図である。レーザ・システム１０、
または２１０がレーザ・システム４０２に使用すること
ができる。レーザ・システム４０２からの出力光はレン
ズ４０４によつてコリメートされ、円形化光学素子４０
６へ通される。円形化光学素子４０６は断面が円形のビ
ーム・パターンを持つ光を発射する。円形化光学素子４
０６はプリズムであつてよい。
例は光学記録システムである。図１５はレーザ・システ
ム４００を使用した位相変化式の光学デイスク・ドライ
ブ・システムを示す図である。レーザ・システム１０、
または２１０がレーザ・システム４０２に使用すること
ができる。レーザ・システム４０２からの出力光はレン
ズ４０４によつてコリメートされ、円形化光学素子４０
６へ通される。円形化光学素子４０６は断面が円形のビ
ーム・パターンを持つ光を発射する。円形化光学素子４
０６はプリズムであつてよい。
【００４９】このレーザ・ビームは偏光ビームスプリツ
タ４２０と、４分の１波長板４２２とを通過する。この
レーザ・ビームはミラー４２４で反射され、そして、レ
ンズ４２６によつて、光学記録媒体４３０の上に収束さ
れる。光学媒体４３０は、位相を変化するタイプの光学
記録媒体であつてよい。
タ４２０と、４分の１波長板４２２とを通過する。この
レーザ・ビームはミラー４２４で反射され、そして、レ
ンズ４２６によつて、光学記録媒体４３０の上に収束さ
れる。光学媒体４３０は、位相を変化するタイプの光学
記録媒体であつてよい。
【００５０】光学記録媒体４３０から反射されたレーザ
・ビームはミラー４２４で反射され、４分の１波長板４
２２を通つてビームスプリツタ４２０に入る。ミラー４
２４で反射された光は、ビームスプリツタ１２０によつ
て分割されて、非点光束レンズ４４０に入る。レンズ４
４０は光学検出器４４２の上に反射光を収束する。光学
記録媒体４３０の記録されたスポツトは異なつた反射率
を持つており、これらの相違は、データ１及びデータ０
として光学検出器４４２によつて検出される。また、光
学検出器４４２はトラツク追従用信号と、収束用信号と
を与える。
・ビームはミラー４２４で反射され、４分の１波長板４
２２を通つてビームスプリツタ４２０に入る。ミラー４
２４で反射された光は、ビームスプリツタ１２０によつ
て分割されて、非点光束レンズ４４０に入る。レンズ４
４０は光学検出器４４２の上に反射光を収束する。光学
記録媒体４３０の記録されたスポツトは異なつた反射率
を持つており、これらの相違は、データ１及びデータ０
として光学検出器４４２によつて検出される。また、光
学検出器４４２はトラツク追従用信号と、収束用信号と
を与える。
【００５１】図１６はレーザ・システム５０２を用いた
電磁光学式のデイスク・ドライブ・システム５００を示
す図である。レーザ・システム１０、または２１０は、
システム５００に使用することができる。レーザ・シス
テム５０２からのレーザ出力光はレンズ５０４によつて
コリメートされ、円形化光学素子５０６に通される。円
形化光学素子５０６は断面が円形のビーム・パターンを
持つ光を射出する。円形化光学素子はプリズムであつて
よい。
電磁光学式のデイスク・ドライブ・システム５００を示
す図である。レーザ・システム１０、または２１０は、
システム５００に使用することができる。レーザ・シス
テム５０２からのレーザ出力光はレンズ５０４によつて
コリメートされ、円形化光学素子５０６に通される。円
形化光学素子５０６は断面が円形のビーム・パターンを
持つ光を射出する。円形化光学素子はプリズムであつて
よい。
【００５２】このレーザ光は漏洩型の偏光ビームスプリ
ツタ５２０を通過する。ビームスプリツタ５２０は、Ｐ
ｐが０よりも大きく、かつ、Ｒｓがほぼ１に等しい反射
率を持つている（添字ｐ及びｓは光の直交偏光成分（ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓ）を表わしている）。次に、この光はミラー
５２４によつてレンズ５２６の方に反射され、光学記録
媒体５３０上に収束される。光学媒体５３０は磁気光学
タイプの光学記録媒体である。
ツタ５２０を通過する。ビームスプリツタ５２０は、Ｐ
ｐが０よりも大きく、かつ、Ｒｓがほぼ１に等しい反射
率を持つている（添字ｐ及びｓは光の直交偏光成分（ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓ）を表わしている）。次に、この光はミラー
５２４によつてレンズ５２６の方に反射され、光学記録
媒体５３０上に収束される。光学媒体５３０は磁気光学
タイプの光学記録媒体である。
【００５３】光学記録媒体５３０から反射された光は、
レンズ５２６を通り、ミラー５２４によつて反射され、
ビームスプリツタ５２０に入射する。ビームスプリツタ
５２０は、増幅ビームスプリツタ５４０にその反射光を
差し向ける。そこで反射されたデータ光は、半波長板５
４２とビームスプリツタ５４４とに差し向けられる。他
の振幅の反射光はビームスプリツタ５４０を真直ぐに通
過する。この光は、トラツク追従用の信号及び収束用の
信号を発生するために、非点光束レンズ５４６によつて
、４分割検出器５４８上に収束される。
レンズ５２６を通り、ミラー５２４によつて反射され、
ビームスプリツタ５２０に入射する。ビームスプリツタ
５２０は、増幅ビームスプリツタ５４０にその反射光を
差し向ける。そこで反射されたデータ光は、半波長板５
４２とビームスプリツタ５４４とに差し向けられる。他
の振幅の反射光はビームスプリツタ５４０を真直ぐに通
過する。この光は、トラツク追従用の信号及び収束用の
信号を発生するために、非点光束レンズ５４６によつて
、４分割検出器５４８上に収束される。
【００５４】光学記録媒体５３０は、上向きか、下向き
のいずれかの磁気領域を持つスポツトに記録されている
。これらのスポツトから反射された光の偏光面は、スポ
ツトの磁気領域の方向に従つて、１方の方向か、他方の
方向に回転される。ビームスプリツタ５４４は、偏光面
が回転している方向に応じて反射光を分割する。分割さ
れたビームは、レンズ５５０及び光学検出器５５２の方
に行くか、またはレンズ５６０及び光学検出器５６２の
方に行く。検出器５５２及び５６２の出力信号の差異は
データ１及びデータ０である。光学デイスク・ドライブ
・システムのより詳細な説明は、１９８８年のＳＰＩＥ
の第９２５巻の６３頁の「Ｇｒａｄｉｅｎｔ−Ｉｎｄｅ
ｘ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｏｐ
ｔｉｃｓ」と題するグレン・シンサボツクス（Ｇｌｅｎ
ｎ Ｓｉｎｃｅｒｂｏｘ）の論文に記載されている。
のいずれかの磁気領域を持つスポツトに記録されている
。これらのスポツトから反射された光の偏光面は、スポ
ツトの磁気領域の方向に従つて、１方の方向か、他方の
方向に回転される。ビームスプリツタ５４４は、偏光面
が回転している方向に応じて反射光を分割する。分割さ
れたビームは、レンズ５５０及び光学検出器５５２の方
に行くか、またはレンズ５６０及び光学検出器５６２の
方に行く。検出器５５２及び５６２の出力信号の差異は
データ１及びデータ０である。光学デイスク・ドライブ
・システムのより詳細な説明は、１９８８年のＳＰＩＥ
の第９２５巻の６３頁の「Ｇｒａｄｉｅｎｔ−Ｉｎｄｅ
ｘ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｏｐ
ｔｉｃｓ」と題するグレン・シンサボツクス（Ｇｌｅｎ
ｎ Ｓｉｎｃｅｒｂｏｘ）の論文に記載されている。
【００５５】図１５及び図１６に示したような光学式ス
トレージ・システムは１秒間に１０メガバイトまでのデ
ータ速度に対して、約１０ナノ秒の書き込みパルスを必
要とする。光学ストレージ・システムにおいて、青色の
書き込みパルスは、青色の読み取りパルスのパワーより
も４倍乃至５倍のパワーを必要とする。青色光のパワー
のこの差異は、３倍乃至４倍まで、ビーム３０のキヤリ
ヤのパワーを変化させることによつて得ることができる
。本発明によつて、上述の量までキヤリヤの周波数成分
のパワーを減少し、側波帯へこのパワーをシフトするた
めに、数ミリアンペアのＲＦ電流で充分である。ＲＦ電
流のこの相対的に小さな変調（数ミリアンペアの直流電
流と１００乃至２００ミリアンペアの直流電流との比）
はキヤリヤ周波数成分の周波数を著しく変化させること
がなく、その結果、レーザ・システムは共振器の共振周
波数をロツク状態に維持する。
トレージ・システムは１秒間に１０メガバイトまでのデ
ータ速度に対して、約１０ナノ秒の書き込みパルスを必
要とする。光学ストレージ・システムにおいて、青色の
書き込みパルスは、青色の読み取りパルスのパワーより
も４倍乃至５倍のパワーを必要とする。青色光のパワー
のこの差異は、３倍乃至４倍まで、ビーム３０のキヤリ
ヤのパワーを変化させることによつて得ることができる
。本発明によつて、上述の量までキヤリヤの周波数成分
のパワーを減少し、側波帯へこのパワーをシフトするた
めに、数ミリアンペアのＲＦ電流で充分である。ＲＦ電
流のこの相対的に小さな変調（数ミリアンペアの直流電
流と１００乃至２００ミリアンペアの直流電流との比）
はキヤリヤ周波数成分の周波数を著しく変化させること
がなく、その結果、レーザ・システムは共振器の共振周
波数をロツク状態に維持する。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、レーザ・システムにお
いて、周波数整合状態を維持しつつ、出力パワーのレベ
ル制御やパルス化を容易に行うことができる。
いて、周波数整合状態を維持しつつ、出力パワーのレベ
ル制御やパルス化を容易に行うことができる。
【図１】本発明のレーザ・システムの実施例のブロツク
図である。
図である。
【図２】循環パワー対共振キヤビテイの周波数の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】第１の状態にあるレーザのパワー対レーザ・ダ
イオードの出力ビームの関係を示すグラフである。
イオードの出力ビームの関係を示すグラフである。
【図４】第２の状態にあるレーザのパワー対レーザ・ダ
イオードの出力ビームの関係を示すグラフである。
イオードの出力ビームの関係を示すグラフである。
【図５】ＲＦのパワー対時間の関係を示すグラフである
。
。
【図６】青色出力光対時間の関係を示すグラフである。
【図７】レーザ・ダイオードと共振器の青色出力光とが
結合されたＲＦのパワーを示すオシロスコープの画面を
示す図である。
結合されたＲＦのパワーを示すオシロスコープの画面を
示す図である。
【図８】本発明の振幅制御装置の良好な実施例を示すブ
ロツク図である。
ロツク図である。
【図９】光学ストレージの応用例のために適する本発明
の振幅制御装置の他の実施例のブロツク図である。
の振幅制御装置の他の実施例のブロツク図である。
【図１０】本発明のレーザ・システムの他の実施例を示
すブロツク図である。
すブロツク図である。
【図１１】図１０に示したレーザ・システムの共振器キ
ヤビテイに対する循環パワー対周波数の関係を示すグラ
フである。
ヤビテイに対する循環パワー対周波数の関係を示すグラ
フである。
【図１２】図１０に示したレーザ・システムにおいて、
第１の状態におけるレーザのパワー対レーザ・ダイオー
ドの出力光ビームの関係を示すグラフである。
第１の状態におけるレーザのパワー対レーザ・ダイオー
ドの出力光ビームの関係を示すグラフである。
【図１３】図１０に示したレーザ・システムにおいて、
第２の状態におけるレーザのパワー対レーザ・ダイオー
ドの出力光ビームの関係を示すグラフである。
第２の状態におけるレーザのパワー対レーザ・ダイオー
ドの出力光ビームの関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の出力光のパワーの安定装置のブロツ
ク図である。
ク図である。
【図１５】位相変化式光学ストレージ・システムの模式
図である。
図である。
【図１６】磁気光学式ストレージ・システムの模式図で
ある。
ある。
１０ レーザ・システム
１２ 直流電源
１４ レーザ・ダイオード
２０ ＲＦ電源
２２ 振幅制御装置
３０ レーザ・ビーム
３２ コリメート・レンズ
３４ 円形化プリズム
３６ フアラデイ・アイソレータ
３８ レンズ
４０ 非直線性の共振器
４２ 結晶材料
４４、４５ ミラー
４６ 全反射面
５０ 出力光（青色レーザ・ビーム）６０ 共振ロ
ツク・システム ６２ レーザ・ビームの一部 ６４ 光学検出器 ６６、７２ 増幅器 ６８ ミキサ ７０ 移相器
ツク・システム ６２ レーザ・ビームの一部 ６４ 光学検出器 ６６、７２ 増幅器 ６８ ミキサ ７０ 移相器
Claims (25)
- 【請求項１】 キヤリヤ周波数成分と側波帯周波数成
分とを有する輻射ビームを出力するための輻射ビーム源
と、殆どのキヤリヤ周波数成分を受け取り、殆どの側波
帯周波数成分を排除するための光学的な共振器と、側波
帯周波数成分とキヤリヤ周波数成分との比を変化させる
ために、輻射ビーム源に接続された輻射ビーム源制御装
置とからなるレーザ・システム。 - 【請求項２】 キヤリヤ周波数成分の周波数を倍増す
るために共振器の中に設けられた非直線性結晶材料を含
むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ・システム
。 - 【請求項３】 ほぼ共振器の共振周波数においてキヤ
リヤ周波数成分を維持するために、輻射ビーム源に接続
されたキヤリヤ周波数調節手段を含むことを特徴とする
請求項１に記載のレーザ・システム。 - 【請求項４】 共振器からの輻射ビームの出力を受け
取るために輻射ビーム源制御装置に接続され、かつ、上
記輻射ビームの出力に応答してパワー・レベルのエラー
信号を出力するための輻射ビーム検出手段を含むことを
特徴とする請求項１に記載のレーザ・システム。 - 【請求項５】 レーザはレーザ・ダイオードであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザ・システム。 - 【請求項６】 キヤリヤ周波数成分と側波帯周波数成
分とを有する輻射ビームを発生するステツプと、殆どの
キヤリヤ周波数成分を受け取り、かつ殆どの側波帯周波
数成分を排除する光学的共振器に輻射ビームを差し向け
るステツプと、側波帯周波数成分とキヤリヤ周波数成分
との比を変化させるステツプとからなるレーザ・システ
ムの出力パワーを制御する方法。 - 【請求項７】 キヤリヤ周波数成分を倍増するために
、共振器中に設けられた非直線性の結晶材料を通して上
記キヤリヤ周波数成分を通過させるステツプを含む請求
項６に記載のレーザ・システムの出力パワーを制御する
方法。 - 【請求項８】 側波帯周波数の輻射ビームの部分をサ
ンプルし、サンプルした輻射ビームに応答してキヤリヤ
周波数成分を調節するステツプを含む請求項６に記載の
レーザ・システムの出力パワーを制御する方法。 - 【請求項９】 キヤリヤ周波数成分と側波帯周波数成
分とを有する輻射ビームを出力するための輻射ビーム源
と、殆どのキヤリヤ周波数成分を受け取り、殆どの側波
帯周波数成分を排除するための光学的な共振器と、最大
のキヤリヤ周波数成分及び最小の側波帯周波数成分を持
つ第１の状態と、最小のキヤリヤ周波数成分及び最大の
側波帯周波数成分を持つ第２の状態との間で輻射ビーム
を変化させるために、輻射ビーム源に接続された輻射ビ
ーム源制御装置とからなるレーザ・システム。 - 【請求項１０】 キヤリヤ周波数成分の周波数を倍増
するために、共振器の中に設けられた非直線性の結晶材
料を含むことを特徴とする請求項９に記載のレーザ・シ
ステム。 - 【請求項１１】 ほぼ共振器の共振周波数において、
キヤリヤ周波数成分を維持するために、輻射ビーム源に
接続されたキヤリヤ周波数調節手段を含むことを特徴と
する請求項９に記載のレーザ・システム。 - 【請求項１２】 共振器からの輻射ビームの出力を受
け取るための輻射ビーム源制御装置に接続され、輻射ビ
ームの出力に応答してパワー・レベルのエラー信号を出
力する輻射ビーム検出装置を含むことを特徴とする請求
項９に記載のレーザ・システム。 - 【請求項１３】 レーザはレーザ・ダイオードである
ことを特徴とする請求項９に記載のレーザ・システム。 - 【請求項１４】 キヤリヤ周波数成分と側波帯周波数
成分とを有する輻射ビームを発生するステツプと、殆ど
のキヤリヤ周波数成分を受け取り、殆どの側波帯周波数
成分を排除する光学的共振器に輻射ビームを差し向け、
かつ、共振した輻射ビームを出力するステツプと、最大
のキヤリヤ周波数成分及び最小の側波帯周波数成分を持
つ第１の状態と、最小のキヤリヤ周波数成分及び最大の
側波帯周波数成分を持つ第２の状態との間で輻射ビーム
を変化させるステツプとからなるレーザ・システムの出
力パワーを制御する方法。 - 【請求項１５】 キヤリヤ周波数成分を倍増するため
に共振器の中に設けられた非直線性結晶材料を通して上
記キヤリヤ周波数成分を通過させるステツプを含む請求
項１４に記載のレーザ・システムの出力パワーを制御す
る方法。 - 【請求項１６】 側波帯周波数の輻射ビームの一部を
サンプルし、サンプルした輻射ビームに応答してキヤリ
ヤ周波数成分を調節するステツプを含む請求項１４に記
載のレーザ・システムの出力パワーを制御する方法。 - 【請求項１７】 直流パワー信号を発生する直流電源
と、ＲＦパワー信号を発生するＲＦ電源と、上記直流パ
ワー信号及びＲＦパワー信号を受け取るために、直流電
源及びＲＦ電源に接続され、上記直流パワー信号及びＲ
Ｆパワー信号に応答して、キヤリヤ周波数成分及び側波
帯周波数成分を含む輻射ビームを発生するレーザと、上
記輻射ビームを受け取るための光学的共振器と、ＲＦパ
ワー信号の振幅を変化させるために、ＲＦ電源に接続さ
れたＲＦパワー制御装置とからなるレーザ・システム。 - 【請求項１８】 光学的共振器中に設けられた非直線
性結晶材料を含むことを特徴とする請求項１７に記載の
レーザ・システム。 - 【請求項１９】 非直線性結晶材料はニオブ酸カリウ
ム（ＫＮｂＯ３）であることを特徴とする請求項１８に
記載のレーザ・システム。 - 【請求項２０】 上記側波帯周波数成分の一部を受け
取り、上記側波帯周波数成分の一部に応答して、検出信
号を発生する光学検出器と、レーザ、ＲＦ電源及び光学
検出器に接続され、エラー信号を発生するために、ＲＦ
電源からのＲＦパワー信号と光学検出器からの検出信号
とを混合するためのミキサを含むことを特徴とする請求
項１７に記載のレーザ・システム。 - 【請求項２１】 キヤリヤ周波数成分と、側波帯周波
数成分とを有する輻射ビームを出力するレーザと、殆ど
の上記キヤリヤ周波数成分を受け取り、かつ、殆どの側
波帯周波数成分を排除するための光学的共振器と、側波
帯周波数成分とキヤリヤ周波数成分との比率を変化させ
るために、レーザに接続されたレーザ制御装置と、光学
記録媒体と、共振器から光学記録媒体に輻射ビームを差
し向ける輻射ビーム転送手段と、光学記録媒体から反射
された輻射ビームを受け取り、かつ、反射された輻射ビ
ームに応答してデータ信号を与える光学的受け取り手段
とからなるレーザ・システム。 - 【請求項２２】 キヤリヤ周波数成分の周波数を倍増
するために、共振器の中に設けられた非直線性の結晶材
料を含むことを特徴とする請求項２１に記載のレーザ・
システム。 - 【請求項２３】 ほぼ共振器の共振周波数において、
キヤリヤ周波数成分の周波数を維持するために、レーザ
に接続されたキヤリヤ周波数の調節手段を含むことを特
徴とする請求項２１に記載のレーザ・システム。 - 【請求項２４】 直流パワー信号を発生する直流電源
と、ＲＦパワー信号を発生するＲＦ電源と、上記直流パ
ワー信号及びＲＦパワー信号を受け取るために直流電源
及びＲＦ電源に接続され、直流パワー信号及びＲＦパワ
ー信号に応答して、キヤリヤ周波数成分及び側波帯周波
数成分を含む輻射ビームを発生するためのレーザと、殆
どの上記キヤリヤ周波数成分を受け取り、殆どの上記側
波帯周波数成分を反射する光学的共振器と、レーザと共
振器との間に設けられており、レーザから共振器に輻射
ビームを通過させ、かつ、輻射ビームを反対方向に通過
させない光学的アイソレータと、ＲＦパワー信号の振幅
を変化させるために、ＲＦ電源に接続されたＲＦパワー
制御装置と、共振器の中に設けられた非直線性結晶材料
と、共振器から上記側波帯周波数成分を受け取り、受け
取つた周波数成分に応答して検出信号を発生する光学検
出器と、ＲＦ電源に接続された移相器と、レーザ、移相
器及び光学検出器に接続されており、移相器からのＲＦ
信号と、検出器からの検出信号とを混合し、混合された
信号に応答してエラー信号を発生するためのミキサとか
らなるレーザ・システム。 - 【請求項２５】 直流パワー信号を発生するための直
流電源と、第１のＲＦパワー信号を発生するための第１
のＲＦ電源と、第２のＲＦパワー信号を発生するための
第２のＲＦ電源と、上記直流パワー源の信号、上記第１
のＲＦパワー信号及び上記第２のＲＦパワー信号を受取
り、かつ、それらの信号に応答して輻射ビームを発生す
るために、直流電源、第１のＲＦ電源及び第２のＲＦ電
源に接続されたレーザを含み、上記輻射ビームはキヤリ
ヤ周波数成分と、第１の側波帯周波数成分と、第２の側
波帯周波数成分とを含むことと、上記輻射ビームの上記
キヤリヤ周波数成分の殆どを受取り、かつ、上記輻射ビ
ームの第１の側波帯周波数成分及び第２の側波帯周波数
成分の殆どを反射する光学共振器と、レーザ・ダイオー
ドからの輻射ビームを通過させ、光学アイソレータを反
対方向に通過する輻射ビームを阻止するために、レーザ
と共振器との間に設けられた光学アイソレータと、第２
のＲＦパワー信号の振幅を変化させるために、第２のＲ
Ｆ電源に接続されたＲＦパワー制御装置と、共振器の中
に設けられた非直線性の結晶体と、共振器から上記第１
の側波帯周波数成分を受け取り、かつ、上記第１の側波
帯主端数成分に応答して検出信号を発生するための光学
検出器と、ＲＦ電源に接続された移相器と、移相器から
のＲＦ信号と検出器からの検出信号とを混合し、かつ、
混合された信号に応答してエラー信号を発生するために
、レーザ、移相器及び光学検出器に接続されたミキサと
からなるレーザ・システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US678397 | 1991-04-01 | ||
| US07/678,397 US5077748A (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Laser system and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04324688A true JPH04324688A (ja) | 1992-11-13 |
| JPH0648737B2 JPH0648737B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=24722612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4026002A Expired - Fee Related JPH0648737B2 (ja) | 1991-04-01 | 1992-01-17 | レーザ・システム及びレーザ・システムの出力パワーを制御する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5077748A (ja) |
| EP (1) | EP0507523B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0648737B2 (ja) |
| KR (1) | KR960006210B1 (ja) |
| BR (1) | BR9201003A (ja) |
| CA (1) | CA2061331C (ja) |
| DE (1) | DE69222077T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005521317A (ja) * | 2002-03-19 | 2005-07-14 | ライトウェーブ エレクトロニクス コーポレイション | 受動ｑ−スイッチレーザの位相同期ループ制御 |
| WO2006098094A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光通信用光源部及びその波長監視制御方法 |
| JP2008288390A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変光周波数安定化光源 |
| JP2022172172A (ja) * | 2013-04-29 | 2022-11-15 | ヌブル インク | 三次元プリンティングのための装置、システムおよび方法 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2689184B2 (ja) * | 1990-10-18 | 1997-12-10 | パイオニア株式会社 | 光波長変換装置 |
| JP2849233B2 (ja) * | 1991-05-15 | 1999-01-20 | 富士写真フイルム株式会社 | バルク型共振器構造の光波長変換装置 |
| JP2672902B2 (ja) * | 1991-05-15 | 1997-11-05 | 富士写真フイルム株式会社 | 非線型光学効果波長変換レーザ |
| JPH04345078A (ja) * | 1991-05-22 | 1992-12-01 | Sony Corp | レーザ光発生装置 |
| US5195104A (en) * | 1991-10-15 | 1993-03-16 | Lasen, Inc. | Internally stimulated optical parametric oscillator/laser |
| DE69321539T2 (de) * | 1992-08-26 | 1999-05-27 | Sony Corp | Optischer Wellenlängenkonverter |
| US5375138A (en) * | 1992-09-25 | 1994-12-20 | International Business Machines Corporation | Optical cavities for lasers |
| US5394414A (en) * | 1993-05-28 | 1995-02-28 | International Business Machines Corporation | Laser system and method having a nonlinear crystal resonator |
| US5500865A (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Phased cascading of multiple nonlinear optical elements for frequency conversion |
| DE19510713C2 (de) * | 1995-03-15 | 2001-04-26 | Laser Analytical Systems Las E | Festkörperlaservorrichtung mit Mitteln zur Einstellung eines Temperaturprofils des Laserkörpers |
| DE19532648A1 (de) * | 1995-09-05 | 1997-03-06 | Hell Ag Linotype | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von diodengepumpten Festkörperlasern |
| US5974059A (en) * | 1997-03-04 | 1999-10-26 | 3M Innovative Properties Company | Frequency doubled fiber laser |
| US5981903A (en) * | 1997-03-28 | 1999-11-09 | International Business Machines Corporation | Laser system for simultaneous texturing of two sides of a substrate |
| US5963569A (en) * | 1997-03-28 | 1999-10-05 | International Business Machines Corporation | Multiple channel acousto-optic modulators |
| US5982788A (en) * | 1997-11-05 | 1999-11-09 | California Institute Of Technology | Semi-monolithic cavity for external resonant frequency doubling and method of performing the same |
| US6633596B1 (en) * | 2000-05-31 | 2003-10-14 | University Corporation For Atmospheric Research | Frequency stable pulsed laser |
| US20020125406A1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-09-12 | Eastman Kodak Company | System and method for improving laser power and stabilization using high duty cycle radio frequency injection |
| JP4081095B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2008-04-23 | 日本電信電話株式会社 | 光通信用光源部に格納する光出力波長特性及び光出力電力特性の測定点の選定方法 |
| US7468998B2 (en) * | 2005-03-25 | 2008-12-23 | Pavilion Integration Corporation | Radio frequency modulation of variable degree and automatic power control using external photodiode sensor for low-noise lasers of various wavelengths |
| KR100773269B1 (ko) * | 2006-05-30 | 2007-11-09 | 주식회사 하이온콥 | 수신 감도가 향상된 무선 주파수 인식 시스템의 리더 장치 |
| US7483458B2 (en) * | 2006-10-16 | 2009-01-27 | Corning Incorporated | Wavelength control in semiconductor lasers |
| KR100925783B1 (ko) * | 2007-09-07 | 2009-11-11 | 한국표준과학연구원 | 형상 측정장치 및 그 방법 |
| KR101602780B1 (ko) * | 2014-01-20 | 2016-03-11 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저 빔 형성 방법 및 이를 적용하는 레이저 시스템 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE141062C (ja) * | ||||
| US4815851A (en) * | 1986-05-19 | 1989-03-28 | Rockwell International Corporation | Frequency modulated phase-locked stabilized passive ring laser gyro |
| JPS6350928A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-03 | Seiko Epson Corp | 光デイスク原盤記録装置 |
| US4913533A (en) * | 1987-12-22 | 1990-04-03 | Spectra-Physics, Inc. | KTP crystal nonlinear optical device with reduced drift and damage |
| JP2555660B2 (ja) * | 1988-01-08 | 1996-11-20 | 横河電機株式会社 | 周波数標準器 |
| JPH07109916B2 (ja) * | 1988-05-26 | 1995-11-22 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光強度安定化装置 |
| JPH0752270B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1995-06-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光パルス列発生装置 |
| US4856010A (en) * | 1988-07-18 | 1989-08-08 | Hughes Aircraft Company | Laser frequency control |
-
1991
- 1991-04-01 US US07/678,397 patent/US5077748A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-01-17 JP JP4026002A patent/JPH0648737B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1992-03-18 KR KR1019920004406A patent/KR960006210B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-03-24 BR BR929201003A patent/BR9201003A/pt not_active Application Discontinuation
- 1992-03-27 DE DE69222077T patent/DE69222077T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-27 EP EP92302759A patent/EP0507523B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005521317A (ja) * | 2002-03-19 | 2005-07-14 | ライトウェーブ エレクトロニクス コーポレイション | 受動ｑ−スイッチレーザの位相同期ループ制御 |
| JP4856850B2 (ja) * | 2002-03-19 | 2012-01-18 | ライトウェーブ エレクトロニクス コーポレイション | 受動ｑ−スイッチレーザの位相同期ループ制御 |
| WO2006098094A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光通信用光源部及びその波長監視制御方法 |
| US7869717B2 (en) | 2005-03-16 | 2011-01-11 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical communication light source unit and wavelength monitoring control method |
| JP2008288390A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変光周波数安定化光源 |
| JP2022172172A (ja) * | 2013-04-29 | 2022-11-15 | ヌブル インク | 三次元プリンティングのための装置、システムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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