JP3272897B2 - 光パルス発生器 - Google Patents
光パルス発生器Info
- Publication number
- JP3272897B2 JP3272897B2 JP03886095A JP3886095A JP3272897B2 JP 3272897 B2 JP3272897 B2 JP 3272897B2 JP 03886095 A JP03886095 A JP 03886095A JP 3886095 A JP3886095 A JP 3886095A JP 3272897 B2 JP3272897 B2 JP 3272897B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- input
- rare
- earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06791—Fibre ring lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/10038—Amplitude control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/26—Pulse shaping; Apparatus or methods therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S372/00—Coherent light generators
- Y10S372/70—Optical delay
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＯＴＤＲ（Optical
Time Domain Reflectmeter）等の光パルス発生源として
用いて好適な高出力の光パルス発生器に関する。
Time Domain Reflectmeter）等の光パルス発生源として
用いて好適な高出力の光パルス発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の光パルス発生器の構成例
を表すブロック図であり、この図において、希土類添加
光ファイバ１は、希土類元素（たとえば、エルビウム）
を光ファイバ材料に添加して生成したものである。励起
光源２は、一定の光強度のエネルギを有する励起光を生
成して出力する。励起光源２で生成された励起光は、光
合波器３の入力端子３Ａから入力された後、光合波器３
の出力端子３Ｃから出力され、光アイソレータ７に入力
される。
を表すブロック図であり、この図において、希土類添加
光ファイバ１は、希土類元素（たとえば、エルビウム）
を光ファイバ材料に添加して生成したものである。励起
光源２は、一定の光強度のエネルギを有する励起光を生
成して出力する。励起光源２で生成された励起光は、光
合波器３の入力端子３Ａから入力された後、光合波器３
の出力端子３Ｃから出力され、光アイソレータ７に入力
される。
【０００３】光アイソレータ７は、順方向（図５では右
方向）に対しては光信号を減衰させることなく通過さ
せ、逆方向に（図５では左方向）対しては光信号を減衰
させる素子であり、その出力端には、希土類添加光ファ
イバ１の一端１Ａが接続されている。希土類添加光ファ
イバ１の他端１Ｂには光スイッチ５が接続されている。
光スイッチ５は、光信号を通過または遮断させるため
に、光スイッチ制御器６から出力される制御信号Ｓcに
より制御されて接断される。
方向）に対しては光信号を減衰させることなく通過さ
せ、逆方向に（図５では左方向）対しては光信号を減衰
させる素子であり、その出力端には、希土類添加光ファ
イバ１の一端１Ａが接続されている。希土類添加光ファ
イバ１の他端１Ｂには光スイッチ５が接続されている。
光スイッチ５は、光信号を通過または遮断させるため
に、光スイッチ制御器６から出力される制御信号Ｓcに
より制御されて接断される。
【０００４】光分岐器４は、その入力端子４Ｃに光ファ
イバを介して光スイッチ５の出力端が接続され、その出
力端子４Ａに光ファイバを介して光合波器３の入力端子
３Ｂが接続されている。光スイッチ５が光スイッチ制御
器６からの制御信号Ｓcにより接とされると、光合波器
３→光アイソレータ７→希土類添加光ファイバ１→光ス
イッチ５→光分岐器４→光合波器３の経路で光ループが
形成される。
イバを介して光スイッチ５の出力端が接続され、その出
力端子４Ａに光ファイバを介して光合波器３の入力端子
３Ｂが接続されている。光スイッチ５が光スイッチ制御
器６からの制御信号Ｓcにより接とされると、光合波器
３→光アイソレータ７→希土類添加光ファイバ１→光ス
イッチ５→光分岐器４→光合波器３の経路で光ループが
形成される。
【０００５】上記構成において、まず、光スイッチ制御
器６が光スイッチ５を断とするための制御信号Ｓcを光
スイッチ５へ供給すると、光スイッチ５は断とされ、上
記光ループが開放される。この状態において、励起光源
２からの励起光が光合波器３へ入力端子３Ａから入力さ
れると、その励起光は、光合波器３の出力端子３Ｃより
出力され、光アイソレータ７を介して希土類添加光ファ
イバ１へ入力される。希土類添加光ファイバ１に入力さ
れた励起光により、希土類添加光ファイバ１内部には、
エネルギが蓄積される。
器６が光スイッチ５を断とするための制御信号Ｓcを光
スイッチ５へ供給すると、光スイッチ５は断とされ、上
記光ループが開放される。この状態において、励起光源
２からの励起光が光合波器３へ入力端子３Ａから入力さ
れると、その励起光は、光合波器３の出力端子３Ｃより
出力され、光アイソレータ７を介して希土類添加光ファ
イバ１へ入力される。希土類添加光ファイバ１に入力さ
れた励起光により、希土類添加光ファイバ１内部には、
エネルギが蓄積される。
【０００６】次に、光スイッチ制御器６が光スイッチ５
を接とするための制御信号Ｓcを光スイッチ５へ短時間
供給すると、光スイッチ５が接とされ、上記光ループが
形成されるので、希土類添加光ファイバ１内部に蓄積さ
れているエネルギは、たとえば、１．５５μｍ帯の波長
を有する光信号として、光ループ内を回り始める。光ル
ープ内を回る光パルスは、希土類添加光ファイバ１内部
で正帰還増幅され、光ループ内を１回回る毎にそのレベ
ルが段階的に増加し、希土類添加光ファイバ１内部に蓄
積されたエネルギが減少するに伴い段階的に減少してい
く。この高出力の光パルスは、光分岐器４の出力端子４
Ｂから取り出される。
を接とするための制御信号Ｓcを光スイッチ５へ短時間
供給すると、光スイッチ５が接とされ、上記光ループが
形成されるので、希土類添加光ファイバ１内部に蓄積さ
れているエネルギは、たとえば、１．５５μｍ帯の波長
を有する光信号として、光ループ内を回り始める。光ル
ープ内を回る光パルスは、希土類添加光ファイバ１内部
で正帰還増幅され、光ループ内を１回回る毎にそのレベ
ルが段階的に増加し、希土類添加光ファイバ１内部に蓄
積されたエネルギが減少するに伴い段階的に減少してい
く。この高出力の光パルスは、光分岐器４の出力端子４
Ｂから取り出される。
【０００７】ここで、図６に、光スイッチ制御器６の制
御信号Ｓc（図６（Ａ）参照）と、光分岐器４の出力端
子４Ｂから出力される光パルスＰop（図６（Ｂ）参照）
の波形の一例を示す。光スイッチ５は、制御信号Ｓcが"
Ｈ"レベルで接となり、"Ｌ"レベルで断となるものとす
る。図６（Ｂ）において、Ｔaは、光パルスＰopが光ル
ープを一周する時間に対応している。また、Ｔbは、図
６（Ａ）に示す制御信号Ｓcが"Ｈ"レベルとなっている
時間、すなわち、光スイッチ５が接となり光ループが形
成されている時間に対応している。
御信号Ｓc（図６（Ａ）参照）と、光分岐器４の出力端
子４Ｂから出力される光パルスＰop（図６（Ｂ）参照）
の波形の一例を示す。光スイッチ５は、制御信号Ｓcが"
Ｈ"レベルで接となり、"Ｌ"レベルで断となるものとす
る。図６（Ｂ）において、Ｔaは、光パルスＰopが光ル
ープを一周する時間に対応している。また、Ｔbは、図
６（Ａ）に示す制御信号Ｓcが"Ｈ"レベルとなっている
時間、すなわち、光スイッチ５が接となり光ループが形
成されている時間に対応している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光パルス発生器において、光パルスＰopは、光スイ
ッチ５を接とする時間Ｔb（図６（Ｂ）参照）に対し
て、所定レベル以上（たとえば、極大値の１／２）の部
分の幅が狭いとともに、エネルギ（図６（Ｂ）の斜線部
分の面積）もそれほど大きくないという欠点があった。
そこで、光パルスＰopのパルス幅を広げる必要がある
が、そのためには、光スイッチ５が接となっている時間
Ｔbを長くしたり、光ループの長さ（光路長）を長くし
たり、あるいは希土類添加光ファイバ１の特性を変更す
ればよい。しかし、上記時間Ｔbを長くしても、光パル
スＰopのパルス幅はある幅以上にはならない。また、希
土類添加光ファイバ１を別の長さや別の特性のものに変
える場合には、その取り替え自体も面倒であるが、その
取り替えに併せて励起光源２から出力する励起光の波長
や出力パワーも調整しなければならず、さらに面倒であ
った。また、光パルスＰopは、図６（Ｂ）からもわかる
ように、階段状に歪んでいるため、この歪んだ光パルス
Ｐopを、たとえば、ＯＴＤＲに用いた場合には、実効距
離分解能が悪くなってしまうという欠点があった。そこ
で、光パルスＰopの波形整形する必要があるが、そのた
めには希土類添加光ファイバ１や励起光源２の特性を変
えなければならず、面倒であった。
来の光パルス発生器において、光パルスＰopは、光スイ
ッチ５を接とする時間Ｔb（図６（Ｂ）参照）に対し
て、所定レベル以上（たとえば、極大値の１／２）の部
分の幅が狭いとともに、エネルギ（図６（Ｂ）の斜線部
分の面積）もそれほど大きくないという欠点があった。
そこで、光パルスＰopのパルス幅を広げる必要がある
が、そのためには、光スイッチ５が接となっている時間
Ｔbを長くしたり、光ループの長さ（光路長）を長くし
たり、あるいは希土類添加光ファイバ１の特性を変更す
ればよい。しかし、上記時間Ｔbを長くしても、光パル
スＰopのパルス幅はある幅以上にはならない。また、希
土類添加光ファイバ１を別の長さや別の特性のものに変
える場合には、その取り替え自体も面倒であるが、その
取り替えに併せて励起光源２から出力する励起光の波長
や出力パワーも調整しなければならず、さらに面倒であ
った。また、光パルスＰopは、図６（Ｂ）からもわかる
ように、階段状に歪んでいるため、この歪んだ光パルス
Ｐopを、たとえば、ＯＴＤＲに用いた場合には、実効距
離分解能が悪くなってしまうという欠点があった。そこ
で、光パルスＰopの波形整形する必要があるが、そのた
めには希土類添加光ファイバ１や励起光源２の特性を変
えなければならず、面倒であった。
【０００９】この発明は、このような背景のもとになさ
れたもので、希土類添加光ファイバの長さや特性を変更
したり、励起光源の特性や出力パワーを調整することな
く、歪が少なくパルス幅が広く高出力の光パルスが得ら
れる光パルス発生器を提供することを目的とする。
れたもので、希土類添加光ファイバの長さや特性を変更
したり、励起光源の特性や出力パワーを調整することな
く、歪が少なくパルス幅が広く高出力の光パルスが得ら
れる光パルス発生器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、希土類元素
を光ファイバ材料に添加して生成した希土類添加光ファ
イバと、該希土類添加光ファイバを励起する励起光を出
力する励起光源と、第１の入力端に入力される前記励起
光と、第２の入力端に入力される光信号とを合波する光
合波器と、その入力端が前記希土類添加光ファイバの一
端に接続された切換手段と、該切換手段の接断を制御す
る制御手段と、入力端に入力される光信号を分岐して第
１および第２の出力端から出力する光分岐器と、第１お
よび第２の入力端に入力される光信号を合波し、合波さ
れた光信号を第１および第２の出力端から所定の比率で
分岐して出力する光合波分岐器と、一端が前記光合波分
岐器の前記第２の出力端に接続され、他端が前記光合波
分岐器の前記第２の入力端に接続された遅延用光ファイ
バとを備え、前記希土類添加光ファイバと、前記光合波
器と、前記切換手段と、前記光分岐器と、前記光合波分
岐器とにより光ループを形成し、前記制御手段は、前記
切換手段を接とするための制御信号を、前記光信号が前
記光ループを一周する時間とほぼ一致した時間とする立
上り速度で接となるように出力し、前記切換手段は、前
記光信号が前記光ループを一周する時間とほぼ一致する
ように接となることを特徴としている。
を光ファイバ材料に添加して生成した希土類添加光ファ
イバと、該希土類添加光ファイバを励起する励起光を出
力する励起光源と、第１の入力端に入力される前記励起
光と、第２の入力端に入力される光信号とを合波する光
合波器と、その入力端が前記希土類添加光ファイバの一
端に接続された切換手段と、該切換手段の接断を制御す
る制御手段と、入力端に入力される光信号を分岐して第
１および第２の出力端から出力する光分岐器と、第１お
よび第２の入力端に入力される光信号を合波し、合波さ
れた光信号を第１および第２の出力端から所定の比率で
分岐して出力する光合波分岐器と、一端が前記光合波分
岐器の前記第２の出力端に接続され、他端が前記光合波
分岐器の前記第２の入力端に接続された遅延用光ファイ
バとを備え、前記希土類添加光ファイバと、前記光合波
器と、前記切換手段と、前記光分岐器と、前記光合波分
岐器とにより光ループを形成し、前記制御手段は、前記
切換手段を接とするための制御信号を、前記光信号が前
記光ループを一周する時間とほぼ一致した時間とする立
上り速度で接となるように出力し、前記切換手段は、前
記光信号が前記光ループを一周する時間とほぼ一致する
ように接となることを特徴としている。
【００１１】
【作用】この発明によれば、制御手段は、切換手段を断
とするための制御信号を切換手段へ出力する。これによ
り、切換手段が断となり光ループが開放される。そし
て、励起光源から光合波器の第１の入力端に入射された
励起光は、希土類添加光ファイバへ導かれる。希土類添
加光ファイバ内では、励起光がエネルギに変換されて蓄
積される。つぎに、制御手段は、切換手段を接とするた
めの制御信号を、光信号が光ループを一周する時間とほ
ぼ一致した時間でゆるやかに接となるように出力する。
これにより、切換手段が接となり光ループが形成され
る。希土類添加光ファイバに蓄積されたエネルギは、光
信号に変換されて光ループを回り始める。光合波分岐器
は、その第２の入力端に入力した該光信号を、所定の比
率で分岐して、その第１および第２の出力端から出力す
る。光合波分岐器の第２の出力端から出力された光信号
は、遅延用光ファイバにおいて遅延された後、光合波分
岐器の第２の入力端から入力される。そして、光合波分
岐器の第２の入力端から入力された光信号は、第１の入
力端から入力された光信号と再び所定の比率で分岐さ
れ、第１の出力端からは、パルス幅の広がった光信号が
出力される。このパルス幅が広げられた光信号は、光ル
ープを回るに従い、希土類添加光ファイバ内部で正帰還
増幅され、そのレベルが連続的に増加し、希土類添加光
ファイバに蓄積されたエネルギが減少するに伴い連続的
に減少してゆく。この高出力の光信号は、光パルスとし
て光分岐器の第２の出力端から出力される。
とするための制御信号を切換手段へ出力する。これによ
り、切換手段が断となり光ループが開放される。そし
て、励起光源から光合波器の第１の入力端に入射された
励起光は、希土類添加光ファイバへ導かれる。希土類添
加光ファイバ内では、励起光がエネルギに変換されて蓄
積される。つぎに、制御手段は、切換手段を接とするた
めの制御信号を、光信号が光ループを一周する時間とほ
ぼ一致した時間でゆるやかに接となるように出力する。
これにより、切換手段が接となり光ループが形成され
る。希土類添加光ファイバに蓄積されたエネルギは、光
信号に変換されて光ループを回り始める。光合波分岐器
は、その第２の入力端に入力した該光信号を、所定の比
率で分岐して、その第１および第２の出力端から出力す
る。光合波分岐器の第２の出力端から出力された光信号
は、遅延用光ファイバにおいて遅延された後、光合波分
岐器の第２の入力端から入力される。そして、光合波分
岐器の第２の入力端から入力された光信号は、第１の入
力端から入力された光信号と再び所定の比率で分岐さ
れ、第１の出力端からは、パルス幅の広がった光信号が
出力される。このパルス幅が広げられた光信号は、光ル
ープを回るに従い、希土類添加光ファイバ内部で正帰還
増幅され、そのレベルが連続的に増加し、希土類添加光
ファイバに蓄積されたエネルギが減少するに伴い連続的
に減少してゆく。この高出力の光信号は、光パルスとし
て光分岐器の第２の出力端から出力される。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図１は、この発明の一実施例による光
パルス発生器の構成を表すブロック図であり、この図に
おいて、図５の各部に対応する部分には同一の符号を付
け、その説明を省略する。この図に表す光パルス発生器
においては、光合波器３と光分岐器４との間に、光ファ
イバカプラ２００および遅延用光ファイバ１００が新た
に設けられている。
ついて説明する。図１は、この発明の一実施例による光
パルス発生器の構成を表すブロック図であり、この図に
おいて、図５の各部に対応する部分には同一の符号を付
け、その説明を省略する。この図に表す光パルス発生器
においては、光合波器３と光分岐器４との間に、光ファ
イバカプラ２００および遅延用光ファイバ１００が新た
に設けられている。
【００１３】光ファイバカプラ２００は、その入力端子
２００Ａに光ファイバを介して光分岐器４の出力端子４
Ａが接続され、その出力端子２００Ｃに光ファイバを介
して光合波器３の入力端子３Ｂが接続されている。ま
た、光ファイバカプラ２００は、その入力端子２００Ｂ
に遅延用光ファイバ１００の一端１００Ａが接続され、
その出力端子２００Ｄに遅延用光ファイバ１００の他端
１００Ｂが接続されている。この光ファイバカプラ２０
０は、入力端子２００Ａから入力された光パルスを、た
とえば１：４の比率で分岐して、出力端子２００Ｃおよ
び２００Ｄから出力する。また、遅延用光ファイバ１０
０は、入力された光パルスを、ほぼそのパルス幅分遅延
する。これら光ファイバカプラ２００と遅延用光ファイ
バ１００とは、光サブループを形成している。
２００Ａに光ファイバを介して光分岐器４の出力端子４
Ａが接続され、その出力端子２００Ｃに光ファイバを介
して光合波器３の入力端子３Ｂが接続されている。ま
た、光ファイバカプラ２００は、その入力端子２００Ｂ
に遅延用光ファイバ１００の一端１００Ａが接続され、
その出力端子２００Ｄに遅延用光ファイバ１００の他端
１００Ｂが接続されている。この光ファイバカプラ２０
０は、入力端子２００Ａから入力された光パルスを、た
とえば１：４の比率で分岐して、出力端子２００Ｃおよ
び２００Ｄから出力する。また、遅延用光ファイバ１０
０は、入力された光パルスを、ほぼそのパルス幅分遅延
する。これら光ファイバカプラ２００と遅延用光ファイ
バ１００とは、光サブループを形成している。
【００１４】光スイッチ５が光スイッチ制御器６からの
制御信号Ｓc1により接とされると、光合波器３→光アイ
ソレータ７→希土類添加光ファイバ１→光スイッチ５→
光分岐器４→光ファイバカプラ２００→光合波器３の経
路で光メインループが形成される。また、光スイッチ制
御器６は、光スイッチ５を接とするための制御信号Ｓc1
を、光パルスが上記光メインループを一周する時間、す
なわち、光メインループの長さ（光路長）に対応した時
間とする立上がり速度で光スイッチ５がゆるやかに接と
なるように出力する。
制御信号Ｓc1により接とされると、光合波器３→光アイ
ソレータ７→希土類添加光ファイバ１→光スイッチ５→
光分岐器４→光ファイバカプラ２００→光合波器３の経
路で光メインループが形成される。また、光スイッチ制
御器６は、光スイッチ５を接とするための制御信号Ｓc1
を、光パルスが上記光メインループを一周する時間、す
なわち、光メインループの長さ（光路長）に対応した時
間とする立上がり速度で光スイッチ５がゆるやかに接と
なるように出力する。
【００１５】上記構成において、まず、光スイッチ制御
器６が光スイッチ５を断とするための制御信号Ｓc1を光
スイッチ５へ供給すると、光スイッチ５は断とされ、上
記光メインループが開放される。この状態において、励
起光源２からの励起光が光合波器３へ入力端子３Ａから
入力されると、その励起光は、光合波器３の出力端子３
Ｃより出力され、光アイソレータ７を介して希土類添加
光ファイバ１へ入力される。希土類添加光ファイバ１に
入力された励起光により供給されるエネルギは、その内
部に蓄積される。
器６が光スイッチ５を断とするための制御信号Ｓc1を光
スイッチ５へ供給すると、光スイッチ５は断とされ、上
記光メインループが開放される。この状態において、励
起光源２からの励起光が光合波器３へ入力端子３Ａから
入力されると、その励起光は、光合波器３の出力端子３
Ｃより出力され、光アイソレータ７を介して希土類添加
光ファイバ１へ入力される。希土類添加光ファイバ１に
入力された励起光により供給されるエネルギは、その内
部に蓄積される。
【００１６】つぎに、光スイッチ制御器６が光スイッチ
５を接とするための制御信号Ｓc1を光スイッチ５へ、光
パルスが光メインループを一周する時間とほぼ一致した
時間で接となるように供給すると、光スイッチ５がゆる
やかに接とされ、上記光メインループが形成されるの
で、希土類添加光ファイバ１内部に蓄積されているエネ
ルギは、たとえば、１．５５μｍの波長を有する光パル
スに変換されて、光メインループを回り始める。
５を接とするための制御信号Ｓc1を光スイッチ５へ、光
パルスが光メインループを一周する時間とほぼ一致した
時間で接となるように供給すると、光スイッチ５がゆる
やかに接とされ、上記光メインループが形成されるの
で、希土類添加光ファイバ１内部に蓄積されているエネ
ルギは、たとえば、１．５５μｍの波長を有する光パル
スに変換されて、光メインループを回り始める。
【００１７】ここで、光ファイバカプラ２００と遅延用
光ファイバ１００とからなる光サブループの動作につい
て説明する。光ファイバカプラ２００の入力端子２００
Ａから、図２（Ａ）に示す波形およびパルス幅Ｔ0を有
する光パルスＰinが入力されると、その光パルスＰ
inは、たとえば、１：４の比率で分岐され、出力端子２
００Ｃおよび２００Ｄから出力される。光ファイバカプ
ラ２００の出力端子２００Ｄから出力された光パルス
は、遅延用光ファイバ１００において約そのパルス幅分
遅延された後、光ファイバカプラ２００に入力端子２０
０Ｂから入力される。そして、光ファイバカプラ２００
の入力端子２００Ｂから入力された光パルスは、入力端
子２００Ａから入力された光パルスと合波され、合波さ
れた光パルスが再び１：４の比率で分岐され、出力端子
２００Ｃからは、図２（Ｂ）に示すような、指数関数的
に立ち下がる波形およびパルス幅（ｎ×Ｔ0（ｎは、自
然数））を有する光パルスＰoutが出力される。すなわ
ち、上記光サブループは、入力される光パルスＰinのパ
ルス幅Ｔ0を広げる役割を果たす。
光ファイバ１００とからなる光サブループの動作につい
て説明する。光ファイバカプラ２００の入力端子２００
Ａから、図２（Ａ）に示す波形およびパルス幅Ｔ0を有
する光パルスＰinが入力されると、その光パルスＰ
inは、たとえば、１：４の比率で分岐され、出力端子２
００Ｃおよび２００Ｄから出力される。光ファイバカプ
ラ２００の出力端子２００Ｄから出力された光パルス
は、遅延用光ファイバ１００において約そのパルス幅分
遅延された後、光ファイバカプラ２００に入力端子２０
０Ｂから入力される。そして、光ファイバカプラ２００
の入力端子２００Ｂから入力された光パルスは、入力端
子２００Ａから入力された光パルスと合波され、合波さ
れた光パルスが再び１：４の比率で分岐され、出力端子
２００Ｃからは、図２（Ｂ）に示すような、指数関数的
に立ち下がる波形およびパルス幅（ｎ×Ｔ0（ｎは、自
然数））を有する光パルスＰoutが出力される。すなわ
ち、上記光サブループは、入力される光パルスＰinのパ
ルス幅Ｔ0を広げる役割を果たす。
【００１８】したがって、パルス幅が広げられた光パル
スは、光メインループ内を回るに従い希土類添加光ファ
イバ１内部で正帰還増幅され、そのレベルが連続的に増
加し、希土類添加光ファイバ１内部に蓄積されたエネル
ギが減少するに伴い連続的に減少してゆく。この高出力
の光パルスは、光分岐器４の出力端子４Ｂから取り出さ
れる。
スは、光メインループ内を回るに従い希土類添加光ファ
イバ１内部で正帰還増幅され、そのレベルが連続的に増
加し、希土類添加光ファイバ１内部に蓄積されたエネル
ギが減少するに伴い連続的に減少してゆく。この高出力
の光パルスは、光分岐器４の出力端子４Ｂから取り出さ
れる。
【００１９】ここで、図３に、光スイッチ制御器６の制
御信号Ｓc1（図３（Ａ）参照））と、光分岐器４の出力
端子４Ｂから出力される光パルスＰop1（図３（Ｂ）参
照）の波形の一例を示す。光スイッチ５は、制御信号Ｓ
c1が"Ｈ"レベルで接となり、"Ｌ"レベルで断となる。図
３（Ｂ）において、Ｔb1は、図３（Ａ）に示す制御信号
Ｓc1が"Ｈ"レベルになっている時間、すなわち、光スイ
ッチ５が接となり光メインループが形成されている時間
に対応している。また、Ｔh1は、光パルスＰop1の半値
幅である。図３と図６とを参照すると、上述した実施例
によれば、階段状に増加・減少する従来の光パルス発生
器に、サブループによるパルス幅拡大回路を併用するこ
とにより、光パルスＰop1の半値幅Ｔh1も広くなり、エ
ネルギ（図３（Ｂ）の斜線部分の面積）も大きくなるば
かりでなく、変化が連続的で歪の少ない波形が得られる
ことがわかる。
御信号Ｓc1（図３（Ａ）参照））と、光分岐器４の出力
端子４Ｂから出力される光パルスＰop1（図３（Ｂ）参
照）の波形の一例を示す。光スイッチ５は、制御信号Ｓ
c1が"Ｈ"レベルで接となり、"Ｌ"レベルで断となる。図
３（Ｂ）において、Ｔb1は、図３（Ａ）に示す制御信号
Ｓc1が"Ｈ"レベルになっている時間、すなわち、光スイ
ッチ５が接となり光メインループが形成されている時間
に対応している。また、Ｔh1は、光パルスＰop1の半値
幅である。図３と図６とを参照すると、上述した実施例
によれば、階段状に増加・減少する従来の光パルス発生
器に、サブループによるパルス幅拡大回路を併用するこ
とにより、光パルスＰop1の半値幅Ｔh1も広くなり、エ
ネルギ（図３（Ｂ）の斜線部分の面積）も大きくなるば
かりでなく、変化が連続的で歪の少ない波形が得られる
ことがわかる。
【００２０】以上、この発明を実施例を図面を参照して
詳記してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえば、図
４に示すように、光メインループ内に長さの異なる石英
系の光ファイバ９ａ，９ｂ、光スイッチ３００、光波器
４００および光波長可変フィルタ８を設けて光スイッチ
３００を適宜切り換え、光分岐器４の出力端子４Ｂから
出力される光パルスＰop3の光パルス幅を可変するとと
もに、光パルスＰop3の波長を可変するように構成して
もよい。なお、図４において、図１の各部に対応する部
分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、
図１および図４の光パルス発生器の構成は、光メインル
ープ内の各構成要素の接続の一例を示したに過ぎない。
したがって、光メインループ内における各構成要素は、
どのような順序で接続してもよい。
詳記してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえば、図
４に示すように、光メインループ内に長さの異なる石英
系の光ファイバ９ａ，９ｂ、光スイッチ３００、光波器
４００および光波長可変フィルタ８を設けて光スイッチ
３００を適宜切り換え、光分岐器４の出力端子４Ｂから
出力される光パルスＰop3の光パルス幅を可変するとと
もに、光パルスＰop3の波長を可変するように構成して
もよい。なお、図４において、図１の各部に対応する部
分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、
図１および図４の光パルス発生器の構成は、光メインル
ープ内の各構成要素の接続の一例を示したに過ぎない。
したがって、光メインループ内における各構成要素は、
どのような順序で接続してもよい。
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、希土類添加光ファイ
バの長さや特性を変更したり、励起光源の特性や出力パ
ワーを調整することなく、歪が少なくパルス幅が広く高
出力の光パルスが得ることができるという効果がある。
バの長さや特性を変更したり、励起光源の特性や出力パ
ワーを調整することなく、歪が少なくパルス幅が広く高
出力の光パルスが得ることができるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例による光パルス発生器の構
成を表すブロック図である。
成を表すブロック図である。
【図２】図１に示す光サブループの動作を説明するため
の波形図である。
の波形図である。
【図３】図１に示す光スイッチ制御器６の制御信号Ｓc1
および光パルスＰop1の波形の一例を表す図である。
および光パルスＰop1の波形の一例を表す図である。
【図４】この発明の一実施例の変形例による光パルス発
生器の構成を表すブロック図である。
生器の構成を表すブロック図である。
【図５】従来の光パルス発生器の構成例を表すブロック
図である。
図である。
【図６】図５に示す光スイッチ制御器６の制御信号Ｓc
および光パルスＰopの波形の一例を表す図である。
および光パルスＰopの波形の一例を表す図である。
１ 希土類添加光ファイバ ２ 励起光源 ３ 光合波器 ４ 光分岐器 ５ 光スイッチ ６ 光スイッチ制御器 ７ 光アイソレータ １００ 遅延用光ファイバ ２００ 光ファイバカプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 圭高 東京都千代田区内幸町１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５−206556（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66430（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−21880（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232540（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−332020（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18945（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会秋季大会講演論文 集，分冊４，Ｐ４−171 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30 H04B 10/00
Claims (1)
- 【請求項１】 希土類元素を光ファイバ材料に添加して
生成した希土類添加光ファイバと、 該希土類添加光ファイバを励起する励起光を出力する励
起光源と、 第１の入力端に入力される前記励起光と、第２の入力端
に入力される光信号とを合波する光合波器と、 その入力端が前記希土類添加光ファイバの一端に接続さ
れた切換手段と、 該切換手段の接断を制御する制御手段と、 入力端に入力される光信号を分岐して第１および第２の
出力端から出力する光分岐器と、 第１および第２の入力端に入力される光信号を合波し、
合波された光信号を第１および第２の出力端から所定の
比率で分岐して出力する光合波分岐器と、 一端が前記光合波分岐器の前記第２の出力端に接続さ
れ、他端が前記光合波分岐器の前記第２の入力端に接続
された遅延用光ファイバとを備え、 前記希土類添加光ファイバと、前記光合波器と、前記切
換手段と、前記光分岐器と、前記光合波分岐器とにより
光ループを形成し、 前記制御手段は、前記切換手段を接とするための制御信
号を、前記光信号が前記光ループを一周する時間とほぼ
一致した時間とする立上り速度で接となるように出力
し、前記切換手段は、前記光信号が前記光ループを一周
する時間とほぼ一致するように接となることを特徴とす
る光パルス発生器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03886095A JP3272897B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 光パルス発生器 |
| US08/601,441 US5699371A (en) | 1995-02-27 | 1996-02-14 | Light pulse generator |
| IT96MI000345A IT1282680B1 (it) | 1995-02-27 | 1996-02-23 | Generatore di impulsi luminosi |
| DE19607347A DE19607347C2 (de) | 1995-02-27 | 1996-02-27 | Lichtimpulsgenerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03886095A JP3272897B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 光パルス発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236843A JPH08236843A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3272897B2 true JP3272897B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=12536964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03886095A Expired - Fee Related JP3272897B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 光パルス発生器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5699371A (ja) |
| JP (1) | JP3272897B2 (ja) |
| DE (1) | DE19607347C2 (ja) |
| IT (1) | IT1282680B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19651236A1 (de) * | 1996-12-10 | 1998-06-18 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum Ein- und Auskoppeln optischer Signale zweier Übertragungskanäle |
| US6483629B1 (en) * | 1997-12-23 | 2002-11-19 | Corning O.T.I., Inc. | Optical window signal generator |
| US6313939B1 (en) | 2000-09-22 | 2001-11-06 | Charles Christopher Romaniuk | Optical phase oscillator with a maximum output amplifier |
| DE10196774T1 (de) * | 2000-10-13 | 2003-12-24 | Advantest Corp | Optischer Impulsgenerator, optischer Impulsprüfapparat und optisches Impulsprüfverfahren |
| CN102749287B (zh) * | 2003-06-04 | 2015-08-19 | 广东永士达医疗科技有限公司 | 利用光的传播模式测量物质中的光学不均匀性和其他属性 |
| US7436865B1 (en) * | 2006-03-07 | 2008-10-14 | Jet City Electronics, Inc. | Tunable optical oscillator |
| US8036537B2 (en) * | 2007-06-13 | 2011-10-11 | International Business Machines Corporation | Optical pulse amplication apparatus and method |
| CN105553543B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-04-24 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种相干光时域反射计校准装置及方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2977053B2 (ja) * | 1991-07-12 | 1999-11-10 | 安藤電気株式会社 | 高出力光パルス発生器 |
| JPH0566430A (ja) * | 1991-09-06 | 1993-03-19 | Ando Electric Co Ltd | 高出力光パルス発生器 |
| JPH05206556A (ja) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Ando Electric Co Ltd | 光ファイバパルス発振器 |
| JP2993582B2 (ja) * | 1992-02-24 | 1999-12-20 | 日本電信電話株式会社 | 光回路 |
| JP2992407B2 (ja) * | 1992-06-30 | 1999-12-20 | 安藤電気株式会社 | 高出力光パルス発生器 |
| US5519526A (en) * | 1992-10-21 | 1996-05-21 | California Institute Of Technology | Optical protocols for communication networks |
| JPH06332020A (ja) * | 1993-05-18 | 1994-12-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光信号発生装置 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP03886095A patent/JP3272897B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-02-14 US US08/601,441 patent/US5699371A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-23 IT IT96MI000345A patent/IT1282680B1/it active IP Right Grant
- 1996-02-27 DE DE19607347A patent/DE19607347C2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会秋季大会講演論文集，分冊４，Ｐ４−１７１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5699371A (en) | 1997-12-16 |
| JPH08236843A (ja) | 1996-09-13 |
| DE19607347C2 (de) | 1998-07-16 |
| DE19607347A1 (de) | 1996-08-29 |
| ITMI960345A1 (it) | 1997-08-23 |
| ITMI960345A0 (ja) | 1996-02-23 |
| IT1282680B1 (it) | 1998-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5524118A (en) | Wavelength-varying multi-wavelength optical filter laser using a single pump light source | |
| US5978130A (en) | Dual-band fiber optic amplification system using a single pump source | |
| US5673141A (en) | Optical amplifier | |
| US5898716A (en) | Structure of a passively mode-locked optical fiber laser | |
| US5566018A (en) | Apparatus for adjusting channel width of multi-channel fiber amplifier light source | |
| JP2546484B2 (ja) | 光ファイバアンプ装置 | |
| JP3272897B2 (ja) | 光パルス発生器 | |
| JPH1090737A (ja) | 光ファイバ、光源装置及びシステム | |
| JPH0645682A (ja) | 光増幅器 | |
| JPH0566430A (ja) | 高出力光パルス発生器 | |
| JP2001196671A (ja) | 波長多重伝送用光ファイバ増幅器 | |
| JP3272895B2 (ja) | 光パルス発生器 | |
| JPH05206557A (ja) | 光増幅システム | |
| JP2003283019A (ja) | 光中継装置及び光伝送システム | |
| JPH05226747A (ja) | 光ファイバーアンプの利得制御方法 | |
| JPH07318988A (ja) | 光パルス圧縮装置 | |
| JP2992407B2 (ja) | 高出力光パルス発生器 | |
| JP3464373B2 (ja) | パルス光発生装置 | |
| KR100198463B1 (ko) | 광신호 지연장치 | |
| JPH08116118A (ja) | 光ファイバ増幅器および光ファイバ伝送装置 | |
| JP3250473B2 (ja) | 光増幅器 | |
| KR100319982B1 (ko) | 광대역 광원생성장치 | |
| JP2655468B2 (ja) | 光ファイバアンプ | |
| KR19980028555A (ko) | 광섬유 레이저 | |
| JPH0563258A (ja) | フアイバレーザ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020108 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080125 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090125 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |