JP2003060272A - 光パルス発生方法およびその装置 - Google Patents
光パルス発生方法およびその装置Info
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- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06791—Fibre ring lasers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単位時間に発生するパルス数が多く、かつ均
一な波形のパルスを発生する光パルス発生方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光増幅器と、光導波路と、第１の変調手
段と、変調信号の高調波成分を含む光を選択する光選択
手段の第1の方向に光を通過させて変調信号の高調波成
分をもった光を選択する構成と、第２の変調手段と、上
記の光選択手段の第２の方向に光を通過させて変調信号
の高調波成分をもった光を選択する構成で、能動モード
同期型レーザを用いてパルス列を発生させる際に、第１
の変調手段により光を変調し光選択手段の第1の方向に
光を通過させることにより変調信号の高調波成分をもっ
た光を選択し、第２の変調手段により光を変調し、前記
光選択手段の第２の方向に光を通過させることにより、
上記の光選択手段による高調波成分と同じ周波数をもっ
た光を選択する。
一な波形のパルスを発生する光パルス発生方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光増幅器と、光導波路と、第１の変調手
段と、変調信号の高調波成分を含む光を選択する光選択
手段の第1の方向に光を通過させて変調信号の高調波成
分をもった光を選択する構成と、第２の変調手段と、上
記の光選択手段の第２の方向に光を通過させて変調信号
の高調波成分をもった光を選択する構成で、能動モード
同期型レーザを用いてパルス列を発生させる際に、第１
の変調手段により光を変調し光選択手段の第1の方向に
光を通過させることにより変調信号の高調波成分をもっ
た光を選択し、第２の変調手段により光を変調し、前記
光選択手段の第２の方向に光を通過させることにより、
上記の光選択手段による高調波成分と同じ周波数をもっ
た光を選択する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信における
パルス信号を発生する光パルス発生方法およびその装置
に関しており、特に均質な光パルスを発生する能動モー
ド同期型レーザを用いた光パルス発生方法およびその装
置に関している。
パルス信号を発生する光パルス発生方法およびその装置
に関しており、特に均質な光パルスを発生する能動モー
ド同期型レーザを用いた光パルス発生方法およびその装
置に関している。
【０００２】
【従来の技術】光通信における伝送情報量増加方法のひ
とつとして、ミリ波によって変調された光を発生する方
法が求められており、その一つとしてモードロックレー
ザを用いる方法が注目されている。なかでも、レーザ共
振器中に光変調器（ＰＭ）とアイソレータ（Ｉ）とファ
ブリーペローエタロン（ＦＰ）とを設置する構成（以下
PM-I-FP系と記す）は、位相変調周波数をｆm、次数を整
数Ｋ、ファブリーペローエタロンの自由スペクトル間隔
（ＦＳＲ）をKｆmに設定すると、繰り返し周波数Kｆmの
光パルスを発生することができるため有望な方法とされ
ている。
とつとして、ミリ波によって変調された光を発生する方
法が求められており、その一つとしてモードロックレー
ザを用いる方法が注目されている。なかでも、レーザ共
振器中に光変調器（ＰＭ）とアイソレータ（Ｉ）とファ
ブリーペローエタロン（ＦＰ）とを設置する構成（以下
PM-I-FP系と記す）は、位相変調周波数をｆm、次数を整
数Ｋ、ファブリーペローエタロンの自由スペクトル間隔
（ＦＳＲ）をKｆmに設定すると、繰り返し周波数Kｆmの
光パルスを発生することができるため有望な方法とされ
ている。
【０００３】さらに、この方法で位相変調指数を大きく
した場合には繰り返し周波数2Kｆmのパルスを発生する
が、パルス波形は均一ではなくなることが、アベディン
（Abedin）等によって報告されている(Abedin,Onodera,
Hyodo,”Higher Order FM Mode Locking for Pulse-Re
petition-RateEnhancement in Actively Mode-LockedLa
sers: Theory and Experiment,” IEEEJournal of Quan
tum Electronics, VOL. 35, NO. 6， JUNE 1999)。
した場合には繰り返し周波数2Kｆmのパルスを発生する
が、パルス波形は均一ではなくなることが、アベディン
（Abedin）等によって報告されている(Abedin,Onodera,
Hyodo,”Higher Order FM Mode Locking for Pulse-Re
petition-RateEnhancement in Actively Mode-LockedLa
sers: Theory and Experiment,” IEEEJournal of Quan
tum Electronics, VOL. 35, NO. 6， JUNE 1999)。
【０００４】図４は、第１の従来例を示す図で、上記の
アベディン（Abedin）等の報告に記載された１組のPM-I
-FP系を使う構成である。この構成で、位相変調信号周
波数ｆmと、次数Ｋと、ファブリーペローエタロンの自
由スペクトル間隔ＦＳＲとの間に、数１に示す、
アベディン（Abedin）等の報告に記載された１組のPM-I
-FP系を使う構成である。この構成で、位相変調信号周
波数ｆmと、次数Ｋと、ファブリーペローエタロンの自
由スペクトル間隔ＦＳＲとの間に、数１に示す、
【０００５】
【数１】
【０００６】関係があるとき、光パルスはPM-I-FP系
→ 光増幅器 → 結合器 → PM-I-FP系の方向に巡
回し、結合器から繰り返し周波数ｆp＝Ｋfmの周期的な
光パルス列が出てくる。このとき、PM-I-FP系の伝達関
数と透過率は時間ｔの関数であり、それぞれをＭ
（ｔ）、ρ（ｔ）と記すと、ρ（ｔ）＝｜Ｍ（ｔ）｜2
である。さらに、ωpｔ＝２πＫｆmとするとき、透過率
ρ（ｔ）は、ωpｔ＝０、２π、．．．、とπの偶数倍
のとき（０（ゼロ）位相状態）と、ωpｔ＝π、３
π、．．．、とπの奇数倍のとき（π（パイ）位相状
態）のときに極大値をとることが知られている。図５
は、種々の位相変調指数Δに対するＫ＝２のPM-I-FP系
の透過率の例である。ただしωmは位相変調信号の角振
動数でωm＝２πｆmである。一般にPM-I-FP系の伝達関
数は、０位相状態とπ位相状態とでは異なった値をとる
ため、モードロック状態で均一な光パルスを発生してい
るときには、光パルスは０位相状態またはπ位相状態の
いずれか１つの位相状態のときにPM-I-FP系を通過す
る。次数Ｋと位相変調指数Δの組み合わせによっては、
０位相状態とπ位相状態の両状態時に、光パルスがPM-I
-FP系を通過することもあるが、この時には発振が不安
定であったり，発生パルス波形が不均一であったりする
場合が多い。この原因は、伝達関数Ｍ（ｔ）が０位相状
態とπ位相状態では異なった値をとることにある。
→ 光増幅器 → 結合器 → PM-I-FP系の方向に巡
回し、結合器から繰り返し周波数ｆp＝Ｋfmの周期的な
光パルス列が出てくる。このとき、PM-I-FP系の伝達関
数と透過率は時間ｔの関数であり、それぞれをＭ
（ｔ）、ρ（ｔ）と記すと、ρ（ｔ）＝｜Ｍ（ｔ）｜2
である。さらに、ωpｔ＝２πＫｆmとするとき、透過率
ρ（ｔ）は、ωpｔ＝０、２π、．．．、とπの偶数倍
のとき（０（ゼロ）位相状態）と、ωpｔ＝π、３
π、．．．、とπの奇数倍のとき（π（パイ）位相状
態）のときに極大値をとることが知られている。図５
は、種々の位相変調指数Δに対するＫ＝２のPM-I-FP系
の透過率の例である。ただしωmは位相変調信号の角振
動数でωm＝２πｆmである。一般にPM-I-FP系の伝達関
数は、０位相状態とπ位相状態とでは異なった値をとる
ため、モードロック状態で均一な光パルスを発生してい
るときには、光パルスは０位相状態またはπ位相状態の
いずれか１つの位相状態のときにPM-I-FP系を通過す
る。次数Ｋと位相変調指数Δの組み合わせによっては、
０位相状態とπ位相状態の両状態時に、光パルスがPM-I
-FP系を通過することもあるが、この時には発振が不安
定であったり，発生パルス波形が不均一であったりする
場合が多い。この原因は、伝達関数Ｍ（ｔ）が０位相状
態とπ位相状態では異なった値をとることにある。
【０００７】また、２組のPM-I-FP系を直列に接続し、
それぞれのファブリーペローエタロンの自由スペクトル
間隔を等しくＫｆmとし、さらに、それぞれの位相変調
器の変調周波数を等しくｆmにし、かつ、その変調信号
の位相を調整して適当に設定することにより、繰り返し
周波数２Ｋｆmで、かつ、上記の1組のPM-I-FP系を使っ
た方法より細いパルスを発生する方法が鹿谷等によって
提案された（鹿谷他、“補償フィルタを用いた能動モー
ドロックレーザによる２倍パルスの発生方法”、2000年
電子情報通信学会総合大会予稿集、C-4-29、p.377）。
それぞれのファブリーペローエタロンの自由スペクトル
間隔を等しくＫｆmとし、さらに、それぞれの位相変調
器の変調周波数を等しくｆmにし、かつ、その変調信号
の位相を調整して適当に設定することにより、繰り返し
周波数２Ｋｆmで、かつ、上記の1組のPM-I-FP系を使っ
た方法より細いパルスを発生する方法が鹿谷等によって
提案された（鹿谷他、“補償フィルタを用いた能動モー
ドロックレーザによる２倍パルスの発生方法”、2000年
電子情報通信学会総合大会予稿集、C-4-29、p.377）。
【０００８】図６は、第２の従来例を示す図で、鹿谷等
の２組のPM-I-FP系を使う構成である。図６の構成は、
図４に示すリング中にもう１組のPM-I-FP系を挿入した
構成になっている。光パルスは、第１のPM-I-FP系 →
第２のPM-I-FP系 → 光増幅器 → 結合器 →
第１のPM-I-FP系 の方向に巡回し結合器から周期的な
光パルス列が出てくる。ＦＳＲとｆmとＫとの間には数
１の関係があり、Δｔは第１のPM-I-FP系から第２のPM-
I-FP系までの光パルスの伝搬時間を示すものとすると
き、第１のPM-I-FP系と第２のPM-I-FP系に加える位相変
調信号の位相差を次の数２の様に設定すると、出力光パ
ルスの繰り返し周波数は２Ｋｆmとなる。
の２組のPM-I-FP系を使う構成である。図６の構成は、
図４に示すリング中にもう１組のPM-I-FP系を挿入した
構成になっている。光パルスは、第１のPM-I-FP系 →
第２のPM-I-FP系 → 光増幅器 → 結合器 →
第１のPM-I-FP系 の方向に巡回し結合器から周期的な
光パルス列が出てくる。ＦＳＲとｆmとＫとの間には数
１の関係があり、Δｔは第１のPM-I-FP系から第２のPM-
I-FP系までの光パルスの伝搬時間を示すものとすると
き、第１のPM-I-FP系と第２のPM-I-FP系に加える位相変
調信号の位相差を次の数２の様に設定すると、出力光パ
ルスの繰り返し周波数は２Ｋｆmとなる。
【０００９】
【数２】
【００１０】このときの変調信号と透過率の例を図７に
示す。図７は、変調信号と透過率を示す図で、（ａ）は
変調信号で、実線は第１のPM-I-FP系の変調信号、破線
は第２のPM-I-FP系の変調信号を示し、（ｂ）は透過率
の時間変化で、実線は第１のPM-I-FP系の透過率の時間
変化、破線は第２のPM-I-FP系の透過率の時間変化を示
し、（ｃ）は、第１のPM-I-FP系と第２のPM-I-FP系の合
成透過率の時間変化を示す図である。繰り返し周波数２
Ｋｆmの光パルスは第１のPM-I-FP系を０位相状態（π位
相状態）のときに通過すると第２のPM-I-FP系をπ位相
状態（０位相状態）のときに通過するので、どの光パル
スも総じて同じ量の変調を受けることになる。このこと
は、図７（ｃ）に示すように透過率の繰り返し周波数が
２Ｋｆmであることにも表れている。この系の出力光パ
ルスは繰り返し周波数が２Ｋｆmになるという特徴ばか
りでなく、パルス幅が狭く、かつチャープ変調のないこ
とに特徴がある。
示す。図７は、変調信号と透過率を示す図で、（ａ）は
変調信号で、実線は第１のPM-I-FP系の変調信号、破線
は第２のPM-I-FP系の変調信号を示し、（ｂ）は透過率
の時間変化で、実線は第１のPM-I-FP系の透過率の時間
変化、破線は第２のPM-I-FP系の透過率の時間変化を示
し、（ｃ）は、第１のPM-I-FP系と第２のPM-I-FP系の合
成透過率の時間変化を示す図である。繰り返し周波数２
Ｋｆmの光パルスは第１のPM-I-FP系を０位相状態（π位
相状態）のときに通過すると第２のPM-I-FP系をπ位相
状態（０位相状態）のときに通過するので、どの光パル
スも総じて同じ量の変調を受けることになる。このこと
は、図７（ｃ）に示すように透過率の繰り返し周波数が
２Ｋｆmであることにも表れている。この系の出力光パ
ルスは繰り返し周波数が２Ｋｆmになるという特徴ばか
りでなく、パルス幅が狭く、かつチャープ変調のないこ
とに特徴がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし，上記の鹿谷等
により提案された方法では、２組のPM-I-FP系を構成す
るそれぞれのファブリーペローエタロンの自由スペクト
ル間隔(FSR)は概ね等しくなければならない、という条
件を満たす必要がある。一方、ファブリーペローエタロ
ンの構造材は環境温度や機械歪み等に敏感であるため、
複数のファブリーペローエタロンのFSRを同一値に維持
するためには恒温装置などによって温度管理を厳しくす
るとともに振動のない場所に設置するなどの処置が必要
である。
により提案された方法では、２組のPM-I-FP系を構成す
るそれぞれのファブリーペローエタロンの自由スペクト
ル間隔(FSR)は概ね等しくなければならない、という条
件を満たす必要がある。一方、ファブリーペローエタロ
ンの構造材は環境温度や機械歪み等に敏感であるため、
複数のファブリーペローエタロンのFSRを同一値に維持
するためには恒温装置などによって温度管理を厳しくす
るとともに振動のない場所に設置するなどの処置が必要
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、第２の従来例
にあるようなそれぞれに別のファブリーペローエタロン
を用いた２組のPM-I-FP系を用いた場合と同等の機能
を、１個のファブリーペローエタロンを共通に用いた２
組のPM-I-FP系で実現するものであり、これにより、従
来の構成では必要であった、複数のファブリーペローエ
タロンのＦＳＲを等しく保つ、という課題を解消するも
のである。
にあるようなそれぞれに別のファブリーペローエタロン
を用いた２組のPM-I-FP系を用いた場合と同等の機能
を、１個のファブリーペローエタロンを共通に用いた２
組のPM-I-FP系で実現するものであり、これにより、従
来の構成では必要であった、複数のファブリーペローエ
タロンのＦＳＲを等しく保つ、という課題を解消するも
のである。
【００１３】上記目的を達成するために、本発明におけ
る第1の発明は、光パルス発生方法に関しており、能動
モード同期型レーザを用いてパルス列を発生させる際
に、第１の変調手段により光を変調し、光選択手段の第
1の方向に光を通過させることにより変調信号の高調波
成分をもった光を選択する手続と、第２の変調手段によ
り光を変調し、前記の光選択手段の第２の方向に光を通
過させることにより、上記の光選択手段による高調波成
分と同じ周波数をもった光を選択する手続とを、含むこ
とを特徴としている。
る第1の発明は、光パルス発生方法に関しており、能動
モード同期型レーザを用いてパルス列を発生させる際
に、第１の変調手段により光を変調し、光選択手段の第
1の方向に光を通過させることにより変調信号の高調波
成分をもった光を選択する手続と、第２の変調手段によ
り光を変調し、前記の光選択手段の第２の方向に光を通
過させることにより、上記の光選択手段による高調波成
分と同じ周波数をもった光を選択する手続とを、含むこ
とを特徴としている。
【００１４】また、この第１の変調手段と第２の変調手
段については、同じ周波数の信号で変調することが必要
であり、また、これらの変調器間を光が伝搬することに
より、それらの変調信号の間では、位相差が必要である
から、第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、第１
の変調手段と第２の変調手段には、同一周波数の予め決
められた位相差のある信号が印加されることを特徴とし
ている。
段については、同じ周波数の信号で変調することが必要
であり、また、これらの変調器間を光が伝搬することに
より、それらの変調信号の間では、位相差が必要である
から、第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、第１
の変調手段と第２の変調手段には、同一周波数の予め決
められた位相差のある信号が印加されることを特徴とし
ている。
【００１５】また、一つのファブリーペローエタロンに
おいて複数の光路を設定できるが、同一の光路に設定さ
れた二方向である場合がもっとも安定に動作する構成で
あることから、第３の発明は、第１の発明の構成に加え
て、上記の光選択手段の第１の方向と第２の方向とは、
逆向きの方向であり、且つ、第１の方向をもつ光路と第
２の方向を持つ光路とは、共通の領域を持つ事を特徴と
している。
おいて複数の光路を設定できるが、同一の光路に設定さ
れた二方向である場合がもっとも安定に動作する構成で
あることから、第３の発明は、第１の発明の構成に加え
て、上記の光選択手段の第１の方向と第２の方向とは、
逆向きの方向であり、且つ、第１の方向をもつ光路と第
２の方向を持つ光路とは、共通の領域を持つ事を特徴と
している。
【００１６】また、第４の発明は、光パルス発生装置に
関しており、光増幅器と、光導波路と、第１の変調手段
と、変調信号の高調波成分を含む光を選択する光選択手
段の第１の方向に光を通過させることにより変調信号の
高調波成分をもった光を選択する構成と、第２の変調手
段と、前記の光選択手段の第２の方向に光を通過させる
ことにより変調信号の高調波成分をもった光を選択する
構成とを、持つことを特徴としている。
関しており、光増幅器と、光導波路と、第１の変調手段
と、変調信号の高調波成分を含む光を選択する光選択手
段の第１の方向に光を通過させることにより変調信号の
高調波成分をもった光を選択する構成と、第２の変調手
段と、前記の光選択手段の第２の方向に光を通過させる
ことにより変調信号の高調波成分をもった光を選択する
構成とを、持つことを特徴としている。
【００１７】また、この第１の変調手段と第２の変調手
段については、同じ周波数の信号で変調することが必要
であり、また、これらの変調器間を光が伝搬することに
より、それらの変調信号の間では、位相差が必要である
から、第５の発明は、第４の発明の構成に加えて、第１
の変調手段に印加する変調信号と、第２の変調手段に印
加する変調信号とは、同じ周波数で、予め決められた位
相差を持つ事を特徴としている。
段については、同じ周波数の信号で変調することが必要
であり、また、これらの変調器間を光が伝搬することに
より、それらの変調信号の間では、位相差が必要である
から、第５の発明は、第４の発明の構成に加えて、第１
の変調手段に印加する変調信号と、第２の変調手段に印
加する変調信号とは、同じ周波数で、予め決められた位
相差を持つ事を特徴としている。
【００１８】また、一つのファブリーペローエタロンに
おいて複数の光路を設定できるが、同一の光路に設定さ
れた二方向である場合がもっとも安定に動作する構成で
あることから、第６の発明は、第４の発明の構成に加え
て、上記の光選択手段の第1の方向と第２の方向とは、
逆向きの方向であり、且つ、第1の方向をもつ光路と第
２の方向を持つ光路とは、共通の領域を持つ事を特徴と
している。
おいて複数の光路を設定できるが、同一の光路に設定さ
れた二方向である場合がもっとも安定に動作する構成で
あることから、第６の発明は、第４の発明の構成に加え
て、上記の光選択手段の第1の方向と第２の方向とは、
逆向きの方向であり、且つ、第1の方向をもつ光路と第
２の方向を持つ光路とは、共通の領域を持つ事を特徴と
している。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。なお、装置の構成を示す図面において
は、同様のものないしは同様の機能を有するものについ
ては同一の記号を付して説明する。
詳細に説明する。なお、装置の構成を示す図面において
は、同様のものないしは同様の機能を有するものについ
ては同一の記号を付して説明する。
【００２０】第１の実施の形態を図１に示す。図１は、
１つのファブリーペローエタロン中に２本の光路をもつ
構成にした光パルス発生装置のブロック図を示す。この
構成では、ファブリーペローエタロンの上部で、光を図
１の左方向から入射し、その下部で、光を図１の右方向
から入射する。ここで、ファブリーペローエタロンに入
射する光の偏光方向を互いに直交する方向に設定してお
くことは必ずしも必要条件ではないが、安定動作のため
には望ましい。また、一つのファブリーペローエタロン
内であっても、場所により僅かに透過特性が異なってい
るので、できるだけ同じ透過特性の位置を用いることが
望ましい。
１つのファブリーペローエタロン中に２本の光路をもつ
構成にした光パルス発生装置のブロック図を示す。この
構成では、ファブリーペローエタロンの上部で、光を図
１の左方向から入射し、その下部で、光を図１の右方向
から入射する。ここで、ファブリーペローエタロンに入
射する光の偏光方向を互いに直交する方向に設定してお
くことは必ずしも必要条件ではないが、安定動作のため
には望ましい。また、一つのファブリーペローエタロン
内であっても、場所により僅かに透過特性が異なってい
るので、できるだけ同じ透過特性の位置を用いることが
望ましい。
【００２１】このような構成による利点は、上記の第２
の従来例にある様な２つのファブリーペローエタロンを
用いる例に比べて温度管理が容易になる点と、使用する
ファブリーペローエタロンの数が１個である点と、にあ
る。ファブリーペローエタロンは、環境温度の変化に従
ってその構造材の温度変化や光路の屈折率が変化するこ
とにより光路長が変化するため、その透過特性、特にＦ
ＳＲ、が変化することがよく知られている。上記の第２
の従来例の様に２つのファブリーペローエタロンを用い
る場合は、それぞれのFSRが一定かつ同一になるように
それぞれを恒温漕にいれて温度変化を無くし、温度特性
による影響を受けないようにすることが一般的である。
これに対し、図１に示す例では、ファブリーペローエタ
ロンが１個であるため、当該ファブリーペローエタロン
の温度を一定に維持すればファブリーペローエタロン内
での温度分布の偏りによる透過特性の偏りがあるだけで
ある。このような温度分布の偏りは、通常は、無視し得
るほど小さくできるので、生成光パルス波形に対する透
過特性の偏りによる影響もまた、無視し得るほど小さく
できる。
の従来例にある様な２つのファブリーペローエタロンを
用いる例に比べて温度管理が容易になる点と、使用する
ファブリーペローエタロンの数が１個である点と、にあ
る。ファブリーペローエタロンは、環境温度の変化に従
ってその構造材の温度変化や光路の屈折率が変化するこ
とにより光路長が変化するため、その透過特性、特にＦ
ＳＲ、が変化することがよく知られている。上記の第２
の従来例の様に２つのファブリーペローエタロンを用い
る場合は、それぞれのFSRが一定かつ同一になるように
それぞれを恒温漕にいれて温度変化を無くし、温度特性
による影響を受けないようにすることが一般的である。
これに対し、図１に示す例では、ファブリーペローエタ
ロンが１個であるため、当該ファブリーペローエタロン
の温度を一定に維持すればファブリーペローエタロン内
での温度分布の偏りによる透過特性の偏りがあるだけで
ある。このような温度分布の偏りは、通常は、無視し得
るほど小さくできるので、生成光パルス波形に対する透
過特性の偏りによる影響もまた、無視し得るほど小さく
できる。
【００２２】次に、第２の実施の形態を図２に示す。図
２は、ファブリーペローエタロンに左右方向から入射す
る光のファブリーペローエタロン付近の光路は極めて接
近するか、重複する光路をもった光パルス発生装置を示
す図である。この構成では、アイソレータ４を通過した
光は、分波器（ＢＳ）１２を通り、ファブリーペローエ
タロン５に入射する。ファブリーペローエタロン５を透
過した光は、分波器１３で、光増幅器１に向かう光と、
アイソレータ７に向かう光に分波されるが、アイソレー
タ７に向かう光は、さらに光路を進めないので、光増幅
器１に向かう光路のみを記している。結合器２において
は、出力として取り出される光と、位相変調器６に向か
う光に分波される。位相変調された光は、アイソレータ
７を通過して、分波器１３に向かう。分波器１３では、
点線方向に透過する光と、ファブリーペローエタロン５
に向かう光とに分波される。分波器１３から分波器１２
へ向かう光路は、上記の光路と重複する様に配置してい
る。分波器１２では、位相変調器３に向かう光と、アイ
ソレータ４に向かう光に分波されるが、上記と同様に、
アイソレータ４に向かう光は、さらに光路を進めないの
で、光位相変調器３に向かう光路のみを記している。こ
こで位相変調された光は、アイソレータ４に送られる。
２は、ファブリーペローエタロンに左右方向から入射す
る光のファブリーペローエタロン付近の光路は極めて接
近するか、重複する光路をもった光パルス発生装置を示
す図である。この構成では、アイソレータ４を通過した
光は、分波器（ＢＳ）１２を通り、ファブリーペローエ
タロン５に入射する。ファブリーペローエタロン５を透
過した光は、分波器１３で、光増幅器１に向かう光と、
アイソレータ７に向かう光に分波されるが、アイソレー
タ７に向かう光は、さらに光路を進めないので、光増幅
器１に向かう光路のみを記している。結合器２において
は、出力として取り出される光と、位相変調器６に向か
う光に分波される。位相変調された光は、アイソレータ
７を通過して、分波器１３に向かう。分波器１３では、
点線方向に透過する光と、ファブリーペローエタロン５
に向かう光とに分波される。分波器１３から分波器１２
へ向かう光路は、上記の光路と重複する様に配置してい
る。分波器１２では、位相変調器３に向かう光と、アイ
ソレータ４に向かう光に分波されるが、上記と同様に、
アイソレータ４に向かう光は、さらに光路を進めないの
で、光位相変調器３に向かう光路のみを記している。こ
こで位相変調された光は、アイソレータ４に送られる。
【００２３】この図２に示す構成による利点は、図１に
示した例に比べても、生成光パルス波形に対する温度分
布の偏りによる影響がさらに少ない点にある。
示した例に比べても、生成光パルス波形に対する温度分
布の偏りによる影響がさらに少ない点にある。
【００２４】また、図１と図２の構成において、機械的
歪みの偏りによる影響が軽減されることについても、上
記の温度分布の偏りの場合との類似性から容易に理解で
きる。
歪みの偏りによる影響が軽減されることについても、上
記の温度分布の偏りの場合との類似性から容易に理解で
きる。
【００２５】次に、第３の実施の形態を図３に示す。図
３は、光路を、すべて光ファイバをもちいた部品で構成
した光パルス発生装置を示すブロック図である。この装
置は、図２の分波器１２、１３とファブリーペローエタ
ロン５とを、サーキュレータ１５，１６とファイバブラ
ッググレーティング（ＦＢＧ）１４とで置き換えたもの
に相当する。ここで、それぞれのアイソレータを省いて
も、サーキュレータ１５の特性によって、光回路内での
光パルスの伝搬方向が一方向にのみ限定できる場合に
は、それぞれのアイソレータを省略することができる。
３は、光路を、すべて光ファイバをもちいた部品で構成
した光パルス発生装置を示すブロック図である。この装
置は、図２の分波器１２、１３とファブリーペローエタ
ロン５とを、サーキュレータ１５，１６とファイバブラ
ッググレーティング（ＦＢＧ）１４とで置き換えたもの
に相当する。ここで、それぞれのアイソレータを省いて
も、サーキュレータ１５の特性によって、光回路内での
光パルスの伝搬方向が一方向にのみ限定できる場合に
は、それぞれのアイソレータを省略することができる。
【００２６】従って、この構成では、アイソレータ４を
通過した光は、サーキュレータ１５を通り、ＦＢＧ１４
に入射する。ＦＢＧ１４を透過した光は、サーキュレー
タ１６で、光増幅器１に向かう光とされる。結合器２に
おいては、出力として取り出される光と、位相変調器６
に向かう光に分波される。位相変調された光は、アイソ
レータ７を通過して、サーキュレータ１６に向かう。サ
ーキュレータ１６では、ＦＢＧ１４に向かう光とされ
る。サーキュレータ１６からサーキュレータ１５へ向か
う光路は、上記の光路と重複する様に配置している。サ
ーキュレータ１５では、位相変調器３に向かう光とされ
る。ここで位相変調された光は、アイソレータ４を通過
して、サーキュレータ１５に送られる。
通過した光は、サーキュレータ１５を通り、ＦＢＧ１４
に入射する。ＦＢＧ１４を透過した光は、サーキュレー
タ１６で、光増幅器１に向かう光とされる。結合器２に
おいては、出力として取り出される光と、位相変調器６
に向かう光に分波される。位相変調された光は、アイソ
レータ７を通過して、サーキュレータ１６に向かう。サ
ーキュレータ１６では、ＦＢＧ１４に向かう光とされ
る。サーキュレータ１６からサーキュレータ１５へ向か
う光路は、上記の光路と重複する様に配置している。サ
ーキュレータ１５では、位相変調器３に向かう光とされ
る。ここで位相変調された光は、アイソレータ４を通過
して、サーキュレータ１５に送られる。
【００２７】図３に示す構成の光パルス発生装置は、耐
衝撃性の高い点に特徴があり、振動の多い環境において
も用いることができる。
衝撃性の高い点に特徴があり、振動の多い環境において
も用いることができる。
【００２８】
【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。
以下に説明するような効果を奏することができる。
【００２９】第１の発明では、光パルス発生方法につい
て、能動モード同期型レーザを用いてパルス列を発生さ
せる際に、第１の変調手段により光を変調し光選択手段
の第1の方向に光を通過させることにより変調信号の高
調波成分をもった光を選択する手続と、第２の変調手段
により光を変調し前記の光選択手段の第２の方向に光を
通過させることにより上記の光選択手段による高調波成
分と同じ周波数をもった光を選択する手続とを、含むよ
うにしたので、ファブリーペローエタロンの個数を減ら
すとともに、ファブリーペローエタロンの温度管理を容
易にすることができた。
て、能動モード同期型レーザを用いてパルス列を発生さ
せる際に、第１の変調手段により光を変調し光選択手段
の第1の方向に光を通過させることにより変調信号の高
調波成分をもった光を選択する手続と、第２の変調手段
により光を変調し前記の光選択手段の第２の方向に光を
通過させることにより上記の光選択手段による高調波成
分と同じ周波数をもった光を選択する手続とを、含むよ
うにしたので、ファブリーペローエタロンの個数を減ら
すとともに、ファブリーペローエタロンの温度管理を容
易にすることができた。
【００３０】また、第２の発明では、第１の発明に加え
て、光パルス発生方法について、第１の変調手段と第２
の変調手段には、同一周波数の予め決められた位相差の
ある信号が印加されるようにしたので、第１の発明にお
ける動作条件のひとつを満たすことができるようになっ
た。
て、光パルス発生方法について、第１の変調手段と第２
の変調手段には、同一周波数の予め決められた位相差の
ある信号が印加されるようにしたので、第１の発明にお
ける動作条件のひとつを満たすことができるようになっ
た。
【００３１】また、第３の発明では、第１の発明に加え
て、光パルス発生方法について、上記の光選択手段の第
1の方向と第２の方向とは、逆向きの方向であり、且
つ、第1の方向をもつ光路と第２の方向を持つ光路とは
共通の領域を持つようにしたので、機械歪の偏りや温度
分布の偏りにより、光選択手段の透過特性に差が生じな
いようにすることができるようになった。
て、光パルス発生方法について、上記の光選択手段の第
1の方向と第２の方向とは、逆向きの方向であり、且
つ、第1の方向をもつ光路と第２の方向を持つ光路とは
共通の領域を持つようにしたので、機械歪の偏りや温度
分布の偏りにより、光選択手段の透過特性に差が生じな
いようにすることができるようになった。
【００３２】また、第４の発明では、光増幅器と、光導
波路と、第１の変調手段と、変調信号の高調波成分を含
む光を選択する光選択手段の第1の方向に光を通過させ
ることにより変調信号の高調波成分をもった光を選択す
る構成と、第２の変調手段と、前記の光選択手段の第２
の方向に光を通過させることにより変調信号の高調波成
分をもった光を選択する構成とを持つようにしたので、
ファブリーペローエタロンの個数を減らすとともに、フ
ァブリーペローエタロンの温度管理を容易にすることが
できた。
波路と、第１の変調手段と、変調信号の高調波成分を含
む光を選択する光選択手段の第1の方向に光を通過させ
ることにより変調信号の高調波成分をもった光を選択す
る構成と、第２の変調手段と、前記の光選択手段の第２
の方向に光を通過させることにより変調信号の高調波成
分をもった光を選択する構成とを持つようにしたので、
ファブリーペローエタロンの個数を減らすとともに、フ
ァブリーペローエタロンの温度管理を容易にすることが
できた。
【００３３】また、第５の発明では、第４の発明に加え
て、光パルス発生装置について、第１の変調手段に印加
する変調信号と、第２の変調手段に印加する変調信号と
は、同じ周波数で、予め決められた位相差を持つように
構成したので、第４の発明における動作条件のひとつを
満たすことができるようになった。
て、光パルス発生装置について、第１の変調手段に印加
する変調信号と、第２の変調手段に印加する変調信号と
は、同じ周波数で、予め決められた位相差を持つように
構成したので、第４の発明における動作条件のひとつを
満たすことができるようになった。
【００３４】また、第６の発明では、第４の発明に加え
て、光パルス発生装置について、上記の光選択手段の第
1の方向と第２の方向とは、逆向きの方向であり、且
つ、第1の方向をもつ光路と第２の方向を持つ光路と
は、共通の領域を持つように構成したので、機械歪の偏
りや温度分布の偏りにより、光選択手段の透過特性に差
が生じないようにすることができるようになった。
て、光パルス発生装置について、上記の光選択手段の第
1の方向と第２の方向とは、逆向きの方向であり、且
つ、第1の方向をもつ光路と第２の方向を持つ光路と
は、共通の領域を持つように構成したので、機械歪の偏
りや温度分布の偏りにより、光選択手段の透過特性に差
が生じないようにすることができるようになった。
【図１】第１の実施形態の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】第２の実施形態の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】第３の実施形態の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】第１の従来例の光パルスを発生する装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図５】数値解析による、PM-I-FP系（Ｋ＝２）の透過
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図６】第２の従来例の光パルス発生装置の基本構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図７】第２の従来例の変調信号と透過率を示す図で、
（ａ）は変調信号で、実線は第１のPM-I-FP系の変調信
号、破線は第２のPM-I-FP系の変調信号を示し、（ｂ）
は透過率の時間変化で実線は第１のPM-I-FP系の透過率
の時間変化、破線は第２のPM-I-FP系の透過率の時間変
化を示し、（ｃ）は第１のPM-I-FP系と第２のPM-I-FP系
の合成透過率の時間変化を示す図である。
（ａ）は変調信号で、実線は第１のPM-I-FP系の変調信
号、破線は第２のPM-I-FP系の変調信号を示し、（ｂ）
は透過率の時間変化で実線は第１のPM-I-FP系の透過率
の時間変化、破線は第２のPM-I-FP系の透過率の時間変
化を示し、（ｃ）は第１のPM-I-FP系と第２のPM-I-FP系
の合成透過率の時間変化を示す図である。
１ 光増幅器
２ 結合器
３、６ 位相変調器
４、７ アイソレータ
５、８ ファブリーペローエタロン
１０ 信号発生器
１１ 移相器
１２、１３ 分波器
１４ ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）
１５、１６ サーキュレータ
２０ 光導波路
Claims (6)
- 【請求項１】 能動モード同期型レーザを用いてパルス
列を発生させる際に、第１の変調手段により光を変調
し、光選択手段の第1の方向に光を通過させることによ
り変調信号の高調波成分をもった光を選択する手続と、
第２の変調手段により光を変調し、前記の光選択手段の
第２の方向に光を通過させることにより、上記の光選択
手段による高調波成分と同じ周波数をもった光を選択す
る手続とを、含むことを特徴とする光パルス発生方法。 - 【請求項２】 第１の変調手段と第２の変調手段には、
同一周波数の予め決められた位相差のある信号が印加さ
れることを特徴とする請求項１に記載の光パルス発生方
法。 - 【請求項３】 上記の光選択手段の第1の方向と第２の
方向とは、逆向きの方向であり、且つ、第1の方向をも
つ光路と第２の方向を持つ光路とは、共通の領域を持つ
事を特徴とする請求項１に記載の光パルス発生方法。 - 【請求項４】 光増幅器と、光導波路と、第１の変調手
段と、変調信号の高調波成分を含む光を選択する光選択
手段の第1の方向に光を通過させることにより変調信号
の高調波成分をもった光を選択する構成と、第２の変調
手段と、前記の光選択手段の第２の方向に光を通過させ
ることにより変調信号の高調波成分をもった光を選択す
る構成とを、持つことを特徴とする光パルス発生装置。 - 【請求項５】 第１の変調手段に印加する変調信号と、
第２の変調手段に印加する変調信号とは、同じ周波数
で、予め決められた位相差を持つ事を特徴とする請求項
４に記載の光パルス発生装置。 - 【請求項６】 上記の光選択手段の第1の方向と第２の
方向とは、逆向きの方向であり、且つ、第1の方向をも
つ光路と第２の方向を持つ光路とは、共通の領域を持つ
事を特徴とする請求項４に記載の光パルス発生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242838A JP3671211B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 光パルス発生方法およびその装置 |
| CA002397025A CA2397025A1 (en) | 2001-08-08 | 2002-08-07 | Method and apparatus for generating optical pulses |
| US10/214,199 US6735226B2 (en) | 2001-08-08 | 2002-08-08 | Method and apparatus for generating optical pulses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242838A JP3671211B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 光パルス発生方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003060272A true JP2003060272A (ja) | 2003-02-28 |
| JP3671211B2 JP3671211B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=19073049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001242838A Expired - Lifetime JP3671211B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-09 | 光パルス発生方法およびその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6735226B2 (ja) |
| JP (1) | JP3671211B2 (ja) |
| CA (1) | CA2397025A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016396A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Optical Comb Inc | 波長走査型ファイバレーザ光源 |
| JP2009031238A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-02-12 | Optical Comb Inc | 光コヒーレンストモグラフィー装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4713073B2 (ja) * | 2003-10-30 | 2011-06-29 | 富士通株式会社 | 波長可変レーザ及びその制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212711A (en) * | 1992-02-18 | 1993-05-18 | At&T Bell Laboratories | Harmonically mode-locked laser |
| US6804467B2 (en) * | 1999-11-05 | 2004-10-12 | Jds Uniphase Inc. | Chromatic dispersion compensation device |
| JP3629515B2 (ja) * | 2000-09-11 | 2005-03-16 | 独立行政法人情報通信研究機構 | モード同期レーザ装置 |
| US20030007521A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | Yu Larry Shousan | System and method for measuring, tuning and locking laser wavelengths over a broadband range |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001242838A patent/JP3671211B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-08-07 CA CA002397025A patent/CA2397025A1/en not_active Abandoned
- 2002-08-08 US US10/214,199 patent/US6735226B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2009016396A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Optical Comb Inc | 波長走査型ファイバレーザ光源 |
| JP2009031238A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-02-12 | Optical Comb Inc | 光コヒーレンストモグラフィー装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3671211B2 (ja) | 2005-07-13 |
| US6735226B2 (en) | 2004-05-11 |
| CA2397025A1 (en) | 2003-02-08 |
| US20030043863A1 (en) | 2003-03-06 |
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