JPH05129695A - 光パルス発生器 - Google Patents
光パルス発生器Info
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- JPH05129695A JPH05129695A JP3284874A JP28487491A JPH05129695A JP H05129695 A JPH05129695 A JP H05129695A JP 3284874 A JP3284874 A JP 3284874A JP 28487491 A JP28487491 A JP 28487491A JP H05129695 A JPH05129695 A JP H05129695A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力パルス波形が矩形である高出力の光パル
ス発生器を実現する。 【構成】 光源１と、光源１を直接変調する変調回路２
と、変調回路２により変調されて光源１から出力された
パルス光を増幅する光ファイバ増幅器３とを備えた光パ
ルス発生器において、変調回路２に、パルス振幅を時間
的に補償する振幅補償回路を設けた。
ス発生器を実現する。 【構成】 光源１と、光源１を直接変調する変調回路２
と、変調回路２により変調されて光源１から出力された
パルス光を増幅する光ファイバ増幅器３とを備えた光パ
ルス発生器において、変調回路２に、パルス振幅を時間
的に補償する振幅補償回路を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、整形された高パワー光
パルスを発生させるための光パルス発生器に関するもの
である。
パルスを発生させるための光パルス発生器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバ等の光線路の障害点探
索用測定器である光パルス試験器（Optical Time Domai
n Reflectometer,以下ＯＴＤＲという）のダイナミック
レンジは、光ファイバに入射する光パルスのピークパワ
ーに比例して増大するため、高出力光パルス発生器の実
現が強く求められている。それを実現する一つの方法と
して、光ファイバ増幅器を利用する方法が検討され、１
Ｗ以上の高ピークパワー光パルスが得られている。
索用測定器である光パルス試験器（Optical Time Domai
n Reflectometer,以下ＯＴＤＲという）のダイナミック
レンジは、光ファイバに入射する光パルスのピークパワ
ーに比例して増大するため、高出力光パルス発生器の実
現が強く求められている。それを実現する一つの方法と
して、光ファイバ増幅器を利用する方法が検討され、１
Ｗ以上の高ピークパワー光パルスが得られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、さらに高出力
の光パルス発生器を実現するため、光ファイバ増幅器の
ポンプパワー、または、光増幅器への入力信号パワーを
増加させると、光ファイバ増幅器への入力パルス波形は
矩形であるにもかかわらず、その出力波形は矩形となら
ず、図２に示すように、光パルスの先端から後端にかけ
て減衰する波形となる。これは、光パルス先端部を増幅
することにより、光ファイバ増幅器が飽和してしまうこ
とが原因である。
の光パルス発生器を実現するため、光ファイバ増幅器の
ポンプパワー、または、光増幅器への入力信号パワーを
増加させると、光ファイバ増幅器への入力パルス波形は
矩形であるにもかかわらず、その出力波形は矩形となら
ず、図２に示すように、光パルスの先端から後端にかけ
て減衰する波形となる。これは、光パルス先端部を増幅
することにより、光ファイバ増幅器が飽和してしまうこ
とが原因である。
【０００４】ＯＴＤＲで測定する光ファイバからの後方
散乱光パワーは、入射する光パルスエネルギ（図２にお
いて、光パルスのパワーを時間で積分したもの）に比例
するため、図２のように、光パルスの先端だけ光パワー
が増幅されても、その効果は少ない。また、高パワー光
パルス入力による光部品の損傷を防ぐためには、光パル
ス波形は矩形であることが望ましい。
散乱光パワーは、入射する光パルスエネルギ（図２にお
いて、光パルスのパワーを時間で積分したもの）に比例
するため、図２のように、光パルスの先端だけ光パワー
が増幅されても、その効果は少ない。また、高パワー光
パルス入力による光部品の損傷を防ぐためには、光パル
ス波形は矩形であることが望ましい。
【０００５】一方、光ファイバ増幅器により得られた高
パワー光パルスは、ラマンレーザあるいはラマン光増幅
器のポンプパルス光として有用である（特願平３−７５
２３３号 参照）。
パワー光パルスは、ラマンレーザあるいはラマン光増幅
器のポンプパルス光として有用である（特願平３−７５
２３３号 参照）。
【０００６】しかしながら、上記したように光ファイバ
増幅器の出力光パルスをポンプパルス光として用いる
と、以下に示すような欠点がある。
増幅器の出力光パルスをポンプパルス光として用いる
と、以下に示すような欠点がある。
【０００７】すなわち、ラマン利得Ｇは、ポンプパルス
光パワーをＰ、ラマン媒質できまる定数をＡとすると、 Ｇ＝ｅｘｐ（ＡＰ） で表わされ、ポンプパルス光パワー依存性が極めて大き
い。従って、図２に示したパルス光をポンプ光として使
用すると、ラマンレーザあるいはラマン光増幅器の出力
光パルスの幅はさらに狭いものとなってしまう。
光パワーをＰ、ラマン媒質できまる定数をＡとすると、 Ｇ＝ｅｘｐ（ＡＰ） で表わされ、ポンプパルス光パワー依存性が極めて大き
い。従って、図２に示したパルス光をポンプ光として使
用すると、ラマンレーザあるいはラマン光増幅器の出力
光パルスの幅はさらに狭いものとなってしまう。
【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、出力パルス波形が矩形である高
出力の光パルス発生器を提供することにある。
のであり、その目的は、出力パルス波形が矩形である高
出力の光パルス発生器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１では、光源と、該光源を直接変調する変調
回路と、該変調回路により変調されて前記光源から出力
されたパルス光を増幅する光ファイバ増幅器とを備えた
光パルス発生器において、前記変調回路は、パルス振幅
を時間的に補償する振幅補償回路を有するようにした。
め、請求項１では、光源と、該光源を直接変調する変調
回路と、該変調回路により変調されて前記光源から出力
されたパルス光を増幅する光ファイバ増幅器とを備えた
光パルス発生器において、前記変調回路は、パルス振幅
を時間的に補償する振幅補償回路を有するようにした。
【００１０】また、請求項２では、光源と、該光源から
出力されたパルス光を増幅する少なくとも一つの光ファ
イバ増幅器と、該光ファイバ増幅器の入力側または出力
側または複数の光ファイバ増幅器同士間に設けた光強度
変調器と、該光強度変調器を駆動する変調回路とを備え
た光パルス発生器において、前記光強度変調器はアナロ
グ式光強度変調器で、前記変調回路は、パルス振幅を時
間的に補償する振幅補償回路を有するようにした。
出力されたパルス光を増幅する少なくとも一つの光ファ
イバ増幅器と、該光ファイバ増幅器の入力側または出力
側または複数の光ファイバ増幅器同士間に設けた光強度
変調器と、該光強度変調器を駆動する変調回路とを備え
た光パルス発生器において、前記光強度変調器はアナロ
グ式光強度変調器で、前記変調回路は、パルス振幅を時
間的に補償する振幅補償回路を有するようにした。
【００１１】
【作用】請求項１によれば、変調回路の振幅補償回路に
より光源の出力光パルスの振幅が時間的に補償され、補
償された光パルスは光ファイバ増幅器において増幅作用
を受ける。これにより、光ファイバ増幅器から波形整形
され振幅が一定の光パスルが出力される。
より光源の出力光パルスの振幅が時間的に補償され、補
償された光パルスは光ファイバ増幅器において増幅作用
を受ける。これにより、光ファイバ増幅器から波形整形
され振幅が一定の光パスルが出力される。
【００１２】また、請求項２によれば、光源から出力さ
れた光パルスは、光ファイバ増幅器で増幅作用を受ける
前あるいは増幅作用を受けた後、アナログ式光強度変調
器において変調回路の振幅補償回路の作用に基づきその
振幅が時間的に補償される。これにより、光パルス発生
器から波形整形され振幅が一定の光パスルが出力され
る。
れた光パルスは、光ファイバ増幅器で増幅作用を受ける
前あるいは増幅作用を受けた後、アナログ式光強度変調
器において変調回路の振幅補償回路の作用に基づきその
振幅が時間的に補償される。これにより、光パルス発生
器から波形整形され振幅が一定の光パスルが出力され
る。
【００１３】
【実施例１】図１は、本発明に係る光パルス発生器の第
１の実施例を示す構成図である。図１において、１は光
源で、例えば直接変調可能な半導体レ−ザから構成され
る。２は変調回路で、パルス幅を時間的に補償する補償
回路を有しており、図３に示すように、初めは小電流
で、そして後になるに従い大電流で光源１を変調する。
３は光ファイバ増幅器で、例えばＥｒ，Ｎｄ，またはＰ
ｒ等の希土類元素を添加した石英系、フッ化物、または
多成分系光ファイバを増幅媒質としたものからなり、光
源１から出力されたパルス光を増幅し、当該光パルス発
生器の出力として増幅パルス光を出力する。
１の実施例を示す構成図である。図１において、１は光
源で、例えば直接変調可能な半導体レ−ザから構成され
る。２は変調回路で、パルス幅を時間的に補償する補償
回路を有しており、図３に示すように、初めは小電流
で、そして後になるに従い大電流で光源１を変調する。
３は光ファイバ増幅器で、例えばＥｒ，Ｎｄ，またはＰ
ｒ等の希土類元素を添加した石英系、フッ化物、または
多成分系光ファイバを増幅媒質としたものからなり、光
源１から出力されたパルス光を増幅し、当該光パルス発
生器の出力として増幅パルス光を出力する。
【００１４】次に、図３に示す変調波形を近似的に実現
するための具体的な構成並びにその機能について図４お
よび図５を用いて説明する。
するための具体的な構成並びにその機能について図４お
よび図５を用いて説明する。
【００１５】図４は図１の振幅補償回路を設けた変調回
路２の構成例を示す図で、図５は図４の回路の動作説明
図である。振幅補償回路は、図４に示すように、矩形パ
ルス発生器２１と、矩形パルス発生器２１からのトリガ
信号を受けて作動するランプ波形発生器２２と、矩形パ
ルス発生器２１による矩形状パルスとランプ波形発生器
２２によるランプ波状パルスとを合成する加算回路（ま
たはデバイダ）２３とから構成されている。
路２の構成例を示す図で、図５は図４の回路の動作説明
図である。振幅補償回路は、図４に示すように、矩形パ
ルス発生器２１と、矩形パルス発生器２１からのトリガ
信号を受けて作動するランプ波形発生器２２と、矩形パ
ルス発生器２１による矩形状パルスとランプ波形発生器
２２によるランプ波状パルスとを合成する加算回路（ま
たはデバイダ）２３とから構成されている。
【００１６】変調回路２においては、矩形パルス発生器
２１から発生された図５の(a) 示す電流値（振幅）Ｉ1
の矩形状パルス信号と、ランプ波形発生器２２から発生
された同図の(b) 示すランプ波形信号とが、同期をとっ
て加算回路２３により重ね合わされる。このようにし
て、図３に示すような波形を近似的に実現できる（図５
の(c) ）。なお、ランプ波形の対称性、および電流Ｉ1
とＩ2 の調整により、光ファイバ増幅器３からの出力光
パルス波形を極めて矩形に近い形にすることが可能であ
る。また、変調回路としては、それ以外に、任意波形発
生器を使用して、図３に示した波形を模擬した信号を出
力する回路を使用しても良い。
２１から発生された図５の(a) 示す電流値（振幅）Ｉ1
の矩形状パルス信号と、ランプ波形発生器２２から発生
された同図の(b) 示すランプ波形信号とが、同期をとっ
て加算回路２３により重ね合わされる。このようにし
て、図３に示すような波形を近似的に実現できる（図５
の(c) ）。なお、ランプ波形の対称性、および電流Ｉ1
とＩ2 の調整により、光ファイバ増幅器３からの出力光
パルス波形を極めて矩形に近い形にすることが可能であ
る。また、変調回路としては、それ以外に、任意波形発
生器を使用して、図３に示した波形を模擬した信号を出
力する回路を使用しても良い。
【００１７】以上説明したように、本第１の実施例によ
れば、振幅補償回路を備えた変調回路２により初めは小
電流で、そして後になるに従い大電流で光源２を変調す
るようにしたので、光源２を矩形パルスで変調する従来
のように、光ファイバ増幅器３の出力光パルス波形が、
図２に示すように先頭がスパイク状のものとなることが
なく、その出力光パルス波形を矩形にすることができ
る。
れば、振幅補償回路を備えた変調回路２により初めは小
電流で、そして後になるに従い大電流で光源２を変調す
るようにしたので、光源２を矩形パルスで変調する従来
のように、光ファイバ増幅器３の出力光パルス波形が、
図２に示すように先頭がスパイク状のものとなることが
なく、その出力光パルス波形を矩形にすることができ
る。
【００１８】
【実施例２】図６は、本発明に係る光パルス発生器の第
２の実施例を示す構成図である。本実施例が実施例１と
異なる点は、実施例１では、光源１を変調回路２で直接
変調することにより、光ファイバ増幅器３による波形歪
を補償したが、本実施例２では、アナログ式光強度変調
器を使った外部変調によりその補償を行うようにしたこ
とにある。
２の実施例を示す構成図である。本実施例が実施例１と
異なる点は、実施例１では、光源１を変調回路２で直接
変調することにより、光ファイバ増幅器３による波形歪
を補償したが、本実施例２では、アナログ式光強度変調
器を使った外部変調によりその補償を行うようにしたこ
とにある。
【００１９】図６において、１は光源、３−１，３−２
は光ファイバ増幅器、４−１，４−２，４−３は変調回
路、５−１，５−２，５−３はアナログ式光強度変調器
である。アナログ式光強度変調器５−１，５−２，５−
３としては、音響光学光変調器、ＬｉＮｂＯ3 による変
調器などが適用可能である。アナログ式光強度変調器５
−１は光源１と光ファイバ増幅器３−１との間に、アナ
ログ式光強度変調器５−２は光ファイバ増幅器３−１と
光ファイバ増幅器３−２との間に、アナログ式光強度変
調器５−３は光ファイバ増幅器３−２の出力側にそれぞ
れ配置され、各々変調回路４−１，４−２，４−３によ
り駆動される。
は光ファイバ増幅器、４−１，４−２，４−３は変調回
路、５−１，５−２，５−３はアナログ式光強度変調器
である。アナログ式光強度変調器５−１，５−２，５−
３としては、音響光学光変調器、ＬｉＮｂＯ3 による変
調器などが適用可能である。アナログ式光強度変調器５
−１は光源１と光ファイバ増幅器３−１との間に、アナ
ログ式光強度変調器５−２は光ファイバ増幅器３−１と
光ファイバ増幅器３−２との間に、アナログ式光強度変
調器５−３は光ファイバ増幅器３−２の出力側にそれぞ
れ配置され、各々変調回路４−１，４−２，４−３によ
り駆動される。
【００２０】変調回路４−１，４−２，４−３は、実施
例１と同様に、矩形パルス発生器、ランプ波形発生器お
よび両者からの出力信号を合成する加算回路（合成回
路）から構成される回路（図４）あるいは任意波形発生
器を使用可能である。ただし、通常、光強度変調器は電
圧変化により動作するため、実施例２における変調回路
出力は電流ではなく電圧である。
例１と同様に、矩形パルス発生器、ランプ波形発生器お
よび両者からの出力信号を合成する加算回路（合成回
路）から構成される回路（図４）あるいは任意波形発生
器を使用可能である。ただし、通常、光強度変調器は電
圧変化により動作するため、実施例２における変調回路
出力は電流ではなく電圧である。
【００２１】なお、符号５−１，５−２，５−３で示す
構成部分は全てアナログ式光強度変調器である必要はな
く、そのうち少なくとも一つが、パルス整形のためにア
ナログ式光強度変調器であれば良い。従って、他はデジ
タル式光強度変調器であっても良く、また省略しても良
い。
構成部分は全てアナログ式光強度変調器である必要はな
く、そのうち少なくとも一つが、パルス整形のためにア
ナログ式光強度変調器であれば良い。従って、他はデジ
タル式光強度変調器であっても良く、また省略しても良
い。
【００２２】本実施例２においても、上記した実施例１
の効果と同様の効果を得ることができる。なお、本実施
例２では、光ファイバ増幅器が２段のものを示したが、
１段、あるいは３段以上のものでも同様の効果を得るこ
とができる。
の効果と同様の効果を得ることができる。なお、本実施
例２では、光ファイバ増幅器が２段のものを示したが、
１段、あるいは３段以上のものでも同様の効果を得るこ
とができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または請
求項２によれば、光源または、光変調器の変調回路に、
光パルスの振幅補償回路を設けたので、光ファイバ増幅
器の出力パルスの波形を整形し、振幅が一定の高パワー
矩形光パルスが実現できる。このため、ＯＴＤＲおよび
ラマン光増幅器のポンプ用光パルス光源として最適な光
パルス発生器を提供できる。
求項２によれば、光源または、光変調器の変調回路に、
光パルスの振幅補償回路を設けたので、光ファイバ増幅
器の出力パルスの波形を整形し、振幅が一定の高パワー
矩形光パルスが実現できる。このため、ＯＴＤＲおよび
ラマン光増幅器のポンプ用光パルス光源として最適な光
パルス発生器を提供できる。
【図１】本発明に係る光パルス発生器の第１の実施例を
示す構成図
示す構成図
【図２】光ファイバ増幅器の出力パルス波形を説明する
ための図
ための図
【図３】振幅補償回路を設けた変調回路の出力波形を示
す図
す図
【図４】振幅補償回路を設けた変調回路例を示す図
【図５】図４の動作説明図
【図６】本発明に係る光パルス発生器の第２の実施例を
示す構成図
示す構成図
１…光源、２，４−１，４−２，４−３…変調回路、３
…光ファイバ増幅器、５−１，５−２，５−３…アナロ
グ式光強度変調器、２１…矩形パルス発生器、２２…ラ
ンプ波形発生器、２３…加算器（またはデバイダ）。
…光ファイバ増幅器、５−１，５−２，５−３…アナロ
グ式光強度変調器、２１…矩形パルス発生器、２２…ラ
ンプ波形発生器、２３…加算器（またはデバイダ）。
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、該光源を直接変調する変調回路
と、該変調回路により変調されて前記光源から出力され
たパルス光を増幅する光ファイバ増幅器とを備えた光パ
ルス発生器において、 前記変調回路は、パルス振幅を時間的に補償する振幅補
償回路を有することを特徴とする光パルス発生器。 - 【請求項２】 光源と、該光源から出力されたパルス光
を増幅する少なくとも一つの光ファイバ増幅器と、該光
ファイバ増幅器の入力側または出力側または複数の光フ
ァイバ増幅器同士間に設けた光強度変調器と、該光強度
変調器を駆動する変調回路とを備えた光パルス発生器に
おいて、 前記光強度変調器はアナログ式光強度変調器で、 前記変調回路は、パルス振幅を時間的に補償する振幅補
償回路を有することを特徴とする光パルス発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284874A JPH05129695A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 光パルス発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284874A JPH05129695A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 光パルス発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129695A true JPH05129695A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17684157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3284874A Pending JPH05129695A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 光パルス発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129695A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1777787A3 (en) * | 2005-10-18 | 2008-04-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fiber laser modulation method and modulator |
| JP2017516382A (ja) * | 2014-04-11 | 2017-06-15 | レイセオン カンパニー | 光信号を生成するシステム及び方法 |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3284874A patent/JPH05129695A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1777787A3 (en) * | 2005-10-18 | 2008-04-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fiber laser modulation method and modulator |
| US7742513B2 (en) | 2005-10-18 | 2010-06-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fiber laser modulation method and modulator |
| JP2017516382A (ja) * | 2014-04-11 | 2017-06-15 | レイセオン カンパニー | 光信号を生成するシステム及び方法 |
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