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JPH0650786B2 - Oscillation frequency interval stabilization device for multiple laser devices - Google Patents

Oscillation frequency interval stabilization device for multiple laser devices

Info

Publication number
JPH0650786B2
JPH0650786B2 JP26093287A JP26093287A JPH0650786B2 JP H0650786 B2 JPH0650786 B2 JP H0650786B2 JP 26093287 A JP26093287 A JP 26093287A JP 26093287 A JP26093287 A JP 26093287A JP H0650786 B2 JPH0650786 B2 JP H0650786B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser devices
laser
optical
frequency interval
oscillation frequency
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26093287A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01102981A (en
Inventor
直樹 下坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP26093287A priority Critical patent/JPH0650786B2/en
Priority to EP88108539A priority patent/EP0293008B1/en
Priority to DE3889251T priority patent/DE3889251T2/en
Priority to CA000568019A priority patent/CA1307559C/en
Priority to AU16776/88A priority patent/AU592743B2/en
Priority to US07/200,098 priority patent/US4835782A/en
Publication of JPH01102981A publication Critical patent/JPH01102981A/en
Publication of JPH0650786B2 publication Critical patent/JPH0650786B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は複数のレーザ装置の各発振周波数の間隔を安定
化させる複数のレーザ装置の発振周波数間隔安定化装置
に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oscillation frequency interval stabilizing device for a plurality of laser devices, which stabilizes the intervals between the oscillation frequencies of the plurality of laser devices.

(従来の技術) 従来は、複数のレーザ装置の周波数間隔を安定化させる
方法としては、1つのレーザ装置の発振周波数をファブ
リーペロ共振器に対して安定化し、このレーザ装置の発
振周波数に対し、他のレーザ装置の発振周波数を互いの
周波数間隔が別のファブリーペロ共振器のフロースペク
トルレンジにより与えられる周波数間隔基準と一致する
ように安定化するという方法(鳥羽ら、昭和61年度電
子通信学会通信部門全国大会予稿集、分冊2,2−20
4ページ)、あるいは1つのレーザ装置の周波数を安定
化し、他のいくつかのレーザ装置出射光と合波し、さら
にこの光と周波数を一定周期の鋸歯状に掃引している参
照用レーザ装置出射光とを合波し、ビート信号として得
られるパルス列を構成する各パルスの出現時刻が、上記
安定化レーザ装置に対応するパルスの出現時刻に対して
一定時間差を保っているかをモニタすることにより各レ
ーザ装置の発信周波数間隔を安定化する方法(シュトレ
ーベルらによるアイ・オー・オー・シー・イー・シー・
オー・シー′85(IOOC-ECOC′85)テクニカルダイジェ
スト第3巻(1985年)61ページ)が知られている。
(Prior Art) Conventionally, as a method of stabilizing the frequency intervals of a plurality of laser devices, the oscillation frequency of one laser device is stabilized with respect to the Fabry-Perot resonator, and A method of stabilizing the oscillating frequencies of other laser devices so that their frequency intervals match the frequency interval criterion given by the flow spectrum range of another Fabry-Perot resonator (Toba et al. Division National Convention Proceedings, Volume 2, 2-20
(See page 4), or stabilizes the frequency of one laser device, combines it with some other laser device output light, and then sweeps this light and frequency in a sawtooth shape with a constant period. By combining with the emitted light, the appearance time of each pulse forming a pulse train obtained as a beat signal is monitored by monitoring whether a constant time difference is maintained with respect to the appearance time of the pulse corresponding to the stabilized laser device. A method for stabilizing the transmission frequency interval of a laser device (I.O.C.E.C.
O-EC '85 (IOOC-ECOC'85) Technical Digest Vol. 3 (1985) p. 61) is known.

(従来技術の問題点) しかし、上記第一の方法においては、周波数間隔の基準
を与えるファブリーペロ共振器のミラー間隔を掃引して
使用する必要があり、単なるエタロン板を使用する場合
に比べ装置が大型化する。また第二の方法においては、
周波数間隔の基準を予め測定しておいた参照用レーザ装
置の周波数変化に対する各パルスの出現時刻間隔に求め
ているため、この間隔基準が実際の制御時に、大幅に変
化してしまうことは十分に予想され、制御時に各レーザ
装置の周波数間隔が、確定されているとは言い難い。
(Problems of the prior art) However, in the above-mentioned first method, it is necessary to sweep and use the mirror interval of the Fabry-Perot resonator that gives the reference of the frequency interval, and the device is more than the case where a simple etalon plate is used. Becomes larger. In the second method,
Since the frequency interval standard is calculated as the appearance time interval of each pulse with respect to the frequency change of the reference laser device that has been measured in advance, it is not enough that this interval standard changes significantly during actual control. It is hard to say that the frequency interval of each laser device is expected and fixed at the time of control.

(発明の目的) 本発明の目的は上記の問題点を解決することにあり、上
記第1の方法の問題点に対しては、複数のレーザ装置の
発振周波数を探索するための周波数軸を掃引する手段と
してファブリーペロ共振器のミラー間隔を掃引する代わ
りに、参照用レーザ装置の周波数を掃引するという方法
を採ることでファブリーペロ共振器として単なるエタロ
ン板の使用を可能にすることで全体の系の小型化を図
る。また、上記の第2の方法の問題点に対しては、周波
数間隔の基準として、ファブリーペロ共振器を使用する
ことにより周波数間隔を安定に設定することで解決を図
っている。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the above problems. To solve the problems of the first method, the frequency axis is swept for searching the oscillation frequencies of a plurality of laser devices. Instead of sweeping the mirror spacing of the Fabry-Perot resonator, the frequency of the reference laser device is swept to enable the use of a simple etalon plate as the Fabry-Perot resonator. To downsize. Further, the problem of the second method is solved by using a Fabry-Perot resonator as a reference of the frequency interval to stably set the frequency interval.

(発明の構成) 上記の目的を達成するため、本発明は複数のレーザ装置
の発振周波数範囲を掃引すべく、周波数掃引範囲の異な
る複数の参照用レーザ装置を設け、該複数の参照用レー
ザ装置からの出射光を合波し、再分岐する光合分岐器
と、該光合分岐器の第1の出力光を受け、前記複数の参
照用レーザ装置を発振周波数掃引範囲の順に並べたとき
の隣り合う掃引範囲が重なり合うような制御信号を出力
する参照用レーザ制御装置と、該参照用レーザ制御装置
からの制御信号に従って前記複数の参照用レーザ装置へ
の入力信号を変化させる参照用レーザ駆動装置と、前記
光分岐器の第3の出力光と前記複数のレーザ装置からの
出力光とを合波し、該複数のレーザ装置の発振周波数間
隔信号を出力する光合波手段と、前記光分岐器で分岐さ
れた第2の出力光を受け、周波数間隔基準信号を出力す
る光学共振手段と、該光学共振手段の出力と前記光合波
手段の出力を受け、前記複数のレーザ装置の発振周波数
間隔信号と前記周波数間隔基準信号との誤差を一定値に
安定化させるための制御信号を出力する制御装置と、該
制御装置からの制御信号に従って前記複数のレーザ装置
への入力信号を変化させるレーザ装置駆動装置とからな
ることを特徴とする複数のレーザ装置の発振周波数間隔
安定化装置を提供する。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of reference laser devices having different frequency sweep ranges in order to sweep the oscillation frequency range of the plurality of laser devices. Which are adjacent to each other when the plurality of reference laser devices are arranged in the order of the oscillating frequency sweep range, receiving the first output light of the optical multiplexer / demultiplexer that multiplexes the emitted light from A reference laser control device that outputs a control signal such that the sweep ranges overlap, and a reference laser drive device that changes an input signal to the plurality of reference laser devices according to a control signal from the reference laser control device, Optical combining means for combining the third output light of the optical branching device and the output light from the plurality of laser devices and outputting oscillation frequency interval signals of the plurality of laser devices, and branching by the optical branching device Was done An optical resonance unit that receives the second output light and outputs a frequency interval reference signal, an output of the optical resonance unit and an output of the optical multiplexing unit, and an oscillation frequency interval signal of the plurality of laser devices and the frequency interval. A control device that outputs a control signal for stabilizing an error from a reference signal to a constant value, and a laser device driving device that changes input signals to the plurality of laser devices according to a control signal from the control device. An oscillation frequency interval stabilizing device for a plurality of laser devices is provided.

(作用) 本発明で上述のような構成をとることにより、周波数掃
引された参照用レーザ装置と光学共振器の組合せにより
光学共振器のフリースペクトルレンジで決まる周波数間
隔基準に対応した時間差の、基準パルス列を発生させ
る。また参照用レーザ装置の出射光と制御対象である複
数のレーザ装置の出射光のビート光を光検出器で受光し
た後、低域通過フィルタに通すことにより複数のレーザ
装置の周波数間隔に対応した時間差のパルス列を発生さ
せる。このパルス列を構成する各パルスの発生時刻と上
記の基準パルス列の対応するパルスの発生時刻差を誤差
信号として制御することにより任意の個数のレーザ装置
の周波数間隔が同時に安定化され、しかもその周波数間
隔が使用する光学共振器により厳密に規定される。
(Operation) By adopting the configuration as described above in the present invention, the reference of the time difference corresponding to the frequency interval reference determined by the free spectral range of the optical resonator by the combination of the frequency-swept reference laser device and the optical resonator. Generate a pulse train. In addition, the light emitted from the reference laser device and the beat light of the emitted light from the plurality of laser devices to be controlled are received by a photodetector and then passed through a low-pass filter to correspond to the frequency intervals of the plurality of laser devices. A pulse train with a time difference is generated. By controlling the difference between the generation time of each pulse forming the pulse train and the generation time of the corresponding pulse of the reference pulse train as an error signal, the frequency intervals of an arbitrary number of laser devices are simultaneously stabilized, and the frequency intervals are also stabilized. Is strictly defined by the optical resonator used.

また、参照用レーザ装置の発振周波数掃引範囲が有限で
あることから、単一の参照用レーザ装置のみでは、間隔
周波数を安定化できる制御対象のレーザ装置の個数には
限界があるが、掃引範囲の互いに異なる複数の参照用レ
ーザ装置を用いることにより、この限界を打破できる。
Moreover, since the oscillation frequency sweep range of the reference laser device is limited, the number of laser devices to be controlled that can stabilize the interval frequency is limited with only a single reference laser device, but the sweep range is limited. This limitation can be overcome by using a plurality of reference laser devices different from each other.

(実施例) 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。第1図
は本発明の一実施例の構成図である。1.55μm帯波
長可変分布ブラッグ反射型半導体レーザ1,2はその活
性領域に注入される直流電流により常時発生しており、
また参照用レーザ制御装置3により位相制御領域に印加
される、第2図(a),(b)に示されるような、間欠的な三
角波に従い、その出射光周波数が、周期500Hzで三角波
状に変化している。一掃引周期での可変周波数幅は、25
0GHzである。なお、波長可変分布ブラッグ反射型半導体
レーザの構造、特性については、例えばエレクトロニク
スレターズ等23巻第8号403ページ所載の村田らの
論文に詳しい。1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反
射型半導体レーザ1,2から出射された光は光アイソレ
ータ4,5を透過した後、第1の光合波器6により合波
され、次いで光分岐器7により第1、第2及び第3の出
力光にパワー比1:1:1に分けられる。このうち第1
の出力光8は第1の光検出器9で電気信号に変換された
後、参照用レーザ制御装置3に入力される。参照用レー
ザ制御装置3では、掃引用三角波の両端部付近でのみ
1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反射型半導体レー
ザ1,2の発振周波数が一致し、両者の周波数掃引範囲
が接続されるように制御を行なっている。具体的には、
参照用レーザ制御装置3ではその入力信号の低周波成分
のみを選別し、この低周波成分が1.55μm帯波長可
変分布ブラッグ反射型半導体レーザ1,2の掃引の1周
期内に現われる時間が零ではなく、かつ本実施例で設定
した間隔周波数75GHzに対応する時間幅より短くなるよ
うな制御信号を参照用レーザ駆動装置10,11に出力
する。参照用レーザ駆動装置10,11の出力は、1.
55μm帯波長可変分布ブラッグ反射型半導体レーザ
1,2の活性領域に印加される。なお、1.55μm帯
波長可変分布ブラッグ反射型半導体レーザ1,2の位相
制御領域には、一定周波数500Hz、及び一定の高さの間
欠的な三角波(第2図(a),(b))が印加工されている。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. The 1.55 μm wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2 are constantly generated by the direct current injected into their active regions.
Also, according to the intermittent triangular wave applied to the phase control region by the reference laser control device 3 as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the emitted light frequency becomes a triangular wave with a cycle of 500 Hz. Is changing. The variable frequency width in one sweep cycle is 25
It is 0 GHz. The structure and characteristics of the wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor laser are described in detail, for example, in a paper by Murata et al., Electronic Letters, Vol. 23, No. 8, page 403. The light emitted from the 1.55 μm band tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2 passes through the optical isolators 4 and 5, and is then combined by the first optical combiner 6 and then by the optical branching device 7. A power ratio of 1: 1: 1 is divided into first, second and third output lights. The first of these
The output light 8 of is converted into an electric signal by the first photodetector 9 and then input to the reference laser control device 3. In the reference laser control device 3, the oscillation frequencies of the 1.55 μm band wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2 are matched only near both ends of the swept reference triangular wave, and the frequency sweep ranges of both are connected. It is in control. In particular,
The reference laser control device 3 selects only the low-frequency component of the input signal, and the low-frequency component appears within one cycle of the sweep of the 1.55 μm band wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2 for zero. Instead, a control signal that is shorter than the time width corresponding to the interval frequency of 75 GHz set in this embodiment is output to the reference laser drive devices 10 and 11. The outputs of the reference laser driving devices 10 and 11 are 1.
It is applied to the active regions of the 55 μm band variable wavelength distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2. In the phase control region of the 1.55 μm wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2, an intermittent triangular wave having a constant frequency of 500 Hz and a constant height (FIGS. 2 (a) and (b)) is used. Is stamped.

次に光学共振手段について、説明する。光学共振手段
は、エタロン板Bおよび第2の光検出器14とからな
る。まず、前記光分岐器7の第2の出力光12は屈折率
1.5、厚さ2mmでフィネス30になるよう、両面の反
射率、面精度、平行度を設定した石英ガラス製エタロン
板13を透過した後、第2の光検出器14に入射され
る。第2の光検出器14には、1.55μm帯波長可変
分布ブラッグ反射型半導体レーザ1,2の発振周波数が
エタロン板13の共振周波数に一致した時点でパルス状
の光が入力されるが、一掃引周期中に生ずるパルスの数
は、一掃引周期での可変周波数幅250GHzとエタロン板の
フリースペクトルレンジ75GHzの比で決定され、それぞ
れのレーザで3つである。第2の光検出器14からの電
気信号は制御装置15の第1の入力端子16に印加され
る。
Next, the optical resonance means will be described. The optical resonance means includes the etalon plate B and the second photodetector 14. First, the second output light 12 of the optical branching device 7 has a refractive index of 1.5, a thickness of 2 mm, and a finesse of 30. The etalon plate 13 made of quartz glass has the reflectance, surface accuracy, and parallelism set on both sides. After being transmitted, the light is incident on the second photodetector 14. Pulsed light is input to the second photodetector 14 when the oscillation frequencies of the 1.55 μm band wavelength variable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2 match the resonance frequency of the etalon plate 13. The number of pulses generated in one sweep period is determined by the ratio of the variable frequency width of 250 GHz in one sweep period and the free spectral range of the etalon plate of 75 GHz, and is three for each laser. The electrical signal from the second photodetector 14 is applied to the first input terminal 16 of the controller 15.

一方、光合波手段は第2、第3の光合器27,28およ
び第3の光合波器28とからなり、この動作は以下のよ
うになる。周波数間隔を安定化する対象である。1.5
5μm帯分布帰還形レーザ17〜21からの出射光はそ
れぞれ光アイソレータ22〜26を透過した後、第2の
光合波器27により合波される。第2に光合波器27か
らの出射光は第3の光合波器28により光分岐器7の第
3の出力光29と合波される。第3の光合波器28の出
力は、第3の光検出器30により電気信号に変換された
後、制御装置(詳細は第3図に示す)15の第2の入力
端子31に印加される。第2の入力端子31に印加され
た信号はまず遮断周波数100MHzの低域通過フィルタ32
に入力される。低域通過フィルタからは、1.55μm
帯波長可変分布ブラッグ反射型半導体レーザ1,2のど
ちらか一方の発振周波数と1.55μm帯分布帰還形レ
ーザ17〜21の発振周波数の差が、ほぼ±100MHzの範
囲に入っているときにパルス状の電気信号が出力され
る。パルスの数は、一掃引周期内に1.55μm帯波長
可変分布ブラッグ反射型半導体レーザ1,2と1.55
μm帯分布帰還形レーザ17〜21の各々の発振周波数
の差が±100MHzの範囲に入る回数に等しく、それは5つ
である。制御装置15では、第2図(c)に実線で示した
制御装置15の第1の入力端子16への入力及び第2図
(c)に点線で示した制御装置15の第2の入力端子31
への入力のパルス発生時刻差を誤差信号とし、これらの
大きさが零になるような制御信号も出力する。
On the other hand, the optical multiplexing means comprises the second and third optical multiplexers 27 and 28 and the third optical multiplexer 28, and the operation is as follows. It is a target for stabilizing the frequency interval. 1.5
The light emitted from the 5 μm band distributed feedback lasers 17 to 21 passes through the optical isolators 22 to 26, respectively, and then is multiplexed by the second optical multiplexer 27. Secondly, the outgoing light from the optical multiplexer 27 is multiplexed by the third optical multiplexer 28 with the third output light 29 of the optical branching device 7. The output of the third optical multiplexer 28 is converted into an electric signal by the third photodetector 30 and then applied to the second input terminal 31 of the controller (details are shown in FIG. 3) 15. . The signal applied to the second input terminal 31 is first a low pass filter 32 with a cutoff frequency of 100 MHz.
Entered in. 1.55 μm from low pass filter
Pulsed when the difference between the oscillating frequency of either one of the band tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1 and 2 and the oscillating frequency of the 1.55 μm band distributed feedback lasers 17 to 21 is within approximately ± 100 MHz. -Shaped electric signal is output. The number of pulses is 1.55 μm band tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1, 2 and 1.55 within one sweep period.
The difference between the oscillation frequencies of the μm band distributed feedback lasers 17 to 21 is equal to the number of times of entering the range of ± 100 MHz, which is five. In the control device 15, the input to the first input terminal 16 of the control device 15 shown by the solid line in FIG.
The second input terminal 31 of the control device 15 shown by the dotted line in (c)
The difference between the pulse generation times of the inputs to is used as an error signal, and a control signal whose magnitude becomes zero is also output.

なお、第3図中のパルス発生時刻差計測回路(第4図に
回路の一例を図示)は、入力される2つのパルス列を構
成する各パルスをそれぞれ発生時刻順に並べたとき、対
応する順位の2つのパルス(計5組)の発生時刻差に比
例した幅を持ち、高さは一方の方形パルスを出力する。
ただし上記の2つのパルスのうちの先に発生するパルス
が入力される2系列のパルス列のどちらに属するかで、
出力は、正または負の方形パルスになる機能を備えてお
り、その詳細は第4図に示す。さらに、制御装置5は、
パルス発生時刻差計測回路からの5つの出力である方形
パルスを各々積分し、適当なバイアス電圧と加え合わせ
て出力する。
The pulse generation time difference measurement circuit in FIG. 3 (an example of the circuit is shown in FIG. 4) has a corresponding order when the pulses forming the two input pulse trains are arranged in the order of generation time. It has a width proportional to the time difference of occurrence of two pulses (a total of 5 sets), and the height outputs one square pulse.
However, which of the two series pulse trains to which the earlier pulse of the above two pulses belongs is
The output has the function of becoming a positive or negative square pulse, the details of which are shown in FIG. Further, the control device 5 is
The square pulses, which are the five outputs from the pulse generation time difference measurement circuit, are each integrated, and added together with an appropriate bias voltage and output.

制御装置15からの第1〜第5の制御信号はそれぞれレ
ーザ装置駆動装置32〜36に入力される。レーザ装置
駆動装置32〜36からは制御信号に応じた駆動電流が
1.55μm帯分帰還形レーザに注入される。なお、
1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反射形半導体レー
ザ1,2、1.55μm帯分布帰還形レーザ17〜21
はそれぞれ温度制御装置37〜43により温度変動±
0.1℃以内に温度安定化されている。
The first to fifth control signals from the control device 15 are input to the laser device driving devices 32 to 36, respectively. A driving current corresponding to a control signal is injected from the laser device driving devices 32 to 36 into the 1.55 μm band feedback laser. In addition,
1.55 μm wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor lasers 1, 2 and 1.55 μm band distributed feedback lasers 17 to 21
Are temperature fluctuations ± by the temperature control devices 37 to 43, respectively.
The temperature is stabilized within 0.1 ° C.

本実施例では、5台のレーザ装置のみを周波数間隔安定
化しているが、参照用レーザ装置を増すことにより、制
御対象のレーザ装置を増やすことができる。さらに、レ
ーザ装置の種類も半導体レーザに限定されず、外部信号
の印加により、発振周波数を変化させることのできるレ
ーザ装置であれば何でもよい。
In this embodiment, only five laser devices are stabilized in frequency interval, but the number of laser devices to be controlled can be increased by increasing the number of reference laser devices. Further, the type of the laser device is not limited to the semiconductor laser, and any laser device capable of changing the oscillation frequency by applying an external signal may be used.

(発明の効果) 以上述べてきたように本発明により、制御系全体の小型
化を実現できる。また、任意の個数のレーザ装置の発振
周波数間隔を同時に安定化することがき、しかもその周
波数間隔は、使用する光学共振器により厳密に規定する
ことができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, downsizing of the entire control system can be realized. Further, the oscillation frequency intervals of an arbitrary number of laser devices can be stabilized at the same time, and the frequency intervals can be strictly defined by the optical resonator used.

さらに、同時に制御可能なレーザ装置の数も個々の参照
用レーザ装置の可変周波数幅に限定されず、参照用レー
ザ装置の個数を増やすことで容易に増すことができる。
Further, the number of simultaneously controllable laser devices is not limited to the variable frequency width of each reference laser device, and can be easily increased by increasing the number of reference laser devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の実施例の構成図、第2図(a)は第1
図中の1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反射型半導
体レーザ1に印加する掃引波形、第2図(b)は第1図中
の1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反射型半導体レ
ーザ2に印加する掃引波形、第2図(c)は第1図中の制
御装置15に入力される第2、及び第3の光検出器1
4,30からの電気信号を表す図である。 また第3図は、第1図中の制御装置15の構成図、第4
図は第3図中のパルス発生時刻差計測回路の回路図であ
る。 第1図、第2図(c)、及び第3図において、 1,2…1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反射型半
導体レーザ、3…参照用レーザ制御装置、 4,5,22,23,24,25,26…光アイソレー
タ、6,27,28…光合波器、7…光分岐器、8,1
2,29…光分岐器7の出力光、8,14,30…光検
出器、10,11…参照用レーザ駆動装置、13…エタ
ロン板、15…制御装置、16,31…制御装置15の
入力端子、17,18,19,20,21…1.55μ
m帯分布帰還形レーザ、32,33,34,35,36
…レーザ装置駆動装置、37,38,39,40,4
1,42,43…温度制御装置、50,51,52,5
3,54…誤差信号、55…周波数掃引周期
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG.
The sweep waveform applied to the 1.55 μm band wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor laser 1 in the figure, and FIG. 2 (b) is applied to the 1.55 μm band wavelength tunable distributed Bragg reflection type semiconductor laser 2 in FIG. Sweep waveform, FIG. 2 (c) shows the second and third photodetectors 1 input to the control device 15 in FIG.
It is a figure showing the electric signal from 4,30. FIG. 3 is a block diagram of the control device 15 in FIG. 1, and FIG.
The drawing is a circuit diagram of the pulse generation time difference measuring circuit in FIG. In FIGS. 1, 2 (c), and 3, 1, 2, ... 1.55 μm band wavelength variable distributed Bragg reflection type semiconductor laser, 3 ... Reference laser control device, 4, 5, 22, 23, 24, 25, 26 ... Optical isolator, 6, 27, 28 ... Optical multiplexer, 7 ... Optical splitter, 8, 1
2, 29 ... Output light from the optical branching device 7, 8, 14, 30 ... Photodetector, 10, 11 ... Reference laser driving device, 13 ... Etalon plate, 15 ... Control device, 16, 31 ... Control device 15 Input terminals, 17, 18, 19, 20, 21 ... 1.55μ
m-band distributed feedback laser, 32, 33, 34, 35, 36
... Laser device driving device, 37, 38, 39, 40, 4
1, 42, 43 ... Temperature control device, 50, 51, 52, 5
3, 54 ... Error signal, 55 ... Frequency sweep period

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のレーザ装置の発振周波数範囲を掃引
すべく、周波数掃引範囲の異なる複数の参照用レーザ装
置を設け、該複数の参照用レーザ装置からの出射光を合
波し、再分岐する光合分岐器と、該光合分岐器の第1の
出力光を受け、前記複数の参照用レーザ装置を発振周波
数掃引範囲の順に並べたときの隣り合う掃引範囲が重な
り合うような制御信号を出力する参照用レーザ制御装置
と、該参照用レーザ制御装置からの制御信号に従って前
記複数の参照用レーザ装置への入力信号を変化させる参
照用レーザ駆動装置と、前記光分岐器の第3の出力光と
前記複数のレーザ装置からの出力光とを合波し、該複数
のレーザ装置の発振周波数間隔信号を出力する光合波手
段と、前記光分岐器で分岐された第2の出力光を受け、
周波数間隔基準信号を出力する光学共振手段と、該光学
共振手段の出力と前記光合波手段の出力を受け、前記複
数のレーザ装置の発振周波数間隔信号と前記周波数間隔
基準信号との誤差を一定値に安定化させるための制御信
号を出力する制御装置と、該制御装置からの制御信号に
従って前記複数のレーザ装置への入力信号を変化させる
レーザ装置駆動装置とからなることを特徴とする複数の
レーザ装置の発振周波数間隔安定化装置。
1. A plurality of reference laser devices having different frequency sweep ranges are provided in order to sweep oscillation frequency ranges of the plurality of laser devices, and light emitted from the plurality of reference laser devices is multiplexed and re-branched. And a first output light of the optical multiplexer / demultiplexer, and outputs a control signal such that adjacent sweep ranges overlap when the plurality of reference laser devices are arranged in the order of the oscillation frequency sweep ranges. A reference laser control device, a reference laser drive device that changes input signals to the plurality of reference laser devices according to a control signal from the reference laser control device, and a third output light of the optical branching device. Optical combining means for combining output lights from the plurality of laser devices and outputting oscillation frequency interval signals of the plurality of laser devices, and second output light branched by the optical branching device,
An optical resonance unit that outputs a frequency interval reference signal, an output of the optical resonance unit and an output of the optical multiplexing unit, and a constant value of the error between the oscillation frequency interval signals of the plurality of laser devices and the frequency interval reference signal. A plurality of lasers, each comprising a control device for outputting a control signal for stabilizing the laser light and a laser device driving device for changing an input signal to the plurality of laser devices according to a control signal from the control device. Equipment for stabilizing the oscillation frequency interval.
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