JP2007036212A - Pulse light source and method of generating pulse - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光通信、光計測、材料加工、物性測定、バイオなどの分野で利用されているパルス光源およびパルス発生方法に関するものである。 The present invention relates to a pulse light source and a pulse generation method used in fields such as optical communication, optical measurement, material processing, physical property measurement, and biotechnology.
従来、パルス光源は、光通信、光計測、材料加工、物性測定、バイオなどの多くの分野で利用されている。これは、電気パルスで半導体レーザを利得スイッチにすることで、ピコ秒程度のパルス幅を持つパルスを発生させ（非特許文献１）電気パルスの繰り返し周波数を調整することにより、光パルスの繰り返し周波数を制御するからである。
しかしながら、従来のパルス光源は、繰り返し周波数を調整すると、出力される光パルスの特性（光パルス幅、緩和振動成分等）が変化してしまうという問題がある。言い換えると、繰り返し周波数を調整した際に、出力される光パルスの特性を変化させない駆動条件は、明らかにされていないのが現状である。繰り返し周波数を調整する際の駆動条件を最適に調整しないと、光パルス幅が変わったり、緩和振動成分が大きくなったり、光パルスが発振しなくなったりしてしまうため、繰り返し周波数を変えたときに駆動条件を最適化することは重要である。 However, the conventional pulse light source has a problem that the characteristics (light pulse width, relaxation oscillation component, etc.) of the output light pulse change when the repetition frequency is adjusted. In other words, the drive condition that does not change the characteristics of the output optical pulse when the repetition frequency is adjusted is not clarified at present. If the driving conditions for adjusting the repetition frequency are not adjusted optimally, the optical pulse width will change, the relaxation oscillation component will increase, or the optical pulse will not oscillate. It is important to optimize the driving conditions.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、繰り返し周波数を変えてもパルス特性がほとんど一様な光パルスを出力するパルス光源を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a pulse light source that outputs an optical pulse with almost uniform pulse characteristics even when the repetition frequency is changed.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかるパルス光源によれば、繰返し周波数を変化させて電気パルスを発生させる電気パルス発生器と、電気パルス発生器から出力された電気パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュールと、半導体レーザモジュールにＤＣバイアスをかけるためのＤＣバイアス回路とを備え、前記半導体レーザモジュールに入力されるＤＣバイアスは、電気パルス発生の繰り返し周波数に応じて、電圧変調方式により制御されるものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the pulse light source according to claim 1, an electric pulse generator for generating an electric pulse by changing a repetition frequency, and an electric pulse generator output the electric pulse A semiconductor laser module for gain-switching an electric pulse and a DC bias circuit for applying a DC bias to the semiconductor laser module, the DC bias input to the semiconductor laser module depending on the repetition frequency of electric pulse generation Thus, it is controlled by the voltage modulation method.
また、請求項２にかかるパルス光源によれば、前記ＤＣバイアス回路は、電気パルス発生の繰り返し周波数に関係なくＤＣバイアスが一定に制御されるものである。 According to the pulse light source of the second aspect, the DC bias is controlled to be constant regardless of the repetition frequency of the electric pulse generation in the DC bias circuit.
また、請求項３にかかるパルス光源によれば、前記ＤＣバイアス回路は、電気パルス発生の繰り返し周波数が８ＭＨｚ以下である。 According to the pulse light source of claim 3, the DC bias circuit has a repetition frequency of electrical pulse generation of 8 MHz or less.
また、請求項４にかかるパルス光源によれば、繰返し周波数を変化させて電気パルスを発生させる電気パルス発生器と、電気パルス発生器から出力された電気パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュールと、半導体レーザモジュールにＤＣバイアスをかけるためのＤＣバイアス回路とを備え、前記半導体レーザモジュールに入力されるＤＣバイアスは、電気パルス発生の繰り返し周波数の増加に伴い増加させて制御されるものである。 According to the pulse light source of claim 4, an electric pulse generator for generating an electric pulse by changing a repetition frequency, and a semiconductor laser module for gain-switching the electric pulse output from the electric pulse generator, A DC bias circuit for applying a DC bias to the semiconductor laser module, and the DC bias input to the semiconductor laser module is controlled to increase with an increase in the repetition frequency of the electric pulse generation.
また、請求項５にかかるパルス光源によれば、前記ＤＣバイアス回路は、電気パルス発生の繰り返し周波数が８ＭＨｚ以上である。 According to the pulse light source of the fifth aspect, the DC bias circuit has an electric pulse generation repetition frequency of 8 MHz or more.
また、請求項６にかかるパルス光源によれば、繰返し周波数を変化させて電流パルスを発生させる電流パルス発生器と、電流パルス発生器から出力された電流パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュールとを備え、前記半導体レーザモジュールに入力される電流パルスは、電気パルス発生の繰り返し周波数に応じて、前記電流パルス発生器の電流振幅が電流変調方式により制御されるものである。 According to the pulse light source of claim 6, a current pulse generator that generates a current pulse by changing a repetition frequency, and a semiconductor laser module for gain-switching the current pulse output from the current pulse generator, The current pulse input to the semiconductor laser module is such that the current amplitude of the current pulse generator is controlled by a current modulation method in accordance with the repetition frequency of electrical pulse generation.
また、請求項７にかかるパルス光源によれば、前記電気パルス発生器から出力された電気パルスの繰り返し周波数が２ＭＨｚ以下の場合、電流パルス発生器の電流振幅が一定に制御されるものである。 According to the pulse light source of the seventh aspect, when the repetition frequency of the electric pulse output from the electric pulse generator is 2 MHz or less, the current amplitude of the current pulse generator is controlled to be constant.
また、請求項８にかかるパルス光源によれば、前記電気パルス発生器から出力された電気パルスの繰り返し周波数が１２５ＭＨｚ以上の場合、電流パルス発生器の電流振幅が一定に制御されるものである。 According to the pulse light source of claim 8, when the repetition frequency of the electric pulse output from the electric pulse generator is 125 MHz or more, the current amplitude of the current pulse generator is controlled to be constant.
また、請求項９にかかるパルス発生方法によれば、繰返し周波数を変化させて電圧パルスを発生し、繰り返し周波数に応じて電圧変調方式によりＤＣバイアスを制御して電気パルスを利得スイッチするものである。 According to the pulse generation method of the ninth aspect, the voltage pulse is generated by changing the repetition frequency, and the electric pulse is gain-switched by controlling the DC bias by the voltage modulation method according to the repetition frequency. .
また、請求項１０にかかるパルス発生方法によれば、記繰り返し周波数と前記ＤＣバイアスが１次関数の関係をもつようにＤＣバイアスを制御するものである。 According to the pulse generation method of the tenth aspect, the DC bias is controlled so that the repetition frequency and the DC bias have a linear function relationship.
また、請求項１１にかかるパルス発生方法によれば、前記繰り返し周波数に関係なく前記ＤＣバイアスを一定に制御するものである。 According to the pulse generation method of the eleventh aspect, the DC bias is controlled to be constant regardless of the repetition frequency.
また、請求項１２にかかるパルス発生方法によれば、繰返し周波数を変化させて電流パルスを発生し、繰り返し周波数に応じて電流変調方式により電流振幅を制御して電流パルスを利得スイッチするものである。 According to the pulse generation method of the twelfth aspect, the current pulse is generated by changing the repetition frequency, and the current pulse is gain-switched by controlling the current amplitude by the current modulation method according to the repetition frequency. .
また、請求項１３にかかるパルス発生方法によれば、前記繰り返し周波数に関係なく電流振幅を一定に制御するものである。 According to the pulse generation method of the thirteenth aspect, the current amplitude is controlled to be constant regardless of the repetition frequency.
本発明によるパルス光源では、半導体レーザモジュールに入力されるＤＣバイアスが、電気パルス発生の繰り返し周波数に応じて電圧変調方式により制御されるので、繰り返し周波数を変えても同じ特性をもつ光パルスを得ることができる。また、本発明によるパルス光源では、半導体レーザモジュールに入力される電流パルスが、電気パルス発生の繰り返し周波数に応じて、電流パルス発生器の電流振幅が電流変調方式により制御されるので、パルス幅が一定なパルスを得ることができる。さらに、本発明によるパルスの発生方法では、繰返し周波数を変化させて電圧パルスを発生し、繰り返し周波数に応じて電圧変調方式によりＤＣバイアスを制御して電気パルスを利得スイッチするので、パルス幅が一定なパルスを得ることができる。さらに、本発明のパルスの発生方法では、繰返し周波数を変化させて電流パルスを発生し、繰り返し周波数に応じて電流変調方式により電流振幅を制御して電流パルスを利得スイッチするので、パルス幅が一定なパルスを得ることができる。 In the pulse light source according to the present invention, the DC bias input to the semiconductor laser module is controlled by the voltage modulation method according to the repetition frequency of the electric pulse generation, so that an optical pulse having the same characteristics can be obtained even if the repetition frequency is changed. be able to. In the pulse light source according to the present invention, the current amplitude of the current pulse input to the semiconductor laser module is controlled by the current modulation method according to the repetition frequency of the electric pulse generation. A constant pulse can be obtained. Furthermore, in the pulse generation method according to the present invention, the voltage pulse is generated by changing the repetition frequency, and the electric pulse is gain-switched by controlling the DC bias by the voltage modulation method according to the repetition frequency, so that the pulse width is constant. Can be obtained. Further, in the pulse generation method of the present invention, the current pulse is generated by changing the repetition frequency, and the current amplitude is controlled by the current modulation method according to the repetition frequency, and the current pulse is gain-switched, so that the pulse width is constant. Can be obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態であるパルス光源について説明する。
（実施の形態１）
図１に示すパルス光源１００は、電気パルスを発生するための電気パルス発生器1と、電気パルス発生器1からの電気パルスを利得スイッチするために必要な電圧振幅にするための電気アンプ2と、半導体レーザモジュール3と、半導体レーザモジュール3の温度を制御するための温度制御回路4と、半導体レーザモジュール３にDCバイアスをかけるためのDCバイアス回路5と、を順に配置させて構成されている。
Hereinafter, a pulse light source which is the best mode for carrying out the present invention will be described.
(Embodiment 1)
A pulse light source 100 shown in FIG. 1 includes an electric pulse generator 1 for generating an electric pulse, and an electric amplifier 2 for setting a voltage amplitude necessary for gain-switching the electric pulse from the electric pulse generator 1. The semiconductor laser module 3, a temperature control circuit 4 for controlling the temperature of the semiconductor laser module 3, and a DC bias circuit 5 for applying a DC bias to the semiconductor laser module 3 are arranged in order. .
次に、パルス光源１００の各構成について説明する。
まず、電気パルス発生器1は、繰り返し周波数を変えても一様なパルス波形を出力するものを用いる。例えば、Pulse Pattern GeneratorやPulse Generatorなどを使用し、パルス幅が約400 psで電圧振幅が550 mVの電気パルスを発生するものを用いる。電気パルス発生器1からの電気パルスの電圧振幅が利得スイッチをするのに十分であれば電気アンプ2は省略してもよい。なお、電気アンプ２は、必要に応じた利得を有するものを配置させればよい。図１に示す構成では、１５ｄBの利得を有する電気アンプ２を配置させた。
Next, each configuration of the pulse light source 100 will be described.
First, the electric pulse generator 1 that outputs a uniform pulse waveform even when the repetition frequency is changed is used. For example, a pulse pattern generator or pulse generator is used, which generates an electric pulse having a pulse width of about 400 ps and a voltage amplitude of 550 mV. The electric amplifier 2 may be omitted if the voltage amplitude of the electric pulse from the electric pulse generator 1 is sufficient for the gain switch. The electric amplifier 2 may be arranged with a gain as required. In the configuration shown in FIG. 1, an electric amplifier 2 having a gain of 15 dB is disposed.
半導体レーザモジュール3は、１０GHzで直接変調できるもので、例えばDistributed Feed Back Laser Diode (DFB-LD)が好ましい。また、半導体レーザモジュール3は、温度制御回路4により２５℃程度に制御される。 The semiconductor laser module 3 can be directly modulated at 10 GHz. For example, a distributed feed back laser diode (DFB-LD) is preferable. The semiconductor laser module 3 is controlled to about 25 ° C. by the temperature control circuit 4.
さらに、電気パルス発生器1から半導体レーザモジュール3の間には必要に応じてBlocking Capacitorを挿入し、DC成分をカットする。例えば、電気アンプの入出力端にBlocking Capacitorを挿入するとよい。DCバイアス回路5は、例えば、電流調整可能な定電流回路を用いればよい。 Further, a blocking capacitor is inserted between the electric pulse generator 1 and the semiconductor laser module 3 as necessary to cut the DC component. For example, a blocking capacitor may be inserted at the input / output end of the electric amplifier. As the DC bias circuit 5, for example, a constant current circuit capable of current adjustment may be used.
次に図２を参照して、図１に示すパルス光源１００の駆動回路１１０を説明する。
図２は、駆動回路１１０の一例を示すものである。この駆動回路１１０は、レーザーダイオード６と、インダクター７と、定電流源８と、抵抗１０とで構成される。駆動回路１１０では、定電流源８を調整することにより、DCバイアスを調整することができる。なお、電気パルス１１は、図１に示す電気パルス発生器1、電気アンプ２を介して出力される変調信号を示すものである。
Next, the drive circuit 110 of the pulse light source 100 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 shows an example of the drive circuit 110. The drive circuit 110 includes a laser diode 6, an inductor 7, a constant current source 8, and a resistor 10. In the drive circuit 110, the DC bias can be adjusted by adjusting the constant current source 8. The electric pulse 11 indicates a modulation signal output via the electric pulse generator 1 and the electric amplifier 2 shown in FIG.
次に図３を参照して、DCバイアス量の調整方法について説明する。
図３は、繰り返し周波数を変化させた場合、各繰り返し周波数において同様な特性をもつ光パルスを得るための最適なDCバイアスをプロットしたものである。また、図４は図３の低繰り返し周波数領域を拡大したものである。
Next, a method for adjusting the DC bias amount will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a plot of the optimum DC bias for obtaining an optical pulse having similar characteristics at each repetition frequency when the repetition frequency is changed. FIG. 4 is an enlarged view of the low repetition frequency region of FIG.
図３が示すように、繰り返し周波数を変化させた場合でも、各繰り返し周波数において同様な特性をもつ光パルスを得るためには、繰り返し周波数が約８MHz以上の領域では、DCバイアスが繰り返し周波数に対して正の傾きを持つ直線関係を持つように制御すればよい。DCバイアスと繰り返し周波数がこの様な依存性をもつ大きな理由は、繰り返し周波数が変わると平均電圧が変わるためである。正の傾きを持つ直線関係を持つようにDCバイアスを調整することで、繰り返し周波数が変わっても半導体レーザモジュール3（図1参照）に入力される電気パルスの条件を一定に保つことができる。 As shown in FIG. 3, even when the repetition frequency is changed, in order to obtain an optical pulse having similar characteristics at each repetition frequency, the DC bias is set to the repetition frequency in the region where the repetition frequency is about 8 MHz or more. And control so as to have a linear relationship with a positive slope. The main reason why the DC bias and the repetition frequency have such dependency is that the average voltage changes as the repetition frequency changes. By adjusting the DC bias so as to have a linear relationship with a positive slope, the condition of the electric pulse input to the semiconductor laser module 3 (see FIG. 1) can be kept constant even if the repetition frequency changes.
また、繰り返し周波数が約８MHz以下では、DCバイアスを一定にしても同様な光パルスを得ることができる。実施の形態１では、ＤＣバイアスを−０．４５ｍＡに調整した。この様に、繰り返し周波数が約８ＭＨｚ以下では、ＤＣバイアスを一定に調整すれば良いため、ＤＣバイアスの制御が大変容易になる。なお、繰り返し周波数が約８MHz以上の場合と同様に、正の傾きを持つ直線関係を持つようにＤＣバイアスを制御してもよいが、低繰り返し周波数領域になるほど、ＤＣバイアスの調整の精度が必要となる。このため、低繰り返し周波数領域において、ＤＣバイアスを数０．０１ｍＡ程度の精度で、一定電流に制御すればよいことは、実用上の観点から非常に優れているといえる。 Further, when the repetition frequency is about 8 MHz or less, a similar optical pulse can be obtained even if the DC bias is constant. In the first embodiment, the DC bias is adjusted to −0.45 mA. In this way, when the repetition frequency is about 8 MHz or less, the DC bias can be adjusted to a constant value, so that the control of the DC bias becomes very easy. Note that the DC bias may be controlled so as to have a linear relationship with a positive slope, as in the case where the repetition frequency is about 8 MHz or higher, but the accuracy of the DC bias adjustment is required in the lower repetition frequency region. It becomes. For this reason, it can be said that it is very excellent from a practical viewpoint that the DC bias should be controlled to a constant current with an accuracy of about 0.01 mA in the low repetition frequency region.
次に、ＤＣバイアスを調整するための制御方法について説明する。なお、前もって最適ＤＣバイアスの繰り返し周波数依存性を測定し、正の傾きをもつ直線領域のＤＣバイアスを１次関数で表現しておく。これにより、任意の繰り返し周波数に対してＤＣバイアスを制御することが可能になる。また、DCバイアスが一定でもよい領域では、任意の繰り返し周波数に対してＤＣバイアスを一定に制御すればよい。 Next, a control method for adjusting the DC bias will be described. Note that the repetition frequency dependence of the optimum DC bias is measured in advance, and the DC bias in a linear region having a positive slope is expressed by a linear function. This makes it possible to control the DC bias with respect to an arbitrary repetition frequency. Further, in a region where the DC bias may be constant, the DC bias may be controlled to be constant with respect to an arbitrary repetition frequency.
図５は、図３に示すようにＤＣバイアスを調整したときの光スペクトルを示すグラフである。図５に示すように、１２２ｋＨｚ〜５００ＭＨｚの範囲では、いずれの繰り返し周波数の場合でも、同様な光スペクトルが得られ、一様なパルス特性を得られていることがわかる。ただし、繰り返し周波数が低くなるにつれて平均パワーが小さくなるため、光スペクトルのパワーが全体的に小さくなっている。なお、光スペクトルのスペクトル幅はパルス幅に対応しているが、１５５５．５nm付近の小さなピークは裾引き成分に対応している。 FIG. 5 is a graph showing an optical spectrum when the DC bias is adjusted as shown in FIG. As shown in FIG. 5, it can be seen that in the range of 122 kHz to 500 MHz, the same optical spectrum is obtained and uniform pulse characteristics are obtained at any repetition frequency. However, since the average power decreases as the repetition frequency decreases, the power of the optical spectrum decreases as a whole. The spectral width of the optical spectrum corresponds to the pulse width, but the small peak near 1555.5 nm corresponds to the trailing component.
また、図示しないが、繰り返し周波数が１２２ｋＨｚ以下の範囲でも、例えば１２２ｋＨｚの時と同様に、ＤＣバイアスを−０．４５ｍＡに制御することで、一様なパルス特性を得ることができる。さらに、繰り返し周波数が５００ＭＨｚ以上の範囲でも、図２に示す駆動回路１１０を配置させ、ＤＣバイアスを外挿することで一様なパルス特性を得ることができる。 Although not shown, even in the range where the repetition frequency is 122 kHz or less, uniform pulse characteristics can be obtained by controlling the DC bias to −0.45 mA, for example, as in the case of 122 kHz. Furthermore, even in a range where the repetition frequency is 500 MHz or more, uniform pulse characteristics can be obtained by arranging the drive circuit 110 shown in FIG. 2 and extrapolating a DC bias.
本発明を用いることにより、パルスの時間間隔が十分に長ければ、繰り返し周波数が必ずしも一定でないような場合にも、ＤＣバイアスを調整することができる。つまり、任意のタイミングのTriggerに対して光パルスを出力するような、ショット打ちにも対応することができる。具体的には、パルス時間間隔が１．２５ｎｓよりも長ければ、ＤＣバイアスを−０．４５ｍＡに一定調整することで、任意のパルス時間間隔に対応することができる。なお、パルス時間間隔が１．２５ｎｓ以上という値は、ＤＣバイアス一定領域である繰り返し周波数８MHzに相当している。 By using the present invention, if the time interval between pulses is sufficiently long, the DC bias can be adjusted even when the repetition frequency is not necessarily constant. That is, it is possible to cope with shot shots in which an optical pulse is output in response to a trigger at an arbitrary timing. Specifically, if the pulse time interval is longer than 1.25 ns, an arbitrary pulse time interval can be handled by adjusting the DC bias to −0.45 mA. Note that the value of the pulse time interval of 1.25 ns or more corresponds to a repetition frequency of 8 MHz, which is a constant DC bias region.
なお、半導体レーザモジュールを利得スイッチした場合は、一般的に、チャープが付加された光パルスが出力される。そこで、そのチャープを補償することにより、Transform limitに近いパルス幅まで圧縮することが可能である。図６は、繰り返し周波数が５００ＭＨｚにおける利得スイッチ光源からの光パルスのチャープを補償したときの自己相関波形を示すグラフである。チャープを補償するには、−１４０ps/nm/kmのDispersion Compensating Fiberを２００ｍ用いた。利得スイッチ光源からの光パルスをチャープ補償することにより、約１７psから８．２psまで圧縮されている。このように、駆動条件を最適化することにより、良好な光パルスを得ることができる。 Note that when the semiconductor laser module is gain-switched, an optical pulse with a chirp is generally output. Therefore, by compensating for the chirp, it is possible to compress to a pulse width close to the transform limit. FIG. 6 is a graph showing an autocorrelation waveform when compensating for the chirp of an optical pulse from a gain switch light source at a repetition frequency of 500 MHz. In order to compensate for the chirp, a dispersion compensation fiber of −140 ps / nm / km was used for 200 m. The optical pulse from the gain switch light source is compressed from about 17 ps to 8.2 ps by chirp compensation. In this way, a good light pulse can be obtained by optimizing the driving conditions.
（実施の形態2）
実施の形態１では電気パルスにより１０ＧＨｚで直接変調できるDFB-LDを利得スイッチする場合について説明したが、実施の形態２では電流パルスにより２．５ＧＨｚで直接変調できるDFB-LDを利得スイッチする場合について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the case of gain-switching a DFB-LD that can be directly modulated at 10 GHz by an electric pulse has been described, but in the second embodiment, the case of gain-switching a DFB-LD that can be directly modulated at 2.5 GHz by a current pulse. explain.
パルス光源２００は、図７に示すように、繰返し周波数を変化させて電流パルスを発生させる電流パルス発生器１２と、電流パルス発生器１２から出力された電流パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュール３とを備えている。なお、半導体レーザモジュール3は、図７に示すように、必要に応じて温度を制御するための温度制御回路4を設けてもよい。また、図７に示すように、電気パルスを発生させるための電気パルス発生器1を、必要に応じて配置させてもよい。電気パルス発生器１を設けた場合、電流パルス発生器１２は、電気パルス発生器１からの電気パルスの電圧が閾値を越えたら電流を流し、閾値以下になると電流を止める機能を有するものである。従って、電気パルス発生器１からの電気パルスに対応して、電流のパルスを発生することができる。 As shown in FIG. 7, the pulse light source 200 includes a current pulse generator 12 that generates a current pulse by changing a repetition frequency, and a semiconductor laser module for gain-switching the current pulse output from the current pulse generator 12. 3 is provided. The semiconductor laser module 3 may be provided with a temperature control circuit 4 for controlling the temperature as required, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7, an electric pulse generator 1 for generating electric pulses may be arranged as necessary. When the electric pulse generator 1 is provided, the current pulse generator 12 has a function of flowing a current when the voltage of the electric pulse from the electric pulse generator 1 exceeds a threshold value and stopping the current when the voltage is equal to or lower than the threshold value. . Therefore, a current pulse can be generated in response to the electric pulse from the electric pulse generator 1.
ここで、実施の形態２の各構成について説明する。まず、電気パルス発生器１には、パルス幅が約４００ps、電圧振幅が５５０ｍＶの電気パルスを発生するものを用いた。半導体レーザモジュール３には、２．５ＧＨｚで直接変調できるDFB-LDを用いた。また、半導体レーザモジュール３を温度制御回路４により２５℃に制御した。電流パルス発生器１２は２．５ＧＨｚ帯域のものを用いた。 Here, each structure of Embodiment 2 is demonstrated. First, an electric pulse generator 1 that generates an electric pulse having a pulse width of about 400 ps and a voltage amplitude of 550 mV was used. As the semiconductor laser module 3, a DFB-LD capable of direct modulation at 2.5 GHz was used. The semiconductor laser module 3 was controlled at 25 ° C. by the temperature control circuit 4. The current pulse generator 12 has a 2.5 GHz band.
図８は繰り返し周波数を変化させた場合、各繰り返し周波数において同様な光パルスを得るための電流振幅の制御条件を示すものである。また、図９は、図８をLog-Logスケールでプロットしたものである。 FIG. 8 shows the current amplitude control conditions for obtaining a similar optical pulse at each repetition frequency when the repetition frequency is changed. FIG. 9 is a plot of FIG. 8 on a Log-Log scale.
図９に示すように、約２ＭＨｚ以下では電流振幅が一定になるように制御すれば、各繰り返し周波数において同様な光パルスを得ることができる。これに対し、繰り返し周波数が約２MHz〜約１２５MHzでは、電流振幅を各繰り返し周波数に対して最適に調整する必要がある。これは、繰り返し周波数が上げると、前のパルスの影響を受けるためである。さらに繰り返し周波数を上げた場合、具体的には繰り返し周波数が１２５ＭＨｚ以上では、電流振幅が一定になるように制御すれば、同様な光パルスを得ることができる。 As shown in FIG. 9, if the current amplitude is controlled to be constant below about 2 MHz, similar light pulses can be obtained at each repetition frequency. On the other hand, when the repetition frequency is about 2 MHz to about 125 MHz, it is necessary to optimally adjust the current amplitude for each repetition frequency. This is because when the repetition frequency is increased, it is affected by the previous pulse. When the repetition frequency is further increased, specifically, when the repetition frequency is 125 MHz or more, a similar optical pulse can be obtained by controlling the current amplitude to be constant.
繰り返し周波数可変の利得スイッチ光源としては、最適電流振幅が一定の領域で利用すれば、駆動条件の調整が容易になる。特に、前のパルスの影響を受けなくなる程度の低繰り返し領域では、各繰り返し周波数において電流振幅が一定になるように調整すればよいので、容易に調整することができる。２．５GHz以上で直接変調可能なDFB-LDを使用すると、２MHz以下の繰り返し周波数領域において最適な電流振幅が一定となる。 If the optimum current amplitude is used in a region where the optimum current amplitude is constant as a variable frequency variable gain switch light source, the driving condition can be easily adjusted. In particular, in a low repetitive region that is not affected by the previous pulse, it is only necessary to adjust the current amplitude to be constant at each repetitive frequency. When a DFB-LD that can be directly modulated at 2.5 GHz or more is used, the optimum current amplitude is constant in a repetition frequency region of 2 MHz or less.
図１０は、図８に示すようにDCバイアスを調整したときの光スペクトルを示すグラフである。図１０から明らかなように、いずれの繰り返し周波数においても同様な光スペクトルが得られている。ただし、繰り返し周波数が低くなるにつれて平均パワーが小さくなるため、スペクトルのパワーが全体的に小さくなっている。 FIG. 10 is a graph showing an optical spectrum when the DC bias is adjusted as shown in FIG. As is apparent from FIG. 10, a similar optical spectrum is obtained at any repetition frequency. However, since the average power decreases as the repetition frequency decreases, the overall spectrum power decreases.
（実施の形態3）
次に実施の形態３について説明する。
実施の形態３は、１０GHz直接変調DFB-LDを電流パルス変調したものについて説明する。なお、パルス光源の構成は、図７と同様なので、説明は省略する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment will be described.
In Embodiment 3, a 10 GHz direct modulation DFB-LD obtained by current pulse modulation will be described. The configuration of the pulse light source is the same as that in FIG.
まず、実施の形態３で用いた各構成について説明する。電気パルス発生器1には、パルス幅が約４００ps、電圧振幅が５５０mVの電気パルスを発生するものを用いた。半導体レーザダイオードモジュール３には、１０GHzで直接変調できるDFB-LDを用いた。また、半導体レーザモジュール3を温度制御回路4により２５℃に制御した。電流パルス発生器１２は２．５GHz帯域のものを用いた。 First, each configuration used in the third embodiment will be described. As the electric pulse generator 1, one that generates an electric pulse having a pulse width of about 400 ps and a voltage amplitude of 550 mV was used. The semiconductor laser diode module 3 is a DFB-LD that can be directly modulated at 10 GHz. The semiconductor laser module 3 was controlled to 25 ° C. by the temperature control circuit 4. The current pulse generator 12 used was a 2.5 GHz band.
図１１は繰り返し周波数を変えても同様な光パルスを得るための電流振幅を示すものである。また、図１２は図１１をLog-Logスケールでプロットしたものである。図１２からわかるように、各繰り返し周波数が１５MHz以下では、電流振幅が一定になるように制御すれば、繰り返し周波数を変えても同様な光パルスを得ることができる。また、図１１からわかるように、繰り返し周波数が１２５ＭＨｚ以上では、電流振幅がほぼ一定になるように制御すれば、繰り返し周波数を変えても同様な光パルスを得ることができる。 FIG. 11 shows the current amplitude for obtaining a similar optical pulse even when the repetition frequency is changed. FIG. 12 is a plot of FIG. 11 on a Log-Log scale. As can be seen from FIG. 12, when each repetition frequency is 15 MHz or less, if the current amplitude is controlled to be constant, a similar optical pulse can be obtained even if the repetition frequency is changed. As can be seen from FIG. 11, when the repetition frequency is 125 MHz or more, if the current amplitude is controlled to be substantially constant, a similar light pulse can be obtained even if the repetition frequency is changed.
繰り返し周波数可変の利得スイッチ光源としては、前のパルスの影響を受けなくなる程度の低繰り返し領域では、各繰り返し周波数において電流振幅が一定になるように調整すればよいので、容易に調整することができる。１０GHz以上で直接変調可能なDFB-LDならば、１５MHz以下の繰り返し周波数領域において、最適な電流振幅が一定である。１０ＧＨｚ直接変調DFB-LDを用いて電圧変調方式で利得スイッチをする実施の形態1と比較すると、電流変調方式の方が一定領域の帯域が広いというメリットがある。 The gain switching light source with variable repetition frequency can be adjusted easily because it is only necessary to adjust the current amplitude to be constant at each repetition frequency in a low repetition region that is not affected by the previous pulse. . In the case of DFB-LD that can be directly modulated at 10 GHz or more, the optimum current amplitude is constant in a repetition frequency region of 15 MHz or less. Compared with the first embodiment in which a gain switch is performed by a voltage modulation method using a 10 GHz direct modulation DFB-LD, the current modulation method has an advantage that a band in a certain region is wider.
図１３は、図１１に示すようにDCバイアスを調整した場合の出力される光スペクトルを示すものである。図１３から明らかなように、いずれの繰り返し周波数においても同様な光スペクトルが得られている。ただし、繰り返し周波数が低くなるにつれて平均パワーが小さくなるため、スペクトルのパワーが全体的に小さくなっている。 FIG. 13 shows the output optical spectrum when the DC bias is adjusted as shown in FIG. As is apparent from FIG. 13, a similar optical spectrum is obtained at any repetition frequency. However, since the average power decreases as the repetition frequency decreases, the overall spectrum power decreases.
図１４は、繰り返し周波数が５００MHzにおける利得スイッチパルス光源からの光パルスの自己相関波形と、利得スイッチ光源からの光パルスのチャープを補償したときの自己相関波形を示す。チャープ補償には-140 ps/nm/kmのＤＣＦ（Dispersion Compensating Fiber）を600 m用いた。利得スイッチ光源からの光パルスをチャープ補償することにより、25 psから13.9 psまで圧縮することができる。 FIG. 14 shows an autocorrelation waveform of an optical pulse from a gain switch pulse light source at a repetition frequency of 500 MHz and an autocorrelation waveform when the chirp of an optical pulse from the gain switch light source is compensated. For the chirp compensation, -140 ps / nm / km DCF (Dispersion Compensating Fiber) of 600 m was used. By chirp compensation of the light pulse from the gain switch light source, it is possible to compress from 25 ps to 13.9 ps.
（実施の形態4）
次に、実施の形態４について図面を参照して説明する。
図１５は、繰り返し周波数および波長が可変であるパルス光源３００の構成を示す図である。図１５のパルス光源３００は、繰り返し周波数可変な利得スイッチパルス光源１３と、そのチャープを補償するためのＤＣＦ（dispersion compensating fiber）１４と、光増幅をするためのＥＤＦＡ（erbium-doped fiber amplifier）１７と、パルスを圧縮するためのＣＰＦ（comb-like profiled fiber）１５と、光増幅をするためのＥＤＦＡ１７と、スペクトルを広帯域に広げるためのＳＣ（super-continuum）ファイバ１６と、ＳＣのスペクトルを切り出すための波長可変ＢＰＦ（band pass filter）１８を順に配置させてなる。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a pulsed light source 300 having a variable repetition frequency and wavelength. The pulse light source 300 of FIG. 15 includes a gain switch pulse light source 13 with a variable repetition frequency, a DCF (dispersion compensating fiber) 14 for compensating the chirp, and an EDFA (erbium-doped fiber amplifier) 17 for optical amplification. And a CPF (comb-like profiled fiber) 15 for compressing pulses, an EDFA 17 for optical amplification, an SC (super-continuum) fiber 16 for broadening the spectrum over a wide band, and a spectrum of the SC. For this purpose, wavelength variable BPFs (band pass filters) 18 are sequentially arranged.
なお、ＣＰＦ１５とは、非線形ファイバと分散ファイバとが交互に接続された構成をもつソリトン圧縮器である。ここでは、非線形ファイバとして、非線形定数が約２０/W/km、分散の絶対値が１ps/nm/km以下の特性を有する高非線形ファイバを用い、分散ファイバとして、Standard Single mode fiberを用いた。ＣＰＦ１５は、約１０psの入力パルスが３psに圧縮されるように設計されている。また、ＳＣファイバ１６には、非線形定数が約２０/W/km、分散が−０．２ps/nm/kmの特性を有する高非線形ファイバを用い、長さを４０ｍとした。ＣＰＦの技術については、K. Igarashi et al., CLEO2003, CMH7, (2003) などで開示されている。また、ＳＣ発生や、ＳＣをＢＰＦで切り出す技術については、T. Morioka et al., Electron. Lett., vol. 32, p. 836 (1996) やK. Taira et al., CLEO2003, CThQ3 (2003) などで開示されている。 The CPF 15 is a soliton compressor having a configuration in which nonlinear fibers and dispersion fibers are alternately connected. Here, a highly nonlinear fiber having a nonlinear constant of about 20 / W / km and an absolute value of dispersion of 1 ps / nm / km or less is used as the nonlinear fiber, and a standard single mode fiber is used as the dispersion fiber. The CPF 15 is designed so that an input pulse of about 10 ps is compressed to 3 ps. The SC fiber 16 is a highly nonlinear fiber having characteristics of a nonlinear constant of about 20 / W / km and a dispersion of -0.2 ps / nm / km, and the length is 40 m. The CPF technology is disclosed in K. Igarashi et al., CLEO2003, CMH7, (2003). In addition, regarding the generation of SC and the technique of extracting SC with BPF, T. Morioka et al., Electron. Lett., Vol. 32, p. 836 (1996) and K. Taira et al., CLEO2003, CThQ3 (2003 ) Etc.
次に、図１５を参照して、パルス光源３００のパルス発生方法について説明する。まず、利得スイッチパルス光源１３から出力されたパルス幅が約１０ｐｓである光パルスは、ＤＣＦ１４により分散補償される。分散補償された光パルスは、1段目のＥＤＦＡ１７に入力され、圧縮に最適な入力パルスエネルギーまで増幅される。続いて、ＣＰＦ１５に入力された光パルスは、約３psのパルス幅に圧縮される。ＣＰＦ１５により圧縮された光パルスは、ＳＣ発生するために十分なパルスエネルギーを得るために、２段目のＥＤＦＡ１７により約１５０pJまで増幅される。そして、ＳＣファイバ１６に入力され、ＳＣファイバ１６でスペクトルが広げられ、波長可変ＢＰＦ１８により任意の波長を有するスペクトルが切り出される。波長可変ＢＰＦ１８の透過波長を調整することにより出力される光パルスの波長を調整することが可能であり、また波長可変ＢＰＦ１８の半値全幅を調整することにより出力される光パルスのパルス幅を調整することができる。 Next, a pulse generation method of the pulse light source 300 will be described with reference to FIG. First, an optical pulse with a pulse width of about 10 ps output from the gain switch pulse light source 13 is dispersion-compensated by the DCF 14. The dispersion-compensated optical pulse is input to the first stage EDFA 17 and amplified to an input pulse energy optimum for compression. Subsequently, the optical pulse input to the CPF 15 is compressed to a pulse width of about 3 ps. The optical pulse compressed by the CPF 15 is amplified to about 150 pJ by the second stage EDFA 17 in order to obtain sufficient pulse energy to generate SC. Then, the signal is input to the SC fiber 16, the spectrum is expanded by the SC fiber 16, and a spectrum having an arbitrary wavelength is cut out by the wavelength variable BPF 18. It is possible to adjust the wavelength of the output optical pulse by adjusting the transmission wavelength of the wavelength tunable BPF 18, and to adjust the pulse width of the output optical pulse by adjusting the full width at half maximum of the wavelength tunable BPF 18. be able to.
図１６は、繰り返し周波数が５００MHzから１０００MHzにおけるＳＣのスペクトルを示すグラフである。図１６に記載された破線は、繰り返し周波数が５００MHzの時のＳＣファイバへの入力パルスのスペクトルである。図１６からわかるように、いずれの繰り返し周波数においても、１０ｄＢバンド幅で、７０nmの一様なスペクトルを得られることができる。つまり、波長可変ＢＰＦにより約７０nmの範囲においてパルスを切り出す（出力する）こともできる。 FIG. 16 is a graph showing the SC spectrum when the repetition frequency is 500 MHz to 1000 MHz. The broken line described in FIG. 16 is the spectrum of the input pulse to the SC fiber when the repetition frequency is 500 MHz. As can be seen from FIG. 16, at any repetition frequency, a uniform spectrum of 70 nm can be obtained with a 10 dB bandwidth. That is, it is possible to cut out (output) a pulse in the range of about 70 nm by the wavelength variable BPF.
図１７は、図１６の繰り返し周波数が５００MHzにおけるＳＣスペクトルを、半値全幅が３nmを有する波長可変ＢＰＦで波長帯域を切り出したときのスペクトルと自己相関波形を示すものである。図１７からわかるように、ピーク波長が１５３０．７nmから１５４２．６nmの範囲では、時間バンド幅積が０．５２で、パルス幅が１．４psの特性を有するパルスが得られている。また、ピーク波長が１５５２．０nmでは、時間バンド幅積が０．５９で、パルス幅が０．１６psの特性を有するパルスを得られた。なお、図１７では、繰り返し周波数が５００MHzもののみ示したが、図示しないが、図１６のＳＣスペクトルが他の繰り返し周波数においても同様なスペクトルが得られる。このことから、他の繰り返し周波数においても、波長可変ＢＰＦで任意の波長帯域を切り出すことにより、同様なパルスを得ることができる。 FIG. 17 shows the spectrum and autocorrelation waveform when the wavelength band is cut out with the wavelength variable BPF having the full width at half maximum of 3 nm from the SC spectrum at the repetition frequency of 500 MHz in FIG. As can be seen from FIG. 17, in the range of the peak wavelength from 1530.7 nm to 1542.6 nm, a pulse having characteristics with a time bandwidth product of 0.52 and a pulse width of 1.4 ps is obtained. In addition, at a peak wavelength of 1552.0 nm, a pulse having characteristics with a time bandwidth product of 0.59 and a pulse width of 0.16 ps was obtained. In FIG. 17, only the repetition frequency of 500 MHz is shown, but although not shown, the same spectrum can be obtained even when the SC spectrum of FIG. 16 is at other repetition frequencies. Therefore, similar pulses can be obtained by cutting out an arbitrary wavelength band with the wavelength tunable BPF even at other repetition frequencies.
図１８は、図１６の繰り返し周波数が５００MHzにおけるＳＣスペクトルを、半値全幅が０．３nmの波長可変ＢＰＦで任意の波長帯域を切り出したときのスペクトルと自己相関波形を示すものである。いずれの波長においても、約１０psの特性を有するパルスが得られている。波長可変ＢＰＦの半値全幅が３nmの場合（図１７参照）と比較すると、切り出すスペクトル幅が狭いため、パルス幅が広いスペクトルが得られる。 FIG. 18 shows a spectrum and an autocorrelation waveform when an arbitrary wavelength band is cut out from the SC spectrum of FIG. 16 at a repetition frequency of 500 MHz with a wavelength variable BPF having a full width at half maximum of 0.3 nm. A pulse having a characteristic of about 10 ps is obtained at any wavelength. Compared with the case where the full width at half maximum of the wavelength tunable BPF is 3 nm (see FIG. 17), the spectrum width to be cut out is narrow, so that a spectrum with a wide pulse width is obtained.
（実施の形態5）
次に、図１９を参照して実施の形態５について説明する。
図１９は、実施の形態５であるパルス光源４００を示すもので、実施の形態４に示すパルス光源３００の一段目のＥＤＦＡ１７よりも出力側に、ＮＯＬＭ（nonlinear optical loop mirror）１９を配置させたものである。具体的に説明すると、パルス光源４００は、繰り返し周波数可変な利得スイッチパルス光源１３と、そのチャープを補償するための分散補償器であるＤＣＦ１４と、ＤＣＦ１４から出力された光パルスを増幅するためのＥＤＦＡ１７と、非パルス成分を抑制するＮＯＬＭ１９から構成される。なお、ＥＤＦＡ１７は、増幅機能を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えばラマン増幅器やパラメトリック増幅器など、他の光増幅器を用いてもよい。また、ＮＯＬＭ１９には、ＮＡＬＭ（nonlinear amplifying loop mirror）やＤＩ−ＮＯＬＭ（dispersion-imbalanced nonlinear optical loop mirror）などを利用してもよい。ＤＩ−ＮＯＬＭの技術に関しては、W. S. Wong et al., Optics Lett., 22, 1150 (1997)やM. Tadakuma et al., OptoElectronics and Communications Conference, 646, (2002) などに開示されている。
(Embodiment 5)
Next, Embodiment 5 will be described with reference to FIG.
FIG. 19 shows a pulse light source 400 according to the fifth embodiment. A NOLM (nonlinear optical loop mirror) 19 is arranged on the output side of the first stage EDFA 17 of the pulse light source 300 shown in the fourth embodiment. Is. More specifically, the pulse light source 400 includes a gain switch pulse light source 13 having a variable repetition frequency, a DCF 14 that is a dispersion compensator for compensating the chirp, and an EDFA 17 for amplifying an optical pulse output from the DCF 14. And a NOLM 19 that suppresses non-pulse components. The EDFA 17 is not particularly limited as long as it has an amplification function. For example, another optical amplifier such as a Raman amplifier or a parametric amplifier may be used. The NOLM 19 may be a NALM (nonlinear amplifying loop mirror), a DI-NOLM (dispersion-imbalanced nonlinear optical loop mirror), or the like. The technology of DI-NOLM is disclosed in WS Wong et al., Optics Lett., 22, 1150 (1997) and M. Tadakuma et al., Opto Electronics and Communications Conference, 646, (2002).
なお、低繰り返しパルス光源としては、繰り返し周波数が数１０MHzのモードロックレーザをＡＯＭ（Acoust-Optic Modulator）で切り出すことにより繰り返し周波数を下げる構成が一般的に使われていた。しかしながら、この構成では、モードロックレーザの繰り返し周波数の整数分の1の繰り返し周波数しか得られないという課題がある。また、ＡＯＭとモードロックレーザのタイミングを合わせる必要があるという課題もある。 As a low repetition pulse light source, a configuration in which a repetition frequency is lowered by cutting a mode-locked laser having a repetition frequency of several tens of MHz with an AOM (Acoust-Optic Modulator) has been generally used. However, with this configuration, there is a problem that only a repetition frequency that is 1 / integer of the repetition frequency of the mode-locked laser can be obtained. There is also a problem that the timing of the AOM and the mode-locked laser needs to be matched.
ＡＯＭを利用する以外の構成として、利得スイッチ光源が考えられるが、この構成では、出力パルスエネルギーが小さいことから、特に低繰り返し領域においてＥＤＦＡで増幅するとパルス成分がＡＳＥに埋もれてしまうという課題がある。 As a configuration other than using the AOM, a gain switch light source can be considered. However, in this configuration, since the output pulse energy is small, there is a problem that the pulse component is buried in the ASE when amplified with an EDFA particularly in a low repetition region. .
これに対し、図１９に示すパルス光源４００は、ＮＯＬＭ１９を配置させることにより、ＡＳＥ成分を抑制するとともに出力パルスエネルギーを大きくする有効的な技術である。ＮＯＬＭはＡＳＥのみならず、ペデスタルの除去にも効果的である。つまり、繰り返し周波数可変な利得スイッチパルス光源とＮＯＬＭの組み合わせは、任意の繰り返し周波数を選択できることと、制御が容易であることと、構成が簡単であることと、高品質なパルスを得られるという効果を有する。 On the other hand, the pulse light source 400 shown in FIG. 19 is an effective technique for suppressing the ASE component and increasing the output pulse energy by arranging the NOLM 19. NOLM is effective not only for ASE but also for pedestal removal. In other words, the combination of the gain switch pulse light source and the NOLM with a variable repetition frequency can select an arbitrary repetition frequency, is easy to control, has a simple structure, and can obtain a high-quality pulse. Have
1 電気パルス発生器
2 電気アンプ
3 半導体レーザモジュール
4 温度制御回路
5 DCバイアス回路
6 レーザーダイオード
7 インダクター
8 定電流源
9 グラウンド
10 抵抗
11 電気パルス
12 電流パルス発生器
13 利得スイッチパルス光源
14 ＤＣＦ（dispersion compensating fiber）
15 ＣＰＦ（Comb-like profiled fiber）
16 ＳＣ（Super-continuum）ファイバ
17 ＥＤＦＡ（Erbium-doped fiber amplifier）
18 波長可変ＢＰＦ（Band pass filter）
19 ＮＯＬＭ（nonlinear optical loop mirror）
100、200、300、400 パルス光源
110 駆動回路
1 Electric pulse generator
2 Electric amplifier
3 Semiconductor laser module
4 Temperature control circuit
5 DC bias circuit
6 Laser diode
7 Inductor
8 Constant current source
9 Ground
10 Resistance
11 Electric pulse
12 Current pulse generator
13 Gain switch pulse light source
14 DCF (dispersion compensating fiber)
15 CPF (Comb-like profiled fiber)
16 SC (Super-continuum) fiber
17 EDFA (Erbium-doped fiber amplifier)
18 Tunable BPF (Band pass filter)
19 NOLM (nonlinear optical loop mirror)
100, 200, 300, 400 Pulse light source
110 Drive circuit
Claims (14)
生器から出力された電気パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュールと、半
導体レーザモジュールにＤＣバイアスをかけるためのＤＣバイアス回路とを備え、
前記半導体レーザモジュールに入力されるＤＣバイアスは、電気パルス発生の繰り返し
周波数に応じて、電圧変調方式により制御されるパルス光源。 An electric pulse generator for generating an electric pulse by changing a repetition frequency, a semiconductor laser module for gain-switching the electric pulse output from the electric pulse generator, and a DC bias for applying a DC bias to the semiconductor laser module With circuit,
A DC light source that is input to the semiconductor laser module is a pulse light source that is controlled by a voltage modulation method in accordance with a repetition frequency of electrical pulse generation.
スが一定に制御される請求項１に記載のパルス光源。 2. The pulse light source according to claim 1, wherein the DC bias is controlled to be constant (regardless of a repetition frequency of electrical pulse generation).
項２に記載のパルス光源。 The pulse light source according to claim 2, wherein the DC bias circuit has a repetition frequency of electric pulse generation of 8 MHz or less.
生器から出力された電気パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュールと、半
導体レーザモジュールにＤＣバイアスをかけるためのＤＣバイアス回路とを備え、
前記半導体レーザモジュールに入力されるＤＣバイアスは、電気パルス発生の繰り返
し周波数の増加に伴い、ＤＣバイアスを増加させて制御される請求項１に記載のパルス光
源。 An electric pulse generator for generating an electric pulse by changing a repetition frequency, a semiconductor laser module for gain-switching the electric pulse output from the electric pulse generator, and a DC bias for applying a DC bias to the semiconductor laser module With circuit,
2. The pulse light source according to claim 1, wherein the DC bias input to the semiconductor laser module is controlled by increasing the DC bias as the repetition frequency of electrical pulse generation increases.
項４に記載のパルス光源。 The pulse light source according to claim 4, wherein the DC bias circuit has a repetition frequency of electric pulse generation of 8 MHz or more.
生器から出力された電流パルスを利得スイッチするための半導体レーザモジュールとを備
え、
前記半導体レーザモジュールに入力される電流パルスは、電気パルス発生の繰り返し周
波数に応じて、前記電流パルス発生器の電流振幅が電流変調方式により制御されるパルス
光源。 A current pulse generator for generating a current pulse by changing a repetition frequency; and a semiconductor laser module for gain-switching the current pulse output from the current pulse generator,
The current pulse input to the semiconductor laser module is a pulse light source in which the current amplitude of the current pulse generator is controlled by a current modulation method according to the repetition frequency of electrical pulse generation.
が制御される請求項６に記載のパルス光源。 The pulse light source according to claim 6, wherein the current amplitude of the current pulse generator is controlled in accordance with a band in which the semiconductor laser module can be modulated.
繰り返し周波数が２ＭＨｚ以下の場合、電流パルス発生器の電流振幅が一定に制御される
請求項７に記載のパルス光源。 8. The pulse light source according to claim 7, wherein the current amplitude of the current pulse generator is controlled to be constant when the band in which the semiconductor laser module can be modulated is 15 MHz or less and the repetition frequency of electrical pulse generation is 2 MHz or less.
繰り返し周波数が１２５ＭＨｚ以上の場合、電流パルス発生器の電流振幅が一定に制御さ
れる請求項７に記載のパルス光源。 The pulse light source according to claim 7, wherein the current amplitude of the current pulse generator is controlled to be constant when the band that can be modulated by the semiconductor laser module is 15 MHz or less and the repetition frequency of electrical pulse generation is 125 MHz or more.
によりＤＣバイアスを制御して電気パルスを利得スイッチするパルス発生方法。 A pulse generation method in which a voltage pulse is generated by changing a repetition frequency, and a DC bias is controlled by a voltage modulation method in accordance with the repetition frequency to gain-switch an electric pulse.
制御する請求項１０に記載のパルス発生方法。 The pulse generation method according to claim 10, wherein the DC bias is controlled so that the repetition frequency and the DC bias have a linear function relationship.
パルス発生方法。 The pulse generation method according to claim 10, wherein the DC bias is controlled to be constant regardless of the repetition frequency.
により電流振幅を制御して電流パルスを利得スイッチするパルス発生方法。 A pulse generation method in which a current pulse is generated by changing a repetition frequency, and the current amplitude is controlled by a current modulation method according to the repetition frequency to gain-switch the current pulse.
生方法。
The pulse generation method according to claim 13, wherein the current amplitude is controlled to be constant regardless of the repetition frequency.
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|---|---|
| JP (1) | JP5064727B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014150210A (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Spectronix Corp | Short optical pulse generator and short optical pulse generator method |
| JP2014529069A (en) * | 2011-08-15 | 2014-10-30 | ニイテク、インコーポレイテッドＮｉｉｔｅｋ， Ｉｎｃ． | Avalanche Pulsa |
| CN110518454A (en) * | 2019-07-19 | 2019-11-29 | 深圳技术大学 | A kind of seed source device being able to achieve super continuous spectrums spectral laser |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01281782A (en) * | 1988-05-07 | 1989-11-13 | Hamamatsu Photonics Kk | Light source driver |
| JPH0319384A (en) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Hamamatsu Photonics Kk | Light source drive device |
| JPH09172216A (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-30 | Nec Corp | Laser diode driving circuit |
| JP2000183450A (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Nec Corp | Mode synchronous semiconductor laser and driving method thereof |
-
2006
- 2006-06-20 JP JP2006169628A patent/JP5064727B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01281782A (en) * | 1988-05-07 | 1989-11-13 | Hamamatsu Photonics Kk | Light source driver |
| JPH0319384A (en) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Hamamatsu Photonics Kk | Light source drive device |
| JPH09172216A (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-30 | Nec Corp | Laser diode driving circuit |
| JP2000183450A (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Nec Corp | Mode synchronous semiconductor laser and driving method thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014529069A (en) * | 2011-08-15 | 2014-10-30 | ニイテク、インコーポレイテッドＮｉｉｔｅｋ， Ｉｎｃ． | Avalanche Pulsa |
| JP2014150210A (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Spectronix Corp | Short optical pulse generator and short optical pulse generator method |
| CN110518454A (en) * | 2019-07-19 | 2019-11-29 | 深圳技术大学 | A kind of seed source device being able to achieve super continuous spectrums spectral laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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