JPH0837334A - Laser wavelength controller - Google Patents
Laser wavelength controllerInfo
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- JPH0837334A JPH0837334A JP17117394A JP17117394A JPH0837334A JP H0837334 A JPH0837334 A JP H0837334A JP 17117394 A JP17117394 A JP 17117394A JP 17117394 A JP17117394 A JP 17117394A JP H0837334 A JPH0837334 A JP H0837334A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はレーザダイオードから出
力されるレーザ光の波長を制御するレーザ波長制御装置
に係わり、詳細にはその発振中心波長の温度変動を防止
するようにしたレーザ波長制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser wavelength control device for controlling the wavelength of laser light output from a laser diode, and more particularly to a laser wavelength control device for preventing temperature fluctuation of its oscillation center wavelength. Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】レーザダイオードの出力するレーザ光
は、そのレーザダイオードを収容したモジュール（以下
ＬＤモジュールと略称する。）内の温度変化によってそ
の特性が変動する。このため、このような変動が好まし
くない機器にＬＤモジュールを使用する際には、モジュ
ール内に温度制御を行うための素子を組み込んで発振中
心波長の変動を防止するようになっている。2. Description of the Related Art The characteristics of laser light output from a laser diode fluctuate due to temperature changes in a module (hereinafter abbreviated as an LD module) containing the laser diode. For this reason, when the LD module is used in a device in which such fluctuation is not desirable, an element for controlling temperature is incorporated in the module to prevent fluctuation of the oscillation center wavelength.
【０００３】特開昭５８−９６７９４号公報では、レー
ザダイオードの温度を感熱素子によって感知し、温度を
表わした信号を増幅した後に温度制御回路に入力してい
る。温度制御回路は、感知した温度に応じて電子冷却器
を制御し、レーザダイオードの出力を一定に保つように
している。In Japanese Patent Laid-Open No. 58-96794, the temperature of the laser diode is sensed by a thermosensitive element, and a signal representing the temperature is amplified and then input to a temperature control circuit. The temperature control circuit controls the electronic cooler according to the sensed temperature to keep the output of the laser diode constant.
【０００４】また、特開平３−１１９７７６号公報では
レーザダイオードの歪特性をモニタするモニタ回路を設
けており、モニタ回路の出力信号に応じてレーザダイオ
ードの動作温度を変更するようにしている。これによ
り、長期間にわたって安定な光出力特性を維持すること
のできる装置を得ることができる。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-119776, a monitor circuit for monitoring the distortion characteristic of the laser diode is provided, and the operating temperature of the laser diode is changed according to the output signal of the monitor circuit. This makes it possible to obtain a device that can maintain stable light output characteristics for a long period of time.
【０００５】図４は、このようなＬＤモジュールの温度
制御を行うための回路の一般的な構成を表わしたもので
ある。ＬＤモジュール１１内には、レーザダイオード１
２と、これに隣接した形でサーミスタ１３と電子冷却器
としてのペルチェ効果素子１４が配置されている。ＬＤ
モジュール１１の外には比較器１５が配置されている。
ＬＤモジュール１１内のレーザダイオード１２の温度
は、サーミスタ１３によって検知され、その検知出力１
６が比較器１５の一端に入力する。比較器１５の他端に
は指定の電位の基準信号が入力されるようになってい
る。比較器１５から出力される比較結果１８はペルチェ
効果素子１４に入力され、レーザダイオード１２を所望
の特性に保つための温度制御が行われる。FIG. 4 shows a general structure of a circuit for controlling the temperature of such an LD module. A laser diode 1 is provided in the LD module 11.
2, and a thermistor 13 and a Peltier effect element 14 as an electronic cooler are arranged adjacent to them. LD
A comparator 15 is arranged outside the module 11.
The temperature of the laser diode 12 in the LD module 11 is detected by the thermistor 13, and its detection output 1
6 is input to one end of the comparator 15. A reference signal having a designated potential is input to the other end of the comparator 15. The comparison result 18 output from the comparator 15 is input to the Peltier effect element 14, and temperature control is performed to keep the laser diode 12 in desired characteristics.
【０００６】以上は、レーザ光の出力を一定にしたり低
歪特性に保つための技術である。ＬＤモジュール内の温
度が変動すると発振中心波長がシフトするという問題も
あり、この点については平成４年１月２３日に出願され
た特願平４−０３２６７５号公報に開示がある。The above is a technique for keeping the output of the laser light constant or maintaining a low distortion characteristic. There is also a problem that the oscillation center wavelength shifts when the temperature in the LD module fluctuates, and this point is disclosed in Japanese Patent Application No. 4-032675 filed on January 23, 1992.
【０００７】図５は、この公報に示されたレーザ波長制
御装置の構成を示したものである。ＬＤモジュール２１
には、レーザダイオード（ＬＤ）２２とペルチェ効果素
子２３が配置されている。レーザダイオード２２の出力
するレーザ光２４は、光狭帯域フィルタ２５に入射し、
その出力光２６がフォトダイオード（ＰＤ）２７で受光
される。フォトダイオード２７の検出出力２８は温度調
整回路２９に入力され、ここからレーザダイオード２２
の発振中心波長の温度変動を防止するための制御信号３
１が出力される。この制御信号３１は、ペルチェ効果素
子２３に供給され、ＬＤモジュール２１の温度制御が行
われる。FIG. 5 shows the configuration of the laser wavelength control device shown in this publication. LD module 21
A laser diode (LD) 22 and a Peltier effect element 23 are arranged in the. The laser light 24 output from the laser diode 22 enters the optical narrow band filter 25,
The output light 26 is received by the photodiode (PD) 27. The detection output 28 of the photodiode 27 is input to the temperature adjustment circuit 29, from which the laser diode 22
Control signal 3 to prevent temperature fluctuation of the oscillation center wavelength of
1 is output. The control signal 31 is supplied to the Peltier effect element 23, and the temperature of the LD module 21 is controlled.
【０００８】図６は、このレーザ波長制御装置の温度制
御の原理を示したものである。図で左側の曲線は発振中
心波長が所望の波長λのときのレーザ光２４L の波形
（光出力パワー）を示している。右側の曲線はこれより
も所定の温度だけ高温になったときのレーザ光２６H の
波形を示している。このときの発振中心波長はλよりも
長いλ′である。また、図で斜線で示した波長領域３５
は、光狭帯域フィルタ２５によって透過する波長の範囲
を示したものである。FIG. 6 shows the principle of temperature control of this laser wavelength control device. The curve on the left side of the figure shows the waveform (optical output power) of the laser light 24 L when the oscillation center wavelength is the desired wavelength λ. The curve on the right side shows the waveform of the laser beam 26 H when the temperature becomes higher than this by a predetermined temperature. At this time, the oscillation center wavelength is λ ', which is longer than λ. In addition, the wavelength region 35 indicated by diagonal lines in the figure
Shows the range of wavelengths transmitted by the optical narrow band filter 25.
【０００９】図５に示した温度調整回路２９は、波長領
域３５におけるレーザ光２４の受光出力が最大値になる
ようにＬＤモジュール２１内の温度を制御させ、これに
よってレーザダイオード２２の発振中心波長をλに保つ
ように制御するようにしている。The temperature adjusting circuit 29 shown in FIG. 5 controls the temperature in the LD module 21 so that the received light output of the laser light 24 in the wavelength region 35 becomes the maximum value, whereby the oscillation center wavelength of the laser diode 22 is controlled. Is controlled to be maintained at λ.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示し
た従来のレーザ波長制御装置では、光狭帯域フィルタ２
５を１つだけ使用したので、温度が急激に変化したとき
や装置の立ち上がり時にレーザ光２４の発振中心波長が
大きくシフトしていると、フォトダイオード２７の検出
出力そのものを得ることができず、ペルチェ効果素子２
３を冷却させる方向に制御していいか発熱させる方向に
制御していいかが分からず、制御に手間取ったり誤動作
するという問題があった。また、レーザ光２４の発振中
心波長近傍の光出力パワーが平坦な特性を持っている
と、所望の波長λに正確に発振中心波長を設定すること
が困難であるという問題があった。However, in the conventional laser wavelength control device shown in FIG. 5, the optical narrow band filter 2 is used.
Since only one of 5 is used, if the oscillation center wavelength of the laser beam 24 is largely shifted when the temperature changes rapidly or the device starts up, the detection output itself of the photodiode 27 cannot be obtained. Peltier effect element 2
There is a problem that it takes time to control or malfunctions because it is not known whether to control 3 to cool or heat. Further, if the optical output power near the oscillation center wavelength of the laser light 24 has a flat characteristic, there is a problem that it is difficult to accurately set the oscillation center wavelength to a desired wavelength λ.
【００１１】また、図４に示したような一般的な回路装
置を使用してレーザ波長制御装置を構成すると、設定し
た波長を得るように比較器１５から出力される比較結果
１８を演算する必要があり、あるいは図示しないルック
アップテーブルを用いて実験結果に応じた制御手段でペ
ルチェ効果素子１４の制御を行う必要があって、装置の
構成が煩雑になるという問題があった。また、サーミス
タ１３を使用しているので、その出力特性を用いて制御
を高精度で行うことが困難であり、更に個々のレーザダ
イオードはこれらの発振波長が同一温度でも異なるた
め、個々のレーザ波長制御装置の細かな調整が必要であ
るという問題があった。When the laser wavelength controller is constructed using the general circuit device as shown in FIG. 4, it is necessary to calculate the comparison result 18 output from the comparator 15 so as to obtain the set wavelength. However, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated because it is necessary to control the Peltier effect element 14 by the control means according to the experimental result using a look-up table (not shown). Further, since the thermistor 13 is used, it is difficult to perform control with high accuracy using its output characteristics. Further, since individual laser diodes have different oscillation wavelengths at the same temperature, the individual laser wavelengths are different. There is a problem that fine adjustment of the control device is necessary.
【００１２】そこで本発明の目的は、特別な調整を行う
必要がなく、レーザ光の発振中心波長を所望の値に確実
に保つことのできるレーザ波長制御装置を提供すること
にある。Therefore, an object of the present invention is to provide a laser wavelength control device capable of reliably maintaining the oscillation center wavelength of laser light at a desired value without requiring special adjustment.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）レーザ光を出力するレーザ光出力手段と、
（ロ）このレーザ光出力手段から出力されるレーザ光
を、予め定めた発振中心波長を中心として長波長側と短
波長側に同じ波長だけわずかにずれた波長位置で透過さ
せる長波長側フィルタおよび短波長側フィルタと、
（ハ）これら長波長側フィルタおよび短波長側フィルタ
を透過したレーザ光の強度が等しくなるようにレーザ光
出力手段の温度制御を行う温度制御手段とをレーザ波長
制御装置に具備させる。According to a first aspect of the present invention, (a) a laser light output means for outputting a laser light,
(B) A long-wavelength side filter that transmits the laser light output from the laser light output means at wavelength positions slightly shifted by the same wavelength on the long-wavelength side and the short-wavelength side about the predetermined oscillation center wavelength, and Short wavelength filter
(C) The laser wavelength control device is provided with temperature control means for controlling the temperature of the laser light output means so that the laser light transmitted through the long wavelength side filter and the short wavelength side filter have the same intensity.
【００１４】すなわち請求項１記載の発明では、予め定
めた発振中心波長を中心として長波長側と短波長側に同
じ波長だけわずかにずれた波長位置で透過させる長波長
側フィルタおよび短波長側フィルタを用意しておき、こ
れらのフィルタを透過したレーザ光の強度が等しくなる
ようにレーザ光出力手段の温度制御を行うことで、レー
ザ光の発振中心波長を予め定めた発振中心波長に設定す
ることができる。That is, according to the first aspect of the present invention, a long wavelength side filter and a short wavelength side filter that transmit light at wavelength positions slightly shifted by the same wavelength on the long wavelength side and the short wavelength side centering on a predetermined oscillation center wavelength. Is prepared, and the oscillation center wavelength of the laser light is set to a predetermined oscillation center wavelength by controlling the temperature of the laser light output means so that the intensity of the laser light transmitted through these filters becomes equal. You can
【００１５】請求項２記載の発明では、（イ）レーザ光
を出力するレーザ光出力手段と、（ロ）このレーザ光出
力手段から出力されるレーザ光を、予め定めた発振中心
波長を中心として長波長側と短波長側にそれぞれ任意の
波長だけわずかにずれた波長位置で透過させる長波長側
フィルタおよび短波長側フィルタと、（ハ）これら長波
長側フィルタおよび短波長側フィルタを透過したレーザ
光の強度がレーザ光の出力波長特性と長波長側と短波長
側に設定されたフィルタとの関係で定まる所定の比とな
るようにレーザ光出力手段の温度制御を行う温度制御手
段とをレーザ波長制御装置に具備させる。According to a second aspect of the present invention, (a) a laser beam output means for outputting a laser beam, and (b) a laser beam output from the laser beam output means with a predetermined oscillation center wavelength as a center. A long-wavelength side filter and a short-wavelength side filter that transmit at wavelength positions that are slightly shifted by an arbitrary wavelength to the long-wavelength side and the short-wavelength side, respectively, and (c) a laser that passes through these long-wavelength side filter and short-wavelength side filter. The temperature control means for controlling the temperature of the laser light output means so that the intensity of the light has a predetermined ratio determined by the output wavelength characteristic of the laser light and the relationship between the long wavelength side and the filter set on the short wavelength side. It is provided in the wavelength control device.
【００１６】すなわち請求項２記載の発明では、予め定
めた発振中心波長を中心として長波長側と短波長側にそ
れぞれ任意の波長だけわずかにずれた波長位置で透過さ
せる長波長側フィルタおよび短波長側フィルタを用意し
ておき、これらのフィルタを透過したレーザ光の強度が
レーザ光の出力波長特性と長波長側と短波長側に設定さ
れたフィルタとの関係で定まる所定の比となるようにレ
ーザ光出力手段の温度制御を行うことで、レーザ光の発
振中心波長を予め定めた発振中心波長に設定することが
できる。That is, according to the second aspect of the present invention, a long wavelength side filter and a short wavelength side which transmit light at wavelength positions slightly deviated by arbitrary wavelengths on the long wavelength side and the short wavelength side centering on a predetermined oscillation center wavelength, respectively. Prepare side filters so that the intensity of the laser light transmitted through these filters will be a predetermined ratio determined by the relationship between the output wavelength characteristics of the laser light and the filters set on the long wavelength side and the short wavelength side. By controlling the temperature of the laser light output means, the oscillation center wavelength of the laser light can be set to a predetermined oscillation center wavelength.
【００１７】請求項３記載の発明では、（イ）レーザ光
を出力するレーザ光出力手段と、（ロ）このレーザ光出
力手段から出力されるレーザ光の発振中心波長を設定す
る発振中心波長設定手段と、（ハ）この発振中心波長設
定手段によって設定された発振中心波長を中心として長
波長側と短波長側にそれぞれ任意の波長だけわずかにず
れた波長位置で透過させる長波長側フィルタおよび短波
長側フィルタと、（ニ）これら長波長側フィルタおよび
短波長側フィルタを透過したレーザ光の強度がレーザ光
の出力波長特性と長波長側と短波長側に設定されたフィ
ルタとの関係で定まる所定の比となるようにレーザ光出
力手段の温度制御を行う温度制御手段とをレーザ波長制
御装置に具備させる。According to a third aspect of the present invention, (a) a laser beam output means for outputting a laser beam, and (b) an oscillation center wavelength setting for setting an oscillation center wavelength of the laser beam output from the laser beam output means. And (c) a long-wavelength side filter and a short-wavelength side filter that transmit at wavelength positions slightly shifted by arbitrary wavelengths on the long-wavelength side and the short-wavelength side about the oscillation center wavelength set by the oscillation center wavelength setting means, respectively. The wavelength-side filter and (d) the intensity of the laser light transmitted through these long-wavelength side filter and short-wavelength side filter is determined by the relationship between the output wavelength characteristics of the laser light and the filters set on the long-wavelength side and the short-wavelength side. The laser wavelength control device is provided with temperature control means for controlling the temperature of the laser light output means so as to obtain a predetermined ratio.
【００１８】すなわち請求項３記載の発明では、レーザ
光の発振中心波長を発振中心波長設定手段によって設定
し、この発振中心波長設定手段によって設定された発振
中心波長を中心として長波長側と短波長側にそれぞれ任
意の波長だけわずかにずれた波長位置で透過させる長波
長側フィルタおよび短波長側フィルタを用いて、これら
のフィルタを透過したレーザ光の強度がレーザ光の出力
波長特性と長波長側と短波長側に設定されたフィルタと
の関係で定まる所定の比となるようにレーザ光出力手段
の温度制御を行うことで、レーザ光の発振中心波長を任
意の発振中心波長に設定することができる。That is, according to the third aspect of the invention, the oscillation center wavelength of the laser light is set by the oscillation center wavelength setting means, and the long wavelength side and the short wavelength are centered on the oscillation center wavelength set by the oscillation center wavelength setting means. The long-wavelength side filter and the short-wavelength side filter are used to transmit at wavelength positions that are slightly deviated from each other by a certain wavelength, and the intensity of the laser light transmitted through these filters is determined by the output wavelength characteristics of the laser light and the long-wavelength side. By controlling the temperature of the laser light output means so that the predetermined ratio is determined by the relationship between the laser light and the filter set on the short wavelength side, the oscillation center wavelength of the laser light can be set to an arbitrary oscillation center wavelength. it can.
【００１９】請求項４記載の発明では、請求項１〜請求
項３記載の発明における温度制御手段を、レーザ光出力
手段の近傍に配置されたペルチェ効果素子によって実現
した。According to a fourth aspect of the invention, the temperature control means in the first to third aspects of the invention is realized by a Peltier effect element arranged near the laser light output means.
【００２０】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求
項３記載の発明におけるレーザ光出力手段をレーザダイ
オードとし、温度制御手段は、レーザ光出力手段の出力
したレーザ光を光学的な狭帯域の長波長側フィルタおよ
び短波長側フィルタを透過させた光をフォトダイオード
でそれぞれ光電変換して得られた電気信号を用いて温度
制御を行うものであることとした。According to a fifth aspect of the invention, the laser light output means in the first to third aspects is a laser diode, and the temperature control means optically narrows the laser light output by the laser light output means. It has been decided that temperature control is performed using electric signals obtained by photoelectrically converting the light transmitted through the long-wavelength side filter and the short-wavelength side filter of the band by the photodiode.
【００２１】[0021]
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.
【００２２】図１は本発明の一実施例におけるレーザ波
長制御装置の回路構成を原理的に表わしたものである。
本実施例のレーザ波長制御装置は、ペルチェ効果素子４
１とレーザダイオード（ＬＤ）４２を配置したＬＤモジ
ュール４３を使用している。ＬＤモジュール４３内には
サーミスタが配置されていない。レーザダイオード４２
から出力されるレーザ光４５は、２つに分岐されて一方
が光狭帯域ハイパスフィルタ４６を通過し透過光４７と
して第１のフォトダイオード４８に入射するようになっ
ている。分岐された他方のレーザ光４５は光狭帯域ロー
パスフィルタ５１を通過し透過光５２として第２のフォ
トダイオード５３に入射する。第１のフォトダイオード
４８によって光電変換されて出力された第１の検知出力
５４と第２のフォトダイオード５３によって光電変換さ
れて出力された第２の検知出力５５とは、比較器５６に
入力され、両レベルの相違がアナログ的に比較される。
比較結果５７は温度調整回路５８に入力され、ここから
出力される制御信号５９によって電子冷却器としてのペ
ルチェ効果素子４１の制御が行われる。FIG. 1 shows in principle the circuit configuration of a laser wavelength controller according to an embodiment of the present invention.
The laser wavelength control device according to the present embodiment includes a Peltier effect element 4
1 and a laser diode (LD) 42 are arranged in the LD module 43. No thermistor is arranged in the LD module 43. Laser diode 42
The laser light 45 output from the optical system is split into two, one of which passes through the optical narrow band high-pass filter 46 and enters the first photodiode 48 as the transmitted light 47. The other split laser beam 45 passes through the optical narrow band low-pass filter 51 and enters the second photodiode 53 as transmitted light 52. The first detection output 54 photoelectrically converted and output by the first photodiode 48 and the second detection output 55 photoelectrically converted and output by the second photodiode 53 are input to the comparator 56. , The difference between the two levels is compared in an analog manner.
The comparison result 57 is input to the temperature adjustment circuit 58, and the control signal 59 output from the comparison result 57 controls the Peltier effect element 41 as the electronic cooler.
【００２３】図２は、レーザ波長制御装置の要部の回路
構成を具体的に表わしたものである。図１の光狭帯域ハ
イパスフィルタ４６の透過光４７を受光する第１のフォ
トダイオード４８のカソードは、比較器５６の一端を接
地した入力電圧調整用の抵抗６１の他端に接続されてい
る。また、アノードは電流調整用の抵抗６２を介して図
示しない電位−Ｖの負の電源ラインに接続されている。
同様に、光狭帯域ローパスフィルタ５１の透過光５２を
受光する第２のフォトダイオード５３のカソードは、比
較器５６の一端を接地した入力電圧調整用の抵抗６３の
他端に接続されている。また、アノードは電流調整用の
抵抗６４を介して前記した負の電源ラインに接続されて
いる。２つの抵抗６１、６３の抵抗値は互いに等しく、
他の２つの抵抗６２、６４の抵抗値も互いに等しくなっ
ている。FIG. 2 specifically shows a circuit configuration of a main part of the laser wavelength control device. The cathode of the first photodiode 48 that receives the transmitted light 47 of the optical narrow band high-pass filter 46 of FIG. 1 is connected to the other end of the input voltage adjusting resistor 61 whose one end is grounded. Further, the anode is connected to a negative power source line of potential -V (not shown) via a current adjusting resistor 62.
Similarly, the cathode of the second photodiode 53 that receives the transmitted light 52 of the optical narrow band low-pass filter 51 is connected to the other end of the input voltage adjusting resistor 63 whose one end is grounded. Further, the anode is connected to the above-mentioned negative power source line via a resistor 64 for current adjustment. The resistance values of the two resistors 61 and 63 are equal to each other,
The resistance values of the other two resistors 62 and 64 are also equal to each other.
【００２４】比較器５６は、エミッタを共通した定電流
源６５に接続した２つのトランジスタ６６、６７を備え
ている。定電流源６５の他端は、前記した負の電源ライ
ンに接続されている。第１のトランジスタ６６のベース
は抵抗６８を介して第１のフォトダイオード４８のカソ
ード側に接続されている。また、コレクタは電圧レベル
調整用の抵抗６９を介して接地される他、温度調整回路
５８内の抵抗７１を介してトランジスタ７２のベースに
接続されている。第２のトランジスタ６７のベースは抵
抗７４を介して第２のフォトダイオード５３のカソード
側に接続されている。また、そのコレクタは電圧レベル
調整用の抵抗７５を介して接地されている。温度調整回
路５８内のトランジスタ７２のエミッタは電流調整用の
抵抗７７を介して前記した負の電源ラインに接続されて
おり、コレクタは一端を接地したペルチェ効果素子４１
の他端に接続されている。The comparator 56 comprises two transistors 66 and 67 whose emitters are connected to a common constant current source 65. The other end of the constant current source 65 is connected to the negative power supply line described above. The base of the first transistor 66 is connected to the cathode side of the first photodiode 48 via the resistor 68. The collector is grounded via a voltage level adjusting resistor 69, and is also connected to the base of a transistor 72 via a resistor 71 in the temperature adjusting circuit 58. The base of the second transistor 67 is connected to the cathode side of the second photodiode 53 via the resistor 74. Further, its collector is grounded via a resistor 75 for voltage level adjustment. The emitter of the transistor 72 in the temperature adjusting circuit 58 is connected to the above-mentioned negative power source line through the current adjusting resistor 77, and the collector is connected to the Peltier effect element 41 whose one end is grounded.
Is connected to the other end of.
【００２５】図３は、このような構成のレーザ波長制御
装置の動作原理を示したものである。この図で左側の曲
線は発振中心波長が所望の波長λのときのレーザ光４５
L の波形（光出力パワー）を示している。右側の曲線は
これよりも所定の温度だけ高温になったときのレーザ光
４５H の波形を示している。このときの発振中心波長は
λよりも長いλ′である。また、図で斜線で示した左側
の波長領域８１は、光狭帯域ハイパスフィルタ４６（図
１）によって透過する波長の範囲を示したものであり、
右側の波長領域８２は、光狭帯域ローパスフィルタ５１
（図１）によって透過する波長の範囲を示したものであ
る。左側の波長領域８１の中心波長は波長λよりもΔλ
だけ短波長となっており、右側の波長領域８２の中心波
長は波長λよりもΔλだけ長波長となっている。ここで
Δλは、発振中心波長からわずかにずれた長さであり、
具体的には図３で示した光パワーを示す曲線の傾斜部分
に位置する程度の量となる。FIG. 3 shows the operation principle of the laser wavelength control device having such a configuration. In this figure, the curve on the left side is the laser beam 45 when the oscillation center wavelength is the desired wavelength λ.
The waveform (optical output power) of L is shown. The curve on the right side shows the waveform of the laser beam 45 H when the temperature becomes higher than this by a predetermined temperature. At this time, the oscillation center wavelength is λ ', which is longer than λ. In addition, the wavelength region 81 on the left side indicated by the diagonal lines in the figure shows the range of wavelengths transmitted by the narrow optical bandpass high-pass filter 46 (FIG. 1),
The wavelength region 82 on the right side includes the optical narrow band low-pass filter 51.
FIG. 1 shows the range of wavelengths that are transmitted. The central wavelength of the wavelength region 81 on the left side is Δλ rather than the wavelength λ.
However, the central wavelength of the wavelength region 82 on the right side is longer than the wavelength λ by Δλ. Where Δλ is the length slightly deviated from the oscillation center wavelength,
Specifically, the amount is such that it is located at the inclined portion of the curve showing the optical power shown in FIG.
【００２６】図１に示したレーザダイオード４２が出力
するレーザ光４５の中心波長が波長λに正しく設定され
ているとき、この図３でレーザ光４５H が得られている
状態となっている。レーザ光４５の光パワーが発振中心
波長を中心にして対称形で減衰しているものと仮定する
と、この状態で第１および第２のフォトダイオード４
８、５３は同一量の光を受光する。このとき、第１およ
び第２のトランジスタ６６、６７は定電流源６５に流れ
る電流を２分し、このとき抵抗６９によって生じる電圧
降下分に相当する電圧が比較結果５７として温度調整回
路５８に入力される。温度調整回路５８はこれに応じて
トランジスタ７２を動作させ、そのコレクタ電流でペル
チェ効果素子４１がその温度を保つように温度制御を行
うことになる。When the center wavelength of the laser light 45 output from the laser diode 42 shown in FIG. 1 is correctly set to the wavelength λ, the laser light 45 H is obtained in FIG. Assuming that the optical power of the laser light 45 is attenuated symmetrically around the oscillation center wavelength, in this state, the first and second photodiodes 4
8 and 53 receive the same amount of light. At this time, the first and second transistors 66 and 67 divide the current flowing through the constant current source 65 into two, and the voltage corresponding to the voltage drop generated by the resistor 69 at this time is input to the temperature adjustment circuit 58 as the comparison result 57. To be done. In response to this, the temperature adjusting circuit 58 operates the transistor 72, and controls the temperature so that the Peltier effect element 41 maintains its temperature by its collector current.
【００２７】一方、何らかの状況の変化でＬＤモジュー
ル４３内の温度が高温側に変化してレーザ光４５の発振
中心波長がλ′になったとする。すると、図３に示した
ように光パワーが全体として図で右側にシフトし、その
特性曲線の左肩部分に２つの波長領域８１、８２が対応
することになる。この状態では、第１の波長領域８１を
透過する光よりも第２の波長領域８２を透過する光の方
が多くなる。したがって、第１のフォトダイオード４８
の方が第２のフォトダイオード５３よりも多くの光を受
光することになる。この状態では、図２に示した抵抗６
１の方が抵抗６３よりも多くの電流が流れ、電位差が大
きくなる。この結果、第１のトランジスタ６６のベース
電位は第２のトランジスタ６７のそれよりも低くなり、
第１のトランジスタ６６のコレクタ電流は第２のトラン
ジスタ６７のそれよりも少なくなる。すなわち、レーザ
光４５の中心波長が長波長側にシフトすると、比較結果
５７としての電圧が次第に接地電位側に上昇していく。
温度調整回路５８はこれに応じてトランジスタ７２のコ
レクタ電流が増加し、ペルチェ効果素子４１がより強く
冷却を行って、レーザ光４５の中心波長をλ′からλに
移行させる。On the other hand, it is assumed that the temperature inside the LD module 43 changes to a high temperature side due to some change in circumstances and the oscillation center wavelength of the laser beam 45 becomes λ '. Then, as shown in FIG. 3, the optical power as a whole shifts to the right in the figure, and the two wavelength regions 81 and 82 correspond to the left shoulder portion of the characteristic curve. In this state, more light is transmitted through the second wavelength region 82 than light transmitted through the first wavelength region 81. Therefore, the first photodiode 48
Will receive more light than the second photodiode 53. In this state, the resistor 6 shown in FIG.
In the case of 1, more current flows than the resistance 63, and the potential difference becomes large. As a result, the base potential of the first transistor 66 becomes lower than that of the second transistor 67,
The collector current of the first transistor 66 is smaller than that of the second transistor 67. That is, when the center wavelength of the laser light 45 shifts to the long wavelength side, the voltage as the comparison result 57 gradually rises to the ground potential side.
In response to this, the temperature adjusting circuit 58 increases the collector current of the transistor 72, the Peltier effect element 41 cools more strongly, and shifts the central wavelength of the laser beam 45 from λ ′ to λ.
【００２８】これとは逆に、ＬＤモジュール４３内の温
度がより低温側に変化した場合には、ペルチェ効果素子
４１の冷却が弱まる方向の温度制御が行われ、レーザ光
４５の中心波長を所望の波長λに移行させることにな
る。On the contrary, when the temperature in the LD module 43 changes to the lower temperature side, the temperature control is performed in the direction in which the cooling of the Peltier effect element 41 is weakened, and the center wavelength of the laser beam 45 is desired. Of wavelength λ.
【００２９】なお、以上説明した実施例ではペルチェ効
果素子を温度制御のための電子冷却器として使用した
が、これに限るものではない。また、必要に応じて加熱
制御を行うことも可能である。Although the Peltier effect element is used as an electronic cooler for temperature control in the above-described embodiments, the present invention is not limited to this. Moreover, it is also possible to perform heating control as needed.
【００３０】更に実施例では所望の波長λから対称の波
長位置に２つのフィルタを設けたが、必ずしも対称位置
の光を検出する必要はない。ただし、この場合にはレー
ザ光の光パワーの特性曲線とそれぞれのフィルタの配置
位置との関係で定まる関係式を用いて温度制御を行う必
要がある。また、実施例ではレーザダイオードをレーザ
光出力手段として使用したが、他のレーザ光出力手段に
本発明を適用することは自由である。また、実施例では
２つのフィルタを固定した波長位置の光を透過させるよ
うにしたが、これらの透過する波長位置を任意に設定で
きるようにして、レーザ光の発振中心波長を自由に調整
できるようにしてもよい。Further, in the embodiment, the two filters are provided at symmetrical wavelength positions with respect to the desired wavelength λ, but it is not always necessary to detect light at symmetrical positions. However, in this case, it is necessary to perform temperature control using a relational expression determined by the relation between the characteristic curve of the optical power of the laser light and the arrangement position of each filter. Further, although the laser diode is used as the laser light output means in the embodiments, the present invention can be freely applied to other laser light output means. Further, in the embodiment, the two filters are made to transmit the light of the fixed wavelength position, but the transmission wavelength positions can be set arbitrarily so that the oscillation center wavelength of the laser light can be freely adjusted. You may
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、予め定めた発振中心波長を中心として長波長
側と短波長側に同じ波長だけわずかにずれた波長位置で
透過させる長波長側フィルタおよび短波長側フィルタを
用意しておき、これらのフィルタを透過したレーザ光の
強度が等しくなるようにレーザ光出力手段の温度制御を
行うことにした。したがって、極めて単純な回路構成で
レーザ光の発振中心波長を一定に制御することができ
る。As described above, according to the first aspect of the invention, the long wavelength side and the short wavelength side with the predetermined oscillation center wavelength as the center are transmitted at the wavelength positions slightly shifted by the same wavelength. A wavelength side filter and a short wavelength side filter are prepared, and the temperature of the laser beam output means is controlled so that the laser beams transmitted through these filters have the same intensity. Therefore, the oscillation center wavelength of the laser light can be controlled to be constant with an extremely simple circuit configuration.
【００３２】また、請求項２記載の発明によれば、予め
定めた発振中心波長を中心として長波長側と短波長側に
それぞれ任意の波長だけわずかにずれた波長位置で透過
させる長波長側フィルタおよび短波長側フィルタを用意
しておき、これらのフィルタを透過したレーザ光の強度
がレーザ光の出力波長特性と長波長側と短波長側に設定
されたフィルタとの関係で定まる所定の比となるように
レーザ光出力手段の温度制御を行うことにした。したが
って、光パワーの特性が対称形でないようなレーザ光出
力手段を使用したような場合にも、レーザ光の発振中心
波長を一定に制御することができる。According to the second aspect of the present invention, a long wavelength side filter which transmits light at wavelength positions slightly shifted by arbitrary wavelengths on the long wavelength side and the short wavelength side centering on a predetermined oscillation center wavelength, respectively. And short-wavelength side filters are prepared, and the intensity of the laser light transmitted through these filters is a predetermined ratio determined by the relationship between the output wavelength characteristics of the laser light and the filters set on the long-wavelength side and the short-wavelength side. The temperature of the laser light output means is controlled so that Therefore, the oscillation center wavelength of the laser light can be controlled to be constant even when using a laser light output means whose optical power characteristics are not symmetrical.
【００３３】更に請求項３記載の発明によれば、レーザ
光の発振中心波長を発振中心波長設定手段によって設定
し、この発振中心波長設定手段によって設定された発振
中心波長を中心として長波長側と短波長側にそれぞれ任
意の波長だけわずかにずれた波長位置で透過させる長波
長側フィルタおよび短波長側フィルタを用いて、これら
のフィルタを透過したレーザ光の強度がレーザ光の出力
波長特性と長波長側と短波長側に設定されたフィルタと
の関係で定まる所定の比となるようにレーザ光出力手段
の温度制御を行うことにした。したがって、レーザ光の
発振中心波長自体を自由に設定することができ、その設
定された発振中心波長に保持することができる。Further, according to the third aspect of the invention, the oscillation center wavelength of the laser light is set by the oscillation center wavelength setting means, and the oscillation center wavelength set by the oscillation center wavelength setting means is set at the long wavelength side. Using a long-wavelength side filter and a short-wavelength side filter that transmit light at wavelength positions that are slightly deviated by an arbitrary wavelength to the short-wavelength side, the intensity of the laser light transmitted through these filters is The temperature of the laser light output means is controlled so that the predetermined ratio is determined by the relationship between the wavelength side and the filter set on the short wavelength side. Therefore, the oscillation center wavelength itself of the laser light can be set freely and can be held at the set oscillation center wavelength.
【００３４】また、請求項４記載の発明によれば、ペル
チェ効果素子を温度制御手段に使用したので、単に冷却
を行うだけでなく、加熱を行うこともでき、レーザ波長
制御装置の温度制御範囲を広範囲に設定することができ
る。Further, according to the invention described in claim 4, since the Peltier effect element is used for the temperature control means, not only cooling but also heating can be performed, and the temperature control range of the laser wavelength control device can be achieved. Can be set in a wide range.
【００３５】更に請求項５記載の発明では、狭帯域フィ
ルタを使用したので、温度制御を安定かつ高精度に行う
ことができる。また、サーミスタを使用しないで温度制
御を行うことができるので、この点でも制御の高精度化
を図ることができる。Further, according to the fifth aspect of the invention, since the narrow band filter is used, the temperature control can be performed stably and highly accurately. Further, since the temperature control can be performed without using the thermistor, the control accuracy can be improved also in this respect.
【図１】本発明の一実施例におけるレーザ波長制御装置
の回路構成を原理的に表わした原理図である。FIG. 1 is a principle diagram showing the principle of a circuit configuration of a laser wavelength control device in an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例のレーザ波長制御装置の要部の回路構
成を具体的に表わした回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram specifically showing a circuit configuration of a main part of the laser wavelength control device of the present embodiment.
【図３】本実施例のレーザ波長制御装置の動作原理を示
した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operating principle of the laser wavelength control device of the present embodiment.
【図４】従来の一般的なレーザダイオードを使用した温
度制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a temperature control circuit using a conventional general laser diode.
【図５】先に提案されたレーザ波長制御装置の回路構成
の概要を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration of the previously proposed laser wavelength control device.
【図６】この提案されたレーザ波長制御装置の動作原理
を示した原理図である。FIG. 6 is a principle diagram showing an operation principle of the proposed laser wavelength control device.
４１ ペルチェ効果素子 ４２ レーザダイオード ４３ ＬＤモジュール ４６ 光狭帯域ハイパスフィルタ ４８ 第１のフォトダイオード ５１ 光狭帯域ローパスフィルタ ５３ 第２のフォトダイオード ５６ 比較器 ５８ 温度調整回路 41 Peltier effect element 42 Laser diode 43 LD module 46 Optical narrow band high pass filter 48 First photodiode 51 Optical narrow band low pass filter 53 Second photodiode 56 Comparator 58 Temperature adjusting circuit
Claims (5)
と、 このレーザ光出力手段から出力されるレーザ光を、予め
定めた発振中心波長を中心として長波長側と短波長側に
同じ波長だけわずかにずれた波長位置で透過させる長波
長側フィルタおよび短波長側フィルタと、 これら長波長側フィルタおよび短波長側フィルタを透過
したレーザ光の強度が等しくなるように前記レーザ光出
力手段の温度制御を行う温度制御手段とを具備すること
を特徴とするレーザ波長制御装置。1. A laser light output means for outputting a laser light, and a laser light output from the laser light output means for the same wavelength on the long wavelength side and the short wavelength side with a predetermined oscillation center wavelength as the center. The long-wavelength side filter and the short-wavelength side filter which transmit at the wavelength positions deviated from each other, and the temperature control of the laser light output means so that the intensity of the laser light transmitted through the long-wavelength side filter and the short-wavelength side filter becomes equal. A laser wavelength control device comprising: a temperature control means for performing the control.
と、 このレーザ光出力手段から出力されるレーザ光を、予め
定めた発振中心波長を中心として長波長側と短波長側に
それぞれ任意の波長だけわずかにずれた波長位置で透過
させる長波長側フィルタおよび短波長側フィルタと、 これら長波長側フィルタおよび短波長側フィルタを透過
したレーザ光の強度がレーザ光の出力波長特性と前記長
波長側と短波長側に設定されたフィルタとの関係で定ま
る所定の比となるように前記レーザ光出力手段の温度制
御を行う温度制御手段とを具備することを特徴とするレ
ーザ波長制御装置。2. A laser beam output means for outputting a laser beam, and a laser beam output from the laser beam output means are provided with arbitrary wavelengths on a long wavelength side and a short wavelength side centered on a predetermined oscillation center wavelength. The long-wavelength side filter and the short-wavelength side filter that transmit at a wavelength position slightly shifted, and the intensity of the laser light transmitted through these long-wavelength side filter and short-wavelength side filter is the output wavelength characteristic of the laser light and the long-wavelength side And a temperature control means for controlling the temperature of the laser light output means so as to have a predetermined ratio determined by the relation between the filter and the filter set on the short wavelength side.
と、 このレーザ光出力手段から出力されるレーザ光の発振中
心波長を設定する発振中心波長設定手段と、 この発振中心波長設定手段によって設定された発振中心
波長を中心として長波長側と短波長側にそれぞれ任意の
波長だけわずかにずれた波長位置で透過させる長波長側
フィルタおよび短波長側フィルタと、 これら長波長側フィルタおよび短波長側フィルタを透過
したレーザ光の強度がレーザ光の出力波長特性と前記長
波長側と短波長側に設定されたフィルタとの関係で定ま
る所定の比となるように前記レーザ光出力手段の温度制
御を行う温度制御手段とを具備することを特徴とするレ
ーザ波長制御装置。3. Laser light output means for outputting laser light, oscillation center wavelength setting means for setting the oscillation center wavelength of the laser light output from this laser light output means, and this oscillation center wavelength setting means The long-wavelength side filter and the short-wavelength side filter that transmit at wavelength positions slightly shifted by arbitrary wavelengths to the long-wavelength side and the short-wavelength side around the oscillation center wavelength, and these long-wavelength side filter and short-wavelength side filter The temperature of the laser light output means is controlled such that the intensity of the laser light transmitted through the laser light output means has a predetermined ratio determined by the relationship between the output wavelength characteristics of the laser light and the filters set on the long wavelength side and the short wavelength side. A laser wavelength control device comprising a temperature control means.
の近傍に配置されたペルチェ効果素子を制御することに
よって温度の制御を行うことを特徴とする請求項１〜請
求項３記載のレーザ波長制御装置。4. The laser wavelength according to claim 1, wherein the temperature control means controls the temperature by controlling a Peltier effect element arranged in the vicinity of the laser light output means. Control device.
ドであり、前記温度制御手段は、レーザ光出力手段の出
力したレーザ光を光学的な狭帯域の長波長側フィルタお
よび短波長側フィルタを透過させた光をフォトダイオー
ドでそれぞれ光電変換して得られた電気信号を用いて温
度制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３記載
のレーザ波長制御装置。5. The laser light output means is a laser diode, and the temperature control means transmits the laser light output by the laser light output means through an optical narrow band long wavelength side filter and a short wavelength side filter. 4. The laser wavelength control device according to claim 1, wherein temperature control is performed by using electric signals obtained by photoelectrically converting the respective lights with a photodiode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171173A JP3006822B2 (en) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Laser wavelength controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171173A JP3006822B2 (en) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Laser wavelength controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837334A true JPH0837334A (en) | 1996-02-06 |
| JP3006822B2 JP3006822B2 (en) | 2000-02-07 |
Family
ID=15918359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6171173A Expired - Lifetime JP3006822B2 (en) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Laser wavelength controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006822B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926789A2 (en) * | 1997-12-24 | 1999-06-30 | Nortel Networks Corporation | A laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| EP0930680A2 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Nec Corporation | Laser diode optical wavelength control apparatus |
| US6529534B1 (en) | 1998-02-27 | 2003-03-04 | Nec Corporation | Wavelength controlling circuit for laser signal |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62119993A (en) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Yokogawa Electric Corp | Semiconductor laser stabilizer |
| JPH01233382A (en) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Nec Corp | Laser distance measuring apparatus |
| JPH05198885A (en) * | 1992-01-23 | 1993-08-06 | Nec Corp | Laser wavelength control equipment of ld module |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6171173A patent/JP3006822B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62119993A (en) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Yokogawa Electric Corp | Semiconductor laser stabilizer |
| JPH01233382A (en) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Nec Corp | Laser distance measuring apparatus |
| JPH05198885A (en) * | 1992-01-23 | 1993-08-06 | Nec Corp | Laser wavelength control equipment of ld module |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926789A2 (en) * | 1997-12-24 | 1999-06-30 | Nortel Networks Corporation | A laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| EP0926789A3 (en) * | 1997-12-24 | 1999-09-08 | Nortel Networks Corporation | A laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| US6101200A (en) * | 1997-12-24 | 2000-08-08 | Nortel Networks Corporation | Laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| EP0930680A2 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Nec Corporation | Laser diode optical wavelength control apparatus |
| EP0930680A3 (en) * | 1998-01-05 | 1999-09-22 | Nec Corporation | Laser diode optical wavelength control apparatus |
| US6154474A (en) * | 1998-01-05 | 2000-11-28 | Nec Corporation | Laser diode optical wavelength control apparatus |
| US6529534B1 (en) | 1998-02-27 | 2003-03-04 | Nec Corporation | Wavelength controlling circuit for laser signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3006822B2 (en) | 2000-02-07 |
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