JPH088387B2 - Laser device oscillation frequency stabilization method - Google Patents
Laser device oscillation frequency stabilization methodInfo
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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周波数間隔およびその発
振周波数を安定化する方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for stabilizing frequency intervals of a plurality of laser devices and oscillation frequencies thereof.
(従来の技術) 従来、複数のレーザ装置の発振周波数を安定化させる
方法として、下坂らによる「広帯域波長可変DBR−LDを
用いたLD周波数間隔ロック方式の提案と基礎実験」と題
する電子通信学会通信方式研究会の技術研究報告書CS87
−96に記載の方法があった。これは、制御対象である複
数のレーザ装置の出射光と発振周波数を掃引された周波
数掃引光と合波することにより得られるビート信号がな
すビートパルス列の生起時刻と、前記の周波数掃引光の
一部を分岐して光学共振器を通すことにより得られるそ
の光学共振器の共振周波数間隔に対応する時間間隔で生
起する基準パルス列とを比較し、両パルス列の対応する
パルス同志の生起時刻差を誤差信号として、この誤差信
号が定められた一定値となるように前記複数のレーザ装
置を制御する方法である。(Prior Art) Conventionally, as a method for stabilizing the oscillation frequencies of a plurality of laser devices, the Institute of Electronics and Communication Engineers, entitled "Proposal and Basic Experiment of LD Frequency Interval Locking Method Using Wideband Tunable DBR-LD" by Shimosaka et al Technical Research Report CS87 of Communication Method Study Group
-96. This is the occurrence time of a beat pulse train formed by a beat signal obtained by combining the emitted light of a plurality of laser devices to be controlled and the frequency swept light whose oscillation frequency is swept, and one of the frequency swept light. By comparing the reference pulse train generated at a time interval corresponding to the resonance frequency interval of the optical resonator obtained by branching the part and passing it through the optical resonator, the difference between the occurrence times of the corresponding pulses of both pulse trains is error. In this method, the plurality of laser devices are controlled so that the error signal has a predetermined constant value as a signal.
(発明が解決しようとする課題) しかし、上記の方法においては発振周波数の基準とな
る光学共振器の共振周波数の間隔は環境温度変化などが
生じても極めて安定であるのに対して、その共振周波数
自体は、たとえば光学共振器に比較的熱膨張係数の小さ
な石英ガラス製のファブリ・ペロー共振器を用いた場合
でも1GHz/℃程度の発振周波数変動を生じるため、上記
方法で安定化された一つのレーザ装置群と、同方法で安
定化された他のレーザ装置群との間で、互いに対応する
各レーザ装置の発振周波数が互いに異なることがあると
言う問題があった。また、異なる地点で、異なるレーザ
装置群の発振周波数を、ほぼ同一の共振周波数間隔を持
つ別々の光学共振器を用いて同期させようとする場合、
共振周波数間隔に合わせて安定化した各レーザ装置の発
振周波数間隔は光学共振器の共振器長の僅かの差であっ
てもその誤差は光学共振器長に対する異なる光学共振器
長の差程度に抑えられるため、高い精度でほぼ一致する
が、対応する発振周波数は光学共振器の共振器長に僅か
の差があれば大きく異なると言う課題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above method, the resonance frequency interval of the optical resonator, which is the reference of the oscillation frequency, is extremely stable even when the environmental temperature changes, etc. The frequency itself is stabilized by the above method because, for example, even if a Fabry-Perot resonator made of quartz glass having a relatively small coefficient of thermal expansion is used for the optical resonator, oscillation frequency fluctuation of about 1 GHz / ° C occurs. There is a problem that one laser device group and another laser device group stabilized by the same method may have different oscillation frequencies of the corresponding laser devices. Also, when trying to synchronize the oscillation frequencies of different laser device groups at different points by using different optical resonators having substantially the same resonance frequency interval,
Even if the oscillation frequency interval of each laser device stabilized according to the resonance frequency interval is a slight difference in the resonator length of the optical resonator, the error is suppressed to about the difference between the different optical resonator lengths with respect to the optical resonator length. Therefore, there is a problem in that they substantially match with each other with high accuracy, but the corresponding oscillation frequencies differ greatly if there is a slight difference in the resonator length of the optical resonator.
本発明の目的は上記課題を解決し、複数のレーザ装置
の発振周波数間隔のみならずその発振周波数をもある特
定の周波数基準光に対して安定化することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and stabilize not only the oscillation frequency intervals of a plurality of laser devices but also their oscillation frequencies with respect to a specific frequency reference light.
(課題を解決するための手段) 本発明は、制御対象である複数のレーザ装置の出射光
と発振周波数を掃引された周波数掃引光とを合波するこ
とにより得られるビート信号がなすビートパルス列の生
起時刻と、前記周波数掃引光の一部を分岐して光学共振
器を通すことにより得られるその光学共振器の共振周波
数間隔に対応する時間間隔で生起する基準パルス列の生
起時刻とを比較して、これらビートパルス列と基準パル
ス列の対応するパルス同志の生起時刻差を誤差信号とし
て、この誤差信号が定められた一定値となるように前記
複数のレーザ装置の発振周波数を制御することを特徴と
するレーザ装置発振周波数安定化方法において、発振周
波数の基準となる周波数基準レーザ装置からの出射光で
ある基準光と前記周波数掃引光の一部を更に分岐した光
とを合波することにより生じるビート信号がなす周波数
基準ビートパルスの生起時刻の前記基準パルス列の中の
任意に定めた特定の一つのパルスの生起時刻に対する遅
延時間分だけ前記基準パルス列を遅延させることを特徴
とするレーザ装置発振周波数安定化方法である。(Means for Solving the Problem) The present invention relates to a beat pulse train formed by a beat signal obtained by multiplexing emitted light of a plurality of laser devices to be controlled and frequency sweep light whose oscillation frequency is swept. Comparing the occurrence time and the occurrence time of the reference pulse train that occurs at a time interval corresponding to the resonance frequency interval of the optical resonator obtained by branching a part of the frequency sweep light and passing through the optical resonator, The difference between the occurrence times of the corresponding pulses of the beat pulse train and the reference pulse train is used as an error signal, and the oscillation frequencies of the plurality of laser devices are controlled so that the error signal becomes a predetermined constant value. In the laser device oscillation frequency stabilization method, a part of the frequency sweep light and the reference light that is the light emitted from the frequency reference laser device that serves as a reference of the oscillation frequency is further added. The reference pulse train is generated for a delay time relative to the occurrence time of one specific pulse arbitrarily defined in the reference pulse train of the occurrence time of the frequency reference beat pulse formed by the beat signal generated by multiplexing the branched light. A method for stabilizing an oscillation frequency of a laser device, which is characterized by delaying.
(作用) 本発明では上述のような構成をとることにより、制御
対象である複数のレーザ装置の発振周波数の直接の基準
となる基準パルス列の各パルスに対応する周波数のうち
の任意に定めた一つの周波数が周波数基準レーザ装置の
発振周波数に一致するように安定化する。この基準パル
ス列の各パルスの生起時刻に、制御対象である複数のレ
ーザ装置の出射光と発振周波数を掃引された周波数掃引
光と合波することにより得られる、制御対象である複数
のレーザ装置の発振周波数間隔に対応した時間差のビー
トパルス列の対応するパルスの発生時刻の差が、定めら
れた一定の値となるように制御すれば、任意の個数のレ
ーザ装置の周波数間隔が安定化されると共に、それらの
発振周波数が周波数基準レーザ装置の発振周波数から光
学共振器の共振器間隔のほぼ整数倍だけ離れた周波数に
安定化される。このことは、周波数基準レーザ装置から
の出射光を複数の地点に分配し、各地点に於て上記安定
化を行えば、各地点の複数のレーザ装置の発振周波数を
各地点間で一致させることが出来る。(Operation) In the present invention, by adopting the above-described configuration, one of the frequencies corresponding to each pulse of the reference pulse train that is a direct reference of the oscillation frequency of the plurality of laser devices to be controlled is determined. The two frequencies are stabilized so as to match the oscillation frequency of the frequency reference laser device. At the occurrence time of each pulse of the reference pulse train, obtained by combining the emitted light of the plurality of laser devices to be controlled and the oscillation frequency with the swept frequency sweep light of the plurality of laser devices to be controlled. If the difference in the generation time of the corresponding pulses of the beat pulse train with the time difference corresponding to the oscillation frequency interval is controlled to be a predetermined constant value, the frequency interval of an arbitrary number of laser devices is stabilized and The oscillating frequencies are stabilized at a frequency that is separated from the oscillating frequency of the frequency reference laser device by an integer multiple of the resonator spacing of the optical resonator. This means that if the light emitted from the frequency reference laser device is distributed to multiple points and the above-mentioned stabilization is performed at each point, the oscillation frequencies of the multiple laser devices at each point will be the same between the points. Can be done.
(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
可変半導体レーザ1(以下波長可変レーザと称する)
は、鋸歯状波発生器2により印加される繰り返し周波数
20kHzの信号207,208(第3図参照)に従い、その出射光
周波数が時間に対し、鋸歯状に変化している。波長可変
レーザ1から出射された光は光アイソレータ3を透過し
た後、光分岐器4によりパワー比1:1:1で第1、第2、
第3の出力光に分けられる。このうち、第1の出力光は
第1の光合波器5において、光周波数の基準を与える周
波数基準レーザ装置6からの出射光(第2図(a)参
照)と合波された後、第1の受光回路で受光され、同回
路で電気信号に変換される。図には示していないが、こ
の後さらに遮断周波数100MHzの低域通過フィルタに入力
される。低域通過フィルタからは、波長可変レーザ1か
らの出射光の周波数と、周波数基準レーザ装置6の出射
光の周波数の差が、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。これが周波数基
準ビートパルス(第2図(c)参照)となる。また、第
2の出力光はファブリ・ペロー光学共振器8を透過した
後、第2の受光回路9に入射される。ここで、ファブリ
・ペロー光学共振器8は自由スペクトル幅が10GHz(共
振器ミラー間隔で約1.5cm)、フィネスが約30のファブ
リ・ペローエタロンである。第2の受光回路9には、鋸
歯状波発生器2からの出力信号の一周期中、波長可変レ
ーザ1の周波数がファブリ・ペロー光学共振器8の共振
周波数(第2図(b)参照)に一致した時点でパルス状
の光が出力されるが、この一周期中に発生するパルスの
数が、3つになるよう、鋸歯状波発生器2の出力のピー
ク電圧を調整しておく。この第2の受光回路9で、ファ
ブリ・ペロー光学共振器8の共振周波数(第2図(b)
参照)に対応するパルス状の光はパルス状の電気信号
(第2図(d)参照)に変換される。(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. First
The figure is a block diagram of an embodiment of the present invention. 1.55 μm wavelength tunable semiconductor laser 1 (hereinafter referred to as wavelength tunable laser)
Is the repetition frequency applied by the sawtooth wave generator 2.
In accordance with the 20 kHz signals 207 and 208 (see FIG. 3), the output light frequency changes in a sawtooth shape with respect to time. The light emitted from the wavelength tunable laser 1 passes through the optical isolator 3 and is then transmitted by the optical branching device 4 with the power ratio of 1: 1: 1 to the first, second,
It is divided into a third output light. Of these, the first output light is combined with the light emitted from the frequency reference laser device 6 (see FIG. 2 (a)) that gives the reference of the optical frequency in the first optical multiplexer 5, The light is received by the first light receiving circuit and converted into an electric signal by the same circuit. Although not shown in the figure, after this, it is further input to a low pass filter with a cutoff frequency of 100 MHz. From the low-pass filter, when the difference between the frequency of the emitted light from the tunable laser 1 and the frequency of the emitted light of the frequency reference laser device 6 is within a range of approximately ± 100 MHz, a pulsed electric signal is generated. Is output. This becomes the frequency reference beat pulse (see FIG. 2 (c)). Further, the second output light is transmitted through the Fabry-Perot optical resonator 8 and then is incident on the second light receiving circuit 9. Here, the Fabry-Perot optical resonator 8 is a Fabry-Perot etalon having a free spectral width of 10 GHz (resonator mirror spacing of about 1.5 cm) and a finesse of about 30. In the second light receiving circuit 9, the frequency of the tunable laser 1 is the resonance frequency of the Fabry-Perot optical resonator 8 during one cycle of the output signal from the sawtooth wave generator 2 (see FIG. 2 (b)). The pulsed light is output at the time point that coincides with, but the peak voltage of the output of the sawtooth wave generator 2 is adjusted so that the number of pulses generated during this one cycle is three. In the second light receiving circuit 9, the resonance frequency of the Fabry-Perot optical resonator 8 (FIG. 2 (b))
The pulsed light corresponding to the reference signal is converted into a pulsed electric signal (see FIG. 2D).
ここで、鋸歯状波により掃引される波長可変レーザ1
の発振周波数範囲で最初に現れるファブリ・ペロー光学
共振器の共振周波数(第2図(b)の一番左に示された
周波数)は一般には前記周波数基準レーザ装置6の発振
周波数(第2図(a)に示された周波数)とは一致して
いない。そこで、発振周波数及びその間隔を安定化する
対象である波長1.55μm帯の分布帰還型レーザ11,12,13
(以下DFB−LDと称する)の発振周波数を、前記周波数
基準レーザ装置6の発振周波数を基準に前記ファブリ・
ペロー光学共振器の自由スペクトル間隔(共振周波数間
隔)の整数倍だけ離れた周波数に安定化させるため、第
2の受光回路9の後段に接続された可変遅延回路19にお
いて、鋸歯状波により掃引される波長可変レーザ1の発
振周波数範囲で最初に現れるファブリ・ペロー光学共振
器の共振周波数(第2図(b)の一番左に示された周波
数)に対応した第2の受光回路9からの出力パルス中の
鋸歯状波による掃引の一周期中の最初に現れるパルス
(第2図(d)の一番左に示されたパルス)の生起時刻
に対する第1の受光回路7からの出力パルス(第2図
(c)参照)の生起時刻の遅延時間分だけ、第2の受光
回路9からの全ての出力パルスの時間軸上の位置を遅延
させる。この遅延させた出力パルス列が基準パルス列と
なる。この遅延時間量は遅延時間制御回路20によって検
知され、かつ、同遅延時間制御回路20が可変遅延回路19
の遅延量を制御する。可変遅延回路からの電気信号(即
ち、基準パルス列)は制御装置21の第1の入力端子22に
印加される。ここで、可変遅延回路および遅延時間制御
回路については、ソリッドステート回路ハンドブック
(丸善)の第552頁から第554頁の記載の可変遅延パルス
発生回路の項に詳しい。Here, a tunable laser 1 swept by a sawtooth wave 1
The resonance frequency of the Fabry-Perot optical resonator (the frequency shown on the leftmost side of FIG. 2 (b)) that first appears in the oscillation frequency range is generally the oscillation frequency of the frequency reference laser device 6 (FIG. 2). (Frequency shown in (a)) does not match. Therefore, the distributed feedback lasers 11, 12, 13 in the wavelength 1.55 μm band, which are the targets for stabilizing the oscillation frequency and its interval,
The oscillation frequency of (hereinafter referred to as DFB-LD) is based on the oscillation frequency of the frequency reference laser device 6
In order to stabilize the frequency at an integer multiple of the free spectrum interval (resonance frequency interval) of the Perot optical resonator, the variable delay circuit 19 connected to the subsequent stage of the second light receiving circuit 9 is swept by a sawtooth wave. From the second light receiving circuit 9 corresponding to the resonance frequency of the Fabry-Perot optical resonator first appearing in the oscillation frequency range of the wavelength tunable laser 1 (the frequency shown on the leftmost side of FIG. 2B). The output pulse from the first light receiving circuit 7 with respect to the occurrence time of the first pulse (the pulse shown on the leftmost side in FIG. 2D) in one cycle of the sweep by the sawtooth wave in the output pulse ( The positions on the time axis of all output pulses from the second light receiving circuit 9 are delayed by the delay time of the occurrence time shown in FIG. 2 (c). This delayed output pulse train becomes the reference pulse train. The delay time amount is detected by the delay time control circuit 20, and the delay time control circuit 20 detects the variable delay circuit 19
Control the delay amount of. The electric signal (that is, the reference pulse train) from the variable delay circuit is applied to the first input terminal 22 of the controller 21. Here, the variable delay circuit and the delay time control circuit are described in detail in the section of the variable delay pulse generating circuit described on pages 552 to 554 of the Solid State Circuit Handbook (Maruzen).
次に、前記光分岐器4の第3の出力光は、第2の光合
波器10に於て合波された、発振周波数及びその間隔を安
定化する対象である波長1.55μmDFB−LD11,12,13からの
出射光と第3の光合波器14で合波され、第3の受光回路
15で受光されたのち、同回路15で電気信号に変換され
る。図には示していないが、この後さらに遮断周波数10
0MHzの低域通過フィルタに入力される。低域通過フィル
タからは、波長可変レーザ1からの出射光の周波数と、
DFB−LD11,12,13の出射光の周波数の差が、ほぼ±100MH
z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。パルスの数は鋸歯状波発生器2の出力信号201
(第2図参照)の一周期に波長可変レーザ1とDFB−LD1
1,12,13の各々の発振周波数の差が±100MHz範囲にはい
る回数に等しく、それは3つである。これが基準パルス
列(第2図(e)参照)となる。第3の受光回路15から
の電気信号(即ち、基準パルス列)は制御装置21の第2
の入力端子23に印加される。第3図にその詳細を示した
制御装置11では、第2図(e)に示した制御装置11の第
1の入力端子22への入力及び第2図(f)に示した制御
装置11の第2の入力端子23への入力のパルス発生時刻差
Δt1,Δt2,Δt3を誤差信号とし、これらの大きさが零に
なるように制御信号を出力する。ここで、各DFB−LDか
らの出射光を第3の光合波器14に結合させる際には各々
光アイソレータ16,17,18を介して結合させ、反射戻り光
等による発振スペクトルの乱れを防いでいる。Next, the third output light of the optical branching device 4 has a wavelength of 1.55 .mu.m DFB-LD11, 12 which is an object for stabilizing the oscillation frequency and the interval thereof, which are multiplexed in the second optical multiplexer 10. , 13 and the third light combiner 14, and the third light receiving circuit
After being received by 15, the same circuit 15 converts the light into an electric signal. Although not shown in the figure, a cutoff frequency of 10
Input to 0MHz low pass filter. From the low pass filter, the frequency of the light emitted from the tunable laser 1
DFB-LD11,12,13 output light frequency difference is about ± 100MH
When it is within the range of z, a pulsed electric signal is output. The number of pulses is the output signal 201 of the sawtooth wave generator 2.
(See Fig. 2) Tunable laser 1 and DFB-LD1 in one cycle
The difference between the oscillation frequencies of 1, 12, and 13 is equal to the number of times that the oscillation frequency falls within the range of ± 100 MHz, which is three. This becomes the reference pulse train (see FIG. 2 (e)). The electric signal (that is, the reference pulse train) from the third light receiving circuit 15 is supplied to the second signal of the control device 21.
Applied to the input terminal 23 of. In the control device 11 whose details are shown in FIG. 3, the input to the first input terminal 22 of the control device 11 shown in FIG. 2 (e) and the control device 11 shown in FIG. The pulse generation time difference Δt1, Δt2, Δt3 of the input to the second input terminal 23 is used as an error signal, and a control signal is output so that these magnitudes become zero. Here, when the light emitted from each DFB-LD is coupled to the third optical multiplexer 14, it is coupled via each of the optical isolators 16, 17, 18 to prevent the oscillation spectrum from being disturbed by reflected return light or the like. I'm out.
なお、第3図中のパルス発生時刻差計測回路33(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派生時刻順に並べたと
き、対応する順位の2つのパルス(計3組)の発生時刻
差に比例した幅を持ち、高さは一定の方形パルスを出力
する。但し上記の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
ている。制御装置21から第1、第2、第3の制御信号は
それぞれ第1、第2、第3のレーザ装置駆動装置24,25,
26に入力される。各レーザ装置駆動装置24,25,26からは
制御信号に応じた駆動電流が各DFB−LD11,12,13に注入
される。なお、波長可変レーザ1、DFB−LD11,12,13は
それぞれ温度制御装置27,28,29,30により温度変動±0.1
℃以内に温度安定化されている。In addition, the pulse generation time difference measuring circuit 33 (fourth
An example of a circuit is shown in the figure), when the pulses forming the two input pulse trains are arranged in the order of the derivation time, the width proportional to the time difference of occurrence of the two pulses (three sets in total) of the corresponding order. And outputs a square pulse of constant height. However, the output has a function of a positive or negative square pulse depending on which of the two series of pulse trains to which the earlier generated pulse of the above two pulses belongs. The first, second and third control signals from the control device 21 are transmitted to the first, second and third laser device driving devices 24, 25, respectively.
Entered in 26. Driving currents corresponding to the control signals are injected from the laser device driving devices 24, 25 and 26 into the DFB-LDs 11, 12 and 13, respectively. The wavelength tunable laser 1 and the DFB-LDs 11, 12, and 13 have temperature fluctuations of ± 0.1 due to the temperature controllers 27, 28, 29, and 30, respectively.
The temperature is stabilized within ℃.
本実施例では、3台のレーザ装置について発振周波数
及びその周波数間隔を安定化しているが、鋸歯状発生器
7からの出力信号の周波数、ピーク電圧を調整し、一周
期あたりの掃引周波数幅を広くすることにより、ファブ
リ・ペロー光学共振器3から出射されるパルスの数を増
加させれば、さらに多くの光学共振器の共振周波数でレ
ーザ装置の発振周波数及びその間隔を安定化できる。ま
た、ファブリ・ペロー光学共振器の厚さ(共振器ミラー
の間隔)を変化させることで、周波数間隔を自由に設定
できる。さらに、安定化する対象であるレーザ装置も半
導体レーザに限定されず、外部からの信号に応じて発振
周波数が変化するレーザ装置なら、安定化可能である。
さらに、光周波数の基準を与える周波数基準レーザ装置
6が、発振周波数を絶対安定化したレーザ装置であれば
発振周波数及びその間隔を安定化する対象であるレーザ
装置(本実施例ではDFB−LD11,12,13)の発振周波数も
絶対安定化される。なお、発振周波数を絶対安定化した
レーザ装置の一例として、半導体レーザの発振周波数を
NH3分子吸収線にロックすることにより絶対安定化した
半導体レーザがあり、鳥羽らによる昭和60年度電子通信
学会総合全国大会予稿集の第10−360頁に記載された
「光波伝送LD光源周波数安定化回路の検討」と題する論
文に詳しい。In the present embodiment, the oscillation frequency and the frequency interval thereof are stabilized for the three laser devices, but the frequency of the output signal from the sawtooth generator 7 and the peak voltage are adjusted so that the sweep frequency width per cycle is adjusted. By increasing the width, by increasing the number of pulses emitted from the Fabry-Perot optical resonator 3, it is possible to stabilize the oscillation frequency of the laser device and its interval at a higher resonance frequency of the optical resonator. Further, the frequency interval can be freely set by changing the thickness of the Fabry-Perot optical resonator (interval between resonator mirrors). Further, the laser device to be stabilized is not limited to the semiconductor laser, and can be stabilized if it is a laser device whose oscillation frequency changes according to a signal from the outside.
Further, if the frequency reference laser device 6 which gives the reference of the optical frequency is a laser device in which the oscillation frequency is absolutely stabilized, the laser device which is the object of stabilizing the oscillation frequency and the interval thereof (DFB-LD11, The oscillation frequency of 12, 13) is also absolutely stabilized. As an example of a laser device in which the oscillation frequency is absolutely stabilized, the oscillation frequency of the semiconductor laser is
There is a semiconductor laser that is absolutely stabilized by locking it to the NH3 molecular absorption line, and it is described in "Lightwave Transmission LD Light Source Frequency Stabilization" on pages 10-360 of Tohba et al. More on the paper entitled "Circuit Examination".
(発明の効果) 以上述べてきたように、本発明により、任意の個数の
レーザ装置の周波数間隔が安定化されると共に、それら
の発振周波数が周波数基準レーザ装置の発振周波数から
光学共振器の共振器間隔のほぼ整数倍だけ離れた周波数
に安定化される。また、周波数基準レーザ装置からの出
射光を複数の地点に分配し、各地点に於て上記安定化を
行えば、各地点の複数のレーザ装置の発振周波数を各地
点間で一致させることが出来る。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the frequency intervals of an arbitrary number of laser devices are stabilized, and their oscillation frequencies are changed from the oscillation frequency of the frequency reference laser device to the resonance of the optical resonator. Stabilized to frequencies separated by an integer multiple of the instrument spacing. Further, if the emitted light from the frequency reference laser device is distributed to a plurality of points and the above-mentioned stabilization is performed at each point, the oscillation frequencies of the plurality of laser devices at each point can be made to match between the points. .
第1図は、本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明
のレーザ装置発振周波数安定化方法を説明するための説
明図である。また、第3図は第1図中の制御装置11き構
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図及び第3図において、 1……波長可変レーザ、2……鋸歯状発生器、3,16,17,
18……光アイソレータ、4……光分岐器、5……第1の
光合波器、6……周波数基準レーザ装置、7……第1の
受光回路、8……ファブリ・ペロー共振器、9……第2
の受光回路、10……第2の光合波器、11,12,13……1.55
μm帯分布帰還型レーザ、14……第3の光合波器、15…
…第3の受光回路、19……可変遅延回路、20……遅延時
間制御回路、21……制御回路、22,23……制御装置11の
入力端子、24,25,26……レーザ装置駆動装置、27,28,2
9,30……温度制御装置、31,32,33……変調信号入力端子
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a laser device oscillation frequency stabilizing method of the present invention. Further, FIG. 3 is a block diagram of the control device 11 in FIG. 1, and FIG. 4 is a circuit diagram of the pulse generation time difference measuring circuit in FIG. In FIGS. 1, 2 and 3, 1 ... Wavelength tunable laser, 2 ... Sawtooth generator, 3, 16, 17,
18 ... Optical isolator, 4 ... Optical splitter, 5 ... First optical multiplexer, 6 ... Frequency reference laser device, 7 ... First light receiving circuit, 8 ... Fabry-Perot resonator, 9 ...... Second
Light receiving circuit, 10 …… Second optical multiplexer, 11,12,13 …… 1.55
μm band distributed feedback laser, 14 ... third optical multiplexer, 15 ...
… Third light receiving circuit, 19 …… Variable delay circuit, 20 …… Delay time control circuit, 21 …… Control circuit, 22,23 …… Input terminal of control device 11, 24,25,26 …… Laser device drive Equipment, 27, 28, 2
9,30 ... Temperature control device 31,32,33 ... Modulation signal input terminal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H04B 10/14
Claims (1)
と発振周波数を掃引された周波数掃引光とを合波するこ
とにより得られるビート信号がなすビートパルス列の生
起時刻と、前記周波数掃引光の一部を分岐して光学共振
器を通すことにより得られるその光学共振器の共振周波
数間隔に対応する時間間隔で生起する基準パルス列の生
起時刻とを比較して、これらビートパルス列と基準パル
ス列の対応するパルス同志の生起時刻差を誤差信号とし
て、この誤差信号が定められた一定値となるように前記
複数のレーザ装置の発振周波数を制御することを特徴と
するレーザ装置発振周波数安定化方法において、発振周
波数の基準となる周波数基準レーザ装置からの出射光で
ある基準光と前記周波数掃引光の一部を更に分岐した光
とを合波することにより生じるビート信号がなす周波数
基準ビートパルスの生起時刻の前記基準パルス列の中の
任意に定めた特定の一つのパルスの生起時刻に対する遅
延時間分だけ前記基準パルス列を遅延させることを特徴
とするレーザ装置発振周波数安定化方法。1. An occurrence time of a beat pulse train formed by a beat signal obtained by multiplexing emitted light of a plurality of laser devices to be controlled and frequency swept light whose oscillation frequency is swept, and the frequency swept light. Of the beat pulse train and the reference pulse train by comparing the occurrence time of the reference pulse train occurring at the time interval corresponding to the resonance frequency interval of the optical resonator obtained by branching a part of In a laser device oscillation frequency stabilizing method, the difference between the occurrence times of corresponding pulses is used as an error signal, and the oscillation frequencies of the plurality of laser devices are controlled so that the error signals have a predetermined constant value. Combining the reference light, which is the light emitted from the frequency reference laser device serving as the reference of the oscillation frequency, and the light obtained by further branching a part of the frequency sweep light. The laser device is characterized in that the reference pulse train is delayed by a delay time with respect to the occurrence time of one specific pulse arbitrarily defined in the reference pulse train of the occurrence time of the frequency reference beat pulse formed by the generated beat signal. Oscillation frequency stabilization method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108631A JPH088387B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Laser device oscillation frequency stabilization method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108631A JPH088387B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Laser device oscillation frequency stabilization method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278082A JPH01278082A (en) | 1989-11-08 |
| JPH088387B2 true JPH088387B2 (en) | 1996-01-29 |
Family
ID=14489693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63108631A Expired - Lifetime JPH088387B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Laser device oscillation frequency stabilization method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088387B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024142728A (en) * | 2023-03-30 | 2024-10-11 | 日本電信電話株式会社 | High frequency generator |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63108631A patent/JPH088387B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01278082A (en) | 1989-11-08 |
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