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原子の飽和吸収分光を用いた半導体レ-ザの高速変調時における波長安定化

研究課題

研究課題/領域番号 02805038
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電子通信系統工学
研究機関新潟大学

研究代表者

榛葉 實  新潟大学, 工学部, 教授 (30162803)

研究分担者 佐藤 孝  新潟大学, 工学部, 助教授 (10143752)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1990年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード半導体レ-ザ / 波長安定化 / 高速変調 / FSK変調 / 飽和吸収分光 / 矩形周波数変調 / 吸収分光
研究概要

本年度は、直接FSK変調時における800nm帯の半導体レ-ザの発振波長の安定化と周波数偏差の測定をRb原子の吸収線を波長基準として用いて行った。今回用いたピ-クホ-ルド方式は、平成2年度までに方形波信号により直接周波数変調を行った際に無変調時よりも高い安定度が達成され、方形波変調パルス信号に周波数シフト量とデュティレシオを変えたときにも高い安定度が達成されている。しかし、方形波信号による直接周波数変調では半導体レ-ザの温度変動効果のために良好なFSK変調が実現できていない。そこで我々が考案した比較的単純な2つの回路を用いることで良好なFSK変調を実現するとともに、この良好なFSK変調時の波長安定化を行った。その結果、当初の予想通り、ピ-クホ-ルド方式では変調が良好なFSK変調に近付くほど安定度の改善が著しく、吸収線の中心を基準として測定した変調条件による周波数安定化点の変動である周波数偏差も小さいことが確認できた。
また、より高い安定度を実現するには通常の吸収分光信号では気体原子の熱運動によるドップラ-幅が存在するため制御信号の感度が不十分であり、飽和吸収分光を用いる必要があると予想されていた。そこでこの飽和吸収分光を用いて安定化を行った。その結果当初の予想以上の安定度の改善が見られ、その改善の度合いは周波数変調などを加えない場合の飽和吸収分光による改善よりも大きく、1桁以上の改善となった。
今回、飽和吸収分光による安定化が実現できたことと新しいFSK変調の方法を開発できたことは大きな成果であったと考える。今後は更に変調周波数を高くするとともに、当初計画していた1.5nm帯ヘピ-クホ-ルド方式を発展させる研究を進める予定である。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] 上野 隆: "ファラデ-効果を用いた飽和吸収分光信号による半導体レ-ザの周波数安定化" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会 OQE91ー2. 7-12 (1991)

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  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接変調時における周波数安定度と周波数確度" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会 OQE91ー19. 7-12 (1991)

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  • [文献書誌] 佐藤 孝: "Accuracy of a Stabilized Frequency of a Semiconductor Laser under Direct Modulation" Conference on the ElectroーOptics(CLEO'91) CWF30. 264-265 (1991)

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  • [文献書誌] 上野 隆: "ファラデ-効果を用いた飽和吸収分光法による半導体レ-ザの周波数安定化" 平成3年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号170. (1991)

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  • [文献書誌] 中沢 孝男: "ファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化点のシフト" 平成3年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号171. (1991)

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  • [文献書誌] 小林 吉久: "2値FSK値変調時における半導体レ-ザの周波数安定化" 平成3年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号186. (1991)

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  • [文献書誌] 陸川 均: "Rb原子のファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化" 電子情報通信学会論文誌分冊CI. J74ーCI. 176-183 (1991)

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  • [文献書誌] 上野 隆: "Rb原子吸収のファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化と周波数制御" 電子情報通信学会論文誌分冊CI. (1992)

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  • [文献書誌] 佐藤 孝: "半導体レ-ザ-の原子の吸収線を用いた波長安定化" レ-ザ-研究. 18. 782-788 (1990)

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  • [文献書誌] 上野 隆: "飽和吸収分光におけるファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化" 平成2年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号81. (1990)

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  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接FSK変調時における周波数安定度と周波数確度" 平成2年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号82. (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中沢 孝男: "ファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化における飽和吸収分光光学系の影響" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. (1992)

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  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接変調時における周波数安定化と周波数偏差" 電気学会論文誌. (1992)

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  • [文献書誌] 小林 吉久: "2値FSK変調時における半導体レ-ザの周波数安定化" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. (1992)

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  • [文献書誌] 斉藤 敏紀: "半導体レ-ザにおける周波数安定度の直接FSK変調パルス幅依存性" 電子情報通信学会論文誌CI. J73ーCI. 462-464 (1990)

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  • [文献書誌] Toshinori Saito, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Dependence of the Frequency Stability of a Semiconductor Laser on the Duty Ratio of Direct FSK Modulation'" Trans. IEICE. J73-CI. 462-464 (1990)

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  • [文献書誌] Takashi Sato: "'Wavelength Stabilization of a Semiconductor Laser by Using an Atomic Absorption Line'" Rev., Laser Eng.18. 782-288 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Rikukawa, Takashi Sato, Masahiro Nakagawa, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability of a Semiconductor Laser Using the Faraday Effect'" Trans. IEICE. J74-CI. 176-183 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Ueno, Hitoshi Rikukawa, Takao Nakazawa, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability of a Semiconductor Laser by Using the Faraday Effect of the Rb Absorption Line'" Trans. IEICE. J75-CI. (1992)

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  • [文献書誌] Yasuhiro Nihei, Yoshihisa Kobayashi, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability and Frequency Deviation of a Semiconductor Laser under Direct Modulation'" Trans. IEE of Jpn.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Ueno, Hitoshi Rikukawa, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stabilization of a Semiconductor Laser by Using the Faraday Effect in the Saturated Absorption Spectroscopy'" Shin-Etsu Shibu Conference of IEICE. Paper No. 81.(1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Nihei, Hitoshi Rikukawa, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability and Frequency Accuracy of a Semiconductor Laser under Direct FSK Modulation'" Shin-Etsu Shibu Conference of IEICE. Paper No. 82.(1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Ueno, Hitoshi Rikukawa, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stabilization of a Semiconductor Laser by Using the Faraday Effect in the Saturated Absorption Signal'" IEICE Technical Report. OQE91-2. (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Nihei, Yoshihisa Kobayashi, Masakazu Takahashi, Takahashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability and Frequency Accuracy of a Semiconductor Laser under Direct Modulation'" IEICE Technical Report. OQE91-19.(1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Sato, Toshinori Saito, Hitoshi Rikukawa, Yasuhiro Nihei, and Minoru Shimba: "'Accuracy of a Stabilized Frequency of a Semiconductor laser under Direct Modulation'" Conference on the Electro-Optics (CLEO'91). CWF30. (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Ueno, Takao Nakazawa, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stabilization of a Semiconductor Laser by Using the Faraday Effect in the Saturated Absorption Method'" Shin-Etsu Shibu Conference of IEICE. Paper No. 170.(1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takao Nakazawa, Takashi Ueno, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Shift of the Stabilized Frequency Points in the Frequency Stabilization of a Semiconductor Laser by Using the Faraday Effect" Shin-Etsu Shibu Conference of IEICE. Paper No. 171.(1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihisa Kobayashi, Yasuhiro Nihei, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability of a Semiconductor Laser under Two Valued FSK Modulation'" Shin-Etsu Shibu Conference of IEICE. Paper No. 186.(1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takao Nakazawa, Takashi Ueno, Hiroyuki Nakano, Tetsuo Shiina, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stabilization of a Semiconductor Laser by Using the Faraday Effect and the Influence by the Saturated Absorption Optical System'" IEICE Technical Report. OQE92. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihisa Kobayashi, Yasuhiro Nihei Shin'ichi Takada, Yutaka Mizumoto, Takashi Sato, and Minoru Shimba: "'Frequency Stability and Frequency Deviation of a Semiconductor Laser under Direct FSK Modulation'" IEICE Technical Report. OQE92. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林 吉久: "2値FSK変調時における半導体レ-ザの周波数安定化" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接変調時における周波数安定化と周波数偏差" 電気学会論文誌. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 中沢 孝男: "ファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化における飽和吸収分光光学系の影響" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上野 隆: "Rb原子吸収のファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化と周波数制御" 電子情報通信学会論文誌分冊CI. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 陸川 均: "Rb原子のファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化" 電子情報通信学会論文誌分冊CI. J74ーCI. 176-183 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 小林 吉久: "2値FSK変調時における半導レ-ザの周波数安定化" 平成3年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号186. (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 中沢 孝男: "ファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化点のシフト" 平成3年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号171. (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上野 隆: "ファラデ-効果を用いた飽和吸収分光法による半導体レ-ザの周波数安定化" 平成3年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号170. (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 孝: "Accuracy of a Stabilized Frequency of a Semiconductor Laser under Direct Modulation" Conference on the ElectroーOptics(CLEO'91)CWF30. 264-265 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接変調時における周波数安定度と周波数確定度" 電子情報通信学会光・量子エレトロニクス研究会 OQE91ー19. 7-12 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上野 隆: "ファラデ-効果を用いた飽和吸収分光信号による半導体レ-ザの周波数安定化" 電子情報通信学会光・量子エレトロニクス研究会 OQE91ー2. 7-12 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤 敏紀: "半導体レ-ザにおける周波数安定度の直接FSK変調パルス幅依存性" 電子情報通信学会論文誌CI. J73ーCーI. 462-464 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 孝: "半導体レ-ザ-の原子の吸収線を用いた波長安定化" レ-ザ-研究. 18. 782-788 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 上野 隆: "飽和吸収分光におけるファラデ-効果を用いた半導体レ-ザの周波数安定化" 平成2年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号81. (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接FSK変調時における周波数安定度と周波数確度" 平成2年度電子情報通信学会信越支部大会 論文番号82. (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 上野 隆: "ファラデ-効果を用いた飽和吸収分光信号による半導体レ-ザ-の周波数安定化" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. (1991)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 二瓶 靖厚: "半導体レ-ザの直接変調時における周波数安定度と周波数確度" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. (1991)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 孝: "Accuracy of a Stabilized Frequency of a Semiconductor Laser under Direct Modulation" Conference on the ElectroーOptics(CLEO'91). (1991)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 孝: "Frequency Stabilization Methods of a Semiconductor Laser under Direct Frequency Shift Keying" IEEE Journal of Quantum Electronics. (1991)

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      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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