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JP2001284707A - Semiconductor laser light source and device for measuring reflection of optical frequency region - Google Patents

Semiconductor laser light source and device for measuring reflection of optical frequency region

Info

Publication number
JP2001284707A
JP2001284707A JP2000099551A JP2000099551A JP2001284707A JP 2001284707 A JP2001284707 A JP 2001284707A JP 2000099551 A JP2000099551 A JP 2000099551A JP 2000099551 A JP2000099551 A JP 2000099551A JP 2001284707 A JP2001284707 A JP 2001284707A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
light source
semiconductor laser
phase modulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000099551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kasuya
英明 粕谷
Koji Kawakita
浩二 川北
Shigeru Kinugawa
茂 衣川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP2000099551A priority Critical patent/JP2001284707A/en
Publication of JP2001284707A publication Critical patent/JP2001284707A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser light source having a small width of an oscillation spectrum line and superior linearity of sweep and capable of high-speed sweep at THz/s or above. SOLUTION: A light beam emitted from an LD 11 driven by a driving current source 12 is changed into a parallel light beam by a lens 13a, and passed through an optical phase modulator 32 and fed back to the LD 11 to generate a state of self injection synchronization. The optical phase modulator 32 has a refractive index changing proportionally to an applied voltage from an optical phase modulator driving unit 33, and thereby the feedback optical length changes and the frequency of the emitting light from the LD 11 is swept.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光周波数掃引可能
な半導体レーザ光源装置と光伝送路の光反射特性の測定
をする光周波数領域反射測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser light source device capable of sweeping an optical frequency and an optical frequency domain reflection measuring device for measuring the optical reflection characteristics of an optical transmission line.

【0002】[0002]

【従来の技術】光周波数掃引可能な光周波数掃引光源
は、光計測等に用いられる光源として従来より使用され
ている。光伝送路の診断をする光反射測定装置におい
て、高空間分解能を得るための1つの方法として、光周
波数領域反射測定装置(OFDR:Optical Frequency
Domain Reflectometry)が有望視されている。
2. Description of the Related Art An optical frequency sweep light source capable of optical frequency sweep has been conventionally used as a light source used for optical measurement and the like. As one method for obtaining a high spatial resolution in an optical reflection measuring device for diagnosing an optical transmission line, an optical frequency domain reflection measuring device (OFDR: Optical Frequency).
Domain Reflectometry) is promising.

【0003】OFDRの基本原理は以下の通りである。
干渉計の片方の光路に配置された被測定光伝送路からの
反射光や後方散乱光と参照光とを光検出器で干渉させ
る。干渉信号は、光源の周波数を時間的に線形に掃引す
ると、参照光と反射光との光路長差に比例したビート周
波数を持ち、それをスペクトル解析することにより被測
定光伝送路を診断することが可能となる。OFDRは、
被測定光伝送路の光路長が光源の可干渉距離よりも短い
場合の位相相関形と、長い場合の位相非相関形の2種類
に分類できる。空間分解能δL は、位相相関形のとき、 δL =c/(2nΔF) となり、位相非相関形のとき、 δL =cΔν/(4nfm ΔF) となる。ここで、光源のスペクトル線幅:Δν、光周波
数掃引幅:ΔF、掃引周波数:fm 、光速:c、光ファ
イバの屈折率:nである。よって、位相相関形のとき、
空間分解能は光周波数掃引幅が大きい程向上する。但
し、測定範囲が光源のスペクトル線幅に反比例する可干
渉距離に制限されるため、測定範囲の拡大を行うために
はスペクトル線幅が狭い光源が必要となる。また、位相
非相関形のとき、光源のスペクトル線幅が狭い状態で、
光周波数掃引幅が大きく掃引周波数が高いとき、つまり
光周波数掃引速度が高いとき、空間分解能は向上する。
位相相関形、位相非相関形に関わらず時間的に線形に光
周波数掃引を行わなければ分解能は劣化する。そのた
め、OFDRの測定範囲拡大、空間分解能向上のために
は、狭線幅レーザ光源を用いて高速かつ時間的に線形に
光周波数掃引を行うことが必要である。
[0003] The basic principle of OFDR is as follows.
The photodetector causes reflected light or backscattered light from the measured light transmission path disposed on one of the optical paths of the interferometer to interfere with the reference light. The interference signal has a beat frequency that is proportional to the optical path length difference between the reference light and the reflected light when the frequency of the light source is swept linearly in time, and the optical transmission path to be measured is diagnosed by spectral analysis of the beat frequency. Becomes possible. OFDR is
It can be classified into two types: a phase correlation type when the optical path length of the measured optical transmission path is shorter than the coherent distance of the light source, and a phase decorrelation type when the optical path length is long. The spatial resolution [delta] L, when the phase correlation type, δL = c / (2nΔF) next, when the phase non-correlation type, and δL = cΔν / (4nf m ΔF ). Here, the spectral line width of the light source is Δν, the optical frequency sweep width is ΔF, the sweep frequency is f m , the speed of light is c, and the refractive index of the optical fiber is n. Therefore, for the phase correlation type,
The spatial resolution improves as the optical frequency sweep width increases. However, since the measurement range is limited to a coherent distance that is inversely proportional to the spectral line width of the light source, a light source with a narrow spectral line width is required to expand the measurement range. In the case of the phase decorrelation type, when the spectral line width of the light source is narrow,
When the optical frequency sweep width is large and the sweep frequency is high, that is, when the optical frequency sweep speed is high, the spatial resolution is improved.
Regardless of the phase correlation type or the phase non-correlation type, the resolution deteriorates unless the optical frequency sweep is performed linearly in time. Therefore, in order to expand the measurement range of OFDR and improve the spatial resolution, it is necessary to perform optical frequency sweep linearly at high speed and time using a narrow line width laser light source.

【0004】単独で縦単一モード発振する半導体レーザ
(以下、LD:Laser Diode )の外部にミラーなどを配
置し、LDからの光の一部をLDに帰還することで狭線
幅を得る自己注入同期現象が知られている。自己注入同
期を利用した光源では10kHz程度までの狭線幅が得
られており、原子・分子の分光測定などの特殊な用途に
使用されている。光周波数掃引を行うためには、共振器
長つまり帰還光路長を変化させる必要がある。
A mirror or the like is arranged outside a semiconductor laser (hereinafter, LD: Laser Diode) that oscillates in a single longitudinal mode, and a part of light from the LD is fed back to the LD to obtain a narrow line width. The injection locking phenomenon is known. A light source utilizing self-injection locking has a narrow line width of about 10 kHz, and is used for special applications such as spectroscopic measurement of atoms and molecules. In order to perform optical frequency sweep, it is necessary to change the length of the resonator, that is, the length of the return optical path.

【0005】図7に従来の光周波数掃引可能な半導体レ
ーザ光源装置を示す。LD光源部1はLD11、駆動電
流源12、そしてレンズ13aを含んでいる。LD11
は、分布帰還型半導体レーザ(DFB−LD)であっ
て、LD11の出力光は、PZT(圧電アクチュエー
タ)31が固定された光帰還手段2を介して、再びLD
11に帰還される。光帰還手段2をPZT31によって
光軸方向に微小に変位させることによって、数GHz程
度までの範囲で発振周波数を掃引することができる。
FIG. 7 shows a conventional semiconductor laser light source device capable of sweeping an optical frequency. The LD light source unit 1 includes an LD 11, a drive current source 12, and a lens 13a. LD11
Is a distributed feedback semiconductor laser (DFB-LD), and the output light of the LD 11 passes through the optical feedback means 2 to which a PZT (piezoelectric actuator) 31 is fixed, and then returns to the LD.
Returned to 11. By slightly displacing the optical feedback means 2 in the optical axis direction by the PZT 31, the oscillation frequency can be swept in a range up to about several GHz.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記の通り、従来の自
己注入同期を用いたLD光源は、狭線幅で数GHzの光
周波数掃引が可能であるが、PZTによる機械的変位を
用いて光周波数掃引を行ってきたため、THz/s以上
の高速掃引は困難であり、掃引の直線性を確保すること
もできなかった。そのため、光反射測定装置であるOF
DRに前記従来のPZTを用いた光周波数掃引光源を適
用した場合、高空間分解能を得ることができなかった。
本発明が解決しようとする課題は、自己注入同期を利用
したLD光源において、発振スペクトル線幅が狭く、T
Hz/s以上の高速掃引を可能とし、かつ、掃引の直線
性を向上させることにある。また、光周波数領域反射測
定装置については、本発明のTHz/s以上の高速掃引
可能で、且つ、掃引の直線性に優れた光源を用いること
で、空間分解能を向上させることにある。
As described above, a conventional LD light source using self-injection locking can sweep an optical frequency of several GHz with a narrow line width. Since frequency sweeping has been performed, high-speed sweeping at THz / s or higher is difficult, and linearity of sweeping cannot be ensured. For this reason, the optical reflection measuring device OF
When the conventional optical frequency sweep light source using PZT is applied to DR, high spatial resolution cannot be obtained.
The problem to be solved by the present invention is that an LD light source utilizing self-injection locking has a narrow oscillation spectrum line width and a T
It is an object of the present invention to enable a high-speed sweep at Hz / s or higher and to improve the linearity of the sweep. Another object of the present invention is to improve the spatial resolution by using a light source capable of sweeping at a high speed of THz / s or higher according to the present invention and having excellent linearity of sweeping.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明では、自己注入同期を用いたLD光源にお
いて、外部の帰還光路長を変化させる手段として光位相
変調器を使用することとした。すなわち、本発明の半導
体レーザ光源装置は、縦単一モードのレーザ光を発振す
る半導体レーザ手段と、前記半導体レーザ手段に対して
所定の固定位置に配置され、前記レーザ光の少なくとも
一部を前記半導体レーザ手段に帰還する光帰還手段と、
前記半導体レーザ手段と前記光帰還手段との間の光路上
に配置されていて、前記レーザ光の位相を変調させるこ
とによって前記レーザ光の発振周波数を変化させるため
の電気光学的効果を利用した光位相変調器とを備えてい
る。
According to the present invention, there is provided an LD light source using self-injection locking, wherein an optical phase modulator is used as a means for changing an external feedback optical path length. And That is, the semiconductor laser light source device of the present invention is provided with a semiconductor laser unit that oscillates laser light in a longitudinal single mode, and is disposed at a predetermined fixed position with respect to the semiconductor laser unit, and at least a part of the laser light Light feedback means for returning to the semiconductor laser means;
A light which is arranged on an optical path between the semiconductor laser means and the optical feedback means and utilizes an electro-optical effect for changing the oscillation frequency of the laser light by modulating the phase of the laser light. A phase modulator.

【0008】光位相変調器は、印加電界に比例して屈折
率が変化する光透過性を有する誘電体結晶を利用したも
のである。この現象は一次の電気光学効果と呼ばれてい
る。結晶を透過する光の光路長は屈折率と透過距離との
積であるから、屈折率を変化させれば、光路長、つまり
透過光の位相を変化させたことになる。光位相変調器を
用いたことにより、本発明の半導体レーザ光源装置は、
THz/s以上の高速掃引ができ、かつ、掃引の直線性
を向上させることが可能となる。電気光学効果は理論上
数THzの応答速度があり、光位相変調器としても数G
Hzの応答速度が実現されている。したがって、電気光
学効果を利用した光位相変調器を用いることにより従来
のPZTを用いる構成よりも非常に高速な掃引が可能で
あり、また、機械的な変位が不要となるため機械的に堅
牢で安定性に優れた構成が実現できる。
The optical phase modulator uses a light-transmitting dielectric crystal whose refractive index changes in proportion to an applied electric field. This phenomenon is called a first-order electro-optic effect. Since the optical path length of light passing through the crystal is the product of the refractive index and the transmission distance, changing the refractive index changes the optical path length, that is, the phase of the transmitted light. By using the optical phase modulator, the semiconductor laser light source device of the present invention,
High-speed sweep at THz / s or more can be performed, and the linearity of the sweep can be improved. The electro-optic effect has a response speed of several THz in theory, and is several G as an optical phase modulator.
Hz response speed is realized. Therefore, by using the optical phase modulator utilizing the electro-optic effect, sweeping can be performed at a much higher speed than the conventional configuration using PZT, and since mechanical displacement is not required, it is mechanically robust. A configuration with excellent stability can be realized.

【0009】また、本発明の光周波数領域反射測定装置
は、本発明の半導体レーザ光源装置を光源に用いること
とした。すなわち、本発明の光周波数領域反射測定装置
は、光周波数掃引可能な光源と、該光源からの出力光を
受け二波に分波し、一方を参照光路へ出力し、他方を被
測定光伝送路へと出力する分波手段と、前記参照光路か
らの出力光と前記被測定光伝送路からの反射光及び後方
散乱光とを合波する合波手段と、前記合波手段からの出
力光を受け電気信号に変換を行う光検出手段と、該光検
出手段から出力される電気信号の周波数解析を行う周波
数解析手段とを備えた光周波数領域反射測定装置におい
て、前記光周波数掃引可能な光源が請求項1に記載の半
導体レーザ光源装置である。
Further, the optical frequency domain reflection measuring device of the present invention uses the semiconductor laser light source device of the present invention as a light source. That is, the optical frequency domain reflection measuring apparatus of the present invention comprises a light source capable of sweeping an optical frequency, receives the output light from the light source, splits the light into two waves, outputs one to the reference optical path, and transmits the other to the optical transmission line to be measured. Demultiplexing means for outputting to the path, multiplexing means for multiplexing the output light from the reference optical path with the reflected light and the backscattered light from the measured light transmission path, and the output light from the multiplexing means An optical frequency domain reflection measuring apparatus comprising: a light detecting unit for receiving and converting the electric signal into an electric signal; and a frequency analyzing unit for performing frequency analysis of the electric signal output from the light detecting unit. Is a semiconductor laser light source device according to claim 1.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の半導体レーザ光源装置の
基本構成を図1に示す。本発明の半導体レーザ光源装置
は、単独でも縦単一モード発振可能な半導体レーザ手段
としてのLD光源部1と、該LD光源部1からの出射光
の少なくとも一部を帰還する光帰還手段2と、帰還光路
中に配設され、帰還光路長を変化させる光位相変調部3
とから構成されている。LD光源部1からの出射光は光
帰還手段2によって少なくともその一部が帰還して、自
己注入同期が起こる。光位相変調部3で帰還光路長を変
化させることで出射光の光周波数を掃引する。
FIG. 1 shows the basic structure of a semiconductor laser light source device according to the present invention. The semiconductor laser light source device according to the present invention includes an LD light source unit 1 as a semiconductor laser unit capable of oscillating in a single longitudinal mode alone, and a light feedback unit 2 for feeding back at least a part of light emitted from the LD light source unit 1. An optical phase modulator 3 disposed in the feedback optical path and changing the feedback optical path length
It is composed of At least a part of the emitted light from the LD light source unit 1 is fed back by the light feedback unit 2, and self-injection locking occurs. The optical frequency of the emitted light is swept by changing the feedback optical path length by the optical phase modulator 3.

【0011】図2は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第1の実施の形態の構成図である。LD光源部1はLD
11、駆動電流源12、そしてレンズ13aを含んでい
る。LD11は、分布帰還型半導体レーザ(DFB−L
D)であって、その一方の出射端面11aは劈開面もし
くはHRコーティングが施されており、もう一方の出射
端面11bには数%のARコーティングが施されてい
る。駆動電流源12はLD11を駆動するために注入電
流を与える。前記出射端面11bからの光をレンズ13
aは平行光にする。この光は光位相変調器32を通過
し、光帰還手段2を介して、再び位相変調器32を通過
してLD11に帰還される。
FIG. 2 is a configuration diagram of a first embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention. LD light source unit 1 is LD
11, a drive current source 12, and a lens 13a. The LD 11 is a distributed feedback semiconductor laser (DFB-L
D), one of the emission end faces 11a is provided with a cleavage plane or HR coating, and the other emission end face 11b is provided with several percent AR coating. The drive current source 12 supplies an injection current to drive the LD 11. The light from the emission end face 11b is
a is a parallel light. This light passes through the optical phase modulator 32, passes through the phase modulator 32 again via the optical feedback unit 2, and is fed back to the LD 11.

【0012】光位相変調器には、バルク型光位相変調器
と導波路型光位相変調器がある。誘電体結晶をそのまま
用いるバルク型光位相変調器は、厚さ数mm、幅数mm
程度の領域を光が伝搬するため半波長電圧が数百V必要
である。それに対して導波路型光位相変調器は、厚さ数
μm、幅数μmの狭い領域に光を閉じ込めて伝搬させる
ことができるため、半波長電圧が数V程度でよい。本実
施の形態では、光位相変調器32としてバルク型光位相
変調器を用いている。光位相変調器32の端面32a、
32bにはARコーティングを施している。光位相変調
器駆動部33は、光位相変調器32に電圧を印加する。
光位相変調器32を通過する光は、この印加電圧に比例
して屈折率が変化する。このことは帰還光路長を変化し
たことと等価である。光周波数掃引幅を最大にするため
に帰還光路長を半波長変化させる必要があるが、そのと
きに印加電圧は数百V必要である。
The optical phase modulator includes a bulk type optical phase modulator and a waveguide type optical phase modulator. Bulk type optical phase modulator using dielectric crystal as it is, thickness of several mm, width of several mm
A half-wave voltage is required to be several hundred volts in order for light to propagate in a region of the order of magnitude. On the other hand, the waveguide type optical phase modulator can confine and propagate light in a narrow region having a thickness of several μm and a width of several μm. In the present embodiment, a bulk-type optical phase modulator is used as the optical phase modulator 32. An end face 32a of the optical phase modulator 32,
32b is provided with an AR coating. The optical phase modulator driving unit 33 applies a voltage to the optical phase modulator 32.
The refractive index of the light passing through the optical phase modulator 32 changes in proportion to the applied voltage. This is equivalent to changing the return optical path length. In order to maximize the optical frequency sweep width, it is necessary to change the feedback optical path length by a half wavelength. At this time, an applied voltage of several hundred volts is required.

【0013】光帰還手段2は、反射ミラーで構成する。
反射ミラーはLD11から数10cm程度離れた位置に
配置する。発振線幅が例えば10kHzの光を得るため
に必要な外部共振器長は30cm〜40cmである。な
お、光位相変調器32の端面32bに高反射率(HR)
コーティングを施して反射ミラーとし、このミラーを光
帰還手段2とする構成も可能である。また、光帰還手段
2として、ハーフミラーを用いて出力光を取り出すこと
もできる。
The light feedback means 2 is constituted by a reflection mirror.
The reflection mirror is arranged at a position separated from the LD 11 by about several tens cm. The external resonator length required to obtain light having an oscillation line width of, for example, 10 kHz is 30 cm to 40 cm. The end face 32b of the optical phase modulator 32 has a high reflectance (HR)
A configuration is also possible in which a coating is applied to form a reflection mirror, and this mirror is used as the light feedback means 2. Further, a half mirror can be used as the light feedback means 2 to extract output light.

【0014】図3は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第2の実施の形態の構成図である。本実施の形態では、
光位相変調器32に導波路型光位相変調器を用いる。L
D光源部1は第1の実施の形態とほぼ同じ構成である
が、導波路型光位相変調器を用いるためLD11の出射
端面11bからの光を先球ファイバ14に結合してい
る。また、先球ファイバを用いずにレンズを介してファ
イバと結合する構成でも良い。先球ファイバ14を通し
てLD11の出力光は、光位相変調器32に導かれ、光
帰還手段2を介して再び光位相変調器32を通過してL
D11に帰還される。バルク型光位相変調器に対して導
波路型光位相変調器では電極間隔が大幅に小さいため、
光位相変調器駆動部33によって印加する電圧は、数V
程度で良い。光帰還手段2の構成は、第1の実施の形態
と同じである。
FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention. In the present embodiment,
A waveguide type optical phase modulator is used as the optical phase modulator 32. L
The D light source unit 1 has almost the same configuration as that of the first embodiment. However, since a waveguide type optical phase modulator is used, the light from the emission end face 11b of the LD 11 is coupled to the spherical fiber 14. Further, a configuration in which the fiber is coupled via a lens without using the spherical fiber may be used. The output light of the LD 11 is guided to the optical phase modulator 32 through the spherical fiber 14, passes through the optical phase modulator 32 again through the optical feedback means 2, and
It is returned to D11. The waveguide-type optical phase modulator has a significantly smaller electrode spacing than the bulk-type optical phase modulator.
The voltage applied by the optical phase modulator driving unit 33 is several volts.
The degree is good. The configuration of the light feedback means 2 is the same as in the first embodiment.

【0015】図4は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第3の実施の形態の構成図である。LD光源部1は第1
の実施の形態と同じ構成である。光帰還手段2にはファ
ブリ・ペロー干渉計21を用いている。不要な反射光が
LD11に戻ることを避けるため、ファブリ・ペロー干
渉計21はLD光源部1からの出射光の光軸に対して傾
けて配置している。光位相変調器32には、バルク型光
位相変調器を用いる。該光位相変調器32は、ファブリ
・ペロー干渉計21の間に置かれ、端面32a、32b
にはARコーティングが施されている。
FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention. LD light source unit 1
This is the same configuration as the embodiment. A Fabry-Perot interferometer 21 is used for the optical feedback means 2. In order to prevent unnecessary reflected light from returning to the LD 11, the Fabry-Perot interferometer 21 is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the light emitted from the LD light source unit 1. As the optical phase modulator 32, a bulk type optical phase modulator is used. The optical phase modulator 32 is placed between the Fabry-Perot interferometers 21 and has end faces 32a, 32b.
Has an AR coating.

【0016】図5は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第4の実施の形態の構成図である。LD光源部1は、L
D11の外部に波長選択素子である回折格子15を置く
構成である。LD11はファブリ・ペロー型LDであ
り、一方の出射端面11aにはARコーティングを施し
ている。LD11は駆動電流源12で動作させている。
端面11aからの出力光をレンズ13bで平行光にし、
回折格子15に入射する。該回折格子15は配置された
角度に応じた波長の光をLD11の方向へ回折し、端面
11bとの間でレーザ発振を起こす。このようなLD光
源部1は外部共振器型レーザと呼ばれている。LD11
の端面11bからの出力光は、レンズ13aで平行光に
変換され光位相変調部3を通過し、光帰還手段2を介し
て帰還される。光帰還手段2、光位相変調部3は、第1
の実施の形態と同じ構成である。
FIG. 5 is a block diagram of a fourth embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention. LD light source unit 1 is L
In this configuration, a diffraction grating 15 as a wavelength selection element is placed outside D11. The LD 11 is a Fabry-Perot LD, and one emission end face 11a is provided with an AR coating. The LD 11 is operated by the drive current source 12.
The output light from the end face 11a is made parallel by the lens 13b,
The light enters the diffraction grating 15. The diffraction grating 15 diffracts light having a wavelength corresponding to the arranged angle in the direction of the LD 11, and causes laser oscillation with the end face 11b. Such an LD light source unit 1 is called an external cavity laser. LD11
The output light from the end face 11b is converted into parallel light by the lens 13a, passes through the optical phase modulation unit 3, and is returned via the optical feedback unit 2. The optical feedback means 2 and the optical phase modulation unit 3
This is the same configuration as the embodiment.

【0017】本発明の光周波数領域反射測定装置の実施
の形態を図6に示す。本発明の半導体レーザ光源装置を
用いた光周波数掃引光源4と、該光周波数掃引光源4か
らの出射光を分波手段としてのファイバカプラ5で2つ
に分波し、一方を参照光路6へ、もう一方を被測定光伝
送路である被測定光ファイバ7に接続する。参照光路6
からの反射光と被測定光ファイバ7からの反射光とを合
波手段としてのファイバカプラ5で合波し干渉させ、ピ
ン・フォトダイオード(PIN−PD)8へ入射する。
干渉信号は周波数解析手段としてのスペクトル解析装置
9を用いてスペクトル解析する。光周波数領域反射測定
装置の実施の形態としては、本実施の形態のような構成
の他、例えば分波手段、合波手段として、ビームスプリ
ッタを用いるもの等がある。
FIG. 6 shows an embodiment of the optical frequency domain reflection measuring apparatus of the present invention. An optical frequency sweeping light source 4 using the semiconductor laser light source device of the present invention, and an output light from the optical frequency sweeping light source 4 are split into two by a fiber coupler 5 as a splitter, and one of the splitters is sent to a reference optical path 6. The other end is connected to a measured optical fiber 7 which is a measured optical transmission line. Reference optical path 6
The reflected light from the optical fiber 7 and the reflected light from the optical fiber 7 to be measured are multiplexed and interfered by the fiber coupler 5 as multiplexing means, and are incident on a pin photodiode (PIN-PD) 8.
The spectrum of the interference signal is analyzed using a spectrum analyzer 9 as a frequency analyzer. As an embodiment of the optical frequency domain reflection measuring apparatus, in addition to the configuration as in the present embodiment, for example, there is an apparatus using a beam splitter as a demultiplexing unit or a multiplexing unit.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の半導体レーザ光源装置は、自己
注入同期を用いたLD光源において、外部の帰還光路長
を変化させる手段として光位相変調器を用いることとし
たから、THz/s以上の高速掃引を可能とし、光周波
数掃引の直線性を向上させることができる。また、従来
よりも機械的に堅牢、かつ、小型の光源を実現すること
がでる。また、本発明の光周波数領域反射測定装置は、
本発明の半導体レーザ光源装置を光周波数掃引光源とし
て用いることとしたから、空間分解能が向上する。
According to the semiconductor laser light source device of the present invention, in the LD light source using self-injection locking, an optical phase modulator is used as a means for changing an external feedback optical path length. High-speed sweeping is enabled, and the linearity of optical frequency sweeping can be improved. Further, it is possible to realize a light source that is mechanically more robust and smaller than before. Further, the optical frequency domain reflection measurement device of the present invention,
Since the semiconductor laser light source device of the present invention is used as an optical frequency sweep light source, the spatial resolution is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体レーザ光源装置の基本構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a semiconductor laser light source device of the present invention.

【図2】本発明の半導体レーザ光源装置の第1の実施の
形態を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a first embodiment of the semiconductor laser light source device of the present invention.

【図3】本発明の半導体レーザ光源装置の第2の実施の
形態を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the semiconductor laser light source device of the present invention.

【図4】本発明の半導体レーザ光源装置の第3の実施の
形態を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the semiconductor laser light source device of the present invention.

【図5】本発明の半導体レーザ光源装置の第4の実施の
形態を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the semiconductor laser light source device of the present invention.

【図6】本発明の光周波数領域反射測定装置の実施の形
態を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an embodiment of an optical frequency domain reflection measurement device of the present invention.

【図7】従来の半導体レーザ光源装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor laser light source device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LD光源部(半導体レーザ手段) 2 光帰還手段 3 光位相変調部 4 光周波数掃引光源(光源) 5 ファイバカプラ(分波手段、合波手段) 6 参照光路 7 被測定光ファイバ(被測定光伝送路) 8 ピン・フォトダイオード(光検出手段) 9 スペクトル解析装置(周波数解析手段) 11 LD(半導体レーザ) 11a 端面(出射端面) 11b 端面(出射端面) 12 駆動電流源 13a レンズ 13b レンズ 14 先球ファイバ 15 回折格子 21 ファブリ・ペロー干渉計 31 PZT 32 光位相変調器 32a 端面(光位相変調器端面) 32b 端面(光位相変調器端面) 33 光位相変調器駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LD light source part (semiconductor laser means) 2 Optical feedback means 3 Optical phase modulation part 4 Optical frequency sweep light source (light source) 5 Fiber coupler (Demultiplexing means, multiplexing means) 6 Reference optical path 7 Optical fiber to be measured (Light to be measured) Transmission line) 8 pin photodiode (light detecting means) 9 spectrum analyzer (frequency analyzing means) 11 LD (semiconductor laser) 11a end face (emission end face) 11b end face (emission end face) 12 drive current source 13a lens 13b lens 14 tip Spherical fiber 15 Diffraction grating 21 Fabry-Perot interferometer 31 PZT 32 Optical phase modulator 32a End face (Optical phase modulator end face) 32b End face (Optical phase modulator end face) 33 Optical phase modulator driving section

フロントページの続き Fターム(参考) 2H079 AA02 BA03 CA24 DA02 EA03 EA11 HA08 HA11 KA01 KA11 KA14 KA18 5F073 AA64 AA67 AA83 AB21 AB25 AB27 AB28 AB29 BA09 EA29Continued on the front page F term (reference) 2H079 AA02 BA03 CA24 DA02 EA03 EA11 HA08 HA11 KA01 KA11 KA14 KA18 5F073 AA64 AA67 AA83 AB21 AB25 AB27 AB28 AB29 BA09 EA29

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 縦単一モードのレーザ光を発振する半導
体レーザ手段(1)と、 前記半導体レーザ手段に対して所定の固定位置に配置さ
れ、前記レーザ光の少なくとも一部を前記半導体レーザ
手段に帰還する光帰還手段(2)と、 前記半導体レーザ手段と前記光帰還手段との間の光路上
に配置されていて、前記レーザ光の位相を変調させるこ
とによって前記レーザ光の発振周波数を変化させるため
の電気光学的効果を利用した光位相変調器(32)とを
備えた半導体レーザ光源装置。
A semiconductor laser means for oscillating a laser beam in a single longitudinal mode; a semiconductor laser means disposed at a predetermined fixed position with respect to the semiconductor laser means; An optical feedback means (2) for returning the laser beam to the semiconductor laser means and the optical feedback means, and changing an oscillation frequency of the laser light by modulating a phase of the laser light. A semiconductor laser light source device comprising: an optical phase modulator (32) utilizing an electro-optical effect for causing the laser to emit light.
【請求項2】 光周波数掃引可能な光源(4)と、 該光源からの出力光を受け二波に分波し、一方を参照光
路へ出力し、他方を被測定光伝送路へと出力する分波手
段(5)と、 前記参照光路からの出力光と前記被測定光伝送路からの
反射光及び後方散乱光とを合波する合波手段(5)と、 前記合波手段からの出力光を受け電気信号に変換を行う
光検出手段(8)と、 該光検出手段から出力される電気信号の周波数解析を行
う周波数解析手段(9)とを備えた光周波数領域反射測
定装置において、 前記光周波数掃引可能な光源が請求項1に記載の半導体
レーザ光源装置であることを特徴とする光周波数領域反
射測定装置。
2. A light source (4) capable of sweeping an optical frequency, receiving the output light from the light source, splitting the received light into two, outputting one to a reference optical path, and the other to a measured optical transmission path. Demultiplexing means (5); multiplexing means (5) for multiplexing output light from the reference light path with reflected light and backscattered light from the measured light transmission path; and output from the multiplexing means. An optical frequency domain reflection measuring device comprising: a light detecting means (8) for receiving light and converting it into an electric signal; and a frequency analyzing means (9) for analyzing the frequency of the electric signal output from the light detecting means. An optical frequency domain reflection measuring device, wherein the optical frequency sweepable light source is the semiconductor laser light source device according to claim 1.
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