JPH06350170A - 外部共振器レーザ - Google Patents
外部共振器レーザInfo
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- JPH06350170A JPH06350170A JP16516893A JP16516893A JPH06350170A JP H06350170 A JPH06350170 A JP H06350170A JP 16516893 A JP16516893 A JP 16516893A JP 16516893 A JP16516893 A JP 16516893A JP H06350170 A JPH06350170 A JP H06350170A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部共振器長Ｌに依存したマルチモード発振
の起らない外部共振器レーザを提供する。 【構成】 半導体レーザ１の一方の端面に無反射コート
２を施し、コリメートレンズ３ａで無反射コート２を施
した側の出射光を入射して平行光にし、コリメートレン
ズ３ｂは半導体レーザ１の他の端面からの出射光を入射
して平行光にし、アイソレータ４はコリメートレンズ３
ｂの出射光を入射し、回折格子５はコリメートレンズ３
ａの出射光を入射して所望の波長光を反射し、回転機構
１０とスライド機構１１で半導体レーザ１と回折格子５
の距離及び角度を可変する外部共振器レーザにおいて、
光分岐器６はアイソレータ４の出射光を入射して分岐
し、受光器８で電気信号に変換し、ハイパスフィルタ９
で受光器８の出力の直流成分をカットし、制御回路１２
はハイパスフィルタ９の出力を入力とし、回転機構１０
およびスライド機構１１の動作を制御して外部共振器レ
ーザのレーザ発振を常にシングルモード発振させる。
の起らない外部共振器レーザを提供する。 【構成】 半導体レーザ１の一方の端面に無反射コート
２を施し、コリメートレンズ３ａで無反射コート２を施
した側の出射光を入射して平行光にし、コリメートレン
ズ３ｂは半導体レーザ１の他の端面からの出射光を入射
して平行光にし、アイソレータ４はコリメートレンズ３
ｂの出射光を入射し、回折格子５はコリメートレンズ３
ａの出射光を入射して所望の波長光を反射し、回転機構
１０とスライド機構１１で半導体レーザ１と回折格子５
の距離及び角度を可変する外部共振器レーザにおいて、
光分岐器６はアイソレータ４の出射光を入射して分岐
し、受光器８で電気信号に変換し、ハイパスフィルタ９
で受光器８の出力の直流成分をカットし、制御回路１２
はハイパスフィルタ９の出力を入力とし、回転機構１０
およびスライド機構１１の動作を制御して外部共振器レ
ーザのレーザ発振を常にシングルモード発振させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はコヒーレント光通信、
あるいは光通信用測定器等に使用される光源の外部共振
器レーザについてのものである。
あるいは光通信用測定器等に使用される光源の外部共振
器レーザについてのものである。
【０００２】
【従来の技術】次に、従来技術による外部共振器レーザ
の構成を図２に示す。図２の１は半導体レーザ、２は無
反射コート、３ａ・３ｂはコリメートレンズ、４はアイ
ソレータ、５は回折格子、１０は回転機構、１１はスラ
イド機構である。図２で、半導体レーザ１は一端に無反
射コート２を施されてコリメートレンズ３ａ・３ｂの間
に配置され、アイソレータ４は、コリメータレンズ３ｂ
を介した半導体レーザ１の出射光を入射するように配置
して外部共振器レーザの光源部を構成する。この光源部
はスライド機構１１上に設けられる。
の構成を図２に示す。図２の１は半導体レーザ、２は無
反射コート、３ａ・３ｂはコリメートレンズ、４はアイ
ソレータ、５は回折格子、１０は回転機構、１１はスラ
イド機構である。図２で、半導体レーザ１は一端に無反
射コート２を施されてコリメートレンズ３ａ・３ｂの間
に配置され、アイソレータ４は、コリメータレンズ３ｂ
を介した半導体レーザ１の出射光を入射するように配置
して外部共振器レーザの光源部を構成する。この光源部
はスライド機構１１上に設けられる。
【０００３】図１では、半導体レーザ１は１．５５μｍ
ファブリぺロー型半導体レーザを使用し、半導体レーザ
１の片端面にはＳｉＮx の無反射コート膜２が施されて
いる。コリメートレンズ３ａ・３ｂはセルフォックレン
ズである。また、アイソレータ４の反射減衰量は６０ｄ
Ｂ以上である。
ファブリぺロー型半導体レーザを使用し、半導体レーザ
１の片端面にはＳｉＮx の無反射コート膜２が施されて
いる。コリメートレンズ３ａ・３ｂはセルフォックレン
ズである。また、アイソレータ４の反射減衰量は６０ｄ
Ｂ以上である。
【０００４】回折格子５は回転機構１０の上に設けら
れ、回転機構１０によって所望の角度に調整することが
でき、半導体レーザ１の無反射コート２を施した側から
の出射光を入射する位置に配置される。回折格子５は
１．４μｍ〜１．６μｍまでの波長範囲で高い回折効率
をもつ。回転機構１０は回転ステージであり、スライド
機構１１はピエゾ素子を利用したマイクロステージであ
る。半導体レーザ１から回折格子５までの間隔は外部共
振器長Ｌであり、スライド機構１１によって変化させる
ことができる。
れ、回転機構１０によって所望の角度に調整することが
でき、半導体レーザ１の無反射コート２を施した側から
の出射光を入射する位置に配置される。回折格子５は
１．４μｍ〜１．６μｍまでの波長範囲で高い回折効率
をもつ。回転機構１０は回転ステージであり、スライド
機構１１はピエゾ素子を利用したマイクロステージであ
る。半導体レーザ１から回折格子５までの間隔は外部共
振器長Ｌであり、スライド機構１１によって変化させる
ことができる。
【０００５】次に、図２を参照して動作を説明する。図
２で、半導体レーザ１の無反射コート２が施された面か
ら出射された光は、コリメートレンズ３ａにより平行光
にされ、回折格子５へ入射する。回折格子５に入射した
光は、その波長によって異なった角度で回折を起こす。
回折を起こした光のうち、所望の波長λがコリメートレ
ンズ３ａを通して、再び半導体レーザ１に入射するよう
に回折格子５の角度を調整すると、所望の波長λの光の
みが半導体レーザ１へ戻り、例えば波長λ１は半導体レ
ーザに戻らない。外部共振器レーザがレーザ発振するた
めの位相条件は、外部共振器長Ｌに依存し、発振波長
は、半導体レーザ１に戻される波長λと外部共振器長Ｌ
によって決定される。
２で、半導体レーザ１の無反射コート２が施された面か
ら出射された光は、コリメートレンズ３ａにより平行光
にされ、回折格子５へ入射する。回折格子５に入射した
光は、その波長によって異なった角度で回折を起こす。
回折を起こした光のうち、所望の波長λがコリメートレ
ンズ３ａを通して、再び半導体レーザ１に入射するよう
に回折格子５の角度を調整すると、所望の波長λの光の
みが半導体レーザ１へ戻り、例えば波長λ１は半導体レ
ーザに戻らない。外部共振器レーザがレーザ発振するた
めの位相条件は、外部共振器長Ｌに依存し、発振波長
は、半導体レーザ１に戻される波長λと外部共振器長Ｌ
によって決定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回折格子５か
ら半導体レーザ１への戻り光の波長のピークと外部共振
器のモードの波長が一致していないと、外部共振器レー
ザは外部共振器長Ｌに依存するモード間隔でマルチモー
ド発振するという問題がある。
ら半導体レーザ１への戻り光の波長のピークと外部共振
器のモードの波長が一致していないと、外部共振器レー
ザは外部共振器長Ｌに依存するモード間隔でマルチモー
ド発振するという問題がある。
【０００７】この発明は、外部共振器レーザがマルチモ
ード発振しているかどうかを検出し、外部共振器レーザ
を常にシングルモード発振させるように制御する機構を
備え、外部共振器長Ｌに依存したマルチモード発振の起
らない外部共振器レーザを提供することを目的とする。
ード発振しているかどうかを検出し、外部共振器レーザ
を常にシングルモード発振させるように制御する機構を
備え、外部共振器長Ｌに依存したマルチモード発振の起
らない外部共振器レーザを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明では、一方の端面に無反射コート２を施し
た半導体レーザ１と、半導体レーザ１の無反射コート２
を施した側の出射光を入射し、平行光にする第１のコリ
メートレンズ３ａと、半導体レーザ１の他の端面からの
出射光を入射し、平行光にする第２のコリメートレンズ
３ｂと、第２のコリメートレンズ３ｂの出射光を入射す
るアイソレータ４と、第１のコリメートレンズ３ａの出
射光を入射し、所望の波長光を反射する回折格子５と、
半導体レーザ１と回折格子５の距離を可変するスライド
機構１１と、回折格子５の角度を可変する回転機構１０
を備える外部共振器レーザにおいて、アイソレータ４の
出射光を入射し、分岐する光分岐器６と、光分岐器６の
出射光を入射し、電気信号に変換する受光器８と、受光
器８の出力を入力とし、直流成分をカットするハイパス
フィルタ９と、ハイパスフィルタ９の出力を入力とし、
回転機構１０およびスライド機構１１の動作を制御して
外部共振器レーザのレーザ発振を常にシングルモード発
振させる制御回路１２を備える。
に、この発明では、一方の端面に無反射コート２を施し
た半導体レーザ１と、半導体レーザ１の無反射コート２
を施した側の出射光を入射し、平行光にする第１のコリ
メートレンズ３ａと、半導体レーザ１の他の端面からの
出射光を入射し、平行光にする第２のコリメートレンズ
３ｂと、第２のコリメートレンズ３ｂの出射光を入射す
るアイソレータ４と、第１のコリメートレンズ３ａの出
射光を入射し、所望の波長光を反射する回折格子５と、
半導体レーザ１と回折格子５の距離を可変するスライド
機構１１と、回折格子５の角度を可変する回転機構１０
を備える外部共振器レーザにおいて、アイソレータ４の
出射光を入射し、分岐する光分岐器６と、光分岐器６の
出射光を入射し、電気信号に変換する受光器８と、受光
器８の出力を入力とし、直流成分をカットするハイパス
フィルタ９と、ハイパスフィルタ９の出力を入力とし、
回転機構１０およびスライド機構１１の動作を制御して
外部共振器レーザのレーザ発振を常にシングルモード発
振させる制御回路１２を備える。
【０００９】
【作用】次に、この発明による外部共振器レーザの構成
を図１に示す。図１の６は光分岐器、７は集光レンズ、
８は受光器、９はハイパスフィルタ、１２は回転機構１
０とスライド機構１１を制御するための制御回路であ
り、他は図２と同じである。外部共振器レーザから出射
された信号光の一部は、ビームスプリッタや光カプラな
どの光分岐器６で分岐する。図１では光分岐器６は無偏
向型のビームスプリッタを使用し、分岐比は８０対２０
で透過を８０、反射を２０で配置している。
を図１に示す。図１の６は光分岐器、７は集光レンズ、
８は受光器、９はハイパスフィルタ、１２は回転機構１
０とスライド機構１１を制御するための制御回路であ
り、他は図２と同じである。外部共振器レーザから出射
された信号光の一部は、ビームスプリッタや光カプラな
どの光分岐器６で分岐する。図１では光分岐器６は無偏
向型のビームスプリッタを使用し、分岐比は８０対２０
で透過を８０、反射を２０で配置している。
【００１０】集光レンズ７はセルフォックレンズであ
り、受光器８にレーザ光を効率良く入射させるためのも
のである。光分岐器６で分岐した信号光は、周波数帯域
が数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ程度の受光器８で受光する。受
光器８は例えば受光面積φ５０μｍのＰＩＮフォトダイ
オードを使用する。ハイパスフィルタ９は、受光器８の
出力を入力とし、ＤＣ成分をカットする。
り、受光器８にレーザ光を効率良く入射させるためのも
のである。光分岐器６で分岐した信号光は、周波数帯域
が数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ程度の受光器８で受光する。受
光器８は例えば受光面積φ５０μｍのＰＩＮフォトダイ
オードを使用する。ハイパスフィルタ９は、受光器８の
出力を入力とし、ＤＣ成分をカットする。
【００１１】ハイパスフィルタ９の出力は、外部共振器
レーザがシングルモード発振している場合はこの信号は
検出されない。外部共振器レーザがマルチモード発振し
ている場合は、マルチモード発振している波長のビート
信号が得られる。例えば図３に示すように外部共振器レ
ーザが２つの波長λ１・λ２でマルチモード発振してい
るとき、得られるビート信号は、図４に示すように２つ
の発振波長の差の周波数ν（ν＝Ｃ／λ１−Ｃ／λ２
ただしＣは光速、λ２＞λ１）として検出される。
レーザがシングルモード発振している場合はこの信号は
検出されない。外部共振器レーザがマルチモード発振し
ている場合は、マルチモード発振している波長のビート
信号が得られる。例えば図３に示すように外部共振器レ
ーザが２つの波長λ１・λ２でマルチモード発振してい
るとき、得られるビート信号は、図４に示すように２つ
の発振波長の差の周波数ν（ν＝Ｃ／λ１−Ｃ／λ２
ただしＣは光速、λ２＞λ１）として検出される。
【００１２】ここで、回折格子５から半導体レーザ１へ
戻る戻り光の波長幅は数百ｐｍであり、それに比較して
外部共振器レーザの外部共振器長Ｌに依存するモード間
隔は数十ｐｍ間隔と十分狭い。そのため、回折格子５か
ら半導体レーザ１へ戻る戻り光の波長のピークと外部共
振器のモードの波長とが一致していれば、外部共振器レ
ーザはそのモードに強く束縛されるためシングルモード
発振することができる。
戻る戻り光の波長幅は数百ｐｍであり、それに比較して
外部共振器レーザの外部共振器長Ｌに依存するモード間
隔は数十ｐｍ間隔と十分狭い。そのため、回折格子５か
ら半導体レーザ１へ戻る戻り光の波長のピークと外部共
振器のモードの波長とが一致していれば、外部共振器レ
ーザはそのモードに強く束縛されるためシングルモード
発振することができる。
【００１３】制御回路１２は、ビート信号の有無により
外部共振器レーザの発振状態がマルチモード発振かシン
グルモード発振か判断する。外部共振器レーザがマルチ
モード発振している場合、外部共振器長Ｌを微小に変化
させ外部共振器によるモードの位置をずらすか、もしく
は回折格子５の角度を変化させることにより半導体レー
ザ１へ戻る戻り光の波長のピークを変え、半導体レーザ
１へ戻る戻り光の波長のピークと外部共振器のモードの
波長とを一致させて外部共振器レーザをシングルモード
発振させる。
外部共振器レーザの発振状態がマルチモード発振かシン
グルモード発振か判断する。外部共振器レーザがマルチ
モード発振している場合、外部共振器長Ｌを微小に変化
させ外部共振器によるモードの位置をずらすか、もしく
は回折格子５の角度を変化させることにより半導体レー
ザ１へ戻る戻り光の波長のピークを変え、半導体レーザ
１へ戻る戻り光の波長のピークと外部共振器のモードの
波長とを一致させて外部共振器レーザをシングルモード
発振させる。
【００１４】図１で、外部共振器レーザが波長λ１・λ
２の２つの波長でマルチモード発振しているとき、受光
器８の出力には受光器８に入射した光の強度に応じた直
流信号および波長λ１・λ２のビート信号が得られる。
ハイパスフィルタ９により波長λ１と波長λ２とのビー
ト信号だけを取り出し、受光器８からビート信号が出力
されなくなるように、制御回路１２により回転機構１０
またはスライド機構１１を制御することでλ１、λ２の
２つの波長でのマルチモード発振している外部共振器レ
ーザをシングルモード発振させることができる。
２の２つの波長でマルチモード発振しているとき、受光
器８の出力には受光器８に入射した光の強度に応じた直
流信号および波長λ１・λ２のビート信号が得られる。
ハイパスフィルタ９により波長λ１と波長λ２とのビー
ト信号だけを取り出し、受光器８からビート信号が出力
されなくなるように、制御回路１２により回転機構１０
またはスライド機構１１を制御することでλ１、λ２の
２つの波長でのマルチモード発振している外部共振器レ
ーザをシングルモード発振させることができる。
【００１５】制御回路１２により回転機構１０を制御し
たときには、λ１またはλ２のどちらかの波長で、また
スライド機構１１を制御したときにはλ１・λ２の２つ
の波長の間のどこかの波長でシングルモード発振する。
たときには、λ１またはλ２のどちらかの波長で、また
スライド機構１１を制御したときにはλ１・λ２の２つ
の波長の間のどこかの波長でシングルモード発振する。
【００１６】外部共振器レーザが２つ以上の波長でマル
チモード発振しているときでもそれぞれの波長間でのビ
ート信号が得られるため、同様にマルチモード発振して
いる外部共振器レーザをシングルモード発振させること
ができる。
チモード発振しているときでもそれぞれの波長間でのビ
ート信号が得られるため、同様にマルチモード発振して
いる外部共振器レーザをシングルモード発振させること
ができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、外部共振器レーザか
らの出射光の一部を受光器で受光し、外部共振器レーザ
の発振状態がシングルモード発振かもしくはマルチモー
ド発振かを検出し、回転機構およびスライド機構を制御
して、外部共振器レーザが常にシングルモード発振させ
ることができる。
らの出射光の一部を受光器で受光し、外部共振器レーザ
の発振状態がシングルモード発振かもしくはマルチモー
ド発振かを検出し、回転機構およびスライド機構を制御
して、外部共振器レーザが常にシングルモード発振させ
ることができる。
【図１】本発明による外部共振器レーザの構成図であ
る。
る。
【図２】従来技術による外部共振器レーザの構成図であ
る。
る。
【図３】外部共振器レーザがマルチモード発振している
場合の状態を示す波形図である。
場合の状態を示す波形図である。
【図４】図３の時のハイパスフィルタにより得られるビ
ート信号の波形である。
ート信号の波形である。
１ 半導体レーザ ２ 反射防止膜 ３ａ・３ｂ コリメートレンズ ４ アイソレータ ５ 回折格子 ６ ビームスプリッタ ７ 集光レンズ ８ 受光器 ９ ハイパスフィルタ １０ 回転機構 １１ スライド機構 １２ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 一方の端面に無反射コート(2) を施した
半導体レーザ(1) と、半導体レーザ(1) の無反射コート
(2) を施した側の出射光を入射し、平行光にする第１の
コリメートレンズ(3a)と、半導体レーザ(1) の他の端面
からの出射光を入射し、平行光にする第２のコリメート
レンズ(3b)と、第２のコリメートレンズ(3b)の出射光を
入射するアイソレータ(4) と、第１のコリメートレンズ
(3a)の出射光を入射し、所望の波長光を反射する回折格
子(5) と、半導体レーザ(1) と回折格子(5) の距離を可
変するスライド機構(11)と、回折格子(5) の角度を可変
する回転機構(10)を備える外部共振器レーザにおいて、 アイソレータ(4) の出射光を入射し、分岐する光分岐器
(6) と、 光分岐器(6) の出射光を入射し、電気信号に変換する受
光器(8) と、 受光器(8) の出力を入力とし、直流成分をカットするハ
イパスフィルタ(9) と、 ハイパスフィルタ(9) の出力を入力とし、回転機構(10)
およびスライド機構(11)の動作を制御して外部共振器レ
ーザのレーザ発振を常にシングルモード発振させる制御
回路(12)を備えることを特徴とする外部共振器レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16516893A JPH06350170A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 外部共振器レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16516893A JPH06350170A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 外部共振器レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350170A true JPH06350170A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15807156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16516893A Pending JPH06350170A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 外部共振器レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350170A (ja) |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP16516893A patent/JPH06350170A/ja active Pending
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