JPH08321652A

JPH08321652A - 高速繰返し光パルス列発生装置および高速繰返し光パルス列の発生方法

Info

Publication number: JPH08321652A
Application number: JP7128128A
Authority: JP
Inventors: Shin Arataira; 慎荒平; Yasuhiro Matsui; 康浩松井; Satoko Kutsuzawa; 聡子沓澤; Hiroshi Ogawa; 洋小川
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-12-03
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JP3338236B2

Abstract

(57)【要約】【目的】発振器の基準周波数よりも高い繰返し周波数
の光パルス列を安定的に発振させることができる高速繰
返し光パルス列発生装置の提供。【構成】発振器１０の基準周波数ｆ／ｎを、スレーブ
レーザ１４の周回周波数ｆの整数ｎ分の１とする。そし
て、この基準周波数でマスターレーザ１２を変調する
と、マスタレーザは、繰返し周波数ｆ／ｎの基準周波数
以外に、その高調波成分を含むマスタ光パルス列を出力
する。次に、このマスタ光パルス列を、モード同期半導
体レーザであるスレーブレーザ１４に入力する。スレー
ブレーザは、その周波数応答特性のために、周回周波数
ｆおよびその高調波成分のみに共振状に強く応答した出
力光パルス列を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超高速光通信に用い
て好適な、高い繰返し周波数を有する超短光パルス列を
モード同期半導体レーザ（モード同期法を用いて光パル
ス列を発生する半導体レーザ）を用いて発生する装置お
よび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信の分野では、大容量化の要
請に応じて信号を密するために、光パルス列の繰返し周
波数を高くすること（高速化）が望まれている。従来の
モード同期半導体レーザを用いた、繰返し周波数の高い
超短光パルス列（以下、高速繰返し光パルス列とも称す
る）の発生装置および方法の一例が、文献：「”40ＧＨ
ｚ active mode locking in a 1.5 μm monolithic ext
ended-cavity lazer”Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．２
５，６２１（１９８９）」に記載されている。この文献
の記載によれば、レーザの利得領域に繰返し４０ＧＨｚ
の正弦波電圧変調を印加して能動モード同期法により超
短光パルス列を達成している。

【０００３】モード同期法では、縦モード発振している
レーザの各縦モードの位相を同期させることにより、レ
ーザ発振スペクトルのフーリエ変換で与えれる光パルス
列（変換リミットパルスとも称する）を得る。光パルス
列の繰返し周波数は、縦モード間隔と一致した周波数で
ある周回周波数、またはその整数倍の周波数となる。こ
の周回周波数は、レーザの共振機長に反比例して高くな
る。また、モード同期法には、上記文献に記載された方
法のように外部変調器によってモード同期レーザに変調
を与える能動モード同期法と、モード同期レーザの可飽
和吸収体等の非線形素子の働きにより自発的に変調がか
かる受動モード同期法とが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例では４
０ＧＨｚという高周波発振が可能な発振器を使用してい
る。しかし、通常の発振器では、高々１０ＧＨｚの発振
周波数しか得られない。能動モード同期法においては、
モード同期半導体レーザの繰返し周波数の上限は、外部
変調器（発振器）の周波数によって制約を受ける。従っ
て、通常の発振器を用いたのでは、高々１０ＧＨｚの繰
返し周波数のパルス列しか発生させることができなかっ
た。

【０００５】一方、受動モード同期法においては、モー
ド同期レーザの繰返し周波数は、発振器の周波数による
制約を受けない。しかし、受動モード同期法では、安定
した繰返し周波数および時間ジッタが得られなかった。

【０００６】このため、発振器の基準周波数よりも高い
繰返し周波数の光パルス列を安定的に発振させることが
できる、高速繰返し光パルス列の発生方法および超短パ
ルスレーザの実現が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（第１の発明）この出願に係る第１の発明の高速繰返し
光パルス列発生装置によれば、発振器、マスターレー
ザ、同期モードレーザであるスレーブレーザおよび光波
長選択手段とを具え、この発振器は、スレーブレーザの
繰返し周波数の整数分の１の基準周波数であって、か
つ、マスターレーザのキャリア緩和時間の逆数よりも高
い基準周波数を発振し、このマスターレーザは、この基
準周波数を入力されると、非正弦波の光パルス列を出力
し、このスレーブレーザは、マスターレーザから出力さ
れた光パルス列を入力されると、当該スレーブレーザの
周回周波数およびその整数倍の周波数である繰返し周波
数の成分を主に含む光パルス列を出力し、光波長選択手
段は、このスレーブレーザから出力された光パルス列の
うち、当該スレーブレーザの周回周波数およびその整数
倍の周波数である繰返し周波数の成分以外のマスターレ
ーザから出力された光パルス列の成分を除去することを
特徴とする。

【０００８】（第２の発明）また、この出願に係る第２
の発明の高速繰返し光パルス列の発生方法によれば、ス
レーブレーザの周回周波数またはその整数倍の周波数の
繰返し周波数の整数分の１の周波数であって、かつ、マ
スターレーザのキャリア緩和時間の逆数よりも高い基準
周波数を発振器から出力し、この基準周波数をマスター
レーザに入力し、当該マスターレーザから非正弦波の光
パルス列を出力し、非正弦波のこの光パルス列をスレー
ブレーザに入力し、当該スレーブレーザの周波数応答特
性に対応して、当該スレーブレーザの周回周波数および
その整数倍の周波数の成分を主に含む、出力光パルス列
を出力し、このスレーブレーザから出力されたこの出力
光パルス列のうち、当該スレーブレーザの周回周波数お
よびその整数倍の周波数である繰返し周波数の成分以外
のマスターレーザから出力された光パルス列の成分を除
去することを特徴とする。

【０００９】

【作用】以下、図１の（Ａ）〜（Ｆ）を参照して、この
発明の高速繰返し光パルス列発生装置および発生方法の
原理について説明する。

【００１０】図１の（Ａ）は、この発明の高速繰返し光
パルス発生装置の該略図である。

【００１１】この発明では、発振器１０、マスターレー
ザ１２、モード同期半導体レーザであるスレーブレーザ
１４および光波長選択手段１６を具えている。

【００１２】この発明では、先ず、発振器１０に、スレ
ーブレーザ１４の繰返し周波数ｆｓ（ここでは周回周波
数ｆとする）の整数ｎ分の１の基準周波数ｆ／ｎで変調
電圧（または変調電流）を発振させる。そして、この発
振器１０の出力をマスターレーザ１２に入力する。

【００１３】マスターレーザ１２は、繰返し周波数ｆ／
ｎの正弦波でない光パルス列（以下、マスタ光パルス列
とも称する）を出力する。このマスタ光パルス列の実時
間波形の概略を図１の（Ｂ）に示す。図１の（Ｂ）のグ
ラフの横軸は時間を表し、縦軸はパルス強度を表す。隣
接するパルス間隔は、繰返し周波数の逆数（ｎ／ｆ）で
表される。

【００１４】また、この発明では、このマスタ光パルス
列を非正弦波とするために、基準周波数ｆ／ｎをマスタ
ーレーザのキャリア移動時間の逆数よりも低くする。マ
スタ光パルス列を非正弦波とすることによって、スペク
トルの高調波成分を発生させることができる。このマス
タ光パルス列の電気スペクトルの概略を図１の（Ｃ）に
示す。図１の（Ｃ）のグラフの横軸は周波数を表し、縦
軸はスペクトルの強度を表す。図１の（Ｃ）に示すよう
に、マスタ光パルス列の電気スペクトルは、繰返し周波
数ｆ／ｎの基準周波数以外に、その高調波成分２ｆ／
ｎ、３ｆ／ｎ、・・・ｆ（＝ｎｆ／ｎ）・・・ｍｆ／ｎ
・・・を含む。特に、マスタ光パルス列の各パルス幅Δ
ｔが、スレーブレーザの周回周波数ｆの逆数程度に狭け
れば、各高調波成分の電気スペクトルの強度を、基準周
波数の成分の電気スペクトルの強度程度に強くすること
ができる。

【００１５】次に、このマスタ光パルス列を、モード同
期半導体レーザであるスレーブレーザに入力すると、ス
レーブレーザは、マスタ光パルス列の光電場によって、
繰返しｆ／ｎ、２ｆ／ｎ、３ｆ／ｎ、・・・ｆ（＝ｎｆ
／ｎ）・・・ｍｆ・・・の周波数で変調される。

【００１６】また、このスレーブレーザは、モード同期
半レーザに特有の応答特性を有する。次に、図１の
（Ｄ）に、スレーブレーザの周波数応答特性（以下、単
に応答特性とも称する）の電気スペクトル概略を示す。
図１の（Ｄ）のグラフの横軸は周波数を表し、縦軸は電
気スペクトルの強度を表す。図１の（Ｄ）に示すよう
に、スレーブレーザの出力の電気スペクトルの強度は、
スレーブレーザの緩和振動周波数ｆｒで極大となった
後、その高周波数側では一旦減少する。そして、スレー
ブレーザの周回周波数ｆおよびその高調波の周波数で共
振状の鋭い応答を示す。

【００１７】このため、マスタ光パルス列の作り出す光
電場に対するスレーブレーザの出力光パルス列は、この
周波数応答特性を反映したものとなる。この出力光パル
ス列の電気スペクトルの概略を図１の（Ｆ）に示す。図
１の（Ｆ）のグラフの横軸は周波数を表し、縦軸はスペ
クトルの強度を表す。図１の（Ｆ）に示すように、周回
周波数ｆおよびその高調波成分にのみ共振して強く応答
する。一方、その他の成分例えばｆ／ｎ、２ｆ／ｎ、３
ｆ／ｎといった成分に対する応答は弱くなる。その結
果、出力パルス列の繰返し周波数は、基準周波数の整数
倍となる。また、図１の（Ｆ）では示していないが、周
波数ｆのピークの左側に、緩和振動周波数ｆｒに対応す
るピークが現れる。尚、基準周波数ｆ／ｎを緩和振動周
波数ｆｒよりも通常大きい。尚、マスタ光パルス列に緩
和振動周波数ｆｒの成分が含まれていなければ、出力光
パルス列にも緩和振動周波数ｆｒの成分は含まれない。

【００１８】また、この出力光パルス列の実時間波形の
概略を図１の（Ｅ）に示す。図１の（Ｅ）のグラフの横
軸は時間を表し、縦軸はパルス強度を表す。出力光パル
ス列の隣接するパルス間隔は、スレーブレーザの繰返し
周波数の逆数（ｆ）で表される。また、図１の（Ｅ）も
後述の光波長選択手段を経た出力光パルス列の実時間波
形に相当する。このように、パルス間隔が狭くなること
により、この出力光パルス列を光通信に用いれば、信号
の密度を高くすることができる。

【００１９】次に、スレーブレーザからの出力光パルス
列を、光波長選択手段（例えば光波長フィルタ、バンド
パスフィルタ）に入力する。そして、出力光パルス列か
ら、当該スレーブレーザの周回周波数およびその整数倍
の周波数である繰返し周波数の成分以外のマスターレー
ザから出力された光パルス列の成分を除去する。その結
果、繰返し周波数ｆの高速光パルス列が得られる。

【００２０】ところで、スレーブレーザから出力される
光パルス列の繰返し周波数および時間ジッタは、発振器
によって制御される。このため、スレーブレーザの光パ
ルス列の繰返し周波数および時間ジッタを安定化するこ
とができる。

【００２１】従って、これらの発明によれば、基準周波
数よりも高い、即ち、発振器（外部共振器、変調器、高
周波電源もしくは高周波電流源に相当する）の変調帯域
よりも高い繰返し周波数で光パルス列を発振させること
がでる。従って、高速繰返し周波数の光パルス列を安定
的に発振することができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して、この出願に係る第１
の発明の高速繰返し光パルス列の発生装置および第２の
発明の高速繰返し光パルス列の発生方法について併せて
説明する。尚、参照する図面は、これらの発明が理解で
きる程度に各構成成分の大きさ、形状および配置関係を
概略的に示してあるに過ぎない。従って、これらの発明
は、図示例にのみ限定されるものではない。

【００２３】（構成について）先ず、図２を参照して、
この発明の高速光パルス発生装置の構成について説明す
る。図２は、この実施例の高速光パルス発生装置の構成
図である。この実施例では、発振器１０として、基準周
波数を４．２２５ＧＨｚの正弦波発振器１０を用いる。
また、この発振器は低ノイズであることが望ましく、例
えば、オフセットで１０ｋＨｚで１００ｄＢ／Ｈｚ程度
以下であることが望ましい。また、この発振器は、高い
出力のものであることが望ましく、この実施例では出力
が２０ｄＢのものを用いる。

【００２４】また、この実施例では、マスターレーザ１
２として、発振波長が１．５５３３μｍのＩｎＰ系の半
導体ＤＦＢレーザ（以下、ＤＦＢレーザとも略称する）
１２を用いる。このＤＦＢレーザ１２は、発振器１０に
よって変調されることで利得スイッチによりマスタ光パ
ルス列を発振する。このマスタ光パルス列は、基準周波
数ｆ／ｎをマスターレーザのキャリア移動時間の逆数よ
りも低くすることにより非正弦波となる。

【００２５】次に、この実施例では、マスタ光パルス列
は、第１光学的結合系２０を介して光ファイバ２２に入
射する。この第１光学的結合系２０は、マスターレーザ
に対する戻り光の影響を除去するために、光りアイソレ
ータを内包している。また、この光ファイバ上には、マ
スタ光パルス列のモニターのための分岐のための第１フ
ァイバーカプラ２４を設けている。また、この第１ファ
イバーカプラで分岐した一方の光ファイバの光オシロス
コープ２６およびマイクロ波スペクトルアナライザ２８
に繋がっている。

【００２６】また、ファイバーカプラ２４の分岐のもう
一方の光ファイバは、エルビウム添加光ファイバ増幅器
（以下、ＥＤＦＡと略称する）３０および偏波面コント
ローラ３２を経て第２ファイバカプラ３４に繋がってい
る。このＥＤＦＡ３０でマスタ光パルス列は増幅され
る。また、この偏波面コントローラ３２で、マスタ光パ
ルス列の偏波面を、スレーブレーザの発振偏波面と一致
させる。

【００２７】また、第２ファイバカプラ３４で分岐した
一方の光ファイバは、第２光学的結合系３６を介して、
スレーブレーザ１４に繋がっている。また、第２ファイ
バカプラ３４で分岐したもう一方の光ファイバは、光波
長選択手段１６としての光バンドパスフィルタ１６を介
して、光オシロスコープ３８およびマイクロ波スペクト
ルアナライザ４０に繋がっている。この光バンドパスフ
ィルタ１６の透過中心波長は１．５６５０５μｍ、透過
帯域幅は１．５ｎｍである。、この実施例では、この光
バンドパスフィルタ１６によって、スレーブレーザの入
射端面で反射してくるマスタ光パルス列の成分を除去す
ることができる。

【００２８】次に、この実施例では、スレーブレーザ１
４として、共振器内に可飽和吸収領域と利得領域とを具
えた受動モード同期半導体レーザ（以下、受動モード同
期レーザとも略称する）１４を用いる。このスレーブレ
ーザ１４は、活性層として、５層のＩｎＧａＡｓの井戸
層とＩｎＧａＡｓＰバリアとを交互に積層した多重量子
井戸構造を具えている。また、このスレーブレーザ１４
は、フリーランニング、即ち、光パルス列を入力しない
状態で、中心波長１．５６０５μｍ、スペクトル幅０．
１８４ｎｍ、パルス幅２０ｐｓ、周回周波数ｆ＝８．４
５ＧＨｚの光パルスを発振する。

【００２９】次に、図３に、このスレーブレーザ１４の
周波数の応答特性の測定結果を示す。図３のグラフの横
軸は、周波数（１．８ＧＨｚ／ｄｉｖ）を表し、縦軸
は、変調度（３ｄＢ／ｄｉｖ）を表す。図３のグラフに
よれば、１．２３ＧＨｚに緩和振動周波数ｆｒに対応す
る緩やかなピークが見られる。また、８．４５ＧＨｚ
に、周回周波数ｆに対応する共振状のピークが見られ
る。また、１６．９ＧＨｚに、周回周波数の高調波２ｆ
に対応する共振状の鋭いピークが見られる。

【００３０】（動作について）高速繰返し光パルス列を
発生させるにあたり、この実施例では先ず、ＤＦＢレー
ザに、発振器から４．２２５ＧＨｚの変調波を印加とき
のマスタ光パルス列のパルス幅は７ｐｓ、中心波長は
１．５５３３μｍ、スペクトル幅は０．６５μｍであっ
た。

【００３１】次に、このマスタ光パルス列をマイクロ波
スペクトルアナライザで測定した結果を図４に示す。図
４のグラフの横軸は、波長（ＧＨｚ）を表し、縦軸はス
ペクトルの強度を対数で表している。尚、図４では、バ
ックグランドをその幅の中心線で代表して示しす。図４
では、基本周波数の４．２２５ＧＨｚおよびその高調波
の周波数である８．４５０ＧＨｚ、１２．６７５ＧＨｚ
および１６．９００ＧＨｚに、ピークの強度の揃った離
散的なスペクトルが観測されている。このときのマスタ
光パルス列の時間ジッタは、０．７２ｐｓと見積られ
た。

【００３２】次に、このマスタ光パルス列を、ＥＤＦＡ
で増幅してパルスピーク強度を４ｍＷとした後、スレー
ブレーザに入力する。この実施例では、スレーブレーザ
の可飽和吸収領域に、マスタ光パルス列による変調が有
効にかかるように、マスタ光パルス列を、可飽和吸収体
側の端面から入射する。また、スレーブレーザの出力す
る光パルス列（以下、出力光パルス列とも称する）も可
飽和吸収体側の端面から取り出す。

【００３３】次に、スレーブレーザから出力された光パ
ルス列のうち、周回周波数よりも低い周波数成分を光バ
ンドパスフィルタ（波長フィルタ）１６を用いて除去す
る。

【００３４】次に、図５に、波長フィルタを通過した光
パルス列の電気スペクトルを示す。図５のグラフの横軸
は、波長（ＧＨｚ）を表し、縦軸はスペクトルの強度を
対数で表している。図５では、周回周波数ｆの８．４５
０ＧＨｚに急峻なピークが見られる。

【００３５】次に、図６に、図５よりも横軸の周波数レ
ンジを広く取ったときの光パルスの観測結果を示す。図
６では、周回周波数に対応する８．４５０ＧＨｚ付近
と、周回周波数の高調波の１６．９００ＧＨｚ付近に、
強いピークが観測され、この周波数の成分にエネルギー
が集中していることが分かる。一方、周回周波数の整数
倍からはずれた４．２２５ＧＨｚおよび１２．６７５Ｇ
Ｈｚピークは抑制されている。これは、図３に示した、
この受動モード同期レーザの応答特性を反映した結果で
ある。即ち、スレーブレーザに入力された光パルス列の
周波数成分のうち、４．２２５ＧＨｚおよび１２．６７
５ＧＨｚの周波数成分に対しては応答が弱く、一方、
８．４５ＧＨｚおよび１６．９ＧＨｚの周波数成分に対
しては応答が強いことを反映した結果である。従って、
繰返し周波数は、８．４５ＧＨｚとなっている。

【００３６】次に、このマスタ光パルスを入力したとき
の、波長フィルタを通過した出力の光オシロスコープの
観測結果を示す。図７の横軸は時間（１００ｐｓ／ｄｉ
ｖ）を表し、縦軸は光パルス列の強度（任意単位）を表
す。図７では、繰返し周波数ｆ＝８．４５ＧＨｚの光パ
ルス列が観測されている。従って、マスタ光パルス列で
ｆ／ｎ（＝４．２２５ＧＨｚ）であった繰返し周波数
を、出力光パルス列ではｆ（＝８．４５０ＧＨｚ）に、
高速化することができる。

【００３７】また、このときのマスタ光パルス列の時間
ジッタは、１ｐｓと見積られた。この時間ジッタは、マ
スタ光パルスの強度を強くする（即ち、繰返し周波数の
成分の強度を強くする）ことによって、マスタレーザの
時間ジッタ程度まで改善することが可能である。

【００３８】このように、この実施例では、低速の外部
変調（発振器の基準周波数）によって、高速の繰返し周
波数の光パルス列を安定して得ることができる。

【００３９】次に、比較のため、図８に、マスタ光パル
スを入力しない場合のスレーブレーザの出力の電気スペ
クトルの観測結果を示す。図８のグラフの各軸は、前述
した図５のグラフのものと同一のである。図８では、周
回周波数８．４５ＧＨｚ付近に、なだらかなピークが見
られるが、このピークの半値幅は約１５ＭＨｚと大きな
ものとなっている。また、この出力を光オシロスコープ
で観測したとろころ、光パルス列は観測されなかった。
フリーランニング時の受動モード同期レーザの光パルス
列は安定が悪く、時間ジッタが大きいため、光オシロス
コープへの５０ＭＨｚのトリガー信号と出力との間で同
期が取れないことが原因と考えられる。このように、受
動モード同期レーザだけでは、出力光パルス列が安定し
ていないが、発振器によって光スイッチングされたマス
タレーザのマスタ光パルスを入射することによって、受
動モード同期レーザであっても、出力光パルス列の安定
化を図ることができる。

【００４０】次に、発振器の基準周波数を２．１１２５
ＧＨｚとして、出力光パルス列の発振を試みた。この場
合、出力光パルス列の時間ジッタは、フリーランニング
の場合よりは改善が見られた。しかし、出力光パルス列
の電気スペクトルを観測したところ、図示はしないが、
基準周波数の２．１１２５ＧＨｚの成分が周回周波数の
８．４５と同程度の強度で残っていた。これは、２．１
１２５ＧＨｚの周波数に対して、モード同期レーザの応
答特性が応答してしまうためと考えられる。この余分な
応答を避けるためには、基準周波数ｆ／ｎは、スレーブ
レーザの緩和振動周波数ｆｒの２倍程度に高くしておく
ことが望ましい。

【００４１】上述した実施例では、この発明と特定の素
子を使用し、特定の条件で構成した例について説明した
が、この発明は、多くの変更および変形を行うことがで
きる。例えば、上述した実施例では、スレーブレーザと
して受動モード同期レーザを用いたが、この発明ではス
レーブレーザはモード同期レーザならば良く、例えば、
能動モード同期レーザを用いても良い。

【００４２】また、上述した実施例では、マスターレー
ザとしてＤＦＢレーザを用いたが、この発明では、マス
ターレーザに使用するレーザの種類は特に限定されず、
また、モード同期レーザに限定する必要もない。

【００４３】また、上述した実施例では、基準周波数
を、スレーブレーザの周回周波数ｆの整数分の１（４分
の１、２分の１）としたが、これらの発明では、基準周
波数を、スレーブレーザの周回周波数の整数倍の繰返し
周波数の整数分の１としても良い。

【００４４】

【発明の効果】この出願に係る第１および第２の発明
（以下、この発明）によれば、スレーブレーザの繰返し
周波数ｆの整数分の１の基準周波数ｆ／ｎでマスターレ
ーザに変調をかけて非正弦波のマスタ光パルス列を発生
させる。そして、このマスタ光パルスをスレーブレーザ
に入力する。この発明では、スレーブレーザとしてモー
ド同期半導体レーザを用いる。このモード同期半導体レ
ーザの応答特性のために、スレーブレーザの周回周波数
ｆおよび周回周波数ｆの整数倍の周波数ｍｆ（ｍは正の
整数）の成分のみがスレーブレーザから出力される。こ
のため、マスターレーザの光パルス列の電気スペクトル
のうち、繰返し周波数がｆ／ｎ等のスレーブレーザの周
回周波数よりも小さい成分および周回周波数の整数倍で
ない成分は、スレーブレーザの出力から実質的に除去さ
れる。さらに、光波長選択手段を用いてスレーブレーザ
の出力から当該スレーブレーザの周回周波数およびその
整数倍の周波数である繰返し周波数の成分以外のマスタ
ーレーザから出力された光パルス列の成分を除去する。
その結果、スレーブレーザの周回周波数またはその整数
倍の繰返し周波数の光パルス列を得ることができる。

【００４５】また、スレーブレーザから出力される光パ
ルス列の繰返し周波数および時間ジッタは、発振器によ
って制御される。このため、スレーブレーザの光パルス
列の繰返し周波数および時間ジッタを安定化することが
できる。

【００４６】従って、この発明では、マスターレーザに
変調をかけた基準周波数の整数倍の繰返し周波数の光パ
ルス列をスレーブレーザから安定的に発生させることが
できる。

【００４７】また、光パルス列の繰返し周波数を高速に
することによって、信号密度を高くすることができる。
その結果、光通信において大容量化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｆ）は、この発明の高速繰返し光パ
ルス列発生装置および高速繰返し光パルス列の発生方法
の原理の説明に供する図である。

【図２】実施例の高速繰返し光パルス列発生装置の説明
に供する構成図である。

【図３】実施例に用いるスレーブレーザの周波数応答特
性の測定結果である。

【図４】実施例に用いるマスターレーザの出力をマイク
ロ波スペクトルアナライザで測定した電気スペクトルで
ある。

【図５】実施例のスレーブレーザの出力の電気スペクト
ル（小レンジ）である。

【図６】実施例のスレーブレーザの出力の電気スペクト
ル（大レンジ）である。

【図７】実施例のスレーブレーザの出力の光オシロスコ
ープによる観測結果である。

【図８】フリーランニングのときの実施例のスレーブレ
ーザの出力の電気スペクトルである。

【符号の説明】

１０：発振器１２：マスターレーザ１４：スレーブレーザ（モード同期半導体レーザ）１６：光波長選択手段（光バンドパスフィルタ）２０：第１光学的結合系２２：光ファイバ２４：第１ファイバカプラ２６：光オシロスコープ２８：マイクロ波スペクトルアナライザ３０：ＥＤＦＡ３２：偏波面コントローラ３４：第２ファイバカプラ３６：第２光学的結合系３８：光オシロスコープ４０：マイクロ波スペクトルアナライザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小川洋東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振器、マスターレーザ、同期モードレ
ーザであるスレーブレーザおよび光波長選択手段とを具
え、該発振器は、スレーブレーザの繰返し周波数の整数分の
１の基準周波数であって、かつ、マスターレーザのキャ
リア緩和時間の逆数よりも高い基準周波数を発振し、該マスターレーザは、該基準周波数を入力されると、非
正弦波の光パルス列を出力し、該スレーブレーザは、前記マスターレーザから出力され
た光パルス列を入力されると、当該スレーブレーザの周
回周波数およびその整数倍の周波数である繰返し周波数
の成分を主に含む光パルス列を出力し、光波長選択手段は、該スレーブレーザから出力された光
パルス列のうち、当該スレーブレーザの周回周波数およ
びその整数倍の周波数である繰返し周波数の成分以外の
前記マスターレーザから出力された前記光パルス列の成
分を除去することを特徴とする高速繰返し光パルス列発
生装置。
【請求項２】スレーブレーザの周回周波数またはその
整数倍の周波数の繰返し周波数の整数分の１の周波数で
あって、かつ、マスターレーザのキャリア緩和時間の逆
数よりも高い基準周波数を発振器から出力し、該基準周波数をマスターレーザに入力し、当該マスター
レーザから非正弦波の光パルス列を出力し、非正弦波の該光パルス列をスレーブレーザに入力し、当
該スレーブレーザの周波数応答特性に対応して、当該ス
レーブレーザの緩和振動周波数付近の成分および、前記
周回周波数およびその整数倍の周波数の成分を主に含
む、出力光パルス列を出力し、該スレーブレーザから出力された該出力光パルス列のう
ち、該スレーブレーザから出力された光パルス列のう
ち、当該スレーブレーザの周回周波数およびその整数倍
の周波数である繰返し周波数の成分以外の前記マスター
レーザから出力された前記光パルス列の成分を除去する
ことを特徴とする高速繰返し光パルス列発生方法。