JPH11307864A - 外部共振器型波長可変光源 - Google Patents
外部共振器型波長可変光源Info
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- JPH11307864A JPH11307864A JP10113739A JP11373998A JPH11307864A JP H11307864 A JPH11307864 A JP H11307864A JP 10113739 A JP10113739 A JP 10113739A JP 11373998 A JP11373998 A JP 11373998A JP H11307864 A JPH11307864 A JP H11307864A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部共振器型波長可変光源において、機構的
バックラッシュの発生をなくして、波長可変の精度を向
上させる。 【解決手段】 一方の端面に無反射膜1aが施された光
増幅器1と、光増幅器1の無反射膜1a側の射出光軸上
に配置され波長選択性を有する回折格子2と、回折格子
2の反射光軸上に配置され回折格子2からの反射光を反
射する反射器3と、回折格子2の反射光軸に対する反射
器3の角度を変化させて発振する光の波長を可変する波
長可変機構100Aとを備えた外部共振器型波長可変光
源である。波長可変機構100Aは、保持した反射器3
の回折格子2反射光軸に対する角度を変化させる波長可
変制御手段20Aとしてのバイモルフ型ピエゾ素子と、
バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を制御して発振
する光の波長を可変する波長可変駆動回路30とを備え
ている。
バックラッシュの発生をなくして、波長可変の精度を向
上させる。 【解決手段】 一方の端面に無反射膜1aが施された光
増幅器1と、光増幅器1の無反射膜1a側の射出光軸上
に配置され波長選択性を有する回折格子2と、回折格子
2の反射光軸上に配置され回折格子2からの反射光を反
射する反射器3と、回折格子2の反射光軸に対する反射
器3の角度を変化させて発振する光の波長を可変する波
長可変機構100Aとを備えた外部共振器型波長可変光
源である。波長可変機構100Aは、保持した反射器3
の回折格子2反射光軸に対する角度を変化させる波長可
変制御手段20Aとしてのバイモルフ型ピエゾ素子と、
バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を制御して発振
する光の波長を可変する波長可変駆動回路30とを備え
ている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、光計測
技術分野で使用する外部共振器型の波長可変光源に関す
るものである。
技術分野で使用する外部共振器型の波長可変光源に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】光計測技術で使用する光源には、狭スペ
クトル線幅の単一モード発振で波長安定度が良く、かつ
波長可変が可能で小型の光源が要求されている。従来技
術における外部共振器型波長可変光源として、例えば、
図7、図8に示すような外部共振器型波長可変光源が知
られている。
クトル線幅の単一モード発振で波長安定度が良く、かつ
波長可変が可能で小型の光源が要求されている。従来技
術における外部共振器型波長可変光源として、例えば、
図7、図8に示すような外部共振器型波長可変光源が知
られている。
【0003】図7は、従来技術の外部共振器型波長可変
光源の構成例を示すブロック図である。この外部共振器
型波長可変光源は、光増幅器1、光増幅器駆動回路4、
レンズ5、6、7、光アイソレータ9、回折格子2、角
度調整機構51、波長可変駆動回路53、平行移動機構
52、位置調整駆動回路54などから構成されている。
光増幅器1は、ファブリペロ型半導体レーザー(LD)
であり、片端面に無反射膜(ARコート)1aが施さ
れ、光増幅器駆動回路4からの注入電流に応じて、両端
面から光を射出する。光増幅器1の無反射膜1a側端面
からの射出光は、レンズ5で平行光に変換され、回折格
子2に入射する。回折格子2は、波長選択反射器として
使用され、入射される平行光のうち、入射角によって決
まる特定の波長の光を反射する機能を有する。また、回
折格子2は、光増幅器1の無反射膜1aが施されていな
い端面とで共振器を形成しており、回折格子2で選択さ
れた光を光増幅器1に再入射させることで、レーザー発
振させることができる。レンズ6は、光増幅器1の無反
射膜1aが施されていない側の射出光軸上に配置され、
光増幅器1の端面から射出される光を平行光に変換す
る。平行光に変換された射出光は、光アイソレータ9に
入射される。光アイソレータ9は、出力ファイバ8側か
らの反射光が光増幅器1に戻らないようにするためのも
ので、この光アイソレータ9を透過した光は、レンズ7
で集光され、出力光として出力ファイバ8に入射され
る。
光源の構成例を示すブロック図である。この外部共振器
型波長可変光源は、光増幅器1、光増幅器駆動回路4、
レンズ5、6、7、光アイソレータ9、回折格子2、角
度調整機構51、波長可変駆動回路53、平行移動機構
52、位置調整駆動回路54などから構成されている。
光増幅器1は、ファブリペロ型半導体レーザー(LD)
であり、片端面に無反射膜(ARコート)1aが施さ
れ、光増幅器駆動回路4からの注入電流に応じて、両端
面から光を射出する。光増幅器1の無反射膜1a側端面
からの射出光は、レンズ5で平行光に変換され、回折格
子2に入射する。回折格子2は、波長選択反射器として
使用され、入射される平行光のうち、入射角によって決
まる特定の波長の光を反射する機能を有する。また、回
折格子2は、光増幅器1の無反射膜1aが施されていな
い端面とで共振器を形成しており、回折格子2で選択さ
れた光を光増幅器1に再入射させることで、レーザー発
振させることができる。レンズ6は、光増幅器1の無反
射膜1aが施されていない側の射出光軸上に配置され、
光増幅器1の端面から射出される光を平行光に変換す
る。平行光に変換された射出光は、光アイソレータ9に
入射される。光アイソレータ9は、出力ファイバ8側か
らの反射光が光増幅器1に戻らないようにするためのも
ので、この光アイソレータ9を透過した光は、レンズ7
で集光され、出力光として出力ファイバ8に入射され
る。
【0004】図7に示す、光増幅器1と回折格子2との
光学配置は、リトロ配置と呼ばれている。このリトロ配
置の光学系での発振波長は、次式で示される。 λ=2×d/M×sin(θ) ・・・(1) ここで、λは回折格子2で選択された波長、dは回折格
子2の溝間隔、Mは回折光の次数、θは回折格子2の法
線と光増幅器1の射出光軸の角度(回折格子2への入射
角度)である。
光学配置は、リトロ配置と呼ばれている。このリトロ配
置の光学系での発振波長は、次式で示される。 λ=2×d/M×sin(θ) ・・・(1) ここで、λは回折格子2で選択された波長、dは回折格
子2の溝間隔、Mは回折光の次数、θは回折格子2の法
線と光増幅器1の射出光軸の角度(回折格子2への入射
角度)である。
【0005】そして、回折格子2は、角度調整機構51
により入射光軸に対して任意の角度(θ)に調整可能と
なっている。この角度調整機構51を波長可変駆動回路
53により制御することで、回折格子2を任意の角度に
回転させ、(1)式で求められる波長(ブラック波長)
を任意に変化させることができ、光増幅器1の利得範囲
で波長可変を行うことができる。また、回折格子2は平
行移動機構52により入射光軸と平行に移動可能になっ
ている。この平行移動機構52を位置調整駆動回路54
により制御することで、回折格子2を共振器の光軸方向
に平行移動させ、共振波長を任意に変化させることがで
きる。
により入射光軸に対して任意の角度(θ)に調整可能と
なっている。この角度調整機構51を波長可変駆動回路
53により制御することで、回折格子2を任意の角度に
回転させ、(1)式で求められる波長(ブラック波長)
を任意に変化させることができ、光増幅器1の利得範囲
で波長可変を行うことができる。また、回折格子2は平
行移動機構52により入射光軸と平行に移動可能になっ
ている。この平行移動機構52を位置調整駆動回路54
により制御することで、回折格子2を共振器の光軸方向
に平行移動させ、共振波長を任意に変化させることがで
きる。
【0006】図8に、上記以外の、従来技術の外部共振
器型波長可変光源の構成例を示す。この外部共振器型波
長可変光源は、光増幅器1、光増幅器駆動回路4、レン
ズ5、6、7、光アイソレータ9、回折格子2、反射器
3、角度調整機構51、波長可変駆動回路53などから
構成されている。なお、図8において、前述した図7と
同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
器型波長可変光源の構成例を示す。この外部共振器型波
長可変光源は、光増幅器1、光増幅器駆動回路4、レン
ズ5、6、7、光アイソレータ9、回折格子2、反射器
3、角度調整機構51、波長可変駆動回路53などから
構成されている。なお、図8において、前述した図7と
同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【0007】図8に示す、光増幅器1、回折格子2及び
反射器3の光学配置は、リットマン配置と呼ばれてい
る。このリットマン配置の光学系での発振波長は、次式
で示される。 λ=d/M×[sin(α)+sin(β)] ・・・(2) ここで、λは回折格子2で選択された波長、dは回折格
子2の溝間隔、Mは回折光の次数、αは回折格子2の法
線と光増幅器1の射出光軸との角度(回折格子2への入
射角度)、βは回折格子2の法線と回折格子2で反射し
た光の反射光軸との角度(回折格子2からの反射角度)
である。
反射器3の光学配置は、リットマン配置と呼ばれてい
る。このリットマン配置の光学系での発振波長は、次式
で示される。 λ=d/M×[sin(α)+sin(β)] ・・・(2) ここで、λは回折格子2で選択された波長、dは回折格
子2の溝間隔、Mは回折光の次数、αは回折格子2の法
線と光増幅器1の射出光軸との角度(回折格子2への入
射角度)、βは回折格子2の法線と回折格子2で反射し
た光の反射光軸との角度(回折格子2からの反射角度)
である。
【0008】回折格子2は、光増幅器1の射出光軸に対
して入射角度αで、光学ベース台10に固定されてい
る。反射器3は、角度調整機構51上に配置され、
(2)式で求められる回折格子2からの反射光の内、反
射器3に垂直に入射した波長の光を回折格子2に再反射
する。角度調整機構51は、回転中心51aを中心に反
射器3を角度変化させ、回折格子2からの反射光軸に対
して任意の角度に調整可能となっている。そのため、角
度調整機構51の駆動系によって、角度調整すること
で、選択される波長を任意に変化させることができ、光
増幅器1の利得範囲で波長可変を行うことができる。ま
た、角度調整機構51の回転中心51aと反射器3の配
置する位置を、最適化することで、モードホップのない
連続波長可変も可能となる。これら従来技術による外部
共振器型波長可変光源(図7及び図8)では、角度調整
機構51や平行移動機構52に、回転ステージやリニア
ステージなどが使用されている。
して入射角度αで、光学ベース台10に固定されてい
る。反射器3は、角度調整機構51上に配置され、
(2)式で求められる回折格子2からの反射光の内、反
射器3に垂直に入射した波長の光を回折格子2に再反射
する。角度調整機構51は、回転中心51aを中心に反
射器3を角度変化させ、回折格子2からの反射光軸に対
して任意の角度に調整可能となっている。そのため、角
度調整機構51の駆動系によって、角度調整すること
で、選択される波長を任意に変化させることができ、光
増幅器1の利得範囲で波長可変を行うことができる。ま
た、角度調整機構51の回転中心51aと反射器3の配
置する位置を、最適化することで、モードホップのない
連続波長可変も可能となる。これら従来技術による外部
共振器型波長可変光源(図7及び図8)では、角度調整
機構51や平行移動機構52に、回転ステージやリニア
ステージなどが使用されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、角度調整機
構51や平行移動機構52に回転ステージやリニアステ
ージを使用した従来の外部共振器型波長可変光源の構造
では、機構的バックラッシュの発生が伴うため、正確な
波長変化を行うことができなかった。また、回転ステー
ジやリニアステージの他に、これら機構を精度良く制御
するには、高精度のギアーを内蔵したモーターが必要と
なり、その場合には、波長可変機構が大型になってしま
うという問題点があった。
構51や平行移動機構52に回転ステージやリニアステ
ージを使用した従来の外部共振器型波長可変光源の構造
では、機構的バックラッシュの発生が伴うため、正確な
波長変化を行うことができなかった。また、回転ステー
ジやリニアステージの他に、これら機構を精度良く制御
するには、高精度のギアーを内蔵したモーターが必要と
なり、その場合には、波長可変機構が大型になってしま
うという問題点があった。
【0010】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、波長可変機構が小型であり、波
長可変に際して機構的バックラッシュが発生しない、波
長可変精度の良い外部共振器型波長可変光源を提供する
ことを目的とする。
ためになされたもので、波長可変機構が小型であり、波
長可変に際して機構的バックラッシュが発生しない、波
長可変精度の良い外部共振器型波長可変光源を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、一方の端面に無反射膜が施
された光増幅器と、前記光増幅器の無反射膜側の射出光
軸上に配置され、波長選択性を有する回折格子と、前記
回折格子の反射光軸上に配置され、前記回折格子からの
反射光を反射する反射器と、前記回折格子の反射光軸に
対する前記反射器の角度を変化させて発振する光の波長
を可変する波長可変機構と、を備えた外部共振器型波長
可変光源において、前記波長可変機構が、少なくとも一
部が弾性体から構成され、前記反射器を支持する固定手
段と、前記固定手段の弾性体部を変形させて、前記回折
格子の反射光軸に対する反射器の角度を変化させる変位
手段と、前記変位手段を制御して前記反射器の角度変化
を調整し、発振する光の波長を可変する変位制御手段
と、を備えた構成とした。
め、請求項1記載の発明は、一方の端面に無反射膜が施
された光増幅器と、前記光増幅器の無反射膜側の射出光
軸上に配置され、波長選択性を有する回折格子と、前記
回折格子の反射光軸上に配置され、前記回折格子からの
反射光を反射する反射器と、前記回折格子の反射光軸に
対する前記反射器の角度を変化させて発振する光の波長
を可変する波長可変機構と、を備えた外部共振器型波長
可変光源において、前記波長可変機構が、少なくとも一
部が弾性体から構成され、前記反射器を支持する固定手
段と、前記固定手段の弾性体部を変形させて、前記回折
格子の反射光軸に対する反射器の角度を変化させる変位
手段と、前記変位手段を制御して前記反射器の角度変化
を調整し、発振する光の波長を可変する変位制御手段
と、を備えた構成とした。
【0012】この請求項1記載の発明によれば、変位制
御手段の制御により、変位手段が反射器を支持する固定
手段の弾性体を変形させて、回折格子の反射光軸に対す
る反射器の角度を変化させ、回折格子から反射器に垂直
入射する光の波長、即ち、発振する光の波長を可変す
る。
御手段の制御により、変位手段が反射器を支持する固定
手段の弾性体を変形させて、回折格子の反射光軸に対す
る反射器の角度を変化させ、回折格子から反射器に垂直
入射する光の波長、即ち、発振する光の波長を可変す
る。
【0013】請求項2記載の発明は、一方の端面に無反
射膜が施された光増幅器と、前記光増幅器の無反射膜側
の射出光軸上に配置され、波長選択性を有する回折格子
と、前記回折格子の反射光軸上に配置され、前記回折格
子からの反射光を反射する反射器と、前記光増幅器の射
出光軸に対する前記回折格子の角度を変化させて発振す
る光の波長を可変する波長可変機構と、を備えた外部共
振器型波長可変光源において、前記波長可変機構が、少
なくとも一部が弾性体から構成され、前記回折格子を支
持する固定手段と、前記固定手段の弾性体部を変形させ
て、前記光増幅器の射出光軸に対する前記回折格子の角
度を変化させる変位手段と、前記変位手段を制御して前
記回折格子の角度変化を調整し、発振する光の波長を可
変する変位制御手段と、を備えた構成とした。
射膜が施された光増幅器と、前記光増幅器の無反射膜側
の射出光軸上に配置され、波長選択性を有する回折格子
と、前記回折格子の反射光軸上に配置され、前記回折格
子からの反射光を反射する反射器と、前記光増幅器の射
出光軸に対する前記回折格子の角度を変化させて発振す
る光の波長を可変する波長可変機構と、を備えた外部共
振器型波長可変光源において、前記波長可変機構が、少
なくとも一部が弾性体から構成され、前記回折格子を支
持する固定手段と、前記固定手段の弾性体部を変形させ
て、前記光増幅器の射出光軸に対する前記回折格子の角
度を変化させる変位手段と、前記変位手段を制御して前
記回折格子の角度変化を調整し、発振する光の波長を可
変する変位制御手段と、を備えた構成とした。
【0014】この請求項2記載の発明によれば、変位制
御手段の制御により、変位手段が回折格子を支持する固
定手段の弾性体を変形させて、反射器の法線に対する回
折格子の角度を変化させ、回折格子から反射器に垂直入
射する光の波長、即ち、発振する光の波長を可変する。
御手段の制御により、変位手段が回折格子を支持する固
定手段の弾性体を変形させて、反射器の法線に対する回
折格子の角度を変化させ、回折格子から反射器に垂直入
射する光の波長、即ち、発振する光の波長を可変する。
【0015】請求項3記載の発明は、一方の端面に無反
射膜が施された光増幅器と、前記光増幅器の無反射膜側
の射出光軸上に配置され、波長選択性を有するバンドパ
スフィルタと、前記光増幅器の射出光軸上に配置され、
前記バンドパスフィルタからの透過光を前記光増幅器の
射出光軸に反射する反射器と、前記光増幅器の射出光軸
に対する前記バンドパスフィルタの角度を変化させて発
振する光の波長を可変する波長可変機構と、を備えた外
部共振器型波長可変光源において、前記波長可変機構
が、少なくとも一部が弾性体から構成され、前記バンド
パスフィルタを支持する固定手段と、前記固定手段の弾
性体部を変形させて、前記光増幅器の射出光軸に対する
前記バンドパスフィルタの角度を変化させる変位手段
と、前記変位手段を制御して前記バンドパスフィルタの
角度変化を調整し、発振する光の波長を可変する変位制
御手段と、を備えた構成とした。
射膜が施された光増幅器と、前記光増幅器の無反射膜側
の射出光軸上に配置され、波長選択性を有するバンドパ
スフィルタと、前記光増幅器の射出光軸上に配置され、
前記バンドパスフィルタからの透過光を前記光増幅器の
射出光軸に反射する反射器と、前記光増幅器の射出光軸
に対する前記バンドパスフィルタの角度を変化させて発
振する光の波長を可変する波長可変機構と、を備えた外
部共振器型波長可変光源において、前記波長可変機構
が、少なくとも一部が弾性体から構成され、前記バンド
パスフィルタを支持する固定手段と、前記固定手段の弾
性体部を変形させて、前記光増幅器の射出光軸に対する
前記バンドパスフィルタの角度を変化させる変位手段
と、前記変位手段を制御して前記バンドパスフィルタの
角度変化を調整し、発振する光の波長を可変する変位制
御手段と、を備えた構成とした。
【0016】この請求項3記載の発明によれば、変位制
御手段の制御により、変位手段がバンドパスフィルタを
支持する固定手段の弾性体を変形させて、光増幅器の射
出光軸に対するバンドパスフィルタの角度を変化させ、
バンドパスフィルタを透過する光の波長、即ち、発振す
る光の波長を可変する。
御手段の制御により、変位手段がバンドパスフィルタを
支持する固定手段の弾性体を変形させて、光増幅器の射
出光軸に対するバンドパスフィルタの角度を変化させ、
バンドパスフィルタを透過する光の波長、即ち、発振す
る光の波長を可変する。
【0017】請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何
れかに記載の外部共振器型波長可変光源において、前記
固定手段の弾性体には、バイモルフ型ピエゾ素子が用い
られ、該バイモルフ型ピエゾ素子が、前記変位手段を兼
ねる構成とした。
れかに記載の外部共振器型波長可変光源において、前記
固定手段の弾性体には、バイモルフ型ピエゾ素子が用い
られ、該バイモルフ型ピエゾ素子が、前記変位手段を兼
ねる構成とした。
【0018】この請求項4記載の発明によれば、固定手
段の弾性体としてバイモルフ型ピエゾ素子を用いたた
め、バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を調整し
て、バイモルフ型ピエゾ素子に生じる変位量を制御する
ことにより、バイモルフ型ピエゾ素子を介して支持され
た反射器、回折格子またはバンドパスフィルタの角度を
連続的に変化させることができる。即ち、電気的な制御
によって、機構的バックラッシュを生じることなく、発
振する光の波長を正確に可変することができる。また、
バイモルフ型ピエゾ素子が、反射器、回折格子またはバ
ンドパスフィルタを支持する固定手段の弾性体と変位手
段とを兼ねる構成としたため、当該外部共振器型波長可
変光源の小型化及び簡素化が可能となる。
段の弾性体としてバイモルフ型ピエゾ素子を用いたた
め、バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を調整し
て、バイモルフ型ピエゾ素子に生じる変位量を制御する
ことにより、バイモルフ型ピエゾ素子を介して支持され
た反射器、回折格子またはバンドパスフィルタの角度を
連続的に変化させることができる。即ち、電気的な制御
によって、機構的バックラッシュを生じることなく、発
振する光の波長を正確に可変することができる。また、
バイモルフ型ピエゾ素子が、反射器、回折格子またはバ
ンドパスフィルタを支持する固定手段の弾性体と変位手
段とを兼ねる構成としたため、当該外部共振器型波長可
変光源の小型化及び簡素化が可能となる。
【0019】請求項5記載の発明は、請求項1〜3の何
れかに記載の外部共振器型波長可変光源において、前記
固定手段の弾性体には、板バネが用いられ、前記変位手
段が、積層型ピエゾ素子により構成されている。
れかに記載の外部共振器型波長可変光源において、前記
固定手段の弾性体には、板バネが用いられ、前記変位手
段が、積層型ピエゾ素子により構成されている。
【0020】この請求項5記載の発明によれば、固定手
段の弾性体には、板バネが用いられ、変位手段が、積層
型ピエゾ素子により構成されているため、積層型ピエゾ
素子に印可する電圧を調整して、積層型ピエゾ素子に生
じる変位量を制御することにより、板バネを介して支持
された反射器、回折格子またはバンドパスフィルタの角
度を連続的に変化させることができる。即ち、電気的な
制御によって、機構的バックラッシュを生じることな
く、発振する光の波長を正確に可変することができる。
段の弾性体には、板バネが用いられ、変位手段が、積層
型ピエゾ素子により構成されているため、積層型ピエゾ
素子に印可する電圧を調整して、積層型ピエゾ素子に生
じる変位量を制御することにより、板バネを介して支持
された反射器、回折格子またはバンドパスフィルタの角
度を連続的に変化させることができる。即ち、電気的な
制御によって、機構的バックラッシュを生じることな
く、発振する光の波長を正確に可変することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る外部共振器型
波長可変光源の実施の各形態例について、図1〜6の図
面を参照しながら詳細に説明する。
波長可変光源の実施の各形態例について、図1〜6の図
面を参照しながら詳細に説明する。
【0022】<第1の実施の形態例>図1は本発明を適
用した第1の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。
用した第1の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。
【0023】外部共振器型波長可変光源は、光増幅器
1、光増幅器駆動回路4、光増幅器1の射出光軸上に配
置されるレンズ5、6、7、光アイソレータ9、回折格
子2、反射器3、波長可変機構100A等から構成され
ている。
1、光増幅器駆動回路4、光増幅器1の射出光軸上に配
置されるレンズ5、6、7、光アイソレータ9、回折格
子2、反射器3、波長可変機構100A等から構成され
ている。
【0024】光増幅器1は、ファブリペロ型半導体レー
ザー(LD)であり、片端面に無反射膜(ARコート)
1aが施されている。光増幅器1は、光増幅器駆動回路
4と接続され、この光増幅器駆動回路4からの注入電流
に応じて、両端面から光を射出する。レンズ5は、光増
幅器1の無反射膜1a側の射出光軸上に配置され、光増
幅器1の端面から射出される光を平行光に変換する。平
行光に変換された射出光は、回折格子2に入射される。
回折格子2は、光増幅器1からの射出光軸に対して入射
角度αになるように光学ベース台10に固定されてい
る。回折格子2は、波長選択反射器として機能し、入射
角度αで入射された平行光のうち、前述した(2)式で
示される波長の光を反射角度βで反射器3側に反射す
る。
ザー(LD)であり、片端面に無反射膜(ARコート)
1aが施されている。光増幅器1は、光増幅器駆動回路
4と接続され、この光増幅器駆動回路4からの注入電流
に応じて、両端面から光を射出する。レンズ5は、光増
幅器1の無反射膜1a側の射出光軸上に配置され、光増
幅器1の端面から射出される光を平行光に変換する。平
行光に変換された射出光は、回折格子2に入射される。
回折格子2は、光増幅器1からの射出光軸に対して入射
角度αになるように光学ベース台10に固定されてい
る。回折格子2は、波長選択反射器として機能し、入射
角度αで入射された平行光のうち、前述した(2)式で
示される波長の光を反射角度βで反射器3側に反射す
る。
【0025】反射器3は、回折格子2からの反射光のう
ち、反射器3に垂直に入射した波長の光のみを同一光路
で回折格子2に反射する。それ以外の角度で反射器3に
入射した波長の光は、入射光路とは異なった光路で回折
格子2に反射する。即ち、反射器3に垂直入射し、反射
した波長の光は、再度回折格子2に入射するが、今度
は、前述した反射角度βが入射角度、前述した入射角度
αが反射角度となって、光増幅器1の射出光軸に反射さ
れ、光増幅器1に戻る。一方、反射器3に垂直入射した
波長の光以外は、光増幅器1の射出光軸とは異なった角
度に反射され、光増幅器1に戻ることはない。
ち、反射器3に垂直に入射した波長の光のみを同一光路
で回折格子2に反射する。それ以外の角度で反射器3に
入射した波長の光は、入射光路とは異なった光路で回折
格子2に反射する。即ち、反射器3に垂直入射し、反射
した波長の光は、再度回折格子2に入射するが、今度
は、前述した反射角度βが入射角度、前述した入射角度
αが反射角度となって、光増幅器1の射出光軸に反射さ
れ、光増幅器1に戻る。一方、反射器3に垂直入射した
波長の光以外は、光増幅器1の射出光軸とは異なった角
度に反射され、光増幅器1に戻ることはない。
【0026】レンズ6は、光増幅器1の無反射膜1aが
施されていない側の射出光軸上に配置され、光増幅器1
の端面から射出される光を平行光に変換する。平行光に
変換された射出光は、光アイソレータ9に入射される。
光アイソレータ9は、出力ファイバ8側からの反射光が
光増幅器1に戻らないようにするためのもので、この光
アイソレータ9を透過した光は、レンズ7で集光され、
出力光として出力ファイバ8に入射される。以上の光学
系については、従来技術のリットマン配置の光学系と同
一である。
施されていない側の射出光軸上に配置され、光増幅器1
の端面から射出される光を平行光に変換する。平行光に
変換された射出光は、光アイソレータ9に入射される。
光アイソレータ9は、出力ファイバ8側からの反射光が
光増幅器1に戻らないようにするためのもので、この光
アイソレータ9を透過した光は、レンズ7で集光され、
出力光として出力ファイバ8に入射される。以上の光学
系については、従来技術のリットマン配置の光学系と同
一である。
【0027】波長可変機構100Aは、固定手段として
例示する固定部12及び保持部11、固定手段の弾性体
及び変位手段として例示する波長可変制御手段(バイモ
ルフ型ピエゾ素子)20A、変位制御手段として例示す
る波長可変駆動回路30により構成され、回折格子2の
反射光軸に対する反射器3の角度を変化させて発振する
光の波長を可変する。波長可変制御手段20Aは、光学
ベース台10上の固定部12により一端を固定され、自
由端側には保持部11を介して反射器3が設置されてい
る。波長可変制御手段20Aは、例えば、次に示すバイ
モルフ型ピエゾ素子により構成されている。
例示する固定部12及び保持部11、固定手段の弾性体
及び変位手段として例示する波長可変制御手段(バイモ
ルフ型ピエゾ素子)20A、変位制御手段として例示す
る波長可変駆動回路30により構成され、回折格子2の
反射光軸に対する反射器3の角度を変化させて発振する
光の波長を可変する。波長可変制御手段20Aは、光学
ベース台10上の固定部12により一端を固定され、自
由端側には保持部11を介して反射器3が設置されてい
る。波長可変制御手段20Aは、例えば、次に示すバイ
モルフ型ピエゾ素子により構成されている。
【0028】バイモルフ型ピエゾ素子は、圧電セラミッ
クス2枚を貼り合わせてできており、分極方向を同一方
向にして貼り合わせた直列型と分極方向を逆に貼り合わ
せた並列型があり、通常、補強板として金属薄板が入れ
られている。例えば、直列型のバイモルフ型ピエゾ素子
において、2枚の圧電セラミックスの両面の電極に同一
電圧を印加すると、貼り合わせた面の電極との電圧差が
生じ、ピエゾ素子全体が湾曲変形する。そのため、例え
ば、バイモルフ型ピエゾ素子の一端を固定した状態で、
電圧を印可すると、バイモルフ型ピエゾ素子が湾曲変形
し、もう一方の自由端側が大きく変位する。
クス2枚を貼り合わせてできており、分極方向を同一方
向にして貼り合わせた直列型と分極方向を逆に貼り合わ
せた並列型があり、通常、補強板として金属薄板が入れ
られている。例えば、直列型のバイモルフ型ピエゾ素子
において、2枚の圧電セラミックスの両面の電極に同一
電圧を印加すると、貼り合わせた面の電極との電圧差が
生じ、ピエゾ素子全体が湾曲変形する。そのため、例え
ば、バイモルフ型ピエゾ素子の一端を固定した状態で、
電圧を印可すると、バイモルフ型ピエゾ素子が湾曲変形
し、もう一方の自由端側が大きく変位する。
【0029】従って、バイモルフ型ピエゾ素子により構
成された波長可変制御手段20Aは、波長可変駆動回路
30からの電圧制御により湾曲変形して、反射器3の角
度を回折格子2の反射光軸に対して変化させる。そし
て、バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を波長可変
駆動回路30によって制御すれば、反射器3の角度が変
化し、発振する光の波長を可変することができる。な
お、バイモルフ型ピエゾ素子で圧電セラミックスの貼り
合わせ方向による違いは、波長可変駆動回路30との配
線や電圧印可方向などが異なるだけであり、外部共振器
型波長可変光源の構成には影響しない。
成された波長可変制御手段20Aは、波長可変駆動回路
30からの電圧制御により湾曲変形して、反射器3の角
度を回折格子2の反射光軸に対して変化させる。そし
て、バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を波長可変
駆動回路30によって制御すれば、反射器3の角度が変
化し、発振する光の波長を可変することができる。な
お、バイモルフ型ピエゾ素子で圧電セラミックスの貼り
合わせ方向による違いは、波長可変駆動回路30との配
線や電圧印可方向などが異なるだけであり、外部共振器
型波長可変光源の構成には影響しない。
【0030】以上のように、第1の実施の形態例の外部
共振器型波長可変光源によれば、波長可変駆動回路30
が印可する電圧に応じて波長可変制御手段20A(バイ
モルフ型ピエゾ素子)に変位が生じ、それにより、バイ
モルフ型ピエゾ素子の自由端側に保持された反射器3の
角度が変化し、回折格子2から反射器3に垂直入射する
光の波長、即ち、発振する光の波長が変化する。つま
り、バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を電気的に
制御するだけで、発振する光の波長を可変することがで
きる。
共振器型波長可変光源によれば、波長可変駆動回路30
が印可する電圧に応じて波長可変制御手段20A(バイ
モルフ型ピエゾ素子)に変位が生じ、それにより、バイ
モルフ型ピエゾ素子の自由端側に保持された反射器3の
角度が変化し、回折格子2から反射器3に垂直入射する
光の波長、即ち、発振する光の波長が変化する。つま
り、バイモルフ型ピエゾ素子に印可する電圧を電気的に
制御するだけで、発振する光の波長を可変することがで
きる。
【0031】また、反射器3をバイモルフ型ピエゾ素子
で保持する構造の波長可変機構100Aにより波長可変
を行うため、従来の回転ステージやリニアステージで生
じる機構的バックラッシュが発生しなくなり、再現性良
く波長可変することが可能となる。波長可変機構100
Aにバイモルフ型ピエゾ素子を使用することで、従来の
回転ステージやリニアステージによって構成される波長
可変機構と比較して、波長可変機構100Aの構成を非
常に簡素で小型にすることが可能となる。また、バイモ
ルフ型ピエゾ素子は、発生力は小さいが、電圧を印可し
たときの変位量が数百μmと大きい値が得られるので、
反射器3の角度変化が大きくなり、広い波長可変が可能
である。
で保持する構造の波長可変機構100Aにより波長可変
を行うため、従来の回転ステージやリニアステージで生
じる機構的バックラッシュが発生しなくなり、再現性良
く波長可変することが可能となる。波長可変機構100
Aにバイモルフ型ピエゾ素子を使用することで、従来の
回転ステージやリニアステージによって構成される波長
可変機構と比較して、波長可変機構100Aの構成を非
常に簡素で小型にすることが可能となる。また、バイモ
ルフ型ピエゾ素子は、発生力は小さいが、電圧を印可し
たときの変位量が数百μmと大きい値が得られるので、
反射器3の角度変化が大きくなり、広い波長可変が可能
である。
【0032】<第2の実施の形態例>図2は、本発明を
適用した第2の実施の形態例に係る外部共振器型波長可
変光源の構成を示すブロック図である。なお、図2にお
いて、前述した図1と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。
適用した第2の実施の形態例に係る外部共振器型波長可
変光源の構成を示すブロック図である。なお、図2にお
いて、前述した図1と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。
【0033】第2の実施の形態例の外部共振器型波長可
変光源では、波長可変機構100Bが、固定手段として
例示する固定部12A及び保持部11、固定手段の弾性
体として例示する板バネ部13、変位手段として例示す
る波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子)20B、変位
制御手段として例示する波長可変駆動回路30、波長可
変制御手段20bを固定する固定部12B等により構成
されている。その他の構成は、前述した第1の実施の形
態例と同じである。
変光源では、波長可変機構100Bが、固定手段として
例示する固定部12A及び保持部11、固定手段の弾性
体として例示する板バネ部13、変位手段として例示す
る波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子)20B、変位
制御手段として例示する波長可変駆動回路30、波長可
変制御手段20bを固定する固定部12B等により構成
されている。その他の構成は、前述した第1の実施の形
態例と同じである。
【0034】板バネ部13は、光学ベース台10上の固
定部12Aにより一端を固定され、自由端側には保持部
11を介して反射器3が設置されている。波長可変制御
手段20Bは、その一端を光学ベース台10上の固定部
12Bに、他端を保持部11に接続された状態で配置さ
れている。波長可変制御手段20Bは、例えば、次に示
す積層型ピエゾ素子により構成されている。
定部12Aにより一端を固定され、自由端側には保持部
11を介して反射器3が設置されている。波長可変制御
手段20Bは、その一端を光学ベース台10上の固定部
12Bに、他端を保持部11に接続された状態で配置さ
れている。波長可変制御手段20Bは、例えば、次に示
す積層型ピエゾ素子により構成されている。
【0035】積層型ピエゾ素子とは、圧電セラミックス
に電界を印加すると歪みを生じ、分極方向と同方向に電
圧が印加されると縮み、逆方向に印加されると伸びる性
質を持ち、印加電圧によって物理的変位が得られる圧電
セラミックス素子を多数層状に積み重ねたものである。
積層型ピエゾ素子は、印加電圧による変位は小さいが、
発生力が大きく、積層数の異なるピエゾ素子に変更する
ことで変位量を調整することができる。即ち、波長可変
制御手段20Bである積層型ピエゾ素子に電圧を印可す
ることで、積層型ピエゾ素子に変位が発生し、それによ
り、板バネ部13が屈曲して、板バネ部13の自由端側
に配置されている反射器3の角度が変化するため、回折
格子2からの反射光軸に対する入射角度が変化して、発
振する光の波長が可変する。
に電界を印加すると歪みを生じ、分極方向と同方向に電
圧が印加されると縮み、逆方向に印加されると伸びる性
質を持ち、印加電圧によって物理的変位が得られる圧電
セラミックス素子を多数層状に積み重ねたものである。
積層型ピエゾ素子は、印加電圧による変位は小さいが、
発生力が大きく、積層数の異なるピエゾ素子に変更する
ことで変位量を調整することができる。即ち、波長可変
制御手段20Bである積層型ピエゾ素子に電圧を印可す
ることで、積層型ピエゾ素子に変位が発生し、それによ
り、板バネ部13が屈曲して、板バネ部13の自由端側
に配置されている反射器3の角度が変化するため、回折
格子2からの反射光軸に対する入射角度が変化して、発
振する光の波長が可変する。
【0036】以上のように、第2の実施の形態例の外部
共振器型波長可変光源によれば、波長可変駆動回路30
が印可する電圧に応じて波長可変制御手段20B(積層
型ピエゾ素子)に変位が生じ、それにより、板バネ部1
3が屈曲して反射器3の角度が変化し、回折格子2から
反射器3に垂直入射する光の波長、即ち、発振する光の
波長が変化する。つまり、積層型ピエゾ素子に印可する
電圧を電気的に制御するだけで、発振する光の波長を可
変することができる。
共振器型波長可変光源によれば、波長可変駆動回路30
が印可する電圧に応じて波長可変制御手段20B(積層
型ピエゾ素子)に変位が生じ、それにより、板バネ部1
3が屈曲して反射器3の角度が変化し、回折格子2から
反射器3に垂直入射する光の波長、即ち、発振する光の
波長が変化する。つまり、積層型ピエゾ素子に印可する
電圧を電気的に制御するだけで、発振する光の波長を可
変することができる。
【0037】また、反射器3を板バネ部13で支持する
板バネ構造の波長可変機構100Bにより、波長可変を
行うため、従来の回転ステージやリニアステージで生じ
る機構的バックラッシュが発生しなくなり、再現性良く
波長可変することが可能となる。また、波長可変機構1
00Bに積層型ピエゾ素子と板バネ構造を用いたため、
従来の回転ステージやリニアステージによって構成され
る波長可変機構と比較して、波長可変機構100Bを非
常に小型で軽量にすることが可能となる。
板バネ構造の波長可変機構100Bにより、波長可変を
行うため、従来の回転ステージやリニアステージで生じ
る機構的バックラッシュが発生しなくなり、再現性良く
波長可変することが可能となる。また、波長可変機構1
00Bに積層型ピエゾ素子と板バネ構造を用いたため、
従来の回転ステージやリニアステージによって構成され
る波長可変機構と比較して、波長可変機構100Bを非
常に小型で軽量にすることが可能となる。
【0038】第2の実施の形態例では、波長可変制御手
段20Bに積層型ピエゾ素子を使用した例を示したが、
波長可変制御手段20Bとして、モーター類を使用する
ことも可能なことは明らかである。しかし、波長可変制
御手段20Bとしてモーターを使用した場合、精度良く
波長可変するには、高精度のギアーを内蔵したモーター
が必要となり、波長可変機構100Bが大型になってし
まうという問題がある。波長可変制御手段20Bである
積層型ピエゾ素子は、固定手段の弾性体(板バネ部1
3)を所定方向に弾性変形させることができれば任意の
位置に設置可能である。
段20Bに積層型ピエゾ素子を使用した例を示したが、
波長可変制御手段20Bとして、モーター類を使用する
ことも可能なことは明らかである。しかし、波長可変制
御手段20Bとしてモーターを使用した場合、精度良く
波長可変するには、高精度のギアーを内蔵したモーター
が必要となり、波長可変機構100Bが大型になってし
まうという問題がある。波長可変制御手段20Bである
積層型ピエゾ素子は、固定手段の弾性体(板バネ部1
3)を所定方向に弾性変形させることができれば任意の
位置に設置可能である。
【0039】<第3の実施の形態例>図3は本発明を適
用した第3の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図3におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
用した第3の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図3におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
【0040】第3の実施の形態例の外部共振器型波長可
変光源では、波長可変機構100Cが、反射器3ではな
く回折格子2の角度を変化させることによって、発振す
る光の波長を可変するようになっている。
変光源では、波長可変機構100Cが、反射器3ではな
く回折格子2の角度を変化させることによって、発振す
る光の波長を可変するようになっている。
【0041】回折格子2は、光増幅器1からの射出光軸
に対して入射角度αになるように配置されている。ま
た、回折格子2は、保持部14を介して波長可変制御手
段20Aの一端に固定され、この波長可変制御手段20
Aの他端は、光学ベース台10の固定部12に固定され
ている。反射器3は、回折格子2からの特定波長の反射
光が反射器3に垂直に入射するように、光学ベース台1
0に配設されている。波長可変機構100Cは、固定手
段として例示する固定部12及び保持部14、固定手段
の弾性体及び変位手段として例示する波長可変制御手段
(バイモルフ型ピエゾ素子)20A、変位制御手段とし
て例示する波長可変駆動回路30により構成され、光増
幅器1の射出光軸に対する回折格子2の角度を変化させ
て発振する光の波長を可変する。
に対して入射角度αになるように配置されている。ま
た、回折格子2は、保持部14を介して波長可変制御手
段20Aの一端に固定され、この波長可変制御手段20
Aの他端は、光学ベース台10の固定部12に固定され
ている。反射器3は、回折格子2からの特定波長の反射
光が反射器3に垂直に入射するように、光学ベース台1
0に配設されている。波長可変機構100Cは、固定手
段として例示する固定部12及び保持部14、固定手段
の弾性体及び変位手段として例示する波長可変制御手段
(バイモルフ型ピエゾ素子)20A、変位制御手段とし
て例示する波長可変駆動回路30により構成され、光増
幅器1の射出光軸に対する回折格子2の角度を変化させ
て発振する光の波長を可変する。
【0042】このように構成される外部共振器型波長可
変光源では、波長可変制御手段20Aであるバイモルフ
型ピエゾ素子に印可する電圧を制御することで、バイモ
ルフ型ピエゾ素子を湾曲変形させて、該バイモルフ型ピ
エゾ素子に支持された回折格子2の前記入射角度αを変
化させ、反射器3に垂直入射する光の波長を変化させて
いる。つまり、波長可変制御手段(バイモルフ型ピエゾ
素子)20Aに印可する電圧を波長可変駆動回路30が
制御することで、発振する光の波長が可変される。
変光源では、波長可変制御手段20Aであるバイモルフ
型ピエゾ素子に印可する電圧を制御することで、バイモ
ルフ型ピエゾ素子を湾曲変形させて、該バイモルフ型ピ
エゾ素子に支持された回折格子2の前記入射角度αを変
化させ、反射器3に垂直入射する光の波長を変化させて
いる。つまり、波長可変制御手段(バイモルフ型ピエゾ
素子)20Aに印可する電圧を波長可変駆動回路30が
制御することで、発振する光の波長が可変される。
【0043】<第4の実施の形態例>図4は本発明を適
用した第4の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図4におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
用した第4の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図4におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
【0044】第4の実施の形態例の外部共振器型波長可
変光源において、回折格子2は、光増幅器1からの射出
光軸に対して入射角度αになるように配置されている。
また、回折格子2は、保持部14を介して板バネ部13
の一端に固定され、この板バネ部13の他端は、光学ベ
ース台10の固定部12Aに固定されている。波長可変
制御手段20Bは、積層型ピエゾ素子により構成され、
その一端を光学ベース台10上の固定部12Bに、他端
を保持部14に接続された状態で配置されている。波長
可変機構100Dは、固定手段として例示する固定部1
2A及び保持部14、固定手段の弾性体として例示する
板バネ部13、変位手段として例示する波長可変制御手
段(積層型ピエゾ素子)20B、変位制御手段として例
示する波長可変駆動回路30、波長可変制御手段20B
を固定する固定部12B等により構成され、光増幅器1
の射出光軸に対する回折格子2の角度を変化させて発振
する光の波長を可変する。
変光源において、回折格子2は、光増幅器1からの射出
光軸に対して入射角度αになるように配置されている。
また、回折格子2は、保持部14を介して板バネ部13
の一端に固定され、この板バネ部13の他端は、光学ベ
ース台10の固定部12Aに固定されている。波長可変
制御手段20Bは、積層型ピエゾ素子により構成され、
その一端を光学ベース台10上の固定部12Bに、他端
を保持部14に接続された状態で配置されている。波長
可変機構100Dは、固定手段として例示する固定部1
2A及び保持部14、固定手段の弾性体として例示する
板バネ部13、変位手段として例示する波長可変制御手
段(積層型ピエゾ素子)20B、変位制御手段として例
示する波長可変駆動回路30、波長可変制御手段20B
を固定する固定部12B等により構成され、光増幅器1
の射出光軸に対する回折格子2の角度を変化させて発振
する光の波長を可変する。
【0045】このように構成される外部共振器型波長可
変光源では、波長可変制御手段20Bである積層型ピエ
ゾ素子に印可する電圧を制御することで、積層型ピエゾ
素子に変位を発生させて、板バネ部13を屈曲させ、板
バネ部13の自由端側に配置されている回折格子2の前
記入射角度αを変化させ、反射器3に垂直入射する光の
波長を変化させている。つまり、波長可変制御手段(積
層型ピエゾ素子)20Bに印可する電圧を波長可変駆動
回路30が制御することで、発振する光の波長が可変さ
れる。
変光源では、波長可変制御手段20Bである積層型ピエ
ゾ素子に印可する電圧を制御することで、積層型ピエゾ
素子に変位を発生させて、板バネ部13を屈曲させ、板
バネ部13の自由端側に配置されている回折格子2の前
記入射角度αを変化させ、反射器3に垂直入射する光の
波長を変化させている。つまり、波長可変制御手段(積
層型ピエゾ素子)20Bに印可する電圧を波長可変駆動
回路30が制御することで、発振する光の波長が可変さ
れる。
【0046】<第5の実施の形態例>図5は本発明を適
用した第5の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図5におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
用した第5の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図5におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
【0047】第5の実施の形態例の外部共振器型波長可
変光源では、回折格子2に代わって、バンドパスフィル
タ16が用いられ、該バンドパスフィルタ16の角度を
波長可変機構100Eが変化させることによって、発振
する光の波長を可変するようになっている。
変光源では、回折格子2に代わって、バンドパスフィル
タ16が用いられ、該バンドパスフィルタ16の角度を
波長可変機構100Eが変化させることによって、発振
する光の波長を可変するようになっている。
【0048】バンドパスフィルタ16は、光増幅器1か
らの射出光軸に対して所定の入射角度になるように配置
されている。また、バンドパスフィルタ16は、保持部
15を介して波長可変制御手段20Aの一端に固定さ
れ、この波長可変制御手段20Aの他端は、光学ベース
台10の固定部12に固定されている。反射器3は、バ
ンドパスフィルタ16からの透過光を光増幅器1の射出
光軸に反射するように、光学ベース台10に配設されて
いる。波長可変機構100Eは、固定手段として例示す
る固定部12及び保持部15、固定手段の弾性体及び変
位手段として例示する波長可変制御手段(バイモルフ型
ピエゾ素子)20A、変位制御手段として例示する波長
可変駆動回路30により構成されている。
らの射出光軸に対して所定の入射角度になるように配置
されている。また、バンドパスフィルタ16は、保持部
15を介して波長可変制御手段20Aの一端に固定さ
れ、この波長可変制御手段20Aの他端は、光学ベース
台10の固定部12に固定されている。反射器3は、バ
ンドパスフィルタ16からの透過光を光増幅器1の射出
光軸に反射するように、光学ベース台10に配設されて
いる。波長可変機構100Eは、固定手段として例示す
る固定部12及び保持部15、固定手段の弾性体及び変
位手段として例示する波長可変制御手段(バイモルフ型
ピエゾ素子)20A、変位制御手段として例示する波長
可変駆動回路30により構成されている。
【0049】このように構成される外部共振器型波長可
変光源では、波長可変制御手段20Aであるバイモルフ
型ピエゾ素子に印可する電圧を制御することで、バイモ
ルフ型ピエゾ素子を湾曲変形させて、該バイモルフ型ピ
エゾ素子に支持されたバンドパスフィルタ16の光増幅
器1射出光軸に対する角度を変化させている。バンドパ
スフィルタ16への入射角度を変化させると、透過する
多層膜の膜厚または共振器長が等価的に変化するため、
透過する光のピーク波長が変化する。つまり、波長可変
制御手段(バイモルフ型ピエゾ素子)20Aに印可する
電圧を波長可変駆動回路30が制御することで、バンド
パスフィルタ16を透過して光増幅器1に戻る光の波
長、即ち、発振する光の波長が可変される。
変光源では、波長可変制御手段20Aであるバイモルフ
型ピエゾ素子に印可する電圧を制御することで、バイモ
ルフ型ピエゾ素子を湾曲変形させて、該バイモルフ型ピ
エゾ素子に支持されたバンドパスフィルタ16の光増幅
器1射出光軸に対する角度を変化させている。バンドパ
スフィルタ16への入射角度を変化させると、透過する
多層膜の膜厚または共振器長が等価的に変化するため、
透過する光のピーク波長が変化する。つまり、波長可変
制御手段(バイモルフ型ピエゾ素子)20Aに印可する
電圧を波長可変駆動回路30が制御することで、バンド
パスフィルタ16を透過して光増幅器1に戻る光の波
長、即ち、発振する光の波長が可変される。
【0050】<第6の実施の形態例>図6は本発明を適
用した第6の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図6におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
用した第6の実施の形態例に係る外部共振器型波長可変
光源の構成を示すブロック図である。なお、図6におい
て、前述した図面と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。
【0051】第6の実施の形態例の外部共振器型波長可
変光源において、バンドパスフィルタ16は、光増幅器
1からの射出光軸に対して所定の入射角度になるように
配置されている。また、バンドパスフィルタ16は、保
持部15を介して板バネ部13の一端に固定され、この
板バネ部13の他端は、光学ベース台10の固定部12
Aに固定されている。波長可変制御手段20Bは、積層
型ピエゾ素子により構成され、その一端を光学ベース台
10上の固定部12Bに、他端を保持部15に接続され
た状態で配置されている。波長可変機構100Fは、固
定手段として例示する固定部12A及び保持部15、固
定手段の弾性体として例示する板バネ部13、変位手段
として例示する波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子)
20B、変位制御手段として例示する波長可変駆動回路
30、波長可変制御手段20Bを固定する固定部12B
等により構成され、光増幅器1の射出光軸に対するバン
ドパスフィルタ16の角度を変化させて発振する光の波
長を可変する。
変光源において、バンドパスフィルタ16は、光増幅器
1からの射出光軸に対して所定の入射角度になるように
配置されている。また、バンドパスフィルタ16は、保
持部15を介して板バネ部13の一端に固定され、この
板バネ部13の他端は、光学ベース台10の固定部12
Aに固定されている。波長可変制御手段20Bは、積層
型ピエゾ素子により構成され、その一端を光学ベース台
10上の固定部12Bに、他端を保持部15に接続され
た状態で配置されている。波長可変機構100Fは、固
定手段として例示する固定部12A及び保持部15、固
定手段の弾性体として例示する板バネ部13、変位手段
として例示する波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子)
20B、変位制御手段として例示する波長可変駆動回路
30、波長可変制御手段20Bを固定する固定部12B
等により構成され、光増幅器1の射出光軸に対するバン
ドパスフィルタ16の角度を変化させて発振する光の波
長を可変する。
【0052】このように構成される外部共振器型波長可
変光源では、波長可変制御手段20Bである積層型ピエ
ゾ素子に印可する電圧を制御することで、積層型ピエゾ
素子に変位を発生させて、板バネ部13を屈曲させ、板
バネ部13の自由端側に配置されているバンドパスフィ
ルタ16の光増幅器1射出光軸に対する角度を変化させ
ている。バンドパスフィルタ16への入射角度を変化さ
せると、透過する多層膜の膜厚または共振器長が等価的
に変化するため、透過する光のピーク波長が変化する。
つまり、波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子)20B
に印可する電圧を波長可変駆動回路30が制御すること
で、バンドパスフィルタ16を透過して光増幅器1に戻
る光の波長、即ち、発振する光の波長が可変される。
変光源では、波長可変制御手段20Bである積層型ピエ
ゾ素子に印可する電圧を制御することで、積層型ピエゾ
素子に変位を発生させて、板バネ部13を屈曲させ、板
バネ部13の自由端側に配置されているバンドパスフィ
ルタ16の光増幅器1射出光軸に対する角度を変化させ
ている。バンドパスフィルタ16への入射角度を変化さ
せると、透過する多層膜の膜厚または共振器長が等価的
に変化するため、透過する光のピーク波長が変化する。
つまり、波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子)20B
に印可する電圧を波長可変駆動回路30が制御すること
で、バンドパスフィルタ16を透過して光増幅器1に戻
る光の波長、即ち、発振する光の波長が可変される。
【0053】なお、以上の各実施の形態例では、光増幅
器1として、半導体レーザーを例示したが、これに限ら
れるものではなく、例えば、固体レーザー、気体レーザ
ー、ファイバレーザーなどを用いることも可能である。
反射器3としては、例えば、平面反射ミラー、直角プリ
ズムを使用したダイヘドラルミラーなどが挙げられる。
また、第3の実施例においては、これら以外に、コーナ
ーキューブプリズムを用いることもできる。バンドパス
フィルタ16としては、例えば、光学基板に多層膜を形
成した多層膜フィルタやファブリペロエタロン(FPエ
タロン)などが挙げられる。
器1として、半導体レーザーを例示したが、これに限ら
れるものではなく、例えば、固体レーザー、気体レーザ
ー、ファイバレーザーなどを用いることも可能である。
反射器3としては、例えば、平面反射ミラー、直角プリ
ズムを使用したダイヘドラルミラーなどが挙げられる。
また、第3の実施例においては、これら以外に、コーナ
ーキューブプリズムを用いることもできる。バンドパス
フィルタ16としては、例えば、光学基板に多層膜を形
成した多層膜フィルタやファブリペロエタロン(FPエ
タロン)などが挙げられる。
【0054】
【発明の効果】本発明による外部共振器型波長可変光源
によれば、変位制御手段が変位手段を制御して固定手段
の弾性体を弾性変形させることにより、固定手段により
保持されている反射器、回折格子またはバンドパスフィ
ルタの角度を光軸に対して変化させるため、機構的バッ
クラッシュが発生することなく、発振する光の波長を正
確に可変することができる。変位手段にピエゾ素子を使
用し、ピエゾ素子に印可する電圧を調整することによ
り、ピエゾ素子の変位量を変化させ、固定手段に保持さ
れている反射器、回折格子またはバンドパスフィルタの
角度を変化させるため、発振する光の波長を電気的に可
変することができる。バイモルフ型ピエゾ素子が、反射
器、回折格子またはバンドパスフィルタを保持する固定
手段の弾性体と変位手段とを兼ねる構成にすると、構成
部品の点数削減と構成部品の小型化が行えるため、外部
共振器型波長可変光源の小型化が可能となる。
によれば、変位制御手段が変位手段を制御して固定手段
の弾性体を弾性変形させることにより、固定手段により
保持されている反射器、回折格子またはバンドパスフィ
ルタの角度を光軸に対して変化させるため、機構的バッ
クラッシュが発生することなく、発振する光の波長を正
確に可変することができる。変位手段にピエゾ素子を使
用し、ピエゾ素子に印可する電圧を調整することによ
り、ピエゾ素子の変位量を変化させ、固定手段に保持さ
れている反射器、回折格子またはバンドパスフィルタの
角度を変化させるため、発振する光の波長を電気的に可
変することができる。バイモルフ型ピエゾ素子が、反射
器、回折格子またはバンドパスフィルタを保持する固定
手段の弾性体と変位手段とを兼ねる構成にすると、構成
部品の点数削減と構成部品の小型化が行えるため、外部
共振器型波長可変光源の小型化が可能となる。
【図1】本発明を適用した第1の実施の形態例に係る外
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明を適用した第2の実施の形態例に係る外
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明を適用した第3の実施の形態例に係る外
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
【図4】本発明を適用した第4の実施の形態例に係る外
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
【図5】本発明を適用した第5の実施の形態例に係る外
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明を適用した第6の実施の形態例に係る外
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
部共振器型波長可変光源の構成を示すブロック図であ
る。
【図7】従来技術の外部共振器型波長可変光源の構成例
(リトロ配置)を示すブロック図である。
(リトロ配置)を示すブロック図である。
【図8】従来技術の外部共振器型波長可変光源の構成例
(リットマン配置)を示すブロック図である。
(リットマン配置)を示すブロック図である。
1 光増幅器 1a 無反射膜 2 回折格子 3 反射器 4 光増幅器駆動回路 5、6、7 レンズ 8 出力ファイバ 9 光アイソレータ 10 光学ベース台 13 板バネ部(弾性体) 12、12A、12B 固定部(固定手段) 11、14、15 保持部(固定手段) 16 バンドパスフィルタ 20A 波長可変制御手段(バイモルフ型ピエゾ素子:
変位手段、弾性体) 20B 波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子:変位手
段) 30 波長可変駆動回路(変位制御手段) 51 角度調整機構 52 平行移動機構 53 波長可変駆動回路 54 位置調整駆動回路 100A、100B、100C、100D、100E、
100F 波長可変機構
変位手段、弾性体) 20B 波長可変制御手段(積層型ピエゾ素子:変位手
段) 30 波長可変駆動回路(変位制御手段) 51 角度調整機構 52 平行移動機構 53 波長可変駆動回路 54 位置調整駆動回路 100A、100B、100C、100D、100E、
100F 波長可変機構
Claims (5)
- 【請求項1】 一方の端面に無反射膜が施された光増幅
器と、 前記光増幅器の無反射膜側の射出光軸上に配置され、波
長選択性を有する回折格子と、 前記回折格子の反射光軸上に配置され、前記回折格子か
らの反射光を反射する反射器と、 前記回折格子の反射光軸に対する前記反射器の角度を変
化させて発振する光の波長を可変する波長可変機構と、 を備えた外部共振器型波長可変光源において、 前記波長可変機構は、 少なくとも一部が弾性体から構成され、前記反射器を支
持する固定手段と、 前記固定手段の弾性体部を変形させて、前記回折格子の
反射光軸に対する反射器の角度を変化させる変位手段
と、 前記変位手段を制御して前記反射器の角度変化を調整
し、発振する光の波長を可変する変位制御手段と、 を備えたことを特徴とする外部共振器型波長可変光源。 - 【請求項2】 一方の端面に無反射膜が施された光増幅
器と、 前記光増幅器の無反射膜側の射出光軸上に配置され、波
長選択性を有する回折格子と、 前記回折格子の反射光軸上に配置され、前記回折格子か
らの反射光を反射する反射器と、 前記光増幅器の射出光軸に対する前記回折格子の角度を
変化させて発振する光の波長を可変する波長可変機構
と、 を備えた外部共振器型波長可変光源において、 前記波長可変機構は、 少なくとも一部が弾性体から構成され、前記回折格子を
支持する固定手段と、 前記固定手段の弾性体部を変形させて、前記光増幅器の
射出光軸に対する前記回折格子の角度を変化させる変位
手段と、 前記変位手段を制御して前記回折格子の角度変化を調整
し、発振する光の波長を可変する変位制御手段と、 を備えたことを特徴とする外部共振器型波長可変光源。 - 【請求項3】 一方の端面に無反射膜が施された光増幅
器と、 前記光増幅器の無反射膜側の射出光軸上に配置され、波
長選択性を有するバンドパスフィルタと、 前記光増幅器の射出光軸上に配置され、前記バンドパス
フィルタからの透過光を前記光増幅器の射出光軸に反射
する反射器と、 前記光増幅器の射出光軸に対する前記バンドパスフィル
タの角度を変化させて発振する光の波長を可変する波長
可変機構と、 を備えた外部共振器型波長可変光源において、 前記波長可変機構は、 少なくとも一部が弾性体から構成され、前記バンドパス
フィルタを支持する固定手段と、 前記固定手段の弾性体部を変形させて、前記光増幅器の
射出光軸に対する前記バンドパスフィルタの角度を変化
させる変位手段と、 前記変位手段を制御して前記バンドパスフィルタの角度
変化を調整し、発振する光の波長を可変する変位制御手
段と、 を備えたことを特徴とする外部共振器型波長可変光源。 - 【請求項4】 前記固定手段の弾性体には、バイモルフ
型ピエゾ素子が用いられ、該バイモルフ型ピエゾ素子
が、前記変位手段を兼ねる構成としたこと、 を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の外部共振器
型波長可変光源。 - 【請求項5】 前記固定手段の弾性体には、板バネが用
いられ、 前記変位手段は、積層型ピエゾ素子により構成されてい
ること、 を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の外部共振器
型波長可変光源。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10113739A JPH11307864A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 外部共振器型波長可変光源 |
US09/295,301 US6018535A (en) | 1998-04-23 | 1999-04-21 | External cavity type wavelength-tunable light source |
EP99107998A EP0952643A3 (en) | 1998-04-23 | 1999-04-22 | External cavity type wavelength-tunable light source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10113739A JPH11307864A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 外部共振器型波長可変光源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11307864A true JPH11307864A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14619915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10113739A Pending JPH11307864A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 外部共振器型波長可変光源 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6018535A (ja) |
EP (1) | EP0952643A3 (ja) |
JP (1) | JPH11307864A (ja) |
Cited By (3)
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JP2001284715A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Ando Electric Co Ltd | 外部共振器型レーザ光源 |
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