(57)【要約】【課題】従来必要であった種々の実施上の対策が不要であり、小型で高い波長安定性を有する外部共振器型波長可変光源を提供する。【解決手段】外部共振器型波長可変光源１は、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３、回折格子１４、及び平面ミラー１５を備え、半導体レーザ１１の端面１１ｂと平面ミラー１５の反射面１５ａとが共振器をなす。反射ミラー１３は、半導体レーザ１１からのレーザ光を反射して回折格子１４に対して所定の入射角をもって入射させる。半導体レーザ１１は、反射防止膜１６が施された端面１１ａを反射ミラー１３に向けて配置され、且つ端面１１ｂから反射ミラー１３及び回折格子１４を介して平面ミラー１５に至る光路長が、半導体レーザ１１、回折格子１４、及び平面ミラー１５がリットマン配置である場合の共振器の光路長となるように位置決めされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端面のうちの第１端面に反射防止膜が施された光源と、当該光源からの光が所定の入射角をもって入射される回折格子と、当該回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する回転可能な反射鏡とを備え、前記光源の前記第１端面とは異なる第２端面と前記反射鏡とが共振器をなす外部共振器型波長可変光源において、
前記光源からの光を反射して前記回折格子に対して前記所定の入射角をもって入射させる反射素子を備え、
前記光源は、前記反射防止膜が施された第１端面を前記反射素子に向けて配置され、且つ前記第２端面から前記反射素子及び前記回折格子を介して前記反射鏡に至る光路長が、前記光源、前記回折格子、及び前記反射鏡がリットマン配置である場合の共振器の光路長となるように位置決めされる
ことを特徴とする外部共振器型波長可変光源。
【請求項２】
前記反射鏡の回転中心は、前記光源、前記回折格子、及び前記反射鏡がリットマン配置である場合における前記第２端面の前記回折格子に対する光学的位置を起点にして光軸に対し垂直に延ばした線と、前記回折格子の回折面を含む面との交点に設定されることを特徴とする請求項１記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項３】
前記光源は、前記光源から前記反射素子に至る光路が、前記反射鏡の回転中心と前記回折格子との間を通るように位置決めされることを特徴とする請求項２記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項４】
前記光源から前記反射素子に至る光路は、前記回折格子の回折面の法線と平行であることを特徴とする請求項３記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項５】
前記光源を収容するケースを備え、
前記反射素子及び前記回折格子の少なくとも一方は、前記ケースに固定保持されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項６】
前記反射素子は、入射した光のうちの一部の光を反射し、残りの光を透過する素子であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項７】
前記回折格子から前記反射素子に入射する光のうち、前記反射素子を透過した光を外部に射出する出力光とすることを特徴とする請求項６記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項８】
前記反射素子から前記光源に至る光路に沿う方向に、前記反射素子を透過した光を反射して前記出力光とする反射部材を備えることを特徴とする請求項７記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項９】
前記反射鏡は、互いに直交する２つの反射面を有し、当該反射面の各々に直交する面が前記回折格子の回折方向に対して交差するよう配置されたレトロリフレクタであることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源。
【請求項１０】
波長が可変であるレーザ光を射出する光源装置において、
請求項１から請求項９の何れか一項に記載の外部共振器型波長可変光源と、
前記外部共振器型波長可変光源が備える前記反射鏡の回転量を制御して、前記レーザ光の波長を可変させる波長可御部と
を備えることを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野又は光計測技術分野等で用いられる外部共振器型波長可変光源及び光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信又は光計測技術で使用される光源としては、単一モードで発振してスペクトル線幅が狭く、波長安定性が良いとともに、波長可変が可能な光源が要求される。波長が可変な光源の１つとして外部共振器型波長可変光源が開発されている。図１２は、従来の外部共振器型波長可変光源の一例を示す平面図である。図１２に示す通り、外部共振器型波長可変光源１００は、半導体レーザ１０１、コリメートレンズ１０２、回折格子１０３、及び平面ミラー１０４を備える。尚、図１２に示す外部共振器型波長可変光源１００は、リットマン配置の外部共振器型波長可変光源である。
【０００３】
半導体レーザ１０１は、例えば半導体基板上に下部クラッド層、活性層、及び上部クラッド層を順に形成し、半導体基板を劈開して得られる平行な端面を共振器として用いるファブリペロー型の半導体レーザである。この半導体レーザ１０１には共振器をなす端面の一方に反射防止膜（ＡＲコート）１０５が施されている。半導体レーザ１０１は反射防止膜１０５が施された端面をコリメートレンズ１０２側に向けて配置されている。尚、半導体レーザ１０１の大きさは０．２〜１ｍｍ程度である。
【０００４】
コリメートレンズ１０２は、半導体レーザ１０１の反射防止膜１０５が施された端面におけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるよう半導体レーザ１０１に対して位置決めされている。このコリメートレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から射出されるレーザ光を平行光にするとともに、回折格子１０３で回折されてきたレーザ光を半導体レーザ１０１のレーザ光の射出位置に集光する。尚、半導体レーザ１０１及びコリメートレンズ１２はケース１１０内に収容されている。
【０００５】
回折格子１０３は、紙面に直交する方向に格子が形成された平面状の回折面１０３ａを有しており、コリメートレンズ１０２によって平行にされたレーザ光、及び平面ミラー１０４によって反射されたレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。尚、回折格子１０３の回折面１０３ａの紙面に沿う方向の長さは十数ｍｍ程度である。平面ミラー１０４は、回折格子１０３によって回折されたレーザ光を反射するものであり、紙面に沿う回転方向Ｄ１０１，Ｄ１０２に回転（揺動）可能である。
【０００６】
ここで、図１２に示す通り、半導体レーザ１０１の反射防止膜１０５が施されていない端面１０１ａの回折格子１０３に対する光学的位置をＰ１０１、回折格子１０３に対するレーザ光の入射位置をＰ１０２、平面ミラー１０４に対するレーザ光の入射位置をＰ１０３とする。尚、半導体レーザ１０１の端面１０１ａの光学的位置Ｐ１０１から回折格子１０３に対する入射位置Ｐ１０２を介して平面ミラー１０４に対する入射位置Ｐ１０３までの長さ（光路長）は４０〜５０ｍｍ程度である。
【０００７】
図１２に示す外部共振器型波長可変光源１００において、波数を一定にしたまま波長を変化させるためには、半導体レーザ１０１の端面１０１ａの光学的位置Ｐ１０１、回折格子１０３に対する入射位置Ｐ１０２、及び平面ミラー１０４に対する入射位置Ｐ１０３を通る円Ｒ１００の円周に沿って入射位置Ｐ１０３が移動するよう平面ミラー１０４を回転させる必要がある。このとき、図１２に示す通り、平面ミラー１０４の回転中心は、端面１０１ａの光学的位置Ｐ１０１を起点にして光軸に対し垂直に延ばした線と、回折格子１０３の回折面１０３ａを含む平面とが交差する点Ｃ１０１に配置されている必要がある。
【０００８】
上記構成において、半導体レーザ１０１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ１０２によって平行光に変換された後に回折格子１０３の回折面１０３ａに入射し、波長に応じた角度で回折される。回折格子１０３で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー１０４が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー１０４で反射された後に再び回折格子１０３の回折面１０３ａに入射する。このレーザ光は再び回折格子１０３で回折されて元の光路を逆向きに進み、コリメートレンズ１０２により集光されて半導体レーザ１０１に入射する。半導体レーザ１０１に入射したレーザ光のうち、一部が半導体レーザ１０１の端面１０１ａで反射されて半導体レーザ１０１内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ１０２側に射出され、残りが端面１０１ａから半導体レーザ１０１の外部に射出される。
【０００９】
以上の通り、図１２に示す従来の外部共振器型波長可変光源１００は、半導体レーザ１０１の端面１０１ａと、半導体レーザ１０１の外部に設けられた平面ミラー１０４とにより共振器が形成されている。ここで、共振器をなす平面ミラー１０４を図中の点Ｃ１０１を中心として回転方向Ｄ１０１に回転させるとレーザ光の波長を長波長側に連続的に可変することができ、逆に点Ｃ１０１を中心として回転方向Ｄ１０２に回転させるとレーザ光の波長を短波長側に連続的に可変することができる。これにより、外部共振器型波長可変光源１００からは、スペクトル線幅が狭く波長安定性が良いレーザ光が得られ、しかもモードホップを生ずることなく波長を連続して可変することができる。
【００１０】
尚、従来の外部共振器型波長可変光源の詳細については、例えば以下の特許文献１〜４を参照されたい。
【特許文献１】特開２００３−２８９１７３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６４９８０号公報
【特許文献３】特開２０００−１６４９７９号公報
【特許文献４】特開平１１−１２６９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来の外部共振器型波長可変光源１００において、点Ｃ１０１を中心として紙面に沿う回転方向Ｄ１０１，Ｄ１０２に平面ミラー１０４を回転させるためには、所定の回転機構が必要になる。例えば、点Ｃ１０１を通って紙面に垂直な軸を回転軸とする回転モータと、この回転モータの回転軸に取り付けられた回転アームとを備える回転機構を設け、回転アームの所定の位置に平面ミラー１０４を取り付けることにより上記の回転が実現できる。
【００１２】
しかしながら、図１２に示す通り、従来の外部共振器型波長可変光源１００は、平面ミラー１０４の回転中心（点Ｃ１０１）と平面ミラー１０４との間にレーザ光の光路が位置する。このため、レーザ光の光路を横切るように回転アームを配置する必要があり、回転アームによってレーザ光の光路が遮られたり、回転アームとケース１１０とが物理的に干渉して長波長側の波長可変帯域が制約される等の不具合が生ずる。かかる不具合を解消するためには、例えば、回転アームを中空状にしてレーザ光の光路の遮断或いはケース１１０との干渉を防止する、円Ｒ１００が含まれる平面に対して回転アームの回転面をずらして配置して干渉等を防止する、又は平面ミラー１０４の形状を工夫して波長可変帯域の制約を防止する等の実施上の対策が必要になるという問題があった。
【００１３】
また、図１２に示す外部共振器型波長可変光源１００においては、半導体レーザ１０１とコリメートレンズ１０２とがケース１１０内に収容されているが、温度変化の影響を低減して安定化を図るために、半導体レーザ１０１及びコリメートレンズ１０２に加えて回折格子１０３もケース１１０内に収容してケース１１０全体を恒温化するのが望ましい。しかしながら、波長選択性や回折効率を最適にするために、回折格子１０３は半導体レーザ１０１からのレーザ光の入射角が８０°程度となるように傾けて配置する必要があり、かかる配置の回折格子１０３を収容するにはケース１１０の形状の複雑化が避けられない。更には、前述の通り、回転アームとケース１１０の物理的な接触を避けるために半導体レーザ１０１と回折格子１０３との距離を縮めることができないことから、ケース１１０の小型化が困難である。こうしたケース１１０の形状の複雑化又は大型化は、コストの低減や安定化を図る上での妨げになるという問題があった。
【００１４】
また、リットマン配置の外部共振器型波長可変光源１００において、波数を一定にしたまま波長を変化させるには、前述した通り、点Ｃ１０１を中心として紙面に沿う回転方向Ｄ１０１，Ｄ１０２に平面ミラー１０４を回転させるのが基本である。この点Ｃ１０１以外にも、波数のずれがさほど大きくならない点が、点Ｃ１０１を通る直線（以下、不感帯ラインという）上に存在する。よって、平面ミラー１０４の回転中心を不感帯ラインに沿って移動させれば、最終的には平面ミラー１０４の回転中心を厳密に点Ｃ１０１に合わせることができる。しかしながら、不感帯ラインは、通常、半導体レーザ１０１の光軸に平行ではないため、調整に時間がかかるという問題もあった。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、従来必要であった種々の実施上の対策が不要であり、小型で高い波長安定性を有する外部共振器型波長可変光源、及び当該外部共振器型波長可変光源を備える光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の外部共振器型波長可変光源は、一対の端面のうちの第１端面（１１ａ）に反射防止膜（１６）が施された光源（１１）と、当該光源からの光が所定の入射角をもって入射される回折格子（１４）と、当該回折格子で回折された光のうちの一部を前記回折格子に向けて反射する回転可能な反射鏡（１５、４０）とを備え、前記光源の前記第１端面とは異なる第２端面（１１ｂ）と前記反射鏡とが共振器をなす外部共振器型波長可変光源（１〜５、１′〜４′）において、前記光源からの光を反射して前記回折格子に対して前記所定の入射角をもって入射させる反射素子（１３、３１）を備え、前記光源は、前記反射防止膜が施された第１端面を前記反射素子に向けて配置され、且つ前記第２端面から前記反射素子及び前記回折格子を介して前記反射鏡に至る光路長が、前記光源、前記回折格子、及び前記反射鏡がリットマン配置である場合の共振器の光路長となるように位置決めされることを特徴としている。
この発明によると、光源から射出された光は反射素子によって反射され、所定の入射角をもって回折格子に入射して波長に応じた角度で回折される。回折格子で回折された回折光のうち、反射鏡が配置された方向へ回折された光は共振器の一部をなす反射鏡で反射されて再び回折格子に入射して回折される。回折格子で回折された光のうち、反射素子が配置された方向へ回折された光は、反射素子によって光源に向けて反射される。こうして回折格子により往復２回の回折を受けたこの光のうち反射鏡に垂直に入射した波長成分の光は、光源の第１端面から光源内に入射して第２端面で反射される。このように、光源からの光が、光源、回折格子、及び反射鏡がリットマン配置である場合の共振器の光路長に設定された光路を進むことによりレーザ発振が生じてレーザ光が得られる。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記反射鏡の回転中心が、前記光源、前記回折格子、及び前記反射鏡がリットマン配置である場合における前記第２端面の前記回折格子に対する光学的位置（Ｐ１、Ｐ１′）を起点にして光軸に対し垂直に延ばした線と、前記回折格子の回折面（１４ａ）を含む面との交点に設定されることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光源が、前記光源から前記反射素子に至る光路が、前記反射鏡の回転中心（Ｃ１、Ｃ１′）と前記回折格子との間を通るように位置決めされることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光源から前記反射素子に至る光路が、前記回折格子の回折面の法線（ＰＬ）と平行であることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記光源を収容するケース（２０〜２２）を備え、前記反射素子及び前記回折格子の少なくとも一方は、前記ケースに固定保持されることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記反射素子は、入射した光のうちの一部の光を反射し、残りの光を透過する素子であることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記回折格子から前記反射素子に入射する光のうち、前記反射素子を透過した光を外部に射出する出力光とすることを特徴としている。
また、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記反射素子から前記光源に至る光路に沿う方向に、前記反射素子を透過した光を反射して前記出力光とする反射部材（３２）を備えることを特徴としている。
更に、本発明の外部共振器型波長可変光源は、前記反射鏡は、互いに直交する２つの反射面（４０ａ、４０ｂ）を有し、当該反射面の各々に直交する面が前記回折格子の回折方向に対して交差するよう配置されたレトロリフレクタであることを特徴としている。
本発明の光源装置は、波長が可変であるレーザ光を射出する光源装置（５０）において、上記の何れかに記載の外部共振器型波長可変光源と、前記外部共振器型波長可変光源が備える前記反射鏡の回転量を制御して、前記レーザ光の波長を可変させる波長可御部（５５）とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リットマン配置とは異なる位置に光源を配置するとともに、光源からの光を反射して所定の入射角をもって回折格子に入射させる反射素子を設け、光源の第２端面から反射素子及び回折格子を介して反射鏡に至る光路長が、光源、回折格子、及び反射鏡がリットマン配置である場合の共振器の光路長となるように光源を位置決めしているため、従来必要であった種々の実施上の対策を不要にできるとともに、小型で高い波長安定性を実現することができ、更にはモードホップを生ずることなく安定して波長を連続的に変化させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による外部共振器型波長可変光源及び光源装置について詳細に説明する。
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。図１に示す通り、本実施形態による外部共振器型波長可変光源１は、半導体レーザ１１（光源）、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３（反射素子）、回折格子１４、及び平面ミラー１５（反射鏡）を備える。尚、半導体レーザ１１の端面１１ｂ（第２端面）と平面ミラー１５の反射面１５ａとによって共振器が形成されている。
【００２０】
半導体レーザ１１は、例えば半導体基板上に下部クラッド層、活性層、及び上部クラッド層を順に形成し、半導体基板を劈開して得られる一対の平行な端面１１ａ（第１端面）及び第２端面１１ｂを共振器としたファブリペロー型の半導体レーザである。この半導体レーザ１１の端面１１ａには反射防止膜（ＡＲコート）１６が施されている。半導体レーザ１１は反射防止膜１６が施された端面１１ａを反射ミラー１３に向けて配置されるとともに、所定の光路長の条件が満たされるよう位置決めされる。尚、この光路長の条件の詳細については後述する。
【００２１】
コリメートレンズ１２は、半導体レーザ１１と反射ミラー１３との間の光路上に配置され、半導体レーザ１１の反射防止膜１６が施された端面１１ａにおけるレーザ光の射出位置に、一方の焦点が配置されるよう半導体レーザ１１に対して位置決めされている。このコリメートレンズ１２は、半導体レーザ１１から射出されるレーザ光を平行光にするとともに、回折格子１４で回折されて反射ミラー１３を介したレーザ光を半導体レーザ１１の端面１１ａにおけるレーザ光の射出位置に集光する。
【００２２】
反射ミラー１３は、半導体レーザ１１から射出されてコリメートレンズ１２を介したレーザ光を、所定の入射角の条件が満たされるように回折格子１４に向けて反射する。具体的には、半導体レーザ１１からのレーザ光が所定の入射角（例えば、８０°程度の入射角）をもって回折格子１４に入射するよう半導体レーザ１１からのレーザ光を回折格子１４に向けて反射する。また、反射ミラー１３は、平面ミラー１５で反射されたレーザ光が回折格子１４に入射して回折されたレーザ光を、コリメートレンズ１２及び半導体レーザ１１に向けて反射する。図１に示す例では、反射ミラー１３は、半導体レーザ１１からのレーザ光を略直角に反射することにより、半導体レーザ１１からのレーザ光を回折格子１４に対して所定の角度をもって入射させている。
【００２３】
回折格子１４は、紙面に直交する方向に延びる格子が配列された平面状の回折面１４ａを有しており、コリメートレンズ１２によって平行にされ、反射ミラー１３を介したレーザ光、及び平面ミラー１５によって反射されたレーザ光を、その波長に応じた角度で回折する。平面ミラー１５は、回折格子１４によって回折されたレーザ光を反射するものであり、図中の点Ｃ１を回転中心として紙面に沿う回転方向Ｄ１，Ｄ２に回転（揺動）可能である。
【００２４】
尚、図１においては図示を省略しているが、本実施形態の外部共振器型波長可変光源１は、点Ｃ１を中心として紙面に沿う回転方向Ｄ１，Ｄ２に平面ミラー１５を回転させるための所定の回転機構を備える。この回転機構は、例えば、点Ｃ１を通って紙面に垂直な軸を回転軸とする回転モータと、この回転モータの回転軸に取り付けられた回転アームとを備えており、回転アームの所定の位置に平面ミラー１５が取り付けられることにより、上記の回転を実現するものである。
【００２５】
次に、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３、回折格子１４、及び平面ミラー１５の配置について詳細に説明する。本実施形態の外部共振器型波長可変光源１は、リットマン配置の考え方を基本とし、リットマン配置の利点を生かしつつリットマン配置の場合に生ずる問題点（例えば、上記の回転アームと半導体レーザ１１との干渉等）を解消するものである。このため、まず半導体レーザ１１、回折格子１４、及び反射ミラー１５がリットマン配置である場合について考える。即ち、半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２が図１中の位置Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ配置され、反射ミラー１３が省略されている場合を考える。
【００２６】
ここで、図１に示す通り、位置Ｑ１に配置されるとしている半導体レーザ（以下、半導体レーザ１１′という）の反射防止膜が施されていない端面の回折格子１４に対する光学的位置をＰ１、回折格子１４に対するレーザ光の入射位置をＰ２、平面ミラー１５に対するレーザ光の入射位置をＰ３とする。半導体レーザ１１′、回折格子１４、及び平面ミラー１５がリットマン配置である場合には、上記の光学的位置Ｐ１、入射位置Ｐ２、及び入射位置Ｐ３がそれぞれ破線で示す円Ｒ１の円周上に配置される。また、平面ミラー１５の回転中心である点Ｃ１は、上記の光学的位置Ｐ１を起点にして光軸に対し垂直に延ばした線と、回折格子１４回折面１４ａを含む平面とが交差する点となる。
【００２７】
いま、半導体レーザ１１′から射出されたレーザ光の回折格子１４に対する入射角をα、射出角をβとし、レーザ光の波長をλ、回折格子１４の格子定数をｄ、円Ｒ１の直径をＤとする。また、リットマン配置である場合の外部共振器型波長可変光源内のレーザ光の波数をｋ、半導体レーザ１１′と回折格子１４との間の光路長（上記の光学的位置Ｐ１と上記の入射位置Ｐ２との間の距離）をＬｉ、回折格子１４と平面ミラー１５との間の光路長（入射位置Ｐ２と入射位置Ｐ３との間の距離）をＬｏとする。
【００２８】
半導体レーザ１１′、回折格子１４、及び平面ミラー１５がリットマン配置である場合には、以下の（１）式が成り立つ。
【数１】
2008227407.tif 000003
【００２９】
次に、本実施形態の外部共振器型波長可変光源１が備える回折格子１４及び平面ミラー１５は、リットマン配置の場合と同様の配置である。尚、平面ミラー１５の回転中心は、リットマン配置の場合に設定される点Ｃ１と一致する。反射ミラー１３は、リットマン配置の半導体レーザ１１′と回折格子１４との間の光路上に配置され、半導体レーザ１１は、反射防止膜１６が施された端面１１ａを反射ミラー１３に向けて配置される。尚、反射ミラー１３は、回折格子１４に対するレーザ光の入射角が上記の入射角αとなるように、半導体レーザ１１からのレーザ光に対する角度が設定される。
【００３０】
半導体レーザ１１は、その端面１１ｂからコリメートレンズ１２、反射ミラー１３、及び回折格子１４を介して平面ミラー１５に至る光路長が、リットマン配置である場合の共振器の光路長（Ｌｉ＋Ｌｏ：上記（１）参照）と等しくなる、という光路長の条件が満たされるように位置決めされる。尚、上述の通り、回折格子１４及び平面ミラー１５はリットマン配置の場合と同様の配置である。このため、半導体レーザ１１は、その端面１１ｂからコリメートレンズ１２、反射ミラー１３、及び回折格子１４に至る光路の光路長が上記の光路長Ｌｉと等しくなるように位置決めされるということができる。
【００３１】
ここで、以上説明した光路長の条件及び回折格子１４に対する入射角の条件が満たされれば、半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２が位置決めされる位置は制限されない。但し、平面ミラー１５を回転させるための不図示のアームとの干渉を避けるために、図１に示す通り、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路が、点Ｃ１と回折格子１４との間を通るように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を位置決めするのが望ましい。
【００３２】
また、上記の光路長の条件及び回折格子１４に対する入射角の条件が満たされている限り、図１の円Ｒ１が含まれる面からずれた位置に半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を位置決めすることも可能である。かかる位置決めをした場合には、半導体レーザ１１から射出されたレーザ光が、円Ｒ１が含まれる面に対して斜め方向又は垂直方向から入射することになるが、回折格子１４に対する入射角の条件が満足されるよう、その入射方向に応じて反射ミラー１３を適宜調整する必要がある。
【００３３】
上記構成において、半導体レーザ１１から射出されたレーザ光は、コリメートレンズ１２によって平行光に変換された後に、点Ｃ１と回折格子１４との間を通る光路上を進んで反射ミラー１４に入射して回折格子１４の回折面１４ａに向けて反射される。反射ミラー１３で反射されたレーザ光は、所定の入射角をもって回折格子１４の回折面１４ａに入射して波長に応じた角度で回折される。
【００３４】
回折格子１４で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー１５が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー１５で反射された後に再び回折格子１４の回折面１４ａに入射する。このレーザ光は再び回折格子１４で回折されて元の光路を逆向きに進み、反射ミラー１３でコリメートレンズ１２及び半導体レーザ１１に向けて反射され、点Ｃ１と回折格子１４との間を通る光路上を逆向きに進んでコリメートレンズ１２に入射し、コリメートレンズ１２により集光されて半導体レーザ１１に入射する。半導体レーザ１１に入射したレーザ光のうち、一部が半導体レーザ１１の端面１１ｂで反射されて半導体レーザ１１内部を逆向きに進んで再びコリメートレンズ１２側に射出され、残りが端面１１ｂから半導体レーザ１１の外部に射出される。
【００３５】
ここで、点Ｃ１を中心として反射ミラー１５を図１中の符号Ｄ１を付した方向に回転させると、波数を変化させずにレーザ光の波長を長波長側に連続的に可変することができる。逆に、点Ｃ１を中心として反射ミラー１５を図１中の符号Ｄ２を付した方向に回転させると、波数を変化させずにレーザ光の波長を短波長側に連続的に可変することができる。
【００３６】
以上の通り、本実施形態の外部共振器型波長可変光源１によれば、スペクトル線幅が狭く波長安定性が良いレーザ光が得られ、しかもモードホップを生ずることなく波長を連続可変することができる。また、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路が、点Ｃ１と回折格子１４との間を通るように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を位置決めされているため、例えば平面ミラー１５を回転させるための回転アームと半導体レーザ１１との干渉等を防止する対策等の従来必要であった種々の実施上の対策が不要になる。
【００３７】
図２は、本発明の第１実施形態による外部共振器型波長可変光源１の変形例を示す図である。図２に示す通り、外部共振器型波長可変光源１′は、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３、回折格子１４、及び平面ミラー１５を備えており、図１に示す外部共振器型波長可変光源１と同様の構成である。しかしながら、これらの配置が異なっており、半導体レーザ１１の端面１１ｂからコリメートレンズ１２、反射ミラー１３、及び回折格子１４を介して平面ミラー１５に至る光路長がより短い光路長に設定されている。
【００３８】
つまり、半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２は、リットマン配置とした場合に、図１に示す位置Ｑ１，Ｑ２よりも回折格子１４に近い位置Ｑ１′，Ｑ２′に配置される。ここで、位置Ｑ１′に配置されるとしている半導体レーザ（以下、半導体レーザ１１″という）の反射防止膜が施されていない端面の回折格子１４に対する光学的位置をＰ１′とする。半導体レーザ１１″、回折格子１４、及び平面ミラー１５がリットマン配置である場合には、上記の光学的位置Ｐ１′、入射位置Ｐ２、及び入射位置Ｐ３は、図１に示した円Ｒ１よりも小さな破線で示す円Ｒ１′の円周上にそれぞれ配置される。また、平面ミラー１５の回転中心である点Ｃ１′は、上記の光学的位置Ｐ１′を起点にして光軸に対し垂直に延ばした線と、回折格子１４回折面１４ａを含む平面とが交差する点となる。
【００３９】
図１に示す外部共振器型波長可変光源１′において、半導体レーザ１１は、その端面１１ｂからコリメートレンズ１２、反射ミラー１３、及び回折格子１４を介して平面ミラー１５に至る光路長が、リットマン配置である場合の半導体レーザ１１″から回折格子１４を介して平面ミラー１５に至るまでの光路長と等しくなるように位置決めされる。尚、回折格子１４及び平面ミラー１５は、リットマン配置の場合と図２に示す配置の場合とで同様の配置である。このため、半導体レーザ１１は、その端面１１ｂからコリメートレンズ１２、反射ミラー１３、及び回折格子１４に至る光路の光路長が上記の光学的位置Ｐ１′と回折格子１４の入射位置Ｐ２との間の距離と等しくなるよう位置決めされる、ということができる。
【００４０】
本変形例の外部共振器型波長可変光源１′によれば、第１実施形態による外部共振器型波長可変光源１と同様に、スペクトル線幅が狭く波長安定性が良いレーザ光が得られ、しかもモードホップを生ずることなく安定して波長を連続可変することができる。これに加えて、本変形例の外部共振器型波長可変光源１′は、小型化を実現することができる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。尚、図３においては、図１に示す構成と同一の構成には同一の符号を付してある。図３に示す通り、本実施形態の外部共振器型波長可変光源２は、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３、回折格子１４、及び平面ミラー１５を備える点において図１に示す外部共振器型波長可変光源１と同様である。また、半導体レーザ１１の端面１１ｂからコリメートレンズ１２及び反射ミラー１３を介して回折格子１４の入射位置Ｐ２に至る光路長が、図３中の光学的位置Ｐ１′と回折格子１４の入射位置Ｐ２との間の距離と等しい長さに設定されており、光路長の条件が満たされている点において図１に示す外部共振器型波長可変光源１と共通する。
【００４２】
しかしながら、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路が、回折格子１４の回折面１４ａの法線ＰＬと平行となるように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２が位置決めされている点、及び、入射角の条件を満足させるために上記光路に対する反射ミラー１３の角度が調整されている点において相違する。半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路と回折格子１４の回折面１４ａの法線ＰＬとを平行にすることで、光軸合わせ等の調整を容易に行うことが可能となる。
【００４３】
図４は、本発明の第２実施形態による外部共振器型波長可変光源２の変形例を示す図である。尚、図４に示す外部共振器型波長可変光源２′は、図２に示す第２実施形態による外部共振器型波長可変光源１の変形例１′において、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路を回折格子１４の回折面１４ａの法線ＰＬと平行となるように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を位置決めしたものであり、図２に示す構成と同一のものには同一の符号を付してある。
【００４４】
図４に示す外部共振器型波長可変光源２′は、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及び反射ミラー１３を収容し、温度制御装置（図示省略）によって恒温化されるケース２０を備える。このケース２０は、半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を収容する直方体形状の本体部２０ａと、反射ミラー１３を収容し、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に向かう方向に本体部２０ａから突出してして設けられた直方体形状の突出部２０ｂとからなる。上記の本体部２０ａと突出部２０ｂとは連通しており、突出部２０ｂの回折格子１４と対向する面にはレーザ光が入出力される開口部（図示省略）が形成されている。
【００４５】
ケース２０は、突出部２０ｂが設けられている面及びこれに対向する面が、半導体レーザ１１と反射ミラー１３との間の光路に対して垂直となり、且つこれ以外の面が半導体レーザ１１と反射ミラー１３との間の光路に対して平行となるように、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及び反射ミラー１３を収容する。また、本体部２０ａの上記突出部２０ｂが設けられた面には、回折格子１４が固定保持される。
【００４６】
以上の構成にすることで、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及び反射ミラー１３をケース２０の内部に収容するとともに回折格子１４をケース２０上に固定保持することができるため、小型且つ簡素な構成にすることができる。また、かかる構成にすることでケース２０を恒温化しやすくなり、これによって波長安定性を更に高めることができる。また、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路と回折格子１４の回折面１４ａの法線ＰＬとが平行であるため、調整を容易に行うことができる。
【００４７】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。尚、図５においては、図１に示す構成と同一の構成には同一の符号を付してある。図５に示す通り、本実施形態の外部共振器型波長可変光源３も、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３、回折格子１４、及び平面ミラー１５を備えており、光路長の条件が満たされている点において図１に示す外部共振器型波長可変光源１と共通する。
【００４８】
しかしながら、本実施形態では、平面ミラー１５の回転中心が点Ｃ１からずれても波数のずれがさほど大きくならない点が存在する不感帯ラインＳＬに対して、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路が略垂直となるように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２が位置決めされている点、及び、入射角の条件を満足させるために上記光路に対する反射ミラー１３の角度が調整されている点において相違する。半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路を不感帯ラインＳＬに対して略垂直にすることで、光軸合わせ等の調整を容易に行うことが可能となる。
【００４９】
次に、不感帯ラインＳＬについて説明する。図６は、不感帯ラインＳＬを説明するための図である。尚、ここでは、説明の簡単のために、半導体レーザ１１、回折格子１４、及び平面ミラー１５がリットマン配置である場合について考える。図６（ａ）に示す通り、半導体レーザの反射防止膜が施されていない端面の回折格子１４に対する光学的位置Ｐ１、回折格子１４に対するレーザ光の入射位置Ｐ２、及び平面ミラー１５に対するレーザ光の入射位置Ｐ３（位置Ｐ１１，Ｐ１２）が直径Ｄ１の円周上に配置されるとする。
【００５０】
平面ミラー１５の回転中心が点Ｃ１と一致する場合には、光学的位置Ｐ１と入射位置Ｐ２との間の光路長（距離）は、Ｄ１・sinα１で表される。また、レーザ光の波長をλＳとするために、平面ミラー１５が図中の位置Ｐ１１に配置されている場合には、回折格子１４の入射位置Ｐ２と平面ミラー１５の位置Ｐ１１との光路長（距離）はＤ１・sinβＳ１で表される。更に、レーザ光の波長をλＬとするために、平面ミラー１５が図中の位置Ｐ１２に配置されている場合には、回折格子１４の入射位置Ｐ２と平面ミラー１５の位置Ｐ１２との光路長（距離）はＤ１・sinβＬ１で表される。平面ミラー１５が位置Ｐ１１，Ｐ１２の何れに配置されていても、外部共振器型波長可変光源中における波数は変化しないため、以下の（２）式が成り立つ。
【数２】
2008227407.tif 000004
【００５１】
次に、平面ミラー１５の回転中心が点Ｃ１からずれた点Ｃ２に設定された場合について考える。図６（ｂ）に示す通り、点Ｃ１と回折格子１４の入射位置Ｐ２とを結ぶ直線と、点Ｃ２と回折格子１４の入射位置Ｐ２とを結ぶ直線のなす角をθ１とする。また、回折格子１４に対するレーザ光の入射位置Ｐ２、及び平面ミラー１５に対するレーザ光の入射位置Ｐ３（位置Ｐ１３，Ｐ１４）が直径Ｄ２の円周上に配置されるとする。いま、回折格子１４の単位長当たりの溝本数をＮとし、次数（回折次数）をｍとすると、図６（ａ）に示す各角度と図６（ｂ）に示す各角度は以下の（３）式で表される。
【数３】
2008227407.tif 000005
【００５２】
半導体レーザ１１と回折格子１４との相対的な位置関係、及び回折格子１４に対するレーザ光の入射角を変えずに、平面ミラー１５を点Ｃ２の周りで回転させた場合に、外部共振器型波長可変光源中において波数の変化が生じないためには、以下の（４）式が満たされる必要がある。
【数４】
2008227407.tif 000006
【００５３】
上記（４）式が満たされる円の直径Ｄ２は、（４）式を変形して以下の（５）式で表される。
【数５】
2008227407.tif 000007
【００５４】
上記（５）式を基に、半導体レーザの端面の光学的位置Ｐ１と回折格子１４の入射位置Ｐ２とを結ぶ直線と不感帯ラインＳＬとのなす角度θＸは、以下の（６）式で表される。
【数６】
2008227407.tif 000008
【００５５】
ここで、回折格子１４の単位長当たりの溝本数Ｎ＝１０００本／ｍｍ、次数ｍ＝１、回折格子１４に対するレーザ光の入射角α１＝８０°、短波長側の波長λｓ＝１５００ｎｍ、長波長側の波長λＬ＝１６００ｎｍとすると、上記の（６）式から不感帯ラインＳＬの角度θＸは、およそ１７．６°になる。尚、不感帯ラインＳＬの角度θＸは、回折格子１４の溝本数Ｎや回折格子１４に対するレーザ光の入射角α１によって決定されるが、レーザ光の波長によっても僅かに変化する。このため、平面ミラー１５の回転中心が不感帯ラインＳＬの上に配置されているといっても、点Ｃ１からずれるに従って波長の変化に応じた変化量が大きくなると考えられる。よって、平面ミラー１５の回転中心は、点Ｃ１に極力近い位置に設定するのが望ましい。
【００５６】
図７は、本発明の第３実施形態による外部共振器型波長可変光源３の変形例を示す図である。尚、図７に示す外部共振器型波長可変光源３′は、図２に示す第２実施形態による外部共振器型波長可変光源１の変形例１′において、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路を不感帯ラインＳＬに対して略垂直となるように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を位置決めしたものであり、回折格子１４の回折面１４ａの法線ＰＬと平行となるように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２を位置決めしたものであり、図２に示す構成と同一のものには同一の符号を付してある。
【００５７】
図７に示す外部共振器型波長可変光源３′は、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及び反射ミラー１３を収容し、温度制御装置（図示省略）によって恒温化される略直方体のケース２１を備える。このケース２１には、反射ミラー１３が近接する一側面に凹部２１ａが形成されている。この凹部２１ａには回折格子１４が固定保持されており、また回折格子１４と対向する面にはレーザ光が入出力される開口部（図示省略）が形成されている。
【００５８】
ケース２１は、凹部２１ａが形成された面に対向する面が半導体レーザ１１と反射ミラー１３との間の光路に対して垂直となり、且つ凹部２１ａが形成された面に直交する４つの面が半導体レーザ１１と反射ミラー１３との間の光路に対して平行となるように、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及び反射ミラー１３を収容する。尚、回折格子１４は、反射ミラー１３で反射されたレーザ光が所定の入射角で入射されるよう、半導体レーザ１１と反射ミラー１３との間の光路に対して所定の角度をもって凹部２１ａに固定保持される。
【００５９】
以上の構成にすることで、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及び反射ミラー１３をケース２１の内部に収容するとともに回折格子１４をケース２１上に固定保持することができるため、小型且つ簡素な構成にすることができる。また、かかる構成にすることでケース２１を恒温化しやすくなり、これによって波長安定性を更に高めることができる。更に、半導体レーザ１１から反射ミラー１３に至る光路が不感帯ラインＳＬに対して略直角に設定され、ケース２１の側面が不感帯ラインＳＬに垂直又は平行となるため、調整を極めて簡単に短時間で行うことができる。
【００６０】
つまり、ケース２１の側面を不感帯ラインＳＬに垂直又は平行とすることで、ケース２１の側面に平行な直交する２つの方向ｄ１，ｄ２にケース２１を移動させるだけで調整を行うことができる。しかも、調整に高い精度が必要になるのは方向ｄ２のみであり、方向ｄ１についてはさほど高い精度を要しないため、調整機構のコストを低減することもできる。
【００６１】
〔第４実施形態〕
図８は、本発明の第４施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。尚、図８においては、図３に示す構成と同一の構成には同一の符号を付してある。図８に示す通り、本実施形態の外部共振器型波長可変光源４は、図３に示す反射ミラー１３に代えてビームスプリッタ３１を備える点において相違する。尚、前述した光路長の条件及び回折格子１４に対する入射角の条件が満たされている点、並びに、半導体レーザ１１からビームスプリッタ３１に至る光路が、回折格子１４の回折面１４ａの法線ＰＬと平行となるように半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２が位置決めされている点については、図３に示す外部共振器型波長可変光源２と同様である。
【００６２】
ビームスプリッタ３１は、入射する光の一部を反射するとともに残りを透過することで、入射する光を所定の分岐比で分岐する。ここで、発振効率の低下を防止する観点から、ビームスプリッタ３１は、反射率が８０〜９０％程度であり透過率が１０〜２０％程度であるのが望ましい。また、ビームスプリッタ３１の形状が平行平板形状であると、ビームスプリッタ３０の内部で多重反射が生じてノイズやモードホップが生ずる虞がある。このため、ビームスプリッタ３１は楔形状であるのが望ましい。
【００６３】
半導体レーザ１１から射出されたレーザ光がビームスプリッタ３１に入射すると、一部がビームスプリッタ３１で反射されて残りがビームスプリッタ３１を透過する。ビームスプリッタ３１で反射されたレーザ光は所定の入射角で回折格子１４に入射して波長に応じた角度で回折される。回折格子１４で回折されたレーザ光のうち、平面ミラー１５が配置されている方向へ回折されたレーザ光は、平面ミラー１５で反射された後に再び回折格子１４の回折面１４ａに入射する。このレーザ光は再び回折格子１４で回折されて元の光路を逆向きに進んでビームスプリッタ３１に入射し、一部がビームスプリッタ３１で反射されてコリメートレンズ１２及び半導体レーザ１１に向けて反射される。一方、ビームスプリッタ３１を透過した残りのレーザ光は、出力光として外部に射出される。
【００６４】
半導体レーザ１１の反射防止膜１６が施されていない端面１１ｂから射出されるレーザ光を出力光とすると、半導体レーザ１１で生じた自然放出光も出力光として射出されてスペクトル線幅が広がることが懸念される。しかしながら、本実施形態の外部共振器型波長可変光源４は、ビームスプリッタ３１を透過したレーザ光（回折格子１４で回折されることにより波長選択されたレーザ光）を出力光としているため、スペクトル線幅が狭いレーザ光を得ることができる。また、図３に示す外部共振器型波長可変光源４と同様に、調整を容易に行うことができる。尚、上記のビームスプリッタ３１に代えてハーフミラーを用いることも可能である。
【００６５】
図９は、本発明の第４実施形態による外部共振器型波長可変光源４の変形例を示す図である。尚、図９に示す外部共振器型波長可変光源４′は、図４に示す第２実施形態による外部共振器型波長可変光源２の変形例２′において、反射ミラー１３に代えて図８に示すビームスプリッタ３１を設けるとともにケース２０に代えてケース２２を設け、更に、反射ミラー３２（反射部材）、集光レンズ３３、及び光ファイバ３４を設けたものであり、図４に示す構成と同一のものには同一の符号を付してある。
【００６６】
ケース２２は、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及びビームスプリッタ３１に加えて、反射ミラー３２、集光レンズ３３、及び光ファイバ３４の入射端を収容し、不図示の温度制御装置によって恒温化される。このケース２２は、半導体レーザ１１及びコリメートレンズ１２並びに集光レンズ３３及び光ファイバ３４の入射端を収容する直方体形状の本体部２２ａと、ビームスプリッタ３１及び反射ミラー３２を収容し、半導体レーザ１１からビームスプリッタ３１に向かう方向に本体部２２ａから突出してして設けられた直方体形状の突出部２２ｂとからなる。上記の本体部２２ａと突出部２２ｂとは連通しており、突出部２２ｂの回折格子１４と対向する面にはレーザ光が入出力される開口部（図示省略）が形成されている。
【００６７】
ケース２２は、突出部２２ｂが設けられている面及びこれに対向する面が、半導体レーザ１１とビームスプリッタ３１との間の光路に対して垂直となり、且つこれ以外の面が半導体レーザ１１とビームスプリッタ３１との間の光路に対して平行となるように、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、及びビームスプリッタ３１を収容する。また、本体部２２ａの上記突出部２２ｂが設けられた面には、回折格子１４が固定保持される。
【００６８】
このケース２２の内部において、反射ミラー３２は、回折格子１４で回折されてビームスプリッタ３１を透過したレーザ光が進む光路上に配置されており、ビームスプリッタ３１を透過した光を、ビームスプリッタ３１から半導体レーザ１１に至る光路に沿う方向に反射するよう角度が調整され位置決めされている。集光レンズ３３は、反射ミラー３２で反射されたレーザ光が進む光路上に配置されており、そのレーザ光を光ファイバ３４の入射端に集光する。光ファイバ３４は、集光レンズ３３で集光されたレーザ光を外部共振器型波長可変光源４′の外部に導く。
【００６９】
以上の通り、外部共振器型波長可変光源４′では、ビームスプリッタ３１を透過したレーザ光を反射ミラー３２でビームスプリッタ３１から半導体レーザ１１に至る光路に沿う方向に反射しているため、平面ミラー１５を回転させる回転アーム（図示省略）の回転動作が妨げられるのを防止することができるとともに、ケース２２の形状を小型且つ簡素にすることができる。また、図８に示す外部共振器型波長可変光源４と同様に、スペクトル線幅が狭いレーザ光を得ることができる。
【００７０】
尚、図８に示す外部共振器型波長可変光源４と同様に、ビームスプリッタ３１に代えてハーフミラーを設けることも可能である。更に、半導体レーザ１１の反射防止膜１６が施されていない端面１１ｂから射出されるレーザ光、又は回折格子１４で回折される０次光を集光する集光レンズと、この集光レンズで集光されたレーザ光を外部に導く光ファイバとを備えた構成とし、光ファイバで外部に導かれたレーザ光を二次出力光として利用したり、波長安定化のためのモニタ光として利用しても良い。
【００７１】
〔第５実施形態〕
図１０は、本発明の第５施形態による外部共振器型波長可変光源の要部構成を示す斜視図である。本実施形態の外部共振器型波長可変光源５は、第１実施形態の外部共振器型波長可変光源１と同様に、半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２、反射ミラー１３、及び回折格子１４を備えるが、平面ミラー１５に代えてレトロリフレクタ４０を備える点が相違する。尚、前述した光路長の条件及び回折格子１４に対する入射角の条件が満たされている点は、第１実施形態の外部共振器型波長可変光源１と同様である。
【００７２】
レトロリフレクタ４０は、互いに直交する２つの反射面４０ａ，４０ｂを備えており、これら反射面４０ａ，４０ｂの各々に直交する面（直交面）が回折格子１４の回折方向（回折面１４ａに沿う方向であって格子が配列された方向）に対して交差するよう配置される。尚、レトロリフレクタ４０としては、例えば直角三角柱プリズム、或いは直交二面鏡を用いることができる。このレトロリフレクタ４０は、外部共振器型波長可変光源５の波長分解能を高めるために、直交面に直交する方向の長さが所定の長さ以下に設定されており、図１に示す平面ミラー１５と同様に、回転アーム（図示省略）等によって図１中の点Ｃ１の周りで回転可能である。
【００７３】
平面ミラー１５を備える外部共振器型波長可変光源１においては、半導体レーザ１１の端面１１ｂと平面ミラー１５の反射面１５ａとによって構成される共振器の共振効率を最大とするために平面ミラー１５の傾きの調整を厳密に行う必要がある。これに対し、レトロリフレクタ４０は入射する光を正確に逆の方向に反射するという性質を有するため、平面ミラー１５を備える場合の厳密な調整は不要となり、簡便な調整で容易に共振器の共振効率を最大にすることができる。上記のレトロリフレクタ４０は、図１に示す第１実施形態による外部共振器型波長可変光源１のみに適用可能な訳ではなく、第２〜第４実施形態及びその変形例にも適用可能である。
【００７４】
以上説明した通り、第１〜第５実施形態の外部共振器型波長可変光源によれば、スペクトル線幅が狭く波長安定性が良いレーザ光が得られ、しかもモードホップを生ずることなく波長を連続可変することができるとともに、小型化を実現することができる。また、平面ミラー１５やレトロリフレクタ４０を回転させるための回転アームと半導体レーザ１１との干渉等を防止する対策等の従来必要であった種々の実施上の対策を不要とすることができる。
【００７５】
次に、以上説明した実施形態の外部共振器型波長可変光源を備える光源装置について説明する。図１１は、本発明の一実施形態による光源装置の構成を示すブロック図である。図１１に示す通り、本実施形態の光源装置５０は、波長可変光源５１、ビームスプリッタ５２、受光器５３、ＬＤ駆動回路５４、回転機構駆動回路５５（波長可変部）、温度制御回路５６、及びＣＰＵ（中央処理装）５７を備える。
【００７６】
波長可変光源５１は、前述した第１〜第５実施形態による外部共振器型波長可変光源１〜５及びその変形例による外部共振器型波長可変光源１′〜４′の何れかである。ビームスプリッタ５２は、波長可変光源５１から射出されるレーザ光Ｌ０の一部（例えば、数％程度）を反射し、残りを透過する。ビームスプリッタ５２を透過したレーザ光Ｌ１は光源装置５０から外部に出力される。
【００７７】
受光器５３は、ビームスプリッタ５２で反射されたレーザ光Ｌ２を受光してレーザ光Ｌ２の強度に応じたモニタ信号Ｓ１を出力する。ＬＤ駆動回路５４は、ＣＰＵ５７の制御の下で、受光器５３からのモニタ信号Ｓ１を用いて波長可変光源５１が備える半導体レーザ１１を駆動する。尚、半導体レーザ１１は、ＬＤ駆動回路５４によってフィードバック制御される。
【００７８】
回転機構駆動回路５５は、ＣＰＵ５７の制御の下で、波長可変光源５１が備える平面ミラー１５（図１〜図５，図７〜図９参照）又はレトロリフレクタ４０（図１０参照）を回転させる回転機構（図示省略）を駆動し、波長可変光源５１から射出されるレーザ光Ｌ０の波長を可変させる。温度制御回路５６は、ＣＰＵ５７の制御の下で、温度制御装置（図示省略）を制御して半導体レーザ１１等を収容するケース２０〜２２（図４，図７，図９参照）を恒温化する。
【００７９】
ＣＰＵ５７は、上記のＬＤ駆動回路５４、回転機構駆動回路５５、及び温度制御回路５６を統括的に制御してスペクトル線幅が狭く波長安定性が良いレーザ光を射出させ、レーザ光の波長を連続的に可変させる。尚、以上説明した光源装置５０は、例えば光通信を行うための光源、或いは光計測技術で使用される光源として用いられるが、波長を可変する必要のある種々の分野においても用いることができる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態による外部共振器型波長可変光源及び光源装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、図４，図７，図９に示す例では、反射ミラー１３がケース２０，２１内に収容され、ビームスプリッタ３１がケース２２内に収容されるとしていたが、反射ミラー１３又はビームスプリッタ３１はケースの外部に固定保持されていても良い。また、これらの図においては、回折格子１４がケース２０〜２３に固定保持されるとしていたが、回折格子１４をケースとは分離して配置した構成であっても良い。但し、調整の容易さ及び小型化を考えると、回折格子１４をケースに固定保持するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による外部共振器型波長可変光源１の変形例を示す図である。
【図３】本発明の第２施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による外部共振器型波長可変光源２の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第３施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図６】不感帯ラインＳＬを説明するための図である。
【図７】本発明の第３実施形態による外部共振器型波長可変光源３の変形例を示す図である。
【図８】本発明の第４施形態による外部共振器型波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態による外部共振器型波長可変光源４の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第５施形態による外部共振器型波長可変光源の要部構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態による光源装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の外部共振器型波長可変光源の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１〜５            外部共振器型波長可変光源
１′〜４′        外部共振器型波長可変光源
１１              半導体レーザ
１１ａ，１１ｂ    端面
１３              反射ミラー
１４              回折格子
１４ａ            回折面
１５              平面ミラー
１６              反射防止膜
２０〜２２        ケース
３１              ビームスプリッタ
３２              反射ミラー
４０              レトロリフレクタ
４０ａ，４０ｂ    反射面
５０              光源装置
５５              回転機構駆動回路
Ｃ１，Ｃ１′      点
Ｐ１，Ｐ１′      光学的位置
ＰＬ              法線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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