JP3239826B2 - 光クロック発生器 - Google Patents
光クロック発生器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光クロック発生器に
関し、特に超高速光通信、サブミリ波計測に有用な超高
速繰り返しの超短光パルス列を発生する光クロック発生
器に関する。
関し、特に超高速光通信、サブミリ波計測に有用な超高
速繰り返しの超短光パルス列を発生する光クロック発生
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、超高速の光通信、サブミリ波帯の
分光計測の基本技術として数百ＧＨｚから数ＴＨｚの繰
返し周波数を有する光パルス列の発生を可能にする技術
の要求が高まっている。上記の要求を可能にする光オシ
レータの１つとして、従来、複数電極構造によりモード
同期動作する半導体レーザがあげられる。
分光計測の基本技術として数百ＧＨｚから数ＴＨｚの繰
返し周波数を有する光パルス列の発生を可能にする技術
の要求が高まっている。上記の要求を可能にする光オシ
レータの１つとして、従来、複数電極構造によりモード
同期動作する半導体レーザがあげられる。
【０００３】このデバイスでは１つ（あるいは複数）の
電極に逆バイアスを印加して可飽和吸収領域として作用
させることにより、受動モード同期と呼ばれる動作が実
現され、最大でサブＴＨｚからＴＨｚの繰返し周波数を
持つ光パルス列あるいは正弦波状の光ビート列が生成さ
れている。
電極に逆バイアスを印加して可飽和吸収領域として作用
させることにより、受動モード同期と呼ばれる動作が実
現され、最大でサブＴＨｚからＴＨｚの繰返し周波数を
持つ光パルス列あるいは正弦波状の光ビート列が生成さ
れている。
【０００４】この様な光パルス列ではパルス周期の揺ら
ぎが大きいため、この揺らぎを低減する一つの方法とし
て、受動モード同期半導体レーザの繰返し周波数の整数
分の１の周波数（この整数を高調波次数と呼ぶことにす
る）を有する安定な光パルス列により、受動モード同期
半導体レーザを注入同期動作によって安定させる方法が
ある。
ぎが大きいため、この揺らぎを低減する一つの方法とし
て、受動モード同期半導体レーザの繰返し周波数の整数
分の１の周波数（この整数を高調波次数と呼ぶことにす
る）を有する安定な光パルス列により、受動モード同期
半導体レーザを注入同期動作によって安定させる方法が
ある。
【０００５】安定な光パルス列は、通常、安定化高周波
電源からの電気信号を半導体レーザに加えることにより
得られている。
電源からの電気信号を半導体レーザに加えることにより
得られている。
【０００６】この技術については、例えば王らによるア
イ・イ−・イ−・イ−、フォトニクス・テクノロジー・
レターズ，第８巻，第２号の６１７頁から６１９頁
（Ｘ．Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏ
ｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，
ｖｏｌ．８， ｎｏ．２， ｐｐ．６１７〜６１９，１
９９６）にわたって述べられている。
イ・イ−・イ−・イ−、フォトニクス・テクノロジー・
レターズ，第８巻，第２号の６１７頁から６１９頁
（Ｘ．Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏ
ｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，
ｖｏｌ．８， ｎｏ．２， ｐｐ．６１７〜６１９，１
９９６）にわたって述べられている。
【０００７】又、この種の技術として特開平８−１４８
７４９号公報に繰り返し周波数が等しく揺らぎの少ない
入力光パルス列を入射させることにより、同期作用によ
りモード同期の揺らぎが抑圧される光クロック発生器が
開示され、特開平８−１９５７１３号公報に入射される
光パルス列の周波数間隔の正数倍の周波数間隔の光パル
ス列を出力する光クロックパルス生成回路が開示されて
いる。
７４９号公報に繰り返し周波数が等しく揺らぎの少ない
入力光パルス列を入射させることにより、同期作用によ
りモード同期の揺らぎが抑圧される光クロック発生器が
開示され、特開平８−１９５７１３号公報に入射される
光パルス列の周波数間隔の正数倍の周波数間隔の光パル
ス列を出力する光クロックパルス生成回路が開示されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光計測の応用
上、サブミリ波帯の繰返し周波数（数百ＧＨｚ〜数ＴＨ
ｚ）を持つ安定した光クロック列を得るためには、安定
化した基準光源からの光パルス列はモード同期半導体レ
ーザから出力される光クロック列のうちの２本以上の縦
モードにまたがる光スペクトル幅をカバーしなければな
らない。
上、サブミリ波帯の繰返し周波数（数百ＧＨｚ〜数ＴＨ
ｚ）を持つ安定した光クロック列を得るためには、安定
化した基準光源からの光パルス列はモード同期半導体レ
ーザから出力される光クロック列のうちの２本以上の縦
モードにまたがる光スペクトル幅をカバーしなければな
らない。
【０００９】即ち、基準光源からの光パルス列の周波数
間隔をｆ０、このパルス列の光スペクトルの帯域幅をｆ
１、ｍを正の整数とすると、受動モード同期半導体レー
ザから出力される光パルス列の周波数間隔はｍ・ｆ０で
表されるが、基準光源の光スペクトルの帯域幅ｆ１は受
動モード同期半導体レーザから出力される光パルス列の
周波数間隔ｍ・ｆ０よりも大きくしなければならない。
間隔をｆ０、このパルス列の光スペクトルの帯域幅をｆ
１、ｍを正の整数とすると、受動モード同期半導体レー
ザから出力される光パルス列の周波数間隔はｍ・ｆ０で
表されるが、基準光源の光スペクトルの帯域幅ｆ１は受
動モード同期半導体レーザから出力される光パルス列の
周波数間隔ｍ・ｆ０よりも大きくしなければならない。
【００１０】このため基準クロック光源の光出力にはサ
ブＴＨｚ〜ＴＨｚ以上の広い光スペクトル幅を有するこ
とが必要でありデバイス製作・利用上の制約となってい
た。
ブＴＨｚ〜ＴＨｚ以上の広い光スペクトル幅を有するこ
とが必要でありデバイス製作・利用上の制約となってい
た。
【００１１】また、安定した光クロック列を得るために
は基準光源に対する高調波次数は１つに特定されている
必要がある。しかし、電気変調による安定化は高々数十
ＧＨｚであるため、サブＴＨｚ〜ＴＨｚの受動モード同
期半導体レーザに注入同期する際の高調波次数は１００
近くに及ぶことになり、受動モード同期半導体レーザの
揺らぎに応じて前後の次数で注入同期を起こすおそれが
あった。
は基準光源に対する高調波次数は１つに特定されている
必要がある。しかし、電気変調による安定化は高々数十
ＧＨｚであるため、サブＴＨｚ〜ＴＨｚの受動モード同
期半導体レーザに注入同期する際の高調波次数は１００
近くに及ぶことになり、受動モード同期半導体レーザの
揺らぎに応じて前後の次数で注入同期を起こすおそれが
あった。
【００１２】そこで本発明の目的は、基準光源の光スペ
クトルの帯域幅に左右されることなく任意の周波数間隔
の光パルス列を出力することができ、かつ基準光源に対
する次段レーザの高調波次数を低下させ目的高調波次数
の前後の次数で注入同期が起きるのを防止することがで
きる光クロック発生器を提供することにある。
クトルの帯域幅に左右されることなく任意の周波数間隔
の光パルス列を出力することができ、かつ基準光源に対
する次段レーザの高調波次数を低下させ目的高調波次数
の前後の次数で注入同期が起きるのを防止することがで
きる光クロック発生器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、異なる周波数かつ一定の周波数間隔を有す
る複数の光クロックからなる光クロック列を出力する基
準クロック光源と、この基準クロック光源からの光クロ
ック列を次段の光クロック列と結合させる第１結合手段
と、この第１結合手段からの光クロック列を得てこの光
クロック列の周波数間隔の正数倍の周波数間隔を有する
光クロック列を出力する第１レーザと、この第１レーザ
からの光クロック列を次段の光クロック列と結合させる
第２結合手段と、この第２結合手段からの光クロック列
を得てこの光クロック列の周波数間隔の正数倍の周波数
間隔を有する光クロック列を出力する第２レーザとを含
んでおり、前記各段レーザは前段からの光クロック列の
光スペクトルの帯域幅より狭い周波数間隔の光クロック
列を出力することを特徴とする。
に本発明は、異なる周波数かつ一定の周波数間隔を有す
る複数の光クロックからなる光クロック列を出力する基
準クロック光源と、この基準クロック光源からの光クロ
ック列を次段の光クロック列と結合させる第１結合手段
と、この第１結合手段からの光クロック列を得てこの光
クロック列の周波数間隔の正数倍の周波数間隔を有する
光クロック列を出力する第１レーザと、この第１レーザ
からの光クロック列を次段の光クロック列と結合させる
第２結合手段と、この第２結合手段からの光クロック列
を得てこの光クロック列の周波数間隔の正数倍の周波数
間隔を有する光クロック列を出力する第２レーザとを含
んでおり、前記各段レーザは前段からの光クロック列の
光スペクトルの帯域幅より狭い周波数間隔の光クロック
列を出力することを特徴とする。
【００１４】本発明によれば、基準クロック光源からの
光クロック列の周波数間隔は第１レーザで正数倍され、
さらに第１レーザからの光クロック列の周波数間隔は第
２レーザで正数倍される。
光クロック列の周波数間隔は第１レーザで正数倍され、
さらに第１レーザからの光クロック列の周波数間隔は第
２レーザで正数倍される。
【００１５】従って、基準光源の光スペクトルの帯域幅
が第１レーザから出力される光パルス列の周波数間隔よ
りも大きく、かつ第１レーザから出力される光スペクト
ルの帯域幅が第２レーザから出力される光パルス列の周
波数間隔よりも大きければ良いことになる。
が第１レーザから出力される光パルス列の周波数間隔よ
りも大きく、かつ第１レーザから出力される光スペクト
ルの帯域幅が第２レーザから出力される光パルス列の周
波数間隔よりも大きければ良いことになる。
【００１６】これにより、基準光源の光スペクトルの帯
域幅を第２レーザから出力される光パルス列の周波数間
隔よりも大きくする必要はなくなる。
域幅を第２レーザから出力される光パルス列の周波数間
隔よりも大きくする必要はなくなる。
【００１７】即ち、各段間の高調波次数を調整すること
により任意の周波数間隔の光パルス列を出力することが
できる。
により任意の周波数間隔の光パルス列を出力することが
できる。
【００１８】又、基準光源に対する第２レーザの高調波
次数を２つに分割することができるため、各段間の高調
波次数が下がり、もって前後の次数で注入同期が起こる
のを防止することができる。
次数を２つに分割することができるため、各段間の高調
波次数が下がり、もって前後の次数で注入同期が起こる
のを防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係
る光クロック発生器の最良の実施の形態の断面図であ
る。
て添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係
る光クロック発生器の最良の実施の形態の断面図であ
る。
【００２０】図１において、光クロック発生器１は、基
準クロック光源２、モード同期半導体レーザ４，６、各
半導体レーザ４，６を結合する光結合回路３，５とから
構成されている。
準クロック光源２、モード同期半導体レーザ４，６、各
半導体レーザ４，６を結合する光結合回路３，５とから
構成されている。
【００２１】基準クロック光源２は安定化高周波電源２
２（周波数ｆ０）による電気信号によって安定化された
光パルス列を発生するが、図１ではＤＣバイアス電源２
１と安定化高周波電源２２とが接続された可飽和吸収領
域２０１と、ＤＣ定電流電源２３が接続された利得領域
２０２とからなるモード同期半導体レーザによる構成例
を示している。
２（周波数ｆ０）による電気信号によって安定化された
光パルス列を発生するが、図１ではＤＣバイアス電源２
１と安定化高周波電源２２とが接続された可飽和吸収領
域２０１と、ＤＣ定電流電源２３が接続された利得領域
２０２とからなるモード同期半導体レーザによる構成例
を示している。
【００２２】基準クロック光源２から出力された繰返し
周波数ｆ０の安定化光クロック列Ｓ１はレンズ３１，光
アイソレータ３３，レンズ３２で構成される光結合回路
３を介してモード同期半導体レーザ４に結合される。
周波数ｆ０の安定化光クロック列Ｓ１はレンズ３１，光
アイソレータ３３，レンズ３２で構成される光結合回路
３を介してモード同期半導体レーザ４に結合される。
【００２３】半導体レーザ４は、ＤＣバイアス電源４１
が接続された可飽和吸収領域４０１と、ＤＣ定電流電源
４２が接続された利得領域４０２とで構成される。
が接続された可飽和吸収領域４０１と、ＤＣ定電流電源
４２が接続された利得領域４０２とで構成される。
【００２４】半導体レーザ４から出力された、安定化光
クロック列Ｓ１の整数倍の繰返し周波数ｍ・ｆ０（ｍは
２以上の整数）を持つ光クロック列Ｓ２はレンズ５１，
光アイソレータ５３，レンズ５２で構成される光結合回
路５を介してモード同期半導体レーザ６に結合される。
クロック列Ｓ１の整数倍の繰返し周波数ｍ・ｆ０（ｍは
２以上の整数）を持つ光クロック列Ｓ２はレンズ５１，
光アイソレータ５３，レンズ５２で構成される光結合回
路５を介してモード同期半導体レーザ６に結合される。
【００２５】モード同期半導体レーザ６は、モード同期
半導体レーザ４と同様な構造を有し、半導体レーザ４の
整数倍の繰返し周波数ｍ・ｎ・ｆ０（ｎは２以上の整
数）の光クロック列Ｓ３を出力する。
半導体レーザ４と同様な構造を有し、半導体レーザ４の
整数倍の繰返し周波数ｍ・ｎ・ｆ０（ｎは２以上の整
数）の光クロック列Ｓ３を出力する。
【００２６】なお、同図において２０３、４０３，６０
３は夫々半導体レーザ２，４，６の活性層を示し、２０
４，２０５，４０４，４０５，６０４，６０５は同レー
ザ２，４，６のクラッド層を示す。そして、活性層２０
３、４０３，６０３は光の主伝搬路をなす。
３は夫々半導体レーザ２，４，６の活性層を示し、２０
４，２０５，４０４，４０５，６０４，６０５は同レー
ザ２，４，６のクラッド層を示す。そして、活性層２０
３、４０３，６０３は光の主伝搬路をなす。
【００２７】次に、この実施の形態の動作について説明
する。図２は本発明に係る光クロック発生器の各段出力
の光周波数領域の縦モードの光スペクトル図である。
する。図２は本発明に係る光クロック発生器の各段出力
の光周波数領域の縦モードの光スペクトル図である。
【００２８】同図（ａ）は基準クロック光源２、同図
（ｂ）はモード同期半導体レーザ４、同図（ｃ）はモー
ド同期半導体レーザ６夫々の光スペクトルを示す。
（ｂ）はモード同期半導体レーザ４、同図（ｃ）はモー
ド同期半導体レーザ６夫々の光スペクトルを示す。
【００２９】まず、基準クロック光源２においてＤＣ逆
バイアス源２１による逆バイアスと、安定化高周波電源
２２による変調信号とを重畳して可飽和吸収領域２０１
に印加し、利得領域２０２に電流注入をすると適切な条
件の下でモード同期動作をし、繰返し周波数ｆ０の時間
間隔揺らぎの小さな光クロック列Ｓ１を発生する。
バイアス源２１による逆バイアスと、安定化高周波電源
２２による変調信号とを重畳して可飽和吸収領域２０１
に印加し、利得領域２０２に電流注入をすると適切な条
件の下でモード同期動作をし、繰返し周波数ｆ０の時間
間隔揺らぎの小さな光クロック列Ｓ１を発生する。
【００３０】この時の光出力Ｓ１の縦モードの様子を図
２（ａ）に示す。縦モード間の光周波数はｆ０であり、
光クロック列の周波数帯域幅はｆ１である。
２（ａ）に示す。縦モード間の光周波数はｆ０であり、
光クロック列の周波数帯域幅はｆ１である。
【００３１】モード同期半導体レーザ４において、可飽
和吸収領域４０１にＤＣバイアス電源４１による逆バイ
アスを印加し、利得領域４０２にＤＣ定電流電源４２に
より電流注入を行い、受動モード同期動作させると、繰
返し周波数ｍ・ｆ０、周波数帯域幅ｆ２の光パスル列を
発生する。
和吸収領域４０１にＤＣバイアス電源４１による逆バイ
アスを印加し、利得領域４０２にＤＣ定電流電源４２に
より電流注入を行い、受動モード同期動作させると、繰
返し周波数ｍ・ｆ０、周波数帯域幅ｆ２の光パスル列を
発生する。
【００３２】このモード同期半導体レーザ４に光結合回
路３を介して光クロック列Ｓ１を結合させると、光注入
同期により揺らぎの少なくかつ時間幅（パルス幅）の狭
い光クロック列Ｓ２が得られる。
路３を介して光クロック列Ｓ１を結合させると、光注入
同期により揺らぎの少なくかつ時間幅（パルス幅）の狭
い光クロック列Ｓ２が得られる。
【００３３】この時モード同期半導体レーザ４の受動モ
ード同期動作時の繰返し周波数が厳密にｍ・ｆ０でなく
ても、光注入同期の周波数引込み現象により光クロック
列Ｓ２の繰返し周波数はｍ・ｆ０となり、光スペクトル
は図２（ｂ）に示すように立てモード間隔はｍ・ｆ０と
なる。
ード同期動作時の繰返し周波数が厳密にｍ・ｆ０でなく
ても、光注入同期の周波数引込み現象により光クロック
列Ｓ２の繰返し周波数はｍ・ｆ０となり、光スペクトル
は図２（ｂ）に示すように立てモード間隔はｍ・ｆ０と
なる。
【００３４】この同期現象を起こすには、基準クロック
光源２での光スペクトル（図２（ａ））においてｍ・ｆ
０の間隔を有する縦モードが最低２本必要であり、かつ
ｆ１＞ｍ・ｆ０である必要がある。
光源２での光スペクトル（図２（ａ））においてｍ・ｆ
０の間隔を有する縦モードが最低２本必要であり、かつ
ｆ１＞ｍ・ｆ０である必要がある。
【００３５】モード同期半導体レーザ６においてもモー
ド同期半導体レーザ４と同様にして光クロック列Ｓ２の
結合により、揺らぎの少ない繰返し周波数ｍ・ｎ・ｆ０
の光クロック列Ｓ３が得られ、光スペクトルは図２
（ｃ）になる。この場合も、半導体レーザ４の光スペク
トル（図２（ｂ））においてｍ・ｎ・ｆ０の間隔を有す
る縦モードが最低２本必要であり、かつｆ２＞ｍ・ｎ・
ｆ０である必要がある。
ド同期半導体レーザ４と同様にして光クロック列Ｓ２の
結合により、揺らぎの少ない繰返し周波数ｍ・ｎ・ｆ０
の光クロック列Ｓ３が得られ、光スペクトルは図２
（ｃ）になる。この場合も、半導体レーザ４の光スペク
トル（図２（ｂ））においてｍ・ｎ・ｆ０の間隔を有す
る縦モードが最低２本必要であり、かつｆ２＞ｍ・ｎ・
ｆ０である必要がある。
【００３６】本発明において特に強調される点は、サブ
ＴＨｚ〜ＴＨｚの繰返し周波数を持つモード同期半導体
レーザ６を基準クロック光源２で直接安定化するために
は、基準クロック光源２の持つ光スペクトルの帯域幅
が、ｍ・ｎ・ｆ０以上必要となるが、モード同期半導体
レーザ４を間に挟み込むことにより、ｍ・ｆ０の帯域で
済むことにある。
ＴＨｚ〜ＴＨｚの繰返し周波数を持つモード同期半導体
レーザ６を基準クロック光源２で直接安定化するために
は、基準クロック光源２の持つ光スペクトルの帯域幅
が、ｍ・ｎ・ｆ０以上必要となるが、モード同期半導体
レーザ４を間に挟み込むことにより、ｍ・ｆ０の帯域で
済むことにある。
【００３７】さらに、高調波次数ｍ，ｎを１００程度か
ら１０程度に夫々低減することができるので、次数ずれ
を起こすことなく半導体レーザ６の繰返し周波数を設計
通りに動作させることがきることにある。
ら１０程度に夫々低減することができるので、次数ずれ
を起こすことなく半導体レーザ６の繰返し周波数を設計
通りに動作させることがきることにある。
【００３８】また、基準クロック光源２はモード同期半
導体レーザに限らず、直接変調による半導体レーザ，電
界変調器を集積したＤＦＢレーザなどでもよい。光クロ
ック列Ｓ１〜Ｓ３は光パルス列でも正弦波状の光ビット
列であってもよい。
導体レーザに限らず、直接変調による半導体レーザ，電
界変調器を集積したＤＦＢレーザなどでもよい。光クロ
ック列Ｓ１〜Ｓ３は光パルス列でも正弦波状の光ビット
列であってもよい。
【００３９】なお、モード同期半導体レーザ６の次段に
さらに光結合回路３，５と同様の光結合回路及びモード
同期半導体レーザ４，６と同様のモード同期半導体レー
ザを任意段数設けることにより、さらに繰り返し周波数
の高い光クロック列が得られる。
さらに光結合回路３，５と同様の光結合回路及びモード
同期半導体レーザ４，６と同様のモード同期半導体レー
ザを任意段数設けることにより、さらに繰り返し周波数
の高い光クロック列が得られる。
【００４０】次に、本発明の実施例について図１を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００４１】
【実施例】本実施例では基準クロック光源２として、全
長が約４．４ｍｍのＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重
量子井戸構造を有するモード同期半導体レーザを用い、
ＤＣデバイス電源２１により−２Ｖの逆バイアスを、安
定化高周波電源２２により１０ＧＨｚの高周波信号を重
畳して可飽和吸収領域２０１に印加し、ＤＣ定電流電源
２３よりＤＣ電流１５０ｍＡを利得領域２０２に注入
し、繰返し周波数１０ＧＨｚ，光スペクトル幅１５０Ｇ
Ｈｚ，時間幅が２ｐｓの安定化した光パルス列を発生さ
せた。
長が約４．４ｍｍのＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重
量子井戸構造を有するモード同期半導体レーザを用い、
ＤＣデバイス電源２１により−２Ｖの逆バイアスを、安
定化高周波電源２２により１０ＧＨｚの高周波信号を重
畳して可飽和吸収領域２０１に印加し、ＤＣ定電流電源
２３よりＤＣ電流１５０ｍＡを利得領域２０２に注入
し、繰返し周波数１０ＧＨｚ，光スペクトル幅１５０Ｇ
Ｈｚ，時間幅が２ｐｓの安定化した光パルス列を発生さ
せた。
【００４２】また、モード同期半導体レーザ４として共
振器長が４４０μｍのＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸構造を有する半導体レーザを用い、ＤＣバイ
アス電源４１により−１．５Ｖの逆バイアスを可飽和吸
収領域４０１に印加し、ＤＣ定電流電源４２により７０
ｍＡのＤＣ電流を利得領域４０２に注入し、繰返し周波
数１００ＧＨｚ，光スペクトル幅１ＴＨｚの光パルス列
を発生させ、光クロック列Ｓ１をモード同期半導体レー
ザ４に注入することにより、揺らぎの少ない１００ＧＨ
ｚで時間幅０．６ｐｓの光クロック列Ｓ２が得られた。
振器長が４４０μｍのＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸構造を有する半導体レーザを用い、ＤＣバイ
アス電源４１により−１．５Ｖの逆バイアスを可飽和吸
収領域４０１に印加し、ＤＣ定電流電源４２により７０
ｍＡのＤＣ電流を利得領域４０２に注入し、繰返し周波
数１００ＧＨｚ，光スペクトル幅１ＴＨｚの光パルス列
を発生させ、光クロック列Ｓ１をモード同期半導体レー
ザ４に注入することにより、揺らぎの少ない１００ＧＨ
ｚで時間幅０．６ｐｓの光クロック列Ｓ２が得られた。
【００４３】さらに、素子長が９０μｍで可飽和吸収領
域６０１が素子の中央にあるモード同期半導体レーザ６
を用いて１ＴＨｚの繰返し周波数を持つ光ビート列を発
生させ、光クロック列Ｓ２の注入により揺らぎの少ない
１ＴＨｚで時間幅が０．５ｐｓの光クロック列Ｓ３が得
られた。
域６０１が素子の中央にあるモード同期半導体レーザ６
を用いて１ＴＨｚの繰返し周波数を持つ光ビート列を発
生させ、光クロック列Ｓ２の注入により揺らぎの少ない
１ＴＨｚで時間幅が０．５ｐｓの光クロック列Ｓ３が得
られた。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、異なる周波数かつ一定
の周波数間隔を有する複数の光クロックからなる光クロ
ック列を出力する基準クロック光源と、この基準クロッ
ク光源からの光クロック列を次段の光クロック列と結合
させる第１結合手段と、この第１結合手段からの光クロ
ック列を得てこの光クロック列の周波数間隔の正数倍の
周波数間隔を有する光クロック列を出力する第１レーザ
と、この第１レーザからの光クロック列を次段の光クロ
ック列と結合させる第２結合手段と、この第２結合手段
からの光クロック列を得てこの光クロック列の周波数間
隔の正数倍の周波数間隔を有する光クロック列を出力す
る第２レーザとを含み光クロック発生器を構成したた
め、基準クロック光源からの光クロック列の周波数間隔
は第１レーザで正数倍され、さらに第１レーザからの光
クロック列の周波数間隔は第２レーザで正数倍される。
の周波数間隔を有する複数の光クロックからなる光クロ
ック列を出力する基準クロック光源と、この基準クロッ
ク光源からの光クロック列を次段の光クロック列と結合
させる第１結合手段と、この第１結合手段からの光クロ
ック列を得てこの光クロック列の周波数間隔の正数倍の
周波数間隔を有する光クロック列を出力する第１レーザ
と、この第１レーザからの光クロック列を次段の光クロ
ック列と結合させる第２結合手段と、この第２結合手段
からの光クロック列を得てこの光クロック列の周波数間
隔の正数倍の周波数間隔を有する光クロック列を出力す
る第２レーザとを含み光クロック発生器を構成したた
め、基準クロック光源からの光クロック列の周波数間隔
は第１レーザで正数倍され、さらに第１レーザからの光
クロック列の周波数間隔は第２レーザで正数倍される。
【００４５】従って、基準光源の光スペクトルの帯域幅
が第１レーザから出力される光パルス列の周波数間隔よ
りも大きく、かつ第１レーザから出力される光スペクト
ルの帯域幅が第２レーザから出力される光パルス列の周
波数間隔よりも大きければ良いことになる。
が第１レーザから出力される光パルス列の周波数間隔よ
りも大きく、かつ第１レーザから出力される光スペクト
ルの帯域幅が第２レーザから出力される光パルス列の周
波数間隔よりも大きければ良いことになる。
【００４６】これにより、基準光源の光スペクトルの帯
域幅を第２レーザから出力される光パルス列の周波数間
隔よりも大きくする必要はなくなる。
域幅を第２レーザから出力される光パルス列の周波数間
隔よりも大きくする必要はなくなる。
【００４７】即ち、各段間の高調波次数を調整すること
により任意の周波数間隔の光パルス列を出力することが
できる。
により任意の周波数間隔の光パルス列を出力することが
できる。
【００４８】又、基準光源に対する第２レーザの高調波
次数を２段に分割することができるため、各段間の高調
波次数が下がり、もって前後の次数で注入同期が起こる
のを防止することができる。
次数を２段に分割することができるため、各段間の高調
波次数が下がり、もって前後の次数で注入同期が起こる
のを防止することができる。
【図１】本発明に係る光クロック発生器の最良の実施の
形態の断面図である。
形態の断面図である。
【図２】同光クロック発生器の各段出力の光周波数領域
の縦モードの光スペクトル図である。
の縦モードの光スペクトル図である。
１ 光クロック発生器 ２ 基準クロック光源 ３，５ 光結合回路 ４，６ モード同期半導体レーザ ２１，４１，６１ ＤＣバイアス電源 ２２ 安定化高周波電源 ２３，４２，６２ ＤＣ定電流電源 ２０１ 可飽和吸収領域 ２０２ 利得領域
Claims (5)
- 【請求項１】 異なる周波数かつ一定の周波数間隔を有
する複数の光クロックからなる光クロック列を出力する
基準クロック光源と、この基準クロック光源からの光ク
ロック列を次段の光クロック列と結合させる第１結合手
段と、この第１結合手段からの光クロック列を得てこの
光クロック列の周波数間隔の正数倍の周波数間隔を有す
る光クロック列を出力する第１レーザと、この第１レー
ザからの光クロック列を次段の光クロック列と結合させ
る第２結合手段と、この第２結合手段からの光クロック
列を得てこの光クロック列の周波数間隔の正数倍の周波
数間隔を有する光クロック列を出力する第２レーザとを
含んでおり、 前記各段レーザは前段からの光クロック列の光スペクト
ルの帯域幅より狭い周波数間隔の光クロック列を出力す
る ことを特徴とする光クロック発生器。 - 【請求項２】 前記第２レーザの次段に前記結合手段及
び前記レーザを任意段数設けたことを特徴とする請求項
１記載の光クロック発生器。 - 【請求項３】 前記レーザは可飽和吸収領域と利得領域
とからなるモード同期半導体レーザであることを特徴と
する請求項１又は２記載の光クロック発生器。 - 【請求項４】 前記モード同期半導体レーザには前記可
飽和吸収領域に逆バイアスを印加する逆バイアス印加手
段と、前記利得領域に電流注入する電流注入手段とが含
まれることを特徴とする請求項３記載の光クロック発生
器。 - 【請求項５】 前記基準クロック光源は安定化高周波電
源による電気信号により安定化された光パルス列を発生
する半導体レーザにより構成されることを特徴とする請
求項１〜４いずれかに記載の光クロック発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32437997A JP3239826B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 光クロック発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32437997A JP3239826B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 光クロック発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11163448A JPH11163448A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3239826B2 true JP3239826B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=18165143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32437997A Expired - Lifetime JP3239826B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 光クロック発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239826B2 (ja) |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP32437997A patent/JP3239826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11163448A (ja) | 1999-06-18 |
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