波長変換レーザ装置
【課題】環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流を極小値にする。
【解決手段】出力光強度Ｐが一定値Ｐｏになるように半導体レーザの駆動電流Ｉを制御している状態において、半導体レーザの駆動電流Ｉを監視し、あらかじめ定められた値ΔＩ以上に増加すると、半導体レーザ駆動電流Ｉが極小値になるように、半導体レーザと偏波保持型光ファイバの一部が納められた筐体および偏波保持型光ファイバが配置された基板の温度チューニングを行う。
【効果】環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流を極小値にすることが出来る。
【解決手段】出力光強度Ｐが一定値Ｐｏになるように半導体レーザの駆動電流Ｉを制御している状態において、半導体レーザの駆動電流Ｉを監視し、あらかじめ定められた値ΔＩ以上に増加すると、半導体レーザ駆動電流Ｉが極小値になるように、半導体レーザと偏波保持型光ファイバの一部が納められた筐体および偏波保持型光ファイバが配置された基板の温度チューニングを行う。
【効果】環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流を極小値にすることが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換レーザ装置に関し、さらに詳しくは、環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流を極小値にするか又は光出力強度を極大値にすることが出来る波長変換レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザと、偏波保持型光ファイバと、波長変換素子と、偏波保持型光ファイバの温度を一定に制御する温度制御手段とを具備する波長変換レーザ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８１５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の波長変換レーザ装置では、偏波保持型光ファイバの温度を一定に制御することにより、環境温度の影響を抑制している。
しかし、偏波保持型光ファイバの温度を一定に制御しても、偏波保持型光ファイバ以外の部品に対する環境温度の影響があるため環境温度の影響を充分に抑制できず、光出力強度（Ｐ）を一定に制御している場合は環境温度の影響によって半導体レーザ駆動電流（Ｉ）が増加したり、半導体レーザ駆動電流（Ｉ）を一定に制御している場合は環境温度の影響によって光出力強度（Ｐ）が減少したりする問題点があった。
そこで、本発明の目的は、環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流（Ｉ）を極小値にするか又は光出力強度（Ｐ）を極大値にすることが出来る波長変換レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記強度信号Ｐが一定になるように前記半導体レーザの駆動電流Ｉを制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記駆動電流Ｉがあらかじめ定められた値以上に増加すると該駆動電流Ｉが極小値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置を提供する。
上記第１の観点による波長変換レーザ装置では、出力光強度Ｐが一定になるように半導体レーザの駆動電流Ｉを制御している状態において、温度制御手段は、半導体レーザの駆動電流Ｉを監視し、あらかじめ定められた値以上に増加すると、半導体レーザ駆動電流Ｉが極小値になるように、半導体レーザと偏波保持型光ファイバの一部が納められた筐体および偏波保持型光ファイバが配置された基板の温度チューニングを行う。これにより、環境温度が変動しても、半導体レーザ駆動電流Ｉを極小値にすることが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記半導体レーザの駆動電流Ｉを一定に制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記強度信号Ｐがあらかじめ定められた値以上に減少すると該強度信号Ｐが極大値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置を提供する。
上記第２の観点による波長変換レーザ装置では、半導体レーザ駆動電流Ｉが一定になるように制御している状態において、温度制御手段は、出力光強度Ｐを監視し、あらかじめ定められた値以上に減少すると、出力光強度Ｐが極大値になるように、半導体レーザと偏波保持型光ファイバの一部が納められた筐体および偏波保持型光ファイバが配置された基板の温度チューニングを行う。これにより、環境温度が変動しても、出力光の強度を極大値にすることが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による波長変換レーザ装置において、前記基板上に前記波長選択素子を配置したことを特徴とする波長変換レーザ装置を提供する。
上記第３の観点による波長変換レーザ装置では、波長選択素子を基板上に配置するため、波長選択素子の温度をも含めて、温度チューニングを行うことが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の波長変換レーザ装置によれば、環境温度が変動しても、半導体レーザ駆動電流（Ｉ）を極小値にするか、又は、光出力強度（Ｐ）を極大値にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る波長変換レーザ装置を示す構成説明図である。
【図２】異なる環境温度における基板温度の変化に対する駆動電流の変化を示すグラフである。
【図３】実施例１に係る基板温度制御処理を示すフロー図である。
【図４】実施例１に係る基板温度制御をした場合の動作を示す説明図である。
【図５】基板温度を一定に制御した場合の動作を示す説明図である。
【図６】実施例２に係る波長変換レーザ装置を示す構成説明図である。
【図７】異なる環境温度における基板温度の変化に対する出力光強度の変化を示すグラフである。
【図８】実施例２に係る基板温度制御処理を示すフロー図である。
【図９】実施例２に係る基板温度制御をした場合の動作を示す説明図である。
【図１０】基板温度を一定に制御した場合の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】
−実施例１−
図１は、実施例１に係る波長変換レーザ装置１００を示す説明図である。
この波長変換レーザ装置１００において、基本波光を発振する半導体レーザ１の後端面は高反射率コートが施され、前端面は低反射率コートが施されている。
半導体レーザ１の前面を出射した光は、最適な状態で偏波保持型光ファイバ２に結合される。
【００１２】
半導体レーザ１と偏波保持型光ファイバ２の導光部は筐体１７内に収められ、偏波保持型光ファイバ２は筐体１７の内部で保持される。
【００１３】
偏波保持型光ファイバ２の終端部３を出射した光は、レンズ４ａによって所望のビームに変換され、波長選択素子５に導かれる。
【００１４】
波長選択素子５は、第一選択波長の光の一部を選択的に反射し、これが再び偏波保持型光ファイバ２を通って半導体レーザ１に帰還される。
この帰還によって、半導体レーザ１は波長選択素子５の反射中心波長の近傍で発振を開始する。
【００１５】
波長選択素子５を透過した光は、レンズ４ｂで所望のビームに変換され、波長変換素子６によって波長が変換される。
【００１６】
波長変換された光は、波長分岐素子８によって、その一部が光センサ９に導光され、強度信号Ｐに変換される。
【００１７】
制御器１１は、強度信号Ｐが一定値Ｐｏになるような制御を行うことで、出射される波長変換光の光出力を一定強度に保つ。
【００１８】
筐体１７と偏波保持型光ファイバ２と波長選択素子５は、同一の基板１０上に配置されている。
【００１９】
半導体レーザ１は、サーモモジュール７ａによって温度制御される。
制御器１１は、半導体レーザ１の温度Ｔａを、波長選択素子５による波長の引き込みが安定に行われる温度範囲に設定する。
【００２０】
基板１０は、サーモモジュール７ｂによって温度制御される。
制御器１１は、基板１０の温度Ｔｂを、波長変換素子５に入射する偏波面の消光比が最大になる温度すなわち駆動電流Ｉが極小値になる温度に設定する。そして、定常運転時の駆動電流Ｉを監視し、あらかじめ定められた値ΔＩ以上に増加すると、駆動電流Ｉが極小値になる温度に再設定する。この基板温度制御処理については図３を参照して後述する。
【００２１】
波長変換素子６は、サーモモジュール７ｃによって温度制御される。
制御器１１は、波長変換素子６の温度Ｔｃを、波長選択素子５によって選択された波長の光を最も効率よく波長変換する温度に設定する。
【００２２】
制御器１１以外の部品は、シャーシ１８に収容される。
シャーシ１８が置かれた環境温度をＴｓとする。
【００２３】
図２の（ａ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＡ（例えば０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する駆動電流Ｉの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＡでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ３（例えば３０℃）とすれば駆動電流Ｉを極小値Ｉ１にすることが出来る。
図２の（ｂ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＢ（例えば２０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する駆動電流Ｉの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＢでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ２（例えば２８℃）とすれば駆動電流Ｉを極小値Ｉ１にすることが出来る。
図２の（ｃ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＣ（例えば５０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する駆動電流Ｉの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＣでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ１（例えば２４℃）とすれば駆動電流Ｉを極小値Ｉ１にすることが出来る。
【００２４】
図３は、基板温度制御処理を示すフロー図である。
ステップＲ１では、制御器１１は、所定温度範囲（例えば１０℃〜４０℃）内で基板温度Ｔｂを変化させて駆動電流Ｉが極小値になる基板温度Ｔｂに設定する。
ステップＲ２では、駆動電流Ｉを、定常運転時の駆動電流値として記憶する。
ステップＲ３では、記憶した駆動電流Ｉよりも現在の駆動電流ＩがΔＩ以上増加したならステップＲ１に戻る。
【００２５】
図４は、基板温度制御処理による効果を示す説明図である。
図４の（ａ）に示すように、制御器１１は、強度信号Ｐが一定値Ｐｏになるように制御を行っている。
図４の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００２６】
図４の（ｃ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ３とする。図４の（ｂ）に示すように、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる（図２のステップＲ１，Ｒ２）。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つために駆動電流Ｉが増加し始める。時刻ｔ２で、駆動電流Ｉの増加がΔＩになると、制御器１１は駆動電流Ｉを極小値Ｉ１に戻すように基板温度Ｔｂを再設定する（図２のステップＲ３，Ｒ１）。制御器１１は、環境温度Ｔｓが変化している間、基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。
図４の（ｃ）に示すように、時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とする。図４の（ｂ）に示すように、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
【００２７】
同様に、時刻ｔ４からｔ６まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ６になって環境温度Ｔｓ＝ＴＣで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ１とし、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
同様に、時刻ｔ７からｔ９まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とし、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
【００２８】
実施例１の波長変換レーザ装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）駆動電流Ｉが定常値からΔＩ以上増加する毎に温度チューニングが行われるため、駆動電流Ｉの定常値を極小にすることが出来る。換言すると、環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下を温度チューニングにより吸収し、半導体レーザ１の駆動電流Ｉの増加を抑制することが出来る。
（２）半導体レーザ１の駆動電流Ｉが上限値Ｉｍａｘに達することがないため、出力低下を生じない。
【００２９】
−比較例１−
図５は、（ｃ）に示すように基板温度Ｔｂ＝Ｔ３に保つ制御を行った場合を示す説明図である。
図５の（ａ）に示すように、制御器１１は、強度信号Ｐが一定値Ｐｏになるように制御を行っている。
図５の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００３０】
図５の（ｂ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つために駆動電流Ｉが増加し始める。
時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、駆動電流Ｉ＝Ｉ２となる。
時刻ｔ４から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つために駆動電流Ｉが増加し始める。
時刻ｔ５になると、駆動電流Ｉ＝Ｉｍａｘ（上限値）に達し、これ以上は駆動電流Ｉを増やすことが出来ない。このため、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つことが出来ず、強度信号Ｐは低下してしまう。
時刻ｔ７から環境温度Ｔｓが下降し、時刻ｔ８になると、駆動電流Ｉ＝Ｉｍａｘで強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つことが出来るようになる。
時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、駆動電流Ｉ＝Ｉ２となる。
【００３１】
比較例１のような基板温度一定制御では、次のようになる。
（１）環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下により、半導体レーザ１の駆動電流Ｉが増加する。
（２）半導体レーザ１の駆動電流Ｉが上限値Ｉｍａｘに達することがあるため、出力低下を生じることがある。
【００３２】
−実施例２−
図６は、実施例２に係る波長変換レーザ装置２００を示す説明図である。
この波長変換レーザ装置２００において、基本波光を発振する半導体レーザ１の後端面は高反射率コートが施され、前端面は低反射率コートが施されている。
半導体レーザ１の前面を出射した光は、最適な状態で偏波保持型光ファイバ２に結合される。
【００３３】
半導体レーザ１と偏波保持型光ファイバ２の導光部は筐体１７内に収められ、偏波保持型光ファイバ２は筐体１７の内部で保持される。
【００３４】
偏波保持型光ファイバ２の終端部３を出射した光は、レンズ４ａによって所望のビームに変換され、波長選択素子５に導かれる。
【００３５】
波長選択素子５は、第一選択波長の光の一部を選択的に反射し、これが再び偏波保持型光ファイバ２を通って半導体レーザ１に帰還される。
この帰還によって、半導体レーザ１は波長選択素子５の反射中心波長の近傍で発振を開始する。
【００３６】
波長選択素子５を透過した光は、レンズ４ｂで所望のビームに変換され、波長変換素子６によって波長が変換される。
【００３７】
波長変換された光は、波長分岐素子８によって、その一部が光センサ９に導光され、強度信号Ｐに変換される。
【００３８】
制御器１１は、半導体レーザ１の駆動電流Ｉが一定値Ｉｏになるように制御を行っている。
【００３９】
筐体１７と偏波保持型光ファイバ２と波長選択素子５は、同一の基板１０上に配置されている。
【００４０】
半導体レーザ１は、サーモモジュール７ａによって温度制御される。
制御器１１は、半導体レーザ１の温度Ｔａを、波長選択素子５による波長の引き込みが安定に行われる温度範囲に設定する。
【００４１】
基板１０は、サーモモジュール７ｂによって温度制御される。
制御器１１は、基板１０の温度Ｔｂを、波長変換素子５に入射する偏波面の消光比が最大になる温度すなわち駆動電流Ｉが極小値になる温度に設定する。そして、定常運転時の強度信号Ｐを監視し、あらかじめ定められた値ΔＰ以上に減少すると、強度信号Ｐが極大値になる温度に再設定する。この基板温度制御処理については図８を参照して後述する。
【００４２】
波長変換素子６は、サーモモジュール７ｃによって温度制御される。
制御器１１は、波長変換素子６の温度Ｔｃを、波長選択素子５によって選択された波長の光を最も効率よく波長変換する温度に設定する。
【００４３】
制御器１１以外の部品は、シャーシ１８に収容される。
シャーシ１８が置かれた環境温度をＴｓとする。
【００４４】
図７の（ａ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＡ（例えば０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する強度信号Ｐの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＡでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ３（例えば３０℃）とすれば強度信号Ｐを極大値Ｐ１にすることが出来る。
図７の（ｂ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＢ（例えば２０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する強度信号Ｐの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＢでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ２（例えば２８℃）とすれば強度信号Ｐを極大値Ｐ１にすることが出来る。
図７の（ｃ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＣ（例えば５０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する強度信号Ｐの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＣでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ１（例えば２４℃）とすれば強度信号Ｐを極大値Ｐ１にすることが出来る。
【００４５】
図８は、基板温度制御処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、制御器１１は、所定温度範囲（例えば１０℃〜４０℃）内で基板温度Ｔｂを変化させて強度信号Ｐが極大値になる基板温度Ｔｂに設定する。
ステップＳ２では、強度信号Ｐを、定常運転時の強度信号値として記憶する。
ステップＳ３では、記憶した強度信号Ｐよりも現在の強度信号ＰがΔＰ以上減少したならステップＳ１に戻る。
【００４６】
図９は、基板温度制御処理による効果を示す説明図である。
図９の（ａ）に示すように、制御器１１は、駆動電流Ｉが一定値Ｉｏになるように制御を行っている。
図９の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００４７】
図９の（ｃ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ３とする。図９の（ｂ）に示すように、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる（図８のステップＳ１，Ｓ２）。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが減少し始める。時刻ｔ２で、強度信号Ｐの減少がΔＰになると、制御器１１は強度信号Ｐを極大値Ｐ１に戻すように基板温度Ｔｂを再設定する（図８のステップＳ３，Ｓ１）。制御器１１は、環境温度Ｔｓが変化している間、基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。
図９の（ｃ）に示すように、時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とする。図９の（ｂ）に示すように、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
【００４８】
同様に、時刻ｔ４からｔ６まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ６になって環境温度Ｔｓ＝ＴＣで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ１とし、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
同様に、時刻ｔ７からｔ９まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とし、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
【００４９】
実施例２の波長変換レーザ装置２００によれば次の効果が得られる。
（１）強度信号Ｐが定常値からΔＰ以上減少する毎に温度チューニングが行われるため、強度信号Ｐの定常値を極大にすることが出来る。換言すると、環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下を温度チューニングにより吸収し、強度信号Ｐの減少を抑制することが出来る。
【００５０】
−比較例２−
図１０は、（ｃ）に示すように基板温度Ｔｂ＝Ｔ３に保つ制御を行った場合を示す説明図である。
図１０の（ａ）に示すように、制御器１１は、駆動電流Ｉが一定値Ｉｏになるように制御を行っている。
図１０の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００５１】
図１０の（ｂ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが減少し始める。
時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、強度信号Ｐ＝Ｐ２となる。
時刻ｔ４から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが減少し始める。
時刻ｔ６になって環境温度Ｔｓ＝ＴＣで安定すると、強度信号Ｐ＝Ｐ３となる。
時刻ｔ７から環境温度Ｔｓが下降し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが増加し始める。
時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、強度信号Ｐ＝Ｐ２となる。
【００５２】
比較例２のような基板温度一定制御では、環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下により、強度信号Ｐが減少する。
【００５３】
−実施例３−
実施例１，実施例２における基板１０の温度チューニングと同様に、半導体レーザ１の温度チューニングや、波長変換素子６の温度チューニングを行ってもよい。
【００５４】
−実施例４−
波長選択素子５に専用のサーモモジュールを設けて、実施例１，実施例２における基板１０の温度チューニングと同様に、波長選択素子５の温度チューニングを行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の波長変換レーザ装置は、バイオエンジニアリング分野や計測分野で利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 半導体レーザ
２ 偏波保持型光ファイバ
５ 波長選択素子
６ 波長変換素子
７ａ，７ｂ，７ｃ サーモモジュール
８ 光分岐素子
９ 光センサ
１０ 基板
１１ 制御器
１７ 筐体
１８ シャーシ
１００，２００ 波長変換レーザ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換レーザ装置に関し、さらに詳しくは、環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流を極小値にするか又は光出力強度を極大値にすることが出来る波長変換レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザと、偏波保持型光ファイバと、波長変換素子と、偏波保持型光ファイバの温度を一定に制御する温度制御手段とを具備する波長変換レーザ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８１５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の波長変換レーザ装置では、偏波保持型光ファイバの温度を一定に制御することにより、環境温度の影響を抑制している。
しかし、偏波保持型光ファイバの温度を一定に制御しても、偏波保持型光ファイバ以外の部品に対する環境温度の影響があるため環境温度の影響を充分に抑制できず、光出力強度（Ｐ）を一定に制御している場合は環境温度の影響によって半導体レーザ駆動電流（Ｉ）が増加したり、半導体レーザ駆動電流（Ｉ）を一定に制御している場合は環境温度の影響によって光出力強度（Ｐ）が減少したりする問題点があった。
そこで、本発明の目的は、環境温度が変動しても半導体レーザ駆動電流（Ｉ）を極小値にするか又は光出力強度（Ｐ）を極大値にすることが出来る波長変換レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記強度信号Ｐが一定になるように前記半導体レーザの駆動電流Ｉを制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記駆動電流Ｉがあらかじめ定められた値以上に増加すると該駆動電流Ｉが極小値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置を提供する。
上記第１の観点による波長変換レーザ装置では、出力光強度Ｐが一定になるように半導体レーザの駆動電流Ｉを制御している状態において、温度制御手段は、半導体レーザの駆動電流Ｉを監視し、あらかじめ定められた値以上に増加すると、半導体レーザ駆動電流Ｉが極小値になるように、半導体レーザと偏波保持型光ファイバの一部が納められた筐体および偏波保持型光ファイバが配置された基板の温度チューニングを行う。これにより、環境温度が変動しても、半導体レーザ駆動電流Ｉを極小値にすることが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記半導体レーザの駆動電流Ｉを一定に制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記強度信号Ｐがあらかじめ定められた値以上に減少すると該強度信号Ｐが極大値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置を提供する。
上記第２の観点による波長変換レーザ装置では、半導体レーザ駆動電流Ｉが一定になるように制御している状態において、温度制御手段は、出力光強度Ｐを監視し、あらかじめ定められた値以上に減少すると、出力光強度Ｐが極大値になるように、半導体レーザと偏波保持型光ファイバの一部が納められた筐体および偏波保持型光ファイバが配置された基板の温度チューニングを行う。これにより、環境温度が変動しても、出力光の強度を極大値にすることが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による波長変換レーザ装置において、前記基板上に前記波長選択素子を配置したことを特徴とする波長変換レーザ装置を提供する。
上記第３の観点による波長変換レーザ装置では、波長選択素子を基板上に配置するため、波長選択素子の温度をも含めて、温度チューニングを行うことが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の波長変換レーザ装置によれば、環境温度が変動しても、半導体レーザ駆動電流（Ｉ）を極小値にするか、又は、光出力強度（Ｐ）を極大値にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る波長変換レーザ装置を示す構成説明図である。
【図２】異なる環境温度における基板温度の変化に対する駆動電流の変化を示すグラフである。
【図３】実施例１に係る基板温度制御処理を示すフロー図である。
【図４】実施例１に係る基板温度制御をした場合の動作を示す説明図である。
【図５】基板温度を一定に制御した場合の動作を示す説明図である。
【図６】実施例２に係る波長変換レーザ装置を示す構成説明図である。
【図７】異なる環境温度における基板温度の変化に対する出力光強度の変化を示すグラフである。
【図８】実施例２に係る基板温度制御処理を示すフロー図である。
【図９】実施例２に係る基板温度制御をした場合の動作を示す説明図である。
【図１０】基板温度を一定に制御した場合の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】
−実施例１−
図１は、実施例１に係る波長変換レーザ装置１００を示す説明図である。
この波長変換レーザ装置１００において、基本波光を発振する半導体レーザ１の後端面は高反射率コートが施され、前端面は低反射率コートが施されている。
半導体レーザ１の前面を出射した光は、最適な状態で偏波保持型光ファイバ２に結合される。
【００１２】
半導体レーザ１と偏波保持型光ファイバ２の導光部は筐体１７内に収められ、偏波保持型光ファイバ２は筐体１７の内部で保持される。
【００１３】
偏波保持型光ファイバ２の終端部３を出射した光は、レンズ４ａによって所望のビームに変換され、波長選択素子５に導かれる。
【００１４】
波長選択素子５は、第一選択波長の光の一部を選択的に反射し、これが再び偏波保持型光ファイバ２を通って半導体レーザ１に帰還される。
この帰還によって、半導体レーザ１は波長選択素子５の反射中心波長の近傍で発振を開始する。
【００１５】
波長選択素子５を透過した光は、レンズ４ｂで所望のビームに変換され、波長変換素子６によって波長が変換される。
【００１６】
波長変換された光は、波長分岐素子８によって、その一部が光センサ９に導光され、強度信号Ｐに変換される。
【００１７】
制御器１１は、強度信号Ｐが一定値Ｐｏになるような制御を行うことで、出射される波長変換光の光出力を一定強度に保つ。
【００１８】
筐体１７と偏波保持型光ファイバ２と波長選択素子５は、同一の基板１０上に配置されている。
【００１９】
半導体レーザ１は、サーモモジュール７ａによって温度制御される。
制御器１１は、半導体レーザ１の温度Ｔａを、波長選択素子５による波長の引き込みが安定に行われる温度範囲に設定する。
【００２０】
基板１０は、サーモモジュール７ｂによって温度制御される。
制御器１１は、基板１０の温度Ｔｂを、波長変換素子５に入射する偏波面の消光比が最大になる温度すなわち駆動電流Ｉが極小値になる温度に設定する。そして、定常運転時の駆動電流Ｉを監視し、あらかじめ定められた値ΔＩ以上に増加すると、駆動電流Ｉが極小値になる温度に再設定する。この基板温度制御処理については図３を参照して後述する。
【００２１】
波長変換素子６は、サーモモジュール７ｃによって温度制御される。
制御器１１は、波長変換素子６の温度Ｔｃを、波長選択素子５によって選択された波長の光を最も効率よく波長変換する温度に設定する。
【００２２】
制御器１１以外の部品は、シャーシ１８に収容される。
シャーシ１８が置かれた環境温度をＴｓとする。
【００２３】
図２の（ａ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＡ（例えば０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する駆動電流Ｉの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＡでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ３（例えば３０℃）とすれば駆動電流Ｉを極小値Ｉ１にすることが出来る。
図２の（ｂ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＢ（例えば２０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する駆動電流Ｉの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＢでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ２（例えば２８℃）とすれば駆動電流Ｉを極小値Ｉ１にすることが出来る。
図２の（ｃ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＣ（例えば５０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する駆動電流Ｉの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＣでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ１（例えば２４℃）とすれば駆動電流Ｉを極小値Ｉ１にすることが出来る。
【００２４】
図３は、基板温度制御処理を示すフロー図である。
ステップＲ１では、制御器１１は、所定温度範囲（例えば１０℃〜４０℃）内で基板温度Ｔｂを変化させて駆動電流Ｉが極小値になる基板温度Ｔｂに設定する。
ステップＲ２では、駆動電流Ｉを、定常運転時の駆動電流値として記憶する。
ステップＲ３では、記憶した駆動電流Ｉよりも現在の駆動電流ＩがΔＩ以上増加したならステップＲ１に戻る。
【００２５】
図４は、基板温度制御処理による効果を示す説明図である。
図４の（ａ）に示すように、制御器１１は、強度信号Ｐが一定値Ｐｏになるように制御を行っている。
図４の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００２６】
図４の（ｃ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ３とする。図４の（ｂ）に示すように、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる（図２のステップＲ１，Ｒ２）。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つために駆動電流Ｉが増加し始める。時刻ｔ２で、駆動電流Ｉの増加がΔＩになると、制御器１１は駆動電流Ｉを極小値Ｉ１に戻すように基板温度Ｔｂを再設定する（図２のステップＲ３，Ｒ１）。制御器１１は、環境温度Ｔｓが変化している間、基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。
図４の（ｃ）に示すように、時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とする。図４の（ｂ）に示すように、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
【００２７】
同様に、時刻ｔ４からｔ６まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ６になって環境温度Ｔｓ＝ＴＣで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ１とし、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
同様に、時刻ｔ７からｔ９まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とし、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
【００２８】
実施例１の波長変換レーザ装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）駆動電流Ｉが定常値からΔＩ以上増加する毎に温度チューニングが行われるため、駆動電流Ｉの定常値を極小にすることが出来る。換言すると、環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下を温度チューニングにより吸収し、半導体レーザ１の駆動電流Ｉの増加を抑制することが出来る。
（２）半導体レーザ１の駆動電流Ｉが上限値Ｉｍａｘに達することがないため、出力低下を生じない。
【００２９】
−比較例１−
図５は、（ｃ）に示すように基板温度Ｔｂ＝Ｔ３に保つ制御を行った場合を示す説明図である。
図５の（ａ）に示すように、制御器１１は、強度信号Ｐが一定値Ｐｏになるように制御を行っている。
図５の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００３０】
図５の（ｂ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、駆動電流Ｉ＝Ｉ１となる。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つために駆動電流Ｉが増加し始める。
時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、駆動電流Ｉ＝Ｉ２となる。
時刻ｔ４から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つために駆動電流Ｉが増加し始める。
時刻ｔ５になると、駆動電流Ｉ＝Ｉｍａｘ（上限値）に達し、これ以上は駆動電流Ｉを増やすことが出来ない。このため、強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つことが出来ず、強度信号Ｐは低下してしまう。
時刻ｔ７から環境温度Ｔｓが下降し、時刻ｔ８になると、駆動電流Ｉ＝Ｉｍａｘで強度信号Ｐを一定値Ｐｏに保つことが出来るようになる。
時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、駆動電流Ｉ＝Ｉ２となる。
【００３１】
比較例１のような基板温度一定制御では、次のようになる。
（１）環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下により、半導体レーザ１の駆動電流Ｉが増加する。
（２）半導体レーザ１の駆動電流Ｉが上限値Ｉｍａｘに達することがあるため、出力低下を生じることがある。
【００３２】
−実施例２−
図６は、実施例２に係る波長変換レーザ装置２００を示す説明図である。
この波長変換レーザ装置２００において、基本波光を発振する半導体レーザ１の後端面は高反射率コートが施され、前端面は低反射率コートが施されている。
半導体レーザ１の前面を出射した光は、最適な状態で偏波保持型光ファイバ２に結合される。
【００３３】
半導体レーザ１と偏波保持型光ファイバ２の導光部は筐体１７内に収められ、偏波保持型光ファイバ２は筐体１７の内部で保持される。
【００３４】
偏波保持型光ファイバ２の終端部３を出射した光は、レンズ４ａによって所望のビームに変換され、波長選択素子５に導かれる。
【００３５】
波長選択素子５は、第一選択波長の光の一部を選択的に反射し、これが再び偏波保持型光ファイバ２を通って半導体レーザ１に帰還される。
この帰還によって、半導体レーザ１は波長選択素子５の反射中心波長の近傍で発振を開始する。
【００３６】
波長選択素子５を透過した光は、レンズ４ｂで所望のビームに変換され、波長変換素子６によって波長が変換される。
【００３７】
波長変換された光は、波長分岐素子８によって、その一部が光センサ９に導光され、強度信号Ｐに変換される。
【００３８】
制御器１１は、半導体レーザ１の駆動電流Ｉが一定値Ｉｏになるように制御を行っている。
【００３９】
筐体１７と偏波保持型光ファイバ２と波長選択素子５は、同一の基板１０上に配置されている。
【００４０】
半導体レーザ１は、サーモモジュール７ａによって温度制御される。
制御器１１は、半導体レーザ１の温度Ｔａを、波長選択素子５による波長の引き込みが安定に行われる温度範囲に設定する。
【００４１】
基板１０は、サーモモジュール７ｂによって温度制御される。
制御器１１は、基板１０の温度Ｔｂを、波長変換素子５に入射する偏波面の消光比が最大になる温度すなわち駆動電流Ｉが極小値になる温度に設定する。そして、定常運転時の強度信号Ｐを監視し、あらかじめ定められた値ΔＰ以上に減少すると、強度信号Ｐが極大値になる温度に再設定する。この基板温度制御処理については図８を参照して後述する。
【００４２】
波長変換素子６は、サーモモジュール７ｃによって温度制御される。
制御器１１は、波長変換素子６の温度Ｔｃを、波長選択素子５によって選択された波長の光を最も効率よく波長変換する温度に設定する。
【００４３】
制御器１１以外の部品は、シャーシ１８に収容される。
シャーシ１８が置かれた環境温度をＴｓとする。
【００４４】
図７の（ａ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＡ（例えば０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する強度信号Ｐの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＡでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ３（例えば３０℃）とすれば強度信号Ｐを極大値Ｐ１にすることが出来る。
図７の（ｂ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＢ（例えば２０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する強度信号Ｐの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＢでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ２（例えば２８℃）とすれば強度信号Ｐを極大値Ｐ１にすることが出来る。
図７の（ｃ）は、環境温度Ｔｓ＝ＴＣ（例えば５０℃）における基板温度Ｔｂの変化に対する強度信号Ｐの変化を示すグラフである。
環境温度Ｔｓ＝ＴＣでは、基板温度Ｔｂ＝Ｔ１（例えば２４℃）とすれば強度信号Ｐを極大値Ｐ１にすることが出来る。
【００４５】
図８は、基板温度制御処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、制御器１１は、所定温度範囲（例えば１０℃〜４０℃）内で基板温度Ｔｂを変化させて強度信号Ｐが極大値になる基板温度Ｔｂに設定する。
ステップＳ２では、強度信号Ｐを、定常運転時の強度信号値として記憶する。
ステップＳ３では、記憶した強度信号Ｐよりも現在の強度信号ＰがΔＰ以上減少したならステップＳ１に戻る。
【００４６】
図９は、基板温度制御処理による効果を示す説明図である。
図９の（ａ）に示すように、制御器１１は、駆動電流Ｉが一定値Ｉｏになるように制御を行っている。
図９の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００４７】
図９の（ｃ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ３とする。図９の（ｂ）に示すように、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる（図８のステップＳ１，Ｓ２）。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが減少し始める。時刻ｔ２で、強度信号Ｐの減少がΔＰになると、制御器１１は強度信号Ｐを極大値Ｐ１に戻すように基板温度Ｔｂを再設定する（図８のステップＳ３，Ｓ１）。制御器１１は、環境温度Ｔｓが変化している間、基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。
図９の（ｃ）に示すように、時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とする。図９の（ｂ）に示すように、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
【００４８】
同様に、時刻ｔ４からｔ６まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ６になって環境温度Ｔｓ＝ＴＣで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ１とし、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
同様に、時刻ｔ７からｔ９まで環境温度Ｔｓが変化している間、制御器１１は基板温度Ｔｂの再設定を頻繁に行う。時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、制御器１１は基板温度Ｔｂ＝Ｔ２とし、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
【００４９】
実施例２の波長変換レーザ装置２００によれば次の効果が得られる。
（１）強度信号Ｐが定常値からΔＰ以上減少する毎に温度チューニングが行われるため、強度信号Ｐの定常値を極大にすることが出来る。換言すると、環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下を温度チューニングにより吸収し、強度信号Ｐの減少を抑制することが出来る。
【００５０】
−比較例２−
図１０は、（ｃ）に示すように基板温度Ｔｂ＝Ｔ３に保つ制御を行った場合を示す説明図である。
図１０の（ａ）に示すように、制御器１１は、駆動電流Ｉが一定値Ｉｏになるように制御を行っている。
図１０の（ｄ）に示すように、環境温度Ｔｓが変動したものとする。
【００５１】
図１０の（ｂ）に示すように、環境温度Ｔｓ＝ＴＡのとき、強度信号Ｐ＝Ｐ１となる。
時刻ｔ１から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが減少し始める。
時刻ｔ３になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、強度信号Ｐ＝Ｐ２となる。
時刻ｔ４から環境温度Ｔｓが上昇し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが減少し始める。
時刻ｔ６になって環境温度Ｔｓ＝ＴＣで安定すると、強度信号Ｐ＝Ｐ３となる。
時刻ｔ７から環境温度Ｔｓが下降し始めると、駆動電流Ｉを一定値Ｉｏに保っているために強度信号Ｐが増加し始める。
時刻ｔ９になって環境温度Ｔｓ＝ＴＢで安定すると、強度信号Ｐ＝Ｐ２となる。
【００５２】
比較例２のような基板温度一定制御では、環境温度Ｔｓの変化による基本波消光比の低下により、強度信号Ｐが減少する。
【００５３】
−実施例３−
実施例１，実施例２における基板１０の温度チューニングと同様に、半導体レーザ１の温度チューニングや、波長変換素子６の温度チューニングを行ってもよい。
【００５４】
−実施例４−
波長選択素子５に専用のサーモモジュールを設けて、実施例１，実施例２における基板１０の温度チューニングと同様に、波長選択素子５の温度チューニングを行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の波長変換レーザ装置は、バイオエンジニアリング分野や計測分野で利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 半導体レーザ
２ 偏波保持型光ファイバ
５ 波長選択素子
６ 波長変換素子
７ａ，７ｂ，７ｃ サーモモジュール
８ 光分岐素子
９ 光センサ
１０ 基板
１１ 制御器
１７ 筐体
１８ シャーシ
１００，２００ 波長変換レーザ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記強度信号Ｐが一定になるように前記半導体レーザの駆動電流Ｉを制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記駆動電流Ｉがあらかじめ定められた値以上に増加すると該駆動電流Ｉが極小値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置。
【請求項２】
基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記半導体レーザの駆動電流Ｉを一定に制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記強度信号Ｐがあらかじめ定められた値以上に減少すると該強度信号Ｐが極大値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の波長変換レーザ装置において、前記基板上に前記波長選択素子を配置したことを特徴とする波長変換レーザ装置。
【請求項１】
基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記強度信号Ｐが一定になるように前記半導体レーザの駆動電流Ｉを制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記駆動電流Ｉがあらかじめ定められた値以上に増加すると該駆動電流Ｉが極小値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置。
【請求項２】
基本波光を発振する半導体レーザと、前記半導体レーザの出射側で光結合された偏波保持型光ファイバと、前記偏波保持型光ファイバの出射側に配置された波長選択素子と、前記波長選択素子を透過した光を波長変換する波長変換素子と、前記波長変換素子で波長変換された光を分岐する光分岐素子と、前記光分岐素子によって分岐された光の一つを強度信号Ｐに変換する光センサと、前記半導体レーザの駆動電流Ｉを一定に制御する駆動電流制御手段とを具備し、前記半導体レーザと前記偏波保持型光ファイバの一部が同一筐体に納められ、前記筐体と前記偏波保持型光ファイバが一つの基板上に配置され、さらに定常運転時の前記強度信号Ｐがあらかじめ定められた値以上に減少すると該強度信号Ｐが極大値になるように前記基板の温度をチューニングする温度制御手段を具備することを特徴とする波長変換レーザ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の波長変換レーザ装置において、前記基板上に前記波長選択素子を配置したことを特徴とする波長変換レーザ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１３８０５６（Ｐ２０１１−１３８０５６Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８９８７（Ｐ２００９−２９８９８７）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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