JP2003043528A - 4-wave mixer using ring laser - Google Patents

4-wave mixer using ring laser

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JP2003043528A
JP2003043528A JP2001235117A JP2001235117A JP2003043528A JP 2003043528 A JP2003043528 A JP 2003043528A JP 2001235117 A JP2001235117 A JP 2001235117A JP 2001235117 A JP2001235117 A JP 2001235117A JP 2003043528 A JP2003043528 A JP 2003043528A
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optical
optical coupler
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output end
coupler
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Jun Inoue
潤 井上
Hideyuki Sotobayashi
秀之 外林
Wataru Nakajo
渉 中條
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 4-wave mixer using a ring laser which has a constitution simpler than conventional one and can easily change a wavelength for use though a conventional mixer requires signal light and exciting light and admits of simplification and has restrictions on applicable frequencies. SOLUTION: The 4-wave mixer is provided with a first optical coupler, a gain medium, a second optical coupler, an optical path connecting a second output end of the second optical coupler and a second input end of the first optical coupler, a first optical filter arranged on an optical path connecting a first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler, an optical delay device, a constitution for inputting an optical signal to a first input end of the first optical coupler, and a constitution for sending the optical signal from the first output end of the second optical coupler.

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】この発明は、リング構成のモ
ード同期レーザ中でおこる利得媒質中の四光波混合現象
を利用した装置で、特に光分割多重分離装置、光サンプ
リング装置、あるいは光波長変換装置としたリングレー
ザを用いた四光波混合装置に関している。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device utilizing the four-wave mixing phenomenon in a gain medium that occurs in a mode-locked laser having a ring structure, and more particularly to an optical division demultiplexer, an optical sampling device, or an optical wavelength converter. And a four-wave mixing device using a ring laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の光源からの光を、非線形応答を示
す光媒質に通した時に起こる四光波混合現象を利用した
装置は、既にいくつか知られている。
2. Description of the Related Art There are already known some devices utilizing the four-wave mixing phenomenon that occurs when light from a plurality of light sources is passed through an optical medium exhibiting a non-linear response.

【0003】例えば、文献1(S.Kawanishi, T.Moriok
a, O.Kamatani,H.Takara, J.M.Jacob, and M.Saruwatar
i,“100Gbit/s all-optical demultiplexingusing four
-wavemixing in a traveling wave laser diode amplif
ier”, Electron.Lett., vol.30, no.12, pp.981-982,
Jun. 9, 1994.、(S.カワニシ、T.モリオカ、O.カマタ
ニ、H.タカラ、J.M.ヤコブ、M.サルワタリ、「進行波型
レーザーダイオード増幅器似おける四波混合を用いた10
0Gbit/s全光学式デマルチプレクシング」、Electron.Le
tt.、30巻、NO.12、981-982頁、1994年6月9日))に
は、図7(a)に示すように、入力光とクロック光発生
装置からの光との2つの光源からの光を同時にひとつの
多重化分離(DEMUX)である素子進行波型レーザダイオ
ード増幅器に通して四光波混合を行うことにより、分割
多重化された光信号を分離する多重化分離装置が記載さ
れている。この装置で、2つの光源のひとつが変調され
た光信号であり、他の一つが、モードロックEDF(エル
ビウムをドープしたファイバレーザ)からの光パルスで
ある。
For example, reference 1 (S. Kawawanishi, T. Moriok
a, O.Kamatani, H.Takara, JMJacob, and M.Saruwatar
i, “100Gbit / s all-optical demultiplexing using four
-wavemixing in a traveling wave laser diode amplif
ier ”, Electron.Lett., vol.30, no.12, pp.981-982,
Jun. 9, 1994., (S. Kawanishi, T. Morioka, O. Kamatani, H. Takara, JM Jacob, M. Saruwatari, "Using a four-wave mixing like traveling-wave laser diode amplifier 10
0 Gbit / s all-optical demultiplexing ", Electron.Le
tt., Vol. 30, No. 12, pp. 981-982, June 9, 1994)), as shown in FIG. 7 (a), two types of light, that is, the input light and the light from the clock light generator are used. A demultiplexing device that demultiplexes the demultiplexed optical signal by performing four-wave mixing by simultaneously passing the light from the light source through one element demultiplexing (DEMUX) element traveling wave laser diode amplifier is described. Has been done. In this device, one of the two light sources is a modulated optical signal and the other is an optical pulse from a mode-locked EDF (erbium-doped fiber laser).

【0004】図7(a)に示す装置では、図7(b)に
示す入力光にたいして、点線で示す様にクロック光が一
致した時にのみ、四光波混合光が出力されることを用い
て、多重化分離を行うものである。
In the apparatus shown in FIG. 7A, the four-wave mixing light is output only when the clock light coincides with the input light shown in FIG. 7B as indicated by the dotted line. It is to perform demultiplexing.

【0005】この多重化分離装置では、多重化分離(DE
MUX)素子は、被多重化分離(DEMUX)信号光(入力)か
ら時間的に決まった繰り返し(クロック)の信号光を抜
き出す(スイッチする)操作をおこなうものであり、こ
の方式では、DEMUX素子とクロック光発生器が必要であ
った。この構成では、まだ簡素化の余地があった。
In this multiplexer / demultiplexer, the multiplexer / demultiplexer (DE
The MUX) element performs the operation of extracting (switching) the signal light of the time-determined repetition (clock) from the demultiplexed demultiplexed (DEMUX) signal light (input). A clock light generator was needed. With this configuration, there was still room for simplification.

【0006】また、特開平9−33967号公報には、
波長フィルタ等の波長分離手段を用いずに、四光波混合
光(波長変換光、位相共役光)を信号光および励起光か
ら分離して取り出すことができる四光波混合光発生回路
およびそれを用いた光回路が開示されている。これは、
2×2の光分岐結合器の第3ポートと光非線形媒質とを
所定の長さと伝搬定数を有する分散性媒質で接続し、第
4ポートと光非線形媒質とを所定の長さと伝搬定数を有
する分散性媒質で接続し、信号光S(キャリア角周波数
ωS)と励起光P1,P2 (キャリア角周波数ωP1,
ωP2)を光分岐結合器の第1ポートから入射し、第2ポ
ートから光非線形媒質で発生した四光波混合光(キャリ
ア角周波数ωf=ωP1+ωP2−ωS )を取り出すもので
ある。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 9-33967 discloses that
A four-wave mixing light generation circuit capable of separating and extracting four-wave mixing light (wavelength conversion light, phase conjugate light) from signal light and pumping light without using wavelength separation means such as a wavelength filter, and the same are used. An optical circuit is disclosed. this is,
The third port of the 2 × 2 optical branching coupler and the optical nonlinear medium are connected by a dispersive medium having a predetermined length and a propagation constant, and the fourth port and the optical nonlinear medium have a predetermined length and a propagation constant. The signal light S (carrier angular frequency ω S ) and the pumping lights P1, P2 (carrier angular frequency ω P1 ,
ω P2 ) is input from the first port of the optical branching coupler, and the four-wave mixed light (carrier angular frequency ω f = ω P1 + ω P2 − ω S ) generated from the optical nonlinear medium is extracted from the second port. .

【0007】ここで開示された光回路は、上記の装置と
同様に、信号光と励起光が必要であり、励起光の発生に
は、独立した発生装置が用いられたため、この構成で
は、まだ簡素化の余地があった。
The optical circuit disclosed here requires signal light and pumping light as in the above-described device, and an independent generator is used to generate pumping light. There was room for simplification.

【0008】また、文献2(荒平慎、加藤幸雄、小川
洋、“モード同期DBRレーザにおける四光波混合も用い
た波長変換実験”、平成13年度春季応物予稿集、29a-ZV
-8、p.1173、2001.)には、図8(a)に示す様に、1
つの光源からの光をファブリー・ペロー型のモード同期
分布帰還型(DBR)レーザに通して、このレーザで発生
した光パルスとの四光波混合を行う波長変換装置が記載
されている。この装置においては、信号光(波長=λ
s)に対して、四光波混合(FWM)光(波長=
λ FWM)とモード同期光(波長=λp)および信号光
(波長=λs)が出力される。
Reference 2 (Shin Arahira, Yukio Kato, Ogawa)
Yo, also using four-wave mixing in mode-locked DBR lasers
Wavelength Conversion Experiment ", 2001 Spring Bibliography Proceedings, 29a-ZV
-8, p. 1173, 2001.), as shown in FIG.
Fabry-Perot mode-locking of light from two light sources
Generated by this laser through a distributed feedback (DBR) laser
Describes a wavelength conversion device that performs four-wave mixing with the generated optical pulse
Has been done. In this device, signal light (wavelength = λ
s), four-wave mixing (FWM) light (wavelength =
λ FWM) And mode-locked light (wavelength = λp) and signal light
(Wavelength = λs) is output.

【0009】この装置に於いては、上記の文献1の装置
と比べて、構成部品がすくない、という特徴がある。し
かし、モノリシック構造のため、一体型なので共振器長
を制御することが難しく、分離周波数の調整が困難であ
る、あるいは、発振波長の調整が困難であるという欠点
がある。発振波長を変えられない場合は、発振波長に一
致または近い信号光を分離できない、ということが起こ
る。
This device is characterized in that it has fewer constituent parts than the device of the above-mentioned document 1. However, since it is a monolithic structure, it is an integrated type, so that it is difficult to control the resonator length, and it is difficult to adjust the separation frequency or the oscillation wavelength. If the oscillating wavelength cannot be changed, it may happen that the signal light that matches or is close to the oscillating wavelength cannot be separated.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記で説明したよう
に、上記した従来の四光波混合現象を利用した装置で
は、信号光と励起光が必要であり、励起光を発生するた
めには、励起光の発生装置が用いられたため、この構成
では、まだ簡素化の余地があり、また適用できる周波数
に制限があった。
As described above, in the above-mentioned device utilizing the four-wave mixing phenomenon, the signal light and the pumping light are required, and the pumping light is generated in order to generate the pumping light. Due to the use of the light generator, this configuration still has room for simplification and limits the applicable frequencies.

【0011】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
従来の構成に比べて簡単な構成で、用いる波長を容易に
変えることのできるリングレーザを用いた四光波混合装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above,
An object of the present invention is to provide a four-wave mixing device using a ring laser which has a simpler structure than the conventional structure and whose wavelength to be used can be easily changed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レーザ共振器中の利得媒質のもつ非線形
応答特性を用いて四光波混合を行うことにより、従来レ
ーザ発振器と非線形素子とが用いられてきた構成を簡素
化するものであり、本発明における第1の発明は、少な
くとも第1の入力端と第2の入力端と出力端を持った第
1の光結合器と、用いるレーザ光にたいして利得特性の
ある第1の光結合器に光路で接続された利得媒質と、該
利得媒質に光路で接続された少なくとも入力端と第1の
出力端と第2の出力端を持った第2の光結合器と、第2
の光結合器の第2の出力端と第1の光結合器の第2の入
力端とを結ぶ光路と、その第2の光結合器の第1の出力
端と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路上に配
置された第1の光フィルタ、および光遅延器と、第1の
光結合器の第1の入力端に光信号を入力する構成と、第
2の光結合器の第1の出力端から光信号が送出される構
成とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a conventional laser oscillator and a non-linear element by performing four-wave mixing using the non-linear response characteristic of a gain medium in a laser resonator. The first invention in the present invention is a first optical coupler having at least a first input end, a second input end, and an output end, and It has a gain medium connected to the first optical coupler having a gain characteristic with respect to the laser light used by an optical path, and at least an input end, a first output end, and a second output end connected to the gain medium by an optical path. A second optical coupler and a second
Optical path connecting the second output end of the optical coupler and the second input end of the first optical coupler, and the first output end of the second optical coupler and the first optical coupler of the first optical coupler. A first optical filter arranged on an optical path connecting the second input end and an optical delay device; a configuration for inputting an optical signal to the first input end of the first optical coupler; The optical signal is transmitted from the first output end of the optical coupler.

【0013】また、上記の構成では、目的とする四光波
混合光の他の光も含まれているが、四光波混合光のみを
選択するために、本発明における第2の発明は、少なく
とも第1の入力端と第2の入力端と出力端を持った第1
の光結合器と、用いるレーザ光にたいして利得特性のあ
る第1の光結合器に光路で接続された利得媒質と、該利
得媒質に光路で接続された少なくとも入力端と第1の出
力端と第2の出力端を持った第2の光結合器と、第2の
光結合器の第2の出力端と第1の光結合器の第2の入力
端とを結ぶ光路と、その第2の光結合器の第1の出力端
と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路上に配置
された第1の光フィルタ、および光遅延器と、第1の光
結合器の第1の入力端に光信号を入力する構成と、第2
の光結合器の第1の出力端に光路で接続された第2の光
フィルタと、その第2の光フィルタから光信号が送出さ
れる構成とを備えたことを特徴としている。
Further, in the above structure, other light of the intended four-wave mixing light is also included. However, in order to select only the four-wave mixing light, the second invention in the present invention is at least the second invention. 1st with 1 input and 2nd input and output
Optical coupler, a gain medium connected to the first optical coupler having a gain characteristic with respect to the laser light to be used by an optical path, and at least an input end, a first output end, and a first output end connected to the gain medium by an optical path. A second optical coupler having two output terminals, an optical path connecting the second output terminal of the second optical coupler and the second input terminal of the first optical coupler, and the second optical path A first optical filter arranged on an optical path connecting a first output end of the optical coupler and a second input end of the first optical coupler, and an optical delay device, and a first optical coupler of the first optical coupler. A configuration for inputting an optical signal to the first input end;
The second optical filter is connected to the first output end of the optical coupler by the optical path, and the optical signal is transmitted from the second optical filter.

【0014】また、本発明における第3の発明は、第1
あるいは第2の発明の構成において、モード同期レーザ
が構成される様にするために、上記した第1または第2
の発明の構成に加えて、第2の光結合器の第1の出力端
と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路上にさら
に光変調器が配置されたことを特徴としている。
The third aspect of the present invention is the first aspect.
Alternatively, in the configuration of the second invention, in order to configure the mode-locked laser, the above-mentioned first or second
In addition to the configuration of the invention described above, an optical modulator is further arranged on the optical path connecting the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. I am trying.

【0015】また、本発明における第4の発明は、光分
割多重分離装置を構成するために、上記した第3の発明
の構成に加えて、第1の入力端と第2の入力端と出力端
を持った第1の光結合器と、用いるレーザ光にたいして
利得特性のある第1の光結合器に光路で接続された利得
媒質と、該利得媒質に光路で接続された少なくとも入力
端と第1の出力端と第2の出力端を持った第2の光結合
器と、第2の光結合器の第2の出力端と第1の光結合器
の第2の入力端とを結ぶ光路と、その第2の光結合器の
第1の出力端と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ
光路上に配置された第1の光フィルタ、光遅延器、およ
び光変調器と、によりモード同期レーザが構成され、第
1の光結合器の第1の入力端に入力された第1の光パル
ス信号と、上記のモード同期レーザの生成した第2の光
パルス信号とが上記の利得媒質において重ね合った時に
発生する四光波混合光を出力することにより、光分割多
重分離装置が構成されたことを特徴としている。
In addition, in a fourth aspect of the present invention, in order to configure an optical division demultiplexer, in addition to the configuration of the above-mentioned third aspect, a first input end, a second input end and an output are provided. A first optical coupler having an end, a gain medium connected to the first optical coupler having a gain characteristic with respect to the laser light to be used by an optical path, and at least an input end connected to the gain medium by an optical path. A second optical coupler having a first output end and a second output end, and an optical path connecting a second output end of the second optical coupler and a second input end of the first optical coupler. And a first optical filter, an optical delayer, and an optical modulator arranged on an optical path connecting the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. And a first optical pulse signal input to the first input end of the first optical coupler, and An optical division demultiplexing device is configured by outputting a four-wave mixing light generated when the second optical pulse signal generated by the hard-locked laser is superposed on the gain medium. .

【0016】また、本発明における第5の発明は、光サ
ンプリング装置を構成するために、上記した第3の発明
の構成に加えて、第1の入力端と第2の入力端と出力端
を持った第1の光結合器と、用いるレーザ光にたいして
利得特性のある第1の光結合器に光路で接続された利得
媒質と、該利得媒質に光路で接続された少なくとも入力
端と第1の出力端と第2の出力端を持った第2の光結合
器と、第2の光結合器の第2の出力端と第1の光結合器
の第2の入力端とを結ぶ光路と、その第2の光結合器の
第1の出力端と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ
光路上に配置された第1の光フィルタ、光遅延器、およ
び光変調器と、によりモード同期レーザが構成され、第
1の光結合器の第1の入力端に繰返し信号を入力する構
成と、上記の光変調器に入力する変調信号を変化させる
構成と、出力された光信号を電気信号に変換する手段
と、この電気信号を表示する手段とを備えることにより
光サンプリング装置が構成されたことを特徴としてい
る。
In addition, in a fifth aspect of the present invention, in order to configure an optical sampling device, in addition to the configuration of the third aspect described above, a first input end, a second input end and an output end are provided. A first optical coupler having the same, a gain medium connected to the first optical coupler having a gain characteristic with respect to the laser light used by an optical path, and at least an input end connected to the gain medium by an optical path and a first optical medium. A second optical coupler having an output end and a second output end, and an optical path connecting the second output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler, A first optical filter, an optical delay device, and an optical modulator arranged on an optical path connecting the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler; , A mode-locked laser is configured, and a configuration in which a repetitive signal is input to the first input end of the first optical coupler, The optical sampling device is configured by including a configuration for changing a modulation signal input to the container, a unit for converting the output optical signal into an electrical signal, and a unit for displaying the electrical signal. .

【0017】また、本発明における第6の発明は、光周
波数変換装置を構成するために、上記した第3の発明の
構成に加えて、第1の入力端と第2の入力端と出力端を
持った第1の光結合器と、用いるレーザ光にたいして利
得特性のある第1の光結合器に光路で接続された利得媒
質と、該利得媒質に光路で接続された少なくとも入力端
と第1の出力端と第2の出力端を持った第2の光結合器
と、第2の光結合器の第2の出力端と第1の光結合器の
第2の入力端とを結ぶ光路と、その第2の光結合器の第
1の出力端と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光
路上に配置された第1の光フィルタ、光遅延器、および
光変調器と、によりモード同期レーザが構成され、第1
の光結合器の第1の入力端に繰返し信号を入力する構成
と、前記第1の入力端に入力される繰返し信号に同期し
た同期信号を生成する手段と、該同期信号を上記の光変
調器に入力する構成と、を備えることにより光周波数変
換装置が構成されたことを特徴としている。
A sixth aspect of the present invention is, in addition to the configuration of the third aspect of the invention described above, to configure an optical frequency converter, a first input end, a second input end and an output end. A first optical coupler having a gain, a gain medium connected to the first optical coupler having a gain characteristic with respect to the laser light used by an optical path, and at least an input end connected to the gain medium by an optical path And an optical path connecting the second output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. , A first optical filter, an optical delayer, and an optical modulator arranged on an optical path connecting the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler And form a mode-locked laser.
Structure for inputting a repetitive signal to the first input end of the optical coupler, means for generating a synchronizing signal synchronized with the repetitive signal input to the first input end, and the optical modulation of the synchronizing signal. The optical frequency conversion device is configured by including the configuration for inputting to the device.

【0018】また、本発明における第7の発明は、モー
ド同期レーザの発振条件を満たすために、上記した第6
の発明の構成に加えて、前記第1の入力端に入力される
繰返し信号の周波数に関する情報によって光遅延器を調
整することにより上記のモード同期レーザの共振器の光
路長を調整する手段を備えることを特徴としている。
The seventh aspect of the present invention is to satisfy the oscillation condition of the mode-locked laser so that the sixth aspect of the invention described above can be achieved.
In addition to the configuration of the invention described above, there is provided means for adjusting the optical path length of the resonator of the mode-locked laser by adjusting the optical delay device according to the information regarding the frequency of the repetitive signal input to the first input terminal. It is characterized by that.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。先ず第1の実施形態とし
て光分割多重分離装置を、また、第2の実施形態として
光サンプリング装置を、さらに第3の実施形態として光
周波数変換装置を示す。なお、図面に付した符号につい
ては、同様の機能あるいは同様の形状をもつもので、異
なる符号で区別する必要のないものについては、同じ符
号を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, an optical division demultiplexing apparatus will be shown as a first embodiment, an optical sampling apparatus will be shown as a second embodiment, and an optical frequency conversion apparatus will be shown as a third embodiment. In addition, about the code | symbol attached | subjected to drawing, what has the same function or the same shape, and it is not necessary to distinguish with a different code | symbol, it demonstrates using the same code | symbol.

【0020】まず、第1の実施の形態として、光分割多
重分離装置を構成した第1の実施例を図1に示す。図1
の装置は、光結合器1、アイソレータ2、発振波長=
1.55μm帯の半導体光増幅器3、アイソレータ4、
光結合器5、透過波長=1.55μmで帯域幅3nmの
光フィルタ6、遅延器7、偏波面制御器8、変調器9、
偏波面制御器10とそれらを結ぶ光路からなるリング状
の共振器をもったモードロックレーザ装置の光分岐器1
から分割多重化された光パルス信号を入力し、光分岐器
5で光信号をモードロックレーザ部の外部に取りだし
て、透過波長=1.54μmで帯域幅3nmの光フィル
タ6を用いて分離された光信号を得るように構成されて
いる。
First, as a first embodiment, FIG. 1 shows a first embodiment which constitutes an optical division multiplexer / demultiplexer. Figure 1
The device is an optical coupler 1, an isolator 2, an oscillation wavelength =
1.55 μm band semiconductor optical amplifier 3, isolator 4,
An optical coupler 5, an optical filter 6 having a transmission wavelength of 1.55 μm and a bandwidth of 3 nm, a delay device 7, a polarization plane controller 8, a modulator 9,
Optical splitter 1 of a mode-locked laser device having a ring-shaped resonator composed of a polarization controller 10 and an optical path connecting them.
From the mode-locked laser section, the optical pulse signal is input from the optical multiplexer 5 to the outside of the mode-locked laser section, and separated by the optical filter 6 having a transmission wavelength of 1.54 μm and a bandwidth of 3 nm. Configured to obtain an optical signal.

【0021】そのモードロックレーザ装置の発振波長は
共振器中に挿入した光フィルタ6(透過波長=λP)で
任意に設定することができる。透過波長を変えることの
できる光フィルタは既に市販されているので、これを用
いることができる。よく知られている様に、変調器9に
は、10GHzの高周波発振器20からの信号が印加さ
れることによってモードロックが起こりパルス発振す
る。また、変調器9は、強度変調器でも、位相変調器で
も、あるいは偏波変調器でもよい。アイソレータ2、4
は一方向に光を伝搬させることが可能な光素子であり、
これにより、一方向に光が周回するリング構成になって
いる。この変調器9を用いて周回する光を周回時間の整
数倍に合わせて変調することによってモード同期がおこ
り光パルスが発生する。また、光パルスのリング共振器
中の周回時間は、時間遅延器(TimeDelay)によって連
続可変である。遅延時間を変えることのできる時間遅延
器は既に市販されているので、これを用いることができ
る。共振器中に挿入している偏波面制御器(PC)8、1
0は半導体光増幅器3や変調器9に偏波依存性があるの
で偏波を一致させるために用いている。同様に光路もま
た、偏波面保持型の光ファイバで構成することが望まし
い。
The oscillation wavelength of the mode-locked laser device can be arbitrarily set by the optical filter 6 (transmission wavelength = λ P ) inserted in the resonator. Since an optical filter capable of changing the transmission wavelength is already on the market, it can be used. As is well known, when a signal from a 10 GHz high frequency oscillator 20 is applied to the modulator 9, mode lock occurs and pulse oscillation occurs. Further, the modulator 9 may be an intensity modulator, a phase modulator, or a polarization modulator. Isolators 2, 4
Is an optical element capable of propagating light in one direction,
As a result, the ring structure is such that the light circulates in one direction. The modulator 9 is used to modulate the circulating light in accordance with an integral multiple of the circulating time, whereby mode locking occurs and an optical pulse is generated. Further, the circulation time of the optical pulse in the ring resonator is continuously variable by a time delay device (TimeDelay). Since a time delay device capable of changing the delay time is already on the market, this can be used. Polarization plane controller (PC) 8 and 1 inserted in the resonator
0 is used to match the polarization because the semiconductor optical amplifier 3 and the modulator 9 have polarization dependency. Similarly, it is desirable that the optical path is also composed of a polarization maintaining optical fiber.

【0022】例えば、波長=1.56μmの信号光がこ
の光分割多重分離装置に入力すると、光結合器1(入力
=10%、リング共振器=90%)によって、その10%が
モードロックレーザ装置部に入力される。この光結合器
1を通して光信号が、モードロックレーザ装置の半導体
光増幅器において、波長λs=1.56μmの入力信号
光がリング中を周回する光パルス(波長λp=1.55
μm)と重なり合った場合にのみ、利得媒質のもつ非線
形性によって四光波混合現象が起き、新たな光信号が発
生する。これは、入力された光信号から、モードロック
レーザのパルス光により分離された光(波長λd=1.
54μm)(DEMUX光)に相当する。
For example, when a signal light of wavelength = 1.56 μm is input to this optical division demultiplexer, 10% of it is a mode-locked laser by the optical coupler 1 (input = 10%, ring resonator = 90%). Input to the device section. In the semiconductor optical amplifier of the mode-locked laser device, an optical signal passed through the optical coupler 1 is an optical pulse (wavelength λ p = 1.55) in which the input signal light of wavelength λ s = 1.56 μm circulates in the ring.
(4 μm), the four-wave mixing phenomenon occurs due to the nonlinearity of the gain medium, and a new optical signal is generated. This is the light (wavelength λ d = 1.
54 μm) (DEMUX light).

【0023】この分離された光は、光結合器5(リング
共振器=90%、出力=10%)により共振器外部に取り出
される。しかし、ここで取り出された光には、入力され
た光信号(波長=λs)とモード同期パルス光(波長=
λp)と分離された光(波長=λd)とが混じっているの
で、光フィルタ11(透過波長=λd)を用いて、分離
された光(波長=λd)だけを抜き出す。
The separated light is taken out of the resonator by the optical coupler 5 (ring resonator = 90%, output = 10%). However, the light extracted here includes the input optical signal (wavelength = λ s ) and mode-locked pulse light (wavelength = λ s ).
Since λ p ) and the separated light (wavelength = λ d ) are mixed, only the separated light (wavelength = λ d ) is extracted using the optical filter 11 (transmission wavelength = λ d ).

【0024】このような動作により、モードロックレー
ザ装置の光パルスの繰り返し周波数がf(Hz)のとき、そ
の光パルスと一致した入力パルスのみが分離されるの
で、同じ繰り返し周波数をもった複数のパルス列が適度
な間隔をおいて混在する信号から、任意のパルス列を分
離できることは明らかである。
By such an operation, when the repetition frequency of the light pulse of the mode-locked laser device is f (Hz), only the input pulse that coincides with the light pulse is separated, so that a plurality of pulses having the same repetition frequency are obtained. It is obvious that any pulse train can be separated from a signal in which the pulse trains are mixed at appropriate intervals.

【0025】また、光分割多重分離装置の第2の実施例
として、半ファイバ増幅器を用いた光分割多重分離装置
の実施例を図2に示す。図2の装置は、上記の第1の実
施の形態における半導体光増幅器3をファイバアンプ1
5で置き換えたものである。このファイバアンプ15
は、エルビウムをドープした光ファイバ12と、その励
起光源として発振波長1480nmで出力200nWの
レーザダイオード14と、2波長多重分波器13とから
なっている。この2波長多重分波器13では、1.55
μmの光はそのまま透過し、1.48μmの光が結合す
るものである。ここで、励起光は、入力された光信号の
向きと逆向きに伝搬する様に入力する事により、励起光
による妨害を避けることができる。この装置の特徴は、
上記の第1の実施の形態における光分割多重分離装置に
比べて、短い光パルスを生成できる点にあり、光サンプ
リング等を行なう上で、時間分解能をあげることができ
るという効果がある。
As a second embodiment of the optical division demultiplexer, an embodiment of the optical division demultiplexer using a half fiber amplifier is shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 2 is the same as the semiconductor optical amplifier 3 in the first embodiment, except that the fiber amplifier 1
It is replaced by 5. This fiber amplifier 15
Is composed of an erbium-doped optical fiber 12, a laser diode 14 having an oscillation wavelength of 1480 nm and an output of 200 nW, and a two-wavelength multiplex demultiplexer 13 as its pumping light source. In this 2-wavelength multiplex demultiplexer 13, 1.55
The light of μm is transmitted as it is, and the light of 1.48 μm is coupled. Here, by inputting the pumping light so as to propagate in the direction opposite to the direction of the input optical signal, interference by the pumping light can be avoided. The features of this device are:
Compared with the optical division demultiplexer according to the first embodiment described above, a short optical pulse can be generated, and there is an effect that time resolution can be increased in performing optical sampling and the like.

【0026】次に、第2の実施の形態として、光サンプ
リング装置として構成した第3の実施例を図3に示す。
これは、パルス光源のパルス波形を観測するためのもの
である。パルス光源20からの光信号は、図1と同様の
構成をもったサンプリング部17へ入力される。ここ
で、パルス光源20は、高周波発振器21(発振周波数
=10GHz)からの高周波信号にしたがってパルス発
振を行っているものとする。この高周波信号は、鋸波発
振器23からの電気信号にしたがって移相器22のより
低周波(周波数=100Hz)で周期的に移相される。
この移相された高周波信号は、サンプリング部の光変調
器9に供給される。サンプリング部17内に形成された
モード同期レーザのパルス発振の繰り返し周波数は、も
との高周波信号の周りに僅かに変動し、このためモード
同期レーザの発振パルスは、時間的に僅かに変動するよ
うになる。この時間的に僅かに変動するパルスと、パル
ス光源からのパルス光との四光波混合光を光検出器(P
D)3によって電気信号に変換し、ローパスフィルタで
濾波した後、増幅器で十分な電圧に増幅して、オシロス
コープ24で観察する。その際、鋸波の電圧を横軸に、
光検出器の出力を縦軸にして観測する事により、パルス
光源のパルス波形を得ることができる。
Next, as a second embodiment, FIG. 3 shows a third embodiment configured as an optical sampling device.
This is for observing the pulse waveform of the pulse light source. The optical signal from the pulse light source 20 is input to the sampling unit 17 having the same configuration as in FIG. Here, it is assumed that the pulse light source 20 is performing pulse oscillation according to a high frequency signal from the high frequency oscillator 21 (oscillation frequency = 10 GHz). This high frequency signal is periodically phase-shifted at a lower frequency (frequency = 100 Hz) of the phase shifter 22 according to the electric signal from the sawtooth oscillator 23.
The phase-shifted high frequency signal is supplied to the optical modulator 9 of the sampling unit. The repetition frequency of the pulse oscillation of the mode-locked laser formed in the sampling unit 17 slightly fluctuates around the original high frequency signal, so that the oscillation pulse of the mode-locked laser fluctuates slightly with time. become. The four-wave mixed light of the pulse that slightly fluctuates with time and the pulsed light from the pulsed light source is detected by the photodetector (P
D) is converted to an electric signal by 3, filtered by a low-pass filter, amplified by an amplifier to a sufficient voltage, and observed by an oscilloscope 24. At that time, the voltage of the sawtooth wave on the horizontal axis,
By observing the output of the photodetector on the vertical axis, the pulse waveform of the pulse light source can be obtained.

【0027】次に、光サンプリング装置として構成した
第4の実施例を図4に示す。これは、パルス光源のパル
ス波形を観測するためのものである。パルス光源20か
らの光信号は、光結合器30により分岐され、その一部
は、光検出器31で電気信号に変換されて、フィルタ3
2で濾波された後、同期発振器33で同期信号が生成さ
れる。この同期信号の発生方法は、良く知られており、
例えば位相同期ループ(PLL)回路がある。この同期
信号は、鋸波発振器23からの電気信号にしたがって位
相変調され移相される。この移相された高周波信号は、
サンプリング部17の光変調器9に供給される。これに
より、サンプリング部17のモード同期レーザのパルス
発振の繰り返し周波数は、もとの高周波信号の周りに僅
かに変動し、このためモード同期レーザの発振パルス
は、時間的に僅かに変動するようになる。この時間的に
僅かに変動するパルスとパルス光源からのパルス光との
四光波混合光を光検出器3によって電気信号に変換し
て、鋸波の電圧を横軸に、光検出器の出力を縦軸にして
オシロスコープ24で観測する事により、パルス光源の
パルス波形を得ることができる。
Next, a fourth embodiment constructed as an optical sampling device is shown in FIG. This is for observing the pulse waveform of the pulse light source. The optical signal from the pulsed light source 20 is branched by the optical coupler 30, and a part of the optical signal is converted into an electric signal by the photodetector 31 to be filtered by the filter 3
After being filtered by 2, the sync signal is generated by the sync oscillator 33. The method of generating this synchronization signal is well known,
For example, there is a phase locked loop (PLL) circuit. This synchronizing signal is phase-modulated and phase-shifted according to the electric signal from the sawtooth oscillator 23. This phase shifted high frequency signal is
It is supplied to the optical modulator 9 of the sampling unit 17. As a result, the repetition frequency of the pulse oscillation of the mode-locked laser of the sampling unit 17 fluctuates slightly around the original high frequency signal, so that the oscillation pulse of the mode-locked laser fluctuates slightly with time. Become. The four-wave mixed light of the pulse that slightly fluctuates with time and the pulsed light from the pulse light source is converted into an electric signal by the photodetector 3, and the sawtooth voltage is plotted on the horizontal axis to output the photodetector. The pulse waveform of the pulse light source can be obtained by observing with the oscilloscope 24 with the vertical axis.

【0028】次に、第3の実施の形態として、光周波数
変換装置として構成した第5の実施例を図5に示す。こ
れは、パルス光源あるいは連続光源であるレーザ光源1
9からの光を入力して、リングレーザ部によるレーザ光
との4波混合光を発生させ、光フィルタ11によりその
4波混合光を選択して出力することにより、入力したレ
ーザ光の周波数変換を行うものである。ここで、入力す
る光信号は、パルス光でも連続光でも良いことは明らか
である。また、リングレーザによるレーザ光において
も、パルス光でも連続光でも良いことは明らかである。
Next, as a third embodiment, FIG. 5 shows a fifth embodiment configured as an optical frequency converter. This is a laser light source 1 which is a pulse light source or a continuous light source.
The light from 9 is input, four-wave mixed light with the laser light by the ring laser unit is generated, and the four-wave mixed light is selected and output by the optical filter 11 to convert the frequency of the input laser light. Is to do. Here, it is obvious that the input optical signal may be pulsed light or continuous light. Further, it is obvious that the laser light from the ring laser may be pulsed light or continuous light.

【0029】次に、光周波数変換装置として構成した第
6の実施例を図6に示す。これは、パルス光の周波数を
変換するためのものである。パルス光源20からの光信
号は、光結合器30により分岐され、その一部は、光検
出器31で電気信号に変換されて、フィルタ32で濾波
された後同期発振器33で同期信号が生成される。この
同期信号は、パワーアンプ36で増幅された後、変調器
9に加えられ、モード同期がかけられる。また、このま
までは共振器長はモード同期周波数に合っているとは限
らないので、PLL回路出力からの信号の周波数を周波
数計34で検出し、その検出結果をもとに遅延器7をコ
ンピュータを用いた制御装置35で制御するものであ
る。
Next, a sixth embodiment constructed as an optical frequency converter is shown in FIG. This is for converting the frequency of the pulsed light. The optical signal from the pulse light source 20 is branched by the optical coupler 30, a part of which is converted into an electric signal by the photodetector 31, filtered by the filter 32, and then generated by the synchronous oscillator 33. It This synchronizing signal is amplified by the power amplifier 36 and then added to the modulator 9 for mode synchronization. Further, since the resonator length does not always match the mode-locking frequency as it is, the frequency of the signal from the output of the PLL circuit is detected by the frequency meter 34, and the delay device 7 is connected to the computer based on the detection result. It is controlled by the control device 35 used.

【0030】このようにして、入力されたパルス光とモ
ード同期レーザで生成されたパルス光を位置的に一致さ
せることにより、ピークパワーの大きいパルス光同士で
四光波混合を行うことができる様になり、パルス光の周
波数変換を効率的に行うことができる。
In this way, by making the input pulsed light and the pulsed light generated by the mode-locked laser positionally coincide with each other, it is possible to perform four-wave mixing between the pulsed lights having large peak powers. Therefore, frequency conversion of pulsed light can be efficiently performed.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。第1
の発明では、リングレーザ共振器中の利得媒質のもつ非
線形応答特性を用いて四光波混合を行うことにより、従
来は、レーザ発振器と非線形素子とが用いられてきた
が、この構成を簡素化することができた。
Since the present invention has the above-mentioned structure,
The effects described below can be achieved. First
In the present invention, the four-wave mixing is performed by using the nonlinear response characteristic of the gain medium in the ring laser resonator, so that the laser oscillator and the nonlinear element have been conventionally used, but this configuration is simplified. I was able to.

【0032】また、第2の発明では、四光波混合光によ
って発生する複数の光信号から光フィルタによって目的
とする光信号のみを選択様にしたので、出力される光信
号を利用しやすくなった。
Further, in the second invention, only the desired optical signal is selected by the optical filter from the plurality of optical signals generated by the four-wave mixing light, so that the output optical signal can be used easily. .

【0033】また、第3の発明では、レーザ共振器中に
光変調器が配置されたことにより、モード同期レーザと
して動作させることができるようになった。
Further, in the third aspect of the invention, the optical modulator is arranged in the laser resonator, so that it can be operated as a mode-locked laser.

【0034】また、第4の発明では、モード同期レーザ
として動作させた状態で、光パルスを入力する事によ
り、モード同期レーザの発振パルスにしたがった光分割
多重分離装置が構成できる様になった。
Further, according to the fourth aspect of the present invention, by inputting an optical pulse while operating as a mode-locked laser, an optical division demultiplexer according to the oscillation pulse of the mode-locked laser can be constructed. .

【0035】また、第5の発明では、モード同期レーザ
として動作させた状態で、光パルスを入力し、光変調器
に入力する変調周波数を変化させる事により、モード同
期レーザの発振パルスをサンプリングゲートとする光サ
ンプリング装置が構成できる様になった。
According to the fifth aspect of the invention, while operating as a mode-locked laser, an optical pulse is input and the modulation frequency input to the optical modulator is changed, so that the oscillation pulse of the mode-locked laser is sampled. It became possible to configure the optical sampling device.

【0036】また、第6あるいは第7の発明では、モー
ド同期レーザとして動作させた状態で、光パルスを入力
し、その入力パルスに同期した信号を光変調器に入力す
ることにより、効率的に光パルスの周波数を変換できる
光周波数変換装置が構成できる様になった。
In the sixth or seventh aspect of the invention, an optical pulse is input while operating as a mode-locked laser, and a signal synchronized with the input pulse is input to the optical modulator, whereby the efficiency is improved. An optical frequency converter that can convert the frequency of an optical pulse can now be constructed.

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

【図1】光分割多重分離装置を構成した第1の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment constituting an optical division demultiplexer.

【図2】光分割多重分離装置を構成した第2の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment which constitutes an optical division demultiplexer.

【図3】光サンプリング装置を構成した第3の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the optical sampling device.

【図4】光サンプリング装置を構成した第4の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the optical sampling device.

【図5】光周波数変換装置を構成した第5の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the optical frequency converter.

【図6】光周波数変換装置を構成した第6の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment constituting an optical frequency converter.

【図7】従来技術により、分割多重化された光信号を分
離する多重化分離装置を示す図であり、(a)はそのブ
ロック図であり、(b)は、パルス動作を示すタイミン
グ図である。
7A and 7B are diagrams showing a demultiplexing device that demultiplexes a split-multiplexed optical signal according to a conventional technique, FIG. 7A is a block diagram thereof, and FIG. 7B is a timing diagram showing a pulse operation. is there.

【図8】従来技術により、レーザ光の波長変換を行う波
長変換装置を示す図であり、(a)はそのブロック図で
あり、(b)は、出力光のスペクトル配置図である。
FIG. 8 is a diagram showing a wavelength conversion device that performs wavelength conversion of laser light according to a conventional technique, (a) is a block diagram thereof, and (b) is a spectrum arrangement diagram of output light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光結合器 2 アイソレータ 3 半導体光増幅器 4 アイソレータ 5 光結合器 6 光フィルタ 7 遅延器 8 偏波面制御器 9 変調器 10 偏波面制御器 11 光フィルタ 12 エルビウムをドープした光ファイバ 13 2波長多重分波器 17 サンプリング部 19 レーザ光源 20 パルス光源 21 高周波発振器 22 移相器 23 2波長多重分波器 24 オシロスコープ 25 アンプ 26 フィルタ 30 光結合器 31 光検出器 32 フィルタ 33 同期発振器 34 周波数計 35 制御装置 36 パワーアンプ 1 Optical coupler 2 Isolator 3 Semiconductor optical amplifier 4 Isolator 5 Optical coupler 6 Optical filter 7 delay device 8 Polarization controller 9 modulator 10 Polarization controller 11 Optical filter 12 Erbium-doped optical fiber 13 Two-Wavelength Multiplexer 17 Sampling unit 19 Laser light source 20 pulse light source 21 high frequency oscillator 22 Phase shifter 23 Two-Wavelength Multiplexer 24 Oscilloscope 25 amps 26 filters 30 Optical coupler 31 Photodetector 32 filters 33 Synchronous oscillator 34 Frequency meter 35 Control device 36 Power Amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中條 渉 東京都小金井市貫井北町4−2−1 独立 行政法人通信総合研究所内 Fターム(参考) 2K002 AA02 AA04 AB12 BA02 BA03 CA13 CA15 DA10 DA11 EA29 EA30 HA31 5F072 AB09 AB13 AK06 LL17 LL19 MM03 MM07 PP07 QQ04 SS08 YY11 YY15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Wataru Nakajo             4-2-1 Kanaikitamachi, Koganei City, Tokyo Independent             Communications Research Institute F term (reference) 2K002 AA02 AA04 AB12 BA02 BA03                       CA13 CA15 DA10 DA11 EA29                       EA30 HA31                 5F072 AB09 AB13 AK06 LL17 LL19                       MM03 MM07 PP07 QQ04 SS08                       YY11 YY15

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも第1の入力端と第2の入力端
とひとつの出力端を持った第1の光結合器と、用いるレ
ーザ光にたいして利得特性のある第1の光結合器に光路
で接続された利得媒質と、該利得媒質に光路で接続され
た少なくともひとつの入力端と第1の出力端と第2の出
力端を持った第2の光結合器と、第2の光結合器の第2
の出力端と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路
と、その第2の光結合器の第1の出力端と第1の光結合
器の第2の入力端とを結ぶ光路上に配置された第1の光
フィルタ、および光遅延器と、 第1の光結合器の第1の入力端に光信号を入力する構成
と、第2の光結合器の第1の出力端から光信号が送出さ
れる構成とを備えたことを特徴とするリングレーザを用
いた四光波混合装置。
1. An optical path to a first optical coupler having at least a first input end, a second input end and one output end, and a first optical coupler having a gain characteristic with respect to a laser beam used. A gain medium connected to the gain medium, a second optical coupler having at least one input end, a first output end, and a second output end connected to the gain medium by an optical path; and a second optical coupler. Second
An optical path connecting the output end of the first optical coupler and the second input end of the first optical coupler, and the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. A first optical filter and an optical delay unit arranged on an optical path connecting the optical path, a configuration for inputting an optical signal to a first input end of the first optical coupler, and a first optical coupler for the second optical coupler. A four-wave mixing apparatus using a ring laser, wherein the optical signal is transmitted from an output end.
【請求項2】 少なくとも第1の入力端と第2の入力端
とひとつの出力端を持った第1の光結合器と、用いるレ
ーザ光にたいして利得特性のある第1の光結合器に光路
で接続された利得媒質と、該利得媒質に光路で接続され
た少なくともひとつの入力端と第1の出力端と第2の出
力端を持った第2の光結合器と、第2の光結合器の第2
の出力端と第1の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路
と、その第2の光結合器の第1の出力端と第1の光結合
器の第2の入力端とを結ぶ光路上に配置された第1の光
フィルタ、および光遅延器と、 第1の光結合器の第1の入力端に光信号を入力する構成
と、 第2の光結合器の第1の出力端に光路で接続された第2
の光フィルタと、 その第2の光フィルタから光信号が送出される構成とを
備えたことを特徴とするリングレーザを用いた四光波混
合装置。
2. A first optical coupler having at least a first input end, a second input end, and one output end, and a first optical coupler having a gain characteristic with respect to a laser beam used, in an optical path. A gain medium connected to the gain medium, a second optical coupler having at least one input end, a first output end, and a second output end connected to the gain medium by an optical path; and a second optical coupler. Second
An optical path connecting the output end of the first optical coupler and the second input end of the first optical coupler, and the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. A first optical filter and an optical delay unit arranged on an optical path connecting the optical path, a configuration for inputting an optical signal to a first input end of the first optical coupler, and a first optical filter for the second optical coupler. A second optical path connected to the output end
A four-wave mixing device using a ring laser, comprising: an optical filter of 1) and a configuration in which an optical signal is transmitted from the second optical filter.
【請求項3】 請求項1あるいは2に記載のリングレー
ザを用いた四光波混合装置において、 第2の光結合器の第1の出力端と第1の光結合器の第2
の入力端とを結ぶ光路上にさらに光変調器が配置された
ことを特徴とするリングレーザを用いた四光波混合装
置。
3. A four-wave mixing device using a ring laser according to claim 1, wherein the first output end of the second optical coupler and the second output end of the first optical coupler.
A four-wave mixing device using a ring laser, wherein an optical modulator is further arranged on the optical path connecting the input end of the.
【請求項4】 請求項3に記載のリングレーザを用いた
四光波混合装置において、 少なくとも第1の入力端と第2の入力端と出力端を持っ
た第1の光結合器と、用いるレーザ光にたいして利得特
性のある第1の光結合器に光路で接続された利得媒質
と、該利得媒質に光路で接続された少なくともひとつの
入力端と第1の出力端と第2の出力端を持った第2の光
結合器と、第2の光結合器の第2の出力端と第1の光結
合器の第2の入力端とを結ぶ光路と、その第2の光結合
器の第1の出力端と第1の光結合器の第2の入力端とを
結ぶ光路上に配置された第1の光フィルタ、光遅延器、
および光変調器とによりモード同期レーザが構成され、 第1の光結合器の第1の入力端に入力された第1の光パ
ルス信号と、上記のモード同期レーザの生成した第2の
光パルス信号とが上記の利得媒質において重ね合った時
に発生する四光波混合光を出力することにより、光分割
多重分離装置が構成されたことを特徴とするリングレー
ザを用いた四光波混合装置。
4. A four-wave mixing device using a ring laser according to claim 3, wherein the first optical coupler has at least a first input end, a second input end and an output end, and a laser used. It has a gain medium connected to a first optical coupler having a gain characteristic for light by an optical path, and at least one input end, a first output end, and a second output end connected to the gain medium by an optical path. A second optical coupler, an optical path connecting the second output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler, and the first optical coupler of the second optical coupler. A first optical filter, an optical delay device, which is arranged on an optical path connecting the output end of the first optical coupler and the second input end of the first optical coupler.
A mode-locked laser is configured by the optical modulator and the optical modulator, and the first optical pulse signal input to the first input end of the first optical coupler and the second optical pulse generated by the mode-locked laser described above. A four-wave mixing device using a ring laser, characterized in that an optical division demultiplexing device is constructed by outputting four-wave mixing light generated when the signal and the gain medium are superposed on each other.
【請求項5】 請求項3に記載のリングレーザを用いた
四光波混合装置において、 少なくとも第1の入力端と第2の入力端とひとつの出力
端を持った第1の光結合器と、用いるレーザ光にたいし
て利得特性のある第1の光結合器に光路で接続された利
得媒質と、該利得媒質に光路で接続された少なくともひ
とつの入力端と第1の出力端と第2の出力端を持った第
2の光結合器と、第2の光結合器の第2の出力端と第1
の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路と、その第2の
光結合器の第1の出力端と第1の光結合器の第2の入力
端とを結ぶ光路上に配置された第1の光フィルタ、光遅
延器、および光変調器とによりモード同期レーザが構成
され、 少なくとも第1の光結合器の第1の入力端に繰返し信号
を入力する構成と、 上記の光変調器に入力する変調信号を変化させる構成
と、 出力された光信号を電気信号に変換する手段と、 この電気信号を表示する手段とを備えることにより光サ
ンプリング装置が構成されたことを特徴とするリングレ
ーザを用いた四光波混合装置。
5. A four-wave mixing device using a ring laser according to claim 3, wherein the first optical coupler has at least a first input end, a second input end, and one output end, A gain medium connected by an optical path to a first optical coupler having a gain characteristic for the laser light used, and at least one input end, a first output end, and a second output end connected to the gain medium by an optical path. A second optical coupler having a second optical coupler, a second output end of the second optical coupler, and a first optical coupler.
Is arranged on the optical path connecting the second input end of the optical coupler and the optical path connecting the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. A mode-locked laser is configured by the first optical filter, the optical delay device, and the optical modulator, and a configuration in which a repetitive signal is input to at least the first input end of the first optical coupler, and the above optical modulation An optical sampling device is configured by including a configuration for changing a modulation signal input to a container, a unit for converting an output optical signal into an electric signal, and a unit for displaying the electric signal. Four-wave mixer using a ring laser.
【請求項6】 請求項3に記載のリングレーザを用いた
四光波混合装置において、 少なくとも第1の入力端と第2の入力端とひとつの出力
端を持った第1の光結合器と、用いるレーザ光にたいし
て利得特性のある第1の光結合器に光路で接続された利
得媒質と、該利得媒質に光路で接続された少なくともひ
とつの入力端と第1の出力端と第2の出力端を持った第
2の光結合器と、第2の光結合器の第2の出力端と第1
の光結合器の第2の入力端とを結ぶ光路と、その第2の
光結合器の第1の出力端と第1の光結合器の第2の入力
端とを結ぶ光路上に配置された第1の光フィルタ、光遅
延器、および光変調器とによりモード同期レーザが構成
され、 第1の光結合器の第1の入力端に繰返し信号を入力する
構成と、 前記第1の入力端に入力される繰返し信号に同期した同
期信号を生成する手段と、 該同期信号を上記の光変調器に入力する構成とを備える
ことにより光周波数変換装置が構成されたことを特徴と
するリングレーザを用いた四光波混合装置。
6. A four-wave mixing device using a ring laser according to claim 3, wherein the first optical coupler has at least a first input end, a second input end, and one output end, A gain medium connected by an optical path to a first optical coupler having a gain characteristic for the laser light used, and at least one input end, a first output end, and a second output end connected to the gain medium by an optical path. A second optical coupler having a second optical coupler, a second output end of the second optical coupler, and a first optical coupler.
Is arranged on the optical path connecting the second input end of the optical coupler and the optical path connecting the first output end of the second optical coupler and the second input end of the first optical coupler. A mode-locked laser is configured by the first optical filter, the optical delay device, and the optical modulator, and a configuration in which a repetitive signal is input to the first input end of the first optical coupler, and the first input A ring characterized in that an optical frequency conversion device is configured by including means for generating a synchronization signal synchronized with a repetitive signal input to an end, and a configuration for inputting the synchronization signal to the optical modulator. Four wave mixer using a laser.
【請求項7】 請求項6に記載のリングレーザを用いた
四光波混合装置にさらに加えて、 前記第1の入力端に入力される繰返し信号の周波数に関
する情報によって光遅延器を調整することにより上記の
モード同期レーザの共振器の光路長を調整する手段を備
えることを特徴とするリングレーザを用いた四光波混合
装置。
7. The four-wave mixing device using the ring laser according to claim 6, further comprising: adjusting an optical delay device according to information about a frequency of a repetitive signal input to the first input end. A four-wave mixing device using a ring laser, comprising means for adjusting the optical path length of the resonator of the mode-locked laser.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010225688A (en) * 2009-03-19 2010-10-07 Olympus Corp Optical pulse generation device and optical system including the same
JP2013161609A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 High Energy Accelerator Research Organization Laser compton scattering device
JP2015230471A (en) * 2014-06-06 2015-12-21 キヤノン株式会社 Light source device and information acquisition device using the same

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