JPH11163450A - 波長可変光源 - Google Patents
波長可変光源Info
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- JPH11163450A JPH11163450A JP9329344A JP32934497A JPH11163450A JP H11163450 A JPH11163450 A JP H11163450A JP 9329344 A JP9329344 A JP 9329344A JP 32934497 A JP32934497 A JP 32934497A JP H11163450 A JPH11163450 A JP H11163450A
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- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/0811—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
- H01S3/0812—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
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- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/105—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
- H01S3/1055—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length one of the reflectors being constituted by a diffraction grating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出射光の分解能を高めることができ、かつ、
自然放出光が除去された極めて波長純度の高いレーザ光
のみを出射する波長可変光源を提供する。 【解決手段】 光増幅素子１１と、光増幅素子１１の一
方の端面１１ａ側に配置された第１の光反射手段１２
と、光増幅素子１１の他方の端面１１ｂ側に配置され光
増幅素子１１の出射光より所定の波長の光を選択し出射
する波長選択素子１３と、波長選択素子１３からの出射
光を反射させ第１の光反射手段１２と共に光共振器を構
成する第２の光反射手段１４と、第２の光反射手段１４
をその軸の回りに回転させる第１の回転機構１５と、第
２の光反射手段１４をその外方に設けられた第２の軸１
６ａの回りに回転させる第２の回転機構１６とを備えた
ことを特徴とする。
自然放出光が除去された極めて波長純度の高いレーザ光
のみを出射する波長可変光源を提供する。 【解決手段】 光増幅素子１１と、光増幅素子１１の一
方の端面１１ａ側に配置された第１の光反射手段１２
と、光増幅素子１１の他方の端面１１ｂ側に配置され光
増幅素子１１の出射光より所定の波長の光を選択し出射
する波長選択素子１３と、波長選択素子１３からの出射
光を反射させ第１の光反射手段１２と共に光共振器を構
成する第２の光反射手段１４と、第２の光反射手段１４
をその軸の回りに回転させる第１の回転機構１５と、第
２の光反射手段１４をその外方に設けられた第２の軸１
６ａの回りに回転させる第２の回転機構１６とを備えた
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モードホップする
ことなく波長を変化させることができ、しかも、自然放
出光を除去することにより極めて波長純度の高い光を出
射することができる波長可変光源に関するものである。
ことなく波長を変化させることができ、しかも、自然放
出光を除去することにより極めて波長純度の高い光を出
射することができる波長可変光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の波長可変光源を示す概略
構成図であり、図において、１は２つの端面１ａ、１ｂ
のうち一方の端面１ａが反射面とされ他方の端面１ｂに
反射防止膜が形成された半導体レーザ、２は半導体レー
ザ１の端面１ｂ側に配置された回折格子、３は回折格子
２により回折された出射光のうち所望の波長の出射光に
対し垂直に設けられ該出射光を反射させて元に戻す全反
射鏡、４は中心軸Ｃの回りに回転する回転機構、５は回
転機構４と全反射鏡３とを結合する支持棒、６は半導体
レーザ１の端面１ａ側に配置された光ファイバ、７は半
導体レーザ１と回折格子２との間に配置されたコリメー
トレンズ、８は半導体レーザ１と光ファイバ６との間に
配置された集光レンズである。
構成図であり、図において、１は２つの端面１ａ、１ｂ
のうち一方の端面１ａが反射面とされ他方の端面１ｂに
反射防止膜が形成された半導体レーザ、２は半導体レー
ザ１の端面１ｂ側に配置された回折格子、３は回折格子
２により回折された出射光のうち所望の波長の出射光に
対し垂直に設けられ該出射光を反射させて元に戻す全反
射鏡、４は中心軸Ｃの回りに回転する回転機構、５は回
転機構４と全反射鏡３とを結合する支持棒、６は半導体
レーザ１の端面１ａ側に配置された光ファイバ、７は半
導体レーザ１と回折格子２との間に配置されたコリメー
トレンズ、８は半導体レーザ１と光ファイバ６との間に
配置された集光レンズである。
【０００３】また、Ａは半導体レーザ１からのレーザ光
の光軸Ａｘと回折格子２の回折面２ａとの交点、９は仮
想反射面であり、点Ａから半導体レーザ１の端面１ａま
での物理的位置に対し、半導体レーザ１の屈折率ｎ１と
コリメートレンズ７の屈折率ｎ２を考慮したときの半導
体レーザ１の端面１ａの点Ａからの仮想的な位置におけ
る反射面である。
の光軸Ａｘと回折格子２の回折面２ａとの交点、９は仮
想反射面であり、点Ａから半導体レーザ１の端面１ａま
での物理的位置に対し、半導体レーザ１の屈折率ｎ１と
コリメートレンズ７の屈折率ｎ２を考慮したときの半導
体レーザ１の端面１ａの点Ａからの仮想的な位置におけ
る反射面である。
【０００４】この仮想反射面９の面方向の延長線と回折
格子２の回折面２ａの延長線の交点は、回転機構４の中
心軸Ｃに一致するようになっている。また、Ｂは回折格
子２からの回折光Ｄと全反射鏡３との交点、αは半導体
レーザ１より出射されるレーザ光の回折面２ａへの入射
角、βは全反射鏡３の反射面３ａに垂直に入射する波長
λのレーザ光の回折面２ａからの出射角である。
格子２の回折面２ａの延長線の交点は、回転機構４の中
心軸Ｃに一致するようになっている。また、Ｂは回折格
子２からの回折光Ｄと全反射鏡３との交点、αは半導体
レーザ１より出射されるレーザ光の回折面２ａへの入射
角、βは全反射鏡３の反射面３ａに垂直に入射する波長
λのレーザ光の回折面２ａからの出射角である。
【０００５】ここで、点Ａから半導体レーザ１の端面１
ａまでの物理長Ｌは、点Ａから半導体レーザ１の反射面
１ｂまでの距離をＬ１、半導体レーザ１の共振器長をＬ
２とすると次式で表される。 Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２ ……（１） また、点Ａから仮想反射面９までの距離Ｌ’は、コリメ
ートレンズ７の厚みをＬ３とすると次式で表される。 Ｌ’＝（Ｌ１−Ｌ３）＋Ｌ２×ｎ１＋Ｌ３×ｎ２ ……（２） ここで、ｎ１は半導体レーザ１の屈折率、ｎ２コリメー
トレンズ７の屈折率である。
ａまでの物理長Ｌは、点Ａから半導体レーザ１の反射面
１ｂまでの距離をＬ１、半導体レーザ１の共振器長をＬ
２とすると次式で表される。 Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２ ……（１） また、点Ａから仮想反射面９までの距離Ｌ’は、コリメ
ートレンズ７の厚みをＬ３とすると次式で表される。 Ｌ’＝（Ｌ１−Ｌ３）＋Ｌ２×ｎ１＋Ｌ３×ｎ２ ……（２） ここで、ｎ１は半導体レーザ１の屈折率、ｎ２コリメー
トレンズ７の屈折率である。
【０００６】この波長可変光源では、半導体レーザ１の
端面１ａと全反射鏡３とで構成される光共振器と、半導
体レーザ１の光増幅作用によりレーザ発振が行われる。
発振するレーザ光の波長λは、次式により求めることが
できる。 ＳＩＮα＋ＳＩＮβ＝ｍ×Ｎ×λ ……（３） ここで、ｍは回折格子２における回折次数、Ｎは回折格
子２の単位長さ当たりの溝本数である。
端面１ａと全反射鏡３とで構成される光共振器と、半導
体レーザ１の光増幅作用によりレーザ発振が行われる。
発振するレーザ光の波長λは、次式により求めることが
できる。 ＳＩＮα＋ＳＩＮβ＝ｍ×Ｎ×λ ……（３） ここで、ｍは回折格子２における回折次数、Ｎは回折格
子２の単位長さ当たりの溝本数である。
【０００７】全反射鏡３は、回転機構４と支持棒５で結
合されており、回転機構４を中心軸Ｃの回りに回転させ
ると全反射鏡３の反射面３ａに垂直に入射する回折格子
２からの回折光Ｄの出射角が変化する。そのため、
（３）式よりレーザ光の発振波長λが変化する。以上に
より、回転機構４を回転させることにより、全反射鏡３
の反射面３ａの位置が変化し、波長可変光源より出射さ
れるレーザ光の発振波長λを変化させることができる。
合されており、回転機構４を中心軸Ｃの回りに回転させ
ると全反射鏡３の反射面３ａに垂直に入射する回折格子
２からの回折光Ｄの出射角が変化する。そのため、
（３）式よりレーザ光の発振波長λが変化する。以上に
より、回転機構４を回転させることにより、全反射鏡３
の反射面３ａの位置が変化し、波長可変光源より出射さ
れるレーザ光の発振波長λを変化させることができる。
【０００８】また、この波長可変光源では、出射される
レーザ光の発振波長λを変えた場合、レーザ光の縦モー
ドが常に一定のモードで発振するため、波長λが変化し
てもモードホップが起こらない。この波長可変光源に用
いられている方式はＳＩＮバー方式といわれ、一般的に
よく知られている方式である。
レーザ光の発振波長λを変えた場合、レーザ光の縦モー
ドが常に一定のモードで発振するため、波長λが変化し
てもモードホップが起こらない。この波長可変光源に用
いられている方式はＳＩＮバー方式といわれ、一般的に
よく知られている方式である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の波長
可変光源では、波長λの分解能を高めたい場合、回転機
構４の回転分解能を非常に高くする必要がある。したが
って、高分解能の波長可変光源を得ようとすると、高回
転分解能の回転機構が必要になるが、この回転機構は構
造が非常に複雑になり、非常に高価なものになってしま
うという問題点があった。また、従来の波長可変光源で
は、図６に示すように、回折格子２により選択された波
長のレーザ光１０ａと半導体レーザ１からの自然放出光
１０ｂを同時に出力するため、出力される波長の純度が
低下してしまうという問題点があった。
可変光源では、波長λの分解能を高めたい場合、回転機
構４の回転分解能を非常に高くする必要がある。したが
って、高分解能の波長可変光源を得ようとすると、高回
転分解能の回転機構が必要になるが、この回転機構は構
造が非常に複雑になり、非常に高価なものになってしま
うという問題点があった。また、従来の波長可変光源で
は、図６に示すように、回折格子２により選択された波
長のレーザ光１０ａと半導体レーザ１からの自然放出光
１０ｂを同時に出力するため、出力される波長の純度が
低下してしまうという問題点があった。
【００１０】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、出射光の分解能を高回転分解能の回転機構
を用いることなく高めることができ、かつ、自然放出光
が除去された極めて波長純度の高いレーザ光のみを出射
することのできる波長可変光源を提供することを目的と
する。
のであって、出射光の分解能を高回転分解能の回転機構
を用いることなく高めることができ、かつ、自然放出光
が除去された極めて波長純度の高いレーザ光のみを出射
することのできる波長可変光源を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な波長可変光源を採用した。すなわ
ち、光増幅素子と、該光増幅素子の一方の出射端面側に
配置された第１の光反射手段と、前記光増幅素子の他方
の出射端面側に配置され該光増幅素子の出射光より所定
の波長の光を選択し出射する波長選択素子と、該波長選
択素子からの出射光を反射させ前記第１の光反射手段と
共に光共振器を構成する第２の光反射手段と、該第２の
光反射手段をその軸の回りに回転させる第１の回転機構
と、前記第２の光反射手段をその外方に設けられた第２
の軸の回りに回転させる第２の回転機構とを備えたもの
である。
に、本発明は次の様な波長可変光源を採用した。すなわ
ち、光増幅素子と、該光増幅素子の一方の出射端面側に
配置された第１の光反射手段と、前記光増幅素子の他方
の出射端面側に配置され該光増幅素子の出射光より所定
の波長の光を選択し出射する波長選択素子と、該波長選
択素子からの出射光を反射させ前記第１の光反射手段と
共に光共振器を構成する第２の光反射手段と、該第２の
光反射手段をその軸の回りに回転させる第１の回転機構
と、前記第２の光反射手段をその外方に設けられた第２
の軸の回りに回転させる第２の回転機構とを備えたもの
である。
【００１２】前記第１の回転機構と第２の回転機構と
を、結合手段により結合してもよい。また、前記第２の
光反射手段の光反射率を小さくし、該第２の光反射手段
より透過光を取り出す構成としてもよい。また、前記第
２の光反射手段の透過光側に、該透過光を光伝送路に入
射させる光結合手段を設けてもよい。また、前記第１の
回転機構に、前記第２の光反射手段、前記光結合手段及
び前記光伝送路を支持する支持手段を設けてもよい。
を、結合手段により結合してもよい。また、前記第２の
光反射手段の光反射率を小さくし、該第２の光反射手段
より透過光を取り出す構成としてもよい。また、前記第
２の光反射手段の透過光側に、該透過光を光伝送路に入
射させる光結合手段を設けてもよい。また、前記第１の
回転機構に、前記第２の光反射手段、前記光結合手段及
び前記光伝送路を支持する支持手段を設けてもよい。
【００１３】また、前記第２の軸を、前記第１の光反射
手段の反射面の延長線と前記波長選択素子の出射面の延
長線との交点と、前記波長選択素子との間に設けてもよ
い。また、前記第２の光反射手段の反射面の延長線を、
前記第１の光反射手段の反射面の延長線と前記波長選択
素子の出射面の延長線との交点を通る構成としてもよ
い。さらに、前記第２の光反射手段に設けられた案内部
材と、前記第１の光反射手段の反射面の延長線と前記波
長選択素子の出射面の延長線との交点に設けられ前記案
内部材を移動可能に支持する支持部材と、前記案内部材
に設けられ該案内部材を前記支持部材に当接する弾性部
材とを有する構成としてもよい。
手段の反射面の延長線と前記波長選択素子の出射面の延
長線との交点と、前記波長選択素子との間に設けてもよ
い。また、前記第２の光反射手段の反射面の延長線を、
前記第１の光反射手段の反射面の延長線と前記波長選択
素子の出射面の延長線との交点を通る構成としてもよ
い。さらに、前記第２の光反射手段に設けられた案内部
材と、前記第１の光反射手段の反射面の延長線と前記波
長選択素子の出射面の延長線との交点に設けられ前記案
内部材を移動可能に支持する支持部材と、前記案内部材
に設けられ該案内部材を前記支持部材に当接する弾性部
材とを有する構成としてもよい。
【００１４】本発明の波長可変光源では、前記第２の光
反射手段に、その軸の回りに回転させる第１の回転機構
と、前記第２の光反射手段をその外方に設けられた第２
の軸の回りに回転させる第２の回転機構とを設けたこと
により、これら第１及び第２の回転機構により前記第２
の光反射手段の反射面の位置および角度を高精度で制御
することが可能になる。これにより、これら第１及び第
２の回転機構の回転精度が低い場合であっても、高い波
長分解能を実現することが可能になる。
反射手段に、その軸の回りに回転させる第１の回転機構
と、前記第２の光反射手段をその外方に設けられた第２
の軸の回りに回転させる第２の回転機構とを設けたこと
により、これら第１及び第２の回転機構により前記第２
の光反射手段の反射面の位置および角度を高精度で制御
することが可能になる。これにより、これら第１及び第
２の回転機構の回転精度が低い場合であっても、高い波
長分解能を実現することが可能になる。
【００１５】また、これら第１及び第２の回転機構によ
り前記第２の光反射手段の反射面の位置および角度を制
御するので、前記第２の軸が前記第２の光反射手段の反
射面の延長線と前記波長選択素子の出射面の延長線の交
点と、レーザ光の光軸と前記波長選択素子の回折面との
交点を結ぶ直線の中点にあるとき、該反射面上での光軸
の相対位置が移動しない構成とすることが可能になり、
自然放出光を除去した高い波長分解能の増幅光を簡単に
取り出すことが可能になる。
り前記第２の光反射手段の反射面の位置および角度を制
御するので、前記第２の軸が前記第２の光反射手段の反
射面の延長線と前記波長選択素子の出射面の延長線の交
点と、レーザ光の光軸と前記波長選択素子の回折面との
交点を結ぶ直線の中点にあるとき、該反射面上での光軸
の相対位置が移動しない構成とすることが可能になり、
自然放出光を除去した高い波長分解能の増幅光を簡単に
取り出すことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の波長可変光源の各実施形
態について図面に基づき説明する。
態について図面に基づき説明する。
【００１７】［第１の実施形態］図１は本発明の第１の
実施形態の波長可変光源を示す構成図であり、図におい
て、１１は光増幅素子、１２は光増幅素子１１の一方の
出射端面１１ａ側に配置された第１の光反射手段、１３
は光増幅素子１１の他方の出射端面１１ｂ側に配置され
光増幅素子１１の出射光より所定の波長の光を選択し出
射する波長選択素子、１４は波長選択素子１３からの出
射光を反射させ第１の光反射手段１２と共に光共振器を
構成する第２の光反射手段である。
実施形態の波長可変光源を示す構成図であり、図におい
て、１１は光増幅素子、１２は光増幅素子１１の一方の
出射端面１１ａ側に配置された第１の光反射手段、１３
は光増幅素子１１の他方の出射端面１１ｂ側に配置され
光増幅素子１１の出射光より所定の波長の光を選択し出
射する波長選択素子、１４は波長選択素子１３からの出
射光を反射させ第１の光反射手段１２と共に光共振器を
構成する第２の光反射手段である。
【００１８】また、１５は第２の光反射手段１４をその
回転軸１４ａの回りに回転させる第１の回転機構、１６
は第２の光反射手段１４を回転軸（第２の軸）１６ａの
回りに回転させることにより該第２の光反射手段１４の
位置を移動させる第２の回転機構、１７は第１の回転機
構１５と第２の回転機構１６を結合する結合手段、１８
は光伝送路、１９は第２の光反射手段１４から出射され
る透過光を光伝送路１８に入射させる光結合手段であ
る。
回転軸１４ａの回りに回転させる第１の回転機構、１６
は第２の光反射手段１４を回転軸（第２の軸）１６ａの
回りに回転させることにより該第２の光反射手段１４の
位置を移動させる第２の回転機構、１７は第１の回転機
構１５と第２の回転機構１６を結合する結合手段、１８
は光伝送路、１９は第２の光反射手段１４から出射され
る透過光を光伝送路１８に入射させる光結合手段であ
る。
【００１９】また、Ｇは光増幅素子１１からの出射光の
光軸と波長選択素子１３の出射面との交点、Ｈは第１の
光反射手段１２の反射面の延長線と波長選択素子１３の
出射面の延長線との交点、Ｉは点Ｇと点Ｈの中点、αは
波長選択素子１３の出射面の法線と光増幅素子１１から
の出射光の光軸とのなす角、βは波長選択素子１３の出
射面の法線と第２の光反射手段１４からの反射光の光軸
とのなす角である。
光軸と波長選択素子１３の出射面との交点、Ｈは第１の
光反射手段１２の反射面の延長線と波長選択素子１３の
出射面の延長線との交点、Ｉは点Ｇと点Ｈの中点、αは
波長選択素子１３の出射面の法線と光増幅素子１１から
の出射光の光軸とのなす角、βは波長選択素子１３の出
射面の法線と第２の光反射手段１４からの反射光の光軸
とのなす角である。
【００２０】第１の回転機構１４の回転軸１４ａは点Ｊ
上に置かれており、第２の光反射手段１４は点Ｊを中心
に回転する構成である。また、第２の回転機構１６の回
転軸１６ａは点Ｉ上に置かれており、第２の光反射手段
１４は点Ｉを中心とした円周上を移動する構成である。
ここで、直線ＪＩの長さは直線ＧＩおよび直線ＨＩと同
一であり、また直線ＧＨと直線ＪＨのなす角はβであ
る。
上に置かれており、第２の光反射手段１４は点Ｊを中心
に回転する構成である。また、第２の回転機構１６の回
転軸１６ａは点Ｉ上に置かれており、第２の光反射手段
１４は点Ｉを中心とした円周上を移動する構成である。
ここで、直線ＪＩの長さは直線ＧＩおよび直線ＨＩと同
一であり、また直線ＧＨと直線ＪＨのなす角はβであ
る。
【００２１】この波長可変光源では、第１の光反射手段
１２と第２の光反射手段１４とにより構成される光共振
器と、光増幅素子１１の光増幅作用により、レーザ発振
が行われる。
１２と第２の光反射手段１４とにより構成される光共振
器と、光増幅素子１１の光増幅作用により、レーザ発振
が行われる。
【００２２】レーザ光が発振する波長λは、上述した
（３）式に示すように、波長選択素子１３の出射面の法
線と光増幅素子１１からの出射光の光軸とのなす角αお
よび角βにより決定される。また、第２の回転機構１６
を回転軸１６ａの回りに回転させた場合、第１の回転機
構１５は常に第２の光反射手段１４の反射面の延長線が
点Ｈを通過するように回転する。すなわち、角βが変化
することにより波長可変光源が発振するレーザ光の波長
λが変化する。
（３）式に示すように、波長選択素子１３の出射面の法
線と光増幅素子１１からの出射光の光軸とのなす角αお
よび角βにより決定される。また、第２の回転機構１６
を回転軸１６ａの回りに回転させた場合、第１の回転機
構１５は常に第２の光反射手段１４の反射面の延長線が
点Ｈを通過するように回転する。すなわち、角βが変化
することにより波長可変光源が発振するレーザ光の波長
λが変化する。
【００２３】ここで、第２の回転機構１６の回転角（直
線ＧＨと直線ＪＩがなす角）をθとすると、θとβの間
には次のような関係がある。 θ＝２β ……（４） すなわち、従来の波長可変光源では、図５に示すように
点Ｃを中心に全反射鏡３を回転させるのに対して、本実
施形態の波長可変光源では、点Ｉを中心に第２の光反射
手段１４を回転させる。本実施形態の波長可変光源の波
長分解能を従来のものと同一とした場合、第２の光反射
手段１４の回転精度は、従来の全反射鏡３の回転精度の
１／２でよい。
線ＧＨと直線ＪＩがなす角）をθとすると、θとβの間
には次のような関係がある。 θ＝２β ……（４） すなわち、従来の波長可変光源では、図５に示すように
点Ｃを中心に全反射鏡３を回転させるのに対して、本実
施形態の波長可変光源では、点Ｉを中心に第２の光反射
手段１４を回転させる。本実施形態の波長可変光源の波
長分解能を従来のものと同一とした場合、第２の光反射
手段１４の回転精度は、従来の全反射鏡３の回転精度の
１／２でよい。
【００２４】また、本実施形態の波長可変光源では、波
長λを変化させるために点Ｉを中心に第２の光反射手段
１４の位置を変化させた時、レーザ光の光軸と第２の光
反射手段１４との交点Ｊは、第２の光反射手段１４上で
の相対位置が変わることがない。したがって、第２の光
反射手段１４の透過光側に、該透過光を光伝送路１８に
入射させる光結合手段１９を設けたことで、波長選択素
子１３からの出射光を信号光とすることが可能となり、
図２に示すように、自然放出光を含まない極めて波長純
度の高いレーザ光１０ａのみを信号光として取り出すこ
とができる。
長λを変化させるために点Ｉを中心に第２の光反射手段
１４の位置を変化させた時、レーザ光の光軸と第２の光
反射手段１４との交点Ｊは、第２の光反射手段１４上で
の相対位置が変わることがない。したがって、第２の光
反射手段１４の透過光側に、該透過光を光伝送路１８に
入射させる光結合手段１９を設けたことで、波長選択素
子１３からの出射光を信号光とすることが可能となり、
図２に示すように、自然放出光を含まない極めて波長純
度の高いレーザ光１０ａのみを信号光として取り出すこ
とができる。
【００２５】以上説明したように、本実施形態の波長可
変光源によれば、波長を変化させる際の第２の光反射手
段１４の回転精度を従来の全反射鏡の回転精度の１／２
として波長分解能を従来と同様に保つことができる。ま
た、光増幅素子１１から発生する自然放出光を含まない
極めて波長純度の高いレーザ光１０ａを出射する波長可
変光源を提供することができる。
変光源によれば、波長を変化させる際の第２の光反射手
段１４の回転精度を従来の全反射鏡の回転精度の１／２
として波長分解能を従来と同様に保つことができる。ま
た、光増幅素子１１から発生する自然放出光を含まない
極めて波長純度の高いレーザ光１０ａを出射する波長可
変光源を提供することができる。
【００２６】［第２の実施形態］図３は本発明の第２の
実施形態の波長可変光源を示す構成図であり、図におい
て、２１は光増幅素子１１の一方の端面１１ａ側にある
仮想反射面であり、光増幅素子１１の屈折率を１に換算
した時の第１の反射面（第１の光反射手段）の位置であ
る。ここでは、第１の反射面としては、光増幅素子１１
の端面１１ａを使用する。
実施形態の波長可変光源を示す構成図であり、図におい
て、２１は光増幅素子１１の一方の端面１１ａ側にある
仮想反射面であり、光増幅素子１１の屈折率を１に換算
した時の第１の反射面（第１の光反射手段）の位置であ
る。ここでは、第１の反射面としては、光増幅素子１１
の端面１１ａを使用する。
【００２７】また、２２は第２の反射面（第２の光反射
手段）、２３は第１の回転機構１５と第２の回転機構１
６とを機械的に結合する支持棒（結合手段）、２４はレ
ンズ（光結合手段）、２５は支持台（支持手段）であ
る。第１の回転機構１５には支持台２５が設けられ、該
支持台２５には第２の反射面２２、レンズ２４及び光伝
送路１８が設置されている。レンズ２４および光伝送路
１８は、第２の反射面２２に垂直に入射し該第２の反射
面２２を透過する光をレンズ２４で集光し光伝送路１８
に入射するように設置されている。
手段）、２３は第１の回転機構１５と第２の回転機構１
６とを機械的に結合する支持棒（結合手段）、２４はレ
ンズ（光結合手段）、２５は支持台（支持手段）であ
る。第１の回転機構１５には支持台２５が設けられ、該
支持台２５には第２の反射面２２、レンズ２４及び光伝
送路１８が設置されている。レンズ２４および光伝送路
１８は、第２の反射面２２に垂直に入射し該第２の反射
面２２を透過する光をレンズ２４で集光し光伝送路１８
に入射するように設置されている。
【００２８】光増幅素子１１としては、端面１１ａに高
反射膜が施され、端面１１ｂに反射防止膜が施された半
導体レーザが好適に用いられる。また、回折格子２とし
ては、溝本数が９００本／ｍｍの回折格子が、また第２
の反射面２２は反射率５０%以下の反射鏡が好適に用い
られる。また、光伝送路１８は、光ファイバまたは光導
波路のいずれか１種が好適に用いられる。
反射膜が施され、端面１１ｂに反射防止膜が施された半
導体レーザが好適に用いられる。また、回折格子２とし
ては、溝本数が９００本／ｍｍの回折格子が、また第２
の反射面２２は反射率５０%以下の反射鏡が好適に用い
られる。また、光伝送路１８は、光ファイバまたは光導
波路のいずれか１種が好適に用いられる。
【００２９】この波長可変光源では、光増幅素子１１の
端面１１ｂから出射された光はレンズ７により平行光と
され、光増幅素子１１の端面１１ａと第２の反射面２２
により構成される光共振器と、光増幅素子１１の光増幅
作用により、レーザ発振が行われる。レーザ発振する波
長は、回折格子２に対する光増幅素子１１からのレーザ
光の入射角と、第２の反射面２２に対して垂直に入射す
るレーザ光の回折格子２における出射角に依存する。
端面１１ｂから出射された光はレンズ７により平行光と
され、光増幅素子１１の端面１１ａと第２の反射面２２
により構成される光共振器と、光増幅素子１１の光増幅
作用により、レーザ発振が行われる。レーザ発振する波
長は、回折格子２に対する光増幅素子１１からのレーザ
光の入射角と、第２の反射面２２に対して垂直に入射す
るレーザ光の回折格子２における出射角に依存する。
【００３０】ここで、第２の回転機構１６を回転軸１６
ａの回りに回転させることにより、第１の回転機構１５
の位置を点Ｉを中心に回転移動させた時の第２の反射面
２２の延長線が常に点Ｈを通過するように、第２の反射
面２２が第１の回転機構１５により制御される。
ａの回りに回転させることにより、第１の回転機構１５
の位置を点Ｉを中心に回転移動させた時の第２の反射面
２２の延長線が常に点Ｈを通過するように、第２の反射
面２２が第１の回転機構１５により制御される。
【００３１】本実施形態の波長可変光源においても、上
述した第１の実施形態の波長可変光源と同様に、波長を
変化させる際の第２の反射面２２の回転精度を従来の全
反射鏡の回転精度の１／２として波長分解能を従来と同
様に保つことができる。また、光増幅素子１１から発生
する自然放出光を含まない極めて波長純度の高いレーザ
光を出射する波長可変光源を提供することができる。
述した第１の実施形態の波長可変光源と同様に、波長を
変化させる際の第２の反射面２２の回転精度を従来の全
反射鏡の回転精度の１／２として波長分解能を従来と同
様に保つことができる。また、光増幅素子１１から発生
する自然放出光を含まない極めて波長純度の高いレーザ
光を出射する波長可変光源を提供することができる。
【００３２】［第３の実施形態］図４は本発明の第３の
実施形態の波長可変光源を示す構成図であり、図におい
て、３１は半導体レーザ（光増幅素子）、３２は仮想反
射面であり半導体レーザ３１の屈折率を１に換算した時
の第１の反射面の位置である。第１の反射面は半導体レ
ーザ３１の端面３１ａを使用する。
実施形態の波長可変光源を示す構成図であり、図におい
て、３１は半導体レーザ（光増幅素子）、３２は仮想反
射面であり半導体レーザ３１の屈折率を１に換算した時
の第１の反射面の位置である。第１の反射面は半導体レ
ーザ３１の端面３１ａを使用する。
【００３３】また、３３は第２の反射面２２の背面に設
けられた長尺のガイド棒（案内部材）、３４は第２の反
射面２２の延長線と回折格子２の回折面（出射面）の延
長線との交点Ｈに設けられガイド棒３３をその長手方向
に移動可能に支持するガイド（支持部材）、３５はガイ
ド棒３３に設けられ該ガイド棒３３をガイド３４に圧接
するバネ（弾性部材）である。半導体レーザ３１として
は、一方の端面３１ａに高反射膜が施され、他方の端面
３１ｂに反射防止膜が施された半導体レーザが好適に用
いられる。
けられた長尺のガイド棒（案内部材）、３４は第２の反
射面２２の延長線と回折格子２の回折面（出射面）の延
長線との交点Ｈに設けられガイド棒３３をその長手方向
に移動可能に支持するガイド（支持部材）、３５はガイ
ド棒３３に設けられ該ガイド棒３３をガイド３４に圧接
するバネ（弾性部材）である。半導体レーザ３１として
は、一方の端面３１ａに高反射膜が施され、他方の端面
３１ｂに反射防止膜が施された半導体レーザが好適に用
いられる。
【００３４】この波長可変光源では、半導体レーザ３１
の端面３１ｂから出射された光はレンズ７により平行光
とされ、半導体レーザ３１の端面３１ａと第２の反射面
２２により構成される光共振器と、半導体レーザ３１の
光増幅作用により、レーザ発振が行われる。レーザ発振
する波長は、回折格子２に対する半導体レーザ３１から
のレーザ光の入射角と、第２の反射面２２に対して垂直
に入射するレーザ光の回折格子２における出射角に依存
する。
の端面３１ｂから出射された光はレンズ７により平行光
とされ、半導体レーザ３１の端面３１ａと第２の反射面
２２により構成される光共振器と、半導体レーザ３１の
光増幅作用により、レーザ発振が行われる。レーザ発振
する波長は、回折格子２に対する半導体レーザ３１から
のレーザ光の入射角と、第２の反射面２２に対して垂直
に入射するレーザ光の回折格子２における出射角に依存
する。
【００３５】ここで、第２の回転機構１６を回転軸１６
ａの回りに回転させることにより、第１の回転機構１５
の位置を点Ｉを中心に回転移動させた時の第２の反射面
２２の延長線が、ガイド棒３３、ガイド３４およびバネ
３５により常に点Ｈを通過するように、第２の反射面２
２が第１の回転機構１５により制御される。
ａの回りに回転させることにより、第１の回転機構１５
の位置を点Ｉを中心に回転移動させた時の第２の反射面
２２の延長線が、ガイド棒３３、ガイド３４およびバネ
３５により常に点Ｈを通過するように、第２の反射面２
２が第１の回転機構１５により制御される。
【００３６】本実施形態の波長可変光源においても、上
述した第１及び第２の実施形態の波長可変光源と同様
に、波長を変化させる際の第２の反射面２２の回転精度
を従来の全反射鏡の回転精度の１／２として波長分解能
を従来と同様に保つことができる。また、半導体レーザ
３１から発生する自然放出光を含まない極めて波長純度
の高いレーザ光を出射する波長可変光源を提供すること
ができる。
述した第１及び第２の実施形態の波長可変光源と同様
に、波長を変化させる際の第２の反射面２２の回転精度
を従来の全反射鏡の回転精度の１／２として波長分解能
を従来と同様に保つことができる。また、半導体レーザ
３１から発生する自然放出光を含まない極めて波長純度
の高いレーザ光を出射する波長可変光源を提供すること
ができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の波長可変光
源によれば、前記第２の光反射手段に、その軸の回りに
回転させる第１の回転機構と、前記第２の光反射手段を
その外方に設けられた第２の軸の回りに回転させる第２
の回転機構とを設けたので、これら第１及び第２の回転
機構により前記第２の光反射手段の反射面の位置および
角度を高精度で制御することができる。したがって、こ
れら第１及び第２の回転機構の回転精度が低い場合であ
っても、高い波長分解能を実現することができる。
源によれば、前記第２の光反射手段に、その軸の回りに
回転させる第１の回転機構と、前記第２の光反射手段を
その外方に設けられた第２の軸の回りに回転させる第２
の回転機構とを設けたので、これら第１及び第２の回転
機構により前記第２の光反射手段の反射面の位置および
角度を高精度で制御することができる。したがって、こ
れら第１及び第２の回転機構の回転精度が低い場合であ
っても、高い波長分解能を実現することができる。
【００３８】また、これら第１及び第２の回転機構によ
り前記第２の光反射手段の反射面の位置および角度を制
御することとしたので、該反射面上での光軸の相対位置
が移動しない構成とすることができ、自然放出光を除去
した高い波長分解能の増幅光を簡単に取り出すことがで
きる。
り前記第２の光反射手段の反射面の位置および角度を制
御することとしたので、該反射面上での光軸の相対位置
が移動しない構成とすることができ、自然放出光を除去
した高い波長分解能の増幅光を簡単に取り出すことがで
きる。
【図１】 本発明の第１の実施形態の波長可変光源を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態の波長可変光源の出
射光の波長と光出力との関係を示す模式図である。
射光の波長と光出力との関係を示す模式図である。
【図３】 本発明の第２の実施形態の波長可変光源を示
す構成図である。
す構成図である。
【図４】 本発明の第３の実施形態の波長可変光源を示
す構成図である。
す構成図である。
【図５】 従来の波長可変光源を示す構成図である。
【図６】 従来の波長可変光源の出射光の波長と光出力
との関係を示す模式図である。
との関係を示す模式図である。
２ 回折格子 ７ コリメートレンズ １１ 光増幅素子 １１ａ、１１ｂ 出射端面 １２ 第１の光反射手段 １３ 波長選択素子 １４ 第２の光反射手段 １４ａ 回転軸 １５ 第１の回転機構 １６ 第２の回転機構 １６ａ 回転軸（第２の軸） １７ 結合手段 １８ 光伝送路 １９ 光結合手段 ２１ 仮想反射面 ２２ 第２の反射面（第２の光反射手段） ２３ 支持棒（結合手段） ２４ レンズ（光結合手段） ２５ 支持台（支持手段） ３１ 半導体レーザ（光増幅素子） ３１ａ、３１ｂ 出射端面 ３２ 仮想反射面 ３３ ガイド棒（案内部材） ３４ ガイド（支持部材） ３５ バネ（弾性部材） Ｇ 光増幅素子からの出射光と波長選択素子の出射面と
の交点 Ｈ 第１の光反射手段の反射面の延長線と波長選択素子
の出射面の延長線との交点 Ｉ 中点 Ｊ 点 α 波長選択素子の出射面の法線と光増幅素子の出射光
の光軸のなす角 β 波長選択素子の出射面の法線と第２の光反射手段の
反射光の光軸のなす角
の交点 Ｈ 第１の光反射手段の反射面の延長線と波長選択素子
の出射面の延長線との交点 Ｉ 中点 Ｊ 点 α 波長選択素子の出射面の法線と光増幅素子の出射光
の光軸のなす角 β 波長選択素子の出射面の法線と第２の光反射手段の
反射光の光軸のなす角
Claims (8)
- 【請求項１】 光増幅素子と、 該光増幅素子の一方の出射端面側に配置された第１の光
反射手段と、 前記光増幅素子の他方の出射端面側に配置され該光増幅
素子の出射光より所定の波長の光を選択し出射する波長
選択素子と、 該波長選択素子からの出射光を反射させ前記第１の光反
射手段と共に光共振器を構成する第２の光反射手段と、 該第２の光反射手段をその軸の回りに回転させる第１の
回転機構と、 前記第２の光反射手段をその外方に設けられた第２の軸
の回りに回転させる第２の回転機構と、を備えたことを
特徴とする波長可変光源。 - 【請求項２】 前記第１の回転機構と第２の回転機構と
を、結合手段により結合したことを特徴とする請求項１
記載の波長可変光源。 - 【請求項３】 前記第２の光反射手段の光反射率を小さ
くし、該第２の光反射手段より透過光を取り出すことを
特徴とする請求項１記載の波長可変光源。 - 【請求項４】 前記第２の光反射手段の透過光側に、該
透過光を光伝送路に入射させる光結合手段を設けたこと
を特徴とする請求項３記載の波長可変光源。 - 【請求項５】 前記第１の回転機構に、前記第２の光反
射手段、前記光結合手段及び前記光伝送路を支持する支
持手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の波長可
変光源。 - 【請求項６】 前記第２の軸は、前記第１の光反射手段
の反射面の延長線と前記波長選択素子の出射面の延長線
との交点と、前記波長選択素子との間に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の波長可変光源。 - 【請求項７】 前記第２の光反射手段の反射面の延長線
は、前記第１の光反射手段の反射面の延長線と前記波長
選択素子の出射面の延長線との交点を通る構成としたこ
とを特徴とする請求項１記載の波長可変光源。 - 【請求項８】 前記第２の光反射手段に設けられた案内
部材と、前記第１の光反射手段の反射面の延長線と前記
波長選択素子の出射面の延長線との交点に設けられ前記
案内部材を移動可能に支持する支持部材と、前記案内部
材に設けられ該案内部材を前記支持部材に当接する弾性
部材とを有することを特徴とする請求項１記載の波長可
変光源。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9329344A JPH11163450A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 波長可変光源 |
| EP98309645A EP0920094A1 (en) | 1997-11-28 | 1998-11-25 | Variable wavelength laser light source |
| US09/200,506 US6047008A (en) | 1997-11-28 | 1998-11-25 | Variable wavelength laser light source |
| CA002254468A CA2254468C (en) | 1997-11-28 | 1998-11-25 | Variable wavelength laser light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9329344A JPH11163450A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 波長可変光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11163450A true JPH11163450A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18220412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9329344A Pending JPH11163450A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 波長可変光源 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6047008A (ja) |
| EP (1) | EP0920094A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11163450A (ja) |
| CA (1) | CA2254468C (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2775390B1 (fr) * | 1998-02-20 | 2000-05-05 | Photonetics | Source laser monomode continument accordable en longueur d'onde |
| US6625183B1 (en) * | 2000-01-31 | 2003-09-23 | New Focus, Inc. | External cavity laser apparatus |
| US20010040910A1 (en) * | 2000-03-23 | 2001-11-15 | Zhang Guangzhi Z. | Continuously grating-tuned external cavity laser with automatic suppression of source spontaneous emission and amplified spontaneous emission |
| JP2001284715A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Ando Electric Co Ltd | 外部共振器型レーザ光源 |
| US20050270856A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-08 | Inphase Technologies, Inc. | Multi-level format for information storage |
| US7739577B2 (en) * | 2004-06-03 | 2010-06-15 | Inphase Technologies | Data protection system |
| US8071260B1 (en) * | 2004-06-15 | 2011-12-06 | Inphase Technologies, Inc. | Thermoplastic holographic media |
| US7623279B1 (en) | 2005-11-22 | 2009-11-24 | Inphase Technologies, Inc. | Method for holographic data retrieval by quadrature homodyne detection |
| US7704643B2 (en) * | 2005-02-28 | 2010-04-27 | Inphase Technologies, Inc. | Holographic recording medium with control of photopolymerization and dark reactions |
| US7675025B2 (en) * | 2005-05-26 | 2010-03-09 | Inphase Technologies, Inc. | Sensing absolute position of an encoded object |
| US20060280096A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-14 | Inphase Technologies, Inc. | Erasing holographic media |
| US20060281021A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-14 | Inphase Technologies, Inc. | Illuminative treatment of holographic media |
| US7480085B2 (en) * | 2005-05-26 | 2009-01-20 | Inphase Technologies, Inc. | Operational mode performance of a holographic memory system |
| US7548358B2 (en) * | 2005-05-26 | 2009-06-16 | Inphase Technologies, Inc. | Phase conjugate reconstruction of a hologram |
| US20060291022A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-28 | Inphase Technologies, Inc. | Optical delay line in holographic drive |
| US20060279819A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-14 | Inphase Technologies, Inc. | Laser mode stabilization using an etalon |
| US8305700B2 (en) * | 2005-05-26 | 2012-11-06 | Inphase Technologies, Inc. | Holographic drive head and component alignment |
| US7742211B2 (en) * | 2005-05-26 | 2010-06-22 | Inphase Technologies, Inc. | Sensing and correcting angular orientation of holographic media in a holographic memory system by partial reflection, the system including a galvano mirror |
| US7633662B2 (en) | 2005-05-26 | 2009-12-15 | Inphase Technologies, Inc. | Holographic drive head alignments |
| US7813017B2 (en) * | 2005-10-21 | 2010-10-12 | Inphase Technologies, Inc. | Method and system for increasing holographic data storage capacity using irradiance-tailoring element |
| US7739701B1 (en) | 2005-11-22 | 2010-06-15 | Inphase Technologies, Inc. | Data storage cartridge loading and unloading mechanism, drive door mechanism and data drive |
| US7773276B2 (en) * | 2006-03-07 | 2010-08-10 | Inphase Technologies, Inc. | Method for determining media orientation and required temperature compensation in page-based holographic data storage systems using data page Bragg detuning measurements |
| WO2007103569A2 (en) | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Inphase Technologies, Inc. | External cavity laser |
| US20070242589A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | Inphase Technologies, Inc. | Stabilizing holographic disk medium against vibrations and/or controlling deflection of disk medium |
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