JPS63136681A - 半導体レ−ザ波長安定化装置 - Google Patents
半導体レ−ザ波長安定化装置Info
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- JPS63136681A JPS63136681A JP28386786A JP28386786A JPS63136681A JP S63136681 A JPS63136681 A JP S63136681A JP 28386786 A JP28386786 A JP 28386786A JP 28386786 A JP28386786 A JP 28386786A JP S63136681 A JPS63136681 A JP S63136681A
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Classifications
-
- 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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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、光強度の影響を受けず、発振周波数の狭帯域
化を実現することのできる半導体レーザ波長安定化装置
に関するものである。
化を実現することのできる半導体レーザ波長安定化装置
に関するものである。
この種の半導体レーザ波長安定化装置の一例としては、
第２図に示す如き装置がある。これは本願出願人が特願
昭Ｎ−９３５６３号としてすでに出願しているものであ
る。図において、ＬＤＩは半導体レーザダイオード、
ＨＭＩＩＩはこの半導体レーザダイオードＬＤ＋から出
射されたレーザ光の一部を帰還泪に分離するハーフミラ
−１Ｐｌはλ／２板、ＰＢＳ＋はレーザ光を２つに分離
し、一方を後述する波長選択素子３に入射させるビーム
スプリッタ、ＰＤＩ 。
第２図に示す如き装置がある。これは本願出願人が特願
昭Ｎ−９３５６３号としてすでに出願しているものであ
る。図において、ＬＤＩは半導体レーザダイオード、
ＨＭＩＩＩはこの半導体レーザダイオードＬＤ＋から出
射されたレーザ光の一部を帰還泪に分離するハーフミラ
−１Ｐｌはλ／２板、ＰＢＳ＋はレーザ光を２つに分離
し、一方を後述する波長選択素子３に入射させるビーム
スプリッタ、ＰＤＩ 。
ＰＯ２はビームスプリッタＰＢ５１により分離された他
方のレーザ光および波長選択素子３の出力光を受けるフ
ォトディテクタ、１は半導体レーザダイオードＬＤ＋の
駆動回路、２は半導体レーザダイオードＬＤ＋の温度を
一定に制御する温度コントローラ、３はエタロンなどよ
りなり、所定波長のレーザ光を選択的に出力（透過）す
る波長選択素子、４はフォトディテクタＰＤＩ の出力
を増幅する増幅器、５はフォトディテクタｐＨｌ 、
ＰＯ２の出力の差を積分する積分器である。また、積分
器５の出力は駆動回路１に帰還されている。
方のレーザ光および波長選択素子３の出力光を受けるフ
ォトディテクタ、１は半導体レーザダイオードＬＤ＋の
駆動回路、２は半導体レーザダイオードＬＤ＋の温度を
一定に制御する温度コントローラ、３はエタロンなどよ
りなり、所定波長のレーザ光を選択的に出力（透過）す
る波長選択素子、４はフォトディテクタＰＤＩ の出力
を増幅する増幅器、５はフォトディテクタｐＨｌ 、
ＰＯ２の出力の差を積分する積分器である。また、積分
器５の出力は駆動回路１に帰還されている。
このように構成された半導体レーザ波長安定化装置は、
所定の波長成分のレーザ光を選択的に出力する波長選択
素子３を有し、半導体レーザダイオードＬＤ＋から出射
されたレーザ光をこの波長選択素子３に入射させるとと
もに、この波長選択素子３の前後におけるレーザ光の光
強度の差を積分器５を介して前記半導体レーザダイオー
ドＬＤ＋の駆動回路１に帰還するようにしたものである
。すなわち、温度コントローラ２によって温度制御され
た半導体レーザダイオードＬＤＩの波長は波長選択素子
３の特性によって決定されるとともに、この波長近傍に
おける負帰還回路により１発振周波数の変動が半導体レ
ーザダイオードＬｌ）ｌの駆動回路１に帰還され、スペ
クトル幅の狭帯域化が実現されている。さらに、波長選
択素子３に入射する前のレーザ光の一部がビームスプリ
ッタＰＢ５１で分離され、一定ゲインの増幅器４を介し
て帰還されることにより、光強度による発振波長への影
響が除去されている。
所定の波長成分のレーザ光を選択的に出力する波長選択
素子３を有し、半導体レーザダイオードＬＤ＋から出射
されたレーザ光をこの波長選択素子３に入射させるとと
もに、この波長選択素子３の前後におけるレーザ光の光
強度の差を積分器５を介して前記半導体レーザダイオー
ドＬＤ＋の駆動回路１に帰還するようにしたものである
。すなわち、温度コントローラ２によって温度制御され
た半導体レーザダイオードＬＤＩの波長は波長選択素子
３の特性によって決定されるとともに、この波長近傍に
おける負帰還回路により１発振周波数の変動が半導体レ
ーザダイオードＬｌ）ｌの駆動回路１に帰還され、スペ
クトル幅の狭帯域化が実現されている。さらに、波長選
択素子３に入射する前のレーザ光の一部がビームスプリ
ッタＰＢ５１で分離され、一定ゲインの増幅器４を介し
て帰還されることにより、光強度による発振波長への影
響が除去されている。
しかしながら、上記のような半導体レーザ波長安定化装
置では、１つの半導体レーザダイオードの波長を安定化
することはできるが、２つの半導体レーザダイオードの
波長を安定化するためには、それぞれの半導体レーザダ
イオードに同様の帰還光学系を設けなければならず、経
済的ではない。
置では、１つの半導体レーザダイオードの波長を安定化
することはできるが、２つの半導体レーザダイオードの
波長を安定化するためには、それぞれの半導体レーザダ
イオードに同様の帰還光学系を設けなければならず、経
済的ではない。
また、波長選択素子としてエタロンを使用した場合には
、ミラー間隔などの特性の揃ったエタロンを得ることは
難しく、２つの波長差を高精度に制御することは容易で
はない。
、ミラー間隔などの特性の揃ったエタロンを得ることは
難しく、２つの波長差を高精度に制御することは容易で
はない。
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、２つ
の半導体レーザダイオードに対する波長の安定化を共通
の波長選択素子を使用して行ない。
の半導体レーザダイオードに対する波長の安定化を共通
の波長選択素子を使用して行ない。
２つの波長の差を高精度に制御することのできる半導体
レーザ波長安定化装置を簡単な構成により実現すること
を目的としたものである。
レーザ波長安定化装置を簡単な構成により実現すること
を目的としたものである。
本発明の半導体レーザ波長安定化装置は、所定の波長成
分のレーザ光を選択的に出力する波長選択素子と、波長
の異なるレーザ光を発生する２つの半導体レーザダイオ
ードと、これら２つの半導体レーザダイオードから出射
されたレーザ光をその偏光面を直交させたうえで型銑し
前記共通の波長選択素子に入射させる重置手段と、この
波長選択素子に入射するレーザ光の一部を前記偏光面の
向きに応じて分離する第１の分光手段と、前記波長選択
素子を介して出力されたレーザ光を前記偏光面の向きに
応じて分離する第２の分光手段と、これらｍｌおよびｍ
２の分光手段により分離されたレーザ光からそれぞれの
波長のレーザ光に対する前記波長選択素子の前後におけ
る光強度の差を求めるとともにその出力をそれぞれ積分
器を介して前記各半導体レーザダイオードの駆動回路に
帰還する帰還手段とを具備するようにしたものである。
分のレーザ光を選択的に出力する波長選択素子と、波長
の異なるレーザ光を発生する２つの半導体レーザダイオ
ードと、これら２つの半導体レーザダイオードから出射
されたレーザ光をその偏光面を直交させたうえで型銑し
前記共通の波長選択素子に入射させる重置手段と、この
波長選択素子に入射するレーザ光の一部を前記偏光面の
向きに応じて分離する第１の分光手段と、前記波長選択
素子を介して出力されたレーザ光を前記偏光面の向きに
応じて分離する第２の分光手段と、これらｍｌおよびｍ
２の分光手段により分離されたレーザ光からそれぞれの
波長のレーザ光に対する前記波長選択素子の前後におけ
る光強度の差を求めるとともにその出力をそれぞれ積分
器を介して前記各半導体レーザダイオードの駆動回路に
帰還する帰還手段とを具備するようにしたものである。
このように、２つの半導体レーザダイオードから出射さ
れたレーザ光をその偏光面を直交させたうえで重畳し、
共通の波長選択素子に入射させるとともに、波長選択素
子から出射されたレーザ光をその偏光面の違いを利用し
て分離し、それぞれの帰還回路に導くようにすると、２
つのレーザ光が互に干渉することなく、それぞれの帰還
回路に導かれるので、２つの半導体レーザダイオードに
対してそれぞれ独立の波長安定化装置が構成されている
と考えることができ、２つの半導体レーザダイオードに
対する波長の安定化を共通の波長選択素子を使用して行
なうことができる。また、共通の波長選択素子により同
一の特性を使用することができるので、２つの波長の差
を高精度にｔｇ御することができる。
れたレーザ光をその偏光面を直交させたうえで重畳し、
共通の波長選択素子に入射させるとともに、波長選択素
子から出射されたレーザ光をその偏光面の違いを利用し
て分離し、それぞれの帰還回路に導くようにすると、２
つのレーザ光が互に干渉することなく、それぞれの帰還
回路に導かれるので、２つの半導体レーザダイオードに
対してそれぞれ独立の波長安定化装置が構成されている
と考えることができ、２つの半導体レーザダイオードに
対する波長の安定化を共通の波長選択素子を使用して行
なうことができる。また、共通の波長選択素子により同
一の特性を使用することができるので、２つの波長の差
を高精度にｔｇ御することができる。
ｆｆ１１図は本発明の半導体レーザ波長安定化装置の一
実施例を示す―成因である。図において、前記第２図と
同様のものは同一符号を付して示す。
実施例を示す―成因である。図において、前記第２図と
同様のものは同一符号を付して示す。
ＬＤｚは第２の半導体レーザダイオード、８Ｍ２２はハ
ーフミラ−１Ｐ２はλ／２板、Ｍｌｌはミラー、 ＰＲ
５２〜Ｐ１５４はビームスプリッタ、 ＰＯ１２，ＰＯ
２２はフォトディテクタ、１２は半導体レーザダイオー
ドＬＤ２の駆動回路、２２は半導体レーザダイオードＬ
Ｄ２の温度を一定にｌｌ１ｌ＃する温度コントローラ、
４２はフォトディテクタＰＤ１２の出力を増幅する増幅
器、５２はフォトディテクタＰＤＩ２． ＦＤＨの出力
の差を積分するとともに、その出力を駆動回路１２に帰
還する積分器である。なお、半導体レーザダイオードＬ
ＤＩ 。
ーフミラ−１Ｐ２はλ／２板、Ｍｌｌはミラー、 ＰＲ
５２〜Ｐ１５４はビームスプリッタ、 ＰＯ１２，ＰＯ
２２はフォトディテクタ、１２は半導体レーザダイオー
ドＬＤ２の駆動回路、２２は半導体レーザダイオードＬ
Ｄ２の温度を一定にｌｌ１ｌ＃する温度コントローラ、
４２はフォトディテクタＰＤ１２の出力を増幅する増幅
器、５２はフォトディテクタＰＤＩ２． ＦＤＨの出力
の差を積分するとともに、その出力を駆動回路１２に帰
還する積分器である。なお、半導体レーザダイオードＬ
ＤＩ 。
ＬＤ２における波長は１例えば、波長選択素子３として
エタロンを使用した場合には、その周期性の透過特性の
肩にそれぞれ設定されている。
エタロンを使用した場合には、その周期性の透過特性の
肩にそれぞれ設定されている。
また、λ／２板Ｐ２．ミラー■およびビームスプリッタ
ＰＢ５２は、２つの半導体レーザダイオードＬＤ１ 、
ＬＤ２から出射されたレーザ光をその偏光面を直交さ
せたうえで重畳する重畳手段を構成しており、この重畳
されたレーザ光の一部はハーフミラ−ＨＩＪＲＩを介し
て波長選択素子３に入射している。
ＰＢ５２は、２つの半導体レーザダイオードＬＤ１ 、
ＬＤ２から出射されたレーザ光をその偏光面を直交さ
せたうえで重畳する重畳手段を構成しており、この重畳
されたレーザ光の一部はハーフミラ−ＨＩＪＲＩを介し
て波長選択素子３に入射している。
さらに、波長選択素子３に入射するレーザ光の一部はハ
ーフミラ−ＨＭＨにより分離されてビームスプリッタｌ
’Ｂｓ３に入射し、波長選択素子３を介して出力された
レーザ光はビームスプリッタＰＩｌ１４に入射している
。ここで、ビームスプリッタＰＢ５３． ＢＰＳ４は波
長選択素子３の前後のレーザ光をその偏光面の違いを利
用して分離し、フォトディテクタＰＤ１ 、 ＰＯ１２
オよびＰＯ２、Ｐ［１２Ｈ：ｌｉｔ、ぞし入射サセル第
１および第２の分光手段を構成している。
ーフミラ−ＨＭＨにより分離されてビームスプリッタｌ
’Ｂｓ３に入射し、波長選択素子３を介して出力された
レーザ光はビームスプリッタＰＩｌ１４に入射している
。ここで、ビームスプリッタＰＢ５３． ＢＰＳ４は波
長選択素子３の前後のレーザ光をその偏光面の違いを利
用して分離し、フォトディテクタＰＤ１ 、 ＰＯ１２
オよびＰＯ２、Ｐ［１２Ｈ：ｌｉｔ、ぞし入射サセル第
１および第２の分光手段を構成している。
このように構成された半導体レーザ波長安定化装置にお
いては、共通の波長選択素子３を通過した２つのレーザ
光が互に干渉することなく、それぞれの帰還回路（フォ
トディテクタＰｉｌｌ 、 ＰＯ２およびＦＤＨ２，Ｐ
ＤＨ）に導かれるので、２つの半導体レーザダイオード
ＬＤＩ 、 ＬＤ２に対してそれぞれ独立の波長安定化
装置が構成されていると考えることができ、２つの半導
体レーザダイオードＬＤＩ 。
いては、共通の波長選択素子３を通過した２つのレーザ
光が互に干渉することなく、それぞれの帰還回路（フォ
トディテクタＰｉｌｌ 、 ＰＯ２およびＦＤＨ２，Ｐ
ＤＨ）に導かれるので、２つの半導体レーザダイオード
ＬＤＩ 、 ＬＤ２に対してそれぞれ独立の波長安定化
装置が構成されていると考えることができ、２つの半導
体レーザダイオードＬＤＩ 。
ＬＤ２に対する波長の安定化を共通の波長選択素子３を
使用して行なうことができる。また、それぞれの波長安
定化装置における動作は前記した第２図の装置と同様で
ある。
使用して行なうことができる。また、それぞれの波長安
定化装置における動作は前記した第２図の装置と同様で
ある。
さらに、波長選択素子３が共通であるので、エタロンに
おけるミラー間隔の変化など、波長選択素子３の特性が
変化してしまった場合にも、２つのレーザ光は同様の影
響を受けて波長が変動するので、これらの波長の差は常
に等しく保たれ、高精度に制御される。したがって、こ
のようなレーザ光源は、高精度の波長差が要求される測
長器などの用途に最適である。
おけるミラー間隔の変化など、波長選択素子３の特性が
変化してしまった場合にも、２つのレーザ光は同様の影
響を受けて波長が変動するので、これらの波長の差は常
に等しく保たれ、高精度に制御される。したがって、こ
のようなレーザ光源は、高精度の波長差が要求される測
長器などの用途に最適である。
なお、上記の説明においては、波長選択素子３の具体例
としてエタロンを示したが、波長選択素子３はこれに限
られるものではなく、レーザ光の波長に応じて透過率な
どが変化するものであれば、波長選択素子３として使用
することができる０例えば、波長に応じて回折角が変化
する回折格子を使用し１回折角に応じてフォトディテク
タＰＤ２ 。
としてエタロンを示したが、波長選択素子３はこれに限
られるものではなく、レーザ光の波長に応じて透過率な
どが変化するものであれば、波長選択素子３として使用
することができる０例えば、波長に応じて回折角が変化
する回折格子を使用し１回折角に応じてフォトディテク
タＰＤ２ 。
ＦＤＨ２への入射光量が変化するようにすれば、波長に
応じた帰還量を得ることができる。この場合、２つのレ
ーザ光はその波長に応じて分離されるので、ビームスプ
リッタＢＰＳ４は不要となる。
応じた帰還量を得ることができる。この場合、２つのレ
ーザ光はその波長に応じて分離されるので、ビームスプ
リッタＢＰＳ４は不要となる。
以上説明したように、本発明の半導体レーザ波長安定化
装置では、所定波長のレーザ光を選択的に出力する波長
選択素子と、波長の異なるレーザ光を発生する２つの半
導体レーザダイオードと。
装置では、所定波長のレーザ光を選択的に出力する波長
選択素子と、波長の異なるレーザ光を発生する２つの半
導体レーザダイオードと。
これら２つの半導体レーザダイオードから出射されたレ
ーザ光をその偏光面を直交させたうえで重置し前記共通
の波長選択素子に入射させる重畳手段と、この波長選択
素子に入射するレーザ光の一部を前記偏光面の向きに応
じて分離する第１の分光手段と、前記波長選択素子を介
して出力されたレーザ光を前記偏光面の向きに応じて分
離する第２の分光手段と、これら第１および第２の分光
手段により分離されたレーザ光からそれぞれの波長のレ
ーザ光に対する前記波長選択素子の前後における光強度
の差を求めるとともにその出力をそれぞれ積分器を介し
て前記各半導体レーザダイオードの駆動回路に帰還する
帰還手段とを具備するようにしているので、２つのレー
ザ光が互に干渉することなく、それぞれの帰還回路に導
かれて、２つの半導体レーザダイオードに対してそれぞ
れ独立の波長安定化装置が構成されていると考えること
ができ、２つの半導体レーザダイオードに対する波長の
安定化を共通の波長選択素子を使用して行ない、２つの
波長の差を高精度に制御することのできる半導体レーザ
波長安定化装置を簡単な構成により実現することができ
る。
ーザ光をその偏光面を直交させたうえで重置し前記共通
の波長選択素子に入射させる重畳手段と、この波長選択
素子に入射するレーザ光の一部を前記偏光面の向きに応
じて分離する第１の分光手段と、前記波長選択素子を介
して出力されたレーザ光を前記偏光面の向きに応じて分
離する第２の分光手段と、これら第１および第２の分光
手段により分離されたレーザ光からそれぞれの波長のレ
ーザ光に対する前記波長選択素子の前後における光強度
の差を求めるとともにその出力をそれぞれ積分器を介し
て前記各半導体レーザダイオードの駆動回路に帰還する
帰還手段とを具備するようにしているので、２つのレー
ザ光が互に干渉することなく、それぞれの帰還回路に導
かれて、２つの半導体レーザダイオードに対してそれぞ
れ独立の波長安定化装置が構成されていると考えること
ができ、２つの半導体レーザダイオードに対する波長の
安定化を共通の波長選択素子を使用して行ない、２つの
波長の差を高精度に制御することのできる半導体レーザ
波長安定化装置を簡単な構成により実現することができ
る。
第１図は本発明の半導体レーザ波長安定化装置の一実施
例を示す構成図、第２図は本願出願人がすでに出願して
いる半導体レーザ波長安定化装置の一例を示す構成図で
ある。 ＬＤＩ 、 ＬＤ２・・・・・・半導体レーザダイオー
ド、ＨＭＲｌ 。 ＨＭＲ２・・・・・・ハーフミラ−１ＰＤｌ 、 Ｐ口
２ 、 ＰＧＩ１． ＰＤ２２・・・・・・フォトディ
テクタ、ＰＢＳＩ〜ＢＰ５４・・・・・・ビームスプリ
ッタ、ＰＩ、 Ｐ２・・・・・・λ／２板、Ｍト・・・
・・ミラー、１．１２・・・・・・駆動回路、２，２２
・・・・・・温度コントローラ、３・・・・・・波長選
択素子、４，４２・・・・・・増幅器、５゜５ト・・・
・・積分器。 第 １ 図 第２図 り
例を示す構成図、第２図は本願出願人がすでに出願して
いる半導体レーザ波長安定化装置の一例を示す構成図で
ある。 ＬＤＩ 、 ＬＤ２・・・・・・半導体レーザダイオー
ド、ＨＭＲｌ 。 ＨＭＲ２・・・・・・ハーフミラ−１ＰＤｌ 、 Ｐ口
２ 、 ＰＧＩ１． ＰＤ２２・・・・・・フォトディ
テクタ、ＰＢＳＩ〜ＢＰ５４・・・・・・ビームスプリ
ッタ、ＰＩ、 Ｐ２・・・・・・λ／２板、Ｍト・・・
・・ミラー、１．１２・・・・・・駆動回路、２，２２
・・・・・・温度コントローラ、３・・・・・・波長選
択素子、４，４２・・・・・・増幅器、５゜５ト・・・
・・積分器。 第 １ 図 第２図 り
Claims (2)
- （１）所定波長のレーザ光を選択的に出力する波長選択
素子と、波長の異なるレーザ光を発生する２つの半導体
レーザダイオードと、これら２つの半導体レーザダイオ
ードから出射されたレーザ光をその偏光面を直交させた
うえで重畳し前記共通の波長選択素子に入射させる重畳
手段と、この波長選択素子に入射するレーザ光の一部を
前記偏光面の向きに応じて分離する第１の分光手段と、
前記波長選択素子を介して出力されたレーザ光を前記偏
光面の向きに応じて分離する第２の分光手段と、これら
第１および第２の分光手段により分離されたレーザ光か
らそれぞれの波長のレーザ光に対する前記波長選択素子
の前後における光強度の差を求めるとともにその出力を
それぞれ積分器を介して前記各半導体レーザダイオード
の駆動回路に帰還する帰還手段とを具備してなる半導体
レーザ波長安定化装置。 - （２）前記波長選択素子としてエタロンを使用してなる
前記特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ波長安定
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28386786A JPH0738482B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28386786A JPH0738482B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136681A true JPS63136681A (ja) | 1988-06-08 |
| JPH0738482B2 JPH0738482B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17671198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28386786A Expired - Fee Related JPH0738482B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738482B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP28386786A patent/JPH0738482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0738482B2 (ja) | 1995-04-26 |
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