SE453034B - Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas - Google Patents

Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas

Info

Publication number
SE453034B
SE453034B SE8603639A SE8603639A SE453034B SE 453034 B SE453034 B SE 453034B SE 8603639 A SE8603639 A SE 8603639A SE 8603639 A SE8603639 A SE 8603639A SE 453034 B SE453034 B SE 453034B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
laser
frequency
error signal
phase
deflected
Prior art date
Application number
SE8603639A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8603639D0 (sv
Inventor
Olle Nilsson
Original Assignee
Olle Nilsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olle Nilsson filed Critical Olle Nilsson
Priority to SE8603639A priority Critical patent/SE453034B/sv
Publication of SE8603639D0 publication Critical patent/SE8603639D0/sv
Publication of SE453034B publication Critical patent/SE453034B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06835Stabilising during pulse modulation or generation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

10 15 20 25 30 40 453 034 2 En del av halvledarlaserns utgångsstråle avlänkas av en delvis genom- skinlig spegel och bringas att interferera med en referenslaser med hög stabilitet. Svävningsfrekvensen avkännes av en fotodetektor och förstärkes av en mellanfrekvensförstärkare, matas genom ett filter och en frekvensdiskrimi- nator för åstadkommande av en felsignal samt förstärkes slutligen av en basbandsförstärkare med ett filter. Den på detta sätt erhållna signalen fasvändes och överlagras på matningsströmmen till halvledarlasern och stabliserar denna genom negativ återkoppling. På detta sätt kan linjebreden, dvs Frekvensfluktuationerna, reduceras, såsom återges i en artikel benämnd "Frequency modulation noise and linewidth reduction in a semiconductor laser by means of negative frequency feedback technique" av S. Saito, N. Nilsson och Y. Yamamoto, publicerad den 1 januari 1985 i Applied Physics Letters, årgång 46 (1) av American Institute of Physics.
I en artikel benämnd "Coherent FSK transmitter using a negative feedback stabilised semiconductor laser" av S. Saito, N. Nilsson och Y. Yamamoto, publicerad den 16 augusti 1984 i Electronic Letters, vol 20, nr 17 sidorna 703 - 704, beskrivas en FSK-sändare, som använder en halvledarlaser stabíliserad på ovan beskrivet sätt.
I ovannämnda system är det alternativt möjligt att använda en fasdetektor istället för en frekvensdiskriminator och återföra fasfelet till matningsströmmen, varvid sändarlasern faslåses till referenslasern.
I stället för at skapa felsignalen genom jämförelse med signalen från en referenslaser kan man detektera frekvensavvikelser genom att en del av ljuset i utgångsstrålen via en delvis genomskinlig spegel får passera en optisk frekvensdiskriminator (normalt någon form av interferometer med tillhörande detektor). Den elektriska utsignalen från denna diskriminator är då proportionell mot avvikelsen mellan laserns svängningsfrekvens och diskriminatorns mittfrekvens. Genom att på samma sätt som tidigare beskrivits fasvända denna felsignal och efter förstärkning och lämplig filtrering återföra den till laserns matningsström låses lasens svängningsfrekvens till diskriminatorns mittfrekvens.
I denna konfiguration utan referenslaser finns naturligtvis ingen möjlighet till faslåsning eftersom någon referensfas ej existerar.
Genom den ovan beskrivna tekniken kan lågfrekventa frekvens- och fas- fluktuationer i laserfrekvensen undertryckas. Emellertid medför ofrånkomliga fördröjningar i återkopplingsslingan att denna teknik inte kan användas vid modulationsfrekvenser överstigande omkring några hundra megahertz eller högst omkring en gigahertz. Fördröjningen i återkopplingsslingan är typiskt i storleksordningen någon eller några ns.
Det är önskvärt att reducera de kvarstående snabba frekvensfluktua- 10 15 20 25 30 35 40 455 034 3 tionerna hos en halvledarlaser för att möjliggöra felfri signalering vid bithastigheter över 1 GHz. Metoden enligt föreliggande uppfinning möjliggör reducering av den i detta sammanhang effektiva linjebredden med en faktor av 100 eller mer.
Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen avser således en metod för att ytterligare stablisera utsignalen från en halvledarlasersändare under användning av en fasmodulator.
En på ovanstående sätt med negativ återkoppling stabiliserad halvledarlaser har en kvarstående högfrekvent fasfluktuation, som inte är större än att den kan korrigeras med en relativt enkel, praktiskt realiserbar fasmodulator.
Genom att-till halvledarlaserns utgång koppla en fasmodulator som styrs av den kvarstående högfrekventa felsignalen kan dessa fasfluktuationer undertryckas. I princip kan fasfluktuationerna undertryckas vid så höga frekvenser som möjliggöres av vad de ingående komponenterna medger, vilket med dagens teknik uppgår till omkring 10 GHz eller mer. Noggrannheten i kompenseringen bör kunna hållas bättre än ca 10% vilket motsvarar en reducering av laserns linjebredd med en faktor av 100.
Således avser uppfinningen ett förfarande för stabilisering av en halv- ledarlaser med avseende på dess frekvens eller fas. Förfarandet inbegriper att lasern har en från början god stabilitet så att fasavvikelserna är så små att de kan korrigeras med hjälp av en fasmodulator och att lasern fin- stabíliseras under användning av fasmodulatorn och kompensering av skillnaderna medelst nämnda fasmodulator.
Den från början goda stabiliteten hos lasern kan åstadkommas på i och för sig känt sätt genom jämförelse med en högstabil referenskälla och bildande av en svävningsfrekvens mellan lasern och referenskällan, vilken svävningsfrekvens diskrimineras för att bilda en felsignal, som återkopplas via en negativ återkopplingsslinga till laserns matningsström för kompen- sering med hjälp av laserns frekvensmoduleríngsegenskaper. Finstabiliseríngen sker genom att felsignalen får påverka fasmodulatorn.
För de fall att man använder sig av en fasdetektor i âterkopplings- kretsen och alltså faslåser lasern till referenslasern så räcker det att felsignalen efter lämplig förstärkning och anpassning till fasmodulatorn påföres denna med sådan polaritet att kompensation erhålles.
För det fall att man använder sig av en frekvensdiskriminator i återkopplingskretsen och alltså frekvenslåser lasern måste man infoga en integrator mellan felsignalkällan och fasmodulatorn. Dock bör man då före integratorn bortfiltrera eventuella kvarstående lågfrekventa komponenter i felsignalen. företrädesvis sker grovstabiliseringen genom användning av felsignalens 10 15 20 25 30 35 40 453 034 4 lågfrekvenskomponent och finstabiliseringen sker genom användning av felsignalen, som därvid är huvudsakligen högfrekvent och har de allra lägsta frekvenskomponenterna bortfiltrerade.
Finstabiliseringen sker genom framkoppling av felsignalen.
Således åstadkommas ett förfarande för stabilisering av en halvledar- laser med avseende på dess frekvens eller fas. Uppfinningen omfattar stegen: att en del av laserns utgångsstråle avlänkas; att den avlänkade strålens frekvens eller fas bestämmes och att en frekvens- eller fasberoende felsignal bildas; och att laserns utgångsstråle korrigeras medelst framkoppling av nämnda felsignal till en fasmodulator anordnad i laserns utgångsstråle efter avlänkningen.
Lasern kan ha en tillräckligt god stabilitet i sig själv. I annat fall grovstabiliseras lasern lämpligen medelst negativ återkoppling av nämnda felsignal till lasern.
Felsígnalen kan bildas på olika sätt exempelvis genom att den avlänkade strålen bringas att interferera med strålen från en referenslaser och att de interfererande strålarna avkännes av en frekvensdiskriminator för alsting av nämnda frekvensberoende felsignal.
Alternativt kan den avlänkade strâlens frekvens avkännas av en inter- ferometer, såsom en Mach-Zender-interferometer, för bildande av nämnda frekvensberoende felsignal eller kan den avlänkade strålens fas avkännas med en fasdetektor, såsom en balanserad optisk blandare, genom jämförelse med en stråle från en referenslaser för bildande av nämnda fasberoende felsígnal.
Uppfinningen avser också en anordning för stabiliseríng av en halvledar- laser med avseende på dess frekvens eller fas, varvid lasern har en från början god stabilitet så att fasavvíkelserna är så små att de kan korrigeras med hjälp av en fasmodulator. Lasern är försedd med en finstabiliserings- anordning, vilken innefattar en fasmodulator, varvid en utgångsstråle från lasern är anordnad att jämföras med en noggrann referenskälla eller direkt analyseras i en optisk diskriminator för att alstra en felsignal, som används för kompensering av skillnaderna medelst fasmodulatorn.
Företrädesvis åstadkommas den från början goda stabiliteten medelst en anordning innefattande en delvis genomskinlig spegel, en diskriminator för åstadkommande av en felsignal, ett block innefattande en förstärkare för förstärkning av nämnda felsígnal och matning av denna till lasern för stabilisering av denna medelst dess frekvensmoduleringsegenskaper. Anordning- en för att finstabilisera lasern innefattar ett block med en förstärkare för förstärkning och eventuellt integration och filtrering av nämnda felsignal och matning av denna till fasmodulatorn.
Enligt en första utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen en 10 15 20 25, 30 w V: 40 453 034 5 första delvis genomskinlig spegel för avlänkning av en del av utgångsstrålen från lasern, en referenslaser, en andra delvis genomskinlig spegel för avlänkning av en del av strâlen från nämnda referenslaser för interferering med den avlänkade delen av utgångsstrålen från lasern, en fotodetektor för avkänning av svävningsfrekvensen mellan nämnda två strålar, en första förstärkare och ett filter för förstärkning och Filtrering av signalen från fotodetektorn, en frekvensdiskriminator för diskriminering av signalen från förstärkaren och Filtret för avgivning av en felsignal, en andra förstärkare och ett lâgpassfilter för fortsatt behandling av felsignelen, en summerings- krets för summering av den behandlande felsignalen och en matningssignal för lasern, och en tredje förstärkare med en integrator och ett högpassfilter för behandling av felsignalen och matning av denna till fasmodulatorn.
Enligt en andra utföringsform ersättes referenslasern med tillhörande anordningar för alstring av och frekvensdiskriminering av svävningsfrekvensen av en optisk frekvensdiskriminator som exempelvis kan vara en Mach-Zender interferometer med två fotodioder i balanserad konfiguration.
Enligt en tredje utföringsform kombineras den avlänkade delen av laserns stràle med strålen från referenslasern i en optisk fasdetektor som kan bestå av en delvis genomskinlig spegel och två fotodioder i balanserad konfigura- tion. Detta ersätter anordningen för alstríng av och frekvensdiskríminering av svävningsfrekvensen enligt den första utföringsformen.
I samtliga utföringsformer är det viktigt att löptiden för det ej av- länkade ljuset från den delvis genomskinliga spegeln fram till fasmodulatorn är lika stor som den totala korrektionssignalfördröjningen från samma delvis genomskinliga spegel genom diskriminatorn etc fram till fasmodulatorn.
Kortfattad beskrivning av ritningerna Uppfinningen beskrives mer i detalj nedan med hjälp av föredragna utföringsformer av uppfinningen och under hänvisning till bifogade ritningar.
Därvid är fig 1 ett blockschema över en föredragen anordning enligt före- liggande uppfinning. Fig 2 är ett mer detaljerat blockschema över anordningen enligt fig 1. Fig 3 är ett blockschema över en alternativ utföringsform av uppfinningen. Fig 4 är ett blockschema över en tredje alternativ utförings- form av uppfinningen.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer I fig 1 visas en halvledarlaser 1 stabliserad med en negativ åter- kopplíngsslinga 2 och en framkopplingsslinga (feed forward) 3.
Lasern 1 avger en optisk utgångsstråle 4, som via en delvis genomskinlig spegel 9 avlänkas till en frekvens- eller fasdiskríminator 5, som eventuellt innehåller en högstabil referenslaser.
I diskriminatorn bildas en felsignal, som utgör ett mått på laserns 1 10 15 20 25 30 40 453 034 6 frekvens- eller fasfluktuation. Denna signal matas till ett block 6, som kan innefatta en förstärkare och ett filter, och tillföras sedan till laserns matningsström såsom en negativ återkoppling. På detta sätt åstadkommas en negativ återkoppling via en återkopplingsslinga 2, som möjliggör en reducering av laserns kvarstående fasfluktuationer till under ca en radian.
Den återstående frekvensfluktuationen, som nu närmast kan betecknas som en fasfluktuation, kompenseras genom framkopplingsslingan 3. Üvannåmnda signal från diskriminatorn 5 matas till ett block 7, som kan innefatta en förstärkare, en integrator och ett filter, och tillföres sedan en fas- modulator 8. Genom lämplig fasning av signalen i förhållande till utgångs- strålen Q från lasern kan nu de återstående fasfluktuationerna kompenseras i princip i den utsträckning som de ingående komponenterna medger.
De ovan angivna komponenterna kan realiseras på olika sätt såsom optiska eller elektroniska komponenter. Detta påverkar emellertid inte uppfinningen.
Nedan kommer olika specifika komponenter att anges men det inses av en fackman att andra komponenter kan användas för samma ändamål. Vidare är utvecklingen av dylika komponenter idag mycket kraftig och det utesluts inte att sådana komponenter kommer att utvecklas som är speciellt lämpade för den ovan beskrivna tekniken. Även sådana komponenter skall kunna användas när de blir tillgängliga.
Lasern 1 är således en halvledarlaser av typen singelmodlaser och har med dagens teknik en linjebredd i storleksordningen 1 - 200 MHz. Diskrimi- natorn 5 kan innefatta en eller flera fotodetektorer såsom PIN-dioder eller APD (avalanche photodiode, lavinfotodiod) och kan dessutom innehålla en referenslaser, såsom en halvledarlaser eller en gaslaser. Utgångssignalen från dískriminatorn är en elektrisk felsignal bestående av svävningsfrekven- sen eller fasdífferensen mellan de två lasrarna. Blocket 6 innehåller en förstärkare och lämpliga filter och avger en elektrisk signal, som överlagras på halvledarlaserns matningsström i sådan fas att negativ återkoppling erhålles.
Tidsfördröjningen i den negativa återkopplingsslingan var i utförings- formen enligt ovannämnda artiklar i storleksordningen 20 ns, vilket medförde att den negativa återkopplingen var effektiv till ca 10 MHz. Denna tids- fördröjning torde kunna nedbringas med åtminstone ca 10 gånger genom lämplig integrering av komponenter samt minskning av de fysiska dimensionerna hos ledningar etc.
Såsom framgår av den ovan först nämnda publikationen kan slingförstärk- ningen uppgå till ca 22 - 25 dB och linjebredden kan reduceras till under eller omkring 1 MHz med denna negativa återkoppling vad avser fluktuationer under 10 MHz. Slíngförstärkningen bör kunna ökas ytterligare om ett optimerat 10 15 20 25 30 35 -40 453 034 lågpassfilter används i blocket 6.
Blocket 7 i framkopplingsslingan innefattar ett högpassfilter och en förstärkare, eventuellt med integrator, samt eventuellt en fördröjnings- korrigerare och avger en elektrisk signal till fasmodulatorn B, som kan vara en elektrooptisk fasmodulator av känd typ. Fasmodulatorer med drivspänningar på mindre än 1 V/rad finns idag tillgängliga.
Såväl den negativa återkopplingen som framkopplingen följer vanliga lagar för dylika återkopplingar och teorier framtagna vid motsvarande kopplingar inom elektroniken kan användas för stabilitetsberäkningar och beräkningar av slingförstärkning och filteregenskaper.
Det är givet att fasfluktuationerna inte kan bli bättre än hos den eventuellt ingående referenslasern. Emellertid drives denna referenslaser under mycket stabila betingelser och kan uppvisa en mycket ringa avvikelse.
Referenslasern kan vara belägen i en klimatkammare där temperaturen kan mycket noga kontrolleras och styras inom ett område på exempelvis 0,01°K.
Om stor långtidsnoggrannhet erfordras kan referenskällan utgöras av en refenslaser stabiliserad till en absolut frekvensstandard, såsom en atomär eller molekylär absorptionslinje. Sådan stabilisering är känd inom området.
I en praktisk utföringsform används lämpligen en halvledarlaser, som är stabiliserad med externa speglar och kaviteter enligt känd teknik.
Genom att referenskällan dríves under konstanta betingelser avseende ström, temperatur mm kan en mycket stor stabilitet erhållas.
I fig Z visas ett mer detaljerat blocksohema över en första utförings- form av en anordning enligt uppfinningen. Diskriminatorn visas uppdelad i sina olika beståndsdelar. Diskriminatorn innefattar en högstabil referens- laser 10, vars utgångsstråle 11 via en halvgenomskinlíg spegel 12 bringas att ínterferera med den avlänkade delen av utgângsstrålen 4 från halvledarlasern 1. Halvledarlasern matas med en pumpningsström via en kontakt 13. Via en kontakt 14 tillföres matningsström eventuellt modulerad med en lämplig signal. Moduleringen kan även alternativt ske i blocket 18. Den via den negativa återkopplingsslingan 2 tíllförda signalen blandas med matnings- strömmen i en summeringspunkt 15.
För det fall att man önskar fasmodulera den utgående signalen är det inget som hindrar att man använder nämnda fasmodulator för att påföra inte endast felkorrektionssignalen utan även en modulationssignal.
De två interfererande strålarna, som kan ha en frekvensseparation på 500 MHz, matas till en fotodetektor 16, som avger en utgângssígnal som är svävningsfrekvensen mellan dessa två strålar, dvs en mellanfrekvenssignal på i detta fall 500 MHz modulerad med frekvensfluktuationerna hos de båda lasrarna. Denna signal befinner sig exempelvis inom området 500 MHz plus 10 15 20 25 30 4ö 453 034 8 minus 100 MHz. Denna mellanfrekvenssignal förstärkes i en bredbandsmellan- frekvensförstärkare 17 innefattande lämpliga filter och matas sedan till en frekvensdiskriminator 18, vars utgångssignal utgör nämnda felsignal, som är ett mått på frekvensfluktuationerna. Felsignalen matas efter fasvändning via blocket 6, som innehåller en förstärkare och ett lågpassfilter, till ovan- nämnda summeringspunkt 15 för modulering av lasern 1.
Samma felsignal matas också till blocket 7, som innehåller ett högpass- filter, en integrator och en förstärkare och vars utgångssignal är ett mått på fasfluktuationen. Det är väsentligt att insignalen till integratorn inte innehåller någon komponent med alltför låg frekvens, vilket skulle kunna driva integratorn och fasmodulatorn utanför deras funktionsområden. Uver- föringsfunktionen hos blocket inställes så att fasfluktuationerna kompenseras så nära som möjligt.
Det är önskvärt att låta lågpassfiltret i blocket 6 begränsa frekvensen i den negativa återkopplingsslingan så mycket att inte längre löptiderna i denna slinga får något avgörande inflytande på funktionsegenskaperna och sedan kompensera för de kvarstående snabba variationerna i framkopplings- slingan.
Det inses att förstärkaren i blocket 7 bör dímensioneras att upphäva eventuella olinjäriteter i fasmodulatorn och att förstärkarens överförings- funktion blir beroende av fasmodulatorns egenskaper.
I fig 3 visas ett mer detaljerat schema över block 5 enligt en andra utföringsform av uppfinningen. Två halvgenomskinliga speglar 19 och 20 tillsammans med två totalreflekterande speglar 21 och 22 utgör en Mach-Zander-interferometer. Två ömsesidigt polvända fotodetektorer 23 och 24 avger signaler av motsatt polaritet som adderas i en summeringskrets 25.
Väglängdsskillnaden mellan strålarna 26 och 27 finjusteras så att utsignalen efter summeringskretsen 25 blir noll då lasern har önskad svängningsfrekvens.
Utsignalen blir sedan proportionell mot laserns avvikelse från denna frekvens så länge som denna avvikelse är måttlig. Vägskillnaden mellan strålarna 26 och 27 skall därför vara betydligt mindre än ljushastigheten dividerad med ca 4 ggr den största förekommande frekvensavvikelsen. I praktiken kan vägskillnaden vara någon centimeter.
I fig 4 visas ett mer detaljerat schema över block 5 enligt en tredje utföringsform av uppfinningen. Strålen 11 från en referenslaser 10 och strålen 28 från lasern som skall faslåsas sammanlagras och uppdelas i en halvgenomskinlig spegel 19 och detekteras med de ömsesidigt polvända detektorerna 29 och 30.
Efter summeringen i kretsen 31 blir utsignalen 32 lika med noll om fasskillnaden mellan ljuset i strålarna 11 och 28 är 900 och genom den 10 15 20 9 453 034 negativa återkopplíngen låses laserns fas i ett sådant läge. Konfiguratíonen 19, 29, 30 och 31 brukar benämnas balanserad optisk blandare. I detta fall skall block 7 ej innehålla någon integrator eftersom utsignalen då är proportíonell mot laserns fasavvikelse och ej dess frekvensavvikelse. Det blir också svårare att frevensmodulera lasern i denna variant av uppfinningen.
Ytterligare modifikationer torde vara uppenbara för en fackman.
Det är naturligt att samma referenslaser kan användas för att stabilisera flera halvledarlasrar.
Metoden enligt upfinningen kan även tillämpas i samband med en gaslaser, speciellt om man önskar faslåsa två gaslasrar relativt varandra. Uppfinningen kan även användas för faslåsníng av flera halvledarlasrar relativt varandra etc.
Härovan har några utföringsformer av uppfinningen beskrivits i exemplifierande syfte. Uppfinningen begränsas dock inte av de detaljer som angivits utan modifikationer uppenbara för en fackman som läser denna beskrivning är avsedda att inrymas inom uppfinningens ram. Uppfinningen begränsas endast av nedanstående patentkrav.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 40 453 034 10 PATENTKRAV
1. Förfarande för stabilisering av en halvledarlaser med avseende på dess frekvens eller fas, innefattande att en del av laserns utgångsstråle avlänkas; k ä n n e t e c k n a d av att den avlänkade strålen bringas att interferera med en andra laser- stråle (11, 27) för att bilda en frekvens- eller fasberoende felsignal; och att laserns utgångsstråle korrigeras medelst framkoppling av nämnda felsignal till en fasmodulator anordnad i laserns utgångsstrâle efter avlänkningen.
2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att att lasern grovstabiliseras medelst negativ återkoppling av nämnda felsignal till lasern.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den andra strålen härrör från en referenslaser och att de interfererande strålarna avkännes av en frekvensdiskriminator för alstring av nämnda frekvensberoende felsignal.
4. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den andra strålen bildas genom en uppdelning av den avlänkade strålen i en Mach-Zender-interferometer, för bildande av nämnda frekvensberoende fel- signal.
5. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den andra strålen härrör från en referenslaser och att strålarna bringas att interferera i en balanserad optisk blandare för bildande av nämnda fas- beroende felsignal.
6. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av föregående. krav för stabilisering av en halvledarlaser (1) med avseende på dess frekvens eller fas, innefattande en delvis genomskinlig spegel (9) för avlänkning av en del av laserns utgångsstråle; en anordning (7) för framkoppling av en felsignal till en fasmodulator (8) anordnad i laserns utgångsstråle efter den delvis genomskinliga spegeln (9); k ä n n e t e c k n a d av en anordning (5) som bringar den avlänkade strålen att interferera med en andra laserstrâle för att bilda den frekvens- eller fasberoende fel- signalen.
7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av en anordning (6) för negativ återkoppling av felsignalen till lasern (1) för grov- Stabilisering av lasern. B.
Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av 10 15 20 25 30 35 40 453 054 11 en referenslaser (10) för alstring av den andra strålen (11) och en delvis genomskinlig spegel (12) för överlagring och interferering av strålen (11) från referenslasern med den från laserns utgångsstrâle (4) avlänkade strålen; en frekvensdiskriminator (16 ~ 18) för avkänning av de interfererande strålarna och avkänning av en interferensfrekvens och för alstring av nämnda frekvensberoende felsignal.
9. Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av en första halvgenomskinlíg spegel (19) anordnad att avlänka hälften av den från laserns utgångsstråle (4) avlänkade strålen för bildande av den andra strålen i en andra bana (27); två helt reflekterande speglar (21, 22) belägna i den andra banan (27) för att bilda en vägskillnad mellan den stråle (26) som passerar i en första bana genom den första halvgenomskinlíga spegeln (19) och den stråle som följer den andra banan (27); en andra halvgenomskinlig spegel (20) för att bringa strålarna från den första och den andra banan att interferera och påverka två fotodetektorer (23, 24) vilka är ömsesidigt polvända; en anordning (25) för att summera utgångssignalerna från nämnda två fotodetektorer för att bilda nämnda frekvensberoende felsignal.
10. Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av en referenslaser (10) för alstring av den andra strålen (11) och en delvis genomskinlig spegel (19) för överlagríng och interferering av strålen (11) från referenslasern med den från laserns utgångsstråle (4) avlänkade strålen för bildande av två interfererande strålar; två fotodetektorer (29, 30) för avkänning av de interfererande strålarna, vilka fotodetektorer är ömsesidigt polvända; en summeringsanordning (31) för summering av utgångssignalerna från fotodetektorerna för att bilda en fasberoende felsignal, varvid utgångs- signalen från summeringsanordningen är noll om fasskillnaden mellan strålarna är 9o°.
11. Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av en referenslaser (10) för alstring av den andra strålen (11) och en delvis genomskinlig spegel (12) för avlänkning av en del av strålen (11) från nämnda referenslaser för överlagring och interferering med den från laserns utgångsstråle (4) avlänkade strålen; en fotodetektor (16) för avkänning av svävníngsfrekvensen mellan nämnda två strålar (4, 11); en första förstärkare (17) och ett filter för förstärkning och filtrering av signalen från fotodetektorn; 453 054 12 en frekvensdiskriminator (18) för diskriminering av signalen från förstärkaren (17) och filtret för avgivning av nämnda frekvensberoende felsígnal; en andra förstärkare och ett lågpassfilter (6) för Fortsatt behandling 5 av felsignalen; en summeringskrets för summering av den behandlande felsignalen och en matningssignal för lasern; en tredje förstärkare (7) med en integrator och ett högpassfílter (7) För behandling av felsignalen och matning av denna till fasmodulatorn. 10
SE8603639A 1986-08-29 1986-08-29 Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas SE453034B (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8603639A SE453034B (sv) 1986-08-29 1986-08-29 Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8603639A SE453034B (sv) 1986-08-29 1986-08-29 Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8603639D0 SE8603639D0 (sv) 1986-08-29
SE453034B true SE453034B (sv) 1988-01-04

Family

ID=20365430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8603639A SE453034B (sv) 1986-08-29 1986-08-29 Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE453034B (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006141A1 (en) * 1989-10-13 1991-05-02 Hans Martin Apparatus for stabilizing the wavelength of a signal-modulated light beam

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006141A1 (en) * 1989-10-13 1991-05-02 Hans Martin Apparatus for stabilizing the wavelength of a signal-modulated light beam

Also Published As

Publication number Publication date
SE8603639D0 (sv) 1986-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5323409A (en) Wavelength stabilization
EP0744800B1 (en) Laser-diode driving circuit
US20220146675A1 (en) Locking a self-homodyne mixed beat frequency to an external frequency in a lidar system
US6815988B2 (en) Differential charge pump
Kahn 1 Gbit/s PSK homodyne transmission system using phase-locked semiconductor lasers
GB1559511A (en) Injection lasers
US20040086006A1 (en) Optical output stabilizing circuit and light transmission module of semiconductor laser
US6975175B2 (en) Charge pump
SE453034B (sv) Forfarande och anordning for stabilisering av en halvledarlaser med avseende pa dess frekvens och/eller fas
JP4562142B2 (ja) 光受信器
US5295161A (en) Fiber optic amplifier with active elements feedback circuit
US6359913B1 (en) Stabilization of injection locking of CW lasers
US4483004A (en) Laser functional device
US5991060A (en) Automatic power control for a wavelength selective EML module
JPS5852890A (ja) Afc光増幅器
Rosborough et al. Photonic integration for low size, weight, and power (SWaP) remote gas spectroscopy
EP0504974B1 (en) Electrical supply circuit, in particular for APDs
JPS62244185A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH05289138A (ja) 光位相同期回路および光位相同期受信機
Grote et al. Automatic beam alignment for the mode-cleaner cavities of GEO 600
JPH0142514B2 (sv)
JP2557658B2 (ja) 光干渉角速度計
RU2265940C2 (ru) Устройство управления мощностью излучения лазерного излучателя
JPH0541624A (ja) フアイバ形光増幅器
JP2864814B2 (ja) 半導体レーザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8603639-9

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8603639-9

Format of ref document f/p: F