JPH06110102A - 光周波数掃引装置 - Google Patents

光周波数掃引装置

Info

Publication number
JPH06110102A
JPH06110102A JP4262154A JP26215492A JPH06110102A JP H06110102 A JPH06110102 A JP H06110102A JP 4262154 A JP4262154 A JP 4262154A JP 26215492 A JP26215492 A JP 26215492A JP H06110102 A JPH06110102 A JP H06110102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
frequency
pulsed light
output port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4262154A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaoru Shimizu
薫 清水
Tsuneo Horiguchi
常雄 堀口
Yahei Oyamada
弥平 小山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP4262154A priority Critical patent/JPH06110102A/ja
Publication of JPH06110102A publication Critical patent/JPH06110102A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光波の周波数を掃引する光周波数掃引装置に
関し、広帯域および高精度で光波の周波数を掃引するこ
とができることを目的とする。 【構成】 外部から入射された連続光をパルス光に変換
する光パルス変調器と、パルス光を第1入力ポートに取
り込み、第1出力ポートを外部への出力ポートとする光
方向性結合器と、光方向性結合器の第2の出力ポートと
第2の入力ポートとの間を結合し、その光路中にパルス
光を増幅する光増幅器と、パルス光の周波数に所定の周
波数シフトを与える周波数シフタと、パルス光のオン・
オフを行う光スイッチとを挿入した光ループ回路と、光
パルス変調器および光スイッチを同期制御する制御回路
とを備えた光周波数掃引装置において、光ループ回路の
光路中に、パルス光を透過させ、光増幅器で発生する自
然放出雑音光を除去する透過帯域特性を有する光バンド
パスフィルタを挿入して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光波の周波数を掃引す
る光周波数掃引装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光周波数の制御,変調および掃引
は、光源の物理的なパラメータの制御による直接変調方
式をとるか、あるいは外部の変調器の変調信号の制御に
よる外部変調方式がとられていた。しかし、いずれの方
式をとっても、従来構成では高い周波数掃引精度を実現
することは困難であった。したがって、光通信,光計測
あるいは光信号処理等では、光周波数の利用はごく狭い
範囲に限定されていた。
【0003】このような状況に対して、光波の周波数を
極めて高い精度で階段状に掃引することができる全く新
しい技術が開発された(特願平4−36181号)。そ
の光周波数掃引装置は、図3に示すように、入射連続光
を所定のパルス幅を有するパルス光に変換する光パルス
変調器31と、内部に音響光学周波数シフタ32と光増
幅器33を含む光ループ回路とを有し、光パルス変調器
31から出力されるパルス光が光方向性結合器34を介
して光ループ回路に導かれる構成である。なお、光方向
性結合器34では、パルス強度の半分を外部へ出力し、
残り半分を光ループ回路の光増幅器33へ送出する。
【0004】光増幅器33ではそのパルス光を増幅し、
音響光学周波数シフタ32では増幅されたパルス光に所
定の周波数シフトを与えて光方向性結合器34に導く。
光方向性結合器34では、再びパルス光を外部出力と周
回パルス光とに分波する。以下同様に、パルス光には光
ループ回路を一周するごとに所定の周波数シフトが与え
られる。これにより、光方向性結合器34から外部へ出
力される光の周波数は、時間軸上でシフト周波数を単位
として階段状に変化させることができる。
【0005】なお、制御回路35は、光パルス変調器3
1と音響光学周波数シフタ32とを同期制御して周波数
掃引を周期的に繰り返す操作を行う。また、パルス光の
パルス幅と、光ループ回路のループ長(周回時間)とを
等しくすることにより、周波数が階段状に変化する疑似
的な連続光を出力させることができる。また、光増幅器
33において、光方向性結合器および光ループ回路にお
ける光学的損失を補償できる十分な利得が得られれば、
光ループ回路を複数回周回させることができ、その後の
パルス光に比較的大きな周波数シフトを与えることがで
きる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先願の光周
波数掃引装置の構成では、光ループ回路中に配置される
光増幅器で自然放出雑音光(ASE)が発生する。この
自然放出雑音光は、パルス光が光ループ回路を周回する
ごとに蓄積されるので、パルス光を複数回周回させて広
い範囲にわたって周波数を掃引することは実際上は困難
であった。
【0007】すなわち、自然放出雑音光が信号光に対し
て所定のレベルにあれば、光増幅器の増幅媒体中に形成
された反転分布が自然放出雑音光の増幅にも費やされる
ので、信号光と自然放出雑音光とを合計した光の総強度
が周回ごとに一定に保たれても信号光の強度はその都度
減少してしまい、周回回数を多くとって広い範囲で周波
数掃引を行うことはできなかった。
【0008】本発明は、このような不都合を解消し、広
帯域および高精度で光波の周波数を掃引することができ
る光周波数掃引装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、外部から入射された連続光を所定のパルス幅を有す
るパルス光に変換して出力する光パルス変調器と、第1
入力ポートあるいは第2入力ポートの入射光を第1出力
ポートおよび第2出力ポートに分波出力する構成であ
り、パルス光を第1入力ポートに取り込み、第1出力ポ
ートを外部への出力ポートとする光方向性結合器と、光
方向性結合器の第2の出力ポートと第2の入力ポートと
の間を結合し、その光路中にパルス光を増幅する光増幅
器と、パルス光の周波数に所定の周波数シフトを与える
周波数シフタと、パルス光のオン・オフを行う光スイッ
チとを挿入した光ループ回路と、光パルス変調器および
光スイッチを同期制御する制御回路とを備えた光周波数
掃引装置において、光ループ回路の光路中に、パルス光
を透過させ、光増幅器で発生する自然放出雑音光を除去
する透過帯域特性を有する光バンドパスフィルタを挿入
したことを特徴とする。
【0010】請求項2に記載の発明は、さらに光ループ
回路の光路中に、パルス光を光学的損失の少ない偏波状
態に制御する偏波制御素子を挿入したことを特徴とす
る。請求項3に記載の発明は、周波数シフタと光スイッ
チとを1つの音響光学素子で構成したことを特徴とす
る。
【0011】
【作用】本発明の光周波数掃引装置は、光ループ回路の
周波数シフタで所定の周波数シフトを与え、光増幅器で
増幅させながらパルス光を周回させる際に、光ループ回
路の光路中に光増幅器で発生する自然放出雑音光を除去
する光バンドパスフィルタを挿入することにより、自然
放出雑音光の強度を著しく低減させることができる。し
たがって、パルス光および自然放出雑音光が周回する際
に、光増幅器における自然放出雑音光の増幅が抑制され
るので、パルス光の周回回数を多くして広帯域の周波数
掃引を実現することができる。
【0012】挿入する光バンドパスフィルタの帯域幅B
と、n回目の周回後における出力パルス光の強度Pn
の間には、光増幅器の雑音指数をm、光子のエネルギー
をE、外部から入射される光の強度をP0 とすると、近
似的に、 Pn =(1−2mE・B/P0)n ・P0 の関係が成立する。ここで、光バンドパスフィルタの帯
域幅Bが狭いほど括弧内の値は1に近く、多数回の周回
を経ても信号光の強度がほぼ保存されることがわかる。
たとえば、波長1.55μmの光に対して、B=100 GHz、
0 =1mWの場合に、信号光強度が入射光強度の半分
に減少するまでには、10000 回の周回が可能である。な
お、信号光は周回ごとに周波数がシフトするので、周回
回数(周波数掃引帯域)は光バンドパスフィルタの帯域
幅Bによって制限される。
【0013】請求項2に記載の発明の光周波数掃引装置
は、さらに光ループ回路の光路中にパルス光を光学的損
失の少ない偏波状態に制御する偏波制御素子を挿入する
ことにより、偏波の変動に伴う損失の変動を抑え、安定
した周波数掃引出力動作を実現することができる。
【0014】請求項3に記載の発明の光周波数掃引装置
は、音響光学素子を用いることにより、周波数シフタと
光スイッチの機能を兼用させることができる。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の光周波数掃引装置の実施例
構成を示すブロック図である。なお、本実施例は、請求
項2に記載の発明に対応する実施例である。
【0016】図において、光パルス変調器31は、外部
入力ポート36からレーザ光源その他で発生させた連続
光を取り込み、所定のパルス幅を有するパルス光に変換
して光方向性結合器34の第1入力ポートに出射す
る。光方向性結合器34の第1出力ポートには外部出
力ポート37が接続され、第2の出力ポートと第2の
入力ポートがループ状の光導波路38を介して結合さ
れる。この光導波路38には、光方向性結合器34で分
波されたパルス光に所定の周波数シフトを与える周波数
シフタ11,光増幅器33,光増幅器33で発生する自
然放出雑音光を除去する光バンドパスフィルタ12,偏
波制御素子13および光スイッチ14が挿入され、光ル
ープ回路が構成される。
【0017】制御回路35は、光スイッチ14および光
パルス変調器31のオン・オフ状態を同期制御する。こ
れにより、最後の周回パルス光と外部から入力されるパ
ルス光が時間的に重なり合うのを避けることができ、周
波数掃引を周期的に繰り返すことができる。
【0018】なお、偏波制御素子13には、例えば1/
2波長板あるいは1/4波長板が用いられる。この偏波
制御素子13の有無は、光周波数掃引動作には直接の影
響はないが、それを挿入することによって偏波の変動に
伴う損失の変動を抑えることができ、出力光の強度を安
定化させることができる。また、周波数シフタ11の位
置は光バンドパスフィルタ12の後段にしてもよく、さ
らに図3に示した音響光学周波数シフタ32を用いるこ
とにより、周波数シフタ11と光スイッチ14の機能を
兼用させることもできる。
【0019】このような構成により、光ループ回路を周
回するパルス光には、一周するごとに所定の周波数シフ
トが与えられ、光方向性結合器34から外部出力ポート
37へ出力される光の周波数は、時間軸上でシフト周波
数を単位として階段状に変化させることができる。な
お、光パルス変調器31から出射するパルス光のパルス
幅と、光ループ回路のループ長(周回時間)とを等しく
することにより、外部出力ポート37に取り出されるパ
ルス光は、周波数が階段状に変化する疑似的な連続光と
することができる。
【0020】ここで、本発明の特徴とするところは、光
バンドパスフィルタ12により光増幅器33で発生する
自然放出雑音光を除去する構成にあり、パルス光の周回
回数が増えても信号光成分の劣化を最小限に抑えること
ができる。すなわち、広帯域な光周波数掃引を高精度で
行うことができる。
【0021】図2は、本実施例における光周波数掃引動
作を確認する実験結果を示す図である。図において、横
軸は波長であり、縦軸は光強度である。また、一点鎖線
は外部から入力される光の波長1534.6nmを示し、実線
波形は周波数シフトを受けた出力であり、破線波形は光
バンドパスフィルタ12で除去不能な自然放出雑音光で
ある。(a) は 270周回後に周波数にして約20GHzシフト
した様子を示し、(b) は540 周回後に約40GHzシフトし
た様子を示し、(c) は 810周回後に約60GHzシフトした
様子を示す。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光ループ
回路の光増幅器で発生する自然放出雑音光を光バンドパ
スフィルタで効果的に除去することができるので、パル
ス光の周回回数を極めて多くすることができる。すなわ
ち、高い周波数掃引精度を保持したまま、極めて広帯域
で周波数を掃引することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光周波数掃引装置の実施例構成を示す
ブロック図。
【図2】実施例における光周波数掃引動作を確認する実
験結果を示す図。
【図3】先願における光周波数掃引装置の構成例を示す
ブロック図。
【符号の説明】
11 周波数シフタ 12 光バンドパスフィルタ 13 偏波制御素子 14 光スイッチ 31 光パルス変調器 32 音響光学周波数シフタ 33 光増幅器 34 光方向性結合器 35 制御回路 36 外部入力ポート 37 外部出力ポート 38 光導波路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部から入射された連続光を所定のパル
    ス幅を有するパルス光に変換して出力する光パルス変調
    器と、 第1入力ポートあるいは第2入力ポートの入射光を第1
    出力ポートおよび第2出力ポートに分波出力する構成で
    あり、前記パルス光を第1入力ポートに取り込み、第1
    出力ポートを外部への出力ポートとする光方向性結合器
    と、 前記光方向性結合器の第2の出力ポートと第2の入力ポ
    ートとの間を結合し、その光路中に前記パルス光を増幅
    する光増幅器と、前記パルス光の周波数に所定の周波数
    シフトを与える周波数シフタと、前記パルス光のオン・
    オフを行う光スイッチとを挿入した光ループ回路と、 前記光パルス変調器および前記光スイッチを同期制御す
    る制御回路とを備えた光周波数掃引装置において、 前記光ループ回路の光路中に、前記パルス光を透過さ
    せ、前記光増幅器で発生する自然放出雑音光を除去する
    透過帯域特性を有する光バンドパスフィルタを挿入した
    ことを特徴とする光周波数掃引装置。
  2. 【請求項2】 外部から入射された連続光を所定のパル
    ス幅を有するパルス光に変換して出力する光パルス変調
    器と、 第1入力ポートあるいは第2入力ポートの入射光を第1
    出力ポートおよび第2出力ポートに分波出力する構成で
    あり、前記パルス光を第1入力ポートに取り込み、第1
    出力ポートを外部への出力ポートとする光方向性結合器
    と、 前記光方向性結合器の第2の出力ポートと第2の入力ポ
    ートとの間を結合し、その光路中に前記パルス光を増幅
    する光増幅器と、前記パルス光の周波数に所定の周波数
    シフトを与える周波数シフタと、前記パルス光のオン・
    オフを行う光スイッチとを挿入した光ループ回路と、 前記光パルス変調器および前記光スイッチを同期制御す
    る制御回路とを備えた光周波数掃引装置において、 前記光ループ回路の光路中に、 前記パルス光を透過させ、前記光増幅器で発生する自然
    放出雑音光を除去する帯域透過特性を有する光バンドパ
    スフィルタと、 前記パルス光を光学的損失の少ない偏波状態に制御する
    偏波制御素子とを挿入したことを特徴とする光周波数掃
    引装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の光周波
    数掃引装置において、 周波数シフタと光スイッチとを1つの音響光学素子で構
    成したことを特徴とする光周波数掃引装置。
JP4262154A 1992-09-30 1992-09-30 光周波数掃引装置 Pending JPH06110102A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4262154A JPH06110102A (ja) 1992-09-30 1992-09-30 光周波数掃引装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4262154A JPH06110102A (ja) 1992-09-30 1992-09-30 光周波数掃引装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06110102A true JPH06110102A (ja) 1994-04-22

Family

ID=17371813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4262154A Pending JPH06110102A (ja) 1992-09-30 1992-09-30 光周波数掃引装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06110102A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08262515A (ja) * 1995-03-28 1996-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光周波数基準発生装置
JPH1078594A (ja) * 1996-09-05 1998-03-24 Oki Electric Ind Co Ltd 波長変換装置
US7126745B2 (en) 1998-03-11 2006-10-24 Nikon Corporation Method of irradiating ultraviolet light onto an object
EP2862476A2 (en) 2010-12-17 2015-04-22 TF3 Limited Hair styling device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08262515A (ja) * 1995-03-28 1996-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光周波数基準発生装置
JPH1078594A (ja) * 1996-09-05 1998-03-24 Oki Electric Ind Co Ltd 波長変換装置
US7126745B2 (en) 1998-03-11 2006-10-24 Nikon Corporation Method of irradiating ultraviolet light onto an object
US7277220B2 (en) 1998-03-11 2007-10-02 Nikon Corporation Ultraviolet laser apparatus and exposure apparatus using same
EP2862476A2 (en) 2010-12-17 2015-04-22 TF3 Limited Hair styling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7599405B2 (en) Method and apparatus for coherently combining multiple laser oscillators
JP2633224B2 (ja) 多チャンネル光ファイバ増幅光源のチャンネル幅調節装置
US20070127113A1 (en) Optical modulation apparatus
US7457329B2 (en) Method and system for a high power low-coherence pulsed light source
KR101915757B1 (ko) 저반복 광펄스 레이저 및 그 구동방법
JP3361305B2 (ja) 光 源
US6937626B2 (en) Multiple wavelength pulsed source
JPH08262511A (ja) 同一物を使用する空洞内光4波ミキサーと光通信システム
KR101915750B1 (ko) 저반복 광펄스 레이저 및 그 구동방법
JP3278605B2 (ja) 光リミッタ
JPH06110102A (ja) 光周波数掃引装置
JP4041079B2 (ja) スイープされた波長の広帯域ラマンポンプ源
EP0599352B1 (en) Optical amplification system
Bar-Joseph et al. Spontaneous mode locking of single and multi mode pumped SBS fiber lasers
JP3580488B2 (ja) 周波数シフト帰還型モード同期レーザ及び周波数シフト帰還型再生モード同期レーザ。
JP3031396B2 (ja) 広帯域光周波数掃引装置
JPH03242627A (ja) 多段光増幅装置
JP2002076478A (ja) 標本化された光ファイバ格子を用いた超高速多波長レーザ装置
JPH06283798A (ja) ファイバレーザ及び光ファイバ増幅器
JP3066815B2 (ja) 光周波数シンセサイザ
JP3464373B2 (ja) パルス光発生装置
US6389195B1 (en) Dynamic fiber loop-mirror filter based on pump-induced saturable gain or saturable absorber gratings
JP3250473B2 (ja) 光増幅器
Ummy et al. Beam Combining of SOA-based bidirectional tunable fiber compound-ring lasers with external reflectors
JPS6022638Y2 (ja) 高出力光パルス発生装置