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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine wellenlängenmäßig abstimmbare Lichtquelle
und betrifft insbesondere eine wellenlängenmäßig abstimmbare Lichtquelle,
welche eine Laserschwingung stabilisieren und eine Lichtausgabeintensität mit ausgeblendetem,
spontan emittiertem Lichtbestandteil frei einstellen kann.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
dem Dokument
EP 1 065 764 ist
eine abstimmbare Laserquelle mit einem externen Hohlraum beschrieben.
Ein Beugungsgitter und ein Spiegel am Hohlraumende, der Licht durch
einen ersten Bereich des Gitters zurückreflektiert, bilden einen
Teil des externen Hohlraums. Ein weiterer Spiegel dient als Strahlengangwechsler,
welcher an dem Lichtausgang aus dem externen Hohlraum ausgegebenes
Licht direkt zu einem zweiten Bereich des Gitters zurücklenkt,
ohne daß es
in den externen Hohlraum eintritt. Die spontane Emission der Laserquelle
wird ausgeblendet, und die Wellenlängenwahl innerhalb des Hohlraums
und außerhalb
des Hohlraums ist synchronisiert. In einer wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung, die einen externen Resonator nutzt, wird
das ausgegebene Laserlicht in einem Verstärkungsmedium erzeugt, das in
dem externen Resonator vorgesehen ist, der zum Bestimmen der Verstärkung in
der Laserresonanz dient. Das aus der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ausgegebene Licht umfaßt
Laserlicht der gewünschten
Wellenlänge
und auch spontan emittiertes, von dem Verstärkungsmedium erzeugtes Licht. Deshalb
sind in der herkömmlichen
wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung zum Ausgeben des Laserlichts mit dem ausgeblendeten,
spontan emittierten Licht im allgemeinen eine Wellenlängenwählkonstruktion
und ein Strahlteiler in dem externen Resonator angeordnet. Bei dieser
herkömmlichen
Einrichtung erhält
man Reflexionslicht (oder Beugungslicht) von der Wellenlängenwählkonstruktion
durch den Strahlteiler als Ausgabelicht.
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Als
nächstes
wird an anhand von 23 ein Beispiel für die herkömmliche
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert,
welche das spontan emittierte Licht ausblendet. Bei einer wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 201 wird als Lichtquelle eine Halbleiterlaserdiode
(LD) 202 verwendet. Die Halbleiterlaserdiode 202 weist
zwei Endflächen 203 und 204 auf.
Diese Endflächen 203 und 204 sind
als A-Ende 203 und als B-Ende 204 bezeichnet.
Das A-Ende 203 weist
einen Reflexionsgrad von einigen zehn Prozent auf und bildet ein
Ende eines Laserresonators, der in der externen Resonatorlichtquelle 205 enthalten
ist. Das B-Ende 204 ist mit einer reflexionsmindernden
Schicht (AR-Schicht) 206 überzogen. Das B-Ende 204 weist
eine Konstruktion auf, die bewirkt, daß kein Licht reflektiert wird.
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Das
von dem B-Ende 204 der Halbleiterlaserdiode 202 emittierte
Licht wird von einer Linse 207 in paralleles Licht umgewandelt,
durchläuft
einen nicht polarisierenden Strahlteiler (BS) 208 und tritt
in ein Beugungsgitter 209 einer Wellenlängenwählkonstruktion 221 ein.
In 23 ist ein plattenförmiges Beugungsgitter 209 von
der Seite betrachtet. In der Wellenlängenwählkonstruktion 221 ist
das Beugungsgitter 209 derart befestigt, daß es mit
einem (nicht gezeigten) Drehantrieb um eine drehbare Welle 210 herum
gedreht werden kann. Das Beugungsgitter 209 beugt das von
der Linse 207 in paralleles Licht umgewandelte Licht. Auf
Grund der Wirkung des Beugungsgitters 209 wird in dem gleichen
Winkel wie dem Einfallswinkel in das Beugungsgitter 209 nur
Licht der gewünschten
Wellenlänge
emittiert und wird durch die Linse 207 hindurch wieder
in das B-Ende 204 der Halbleiterlaserdiode 202 eingeleitet.
Das Beugungsgitter 209 fungiert zusammen mit dem obigen
A-Ende 203 als Ende eines Laserresonators in der externen
Resonatorlichtquelle 205.
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Der
nicht polarisierende Strahlteiler 208 ist in der oben erläuterten
Weise in dem Strahlengang zwischen der Halbleiterlaserdiode 202 und
dem Beugungsgitter 209 angeordnet. Der nicht polarisierende Strahlteiler 208 spaltet
einen Teil des von dem Beugungsgitter 209 wieder in die
Halbleiterlaserdiode 202 eingeleiteten Lichts ab. Die Linse 211 fokussiert
das von dem nicht polarisierenden Strahlteiler 208 geteilte
Licht und leitet es in eine Lichtleitfaser 212 ein. Diese
Lichtleitfaser 212 bildet eine Lichtausgabeeinheit der
wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 201. Eine erste Lichtausgabe A
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 201 wird aus der Lichtleitfaser 212 herausgenommen.
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Im
folgenden wird die Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 201 erläutert.
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Das
von der Halbleiterlaserdiode 202 zu dem Beugungsgitter 209 weiterlaufende
Licht L2 enthält
einen spontan emittierten Lichtbestandteil, der zusätzlich zu
dem Laserlicht der gewünschten
Wellenlänge λ 1 von der
Halbleiterlaserdiode 202 emittiert wird. Dagegen ist das
Licht L1, das durch den nicht polarisierenden Strahlteiler 208 aus
dem Beugungsgitter 209 nach der Seite der Lichtleitfaser 212 herausgenommen
wird, nur das Laserlicht der gewünschten
Wellenlänge λ 1, in welchem
der spontan emittierte Lichtbestandteil auf Grund der Streuwirkung
des Beugungsgitters 209 ausgeblendet ist. Deshalb fungiert
das Beugungsgitter 209 als Wellenlängenwählkonstruktion 203.
Die Spektralverteilung des Lichts L1 ist in der durch das Bezugszeichen
F2 in 23 angezeigten Weise als Lichtausgabe
A gezeigt. Weiterhin ist die Spektralverteilung des Lichts L2 in
der durch das Bezugszeichen F1 in 23 angezeigten
Weise als Lichtausgabe B gezeigt.
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Das
obige Licht L1 wird als erste Lichtausgabe A aus der Lichtleitfaser 212 ausgegeben.
Die Ausgabe aus der Lichtleitfaser 212 wandelt sich in
die erste Lichtausgabe von nur dem Laserlicht der gewünschten
Wellenlänge λ 1 mit dem
durch die Wellenlängenstreuwirkung
des Beugungsgitters 209 ausgeblendeten, spontan emittierten
Licht. Das Licht L1, das in der oben erwähnten Weise für das durch
die Wellenlängenstreuwirkung des
Beugungsgitters 209 spontan emittierte Licht ausgeblendet
wurde, wandelt sich in das erste Ausgabelicht der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 201. In diesem Sinne bildet das
Beugungsgitter 209 den Wellenlängenwählmechanismus 221.
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Weiterhin
ist das Licht mit dem von dem A-Ende 203 der Halbleiterlaserdiode 202 spontan
emittierten Lichtbestandteil darin in bezug auf den Wellenlängenbestandteil
das gleiche wie das obige Licht L2. Das von dem A-Ende 203 emittierte
Licht wird von der Linse 213 in paralleles Licht umgewandelt
und von der Linse 215 durch einen Isolator 214 hindurch
an der Lichtleitfaser 216 fokussiert. Die Ausgabe aus der Lichtleitfaser 216 wandelt
sich in die zweite Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 201. Die
zweite Lichtausgabe ist die obige Lichtausgabe B. Die Lichtausgabe
aus der Lichtleitfaser 216 ist das Licht L2 und wandelt
sich in das zweite Ausgabelicht der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 201.
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Man
beachte, daß der
Isolator 214 derart vorgesehen ist, daß er die Laserschwingung der
externen Resonatorlichtquelle 205 nicht dadurch instabil
werden läßt, daß Licht
von außen
auf die von dem A-Ende 203 und dem Beugungsgitter 209 gebildete
externe Resonatorlichtquelle 205 auftrifft. Obwohl in 23 nicht
gezeigt, kann ein Isolator außerdem
in ähnlicher
Weise zwischen dem nicht polarisierenden Strahlteiler 208 und der
Linse 211 an der Seite der ersten Lichtausgabe A mit dem
ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil angeordnet
sein. Der Isolator ermöglicht
das Ausblenden von Einwirkungen von außen auf die Laserschwingung
der externen Resonatorlichtquelle 205.
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In 23 ist
nur das Beugungsgitter 209 für die Laserschwingung durch
die externe Resonatorlichtquelle 205 mit der gewünschten
Wellenlänge
gezeigt. Im Gegensatz dazu ist die in 24 gezeigte
herkömmliche
externe Resonatorlichtquelle mit der Halbleiterlaserdiode 202,
dem nicht polarisierenden Strahlteiler 208, dem Beugungsgitter 209,
dem Spiegel 217, dem Arm 218 und der drehbaren
Welle 219 konfiguriert, die in dem dargestellten, vorgegebenen
Positionsverhältnis
angeordnet sind, und wobei der Spiegel 217 an dem sich
um die drehbare Welle 219 drehenden Arm 218 befestigt
ist. Diese Konfiguration ist diejenige einer externen Resonatorlichtquelle
in Littmann-Bauweise. Gemäß dieser
Konfiguration kann man die Resonanzwellenlänge der externen Resonatorlichtquelle
ohne Artensprünge
kontinuierlich einstellen und Licht mit dem ausgeblendeten, spontan
emittierten Lichtbestandteil erhalten, wie das beispielsweise durch
den nicht polarisierenden Strahlteiler 208 mit der ersten
Lichtausgabe A (Licht 1) gezeigt ist. Wie oben erläutert, ist
das Beugungsgitter 209 vorgesehen, um mit der drehbaren
Welle 219 in ein vorgegebenes Positionsverhältnis zu
kommen. Durch Drehung der drehbaren Welle 219 wird der
Arm 218 in der von dem Pfeil 220 gezeigten Weise
bewegt, um den von dem Arm 218 und dem Beugungsgitter 209 gebildeten
Winkel zu ändern
und die Position des an dem Arm befestigten Spiegels 217 zu
wechseln. Dadurch wird es möglich,
die Resonanzwellenlänge
der externen Resonatorlichtquelle zu ändern.
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Man
beachte, daß das
die Lichtausgabe B bildende Laserlicht aus dem A-Ende 203 der
Halbleiterlaserdiode 202 emittiert wird. Weiterhin erzeugt
das Beugungsgitter 209 neben den Lichtausgaben A und B
die Lichtausgabe C 0-ter Ordnung des Beugungsgitters.
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Gemäß der Konfiguration
der oben erläuterten
herkömmlichen
wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
wurde das Licht L1 mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil
der Halbleiterlaserdiode 202 herausgenommen, indem ein
Strahlteiler, d.h. der nicht polarisierende Strahlteiler 208,
in dem Laserresonator der externen Resonatorlichtquelle 205 vorgesehen
wurde. Deshalb bestand das Problem, daß der Resonatorverlust der
externen Resonatorlichtquelle 205 schnell anstieg und zu
einem die Laserschwingung oder die Resonanz destabilisierenden Faktor
wurde.
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Wenn
außerdem
eine Menge von einer Lichtausgabe, die zu der Laserschwingung beiträgt, aus
dem Laserresonator der externen Resonatorlichtquelle 205 herausgenommen
wird, nimmt die optische Dichte in der externen Resonatorlichtquelle 205 ab,
die Laserschwingung wird instabil, und die Laserschwingung selbst endet
in einem Stopp. Deshalb ist es schwierig, eine große Lichtausgabe
von Licht mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil
der Halbleiterlaserdiode 202 zu erhalten.
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Da
der nicht polarisierende Strahlteiler 208 in dem Laserresonator
der externen Resonatorlichtquelle 205 vorgesehen ist wird
weiterhin gemäß der herkömmlichen
wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 201 das Intensitätsverhältnis zwischen
dem Licht L2 mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil aus der
Halbleiterlaserdiode 202 darin und dem Licht L1 mit dem
ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil der Halbleiterlaserdiode 202 darin,
der aus dem nicht polarisierende Strahlteiler 208 herausgenommen
wurde, stark von den Laserschwingungsbedingungen der externen Resonatorlichtquelle 205 bestimmt. Das
Intensitätsverhältnis von
Licht L1 und Licht L2 kann in bestimmtem Maße durch Einstellung des Teilungsverhältnisses
des nicht polarisierenden Strahlteilers 208 und dem Reflexionsgrad
des A-Endes 203 der Halbleiterlaserdiode 202 eingestellt
werden, es kann jedoch nicht fein eingestellt werden.
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Normalerweise
ist die Ausgabeintensität
des Lichts L1 mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil
der Halbleiterlaserdiode 202 darin um einen Bruchteil oder
um eine Größenordnung
oder um mehr kleiner als die Ausgabeintensität des Lichts L2 mit dem spontan
emittierten Lichtbestandteil der Halbleiterlaserdiode 202 darin.
Deshalb ist es schwierig, die Intensität des Lichts L1 mit dem ausgeblendeten,
spontan emittierten Lichtbestandteil der Halbleiterlaserdiode 202 größer als
die Ausgabeintensität
des Lichts L2 mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil aus der
Halbleiterlaserdiode 202 darin zu gestalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelle zu schaffen, welche den Resonatorverlust einer externen
Resonatorlichtquelle vermindern kann, um die Laserschwingung in
einem Laser zu stabilisieren, die Intensität des Ausgangslichts mit dem
unterdrückten, spontan
emittierten Lichtbestandteil zu vergrößern und die Beziehung zwischen
der Intensität
des Ausgabelichts mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil darin
und der Intensität
des Ausgangslichts mit dem unterdrückten, spontan emittierten
Lichtbestandteil darin fein einzustellen und frei zu verändern.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
ist die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelle gemäß der vorliegenden
Erfindung folgendermaßen
konfiguriert.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelle gemäß der vorliegenden
Erfindung ist mit einer externen Resonatorlichtquelle mit einer
Wellenlängenwählkonstruktion
im Innern versehen, umfassend ein erstes Beugungsgitter und entweder
einen Spiegel oder ein zweites Beugungsgitter zum Zurücklenken
von Licht durch das erste Beugungsgitter hindurch; und ein Verstärkungselement
darin; wobei die externe Resonatorlichtquelle mit einer von der
Wellenlängenwählkonstruktion
gewählten
Wellenlänge
schwingt und ein Strahlengangwechsler zumindest einen Teil des von
der externen Resonatorlichtquelle emittierten Lichts zu der Wellenlängenwählkonstruktion
zurücklenkt,
ohne daß es
in die externe Resonatorlichtquelle eintritt, so daß eine Wellenlänge des
von der externen Resonatorlichtquelle emittierten Lichts und eine
von der Wellenlängenwählkonstruktion
gewählte
Wellenlänge
synchronisiert werden, und zum Unterdrücken des spontan emittierten Lichtbestandteils
in dem zu der Wellenlängenwählkonstruktion
zurückgelenkten
Licht.
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Bei
der obigen Konfiguration wird die Wellenlängenwählkonstruktion zum Wählen der
Wellenlänge
und dadurch zum Unterdrücken
des spontan emittierten Lichtbestandteils, der im Licht der externen
Resonatorlichtquelle enthalten war, und zum Herausnehmen nur des
Laserlichts mit der gewünschten
Wellenlänge
als Ausgangslicht der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle verwendet. Dabei sind die Wellenlängenwählkonstruktion zum Bestimmen
der Resonanzwellenlänge
der externen Resonatorlichtquelle und die Wellenlängenwählkonstruktion
zum Unterdrücken
des spontan emittierten Lichtbestandteils aus dem Ausgangslicht
der externen Resonatorlichtquelle die gleichen, und deshalb wird
selbst dann, wenn sich die Ausgangswellenlänge der externen Resonatorlichtquelle ändert, die
Wellenlänge
stets mit dieser synchronisiert.
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Bei
der obigen wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle umfaßt
die Wellenlängenwählkonstruktion
vorzugsweise einen drehbaren Abschnitt zum Ändern des Einfallwinkels des
Lichtes auf das erste Beugungsgitter, um die schwingende Wellenlänge und
die Wellenlänge
des emittierten Lichts zu wählen
und zu synchronisieren.
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Bei
der obigen wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle ist der Strahlengangwechsler mit einem nicht polarisierenden
Strahlteiler zum Einleiten eines ersten Teils des von der externen
Resonatorlichtquelle emittierten Lichts zurück in die Wellenlängenwählkonstruktion
zur Unterdrückung
des spontan emittierten Lichtbestandteils und eines zweiten Teils
des von der externen Resonatorlichtquelle emittierten Lichts zurück in einen
ersten Ausgang versehen, wobei ein Teil des ersten Teils des von
der externen Resonatorlichtquelle emittierten Lichts nach der Unterdrückung des
spontan emittierten Lichtbestandteils zu einem zweiten Ausgang ausgegeben
wird.
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Die
obige wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelle umfaßt
außerdem
vorzugsweise einen polarisierenden Strahlteiler und eine λ/4-Platte
im Innern des Strahlengangwechslers, wenn das von der externen Resonatorlichtquelle
emittierte Licht linear polarisiertes Licht mit einer festen Polarisierungsrichtung
ist, und läßt das von
der externen Resonatorlichtquelle emittierte Licht durch den polarisierenden
Strahlteiler und die λ/4-Platte
in dieser Reihenfolge laufen, läßt es dann
in die Wellenlängenwählkonstruktion
eintreten, und läßt das von
der Wellenlängenwählkonstruktion
emittierte Licht durch die λ/4-Platte
und den polarisierenden Strahlteiler in dieser Reihenfolge laufen
und nimmt dieses als Ausgabelicht heraus. Bei der obigen Konfiguration
kann anstelle der λ/4-Platte
ein Faraday-Rotator verwendet werden.
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In
einer wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle mit einem nicht polarisierenden Strahlenteiler wird
der nicht polarisierende Strahlenteiler vorzugsweise in ein Teilungsverhältnis gesetzt,
erzeugt eine Lichtausgabe nach Maßgabe des von der externen
Resonatorlichtquelle emittierten Lichts und eine Lichtausgabe nach
Maßgabe
des von der Wellenlängenwählkonstruktion
emittierten Lichts auf der Basis dieses Teilungsverhältnisses
und ist derart eingestellt, daß das
Verhältnis
der Lichtintensität
der zwei Lichtausgaben zu einem vorgegebenen Wert wird.
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In ähnlicher
Weise wird in einer wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelle mit einem polarisierende Strahlenteiler der polarisierende
Strahlenteiler vorzugsweise in ein Teilungsverhältnis gesetzt, erzeugt eine Lichtausgabe
nach Maßgabe
des von der externen Resonatorlichtquelle emittierten Lichts und
eine Lichtausgabe nach Maßgabe
des von der Wellenlängenwählkonstruktion
emittierten Lichts auf der Basis dieses Teilungsverhältnisses
und ist derart eingestellt, daß das
Verhältnis
der Lichtintensität
der zwei Lichtausgaben zu einem vorgegebenen Wert wird. Bei dieser
Konfiguration ändert
sich dann, wenn sich das Teilungsverhältnis des polarisierenden Strahlenteilers
auf Grund des Polarisierungszustands des in den polarisierenden
Strahlenteiler eintretenden Lichts ändert oder linear polarisiertes
Licht in den polarisierenden Strahlenteiler eintritt, das Teilungsverhältnis abhängig von
dem jeweiligen Winkel des in den Strahlenteiler eintretenden, linear
polarisierten Lichts. Deshalb wird das Teilungsverhältnis durch
Einstellen des jeweiligen Winkels zwischen dem aus der externen
Resonatorlichtquelle ausgegebenen linear polarisierten Licht und
dem polarisierenden Strahlenteiler festgelegt.
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Bei
der obigen wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle ist der Strahlengangwechsler vorzugsweise mit einem
Strahlengangschaltmittel versehen, um einen Strahlengang zum Einleiten
des von der externen Resonatorlichtquelle emittierten Lichts in
die Wellenlängenwählkonstruktion
und zum Herausleiten des von der Wellenlängenwählkonstruktion emittierten
Lichts als erstes Ausgabelicht und einen Strahlengang zum Herausleiten
des von der äußeren Resonatorlichtquelle
emittierten Lichts als zweites Ausgabelicht zu schaffen, ohne es
durch die Wellenlängenwählkonstruktion
hindurch zu leiten.
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Bei
der obigen Konfiguration ist das Strahlengangschaltmittel vorzugsweise
ein Mechanismus zum Versetzen eines Spiegels in Bewegung oder Drehung,
ein Mechanismus zum Versetzen des polarisierenden Strahlteilers
in Bewegung oder Drehung, ein Mechanismus zum Ändern des Polarisierungszustands
von Lichts oder ein Mechanismus zum Ändern des Anschlusses eines
Lichtwellenleiters. Weiterhin ist dieser Lichtwellenleiter eine
Lichtleitfaser, ein Lichtleitfaserkoppler oder ein Lichtzirkulator.
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Bei
der obigen wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle ist vorzugsweise ein Lichtverstärker in dem Strahlengang auf
einer stromab gelegenen Seite eines emittierenden Teils der externen
Resonatorlichtquelle vorgesehen und verstärkt das durch diesen Lichtverstärker von
der externen Resonatorlichtquelle emittierte Licht.
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Bei
der obigen Konfiguration ist der Lichtverstärker vorzugsweise ein Halbleiterlaserverstärker oder ein
Lichtleitfaserverstärker.
Außerdem
kann bei der obigen Konfiguration ein Teil des Ausgabelichts von
einem Photometer und einem Fotodetektor erfaßt werden und die optische
Verstärkungsrate
des Lichtverstärkers
gemäß dem Erfassungssignal
eingestellt werden, um die Lichtausgabe konstant zu halten, oder
ein Teil des Ausgabelichts kann von einem Photometer und einem Fotodetektor
erfaßt
werden, und der Polarisationswinkel des Faraday-Rotators kann gemäß dem Erfassungssignal
eingestellt werden, um die Lichtausgabe konstant zu halten.
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Gemäß der obigen
Konfiguration wird durch Verwendung eines polarisierenden Strahlteilers
(PBS) und einer λ/4-Platte
der Teilungsverlust beseitigt, der unvermeidlich in einem polarisierenden
Strahlteiler eintritt, und somit wird es im Vergleich zur Verwendung
eines nicht polarisierenden Strahlteilers möglich, eine größere Lichtausgabe
als Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung zu erhalten, wenn Licht mit dem unterdrückten, spontan
emittierten Lichtbestandteil in einer Halbleiterlaserdiode herausgeleitet
wird, die in einer externen Resonatorlichtquelle enthalten ist.
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In ähnlicher
Weise wird durch Verwendung eines polarisierenden Strahlteilers
und eines Faraday-Rotators der Teilungsverlust des nicht polarisierenden
Strahlteilers beseitigt und damit kann man im Vergleich zur Verwendung
eines nicht polarisierenden Strahlteilers eine größere Lichtausgabe
als Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung erhalten, wenn Licht mit dem ausgeblendeten,
spontan emittierten Lichtbestandteil aus einer Halbleiterlaserdiode
ausgegeben wird.
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Ein
Teil der geteilten Lichtausgabe kann als Lichtausgabe mit dem spontan
emittierten Lichtbestandteil aus der Halbleiterlaserdiode darin
in der gleichen Weise wie die Signalausgabe einer herkömmlichen
wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle emittiert werden. Im Gegensatz dazu wird die andere,
abgespaltene Lichtausgabe als Licht mit dem ausgeblendeten, spontan
emittierten Lichtbestandteil aus einer Halbleiterlaserdiode darin
als Lichtausgabe aus der Wellenlängenwählkonstruktion
emittiert. Das Verhältnis
zwischen der Intensität
des Lichts mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil aus einer
Halbleiterlaserdiode darin und der Intensität des Lichts mit dem ausgeblendeten,
spontan emittierten Lichtbestandteil aus einer Halbleiterlaserdiode
darin kann nach Maßgabe
des Teilungsverhältnisses
des Strahlteilers, der das Ausgabelicht der externen Resonatorlichtquelle
teilt, unter Berücksichtigung
des Lichtausgabeverlusts der Wellenlängenwählkonstruktion oder des Verlusts
an anderen Strahlengängen
eingestellt werden.
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Wenn
die Lichtausgabe mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil
aus der Halbleiterlaserdiode als Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung herausgenommen wird, so kann sie wirksam
und ohne Notwendigkeit zur Verwendung eines Verlust bewirkenden Strahlteilers
oder eines anderen optischen Bestandteils herausgenommen werden,
und dadurch kann man eine größere Lichtausgabe
mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil aus
einer Halbleiterlaserdiode darin erhalten.
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Wenn
dabei außerdem
ein Strahlengangschaltmittel vorgesehen wird, kann man eine größere Lichtausgabe
im Vergleich zu dem herkömmlichen
Verfahren zum Anordnen eines Strahlteilers in einem externen Resonator
in beiden Lichtausgaben von der Lichtausgabe mit dem spontan emittierten
Lichtbestandteil aus der Halbleiterlaserdiode darin und Lichtausgang
mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil aus
einer Halbleiterlaserdiode darin erhalten, ohne einen großen Lichtverlust
zu bewirken.
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Gemäß der Konfiguration
zum Eingeben einer Lichtausgabe aus der externen Resonatorlichtquelle
in den Lichtverstärker
verstärkt
der Lichtverstärker
die gewünschte
Ausgabewellenlänge
der externen Resonatorlichtquelle und verstärkt gleichzeitig das Rauschen
des spontan emittierten Lichts der Halbleiterlaserdiode. Außerdem wird
das Rauschen des spontan emittierten Lichts des Lichtverstärkers zu
der verstärkten
Ausgabe der externen Resonatorlichtquelle hinzuaddiert. Das Ausgabelicht
der externen Resonatorlichtquelleneinheit enthält das Rauschen des spontan
emittierten Lichts der Halbleiterlaserdiode und wird von dem Lichtverstärker verstärkt. Das
obige Ausgabelicht und das Rauschen des spontan emittierten Lichts
des Lichtverstärkers selbst
werden in die Wellenlängenwählkonstruktion
eingeleitet, die mit der Ausgabewellenlänge der externen Resonatorlichtquelle
synchronisiert ist. Durch die Wellenlängenwählkonstruktion wird nur das
Licht der gewünschten
Ausgabewellenlänge
herausgenommen, das von dem Lichtverstärker verstärkt ist, und das Rauschen des
spontan emittierten Lichts der Halbleiterlaserdiode, das von dem
Lichtverstärker
verstärkt
ist, und das Rauschen des addierten, spontan emittierten Lichts
des Lichtverstärkers
selbst werden beseitigt. Dadurch kann man eine große Lichtausgabe
mit dem Rauschen des ausgeblendeten, spontan emittierten Licht als Lichtausgabe
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung erhalten.
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Ebenso
ist es möglich,
die Vorrichtung derart zu konfigurieren, daß das von dem abstimmbaren
Wellenlängenfilter
mit Hilfe des Strahlteilers in der Wellenlänge gewählte Licht geteilt, ein Teil
des gespaltenen Lichts in einen Photodetektor eingeleitet, das Signal
des Photodetektors als Eingangssignal verwendet und die Verstärkung des
Lichtverstärkers
derart eingestellt wird, daß die
Größe der Lichteingabe
in den Photodetektor mittels eines automatischen Leistungssteuerkreises
(ALS-Kreises) zu jedem Zeitpunkt konstant wird. Die Lichtausgabe
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung, die durch den Lichtverstärker verstärkt und
von dem abstimmbaren Wellenlängenfilter
in dem Rauschen des spontan emittierten Lichts ausgeblendet wird,
ist eine stabile Lichtausgabe.
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Ebenso
ist es möglich,
die Vorrichtung derart zu konfigurieren, daß das von dem abstimmbaren
Wellenlängenfilter
mit Hilfe des Strahlteilers in der Wellenlänge gewählte Licht geteilt, ein Teil
des gespaltenen Lichts in einen Photodetektor eingeleitet, das Signal
des Photodetektors als Eingangssignal verwendet und der Polarisationswinkel
des Laserlichts durch einen Faraday-Rotator derart eingestellt wird,
daß die
Größe der Lichteingabe
in den Photodetektor mittels eines automatischen Leistungssteuerkreises
zu jedem Zeitpunkt konstant wird. Durch das Einstellen des Polarisationswinkels
mit einem Faraday-Rotator wird die Intensität der den polarisierenden Strahlteiler
durchlaufenden Lichtausgabe derart eingestellt, daß die Lichtausgabe
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung, die durch den abstimmbaren Wellenlängenfilter
in dem Rauschen des spontan emittierten Lichts ausgeblendet wird,
eine stabile Lichtausgabe ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden besser aus
der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erkennbar, die
an Hand der beigefügten
Zeichnungen angegeben sind, in denen:
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1 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung ist,
die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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2 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht bei Betrachtung aus einer Richtung D1 gemäß 2 ist;
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4 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung ist,
die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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5 eine
perspektivische Ansicht bei Betrachtung aus einer Richtung D2 gemäß 2 ist;
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6 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung ist,
die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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7 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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8A bis 8G Ansichten
sind, die Polarisationszustände
erläutern;
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9 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung ist,
die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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10 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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11 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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12 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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13 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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14 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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15 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
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16 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
-
17 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
-
18 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
-
19 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
-
20 eine
Ansicht ist, welche die Verstärkung
und die Spektraleigenschaften (a), (b) und (c) eines Laserlichts
eines Lichtverstärkers
zeigt;
-
21 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
-
22 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die nicht die vorliegende Erfindung darstellt;
-
23 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
ist, die gemäß dem Stand
der Technik spontan emittiertes Licht ausschaltet; und
-
24 eine
Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
in Littmann-Bauweise ist, die das gemäß dem Stand der Technik spontan
emittierte Licht ausschaltet.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ausführlich
anhand der beigefügten
Figuren beschrieben. Als erstes wird anhand von 1 ein
erstes veranschaulichendes Beispiel für eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Bei der in 1 gezeigten, wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 weist die Halbleiterlaserdiode 11 beispielsweise in
dem 1550nm-Wellenlängen-Band
eine Verstärkung
auf und besitzt zwei durch Spaltung ausgebildete Endflächen, d.h.
ein A-Ende 12 und
ein B-Ende 13. Das A-Ende 12 weist einen Reflexionsgrad
von beispielsweise etwa 30% auf und bildet ein Ende eines Laserresonators,
der in einer externen Resonatorlichtquelle 14 enthalten
ist. Das B-Ende 13 ist mit einer reflexionsmindernden Schicht 15 überzogen
und ist auf einen Reflexionsgrad von beispielsweise höchstens
etwa 0,1% gegenüber
einem Licht mit einer Wellenlänge
des 1550nm-Bands eingestellt. Das B-Ende 13 reflektiert
in dieser Konstruktion kein Licht.
-
Das
von dem B-Ende 13 der Halbleiterlaserdiode 11 emittierte
Licht wird von einer Linse 21 in paralleles Licht umgewandelt
und wird dann in ein Beugungsgitter 22 eingeleitet. Das
Beugungsgitter 22 wirkt als Wellenlängenwählkonstruktion 23.
In 1 ist das Beugungsgitter 22 als die Fläche zeigend
eingezeichnet, an welcher die Nuten ausgebildet sind. Das Beugungsgitter 22 besitzt
beispielsweise 1000 Nuten pro mm und beugt das von der Linse 21 in
paralleles Licht umgewandelte Licht. In 1 kann sich
das Beugungsgitter 22 in der von dem Pfeil 25 gezeigten
Weise um eine drehbare Welle 24 drehen, um den Einfallswinkel
von der Linse 21 auf das Beugungsgitter 22 zu ändern. In
dem Beugungsgitter 22 wird das Licht der gewünschten
Wellenlänge λ 1, welches
diesem Winkel entspricht, in dem gleichen Winkel wie dem Einfallswinkel
auf das Beugungsgitter 22 emittiert, dann wird das emittierte
Licht durch die Linse 21 hindurch wieder in die Halbleiterlaserdiode 11 eingeleitet.
Das Beugungsgitter 22 bildet zusammen mit dem A-Ende 12 ein
Ende des Laserresonators in der externen Resonatorlichtquelle 14.
Auf Grund dessen schwingt die externe Resonatorlichtquelle 14 mit
der gewünschten
Wellenlänge λ 1, so daß sie eine
Laserschwingung erzeugt.
-
Das
von dem A-Ende 12 der Halbleiterlaserdiode 11 emittierte
Licht wird von einer Linse 26 in paralleles Licht umgewandelt
und durch einen Isolator 27 hindurch aus der externen Resonatorlichtquelle 14 emittiert.
Der Isolator 27 weist Isolationseigenschaften von mindestens
60 dB in bezug auf den Lichteinfall aus einer Gegenrichtung zu dem
in 1 gezeigten Pfeil 28 auf, verhindert
das Einleiten von Licht von außen
in den von dem A-Ende 12 und dem Beugungsgitter 22 konfigurierten
Laserresonator und verhindert dadurch, daß der Zustand der Laserschwingung
instabil wird.
-
Das
Laserlicht, das als Ausgabelicht der externen Resonatorlichtquelle 14 durch
den Isolator 27 hindurch ausgegeben wird, wird in einen
Strahlengangwechsler 30 eingeleitet. Der Strahlengangwechsler 30 umfaßt einen
Spiegel 31 und einen nicht polarisierenden Strahlteiler 32.
Das in den Strahlengangwechsler 30 eingeleitete Licht wird
auf seinem Wege durch den Spiegel 31 abgelenkt und in den
nicht polarisierenden Strahlteiler 32 eingeleitet. Der
nicht polarisierende Strahlteiler 32 weist ein Teilungsverhältnis von
vorzugsweise 50:50 in bezug auf das eingeleitete Licht auf. Von
dem in den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 eingeleiteten
Laserlicht laufen 50% auf Grund des Teilungsverhältnisses des nicht polarisierenden
Strahlteilers 32 hindurch und werden in die Linse 33 eingeleitet,
während
die übrigen
50% reflektiert und in das Beugungsgitter 22 eingeleitet
werden. Der in das Beugungsgitter 22 eingeleitete Teil
wird an der Außenseite
der externen Resonatorlichtquelle 14 positioniert. Weiterhin
wird das den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 durchlaufende Laserlicht
in die Linse 33 eingeleitet, wird an der Lichtleitfaser 34 fokussiert,
und wird als zweite Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10,
d.h. der Lichtausgabe B, emittiert. Wie aus dem in 1 gezeigten
Spektralzusammensetzungsdiagramm F1 erkennbar ist, ist das als Lichtausgabe
B ausgegebene Laserlicht die Lichtausgabe des Laserlichts, das mit
der gewünschten
Wellenlänge λ 1 schwingt, sowie
dem spontan emittierten Lichtbestandteil, der von der Halbleiterlaserdiode 11 emittiert
wird.
-
Das
an dem nicht polarisierenden Strahlteiler 32 reflektierte
und in das Beugungsgitter 22 eingeleitete Laserlicht weist
eine Spektralzusammensetzung auf, welche der obigen Lichtausgabe
B ähnelt.
Der Einfallswinkel des von dem nicht polarisierenden Strahlteiler 32 in
das Beugungsgitter 22 eingeleiteten Laserlichts ist derart
eingestellt, daß er
gleich dem Winkel wird, in welchem das von dem B-Ende 13 emittierte
Licht der Halbleiterlaserdiode 11 durch die Linse 21 hindurch
in das Beugungsgitter 22 eingeleitet wird. Der Einfallswinkel wird
durch Einstellen des Winkels des Spiegels 31 und dem nicht
polarisierenden Strahlteilers 32 in dem Strahlengangwechsler 30 eingestellt.
-
Wie
aus 1 ersichtlich wird, ist das Beugungsgitter, in
welches das von dem B-Ende 13 ausgesandte
Licht der Halbleiterlaserdiode 11 eingeleitet wird, identisch
mit dem Beugungsgitter, in welches das von dem nicht polarisierenden
Strahlteiler 32 emittierte Licht eingeleitet wird. Das
heißt,
es ist das Beugungsgitter 22. Zum Beugen der Lichttypen
werden zwei Teile des Beugungsgitters 22 verwendet. Deshalb
sind die Bedingungen an dem Beugungsgitter 22 sowohl für das von
dem B-Ende 13 ausgesandte Laserlicht der Halbleiterlaserdiode 11 als
auch für
das von dem nicht polarisierenden Strahlteiler 32 emittierte
Laserlicht die gleichen.
-
Das
von dem nicht polarisierenden Strahlteiler 32 in das Beugungsgitter 22 eingeleitete
Licht ist derart gewählt,
daß es
die gleiche Wellenlänge
wie die Resonanzwellenlänge
1 λ der
externen Resonatorlichtquelle 14 aufweist, so daß das von
dem Beugungsgitter 22 gebeugte Laserlicht wieder den gleichen
Weg durchläuft und
in den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 eingeleitet
wird. 50% des in den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 eingeleiteten
Laserlichts durchläuft
den nicht polarisierenden Strahlteiler 32, wird von der
Linse 35 fokussiert und wird in die Lichtleitfaser 36 eingeleitet.
Das in die Lichtleitfaser 36 eingeleitete Laserlicht wird
als Lichtausgabe A ausgegeben. Wie eindeutig durch das in 1 gezeigte
Spektralzusammensetzungsdiagramm F2 gezeigt ist, wird die Lichtausgabe
A zu Licht, in welchem der von der Halbleiterlaserdiode 11 emittierte,
spontan emittierte Lichtbestandteil durch die Wellenlängenstreuungseffekt
des Beugungsgitters 22 ausgeblendet werden kann. Die Lichtausgabe
A wird von der Lichtleitfaser 36 als erste Lichtausgabe
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 emittiert.
-
Gemäß dem ersten
Beispiel ist der nicht polarisierende Strahlteiler nicht in der
externen Resonatorlichtquelle 14 vorgesehen, sondern ist
in dem Strahlengang auf der stromab gelegenen Seite des Isolators 27 der
externen Resonatorlichtquelle 14 in dem Strahlengangwechsler 30 vorgesehen.
Bei der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 gemäß dem ersten Beispiel wird
Laserlicht, das den spontan emittierten Lichtbestandteil enthält, aus
der externen Resonatorlichtquelle 14 emittiert. Nach dem
Emittieren aus der externen Resonatorlichtquelle 14 nimmt
der nicht polarisierende Strahlteiler 32 in dem Strahlengangwechsler 30 die
Lichtausgabe B, welche den spontan emittierten Lichtbestandteil
enthält,
und die Lichtausgabe A mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten
Lichtbestandteil, der durch Einleiten in das Beugungsgitter 22 erhalten
wurde, wieder heraus.
-
Da
in der externen Resonatorlichtquelle 14 kein nicht polarisierender
Strahlteiler vorgesehen ist, besteht gemäß der Konfiguration des ersten
Beispiels der Vorteil, daß der
Verlust des Laserresonators oder -oszillators vermindert werden
kann und die Resonanz oder die Schwingung in dem Laserresonator
stabilisiert werden kann. Außerdem
wird das Teilungsverhältnis
des nicht polarisierenden Strahlteilers 32 in dem Strahlengangwechsler 30 vorzugsweise
auf 50:50 eingestellt. Dadurch wird es möglich, die Intensität der Lichtausgabe
mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil zu
erhöhen.
Außerdem
kann man durch Änderung
des Teilungsverhältnisses
des nicht polarisierenden Strahlteilers 32 die Beziehung
zwischen der Intensität
der Lichtausgabe B mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil
darin und die Intensität
der Lichtausgabe A mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil
darin einstellen und ändern.
Man beachte, daß das
Teilungsverhältnis
an dem nicht polarisierenden Strahlteiler 32 durch Einstellen
des Reflexionsgrads einer reflektierenden Schicht festgelegt wird,
der zwischen zwei Prismen vorgesehen ist, welche den nicht polarisierenden
Strahlteiler 32 bilden.
-
Als
nächstes
wird anhand von 2 und 3 eine Ausführungsform
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert. 2 und 3 zeigen
die Konfiguration der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform. 2 ist
eine Seitenansicht, während 3 eine
perspektivische Ansicht bei Betrachtung aus Richtung D1 gemäß 2 ist.
In diesen Figuren sind Elementen, die im wesentlichen die gleichen
wie die bei der ersten Ausführungsform
erläuterten
Elemente sind, die gleichen Bezugsziffern zugeordnet.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, sind die Halbleiterlaserdiode 11,
das Beugungsgitter 22 und der Spiegel 41 in Littmann-Bauweise
angeordnet. Durch das A-Ende 12 der Halbleiterlaserdiode 11 und
den Spiegel 41 ist ein Laser umfaßt. Bei diesem Laserresonator ändert sich
die Wellenlänge
des emittierten Ausgabelichts abhängig von der Drehung des an
dem Arm 42 befestigten Spiegels 41 um die drehbare
Welle 43. Wenn der Brechungsindex der Halbleiterlaserdiode 11 durch
Positionieren des A-Endes 12,
des Beugungsgitters 22 und des Spiegels 41 in
dem durch die jeweiligen Strichellinien 44a, 44b und 44c gezeigten
Positionsverhältnis
dabei als "1" angenommen wird,
ist wohlbekannt, daß die
Phasen der Laserschwingungswellenlänge der externen Resonatorlichtquelle 14 und
des Laserresonators stets übereinstimmen
und sich die Laserresonanz kontinuierlich ohne Artensprünge ändert. Das
von der externen Resonatorlichtquelle 14 ausgesandte Laserlicht
durchläuft den
Spiegel 31 und den nicht polarisierenden Strahlteiler 32,
wird von dem Beugungsgitter 22 und dem Spiegel 41 in
seiner Wellenlänge
gewählt,
wird von der Linse 35 durch den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 hindurch
wieder fokussiert, wird in die Lichtleitfaser 36 eingeleitet
und wird als Lichtausgabe A der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquellenausrüstung 10 emittiert.
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Da
das Licht gegenüber
dem ersten Beispiel über
den Weg, der zu dem Beugungsgitter 22 hin läuft, das
Beugungsgitter 22 durchläuft, wird gemäß der Ausführungsform
zusätzlich
zu der Wirkung und den Effekten des ersten Beispiels der spontan
emittierte Lichtbestandteil, den die Halbleiterlaserdiode 11 aussendet, wirksamer
ausgeblendet. Außerdem
wird es durch Bereitstellung eines anderen Beugungsgitters anstelle
des Spiegels 41 möglich,
den spontan emittierten Lichtbestandteil wirkungsvoller auszuschalten.
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Anhand
von 4 und 5 wird ein drittes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert. 4 und 5 zeigen
die Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform. 4 ist
eine Seitenansicht, während 5 eine
perspektivische Ansicht bei Betrachtung aus Richtung D2 gemäß 4 ist.
In diesen Figuren sind Elementen, die im wesentlichen die gleichen
wie die bei der ersten Ausführungsform
erläuterten
Elemente sind, die gleichen Bezugsziffern zugeordnet.
-
Bei
der dritten Ausführungsform
sind die Halbleiterlaserdiode 11, das A-Ende 12,
das B-Ende 13, die reflexionsmindernde Schicht 15 und
die Linse 21 die gleichen wie in der Konfiguration der
ersten Ausführungsform.
Das von der Halbleiterlaserdiode 11 durch das B-Ende 13 hindurch
emittierte Licht wird durch die Linse 21 in paralleles
Licht umgewandelt.
-
Bei
diesem Beispiel umfaßt
die Wellenlängenwählkonstruktion 23 einen
abstimmbaren Wellenlängenfilter 45,
einen Spiegel 46 und einen Bewegungsmechanismus 47 zum
Bewegen des Spiegels 46 in Links-Rechts-Richtung in 4.
Bei dem abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 zeigen
der Pfeil y gemäß 4 und
der Pfeil x gemäß 5 die
Axialrichtungen des abstimmbaren Wellenlängenfilters 45. Der
abstimmbare Wellenlängenfilter 45 ist
ein Bandpaßfilter
für schmalbandige
Wellenlängen,
der nur die gewünschte
Wellenlänge
hindurchläßt. Er ist
ein abstimmbarer Wellenlängenfilter,
welcher die gleiche Wellenlängendurchlaßkennkurve
in der Axialrichtung y und Änderungen
der Wellenlänge
aufweist, die mit einer konstanten Änderungsrate in der Axialrichtung
x hindurchgelassen werden.
-
Das
von der Linse 21 in paralleles Licht umgewandelte Licht
durchläuft
den abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 genau
mit der gewünschten
Wellenlänge.
Das den abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 durchlaufende
Licht trifft senkrecht auf den Spiegel 46 auf, folgt dann
dem Einfallsweg zurück,
wird wieder in den abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 eingeleitet,
wird wieder mit der gleichen Wellenlänge in seiner Wellenlänge gewählt, wird
dann von der Linse 21 fokussiert und wird in die Halbleiterlaserdiode 11 eingeleitet.
Auf diese Weise bilden das A-Ende 12 und der Spiegel 46 einen
Laserresonator. In der von dem abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 gewählten Wellenlänge wird
eine Laserschwingung erzeugt. Das von dem A-Ende 12 emittierte Laserlicht
wird durch die Linse 26 in paralleles Licht umgewandelt
und wird durch den Isolator 27 ausgesandt.
-
Die
Spiegel 31 und 48 sind derart angeordnet, daß das von
der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte Laserlicht
in seiner Wellenlänge
das gleiche wird, das als Schwingungswellenlänge des Laserlichts durch den
abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 hindurchgelassen
wird. Der Strahlengangwechsler 30 gemäß dieser Ausführungsform
umfaßt
die Spiegel 31 und 48. Das Laserlicht, das an
dem Spiegel 48 reflektiert wird und dann den abstimmbaren
Wellenlängenfilter 45 durchläuft, ist
das Licht A mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil,
emittiert von der Halbleiterlaserdiode 11 emittiert. Dieses
Laserlicht wird durch die Linse 35 fokussiert und in die
Lichtleitfaser 36 eingeleitet. Aus der Lichtleitfaser 36 wird
die oben genannte Lichtausgabe A ausgegeben.
-
Gemäß der Konfiguration
des dritten Beispiels ist der Spiegel 46, der ein Ende
des Laserresonators in der externen Resonatorlichtquelle 14 bildet,
an dem Bewegungsmechanismus 47 angeordnet, und es wird
die Resonanzwellenlänge
des das A-Ende 12 und den Spiegel 46 umfassenden
Laserresonators eingestellt. Auf Grund dessen ist die externe Resonatorlichtquelle 14 im
wesentlichen derart konfiguriert, daß sie nicht an Artensprüngen in
der Laserresonanz leidet.
-
Man
beachte, daß es
auch bei der Konfiguration des dritten Beispiels in der gleichen
Weise wie bei dem oben erläuterten
ersten Beispiel usw. möglich
ist, anstelle des Spiegels 48 einen nicht polarisierenden Strahlteiler 32 in
dem Strahlengangwechsler 30 zu verwenden. In diesem Fall
wird ein Teil des aus der externen Resonatorlichtquelle 14 ausgegebenen
Lichts durch den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 abgetrennt und
läuft zu
der Seite des abstimmbaren Wellenlängenfilters 45 weiter.
Das übrige
Licht durchläuft
den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 und läuft in der
in 1 gezeigten Weise zu einer anderen Lichtleitfaser 34 weiter.
Deshalb erhält
man das durch den abstimmbaren Wellenlängenfilter 45 laufende
Licht als Lichtausgabe A, während
man die Lichtausgabe B mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil
darin von der Lichtleitfaser 34 erhält.
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Als
nächstes
wird anhand von 6 ein viertes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Bei dem vierten Beispiel sind die in der externen Resonatorlichtquelle 14 enthaltenen
Bestandteile die gleichen wie bei dem ersten Beispiel. Das von der
externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte Laserlicht
ist linear polarisiertes Licht. Dieser Polarisierungszustand ist
als S1 bezeichnet.
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8A bis 8G zeigen
Einzelheiten der Polarisierungszustände für die Vorwärtsbewegungsrichtung des Laserlichts.
In 8A bis 8G sind
sieben Polarisierungszustände
S1 bis S7 gezeigt. In der folgenden Erläuterung werden Einzelheiten
zu den Polarisierungszuständen
deutlicher erkennbar.
-
Bei
dem vierten Beispiel wird das von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte
Laserlicht durch den Spiegel 31 in seinem Weg geändert und
wird in den polarisierenden Strahlteiler 51 eingeführt. Der
polarisierende Strahlteiler 51 ist derart plaziert, daß er Licht
des Polarisationszustands S1 reflektiert. Hierbei ist der Polarisationszustand
S1, wie er in 8A gezeigt ist, ein Zustand,
in welchem die Neigung der Schwingungsebene des Lichts (die Polarisationsebene)
0 Grad beträgt
und die Polarisationsebene mit der x-Achse in der den Polarisationszustand
zeigenden xy-Ebene übereinstimmt.
Der Teil des Laserlichts, der von dem polarisierenden Strahlteiler 51 reflektiert
wird, wird in die λ/4-Platte 52 eingeleitet.
Das in die λ/4-Platte 52 eingeleitete Laserlicht ändert sich
in der von 8B gezeigten Weise in seiner
Neigung der Schwingungsebene, um den im Uhrzeigersinn drehenden
Polarisationszustand S2 zu ändern.
Das wie in dem Polarisationszustand S2 rotierend polarisierte Laserlicht
wird in das Beugungsgitter 22 eingeleitet, in welchem der
spontan emittierte Lichtbestandteil ausgeblendet wird, der von der
Halbleiterlaserdiode 11 emittiert wird, und nur die gewünschte Wellenlänge gewählt wird,
und wird dann wieder in die λ/4-Platte 52 eingeleitet.
Das Laserlicht, das von dem Beugungsgitter 22 in die λ/4-Platte 52 eingeleitet
und durch diese hindurchgeleitet wird, ändert seinen Polarisationswinkel
um 90 Grad im Vergleich zu dem Polarisationszustand S1, den 8D zeigt.
Die Schwingungsebene des Laserlichts des Polarisationszustands S4
stimmt mit der y-Achse in der xy-Ebene überein. Das Laserlicht des
Polarisationszustands S4 wird wieder in den polarisierenden Strahlteiler 51 eingeleitet.
Auf Grund des polarisierenden Strahlteilers 51 kann das
Laserlicht des Polarisationszustands S4 durch diesen hindurchgelassen
und in die Linse 35 eingeleitet werden. An der Linse 35 wird
das Laserlicht fokussiert, wird in die Lichtleitfaser 36 eingeleitet
und wird aus Ausgabelicht A der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10 emittiert.
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Gemäß der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 gemäß dem vierten Beispiel kann
im Vergleich zu dem Verwendungsfall für den nicht polarisierenden
Strahlteiler 32 in dem ersten Beispiel der durch den Strahlteiler
entstehende Verlust beseitigt werden. Deshalb kann man im Vergleich
zu der Konfiguration der ersten Ausführungsform eine größere Lichtausgabe
erhalten. Außerdem
kann man durch Anordnen des polarisierenden Strahlteilers 51 derart,
daß man
das gewünschte
Verhältnis
von Reflexion und Durchlässigkeit
in Bezug auf linear polarisiertes Licht erhält, beide Lichtausgaben einer
Lichtausgabe A mit dem unterdrückten,
spontan emittierten Lichtbestandteil, der von der Halbleiterlaserdiode 11 emittiert
wird und, obwohl diese in 6 nicht
gezeigt ist, einer Lichtausgabe B mit dem spontan emittierten Lichtbestandteil
erhalten, der von der Halbleiterlaserdiode 11 emittiert
wird. Man beachte, daß der
polarisierende Strahlteiler 51 ebenfalls mit einer Linse 33 und
einer Lichtleitfaser 34 zum Herausnehmen des Lichtausgangs
B versehen ist. Dabei wird das Verhältnis zwischen der Lichtausgabe
A und der Lichtausgabe B von dem Teilungsverhältnis (dem Verhältnis von
Reflexion und Durchlässigkeit)
des polarisierenden Strahlteilers 51 bestimmt. Das Teilungsverhältnis des
Strahlteilers oder des polarisierenden Strahlteilers 51 ändert sich
abhängig
von dem Polarisationszustand des in den polarisierenden Strahlteiler
eingeleiteten Lichts. Außerdem ändert sich
beim Einleiten von linear polarisiertem Licht in den polarisierenden
Strahlteiler das Teilungsverhältnis
des Lichts abhängig
von dem jeweiligen Winkel des in den polarisierenden Strahlteiler
eingeleiteten, linear polarisierten Lichts. Das Teilungsverhältnis wird
durch Einstellen des jeweiligen Winkels zwischen dem linear polarisiertem
Licht festgelegt, das von der externen Resonatorlichtquelle 14 und
dem polarisierenden Strahlteiler 51 emittiert wird.
-
Als
nächstes
wird anhand von 7 ein fünftes veranschaulichendes Beispiel
für eine
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Die fünfte
Ausführungsform
ist eine Modifizierung der vierten Ausführungsform. Bei dem fünften Beispiel
wird anstelle der λ/4-Platte 52 ein
Faraday-Rotator 53 verwendet. Der Rest der Konfiguration
ist der gleiche wie bei der in dem vierten Beispiel erläuterten
Konfiguration. Den gleichen Elementen sind die gleichen Bezugsziffern
zugeordnet. Der Faraday-Rotator 53 ist derart eingestellt,
daß der
Polarisationszustand des eingegebenen Laserlichts um 45 Grad gegen
den Uhrzeigersinn gedreht wird. Das aus der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte
Laserlicht ist linear polarisiertes Licht. Dieser Polarisationszustand
ist der obige Polarisationszustand S1. Das Laserlicht wird auf seinem
Weg von dem Spiegel 31 geändert und in den polarisierenden
Strahlteiler 51 eingeleitet. Der Teil des Laserlichts,
der von dem polarisierenden Strahlteiler 51 reflektiert
wird, wird in den Faraday-Rotator 53 eingeleitet. Das in
den Faraday-Rotator 53 eingeleitete Laserlicht erhält den Polarisationszustand
S3, der sich in der Polarisationsneigung gegenüber dem in der in 8C gezeigten
Polarisationszustand S1 um 45 Grad gegen den Uhrzeigersinn geändert hat.
Das Laserlicht mit dem Polarisationszustand S3 wird in das Beugungsgitter 22 eingeleitet,
in welchem das von der Halbleiterlaserdiode 11 emittierte,
spontan emittierte Lichtbestandteil ausgeblendet wird und nur die
gewünschte
Wellenlänge
gewählt
wird und dann wieder in den Faraday-Rotator 53 eingeleitet
wird. Das von dem Beugungsgitter 22 in den Faraday-Rotator 53 eingeleitete
und diesen durchlaufende Laserlicht erhält den obigen, in 8D gezeigten
Polarisationszustand S4 und wandelt sich dann in das Laserlicht
in dem Zustand, der sich im Polarisationswinkel um 90 Grad gegenüber dem
Polarisationszustand S1 geändert
hat, und wird wieder in den polarisierenden Strahlteiler 51 eingeleitet.
Mit dem polarisierenden Strahlteiler 51 kann das Laserlicht
im Polarisationszustand S3 zu der Linse 35 laufen und in
diese eingeleitet werden. Das Laserlicht wird durch die Linse 35 fokussiert,
wird in die Lichtleitfaser 36 eingeleitet und wird als
Ausgabelicht A der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 emittiert. Auch die Konfiguration
des vierten Beispiels ist ebenso mit der Linse 33 und der
Lichtleitfaser 34 versehen, die in 1 an dem
polarisierenden Strahlteiler 51 gezeigt sind, jedoch wurde
auf Darstellung verzichtet.
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Gemäß dem fünften Beispiel
werden ein polarisierender Strahlteiler 51 und der Faraday-Rotator 53 verwendet,
so daß der
Teilungsverlust vermindert werden kann und man größere Lichtausgaben
A und B im Vergleich zu dem Verwendungsfall eines nicht polarisierenden
Strahlteilers 51 erhält.
-
Man
beachte, daß man
natürlich ähnliche
Wirkungen auch mit einem anderen Element als einem Faraday-Rotator 53,
beispielsweise einem PLZT, erhalten kann, wenn dieses eine Drehung
des Polarisationszustands in einen gewünschten Winkel bewirken kann.
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Als
nächstes
wird anhand von 9 ein sechstes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert. 9 ist
eine Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
gemäß dem sechsten
Beispiel. Die sechste Ausführungsform
ist eine Modifizierung der vierten Ausführungsform als weiteres Beispiel.
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem sechsten
Beispiel umfaßt
die Konfiguration des vierten Beispiels, die mit dem Spiegel 31 an
einem Bewegungsmechanismus 54 versehen ist und mit einer
Linse 33 und einer Lichtleitfaser 34 versehen
ist. Die Linse 33 und die Lichtleitfaser 34 sind
die gleichen wie diejenigen in der Konfiguration zum Herausnehmen
der in dem ersten Beispiel gezeigten Lichtausgabe B. Der Rest der
Konfiguration ist der gleiche wie bei der in dem vierten Beispiel
erläuterten
Konfiguration. Den Elementen, die in der vierten Ausführungsform
erläutert
werden, sind die gleichen Bezugsziffern zugeordnet.
-
Gemäß der Konfiguration
des sechsten Beispiels kann man durch Bewegen des Spiegels 31 mit
dem Bewegungsmechanismus 54 zur Änderung seiner Position und
zur Änderung
des Weges des von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierten
Laserlichts die Lichtausgabe A, die in dem spontan emittierten Lichtbestandteil
von der Halbleiterlaserdiode 11 ausgeblendet ist, und die
Lichtausgabe B, welche die direkte Lichtausgabe der externen Resonatorlichtquelle 14 umfaßt, schalten
und wahlweise emittieren. Man beachte, daß man die Konfiguration, welche
den Strahlengangwechsler 30 mit einem Bewegungsmechanismus 54 zum
linearen Bewegen des Spiegels 31 in der oben erläuterten
Weise zum wahlweisen Herausnehmen der Lichtausgaben A und B in ähnlicher
Weise auf andere Beispiele oder auf die Ausführungsformen neben dem vierten Beispiel
anwenden kann.
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Als
nächstes
wird anhand von 10 ein siebentes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert. 10 ist
eine Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
gemäß dem siebenten
Beispiel. Das siebente Beispiel ist eine Modifizierung der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung der vierten Ausführungsform als ein Beispiel.
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem siebenten
Beispiel umfaßt
die Konfiguration des vierten Beispiels, die in der gleichen Weise
wie das sechste Beispiel mit dem Spiegel 31 an einem Bewegungsmechanismus 55 versehen
ist und mit der Linse 33 und der Lichtleitfaser 34 versehen
ist.
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Gemäß der Konfiguration
des siebenten Beispiels läßt sich
der Spiegel 31 mit dem Drehmechanismus 55 drehen,
um den Winkel des Spiegels 31 zu ändern und den Weg der Lichtausgabe
aus der externen Resonatorlichtquelle 14 zu ändern. Auf
Grund dieser Konfiguration kann zwischen der Lichtausgabe A, die
in dem spontan emittierten Lichtbestandteil aus der Halbleiterlaserdiode 11 ausgeblendet
ist, und der Lichtausgabe B, welche die direkte Lichtausgabe der
externen Resonatorlichtquelle 14 umfaßt, geschaltet und wahlweise
emittiert werden. Man beachte, daß man die Konfiguration, welche
den Drehmechanismus 55 zum Drehen des Spiegels 31 und
das wahlweise Herausnehmen der Lichtausgaben A und B vorsieht, in ähnlicher
Weise auf andere Beispiele oder auch auf die Ausführungsformen
neben dem vierten Beispiel anwenden kann.
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Als
nächstes
wird anhand von 11 ein achtes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert. 11 ist
eine Ansicht der Konfiguration einer wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
gemäß dem achten
Beispiel. Die Konfiguration dieses Beispiels ist eine Modifizierung
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung dem vierten Beispiel. Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem achten
Beispiel umfaßt
die Konfiguration des vierten Beispiels, die mit dem polarisierenden
Strahlteiler 51 an einem Bewegungsmechanismus 56 versehen
ist und mit der Linse 33 und der Lichtleitfaser 34 versehen
ist.
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Gemäß der Konfiguration
dieses Beispiels wird die Position des polarisierenden Strahlteilers 51 durch den
Bewegungsmechanismus 56 geändert, um den Weg der Lichtausgabe
aus der externen Resonatorlichtquelle 14 zu ändern. Auf
Grund dessen kann die Lichtausgabe A mit dem ausgeblendeten, spontan
emittierten Lichtbestandteil aus der Halbleiterlaserdiode 11 und
die Lichtausgabe B, welche die direkte Lichtausgabe der externen
Resonatorlichtquelle 14 umfaßt, geschaltet und emittiert
werden. Man beachte, daß man
die Konfiguration, welche den Strahlengangwechsler 30 mit
einem Bewegungsmechanismus 56 zum geraden Bewegen des polarisierenden
Strahlteilers 51 und zum wahlweisen Herausnehmen der Lichtausgaben
A und B wahlweise in der obigen Weise vorsieht, in ähnlicher
Weise auf andere Beispiele oder auch auf die Ausführungsformen
neben dem vierten Beispiel anwenden kann.
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Als
nächstes
wird anhand von 12 ein neuntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert. 12 ist
eine Ansicht der Konfiguration der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
gemäß dem neunten
Beispiel. Die Konfiguration dieses Beispiels ist eine Modifizierung
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung dem vierten Beispiel. Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem neunten
Beispiel umfaßt die
Konfiguration des vierten Beispiels, die mit dem polarisierenden
Strahlteiler 51 an einem Bewegungsmechanismus 57 und
mit einer Änderung
des Winkels des polarisierenden Strahlteilers 51 durch
den Drehmechanismus 57 um 90 Grad versehen ist, um den
Weg der Lichtausgabe aus der externen Resonatorquelle 14 zu ändern. Gemäß dieser
Konfiguration können
die Lichtausgabe A, die in dem spontan emittierten Lichtbestandteil
aus der Halbleiterlaserdiode 11 ausgeblendet ist, und die
Lichtausgabe B, welche die direkte Lichtausgabe der externen Resonatorlichtquelle 14 umfaßt, geschaltet
und emittiert werden. Man beachte, daß man die Konfiguration, welche
den Strahlengangwechsler 30 mit einem Bewegungsmechanismus 57 zum
Drehen des polarisierenden Strahlteilers 51 auf diese Weise
zum wahlweisen Herausnehmen der Lichtausgaben A und B vorsieht,
in ähnlicher
Weise auch auf andere Beispiele oder auf die Ausführungsformen
neben dem vierten Beispiel anwenden kann.
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Als
nächstes
wird anhand von 13 ein zehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert. 13 ist
eine Ansicht der Konfiguration der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung
gemäß dem zehnten
Beispiel. Diese Ausführungsform
ist als Modifizierung des vierten Beispiels konfiguriert. Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem zehnten
Beispiel umfaßt
die Konfiguration des vierten Beispiels, die mit einem Faraday-Rotator 58 an
dem Strahlengang des Spiegels 31 und mit dem polarisierenden
Strahlteiler 51 versehen ist und mit einer Linse 33 und
einer Lichtleitfaser 34 versehen ist. Der Faraday-Rotator 58 legt
den Drehungswinkel der Polarisation unter Berücksichtigung des Lichtverlusts
durch die λ/4-Platte 52 und
durch das Beugungsgitter 22 gemäß dem gewünschten Verhältnis der
Lichtausgabe A und der Lichtausgabe B fest.
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Das
polarisierte Licht des von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierten
Laserlichts ist linear polarisiertes Licht. Der Polarisierungszustand
lautet in der oben erläuterten
Weise S1. Das von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte
Laserlicht wird in seinem Weg von dem Spiegel 31 geändert und
wird in den Faraday-Rotator 58 eingeleitet.
Auf Grund des Faraday-Rotators 58 erhält das Laserlicht den Polarisationszustand
S5 mit dem gewünschten
Polarisationswinkel zwischen 0 Grad und 90 Grad in der in 8E gezeigten Weise.
Dieses Laserlicht wird in den polarisierenden Strahlteiler 51 eingeleitet.
Ein Teil des polarisierten Lichts wird nach Maßgabe des Einfallswinkels durch
den polarisierenden Strahlteiler 51 hindurchgelassen, wird
von der Linse 33 fokussiert, wird in die Lichtleitfaser 34 eingeleitet
und wird als Lichtausgabe B der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10 emittiert.
Ebenso wird das andere Laserlicht, das von dem polarisierenden Strahlteiler 51 reflektiert
wurde, in die λ/4-Platte 52 eingeleitet.
Das in die λ/4-Platte 52 eingeleitete
Licht ändert
seinen Polarisationszustand, wie der in 8B gezeigte
Polarisationszustand S2 zeigt. Das in der Polarisierung, beispielsweise
mit dem Polarisationszustand S2, gedrehte Laserlicht wird in das
Beugungsgitter 22 eingeleitet, wird in dem von der Halbleiterlaserdiode 11 emittierten,
spontan emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet, wird nur in der
gewählten
Wellenlänge
gewählt
und wird erneut in die λ/4-Platte
eingeleitet.
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Das
Laserlicht, das in der von dem in 8D gezeigten
Polarisationszustand S4 gezeigten Weise von dem Beugungsgitter 22 in
die λ/4-Platte 52 eingeleitet
und durch diese hindurchgeleitet wird, ändert seinen Polarisationswinkel
um 90 Grad gegenüber
dem Polarisationszustand S1 und wird erneut in den polarisierenden Strahlteiler 51 eingeleitet.
Auf Grund des polarisierenden Strahlteilers 51 kann das
Laserlicht des Polarisationszustands S4 durch diesen hindurchgelassen
und in die Linse 35 eingeleitet werden. Das Laserlicht
wird von der Linse 35 fokussiert, wird in die Lichtleitfaser 36 eingeleitet
und wird aus Ausgabelicht A der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10 emittiert.
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Gemäß dem obigen
Beispiel ist der Faraday-Rotator 58 in dem Strahlengang
des Spiegels 31 und des polarisierenden Strahlteilers 51 angeordnet,
und der Drehungswinkel der Polarisation wird unter Berücksichtigung
des Lichtverlusts auf Grund der λ/4-Platte 52 und
des Beugungsgitters 22 festgelegt, und somit läßt sich das
gewünschte
Verhältnis
der Lichtausgabe A und der Lichtausgabe B erhalten. Die kennzeichnende
Konfiguration dieses Beispiels läßt sich
auch auf andere Beispiele oder auf die Ausführungsform neben dem vierten Beispiel
anwenden.
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Als
nächstes
wird anhand von 14 ein elftes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem elften
Beispiel ist in ihrer Konfiguration in bezug auf die externe Resonatorlichtquelle 14 die
gleiche wie das erste Beispiel. Das von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte
Licht wird direkt zum Ausgabelicht der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10.
Das von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte
Licht wird durch die Linse 33 fokussiert, wird in die Lichtleitfaser 34 eingeleitet
und wandelt sich in die Ausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10,
d.h. in die Lichtausgabe B.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung 10 ist außerdem mit Lichtleitfasern 61 und 62 und
einer Linse 63 versehen. Durch den auf dieser Konfiguration
beruhenden Strahlengang wird das aus den Lichtleitfasern 61 und 62 eingeleitete
Licht in paralleles Licht umgewandelt und wird in den nicht polarisierenden
Strahlteiler 32 eingeleitet. Die Lichtleitfaser 62,
die Linse 63 und der nicht polarisierende Strahlteiler 32 sind
derart in Position eingestellt, daß die Wellenlänge mit
der gleichen Wellenlänge
wie die Laserwellenlänge
der externen Resonatorlichtquelle 14 gewählt wird.
Das von der Lichtleitfaser 62 her auftreffende Licht wird
in seiner Wellenlänge
durch das Beugungsgitter 22 gewählt, von dem nicht polarisierenden
Strahlteiler 32 nur in der gleichen Wellenlänge wie
derjenigen des externen Resonatorlichtquelle 14 reflektiert,
von der Linse 35 fokussiert und aus der Lichtleitfaser 36 ausgegeben.
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Gemäß der Konfiguration
des elften Beispiels kann man durch Verbinden der Lichtleitfaser 34 und
der Lichtleitfaser 62 durch die Lichtleitfaser 61 die
Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 von der Lichtausgabe B mit dem
spontan emittierten Lichtbestandteil darin, der aus der Halbleiterlaserdiode 11 emittiert
wird, auf die Lichtausgabe A umschalten, die in dem spontan emittierten
Lichtbestandteil ausgeblendet ist, der aus der Halbleiterlaserdiode 11 emittiert
wird. Die kennzeichnende Konfiguration des elften Beispiels kann
auch in Kombination mit den anderen Beispielen oder den Ausführungsformen angewandt
werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 15 ein zwölftes veranschaulichendes Beispiel
für eine
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem zwölften Beispiel
ist eine Modifizierung des elften Beispiels. Bei dem zwölften Beispiel sind
Elementen, die im wesentlichen die gleichen wie die in dem elften
Beispiel erläuterten
Elemente sind, die gleichen Bezugsziffern zugeordnet. Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem zwölften Beispiel
kann durch die Konfiguration des elften Beispiels umfaßt sein,
bei welcher die Lichtleitfasern 34 und 62 und
eine die Polarisationsebene speichernde Faser als dieselben verbindende
Lichtleitfaser verwendet werden. Die eine Polarisationsebene speichernde
Faser kann auch für
die Lichtleitfaser 36 verwendet werden. Gemäß der Konfiguration
des zwölften
Beispiels kann durch Angleichung aller Polarisationsebenen und Anordnung
des polarisierenden Strahlteilers 65 und der λ/4-Platte 66 in
der dargestellten Weise der Teilungsverlust des nicht polarisierenden
Strahlteilers 32 in der elften Ausführungsform beseitigt werden,
und die Lichtausgabe A, die in dem spontan emittierten Lichtbestandteil
der Halbleiterlaserdiode 11 ausgeblendet ist, kann als
Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 emittiert werden.
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Außerdem kann
das Beispiel in der folgenden Weise als ein anderes Beispiel für seine
Anwendung modifiziert werden. Wenn die Polarisationsabhängigkeit
des Beugungsgitters 22 berücksichtigt wird, braucht der
Zustand des in das Beugungsgitter 22 eingeleiteten polarisierten
Lichts nicht auf S2 festgelegt zu werden. Der Polarisationswinkel
des eingeleiteten Lichts läßt sich
mit der die Polarisationsebene speichernden Faser 62 einstellen,
um den optimalen Winkel für
das Beugungsgitter 22 zu erbringen, oder anstelle der λ/4-Platte kann
ein Faraday-Rotator
verwendet werden. Die kennzeichnende Konfiguration dieses Beispiels
kann auch in Kombination mit den anderen Beispielen oder den Ausführungsformen
angewandt werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 16 ein dreizehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem dreizehnten
Beispiel ist eine Modifizierung des elften Beispiels. Bei der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem dreizehnten
Beispiel wird anstelle der Lichtleitfaser 61, die zum Umschalten
der Ausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 in dem elften Beispiel verwendet
wird, ein Lichtleitfaserkoppler 67 verwendet. Gemäß dem Teilungsverhältnis des
Lichtleitfaserkopplers 67 kann man zwei Ausgaben der Lichtausgabe
A, die in dem von der Halbleiterlaserdiode 11 emittierten,
spontan emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet wird, und der
Lichtausgabe C emittieren, die in dem von der Halbleiterlaserdiode 11 als
Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10 nicht
ausgeblendet wird, gleichzeitig ausgeben. Die kennzeichnende Konfiguration dieses
Beispiels kann auch in Kombination mit den anderen Beispielen oder
den Ausführungsformen
angewandt werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 17 ein vierzehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Das vierzehnte Beispiel ist eine Modifizierung des elften Beispiels.
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß dem vierzehnten
Beispiel umfaßt
die Konfiguration des elften Beispiels, bei welcher anstelle der
Lichtleitfaser 61 ein Lichtzirkulator 68 als Mittel
zum Umschalten der Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10 von
der Lichtausgabe B mit dem von der Halbleiterlaserdiode 11 emittierten,
spontan emittierten Lichtbestandteil darin zu der Lichtausgabe A
verwendet wird, die in dem von der Halbleiterlaserdiode 11 emittierten, spontan
emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet ist. Der Lichtzirkulator 68 ist
auch mit der Änderungsfunktion für den Strahlengang
durch den in 14 gezeigten, nicht polarisierenden
Strahlteiler 32 versehen. Gemäß dieser Ausführungsform
tritt kein auf den nicht polarisierenden Strahlteiler 32 zurückführbarer
Teilungsverlust auf, und somit kann die Intensität der Lichtausgabe mit dem
aus der Halbleiterlaserdiode 11 emittierten, spontan emittierten
Lichtbestandteil im Vergleich zu der elften Ausführungsform höher gehalten
werden. Die kennzeichnende Konfiguration dieses Beispiels kann auch
in Kombination mit den anderen Beispielen oder den Ausführungsformen
angewandt werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 18 ein fünfzehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Das fünfzehnte
Beispiel ist das gleiche wie das erste Beispiel in den in der externen
Resonatorlichtquelle 14 enthaltenen Bestandteilen. Bei
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
ist in der in (a) gemäß 20 gezeigten
Weise das von der externen Resonatorlichtquelle 14 emittierte
Laserlicht eine Lichtausgabe, die als Laser mit der gewünschten
Wellenlänge λ 1 schwingt
und das von der Halbleiterlaserdiode 11 erzeugte, spontan
emittierte Licht enthält.
Wenn dieses Laserlicht in den Lichtverstärker 71 eingegeben
wird, wird es verstärkt und
bildet die in (b) gemäß 20 gezeigte
Lichtausgabe, wobei das von dem Lichtverstärker 71 erzeugte, spontan
emittierte Licht hinzu addiert wird. Zwar ist der Lichtverstärker 71 nicht
gezeigt, umfaßt
jedoch tatsächlich
einen Halbleiterverstärker,
eine Linse zum Verbinden von Licht mit diesem Halbleiterverstärker, eine
Linse zum Umwandeln des von dem Halbleiterverstärker emittierten Lichts in
paralleles Licht und eine Erregungsstromquelle, um eine Verstärkung an
dem Halbleiterverstärker
zu bewirken. Das von dem Lichtverstärker 71 verstärkte Laserlicht
durchläuft
teilweise den Spiegel 31 und den nicht polarisierenden
Strahlteiler 32, wird an der Lichtleitfaser 34 von
der Linse 33 fokussiert und wandelt sich in die Lichtausgabe
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 als Lichtausgabe B mit dem spontan
emittierten Lichtbestandteil darin. Außerdem wird das von dem nicht
polarisierenden Strahlteiler 32 reflektierte Laserlicht
in seiner Wellenlänge
von dem Beugungsgitter 22 gewählt, das auf die gleiche Wellenlänge wie
die Laserwellenlänge
der externen Resonatorlichtquelle 14 eingestellt ist, durchläuft den
nicht polarisierenden Strahlteiler 32, wird durch die Linse 35 in
die Lichtleitfaser 36 eingeleitet und wird von der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 als Lichtausgabe A emittiert,
die in dem von der Halbleiterlaserdiode 11 und dem Lichtleitfaserverstärker 71 emittierten,
spontan emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet ist, Die Wellenform
dieser Lichtausgabe A ist in (c) gemäß 20 gezeigt.
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Gemäß dem obigen
Beispiel kann man, wenn zwischen der externen Resonatorlichtquelle 14 und
dem Strahlengangwechsler 30 ein Lichtverstärker 71 vorgesehen
wird und das Laserlicht verstärkt
wird, eine Lichtausgabe auf höherer
Stufe erhalten. Wenn der Lichtverstärker vorgesehen wird, wird
außerdem
das Rauschen des spontan emittierten Lichts des Lichtverstärkers hinzu
addiert, jedoch wird der spontan emittierte Lichtbestandteil durch
die Wellenlängenwählkonstruktion
des Beugungsgitters ausgeblendet. Der Lichtverstärker kann auch auf die obigen
Beispiele oder die Ausführungsformen
angewandt werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 19 ein sechzehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Dieses Beispiel ist eine Modifizierung des vierzehnten Beispiels.
In der Konfiguration des vierzehnten Beispiels ist zwischen der
Lichtleitfaser 34 der wellenlängenmäßig abstimmbaren Lichtquelleneinrichtung 10 und
dem Lichtzirkulator 68 ein Lichtverstärker 72 geschaltet.
Die Lichtausgabe B aus der Lichtleitfaser 34 ist in der
durch (a) gemäß 20 gezeigten
Weise eine Lichtausgabe, die mit der gewünschten Wellenlänge λ 1 schwingt
und das von der Halbleiterlaserdiode 11 erzeugte, spontan
emittierte Licht enthält.
Wenn dieses Laserlicht in den Lichtverstärker 72 eingegeben
wird, wird das Laserlicht verstärkt,
und das von dem Lichtverstärker 72 erzeugte,
spontan emittierte Licht wird hinzuaddiert, was zu der Lichtausgabe
führt,
die durch (b) gemäß 20 gezeigt
ist. Das von dem Lichtverstärker 72 verstärkte Laserlicht
durchläuft
den Lichtzirkulator 68, die Lichtleitfaser 62 und
die Linse 63 und wird in seiner Wellenlänge von dem Beugungsgitter 22 gewählt. Das
Laserlicht wird in der in (c) gemäß 20 gezeigten Weise
als Lichtausgabe mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Licht
der Halbleiterlaserdiode 11 und dem spontan emittierten
Licht des Lichtverstärkers 81 von
der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelleneinrichtung 10 durch die Linse 63,
die Lichtleitfaser 62 und den Lichtzirkulator 68 hindurch
als Lichtausgabe A emittiert. Gemäß diesem Beispiel kann die
Lichtausgabe durch den Lichtverstärker 72 vergrößert werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 21 ein siebzehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Dieses Beispiel ist eine Modifizierung des fünfzehnten Beispiels. In 21 sind
Elementen, die im wesentlichen die gleichen wie die in 18 erläuterten Elemente
sind, die gleichen Bezugsziffern zugeordnet. Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß diesem
Beispiel umfaßt
die Konfiguration des fünfzehnten
Beispiels, das zwischen dem nicht polarisierenden Strahlteiler 32 und
der Linse 35 mit einem nicht polarisierenden Strahlteiler 73 versehen
ist, die Lichtintensität
durch einen Photodetektor 74 in ein elektrisches Signal
umwandelt, die Änderung
der Lichtausgabe mit einem automatischen Leistungssteuerkreis 75 detektiert
und die Verstärkung
eines Lichtverstärkers 71 derart
einstellt, daß das
elektrische Signal von dem Photodetektor 74 zu jedem Zeitpunkt
konstant wird. Auf Grund dieser Konfiguration kann die Ausgabe des
Lichtverstärkers 71 eingestellt
und diese zu jedem Zeitpunkt auf einem gewünschten Grad aufrechterhalten
werden.
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Als
nächstes
wird anhand von 22 ein achtzehntes veranschaulichendes
Beispiel für
eine wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung erläutert.
Dieses Beispiel ist eine Modifizierung des fünften Beispiels und besteht
aus dem fünften
Beispiel sowie der Konfiguration des siebzehnten Beispiels. Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung 10 gemäß diesem Beispiel umfaßt die Konfiguration
des fünften
Beispiels, das zwischen dem polarisierenden Strahlteiler 51 und
der Linse 35 mit einem nicht polarisierenden Strahlteiler 73 versehen
ist, die Lichtintensität
durch einen Photodetektor 74 in ein elektrisches Signal umwandelt,
die Änderung
der Lichtausgabe mit einem ALS-Kreis 75 detektiert und
den Drehungswinkel der Polarisierung durch den Faraday-Rotator 53 mit
einem Polarisationswinkelsteuerkreis 76 derart einstellt,
daß das
elektrische Signal von dem Photodetektor 74 zu jedem Zeitpunkt
konstant wird.
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Die
Polarisationszustände
sind durch die obigen 8A bis 8G gezeigt.
Die Änderung
im Winkel des Polarisationszustands mit dem Faraday-Rotator 53 liegt
im Bereich von 0 Grad als Minimum und 45 Grad als Maximum, wie der
Polarisationszustand S6 gemäß 8F zeigt.
Wenn das Licht in seiner Wellenlänge
von dem Beugungsgitter 22 gewählt ist und erneut den Faraday-Rotator 53 durchläuft, ändert sich
der Winkel des Polarisationszustands durch Verdoppelung des Polarisationszustands
S6, wie der Polarisationszustand S7 gemäß 8G zeigt.
Laserlicht mit diesem Polarisationszustand durchläuft den
polarisierenden Strahlteiler 51, wird an der Lichtleitfaser 36 durch
die Linse 35 fokussiert und wird dann von der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle 10 als Lichtausgabe A emittiert. Dabei ändert sich
die Intensität
des den polarisierenden Strahlteiler 51 durchlaufenden
Lichts gemäß dem Winkel
des Polarisationszustands S7. Deshalb kann die Lichtausgabe der wellenlängenmäßig abstimmbaren
Lichtquelle 10 zu jedem Zeitpunkt konstant gestaltet werden.
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Die
kennzeichnenden Konfigurationen der obigen Beispiele können natürlich in
geeigneter Weise kombiniert werden, um neue Ausführungsformen auf jeden Fall
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu realisieren.
Weiterhin sind die in den Ausführungsformen
und Beispielen erläuterten
Konfigurationen, Formen und zugehörigen Anordnungen lediglich
schematisch in einem Grade gezeigt, welcher das Verständnis der
vorliegenden Erfindung ermöglicht.
Weiterhin sind die Zahlenwerte und die Materialien der Bestandteile
lediglich veranschaulichend gezeigt.
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Wie
aus der obigen Erläuterung
hervorgeht, bestehen gemäß der vorliegenden
Erfindung die folgenden Wirkungen:
Die wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die ohne Ausstattung mit einem Strahlteiler im Innern
der externen Resonatorlichtquelle konfiguriert ist, an der Außenseite
der externen Resonatorlichtquelle jedoch mit einem Strahlengangwechsler
versehen ist und einen gewünschten
Strahlenteiler in deren Innern zum Rückführen eines Teils des Laserlichts
zu einem Beugungsgitter oder einer anderen Wellenlängenwählkonstruktion
nutzt, kann Laserlicht einer gewünschten
Wellenlänge,
das in dem von einem Verstärkungsmedium
im Innern der externen Resonatorlichtquelle emittierten, spontan
emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet ist, mit einer hohen Ausgabe
emittieren.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in Ausstattung mit einem Strahlengangwechsler an
der Außenseite
der externen Resonatorlichtquelle konfiguriert ist und mit einem
nicht polarisierenden Strahlteiler mit einem gewünschten Teilungsverhältnis im
Innern des Strahlengangwechslers versehen ist, kann auf ein gewünschtes
Verhältnis
eingestellt werden und Laserlicht emittieren, welches den spontan
emittierten Lichtbestandteil, der von einem Verstärkungsmedium
im Innern der externen Resonatorlichtquelle emittiert wird, und
Laserlicht enthält,
das in dem spontan emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet ist.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist derart konfiguriert, daß sie mit einem Strahlengangwechsler
mit einem Spiegel und einem polarisierenden Strahlenteiler an der
Außenseite
der externen Resonatorlichtquelle vorsieht und das von dem polarisierenden Strahlenteiler
geteilte Laserlicht durch eine λ/4-Platte
hindurch zur Rückführung desselben
in die Wellenlängenwählkonstruktion
hindurchläßt. Deshalb
läßt sich
ein Verhältnis
zwischen Laserlicht mit dem von einem Verstärkungsmedium in der externen
Resonatorlichtquelle emittierten, spontan emittierten Lichtbestandteil und
Laserlicht mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil
durch Einstellen des Einfallswinkels des Laserlichts auf den polarisierenden
Strahlteiler auf ein gewünschtes
Verhältnis
auf ein gewünschtes Verhältnis einstellen.
Weiterhin kann sie mit einer hohen Ausgabe das Laserlicht einer
gewünschten
Wellenlänge
mit dem ausgeblendeten, spontan emittierten Lichtbestandteil emittieren,
der von einem Verstärkungsmedium
in der externen Resonatorlichtquelle emittiert wird.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die einen Faraday-Resonator nutzt, kann eine große Lichtausgabe
erzielen und kann die Lichtausgabe stabilisieren.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in geeigneter Weise zum Einstellen des Teilungsverhältnisses
an dem nicht polarisierenden Strahlteiler oder dem polarisierenden
Strahlteiler konfiguriert ist, kann das Verhältnis der Lichtintensität der zwei
Lichtausgaben auf einen gewünschten
vorgegebenen Wert einstellen.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die mit einem Strahlengangwechsler mit einem Spiegel
und einem Strahlteiler darin an der Außenseite der externen Resonatorlichtquelle
versehen konfiguriert ist und mit einem Mechanismus zum Bewegen
oder Drehen des Spiegels oder des Strahlteilers im Innern des Strahlengangwechslers
oder mit verschiedenen Strahlengangschaltmitteln versehen ist, kann
Laserlicht umschalten und emittieren, das den spontan emittierten
Lichtbestandteil, der von einem Verstärkungsmedium im Innern der
externen Resonatorlichtquelle emittiert wird, und Laserlicht enthält, das
in dem spontan emittierten Lichtbestandteil ausgeblendet ist.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die zur Verstärkung
der Intensität
der Lichtausgabe des Laserlichts der gewünschten Wellenlänge an dem
Lichtverstärker
und zum gleichzeitigen Ausblenden des spontan emittierten Lichtbestandteils,
das von dem Verstärkungsmedium
in der externen Resonatorlichtquelle emittiert wird, und von spontan
emittiertem Licht konfiguriert ist, das aus dem Lichtverstärker emittiert
wird, kann Laserlicht der gewünschten
Wellenlänge
emittieren, das in dem spontan emittierten Licht ausgeblendet ist
und in der Lichtausgabe äußerst stark
ist, und kann außerdem
leicht die Intensität
der in dem spontan emittierten Lichtbestandteil ausgeblendeten Lichtausgabe
stabil halten.
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Die
wellenlängenmäßig abstimmbare
Lichtquelleneinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die einen Teil der Lichtausgabe herausnehmen und diesen
zu einem Lichtverstärker
oder einem Faraday-Rotator zurückführen kann,
um die Lichtverstärkungsrate
oder die Polarisation einzustellen, kann die Lichtausgabe stabilisieren
und konstant halten.
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft den Gegenstand, der in der Japanischen
Patentanmeldung Nr. 2002-29945, eingereicht am 06. Februar 2002,
enthalten ist.
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Übersetzung der Figuren
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