JP2007258604A - Optical fiber modulating device - Google Patents

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Shinpei Fukada
晋平 深田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber modulating device, capable of performing modulation with high modulation frequencies, without having to impress loading circuits or light sources that are used for pulse driving. <P>SOLUTION: The optical fiber modulating device includes a pulse drive control section 5 which controls a frequency, generation timing and the duty ratio of each of first modulation timing and second modulation timing, by generating a first pulse control signal controlling the first modulation timing and a second pulse control signal controlling the second modulation timing, a first pulse drive section 18 and a second pulse drive section 19, which generate first and second pulsating signals turing on/off, according to the first and second pulse control signals; a first fiber amplifier exciting light source 11 and a second fiber exciting light source 14, which generate pulsating laser light beams according to the first and second drive signals, and a fiber amplifier 16, which imparts energies modulated and excited with the first laser light and second laser light to external seed light to amplify it and outputs the resulting light as a third laser light. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力されたシード光を増幅して変調する光ファイバ変調装置に関し、特に、変調周波数を改善する技術に関する。   The present invention relates to an optical fiber modulation device that amplifies and modulates input seed light, and more particularly to a technique for improving a modulation frequency.

従来、入力された光信号を増幅する光ファイバ増幅器が知られている(例えば、特許文献1参照)。図9はこの種の従来の光ファイバ増幅器に光変調装置を組み合わせて成る光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。   Conventionally, an optical fiber amplifier that amplifies an input optical signal is known (see, for example, Patent Document 1). FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of an optical fiber modulation device obtained by combining this type of conventional optical fiber amplifier with an optical modulation device.

この光ファイバ変調装置は、第1直流駆動部10、第1ファイバアンプ励起用光源11、第1光合波器12、第2直流駆動部13、第2ファイバアンプ励起用光源14、第2光合波器15、ファイバアンプ16及び変調装置17から構成されている。   This optical fiber modulation device includes a first DC drive unit 10, a first fiber amplifier excitation light source 11, a first optical multiplexer 12, a second DC drive unit 13, a second fiber amplifier excitation light source 14, and a second optical multiplexing. It comprises a device 15, a fiber amplifier 16 and a modulation device 17.

第1直流駆動部10は、直流電流から成る駆動信号を発生し、第1ファイバアンプ励起用光源11に供給する。第1ファイバアンプ励起用光源11は、半導体レーザ発振器から構成されており、第1直流駆動部10から供給される駆動信号によって駆動されることにより一定の大きさのレーザ光を発生する。この第1ファイバアンプ励起用光源11で発生されたレーザ光は、第1光合波器12に送られる。第1光合波器12は、外部から入力される光信号の特定波長の光を透過させてファイバアンプ16の一端部に送るとともに、第1ファイバアンプ励起用光源11からのレーザ光をファイバアンプ16の一端部に送る。   The first DC drive unit 10 generates a drive signal composed of a DC current and supplies it to the first fiber amplifier excitation light source 11. The first fiber amplifier excitation light source 11 is composed of a semiconductor laser oscillator, and is driven by a drive signal supplied from the first DC drive unit 10 to generate laser light of a certain size. The laser light generated by the first fiber amplifier excitation light source 11 is sent to the first optical multiplexer 12. The first optical multiplexer 12 transmits light of a specific wavelength of an optical signal input from the outside and sends it to one end of the fiber amplifier 16, and transmits the laser light from the first fiber amplifier excitation light source 11 to the fiber amplifier 16. Send it to one end.

第2直流駆動部13は、第1直流駆動部10と同様に、直流電流から成る駆動信号を発生し、第2ファイバアンプ励起用光源14に供給する。第2ファイバアンプ励起用光源14は、第1ファイバアンプ励起用光源11と同様に、半導体レーザ発振器から構成されており、第2直流駆動部13から供給される駆動信号によって駆動されることにより一定の大きさのレーザ光を発生する。この第2ファイバアンプ励起用光源14で発生されたレーザ光は、第2光合波器15に送られる。第2光合波器15は、第2ファイバアンプ励起用光源14からのレーザ光をファイバアンプ16の他端部に送る。   Similar to the first DC drive unit 10, the second DC drive unit 13 generates a drive signal composed of a DC current and supplies it to the second fiber amplifier excitation light source 14. Similar to the first fiber amplifier excitation light source 11, the second fiber amplifier excitation light source 14 is composed of a semiconductor laser oscillator, and is fixed by being driven by a drive signal supplied from the second DC drive unit 13. A laser beam of the size of is generated. The laser beam generated by the second fiber amplifier excitation light source 14 is sent to the second optical multiplexer 15. The second optical multiplexer 15 sends the laser light from the second fiber amplifier excitation light source 14 to the other end of the fiber amplifier 16.

ファイバアンプ16は光ファイバから構成されており、第1ファイバアンプ励起用光源11から第1光合波器12を介して送られてくるレーザ光と第2ファイバアンプ励起用光源14から第2光合波器15を介して送られてくるレーザ光とによって与えられるエネルギーを蓄積し、蓄積したエネルギーを、外部から第1光合波器12を介して入力されるシード光に付与する。これにより、光信号が増幅され、所定のエネルギーレベルを有する光信号が出力される。このファイバアンプ16から出力される光信号は、第2光合波器15を介して変調装置17に送られる。   The fiber amplifier 16 is composed of an optical fiber, and a laser beam sent from the first fiber amplifier excitation light source 11 via the first optical multiplexer 12 and a second optical multiplexing from the second fiber amplifier excitation light source 14. The energy given by the laser beam sent via the device 15 is accumulated, and the accumulated energy is given to the seed light inputted from the outside via the first optical multiplexer 12. As a result, the optical signal is amplified and an optical signal having a predetermined energy level is output. The optical signal output from the fiber amplifier 16 is sent to the modulation device 17 via the second optical multiplexer 15.

変調装置17は、光学系部品である変調素子から構成されている。この変調装置17は、図示しない外部から電界が印加されることにより光信号の透過/阻止を制御し、入力された光信号を変調する。この変調装置17で変調された光信号は、パルス状の光信号として出力される。   The modulation device 17 includes a modulation element that is an optical system component. The modulation device 17 controls transmission / blocking of an optical signal by applying an electric field from the outside (not shown), and modulates the input optical signal. The optical signal modulated by the modulation device 17 is output as a pulsed optical signal.

ところで、上記のように構成される従来の光ファイバ変調装置は、その内部に変調装置17という光学系部品を設けなければならないので、装置が大型になり、また、変調装置17を駆動するための電力が必要であるので、消費電力も大きくなるという欠点を有している。   By the way, the conventional optical fiber modulation device configured as described above must be provided with an optical system component called the modulation device 17 therein, so that the size of the device is increased and the modulation device 17 is driven. Since electric power is required, there is a disadvantage that power consumption increases.

そこで、このような欠点を解消するものとして、図10に示すような改良された光ファイバ変調装置が考えられている。この改良された光ファイバ変調装置は、第1ファイバアンプ励起用光源11及び第2ファイバアンプ励起用光源14を変調タイミングに応じてパルス駆動し、ファイバアンプ16の励起状態をパルスで作り出して光信号を増幅し且つ変調するように構成されている。   Therefore, an improved optical fiber modulation device as shown in FIG. 10 is considered as a solution to such a drawback. This improved optical fiber modulator drives the first fiber amplifier excitation light source 11 and the second fiber amplifier excitation light source 14 in accordance with the modulation timing, and creates the excitation state of the fiber amplifier 16 as a pulse to generate an optical signal. Is configured to amplify and modulate.

具体的には、改良された光ファイバ変調装置は、図9に示した第1直流駆動部10及び第2直流駆動部13を、第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19でそれぞれ置き換えて構成されている。これにより、第1パルス駆動部18、第2パルス駆動部19から変調タイミングに応じたパルス電流から成る駆動信号が第1ファイバアンプ励起用光源11、第2ファイバアンプ励起用光源14にそれぞれ供給され、パルス状のレーザ光を発生する。したがって、ファイバアンプ16は、シード光が増幅され且つ変調された光信号を出力する。   Specifically, the improved optical fiber modulator replaces the first DC driving unit 10 and the second DC driving unit 13 shown in FIG. 9 with a first pulse driving unit 18 and a second pulse driving unit 19, respectively. Configured. As a result, a drive signal composed of a pulse current corresponding to the modulation timing is supplied from the first pulse driver 18 and the second pulse driver 19 to the first fiber amplifier excitation light source 11 and the second fiber amplifier excitation light source 14, respectively. , A pulsed laser beam is generated. Therefore, the fiber amplifier 16 outputs an optical signal in which the seed light is amplified and modulated.

しかしながら、上述した従来の改良された光ファイバ変調装置では、ファイバアンプ16の基底状態から励起状態に至るまでの時間が長いため、出力される光信号の変調周波数に上限が生じ、変調周波数を上げることができないという問題があった。そこで、このような問題を解消するものとして、図11に示すような、高い変調周波数で変調することができる光ファイバ変調装置が考えられている(特許文献2参照)。   However, in the conventional improved optical fiber modulation device described above, since the time from the ground state to the pumping state of the fiber amplifier 16 is long, an upper limit occurs in the modulation frequency of the output optical signal, and the modulation frequency is increased. There was a problem that I could not. In order to solve this problem, an optical fiber modulation device capable of modulating at a high modulation frequency as shown in FIG. 11 has been considered (see Patent Document 2).

この光ファイバ変調装置は、第1バイアスパルス駆動部20、第1ファイバアンプ励起用光源11、第1光合波器12、第2バイアスパルス駆動部21、第2ファイバアンプ励起用光源14、第2光合波器15及びファイバアンプ16から構成されている。具体的には、改良された光ファイバ変調装置は、図10に示した第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19を、第1バイアスパルス駆動部20及び第2バイアスパルス駆動部21でそれぞれ置き換えて構成されている。     The optical fiber modulator includes a first bias pulse driving unit 20, a first fiber amplifier excitation light source 11, a first optical multiplexer 12, a second bias pulse driving unit 21, a second fiber amplifier excitation light source 14, and a second optical amplifier. An optical multiplexer 15 and a fiber amplifier 16 are included. Specifically, the improved optical fiber modulation device includes a first pulse driving unit 18 and a second pulse driving unit 19 shown in FIG. 10 replaced by a first bias pulse driving unit 20 and a second bias pulse driving unit 21. Each is replaced.

第1バイアスパルス駆動部20は、図12(B)に示すように、変調タイミングに応じてオン/オフし、且つバイアスされたパルス状の電流信号から成る駆動信号を発生する。この第1バイアスパルス駆動部20では、直流電流(バイアス電流)とパルス電流とが重畳されて、駆動信号として出力される。この第1バイアスパルス駆動部20で発生された駆動信号は、第1ファイバアンプ励起用光源11に供給される。第1ファイバアンプ励起用光源11により発生されたレーザ光は、第1光合波器12に送られる。第1光合波器12は、図12(A)に示すような、外部から入力される光信号の特定波長の光を透過させてファイバアンプ16に送るとともに、第1ファイバアンプ励起用光源11からのレーザ光をファイバアンプ16の一端部に送る。第2バイアスパルス駆動部21側も同様である。   As shown in FIG. 12B, the first bias pulse driver 20 is turned on / off according to the modulation timing and generates a drive signal composed of a biased pulsed current signal. In the first bias pulse driving unit 20, a direct current (bias current) and a pulse current are superimposed and output as a drive signal. The drive signal generated by the first bias pulse driver 20 is supplied to the first fiber amplifier excitation light source 11. The laser light generated by the first fiber amplifier excitation light source 11 is sent to the first optical multiplexer 12. The first optical multiplexer 12 transmits light having a specific wavelength of an optical signal input from the outside as shown in FIG. 12A to the fiber amplifier 16 and from the first fiber amplifier excitation light source 11. Is sent to one end of the fiber amplifier 16. The same applies to the second bias pulse driving unit 21 side.

このような構成にすることにより、第1バイアスパルス駆動部20又は第2バイアスパルス駆動部21からバイアスされた電流信号から成る駆動信号が出力されると、ファイバアンプ16は、駆動信号によって基底状態より高いエネルギー状態に維持されている状態から励起状態に至る。したがって、バイアスされたパルス状のレーザ光によりファイバアンプ16を励起し、励起によるエネルギーを外部から入力される光信号に付与して増幅し、図12(C)に示すような、バイアスを有する光信号を出力するように構成したので、ファイバアンプ励起用光源から出力されるパルス状のレーザ光は、基底状態より高いエネルギー状態と励起状態との間でオン/オフを繰り返すことになり、基底状態より高いエネルギー状態から励起状態に至るまでの時間が従来の光ファイバ変調装置における時間より短くなるので、出力される光信号の変調周波数の上限を延伸することができる。   With this configuration, when a drive signal composed of a biased current signal is output from the first bias pulse drive unit 20 or the second bias pulse drive unit 21, the fiber amplifier 16 is driven to the ground state by the drive signal. From a state maintained at a higher energy state to an excited state. Accordingly, the fiber amplifier 16 is excited by a biased pulsed laser beam, and energy having the excitation is applied to an optical signal input from the outside to be amplified, and light having a bias as shown in FIG. Since it is configured to output a signal, the pulsed laser light output from the fiber amplifier excitation light source repeats on / off between the energy state higher than the ground state and the excited state, and the ground state Since the time from the higher energy state to the excited state is shorter than the time in the conventional optical fiber modulator, the upper limit of the modulation frequency of the output optical signal can be extended.

また、ファイバアンプ励起用光源は、基底状態より高いエネルギー状態と励起状態との間でオン/オフするので、基底状態と励起状態との間でオン/オフする従来の光ファイバ変調装置に比べてファイバアンプ励起用光源の負荷が低減される。その結果、ファイバアンプ励起用光源の寿命を延ばすことができる。
特開平7−193306号公報 特開2005−259822号公報
In addition, since the fiber amplifier excitation light source is turned on / off between an energy state higher than the ground state and the excited state, it is compared with a conventional optical fiber modulator that is turned on / off between the ground state and the excited state. The load of the fiber amplifier excitation light source is reduced. As a result, the life of the fiber amplifier excitation light source can be extended.
JP-A-7-193306 JP 2005-259822 A

しかしながら、上述した従来の光ファイバ変調装置であっても、ファイバアンプ16の励起状態に至るまでの時間により、出力される光信号の変調周波数に上限が生じ、変調周波数を上げることが難しい。また、その変調周波数の上限は、バイアスパルス駆動部と励起用光源の性能で決まり、高い変調周波数を用いることによって、回路や光源に大きな負担をかけるため、寿命が非常に短くなるといった問題がある。   However, even in the conventional optical fiber modulation device described above, an upper limit is generated in the modulation frequency of the output optical signal depending on the time until the fiber amplifier 16 is excited, and it is difficult to increase the modulation frequency. In addition, the upper limit of the modulation frequency is determined by the performance of the bias pulse driving unit and the excitation light source, and using a high modulation frequency places a heavy burden on the circuit and the light source, so there is a problem that the lifetime becomes very short. .

そこで、本発明は、パルス駆動に用いる回路や光源に負担をかけずに、高い変調周波数で変調することができる光ファイバ変調装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fiber modulation device that can perform modulation at a high modulation frequency without imposing a burden on a circuit or a light source used for pulse driving.

本発明に係る光ファイバ変調装置は、上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、第1変調タイミングを制御する第1パルス制御信号及び第2変調タイミングを制御する第2パルス制御信号を生成することにより、第1変調タイミング及び第2変調タイミングの周波数、タイミング及びデューティ比を制御するパルス駆動制御部と、前記第1パルス制御信号に応じてオン/オフするパルス状の第1駆動信号を生成する第1パルス駆動部と、前記第2パルス制御信号に応じてオン/オフするパルス状の第2駆動信号を生成する第2パルス駆動部と、前記第1駆動信号に応じてパルス状の第1レーザ光を発生する第1ファイバアンプ励起用光源と、前記第2駆動信号に応じてパルス状の第2レーザ光を発生する第2ファイバアンプ励起用光源と、前記第1レーザ光及び第2レーザ光により変調及び励起されたエネルギーを外部からのシード光に付与して増幅し、第3レーザ光として出力するファイバアンプとを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an optical fiber modulation device according to the present invention includes a first pulse control signal for controlling the first modulation timing and a second pulse control for controlling the second modulation timing. A pulse drive control unit that controls the frequency, timing, and duty ratio of the first modulation timing and the second modulation timing by generating a signal, and a pulse-shaped first that is turned on / off according to the first pulse control signal A first pulse driving unit that generates a driving signal; a second pulse driving unit that generates a pulse-shaped second driving signal that is turned on / off in accordance with the second pulse control signal; and in response to the first driving signal. A first fiber amplifier excitation light source for generating a pulsed first laser beam and a second fiber amplifier excitation for generating a pulsed second laser beam in response to the second drive signal And a fiber amplifier that amplifies the energy modulated and excited by the first laser light and the second laser light by applying the seed light from the outside to the seed light, and outputs the seed light as a third laser light. .

請求項2記載の発明は、請求項1において、前記第1変調タイミング及び前記第2変調タイミングの一方のタイミングを固定とし、他方の変調タイミングを可変とすることにより、前記第3レーザ光のデューティ比を可変とすることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, one of the first modulation timing and the second modulation timing is fixed, and the other modulation timing is made variable, whereby the duty of the third laser light is changed. The ratio is variable.

請求項3記載の発明は、請求項1において、前記第1変調タイミングは、前記第2変調タイミングとは異なるタイミングであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the first modulation timing is different from the second modulation timing.

請求項4記載の発明は、請求項3において、前記第3レーザ光は、前記第1レーザ光又は前記第2レーザ光の2倍の周波数を持つことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the third laser light has a frequency twice that of the first laser light or the second laser light.

請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項において、前記ファイバアンプから出力される前記第3レーザ光を所定の閾値でスライスすることによりバイアスが除去された前記第3レーザ光を出力するレーザ光整形手段を更に備えることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the bias is removed by slicing the third laser light output from the fiber amplifier at a predetermined threshold value. It further comprises laser beam shaping means for outputting three laser beams.

請求項6記載の発明は、請求項5において、前記レーザ光整形手段は、光パラメトリック発振器から構成されていることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect, the laser beam shaping means comprises an optical parametric oscillator.

第1の発明に係る光ファイバ変調装置によれば、2つのファイバアンプ励起用光源をパルス駆動することによって生成される2つのパルス状のレーザ光は、ファイバアンプを励起し、励起によるエネルギーを外部から入力されるシード光に付与して増幅し、レーザ光を出力する。この際、パルス駆動制御部が2つのパルス状のレーザ光のタイミング及びデューティ比を制御するため、ファイバアンプから出力されるレーザ光の変調周波数及びデューティ比を制御することができる。また、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光が同時に出力されるタイミングで、ファイバアンプに蓄積されたエネルギーは励起状態となる。従って、一方のパルス状のレーザ光が出力されている状態から両方のパルス状のレーザ光が出力されている状態に遷移する際には、ファイバアンプに蓄積されたエネルギーは、基底状態より高いエネルギー状態から励起状態に至るため、励起状態に至るまでの時間が従来の光ファイバ変調装置より短くなり、出力される光信号の変調周波数の上限を延伸することができる。   According to the optical fiber modulation device of the first invention, the two pulsed laser lights generated by driving the two fiber amplifier excitation light sources excite the fiber amplifier and transfer the energy from the excitation to the outside. Is applied to the seed light input from, and is amplified to output laser light. At this time, since the pulse drive control unit controls the timing and the duty ratio of the two pulsed laser beams, the modulation frequency and the duty ratio of the laser beams output from the fiber amplifier can be controlled. In addition, the energy accumulated in the fiber amplifier is in an excited state at the timing when two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source are simultaneously output. Therefore, when transitioning from the state in which one pulsed laser beam is output to the state in which both pulsed laser beams are output, the energy accumulated in the fiber amplifier is higher than the ground state. From the state to the pumping state, the time to the pumping state is shorter than that of the conventional optical fiber modulator, and the upper limit of the modulation frequency of the output optical signal can be extended.

また、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光のタイミングをずらすことによって、シード光に付与する変調周波数を元のパルスの2倍の周波数にすることもできる。従って、変調周波数の上限を従来の2倍にすることができる。また、この場合、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光に与える周波数は、希望する変調周波数の2分の1ですむため、パルスを駆動するための回路やファイバアンプ励起用光源に負担をかけず、寿命を長くすることができる。   Further, by shifting the timing of the two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source, the modulation frequency applied to the seed beam can be set to twice the original pulse frequency. Therefore, the upper limit of the modulation frequency can be doubled. In this case, the frequency applied to the two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source is only half of the desired modulation frequency. The life can be extended without imposing a burden on the light source.

第2の発明に係る光ファイバ変調装置によれば、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光のタイミングについて、一方を固定とし、一方を可変とすることにより、ファイバアンプから出力される第3レーザ光のデューティ比を変えることができる。   According to the optical fiber modulation device of the second invention, one of the timings of the two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source is fixed and one of the timings is made variable. The duty ratio of the output third laser beam can be changed.

第3の発明に係る光ファイバ変調装置によれば、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光のタイミングをずらすことにより、ファイバアンプから出力される第3レーザ光のデューティ比を変えることができる。   According to the optical fiber modulation device of the third invention, the duty ratio of the third laser light output from the fiber amplifier by shifting the timings of the two pulsed laser lights output from the fiber amplifier excitation light source. Can be changed.

第4の発明に係る光ファイバ変調装置によれば、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光のタイミングを、出力の最初と最後でお互いに重なり合うようにずらすことにより、従来の2倍の変調周波数をかけることができる。   According to the optical fiber modulation device of the fourth invention, by shifting the timings of the two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source so that they overlap each other at the beginning and end of the output, 2 times the modulation frequency.

また、第5の発明に係る光ファイバ変調装置によれば、レーザ光整形手段によりファイバアンプから出力されるレーザ光を所定の閾値でスライスすることによりバイアス分が除去されたレーザ光を出力するように構成したので、レーザ光はゼロレベルと元々の高レベルとの間で変化することになり、変調度を高くすることができる。   According to the optical fiber modulation device of the fifth aspect of the invention, the laser light output from the fiber amplifier by the laser light shaping means is sliced at a predetermined threshold value so as to output the laser light from which the bias is removed. Therefore, the laser beam changes between the zero level and the original high level, and the degree of modulation can be increased.

更に、第6の発明に係る光ファイバ変調装置によれば、レーザ光整形手段を光パラメトリック発振器で構成したので、従来から使用されている光学系部品を利用することができ、光ファイバ変調装置を安価に構成できる。   Further, according to the optical fiber modulation device of the sixth invention, since the laser light shaping means is composed of an optical parametric oscillator, it is possible to use conventionally used optical system parts, Can be configured at low cost.

以下、本発明の光ファイバ変調装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下においては、背景技術の欄で説明した構成部分に相当する部分には、背景技術の欄で使用した符号と同じ符号を用いて説明する。   Embodiments of an optical fiber modulation device of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals as those used in the background art section are used for the portions corresponding to the constituent parts described in the background art section.

図1は本発明の実施例1に係る光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。この光ファイバ変調装置は、パルス駆動制御部5、第1パルス駆動部18、第1ファイバアンプ励起用光源11、第1光合波器12、第2パルス駆動部19、第2ファイバアンプ励起用光源14、第2光合波器15及びファイバアンプ16から構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical fiber modulation device according to Embodiment 1 of the present invention. This optical fiber modulator includes a pulse drive control unit 5, a first pulse drive unit 18, a first fiber amplifier excitation light source 11, a first optical multiplexer 12, a second pulse drive unit 19, and a second fiber amplifier excitation light source. 14, a second optical multiplexer 15 and a fiber amplifier 16.

なお、この明細書では、第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19を「バイアスパルス駆動部」、第1ファイバアンプ励起用光源11及びは第2ファイバアンプ励起用光源14を「ファイバアンプ励起用光源」と総称する。   In this specification, the first pulse driver 18 and the second pulse driver 19 are referred to as “bias pulse driver”, the first fiber amplifier excitation light source 11 and the second fiber amplifier excitation light source 14 are referred to as “fiber amplifiers”. Collectively referred to as “excitation light source”.

パルス駆動制御部5は、第1パルス制御信号及び第2パルス制御信号を生成し、それぞれ第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19に送る。第1パルス制御信号及び第2パルス制御信号は、それぞれ第1変調タイミング及び第2変調タイミングを制御するためのものである。具体的には、パルス駆動制御部5は、第1変調タイミング及び第2変調タイミングのそれぞれのタイミング、デューティ比、周波数を制御する。第1パルス駆動部18は、入力された第1パルス制御信号に応じて、第1変調タイミングでオン/オフし、パルス状の電流信号から成る第1駆動信号を発生する。この第1パルス駆動部18で発生された第1駆動信号は、第1ファイバアンプ励起用光源11に供給される。   The pulse drive control unit 5 generates a first pulse control signal and a second pulse control signal and sends them to the first pulse drive unit 18 and the second pulse drive unit 19, respectively. The first pulse control signal and the second pulse control signal are for controlling the first modulation timing and the second modulation timing, respectively. Specifically, the pulse drive control unit 5 controls each timing, duty ratio, and frequency of the first modulation timing and the second modulation timing. The first pulse driver 18 is turned on / off at the first modulation timing in accordance with the input first pulse control signal, and generates a first drive signal composed of a pulsed current signal. The first drive signal generated by the first pulse driver 18 is supplied to the first fiber amplifier excitation light source 11.

第1ファイバアンプ励起用光源11は、半導体レーザ発振器から構成されており、第1パルス駆動部18から供給される駆動信号によって駆動されることによりパルス状の第1レーザ光を発生する。この第1ファイバアンプ励起用光源11で発生された第1レーザ光は、第1光合波器12に送られる。第1光合波器12は、外部から入力されるシード光の特定波長の光を透過させてファイバアンプ16に送るとともに、第1ファイバアンプ励起用光源11からの第1レーザ光をファイバアンプ16の一端部に送る。   The first fiber amplifier excitation light source 11 is composed of a semiconductor laser oscillator, and is driven by a drive signal supplied from the first pulse driver 18 to generate a pulsed first laser beam. The first laser light generated by the first fiber amplifier excitation light source 11 is sent to the first optical multiplexer 12. The first optical multiplexer 12 transmits light having a specific wavelength of seed light input from the outside to the fiber amplifier 16 and transmits the first laser light from the first fiber amplifier excitation light source 11 to the fiber amplifier 16. Send to one end.

第2パルス駆動部19は、第1パルス駆動部18と同様に、入力された第2パルス制御信号に応じて、第2変調タイミングでオン/オフし、パルス状の電流信号から成る第2駆動信号を発生する。この第2パルス駆動部19で発生された第2駆動信号は、第2ファイバアンプ励起用光源14に供給される。   Similarly to the first pulse drive unit 18, the second pulse drive unit 19 turns on / off at the second modulation timing in accordance with the input second pulse control signal, and performs the second drive composed of a pulsed current signal. Generate a signal. The second drive signal generated by the second pulse driver 19 is supplied to the second fiber amplifier excitation light source 14.

第2ファイバアンプ励起用光源14は、第1ファイバアンプ励起用光源11と同様に、半導体レーザ発振器から構成されており、第2パルス駆動部19から供給される第2駆動信号によって駆動されることによりパルス状の第2レーザ光を発生する。この第2ファイバアンプ励起用光源14で発生された第2レーザ光は、第2光合波器15に送られる。第2光合波器15は、第2ファイバアンプ励起用光源14からの第2レーザ光をファイバアンプ16の他端部に送る。   Similar to the first fiber amplifier excitation light source 11, the second fiber amplifier excitation light source 14 is composed of a semiconductor laser oscillator, and is driven by the second drive signal supplied from the second pulse driver 19. To generate a pulsed second laser beam. The second laser light generated by the second fiber amplifier excitation light source 14 is sent to the second optical multiplexer 15. The second optical multiplexer 15 sends the second laser light from the second fiber amplifier excitation light source 14 to the other end of the fiber amplifier 16.

ファイバアンプ16は、第1ファイバアンプ励起用光源11から第1光合波器12を介して送られてくるパルス状の第1レーザ光と第2ファイバアンプ励起用光源14から第2光合波器15を介して送られてくるパルス状の第2レーザ光とによって付与されるエネルギーを蓄積し、蓄積したエネルギーを外部から第1光合波器12を介して入力されたシード光に付与する。これにより、ファイバアンプ16はシード光を増幅し、パルス駆動制御部5により制御された第1変調タイミング及び第2変調タイミングに応じて変調された第3レーザ光を出力する。このファイバアンプ16の出力は、第2光合波器15を介して変調出力として外部に出力される。   The fiber amplifier 16 includes a pulsed first laser beam sent from the first fiber amplifier excitation light source 11 via the first optical multiplexer 12 and a second optical multiplexer 15 from the second fiber amplifier excitation light source 14. The energy imparted by the pulsed second laser light transmitted via the first optical multiplexer 12 is accumulated, and the accumulated energy is imparted to the seed light input via the first optical multiplexer 12 from the outside. As a result, the fiber amplifier 16 amplifies the seed light and outputs the third laser light modulated according to the first modulation timing and the second modulation timing controlled by the pulse drive control unit 5. The output of the fiber amplifier 16 is output to the outside as a modulation output via the second optical multiplexer 15.

このように構成された本発明の実施例1に係る光ファイバ変調装置の動作を説明する。図2は本発明の光ファイバ変調装置において、第1変調タイミングと第2変調タイミングが全く同じである場合の、第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19から第1ファイバアンプ励起用光源11及び第2ファイバアンプ励起用光源14にそれぞれ供給される電流とファイバアンプ16から出力される第3レーザ光との関係を示す図である。これは既に説明した図10の構成における従来技術と同様の動作を示す。パルス駆動制御部5の制御により、第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19から電流信号から成る第1駆動信号、第2駆動信号がそれぞれ同時に出力されると、ファイバアンプ16は、励起されていない基底状態から時間Δt1かけて励起状態に至る。 The operation of the thus configured optical fiber modulation device according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 2 shows the first fiber amplifier excitation light source from the first pulse driving unit 18 and the second pulse driving unit 19 when the first modulation timing and the second modulation timing are exactly the same in the optical fiber modulation device of the present invention. 11 is a diagram showing the relationship between the current supplied to each of 11 and the second fiber amplifier excitation light source 14 and the third laser light output from the fiber amplifier 16. This shows the same operation as that of the prior art in the configuration shown in FIG. When the first drive signal and the second drive signal, which are current signals, are simultaneously output from the first pulse drive unit 18 and the second pulse drive unit 19 under the control of the pulse drive control unit 5, the fiber amplifier 16 is excited. The excited state is reached from the ungrounded state over time Δt 1 .

これに対し、第1変調タイミングを固定とし、第2変調タイミングをずらした場合を図3に示す。パルス駆動制御部5の制御により、第1パルス駆動部18及び第2パルス駆動部19から電流信号から成る第1駆動信号、第2駆動信号がそれぞれ別のタイミングで出力されると、両駆動信号が重なり合うタイミングにおいて、ファイバアンプ16は、駆動信号によって基底状態より高いエネルギー状態に維持されている状態から時間Δt2をかけて励起状態に至る。また図3のように、いずれかの駆動信号は必ず出力されているようなタイミングでパルス駆動制御を行うと、一方の駆動信号のみ出力されている状態では、ファイバアンプ16は一定のバイアスがかけられている状態となる。 On the other hand, FIG. 3 shows a case where the first modulation timing is fixed and the second modulation timing is shifted. When the first drive signal and the second drive signal composed of current signals are output at different timings from the first pulse drive unit 18 and the second pulse drive unit 19 under the control of the pulse drive control unit 5, both drive signals are output. The fiber amplifier 16 reaches the excited state over time Δt 2 from the state where the fiber amplifier 16 is maintained in the energy state higher than the ground state by the drive signal at the timing when the two overlap. Also, as shown in FIG. 3, when pulse drive control is performed at a timing at which one of the drive signals is always output, the fiber amplifier 16 is applied with a certain bias when only one of the drive signals is output. It will be in the state.

ここで、ファイバアンプ16のエネルギー蓄積の立ち上がり特性が一定であるとすると、時間Δt2<時間Δt1の関係が成り立つ。従って、本発明の実施例1に係る光ファイバ変調装置において、従来の光ファイバ変調装置のファイバアンプ16が励起状態にされている時間である励起時間と同一の励起時間を得るためには駆動信号のパルス幅を狭くすることができる。このことは、変調周波数を従来の光ファイバ変調装置より上げることができることを意味する。 Here, assuming that the rising characteristics of energy storage of the fiber amplifier 16 are constant, the relationship of time Δt 2 <time Δt 1 is established. Therefore, in the optical fiber modulation device according to the first embodiment of the present invention, in order to obtain the same excitation time as the excitation time that is the time when the fiber amplifier 16 of the conventional optical fiber modulation device is in the excitation state, the drive signal The pulse width can be reduced. This means that the modulation frequency can be increased as compared with the conventional optical fiber modulator.

また、図2と図3を比較した場合、ファイバアンプ出力の変調周波数は同じであるが、デューティ比は異なる。このように、第1変調タイミングと第2変調タイミングが重なり合う時間を調整することで、ファイバアンプ出力にかけられる変調のデューティ比を制御することが可能となる。   Further, when FIG. 2 and FIG. 3 are compared, the modulation frequency of the fiber amplifier output is the same, but the duty ratio is different. In this way, by adjusting the time at which the first modulation timing and the second modulation timing overlap, the duty ratio of the modulation applied to the fiber amplifier output can be controlled.

図4は、図3の場合よりもさらに第1変調タイミングと第2変調タイミングの重なり合う時間を短くした場合を示す。また、いずれのデューティ比も小さく変えてある。この場合には、重なり合う時間を短くしたため、図3の場合よりもさらにファイバアンプ出力のデューティ比は小さくなる。また、図4の場合は、第1駆動信号、第2駆動信号のいずれもが出力されていない時間が存在する。その際ファイバアンプ出力はバイアスがかけられた状態から基底状態まで下がる。OPO出力については実施例2にて説明する。   FIG. 4 shows a case where the time over which the first modulation timing and the second modulation timing overlap is further shortened than in the case of FIG. In addition, all the duty ratios are changed to be small. In this case, since the overlapping time is shortened, the duty ratio of the fiber amplifier output becomes smaller than that in the case of FIG. In the case of FIG. 4, there is a time during which neither the first drive signal nor the second drive signal is output. At that time, the fiber amplifier output falls from the biased state to the ground state. The OPO output will be described in the second embodiment.

図5は、一方の駆動信号の出力が終了したときと発生したときに、もう一方の駆動信号の出力がまたがるようなタイミングでパルス駆動制御を行った場合を示す。このときファイバアンプ出力にかけられる変調周波数は第1変調タイミング又は第2変調タイミングの2倍の周波数となる。このことについて、もう少し具体的に説明する。図5に示すT1の期間において、第1駆動信号と第2駆動信号が同時に出力されている。したがって、ファイバアンプの出力はT1の最初の部分からある時間をもって励起し、その後は励起状態となる。T2の期間においては、第2駆動信号のみ出力されている。よってファイバアンプ出力は、ある時間をもって減衰し、その後はバイアスがかかった状態を維持する。T3の期間においては、再び第1駆動信号と第2駆動信号が同時に出力されている。よってファイバアンプ出力は再びある時間をもって励起し、その後は励起状態となる。このT1、T2、T3の期間において、第1駆動信号の出力が終了する前から再び発生した後まで第2駆動信号が継続して出力されている。その結果として、ファイバアンプ出力は第1変調タイミング及び第2変調タイミングの2倍の周波数を持つこととなる。OPO出力については、実施例2にて説明する。   FIG. 5 shows a case in which pulse drive control is performed at a timing such that the output of the other drive signal spans when the output of one drive signal ends and occurs. At this time, the modulation frequency applied to the fiber amplifier output is twice the frequency of the first modulation timing or the second modulation timing. This will be explained more specifically. In the period T1 shown in FIG. 5, the first drive signal and the second drive signal are simultaneously output. Therefore, the output of the fiber amplifier is excited with a certain time from the first part of T1, and then enters an excited state. In the period T2, only the second drive signal is output. Therefore, the fiber amplifier output is attenuated with a certain time, and thereafter the biased state is maintained. In the period T3, the first drive signal and the second drive signal are simultaneously output again. Therefore, the fiber amplifier output is excited again for a certain time, and then enters an excited state. In the periods T1, T2, and T3, the second drive signal is continuously output from before the end of the output of the first drive signal until after it is generated again. As a result, the fiber amplifier output has a frequency twice that of the first modulation timing and the second modulation timing. The OPO output will be described in the second embodiment.

以上説明したように、本発明の実施例1に係る光ファイバ変調装置によれば、2つのファイバアンプ励起用光源をパルス駆動することによって生成される2つのパルス状のレーザ光は、ファイバアンプを励起し、励起によるエネルギーを外部から入力されるシード光に付与して増幅し、レーザ光を出力する。この際、パルス駆動制御部が2つのパルス状のレーザ光の周波数、発生タイミング及びデューティ比を制御する。   As described above, according to the optical fiber modulation device according to the first embodiment of the present invention, the two pulsed laser beams generated by driving the two fiber amplifier excitation light sources in a pulsed manner are the fiber amplifiers. Excitation is performed, and energy by excitation is applied to seed light input from the outside to be amplified, and laser light is output. At this time, the pulse drive control unit controls the frequency, generation timing, and duty ratio of the two pulsed laser beams.

その結果、ファイバアンプから出力されるレーザ光の変調周波数及びデューティ比を制御することができる。また、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光が同時に出力されるタイミングで、ファイバアンプに蓄積されたエネルギーは励起状態となる。   As a result, the modulation frequency and duty ratio of the laser light output from the fiber amplifier can be controlled. In addition, the energy accumulated in the fiber amplifier is in an excited state at the timing when two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source are simultaneously output.

従って、一方のパルス状のレーザ光が出力されている状態から両方のパルス状のレーザ光が出力されている状態に遷移する際には、ファイバアンプに蓄積されたエネルギーは、基底状態より高いエネルギー状態から励起状態に至るため、励起状態に至るまでの時間が従来の光ファイバ変調装置より短くなり、出力されるレーザ光の変調周波数の上限を延伸することができる。   Therefore, when transitioning from the state in which one pulsed laser beam is output to the state in which both pulsed laser beams are output, the energy accumulated in the fiber amplifier is higher than the ground state. From the state to the pumped state, the time to the pumped state is shorter than that of the conventional optical fiber modulator, and the upper limit of the modulation frequency of the output laser light can be extended.

また、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光のタイミングについて、一方を固定とし、一方を可変とすることにより、ファイバアンプから出力される第3レーザ光のデューティ比を変えることができる。   Also, the duty ratio of the third laser light output from the fiber amplifier is changed by fixing one of the timings of the two pulsed laser lights output from the fiber amplifier excitation light source and making one variable. be able to.

さらに、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光の発生タイミングを、出力の最初と最後でお互いに重なり合うようにずらすことにより、従来の2倍の変調周波数をかけることができる。従って、変調周波数の上限を従来の2倍にすることができる。また、この場合、ファイバアンプ励起用光源から出力される2つのパルス状のレーザ光に与える周波数は、希望する変調周波数の2分の1ですむため、パルスを駆動するための回路やファイバアンプ励起用光源に負担をかけず、寿命を長くすることができる。   Furthermore, by shifting the generation timing of the two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source so that they overlap each other at the beginning and end of the output, it is possible to apply a modulation frequency twice that of the prior art. . Therefore, the upper limit of the modulation frequency can be doubled. In this case, the frequency applied to the two pulsed laser beams output from the fiber amplifier excitation light source is only half of the desired modulation frequency. The life can be extended without imposing a burden on the light source.

次に、本発明の実施例2を説明する。本発明の実施例2に係る光ファイバ変調装置は、実施例1に係る光ファイバ変調装置から出力されるレーザ光を更に所定の閾値でスライスすることにより変調度を高くするようにしたことを特徴とするものである。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. The optical fiber modulation device according to the second embodiment of the present invention is characterized in that the degree of modulation is increased by further slicing the laser light output from the optical fiber modulation device according to the first embodiment with a predetermined threshold. It is what.

図6は本発明の実施例2に係る光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。この光ファイバ変調装置は、実施例1に係る光ファイバ変調装置に、光パラメトリック発振器(OPO;Optical Parametric Oscillator)30が追加されて構成されている。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical fiber modulation device according to Embodiment 2 of the present invention. This optical fiber modulator is configured by adding an optical parametric oscillator (OPO) 30 to the optical fiber modulator according to the first embodiment.

光パラメトリック発振器30は、本発明のレーザ光整形手段に対応し、入力されたレーザ光のエネルギーレベルが所定の閾値以上の場合には、入力されたレーザ光の波長を別の波長に変換して出力する。一方、入力されたレーザ光のエネルギーレベルが所定の閾値より小さい場合には、入力されたレーザ光の波長の変換は行われずゼロが出力される。   The optical parametric oscillator 30 corresponds to the laser beam shaping means of the present invention, and converts the wavelength of the input laser beam into another wavelength when the energy level of the input laser beam is not less than a predetermined threshold. Output. On the other hand, when the energy level of the input laser beam is smaller than a predetermined threshold value, the wavelength of the input laser beam is not converted and zero is output.

このように構成された実施例2に係る光ファイバ変調装置において、ファイバアンプ16から第2光合成器15を介してレーザ光が出力されるまでの動作は、上述した実施例1に係る光ファイバ変調装置の動作と同じである。ファイバアンプ16から第2光合成器15を介して出力されるレーザ光は、図7(B)に示すような、第1パルス駆動部18又は第2パルス駆動部19からの駆動信号に応じて変調され且つバイアスを有する信号であり、光パラメトリック発振器30に供給される。   In the optical fiber modulation device according to the second embodiment configured as described above, the operation until the laser light is output from the fiber amplifier 16 via the second optical combiner 15 is the same as the optical fiber modulation according to the first embodiment described above. It is the same as the operation of the device. The laser beam output from the fiber amplifier 16 via the second optical combiner 15 is modulated in accordance with the drive signal from the first pulse driver 18 or the second pulse driver 19 as shown in FIG. And a biased signal that is supplied to the optical parametric oscillator 30.

光パラメトリック発振器30は、図7(B)に示すレーザ光を所定の閾値でスライスし、図7(C)に示すようなレーザ光を変調出力として外部に出力する。この光パラメトリック発振器30の動作を、図8を参照して更に詳細に説明する。   The optical parametric oscillator 30 slices the laser beam shown in FIG. 7B with a predetermined threshold and outputs the laser beam as shown in FIG. 7C to the outside as a modulation output. The operation of the optical parametric oscillator 30 will be described in more detail with reference to FIG.

図8(A)は、ファイバアンプ16から出力されるレーザ光(図7(B)に示すものと同じ)を拡大して示したものであり、このレーザ光が光パラメトリック発振器30に入力される。このレーザ光のエネルギーレベルの高い部分をVH、低い部分をVLとすると、その変調度は、「(VH−VL)/VH」で表すことができる。光パラメトリック発振器30としては、VHとVLとの間にスライスするための閾値を有するものが選択される。閾値がVHとVLとの中間に存在する場合は、変調度は約「0.5」になる
光パラメトリック発振器30は、図8(A)に示すようなレーザ光が入力されると、図8(B)に示すように、閾値より小さい部分はゼロを出力し、閾値以上の部分は入力されたレーザ光のエネルギーレベルを維持しつつ波長変換して出力する。この場合の変調度は、「(VH−0)/VH」で表すことができる。従って、変調度は「1」になる。
FIG. 8A shows an enlarged view of the laser light (same as that shown in FIG. 7B) output from the fiber amplifier 16, and this laser light is input to the optical parametric oscillator 30. . If the high energy part of the laser beam is V H and the low part is V L , the degree of modulation can be expressed as “(V H −V L ) / V H ”. As the optical parametric oscillator 30, one having a threshold for slicing between V H and V L is selected. When the threshold value is between V H and V L , the modulation degree is about “0.5”. When the optical parametric oscillator 30 receives laser light as shown in FIG. As shown in FIG. 8B, the portion smaller than the threshold value outputs zero, and the portion higher than the threshold value is wavelength-converted and output while maintaining the energy level of the input laser beam. The modulation degree in this case can be represented by “(V H −0) / V H ”. Therefore, the modulation degree is “1”.

以上説明したように、本発明の実施例2に係る光ファイバ変調装置によれば、光パラメトリック発振器30によりファイバアンプ16から出力されるレーザ光を所定の閾値でスライスすることによりバイアス分が除去されたレーザ光を出力するように構成したので、レーザ光はゼロのエネルギーレベルと元々の高いエネルギーレベルとの間で変化することになり、変調度を高くすることができる。   As described above, according to the optical fiber modulation device according to the second embodiment of the present invention, the laser beam output from the fiber amplifier 16 is sliced by the optical parametric oscillator 30 with the predetermined threshold, so that the bias component is removed. Since the laser beam is configured to be output, the laser beam changes between the zero energy level and the original high energy level, and the degree of modulation can be increased.

また、レーザ光整形手段を光パラメトリック発振器で構成したので、従来から使用されている光学系部品を利用することができ、光ファイバ変調装置を安価に構成できる。   Further, since the laser beam shaping means is constituted by an optical parametric oscillator, it is possible to use conventionally used optical system parts and to construct an optical fiber modulation device at low cost.

なお、実施例1の図4、図5のOPO出力のグラフも同様であり、閾値より小さいファイバアンプ出力はゼロとして出力し、閾値異常のファイバアンプ出力はそのエネルギーレベルを維持しつつ出力する。   The OPO output graphs of FIGS. 4 and 5 of the first embodiment are also the same. A fiber amplifier output smaller than the threshold is output as zero, and a fiber amplifier output with an abnormal threshold is output while maintaining the energy level.

また、上述した実施例1及び実施例2では、第1ファイバアンプ励起用光源11及び第2ファイバアンプ励起用光源14の各出力をファイバアンプ16に供給してファイバアンプ16に蓄積されるエネルギーを高め、これによりシード光の増幅率を大きくするように構成しているが、第1ファイバアンプ励起用光源11及び第2ファイバアンプ励起用抗原14の何れか1つだけを備えるように構成することもできる。この場合も、上述した実施例1及び実施例2と同様の作用及び効果を奏する。   In the first and second embodiments described above, the outputs of the first fiber amplifier excitation light source 11 and the second fiber amplifier excitation light source 14 are supplied to the fiber amplifier 16 to store the energy accumulated in the fiber amplifier 16. Although it is configured to increase the amplification factor of the seed light by this, it is configured to include only one of the first fiber amplifier excitation light source 11 and the second fiber amplifier excitation antigen 14. You can also. Also in this case, the same operations and effects as those of the first and second embodiments described above can be achieved.

本発明は、入力されたシード光を増幅して且つ変調してレーザ光として出力する装置、例えば光波妨害装置、レーザ発振器等に適用可能である。   The present invention can be applied to a device that amplifies and modulates input seed light and outputs it as laser light, for example, a light wave interference device, a laser oscillator, or the like.

本発明の実施例1に係る光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical fiber modulation apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 図1に示す光ファイバ変調装置の各部の動作波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation | movement waveform of each part of the optical fiber modulation apparatus shown in FIG. 図1に示す光ファイバ変調装置の各部の動作波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation | movement waveform of each part of the optical fiber modulation apparatus shown in FIG. 図1に示す光ファイバ変調装置の各部の動作波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation | movement waveform of each part of the optical fiber modulation apparatus shown in FIG. 図1に示す光ファイバ変調装置の各部の動作波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation | movement waveform of each part of the optical fiber modulation apparatus shown in FIG. 本発明の実施例2に係る光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical fiber modulation apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 図6に示す光ファイバ変調装置の各部の動作波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation | movement waveform of each part of the optical fiber modulation apparatus shown in FIG. 本発明の実施例2に係る光ファイバ変調装置の動作を詳細に説明するための波形図である。It is a wave form diagram for explaining operation of an optical fiber modulation device concerning Example 2 of the present invention in detail. 従来の光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional optical fiber modulation apparatus. 従来の改良された光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional improved optical fiber modulation apparatus. 従来のさらに改良された光ファイバ変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional further improved optical fiber modulation apparatus. 図11に示す光ファイバ変調装置の動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating operation | movement of the optical fiber modulation apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

5 パルス駆動制御部
10 第1直流駆動部
11 第1ファイバアンプ励起用光源
12 第1光合波器
13 第2直流駆動部
14 第2ファイバアンプ励起用光源
15 第2光合波器
16 ファイバアンプ
17 変調装置
18 第1パルス駆動部
19 第2パルス駆動部
20 第1バイアスパルス駆動部
21 第2バイアスパルス駆動部
30 光パラメトリック発振器

5 Pulse Drive Control Unit 10 First DC Driver 11 First Fiber Amplifier Excitation Light Source 12 First Optical Multiplexer 13 Second DC Driver 14 Second Fiber Amplifier Excitation Light Source 15 Second Optical Multiplexer 16 Fiber Amplifier 17 Modulation Device 18 First pulse driver 19 Second pulse driver 20 First bias pulse driver 21 Second bias pulse driver 30 Optical parametric oscillator

Claims (6)

第1変調タイミングを制御する第1パルス制御信号及び第2変調タイミングを制御する第2パルス制御信号を生成することにより、第1変調タイミング及び第2変調タイミングの周波数、発生タイミング及びデューティ比を制御するパルス駆動制御部と、
前記第1パルス制御信号に応じてオン/オフするパルス状の第1駆動信号を生成する第1パルス駆動部と、
前記第2パルス制御信号に応じてオン/オフするパルス状の第2駆動信号を生成する第2パルス駆動部と、
前記第1駆動信号に応じてパルス状の第1レーザ光を発生する第1ファイバアンプ励起用光源と、
前記第2駆動信号に応じてパルス状の第2レーザ光を発生する第2ファイバアンプ励起用光源と、
前記第1レーザ光及び第2レーザ光により変調及び励起されたエネルギーを外部からのシード光に付与して増幅し、第3レーザ光として出力するファイバアンプと、
を備えることを特徴とする光ファイバ変調装置。
By generating a first pulse control signal that controls the first modulation timing and a second pulse control signal that controls the second modulation timing, the frequency, generation timing, and duty ratio of the first modulation timing and the second modulation timing are controlled. A pulse drive control unit,
A first pulse driver that generates a pulsed first drive signal that is turned on / off in response to the first pulse control signal;
A second pulse driving unit that generates a pulsed second driving signal that is turned on / off in response to the second pulse control signal;
A first fiber amplifier excitation light source for generating a pulsed first laser light in response to the first drive signal;
A second fiber amplifier excitation light source that generates a pulsed second laser light in response to the second drive signal;
A fiber amplifier for applying and amplifying energy modulated and excited by the first laser light and the second laser light to the seed light from the outside, and outputting it as a third laser light;
An optical fiber modulation device comprising:
前記第1変調タイミング及び前記第2変調タイミングの一方のタイミングを固定とし、他方の変調タイミングを可変とすることにより、前記第3レーザ光のデューティ比を可変とすることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ変調装置。   2. The duty ratio of the third laser beam is made variable by fixing one timing of the first modulation timing and the second modulation timing and making the other modulation timing variable. The optical fiber modulation device described. 前記第1変調タイミングは、前記第2変調タイミングとは異なるタイミングであることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ変調装置。   The optical fiber modulation device according to claim 1, wherein the first modulation timing is different from the second modulation timing. 前記第3レーザ光は、前記第1レーザ光又は前記第2レーザ光の2倍の周波数を持つことを特徴とする請求項3記載の光ファイバ変調装置。   4. The optical fiber modulator according to claim 3, wherein the third laser beam has a frequency twice that of the first laser beam or the second laser beam. 前記ファイバアンプから出力される前記第3レーザ光を所定の閾値でスライスすることによりバイアスが除去された前記第3レーザ光を出力するレーザ光整形手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の光ファイバ変調装置。   The laser beam shaping means which outputs the said 3rd laser beam from which the bias was removed by slicing the said 3rd laser beam output from the said fiber amplifier with a predetermined threshold value, The further characterized by the above-mentioned. The optical fiber modulation device according to claim 4. 前記レーザ光整形手段は、光パラメトリック発振器から構成されていることを特徴とする請求項5記載の光ファイバ変調装置。

6. The optical fiber modulation device according to claim 5, wherein the laser beam shaping means comprises an optical parametric oscillator.

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