JP2877066B2 - 光クロック抽出方法及び抽出装置 - Google Patents
光クロック抽出方法及び抽出装置Info
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Description
られ、入力される光パルスデータからそのクロック周波
数の光クロックパルス列を出力することが可能な光クロ
ック抽出方法及び抽出装置に関する。
においては、光信号を電気信号に変換して信号処理を行
う場合の電気信号の処理速度の制限を免れるため、光パ
ルスデータ列から光クロックパルス列を直接生成する技
術が要求されている。従来、この種の光クロック抽出装
置として、特開平6−13981号公報に記載されてい
る技術がある。この技術は、可飽和吸収領域と利得領域
とで構成される受動モード同期半導体レーザを用いたも
のであり、光パルスデータ列をそのクロック周波数fと
ほぼ同じ基本モード同期周波数(共振器内の光の周回周
波数)を有する受動モード同期半導体レーザに入射させ
ると、モード同期動作条件あるいはそれに近い条件の基
では、この受動モード同期半導体レーザのモード同期周
波数が入射されたレーザ光のクロック周波数fになるよ
うに引き込まれ、周波数fの光クロックパルス列が光出
力として得られるものである。
応用では、1つの光クロック抽出装置で、クロック周波
数fおよびその整数倍のクロック周波数の光パルスデー
タ列から、それらのクロック周波数、すなわち周波数f
およびその整数倍周波数mfのクロック周波数の光クロ
ックパルス列を得ることが望まれる。しかしながら、前
記した公報に記載の技術では、受動モード同期半導体レ
ーザにおける基本モード同期周波数fの整数倍のクロッ
ク周波数を有する光パルスデータ列からの光クロックパ
ルス列を得ることはできない。それは、受動モード同期
半導体レーザの自己変調機能が基本モード同期周波数f
に限定されており、クロック周波数fの整数倍の光パル
ス列が共振器内での安定な再生増幅のサポートを享受す
ることができないためである。つまり、自己変調周波数
に同期した周波数成分のみが増強されるためである。こ
のため、従来できは、個々のクロック周波数に対応する
複数の光クロック抽出装置が必要であり、光通信の設備
の増大化、高コスト化をまねくという問題がある。
置で、基本クロック周波数とその整数倍のクロック周波
数の光クロックパルス列を出力することが可能な光クロ
ック抽出方法とその抽出装置を提供することにある。
方法は、可飽和吸収領域が共振器長の整数分の1の位置
にあるモード同期半導体レーザに、共振器周回周波数の
整数倍とほぼ等しいクロック周波数をもつ光パルスデー
タ列を入力し、前記可飽和吸収領域に逆バイアスを印加
することによって、光パルスデータ列のクロック周波数
を繰り返し周波数とする光クロックパルス列を出力する
ことを特徴とする。
力光を導く入力手段と、この入力光が入力されるモード
同期半導体レーザと、このモード同期半導体レーザから
の出力光を外部の光回路に導く出力手段とを備えてお
り、モード同期半導体レーザは、その共振器長の1/m
(mは整数)の位置に可飽和吸収領域が配置され、その
共振器周回周波数のm倍のクロック周波数をもつ光パル
スデータ列が入射されたときに、前記可飽和吸収領域に
逆バイアスを印加することを特徴とする。
構成を備えることが好ましい。すなわち、モード同期半
導体レーザには、異なるm値に対応した複数個の可飽和
吸収領域と利得領域とが配置され、共振器周回周波数に
対してそれぞれm値が異なるm倍のクロック周波数の光
パルスデータ列が入射されたときに、これと同じm値を
もつ位置に配置された可飽和吸収領域を逆バイアスと
し、他の可飽和吸収領域と利得領域を順バイアスとする
構成が備えられる。この場合、モード同期半導体レーザ
の入射端面から共振器長Lに対してL/m1の位置に第
1の可飽和吸収領域が配置され、この第1の可飽和吸収
領域からL/m2(m1,m2は異なる整数)の位置に
第2の可飽和吸収領域が配置される構成とする。さら
に、モード同期半導体レーザの入射端面位置に可飽和吸
収領域が配置されてもよい。
参照して説明する。図1は本発明の光クロック抽出装置
の概念構成図である。光クロック抽出装置は、モード同
期半導体レーザ1を主体に構成され、このモード同期半
導体レーザ1の入力側に光パルスデータを入射させるた
めの入力回路1Xが設けられ、出力側に光クロックパル
ス列を出力する出力回路1Yが設けられる。前記モード
同期半導体レーザ1は、基板17、N型クラッド層1
6、活性層15、P型クラッド層14、キャップ層13
a〜13eを層状に形成した構造であり、前記キャップ
層13a〜13eにそれぞれP側電極18a〜18eが
設けられ、基板17にN側電極19が設けられている。
ここで、これらP側電極18a〜18eにはそれぞれ個
別に逆バイアス、あいは順バイアスが印加可能に回路構
成が行われている。
振器長Lは、ほぼc/2nf(ただし、cは真空中の光
速、nは群速度分散を含んだ屈折率)である。また、前
記キャップ層13a〜13eを分割形成することで、キ
ャップ層13b,13dの領域が可飽和吸収領域11
a,11bとして構成され、キャップ層13a,13
c,13eの領域が利得領域12a,12b,12cと
して構成されている。そして、これら可飽和吸収領域1
1a,11bは、共振器長Lに対して、L/m(ただ
し、mは2以上の整数)の位置、ここでは、入射端面2
0aからL/2の位置と、さらにこの位置からL/4の
位置にそれぞれ可飽和吸収領域11a,11bを配置し
ている。
光アイソレータ4a、レンズ3bで構成され、光ファイ
バ2aから射出された光パルスデータ列S1を前記モー
ド同期半導体レーザ1の入射端面20aに入射させる。
また、前記出力回路1Yは、レンズ3c、光アイソレー
タ4b、レンズ3dが構成され、前記モード同期半導体レ
ーザ1の出射端面20bから出力される光クロックパル
ス列S2を光ファイバ2bに対して入射させる。
の動作を図2を参照して説明する。例えば、ここでモー
ド同期半導体レーザ1のP側電極18a〜18eに対
し、可飽和吸収領域11aに対してのみ逆バイアスを印
加し、利得領域12a〜12cと可飽和吸収領域11b
に順バイアスを印加する。これにより、モード同期半導
体レーザ1は、光パルスデータ列S1が入力されないと
きには、自己変調周波数が2fの受動モード同期動作を
する。したがって、図2(b)のように、入力回路1X
からクロック周波数2fの光パルスデータ列S1がモー
ド同期半導体レーザ1に入射されると、クロック周波数
2fの光パルス列は共振器内での安定な再生増幅にサポ
ートされ、クロック周波数2fが繰り返し周波数となる
光クロックパルス列が出射端面20bから出射される。
したがって、出力回路1Yから周波数2fの光クロック
パルス列が出力されることになる。
てのみ逆バイアスを印加し、利得領域12a〜12cと
可飽和吸収領域11aに順バイアスを印加する。これに
より、モード同期半導体レーザ1は、光パルスデータ列
S1が入力されないときには、自己変調周波数が4fの
受動モード同期動作をする。したがって、図2(c)の
ように、入力回路1Xからクロック周波数4fの光パル
スデータ列S1がモード同期半導体レーザ1に入射され
ると、クロック周波数4fの光パルス列は共振器内での
安定な再生増幅にサポートされ、クロック周波数4fが
繰り返し周波数となる光クロックパルス列が出射端面2
0bから出射される。したがって、出力回路1Yから周
波数4fの光クロックパルス列が出力されることにな
る。
領域では、入射光パルスのような強度の高い光が通過す
ると吸収飽和作用を示し、その一方で自然放出光のよう
な強度の低い光が通過すると吸収作用を示すため、光パ
ルスが共振器を多数回周回しても、モード同期半導体レ
ーザ1は通常のレーザのように増幅されながら連続的に
重畳される自然放出ノイズを抑制することができる。
周波数がfである場合には、モード同期半導体レーザ1
においては、前記した入射レーザ光通過時の吸収飽和作
用によって共振器内の周回周波数に対応して周波数fの
自己変調機能が増強され、mfの自己変調機能は抑制さ
れる。このため、図2(a)のように、周波数fで共振
器内を周回する光パルス列の再生増幅がサポートされ、
周波数fの光クロックパルス列S2が出射される。
ック抽出装置では、入力光として光パルスデータ列のク
ロック周波数がf,2f,4fと相違される場合でも、
モード同期半導体レーザ1の可飽和吸収領域に対するバ
イアスを変化させることで、各光パルスデータ列に対応
したクロック周波数の光クロックパルス列を出力するこ
とが実現される。これにより、1つのモード同期半導体
レーザ、換言すれば入力回路と出力回路を含む1つの光
クロック抽出装置によって異なる複数の周波数の光クロ
ックを生成して出力することが可能となり、光通信装置
における設備の簡略化を図り、かつ設備費用の低コスト
化を図ることが可能となる。
うに、モード同期半導体レーザ1Aでは、その入射端面
20aの位置に、キャップ層13f、P側電極18fを
形成して可飽和吸収領域11cを付設してもよい。この
ようにすれば、クロック周波数fの光パルスデータ列S
1が入射されたとき、共振器端に配置された可飽和吸収
領域11cに逆バイアスを印加し、他の可飽和吸収領域
11a,11bおよび利得領域12a〜12cに順バイ
アスを印加することで、周波数fの光クロックパルス列
を出射させることも可能である。
合について説明したが、mの値は必要に応じて任意の値
に設定することが可能であり、これにより周波数mfの
光クロックパルス列を得ることができることは言うまで
もないことである。
収領域が共振器長の整数分の1の位置にあるモード同期
半導体レーザに、共振器周回周波数の整数倍とほぼ等し
いクロック周波数をもつ光パルスデータ列を入力し、前
記可飽和吸収領域に逆バイアスを印加することによっ
て、光パルスデータ列のクロック周波数を繰り返し周波
数とする光クロックパルス列を出力することが可能とさ
れるので、1つの光クロック抽出装置で、周波数fとそ
の整数倍の周波数mfの光クロックパルス列を得ること
ができ、光通信装置の設備の簡略化、低コスト化が実現
できる。
図である。
クロックパルス列とのタイミングを示す図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力光をモード同期半導体レーザに入射
し、このモード同期半導体レーザから前記入力光に対応
した出力光を出射するようにした光クロック抽出方法に
おいて、可飽和吸収領域が共振器長の整数分の1の位置
にある前記モード同期半導体レーザに、共振器周回周波
数の整数倍とほぼ等しいクロック周波数をもつ光パルス
データ列を入力し、前記可飽和吸収領域に逆バイアスを
印加することによって、前記光パルスデータ列のクロッ
ク周波数を繰り返し周波数とする光クロックパルス列を
出力することを特徴とする光クロック抽出方法。 - 【請求項2】 入力光を導く入力手段と、この入力光が
入力されるモード同期半導体レーザと、このモード同期
半導体レーザからの出力光を外部の光回路に導く出力手
段とを備える光クロック抽出装置において、前記モード
同期半導体レーザは、その共振器長の1/m(mは整
数)の位置に可飽和吸収領域が配置され、その共振器周
回周波数のm倍のクロック周波数をもつ光パルスデータ
列が入射されたときに、前記可飽和吸収領域に逆バイア
スを印加することを特徴とする光クロック抽出装置。 - 【請求項3】 前記モード同期半導体レーザには、異な
るm値に対応した複数個の可飽和吸収領域と利得領域と
が配置され、共振器周回周波数に対してそれぞれm値が
異なるm倍のクロック周波数の光パルスデータ列が入射
されたときに、これと同じm値をもつ位置に配置された
可飽和吸収領域を逆バイアスとし、他の可飽和吸収領域
と利得領域を順バイアスとする請求項2に記載の光クロ
ック抽出装置。 - 【請求項4】 前記モード同期半導体レーザの入射端面
から共振器長Lに対してL/m1の位置に第1の可飽和
吸収領域が配置され、この第1の可飽和吸収領域からL
/m2(m1,m2は異なる整数)の位置に第2の可飽
和吸収領域が配置される請求項3に記載の光クロック抽
出装置。 - 【請求項5】 前記モード同期半導体レーザの入射端面
位置に可飽和吸収領域が配置される請求項4に記載の光
クロック抽出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8042473A JP2877066B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光クロック抽出方法及び抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8042473A JP2877066B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光クロック抽出方法及び抽出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09237929A JPH09237929A (ja) | 1997-09-09 |
JP2877066B2 true JP2877066B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=12637041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8042473A Expired - Fee Related JP2877066B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光クロック抽出方法及び抽出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2877066B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11340954A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Nec Corp | 光クロック抽出回路 |
JP4618118B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2011-01-26 | 沖電気工業株式会社 | 受動モード同期半導体レーザ及び光クロック信号抽出装置 |
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1996
- 1996-02-29 JP JP8042473A patent/JP2877066B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09237929A (ja) | 1997-09-09 |
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