JPS5852891A - レ−ザの周波数安定化装置 - Google Patents
レ−ザの周波数安定化装置Info
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- JPS5852891A JPS5852891A JP15087281A JP15087281A JPS5852891A JP S5852891 A JPS5852891 A JP S5852891A JP 15087281 A JP15087281 A JP 15087281A JP 15087281 A JP15087281 A JP 15087281A JP S5852891 A JPS5852891 A JP S5852891A
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- JP
- Japan
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- frequency
- laser
- signals
- oscillator
- modulator
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
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- Electromagnetism (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レーザの発振周波数を周波数基準となる吸収
または透過スペクトルの中央部に−致させることにより
９周波数の安定化を図る装置Ｉ￥（′こ関する。
または透過スペクトルの中央部に−致させることにより
９周波数の安定化を図る装置Ｉ￥（′こ関する。
ヘテロダインおよびホモダイン方式の光通信の光源とし
て、もしくは光干渉測長装置のような尤の干渉全利用し
た計測装置の光源として。
て、もしくは光干渉測長装置のような尤の干渉全利用し
た計測装置の光源として。
それぞれレーザを便用する場合、その発振周波数がゾ定
化していることが要求される。
化していることが要求される。
この種レーザの発振周波数の安定化方法とじてに、一般
的に１分子の吸収スペクトルあるいはファプリー・ペロ
ー干渉計の透過スペクトルの一つを基準とし、このスペ
クトルの中心周波数とレーザ発振周波数との差（以下誤
差信号という）ヲ憾出し、誤差信号が零となるようレー
ザ発振周波数を制御することが知られている。
的に１分子の吸収スペクトルあるいはファプリー・ペロ
ー干渉計の透過スペクトルの一つを基準とし、このスペ
クトルの中心周波数とレーザ発振周波数との差（以下誤
差信号という）ヲ憾出し、誤差信号が零となるようレー
ザ発振周波数を制御することが知られている。
そこで、従来この棟のレーザ周波数安定化装置Ｖこおい
ては、誤差信号全検出するために、レーザ＃：、を機械
的に振動させた鏡に反射させてトノシラシカ果により周
波数変調させる手段−！たにファプリー・ペロー干渉計
の一部の鏡を機械的に振動させてその透過スペクトルを
揺動σせる手段が採用されている。しかしながら、これ
らの手段は１機械的な振動部を有するため、耐久性や堅
牢性に難点があり、さらに撮動周波数が数１０ｋＨｚＫ
制限されるため９周波数安定化制御装置の応答速度が遅
くなる欠点がある。
ては、誤差信号全検出するために、レーザ＃：、を機械
的に振動させた鏡に反射させてトノシラシカ果により周
波数変調させる手段−！たにファプリー・ペロー干渉計
の一部の鏡を機械的に振動させてその透過スペクトルを
揺動σせる手段が採用されている。しかしながら、これ
らの手段は１機械的な振動部を有するため、耐久性や堅
牢性に難点があり、さらに撮動周波数が数１０ｋＨｚＫ
制限されるため９周波数安定化制御装置の応答速度が遅
くなる欠点がある。
本発明は、前述した従来のレーザ発振周波数の安定化装
置の問題点を全て除去すべく提案されたものであって、
その目的とするところは。
置の問題点を全て除去すべく提案されたものであって、
その目的とするところは。
光
レーザ＋の周波数ｆＡに音響光学的周波数変調器を使用
すると共にこの変調信号を参照信号として誤差信号の検
出全行い、検出され誤差信号な に基づいてレーザ発振器の発撮周波数金制（財）するこ
とにより、レーザ発振周波数の安定化を行うことＫろる
。
すると共にこの変調信号を参照信号として誤差信号の検
出全行い、検出され誤差信号な に基づいてレーザ発振器の発撮周波数金制（財）するこ
とにより、レーザ発振周波数の安定化を行うことＫろる
。
次に１本発明に係るレーザの周彼舷安定化装置の実施例
につき、両性図面を参照して以丁詳−に説明する。
につき、両性図面を参照して以丁詳−に説明する。
第１図は９本発明装置の一暴本構成を示すブロック回路
図でるる。すなわち、第１図において。
図でるる。すなわち、第１図において。
ｌはレーザ発伽器、２はビームスプリッタ、３は音響光
学的周波数変調器、４は周波数基準となる吸収まｆｃは
透過スペクトルを有する装置。
学的周波数変調器、４は周波数基準となる吸収まｆｃは
透過スペクトルを有する装置。
５は光′電変換素子、６は参照信号発生器、７は屯圧制
併発態器、８は位相検波器、そして９は積分益金それぞ
れ示す。
併発態器、８は位相検波器、そして９は積分益金それぞ
れ示す。
次に、第１図に示す回路の動作につき説明する。
筐ず、レーザ発振器ｌから出射したレーザ光ｌＯの一部
は、ビームスプリンタ２により反射されて音響光学的周
波数変調器３に入射する。この音４元学的周波数変調器
３は、参照信号発生器６により発生された参照信号によ
り制御される電圧制御発振器７の出力信号の周波数と等
しい同波数偏移を入射光１１に与えて出射光を得る。
は、ビームスプリンタ２により反射されて音響光学的周
波数変調器３に入射する。この音４元学的周波数変調器
３は、参照信号発生器６により発生された参照信号によ
り制御される電圧制御発振器７の出力信号の周波数と等
しい同波数偏移を入射光１１に与えて出射光を得る。
そこで、今、参照信号発生器６により発生きれた参照信
号の周波数をｆ「とし、この信号にまり制ｆ叶される電
圧制御発振器７の中心周波数をｆｖとすれば、′屯圧制
＠発振器７の出力信号ば中ノし五 周波数がｆｖでｆ副局波数が−の周波数変調波となる。
号の周波数をｆ「とし、この信号にまり制ｆ叶される電
圧制御発振器７の中心周波数をｆｖとすれば、′屯圧制
＠発振器７の出力信号ば中ノし五 周波数がｆｖでｆ副局波数が−の周波数変調波となる。
従って、音響光学的周波数変調器３の入射光の周波数を
ｆｏとすれば、音響光学的周波数変調器３の出射光に、
中心周波数ｆ、±ｆｖ、変調周波数ｆｒの周波数変調光
となる。なお、この場合、中心周波数の偏移の正負は、
音響光学的周波数変調器３の構成によって決定される。
ｆｏとすれば、音響光学的周波数変調器３の出射光に、
中心周波数ｆ、±ｆｖ、変調周波数ｆｒの周波数変調光
となる。なお、この場合、中心周波数の偏移の正負は、
音響光学的周波数変調器３の構成によって決定される。
次いで、このようにして得られた音−＃光学的周波数変
調器３の出射光に９周波数基準となる吸収筐たは透過ス
ペクトル金有する装置４に大力きれ、得られた透過光は
″ｌｔ、電変換素子５により電気信号に変換される。こ
のようにして得られた電気信号に９位相検波器８によす
、ｉｉ＋述した参照信号発生器６で発生された周波数／
ｒの参照信号を参照して位相検波される。そこで、今。
調器３の出射光に９周波数基準となる吸収筐たは透過ス
ペクトル金有する装置４に大力きれ、得られた透過光は
″ｌｔ、電変換素子５により電気信号に変換される。こ
のようにして得られた電気信号に９位相検波器８によす
、ｉｉ＋述した参照信号発生器６で発生された周波数／
ｒの参照信号を参照して位相検波される。そこで、今。
前述した周波数基準となる吸収またに透過スペクトルを
有する装置４が、第２図に不すような中心局ｅ数ハから
なる吸収またに透過スペクトルを有するものとし、しか
も参照信号の周波数／ｒの成分を光分除去できる時定数
を自゛する積分器９を設けるものとする。この場合、積
分器９の出力ｆｇ号ａ、第３図に示すように、冴１Ｎ九
学的周波数変調器３の出射光の中心周波数ｆｏＵｖが１
１１１記装置４の中心周波数ｆｓに一致したとき零とな
り、その前後で逆符号となる。従って、前ｄα積分器９
の出力信号により、レーザ発振器１の周波数ｆＯを制御
すれば、音響光学的周波数変調器３の出射光の周波数ｆ
ｏＵｖを周波数基準となる装置４の吸収または透過スペ
クトルの中ｌＬ７周仮数／ｓに常に一致させることがで
きる。すなわち、これは、レーザ発振器ｌの発振周波数
ｆ。
有する装置４が、第２図に不すような中心局ｅ数ハから
なる吸収またに透過スペクトルを有するものとし、しか
も参照信号の周波数／ｒの成分を光分除去できる時定数
を自゛する積分器９を設けるものとする。この場合、積
分器９の出力ｆｇ号ａ、第３図に示すように、冴１Ｎ九
学的周波数変調器３の出射光の中心周波数ｆｏＵｖが１
１１１記装置４の中心周波数ｆｓに一致したとき零とな
り、その前後で逆符号となる。従って、前ｄα積分器９
の出力信号により、レーザ発振器１の周波数ｆＯを制御
すれば、音響光学的周波数変調器３の出射光の周波数ｆ
ｏＵｖを周波数基準となる装置４の吸収または透過スペ
クトルの中ｌＬ７周仮数／ｓに常に一致させることがで
きる。すなわち、これは、レーザ発振器ｌの発振周波数
ｆ。
が、安定な周波数ｆｓ土ｆｖに一致するよう安定化され
ていることを意味する。
ていることを意味する。
前述したレーザの周波数安定化装置において。
参照信号の周波数ｆｒを高める程、その周波数成分全除
去するの−に必要な積分器９の時定数音生さくすること
ができ、この結果、この種装置のＬ６答速ｒＬ ｋ速く
することができる。しかも。
去するの−に必要な積分器９の時定数音生さくすること
ができ、この結果、この種装置のＬ６答速ｒＬ ｋ速く
することができる。しかも。
片渉尤学的周波数変調器３を便用することにより＋ｍａ
ｅ参照ｒｇ号の周波数ｆｒｔ数ＭＨｚまで上げることが
容易であり、この種装置の性能の同上と共に１を軸性の
同上を図ることができる。
ｅ参照ｒｇ号の周波数ｆｒｔ数ＭＨｚまで上げることが
容易であり、この種装置の性能の同上と共に１を軸性の
同上を図ることができる。
によれば、従来装置のように機械的振動部を設けること
ｆｔ ＜ ＋ レーザの周波数安定化を′容易に達成
することができる。従って９本発明装置＆：１゜従来装
置と比べて耐久性、堅牢性および応答速度の点において
それぞれ優れた特徴を有する。
ｆｔ ＜ ＋ レーザの周波数安定化を′容易に達成
することができる。従って９本発明装置＆：１゜従来装
置と比べて耐久性、堅牢性および応答速度の点において
それぞれ優れた特徴を有する。
第１図は本発明に係るレーザの周波数安定化装置の一実
、施例を示すブロック回路図、第２図に第１図に示す周
波数基準となる装置の吸収または透過スペクトルの周波
数特性曲線図、第３図は第１図に示す積分器の出力１５
号の周波数特性曲線図である。 ｌ レーザ発振器、２ ビームスグリツタ。 ３・・・音響光学的周波数変調器、４・・周波数基準と
なる装置、５・・ｙｔ、電変換素子、６ 蚕照信号発生
器、７・・・電圧制御発振器、８ 位相倹波器。 ９・・・積分器 特許出顧入 日本無線株式会社
、施例を示すブロック回路図、第２図に第１図に示す周
波数基準となる装置の吸収または透過スペクトルの周波
数特性曲線図、第３図は第１図に示す積分器の出力１５
号の周波数特性曲線図である。 ｌ レーザ発振器、２ ビームスグリツタ。 ３・・・音響光学的周波数変調器、４・・周波数基準と
なる装置、５・・ｙｔ、電変換素子、６ 蚕照信号発生
器、７・・・電圧制御発振器、８ 位相倹波器。 ９・・・積分器 特許出顧入 日本無線株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 発振周波数の制御可能なレーザ発振器と。 音響光学的周波数変調器と９周波数基準となる吸収また
は透過スペクトルを有する装置と。 この周波数基準となるスペクトルの中心周波数とレーザ
発振周波数との差を検出してこの差が零に近づくように
レーザ発振器の発振周波数金制錘する手段とからなり、
前記音響光学的周波数変調器によりレーザ元の一部に周
波数に調を加え、レーザ発振周波数と周波数基準となる
スペクトルの中心周波数との差を咲出するよう構成する
ことを特徴とするレーザの周波数安定化装置。 （２）特。ｆｆ−請求の範囲第１項記載の周波数安定化
装置において、音響光学的周波数変調器に。 参照信号発生器から発生する所定周波数の参照信号によ
り制御されて所定の中心周波数からなる周波数変調信号
を発生する電圧制御発振器により、前記発振器の出力信
号の周波数と等しい周波数偏移を入射光に与えるよう構
成してなるレーザの周波数安定化装置。 （３）！￥！ｆ許請求の範囲第１項記載の周波数安定化
装置において１周波数基準となるスペクトルの中心周波
数とレーザ発振周波数との差を検出してし、−ザ発振器
の発振周波数を制御する手段は２周波数両車となる装置
からの出射光を電気信号に変換する光電変換素子と、前
記電気信号を参照信号発生器で発生される所定波１成分
を光分除去できる時定数を有する積分器とか・ら構成し
てなるレーザの周波数安定化装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15087281A JPS5852891A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | レ−ザの周波数安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15087281A JPS5852891A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | レ−ザの周波数安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852891A true JPS5852891A (ja) | 1983-03-29 |
| JPH026236B2 JPH026236B2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=15506216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15087281A Granted JPS5852891A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | レ−ザの周波数安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852891A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4918700A (en) * | 1988-03-31 | 1990-04-17 | Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. | Method and device for automatic frequency control of semiconductor lasers |
| JPH02148871A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-07 | Nikon Corp | エキシマレーザ発生装置 |
| JPH0640429A (ja) * | 1990-06-07 | 1994-02-15 | Ima Ind Macc Autom Spa | 平らな状態のチューブ状ブランクからカートンを製造する装置 |
| JP2020198340A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光周波数・位相の自動安定化装置 |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP15087281A patent/JPS5852891A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4918700A (en) * | 1988-03-31 | 1990-04-17 | Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. | Method and device for automatic frequency control of semiconductor lasers |
| JPH02148871A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-07 | Nikon Corp | エキシマレーザ発生装置 |
| JPH0640429A (ja) * | 1990-06-07 | 1994-02-15 | Ima Ind Macc Autom Spa | 平らな状態のチューブ状ブランクからカートンを製造する装置 |
| JP2020198340A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光周波数・位相の自動安定化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026236B2 (ja) | 1990-02-08 |
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