JP4478800B2 - クロック伝送装置 - Google Patents
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Description
第1の手段は、第1の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第1の光パルス列を前記第2のレーザー装置の共振器内に注入する光注入手段と、前記第2の波長の光パルス列を伝送する光伝送手段とから構成され、前記第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のレーザー装置の共振器内に注入することにより、前記第2の光パルス列の繰り返し周波数を第1の光パルス列の繰り返し周波数に受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第2の手段は、第2及び3の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第1の光パルス列を前記第2のレーザー装置の共振器内に注入する光注入手段と、前記第2の波長の光パルス列を伝送する光伝送手段とから構成され、前記第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のレーザー装置の共振器内に注入することにより、前記第2の光パルス列の繰り返し周波数のN倍(Nは整数)と前記第1の光パルス列の繰り返し周波数のM倍(Mは整数)が同一になるように受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第3の手段は、第4の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、第2の繰り返し周波数と第1の波長帯域と一部を共有する第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第1の光パルス列を前記第2のレーザー装置の共振器内に注入する光注入手段と、前記第2の波長の光パルス列を伝送する光伝送手段とから構成され、前記第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のレーザー装置の共振器内に注入することにより、前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第4の手段は、第5の実施形態に対応し、第3の手段において、前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させることを特徴とするクロック伝送装置である。
第5の手段は、第6の実施形態に対応し、第3の手段において、前記第1のレーザー装置と前記光注入手段間に、前記第1の光パルス列のうち、前記第2のレーザー装置の共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とするクロック伝送装置である。
第6の手段は、第7の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、前記第1の光パルス列の波長帯域を広げるための波長広帯域化手段と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記波長広帯域化手段によって広帯域化された第1の光パルス列を第2のレーザー装置の共振器内に注入するための光注入手段と、前記第2の波長の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記広帯域化された第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のレーザー装置の共振器内に注入することにより、前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第7の手段は、第8の実施形態に対応し、第6の手段において、前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させることを特徴とするクロック伝送装置である。
第8の手段は、第9の実施形態に対応し、第6の手段において、前記波長広帯域化手段と前記光注入手段間に、前記広帯域化された第1の光パルス列のうち、前記第2のレーザー装置の共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とするクロック伝送装置である。
第9の手段は、第10及び11の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第2のレーザー装置の共振器内に設けられた第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、第2の波長の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のレーザー装置の共振器内の前記媒質において第1の光パルス列と光路を共有させることにより、前記第2の光パルス列の繰り返し周波数を前記第1の光パルス列の繰り返し周波数に受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第10の手段は、第12の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第2のレーザー装置の共振器内に設けられた第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、第2の波長の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のレーザー装置の共振器内の前記媒質において第1の光パルス列と光路を共有させることにより、前記第2の光パルス列の繰り返し周波数のN倍(Nは整数)を前記第1の光パルス列の繰り返し周波数のM倍(Mは整数)と同一になるように受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第11の手段は、第13の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、第2の繰り返し周波数と第1の波長帯域と一部を共有する第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第2のレーザー装置の共振器内に設けられた第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、前記第2の波長の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のレーザー装置の共振器内の前記媒質において第1の光パルス列と光路を共有させることにより、前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第12の手段は、第14の実施形態に対応し、第11の手段において、前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させたことを特徴とするクロック伝送装置である。
第13の手段は、第15の実施形態に対応し、第11の手段において、前記第1のレーザー装置と前記媒質間に、前記第1の光パルス列のうち、前記第2のレーザー装置の共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とするクロック伝送装置である。
第14の手段は、第16の実施形態に対応し、第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、前記第1の光パルス列の波長帯域を広げるための波長広帯域化手段と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第2のレーザー装置の共振器内に設けられた前記波長広帯域化手段により広帯域化された第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、前記第2の波長の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のレーザー装置の共振器内の前記媒質において前記広帯域化された第1の光パルス列と光路を共有させることにより、前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置である。
第15の手段は、第17の実施形態に対応し、第14の手段において、前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させたことを特徴とするクロック伝送装置である。
第16の手段は、第18の実施形態に対応し、第14の手段において、前記波長広帯域化手段と前記媒質間に、前記第1の光パルス列のうち、前記第2のレーザー装置の共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とするクロック伝送装置である。
図2において、基準となる第1のモード同期レーザー装置として、波長1.3μmのクロムフォルステライトレーザー1を用い、第2のモード同期レーザー装置として、波長1.5μmのエルビウムファイバレーザー2を用いる。第1のモード同期レーザー装置は、鏡3、凹面鏡4、5、プリズム6、7、出力鏡8より構成される共振器を有し、レーザー媒質としてクロムフォルステライト結晶9を有する。1対のプリズム6、7は、共振器内の分散を補償し、モード同期パルス列を生成するために用いられる。鏡3は、不図示の可動ステージ上に設置され、共振器長を調整する。また、鏡3の背面にピエゾ素子10があり、共振器長の微調整を可能にする。第2のモード同期レーザー装置は、エルビウム添加ファイバ11、石英ファイバ12、波長多重カプラ13、14、偏光コントローラ15、アイソレータ16、出力カプラ17、ファイバ延伸器18、レンズ19、20、不図示の可動ステージから構成されるリング型共振器を有する。ファイバ延伸器18及び可動ステージにより、共振器長の微調整及び粗調整が可能である。第1のモード同期レーザー装置と第2のモード同期レーザー装置のそれぞれの共振器の周回の光路長はほぼ等しくなるように設計され、繰り返し周波数は50MHzでほぼ等しくなっているとする。
図4において、第1のモード同期レーザー装置として、波長800nmのチタンサファイアレーザー33、第2のモード同期レーザー装置として、第1の実施形態と同様に、波長1.5μmのエルビウムファイバレーザー2を用いる。第1のモード同期レーザー装置は、おおむね第1の実施形態におけるクロムフォルステライトレーザー1と同じ構成であるが、分散補償鏡34、35の多重反射を利用して、分散補償を行っている。共振器長は、繰り返し周波数が1GHzになるように設計されている。
図6において、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数を40MHz、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数を60MHzに設定する。この場合、第2のモード同期レーザー装置の共振器内で第1の光パルス列の2光パルスごと、第2の光パルス列の3光パルスごとに、同じタイミングで遭遇することになり、受動的な同期が起きる。この時、第1の光パルス列の繰り返し周波数40MHzの3倍(M=3)の値と、第2の光パルス列の繰り返し周波数60MHzの2倍(N=2)の値が同一の値(120MHz)になるように同期されることになる。
図7において、図4と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置のチタンサファイアレーザーに代えて、繰り返し周波数とオフセット周波数が安定化された周波数コム安定化クロムフォルステライトレーザー57を用いる。また、周波数コム安定化クロムフォルステライトレーザー57の鏡に広帯域反射鏡を用いて、発振波長帯域が1.5μmと重なるようにする。繰り返し周波数は、第1のモード同期レーザー装置と第2のモード同期レーザー装置ともに50MHzとする。
図8において、図4と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置のチタンサファイアレーザーに代えて、繰り返し周波数とオフセット周波数が安定化された周波数コム安定化クロムフォルステライトレーザー57を用いる。第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数を40MHz、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数を60MHzとする。この場合、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の2パルスごとと、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の3パルスごとが同じタイミングで遭遇することになり、第1の実施形態で述べた受動同期のメカニズムにより同期される。このとき、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数の3倍(M=3)と第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数の2倍(N=2)が同一の値になる。
図9において、図4と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置のチタンサファイアレーザーに代えて、繰り返し周波数とオフセット周波数が安定化された周波数コム安定化クロムフォルステライトレーザー57を用いる。また、第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列を第2のモード同期レーザー装置の共振器に注入する直前に、波長フィルタ59を設け、第2のモード同期レーザー装置の発振帯域の成分のみを抽出、または第1のモード同期レーザー装置の利得中心部分を除去するなど、波長成分を加工した後に、第2のモード同期レーザー装置に注入する。これにより、第2のモード同期レーザー装置の発振波長以外の成分が周波数コムの同期に与えうる擾乱を除去することができる。
図10において、図4と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数を第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数50MHzと同じとし、第2のモード同期レーザー装置に入射するためのシングルモードファイバ30の直前にフォトニック結晶ファイバ(または高非線形ファイバ)36からなる波長広帯域化装置39を設け、第1のモード同期レーザー装置のスペクトルを波長1.5μm帯まで広帯域化する。第2の実施形態で述べたとおり、第1のモード同期レーザー装置は、オフセット周波数及び繰り返し周波数が高精度に安定化されているので、光周波数コムの各々の縦モード周波数はすべて安定化されていることになる。広帯域化は、4光波混合によって起きるため、1.5μmまで広げられた周波数コムの縦モードのオフセット及び間隔は維持される。広帯域化された第1のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列を入力カプラ58を用いて、第2のモード同期レーザー装置に入射する。
同図において、第1のモード同期レーザー装置の繰り返し周波数を40MHz、第2のモード同期レーザー装置の繰り返し周波数を60MHzとなるよう、両レーザー装置の共振器長を設計する。第5の実施形態と同様のメカニズムにより、第2のモード同期レーザー装置は、その2本ごとの縦モード周波数が第1のモード同期レーザー装置の周波数コムの3本ごとの縦モード周波数に同一になるように、周波数コムを形成する。これにより、第1のモード同期レーザー装置の周波数コムの3本ごとの縦モード周波数(M=3)が第2のモード同期レーザー装置の周波数コムの2本ごとの縦モード(N=2)に転写される。周波数コムの縦モード間隔はどの縦モードにおいても、繰り返し周波数に等しいため、第2のモード同期レーザー装置の周波数コムの2本ごとの間に存在するモードの周波数についても、自動的に安定化されることになる。
同図において、第1のモード同期レーザー装置から波長広帯域化装置39を介して出力される第1の光パルス列が第2のモード同期レーザー装置の共振器に注入される直前に、波長フィルタ59を設ける。これによって第2のモード同期レーザー装置の発振帯域の成分のみを抽出、または第1のモード同期レーザー装置の利得中心部分を除去するなど、波長成分を加工された後に、第2のモード同期レーザー装置に注入する。これにより第2のモード同期レーザー装置の発振波長以外の成分が周波数コムの同期に与えうる擾乱を除去することができる。
同図において、第1のモード同期レーザー装置には、図2に示される構成と同様に、繰り返し周波数安定化クロムフォルステライトレーザー61を用い、第2のモード同期レーザー装置には、波長1.5μmのエルビウム・イッテルビウムガラスレーザー62を用いる。第2のモード同期レーザー装置の共振器中には、プリズム対63,64が挿入され、分散補償を行い、共振器内群遅延分散を負に設定する。第2のモード同期レーザー装置の共振器の鏡3は、不図示の可動ステージに乗せられ、ピエゾ素子10が付けられ、共振器長の粗調整・微調整が行われる。レーザー媒質65であるエルビウム・イッテルビウムガラス中で、共振器の光路とほぼ同軸に交差するように、第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列を入射させる。第1の実施形態で述べた受動同期メカニズムがレーザー媒質65中で起き、第2のモード同期レーザー装置の繰り返し周波数が第1のモード同期レーザー装置の繰り返し周波数に同期される。
同図において、第1のモード同期レーザー装置には、第1の実施例と同様の繰り返し周波数安定化クロムフォルステライトレーザー61を用い、第2のモード同期レーザー装置には波長1.5μmのクロムヤグレーザー68を用いる。第2のモード同期レーザー装置の共振器内にはプリズム対63,64を挿入し、共振器内群遅延分散が負になるように設定しておく。本実施形態では、第2のモード同期レーザー装置の共振器中にレーザー媒質66以外にもう1つ別の媒質67を挿入する。この媒質67中で、共振器の光路とほぼ同軸に交差するように、第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列を媒質67に入射させる。第1の実施形態で述べた受動同期メカニズムにより、第2のモード同期レーザー装置の繰り返し周波数が第1のモード同期レーザー装置の繰り返し周波数に一致するよう受動的に同期する。
同図において、図13と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数を40MHz、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数を60MHzとする。この場合、第2のモード同期レーザー装置の共振器内のレーザー媒質65中で第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の2パルスごとと、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の3パルスごととが同じタイミングで遭遇することになり、受動的な同期が起きる。この時、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数40MHzの3倍(M=3)の値と、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数60MHzの2倍(N=2)の値が同一の値(120MHz)になるように同期されることになる。
同図において、図13と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置に、繰り返し周波数とオフセット周波数が安定化された周波数コム安定化クロムフォルステライトレーザー57を用いる。第1のモード同期レーザー装置の鏡には、広帯域反射鏡を用いて、発振波長域が第2のモード同期レーザー装置の発振波長域(1.5μm)と重なるようにする。第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数と第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数は同一になるように、両レーザー装置の共振器長を設計する。第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列をレーザー媒質(エルビウム・イッテルビウムガラス)65に入射する。レーザー媒質65中で第1の実施形態で述べた受動同期メカニズムにより、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数が第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数に同期する。さらに、本実施形態では、第2のモード同期レーザー装置の周波数コムと入射された第1のモード同期レーザー装置の周波数コムのスペクトルに重なりが存在するため、レーザー媒質65中の非線形相互作用によって、第2のモード同期レーザー装置の周波数コムの縦モード周波数が第1のモード同期レーザー装置の周波数コムの縦モード周波数に受動的に同期し、その結果、第1のモード同期レーザー装置の周波数コムが第2のモード同期レーザー装置の周波数コムに転写される。
同図において、図16と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数を40MHz、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数を60MHzとする。この場合、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の2パルスごとと、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の3パルスごととが同じタイミングで遭遇することになり、第1の実施形態で述べた受動同期のメカニズムにより同期される。このとき、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数の3倍(M=3)と第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数の2倍(N=2)が同一の値になる。その結果、第1のモード同期レーザー装置の周波数コムの縦モード間隔(繰り返し周波数に等しい)の3倍と第2のモード同期レーザー装置の周波数コムの縦モード間隔(繰り返し周波数に等しい)の2倍が等しくなる。
同図において、図16に示す構成において、第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列を第2のモード同期レーザー装置の共振器に注入する直前に、波長フィルタ59を設け、第2のモード同期レーザー装置の発振帯域の成分のみを抽出、または第1のモード同期レーザー装置の利得中心部分を除去するなど、波長成分を加工した後、第2のモード同期レーザー装置に注入する。これにより、第2のモード同期レーザー装置の発振波長以外の成分が周波数コムの同期に与えうる擾乱を除去することができる。
同図において、第1のモード同期レーザー装置として、繰り返し周波数とオフセット周波数が安定化された周波数コム安定化チタンサファイアレーザー60を用いる。第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数は、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数50MHzと同じであるとする。第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列をフォトニック結晶ファイバ(または高非線形ファイバ)36からなる波長広帯域化装置39に通し、スペクトルが第2のモード同期レーザー装置の発振波長(1.5μm)と重なるまでスペクトルの広帯域化を行う。第2の実施形態で述べたとおり、第1のモード同期レーザー装置は、オフセット周波数及び繰り返し周波数が高精度に安定化されているので、光周波数コムの各々の縦モード周波数はすべて安定化されていることになる。広帯域化は、4光波混合によって起きるため、1.5μmまで広げられた周波数コムの縦モードのオフセット及び間隔は維持される。広帯域化された第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列を第2のモード同期レーザー装置の共振器内のレーザー媒質(エルビウム・イッテルビウムガラス)65に入射する。
同図において、図19と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数を40MHz、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数を60MHzとする。この場合、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の2パルスごとと、第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の3パルスごととが同じタイミングで遭遇することになり、第1の実施形態で述べた受動同期のメカニズムにより同期される。このとき、第1のモード同期レーザー装置の第1の光パルス列の繰り返し周波数の3倍(M=3)と第2のモード同期レーザー装置の第2の光パルス列の繰り返し周波数の2倍(N=2)が同一の値になる。その結果、第1のモード同期レーザー装置の周波数コムの縦モード間隔(繰り返し周波数に等しい)の3倍と第2のモード同期レーザー装置の周波数コムの縦モード間隔(繰り返し周波数に等しい)の2倍が等しくなる。
同図において、図19と同様の構成において、第1のモード同期レーザー装置からの第1の光パルス列を第2のモード同期レーザー装置の共振器内のレーザー媒質65に入射する直前に、波長フィルタ59を設け、第2のモード同期レーザー装置の発振帯域の成分のみを抽出、または第1のモード同期レーザー装置の利得中心部分を除去するなど、波長成分を加工した後に、第2のモード同期レーザー装置に注入する。これにより、第2のモード同期レーザー装置の発振波長以外の成分が周波数コムの同期に与えうる擾乱を除去することができる。
2 エルビウムファイバレーザー
3 鏡
4,5 凹面鏡
6,7 プリズム
8 出力鏡
9 クロムフォルステライト結晶
10 ピエゾ素子
11 エルビウム添加ファイバ
12 石英ファイバ
13,14 波長多重カプラ
15 偏光コントローラ
16 アイソレータ
17 出力カプラ
18 ファイバ延伸器
19,20 レンズ
21 ビームスプリッタ
22 光検出器
23 フィルタ
24 セシウム原子時計
25 基準周波数発生器
26 ミキサ
27 フィルタ
28 ピエゾドライバ
29 レンズ
30 シングルモードファイバ
31 シングルモードファイバ(分散シフトファイバ)
32 光検出器
33 チタンサファイアレーザー
34,35 分散補償鏡
36 フォトニック結晶ファイバ
37,38 レンズ対
39 波長広帯域化装置
40 自己参照型f−2f干渉計
41 光検出器
42 フィルタ
43 位相比較器
44 基準周波数発生器
45 フィルタ
46 ドライバ
47 電気光学変調器
48 偏光子
49 周波数安定化レーザー
50 光検出器
51 原子(またはイオン)
52 周波数安定化制御回路
53 フィルタ
54 位相比較器
55 フィルタ
56 ドライバ
57 周波数コム安定化クロムフォルステライトレーザー
58 入力カプラ
59 波長フィルタ
60 周波数コム安定化チタンサファイアレーザー
61 繰り返し周波数安定化クロムフォルステライトレーザー
62 エルビウム・イッテルビウムガラスレーザー
63,64 プリズム対
65 レーザー媒質(エルビウム・イッテルビウムガラス)
66 レーザー媒質(クロムヤグ結晶)
67 媒質
68 クロムヤグレーザー
Claims (16)
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のモード同期レーザー装置と、光パルスの波長が長いほど当該光パルスが共振器を周回する時間が長くなるように構成されるとともに、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のモード同期レーザー装置と、前記第1の光パルス列を前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に注入する光注入手段と、前記第2の光パルス列を伝送する光伝送手段とから構成され、前記第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に注入することにより前記第2の光パルス列の波長を変移させ、該波長変移に基づき前記第2の光パルス列が共振器を周回する時間が変化することによって前記第2の光パルス列の繰り返し周波数を前記第1の光パルス列の繰り返し周波数に受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のモード同期レーザー装置と、光パルスの波長が長いほど当該光パルスが共振器を周回する時間が長くなるように構成されるとともに、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のモード同期レーザー装置と、前記第1の光パルス列を前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に注入する光注入手段と、前記第2の光パルス列を伝送する光伝送手段とから構成され、前記第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に注入することにより前記第2の光パルス列の波長を変移させ、該波長変移に基づき前記第2の光パルス列が共振器を周回する時間が変化することによって前記第2の光パルス列の繰り返し周波数のN倍(Nは整数)と前記第1の光パルス列の繰り返し周波数のM倍(Mは整数)が同一になるように受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のモード同期レーザー装置と、光パルスの波長が長いほど当該光パルスが共振器を周回する時間が長くなるように構成されるとともに、第2の繰り返し周波数と前記第1の波長の帯域と一部を共有する第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のモード同期レーザー装置と、前記第1の光パルス列を前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に注入する光注入手段と、前記第2の光パルス列を伝送する光伝送手段とから構成され、前記第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に注入することにより前記第2の光パルス列の波長を変移させ、該波長変移に基づき前記第2の光パルス列が共振器を周回する時間が変化することによって前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させることを特徴とする請求項3に記載のクロック伝送装置。
- 前記第1のモード同期レーザー装置と前記光注入手段間に、前記第1の光パルス列のうち、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とする請求項3に記載のクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、前記第1の光パルス列の波長帯域を広げるための波長広帯域化手段と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記波長広帯域化手段によって広帯域化された第1の光パルス列を前記第2のレーザー装置の共振器内に注入するための光注入手段と、前記第2の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記広帯域化された第1の光パルス列を前記光注入手段を用いて前記第2のレーザー装置の共振器内に注入することにより、前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させることを特徴とする請求項6に記載のクロック伝送装置。
- 前記波長広帯域化手段と前記光注入手段間に、前記広帯域化された第1の光パルス列のうち、前記第2のレーザー装置の共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とする請求項6に記載のクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のモード同期レーザー装置と、光パルスの波長が長いほど当該光パルスが共振器を周回する時間が長くなるように構成されるとともに、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のモード同期レーザー装置と、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に設けられた前記第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、前記第2の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内の前記媒質において前記第1の光パルス列と光路を共有させることにより前記第2の光パルス列の波長を変移させ、該波長変移に基づき前記第2の光パルス列が共振器を周回する時間が変化することによって前記第2の光パルス列の繰り返し周波数を前記第1の光パルス列の繰り返し周波数に受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のモード同期レーザー装置と、光パルスの波長が長いほど当該光パルスが共振器を周回する時間が長くなるように構成されるとともに、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のモード同期レーザー装置と、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に設けられた前記第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、前記第2の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内の前記媒質において前記第1の光パルス列と光路を共有させることにより前記第2の光パルス列の波長を変移させ、該波長変移に基づき前記第2の光パルス列が共振器を周回する時間が変化することによって前記第2の光パルス列の繰り返し周波数のN倍(Nは整数)を前記第1の光パルス列の繰り返し周波数のM倍(Mは整数)と同一になるように受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のモード同期レーザー装置と、光パルスの波長が長いほど当該光パルスが共振器を周回する時間が長くなるように構成されるとともに、第2の繰り返し周波数と前記第1の波長の帯域と一部を共有する第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のモード同期レーザー装置と、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内に設けられた前記第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、前記第2の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器内の前記媒質において前記第1の光パルス列と光路を共有させることにより前記第2の光パルス列の波長を変移させ、該波長変移に基づき前記第2の光パルス列が共振器を周回する時間が変化することによって前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させたことを特徴とする請求項11に記載のクロック伝送装置。
- 前記第1のモード同期レーザー装置と前記媒質間に、前記第1の光パルス列のうち、前記第2のモード同期レーザー装置の前記共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とする請求項11に記載のクロック伝送装置。
- 第1の繰り返し周波数と第1の波長を有する第1の光パルス列を発生する第1のレーザー装置と、前記第1の光パルス列の波長帯域を広げるための波長広帯域化手段と、第2の繰り返し周波数と第2の波長を有する第2の光パルス列を発生する第2のレーザー装置と、前記第2のレーザー装置の共振器内に設けられた前記波長広帯域化手段により広帯域化された第1の光パルス列と光路を共有する媒質と、前記第2の光パルス列を伝送するための光伝送手段とから構成され、前記第2のレーザー装置の共振器内の前記媒質において前記広帯域化された第1の光パルス列と光路を共有させることにより、前記第2の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムの縦モード周波数に対して受動的に同期させ、前記第2の光パルス列を前記光伝送手段により伝送することを特徴とするクロック伝送装置。
- 前記第2の光パルス列の周波数コムのN本ごと(Nは整数)の縦モード周波数を前記第1の光パルス列の周波数コムのM本ごと(Mは整数)の縦モード周波数に対して受動的に同期させたことを特徴とする請求項14に記載のクロック伝送装置。
- 前記波長広帯域化手段と前記媒質間に、前記広帯域化された第1の光パルス列のうち、前記第2のレーザー装置の共振器の発振波長と同一の成分を選択する手段を設けたことを特徴とする請求項14に記載のクロック伝送装置。
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