JPH06138500A - 波長広帯域短パルス光発生装置 - Google Patents
波長広帯域短パルス光発生装置Info
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- JPH06138500A JPH06138500A JP34487692A JP34487692A JPH06138500A JP H06138500 A JPH06138500 A JP H06138500A JP 34487692 A JP34487692 A JP 34487692A JP 34487692 A JP34487692 A JP 34487692A JP H06138500 A JPH06138500 A JP H06138500A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 励起光の固定された中心周波数に対し高低両
周波数方向で同調可能な波長広帯域短パルス光発生装置
を提供する。 【構成】 短パルス励起光源３−１と励起用光ファイバ
３−２とからなり、光ファイバ３−２中のソリトン自己
周波数シフトを利用した波長広帯域短パルス光発生装置
において、上記短パルス励起光源３−１の出力光波長が
上記励起用光ファイバ３−２の零分散波長より０．５ps
/nm/km以下だけ大きく設定され、これにより、短パルス
特性を維持したまま励起光波長を中心として長短両波長
方向に１００ｎｍ以上にわたって連続的に広がるスペク
トルを有する出力光を簡単な構成で得られる。
周波数方向で同調可能な波長広帯域短パルス光発生装置
を提供する。 【構成】 短パルス励起光源３−１と励起用光ファイバ
３−２とからなり、光ファイバ３−２中のソリトン自己
周波数シフトを利用した波長広帯域短パルス光発生装置
において、上記短パルス励起光源３−１の出力光波長が
上記励起用光ファイバ３−２の零分散波長より０．５ps
/nm/km以下だけ大きく設定され、これにより、短パルス
特性を維持したまま励起光波長を中心として長短両波長
方向に１００ｎｍ以上にわたって連続的に広がるスペク
トルを有する出力光を簡単な構成で得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ、光アンプ等
の光学素子の分散特性や利得、損失特性などの光学的諸
特性の測定、評価、または光スイッチング装置等に利用
される波長広帯域短パルス光発生装置に関するものであ
る。
の光学素子の分散特性や利得、損失特性などの光学的諸
特性の測定、評価、または光スイッチング装置等に利用
される波長広帯域短パルス光発生装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】発光波長が可変で、かつピコからフェム
ト秒級の短パルス光の発生方法には、第１の従来例とし
て、広利得幅を有するモード同期色素レーザの共振器の
一方のミラーを回折格子に置き換えた構成、または共振
器内部に帯域通過光フィルタを挿入した構成を利用した
方法がある。しかし、これらの構成はいずれも複雑で面
倒な調整を必要とする。また、第２の従来例として、半
導体レーザの発振波長の温度依存性を用いて利得スイッ
チパルス光を発生させる方法も従来より利用されている
が、この可変波長幅はたかだか２０ｎｍ程度である。
ト秒級の短パルス光の発生方法には、第１の従来例とし
て、広利得幅を有するモード同期色素レーザの共振器の
一方のミラーを回折格子に置き換えた構成、または共振
器内部に帯域通過光フィルタを挿入した構成を利用した
方法がある。しかし、これらの構成はいずれも複雑で面
倒な調整を必要とする。また、第２の従来例として、半
導体レーザの発振波長の温度依存性を用いて利得スイッ
チパルス光を発生させる方法も従来より利用されている
が、この可変波長幅はたかだか２０ｎｍ程度である。
【０００３】以上の例に加えて、第３の従来例として、
ピコ秒台の短パルス光が光ファイバ中で誘起する連続的
なスペクトル広がり現象を利用した短パルス光発生法が
ある。この現象は主に誘導ラマン散乱に伴うソリトン自
己周波数シフトにより説明される。ソリトン自己周波数
シフトとは、媒質の利得が周波数に対して勾配を持って
いる場合にソリトンパルスが自身の波形とスペクトルを
保とうとして起きる現象で、ソリトンパルスの中心周波
数は利得の高い周波数方向に向ってシフトする。M.N.Is
lam, G.Sucha, I.Bar-Joseph, M.Wegener, J.P.Gordon,
and D.S.Chemla,"Broad bandwidths from frequency-s
hifting solitons in fibers, "OpticsLetters.１４
巻，７号，370 〜372 頁，１９８９年に記載されている
観測例によれば、波長の連続した短パルス光が長波長方
向に数１００ｎｍにわたって得られている。
ピコ秒台の短パルス光が光ファイバ中で誘起する連続的
なスペクトル広がり現象を利用した短パルス光発生法が
ある。この現象は主に誘導ラマン散乱に伴うソリトン自
己周波数シフトにより説明される。ソリトン自己周波数
シフトとは、媒質の利得が周波数に対して勾配を持って
いる場合にソリトンパルスが自身の波形とスペクトルを
保とうとして起きる現象で、ソリトンパルスの中心周波
数は利得の高い周波数方向に向ってシフトする。M.N.Is
lam, G.Sucha, I.Bar-Joseph, M.Wegener, J.P.Gordon,
and D.S.Chemla,"Broad bandwidths from frequency-s
hifting solitons in fibers, "OpticsLetters.１４
巻，７号，370 〜372 頁，１９８９年に記載されている
観測例によれば、波長の連続した短パルス光が長波長方
向に数１００ｎｍにわたって得られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実用の
観点からは、光素子の評価手段としてしばしば利用され
るポンプ・プローブ法やファイバ型光スイッチの分散効
果補償のための光源の波長同調等において、励起光の固
定された中心周波数に対し高低両周波数方向で同調可能
な短パルス光源が必要とされている場合が多い。
観点からは、光素子の評価手段としてしばしば利用され
るポンプ・プローブ法やファイバ型光スイッチの分散効
果補償のための光源の波長同調等において、励起光の固
定された中心周波数に対し高低両周波数方向で同調可能
な短パルス光源が必要とされている場合が多い。
【０００５】本発明の目的は、上記の課題に鑑み、励起
光の固定された中心周波数に対し高低両周波数方向で同
調可能な波長広帯域短パルス光発生装置を提供すること
にある。
光の固定された中心周波数に対し高低両周波数方向で同
調可能な波長広帯域短パルス光発生装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１では、短パルス励起光源と励起
用光ファイバとからなり、光ファイバ中のソリトン自己
周波数シフトを利用した波長広帯域短パルス光発生装置
において、上記短パルス励起光源の出力光の上記励起用
光ファイバ内での分散が0.5ps/nm/km 以下になるよう
に、上記短パルス励起光源の出力光波長を設定した。ま
た請求項２では、短パルス励起光源と前記短パルス励起
光源を複数に分岐する手段と、各出力光を零分散波長が
相異なる複数の励起用光ファイバと、上記複数の励起用
光ファイバの出力光を結合して１つの出力とする手段と
からなる光ファイバ中のソリトン自己周波数シフトを利
用した波長広帯域短パルス発生装置において、上記短パ
ルス励起光源の出力光が、上記複数の励起用光ファイバ
うち少なくとも１つの励起用光ファイバ内での分散が0.
5ps/nm/km 以下になるように上記短パルス励起光源の出
力光波長を設定した。また請求項３では、請求項１乃至
２記載の波長広帯域短パルス光発生装置の出力光が波長
分波手段を通過するようにした。また請求項４では、請
求項１，２乃至３項記載の波長広帯域短パルス光発生装
置を複数用意し、それらの出力光を結合し、１つの出力
とした。
めに、本発明の請求項１では、短パルス励起光源と励起
用光ファイバとからなり、光ファイバ中のソリトン自己
周波数シフトを利用した波長広帯域短パルス光発生装置
において、上記短パルス励起光源の出力光の上記励起用
光ファイバ内での分散が0.5ps/nm/km 以下になるよう
に、上記短パルス励起光源の出力光波長を設定した。ま
た請求項２では、短パルス励起光源と前記短パルス励起
光源を複数に分岐する手段と、各出力光を零分散波長が
相異なる複数の励起用光ファイバと、上記複数の励起用
光ファイバの出力光を結合して１つの出力とする手段と
からなる光ファイバ中のソリトン自己周波数シフトを利
用した波長広帯域短パルス発生装置において、上記短パ
ルス励起光源の出力光が、上記複数の励起用光ファイバ
うち少なくとも１つの励起用光ファイバ内での分散が0.
5ps/nm/km 以下になるように上記短パルス励起光源の出
力光波長を設定した。また請求項３では、請求項１乃至
２記載の波長広帯域短パルス光発生装置の出力光が波長
分波手段を通過するようにした。また請求項４では、請
求項１，２乃至３項記載の波長広帯域短パルス光発生装
置を複数用意し、それらの出力光を結合し、１つの出力
とした。
【０００７】
【作 用】本発明で利用するソリトン自己周波数シフト
に関係する誘導ラマン散乱及び変調不安定による利得ス
ペクトルを図１に示す。１−１は誘導ラマン散乱による
利得スペクトル（ラマン利得スペクトル）、１−２は変
調不安定による利得スペクトル（変調不安定利得スペク
トル）をあらわす。誘導ラマン散乱による利得スペクト
ル１−１が励起光の中心周波数に関し低周波側にのみ現
れるのに対して、変調不安定の利得スペクトル１−２は
励起光の中心周波数に関し対称に広がる。変調不安定に
よる利得スペクトル１−２の広がり量は励起用光ファイ
バの群速度分散値Ｄ［ps/nm/km］の平方根に逆比例す
る。従って、励起光の中心波長と光ファイバの零分散波
長をほぼ一致させることにより、より小さな励起光強度
で変調不安定の利得を大きく成長させ、ソリトン自己周
波数シフトに対する変調不安定の寄与を誘導ラマン散乱
に対して大きくし、励起光周波数を中心とした高低両周
波数方向へのスペクトル広がりを可能とした。
に関係する誘導ラマン散乱及び変調不安定による利得ス
ペクトルを図１に示す。１−１は誘導ラマン散乱による
利得スペクトル（ラマン利得スペクトル）、１−２は変
調不安定による利得スペクトル（変調不安定利得スペク
トル）をあらわす。誘導ラマン散乱による利得スペクト
ル１−１が励起光の中心周波数に関し低周波側にのみ現
れるのに対して、変調不安定の利得スペクトル１−２は
励起光の中心周波数に関し対称に広がる。変調不安定に
よる利得スペクトル１−２の広がり量は励起用光ファイ
バの群速度分散値Ｄ［ps/nm/km］の平方根に逆比例す
る。従って、励起光の中心波長と光ファイバの零分散波
長をほぼ一致させることにより、より小さな励起光強度
で変調不安定の利得を大きく成長させ、ソリトン自己周
波数シフトに対する変調不安定の寄与を誘導ラマン散乱
に対して大きくし、励起光周波数を中心とした高低両周
波数方向へのスペクトル広がりを可能とした。
【０００８】上記第３の従来例で、低周波数方向へのシ
フトしか起こっていないのは、入射励起光パルスの波長
を励起用光ファイバの零分散波長に対し約１００ｎｍ長
波長側に設定したため、群速度分散値Ｄが約４ps/nm/km
と大きくなり、変調不安定の利得スペクトルの広がりが
抑えられたことによる。
フトしか起こっていないのは、入射励起光パルスの波長
を励起用光ファイバの零分散波長に対し約１００ｎｍ長
波長側に設定したため、群速度分散値Ｄが約４ps/nm/km
と大きくなり、変調不安定の利得スペクトルの広がりが
抑えられたことによる。
【０００９】本発明では、励起光波長と励起用光ファイ
バの零分散波長が近いため、短波長側の出力光スペクト
ルは零分散波長を超えて常分散領域に広がるが、常分散
側の短パルス光は励起光パルスの立ち上り部が起こす相
互位相変調によってダウンチャープを呈しソリトン性を
維持する。異常分散側の短パルス光は自己位相変調によ
るアップチャープに励起光パルスの立ち下り部が起こす
相互位相変調によるアップチャープが加わりソリトン性
を維持する。この相互位相変調による誘導ソリトンの原
理を図２に示す。２−１は励起光パルス波形、２−２は
異常分散領域に現れるソリトン（異常分散側パルス）、
２−３は常分散領域に現れるソリトン（常分散側パル
ス）、２−４は励起光パルスの誘起する相互位相変調周
波数シフト量を表す。このため出力光のスペクトルは励
起光周波数を中心として高低両周波数方向に短パルス性
を維持したまま連続的に広がり、上記出力光を適当な透
過帯域を有する帯域通過光フィルタに通すことによりピ
コからフェムト秒台の短パルス光を得ることができる。
バの零分散波長が近いため、短波長側の出力光スペクト
ルは零分散波長を超えて常分散領域に広がるが、常分散
側の短パルス光は励起光パルスの立ち上り部が起こす相
互位相変調によってダウンチャープを呈しソリトン性を
維持する。異常分散側の短パルス光は自己位相変調によ
るアップチャープに励起光パルスの立ち下り部が起こす
相互位相変調によるアップチャープが加わりソリトン性
を維持する。この相互位相変調による誘導ソリトンの原
理を図２に示す。２−１は励起光パルス波形、２−２は
異常分散領域に現れるソリトン（異常分散側パルス）、
２−３は常分散領域に現れるソリトン（常分散側パル
ス）、２−４は励起光パルスの誘起する相互位相変調周
波数シフト量を表す。このため出力光のスペクトルは励
起光周波数を中心として高低両周波数方向に短パルス性
を維持したまま連続的に広がり、上記出力光を適当な透
過帯域を有する帯域通過光フィルタに通すことによりピ
コからフェムト秒台の短パルス光を得ることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の波長広帯域短パルス光発生装置の第
１の実施例を図３に示す。３−１は短パルス励起光源、
３−２は上記短パルス励起光源３−１からの出力光の分
散値が0.5ps/nm/km 以下になるように設定された励起用
光ファイバである。短パルス励起光源３−１から出力さ
れた短パルス光は光ファイバ３−２を励起し光波長範囲
にわたる短パルス光を発生させる。励起用光ファイバ３
−２の長さはソリトン圧縮の最適長より十分長いものと
する。この構成による実際の発生例のスペクトルを図４
に示す。４−１は短パルス励起光（半値全幅４．５ps、
中心波長λ0＝１．３１３９μｍ）のスペクトル、４−
２はこれを励起用光ファイバ（零分散波長λＺＤ＝１．
３０９μｍ、条長４５０ｍ）に通した出力スペクトルで
ある。今回の条件下ではファイバ長を３００ｍ以上にす
れば短パルスが発生することが確認されている。図５に
は上記発生例の時間分解分光像（縦軸：波長、横軸：時
間）を示す。５−１、５−２は各々図４の４−１、４−
２に対応する短パルス励起光のスペクトル、出力スペク
トルである。この例では波長範囲１．２５５〜１．３５
０μｍにわたって半値全幅数psのパルスが発生する。パ
ルスは全波長範囲に渡り同時に発生するが、波長に応じ
て遅延時間が異なるため観測点では波長による時間ずれ
が生じている。
１の実施例を図３に示す。３−１は短パルス励起光源、
３−２は上記短パルス励起光源３−１からの出力光の分
散値が0.5ps/nm/km 以下になるように設定された励起用
光ファイバである。短パルス励起光源３−１から出力さ
れた短パルス光は光ファイバ３−２を励起し光波長範囲
にわたる短パルス光を発生させる。励起用光ファイバ３
−２の長さはソリトン圧縮の最適長より十分長いものと
する。この構成による実際の発生例のスペクトルを図４
に示す。４−１は短パルス励起光（半値全幅４．５ps、
中心波長λ0＝１．３１３９μｍ）のスペクトル、４−
２はこれを励起用光ファイバ（零分散波長λＺＤ＝１．
３０９μｍ、条長４５０ｍ）に通した出力スペクトルで
ある。今回の条件下ではファイバ長を３００ｍ以上にす
れば短パルスが発生することが確認されている。図５に
は上記発生例の時間分解分光像（縦軸：波長、横軸：時
間）を示す。５−１、５−２は各々図４の４−１、４−
２に対応する短パルス励起光のスペクトル、出力スペク
トルである。この例では波長範囲１．２５５〜１．３５
０μｍにわたって半値全幅数psのパルスが発生する。パ
ルスは全波長範囲に渡り同時に発生するが、波長に応じ
て遅延時間が異なるため観測点では波長による時間ずれ
が生じている。
【００１１】この他、波長広帯域短パルス光発生装置は
複数個の励起用短パルス光源、励起用光ファイバによっ
て構成することも可能で、この例を図１０、図１１に示
す。図１０は共通の励起短パルス光を分散特性の異なる
複数の励起用光ファイバに入射することによって発生ス
ペクトルの帯域の拡大を図った構成で、１０−１は励起
短パルス光源、１０−２は光分岐器、１０−３は第１の
励起用光ファイバ、１０−４は第２の励起用光ファイ
バ、１０−５は光結合器、１０−６は励起光を除去する
ための帯域除去フィルタである。励起短パルス光源１０
−１からの光の分散が前記複数の励起用光ファイバ１０
−３，１０−４のうち少なくとも１本の中で0.5ps/nm/k
m 以下になるように励起短パルス光源１０−１の出力光
波長を設定することにより、該ファイバ中では実施例１
と同じスペクトル帯域のパルス光が得られる。その他の
ファイバ中では励起短パルスの分散値が大きいために誘
導ラマン散乱により低周波側にスペクトル帯域を有する
短パルス光が得られるので、両者を光結合器１０−５で
合波することにより、より広い帯域を有する短パルス光
が得られる。また、励起短パルスの分散値が十分に小さ
くても得られる短パルスの帯域はそれぞれのファイバか
ら得られる帯域の和となるので、励起用ファイバが１本
だけのときに比べて広い帯域の短パルス光が得られる。
複数個の励起用短パルス光源、励起用光ファイバによっ
て構成することも可能で、この例を図１０、図１１に示
す。図１０は共通の励起短パルス光を分散特性の異なる
複数の励起用光ファイバに入射することによって発生ス
ペクトルの帯域の拡大を図った構成で、１０−１は励起
短パルス光源、１０−２は光分岐器、１０−３は第１の
励起用光ファイバ、１０−４は第２の励起用光ファイ
バ、１０−５は光結合器、１０−６は励起光を除去する
ための帯域除去フィルタである。励起短パルス光源１０
−１からの光の分散が前記複数の励起用光ファイバ１０
−３，１０−４のうち少なくとも１本の中で0.5ps/nm/k
m 以下になるように励起短パルス光源１０−１の出力光
波長を設定することにより、該ファイバ中では実施例１
と同じスペクトル帯域のパルス光が得られる。その他の
ファイバ中では励起短パルスの分散値が大きいために誘
導ラマン散乱により低周波側にスペクトル帯域を有する
短パルス光が得られるので、両者を光結合器１０−５で
合波することにより、より広い帯域を有する短パルス光
が得られる。また、励起短パルスの分散値が十分に小さ
くても得られる短パルスの帯域はそれぞれのファイバか
ら得られる帯域の和となるので、励起用ファイバが１本
だけのときに比べて広い帯域の短パルス光が得られる。
【００１２】図１１は複数の励起短パルス光と励起用光
ファイバの組を用いて発生スペクトルの帯域の拡大を図
った構成で、１１−１，１１−２，１１−３は励起短パ
ルス光源、１１−４，１１−５，１１−６は励起用光フ
ァイバ、１１−７，１１−８，１１−９は各励起光を除
去するための帯域除去フィルタ、１１−１０は光結合器
である。以上の例に示す構成は波長範囲の一層の拡大を
可能とする。
ファイバの組を用いて発生スペクトルの帯域の拡大を図
った構成で、１１−１，１１−２，１１−３は励起短パ
ルス光源、１１−４，１１−５，１１−６は励起用光フ
ァイバ、１１−７，１１−８，１１−９は各励起光を除
去するための帯域除去フィルタ、１１−１０は光結合器
である。以上の例に示す構成は波長範囲の一層の拡大を
可能とする。
【００１３】上記第１の実施例で得られた出力光を利用
した波長可変短パルス光源の実施例を図６に示す。これ
は図３の波長広帯域短パルス光発生装置の出力端に波長
可変帯域通過光フィルタ（以下波長可変ＢＰＦと略記）
を付加した構成である。６−１は短パルス励起光源、６
−２は励起用光ファイバ、６−３は波長可変ＢＰＦであ
る。励起用光ファイバ６−２の出力光は波長可変ＢＰＦ
６−３に入射し、所望の波長が切り出される。この様子
をスペクトルと時間分解分光像で説明したのが図７であ
る。７−１−１、７−１−２は短パルス励起光源７−１
の出力、７−２−１、７−２−２は励起光ファイバ６−
２の出力、７−３−１、７−３−２は波長可変ＢＰＦ６
−３の出力の各々スペクトルと時間分解分光像を表わ
す。波長可変ＢＰＦ６−３の透過バンド中心λｆを励起
用光ファイバ６−２の出力光のバンド内で変化させる
と、この範囲で任意の中心波長λｆを持つ短パルス光が
得られる。
した波長可変短パルス光源の実施例を図６に示す。これ
は図３の波長広帯域短パルス光発生装置の出力端に波長
可変帯域通過光フィルタ（以下波長可変ＢＰＦと略記）
を付加した構成である。６−１は短パルス励起光源、６
−２は励起用光ファイバ、６−３は波長可変ＢＰＦであ
る。励起用光ファイバ６−２の出力光は波長可変ＢＰＦ
６−３に入射し、所望の波長が切り出される。この様子
をスペクトルと時間分解分光像で説明したのが図７であ
る。７−１−１、７−１−２は短パルス励起光源７−１
の出力、７−２−１、７−２−２は励起光ファイバ６−
２の出力、７−３−１、７−３−２は波長可変ＢＰＦ６
−３の出力の各々スペクトルと時間分解分光像を表わ
す。波長可変ＢＰＦ６−３の透過バンド中心λｆを励起
用光ファイバ６−２の出力光のバンド内で変化させる
と、この範囲で任意の中心波長λｆを持つ短パルス光が
得られる。
【００１４】本方法によれば、励起光波長の周辺で広波
長範囲にわたって中心波長の異なるピコからフェムト秒
台の短パルスが同時に得られる。これを利用した多波長
出力短パルス光源の実施例を図８に示す。８−１は短パ
ルス励起光源、８−２は励起用光ファイバ、８−３−
１、８−３−２、８−３−３は帯域通過光フィルタ（以
下、ＢＰＦ）、８−４はスターカプラである。励起用光
ファイバ８−２の出力光はスターカプラ８−４で複数に
分岐され、各々ＢＰＦ８−３−１、８−３−２、８−３
−３を通る。この構成によれば互いに異なる波長で、か
つ同期した複数の短パルス光が発生可能となる。上記ス
ターカプラとＢＰＦの部分を回折格子やＷＤＭカプラ等
の他の分波手段で置き換えた構成も当然可能である。
長範囲にわたって中心波長の異なるピコからフェムト秒
台の短パルスが同時に得られる。これを利用した多波長
出力短パルス光源の実施例を図８に示す。８−１は短パ
ルス励起光源、８−２は励起用光ファイバ、８−３−
１、８−３−２、８−３−３は帯域通過光フィルタ（以
下、ＢＰＦ）、８−４はスターカプラである。励起用光
ファイバ８−２の出力光はスターカプラ８−４で複数に
分岐され、各々ＢＰＦ８−３−１、８−３−２、８−３
−３を通る。この構成によれば互いに異なる波長で、か
つ同期した複数の短パルス光が発生可能となる。上記ス
ターカプラとＢＰＦの部分を回折格子やＷＤＭカプラ等
の他の分波手段で置き換えた構成も当然可能である。
【００１５】本発明によれば中心波長が広範囲にわたっ
て連続した複数の短パルス群が一挙に得られる。これは
光ファイバや光素子の吸収、分散特性の測定用光源とし
て利用可能である。図９(a)(b)に光ファイバの分散測定
方法の実施例を示す。図９(a) は測定系を示すもので、
９−１は短パルス励起光源、９−２は励起用光ファイ
バ、９−３は被測定光ファイバである。図９(b) におい
て、９−４−１は励起用光ファイバ９−２の出力光の時
間分解分光像で、これを被測定用光ファイバ９−３に通
すと、その時間分解分光像は符号９−４−２のように変
化し、光ファイバ９−３の群遅延特性を示す。上記光フ
ァイバ９−２の出力光パルスを時間遅延の参照光とし
て、各波長に対する遅延ｔout - ｔin（λ）を求めるこ
とにより、被測定光ファイバの波長群遅延１／Ｖｇが波
長に対し連続的に得られ、その波長微分から波長分散Ｄ
が求まる。
て連続した複数の短パルス群が一挙に得られる。これは
光ファイバや光素子の吸収、分散特性の測定用光源とし
て利用可能である。図９(a)(b)に光ファイバの分散測定
方法の実施例を示す。図９(a) は測定系を示すもので、
９−１は短パルス励起光源、９−２は励起用光ファイ
バ、９−３は被測定光ファイバである。図９(b) におい
て、９−４−１は励起用光ファイバ９−２の出力光の時
間分解分光像で、これを被測定用光ファイバ９−３に通
すと、その時間分解分光像は符号９−４−２のように変
化し、光ファイバ９−３の群遅延特性を示す。上記光フ
ァイバ９−２の出力光パルスを時間遅延の参照光とし
て、各波長に対する遅延ｔout - ｔin（λ）を求めるこ
とにより、被測定光ファイバの波長群遅延１／Ｖｇが波
長に対し連続的に得られ、その波長微分から波長分散Ｄ
が求まる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、ソリ
トン自己周波数シフトを利用した波長広帯域短パルス光
発生装置の励起短パルス光の波長が励起用光ファイバの
零分散波長よりわずかに大きくなるように設定したの
で、短パルス特性を維持したまま励起光波長を中心とし
て長短両波長方向に１００ｎｍ以上にわたって連続的に
広がるスペクトルを有する出力光を簡単な構成で得られ
る。従って、波長が異なるピコからフェムト秒級の複数
の短パルス光を同時に発生させることが可能となり、波
長可変短パルス光源としての用途の他、光ファイバや光
素子等の吸収、分散特性の測定用光源として利用でき
る。
トン自己周波数シフトを利用した波長広帯域短パルス光
発生装置の励起短パルス光の波長が励起用光ファイバの
零分散波長よりわずかに大きくなるように設定したの
で、短パルス特性を維持したまま励起光波長を中心とし
て長短両波長方向に１００ｎｍ以上にわたって連続的に
広がるスペクトルを有する出力光を簡単な構成で得られ
る。従って、波長が異なるピコからフェムト秒級の複数
の短パルス光を同時に発生させることが可能となり、波
長可変短パルス光源としての用途の他、光ファイバや光
素子等の吸収、分散特性の測定用光源として利用でき
る。
【図１】ソリトン自己周波数シフトに関連する利得スペ
クトルを示す図
クトルを示す図
【図２】相互位相変調による誘導ソリトンの原理を示す
図
図
【図３】波長広帯域短パルス光発生装置の実施例を示す
図
図
【図４】波長広帯域短パルス光の発生例（スペクトル）
を示す図
を示す図
【図５】波長広帯域短パルス光の発生例（時間分解分光
像）を示す図
像）を示す図
【図６】波長可変短パルス光源の実施例を示す図
【図７】図６の動作図
【図８】多波長出力短パルス光源の実施例を示す図
【図９】光ファイバの分散測定方法の実施例を示す図
【図１０】白色パルス光源の第２の構成例を示す図
【図１１】白色パルス光源の第３の構成例を示す図
１−１…誘導ラマン散乱による利得スペクトル、１−２
…変調不安定による利得スペクトル、２−１…励起光パ
ルス波形、２−２…異常分散領域に現れるソリトン、２
−３…常分散領域に現れるソリトン、２−４…励起光パ
ルスの誘起する相互位相変調周波数シフト量、３−１…
短パルス励起光源、３−２…励起用光ファイバ、４−１
…短パルス励起光のスペクトル、４−２…励起用光ファ
イバの出力スペクトル、５−１…短パルス励起光の時間
分解分光像、５−２…励起用光ファイバの出力光の時間
分解分光像、６−１…短パルス励起光源、６−２…励起
用光ファイバ、６−３…波長可変ＢＰＦ、７−１−１…
短パルス励起光源６−１の出力光スペクトル、７−１−
２…６−１の出力光の時間分解分光像、７−２−１…励
起光ファイバ６−２の出力光スペクトル、７−２−２…
６−２の出力光の時間分解分光像、７−３−１…波長可
変ＢＰＦ６−３の出力光スペクトル、７−３−２…６−
３の出力光の時間分解分光像、８−１…短パルス励起光
源、８−２…励起用光ファイバ、８−３−１，８−３−
２，８−３−３…ＢＰＦ、８−４…スターカプラ、９−
１…短パルス励起光源、９−２…励起用光ファイバ、９
−３…被測定光ファイバ、９−４−１…励起用光ファイ
バ９−２の出力光の時間分解分光像、９−４−２…被測
定用光ファイバ９−３の出力光の時間分解分光像、１０
−１…励起短パルス光源、１０−２…光分岐器、１０−
３，１０−４…励起用光ファイバ、１０−５…光結合
器、１０−６…帯域除去フィルタ、１１−１，１１−
２，１１−３…励起短パルス光源、１１−４，１１−
５，１１−６…励起用光ファイバ、１１−７，１１−
８，１１−９…帯域除去フィルタ、１１−１０…光結合
器。
…変調不安定による利得スペクトル、２−１…励起光パ
ルス波形、２−２…異常分散領域に現れるソリトン、２
−３…常分散領域に現れるソリトン、２−４…励起光パ
ルスの誘起する相互位相変調周波数シフト量、３−１…
短パルス励起光源、３−２…励起用光ファイバ、４−１
…短パルス励起光のスペクトル、４−２…励起用光ファ
イバの出力スペクトル、５−１…短パルス励起光の時間
分解分光像、５−２…励起用光ファイバの出力光の時間
分解分光像、６−１…短パルス励起光源、６−２…励起
用光ファイバ、６−３…波長可変ＢＰＦ、７−１−１…
短パルス励起光源６−１の出力光スペクトル、７−１−
２…６−１の出力光の時間分解分光像、７−２−１…励
起光ファイバ６−２の出力光スペクトル、７−２−２…
６−２の出力光の時間分解分光像、７−３−１…波長可
変ＢＰＦ６−３の出力光スペクトル、７−３−２…６−
３の出力光の時間分解分光像、８−１…短パルス励起光
源、８−２…励起用光ファイバ、８−３−１，８−３−
２，８−３−３…ＢＰＦ、８−４…スターカプラ、９−
１…短パルス励起光源、９−２…励起用光ファイバ、９
−３…被測定光ファイバ、９−４−１…励起用光ファイ
バ９−２の出力光の時間分解分光像、９−４−２…被測
定用光ファイバ９−３の出力光の時間分解分光像、１０
−１…励起短パルス光源、１０−２…光分岐器、１０−
３，１０−４…励起用光ファイバ、１０−５…光結合
器、１０−６…帯域除去フィルタ、１１−１，１１−
２，１１−３…励起短パルス光源、１１−４，１１−
５，１１−６…励起用光ファイバ、１１−７，１１−
８，１１−９…帯域除去フィルタ、１１−１０…光結合
器。
Claims (4)
- 【請求項１】 短パルス励起光源と励起用光ファイバと
からなり、光ファイバ中のソリトン自己周波数シフトを
利用した波長広帯域短パルス光発生装置において、 上記短パルス励起光源の出力光の上記励起用光ファイバ
内での分散が0.5ps/nm/km 以下になるように、上記短パ
ルス励起光源の出力光波長を設定したことを特徴とする
波長広帯域短パルス光発生装置。 - 【請求項２】 短パルス励起光源と前記短パルス励起光
源を複数に分岐する手段と、各出力光を零分散波長が相
異なる複数の励起用光ファイバと、上記複数の励起用光
ファイバの出力光を結合して１つの出力とする手段とか
らなる光ファイバ中のソリトン自己周波数シフトを利用
した波長広帯域短パルス発生装置において、 上記短パルス励起光源の出力光が、上記複数の励起用光
ファイバうち少なくとも１つの励起用光ファイバ内での
分散が0.5ps/nm/km 以下になるように上記短パルス励起
光源の出力光波長を設定したことを特徴とする波長広帯
域短パルス光発生装置。 - 【請求項３】 請求項１乃至２記載の波長広帯域短パル
ス光発生装置の出力光が波長分波手段を通過するように
したことを特徴とする波長広帯域短パルス光発生装置。 - 【請求項４】 請求項１，２乃至３項記載の波長広帯域
短パルス光発生装置を複数用意し、それらの出力光を結
合し、１つの出力としたことを特徴とする波長広帯域短
パルス光発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34487692A JPH06138500A (ja) | 1992-09-14 | 1992-12-24 | 波長広帯域短パルス光発生装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512692 | 1992-09-14 | ||
| JP4-245126 | 1992-09-14 | ||
| JP34487692A JPH06138500A (ja) | 1992-09-14 | 1992-12-24 | 波長広帯域短パルス光発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06138500A true JPH06138500A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=26537055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34487692A Pending JPH06138500A (ja) | 1992-09-14 | 1992-12-24 | 波長広帯域短パルス光発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06138500A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250679A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Toshio Goto | 波長分散測定装置 |
| WO2002071142A1 (fr) * | 2001-03-02 | 2002-09-12 | Nagoya Industrial Science Research Institute | Generateur de spectre lumineux a bande large et generateur de lumiere pulsee |
| JP2003043531A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Japan Science & Technology Corp | 広帯域波長可変レーザ光発生装置 |
| US7151897B2 (en) | 2001-12-04 | 2006-12-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical clock phase-locked loop circuit |
| JP2007171394A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| JP2008243953A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源装置 |
| US20140254616A1 (en) * | 2011-10-06 | 2014-09-11 | OIFS Fitel, LLC | Fiber Designs For Wavelength Tunable Ultra-Short Pulse Lasers |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34487692A patent/JPH06138500A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250679A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Toshio Goto | 波長分散測定装置 |
| WO2002071142A1 (fr) * | 2001-03-02 | 2002-09-12 | Nagoya Industrial Science Research Institute | Generateur de spectre lumineux a bande large et generateur de lumiere pulsee |
| US6813423B2 (en) | 2001-03-02 | 2004-11-02 | Nagoya Industrial Science Research Institute | Broadband optical spectrum generating apparatus and pulsed light generating apparatus |
| JP2003043531A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Japan Science & Technology Corp | 広帯域波長可変レーザ光発生装置 |
| US7151897B2 (en) | 2001-12-04 | 2006-12-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical clock phase-locked loop circuit |
| JP2007171394A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| JP2008243953A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源装置 |
| US20140254616A1 (en) * | 2011-10-06 | 2014-09-11 | OIFS Fitel, LLC | Fiber Designs For Wavelength Tunable Ultra-Short Pulse Lasers |
| US9502852B2 (en) * | 2011-10-06 | 2016-11-22 | Ofs Fitel, Llc | Fiber designs for wavelength tunable ultra-short pulse lasers |
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