JPH06291398A - 多波長超短パルス光源 - Google Patents
多波長超短パルス光源Info
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- JPH06291398A JPH06291398A JP7809593A JP7809593A JPH06291398A JP H06291398 A JPH06291398 A JP H06291398A JP 7809593 A JP7809593 A JP 7809593A JP 7809593 A JP7809593 A JP 7809593A JP H06291398 A JPH06291398 A JP H06291398A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数個の波長の超短パルスを超広帯域の波長
範囲で発生させる多波長超短パルス光源を提供するこ
と。 【構成】 ＳＣ発生部１１において、励起超短パルス光
源１１ａから発生された励起用超短光パルスを３次の非
線形光学媒質１１ｂに入射することにより、超広帯域ス
ペクトルパルス(Supercontinuum:SC) を励起光波長の両
側に発生させ、この超広帯域スペクトルパルスから周期
型光波長フィルタ１２ａによって複数の波長の超短パル
スを同時に分離して出力する。 【効果】 単一の励起用パルス光源を用いて安定に超広
帯域の波長範囲で多波長の超短パルスを同時に発生させ
ることができる。これにより、自由に光パルスの発振波
長を選択し、且つピコ秒以下の超短パルスを得ることが
できる。
範囲で発生させる多波長超短パルス光源を提供するこ
と。 【構成】 ＳＣ発生部１１において、励起超短パルス光
源１１ａから発生された励起用超短光パルスを３次の非
線形光学媒質１１ｂに入射することにより、超広帯域ス
ペクトルパルス(Supercontinuum:SC) を励起光波長の両
側に発生させ、この超広帯域スペクトルパルスから周期
型光波長フィルタ１２ａによって複数の波長の超短パル
スを同時に分離して出力する。 【効果】 単一の励起用パルス光源を用いて安定に超広
帯域の波長範囲で多波長の超短パルスを同時に発生させ
ることができる。これにより、自由に光パルスの発振波
長を選択し、且つピコ秒以下の超短パルスを得ることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つ以上の波長におい
て同時に超短パルスを発生させる多波長超短パルス光源
に関するものである。
て同時に超短パルスを発生させる多波長超短パルス光源
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】将来の光通信システムにおいて、通信容
量を飛躍的に増大させる方法として波長多重（ＷＤＭ）
システムが有望視されている。これは、複数の異なる光
キャリア周波数（波長）に信号を重畳して伝送するもの
で、キャリア周波数の数だけ総伝送容量は増大する。
量を飛躍的に増大させる方法として波長多重（ＷＤＭ）
システムが有望視されている。これは、複数の異なる光
キャリア周波数（波長）に信号を重畳して伝送するもの
で、キャリア周波数の数だけ総伝送容量は増大する。
【０００３】一方、波長多重伝送システムにおいては、
複数個の異なる波長の光源が必要となり、現在まで２０
個程度の異なる波長で連続発振するＤＦＢレーザを集積
化したレーザアレイ（Ｃ．Ｅ．ＺＡＨ他、"1.5μm comp
ressive-strained multiquantum-well 20-wavelength d
istributed-feedback laser arrays",Electron.Lett.,
1992,28,pp.824-825 ）や４波長程度で同時発振するモ
ード同期ファイバリングパルスレーザ（高良、川西、猿
渡、Schlager、"Multiwavelength birefringent-cavity
mode-locked fibre laser",Electron.Lett.,1992,28,p
p.2247-2275 ）などが報告されている。
複数個の異なる波長の光源が必要となり、現在まで２０
個程度の異なる波長で連続発振するＤＦＢレーザを集積
化したレーザアレイ（Ｃ．Ｅ．ＺＡＨ他、"1.5μm comp
ressive-strained multiquantum-well 20-wavelength d
istributed-feedback laser arrays",Electron.Lett.,
1992,28,pp.824-825 ）や４波長程度で同時発振するモ
ード同期ファイバリングパルスレーザ（高良、川西、猿
渡、Schlager、"Multiwavelength birefringent-cavity
mode-locked fibre laser",Electron.Lett.,1992,28,p
p.2247-2275 ）などが報告されている。
【０００４】図２に多波長で発振するモード同期ファイ
バリング型のパルスレーザの一例を示す。図において、
１は変調器、２は複屈折媒質、３は偏光子、４はＥＤＦ
Ａ等の利得媒質である。変調器１から出力された光パル
スは複屈折媒質２を介して偏光子３に入力され、偏光子
３から出力された光パルスは利得媒質４を介して変調器
１に入力される。また、変調器１から出力光パルスが取
り出される。
バリング型のパルスレーザの一例を示す。図において、
１は変調器、２は複屈折媒質、３は偏光子、４はＥＤＦ
Ａ等の利得媒質である。変調器１から出力された光パル
スは複屈折媒質２を介して偏光子３に入力され、偏光子
３から出力された光パルスは利得媒質４を介して変調器
１に入力される。また、変調器１から出力光パルスが取
り出される。
【０００５】この場合、複屈折媒質２波複屈折領域５と
なると共に複屈折媒質以外の領域は単一偏波領域６とな
り、発振する波長の数は、図中の複屈折領域の数をＮと
して２N 個となり、波長間隔は複屈折性媒質２の偏波分
散により決定される。
なると共に複屈折媒質以外の領域は単一偏波領域６とな
り、発振する波長の数は、図中の複屈折領域の数をＮと
して２N 個となり、波長間隔は複屈折性媒質２の偏波分
散により決定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たモード同期ファイバリング型のパルスレーザにおいて
は、利得媒質４として用いられるＥＤＦＡ等の帯域によ
り発振波長は制限され、自由に光パルスの発振波長を選
択し、且つピコ秒以下の超短パルスを得るのは困難であ
るという問題点があった。
たモード同期ファイバリング型のパルスレーザにおいて
は、利得媒質４として用いられるＥＤＦＡ等の帯域によ
り発振波長は制限され、自由に光パルスの発振波長を選
択し、且つピコ秒以下の超短パルスを得るのは困難であ
るという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、複数
個の波長の超短パルスを超広帯域の波長範囲で発生させ
る多波長超短パルス光源を提供することにある。
個の波長の超短パルスを超広帯域の波長範囲で発生させ
る多波長超短パルス光源を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、励起用超短パルス光源と、該励起用超短パ
ルス光源から励起用超短光パルスを入力し、励起用超短
光パルス波長の両側に超広帯域短パルスを発生させる３
次の非線形光学効果を有する非線形光導波路媒質と、該
非線形光導波路媒質から発生した超広帯域短パルスから
複数の波長の超短パルスを同時に分離する周期的な波長
透過特性を有する周期型波長フィルタとを備えた多波長
超短パルス光源を提案する。
するために、励起用超短パルス光源と、該励起用超短パ
ルス光源から励起用超短光パルスを入力し、励起用超短
光パルス波長の両側に超広帯域短パルスを発生させる３
次の非線形光学効果を有する非線形光導波路媒質と、該
非線形光導波路媒質から発生した超広帯域短パルスから
複数の波長の超短パルスを同時に分離する周期的な波長
透過特性を有する周期型波長フィルタとを備えた多波長
超短パルス光源を提案する。
【０００９】
【作用】本発明によれば、励起用超短パルスを３次の非
線形光学媒質に入射することにより励起光波長の両側に
超広帯域超短パルスが発生され、さらに周期型波長フィ
ルタによって前記超広帯域超短パルスから複数の波長の
超短パルスが同時に分離される。これにより、単一の励
起用パルス光源を用いて安定に超広帯域の波長範囲で多
波長の超短パルスを同時に発生させることができる。
線形光学媒質に入射することにより励起光波長の両側に
超広帯域超短パルスが発生され、さらに周期型波長フィ
ルタによって前記超広帯域超短パルスから複数の波長の
超短パルスが同時に分離される。これにより、単一の励
起用パルス光源を用いて安定に超広帯域の波長範囲で多
波長の超短パルスを同時に発生させることができる。
【００１０】
【実施例】本発明では、非線形光学媒質中で発生する超
広帯域の光パルス発生技術（森、盛岡、猿渡、”波長広
帯域短パルス光発生装置”、特願平４−２４５１２６
号）と周期型の光周波数フィルタを組み合わせることに
より、複数個の波長の超短パルスを超広帯域の波長範囲
で発生させる多波長の超短パルス光源を実現している。
広帯域の光パルス発生技術（森、盛岡、猿渡、”波長広
帯域短パルス光発生装置”、特願平４−２４５１２６
号）と周期型の光周波数フィルタを組み合わせることに
より、複数個の波長の超短パルスを超広帯域の波長範囲
で発生させる多波長の超短パルス光源を実現している。
【００１１】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す構成図で
ある。図において、１１は超広帯域スペクトルパルス(S
upercontinuum.SC)（以下、ＳＣと称する）発生部で、
励起超短パルス光源１１ａ、３次の非線形光学媒質１１
ｂ及びバンド除去（減衰）フィルタ（以下、ＢＲＦと称
する）１１ｃから構成されている。１２は波長フィルタ
部で、周期型光波長フィルタ１２ａから構成されてい
る。
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す構成図で
ある。図において、１１は超広帯域スペクトルパルス(S
upercontinuum.SC)（以下、ＳＣと称する）発生部で、
励起超短パルス光源１１ａ、３次の非線形光学媒質１１
ｂ及びバンド除去（減衰）フィルタ（以下、ＢＲＦと称
する）１１ｃから構成されている。１２は波長フィルタ
部で、周期型光波長フィルタ１２ａから構成されてい
る。
【００１２】ＳＣ発生部１１において、励起超短パルス
光源１１ａから発生された励起用超短光パルスを３次の
非線形光学媒質１１ｂに入射することにより、超広帯域
スペクトルパルスを励起光波長の両側に発生させ、この
超広帯域スペクトルパルスから周期型光波長フィルタ１
２ａによって複数の波長の超短パルスを同時に分離して
いる。この際、非線形光学媒質１１ｂと周期型光波長フ
ィルタ１２ａとの間に介在されたＢＲＦ１１ｃによっ
て、励起光波長の出力レベルをＳＣ光の出力レベルに揃
えるている。
光源１１ａから発生された励起用超短光パルスを３次の
非線形光学媒質１１ｂに入射することにより、超広帯域
スペクトルパルスを励起光波長の両側に発生させ、この
超広帯域スペクトルパルスから周期型光波長フィルタ１
２ａによって複数の波長の超短パルスを同時に分離して
いる。この際、非線形光学媒質１１ｂと周期型光波長フ
ィルタ１２ａとの間に介在されたＢＲＦ１１ｃによっ
て、励起光波長の出力レベルをＳＣ光の出力レベルに揃
えるている。
【００１３】前述の構成によれば、３次の非線形光学媒
質１１ｂ中では、３次の非線形光学効果である自己位相
変調(Self-phase modulation:SPM) 、相互位相変調(cro
ss-phase modulation:XPM)、誘導ラマン散乱、４光波混
合などが同時に発生し、図３(a) に示すような100nm 以
上の波長範囲に渡る超広帯域の超短パルスが得られる。
この際、各波長においてパルス幅は数ｐｓ（10-6秒）程
度に保たれており、その時間分解分光像は図３(b) のよ
うになる。従って、ＳＣ発生部１１から得られたＳＣ光
から波長フィルタ部１２により所定の波長成分を切り出
すことにより、波長フィルタ部１２の透過帯域の逆数程
度のパルス幅を有する超短パルスを得ることができる。
ここで、例えば波長フィルタ部１２に周期型のフィルタ
を用いることにより、図１のフィルタ出力λ1,λ2 に示
すように一定波長間隔Δλの複数の波長の超短パルスを
同時に得ることが可能となる。
質１１ｂ中では、３次の非線形光学効果である自己位相
変調(Self-phase modulation:SPM) 、相互位相変調(cro
ss-phase modulation:XPM)、誘導ラマン散乱、４光波混
合などが同時に発生し、図３(a) に示すような100nm 以
上の波長範囲に渡る超広帯域の超短パルスが得られる。
この際、各波長においてパルス幅は数ｐｓ（10-6秒）程
度に保たれており、その時間分解分光像は図３(b) のよ
うになる。従って、ＳＣ発生部１１から得られたＳＣ光
から波長フィルタ部１２により所定の波長成分を切り出
すことにより、波長フィルタ部１２の透過帯域の逆数程
度のパルス幅を有する超短パルスを得ることができる。
ここで、例えば波長フィルタ部１２に周期型のフィルタ
を用いることにより、図１のフィルタ出力λ1,λ2 に示
すように一定波長間隔Δλの複数の波長の超短パルスを
同時に得ることが可能となる。
【００１４】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図４は第２の実施例を示す構成図である。図において、
前述した第１の実施例と同一構成部分は同一符号を持っ
て表しその説明を省略する。また、第１の実施例と第２
の実施例との相違点は、ＳＣ光発生用の３次の非線形光
学媒質として偏波保持型の光ファイバ１１ｄを用い、ま
た周期型光波長フィルタとしてファイバ型複屈折干渉フ
ィルタ１３ａを用いたことにある。
図４は第２の実施例を示す構成図である。図において、
前述した第１の実施例と同一構成部分は同一符号を持っ
て表しその説明を省略する。また、第１の実施例と第２
の実施例との相違点は、ＳＣ光発生用の３次の非線形光
学媒質として偏波保持型の光ファイバ１１ｄを用い、ま
た周期型光波長フィルタとしてファイバ型複屈折干渉フ
ィルタ１３ａを用いたことにある。
【００１５】ここでまず、図５に基づいて、周期型波長
フィルタの一種である一般的な複屈折干渉フィルタ１３
ｂについて説明する。複屈折干渉フィルタ１３ｂの構成
要素は、２つの偏波依存素子、ここでは偏光子131 と偏
波ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと称する）132 、及
びこれらの間に介在された複屈折性媒質133 である。こ
こで、複屈折性媒質133 における常光線に対する屈折率
はｎe 、異常光線に対する屈折率はｎo であり、入出力
側の偏光子131 （偏波ビームスプリッタ132 ）の主軸と
複屈折性媒質133 の主軸は互いに45度の角度に設定され
ている。
フィルタの一種である一般的な複屈折干渉フィルタ１３
ｂについて説明する。複屈折干渉フィルタ１３ｂの構成
要素は、２つの偏波依存素子、ここでは偏光子131 と偏
波ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと称する）132 、及
びこれらの間に介在された複屈折性媒質133 である。こ
こで、複屈折性媒質133 における常光線に対する屈折率
はｎe 、異常光線に対する屈折率はｎo であり、入出力
側の偏光子131 （偏波ビームスプリッタ132 ）の主軸と
複屈折性媒質133 の主軸は互いに45度の角度に設定され
ている。
【００１６】前述の構成によれば、入射光（波長λi ）
の複屈折性媒質出口での直交偏波間の位相差（偏波状態
に対応）をδi とすれば、この位相差δi が次の(1) で
表されるとき、 δi =2πB(λ)L/ λi=2 πn(n:整数） …(1) 出射偏波は入力偏波（本例では縦偏波）と等しくなる。
の複屈折性媒質出口での直交偏波間の位相差（偏波状態
に対応）をδi とすれば、この位相差δi が次の(1) で
表されるとき、 δi =2πB(λ)L/ λi=2 πn(n:整数） …(1) 出射偏波は入力偏波（本例では縦偏波）と等しくなる。
【００１７】また、δi+1 −δi ＝πとなる別の波長λ
i+1 の出射偏波状態は入力偏波に直交した横偏波とな
り、λi,λi+1 の出射偏波は図５に示すフィルタ出力λ
1,λ2のように互いに直交する。ここで、Ｂ(λ)はモー
ド複屈折率、Ｌは媒質長である。
i+1 の出射偏波状態は入力偏波に直交した横偏波とな
り、λi,λi+1 の出射偏波は図５に示すフィルタ出力λ
1,λ2のように互いに直交する。ここで、Ｂ(λ)はモー
ド複屈折率、Ｌは媒質長である。
【００１８】従って、λi （λ1 、λ3 、λ5 …）とλ
i+1 （λ2 、λ4 、λ6 …）の２つの波長グループは互
いに分離され、図５に示すような２系統の周期的なフィ
ルタ出力が得られる。尚、２つの波長グループの中心波
長λi は、上記(1) 式のＢ(λ)またはＬを適切に調節す
ることで任意に設定できる。また、波長間隔もＢ(λ)又
はＬを選択することにより可変にできる。
i+1 （λ2 、λ4 、λ6 …）の２つの波長グループは互
いに分離され、図５に示すような２系統の周期的なフィ
ルタ出力が得られる。尚、２つの波長グループの中心波
長λi は、上記(1) 式のＢ(λ)またはＬを適切に調節す
ることで任意に設定できる。また、波長間隔もＢ(λ)又
はＬを選択することにより可変にできる。
【００１９】さらに、複屈折干渉フィルタの波長周期Δ
λは、光速をｃ、複屈折性媒質133の偏波分散をτp(λ)
とすると、次の(2) 式で表される。 Δλ=-λ2 Δf/c , Δf=c/(B(λ)L)=1/(τp(λ)L) …(2) 第２の実施例の複屈折干渉フィルタ１３ａでは、前述し
た複屈折性媒質133 として偏波保持型の複屈折光ファイ
バ134 を用い、分離手段として偏波ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）132 を用いている。また、第２の実施例にお
いてはＳＣ発生部１１からの光パルス出力が直線偏光で
あるので、図５に示した入力側の偏光子131 は省いてあ
る。さらに、ここでは励起用超短パルス光源１１ａのス
ペクトル成分を減衰するために、ＳＣ発生部１１の出口
にバンド除去フィルタ（ＢＲＦ）１１ｃを接続してある
が、ＢＲＦ１１ｃは一般的には必ずしも必要ではない。
λは、光速をｃ、複屈折性媒質133の偏波分散をτp(λ)
とすると、次の(2) 式で表される。 Δλ=-λ2 Δf/c , Δf=c/(B(λ)L)=1/(τp(λ)L) …(2) 第２の実施例の複屈折干渉フィルタ１３ａでは、前述し
た複屈折性媒質133 として偏波保持型の複屈折光ファイ
バ134 を用い、分離手段として偏波ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）132 を用いている。また、第２の実施例にお
いてはＳＣ発生部１１からの光パルス出力が直線偏光で
あるので、図５に示した入力側の偏光子131 は省いてあ
る。さらに、ここでは励起用超短パルス光源１１ａのス
ペクトル成分を減衰するために、ＳＣ発生部１１の出口
にバンド除去フィルタ（ＢＲＦ）１１ｃを接続してある
が、ＢＲＦ１１ｃは一般的には必ずしも必要ではない。
【００２０】一方、複屈折干渉フィルタ１３ａの入口ポ
ートは上記複屈折ファイバ131 であり、ＳＣ発生部１１
の出力ポートのファイバ１１ｅとその主軸が互いに45度
の角度となるように接続されている。また、複屈折干渉
フィルタ１３ａでは、複屈折光ファイバ131 の出力部と
偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）132 の入力部の主軸が
45度の角度で接続されている。さらに、第２の実施例で
は複屈折干渉フィルタ１３ａの出力部として偏波ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）132 を用いているので、出力は２
ポートであり、得られた２系列の出力スペクトルは互い
に相補的である。
ートは上記複屈折ファイバ131 であり、ＳＣ発生部１１
の出力ポートのファイバ１１ｅとその主軸が互いに45度
の角度となるように接続されている。また、複屈折干渉
フィルタ１３ａでは、複屈折光ファイバ131 の出力部と
偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）132 の入力部の主軸が
45度の角度で接続されている。さらに、第２の実施例で
は複屈折干渉フィルタ１３ａの出力部として偏波ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）132 を用いているので、出力は２
ポートであり、得られた２系列の出力スペクトルは互い
に相補的である。
【００２１】従って、これによって得られる最大波長チ
ャネル数Ｎmax は、ＳＣ光のスペクトル幅をΔλSC、フ
ァイバ型複屈折干渉フィルタ１３ａの波長間隔をΔλと
して、両偏波を考慮すると、次の(3) 式にて表される。 Ｎmax ＝２×（ΔλSC／Δλ） …(3) 例えば、ΔλSC=100nm、Δλ=2nmとすると、Ｎmax ＝10
0 チャネルとなる。その場合、単一チャネルのスペクト
ル幅ΔλchはΔλ/2となる。尚、チャネル間クロストー
クを改善するため、複屈折干渉フィルタを多段に構成し
てもよい。
ャネル数Ｎmax は、ＳＣ光のスペクトル幅をΔλSC、フ
ァイバ型複屈折干渉フィルタ１３ａの波長間隔をΔλと
して、両偏波を考慮すると、次の(3) 式にて表される。 Ｎmax ＝２×（ΔλSC／Δλ） …(3) 例えば、ΔλSC=100nm、Δλ=2nmとすると、Ｎmax ＝10
0 チャネルとなる。その場合、単一チャネルのスペクト
ル幅ΔλchはΔλ/2となる。尚、チャネル間クロストー
クを改善するため、複屈折干渉フィルタを多段に構成し
てもよい。
【００２２】次に、本発明の第３の実施例を説明する。
図６は本発明の第３の実施例を示す構成図である。第３
の実施例ではＳＣ発生用の３次の非線形光学媒質として
前述した偏波保持型の光ファイバを用いたＳＣ発生部１
１を備えると共に、また周期型波長フィルタとしてはMa
ch-Zehnder（Ｍ−Ｚ）型干渉フィルタ１４を用いてい
る。Ｍ−Ｚ型干渉フィルタ１４の波長周期Δλは、屈折
率をｎ(λ)、媒質長の差をΔＬ、光速をｃとすると、次
の(4) 式で表される。 Δλ=-λ2 Δf/c , Δf=c/(n(λ)L) …(4) Ｍ−Ｚ型干渉フィルタ１４は、１×２の１：１光カップ
ラ１４ａ、光路長の異なる２つの光導波路１４ｂ，１４
ｃ、及び２×２の１：１光カップラ１４ｄとから構成さ
れている。ここで、光カップラ１４ａ，１４ｄとしてフ
ァイバ型カップラを用いた場合はＭ−Ｚ型干渉フィルタ
は一般に偏波依存性を持つが、Ｓｉ基盤上に光導波型回
路を形成するＰＬＣ技術（M.Kawachi, " Silica wavegu
ides onsilicon and their application to integrated
-optic components ",Optical and Quantum Electronic
s,22,pp.391-416）を用いれば、偏波無依存の構成にす
ることが可能である。
図６は本発明の第３の実施例を示す構成図である。第３
の実施例ではＳＣ発生用の３次の非線形光学媒質として
前述した偏波保持型の光ファイバを用いたＳＣ発生部１
１を備えると共に、また周期型波長フィルタとしてはMa
ch-Zehnder（Ｍ−Ｚ）型干渉フィルタ１４を用いてい
る。Ｍ−Ｚ型干渉フィルタ１４の波長周期Δλは、屈折
率をｎ(λ)、媒質長の差をΔＬ、光速をｃとすると、次
の(4) 式で表される。 Δλ=-λ2 Δf/c , Δf=c/(n(λ)L) …(4) Ｍ−Ｚ型干渉フィルタ１４は、１×２の１：１光カップ
ラ１４ａ、光路長の異なる２つの光導波路１４ｂ，１４
ｃ、及び２×２の１：１光カップラ１４ｄとから構成さ
れている。ここで、光カップラ１４ａ，１４ｄとしてフ
ァイバ型カップラを用いた場合はＭ−Ｚ型干渉フィルタ
は一般に偏波依存性を持つが、Ｓｉ基盤上に光導波型回
路を形成するＰＬＣ技術（M.Kawachi, " Silica wavegu
ides onsilicon and their application to integrated
-optic components ",Optical and Quantum Electronic
s,22,pp.391-416）を用いれば、偏波無依存の構成にす
ることが可能である。
【００２３】第３の実施例においては出力用として２×
２の１：１光カップラを用いているので、前述した第１
の実施例と同様に出力は２ポートであり、得られた２系
列の出力スペクトルは互いに相補的である。また、得ら
れる波長チャネル数Ｎは、第１の実施例の場合と同様と
なり、単一チャネルのスペクトル幅も第１の実施例と同
様となる。この場合もチャネル間クロストークを改善す
るため、Ｍ−Ｚ型干渉フィルタ１４を多段に構成しても
よい。
２の１：１光カップラを用いているので、前述した第１
の実施例と同様に出力は２ポートであり、得られた２系
列の出力スペクトルは互いに相補的である。また、得ら
れる波長チャネル数Ｎは、第１の実施例の場合と同様と
なり、単一チャネルのスペクトル幅も第１の実施例と同
様となる。この場合もチャネル間クロストークを改善す
るため、Ｍ−Ｚ型干渉フィルタ１４を多段に構成しても
よい。
【００２４】尚、Ｍ−Ｚ型干渉フィルタが偏波に依存す
る場合は、偏波保持型の非線形光導波路または通常の非
線形光導波路と偏光子を用い、偏波を一方向に揃えてＭ
−Ｚ型干渉フィルタに入力すればよい。また、Ｍ−Ｚ型
干渉フィルタが偏波に依存しない場合は、通常の非線形
光導波路を用いればよい。
る場合は、偏波保持型の非線形光導波路または通常の非
線形光導波路と偏光子を用い、偏波を一方向に揃えてＭ
−Ｚ型干渉フィルタに入力すればよい。また、Ｍ−Ｚ型
干渉フィルタが偏波に依存しない場合は、通常の非線形
光導波路を用いればよい。
【００２５】次に、本発明の第４の実施例を説明する。
図７は本発明の第４の実施例を示す構成図である。第４
の実施例では、ＳＣ発生用の３次の非線形光学媒質とし
て前述した偏波保持型の光ファイバを用いたＳＣ発生部
１１を備えると共に、周期型波長フィルタとしてはファ
ブリペロー（ＦＰ）型干渉フィルタ１５を用いている。
ＦＰ型干渉フィルタ１５の波長周期Δλは、媒質の屈折
率をｎ(λ)、媒質長をＬ、高速をｃとすると、次の(5)
式で表される。 Δλ=-λ2 Δf/c , Δf=c/(2n(λ)L) …(5) 第４の実施例におけるＦＰ型干渉フィルタ１５は、光サ
ーキュレータＣＩＲと４個のファブリペロー（ＦＰ）干
渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４から構成され、これらの光サ
ーキュレータＣＩＲとＦＰ干渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４
を用いて、４系統のスペクトル出力を得ている。ここ
で、それぞれのＦＰ干渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４は、そ
の共振器を微調して、絶対透過波長が重ならないように
設定されている。これにより、単一チャネルのスペクト
ル幅Δλchは、ＦＰ干渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４のフィ
ネスをＦとして、Δλ／Ｆとなる。
図７は本発明の第４の実施例を示す構成図である。第４
の実施例では、ＳＣ発生用の３次の非線形光学媒質とし
て前述した偏波保持型の光ファイバを用いたＳＣ発生部
１１を備えると共に、周期型波長フィルタとしてはファ
ブリペロー（ＦＰ）型干渉フィルタ１５を用いている。
ＦＰ型干渉フィルタ１５の波長周期Δλは、媒質の屈折
率をｎ(λ)、媒質長をＬ、高速をｃとすると、次の(5)
式で表される。 Δλ=-λ2 Δf/c , Δf=c/(2n(λ)L) …(5) 第４の実施例におけるＦＰ型干渉フィルタ１５は、光サ
ーキュレータＣＩＲと４個のファブリペロー（ＦＰ）干
渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４から構成され、これらの光サ
ーキュレータＣＩＲとＦＰ干渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４
を用いて、４系統のスペクトル出力を得ている。ここ
で、それぞれのＦＰ干渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４は、そ
の共振器を微調して、絶対透過波長が重ならないように
設定されている。これにより、単一チャネルのスペクト
ル幅Δλchは、ＦＰ干渉フィルタＦＰ１〜ＦＰ４のフィ
ネスをＦとして、Δλ／Ｆとなる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、周
期型波長フィルタによって超広帯域超短パルスから複数
の波長の超短パルスを同時に分離することができ、単一
の励起用パルス光源を用いて安定に超広帯域の波長範囲
で多波長の超短パルスを同時に発生させることができ
る。これにより、従来の多波長超短パルス光源では、利
得媒質であるEDFA等の帯域により発振波長が制限され、
自由に光パルスの発振波長を選択し、ピコ秒以下の超短
パルスを得るのは困難であったが、本発明においては、
励起波長の両側に連続的に波長を選択でき、かつ任意の
スペクトル幅の光パルスを得ることができると共に、自
由に光パルスの発振波長を選択し、且つピコ秒以下の超
短パルスを得ることができる。このように、本発明は任
意の波長で、任意のパルス幅の光パルスを得ることがで
きる多波長パルス光源を提供するものであり、例えば10
0Gb/s 〜1Tb/s の波長多重超パルス伝送や光信号処理に
おいて大きく貢献するものである。
期型波長フィルタによって超広帯域超短パルスから複数
の波長の超短パルスを同時に分離することができ、単一
の励起用パルス光源を用いて安定に超広帯域の波長範囲
で多波長の超短パルスを同時に発生させることができ
る。これにより、従来の多波長超短パルス光源では、利
得媒質であるEDFA等の帯域により発振波長が制限され、
自由に光パルスの発振波長を選択し、ピコ秒以下の超短
パルスを得るのは困難であったが、本発明においては、
励起波長の両側に連続的に波長を選択でき、かつ任意の
スペクトル幅の光パルスを得ることができると共に、自
由に光パルスの発振波長を選択し、且つピコ秒以下の超
短パルスを得ることができる。このように、本発明は任
意の波長で、任意のパルス幅の光パルスを得ることがで
きる多波長パルス光源を提供するものであり、例えば10
0Gb/s 〜1Tb/s の波長多重超パルス伝送や光信号処理に
おいて大きく貢献するものである。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図
【図２】従来の多波長超短パルス光源を示す構成図
【図３】本発明における３次の非線形効果によるスペク
トル広がりを示す図
トル広がりを示す図
【図４】本発明の第２の実施例を示す構成図
【図５】本発明における複屈折干渉フィルタを説明する
図
図
【図６】本発明の第３の実施例を示す構成図
【図７】本発明の第４の実施例を示す構成図
１１…ＳＣ発生部、１１ａ…励起超短パルス光源、１１
ｂ…３次の非線形光学媒質、１１ｃ…バンド除去（減
衰）フィルタ（ＢＲＦ）、１１ｄ…偏波保持型光ファイ
バ、１１ｅ…光ファイバ、１２…波長フィルタ部、１２
ａ…周期型光波長フィルタ、１３ａ…ファイバ型複屈折
干渉フィルタ、１３ｂ…複屈折干渉フィルタ、131 …偏
光子、132 …偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、133 …
複屈折性媒質、134 …複屈折光ファイバ、１４…Ｍ−Ｚ
型干渉フィルタ、１４ａ，１４ｄ…光カップラ、１４
ｂ，１４ｃ…光導波路、１５…ファブリペロー（ＦＰ）
型干渉フィルタ、ＣＩＲ…光サーキュレータ、ＦＰ１〜
ＦＰ４…ファブリペロー（ＦＰ）干渉フィルタ。
ｂ…３次の非線形光学媒質、１１ｃ…バンド除去（減
衰）フィルタ（ＢＲＦ）、１１ｄ…偏波保持型光ファイ
バ、１１ｅ…光ファイバ、１２…波長フィルタ部、１２
ａ…周期型光波長フィルタ、１３ａ…ファイバ型複屈折
干渉フィルタ、１３ｂ…複屈折干渉フィルタ、131 …偏
光子、132 …偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、133 …
複屈折性媒質、134 …複屈折光ファイバ、１４…Ｍ−Ｚ
型干渉フィルタ、１４ａ，１４ｄ…光カップラ、１４
ｂ，１４ｃ…光導波路、１５…ファブリペロー（ＦＰ）
型干渉フィルタ、ＣＩＲ…光サーキュレータ、ＦＰ１〜
ＦＰ４…ファブリペロー（ＦＰ）干渉フィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】 励起用超短パルス光源と、 該励起用超短パルス光源から励起用超短光パルスを入力
し、励起用超短光パルス波長の両側に超広帯域短パルス
を発生させる３次の非線形光学効果を有する非線形光導
波路媒質と、 該非線形光導波路媒質から発生した超広帯域短パルスか
ら複数の波長の超短パルスを同時に分離する周期的な波
長透過特性を有する周期型波長フィルタとを備えた、 ことを特徴とする多波長超短パルス光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7809593A JPH06291398A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 多波長超短パルス光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7809593A JPH06291398A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 多波長超短パルス光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291398A true JPH06291398A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13652313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7809593A Pending JPH06291398A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 多波長超短パルス光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291398A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005039126A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| US7315557B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-01-01 | Fujitsu Limited | Multi-wavelength light source apparatus |
| CN103296569A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于双波段种子源铒-镱共掺光纤放大器的超连续谱光源 |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP7809593A patent/JPH06291398A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005039126A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| US7315557B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-01-01 | Fujitsu Limited | Multi-wavelength light source apparatus |
| CN103296569A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于双波段种子源铒-镱共掺光纤放大器的超连续谱光源 |
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