(57)【要約】【課題】レーザ光源のマルチモード発振により生じるビート信号の状態を有効に検出する。【解決手段】レーザ光源が出力する出力光をヘテロダイン検波することにより第一電気信号に変換するフォトダイオード２１と、第一電気信号を、第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割するデバイダ２３と、第二電気信号と第三電気信号とを乗算する乗算器２４とを備えたマルチモード検出器２０。【選択図】図２
2007208195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源が出力する出力光をヘテロダイン検波することにより第一電気信号に変換する光電変換手段と、
前記第一電気信号を、前記第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割する電気信号分割手段と、
前記第二電気信号と前記第三電気信号とを乗算する乗算手段と、
を備えた発振検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発振検出装置であって、
前記乗算手段の乗算結果における、前記第一電気信号の周波数の二倍の周波数を有する高調波成分を低減する高調波成分低減手段を備えた発振検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発振検出装置であって、
前記乗算手段の乗算結果を第一デジタル信号に変換する第一Ａ／Ｄ変換手段を備えた発振検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発振検出装置であって、
前記出力光が、主モード発振成分と、前記主モード発振成分よりも所定の光周波数だけ光周波数が低い低サイドモード発振成分と、前記主モード発振成分よりも所定の光周波数だけ光周波数が高い高サイドモード発振成分とを有する、
発振検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発振検出装置であって、
前記第一電気信号における、前記低サイドモード発振成分と前記高サイドモード発振成分とのビートによる成分を低減する高次ビート低減手段を備えた発振検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の発振検出装置であって、
前記乗算手段の乗算結果から前記第一電気信号の直流成分を減じる第一減算手段を備えた発振検出装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の発振検出装置であって、
前記出力光をヘテロダイン検波することにより参照用電気信号に変換する参照用光電変換手段と、
前記乗算手段の乗算結果から前記参照用電気信号の直流成分を減じる第二減算手段と、
を備えた発振検出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の発振検出装置であって、
前記第一減算手段の出力を第二デジタル信号に変換する第二Ａ／Ｄ変換手段を備えた発振検出装置。
【請求項９】
請求項７に記載の発振検出装置であって、
前記第二減算手段の出力を第三デジタル信号に変換する第三Ａ／Ｄ変換手段を備えた発振検出装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の発振検出装置と、
前記レーザ光源と、
前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御手段と、
を備えた光源システム。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の発振検出装置と、前記レーザ光源とを備えた光源システムにおけるレーザ制御方法であって、
前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御工程を備えたレーザ制御方法。
【請求項１２】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の発振検出装置と、前記レーザ光源とを備えた光源システムにおけるレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の発振検出装置と、前記レーザ光源とを備えた光源システムにおけるレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光源のマルチモード発振の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーザを用いた外部共振器型の可変波長光源においては、波長掃引中にレーザの発振モードが不安定となる現象が見受けられる。すなわち、常時、シングルモード発振すべきところ、一時的にマルチモード発振が生じることがある（例えば、特許文献１の図３を参照）。これは、発振波長と共振器長との不整合などが原因と考えられる。
ここで、マルチモード発振により生じるビート信号（例えば、特許文献１の図４を参照）を検出し、制御回路により外部共振器長Ｌを調整して、シングルモード発振させるといったことが提案されている（例えば、特許文献１の図１、［0013］を参照）。
【特許文献１】特開平６−３５０１７０号公報（図１、図３、図４、［0013］を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来技術によれば、ビート信号の有無にのみ応じて外部共振器長Ｌの調整を行うことになるものである。ビート信号の有無以外のビート信号の状態、例えばビート信号のパワーといった情報を有効に利用して、シングルモード発振させるといったことまでは記載が無い。これは、ビート信号の状態を有効に検出する装置が、従来には無いことによるものである。
【０００４】
そこで、本発明は、レーザ光源のマルチモード発振により生じるビート信号の状態を有効に検出すること課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる発振検出装置は、レーザ光源が出力する出力光をヘテロダイン検波することにより第一電気信号に変換する光電変換手段と、前記第一電気信号を、前記第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割する電気信号分割手段と、前記第二電気信号と前記第三電気信号とを乗算する乗算手段とを備えるように構成される。
【０００６】
上記のように構成された発振検出装置によれば、光電変換手段は、レーザ光源が出力する出力光をヘテロダイン検波することにより第一電気信号に変換する。電気信号分割手段は、前記第一電気信号を、前記第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割する。乗算手段は、前記第二電気信号と前記第三電気信号とを乗算する。
【０００７】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記乗算手段の乗算結果における、前記第一電気信号の周波数の二倍の周波数を有する高調波成分を低減する高調波成分低減手段を備えてもよい。
【０００８】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記乗算手段の乗算結果を第一デジタル信号に変換する第一Ａ／Ｄ変換手段を備えてもよい。
【０００９】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記出力光が、主モード発振成分と、前記主モード発振成分よりも所定の光周波数だけ光周波数が低い低サイドモード発振成分と、前記主モード発振成分よりも所定の光周波数だけ光周波数が高い高サイドモード発振成分とを有するようなものであってもよい。
【００１０】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記第一電気信号における、前記低サイドモード発振成分と前記高サイドモード発振成分とのビートによる成分を低減する高次ビート低減手段を備えてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記乗算手段の乗算結果から前記第一電気信号の直流成分を減じる第一減算手段を備えてもよい。
【００１２】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記出力光をヘテロダイン検波することにより参照用電気信号に変換する参照用光電変換手段と、前記乗算手段の乗算結果から前記参照用電気信号の直流成分を減じる第二減算手段と備えてもよい。
【００１３】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記第一減算手段の出力を第二デジタル信号に変換する第二Ａ／Ｄ変換手段を備えてもよい。
【００１４】
また、本発明にかかる発振検出装置は、前記第二減算手段の出力を第三デジタル信号に変換する第三Ａ／Ｄ変換手段を備えてもよい。
【００１５】
本発明にかかる光源システムは、本発明にかかる発振検出装置と、前記レーザ光源と、前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御手段とを備えるように構成される。
【００１６】
本発明は、本発明にかかる発振検出装置と、前記レーザ光源とを備えた光源システムにおけるレーザ制御方法であって、前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御工程を備えたレーザ制御方法である。
【００１７】
本発明は、本発明にかかる発振検出装置と、前記レーザ光源とを備えた光源システムにおけるレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１８】
本発明は、本発明にかかる発振検出装置と、前記レーザ光源とを備えた光源システムにおけるレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記発振検出装置の出力に応じて、前記レーザ光源の共振器長または前記出力光の波長を制御するレーザ制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２０】
第一の実施形態
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる光源システム１のブロック図である。光源システム１は、レーザ光源１０、光分岐器１２、マルチモード検出器（発振検出装置）２０、レーザ制御部３０を備える。
【００２１】
レーザ光源１０は、周知の外部共振器型レーザ光源である（例えば、特開平６−３５０１７０号公報を参照）。例えば、半導体レーザに外部共振器として回折格子を取り付けたものである。半導体レーザに対する回折格子の角度を変えることで、レーザ光源１０が出力する出力光の波長を可変とすることができる。また、半導体レーザと外部共振器との距離を共振器長という。
【００２２】
光分岐器１２は、レーザ光源１０の出力光を、マルチモード検出器２０および外部に分岐する。出力光が光分岐器１２を介して外部に出力されたものが、光源システム１の出力する光となる。
【００２３】
マルチモード検出器（発振検出装置）２０は、レーザ光源１０の出力光を、光分岐器１２を介して受ける。そして、マルチモード検出器２０は、出力光におけるマルチモード発振の状態を示す検出信号を出力する。
【００２４】
レーザ制御部３０は、マルチモード検出器２０から検出信号を受け、制御信号をレーザ光源１０に与える。レーザ光源１０は、制御信号に基づき、共振器長または出力光の波長を変化させる。すなわち、レーザ制御部３０は、検出信号に応じて、共振器長または出力光の波長を制御する。これにより、レーザ光源１０の出力光におけるマルチモード発振が解消され、シングルモード発振となる。
【００２５】
図２は、第一の実施形態にかかるマルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成を示すブロック図である。マルチモード検出器２０は、フォトダイオード（光電変換手段）２１、バンドパスフィルタ（高次ビート低減手段）２２、デバイダ（電気信号分割手段）２３、乗算器２４、ローパスフィルタ（高調波成分低減手段）２５、第一Ａ／Ｄコンバータ２６を備える。
【００２６】
フォトダイオード（光電変換手段）２１は、レーザ光源１０が出力する出力光をヘテロダイン検波することにより第一電気信号に変換する。
【００２７】
図３は、出力光のパワースペクトルを示す図である。図３（ａ）は、出力光がシングルモード発振しているときの出力光のパワースペクトルを示す図である。光角周波数ω2において出力光のパワーが最大となっている。すなわち、主モード発振成分（光角周波数ω2）だけが出力光に存在している。シングルモード発振が、出力光の望ましい状態である。
【００２８】
図３（ｂ）は、出力光がマルチモード発振しているときの出力光のパワースペクトルを示す図である。光角周波数ω2（主モード発振成分）において出力光のパワーが最大となっている。しかし、光角周波数ω1およびω3において、出力光のパワーが極大となっている（サイドモード発振成分）。なお、ω2-ω1=ω3-ω2であり、ω1<ω2<ω3である。ここで、光角周波数ω1の成分を低サイドモード発振成分といい、光角周波数ω3の成分を高サイドモード発振成分という。
【００２９】
出力光の波長と共振器長との不整合などにより、出力光がマルチモード発振していることがある。ここで、マルチモード検出器２０がマルチモード発振している出力光を受けることを前提として説明を続ける。
【００３０】
図４は、Ａ点における第一電気信号のパワースペクトルを示す図である。出力光がヘテロダイン検波されるため、第一電気信号にはビート成分が存在する。ビート成分は、角周波数がω2-ω1(=ω3-ω2)のもの（低次ビート成分）と、角周波数がω3-ω1のもの（高次ビート成分）とがある。
【００３１】
バンドパスフィルタ（高次ビート低減手段）２２は、Ａ点の第一電気信号における高次ビート成分（低サイドモード発振成分と高サイドモード発振成分とのビートによる成分）を低減する。バンドパスフィルタ２２は、角周波数ω2-ω1の近傍の帯域を通過させ、角周波数ω3-ω1の近傍の帯域をカットし、角周波数ω2-ω1の近傍よりも低い帯域もカットするようなバンドパスフィルタである。
【００３２】
図５は、Ｂ点における第一電気信号のパワースペクトルを示す図である。低次ビート成分は残っているが、高次ビート成分がカットされていることがわかる。
【００３３】
デバイダ（電気信号分割手段）２３は、Ｂ点における第一電気信号を、第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割する。なお、第二電気信号および第三電気信号のパワーが、第一電気信号のパワーと等しいことが好ましい。
【００３４】
乗算器２４は、第二電気信号と第三電気信号とを乗算する。図６は、乗算器２４の乗算結果（Ｃ点における信号）のパワースペクトルを示す図である。第二電気信号と第三電気信号とを乗算した結果、周波数変換が行われる。すなわち、第二電気信号の周波数（角周波数：ω2-ω1）と第三電気信号の周波数（角周波数：ω2-ω1）との和の成分（角周波数：2(ω2-ω1)）と、差の成分（角周波数：0）とが、乗算器２４から出力される。
【００３５】
ローパスフィルタ（高調波成分低減手段）２５は、乗算器２４の乗算結果における、第一電気信号の周波数（角周波数：ω2-ω1）の二倍の周波数を有する高調波成分（角周波数：2(ω2-ω1)）を低減する。ローパスフィルタ２５は、高調波成分（角周波数：2(ω2-ω1)）をカットし、角周波数ω2-ω1の成分を通過させるローパスフィルタである。
【００３６】
図７は、乗算器２４の乗算結果（Ｄ点における信号）のパワースペクトルを示す図である。角周波数が0の成分は残っているが、角周波数が2(ω2-ω1)の成分がカットされていることがわかる。
【００３７】
ローパスフィルタ２５の出力は直流成分ということになる。しかも、ローパスフィルタ２５の出力は、低次ビート成分（低サイドモード発振成分または高サイドモード発振成分と、主モード発振成分とのビートによる成分）であるため、低サイドモード発振成分または高サイドモード発振成分のパワーを示す信号であるといえる。
【００３８】
第一Ａ／Ｄコンバータ２６は、乗算器２４の乗算結果（Ｄ点における信号）を第一デジタル信号に変換する。第一デジタル信号が、マルチモード検出器２０の出力する検出信号である。
【００３９】
レーザ制御部３０は、このような検出信号を受け、検出信号が小さくなるように、共振器長または出力光の波長を制御する。
【００４０】
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
【００４１】
まず、レーザ光源１０が出力光を出力する。出力光は光分岐器１２を介してマルチモード検出器２０に与えられる。ここで、出力光はマルチモード発振しているものとする（図３（ｂ）参照）。
【００４２】
出力光は、フォトダイオード２１によりヘテロダイン検波され、第一電気信号に変換される（図４参照）。第一電気信号は、低次ビート成分（角周波数：ω2-ω1）と高次ビート成分（角周波数：ω3-ω1）とを有する。第一電気信号は、さらにバンドパスフィルタ２２によって、高次ビート成分が低減される（図５参照）。第一電気信号は、デバイダ２３により、第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割される。第二電気信号と第三電気信号とが、乗算器２４により乗算される（図６参照）。乗算器２４の乗算結果は、ローパスフィルタ２５により、高調波成分（角周波数：2(ω2-ω1)）が低減される（図７参照）。ここで、ローパスフィルタ２５の出力は直流成分ということになる。第一Ａ／Ｄコンバータ２６は、ローパスフィルタ２５の出力を第一デジタル信号に変換する。第一デジタル信号が、マルチモード検出器２０の出力する検出信号である。
【００４３】
レーザ制御部３０は、このような検出信号を受ける。サイドモード発振成分が大きい程、検出信号が大きい。ここで、レーザ制御部３０は、検出信号が小さくなるように、共振器長または出力光の波長を制御する。このような制御により、サイドモード発振成分が小さくなり、出力光がシングルモード発振の状態に近づき（図３（ａ）参照）、やがて、出力光がシングルモード発振の状態になる。
【００４４】
第一の実施形態によれば、マルチモード検出器２０によりレーザ光源１０のマルチモード発振により生じるビート信号の状態（例えばパワー）を有効に検出できる。すなわち、レーザ光源１０の出力光のビート成分をフォトダイオード２１により得て（第一電気信号）、第一電気信号をデバイダ２３により第二電気信号と第三電気信号とに分割し、乗算器２４により第二電気信号と第三電気信号とを乗算したため、角周波数０のビート成分が得られる。
【００４５】
また、乗算器２４の乗算結果は、ローパスフィルタ２５により、高調波成分（角周波数：2(ω2-ω1)）が低減される（図７参照）。これにより、乗算器２４の乗算結果を直流成分にすることができ、乗算結果を取り扱いやすくできる。例えば、第一Ａ／Ｄコンバータ２６により第一デジタル信号に変換して、レーザ制御部３０に与えることができる。
【００４６】
さらに、第一電気信号は、バンドパスフィルタ２２により、高次ビート成分（角周波数：ω3-ω1）によって、高次ビート成分が低減される（図５参照）。これにより、低次ビート成分（角周波数：ω2-ω1）に着目した、共振器長または出力光の制御が可能となる。
【００４７】
第二の実施形態
第二の実施形態にかかる光源システム１は、第一の実施形態にかかる光源システム１と、マルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成が異なる。光源システム１の構成は第一の実施形態と同様である（図１参照）。
【００４８】
図８は、第二の実施形態にかかるマルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成を示すブロック図である。マルチモード検出器２０は、フォトダイオード（光電変換手段）２１、バンドパスフィルタ（高次ビート低減手段）２２、デバイダ（電気信号分割手段）２３、乗算器２４、ローパスフィルタ（高調波成分低減手段）２５、Ｌｏｇアンプ（第一減算手段）２７、ローパスフィルタ２８、第二Ａ／Ｄコンバータ２９を備える。
【００４９】
第二の実施形態にかかるマルチモード検出器２０は、Ｌｏｇアンプ（第一減算手段）２７、ローパスフィルタ２８および第二Ａ／Ｄコンバータ２９を備えた点が、第一の実施形態にかかるマルチモード検出器２０と異なる。
【００５０】
フォトダイオード２１、バンドパスフィルタ２２、デバイダ２３、乗算器２４およびローパスフィルタ２５は第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
【００５１】
ローパスフィルタ２８は、フォトダイオード２１の出力する第一電気信号の直流成分を出力する。
【００５２】
Ｌｏｇアンプ（第一減算手段）２７は、乗算器２４の乗算結果をローパスフィルタ２５を介して受ける。Ｌｏｇアンプ２７は、さらに、第一電気信号の直流成分をローパスフィルタ２８から受ける。Ｌｏｇアンプ２７は、しかも、乗算器２４の乗算結果から第一電気信号の直流成分を減じる。
【００５３】
第二Ａ／Ｄコンバータ２９は、Ｌｏｇアンプ２７の出力を第二デジタル信号に変換する。第二デジタル信号が、マルチモード検出器２０の出力する検出信号である。
【００５４】
次に、第二の実施形態の動作を説明する。
【００５５】
まず、レーザ光源１０が出力光を出力する。出力光は光分岐器１２を介してマルチモード検出器２０に与えられる。ここで、出力光はマルチモード発振しているものとする（図３（ｂ）参照）。
【００５６】
出力光は、フォトダイオード２１によりヘテロダイン検波され、第一電気信号に変換される（図４参照）。第一電気信号は、低次ビート成分（角周波数：ω2-ω1）と高次ビート成分（角周波数：ω3-ω1）とを有する。第一電気信号は、さらにバンドパスフィルタ２２によって、高次ビート成分が低減される（図５参照）。第一電気信号は、デバイダ２３により、第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割される。第二電気信号と第三電気信号とが、乗算器２４により乗算される（図６参照）。乗算器２４の乗算結果は、ローパスフィルタ２５により、高調波成分（角周波数：2(ω2-ω1)）が低減される（図７参照）。ここで、ローパスフィルタ２５の出力は直流成分ということになる。
【００５７】
また、第一電気信号は、ローパスフィルタ２８にも与えられる。ローパスフィルタ２８は、第一電気信号の直流成分を出力する。
【００５８】
Ｌｏｇアンプ２７は、乗算器２４の乗算結果をローパスフィルタ２５を介して受ける。Ｌｏｇアンプ２７は、さらに、第一電気信号の直流成分をローパスフィルタ２８から受ける。Ｌｏｇアンプ２７は、しかも、乗算器２４の乗算結果から第一電気信号の直流成分を減じる。
【００５９】
第二Ａ／Ｄコンバータ２９は、Ｌｏｇアンプ２７の出力を第二デジタル信号に変換する。第二デジタル信号が、マルチモード検出器２０の出力する検出信号である。
【００６０】
レーザ制御部３０は、このような検出信号を受ける。サイドモード発振成分が大きい程、検出信号が大きい。ここで、レーザ制御部３０は、検出信号が小さくなるように、共振器長または出力光の波長を制御する。このような制御により、サイドモード発振成分が小さくなり、出力光がシングルモード発振の状態に近づき（図３（ａ）参照）、やがて、出力光がシングルモード発振の状態になる。
【００６１】
第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。
【００６２】
しかも、第二の実施形態によれば、Ｌｏｇアンプ２７により、乗算器２４の乗算結果から、第一電気信号の直流成分を減じる。このため、レーザ光源１０が出力する出力光の光パワーに影響されない検出信号を得ることができる。さらに、フォトダイオード２１の波長感度もキャンセルされるため、出力光の波長範囲が広い場合でも、フォトダイオード２１の波長感度補正を行わなくてよい。
【００６３】
第三の実施形態
第三の実施形態にかかる光源システム１は、第一の実施形態にかかる光源システム１と、マルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成が異なる。光源システム１の構成は第一の実施形態と同様である（図１参照）。
【００６４】
図９は、第三の実施形態にかかるマルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成を示すブロック図である。マルチモード検出器２０は、カプラ２０２、フォトダイオード（光電変換手段）２１ａ、フォトダイオード（参照用光電変換手段）２１ｂ、バンドパスフィルタ（高次ビート低減手段）２２、デバイダ（電気信号分割手段）２３、乗算器２４、ローパスフィルタ（高調波成分低減手段）２５、Ｌｏｇアンプ（第二減算手段）２０７、ローパスフィルタ２０８、第三Ａ／Ｄコンバータ２０９を備える。
【００６５】
第三の実施形態にかかるマルチモード検出器２０は、カプラ２０２、フォトダイオード（光電変換手段）２１ａ、フォトダイオード（参照用光電変換手段）２１ｂ、Ｌｏｇアンプ（第二減算手段）２０７、ローパスフィルタ２０８、第三Ａ／Ｄコンバータ２０９を備えた点が、第一の実施形態にかかるマルチモード検出器２０と異なる。
【００６６】
バンドパスフィルタ２２、デバイダ２３、乗算器２４およびローパスフィルタ２５は第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
【００６７】
カプラ２０２は、レーザ光源１０の出力光を二つに分岐させ、フォトダイオード２１ａ、２１ｂに与える。
【００６８】
フォトダイオード（光電変換手段）２１ａは、レーザ光源１０が出力する出力光をカプラ２０２を介して受け、ヘテロダイン検波することにより第一電気信号に変換する。
【００６９】
フォトダイオード（参照用光電変換手段）２１ｂ、レーザ光源１０が出力する出力光をカプラ２０２を介して受け、ヘテロダイン検波することにより参照用電気信号に変換する。
【００７０】
ローパスフィルタ２０８は、フォトダイオード２１ｂの出力する参照用電気信号の直流成分を出力する。
【００７１】
Ｌｏｇアンプ（第二減算手段）２０７は、乗算器２４の乗算結果をローパスフィルタ２５を介して受ける。Ｌｏｇアンプ２０７は、さらに、参照用電気信号の直流成分をローパスフィルタ２０８から受ける。Ｌｏｇアンプ２０７は、しかも、乗算器２４の乗算結果から参照用電気信号の直流成分を減じる。
【００７２】
第三Ａ／Ｄコンバータ２０９は、Ｌｏｇアンプ２０７の出力を第三デジタル信号に変換する。第三デジタル信号が、マルチモード検出器２０の出力する検出信号である。
【００７３】
次に、第三の実施形態の動作を説明する。
【００７４】
まず、レーザ光源１０が出力光を出力する。出力光は光分岐器１２を介してマルチモード検出器２０に与えられる。ここで、出力光はマルチモード発振しているものとする（図３（ｂ）参照）。
【００７５】
出力光は、カプラ２０２により分岐され、フォトダイオード２１ａ、２１ｂに与えられる。
【００７６】
出力光は、フォトダイオード２１ａによりヘテロダイン検波され、第一電気信号に変換される（図４参照）。第一電気信号は、低次ビート成分（角周波数：ω2-ω1）と高次ビート成分（角周波数：ω3-ω1）とを有する。第一電気信号は、さらにバンドパスフィルタ２２によって、高次ビート成分が低減される（図５参照）。第一電気信号は、デバイダ２３により、第一電気信号の周波数と等しい周波数を有する第二電気信号および第三電気信号に分割される。第二電気信号と第三電気信号とが、乗算器２４により乗算される（図６参照）。乗算器２４の乗算結果は、ローパスフィルタ２５により、高調波成分（角周波数：2(ω2-ω1)）が低減される（図７参照）。ここで、ローパスフィルタ２５の出力は直流成分ということになる。
【００７７】
また、出力光は、フォトダイオード２１ｂによりヘテロダイン検波され、参照用電気信号に変換される。参照用電気信号は、ローパスフィルタ２０８に与えられる。ローパスフィルタ２０８は、参照用電気信号の直流成分を出力する。
【００７８】
Ｌｏｇアンプ２０７は、乗算器２４の乗算結果をローパスフィルタ２５を介して受ける。Ｌｏｇアンプ２０７は、さらに、参照用電気信号の直流成分をローパスフィルタ２０８から受ける。Ｌｏｇアンプ２０７は、しかも、乗算器２４の乗算結果から参照用電気信号の直流成分を減じる。
【００７９】
第三Ａ／Ｄコンバータ２０９は、Ｌｏｇアンプ２０７の出力を第三デジタル信号に変換する。第三デジタル信号が、マルチモード検出器２０の出力する検出信号である。
【００８０】
レーザ制御部３０は、このような検出信号を受ける。サイドモード発振成分が大きい程、検出信号が大きい。ここで、レーザ制御部３０は、検出信号が小さくなるように、共振器長または出力光の波長を制御する。このような制御により、サイドモード発振成分が小さくなり、出力光がシングルモード発振の状態に近づき（図３（ａ）参照）、やがて、出力光がシングルモード発振の状態になる。
【００８１】
第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。
【００８２】
しかも、第三の実施形態によれば、Ｌｏｇアンプ２０７により、乗算器２４の乗算結果から、参照用電気信号の直流成分を減じる。このため、レーザ光源１０が出力する出力光の光パワーに影響されない検出信号を得ることができる。さらに、フォトダイオード２１ａとフォトダイオード２１ｂの感度が同じ場合は、フォトダイオード２１ａの波長感度もキャンセルできる。これにより、出力光の波長範囲が広い場合でも、フォトダイオード２１ａの波長感度補正を行わなくてよい。
【００８３】
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分（例えば、レーザ制御部３０）の機能を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる光源システム１のブロック図である。
【図２】第一の実施形態にかかるマルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成を示すブロック図である。
【図３】出力光のパワースペクトルを示す図である。
【図４】Ａ点における第一電気信号のパワースペクトルを示す図である。
【図５】Ｂ点における第一電気信号のパワースペクトルを示す図である。
【図６】乗算器２４の乗算結果（Ｃ点における信号）のパワースペクトルを示す図である。
【図７】乗算器２４の乗算結果（Ｄ点における信号）のパワースペクトルを示す図である。
【図８】第二の実施形態にかかるマルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成を示すブロック図である。
【図９】第三の実施形態にかかるマルチモード検出器（発振検出装置）２０の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  光源システム
１０  レーザ光源
２０  マルチモード検出器（発振検出装置）
３０  レーザ制御部
２１  フォトダイオード（光電変換手段）
２２  バンドパスフィルタ（高次ビート低減手段）
２３  デバイダ（電気信号分割手段）
２４  乗算器
２５  ローパスフィルタ（高調波成分低減手段）
２６  第一Ａ／Ｄコンバータ
２７  Ｌｏｇアンプ（第一減算手段）
２８  ローパスフィルタ
２９  第二Ａ／Ｄコンバータ
２１ａ  フォトダイオード（光電変換手段）
２１ｂ  フォトダイオード（参照用光電変換手段）
２０７  Ｌｏｇアンプ（第二減算手段）
２０８  ローパスフィルタ
２０９  第三Ａ／Ｄコンバータ
【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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