JPS5998579A - レ−ザ装置およびその制御方法 - Google Patents

レ−ザ装置およびその制御方法

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JPS5998579A
JPS5998579A JP58208191A JP20819183A JPS5998579A JP S5998579 A JPS5998579 A JP S5998579A JP 58208191 A JP58208191 A JP 58208191A JP 20819183 A JP20819183 A JP 20819183A JP S5998579 A JPS5998579 A JP S5998579A
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    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
    • H01S3/1398—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using a supplementary modulation of the output
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06837—Stabilising otherwise than by an applied electric field or current, e.g. by controlling the temperature

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は光通信装置に使用するに適するレーザ装置の制
御に関する。特に、半導体レーザ装置に適する制御であ
って、レーザ出力光を高いレベルに安定化するための制
御に関するものである。
〔発明の背景〕
第１図は半導体レーザ素子の簡単な構造図である。レー
ザ素子２は半導体媒体２３の両側に鏡面２１および２２
が形成された構造であり、通常この鏡面２】および２２
は半導体チップの裂けた端面である。
このレーザ素子２から放射される光の波長は二つの要素
が結合されて定まる。その一つはスペクトラル利得関数
または利得特性といわれるものであり、他の一つはレー
ザ共振の形状により定まる縦方向のモードである。スペ
クトラル利得関数は波長のレンジを規定し、光学的利得
を与える半導体物質の大きさおよびその半導体物質の性
質で定まる。スペクトラル利得関数は、第２図ｉａｌに
示すように連続的な曲線で表される。第２図（ａ＋〜（
Ｃ１に示すグラフの横軸は波長、縦軸は各波長成分の発
光パワーである。これに対してレーザの縦方向モードで
は、第２図（ｂｌに示すように、共振器の距離すなわち
波長について不連続な点でレーザ発振が起こる。このモ
ードの波長はレーザ共振器の長さのほかに半導体物質の
有効反射係数により定まる。
したがって、上述の二つの要素が結合された結果として
、レーザ発光のスペクトラムは第２図（ｅ）のようにな
る。本質的にレーザ発光はその波長がスペクトラル利得
関数の最大値の近傍で行われる。
第２図（Ｃ１に示すスペクトラムは典型的な多モード発
振であるが、あるレーザ素子では、温度条件あるいは電
流条件などを適当に設定すると、外部共振器がなくとも
単一モード発振を行うことが知られている。
このようなレーザ素子に外部共振器を設けると、さらに
レーザ発光の波長の選択度が多くなる。第３図は外部共
振器を設けたレーザ素子の構造図である１外部共振器を
設けたレーザ素子の波長は、外部共振器の長さＬｅを考
慮しなければならない。
この長さＬ　ｅはレーザ素子の最も近い端面と外部共振
器の反射器４との距離である。この外部共振器にも共振
モードがある。しかしこのモードによる波長選択性は、
外部共振器とレーザ素子との結合が比較的小さいために
、縦方向発振のように鋭くならず、例えば第４図（Ｃ１
に示すような連続する波長分布になる。この外部共振器
によるモードは前記長さＬｅにより定まる。この長さＬ
ｅを変化させると、第４図（Ｃ１に示す外部共振器によ
るモードは横軸上を移動する。
外部共振器によるモードが、上述の波長を定める二つの
要素に加わると、レベルの低い発光スペクトラルは消滅
してしまう。第５図（８）に示すように、スペクトラル
利得関数の最大値と縦方向モードと外部共振器によるモ
ードとが一致すると、単一のモードでレベル発振が生し
る。このとき、発光するモードの両脇のモードは、外部
共振器のモードの低い部分にありレーザ発振としては作
用しなくなる。外部共振器によるモードの高い部分の縦
方向のモードは、スペクトラル利得関数が低くレーザ発
振に作用しない。このとき、外部共振器の状態すなわち
上記長さＬｅを少し変化させると、スペクトラル利得関
数の最大の波長と縦方向モードとが一致している波長で
は、外部共振器によるモードが小さくなり発振しなくな
るが、このとき第５回出）のように、外部共振器による
モードの高いところで縦方向モードと一致する波長とこ
ろが生じる。この波長がスペクトラル利得関数が十分に
大きい波長であれば、この波長で単一モードのレーザ発
振が生じる。
しかし、外部共振器の長さＬｅをわずかづつ変化させる
と、上述の単一モード発振の他に第５図（Ｃ１に示すよ
うに、隣接する二つの縦方向モードで同時に発振するこ
とがある。さらに、第５図（ｄｌのように二つの離れた
縦方向のモードで同時に発振する場合がある。
このような外部共振器を備えた半導体レーザ装置を長距
離光伝送に使用する技術については、Ｋ、１１．Ｃａｍ
ｅｒｏｎ＋Ｐ、Ｊ、ＣｈｉｄｇｅｙＪ、Ｒ，Ｐｒｅｓｔ
ｏｎ　：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ＋　
１９８２＋１８　（１５）　＋６５０〜６５１頁 に詳しい記載がある。光ファイバで多モード伝播が生じ
、エネルギーの消散が発生することを防止するためには
、光源のレーザ装置が単一の縦方向モードを発振するこ
とが必要である。しかし、その発振モードの波長が何れ
であるかは大して重要でない。すなわち、第５図ｔａ）
または（ｂ）のような発振モードで動作すればよいが、
第５図（Ｃ１または（ｄｌのようなモードで動作しては
ならない。スペクトラル利得関数および縦方向モードの
条件は、温度や経年変化にしたがって変動し、最初に適
切な設定が行われたとしても変化するものであり、その
変化に応じて外部共振器の状態を調節することが必要に
なる。
本発明の基になった発明者による発見は、半導体レーザ
装置の単一の縦方向モードの発振は、そのレーザからの
出力光パワーを観測すれば、波長の変化を観測するため
の複雑な装置を必要とせずに監視することができること
にある。
外部共振器の状態を変化させて放射光パワーを制御する
技術については、ガスレーザ装置で公知である。このよ
うな制御の目的は、レーザ発振のモードを出力光パワー
を最大の点に安定させることである。ガスレーザ装置の
共振器の長さは通常かなり長い。したがって、温度その
他の条件により変動しやすく、この変動により共振器の
長さが変わり発振波長や発振モードが変化する。
これを補償する従来技術として、レーザ鏡面の一つに圧
電効果素子を取付け、鏡面の位置を電気信号にしたがっ
てわずかに変化させる技術が知られている。ここで強調
しなければならないことは、ガスレーザでは、共振器の
距離を変更すれば、発振波長は連続的に変化することで
ある。ガスレーザ装置では、縦方向モードがスペクトラ
ル利得関数の最大値に一致するときに、その発光パワー
が０ 最大になる。したがって、ガスレーザ装置では鏡面の位
置をその出力光パワーが最大になるように変化させれば
よい。
この従来技術は必ずしも単一モード発振するガスレーザ
に限らないものとされようが、この従来技術では共振器
の長さが変化しても、レーザ発振は常に単一モードであ
る。したがって、この従来技術の目的は周囲温度の変化
により波長が変化すルコとを、レーザ媒体のスペクトラ
ル利得関数を固定化することにより安定化させようとす
るものである。これに対して、本発明の問題とするとこ
ろは、波長のいかんにかかわらず、レーザ素子に単一モ
ードレーザ発振を行わせるところにある。
この従来技術はガスレーザ装置の共振器の長さを変化さ
せ、最大光パワーを取り出すことができるスペクトラル
利得関数の最大点に保持するものであるから、本発明は
この公知技術の応用であると考えられる可能性があるが
、本発明の基本はいままで明らかでなかった事実、すな
わち半導体レーザ素子の縦方向モードは出力光パワーの
最大点と密接に関連するという事実に基づくものである
ので、新規でありかつ有用な発明である。すなわち、驚
くべきことに第５図１ｃＩまたは＋ｄｌに示すような二
重モードのレーザ発振では、その総合光パワーは第５図
（ａｌまたは（ｂｌに示すような単一モード発振の場合
に比べて、大きいという事実がある。この事実はこれま
で全く知られていなかったものである。
〔発明の目的〕
本発明は、半導体レーザ装置が縦方向単一モードで安定
にレーザ発振を継続することができるレーザ装置を提供
することを目的とする。
本発明は、半導体レーザ装置が縦方向単一モードで安定
にレーザ発振を継続するための制御方法を提供すること
を目的とする。
さらに本発明は、半導体レーザ装置が縦方向単一モード
で安定にレーザ発振を継続することができるレーザ共振
器の構造を提供することを目的とする。
さらに本発明は、半導体レーザ装置に限らず、１ 広く外部共振器を備えたレーザ装置について、その外部
共振器の長さを制御する構造について新しい構造を提供
することを目的とする。
〔発明の特徴〕
本発明の第一の観点は、半導体レーザの制御方法であっ
て、半導体レーザ素子と、このレーザ素子の縦方向単一
モードレーザ発振光が反射する外部に設けられた反射器
により規定される外部共振器とを備えたレーザ装置の制
御方法において、そのレーザ装置の出力光を検出しなが
ら、その出力光のパワーが最大になるように上記外部共
振器の光路長を変化させることを特徴とする。
外部共振器の光路長は反射器の機械的な位置を動かすこ
とにより行う。
本発明の第二の観点はレーザ装置であって、半導体レー
ザ素子と、この半導体レーザ素子が縦方向の単一モード
で動作するバイアス電流を与えるバイアス回路と、上記
レーザ素子の境界面に対向して設けられ、そのレーザ素
子の外部共振器を構成する反射器と、を備えたレーザ装
置において、３ ２ 上記外部共振器の光路長を調節する手段と、上記レーザ
素子の出力光を受光しこの出力光のパワーに対応する信
号を発生する手段と、この手段の発生する信号を入力と
して上記出力光のパワーが最大になるように上記光路長
を調節する手段を制御する信号処理手段とを備えたこと
を特徴とする。
反射器はレーザ光の光路の方向に機械的に可動に設定さ
れ、外部共振器の光路長を調節する手段は上記反射器の
機械的位置を精密に変化させる手段を含む構成が望まし
い。
反射器の機械的位置を精密に変化させる手段には、従来
はマイクロ・マニュプレークの技術が利用されていたが
、このような純粋な精密機械による方法は温度の影響を
受けやすく、また装置に加えられる機械的な衝撃により
変化しやすい欠点があり、実用的な装置ができない。し
たがって、反射器の機械的位置を精密に変化させる手段
には、レーザ素子の境界面からの平均距離を中心に小さ
い振動を与える手段と、反射器の振動位置に対応する制
御信号を比較する信号処理手段と、反射器４ の位置の変化によりレーザ素子が出力する出方光のパワ
ーが最大になるように反射器の位置を制御する手段とを
備える構造が望ましい。この手段には、位相により自動
制御を行う方法、あるいは振幅によりレーザ素子が出力
する出力光のパワーの変化の割合が最小になるように反
射器の位置を変化させる方法の何れかの方法によってこ
れを実現することができる。
バイアス回路には、レーザ素子の出力光を監視してその
出力光の平均パワーが一定になるように与えるバイアス
電流を自動制御する回路を含む構成が望ましい。
反射器の機械的位置を精密に変化させる手段は、反射器
に取付けられた磁性片と、この磁性片に磁気的に作用す
る電磁石とを含むことが望ましい。
反射器はその一端が半導体レーザ素子が固定されたマウ
ントに固定され、その他端はレーザ光の光路の方向に可
動であるように構成され、磁性片はその他端に取付けら
れ、上記一端と上記他端との間にレーザ光が反射する部
分が設けられた構造であることが望ましい。
レーザ光の反射する部分は反射器に設けた凹部であるこ
とがよい。
反射器が金属製の薄板であることが望ましい。
本発明の第三の観点は、外部共振器を備えたレーザ装置
について、その外部共振器を構成する反射器を制御する
ための構造を提供するものであって、反射器はその一端
を固定し、他端に磁性片を取付け、この磁性片に対向し
て電磁石を設置し、この電磁石に与える電流によりこの
反射器の位置を精密に制御することを特徴とする。
この構造は半導体レーザ装置の他、ガスレーザ装置にも
適用することができる。
〔実施例による説明〕
第６図は本発明実施例装置の構造図である。第７図はこ
の実施例装置の制御系のブロック構成図である。
第６図において、光ファイバ１は長距離高速度光伝送用
の光ファイバであり、その入射端面に対向してレーザ素
子としてレーザダイオード２が設置５ けられる。このレーザダイオード２はＩｎＧａＡｓＰに
よる半導体レーザであり、例えば雑誌 ＥＬＥＣＴＲＯＮ　ＬＥＴＴ、１’１８１，１７　（１
８）　６５１〜６５３頁に掲載されたものである。この
レーザダイオード２の出力）Ｌ波長は約１．５２７７１
１１であり、動作温度２０℃で闇値電流は３４ｍ八であ
る。このレーザダイオード２と光ファイバＩは、銅製の
マウント３に固定され、レーザダイオード２の出力光端
面から放射されるレーザ光が光ファイバ１の中心に入射
するように結合される。
このレーザダイオード２のもう一方の端面の外部には、
薄い銅板により形成されその表面が磨かれた反射器４が
設けられる。この反射器４は上記マウント３にエポキシ
樹脂により固定される。この反射器４には四部５が形成
され、この凹部５がちょうどレーザダイオード２の反対
面のレーザ光を反射するように構成される。この反射器
４がこのレーザダイオード２の外部共振器となる。この
反射器４の凹部５にはごく小さい孔が設けられていて、
レーザ光のごく一部はこの孔を通過してし７６ − ザ ザダイオード２の反対面と反射器４との配列および間隔
は製造段階で精密に調整される。
この反射器４の上部に磁性片６が取付けられる。
この磁性片６に対向して小さい間隔を設けて、電磁石７
およびそのコア８が配置される。
上述の反射器４の凹部５に形成された小さい孔から洩れ
るレーザ光の当たる位置に、監視ダイオード９を設ける
。この監視ダイオード９は入射するレーザ光のパワーに
応じて出力電流を送出する光ダイオードである。
レーザダイオード２の外部共振器の微細な調節は、電磁
石７に電流を流すことにより行われる。
磁性片６が電磁石７の作用によりコア８に接近すると、
反射器４がその付は根の部分でわずかに湾曲して、レー
ザダイオード２と反射器４との距離が大きくなる。レー
ザダイオード２と反射器４との距離の変化は、−例とし
て１μｍで十分であり、この実施例で電磁石７に流す電
流は１０　ｍＡｓ与える電圧は２ｖであった。
８ この外部共振器の制御はレーザダイオード２のの出力光
を監視することにより行われる。第５図にはその制御系
のブロック構成図を示す。前記の電磁石７、レーザダイ
オード２および監視ダイオード９はこの回路に接続され
る。この回路には、監視ダイオード９のカソードから演
算増幅器１ｏを介して、比較回路１１の一方の入力、さ
らにこの比較回路１１の手段からレーザダイオード２に
至る帰還ループがある。この帰還ループを第一の帰還ル
ープとする。比較回路１１の他方の入力には比較信号源
１２に接続される。この第一の帰還ループによりレーザ
ダイオード２の平均発光パワーが制御される。
この回路にはもうひとつの帰還ループ、第二の帰還ルー
プがある。すなわち、監視ダイオード９の出力信号は演
算増幅器１０を介して位相検波器１３の一方の入力に接
続され、その位相検波器１３の出力は比較回路１５の一
方の入力に接続され、比較回路１５の出力は電磁石７に
接続される。位相検波器１３の他方の入力には発振器１
４の出力が与えられ、比較回路１５の他方の入力端子１
６には反射器の中心位置を規定するための電圧が接続さ
れる。発振器１４の出力はコンデンサ１７を介して電磁
石７に与えられる。この帰還ループを第二の帰還ループ
とする。この第二の帰還ループにより反射器４の位置が
制御される。
第一の帰還ループでは、監視ダイオード９はレーザ光パ
ワーに対応する出力電流を送出し、これは演算増幅器】
Ｏにより増幅されて比較回路１１で基準電圧と比較され
る。この比較回路１１の入力が基準電圧からずれると、
レーザダイオード２に与えられるバイアス電圧が基準電
圧に一致するように制御される。このように第一の帰還
ループにより、レーザダイオード２の発光パワーが周囲
温度や経年変化にかかわらず一定に制御される。
第二の帰還ループは本発明の制御にかかわるものである
。監視ダイオード９の出力電流は演算増幅器１０で増幅
されて、位相検波器１３の一方の入力に接続される。こ
の位相検波器１３の他方の入力には発振器１４の出力信
号が供給される。この例では９ 発振器Ｉ４は約５００Ｈｚの微小振幅の信号を送出する
回路である。一方この発振器１４の出力信号はコンデン
サ１７を介して電磁石７にも与えられていて、レーザダ
イオード２の外部共振器の反射器４がこの発振器１４の
出力信号にしたがって微小に機械振動する。この機械振
動にしたがってレーザダイオード２の出力光が変化する
。監視ダイオード９の出力電流にはこの変化が現れる。
位相検波器１３はこの変化の位相を発振器１４の出力信
号の位相と比較すると、レーザダイオード２の出力光パ
ワーが最大になる点と発振器１４の振幅が最大になる点
との位相関係により、出力光パワー最大点と反射器４の
位置のずれに対応する正または負の出力信号が送出され
る。この位相検波器１３の出力信号は比較回路１５によ
り、反射器４の中心位置を表す信号と減算処理されて、
その出力は電磁石７にバイアス電流として与えられる。
この第二の帰還ループにより、レーザダイオード２の発
光パワーが最大の点または最小の点のいずれかに自動的
に制御されることになるが、端子１６に与える電圧は、
反射１ ０ 器４の位置がレーザダイオード２の発光パワーが最大の
点になるように調節される。
このようにして、レーザダイオード２の発光パワーが最
大の点に自動的に保持されることにより、レーザダイオ
ード２は縦方向単一モードのレーザ発振を継続する。温
度条件などによりモードに変化があっても、常に最適の
縦方向単一モードのレーザ発振が行われるように、外部
共振器の反射器４の位置が自動的に制御される。
上記二つの帰還ループについては、その時定数を異なる
値に設定して、相互の干渉がないように設定することが
望ましい。
上記第７図に示す制御用の信号処理回路は、レーザ素子
の出力光パワーと反射器の位置との位相関係を利用して
制御するものであるが、この信号処理回路は、反射器４
の振動に応じて変化するレーザ素子の出力光パワーの変
化を検出し、この出力光パワーの変化の割合が最小にな
る点を出力光パワーが最大になる点として識別し、この
点に反射器４の振動の中心がくるように制御する構成と
２ しても、良好な制御を行うことができる。
いずれの場合にも、反射器４の位置に振動を与え、この
振動に伴うレーザ素子２の出力光パワーが最大になる位
置を求め、この位置でレーザ発振を継続するように制御
するものであり、この制御により常に単一モードの発振
を継続させることができる。
第８図は上記実施例装置の試験結果を示す図である。こ
れは、レーザダイオード２の平均バイアス電流を５０ｍ
Ａに設定して、レーザダイオード２の周囲温度を１５℃
〜４０℃にわたり変化させたときに、上記実施例装置の
レーザ光の出力光スペクトラムを観測したものである。
第８図の横軸は波長であり単位はｎｍ（ナノメートル）
である。
周囲温度が変化すると、その発光波長は変化するが常に
単一モード発振が継続されて、本発明実施例装置がきわ
めて良好に動作して、いることがわかる。発光波長は温
度変化の範囲２５℃で約２ｎｍだけ変化していることが
わかる。これは、上述のように異なる縦方向モードが選
択されているが、決９ して多重モードになることはなく、正しく単一モードの
発振が継続していることを意味する。
〔応用〕
上記例に示したレーザダイオードは半導体レーザ素子の
一例であり、本発明は縦方向単一モードでレーザ発振す
るあらゆる半導体レーザ素子について実施することが老
きる。
上記実施例に説明した光路長を制御する手段、外部共振
器を機械的に制御する具体的な手段はあくまでも一例で
あり、その他のさまざまな手段で外部共振器を制御して
同様に本発明を実施することができる。
この明細書および図面に開示された反射器を制御する構
造は、半導体レーザ装置以外のレーザ装置、例えばガス
レーザ装置にも従来装置の改良として適用することがで
きる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば半導体レーザ装置
がその温度条件、経年変化その他の条件の変化により、
多モード発振することがなく常に安定な縦方向単一モー
ドの発振を継続することができる装置が得られる。特に
、半導体レーザ装置を光通信方式の送信装置および中継
装置に用いるときに、本発明の方法および装置は長期間
にわたりその動作を安定に制御するためにきわめて有効
である。すなわち長距離光通信方式では、特に海底光通
信方式では中継装置に対して保守者が接近することが困
難であるが、半導体レーザ装置の発振モードが変化して
しまうことを考慮して、半導体レーザ装置を中継装置に
複数個設け、遠隔操作によりこれを切換えて使用する方
式が考えられているが、本発明を実施することによりそ
の必要がなくなる顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体レーザ装置の構造図。 第２図は半導体レーザ装置の発振モードの説明図。 第３図は外部共振器付きの半導体レーザ装置の構造図。 ５ ４ 第４図は外部共振器付きの半導体レーザ装置の発振モー
ドの説明図。 第５図は外部共振器が変化するときの半導体レーザの発
振モードの説明図。 第６図は本発明実施例装置の構造図。 第７図は本発明実施例装置の制御系のブロック構成図。 第８図は本発明実施例装置の試験結果を示す図。 １・・・通信用光ファイバ、２・・・レーザダイオード
（レーザ素子）、３・・・マウント、４・・・反射器、
５・・・凹部、６・・・磁性片、７・・・電磁石、８・
・・コア、９・・・監視ダイオード、１０・・・演算増
幅器、１１・・・比較回路、１２・・・平均パワーを与
える電圧信号の入力端子、１３・・・位相検波器、１４
・・・発振器、Ｉ５・・・比較回路、１６・・・反射器
の中心位置を与える電圧信号の入力端子、１７・・・コ
ンデンサ。 特許出願人 ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ　　１１、
。 代理人弁理士　井　出　直　孝゛ｒ′１．．″。 ６ 尾　１　辺 第　３　図 革　２　図 篇　４　回 篤　７　回 鷺　Ｑ　口 ノロＯＬａ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１１半導体レーザ素子と、このレーザ素子の縦方向単
    一モードレーザ発振光が反射する外部に設けられた反射
    器により規定される外部共振器とを備えたレーザ装置の
    制御方法において、 そのレーザ装置の出力光を検出しながら、その出力光の
    パワーが最大になるように上記外部共振器の光路長を変
    化させる方法を特徴とするレーザ装置の制御方法。 （２）　　光路長を変化させる方法は、反射器の機械的
    位置を変化させる方法を含む特許請求の範囲第（１１項
    に記載のレーザ装置。 （３）半導体レーザ素子と、 この半導体レーザ素子が縦方向の単一モードで動作する
    バイアス電流を与えるバイアス回路と、上記レーザ素子
    の境界面に対向して設けられ、そのレーザ素子の外部共
    振器を構成する反射器と、を備えたレーザ装置において
    、 上記外部共振器の光路長を調節する手段と、上記レーザ
    素子の出力光を受光しこの出力光のパワーに対応する信
    号を発生する手段と、この手段の発生する信号を入力と
    して上記出力光のパワーが最大になるように上記光路長
    を調節する手段を制御する信号処理手段と を備えたことを特徴とするレーザ装置。 （４）　　反射器はレーザ光の光路の方向に機械的に可
    動に設定され、外部共振器の光路長を調節する手段は上
    記反射器の機械的位置を精密に変化させる手段を含む特
    許請求の範囲第（３）項に記載のレーザ装置。 （５）反射器の機械的位置を精密に変化させる手段には
    、レーザ素子の境界面からの平均距離を中心に小さい振
    動を与える手段と、反射器の振動位置に対応する制御信
    号を比較する信号処理手段と、反射器の位置の変化によ
    りレーザ素子が出力する出力光のパワーの変化の割合が
    最小になるように反射器の位置を変化させる手段とを含
    む特許請求の範囲第（４）項に記載のレーザ装置。 （６）バイアス回路には、レーザ素子の出力光を監視し
    てその出力光の平均パワーが一定になるように与えるバ
    イアス電流を自動制御する回路を含む特許請求の範囲第
    （３）項に記載のレーザ装置。 （７）反射器の機械的位置を精密に変化させる手段は、
    反射器に取付けられた磁性片と、この磁性片に磁気的に
    作用する電磁石とを含む特許請求の範囲第（４）項に記
    載のレーザ装置。 （８）反射器はその一端が半導体レーザ素子が固定され
    たマウントに固定され、その他端はレーザ光の光路の方
    向に可動であるように構成され、磁性片はその他端に取
    付けられ、上記一端と上記他端との間にレーザ光が反射
    する部分が設けられた構造である特許請求の範囲第（７
    ）項に記載のレーザ装置。 （９）　　レーザ光が反射する部分はその反射器に形成
    された凹部である特許請求の範囲第（８）項に記載のレ
    ーザ装置。 ００）反射器が金属製の薄板である特許請求の範囲第（
    ３）項に記載のレーザ装置。 （１１）レーザ素子と、 このレーザ素子の境界面に対向して設けられ、そのレー
    ザ素子の外部共振器を構成する反射器と、を備えたレー
    ザ装置において、 上記反射器はこのレーザ素子の光路の方向に微小に可動
    であるように構成され、 上記反射器には磁性片が取付けられ、 その磁性片に対向して電磁石が設けられ、この電磁石に
    供給する電流により上記レーザ素子の外部共振器の光路
    長を変化させる構造を特徴とするレーザ装置。 （１２）反射器が金属製の薄板で構成され、その薄板の
    一端がレーザ素子と共にマウントに固定され他端に磁性
    片が取付けられ、上記一端と上記他端との間に上記レー
    ザ素子の出力光が反射する部分が設けられた特許請求の
    範囲第（１１）項に記載のレーザ装置。 （１３）レーザ素子が半導体レーザである特許請求の範
    囲第（１２）項に記載のレーザ装置。 （１４）レーザ素子がガスレーザである特許請求の範囲
    第（１３）項に記載のレーザ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6362388A (ja) * 1986-09-03 1988-03-18 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH0294489A (ja) * 1988-09-29 1990-04-05 Nec Corp 光機能素子

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61290787A (ja) * 1985-06-18 1986-12-20 Sharp Corp 半導体レ−ザ装置
GB8522821D0 (en) * 1985-09-16 1985-10-23 British Telecomm Frequency referencing system
US4817109A (en) * 1985-12-10 1989-03-28 501 Sharp Kabushiki Kaisha External resonator type semiconductor laser apparatus
GB8615789D0 (en) * 1986-06-27 1986-08-06 British Aerospace Lasers
US4878724A (en) * 1987-07-30 1989-11-07 Trw Inc. Electrooptically tunable phase-locked laser array
EP0308603A1 (de) * 1987-09-25 1989-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Dynamisch einmodiger Lasersender
DE3732433A1 (de) * 1987-09-26 1989-04-06 Standard Elektrik Lorenz Ag Lasermodul und verfahren zum ankoppeln einer glasfaser
US4910738A (en) * 1987-11-27 1990-03-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Short optical pulse generators using mode-locked semiconductor lasers oscillating in transverse magnetic modes
US4983035A (en) * 1988-06-24 1991-01-08 Reiton Ltd. Laser measuring devices
JP2520153B2 (ja) * 1988-07-01 1996-07-31 国際電信電話株式会社 半導体レ―ザ光源制御装置
DE3836116A1 (de) * 1988-10-22 1990-04-26 Standard Elektrik Lorenz Ag Geregelter halbleiterlaser
US5115439A (en) * 1989-11-29 1992-05-19 Spectra-Physics Lasers, Inc. Pole piece to shape axial magnetic field in gas laser
US5047639A (en) * 1989-12-22 1991-09-10 Wong Jacob Y Concentration detector
US5090019A (en) * 1991-01-10 1992-02-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser diode-pumped tunable solid state laser
US5185751A (en) * 1991-05-10 1993-02-09 Amoco Corporation Automated single longitudinal mode locking system
US5247167A (en) * 1992-08-06 1993-09-21 International Business Machines Corporation Multiple beam power monitoring system and method with radiation detection and focusing means of overlapping beams
GB2276973A (en) * 1993-03-20 1994-10-12 Gec Ferranti Defence Syst A pulsed laser
US5448071A (en) * 1993-04-16 1995-09-05 Bruce W. McCaul Gas spectroscopy
US5500768A (en) * 1993-04-16 1996-03-19 Bruce McCaul Laser diode/lens assembly
US5625189A (en) * 1993-04-16 1997-04-29 Bruce W. McCaul Gas spectroscopy
US5615052A (en) * 1993-04-16 1997-03-25 Bruce W. McCaul Laser diode/lens assembly
JP2746227B2 (ja) * 1995-09-29 1998-05-06 日本電気株式会社 イオンレーザ装置
US5629951A (en) * 1995-10-13 1997-05-13 Chang-Hasnain; Constance J. Electrostatically-controlled cantilever apparatus for continuous tuning of the resonance wavelength of a fabry-perot cavity
DE19615396A1 (de) * 1996-04-18 1998-01-02 Laserspec Analytik Gmbh Verfahren zur Einstellung und Kontrolle der longitudinalen Resonatormode einer Laserstrahlungsquelle
US6198580B1 (en) 1998-08-17 2001-03-06 Newport Corporation Gimballed optical mount
US6516130B1 (en) 1998-12-30 2003-02-04 Newport Corporation Clip that aligns a fiber optic cable with a laser diode within a fiber optic module
US6154471A (en) * 1999-02-22 2000-11-28 Lucent Technologies Inc. Magnetically tunable and latchable broad-range semiconductor laser
FR2790115B1 (fr) 1999-02-23 2001-05-04 Micro Controle Procede et dispositif pour deplacer un mobile sur une base montee elastiquement par rapport au sol
US6996506B2 (en) * 1999-02-23 2006-02-07 Newport Corporation Process and device for displacing a moveable unit on a base
US6511035B1 (en) 1999-08-03 2003-01-28 Newport Corporation Active vibration isolation systems with nonlinear compensation to account for actuator saturation
DE19961056A1 (de) * 1999-12-20 2001-06-21 Thomson Brandt Gmbh Laserregelkreis mit automatischer Anpassung an die Monitorsignalpolarität
US6580516B1 (en) * 2000-11-01 2003-06-17 Agilent Technologies, Inc. Tunable Fabry Perot microelectromechanical resonator adapted for optical filters and lasers with reduced optical power-dependent tuning
US6655840B2 (en) 2001-02-13 2003-12-02 Newport Corporation Stiff cross roller bearing configuration
US6601524B2 (en) 2001-03-28 2003-08-05 Newport Corporation Translation table with a spring biased dovetail bearing
US6791058B2 (en) 2001-04-25 2004-09-14 Newport Corporation Automatic laser weld machine for assembling photonic components
US6568666B2 (en) 2001-06-13 2003-05-27 Newport Corporation Method for providing high vertical damping to pneumatic isolators during large amplitude disturbances of isolated payload
US6619611B2 (en) 2001-07-02 2003-09-16 Newport Corporation Pneumatic vibration isolator utilizing an elastomeric element for isolation and attenuation of horizontal vibration
US6717964B2 (en) * 2001-07-02 2004-04-06 E20 Communications, Inc. Method and apparatus for wavelength tuning of optically pumped vertical cavity surface emitting lasers
US6966535B2 (en) * 2002-05-07 2005-11-22 Newport Corporation Snubber for pneumatically isolated platforms
JP2004221321A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Mitsubishi Electric Corp 波長可変半導体光装置
US7065112B2 (en) * 2003-05-12 2006-06-20 Princeton Optronics, Inc. Wavelength locker
US20050068245A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Cheng-Chung Chen Reflective signal booster for omini-antenna
US7320455B2 (en) 2003-10-24 2008-01-22 Newport Corporation Instrumented platform for vibration-sensitive equipment
US8231098B2 (en) * 2004-12-07 2012-07-31 Newport Corporation Methods and devices for active vibration damping of an optical structure
KR100803222B1 (ko) 2007-01-26 2008-02-14 삼성전자주식회사 스펙클 저감 레이저와 이를 채용한 레이저 디스플레이 장치
GB2476452A (en) * 2009-12-14 2011-06-29 Univ Bruxelles Transverse laser mode switching

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5595389A (en) * 1979-01-16 1980-07-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3517328A (en) * 1965-10-24 1970-06-23 Dryden Hugh L Method and apparatus for stabilizing a gaseous optical maser
FR2070473A5 (ja) * 1969-12-05 1971-09-10 Telecommunications Sa
US3793595A (en) * 1971-12-27 1974-02-19 Perkin Elmer Corp Single frequency stabilized laser
US3835415A (en) * 1972-06-28 1974-09-10 Ibm High radiance semiconductor laser
US4046462A (en) * 1976-04-28 1977-09-06 Nasa Three-dimensional tracking solar energy concentrator and method for making same
US4355395A (en) * 1978-04-10 1982-10-19 British Telecommunications Injection lasers
US4237427A (en) * 1978-06-16 1980-12-02 International Telephone And Telegraph Corporation Apparatus for stabilizing a laser
JPS56150886A (en) * 1980-04-23 1981-11-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Oscillating frequency stabilized semiconductor laser device
US4516242A (en) * 1981-06-18 1985-05-07 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Output stabilizing device
US4504950A (en) * 1982-03-02 1985-03-12 California Institute Of Technology Tunable graded rod laser assembly
US4461006A (en) * 1982-03-23 1984-07-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Synchronously pumped mode-locked semiconductor platelet laser

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5595389A (en) * 1979-01-16 1980-07-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6362388A (ja) * 1986-09-03 1988-03-18 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH0294489A (ja) * 1988-09-29 1990-04-05 Nec Corp 光機能素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP0108562A1 (en) 1984-05-16
US4748632A (en) 1988-05-31
JPH0559595B2 (ja) 1993-08-31

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