JPS61102080A - 周波数安定化半導体レ−ザ装置 - Google Patents
周波数安定化半導体レ−ザ装置Info
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- JPS61102080A JPS61102080A JP22462884A JP22462884A JPS61102080A JP S61102080 A JPS61102080 A JP S61102080A JP 22462884 A JP22462884 A JP 22462884A JP 22462884 A JP22462884 A JP 22462884A JP S61102080 A JPS61102080 A JP S61102080A
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- light
- laser
- semiconductor laser
- optical fiber
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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
- 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
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、周波数安定化半導体レーザ装置に関するもの
である６ （従来技術とその問題点） 半導体レーザは小型、高効率、かつ面接変調可能である
ことから、光通信をはじめ各種計測用の汎用光源として
幅広く用いられている。しかしながら、半導体レーザの
発振周波数は、一般に１００Ｈｚ／ ’Ｃ程度の温度依
存性を有しており、外部気温の変動などによって容易に
その発振周波数が変化してしまうという問題点があった
。半導体レーザをコヒーレント光通信や精密な計測用光
源として用いるには５通常発搗周波数の変動量をｌ Ｍ
Ｈｚ程度以下に抑えることが望ましく、半導体レーザに
おいては、その発振周波数の安定化が重要な技術課題と
なっている。
である６ （従来技術とその問題点） 半導体レーザは小型、高効率、かつ面接変調可能である
ことから、光通信をはじめ各種計測用の汎用光源として
幅広く用いられている。しかしながら、半導体レーザの
発振周波数は、一般に１００Ｈｚ／ ’Ｃ程度の温度依
存性を有しており、外部気温の変動などによって容易に
その発振周波数が変化してしまうという問題点があった
。半導体レーザをコヒーレント光通信や精密な計測用光
源として用いるには５通常発搗周波数の変動量をｌ Ｍ
Ｈｚ程度以下に抑えることが望ましく、半導体レーザに
おいては、その発振周波数の安定化が重要な技術課題と
なっている。
従来の周波数安定化半導体レーザ装置としては、まず、
半導体レーザ自身の雰囲気温度を一定に保持する温度コ
ントローラを備えたものがある。しかしながら、現状で
の温度制御範囲は高々０．０１℃であり、この装置では
発振周波数の変動量を長時間に渡って１００ＭＨｚ以下
に制御することができず、性能的に不十分であった。
半導体レーザ自身の雰囲気温度を一定に保持する温度コ
ントローラを備えたものがある。しかしながら、現状で
の温度制御範囲は高々０．０１℃であり、この装置では
発振周波数の変動量を長時間に渡って１００ＭＨｚ以下
に制御することができず、性能的に不十分であった。
その他の周波数安定化半導体レーザ装置としては、半導
体レーザの一部を用いて、周波数標準器の周波数ν、に
対する発振周波数νｆの変動量ν、−νｆを検知し、そ
の検知信号によって半導体レーザの発振周波数を帰還制
御する装置がある。半導体レーザの発振周波数は、その
駆動電流に対して約−１ＧＨｚ／ｍＡ変化するので、こ
の装置では、帰還制御する半導体レーザのパラメータと
しては、主にその駆動電流が用いられる。また、周波数
標準器としては、所望の透過スペクトルを有するファブ
リペロ干渉計や、特定の周波数に吸収線を持つ気体分子
・気体原子を封入したセルなどが用いられている。
体レーザの一部を用いて、周波数標準器の周波数ν、に
対する発振周波数νｆの変動量ν、−νｆを検知し、そ
の検知信号によって半導体レーザの発振周波数を帰還制
御する装置がある。半導体レーザの発振周波数は、その
駆動電流に対して約−１ＧＨｚ／ｍＡ変化するので、こ
の装置では、帰還制御する半導体レーザのパラメータと
しては、主にその駆動電流が用いられる。また、周波数
標準器としては、所望の透過スペクトルを有するファブ
リペロ干渉計や、特定の周波数に吸収線を持つ気体分子
・気体原子を封入したセルなどが用いられている。
上述の帰還制御により安定化した装置では、発振周波数
の変動量はｌ ＭＨｚ以下に抑えられているが、用いて
いる周波数標準器に、以下に述べるような問題点があっ
た。
の変動量はｌ ＭＨｚ以下に抑えられているが、用いて
いる周波数標準器に、以下に述べるような問題点があっ
た。
まず、ファブリペロ干渉計を用いる場合には、ファブリ
ペロ干渉計自体を長時間に渡って安定に動作させること
が難しく、長期的な信頼性という点で不十分であった。
ペロ干渉計自体を長時間に渡って安定に動作させること
が難しく、長期的な信頼性という点で不十分であった。
また、気体分子・気体原子の満たされたセルを用いる場
合には、大きな長い気体用セルを必要とするので、小型
であるという半導体レーザの本来の特長を生かせなかっ
た。さらに、その長いセル中に半導体レーザ出力の大部
分の光を通さねばならず、利用できる半導体レーザの出
力が小さくなってしまうという欠点を有し。
合には、大きな長い気体用セルを必要とするので、小型
であるという半導体レーザの本来の特長を生かせなかっ
た。さらに、その長いセル中に半導体レーザ出力の大部
分の光を通さねばならず、利用できる半導体レーザの出
力が小さくなってしまうという欠点を有し。
ていた。
（発明の目的）
本発明の目的は、以上述べたような従来装置の欠点をな
くし、構成が比較的簡単で、かつ利用できる出力が大き
く、さらに発振周波数の安定状態を長時間に渡って確実
に維持できる信頼性の高い、新規な周波数安定化半導体
レーザ装置を提供することにある。
くし、構成が比較的簡単で、かつ利用できる出力が大き
く、さらに発振周波数の安定状態を長時間に渡って確実
に維持できる信頼性の高い、新規な周波数安定化半導体
レーザ装置を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の周波数安定化半導体レーザ装置は、周波数安定
化レーザと、光ファイバと、前記周波数安定化レーザの
発振周波数より前記光ファイバのブリユアンシフト量だ
け周波数の離れた半導体レーザと、前記光ファイバの一
端から前記半導体レーザの出力光の一部を入射させ、か
つ、前記光ファイバの他端から前記周波数安定化レーザ
の出力光を入射させる２個の光入射光学系と、前記半導
体レーザ光と前記周波数安定化レーザ光のうち周波数の
低い方のレーザ光を前記光ファイバ出射後に検知する光
検出器と、前記光検出器の電気出力が所定の値になるよ
うに前記半導体レーザの発振周波数を制御する制御回路
とを含み構成される。
化レーザと、光ファイバと、前記周波数安定化レーザの
発振周波数より前記光ファイバのブリユアンシフト量だ
け周波数の離れた半導体レーザと、前記光ファイバの一
端から前記半導体レーザの出力光の一部を入射させ、か
つ、前記光ファイバの他端から前記周波数安定化レーザ
の出力光を入射させる２個の光入射光学系と、前記半導
体レーザ光と前記周波数安定化レーザ光のうち周波数の
低い方のレーザ光を前記光ファイバ出射後に検知する光
検出器と、前記光検出器の電気出力が所定の値になるよ
うに前記半導体レーザの発振周波数を制御する制御回路
とを含み構成される。
゛（発明の作用・原理）
まず、本発明で利用する光ファイバの誘導ブリユアン増
幅効果について説明する。光ファイバに周波数ν２の励
起光を入射させると、その光と、その光によって光ファ
イバ中に生じた音響フォノンとの相互作用によって、光
ファイバ中に、ν２より約１０ ＧＨｚだけ低周波数側
に増幅利得（誘導ブリユアン利得）が誘起される。この
現象は誘導ブリユアン増幅効果と呼ばれており、その利
得帯域幅は約２０ ＭＨｚで、従来装置で周波数の標準
として用いられていた小型のファブリペロ干渉計の透過
スペクトルや気体分子・気体原子の一般的な吸収スペク
トルに比べて狭帯域である。この増幅利得が誘起された
状態で、その利得帯域内に周波数ν、を有する信号光を
、励起光の入射端とは異なる一端から光ファイバに入射
させると、信号光は光ファイバ中で増幅される、このと
きの信号光の増幅利得Ｇは、光ファイバの伝送損失が小
さい場合には、次式で近似される。
幅効果について説明する。光ファイバに周波数ν２の励
起光を入射させると、その光と、その光によって光ファ
イバ中に生じた音響フォノンとの相互作用によって、光
ファイバ中に、ν２より約１０ ＧＨｚだけ低周波数側
に増幅利得（誘導ブリユアン利得）が誘起される。この
現象は誘導ブリユアン増幅効果と呼ばれており、その利
得帯域幅は約２０ ＭＨｚで、従来装置で周波数の標準
として用いられていた小型のファブリペロ干渉計の透過
スペクトルや気体分子・気体原子の一般的な吸収スペク
トルに比べて狭帯域である。この増幅利得が誘起された
状態で、その利得帯域内に周波数ν、を有する信号光を
、励起光の入射端とは異なる一端から光ファイバに入射
させると、信号光は光ファイバ中で増幅される、このと
きの信号光の増幅利得Ｇは、光ファイバの伝送損失が小
さい場合には、次式で近似される。
Ｇ＝ ７Ｘｐ（ＩＢ−λ・ｌ） ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（１）ただし、ＩＢはピークの
誘導ブリユアン利得係数、Ｐは光ファイバへの励起光入
力、Ａはファイバのコア断面積、ｌはファイバ長である
。
・・・・・・・・・・・（１）ただし、ＩＢはピークの
誘導ブリユアン利得係数、Ｐは光ファイバへの励起光入
力、Ａはファイバのコア断面積、ｌはファイバ長である
。
本発明では、周波数標準器として、一定の周波数で発振
する周波数安定化レーザを用いる。そして、励起光、信
号光のどちらか一方に半導体レーザ光を、他方に周波数
安定化レーザ光を用い、前述の誘導ブリユアン利得によ
って増幅された後に光ファイバより出射される信号光の
増減量から間接的に半導体レーザ光の周波数の変動量を
検知し、その検知した信号によって半導体レーザの発振
周波数を帰還制御するものである。
する周波数安定化レーザを用いる。そして、励起光、信
号光のどちらか一方に半導体レーザ光を、他方に周波数
安定化レーザ光を用い、前述の誘導ブリユアン利得によ
って増幅された後に光ファイバより出射される信号光の
増減量から間接的に半導体レーザ光の周波数の変動量を
検知し、その検知した信号によって半導体レーザの発振
周波数を帰還制御するものである。
以下に、半導体レーザ光の周波数の変動量の検知方法に
ついて、励起光が半導体レーザ光で、かつ、信号光が周
波数安定化レーザ光の場合と、その逆の、励起光が周波
数安定化レーザ光で、かつ、信号光が半導体レーザであ
る場合についてそれぞれ説明する。
ついて、励起光が半導体レーザ光で、かつ、信号光が周
波数安定化レーザ光の場合と、その逆の、励起光が周波
数安定化レーザ光で、かつ、信号光が半導体レーザであ
る場合についてそれぞれ説明する。
第１として、励起光が半導体レーザ光の場合、その周波
数は外部気温の変動などにより時々刻々変化するので、
それに伴って誘導ブリユアン利得の生ずる周波数域も変
動する。したがって、信号光として周波数が一定な周波
数安定化レーザ光を用いれば、光ファイバから増幅され
てでてくる信号光の増減量から励起光である半導体レー
ザ光の周波数の変動量を知ることができる。
数は外部気温の変動などにより時々刻々変化するので、
それに伴って誘導ブリユアン利得の生ずる周波数域も変
動する。したがって、信号光として周波数が一定な周波
数安定化レーザ光を用いれば、光ファイバから増幅され
てでてくる信号光の増減量から励起光である半導体レー
ザ光の周波数の変動量を知ることができる。
この場合には、半導体レーザの発振周波数は、基準周波
数である周波数安定化レーザ光の周波数よりブリユアン
シフトを約Ｉ Ｑ ＧＨｚだけ高い周波数に安定化され
る。
数である周波数安定化レーザ光の周波数よりブリユアン
シフトを約Ｉ Ｑ ＧＨｚだけ高い周波数に安定化され
る。
第２として、励起光が周波数安定化レーザ光の場合、誘
導ブリユアン利得の生ずる周波数域は一定である。しか
しながら、信号光である半導体レーザ光の周波数は時々
刻々変化するので、光ファイバから増幅されてでてくる
信号光すなわち半導体レーザ光の増減量を測定すれば、
その周波数の変動量を知ることができる。
導ブリユアン利得の生ずる周波数域は一定である。しか
しながら、信号光である半導体レーザ光の周波数は時々
刻々変化するので、光ファイバから増幅されてでてくる
信号光すなわち半導体レーザ光の増減量を測定すれば、
その周波数の変動量を知ることができる。
この場合には、半導体レーザ光の発振周波数は、基準周
波数である周波数安定化レーザ光の周波数よりブリユア
ンシフト量的１０ＧＨｚだけ低い周波数に安定化される
。
波数である周波数安定化レーザ光の周波数よりブリユア
ンシフト量的１０ＧＨｚだけ低い周波数に安定化される
。
（実施例）
以下に、本発明による周波数安定化半導体レーザ装置に
ついて図面を参照してさらｌこ詳細に説明する。
ついて図面を参照してさらｌこ詳細に説明する。
第１図は、本発明による周波数安定化半導体レーザ装置
の一実施例を示したものである。本実施例では、半導体
レーザ光を励起光として、周波数安定化レーザ光を信号
光として用いている。本実施例において、半導体レーザ
１としては、室温において波長的１．５２３μｍで発振
している１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体レーザを、基準
周波数である周波数安定化レーザ６としては、波長１．
５２３１μｍ のＨｅ−Ｎｅレーザを、また光ファイバ
３としては、伝送損失０．３ｄＢ／ｋｍ、：７ア径ＩＱ
μｍ、ファイバ長３ｋｍの単一モードシリカファイバを
、光検出器７としては、ゲルマニウム・フォトグイオー
ド（Ｇｅ−ＰＤ）を、さらに温度コントローラ１０とし
ては、ペルチェ素子を用いている。光ファイバ３は、直
径ＩＱｃｍのドラムに巻かれており、コンパクトに収納
されている。
の一実施例を示したものである。本実施例では、半導体
レーザ光を励起光として、周波数安定化レーザ光を信号
光として用いている。本実施例において、半導体レーザ
１としては、室温において波長的１．５２３μｍで発振
している１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ半導体レーザを、基準
周波数である周波数安定化レーザ６としては、波長１．
５２３１μｍ のＨｅ−Ｎｅレーザを、また光ファイバ
３としては、伝送損失０．３ｄＢ／ｋｍ、：７ア径ＩＱ
μｍ、ファイバ長３ｋｍの単一モードシリカファイバを
、光検出器７としては、ゲルマニウム・フォトグイオー
ド（Ｇｅ−ＰＤ）を、さらに温度コントローラ１０とし
ては、ペルチェ素子を用いている。光ファイバ３は、直
径ＩＱｃｍのドラムに巻かれており、コンパクトに収納
されている。
前記Ｈｅ−Ｎｅレーザの発振周波数は、その出力に生ず
るラムくぼみを用いて変動量０．１ ＭＨｚ以下に安定
化されている。一般に、本実施例で用いたＨｅ−Ｎｅレ
ーザに代表されるガスレーザは、その発振周波数の変動
が半導体レーザに比べて非常に小さい。また、発振周波
数の安定化もラムくぼみを用いれば容易に行なえる。こ
の様なガスレーザの周波数安定化については、例えば、
１９６７年５月号の「プロシーディングズ・オフ゛・ザ
・アイ・イー、イー（ＰＲＯＣＪＥＤＩＮＧＳ ＯＦ
ＴＨＥ ＩＥＥＥ）Ｊ第５５巻、第１０１５〜１０２６
頁所載の論文に詳しく記述されている。
るラムくぼみを用いて変動量０．１ ＭＨｚ以下に安定
化されている。一般に、本実施例で用いたＨｅ−Ｎｅレ
ーザに代表されるガスレーザは、その発振周波数の変動
が半導体レーザに比べて非常に小さい。また、発振周波
数の安定化もラムくぼみを用いれば容易に行なえる。こ
の様なガスレーザの周波数安定化については、例えば、
１９６７年５月号の「プロシーディングズ・オフ゛・ザ
・アイ・イー、イー（ＰＲＯＣＪＥＤＩＮＧＳ ＯＦ
ＴＨＥ ＩＥＥＥ）Ｊ第５５巻、第１０１５〜１０２６
頁所載の論文に詳しく記述されている。
第１図において、半導体レーザ１から出射された約３Ｑ
ｍＷの半導体レーザ光は、分波器５によって分けられ、
そのうち約２６ｍＷは周波数安定化後の出力光として利
用されている。一方、残りの約４ｍＷは光アイソレータ
２１を通過した後に光ファイバ３に結合され、光ファイ
バの励起光として用いられている。また周波数安定化レ
ーザ６から出射された約２０μＷのＨｅ−Ｎｅレーザ光
は、光アイソレータ２２を通過した後に、半導体レーザ
光の入射端とは異なる一端から光ファイバ３に入射され
ている。本実施例では、約２ｍＷの半導体レーザ光が光
ファイバに入力されており、（１）式から計算されるよ
うに、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光は最大３１倍に増幅される。
ｍＷの半導体レーザ光は、分波器５によって分けられ、
そのうち約２６ｍＷは周波数安定化後の出力光として利
用されている。一方、残りの約４ｍＷは光アイソレータ
２１を通過した後に光ファイバ３に結合され、光ファイ
バの励起光として用いられている。また周波数安定化レ
ーザ６から出射された約２０μＷのＨｅ−Ｎｅレーザ光
は、光アイソレータ２２を通過した後に、半導体レーザ
光の入射端とは異なる一端から光ファイバ３に入射され
ている。本実施例では、約２ｍＷの半導体レーザ光が光
ファイバに入力されており、（１）式から計算されるよ
うに、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光は最大３１倍に増幅される。
そして、光ファイバを伝搬して増幅された信号光すなわ
ちＨｅ−Ｎｅレーザ光は、光アイソレータ２１によって
励起光と分離された後に光検出器７で受光され、制御回
路８に入力されでいる。制御回路８では、光検出器７の
電気出力を、あらかじめ設定した基準電圧と比較して、
光検出器７の電気出力が一定になる様に駆動回路９を制
御している。
ちＨｅ−Ｎｅレーザ光は、光アイソレータ２１によって
励起光と分離された後に光検出器７で受光され、制御回
路８に入力されでいる。制御回路８では、光検出器７の
電気出力を、あらかじめ設定した基準電圧と比較して、
光検出器７の電気出力が一定になる様に駆動回路９を制
御している。
駆動回路９では、制御回路８の制御信号に基づいて、半
導体レーザーの駆動電流を変化させている。
導体レーザーの駆動電流を変化させている。
次Ｃご、本実施例では、以下の手順ｌこよって周波数の
安定化を行なっている。
安定化を行なっている。
■ 温度コントローラー０ によって半導体レーザの雰
囲気温度を掃引し、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光が最大増幅度で
ある３１倍に増幅されるように温度を設定する。
囲気温度を掃引し、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光が最大増幅度で
ある３１倍に増幅されるように温度を設定する。
■ 次に、■の状態からさらに温度を上げ、増幅度が最
大増幅度の約１１ζなるように設定する。
大増幅度の約１１ζなるように設定する。
第２図は、この状態での半導体レーザ光とＨｅ −Ｎｅ
レーザ光の周波数の関係を示したものである。
レーザ光の周波数の関係を示したものである。
第２図より、明らかなように、本実施例では、誘導ブリ
ユアン利得帯域の低周波領域を用いているので半導体レ
ーザの周波数が高周波側に変化すれば増幅度は小さくな
り、−男手導体レーザの周波数が低周波側に変化すれば
増幅度は大きくなる様に設定さねている。
ユアン利得帯域の低周波領域を用いているので半導体レ
ーザの周波数が高周波側に変化すれば増幅度は小さくな
り、−男手導体レーザの周波数が低周波側に変化すれば
増幅度は大きくなる様に設定さねている。
また、本実施例で用いた半導体レーザの発振周波数は、
その駆動電流に対して−１，１（）Ｈｚ／ｍＡの割合で
変化し、駆動電流を増加させれば低周波側に変化し、一
方駆動電流を減少させれば高周波側−ご変化する。
その駆動電流に対して−１，１（）Ｈｚ／ｍＡの割合で
変化し、駆動電流を増加させれば低周波側に変化し、一
方駆動電流を減少させれば高周波側−ご変化する。
したがって、本実施例の制御回路８は、光検出器７の電
気出力が大きくなれば駆動電流が減少し、一方その電気
出力が小さくなれば駆動電流が増加する様に駆動回路９
を制御している。
気出力が大きくなれば駆動電流が減少し、一方その電気
出力が小さくなれば駆動電流が増加する様に駆動回路９
を制御している。
また、本実施例の制御回路８では、信号光であるＨｅ−
Ｎｅレーザ光の増減量を１０ の精度で検出したが、そ
のときｌこ実現された半導体レーザの発振周波数の変動
量は、０．１ ＭＨｚ以下であり従来より一桁程度小さ
くできた。このときに本実施例で用いた駆動回路９の駆
動電流の設定精度は１〇−ｍＡであり、半導体レーザ自
身の出力変動に基づく前記Ｈｅ−Ｎｅレーザ光の増減量
の変化は１０以下で制御回路８の検出の精度に比べて非
常に小さいので、その影響は全くなかった。
Ｎｅレーザ光の増減量を１０ の精度で検出したが、そ
のときｌこ実現された半導体レーザの発振周波数の変動
量は、０．１ ＭＨｚ以下であり従来より一桁程度小さ
くできた。このときに本実施例で用いた駆動回路９の駆
動電流の設定精度は１〇−ｍＡであり、半導体レーザ自
身の出力変動に基づく前記Ｈｅ−Ｎｅレーザ光の増減量
の変化は１０以下で制御回路８の検出の精度に比べて非
常に小さいので、その影響は全くなかった。
なお、本実施例で見られたＱ、 ｌ ＭＨｚ以下の変動
は、基準周波数であるＨｅ−Ｎｅレーザ自体０．１ＭＨ
２以下の発振周波数の変動によるもので、その他に起因
する変動はほとんどなかった。
は、基準周波数であるＨｅ−Ｎｅレーザ自体０．１ＭＨ
２以下の発振周波数の変動によるもので、その他に起因
する変動はほとんどなかった。
本実施例においては、前述のように光ファイバをドラム
に巻いて用いているが、本発明ではその光ファイバを伸
ばして用いれば、遠隔地においても半導体レーザの周波
数安定化が行なえる装置が得られる。
に巻いて用いているが、本発明ではその光ファイバを伸
ばして用いれば、遠隔地においても半導体レーザの周波
数安定化が行なえる装置が得られる。
上記においては、本発明による周波数安定化半導体レー
ザ装置について一実施例を用いて説明したが、本発明は
この実施例に限定されることなくいくつかの変形が考え
られる。
ザ装置について一実施例を用いて説明したが、本発明は
この実施例に限定されることなくいくつかの変形が考え
られる。
例えば、発明の作用・原理の項で述べた様に、周波数安
定化レーザ光を励起光として、かつ、半導体レーザ光を
信号光として用いてもよい。
定化レーザ光を励起光として、かつ、半導体レーザ光を
信号光として用いてもよい。
また、上述の実施例では、誘導ブリユアン利得帯域の低
周波領域を用いているが、もちろんその高周波領域を用
いてもよい。さらに、光ファイバ３としては、Ｇｅへや
Ｐ２Ｏ５をコアにした光ファイバを、周波数安定化レー
ザ６としては、他のガスレーザや固体レーザを使用して
もよいし、また、帰還制御する半導数レーザのパラメー
タとしては、外部圧力や外部磁場を用いることもできる
。
周波領域を用いているが、もちろんその高周波領域を用
いてもよい。さらに、光ファイバ３としては、Ｇｅへや
Ｐ２Ｏ５をコアにした光ファイバを、周波数安定化レー
ザ６としては、他のガスレーザや固体レーザを使用して
もよいし、また、帰還制御する半導数レーザのパラメー
タとしては、外部圧力や外部磁場を用いることもできる
。
（本発明の効果）
以上説明したように、本発明は、励起光、信号光のどち
らか一方として半導体レーザ光を、他方として基準周波
数である周波数安定化レーザ光を用い、光ファイバ中に
誘起された誘導ブリユアン利得によって増幅された信号
光の増減量から、半導体レーザの発振周波数の変動量を
検知しているので、従来法に比べて構成が比較的簡単で
あるとともに、長期間に渡って信頼性の高い周波数安定
化半導体レーザ装置が得られる。また、光ファイバの誘
導ブリユアン利得帯域は約２０ＭＨ２であり、従来の小
形ファブリペロ干渉計の透過スペクトルや一般的な気体
分子・気体原子の吸収スペクトルよりも狭帯域であるの
で、従来の装置に比べて一桁以上制御精度を向上させる
ことができる。
らか一方として半導体レーザ光を、他方として基準周波
数である周波数安定化レーザ光を用い、光ファイバ中に
誘起された誘導ブリユアン利得によって増幅された信号
光の増減量から、半導体レーザの発振周波数の変動量を
検知しているので、従来法に比べて構成が比較的簡単で
あるとともに、長期間に渡って信頼性の高い周波数安定
化半導体レーザ装置が得られる。また、光ファイバの誘
導ブリユアン利得帯域は約２０ＭＨ２であり、従来の小
形ファブリペロ干渉計の透過スペクトルや一般的な気体
分子・気体原子の吸収スペクトルよりも狭帯域であるの
で、従来の装置に比べて一桁以上制御精度を向上させる
ことができる。
さらに、光ファイバに誘導ブリユアン利得を誘起させる
ために必要な励起光のパワーは、高々数ｍＷ以下である
ので、半導体レーザ光を励起光に用いる場合ｌこも、従
来よりも利用できる半導体レーザの出力をより大きくと
ることができる。
ために必要な励起光のパワーは、高々数ｍＷ以下である
ので、半導体レーザ光を励起光に用いる場合ｌこも、従
来よりも利用できる半導体レーザの出力をより大きくと
ることができる。
第１図は、本発明による一実施例の構成図である。
第２図は、本発明による一実施例における、半導体レー
ザ光と周波数安定化レーザ光の周波数の関係を示す図で
ある。 図において、 １・・・半導体レーザ、２１．２２・・・光アイソレー
タ、３・・・光ファイバ、５・−分波器、６・・・周波
数安定化レーザ、７・・・光検出器、８・・・制御回路
、９・・・半導体レーザの駆動回路、１０・・・温度コ
ントローラ である。 、・″− ｉ１人弁理士 内■ 晋′：、・ 、。 ・ζ、−ノ
ザ光と周波数安定化レーザ光の周波数の関係を示す図で
ある。 図において、 １・・・半導体レーザ、２１．２２・・・光アイソレー
タ、３・・・光ファイバ、５・−分波器、６・・・周波
数安定化レーザ、７・・・光検出器、８・・・制御回路
、９・・・半導体レーザの駆動回路、１０・・・温度コ
ントローラ である。 、・″− ｉ１人弁理士 内■ 晋′：、・ 、。 ・ζ、−ノ
Claims (1)
- 周波数安定化レーザと、光ファイバと、前記周波数安定
化レーザの発振周波数より前記光ファイバのブリユアン
シフト量だけ周波数の離れた半導体レーザと、前記光フ
ァイバの一端から前記半導体レーザの出力光の一部を入
射させ、かつ、前記光ファイバの他端から前記周波数安
定化レーザの出力光を入射させる光入射光学系と、前記
半導体レーザ光と前記周波数安定化レーザ光のうち周波
数の低い方のレーザ光を前記光ファイバ出射後に検知す
る光検出器と、前記光検出器の電気出力が所定の値にな
るように前記半導体レーザの発振周波数を制御する制御
回路とを含む周波数安定化半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22462884A JPS61102080A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 周波数安定化半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22462884A JPS61102080A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 周波数安定化半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61102080A true JPS61102080A (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=16816685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22462884A Pending JPS61102080A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 周波数安定化半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61102080A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439787A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Nec Corp | Oscillation frequency stabilizing device for laser unit |
| JPH02119283A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発振波長安定化半導体レーザ装置 |
| EP0504834A2 (en) * | 1991-03-20 | 1992-09-23 | Nec Corporation | Optical transmitter |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22462884A patent/JPS61102080A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439787A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Nec Corp | Oscillation frequency stabilizing device for laser unit |
| JPH02119283A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発振波長安定化半導体レーザ装置 |
| EP0504834A2 (en) * | 1991-03-20 | 1992-09-23 | Nec Corporation | Optical transmitter |
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