JP2003043434A - 多重共振器型光周波数コム発生器 - Google Patents

多重共振器型光周波数コム発生器

Info

Publication number
JP2003043434A
JP2003043434A JP2001226590A JP2001226590A JP2003043434A JP 2003043434 A JP2003043434 A JP 2003043434A JP 2001226590 A JP2001226590 A JP 2001226590A JP 2001226590 A JP2001226590 A JP 2001226590A JP 2003043434 A JP2003043434 A JP 2003043434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
frequency comb
optical frequency
optical
comb generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001226590A
Other languages
English (en)
Inventor
Motonobu Korogi
元伸 興梠
Osamu Nakamoto
修 仲本
Wideiyatomoko Banban
ウイディヤトモコ バンバン
Shigeyoshi Misawa
成嘉 三澤
Yoshinobu Nakayama
義宣 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Corp filed Critical Japan Science and Technology Corp
Priority to JP2001226590A priority Critical patent/JP2003043434A/ja
Publication of JP2003043434A publication Critical patent/JP2003043434A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い制御帯域を確保して安定に光周波数コム
を発生する。 【解決手段】 モノリシック光共振器110と電気機械
変換素子140により移動される可動ミラー130の間
に共振器長制御用のLN結晶板120が設けられている
ので、上記可動ミラー130による共振器長の制御と、
上記LN結晶板120による共振器長の制御を同時に行
う。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光CT、
光周波数標準機など多波長でコヒーレンス性の高い標準
光源、又は、各波長間のコヒーレンス性も利用できる光
源を必要とする分野に適用される多重共振器型光周波数
コム発生器に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、例えば光周波数を高精度に測
定する場合に光周波数コム発生器(Optical Frequency
Comb Generator)が使用されている。すなわち、2つの
レーザ光をヘテロダイン検波してその差周波数を測定す
る場合、その帯域は受光素子の帯域で制限され、おおむ
ね数十GHz程度であるので、光周波数コム発生器を用
いて広帯域なヘテロダイン検波系を構築するようにして
いる。光周波数コム発生器は、入射したレーザ光の側帯
波を等周波数間隔毎に数百本発生させるもので、発生さ
れる側帯波の周波数安定度はもとのレーザ光のそれとほ
ぼ同等である。そこで、この側帯波と被測定レーザ光を
ヘテロダイン検波することにより、数THzに亘る広帯
域なヘテロダイン検波系を構築することができる。 【0003】図7は、バルク型光周波数コム発生器30
0の原理的な構造を示している。 【0004】このバルク型光周波数コム発生器300
は、光位相変調器311と、この光位相変調器311を
介して互いに対向するように設置された反射鏡312,
313からなる光共振器310が使用されている。 【0005】この光共振器310において、反射鏡31
2を介して僅かな透過率で入射された光Linは、反射鏡
312,313間で共振し、その一部の光Lout が反射
鏡313を通して出射される。光位相変調器311は、
電界を印加することによって屈折率が変化する光位相変
調のための光学材料からなり、この光共振器310を通
過する光に対して、電極316に印加される交番電源f
mの出力に応じた位相変調をかける。 【0006】この光共振器310に入射された光Lin
は、反射鏡312,313間で共振しており、光位相変
調器311により位相変調を受け、反射鏡313を通し
て、光周波数コム出力光Lout として出射される。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】ところで、バルク型光
周波数コム発生器は、光変調を行うビーム光を通過させ
る電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成した入射
端と出射端を設けることにより光変調器と光共振器を一
体化したモノリシック構成することができる。そして、
モノリシック構成のバルク型光周波数コム発生器と外部
共振器を組み合わせることにより構成され多重共振器型
光周波数コム発生器では、外部共振器でも光周波数コム
を閉じこめることにより、光周波数コムへの変換効率を
上げ、大きなパワーを取り出すことができる。 【0008】しかし、図8に示すように、PZT等の電
気機械変換素子410により可動される高反射の可動ミ
ラー420とモノリシック構成のバルク型光周波数コム
発生器440を組み合わせた多重共振器型光周波数コム
発生器400では、上記PZT等の電気機械変換素子4
10により可動される高反射の可動ミラー420の制御
帯域が狭く、動作が不安定であるという問題点があっ
た。 【0009】そこで、本発明の目的は、上述の如き従来
の問題点に鑑み、広い制御帯域を確保して安定に動作す
るようにした多重共振器型光周波数コム発生器を提供す
ることにある。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明に係る多重共振器
型光周波数コム発生器は、光変調を行うビーム光を通過
させる電気光学結晶からなるモノリシック光共振器と、
上記光共振器の入射端側に配置された共振器長制御用の
LN結晶板と、上記LN結晶板の入射端側に配置され、
電気機械変換素子により移動される高反射膜の形成され
た可動ミラーとを備えることを特徴とする。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。 【0012】本発明は、例えば図1に示すように、モノ
リシック光共振器110と、入射端側に配置された高反
射膜の形成された可動ミラー130で構成される多重共
振器型光周波数コム発生器100に適用される。 【0013】この多重共振器型光周波数コム発生器10
0において、上記モノリシック光共振器110は、例え
ばニオブ酸リチウム(LiNbO)など電圧で光を位
相変調できる電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形
成した入射端と出射端を設けることにより光変調器と光
共振器を一体化したものである。 【0014】また、高反射膜の形成された可動ミラー1
21は、PZT等の電気機械変換素子122により移動
されるようになっており、上記モノリシック光共振器1
10とともに多重共振器型光周波数コム発生器100を
構成している。 【0015】そして、この多重共振器型光周波数コム発
生器100は、上記モノリシック光共振器110と可動
ミラー121の間に共振器長制御用のLN結晶板120
が設けられている。 【0016】このLN結晶板120は、上記モノリシッ
ク光共振器110と高反射膜の形成された可動ミラー1
21で構成される多重共振器型光周波数コム発生器10
0の共振器長を電気光学効果により可変制御する共振器
長制御素子として機能するものであって、図示しない電
極に供給される制御信号電圧により、上記共振器長を可
変制御することができる。なお、このLN結晶板120
の入射面及び出射面は、ARコーティングが施され、無
反射面とされている。 【0017】上記LN結晶板120による共振器長の制
御では、数MHzまで制御が可能である。 【0018】このような構造の多重共振器型光周波数コ
ム発生器100は、例えば図2に示すように、ファイバ
ー入力コリメータ光変換器151、反射光モニタ152
及び集光レンズ153から成る入射側光学系150を介
して基本波としての光ビームLinが入射される。そし
て、上記モノリシック光共振器110において、光ビー
ムLinの位相を変調することにより、高反射膜からなる
出射端を介して光周波数コムLoutを取り出し、集光レ
ンズ161及びファイバー出力コリメータ光変換器16
2からなる出射側光学系160を介して上記光周波数コ
ムLoutを出射する。 【0019】上記入射側光学系150の反射光モニタ1
52は、図3に示すように、2個の偏光ビームスプリッ
タ152A,152Bと光検出器152Cから成る。 【0020】この反射光モニタ152は、上記偏光ビー
ムスプリッタ152A,152Bにより入射光ビームL
inの偏光を決定し、また、上記偏光ビームスプリッタ1
52A,152Bを介して上記多重共振器型光周波数コ
ム発生器100からの反射光を光検出記152Cにより
検出する。なお、この反射光モニタ152では、上記偏
光ビームスプリッタ152A,152Bの光軸の角度に
より検出する光の量を調整することができる。 【0021】上記反射光モニタ152による検出出力
は、図4に示すような構成の多重共振器制御部170に
供給される。 【0022】多重共振器制御部170は、上記反射光モ
ニタ152による検出出力が入力されるロックインアン
プ171と、このロックインアンプ171の出力を積分
する積分器172と、上記積分器172にローパスフィ
ルタ(LPF)173を介して接続された上記電気機械
変換素子122の駆動回路174と、上記積分器172
にハイパスフィルタ(HPF)176を介して接続され
た位相変調器177と、この位相変調器177の変調出
力が供給される上記LN結晶板120の駆動回路178
とを備えてなる。上記ロックインアンプ171及び位相
変調器177には、発振器179から高周波信号が供給
されている。 【0023】この多重共振器制御部170では、上記L
PF173により抽出される上記積分器172による積
分出力の低域成分を低域制御信号として上記電気機械変
換素子122の駆動回路174に供給することにより、
上記可動ミラー121による共振器長の制御を行うとと
もに、上記HPF176により抽出される上記積分器1
72による積分出力の高域成分を高域制御信号として上
記LN結晶板120の駆動回路177に供給することに
より、上記LN結晶板120による共振器長の制御を行
う。 【0024】この多重共振器型光周波数コム発生器10
0では、上記反射光モニタ152による検出出力に基づ
いて、多重共振器制御部170により、上記可動ミラー
121による共振器長の制御と、上記LN結晶板120
による共振器長の制御を同時に行うことにより、広い制
御帯域を確保して安定に動作することができる。 【0025】また、上記多重共振器型光周波数コム発生
器100において上記出射側光学系160を介して出射
された光周波数コムLoutは、光カプラ165によりそ
の一部が分割されて図5に示すような構成の光周波数コ
ム発生器制御部180に供給される。 【0026】光周波数コム発生器制御部180は、上記
モノリシック光共振器110に位相制御信号fmとして
与えるマイクロ波信号を発生するマイクロ波発振器18
1を備え、このマイクロ波発振器181により発生され
たマイクロ波信号が、マイクロ波増幅器182により増
幅されてマイクロ波方向性結合器183を介して信号合
成器184に供給されるとともに、上記マイクロ波方向
性結合器183からアッテネータ185及び可変位相器
186を介して2重平衡変調器187に供給されるよう
になっている。 【0027】この光周波数コム発生器制御部180は、
上記マイクロ波信号を位相制御信号fmとして上記モノ
リシック光共振器110の図示しない電極に印加する。
上記モノリシック光共振器110は、上記入射側光学系
150を介して入射された基本波としての光ビームLin
の位相を上記位相制御信号fmに応じて変調し、高反射
膜からなる出射端を介して光周波数コムLoutを出力す
る。 【0028】また、この光周波数コム発生器制御部18
0は、上記光カプラ165により分割された光周波数コ
ムLoutが入射される光ファイバ入力高速フォトレシー
バ188を備え、このフォトレシーバ188の出力が上
記2重平衡変調器187に供給されている。そして、上
記2重平衡変調器187の出力が積分器189を介して
上記信号合成器184に供給されて上記位相制御信号f
mに重畳されることにより、上記モノリシック光共振器
110のDCバイアスが帰還制御される。 【0029】ここで、上記モノリシック型光周波数コム
発生器100は、モノリシック光共振器110と可動ミ
ラー121の間に共振器長制御用のLN結晶板120を
設ける構成としたが、上記可動ミラー121と共振器長
制御用のLN結晶板120を一体化して、図6に示すよ
うな構成とすることもできる。 【0030】図6に示すモノリシック型光周波数コム発
生器200は、モノリシック光共振器210と、入射端
側に配置された高反射膜225の形成されたLN結晶板
220と、このLN結晶板220が取り付けられたPZ
T等の電気機械変換素子240とからなり、上記LN結
晶板220が電気機械変換素子240により移動される
ようになっている。 【0031】この多重共振器型光周波数コム発生器20
0において、上記モノリシック光共振器210は、例え
ばニオブ酸リチウム(LiNbO)など電圧で光を位
相変調できる電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形
成した入射端と出射端を設けることにより光変調器と光
共振器を一体化したものである。 【0032】また、上記LN結晶板220は、上記モノ
リシック光共振器210と上記入射面に形成された高反
射膜225で多重共振器型光周波数コム発生器200を
構成するとともに、その共振器長を電気光学効果により
可変制御する共振器長制御素子として機能する。このL
N結晶板220は、図示しない電極に供給される制御信
号電圧により、上記共振器長を可変制御する。なお、こ
のLN結晶板220の出射面は、ARコーティングが施
され、無反射面とされている。 【0033】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る多重共振器型光周波数コム発生器では、モノリシック
光共振器と電気機械変換素子により移動される可動ミラ
ーの間に共振器長制御用のLN結晶板が設けられている
ので、上記可動ミラーによる共振器長の制御と、上記L
N結晶板による共振器長の制御を同時に行うことによ
り、広い制御帯域を確保して安定に動作することができ
る。 【0034】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る多重共振器型光周波数コム発生器
の要部構成を模式的に示す図である。 【図2】上記多重共振器型光周波数コム発生器の全体構
成例を模式的に示す図である。 【図3】上記多重共振器型光周波数コム発生器における
上記入射側光学系の反射光モニタの構成例を模式的に示
す図である。 【図4】上記多重共振器型光周波数コム発生器における
多重共振器制御部の構成例を示すブロック図である。 【図5】上記多重共振器型光周波数コム発生器における
モノリシック型光周波数コム発生器の制御部の構成例を
模式的に示す図である。 【図6】本発明に係る多重共振器型光周波数コム発生器
の他の要部構成を模式的に示す図である。 【図7】従来のバルク型光周波数コム発生器の構成を模
式的に示す図である。 【図8】従来の多重共振器型光周波数コム発生器の構成
を模式的に示す図である。 【符号の説明】 100,200 多重共振器型光周波数コム発生器、1
10,210 モノリシック光共振器、120,220
LN結晶板、121 可動ミラー、122,240
電気機械変換素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バンバン ウイディヤトモコ 神奈川県横浜市緑区長津田町3034−3 (72)発明者 三澤 成嘉 東京都大田区田園調布2−5−8 (72)発明者 中山 義宣 東京都世田谷区奥沢3−43−9 Fターム(参考) 2H041 AA21 AB15 AC08 AZ01 AZ05 2H079 AA02 AA12 BA03 DA03 EA28 EA33 FA01 KA20

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光変調を行うビーム光を通過させる電気
    光学結晶からなるモノリシック光共振器と、 上記光共振器の入射端側に配置された共振器長制御用の
    LN結晶板と、 上記LN結晶板の入射端側に配置され、電気機械変換素
    子により移動される高反射膜の形成された可動ミラーと
    を備えることを特徴とする多重共振器型光周波数コム発
    生器。
JP2001226590A 2001-07-26 2001-07-26 多重共振器型光周波数コム発生器 Withdrawn JP2003043434A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001226590A JP2003043434A (ja) 2001-07-26 2001-07-26 多重共振器型光周波数コム発生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001226590A JP2003043434A (ja) 2001-07-26 2001-07-26 多重共振器型光周波数コム発生器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003043434A true JP2003043434A (ja) 2003-02-13

Family

ID=19059380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001226590A Withdrawn JP2003043434A (ja) 2001-07-26 2001-07-26 多重共振器型光周波数コム発生器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003043434A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006019181A1 (ja) * 2004-08-18 2006-02-23 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology 形状測定方法、形状測定装置および周波数コム光発生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006019181A1 (ja) * 2004-08-18 2006-02-23 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology 形状測定方法、形状測定装置および周波数コム光発生装置
US7440112B2 (en) 2004-08-18 2008-10-21 National University Corporation Method and an apparatus for shape measurement, and a frequency comb light generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8831050B2 (en) Tunable laser
JP4420051B2 (ja) レーザ光発生装置
JP4271704B2 (ja) コヒーレント光源および光学装置
US6763042B2 (en) Apparatus and method for frequency conversion and mixing of laser light
US20070053388A1 (en) Coherent light source and optical device
JP2002311467A (ja) レーザー光発生装置及び方法
JP2001242500A (ja) 光波長変換モジュール
JP3460724B2 (ja) 光学発振器
JP3350607B2 (ja) レーザ装置
JP2000261086A (ja) 波長可変光源
JP2003043435A (ja) 光周波数コム発生器
JP2003043434A (ja) 多重共振器型光周波数コム発生器
JP2937418B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3976756B2 (ja) 光周波数コム発生器制御装置
JP6745395B1 (ja) 光共振器、光変調器、光周波数コム発生器、光発振器、並びにその光共振器及び光変調器の作製方法
JP3926349B2 (ja) 光周波数コム発生器制御装置
JP7100906B2 (ja) 光共振器及び光変調器の作製方法
JP3444958B2 (ja) 光コムジェネレータ
WO2021125007A1 (ja) 光共振器及び光変調器の作製方法、並びに光共振器、光変調器、光周波数コム発生器、光発振器
JP2980136B2 (ja) 多波長安定化レーザ装置
JP3891976B2 (ja) 光変調器
JP2003202609A (ja) 光共振器並びに光周波数コム発生器
JPS62254478A (ja) 可変波長光源
JPH0720413A (ja) 複合光回路
JPH08264870A (ja) 光コム発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20031031

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040129

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081007