JPS6341093A - 半導体レ−ザ−光源制御装置 - Google Patents
半導体レ−ザ−光源制御装置Info
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- JPS6341093A JPS6341093A JP18552586A JP18552586A JPS6341093A JP S6341093 A JPS6341093 A JP S6341093A JP 18552586 A JP18552586 A JP 18552586A JP 18552586 A JP18552586 A JP 18552586A JP S6341093 A JPS6341093 A JP S6341093A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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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】
く産業上の利用分野〉
本発明は半導体レーザー光源の出射ビームの強さ並びに
波長を一定に副ｔＩｌ′ｒｊるための装置の改良に関す
る。
波長を一定に副ｔＩｌ′ｒｊるための装置の改良に関す
る。
〈従来技術〉
第７図は従来技術の一例を示す構成図であり、１は装置
領域Ａ側に配置された半導体レーザー光源で、一方の端
面１０１よりの出射ビームＬ１が利用額１４Ｂに導かれ
る。他方の端面１０２よりの出射ビームＬ２を利用して
出射ビームの強さと波長の制御が実行される。
領域Ａ側に配置された半導体レーザー光源で、一方の端
面１０１よりの出射ビームＬ１が利用額１４Ｂに導かれ
る。他方の端面１０２よりの出射ビームＬ２を利用して
出射ビームの強さと波長の制御が実行される。
出射ビームＬ２は、レンズ手段２により収束された後、
ビームスプリッタ−３によってＬ２＋と１２２に分岐さ
れる。
ビームスプリッタ−３によってＬ２＋と１２２に分岐さ
れる。
分岐ビームＬ２１は、レンズ手段４を介して第１受光手
段５で受光され、そのビーム強さに比例した電気信号Ｐ
Ｖ ＋に変換されて出力制御手段６にビーム強さの測
定値として入力される。
段５で受光され、そのビーム強さに比例した電気信号Ｐ
Ｖ ＋に変換されて出力制御手段６にビーム強さの測
定値として入力される。
出力制御手段６は、測定値ＰＶＩ とビーム強さの設定
Ｊｉｆｆ Ｓ Ｖ 、の（ｑ差を制御ｌ演痺して半導体
レーザー光源１の駆動電流を操作する操作出力Ｍ Ｖ
＋を発信し、ビームの強さを設定１直で与えられるー定
値に１１制御する。
Ｊｉｆｆ Ｓ Ｖ 、の（ｑ差を制御ｌ演痺して半導体
レーザー光源１の駆動電流を操作する操作出力Ｍ Ｖ
＋を発信し、ビームの強さを設定１直で与えられるー定
値に１１制御する。
一方、分岐ビームＬ２２は、レンズ手段７を介して集光
され、光フアイバ一手段８に入射され波長測定装置９に
入力され、出射ビーム波長が測定され、波長に関連した
測定信号Ｐ Ｖ ２を通信は能により外部発信する。
され、光フアイバ一手段８に入射され波長測定装置９に
入力され、出射ビーム波長が測定され、波長に関連した
測定信号Ｐ Ｖ ２を通信は能により外部発信する。
１０は通信機能を有する汎用的な信号処理装置を用いた
波長祠Ｉ！Ｉ装置であり、通信線１１を介して波長測定
装置よりの外部発信信号ＰＶ２を受信し、基準波長に対
する設定値ＳＶ２からの曜差を制御演算した操作量Ｍ
Ｖ ２を半導体レーザー光源の加熱冷却部１０３に与え
、この温度を制御することにより出射ビームの波長を基
準波長に制御している。
波長祠Ｉ！Ｉ装置であり、通信線１１を介して波長測定
装置よりの外部発信信号ＰＶ２を受信し、基準波長に対
する設定値ＳＶ２からの曜差を制御演算した操作量Ｍ
Ｖ ２を半導体レーザー光源の加熱冷却部１０３に与え
、この温度を制御することにより出射ビームの波長を基
準波長に制御している。
〈発明が解決しようとする問題点〉
この様な構成を取る状来技術では、次のような間が点が
ある。
ある。
（１）波長測定装置９としては、独立した単体の測定器
が用いられ、その測定出力は通信線を介して外部発信さ
れる。従ってこの信号を受ける波長制御装置も通信機能
を有する汎用的なデータ処理％ｌ ｉｆｆで構成する必
要がある。従って、半ｉ！’Ｊ体レーザー光源本体のほ
かにこれら単体！！ｉ冑９，１０を設置するスペースを
大きく必要とし、スペースがない場合に実現できない。
が用いられ、その測定出力は通信線を介して外部発信さ
れる。従ってこの信号を受ける波長制御装置も通信機能
を有する汎用的なデータ処理％ｌ ｉｆｆで構成する必
要がある。従って、半ｉ！’Ｊ体レーザー光源本体のほ
かにこれら単体！！ｉ冑９，１０を設置するスペースを
大きく必要とし、スペースがない場合に実現できない。
（２）状来技術では、波長を制御するための分岐ビーム
Ｌ２２を（りるためにビームスプリッタ−３を必要とし
、光学系の構造がＦ７Ｉ雑となり、ｇ４整作業を必要と
し、操作が繁雑となる。
Ｌ２２を（りるためにビームスプリッタ−３を必要とし
、光学系の構造がＦ７Ｉ雑となり、ｇ４整作業を必要と
し、操作が繁雑となる。
本発明は状来技術のこの様な問題点を解消した１ＩＩＩ
御装置の提供を目的とする。
御装置の提供を目的とする。
く問題点を解決するための手段二°・
本発明の構成上の特徴は、半導体レーザー光源から出射
する両端面ビームの一方を収束して反射形または透過形
の回折格子に照射する手段と、上記回折格子よりの回折
光の＋１次反射（又は−１次反射）を受光して電気信号
に変換する第１受光手段と、この受光手段の出力に基づ
いて上記半導体レーザー光源の出射ビームの強さを一定
に制御する出力制御手段と、上記回折光の一１次光（又
は＋１次光）を受けて光路変動を検出して電気信号に変
換する第２受光手段と、この受光手段の出力に基づいて
上記半導体レーザー光源の加熱冷却手段を制御して上記
出射ビームを一定波長に制御する温度制御手段とを具備
せしめた点にある。
する両端面ビームの一方を収束して反射形または透過形
の回折格子に照射する手段と、上記回折格子よりの回折
光の＋１次反射（又は−１次反射）を受光して電気信号
に変換する第１受光手段と、この受光手段の出力に基づ
いて上記半導体レーザー光源の出射ビームの強さを一定
に制御する出力制御手段と、上記回折光の一１次光（又
は＋１次光）を受けて光路変動を検出して電気信号に変
換する第２受光手段と、この受光手段の出力に基づいて
上記半導体レーザー光源の加熱冷却手段を制御して上記
出射ビームを一定波長に制御する温度制御手段とを具備
せしめた点にある。
〈作用〉
本発明によれば半導体レーザー光源よりの一方の出射ビ
ームは収束手段を介して回折格子に入射される。回折に
よる１次反射光の一方は従来と同様に出力制御手段の測
定値として利用され、他の一方は光路変動を検出する受
光手段に導かれ、この出力に基づいて加熱冷却手段が制
御される。
ームは収束手段を介して回折格子に入射される。回折に
よる１次反射光の一方は従来と同様に出力制御手段の測
定値として利用され、他の一方は光路変動を検出する受
光手段に導かれ、この出力に基づいて加熱冷却手段が制
御される。
〈実施例〉
第１図に基いて本発明の詳細な説明する。第７図で説明
した要素と同一な構成要素については、同一符号を付し
てその説明は省略する。
した要素と同一な構成要素については、同一符号を付し
てその説明は省略する。
レンズ手段２で収束された出射ビームし２は、反別形回
折格子１２に入射され、±１次反射光ａ。
折格子１２に入射され、±１次反射光ａ。
ｂと０次反射光Ｃを生ずる。−１次反射光すは、図示の
ように直接に又は適当なレンズ手段を介して第１受光手
段５に入射され出力制御のための測定値ＰＶ＋に変換さ
れる。
ように直接に又は適当なレンズ手段を介して第１受光手
段５に入射され出力制御のための測定値ＰＶ＋に変換さ
れる。
＋１次反射光ａは、波長変動に対応する光路変動を拡大
するために凹面鏡手段１３に入射されて再反射され、そ
の再反射光がスリット手段１４のスリット１４１を通過
して第２受光手段１５に入ｔＪ３される。スリット１４
１の大きさは凹面鏡１３からの再反射ビームのスポット
とほぼ同一のスポット径を有する。
するために凹面鏡手段１３に入射されて再反射され、そ
の再反射光がスリット手段１４のスリット１４１を通過
して第２受光手段１５に入ｔＪ３される。スリット１４
１の大きさは凹面鏡１３からの再反射ビームのスポット
とほぼ同一のスポット径を有する。
スリット手段１４は、特定な光路（即ち特定な波長）に
対してスリット１４１を通過する光量が最大となるので
、第２受光手段の出力ＰＶ２が最大となるように濡度制
ｔｉｌ＋装置１６により半導体レーザー光源の加熱冷却
手段１０３を操作することにより、スリット手段１４の
位置で、現定される波長に出射ビームの波長が制御され
る。
対してスリット１４１を通過する光量が最大となるので
、第２受光手段の出力ＰＶ２が最大となるように濡度制
ｔｉｌ＋装置１６により半導体レーザー光源の加熱冷却
手段１０３を操作することにより、スリット手段１４の
位置で、現定される波長に出射ビームの波長が制御され
る。
次に本発明の特徴部の各部の動作について説明する。第
２図は、反射形回折格子１２の動作説明図であり、出射
ビームＬ２は回折格子１２に直角方向に入射される。半
導体レーザー光源からの出用ビームはコヒーレンス性が
高く、格子に照射されたときに回折現象を起こす。
２図は、反射形回折格子１２の動作説明図であり、出射
ビームＬ２は回折格子１２に直角方向に入射される。半
導体レーザー光源からの出用ビームはコヒーレンス性が
高く、格子に照射されたときに回折現象を起こす。
回ＩＨによる反射は、３方向に分離される。±１次光は
ａ、ｂは、それぞれ回折角θの向きに、０次光は、入射
方向と逆方向に進む。
ａ、ｂは、それぞれ回折角θの向きに、０次光は、入射
方向と逆方向に進む。
±１次光の回折角θと波長との間には次の関係がある。
ｓｉｎθ＝ｍ・λ／ｄ （１）ここで
、ｄ格子定数、ｍは回折モードであり、ｍ＝Ｑ、±１．
±２・・・である。ｍ＝Ｑのモードが０次光Ｃであり、
ｍ−±１のモードが±１次反日。
、ｄ格子定数、ｍは回折モードであり、ｍ＝Ｑ、±１．
±２・・・である。ｍ＝Ｑのモードが０次光Ｃであり、
ｍ−±１のモードが±１次反日。
ｂである。
（１）式で明らかなように、波長λが変化すると回折角
θが変化する。本発明では、＋１次反日の波長変動に基
づく光路変Ｄ（回折角θの変動）を利用して波長制御を
実行している。
θが変化する。本発明では、＋１次反日の波長変動に基
づく光路変Ｄ（回折角θの変動）を利用して波長制御を
実行している。
一方、−１次光すについても波長変動に伴なって回折角
θが変化するが、第１受光手段５の受光面を広くして変
ｖＪ範囲のビーム全部を受光するように構成する。
θが変化するが、第１受光手段５の受光面を広くして変
ｖＪ範囲のビーム全部を受光するように構成する。
次にスリット手段１４および第２受光手Ｖ）、１５の動
作について説明する。第３図（Ｂ）に示ずように、＋１
次反日が制御したい希望波長λつのときの光路を取った
場合に、ビーム全体がスリット１４１を通過する位置に
スリット手段が配置されている。
作について説明する。第３図（Ｂ）に示ずように、＋１
次反日が制御したい希望波長λつのときの光路を取った
場合に、ビーム全体がスリット１４１を通過する位置に
スリット手段が配置されている。
この様な配置状態において、波長λがλ。を中心にマイ
ナス方向又はプラス方向にシフトして、λ−１λ＋にな
った場合はその光路変化によってスリット１４１を通過
するビーム１は、（Ａ）。
ナス方向又はプラス方向にシフトして、λ−１λ＋にな
った場合はその光路変化によってスリット１４１を通過
するビーム１は、（Ａ）。
（Ｃ）に示すように減少する。
従って、第２受光手段１５の受光滑は、λ０の場合が最
大となり、変換出力ＰＶ２は第４図に示すように波長λ
０のときにピークとなる特性となる。
大となり、変換出力ＰＶ２は第４図に示すように波長λ
０のときにピークとなる特性となる。
温度制御手段１６は、第４図のごときピーク曲線を記憶
しており、第２受光手段１５の変換出力Ｐ Ｖ ２がビ
ーク１直を取るように操作出力Ｍ Ｖ ２を半導体レー
ザー光［１の加熱冷却手段１０３に（ＩＣ冶する。
しており、第２受光手段１５の変換出力Ｐ Ｖ ２がビ
ーク１直を取るように操作出力Ｍ Ｖ ２を半導体レー
ザー光［１の加熱冷却手段１０３に（ＩＣ冶する。
この様な波長λの制御系では、スリット手段１４の位置
によって制御する波長λを任意に設定することが可能で
ある。
によって制御する波長λを任意に設定することが可能で
ある。
第５図は、本発明の他の実施例を示す主要部の構成図で
あり、光路変動の拡大手段として第１図のような凹面鏡
に変えて２個の全反射ミラー１７゜１８により光路長を
長くして変動の拡大を実現している。
あり、光路変動の拡大手段として第１図のような凹面鏡
に変えて２個の全反射ミラー１７゜１８により光路長を
長くして変動の拡大を実現している。
尚、光路変動の検出感度が高い場合には、この様な光路
変動の拡大手段を必ずしも設ける必要示ない。
変動の拡大手段を必ずしも設ける必要示ない。
第６図は、回折格子として透過形回折格子１９を用いた
実施例であり、この場合は、第１受光手段５や凹面鏡手
段１３は格子の裏側に配置されることになる。
実施例であり、この場合は、第１受光手段５や凹面鏡手
段１３は格子の裏側に配置されることになる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
期待できる。
期待できる。
（１）出射ビームの波長を測定し制御する系が極めてｌ
！！Ｉ素化され、特別な波長測定！置や通信機能を有す
るデータ処理装置を全く必要とけず、制御系をコンパク
トにかつ安価にまとめることができる。従って、制御装
置全体を第１図の点線のブロックＤで示すように１個の
筐体内に収納することが可能となり、光源をユニット化
して自由に移動させることができる。
！！Ｉ素化され、特別な波長測定！置や通信機能を有す
るデータ処理装置を全く必要とけず、制御系をコンパク
トにかつ安価にまとめることができる。従って、制御装
置全体を第１図の点線のブロックＤで示すように１個の
筐体内に収納することが可能となり、光源をユニット化
して自由に移動させることができる。
（２）スリット手段の位置をシフトさせることにより別
の波長で安定した発信をする半導体レーｆｒ−光源を容
易に実現することができる。
の波長で安定した発信をする半導体レーｆｒ−光源を容
易に実現することができる。
（３）光学系にビームスプリッタ−などの要素を必要と
しないために、構成が簡素化され、調整操作ちｌ！！単
化される。
しないために、構成が簡素化され、調整操作ちｌ！！単
化される。
第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図乃至第４
図はその動作説明図、第５図、第６図は、本発明の他の
実権例を示す構成図、第７図は従来技術の一例を示す構
成図である。 １・・・半導体レーザー光源 ５・・・第１受光手段
６・・・出力制御手段 １２・・・回折格子 １３
・・・凹面鏡 ゴ４・・・スリット手段 １４１・
・・スリット １５・・・第２受光手段 １Ｇ・・
・温度制御手段 第 １ 図 ♀ ２ 図 ヱ ３ 図 第７図
図はその動作説明図、第５図、第６図は、本発明の他の
実権例を示す構成図、第７図は従来技術の一例を示す構
成図である。 １・・・半導体レーザー光源 ５・・・第１受光手段
６・・・出力制御手段 １２・・・回折格子 １３
・・・凹面鏡 ゴ４・・・スリット手段 １４１・
・・スリット １５・・・第２受光手段 １Ｇ・・
・温度制御手段 第 １ 図 ♀ ２ 図 ヱ ３ 図 第７図
Claims (1)
- 半導体レーザー光源から出射する両端面ビームの一方を
収束して反射形または透過形の回折格子に照射する手段
と、上記回折格子よりの回折光の＋１次反射（又は−１
次反射）を受光して電気信号に変換する第１受光手段と
、この受光手段の出力に基づいて上記半導体レーザー光
源の出射ビームの強さを一定に制御する出力制御手段と
、上記回折光の−１次光（又は＋１次光）を受けて光路
変動を検出して電気信号に変換する第２受光手段と、こ
の受光手段の出力に基づいて上記半導体レーザー光源の
加熱冷却手段を制御して上記出射ビームを一定波長に制
御する温度制御手段とを具備した半導体レーザー光源制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552586A JPS6341093A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 半導体レ−ザ−光源制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552586A JPS6341093A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 半導体レ−ザ−光源制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341093A true JPS6341093A (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=16172322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18552586A Pending JPS6341093A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 半導体レ−ザ−光源制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341093A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109561U (ja) * | 1991-03-06 | 1992-09-22 | 株式会社アドバンテスト | 半導体レーザ装置 |
| WO1999004466A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Renishaw Plc | Frequency stabilised semiconductor laser |
| JP2008263176A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長検出装置、波長安定レーザ装置、及び画像表示装置 |
-
1986
- 1986-08-07 JP JP18552586A patent/JPS6341093A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109561U (ja) * | 1991-03-06 | 1992-09-22 | 株式会社アドバンテスト | 半導体レーザ装置 |
| WO1999004466A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Renishaw Plc | Frequency stabilised semiconductor laser |
| GB2332086A (en) * | 1997-07-18 | 1999-06-09 | Renishaw Plc | Frequency stabilised semiconductor laser |
| US6345060B1 (en) | 1997-07-18 | 2002-02-05 | Renishaw Plc | Frequency stabilized semiconductor laser |
| GB2332086B (en) * | 1997-07-18 | 2002-03-06 | Renishaw Plc | Frequency stabilised semiconductor laser |
| DE19881180B4 (de) * | 1997-07-18 | 2009-01-29 | Renishaw Plc, Wotton-Under-Edge | Frequenzstabilisierter Halbleiter-Laser |
| JP2008263176A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長検出装置、波長安定レーザ装置、及び画像表示装置 |
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