JP2001249367A - 光発生方法及び光源 - Google Patents
光発生方法及び光源Info
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Abstract
生させる。 【解決手段】 パルスレーザ1,2から出力されるパル
ス光の繰り返し周波数は一致しており、パルスレーザ
1,2の発振周波数差は、繰り返し周波数を2以上の任
意の正数で除した値としている。パルスレーザ1,2か
ら出力されたパルス光は、光合波器3にて合成され、光
増幅器4にて増幅されてから非線形光学媒質5に入力さ
れる。非線形光学媒質5は、非線形光学効果により、パ
ルスレーザ1,2のモード間隔とは異なる、光周波数間
隔が均等な広帯域の多波長光を出力する。
Description
利用可能な光発生方法及び光源に関するものである。
目指し、1本の光ファイバに互いに異なる波長のレーザ
光を多重化して伝送する光波長多重通信が研究されてい
る。従来、光波長多重通信の光源としては、複数個の分
布帰還形(DFB)半導体レーザを、素子温度の制御に
より発振波長を制御して用いてきた。しかし多重するチ
ャネルの数が増えると、レーザの数も同じだけ増やさな
ければならず、コストのかかるシステムになると考えら
れる。
ザ光を光源とし、そのモードを光フィルタで切り出して
チャネルとする多波長光源が検討されるようになってき
た。直接変調、あるいは利得スイッチ法などを用いたパ
ルス光源は多くのモードを発生させることができるが、
そのなかでもモード同期レーザは、比較的簡単にフーリ
エ変換限界のパルスを生成することができる、すなわち
広いスペクトル帯域を持つことが可能であることから、
広く研究対象となっている。
生成されるモードの位相を同期させることによってパル
ス光を発生させるレーザであり、そのスペクトルは周波
数軸上で等間隔な多くのモードを含む。このモードを光
フィルタなどで切り出すことにより、単一モードの連続
光光源として用いることができる。
Source with Precise Frequency Spacing Using a Mode
-Locked Semiconductor Laser and an Arrayed Wavegui
de Grating Filter (Hiroaki Sanjoh 他著、IEEE Photo
nics Technology Letters, Vol.9, No.6, pp.818-820,
1997) 」では、モード同期半導体レーザを用いて、50
GHz間隔の多波長光を生成させている。
であり、モード同期半導体レーザ01の電界吸収変調器
01aに25GHzの正弦波信号を入力すると共に直流
電流を利得領域01bに入力すると、高調波モード同期
により、50GHz間隔の多波長光を生成させ、この多
波長光を、アレイ導波路回折格子フィルタ(光フィル
タ)02で切り出して、光出力差17dB以内に11チ
ャネルの連続光を得ている。
られるチャネル数は、元のモード同期半導体レーザ01
の増幅利得帯域に制限され、各チャネルの光出力レベル
はレーザの増幅利得の中心とそれ以外で大きく異なって
いた。また、前記多波長光から得られるチャネルの周波
数間隔はモード同期半導体レーザ01のモード間隔によ
るため、周波数間隔は固定されてしまい、光ネットワー
クシステムの柔軟な構成を困難にしていた。
の繰り返し周波数は等しいが発振周波数が異なる2つの
パルス光発生回路を用い、非線形光学効果を利用して広
帯域かつ周波数間隔の等しい多波長光を発生する光発生
方法及び光源を提供することを目的とする。
数を変えることにより、周波数間隔の可変な多波長光を
提供することを目的とする。
明の構成は、第一のパルス光を出力する第一のパルス光
発生回路の発振周波数と、第一のパルス光の繰り返し周
波数と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力す
る第二のパルス光発生回路の発振周波数の差である発振
周波数差を、前記繰り返し周波数を2以上の任意の正数
で除した値に設定しており、第一のパルス光と第二のパ
ルス光の合波光を非線形光学媒質に入射させて、光周波
数間隔の均等な多波長光を得ることを特徴とする。
二のパルス光の尖塔が時間軸上で一致するように、第一
のパルス光と第二のパルス光の少なくとも一方に時間的
な遅延を与えたり、第一のパルス光と第二のパルス光の
尖塔が時間軸上で一致するように、第一のパルス光発生
回路と第二のパルス光発生回路の同期を取ったり、前記
任意の正数を可変することを特徴とする。
力する第一のパルス光発生回路と、第一のパルス光の繰
り返し周波数と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光
を出力する第二のパルス光発生回路とを有し、しかも、
第一のパルス光発生回路の発振周波数と第二のパルス光
発生回路の発振周波数の差である発振周波数差が、前記
繰り返し周波数を2以上の任意の正数で除した値に設定
されており、更に、第一のパルス光と第二のパルス光の
合波光が入力される非線形光学媒質を有することを特徴
とする。
力する第一のパルス光発生回路と、第一のパルス光の繰
り返し周波数と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光
を出力する第二のパルス光発生回路とを有し、しかも、
第一のパルス光発生回路の発振周波数と第二のパルス光
発生回路の発振周波数の差である発振周波数差が、前記
繰り返し周波数を2以上の任意の正数で除した値に設定
されており、更に、第一のパルス光と第二のパルス光の
合波光が入力される非線形光学媒質と、合波前におい
て、第一のパルス光と第二のパルス光の少なくとも一方
に時間的な遅延を与える光遅延回路とを有することを特
徴とする。
力する第一のパルス光発生回路と、第一のパルス光の繰
り返し周波数と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光
を出力する第二のパルス光発生回路とを有し、しかも、
第一のパルス光発生回路の発振周波数と第二のパルス光
発生回路の発振周波数の差である発振周波数差が、前記
繰り返し周波数を2以上の任意の正数で除した値に設定
されており、更に、第一のパルス光と第二のパルス光の
合波光が入力される非線形光学媒質と、第一のパルス光
と第二のパルス光の尖塔を一致させるように、第一のパ
ルス光発生回路と第二のパルス光発生回路の少なくとも
一方を制御する同期回路とを有することを特徴とする。
力する第一のパルス光発生回路と、第一のパルス光の繰
り返し周波数と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光
を出力する第二のパルス光発生回路とを有し、しかも、
第一のパルス光発生回路の発振周波数と第二のパルス光
発生回路の発振周波数の差である発振周波数差が、前記
繰り返し周波数を2以上の任意の正数で除した値に設定
されており、更に、第一のパルス光と第二のパルス光の
合波光が入力される非線形光学媒質と、第一のパルス光
発生回路の発振周波数と第二のパルス光発生回路の発振
周波数を可変にする発振周波数制御回路とを有すること
を特徴とする。
数でパルス光を発生する2つのパルス光発生回路(パル
スレーザ)と、非線形光学効果を有する非線形光学媒質
を用いることにより、元のパルスレーザのモード間隔と
は異なる、等間隔な多波長光を、レーザの増幅利得に依
らずにより多く得られる。
パルス光のどちらか、あるいは双方に時間的な遅延を与
えるようにしたため、パルス光の尖塔が時間軸上で一致
し、非線形媒質に入射するパルス光のピークパワーが大
きくなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、その結果、出力光のスペクトル包絡線が広がり、各
チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長光が得られ
る。
うにしたため、パルス光の尖塔が時間軸上で一致するた
め、非線形媒質に入射するパルス光のピークパワーが大
きくなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、その結果、出力光のスペクトル包絡線が広がり、各
チャネルの光出力レベルの差がより少ない多波長光が得
られる。
制御するようにしたため、発生されるモード間隔を可変
にすることができる。
態を、図面を用いて詳細に説明する。
の実施の形態にかかる光源を示す。同図に示す第一のパ
ルスレーザ1は一定の繰り返し周波数の第一のパルス光
を出力し、第二のパルスレーザ2も、第一のパルスレー
ザ1と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力す
る。このとき、パルスレーザ1の発振周波数とパルスレ
ーザ2の発振周波数の差(発振周波数差)を、パルス光
の繰り返し周波数を2以上の任意の正数で除(除算)し
た値に設定している。
レーザが自励発振するときの光周波数のことをいう。こ
の発振周波数は、パルス光にとっては、搬送波(キャリ
ア)の周波数と考えることができる。
ルス光の繰り返し周波数を2以上の任意の正数で除(除
算)した値に設定することは、後述する他の実施の形態
においても同様である。
光(レーザ光)は、光合波器3にて合波され、合波され
たパルス光を光増幅器4により増幅している。このよう
に合波して増幅したパルス光は、非線形光学媒質5に入
力される。
により、パルスレーザ1,2のモード間隔とは異なる、
光周波数間隔が均等な多波長光を出力する。
るパルスレーザ1,2とは、利得を励起する際に直接変
調を施すことによりパルス光を発生することができるレ
ーザ、あるいは連続光を外部変換器でパルス化するレー
ザ、あるいはモード同期レーザ、利得スイッチレーザ、
Qスイッチレーザなどである。
心の輝線スペクトルの周りに、周波数間隔δf=1/T
[ヘルツ](T[秒]はパルス光の繰り返し周期)のモ
ード、及び高調波成分である、δfの正数倍n×δf
〔ヘルツ〕間隔のモードを持つ(nは正数)。ここで中
心の輝線スペクトルにおける周波数が、パルスレーザの
発振周波数である。
屈折率が、2次以上の高次の電気感受率に強く支配され
る媒質であり、光ファイバや光半導体増幅器、有機色素
などである。一般に強い強度の光波が非線形光学媒質に
入射されると、自己位相変調、相互位相変調、あるいは
四光波混合などのさまざまな非線形光学効果を発生す
る。
非線形効果を発生するものを使用してもよい。
ち、かつ発振周波数がδf[ヘルツ]異なる2つのパル
スレーザから出力されたパルス光を光カプラなどの光合
波器3を用いて重ね合わせると、そのスペクトルは、元
のパルスレーザとは異なる周波数間隔になる。この様子
を図2に示す。パルスレーザ1のスペクトルは実線、パ
ルスレーザ2のスペクトルは破線で示されている。ここ
でδν[ヘルツ]を発振周波数差という。
重ね合わせ光をエルビウム添加光ファイバ増幅器などの
光増幅器4で増幅し、非線形光学媒質5に入射させる
と、自己位相変調、あるいは相互位相変調といった非線
形光学効果によりスペクトルの包絡線が広がり、かつ、
四光波混合といった非線形光学効果により多数の周波数
の異なる光が発生する。
ν1 [ヘルツ]、プローブ光の光周波数をν2 [ヘル
ツ](ただしν2 >ν1 )とすると、四光波混合により
ν1 −(ν2 −ν1 )[ヘルツ]及びν2 +(ν2 −ν
1 )[ヘルツ]のシグナル光が発生される。更に新しく
発生されたν1 −(ν2 −ν1 )[ヘルツ]及びν2 +
(ν2 −ν1 )[ヘルツ]の光はポンプ光やプローブ光
となり、更に多くのモードを発生させる。
波数差δν[ヘルツ]が、モード間隔δf[ヘルツ]の
2以上の正数で割った値に等しくなるように、2つのパ
ルスレーザの発振周波数を制御すると、元のパルスレー
ザのモード、及び四光波混合により発生するシグナル光
はすべてδν[ヘルツ]間隔となり、多くの等間隔なモ
ードを含む多波長光を発生することができる。
1,2の発振周波数差δνを、モード間隔δfの1/4
にすると、 ν2 =ν1 +δf/4 となる。ν1 及びν2 の周波数の光をポンプ光及びプロ
ーブ光とすると、新たに発生されるシグナル光の周波数
は、 ν1 −δf/4 及び ν1 +δf/2 となる。また、ν1 −δf及びν2 −δfをポンプ光及
びプローブ光とすると、新たに発生されるシグナル光の
周波数は、 ν1 −5δf/4 及び ν1 −δf/2 となる。
すべてについて同様に考えると、ポンプ光、プローブ光
及びシグナル光は周波数軸上ですべてδf/4間隔、す
なわちδν間隔で並び、等間隔のモードを含む多波長光
が発生される。
により、非線形光学媒質5へ入射されたスペクトルの包
絡線は広がって出力されるため、得られる多波長光のチ
ャネル数は入力のそれよりも多くなり、各チャネルの出
力差も少なくなる。
の実施の形態にかかる光源を示し、図4はその動作原理
を説明する図である。
に、第二のパルスレーザ2から出力された合波前の第二
のパルス光を、時間的に遅延させる光遅延回路6が配置
されている。このため、第一のパルスレーザ1から出力
された第一のパルス光と、第二のパルスレーザ2から出
力されてから光遅延回路6にて時間的に遅延された第二
のパルス光とが、光合波器3にて合波されるようになっ
ている。なお、他の部分の構成は、図1に示す第1の実
施の形態と同様である。
ルスレーザ2から発生されたパルス光の伝搬する媒質の
屈折率を温度、あるいは電気光学効果などで変化させ、
あるいは媒質の長さを物理的に変化させることにより得
られる。
2から発振されるパルス光は、時間的に相関がないた
め、それぞれは同期がとれていない。そこで一方のパル
スレーザ2から出たパルス光に時間的な遅延を与え、し
かも光遅延回路6により遅延量を調節することにより、
図4に示すように、双方のパルス光の尖塔を時間的に一
致させることができる。
ルス光のピークパワーが大きくなることから、より大き
な非線形光学効果が期待でき、結果として、出力光のス
ペクトル包絡線が広がり、各チャネルの光出力レベルの
差が少ない多波長光が得られる。
化させるには、伝搬する媒質が大気中であるなら、その
光路中にガラスなどの誘電体を挿入することにより、伝
搬路全体での屈折率が変化する。媒質の長さを物理的に
変化させるには、例えば伝搬する媒質が光ファイバであ
るならば、光ファイバを圧電素子などで引っ張ることに
より変化する。また光遅延回路6の各種の具体的な実施
の形態は、後の第7(図9)〜第10(図12)の実施
の形態において詳述する。
の実施の形態にかかる光源を示す。図5に示すように、
本実施の形態では、第二のパルスレーザ2から出力され
るパルス光を、第一のパルスレーザ1から出力されるパ
ルス光に同期させる機能を持つ同期回路7を備えてい
る。なお、他の部分の構成は、図1に示す第1の実施の
形態と同様である。
電気信号に変換し、電気回路によってパルス光どうしの
同期を取り、パルスレーザ1,2のうち、一方のパルス
レーザ、あるいは双方のパルスレーザに帰還する手段、
あるいは光信号のまま信号処理し、一方のパルスレー
ザ、あるいは双方のパルスレーザに負帰還する手段であ
る。
レーザ2に帰還してパルスレーザ2から出力されるパル
ス光のタイミングを制御して、両パルスレーザ1,2か
ら出力されるパルス光の同期をとるようにしている。
振されるパルス光の一部を双方とも分岐し、パルス光の
タイミングを同期回路7で同期させることにより、パル
ス光の尖塔が時間軸上で一致させることができる。その
結果、非線形光学媒質5に入射するパルス光のピークパ
ワーが大きくなることから、より大きな非線形光学効果
が期待でき、結果として、出力光のスペクトル包絡線が
広がり、各チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長
光が得られる。
の実施の形態にかかる光源を示す。図6に示すように、
本実施の形態では、第一のパルスレーザ1に、パルスレ
ーザ1から出力されたパルス光の発振周波数を検出する
検波器8aと、検波器8aにて検波した信号を基に第一
のパルスレーザ1の発振周波数を制御する発振周波数制
御回路9aを備えている。また、第二のパルスレーザ2
に、パルスレーザ2から出力されたパルス光の発振周波
数を検出する検波器8bと、検波器8bにて検波した信
号を基に第二のパルスレーザ2の発振周波数を制御する
発振周波数制御回路9bを備えている。なお、他の部分
の構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様である。
1,2の発振周波数を制御することにより、周波数間隔
の可変な多波長光を出力することができる。つまり、
「パルスレーザ1,2の発振周波数差を、パルス繰り返
し周波数の2以上の整数で除(除算)した正数の値に設
定する」という条件にあって、「正数」の値を変化させ
ることができる。
制御する方法とは、レーザ内にある利得媒質の屈折率を
変化させる、あるいはレーザ共振器の共振器長を変化さ
せて発振周波数を制御する方法がある。
は、利得媒質の温度を変化させる、あるいは半導体レー
ザの場合は励起のための注入電流の量を変化させること
などにより、変化する。レーザ共振器の共振器長は、固
体レーザや気体レーザなどでは共振器を構成する鏡を機
械的に動かすことにより変化する。また、共振器内の屈
折率を変化させることにより、実効的な共振器長を変化
させることができる。
ーザ1,2の発振周波数差δν[ヘルツ]を、モード間
隔δf[ヘルツ]の2以上の正数で割った値に等しくな
るように変化させれば、等間隔に発振し、かつ周波数間
隔の可変なモードを含む多波長光を発生することができ
る。
の実施の形態にかかる光源を示す。図7に示すように、
本実施の形態では、第一,第二のパルスレーザとして、
モード同期レーザ11,12を採用している。なお、他
の部分の構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様で
ある。
共振器内で発生する幾つかのモードの位相を同期させる
ことにより、急峻なパルス光を発生させることができる
レーザである。モードの位相を同期させるには、レーザ
媒質に変調を与える強制モード同期法、光の強度により
透過率が変化する可飽和吸収体をレーザ共振器に組み込
んだ受動モード同期法、あるいは両方の効果を用いるハ
イブリッドモード同期法などがある。
易にフーリエ変換限界なパルス光を発生することができ
るため、よりスペクトル幅の広い光源となることから、
より多チャネルの多波長光を発生することができる。
の実施の形態にかかる光源を示す。図8に示すように、
本実施の形態では、第一,第二のパルスレーザとして、
利得スイッチレーザ13,14を採用している。なお、
他の部分の構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様
である。
ザ媒質をデルタ関数的に急峻に励起すると、急峻なパル
ス光を発生させることができるレーザである。
容易にフーリエ変換限界なパルス光を発生することがで
きるため、よりスペクトル幅の広い光源となることか
ら、より多チャネルの多波長光を発生することができ
る。
ートビームによる光ファイバ間結合を利用した光遅延回
路20を示す。この光遅延回路20は、図3に示す光遅
延回路6として採用することができる。
結合を利用した光遅延回路20とは、入射用及び出射用
の2本の光ファイバ21,22と、入射用光ファイバ2
1からの出射光を平行光にするコリメートレンズ23
と、平行光を出射用光ファイバ22に集光させるコリメ
ートレンズ24からなり、入射用あるいは出射用のコリ
メート系のどちらか一方、あるいは両方を平行光の進行
方向に可動な駆動系を持ち、該駆動系を動かすことによ
り光路長を変化させる遅延装置である。図9の例では、
コリメートレンズ23を固定し、コリメートレンズ24
を可動にしている。
回路6として採用して、遅延量を調節することにより、
パルスレーザ1,2から出力される双方のパルス光の尖
塔を時間的に一致させることができる。その結果、非線
形光学媒質5に入射するパルス光のピークパワーが大き
くなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、結果として、出力光のスペクトル包絡線が広がり、
各チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長光が得ら
れる。また、光遅延回路20を用いることにより、簡単
な装置で大きな遅延量を得ることができ、繰り返し周期
の長いパルスレーザへの適用も可能である。
の屈折率制御による光遅延回路30を示す。この光遅延
回路30は、図3に示す光遅延回路6として採用するこ
とができる。
0とは、入射ポート31、出射ポート32及び屈折率制
御部33を持つ光導波路34からなる装置であり、屈折
率制御部33に屈折率制御信号を与えることにより屈折
率が変化し、遅延が生じる。
回路6として採用して、遅延量を調節することにより、
パルスレーザ1,2から出力される双方のパルス光の尖
塔を時間的に一致させることができる。その結果、非線
形光学媒質5に入射するパルス光のピークパワーが大き
くなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、結果として、出力光のスペクトル包絡線が広がり、
各チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長光が得ら
れる。また、光遅延回路30を用いることにより、遅延
量を精密に制御することができる。
果を用いた屈折率制御による光遅延回路40を示す。こ
の光遅延回路40は、図3に示す光遅延回路6として採
用することができる。
延回路40とは、入射ポート41及び出射ポート42を
持つ光導波路43と、光導波路43の温度を変えるヒー
タ44からなる装置であり、ヒータ44に制御電流を与
えることにより光導波路43の温度が変化しその結果、
屈折率が変化し、遅延が生じる。
回路6として採用して、遅延量を調節することにより、
パルスレーザ1,2から出力される双方のパルス光の尖
塔を時間的に一致させることができる。その結果、非線
形光学媒質5に入射するパルス光のピークパワーが大き
くなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、結果として、出力光のスペクトル包絡線が広がり、
各チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長光が得ら
れる。また、光遅延回路40を用いることにより、遅延
量を精密に制御することができる。
学効果を用いた屈折率制御による光遅延回路50を示
す。この光遅延回路50は、図3に示す光遅延回路6と
して採用することができる。
遅延回路50とは、入射ポート51及び出射ポート52
を持つ光導波路53と、光導波路53に制御電流を流す
ための1組の電極54からなる装置であり、光導波路5
3に電流を流すことによりキャリア密度が変化して、そ
の結果屈折率が変化し、遅延が生じる。
回路6として採用して、遅延量を調節することにより、
パルスレーザ1,2から出力される双方のパルス光の尖
塔を時間的に一致させることができる。その結果、非線
形光学媒質5に入射するパルス光のピークパワーが大き
くなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、結果として、出力光のスペクトル包絡線が広がり、
各チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長光が得ら
れる。また、光遅延回路50を用いることにより、遅延
量を精密に制御することができる。
の第11の実施の形態にかかる光源を示す。本実施の形
態では、光位相同期ループを構成することにより、第一
のパルスレーザ101から出力されるパルス光に、第二
のパルスレーザ102から出力されるパルス光を同期さ
せるようにしている。
ると、第一のパルスレーザ101は、発振器103から
出力された発振信号と同期したパルス光を出力する。第
二のパルスレーザ102は、発振器104から出力され
た発振信号と同期したパルス光を出力する。なお双方の
パルス光は、後述する光位相同期ループの作用により同
期される。
器105にて分岐されたパルス光と、パルスレーザ10
2から出力され、光分波器106にて分岐されたパルス
光は、光合波器107にて合波される。合波されたパル
ス光は光増幅器108により増幅され、増幅されたパル
ス光は、非線形光学媒質109に入力される。
により、パルスレーザ101,102のモード間隔とは
異なる、光周波数間隔が均等な多波長光を出力する。
振器103は出力する発振信号の位相を固定しており、
発振器104は出力する発振信号の位相を可変にでき
る。パルスレーザ101から出力され、光分波器105
を透過して分波されたパルス光は、第一の受光素子11
0に入力される。第一の受光素子110は、入力された
パルス光からキャリアを除いたパルス信号を出力する。
また、パルスレーザ102から出力され、光分波器10
6を透過して分波されたパルス光は、第二の受光素子1
11に入力される。第二の受光素子111は、入力され
たパルス光からキャリアを除いたパルス信号を出力す
る。
0から出力されたパルス信号の位相と、第二の受光素子
111から出力されたパルス信号との位相を比較し、両
者の位相差を示す位相差信号を出力する。
通過してから発振器104に入力される。発振器104
は、位相差信号に応じて、パルスレーザ102に送る発
振信号の位相を変更し、発振器103の位相に追従しよ
うとする。このため、発振器104から出力される発振
信号の位相が、発振器103から出力される発振信号の
位相に同期し、パルスレーザ102から出力されるパル
ス光の位相が、パルスレーザ101から出力されるパル
ス光の位相に同期する。
より駆動しているパルスレーザ101のパルス光に、位
相可変な発振器104により駆動しているパルスレーザ
102のパルス光を同期させることができ、2つのパル
スレーザ101,102から発生されるパルス光の尖塔
が時間軸上で一致する。その結果、非線形光学媒質10
9に入射するパルス光のピークパワーが大きくなること
から、より大きな非線形光学効果が期待でき、結果とし
て、出力光のスペクトル包絡線が広がり、各チャネルの
光出力レベルの差が少ない多波長光が得られる。
の第12の実施の形態にかかる光源を示す。本実施の形
態では、光位相同期ループを構成することにより、第一
のパルスレーザ101から出力されるパルス光と、第二
のパルスレーザ102から出力されるパルス光を同期さ
せるようにしている。この第12の実施の形態は、図1
3に示す第11の実施の形態における光位相同期ループ
の構成を変更したものである。このため、第11の実施
の形態と同一機能を果たす部分には同一符号を付し重複
する説明は省略し、異なる部分について説明をする。
第一の発振器201に同期したパルス光を出力し、第二
のパルスレーザ102は、位相可変の第二の発振器10
4に同期したパルス光を出力する。
ルスレーザ101から出力され、光分波器105を透過
して分波されたパルス光は、第一の受光素子110に入
力される。第一の受光素子110は、入力されたパルス
光からキャリアを除いたパルス信号を出力する。また、
パルスレーザ102から出力され、光分波器106を透
過して分波されたパルス光は、第二の受光素子111に
入力される。第二の受光素子111は、入力されたパル
ス光からキャリアを除いたパルス信号を出力する。
子110から出力されたパルス信号と、参照となる発振
器203から出力された参照信号との位相を比較し、両
者の位相差を示す第一の位相差信号を出力する。
204を通過してから発振器201に入力される。発振
器201は、位相差信号に応じて、パルスレーザ101
に送る発振信号の位相を変更する。この位相の変更によ
り、第一のパルスレーザ101から出力されるパルス光
の位相は、参照となる発振器203の参照信号の位相と
等しくなる。
子111から出力されたパルス信号と、参照となる発振
器203から出力された参照信号との位相を比較し、両
者の位相差を示す第二の位相差信号を出力する。
206を通過してから発振器104に入力される。発振
器104は、位相差信号に応じて、パルスレーザ102
に送る発振信号の位相を変更する。この位相の変更によ
り、第二のパルスレーザ102から出力されるパルス光
の位相は、参照となる発振器203の参照信号の位相と
等しくなる。
力されるパルス光の位相は、発振器203の参照信号の
位相と同期し、両パルス光の位相が一致する。よって、
2つのパルスレーザ101,102から発生されるパル
ス光の尖塔が時間軸上で一致する。その結果、非線形光
学媒質109に入射するパルス光のピークパワーが大き
くなることから、より大きな非線形光学効果が期待で
き、結果として、出力光のスペクトル包絡線が広がり、
各チャネルの光出力レベルの差が少ない多波長光が得ら
れる。
の第13の実施の形態にかかる光源を示す。本実施の形
態では、第一の能動モード同期レーザ301と、第二の
能動モード同期レーザ302は、同一の発振器306が
発生する発振信号の周波数と同じ、またはその高調波周
波数と同じ繰り返し周波数のパルス光を発生するように
構成している。
301,302や、利得スイッチレーザ、あるいは半導
体レーザの直接変調においてパルス光を発生させるため
に必要な電気装置である。
01,302が同一の発振器306を用いることによ
り、2つの能動モード同期レーザ301,302から発
生されるパルス光の尖塔が時間軸上で一致する。その結
果、光合波器303にて合波され光増幅器304にて増
幅されてから、非線形光学媒質305に入射するパルス
光のピークパワーが大きくなることから、より大きな非
線形光学効果が期待でき、結果として、出力光のスペク
トル包絡線が広がり、各チャネルの光出力レベルの差が
少ない多波長光が得られる。
には直流電流源307から直流電流が供給され、第二の
能動モード同期レーザ302には直流電流源308から
直流電流が供給される。このように直流電流を供給する
のはレーザにバイアス電流を与えるためである。なお、
他の実施の形態においても、図示はしていないが、レー
ザにバイアス電流を与えるために直流電流を供給してい
る。
第14の実施の形態にかかる光源を示す。図16に示す
ように第14の実施の形態では、素子温度制御によりパ
ルスレーザ401,402の発振周波数を制御して、パ
ルスレーザ401,402から出力されるパルス光の光
周波数制御をしている。具体的には、ペルチェ素子など
の温度素子403,404を制御し、パルスレーザ40
1,402の発振周波数を制御して出力されるパルス光
を所望の周波数に設定している。
度が変わるとレーザ媒質の屈折率が変化し、発振周波数
が変わる。このため、光周波数を制御でき、これによ
り、モード間隔、あるいは中心周波数の可変なモードを
含む多波長光が実現できる。
力されたパルス光は、光合波器405にて合波され、光
増幅器406にて増幅されてから、非線形光学媒質40
7に入力される。なお、合波される前に、パルスレーザ
401,402からの光を一部取り出して発振周波数を
検知し、温度制御をかける負帰還系を構成するようにし
てもよい。
生方法及び光源によれば、等間隔な多波長光を、レーザ
の利得帯域に依らずにより多いチャネル数で得られる。
ーザ)から発生されるパルス光のどちらか、あるいは双
方に時間的な遅延を与える構成を具備したことにより、
各チャネルの光出力レベルの差がより少ない多波長光が
得られる。
ーザ)の同期を取る機構を具備したことにより、各チャ
ネルの光出力レベルの差がより少ない多波長光が得られ
る。
ーザ)の発振周波数を制御する機構を具備したことによ
り、各チャネル間隔を可変にすることができる。
構成図。
図。
構成図。
明図。
構成図。
構成図。
構成図。
構成図。
を示す構成図。
路を示す構成図。
路を示す構成図。
回路を示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
Claims (8)
- 【請求項1】 第一のパルス光を出力する第一のパルス
光発生回路の発振周波数と、第一のパルス光の繰り返し
周波数と同一の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力
する第二のパルス光発生回路の発振周波数の差である発
振周波数差を、前記繰り返し周波数を2以上の任意の正
数で除した値に設定しており、 第一のパルス光と第二のパルス光の合波光を非線形光学
媒質に入射させて、光周波数間隔の均等な多波長光を得
ることを特徴とする光発生方法。 - 【請求項2】 請求項1の光発生方法において、 第一のパルス光と第二のパルス光の尖塔が時間軸上で一
致するように、第一のパルス光と第二のパルス光の少な
くとも一方に時間的な遅延を与えることを特徴とする光
発生方法。 - 【請求項3】 請求項1の光発生方法において、 第一のパルス光と第二のパルス光の尖塔が時間軸上で一
致するように、第一のパルス光発生回路と第二のパルス
光発生回路の同期を取ることを特徴とする光発生方法。 - 【請求項4】 前記任意の正数を可変することを特徴と
する請求項1の光発生方法。 - 【請求項5】 第一のパルス光を出力する第一のパルス
光発生回路と、第一のパルス光の繰り返し周波数と同一
の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力する第二のパ
ルス光発生回路とを有し、しかも、第一のパルス光発生
回路の発振周波数と第二のパルス光発生回路の発振周波
数の差である発振周波数差が、前記繰り返し周波数を2
以上の任意の正数で除した値に設定されており、 更に、第一のパルス光と第二のパルス光の合波光が入力
される非線形光学媒質を有することを特徴とする光源。 - 【請求項6】 第一のパルス光を出力する第一のパルス
光発生回路と、第一のパルス光の繰り返し周波数と同一
の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力する第二のパ
ルス光発生回路とを有し、しかも、第一のパルス光発生
回路の発振周波数と第二のパルス光発生回路の発振周波
数の差である発振周波数差が、前記繰り返し周波数を2
以上の任意の正数で除した値に設定されており、 更に、第一のパルス光と第二のパルス光の合波光が入力
される非線形光学媒質と、 合波前において、第一のパルス光と第二のパルス光の少
なくとも一方に時間的な遅延を与える光遅延回路とを有
することを特徴とする光源。 - 【請求項7】 第一のパルス光を出力する第一のパルス
光発生回路と、第一のパルス光の繰り返し周波数と同一
の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力する第二のパ
ルス光発生回路とを有し、しかも、第一のパルス光発生
回路の発振周波数と第二のパルス光発生回路の発振周波
数の差である発振周波数差が、前記繰り返し周波数を2
以上の任意の正数で除した値に設定されており、 更に、第一のパルス光と第二のパルス光の合波光が入力
される非線形光学媒質と、 第一のパルス光と第二のパルス光の尖塔を一致させるよ
うに、第一のパルス光発生回路と第二のパルス光発生回
路の少なくとも一方を制御する同期回路とを有すること
を特徴とする光源。 - 【請求項8】 第一のパルス光を出力する第一のパルス
光発生回路と、第一のパルス光の繰り返し周波数と同一
の繰り返し周波数の第二のパルス光を出力する第二のパ
ルス光発生回路とを有し、しかも、第一のパルス光発生
回路の発振周波数と第二のパルス光発生回路の発振周波
数の差である発振周波数差が、前記繰り返し周波数を2
以上の任意の正数で除した値に設定されており、 更に、第一のパルス光と第二のパルス光の合波光が入力
される非線形光学媒質と、 第一のパルス光発生回路の発振周波数と第二のパルス光
発生回路の発振周波数を可変にする発振周波数制御回路
とを有することを特徴とする光源。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007037243A1 (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | THz波発生装置 |
US7315557B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-01-01 | Fujitsu Limited | Multi-wavelength light source apparatus |
JP2008197448A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 2モード光発生装置 |
JP2008281869A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光信号発生器および光通信システム |
JP2009014641A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Advantest Corp | タイミング調整装置および光サンプリング装置 |
JP2009244304A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広帯域多波長光源 |
US8818207B2 (en) | 2011-03-10 | 2014-08-26 | Fujitsu Limited | Optical transmitter |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058668A patent/JP3573334B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7315557B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-01-01 | Fujitsu Limited | Multi-wavelength light source apparatus |
WO2007037243A1 (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | THz波発生装置 |
JP2007094190A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | THz波発生装置 |
US7764422B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-07-27 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | THz wave generation device |
JP2008197448A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 2モード光発生装置 |
JP4641028B2 (ja) * | 2007-02-14 | 2011-03-02 | 日本電信電話株式会社 | 2モード光発生装置 |
JP2008281869A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光信号発生器および光通信システム |
JP4699422B2 (ja) * | 2007-05-11 | 2011-06-08 | 日本電信電話株式会社 | 光信号発生器および光通信システム |
JP2009014641A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Advantest Corp | タイミング調整装置および光サンプリング装置 |
JP2009244304A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広帯域多波長光源 |
US8818207B2 (en) | 2011-03-10 | 2014-08-26 | Fujitsu Limited | Optical transmitter |
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