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公開番号2025131558
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2025032175
出願日2025-02-28
発明の名称波長可変レーザ装置及び波長可変レーザ装置の制御方法
出願人古河電気工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01S 5/0687 20060101AFI20250902BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本来の目標波長とは異なる波長に安定化されてしまうのを抑制することができ、安定化に用いる波長弁別部の波長弁別効率を高く保つことのできる波長可変レーザ装置及び波長可変レーザ装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明の波長可変レーザ装置は、第一波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように波長制御部によって波長可変光源の波長制御を行い、第一波長弁別部よりも高い波長弁別効率の第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いて、フィルタ制御部による第二波長弁別部の動作点を制御し、第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いて、波長変動を打ち消すように波長制御部による波長可変光源の波長制御を行う。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
発振波長を任意に選択可能な波長可変光源と、
前記波長可変光源からの一部の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持つ第一波長弁別部と、
前記波長可変光源からの他の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持ち、前記第一波長弁別部よりも高い波長弁別効率となるように設計された第二波長弁別部と、
前記第二波長弁別部の波長弁別特性を制御するフィルタ制御を行うフィルタ制御部と、
前記波長可変光源の波長制御を行う波長制御部と、
目標波長に応じた設定指示値を記憶し、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部からの出力信号を受け、前記設定指示値をもとにフィードバック信号を演算し、前記フィードバック信号をもとに前記波長制御部及び前記フィルタ制御部の制御パラメータを指示するコントローラと、
前記波長可変光源、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部を載置する温度調整素子と、
を備え、
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行い、
前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いて、前記フィルタ制御部による前記第二波長弁別部の前記フィルタ制御を行い、
前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行う、
ことを特徴とする波長可変レーザ装置。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を繰り返し継続実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を繰り返し継続実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項３】
前記波長制御部は、前記第一波長弁別部からの出力信号を用いて前記発振波長を連続的に掃引する波長制御を実行する、
ことを特徴とする請求項２に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項４】
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を単発実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を繰り返し継続実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項５】
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を繰り返し継続実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を単発実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項６】
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を単発実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を単発実行し、
前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項７】
発振波長を任意に選択可能な波長可変光源と、
前記波長可変光源からの一部の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持つ第一波長弁別部と、
前記波長可変光源からの他の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持ち、前記第一波長弁別部よりも高い波長弁別効率となるように設計された第二波長弁別部と、
前記第二波長弁別部の波長弁別特性を制御するフィルタ制御を行うフィルタ制御部と、
前記波長可変光源の波長制御を行う波長制御部と、
目標波長に応じた設定指示値を記憶し、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部からの出力信号を受け、前記設定指示値をもとにフィードバック信号を演算し、前記フィードバック信号をもとに前記波長制御部及び前記フィルタ制御部の制御パラメータを指示するコントローラと、
前記波長可変光源、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部を載置する温度調整素子と、
を備え、
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行い、
前記フィルタ制御部による前記第二波長弁別部の前記フィルタ制御を行った後、
前記第二波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行う、
ことを特徴とする波長可変レーザ装置。
【請求項８】
前記第一波長弁別部からの出力信号、前記第二波長弁別部からの出力信号、及び、前記コントローラからのフィードバック信号は、デジタル信号またはアナログ信号である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項９】
前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部に入力される光は、前記波長可変光源の前方光または前記波長可変光源の後方光の少なくとも一部を光分岐手段で２分岐したものを用いる、あるは、前記前方光の少なくとも一部と前記後方光の少なくとも一部とをそれぞれ用いる、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の波長可変レーザ装置。
【請求項１０】
発振波長を任意に選択可能な波長可変光源と、
前記波長可変光源からの一部の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持つ第一波長弁別部と、
前記波長可変光源からの他の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持ち、前記第一波長弁別部よりも高い波長弁別効率となるように設計された第二波長弁別部と、
前記第二波長弁別部の波長弁別特性を制御するフィルタ制御を行うフィルタ制御部と、
前記波長可変光源の波長制御を行う波長制御部と、
目標波長に応じた設定指示値を記憶し、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部からの出力信号を受け、前記設定指示値をもとにフィードバック信号を演算し、前記フィードバック信号をもとに前記波長制御部及び前記フィルタ制御部の制御パラメータを指示するコントローラと、
前記波長可変光源、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部を載置する温度調整素子と、
を備えた波長可変レーザ装置の制御方法であって、
前記第一波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行い、
前記フィルタ制御部による前記第二波長弁別部の前記フィルタ制御を行った後、
前記第二波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行う、
ことを特徴とする波長可変レーザ装置の制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変レーザ装置及び波長可変レーザ装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、波長可変光源の波長安定化を行うために、波長弁別効率の異なる２つの波長弁別部を用いて、1つ目の波長弁別部を用いて波長安定化を行い、その波長に対して波長弁別効率が高くなるように２つ目の波長弁別部の弁別特性を制御した後、２つ目の波長弁別部を用いて波長安定化を行う手法が知られている（特許文献１～４など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－５４７１４号公報
特許第３７６６３４７号公報
特開２０１１－０３５９１号公報
特開昭６３－１２４４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の手法では、２つ目の波長弁別部の弁別特性が外乱によって変化した場合、本来の目標波長とは異なる波長に安定化されてしまうという課題がある。また、従来の手法では、２つ目の波長弁別部の弁別特性が外乱によって変化した場合、そのときの波長に対する波長弁別効率が低くなりうるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、本来の目標波長とは異なる波長に安定化されてしまうのを抑制することができ、安定化に用いる波長弁別部の波長弁別効率を高く保つことのできる波長可変レーザ装置及び波長可変レーザ装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、
（１）本発明に係る波長可変レーザ装置は、発振波長を任意に選択可能な波長可変光源と、前記波長可変光源からの一部の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持つ第一波長弁別部と、前記波長可変光源からの他の出力光を受けて出力信号を出力し、該出力信号の強度が該出力光の波長に対して周期的特性を持ち、前記第一波長弁別部よりも高い波長弁別効率となるように設計された第二波長弁別部と、前記第二波長弁別部の波長弁別特性を制御するフィルタ制御を行うフィルタ制御部と、前記波長可変光源の波長制御を行う波長制御部と、目標波長に応じた設定指示値を記憶し、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部からの出力信号を受け、前記設定指示値をもとにフィードバック信号を演算し、前記フィードバック信号をもとに前記波長制御部及び前記フィルタ制御部の制御パラメータを指示するコントローラと、前記波長可変光源、前記第一波長弁別部及び前記第二波長弁別部を載置する温度調整素子と、を備え、前記第一波長弁別部からの出力信号を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行い、前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いて、前記フィルタ制御部による前記第二波長弁別部の前記フィルタ制御を行い、前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いて、波長変動を打ち消すように前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を行う、ことを特徴とするものである。
【０００７】
（２）本発明に係る波長可変レーザ装置は、上記（１）の発明において、前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を繰り返し継続実行し、前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を繰り返し継続実行し、前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、ことを特徴とするものである。
【０００８】
（３）本発明に係る波長可変レーザ装置は、上記（２）の発明において、前記波長制御部は、前記第一波長弁別部からの出力信号を用いて前記発振波長を連続的に掃引する波長制御を実行する、ことを特徴とするものである。
【０００９】
（４）本発明に係る波長可変レーザ装置は、上記（１）の発明において、前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を単発実行し、前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を繰り返し継続実行し、前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、ことを特徴とするものである。
【００１０】
（５）本発明に係る波長可変レーザ装置は、上記（１）の発明において、前記第一波長弁別部からの出力信号を用いた前記波長制御部による前記波長可変光源の波長制御を繰り返し継続実行し、前記第二波長弁別部からの出力信号の低周波成分を用いた前記フィルタ制御部による前記フィルタ制御を単発実行し、前記第二波長弁別部からの出力信号の高周波成分を用いた前記波長制御部による前記波長制御を繰り返し継続実行する、ことを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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