JPH0945981A - レーザ光の波長制御方法及びそのレーザ - Google Patents
レーザ光の波長制御方法及びそのレーザInfo
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- JPH0945981A JPH0945981A JP21241395A JP21241395A JPH0945981A JP H0945981 A JPH0945981 A JP H0945981A JP 21241395 A JP21241395 A JP 21241395A JP 21241395 A JP21241395 A JP 21241395A JP H0945981 A JPH0945981 A JP H0945981A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各光学素子を静止系に配置できて回転手段等
の必要を回避でき、波長可変を高速制御できて装置を小
型化でき、波長制御の長期信頼性に優れるレーザ光の波
長制御方法を得ること。 【構成】 レーザ発振器（１）より発振させたレーザ光
を光透過型の偏向器（２）を介しその進行方向を制御し
て、入射角により戻り光の波長が変化する波長選択素子
（３）に入射させ、その波長選択素子からの戻り光をレ
ーザ発振機に帰還させてレーザ光の発振波長を制御する
レーザ光の波長制御方法。 【効果】 光透過型の偏向器を介し波長選択素子に入射
するレーザ光の入射角を制御できて各光学素子を静止系
に配置でき、光学素子の可動制御の不要化で長期信頼性
に優れるレーザが得られる。
の必要を回避でき、波長可変を高速制御できて装置を小
型化でき、波長制御の長期信頼性に優れるレーザ光の波
長制御方法を得ること。 【構成】 レーザ発振器（１）より発振させたレーザ光
を光透過型の偏向器（２）を介しその進行方向を制御し
て、入射角により戻り光の波長が変化する波長選択素子
（３）に入射させ、その波長選択素子からの戻り光をレ
ーザ発振機に帰還させてレーザ光の発振波長を制御する
レーザ光の波長制御方法。 【効果】 光透過型の偏向器を介し波長選択素子に入射
するレーザ光の入射角を制御できて各光学素子を静止系
に配置でき、光学素子の可動制御の不要化で長期信頼性
に優れるレーザが得られる。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、偏向器を介し入射角を制
御して帰還レーザ光の波長を変化させレーザ発振器によ
る発振波長を制御するようにしたレーザ光の波長制御方
法、及びそのレーザに関する。
御して帰還レーザ光の波長を変化させレーザ発振器によ
る発振波長を制御するようにしたレーザ光の波長制御方
法、及びそのレーザに関する。
【０００２】
【背景技術】従来、レーザ光の波長制御方法としては、
レーザ発振器より発振させたレーザ光をリトロー配置の
回折格子(グレーティング)に入射させ、回折格子の配置
角の制御のもとに入射角を変化させて戻り光の波長を変
化させ、その戻り光をレーザ発振器に帰還させてレーザ
光の発振波長を制御する方法が知られていた。しかしな
がら、回折格子配置角の制御の必要から回転ステージ等
の機械的回転手段が必要となり、高速に波長可変するこ
とが困難で装置が大型化し、波長制御の長期信頼性に乏
しい問題点があった。
レーザ発振器より発振させたレーザ光をリトロー配置の
回折格子(グレーティング)に入射させ、回折格子の配置
角の制御のもとに入射角を変化させて戻り光の波長を変
化させ、その戻り光をレーザ発振器に帰還させてレーザ
光の発振波長を制御する方法が知られていた。しかしな
がら、回折格子配置角の制御の必要から回転ステージ等
の機械的回転手段が必要となり、高速に波長可変するこ
とが困難で装置が大型化し、波長制御の長期信頼性に乏
しい問題点があった。
【０００３】
【発明の技術的課題】本発明は、各光学素子を静止系に
配置できて回転手段等の必要を回避でき、波長可変を高
速制御できて装置を小型化でき、波長制御の長期信頼性
に優れるレーザ光の波長制御方法を得ることを課題とす
る。
配置できて回転手段等の必要を回避でき、波長可変を高
速制御できて装置を小型化でき、波長制御の長期信頼性
に優れるレーザ光の波長制御方法を得ることを課題とす
る。
【０００４】
【課題の解決手段】本発明は、レーザ発振器より発振さ
せたレーザ光を光透過型の偏向器を介しその進行方向を
制御して、入射角により戻り光の波長が変化する波長選
択素子に入射させ、その波長選択素子からの戻り光をレ
ーザ発振器に帰還させてレーザ光の発振波長を制御する
ことを特徴とするレーザ光の波長制御方法を提供するも
のである。
せたレーザ光を光透過型の偏向器を介しその進行方向を
制御して、入射角により戻り光の波長が変化する波長選
択素子に入射させ、その波長選択素子からの戻り光をレ
ーザ発振器に帰還させてレーザ光の発振波長を制御する
ことを特徴とするレーザ光の波長制御方法を提供するも
のである。
【０００５】
【発明の効果】上記の構成により、光透過型の偏向器を
介し波長選択素子に入射するレーザ光の入射角を制御で
き、それにより各光学素子を静止系に配置できて回転手
段等の必要を回避でき、波長可変を高速に制御できて装
置を小型化でき、光学素子の可動制御の不要化で長期信
頼性に優れるレーザ光の波長制御方法を得ることができ
る。
介し波長選択素子に入射するレーザ光の入射角を制御で
き、それにより各光学素子を静止系に配置できて回転手
段等の必要を回避でき、波長可変を高速に制御できて装
置を小型化でき、光学素子の可動制御の不要化で長期信
頼性に優れるレーザ光の波長制御方法を得ることができ
る。
【０００６】
【発明の実施形態】本発明の方法は、レーザ発振器より
発振させたレーザ光を光透過型の偏向器を介しその進行
方向を制御して、入射角により戻り光の波長が変化する
波長選択素子に入射させ、その波長選択素子からの戻り
光をレーザ発振器に帰還させてレーザ光の発振波長を制
御するものである。
発振させたレーザ光を光透過型の偏向器を介しその進行
方向を制御して、入射角により戻り光の波長が変化する
波長選択素子に入射させ、その波長選択素子からの戻り
光をレーザ発振器に帰還させてレーザ光の発振波長を制
御するものである。
【０００７】図１に前記の方法を実施するためのレーザ
を例示した。この装置は、レーザ発振器１と、それより
発振させたレーザ光の光路に、光透過型の偏向器２を介
して、入射角により戻り光の波長が変化する波長選択素
子３を配置したものからなる。図例では、レーザ発振器
として半導体レーザを、偏向器として強誘電体結晶から
なるプリズムを、波長選択素子として回折格子を用いて
いる。
を例示した。この装置は、レーザ発振器１と、それより
発振させたレーザ光の光路に、光透過型の偏向器２を介
して、入射角により戻り光の波長が変化する波長選択素
子３を配置したものからなる。図例では、レーザ発振器
として半導体レーザを、偏向器として強誘電体結晶から
なるプリズムを、波長選択素子として回折格子を用いて
いる。
【０００８】また図１において、４，５はレンズであ
り、レーザ発振器１と偏向器２の間に配置したレンズ４
は、レーザ発振器より発振したレーザ光を平行光に変換
して偏向器２に入射させる素子として機能する。一方、
レーザ発振器１の他方側に配置したレンズ５は、装置の
外部に発振させるレーザ光を平行光に変換するためのも
のである。なお偏向器２における符号の２１は、偏向器
の形態を整えるために接着した部分であり、光学的には
レーザ光の単なる透過部として機能する。
り、レーザ発振器１と偏向器２の間に配置したレンズ４
は、レーザ発振器より発振したレーザ光を平行光に変換
して偏向器２に入射させる素子として機能する。一方、
レーザ発振器１の他方側に配置したレンズ５は、装置の
外部に発振させるレーザ光を平行光に変換するためのも
のである。なお偏向器２における符号の２１は、偏向器
の形態を整えるために接着した部分であり、光学的には
レーザ光の単なる透過部として機能する。
【０００９】図１に例示のレーザでは、半導体レーザ１
より発振させたレーザ光がレンズ４を介し平行光に変換
されてプリズム２に入射し、進行方向が変えられてプリ
ズムを透過する。ついでその透過光は、所定の角度
（θ）で静止配置された回折格子に入射し、その回折格
子を介し反射した戻り光が逆経路にて再びプリズム２、
レンズ４に入射して半導体レーザ１に帰還し、太矢印の
如く半導体レーザの反対側より当該帰還光の波長を有す
る目的のレーザ光が発振される。
より発振させたレーザ光がレンズ４を介し平行光に変換
されてプリズム２に入射し、進行方向が変えられてプリ
ズムを透過する。ついでその透過光は、所定の角度
（θ）で静止配置された回折格子に入射し、その回折格
子を介し反射した戻り光が逆経路にて再びプリズム２、
レンズ４に入射して半導体レーザ１に帰還し、太矢印の
如く半導体レーザの反対側より当該帰還光の波長を有す
る目的のレーザ光が発振される。
【００１０】前記において、プリズムは強誘電体結晶で
形成されていることより電圧の印加にて電気光学効果に
より屈折率が変化し、従って印加電圧に応じ種々の屈折
率状態を示して、プリズムに対し同じ角度で入射した光
でも透過角の異なる種々の進行方向をもたせうる偏向器
として機能し、そのため静止状態に配置した回折格子に
対してレーザ光を異なる角度で入射させることができ、
その入射角を高速に制御することができる。
形成されていることより電圧の印加にて電気光学効果に
より屈折率が変化し、従って印加電圧に応じ種々の屈折
率状態を示して、プリズムに対し同じ角度で入射した光
でも透過角の異なる種々の進行方向をもたせうる偏向器
として機能し、そのため静止状態に配置した回折格子に
対してレーザ光を異なる角度で入射させることができ、
その入射角を高速に制御することができる。
【００１１】一方、前記の回折格子に入射したレーザ光
は、その回折格子を介しそれが定める方向に反射させら
れ、その反射光の一部が戻り光として偏向器に入射し、
半導体レーザに帰還する。その場合、戻り光の波長はレ
ーザ光の回折格子に対する入射角に応じて変化し、その
結果、戻り光として半導体レーザに帰還するレーザ光の
波長を前記の偏向器を介して変化させることができ、そ
の変化に基づいて半導体レーザより発振させるレーザ光
の波長を帰還光の波長にロックでき、これによりレーザ
光の発振波長を制御することができる。
は、その回折格子を介しそれが定める方向に反射させら
れ、その反射光の一部が戻り光として偏向器に入射し、
半導体レーザに帰還する。その場合、戻り光の波長はレ
ーザ光の回折格子に対する入射角に応じて変化し、その
結果、戻り光として半導体レーザに帰還するレーザ光の
波長を前記の偏向器を介して変化させることができ、そ
の変化に基づいて半導体レーザより発振させるレーザ光
の波長を帰還光の波長にロックでき、これによりレーザ
光の発振波長を制御することができる。
【００１２】本発明においては、装置の小型化等を目的
に光透過型の偏向器と波長選択素子を一体化することも
できる。その例を図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ），
（ｂ）に示した。図２に例示したものは、強誘電体結晶
をプリズム状に分極反転した素子２を内蔵した偏向器を
形成し、その単なる透過部２２の後部の傾斜面に回折格
子３を形成したものである。
に光透過型の偏向器と波長選択素子を一体化することも
できる。その例を図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ），
（ｂ）に示した。図２に例示したものは、強誘電体結晶
をプリズム状に分極反転した素子２を内蔵した偏向器を
形成し、その単なる透過部２２の後部の傾斜面に回折格
子３を形成したものである。
【００１３】一方、図３に例示したものは、前記に準じ
て偏向器２と波長選択素子３を一体化すると共に、透過
部２３の前部を凸レンズ形態に成形して、レーザ発振器
１と偏向器２の間に平行光への変換を目的として配置す
るレンズを省略して、装置のより小型化を可能としたも
のである。
て偏向器２と波長選択素子３を一体化すると共に、透過
部２３の前部を凸レンズ形態に成形して、レーザ発振器
１と偏向器２の間に平行光への変換を目的として配置す
るレンズを省略して、装置のより小型化を可能としたも
のである。
【００１４】本発明において偏向器や波長選択素子は、
レーザ発振器より発振させたレーザ光の光路に配置され
ていればよい。従って本発明によるレーザは、従来に準
じて適宜な構造体として形成でき、光透過型の偏向器を
波長選択素子の直前に配置することにより本発明による
レーザとすることができる。従来構造に準じて形成した
本発明によるレーザの例を図４、図５に示した。
レーザ発振器より発振させたレーザ光の光路に配置され
ていればよい。従って本発明によるレーザは、従来に準
じて適宜な構造体として形成でき、光透過型の偏向器を
波長選択素子の直前に配置することにより本発明による
レーザとすることができる。従来構造に準じて形成した
本発明によるレーザの例を図４、図５に示した。
【００１５】図４に例示したものでは、レーザ発振器１
より発振させたレーザ光の一部をハーフミラー６を介し
反射させて光透過型の偏向器２に入射させ、進行方向の
制御下にその透過光を波長選択素子３に入射させてその
戻り光を逆進させ、レーザ発振器に帰還させて目的波長
のレーザ光を太矢印の如くハーフミラーより出射させる
ようになっている。
より発振させたレーザ光の一部をハーフミラー６を介し
反射させて光透過型の偏向器２に入射させ、進行方向の
制御下にその透過光を波長選択素子３に入射させてその
戻り光を逆進させ、レーザ発振器に帰還させて目的波長
のレーザ光を太矢印の如くハーフミラーより出射させる
ようになっている。
【００１６】一方、図５に例示したものは、波長変換素
子７を用いて高調波を得るようにしたものである。すな
わち、レーザ発振器１より発振させたレーザ光をレンズ
４，５からなるコリメータを介して波長変換素子７に入
射させ、その変換光をレンズ４にて平行光としてハーフ
ミラー６を介し反射させて光透過型の偏向器２に入射さ
せ、進行方向の制御下にその透過光を波長選択素子３に
入射させて戻り光を逆進させ、レーザ発振器に帰還させ
た後その発振光を再び前記の波長変換素子を介して第二
高調波等とした目的波長のレーザ光を太矢印の如くハー
フミラーの反射光として得るものである。
子７を用いて高調波を得るようにしたものである。すな
わち、レーザ発振器１より発振させたレーザ光をレンズ
４，５からなるコリメータを介して波長変換素子７に入
射させ、その変換光をレンズ４にて平行光としてハーフ
ミラー６を介し反射させて光透過型の偏向器２に入射さ
せ、進行方向の制御下にその透過光を波長選択素子３に
入射させて戻り光を逆進させ、レーザ発振器に帰還させ
た後その発振光を再び前記の波長変換素子を介して第二
高調波等とした目的波長のレーザ光を太矢印の如くハー
フミラーの反射光として得るものである。
【００１７】本発明において用いるレーザ発振器につい
ては特に限定はなく、半導体レーザや固体レーザ、液体
レーザないし色素レーザや気体レーザのいずれも用いう
る。
ては特に限定はなく、半導体レーザや固体レーザ、液体
レーザないし色素レーザや気体レーザのいずれも用いう
る。
【００１８】偏向器としては、静止系で透過光の進行方
向を種々に変えうるものが用いられ、導波路型やバルク
型などの適宜な形態を有するものであってよい。偏向器
の形成に好ましく用いうる材料は、構造の簡単化による
装置全体の小型化や制御の容易性などの点より、電気光
学効果や音響光学効果などとして電気信号により屈折率
等を変化させうるものである。
向を種々に変えうるものが用いられ、導波路型やバルク
型などの適宜な形態を有するものであってよい。偏向器
の形成に好ましく用いうる材料は、構造の簡単化による
装置全体の小型化や制御の容易性などの点より、電気光
学効果や音響光学効果などとして電気信号により屈折率
等を変化させうるものである。
【００１９】ちなみに電気光学効果を示す材料として
は、圧電材料や電歪材料等として公知の強誘電体結晶な
どがあげられる。その具体例としては、ＬｉＴａＯ3，
ＬｉＮｂＯ3，ＣｓＤ2ＡｓＯ4，ＣｕＣｌ，（Ｓｒ，Ｂ
ａ）Ｎｂ2Ｏ6，Ｌａ2Ｔｉ2Ｏ7，（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）０3，（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｈｆ，Ｔｉ）０3，
（Ｐｂ，Ｓｒ，Ｂａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）０3，ＫＨ2Ｐ
Ｏ4，ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4，ＫＤ2ＰＯ4，ＺｎＴｅ，Ｋ（Ｔ
ａ，Ｎｂ）０3，Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15，Ｓｒ2ＫＮｂ5Ｏ
15，Ｂａ2ＬｉＮｂ5Ｏ15，Ｃａ2Ｎｂ2Ｏ7などがあげら
れる。
は、圧電材料や電歪材料等として公知の強誘電体結晶な
どがあげられる。その具体例としては、ＬｉＴａＯ3，
ＬｉＮｂＯ3，ＣｓＤ2ＡｓＯ4，ＣｕＣｌ，（Ｓｒ，Ｂ
ａ）Ｎｂ2Ｏ6，Ｌａ2Ｔｉ2Ｏ7，（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）０3，（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｈｆ，Ｔｉ）０3，
（Ｐｂ，Ｓｒ，Ｂａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）０3，ＫＨ2Ｐ
Ｏ4，ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4，ＫＤ2ＰＯ4，ＺｎＴｅ，Ｋ（Ｔ
ａ，Ｎｂ）０3，Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15，Ｓｒ2ＫＮｂ5Ｏ
15，Ｂａ2ＬｉＮｂ5Ｏ15，Ｃａ2Ｎｂ2Ｏ7などがあげら
れる。
【００２０】また音響光学効果を示す材料としては、超
音波の付与等で屈折率等が変化する例えばＰｂＭｏ
Ｏ4，ＴｅＯ2，Ｇｅ，Ｂｉ12ＧｅＯ20，Ｐｂ2ＭｏＯ5，
Ｐｂ3（ＧｅＯ4）（ＶＯ4）2，α−ＨＩＯ3などがあげ
られる。また前記のＬｉＮｂＯ3，（Ｓｒ，Ｂａ）Ｎｂ2
Ｏ6なども音響光学効果を示す材料として用いうる。
音波の付与等で屈折率等が変化する例えばＰｂＭｏ
Ｏ4，ＴｅＯ2，Ｇｅ，Ｂｉ12ＧｅＯ20，Ｐｂ2ＭｏＯ5，
Ｐｂ3（ＧｅＯ4）（ＶＯ4）2，α−ＨＩＯ3などがあげ
られる。また前記のＬｉＮｂＯ3，（Ｓｒ，Ｂａ）Ｎｂ2
Ｏ6なども音響光学効果を示す材料として用いうる。
【００２１】波長選択素子としては、回折格子の如く入
射角の変化によりその反射による戻り光の波長が変化す
る適宜なものを用いることができ、特に限定はない。装
置の小型化等の点より好ましく用いうるものは、回折格
子の如く面的構造に基づいて波長選択素子としての機能
を示すものである。
射角の変化によりその反射による戻り光の波長が変化す
る適宜なものを用いることができ、特に限定はない。装
置の小型化等の点より好ましく用いうるものは、回折格
子の如く面的構造に基づいて波長選択素子としての機能
を示すものである。
【００２２】本発明の波長制御方法ないしそのレーザ
は、非線形光学効果を利用した波長変換素子の形成や、
波長多重光通信用の光源などとして好ましく用いうる。
すなわち前記の波長変換素子では、入射光の波長を変換
してその変換効率を最大などとする場合に利用できる。
後者の波長多重光通信用光源では、例えば波長間隔１nm
毎に１００本の光源を形成するための手段などとして利
用することができる。
は、非線形光学効果を利用した波長変換素子の形成や、
波長多重光通信用の光源などとして好ましく用いうる。
すなわち前記の波長変換素子では、入射光の波長を変換
してその変換効率を最大などとする場合に利用できる。
後者の波長多重光通信用光源では、例えば波長間隔１nm
毎に１００本の光源を形成するための手段などとして利
用することができる。
【図１】実施例の側面説明図
【図２】（ａ）他の実施例の側面説明図 （ｂ）同平面説明図
【図３】（ａ）さらに他の実施例の側面説明図 （ｂ）同平面説明図
【図４】さらに他の実施例の側面説明図
【図５】さらに他の実施例の側面説明図
【符号の説明】 １：レーザ発振器 ２：光透過型の偏向器 ３：波長選択素子 ４，５：レンズ ６：ハーフミラー ７：波長変換素子
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ発振器より発振させたレーザ光を
光透過型の偏向器を介しその進行方向を制御して、入射
角により戻り光の波長が変化する波長選択素子に入射さ
せ、その波長選択素子からの戻り光をレーザ発振器に帰
還させてレーザ光の発振波長を制御することを特徴とす
るレーザ光の波長制御方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の波長制御方法におい
て、レーザ光をレンズを介し平行光に変換して偏向器に
入射させる方式。 - 【請求項３】 レーザ発振器と、それより発振させたレ
ーザ光の光路に、光透過型の偏向器を介して、入射角に
より戻り光の波長が変化する波長選択素子を配置してな
ることを特徴とするレーザ。 - 【請求項４】 請求項３に記載のレーザにおいて、レー
ザ発振器が半導体レーザからなり、偏向器が強誘電体結
晶で形成したプリズムからなり、波長選択素子が回折格
子からなるもの。 - 【請求項５】 請求項３又は４に記載のレーザにおい
て、レーザ発振器と偏向器の間に、レーザ光を平行光に
変換する素子を有するもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21241395A JPH0945981A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | レーザ光の波長制御方法及びそのレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21241395A JPH0945981A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | レーザ光の波長制御方法及びそのレーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945981A true JPH0945981A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16622182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21241395A Pending JPH0945981A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | レーザ光の波長制御方法及びそのレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945981A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521572A (ja) * | 2003-02-21 | 2006-09-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体ディスプレイ |
| JP2006339622A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Korea Electronics Telecommun | 放物線導波路型の平行光レンズ及びこれを含む波長可変外部共振レーザダイオード |
| JP2007234786A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Sun Tec Kk | 波長可変レーザ光源 |
| JP2008130805A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Yokogawa Electric Corp | 外部共振器型波長可変光源 |
| JP2012150408A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変レーザ光源 |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP21241395A patent/JPH0945981A/ja active Pending
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