DE69918791T2

DE69918791T2 - Optischer Impulsgeber zur Erzeugung optischer Pulse mit hohem Tastverhältnis

Info

Publication number: DE69918791T2
Application number: DE69918791T
Authority: DE
Inventors: Akihito Atsugi-shi Otani; Toshinobu Atsugi-shi Otsubo
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: EP1016891B1; EP1016891A1; JP3810570B2; DE69918791D1; US6483624B1; JP2000187190A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Erzeugung eines Lichtimpulses bzw. optischen Impulses und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abgeben von Lichtimpulsen mit hohem Tastverhältnis, sowie auf eine Einheit zur Erzeugung eines Lichtabtastimpulses, bei welchem die Vorrichtung zum Einsatz kommt.
Herkömmlicherweise wurde als Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulses mit hohem Tastverhältnis und einer Folgefrequenz im Bereich von mehreren GHz bis 10 GHz, mit dem bei einem optischen Kommunikationssystem gearbeitet wird, und mit geringer Impulsbreite eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen angeregt, wie sie in 14 dargestellt ist (japanische Patentanmeldung KOKAI Publication No. 5-283804).
Bei dieser Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen trifft zum Beispiel ein Licht a, bei dem es sich um einen Laserstrahl handelt, der von einer Lichtquelle 1 mit einer einzigen Wellenlänge, z.B. einer Laserstrahlquelle oder dergleichen, abgegeben wird und eine, kontinuierliche einzige Wellenlänge besitzt, auf die Lichteintrittsfläche eines Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 auf.
Die Modulator-Elektrode dieses Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 empfängt ein Impulsmodulationssignal c, das man dadurch erhält, dass eine negative Geichspannung Va aus einer Gleichspannungsquelle 4 zu einem Signal in Sinuswellenform b addiert wird, das von einem Sinuswellen-Generator 3 abgegeben wird.
Der Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 gibt über seine Lichtaustrittsfläche Lichtimpulse d aus, die man durch Modulation des Lichts a, das auf seiner Lichteintrittsfläche auftrifft und eine kontinuierliche einzige Wellenlänge besitzt, mit dem in der Modulatorelektrode empfangenen Impulsmodulationssignal c erhält.
Der Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 besitzt die Lichtabsorptionscharakteristik A, die in 15 dargestellt ist, bezüglich einer negativ angelegten Gleichspannung V.
Auf der Abszisse der Lichtabsorptionscharakteristik A ist in linearem Maßstab eine Gleichspannung V aufgetragen, während auf der Ordinate die abzugebende Lichtintensität in logarithmischem Maßstab (Dezibel: dB) aufgetragen ist.
Wenn somit das Sinuswellen-Signal b an die Modulatorelektrode dieses Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 an einem Vorspannungspunkt angelegt wird, der infolge der negativen Gleichspannung Va in negativer Richtung verschoben wurde, wie dies in 16A dargestellt ist, dann werden über die Lichtaustrittsfläche dieses Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 Lichtimpulse d abgegeben, die in 16B dargestellt sind.
Genauer gesagt, erscheinen als Lichtimpulse d Impulse 5, welche eine Wellenform definieren, bei welcher die negativen Anteile des Signals in Sinuswellenform b komprimiert sind, während die positiven Anteile in linearem Maßstab verstärkt sind, periodisch in Abständen Ta des Signals b in Sinuswellenform, wie dies in 16B dargestellt wird.
Die Impulsbreite Ts jedes Impulses 5, welcher die über die Lichtaustrittsfläche des Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2, d.h. aus der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen, austretenden Lichtimpulse d bildet, wird durch die Breite eines um 3 dB unter dem Spitzenwert dieses Impulses 5 liegenden Abschnitts ausgedrückt.
Die Impulsbreite Ts des um 3 dB unter dem obersten Wert liegenden Bereichs ist erheblich kleiner als die Periode Ta des Signals b in Sinuswellenform.
Somit kann man unter Verwendung des Impulsmodulationssignals c, das man durch Addition der negativen Gleichspannung Va zu dem Signal b in Sinuswellenform erhalten hat, die Lichtimpulse d mit hoher Leistung, deren Impulsbreite Ts deutlich kleiner als die Folgeperiode Ta ist, erhalten.
In den letzten Jahren hat sich bei optischen Kommunikationssystemen die Übertragungsrate der Lichtsignale erhöht und wurde eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulses erforderlich, die in der Lage ist, Lichtimpulse d mit einer Impulsbreite Ts zu erzeugen, die immer noch kleiner ist als die Folgeperiode Ta.
Diese Anforderung ist auch bei einer Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtabtastimpulsen vordringlich, die Lichtabtastimpulse abgibt, die zum Abtasten von zu messendem Licht verwendet werden, das auf eine Lichtabtasteinheit bei einer Vorrichtung zum Messen der Wellenform von abgetastetem Licht auftrifft.
Da die Impulsbreite Ts der Lichtimpulse, die von der in 14 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen erzeugt wird, somit von der Periode Ta des Signals bin Sinuswellenform, also von einer Frequenz f_A des Signals in Sinuswellenform, abhängig ist, kann man somit keine Impulsbreite erhalten, die immer noch kleiner ist als die Folgeperiode Ta.
Um diesem Problem zu begegnen, wurde eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen vorgeschlagen, die in 17 dargestellt ist (japanische Patentanmeldung KOKAI Publication No. 9-133901).
Diese in 17 dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen weist eine Vielzahl von Sinuswellen-Generatoren 3a und 3b zur Abgabe von Signalen b₁ und b₂ in Sinuswellenform auf (vgl. 18B; dort ist nur b₁ dargestellt), die, bezogen auf einen Sinuswellen-Generator 3 zur Abgabe eines Grundsignals b in Sinuswellenform (vgl. 18B) mit einer Frequenz f_A, unterschiedliche Frequenzen besitzen.
Die Signale b₁ und b₂ in Sinuswellenform werden dabei jeweils von Verzögerungsschaltungen 6a und 6b um einen vorgegebenen Betrag verzögert, und die verzögerten Signale werden zu dem Grundsignal b in Sinuswellenform addiert, wodurch man somit ein Impulsmodulationssignal c erhält, das gemäß der Darstellung in 18C scharf ausgeprägte Spitzen aufweist.
Legt man das Impulsmodulationssignal c mit scharf ausgeprägten Spitzen an die Modulatorelektrode eines Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 an, dann kann die Impulsbreite Ts allein verkürzt werden, ohne dabei die Folgeperiode Ta der über die Lichtaustrittsfläche dieses Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 abgegebenen Lichtsignale d zu verändern.
Außerdem wurde nach der herkömmlichen Technik eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen angeregt, die mit einem rechteckförmigen Signal arbeitet, wie dies in 19 dargestellt ist (japanische Patentanmeldung KOKAI Publication No. 5-283804, welche der europäischen Patentschrift EP-A-0 556 974 entspricht).
Bei der in 19 dargstellten Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtimpulses wird Licht a, das aus einer Lichtquelle 1 kommt, die Licht mit einer einzigen Wellenlänge abstrahlt, mittels eines ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2a in Lichtimpulse d₁ moduliert und dann mittels eines zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2b in Lichtimpulse d₂ moduliert.
Dabei wird ein Signal mit rechteckiger Wellenform e₁ (20A, das aus einem Rechteckwellen-Generator 7 abgegeben wird, an den ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2a angelegt.
Andererseits wird an den zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2b ein rechteckförmiges Signal e₂ (20B) angelegt, das man dadurch erhält, dass das Signal e₁ mit rechteckiger Wellenform, welches aus dem Rechteckwellen-Generator 7 abgestrahlt wird, mittels einer Verzögerungsschaltung 8 um einen vorgegebenen Zeitraum verzögert wird.
Infolgedessen umfass-en die Lichtimpulse d₂, die aus dem zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2b abgegeben werden, Impulse 5 mit einer Impulsbreite Ts, welche der Überlappungszeit zwischen den Signalen mit Rechteckwellen e₁ und e₂ entspricht, wie dies in 20C dargestellt ist.
Wenn somit zwischen den Rechtecksignalen e₁ und e₂ eine kurze Überdeckungsdauer eingestellt wurde, indem die Verzögerungszeit durch die Verzögerungsschaltung 8 entsprechend eingestellt wird, wie dies in 20A, 20B und 20C dargestellt ist, kann nur die Impulsbreite Ts verkürzt werden, ohne dabei die Folgeperiode Ta der abgegebenen Lichtimpulse d₂ zu verändern.
Die in den 17 und 19 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen werden jedoch immer noch durch die folgenden Probleme beeinträchtigt. Bei der in 17 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen muss der Betrag in den Verzögerungsschaltungen 6a und 6b mit hoher Präzision eingestellt werden, während die Sinuswellen-Generatoren 3, 3a und 3b synchronisiert werden, um so das Impuls-Modulationssignal c mit ausgeprägten Spitzen zu erhalten, das in 18C dargestellt ist.
Da die Frequenz des Sinuswellen-Signals b sogar mehrere GHz bis 10 GHz beträgt, ist es in diesem Fall erforderlich, eine komplizierte Einstellung vorzunehmen, um die Verzögerungszeiten mit hoher Präzision einzustellen, und sogar nach höchst präziser Einstellung können schon bald die Verzögerungszeiten sich ändern.
Außerdem setzt die in 17 dargstellte Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen eine große Anzahl von Sinuswellen-Generatoren 3, 3a und 3b sowie Verzögerungsschaltungen 6a und 6b voraus, was zu einem komplizierten Schaltungsaufbau führt.
Bei der in 19 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen wird an der Vorderflanke und der hinteren Flanke der Rechteckwelle ein Flimmern bzw. Jitter von etwa 1 ps erzeugt, da die Folgefrequenz des Rechtecksignals e1, das aus dem Rechteckwellen-Generator 7 abgegeben wird, mehrere GHz bis 10 GHz beträgt.
Infolgedessen wird auch in den Lichtimpulsen d₂, die aus dieser Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen abgegeben werden, ein Flackern bzw. Jitter von etwa 1 ps erzeugt.
Das Flackern von etwa 1 ps ist bei Lichtimpulsen, die eine Impulsbreite Ts von 3 bis 4 ps haben müssen, nicht mehr zu vernachlässigen.
Infolgedessen ist bei dieser Vorrichtung zur Impulserzeugung die Verringerung der Impulsbreite Ts der abgegebenen Lichtimpulse d₂ durch Einstellung einer kurzen Überlappungsdauer zwischen den Rechtecksignalen e₁ und e₂ begrenzt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend dargestellten Situation gemacht und zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen zu schaffen, die in der Lage sind, eine Wellenform mit ausgeprägter Spitze in einem Impuls-Modulationssignal, das an einen Elektroabsorptions-Lichtmodula tor angelegt werden soll, mit Hilfe einer einfachen Schaltungsanordnung zu bilden, und die gegenüber der Folgeperiode der abgegebenen Lichtimpulse nur die Impulsbreite verkürzen können; weiterhin soll auch eine Einheit zur Erzeugung von Licht-Abtastimpulsen geschaffen werden, bei welchem die Vorrichtung zum Einsatz kommt.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe sind gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Lichtimpulses vorgesehen, das in Anspruch 1 definiert wird, und ebenso eine Vorrichtung, die in Anspruch 2 definiert und in den Ansprüchen 3 bis 7 noch weiter spezifiziert wird.
Die vorstehend umrissene Erfindung wird bei einem Verfahren zur Erzeugung von Lichtimpulsen eingesetzt, bei welchem ein Impulsmodulationssignal an einen Elektroabsorptions-Lichtmodulator angelegt wird, während auf den Elektroabsorptions-Lichtmodulator kontinuierliches monochromatisches Licht eingekoppelt wird, um das ankommende monochromatische Licht mit dem Impulsmodulationssignal zu modulieren und so das modulierte Licht in Form von Lichtimpulses abzugeben.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein elektrisches Signal mit Sinuswellenform erzeugt, wird nur eine Wellenform aus der Sinuswellenform des elektrischen Signals extrahiert, die gleich einer vorgegebenen Gleichspannung ist oder höher als diese liegt, wird eine negative Gleichspannung zu dem elektrischen Signal addiert, aus dem nur die Wellenform extrahiert wird, die gleich der vorgegebenen Gleichspannung oder höher als diese ist, und wird dann das Summensignal zu dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator als Impulsmodulationssignal geführt.
Die Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß der vorstehend umrissenen Erfindung weist eine Lichtquelle für monochromatisches Licht zur Abgabe von kontinuierlichem monochromatischem Licht auf, sowie einen Elektroabsorptions-Lichtmodulator zum Empfangen des aus der Lichtquelle für monochromatisches Licht abgegebenen monochromatischen Lichts, wobei das ankommende monochromatische Licht auf der Grundlage eines extern angelegten Impulsmodulationssignals moduliert wird, und wobei das modulierte Licht in Form von Lichtimpulsen abgegeben wird, sowie einen erzeugten Spannungsgenerator zum Erzeugen einer sinusförmigen elektrischen Signals, eine nicht-lineare Schaltung zum Extrahieren nur einer Wellenform, die nicht kleiner als eine vorgegebene Gleichspannung ist, aus der Sinuswellenform des von dem Generator zum Erzeugen eines sinusförmigen Spannung erzeugten elektrischen Signals, und eine Gleichspannungsquelle zum Hinzufügen einer negativen Gleichspannung zu dem elektrischen Signal, aus dem nur die Wellenform durch die nicht-lineare Schaltung extrahiert wird, die nicht kleiner als die vorgegebene Gleichspannung ist, wobei das Summensignal zu dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator als Impulsmodulationssignal geführt wird.
Bei der in dieser Form aufgebauten Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen wird das von dem Generator zum Erzeugen einer sinusförmigen Spannung erzeugte elektrische Signal gleichgerichtet und verstärkt, indem nur die Wellenform, die gleich der vorgegebenen Gleichspannung oder höher als diese ist, aus ihrer Sinus-Wellenform extrahiert wird.
Dies bedeutet, dass das elektrische Signal mit einem willkürlich gewählten Signalpegel, einschließlich der Wellenform-Mitte bei der Einweg-Gleichrichtung, in ein Signal mit Sinuswellenform aufgeteilt wird, und dass der aufgeteilte Wellenformteil verstärkt wird.
Somit kann im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie bei dem erfindungsgemäßen zur Erzeugung von Lichtimpulsen erzielt werden.
Bei dem Verfahren und der in vorstehender Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen ist das Impuls-Modulationssignal, das zu dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator geführt wird, das Summensignal, das man durch Extrahieren nur der Wellenform, die gleich der vorgegebenen Gleichspannung oder höher als diese ist, aus der Sinus-Wellenform des elektrischen Signals und durch Hinzufügen der negativen Gleichspannung zu dem elektrischen Signal erhält, aus dem nur die Wellenform extrahiert wird, die gleich der vorgegebenen Gleichspannung oder höher als diese ist.
Bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß Anspruch 3 weist die nichtlineare Schaltung eine Einweg-Gleichrichterschaltung zum Abgeben eines enweg-gleichgerichteten Signals des elektrischen Signals auf, das eine Sinuswellenform besitzt und aus dem Sinusspannungsgenerator abgegeben wird, sowie einen Spannungsverstärker zur Spannungsverstärkung des von der Einweg-Gleichrichterschaltung abgegebenen einweggleichgerichteten Signals.
Bei der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen wird das Impulsmodulationssignals, das an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator angelegt wird, das Summensignal, das man durch Verstärken des einweg-gleichgerichteten Signals durch den Verstärker und durch Hinzufügen der negativen Gleichspannung zu dem verstärkten einweg-gleichgerichteten Signals erhält.
In diesem Fall weist der Spannungswert des Impulsmodulationssignals, das an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator angelegt wurde, unweigerlich einen oberen Grenzwert auf.
Da der Vorspannungspunkt in der in 15 dargestellten Lichtabsorptions-Charakteristik A ebenfalls begrenzt ist, ist der Amplitudenwert (P–P) des verstärkten einweggleichgerichteten Signals, das zu der negativen Gleichspannung VA hinzugefügt werden soll, ebenfalls begrenzt.
Wenn der Amplitudenwert (P–P) des einweg-gleichgerichteten Signals gleich dem Amplitudenwert des Sinuswellensignals vor der Einweg-Gleichrichtung ist, werden die Wellenformen der jeweiligen Signale verglichen.
Aus diesem Signal erhält man die Wellenform des einweg-gleichgerichteten Signals dadurch, dass nur die positiven Anteile des sinusförmigen Signals extrahiert werden.
Wenn somit die Amplitudenwerte (P–P) einander gleich sind, wird die Wellenform des einweg-gleichgerichteten Signals im Vergleich zur Sinus-Wellenform in vertikaler Richtung gedehnt.
Infolgedessen definiert die Wellenform des einweg-gleichgerichtete Signals eine Wellenform mit ausgeprägter Spitze, die pro Zeiteinheit größere Spannungsänderungen als die Wellenform des sinusförmigen Signals aufweist.
Somit kann die Impulsbreite Ts des von dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator abgegebenen modulierten Lichtsignals deutlich kleiner als die Impulsbreite herkömmlicher Lichtimpulse sein, die unter Verwendung des Signals mit Sinuswellenform moduliert sind.
Dabei ist zu beachten, dass die Folgeperiode Ta der Lichtimpulse durch die Frequenz f_A des sinusförmigen Signals vor der Einweg-Gleichrichtung bestimmt wird und nicht verkürzt ist.
Deshalb kann im Vergleich zur Folgeperiode Ta der von dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator abgegebenen Lichtimpulse nur die Impulsbreite Ts noch weiter verkürzt werden.
Bei der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen wird ein elektrisches Signal, das aus dem Generator zur Erzeugung einer sinusförmigen Spannung abgegeben wird, dadurch gleichgerichtet und verstärkt, dass nur eine Wellenform, die gleich einer vorgegebenen Gleichspannung oder höher als diese ist, aus der Sinuswellenform dieses elektrischen Signals extrahiert wird. Mit anderen Worten ist das elektrische Signal mit einem willkürlich gewählten Signalpegel, einschließlich des Wellenform-Mittelpunkts der Einweg-Gleichrichtung gemäß Anspruch 2, in eine Wellenform des sinusförmigen Signals aufgeteilt. Somit kann im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung von Lichtimpulsen erzielt werden.
Bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß Anspruch 4 weist die nichtlineare Schaltung einen Spannungsverstärker auf, bei dem ein Arbeitspunkt verlagert werden kann und der eine Spannungsverstärkung des elektrischen Signals vornimmt, welches die Sinus-Wellenform aufweist, die aus dem Sinus-Spannungsgenerator abgegeben wird, während der Arbeitspunkt in negativer Richtung verschoben wird.
Dies bedeutet, dass diese Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtsignalen eine Lichtquelle für monochromatisches Licht zum Abgeben von kontinuierlichem monochromatischem Licht aufweist, sowie einen Elektroabsorptions-Lichtmodulator zum Empfangen des aus der Lichtquelle für monochromatisches Licht abgegebenen monochromatischen Lichts, zum Modulieren des ankommenden mononchromatischen Lichts auf der Grundlage eines extern angelegten Impuls-Modulationssignals und zum Abgeben des modulierten Lichts als Lichtimpuls, und ferner eine Schaltung zum Erzeugen eines Modulationssignals, welche eine Gleichspannungsquelle zum Abgeben einer negativen Gleichspannung, eine Schaltung zum Erzeugen eines Sinuswellen-Signals und einen Spannungsverstärker umfasst, dessen Arbeitspunkt verschoben werden kann, das Sinuswellen-Signal mittels des Spannungsver stärkers verstärkt, während der Arbeitspunkt in negativer Richtung verschoben wird, die negative Gleichspannung zu dem verstärkten sinusförmigen Signal addiert und das Summensignal an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator als Impulsmodulationssignal führt.
Der Spannungsverstärker, dessen Arbeitspunkt verschoben werden kann, ist in der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen eingebaut. Das sinusförmige Signal wird durch diesen Spannungsverstärker verstärkt, während der Arbeitspunkt in negativer Richtung verschoben wird.
Somit besitzt das sinusförmige Signal eine Wellenform, die man dadurch erhält, indem einige negative Komponenten abgeschnitten werden.
Infolgedessen wird das verstärkte Sinuswellensignal an das verstärkte einweg-gleichgerichtete Signal angenähert.
Zu diesem Zeitpunkt, wenn der Amplitudenwert (P–P) des verstärkten Signals konstant ist, da das verstärkte Sinuswellen-Signal eine Wellenform mit ausgeprägter Spitze und größerer Veränderung in der Spannung pro Zeiteinheit, wie vorstehend erläutert wurde, kann nahezu die gleiche Wirkung wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung erzielt werden.
Eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß Anspruch 5 weist eine Lichtquelle für monochromatisches Licht zum Abgeben von kontinuierlichem monochromatischen Licht, einen ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator zum Empfangen von monochromatischem Licht, das von der Lichtquelle für monochromatisches Licht abgegeben wird, zum Modulieren des ankommenden monochromatischen Lichts auf der Grundlage eines extern angelegten Impuls-Modulationssignals und zum Abgeben des modulierten Lichts als Lichtimpuls, auf, ferner eine erste Schaltung zum Erzeugen eines Modulationssignals, welche im Wesentlichen eine Gleichspannungsquelle zum Abgeben einer negativen Gleichspannung, eine Schaltung zur Einweg-Gleichrichtung zum Abgeben eines einweggleichgerichteten Signals und einen Spannungsverstärker umfasst, das einweggleichgerichtete Signal mittels des Spannungsverstärkers verstärkt, die negative Gleichspannung zu dem verstärkten einweg-gleichgerichteten Signal addiert und das Summensignal zu dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator als Impulsmodulationssignal addiert, ferner ei nen zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator zum Empfangen von Lichtimpulsen, die aus dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator abgegeben werden, zum Modulieren der ankommenden Lichtimpulse auf der Grundlage eines extern angelegten Impulsmodulationssignals und zum Abgeben der modulierten Lichtsignale als endgültige Lichtimpulse, sowie eine zweite Schaltung zum Erzeugen eines Modulationssignals, welche eine Gleichspannungsquelle zum Abgeben einer negativen Gleichspannung, eine Schaltung zum Erzeugen eines Rechteckwellen-Signals zum Abgeben eines Signals mit rechteckförmiger Wellenform, und eine Synchronisations-Einstellungsschaltung, welche das aus der Schaltung zum Erzeugen des Rechtecksignals unter Verwendung der Synchronisations-Einstellschaltung abgegebene Rechteckwellensignal in der Weise synchron einstellt, dass einzelne Rechteckwellen des Rechteckwellensignals einmal pro jeder vorbestimmten Anzahl von Impulsen Lichtimpulse aufweisen, wobei die negative Gleichspannung zu dem Signal mit eingestellter Rechteckwellenform addiert und das Summensignal an den zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator als Impulsmodulationssignal führt.
Bei der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen wird Licht, das aus der Lichtquelle für monochromatisches Licht abgegeben wird, durch den ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator moduliert, um Lichtimpulse zu erhalten, und werden diese Lichtimpulse durch den zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator noch weiter moduliert, um endgültige Lichtimpulse zu erhalten.
Da die erste Schaltung zur Erzeugung eines Modulationssignals, die in gleicher Weise wie die Schaltung zur Erzeugung eines Modulationssignals nach Anspruch 2 aufgebaut ist, mit dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator verbunden ist, besitzen Lichtimpulse, die von dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator abgegeben werden, eine kleine Impulsbreite Ts.
Da das Impulsmodulationssignal des Rechteckwellen-Signals, das einmal pro jeder vorbestimmten Anzahl von Impulsen Lichtimpulse aufweist, an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator angelegt wird, werden die abgegebenen Lichtimpulse einmal pro jeder vorgegebenen Anzahl von Impulsen durch Dezimierung abgegeben.
Infolgedessen verlängert sich die Folgeperiode Ta der Impulse. Da jedoch die Impulsbreite Ta jedes Impulses der Lichtimpulse gleich bleibt, kann die Impulsbreite Ts im Vergleich zu der Impulsfolgeperiode Ta noch weiter verkürzt werden.
Eine Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß Anspruch 6 weist eine Lichtquelle für monochromatisches Licht zum Abgeben von kontinuierlichem monochromatischen Licht, einen Elektroabsorptions-Lichtmodulator zum Empfangen des monochromatischen Lichts, das aus der Lichtquelle für monochromatisches Licht abgegeben wird, zum Modulieren des ankommenden monochromatischen Lichts auf der Grundlage eines extern angelegten Impulsmodulationssignals und zum Abgeben des modulierten Lichts in Form eines Lichtimpulses und eine Schaltung zum Erzeugen eines Modulationssignals auf, die im Wesentlichen eine Gleichspannungsquelle zum Abgeben einer negativen Gleichspannung, eine Einweg-Gleichrichterschaltung zum Abgeben eines einweg-gleichgerichteten Signals und einen Spannungsverstärker umfasst, das einweg-gleichgerichtete Signal verstärkt und das Summensignal an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator als Impulsmodulationssignal führt, wobei ferner eine Faser zum Vermindern der Dispersion vorgesehen ist, welche die aus dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator an einem Ende abgegebenen Lichtsignale empfängt und die ankommenden Lichtimpulse als endgültige Lichtimpulse über das andere Ende abgibt.
Bei der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen ist die Faser zum Vermindern der Dispersion weiterhin mit der vorstehend umrissenen erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen verbunden.
Die Faser zum Verringern der Dispersion weist eine Charakteristik auf, bei welcher die Dispersion der Wellenlänge des Lichts, das von einem Ende eintritt, abnimmt, je größer der Abstand wird, sofern in allgemein bekannter Weise eine vorgegebenen Bedingungen für die Wellenlänge und für die Faserlänge (Soliton-Bedingung) erfüllt sind.
Infolgedessen verkürzt sich die Impulsbreite Ts der Lichtimpulse, die am anderen Ende austreten, noch weiter.
Eine Einheit zum Erzeugen von Lichtabtastimpulsen gemäß Anspruch 7 besitzt die Anordnungen der Vorrichtungen zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß den Ansprüchen 5 und 6 und weist deren Merkmale auf; ebenso weist sie eine Anordnung auf, die für eine Einheit zum Erzeugen von Lichtabtastimpulsen einzigartig ist, welches als Einheit zum Messen der Lichtabtast-Wellenform dient und die Merkmale dieser Vorrichtungen aufweist.
In dieser Kurzdarstellung der Erfindung werden nicht unbedingt alle notwendigen Merkmale beschrieben, so dass die Erfindung auch eine Teilkombination dieser beschriebenen Merkmale darstellen kann.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachstehend ausführlicher in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein schematisiertes Blockschaltbild mit der Darstellung der Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, bei welchem ein Verfahren zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
2A–2D graphische Darstellungen der Signal-Wellenform der jeweiligen Einheiten zur Erläuterung der Funktionsweise einer Schaltung zum Erzeugen des Modulationssignals bei der Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen;
3A–3B jeweils eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Modulation eines Elektroabsorptions-Lichtmodulators bei dem Generator zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bzw. eine graphische Darstellung der Wellenform der abgegebenen Lichtimpulse zeigen;
4 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5A–5B jeweils graphische Darstellungen zur Erläuterung der Verstärkung eines Spannungsverstärkers zeigen, dessen Arbeitspunkt verschoben werden kann und der in der Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist;
6 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
7A–7D graphische Darstellungen von Wellenformen der jeweiligen Signale zur Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung zum Erzeugen von Impulsen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind;
8 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtsignalen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
9A–9B jeweils graphische Darstellungen sind, welche die Charakteristik der Wellenlängen-Dispersion bei einer Faser zum Vermindern der Dispersion darstellen, die bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eingesetzt wird;
10 eine Ansicht zur Erläuterung der Charakteristik der Wellenlängen-Dispersion bei einer Faser zum Vermindern der Dispersion ist, welche bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt;
11 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung einer Einheit zum Messen einer Lichtabtast-Wellenform gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt, bei welchem eine Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
12A–12D graphische Darstellungen von Signalwellenformen der jeweiligen Einheiten sind, welche das Prinzip der Funktionsweise der in 11 dargestellten Einheit zum Messen der Lichtabtast-Wellenform erläutern;
13 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der optischen Charakteristik eines nicht-linearen optischen Materials ist, das bei der in 11 dargestellten Einheit zum Messen der Lichtabtast-Wellenform verwendet wird;
14 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen zeigt;
15 eine Graphik ist, welche die Lichtabsorptions-Charakteristik eines Elektroabsorptions-Lichtmodulators darstellt;
16A–16B jeweils eine Graphik sind, welche jeweils die Modulation des Elektroabsorptions-Lichtmodulators bei der in 14 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen bzw. eine Wellenform-Graphik der abgegebenen Lichtimpulse darstellen;
17 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung einer anderen herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen darstellt;
18A–18C jeweils graphische Darstellungen der Wellenform eines Sinuswellen-Signals und des modulierten Signals bei der in 17 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen sind;
19 ein schematisiertes Blockschaltbild ist, welches die Anordnung noch einer weiteren herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen darstellt;
20A–20C jeweils graphische Darstellungen der Wellenform eines modulierten Signals und der abgegebenen Lichtimpulse bei der in 19 dargestellten Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen sind; und
21 eine graphische Darstellung der Wellenform ist, mit welcher das Flackern bzw. der Jitter bei dem modulierten Signal bei der in 19 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtsignalen erläutert wird.
Nachstehend wird nun ausführlich auf die derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 stellt ein schematisiertes Blockschaltbild dar, welches die Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen zeigt, bei welchem ein Verfahren zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Die gleichen Bezugszeichen in 1 geben die gleichen Teile an wie jene bei der in 14 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen an, so dass auf eine ausführliche Beschreibung derselben hier verzichtet wird.
Insbesondere wird gemäß der Darstellung in 1 Licht a, bei dem es sich um einen Laserstrahl handelt, der von einer Lichtquelle zum Abgeben von monochromatischem Licht wie zum Beispiel einer Laserstrahlquelle oder dergleichen abgegeben wird und ein kontinuierlicher monochromatischer Strahl ist, in die Lichteintrittsfläche eines Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 abgegeben.
Die Modulatorelektrode dieses Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 empfängt ein Impulsmodulationssignal c₁, das die in 2D dargestellte Wellenform aufweist, aus einer Schaltung 11 zum Erzeugen eines Modulationssignals.
Der Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 moduliert das Licht a, das in die Lichteintrittsfläche eingetreten ist und ein kontinuierliches monochromatisches Licht ist, mit dem Impulsmodulationssignal c₁, das in die Modulatorelektrode eingebracht wurde, und gibt Lichtimpulse d₃ mit der in 3B dargestellten Wellenform über die Lichtaustrittsfläche ab.
Die Schaltung 11 zum Erzeugen eines Modulationssignals weist einen Sinuswellen-Generator 3, einen Einweg-Gleichrichter 12, einen Spannungsverstärker 13 und eine Gleichstromquelle 4 auf, wie dies in 1 dargestellt ist.
Der Sinuswellen-Generator 3 gibt ein sinusförmiges Signal b mit einer Frequenz f_A ab (mehrere GHz bis 10 GHz) (Periode Ta) ab, das beispielsweise in 2A dargestellt wird, und leitet dieses an den Einweg-Gleichrichter 12 weiter.
Der Einweg-Gleichrichter 12 nimmt die Einweg-Gleichrichtung des Signals b mit sinusförmiger Wellenform vor und gibt es an den nächsten Spannungsverstärker 13 als einweggleichgerichtetes Signal g ab, das die in 2B dargestellte Wellenform aufweist.
Der Spannungsverstärker 13 verstärkt das einweg-gleichgerichtete Signal g und gibt ein verstärktes einweg-gleichgerichtetes Signal h ab, das in 2C dargestellt ist.
Die Gleichstromquelle 4 liefert eine negative Gleichspannung Va.
Die negative Gleichspannung Va wird zu dem verstärkten einweg-gleichgerichteten Signal h addiert und dann wird das Summensignal an die Modulatorelektrode des Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 als Impulsmodulationssignal c₁ angelegt.
Bei der in dieser Weise aufgebauten und vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen weist das verstärkte einweg-gleichgerichtete Signal eine Wellenform mit deutlich ausgeprägter Spitze auf, das größere Veränderungen in der Spannung pro Zeiteinheit an den Spitzenbereichen der Stromwellenform als das Signal aufweist, das man durch Verstärken des Sinuswellensignals b erhält.
Gemäß der Darstellung in 3A ist das verstärkte einweg-gleichgerichtete Signal h auf der positiven Seite (+) eines Vorspannungspunktes einbezogen, der durch die negative Gleichspannung Va angegeben wird und der bezüglich der Modulationscharakteristik A des Elektroabsorptions-Lichtrnodulators 2 gesetzt wird.
Somit gibt der Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 modulierte Lichtimpulse d₃ ab, in welchen sich Wellen 5a wiederholen, die bei der Periode Ta eine deutlich ausgeprägte Spitze aufweisen, wie dies in 3B dargestellt ist.
In diesem Fall entspricht eine Impulsbreite Ts der Wellenform mit der deutlich ausgeprägten Spitze bei dem verstärkten einweg-gleichgerichteten Signal h.
Aus diesem Grund kann das Tastverhältnis der Lichtimpulse d₃, die aus dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 abgegeben werden, höher sein als bei den Impulsen, die man mit der herkömmlichen Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen (14) erhält, bei welcher das Sinuswellen-Signal b direkt vor der Einweg-Gleichrichtung als Impulsmodulationssignal verwendet wird.
Dies bedeutet, dass die Impulsbreite Ts hinsichtlich der Folgeperiode Ta noch weiter verkürzt werden kann.
Außerdem wird die Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel dadurch ausgeführt, dass ein einfacher Schaltungsaufbau, d.h. ein Halbwellen-Gleichrichter 12 und ein Spannungsverstärker 13, zusätzlich bei der in 14 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen eingesetzt wird, und dass die Anordnung der gesamten Vorrichtung im Vergleich zu der in 17 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen erheblich vereinfacht werden kann.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
4 stellt ein schematisiertes Blockschaltbild dar, welches die Anordnung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei geben die gleichen Bezugszeichen in 4 die gleichen Teile wie jene an, die bei der in 1 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem ers ten Ausführungsbeispiel verwendet werden, weshalb auf eine ausführliche Beschreibung der Komponenten verzichtet wird.
Insbesondere wird, wie in 4 dargestellt, Licht a, das von einer Lichtquelle 1 für monochromatisches Licht abgegeben wird, in einen Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 eingestrahlt, durch ein Impulsmodulationssignal c₂ moduliert, das von einer Schaltung 11a zur Erzeugung eines Modulationssignals angelegt wird, und wird dann in Form von Lichtimpulsen d₄ abgegeben.
Die Schaltung 11a zur Erzeugung eines Modulationssignals weist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Sinuswellen-Generator 3, einen Spannungsverstärker 13a, dessen Arbeitspunkt verschoben werden kann, und eine Gleichspannungsquelle 4 auf, wie dies in 4 dargestellt ist.
Ein Sinuswellensignal b mit einer Frequenz f_A (Periode Ta), das aus dem Sinuswellen-Generator 3 abgegeben wurde, wird dem Spannungsverstärker 13a zugeführt.
Der Spannungsverstärker 13a, dessen Betriebspunkt verschoben werden kann, kann willkürlich einen Arbeitspunkt (Vorspannungspunkt) bezüglich des eingeleiteten Sinuswellen-Signals b nach Verstärkung des zugeführten Sinuswellensignals b setzen, wie dies in 5A und 5B dargestellt ist.
In 5A ist der Arbeitspunkt (Vorspannungspunkt) auf die Position „Null Volt" bei dem zugeführten Sinuswellensignal b eingestellt.
In diesem Fall besitzt das verstärkte Sinuswellensignal eine normale sinusförmige Wellenform mit symmetrischen negativen und positiven Anteilen.
Bei der Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Arbeitspunkt des Sinuswellen-Signals b so eingestellt, dass er sich in die negative Richtung verschiebt, wie dies in 5B gezeigt wird.
Deshalb besitzt ein Sinuswellen-Signal i, das von diesem Spannungsverstärker 13a verstärkt wurde, eine Wellenform, die man durch Abschneiden einiger negativer Anteile erhält.
Dementsprechend ist die Wellenform des Signals des verstärkten Sinuswellen-Signals i an die Wellenform des verstärkten einweg-gleichgerichteten Signals h angenähert, das in 2C bei der Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Wenn der Amplitudenwert (P–P dieses verstärkten Signals konstant ist, weist das verstärkte Sinuswellen-Signal i in der vorstehend beschriebenen Weise eine Wellenform mit noch stärker ausgeprägter Spitze auf.
Zu dem verstärkten Sinuswellensignal i mit einer Wellenform mit deutlich ausgeprägter Spitze wird eine negative Gleichspannung Va addiert, und dann wird das Summensignal an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 als Impulsmodulationssignal c₂ angelegt.
Somit kann die Impulsbreite Ts der Lichtimpulse d₄, die von dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 abgegeben werden, wie bei der Vorrichtung gemäß dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel erheblich verkürzt werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
6 ist ein schematisiertes Blockschaltbild, welches die Anordnung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Lichtimpulsen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Verbindung zeigt.
Dabei bezeichnen die gleichen Bezugszeichen in 6 die gleichen Teile wie bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem ersten, in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, weshalb auf eine ausführliche Beschreibung dieser Teile hier verzichtet wird.
Bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Elektroabsorptions-Lichtmodulatoren 2c und 2d mit der gleichen Anordnung eingebaut.
Insbesondere wird Licht a, das von einer Lichtquelle 1 für monochromatisches Licht abgegeben wird, von dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c so moduliert, dass man Lichtimpulse d₃ erhält, wonach die Lichtimpulse d₃ durch den zweiten Elektroabsorptions- Lichtmodulator 2a noch weiter moduliert werden, damit man endgültige Lichtimpulse d₅ erhält.
Da eine erste Schaltung 11a zur Erzeugung von Modulationssignalen, die genauso wie die Schaltung 11 zur Erzeugung von Modulationssignalen bei der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, mit dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c verbunden ist, wird ein erstes Impulsmodulationssignal c₁ mit der in 7A dargestellten Wellenform mit ausgeprägter Spitze an den ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c angelegt.
Somit besitzen die Lichtimpulse d₃, die von dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c abgegeben werden, eine Periode Ta und eine kleine Impulsbreite Ts, wie dies in 7B dargestellt ist.
Ein zweites Impulsmodulationssignal c₃, das in 7C dargestellt ist, wird von einer zweiten Schaltung 11c zur Erzeugung von Modulationssignalen an den zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c angelegt.
Entsprechend der Darstellung in 6 umfasst die zweite Schaltung 11c zur Erzeugung eines Modulationssignals einen Rechteckwellen-Generator 14, eine Schaltung 15 zur Eintellung der Synchronisierung und eine Gleichstromquelle 4a zur Abgabe einer negativen Gleichspannung Va.
Der Rechteckwellen-Generator 14 gibt ein Signal j mit Rechteckwellen ab, dessen Breite in etwa gleich der Periode Ta des Sinuswellensignals b bei der ersten Schaltung 11a zur Erzeugung von Modulationssignalen ist, und das sich mit der gleichen Frequenz f_A wiederholt.
Die Schaltung 15 zur Einstellung der Synchronisierung regelt die zeitliche Einstellung des Rechteckwellen-Signals j aus dem Rechteckwellen-Generator 14 in der Weise, dass die jeweiligen Rechteckwellen des Rechteckwellen-Signals j, das von dem Rechteckwellengenerator 14 abgegeben wird, jeden zweiten der Lichtimpulse d3 umfassen, der von dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c abgegeben wird, wie dies in 7C dargestellt ist.
Die von der Gleichstromquelle 4a zugeführte negative Gleichspannung Va wird zu dem Rechteckwellen-Signal j addiert, das hinsichtlich der zugeführten zeitlichen Regelung eingestellt wurde, und dann wird das Summensignal an den zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2d als zweites Impulsmodulationssignal c₃ angelegt.
Nach Anlegung des zweiten Impulsmodulationssignals c₃ mit der Rechteck-Wellenform gibt der zweite Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2d nur Impulse ab, die in der Rechteck-Wellenform des zweiten Impulsmodulationssignals c₃ beinhaltet sind und zu den Signalen gehören, welche die von dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c zugeführten Lichtimpulse d₃ bilden.
Somit stellen die endgültigen Lichtimpulse d₅, die aus dem zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2d abgegeben werden, Lichtimpulse dar, die man durch Dezimieren jedes zweiten Impulses unter den zugeführten Lichtimpulsen d₃ erhält, wie dies in 7D dargestellt ist.
Bei der Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird jeder zweite Lichtimpuls dezimiert. Jedoch ist es auch möglich, dass jeder n-te Lichtimpuls (wobei n eine willkürlich gewählte ganze Zahl ist) unter Dezimierung abgegeben wird.
Infolgedessen verlängert sich die Impulsfolgeperiode bei den Lichtimpulsen d₅ auf das Doppelte (2Ta) der Folgeperiode Ta bei den Lichtimpulsen d3, die aus dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c abgegeben werden.
Da jedoch die Impulsbreite Ts jedes Impulses unter den Lichtimpulsen d₅ gleich bleibt, lässt sich die Impulsbreite Ts im Vergleich zur Folgeperiode 2Ta der Impulse noch weiter verkürzen.
Mit anderen Worten kann somit ein höheres Tastverhältnis realisiert werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
8 stellt ein schematisiertes Blockschaltbild dar, welches die Anordnung einer Vorrichtung zur Impulserzeugung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei geben die gleichen Bezugszeichen in 8 die gleichen Teile wie jene an, die bei der in 1 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, weshalb hier auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann.
Bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Reihenschaltung, die aus einem Glasfaser-Verstärker (EDFA; Verstärker mit einem mit Erbium dotierten Lichtwellenleiter) 16 und einer Faser 17 zur Verringerung der Dispersion (DDF-Faser) besteht, mit dem Ausgangsanschluss für Lichtimpulse der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem ersten, in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verbunden.
Im Einzelnen wird gemäß der Darstellung in 8 Licht a, das von einer Lichtquelle 1 für monochromatisches Licht abgegeben wird, mit Hilfe eines Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2 so moduliert, dass man Lichtimpulse d₃ erhält, woraufhin die Lichtimpulse d₃ mittels des Lichtwellenleiter-Verstärkers (EDFA) 16 optisch auf ein vorgegebenes Niveau der Lichtintensität verstärkt werden. Danach wird die Impulsbreite Ts der Lichtimpulse d₃ mittels der Faser zur Verringerung der Dispersion (DDF) 17 noch weiter komprimiert, und nun werden die Lichtimpulse d₃ als endgültige Lichtimpulse d₆ abgegeben.
Da eine Schaltung 11 zur Erzeugung eines Modulationssignals, welche in gleicher Weise aufgebaut ist wie die Schaltung bei der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel, mit dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 verbunden ist, wird an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 ein Impulsmodulationssignal c₁ mit einer Wellenform mit deutlich ausgeprägter Spitze angelegt, welches in 2D dargestellt ist.
Somit haben die Lichtimpulse d₃, die von dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 abgegeben werden, eine Periode Ta und eine kleine Impulsbreite Ts.
Nachstehend werden spezielle Merkmale der DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion erläutert.
Die Impulsbreite von Lichtimpulsen, die sich in der Faser mit hoher Geschwindigkeit ausbreiten, verbreitert sich aufgrund der Dispersion der Wellenlänge während der Ausbreitung.
Die Dispersion der Wellenlänge (Gruppenverzögerung) hängt von einer Wellenlänge λ des Lichts ab, das darin weitergeleitet wird, wie dies in 9A dargestellt wird.
Eine Wellenlänge λ₀, bei welcher man eine kleinste Dispersion der Wellenlänge (Gruppenverzögerung) erhält, wird als Wellenlänge mit Null-Dispersion definiert.
Die Wellenlänge λ₀, bei welcher man die kleinste Dispersion der Wellenlänge (Gruppenverzögerung) erhält, d.h. die Wellenlänge mit Null-Dispersion, wird durch die DDF-Faser 18 zur Verringerung der Dispersion im Material und durch die Dispersion des Lichtwellenleiters bestimmt.
Somit kann durch Veränderung der Lichtwellenleiter-Dispersion in der Lichtleitfaser die Wellenlänge mit Null-Dispersion in Längsrichtung der Faser verändert werden, wie dies in 9B dargestellt wird.
Bei der DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion, die bei der Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel eingesetzt wird, wird eine Faser verwendet, bei welcher die Dispersion der Wellenlänge bei einer Faserlänge La in Längsrichtung zur Null-Dispersion wird und nimmt, bezogen auf das Licht mit einer Wellenlänge von 1,55 μm, die Dispersion vom Eintrittsende zum Austrittsende allmählich ab, was die Verlustrate der auf Silizium ausbauenden Faser auf ein Mindestmaß verringern kann.
Wenn andererseits gemäß der Darstellung in 10 eine Faserlänge Ls der Soliton--Bedingung, einschließlich einer Wellenlängen-Bedingung von Wellenlänge mit Null-Dispersion, erfüllt, wird der Kerr-Effekt erzeugt, welcher die Impulsbreite der aus dieser Faser austretenden Wellenform des Ausgangsimpulses verkürzt, wenn die Wellenformn des in diese Faser eintretenden Eingangsimpulses eine hohe Leistung hat.
Dabei ist zu beachten, dass der Kerr-Effekt, der die Impulsbreite der Wellenform des Austrittsimpulses verkürzt, die Leistung der Wellenform des Eingangsimpulses erfordert, damit er gleich einem Sollwert oder höher als dieser ist.
Somit werden bei der Vorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach der optischen Verstärkung der aus dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 austretenden Lichtimpulse d₃ durch den Glasfaserverstärker (EDFA) 16 auf einen Sollwert die verstärkten Lichtimpulse durch die DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion geleitet, welche die vorstehend genannte Bedingung erfüllt, wodurch die Impulsbreite Ts der endgültigen Lichtimpulse d₆, aus der DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion abgegeben werden, noch weiter verkürzt wird.
Außerdem lässt sich entsprechend der Darstellung in 10 die Beziehung zwischen einer Soliton-Länge, welcher der Soliton-Bedingung der Faser entspricht, einem Dispersions-Wert β₂, welcher die Wellenform des in die Faser eintretenden Eingangsimpulses kennzeichnet, wobei die Faser die Silizium-Bedingung erfüllt, und einer Impulsbreite T₀ folgendermaßen darstellen: Ls = K·T0 2/|β2| (1)wobei K eine Konstante ist.
Wie aus der Gleichung (1) ersichtlicht ist, ist es wirksamer, die Impulsbreite T0 zu verkürzen, welche die Soliton-Länge im Quadrat beeinflusst, um die Soliton-Länge Ls als die Faserlänge der DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion zu verkürzen.
Da bei der Vorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Impulsbreite Ts der Lichtimpulse d3, die aus dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2 abgegeben werden, im Vergleich zu der herkömmlichen Technik verkürzt wurde, ist die Soliton-Länge Ls verkürzt.
Somit lässt sich die Faserlänge der DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion, die sich über zehn und noch ein paar Kilometer erstreckt, was bei der herkömmlichen Technik erforderlich ist, zum Beispiel auf die Größenordnung von 4 km deutlich verkürzen.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
11 stellt in einem schematisierten Blockschaltbild die Anordnung einer Vorrichtung zur Messung der Lichtabgreif-Wellenform entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel dar, bei welcher die Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen entsprechend einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
Dabei geben die gleichen Bezugszeichen in 11 auch die gleichen Teile an wie jene in 6, die bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, weshalb auf eine ausführliche Beschreibung derselben hier verzichtet wird.
Genauer gesagt wird gemäß der Darstellung in 11 von außen eingebrachtes und zu messendes Licht k, das eine Folgeperiode Tb aufweist, wie sie zum Beispiel in 12A dargestellt ist, in einem Taktdetektor 20 eingeleitet, um dessen Folgefrequenz Tb zu erfassen, während ein Taktsignal m mit der erfassten Folgeperiode Tb in eine Schaltung 21 zur Takterzeugung eingeleitet wird.
Die Takterzeugungs-Schaltung 21 führt ein Abtast-Taktsignal ml, das sequentiell um eine vorgegebene Zeit ΔT aus dem Taktsignal m mit der Periode Tb (Frequenz f) verzögert ist, an einen Einweg-Gleichrichter 12 in einer ersten Schaltung 11a zur Erzeugung eines Modulationssignals, welche sich in einer Vorrichtung 22 zur Erzeugung von Lichtimpulsen befindet.
Somit führt die erste Schaltung 11a zur Erzeugung eines Modulationssignals ein erstes Impulsmodulations-Signal c₁ mit einer Wellenform mit ausgeprägter Spitze an einen ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c synchron zum Abtast-Taktsignal ml.
Das Abtast-Taktsignal ml, das von der Takterzeugungsschaltung 21 abgegeben und sequenziell um die vorgegebene Zeit ΔT bei jeder Periode Tb sequentiell verzögert wird, durchläuft in einem Frequenzteiler 23 eine Frequenzteilung auf 1/N, um so ein neues Abtast-Taktsignal m₂ zu erhalten. Das Abtast-Taktsignal m₂ wird in eine Schaltung 15 zur Einstellung der Synchronisierung in einer zweiten Schaltung 11c zur Erzeugung eines Mo dulationssignal geleitet, die in der Vorrichtung 22 zur Erzeugung von Lichtimpulsen vorgesehen ist.
Somit legt die zweite Schaltung 11c zur Erzeugung eines Modulationssignals ein zweites Impuls-Modulationssignal c₃ mit rechteckförmiger Wellenform an einen zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c synchron zu dem Abtast-Taktsignal m₂ an.
Danach wird das aus einer Lichtquelle 1 für monochromatisches Licht austretende Licht a mittels des ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulators 2c so moduliert, dass man Lichtimpulse d₃ erhält, und anschließend werden die Lichtimpulse d₃ mittels eines Glasfaserverstärkers (EDFA) 16 optisch verstärkt und dann mittels des zweiten Elektromodulations-Lichtmodulators 2c weiter moduliert, um die Lichtimpulse d₅ zu erhalten.
Somit erhält man die Lichtimpulse d₅ durch Dezimierung der aus dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2c austretenden Lichtimpulse d₅ auf 1/N.
Jedes Mal, wenn eine Periode (Tb X N) In (Frequenz f/N) verstrichen ist, erreicht man, genauer gesagt, eine sequentielle Verzögerung der Lichtimpulse d₅ um die vorgegebene Zeit ΔT.
Die Lichtimpulse d₅, die aus dem zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator 2d austreten, werden in eine hinsichtlich der Dispersion kompensierte Faser eingeleitet, um das Zwitschern (Chirping) zu unterdrücken, und werden mittels eines Glasfaserverstärkers (EDFA) 16a nochmals optisch verstärkt.
Danach wird die Impulsbreite der Lichtimpulse durch eine DDF-Faser 17 zur Verringerung der Dispersion noch weiter verkürzt, woraufhin diese Lichtimpulse mittels eines Glasfaserverstärkers (EDFA) 16b optisch verstärkt werden. Die Lichtimpulse werden von der Vorrichtung 22 zur Erzeugung von Lichtimpulsen 22 abgegeben und in eine Polarisierungssteuerung 25 eingeleitet.
Die Polarisierungssteuerung 25 steuert die Richtung der Polarisierung der eingelaufenen Lichtimpulse in einer 45°-Richtung, bezogen auf die Bezugsrichtung, wie dies in 11 dargestellt ist.
Die Abtast-Lichtimpulse d₇ in der 45°-Richtung, die aus der Polarisierungssteuerung 25 austreten, werden in eine Fläche eines Polarisierungsteilers 27 eingekoppelt, der beispielsweise einen Polarisierungs-Strahlteiler (PBS) oder dergleichen in einer Licht-Abtasteinheit 26 umfasst.
Genauer gesagt werden die Abtast-Lichtimpulse d₇ zu Lichtimpulsen, die sequentiell um eine vorgegebene Zeit ΔT jedes Mal dann verzögert werden, wenn die Periode (Tb X N) In (Frequenz f/N) abläuft, wie dies in 12B dargestellt ist.
Dabei ist zu beachten, dass das zu messende Licht k auf einer Fläche des Polarisierungsteilers 27 auftritt, welcher der einen Fläche benachbart ist.
Ein Halbspiegel 27a, dessen Oberfläche eine Polarisierungsbeschichtung aufweist, ist in den Polarisierungsteiler 27 eingebaut.
Der Halbspiegel 27a lässt eine Polarisierungskomponente in einer 90°-Richtung, bezogen auf die Bezugsrichtung (Richtung 0°) des ankommenden Lichts durchtreten.
Somit tritt eine Polarisierungskomponente in der Bezugsrichtung der Abtast-Lichtimpulse d7 mit einer Polarisierungsebene in der 45°-Richtung und in der 90°-Richtung des zu messenden Lichts K in ein nicht-lineares optisches Material 28a vom Typ 2 ein.
Andererseits tritt eine Polarisierungskomponente in der 90°-Richtung der Abtast-Lichtimpulse d₇ und in der Bezugsrichtung des zu messenden Lichtes k in ein anderes nichtlineares optisches Material 28b vom Typ 2 ein.
Die nicht-linearen optischen Materialien 28a und 28b vom Typ 2 besitzen bekannte physikalische Eigenschaften. Dies bedeutet, dass nach Eingang eines Paares von Lichtkomponenten p₁ und p₂, deren Polarisierungsrichtungen in um 90° verschiedene Richtungen eingestellt sind und die jeweils auf einer Fläche eine Winkelgeschwindigkeit von ω_s bzw. ω_D aufweisen, ein Summenfrequenzlicht p3 mit einer Summen-Winkelfrequenz (ω_s + ω_D) aus der anderen Fläche abgegeben wird, wie dies in 13 dargestellt ist.
Da die Abtast-Lichtimpulse d₇ und das zu messende Licht k, dessen Polarisierungsebenen in um 90° verschiedene Richtungen eingestellt sind, in das nicht-lineare optische Material 28a eingeleitet werden, wird deshalb eine Phasenverschiebung erreicht und das nicht-lineare optische Material 28a vom Typ 2 gibt ein Summenfrequenz-Licht mit einer Summen-Winkelfrequenz an einen nächsten Lichtempfänger 29a ab.
Da die Abtast-Lichtimpulse d₇ und das zu messende Licht k, dessen Polarisierungsrichtungen in um 90° verschiedene Richtungen eingestellt sind, in das nicht-lineare optische Material 28b eingeleitet werden, wird deshalb eine Phasenverschiebung erreicht und das licht-lineare optische Material 28b vom Typ 2 gibt ein Summenfrequenz-Licht mit einer Summen-Winkelfrequenz an einen nächsten Lichtempfänger 29b ab.
Somit wird durch die Berechnung des addierten Summenfrequenz-Lichts q, das man durch Addieren der Komponenten des Summenfrequenz-Lichts, die aus den nicht-linearen optischen Materialien 28a und 28b erhält, zu einer Wellenform erhält, die man durch Abtasten der Wellenform des zu messenden Lichts k unter Einsatz der Abtast-Lichtimpulse d₇ erhält, jederzeit der Polarisierungszustands des zu messenden Lichts k ohne Abhängigkeit erhalten, wie dies in 12C dargestellt ist.
Die Lichtempfänger 29a und 29b setzen jeweils die einlaufenden Komponenten des Summenfrequenz-Lichts in elektrische Signale n₁ und n₂ um und leiten diese an eine Addierschaltung 30 im jeweiligen System.
Die Addierschaltung 30 addiert die elektrischen Signale n₁ und n₂ und gibt das Summensignal an einen nächsten Signalprozessor 31 als Signal in Form einer Lichtimpulsfolge n₃ ab.
Somit besitzt dieses Signal n₃ in Form einer Lichtimpulsfolge eine Signal-Wellenform, bei welcher die Signalpegel der einzelnen Impulse den Werten der Lichtintensität der einzelnen Impulse des addierten Summen-Frequenzlichts 1 entsprechen, wie 12D dies zeigt.
Der Signalprozessor 31 erhält eine Umhüllende r, welche eine Signalwellenform repräsentiert, die man durch Aufweiten des zu messenden Lichts k entlang der Zeitachse auf der Grundlage des Signals n₃ in Form einer Lichtimpulsfolge erhält, die von der Addierschaltung 30 eingeht, und zeigt die Signalwellenform des zu messenden Lichts k auf einem Bildschirm 32 an, wobei das Licht k durch die Umhüllende r repräsentiert wird und entlang der Zeitachse aufgeweitet ist.
Bei der Vorrichtung zur Messung der Lichtabtast-Wellenform in der vorstehend beschriebenen Anordnung kann die Impulsbreite Ts jedes Impulses in den Abtast-Lichtimpulsen d₇, die von der Vorrichtung 22 zur Erzeugung von Lichtimpulsen an die Lichtabtasteinheit 26 geführt werden, ganz erheblich verkleinert werden.
Da die Lichtsignal-Wellenform des zu messen Lichts k unter Verwendung der Abtast-Lichtimpulse d7 mit einer kurzen Impulsbreite Ts abgetastet werden kann, lässt sich deshalb die Lichtsignal-Wellenform des zu messenden Lichts k in kürzeren Zeitabständen abtasten, wodurch sich die Genauigkeit in der Wellenformmessung des zu messenden Lichts k ganz erheblich verbessert.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist es bei dem Verfahren und bei der Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtimpulsen gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, im Vergleich zur Folgeperiode der abgegebenen Lichtimpulse nur die Impulsbreite noch weiter zu verkürzen, da in einem Impuls-Modulationssignal, das mittels einer einfachen Schaltungsanordnung an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator angelegt werden soll, eine Wellenform mit deutlich ausgeprägter Spitze gebildet wird.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Lichtimpulses, bei dem ein Impulsmodulationssignal an einen Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2) geführt wird, während gleichzeitig kontinuierliches, monochromatisches Licht in den Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2) eingekoppelt wird, um das ankommende monochromatische Licht mit dem Impulsmodulationssignal zu modulieren und das modulierte Licht als Lichtimpulse auszugeben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen eines elektrischen Signals, das eine Sinuswellenform hat; gekennzeichnet durch Extrahieren nur einer Wellenform, die nicht kleiner als eine vorbestimmte Gleichspannung ist, aus der Sinuswellenform des elektrischen Signals; und Hinzufügen einer negativen Gleichspannung zu der extrahierten Wellenform und Führen des Summensignals an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2) als das Impulsmodulationssignal.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtimpulses, die folgendes aufweist: eine monochromatische Lichtquelle (1) zum Ausgeben von kontinuierlichem, monochromatischem Licht; einen ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2) zum Empfangen des von der monochromatischen Lichtquelle (1) ausgegebenen monochromatischen Lichts, Modulieren des ankommenden monochromatischen Lichts in Abhängigkeit von einem extern angelegten Impulsmodulationssignal und Ausgeben des modulierten Lichts als Lichtimpulse; eine erste Modulationssignal-Erzeugungsschaltung (11a), die folgendes aufweist: a) einen Sinusspannungsgenerator (3) zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das eine Sinuswellenform hat; b) eine nichtlineare Schaltung (12, 13, 13a) zum Extrahieren nur einer Wellenform, die nicht kleiner als eine vorbestimmte Gleichspannung ist, aus der Sinuswellenform des von dem Sinusspannungsgenerator (3) erzeugten elektrischen Signals; und c) eine Gleichspannungsquelle (4) zum Hinzufügen einer negativen Gleichspannung zu der von der nichtlinearen Schaltung (12, 13, 13a) extrahierten elektrischen Signalwellenform und Führen des Summensignals an den Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2) als das Impulsmodulationssignal.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die nichtlineare Schaltung folgendes aufweist: eine Einweg-Gleichrichterschaltung (12) zum Ausgeben eines einweggleichgerichteten Signals des von dem Sinusspannungsgenerator (3) ausgegebenen elektrischen Signals, das die Sinuswellenform hat; und einen Spannungsverstärker (13) zur Spannungsverstärkung des von der Einweg-Gleichrichterschaltung (12) ausgegebenen einweg-gleichgerichteten Signals.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die nichtlineare Schaltung einen Spannungsverstärker (13a) aufweist, von dem ein Operationspunkt verlagert werden kann, um eine Spannungsverstärkung des von dem Sinusspannungsgenerator (3) ausgegebenen elektrischen Signals, das die Sinuswellenform hat, vorzunehmen, während gleichzeitig der Operationspunkt in eine negative Richtung verlagert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner folgendes aufweist: einen zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2d) zum Empfangen der von dem ersten Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2c) ausgegebenen Lichtimpulse, Modulieren der ankommenden Impulse in Abhängigkeit von einem extern angelegten Impulsmodulationssignal und Ausgeben der modulierten Lichtimpulse als endgültige Lichtimpulse; und eine zweite Modulationssignal-Erzeugungsschaltung (11c), die folgendes aufweist: a) eine weitere Gleichspannungsquelle (4a) zum Ausgeben einer negativen Gleichspannung, b) eine Rechteckwellensignal-Erzeugungsschaltung (14) zum Ausgeben eines Rechteckwellensignals, und c) eine Synchronisationseinstellungsschaltung (15), wobei die zweite Modulationssignal-Erzeugungsschaltung (11c) das von der Rechteckwellensignal-Erzeugungsschaltung (14) ausgegebene Rechtweckwellensignal durch die Synchronisationseinstellungsschaltung (15) synchron einstellt, um zu veranlassen, daß einzelne Rechteckwellen der Rechteckwellensignale einmal pro jeder vorbestimmten Anzahl von Impulsen Lichtimpulse aufweisen, die von der weiteren Gleichspannungsquelle (4a) ausgegebene negative Gleichspannung zu dem eingestellten Rechteckwellensignal hinzufügt und das Summensignal als das Impulsmodulationssignal an den zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator führt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, die ferner folgendes aufweist: eine die Streuung vermindernde Faser (17) zum Empfangen der von dem Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2) ausgegebenen Lichtimpulse an dem einen Ende und zum Ausgeben der ankommenden Lichtimpulse als endgültige Lichtimpulse von dem anderen Ende.
Vorrichtung nach Anspruch 5 zum Ausgeben von Lichtabtastimpulsen, die zum Abtasten von zu messendem Licht genutzt werden, das in eine Licht-Abtasteinheit in einer Licht-Abtastwellenform-Meßvorrichtung eintritt, wobei die Vorrichtung ferner folgendes aufweist: eine die Streuung vermindernde Faser (17) zum Empfangen der von dem zweiten Elektroabsorptions-Lichtmodulator (2d) ausgegebenen Lichtimpulse an dem einen Ende und zum Ausgeben der ankommenden Lichtimpulse als endgültige Lichtimpulse von dem anderen Ende; eine Takterzeugungsschaltung (20, 21) zum Zuführen eines ersten Abtast-Taktsignals, das um eine vorbestimmte Dauer gegenüber einem Taktsignal, das auf einer Wiederholdauer des zu messenden Lichts basiert, verzögert ist, zu der nichtlinearen Schaltung der ersten Modulationssignal-Erzeugungsschaltung (11a) als das elektrische Signal, das die Sinuswellenform hat; und einen Frequenzteiler (23) zum Zuführen eines zweiten Abtast-Taktsignals, das durch Frequenzteilung des ersten Abtast-Taktsignals von der Takterzeugungsschaltung (20, 21) mit einem vorbestimmten Verhältnis erhalten wird, zu der Synchronisationseinstellungsschaltung (15) der zweiten Modulationssignal-Erzeugungsschaltung (11c).