JPH10150235A - Reference light frequency generating circuit - Google Patents

Reference light frequency generating circuit

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Publication number
JPH10150235A
JPH10150235A JP8305366A JP30536696A JPH10150235A JP H10150235 A JPH10150235 A JP H10150235A JP 8305366 A JP8305366 A JP 8305366A JP 30536696 A JP30536696 A JP 30536696A JP H10150235 A JPH10150235 A JP H10150235A
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JP
Japan
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optical
light
pulse
ring circuit
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP8305366A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Shimizu
薫 清水
Tsuneo Horiguchi
常雄 堀口
Fumihiko Yamamoto
文彦 山本
Hiroki Takei
弘樹 武居
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reference light frequency generating circuit which is capable of stably and continuously feeding a light pulse train which serves as a light frequency reference from a light ring circuit. SOLUTION: A reference light frequency generating circuit is equipped with a light pulse modulator 1 which modulates continuous light inputted from outside into a repetitive pulse train, a light ring circuit 2a, and an optical branching filter 3. An optical amplifier 4, a light frequency shifter 5, a light switch 6, a light delay line 7, and a depolarizer 8 are arranged on the optical path of the light ring circuit 2a, a synchronism control system 9 which controls the delay synchronism of modulation signals and open/close signals which are sent to the light pulse modulator 1 and the light switch 6 respectively is provided, and an optical branching filter 10 which is used for taking out light that propagates through the light ring circuit 2a is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多数個の基準光周
波数を安定に発生、供給する基準光周波数発生回路に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reference light frequency generating circuit for stably generating and supplying a large number of reference light frequencies.

【0002】[0002]

【従来の技術】多数個の基準光周波数を発生する技術と
して、内部に光増幅器、光周波数シフタ、光遅延線、光
スイッチとを含んだ光リング回路を利用する方法が知ら
れている(参考文献:K.Shimizu et al.,“Frequency t
ranslation of lightwaves bypropagation around an o
ptical ring circuit containing a frequency shifte
r: Part I. Experiment, "Appl. Opt., vol.32, no.15,
p. 6718,1993.)。図3にその一例を示す。吸収線等を
用いて絶対周波数安定化を施された光波は、光パルス変
調器1によってパルス化された後、光方向性結合器11を
介して、光リング回路2に入力される。このとき、光パ
ルスの時間幅と光リング回路2の一周回時間とを光遅延
線7等を用いて一致させ、光増幅器4の利得を光リング
回路2全体の損失を補償するように調整しておくことに
より、入力された光パルスを多数回周回させることがで
きる。光パルスは、光周波数シフタ5を通過することに
より一周回毎に一定の周波数シフトfsを受けるため、
多数回周回の後には光パルスの周波数は周回回数に比例
した大きな周波数シフトを受けることになる。光周波数
シフタによる周波数シフトfsの安定度は非常に高く、
光パルスの絶対周波数は本来の安定度を損なうことなく
周波数変換、周波数掃引されるため、これらの周回光パ
ルスを新たに光周波数基準として利用することが可能で
ある。さらに光パルス変調器1に対するパルス変調信号
と光リング回路2中の光スイッチ6の開閉を遅延同期制
御することにより、図4に示すように周波数掃引を繰り
返させることができる。すなわち、光スイッチ6が開状
態になっている間は光パルス周回が繰り返され周波数変
換が行われる。しかし多数周回によって雑音光が蓄積し
てくるため、一旦光スイッチ6を閉状態にして周回を遮
断し、新たに光パルス変調器1により光パルスを切り出
して周回させる。これらの一連の操作を繰り返すことに
より、周期的に、特定の絶対周波数を有する基準光周波
数パルスを発生させることができる。
2. Description of the Related Art As a technique for generating a plurality of reference optical frequencies, there is known a method of using an optical ring circuit including an optical amplifier, an optical frequency shifter, an optical delay line, and an optical switch therein (see References). Reference: K. Shimizu et al., “Frequency t
ranslation of lightwaves bypropagation around an o
ptical ring circuit containing a frequency shifte
r: Part I. Experiment, "Appl. Opt., vol.32, no.15,
p. 6718, 1993.). FIG. 3 shows an example. The light wave subjected to absolute frequency stabilization using an absorption line or the like is pulsed by the light pulse modulator 1 and then input to the light ring circuit 2 via the light directional coupler 11. At this time, the time width of the optical pulse and the round trip time of the optical ring circuit 2 are matched using the optical delay line 7 or the like, and the gain of the optical amplifier 4 is adjusted so as to compensate for the loss of the entire optical ring circuit 2. By doing so, the inputted optical pulse can be circulated many times. The light pulses, for receiving a constant frequency shift f s for each one circuit by passing through the optical frequency shifter 5,
After many rounds, the frequency of the light pulse undergoes a large frequency shift proportional to the number of rounds. The stability of the frequency shift f s by the optical frequency shifter is very high,
Since the absolute frequency of the optical pulse is frequency-converted and frequency-swept without impairing the original stability, these orbiting optical pulses can be newly used as an optical frequency reference. Further, by performing the delay synchronization control of the pulse modulation signal to the optical pulse modulator 1 and the opening and closing of the optical switch 6 in the optical ring circuit 2, the frequency sweep can be repeated as shown in FIG. That is, while the optical switch 6 is in the open state, the circulation of the optical pulse is repeated and the frequency conversion is performed. However, since noise light accumulates during multiple rounds, the optical switch 6 is once closed to interrupt the round, and an optical pulse is newly cut out by the optical pulse modulator 1 and rounded. By repeating these series of operations, a reference light frequency pulse having a specific absolute frequency can be periodically generated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、光増幅器4内
部で発生した自然放出雑音光が、周回に伴って増加、蓄
積し、光リング回路2の損失の偏光依存性との複合効果
によって光パルスの周回を不安定化させる場合があっ
た。具体的には、光リング回路2の一つの偏光固有モー
ドベクトルをXとしたときに、偏光固有モードXに対す
る光リング回路2の損失係数LXが、それと直交する偏
光固有モードYに対する光リング回路の損失係数LY
りも小さい場合、すなわち偏光固有モードXに対する損
失が偏光固有モードYに対する損失より大きい場合に
は、光パルスの周回が不安定になるという問題があっ
た。以下、この原因について簡単に説明する。
However, the spontaneous emission noise light generated inside the optical amplifier 4 increases and accumulates along with the circulation, and the light pulse due to the combined effect of the loss of the optical ring circuit 2 and the polarization dependence. Instability of the lap. Specifically, assuming that one polarization eigenmode vector of the optical ring circuit 2 is X, the loss coefficient L X of the optical ring circuit 2 for the polarization eigenmode X is equal to the optical ring circuit for the polarization eigenmode Y orthogonal thereto. for loss coefficient L is smaller than Y, that is, the loss on the polarization eigenmodes X is greater than the loss on the polarization eigenmodes Y has a problem that circulation of the light pulse becomes unstable. Hereinafter, this cause will be briefly described.

【0004】光パルスは偏光固有モードXにあると仮定
し、光パルスの周回数をn、光増幅器4の利得をGで表
すとすると、n周回後の光パルスの強度PS X(n)は、
次式で与えられる。
[0004] Assuming that the optical pulse is in the polarization eigenmode X, and the number of rotations of the optical pulse is represented by n and the gain of the optical amplifier 4 is represented by G, the intensity P s X (n) of the optical pulse after n rotations is obtained. Is
It is given by the following equation.

【数1】 (Equation 1)

【0005】ここでネットの利得LXG(n)の値が1
よりほんのわずかに小さいだけの場合には光パルスの多
数周回が可能であるが、1より数%以上小さい場合には
光パルスは周回に伴って指数関数的に急激に減少し消滅
してしまう。一方、光増幅器4は利得飽和領域で動作す
るため、光パルスPS X(n)と、X、Y両偏光固有モー
ドに対応する自然放出雑音PN X(n)、PN Y(n)の強
度の総和は、周回回数nによらず光増幅器4のポンプ強
度によって決まるある一定値PCに平均的に保たれるこ
とが実験的に知られている(上記参考文献参照)。つま
り次式が成立している。
Here, the value of the net gain L X G (n) is 1
If it is only slightly smaller, multiple rounds of the light pulse are possible, but if it is smaller than 1 by several percent or more, the light pulse decreases exponentially and disappears with the round. On the other hand, since the optical amplifier 4 operates in the gain saturation region, the optical pulse P S X (n) and the spontaneous emission noises P N X (n) and P N Y (n) corresponding to the X and Y polarization eigenmodes are used. total strength of, be kept on average at a constant value P C in determined by the pump intensity of the optical amplifier 4 regardless of the number of cycles n is experimentally known (see above reference). That is, the following equation holds.

【数2】 (Equation 2)

【0006】式(2)より、光増幅器4の利得は、From equation (2), the gain of the optical amplifier 4 is

【数3】 (Equation 3)

【0007】で与えられ、光パルスに対する光リング回
路2の利得LXGは
The gain L X G of the optical ring circuit 2 with respect to the optical pulse is given by

【数4】 (Equation 4)

【0008】で表すことができる。ここでLX<LYの場
合、つまり偏光固有モードXである光パルスに対する損
失が、偏光固有モードYをもつ自然放出雑音光に対する
損失より大きい場合には、光パルスに対する光リング回
路2のネットの利得LXGは1を下回ることになる。し
たがって式(4)の分母第二項の大きさによっては、式
(1)にみるように光パルスの強度が周回に伴って指数
関数的に急激に減少してしまう。したがって、光リング
回路中の複屈折の変動により偏光固有モードベクトルが
変化しそれに伴い二つの直交する偏光固有モードに対応
する損失係数の値の差が大きくなるような場合には、光
パルスの周回が不安定化するというおそれがあった。
[0008] Here, if L X <L Y , that is, if the loss for the optical pulse in the polarization eigenmode X is greater than the loss for the spontaneous emission noise light having the polarization eigenmode Y, the net of the optical ring circuit 2 for the optical pulse the gain L X G will be below 1. Therefore, depending on the magnitude of the second term of the denominator in equation (4), the intensity of the light pulse decreases exponentially with the circulation as shown in equation (1). Therefore, when the polarization eigenmode vector changes due to the change in birefringence in the optical ring circuit and the difference between the values of the loss coefficients corresponding to the two orthogonal polarization eigenmodes increases, the rotation of the optical pulse Could be unstable.

【0009】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、光リング回路から光周波数基準となる光パル
ス列を安定に供給し続けることができる基準光周波数発
生回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a reference light frequency generating circuit capable of stably supplying an optical pulse train serving as an optical frequency reference from an optical ring circuit. And

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明では、外部から入力される連続光を繰り返し
パルス列に変調するための光パルス変調手段と、光リン
グ回路と、前記光パルス変調手段からの出力光を前記光
リング回路に入力する光人力手段と、前記光リング回路
の光路上に、光増幅器と、光周波数シフト手段と、光ス
イッチと、光遅延線と、デポラライザーとを配置し、前
記光パルス変調手段に対する変調信号と前記光スイッチ
に対する開閉信号を遅延同期制御するための同期制御系
と、前記光リング回路を伝搬する伝搬光を外部に取り出
すための光出力手段とを備えることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical pulse modulating means for modulating continuous light input from the outside into a repetitive pulse train, an optical ring circuit, and an optical pulse circuit. An optical input means for inputting the output light from the modulation means to the optical ring circuit, an optical amplifier, an optical frequency shift means, an optical switch, an optical delay line, and a depolarizer on an optical path of the optical ring circuit. A synchronization control system for delay and synchronous control of a modulation signal for the optical pulse modulation means and an opening / closing signal for the optical switch, and an optical output means for extracting propagation light propagating through the optical ring circuit to the outside. It is characterized by having.

【0011】またデポラライザーとしては、長さが1対
2の二本の偏波保持光ファイバを複屈折光学軸が互いに
45度になるようにして接続したものを用いるようにす
ることもできる。
As the depolarizer, two polarization maintaining optical fibers each having a length of 1: 2 and having a birefringent optical axis connected to each other by 45 degrees can be used.

【0012】さらに、光パルスの偏光固有モードベクト
ルの変動の周期Nを整数とするようにしてもよい。
Further, the period N of the fluctuation of the polarization eigenmode vector of the light pulse may be an integer.

【0013】本発明では、光リング回路中にデポラライ
ザー(depolarizer)を挿入し、周回に伴って、光パル
スの光周波数のみならず偏光固有モードベクトルも変化
していくようにすることにより、光パルスの偏光状態と
光リング回路の損失の偏光方向依存性の複合効果に起因
する周回の不安定性を低減した。以下でその作用につい
て説明する。
According to the present invention, a depolarizer is inserted into an optical ring circuit so that not only the optical frequency of an optical pulse but also the polarization eigenmode vector changes along with the circuit. The loop instability caused by the combined effect of the polarization state of the pulse and the polarization direction dependence of the loss of the optical ring circuit was reduced. The operation will be described below.

【0014】デポラライザーとしては、長さLとその2
倍の長さ2Lを有する二つの複屈折光導波路を、複屈折
光学軸が互いに45度を為すように接続したものを想定
する。複屈折導波路の二つの直線偏光モードに対する屈
折率をnf,nsとし、入力端ではそれぞれ直線偏光モー
ドX、Yに対応するものとする。直線偏光X、Yに対応
する光の電場の成分をそれぞれEX、EYとに分解して表
示すると、デポラライザーを通過することによる偏光状
態の変化は次式で表される。
As the depolarizer, the length L and its 2
It is assumed that two birefringent optical waveguides having a double length 2L are connected such that the birefringent optical axes are at 45 degrees to each other. The refractive indices of the birefringent waveguide for the two linear polarization modes are n f and ns , and the input ends correspond to the linear polarization modes X and Y, respectively. Linear polarization X, respectively E X the electric field components of light corresponding to Y, when displayed decomposed into E Y, changes in the polarization state by passing through the depolarizer is expressed by the following equation.

【0015】[0015]

【数5】 (Equation 5)

【0016】ここでνは光周波数を、Cは真空中の光速
度を表す。デポラライザーを通過することにより電場の
X成分とY成分との間には、新たに最大
Here, ν represents the optical frequency, and C represents the speed of light in a vacuum. By passing through the depolarizer, there is a new maximum between the X and Y components of the electric field.

【数6】 (Equation 6)

【0017】最小Minimum

【数7】 (Equation 7)

【0018】の位相差が生じる。直交する二つの電場成
分EX、EYの位相差は、出力光の偏光状態の変化をもた
らすが、位相差の大きさが光周波数νにも依存している
ために偏光状態の変化は入力する光パルスの周波数によ
って異なる。このとき周回に伴って光周波数が変化して
いくに伴い式(5)中の偏光変換行列も変化していくた
め、光リング回路の偏光変換行列はもはや一定の固有値
・固有ベクトルをもたず、偏光固有モードベクトルは毎
周回毎に変化する。したがって一定の偏光固有モードと
直交する偏光固有モードとを光リング回路の固有伝搬モ
ードとして導入して、任意の光電場ベクトルをそれらの
成分の線形和として表し、式(1)で示したように周回
に伴う電場の変化をそれぞれの偏光固有モード成分毎に
計算することが不可能になる。逆にこのことは、式
(1)においてLXG(n)一1<0とした場合に生じ
るような、周回回数nに対する指数関数的な光パルス強
度の減少は原理的に起こりえないことを意味している。
The following phase difference occurs. The two electric field components E X orthogonal phase difference E Y is results in a change in the polarization state of output light, the change in polarization state input to the magnitude of the phase difference is also dependent on the optical frequency ν It depends on the frequency of the light pulse. At this time, the polarization conversion matrix in the equation (5) also changes as the optical frequency changes with the rotation, so that the polarization conversion matrix of the optical ring circuit no longer has constant eigenvalues / eigenvectors. The polarization eigenmode vector changes for each rotation. Therefore, a certain polarization eigenmode and a polarization eigenmode orthogonal to each other are introduced as eigenpropagation modes of the optical ring circuit, and an arbitrary electric field vector is expressed as a linear sum of those components, and as shown in Expression (1), It becomes impossible to calculate the change of the electric field due to the circulation for each polarization eigenmode component. Conversely, this implies that an exponential decrease in the light pulse intensity with respect to the number of rounds n, which occurs when L X G (n) -11 <0 in Equation (1), cannot occur in principle. Means

【0019】周回数mにおける偏光固有モードベクトル
をXm、Ymとし、それぞれ対応する損失係数をLXm、L
Ym(LXm<LYm)とすると、モードXmの成分はモード
mの成分に較べてより多くの損失を被ることになる。
次のm+1回目の周回においては、周波数シフトにより
偏光固有モードベクトルがXm+1、Ym+1に変化し、それ
ぞれ対応する損失係数もLXm+1、LYm+1(LXm<LYm
に変化する。ここでm回目の周回において損失の大きな
mモードにあった光強度の一部は、m+1回目の周回
においては損失の小さなLYm+1モードに分配される。ま
たm回目の周回において損失の小さなYmモードにあっ
た光強度の一部は、m+1回目の周回においては損失の
大きなLXm+1モードに分配される。このようにして偏光
固有モードベクトルが周回とともに変化していくことに
より損失の偏光依存性に起因したネット利得の差の影響
は、偏光固有モードベクトルが一回転する間に平均化さ
れてしまう。
The polarization eigenmode vectors at the number of rotations m are X m and Y m , and the corresponding loss coefficients are L Xm and L Xm , respectively.
When Ym (L Xm <L Ym) , component mode X m will suffer more loss than the components of the mode Y m.
In the next m + 1 round, the polarization eigenmode vector changes to X m + 1 and Y m + 1 due to the frequency shift, and the corresponding loss coefficients are also L Xm + 1 and L Ym + 1 (L Xm <L Ym )
Changes to Here, part of the light intensity in the Xm mode with a large loss in the m-th round is distributed to the L Ym + 1 mode with a small loss in the (m + 1) -th round. In addition, a part of the light intensity in the Y m mode with the small loss in the m-th round is distributed to the L Xm + 1 mode with the large loss in the m + 1 round. In this way, the influence of the net gain difference caused by the polarization dependence of the loss due to the polarization eigenmode vector changing with the rotation is averaged during one rotation of the polarization eigenmode vector.

【0020】デポラライザーによってもたらされる光パ
ルスの偏光固有モードベクトルの変動の周期N(N周回
で偏光固有モードベクトルが一回転する)は、以下のよ
うにして見積もることができる。
The period N of the change of the polarization eigenmode vector of the light pulse caused by the depolarizer (the rotation of the polarization eigenmode vector makes one rotation in N rounds) can be estimated as follows.

【0021】式(7)において、左辺の位相差が2πに
なるような光周波数の変化量Δν
In equation (7), the change amount Δν of the optical frequency such that the phase difference on the left side is 2π

【数8】 (Equation 8)

【0022】により求められる。1回あたりの周波数シ
フトをΔfとするとΔν=NΔfなので、
[0022] Assuming that a frequency shift per time is Δf, Δν = NΔf.

【数9】 (Equation 9)

【0023】と表される。光速度C、複屈折率差(nf
−ns)、長さLに、3X108m/s、10-5、103
m=1kmをそれぞれを代入すると、Δνの値として、
30GHzを得る。ここで複屈折率差として偏光保持光
ファイバーにおける典型的な値を用いている。一回あた
りの周波数シフト△fを100MHzとするとNの値は
ほぼ30回と見積もられる。
## EQU2 ## Light velocity C, birefringence difference (n f
-N s), the length L, 3X10 8 m / s, 10 -5, 10 3
By substituting m = 1 km for each, the value of Δν is:
Obtain 30 GHz. Here, a typical value in the polarization maintaining optical fiber is used as the birefringence difference. If the frequency shift Δf per time is 100 MHz, the value of N is estimated to be approximately 30 times.

【0024】このように20〜30周回する間に、光パ
ルスに対する光リング回路の二つの偏光固有モードベク
トルはほぼ一回転するため、光リング回路の損失の偏光
方向依存性によってもたらされるネットの利得の変動の
影響は、光パルスが20〜30周回する間に時間的に平
均化されてしまう。そのため、光パルスの偏光状態と光
リング回路の損失の偏光依存性の複合効果によって引き
起こされる光パルスの周回の不安定性を著しく低減する
ことが可能になる。更に偏光固有モードベクトルの一回
転に要する周回回数を少なくすることにより光パルス周
回の安定性の向上が期待される。
Since the two polarization eigenmode vectors of the optical ring circuit with respect to the optical pulse make almost one rotation during the 20 to 30 rotations, the net gain caused by the polarization direction dependence of the loss of the optical ring circuit is obtained. Is averaged over time while the optical pulse makes 20 to 30 rotations. Therefore, it is possible to remarkably reduce the instability of the circulation of the optical pulse caused by the combined effect of the polarization state of the optical pulse and the polarization dependence of the loss of the optical ring circuit. Further, by reducing the number of rounds required for one rotation of the polarization eigenmode vector, the stability of the rounding of the optical pulse is expected to be improved.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を説明す
る図である。1は外部から入力される連続光を繰り返し
パルス列に変調するための光パルス変調手段としての光
パルス変調器であり、2aは光リング回路であり、3は
光パルス変調器1からの出力を光リング回路2aへ入力
する光入力手段としての光分岐器である。なお、光入力
手段としては、バルクの光分岐器の他、光方向性結合器
などを用いることもできる。4は光増幅器、5は光周波
数シフト手段としての光周波数シフタ、6は光スイッ
チ、7は光遅延線、8はデポラライザーであり、これら
の光素子は光リング回路中に直列に挿入される。具体的
には、光増幅器4としては光ファイバー増幅器、半導体
レーザー増幅器等を、光周波数シフタ5としては音響光
学周波数シフタ(シフト量100MHz〜数100MH
z)等を、光遅延線7としては光ファイバーを、デポラ
ライザー8としては、長さLとその2倍の長さ2Lを有
する二つの複屈折光導波路を複屈折光学軸が互いに45
度を為すように接続した複屈折媒体もしくは複屈折光フ
ァイバーを用いる。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an optical pulse modulator as an optical pulse modulator for repeatedly modulating continuous light input from the outside into a pulse train, 2a denotes an optical ring circuit, and 3 denotes an optical output from the optical pulse modulator 1. An optical splitter as an optical input means for inputting to the ring circuit 2a. In addition, as the light input means, an optical directional coupler or the like can be used in addition to the bulk optical splitter. 4 is an optical amplifier, 5 is an optical frequency shifter as an optical frequency shift means, 6 is an optical switch, 7 is an optical delay line, 8 is a depolarizer, and these optical elements are inserted in series in an optical ring circuit. . Specifically, an optical fiber amplifier, a semiconductor laser amplifier, or the like is used as the optical amplifier 4, and an acousto-optic frequency shifter (shift amount of 100 MHz to several hundred MHz) is used as the optical frequency shifter 5.
z) and the like; an optical fiber as the optical delay line 7; two birefringent optical waveguides having a length L and a length 2L twice as long as the depolarizer 8;
A birefringent medium or a birefringent optical fiber which is connected in an appropriate manner is used.

【0026】ここで、複屈折光ファイバーを用いる場合
の一例としてL=300m、2L=600m、複屈折率
差3X10-5とすると、上記「課題を解決するための手
段」の欄で説明した場合と同様に偏光固有モードベクト
ルの一回転に要する周波数シフト量が約30GHzとな
る。9は同期制御系であり、光パルス変調器1に対する
変調信号と光スイッチ6に対する開閉信号を遅延同期制
御して、光パルスの周回にともなう周波数掃引を時間に
対して繰り返し制御する。10は光リング回路2aを伝
搬する伝搬光を外部に取り出すための光出力手段として
の光分岐器であり、ここから周波数が時間に対して階段
状に掃引された光パルス列が安定に出力される。但し光
パルスの偏光状態は周回回数に応じて変化する。なお、
出力手段としては、バルクの光分岐器の他に光方向性結
合器を用いることもできる。
Assuming that L = 300 m, 2L = 600 m, and a birefringence index difference of 3 × 10 −5 as an example in the case of using a birefringent optical fiber, the case described in the section “Means for Solving the Problems” is the same as that described above. Similarly, the amount of frequency shift required for one rotation of the polarization eigenmode vector is about 30 GHz. Reference numeral 9 denotes a synchronization control system, which delay-synchronizes a modulation signal for the optical pulse modulator 1 and an open / close signal for the optical switch 6 to repeatedly control frequency sweeping along with the rotation of the optical pulse with respect to time. Reference numeral 10 denotes an optical splitter as an optical output unit for extracting propagation light propagating through the optical ring circuit 2a to the outside, from which an optical pulse train whose frequency is swept stepwise with respect to time is output stably. . However, the polarization state of the light pulse changes according to the number of rounds. In addition,
As the output means, an optical directional coupler can be used in addition to the bulk optical splitter.

【0027】次に図2を参照して基準光周波数発生回路
の他の実施形態について説明する。図2は図3に示す従
来の基準光周波数発生回路のリング回路2内に新たに上
記と同様のデポラライザー8を挿入して設けたものであ
る。この実施形態と図1を参照して説明した実施形態と
を比較すると、図1のものは光リング回路2a上に光入
力手段(光分岐器3)と光出力手段(光分岐器10)とを
別々に設けているのに対して、図2の光リング回路2b
では光方向性結合器11を用いることによって光入力手段
と光出力手段を1つにまとめて設けている点とが相違し
ている。また、光リング回路内に挿入された各構成の構
成順が互いに異なっている点も相違している。すなわ
ち、各構成の構成順は図1あるいは図2に示すものに限
定する必要はない。
Next, another embodiment of the reference light frequency generating circuit will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration in which a depolarizer 8 similar to the above is newly inserted into the ring circuit 2 of the conventional reference optical frequency generation circuit shown in FIG. Comparing this embodiment with the embodiment described with reference to FIG. 1, FIG. 1 shows that the optical input means (optical splitter 3) and the optical output means (optical splitter 10) are provided on the optical ring circuit 2a. Are provided separately, whereas the optical ring circuit 2b of FIG.
The difference is that the light input means and the light output means are provided as one unit by using the light directional coupler 11. Another difference is that the components inserted in the optical ring circuit have different configuration orders. That is, the configuration order of each component need not be limited to that shown in FIG. 1 or FIG.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、内
部に光増幅器、光周波数シフト手段、光遅延線、デポラ
ライザー及び光スイッチを含んだ光リング回路に外部か
らパルス化された絶対周波数安定化光を入力し多数周回
させることにより、光周波数基準となる光パルス列を、
従来に比べより安定に供給し続けることが可能になる。
As described above, according to the present invention, an externally pulsed absolute frequency stable signal is output to an optical ring circuit including an optical amplifier, an optical frequency shift means, an optical delay line, a depolarizer and an optical switch. An optical pulse train, which serves as an optical frequency reference,
It becomes possible to continue supplying more stably than before.

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

【図1】 この発明の一実施形態による基準周波数発生
回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a reference frequency generation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の他の実施形態による基準周波数発
生回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a reference frequency generation circuit according to another embodiment of the present invention.

【図3】 従来の光基準周波数パルス列を発生するため
の光リング回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an optical ring circuit for generating a conventional optical reference frequency pulse train.

【図4】 繰り返し光周波数掃引の概念を説明するため
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the concept of repetitive optical frequency sweep.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光パルス変調器(光パルス変調手段)、2a,2
b:光リング回路、3:光分岐器(光入力手段)、4:
光増幅器、5:光周波数シフタ(光周波数シフト手
段)、6:光スイッチ、7:光遅延線、8:デポラライ
ザー、9:同期制御系、10:光分岐器(光出力手
段)、11:光方向性結合器(光入力、光出力手段)
1: light pulse modulator (light pulse modulation means), 2a, 2
b: optical ring circuit, 3: optical splitter (optical input means), 4:
Optical amplifier, 5: Optical frequency shifter (optical frequency shift means), 6: Optical switch, 7: Optical delay line, 8: Depolarizer, 9: Synchronous control system, 10: Optical splitter (optical output means), 11: Optical directional coupler (optical input, optical output means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/00 (72)発明者 武居 弘樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/00 (72) Inventor Hiroki Takei 3-2-19-1 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力される連続光を繰り返しパ
ルス列に変調するための光パルス変調手段と、 光リング回路と、 前記光パルス変調手段からの出力光を前記光リング回路
に入力する光入力手段を有し、前記光リング回路の光路
上に、 光増幅器と、 光周波数シフト手段と、 光スイッチと、 光遅延線と、 デポラライザーとを配置し、 前記光パルス変調手段に対する変調信号と前記光スイッ
チに対する開閉信号を遅延同期制御するための同期制御
系とを備え、 前記光リング回路を伝搬する伝搬光を外部に取り出すた
めの光出力手段を有することを特徴とする基準光周波数
発生回路。
1. An optical pulse modulator for repeatedly modulating continuous light input from the outside into a pulse train; an optical ring circuit; and an optical input for inputting output light from the optical pulse modulator to the optical ring circuit. Means, an optical amplifier, an optical frequency shift means, an optical switch, an optical delay line, and a depolarizer are arranged on an optical path of the optical ring circuit, and a modulation signal for the optical pulse modulation means and A reference optical frequency generation circuit, comprising: a synchronization control system for delay-locked control of an opening / closing signal for an optical switch; and an optical output unit for extracting propagation light propagating through the optical ring circuit to the outside.
【請求項2】 前記デポラライザーとして、長さが1対
2の二本の偏波保持光ファイバを複屈折光学軸が互いに
45度になるようにして接続したものを用いることを特
徴とする請求項1記載の基準光周波数発生回路。
2. The depolarizer according to claim 1, wherein two polarization maintaining optical fibers each having a length of 1: 2 are connected such that their birefringent optical axes are at 45 degrees to each other. Item 2. A reference optical frequency generation circuit according to Item 1.
【請求項3】 請求項2記載の基準光周波数発生回路に
おいて、 光パルスの偏光固有モードベクトルの変動の周期Nが整
数であることを特徴とする基準光周波数発生回路。
3. The reference light frequency generating circuit according to claim 2, wherein the period N of the fluctuation of the polarization eigenmode vector of the light pulse is an integer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397787B1 (en) * 2011-12-27 2014-05-20 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 Processing method of processed object and laser processing apparatus

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