JPH0550758U - Frequency stabilized laser light source - Google Patents
Frequency stabilized laser light sourceInfo
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- JPH0550758U JPH0550758U JP9994691U JP9994691U JPH0550758U JP H0550758 U JPH0550758 U JP H0550758U JP 9994691 U JP9994691 U JP 9994691U JP 9994691 U JP9994691 U JP 9994691U JP H0550758 U JPH0550758 U JP H0550758U
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 注入電流が変調されている半導体レーザから
振幅変調成分を除去することにより、周波数安定度の高
い周波数安定化レーザ光源を実現することにある。
【構成】 特定の周波数で吸収線を持つ吸収セル５を備
え、前記吸収セル５の吸収線に半導体レーザ１光源の周
波数を制御して周波数を安定化する周波数安定化レーザ
光源において、半導体レーザ１の光出力の振幅変調成分
を検出する検出手段と、この検知信号により半導体レー
ザの透過光を制御する透過光制御手段を設ける。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] To eliminate the amplitude modulation component from the semiconductor laser in which the injection current is modulated, and to realize a frequency-stabilized laser light source with high frequency stability. A frequency stabilized laser light source comprising an absorption cell 5 having an absorption line at a specific frequency and stabilizing the frequency by controlling the frequency of the semiconductor laser 1 light source on the absorption line of the absorption cell 5 And a transmitted light control means for controlling the transmitted light of the semiconductor laser by this detection signal.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、コヒーレント光通信等に利用される周波数安定化レーザに関し、特 にレーザ光を電流変調する際に生じる周波数変調成分及び振幅変調成分のうち、 振幅変調成分を除去することにより、周波数安定度を改善した周波数安定化レー ザ光源に関する。 The present invention relates to a frequency-stabilized laser used for coherent optical communication, etc., in particular, by removing the amplitude-modulated component from the frequency-modulated component and the amplitude-modulated component generated when the laser light is current-modulated, Frequency stabilization laser light source with improved degree.
【０００２】[0002]
従来の周波数安定化レーザ光源の一例を図６に示す。図６において１は半導体 レーザ、２及び３は光アイソレータ、４はビームスプリッタ、５は吸収セル、６ は光検出器、７はロックインアンプ、８は発振器、９は電流制御回路、１０は加 算器、１１は恒温槽である。半導体レーザ１の光出力は光アイソレータ２を介し てビームスプリッタ４に入力されて２つに分岐される。ビームスプリッタ４の出 力の一方は光アイソレータ３を介して安定化出力光として出力され、他方は吸収 セル５を介して光検出器６に入力される。光検出器６の出力はロックインアンプ ７に入力され、発振器８の出力１００により同期検波され電流制御回路９に入力 される。電流制御回路９は吸収セル５の吸収信号周波数に半導体レーザ１の光出 力周波数を制御するように制御信号を出力する。さらに、この制御信号は加算器 １０により発振器８の出力１０１を加算された後、半導体レーザ１の制御信号と して入力される。ここで、恒温槽１１は半導体レーザ１の周囲温度を一定に保つ ためのものである。 FIG. 6 shows an example of a conventional frequency-stabilized laser light source. In FIG. 6, 1 is a semiconductor laser, 2 and 3 are optical isolators, 4 is a beam splitter, 5 is an absorption cell, 6 is a photodetector, 7 is a lock-in amplifier, 8 is an oscillator, 9 is a current control circuit, and 10 is an adder. Calculator, 11 is a constant temperature bath. The optical output of the semiconductor laser 1 is input to the beam splitter 4 via the optical isolator 2 and split into two. One of the outputs of the beam splitter 4 is output as stabilized output light via the optical isolator 3, and the other output is input to the photodetector 6 via the absorption cell 5. The output of the photodetector 6 is input to the lock-in amplifier 7, is synchronously detected by the output 100 of the oscillator 8, and is input to the current control circuit 9. The current control circuit 9 outputs a control signal so that the absorption signal frequency of the absorption cell 5 controls the light output frequency of the semiconductor laser 1. Further, this control signal is added as the control signal of the semiconductor laser 1 after the output 101 of the oscillator 8 is added by the adder 10. Here, the constant temperature bath 11 is for keeping the ambient temperature of the semiconductor laser 1 constant.
【０００３】[0003]
しかし、従来の周波数安定化レーザ光源において用いられる半導体レーザは図 ７（Ａ）に示すように注入信号を変化させることにより発振周波数を制御させる ことができる一方、図７（Ｂ）に示すように注入信号を変化させることによりレ ーザ光強度も変化してしまう。ここで注入信号には電流変調がかけられているの で、前者は周波数変調、後者は振幅変調となる。図６に示す周波数安定化レーザ 光源において、前記振幅変調による振幅変調成分が発生することにより、ロック インアンプ７の出力にオフセットが生じる。すなわち、ロックインアンプ７では 図８（Ａ）に示す吸収線を図８（Ｂ）に示す微分波形として出力する際に図８（ Ｂ）中“イ”のようなオフセットが生じ、このオフセットは周波数安定度を悪化 させる一要因となっている。 従って本考案の目的は、注入電流が変調されている半導体レーザから振幅変調 成分を除去することにより、周波数安定度の高い周波数安定化レーザ光源を実現 することにある。 However, the semiconductor laser used in the conventional frequency-stabilized laser light source can control the oscillation frequency by changing the injection signal as shown in FIG. 7 (A), while as shown in FIG. 7 (B). Changing the injection signal also changes the laser light intensity. Since the injection signal is current-modulated here, the former is frequency-modulated and the latter is amplitude-modulated. In the frequency-stabilized laser light source shown in FIG. 6, an offset occurs in the output of the lock-in amplifier 7 due to the amplitude modulation component generated by the amplitude modulation. That is, in the lock-in amplifier 7, when the absorption line shown in FIG. 8 (A) is output as the differential waveform shown in FIG. 8 (B), an offset such as “a” occurs in FIG. 8 (B), and this offset is It is one of the factors that deteriorate the frequency stability. Therefore, an object of the present invention is to realize a frequency-stabilized laser light source with high frequency stability by removing an amplitude modulation component from a semiconductor laser whose injection current is modulated.
【０００４】[0004]
このような目的を達成するために、本考案の第１は、 特定の周波数で吸収線を持つ吸収セルを備え、前記吸収セルの吸収線に半導体 レーザ光源の周波数を制御して周波数を安定化する周波数安定化レーザ光源にお いて、 半導体レーザと、 この半導体レーザの光出力を入力とする透過光制御手段と、 この透過光制御手段の光出力を安定化出力光と光出力に分岐するビームスプリ ッタと、 前記ビームスプリッタの光出力を入力とする吸収セルと、 この吸収セルの光出力を入力とする光検出器と、 同期信号等を発生させる発振器と、 この発振器の出力を参照入力とし、前記光検出器の出力を同期検波するロック インアンプと、 このロックインアンプの出力を入力とする電流制御回路と、 この電流制御回路の出力と前記発振器の出力とを入力とし、その出力が前記半 導体レーザの制御入力となる加算器と、 前記半導体レーザの光出力の振幅変調成分を検出する検出手段と、 この検出手段の出力を入力とし、その出力が前記透過光制御手段の制御入力と なる制御回路と を備えたことを特徴とするものである。 本考案の第２は、 特定の周波数で吸収線を持つ吸収セルを備え、前記吸収セルの吸収線に半導体 レーザ光源の周波数を制御して周波数を安定化する周波数安定化レーザ光源にお いて、 半導体レーザと、 この半導体レーザの光出力を入力とする透過光制御手段、 この透過光制御手段の光出力を安定化出力と光出力に分岐するビームスプリッ タと、 前記ビームスプリッタの光出力を入力とする吸収セルと、 この吸収セルの光出力を入力とする光検出器と、 同期信号等を発生させる発振器と、 この発振器の出力を参照入力とし、前記光検出器の出力を同期検波するロック インアンプと、 このロックインアンプの出力を入力とする電流制御回路と、 この電流制御回路の出力と前記発振器の出力とを入力とし、その出力が前記半 導体レーザの制御入力となる加算器と、 この加算器の出力を入力とし、その出力が前記透過光制御手段の制御入力とな る制御回路と を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the first aspect of the present invention includes an absorption cell having an absorption line at a specific frequency, and the absorption line of the absorption cell controls the frequency of a semiconductor laser light source to stabilize the frequency. In a frequency-stabilized laser light source that operates, a semiconductor laser, a transmitted light control unit that receives the optical output of this semiconductor laser, and a beam splitter that splits the optical output of this transmitted light control unit into a stabilized output light and an optical output. A splitter, an absorption cell that receives the optical output of the beam splitter, a photodetector that receives the optical output of this absorption cell, an oscillator that generates a synchronization signal, and the output of this oscillator as a reference input. A lock-in amplifier that synchronously detects the output of the photodetector, a current control circuit that receives the output of the lock-in amplifier, and an output of this current control circuit and an output of the oscillator. An adder whose output serves as a control input of the semiconductor laser, a detection means for detecting the amplitude modulation component of the optical output of the semiconductor laser, and an output of this detection means as an input, the output of which is the transmitted light. And a control circuit serving as a control input of the control means. A second aspect of the present invention is a frequency-stabilized laser light source that includes an absorption cell having an absorption line at a specific frequency, and controls the frequency of a semiconductor laser light source to the absorption line of the absorption cell to stabilize the frequency. A semiconductor laser, a transmitted light control unit that receives the optical output of the semiconductor laser as an input, a beam splitter that splits the optical output of the transmitted light control unit into a stabilized output and an optical output, and an optical output of the beam splitter. An absorption cell, a photodetector that receives the optical output of this absorption cell as an input, an oscillator that generates a synchronization signal, etc., and a lock that synchronously detects the output of the photodetector using the output of this oscillator as a reference input. An in-amplifier, a current control circuit having the output of the lock-in amplifier as an input, and an output of the current control circuit and an output of the oscillator as inputs, the output of which is the semiconductor laser. An adder to be a control input, receives the output of the adder, and is characterized in that its output is a Do that control circuit and the control input of the transmission light control means.
【０００５】[0005]
半導体レーザの光出力中の電流変調する際に生じる振幅変調成分を検出し、こ の検出信号で透過光制御手段を制御し、透過光制御手段を通過する半導体レーザ の光出力から振幅変調成分を除去する。また、振幅変調成分によりロックインア ンプの出力に生じるオフセットが除去される。 The amplitude modulation component generated during current modulation in the optical output of the semiconductor laser is detected, the transmitted light control means is controlled by this detection signal, and the amplitude modulation component is detected from the optical output of the semiconductor laser passing through the transmitted light control means. Remove. Further, the offset generated in the output of the lock-in amplifier due to the amplitude modulation component is removed.
【０００６】[0006]
以下本考案を図面を用いて詳細に説明する。図１は本考案に係る周波数安定化 レーザ光源の第１の実施例を示す構成ブロック図である。図１において１は半導 体レーザ、２及び３は光アイソレータ、４及び１３はビームスプリッタ、５は吸 収セル、６及び１４は光検出器、７はロックインアンプ、８は発振器、９は電流 制御回路、１０は加算器、１１は恒温槽、１２は液晶、１５は増幅器である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a frequency-stabilized laser light source according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor laser, 2 and 3 are optical isolators, 4 and 13 are beam splitters, 5 is an absorption cell, 6 and 14 are photodetectors, 7 is a lock-in amplifier, 8 is an oscillator, and 9 is an oscillator. A current control circuit, 10 is an adder, 11 is a constant temperature bath, 12 is a liquid crystal, and 15 is an amplifier.
【０００７】 図１に示す第１の実施例の動作を説明する。半導体レーザ１の光出力は光アイ ソレータ２及び液晶１２を介してビームスプリッタ１３に入力されて２つに分岐 される。ビームスプリッタ１３の出力の一方はビームスプリッタ４に入力され、 他方は光検出器１４に入力される。ビームスプリッタ４に入力された光出力はさ らに２つに分岐され、一方は光アイソレータ３を介して安定化出力光として出力 され、他方は吸収セル５を介して光検出器６に入力される。光検出器６の出力は ロックインアンプ７に入力され、発振器８の出力１００により同期検波され電流 制御回路９に入力される。電流制御回路９は吸収セル５の吸収信号周波数に半導 体レーザ１の光出力周波数を制御するように制御信号を出力する。さらに、この 制御信号は加算器１０により発振器８の出力１０１を加算された後、半導体レー ザ１の制御信号として入力される。また、光検出器１４に入力された光出力は増 幅器１５を介して液晶１２に入力される。ここで、恒温槽１１は半導体レーザ１ の周囲温度を一定に保つためのものである。The operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. The optical output of the semiconductor laser 1 is input to the beam splitter 13 via the optical isolator 2 and the liquid crystal 12 and split into two. One of the outputs of the beam splitter 13 is input to the beam splitter 4, and the other is input to the photodetector 14. The optical output input to the beam splitter 4 is further split into two, one is output as stabilized output light via the optical isolator 3, and the other is input to the photodetector 6 via the absorption cell 5. It The output of the photodetector 6 is input to the lock-in amplifier 7, is synchronously detected by the output 100 of the oscillator 8, and is input to the current control circuit 9. The current control circuit 9 outputs a control signal so that the absorption signal frequency of the absorption cell 5 controls the optical output frequency of the semiconductor laser 1. Further, this control signal is added as the control signal of the semiconductor laser 1 after the output 101 of the oscillator 8 is added by the adder 10. Further, the light output input to the photodetector 14 is input to the liquid crystal 12 via the amplifier 15. The constant temperature bath 11 is for keeping the ambient temperature of the semiconductor laser 1 constant.
【０００８】 ここで、半導体レーザ１の光出力は一般に直線偏光なので、この光出力を液晶 １２に入力し、液晶１２に加える電圧により液晶１２の透過率を変化させること により透過光強度を制御することができる。この結果、電流変調する際に生じる 振幅変調成分は光検出器１４で検出され、光検出器１４の出力は増幅器１５によ って液晶１２の制御信号として生成される。この制御信号は液晶１２に入力され る。液晶１２は増幅器１５からの制御信号に応じて透過率を変化させ、透過する 光出力の振幅変調成分を除去する。従って、液晶１２を透過した光出力は振幅変 調成分が除去されているため、振幅変調成分によりロックインアンプ７の出力に オフセットが生じることはなく、安定化出力光にも振幅変調成分は含まれていな い。Here, since the light output of the semiconductor laser 1 is generally linearly polarized light, this light output is input to the liquid crystal 12, and the transmitted light intensity is controlled by changing the transmittance of the liquid crystal 12 by the voltage applied to the liquid crystal 12. be able to. As a result, the amplitude modulation component generated during current modulation is detected by the photodetector 14, and the output of the photodetector 14 is generated by the amplifier 15 as a control signal for the liquid crystal 12. This control signal is input to the liquid crystal 12. The liquid crystal 12 changes the transmittance according to the control signal from the amplifier 15 and removes the amplitude modulation component of the transmitted light output. Therefore, since the amplitude modulation component is removed from the light output that has passed through the liquid crystal 12, the amplitude modulation component does not cause an offset in the output of the lock-in amplifier 7, and the stabilized output light also contains the amplitude modulation component. Not available.
【０００９】 図１に示す第１の実施例において、液晶１２による光出力が受ける位相変調に より周波数安定度が影響されないことについて詳細に説明する。液晶は分子の配 向ベクトルに垂直に振動する光と平行に振動する光に対して、それぞれ異なる屈 折率ｎVertical及びｎParallelを有する。両者の差を複屈折率Δｎであらわし、 Δｎは Δｎ＝ｎParallel−ｎVertical となる。図２に示す表（松本正一，液晶エレクトロニクス，オーム社）よりΔｎ ≦０．３程度が妥当である。In the first embodiment shown in FIG. 1, it will be described in detail that the frequency stability is not affected by the phase modulation that the optical output of the liquid crystal 12 receives. The liquid crystal has different refractive indices n Vertical and n Parallel for light oscillating perpendicularly to the orientation vector of the molecule and light oscillating parallel to it. The difference between the two is represented by the birefringence Δn, and Δn is Δn = n Parallel −n Vertical . From the table shown in FIG. 2 (Shouichi Matsumoto, Liquid Crystal Electronics, Ohmsha), Δn ≦ 0.3 is appropriate.
【００１０】 ここで、厚さが互いにＬで、分子の配向が互いに９０°ずれた２つの液晶に波 長λ0 の光が透過すると考えた場合、２つの透過光の位相差Δθは、 Δθ＝2π(ｎParallel・Ｌ−ｎVertical・Ｌ)/λ0 ＝2π・Ｌ・Δn/λ0 (1) となる。さらに、一般的な液晶の電極間ギャップとしてＬ＝１０μｍ、半導体レ ーザの波長としてλ0 ＝１．５５μｍ、複屈折率としてΔｎ≦０．３とすれば、 位相差Δθは式（１）より、 Δθ≦2π×10-7×0.3/1.55×10-6 ＝4π (2) となる。Here, when it is considered that light having a wavelength λ 0 is transmitted through two liquid crystals whose thicknesses are L with respect to each other and whose molecular orientations are deviated from each other by 90 °, the phase difference Δθ between the two transmitted lights is Δθ. = 2π (n Parallel·L −n Vertical·L ) / λ 0 = 2π · L · Δn / λ 0 (1) Further, assuming that the gap between electrodes of a general liquid crystal is L = 10 μm, the wavelength of the semiconductor laser is λ 0 = 1.55 μm, and the birefringence is Δn ≦ 0.3, the phase difference Δθ is given by the formula (1). Therefore, Δθ ≦ 2π × 10 −7 × 0.3 / 1.55 × 10 −6 = 4π (2).
【００１１】 これは、外部電界によって液晶の分子が９０°回転させられた時にこの液晶を 透過した光に生じる最大位相差に相当することになる。従って、Δθ＝４πとし て位相変調による半導体レーザ光の最大周波数偏移Δｆを求める。ここで、電流 変調による周波数変調波Ｅ（ｔ）FMと液晶透過による位相変調波Ｅ（ｔ）PMは以 下のように表される。但し、ｆC はキャリア周波数、ｆm は変調周波数である。 Ｅ(t)FM＝Ｅ0・cos{2πfCt＋(Δf/fm)・sin(2πfmt)} (3) Ｅ(t)PM＝Ｅ0・cos{2πfCt＋Δθ・sin(2πfmt)} (4) 式（３）及び（４）において、 Δf／fm ＝Δθ ∴Δf＝Δθ・fm (5) のとき、式（３）及び（４）は同一、すなわち周波数変調波と位相変調波は同一 となる。This corresponds to the maximum phase difference generated in the light transmitted through the liquid crystal when the molecules of the liquid crystal are rotated by 90 ° by the external electric field. Therefore, the maximum frequency shift Δf of the semiconductor laser light due to the phase modulation is calculated with Δθ = 4π. Here, the frequency modulation wave E (t) FM due to current modulation and the phase modulation wave E (t) PM due to liquid crystal transmission are expressed as follows. However, f C is a carrier frequency and f m is a modulation frequency. E (t) FM = E 0 · cos {2πf C t + (Δf / f m ) · sin (2πf m t)} (3) E (t) PM = E 0 · cos {2πf C t + Δθ · sin (2πf m t)} (4) in the formula (3) and (4), when the Δf / f m = Δθ ∴Δf = Δθ · f m (5), equation (3) and (4) are identical, i.e. the frequency-modulated wave And the phase modulated wave becomes the same.
【００１２】 周波数安定化レーザ光源においては、半導体レーザの注入電流は通常ｆm ＝１ ｋＨｚ程度で変調されている。従って、液晶によって受ける位相変調による最大 周波数偏移Δｆは式(5)より、 Δf＝Δθ・fm ＝4π・1kHz＝12kHz となる。一方、レーザの線幅は３０ＭＨｚ程度、電流変調による周波数偏移は１ ０ＭＨｚ程度であることから比較して、液晶によって受ける位相変調による最大 周波数偏移１２ｋＨｚは十分小さいので、液晶を透過したレーザ光出力が受ける 位相変調によっては周波数安定度は影響されないことになる。In the frequency-stabilized laser light source, the injection current of the semiconductor laser is usually modulated at about f m = 1 kHz. Therefore, the maximum frequency shift Δf due to the phase modulation received by the liquid crystal is Δf = Δθ · f m = 4π · 1 kHz = 12 kHz from the equation (5). On the other hand, the line width of the laser is about 30 MHz, and the frequency shift due to the current modulation is about 10 MHz. Compared with this, the maximum frequency shift of 12 kHz due to the phase modulation received by the liquid crystal is sufficiently small. The frequency stability is not affected by the phase modulation that the output receives.
【００１３】 なお、図３は本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第２の実施例を示す構成 ブロック図である。図１と同じ部分は同一の符号を付してある。図３において恒 温槽１１内に半導体レーザ１の出力光を監視するフォトダイオード１６を設ける 。このフォトダイオード１６の出力はレーザ出力光から振幅変調成分を除去する ように利得を設定した可変利得増幅器１７を介して液晶１２に入力される。この 結果、液晶１２はレーザ出力光から振幅変調成分を除去するように透過率を変化 させる。第２の実施例においては、第１の実施例におけるビームスプリッタ１３ (図１）は不要となり部品点数が減る。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the frequency stabilized laser light source according to the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 3, a photodiode 16 for monitoring the output light of the semiconductor laser 1 is provided in the thermostat 11. The output of the photodiode 16 is input to the liquid crystal 12 via the variable gain amplifier 17 whose gain is set so as to remove the amplitude modulation component from the laser output light. As a result, the liquid crystal 12 changes the transmittance so as to remove the amplitude modulation component from the laser output light. In the second embodiment, the beam splitter 13 (FIG. 1) in the first embodiment is unnecessary and the number of parts is reduced.
【００１４】 また、図４は本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第３の実施例を示す構成 ブロック図である。図１と同じ部分は同一の符号を付してある。図４において加 算器１０の出力をレーザ出力光から振幅変調成分を除去するように利得を設定し た可変利得増幅器１７ａの入力に直接接続する。可変利得増幅器１７ａの出力は 制御信号として液晶１２に入力される。この結果、液晶１２はレーザ出力光から 振幅変調成分を除去するように透過率を変化させる。第３の実施例においては、 第２の実施例におけるフォトダイオード１６(図２）も不要となり部品点数が減 る。FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the frequency stabilized laser light source according to the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, the output of the adder 10 is directly connected to the input of the variable gain amplifier 17a whose gain is set so as to remove the amplitude modulation component from the laser output light. The output of the variable gain amplifier 17a is input to the liquid crystal 12 as a control signal. As a result, the liquid crystal 12 changes the transmittance so as to remove the amplitude modulation component from the laser output light. In the third embodiment, the photodiode 16 (FIG. 2) in the second embodiment is unnecessary and the number of parts is reduced.
【００１５】 また、図５は本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第４の実施例を示す構成 ブロック図である。図１と同じ部分は同一の符号を付してある。図５においては 第１の実施例における液晶１２(図１）及び増幅器１５(図１）の代わりに、それ ぞれ音響光学変調器（ＡＯＭ）１９及び音響光学変調器（ＡＯＭ）１９の制御回 路１８を用いる。この結果、電流変調する際に生じる振幅変調成分は光検出器１ ４で検出され、光検出器１４の出力は制御回路１８によって音響光学変調器（Ａ ＯＭ）１９の制御信号として生成される。この制御信号は音響光学変調器（ＡＯ Ｍ）１９に入力される。音響光学変調器（ＡＯＭ）１９は制御回路１８からの制 御信号に応じて透過率を変化させ、透過する光出力の振幅変調成分を除去する。FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the frequency stabilized laser light source according to the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 5, instead of the liquid crystal 12 (FIG. 1) and the amplifier 15 (FIG. 1) in the first embodiment, the acousto-optic modulator (AOM) 19 and the acousto-optic modulator (AOM) 19 are controlled respectively. Use path 18. As a result, the amplitude modulation component generated during the current modulation is detected by the photodetector 14, and the output of the photodetector 14 is generated by the control circuit 18 as a control signal of the acousto-optic modulator (AOM) 19. This control signal is input to the acousto-optic modulator (AOM) 19. The acousto-optic modulator (AOM) 19 changes the transmittance according to the control signal from the control circuit 18, and removes the amplitude modulation component of the transmitted optical output.
【００１６】[0016]
以上説明したことから明らかなように、本考案によれば次のような効果がある 。 電流変調する際に生じる振幅変調成分を検出して、この検出信号により液晶若 しくは音響光学変調器を制御して振幅変調成分を除去することにより、ロックイ ンアンプの出力から振幅変調成分に起因するオフセットを除去できるので周波数 安定度が向上する。 As is clear from the above description, the present invention has the following effects. The amplitude modulation component generated during current modulation is detected, and the liquid crystal or acousto-optic modulator is controlled by this detection signal to remove the amplitude modulation component, resulting in the amplitude modulation component from the output of the lock-in amplifier. Since the offset can be removed, the frequency stability is improved.
【図１】本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第１の
実施例を示す構成ブロック図である。FIG. 1 is a configuration block diagram showing a first embodiment of a frequency-stabilized laser light source according to the present invention.
【図２】液晶化合物の諸物性値を示す表である。FIG. 2 is a table showing various physical properties of liquid crystal compounds.
【図３】本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第２の
実施例を示す構成ブロック図である。FIG. 3 is a structural block diagram showing a second embodiment of the frequency-stabilized laser light source according to the present invention.
【図４】本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第３の
実施例を示す構成ブロック図である。FIG. 4 is a configuration block diagram showing a third embodiment of the frequency-stabilized laser light source according to the present invention.
【図５】本考案に係る周波数安定化レーザ光源の第４の
実施例を示す構成ブロック図である。FIG. 5 is a configuration block diagram showing a fourth embodiment of the frequency-stabilized laser light source according to the present invention.
【図６】従来の周波数安定化レーザ光源の一例を示す構
成ブロック図である。FIG. 6 is a configuration block diagram showing an example of a conventional frequency-stabilized laser light source.
【図７】半導体レーザの特性例を示す特性曲線図であ
る。FIG. 7 is a characteristic curve diagram showing a characteristic example of a semiconductor laser.
【図８】吸収信号とロックインアンプの出力との関係を
示す特性曲線図である。FIG. 8 is a characteristic curve diagram showing a relationship between an absorption signal and an output of a lock-in amplifier.
１ 半導体レーザ ２，３ 光アイソレータ ４，１３ ビームスプリッタ ５ 吸収セル ６，１４ 光検出器 ７ ロックインアンプ ８ 発振器 ９ 電流制御回路 １０ 加算器 １１ 恒温槽 １２ 液晶 １５ 増幅器 １６ フォトダイオード １７，１７ａ 可変利得増幅器 １８ 制御回路 １９ 音響光学変調器 １００，１０１ 出力 1 Semiconductor laser 2,3 Optical isolator 4,13 Beam splitter 5 Absorption cell 6,14 Photodetector 7 Lock-in amplifier 8 Oscillator 9 Current control circuit 10 Adder 11 Constant temperature chamber 12 Liquid crystal 15 Amplifier 16 Photodiode 17,17a Variable gain Amplifier 18 Control circuit 19 Acousto-optic modulator 100, 101 Output
Claims (2)
え、前記吸収線に半導体レーザ光源の周波数を制御して
周波数を安定化する周波数安定化レーザ光源において、 半導体レーザと、 この半導体レーザの光出力を入力とする透過光制御手段
と、 この透過光制御手段の光出力を安定化出力光と光出力に
分岐するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタの光出力を入力とする吸収セル
と、 この吸収セルの光出力を入力とする光検出器と、 同期信号等を発生させる発振器と、 この発振器の出力を参照入力とし、前記光検出器の出力
を同期検波するロックインアンプと、 このロックインアンプの出力を入力とする電流制御回路
と、 この電流制御回路の出力と前記発振器の出力とを入力と
し、その出力が前記半導体レーザの制御入力となる加算
器と、 前記半導体レーザの光出力の振幅変調成分を検出する検
出手段と、 この検出手段の出力を入力とし、その出力が前記透過光
制御手段の制御入力となる制御回路とを備えたことを特
徴とする周波数安定化レーザ光源。1. A frequency-stabilized laser light source comprising an absorption cell having an absorption line at a specific frequency and stabilizing the frequency by controlling the frequency of the semiconductor laser light source to the absorption line, a semiconductor laser and the semiconductor laser. A transmitted light control means having an optical output of the input, a beam splitter for branching the optical output of the transmitted light control means into a stabilized output light and an optical output, and an absorption cell having the optical output of the beam splitter as an input, A photodetector that receives the optical output of this absorption cell, an oscillator that generates a synchronization signal, etc., a lock-in amplifier that uses the output of this oscillator as a reference input, and synchronously detects the output of the photodetector, and this lock A current control circuit having the output of the in-amplifier as an input, and the output of this current control circuit and the output of the oscillator as inputs, and the output becomes the control input of the semiconductor laser. An arithmetic unit, a detection unit that detects an amplitude modulation component of the optical output of the semiconductor laser, and a control circuit that receives the output of the detection unit and that becomes the control input of the transmitted light control unit. A frequency-stabilized laser light source.
え、前記吸収セルの吸収線に半導体レーザ光源の周波数
を制御して周波数を安定化する周波数安定化レーザ光源
において、 半導体レーザと、 この半導体レーザの光出力を入力とする透過光制御手
段、 この透過光制御手段の光出力を安定化出力と光出力に分
岐するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタの光出力を入力とする吸収セル
と、 この吸収セルの光出力を入力とする光検出器と、 同期信号等を発生させる発振器と、 この発振器の出力を参照入力とし、前記光検出器の出力
を同期検波するロックインアンプと、 このロックインアンプの出力を入力とする電流制御回路
と、 この電流制御回路の出力と前記発振器の出力とを入力と
し、その出力が前記半導体レーザの制御入力となる加算
器と、 この加算器の出力を入力とし、その出力が前記透過光制
御手段の制御入力となる制御回路とを備えたことを特徴
とする周波数安定化レーザ光源。2. A frequency-stabilized laser light source comprising an absorption cell having an absorption line at a specific frequency, wherein the absorption line of the absorption cell controls the frequency of a semiconductor laser light source to stabilize the frequency. Transmitted light control means for inputting the optical output of the semiconductor laser, a beam splitter for splitting the optical output of the transmitted light control means into a stabilized output and an optical output, and an absorption cell for inputting the optical output of the beam splitter. , A photodetector that receives the optical output of the absorption cell, an oscillator that generates a synchronization signal, and a lock-in amplifier that uses the output of this oscillator as a reference input to synchronously detect the output of the photodetector. A current control circuit having the output of the lock-in amplifier as an input, and the output of this current control circuit and the output of the oscillator as inputs, the output of which is the control input of the semiconductor laser. And comprising an adder, receives the output of the adder, frequency-stabilized laser source, characterized in that a control circuit whose output is the control input of the transmission light control means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9994691U JPH0550758U (en) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Frequency stabilized laser light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9994691U JPH0550758U (en) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Frequency stabilized laser light source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550758U true JPH0550758U (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=14260879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9994691U Withdrawn JPH0550758U (en) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Frequency stabilized laser light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0550758U (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015015628A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社日立製作所 | Magnetic field measuring device |
| JPWO2015083242A1 (en) * | 2013-12-03 | 2017-03-16 | 株式会社日立製作所 | Magnetic field measuring device |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP9994691U patent/JPH0550758U/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015015628A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社日立製作所 | Magnetic field measuring device |
| JPWO2015015628A1 (en) * | 2013-08-02 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | Magnetic field measuring device |
| US10162021B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-12-25 | Hitachi, Ltd. | Magnetic field measurement device |
| JPWO2015083242A1 (en) * | 2013-12-03 | 2017-03-16 | 株式会社日立製作所 | Magnetic field measuring device |
| US10215816B2 (en) | 2013-12-03 | 2019-02-26 | Hitachi, Ltd. | Magnetic field measuring apparatus |
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