JPS62128184A - 半導体レ−ザ安定化装置 - Google Patents
半導体レ−ザ安定化装置Info
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- JPS62128184A JPS62128184A JP26799685A JP26799685A JPS62128184A JP S62128184 A JPS62128184 A JP S62128184A JP 26799685 A JP26799685 A JP 26799685A JP 26799685 A JP26799685 A JP 26799685A JP S62128184 A JPS62128184 A JP S62128184A
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- semiconductor laser
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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
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、半導体レーザ出力光の波長を安定化させる半
導体レーザ安定化装置に関するものである。特に半導体
レーザの波長を金属ガスの吸収スペクトルに固定した半
導体レーザ安定化装置に関する。
導体レーザ安定化装置に関するものである。特に半導体
レーザの波長を金属ガスの吸収スペクトルに固定した半
導体レーザ安定化装置に関する。
（従来の技術）
半導体レーザは、小型、低電力動作、常温動作、高周波
における変調容易性、広い周波数調整範囲、低価格など
の特長により広い分野で利用されている。しかし、その
半面、半導体レーザの発振周波数はレーザ温度およびレ
ーザ電流に大き（依存するため、これらの微小変化でも
発振周波数は速やかに変化してしまい、その安定度は非
常に悪い。
における変調容易性、広い周波数調整範囲、低価格など
の特長により広い分野で利用されている。しかし、その
半面、半導体レーザの発振周波数はレーザ温度およびレ
ーザ電流に大き（依存するため、これらの微小変化でも
発振周波数は速やかに変化してしまい、その安定度は非
常に悪い。
この欠点は、半導体レーザを種々の計測や高分解能分光
に用いる場合に大きな問題となる。また、光通信におい
ても、将来周波数多重方式へと発展するために、半導体
レーザの周波数安定化が重要な条件となる。
に用いる場合に大きな問題となる。また、光通信におい
ても、将来周波数多重方式へと発展するために、半導体
レーザの周波数安定化が重要な条件となる。
周波数安定化の方法として、原子や分子の吸収線を用い
る方法があるが、そのうち飽和吸収分光によればドツプ
ラ拡がりのない鋭い吸収線を得ることができ、これを周
波数の標準として周波数安定度を大幅に高めることがで
きる。以下に飽和吸収分光の原理と、これを利用した従
来の半導体レープ安定化装置について説明する。
る方法があるが、そのうち飽和吸収分光によればドツプ
ラ拡がりのない鋭い吸収線を得ることができ、これを周
波数の標準として周波数安定度を大幅に高めることがで
きる。以下に飽和吸収分光の原理と、これを利用した従
来の半導体レープ安定化装置について説明する。
第６図は飽和吸収分光の基本的な光学系の構成を示す原
理構成図である。原子または分子Ｐの封入されたセルＣ
Ｌの両側から同一周波数Ωのレーザ光を同一軸上に入射
させる。ここで一方は飽和光ＳＢで比較的大ぎな強度に
してあり、他方はプローブ光ＰＢで比較的弱い強度であ
る。第７図は理解の容易のために例にあげた２単位系原
子のエネルギー準位を示す説明図である。レーザ周波数
が原子の共鳴周波数ωに接近すると、基底状態ＥＯに存
在する原子は励起状ｆｆｉ Ｅ ＋へ励起される。
理構成図である。原子または分子Ｐの封入されたセルＣ
Ｌの両側から同一周波数Ωのレーザ光を同一軸上に入射
させる。ここで一方は飽和光ＳＢで比較的大ぎな強度に
してあり、他方はプローブ光ＰＢで比較的弱い強度であ
る。第７図は理解の容易のために例にあげた２単位系原
子のエネルギー準位を示す説明図である。レーザ周波数
が原子の共鳴周波数ωに接近すると、基底状態ＥＯに存
在する原子は励起状ｆｆｉ Ｅ ＋へ励起される。
第８図は基底状態の原子がその熱運動により初期状態と
して有する速度分布を示す特性曲線図である。したがっ
て、ドツプラ効果により、レープ光は、この速度分布の
うらある限られた速度を持つ原子のみと相互作用する。
して有する速度分布を示す特性曲線図である。したがっ
て、ドツプラ効果により、レープ光は、この速度分布の
うらある限られた速度を持つ原子のみと相互作用する。
今、飽和光の進行方向を２軸、原子の速度の７成分をＶ
ｚとすると、飽和光が速度Ｖ、＝の原子と相互作用する
とき、プローブ光は飽和光の逆方向から入射しているた
めに、速度が−Ｖ２の原子と相互作用する。第９図はレ
ーザ周波数を変化させたときの、各エネルギー状態にあ
る原子の速度分布を示すための説明図である。（Ａ＞は
レーザ周波数Ωが共鳴周波数ωよりも低い場合で、飽和
光が負の速度−ＶＺの原子を励起しＥｏレベルの原子の
速度分布に鋭いくぼみをつくるとき、プローブ光は速度
Ｖｚの原子と相互作用する。したがって、この場合のプ
ローブ光の吸収量は、ドツプラ拡がりの部分を検出する
。
ｚとすると、飽和光が速度Ｖ、＝の原子と相互作用する
とき、プローブ光は飽和光の逆方向から入射しているた
めに、速度が−Ｖ２の原子と相互作用する。第９図はレ
ーザ周波数を変化させたときの、各エネルギー状態にあ
る原子の速度分布を示すための説明図である。（Ａ＞は
レーザ周波数Ωが共鳴周波数ωよりも低い場合で、飽和
光が負の速度−ＶＺの原子を励起しＥｏレベルの原子の
速度分布に鋭いくぼみをつくるとき、プローブ光は速度
Ｖｚの原子と相互作用する。したがって、この場合のプ
ローブ光の吸収量は、ドツプラ拡がりの部分を検出する
。
（Ｂ）はレーザ周波数Ωが共鳴周波数ωに一致した場合
で、このとき飽和光とプローブ光は、ともに速度の２成
分がＯの原子と相互作用する。したがって、プローブ光
は飽和光によってつくられた鋭いくぼみの部分を検出し
、その吸収量は減少する。（Ｃ）はレーザ周波数Ωが共
鳴周波数ωよりも高い場合で、（Ａ）の場合と同様にプ
ローブ光の吸収量は、ドツプラ拡がりの部分を検出する
。
で、このとき飽和光とプローブ光は、ともに速度の２成
分がＯの原子と相互作用する。したがって、プローブ光
は飽和光によってつくられた鋭いくぼみの部分を検出し
、その吸収量は減少する。（Ｃ）はレーザ周波数Ωが共
鳴周波数ωよりも高い場合で、（Ａ）の場合と同様にプ
ローブ光の吸収量は、ドツプラ拡がりの部分を検出する
。
第１０図はレーザ周波数Ωに対するプローブ光の吸収量
Ｉ ａ ｂ ｓの変化を示す特性曲線図である。
Ｉ ａ ｂ ｓの変化を示す特性曲線図である。
すなわちドツプラ拡がりのある吸収信号の中心Ω−ωに
ドツプラ効果の影響を受けない、いわゆるドツプラフリ
ーな鋭い吸収信号が得られる。これが飽和吸収信号であ
る。
ドツプラ効果の影響を受けない、いわゆるドツプラフリ
ーな鋭い吸収信号が得られる。これが飽和吸収信号であ
る。
第１１図は上記の飽和吸収分光を利用した半導体レーザ
安定化装置の従来例（Ｔ、Ｙａｂｕｚａｋｉ、 Ａ
、 トｆｏｒ ｉ、 Ｍ、 Ｋ ｉ
ｔａｎｏ、 ａｎｄＴ、Ｏｇａｗａ：Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ３ｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
［）ｉｏｄｅ １−ａｓｅｒｓ （Ｊｓｉｎｇ
１）ｏｐｐｌｅｒ−Ｆｒｅｅ Ａｔｏｍｉｃ
５ｐｅｃｔｒａ、ｐｒｏｃ。
安定化装置の従来例（Ｔ、Ｙａｂｕｚａｋｉ、 Ａ
、 トｆｏｒ ｉ、 Ｍ、 Ｋ ｉ
ｔａｎｏ、 ａｎｄＴ、Ｏｇａｗａ：Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ３ｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
［）ｉｏｄｅ １−ａｓｅｒｓ （Ｊｓｉｎｇ
１）ｏｐｐｌｅｒ−Ｆｒｅｅ Ａｔｏｍｉｃ
５ｐｅｃｔｒａ、ｐｒｏｃ。
ｒｎｔ、Ｃｏｎｆ、ｌ、ａｓｅｒ−ｓ ８３）を示す
構成ブロック図である。半導体レーザ素子１がら出力さ
れたレーザ光はレンズ２で集光し、ＮＤフィル？３で光
強度を１０％程度に減衰する。レーザ光の偏光面をあら
かじめ所定の角度傾けておけば、偏光ビームスプリッタ
４は水平偏光を透過し垂直偏光を反射するので、光は２
方向に分離される。偏光ビームスプリッタ４を透過した
光は飽和光としてＣｓセル５を通過した後、第２の偏光
ビームスプリッタ６も透過して系外に逃げ外部利用に供
される。偏光ビームスプリッタ４で反射した光はミラー
７で反射した後ＮＯフィルタ８で減衰してハーフミラ−
９に入射する。ハーフミラ−９を透過した光はミラー１
０で反射した後、偏光ビームスプリッタ６で反射されプ
ローブ光としてＣｓセル５に飽和光と逆方向から入射す
る。プローブ光ＰＢは飽和光ＳＢよりも十分細いので、
レンズとミラーの角度を調節することにより、Ｃｓセル
５中で飽和光ＳＢとプローブ光ＰＢの光軸を重ねること
ができる。プローブ光ＰＢは垂直偏光となっているため
％ＣＳセル５を通過した俊、（−光ビームスブリッタ４
により完全に反射される。
構成ブロック図である。半導体レーザ素子１がら出力さ
れたレーザ光はレンズ２で集光し、ＮＤフィル？３で光
強度を１０％程度に減衰する。レーザ光の偏光面をあら
かじめ所定の角度傾けておけば、偏光ビームスプリッタ
４は水平偏光を透過し垂直偏光を反射するので、光は２
方向に分離される。偏光ビームスプリッタ４を透過した
光は飽和光としてＣｓセル５を通過した後、第２の偏光
ビームスプリッタ６も透過して系外に逃げ外部利用に供
される。偏光ビームスプリッタ４で反射した光はミラー
７で反射した後ＮＯフィルタ８で減衰してハーフミラ−
９に入射する。ハーフミラ−９を透過した光はミラー１
０で反射した後、偏光ビームスプリッタ６で反射されプ
ローブ光としてＣｓセル５に飽和光と逆方向から入射す
る。プローブ光ＰＢは飽和光ＳＢよりも十分細いので、
レンズとミラーの角度を調節することにより、Ｃｓセル
５中で飽和光ＳＢとプローブ光ＰＢの光軸を重ねること
ができる。プローブ光ＰＢは垂直偏光となっているため
％ＣＳセル５を通過した俊、（−光ビームスブリッタ４
により完全に反射される。
ハーフミラ−９で反射した光は参照光としてプローブ光
とほぼ同強度・同直怪の光をＣｓセル５に飽和光と垂直
方向から入Ｉ：Ａｒｊる。この結果、参翌光ＲＢは飽和
光ＳＢの影響を受けず、ドツプラ拡がりのある吸収を受
ける。プローブ光ＰＢと参照光ＲＢはイれぞれ受光素子
１１および１２によってその吸収を検出される。受光素
子１１と１２の出力は差動増幅器１３で引算されて、プ
ローブ光の吸収信号が含むドツプラ拡がりによる吸収信
号成分が消去され、第１２図に示すような飽和吸収信号
のみの鋭い吸収スペクトルを検出する（νは光の周波数
）。ここでＣｓ （Ｄ２線）は２本の基底準位と４本の
励起単位を有しているので、図のように複数本（ここで
は５本、ただしＣ２，Ｌ２における吸収ピークは重なっ
て１本となっている）の吸収スペクトルとなる。電流制
御回路２ｏは、発振器２３により半導体レーザ素子１に
あらかじめ微小な周波数変調をかけてお（。注入電流の
直流分またはレーザ温度を徐々に変化することにより中
心周波数を変化させ、吸収信号を前記変調周波数におい
てロックイン増幅器２１で位相検波すると第１２図の飽
和吸収信号の微分波形が第１３図に示すように得られる
。この微分信号を誤差信号としてＰＩＤコントローラ２
２により電流制御を行うことにより、レーザの発掘周波
数を飽和吸収スペクトルのピークに高安定度で固定する
ことができる。
とほぼ同強度・同直怪の光をＣｓセル５に飽和光と垂直
方向から入Ｉ：Ａｒｊる。この結果、参翌光ＲＢは飽和
光ＳＢの影響を受けず、ドツプラ拡がりのある吸収を受
ける。プローブ光ＰＢと参照光ＲＢはイれぞれ受光素子
１１および１２によってその吸収を検出される。受光素
子１１と１２の出力は差動増幅器１３で引算されて、プ
ローブ光の吸収信号が含むドツプラ拡がりによる吸収信
号成分が消去され、第１２図に示すような飽和吸収信号
のみの鋭い吸収スペクトルを検出する（νは光の周波数
）。ここでＣｓ （Ｄ２線）は２本の基底準位と４本の
励起単位を有しているので、図のように複数本（ここで
は５本、ただしＣ２，Ｌ２における吸収ピークは重なっ
て１本となっている）の吸収スペクトルとなる。電流制
御回路２ｏは、発振器２３により半導体レーザ素子１に
あらかじめ微小な周波数変調をかけてお（。注入電流の
直流分またはレーザ温度を徐々に変化することにより中
心周波数を変化させ、吸収信号を前記変調周波数におい
てロックイン増幅器２１で位相検波すると第１２図の飽
和吸収信号の微分波形が第１３図に示すように得られる
。この微分信号を誤差信号としてＰＩＤコントローラ２
２により電流制御を行うことにより、レーザの発掘周波
数を飽和吸収スペクトルのピークに高安定度で固定する
ことができる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記のような構成の半導体レーザ安定化
装置では、構成が複雑で装置が大きくなるという欠点が
ある。
装置では、構成が複雑で装置が大きくなるという欠点が
ある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、構成が簡単で小型かつ安価な半導体レーザ安定化
装置を実現することを目的とする。
ので、構成が簡単で小型かつ安価な半導体レーザ安定化
装置を実現することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明に係る半導体レーザ安定化装置は半導体レーザ素
子の出力光を入射して２方向に分割する偏光ビームスプ
リッタと、この偏光ビームスプリッタの一方の出力光に
関連する光を入射する１／４波長板および吸収セルと、
この１／４波長板および吸収セルを通過した光が入射す
るビームスプリッタと、このビームスプリッタを透過し
た光を入射する第１の受光素子と、前記ビームスプリッ
タで反射した光を前記１／４波長板、前記吸収セルおよ
び前記偏光ビームスプリッタを介して入射する第２の受
光素子とを備え、２つの前記受光素子の出力の差に対応
して前記半導体レーザ素子の電流を制御することにより
前記吸収セル内の吸収スペクトルに発掘周波数を固定す
るように構成したことを特徴とする。
子の出力光を入射して２方向に分割する偏光ビームスプ
リッタと、この偏光ビームスプリッタの一方の出力光に
関連する光を入射する１／４波長板および吸収セルと、
この１／４波長板および吸収セルを通過した光が入射す
るビームスプリッタと、このビームスプリッタを透過し
た光を入射する第１の受光素子と、前記ビームスプリッ
タで反射した光を前記１／４波長板、前記吸収セルおよ
び前記偏光ビームスプリッタを介して入射する第２の受
光素子とを備え、２つの前記受光素子の出力の差に対応
して前記半導体レーザ素子の電流を制御することにより
前記吸収セル内の吸収スペクトルに発掘周波数を固定す
るように構成したことを特徴とする。
（作用）
上記のような構成の半導体レーザ安定化装置によれば、
飽和吸収分光を利用して波長の固定を行うことができる
。
飽和吸収分光を利用して波長の固定を行うことができる
。
（実施例）
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係る半導体レーザ安定化装置の一実施
例を示す構成ブロック図である。第１１図と同一の部分
は同じ記号を付している。１は半導体レーザ素子、２は
この半導体レーザ素子１の出力光を集光するレンズ、４
はこのレンズ２を通過した光を入射して２方向に分離す
る（−光ビームスプリッタ、４０はこの偏光ビームスプ
リッタ４を透過する光が入射する１／４波長板、５はこ
の１７４波長板４０の出力光が入射しＲｈ、Ｃｓなどの
金属ガスが封入された吸収セル、５０はこの吸収セル５
の出力光を入射するビームスプリッタ（部分反射鏡）、
１２はこのビームスプリッタ５０を透過した光が入射す
る第１の受光素子、１１は前記ビームスプリッタ５０で
反射された光を吸収セル５．１／４波長板４０および偏
光ビームスプリッタ４を介して入射する第２の受光素子
、１３は前記受光素子１１．１２の出力の引算を行う差
動増幅器、２０はこの差動増幅器１３の出力を入力して
半導体レーザ素子１の注入電流制御を行う電流制御回路
、２１はこの電流制御回路２０において前記差動増幅器
１３の出力が接続するロックインアンプ、２２はこのロ
ックインアンプ２１の出力が接続するＰＩＤコントロー
ラ、２３は前記ロックインアンプ２１およびＰＩＤコン
トローラ２２に接続する発振器、３０は内部に前記半導
体レーザ素子１を含む恒温槽、３１はこの恒温槽３０内
部の温度を検出する温度センサ、３２はこの温度センサ
３１の出力が接続する温度制御回路、３３はこの温度制
御回路３２の出力が接続するベルチェ素子である。
例を示す構成ブロック図である。第１１図と同一の部分
は同じ記号を付している。１は半導体レーザ素子、２は
この半導体レーザ素子１の出力光を集光するレンズ、４
はこのレンズ２を通過した光を入射して２方向に分離す
る（−光ビームスプリッタ、４０はこの偏光ビームスプ
リッタ４を透過する光が入射する１／４波長板、５はこ
の１７４波長板４０の出力光が入射しＲｈ、Ｃｓなどの
金属ガスが封入された吸収セル、５０はこの吸収セル５
の出力光を入射するビームスプリッタ（部分反射鏡）、
１２はこのビームスプリッタ５０を透過した光が入射す
る第１の受光素子、１１は前記ビームスプリッタ５０で
反射された光を吸収セル５．１／４波長板４０および偏
光ビームスプリッタ４を介して入射する第２の受光素子
、１３は前記受光素子１１．１２の出力の引算を行う差
動増幅器、２０はこの差動増幅器１３の出力を入力して
半導体レーザ素子１の注入電流制御を行う電流制御回路
、２１はこの電流制御回路２０において前記差動増幅器
１３の出力が接続するロックインアンプ、２２はこのロ
ックインアンプ２１の出力が接続するＰＩＤコントロー
ラ、２３は前記ロックインアンプ２１およびＰＩＤコン
トローラ２２に接続する発振器、３０は内部に前記半導
体レーザ素子１を含む恒温槽、３１はこの恒温槽３０内
部の温度を検出する温度センサ、３２はこの温度センサ
３１の出力が接続する温度制御回路、３３はこの温度制
御回路３２の出力が接続するベルチェ素子である。
次に上記のような構成の装置の動作を詳しく説明する。
第２図は光学系の動作を示すための動作説明図である。
半導体レーザ素子１は恒温槽３゜内部で温度センｔす３
１、温度制御回路３２、ベルチェ素子３３により一定温
度に制御されている。
１、温度制御回路３２、ベルチェ素子３３により一定温
度に制御されている。
半導体レーザ素子１から出力された光はレンズ２で集光
されたのち、偏光ビームスプリッタ４に入射し２つの方
向に分離される。半導体レーザの出力は一般に直線偏光
であるので、偏光ビームスプリッタ４との光軸回りの角
度をｍ整すると偏光ビームスプリッタ４の反射する偏光
（垂直偏光）と透過する偏光（水平偏光）の比を任意に
変えられる。例えばレーザ出力を５ｍＷとし、反射光を
４゜９ｍＷ、透過光を０．１ｍＷとする。反射光は本装
置の出力光として外部の利用に供する。偏光ビームスプ
リッタ４を透過した光（水平偏光）は１／４波長板４０
で円偏光となり、吸収セル５に飽和光（ポンプ光）ＳＢ
として入射し吸収しル５の吸収を飽和させる。吸収セル
５を通過した光はビームスプリッタ５０に入射し、１ｏ
μＷだけ反射し残り９０μＷが透過して受光素子１２に
参照光ＲＢとして入射する。１０μＷの反射光は再び吸
収セル５に入射しポンプ光と逆向きのプローブ光ＰＢと
なる。第１１図装置の場合と同様、Ｃｓセル５中で飽和
光ＳＢとプローブ光ＰＢの光軸が重なるように調節され
ている。吸収セル５がら出力されるプローブ光ＰＢは再
び１／４波長板４０で垂直偏光となり、偏光ビームスプ
リッタ４で反射されて受光素子１１に入射する。この受
光素子１１の出力と前記受光素子１２の出力は差動増幅
器１３で引算された後電流制御回路２０に入力し、第１
１図の装置の場合と同様にして吸収セル内の基準ガスの
飽和吸収スペクトル信号に半導体レーザの発成周波数を
固定する。
されたのち、偏光ビームスプリッタ４に入射し２つの方
向に分離される。半導体レーザの出力は一般に直線偏光
であるので、偏光ビームスプリッタ４との光軸回りの角
度をｍ整すると偏光ビームスプリッタ４の反射する偏光
（垂直偏光）と透過する偏光（水平偏光）の比を任意に
変えられる。例えばレーザ出力を５ｍＷとし、反射光を
４゜９ｍＷ、透過光を０．１ｍＷとする。反射光は本装
置の出力光として外部の利用に供する。偏光ビームスプ
リッタ４を透過した光（水平偏光）は１／４波長板４０
で円偏光となり、吸収セル５に飽和光（ポンプ光）ＳＢ
として入射し吸収しル５の吸収を飽和させる。吸収セル
５を通過した光はビームスプリッタ５０に入射し、１ｏ
μＷだけ反射し残り９０μＷが透過して受光素子１２に
参照光ＲＢとして入射する。１０μＷの反射光は再び吸
収セル５に入射しポンプ光と逆向きのプローブ光ＰＢと
なる。第１１図装置の場合と同様、Ｃｓセル５中で飽和
光ＳＢとプローブ光ＰＢの光軸が重なるように調節され
ている。吸収セル５がら出力されるプローブ光ＰＢは再
び１／４波長板４０で垂直偏光となり、偏光ビームスプ
リッタ４で反射されて受光素子１１に入射する。この受
光素子１１の出力と前記受光素子１２の出力は差動増幅
器１３で引算された後電流制御回路２０に入力し、第１
１図の装置の場合と同様にして吸収セル内の基準ガスの
飽和吸収スペクトル信号に半導体レーザの発成周波数を
固定する。
第３図は上記の装置において出力光からの戻り光を防ぐ
ための手段を示す要部構成ブロック図である。出力光の
部分に１／４波長板６０を挿入して円偏光とすると、戻
り光は１／４波長板６ｏで水平偏光となるので、偏光ビ
ームスプリッタ４を透過して受光素子１１に入射し、半
導体レーザ素子１へは戻らない。
ための手段を示す要部構成ブロック図である。出力光の
部分に１／４波長板６０を挿入して円偏光とすると、戻
り光は１／４波長板６ｏで水平偏光となるので、偏光ビ
ームスプリッタ４を透過して受光素子１１に入射し、半
導体レーザ素子１へは戻らない。
このような構成の半導体レーザ安定化装置によれば、Ｒ
ｂ、Ｃｓなどの標準ガスあるいはＮＨ３゜１」２０など
の飽和吸収スペクトルに周波数を固定するので、半導体
レーザの発振波長が安定となる。
ｂ、Ｃｓなどの標準ガスあるいはＮＨ３゜１」２０など
の飽和吸収スペクトルに周波数を固定するので、半導体
レーザの発振波長が安定となる。
また従来の８置より光学系の構成が簡単で小型になる。
高価な偏光ビームスプリッタを１個しか使用していない
ので、安価にできる。
ので、安価にできる。
また１／４波長板を用いて半導体レーザ素子への戻り光
を防ぐことができるので、高価な光アイソレータが不要
である。
を防ぐことができるので、高価な光アイソレータが不要
である。
第４図は本発明の第２の実施例を示すための要部構成ブ
ロック図である。第１図装置において半導体レーザ素子
１と受光素子１１の位置を取替えたもので、動作は第１
図の場合と同様である。
ロック図である。第１図装置において半導体レーザ素子
１と受光素子１１の位置を取替えたもので、動作は第１
図の場合と同様である。
第５図は本発明の第３の実施例を示すための要部構成ブ
ロック図である。第１図装置において１／４波長板４０
を吸収セル５とビームスプリッタ５０の間に配置したも
のである。
ロック図である。第１図装置において１／４波長板４０
を吸収セル５とビームスプリッタ５０の間に配置したも
のである。
なお上記の各実施例では吸収セル内にガスを封入した場
合を示したが、吸収線はガスに限らないので、液体や固
体を用いてもよい。
合を示したが、吸収線はガスに限らないので、液体や固
体を用いてもよい。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、半導体レーザの発振
波長を高安定化した、小型かつ安価な半導体レーザ安定
化装置を簡単な構成で実現することができる。
波長を高安定化した、小型かつ安価な半導体レーザ安定
化装置を簡単な構成で実現することができる。
第１図は本発明に係る半導体レーザ安定化装置の一実施
例を示す構成ブロック図、第２図は第１図装置の動作を
説明するための動作説明図、第３図は第１図装置の変形
例を示すための要部構成ブロック図、第４図および第５
図は本発明の第２゜第３の実施例を示すための要部構成
ブロック図、第６図〜第１０図は飽和吸収分光の原理を
丞すための説明図、第１１図は飽和吸収分光の原理に基
づ〈従来の半導体レーザ安定化装置を示すための構成ブ
ロック図、第１２図および第１３図は第１１図装置の動
作を説明するための特性曲線図である。 １・・・半導体レ−，す素子、４・・・偏光ビームスプ
リッタ、５・・・吸収セル、１１・・・第２の受光素子
、１２・−・第１の受光素子、４０・・・１／４波長板
、５０・・・ビームスプリッタ。
例を示す構成ブロック図、第２図は第１図装置の動作を
説明するための動作説明図、第３図は第１図装置の変形
例を示すための要部構成ブロック図、第４図および第５
図は本発明の第２゜第３の実施例を示すための要部構成
ブロック図、第６図〜第１０図は飽和吸収分光の原理を
丞すための説明図、第１１図は飽和吸収分光の原理に基
づ〈従来の半導体レーザ安定化装置を示すための構成ブ
ロック図、第１２図および第１３図は第１１図装置の動
作を説明するための特性曲線図である。 １・・・半導体レ−，す素子、４・・・偏光ビームスプ
リッタ、５・・・吸収セル、１１・・・第２の受光素子
、１２・−・第１の受光素子、４０・・・１／４波長板
、５０・・・ビームスプリッタ。
Claims (1)
- 半導体レーザ素子の出力光を入射して２方向に分割する
偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタの
一方の出力、光に関連する光を入射する１／４波長板お
よび吸収セルと、この１／４波長板および吸収セルを通
過した光が入射するビームスプリッタと、このビームス
プリッタを透過した光を入射する第１の受光素子と、前
記ビームスプリッタで反射した光を前記１／４波長板、
前記吸収セルおよび前記偏光ビームスプリッタを介して
入射する第２の受光素子とを備え、２つの前記受光素子
の出力の差に対応して前記半導体レーザ素子の電流を制
御することにより前記吸収セル内の吸収スペクトルに発
振周波数を固定するように構成したことを特徴とする半
導体レーザ安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26799685A JPS62128184A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 半導体レ−ザ安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26799685A JPS62128184A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 半導体レ−ザ安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128184A true JPS62128184A (ja) | 1987-06-10 |
| JPH0436597B2 JPH0436597B2 (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=17452461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26799685A Granted JPS62128184A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 半導体レ−ザ安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128184A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04133484A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長安定化レーザ装置 |
| JPH04116173U (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-16 | 横河電機株式会社 | 周波数安定化レ―ザ光源 |
| WO1997007577A1 (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Laser wavelength control system |
| JP2006073755A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | National Institute Of Information & Communication Technology | 多重飽和分光によるレーザー周波数安定化装置 |
| US7820937B2 (en) * | 2004-10-27 | 2010-10-26 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Method of applying one or more electromagnetic beams to form a fusion bond on a workpiece such as a medical device |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP26799685A patent/JPS62128184A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04133484A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長安定化レーザ装置 |
| JPH04116173U (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-16 | 横河電機株式会社 | 周波数安定化レ―ザ光源 |
| WO1997007577A1 (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Laser wavelength control system |
| US5706301A (en) * | 1995-08-16 | 1998-01-06 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Laser wavelength control system |
| JP2006073755A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | National Institute Of Information & Communication Technology | 多重飽和分光によるレーザー周波数安定化装置 |
| US7820937B2 (en) * | 2004-10-27 | 2010-10-26 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Method of applying one or more electromagnetic beams to form a fusion bond on a workpiece such as a medical device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436597B2 (ja) | 1992-06-16 |
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