JP4402071B2 - 高密度多波長光源 - Google Patents
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Description
図1に、本発明の第1の実施形態に係る高密度多波長光源の基本構成を示す。この多波長光源100は、等しい周波数間隔の縦モードで構成されたスーパーコンティニウム光を発生するN個(Nは2以上の自然数)のスーパーコンティニウム(SC)光発生手段120−1〜Nと、これらN個のSC光発生手段からのSC光を多重する光多重手段140とから構成されている。ここで、それぞれのスーパーコンティニウム光発生手段は、図2(a)に示すように、縦モードの周波数間隔をN・Δfとして、それぞれのSC光発生手段の縦モード周波数がΔfずつ異なるように配置されている。そして、これらΔfずつ異なるSC光を光多重手段140により合波することで、図2(b)に示すように、広帯域にわたる高密度の多波長光を得ることができる。
次に、より簡単な構成で正確に光周波数がΔfずつ異なる光源を得るための構成について説明する。連続光を位相変調や強度変調などで変調すると、入力連続光の光周波数を中心としていくつかのサイドモードが立つ。この隣接するサイドモード間および中心モードと隣接するサイドモード間の周波数間隔は正確に変調周波数に等しい。これらの縦モードの間隔の確度は、変調に使用する電気のマイクロ波発振器の周波数確度によって決まるので、その確度を電気のマイクロ波発振器の周波数確度と同程度のKHzオーダーとすることができる。したがって、縦モード間隔の確度を、10−9以上にすることができる。
図5に、本発明の第3の実施形態に係る高密度多波長光源の基本構成を示す。この多波長光源200は、等しい周波数間隔の縦モードで構成されたスーパーコンティニウム光を発生する2個のスーパーコンティニウム(SC)光発生手段220−1および220−2と、これらSC光発生手段から発生するSC光を偏波多重する光偏波多重手段240とから構成されている。ここで、それぞれのSC光発生手段220は、図6(a)に示すように、縦モードの周波数間隔を2・Δfとして、それぞれのSC光発生手段の縦モード周波数がΔfずつ異なるように配置されている。そして、これらΔfずつ異なるSC光を、それぞれの偏波方向が直交するように光偏波多重手段240により合波することで、図6(b)に示すように、広帯域にわたる高密度の多波長光を得ることができる。
図9に、本発明の第4の実施形態に係る高密度多波長光源の基本構成を示す。この多波長光源は、周波数間隔N・Δfの縦モードで構成される繰り返し光パルスを発生するN個(Nは2以上の自然数)の短パルス光発生手段320−1〜Nと、これらN個の短パルス光発生手段からの光パルスを多重する光多重手段340と、多重された光パルスのスペクトル幅を拡大する非線形光学媒質350とから構成されている。ここで、それぞれの短パルス光発生手段320は、図10(a)に示すように、光パルスの縦モードが互いにΔfずつ異なるように配置されている。これらΔfずつ異なる光パルスを光多重手段340により合波することで、図10(b)に示すように、高密度の縦モードからなる短パルス光を得る。そして、図10(c)に示すように、これらΔfずつ異なる光パルスが非線形光学媒質350に入射することにより、広帯域にわたる光周波数間隔Δfの高密度多波長光を得ることができる。
次に、図4の第2の実施形態と同様の原理により、縦モードの光周波数が同期した2つの光源を得るための構成例について説明する。図12に、縦モードの光周波数が同期した2つの短パルス光源を得るための具体的な構成例を示す。この多波長光源300bは、単一縦モードからなる連続光を出力する光源310と、この連続光を周波数(2・M+1)・Δfで変調し(ここで、Mは自然数)、入射した縦モードを中心としてその両側に変調周波数に等しい光周波数間隔の1つ以上のサイドモードを発生させる光変調手段312と、光周波数が(2・M+1)・Δfだけ異なる中心モードとサイドモードからなる光変調手段からの出力光を分波する光分波手段314と、分波された光を種光として光周波数2・Δf間隔の縦モードを有する光パルスを発生させる短パルス光発生手段320b−1および320b−2と、これら短パルス光発生手段からの光パルスを多重する光多重手段340と、多重された光パルスのスペクトル幅を拡大する非線形光学媒質350とから構成されている。
図13に、本発明の第6の実施形態に係る高密度多波長光源の基本構成を示す。この多波長光源400は、周波数間隔2・Δfの縦モードから構成される繰り返し光パルスを発生する短パルス光発生手段420−1および420−2と、これらの短パルス光発生手段からの光パルスを光偏波多重する光偏波多重手段440と、多重された光パルスのスペクトル幅を拡大する非線形光学媒質450とから構成されている。ここで、それぞれの短パルス光発生手段420は、図14(a)に示すように、光パルスの縦モードが互いにΔfずつ異なるように配置されている。これらΔfずつ異なる光パルスを光多重手段440により合波することで、図14(b)に示すように、高密度の縦モードからなる短パルス光を得る。そして、図14(c)に示すように、これらΔfずつ異なる光パルスが非線形光学媒質450に入射することにより、広帯域にわたる光周波数間隔Δfの高密度多波長光を得ることができる。
124,224,324 分散付与用光ファイバ
125,225,325 光増幅器
127,227 SC光発生用光ファイバ
350,450 非線形光学媒質
Claims (4)
- 多波長光を発生する多波長光源であって、
スーパーコンティニウム(SC)光を発生させるN個(ここでNは2以上の自然数)のSC光発生手段と、
前記N個のSC光発生手段から出力されるSC光を多重する光多重手段と
を備え、
前記N個のSC光発生手段から出力されるSC光は、それぞれ、光周波数間隔N・Δfの縦モードを有し、
前記N個のSC光発生手段から出力されるSC光の縦モードの光周波数が各SC光発生手段毎に光周波数Δfずつ異なるように設定されたことを特徴とする多波長光源。 - 多波長光を発生する多波長光源であって、
連続光を発生させる光源と、
前記光源からの連続光を周波数(2・M+1)・Δf(ここでMは自然数)で変調して、光周波数(2・M+1)・Δf間隔の複数の縦モードを有する変調光を出力する変調手段と、
前記変調手段からの変調光を入力し、2つの縦モードを分波して出力する光分波手段と、
前記分波手段からの分波された2つの縦モードのそれぞれを種光としてスーパーコンティニウム(SC)光を発生させる2つのSC光発生手段と、
前記2つのSC光発生手段から出力されるSC光を多重する光多重手段と
を備え、
前記2つのSC光発生手段から出力されるSC光は、それぞれ、光周波数間隔2・Δfの縦モードを有し、
前記2つのSC光発生手段から出力されるSC光の光周波数が隣接する縦モードは、前記2つのSC光発生手段間で光周波数がΔfだけずれるように設定されたことを特徴とする多波長光源。 - 多波長光を発生する多波長光源であって、
連続光を発生させる光源と、
前記光源からの連続光を周波数(2・M+1)・Δf(ここでMは自然数)で変調して、光周波数(2・M+1)・Δf間隔の複数の縦モードを有する変調光を出力する変調手段と、
前記変調手段からの変調光を入力し、2つの縦モードを分波して出力する光分波手段と、
前記分波手段からの分波された2つの縦モードのそれぞれを種光として光パルスを発生させる2つの光パルス発生手段と、
前記2つの光パルス発生手段から出力される光パルスを多重する光多重手段と、
前記多重された光パルスを入射して、スーパーコンティニウム(SC)光を発生させる非線形光学媒質と
を備え、
前記2つの光パルス発生手段は、それぞれ、繰り返し周波数2・Δfで光パルスを発生し、前記2つの光パルス発生手段から出力される光パルスは、それぞれ、光周波数間隔2・Δfの縦モードを有し、
前記2つの光パルス発生手段から出力される光パルスの光周波数が隣接する縦モードは、前記2つの光パルス発生手段間で光周波数がΔfだけずれるように設定されたことを特徴とする多波長光源。 - 請求項1から3のいずれかに記載の多波長光源であって、
前記光多重手段は、光偏波多重手段であることを特徴とする多波長光源。
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