JP3084685B2 - Optical sampling optical waveform measurement device - Google Patents
Optical sampling optical waveform measurement deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光信号の波形測定に利用
する。特に、きわめて高速の光信号の波形測定技術に関
する。The present invention is used for measuring the waveform of an optical signal. In particular, the present invention relates to an extremely high-speed optical signal waveform measurement technique.
【0002】本発明は、本願出願人の先願に係る特許出
願(特願平5−78095号、本願出願時において未公
開)の明細書および図面で説明した新しい短パルス白色
光源の応用技術に関する。The present invention relates to an application technique of a new short-pulse white light source described in the specification and drawings of a patent application (Japanese Patent Application No. 5-78095, not published at the time of filing of the present application) filed by the applicant of the present invention. .
【0003】[0003]
【従来の技術】光サンプリング光波形測定は、観測すべ
き光パルスとそれよりパルス幅の十分狭いサンプリング
光パルスを非線形光学材料に導き非線形光学効果を利用
して両者の相互相関信号を取り出す方法であり、光領域
で被測定光をサンプリングできるため高時間分解能で超
高速光信号の波形観測が期待できる。2. Description of the Related Art An optical sampling optical waveform measurement is a method in which an optical pulse to be observed and a sampling optical pulse having a sufficiently narrower pulse width are guided to a nonlinear optical material, and a cross-correlation signal between the two is taken out using a nonlinear optical effect. Since the measured light can be sampled in the optical region, it is expected that the waveform of an ultra-high-speed optical signal can be observed with high time resolution.
【0004】この非線形光学効果として2次の非線形光
学効果の一つである和周波光発生(SFG:Sum Freqen
cy Generation)( 参考文献 高良 他:「和周波光発生
を用いた光サンプリングにより超高速光波形測定法」,
電子情報通信学会論文誌,B-I,vol.J75-B-I,No.5,pp.3
72-380,1992年) や3次の非線形光学効果である四光波
混合(FWM:Four Wave Mixing)等(参考文献 P.A.And
rekson,Electron.Lett.27,1440(1991)) が利用されてい
る。[0004] Sum frequency light generation (SFG: Sum Freqen) which is one of the second-order nonlinear optical effects is one of the nonlinear optical effects.
cy Generation) (References Takara et al .: "Ultrafast Optical Waveform Measurement Method by Optical Sampling Using Sum Frequency Light Generation",
IEICE Transactions, BI, vol.J75-BI, No.5, pp.3
72-380, 1992) and Four-Wave Mixing (FWM), which is a third-order nonlinear optical effect (reference PAAnd)
rekson, Electron. Lett. 27, 1440 (1991)).
【0005】図8はSFG、FWMの場合の光周波数お
よび光強度の関係を示す図である。横軸に光周波数をと
り、縦軸に光強度をとる。図中、fsam 、fsig 、f
sfg 、ffwm はそれぞれサンプリング光周波数、被測定
光周波数、和周波光周波数、FWM光周波数である。P
sam 、Psig 、Psfg 、Pfwm はそれぞれサンプリング
光強度、被測定光強度、和周波光強度、FWM光強度で
ある。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the optical frequency and the optical intensity in the case of SFG and FWM. The horizontal axis represents the light frequency, and the vertical axis represents the light intensity. In the figure, f sam , f sig and f
sfg and f fwm are the sampling light frequency, the measured light frequency, the sum frequency light frequency, and the FWM light frequency, respectively. P
sam , P sig , P sfg , and P fwm are the sampling light intensity, the measured light intensity, the sum frequency light intensity, and the FWM light intensity, respectively.
【0006】SFGとは、図8(a)に示すように光周
波数fsig の被測定光と光周波数fsam のサンプリング
光の2光波を2次の非線形光学材料に入射すると和の光
周波数fsfg =fsig +fsam の光が発生する現象であ
る。FWMとは、図8(b)に示すように一般に3つの
入射光(光周波数f1 、f2 、f3 )により新たな光
(光周波数f4 =f1 +f2 −f3 )が発生する現象で
あるが、光サンプリングに応用する場合、3種類の光を
用いるのは構成が複雑になるので通常2つの光波が縮退
(f1 =f2 )したFWMを利用する。つまり、f1 、
f2 としてサンプリング光周波数fsam を入射し、f3
として被測定光周波数fsig を入射することにより、図
8(b)に示したように光周波数ffwm =2fsam −f
sig のFWM光が発生する。この第一非線形光学材料と
して、SFGについては主にKTPその他の強誘電体結
晶、FWMについては光ファイバその他の石英系光導波
路が用いられる。[0006] As shown in FIG. 8 (a), the SFG is the sum of the optical frequencies f sig when the two light waves of the measured light having the optical frequency f sig and the sampling light having the optical frequency f sam are incident on the second-order nonlinear optical material. sfg = is a phenomenon in which light is generated by the f sig + f sam. FWM generally means that new light (optical frequency f 4 = f 1 + f 2 −f 3 ) is generated by three incident lights (optical frequencies f 1 , f 2 , f 3 ) as shown in FIG. 8B. In the case of application to optical sampling, the use of three types of light complicates the configuration. Therefore, usually, an FWM in which two light waves are degenerated (f 1 = f 2 ) is used. That is, f 1 ,
A sampling light frequency f sam is incident as f 2 , and f 3
As by launching the light under measurement frequency f sig, optical frequency as shown in FIG. 8 (b) f fwm = 2f sam -f
The sig FWM light is generated. As this first nonlinear optical material, KTP or another ferroelectric crystal is mainly used for SFG, and an optical fiber or other quartz optical waveguide is used for FWM.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には光サ
ンプリング光波形測定法の時間分解能は主にサンプリン
グ光パルスのパルス幅によって決定される。従来、サン
プリング光源として主に図9に示したパルス光源を用い
ていた。図9は従来のパルス光源を示す図である。図9
(a)(b)(c)はそれぞれリング共振器型モード同
期レーザ、ファブリペロ共振器型モード同期レーザ、利
得スイッチング半導体レーザの構成図である。電圧増幅
器71、直流電圧源72、光変調器73、光増幅器7
4、光遅延器75、光学バンドパスフィルタ76、光結
合器77、ミラー78、半導体レーザ79、パルス圧縮
用分散媒質80により構成される。これらのパルス光源
は図9(ア)の電気信号を用いて(イ)に示したサンプ
リング周波数f0 /n−Δfの光パルス列を発生する。
しかし、これらの出力光のパルス幅を数ps以上であ
り、そのため時間分解能も数ps程度に留まってしまう
という欠点がある。However, in practice, the time resolution of the optical sampling optical waveform measurement method is mainly determined by the pulse width of the sampling optical pulse. Conventionally, a pulsed light source shown in FIG. 9 has been mainly used as a sampling light source. FIG. 9 is a diagram showing a conventional pulse light source. FIG.
(A), (b), and (c) are configuration diagrams of a ring resonator mode-locked laser, a Fabry-Perot resonator mode-locked laser, and a gain switching semiconductor laser, respectively. Voltage amplifier 71, DC voltage source 72, optical modulator 73, optical amplifier 7
4. An optical delay unit 75, an optical bandpass filter 76, an optical coupler 77, a mirror 78, a semiconductor laser 79, and a pulse compression dispersion medium 80. These pulse light sources generate an optical pulse train having the sampling frequency f 0 / n-Δf shown in FIG. 9A using the electric signal in FIG.
However, there is a drawback that the pulse width of these output lights is several ps or more, so that the time resolution is only about several ps.
【0008】また、SFGやFWMの非線形光学効果の
効率は、被測定光およびサンプリング光の光周波数に依
存する。二次の非線形光学結晶に被測定光とサンプリン
グ光を入射して発生する和周波光の強度は、 Psfg =8(μ0 /ε0 )3/2 ・ 〔(π2 c2 d2 L2 )/(λ2 n3 )〕・〔(Psam Psig )/Aeff 〕・ 〔(sin2 (ΔkL/2)/(ΔkL/2)2 〕 …(1) Δk=(2π/c)・(fsfg nsfg −fsam nsam −fsig nsig ) …(2) のように表される(参考文献A.Yariv著、「光エ
レクトロニクスの基礎」原書3版、丸善株式会社、P2
63)。ここでλは波長、cは光束、Aeff は有効断面
積、Lは長さ、dは2次の非線形感受率である。Δkは
位相不整合を示すパラメータであり、サンプリング光の
光周波数fsam および被測定光の光周波数fsig を適当
に設定することによりΔk=0となり和周波光強度P
sfg は最大となる。[0008] The efficiency of the nonlinear optical effect of SFG or FWM depends on the optical frequency of the light to be measured and the sampling light. The intensity of the sum-frequency light generated when the measured light and the sampling light are incident on the second-order nonlinear optical crystal is P sfg = 8 (μ 0 / ε 0 ) 3/2 · [(π 2 c 2 d 2 L 2 ) / (λ 2 n 3 )] · [(P sam P sig ) / A eff ] · [(sin 2 (ΔkL / 2) / (ΔkL / 2) 2 ] (1) Δk = (2π / c) ) · (F sfg n sfg -f sam n sam -f sig n sig ) (2) (Reference A. Yariv, “Basics of Optoelectronics”, 3rd edition, Maruzen Co., Ltd. P2
63). Here, λ is the wavelength, c is the luminous flux, A eff is the effective area, L is the length, and d is the second-order nonlinear susceptibility. Δk is a parameter indicating a phase mismatch. By appropriately setting the optical frequency f sam of the sampling light and the optical frequency f sig of the measured light, Δk = 0, and the sum frequency light intensity P
sfg becomes the maximum.
【0009】しかし、従来の光サンプリングの場合、サ
ンプリング光の光周波数fsam は固定であり、被測定光
の光周波数fsig は不特定であった。図10は、被測定
光光周波数および相互相関信号光強度の関係を示す図で
ある。横軸に被測定光光周波数をとり、縦軸に相互相関
信号光強度をとる。図10はこのときの和周波光強度と
被測定光周波数fsig の関係を式(1)(2)より計算
したものである。被測定光の光周波数fsig が最適な光
周波数fmax から離れるに従ってSFG光強度は減少し
てしまう。すなわち、相互相関信号である和周波光強度
が被測定光の光周波数fsig に依存するため、広い光周
波数帯域での光波形測定は困難である。However, in the case of the conventional optical sampling, the optical frequency f sam of the sampling light is fixed, and the optical frequency f sig of the light to be measured is not specified. FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the optical frequency to be measured and the cross-correlation signal light intensity. The horizontal axis represents the optical frequency to be measured, and the vertical axis represents the cross-correlation signal light intensity. FIG. 10 shows the relationship between the sum frequency light intensity and the measured light frequency f sig at this time calculated by the equations (1) and (2). As the optical frequency f sig of the light to be measured departs from the optimal optical frequency f max, the SFG light intensity decreases. That is, since the sum frequency light intensity as the cross-correlation signal depends on the optical frequency f sig of the light to be measured, it is difficult to measure the optical waveform in a wide optical frequency band.
【0010】また、FWMについてもSFGと同様に相
互相関信号である和周波光強度が被測定光の光周波数f
sig に依存する。非線形光学材料として光ファイバを用
いた場合のFWM光強度は、In the FWM, the sum frequency light intensity, which is a cross-correlation signal, is equal to the optical frequency f
Depends on sig . When an optical fiber is used as a nonlinear optical material, the FWM light intensity is
【0011】[0011]
【数1】 で表される(参考文献、Inoue,"Four-Wave mixing in a
n optical fibar in thezero-dispersion wavelength r
egion",J.of Lightwave Technology,10,PP.1553-1561(1
992))。ここでαは損失係数、Dは縮退係数、Xは3次
の非線形感受率である。Δβは位相不整合を示すパラメ
ータであり、上述のように2光波が縮退した場合、 Δβ= −〔(λ4 π)/c2 〕〔(dDc )/(dλ)〕2(fsam −fsig )2 ・ (fsam −f0 ) …(4) となる。Dc 、f0 はそれぞれ非線形光学材料の波長分
散および零分散となる光周波数である。被測定光の光周
波数fsig がサンプリング光の光周波数fsam と等しく
なるときΔβ=0となりFWM光強度は最大となる。し
かし、被測定光の光周波数fsig がサンプリング光の光
周波数fsam から離れるに従ってFWM光強度は減少し
てしまう。したがって、FWMについてもSFGと同様
に相互相関信号である和周波光強度が被測定光の光周波
数fsig に依存するため、広い光周波数帯域での光波形
測定は困難である。(Equation 1) (Ref. Inoue, "Four-Wave mixing in a
n optical fibar in thezero-dispersion wavelength r
egion ", J.of Lightwave Technology, 10, PP.1553-1561 (1
992)). Here, α is a loss coefficient, D is a degeneration coefficient, and X is a third-order nonlinear susceptibility. Δβ is a parameter indicating a phase mismatch. When the two light waves are degenerated as described above, Δβ = − [(λ 4 π) / c 2 ] [(dD c ) / (dλ)] 2 (f sam − f sig ) 2 · (f sam −f 0 ) (4) D c and f 0 are optical frequencies at which chromatic dispersion and zero dispersion of the nonlinear optical material are obtained, respectively. When the optical frequency f sig of the light to be measured becomes equal to the optical frequency f sam of the sampling light, Δβ = 0, and the FWM light intensity becomes maximum. However, as the optical frequency f sig of the light to be measured departs from the optical frequency f sam of the sampling light, the FWM light intensity decreases. Therefore, similarly to the SFG, the sum frequency light intensity, which is the cross-correlation signal, of the FWM depends on the optical frequency f sig of the light to be measured, so that it is difficult to measure the optical waveform in a wide optical frequency band.
【0012】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、非線形光学効果を用いる光サンプリング光波
形測定装置において、サンプリング光としてパルス幅が
狭く広帯域で連続した光周波数を持つスーパーコンティ
ニュアム光パルスを使用することで、従来より高時間分
解能で光周波数可変領域の大きい光サンプリング光波形
測定装置を提供することを目的とする。本発明は、被測
定光の光周波数に対する依存性の少ない光サンプリング
光波形測定を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and in an optical sampling optical waveform measuring apparatus using a nonlinear optical effect, a supercontinuity having a narrow pulse width and a wide band continuous optical frequency as sampling light is provided. It is an object of the present invention to provide an optical sampling optical waveform measuring device having a higher time resolution and a larger optical frequency variable region by using a new optical pulse. An object of the present invention is to provide an optical sampling optical waveform measurement with little dependence on the optical frequency of the light to be measured.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の光サンプリング
光波形測定装置は、サンプリング光発生部が、光パルス
列を発生するパルス光源と、該光パルスを広帯域スペク
トルを有するスーパーコンティニュアム光へ変換する第
一の非線形光学材料と、該スーパーコンティニュアム光
から所望の中心波長とスペクトル幅のサンプリング光パ
ルスを選択する波長可変光学フィルタからなることを特
徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION Optical sampling of the present invention
In the optical waveform measuring device, the sampling light generating unit includes a pulse light source that generates a light pulse train and a second light source that converts the light pulse into supercontinuum light having a broadband spectrum.
It is characterized by comprising a non-linear optical material and a wavelength variable optical filter for selecting a sampling light pulse having a desired center wavelength and a desired spectral width from the supercontinuum light.
【0014】第一の非線形光学材料は、被測定光信号
(光周波数fsig )とサンプリング光(光周波数
fsam )の相互相関信号として、両光の和周波数光(光
周波数fsig +fsam )または四光波混合光(光周波数
2fsam −fsig )を発生することを特徴とする。ま
た、第一および第二の非線形光学材料として、石英系光
導波路または半導体導波路または強誘電対結晶または強
誘電対導波路または有機導波路を用いることを特徴とす
る。The first non-linear optical material is an optical signal to be measured.
(Optical frequency fsig) And sampling light (optical frequency
fsam) As the cross-correlation signal
Frequency fsig + Fsam) Or four-wave mixing light (optical frequency
2fsam−fsig). Ma
In addition, quartz-based light is used as the first and second nonlinear optical materials.
Waveguide or semiconductor waveguide or ferroelectric versus crystal or strong
Characterized in that a dielectric pair waveguide or an organic waveguide is used.
You.
【0015】また、第一の非線形光学材料から発生され
たスーパーコンティニュアム光がチャーピングを有する
場合はチャーピングを補償する波長分散を有するパルス
圧縮器を備えることを特徴とする。When the supercontinuum light generated from the first nonlinear optical material has chirping, a pulse compressor having wavelength dispersion for compensating for chirping is provided.
【0016】すなわち、本発明は、被測定光源(2)の
出力光とサンプリング光源(4)の出力光とを結合する
結合器(7)と、この結合器の出力光を検波する光検出
器(10)と、この光検出器の出力信号を前記サンプリ
ング光源および前記被測定光源と同期させて表示する手
段とを備えた光サンプリング光波形測定装置である。That is, the present invention provides a coupler (7) for coupling the output light of the light source to be measured (2) and the output light of the sampling light source (4), and a photodetector for detecting the output light of the coupler. (10) An optical sampling optical waveform measuring apparatus comprising: a means for displaying an output signal of the photodetector in synchronization with the sampling light source and the light source to be measured.
【0017】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記サンプリング光源(4)は、パルス光源と、このパル
ス光源の出力光が照射される第一の非線形光学材料と、
この第一の非線形光学材料から放射されるスーパーコン
ティニュアム光から所望の波長を選択する波長可変光学
フィルタとを含むところにある。Here, a feature of the present invention is that the sampling light source (4) includes a pulse light source, a first nonlinear optical material irradiated with output light of the pulse light source,
A wavelength tunable optical filter for selecting a desired wavelength from supercontinuum light radiated from the first nonlinear optical material.
【0018】これにより、白色の超短パルス光を用いて
広い波長範囲にわたり光波形測定を行うことができる。Thus, the optical waveform can be measured over a wide wavelength range using the white ultrashort pulsed light.
【0019】前記結合器(7)の出力光が照射される第
二の非線形光学材料と、この第二の非線形光学材料が放
射する光が通過する光学フィルタ(9)とを備え、前記
光検出器(10)にはこの光学フィルタ(9)の透過光
が導入されることが望ましい。A second nonlinear optical material to which the output light of the coupler (7) is irradiated, and an optical filter (9) through which light emitted by the second nonlinear optical material passes; It is desirable that the light transmitted through the optical filter (9) be introduced into the vessel (10).
【0020】前記被測定光源(2)の出力光通路および
前記サンプリング光源(4)の出力光通路にそれぞれ挿
入され前記第二の非線形光学材料に適合するように偏光
をあたえる偏光制御器を備えることが望ましい。A polarization controller which is inserted into the output light path of the light source to be measured (2) and the output light path of the sampling light source (4) and applies a polarization so as to be compatible with the second nonlinear optical material. Is desirable.
【0021】前記サンプリング光源(4)には、前記ス
ーパーコンティニュアム光を通過させそのパルス時間幅
を短くする分散補償器(21)を備えることが望まし
い。これにより、パルス時間幅の短い光パルスを得るこ
とができる。It is preferable that the sampling light source (4) includes a dispersion compensator (21) for passing the super continuum light and shortening a pulse time width thereof. Thus, an optical pulse having a short pulse time width can be obtained.
【0022】前記第一の非線形光学材料は、前記パルス
光源の出力光が通過する導波路の材料として構成される
ことが望ましい。It is preferable that the first nonlinear optical material is configured as a material of a waveguide through which the output light of the pulse light source passes.
【0023】[0023]
【作用】被測定光源(2)の出力光とサンプリング光源
(4)の出力光とが結合器(7)により結合される。光
検出器(10)は、この結合器の出力光を検波する。こ
の光検出器の出力信号をサンプリング光源および被測定
光源と同期させて表示する。The output light of the light source to be measured (2) and the output light of the sampling light source (4) are combined by a combiner (7). The photodetector (10) detects the output light of the coupler. The output signal of the photodetector is displayed in synchronization with the sampling light source and the light source to be measured.
【0024】本発明では、サンプリング光源(4)に含
まれる第一の非線形光学材料にパルス光源からの出力光
が照射されると、この第一の非線形光学材料からスーパ
ーコンティニュアム光が放射される。このスーパーコン
ティニュアム光から波長可変光学フィルタを用いて所望
の波長を選択することができる。これにより、白色の超
短パルス光を用いて、広い波長範囲にわたり光波形測定
を行うことができる。In the present invention, when the first nonlinear optical material included in the sampling light source (4) is irradiated with the output light from the pulse light source, supercontinuum light is emitted from the first nonlinear optical material. You. A desired wavelength can be selected from the super continuum light using a variable wavelength optical filter. This makes it possible to perform optical waveform measurement over a wide wavelength range using white ultrashort pulsed light.
【0025】第二の非線形光学材料が結合器(7)の出
力光が照射される位置に設けられ、この第二の非線形光
学材料が放射する光が通過する光学フィルタ(9)とを
備え、光検出器(10)にはこの光学フィルタ(9)の
透過光が導入されることがよい。第二の非線形光学材料
からは繰り返し周波数Δfの低速の相互相関信号が得ら
れ、これだけを光学フィルタで抽出して表示タイミング
のトリガとすることができる。An optical filter (9) is provided at a position where the output light of the coupler (7) is irradiated with the second nonlinear optical material, and the light emitted by the second nonlinear optical material passes therethrough. The light transmitted through the optical filter (9) is preferably introduced into the photodetector (10). A low-speed cross-correlation signal with a repetition frequency Δf is obtained from the second nonlinear optical material, and only this can be extracted by an optical filter and used as a trigger for display timing.
【0026】偏光制御器が、被測定光源(2)の出力光
通路およびサンプリング光源(4)の出力光通路にそれ
ぞれ挿入され、第二の非線形光学材料に適合するように
偏光をあたえることがよい。A polarization controller may be inserted into the output light path of the light source under measurement (2) and the output light path of the sampling light source (4), respectively, and may provide polarization so as to be compatible with the second nonlinear optical material. .
【0027】サンプリング光源(4)には分散補償器を
設け、スーパーコンティニュアム光を通過させそのパル
ス時間幅を短くすることがよい。。It is preferable to provide a dispersion compensator in the sampling light source (4) so as to pass super continuum light and shorten the pulse time width. .
【0028】第一の非線形光学材料は、パルス光源の出
力光が通過する導波路の材料として構成されることがよ
い。The first nonlinear optical material is preferably formed as a material of a waveguide through which the output light of the pulse light source passes.
【0029】すなわち、光パルス光源から発生した光パ
ルス列は、非線形光学材料により広帯域スペクトルを有
するスーパーコンティニュアム光に変換される。波長可
変光学フィルタによりこのスーパーコンティニュアム光
から所望の中心波長とスペクトルバンド幅のサンプリン
グ光パルスが選択される。That is, an optical pulse train generated from an optical pulse light source is converted into supercontinuum light having a broadband spectrum by a nonlinear optical material. A sampling light pulse having a desired center wavelength and a desired spectral bandwidth is selected from the super continuum light by the wavelength tunable optical filter.
【0030】このようにして得られた光パルス列は、連
続した広い帯域から要求に応じて任意の帯域を切り取っ
てサンプリング光パルスとして用いることができるた
め、光波形の測定が行いやすい。The optical pulse train obtained as described above can be used as a sampling optical pulse by cutting an arbitrary band from a continuous wide band as required, so that an optical waveform can be easily measured.
【0031】分散補償器としてのパルス圧縮器を備え、
スーパーコンティニュアム光のチャーピングを補償する
こともできる。A pulse compressor as a dispersion compensator;
Super continuum light chirping can be compensated.
【0032】前記非線形光学材料は、石英系光導波路ま
たは半導体導波路または有機結晶または有機導波路を用
いることがよい。As the nonlinear optical material, a quartz-based optical waveguide, a semiconductor waveguide, an organic crystal, or an organic waveguide is preferably used.
【0033】前記パルス圧縮器は、石英系光導波路また
は半導体導波路または回折格子対またはプリズム対また
はGires−Tournois干渉計を用いることが
よい。As the pulse compressor, a quartz optical waveguide, a semiconductor waveguide, a diffraction grating pair, a prism pair, or a Gires-Tournois interferometer is preferably used.
【0034】[0034]
【実施例】本発明第一実施例の構成を図1および図2を
参照して説明する。図1は本発明第一実施例装置の構成
図である。図2は光パルス源のブロック構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the optical pulse source.
【0035】本発明は、被測定光源2の出力光とサンプ
リング光源4の出力光とを結合する結合器7と、この結
合器7の出力光を検波する光検出器10と、この光検出
器10の出力信号をサンプリング光源4および被測定光
源2と同期させて表示する手段としての表示部14とを
備えた光サンプリング光波形測定装置である。According to the present invention, a coupler 7 for coupling the output light of the light source 2 to be measured and the output light of the sampling light source 4, a photodetector 10 for detecting the output light of the coupler 7, and a photodetector 10 This is an optical sampling optical waveform measuring apparatus including a display section 14 as a means for displaying the output signal of the sample 10 in synchronization with the sampling light source 4 and the light source 2 to be measured.
【0036】ここで、本発明の特徴とするところは、図
2に示すように、サンプリング光源4は、パルス光源1
8と、このパルス光源18の出力光が照射される第一の
非線形光学材料としてのSC(スーパーコンティニュア
ム) 発生用非線形光学材料20と、このSC発生用非線
形光学材料20から放射されるスーパーコンティニュア
ム光から所望の波長を選択する波長可変光学フィルタと
しての波長可変バンドパスフィルタ22とを含むところ
にある。Here, a feature of the present invention is that, as shown in FIG.
8, a non-linear optical material 20 for generating SC (super continuum) as a first non-linear optical material irradiated with the output light of the pulse light source 18, and a non-linear optical material 20 radiated from the non-linear optical material 20 for generating SC And a tunable bandpass filter 22 as a tunable optical filter for selecting a desired wavelength from the continuum light.
【0037】結合器7の出力光が照射される第二の非線
形光学材料8と、この非線形光学材料8が放射する光が
通過する光学フィルタ9とを備え、光検出器10にはこ
の光学フィルタ9の透過光が導入される。A second nonlinear optical material 8 to which the output light of the coupler 7 is irradiated, and an optical filter 9 through which light emitted by the nonlinear optical material 8 passes. Nine transmitted lights are introduced.
【0038】被測定光源2の出力光通路およびサンプリ
ング光源4の出力光通路にそれぞれ挿入され非線形光学
材料8に適合するように偏光をあたえる偏光制御器5、
6を備える。A polarization controller 5 which is inserted into the output light path of the light source 2 to be measured and the output light path of the sampling light source 4 and gives polarization so as to be compatible with the nonlinear optical material 8;
6 is provided.
【0039】サンプリング光源4には、図2に示すよう
に、スーパーコンティニュアム光を通過させそのパルス
時間幅を短くする分散補償器21を備える。As shown in FIG. 2, the sampling light source 4 is provided with a dispersion compensator 21 for transmitting super continuum light and shortening the pulse time width.
【0040】SC発生用非線形光学材料20は、パルス
光源18の出力光が通過する導波路の材料として構成さ
れる。The SC-generating nonlinear optical material 20 is formed as a material of a waveguide through which the output light of the pulse light source 18 passes.
【0041】図中、太い実線は光信号の流れを示し、細
い実線は電気信号の流れを示す。被測定光源用クロック
発振器1および被測定光源2は、それぞれ外部装置とし
て設けられている。一方、サンプリング周波数f0 /n
−Δf(n:自然数)を発振するサンプリング周波数発
振器3と、サンプリング光源4が設けられている。サン
プリング周波数発振器3からの発振出力をミキサ12に
導き、ここで被測定光源用クロック発振器1からの周波
数f0 を分周回路15により分周したf0 /nの電気パ
ルスを上述の発振出力と混合する。その混合出力を電気
ローパスフィルタ13に供給して周波数Δfの成分を抽
出してトリガ信号となし、そのトリガ信号を表示部14
に供給する。In the drawing, a thick solid line indicates the flow of an optical signal, and a thin solid line indicates the flow of an electric signal. The measured light source clock oscillator 1 and the measured light source 2 are each provided as an external device. On the other hand, the sampling frequency f 0 / n
A sampling frequency oscillator 3 that oscillates -Δf (n: natural number) and a sampling light source 4 are provided. The oscillation output from the sampling frequency oscillator 3 is guided to the mixer 12, where the electric pulse of f 0 / n obtained by dividing the frequency f 0 from the clock oscillator 1 for the light source to be measured by the frequency dividing circuit 15 is used as the above-mentioned oscillation output. Mix. The mixed output is supplied to the electric low-pass filter 13 to extract a component of the frequency Δf to be a trigger signal, and the trigger signal is displayed on the display unit 14.
To supply.
【0042】一般に、SFGやFWMの非線形光学効果
の交換効率は入射光の偏光状態に依存する。したがっ
て、被測定光源2からの周波数f0 の被測定光、および
サンプリング光源4からの周波数f0 /n−Δfのサン
プリング光をそれぞれ偏光制御器5および6に導き、こ
こでその光パルスの偏光状態を非線形光学材料8に対し
て最適状態に調整する。偏光状態が調整された被測定光
およびサンプリング光を結合器7を介して非線形光学材
料8に導き、ここで繰り返し周波数Δfの低速の相互相
関信号を得る。光学フィルタ9によりその相互相関信号
のみ取り出した後、光検出器10で受光して電気信号に
変換する。その後、信号処理部11に供給して適切な信
号処理を施してから表示部14に供給する。表示部14
では、信号処理部11からの出力をトリガ信号Δfのタ
イミングで表示する。In general, the exchange efficiency of the nonlinear optical effect of SFG or FWM depends on the polarization state of incident light. Therefore, the light to be measured having the frequency f 0 from the light source 2 to be measured and the sampling light having the frequency f 0 / n−Δf from the sampling light source 4 are guided to the polarization controllers 5 and 6, respectively, where the polarization of the light pulse is obtained. The state is adjusted to the optimum state for the nonlinear optical material 8. The measured light and the sampling light whose polarization states have been adjusted are guided to the nonlinear optical material 8 via the coupler 7, and a low-speed cross-correlation signal having a repetition frequency Δf is obtained. After extracting only the cross-correlation signal by the optical filter 9, the light is received by the photodetector 10 and converted into an electric signal. Thereafter, the signal is supplied to the signal processing unit 11, subjected to appropriate signal processing, and then supplied to the display unit 14. Display 14
Then, the output from the signal processing unit 11 is displayed at the timing of the trigger signal Δf.
【0043】すなわちこの光サンプリング光波形測定法
は、被測定光に対して、その光パルスよりパルス幅の狭
い別のサンプリング光パルスを重畳し、非線形光学材料
8に入射させて、さらにこのサンプリング光パルスの遅
延を掃引したときに、両光パルスの重なった部分に比例
して発生する相互相関信号光電力が描く波形を表示部1
4上に表示させることで、被測定光波形を測定するもの
である。That is, in this optical sampling light waveform measuring method, another sampling light pulse having a pulse width narrower than that of the light pulse to be measured is superimposed on the light to be measured, made incident on the nonlinear optical material 8, and furthermore, When the pulse delay is swept, a waveform drawn by the cross-correlation signal light power generated in proportion to the overlapping portion of both light pulses is displayed on the display unit 1.
By displaying on the display 4, the measured light waveform is measured.
【0044】本発明第二実施例を図3を参照して説明す
る。図3は本発明第二実施例装置のブロック構成図であ
る。本発明第一実施例では、被測定光に対するサンプリ
ング光の遅延を掃引する手段としてサンプリング周波数
f0 /n−Δfの発振器を用いているが、本発明第二実
施例では、図3に示すように周波数Δfの掃引信号発振
器17と周波数シフタ16を用いてサンプリング周波数
f0 /n−Δfを発生する方法もある。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of the second embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, an oscillator having a sampling frequency f 0 / n-Δf is used as a means for sweeping the delay of the sampling light with respect to the measured light. In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. There is also a method of generating a sampling frequency f 0 / n−Δf using a sweep signal oscillator 17 having a frequency Δf and a frequency shifter 16.
【0045】このSFGやFWMを利用した光サンプリ
ング光波形測定法における被測定光パルスとサンプリン
グ光パルスの時間的な相対位置の変化と、これによって
得られる低速の相互相関信号光波形を図4に示す。図4
は被測定光とサンプリング光と相互相関信号光との関係
を示す図である。図4(b)に示すサンプリング光パル
スの繰り返し周波数を図4(a)に示す被測定光パルス
の繰り返し周波数f0〔Hz〕よりもΔf(Hz)だけ
低く(または高く)することによって、図4(c)のよ
うなΔf(Hz)の相互相関信号光を得る。図4の例で
は、被測定光パルスとサンプリング光パルスとの周波数
がほぼ等しい場合を示したが、サンプリング周波数その
ものは整数分の1(f0 /n(Hz))近傍であっても
よい。FIG. 4 shows the change in the temporal relative position between the optical pulse to be measured and the sampling optical pulse in the optical sampling optical waveform measuring method using the SFG or FWM, and the low-speed cross-correlation signal optical waveform obtained thereby. Show. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship among a measured light, a sampling light, and a cross-correlation signal light. The repetition frequency of the sampling light pulse shown in FIG. 4B is made lower (or higher) by Δf (Hz) than the repetition frequency f 0 [Hz] of the measured light pulse shown in FIG. 4A. A cross-correlation signal light of Δf (Hz) as shown in FIG. In the example of FIG. 4, the case where the frequency of the optical pulse to be measured is substantially equal to the frequency of the sampling optical pulse has been described. However, the sampling frequency itself may be near an integral number (f 0 / n (Hz)).
【0046】したがって、この光サンプリング光波形測
定法は、fsec 程度と非常に速い応答速度を有する非線
形光学効果を利用して被測定光波形をサンプリングし被
測定光波形の時間軸を拡大して測定することができるの
で、極めて高い時間分解能で高速光パルス波形の検出が
可能となる。Therefore, this optical sampling optical waveform measuring method uses the nonlinear optical effect having a very fast response speed of about f sec to sample the optical waveform to be measured and expand the time axis of the optical waveform to be measured. Since the measurement can be performed, it is possible to detect a high-speed optical pulse waveform with extremely high time resolution.
【0047】SC発生用非線形光学材料20には光ファ
イバとして石英系光導波路を用いた。その他にも、半導
体導波路または強誘電体結晶または強誘電対導波路また
は有機結晶または有機導波路を用いることができる。As the SC generating nonlinear optical material 20, a quartz optical waveguide was used as an optical fiber. In addition, a semiconductor waveguide, a ferroelectric crystal, a ferroelectric paired waveguide, an organic crystal, or an organic waveguide can be used.
【0048】非線形光学材料8には石英系光導波路を用
いた。その他にも、半導体導波路または有機結晶または
有機導波路を用いることができる。As the nonlinear optical material 8, a quartz optical waveguide was used. In addition, a semiconductor waveguide, an organic crystal, or an organic waveguide can be used.
【0049】分散補償器21には光ファイバとして石英
系光導波路を用いた。その他にも、半導体導波路または
回折格子対またはプリズム対またはGires−Tou
rnois干渉計を用いることができる。For the dispersion compensator 21, a quartz optical waveguide was used as an optical fiber. Alternatively, a semiconductor waveguide or a diffraction grating pair or a prism pair or a Gires-Tou
An rnois interferometer can be used.
【0050】本発明は、光サンプリング光波形測定装置
において、サンプリング光源を波長可変の超短パルス光
源を使用することを特徴としている。図2に示すよう
に、励起用のパルス光源18、光増幅器19、23、S
C発生用非線形光学材料20、分散補償器21(パルス
圧縮器)、波長可変光学バンドパスフィルタ22により
構成される。励起用パルス光源18としては従来の技術
で述べたモード同期レーザや利得スイッチング半導体レ
ーザその他が使用できる。光増幅器19、23としては
Er等の希土類添加ファイバや導波路や半導体レーザ増
幅器その他が使用できる。The present invention is characterized in that, in the optical sampling optical waveform measuring device, an ultrashort pulse light source having a variable wavelength is used as a sampling light source. As shown in FIG. 2, a pulse light source 18 for excitation, optical amplifiers 19 and 23, S
It comprises a nonlinear optical material 20 for C generation, a dispersion compensator 21 (pulse compressor), and a wavelength-variable optical bandpass filter 22. As the excitation pulse light source 18, a mode-locked laser, a gain switching semiconductor laser, and the like described in the related art can be used. As the optical amplifiers 19 and 23, a rare-earth-doped fiber such as Er, a waveguide, a semiconductor laser amplifier or the like can be used.
【0051】次に、本発明第一および第二実施例の動作
を図5を参照して説明する。図5は励起パルス列を示す
図である。励起用パルス光源18から発生された励起光
パルス列(図5(a))を第一の光増幅器19で増幅し
た後にSC発生用非線形光学材料20に入射する。この
とき、励起光の波長λpumpとSC発生用非線形光学材料
20の零分散波長が近くなるように設定し、励起光のピ
ークパワーを十分高く(1W以上)なるように増幅する
と、SC発生用非線形光学材料20内で励起光パルス列
からSC光への変換が起きる(参考文献 T.Morioka et
al.,"Nearly penetly-free,4ps supercontinuum WDM p
ulse generation for Tbit/s TDM-WDM network,OFC94,
PD21,1994) 。このSC光は図5(b)に示したように
200nm以上の広波長域のスペクトル幅を有した光パ
ルス列である。このときSC光がSC発生用非線形光学
材料20の分散特性の影響でチャーピング(光パルス内
で時間的に光周波数が異なること)を有する場合は、分
散補償器21を用いてこのチャーピングを制御してチャ
ーピングの無い光パルス列にする(図5(c))。SC
発生用非線形光学材料20直後でチャーピングの無いS
C光が得られる場合は分散補償器21は不要である。そ
して、波長可変バンドパスフィルタ22を用いて所望の
波長λsam (光周波数fsam )のSC光を切り取り(図
5(d))、第二の光増幅器により増幅してサンプリン
グ光パルス列を得る。このとき波長可変バンドパスフィ
ルタ22出力光が後段の相互相関信号発生に十分なピー
クパワーを有している場合は第二の光増幅器は不要であ
る。Next, the operation of the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an excitation pulse train. The excitation light pulse train (FIG. 5A) generated from the excitation pulse light source 18 is amplified by the first optical amplifier 19 and then enters the SC generating nonlinear optical material 20. At this time, by setting the wavelength λ pump of the pumping light and the zero dispersion wavelength of the SC generating nonlinear optical material 20 to be close to each other, and amplifying the peak power of the pumping light to be sufficiently high (1 W or more), the SC generating The conversion from the excitation light pulse train to the SC light occurs in the nonlinear optical material 20 (reference T. Morioka et al.
al., "Nearly penetly-free, 4ps supercontinuum WDM p
ulse generation for Tbit / s TDM-WDM network, OFC94,
PD21, 1994). This SC light is an optical pulse train having a spectral width in a wide wavelength range of 200 nm or more as shown in FIG. At this time, if the SC light has chirping due to the dispersion characteristic of the SC generating nonlinear optical material 20 (the optical frequency differs in time within the light pulse), the chirping is performed using the dispersion compensator 21. This is controlled to generate an optical pulse train without chirping (FIG. 5C). SC
S immediately after generation nonlinear optical material 20 without chirping
When C light is obtained, the dispersion compensator 21 is unnecessary. Then, the SC light having the desired wavelength λ sam (optical frequency f sam ) is cut out using the wavelength variable band-pass filter 22 (FIG. 5D), and amplified by the second optical amplifier to obtain a sampling light pulse train. At this time, if the output light of the wavelength tunable bandpass filter 22 has a peak power sufficient for generating the cross-correlation signal at the subsequent stage, the second optical amplifier is unnecessary.
【0052】得られたサンプリング光パルスのスペクト
ルバンド幅は、波長可変バンドパスフィルタ22のバン
ド幅によって決定される。このバンド幅をΔf、光パル
ス幅をΔtとすると、これらの積(時間バンド幅積)
は、 Δf・Δt≧A …(5) となり、フーリエ変換限界値以上となる。ここでAは光
パルスの形状で決まる値であり、例えばGausian 型の場
合にはA=0.44、sech2型の場合はA=0.3
1となる。特に(5)式で等号が成り立つ場合の光パル
スをフーリエ変換限界パルスと呼ぶ。SC光に関しても
チャーピングが無い場合にはフーリエ変換限界パルスが
得られる。従って、SC光のパルス幅Δtは、 Δt=A/Δf …(6) となり、バンド幅Δfを増加することによりパルス幅の
狭い光パルスが得られることが分かる。例えばΔf=6
50GHz(波長約5nm)と設定し光パルス波長をGa
usian 型を仮定した場合、従来のサンプリング光源の出
力光パルスに比べて1/10程度のパルス幅の超短光パ
ルス(Δt=0.5ps)が得られる。したがって、本
発明によって従来よりもパルス幅の狭いサンプリング光
パルスが得られるため、高時間分解能の光サンプリング
光波長測定が可能となる。The spectral bandwidth of the obtained sampling light pulse is determined by the bandwidth of the tunable bandpass filter 22. Assuming that this bandwidth is Δf and the light pulse width is Δt, their product (time bandwidth product)
Is Δf · Δt ≧ A (5), which is equal to or greater than the Fourier transform limit value. Here, A is a value determined by the shape of the light pulse. For example, A = 0.44 for the Gaussian type and A = 0.3 for the sech2 type.
It becomes 1. In particular, a light pulse in the case where the equality holds in the equation (5) is called a Fourier transform limit pulse. If there is no chirping for the SC light, a Fourier transform limit pulse is obtained. Accordingly, the pulse width Δt of the SC light is as follows: Δt = A / Δf (6) It can be seen that an optical pulse with a narrow pulse width can be obtained by increasing the bandwidth Δf. For example, Δf = 6
Set to 50 GHz (wavelength: about 5 nm) and set the light pulse wavelength to Ga
Assuming the usian type, an ultrashort light pulse (Δt = 0.5 ps) having a pulse width of about 1/10 as compared with the output light pulse of the conventional sampling light source can be obtained. Therefore, according to the present invention, a sampling light pulse having a narrower pulse width than that of the related art can be obtained, so that the optical sampling light wavelength measurement with high time resolution can be performed.
【0053】また、SC光は非常に広い光周波数帯域を
有するため、波長可変バンドパスフィルタによりこの帯
域内の任意の中心光周波数のサンプリング光を得ること
ができる。図6は、SFGの場合の被測定光およびサン
プリング光の変化を示す図である。横軸に光周波数をと
り、縦軸に光強度をとる。従ってSFGの場合、図6に
示したように被測定光の光周波数がfsig1からfsig2と
変化してもそれに追従してサンプリング光の光周波数を
fsam1からfsam2と調整することにより、従来の技術で
述べた(2)式のΔkの値を常に一定の値に設定するこ
とができる。図7は、被測定光光周波数および相互相関
信号光光強度の関係を示す図である。横軸に、被測定光
光周波数をとり、縦軸に相互相関信号光光強度をとる。
その結果、図7に示したように相互相関信号光の強度が
被測定光の光周波数にほとんど依存しない光サンプリン
グ光波形測定が可能となる。すなわち、本発明は光周波
数20THz(波長200nm)以上の広帯域での光波
形測定が可能である。Further, since the SC light has a very wide optical frequency band, a sampling light having an arbitrary center optical frequency within this band can be obtained by the wavelength variable bandpass filter. FIG. 6 is a diagram illustrating changes in the measured light and the sampling light in the case of SFG. The horizontal axis represents the light frequency, and the vertical axis represents the light intensity. Thus, for a SFG, by adjusting also vary the optical frequency of the measured light, as shown in FIG. 6 and f sig2 from f sig1 to follow it to the optical frequency of the sampling light from the f sam1 and f sam2, The value of Δk in equation (2) described in the prior art can always be set to a constant value. FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the optical frequency to be measured and the intensity of the cross-correlation signal light. The horizontal axis indicates the frequency of the light to be measured, and the vertical axis indicates the cross-correlation signal light intensity.
As a result, as shown in FIG. 7, it is possible to perform optical sampling optical waveform measurement in which the intensity of the cross-correlation signal light hardly depends on the optical frequency of the measured light. That is, according to the present invention, it is possible to measure an optical waveform in a wide band of an optical frequency of 20 THz (wavelength 200 nm) or more.
【0054】一方、FWMの場合は、Δβがサンプリン
グ光の光周波数と被測定光の光周波数の差(fsam −f
sig )以外にサンプリング光の光周波数と非線形光学材
料の零分散光周波数の差(fsam −f0 )にも依存する
ため、SFGのように被測定光の光周波数に追従してサ
ンプリング光の光周波数を調整してもΔβを一定値に設
定することはできない。しかし、Δβと2乗で比例する
(fsam −fsig )を常に一定値とすることができるた
め従来よりも被測定光光周波数依存性の少ない光サンプ
リング光波形測定が可能となる。On the other hand, in the case of FWM, Δβ is the difference between the optical frequency of the sampling light and the optical frequency of the measured light (f sam −f
sig ), it depends on the difference (f sam −f 0 ) between the optical frequency of the sampling light and the zero-dispersion optical frequency of the nonlinear optical material. Even if the optical frequency is adjusted, Δβ cannot be set to a constant value. However, since (f sam −f sig ), which is proportional to Δβ squared, can always be a constant value, it is possible to measure the optical sampling optical waveform with less dependence on the optical frequency of the measured optical light than before.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サンプリング光としてスーパーコンティニュアム光を使
用することにより、時間分解能を著しく向上することが
できる。また、被測定光の光周波数に対する依存性の少
ない光サンプリング光波形測定を実現することができ
る。As described above, according to the present invention,
By using supercontinuum light as the sampling light, the time resolution can be significantly improved. Further, it is possible to realize optical sampling optical waveform measurement with little dependence on the optical frequency of the measured light.
【図1】本発明第一実施例装置のブロック構成図。FIG. 1 is a block diagram of a device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】光パルス源のブロック構成図。FIG. 2 is a block diagram of an optical pulse source.
【図3】本発明第二実施例装置のブロック構成図。FIG. 3 is a block diagram of a device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】被測定光とサンプリング光と相互相関信号光と
の関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a relationship among a measured light, a sampling light, and a cross-correlation signal light.
【図5】励起パルス列を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an excitation pulse train.
【図6】SFGの場合の被測定光およびサンプリング光
の変化を示す図。FIG. 6 is a diagram showing changes in measured light and sampling light in the case of SFG.
【図7】被測定光光周波数および相互相関信号光光強度
の関係を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a measured light optical frequency and a cross-correlation signal light intensity.
【図8】SFG、FWMの場合の光周波数および光強度
の関係を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an optical frequency and an optical intensity in the case of SFG and FWM.
【図9】従来のパルス光源を示す図。FIG. 9 is a view showing a conventional pulse light source.
【図10】被測定光光周波数および相互相関信号光強度
の関係を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a measured light optical frequency and a cross-correlation signal light intensity.
1 被測定光源用クロック発振器 2 被測定光源 3 サンプリング周波数発振器 4 サンプリング光源 5、6 偏光制御器 7 結合器 8 非線形光学材料 9 光学フィルタ 10 光検出器 11 信号処理部 12 ミキサ 13 LPF 14 表示部 15 分周回路 16 周波数シフタ 17 掃引信号発振器 18 パルス光源 19、23 光増幅器 20 SC発生用非線形光学材料 21 分散補償器 22 波長可変バンドパスフィルタ 71 電圧増幅器 72 直流電圧源 73 光変調器 74 光増幅器 75 光遅延器 76 光学バンドパスフィルタ 77 光結合器 78 ミラー 79 半導体レーザ 80 パルス圧縮用分散媒質 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clock source for light source to be measured 2 Light source to be measured 3 Sampling frequency oscillator 4 Sampling light source 5, 6 Polarization controller 7 Coupler 8 Nonlinear optical material 9 Optical filter 10 Photodetector 11 Signal processing unit 12 Mixer 13 LPF 14 Display unit 15 Frequency dividing circuit 16 Frequency shifter 17 Sweep signal oscillator 18 Pulse light source 19, 23 Optical amplifier 20 Non-linear optical material for SC generation 21 Dispersion compensator 22 Wavelength variable band pass filter 71 Voltage amplifier 72 DC voltage source 73 Optical modulator 74 Optical amplifier 75 Optical delay unit 76 Optical bandpass filter 77 Optical coupler 78 Mirror 79 Semiconductor laser 80 Dispersion medium for pulse compression
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猿渡 正俊 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 森 邦彦 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−12227(JP,A) Electronics Lette rs,Vol.30,No.14,pp. 1152−1153(1994年7月7日発行)H. Takara et al. (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/00 - 1/60 G01J 11/00 G02F 1/35 - 1/39 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masatoshi Saruwatari 1-6-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Kunihiko Mori 1-16-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Japan (56) References JP-A-2-12227 (JP, A) Electronics Letters, Vol. 30, No. 14, pp. 1152-1153 (issued on July 7, 1994) H. Takara et al. (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01J 1/00-1/60 G01J 11/00 G02F 1/35-1/39 JICST file (JOIS) WPI (DIALOG)
Claims (5)
(2)と、 第一の非線形光学材料を含みサンプリング光を出力する
サンプリング光源(4)と、 前記被測定光信号と前記サンプリング光とを 結合する結
合器(7)と、 この結合器の出力光が入力され前記被測定光源の出力光
と前記サンプリング光源の出力光とに非線形光学効果を
与える第二の非線形光学材料(8)と、 この第二の非線形光学材料の出力する 出力光を検波する
光検出器(10)と、この光検出器の出力信号を前記サ
ンプリング光源および前記被測定光源と同期させて表示
する手段とを備え、 前記サンプリング光源(4)は、パルス光源と、このパ
ルス光源の出力光が入力され前記第一の非線形光学材料
と、この第一の非線形光学材料が出力するスーパーコン
ティニュアム光から前記被測定光源の出力光周波数の変
化に追従するように前記サンプリング光源の出力光周波
数を調整し所望の波長を選択する波長可変光学フィルタ
とを含むことを特徴とする光サンプリング光波形測定装
置。(1)Outputs the measured optical signalLight source to be measured
(2)When, Outputs sampling light including the first nonlinear optical material
Sampling light source (4)When, The measured optical signal and the sampling light Join
The combiner (7) and the output light of this combinerIs input and the output light of the light source to be measured is
And a nonlinear optical effect on the output light of the sampling light source.
Providing a second nonlinear optical material (8); The output of this second nonlinear optical material Detect output light
A photodetector (10) and an output signal of the photodetector,
Display synchronized with the sampling light source and the light source to be measured
Means to do, The sampling light source (4) includes a pulse light source and this pulse light source.
Luth light source output lightinputIsSaidFirst nonlinear optical material
And this first nonlinear optical materialOutputsSupercon
From Tinuum LightThe change of the output light frequency of the light source to be measured
Output light frequency of the sampling light source so as to follow
Adjust the numberTunable optical filter to select desired wavelength
An optical sampling optical waveform measuring apparatus characterized by including:
Place.
が通過する光学フィルタ(9)とを備え、前記光検出器
(10)にはこの光学フィルタ(9)の透過光が導入さ
れる請求項1記載の光サンプリング光波形測定装置。Wherein an optical filter (9) which passes through the pre-Symbol second light nonlinear optical material to output the transmitted light of the optical filter (9) is introduced to the photodetector (10) The optical sampling optical waveform measuring device according to claim 1.
び前記サンプリング光源(4)の出力光通路にそれぞれ
挿入され前記第二の非線形光学材料に適合するように偏
光を与える偏光制御器を備えた請求項2記載の光サンプ
リング光波形測定装置。3. A polarization controller which is inserted into the output light path of the light source to be measured (2) and the output light path of the sampling light source (4) and applies polarization so as to match the second nonlinear optical material. The optical sampling optical waveform measuring device according to claim 2, further comprising:
スーパーコンティニュアム光を通過させそのパルス時間
幅を短くする分散補償器(21)を備えた請求項1記載
の光サンプリング光波形測定装置。4. The optical sampling optical waveform measuring apparatus according to claim 1, wherein the sampling light source includes a dispersion compensator for passing the super continuum light and shortening a pulse time width thereof. .
ス光源の出力光が通過する導波路の材料として構成され
た請求項1記載の光サンプリング光波形測定装置。5. The optical sampling optical waveform measuring apparatus according to claim 1, wherein the first nonlinear optical material is configured as a material of a waveguide through which output light of the pulse light source passes.
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---|---|---|---|
JP06165566A JP3084685B2 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Optical sampling optical waveform measurement device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06165566A JP3084685B2 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Optical sampling optical waveform measurement device |
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JPH0829814A JPH0829814A (en) | 1996-02-02 |
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JP06165566A Expired - Lifetime JP3084685B2 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Optical sampling optical waveform measurement device |
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1994
- 1994-07-18 JP JP06165566A patent/JP3084685B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
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Electronics Letters,Vol.30,No.14,pp.1152−1153(1994年7月7日発行)H.Takara et al. |
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JPH0829814A (en) | 1996-02-02 |
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