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JPH09189930A - Wavelength converting device - Google Patents

Wavelength converting device

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Publication number
JPH09189930A
JPH09189930A JP8002373A JP237396A JPH09189930A JP H09189930 A JPH09189930 A JP H09189930A JP 8002373 A JP8002373 A JP 8002373A JP 237396 A JP237396 A JP 237396A JP H09189930 A JPH09189930 A JP H09189930A
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JP
Japan
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shg
laser
wavelength
longitudinal single
dynamic longitudinal
Prior art date
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Application number
JP8002373A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3550241B2 (en
Inventor
Souta Okamoto
総太 岡本
Yoshinao Itou
善尚 伊藤
Yoshihiro Ono
善弘 小野
Terukazu Watanabe
輝一 渡辺
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.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic 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 Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP00237396A priority Critical patent/JP3550241B2/en
Publication of JPH09189930A publication Critical patent/JPH09189930A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the output power of SHG laser light outputted from an SHG element. SOLUTION: This converting device uses a dynamic longitudinal single-mode laser such as a DBR laser element 2 as a basic wave light source and makes basic wave laser light L0 , generated by the dynamic longitudinal single-mode laser, incident on the SHG element 3, which outputs SHG laser light L1 of short wavelength. At this time, the device is provided with a driving current modulating means 6 which imposes high-frequency modulation on a driving current I supplied to the dynamic longitudinal single-mode laser with current width including at least one of the maximum and minimum values of the output of the SHG laser light, and the dynamic longitudinal single-mode laser is driven with the high-frequency modulated driving current (i).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光の波長
変換装置に係り、より詳しくは、動的縦単一モードレー
ザーとSHG(Second Harmonic Generation:第2高調
波発生)素子を用いてSHGレーザー光を生成する波長
変換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser light wavelength converter, and more particularly, to an SHG laser using a dynamic longitudinal single mode laser and an SHG (Second Harmonic Generation) element. The present invention relates to a wavelength conversion device that generates light.

【0002】[0002]

【従来の技術】次世代光ディスクの1つとして、記録情
報の高密度化を図ったDVD(ディジタル・ビデオ・デ
ィスク)が提供されようとしている。このDVDを初め
として、光ディスクの記録情報の高密度化を図るには、
光ピックアップに用いられるレーザー光を短波長化する
必要がある。レーザー光の波長が短ければ短いほどビー
ムのスポット径を絞ることができ、より高密度化するこ
とが可能となるからである。
2. Description of the Related Art As one of the next-generation optical discs, a DVD (digital video disc) in which the recording information density is increased is about to be provided. In order to increase the recording density of optical discs including this DVD,
It is necessary to shorten the wavelength of laser light used for optical pickups. This is because the shorter the wavelength of the laser light, the more the beam spot diameter can be narrowed down, and the higher the density can be made.

【0003】このような目的のために、波長の短い青色
/緑色小型半導体レーザーの研究・開発が行なわれてい
るが、いまだ実験室段階のレベルであり、実用には至っ
ていない。このため、波長の短い青色/緑色レーザー光
を得るための1つの手法として、SHGレーザーが利用
されている。このSHGレーザーは、基本波のレーザー
光を非線形光学素子たるSHG素子に通すことにより、
基本波の1/2波長からなる短波長のレーザー光を得る
ようにしたものである。
For such a purpose, research and development of a blue / green small-sized semiconductor laser having a short wavelength has been carried out, but it is still at a laboratory level and has not been put into practical use. Therefore, the SHG laser is used as one method for obtaining a blue / green laser beam having a short wavelength. This SHG laser allows the fundamental laser light to pass through the SHG element which is a non-linear optical element.
It is intended to obtain a laser beam of a short wavelength consisting of a half wavelength of the fundamental wave.

【0004】ところで、前記SHG素子の基本波許容幅
は非常に狭く、例えば疑似位相整合(QPM)方式のS
HG素子においては、SHGの半値全幅で約0.2nm
程度しかない。この厳しい動作条件を満足するために、
基本波光源として波長変化の小さな動的縦単一モードレ
ーザー、例えば、DBR(分布ブラッグ反射型)レーザ
ー素子やDFB(分布帰還型)レーザー素子などを用い
た波長変換装置が用いられている。
By the way, the SHG element has a very narrow fundamental wave width, for example, a quasi phase matching (QPM) type S
In the HG element, the full width at half maximum of SHG is about 0.2 nm
Only about. In order to satisfy this severe operating condition,
As a fundamental wave light source, a wavelength converter using a dynamic vertical single mode laser with a small wavelength change, for example, a DBR (distributed Bragg reflection type) laser element or a DFB (distributed feedback type) laser element is used.

【0005】図8に、このDBRレーザー素子とSHG
素子を用いた従来の波長変換装置の構成を示す。図にお
いて、1はレーザー駆動電源、2は基本波発生用のDB
Rレーザー素子、3はSHGレーザー光発生用のSHG
素子、4は温度コントロール素子、5は温度コントロー
ラーである。
FIG. 8 shows the DBR laser device and SHG.
The structure of the conventional wavelength converter using an element is shown. In the figure, 1 is a laser drive power source, 2 is a DB for generating a fundamental wave
R laser element, 3 is SHG for generating SHG laser light
Elements 4 are temperature control elements, and 5 is a temperature controller.

【0006】レーザー駆動電源1からDBRレーザー素
子2に駆動電流を供給すると、DBRレーザー素子2か
ら基本波となるレーザー光L0 が出力される。この基本
波レーザー光L0 をSHG素子3に入射してやることに
より、SHG素子3からは、その非線形光学特性に基づ
いて、基本波の1/2波長からなるSHGレーザー光L
1 が出力される。なお、温度変化を防止するために、D
BRレーザー素子2とSHG素子3は、温度コントロー
ル素子4と温度コントローラー5によって温度コントロ
ールされている。
When a driving current is supplied from the laser driving power source 1 to the DBR laser element 2, the DBR laser element 2 outputs a laser beam L 0 as a fundamental wave. By inputting this fundamental wave laser light L 0 into the SHG element 3, the SHG laser light L having a half wavelength of the fundamental wave is emitted from the SHG element 3 based on the nonlinear optical characteristics.
1 is output. In order to prevent temperature change, D
The BR laser element 2 and the SHG element 3 are temperature-controlled by a temperature control element 4 and a temperature controller 5.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の波長変換装置においても次のような問題があった。
すなわち、DBRレーザー素子2から出力される基本波
レーザー光L0 の波長は完全な一定値ではなく、図9に
示すように、駆動電流の変化に対して0.1nm程度の
幅で周期的に変動する。そして、この周期的な波長変動
のために、例えば、DBRレーザー光の波長が極大値λ
1 のときにSHG出力パワーが最大となるように温度コ
ントロール素子4と温度コントローラー5により波長変
換装置を温度制御すると、SHG素子3から出力される
SHGレーザー光L1 の出力パワーは、図10に示すよ
うに、駆動電流の変化に対して振動し、鋸歯状に周期的
に変化しながら増加していく非単調増加特性を示す。
However, the above conventional wavelength converter also has the following problems.
That is, the wavelength of the fundamental wave laser light L 0 output from the DBR laser element 2 is not a completely constant value, and as shown in FIG. fluctuate. Due to this periodic wavelength fluctuation, for example, the wavelength of the DBR laser light has a maximum value λ.
When SHG output power when the 1 is temperature-controlled wavelength conversion device by the temperature control element 4 and the temperature controller 5 so as to maximize the output power of the SHG laser light L 1 output from the SHG element 3 in FIG. 10 As shown, it exhibits a non-monotonically increasing characteristic that it oscillates with a change in the drive current and increases while cyclically changing in a sawtooth shape.

【0008】ところで、この種のレーザー光源を光ディ
スクの光ピックアップなどに用いる場合、レーザー光の
出力パワーが一定となるようにAPC(Automatic Powe
r Control)をかける必要がある。レーザー光源が図10
のようなSH光パワー特性を有する場合、出力パワーが
垂直方向に急峻に変化する位置でAPCがかると、駆動
電流の僅かな変化によっても出力パワーが急激に変わ
り、APC動作が不安定になってしまう。このような現
象が発生すると、例えば光ディスクの場合には、フォー
カスサーボやトラッキングサーボが不調となり、再生不
能となるなどの問題を生じる。
By the way, when this kind of laser light source is used for an optical pickup of an optical disk or the like, the APC (Automatic Powe) is used so that the output power of the laser light becomes constant.
r Control) is required. The laser light source is shown in Figure 10.
In the case where the SH optical power characteristic is as described above, if the APC occurs at a position where the output power sharply changes in the vertical direction, the output power changes abruptly even with a slight change in the drive current, and the APC operation becomes unstable. I will end up. When such a phenomenon occurs, for example, in the case of an optical disc, the focus servo and the tracking servo become out of order, which causes a problem that reproduction becomes impossible.

【0009】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、SHG素子から出力されるSHG
レーザー光の出力パワーの安定化を図った波長変換装置
を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an SHG output from an SHG element is provided.
It is an object of the present invention to provide a wavelength conversion device that stabilizes the output power of laser light.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項1記載の発明は、基本波光源として動的縦単一モ
ードレーザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発
生する基本波レーザー光をSHG素子に入射することに
よりSHG素子から短波長のSHGレーザー光を出力す
るようにした波長変換装置において、前記動的縦単一モ
ードレーザーに供給される駆動電流を、前記SHGレー
ザー光の出力の振動の極大値と極小値のそれぞれを少な
くとも1つ以上含む電流幅で高周波変調する駆動電流変
調手段を設け、前記高周波変調された駆動電流によって
前記動的縦単一モードレーザーを駆動することを特徴と
するものである。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is,
The invention according to claim 1 uses a dynamic longitudinal single-mode laser as a fundamental wave light source, and the fundamental wave laser light generated by the dynamic longitudinal single-mode laser is incident on the SHG element to thereby cause a short wavelength from the SHG element. In the wavelength conversion device configured to output the SHG laser light, the driving current supplied to the dynamic longitudinal single-mode laser has at least one of the maximum value and the minimum value of the oscillation of the output of the SHG laser light. It is characterized in that drive current modulating means for high frequency modulation with a current width including one or more is provided, and the dynamic longitudinal single mode laser is driven by the high frequency modulated drive current.

【0011】このような構成とした場合、SHG素子か
ら出力されるSHGレーザー光の出力パワーを極大値と
極小値に対応する発振出力の平均値として検出すると、
波長変換装置のSH光パワー特性を単調増加曲線とする
ことができる。このため、駆動電流が設定位置から上下
に若干変動しても、SHG素子から出力されるSHGレ
ーザー光の出力パワーが急激に変動することを防止で
き、出力パワーの安定化を図ることができる。
With such a configuration, when the output power of the SHG laser light output from the SHG element is detected as the average value of the oscillation outputs corresponding to the maximum value and the minimum value,
The SH optical power characteristic of the wavelength conversion device can be a monotonically increasing curve. Therefore, even if the drive current slightly fluctuates up and down from the set position, the output power of the SHG laser light output from the SHG element can be prevented from abruptly changing, and the output power can be stabilized.

【0012】また、請求項2記載の発明は、基本波光源
として動的縦単一モードレーザーを用いるとともに、S
HG素子として疑似位相整合方式の素子を用い、前記動
的縦単一モードレーザーの発生する基本波レーザー光を
前記SHG素子に入射することによりSHG素子から短
波長のSHGレーザー光を出力するようにした波長変換
装置において、前記SHG素子として、前記動的縦単一
モードレーザーの発振波長の極大値で位相整合する分極
反転ピッチからなる第1の分極反転層と、発振波長の極
小値で位相整合する分極反転ピッチからなる第2の分極
反転層を備えたSHG素子を用いたことを特徴とするも
のである。
The invention according to claim 2 uses a dynamic longitudinal single-mode laser as a fundamental wave light source, and
A quasi-phase matching type element is used as the HG element, and a fundamental wavelength laser beam generated by the dynamic longitudinal single mode laser is incident on the SHG element so that the SHG element outputs a short wavelength SHG laser beam. In the above wavelength converter, the SHG element is phase-matched with a first polarization inversion layer having a polarization inversion pitch that is phase-matched with the maximum value of the oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single-mode laser, and with a minimum value of the oscillation wavelength. The SHG element is provided with a second polarization inversion layer having a polarization inversion pitch.

【0013】このような構成とした場合、SHG素子か
ら出力されるSHGレーザー光の出力パワーは第1の分
極反転層で生成されるSHG波と、第2の分極反転層で
生成されるSHG波の合成パワーとなり、波長変換装置
のSH光パワー特性を単調増加曲線とすることができ
る。このため、駆動電流が設定位置から上下に若干変動
しても、SHG素子から出力されるSHGレーザー光の
出力パワーが急激に変動することを防止でき、出力パワ
ーの安定化を図ることができる。
With such a configuration, the output power of the SHG laser light output from the SHG element is the SHG wave generated in the first polarization inversion layer and the SHG wave generated in the second polarization inversion layer. And the SH optical power characteristic of the wavelength conversion device can be a monotonically increasing curve. Therefore, even if the drive current slightly fluctuates up and down from the set position, the output power of the SHG laser light output from the SHG element can be prevented from abruptly changing, and the output power can be stabilized.

【0014】さらに、請求項3記載の発明は、基本波光
源として動的縦単一モードレーザーを用いるとともに、
SHG素子として疑似位相整合方式の素子を用い、前記
動的縦単一モードレーザーの発生する基本波レーザー光
を前記SHG素子に入射することによりSHG素子から
短波長のSHGレーザー光を出力するようにした波長変
換装置において、前記SHG素子として、前記動的縦単
一モードレーザーの発振波長の極小値から極大値まで連
続的に位相整合するように変調した分極反転ピッチから
なる分極反転層を備えたSHG素子を用いたことを特徴
とするものである。
Further, the invention according to claim 3 uses a dynamic longitudinal single mode laser as a fundamental wave light source,
A quasi-phase matching type element is used as an SHG element, and a fundamental wavelength laser beam generated by the dynamic longitudinal single mode laser is incident on the SHG element so that the SHG element outputs a short wavelength SHG laser beam. In the wavelength converter, the SHG element is provided with a polarization inversion layer having a polarization inversion pitch modulated so as to continuously perform phase matching from the minimum value to the maximum value of the oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single mode laser. It is characterized by using an SHG element.

【0015】このような構成とした場合、動的縦単一モ
ードレーザーの発振波長が極小値から極大値の間で変動
しても、SHG素子から出力されるSHG素子から出力
されるSHGレーザー光の出力パワーは変化せず、波長
変換装置のSH光パワー特性を単調増加曲線とすること
ができる。このため、駆動電流が設定位置から上下に若
干変動しても、SHG素子から出力されるSHGレーザ
ー光の出力パワーが急激に変動することを防止でき、出
力パワーの安定化を図ることができる。
With such a configuration, even if the oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single-mode laser fluctuates between the minimum value and the maximum value, the SHG laser light output from the SHG element is output from the SHG element. Output power does not change, and the SH optical power characteristic of the wavelength conversion device can be a monotonically increasing curve. Therefore, even if the drive current slightly fluctuates up and down from the set position, the output power of the SHG laser light output from the SHG element can be prevented from abruptly changing, and the output power can be stabilized.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1および図2に、本発明
に係る波長変換装置の第1の例を示す。図1は波長変換
装置の構成を示す図、図2はその出力パワー特性図であ
る。図1において、1はレーザー駆動電源、2は基本波
発生用のDBRレーザー素子、3はSHGレーザー光発
生用のSHG素子、4は温度コントロール素子、5は温
度コントローラー、6は駆動電流変調器である。なお、
図8の従来装置と同一または相当部分には同一の符号を
付して示した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a first example of the wavelength conversion device according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a wavelength conversion device, and FIG. 2 is its output power characteristic diagram. In FIG. 1, 1 is a laser drive power source, 2 is a DBR laser element for generating a fundamental wave, 3 is an SHG element for generating an SHG laser beam, 4 is a temperature control element, 5 is a temperature controller, and 6 is a drive current modulator. is there. In addition,
The same or corresponding parts as those of the conventional device shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals.

【0017】この第1の例は、図2に示すように、DB
Rレーザー素子2に供給する駆動電流Iを、その電流値
を中心にして、SHGレーザー光の発振出力の振動の極
大値と極小値のそれぞれを少なくとも1つ以上含む電流
幅で高周波変調し、この高周波変調された駆動電流iに
よってDBRレーザー素子2を駆動するようにしたもの
である。
In this first example, as shown in FIG.
The drive current I supplied to the R laser element 2 is high-frequency modulated with a current width including at least one of a maximum value and a minimum value of oscillation of the oscillation output of the SHG laser light centered on the current value. The DBR laser element 2 is driven by the high-frequency modulated drive current i.

【0018】前記駆動電流変調器6は、上記した駆動電
流Iの変調動作を行なうもので、高周波変調した駆動電
流iをDBRレーザー素子2に供給し、DBRレーザー
素子2を駆動するものである。このように、駆動電流I
を所定の電流幅で高周波変調した駆動電流iを用いてD
BRレーザー素子2を駆動し、SHG素子3から出力さ
れるSHGレーザー光の出力パワーをその周期的な変動
の平均値として検出すると、図2中に実線で示すよう
に、極大、極小のない平滑化された単調増加曲線とな
る。
The drive current modulator 6 performs the modulation operation of the drive current I described above, and supplies the DBR laser element 2 with the high-frequency modulated drive current i to drive the DBR laser element 2. Thus, the drive current I
Is high-frequency-modulated with a predetermined current width using drive current i
When the BR laser element 2 is driven and the output power of the SHG laser light output from the SHG element 3 is detected as the average value of the periodic fluctuations thereof, as shown by the solid line in FIG. It becomes a monotonically increasing curve.

【0019】したがって、駆動電流がどの位置に設定さ
れても、SHG素子3から出力されるSHGレーザー光
1 の平均値として検出される出力パワーは単調増加に
よって滑らかに増減する。この結果、駆動電流値が設定
値を中心に上下に若干変動しても、SHGレーザー光L
1 の平均値として検出される出力パワーが急激に変動す
るというようなことがなくなり、みかけ上出力パワーの
安定化を図ることができる。
Therefore, no matter where the drive current is set, the output power detected as the average value of the SHG laser light L 1 output from the SHG element 3 smoothly increases and decreases by a monotonous increase. As a result, even if the drive current value slightly fluctuates up and down around the set value, the SHG laser light L
The output power detected as the average value of 1 does not suddenly change, and the output power can be apparently stabilized.

【0020】SHGレーザー光L1 を平均値として検出
するためには、例えば、DBRレーザー駆動電流の変調
により生じるSHGレーザー光の出力パワーの周期的な
変動の周波数成分が、レーザー光検出器で検出できない
程度の高い周波数となるように、DBRレーザーの駆動
電流を変調周波数を高くすればよい。また、レーザー光
検出器で検出したSHGレーザー光の出力パワーの周期
的な変動の周波数成分をカットするような、周波数フィ
ルターを用いてもよい。
In order to detect the SHG laser light L 1 as an average value, for example, the frequency component of the periodic fluctuation of the output power of the SHG laser light generated by the modulation of the DBR laser drive current is detected by the laser light detector. The modulation frequency of the drive current of the DBR laser may be increased so that the frequency becomes too high. A frequency filter that cuts the frequency component of the periodic fluctuation of the output power of the SHG laser light detected by the laser light detector may be used.

【0021】なお、駆動電流変調するための高周波信号
の周波数は、使用目的とする情報信号に悪影響を与えな
い程度の高い周波数を用いるものとする。例えば、光デ
ィスクを例にとると、記録情報の信号周波数帯域は数十
MHz程度であるため、この周波数よりも充分に高い周
波数、例えば100MHz程度の高周波を用いて変調し
てやればよい。
As the frequency of the high frequency signal for modulating the drive current, a high frequency which does not adversely affect the intended information signal is used. For example, in the case of an optical disc, the signal frequency band of recorded information is about several tens of MHz, so that it is sufficient to perform modulation using a frequency sufficiently higher than this frequency, for example, a high frequency of about 100 MHz.

【0022】図3〜図5に、本発明に係る波長変換装置
の第2の例を示す。図3は第2の例に係る波長変換装置
の構成を示す図、図4は第2の例で用いられるSHG素
子の構造例を示す拡大斜視図、図5はSH光出力パワー
特性図である。
FIGS. 3 to 5 show a second example of the wavelength conversion device according to the present invention. 3 is a diagram showing a configuration of a wavelength conversion device according to a second example, FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a structural example of an SHG element used in the second example, and FIG. 5 is an SH optical output power characteristic diagram. .

【0023】この第2の例は、回路構成自体は従来装置
(図8)と同じであるが、用いるSHG素子3Aに特別
な特性を与えたものである。すなわち、図4にその構造
を示すように、例えば、QPM(疑似位相整合)方式の
SHG素子を用い、その基板7上に、図9中の極大波長
λ1 で位相整合する分極反転ピッチP1からなる第1の
分極反転層8と、図9中の極小波長λ2 で位相整合する
分極反転ピッチP2からなる第2の分極反転層8とを形
成したものである。
In the second example, the circuit configuration itself is the same as that of the conventional device (FIG. 8), but the SHG element 3A used has special characteristics. That is, as shown in the structure in FIG. 4, for example, a QPM (quasi phase matching) SHG element is used, and the polarization inversion pitch P1 for phase matching at the maximum wavelength λ 1 in FIG. The first polarization inversion layer 8 and the second polarization inversion layer 8 having the polarization inversion pitch P2 phase-matched at the minimum wavelength λ 2 in FIG. 9 are formed.

【0024】このように、分極反転ピッチP1からなる
第1の分極反転層8と、分極反転ピッチP2からなる第
2の分極反転層9を直列に形成してやると、SHG素子
3から出力されるSHGレーザー光L1 の出力パワー
は、図5に示すように、分極反転ピッチP1により生成
されるSHG波と、分極反転ピッチP2により生成され
るSHG波を合成したものとなる。このとき、分極反転
ピッチP1により生成されるSHG波と、分極反転ピッ
チP2により生成されるSHG波は、お互いの極大と極
小位置が180度ずれた反転波形となるので、これらを
合成した合成SHG波L1 は、図5中に示すように、凹
凸のない単調増加曲線となる。
As described above, when the first domain-inverted layer 8 having the domain-inverted pitch P1 and the second domain-inverted layer 9 having the domain-inverted pitch P2 are formed in series, the SHG element 3 outputs the SHG. As shown in FIG. 5, the output power of the laser light L 1 is a combination of the SHG wave generated by the polarization inversion pitch P1 and the SHG wave generated by the polarization inversion pitch P2. At this time, the SHG wave generated by the polarization inversion pitch P1 and the SHG wave generated by the polarization inversion pitch P2 are inverted waveforms in which the maximum and minimum positions are shifted by 180 degrees. As shown in FIG. 5, the wave L 1 has a monotonically increasing curve without unevenness.

【0025】したがって、駆動電流値が設定値を中心に
上下に若干変動しても、SHGレーザー光L1 の出力パ
ワーが急激に変動するというようなことがなくなり、出
力パワーの安定化を図ることができる。
Therefore, even if the drive current value slightly fluctuates up and down around the set value, the output power of the SHG laser beam L 1 does not suddenly fluctuate, and the output power is stabilized. You can

【0026】なお、図4において、第1の分極反転層8
と、第2の分極反転層9の位置を前後逆に入れ換えても
よい。また、第1の分極反転層8と第2の分極反転層9
は、基板7上に一体不可分に形成する必要はなく、それ
ぞれの分極反転層を備えたSHG素子を別々に作り、こ
れらを光学的に結合しても同様な効果が得られる。
In FIG. 4, the first polarization inversion layer 8
Then, the position of the second domain-inverted layer 9 may be reversed in the front-back direction. In addition, the first polarization inversion layer 8 and the second polarization inversion layer 9
Need not be integrally formed on the substrate 7, but the same effect can be obtained by separately forming SHG elements having the respective polarization inversion layers and optically coupling them.

【0027】図6および図7に、本発明に係る波長変換
装置の第3の例を示す。図6は第3の例で用いられるS
HG素子の構成例を示す拡大斜視図、図7はそのSH光
出力パワー特性図である。なお、回路構成自体は従来装
置(図8)と同じであるので、図示は省略した。
FIGS. 6 and 7 show a third example of the wavelength conversion device according to the present invention. FIG. 6 shows S used in the third example.
FIG. 7 is an enlarged perspective view showing a configuration example of the HG element, and FIG. 7 is an SH optical output power characteristic diagram thereof. Since the circuit configuration itself is the same as that of the conventional device (FIG. 8), its illustration is omitted.

【0028】この第3の例も、用いるSHG素子3Bに
特別な特性を与えたものである。すなわち、図6にその
構造を示すように、QPM(疑似位相整合)方式のSH
G素子を用い、その基板7上に、図9中の極小波長λ2
から極大波長λ1 まで連続的に位相整合するように変調
した分極反転ピッチからなる分極反転層10を形成した
ものである。
This third example also gives the SHG element 3B to be used special characteristics. That is, as shown in the structure of FIG. 6, the SH of the QPM (quasi phase matching) method is used.
A G element is used, and the minimum wavelength λ 2 in FIG.
To the maximum wavelength λ 1 of the domain-inverted layer 10 having a domain-inverted pitch modulated so as to be continuously phase-matched.

【0029】このように、極小波長から極大波長まで連
続的に位相整合するように変調した分極反転ピッチから
なる分極反転層10を形成すると、SHG素子から出力
されるSHGレーザー光L1 は、波長変動による出力パ
ワー変動がなくなり、図7に示すように、単調増加曲線
となる。
As described above, when the polarization inversion layer 10 having the polarization inversion pitch modulated so that the phase is continuously matched from the minimum wavelength to the maximum wavelength is formed, the SHG laser light L 1 output from the SHG element has a wavelength of The output power fluctuation due to the fluctuation disappears, and a monotonically increasing curve is obtained as shown in FIG.

【0030】したがって、駆動電流値が設定値を中心に
上下に若干変動しても、SHGレーザー光L1 の出力パ
ワーが急激に変動することがなくなり、出力パワーの安
定化を図ることができる。
Therefore, even if the drive current value slightly fluctuates up and down around the set value, the output power of the SHG laser light L 1 does not suddenly fluctuate, and the output power can be stabilized.

【0031】なお、DBRレーザー光の波長が極小値λ
2 (図9)のときにSHG出力パワーが最大になるよう
に温度制御した場合には、SH光パワー特性曲線は図1
1のようになるが、この場合もまったく同様に実施する
ことができる。
The wavelength of the DBR laser light is a minimum value λ.
When the temperature is controlled so that the SHG output power becomes maximum at the time of 2 (Fig. 9), the SH optical power characteristic curve is shown in Fig. 1.
However, this case can be implemented in exactly the same manner.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によるときは、基本波光源として動的縦単一モードレ
ーザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発生する
基本波レーザー光をSHG素子に入射することによりS
HG素子から短波長のSHGレーザー光を出力するよう
にした波長変換装置において、前記動的縦単一モードレ
ーザーに供給される駆動電流を、前記SHGレーザー光
の出力の振動の極大値と極小値のそれぞれを少なくとも
1つ以上含む電流幅で高周波変調する駆動電流変調手段
を設け、前記高周波変調された駆動電流によって前記動
的縦単一モードレーザーを駆動するようにしたので、波
長変換装置のSH光パワー特性を単調増加曲線とするこ
とができる。このため、駆動電流が設定位置から上下に
若干変動しても、SHG素子から出力されるSHGレー
ザー光の出力パワーが急激に変動することがなくなり、
出力パワーの安定化を図ることができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, a dynamic longitudinal single mode laser is used as a fundamental wave light source, and a fundamental wave laser beam generated by the dynamic longitudinal single mode laser is used. Incident on the SHG element
In a wavelength conversion device configured to output a short wavelength SHG laser light from an HG element, a driving current supplied to the dynamic longitudinal single mode laser is set to a maximum value and a minimum value of oscillation of the output of the SHG laser light. Since a driving current modulating means for high-frequency modulating with a current width including at least one of each of the above is provided, and the dynamic longitudinal single mode laser is driven by the high-frequency modulated driving current, the SH of the wavelength conversion device is provided. The optical power characteristic can be a monotonically increasing curve. Therefore, even if the drive current slightly fluctuates up and down from the set position, the output power of the SHG laser light output from the SHG element does not suddenly fluctuate,
It is possible to stabilize the output power.

【0033】また、請求項2記載の発明によるときは、
基本波光源として動的縦単一モードレーザーを用いると
ともに、SHG素子として疑似位相整合方式の素子を用
い、前記動的縦単一モードレーザーの発生する基本波レ
ーザー光を前記SHG素子に入射することによりSHG
素子から短波長のSHGレーザー光を出力するようにし
た波長変換装置において、 前記SHG素子として、前
記動的縦単一モードレーザーの発振波長の極大値で位相
整合する分極反転ピッチからなる第1の分極反転層と、
発振波長の極小値で位相整合する分極反転ピッチからな
る第2の分極反転層を備えたSHG素子を用いるように
したので、波長変換装置のSH光パワー特性を単調増加
曲線とすることができる。このため、駆動電流が設定位
置から上下に若干変動しても、SHG素子から出力され
るSHGレーザー光の出力パワーが急激に変動すること
がなくなり、出力パワーの安定化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention,
A dynamic longitudinal single mode laser is used as a fundamental wave light source and a quasi phase matching type element is used as an SHG element, and the fundamental wave laser light generated by the dynamic longitudinal single mode laser is incident on the SHG element. By SHG
In a wavelength conversion device configured to output a short wavelength SHG laser light from an element, the first SHG element has a polarization inversion pitch that is phase-matched at a maximum value of an oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single mode laser. A polarization inversion layer,
Since the SHG element including the second polarization inversion layer having the polarization inversion pitch that is phase-matched with the minimum value of the oscillation wavelength is used, the SH optical power characteristic of the wavelength conversion device can be a monotonically increasing curve. Therefore, even if the drive current slightly fluctuates up and down from the set position, the output power of the SHG laser light output from the SHG element does not suddenly fluctuate, and the output power can be stabilized.

【0034】さらに、請求項3記載の発明によるとき
は、基本波光源として動的縦単一モードレーザーを用い
るとともに、SHG素子として疑似位相整合方式の素子
を用い、前記動的縦単一モードレーザーの発生する基本
波レーザー光を前記SHG素子に入射することによりS
HG素子から短波長のSHGレーザー光を出力するよう
にした波長変換装置において、 前記SHG素子とし
て、前記動的縦単一モードレーザーの発振波長の極小値
から極大値まで連続的に位相整合するように変調した分
極反転ピッチからなる分極反転層を備えたSHG素子を
用いるようにしたので、波長変換装置のSH光パワー特
性を単調増加曲線とすることができる。このため、駆動
電流が設定位置から上下に若干変動しても、SHG素子
から出力されるSHGレーザー光の出力パワーが急激に
変動することがなくなり、出力パワーの安定化を図るこ
とができる。
Further, according to the invention of claim 3, the dynamic longitudinal single mode laser is used as the fundamental wave light source and the quasi phase matching type element is used as the SHG element. Of the fundamental wave laser beam generated by the SHG element
In a wavelength conversion device configured to output a short wavelength SHG laser light from an HG element, the SHG element is configured to continuously perform phase matching from a minimum value to a maximum value of an oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single mode laser. Since the SHG element provided with the domain-inverted layer having the domain-inverted pitch modulated in the above is used, the SH optical power characteristic of the wavelength conversion device can be a monotonically increasing curve. Therefore, even if the drive current slightly fluctuates up and down from the set position, the output power of the SHG laser light output from the SHG element does not suddenly fluctuate, and the output power can be stabilized.

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

【図1】本発明に係る波長変換装置の第1の例を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a first example of a wavelength conversion device according to the present invention.

【図2】第1の例のSH光パワー特性図である。FIG. 2 is a SH optical power characteristic diagram of the first example.

【図3】本発明に係る波長変換装置の第2の例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a second example of the wavelength conversion device according to the present invention.

【図4】第2の例で用いられるSHG素子の構造例を示
す拡大斜視図である。
FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a structural example of an SHG element used in a second example.

【図5】第2の例のSH光パワー特性図である。FIG. 5 is a SH optical power characteristic diagram of a second example.

【図6】第3の例で用いられるSHG素子の構造例を示
す拡大斜視図である。
FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a structural example of an SHG element used in a third example.

【図7】第2の例のSH光パワー特性図である。FIG. 7 is a SH optical power characteristic diagram of the second example.

【図8】従来の波長変換装置の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional wavelength conversion device.

【図9】DBRレーザー素子の波長特性図である。FIG. 9 is a wavelength characteristic diagram of a DBR laser device.

【図10】波長が極大値のときにSHG出力パワーが最
大となるように温度コントロールしたときのDBRレー
ザー素子のSH光パワー特性図である。
FIG. 10 is an SH optical power characteristic diagram of the DBR laser device when the temperature is controlled so that the SHG output power becomes maximum when the wavelength is the maximum value.

【図11】波長が極小値のときにSHG出力パワーが最
大となるように温度コントロールしたときのDBRレー
ザー素子のSH光パワー特性図である。
FIG. 11 is an SH optical power characteristic diagram of the DBR laser device when the temperature is controlled so that the SHG output power is maximized when the wavelength is the minimum value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザー駆動電源 2 DBRレーザー素子 3 SHG素子 3A SHG素子 3B SHG素子 4 温度コントロール素子 5 温度コントローラー 6 駆動電流変調器 7 SHG素子の基板 8 第1の分極反転層 9 第2の分極反転層 10 変調された分極反転ピッチからなる分極反転層 L0 基本波レーザー光 L1 SHGレーザー光 λ1 DBRレーザー素子の発振波長の極大値 λ2 DBRレーザー素子の発振波長の極小値1 Laser Driving Power Supply 2 DBR Laser Element 3 SHG Element 3A SHG Element 3B SHG Element 4 Temperature Control Element 5 Temperature Controller 6 Drive Current Modulator 7 SHG Element Substrate 8 First Polarization Inversion Layer 9 Second Polarization Inversion Layer 10 Modulation Polarization inversion layer consisting of the defined polarization inversion pitch L 0 fundamental wave laser light L 1 SHG laser light λ 1 DBR laser element oscillation wavelength maximum value λ 2 DBR laser element oscillation wavelength minimum value

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 輝一 埼玉県鶴ヶ島市富士見6丁目1番1号 パ イオニア株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Teruichi Watanabe 6-1, 1-1 Fujimi, Tsurugashima City, Saitama Pioneer Research Institute

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用い、該動的縦単一モードレーザーの発生する基
本波レーザー光をSHG素子に入射することによりSH
G素子から短波長のSHGレーザー光を出力するように
した波長変換装置において、 前記動的縦単一モードレーザーに供給される駆動電流
を、前記SHGレーザー光の出力の振動の極大値と極小
値のそれぞれを少なくとも1つ以上含む電流幅で高周波
変調する駆動電流変調手段を設け、 前記高周波変調された駆動電流によって前記動的縦単一
モードレーザーを駆動することを特徴とする波長変換装
置。
1. A dynamic longitudinal single-mode laser is used as a fundamental wave light source, and the fundamental wave laser light generated by the dynamic longitudinal single-mode laser is incident on an SHG element.
In a wavelength conversion device adapted to output a short wavelength SHG laser light from a G element, a driving current supplied to the dynamic longitudinal single mode laser is set to a maximum value and a minimum value of oscillation of the output of the SHG laser light. A wavelength conversion device for driving the dynamic longitudinal single-mode laser by means of the high-frequency-modulated drive current.
【請求項2】 基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用いるとともに、SHG素子として疑似位相整合
方式の素子を用い、前記動的縦単一モードレーザーの発
生する基本波レーザー光を前記SHG素子に入射するこ
とによりSHG素子から短波長のSHGレーザー光を出
力するようにした波長変換装置において、 前記SHG素子として、前記動的縦単一モードレーザー
の発振波長の極大値で位相整合する分極反転ピッチから
なる第1の分極反転層と、発振波長の極小値で位相整合
する分極反転ピッチからなる第2の分極反転層を備えた
SHG素子を用いたことを特徴とする波長変換装置。
2. A dynamic longitudinal single mode laser is used as a fundamental wave light source, and a quasi phase matching type element is used as an SHG element, and the fundamental wave laser light generated by the dynamic longitudinal single mode laser is used as the SHG element. A wavelength conversion device configured to output an SHG laser beam of a short wavelength from an SHG element by entering the element, wherein the SHG element is a polarization that performs phase matching at a maximum value of an oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single mode laser. A wavelength conversion device comprising a first polarization inversion layer having an inversion pitch and an SHG element having a second polarization inversion layer having a polarization inversion pitch that is phase-matched with a minimum value of an oscillation wavelength.
【請求項3】 基本波光源として動的縦単一モードレー
ザーを用いるとともに、SHG素子として疑似位相整合
方式の素子を用い、前記動的縦単一モードレーザーの発
生する基本波レーザー光を前記SHG素子に入射するこ
とによりSHG素子から短波長のSHGレーザー光を出
力するようにした波長変換装置において、 前記SHG素子として、前記動的縦単一モードレーザー
の発振波長の極小値から極大値まで連続的に位相整合す
るように変調した分極反転ピッチからなる分極反転層を
備えたSHG素子を用いたことを特徴とする波長変換装
置。
3. A dynamic longitudinal single mode laser is used as a fundamental wave light source, and a quasi phase matching type element is used as an SHG element, and the fundamental wave laser light generated by the dynamic longitudinal single mode laser is used as the SHG element. A wavelength conversion device configured to output an SHG laser beam of a short wavelength from an SHG element by entering the element, wherein the SHG element is a continuous oscillation from a minimum value to a maximum value of the oscillation wavelength of the dynamic longitudinal single mode laser. A wavelength conversion device using an SHG element provided with a domain-inverted layer having a domain-inverted pitch modulated so as to be phase-matched.
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