JPH0745888A - Collision pulse-mode synchronous ring laser device - Google Patents

Collision pulse-mode synchronous ring laser device

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JPH0745888A
JPH0745888A JP20781093A JP20781093A JPH0745888A JP H0745888 A JPH0745888 A JP H0745888A JP 20781093 A JP20781093 A JP 20781093A JP 20781093 A JP20781093 A JP 20781093A JP H0745888 A JPH0745888 A JP H0745888A
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JP
Japan
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optical
pulse
light
mode
optical waveguide
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JP20781093A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoki Kawanishi
悟基 川西
Masatoshi Saruwatari
正俊 猿渡
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To generate optical short pulses in a stable operation by a method wherein optical pulses are collided by an optical amplifier means which amplifies the optical pulses and by an optical saturable absorber whose loss is reduced as the intensity of incident light is increased. CONSTITUTION:The output of an oscillator 101 is superposed on the output of a DC bias power supply 103 by a bias T 102, it modulates a traveling-wave type semiconductor laser amplifier 104, and it is connected to an optically saturable absorber 16 and to an optical branching circuit 107 by a planar optical waveguide 105. A medium in which the loss of light is reduced as the intensity of incident light is increased is used as the optically saturable absorber 106. The peak value of optical pulses is made the same by the traveling-wave type semiconductor laser amplifier 104, the pulses propagate to mutually opposite directions, and collide with the optically saturable absorber 106. The optical pulses turned to both directions generate the standing waves of light only the moment they collide, the intensity of the standing waves increases, and the optical pulses become steep. Thereby, a collision pulse-mode synchronous operation can be realized, and an ultrashort optical pulse train can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高速光通信、各種光計
測に用いられる短光パルスの発生装置に関し、特に、光
の損失あるいは位相を所定の周波数で変調する光変調手
段と、変調された光パルスを増幅する光増幅手段と、入
射光強度が増加するに従って損失が減少する光可飽和吸
収体と、前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、
前記各手段を互いに光学的に結合してリング共振器を形
成する光導波路とを備えた衝突パルスモード同期リング
レーザ装置、及び光の損失あるいは位相を所定の周波数
で変調する光変調手段と、変調された光パルスを増幅す
る光増幅手段と、入射光強度が増加するに従って損失が
減少する光可飽和吸収体と、前記光パルスを外部に取り
出す光分岐手段と、透過波長を変化させる光学バンドパ
スフィルタと、光遅延回路と、前記各手段を互いに光学
的に結合してリング共振器を形成する光導波路とを備え
たモード同期リングレーザ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for generating short optical pulses used for high-speed optical communication and various optical measurements, and more particularly to an optical modulator for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency. Optical amplifying means for amplifying the optical pulse, an optical saturable absorber whose loss decreases as the incident light intensity increases, and an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside,
A collision pulse mode-locked ring laser device including an optical waveguide that optically couples each of the above means with each other to form a ring resonator, and an optical modulator that modulates a loss or phase of light at a predetermined frequency, and a modulator. Amplification means for amplifying the generated optical pulse, an optical saturable absorber whose loss decreases as the incident light intensity increases, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, and an optical bandpass for changing the transmission wavelength. The present invention relates to a mode-locking ring laser device including a filter, an optical delay circuit, and an optical waveguide that optically couples the above-mentioned means with each other to form a ring resonator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モード同期リングレーザ装置のリ
ング共振器を構成する手段としては、光ファイバを用い
た構成が主として用いられていた。光ファイバを用いて
リング共振器を構成した例としては、高良、川西、猿
渡、「モード同期Erドープファイバリングレーザによ
る超高速トランスフォームリミット光パルス発生」、1
992年電子情報通信学会秋期大会No.B-732など
がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a structure using an optical fiber has been mainly used as a means for forming a ring resonator of a mode-locked ring laser device. Examples of ring resonators using optical fibers are: Takara, Kawanishi, Saruwatari, "Ultrafast transform-limited optical pulse generation by mode-locked Er-doped fiber ring laser", 1
1992 IEICE Fall Conference No. B-732, etc.

【0003】以下、この従来の構成におけるモード同期
レーザの動作を説明する。まず、モード同期法において
は、レーザ共振器の縦モード間隔と等しい周波数間隔
で、かつ位相の揃った多数の発振モードを発生させ、時
間軸上でこの発振スペクトルのフーリエ逆変換に相当す
る光短パルスが発生される。
The operation of the mode-locked laser in this conventional structure will be described below. First, in the mode-locking method, a large number of oscillation modes with the same frequency and the same phase interval as the longitudinal mode spacing of the laser resonator are generated, and an optical short circuit corresponding to the inverse Fourier transform of this oscillation spectrum is generated on the time axis. A pulse is generated.

【0004】図10は、従来のモード同期リングレーザ
の構成図であり、(a)はその基本構成を示し、(b)
はモード同期で得られる代表的なスペクトル特性を示
し、(c)はその時間波形特性を示す。図10におい
て、701は発振器、702はパワーアンプ、703は
光変調器、704は光ファイバ、705は光増幅器、7
06は光アイソレータ、707は出力用光ファイバカッ
プラである。
FIG. 10 is a block diagram of a conventional mode-locking ring laser, in which (a) shows its basic configuration and (b).
Shows a typical spectrum characteristic obtained by mode locking, and (c) shows its time waveform characteristic. In FIG. 10, 701 is an oscillator, 702 is a power amplifier, 703 is an optical modulator, 704 is an optical fiber, 705 is an optical amplifier, and 7
Reference numeral 06 is an optical isolator, and 707 is an output optical fiber coupler.

【0005】図10(a)において、所定の周波数を有
する発振器701の出力は、パワーアンプ702によっ
て増幅されて光変調器703に印加され、電気光学効果
によって光の損失あるいは位相をその周波数で変調す
る。この光変調器703と変調された光パルスを増幅す
る光増幅器705と、光パルスの進行方向を規定し、反
射戻り光を遮断する光アイソレータ706と、増幅され
た光パルスを外部に取り出す出力用光ファイバカップラ
707が光ファイバ704を介してリング状に結合さ
れ、リング共振器が構成される。
In FIG. 10A, the output of an oscillator 701 having a predetermined frequency is amplified by a power amplifier 702 and applied to an optical modulator 703, and the loss or phase of light is modulated at that frequency by an electro-optical effect. To do. This optical modulator 703, an optical amplifier 705 that amplifies the modulated optical pulse, an optical isolator 706 that regulates the traveling direction of the optical pulse and blocks reflected return light, and an output for outputting the amplified optical pulse to the outside. The optical fiber coupler 707 is coupled in a ring shape via the optical fiber 704 to form a ring resonator.

【0006】また、光増幅器としては、主にエルビウム
(Er)やネオジウム(Nd)などの希土類を添加した
希土類ドープ光ファイバ増幅器や半導体レーザ増幅器が
用いられる。
As the optical amplifier, a rare earth-doped optical fiber amplifier doped with a rare earth such as erbium (Er) or neodymium (Nd) or a semiconductor laser amplifier is mainly used.

【0007】図11は、希土類ドープ光ファイバ増幅器
の構成例を示す図であり、(a)は後方励起構成、
(b)は前方励起構成、(c)は双方向励起構成であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a rare earth-doped optical fiber amplifier, (a) is a backward pumping configuration,
(B) is a forward pumping configuration and (c) is a bidirectional pumping configuration.

【0008】図11において、801は希土類(Er)
ドープ光ファイバ、802は波長多重合波器、803は
励起光源である。図11において、光パルスは、希土類
ドープ光ファイバ801の一端から入射され、他端から
出射される。励起光は、希土類ドープ光ファイバ801
の光パルスの出射端、入射端、あるいはその両端に接続
された波長多重合波器802を介して、励起光源から希
土類ドープ光ファイバ801に入射される。希土類ドー
プ光ファイバ801では、この励起光によって光パルス
を増幅する。
In FIG. 11, reference numeral 801 is rare earth (Er).
Doped optical fiber, 802 is a wavelength multiplex wave device, and 803 is an excitation light source. In FIG. 11, the optical pulse enters from one end of the rare earth-doped optical fiber 801 and exits from the other end. The excitation light is a rare-earth-doped optical fiber 801.
The optical pulse is incident on the rare earth-doped optical fiber 801 from the excitation light source through the emission end, the incidence end, or the wavelength multiplexing polymerization device 802 connected to both ends thereof. In the rare earth-doped optical fiber 801, the optical pulse is amplified by this pump light.

【0009】図12は、半導体レーザ増幅器の構成例を
示す図であり、901は駆動電源、902は半導体レー
ザ増幅器である。図12において、半導体レーザ増幅器
902は、入力される光パルスを電流源から注入される
電流に応じて増幅する構成になっている。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser amplifier, in which 901 is a driving power source and 902 is a semiconductor laser amplifier. In FIG. 12, a semiconductor laser amplifier 902 is configured to amplify an input optical pulse according to a current injected from a current source.

【0010】ここで、前記図10を参照して、従来のモ
ード同期光リングレーザの動作原理について説明する。
リング共振器の光路長Lは、リング共振器の各構成要素
の物理長をhiとし屈折率をniとすると、それぞれの物
理長hiにそれぞれの屈折率niを乗した値(それぞれの
光路長)の和である。
Here, the operating principle of the conventional mode-locked optical ring laser will be described with reference to FIG.
The optical path length L of the ring resonator is a value obtained by multiplying each physical length h i by each refractive index n i , where h i is the physical length of each component of the ring resonator and n i is the refractive index. Optical path length).

【0011】[0011]

【数1】L=Σhii さて、リング共振器では、fr =c/L(ただし、cは
光速度)で与えられる周波数間隔を持つ多数の縦モード
が存在する。ここで、リング共振器内の光変調器で繰り
返し周波数fm =N・fr(N:1以上の整数)の光変
調を加えると、図10(b)に示すように、周波数間隔
N・frの全ての縦モードの位相が揃うモード同期発振
状態となり、図10(c)に示すように、繰り返し周波
数1/(N・fr)の光パルス列が得られる。なお、パ
ルス幅は、多数の縦モードスペクトルの包絡線で定まる
発振スペクトル幅δνの逆数に対応し、このスペクトル
包絡線の中心が中心波長(周波数ν0)となる。
## EQU1 ## L = Σh i n i In the ring resonator, there are many longitudinal modes having a frequency interval given by fr = c / L (where c is the speed of light). Here, when optical modulation with a repetition frequency fm = Nfr (N is an integer of 1 or more) is applied in the optical modulator in the ring resonator, as shown in FIG. A mode-locked oscillation state in which the phases of all longitudinal modes are aligned is obtained, and as shown in FIG. 10C, an optical pulse train having a repetition frequency 1 / (N · fr) is obtained. The pulse width corresponds to the reciprocal of the oscillation spectrum width Δν determined by the envelopes of many longitudinal mode spectra, and the center of this spectrum envelope is the central wavelength (frequency ν 0 ).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】前述したモード同期リ
ングレーザにおいては、以下に示すような問題点があっ
た。
The mode-locked ring laser described above has the following problems.

【0013】希土類(Er)ドープ光ファイバ及び光フ
ァイバによってリング共振器を構成した場合、共振器長
は数10mになるため、レーザ共振器の大きさが数10
cmφ程度になり、共振器内の温度分布の“むら”や光
ファイバが受ける側圧が各部によって異なることによっ
て、光ファイバを伝搬する光パルスの偏波が変動してレ
ーザ発振動作が不安定になるという問題点があった。
When a ring resonator is composed of a rare earth (Er) -doped optical fiber and an optical fiber, the resonator length is several tens of meters, so the size of the laser resonator is several tens.
cmφ, and the "unevenness" of the temperature distribution in the resonator and the side pressure received by the optical fiber differ depending on the part, so that the polarization of the optical pulse propagating through the optical fiber fluctuates and the laser oscillation operation becomes unstable. There was a problem.

【0014】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、安定した動作で光短パルスを発
生させることが可能な技術を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide a technique capable of generating a short optical pulse with a stable operation.

【0015】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の(1)の手段は、光の損失あるいは位相を
所定の周波数で変調する光変調手段と、変調された光パ
ルスを増幅する光増幅手段と、入射光強度が増加するに
従って損失が減少する光可飽和吸収体と、前記光パルス
を外部に取り出す光分岐手段と、前記各手段を互いに光
学的に結合してリング共振器を形成する光導波路とを備
えたモード同期リングレーザ装置であって、前記光変調
手段、光増幅手段、光分岐手段及び光導波路の全てが偏
光依存性を有し、当該各手段の光学主軸を合わせて結合
した構成であり、前記光変調手段は、光強度変調器であ
り、かつ前記光導波路はプレーナ型光導波路であること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the means (1) of the present invention comprises an optical modulation means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency, and a modulated optical pulse. An optical amplification means for amplifying, an optical saturable absorber whose loss decreases as the incident light intensity increases, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, and a ring resonance by optically coupling the respective means with each other. A mode-locking ring laser device having an optical waveguide forming a container, wherein all of the optical modulation means, the optical amplification means, the optical branching means, and the optical waveguide have polarization dependence, and the optical main axis of each means. Are combined together, the optical modulator is a light intensity modulator, and the optical waveguide is a planar optical waveguide.

【0017】本発明の(2)の手段は、光の損失あるい
は位相を所定の周波数で変調する光変調手段と、変調さ
れた光パルスを増幅する光増幅手段と、入射光強度が増
加するに従って損失が減少する光可飽和吸収体と、前記
光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、前記各手段を
互いに光学的に結合してリング共振器を形成する光導波
路とを備えたモード同期リングレーザ装置であって、前
記光変調手段、光増幅手段、光分岐手段及び光導波路の
全てが偏光依存性を有しない構成であり、前記光変調手
段は、光強度変調器であり、かつ前記光導波路はプレー
ナ型光導波路であることを特徴とする。
The means (2) of the present invention comprises: an optical modulating means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifying means for amplifying the modulated optical pulse, and an increasing incident light intensity. A mode-locking ring laser provided with an optical saturable absorber whose loss is reduced, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, and an optical waveguide for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator. In the device, all of the optical modulator, the optical amplifier, the optical branching unit, and the optical waveguide have no polarization dependence, and the optical modulator is a light intensity modulator, and the optical waveguide. Is a planar type optical waveguide.

【0018】本発明の(3)の手段は、光の損失あるい
は位相を所定の周波数で変調する光変調手段と、変調さ
れた光パルスを増幅する光増幅手段と、入射光強度が増
加するに従って損失が減少する光可飽和吸収体と、前記
光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、透過波長を変
化させる光学バンドパスフィルタと、光遅延回路と、前
記各手段を互いに光学的に結合してリング共振器を形成
する光導波路とを備えたモード同期リングレーザ装置で
あって、前記光変調手段、光増幅手段、光分岐手段およ
び光導波路の全てが偏光依存性を有し、かつ各手段の光
学主軸を合わせて結合した構成であり、かつ前記光導波
路はプレーナ型光導波路であることを特徴とする。
The means (3) of the present invention comprises: a light modulating means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency; a light amplifying means for amplifying the modulated light pulse; and as the incident light intensity increases. An optical saturable absorber whose loss is reduced, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, an optical bandpass filter for changing a transmission wavelength, an optical delay circuit, and the above means are optically coupled to each other. A mode-locking ring laser device including an optical waveguide forming a ring resonator, wherein all of the optical modulation means, the optical amplification means, the optical branching means, and the optical waveguide have polarization dependence, and It is characterized in that the optical principal axes are aligned and coupled together, and the optical waveguide is a planar optical waveguide.

【0019】本発明の(4)の手段は、光の損失あるい
は位相を所定の周波数で変調する光変調手段と、変調さ
れた光パルスを増幅する光増幅手段と、入射光強度が増
加するに従って損失が減少する光可飽和吸収体と、前記
光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、透過波長を変
化させる光学バンドパスフィルタと、光遅延回路と、前
記各手段を互いに光学的に結合してリング共振器を形成
する光導波路とを備えたモード同期リングレーザ装置で
あって、前記光変調手段、光増幅手段、光分岐手段およ
び光導波路の全てが偏光依存性を有しない構成であり、
かつ前記光導波路はプレーナ型光導波路であることを特
徴とする。
The means (4) of the present invention comprises: an optical modulating means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency; an optical amplifying means for amplifying the modulated optical pulse; and an increasing intensity of incident light. An optical saturable absorber whose loss is reduced, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, an optical bandpass filter for changing a transmission wavelength, an optical delay circuit, and the above means are optically coupled to each other. A mode-locking ring laser device having an optical waveguide forming a ring resonator, wherein the optical modulation means, the optical amplification means, the optical branching means and the optical waveguide are all configured not to have polarization dependence,
Further, the optical waveguide is a planar type optical waveguide.

【0020】[0020]

【作用】前述した手段によれば、リング共振器として光
ファイバのかわりにプレーナ型光導波路を使用してリン
グ共振器中を伝搬する光パルスの偏波を安定させるの
で、モードロック動作を安定化することができる。
According to the above-mentioned means, the polarization of the optical pulse propagating in the ring resonator is stabilized by using the planar type optical waveguide instead of the optical fiber as the ring resonator, so that the mode lock operation is stabilized. can do.

【0021】また、光変調器として進行波型半導体レー
ザ増幅器を用いることによって変調器の駆動電力を下げ
ることができる。
Further, by using a traveling wave type semiconductor laser amplifier as the optical modulator, the driving power of the modulator can be reduced.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0023】(実施例1)図1は、本発明の衝突パルス
モード同期リングレーザ装置の実施例1の構成を示す図
であり、101は発振器、102はバイアスT、103
は直流電源、104は進行波型半導体レーザ増幅器、1
05はプレーナー光導波路、106は光可飽和吸収体、
107は光分岐回路、108、109は光出力ポート、
110は光分岐回路である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing the configuration of Embodiment 1 of a collision pulse mode-locked ring laser device of the present invention, in which 101 is an oscillator, 102 is a bias T, and 103.
Is a DC power supply, 104 is a traveling wave type semiconductor laser amplifier, 1
Reference numeral 05 is a planar optical waveguide, 106 is a light saturable absorber,
107 is an optical branch circuit, 108 and 109 are optical output ports,
110 is an optical branch circuit.

【0024】前記進行波型半導体レーザ増幅器104、
光可飽和吸収体106、光分岐回路107及び光出力ポ
ート108,109は、プレーナー光導波路105上に
一体化されて配置され、前記各要素全体で光学長Lcの
リング共振器が構成されている。
The traveling wave type semiconductor laser amplifier 104,
The light saturable absorber 106, the light branching circuit 107, and the light output ports 108 and 109 are integrally arranged on the planar optical waveguide 105, and the above-mentioned elements as a whole constitute a ring resonator having an optical length Lc. .

【0025】共振器内の全ての構成要素は偏光依存型と
し、かつそれらの光学主軸を合せて結合することによ
り、共振器内の光パルスの偏光方向を一定にすることが
できる。すなわち、光パルスは同一偏光方向に保持され
て各構成要素を導波するので、不安定動作をもたらす偏
光状態の変動を防ぐことができる。
By making all the components in the resonator polarization-dependent and coupling their optical principal axes together, the polarization direction of the optical pulse in the resonator can be made constant. That is, since the optical pulse is held in the same polarization direction and guided through each component, it is possible to prevent the polarization state from fluctuating which causes unstable operation.

【0026】図1において、所定の周波数を有する発振
器101の出力は、直流バイアス電源103の出力とバ
イアスT102によって重畳されて進行波型半導体レー
ザ増幅器104を変調する。この進行波型半導体レーザ
増幅器104とプレーナー光導波路105を光学的に結
合する手段としては、両者の間に光ファイバレンズを用
いることによって片端での結合効率を約2dBとするこ
とが可能である。
In FIG. 1, the output of the oscillator 101 having a predetermined frequency is superimposed on the output of the DC bias power source 103 by the bias T102 to modulate the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104. As a means for optically coupling the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 and the planar optical waveguide 105, by using an optical fiber lens between them, the coupling efficiency at one end can be about 2 dB.

【0027】この結合技術については、Y. Hibino, H.
Terui, A. Sugita, and Y. Ohmori,“Silica-based opt
ical waveguide ring laser integrated with semicond
uctor laser amplifier on Si substrate, ”Electroni
cs Letters”, vol.28, pp.1932〜1933, 1992.において
述べられている。
Regarding this coupling technique, Y. Hibino, H.
Terui, A. Sugita, and Y. Ohmori, “Silica-based opt
ical waveguide ring laser integrated with semicond
uctor laser amplifier on Si substrate, "Electroni
cs Letters ”, vol.28, pp.1932 to 1933, 1992.

【0028】光可飽和吸収体106は、入射光強度が増
加すると光の損失が減少する媒質であり、通常色素や半
導体が用いられる。特に、波長1.55μm帯の光に対
しては、多重量子井戸(MQW)構造の半導体導波路を
逆バイアスで使用することにより、光可飽和吸収体の動
作が確認されている(詳しくは、Y. K. Chen, M. C.Wu,
T.Tanbun-Ek, R. A. Logan, and J. R. Simpson, “Mo
nolithic colliding-pulse mode-locked quantum well
lasers, ”in Tech. Digest of Conference on Lasers
and Electro-optics (CLEO '91)No. CWK3, pp. 304-3
07, 1991を参照されたい)。
The light saturable absorber 106 is a medium in which the loss of light decreases as the incident light intensity increases, and a dye or a semiconductor is usually used. In particular, for light of a wavelength of 1.55 μm, the operation of the optical saturable absorber has been confirmed by using a semiconductor waveguide having a multiple quantum well (MQW) structure with a reverse bias (for details, YK Chen, MCWu,
T. Tanbun-Ek, RA Logan, and JR Simpson, “Mo
nolithic colliding-pulse mode-locked quantum well
lasers, ”in Tech. Digest of Conference on Lasers
and Electro-optics (CLEO '91) No. CWK3, pp. 304-3
07, 1991).

【0029】光分岐回路107は、リング共振器中を周
回する光パルスのパワーの一部を共振器外部に取り出
し、光出力ポート108、109から出力するためのも
のである。
The optical branching circuit 107 is for taking out a part of the power of the optical pulse circulating in the ring resonator to the outside of the resonator and outputting it from the optical output ports 108 and 109.

【0030】ここで、図1を参照して、本実施例1のモ
ード同期光リングレーザ装置の動作原理について説明す
る。
Here, the operating principle of the mode-locked optical ring laser device of the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0031】リング共振器の光路長Lは、前記数1に示
すように、リング共振器の各構成要素の物理長hiとし
屈折率をniとすると、それぞれの物理長hiにそれぞれ
の屈折率niを乗じた値(それぞれの光路長)の和であ
る。
The optical path length L of the ring resonator is, as shown in the above equation 1, given that the physical length h i of each component of the ring resonator is n i and the refractive index is n i , the physical length h i of each of the respective components is different. It is the sum of the values (respective optical path lengths) multiplied by the refractive index n i .

【0032】さて、リング共振器では、fr =c/L
(ただし、cは光速度)で与えられる周波数間隔をもつ
多数の縦モードが存在する。ここで、リング共振器内の
進行波型半導体レーザ増幅器104を繰り返し周波数f
m =N・fr(N:1以上の整数)で変調すると、図2
(a)に示すように、周波数間隔N・frの全ての縦モ
ードの位相が揃うモード同期発振状態となり、図2
(b)に示すように、繰り返し周波数1/(N・fr)
の光パルス列が得られる。
In the ring resonator, fr = c / L
There are a number of longitudinal modes with a frequency spacing given by (where c is the speed of light). Here, the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 in the ring resonator is repeatedly fed with the repetition frequency f.
When modulated with m = N · fr (N is an integer of 1 or more), FIG.
As shown in (a), a mode-locked oscillation state in which the phases of all longitudinal modes at the frequency interval N · fr are aligned becomes as shown in FIG.
As shown in (b), repetition frequency 1 / (N · fr)
The optical pulse train of is obtained.

【0033】なお、パルス幅は、多数の縦モードスペク
トルの包絡線で定まる発振スペクトル幅δνの逆数に対
応し、このスペクトル包絡線の中心が中心波長(周波数
ν0)となる。
The pulse width corresponds to the reciprocal of the oscillation spectrum width δν determined by the envelopes of many longitudinal mode spectra, and the center of this spectrum envelope is the central wavelength (frequency ν 0 ).

【0034】次に、本実施例1のリングレーザ共振器中
に備えられた光可飽和吸収体106の動作について説明
する。本実施例1のリングレーザ共振器においては、リ
ング共振器中には互いに反対方向に伝搬する光パルスが
存在し、リング共振器中に、図1に示すように、進行波
型半導体レーザ増幅器104及び光可飽和吸収体106
が配置されているときには、リング共振器中を伝搬する
右回りのパルスと左回りのパルスは、光可飽和吸収体1
06を同時に逆方向で通過するように構成されている。
Next, the operation of the optical saturable absorber 106 provided in the ring laser resonator of the first embodiment will be described. In the ring laser resonator of the first embodiment, optical pulses propagating in mutually opposite directions exist in the ring resonator, and the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 is present in the ring resonator as shown in FIG. And light saturable absorber 106
, The clockwise and counterclockwise pulses propagating in the ring resonator are
06 at the same time in the opposite direction.

【0035】以下、図3を用いてリング共振器内におけ
るモードロッカー及び光可飽和吸収体106の位置関係
について説明する。
The positional relationship between the mode locker and the optical saturable absorber 106 in the ring resonator will be described below with reference to FIG.

【0036】図3は、リング共振器内におけるモードロ
ッカー、光可飽和吸収体106及び両回りの光パルスの
位置関係を示す図であり、リング共振器をモードロッカ
ーの位置で切断して展開し、切り離された両端の位置を
0及び2πとして共振器内の位置を位相で表示してあ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the mode rocker, the optically saturable absorber 106 and the light pulses in both directions in the ring resonator. The ring resonator is cut at the position of the mode rocker and expanded. , The positions of the two ends separated are set to 0 and 2π, and the position in the resonator is displayed in phase.

【0037】さて、本実施例1のリング共振器によるモ
ードロック動作が安定する条件は、1.光可飽和吸収体
において両回りの光パルスが衝突すること、2.進行波
型半導体レーザ増幅器104を両回りの光パルスが交互
に等間隔で通過すること、の2つの条件が満たされるこ
とである。この原理については、藤井陽一・西沢紘一編
「先端光技術」pp.110−129(アグネ承風社)
中に説明されている。
The conditions under which the mode-locking operation of the ring resonator of the first embodiment is stable are as follows. 1. Collision of light pulses in both directions at the light saturable absorber, That is, the two conditions that the optical pulses of both directions pass through the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 alternately at equal intervals are satisfied. This principle is described in Yoichi Fujii and Koichi Nishizawa, “Advanced Optical Technology” pp. 110-129 (Agne Seofusha)
Explained in.

【0038】この動作は、ちょうど両回りの光パルスが
光可飽和吸収体106中で衝突するような形で落ち着く
ことになる。このような状態になると、光可飽和吸収体
106中で両回りのパルスが衝突する瞬間だけ光の定在
波ができ、この光の定在波の強度は高くなるため、光可
飽和吸収体106のシャッター作用は、急峻になって光
パルスは急峻となる。この場合、駆動周波数の条件とし
ては、前記のN・frでなく、2N・frとなる。
This operation is settled in such a manner that the light pulses in both directions collide in the light saturable absorber 106. In such a state, a standing wave of light is generated only at the moment when the pulses of both directions collide in the light saturable absorber 106, and the intensity of this standing wave of light becomes high. The shutter action of 106 becomes steep and the light pulse becomes steep. In this case, the driving frequency condition is 2N · fr instead of the above-mentioned N · fr.

【0039】いま、リング共振器を両回りに伝搬する光
パルス列(ここでは右回りと呼ぶ)の1つのピークが0
にあり、もう片回り(ここでは左回りと呼ぶ)のパルス
列のうち0に最も近い位置にあるパルスの位相をx(0
<x<2π)とする。リング共振器内に各回りの光パル
スが各々n個存在するとき、駆動周波数は2nf0(f0
=1/L0;L0は共振器長)であり、各回りの光パルス
間隔は2π/nである。前記条件2により、位相xの位
置にある左回り光パルスは、右回りパルス間隔の中央に
なることから、
Now, one peak of the optical pulse train propagating in both directions through the ring resonator (herein called clockwise) is 0.
And the phase of the pulse at the position closest to 0 in the other one-sided (here, called counterclockwise) pulse train is x (0
<X <2π). When there are n number of light pulses for each rotation in the ring resonator, the driving frequency is 2nf 0 (f 0
= 1 / L 0 ; L 0 is the resonator length), and the optical pulse interval around each is 2π / n. According to the condition 2, the counterclockwise light pulse at the position of phase x is at the center of the clockwise pulse interval,

【0040】[0040]

【数2】X=π/n となる。## EQU00002 ## X = .pi. / N.

【0041】また、条件1から、光可飽和吸収体106
の位相は、位相0の右回りパルスと位相(π/n+2π
i/n)にある(iは0以上n-1以下の整数)左回り
パルスの中間となる。従って光可飽和吸収体106の位
相θを一般式で表すと次のようになる。
From the condition 1, the light saturable absorber 106
The phase of is a clockwise pulse of phase 0 and the phase (π / n + 2π
i / n) (i is an integer of 0 or more and n-1 or less) in the middle of the counterclockwise pulse. Therefore, the phase θ of the light saturable absorber 106 can be represented by the following formula.

【0042】[0042]

【数3】θ=π/2n+πi/n n=1,2,3,4の各場合について光可飽和吸収体1
06の位相を示すと以下のようになる。
## EQU3 ## Optical saturable absorber 1 in each case of θ = π / 2n + πi / n n = 1, 2, 3, 4
The phase of 06 is as follows.

【0043】[0043]

【数4】 n=1 π/2 n=2 1/4π,3/4π n=3 1/6π,π/2,5/6π n=4 1/8π,3/8π,5/8π,7/8π 進行波型半導体レーザ増幅器104は、順方向バイアス
電流によって駆動される。
N = 1 π / 2 n = 2 1 / 4π, 3 / 4π n = 3 1 / 6π, π / 2, 5 / 6π n = 4 1 / 8π, 3 / 8π, 5 / 8π, 7 The / 8π traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 is driven by a forward bias current.

【0044】図4は、前記進行波型半導体レーザ増幅器
104の印加電流−利得特性の一例を示す図である。こ
の特性を見ると、バイアス電流を50mA、変調信号の
振幅を50mA0-pとすることによって、消光比30d
B以上、結合効率を含んだ平均光利得10dBの変調を
行うことが可能である。このときに必要とされる変調信
号の電力は、50Ω系で62.5mW(18dBm)で
ある。この値は、LiNbO3光変調器を駆動する電力
の1/10であり、発振器の出力をパワーアンプで増幅
することなく直接進行波型半導体レーザ増幅器を駆動す
ることが可能である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of applied current-gain characteristics of the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104. Looking at this characteristic, when the bias current is 50 mA and the amplitude of the modulation signal is 50 mA 0-p , the extinction ratio is 30 d.
It is possible to perform modulation with an average optical gain of 10 dB including coupling efficiency of B or higher. The power of the modulation signal required at this time is 62.5 mW (18 dBm) in the 50Ω system. This value is 1/10 of the power for driving the LiNbO 3 optical modulator, and it is possible to directly drive the traveling wave type semiconductor laser amplifier without amplifying the output of the oscillator by the power amplifier.

【0045】したがって、進行波型半導体レーザ増幅器
104は、モード同期リングレーザにおける光増幅媒質
とモードロッカの両方の機能を果たしている。また、先
に説明したように、進行波型半導体レーザ増幅器104
を通過する光パルスは、左右交互でしかも等間隔である
ことから、進行波型半導体レーザ増幅器104の利得の
飽和及び過渡特性による各光パルスに対する利得のばら
つきのない均一な増幅特性を得ることができる。
Therefore, the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 functions as both an optical amplification medium and a mode locker in the mode-locked ring laser. Further, as described above, the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104
Since the light pulses passing through the right and left are alternated at equal intervals and at equal intervals, it is possible to obtain uniform amplification characteristics without gain variations for each light pulse due to gain saturation and transient characteristics of the traveling-wave semiconductor laser amplifier 104. it can.

【0046】また、リング共振器内に挿入された光分岐
回路107及び110の分岐比を両者同じにしておけ
ば、進行波型半導体レーザ増幅器104によって増幅さ
れた両回りの光パルスが光可飽和吸収体106で衝突す
るまでに同じ減衰を受けることになって光可飽和吸収体
106で衝突する際に両者の光パルスのピーク値が同じ
になるため、安定した衝突パルスモード同期動作が期待
できる。光分岐回路110は両回りの光パルスの減衰が
同じとなるように挿入しているが、ここから光出力を取
り出すこともできる。
Further, if the branching ratios of the optical branching circuits 107 and 110 inserted in the ring resonator are the same, the light pulses in both directions amplified by the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 are optically saturable. The same attenuation occurs until the collision with the absorber 106, and the peak values of the two optical pulses become the same when colliding with the optical saturable absorber 106, so stable collision pulse mode-locking operation can be expected. . Although the optical branch circuit 110 is inserted so that the attenuation of the optical pulses in both directions is the same, the optical output can also be taken out from here.

【0047】以上の説明からわかるように、本実施例1
によれば、プレーナー光導波路上に形成されたリング共
振器中を安定した偏波で光パルスが伝搬し、かつ共振器
中に設けられた光可飽和吸収体によって衝突パルスモー
ド同期動作が実現されるので、超短光パルス列を安定し
て発生させることができる。
As can be seen from the above description, the first embodiment
According to the method, an optical pulse propagates with stable polarization in a ring resonator formed on a planar optical waveguide, and a collision pulse mode-locking operation is realized by an optical saturable absorber provided in the resonator. Therefore, the ultrashort optical pulse train can be stably generated.

【0048】また、図5及び図6に示すように、光変調
器として進行波型半導体レーザ増幅器104を用いるか
わりに、LiNbO3変調器201を用いてもよい。こ
の場合、LiNbO3変調器201の片側あるいは両側
に半導体レーザ増幅器201A,201Bを置く。
As shown in FIGS. 5 and 6, a LiNbO 3 modulator 201 may be used instead of the traveling wave type semiconductor laser amplifier 104 as an optical modulator. In this case, the semiconductor laser amplifiers 201A and 201B are placed on one side or both sides of the LiNbO 3 modulator 201.

【0049】(実施例2)図7は、本発明の衝突パルス
モード同期リングレーザ装置の実施例2の構成を示す図
であり、401は発振器、402はバイアスT、403
は直流電源、404は進行波型半導体レーザ増幅器、4
05はプレーナー光導波路、406は光可飽和吸収体、
407,410は光分岐回路、408,409は光出力
ポートである。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a diagram showing the structure of Embodiment 2 of the collision pulse mode-locked ring laser device of the present invention, in which 401 is an oscillator, 402 is a bias T, and 403.
Is a DC power supply, 404 is a traveling wave type semiconductor laser amplifier, 4
Reference numeral 05 is a planar optical waveguide, 406 is a light saturable absorber,
407 and 410 are optical branch circuits, and 408 and 409 are optical output ports.

【0050】本実施例2の衝突パルスモード同期リング
レーザ装置は、図7に示すように、前記発振器401、
バイアスT402、直流電源403、進行波型半導体レ
ーザ増幅器404、プレーナー光導波路405、光可飽
和吸収体406、光分岐回路407,410及び光出力
ポート408,409の全体で光学長Lcのリング共振
器を構成している。これは、偏波無依存型の進行波型半
導体レーザ増幅器(上條他「偏波無依存半導体光増幅
器」信学技報光量エレ研資OQE91-93、p19,
31、1991参照)を用いることにより、共振器内の
全ての構成要素を偏波無依存型としたものであり、共振
器内の光パルスの偏光方向が外部変動により変化した場
合でも、全ての構成要素がその影響を回避することがで
きる。すなわち、偏光状態が外部変動によって変化して
も、その影響を除去して安定な動作を維持することがで
きる。
As shown in FIG. 7, the collision pulse mode-locked ring laser device of the second embodiment includes the oscillator 401,
The bias T402, the DC power supply 403, the traveling wave type semiconductor laser amplifier 404, the planar optical waveguide 405, the optical saturable absorber 406, the optical branch circuits 407 and 410, and the optical output ports 408 and 409 are ring resonators each having an optical length Lc. Are configured. This is a polarization-independent traveling-wave type semiconductor laser amplifier (Kamijo et al., "Polarization-independent semiconductor optical amplifier", IEICE Technical Report OQE 91-93, p19,
31, 1991), all the constituent elements in the resonator are polarization independent, and even if the polarization direction of the optical pulse in the resonator changes due to external fluctuation, The component can avoid that effect. That is, even if the polarization state changes due to external fluctuation, the effect can be removed and stable operation can be maintained.

【0051】(実施例3)図8は、本発明の衝突パルス
モード同期リングレーザ装置の実施例3の構成を示す図
であり、501は発振器、502はバイアスT、503
は直流電源、504は光変調器、505はプレーナー光
導波路、506は光可飽和吸収体、507は光分岐回
路、508、509は光出力ポート、510は光分岐回
路、511は波長可変光学バンドパスフィルタ、512
は光遅延回路である。前記光変調器504、光可飽和吸
収体506、光分岐回路507、及び光出力ポート50
8、509はプレーナー光導波路505上に一体化され
て配置されている。
(Third Embodiment) FIG. 8 is a diagram showing the structure of a collision pulse mode-locked ring laser device according to a third embodiment of the present invention, in which 501 is an oscillator, 502 is a bias T, and 503.
Is a DC power supply, 504 is an optical modulator, 505 is a planar optical waveguide, 506 is an optical saturable absorber, 507 is an optical branch circuit, 508 and 509 are optical output ports, 510 is an optical branch circuit, and 511 is a wavelength tunable optical band. Pass filter 512
Is an optical delay circuit. The optical modulator 504, the optical saturable absorber 506, the optical branch circuit 507, and the optical output port 50.
The reference numerals 8 and 509 are integrally arranged on the planar optical waveguide 505.

【0052】本実施例3の衝突パルスモード同期リング
レーザ装置の基本的な動作原理は、前記実施例1と同一
であるが、本実施例3においては、共振器中に波長可変
光学バンドパスフィルタ511が挿入されており、該波
長可変光学バンドパスフィルタ511の透過波長を変え
ることによって光増幅媒質の利得帯域内の任意の波長に
おいてモードロック動作を実現することができる。
The basic operation principle of the collision pulse mode-locked ring laser device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but in the third embodiment, the wavelength tunable optical bandpass filter is included in the resonator. 511 is inserted, and the mode-locked operation can be realized at any wavelength within the gain band of the optical amplification medium by changing the transmission wavelength of the wavelength tunable optical bandpass filter 511.

【0053】次に、波長可変光学バンドパスフィルタ5
11について説明する。リング共振器内に波長可変光学
バンドパスフィルタ511を挿入することによって本発
明のモードロックリングレーザの発振波長を可変にする
ことが可能である。波長可変光学バンドパスフィルタ5
11としては、最も簡単な構成としては誘電体多層膜フ
ィルタを用いることができる。代表的なバンド幅は0.
1〜3nmで、数nmの波長可変範囲を実現している。
Next, the tunable optical bandpass filter 5
11 will be described. By inserting a wavelength tunable optical bandpass filter 511 in the ring resonator, it is possible to make the oscillation wavelength of the mode-locked ring laser of the present invention variable. Tunable optical bandpass filter 5
As the element 11, a dielectric multilayer filter can be used in the simplest configuration. Typical bandwidth is 0.
A wavelength variable range of several nm is realized at 1 to 3 nm.

【0054】この誘電体多層膜フィルタを用いた波長可
変光学バンドパスフィルタ511を使用した場合、中心
波長を変えると、同時に共振器の光路長も変化する。従
って例えば、本実施例3の衝突パルスモード同期リング
レーザ装置を一定繰り返しの光パルスが必要な系に用い
ようとした場合には、リング共振器中に光遅延回路51
2を挿入して共振周波数を調整する必要がある。この光
遅延回路によって、発振波長が変化したときに生じる光
波長の変化を補償して一定の繰り返し周波数で発振する
ことができる。
When the wavelength tunable optical bandpass filter 511 using this dielectric multilayer filter is used, when the center wavelength is changed, the optical path length of the resonator also changes at the same time. Therefore, for example, when the collision pulse mode-locking ring laser device of the third embodiment is used in a system that requires constant repetition of optical pulses, the optical delay circuit 51 is provided in the ring resonator.
It is necessary to insert 2 to adjust the resonance frequency. With this optical delay circuit, it is possible to compensate for a change in the optical wavelength that occurs when the oscillation wavelength changes and to oscillate at a constant repetition frequency.

【0055】(実施例4)図9は、本発明の衝突パルス
モード同期リングレーザ装置の実施例4の構成を示す図
であり、601は発振器、602はバイアスT、603
は直流電源、604は光変調器、605はプレーナー光
導波路、606は光可飽和吸収体、607は光分岐回
路、608、609は光出力ポート、610は光分岐回
路、611は波長可変光学バンドパスフィルタ、612
は光遅延回路である。
(Embodiment 4) FIG. 9 is a diagram showing the structure of Embodiment 4 of the collision pulse mode-locked ring laser device of the present invention, in which 601 is an oscillator, 602 is a bias T, and 603.
Is a DC power supply, 604 is an optical modulator, 605 is a planar optical waveguide, 606 is an optical saturable absorber, 607 is an optical branch circuit, 608 and 609 are optical output ports, 610 is an optical branch circuit, and 611 is a wavelength tunable optical band. Pass filter, 612
Is an optical delay circuit.

【0056】前記光変調器604、光可飽和吸収体60
6、光分岐回路607、及び光出力ポート608、60
9は、プレーナー光導波路605上に一体化されて配置
されている。
The optical modulator 604, the optical saturable absorber 60
6, optical branch circuit 607, and optical output ports 608, 60
9 is integrated and arranged on the planar optical waveguide 605.

【0057】本実施例4の衝突パルスモード同期リング
レーザ装置は、共振器を構成する全ての要素が偏波無依
存構成である点のみが前記実施例3と異なっているが、
動作原理は同一であり、偏波無依存構成によって偏波変
動の影響を受けないモードロック動作を実現することが
できる。
The collision pulse mode-locked ring laser device of the fourth embodiment is different from that of the third embodiment only in that all the elements constituting the resonator have a polarization independent structure.
The principle of operation is the same, and the polarization-independent configuration makes it possible to realize mode-locked operation that is not affected by polarization fluctuations.

【0058】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
As described above, the invention made by the present inventor is
Although the specific description has been given based on the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、プレーナー光導波路上に形成されたリング共振器中
を安定した偏波で光パルスが伝搬し、かつ共振器中に設
けられた光可飽和吸収体によって衝突パルスモード同期
動作が実現されるので、超短光パルス列を安定して発生
させることができる。
As described above, according to the present invention, an optical pulse propagates with stable polarization in a ring resonator formed on a planar optical waveguide and is provided in the resonator. Since the collision pulse mode-locking operation is realized by the optically saturable absorber, it is possible to stably generate an ultrashort optical pulse train.

【0060】また、モードロッカとして、進行波型半導
体レーザ増幅器を用いることによって、駆動信号の電力
を大幅に低減することができる。
By using a traveling wave type semiconductor laser amplifier as the mode locker, the power of the drive signal can be greatly reduced.

【0061】また、半導体は、強誘電体に比べてドリフ
ト特性に優れているため、モードロックリングレーザの
安定動作を図ることができる。
Further, since the semiconductor has a better drift characteristic than the ferroelectric substance, a stable operation of the mode-lock ring laser can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の衝突パルスモード同期リングレーザ
装置の実施例1の構成を示す図、
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a collision pulse mode-locked ring laser device of the present invention,

【図2】 本実施例1の衝突パルスモード同期リングレ
ーザ装置の動作を説明するための図、
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the collision pulse mode-locked ring laser device of the first embodiment,

【図3】 本実施例1のリング共振器内のモードロッカ
と光可飽和吸収体の位置関係を示す図、
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between a mode locker and an optical saturable absorber in the ring resonator of the first embodiment,

【図4】 本実施例1の進行波型半導体レーザ増幅器の
印加電流−利得特性の一例を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing an example of applied current-gain characteristics of the traveling wave type semiconductor laser amplifier of the first embodiment,

【図5】 本実施例1の変形例を説明するための図、FIG. 5 is a diagram for explaining a modified example of the first embodiment,

【図6】 本実施例1の変形例を説明するための図、FIG. 6 is a diagram for explaining a modified example of the first embodiment,

【図7】 本発明の衝突パルスモード同期リングレーザ
装置の実施例2の構成を示す図、
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a collision pulse mode-locked ring laser device according to a second embodiment of the present invention;

【図8】 本発明の衝突パルスモード同期リングレーザ
装置の実施例3の構成を示す図、
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of Example 3 of the collision pulse mode-locked ring laser device of the present invention,

【図9】 本発明の衝突パルスモード同期リングレーザ
装置の実施例4の構成を示す図、
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a collision pulse mode-locked ring laser device according to a fourth embodiment of the present invention;

【図10】 従来の光ファイバを用いてモード同期リン
グレーザ装置の問題点を説明するための図、
FIG. 10 is a diagram for explaining problems of a mode-locking ring laser device using a conventional optical fiber,

【図11】 希土類ドープ光ファイバ増幅器の構成例を
示す図、
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a rare earth-doped optical fiber amplifier,

【図12】 半導体レーザ増幅器の構成例を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…発振器、102…バイアスT、103…直流電
源、104…進行波型半導体レーザ増幅器、105…プ
レーナー光導波路、106…光可飽和吸収体、107…
光分岐回路、108、109…光出力ポート、110…
光分岐回路、201…LiNbO3変調器、201A,
201B…半導体レーザ増幅器、401…発振器、40
2…バイアスT、403…直流電源、404…進行波型
半導体レーザ増幅器、405…プレーナー光導波路、4
06…光可飽和吸収体、407,410…光分岐回路、
408,409…光出力ポート、501…発振器、50
2…バイアスT、503…直流電源、504…光変調
器、505…プレーナー光導波路、506…光可飽和吸
収体、507…光分岐回路、508、509…光出力ポ
ート、510…光分岐回路、511…波長可変光学バン
ドパスフィルタ、512…光遅延回路、601…発振
器、602…バイアスT、603…直流電源、604…
光変調器、605…プレーナー光導波路、606…光可
飽和吸収体、607…光分岐回路、608、609…光
出力ポート、610…光分岐回路、611…波長可変光
学バンドパスフィルタ、612…光遅延回路、701…
発振器、702…パワーアンプ、703…光変調器、7
04…光ファイバ、705…光増幅器、706…光アイ
ソレータ、707…出力用光ファイバカップラ、801
…希土類(Er)ドープ光ファイバ、802…波長多重
合波器、803…励起光源、901…駆動電源、902
…半導体レーザ増幅器。
101 ... Oscillator, 102 ... Bias T, 103 ... DC power supply, 104 ... Traveling wave type semiconductor laser amplifier, 105 ... Planar optical waveguide, 106 ... Optical saturable absorber, 107 ...
Optical branch circuit, 108, 109 ... Optical output port, 110 ...
Optical branch circuit, 201 ... LiNbO 3 modulator, 201A,
201B ... Semiconductor laser amplifier, 401 ... Oscillator, 40
2 ... Bias T, 403 ... DC power supply, 404 ... Traveling wave type semiconductor laser amplifier, 405 ... Planar optical waveguide, 4
06 ... Optical saturable absorber, 407, 410 ... Optical branch circuit,
408, 409 ... Optical output port, 501 ... Oscillator, 50
2 ... Bias T, 503 ... DC power supply, 504 ... Optical modulator, 505 ... Planar optical waveguide, 506 ... Optical saturable absorber, 507 ... Optical branch circuit, 508, 509 ... Optical output port, 510 ... Optical branch circuit, 511 ... Wavelength variable optical bandpass filter, 512 ... Optical delay circuit, 601 ... Oscillator, 602 ... Bias T, 603 ... DC power supply, 604 ...
Optical modulator, 605 ... Planar optical waveguide, 606 ... Optical saturable absorber, 607 ... Optical branch circuit, 608, 609 ... Optical output port, 610 ... Optical branch circuit, 611 ... Tunable optical bandpass filter, 612 ... Optical Delay circuit, 701 ...
Oscillator, 702 ... Power amplifier, 703 ... Optical modulator, 7
04 ... Optical fiber, 705 ... Optical amplifier, 706 ... Optical isolator, 707 ... Output optical fiber coupler, 801
... Rare earth (Er) -doped optical fiber, 802 ... Wavelength multiple polymerization wave device, 803 ... Excitation light source, 901 ... Driving power supply, 902
… Semiconductor laser amplifier.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の損失あるいは位相を所定の周波数で
変調する光変調手段と、変調された光パルスを増幅する
光増幅手段と、入射光強度が増加するに従って損失が減
少する光可飽和吸収体と、前記光パルスを外部に取り出
す光分岐手段と、前記各手段を互いに光学的に結合して
リング共振器を形成する光導波路とを備えたモード同期
リングレーザ装置であって、前記光変調手段、光増幅手
段、光分岐手段及び光導波路の全てが偏光依存性を有
し、当該各手段の光学主軸を合わせて結合した構成であ
り、前記光変調手段は、光強度変調器であり、かつ前記
光導波路はプレーナ型光導波路であることを特徴とする
衝突パルスモード同期リングレーザ装置。
1. A light modulating means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifying means for amplifying a modulated light pulse, and an optical saturable absorption whose loss decreases as the incident light intensity increases. A mode-locking ring laser device comprising a body, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, and an optical waveguide for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator, wherein the optical modulation All of the means, the optical amplification means, the optical branching means and the optical waveguide have a polarization dependency, the optical principal axes of the respective means are aligned and coupled, the optical modulation means is a light intensity modulator, A collision pulse mode-locked ring laser device, wherein the optical waveguide is a planar optical waveguide.
【請求項2】 光の損失あるいは位相を所定の周波数で
変調する光変調手段と、変調された光パルスを増幅する
光増幅手段と、入射光強度が増加するに従って損失が減
少する光可飽和吸収体と、前記光パルスを外部に取り出
す光分岐手段と、前記各手段を互いに光学的に結合して
リング共振器を形成する光導波路とを備えたモード同期
リングレーザ装置であって、前記光変調手段、光増幅手
段、光分岐手段及び光導波路の全てが偏光依存性を有し
ない構成であり、前記光変調手段は、光強度変調器であ
り、かつ前記光導波路はプレーナ型光導波路であること
を特徴とする衝突パルスモード同期リングレーザ装置。
2. An optical modulator that modulates the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifier that amplifies the modulated optical pulse, and an optical saturable absorber whose loss decreases as the incident light intensity increases. A mode-locking ring laser device comprising a body, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, and an optical waveguide for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator, wherein the optical modulation Means, an optical amplifying means, an optical branching means, and an optical waveguide, all of which have no polarization dependence, the optical modulating means is an optical intensity modulator, and the optical waveguide is a planar optical waveguide. Collision pulse mode-locked ring laser device characterized by:
【請求項3】 光の損失あるいは位相を所定の周波数で
変調する光変調手段と、変調された光パルスを増幅する
光増幅手段と、入射光強度が増加するに従って損失が減
少する光可飽和吸収体と、前記光パルスを外部に取り出
す光分岐手段と、透過波長を変化させる光学バンドパス
フィルタと、光遅延回路と、前記各手段を互いに光学的
に結合してリング共振器を形成する光導波路とを備えた
モード同期リングレーザ装置であって、前記光変調手
段、光増幅手段、光分岐手段および光導波路の全てが偏
光依存性を有し、かつ各手段の光学主軸を合わせて結合
した構成であり、かつ前記光導波路はプレーナ型光導波
路であることを特徴とするモード同期リングレーザ装
置。
3. An optical modulator that modulates the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifier that amplifies the modulated optical pulse, and an optical saturable absorber whose loss decreases as the incident light intensity increases. A body, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, an optical bandpass filter for changing a transmission wavelength, an optical delay circuit, and an optical waveguide for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator. A mode-locking ring laser device comprising: a light-modulating means, a light-amplifying means, a light-splitting means, and an optical waveguide, all of which have polarization dependence, and the optical principal axes of the respective means are combined together And the optical waveguide is a planar type optical waveguide.
【請求項4】 光の損失あるいは位相を所定の周波数で
変調する光変調手段と、変調された光パルスを増幅する
光増幅手段と、入射光強度が増加するに従って損失が減
少する光可飽和吸収体と、前記光パルスを外部に取り出
す光分岐手段と、透過波長を変化させる光学バンドパス
フィルタと、光遅延回路と、前記各手段を互いに光学的
に結合してリング共振器を形成する光導波路とを備えた
モード同期リングレーザ装置であって、前記光変調手
段、光増幅手段、光分岐手段および光導波路の全てが偏
光依存性を有しない構成であり、かつ前記光導波路はプ
レーナ型光導波路であることを特徴とするモード同期リ
ングレーザ装置。
4. An optical modulation means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplification means for amplifying the modulated optical pulse, and an optical saturable absorption whose loss decreases as the incident light intensity increases. A body, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, an optical bandpass filter for changing a transmission wavelength, an optical delay circuit, and an optical waveguide for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator. A mode-locking ring laser device comprising: an optical modulator, an optical amplifier, an optical splitter, and an optical waveguide, all of which have no polarization dependence, and the optical waveguide is a planar optical waveguide. A mode-locking ring laser device characterized by:
JP20781093A 1993-05-26 1993-08-23 Collision pulse-mode synchronous ring laser device Pending JPH0745888A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0745889A (en) * 1993-07-30 1995-02-14 Anritsu Corp Mode-locked ring laser

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JPH0745889A (en) * 1993-07-30 1995-02-14 Anritsu Corp Mode-locked ring laser

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