JP2001156368A - Time-division wavelength multiple pulse-light generator and multiple wavelength measuring system - Google Patents

Time-division wavelength multiple pulse-light generator and multiple wavelength measuring system

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JP2001156368A
JP2001156368A JP33389799A JP33389799A JP2001156368A JP 2001156368 A JP2001156368 A JP 2001156368A JP 33389799 A JP33389799 A JP 33389799A JP 33389799 A JP33389799 A JP 33389799A JP 2001156368 A JP2001156368 A JP 2001156368A
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Toshio Goto
俊夫 後藤
Norihiko Nishizawa
典彦 西澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a time-division wavelength multiple pulse-light generator capable of changing multiple ultrashort pulse light having different wavelengths in an arbitrary time-division period extending over a wide band at high speed, by adding an oscillator synchronizing with an output from a short-pulse light source to the short-pulse light source, a light intensity adjustor and an optical fiber, and driving the light intensity adjustor by an output from the oscillator and a multiple wavelength measuring system. SOLUTION: The time-division wavelength multiple pulse-light generator has the short-pulse light source 1, the oscillator 5 synchronizing with the repetitive frequency of an output from the short-pulse light source 1, an intensity modulator 2 being driven by the output from the oscillator 5 and modulating the output from the short-pulse light source 1 and the optical fiber 7, to which incident pulses are projected from the intensity modulator 2 and which changes the wavelength of output pulses, and pulse light in which wavelengths are changed periodically to the time is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、単一の超短パルス
光源と光強度変調器、光ファイバを用いて光の波長が時
間に対し周期的に変化する超短パルスを生成する時分割
波長多重パルス光発生装置及び多波長計測システムに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time-division wavelength for generating an ultrashort pulse in which the wavelength of light periodically changes with time using a single ultrashort pulse light source, an optical intensity modulator, and an optical fiber. The present invention relates to a multi-pulse light generator and a multi-wavelength measurement system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、これまで超短パルス光は色素
レーザーや固体レーザーを用いて生成されてきたが、光
学系が大がかり、且つ、複雑で、波長の可変範囲も数十
nmと狭いものであった。
2. Description of the Related Art Heretofore, ultrashort pulse light has been generated using a dye laser or a solid-state laser. However, the optical system is large and complicated, and the wavelength variable range is as narrow as tens of nm. Met.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】また、これまでの波長
可変光源は、機械的にミラー等の光学部品を回転させて
波長を変化させていたため、高速に波長を変化させるこ
とができず、装置が大掛かりであった。
In the conventional variable wavelength light source, since the wavelength is changed by rotating optical components such as mirrors mechanically, the wavelength cannot be changed at high speed. Was a big deal.

【0004】また、波長可変光源等により波長可変した
光を周期的に出力することはできるが、ほぼ同時間に波
長の異なるソリトンパルスを周期的に出力することはで
きなかった。
Although light whose wavelength is tunable by a wavelength tunable light source or the like can be periodically output, soliton pulses having different wavelengths cannot be output periodically at substantially the same time.

【0005】本発明では、上記問題点を除去し、短パル
ス光源と光強度調整器及び光ファイバに、短パルス光源
の出力に同期する発振器を加え、その発振器の出力によ
り光強度調整器を駆動させることにより、任意の時分割
周期で波長の異なる多重の超短パルス光を高速に広帯域
に渡って変化させることができる時分割波長多重パルス
光発生装置及び多波長計測システムを提供することを目
的とする。
In the present invention, an oscillator synchronized with the output of the short pulse light source is added to the short pulse light source, the light intensity adjuster, and the optical fiber, and the light intensity adjuster is driven by the output of the oscillator. It is an object of the present invention to provide a time division multiplexed pulsed light generator and a multi-wavelength measurement system capable of changing multiplexed ultrashort pulsed light having different wavelengths at an arbitrary time division period over a wide band at high speed. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕時分割波長多重パルス光発生装置において、短パ
ルス光源と、この短パルス光源の出力の繰り返し周波数
に同期する発振器と、この発振器出力によって駆動さ
れ、前記短パルス光源からの出力を変調する光特性調整
器と、この光特性調整器から入射パルスが入射されると
ともに、出力パルスの波長を変化させる光ファイバとを
具備し、時間に対し周期的に波長の変化するパルス光を
出力することを特徴とする。
According to the present invention, in order to achieve the above object, [1] a time-division multiplexed pulsed light generating apparatus, wherein a short pulse light source and a repetition frequency of an output of the short pulse light source are synchronized. An oscillator, an optical fiber driven by the output of the oscillator, for modulating the output from the short pulse light source, and an optical fiber that receives an incident pulse from the optical property adjuster and changes the wavelength of the output pulse. And outputting pulsed light whose wavelength periodically changes with time.

【0007】〔2〕上記〔1〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、前記光特性調整器が光強度変
調器であることを特徴とする。
[2] In the time-division multiplexed pulse light generator according to [1], the optical characteristic adjuster is an optical intensity modulator.

【0008】〔3〕上記〔1〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、前記短パルス光源がフェムト
秒ファイバレーザであることを特徴とする。
[3] In the time-division multiplexed pulse light generator according to [1], the short pulse light source is a femtosecond fiber laser.

【0009】〔4〕上記〔1〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、前記光ファイバが定偏波ファ
イバであることを特徴とする。
[4] The time-division multiplexed pulsed light generator according to [1], wherein the optical fiber is a constant polarization fiber.

【0010】〔5〕上記〔4〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、入射光の偏光方向を定偏波フ
ァイバの複屈折軸から傾け、同時に異なる2波長のパル
スを生成することを特徴とする。
[5] In the time-division multiplexed pulsed light generator according to [4], the polarization direction of the incident light is inclined from the birefringence axis of the constant polarization fiber, and pulses of two different wavelengths are simultaneously generated. Features.

【0011】〔6〕時分割波長多重パルス光発生装置に
おいて、短パルス光源と、この短パルス光源の出力の繰
り返し周波数に同期する発振器と、この発振器出力によ
って駆動され、前記短パルス光源からの出力を変調する
光特性調整器と、この光特性調整器から入射パルスが入
射されるとともに、出力パルスの波長を変化させる光フ
ァイバとを備え、時間に対し周期的に波長の変化するパ
ルス光を出力するとともに、可搬型に組み立てることを
特徴とする。
[6] In a time-division WDM pulsed light generator, a short pulse light source, an oscillator synchronized with a repetition frequency of an output of the short pulse light source, and an output from the short pulse light source driven by the oscillator output And an optical fiber that changes the wavelength of an output pulse while receiving an incident pulse from the optical property adjuster, and outputs pulse light whose wavelength periodically changes with time. It is characterized by being assembled in a portable type.

【0012】〔7〕上記〔6〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、前記光特性調整器が光強度変
調器であることを特徴とする。
[7] The time-division multiplexed pulse light generator according to the above [6], wherein the optical characteristic adjuster is an optical intensity modulator.

【0013】〔8〕上記〔6〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、前記短パルス光源がフェムト
秒ファイバレーザであることを特徴とする。
[8] The time-division multiplexed pulse light generator according to [6], wherein the short pulse light source is a femtosecond fiber laser.

【0014】[0014]

〔9〕上記〔6〕記載の時分割波長多重パ
ルス光発生装置において、前記光ファイバが定偏波ファ
イバであることを特徴とする。
[9] The time-division multiplexed pulse light generator according to [6], wherein the optical fiber is a constant polarization fiber.

【0015】〔10〕上記[10] The above

〔9〕記載の時分割波長多重
パルス光発生装置において、入射光の偏光方向を定偏波
ファイバの複屈折軸から傾け、同時に異なる2波長のパ
ルスを生成することを特徴とする。
[9] The time-division multiplexed pulse light generating apparatus described in [9], characterized in that the polarization direction of the incident light is inclined from the birefringent axis of the constant polarization fiber, and pulses of two different wavelengths are simultaneously generated.

【0016】〔11〕多波長計測システムにおいて、時
分割波長多重短パルス光源と、このパルス光源から出力
される短パルス光を導入する被測定対象物と、この被測
定対象物を評価する装置を具備することを特徴とする。
[11] In a multi-wavelength measurement system, a time-division multiplexed short pulse light source, an object to be measured into which short pulse light output from the pulse light source is introduced, and an apparatus for evaluating the object to be measured are described. It is characterized by having.

【0017】〔12〕上記〔11〕記載の多波長計測シ
ステムにおいて、前記被測定対象物からの出力光を一つ
の受光器を用いて測定し、信号を時分割に測定すること
を特徴とする。
[12] The multi-wavelength measurement system according to the above [11], wherein the output light from the object to be measured is measured using one light receiver, and the signal is measured in a time-division manner. .

【0018】〔13〕上記〔11〕記載の多波長計測シ
ステムにおいて、前記被測定対象物からの出力光を波長
によって分離し、それぞれの信号を測定することを特徴
とする。
[13] In the multi-wavelength measurement system according to the above [11], the output light from the object to be measured is separated by wavelength and each signal is measured.

【0019】上記のように構成したので、 (A)単一のファイバから高速に波長の変化する超短パ
ルス光を出力することができる。 (B)パルス光の波長を広帯域に、時間に対し周期的に
可変することができる。 (C)コンパクトなシステムで、理想的なソリトンパル
スを広帯域に渡って出力することができる。
With the configuration described above, (A) it is possible to output ultrashort pulse light whose wavelength changes rapidly from a single fiber. (B) The wavelength of the pulse light can be periodically varied with time over a wide band. (C) A compact system can output ideal soliton pulses over a wide band.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0021】図1は、本発明の第1実施例を示す時分割
波長多重光源の構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a time division wavelength multiplexed light source showing a first embodiment of the present invention.

【0022】この図に示すように、fs(フェムト秒)
ファイバレーザー1から出力される短パルス光を、光特
性調整器である光強度変調器2に通す。また、fsファ
イバレーザー1から出力されるパルス光の繰り返し信号
3を分周器4に通し、この分周器4からの信号で発振器
5を駆動し、任意の繰り返し波形を生成する。この発振
器5の出力で光強度変調器2を駆動し、透過光の強度を
時間に対し周期的に変化させる。8は波長フィルタであ
る。
As shown in this figure, fs (femtosecond)
The short pulse light output from the fiber laser 1 is passed through a light intensity modulator 2 which is a light characteristic adjuster. In addition, a repetition signal 3 of pulse light output from the fs fiber laser 1 is passed through a frequency divider 4 and an oscillator 5 is driven by the signal from the frequency divider 4 to generate an arbitrary repetitive waveform. The output of the oscillator 5 drives the light intensity modulator 2 to periodically change the intensity of transmitted light with respect to time. 8 is a wavelength filter.

【0023】一方、光ファイバ7においては、パルス光
の強度に対し、ほぼ線形に波長のシフトしたソリトンパ
ルスが生成される。
On the other hand, in the optical fiber 7, a soliton pulse whose wavelength is shifted substantially linearly with respect to the intensity of the pulse light is generated.

【0024】図2はその光ファイバの出力を表してお
り、横軸は時間を、縦軸は光波長及び光強度を表してい
る。
FIG. 2 shows the output of the optical fiber. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents light wavelength and light intensity.

【0025】この図から明らかなように、周期的に波長
が変化した綺麗なソリトンパルス(波長1〜波長4)が
等間隔に繰り返し出力されている。
As is apparent from this figure, beautiful soliton pulses (wavelengths 1 to 4) whose wavelengths are periodically changed are repeatedly output at regular intervals.

【0026】従って、光ファイバ7の出力において、周
期的に波長の変化するソリトンを得ることができる。そ
の際、光ファイバ7の出力には、ソリトンパルスに変換
されなかった励起パルスも出力されるが、波長フィルタ
8を用いてそれらの成分を取り除き、ソリトンパルスの
みを生成することができる。
Therefore, at the output of the optical fiber 7, a soliton whose wavelength changes periodically can be obtained. At this time, an excitation pulse that has not been converted into a soliton pulse is also output to the output of the optical fiber 7, but these components can be removed using the wavelength filter 8 and only the soliton pulse can be generated.

【0027】次に、図3は本発明の実施例を示す発振器
出力の時間変化とそれに伴うソリトンパルスの波長の時
間変化を示す図であり、図3(a)は発振器出力が鋸歯
状波としたとき、図3(b)は階段状に変化する信号と
したときを示している。
FIG. 3 is a diagram showing a time change of the oscillator output and a time change of the wavelength of the soliton pulse accompanying the change in the oscillator output according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) shows that the oscillator output has a sawtooth wave. Then, FIG. 3B shows a case where the signal changes stepwise.

【0028】発振器5の出力によって、光強度変調器2
を駆動するため、ソリトンパルスの波長も発振器5の出
力に応じて変化する。そのため、発振器5から鋸歯状波
を出力すれば、図3(a)に示すように、鋸歯状波に波
長が変化するソリトンパルスを、また、階段状に変化す
る信号を利用すれば、図3(b)に示すように、階段状
に波長が変化するソリトンパルスを出力することができ
る。
The output of the oscillator 5 causes the light intensity modulator 2
, The wavelength of the soliton pulse also changes according to the output of the oscillator 5. Therefore, if a sawtooth wave is output from the oscillator 5, as shown in FIG. 3A, a soliton pulse whose wavelength changes to a sawtooth wave, and a signal which changes stepwise, as shown in FIG. As shown in (b), a soliton pulse whose wavelength changes stepwise can be output.

【0029】この第1実施例では、短パルス光源(fs
ファイバレーザー)1と、この短パルス光源1の出力の
繰り返し周波数に同期する発振器5と、この発振器5の
出力によって駆動され、この短パルス光源1からの出力
を変調する光強度変調器2と、この光強度変調器2から
入射パルスが入射されるとともに、出力パルスの波長を
変化させる光ファイバ7とを具備し、時間に対し周期的
に波長の変化するパルス光を出力する。
In the first embodiment, a short pulse light source (fs
A fiber laser) 1, an oscillator 5 synchronized with the repetition frequency of the output of the short pulse light source 1, an optical intensity modulator 2 driven by the output of the oscillator 5, and modulating the output from the short pulse light source 1. An optical fiber 7 that changes the wavelength of an output pulse while receiving an incident pulse from the light intensity modulator 2 is provided, and outputs pulsed light whose wavelength periodically changes with time.

【0030】なお、例えば、上記光ファイバ7として
は、定偏波光ファイバを用いる。
For example, a constant polarization optical fiber is used as the optical fiber 7.

【0031】この場合、入射光の偏光方向をこの定偏波
光ファイバの複屈折軸から傾け、同時に異なる2波長の
パルスを生成するようにする。
In this case, the polarization direction of the incident light is tilted from the birefringent axis of the constant polarization optical fiber so that pulses of two different wavelengths are generated at the same time.

【0032】更に、短パルス光源(fsファイバレーザ
ー)1と、この短パルス光源1の出力の繰り返し周波数
に同期する発振器5と、この発振器5の出力によって駆
動され、この短パルス光源1からの出力を変調する光強
度変調器2と、この光強度変調器2から入射パルスが入
射されるとともに、出力パルスの波長を変化させる光フ
ァイバ7とを備え、時間に対し周期的に波長の変化する
パルス光を出力するとともに、可搬型に組み立てるよう
にした。
Further, a short pulse light source (fs fiber laser) 1, an oscillator 5 synchronized with a repetition frequency of the output of the short pulse light source 1, and an output from the short pulse light source 1 driven by the output of the oscillator 5 A light intensity modulator 2 that modulates the wavelength of light, and an optical fiber 7 that receives an incident pulse from the light intensity modulator 2 and changes the wavelength of an output pulse. It outputs light and is assembled into a portable type.

【0033】更に、前記光ファイバは定偏波光ファイバ
である。
Further, the optical fiber is a constant polarization optical fiber.

【0034】また、入射光の偏光方向を定偏波ファイバ
の複屈折軸から傾け、同時に異なる2波長のパルスを生
成する。
Further, the polarization direction of the incident light is inclined from the birefringent axis of the constant polarization fiber, and simultaneously, pulses of two different wavelengths are generated.

【0035】図4は本発明の実施例を示す時分割波長多
重パルス光源の出力を光スペクトル観測器を用いて測定
した光スペクトルを示す図である。横軸は波長、縦軸は
スペクトルの強度を表している。
FIG. 4 is a diagram showing an optical spectrum obtained by measuring the output of the time division multiplexed pulse light source according to the embodiment of the present invention using an optical spectrum observer. The horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents spectrum intensity.

【0036】出力には波長が周期的に高速に変化するパ
ルス光が出力されるため、スペクトル観測器では同時に
多波長のスペクトルが観測される。スペクトル波長は綺
麗なsech2型になっている。図では、光ファイバ長
が220mの時に、1.56μm、1.625μm、
1.675μm、1.725μmの4波長において、時
分割波長多重パルス光が生成されている。これまで最大
1.56〜2.03μmまでの波長シフトが観測されて
いる。
Since a pulse light whose wavelength periodically changes at a high speed is output to the output, the spectrum observer simultaneously observes a multi-wavelength spectrum. The spectral wavelength is a beautiful sech2 type. In the figure, when the optical fiber length is 220 m, 1.56 μm, 1.625 μm,
At four wavelengths of 1.675 μm and 1.725 μm, time division WDM pulsed light is generated. Up to now, wavelength shifts of up to 1.56 to 2.03 μm have been observed.

【0037】図5は本発明の実施例を示すソリトンパル
スの自己相関波形を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an autocorrelation waveform of a soliton pulse according to an embodiment of the present invention.

【0038】この図において、生成されるソリトンパル
スの時間波形は、台座のない、理想的なsech2型に
なっている。時間波形は安定に観測される。光ファイバ
長が220mの時に、自己相関波形の時間幅は430f
sであった。このとき、時間波形の幅は280fsと見
積もられる。
In this figure, the time waveform of the generated soliton pulse is an ideal sech2 type without a pedestal. The time waveform is observed stably. When the optical fiber length is 220 m, the time width of the autocorrelation waveform is 430 f
s. At this time, the width of the time waveform is estimated to be 280 fs.

【0039】図6は本発明の第2実施例を示す2波長時
分割多重多波長パルス光生成システムの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a two-wavelength time division multiplexed multi-wavelength pulsed light generation system showing a second embodiment of the present invention.

【0040】この実施例において、光ファイバとして定
偏波光ファイバ11を用いる。定偏波光ファイバ11の
複屈折軸に対して、偏光方向を傾けてパルス光を入射す
ると、二つの偏光成分がそれぞれ同時にソリトンパルス
を生成するため、出力において2波長のソリトンパルス
を得ることができる。この手法と前述の光強度変調器を
発振器を用いて変調する手法を組み合わせることによっ
て、時分割波長多重パルス光の波長を更に2倍に増加す
ることができる。なお、ここで、12は波長フィルタ、
13は偏波光分岐器である。この偏波光分岐器13にお
いて、二つの偏向成分を分離することができる。
In this embodiment, a constant polarization optical fiber 11 is used as an optical fiber. When pulsed light is incident on the birefringent axis of the constant polarization optical fiber 11 with the polarization direction inclined, the two polarization components simultaneously generate soliton pulses at the same time, so that a soliton pulse of two wavelengths can be obtained at the output. . By combining this technique with the technique of modulating the light intensity modulator using an oscillator, the wavelength of the time-division multiplexed pulse light can be further doubled. Here, 12 is a wavelength filter,
Reference numeral 13 denotes a polarized light splitter. In the polarized light splitter 13, two polarization components can be separated.

【0041】次に、上記した時分割波長多重短パルス光
を用いた多波長計測システムについて説明する。
Next, a description will be given of a multi-wavelength measurement system using the above-described time-division multiplex short pulse light.

【0042】図7は本発明の実施例を示す時分割波長多
重パルス光を用いた時分割多波長計測システムを示す図
(その1)である。
FIG. 7 is a diagram (part 1) illustrating a time-division multi-wavelength measurement system using time-division multiplexed pulse light according to an embodiment of the present invention.

【0043】この図に示すように、図1に示した時分割
波長多重パルス光源Aを用いて、被測定対象物21の多
波長における透過率や反射率の変化を、単一の受光器
(フォトダイオード)22を用いて時分割信号処理部2
3とパーソナルコンピュータ24により時分割で測定す
る。フォトダイオード22で受光した信号は増幅後、時
分割信号処理部23で時間的に分割・処理し、各波長に
ついて測定する。
As shown in this figure, using the time-division multiplexed pulse light source A shown in FIG. 1, the change of the transmittance and the reflectance of the measured object 21 at multiple wavelengths can be measured by a single light receiver ( A time-division signal processing unit 2 using a photodiode
3 and the personal computer 24 to measure in a time sharing manner. After the signal received by the photodiode 22 is amplified, the signal is time-divided and processed by the time-division signal processing unit 23, and measurement is performed for each wavelength.

【0044】図8は本発明の実施例を示す時分割多波長
計測システムの信号処理システムを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a signal processing system of a time-division multi-wavelength measuring system according to an embodiment of the present invention.

【0045】この図において、31はフォトダイオー
ド、32は増幅器、33〜36はサンプル&ホールド回
路1〜4、37は制御信号生成器、38はパーソナルコ
ンピュータである。
In this figure, 31 is a photodiode, 32 is an amplifier, 33 to 36 are sample and hold circuits 1 to 4, 37 is a control signal generator, and 38 is a personal computer.

【0046】図8に示すように、時分割波長多重パルス
光をフォトダイオード31で受信し、増幅器32を用い
て増幅する。また、発振器出力信号を用いてサンプル&
ホールド回路33〜36を制御するための信号を制御信
号生成器37において生成し、波長1のパルス光を受光
した時にはサンプル&ホールド回路33(回路1)で信
号を保持し、また、波長2のパルス光を受光した時には
サンプル&ホールド回路34(回路2)で信号を保持す
る。このように、それぞれの波長の信号をサンプル&ホ
ールド回路で保持した後、パーソナルコンピュータ38
に取り込み、各波長の信号をそれぞれ同時に計測する。
As shown in FIG. 8, the time-division multiplexed pulse light is received by the photodiode 31 and amplified by the amplifier 32. In addition, sample &
A signal for controlling the hold circuits 33 to 36 is generated in the control signal generator 37. When the pulse light of wavelength 1 is received, the signal is held by the sample & hold circuit 33 (circuit 1). When the pulse light is received, the signal is held by the sample & hold circuit 34 (circuit 2). After holding the signals of the respective wavelengths by the sample and hold circuit in this manner, the personal computer 38
And simultaneously measure signals of each wavelength.

【0047】図9は本発明の実施例を示す時分割波長多
重パルス光を用いた気体中における原子・分子に対する
時分割多波長分光計測の測定結果を示す図である。横軸
は時間、縦軸は透過光強度を示している。透過光強度の
変化は、各原子・分子密度の変化に対応している。
FIG. 9 is a diagram showing the results of time-division multi-wavelength spectroscopy of atoms and molecules in a gas using time-division multiplexed pulsed light according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents transmitted light intensity. The change in transmitted light intensity corresponds to the change in each atom / molecule density.

【0048】この図から明らかなように、時間の変化に
対する媒質の透過光強度の変化を多波長において同時に
測定することができる。このような多波長における分光
計測は、これまで単一の光学系で行うことができなかっ
た。
As is apparent from this figure, a change in the transmitted light intensity of the medium with respect to a change in time can be measured simultaneously at multiple wavelengths. Until now, such multi-wavelength spectral measurement could not be performed by a single optical system.

【0049】図10は本発明の実施例を示す時分割波長
多重パルス光源を用いた多波長分光計測システムを示す
図(その2)である。なお、この実施例において、上記
実施例と同じ部分には、同じ符号を付してそれらの説明
は省略する。
FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a multi-wavelength spectrometry system using a time-division multiplexed pulse light source according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0050】図10において、時分割波長多重パルス光
源Aからの出力を被測定対象物21に入射し、回折格子
41や波長フィルタで各波長成分ごとに分離し、受光
し、増幅器42で増幅後、信号処理部43を介してパー
ソナルコンピュータ44に取り込む。
In FIG. 10, the output from the time-division multiplexed pulse light source A is incident on the object 21 to be measured, separated for each wavelength component by a diffraction grating 41 or a wavelength filter, received, and amplified by an amplifier 42. Are taken into the personal computer 44 via the signal processing unit 43.

【0051】上記のように、本発明によれば、 (1)単一のシステムで多波長の超短パルス光を用いた
計測を時分割で同時に行うことができる。 (2)コンパクトなシステムで、超短パルス光を用いた
多波長計測を広帯域に行うことができる。 (3)理想的なソリトンパルスを生成することができ
る。
As described above, according to the present invention, (1) the measurement using the ultrashort pulse light of multiple wavelengths can be simultaneously performed in a single system by time division. (2) Multi-wavelength measurement using ultrashort pulse light can be performed in a wide band with a compact system. (3) An ideal soliton pulse can be generated.

【0052】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0054】(A)時分割波長多重パルス光発生装置
(光源)では、光の波長が光の強度に依存して変化する
ため、光の強度を変調することによって、超短パルス光
の波長を高速に広帯域に渡って変化させることができ
る。
(A) In the time division wavelength multiplexed pulse light generator (light source), the wavelength of light changes depending on the intensity of the light. Therefore, the wavelength of the ultrashort pulse light is modulated by modulating the intensity of the light. It can be changed at high speed over a wide band.

【0055】また、生成されるパルス光は理想的なソリ
トンパルスになる。
The generated pulse light is an ideal soliton pulse.

【0056】(B)本発明の時分割波長多重パルス光発
生装置(光源)を用いることによって、分光計測や波長
に依存する各種光計測を高速に簡便な系で行うことが可
能となる。
(B) By using the time-division multiplexed pulsed light generator (light source) of the present invention, it becomes possible to perform a spectral measurement and a wavelength-dependent optical measurement in a simple system at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す時分割波長多重光源
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a time division wavelength multiplexed light source showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す時分割波長多重光源のソ
リトンパルスを示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a soliton pulse of a time division multiplexed light source according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例を示す発振器出力の時間変化と
それに伴うソリトンパルスの波長の時間変化を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a time change of an oscillator output and a time change of a wavelength of a soliton pulse accompanying the change with time according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例を示す時分割波長多重パルス光
源の出力を、光スペクトル観測器を用いて測定した光ス
ペクトルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an optical spectrum obtained by measuring the output of the time division multiplexed pulse light source according to the embodiment of the present invention using an optical spectrum observer.

【図5】本発明の実施例を示すソリトンパルスの自己相
関波形を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an autocorrelation waveform of a soliton pulse according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例を示す2波長時分割多重多
波長パルス光生成システムの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a two-wavelength time division multiplexed multi-wavelength pulsed light generation system showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例を示す時分割波長多重パルス光
を用いた時分割多波長計測システムを示す図(その1)
である。
FIG. 7 is a diagram showing a time-division multi-wavelength measurement system using time-division multiplexed pulse light according to an embodiment of the present invention (part 1);
It is.

【図8】本発明の実施例を示す時分割多波長計測システ
ムの信号処理システムを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a signal processing system of a time-division multi-wavelength measurement system according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例を示す時分割波長多重パルス光
を用いた気体中における原子・分子に対する時分割多波
長分光計測の測定結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating measurement results of time-division multi-wavelength spectrometry for atoms and molecules in a gas using time-division multiplexed pulsed light according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例を示す時分割波長多重パルス
光源を用いた多波長分光計測システムを示す図(その
2)である。
FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a multi-wavelength spectroscopy measurement system using a time-division multiplexed pulse light source according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 短パルス光源〔fs(フェムト秒)ファイバレー
ザー〕 2 光強度変調器(光特性調整器) 3 パルス光の繰り返し信号 4 分周器 5 発振器 7 光ファイバ 8,12 波長フィルタ 11 定偏波光ファイバ 13 偏波光分岐器 21 被測定対象物 22 単一の受光器(フォトダイオード) 23 時分割信号処理部 24,38,44 パーソナルコンピュータ 31 フォトダイオード 32,42 増幅器 33〜36 サンプル及びホールド回路 37 制御信号生成器 41 回折格子 43 信号処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Short pulse light source [fs (femtosecond) fiber laser] 2 Optical intensity modulator (optical characteristic adjuster) 3 Repetition signal of pulse light 4 Divider 5 Oscillator 7 Optical fiber 8, 12 Wavelength filter 11 Constant polarization optical fiber 13 Polarized light splitter 21 Object under test 22 Single photodetector (photodiode) 23 Time-division signal processing unit 24, 38, 44 Personal computer 31 Photodiode 32, 42 Amplifier 33-36 Sample and hold circuit 37 Control signal generation Device 41 diffraction grating 43 signal processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G059 AA05 EE11 GG01 GG06 GG08 GG09 JJ02 JJ05 JJ17 KK01 5F072 AK06 JJ01 JJ20 KK30 QQ01 RR01 SS07 SS08 YY11 5K002 AA01 DA02 DA31 FA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G059 AA05 EE11 GG01 GG06 GG08 GG09 JJ02 JJ05 JJ17 KK01 5F072 AK06 JJ01 JJ20 KK30 QQ01 RR01 SS07 SS08 YY11 5K002 AA01 DA02 DA31 FA01

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)短パルス光源と、(b)該短パルス
光源の出力の繰り返し周波数に同期する発振器と、
(c)該発振器出力によって駆動され、前記短パルス光
源からの出力を変調する光特性調整器と、(d)該光特
性調整器から入射パルスが入射されるとともに、出力パ
ルスの波長を変化させる光ファイバとを具備し、(e)
時間に対し周期的に波長の変化するパルス光を出力する
ことを特徴とする時分割波長多重パルス光発生装置。
(A) a short pulse light source; and (b) an oscillator synchronized with a repetition frequency of an output of the short pulse light source.
(C) an optical characteristic adjuster driven by the oscillator output and modulating the output from the short pulse light source; and (d) an incident pulse is incident from the optical characteristic adjuster and changes the wavelength of the output pulse. (E) comprising an optical fiber;
A time-division multiplexed pulsed light generator, which outputs pulsed light whose wavelength periodically changes with time.
【請求項2】 請求項1記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、前記光特性調整器が光強度変調器で
あることを特徴とする時分割波長多重パルス光発生装
置。
2. The time-division multiplexed pulsed light generator according to claim 1, wherein said optical characteristic adjuster is an optical intensity modulator.
【請求項3】 請求項1記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、前記短パルス光源がフェムト秒ファ
イバレーザであることを特徴とする時分割波長多重パル
ス光発生装置。
3. The time-division multiplexed pulsed light generator according to claim 1, wherein said short pulse light source is a femtosecond fiber laser.
【請求項4】 請求項1記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、前記光ファイバが定偏波ファイバで
あることを特徴とする時分割波長多重パルス光発生装
置。
4. The time-division multiplexed pulsed light generator according to claim 1, wherein said optical fiber is a constant polarization fiber.
【請求項5】 請求項4記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、入射光の偏光方向を定偏波ファイバ
の複屈折軸から傾け、同時に異なる2波長のパルスを生
成することを特徴とする時分割波長多重パルス光発生装
置。
5. The time-division multiplexed pulse light generating apparatus according to claim 4, wherein the polarization direction of the incident light is inclined from the birefringence axis of the constant polarization fiber, and two different wavelength pulses are simultaneously generated. Time division multiplexed pulsed light generator.
【請求項6】(a)短パルス光源と、(b)該短パルス
光源の出力の繰り返し周波数に同期する発振器と、
(c)該発振器出力によって駆動され、前記短パルス光
源からの出力を変調する光特性調整器と、(d)該光特
性調整器から入射パルスが入射されるとともに、出力パ
ルスの波長を変化させる光ファイバとを備え、(e)時
間に対し周期的に波長の変化するパルス光を出力すると
ともに、可搬型に組み立てることを特徴とする時分割波
長多重パルス光発生装置。
6. A short pulse light source, and (b) an oscillator synchronized with a repetition frequency of an output of the short pulse light source.
(C) an optical characteristic adjuster driven by the oscillator output and modulating the output from the short pulse light source; and (d) an incident pulse is incident from the optical characteristic adjuster and changes the wavelength of the output pulse. (E) a time-division multiplexed pulsed light generation device characterized in that the device outputs (e) pulsed light whose wavelength periodically changes with time and is assembled in a portable manner.
【請求項7】 請求項6記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、前記光特性調整器が光強度変調器で
あることを特徴とする時分割波長多重パルス光発生装
置。
7. The time-division wavelength-division multiplexed pulsed light generator according to claim 6, wherein said optical characteristic adjuster is an optical intensity modulator.
【請求項8】 請求項6記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、前記短パルス光源がフェムト秒ファ
イバレーザであることを特徴とする時分割波長多重パル
ス光発生装置。
8. The time division multiplexed pulse light generator according to claim 6, wherein the short pulse light source is a femtosecond fiber laser.
【請求項9】 請求項6記載の時分割波長多重パルス光
発生装置において、前記光ファイバが定偏波ファイバで
あることを特徴とする時分割波長多重パルス光発生装
置。
9. The time division multiplexed pulsed light generator according to claim 6, wherein said optical fiber is a constant polarization fiber.
【請求項10】 請求項9記載の時分割波長多重パルス
光発生装置において、入射光の偏光方向を定偏波ファイ
バの複屈折軸から傾け、同時に異なる2波長のパルスを
生成することを特徴とする時分割波長多重パルス光発生
装置。
10. The time-division multiplexed pulse light generating apparatus according to claim 9, wherein the polarization direction of the incident light is inclined from the birefringent axis of the constant polarization fiber, and pulses of two different wavelengths are generated at the same time. Time division multiplexed pulsed light generator.
【請求項11】(a)時分割波長多重短パルス光源と、
(b)該パルス光源から出力される短パルス光を導入す
る被測定対象物と、(c)該被測定対象物を評価する装
置を具備することを特徴とする多波長計測システム。
(A) a time-division WDM short pulse light source;
A multi-wavelength measurement system comprising: (b) an object to be measured into which short-pulse light output from the pulse light source is introduced; and (c) a device for evaluating the object to be measured.
【請求項12】 請求項11記載の多波長計測システム
において、前記被測定対象物からの出力光を一つの受光
器を用いて測定し、信号を時分割に測定することを特徴
とする多波長計測システム。
12. The multi-wavelength measurement system according to claim 11, wherein the output light from the object to be measured is measured using one light receiver, and the signal is measured in a time-division manner. Measurement system.
【請求項13】 請求項11記載の多波長計測システム
において、前記被測定対象物からの出力光を波長によっ
て分離し、それぞれの信号を測定することを特徴とする
多波長計測システム。
13. The multi-wavelength measurement system according to claim 11, wherein output light from the object to be measured is separated according to wavelength, and respective signals are measured.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372691A (en) * 2001-06-13 2002-12-26 Univ Nagoya Short pulse light generating device and mutual correlation measurement device
JP2007139482A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence Optical fiber sensor device
JP2009198257A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Anritsu Corp Physical quantity measuring system
JP2010147515A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Oki Electric Ind Co Ltd Device for generating bit rate variable optical pulse signal, optical network communication system, and optical network communicating method
JP2012230050A (en) * 2011-04-27 2012-11-22 Nagoya Univ Spectrum measurement device and spectrum measurement method
WO2020196690A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 ウシオ電機株式会社 Product inspection method and product inspection device
WO2022237264A1 (en) * 2021-05-11 2022-11-17 华为技术有限公司 Spectral testing method and system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372691A (en) * 2001-06-13 2002-12-26 Univ Nagoya Short pulse light generating device and mutual correlation measurement device
JP2007139482A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence Optical fiber sensor device
JP4671842B2 (en) * 2005-11-16 2011-04-20 防衛省技術研究本部長 Optical fiber sensor device
JP2009198257A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Anritsu Corp Physical quantity measuring system
JP2010147515A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Oki Electric Ind Co Ltd Device for generating bit rate variable optical pulse signal, optical network communication system, and optical network communicating method
JP2012230050A (en) * 2011-04-27 2012-11-22 Nagoya Univ Spectrum measurement device and spectrum measurement method
WO2020196690A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 ウシオ電機株式会社 Product inspection method and product inspection device
WO2022237264A1 (en) * 2021-05-11 2022-11-17 华为技术有限公司 Spectral testing method and system

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