JPH0555680A

JPH0555680A - パルス光源

Info

Publication number: JPH0555680A
Application number: JP21357091A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Noguchi; 一人野口; Masahiro Ikeda; 正宏池田; Osamu Mitomi; 修三冨
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1993-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】パルス幅が狭く、繰り返し周期の短い光パル
ス列を安定に発振する高効率なパルス光源を得る。【構成】パルス光源は電気光学効果を有する基板３０
１面上に形成された利得媒質を含む少なくとも１本の光
導波路３０２と、光導波路の近傍に配置された１対の電
極３０３とで構成された光変調器部３１１と、ポンピン
グ光と発振光とを分波する合分布器３１２とを具え、光
変調器部３１１と合分波器３１２とが基板３０１に形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モードロックされた、
パルス幅が狭く、かつ短い周期で繰り返される光のパル
ス列を発生するパルス光源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパルス光源の例として、ニオブ酸
リチウム（ＬｉＮｂＯ₃ ）結晶にネオジウムと酸化マグ
ネシウムをドーピングした（Ｎｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ
₃ ）基板に形成したパルス光源を図１に示す（参考文
献：Ｅ．Ｌａｌｌｅｒ他、ＩＰＲ、ＰＤ６−１）。図１
において、１０１はＮｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ₃ 基板，
１０２は光導波路，１０３は電極，１０４は光入射端
面，１０５は光出射端面，１０６は光入射端面１０４上
に形成した第一の反射ミラー，１０７は光出射端面１０
５上に形成した第二の反射ミラー，１０８は入射ポンピ
ング光，１０９は発振光パルス列，１１０は出射ポンピ
ング光である。ここで、光導波路１０２と電極１０３と
で位相変調器１１１を構成している。

【０００３】図１に示す構成において、光導波路１０２
の入射端面１０６よりポンピング光、たとえば波長８１
４ｎｍの光１０８を入射すると光導波路内のＮｄ原子が
励起され、波長１．０６μｍの光が放出される。ここ
で、反射ミラー１０６および１０７の波長１．０６μｍ
における反射率をそれぞれＲ₁ およびＲ₂ ，光導波路１
０２の損失をα、光導波路１０２の長さをＬとすると、
定常発振状態における利得係数γは次式で与えられる

【０００４】

【数１】

【０００５】ここで、光導波路１０２が十分な利得を持
つように、すなわち（１）式においてγ≧右辺となるよ
うに入射ポンピング光１０８の強度を高めるとレーザ発
振に至る。さらに、電極１０３に周波数ｆのマイクロ波
を印加し、位相変調器１１１において光導波路を通過す
る光を位相変調する。ここでマイクロ波の周波数ｆは、
光導波路１０２の長さをＬとすると、次式で与えられる
値に設定されている。

【０００６】

【数２】

【０００７】ただし、（２）式において、ｃは真空中の
光速、ｎは光導波路１０２の発振光に対する実効屈折率
である。以上の操作により、光出射端面１０５から図２
に示すようなモードロックされた発振光パルス列１０９
が得られる。

【０００８】図２において、モードロックされた発振光
パルス列のパルス幅τは、Δνを利得の線幅とすると次
式で与えられる。

【０００９】

【数３】

【００１０】ここで、図１に示した構成において、Δν
＝３ＴＨｚ程度であるので、理想的にはτ＝０．３ｐｓ
ｅｃ程度になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１に
示した構成では、光出射端面１０５からは波長１．０６
μｍの発振光パルス列１０９の他に、入射ポンピング光
１０８の一部である出射ポンピング光１０９も出射され
る。従ってパルス列のみを利用するには、出射光を波長
フィルタを通して分離しなければならなかった。

【００１２】さらに従来の例では、ポンピング光は光導
波路１０２を１度通過するだけであり、ポンピング光を
利得媒質に吸収させて十分な利得を得るには共振器長Ｌ
を長くするか、ドープするＮｄ濃度を高くしなければな
らない。しかしながら、上述したように、共振器長を長
くするとパルスの繰り返し周期が長くなってしまう。ま
た、Ｎｄ濃度を高くしすぎると、結晶品質の低下をまね
き、導波路の散乱や吸収が増えてかえって励起効率を低
下させてしまうという問題があった。

【００１３】また、光通信で用いられる波長１．５μｍ
で使用するためには２００ｐｐｍ程度のＥｒをドープし
た導波路が用いられる。この場合、３準位系となるた
め、十分な利得を得ようとしてＥｒ濃度を高くするとレ
ーザ上準位からさらに上の準位への遷移が増えてしま
い、レーザ上準位の密度が低下してしまって発振しない
という問題があった。

【００１４】本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決
し、パルス幅が狭く、繰り返し周期の短い光パルス列を
安定に発振する高効率なパルス光源を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によるパルス光源
は、電気光学効果を有する基板に形成された利得媒質を
含む少なくとも１本の光導波路と、前記光導波路の近傍
に配置された１対の電極とで構成された光変調器部と、
ポンピング光と発振光とを分波する合分波器とを具え、
前記光変調器部と前記合分波器とが前記基板に形成され
ていることを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明によるパルス光源は、電気
光学効果を有する基板に形成された利得媒質を含む少な
くとも１本の光導波路と、前記光導波路の近傍に配置さ
れた１対の電極とで構成された光変調器部と、ポンピン
グ光と発振光とを合波する第１の合分波器と、ポンピン
グ光と発振光とを分波する第２の合分波器とを具え、前
記第１の合分波器，前記光変調器部および前記第２の合
分波器が前記基板に形成され、かつ、前記第１の合分波
器の端部にポンピング光源が接続されていることを特徴
とする。

【００１７】

【作用】本発明によるパルス光源は、利得を有する光導
波路、位相変調器、合分波器よりなり、かつその利得を
有する光導波路、位相変調器、合分波器は電気光学効果
を有する同一の強誘電体基板に構成されている。本発明
によると、利得媒質である光導波路ならびに位相変調器
部、さらに合分波器を同一基板上に配置しているので、
極めて安定なパルス光源が実現できる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１９】図３は本発明によるパルス光源の第１の実
施例の構成を示す斜視図である。

【００２０】図３において、２００ｐｐｍまたはそれ以
下のエルビウムをドープしたニオブ酸リチウム（Ｅｒ：
ＬｉＮｂＯ₃ ）基板３０１に長さ数〜数十ｍｍの光導波
路３０２が形成され、さらに基板３０１の上面に１対の
電極３０３が形成され、これらの光導波路３０２と電極
３０３とで位相変調素子が構成されている。また、光導
波路３０２に接続される光入射端面３０４および光出射
端面３０５上にはそれぞれ反射ミラー３０６および反射
ミラー３０７が形成されている。また、３１２は合分波
器（方向性結合器）で、波長１．５μｍの光はそのまま
光導波路３０２を通過し、波長０．９８μｍの光は出力
光導波路３１３へ結合するように構成されている。光導
波路３０２および３１３は公知の方法によって、例えば
光導波路パターンに従って形成されたＴｉ薄膜からＴｉ
を基板中に拡散させるＴｉ熱拡散法またはＬｉＮｂＯ₃
のＬｉの一部をＨに置換するプロトン交換法によって形
成され、あるいは光導波路を基板表面から突出して形成
するリッジ導波路としてもよい。電極３０３は例えば金
またはアルミニウムの蒸着によって、反射ミラー３０６
および３０７は例えばアルミニウムの蒸着によって形成
される。

【００２１】図３に示す構成において、光導波路３０２
の入射端面３０６よりポンピング光、たとえば波長０．
９８μｍの光３０８を入射すると光導波路内のＥｒ原子
が励起され、光出射端面３０５より波長１．５μｍの光
３０９が放出される。入射したポンピング光３０８のう
ち光導波路３０２中で吸収されなかったものは合分波器
３１２によって分波されて光出力導波路３１３を通って
光出射端面３０５より出射し、出射光３１０となる。こ
こで、反射ミラー３０６および３０７の波長１．５μｍ
における反射率をそれぞれＲ₁ およびＲ₂，光導波路の
３０２の損失をα，光導波路３０２の長さをＬとする
と、光導波路３０２が十分な利得を持つように、すなわ
ち（１）式においてγ≧右辺となるよう入射ポンピング
光３０８の強度を高めるとレーザ発振に至る。さらに、
電極３０３に周波数ｆのマイクロ波を印加し、位相変調
器３１１において光導波路を通過する光を位相変調す
る。ここでマイクロ波の周波数ｆは、（２）式で与えら
れる値に設定されている。以上の操作により、光出射端
面３０５から図２に示すようなモードロックされた発振
光パルス列３０９が得られる。パルス幅は（３）式で与
えられ、図３に示す実施例において利得の線幅が３ＴＨ
ｚ程度であるので、パルス幅を０．３ｐｓｅｃ程度とす
ることができる。

【００２２】本実施例によれば、光導波路３０２の出射
端面３０５からは発振光パルス列３０９のみが得られる
ので、光ファイバを光出射端面３０５に直接結合させる
ことにより容易に光パルス列のみを取り出すことが可能
となる。

【００２３】図４は本発明によるパルス光源の第２の実
施例の構成を示す斜視図である。

【００２４】図４において、エルビウムドープニオブ酸
リチウム（Ｅｒ：ＬｉＮｂＯ₃ ）基板４０１に、長さ数
〜数十ｍｍの光導波路４０２および１対の電極４０３が
形成され、これらの光導波路４０２と電極４０３とで位
相変調素子が構成されている。また、光導波路４０２に
接続される光入射端面４０４および光出射端面４０５上
にはそれぞれ反射ミラー４０６および反射ミラー４０７
が形成されている。また、４１２は合分波器（方向性結
合器）で、波長１．５μｍの光はそのまま光導波路４０
２を通過し、波長０．９８μｍの光は出力光導波路４１
３へ結合するように構成され、出力光導波路４１３の出
射端面４０５上には全反射ミラー４１０が形成されてい
る。

【００２５】図４に示す構成において、光導波路の４０
２の入射端面４０６よりポンピング光、たとえば波長
０．９８μｍの光４０８を入射すると光導波路内のＥｒ
原子が励起され、光出射端面４０５より波長１．５μｍ
の光４０９が放出される。ここで、合分波器４１２は波
長１．５μｍの光はそのまま光導波路４０２を通過し、
波長０．９８μｍの光は出力光導波路４１３へ結合する
ように構成されている。そのため、入射したポンピング
光４０８のうち光導波路４０２中で吸収されなかったも
のは合分波器４１２によって分波されて光出力導波路４
１３へ導かれ、全反射ミラー４１０によって反射し、出
力光導波路４１３および合分波器４１２を通って光導波
路４０２へ結合し、光導波路４０２中のＥｒ原子を再び
励起する。反射ミラー４０６および４０７の波長１．５
μｍにおける反射率をそれぞれＲ₁およびＲ₂ 、光導波
路４０２の損失をα，光導波路４０２の長さをＬとする
と、光導波路４０２が十分な利得を持つように、すなわ
ち（１）式においてγ≧右辺となるように入射ポンピン
グ光４０８の強度を高めると、波長１．５μｍにおいて
レーザ発振に至る。さらに、電極４０３に周波数ｆのマ
イクロ波を印加し、位相変調器４１１において光導波路
を通過する光を位相変調する。ここでマイクロ波の周波
数ｆは、（２）式で与えられる値に設定されている。以
上の操作により、光出射端面４０５から図２に示すよう
なモードロックされた発振光パルス列４０９が得られ
る。パルス幅は（３）式で与えられ、図４に示す実施例
において利得の線幅が３ＴＨｚ程度であるので、パルス
幅を０．３ｐｓｅｃ程度とすることができる。

【００２６】本実施例によれば、光導波路４０２の出射
端面４０５からは発振光パルス列４０９のみが得られる
ので、光ファイバを光出射端面４０５に直接結合させる
ことにより容易に光パルス列のみを取り出すことが可能
となり、出射光をそのままファイバシステムへ適用でき
る。また、ポンピング光を反射ミラーによって反射させ
て光導波路へ戻し、再びＥｒ原子を励起しているのでエ
ネルギー効率を向上させることができる。その結果、例
えば発振に必要なポンピング光強度を小さくする、光導
波路４０２の長さＬを短くして繰り返し周波数ｆを高く
する、あるいはＥｒドープ濃度を例えば数＋ｐｐｍまで
低くしてレーザ上準位の密度低下を防ぎ、励起効率を高
めること等が可能になる。

【００２７】図５は本発明によるパルス光源の第３の実
施例の構成を示す斜視図である。

【００２８】図５において、エルビウムドープニオブ酸
リチウム（Ｅｒ：ＬｉＮｂＬ₃ ）基板５０１に、長さ数
〜数十ｍｍの光導波路５０２および１対の電極５０３が
形成され、これらの光導波路５０２と電極５０３とで位
相変調素子が構成されている。また、光導波路５０２に
接続される光入射端面５０４および光出射端面５０５上
にはそれぞれ反射ミラー５０６および反射ミラー５０７
が形成されている。また、５１２および５１３は、それ
ぞれ合分波器（方向性結合器）で、波長１．５μｍの光
はそのまま光導波路５０２を通過し、波長０．９８μｍ
の光は入力光導波路５１４、あるいは出力光導波路５１
５へ結合するように構成されている。入力光導波路５１
４に接続される光入射端面５０４上には反射防止膜５０
８が形成され、出力光導波路５１５に接続される光出射
端面５０５上には全反射ミラー５１０が形成されてい
る。さらに、裏面に全反射膜５１７、前面に反射防止膜
５１８を有する半導体レーザ５１６が光ファイバ５１９
を通じて反射防止膜５０８および入力導波路５１４に接
続されている。

【００２９】図５に示す構成において、半導体レーザ５
１６よりポンピング光、たとえば波長０．９８μｍの光
を発振させ、光ファイバ５１９，入力光導波路５１４，
合分波器５１２を通じて光導波路５０２に入射させると
光導波路５０２内のＥｒ原子が励起され、光出射端面５
０５より波長１．５μｍの光５０９が出射される。入射
したポンピング光のうち光導波路５０２中で吸収されな
かったものは合分波器５１３によって分波されて光出力
導波路５１５へ導かれ、全反射ミラー５１０によって反
射し、出力光導波路５１５および合分波器５１３を通っ
て光導波路５０２へ結合し、光導波路５０２中のＥｒ原
子をふたたび励起する。さらに光導波路５０２中で吸収
されなかったポンピング光は合分波器５１２、入力光導
波路５１４および光ファイバ５１９を通って半導体レー
ザ５１６へ戻る。半導体レーザ５１６へ戻った光は全反
射ミラー５１７で反射されるため、半導体レーザ５１６
に注入する電流値を増すと、全反射ミラー５１７と全反
射ミラー５１５間を共振器としたポンピング光のレーザ
発振が起こる。

【００３０】ここで、反射ミラー５０６および５０７の
波長１．５μｍにおける反射率をそれぞれＲ₁ およびＲ
₂ 、光導波路５０２の損失をα，光導波路５０２の長さ
をＬとすると、光導波路４０２が十分な利得を持つよう
に、すなわち（１）式においてレーザ発振しているポン
ピング光の強度を高めると、波長１．５μｍにおいて、
レーザ発振に至る。さらに、電極５０３に周波数ｆのマ
イクロ波を印加し、位相変調器５１１において光導波路
を通過する光を位相変調する。ここでマイクロ波の周波
数ｆは、（２）式で与えられる値に設定されている。以
上の操作により、光出射端面５０５から図２に示すよう
なモードロックされた発振光パルス列５０９が得られ
る。パルス幅は（３）式で与えられ、図５に示す実施例
において利得の線幅が３ＴＨｚ程度であるので、パルス
幅を０．３ｐｓｅｃ程度とすることができる。

【００３１】本実施例によれば、光導波路５０２の出射
端面５０５からは発振光パルス列５０９のみが得られる
ので、光ファイバを光出射端面５０５に直接結合させる
ことにより容易に光パルス列のみを取り出すことが可能
となり、出射光をそのままファイバシステムへ適用でき
る。また、ポンピング光を反射ミラー５１７と５０５の
間で発振させているので、光導波路５０２中のＥｒ原子
の励起効率を向上させることができる。その結果、例え
ば光導波路５０２の長さＬを短くして繰り返し周波数ｆ
を高くする、あるいはＥｒドープ濃度を例えば数＋ｐｐ
ｍまで低くしてレーザ上準位の密度低下を防いで励起効
率を高めることができる。

【００３２】図６は本発明によるパルス光源の第４の実
施例の構成を示す斜視図である。

【００３３】図６において、エルビウムドープニオブ酸
リチウム（Ｅｒ：ＬｉＮｂＯ₃ ）基板５０１に、長さ数
〜数十ｍｍの光導波路６０２および１対の電極６０３が
形成され、これらの光導波路６０２と電極６０３とで位
相変調素子が構成されている。また、光導波路６０２に
接続される光入射端面６０４および光出射端面６０５上
にはそれぞれ反射ミラー６０６および反射ミラー６０７
が形成されている。また６１２および６１３は、それぞ
れ合分波器（方向性結合器）で、波長１．５μｍの光は
そのまま光導波路６０２を通過し、波長０．９８μｍの
光は入出力光導波路６１４，あるいは入出力光導波路６
１５へ結合するように構成されている。入出力導波路６
１４に接続される光入射端面６０４上には反射防止膜６
０８が形成され、入出力光導波路６１５に接続される光
出射端面６０５上には反射防止膜６１０が形成されてい
る。さらに、裏面に全反射膜６１７，前面に反射防止膜
６１８を有する半導体レーザ６１６が光ファイバ６１９
を通じて反射防止膜６０８および入出力導波路６１４に
接続されている。同様に、裏面に全反射膜６２２，前面
に反射防止膜６２１を有する半導体レーザ６２０が光フ
ァイバ６２３を通じて反射防止膜６１０および入出力光
導波路６１５に接続されている。

【００３４】図６に示す構成において、半導体レーザ６
１６よりポンピング光、たとえば波長０．９８μｍの光
を発振させ、光ファイバ６１９，入出力光導波路６１
４，合分波器６１２を通じて光導波路６０２に入射させ
ると光導波路６０２内のＥｒ原子が励起され、光出射端
面６０５より波長１．５μｍの光６０９が放出される。
入射したポンピング光のうち光導波路６０２中で吸収さ
れなかったものは合分波器６１３によって分波されて光
入出力導波路６１５および光ファイバ６２３を通って半
導体レーザ６２０へ導かれ、全反射ミラー６２２によっ
て反射される。その後、光ファイバ６２３，入出力光導
波路６１５および合分波器６１３を通って光導波路６０
２へ結合する。

【００３５】一方、半導体レーザ６２０より出射したポ
ンピング光は、光ファイバ６２３、入出力光導波路６１
５および合分波器６１３を通って光導波路６０２に入射
し、光導波路６０２内のＥｒ原子を励起する。さらに光
導波路６０２中で吸収されなかったポンピング光は合分
波器６１２，入出力光導波路６１４，光ファイバ６１９
および半導体レーザ６１６を通り、全反射ミラー６１７
で反射される。その後、光ファイバ６１９，入出力光導
波路６０８および合分波器６１２を通って光導波路６０
２へ結合する。

【００３６】以上のように、全反射ミラー６１７と全反
射ミラー６２２の間でポンピング光が往復し、半導体レ
ーザ６１６および６２０に注入する電流値を増すと、全
反射ミラー６１７と全反射ミラー６２２間を共振器とし
たポンピング光のレーザ発振が起こる。

【００３７】ここで、反射ミラー６０６および６０７の
波長１．５μｍにおける反射率をそれぞれＲ₁ およびＲ
₂ ，光導波路６０２の損失をα，光導波路６０２の長さ
をＬとすると、光導波路６０２が十分な利得を持つよう
に、すなわち（１）式においてγ≧右辺となるように発
振しているポンピング光の強度を高めると、波長１．５
μｍにおいてレーザ発振に至る。さらに電極６０３に周
波数ｆのマイクロ波を印加し、位相変調器６１１におい
て光導波路を通過する光を位相変調する。ここでマイク
ロ波の周波数ｆは、（２）式で与えられる値に設定され
ている。以上の操作により、光出射端面６０５から図２
に示すようなモードロックされた発振光パルス列６０９
が得られる。パルス幅は（３）式で与えられ、図６に示
す実施例において利得の線幅が３ＴＨｚ程度であるの
で、パルス幅を０．３ｐｓｅｃ程度とすることができ
る。

【００３８】本実施例によれば、光導波路６０２の出射
端面６０５からは発振光パルス列６０９のみが得られる
ので、光ファイバを光出射端面６０５に直接結合させる
ことにより容易に光パルス列のみを取り出すことが可能
となり、出射光をそのままファイバシステムへ適用でき
る。また、ポンピング光を反射ミラーの間でレーザ発振
させているので、光導波路５０２中のＥｒ原子の励起効
率を向上させることができる。その結果、例えば光導波
路６０２の長さＬを短くして繰り返し周波数ｆを高くす
る、あるいはＥｒドープ濃度を低くしてレーザ上準位の
密度低下を防いで励起効率を高めること等が可能とな
る。

【００３９】図７は本発明によるパルス光源の第５の実
施例の構成を示す斜視図である。

【００４０】図７において、エルビウムドープニオブ酸
リチウム（Ｅｒ：ＬｉＮｂＯ₃ ）基板７０１に、長さ数
〜数十ｍｍの光導波路７０２および１対の電極７０３が
形成され、これらの光導波路７０２と電極７０３とで位
相変調素子が構成されている。また、光導波路７０２に
接続される光入射端面７０４および光出射端面７０５上
にはそれぞれ反射ミラー７０６および反射ミラー７０７
が形成されている。また、７１２および７１３は、それ
ぞれ合分波器（方向性結合器）で、波長１．５μｍの光
はそのまま光導波路７０２を通過し、波長０．９８μｍ
の光は入力光導波路７１４、あるいは出力光導波路７１
５へ結合するように構成されている。入力光導波路７１
４に接続される光入射端面７０４上には反射防止膜７０
８が形成され、出力光導波路７１５に接続される光出射
端面７０５上に反射防止膜７１０が形成されている。さ
らに、裏面に反射防止膜７１７，前面に反射防止膜７１
８を有する半導体レーザ７１６がアイソレータ７２０お
よび光ファイバ７１９を通じて反射防止膜７０８および
入力光導波路７１４に接続されている。出力光導波路７
１５の端部には反射防止膜７１０を介して光ファイバ７
２１の一端が接続され、光ファイバ７２１の他方の端部
は半導体レーザ７１６の裏面に接続されており、リング
レーザを構成している。

【００４１】図７に示す構成において、半導体レーザ７
１６よりポンピング光、例えば波長０．９８μｍの光を
発振させ、アイソレータ７２０，光ファイバ７１０，入
力光導波路７１４および合分波器７１２を通じて光導波
路７０２に入射させると光導波路７０２内のＥｒ原子が
励起され、光出射端面７０５より波長１．５μｍの光７
０９が放出される。入射したポンピング光のうち光導波
路７０２中で吸収されなかったものは合分波器７１３に
よって分波されて光出力導波路７１５へ導かれ、光ファ
イバ７２１を通って半導体レーザ７１６へ戻り、ポンピ
ング光のレーザ発振が起こる。

【００４２】ここで、反射ミラー７０５および７０７の
波長１．５μｍにおける反射率をそれぞれＲ₁ およびＲ
₂ 、光導波路７０２の損失をα，光導波路７０２の長さ
をＬとすると、光導波路７０２が十分な利得を持つよう
に、すなわち（１）式においてγ≧右辺となるようにレ
ーザ発振しているポンピング光の強度を高めると、波長
１．５μｍにおいてレーザ発振に至る。さらに、電極７
０３に周波数ｆのマイクロ波を印加し、位相変調器７１
１において光導波路を通過する光を位相変調する。ここ
でマイクロ波の周波数ｆは、（２）式で与えらる値に設
定されている。以上の操作により、光出射端面７０５か
ら図２に示すようなモードロックされた発振光パルス列
７０９が得られる。パルス幅は（３）式で与えられ、図
７に示す実施例において利得の線幅が３ＴＨｚ程度であ
るので、パルス幅を０．３ｐｓｅｃ程度とすることがで
きる。

【００４３】本実施例によれば、光導波路７０２の出射
端面７０５からは発振光パルス列７０９のみが得られる
ので、光ファイバを光出射端面７０５に直接結合させる
ことにより容易に光パルス列のみを取り出すことが可能
となり、出射光をそのままファイバシステムへ適用でき
る。また、ポンピング光を発振させているので、光導波
路７０２中のＥｒ原子の励起効率を向上させることがで
きる。その結果、例えば光導波路７０２の長さＬを短く
して繰り返し周波数ｆを高くする、あるいはＥｒドープ
濃度を低くしてレーザ上準位の密度低下を防いで励起効
率を高めること等が可能となる。

【００４４】上述の実施例では、光変調器として位相変
調器を用いた場合について述べたが、強度変調器でもよ
い。基板は電気光学効果を有する基板であれば、他の強
誘電体材料、例えばタンタル酸リチウム結晶等でもよ
い。さらに利得媒質の材料としては他の遷移金属、例え
ばＮｄを用いてもよく、ポンピング光源の波長は他の波
長でもよいことは自明である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光導波路の出射端面からは発振光パルス列のみが得られ
るので、光ファイバを光出射端面に直接結合させること
により容易に光パルス列のみを取り出すことが可能とな
り、出射光をそのままファイバシステムへ適用できる。
さらに、ポンピング光を反射ミラーの間で発振させ、光
導波路中のＥｒ原子の励起効率を向上させることができ
る。その結果、例えば光導波路の長さＬを短くして繰り
返し周波数ｆを高くする、あるいはＥｒドープ濃度を低
くしてレーザ上準位の密度低下を防いで励起効率を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の構成を示す図である。

【図２】光パルス列の一例を示す図である。

【図３】本発明によるパルス光源の第１の実施例の構成
を示す図である。

【図４】本発明によるパルス光源の第２の実施例の構成
を示す図である。

【図５】本発明によるパルス光源の第３の実施例の構成
を示す図である。

【図６】本発明によるパルス光源の第４の実施例の構成
を示す図である。

【図７】本発明によるパルス光源の第５の実施例の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１０１Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ₃ 基板３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，Ｅｒ：Ｌ
ｉＮｂＯ₃ 基板１０２，３０２，４０２，５０２，６０２，７０２光
導波路１０３，３０３，４０３，５０３，６０３，７０３電
極１０６，１０７，３０６，３０７，４０６，４０７，５
０６，５０７，６０６，６０７，７０６，７０７反射
ミラー１０９，３０９，４０９，５０９，６０９，７０９出
射光パルス列３１２，４１２，５１２，５１３，６１２，６１３，７
１２，７１３合分波器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気光学効果を有する基板に形成された
利得媒質を含む少なくとも１本の光導波路と、前記光導波路の近傍に配置された１対の電極とで構成さ
れた光変調器部と、ポンピング光と発振光とを分波する合分波器とを具え、前記光変調器部と前記合分波器とが前記基板に形成され
ていることを特徴とするパルス光源。
【請求項２】前記合分波器の端面に全反射ミラーが形
成されていることを特徴とする請求項１に記載のパルス
光源。
【請求項３】電気光学効果を有する基板に形成された
利得媒質を含む少なくとも１本の光導波路と、前記光導波路の近傍に配置された１対の電極とで構成さ
れた光変調器部と、ポンピング光と発振光とを合波する第１の合分波器と、ポンピング光と発振光とを分波する第２の合分波器とを
具え、前記第１の合分波器，前記光変調器部および前記第２の
合分波器が前記基板に形成され、かつ、前記第１の合分
波器の端部にポンピング光源が接続されていることを特
徴とするパルス光源。
【請求項４】前記第２の合分波器の端面に全反射ミラ
ーが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の
パルス光源。
【請求項５】前記第２の合分波器の端部に第２のポン
ピング光源が接続されていることを特徴とする請求項３
に記載のパルス光源。
【請求項６】前記第２の合分波器の端部に光ファイバ
の一方の端部が接続され、前記光ファイバの他方の端部
が前記ポンピング光源に接続されていることを特徴とす
る請求項３に記載のパルス光源。