JPH0980361A - 光信号処理方法および装置 - Google Patents
光信号処理方法および装置Info
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- JPH0980361A JPH0980361A JP23428595A JP23428595A JPH0980361A JP H0980361 A JPH0980361 A JP H0980361A JP 23428595 A JP23428595 A JP 23428595A JP 23428595 A JP23428595 A JP 23428595A JP H0980361 A JPH0980361 A JP H0980361A
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- optical signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度の光パルス信号を発生、検出またはス
イッチングする手段を提供すること。 【構成】 光パルス信号発生には、オンオフ機能を持た
せた光遅延回路を直列乃至は並列に並べ、一個の超短パ
ルスから複数の信号を発生させる。信号検出には、読み
出しパルスを信号パルスのパルス間隔に等しい時間間隔
で遅延回路を伝搬させながら、両パルスの重なりによる
透過率等の変化により検出する。オンオフスイッチング
には、二つに分けられたパルスの干渉性の違いを用いて
スイッチングする。
イッチングする手段を提供すること。 【構成】 光パルス信号発生には、オンオフ機能を持た
せた光遅延回路を直列乃至は並列に並べ、一個の超短パ
ルスから複数の信号を発生させる。信号検出には、読み
出しパルスを信号パルスのパルス間隔に等しい時間間隔
で遅延回路を伝搬させながら、両パルスの重なりによる
透過率等の変化により検出する。オンオフスイッチング
には、二つに分けられたパルスの干渉性の違いを用いて
スイッチングする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光パルスを用いて演算
や通信などの信号処理を行なう光光信号処理方法および
光デバイスに関するものである。
や通信などの信号処理を行なう光光信号処理方法および
光デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光パルス発生方法は、レーザーを
パルス発振させるかあるいは連続発振しているレーザー
光を共振器から出た後にオンオフさせることにより光パ
ルス列を得ている。そしてさらにこれらの個々の光パル
スをオンオフさせることにより信号パルス列を得てい
る。これらの信号のオンオフ動作速度および信号パルス
の検出動作速度は、電子回路の動作速度で制約されてお
り、数〜数十ギガヘルツレベルである。
パルス発振させるかあるいは連続発振しているレーザー
光を共振器から出た後にオンオフさせることにより光パ
ルス列を得ている。そしてさらにこれらの個々の光パル
スをオンオフさせることにより信号パルス列を得てい
る。これらの信号のオンオフ動作速度および信号パルス
の検出動作速度は、電子回路の動作速度で制約されてお
り、数〜数十ギガヘルツレベルである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、より高速の、すなわち、より高密度の光パルス信号
列を発生および検出しようとしても、電子回路の動作速
度以上のパルス間隔で信号を発生および検出することは
困難である。
は、より高速の、すなわち、より高密度の光パルス信号
列を発生および検出しようとしても、電子回路の動作速
度以上のパルス間隔で信号を発生および検出することは
困難である。
【０００４】本発明の一つの目的は、電子回路の動作速
度がギガヘルツレベルでも、テラヘルツレベルの光パル
ス信号を発生する方法および装置を提供することであ
る。
度がギガヘルツレベルでも、テラヘルツレベルの光パル
ス信号を発生する方法および装置を提供することであ
る。
【０００５】本発明の他の目的は、このようにして発生
したテラヘルツレベルの光パルス信号をテラヘルツレベ
ル以下で動作する電子回路系で検出する方法および装置
を提供することである。
したテラヘルツレベルの光パルス信号をテラヘルツレベ
ル以下で動作する電子回路系で検出する方法および装置
を提供することである。
【０００６】本発明の更に他の目的は、テラヘルツレベ
ルの光パルス信号列で用いられるフェムト秒レベルの光
パルスのオンオフスイッチングを行なう方法および装置
を提供することである。
ルの光パルス信号列で用いられるフェムト秒レベルの光
パルスのオンオフスイッチングを行なう方法および装置
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、光パルスを
伝搬の時間差または位相ずれを生ずる二つの光路に導入
し、光路を出た後合成する。また、このようにして発生
したテラヘルツレベルの光パルス信号と読み出しパルス
を、伝搬の時間差または位相ずれを生ずる二つの光路に
導入し、光パルス信号と読み出しパルスとの関係を検知
することにより、テラヘルツレベル以下で動作する電子
回路系で検出可能とする。
伝搬の時間差または位相ずれを生ずる二つの光路に導入
し、光路を出た後合成する。また、このようにして発生
したテラヘルツレベルの光パルス信号と読み出しパルス
を、伝搬の時間差または位相ずれを生ずる二つの光路に
導入し、光パルス信号と読み出しパルスとの関係を検知
することにより、テラヘルツレベル以下で動作する電子
回路系で検出可能とする。
【０００８】
【作用】まず、テラヘルツレベルの光パルス信号発生の
原理について述べる。
原理について述べる。
【０００９】図１に示した光回路にフェムト秒パルス１
を入射させる。ここで、このフェムト秒パルスはテラヘ
ルツレベルで発振していなくてもよい。一つのフェムト
秒パルスはビームスプリッター２により二つの光路に分
けられる。この二つの光路は光学的距離が異なり、二つ
のパルスはそれぞれ一定の時間遅れを持って再び同一光
路上を伝搬する。この二つのパルスを更に同様な光回路
に入射させることで４個のパルスを得ることができる。
この四つのパルスを更に同様な光回路に入射させること
で８個のパルスを得ることができる。
を入射させる。ここで、このフェムト秒パルスはテラヘ
ルツレベルで発振していなくてもよい。一つのフェムト
秒パルスはビームスプリッター２により二つの光路に分
けられる。この二つの光路は光学的距離が異なり、二つ
のパルスはそれぞれ一定の時間遅れを持って再び同一光
路上を伝搬する。この二つのパルスを更に同様な光回路
に入射させることで４個のパルスを得ることができる。
この四つのパルスを更に同様な光回路に入射させること
で８個のパルスを得ることができる。
【００１０】図６はこの関係を図示したものである。R0
はビームスプリッター２の入射点におけるフェムト秒パ
ルス１示す。ビームスプリッター２を通過した光パルス
を光路長に差を有する光遅延回路４を通過させる。その
結果、光パルス１は反射鏡３を介しての右回りおよび左
回りの光路の光路長の差により時間t0だけずれて次のビ
ームスプリッター２'に光パルスR1、R2として入射す
る。ビームスプリッター２'からは周期をt0とする二つ
のフェムト秒パルス５が得られる。次に、このようにし
て得られた光パルスR3が、次段の光遅延回路４に、ビー
ムスプリッター２を介して導入される。次段の光遅延回
路４の光路長の差は、周期の２倍の２t0とされる。さら
に、このようにして得られた光パルスR6が、次次段の光
遅延回路４に、ビームスプリッター２を介して導入され
る。次次段の光遅延回路４の光路長の差は、４倍の周期
の４t0とされる。ここで、各光遅延回路４の間の光路長
は問題ではなく、光遅延回路内の光路長がそれぞれ適正
な時間遅れを生じさせるものとなっていれば良い。
はビームスプリッター２の入射点におけるフェムト秒パ
ルス１示す。ビームスプリッター２を通過した光パルス
を光路長に差を有する光遅延回路４を通過させる。その
結果、光パルス１は反射鏡３を介しての右回りおよび左
回りの光路の光路長の差により時間t0だけずれて次のビ
ームスプリッター２'に光パルスR1、R2として入射す
る。ビームスプリッター２'からは周期をt0とする二つ
のフェムト秒パルス５が得られる。次に、このようにし
て得られた光パルスR3が、次段の光遅延回路４に、ビー
ムスプリッター２を介して導入される。次段の光遅延回
路４の光路長の差は、周期の２倍の２t0とされる。さら
に、このようにして得られた光パルスR6が、次次段の光
遅延回路４に、ビームスプリッター２を介して導入され
る。次次段の光遅延回路４の光路長の差は、４倍の周期
の４t0とされる。ここで、各光遅延回路４の間の光路長
は問題ではなく、光遅延回路内の光路長がそれぞれ適正
な時間遅れを生じさせるものとなっていれば良い。
【００１１】図の説明では、光遅延回路内の光路を二つ
として説明したが、これは三つあるいは四つとしてそれ
ぞれの光路の時間遅れをt0、２t0、４t0として一つの遅
延回路によるパルス数を増加させることができる。さら
には、このような光回路を、直列あるいは並列に複数個
並べることにより、テラヘルツレベルの光パルス列を容
易に得ることができる。
として説明したが、これは三つあるいは四つとしてそれ
ぞれの光路の時間遅れをt0、２t0、４t0として一つの遅
延回路によるパルス数を増加させることができる。さら
には、このような光回路を、直列あるいは並列に複数個
並べることにより、テラヘルツレベルの光パルス列を容
易に得ることができる。
【００１２】次に、図２に示すように、上述した光遅延
回路４を複数個並列に並べ、光遅延回路４の各光路をオ
ンオフできるようなオンオフ素子６を各光路に持たせた
光パルス信号の信号列発生回路２０について説明する。
光路をオンオフできるオンオフ素子６の機能とは、光パ
ルスがそこを通過するときに吸収、透過を制御できる機
能である。これは例えば、ＭＱＷ（multiーquantum wel
l）において、シュタルク効果を用いて電圧のオンオフ
により光吸収のしきい値を変化させ、光の吸収、透過を
制御する素子を用いてもよい。また、後述するオンオフ
スイッチング素子を用いてもよい。
回路４を複数個並列に並べ、光遅延回路４の各光路をオ
ンオフできるようなオンオフ素子６を各光路に持たせた
光パルス信号の信号列発生回路２０について説明する。
光路をオンオフできるオンオフ素子６の機能とは、光パ
ルスがそこを通過するときに吸収、透過を制御できる機
能である。これは例えば、ＭＱＷ（multiーquantum wel
l）において、シュタルク効果を用いて電圧のオンオフ
により光吸収のしきい値を変化させ、光の吸収、透過を
制御する素子を用いてもよい。また、後述するオンオフ
スイッチング素子を用いてもよい。
【００１３】信号列発生回路２０の各光遅延回路４に入
射するフェムト秒パルス１は、ビームスプリッター２お
よび反射鏡３により複数個に分けられ、各光遅延回路４
に入射される。ここで、各光遅延回路４に入射するフェ
ムト秒パルス１は、各光遅延回路４の入射点において、
それぞれ２ｔ0、４ｔ0、８ｔ0ずつ時間遅れを持って入
射される。各光遅延回路４内での各光路の遅延時間の差
はｔ0とされるとともに、オンオフ素子６機能をもった
光遅延回路に入射した後、再びビームスプリッター２お
よび反射鏡３により合成され、同一光路上を伝搬する。
射するフェムト秒パルス１は、ビームスプリッター２お
よび反射鏡３により複数個に分けられ、各光遅延回路４
に入射される。ここで、各光遅延回路４に入射するフェ
ムト秒パルス１は、各光遅延回路４の入射点において、
それぞれ２ｔ0、４ｔ0、８ｔ0ずつ時間遅れを持って入
射される。各光遅延回路４内での各光路の遅延時間の差
はｔ0とされるとともに、オンオフ素子６機能をもった
光遅延回路に入射した後、再びビームスプリッター２お
よび反射鏡３により合成され、同一光路上を伝搬する。
【００１４】各光路に設けられたオンオフ素子６により
光路をオンオフすることにより、任意のテラヘルツレベ
ルの光パルス信号列７を得ることができる。オンオフ素
子６は電子回路によって制御されるが、その動作速度は
テラヘルツレベルである必要はない。
光路をオンオフすることにより、任意のテラヘルツレベ
ルの光パルス信号列７を得ることができる。オンオフ素
子６は電子回路によって制御されるが、その動作速度は
テラヘルツレベルである必要はない。
【００１５】図２に示した信号列発生回路２０は更に複
数個並列に並べてもよい。この状態を図７に示す。この
ように複数の信号発生回路２０を並列に結合して運用す
るときは各信号発生回路２０への入射パルスは（１／信
号発生回路数）だけずらして信号が重ならないようにす
ることが必要であるとともに、複数個並列に並べた結果
としてテラヘルツレベルになるような使い方とすること
もできる。
数個並列に並べてもよい。この状態を図７に示す。この
ように複数の信号発生回路２０を並列に結合して運用す
るときは各信号発生回路２０への入射パルスは（１／信
号発生回路数）だけずらして信号が重ならないようにす
ることが必要であるとともに、複数個並列に並べた結果
としてテラヘルツレベルになるような使い方とすること
もできる。
【００１６】次にテラヘルツレベルの光パルス信号列を
検出する原理について述べる。
検出する原理について述べる。
【００１７】図３に示すように、検出対象とされる入射
光パルス信号列９を、等間隔に配列された金属薄膜１０
により繰返し反射されながら、実線で示す光路を伝搬さ
れるように、最初の金属薄膜１０に入射する。ここで金
属薄膜１０間の伝搬遅れをαとする。一方、読み出しパ
ルス８を入射光パルス信号列９に同期して最初の金属薄
膜１０に入射する。読み出しパルス８は、破線で示すよ
うに、金属薄膜１０で反射された後、反射鏡３で再度反
射される独立した光路を伝搬し、（ｔ0＋α）の時間遅
れを持って各検出器１１に到達するように伝搬してい
く。従って、各金属薄膜１０は、順次、入射光パルス信
号列９の各パルスのそれぞれと読み出しパルスとを入射
されることとなる。即ち、光路の最初の金属薄膜１０に
は入射光パルス信号列９の最初のパルスと読み出しパル
スとが入射されることになり、光路の次の金属薄膜１０
には入射光パルス信号列９の第２番目のパルスと読み出
しパルスとが入射されることになる。さらに光路の第３
の金属薄膜１０には入射光パルス信号列９の第３番目の
パルスと読み出しパルスとが入射され、これが順送りに
繰返されることになる。
光パルス信号列９を、等間隔に配列された金属薄膜１０
により繰返し反射されながら、実線で示す光路を伝搬さ
れるように、最初の金属薄膜１０に入射する。ここで金
属薄膜１０間の伝搬遅れをαとする。一方、読み出しパ
ルス８を入射光パルス信号列９に同期して最初の金属薄
膜１０に入射する。読み出しパルス８は、破線で示すよ
うに、金属薄膜１０で反射された後、反射鏡３で再度反
射される独立した光路を伝搬し、（ｔ0＋α）の時間遅
れを持って各検出器１１に到達するように伝搬してい
く。従って、各金属薄膜１０は、順次、入射光パルス信
号列９の各パルスのそれぞれと読み出しパルスとを入射
されることとなる。即ち、光路の最初の金属薄膜１０に
は入射光パルス信号列９の最初のパルスと読み出しパル
スとが入射されることになり、光路の次の金属薄膜１０
には入射光パルス信号列９の第２番目のパルスと読み出
しパルスとが入射されることになる。さらに光路の第３
の金属薄膜１０には入射光パルス信号列９の第３番目の
パルスと読み出しパルスとが入射され、これが順送りに
繰返されることになる。
【００１８】各金属薄膜１０の背面には光検出器１１が
それぞれ配置される。金属薄膜１０は、読み出しパルス
と信号パルスが重なった状態で入射したときと、読み出
しパルスのみが入射したときとでは、金属薄膜１０にお
ける透過率変化、高調波発生、屈折率変化あるいは反射
率変化を異にする。従って、光検出器１１は、入射光パ
ルス信号列９の一つのパルスに対応した出力をすれば良
く、且つ、その出力をリセットされるまで保持するもの
とすれば、金属薄膜１０に入射される入射光パルス信号
列９のパルスと読み出しパルスとの関係に対応した結
果、すなわち、入射光パルス信号列９の信号パルスの
１、０を読みだすことができる。
それぞれ配置される。金属薄膜１０は、読み出しパルス
と信号パルスが重なった状態で入射したときと、読み出
しパルスのみが入射したときとでは、金属薄膜１０にお
ける透過率変化、高調波発生、屈折率変化あるいは反射
率変化を異にする。従って、光検出器１１は、入射光パ
ルス信号列９の一つのパルスに対応した出力をすれば良
く、且つ、その出力をリセットされるまで保持するもの
とすれば、金属薄膜１０に入射される入射光パルス信号
列９のパルスと読み出しパルスとの関係に対応した結
果、すなわち、入射光パルス信号列９の信号パルスの
１、０を読みだすことができる。
【００１９】したがって、検出器１１の応答速度がテラ
ヘルツレベルに満たなくても、テラヘルツレベルの光パ
ルス信号列を検出することができる。このような光回路
を直列乃至は並列にならべて信号パルス列を切り替えて
検出することとすれば、より応答の遅い検出器も使用可
能となる。
ヘルツレベルに満たなくても、テラヘルツレベルの光パ
ルス信号列を検出することができる。このような光回路
を直列乃至は並列にならべて信号パルス列を切り替えて
検出することとすれば、より応答の遅い検出器も使用可
能となる。
【００２０】次に、オンオフスイッチング素子の構成に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２１】図４に示すように、図１で示した光回路４
と同様の光回路を構成する。但し、この場合、ビームス
プリッター２と反射鏡３とによる右回り、左回りの光路
の時間遅れは実質的に等しいものとなるように構成す
る。各光路の一つまたは両方に、位相変調器１３、ある
いは屈折率変化によりパルスの出射方向を変化させる素
子１３をいれる。光回路を出射した光は、金属薄膜１４
に入射させる。
と同様の光回路を構成する。但し、この場合、ビームス
プリッター２と反射鏡３とによる右回り、左回りの光路
の時間遅れは実質的に等しいものとなるように構成す
る。各光路の一つまたは両方に、位相変調器１３、ある
いは屈折率変化によりパルスの出射方向を変化させる素
子１３をいれる。光回路を出射した光は、金属薄膜１４
に入射させる。
【００２２】位相変調器１３に何らの信号も加えないと
きは金属薄膜１４には、両光路の光が同じように入射す
る。位相変調器１３の一つに信号を加え、あるいは両方
に逆方向に作用する極性で信号を加えると、光回路の右
回り、左回りの光路では、図に実線および破線で示すよ
うに、異なったパスを経由して金属薄膜１４に両光路の
光が同じように入射する。これにより、金属薄膜１４に
おける二つのパルスの干渉性を変化させ、金属薄膜１４
におけるパルスの透過乃至は反射あるいは吸収を変化さ
せることによりパルスのオンオフスイッチングが可能で
ある。
きは金属薄膜１４には、両光路の光が同じように入射す
る。位相変調器１３の一つに信号を加え、あるいは両方
に逆方向に作用する極性で信号を加えると、光回路の右
回り、左回りの光路では、図に実線および破線で示すよ
うに、異なったパスを経由して金属薄膜１４に両光路の
光が同じように入射する。これにより、金属薄膜１４に
おける二つのパルスの干渉性を変化させ、金属薄膜１４
におけるパルスの透過乃至は反射あるいは吸収を変化さ
せることによりパルスのオンオフスイッチングが可能で
ある。
【００２３】以上述べた光路中をパルスが伝搬する場
合、パルス幅が拡がっていく場合があるが、パルス圧縮
のために複数個のプリズムをいれてもよい。
合、パルス幅が拡がっていく場合があるが、パルス圧縮
のために複数個のプリズムをいれてもよい。
【００２４】
実施例１ フェムト秒パルス光源として、アルゴンレーザーにより
ポンプされたチタンサファイアレーザーを用いた。この
レーザーにより、パルス幅１０ｆｓ、波長７５０〜８２
０ｎｍ，繰返しレート８２ＭＨｚのフェムト秒パルス列
が得られた。これを図１に示すようなビームスプリッタ
ーとミラーで構成される光学系に入射させたところ、８
個のフェムト秒パルス列を得ることができた。ここで、
各光回路４のビームスプリッターにより分けられた光路
差は１５μｍ、３０μｍ、６０μｍであったため、８個
の１０フェムト秒パルスはそれぞれ１００ｆｓの時間間
隔を持っていた。
ポンプされたチタンサファイアレーザーを用いた。この
レーザーにより、パルス幅１０ｆｓ、波長７５０〜８２
０ｎｍ，繰返しレート８２ＭＨｚのフェムト秒パルス列
が得られた。これを図１に示すようなビームスプリッタ
ーとミラーで構成される光学系に入射させたところ、８
個のフェムト秒パルス列を得ることができた。ここで、
各光回路４のビームスプリッターにより分けられた光路
差は１５μｍ、３０μｍ、６０μｍであったため、８個
の１０フェムト秒パルスはそれぞれ１００ｆｓの時間間
隔を持っていた。
【００２５】実施例２ 図５に示すように、図２に対応する構成の光回路を基板
１８上に作成した。簡単化のため、図の最上段の光回路
のみに参照符号を付した。２はビームスプリッター、３
は反射器、、６はオンオフスイッチ、１７は光結合器、
１９は導波路である。導波路１９は光パルスの入射部と
最初のビームスプリッター２の後のみ符号を付した。導
波路１９中にフェムト秒パルス１を入射させた。一つの
光遅延回路内で１５μｍ、他の一つの光遅延回路間で３
０μｍの光路差が生じるようにしたところ、ほぼ１００
ｆｓの間隔でパルスが発生した。さらに遅延回路内に設
けた光オンオフ素子６をオンオフさせたところ、任意の
信号パルス列を発生させることができた。
１８上に作成した。簡単化のため、図の最上段の光回路
のみに参照符号を付した。２はビームスプリッター、３
は反射器、、６はオンオフスイッチ、１７は光結合器、
１９は導波路である。導波路１９は光パルスの入射部と
最初のビームスプリッター２の後のみ符号を付した。導
波路１９中にフェムト秒パルス１を入射させた。一つの
光遅延回路内で１５μｍ、他の一つの光遅延回路間で３
０μｍの光路差が生じるようにしたところ、ほぼ１００
ｆｓの間隔でパルスが発生した。さらに遅延回路内に設
けた光オンオフ素子６をオンオフさせたところ、任意の
信号パルス列を発生させることができた。
【００２６】実施例３ 実施例１で発生した信号パルス列と読み出しパルスを、
図３に示した信号検出系に入射した。この場合検出器は
フォトダイオードを用いた。検出器の前には金属を蒸着
した薄いシリカのミラーがある。この表面に読み出しパ
ルスと信号パルスが同時に到達した場合、信号パルスの
透過率が大きくなり、検出器により検出された。前述し
たように読み出しパルスは点線で示した光路をたどり、
検出器２においては次の信号パルスと重なるようになっ
ている。ここでも同様に、読み出しパルスと信号パルス
が重なった場合に信号パルスの透過率が大きくなり、フ
ォトダイオードにより検出された。
図３に示した信号検出系に入射した。この場合検出器は
フォトダイオードを用いた。検出器の前には金属を蒸着
した薄いシリカのミラーがある。この表面に読み出しパ
ルスと信号パルスが同時に到達した場合、信号パルスの
透過率が大きくなり、検出器により検出された。前述し
たように読み出しパルスは点線で示した光路をたどり、
検出器２においては次の信号パルスと重なるようになっ
ている。ここでも同様に、読み出しパルスと信号パルス
が重なった場合に信号パルスの透過率が大きくなり、フ
ォトダイオードにより検出された。
【００２７】このようにしてテラヘルツレベルのパルス
信号列を読みだすことができた。
信号列を読みだすことができた。
【００２８】実施例４ 図４に示すように、一つのフェムト秒パルスをビームス
プリッターで二つに分け、お互いの光路差をわずかに変
化させながら金属薄膜１４における光の反射率及び透過
率を測定したところ、光路差により大きく振動した。こ
こで金属薄膜１４は、銅の薄膜であったが他の金属薄膜
でもよい。また、反射を利用する場合はＢは薄膜でなく
てもよい。
プリッターで二つに分け、お互いの光路差をわずかに変
化させながら金属薄膜１４における光の反射率及び透過
率を測定したところ、光路差により大きく振動した。こ
こで金属薄膜１４は、銅の薄膜であったが他の金属薄膜
でもよい。また、反射を利用する場合はＢは薄膜でなく
てもよい。
【００２９】さてまた、一方のビームの入射角度をわず
かに変化させると、このような振動は見られなかった。
すなわち、二つのパルスの位相差、あるいは空間的な重
なり方を変えて、干渉性を変化させることにより、光パ
ルスのオンオフスイッチングが可能である。実験では二
つのパルスの位相差は機械的にミラーを動かすことによ
り行なったが、電気的、光学的に媒質の屈折率を変化さ
せることにより位相や入射方向を変化させてもよい。
かに変化させると、このような振動は見られなかった。
すなわち、二つのパルスの位相差、あるいは空間的な重
なり方を変えて、干渉性を変化させることにより、光パ
ルスのオンオフスイッチングが可能である。実験では二
つのパルスの位相差は機械的にミラーを動かすことによ
り行なったが、電気的、光学的に媒質の屈折率を変化さ
せることにより位相や入射方向を変化させてもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明によればテラヘルツレベルの光パ
ルス信号を発生、検出あるいはオンオフスイッチングを
行なうことができる。
ルス信号を発生、検出あるいはオンオフスイッチングを
行なうことができる。
【図１】本発明による光パルス列生成の一実施例を示す
構成図。
構成図。
【図２】本発明による光パルス信号列生成の一実施例を
示す構成図。
示す構成図。
【図３】本発明による光パルス信号列検出の一実施例を
示す構成図。
示す構成図。
【図４】本発明による光パルスのオンオフスイッチング
の一実施例を示す構成図。
の一実施例を示す構成図。
【図５】本発明による光パルス列生成の一実施例を示す
図。
図。
【図６】図１の光パルス列生成を詳細に説明する波形
図。
図。
【図７】図２による光パルス列生成の変形例を示す図。
１…入射光パルス、２…ビームスプリッター、３…反射
鏡、４…光遅延回路、５…出射光パルス、６…光オンオ
フ素子、７…出射光パルス信号、８…読み出しパルス、
９…入射信号パルス列、１０…金属薄膜、１１…光検出
器、１２…読み出し信号、１３…位相変調器、１４…金
属薄膜、１５…透過光、１６…反射光、１７…結合器、
１８…基板、１９…導波路。
鏡、４…光遅延回路、５…出射光パルス、６…光オンオ
フ素子、７…出射光パルス信号、８…読み出しパルス、
９…入射信号パルス列、１０…金属薄膜、１１…光検出
器、１２…読み出し信号、１３…位相変調器、１４…金
属薄膜、１５…透過光、１６…反射光、１７…結合器、
１８…基板、１９…導波路。
Claims (9)
- 【請求項１】光パルスをビームスプリッターにより少な
くとも二つの光パルスに分割すること、それぞれの光パ
ルスを伝搬時間の異なる光路を通して伝搬させること、
それぞれの光路を伝搬した光パルスを共通の光路に導入
することにより前記伝搬時間の差に対応した周期の光パ
ルス列を得ることを特徴とする光信号処理方法。 - 【請求項２】光パルスをビームスプリッターにより少な
くとも二つの光パルスに分割すること、それぞれの光パ
ルスを伝搬時間の異なる光路を通して伝搬させること、
前記光路の一つを制御信号により実質的にオンオフする
こと、それぞれの光路を伝搬した光パルスを共通の光路
に導入することにより前記伝搬時間の差に対応した周期
でかつ前記制御信号に対応した光信号パルス列を得るこ
とを特徴とする光信号処理方法。 - 【請求項３】光信号パルス列を反射させながら伝搬させ
ること、前記光信号パルス列と同期した読み出しパルス
を前記光パルスの入射点で反射させながら伝搬させるこ
と、前記光信号パルス列と前記読み出しパルスとは前記
読み出しパルスの方が前記光信号パルス列の周期分だけ
反射点から反射点までの伝搬時間が大きくなるように設
定されていること、前記光信号パルス列と前記読み出し
パルスとが前記反射点で重なった時に生じる前記反射点
における吸収、反射率変化、透過率変化、発光、あるい
は高調波発生により前記光信号パルスの１、０を読みだ
すことを特徴とする光信号処理方法。 - 【請求項４】一つのレーザーパルスを二つに分けるこ
と、それぞれの光の相対的な位相関係、あるいは、それ
ぞれの光の相対的な伝搬方向を変化させた後一つの光と
して合成することにより、二つのパルスの干渉性の変化
により、パルスのオンオフを行なうことを特徴とする光
信号のスイッチング方法。 - 【請求項５】光パルスを二つの光パルスに分割するビー
ムスプリッター、それぞれの光パルスを伝搬させる伝搬
時間の異なる二つの光路、それぞれの光路を伝搬した光
パルスを導入する共通の光路を備え、前記伝搬時間の差
に対応した周期の光パルス列を得ることを特徴とする光
信号処理装置。 - 【請求項６】光パルスを二つの光パルスに分割するビー
ムスプリッター、それぞれの光パルスを伝搬させる伝搬
時間の異なる光路、前記光路の一つに設けられ制御信号
により前記光パルスを実質的にオンオフするスイッチン
グ手段、、それぞれの光路を伝搬した光パルスを導入す
る共通の光路を備え、前記伝搬時間の差に対応した周期
でかつ前記制御信号に対応した光信号パルス列を得るこ
とを特徴とする光信号処理装置。 - 【請求項７】光信号パルス列を反射させながら次々と伝
搬させる複数の反射手段、前記反射手段の前記光信号パ
ルス列の最初の反射手段の入射点に前記光信号パルス列
と同期した読み出しパルスを導入する手段、前記読み出
しパルスを前記光パルスの反射手段の残りの反射手段の
入射点で反射させるための読み出しパルスを伝搬させる
ための光路を備え、前記反射手段は前記光信号パルス列
と前記読み出しパルスとが入射点で重なった時に生じる
入射点における吸収、反射率変化、透過率変化、発光、
あるいは高調波発生により前記光信号パルスの１、０に
対応した信号を出力する手段を備えるとともに、前記読
み出しパルスの光路は前記光信号パルス列の反射手段間
の伝搬時間より光信号パルスの周期分だけ反射点から反
射点までの伝搬時間が大きくなるように設定されている
ことを特徴とする光信号処理装置。 - 【請求項８】一つのレーザーパルスを二つに分ける手
段、それぞれのレーザーパルスの相対的な位相関係、あ
るいは、それぞれのレーザーパルスの相対的な伝搬方向
を変化させる手段、相対的な関係を変化させられたそれ
ぞれのレーザーパルスを一つのレーザーパルスに合成す
る手段および二つのレーザーパルスの干渉性の変化によ
りレーザーパルスのオンオフを行なう手段を備えること
を特徴とする光信号のスイッチング装置。 - 【請求項９】前記光路および反射手段が一つの基板上に
形成されている請求項４ないし８のいずれかに記載の信
号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23428595A JPH0980361A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 光信号処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23428595A JPH0980361A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 光信号処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980361A true JPH0980361A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=16968590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23428595A Pending JPH0980361A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 光信号処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0980361A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309187A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット、それを用いた光パルス発生器、及び光パルス多重化方法 |
| JP2008070536A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット |
| JP2008096612A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット |
| JP2009223033A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット及び当該ユニットを備えた照明装置及び顕微鏡 |
| JP2012181537A (ja) * | 2005-03-28 | 2012-09-20 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット、それを用いた光パルス発生器、及び光パルス多重化方法 |
| CN107065069A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-18 | 深圳市太赫兹科技创新研究院 | 太赫兹分束器 |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23428595A patent/JPH0980361A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309187A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット、それを用いた光パルス発生器、及び光パルス多重化方法 |
| JP2012181537A (ja) * | 2005-03-28 | 2012-09-20 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット、それを用いた光パルス発生器、及び光パルス多重化方法 |
| JP2008070536A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット |
| JP2008096612A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット |
| JP2009223033A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Olympus Corp | 光パルス多重化ユニット及び当該ユニットを備えた照明装置及び顕微鏡 |
| CN107065069A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-18 | 深圳市太赫兹科技创新研究院 | 太赫兹分束器 |
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