JP5370559B2

JP5370559B2 - 光パルス発生装置及び光パルス発生方法

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Publication number: JP5370559B2
Application number: JP2012209614A
Authority: JP
Inventors: 徳隆原; 洋一細川
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-12-18
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Also published as: US9570879B2; US20150029575A1; JP2013218264A; WO2013137384A1

Description

本発明は、光パルス発生装置及び光パルス発生方法に関する。

従来、光パルスを発生させる技術として、光を変調して多数の高次周波数成分からなる光周波数コムを作り出すことにより光をパルス化させ、さらに分散補償器を用いて光パルスを狭窄化する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１７５５７６号公報

しかしながら、従来の方法では、光パルスの繰り返し周波数を変化させることができるものの、任意のパターンの光パルス列を発生させることができないという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能な光パルス発生装置及び光パルス発生方法を提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の光パルス発生装置は、入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる第１の光変調器と、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う第２の光変調器と、前記第１の光変調器から出力された光パルスのチャープを補償する分散補償器と、前記第２の光変調器又は前記分散補償器のうちで光の伝送方向における最後段のものから出力された光パルスをソリトン圧縮する光パルス圧縮器と、を備える。

また、本発明の光パルス発生装置は、上記の光パルス発生装置において、前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのうちの一方又は両方は、ＬＮ変調器である。

また、本発明の光パルス発生装置は、上記の光パルス発生装置において、前記分散補償器は、前記第１の光変調器よりも後段であって、前記第２の光変調器よりも前段又は後段に、配置される。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の光パルス発生装置は、入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる第１の光変調器と、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う第２の光変調器と、前記第１の光変調器から出力された光パルスのチャープを補償する分散補償器と、前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのタイミング同期をはかるための位相調整器と、を備え、前記位相調整器を、前記第１の光変調器に印加する前記第１の変調信号の経路内に備える一方、前記第２の光変調器に印加する前記第２の変調信号の経路内には備えない。

また、本発明の光パルス発生方法は、入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる過程（光パルス発生過程）と、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う過程（変調動作過程）と、前記光パルス発生過程で出力された光パルスのチャープを補償する過程（チャープ補償過程）と、前記変調動作過程又は前記チャープ補償過程のうちで光の伝送方向における最後段のものから出力された光パルスをソリトン圧縮する過程（ソリトン圧縮過程）と、を含む。

また、本発明の光パルス発生方法は、入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる過程（光パルス発生過程）と、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う過程（変調動作過程）と、前記光パルス発生過程で出力された光パルスのチャープを補償する過程（チャープ補償過程）と、前記光パルス発生過程と前記変調動作過程のタイミング同期をはかるための位相調整を行う過程（位相調整過程）と、を含み、前記位相調整過程を、前記第１の変調信号の経路内に備える一方、前記第２の変調信号の経路内には備えない。

本発明によれば、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能である。

本発明の実施形態（第１実施形態）による光パルス発生装置の構成を示す図である。光周波数コム発生器の出力光のパワーＰ（ｔ）を模式的に示す図である。分散補償器の出力光のパワーＰ（ｔ）を模式的に示す図である。マッハツェンダー型光変調器の透過率の時間変化及び光強度変調器の出力光のパワーＰ（ｔ）を模式的に示す図である。ＺカットＬＮ基板を用いたマッハツェンダー型光変調器４１の電極配置を示す図である。ＸカットＬＮ基板を用いたマッハツェンダー型光変調器２１の電極配置を示す図である。本発明の実施形態（第２実施形態）による光パルス発生装置の構成を示す図である。本発明の実施形態（第３実施形態）による光パルス発生装置の構成を示す図である。本発明の実施形態（第４実施形態）による光パルス発生装置の構成を示す図である。本発明の実施形態（第５実施形態）による光パルス発生装置の構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態（第１実施形態）による光パルス発生装置１の構成を示す図である。
本実施形態に係る光パルス発生装置１は、テラヘルツ波の時間領域分光に関する。

光パルス発生装置１は、光源１０、光周波数コム発生器２０、分散補償器３０、光強度変調器４０、光パルス圧縮器５０、及び信号発生器６０を備える。
また、光周波数コム発生器２０は、マッハツェンダー型光変調器２１、増幅器２３、可変増幅器２４、バイアス電圧供給部２５、及び位相調整器２６を備える。なお、増幅器２３及び可変増幅器２４は、例えば、無線周波数（ＲＦ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号に対応している。
また、光強度変調器４０は、マッハツェンダー型光変調器４１、位相調整器４３、及びバイアス電圧供給部４５を備える。
また、光パルス圧縮器５０は、第１光増幅器５１、非線形圧縮器５２、及び第２光増幅器５３を備える。

光源１０は、例えばレーザ光源であり、所定波長の連続光を発生させる。一例として、波長１．５５μｍ帯のＤＦＢ（分布帰還型）レーザを光源１０に用いることができる。光源１０の出射端は、例えば光ファイバによって、マッハツェンダー型光変調器２１の入力導波路２１１と接続されている。

信号発生器６０は、所定の周波数の変調信号ＳＩＧ１（例えば正弦波）を発生させ、光周波数コム発生器２０へ供給する。信号発生器６０の変調信号ＳＩＧ１を出力する出力部は、光周波数コム発生器２０の増幅器２３及び可変増幅器２４（本実施形態では、位相調整器２６を介している）に接続されている。また、信号発生器６０は、変調信号ＳＩＧ１と同期した変調信号ＳＩＧ２を発生させ、光強度変調器４０へ供給する。信号発生器６０の変調信号ＳＩＧ２を出力する出力部は、光強度変調器４０の位相調整器４３に接続されている。変調信号ＳＩＧ１と変調信号ＳＩＧ２が同期しているとは、変調信号ＳＩＧ１の周波数と変調信号ＳＩＧ２の周波数が一致するか、または変調信号ＳＩＧ２の周波数が変調信号ＳＩＧ１の周波数の整数分の１であることを意味する。例えば、信号発生器６０はその内部で発生させた共通のマスタークロックを周波数逓倍することによって、このような変調信号ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を発生させることができる。変調信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２の詳細については後述する。なお、変調信号ＳＩＧ１を発生させる信号発生器と変調信号ＳＩＧ２を発生させる信号発生器とを別個に設けた構成としてもよい。また、変調信号ＳＩＧ２については、複数周期にわたって一定の周波数である必要はなく、周期毎に周波数が異なっていてもよい。つまり、ある時点での１周期の長さ（変調信号ＳＩＧ２の隣り合うピーク間の時間）と、次の１周期の長さとが異なっていてもよい。

マッハツェンダー型光変調器２１は、入力導波路２１１、２つの分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂ、出力導波路２１３、変調電極２１４Ａ，２１４Ｂ、及びバイアス電極２１５を有する。分岐導波路２１２Ａ及び２１２Ｂは、それぞれ入力導波路２１１と出力導波路２１３に接続されている。出力導波路２１３は、分散補償器３０の入射端に接続されている。入力導波路２１１、分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂ、及び出力導波路２１３により、マッハツェンダー干渉計が構成される。変調電極２１４Ａは、分岐導波路２１２Ａ上に、また変調電極２１４Ｂは、分岐導波路２１２Ａ上若しくは２１２Ｂ上のいずれか、又はその両方に、それぞれ形成されている。バイアス電極２１５は、分岐導波路２１２Ｂ上に形成されている。このマッハツェンダー型光変調器２１は、例えば、ＺカットＬＮ基板上に各導波路と各電極を形成したＬＮ変調器を用いることができる。この構成により、マッハツェンダー型光変調器２１は、２つの分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂを伝搬する光が受ける位相を独立に制御可能である。
ここで、マッハツェンダー型光変調器２１として用いるＬＮ変調器は光変調器の一例であり、マッハツェンダー型光変調器２１としてInPなどの半導体を用いた変調器等、他の光変調器が用いられてもよい。

増幅器２３は、信号発生器６０からの変調信号ＳＩＧ１を所定の増幅率で増幅する。増幅器２３の出力部は、マッハツェンダー型光変調器２１の変調電極２１４Ａに接続されている。可変増幅器２４は、信号発生器６０からの変調信号ＳＩＧ１（本実施形態では、位相調整器２６を介して入力される）を所定の増幅率で増幅する。可変増幅器２４の出力部は、マッハツェンダー型光変調器２１の変調電極２１４Ｂに接続されている。増幅器２３と可変増幅器２４の増幅率は、それぞれ、変調電極２１４Ａ，２１４Ｂに印加される変調信号ＳＩＧ１の振幅が後述する式（１０）の条件を満たすように、設定がなされている。

バイアス電圧供給部２５は、マッハツェンダー型光変調器２１にバイアス電圧を供給する。このバイアス電圧は、後述する式（１１）の条件が満たされるように、設定がなされている。バイアス電圧供給部２５の出力部は、マッハツェンダー型光変調器２１のバイアス電極２１５に接続されている。
位相調整器２６は、変調電極２１４Ａに印加される変調信号ＳＩＧ１ａと変調電極２１４Ｂに印加される変調信号ＳＩＧ１ｂの位相が一致するよう、変調電極２１４Ａまでの信号経路と変調電極２１４Ｂまでの信号経路の長さを一致させるためのものである。

分散補償器３０は、所定（後述）の分散特性を有しており、光周波数コム発生器２０からの光パルス（後述）を狭窄化して出力する。この分散補償器３０として、例えば、分散が上記所定の特性を持った光ファイバを用いることができるが、光ファイバ以外の光学素子を用いてもよい。
なお、分散補償器３０は、通常、光周波数コム発生器２０よりも後段（直後でなくてもよい）に備えられる。

マッハツェンダー型光変調器４１は、入力導波路４１１、２つの分岐導波路４１２Ａ，４１２Ｂ、出力導波路４１３、変調電極４１４、及びバイアス電極４１５を有する。入力導波路４１１は、分散補償器３０の出射端に接続されている。分岐導波路４１２Ａ及び４１２Ｂは、それぞれ入力導波路４１１と出力導波路４１３に接続されている。入力導波路４１１、分岐導波路４１２Ａ，４１２Ｂ、及び出力導波路４１３により、マッハツェンダー干渉計が構成される。変調電極４１４は、分岐導波路４１２Ａと４１２Ｂの間に形成されている。バイアス電極４１５は、分岐導波路４１２Ｂ上に形成されている。このマッハツェンダー型光変調器４１は、例えば、ＸカットＬＮ基板上に各導波路と各電極を形成したＬＮ変調器を用いることができる。この構成により、マッハツェンダー型光変調器４１は、プッシュプル駆動が可能となり、チャープの発生をゼロとすることができる。なお、プッシュプル駆動が可能な他の電極構成を用いてもよい。また、ＬＮ基板としてはＺカット基板を用いてもよい。ＺカットＬＮ基板を用いた場合にはＸカットＬＮ基板を用いた場合よりもチャープ量は増加するが、図５のように、２つの分岐導波路の一方（分岐導波路４１２Ａ）上に信号電極、他方（分岐導波路４１２Ｂ）上に接地電極をそれぞれ設けた構成の変調電極を採用することで、チャープ量を抑えることができる。
ここで、マッハツェンダー型光変調器４１として用いるＬＮ変調器は光変調器の一例であり、マッハツェンダー型光変調器４１としてInPなどの半導体を用いた変調器等、他の光変調器が用いられてもよい。

位相調整器４３は、分散補償器３０からの光パルス列（後述）と信号発生器６０からの変調信号ＳＩＧ２の位相（タイミング）が一致するよう、変調信号ＳＩＧ２の位相を調整する。位相調整器４３の出力部は、マッハツェンダー型光変調器４１の変調電極４１４に接続されている。

バイアス電圧供給部４５は、マッハツェンダー型光変調器４１に所定のバイアス電圧を供給する。バイアス電圧供給部４５の出力部は、マッハツェンダー型光変調器４１のバイアス電極４１５に接続されている。

第１光増幅器５１は、光強度変調器４０から出力される光パルス（後述）を、非線形圧縮器５２において非線形現象が起きるのに必要な程度のパワーにまで増幅する。第１光増幅器５１として、例えばＥＤＦＡ（エルビウム・ドープ・ファイバ・アンプ）を用いることができる。

非線形圧縮器５２は、光パルスを圧縮する装置であり、一例として、高非線形ファイバと高分散ファイバを交互に接続して構成されたファイバモジュールを用いる。各ファイバの長さは、断熱圧縮条件を満たすように設定される。これにより、非線形圧縮器５２は、入力された光パルスのパルス幅を狭めながらピークパワーを増大させることで光パルスを断熱圧縮（ソリトン圧縮）する。

第２光増幅器５３は、非線形圧縮器５２によって圧縮された光パルスを、光パルス発生装置１の最終的な出力パワーとして要求されるパワーまで増幅する。第２光増幅器５３へ入力される光パルスは、非線形圧縮器５２により極めて細いパルス幅に圧縮されているため、そのスペクトル帯域幅は４０ｎｍ程度にまで拡大している。よって、第２光増幅器５３としては、広帯域で増幅が可能なものを用いることが望ましい。

次に、上記のように構成された光パルス発生装置１の動作を説明する。
光源１０により発生された光は、光周波数コム発生器２０のマッハツェンダー型光変調器２１へ入力される。マッハツェンダー型光変調器２１において、この光は、入力導波路２１１から分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂへ分岐されて、各分岐導波路中を伝搬する。このとき、分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂを伝搬している間に、伝搬光は、変調電極２１４Ａ，２１４Ｂ及びバイアス電極２１５からの電界に応じて位相変化を受ける。そして、この位相変化を受けた光は、出力導波路２１３で再び合波される。

ここで、マッハツェンダー型光変調器２１への入力光の振幅と周波数をそれぞれＥ_０，ω_０とし、分岐導波路２１２Ａと２１２Ｂにおいて伝搬光が受ける位相変化をそれぞれθ_１，θ_２とすると、出力導波路２１３で合波後の光、すなわち光周波数コム発生器２０の出力光（マッハツェンダー型光変調器２１の出力光）の振幅の時間変化Ｅ（ｔ）は、次式（１）のように表される。
Ｅ（ｔ）＝Ｅ_０［ｓｉｎ（ω_０ｔ＋θ_１）＋ｓｉｎ（ω_０ｔ＋θ_２）］／２ …（１）

但し、
θ_１＝Ａ_１ｓｉｎ（ω_ｍｔ）＋Ｂ_１ …（２）
θ_２＝Ａ_２ｓｉｎ（ω_ｍｔ）＋Ｂ_２ …（３）
ω_ｍ＝２πｆ_ｍ …（４）
Ａ_１：変調電極２１４Ａにより分岐導波路２１２Ａの伝搬光へ与えられる変調の振幅
Ａ_２：変調電極２１４Ｂにより分岐導波路２１２Ｂの伝搬光へ与えられる変調の振幅
Ｂ_１：バイアス電極２１５により分岐導波路２１２Ａの伝搬光へ与えられる位相
Ｂ_２：バイアス電極２１５により分岐導波路２１２Ｂの伝搬光へ与えられる位相
ｆ_ｍ：信号発生器６０が発生する変調信号ＳＩＧ１の変調周波数
である。

上式（１）から、光周波数コム発生器２０の出力光のパワーＰ（ｔ）と周波数ω（ｔ）は、それぞれ次式（５），（６）のように表すことができる。
Ｐ（ｔ）＝Ｐ_０［１＋ｃｏｓ｛ΔＡｓｉｎ（ω_ｍｔ）＋Δθ｝］／２ …（５）
ω（ｔ）＝ω_０＋ω_ｍＡｓｉｎ（ω_ｍｔ） …（６）
但し、
ΔＡ＝Ａ_１−Ａ_２ …（７）
Δθ＝Ｂ_１−Ｂ_２ …（８）
Ａ＝（Ａ_１＋Ａ_２）／２ …（９）
である。また、Ｐ_０はマッハツェンダー型光変調器２１への入力光のパワーである。

図２に、光周波数コム発生器２０の出力光のパワーＰ（ｔ）を模式的に示す。但し、同図はｆ_ｍ＝１０ＧＨｚの例である。この図から分かるように、光周波数コム発生器２０から出力される光は、複数の光パルスｐ_ａ１，ｐ_ａ２，ｐ_ａ３，ｐ_ａ４，…が等しい時間間隔で並んだ光パルス列Ｐ_Ａとなる。図の例では、各光パルスの時間間隔は１００ｐｓ（繰り返し周波数１０ＧＨｚ）であり、パルス幅は５０ｐｓ程度である。なお、上式（６）によれば、各光パルスにおいて、周波数は光パルスの先端Ｓから末端Ｅに向かって（時間ｔが大きくなるにつれて）増加する。すなわち、光周波数コム発生器２０から出力される各光パルスには、正のチャープがかかっている。

ここで、上式（５）から、ΔＡ及びΔθの値に応じて光パルスの波形Ｐ（ｔ）は変化する。これは、ΔＡ及びΔθの値によっては光パルスの波形に歪みが生じることを意味する。このような歪みのない光パルスが得られる条件の１つとして、次式（１０）及び（１１）が満たされればよいことが知られている（例えば、特開２００７−２４８６６０号公報、特願２０１０−１６９３２６を参照）。
ΔＡ＝０．５π …（１０）
Δθ＝０．５π …（１１）

したがって、変調電極２１４Ａ，２１４Ｂに印加される変調信号ＳＩＧ１による変調振幅が式（１０）の条件を満たすように、増幅器２３と可変増幅器２４の増幅率を設定しておくとともに、バイアス電極２１５に印加されるバイアス電圧により付与される位相が式（１１）の条件を満たすように、バイアス電圧を設定しておくことで、光周波数コム発生器２０の出力光を、歪みのない光パルスが並んだ光パルス列（図２）とすることができる。

以上のようにして光周波数コム発生器２０から出力された光パルスは、分散補償器３０へ入力されて狭窄化される。光周波数コム発生器２０からの光パルスは上述のとおり正のチャープを持っている。この光パルスを狭窄化するために、分散補償器３０として、長波長（低周波数）の光成分（光パルスの前半部分）に対する群速度が大きく、短波長（高周波数）の光成分（光パルスの後半部分）に対する群速度が小さい分散特性を有した光ファイバを採用する。例えば、波長１．３μｍ帯で分散がゼロとなり線形の分散を有した１．３μｍ帯通信用シングルモードファイバを用いることができる。このような特性の分散補償器３０を通過することにより、各光パルスはそのパルス幅が細くなる。図３に、分散補償器３０の出力光のパワーＰ（ｔ）を模式的に示す。同図に示されるように、分散補償器３０から出力される光は、狭窄化された光パルスｐ_ｂ１，ｐ_ｂ２，ｐ_ｂ３，ｐ_ｂ４，…が並んだ光パルス列Ｐ_Ｂとなる。例えば、分散補償器３０を通過後の各光パルスのパルス幅は、２．５ｐｓ程度である。

こうして分散補償器３０から出力された光（光パルス列Ｐ_Ｂ）は、光強度変調器４０へ入力されて、マッハツェンダー型光変調器４１において変調信号ＳＩＧ２による強度変調を受ける。マッハツェンダー型光変調器４１を駆動する変調信号ＳＩＧ２の信号パターンは、光パルス列Ｐ_Ｂを構成する光パルスのうち特定の一部の光パルスのみがマッハツェンダー型光変調器４１から出力されるような信号パターンとする。すなわち、マッハツェンダー型光変調器４１は、変調信号ＳＩＧ２で駆動されることにより、上記特定の光パルスを透過させ、それ以外の光パルスを遮断するように動作する。このような信号パターンは、本光パルス発生装置１からどのような光パルス列を出力したいかに応じて任意のパターンを設定可能である。

一例として、図４に、変調信号ＳＩＧ１を２分周したものを変調信号ＳＩＧ２に用いた場合の、マッハツェンダー型光変調器４１の透過率の時間変化及び光強度変調器４０の出力光のパワーＰ（ｔ）を模式的に示す。変調信号ＳＩＧ２の周波数が変調信号ＳＩＧ１の周波数の２分の１であるため、この例におけるマッハツェンダー型光変調器４１の透過率は、図示されるように、光強度変調器４０へ入力される光パルスの繰り返し周期の２倍の繰り返し周期で高透過率と低透過率を繰り返すものとなる。したがって、このような変調信号ＳＩＧ２でマッハツェンダー型光変調器４１を駆動することにより、光パルス列Ｐ_Ｂを構成する一連の各光パルスは、交互に、マッハツェンダー型光変調器４１を透過し、またはマッハツェンダー型光変調器４１によって遮断される。すなわち、マッハツェンダー型光変調器４１からは、図４のように、光パルス列Ｐ_Ｂを構成する光パルスを１つ置きに間引いた光パルスｐ_ｃ１，ｐ_ｃ３，ｐ_ｃ５，…からなる光パルス列Ｐ_Ｃが出力されてくる。図示されるように、各光パルスの時間間隔は２００ｐｓ（繰り返し周波数５ＧＨｚ）である。なお、同図において、点線で表された光パルスはマッハツェンダー型光変調器４１により間引かれた（遮断された）光パルスを示す。

このように、図４の例では、光パルスを間引くことによって光パルスの繰り返し周波数を２分の１に変換（この場合は、低減）することができる。
また、同様に、変調信号ＳＩＧ２として変調信号ＳＩＧ１を例えば４分周したものや８分周したものを用いれば、光パルスの繰り返し周波数をそれぞれ４分の１、８分の１に変換（この場合は、低減）することができる。

したがって、変調信号ＳＩＧ２の周波数（変調信号ＳＩＧ１の周波数の整数分の１）を適宜選択することで、光強度変調器４０から出力される光パルスの繰り返し周波数を様々に変更することが可能である。

さらに、変調信号ＳＩＧ２の信号パターンは、変調信号ＳＩＧ１に同期していれば任意のパターンとしてもよい。これにより、光強度変調器４０へ入力された光パルス列Ｐ_Ｂを構成する光パルスｐ_ｂ１，ｐ_ｂ２，ｐ_ｂ３，ｐ_ｂ４，…のうち、当該信号パターンに応じた任意の光パルスを光強度変調器４０から出力することができる。すなわち、変調信号ＳＩＧ２の信号パターンを適宜設定することで、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能である。

このようにして光強度変調器４０から出力された光パルスは、光パルス圧縮器５０へ入力されてパルス圧縮される。これにより、光パルスのパルス幅をさらに０．２ｐｓ程度まで細くすることができ、所謂フェムト秒パルスを生成することが可能となる。

以上のように、本光パルス発生装置１によれば、光強度変調器４０において変調信号ＳＩＧ２に応じて光パルスを間引くことで、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能であるとともに、光パルスの繰り返し周波数を変化させることも可能である。
また、マッハツェンダー型光変調器２１，４１はＬＮ変調器として構成されているので、数ＭＨｚ〜数十ＧＨｚ（例えば１０ＭＨｚ前後〜４０ＧＨｚ前後）の広帯域にわたって本光パルス発生装置１は動作可能である。また、上式（５）及び（６）によれば、光周波数コム発生器２０から出力される光パルスには実効的に非線形チャープが含まれないので、線形の分散を有した分散補償器３０によって高精度に分散補償をすることができ、これにより本光パルス発生装置１は劣化の少ない高品質な光パルスを発生可能である。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態（第１実施形態）について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

例えば、マッハツェンダー型光変調器２１は、ＸカットＬＮ基板を用いて構成することとしてもよい。この場合、図６に示すように、２つの分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂの間に接地電極を設け、更に２つの分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂを挟んで正電圧を印加する信号電極と負電圧を印加する信号電極を設けた構成の変調電極を採用することで、前述と同様に式（１０）及び（１１）の条件を満足させ、歪みのない光パルスが並んだ光パルス列（図２）を生成することができる。

また、分散補償器３０と光強度変調器４０の配置を入れ替えてもよい（後述する図９を参照）。但し、図１のように分散補償器３０を前段に配置した方が、波形劣化の少ない高品質な光パルスを得ることができる。その理由は、光強度変調器４０を前段に配置したとすると、分散補償される前のパルス幅の広い光パルス（図２）が光強度変調器４０へ入力されることになり、この光パルスが図４に示されるように透過率が時間変化する光強度変調器４０を通過することにより強度変調されることとなるが、幅広の光パルスの裾野の一部分が、図４の透過率が低下する時間領域において減衰し失われることにより、その後段の分散補償器３０を通過した際に、所望の分散補償が不可能となり、その結果として、光パルスの波形に歪みが生じてしまうからである。一方、分散補償器３０を前段に配置した場合には、光強度変調器４０へ入力される光パルスは図３に示されるように既に狭窄化されており、このようにパルス幅の狭い光パルスの裾野部分は図４のように透過率が低下した時間領域の影響は受けないから、光パルスの波形は劣化せず、高品質な光パルスを得ることが可能となる。

また、光周波数コム発生器２０の駆動条件として、式（１０），式（１１）に代えて、次式（１２）を用いてもよい（特開２００７−２４８６６０号公報参照）。
ΔＡ＋Δθ＝π …（１２）
また、例えばΔＡ＝０．５π，Δθ＝１．５πの駆動条件を用いると、光周波数コム発生器２０からは、光パルスの先端Ｓ（図２参照）から末端Ｅ（図２参照）に向かって周波数が減少する負チャープのかかった光パルスが出力される。この場合には、分散補償器３０として、上述したものとは逆の分散特性を持ったものを採用すればよい。

また、光強度変調器４０のマッハツェンダー型光変調器４１には、プッシュプル駆動方式を適用することが好ましい。プッシュプル駆動方式を用いた場合、２つの分岐導波路における位相変化量は、絶対値が等しく符号が反対となるため、マッハツェンダー型光変調器４１によって光パルスに付加されるチャープはゼロになる。よって、マッハツェンダー型光変調器４１での変調が分散補償器３０で分散補償された光パルスの波形に影響を及ぼさず、光パルスの波形劣化を低減できる。

＜第１実施形態に係る構成例（１）〜（４）＞
第１実施形態に係る構成例（１）〜（４）を示す。
（１）入力光を第１の変調信号（本実施形態では、変調信号ＳＩＧ１）で変調して光パルスを発生させる第１のＬＮ変調器（本実施形態では、光周波数コム発生器２０のマッハツェンダー型光変調器２１）と、前記光パルスのチャープを補償する分散補償器（本実施形態では、分散補償器３０）と、前記光パルスを、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号（本実施形態では、変調信号ＳＩＧ２）で変調することにより、前記特定の一部の光パルスを出力する第２のＬＮ変調器（本実施形態では、光強度変調器４０のマッハツェンダー型光変調器４１）と、を備えることを特徴とする光パルス発生装置（本実施形態では、光パルス発生装置１）を提供することができる。

（２）前記分散補償器は、前記第２のＬＮ変調器の前段に配置されることを特徴とする前記（１）に記載の光パルス発生装置を提供することができる。
（３）前記第２のＬＮ変調器から出力された光パルスをソリトン圧縮する光パルス圧縮器（本実施形態では、光パルス圧縮器５０）を備えることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の光パルス発生装置を提供することができる。

（４）入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる過程と、前記光パルスのチャープを補償する過程と、前記光パルスを、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調することにより、前記特定の一部の光パルスを出力する過程と、を含むことを特徴とする光パルス発生方法を提供することができる。

［第２実施形態］
図７は、本発明の実施形態（第２実施形態）による光パルス発生装置１ａの構成を示す図である。
ここで、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａの構成は、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１の構成と比べて、光周波数コム発生器及び光強度変調器の構成が異なる点を除いては、同様である。
以下では、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａについて、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１とは異なる点について詳しく説明し、同様な点については以上の実施形態（第１実施形態）と同一の符号を付して示して詳しい説明を省略する。

本実施形態に係る光パルス発生装置１ａに備えられた光周波数コム発生器２０ａは、図１に示される第１実施形態に係る光周波数コム発生器２０と比べて、更に、増幅器２３及び位相調整器２６より信号発生器６０の側に、位相調整器２７を備える。そして、信号発生器６０の変調信号ＳＩＧ１を出力する出力部は、光周波数コム発生器２０ａの位相調整器２７に接続されている。信号発生器６０から出力される変調信号ＳＩＧ１は、位相調整器２７を介して増幅器２３に入力されるとともに、位相調整器２７を介して位相調整器２６を経由して可変増幅器２４に入力される。

また、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａに備えられた光強度変調器４０ａは、図１に示される第１実施形態に係る光強度変調器４０と比べて、位相調整器（図１に示される位相調整器４３に対応するもの）を備えない。そして、信号発生器６０の変調信号ＳＩＧ２を出力する出力部は、光強度変調器４０ａの変調電極４１４に接続されている。信号発生器６０から出力される変調信号ＳＩＧ２は、変調電極４１４に入力される。

ここで、光周波数コム発生器２０ａに備えられた位相調整器２７は、分散補償器３０からの光パルス列と信号発生器６０からの変調信号ＳＩＧ２の位相（タイミング）が一致するよう、変調信号ＳＩＧ１の位相を調整する。位相調整器２７の出力部は、増幅器２３及び位相調整器２６に接続されている。

このように、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１では光強度変調器４０の位相調整器４３により変調信号ＳＩＧ１に関する位相と変調信号ＳＩＧ２に関する位相との差を調整するのに対して、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａでは、光周波数コム発生器２０ａに備えられた位相調整器２７により、変調信号ＳＩＧ１に関する位相と変調信号ＳＩＧ２に関する位相との差を調整（例えば、同期調整）する。

以上のように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａでは、クロック信号（変調信号ＳＩＧ１）に関する位相とゲート信号（変調信号ＳＩＧ２）に関する位相との差を調整するための位相調整器２７を、パルスピッキング（パルスの間引き）を行うパルスピッカーとして機能する光強度変調器４０ａのゲート信号経路ではなく、基準の光パルス列（光周波数コム）を発生する光周波数コム発生器２０ａのクロック信号経路に備えた。

本実施形態に係る光パルス発生装置１ａでは、クロック信号とゲート信号のタイミングを調整するための位相調整器２７をクロック信号経路内（且つ、ゲート信号経路の外）に設置する。そして、位相調整器２７によりクロック信号の伝送経路長を変化させることでクロック信号とゲート信号との相対的なタイミングを調整し、パルスピッキングを行う。なお、例えば、位相調整器２７はＲＦ信号に対して１ｄＢ〜３ｄＢ程度の損失を持つが、その損失分は増幅器２３や可変増幅器２４のゲインを増強することで補うことが可能である。

具体的な一例として、光周波数コム発生器２０ａにおけるクロック周波数（クロック信号の周波数）が１０ＧＨｚであるとき、位相調整器２７の帯域は９ＧＨｚから１１ＧＨｚ程度の範囲でよい。この理由は、クロック信号は、例えば正弦波であり、単一の周波数しか含まないためである。
このような位相調整器２７によりクロック信号の位相調整を行うと、光周波数コム発生器２０ａで発生する光パルスについてその発生時間が変化する。そして、光パルスの発生時間が変化すると、光強度変調器４０ａにおいて光パルスとゲート信号とが相互作用するタイミングが変化する。このため、クロック信号の位相調整を最適化することで、光パルスとゲート信号との相互作用のタイミングを最適化することができ、これにより、正確（高品質）なパルスピッキングを実現することができる。

ここで、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａについて、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１と対比して、効果を説明する。なお、ここでは、第１実施形態と第２実施形態とを対比して効果を説明するが、従来技術と比べれば、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１によっても十分な効果を得ることができる。

図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１では、光強度変調器４０のゲート信号経路内（且つ、クロック信号経路の外）に挿入された位相調整器４３によってゲート信号が歪みを受け得る。一般に、ゲート信号はクロック信号よりも含まれる周波数が高く、ＲＦデバイスにより劣化し易い。具体的な一例として、クロック周波数が１０ＧＨｚであるとき、ゲート信号は４０ＧＨｚ以上の周波数成分を含む。しかしながら、現状では、位相調整器としては、４０ＧＨｚ帯まで使用することが可能なものはほとんどなく、また存在しても非常にコストがかかる。このため、安価な位相調整器を使用することが考えられるが、安価な位相調整器では十分な帯域を確保することができない場合があり、この場合、ゲート信号が歪みを受け、その結果、比較的には、正確（高品質）なパルスピッキングが実現されないことが考えられる。

このように、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１では、光強度変調器４０におけるゲート信号が例えばＤＣ（直流）〜４０ＧＨｚ程度の広い範囲の周波数を含むのに対して、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａでは、位相調整器２７の帯域は例えば９ＧＨｚから１１ＧＨｚ程度の範囲でよい。

以上のように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａによると、ゲート信号が位相調整器の歪みを受けることを回避することができ、正確且つ高品質なパルスピッキングを行うことが可能となる。また、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａによると、位相調整器２７の対応周波数帯域は、例えば従来技術の１／４程度でよいため、デバイスのコストを削減することが可能である。そして、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａによると、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能である。

一例として、本実施形態では、短パルス光源（超短パルス光源も含む）において、基準パルス列の発生（光周波数コム発生器２０ａのマッハツェンダー型光変調器２１）と基準パルスの間引き（光強度変調器４０ａのマッハツェンダー型光変調器４１）のためにそれぞれＬＮ変調器を用いている。そして、これらのＬＮ変調器（光周波数コム発生器２０ａのマッハツェンダー型光変調器２１、光強度変調器４０ａのマッハツェンダー型光変調器４１）は、基準ＲＦオシレータ（例えば、共通の１台のオシレータであり、本実施形態では、信号発生器６０）から発生されるクロック信号（変調信号ＳＩＧ１）とゲート信号（変調信号ＳＩＧ２）により駆動され、基準ＲＦオシレータからの経路長（ＲＦ信号である変調信号の経路長と光路長とを合わせたもの）を調整することにより、両者のタイミングを適当な状態に調整することが可能である。本実施形態では、このようなタイミング調整において、クロック信号（変調信号ＳＩＧ１）の位相を調整して、ゲート信号（変調信号ＳＩＧ２）の位相を調整しない構成として、使用する高周波デバイスが信号劣化を引き起こさないようにしており、高品質なパルスピッキングが可能となる。

このように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ａでは、第１のＬＮ変調器（本実施形態では、光周波数コム発生器２０ａのマッハツェンダー型光変調器２１）と第２のＬＮ変調器（本実施形態では、光強度変調器４０ａのマッハツェンダー型光変調器４１）のタイミング同期をはかるための位相調整器２７が、第１のＬＮ変調器に印加する第１の変調信号（本実施形態では、変調信号ＳＩＧ１）の経路内に備えられて、前記第１の変調信号の経路長を調整する。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態（第２実施形態）について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

［第３実施形態］
図８は、本発明の実施形態（第３実施形態）による光パルス発生装置１ｂの構成を示す図である。
ここで、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｂの構成は、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１の構成と比べて、光周波数コム発生器の構成が異なる点を除いては、同様である。
以下では、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｂについて、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１とは異なる点について詳しく説明し、同様な点については以上の実施形態（第１実施形態〜第２実施形態）と同一の符号を付して示して詳しい説明を省略する。

本実施形態に係る光パルス発生装置１ｂに備えられた光周波数コム発生器２０ａは、図１に示される第１実施形態に係る光周波数コム発生器２０と比べて、更に、増幅器２３及び位相調整器２６より信号発生器６０の側に、位相調整器２７を備える。そして、信号発生器６０の変調信号ＳＩＧ１を出力する出力部は、光周波数コム発生器２０ａの位相調整器２７に接続されている。信号発生器６０から出力される変調信号ＳＩＧ１は、位相調整器２７を介して増幅器２３に入力されるとともに、位相調整器２７を介して位相調整器２６を経由して可変増幅器２４に入力される。

ここで、光周波数コム発生器２０ａに備えられた位相調整器２７及び光強度変調器４０に備えられた位相調整器４３のうちの任意の一方又は両方を用いて、分散補償器３０からの光パルス列と信号発生器６０からの変調信号ＳＩＧ２の位相（タイミング）が一致するよう、変調信号ＳＩＧ１の位相及び変調信号ＳＩＧ２の位相のうちの任意の一方又は両方を調整する。位相調整器２７の出力部は、増幅器２３及び位相調整器２６に接続されている。

このように、図１に示される第１実施形態に係る光パルス発生装置１では光強度変調器４０の位相調整器４３により変調信号ＳＩＧ１に関する位相と変調信号ＳＩＧ２に関する位相との差を調整するのに対して、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｂでは、光周波数コム発生器２０ａに備えられた位相調整器２７及び光強度変調器４０に備えられた位相調整器４３のうちの任意の一方又は両方により、変調信号ＳＩＧ１に関する位相と変調信号ＳＩＧ２に関する位相との差を調整（例えば、同期調整）する。

以上のように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｂでは、クロック信号（変調信号ＳＩＧ１）に関する位相とゲート信号（変調信号ＳＩＧ２）に関する位相との差を調整するための位相調整器２７、位相調整器４３を、それぞれ、基準の光パルス列（光周波数コム）を発生する光周波数コム発生器２０ａのクロック信号経路、パルスピッキング（パルスの間引き）を行うパルスピッカーとして機能する光強度変調器４０のゲート信号経路に備えた。
以上のように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｂによると、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能である。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態（第３実施形態）について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

［第４実施形態］
図９は、本発明の実施形態（第４実施形態）による光パルス発生装置１ｃの構成を示す図である。
ここで、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｃの構成は、図１，図７及び図８に示される第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態に係る光パルス発生装置１，１ａ及び１ｂの構成と比べて、光強度変調器と分散補償器の接続の順序が異なる点を除いては、同様である。
以下では、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｃについて、図１，図７及び図８に示される第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態に係る光パルス発生装置１，１ａ及び１ｂとは異なる点について詳しく説明し、同様な点については以上の実施形態（第１実施形態〜第３実施形態）と同一の符号を付して示して詳しい説明を省略する。

本実施形態に係る光パルス発生装置１ｃは、光源１０と、光周波数コム発生器２０ｚと、光強度変調器４０ｚと、分散補償器３０と、光パルス圧縮器５０と、を備え、これらをこの並び順で接続して構成されている。また、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｃは、変調信号ＳＩＧ１を光周波数コム発生器２０ｚに供給し且つ変調信号ＳＩＧ２を光強度変調器４０ｚに供給する信号発生器６０を備える。

具体的には、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｃでは、光周波数コム発生器２０ｚのマッハツェンダー型光変調器２１の出力導波路２１３と、光強度変調器４０ｚのマッハツェンダー型光変調器４１の入力導波路４１１とが接続されている。また、光強度変調器４０ｚのマッハツェンダー型光変調器４１の出力導波路４１３と、分散補償器３０の入射端とが接続されている。また、分散補償器３０の出射端と、光パルス圧縮器５０の入射端とが接続されている。

また、光周波数コム発生器２０ｚ及び光強度変調器４０ｚは、少なくとも一方が、変調信号ＳＩＧ１に関する位相と変調信号ＳＩＧ２に関する位相との差を調整する位相調整器を備える。
具体的には、光周波数コム発生器２０ｚ及び光強度変調器４０ｚの組み合わせとしては、例えば、図１に示されるように前記のような位相調整器を備えない（なお、位相調整器２６は、別の目的である２つの分岐導波路２１２Ａ，２１２Ｂの間の調整のために備えられる）光周波数コム発生器２０及び前記のような位相調整器４３を備える光強度変調器４０の組み合わせを用いることができ、又は、図７に示されるように前記のような位相調整器２７を備える光周波数コム発生器２０ａ及び前記のような位相調整器を備えない光強度変調器４０ａの組み合わせを用いることができ、又は、図８に示されるように前記のような位相調整器２７を備える光周波数コム発生器２０ａ及び前記のような位相調整器４３を備える光強度変調器４０の組み合わせを用いることができる。

以上のように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｃによると、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能である。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態（第４実施形態）について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

［第５実施形態］
図１０は、本発明の実施形態（第５実施形態）による光パルス発生装置１ｄの構成を示す図である。
ここで、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄの構成は、図１，図７，図８及び図９に示される第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態に係る光パルス発生装置１，１ａ，１ｂ及び１ｃの構成と比べて、光周波数コム発生器と光強度変調器と分散補償器の接続の順序が異なる点を除いては、同様である。
以下では、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄについて、図１，図７，図８及び図９に示される第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態に係る光パルス発生装置１，１ａ，１ｂ及び１ｃとは異なる点について詳しく説明し、同様な点については以上の実施形態（第１実施形態〜第４実施形態）と同一の符号を付して示して詳しい説明を省略する。

本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄは、光源１０と、光強度変調器４０ｚと、光周波数コム発生器２０ｚと、分散補償器３０と、光パルス圧縮器５０と、を備え、これらをこの並び順で接続して構成されている。また、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄは、変調信号ＳＩＧ１を光周波数コム発生器２０ｚに供給し且つ変調信号ＳＩＧ２を光強度変調器４０ｚに供給する信号発生器６０を備える。

具体的には、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄでは、光源１０の出射端と、光強度変調器４０ｚのマッハツェンダー型光変調器４１の入力導波路４１１とが、例えば光ファイバによって、接続されている。また、光強度変調器４０ｚのマッハツェンダー型光変調器４１の出力導波路４１３と、光周波数コム発生器２０ｚのマッハツェンダー型光変調器２１の入力導波路２１１とが接続されている。また、光周波数コム発生器２０ｚのマッハツェンダー型光変調器２１の出力導波路２１３と、分散補償器３０の入射端とが接続されている。また、分散補償器３０の出射端と、光パルス圧縮器５０の入射端とが接続されている。

以上のように、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄによると、任意のパターンの光パルス列を発生させることが可能である。
なお、本実施形態に係る光パルス発生装置１ｄのように、光強度変調器４０ｚの後段に光周波数コム発生器２０ｚを備える構成においても、光周波数コム発生器２０ｚの後段に光強度変調器４０ｚを備える構成と同様に、実施に十分な性能を得ることが可能である。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態（第５実施形態）について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

［以上の実施形態（第１実施形態〜第５実施形態）に係る構成例］
以上の実施形態（第１実施形態〜第５実施形態）に係る構成例を示す。
＜構成例１＞（第１実施形態〜第５実施形態に対応）
入力光を第１の変調信号（第１〜５実施形態では、変調信号ＳＩＧ１）で変調して光パルスを発生させる第１の光変調器（第１〜５実施形態では、光周波数コム発生器２０，２０ａ，２０ｚのマッハツェンダー型光変調器２１）と、前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号（第１〜５実施形態では、変調信号ＳＩＧ２）で変調動作を行う第２の光変調器（第１〜５実施形態では、光強度変調器４０，４０ａ，４０ｚのマッハツェンダー型光変調器４１）と、前記第１の光変調器から出力された光パルスのチャープを補償する分散補償器（第１〜５実施形態では、分散補償器３０）と、を備えることを特徴とする光パルス発生装置（第１〜５実施形態では、光パルス発生装置１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）である。
ここで、第１の光変調器と、第２の光変調器と、分散補償器の並びの順序としては、以上の第１〜５実施形態に示されるように、様々な順序が用いられてもよい。

＜構成例２＞（第１実施形態〜第５実施形態に対応）
＜構成例１＞に記載の光パルス発生装置において、前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのうちの一方又は両方は、ＬＮ変調器であることを特徴とする。
なお、以上の第１〜５実施形態では、前記第１の光変調器と前記第２の光変調器との両方がＬＮ変調器であるが、他の構成例として、これらのうちの任意の一方のみがＬＮ変調器であり、他方がＬＮ変調器以外の光変調器である構成を用いることも可能である。

＜構成例３＞（第１実施形態〜第５実施形態に対応）
＜構成例１＞又は＜構成例２＞に記載の光パルス発生装置において、前記分散補償器は、前記第１の光変調器よりも後段であって、前記第２の光変調器よりも前段又は後段に、配置されることを特徴とする。
ここで、第１実施形態〜第３実施形態では、分散補償器３０は、第１の光変調器（第１〜３実施形態では、光周波数コム発生器２０、２０ａのマッハツェンダー型光変調器２１）よりも後段であって、第２の光変調器（第１〜３実施形態では、光強度変調器４０、４０ａのマッハツェンダー型光変調器４１）よりも前段に、配置されている。
また、第４実施形態〜第５実施形態では、分散補償器３０は、第１の光変調器（第４〜５実施形態では、光周波数コム発生器２０ｚのマッハツェンダー型光変調器２１）よりも後段であって、第２の光変調器（第４〜５実施形態では、光強度変調器４０ｚのマッハツェンダー型光変調器４１）よりも後段に、配置されている。

＜構成例４＞（第１実施形態〜第５実施形態に対応）
＜構成例１＞から＜構成例３＞のいずれか１つに記載の光パルス発生装置において、前記第２の光変調器又は前記分散補償器のうちで光の伝送方向における最後段のものから出力された光パルスをソリトン圧縮する光パルス圧縮器（第１〜５実施形態では、光パルス圧縮器５０）を備えることを特徴とする。

＜構成例５＞（第１実施形態〜第５実施形態に対応）
＜構成例１＞から＜構成例４＞のいずれか１つに記載の光パルス発生装置において、前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのタイミング同期をはかるための位相調整器（第１〜５実施形態では、位相調整器２７、４３）を備えることを特徴とする。
ここで、第１実施形態では、このようなタイミング同期をはかるために、光強度変調器４０の位相調整器４３を備えている。
また、第２実施形態では、このようなタイミング同期をはかるために、光周波数コム発生器２０ａの位相調整器２７を備えている。
また、第３実施形態では、このようなタイミング同期をはかるために、光周波数コム発生器２０ａの位相調整器２７及び光強度変調器４０の位相調整器４３を備えている。なお、これら２つの位相調整器２７、４０は、例えば、一方のみがタイミング同期のために調整されるときがあってもよく、または、両方がタイミング同期のために調整されるときがあってもよい。
また、第４実施形態〜第５実施形態では、このようなタイミング同期をはかるために、光周波数コム発生器の位相調整器２７及び光強度変調器の位相調整器４３のうちの任意の一方又は両方を備えている。

＜構成例６＞（第２実施形態、及び第４〜５実施形態の一部に対応）
＜構成例５＞に記載の光パルス発生装置において、前記位相調整器を、前記第１の光変調器に印加する前記第１の変調信号の経路内に備える一方、前記第２の光変調器に印加する前記第２の変調信号の経路内には備えないことを特徴とする。
ここで、第２実施形態では、前記のようなタイミング同期をはかるために、光周波数コム発生器２０ａにおける第１の変調信号（第２実施形態では、変調信号ＳＩＧ１）の経路内に位相調整器２７を備えている一方、光強度変調器４０ａにおける第２の変調信号（第２実施形態では、変調信号ＳＩＧ２）の経路内には位相調整器を備えていない。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…光パルス発生装置１０…光源２０，２０ａ，２０ｚ…光周波数コム発生器３０…分散補償器４０，４０ａ，４０ｚ…光強度変調器５０…光パルス圧縮器６０…信号発生器２１、４１…マッハツェンダー型光変調器２３…増幅器２４…可変増幅器２５，４５…バイアス電圧供給部２６，２７，４３…位相調整器５１，５３…光増幅器５２…非線形圧縮器２１１，４１１…入力導波路２１２Ａ，２１２Ｂ、４１２Ａ，４１２Ｂ…分岐導波路２１３，４１３…出力導波路２１４Ａ，２１４Ｂ，４１４…変調電極２１５，４１５…バイアス電極

Claims

入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる第１の光変調器と、
前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から出力された光パルスのチャープを補償する分散補償器と、
前記第２の光変調器又は前記分散補償器のうちで光の伝送方向における最後段のものから出力された光パルスをソリトン圧縮する光パルス圧縮器と、
を備えることを特徴とする光パルス発生装置。
前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのうちの一方又は両方は、ＬＮ変調器であることを特徴とする請求項１に記載の光パルス発生装置。
前記分散補償器は、前記第１の光変調器よりも後段であって、前記第２の光変調器よりも前段又は後段に、配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光パルス発生装置。
入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる第１の光変調器と、
前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う第２の光変調器と、
前記第１の光変調器から出力された光パルスのチャープを補償する分散補償器と、
前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのタイミング同期をはかるための位相調整器と、を備え、
前記位相調整器を、前記第１の光変調器に印加する前記第１の変調信号の経路内に備える一方、前記第２の光変調器に印加する前記第２の変調信号の経路内には備えないことを特徴とする光パルス発生装置。
前記第１の光変調器と前記第２の光変調器とのうちの一方又は両方は、ＬＮ変調器であることを特徴とする請求項４に記載の光パルス発生装置。
前記分散補償器は、前記第１の光変調器よりも後段であって、前記第２の光変調器よりも前段又は後段に、配置されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光パルス発生装置。
入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる光パルス発生過程と、
前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う変調動作過程と、
前記光パルス発生過程で出力された光パルスのチャープを補償するチャープ補償過程と、
前記変調動作過程又は前記チャープ補償過程のうちで光の伝送方向における最後段のものから出力された光パルスをソリトン圧縮するソリトン圧縮過程と、
を含むことを特徴とする光パルス発生方法。
入力光を第１の変調信号で変調して光パルスを発生させる光パルス発生過程と、
前記第１の変調信号と同期し前記光パルスのうち特定の一部の光パルスのみが出力されるように設定された信号パターンを有する第２の変調信号で変調動作を行う変調動作過程と、
前記光パルス発生過程で出力された光パルスのチャープを補償するチャープ補償過程と、
前記光パルス発生過程と前記変調動作過程のタイミング同期をはかるための位相調整を行う位相調整過程と、を含み、
前記位相調整過程を、前記第１の変調信号の経路内に備える一方、前記第２の変調信号の経路内には備えないことを特徴とする光パルス発生方法。