JPH0818145A - Wavelength stabilizer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザー測長機
等の光源に用いられる波長安定化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength stabilizing device used for a light source such as a laser length measuring machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から半導体レーザ(以下、LDと称
する)の発振波長を測長基準として、物体の移動変位を
計測するレーザー測長機が知られている。このようなL
Dにおいて、図7(a)に示すように、その発振波長
(λ)は、注入電流(i)とLDの温度(T)とに依存
している。従って、測長基準である発振波長(λ)を安
定化するためには、注入電流(i)と温度(T)とを制
御すればよいことになる。2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a laser length measuring machine which measures a moving displacement of an object with an oscillation wavelength of a semiconductor laser (hereinafter referred to as an LD) as a length measuring reference. L like this
In D, as shown in FIG. 7A, the oscillation wavelength (λ) depends on the injection current (i) and the temperature (T) of the LD. Therefore, in order to stabilize the oscillation wavelength (λ) which is the length measurement reference, the injection current (i) and the temperature (T) may be controlled.
【0003】図9には、従来の波長安定化装置の構成が
概略的に示されている。即ち、LD保持体2内には、L
D4と、このLD4近傍の温度を検出するLD温度セン
サ6とが設けられており、このLD温度センサ6の出力
は、LD温度制御部8に入力される。そして、LD温度
制御部8は、LD温度センサ6の出力を所定の設定温度
に維持させるように、ペルチェ素子10の駆動電流を制
御する。なお、ペルチェ素子10には、放熱用のフィン
12が取り付けられている。FIG. 9 schematically shows the structure of a conventional wavelength stabilizing device. That is, in the LD holding body 2, L
D4 and an LD temperature sensor 6 for detecting the temperature near the LD4 are provided, and the output of the LD temperature sensor 6 is input to the LD temperature control unit 8. Then, the LD temperature control unit 8 controls the drive current of the Peltier element 10 so that the output of the LD temperature sensor 6 is maintained at a predetermined set temperature. A fin 12 for heat dissipation is attached to the Peltier element 10.
【0004】LD4からの出射光は、ビームスプリッタ
14によって分岐され、その一方の出射光は、測長光と
して用いられ、その他方の出射光は、波長基準となるエ
タロン16を透過した後、その透過光がフォトダイオー
ド(以下、PDと称する)18によって検出され、その
出力が電流制御部20に入力される。この電流制御部2
0は、PD18の出力が所定の出力に維持されるよう
に、LD4の注入電流を制御する。The emitted light from the LD 4 is split by a beam splitter 14, one of the emitted lights is used as a length measuring light, and the other emitted light is transmitted through an etalon 16 serving as a wavelength reference and then the The transmitted light is detected by a photodiode (hereinafter referred to as PD) 18, and its output is input to the current control unit 20. This current control unit 2
0 controls the injection current of the LD 4 so that the output of the PD 18 is maintained at a predetermined output.
【0005】また、図8に示すように、エタロン16
は、周期的な波長を透過する特性を有しており、例えば
LD4の発振波長をλ1 に安定化させるためには、PD
18の出力が常にピーク値(同図c点の値)となるよう
に注入電流を制御すればよい。このとき、LD4の温度
安定化は、注入電流掃引範囲が同図符号λ1 近傍になる
ように行われる。この結果、LD4の発振波長を所定の
波長に安定化させることができる。Further, as shown in FIG.
Has a characteristic of transmitting a periodic wavelength. For example, in order to stabilize the oscillation wavelength of LD4 to λ1, PD
The injection current may be controlled so that the output of 18 always has the peak value (the value at point c in the figure). At this time, the temperature of the LD 4 is stabilized so that the injection current sweep range is in the vicinity of the symbol λ1 in the figure. As a result, the oscillation wavelength of the LD 4 can be stabilized at a predetermined wavelength.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LD温
度センサ6は、LD4近傍の温度を検出しているに過ぎ
ないため、正常な温度制御が行われている場合でも、環
境温度が変化すれば、LD4の温度も変動してしまう。
このときも、エタロン16を波長基準として注入電流を
制御しているため、LD4の発振波長は安定化するが、
LD4の温度変化に伴い、注入電流が大きく変動し、L
D4の出射パワーが変動してしまう。However, since the LD temperature sensor 6 only detects the temperature in the vicinity of the LD 4, if the ambient temperature changes even if normal temperature control is performed, The temperature of LD4 also fluctuates.
At this time as well, since the injection current is controlled with the etalon 16 as the wavelength reference, the oscillation wavelength of the LD 4 is stabilized,
The injection current fluctuates greatly as the temperature of LD4 changes, and L
The output power of D4 changes.
【0007】つまり、図7(a)に示すように、LD4
の発振波長(λ)をλ1 に安定化させるためには、LD
4の温度(T)がT1 からT2 に変化したとき、注入電
流(i)をi1 からi2 に制御しなければならない。と
ころが、LD4の出射パワー(P)は、図7(b)に示
すように、LD4の温度(T)と注入電流(i)によっ
て変動するため、注入電流(i)がi1 からi2 に変わ
ると、その出射パワー(P)もP1 からP2 に大きく変
動してしまう。That is, as shown in FIG.
In order to stabilize the oscillation wavelength (λ) of
When the temperature (T) of 4 changes from T1 to T2, the injection current (i) must be controlled from i1 to i2. However, since the emission power (P) of the LD4 varies depending on the temperature (T) of the LD4 and the injection current (i) as shown in FIG. 7B, when the injection current (i) changes from i1 to i2. The output power (P) also greatly changes from P1 to P2.
【0008】また、図7(a),(b)に示すLD4の
特性は、経時的に変化することが知られている。このた
め、環境温度が常に一定であったとしても、その出射パ
ワー(P)は、経時的に変動してしまう。It is known that the characteristics of the LD 4 shown in FIGS. 7A and 7B change with time. For this reason, even if the environmental temperature is always constant, the emission power (P) thereof changes with time.
【0009】このようにLD4の出射パワー(P)が変
動すると、PD18の出力信号も変動する。特に、出射
パワー(P)が小さくなると、PD18の出力信号のS
N比が悪くなり、波長安定性に影響を与える。When the emission power (P) of the LD 4 changes in this way, the output signal of the PD 18 also changes. In particular, when the emission power (P) becomes small, S of the output signal of the PD 18
The N ratio deteriorates, which affects the wavelength stability.
【0010】更に、図8及び図9に示すように、上記ピ
ーク値(図8c点の値)への制御は、検出信号の変化が
ほとんどないため、元来検出精度が上がらない。そこ
で、ピーク値に対して1/2の検出信号(図8d点に対
応した検出信号)が得られる波長λ3 に安定化制御を行
う場合を考える。このとき、電流制御部20は、PD1
8の検出信号が常にVd になるように、注入電流(i)
を制御するが、LD4の出射パワー(P)が変動する
と、PD18の検出信号が常にVd で一定であったとし
ても、LD4の発振波長がゆらいでしまうといった問題
が発生する。Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the control to the above-mentioned peak value (value at the point in FIG. 8c) originally does not improve the detection accuracy because the detection signal hardly changes. Therefore, consider the case where the stabilization control is performed at the wavelength λ3 at which the detection signal ½ of the peak value (the detection signal corresponding to the point in FIG. 8d) is obtained. At this time, the current control unit 20 determines that PD1
Injection current (i) so that the detection signal of 8 is always Vd
However, if the emission power (P) of the LD 4 fluctuates, there is a problem that the oscillation wavelength of the LD 4 fluctuates even if the detection signal of the PD 18 is always constant at Vd.
【0011】また、上述したような波長安定化装置を例
えばレーザー測長機の光源として用いる場合、光源のパ
ワー変動を充分に許容するためには、干渉光を検出する
検出回路(図示しない)が複雑化して回路規模が大きく
なってしまう。このため、カウンタ回路(図示しない)
ではパワー変動がカウントエラーに影響する。Further, when the wavelength stabilizing device as described above is used as a light source of, for example, a laser length measuring machine, a detection circuit (not shown) for detecting interference light is required in order to sufficiently allow the power fluctuation of the light source. It becomes complicated and the circuit scale becomes large. Therefore, a counter circuit (not shown)
Then, the power fluctuation affects the counting error.
【0012】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、簡単な構成によって、L
Dの発振波長及び出射パワーを高精度に安定化させるこ
とが可能な波長安定化装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to provide an L
An object of the present invention is to provide a wavelength stabilization device capable of stabilizing the oscillation wavelength and the emission power of D with high accuracy.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1に係る発明は、半導体レーザと、前
記半導体レーザ近傍に配置され、前記半導体レーザ近傍
の温度を検出する温度検出器と、前記半導体レーザを加
熱又は冷却する加熱冷却手段と、前記温度検出器の出力
が設定温度になるように、前記加熱冷却手段を制御する
温度制御部と、前記半導体レーザの出射光を透過又は反
射する波長弁別手段と、前記波長弁別手段を透過又は反
射した前記出射光の光量を検出する光検出器と、前記光
検出器の出力が所定状態に維持されるように、前記半導
体レーザの注入電流を制御する電流制御部とを有する波
長安定化装置において、前記注入電流が予め定められた
電流範囲を外れた場合、外れた電流方向に基づいて、前
記設定温度を変更する設定温度変更手段を具備する。In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 is directed to a semiconductor laser and a temperature detector which is arranged near the semiconductor laser and detects the temperature near the semiconductor laser. Unit, heating / cooling means for heating or cooling the semiconductor laser, a temperature control section for controlling the heating / cooling means so that the output of the temperature detector reaches a set temperature, and the emitted light of the semiconductor laser is transmitted. Alternatively, a wavelength discriminating means for reflecting, a photodetector for detecting the amount of the emitted light transmitted or reflected by the wavelength discriminating means, and an output of the photodetector are maintained in a predetermined state, the semiconductor laser In a wavelength stabilization device having a current control unit for controlling an injection current, when the injection current is out of a predetermined current range, the set temperature is changed based on the outlying current direction. Comprises a set temperature changing means that.
【0014】請求項2に係る発明は、半導体レーザと、
前記半導体レーザ近傍に配置され、前記半導体レーザ近
傍の温度を検出する温度検出器と、前記半導体レーザを
加熱又は冷却する加熱冷却手段と、前記温度検出器の出
力が設定温度になるように、前記加熱冷却手段を制御す
る温度制御部と、前記半導体レーザの出射光を透過又は
反射する波長弁別手段と、前記波長弁別手段を透過又は
反射した前記出射光の光量を検出する光検出器と、前記
光検出器の出力が所定状態に維持されるように、前記半
導体レーザの注入電流を制御する電流制御部とを有する
波長安定化装置において、前記光検出器の出力が所定状
態に制御された後、前記光検出器の出力が一定に維持さ
れるように、前記設定温度を変更する設定温度変更手段
を具備する。The invention according to claim 2 is a semiconductor laser,
A temperature detector that is arranged near the semiconductor laser, detects a temperature near the semiconductor laser, a heating / cooling unit that heats or cools the semiconductor laser, and an output of the temperature detector reaches a set temperature. A temperature controller for controlling heating / cooling means, a wavelength discriminating means for transmitting or reflecting the emitted light of the semiconductor laser, a photodetector for detecting the amount of the emitted light transmitted or reflected by the wavelength discriminating means, and In a wavelength stabilizer having a current control unit for controlling the injection current of the semiconductor laser so that the output of the photodetector is maintained in a predetermined state, after the output of the photodetector is controlled in a predetermined state And a set temperature changing means for changing the set temperature so that the output of the photodetector is kept constant.
【0015】請求項3に係る発明において、前記設定温
度変更手段は、前記光検出器の出力が所定状態に制御さ
れた後にのみ設定温度を変更する。請求項4に係る発明
は、半導体レーザと、前記半導体レーザ近傍に配置さ
れ、前記半導体レーザ近傍の温度を検出する温度検出器
と、前記半導体レーザを加熱又は冷却する加熱冷却手段
と、前記温度検出器の出力が設定温度になるように、前
記加熱冷却手段を制御する温度制御部と、前記半導体レ
ーザの出射光を透過又は反射する波長弁別手段とを有す
る波長安定化装置において、前記半導体レーザの出射光
の光量,前記波長弁別手段からの透過光の光量,前記波
長弁別手段からの反射光の光量のうち、少なくとも2つ
の光量を検出可能な複数の光検出器と、これら光検出器
からの信号に基づいて、前記半導体レーザの発振波長を
前記波長弁別手段の所定モードに安定化させる波長制御
ユニットと、前記光検出器からの信号に基づいて、前記
半導体レーザの出射パワーを所定レベルに安定化させる
パワー制御ユニットとを具備する。In the invention according to claim 3, the set temperature changing means changes the set temperature only after the output of the photodetector is controlled to a predetermined state. According to a fourth aspect of the present invention, a semiconductor laser, a temperature detector arranged near the semiconductor laser to detect the temperature in the vicinity of the semiconductor laser, a heating / cooling unit for heating or cooling the semiconductor laser, and the temperature detection. In a wavelength stabilization device having a temperature control unit for controlling the heating / cooling means and a wavelength discriminating means for transmitting or reflecting the emitted light of the semiconductor laser, the output of the device is set to a preset temperature, A plurality of photodetectors capable of detecting at least two light amounts among the light amount of emitted light, the light amount of transmitted light from the wavelength discriminating means, and the light amount of reflected light from the wavelength discriminating means, and a plurality of photodetectors from these photodetectors. A wavelength control unit for stabilizing the oscillation wavelength of the semiconductor laser in a predetermined mode of the wavelength discriminating means on the basis of a signal; and on the basis of a signal from the photodetector, ; And a power control unit for stabilizing the output power of the conductor laser to a predetermined level.
【0016】請求項5に係る発明において、前記波長制
御ユニットは、前記波長弁別手段からの透過光の光量を
検出する前記光検出器の出力が所定状態に維持されるよ
うに、前記半導体レーザの注入電流を制御する電流制御
部を備えており、前記パワー制御ユニットは、前記半導
体レーザの出射光の光量を検出する前記光検出器を前記
半導体レーザに内蔵して構成されていると共に、前記半
導体レーザの出射光の光量を検出する光検出器の出力が
一定に維持されるように、前記設定温度を変更する設定
温度変更手段を備えている。In the invention according to claim 5, the wavelength control unit of the semiconductor laser is so arranged that the output of the photodetector for detecting the amount of transmitted light from the wavelength discriminating means is maintained in a predetermined state. The power control unit includes a current control unit that controls an injection current, and the power control unit is configured such that the photodetector that detects a light amount of emitted light of the semiconductor laser is built in the semiconductor laser, and A preset temperature changing means is provided for changing the preset temperature so that the output of the photodetector that detects the amount of light emitted from the laser is kept constant.
【0017】請求項6に係る発明において、前記波長制
御ユニットは、前記波長弁別手段からの透過光の光量を
検出する前記光検出器の出力が所定状態に維持されるよ
うに、前記半導体レーザの注入電流を制御する電流制御
部と、前記波長弁別手段からの透過光の光量を検出する
前記光検出器の出力に基づいて、前記電流制御部を駆動
制御する波長制御手段とを備えており、前記パワー制御
ユニットは、前記半導体レーザの出射光の光量を検出す
る前記光検出器の出力が一定に維持されるように、前記
設定温度を変更する設定温度変更手段と、前記半導体レ
ーザの出射光の光量を検出する前記光検出器の出力に基
づいて、前記設定温度変更手段を駆動制御するパワー制
御手段とを備えている。In the invention according to claim 6, the wavelength control unit of the semiconductor laser is configured so that the output of the photodetector for detecting the amount of transmitted light from the wavelength discriminating means is maintained in a predetermined state. Based on the output of the photodetector that detects the amount of transmitted light from the wavelength discriminating means, a current control portion that controls the injection current, and a wavelength control means that drives and controls the current control portion. The power control unit includes set temperature changing means for changing the set temperature so that the output of the photodetector for detecting the light amount of the emitted light of the semiconductor laser is kept constant, and the emitted light of the semiconductor laser. Power control means for driving and controlling the set temperature changing means based on the output of the photodetector for detecting the amount of light.
【0018】請求項7に係る発明において、前記波長制
御ユニットは、前記波長弁別手段からの透過光の光量を
検出する前記光検出器の出力信号と前記波長弁別手段か
らの反射光の光量を検出する前記光検出器の出力信号に
対して所定の演算を施す演算器と、前記半導体レーザの
発振波長を前記波長弁別手段の所定モードに安定化させ
るように、前記半導体レーザの注入電流を制御する電流
制御部と、前記演算器の演算結果に基づいて、前記電流
制御部を駆動制御する波長制御手段とを備えており、前
記パワー制御ユニットは、前記波長弁別手段からの反射
光の光量を検出する前記光検出器の出力が一定に維持さ
れるように、前記設定温度を変更する設定温度変更手段
と、前記波長弁別手段からの反射光の光量を検出する前
記光検出器の出力に基づいて、前記設定温度変更手段を
駆動制御するパワー制御手段とを備えている。In the invention according to claim 7, the wavelength control unit detects the output signal of the photodetector for detecting the amount of transmitted light from the wavelength discriminating means and the amount of reflected light from the wavelength discriminating means. And a controller for performing a predetermined calculation on the output signal of the photodetector, and controlling the injection current of the semiconductor laser so as to stabilize the oscillation wavelength of the semiconductor laser in a predetermined mode of the wavelength discriminating means. The power control unit includes a current control unit and a wavelength control unit that drives and controls the current control unit based on the calculation result of the arithmetic unit, and the power control unit detects the light amount of the reflected light from the wavelength discriminating unit. The output of the photodetector for detecting the light amount of the reflected light from the wavelength discriminating means and the set temperature changing means for changing the set temperature so that the output of the photodetector is maintained constant. Based on, and a power control means for driving and controlling the set temperature changing means.
【0019】[0019]
【作用】請求項1に係る波長安定化装置において、温度
制御部は、温度検出器で検出された半導体レーザ近傍の
温度が設定温度になるように加熱冷却手段を制御する。
半導体レーザの出射光は、波長弁別手段を透過又は反射
し、その透過光又は反射光の光量が、光検出器によって
検出される。電流制御部は、光検出器の出力が所定状態
に維持されるように、半導体レーザの注入電流を制御す
る。ここで、注入電流が予め定められた電流範囲から外
れた場合、設定温度変更手段は、外れた電流方向に基づ
いて、設定温度の変更方向を決定し、徐々に設定温度を
変更する。In the wavelength stabilizing device according to the first aspect, the temperature control unit controls the heating / cooling means so that the temperature near the semiconductor laser detected by the temperature detector becomes the set temperature.
The emitted light of the semiconductor laser is transmitted or reflected by the wavelength discriminating means, and the amount of the transmitted or reflected light is detected by the photodetector. The current control unit controls the injection current of the semiconductor laser so that the output of the photodetector is maintained in a predetermined state. Here, when the injected current is out of the predetermined current range, the set temperature changing means determines the change direction of the set temperature based on the deviated current direction, and gradually changes the set temperature.
【0020】請求項2に係る波長安定化装置において、
温度制御部は、温度検出器で検出された半導体レーザ近
傍の温度が設定温度になるように加熱冷却手段を制御す
る。半導体レーザの出射光は、波長弁別手段を透過又は
反射し、その透過光又は反射光の光量が、光検出器によ
って検出される。電流制御部は、光検出器の出力が所定
状態に維持されるように、半導体レーザの注入電流を制
御する。そして、光検出器の出力が所定状態に維持され
た後、光検出器の出力が一定に維持されるように、設定
温度変更手段が設定温度を変更する。In the wavelength stabilizing device according to claim 2,
The temperature control unit controls the heating / cooling unit so that the temperature in the vicinity of the semiconductor laser detected by the temperature detector reaches the set temperature. The emitted light of the semiconductor laser is transmitted or reflected by the wavelength discriminating means, and the amount of the transmitted or reflected light is detected by the photodetector. The current control unit controls the injection current of the semiconductor laser so that the output of the photodetector is maintained in a predetermined state. Then, after the output of the photodetector is maintained in a predetermined state, the set temperature changing means changes the set temperature so that the output of the photodetector is maintained constant.
【0021】請求項3に係る波長安定化装置において、
温度制御部は、温度検出器で検出された半導体レーザ近
傍の温度が設定温度になるように加熱冷却手段を制御す
る。半導体レーザの出射光は、波長弁別手段を透過又は
反射し、その透過光又は反射光の光量が、光検出器によ
って検出される。電流制御部は、光検出器の出力が所定
状態に維持されるように、半導体レーザの注入電流を制
御する。そして、光検出器の出力が所定状態に制御され
た後にのみ、設定温度変更手段が設定温度を変更する。In the wavelength stabilizing device according to claim 3,
The temperature control unit controls the heating / cooling unit so that the temperature in the vicinity of the semiconductor laser detected by the temperature detector reaches the set temperature. The emitted light of the semiconductor laser is transmitted or reflected by the wavelength discriminating means, and the amount of the transmitted or reflected light is detected by the photodetector. The current control unit controls the injection current of the semiconductor laser so that the output of the photodetector is maintained in a predetermined state. Then, the set temperature changing means changes the set temperature only after the output of the photodetector is controlled to a predetermined state.
【0022】請求項4に係る波長安定化装置において、
温度制御部は、温度検出器で検出された半導体レーザ近
傍の温度が設定温度になるように加熱冷却手段を制御す
る。このとき、半導体レーザの出射光の光量,波長弁別
手段からの透過光の光量,波長弁別手段からの反射光の
光量のうち、少なくとも2つの光量が複数の光検出器に
よって検出される。そして、これら光検出器からの信号
に基づいて、波長制御ユニットは、半導体レーザの発振
波長を波長弁別手段の所定モードに安定化させると共
に、パワー制御ユニットは、半導体レーザの出射パワー
を所定レベルに安定化させる。In the wavelength stabilizer according to claim 4,
The temperature control unit controls the heating / cooling unit so that the temperature in the vicinity of the semiconductor laser detected by the temperature detector reaches the set temperature. At this time, at least two light amounts of the light amount of the emitted light of the semiconductor laser, the light amount of the transmitted light from the wavelength discriminating means, and the light amount of the reflected light from the wavelength discriminating means are detected by the plurality of photodetectors. Then, based on the signals from these photodetectors, the wavelength control unit stabilizes the oscillation wavelength of the semiconductor laser in a predetermined mode of the wavelength discriminating means, and the power control unit sets the emission power of the semiconductor laser to a predetermined level. Stabilize.
【0023】請求項5に係る波長安定化装置において、
波長制御ユニットは、電流制御部を備えており、この電
流制御部が半導体レーザの注入電流を制御することによ
って、波長弁別手段からの透過光の光量を検出する光検
出器の出力が所定状態に維持される。また、パワー制御
ユニットは、半導体レーザの出射光の光量を検出する光
検出器を半導体レーザに内蔵して構成されていると共
に、設定温度変更手段を備えており、この設定温度変更
手段が設定温度を変更することによって、半導体レーザ
の出射光の光量を検出する光検出器の出力が一定に維持
される。In the wavelength stabilization device according to claim 5,
The wavelength control unit includes a current control unit, and by controlling the injection current of the semiconductor laser by this current control unit, the output of the photodetector for detecting the light amount of the transmitted light from the wavelength discriminating means is brought into a predetermined state. Maintained. The power control unit is configured such that the semiconductor laser has a built-in photodetector that detects the amount of light emitted from the semiconductor laser, and also has a set temperature changing means. Is changed, the output of the photodetector that detects the light amount of the emitted light of the semiconductor laser is maintained constant.
【0024】請求項6に係る波長安定化装置において、
波長制御ユニットは、電流制御部と波長制御手段とを備
えており、波長弁別手段からの透過光の光量を検出する
光検出器の出力に基づいて、波長制御手段が電流制御部
を駆動制御する。このとき、電流制御部が半導体レーザ
の注入電流を制御することによって、波長弁別手段から
の透過光の光量を検出する光検出器の出力が所定状態に
維持される。また、パワー制御ユニットは、設定温度変
更手段とパワー制御手段とを備えており、半導体レーザ
の出射光の光量を検出する前記光検出器の出力に基づい
て、パワー制御手段が設定温度変更手段を駆動制御す
る。このとき、設定温度変更手段が設定温度を変更する
ことによって、半導体レーザの出射光の光量を検出する
光検出器の出力が一定に維持される。In the wavelength stabilizing device according to claim 6,
The wavelength control unit includes a current control unit and a wavelength control unit, and the wavelength control unit drives and controls the current control unit based on the output of the photodetector that detects the amount of transmitted light from the wavelength discrimination unit. . At this time, the current control unit controls the injection current of the semiconductor laser, so that the output of the photodetector that detects the amount of transmitted light from the wavelength discriminating unit is maintained in a predetermined state. Further, the power control unit includes a set temperature changing unit and a power control unit, and the power control unit determines the set temperature changing unit based on the output of the photodetector that detects the light amount of the emitted light of the semiconductor laser. Drive control. At this time, the set temperature changing means changes the set temperature, so that the output of the photodetector that detects the amount of light emitted from the semiconductor laser is maintained constant.
【0025】請求項7に係る波長安定化装置において、
波長制御ユニットは、演算器と電流制御部と波長制御部
とを備えており、演算器は、波長弁別手段からの透過光
の光量を検出する光検出器の出力信号と波長弁別手段か
らの反射光の光量を検出する光検出器の出力信号に対し
て所定の演算を施す。この演算器の演算結果に基づい
て、波長制御手段が電流制御部を駆動制御する。このと
き、電流制御部が半導体レーザの注入電流を制御するこ
とによって、半導体レーザの発振波長が波長弁別手段の
所定モードに安定化する。また、パワー制御ユニット
は、設定温度変更手段とパワー制御手段とを備えてお
り、半導体レーザの出射光の光量を検出する光検出器の
出力に基づいて、パワー制御手段が設定温度変更手段を
駆動制御する。このとき、設定温度変更手段が設定温度
を変更することによって、半導体レーザの出射光の光量
を検出する光検出器の出力が一定に維持される。In the wavelength stabilizer according to claim 7,
The wavelength control unit includes an arithmetic unit, a current control unit, and a wavelength control unit, and the arithmetic unit detects the output signal of the photodetector that detects the amount of transmitted light from the wavelength discriminating unit and the reflection from the wavelength discriminating unit. A predetermined calculation is performed on the output signal of the photodetector that detects the amount of light. The wavelength controller drives and controls the current controller based on the calculation result of the calculator. At this time, the current controller controls the injection current of the semiconductor laser to stabilize the oscillation wavelength of the semiconductor laser in the predetermined mode of the wavelength discriminating means. Further, the power control unit includes a set temperature changing unit and a power control unit, and the power control unit drives the set temperature changing unit based on the output of the photodetector that detects the light amount of the emitted light of the semiconductor laser. Control. At this time, the set temperature changing means changes the set temperature, so that the output of the photodetector that detects the amount of light emitted from the semiconductor laser is maintained constant.
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明の第1の実施例に係る波長安定
化装置について、図1を参照して説明する。なお、下記
の各実施例において、半導体レーザは、LDと称する。
図1(a)に示すように、本実施例の波長安定化装置に
は、LD保持体22内に設けられたLD24の温度を安
定化させるために、LD24近傍には、このLD24近
傍の温度を検出する温度検出器26が設けられている。
この温度検出器26は、LD温度制御部28に電気的に
接続されており、温度検出器26から出力された温度検
出信号はLD温度制御部28に入力される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wavelength stabilizing device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In each of the following embodiments, the semiconductor laser is called LD.
As shown in FIG. 1A, in the wavelength stabilizer of the present embodiment, in order to stabilize the temperature of the LD 24 provided in the LD holder 22, the temperature near the LD 24 is set near the LD 24. A temperature detector 26 for detecting the temperature is provided.
The temperature detector 26 is electrically connected to the LD temperature control unit 28, and the temperature detection signal output from the temperature detector 26 is input to the LD temperature control unit 28.
【0027】LD温度制御部28には、設定温度を変更
する設定温度変更手段30が電気的に接続されており、
LD温度制御部28は、上記温度検出信号及び設定温度
に基づいて、LD24の温度が設定温度に等しくなるよ
うに、加熱冷却手段32の駆動電流を制御して、LD2
4の温度安定化を行う。なお、加熱冷却手段32には、
放熱用のフィン34が取り付けられている。A set temperature changing means 30 for changing the set temperature is electrically connected to the LD temperature control section 28,
The LD temperature control unit 28 controls the drive current of the heating / cooling means 32 based on the temperature detection signal and the set temperature so that the temperature of the LD 24 becomes equal to the set temperature, and the LD 2
4. Stabilize temperature. The heating / cooling means 32 includes
The fins 34 for heat dissipation are attached.
【0028】LD24の出射光は、分岐用光学素子36
によって2つに分岐され、その一方の出射光は、測長光
として用いられ、その他方の出射光は、波長弁別手段3
8に入射される。The light emitted from the LD 24 is branched by the optical element 36.
Is split into two by one, one of the emitted lights is used as a length measuring light, and the other emitted light is the wavelength discriminating means 3
It is incident on 8.
【0029】波長弁別手段38は、入射光を透過又は反
射する機能を有するが、本実施例に適用された波長弁別
手段38は、入射光を透過するように構成されている。
この結果、分岐用光学素子36によって分岐された他方
の出射光は、波長弁別手段38を透過し、その透過光量
が光検出器(以下、PDと称する)40によって検出さ
れる。The wavelength discriminating means 38 has a function of transmitting or reflecting the incident light, but the wavelength discriminating means 38 applied to the present embodiment is constructed to transmit the incident light.
As a result, the other emitted light branched by the branching optical element 36 passes through the wavelength discriminating means 38, and the amount of transmitted light is detected by a photodetector (hereinafter referred to as PD) 40.
【0030】PD40から出力された光量検出信号は、
電流制御部42に入力され、電流制御部42は、上記光
量検出信号が所定状態(例えば、ピーク値)に維持され
るように、LD24の注入電流を制御する。The light amount detection signal output from the PD 40 is
The current is input to the current controller 42, and the current controller 42 controls the injection current of the LD 24 so that the light amount detection signal is maintained in a predetermined state (for example, peak value).
【0031】このとき、注入電流が予め設定された電流
範囲を越えた場合、設定温度変更手段30が設定温度を
変更する。LD温度制御部28は、変更された設定温度
に基づいて、加熱冷却手段32の駆動電流を制御して、
温度安定化制御を行う。At this time, if the injection current exceeds the preset current range, the set temperature changing means 30 changes the set temperature. The LD temperature control unit 28 controls the drive current of the heating / cooling means 32 based on the changed set temperature,
Perform temperature stabilization control.
【0032】なお、温度検出器26には例えば小型化に
最適なサーミスタが、加熱冷却手段32には例えばペル
チェ素子が、また、分岐用光学素子36には例えばビー
ムスプリッタや分岐プリズムが、そして、波長弁別手段
38には例えばソリッドエタロン等が夫々適用され、以
下の説明では、これら具体的な構成を用いた場合の実施
例について説明を加える。The temperature detector 26 is, for example, a thermistor most suitable for miniaturization, the heating / cooling means 32 is, for example, a Peltier element, the branching optical element 36 is, for example, a beam splitter or a branching prism, and For example, a solid etalon or the like is applied to the wavelength discriminating means 38, and in the following description, an example in which these specific configurations are used will be described.
【0033】一般に、LD24の特性として、同じ波長
変動分に対して、LD温度が出射パワーに寄与する分量
は、注入電流が出射パワーに寄与する分量よりも小さい
ことが知られている。出願人が例えば三菱電機株式会社
製ML774A2Fを用いて実験した結果を以下に示
す。As a characteristic of the LD 24, it is generally known that the amount by which the LD temperature contributes to the emission power is smaller than the amount by which the injection current contributes to the emission power for the same wavelength variation. The results of an experiment conducted by the applicant using, for example, ML774A2F manufactured by Mitsubishi Electric Corporation are shown below.
【0034】[0034]
【数1】 [Equation 1]
【0035】(1)式は、LD温度が発振波長に寄与す
る分量を示し、(2)式は、注入電流が発振波長に寄与
する分量を示し、(3)式は、LD温度が出射パワーに
寄与する分量を示し、(4)式は、注入電流が出射パワ
ーに寄与する分量を示す。なお、(1),(2)式は、
環境温度が20℃付近での実験値であり、(3),
(4)式は、三菱電機データブックからの計算値(20
〜25℃付近)である。Equation (1) shows the amount that the LD temperature contributes to the oscillation wavelength, equation (2) shows the amount that the injection current contributes to the oscillation wavelength, and equation (3) shows that the LD temperature changes the emission power. The amount of contribution of the injection current to the emission power is expressed by the equation (4). The equations (1) and (2) are
It is an experimental value when the environmental temperature is around 20 ° C.
Equation (4) is the calculated value (20
-25 ° C).
【0036】このように、同じ波長変化をもたらすLD
温度と注入電流とは、10倍程度のパワー変化を生じ
る。従って、短期的な波長安定化には、制御性の良い注
入電流を用い、パワー安定化には、波長への影響の少な
いLD温度を用いることが好ましい。In this way, LDs that bring about the same wavelength change
The temperature and the injection current cause a power change of about 10 times. Therefore, it is preferable to use an injection current with good controllability for short-term wavelength stabilization, and to use an LD temperature that has little influence on the wavelength for power stabilization.
【0037】図1(b)には、本実施例の波長安定化装
置の動作フローが示されている。なお、この動作フロー
は、LD24の発振波長をソリッドエタロン38の所定
モード(図7及び図8の波長λ1 )に安定化する場合に
ついて記述する。また、下記の動作フローでは、図7及
び図8を参照している。FIG. 1 (b) shows an operation flow of the wavelength stabilizer of this embodiment. The operation flow will be described for the case where the oscillation wavelength of the LD 24 is stabilized to a predetermined mode (wavelength λ1 in FIGS. 7 and 8) of the solid etalon 38. Further, in the following operation flow, FIG. 7 and FIG. 8 are referred to.
【0038】電源投入後、まず、LD温度制御部28が
ペルチェ素子32を制御して、LD24の温度を予め設
定されている初期設定温度に安定化させる(S1)。L
D24の温度が初期設定温度付近で安定したとき、又
は、安定化するのに充分な時間経過した後、電流制御部
42により注入電流(i)の掃引が行われる。この後、
LD温度制御部28は、設定温度に対する温度制御を続
ける。上記S1の温度制御工程によって定められた電流
掃引範囲内には、波長λ1 のモードが含まれるため、注
入電流(i)の掃引が行われると、PD40の出力は、
ある電流i1 でピークとなる(S2)。After the power is turned on, first, the LD temperature control unit 28 controls the Peltier element 32 to stabilize the temperature of the LD 24 at a preset initial setting temperature (S1). L
The injection current (i) is swept by the current controller 42 when the temperature of D24 stabilizes near the initial set temperature or after a sufficient time has passed for stabilization. After this,
The LD temperature control unit 28 continues the temperature control for the set temperature. Since the mode of wavelength λ1 is included in the current sweep range determined by the temperature control step of S1, when the injection current (i) is swept, the output of PD40 becomes
It peaks at a certain current i1 (S2).
【0039】次に、電流制御部42は、ピーク時の電流
i1 をLD24に供給し(S3)、以後、微小電流だけ
変化させて常に山の頂点(波長λ1 )にロックするよう
に、山登り制御を続ける(S4)。Next, the current controller 42 supplies the peak current i1 to the LD 24 (S3), and thereafter changes only a minute current so as to always lock at the apex (wavelength λ1) of the mountain. (S4).
【0040】環境温度が常に一定であれば、注入電流
(i)は、ほぼi1 で、また、設定温度も初期値のまま
で良い。しかしながら、サーミスタ26では、正確にL
D24の温度を検出することができないため、環境温度
変化によってLD24の温度が変化した場合、図7
(a)に示すように、波長λ1 で発振しようとすると、
注入電流(i)が変化し、この結果、図7(b)に示す
ように、出射パワー(P)が変動してしまう。If the environmental temperature is always constant, the injection current (i) may be approximately i1 and the set temperature may be the initial value. However, in the thermistor 26, L
Since the temperature of D24 cannot be detected, if the temperature of LD24 changes due to a change in the environmental temperature, as shown in FIG.
As shown in (a), when trying to oscillate at wavelength λ1,
The injection current (i) changes, and as a result, the emission power (P) changes as shown in FIG. 7B.
【0041】そこで、設定温度変更手段30は、注入電
流(i)がi1 近傍であるか否か(即ち、注入電流
(i)が所定の電流幅から外れているか否か)を判断す
る(S5)。Therefore, the set temperature changing means 30 determines whether the injection current (i) is in the vicinity of i1 (that is, whether the injection current (i) is out of the predetermined current width) (S5). ).
【0042】このとき、注入電流(i)がi1 から大き
く外れた場合、出射パワー(P)の変動を抑制する温度
方向を設定して、その設定温度をLD温度制御部28に
出力する。LD温度制御部28は、ペルチェ素子32を
制御して、LD24を上記設定温度に安定化させる。即
ち、注入電流(i)がi1 に比べて小さければ、設定温
度を上げ、大きければ設定温度を下げるように制御され
る(S6)。At this time, when the injection current (i) greatly deviates from i1, the temperature direction for suppressing the fluctuation of the emission power (P) is set, and the set temperature is output to the LD temperature control section 28. The LD temperature control unit 28 controls the Peltier element 32 to stabilize the LD 24 at the set temperature. That is, if the injection current (i) is smaller than i1, the set temperature is raised, and if it is larger, the set temperature is lowered (S6).
【0043】このように、本実施例によれば、環境温度
変化等に起因する出射パワー(P)の変動を抑制するこ
とができるため、PD40の出力信号のSN比が安定す
ると共に、LD24の発振波長(λ)及び出射パワー
(P)を高精度に安定化させることが可能となる。更
に、ある程度限られた環境温度であれば、電流掃引の
前、つまり、モードロックの前から出射パワー(P)の
安定化制御を行うことも可能である。As described above, according to this embodiment, it is possible to suppress the variation of the emission power (P) caused by the environmental temperature change and the like, so that the SN ratio of the output signal of the PD 40 becomes stable and the LD 24 has a stable output signal. It is possible to stabilize the oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) with high accuracy. Furthermore, if the environmental temperature is limited to some extent, it is possible to perform stabilization control of the emission power (P) before the current sweep, that is, before the mode lock.
【0044】次に、本発明の第2の実施例に係る波長安
定化装置について、図2を参照して説明する。図2に示
すように、本実施例の波長安定化装置は、PD40から
出力された光量検出信号が、設定温度変更手段30aに
直接入力されるように構成されている点に特徴を有して
おり、他の構成は、第1の実施例(図1(a)参照)と
同一であるため、同一符号を付して、その説明を省略す
る。なお、本実施例の説明では、図4及び図5が参照さ
れる。Next, a wavelength stabilizing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the wavelength stabilizer of the present embodiment is characterized in that the light amount detection signal output from the PD 40 is directly input to the set temperature changing unit 30a. Since the other configurations are the same as those of the first embodiment (see FIG. 1A), the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. In the description of this embodiment, FIGS. 4 and 5 will be referred to.
【0045】第1の実施例と同様に、LD温度制御部2
8は、設定温度に対する温度制御を続け、電流制御部4
2は、PD40の出力が波長弁別手段例えばソリッドエ
タロン38の所定モードにロックするように、注入電流
(i)を制御する。ここで、LD24の発振波長(λ)
をソリッドエタロン38の所定モード(波長λ1 )に安
定化させる場合、電流制御部42は、注入電流(i)の
i1 付近で山登り制御を行う。As in the first embodiment, the LD temperature control unit 2
8 continues the temperature control for the set temperature, and the current control unit 4
2 controls the injection current (i) so that the output of the PD 40 is locked in a predetermined mode of the wavelength discriminating means, for example, the solid etalon 38. Here, the oscillation wavelength (λ) of the LD 24
In order to stabilize the solid etalon 38 in a predetermined mode (wavelength λ1), the current controller 42 performs hill climbing control near the injection current (i) i1.
【0046】このとき、PD40の出力は、電流制御部
42に入力されると共に、設定温度変更手段30aに入
力される。設定温度変更手段30aは、PD40の出力
が所定値(例えば、LD24の温度(T)がT=T1 の
ときのPD40の出力)に比べて小さければ設定温度を
下げ、その信号をLD温度制御部28に出力する。LD
温度制御部28は、入力した信号に基づいて、加熱冷却
手段即ちペルチェ素子32の駆動電流を制御する。一
方、PD40の出力が上記所定値に比べて大きければ設
定温度を上げ、その信号をLD温度制御部28に出力す
る。LD温度制御部28は、入力した信号に基づいて、
ペルチェ素子32の駆動電流を制御する。この結果、L
D24の発振波長(λ)及び出射パワー(P)を安定化
させることができる。At this time, the output of the PD 40 is input to the current controller 42 and the set temperature changing means 30a. The set temperature changing means 30a lowers the set temperature if the output of the PD 40 is smaller than a predetermined value (for example, the output of the PD 40 when the temperature (T) of the LD 24 is T = T1), and outputs the signal to the LD temperature control unit. To 28. LD
The temperature control unit 28 controls the drive current of the heating / cooling means, that is, the Peltier element 32, based on the input signal. On the other hand, if the output of the PD 40 is larger than the predetermined value, the set temperature is raised and the signal is output to the LD temperature control unit 28. The LD temperature control unit 28, based on the input signal,
The drive current of the Peltier element 32 is controlled. As a result, L
The oscillation wavelength (λ) and emission power (P) of D24 can be stabilized.
【0047】このように本実施例によれば、PD40の
出力を設定温度変換手段30aに直接入力するように構
成されているため、更にPD40の出力信号のSN比が
安定すると共に、LD24特性が経時的に変化した場合
でも、LD24の発振波長(λ)及び出射パワー(P)
を高精度に安定化させることが可能となる。As described above, according to this embodiment, since the output of the PD 40 is directly input to the set temperature converting means 30a, the SN ratio of the output signal of the PD 40 is further stabilized and the LD24 characteristic is improved. The oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) of the LD 24 even when it changes with time.
Can be stabilized with high precision.
【0048】次に、本発明の第3の実施例に係る波長安
定化装置について、図3を参照して説明する。図3に示
すように、本実施例の波長安定化装置には、出射光をモ
ニタするモニタ用光検出器(図示しない)が内蔵された
LD24aと、モニタ用光検出器の出力が一定に維持さ
れるように設定温度を変更する設定温度変更手段30b
とが設けられている点に特徴を有しており、他の構成
は、第1及び第2の実施例(図1(a)及び図2参照)
と同一であるため、同一符号を付して、その説明を省略
する。また、本実施例の説明では、図7及び図8を参照
する。なお、モニタ用光検出器は、以下、モニタ用PD
と称する。Next, a wavelength stabilizer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, in the wavelength stabilizer of this embodiment, the LD 24a having a built-in monitor photodetector (not shown) for monitoring the emitted light and the output of the monitor photodetector are kept constant. Temperature changing means 30b for changing the temperature setting so that
It is characterized in that and are provided, and other configurations are the same as those in the first and second embodiments (see FIGS. 1A and 2).
Therefore, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted. Further, in the description of this embodiment, FIGS. 7 and 8 will be referred to. The monitor photodetector will be referred to as a monitor PD hereinafter.
Called.
【0049】第1及び第2の実施例と同様に、LD温度
制御部28は、設定温度に対する温度制御を続け、電流
制御部42は、PD40の出力が波長弁別手段例えばソ
リッドエタロン38の所定モード(波長λ1 )にロック
するように、注入電流(i)を制御する。ここで、LD
24aの発振波長(λ)が、ソリッドエタロン38の所
定モードにロックしているとき、つまり、電流制御部4
2が、注入電流(i)のi1 付近で山登り制御している
とき、LD24aに内蔵されたモニタ用光検出器の出力
が設定温度変更手段30bに入力される。Similar to the first and second embodiments, the LD temperature control unit 28 continues the temperature control with respect to the set temperature, and the current control unit 42 outputs the PD 40 to the wavelength discriminating means, for example, the predetermined mode of the solid etalon 38. The injection current (i) is controlled so as to lock at (wavelength λ 1). Where LD
When the oscillation wavelength (λ) of 24a is locked in the predetermined mode of the solid etalon 38, that is, the current control unit 4
When 2 is performing hill climbing control near i1 of the injection current (i), the output of the photodetector for monitoring built in the LD 24a is input to the set temperature changing means 30b.
【0050】このとき、LD24aの発振波長(λ)
は、ソリッドエタロン38の所定モードにロックされて
いるため、LD24aの注入電流(i)は、環境温度の
変化が無い限り、ほぼ一定に維持される。ところが、環
境温度が変化した場合であっても、ソリッドエタロン3
8を波長基準として注入電流(i)を制御しているた
め、LD24aの発振波長(λ)は安定化するが、LD
24aの温度変化に伴って注入電流(i)が大きく変動
するため、LD24aの出射パワー(P)が変動してし
まう。At this time, the oscillation wavelength (λ) of the LD 24a
Is locked in the predetermined mode of the solid etalon 38, the injection current (i) of the LD 24a is maintained substantially constant unless the environmental temperature changes. However, even if the environmental temperature changes, the solid etalon 3
Since the injection current (i) is controlled with 8 as the wavelength reference, the oscillation wavelength (λ) of the LD 24a is stabilized, but
Since the injection current (i) greatly changes with the temperature change of 24a, the emission power (P) of the LD 24a changes.
【0051】そこで、モニタ用PDの出力が所定値(例
えば、LD24aの温度(T)がT=T1 のときのモニ
タ用PDの出力)に比べて小さければ設定温度を下げ、
その信号をLD温度制御部28に出力する。LD温度制
御部28は、入力した信号に基づいて、加熱冷却手段即
ちペルチェ素子32の駆動電流を制御する。一方、PD
40の出力が上記所定値に比べて大きければ設定温度を
上げ、その信号をLD温度制御部28に出力する。LD
温度制御部28は、入力した信号に基づいて、ペルチェ
素子32の駆動電流を制御する。この結果、LD24a
の発振波長(λ)及び出射パワー(P)を安定化させる
ことができる。Therefore, if the output of the monitor PD is smaller than a predetermined value (for example, the output of the monitor PD when the temperature (T) of the LD 24a is T = T1), the set temperature is lowered.
The signal is output to the LD temperature control unit 28. The LD temperature control unit 28 controls the drive current of the heating / cooling means, that is, the Peltier element 32, based on the input signal. On the other hand, PD
If the output of 40 is larger than the predetermined value, the set temperature is raised and the signal is output to the LD temperature control unit 28. LD
The temperature control unit 28 controls the drive current of the Peltier element 32 based on the input signal. As a result, the LD 24a
It is possible to stabilize the oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) of the.
【0052】このように本実施例によれば、環境温度変
化等に起因するLD24aの出射パワー(P)の変動を
抑制することができるため、PD40の出力信号のSN
比が安定すると共に、LD24a特性が経時的に変化し
た場合でも、LD24aの発振波長(λ)及び出射パワ
ー(P)を高精度に安定化させることが可能となる。更
に、本実施例では、LD24aの出射パワー(P)に対
応するモニタ光出力を利用しているため、ピーク値(図
8のc点の値)以外の任意の値(例えば、図8のd点の
値)へのモードロックに対して特に有効である。As described above, according to this embodiment, it is possible to suppress the variation of the emission power (P) of the LD 24a caused by the environmental temperature change and the like.
The ratio becomes stable, and even when the characteristics of the LD 24a change with time, the oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) of the LD 24a can be stabilized with high accuracy. Furthermore, in this embodiment, since the monitor light output corresponding to the emission power (P) of the LD 24a is used, any value other than the peak value (value at point c in FIG. 8) (for example, d in FIG. 8) is used. It is especially effective for mode lock to (point value).
【0053】次に、本発明の第4の実施例に係る波長安
定化装置について、図4を参照して説明する。図4に示
すように、本実施例の波長安定化装置は、上記第3の実
施例(図3参照)の改良に係り、LD24の出射光を2
方向に分岐する分岐用光学素子44(例えば、ビームス
プリッタ又は分岐プリズム)と、この分岐用光学素子4
4によって分岐された一方の出射光を受光して、その受
光量に対応した信号を出力するパワー制御用PD46
と、このパワー制御用PD46からの出力信号に基づい
て、設定温度変更手段30bを駆動制御するパワー制御
手段48と、PD40の出力信号に基づいて、電流制御
部42を駆動制御する波長制御手段50とを備えてい
る。なお、他の構成は、第3の実施例と同一であるた
め、同一符号を付して、その説明を省略する。また、本
実施例の説明では、図7及び図8を参照する。Next, a wavelength stabilizer according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the wavelength stabilizer of the present embodiment relates to the improvement of the third embodiment (see FIG. 3), and outputs the light emitted from the LD 24 to 2
A branching optical element 44 (for example, a beam splitter or a branching prism) that branches in a direction, and the branching optical element 4
A power control PD 46 that receives one of the outgoing lights branched by 4 and outputs a signal corresponding to the received light amount.
And a power control means 48 for driving and controlling the set temperature changing means 30b based on the output signal from the power control PD 46, and a wavelength control means 50 for driving and controlling the current control section 42 based on the output signal of the PD 40. It has and. Since the other structure is the same as that of the third embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. Further, in the description of this embodiment, FIGS. 7 and 8 will be referred to.
【0054】本実施例において、波長制御手段50は、
PD40の出力が波長弁別手段例えばソリッドエタロン
38の所定モード(波長λ1 )にロックするように、電
流制御部42を駆動制御する。ここで、LD24の発振
波長(λ)が、ソリッドエタロン38の所定モードにロ
ックしているとき、つまり、電流制御部42が、注入電
流(i)のi1 付近で山登り制御しているとき、パワー
制御用PD46の出力が設定温度変更手段30bに入力
される。In this embodiment, the wavelength control means 50 is
The current controller 42 is driven and controlled so that the output of the PD 40 is locked in a predetermined mode (wavelength λ1) of the wavelength discriminating means, for example, the solid etalon 38. Here, when the oscillation wavelength (λ) of the LD 24 is locked in the predetermined mode of the solid etalon 38, that is, when the current control unit 42 performs hill climbing control in the vicinity of i1 of the injection current (i), The output of the control PD 46 is input to the set temperature changing means 30b.
【0055】LD24の発振波長(λ)は、ソリッドエ
タロン38の所定モードにロックされているため、LD
24の注入電流(i)は、環境温度の変化が無い限り、
ほぼ一定に維持される。ところが、環境温度が変化した
場合であっても、ソリッドエタロン38を波長基準とし
て注入電流(i)を制御しているため、LD24の発振
波長(λ)は安定化するが、LD24の温度変化に伴
い、注入電流(i)が大きく変動し、LD24の出射パ
ワー(P)が変動してしまう。Since the oscillation wavelength (λ) of the LD 24 is locked in the predetermined mode of the solid etalon 38, the LD
The injection current (i) of 24 is as long as there is no change in ambient temperature.
It remains almost constant. However, even when the ambient temperature changes, the injection current (i) is controlled with the solid etalon 38 as the wavelength reference, so that the oscillation wavelength (λ) of the LD 24 is stabilized, but the LD 24 changes in temperature. As a result, the injection current (i) fluctuates greatly and the emission power (P) of the LD 24 also fluctuates.
【0056】そこで、パワー制御用PD46の出力(例
えば、LD24の温度(T)がT=T1 のときの出力)
が所定値に比べて小さければ設定温度を下げ、その信号
をLD温度制御部28に出力する。LD温度制御部28
は、入力した信号に基づいて、加熱冷却手段即ちペルチ
ェ素子32の駆動電流を制御する。一方、パワー制御用
PD46の出力が上記所定値に比べて大きければ設定温
度を上げ、その信号をLD温度制御部28に出力する。
LD温度制御部28は、入力した信号に基づいて、ペル
チェ素子32の駆動電流を制御する。この結果、LD2
4の発振波長(λ)及び出射パワー(P)を安定化させ
ることができる。Therefore, the output of the power control PD 46 (for example, the output when the temperature (T) of the LD 24 is T = T1)
If is smaller than the predetermined value, the set temperature is lowered and the signal is output to the LD temperature control unit 28. LD temperature control unit 28
Controls the driving current of the heating / cooling means, that is, the Peltier element 32, based on the input signal. On the other hand, if the output of the power control PD 46 is larger than the predetermined value, the set temperature is raised and the signal is output to the LD temperature control unit 28.
The LD temperature control unit 28 controls the drive current of the Peltier element 32 based on the input signal. As a result, LD2
The oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) of No. 4 can be stabilized.
【0057】このように本実施例によれば、環境温度変
化等に起因するLD24の出射パワー(P)の変動を抑
制することができるため、PD40の出力信号のSN比
が安定すると共に、LD24特性が経時的に変化した場
合でも、LD24の発振波長(λ)及び出射パワー
(P)を高精度に安定化させることが可能となる。As described above, according to this embodiment, it is possible to suppress the variation of the emission power (P) of the LD 24 caused by the environmental temperature change and the like, so that the SN ratio of the output signal of the PD 40 is stable and the LD 24 is stable. Even if the characteristics change with time, the oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) of the LD 24 can be stabilized with high accuracy.
【0058】なお、本実施例では、山登り制御によって
波長の安定化を図っているが、これ以外において、波長
の安定化を実現する方法としては、例えば、モードロッ
クさせる光量レベルを、ピーク値(図8のc点の値)以
外の山の中点(例えば、図8のd点の値)に設定するこ
とも有効である。この場合、山登り制御に比べて高い精
度での波長安定化を実現することが可能となる。In this embodiment, the wavelength is stabilized by hill-climbing control, but other than this, as a method for realizing the wavelength stabilization, for example, the light amount level to be mode-locked is set to the peak value ( It is also effective to set it at the midpoint of the mountain (for example, the value of point d in FIG. 8) other than the value of point c in FIG. In this case, it is possible to realize wavelength stabilization with higher accuracy than the hill climbing control.
【0059】次に、本発明の第5の実施例に係る波長安
定化装置について、図5及び図6を参照して説明する。
図5に示すように、本実施例の波長安定化装置は、上記
第4の実施例の改良に係り、この波長安定化装置に適用
された波長弁別手段例えばソリッドエタロン38は、入
射光を透過及び反射するように構成されている。Next, a wavelength stabilizer according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the wavelength stabilizer of the present embodiment relates to the improvement of the fourth embodiment, and the wavelength discriminating means, for example, the solid etalon 38, applied to this wavelength stabilizer transmits the incident light. And configured to reflect.
【0060】この場合、分岐用光学素子36によって分
岐された出射光は、その一方は測長光として用いられ、
その他方は、ソリッドエタロン38を透過した後、PD
40によって透過光量が検出される。In this case, one of the emitted lights branched by the branching optical element 36 is used as a length measuring light,
Others pass through the solid etalon 38 and then PD
The amount of transmitted light is detected by 40.
【0061】一方、ソリッドエタロン38から反射した
反射光は、再び、分岐用光学素子36に照射された後、
この分岐用光学素子36から反射してパワー制御用PD
46に照射される。On the other hand, the reflected light reflected from the solid etalon 38 is irradiated again on the branching optical element 36,
A power control PD reflected from the branching optical element 36
46 is irradiated.
【0062】このとき、パワー制御用PD46から出力
された信号は、上記第4の実施例と同様に、パワー制御
手段48に入力される。また、本実施例の波長安定化装
置には、PD40の出力信号とパワー制御用PD46の
出力信号に対して減算処理を施す減算器52が設けられ
ており、波長制御手段50は、この減算器52の出力に
基づいて、電流制御部42を駆動制御するように構成さ
れている。At this time, the signal output from the power control PD 46 is input to the power control means 48, as in the fourth embodiment. Further, the wavelength stabilizing device of the present embodiment is provided with a subtractor 52 that performs a subtraction process on the output signal of the PD 40 and the output signal of the power control PD 46, and the wavelength control means 50 uses this subtracter. It is configured to drive and control the current control unit 42 based on the output of 52.
【0063】なお、他の構成は、上記第4の実施例と同
一であるため、同一符号を付して、その説明を省略す
る。また、本実施例の説明では、図7及び図8を参照す
る。本実施例において、LD温度制御部28は、設定温
度に対する温度制御を続ける。このとき、波長制御手段
50は、減算器50の出力がゼロとなるように、電流制
御部42を駆動制御して、LD24への注入電流(i)
を制御する。Since the other structure is the same as that of the fourth embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. Further, in the description of this embodiment, FIGS. 7 and 8 will be referred to. In this embodiment, the LD temperature control unit 28 continues the temperature control for the set temperature. At this time, the wavelength control unit 50 drives and controls the current control unit 42 so that the output of the subtractor 50 becomes zero, and the injection current (i) to the LD 24.
Control.
【0064】具体的には、図6(a)に示すように、ソ
リッドエタロン38を透過した透過光を受光したPD4
0の出力信号は、図中実線で示すような特性を有してお
り、一方、ソリッドエタロン38から反射した反射光を
受光したパワー制御用PD46の出力信号は、図中点線
で示すような特性を有する。Specifically, as shown in FIG. 6A, the PD 4 that receives the transmitted light that has passed through the solid etalon 38.
The output signal of 0 has the characteristic as shown by the solid line in the figure, while the output signal of the power control PD 46 which receives the reflected light reflected from the solid etalon 38 has the characteristic as shown by the dotted line in the figure. Have.
【0065】これらPD40及びパワー制御用PD46
の出力信号は、減算器50に入力された後、減算処理が
施されることによって、図6(b)に示すような出力信
号に変換されることになる。These PD 40 and power control PD 46
After being input to the subtracter 50, the output signal of is converted into an output signal as shown in FIG. 6B.
【0066】このとき、波長制御手段50は、減算器5
0の出力がゼロとなるように、電流制御部42を駆動制
御して、LD24への注入電流(i)を制御する。この
場合、図6(b)に示すように、波長λ1 のとき、減算
器50の出力はゼロとなる。At this time, the wavelength control means 50 uses the subtractor 5
The current controller 42 is drive-controlled so that the output of 0 becomes zero, and the injection current (i) to the LD 24 is controlled. In this case, as shown in FIG. 6B, the output of the subtractor 50 becomes zero at the wavelength λ1.
【0067】従って、波長制御手段50は、減算器50
の出力がソリッドエタロン38の所定モード(即ち、波
長λ1 )にロックするように、電流制御部42を駆動制
御して、LD24への注入電流(i)を制御することに
なる。Therefore, the wavelength control means 50 includes the subtractor 50.
In order to lock the output of the solid etalon 38 in a predetermined mode (that is, the wavelength λ1), the current controller 42 is drive-controlled to control the injection current (i) to the LD 24.
【0068】ここで、LD24の発振波長(λ)が、ソ
リッドエタロン38の所定モード(即ち、波長λ1 )に
ロックしているとき、つまり、電流制御部42が、注入
電流(i)のi1 付近に制御されているとき、パワー制
御用PD46の出力信号(図6(a)の点線で示す出力
信号)がパワー制御手段48に入力される。Here, when the oscillation wavelength (λ) of the LD 24 is locked in the predetermined mode (that is, the wavelength λ1) of the solid etalon 38, that is, the current controller 42 causes the injection current (i) to be around i1. When the power control unit 48 is controlled to, the output signal of the power control PD 46 (the output signal shown by the dotted line in FIG. 6A) is input to the power control unit 48.
【0069】このとき、LD24の発振波長(λ)は、
ソリッドエタロン38の所定モードにロックされている
ため、LD24への注入電流(i)は、環境温度の変化
が無い限り、ほぼ一定に維持される。しかし、環境温度
が変化した場合であっても、ソリッドエタロン38を波
長基準として注入電流(i)を制御しているため、LD
24の発振波長(λ)は安定化するが、LD24の温度
変化に伴って注入電流(i)が大きく変動するため、L
D24の出射パワー(P)が変動してしまう。At this time, the oscillation wavelength (λ) of the LD 24 is
Since the solid etalon 38 is locked in the predetermined mode, the injection current (i) to the LD 24 is maintained substantially constant unless the environmental temperature changes. However, even when the environmental temperature changes, the injection current (i) is controlled with the solid etalon 38 as the wavelength reference, so the LD
Although the oscillation wavelength (λ) of the laser diode 24 is stabilized, the injection current (i) changes greatly with the temperature change of the LD 24, so
The output power (P) of D24 changes.
【0070】そこで、パワー制御用PD46の出力が所
定値(図6(a)の出力Vf (<ピーク値Ve ))に比
べて小さいとき、パワー制御手段48は、パワー制御用
PD46の出力が大きくなるように設定温度を変更する
指令を設定温度変更手段30bに出力する。設定温度変
更手段30bは、上記指令に従ってLD温度制御部28
に新たな設定温度信号を出力する。このとき、LD温度
制御部28は、LD24が新たな設定温度になるよう
に、新たな設定温度信号に基づいて、加熱冷却手段即ち
ペルチェ素子32の駆動電流を制御する。Therefore, when the output of the power control PD 46 is smaller than the predetermined value (the output Vf (<peak value Ve) in FIG. 6A), the power control means 48 outputs a large power control PD 46. And outputs a command to change the set temperature to the set temperature changing unit 30b. The set temperature changing means 30b operates the LD temperature control unit 28 according to the command.
A new set temperature signal is output to. At this time, the LD temperature control unit 28 controls the drive current of the heating / cooling means, that is, the Peltier element 32, based on the new set temperature signal so that the LD 24 reaches the new set temperature.
【0071】一方、パワー制御用PD46の出力が上記
所定値に比べて大きいとき、パワー制御手段48は、パ
ワー制御用PD46の出力が小さくなるように設定温度
を変更する指令を設定温度変更手段30bに出力する。
設定温度変更手段30bは、上記指令に従ってLD温度
制御部28に新たな設定温度信号を出力する。このと
き、LD温度制御部28は、LD24が新たな設定温度
になるように、新たな設定温度信号に基づいて、ペルチ
ェ素子32の駆動電流を制御する。On the other hand, when the output of the power control PD 46 is larger than the predetermined value, the power control means 48 issues a command to change the set temperature so that the output of the power control PD 46 becomes small. Output to.
The set temperature changing means 30b outputs a new set temperature signal to the LD temperature control unit 28 in accordance with the above command. At this time, the LD temperature control unit 28 controls the drive current of the Peltier element 32 based on the new set temperature signal so that the LD 24 reaches the new set temperature.
【0072】このような制御が実行されることによっ
て、LD24の発振波長(λ)及び出射パワー(P)を
安定化させることが可能となる。このように本実施例に
よれば、環境温度変化等に起因するLD24の出射パワ
ー(P)の変動を抑制することができるため、PD40
の出力信号のSN比が安定すると共に、LD24特性が
経時的に変化した場合でも、LD24の発振波長(λ)
及び出射パワー(P)を高精度に安定化させることが可
能となる。また、本実施例では、ソリッドエタロン38
の透過光量及び反射光量の双方を検出しているため、所
定モードへの迅速なロック処理が可能となる。更に、減
算器52と波長制御手段50とによって、減算器50の
出力がゼロ(即ち、(透過光量)−(反射光量)=0)
となるように演算処理制御が行われているため、PD4
0,46のいずれか一方の出力信号に基づいて、波長を
安定化制御する方法(例えば、山登り制御方法)に比べ
て、制御精度を向上させることができる。この結果、高
精度な波長安定化処理を実現することが可能となる。な
お、本実施例は、ソリッドエタロン38からの反射光を
用いてLD24の出射パワーの安定化を図っているが、
例えば、ソリッドエタロン38を透過する透過光を用い
てLD24の出射パワーを安定化させるように構成する
ことも可能である。By executing such control, it becomes possible to stabilize the oscillation wavelength (λ) and the emission power (P) of the LD 24. As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the variation of the emission power (P) of the LD 24 due to the environmental temperature change, etc.
The SN ratio of the output signal of the LD is stable, and even when the LD24 characteristic changes with time, the oscillation wavelength (λ) of the LD24
Also, the output power (P) can be stabilized with high accuracy. Further, in this embodiment, the solid etalon 38 is used.
Since both the amount of transmitted light and the amount of reflected light are detected, it is possible to perform a quick lock process to the predetermined mode. Further, the output of the subtractor 50 is zero (that is, (amount of transmitted light)-(amount of reflected light) = 0) by the subtractor 52 and the wavelength control means 50.
Since the arithmetic processing control is performed so that
It is possible to improve the control accuracy as compared with a method of stabilizing the wavelength based on one of the output signals of 0 and 46 (for example, a hill climbing control method). As a result, it becomes possible to realize highly accurate wavelength stabilization processing. In this embodiment, the output power of the LD 24 is stabilized by using the reflected light from the solid etalon 38.
For example, the output power of the LD 24 can be stabilized by using transmitted light that passes through the solid etalon 38.
【0073】また、上述した各実施例では、夫々、波長
弁別手段としてソリッドエタロンを用いた場合について
説明したが、例えば吸収セル等を適用しても同様の作用
効果を奏する。また、上記各実施例において、設定温度
が初期値から変化等することによりLD特性が経時変化
することが想定されるため、例えば警報により作業者に
LDの交換時期を告知するように構成することも好まし
い。更に、LDの出射パワーが常に安定しているため、
予めLDの寿命を推察することも可能である。In each of the above-described embodiments, the case where the solid etalon is used as the wavelength discriminating means has been described, but the same operational effect can be obtained even if an absorption cell or the like is applied. Further, in each of the above-described embodiments, it is assumed that the LD characteristics change with time due to a change in the set temperature from the initial value, and therefore, for example, an alarm is used to notify the worker of the LD replacement time. Is also preferable. Furthermore, since the output power of the LD is always stable,
It is also possible to estimate the life of the LD in advance.
【0074】また、上記各実施例の波長安定化装置を例
えばレーザー測長機の光源として用いれば、検出側の回
路が簡略化され、リサージュ長の変動を減少させること
ができるため、測長エラー等を抑制することも可能とな
る。If the wavelength stabilizing device of each of the above-mentioned embodiments is used as a light source of a laser length measuring machine, for example, the circuit on the detection side can be simplified and fluctuations in the Lissajous length can be reduced. It is also possible to suppress the above.
【0075】[0075]
【発明の効果】本発明によれば、光検出器の出力が一定
になるように、設定温度を変更する設定温度変更手段を
備えているため、半導体レーザの発振波長及び出射パワ
ーを高精度に安定化させることが可能な波長安定化装置
を提供することができる。According to the present invention, since the set temperature changing means for changing the set temperature is provided so that the output of the photodetector becomes constant, the oscillation wavelength and the emission power of the semiconductor laser can be accurately adjusted. It is possible to provide a wavelength stabilization device that can be stabilized.
【図1】(a)は、本発明の第1の実施例に係る波長安
定化装置の構成を概略的に示す図、(b)は、波長安定
化装置の動作を示すフローチャート。FIG. 1A is a diagram schematically showing a configuration of a wavelength stabilizing device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a flowchart showing an operation of the wavelength stabilizing device.
【図2】本発明の第2の実施例に係る波長安定化装置の
構成を概略的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a wavelength stabilizing device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施例に係る波長安定化装置の
構成を概略的に示す図。FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a wavelength stabilizing device according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施例に係る波長安定化装置の
構成を概略的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a wavelength stabilizing device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第5の実施例に係る波長安定化装置の
構成を概略的に示す図。FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of a wavelength stabilizing device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図6】(a)は、ソリッドエタロンを透過した透過光
を受光したPDの出力信号特性と、ソリッドエタロンか
ら反射した反射光を受光したパワー制御用PDの出力信
号特性との関係を示す図、(b)は、減算器の出力信号
特性を示す図。FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the output signal characteristics of a PD that receives transmitted light that has passed through a solid etalon and the output signal characteristics of a power control PD that receives reflected light that has been reflected from a solid etalon. , (B) are diagrams showing output signal characteristics of the subtractor.
【図7】(a)は、LD温度に対する注入電流と発振波
長との関係を示す図、(b)は、LD温度に対する注入
電流と出射パワーとの関係を示す図。7A is a diagram showing a relationship between an injection current and an oscillation wavelength with respect to an LD temperature, and FIG. 7B is a diagram showing a relationship between an injection current and an emission power with respect to an LD temperature.
【図8】周期的な波長を透過するエタロンの特性を示す
図。FIG. 8 is a diagram showing characteristics of an etalon that transmits a periodic wavelength.
【図9】従来の波長安定化装置の構成を概略的に示す
図。FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional wavelength stabilization device.
24…LD、26…温度検出器、28…LD温度制御
部、30…設定温度変更手段、32…加熱冷却手段、3
8…波長弁別手段、40…PD、42…電流制御部。24 ... LD, 26 ... Temperature detector, 28 ... LD temperature control section, 30 ... Set temperature changing means, 32 ... Heating / cooling means, 3
8 ... Wavelength discrimination means, 40 ... PD, 42 ... Current control section.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯川 浩 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 藤本 洋久 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroshi Yukawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Hirohisa Fujimoto 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd.
Claims (7)
傍の温度を検出する温度検出器と、 前記半導体レーザを加熱又は冷却する加熱冷却手段と、 前記温度検出器の出力が設定温度になるように、前記加
熱冷却手段を制御する温度制御部と、 前記半導体レーザの出射光を透過又は反射する波長弁別
手段と、 前記波長弁別手段を透過又は反射した前記出射光の光量
を検出する光検出器と、 前記光検出器の出力が所定状態に維持されるように、前
記半導体レーザの注入電流を制御する電流制御部とを有
する波長安定化装置において、 前記注入電流が予め定められた電流範囲を外れた場合、
外れた電流方向に基づいて、前記設定温度を変更する設
定温度変更手段を具備することを特徴とする波長安定化
装置。1. A semiconductor laser, a temperature detector arranged near the semiconductor laser for detecting a temperature near the semiconductor laser, a heating / cooling unit for heating or cooling the semiconductor laser, and an output of the temperature detector. To a set temperature, a temperature control unit that controls the heating / cooling unit, a wavelength discriminating unit that transmits or reflects the emitted light of the semiconductor laser, and a light amount of the emitted light that is transmitted or reflected by the wavelength discriminating unit. In a wavelength stabilizer having a photodetector for detecting, and a current controller for controlling the injection current of the semiconductor laser, so that the output of the photodetector is maintained in a predetermined state, the injection current is If the current is out of the specified current range,
A wavelength stabilizing device comprising a set temperature changing means for changing the set temperature based on a deviated current direction.
傍の温度を検出する温度検出器と、 前記半導体レーザを加熱又は冷却する加熱冷却手段と、 前記温度検出器の出力が設定温度になるように、前記加
熱冷却手段を制御する温度制御部と、 前記半導体レーザの出射光を透過又は反射する波長弁別
手段と、 前記波長弁別手段を透過又は反射した前記出射光の光量
を検出する光検出器と、 前記光検出器の出力が所定状態に維持されるように、前
記半導体レーザの注入電流を制御する電流制御部とを有
する波長安定化装置において、 前記光検出器の出力が所定状態に制御された後、前記光
検出器の出力が一定に維持されるように、前記設定温度
を変更する設定温度変更手段を具備することを特徴とす
る波長安定化装置。2. A semiconductor laser, a temperature detector arranged near the semiconductor laser for detecting a temperature near the semiconductor laser, a heating / cooling unit for heating or cooling the semiconductor laser, and an output of the temperature detector. To a set temperature, a temperature control unit that controls the heating / cooling unit, a wavelength discriminating unit that transmits or reflects the emitted light of the semiconductor laser, and a light amount of the emitted light that is transmitted or reflected by the wavelength discriminating unit. In a wavelength stabilizing device having a photodetector for detecting, and a current controller for controlling the injection current of the semiconductor laser so that the output of the photodetector is maintained in a predetermined state, After the output is controlled to a predetermined state, a set temperature changing means for changing the set temperature is provided so that the output of the photodetector is kept constant. Apparatus.
の出力が所定状態に制御された後にのみ設定温度を変更
する請求項1又は2に記載の波長安定化装置。3. The wavelength stabilizing device according to claim 1, wherein the set temperature changing unit changes the set temperature only after the output of the photodetector is controlled to a predetermined state.
傍の温度を検出する温度検出器と、 前記半導体レーザを加熱又は冷却する加熱冷却手段と、 前記温度検出器の出力が設定温度になるように、前記加
熱冷却手段を制御する温度制御部と、 前記半導体レーザの出射光を透過又は反射する波長弁別
手段とを有する波長安定化装置において、 前記半導体レーザの出射光の光量,前記波長弁別手段か
らの透過光の光量,前記波長弁別手段からの反射光の光
量のうち、少なくとも2つの光量を検出可能な複数の光
検出器と、 これら光検出器からの信号に基づいて、前記半導体レー
ザの発振波長を前記波長弁別手段の所定モードに安定化
させる波長制御ユニットと、 前記光検出器からの信号に基づいて、前記半導体レーザ
の出射パワーを所定レベルに安定化させるパワー制御ユ
ニットとを具備することを特徴とする波長安定化装置。4. A semiconductor laser, a temperature detector arranged near the semiconductor laser for detecting a temperature near the semiconductor laser, a heating / cooling unit for heating or cooling the semiconductor laser, and an output of the temperature detector. Is a set temperature, in the wavelength stabilizing device having a temperature control unit for controlling the heating and cooling means, and a wavelength discriminating means for transmitting or reflecting the emitted light of the semiconductor laser, of the emitted light of the semiconductor laser, A plurality of photodetectors capable of detecting at least two of the light intensity, the light intensity of the transmitted light from the wavelength discriminating device, and the light intensity of the reflected light from the wavelength discriminating device, and a signal from these photodetectors. A wavelength control unit for stabilizing the oscillation wavelength of the semiconductor laser to a predetermined mode of the wavelength discriminating means, and the semiconductor laser based on a signal from the photodetector. Wavelength stabilizing apparatus characterized by comprising a power control unit for stabilizing the output power of the laser to a predetermined level.
手段からの透過光の光量を検出する前記光検出器の出力
が所定状態に維持されるように、前記半導体レーザの注
入電流を制御する電流制御部を備えており、 前記パワー制御ユニットは、前記半導体レーザの出射光
の光量を検出する前記光検出器を前記半導体レーザに内
蔵して構成されていると共に、前記半導体レーザの出射
光の光量を検出する光検出器の出力が一定に維持される
ように、前記設定温度を変更する設定温度変更手段を備
えていることを特徴とする請求項4に記載の波長安定化
装置。5. A current for controlling an injection current of the semiconductor laser, wherein the wavelength control unit controls an injection current of the semiconductor laser so that an output of the photodetector for detecting a light amount of transmitted light from the wavelength discriminating means is maintained in a predetermined state. The power control unit, the power control unit, the light detector for detecting the light amount of the emitted light of the semiconductor laser is built in the semiconductor laser, and the light amount of the emitted light of the semiconductor laser. 5. The wavelength stabilizing device according to claim 4, further comprising a set temperature changing means for changing the set temperature so that the output of the photodetector for detecting is kept constant.
手段からの透過光の光量を検出する前記光検出器の出力
が所定状態に維持されるように、前記半導体レーザの注
入電流を制御する電流制御部と、前記波長弁別手段から
の透過光の光量を検出する前記光検出器の出力に基づい
て、前記電流制御部を駆動制御する波長制御手段とを備
えており、 前記パワー制御ユニットは、前記半導体レーザの出射光
の光量を検出する前記光検出器の出力が一定に維持され
るように、前記設定温度を変更する設定温度変更手段
と、前記半導体レーザの出射光の光量を検出する前記光
検出器の出力に基づいて、前記設定温度変更手段を駆動
制御するパワー制御手段とを備えていることを特徴とす
る請求項1に記載の波長安定化装置。6. A current for controlling an injection current of the semiconductor laser, wherein the wavelength control unit controls an injection current of the semiconductor laser so that an output of the photodetector for detecting a light amount of transmitted light from the wavelength discriminating means is maintained in a predetermined state. Based on the output of the photodetector that detects the light amount of the transmitted light from the control unit and the wavelength discriminating unit, a wavelength control unit that drives and controls the current control unit, and the power control unit, Set temperature changing means for changing the set temperature so that the output of the photodetector for detecting the light amount of the emitted light of the semiconductor laser is kept constant, and the light amount of the emitted light of the semiconductor laser is detected. The wavelength stabilizing device according to claim 1, further comprising a power control unit that drives and controls the set temperature changing unit based on the output of the photodetector.
手段からの透過光の光量を検出する前記光検出器の出力
信号と前記波長弁別手段からの反射光の光量を検出する
前記光検出器の出力信号に対して所定の演算を施す演算
器と、前記半導体レーザの発振波長を前記波長弁別手段
の所定モードに安定化させるように、前記半導体レーザ
の注入電流を制御する電流制御部と、前記演算器の演算
結果に基づいて、前記電流制御部を駆動制御する波長制
御手段とを備えており、 前記パワー制御ユニットは、前記波長弁別手段からの反
射光の光量を検出する前記光検出器の出力が一定に維持
されるように、前記設定温度を変更する設定温度変更手
段と、前記波長弁別手段からの反射光の光量を検出する
前記光検出器の出力に基づいて、前記設定温度変更手段
を駆動制御するパワー制御手段とを備えていることを特
徴とする請求項1に記載の波長安定化装置。7. The wavelength control unit of the photodetector for detecting the output signal of the photodetector for detecting the light amount of the transmitted light from the wavelength discriminating means and the photodetector for detecting the light amount of the reflected light from the wavelength discriminating means. A calculator for performing a predetermined calculation on the output signal; a current controller for controlling the injection current of the semiconductor laser so as to stabilize the oscillation wavelength of the semiconductor laser in a predetermined mode of the wavelength discriminating means; Based on the calculation result of the arithmetic unit, the wavelength control means for driving and controlling the current control unit, and the power control unit, the photodetector of the photodetector for detecting the light amount of the reflected light from the wavelength discrimination means. Based on the output of the set temperature changing means for changing the set temperature and the photodetector for detecting the light quantity of the reflected light from the wavelength discriminating means so that the output is maintained constant, the set temperature change means Wavelength stabilization device of claim 1, characterized in that it comprises a power control means for driving and controlling means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10230795A JPH0818145A (en) | 1994-04-28 | 1995-04-26 | Wavelength stabilizer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-91767 | 1994-04-28 | ||
| JP9176794 | 1994-04-28 | ||
| JP10230795A JPH0818145A (en) | 1994-04-28 | 1995-04-26 | Wavelength stabilizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0818145A true JPH0818145A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=26433209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10230795A Pending JPH0818145A (en) | 1994-04-28 | 1995-04-26 | Wavelength stabilizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818145A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926789A3 (en) * | 1997-12-24 | 1999-09-08 | Nortel Networks Corporation | A laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| EP0939470A3 (en) * | 1998-02-27 | 2001-04-25 | Nec Corporation | Wavelength controlling circuit for laser signal |
| JP2001284711A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Hitachi Ltd | Optical transmission device and optical system using the same |
| EP1241750A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | OpNext Japan, Inc. | Optical wavelength stabilization circuit, optical transmitter and optical transmission system |
| US6522675B1 (en) | 1998-11-27 | 2003-02-18 | Nec Corporation | Wavelength control circuit and wavelength control method of light emitting device |
| US6590686B1 (en) | 1998-12-24 | 2003-07-08 | Fujitsu Limited | Optical transmitter |
| EP1235316A3 (en) * | 2001-02-26 | 2004-06-09 | Hitachi, Ltd. | Laser diode module |
| US6915035B2 (en) | 2000-12-13 | 2005-07-05 | Nec Corporation | Variable wavelength optical transmitter output control method therefor and optical communication system |
| JP2009071338A (en) * | 2009-01-05 | 2009-04-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Light emission control method and apparatus |
| EP1990876A3 (en) * | 2007-05-11 | 2010-12-08 | Oclaro (North America), Inc. | Dynamic thermal management of laser devices |
| JP2011029378A (en) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Optical transmitter, stabilized light source, and method for controlling laser diode |
| WO2019058482A1 (en) | 2017-09-21 | 2019-03-28 | パイオニア株式会社 | Optical measurement device, optical measurement method, computer program, and recording medium |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP10230795A patent/JPH0818145A/en active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6101200A (en) * | 1997-12-24 | 2000-08-08 | Nortel Networks Corporation | Laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| EP0926789A3 (en) * | 1997-12-24 | 1999-09-08 | Nortel Networks Corporation | A laser module allowing simultaneous wavelength and power control |
| US6529534B1 (en) | 1998-02-27 | 2003-03-04 | Nec Corporation | Wavelength controlling circuit for laser signal |
| EP0939470A3 (en) * | 1998-02-27 | 2001-04-25 | Nec Corporation | Wavelength controlling circuit for laser signal |
| US6522675B1 (en) | 1998-11-27 | 2003-02-18 | Nec Corporation | Wavelength control circuit and wavelength control method of light emitting device |
| US6590686B1 (en) | 1998-12-24 | 2003-07-08 | Fujitsu Limited | Optical transmitter |
| JP2001284711A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Hitachi Ltd | Optical transmission device and optical system using the same |
| US6915035B2 (en) | 2000-12-13 | 2005-07-05 | Nec Corporation | Variable wavelength optical transmitter output control method therefor and optical communication system |
| EP1235316A3 (en) * | 2001-02-26 | 2004-06-09 | Hitachi, Ltd. | Laser diode module |
| EP1241750A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | OpNext Japan, Inc. | Optical wavelength stabilization circuit, optical transmitter and optical transmission system |
| EP1990876A3 (en) * | 2007-05-11 | 2010-12-08 | Oclaro (North America), Inc. | Dynamic thermal management of laser devices |
| JP2009071338A (en) * | 2009-01-05 | 2009-04-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Light emission control method and apparatus |
| JP2011029378A (en) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Optical transmitter, stabilized light source, and method for controlling laser diode |
| WO2019058482A1 (en) | 2017-09-21 | 2019-03-28 | パイオニア株式会社 | Optical measurement device, optical measurement method, computer program, and recording medium |
| US11566927B2 (en) | 2017-09-21 | 2023-01-31 | Air Water Biodesign Inc. | Optical measurement apparatus, optical measurement method, computer program, and recording medium |
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