JP2020027214A - Variable-line width light generation device and variable-line width light generation method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光源から出力される光の線幅を変更する、可変線幅光発生装置及び可変線幅光発生方法に関する。 The present invention relates to a variable line width light generation device and a variable line width light generation method for changing the line width of light output from a light source.
近年、コヒーレント通信を中心に、コヒーレントライダー、レーザドップラーセンサ、又はコヒーレント光時間領域反射測定(コヒーレントOTDR)など、光のコヒーレンス性に着目した技術が盛んに研究されている。コヒーレント通信では、光のコヒーレンス性により、通信の大容量化が実現されている。また、光波センシングでは、測定の高精度化が実現されている。光のコヒーレンス性に立脚したこれらの技術の性能は、光源から出力される連続光の線幅に影響される。従って、これら技術の性能を評価するためには、線幅に対する性能の依存性を明らかにする必要がある。 In recent years, mainly on coherent communication, technologies that focus on light coherence such as a coherent lidar, a laser Doppler sensor, and a coherent optical time-domain reflection measurement (coherent OTDR) have been actively studied. In coherent communication, large-capacity communication is realized by the coherence of light. Further, in lightwave sensing, higher precision of measurement is realized. The performance of these techniques based on light coherence is affected by the linewidth of the continuous light output from the light source. Therefore, in order to evaluate the performance of these techniques, it is necessary to clarify the dependence of the performance on the line width.
例えば、コヒーレント通信の場合、光源として半導体レーザが用いられる。半導体レーザは注入電流や温度調整によって、連続光の波長を狭い範囲で容易に変更することができる。しかし、波長の変更に伴い、連続光の線幅は公称値から大きくずれ、また、出力パワーの変動も生じる。従って、一定の線幅でかつ一定の出力パワーの下でシステムの性能を評価するに際しては、共通の線幅及び共通の出力パワーを有し、かつ波長の異なる複数の光源を用いる必要があった。しかし、この手法では細かい精度での検証ができないだけでなく、複数の光源を用意しなければならないため、コストがかかる。 For example, in the case of coherent communication, a semiconductor laser is used as a light source. A semiconductor laser can easily change the wavelength of continuous light within a narrow range by adjusting an injection current or temperature. However, with the change of the wavelength, the line width of the continuous light largely deviates from the nominal value, and the output power also fluctuates. Therefore, when evaluating the performance of the system with a constant line width and a constant output power, it is necessary to use a plurality of light sources having a common line width and a common output power and having different wavelengths. . However, this method cannot only perform verification with fine precision, but also requires a plurality of light sources, which increases costs.
これを回避する技術として、光源からの連続光の線幅を、外部変調によって変更する方法がある(例えば、非特許文献1及び非特許文献2)。
As a technique for avoiding this, there is a method of changing the line width of continuous light from a light source by external modulation (for example,
非特許文献1に係る技術では、連続光がニオブ酸リチウム(LN)位相変調器に入力される。LN位相変調器には、連続光の他に、周波数をfとして、1/f2の揺らぎを持つ位相雑音(以下、1/f2雑音とも称する)が入力される。1/f2雑音は、白色雑音源から出力される白色雑音を、完全積分回路で積分することによって生成される。非特許文献1に係る技術では、LN位相変調器において、連続光に1/f2雑音を加えて変調する。この結果、連続光の線幅は、1/f2に比例した位相雑音により近似することができる。このため、非特許文献1に係る技術では、連続光の線幅を変更することができる。
In the technique according to
しかし、非特許文献1に係る技術において、完全積分回路として用いるオペアンプ等の能動素子では、原理的にオフセット電圧を避けることができない。このため、白色雑音に重畳された直流オフセット成分を完全積分回路が積分し続けることにより、完全積分回路からの出力が飽和してしまうという問題がある。
However, in the technology according to Non-Patent
このような問題を解消すべく、非特許文献2に係る技術では、完全積分回路に代えて、電圧制御発振器(VCO)を用いている。VCOは入力電圧に対応した周波数を出力する発振器である。非特許文献2に係る技術では、VCOに白色雑音を入力することにより、VCOの発振周波数ω(V)に1/f2の揺らぎを与える。非特許文献2に係る技術では、この発振周波数ω(V)に基づき、LN位相変調器において、中心角周波数ω0の連続光を周波数変調することによって、連続光の線幅を変更することができる。そして、非特許文献2に係る技術では、VCOを用いることによって、能動素子による完全積分回路を用いる非特許文献1に係る技術とは異なり、出力が飽和するという問題が生じない。
In order to solve such a problem, the technology according to Non-Patent
ここで、非特許文献2に係る技術では、VCOの発振周波数に基づいて連続光を変調するため、LN位相変調器からは、中心角周波数ω0に対して、高周波側及び低周波側にω(V)間隔で周波数シフトした複数の角周波数成分が出力される。そして、これら周波数シフトしたω0±kω(V)の角周波数成分の出力について、線幅が変更される(なお、kは1以上の整数)。このため、中心角周波数ω0を除く、これら複数の角周波数成分のうちの一つを抽出すべく、非特許文献2に係る技術では、LN位相変調器の後段に光バンドパスフィルタを設ける必要がある。この結果、非特許文献2に係る技術では、光バンドパスフィルタを設ける分のコストがかかり、及び光バンドパスフィルタにおいて出力のロスを生じるといった問題がある。
Here, in the technique according to
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、周波数シフトを生じさせずに、光源から出力される連続光の線幅を変更する装置及び方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for changing the line width of continuous light output from a light source without causing a frequency shift. It is in.
上述した目的を達成するために、この発明の可変線幅光発生装置は、光源とベクトル変調器とを備えて構成される。光源は、連続光を生成してベクトル変調器に送る。ベクトル変調器は、位相成分をψとしてcosψの第1信号で変調した連続光と、sinψの第2信号で変調した連続光とを干渉させて出力する。第1信号及び第2信号におけるψは、周波数をfとして1/f2の揺らぎを持つ位相雑音である。 In order to achieve the above object, a variable linewidth light generating device according to the present invention includes a light source and a vector modulator. The light source produces a continuous light and sends it to the vector modulator. The vector modulator causes continuous light modulated by the first signal of cosψ and continuous light modulated by the second signal of sinψ to interfere with each other and output when the phase component is ψ. Ψ in the first signal and the second signal is phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 where f is the frequency.
また、この発明の可変線幅光発生方法は、以下の過程を含んで構成される。すなわち、連続光を生成する。そして、位相成分をψとしてcosψの第1信号で変調した連続光と、sinψの第2信号で変調した連続光とを干渉させて出力する。第1信号及び第2信号におけるψは、周波数をfとして1/f2の揺らぎを持つ位相雑音である。 Further, a variable linewidth light generating method according to the present invention includes the following steps. That is, continuous light is generated. Then, the continuous light modulated by the first signal of cosψ and the continuous light modulated by the second signal of sinψ are made to interfere with each other and output when the phase component is ψ. Ψ in the first signal and the second signal is phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 where f is the frequency.
この発明の可変線幅光発生装置及び可変線幅光発生方法では、光源からの連続光を、周波数シフトせずに、1/f2に応じた線幅に変更することができる。このため、ベクトル変調器の後段に光バンドパスフィルタを設ける必要がない。従って、光バンドパスフィルタを設けることによる、上述したコストの問題及び出力ロスの問題を解消できる。 According to the variable line width light generating apparatus and the variable line width light generating method of the present invention, continuous light from a light source can be changed to a line width corresponding to 1 / f 2 without frequency shift. For this reason, there is no need to provide an optical bandpass filter at a stage subsequent to the vector modulator. Therefore, it is possible to solve the above-described problems of cost and output loss due to the provision of the optical bandpass filter.
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the shapes, sizes, and arrangements of the components are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood. Hereinafter, a preferred configuration example of the present invention will be described. However, the materials and numerical conditions of each component are merely preferred examples. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, and many changes or modifications that can achieve the effects of the present invention can be made without departing from the scope of the present invention.
(可変線幅光発生装置及び可変線幅光発生方法)
図1〜3を参照して、この発明の可変線幅光発生装置及び可変線幅光発生方法について説明する。図1は、可変線幅光発生装置の模式的なブロック図である。また、図2は、角周波数スペクトルを示す図である。また、図3は、ベクトル変調器の模式的な平面図である。
(Variable line width light generation device and variable line width light generation method)
With reference to FIGS. 1 to 3, a variable line width light generating apparatus and a variable line width light generating method according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram of a variable line width light generator. FIG. 2 is a diagram showing an angular frequency spectrum. FIG. 3 is a schematic plan view of the vector modulator.
可変線幅光発生装置100は、光源10と、白色雑音源20と、VCO30と、周波数発振器40と、RF(Radio Frequency)ミキサ50と、RFハイブリッド60と、第1ローパスフィルタ(LPF)71と、第2ローパスフィルタ(LPF)72と、ベクトル変調器80とを備えて構成される。
The variable
光源としての半導体レーザ10は、中心角周波数ω0の連続光S1を生成する(図2(A))。連続光S1は、ベクトル変調器80に送られる。
The
白色雑音源20は、白色雑音を生成してVCO30に送る。
The
VCO30は、時刻をt、角周波数をω及び位相成分をψとして、白色雑音を用いて下式(1)で表される発振信号を生成する。
The
cos(ωt+ψ) ・・・(1)
上記式(1)における位相成分ψは、白色雑音による位相雑音である。ここでは、ψは1/f2の揺らぎを持つ位相雑音として設定される。発振信号は、RFミキサ50に送られる。
cos (ωt + ψ) (1)
The phase component に お け る in the above equation (1) is phase noise due to white noise. Here, ψ is set as a phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 . The oscillation signal is sent to the
周波数発振器40は、VCO30の発振周波数と共通の中心周波数ωで発振するRF信号を生成し出力する。このRF信号は、下式(2)で表される。RF信号は、RFミキサ50に送られる。
The
cosωt ・・・(2)
RFミキサ50は、VCO30から送られる発振信号と、周波数発振器40から送られるRF信号とを乗算処理し、下式(3)で表される信号を生成する。
cosωt (2)
The
(1/2){cos(2ωt+ψ)+cosψ} ・・・(3)
RFハイブリッド60は、RFミキサ50から送られる信号を2分岐する。また、RFハイブリッド60は、2分岐した一方の信号にπ/2の位相シフトを与える。従って、RFハイブリッド60からは、上記式(3)で表されるcos波と、このcos波に対してπ/2だけ位相がずれた、下式(4)で表されるsin波とが出力される。
(1/2) {cos (2ωt + ψ) + cos} (3)
The RF hybrid 60 branches the signal transmitted from the
(1/2){sin(2ωt+ψ)+sinψ} ・・・(4)
cos波は第1LPF71に、sin波は第2LPF72に、それぞれ送られる。
(1/2) {sin (2ωt + ψ) + sin} (4)
The cosine wave is sent to the
第1LPF71は、入力されるcos波の高周波成分を除去して、cosψの第1信号を出力する。一方、第2LPF72は、入力されるsin波の高周波成分を除去して、sinψの第2信号を出力する。第1信号及び第2信号は、それぞれベクトル変調器80に入力される。
The
ベクトル変調器80は、第1信号で変調した連続光S1と、第2信号で変調した連続光S1とを干渉させて出力する。
The
ベクトル変調器80は、それぞれプレーナ型の光導波路によって形成された、主マッハツェンダー(MZ)干渉器90、並びに2つのサブMZ干渉器、すなわち第1サブMZ干渉器91及び第2サブMZ干渉器92を含んで構成されている(図3参照)。
The
主MZ干渉器90は、分岐部81、合波部82、並びにこれらの間を並列に繋ぐ第1アーム導波路部83及び第2アーム導波路部84を含んでいる。分岐部81は入力される光を2分岐して、第1アーム導波路部83及び第2アーム導波路部84にそれぞれ送る。また、合波部82は、第1アーム導波路部83及び第2アーム導波路部84から送られる光を合波して出力する。
The
第1サブMZ干渉器91は、第1アーム導波路部83の中途に設けられている。また、第2サブMZ干渉器92は、第2アーム導波路部84の中途に設けられている。従って、第1アーム導波路部83は、第1サブMZ干渉器91の前段に配置された部分(第1アーム導波路部83a)と、第1サブMZ干渉器91の後段に配置された部分(第1アーム導波路部83b)とを含んでいる。また、第2アーム導波路部84は、第2サブMZ干渉器92の前段に配置された部分(第2アーム導波路部84a)と、第2サブMZ干渉器92の後段に配置された部分(第2アーム導波路部84b)とを含んでいる。
The first
第1サブMZ干渉器91は、第1サブ分岐部181、第1サブ合波部182、並びにこれらの間を並列に繋ぐ第3アーム導波路部183及び第4アーム導波路部184を含んでいる。第1サブ分岐部181は、前段の第1アーム導波路部83aから送られる光を2分岐して、第3アーム導波路部183及び第4アーム導波路部184にそれぞれ送る。また、第1サブ合波部182は、第3アーム導波路部183及び第4アーム導波路部184から送られる光を合波して、後段の第1アーム導波路部83bに送る。
The first
また、第2サブMZ干渉器92は、第2サブ分岐部281、第2サブ合波部282、並びにこれらの間を並列に繋ぐ第5アーム導波路部283及び第6アーム導波路部284を含んでいる。第2サブ分岐部281は、前段の第2アーム導波路部84aから送られる光を2分岐して、第5アーム導波路部283及び第6アーム導波路部284にそれぞれ送る。また、第2サブ合波部282は、第5アーム導波路部283及び第6アーム導波路部284から送られる光を合波して、後段の第2アーム導波路部84bに送る。
Further, the second
第3アーム導波路部183には、変調信号を入力するための第1電極191が設けられている。また、第4アーム導波路部184には、変調信号を入力するための第2電極192が設けられている。さらに、第4アーム導波路部184には、第3アーム導波路部183を伝播する光と、第4アーム導波路部184を伝播する光とに、πの位相差を与えるための第1DC電極193が設けられている。
The third
第5アーム導波路部283には、変調信号を入力するための第3電極291が設けられている。また、第6アーム導波路部284には、変調信号を入力するための第4電極292が設けられている。さらに、第6アーム導波路部284には、第5アーム導波路部283を伝播する光と、第6アーム導波路部284を伝播する光とに、πの位相差を与えるための第2DC電極293が設けられている。
The fifth
第1サブMZ干渉器91に対して後段の第1アーム導波路部83bには、第1アーム導波路部83を伝播する光と、第2アーム導波路部84を伝播する光とに、π/2の位相差を与えるための第3DC電極85が設けられている。
In the first
この可変線幅光発生装置100では、半導体レーザ10から送られる中心角周波数ω0の連続光S1が、分岐部81に入力される。また、第1電極191には、第1LPF71から送られるcosψの第1信号を用いて、mcosψの変調信号が入力される。なお、mは変調度を示す。また、第2電極192には、第1LPF71から送られるcosψの第1信号を用いて、−mcosψの変調信号が入力される。また、第3電極291には、第2LPF72から送られるsinψの第2信号を用いて、msinψの変調信号が入力される。また、第4電極292には、第2LPF72から送られるsinψの第2信号を用いて、−msinψの変調信号が入力される。
In the variable linewidth
また、第1DC電極193に電圧を印加することによって、第4アーム導波路部184を伝播する光にπの位相シフトが与えられる。また、第2DC電極293に電圧を印加することによって、第6アーム導波路部284を伝播する光にπの位相シフトが与えられる。さらに、第3DC電極85に電圧を印加することによって、第1アーム導波路部83を伝播する光にπ/2の位相シフトが与えられる。
Further, by applying a voltage to the
このような条件に基づいて連続光S1を変調すると、下式(5)で表される光SSB(single−sideband)変調波が生成され、合波部82から(すなわちベクトル変調器80から)出力される(黒川隆志、共立出版「光機能デバイス」p192〜194参照)。 When the continuous light S1 is modulated on the basis of such conditions, an optical SSB (single-sideband) modulated wave represented by the following equation (5) is generated, and is output from the multiplexing unit 82 (that is, from the vector modulator 80). (See Takashi Kurokawa, Kyoritsu Shuppan, “Optical Functional Devices”, pp. 192 to 194).
ここで、Jは第1種ベッセル関数を示す。また、nは整数である。上記式(5)において、n=0のとき、J2n+1の項が消去される。さらに、第1種ベッセル関数は、m<1.84のとき、J−1(m)以外の値は十分に小さい。従って、ベクトル変調器80からの出力光は、近似的に下式(6)で表すことができる。
Here, J indicates a Bessel function of the first kind. Further, n is an integer. In the above equation (5), when n = 0, the term of J 2n + 1 is deleted. Furthermore, in the Bessel function of the first kind, when m <1.84, values other than J-1 (m) are sufficiently small. Therefore, the output light from the
上記式(6)に示すように、連続光S1の変調波の角周波数成分は、中心角周波数ω0に重畳される。このため、ベクトル変調器80からの出力光S2(図2(B))は、連続光S1の中心角周波数ω0に対して周波数シフトが生じない。また、上述したように、可変線幅光発生装置100では、位相成分ψは、1/f2の揺らぎを持つ位相雑音である。従って、ベクトル変調器80からの出力光S2(図2(B))は、中心角周波数ω0にピークを持ち、かつ中心角周波数ω0に対して1/f2に応じた線幅となる。
As shown in the equation (6), the angular frequency components of the modulated wave of the continuous light S1 is superimposed on the center angular frequency omega 0. Therefore, the output light S2 from the vector modulator 80 (FIG. 2 (B)), the frequency shift is not generated with respect to the center angular frequency omega 0 of the continuous light S1. Further, as described above, in the variable line width
このように、可変線幅光発生装置100では、半導体レーザ(光源)10からの連続光S1を、周波数シフトせずに、1/f2に応じた線幅に変更することができる。従って、ベクトル変調器80の後段に光バンドパスフィルタを設ける必要がない。
As described above, in the variable line width
10:光源
20:白色雑音源
30:VCO
40:周波数発振器
50:RFミキサ
60:RFハイブリッド
71:第1ローパスフィルタ
72:第2ローパスフィルタ
80:ベクトル変調器
100:可変線幅光発生装置
10: Light source 20: White noise source 30: VCO
40: frequency oscillator 50: RF mixer 60: RF hybrid 71: first low-pass filter 72: second low-pass filter 80: vector modulator 100: variable line width light generator
Claims (5)
前記光源は、連続光を生成して前記ベクトル変調器に送り、
前記ベクトル変調器は、位相成分をψとしてcosψの第1信号で変調した前記連続光と、sinψの第2信号で変調した前記連続光とを干渉させて出力し、
前記第1信号及び前記第2信号におけるψは、周波数をfとして1/f2の揺らぎを持つ位相雑音である
ことを特徴とする可変線幅光発生装置。 Including a light source and a vector modulator,
The light source generates and sends continuous light to the vector modulator;
The vector modulator causes the continuous light modulated by the first signal of cosco with the phase component of ψ to interfere with the continuous light modulated by the second signal of sinψ, and outputs the interference.
Ψ in the first signal and the second signal is a phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 where f is a frequency, wherein
前記白色雑音を用いて、1/f2の揺らぎを持つ位相雑音が与えられた発振信号を生成する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の発振周波数と共通の中心周波数で発振するRF信号を生成する周波数発振器と、
前記発振信号と前記RF信号とを乗算した信号を生成するRFミキサと、
前記RFミキサで生成された信号を2分岐し、かつ2分岐した一方の信号にπ/2の位相シフトを与えることによって、cos波及びsin波をそれぞれ出力するRFハイブリッドと、
前記cos波及び前記sin波からそれぞれ高周波成分を除去することによって、前記第1信号及び前記第2信号を生成するローパスフィルタと
をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の可変線幅光発生装置。 A white noise source that generates white noise;
A voltage-controlled oscillator that generates an oscillation signal provided with phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 using the white noise;
A frequency oscillator that generates an RF signal that oscillates at a common center frequency with the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator,
An RF mixer that generates a signal obtained by multiplying the oscillation signal and the RF signal;
An RF hybrid that splits a signal generated by the RF mixer into two and gives a phase shift of π / 2 to one of the two split signals, thereby outputting a cosine wave and a sine wave, respectively;
2. The variable linewidth light according to claim 1, further comprising a low-pass filter that generates the first signal and the second signal by removing high-frequency components from the cosine wave and the sine wave, respectively. 3. Generator.
前記主マッハツェンダー干渉器は、分岐部、合波部、並びにこれらの間を並列に繋ぐ第1アーム導波路部及び第2アーム導波路部を含み、
前記分岐部は入力される光を2分岐して、前記第1アーム導波路部及び第2アーム導波路部にそれぞれ送り、
前記合波部は、前記第1アーム導波路部及び前記第2アーム導波路部から送られる光を合波して出力し、
前記第1サブマッハツェンダー干渉器は、前記第1アーム導波路部の中途に設けられており
前記第1サブマッハツェンダー干渉器は、第1サブ分岐部、第1サブ合波部、並びにこれらの間を並列に繋ぐ第3アーム導波路部及び第4アーム導波路部を含み、
前記第1サブ分岐部は、前記第1アーム導波路部の前記第1サブマッハツェンダー干渉器に対して前段の部分から送られる光を2分岐して、前記第3アーム導波路部及び前記第4アーム導波路部にそれぞれ送り、
前記第1サブ合波部は、前記第3アーム導波路部及び前記第4アーム導波路部から送られる光を合波して、前記第1アーム導波路部の前記第1サブマッハツェンダー干渉器に対して後段の部分に送り、
前記第2サブマッハツェンダー干渉器は、前記第2アーム導波路部の中途に設けられており、
前記第2サブマッハツェンダー干渉器は、第2サブ分岐部、第2サブ合波部、並びにこれらの間を並列に繋ぐ第5アーム導波路部及び第6アーム導波路部を含み、
前記第2サブ分岐部は、前記第2アーム導波路部の前記第2サブマッハツェンダー干渉器に対して前段の部分から送られる光を2分岐して、前記第5アーム導波路部及び前記第6アーム導波路部にそれぞれ送り、
前記第2サブ合波部は、前記第5アーム導波路部及び前記第6アーム導波路部から送られる光を合波して、前記第2アーム導波路部の前記第2サブマッハツェンダー干渉器に対して後段の部分に送り、
前記第3アーム導波路部には、mを変調度として、前記第1信号に基づくmcosψの変調信号が入力され、
前記第4アーム導波路部には、前記第1信号に基づく−mcosψの変調信号が入力され、
前記第5アーム導波路部には、前記第2信号に基づくmsinψの変調信号が入力され、
前記第6アーム導波路部には、前記第2信号に基づく−msinψの変調信号が入力され、
前記第4アーム導波路部を伝播する光には、πの位相シフトが与えられ、
前記第6アーム導波路部を伝播する光には、πの位相シフトが与えられ、
前記第1アーム導波路部を伝播する光には、前記第1サブマッハツェンダー干渉器に対して後段の部分においてπ/2の位相シフトが与えられる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の可変線幅光発生装置。 The vector modulator includes a main Mach-Zehnder interferometer, and a first sub-Mach-Zehnder interferometer and a second sub-Mach-Zehnder interferometer,
The main Mach-Zehnder interferometer includes a branch portion, a multiplexing portion, and a first arm waveguide portion and a second arm waveguide portion connecting these in parallel,
The branch unit branches the input light into two and sends the split light to the first arm waveguide unit and the second arm waveguide unit, respectively.
The multiplexing unit multiplexes and outputs light transmitted from the first arm waveguide unit and the second arm waveguide unit,
The first sub-Mach-Zehnder interferometer is provided in the middle of the first arm waveguide unit. The first sub-Mach-Zehnder interferometer includes a first sub-branching unit, a first sub-multiplexing unit, and A third arm waveguide section and a fourth arm waveguide section that connect between them in parallel,
The first sub-branch unit bifurcates the light transmitted from a previous stage to the first sub-Mach-Zehnder interferometer of the first arm waveguide unit, and branches the light into the third arm waveguide unit and the third arm waveguide unit. Each of the four arm waveguides,
The first sub-multiplexing unit multiplexes light transmitted from the third arm waveguide unit and the fourth arm waveguide unit, and forms the first sub-Mach-Zehnder interferometer of the first arm waveguide unit. To the latter part,
The second sub-Mach-Zehnder interferometer is provided in the middle of the second arm waveguide section,
The second sub-Mach-Zehnder interferometer includes a second sub-branch unit, a second sub-multiplexing unit, and a fifth arm waveguide unit and a sixth arm waveguide unit connecting them in parallel,
The second sub-branch unit bifurcates the light transmitted from a previous stage to the second sub-Mach-Zehnder interferometer of the second arm waveguide unit, and branches the light into the fifth arm waveguide unit and the second sub-Mach-Zehnder interferometer. To each 6-arm waveguide,
The second sub-multiplexing unit multiplexes the lights transmitted from the fifth arm waveguide unit and the sixth arm waveguide unit, and forms the second sub-Mach-Zehnder interferometer of the second arm waveguide unit. To the latter part,
A modulation signal of mcosψ based on the first signal is input to the third arm waveguide unit, where m is a modulation factor,
A modulation signal of −mcosψ based on the first signal is input to the fourth arm waveguide unit,
A modulation signal of msinψ based on the second signal is input to the fifth arm waveguide unit,
A modulation signal of −msinψ based on the second signal is input to the sixth arm waveguide unit,
The light propagating through the fourth arm waveguide section is given a phase shift of π,
The light propagating through the sixth arm waveguide section is given a phase shift of π,
3. The light propagating through the first arm waveguide section is given a phase shift of π / 2 in a portion subsequent to the first sub-Mach-Zehnder interferometer. 4. Variable line width light generator.
位相成分をψとしてcosψの第1信号で変調した前記連続光と、sinψの第2信号で変調した前記連続光とを干渉させて出力する過程と
を含み、
前記第1信号及び前記第2信号におけるψは、周波数をfとして1/f2の揺らぎを持つ位相雑音である
ことを特徴とする可変線幅光発生方法。 The process of producing continuous light;
A step of causing the continuous light modulated by the first signal of cosψ with the phase component ψ to interfere with the continuous light modulated by the second signal of sinψ, and outputting the interference.
Ψ in the first signal and the second signal is a phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 with a frequency f, wherein the variable line width light is generated.
前記白色雑音を用いて、1/f2の揺らぎを持つ位相雑音が与えられた発振信号を生成する過程と、
前記発振信号の発振周波数と共通の中心周波数で発振するRF信号を生成する過程と、
前記発振信号と前記RF信号とを乗算した信号を生成する過程と、
前記乗算した信号を生成する過程において生成された信号を2分岐し、かつ2分岐した一方の信号にπ/2の位相シフトを与えることによって、cos波及びsin波をそれぞれ出力する過程と、
前記cos波及び前記sin波からそれぞれ高周波成分を除去することによって、前記第1信号及び前記第2信号を生成する過程と
をさらに備える
ことを特徴とする請求項4に記載の可変線幅光発生方法。 Generating white noise;
Generating an oscillation signal to which phase noise having a fluctuation of 1 / f 2 is given using the white noise;
Generating an RF signal that oscillates at a common center frequency with the oscillation frequency of the oscillation signal;
Generating a signal obtained by multiplying the oscillation signal and the RF signal;
Splitting the signal generated in the process of generating the multiplied signal into two, and giving a phase shift of π / 2 to one of the two split signals, thereby outputting a cos wave and a sin wave, respectively;
The method according to claim 4, further comprising generating the first signal and the second signal by removing high-frequency components from the cosine wave and the sine wave, respectively. Method.
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