JPS58175881A - 半導体レ−ザの発振波長安定化装置 - Google Patents
半導体レ−ザの発振波長安定化装置Info
- Publication number
- JPS58175881A JPS58175881A JP57057267A JP5726782A JPS58175881A JP S58175881 A JPS58175881 A JP S58175881A JP 57057267 A JP57057267 A JP 57057267A JP 5726782 A JP5726782 A JP 5726782A JP S58175881 A JPS58175881 A JP S58175881A
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- JP
- Japan
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- wavelength
- optical
- difference
- semiconductor laser
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
置に関する。
近時、光が有する低損失、広帯域等の利点を活かした光
通信技術が注目されている・そして・その光源として、
半導体レーデを用いることかつぞの発振波長を安定化す
ることが必要となる。
通信技術が注目されている・そして・その光源として、
半導体レーデを用いることかつぞの発振波長を安定化す
ることが必要となる。
またｔＩｉ、長芋重化通信を行う場合、半導体レーデの
発振波長を所定の波長に一定安定化し、隣接波長チャン
ネルとの干渉を防ぐことも重要となる− しかして従来、半導体レーザの発振波長を御Ｊ足する場
合には、例えば第１図に示すように半導体レーデ１の発
振出力光をハーフミラ−２（あるいはビームスグリ、り
）を介して分光器３と波長掃引型の７アブリペロー共振
器４とに導びき、上記分光器３によって上記発振波長の
大略的な値を知った上で、上記ファブリペロー共振器４
の共振波長を微少な挾帯域で掃引し、その光共振出力列
を光検出器５により検出してオシロスコ−ｆ６で表示し
てその波長の細かな値を針側することによシ行われてい
る。崗、図中７は、上記波長掃引を制御する掃引電源で
あ−２１−用いて分光し、その一方を光検出器５１にて
検出すると共に、他方の元を光共振器８を介して抽出し
てその透過光を光検出器５ｂにて検出し、これらの光検
出器５ｍ、５ｂによる検出出力を差動増幅Ｉｓｇを介し
て帰還して、例えば前記半導体レーデ１の注入電流量を
変える叫１２） ＩＩ−を行うことＫよシなされている
。このような制−レーデによれば、第３図に示すように
光共振器８の光透過特性における透過波長λと即ち、例
えば発振波長ｔλ１に安定化せんとするとき、波長変動
ｌλによって光共振器８の出力光強度が一次的に変化す
ることから、これを利変動が大きく生じた場合、七−の
制御系は正＃還作用を受けて別の安定点、つまシ波長λ
、の位置Ｋｖｋることかある。このような塊象は、発振
波ｊ５＞が安定化されているにも拘らず、所望とする波
長から大きくずれてしまっていることを意味する。この
ような波長のずれを、先の安定点に戻す為に杜、前記第
１図に示す装置により波長測定を行わしめる必要が生じ
た。つまシ、半導体レーデ１の発振波長を所望とする波
長に一定測定と、その安定北側−が別の系で行われるの
で、その総合的な安定化全図ることが繁雑であり、且つ
困難であった。
発振波長を所定の波長に一定安定化し、隣接波長チャン
ネルとの干渉を防ぐことも重要となる− しかして従来、半導体レーザの発振波長を御Ｊ足する場
合には、例えば第１図に示すように半導体レーデ１の発
振出力光をハーフミラ−２（あるいはビームスグリ、り
）を介して分光器３と波長掃引型の７アブリペロー共振
器４とに導びき、上記分光器３によって上記発振波長の
大略的な値を知った上で、上記ファブリペロー共振器４
の共振波長を微少な挾帯域で掃引し、その光共振出力列
を光検出器５により検出してオシロスコ−ｆ６で表示し
てその波長の細かな値を針側することによシ行われてい
る。崗、図中７は、上記波長掃引を制御する掃引電源で
あ−２１−用いて分光し、その一方を光検出器５１にて
検出すると共に、他方の元を光共振器８を介して抽出し
てその透過光を光検出器５ｂにて検出し、これらの光検
出器５ｍ、５ｂによる検出出力を差動増幅Ｉｓｇを介し
て帰還して、例えば前記半導体レーデ１の注入電流量を
変える叫１２） ＩＩ−を行うことＫよシなされている
。このような制−レーデによれば、第３図に示すように
光共振器８の光透過特性における透過波長λと即ち、例
えば発振波長ｔλ１に安定化せんとするとき、波長変動
ｌλによって光共振器８の出力光強度が一次的に変化す
ることから、これを利変動が大きく生じた場合、七−の
制御系は正＃還作用を受けて別の安定点、つまシ波長λ
、の位置Ｋｖｋることかある。このような塊象は、発振
波ｊ５＞が安定化されているにも拘らず、所望とする波
長から大きくずれてしまっていることを意味する。この
ような波長のずれを、先の安定点に戻す為に杜、前記第
１図に示す装置により波長測定を行わしめる必要が生じ
た。つまシ、半導体レーデ１の発振波長を所望とする波
長に一定測定と、その安定北側−が別の系で行われるの
で、その総合的な安定化全図ることが繁雑であり、且つ
困難であった。
本発明はこのような事情を考慮してなされ友もので、そ
の目的とするところは、波長安定化に用いる″Ｉｔ共振
！ｉＦ′に有効に利用して半導体レーザの発振波長を簡
易に且つ正確に靴敵し、この認識結果を基準として上記
半導体レーデの発振波長を簡易に且つ精度良く安定化す
ることのですることにある。
の目的とするところは、波長安定化に用いる″Ｉｔ共振
！ｉＦ′に有効に利用して半導体レーザの発振波長を簡
易に且つ正確に靴敵し、この認識結果を基準として上記
半導体レーデの発振波長を簡易に且つ精度良く安定化す
ることのですることにある。
本発明は光共振波長を微小に異にする複数の光共振器に
半導体レーザ光をそれぞれ導びくと共に、上Ｆ半導体レ
ーデ光の波長を特定の波長範囲に亘って掃引し、そのと
きの前記複数の光共振器による光共振波長列の＊蛍波長
差から前記半導体レーデの基準となる発振波長を認識し
、この藺繊結来に従って半導体レーザの発振波長を所定
のｒｉＲ接波長差を有する波長領域に般定してその安定
化制御を行うようにしたものである。
半導体レーザ光をそれぞれ導びくと共に、上Ｆ半導体レ
ーデ光の波長を特定の波長範囲に亘って掃引し、そのと
きの前記複数の光共振器による光共振波長列の＊蛍波長
差から前記半導体レーデの基準となる発振波長を認識し
、この藺繊結来に従って半導体レーザの発振波長を所定
のｒｉＲ接波長差を有する波長領域に般定してその安定
化制御を行うようにしたものである。
従って不＠明によれば、分光器等の広帯域波長１１１３
２用デバイスを用いることなしに、簡易に且つ正確に半
導体レーデの発振波長をＭｗｔし、その発条波長を所望
とする波長帯域に定めてそな半導体レーデ発振波長ｔ−
認繊することができるので、波長測定装置としても大き
な利点を奏する。ｔた装置構成も簡易に実現でき、その
実用的利点が非常に高い等の効果を奏する。
２用デバイスを用いることなしに、簡易に且つ正確に半
導体レーデの発振波長をＭｗｔし、その発条波長を所望
とする波長帯域に定めてそな半導体レーデ発振波長ｔ−
認繊することができるので、波長測定装置としても大き
な利点を奏する。ｔた装置構成も簡易に実現でき、その
実用的利点が非常に高い等の効果を奏する。
Ｇ発明の実施例〕
、ｃＬＩ！明する。
第４図＃′ｉ実施例装置の櫃略構成図であり・１１は半
導体レーデ、１２はこの半導体レーデ１１が発振出力し
たレーザ光をコリメートして平行光束化し、光共振波長
を僅かＫＪ％にしてなる２つの光共振路を備えた光共振
器１３に導び〈レンズである。しかして、この光共振６
１３の上記各光共振路を各別に介した共振出力光は光検
出器１４．１５によシそれぞれ受光検知され、時間差検
出回路１６に与えられている。そして、この時間差検出
回路１６で検出さｉれた時間怪情注入電流量又は温度を
変える婢して発条波長掃引されるよう罠なってお９、ま
た前記時間差検出回路１６は上記波長掃引に同期してそ
の検出動作を行うように構成されている。
導体レーデ、１２はこの半導体レーデ１１が発振出力し
たレーザ光をコリメートして平行光束化し、光共振波長
を僅かＫＪ％にしてなる２つの光共振路を備えた光共振
器１３に導び〈レンズである。しかして、この光共振６
１３の上記各光共振路を各別に介した共振出力光は光検
出器１４．１５によシそれぞれ受光検知され、時間差検
出回路１６に与えられている。そして、この時間差検出
回路１６で検出さｉれた時間怪情注入電流量又は温度を
変える婢して発条波長掃引されるよう罠なってお９、ま
た前記時間差検出回路１６は上記波長掃引に同期してそ
の検出動作を行うように構成されている。
示す如く設定されている。第５１１に示す特性はことは
云うオでもない、又は、温度や注入′ｗＩＬｔＩｊｔ等
の電気信号量から波長を針側しても良いことは云うまで
４ない。
云うオでもない、又は、温度や注入′ｗＩＬｔＩｊｔ等
の電気信号量から波長を針側しても良いことは云うまで
４ない。
しかして、この光共振器１１における２つの光共振路の
共振点が一欽する波長λ０ （周波数でν・）は予め分
光器部を用いて較正されている。
共振点が一欽する波長λ０ （周波数でν・）は予め分
光器部を用いて較正されている。
そして、一方の光共振路の自由スペクトラル空間ノ町は
Δｖ１ ＝Ｃ・／２ｎＬ
に設定され、他方の光共振路の自由スペクトラル空関Δ
ｖ３は ７ Ｆｓ ｗｘ Ｃ，／ ｇＢ （Ｌ−ΔＬ）に設定さ
れている。但し、上式ＩＩＣおいて鳳は党共振器ＩＳＯ
内部屈折率、Ｌは光共振路の長さ、ΔＬＦｉ２つの光共
振路の長さの差、Ｃ−は真空中の光速である。ｔた、こ
れらの２つの光共振路に光共振路に半導体レーデ１１の
発振出力光を波長掃引して入力すると、上記２つの光共
路における共振周波数差は、その一致し良共振点Ｖ・か
らｌ＠目の透過ＩＥ？−タ点の周波数差（波長差）とし
て、 ＪｋｌｌｌＷ１ｔｘΔＬＣ＠ ／ ２１１Ｌ （Ｌ−Δ
Ｌ）の整数倍として与えられる。
ｖ３は ７ Ｆｓ ｗｘ Ｃ，／ ｇＢ （Ｌ−ΔＬ）に設定さ
れている。但し、上式ＩＩＣおいて鳳は党共振器ＩＳＯ
内部屈折率、Ｌは光共振路の長さ、ΔＬＦｉ２つの光共
振路の長さの差、Ｃ−は真空中の光速である。ｔた、こ
れらの２つの光共振路に光共振路に半導体レーデ１１の
発振出力光を波長掃引して入力すると、上記２つの光共
路における共振周波数差は、その一致し良共振点Ｖ・か
らｌ＠目の透過ＩＥ？−タ点の周波数差（波長差）とし
て、 ＪｋｌｌｌＷ１ｔｘΔＬＣ＠ ／ ２１１Ｌ （Ｌ−Δ
Ｌ）の整数倍として与えられる。
従うて１半導体レーデ１１０発蚤波長、つまシ発振周波
数の絶対値を知るダイナずツク・レンジは ノｔ１／（１〜−７Ｗｌ） ＝Ｗ として示され、その周波数範囲は ±ΔＷ、ｆ冨士Ｃ＊Ｆ／２ｔ。
数の絶対値を知るダイナずツク・レンジは ノｔ１／（１〜−７Ｗｌ） ＝Ｗ として示され、その周波数範囲は ±ΔＷ、ｆ冨士Ｃ＊Ｆ／２ｔ。
として示されることになる。そして、このようなグイナ
オックレンジを設定する為の、前記共振路長の差ノＬ＃
ｉ ０範−１つまシ±０．０．３４声朧の波長範曲となる。
オックレンジを設定する為の、前記共振路長の差ノＬ＃
ｉ ０範−１つまシ±０．０．３４声朧の波長範曲となる。
そしてこのときの上記共振路長の差ΔＬは４７０μｍと
して与えられる。
して与えられる。
Ｋ半導体レーデ１ノの発振波長を安定化するものとする
。この波長安定化は、前記第２図に示す如き安定化制御
ループにより、いずれかの光共振路を利用した光検出器
Ｊ ４ 、１６０出力を用いて行われる。このとき、何
らかの変動要因によって上記安定化がはずれ、発墨波長
が変化した場合ＫＦｉ、前記半導体レーデ１１０発揚波
長をその安定化制御点近傍で時間に関してリニアに且つ
微小範囲で波長掃引する。そして、このとき光検出器１
４．１１によシ光共振特性の検出時間の時間差をｓ間長
検出回路１５によｐ求めれば、上記掃引時間が発車波長
に関してリニアであることから、半導体レーデ１１の発
伽Ｂ’Ｌ灼応した電圧値として検出することが可能とな
る。このようＫして検出された波長の情報に従って、半
導体レーデ１１の注入電流量又は温ｔｔ負帰還制御する
ことにより、上記半導体レーザ１１０発揚波長を所定の
隣接波長差を有する波長制御領域に戻すことが可能とな
９、この領域において発振波長を安定化することが可能
となる。
。この波長安定化は、前記第２図に示す如き安定化制御
ループにより、いずれかの光共振路を利用した光検出器
Ｊ ４ 、１６０出力を用いて行われる。このとき、何
らかの変動要因によって上記安定化がはずれ、発墨波長
が変化した場合ＫＦｉ、前記半導体レーデ１１０発揚波
長をその安定化制御点近傍で時間に関してリニアに且つ
微小範囲で波長掃引する。そして、このとき光検出器１
４．１１によシ光共振特性の検出時間の時間差をｓ間長
検出回路１５によｐ求めれば、上記掃引時間が発車波長
に関してリニアであることから、半導体レーデ１１の発
伽Ｂ’Ｌ灼応した電圧値として検出することが可能とな
る。このようＫして検出された波長の情報に従って、半
導体レーデ１１の注入電流量又は温ｔｔ負帰還制御する
ことにより、上記半導体レーザ１１０発揚波長を所定の
隣接波長差を有する波長制御領域に戻すことが可能とな
９、この領域において発振波長を安定化することが可能
となる。
以上のように＊発電によれば、光共振器の透過出力音利
用して半導体レーデ１１の波長安定化制御を行うに際し
て、上記半導体レーデの発伽鼓畏を掃引し光共振脣性の
価かに異なる２つの光共振器の共振出力を利用して発振
波長の絶対的な値を測定し、これによって所望とする隣
接波長差領域に上記波長安定化制御領域を定めるので、
簡易に−且つＭ＆良く半導体レーデの発振波長を安定化
することができる。しかも従来示したように２つの固体
ファブリペローエタロン會張９合せて一体化して実現す
ることができルカ、ｌ）長すｔＭ精ｆＫＩｌｌｌＩｉｌ
ｔル為に、ＣＶＤ法等によりて厘方体形状の固体ファブ
リペローエタロンの端＠ｔｉｃ段差【付けて実現するこ
ともできる。またｗＪ６図に示すように光導波路ｚｌ上
に間隔を異ならせて回折格子２２．２Ｒｔ形威して、光
共振器を実現することも可能である。
用して半導体レーデ１１の波長安定化制御を行うに際し
て、上記半導体レーデの発伽鼓畏を掃引し光共振脣性の
価かに異なる２つの光共振器の共振出力を利用して発振
波長の絶対的な値を測定し、これによって所望とする隣
接波長差領域に上記波長安定化制御領域を定めるので、
簡易に−且つＭ＆良く半導体レーデの発振波長を安定化
することができる。しかも従来示したように２つの固体
ファブリペローエタロン會張９合せて一体化して実現す
ることができルカ、ｌ）長すｔＭ精ｆＫＩｌｌｌＩｉｌ
ｔル為に、ＣＶＤ法等によりて厘方体形状の固体ファブ
リペローエタロンの端＠ｔｉｃ段差【付けて実現するこ
ともできる。またｗＪ６図に示すように光導波路ｚｌ上
に間隔を異ならせて回折格子２２．２Ｒｔ形威して、光
共振器を実現することも可能である。
ま九第７図に示すように、例えばＬＩＮｂＯ，のようＫ
Ｉ［屈折を示す結晶２４を用いて固体ファブリペローエ
タロンを構成し、その異方性を利用することもできる。
Ｉ［屈折を示す結晶２４を用いて固体ファブリペローエ
タロンを構成し、その異方性を利用することもできる。
即ち、入射光の偏向方向を結晶軸に対して４５＠傾くよ
うにし、上記結晶異方性による遅波と遅波とＫよる実効
的光路長差を利用して共振波長特性を異にする２つの光
共振器′に実現することも可能である。
うにし、上記結晶異方性による遅波と遅波とＫよる実効
的光路長差を利用して共振波長特性を異にする２つの光
共振器′に実現することも可能である。
−１１Ｑ欄定信頼性を高めるようにしてもよい、史には
、光共振器の光共振特性差の設定も、測定仕様に応じて
定めればよいものでめる。以上蒙するに本発明はその要
旨【逸脱しない範囲で種機変形して実施することができ
る。
、光共振器の光共振特性差の設定も、測定仕様に応じて
定めればよいものでめる。以上蒙するに本発明はその要
旨【逸脱しない範囲で種機変形して実施することができ
る。
第１図は従来の波長測定装置の概略構成図、第２図は半
導体レーデの波長安定化側＠発電の図は本発明における
波長測定の原理を説明する為の図、第６図および＠７図
はそれぞれ光共振器の構成例を示す図である。 １１・・・半導体レーデ、１２・・・コリメータレンズ
、１３・・・光共振器（２つの光共振路）Ｊ４゜１５・
・・光検出器、１６・・・時間差検出回路、ＩＦ・・・
時間差・電圧変換器、１８・・・波長掃引電源。 第１１１ 第２図 第３図 ｖＸ４図 １ 第６図 第７図 ２フ ーイグー
導体レーデの波長安定化側＠発電の図は本発明における
波長測定の原理を説明する為の図、第６図および＠７図
はそれぞれ光共振器の構成例を示す図である。 １１・・・半導体レーデ、１２・・・コリメータレンズ
、１３・・・光共振器（２つの光共振路）Ｊ４゜１５・
・・光検出器、１６・・・時間差検出回路、ＩＦ・・・
時間差・電圧変換器、１８・・・波長掃引電源。 第１１１ 第２図 第３図 ｖＸ４図 １ 第６図 第７図 ２フ ーイグー
Claims (1)
- 光共振波長を微小に異にしてなる複数の光共起生導体レ
ーデの発振出力光の前記複数の光共振器による光共振波
長列のＩＩ接波長差から前記半導体レーデの基準となる
発振波長を認識する手段と、この認識結果に従って前ｒ
半導体レーデの基準となる発振波長を所定の隣接波長差
を有する波長領域に可ｆｆＩＬ定し、この波長領域にお
ける光共振特性を基準として前記半導体レーザの発振波
長を一定化制御する手段とを具備したことを特徴とする
半導体レーデの発振波長安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57057267A JPS58175881A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 半導体レ−ザの発振波長安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57057267A JPS58175881A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 半導体レ−ザの発振波長安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175881A true JPS58175881A (ja) | 1983-10-15 |
| JPS6351554B2 JPS6351554B2 (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13050749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57057267A Granted JPS58175881A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 半導体レ−ザの発振波長安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175881A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63224429A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-09-19 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 光伝送装置 |
| US4834477A (en) * | 1984-07-05 | 1989-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Method of controlling the temperature of semiconductor laser in an optical device |
| JP2002111124A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP57057267A patent/JPS58175881A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4834477A (en) * | 1984-07-05 | 1989-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Method of controlling the temperature of semiconductor laser in an optical device |
| JPS63224429A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-09-19 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 光伝送装置 |
| JP2002111124A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6351554B2 (ja) | 1988-10-14 |
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