JPH077209A - 光パルスを生成する方法及び装置 - Google Patents

光パルスを生成する方法及び装置

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JPH077209A
JPH077209A JP6023481A JP2348194A JPH077209A JP H077209 A JPH077209 A JP H077209A JP 6023481 A JP6023481 A JP 6023481A JP 2348194 A JP2348194 A JP 2348194A JP H077209 A JPH077209 A JP H077209A
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light
laser
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JP6023481A
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English (en)
Inventor
Jean Debeau
ジャン・デュボー
Remi Boittin
ルミ・ボワティン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
France Telecom R&D SA
Original Assignee
Centre National dEtudes des Telecommunications CNET
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/065Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14External cavity lasers
    • H01S5/146External cavity lasers using a fiber as external cavity

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】光信号を光パルスの形で生成するために、半導
体レーザ2を制御手段4によりゲイン整流で機能させ、
前記半導体レーザ2により生成された光の大部分を該レ
ーザ内に再注入し、再注入する光を先ず前記レーザのモ
ードの一つに同調させた光フィルタ12により濾波し、
前記レーザ2により生成された光の一部を、前記光フィ
ルタ12によるこの部分の濾波後、光信号として使用す
る。 【効果】光スペクトル幅が検出パルスのフーリエ変換に
対応する理論極限値に近い、モード同期技術の利点特に
パルスのスペクトル特性(選択ミラーにより「チャー
プ」が僅か)を、ゲイン整流技術の利点(光パルス生成
装置の簡便性と堅牢性)に結び付けた、光パルスを生成
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光パルスを生成する方
法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
は、光遠隔通信に適用可能であり、特に、ソリトン及び
/又は波長マルチプレクシングを最大限に活用した、光
ファイバによるディジタル伝送に適用可能である。
【0003】現在、半導体レーザだけが極めて短い光パ
ルスを生成することができるが、これは光ファイバによ
る伝送に適合している。(これらのレーザの場合、高反
復周波数を得ること及び小型のパルス生成装置を具現す
ることが可能である)。
【0004】光パルスを生成する公知の技術のうちで、
特にソリトン効果を介した情報の伝達に有利と分かって
いるものには、二つある。即ち、ロックモードで機能す
る半導体レーザを使用した技術と、ゲイン整流で機能す
る半導体レーザを使用した技術である。
【0005】ロックモードで機能するレーザを使用した
技術の場合には、レーザのファブリペロ型空洞は拡大さ
れ、その初期長さL0 (約0.3乃至1mm)はL1
り遙かに大きいL1(約3乃至5cm)にまで拡大され
る。その結果、ファブリペロ空洞のライン間隔Dfは、
約2乃至5GHzの周波数範囲にある。
【0006】これは、半導体レーザの面の一方に無反射
処理を施し、更に、半導体レーザの反対側の面から距離
1 の位置にミラー、より好ましくは反射回折ネットワ
ークを配設することにより、達成される。
【0007】モードのロックは、レーザの増幅回路媒体
の注入電流を周波数Dfで変調することにより、実現さ
れる。回折ネットワークを回転させることにより、この
レーザを波長可変とすることができる。
【0008】この型の光パルス生成器は、以下の二つの
主要な欠点を有する。 − 生成器の製造が比較的難しい。即ち、無反射処理は
極めて高品質を要求され、堅牢性を損なわないように機
械的公差は極めて厳格である。 − パルスの反復周波数は、拡大空洞の長さL1 により
印加される。 しかしながら、長さL1 は以下の文献に説明されている
ように可変とすることができる。
【0009】ディー・エム・バード(D.M. BIRD) 他著論
文「可変20ps変換極限パルスを有する小型能動モー
ド同期式半導体レーザ(Miniature packaged actively m
ode-locked semiconductor laser with tunable 20ps t
ransform limited pulses)」(電子通信(Electronic Le
tters)、1990年12月6日、第26巻、No.2
5、2086−2087頁)。
【0010】しかしながら、この論文に記載されている
付加的な調整は、光パルス生成器の実施を困難なものに
すると共に、機械的応力及び外部の熱応力に対する生成
器の感度を増加させる。ゲイン整流で機能する半導体レ
ーザを使用する公知の技術の場合、このレーザは、レー
ザの注入電流が著しく且つ迅速に変調され、且つレーザ
放射しきい値下で該注入電流が明確に通過するときに、
機能する。また、変調信号及び変調された光パワーは明
らかに非線形であり、一定の条件下では極度に短い光パ
ルスを得ることが可能となる。
【0011】ゲイン整流の利点は、その簡便性、堅牢
性、及び広範囲の周波数に亘り反復周波数を連続的に調
整することができる点にある。このゲイン整流技術の主
たる欠点は、「チャープ(chirp) 」(周波数変動)が大
きいこと、即ち、パルス存続期間における光搬送波の波
長の変動が著しいことである。 モノモードレーザ(一
般にはDFB型レーザ)の場合、分散が負である特別な
光ファイバ及び/又は光フィルタを一般には利用した光
処理により、この「チャープ」を減少させることができ
る。ゲイン整流を使用した光パルス生成器の別の欠点
は、それが可変ではないということである。
【0012】しかしながら、最近、ゲイン整流の原理を
用いた波長可変光パルス生成器が、以下の文献で開示さ
れている。エム・キャベリエ(M. Cavelier) 、エヌ・ス
テルマク(N. Stelmakh) 、ジェイ・エム・クシー(J.M.
Xie)、エル・シュゾー(L. Chusseau) 、ジェイ・エム・
ルーチオ(J.M. Lourtiog) 、シー・カズミエルスキー
(C. Kazmierski) 、及びエヌ・ボードマ(N. Boudma) 共
著論文「12GHzまでの反復率を備えたピコセカンド
(<2.5ps)波長可変(20nm)半導体レーザパ
ルス(Picosecond (<2.5 ps) Wavelength-Tunable (20n
m)/semiconductor laser pulses with repetition rete
s up to 12 GHz)」(電子通信(Electronic Letter) 、
1992年、第28巻、No.3、224−226
頁)。
【0013】この文献で説明された生成器に使用するフ
ァブリペロ型マルチモード半導体レーザは、先ずモノモ
ードにされ、次に、波長可変フィルタにより濾波された
光を僅かに再注入することによりピッチ当たり波長可変
とする(レーザに再注入する光パワーは、レーザにより
生成する光パワーの約1000分の1以下である)。し
かしながら、この論文で説明した生成器は、顕著な「チ
ャープ」を呈し、ソリトン現象を介在させるので光ファ
イバによる伝送には不向きである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、モード
同期技術の利点特にパルスのスペクトル特性(選択ミラ
ーにより「チャープ」が僅か)を、ゲイン整流技術の利
点(光パルス生成装置の簡便性と堅牢性)に結び付け
た、光パルスを生成するための方法及び装置を提供する
ことにある。
【0015】本発明の光信号を光パルスとして生成する
ための方法は、− 半導体レーザを、ゲイン整流で機能
させ、− 前記半導体レーザにより生成された光の大部
分(即ち、少なくとも100分の1)を、該レーザ内に
再注入し、− 再注入する光を、予め、前記レーザのモ
ードの一つに同調させた光フィルタにより濾波し、−
前記レーザにより生成された光の一部を、前記光フィル
タによるこの部分の濾波後、光信号として使用する、各
工程を備えたことを特徴とする。
【0016】かくして、本発明は、光パルスを生成する
ために半導体レーザ機能をゲイン整流で使用し、このレ
ーザの光周波数は、該レーザにより生成された光パワー
の重要な再注入によりロックされると共に、レーザのモ
ードの一つに同調したフィルタにより濾波され(従っ
て、このフィルタによりモノモードにされ)、(使用に
際して)利用可能な光パワーもこの同一の光フィルタに
より濾波される。
【0017】本発明が先に触れた公知の技術と異なる点
は、本発明が半導体レーザ内に濾波光の高率の再注入を
行い、これが外部空洞レーザとして知られる拡大空洞を
有するレーザに実施されることにある(本発明で使用し
たレーザは、無反射処理を全く施していないか、或い
は、場合により、レーザから発する光の量を増加させる
ために僅かに無反射処理を施している)。
【0018】本発明は、また、再注入される光とその後
の使用に利用可能な光の濾波を、同一のフィルタによっ
て行う点で、これらの公知の技術とは異なる。これは、
(「チャープ」が殆ど無く)光搬送波が純粋な光パルス
を得るために重要である。
【0019】濾波した光を高率で再注入することによ
り、また、再注入する光に使用したフィルタにより濾波
された光を後に利用することにより、本発明は、光スペ
クトル幅が検出パルスのフーリエ変換に対応する理論極
限値に近い光パルス(かかるパルスは、英語刊行物では
変換極限光パルスとして知られている)を得ることがで
きる。
【0020】「チャープ」が弱い時は再注入される光の
率がより高いことに留意されたい。本発明は、また、光
信号を光パルスとして生成するための装置であって、−
半導体レーザと、− 前記半導体レーザを制御すると
共に、該レーザをゲイン整流で機能させるようにした手
段と、− 前記レーザにより生成した光の大部分を前記
レーザ内に再注入すると共に、前記レーザにより生成し
た光の一部を光信号として付与するために設けた供給/
再注入手段であって、再注入する光及び光信号を形成す
る光を先ず濾波して前記レーザのモードの一つに同調し
た光フィルタを有する供給/再注入手段と、を備えたこ
とを特徴とする装置に関する。
【0021】本発明に係る装置の第一の特定の実施例に
よれば、光フィルタは可逆性を有し、前記供給/再注入
手段が、更に− 四つのアクセスを有する2×2型光カ
プラであって、該アクセスの一つが前記レーザにより生
成された光を受容すると共に、この光が他の二つのアク
セスに入力されるカプラと、− 前記光フィルタを介し
て他の二つのアクセスを互いに接続する光フィルタルー
プであって、前記光信号を第四のアクセスで利用可能と
する光フィルタループと、を備えている。
【0022】こうした状況下で、光ファイバループはサ
ニャック干渉計を形成する。本発明に係る装置は、更
に、前記光フィルタループ内に挿入される、少なくとも
一つの偏光制御装置を備えている。
【0023】これにより、光再注入率を調整することが
可能となる。光フィルタループ内に挿入される偏光制御
装置は二つ備えることが好ましい。これらの制御装置
は、好ましくは、光フィルタの両側に挿入される。偏光
制御装置に関し、結合係数が0.5である光カプラを使
用することが好ましい。これにより、反射率、従って光
ファイバループにより形成されたミラーの伝送率を、0
乃至100%の間で変動させることができる。
【0024】本発明の第二の特定の実施例によれば、前
記供給/再注入手段が、更に、− 四つのアクセスを有
する2×2型光カプラであって、該アクセスの一つがレ
ーザにより生成された光を受容すると共に、この光が次
に二つのアクセスに入力されるカプラと、− 光アイソ
レータと、− 前記光アイソレータと光フィルタを介し
て他の二つのアクセスを互いに接続する光フィルタルー
プであって、このループ内を循環する光がある方向にの
み通過し得るように前記アイソレータとフィルタとをル
ープ内に挿入し、前記光信号を第四のアクセスで利用可
能とした光フィルタループと、を備えている。
【0025】本発明に係る装置の第三の特定の実施例に
よれば、前記供給/再注入手段が、更に、− 少なくと
も三つのアクセスを有する光カプラであって、該アクセ
スの一つが半導体レーザの前面に光学的に接続されて該
前面からの光を受容し、次にこの光が他の二つのアクセ
スに入力され、これらのアクセスの一つをレーザの背面
に光学的に接続して前面から出力された光の大部分を背
面に再注入する一方で他のアクセスが光信号を付与する
光カプラと、− レーザの前面と光カプラとの間の光リ
ンク内に、前記光フィルタと共に挿入した光アイソレー
タと、を備えている。
【0026】本発明に使用した光フィルタは、半導体レ
ーザのファブリペロ空洞のラインの一つに単に一度だけ
同調させてもよいが、この光フィルタは、あるラインか
ら他方のラインに移動する波長可変光パルスを得ること
を可能にした波長可変型であることが好ましい。
【0027】最後に、半導体レーザ制御手段は、− 電
気パルス生成器と、− コンデンサと誘導抵抗器とから
成る偏光部Tであって、それを介して前記レーザと前記
生成器を接続する偏光部Tと、− 前記生成器により生
成された電気パルスを微分するために、前記生成器と前
記偏光部Tとの間に配設した電気アイソレータと、を備
えている。
【0028】これにより、生成された光パルスの形状を
改善すると共に、これらのパルスの幅を減少させること
が可能となる。
【0029】
【実施例】本発明は、添付図面を参照して、純粋に非限
定的例示としての以下の実施例の説明から、一層容易に
理解されよう。図1は、その簡便さの故に特に有利な本
発明に係る装置の概略図である。この装置は、半導体レ
ーザ2即ちレーザダイオードと、このレーザダイオード
を制御してレーザダイオードをゲイン整流で機能させる
ために設けた手段4とを備えている。
【0030】これらの制御手段4は、ゲイン整流機能を
考慮した時間tに係る偏差i(t)を有する注入電流
を、レーザダイオード2に送る。この電流は、レーザダ
イオード2の二つの電極の一方を介して、レーザダイオ
ード2に印加される。このレーザダイオードの他方の電
極は、接地される。
【0031】図1の装置は、また、図1でそれぞれ符号
A1、A2、A3、A4を付した四つのアクセスを有す
る2x2型の光カプラ6を、備えている。ゲイン整流で
のレーザダイオード機能により生成されこのレーザダイ
オード(DFB(分布帰還)型レーザでもよい)の前面
から発した光パルスは、光ファイバ8を介して、カプラ
6のアクセスA1に送られる。生成された各光パルス
は、次に、光カプラ6の結合係数(0≦a≦1)に応じ
て二つのパルスに分割され、これらの二つのパルスはそ
れぞれカプラ6のアクセスA2とA3に達する。
【0032】図1の装置は、また、光フィルタ12を介
してアクセスA2をカプラ6のアクセスA3に接続す
る、光ファイバループ10を備えている。この光フィル
タは可逆(即ち、ある方向に通過する光にも反対方向に
通過する光にも同様に作用する)であり、好ましくは波
長可変のもの(例えば、可変波長ファブリペロフィルタ
を使用)である。入射光パルスの分割から生じた二つの
パルスは、互いに反対方向に光ファイバループ10を通
過し、光フィルタ12を横切って光カプラ6内で再結合
される。この再結合から生じた光の大部分は、光ファイ
バ8を介してレーザ2内に再注入され、一方、この光の
他の部分は、光カプラ6のアクセスA4で利用可能であ
る。このアクセスA4には、光ファイバ14を接続し、
得られた光信号Sをこの信号の使用手段(図示せず)の
方へ搬送するようにしてもよい。
【0033】光フィルタループ10は、サニャック干渉
計を形成する。光フィルタループが複屈折素子を含ま
ず、且つ非線形効果が無視される場合には、光カプラ6
のアクセスA1を介して入力する光パワーに対し、カプ
ラのアクセスA4を介して出力する光パワーは、 1 − 4a(1−a) に等しく、光カプラ6のアクセスA1を介して入力する
光パワーに対し、カプラのアクセスA1を介して出力す
る光パアーは、 4a(1−a) に等しい。aが0.5である場合(カプラ50%−50
%)、光パワーは全てレーザダイオードの方に反射さ
れ、アクセスA4を介して出力されるものはない。
【0034】かくして、光カプラ6の結合係数aはレー
ザダイオード内に再注入される光パワーのレベル調整を
考慮しており、光カプラ6の製造時にこの結合係数を設
定する、ことが理解されよう。
【0035】光フィルタループにより形成されたミラー
の反射率(従って、伝送率)を変化させる方法の一つ
は、このループ内に少なくとも一つの偏光制御装置、好
ましくは二つの偏光制御装置16及び18を挿入するこ
とである。この場合、図1に示したように、偏光制御装
置16及び18は、それぞれカプラのアクセスA2及び
A3の近くに配設し、必要に応じ、同じ長さの光ファイ
バを介してこれらのアクセスA2及びA3に接続してい
る。
【0036】これについては、以下の文献を参照された
い。エヌ・フィンレイソン(N. Finlayson)、ビー・ケイ
・ノイア(B.K. Noyar)、及びエヌ・ジェイ・ドラン(N.
J. Doran)共著論文「スイッチ反転及び非線形ループミ
ラーの偏光感度(Swich inversion and polarization se
nsitivity of the nonlinear loop mirror) 」光通信(O
ptics Letters)、第17巻、No.2(1992)11
2−114ページ。
【0037】偏光制御装置の使用により、光パルス生成
装置の機能を力学的に最適化することが可能となる。レ
ーザダイオード2は、注入電流により直接変調される。
2GHz以上の変調周波数の場合、変調は、正弦曲線型
変調である。2GHz未満の変調周波数の場合、変調
は、パルス型変調である。光自動ロックを実行するため
には、レーザダイオードを変調する信号を、再注入され
た光パルスと同期させることが必要である。
【0038】これにより、レーザダイオードからの光パ
ルスの放射と該レーザダイオード内への該パルスの再注
入との間の時間をTとした場合、変調周波数Fが量Fo
=1/Tの整数倍であることが必要となる。再注入され
た光パルスの中間振幅tmの幅の約20%に等しい同期
精度が、実験的に決定されており、変調周波数Fの安定
性及び/又は精度を評価することを可能にしている。
【0039】例えば、F=5GHz,T=100ns
(約20mの光ファイバのループに対応)、tm=40
psとすれば、Fに関する精度は2×10GHzに等し
く、この精度及び安定性は容易に得られる。この例で
は、周波数ピッチFoは、10MHzに等しい。このピ
ッチFoは、光フィルタループの長さを調節することに
より必要条件に応じて調整し、極度に細かいピッチを得
るようにしてもよい。
【0040】生成された光パルスの最小幅は多数の要素
に依存するが、その主たるものは、レーザダイオードの
製造技術、該レーザダイオードの制御回路、偏光電流及
び該電流の変調振幅等である。
【0041】光パルスは、光フィルタの通過域の選定を
通じて、一時的に拡大してもよい。先に理解されたよう
に、可変波長光フィルタの使用は、光パルスの波長同調
を可能とする。利用可能な波長は、レーザダイオードの
ファブリペロ空洞の波長である。
【0042】しかしながら、このレーザダイオードの温
度を調節することにより、ファブリペロ空洞のラインを
移動することが可能となり、該レーザダイオードを連続
的に同調可能とすることができる。通常は、10°Cの
変化で充分である。
【0043】低反復周波数(通常2GHz以下)の場
合、高振幅電流パルスにより、レーザダイオード2をで
きるだけ短く変調する必要がある。これを達成するため
に、SRD(ステップリカバリダイオード)生成器20
を有して図2に概略を示した制御手段4を使用すること
ができる。SRD生成器20は、同軸伝送線22と偏光
部Tとを介して、レーザダイオード2に接続されてい
る。偏光部Tは、コンデンサ24と順応抵抗器26と誘
導抵抗器28とから成り、偏光電流Iを付与する電流源
30と連絡している。生成器20の出力インピーダンス
は、時間変数であり、伝送線(50Ω)の特性インピー
ダンスから離間している。順応抵抗は、45Ωとしてよ
い。
【0044】図2で、Ve(t)は、生成器20により
伝送線22のコアの入力端に印加された(地面に対す
る)電圧を表し、電圧は時間tと共に変動する。
【0045】図3は、図2に示した手段より好ましく使
用される制御手段4を示す。図3に示した制御手段4
は、第一の同軸伝送線32、電気アイソレータ34、第
二の同軸伝送線36、偏光部T、及び第三の同軸伝送線
38を介して、連続的にレーザダイオード2に給電する
図2の生成器20を備えている。偏光部Tは、コンデン
サ24と、電流源30に接続された誘導抵抗28とから
構成されている(順応抵抗器は除去)。
【0046】図3の場合には、生成器20から発した電
気パルスは、電気アイソレータ34により微分される。
該アイソレータの通過域は、パルスを微分する(典型的
には1オクターブ)ことができるように、パルスの幅に
適合している。このアイソレータ34から出力される各
電気パルスの後部は、負であり、レーザダイオード2の
活性領域のキャリアをより迅速に空にして、図2の制御
手段の場合より一層対称的でより幅の狭い光パルスを得
ることが可能となる。電気制御パルスを微分すること
で、この電気パルスの振幅は減少する。この欠点は、順
応抵抗の除去により、適正に緩和することができる。か
かる状況下で、生成器20のアウトレットで得られる所
与の電圧に対して、レーザダイオードの電流は倍加され
る。
【0047】更に、順応抵抗の除去により、寄生ケーブ
ル素子を減少させることができる。ここでは微分素子は
電気アイソレータであるので、レーザダイオードの不整
合により生じた反射は殆ど除去される。かくして、レー
ザダイオードの順応抵抗を除去し、適正な通過域を有す
る電気アイソレータを導入したので、生成した光パルス
の形状を改善すると共に、これらの光パルスの幅を減少
させることが可能となる。濾波された光を再注入するた
めに、他の特定の実施例を使用してもよい。
【0048】図4に模式的に示した本発明の装置の特定
の実施例は、光フィルタループ10内に光アイソレータ
40を挿入した点を除けば、図1のものと同一である。
この場合、ループ10は、サニャック干渉計としてはも
はや機能しない(偏光制御装置も除去)。
【0049】図4から分かるように、光アイソレータ4
0は、光が光カプラ6のアクセスA2からアクセスA3
まで移動することにより光フィルタループ10内を循環
するように、設けられている。図4の装置の場合、レー
ザダイオード2内に再注入される光の強度の、カプラの
アクセスA4で得られる光の強度に対する比は、単にこ
のカプラの係数aにより調節することができる。
【0050】図5に模式的に示した特定の実施例は、濾
波光の再注入が、(レーザダイオードの前面と背面がい
ずれも使用可能な場合)レーザダイオード2の背面を介
して行われる場合に対応する。
【0051】より詳細には、図5に模式的に示した装置
は、− 手段4により制御されるレーザダイオード2、
− 光ファイバ43、(適切に指向された)光アイソレ
ータ40、及び別の光ファイバ44を介して、レーザダ
イオード2の前面から連続的に出力される光を受容する
光フィルタ12、− 光カプラ6であって、そのアクセ
スA2が、光ファイバ46を介して光フィルタ12から
出力された光を受容し、従って、そのアクセスA1が、
光ファイバ48を介してレーザダイオード2の背面に接
続され、このレーザダイオードにより生成された光の大
部分を該背面に再注入するようにした光カプラ6、を備
えている。
【0052】更に光カプラ6のアクセスA4は、生成さ
れた光信号Sを搬送するための光ファイバ14に接続さ
れているが、該カプラのアクセスA3は接続されていな
い。従って、この光カプラ6を、3個のアクセスを有す
るY字形カプラと交換してもよい(Yの二股の2本の枝
部は、アクセスA1,A4にそれぞれ対応する)。本発
明に使用する光ファイバは、標準的な光ファイバ又は偏
光保持光ファイバでよい。後者の光ファイバを使用した
場合、「困難な」環境下(例えば光ファイバに機械的衝
撃又は応力が加わる場合等)で機能するときでも、より
優れた安定性を現出することができる。
【0053】
【発明の効果】以上、述べてきた通り、半導体レーザ機
能をゲイン整流で使用し、このレーザの光周波数は、該
レーザにより生成された光パワーの重要な再注入により
ロックされると共に、レーザのモードの一つに同調した
フィルタにより濾波され、濾波した光を高率で再注入す
ることにより、また、再注入する光に使用したフィルタ
により濾波された光を後に利用することにより、光スペ
クトル幅が検出パルスのフーリエ変換に対応する理論極
限値に近い、モード同期技術の利点特にパルスのスペク
トル特性(選択ミラーにより「チャープ」が僅か)を、
ゲイン整流技術の利点(光パルス生成装置の簡便性と堅
牢性)に結び付けた、光パルスを生成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】サニャック干渉計を形成する光ファイバループ
を含む、本発明に係る装置の特定の一実施例を示した略
図。
【図2】本発明に係る装置の一部を形成する半導体レー
ザを制御するための、本装置で使用可能な手段を示した
略図。
【図3】前記半導体レーザを制御するための手段に優先
して使用される、別の手段を示した略図。
【図4】光アイソレータを挿入した光ファイバループを
用いた、本発明に係る装置の別の特定の実施例を示す略
図。
【図5】半導体レーザにより生成された光が該レーザの
背面を介して該レーザに再注入される、別の実施例を示
す略図。
【符号の説明】
2 半導体レーザ(レーザダイオード) 4 制御手段 6 光カプラ 8 光ファイバ 10 光ファイバループ 12 光フィルタ 14,43,44 光ファイバ 16,18 偏光制御装置 20 SRD生成器 22 同軸伝送線 24 コンデンサ 26 順応抵抗器 28 誘導抵抗器 30 電流源 34 アイソレータ 40 光アイソレータ Fo 周波数ピッチ I 偏光電流 S 光信号 T 偏光部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルミ・ボワティン フランス国 22300 プルールシュ、サ ン・ラヴァン (番地なし)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザを、ゲイン整流で機能さ
    せ、 前記半導体レーザにより生成された光の大部分を、該レ
    ーザ内に再注入し、 再注入する光を、先ず、前記レーザのモードの一つに同
    調させた光フィルタにより濾波し、 前記レーザにより生成された光の一部を、前記光フィル
    タによるこの部分の濾波後、光信号として使用する、 各工程を備えたことを特徴とする光信号を光パルスとし
    て生成する方法。
  2. 【請求項2】 半導体レーザと、 前記半導体レーザを制御すると共に、該レーザをゲイン
    整流で機能させるようにした手段と、 前記レーザにより生成した光の大部分を前記レーザ内に
    再注入すると共に、前記レーザにより生成した光の一部
    を光信号として付与するために設けた供給/再注入手段
    であって、再注入する光及び光信号を形成する光を予め
    濾波して前記レーザのモードの一つに同調した光フィル
    タを有する供給/再注入手段と、 を備えたことを特徴とする光信号を光パルスとして生成
    する装置。
  3. 【請求項3】 前記光フィルタが可逆性を有し、 前記供給/再注入手段が、更に四つのアクセスを有する
    2×2型光カプラであって、該アクセスの一つが前記レ
    ーザにより生成された光を受容すると共に、この光が他
    の二つのアクセスに入力されるカプラと、 前記光フィルタを介して他の二つのアクセスを互いに接
    続する光フィルタループであって、前記光信号を第四の
    アクセスで利用可能とする光フィルタループと、 を備えたことを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 更に、前記光フィルタループ内に挿入さ
    れる、少なくとも一つの偏光制御装置を備えた、 ことを特徴とする請求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記光フィルタループ内に挿入される、
    二つの偏光制御装置を備えた、 ことを特徴とする請求項4記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記光カプラの結合係数が、0.5であ
    る、ことを特徴とする請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記供給/再注入手段が、更に、 四つのアクセスを有する2×2型光カプラであって、該
    アクセスの一つがレーザにより生成された光を受容する
    と共に、この光が次に二つのアクセスに入力されるカプ
    ラと、 光アイソレータと、 前記光アイソレータと光フィルタを介して他の二つのア
    クセスを互いに接続する光フィルタループであって、こ
    のループ内を循環する光がある方向にのみ通過し得るよ
    うに前記アイソレータとフィルタとをループ内に挿入
    し、前記光信号を第四のアクセスで利用可能とした光フ
    ィルタループと、 を備えたことを特徴とする請求項2記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記供給/再注入手段が、更に、 少なくとも三つのアクセスを有する光カプラであって、
    該アクセスの一つが半導体レーザの前面に光学的に接続
    されて該前面からの光を受容し、次にこの光が他の二つ
    のアクセスに入力され、これらのアクセスの一つをレー
    ザの背面に光学的に接続して前面から出力された光の大
    部分を背面に再注入する一方で他のアクセスが光信号を
    付与する光カプラと、 レーザの前面と光カプラとの間の光リンク内に、前記光
    フィルタと共に挿入した光アイソレータと、 を備えたことを特徴とする請求項2記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記光フィルタが、波長可変である、 ことを特徴とする請求項2記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記半導体レーザを制御するための手
    段が、 電気パルス生成器と、 コンデンサと誘導抵抗器とから成る偏光部Tであって、
    それを介して前記レーザと前記生成器を接続する偏光部
    Tと、 前記生成器により生成された電気パルスを微分するため
    に、前記生成器と前記偏光部Tとの間に配設した電気ア
    イソレータと、 を備えたことを特徴とする請求項2記載の装置。
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