波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置
【課題】
多モード発振するように共振器長を長くすることによって、擬似的にモードホップフリーとした波長可変光源を提供する。
【解決手段】
半導体レーザ（ＬＤ）１と、ＬＤ１のＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ２と、コリメートレンズ２から出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子３と、回折格子３から出射されたコリメート光に対する回折光を受けて回折格子３に反射させるミラー４と、ミラー４からの反射光が回折格子３に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光がコリメートレンズ２を介してＬＤ１に入射されるとき、ＬＤ１に入射される回折光が所望の波長の光となるようにミラー４の角度を変化させる角度調整手段５とを備えた波長可変光源において、ＬＤ１とコリメートレンズ２との間に所定の長さの光ファイバ６を備えて多モード発振するように共振器長を長くした。
多モード発振するように共振器長を長くすることによって、擬似的にモードホップフリーとした波長可変光源を提供する。
【解決手段】
半導体レーザ（ＬＤ）１と、ＬＤ１のＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ２と、コリメートレンズ２から出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子３と、回折格子３から出射されたコリメート光に対する回折光を受けて回折格子３に反射させるミラー４と、ミラー４からの反射光が回折格子３に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光がコリメートレンズ２を介してＬＤ１に入射されるとき、ＬＤ１に入射される回折光が所望の波長の光となるようにミラー４の角度を変化させる角度調整手段５とを備えた波長可変光源において、ＬＤ１とコリメートレンズ２との間に所定の長さの光ファイバ６を備えて多モード発振するように共振器長を長くした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザを用いた外部共振型の波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置に関し、特に多モード発振するように共振器長を長くすることによって、擬似的にモードホップフリーとした波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光部品の波長特性の測定、また近年実用化が進んでいるＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）を用いた歪測定等には、測定対象から出力される光の波長毎の強度、又は波長の変化を検出するための光スペクトラムアナライザとともに、それらに広帯域な光を入力するためのＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光源が用いられている。しかしながら、このＡＳＥ光源は、その出力光の波長帯域、強度及び強度偏差が、それぞれ例えば約３０ｎｍ、約−１３ｄＢｍ／ｎｍ及び数ｄＢ程度であるために、より広帯域かつ高ダイナミックレンジでの波長特性の測定や、より遠隔かつ広範囲なエリアでのＦＢＧの使用を可能にしたいといった要求を満足することができなかった。
【０００３】
一方、波長の選択性を受光側に持たせた上述のＡＳＥ光源を用いる測定方法とは異なり、光源側に持たせた、波長可変光源と光パワメータ（受光器）とを組み合わせて行う測定方法があった。この場合、波長可変光源は、その出力光の波長帯域、強度及び強度変化が、それぞれ例えば約１００ｎｍ、約＋１０ｄＢｍ及び約１ｄＢ程度であり、上記要求を満足させることが可能であった。このような波長可変光源としては、リットマン型と呼ばれる外部共振型の波長可変光源が周知である。（例えば、特許文献1参照）
【０００４】
この種の外部共振型の波長可変光源の概略構成を図２０に示す。この波長可変光源は、半導体レーザ（ＬＤ）１のＡＲコート（AR：Anti-Reflection）された端面から出射された光をコリメートレンズ２によってコリメート光（平行光）に変換して回折格子３へ入射し、その入射光に対して回折格子３が出射する回折光を、その回折面を延長した面上の所定位置Ｐを中心に回転できるように角度調整手段５によって支持されたミラー４に入射し、ミラー４によって反射された反射光を回折格子３へ入射させ、その反射光に対する回折光を回折格子３からコリメートレンズ２を介してＬＤ１に戻している。
【０００５】
これによって、ＬＤ１から出射された光の波長成分のうち、ミラー４の反射面に直交する波長成分のみがＬＤ１に戻ることになり、ＬＤ１はその戻ってきた特定波長の光で励起（共振）されてその特定波長（共振波長）の光を出力光としてＡＲコートされていない端面から出射する。この共振波長は、回折格子３に対するミラー４の角度で決まる回折波長特性と、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から回折格子３を介してミラー４の反射面までの共振器長に基づく外部共振モードとで決まり、角度調整手段５によって、ミラー４を上述の所定位置Ｐを中心に回転させることで、図１５（ａ）に示すように、その回折波長特性と外部共振モードとを同時に変え、これにより共振波長を連続的に可変することができる。なお、このリットマン型の波長可変光源は、回折格子３により往復２回の回折（特定波長の選択）を行っているために、波長選択性に優れ、すなわち回折波長特性が急峻となって、高コヒーレント光を発振できることが特徴である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８４７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の外部共振型の波長可変光源においては、上述した、ミラー４を回転させるための回折格子３の回折面を延長した面上の所定位置Ｐは、理論的に更に詳しく言えば、ミラー４の反射面を延長した面上でかつＬＤ１のＡＲコートされていない端面を延長した面上に位置することが必要であり、そのような所定位置Ｐにミラー４（又は角度調整手段５）の回転軸を調整できるようにするための機構が複雑であるとともに、その調整に多大な労力と時間を必要とした。
【０００８】
また、仮に調整がうまくいった場合であっても、ミラー４を回転させて波長を変化させたときに、回折波長特性と外部共振モードとの相対関係が温度変動、振動等の影響によってくずれ、モードホップ（外部共振モードが変わる）が発生した。また元々シングルモード発振するように、共振器長を例えば数ｍｍ程度と短くして、図１５（ｂ）に示すように、回折波長特性の帯域の中に入る外部共振モードの数をできるだけ少なく（換言すれば外部共振モード間隔Δλを広く）している結果、モードホップによる波長変化が周波数で数ＧＨｚと大きかった。
【０００９】
また、この外部共振型の波長可変光源から出力される高コヒーレント光を用いて光部品の波長特性を測定すると、図１６に示すように、光ファイバ、光部品等での反射によって生じる約３ｄＢ程度のリップルが波長特性に重畳し、本来の特性が把握し難いという欠点があった。
【００１０】
本発明は、多モード発振するように共振器長を長くすることによって、これらの課題を解決し、擬似的にモードホップフリーとした波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であるようにした。
【００１２】
また、本発明の請求項２の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源であって、前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であるようにした。
【００１３】
また、本発明の請求項３の波長可変光源では、上述した請求項２の波長可変光源において、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、固定基板（３６、３７）と、該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成した。
【００１４】
また、本発明の請求項４の波長可変光源では、上述した請求項１〜３のいずれかの波長可変光源において、前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に所定の長さの光ファイバ（６）を備えた。
【００１５】
また、本発明の請求項５の波長可変光源では、上述した請求項１〜３のいずれかの波長可変光源において、前記コリメートレンズと前記回折格子との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路（１７）を備えた。
【００１６】
また、本発明の請求項６の波長可変光源では、上述した請求項５の波長可変光源において、前記空間伝搬路が、コーナーキューブ（１７ａ）を含んで構成されるようにした。
【００１７】
また、本発明の請求項７の波長可変光源では、上述した請求項１〜６のいずれかの波長可変光源において、前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にした。
【００１８】
また、本発明の請求項８の波長可変光源では、上述した請求項１〜６のいずれかの波長可変光源において、前記回折格子の０次光を出力光とした。
【００１９】
また、本発明の請求項９の波長可変光源では、上述した請求項８の波長可変光源において、前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられ、該０次光を２つに分岐して一方の０次光を前記出力光として出射する光分岐手段（１６）と、該光分岐手段から出射される他方の０次光を受けて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にした。
【００２０】
また、本発明の請求項１０の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送して該コリメートレンズに入射させる光ファイバ（６）を備えるようにした。
【００２１】
また、本発明の請求項１１の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送させる光ファイバ（６）と、該光ファイバから出射された光を受けてコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズ及び前記光ファイバを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振するようにした。
【００２２】
また、本発明の請求項１２の波長可変光源では、上述した請求項１１の波長可変光源において、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、固定基板（３６、３７）と、該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成した。
【００２３】
また、本発明の請求項１３の波長可変光源では、上述した請求項１０〜１２のいずれかの波長可変光源において、更に、前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にした。
【００２４】
また、本発明の請求項１４の波長可変光源を用いた歪測定装置では、所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる、上述した請求項１〜１３のいずれかの波長可変光源（１００）と、前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求める処理手段（１３）とを備えた。
【００２５】
また、本発明の請求項１５の波長可変光源を用いた歪測定装置では、所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる、上述した請求項７、９及び１３のいずれかの波長可変光源（１００）と、前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求めるとともに、前記第１の受光器から出力される前記第１の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記半導体レーザの出射光の波長を求める処理手段（１３）とを備えた。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の請求項1の波長可変光源では、共振器長を多モード発振するような長さにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。
【００２７】
本発明の請求項２の波長可変光源では、共振器長を多モード発振するような長さにするとともに、回折格子からの回折光を反射させるミラーとこのミラーの角度調整手段をＭＥＭＳスキャナで構成するようにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。更に、波長可変の高速化、装置の小型化ができる。
【００２８】
本発明の請求項３及び１２の波長可変光源では、回折格子からの回折光を反射させるためのＭＥＭＳスキャナの反射体を、固定基板と、その縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部と、軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に反射面が設けられた反射板とによって構成すると共に、反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の電気信号によって反射板に力を与えて、反射板を固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるようにしている。このため、反射板を高速に往復回転させることができ、しかも、その回転中心が反射板内にあるため、その角度変化に対して反射板の反射面へ入射される回折光の反射角の変化量を大きくすることができる。それにより、波長可変の高速化ができる。
【００２９】
本発明の請求項４の波長可変光源では、半導体レーザとコリメートレンズとの間に所定の長さの光ファイバを備えるようにしたので、共振器長を多モード発振するような長さにすることができる。
【００３０】
本発明の請求項５の波長可変光源では、コリメートレンズと回折格子との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路を備えるようにしたので、共振器長を多モード発振するような長さにすることができる。
【００３１】
本発明の請求項６の波長可変光源では、空間伝搬路をコーナーキューブを含んで構成するようにしたので、空間伝搬路を折り返すことにより、装置の小型化ができる。
【００３２】
本発明の請求項７及び１３の波長可変光源では、回折格子の０次光の所定の波長の光を電気信号に変換するようにしたので、この電気信号を用いて出力光の波長を求めることができる。
【００３３】
本発明の請求項８の波長可変光源では、回折格子の０次光を出力光としたので、半導体レーザの内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を小さくできる。具体的には、半導体レーザのＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢ）の約１／１０にできる。
【００３４】
本発明の請求項９の波長可変光源では、回折格子の０次光を出力光とするとともに、この０次光の所定の波長の光を電気信号に変換するようにしたので、半導体レーザの内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を小さくできるとともに、上記電気信号を用いて出力光の波長を求めることができる。
【００３５】
本発明の請求項１０の波長可変光源では、光ファイバを用いて共振器長を長くするようにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。
【００３６】
本発明の請求項１１の波長可変光源では、光ファイバを用いて共振器長を長くするとともに、回折格子からの回折光を反射させるミラーとこのミラーの角度調整手段をＭＥＭＳスキャナで構成するようにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。更に、波長可変の高速化、装置の小型化ができる。
【００３７】
本発明の請求項１４の波長可変光源を用いた歪測定装置では、上述した請求項１〜１３のいずれかの波長可変光源を用いて歪測定装置を構成するようにしたので、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができる。
【００３８】
本発明の請求項１５の波長可変光源を用いた歪測定装置では、上述した請求項７、９及び１３のいずれかの波長可変光源を用いて歪測定装置を構成するようにしたので、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができるとともに、波長可変光源の出力光の波長と対応付けて測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に本発明の実施形態を記載する。
【００４０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の波長可変光源の構成を図１に示す。従来の波長可変光源と同一要素には同一符号を付し詳細説明は省略する。この波長可変光源は、ＬＤ１のＡＲコートされた端面から出射されて光ファイバ６を通った光をコリメートレンズ２によってコリメート光に変換して回折格子３へ入射し、その入射光に対して回折格子３が出射する回折光を、角度調整手段５によって角度調整できるように支持されたミラー４に入射し、ミラー４によって反射された反射光を回折格子３へ入射させ、その反射光に対する回折光を回折格子３からコリメートレンズ２及び光ファイバ６を介してＬＤ１に戻している。また、回折格子３の０次光をエタロン等の光共振器７に入射して所定の波長の光のみを透過させ、その透過光を受光器（ＰＤ）８で電気信号ｂに変換し処理手段９へ出力している。処理手段９では、この出力光の波長情報をもった電気信号ｂと、角度調整手段５から出力される、ミラー４の反射面の角度を変化させるために自身で発生している信号ａ（出力波長範囲を決めている信号と言えるので掃引信号ａとする）とに基づいて、図１８に示すように、波長（角度）を可変する時間（掃引時間と言える）に対する発振波長の関係を算出している。
【００４１】
このように構成された波長可変光源においては、共振器長を光ファイバ６によって例えば数ｍと長くして外部共振モード間隔Δλを狭くし、図１５（ｃ）に示すように、回折波長特性の帯域の中に入る外部共振モードの数を、従来の共振器長が数ｍｍ程度の場合に比べて約１０００倍と極端に多くして多モード発振（従来はシングルモード発振）するようにした。これにより、モードホップによる波長変化が周波数で数１０ＭＨｚ程度と、従来の数ＧＨｚに比べて十分小さくなるために、擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振であるために、共振波長（出力光の波長）の可変は、従来のように回折波長特性と外部共振モードとを同時に変える必要はなく、回折波長特性のみを変えればよいので、従来の問題であったミラー４の回転軸を決める所定位置Ｐという概念がなくなる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。なお、高コヒーレント光及び低コヒーレント光の発振スペクトラムの半値幅は、それぞれ例えば数１００ｋＨｚ及び数ＧＨｚである。
【００４２】
なお、上述の図１の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図２に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の波長可変光源の構成を図３に示す。図１に示した第１実施形態では、ＬＤ１とコリメートレンズ２との間に光ファイバ６を備えることによって、共振器長を例えば数ｍと長くして多モード発振させるようにしたが、第２実施形態の場合は、図３に示すように、コリメートレンズ２と回折格子３との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路１７を備え、これによって共振器長を長くして多モード発振させるようにしている。図１に示した第１実施形態とはこの点のみが異なる。したがって、詳細説明は省略する。
【００４４】
また、上述の空間伝搬路１７がコーナーキューブ１７ａを含んで構成される場合の波長可変光源の実施形態を図４に示す。コーナーキューブ１７ａは、コリメートレンズ２から入射されるコリメート光の進行方向を反転させて回折格子３に出射する。このように、コリメートレンズ２から回折格子３までの光路、すなわち空間伝搬路１７を折り返すことにより、例えば１５ｃｍであった光路長を約１／２にでき、装置の小型化ができる。なお、空間伝搬路１７を折り返す手段は、コーナーキューブの他に単純なミラーであってもよい。
【００４５】
なお、上述の図３及び図４の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図５及び図６に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００４６】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の波長可変光源の構成を図７に示す。第３実施形態は、図１に示した第１実施形態とは、図１におけるミラー４及び角度調整手段５を、図７におけるＭＥＭＳスキャナ６０（反射体３５及び反射体駆動手段５０で構成される）で構成した点のみ異なる。したがって、図１と同一部分の説明は省略して、主にＭＥＭＳスキャナ６０について説明する。
【００４７】
ＭＥＭＳスキャナ６０は、反射体３５及び反射体駆動手段５０で構成され、回折格子３から入射されるコリメート光に対する回折光が、反射体３５の反射面で回折格子３へ反射されて、再び回折格子３で回折され、それによって得られた回折光がコリメートレンズ２及び光ファイバ６を介してＬＤ１に入射されるとき、ＬＤ１に入射される回折光が所望の波長の光となるように反射体３５の反射面の角度を反射体駆動手段５０により変化させるようにしている。なお、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スキャナとは、マイクロ電気機械式構造体（電気信号の制御を受けて機械的に動作する構造体）によって形成されたスキャナを意味している。
【００４８】
反射体３５は、図９に示すように、横長矩形で互いに平行に配置された一対の固定基板３６、３７と、この一対の固定基板３６、３７の長辺側縁部の中央からこの固定基板３６、３７と直交する方向に所定幅、所定長さで延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な一対の軸部３８、３９と、横長矩形で一方の長辺側縁部の中央部で軸部３８の先端に連結され、他方の長辺側縁部の中央部で軸部３９の先端に連結された反射板４０とを有している。この反射板４０は、捩じれ変形可能な軸部３８、３９に中心部が支持されているので、この軸部３８、３９を結ぶ線を中心軸として固定基板３６、３７に対して回転することができる。また、軸部３８、３９と反射板４０とからなる部分の固有振動数ｆ0は、反射板４０自体の形状や質量及び軸部３８、３９のバネ定数によって決まる。
【００４９】
また、反射板４０の一面側には、光を反射するための反射面４１が形成されている。この反射面４１は、反射板４０自体を鏡面仕上げして形成したり、反射率の高い膜（図示しない）を蒸着あるいは接着して形成したものであってもよい。なお、この反射体３５は、薄い半導体基板からエッチング処理等により一体的に切り出されたもので、金属膜の蒸着加工により高導電性を有している。
【００５０】
支持基板４５は絶縁性を有する材料からなり、その一面側の上部と下部には、前方へ突出する支持台４５ａ、４５ｂが形成されており、反射体３５の固定基板３６、３７は、この上下の支持台４５ａ、４５ｂに接した状態で固定されている。また、支持基板４５の一面側中央部の両端には、反射体３５の反射板４０の両端にそれぞれ対向する電極板４６、４７がパターン形成されている。この電極板４６、４７は、後述する駆動信号発生器５５とともに反射体駆動手段５０（図７参照）を構成するものであり、反射板４０の両端部に静電力を交互にかつ周期的に印加して、反射板４０を、軸部３８、３９を結ぶ線を中心に往復回転運動させる。なお、反射板４０の回転軸は回折格子３の回折溝と平行となるように設定されている。このように構成された反射体３５は、回折格子３からの回折光を反射板４０の反射面４１で受けて、その反射光を回折格子３へ入射させて、再度回折させる。
【００５１】
一方、反射体駆動手段５０（図７参照）の一部を構成する駆動信号発生器５５は、例えば図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、反射体３５の電位を基準として電極板４６、４７に対して、固有振動数ｆ0に対応した周波数（あるいは固有振動数ｆ0の近傍の振動数に対応した周波数）を有し、位相が１８０°ずれた駆動信号Ｄａ、Ｄｂを印加して、電極板４６と反射板４０の一端側との間及び電極板４７と反射板４０の他端側との間に、交互にかつ周期的に静電力(引力）を与え、反射板４０を固有振動数ｆ0あるいはその近傍の振動数で所定角度範囲を往復回転させる。そして、この駆動信号発生器５５は、往復回転させる角度範囲に対応する信号、すなわち反射面４１の角度を所定範囲変化させるための信号ａ（出力波長範囲を決めている信号と言えるので掃引信号ａとする）を、処理手段９（図７参照）に出力する。なお、図１０では、２つの駆動信号Ｄａ、Ｄｂがデューティ比５０％の矩形波の場合を示しているが、両信号のデューティ比は５０％以下であってもよく、また、波形も矩形波に限らず、正弦波、三角波等であってもよい。
【００５２】
このように構成された第３実施形態の波長可変光源におけるＭＥＭＳスキャナ６０では、反射体３５を、一対の固定基板３６、３７と、その縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部３８、３９と、軸部３８、３９の先端に自身の縁部で連結され、軸部３８、３９に対して対称な形状に形成され、一面側に反射面４１が形成された反射板４０とによって構成するとともに、反射体３５の軸部３８、３９と反射板４０とからなる部分の固有振動数ｆ0に対応した周波数の駆動信号によって反射板４０に力を与えて、反射板４０を固有振動数ｆ0又はその近傍の振動数で往復回転させている。
【００５３】
このため、僅かな電気エネルギーで反射板４０を高速に往復回転させることができ、しかも、その回転中心が反射板４０の内部（この場合、中央部）にあるので、反射板４０の反射面４１への入射光の反射角の変化量を大きくすることができる。なお、軸部３８、３９のバネ定数は、軸部３８、３９の長さ、幅、厚み、材質によって決まり、このバネ定数と、反射板４０の形状、厚み、材質等で固有振動数ｆ0が決定され、これらのパラメータを選ぶことにより、固有振動数ｆ0を数１００Ｈｚ〜数１０ｋＨｚの範囲内で設定することができる。
【００５４】
したがって、本発明の第３実施形態の波長可変光源は、このようなＭＥＭＳスキャナ６０（反射体３５及び反射体駆動手段５０で構成される）を用いて構成するようにしたので、波長可変の高速化（最大数１０ｋＨｚ）、装置の小型化ができる。
【００５５】
なお、上述の図９の説明では、反射体３５を導電性の高い材料で構成していたが、反射体３５を導電性の低い材料で構成する場合には、反射板４０の反射面４１と反対面の両側（全面でもよい）に電極板４６、４７と対向する電極板をそれぞれ設け、更に固定基板３６、３７の背面側にも電極板を設け、それらの電極板の間をパターン等によって接続する。そして、支持基板４５の支持台４５ａ、４５ｂの表面に、固定基板３６、３７の背面側の電極板と接触する電極板をパターン形成して、その少なくとも一方を基準電位ラインとして上述した駆動信号発生器５５に接続すればよい。
【００５６】
また、固定基板３６、３７の一端側同士の間あるいは両端の間を連結して、固定基板をコの字枠あるいは矩形枠状に形成してもよい。また、反射板４０の形状も任意であり、上述の横長矩形の他に、円形、楕円形、長円形、菱形、正方形、多角形等であってもよい。また、高速往復回転時の空気抵抗を減らすために、反射板４０の内側に大きな穴あるいは多数の小さな穴を設けてもよい。
【００５７】
また、上述の図９の説明では、反射体３５の反射板４０の両端にそれぞれ対向する２つの電極板４６、４７を設けていたが、一方側の電極板（例えば電極板４６）だけによって静電力を印加してもよい。また、駆動方式についても、上述の静電力の他に、電磁力によって反射板４０を往復回転させてもよい。この場合、例えば、上述の電極板４６、４７の代わりにコイルを用い、反射板４０の両端部に磁性体あるいはコイルを設け、コイル間あるいはコイルと磁性体との間に発生する磁界による吸引力及び反発力によって、反射板４０を往復回転させる。
【００５８】
また、上述の静電力や電磁力を反射板４０に直接与える方法の他に、超音波振動子等によって上述の固有振動数ｆ0又はその近傍の振動を反射体３５全体に加えて、その振動を反射板４０に伝達させて往復回転させることも可能である。この場合、振動子を支持基板４５の背面側や支持台４５ａ、４５ｂの部分に設けることで、その振動を反射板４０に効率的に伝達することができる。
【００５９】
なお、上述の図７の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図８に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００６０】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態の波長可変光源の構成を図１１に示す。図７に示した第３実施形態では、ＬＤ１とコリメートレンズ２との間に光ファイバ６を備えることによって、共振器長を例えば数ｍと長くして多モード発振させるようにしたが、第４実施形態の場合は、図１１に示すように、コリメートレンズ２と回折格子３との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路１７を備え、これによって共振器長を長くして多モード発振させるようにしている。図７に示した第３実施形態とはこの点のみが異なる。したがって、詳細説明は省略する。
【００６１】
また、上述の空間伝搬路１７がコーナーキューブ１７ａを含んで構成される場合の波長可変光源の実施形態を図１２に示す。コーナーキューブ１７ａは、コリメートレンズ２から入射されるコリメート光の進行方向を反転させて回折格子３に出射する。このように、コリメートレンズ２から回折格子３までの光路、すなわち空間伝搬路１７を折り返すことにより、例えば１５ｃｍであった光路長を約１／２にでき、装置の小型化ができる。なお、空間伝搬路１７を折り返す手段は、コーナーキューブの他に単純なミラーであってもよい。
【００６２】
なお、上述の図１１及び図１２の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図１３及び図１４に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００６３】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態の歪測定装置の構成を図１７に示す。波長可変光源１００は、上述の第１実施形態〜第４実施形態の波長可変光源であり、所定の波長範囲にわたって可変された（波長が掃引された）測定光を光サーキュレータ１１に出力する。また、波長可変光源１００は、上述の掃引信号ａ及び出力光の波長情報をもった電気信号ｂを後述する処理手段１３に出力する。光サーキュレータ１１は波長可変光源１００からの測定光を、光ファイバ１４を介して複数のＦＢＧ１５ａ、１５ｂに入射するとともに、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂから反射されて戻ってきたその測定光の反射光を受けて受光器（ＰＤ）１２に出射する。受光器１２は、その反射光を電気信号ｃに変換して処理手段１３に出力する。
【００６４】
処理手段１３は、受光器１２からの電気信号ｃの時間的変動を、波長可変光源１００からの掃引信号ａに基づいて波長の変動として捉えて、図１９（ａ）に示すように、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂに加わった歪みの変動を測定する。また、処理手段１３は、波長可変光源１００からの出力光の波長情報をもった電気信号ｂと、上述の受光器１２からの電気信号ｃ及び掃引信号ａを組み合わせて処理することにより、上記各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂによる波長の変動を、図１９（ｂ）に示すように、測定光の波長と対応付けて捉えることができる。なお、図１７では、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂからの反射光を受光器１２に入射するようにしたが、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂの透過光を入射するようにしてもよい。
【００６５】
このように構成された歪測定装置において、波長可変光源１００として第１実施形態及び第２実施形態の波長可変光源で構成する場合には、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ＦＢＧに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができるとともに、波長可変光源１００の出力光の波長と対応付けて測定することができる。また、波長可変光源１００として第３実施形態及び第４実施形態の波長可変光源で構成する場合には、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ＦＢＧに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができるとともに、波長可変光源１００の出力光の波長と対応付けて測定することができ、さらにＭＥＭＳスキャナによる測定の高速化、装置の小型化ができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態の別の構成を示す図
【図３】本発明の第２実施形態の構成を示す図
【図４】本発明の第２実施形態の別の構成を示す図
【図５】本発明の第２実施形態の別の構成を示す図
【図６】本発明の第２実施形態の別の構成を示す図
【図７】本発明の第３実施形態の構成を示す図
【図８】本発明の第３実施形態の別の構成を示す図
【図９】ＭＥＭＳスキャナの反射体を説明するための分解斜視図
【図１０】駆動信号を説明するための図
【図１１】本発明の第４実施形態の構成を示す図
【図１２】本発明の第４実施形態の別の構成を示す図
【図１３】本発明の第４実施形態の別の構成を示す図
【図１４】本発明の第４実施形態の別の構成を示す図
【図１５】回折波長特性と外部共振モードを説明するための図
【図１６】波長特性を説明するための図
【図１７】本発明の第５実施形態の構成を示す図
【図１８】掃引信号と発振波長の関係を示す図
【図１９】歪測定を説明するための図
【図２０】従来例の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１・・・半導体レーザ（ＬＤ）、２・・・コリメートレンズ、３・・・回折格子、４・・・ミラー、５・・・角度調整手段、６，１４・・・光ファイバ、７・・・光共振器、８，１２・・・受光器（ＰＤ）、９，１３・・・処理手段、１１・・・光サーキュレータ、１５ａ，１５ｂ・・・ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）、１６・・・光分岐手段、１７・・・空間伝搬路、１７ａ・・・コーナーキューブ、３５・・・反射体、３６，３７・・・固定基板、３８，３９・・・軸部、４０・・・反射板、４１・・・反射面、４５・・・支持基板、４５ａ，４５ｂ・・・支持台、４６，４７・・・電極板、５０・・・反射体駆動手段、５５・・・駆動信号発生器、６０・・・ＭＥＭＳスキャナ、１００・・・波長可変光源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザを用いた外部共振型の波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置に関し、特に多モード発振するように共振器長を長くすることによって、擬似的にモードホップフリーとした波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光部品の波長特性の測定、また近年実用化が進んでいるＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）を用いた歪測定等には、測定対象から出力される光の波長毎の強度、又は波長の変化を検出するための光スペクトラムアナライザとともに、それらに広帯域な光を入力するためのＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光源が用いられている。しかしながら、このＡＳＥ光源は、その出力光の波長帯域、強度及び強度偏差が、それぞれ例えば約３０ｎｍ、約−１３ｄＢｍ／ｎｍ及び数ｄＢ程度であるために、より広帯域かつ高ダイナミックレンジでの波長特性の測定や、より遠隔かつ広範囲なエリアでのＦＢＧの使用を可能にしたいといった要求を満足することができなかった。
【０００３】
一方、波長の選択性を受光側に持たせた上述のＡＳＥ光源を用いる測定方法とは異なり、光源側に持たせた、波長可変光源と光パワメータ（受光器）とを組み合わせて行う測定方法があった。この場合、波長可変光源は、その出力光の波長帯域、強度及び強度変化が、それぞれ例えば約１００ｎｍ、約＋１０ｄＢｍ及び約１ｄＢ程度であり、上記要求を満足させることが可能であった。このような波長可変光源としては、リットマン型と呼ばれる外部共振型の波長可変光源が周知である。（例えば、特許文献1参照）
【０００４】
この種の外部共振型の波長可変光源の概略構成を図２０に示す。この波長可変光源は、半導体レーザ（ＬＤ）１のＡＲコート（AR：Anti-Reflection）された端面から出射された光をコリメートレンズ２によってコリメート光（平行光）に変換して回折格子３へ入射し、その入射光に対して回折格子３が出射する回折光を、その回折面を延長した面上の所定位置Ｐを中心に回転できるように角度調整手段５によって支持されたミラー４に入射し、ミラー４によって反射された反射光を回折格子３へ入射させ、その反射光に対する回折光を回折格子３からコリメートレンズ２を介してＬＤ１に戻している。
【０００５】
これによって、ＬＤ１から出射された光の波長成分のうち、ミラー４の反射面に直交する波長成分のみがＬＤ１に戻ることになり、ＬＤ１はその戻ってきた特定波長の光で励起（共振）されてその特定波長（共振波長）の光を出力光としてＡＲコートされていない端面から出射する。この共振波長は、回折格子３に対するミラー４の角度で決まる回折波長特性と、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から回折格子３を介してミラー４の反射面までの共振器長に基づく外部共振モードとで決まり、角度調整手段５によって、ミラー４を上述の所定位置Ｐを中心に回転させることで、図１５（ａ）に示すように、その回折波長特性と外部共振モードとを同時に変え、これにより共振波長を連続的に可変することができる。なお、このリットマン型の波長可変光源は、回折格子３により往復２回の回折（特定波長の選択）を行っているために、波長選択性に優れ、すなわち回折波長特性が急峻となって、高コヒーレント光を発振できることが特徴である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８４７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の外部共振型の波長可変光源においては、上述した、ミラー４を回転させるための回折格子３の回折面を延長した面上の所定位置Ｐは、理論的に更に詳しく言えば、ミラー４の反射面を延長した面上でかつＬＤ１のＡＲコートされていない端面を延長した面上に位置することが必要であり、そのような所定位置Ｐにミラー４（又は角度調整手段５）の回転軸を調整できるようにするための機構が複雑であるとともに、その調整に多大な労力と時間を必要とした。
【０００８】
また、仮に調整がうまくいった場合であっても、ミラー４を回転させて波長を変化させたときに、回折波長特性と外部共振モードとの相対関係が温度変動、振動等の影響によってくずれ、モードホップ（外部共振モードが変わる）が発生した。また元々シングルモード発振するように、共振器長を例えば数ｍｍ程度と短くして、図１５（ｂ）に示すように、回折波長特性の帯域の中に入る外部共振モードの数をできるだけ少なく（換言すれば外部共振モード間隔Δλを広く）している結果、モードホップによる波長変化が周波数で数ＧＨｚと大きかった。
【０００９】
また、この外部共振型の波長可変光源から出力される高コヒーレント光を用いて光部品の波長特性を測定すると、図１６に示すように、光ファイバ、光部品等での反射によって生じる約３ｄＢ程度のリップルが波長特性に重畳し、本来の特性が把握し難いという欠点があった。
【００１０】
本発明は、多モード発振するように共振器長を長くすることによって、これらの課題を解決し、擬似的にモードホップフリーとした波長可変光源及びそれを用いた歪測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であるようにした。
【００１２】
また、本発明の請求項２の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源であって、前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であるようにした。
【００１３】
また、本発明の請求項３の波長可変光源では、上述した請求項２の波長可変光源において、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、固定基板（３６、３７）と、該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成した。
【００１４】
また、本発明の請求項４の波長可変光源では、上述した請求項１〜３のいずれかの波長可変光源において、前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に所定の長さの光ファイバ（６）を備えた。
【００１５】
また、本発明の請求項５の波長可変光源では、上述した請求項１〜３のいずれかの波長可変光源において、前記コリメートレンズと前記回折格子との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路（１７）を備えた。
【００１６】
また、本発明の請求項６の波長可変光源では、上述した請求項５の波長可変光源において、前記空間伝搬路が、コーナーキューブ（１７ａ）を含んで構成されるようにした。
【００１７】
また、本発明の請求項７の波長可変光源では、上述した請求項１〜６のいずれかの波長可変光源において、前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にした。
【００１８】
また、本発明の請求項８の波長可変光源では、上述した請求項１〜６のいずれかの波長可変光源において、前記回折格子の０次光を出力光とした。
【００１９】
また、本発明の請求項９の波長可変光源では、上述した請求項８の波長可変光源において、前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられ、該０次光を２つに分岐して一方の０次光を前記出力光として出射する光分岐手段（１６）と、該光分岐手段から出射される他方の０次光を受けて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にした。
【００２０】
また、本発明の請求項１０の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送して該コリメートレンズに入射させる光ファイバ（６）を備えるようにした。
【００２１】
また、本発明の請求項１１の波長可変光源では、一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送させる光ファイバ（６）と、該光ファイバから出射された光を受けてコリメートするコリメートレンズ（２）と、該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズ及び前記光ファイバを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振するようにした。
【００２２】
また、本発明の請求項１２の波長可変光源では、上述した請求項１１の波長可変光源において、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、固定基板（３６、３７）と、該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成した。
【００２３】
また、本発明の請求項１３の波長可変光源では、上述した請求項１０〜１２のいずれかの波長可変光源において、更に、前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にした。
【００２４】
また、本発明の請求項１４の波長可変光源を用いた歪測定装置では、所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる、上述した請求項１〜１３のいずれかの波長可変光源（１００）と、前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求める処理手段（１３）とを備えた。
【００２５】
また、本発明の請求項１５の波長可変光源を用いた歪測定装置では、所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる、上述した請求項７、９及び１３のいずれかの波長可変光源（１００）と、前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求めるとともに、前記第１の受光器から出力される前記第１の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記半導体レーザの出射光の波長を求める処理手段（１３）とを備えた。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の請求項1の波長可変光源では、共振器長を多モード発振するような長さにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。
【００２７】
本発明の請求項２の波長可変光源では、共振器長を多モード発振するような長さにするとともに、回折格子からの回折光を反射させるミラーとこのミラーの角度調整手段をＭＥＭＳスキャナで構成するようにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。更に、波長可変の高速化、装置の小型化ができる。
【００２８】
本発明の請求項３及び１２の波長可変光源では、回折格子からの回折光を反射させるためのＭＥＭＳスキャナの反射体を、固定基板と、その縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部と、軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に反射面が設けられた反射板とによって構成すると共に、反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の電気信号によって反射板に力を与えて、反射板を固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるようにしている。このため、反射板を高速に往復回転させることができ、しかも、その回転中心が反射板内にあるため、その角度変化に対して反射板の反射面へ入射される回折光の反射角の変化量を大きくすることができる。それにより、波長可変の高速化ができる。
【００２９】
本発明の請求項４の波長可変光源では、半導体レーザとコリメートレンズとの間に所定の長さの光ファイバを備えるようにしたので、共振器長を多モード発振するような長さにすることができる。
【００３０】
本発明の請求項５の波長可変光源では、コリメートレンズと回折格子との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路を備えるようにしたので、共振器長を多モード発振するような長さにすることができる。
【００３１】
本発明の請求項６の波長可変光源では、空間伝搬路をコーナーキューブを含んで構成するようにしたので、空間伝搬路を折り返すことにより、装置の小型化ができる。
【００３２】
本発明の請求項７及び１３の波長可変光源では、回折格子の０次光の所定の波長の光を電気信号に変換するようにしたので、この電気信号を用いて出力光の波長を求めることができる。
【００３３】
本発明の請求項８の波長可変光源では、回折格子の０次光を出力光としたので、半導体レーザの内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を小さくできる。具体的には、半導体レーザのＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢ）の約１／１０にできる。
【００３４】
本発明の請求項９の波長可変光源では、回折格子の０次光を出力光とするとともに、この０次光の所定の波長の光を電気信号に変換するようにしたので、半導体レーザの内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を小さくできるとともに、上記電気信号を用いて出力光の波長を求めることができる。
【００３５】
本発明の請求項１０の波長可変光源では、光ファイバを用いて共振器長を長くするようにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。
【００３６】
本発明の請求項１１の波長可変光源では、光ファイバを用いて共振器長を長くするとともに、回折格子からの回折光を反射させるミラーとこのミラーの角度調整手段をＭＥＭＳスキャナで構成するようにしたので、外部共振モード間隔を狭くでき、それによってモードホップ間隔も狭くなり擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。更に、波長可変の高速化、装置の小型化ができる。
【００３７】
本発明の請求項１４の波長可変光源を用いた歪測定装置では、上述した請求項１〜１３のいずれかの波長可変光源を用いて歪測定装置を構成するようにしたので、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができる。
【００３８】
本発明の請求項１５の波長可変光源を用いた歪測定装置では、上述した請求項７、９及び１３のいずれかの波長可変光源を用いて歪測定装置を構成するようにしたので、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができるとともに、波長可変光源の出力光の波長と対応付けて測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に本発明の実施形態を記載する。
【００４０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の波長可変光源の構成を図１に示す。従来の波長可変光源と同一要素には同一符号を付し詳細説明は省略する。この波長可変光源は、ＬＤ１のＡＲコートされた端面から出射されて光ファイバ６を通った光をコリメートレンズ２によってコリメート光に変換して回折格子３へ入射し、その入射光に対して回折格子３が出射する回折光を、角度調整手段５によって角度調整できるように支持されたミラー４に入射し、ミラー４によって反射された反射光を回折格子３へ入射させ、その反射光に対する回折光を回折格子３からコリメートレンズ２及び光ファイバ６を介してＬＤ１に戻している。また、回折格子３の０次光をエタロン等の光共振器７に入射して所定の波長の光のみを透過させ、その透過光を受光器（ＰＤ）８で電気信号ｂに変換し処理手段９へ出力している。処理手段９では、この出力光の波長情報をもった電気信号ｂと、角度調整手段５から出力される、ミラー４の反射面の角度を変化させるために自身で発生している信号ａ（出力波長範囲を決めている信号と言えるので掃引信号ａとする）とに基づいて、図１８に示すように、波長（角度）を可変する時間（掃引時間と言える）に対する発振波長の関係を算出している。
【００４１】
このように構成された波長可変光源においては、共振器長を光ファイバ６によって例えば数ｍと長くして外部共振モード間隔Δλを狭くし、図１５（ｃ）に示すように、回折波長特性の帯域の中に入る外部共振モードの数を、従来の共振器長が数ｍｍ程度の場合に比べて約１０００倍と極端に多くして多モード発振（従来はシングルモード発振）するようにした。これにより、モードホップによる波長変化が周波数で数１０ＭＨｚ程度と、従来の数ＧＨｚに比べて十分小さくなるために、擬似的にモードホップフリーとすることができる。また、多モード発振であるために、共振波長（出力光の波長）の可変は、従来のように回折波長特性と外部共振モードとを同時に変える必要はなく、回折波長特性のみを変えればよいので、従来の問題であったミラー４の回転軸を決める所定位置Ｐという概念がなくなる。また、多モード発振によって低コヒーレント光が出力され、従来の高コヒーレント光の欠点であった、光部品の波長特性測定時の反射によるリップルの重畳を改善することができる。なお、高コヒーレント光及び低コヒーレント光の発振スペクトラムの半値幅は、それぞれ例えば数１００ｋＨｚ及び数ＧＨｚである。
【００４２】
なお、上述の図１の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図２に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の波長可変光源の構成を図３に示す。図１に示した第１実施形態では、ＬＤ１とコリメートレンズ２との間に光ファイバ６を備えることによって、共振器長を例えば数ｍと長くして多モード発振させるようにしたが、第２実施形態の場合は、図３に示すように、コリメートレンズ２と回折格子３との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路１７を備え、これによって共振器長を長くして多モード発振させるようにしている。図１に示した第１実施形態とはこの点のみが異なる。したがって、詳細説明は省略する。
【００４４】
また、上述の空間伝搬路１７がコーナーキューブ１７ａを含んで構成される場合の波長可変光源の実施形態を図４に示す。コーナーキューブ１７ａは、コリメートレンズ２から入射されるコリメート光の進行方向を反転させて回折格子３に出射する。このように、コリメートレンズ２から回折格子３までの光路、すなわち空間伝搬路１７を折り返すことにより、例えば１５ｃｍであった光路長を約１／２にでき、装置の小型化ができる。なお、空間伝搬路１７を折り返す手段は、コーナーキューブの他に単純なミラーであってもよい。
【００４５】
なお、上述の図３及び図４の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図５及び図６に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００４６】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の波長可変光源の構成を図７に示す。第３実施形態は、図１に示した第１実施形態とは、図１におけるミラー４及び角度調整手段５を、図７におけるＭＥＭＳスキャナ６０（反射体３５及び反射体駆動手段５０で構成される）で構成した点のみ異なる。したがって、図１と同一部分の説明は省略して、主にＭＥＭＳスキャナ６０について説明する。
【００４７】
ＭＥＭＳスキャナ６０は、反射体３５及び反射体駆動手段５０で構成され、回折格子３から入射されるコリメート光に対する回折光が、反射体３５の反射面で回折格子３へ反射されて、再び回折格子３で回折され、それによって得られた回折光がコリメートレンズ２及び光ファイバ６を介してＬＤ１に入射されるとき、ＬＤ１に入射される回折光が所望の波長の光となるように反射体３５の反射面の角度を反射体駆動手段５０により変化させるようにしている。なお、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スキャナとは、マイクロ電気機械式構造体（電気信号の制御を受けて機械的に動作する構造体）によって形成されたスキャナを意味している。
【００４８】
反射体３５は、図９に示すように、横長矩形で互いに平行に配置された一対の固定基板３６、３７と、この一対の固定基板３６、３７の長辺側縁部の中央からこの固定基板３６、３７と直交する方向に所定幅、所定長さで延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な一対の軸部３８、３９と、横長矩形で一方の長辺側縁部の中央部で軸部３８の先端に連結され、他方の長辺側縁部の中央部で軸部３９の先端に連結された反射板４０とを有している。この反射板４０は、捩じれ変形可能な軸部３８、３９に中心部が支持されているので、この軸部３８、３９を結ぶ線を中心軸として固定基板３６、３７に対して回転することができる。また、軸部３８、３９と反射板４０とからなる部分の固有振動数ｆ0は、反射板４０自体の形状や質量及び軸部３８、３９のバネ定数によって決まる。
【００４９】
また、反射板４０の一面側には、光を反射するための反射面４１が形成されている。この反射面４１は、反射板４０自体を鏡面仕上げして形成したり、反射率の高い膜（図示しない）を蒸着あるいは接着して形成したものであってもよい。なお、この反射体３５は、薄い半導体基板からエッチング処理等により一体的に切り出されたもので、金属膜の蒸着加工により高導電性を有している。
【００５０】
支持基板４５は絶縁性を有する材料からなり、その一面側の上部と下部には、前方へ突出する支持台４５ａ、４５ｂが形成されており、反射体３５の固定基板３６、３７は、この上下の支持台４５ａ、４５ｂに接した状態で固定されている。また、支持基板４５の一面側中央部の両端には、反射体３５の反射板４０の両端にそれぞれ対向する電極板４６、４７がパターン形成されている。この電極板４６、４７は、後述する駆動信号発生器５５とともに反射体駆動手段５０（図７参照）を構成するものであり、反射板４０の両端部に静電力を交互にかつ周期的に印加して、反射板４０を、軸部３８、３９を結ぶ線を中心に往復回転運動させる。なお、反射板４０の回転軸は回折格子３の回折溝と平行となるように設定されている。このように構成された反射体３５は、回折格子３からの回折光を反射板４０の反射面４１で受けて、その反射光を回折格子３へ入射させて、再度回折させる。
【００５１】
一方、反射体駆動手段５０（図７参照）の一部を構成する駆動信号発生器５５は、例えば図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、反射体３５の電位を基準として電極板４６、４７に対して、固有振動数ｆ0に対応した周波数（あるいは固有振動数ｆ0の近傍の振動数に対応した周波数）を有し、位相が１８０°ずれた駆動信号Ｄａ、Ｄｂを印加して、電極板４６と反射板４０の一端側との間及び電極板４７と反射板４０の他端側との間に、交互にかつ周期的に静電力(引力）を与え、反射板４０を固有振動数ｆ0あるいはその近傍の振動数で所定角度範囲を往復回転させる。そして、この駆動信号発生器５５は、往復回転させる角度範囲に対応する信号、すなわち反射面４１の角度を所定範囲変化させるための信号ａ（出力波長範囲を決めている信号と言えるので掃引信号ａとする）を、処理手段９（図７参照）に出力する。なお、図１０では、２つの駆動信号Ｄａ、Ｄｂがデューティ比５０％の矩形波の場合を示しているが、両信号のデューティ比は５０％以下であってもよく、また、波形も矩形波に限らず、正弦波、三角波等であってもよい。
【００５２】
このように構成された第３実施形態の波長可変光源におけるＭＥＭＳスキャナ６０では、反射体３５を、一対の固定基板３６、３７と、その縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部３８、３９と、軸部３８、３９の先端に自身の縁部で連結され、軸部３８、３９に対して対称な形状に形成され、一面側に反射面４１が形成された反射板４０とによって構成するとともに、反射体３５の軸部３８、３９と反射板４０とからなる部分の固有振動数ｆ0に対応した周波数の駆動信号によって反射板４０に力を与えて、反射板４０を固有振動数ｆ0又はその近傍の振動数で往復回転させている。
【００５３】
このため、僅かな電気エネルギーで反射板４０を高速に往復回転させることができ、しかも、その回転中心が反射板４０の内部（この場合、中央部）にあるので、反射板４０の反射面４１への入射光の反射角の変化量を大きくすることができる。なお、軸部３８、３９のバネ定数は、軸部３８、３９の長さ、幅、厚み、材質によって決まり、このバネ定数と、反射板４０の形状、厚み、材質等で固有振動数ｆ0が決定され、これらのパラメータを選ぶことにより、固有振動数ｆ0を数１００Ｈｚ〜数１０ｋＨｚの範囲内で設定することができる。
【００５４】
したがって、本発明の第３実施形態の波長可変光源は、このようなＭＥＭＳスキャナ６０（反射体３５及び反射体駆動手段５０で構成される）を用いて構成するようにしたので、波長可変の高速化（最大数１０ｋＨｚ）、装置の小型化ができる。
【００５５】
なお、上述の図９の説明では、反射体３５を導電性の高い材料で構成していたが、反射体３５を導電性の低い材料で構成する場合には、反射板４０の反射面４１と反対面の両側（全面でもよい）に電極板４６、４７と対向する電極板をそれぞれ設け、更に固定基板３６、３７の背面側にも電極板を設け、それらの電極板の間をパターン等によって接続する。そして、支持基板４５の支持台４５ａ、４５ｂの表面に、固定基板３６、３７の背面側の電極板と接触する電極板をパターン形成して、その少なくとも一方を基準電位ラインとして上述した駆動信号発生器５５に接続すればよい。
【００５６】
また、固定基板３６、３７の一端側同士の間あるいは両端の間を連結して、固定基板をコの字枠あるいは矩形枠状に形成してもよい。また、反射板４０の形状も任意であり、上述の横長矩形の他に、円形、楕円形、長円形、菱形、正方形、多角形等であってもよい。また、高速往復回転時の空気抵抗を減らすために、反射板４０の内側に大きな穴あるいは多数の小さな穴を設けてもよい。
【００５７】
また、上述の図９の説明では、反射体３５の反射板４０の両端にそれぞれ対向する２つの電極板４６、４７を設けていたが、一方側の電極板（例えば電極板４６）だけによって静電力を印加してもよい。また、駆動方式についても、上述の静電力の他に、電磁力によって反射板４０を往復回転させてもよい。この場合、例えば、上述の電極板４６、４７の代わりにコイルを用い、反射板４０の両端部に磁性体あるいはコイルを設け、コイル間あるいはコイルと磁性体との間に発生する磁界による吸引力及び反発力によって、反射板４０を往復回転させる。
【００５８】
また、上述の静電力や電磁力を反射板４０に直接与える方法の他に、超音波振動子等によって上述の固有振動数ｆ0又はその近傍の振動を反射体３５全体に加えて、その振動を反射板４０に伝達させて往復回転させることも可能である。この場合、振動子を支持基板４５の背面側や支持台４５ａ、４５ｂの部分に設けることで、その振動を反射板４０に効率的に伝達することができる。
【００５９】
なお、上述の図７の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図８に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００６０】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態の波長可変光源の構成を図１１に示す。図７に示した第３実施形態では、ＬＤ１とコリメートレンズ２との間に光ファイバ６を備えることによって、共振器長を例えば数ｍと長くして多モード発振させるようにしたが、第４実施形態の場合は、図１１に示すように、コリメートレンズ２と回折格子３との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路１７を備え、これによって共振器長を長くして多モード発振させるようにしている。図７に示した第３実施形態とはこの点のみが異なる。したがって、詳細説明は省略する。
【００６１】
また、上述の空間伝搬路１７がコーナーキューブ１７ａを含んで構成される場合の波長可変光源の実施形態を図１２に示す。コーナーキューブ１７ａは、コリメートレンズ２から入射されるコリメート光の進行方向を反転させて回折格子３に出射する。このように、コリメートレンズ２から回折格子３までの光路、すなわち空間伝搬路１７を折り返すことにより、例えば１５ｃｍであった光路長を約１／２にでき、装置の小型化ができる。なお、空間伝搬路１７を折り返す手段は、コーナーキューブの他に単純なミラーであってもよい。
【００６２】
なお、上述の図１１及び図１２の波長可変光源では、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合であったが、回折格子３の０次光を出力光とする場合には、図１３及び図１４に示すように、光カプラ等の光分岐手段１６で回折格子３からの０次光を分岐して、一方を出力光とし、他方を光共振器７に入射する。このように０次光を出力光とすると、ＬＤ１の内部共振モードの影響によって生じる出力光の強度変動を、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面から出射された光を出力光とする場合に比べて小さくできる。具体的には、ＬＤ１を出力光とする場合の強度変動（約１ｄＢの）を約１／１０に小さくできる。また、ＬＤ１のＡＲコートされていない端面にＨＲコート（HR：High-Reflection）を施すことによって、０次光を出力光とする場合の出力光の強度を増加させることができる。
【００６３】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態の歪測定装置の構成を図１７に示す。波長可変光源１００は、上述の第１実施形態〜第４実施形態の波長可変光源であり、所定の波長範囲にわたって可変された（波長が掃引された）測定光を光サーキュレータ１１に出力する。また、波長可変光源１００は、上述の掃引信号ａ及び出力光の波長情報をもった電気信号ｂを後述する処理手段１３に出力する。光サーキュレータ１１は波長可変光源１００からの測定光を、光ファイバ１４を介して複数のＦＢＧ１５ａ、１５ｂに入射するとともに、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂから反射されて戻ってきたその測定光の反射光を受けて受光器（ＰＤ）１２に出射する。受光器１２は、その反射光を電気信号ｃに変換して処理手段１３に出力する。
【００６４】
処理手段１３は、受光器１２からの電気信号ｃの時間的変動を、波長可変光源１００からの掃引信号ａに基づいて波長の変動として捉えて、図１９（ａ）に示すように、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂに加わった歪みの変動を測定する。また、処理手段１３は、波長可変光源１００からの出力光の波長情報をもった電気信号ｂと、上述の受光器１２からの電気信号ｃ及び掃引信号ａを組み合わせて処理することにより、上記各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂによる波長の変動を、図１９（ｂ）に示すように、測定光の波長と対応付けて捉えることができる。なお、図１７では、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂからの反射光を受光器１２に入射するようにしたが、各ＦＢＧ１５ａ、１５ｂの透過光を入射するようにしてもよい。
【００６５】
このように構成された歪測定装置において、波長可変光源１００として第１実施形態及び第２実施形態の波長可変光源で構成する場合には、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ＦＢＧに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができるとともに、波長可変光源１００の出力光の波長と対応付けて測定することができる。また、波長可変光源１００として第３実施形態及び第４実施形態の波長可変光源で構成する場合には、擬似的にモードホップフリーでかつ低コヒーレントの光によって、ＦＢＧに加わった歪みの変動を安定的にかつリップルの少ない状態で測定することができるとともに、波長可変光源１００の出力光の波長と対応付けて測定することができ、さらにＭＥＭＳスキャナによる測定の高速化、装置の小型化ができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態の別の構成を示す図
【図３】本発明の第２実施形態の構成を示す図
【図４】本発明の第２実施形態の別の構成を示す図
【図５】本発明の第２実施形態の別の構成を示す図
【図６】本発明の第２実施形態の別の構成を示す図
【図７】本発明の第３実施形態の構成を示す図
【図８】本発明の第３実施形態の別の構成を示す図
【図９】ＭＥＭＳスキャナの反射体を説明するための分解斜視図
【図１０】駆動信号を説明するための図
【図１１】本発明の第４実施形態の構成を示す図
【図１２】本発明の第４実施形態の別の構成を示す図
【図１３】本発明の第４実施形態の別の構成を示す図
【図１４】本発明の第４実施形態の別の構成を示す図
【図１５】回折波長特性と外部共振モードを説明するための図
【図１６】波長特性を説明するための図
【図１７】本発明の第５実施形態の構成を示す図
【図１８】掃引信号と発振波長の関係を示す図
【図１９】歪測定を説明するための図
【図２０】従来例の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１・・・半導体レーザ（ＬＤ）、２・・・コリメートレンズ、３・・・回折格子、４・・・ミラー、５・・・角度調整手段、６，１４・・・光ファイバ、７・・・光共振器、８，１２・・・受光器（ＰＤ）、９，１３・・・処理手段、１１・・・光サーキュレータ、１５ａ，１５ｂ・・・ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）、１６・・・光分岐手段、１７・・・空間伝搬路、１７ａ・・・コーナーキューブ、３５・・・反射体、３６，３７・・・固定基板、３８，３９・・・軸部、４０・・・反射板、４１・・・反射面、４５・・・支持基板、４５ａ，４５ｂ・・・支持台、４６，４７・・・電極板、５０・・・反射体駆動手段、５５・・・駆動信号発生器、６０・・・ＭＥＭＳスキャナ、１００・・・波長可変光源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、
該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、
前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であることを特徴とする波長可変光源。
【請求項２】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源であって、
前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であることを特徴とする波長可変光源。
【請求項３】
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、
固定基板（３６、３７）と、
該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、
該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、
前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の波長可変光源。
【請求項４】
前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に所定の長さの光ファイバ（６）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項５】
前記コリメートレンズと前記回折格子との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路（１７）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項６】
前記空間伝搬路が、コーナーキューブ（１７ａ）を含んで構成されることを特徴とする請求項５に記載の波長可変光源。
【請求項７】
前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、
該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項８】
前記回折格子の０次光を出力光とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項９】
前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられ、該０次光を２つに分岐して一方の０次光を前記出力光として出射する光分岐手段（１６）と、
該光分岐手段から出射される他方の０次光を受けて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、
該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にしたことを特徴とする請求項８に記載の波長可変光源。
【請求項１０】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、
該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、
前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送して該コリメートレンズに入射させる光ファイバ（６）を備えたことを特徴とする波長可変光源。
【請求項１１】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送させる光ファイバ（６）と、
該光ファイバから出射された光を受けてコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズ及び前記光ファイバを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振することを特徴とする波長可変光源。
【請求項１２】
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、
固定基板（３６、３７）と、
該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、
該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、
前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の波長可変光源。
【請求項１３】
前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、
該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にしたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項１４】
所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる請求項１〜１３のいずれかに記載の波長可変光源（１００）と、
前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、
該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求める処理手段（１３）とを備えたことを特徴とする波長可変光源を用いた歪測定装置。
【請求項１５】
所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる請求項７、９及び１３のいずれかに記載の波長可変光源（１００）と、
前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、
該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求めるとともに、前記第１の受光器から出力される前記第１の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記半導体レーザの出射光の波長を求める処理手段（１３）とを備えたことを特徴とする波長可変光源を用いた歪測定装置。
【請求項１】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、
該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、
前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であることを特徴とする波長可変光源。
【請求項２】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源であって、
前記共振器長が、該共振器長に基づいた外部共振モードで発振する光が多モード発振による光となるような当該共振器長であることを特徴とする波長可変光源。
【請求項３】
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、
固定基板（３６、３７）と、
該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、
該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、
前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の波長可変光源。
【請求項４】
前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に所定の長さの光ファイバ（６）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項５】
前記コリメートレンズと前記回折格子との間に光路長が１５ｃｍ以上の空間伝搬路（１７）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項６】
前記空間伝搬路が、コーナーキューブ（１７ａ）を含んで構成されることを特徴とする請求項５に記載の波長可変光源。
【請求項７】
前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、
該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項８】
前記回折格子の０次光を出力光とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項９】
前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられ、該０次光を２つに分岐して一方の０次光を前記出力光として出射する光分岐手段（１６）と、
該光分岐手段から出射される他方の０次光を受けて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、
該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にしたことを特徴とする請求項８に記載の波長可変光源。
【請求項１０】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
該回折格子から出射された前記コリメート光に対する回折光を受けて該回折格子に反射させるミラー（４）と、
該ミラーからの反射光が前記回折格子に入射されて再び回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記ミラーの角度を変化させる角度調整手段（５）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記ミラーとの間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振する波長可変光源において、
前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に、該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送して該コリメートレンズに入射させる光ファイバ（６）を備えたことを特徴とする波長可変光源。
【請求項１１】
一方のレーザ光出射端面がＡＲコートされている半導体レーザ（１）と、
該半導体レーザのＡＲコートされている端面から出射された光を受けて所定の長さ伝送させる光ファイバ（６）と、
該光ファイバから出射された光を受けてコリメートするコリメートレンズ（２）と、
該コリメートレンズから出射されたコリメート光を受けて波長に応じた角度で回折させる回折格子（３）と、
反射体（３５）と反射体駆動手段（５０）とを含んで構成され、前記回折格子から入射される前記コリメート光に対する回折光が、前記反射体の反射面で該回折格子へ反射されて、再び該回折格子で回折され、それによって得られた回折光が前記コリメートレンズ及び前記光ファイバを介して前記半導体レーザに入射されるとき、該半導体レーザに入射される回折光が所望の波長の光となるように前記反射体の反射面の角度を前記反射体駆動手段により変化させるＭＥＭＳスキャナ（６０）とを備え、前記半導体レーザの他方のレーザ光出射端面と前記反射体の反射面との間で構成される共振器長に基づいた外部共振モードで発振することを特徴とする波長可変光源。
【請求項１２】
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体は、
固定基板（３６、３７）と、
該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、
該軸部の先端に自身の縁部で連結されて形成され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射させるための前記反射面が設けられた反射板（４０）とを有しており、かつ、
前記ＭＥＭＳスキャナの反射体駆動手段は、
前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の駆動信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数又はそれに近い振動数で往復回転させるように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の波長可変光源。
【請求項１３】
前記回折格子の０次光が出射される光路上に設けられて所定の波長の光を透過させる光共振器（７）と、
該光共振器から出射される透過光を受けて第１の電気信号に変換する第１の受光器（８）とを更に備え、該第１の受光器から出力される前記第１の電気信号から前記半導体レーザの出射光の波長を求めることを可能にしたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の波長可変光源。
【請求項１４】
所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる請求項１〜１３のいずれかに記載の波長可変光源（１００）と、
前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、
該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求める処理手段（１３）とを備えたことを特徴とする波長可変光源を用いた歪測定装置。
【請求項１５】
所定の波長範囲の光を発振し、該光を測定光としてファイバブラッググレーティング（１５ａ、１５ｂ）に入射させる請求項７、９及び１３のいずれかに記載の波長可変光源（１００）と、
前記ファイバブラッググレーティングに入射された前記測定光であって、該ファイバブラッググレーティングによって反射された光又は該ファイバブラッググレーティングを透過した光を受けて第２の電気信号に変換する第２の受光器（１２）と、
該第２の受光器から出力される前記第２の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記ファイバブラッググレーティングに加わった歪みの変動を求めるとともに、前記第１の受光器から出力される前記第１の電気信号と、前記波長可変光源から出力される前記ミラー又は前記反射体の反射面の角度を変化させるための信号とに基づいて、前記半導体レーザの出射光の波長を求める処理手段（１３）とを備えたことを特徴とする波長可変光源を用いた歪測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−４９７８５（Ｐ２００６−４９７８５Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５１６７０（Ｐ２００４−２５１６７０）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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