JPH1117257A - Method of generating light pulse - Google Patents

Method of generating light pulse

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JPH1117257A
JPH1117257A JP9172032A JP17203297A JPH1117257A JP H1117257 A JPH1117257 A JP H1117257A JP 9172032 A JP9172032 A JP 9172032A JP 17203297 A JP17203297 A JP 17203297A JP H1117257 A JPH1117257 A JP H1117257A
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JP
Japan
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modulator
light
laser
optical
electric signal
Prior art date
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Application number
JP9172032A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Kunii
達夫 国井
Yukihiro Ozeki
幸宏 尾関
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1117257A publication Critical patent/JPH1117257A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve various problems caused by the generated heat to enable the generation of an optical pulse with a narrower pulse width and higher optical power than those of the prior art by modulating a laser beam so as to input the beam with a max. intensity to a modulator when the light transmittance of the modulator is max. SOLUTION: For inputting the output light L1 of a single mode laser 11 through an optical fiber 15 to a field absorption type light modulator 13, the timing is adjusted so that the light L1 with a max. intensity is inputted to the modulator 13 when the light transmittance of the modulator is max. such that the timings of which an electric signal E1 is applied to the modulator 13 and the light L1 from the laser 11 is inputted to the modulator 13 are adjusted to make the peak of the light L1 11 coincident with that of the signal E1. The laser 11 is composed of a DFB type semiconductor laser, etc., and modulator 13 is composed of a modulator including an InGaAsP layer, etc.

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】この発明は、例えば超高速光
通信、光ソリトン通信、光情報処理に用いられる短光パ
ルスの発生方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for generating a short optical pulse used in, for example, ultra-high-speed optical communication, optical soliton communication, and optical information processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】光パルスを発生する従来方法の一例とし
て、例えば文献I(ジャーナル オブライトウェーブ
テクノロジ(JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY),VOL.1
1,No.3,MARCH,1993,PP.468〜473 )に開示された方法が
ある。この方法では、レーザ光源としての半導体レーザ
と、電気信号に応じ光の透過具合が変化する変調器とし
ての電界吸収型変調器とが用いられる。具体的には、上
述の電界吸収型光変調器に、正弦波の電気信号が印加さ
れる。然も、この電界吸収型光変調器に、上述の半導体
レーザから、一定出力の光が入力される。この電界吸収
型光変調器ではこの正弦波の電気信号に応じ光の透過具
合が変化する。そのため、この電界吸収型光変調器は、
上述の半導体レーザからの光を、前記正弦波の電気信号
に応じて間欠的に透過(出力)する。このため、この電
界吸収型光変調器から、光パルスが発生できた。
2. Description of the Related Art As an example of a conventional method for generating an optical pulse, for example, Reference I (Journal of Lightwave)
Technology (JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY), VOL.1
1, No. 3, MARCH, 1993, PP. 468-473). In this method, a semiconductor laser as a laser light source and an electro-absorption modulator as a modulator whose light transmission changes in accordance with an electric signal are used. Specifically, a sine wave electric signal is applied to the above-described electro-absorption optical modulator. Of course, a constant output light is input from the above-described semiconductor laser to the electroabsorption optical modulator. In this electroabsorption type optical modulator, the degree of transmission of light changes according to the electric signal of the sine wave. Therefore, this electroabsorption type optical modulator
The light from the above-described semiconductor laser is intermittently transmitted (output) according to the electric signal of the sine wave. For this reason, a light pulse could be generated from this electro-absorption type optical modulator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、超高速光通
信では、パルス幅が狭く然も出力の大きな光パルスが必
要とされる。
By the way, in ultra-high-speed optical communication, an optical pulse having a narrow pulse width and a large output is required.

【0004】(1).パルス幅を狭くするためには、電
界吸収型光変調器に、大振幅の電気信号を印加すれば良
い。なぜなら、このパルス幅は、電気信号がそのピーク
値からΔVだけ低下するのに要する時間の2倍で表され
る。したがって、大振幅の電気信号を用いる程、電気信
号のピークからの電圧の減少が急激に起こるため、この
パルス幅を狭くできるからである。
(1). In order to reduce the pulse width, a large amplitude electric signal may be applied to the electro-absorption optical modulator. This is because the pulse width is represented by twice the time required for the electric signal to decrease from its peak value by ΔV. Therefore, as the electric signal having a large amplitude is used, the voltage from the peak of the electric signal is sharply reduced, so that the pulse width can be narrowed.

【0005】しかしながら、この電界吸収型光変調器に
あまり大振幅の電気信号を印加すると、この変調器に具
わる光吸収層でのジュール熱や、この変調器に具わる電
極の抵抗による発熱により、この変調器自体が発熱す
る。そのため、この変調器の変調特性が劣化するので、
パルス幅が短くかつ出力の大きいパルスが得られなくな
るという問題が生じる。
However, when an electric signal having a very large amplitude is applied to the electro-absorption type optical modulator, Joule heat in a light absorption layer provided in the modulator and heat generated by resistance of an electrode provided in the modulator are generated. The modulator itself generates heat. Therefore, the modulation characteristics of this modulator deteriorate,
There is a problem that a pulse having a short pulse width and a large output cannot be obtained.

【0006】(2).また、この電界吸収型変調器から
出力される光パルスのパワーを上げるためには、この変
調器に入力する半導体レーザからの光強度を高めれば良
い。しかしながら、光強度をあまり高くすると、この変
調器に具わる光吸収層が光を吸収したときの吸収電流に
起因するジュール熱により、この光吸収層の温度が上が
る。光吸収層の温度が上がると、この光吸収層自体のバ
ンドギャップが小さくなる。すると、光吸収層がさらに
光を吸収し易くなるため、この変調器の光出力が低下す
るという問題が生じる。
(2). Further, in order to increase the power of the optical pulse output from the electroabsorption modulator, the light intensity from the semiconductor laser input to the modulator may be increased. However, if the light intensity is too high, the temperature of the light absorbing layer rises due to Joule heat caused by the absorption current when the light absorbing layer included in the modulator absorbs light. When the temperature of the light absorbing layer increases, the band gap of the light absorbing layer itself decreases. Then, since the light absorption layer more easily absorbs light, there is a problem that the light output of the modulator is reduced.

【0007】したがって、印加される電気信号に応じて
光の透過具合が変化する変調器とレーザ光源とを用い光
パルスを発生するに当たり、上記の発熱に起因する各問
題を軽減でき、従来に比べてパルス幅が狭くかつ光出力
が従来と同等以上の光パルスを発生できる方法が望まれ
る。
Therefore, when generating an optical pulse by using a modulator and a laser light source whose light transmission changes in accordance with an applied electric signal, the above-described problems caused by heat generation can be reduced, and the present invention can reduce the above-described problems. Therefore, there is a demand for a method capable of generating an optical pulse having a narrow pulse width and an optical output equal to or greater than that of the conventional one.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、この光パルスの
発生方法の発明によれば、印加される電気信号に応じて
光の透過具合が変化する変調器に、レーザ光源からレー
ザ光を入力して、前記変調器から光パルスを発生させる
方法において、前記変調器の光透過具合が極大となると
きに、前記レーザ光がその強度が極大の状態で(極大値
の近傍であって実質的に極大の状態も含む)該変調器に
入力されるように、前記レーザ光を変調させることを特
徴とする。
Therefore, according to the invention of the method for generating an optical pulse, a laser beam is input from a laser light source to a modulator whose light transmission degree changes in accordance with an applied electric signal. In the method of generating an optical pulse from the modulator, when the light transmission degree of the modulator is maximum, the laser light is in a state of maximum intensity (substantially near the maximum value and substantially The laser beam is modulated so as to be input to the modulator (including the maximum state).

【0009】この発明の光パルスの発生方法によれば、
変調器がレーザ光を透過し易い状態のときに強度の大き
なレーザ光が該変調器に入力される。その反面、変調器
がレーザ光を透過しにくい状態のときに強度の小さなレ
ーザ光(強度ゼロの場合も含む)が該変調器に入力され
る。そのため、変調器に一定の強度の光を入力していた
従来方法に比べて、変調器が発熱する程度が軽減され
る。したがって、従来に比べて変調器の発熱に起因する
問題点を軽減できるので、従来に比べてパルス幅が狭く
かつ従来と同等以上の出力の光パルスが得られる。
According to the light pulse generation method of the present invention,
When the modulator is in a state where the laser beam is easily transmitted, a laser beam having a high intensity is input to the modulator. On the other hand, when the modulator is in a state that hardly transmits the laser beam, a laser beam having a small intensity (including a case where the intensity is zero) is input to the modulator. Therefore, the extent to which the modulator generates heat is reduced as compared with the conventional method in which light of a constant intensity is input to the modulator. Therefore, it is possible to reduce the problems caused by the heat generation of the modulator as compared with the conventional art, and thus it is possible to obtain an optical pulse having a pulse width narrower than that of the conventional art and an output equal to or more than that of the conventional art.

【0010】なお、この光パルスの発生方法の発明を実
施するに当たり、前記レーザ光源を変調する際の変調
は、好ましくは、前記変調器に印加される前記電気信号
に同期する電気信号であって矩形またはそれに近い波形
をもつ電気信号で前記レーザ光源を駆動して行なうのが
良い。
In practicing the invention of the method of generating an optical pulse, the modulation for modulating the laser light source is preferably an electric signal synchronized with the electric signal applied to the modulator. Preferably, the laser light source is driven by an electric signal having a rectangular shape or a waveform close thereto.

【0011】矩形またはそれに近い波形をもつ電気信号
によりレーザ光源を駆動した場合、このレーザ光源から
は、矩形波形またはそれに近い波形(典型的には台形状
波形)をもつ光が出力される。すなわち、正弦波形の光
に比べて、変調器がレーザ光を透過し易い状態のときに
一定の強度を示す時間が長い変調光が出力される。した
がって、このような光が入力されるこの変調器では、光
の強度が一定の部分(すなわち台形状波形の例えば上辺
の部分(図4参照))から光パルスが生成されるので、
詳細は後述するが、レーザ光源を正弦波状の電気信号に
より駆動した場合に比べて、時間帯域幅積の小さい光パ
ルス、すなわち良質な光パルスが得られる。
When a laser light source is driven by an electric signal having a rectangular waveform or a waveform close thereto, the laser light source outputs light having a rectangular waveform or a waveform close thereto (typically a trapezoidal waveform). That is, compared to the light having the sine waveform, the modulated light having a constant intensity for a longer time when the modulator is in a state where the laser light is more likely to be transmitted is output. Therefore, in this modulator to which such light is input, an optical pulse is generated from a portion where the light intensity is constant (that is, for example, a portion on the upper side of the trapezoidal waveform (see FIG. 4)).
Although details will be described later, an optical pulse having a smaller time-bandwidth product, that is, a high-quality optical pulse can be obtained as compared with the case where the laser light source is driven by a sinusoidal electric signal.

【0012】また、この光パルスの発生方法の発明を実
施するに当たり、前記レーザ光源および変調器として、
同一基板に集積化したレーザ光源および変調器を用いる
のが好適である。その理由は次の通りである。
Further, in carrying out the invention of the method for generating an optical pulse, the laser light source and the modulator may include:
It is preferable to use a laser light source and a modulator integrated on the same substrate. The reason is as follows.

【0013】レーザ光源と変調器とを別個に用意した場
合、両者の間を適当な導波手段、典型的には光ファイバ
で接続することになる。一方、この発明の光パルスの発
生方法では、変調器の光透過具合が極大となるときに、
レーザ光がその強度が極大の状態で該変調器に入力され
るようにする必要があるので、変調器に印加する電気信
号と、この変調器にレーザ光源から入力する変調光と
は、所定のタイミングを満たす必要がある。しかしなが
ら、両者の間に導波手段を設けた場合、例えば、この導
波手段の屈折率が外気温度の変化等で変化する場合があ
る。すると、変調器に印加する電気信号と、この変調器
にレーザ光源から入力する変調光とが所定のタイミング
からずれるおそれがある。これに対し、レーザ光源およ
び変調器として同一基板に集積化したレーザ光源および
変調器を用いるこの好適例の場合、このようなタイミン
グのずれを軽減することができる。
When a laser light source and a modulator are separately prepared, the two are connected by a suitable waveguide means, typically an optical fiber. On the other hand, according to the light pulse generation method of the present invention, when the light transmission degree of the modulator is maximized,
Since it is necessary that the laser light be input to the modulator with its intensity being maximum, the electric signal applied to the modulator and the modulated light input to the modulator from the laser light source have a predetermined value. Need to meet timing. However, when a wave guide is provided between the two, for example, the refractive index of the wave guide may change due to a change in the outside air temperature or the like. Then, there is a possibility that the electric signal applied to the modulator and the modulated light input to the modulator from the laser light source are shifted from a predetermined timing. On the other hand, in the case of the preferred embodiment using the laser light source and the modulator integrated on the same substrate as the laser light source and the modulator, such a timing shift can be reduced.

【0014】また、変調器では偏波依存性があることが
多い。このようなとき、レーザ光源と変調器とを別個に
した場合、両者を接続する導波手段は偏波を保持できる
導波手段とする必要がある。しかし、偏波保持型の装置
を構成するには、そうでない装置に比べて、手間がかか
り、また、価格も高くなる。これに対し、レーザ光源お
よび変調器として同一基板に集積化したレーザ光源およ
び変調器を用いるこの好適例の場合、レーザ光源からの
光は変調器に直接入るので、偏波依存性の問題を考慮す
る必要が無くなる。
Further, a modulator often has polarization dependence. In such a case, if the laser light source and the modulator are separated, the waveguide means for connecting the two needs to be a waveguide means capable of maintaining polarization. However, configuring a polarization-maintaining device requires more time and effort than a device that does not. On the other hand, in the case of the preferred embodiment using the laser light source and the modulator integrated on the same substrate as the laser light source and the modulator, the light from the laser light source directly enters the modulator, so that the problem of polarization dependence is taken into consideration. There is no need to do it.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
いくつかの実施の形態について説明する。しかしなが
ら、説明に用いる各図はこの発明を理解出来る程度に概
略的に示してあるにすぎない。また、各図において同様
の構成成分については同一の番号を付して示し、その重
複する説明を省略することもある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the drawings used in the description are merely schematic views so that the present invention can be understood. Further, in each of the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description thereof may be omitted.

【0016】1.第1の実施の形態 先ず、図1を参照して第1の実施の形態について説明す
る。この第1の実施の形態では、レーザ光源として単一
モードレーザ11を用い、変調器として電界吸収型光変
調器13を用い、かつ、単一モードレーザ11からの出
力光を光ファイバ15を用いて電界吸収型光変調器13
に入力する例を説明する。
1. First Embodiment First, a first embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, a single mode laser 11 is used as a laser light source, an electro-absorption optical modulator 13 is used as a modulator, and an output light from the single mode laser 11 is used using an optical fiber 15. Electroabsorption optical modulator 13
An example of inputting to ".

【0017】この単一モードレーザ11は、従来公知の
半導体レーザ、例えばDFB型半導体レーザ等で構成す
ることができる。また、電界吸収型光変調器13は、例
えば文献Iの第468頁右欄の後半(II:DEVICE CHARAC
TERISTICS の項) に開示のInGaAsP層などを含む
変調器をはじめとする任意好適なもので構成することが
できる。
The single mode laser 11 can be composed of a conventionally known semiconductor laser, for example, a DFB type semiconductor laser. The electro-absorption optical modulator 13 is described in, for example, the latter half of the right column on page 468 of document I (II: DEVICE CHARAC).
TERISTICS), and any suitable device such as a modulator including an InGaAsP layer or the like.

【0018】この電界吸収型光変調器13に、従来と同
様に、例えば正弦波の波形を持つ電気信号E1として、
例えば、Vb +Vsin(2πf0 t)なる電気信号を
印加する。ただし、Vb はバイアス電圧である。
In the same manner as in the prior art, for example, an electric signal E1 having a sine wave waveform
For example, an electric signal of V b + V sin (2πf 0 t) is applied. Here, Vb is a bias voltage.

【0019】一方、この単一モードレーザ11に、順方
向のバイアス電流Ib を流す。さらに、この単一モード
レーザ11に、前記光変調器13に印加する電気信号E
1に同期する電気信号E2として変調電流Im sin
(2πf0 t)を、前記バイアス電流Ib に重畳させて
流す。ただし、Im は正弦波電流の0(ゼロ)−P(ピ
ーク)値である。
On the other hand, a forward bias current Ib is supplied to the single mode laser 11. Further, an electric signal E applied to the optical modulator 13 is applied to the single mode laser 11.
Modulation current I m sin as an electric signal E2 to synchronize to 1
The (2πf 0 t), flow superimposed on the bias current I b. Here, Im is a 0 (zero) -P (peak) value of the sine wave current.

【0020】なお、このように電流を流すとき、単一モ
ードレーザ11での波長チャーピングを抑えるために、
b −Im >Ith(Ithはレーザの発振しきい値)の条
件を満足するように、各電流値を設定するのが良い。
When a current is passed in this way, in order to suppress wavelength chirping in the single mode laser 11,
I b -I m> I th ( I th lasing threshold) so as to satisfy the condition, may be set to the current values.

【0021】この単一モードレーザ11に、上記のよう
に電流を流すと、この単一モードレーザ11から、正弦
波の波形形状をもつ出力光が出力される。
When a current is supplied to the single mode laser 11 as described above, the single mode laser 11 outputs an output light having a sine wave waveform.

【0022】この出力光の様子を図1中にL1 として示
す。さらに、図2(A)に、横軸に時間をとり、縦軸に
光強度をとって、この出力光L1 の様子をさらに詳細に
示した。すなわち、この第1の実施の形態では、この単
一モードレーザ11からの出力光L1 は、高い側の光強
度がP1で、かつ、低い側の光強度がP0である正弦波
状の光になる。
[0022] shown as L 1 the state of the output light in Fig. Further, in FIG. 2 (A), the horizontal axis is the time, and the vertical axis represents the light intensity, showing how the output light L 1 in greater detail. That is, in this first embodiment, the output light L 1 from the single-mode laser 11 is higher in light intensity side is P1, and the sinusoidal light is lower side of the light intensity P0 Become.

【0023】この正弦波状の出力光L1 を生成する場
合、その低い側の光強度P0がなるべく0に近くなるよ
うに、前記電流Ib やIm を設定するのが好ましい。P
0=0であると、変調度は100%になるので、このレ
ーザ11から出力される平均光パワーを従来と同じとす
る場合であれば、この単一モードレーザ11からのピー
クパワーを最大(すなわち、従来の一定光のパワーの2
倍)にできるからである。ただし、P0が0より大きい
場合でも、本発明の効果はもちろん得られる。
[0023] In this case of generating a sinusoidal output light L 1, so that the light intensity P0 of the lower side is as close as possible to 0 is preferable to set the current I b and I m. P
If 0 = 0, the degree of modulation becomes 100%. Therefore, if the average optical power output from the laser 11 is the same as the conventional one, the peak power from the single mode laser 11 is maximized ( That is, the conventional constant light power of 2
Double). However, even when P0 is larger than 0, the effect of the present invention can be obtained.

【0024】上記の単一モードレーザ11の出力光L1
を、光ファイバ15を通して、電界吸収型光変調器13
に入力する場合、変調器13の光透過具合が極大となる
ときに、出力光L1 がその強度が極大の状態で変調器1
3に入力されるように、タイミングを調整する。すなわ
ち、この場合は、図2(B)に示したように、変調器1
3に印加される電気信号E1のピークと、変調器に入力
されているレーザ11からの出力光L1 のピークとが一
致(実質的に一致も含む)するように、電気信号E1の
印加と、出力光L1 の入力とのタイミングを調整する。
The output light L 1 of the single mode laser 11 described above.
Through the optical fiber 15 and the electroabsorption optical modulator 13
When entering the modulator 13 when the light transmission degree is maximum, the modulator 1 outputs light L 1 is in its intensity maximum of the state
Adjust the timing so that it is input to 3. That is, in this case, as shown in FIG.
The peak of the electric signals E1 applied to 3, so that the peak of the output light L 1 from the laser 11 is inputted to the modulator matches (including substantially identical), the application of an electric signal E1 to adjust the timing between the input of the output light L 1.

【0025】このようにタイミングを制御すると、従来
に比べて狭いパルス幅を持ちかつ高い強度の光パルスを
得ることができるという独特の効果が得られる。このよ
うな効果が得られる理由について以下に説明する。
By controlling the timing in this manner, a unique effect is obtained in that a light pulse having a narrower pulse width and a higher intensity can be obtained as compared with the related art. The reason why such an effect is obtained will be described below.

【0026】(パルス幅を狭くできる点)先ず、パルス
幅を狭くできる点について説明する。従来技術では単一
モードレーザ11から電界吸収型光変調器13に入力す
るレーザ光は一定強度の光であった。従って、電界吸収
型光変調器13に電気信号として−Vb +Vsin(2
πf0 t)を印加したときのこの変調器13での透過光
強度Iは、ほぼ、 I=I0 exp{−(Vb +Vsin(2πf0 t))
/V0 ) で表される。
(Point where the pulse width can be narrowed) First, the point where the pulse width can be narrowed will be described. In the prior art, the laser light input from the single mode laser 11 to the electro-absorption optical modulator 13 has a constant intensity. Therefore, the electric signal is supplied to the electroabsorption optical modulator 13 as −V b + Vsin (2
The transmitted light intensity I through the modulator 13 when πf 0 t) is applied is approximately I = I 0 expex− (V b + Vsin (2πf 0 t))
/ V 0 ).

【0027】ただし、I0 は電界吸収型変調器13に印
加される電圧が0Vのときの該変調器13からの透過光
パワー、また、V0 は消光効率電圧といい、この変調器
13での透過光パワーが、ピーク時に対し1/eになる
ときの電圧である。
Where I 0 is the transmitted light power from the electroabsorption modulator 13 when the voltage applied to the modulator 13 is 0 V, and V 0 is the extinction efficiency voltage. Is the voltage at which the transmitted light power becomes 1 / e with respect to the peak time.

【0028】一方、本発明の光パルスの発生方法では、
電界吸収型光変調器13の透過光強度は、 I=0.5I0 (sin(2πf0 t)+1)×exp
{−(Vb −Vsin(2πf0 t))/V0 ) と表せる。
On the other hand, in the method for generating an optical pulse according to the present invention,
The transmitted light intensity of the electroabsorption optical modulator 13 is: I = 0.5I 0 (sin (2πf 0 t) +1) × exp
{− (V b −Vsin (2πf 0 t)) / V 0 ).

【0029】なぜなら、電界吸収型光変調器13の透過
光強度(出力光パワーの時間変動)は、単一モードレー
ザ11からの光と、この電界吸収型光変調器13の変調
動作との積で表されるからである。なお、0.5という
係数は、変調器13での透過光パワーの最大値をI0
するためである。
This is because the intensity of transmitted light (time variation of output light power) of the electroabsorption optical modulator 13 is the product of the light from the single mode laser 11 and the modulation operation of the electroabsorption optical modulator 13. This is because Note that the coefficient of 0.5 is used to set the maximum value of the transmitted light power in the modulator 13 to I 0 .

【0030】また、光パルス幅は次のように決定され
る。電界吸収型光変調器13に、−Vb +Vsin(2
πf0 t)なる電気信号で、かつ、このf0 が例えば1
0GHzの電気信号を印加する場合を考える。しかも、
0 =−0.5Vと考え、この変調器13に印加される
電圧Vを、V=5sin(2π1010t)−5とする。
すると、得られるパルス幅τは、従来例では、文献II
(ジャーナル オブ ライトウエーブ テクノロジ(J.L
ightwave Technol.,vol.13,pp.2215(1995))に開示され
ている次の(1)式より計算される。
The light pulse width is determined as follows. The electro-absorption optical modulator 13, -V b + Vsin (2
πf 0 t) and f 0 is, for example, 1
Consider a case where an electrical signal of 0 GHz is applied. Moreover,
Considering that V 0 = −0.5 V, the voltage V applied to the modulator 13 is set to V = 5 sin (2π10 10 t) −5.
Then, the obtained pulse width τ is, in the conventional example,
(Journal of Lightwave Technology (JL
ightwave Technol., vol. 13, pp. 2215 (1995)).

【0031】 τ/T=cos-1(1−ln(2)/Vb )/π ・・・(1) ただし、Tは、光パルスの繰り返し周波数であり、この
場合はf0 が10GHzであるから、T=1/f0 =1
00psである。また、Vb をV/V0 =5/0.5=
10とする。また、cos-1(1−ln(2)/Vb
はradにより算出する。
Τ / T = cos −1 (1-ln (2) / V b ) / π (1) where T is the repetition frequency of the light pulse, and in this case, f 0 is 10 GHz. Therefore, T = 1 / f 0 = 1
00 ps. Further, Vb is calculated as V / V 0 = 5 / 0.5 =
It is assumed to be 10. Also, cos -1 (1-ln (2) / V b )
Is calculated by rad.

【0032】すると、τ≒100×cos-1(1−0.
0693)/π≒11.9psとなる。
Then, τ ≒ 100 × cos −1 (1-0.
0693) /π≒11.9 ps.

【0033】一方、本発明の光パルスの発生方法では、
電界吸収型光変調器13へ単一モードレーザ11から入
力される光L1 は、正弦波変調された光であるので、こ
の光L1 のパルス幅は既に50psである。また、単一
軸モードレーザ11からの出力光L1 の正弦波波形およ
び電界吸収型光変調器13による波形整形関数をそれぞ
れガウス型波形と近似すると、電界吸収型光変調器13
の出力波形は、exp(−(t/σt2 )=exp
(−(t/σ12 )×exp(−(t/σ22 )=
exp(−t2 (1/σ1 2+1/σ2 2)となる。したが
って、パルス幅を規定するσt は、下記の式(2) (1/σt2 =(1/σ12 +(1/σ22 ・・・(2) により計算される。この場合、σ1 =11.9ps、σ
2 =50psなので、 (1/σt2 =(1/11.9)2 +(1/50)2
≒11.6psとなる。
On the other hand, in the method for generating an optical pulse according to the present invention,
Light L 1 input from the single-mode laser 11 to the electroabsorption modulator 13, since a sine wave modulated light, the pulse width of the light L 1 is already 50 ps. Further, when approximated to each Gaussian waveform output light L 1 of the sine waveform and the electroabsorption modulator 13 a waveform shaping function according to a single axis mode laser 11, the electroabsorption modulator 13
Output waveform is exp (− (t / σ t ) 2 ) = exp
(− (T / σ 1 ) 2 ) × exp (− (t / σ 2 ) 2 ) =
exp (−t 2 (1 / σ 1 2 + 1 / σ 2 2 ) Therefore, σ t defining the pulse width is given by the following equation (2) (1 / σ t ) 2 = (1 / σ 1) ) 2 + (1 / σ 2 ) 2 (2) where σ 1 = 11.9 ps, σ
Since 2 = 50 ps, (1 / σ t ) 2 = (1 / 11.9) 2 + (1/50) 2
≒ 11.6 ps.

【0034】したがって、本発明の方法によれば、従来
の方法に比べて、パルス幅を0.3ps狭くすることが
できる。
Therefore, according to the method of the present invention, the pulse width can be reduced by 0.3 ps as compared with the conventional method.

【0035】なお、パルス幅が0.3ps短縮されると
いう上述の効果は、単一モードレーザ11からの出力光
1 の平均光パワーが、従来方法(一定の強度の光を変
調器13に入力していた方法)の平均光パワーと同じと
いう条件(以下、「第1の条件」ともいう。)において
得られる。
The above-mentioned effect that the pulse width is reduced by 0.3 ps is because the average optical power of the output light L 1 from the single mode laser 11 is reduced by the conventional method (light of a constant intensity is applied to the modulator 13). It is obtained under the condition that it is the same as the average optical power of the input method (hereinafter, also referred to as “first condition”).

【0036】しかし、この発明の光パルスの発生方法の
場合、以下のような第2の条件で、単一モードレーザ1
1および電界吸収型光変調器13を駆動しても良い。
However, in the case of the method of generating an optical pulse according to the present invention, the single mode laser 1 is operated under the following second condition.
1 and the electro-absorption optical modulator 13 may be driven.

【0037】すなわち、単一モードレーザ11から出力
される出力光L1 のピークパワー(図2(A)中のP
1)が、従来方法にて変調器13に入力されていた一定
強度のレーザ光の該強度と例えば同じとなるように、出
力光L1 を発生させ、かつ、これを変調器13に入力す
る条件(第2の条件)である。この第2の条件の場合、
単一モードレーザ11からの出力光L1 の平均光パワー
は、従来方法の平均光パワーの半分になる。すると、こ
の第2の条件の場合は、電界吸収型光変調器13での光
電流は、従来方法の場合の約半分になる。これは、この
変調器13に印加する電圧を約2倍にしても、この変調
器13で生じるジュール熱を従来と同じにできることを
意味する。したがって、この変調器13に印加する電圧
を約2倍にしても熱発生の点では従来方法と同じにな
る。しかし、変調器13に印加する電圧を約2倍にでき
るので、発明が解決しようとする課題の欄で説明した理
由から、光パルスのパルス幅を、第1の条件より短くで
きる。具体的には、変調器13に印加する電圧が第2の
条件では第1の条件の2倍であるから、上記の(1)式
中のVb を20に変えて(1)式、(2)式を計算す
る。すると、この第2の条件の場合は、光パルスのパル
ス幅は8.3psとなり、従来に比べてパルス幅を2/
3に狭窄化できる。
That is, the peak power of the output light L 1 output from the single mode laser 11 (P in FIG. 2A)
1), so that the laser beam of said intensity of constant intensity is input to the modulator 13 and for example, the same in a conventional way, to generate an output light L 1, and inputs it to the modulator 13 This is a condition (second condition). In the case of this second condition,
The average optical power of the output light L 1 from a single-mode laser 11 is half of the average optical power of the conventional methods. Then, under the second condition, the photocurrent in the electroabsorption optical modulator 13 is about half that of the conventional method. This means that even if the voltage applied to the modulator 13 is approximately doubled, the Joule heat generated in the modulator 13 can be made the same as in the related art. Therefore, even if the voltage applied to the modulator 13 is approximately doubled, the heat generation is the same as the conventional method. However, since the voltage applied to the modulator 13 can be approximately doubled, the pulse width of the optical pulse can be shorter than the first condition for the reason described in the section of the problem to be solved by the invention. Specifically, since the voltage applied to the modulator 13 is in the second condition which is twice the first condition, by changing the V b in the above (1) to 20 (1), ( 2) Calculate the formula. Then, in the case of the second condition, the pulse width of the optical pulse is 8.3 ps, and the pulse width is 2 / ps as compared with the conventional case.
3 can be narrowed.

【0038】(光出力が改善される点)次に、光出力が
改善される理由について説明する。ただし、単一モード
レーザ11からの出力光L1 は上記の第1の条件で変調
器13に供給される場合を考える。
(Improvement of Light Output) Next, the reason why the light output is improved will be described. However, the output light L 1 from a single-mode laser 11 consider the case to be supplied to the modulator 13 in the first of the above conditions.

【0039】大きなRF信号が印加されているときの電
界吸収型光変調器13では、既に説明したように、該変
調器13に具わる光吸収層や電極での発熱が原因で、光
出力は飽和現象を示す。つまり、この変調器13に単一
モードレーザ11から入力する光の強度を上げていって
も、ある入力IS を境に光出力が減少する。
As described above, in the electro-absorption type optical modulator 13 when a large RF signal is applied, the light output is increased due to the heat generated in the light absorption layer and the electrodes of the modulator 13. Indicates a saturation phenomenon. In other words, even escalated, the intensity of light input from single-mode laser 11 to the modulator 13, the light output decreases to a boundary certain input I S.

【0040】このときにこの変調器13から出力される
光パルスのデューティ比をγとし、この変調器13での
損失をα、この変調器13の素子長をLとすると、従来
技術での光出力Pout は、ビアーの法則から、 Pout =γIS exp(−αL) となる。
At this time, assuming that the duty ratio of the light pulse output from the modulator 13 is γ, the loss in the modulator 13 is α, and the element length of the modulator 13 is L, the light in the prior art is output P out, from the law of beer, the P out = γI S exp (-αL ).

【0041】一方、本発明の光パルスの発生方法であっ
て、単一モードレーザ11からの出力光L1 を上記の第
1の条件(すなわち出力光L1 の平均光パワーを従来方
法と同じにする条件)で変調器13に供給する場合は、
変調器13に入力される光のピークパワーは、ほぼ2I
S になる。なぜなら、従来方法と本発明の方法とで、電
界吸収型変調器13に単一モードレーザ11から入力さ
れる入力光の平均光パワーを同じにするということは、
本発明の方法での変調の条件が100%正弦波変調であ
るなら、本発明の場合の入力光の強度は2IS と0との
間で変化するからである。
On the other hand, in the method for generating an optical pulse according to the present invention, the output light L 1 from the single mode laser 11 is set to the above first condition (ie, the average light power of the output light L 1 is set to the same value as in the conventional method). Is supplied to the modulator 13 under the following condition:
The peak power of the light input to the modulator 13 is approximately 2I
Become S. This is because the average light power of the input light input from the single mode laser 11 to the electro-absorption modulator 13 is the same between the conventional method and the method of the present invention.
If conditions of the modulation in the method of the present invention is 100% sinusoidal modulation, the intensity of the input light in the case of the present invention because changes between 2I S and 0.

【0042】したがって、この発明の光パルスの発生方
法の場合の電界吸収型光変調器から出力される光出力P
out は、 Pout =2γIS exp(−αL) となる。すなわち、本発明の方法であって、上記の第1
の条件で変調器13にレーザ11の光を入力する場合
は、従来方法に比べて光出力を3dB改善(2倍大き
く)することができる。これは、例えば、光信号とノイ
ズとのS/N比を改善できるので、好ましい。
Accordingly, the light output P output from the electro-absorption type optical modulator in the case of the light pulse generation method of the present invention.
out is a P out = 2γI S exp (-αL ). That is, in the method of the present invention, the first
When the light of the laser 11 is input to the modulator 13 under the condition (1), the optical output can be improved by 3 dB (twice as large) as compared with the conventional method. This is preferable, for example, because the S / N ratio between the optical signal and the noise can be improved.

【0043】なお、この発明では上記の第2の条件(出
力光L2 のピークパワーを従来方法の平均光パワーとす
る条件)でレーザ光源11の光を変調器13に入力した
場合は、光パルスのパワーは従来と同等になる。
Incidentally, if you enter the light of the laser light source 11 to the modulator 13 in the above second condition in the present invention (conditions for the peak power of the output light L 2 and the average optical power of the conventional method), light The power of the pulse becomes equivalent to the conventional one.

【0044】また、上述の説明から分かるように、レー
ザ光源11の出力光L1 の変調のさせ具合により、パル
ス幅の狭窄効果と光出力の増大効果との調整も可能なこ
とが理解出来る。すなわち、変調されている出力光L1
のピークレベルP1を従来方法の場合のレーザ光の強度
P(一定強度P)に対し、P<P1<2Pとする。すな
わち、出力光L1 の平均光レベルXを従来方法の場合の
平均光レベルYに対し、Y/2<X<Yとする。する
と、その分、変調器13に印加する電圧を従来より高く
出来るので従来よりパルス幅を狭窄化でき、然も、ピー
クレベルが従来値Pより高いのでその分、出力光強度を
従来より大きくできる。
Further, as can be understood from the above description, it is understood that the pulse width narrowing effect and the light output increasing effect can be adjusted by modulating the output light L 1 of the laser light source 11. That is, the modulated output light L 1
Is P <P1 <2P with respect to the laser beam intensity P (constant intensity P) in the conventional method. That is, the average light level X of the output light L 1 to the average light level Y of the conventional method, the Y / 2 <X <Y. Then, the voltage applied to the modulator 13 can be made higher than before, so that the pulse width can be made narrower than before, and the peak light level can be made higher than before because the peak level is higher than the conventional value P. .

【0045】2.第2の実施の形態 上述の第1の実施の形態では、レーザ光源としての単一
モードレーザ11を、正弦波電流で変調していた。これ
に対し、この第2の実施の形態では、図3に示したよう
に、レーザ光源としての単一モードレーザ11を、電界
吸収型光変調器13に印加する電気信号E1と同期する
電気信号であって矩形波変調電流E21で変調する。具
体的には、単一モードレーザ11に順方向のバイアス電
流Ib を流し、さらに、このバイアス電流Ib に周波数
0 の矩形波変調電流E21を重畳する。
2. Second Embodiment In the above-described first embodiment, the single mode laser 11 as a laser light source is modulated with a sinusoidal current. On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 3, an electric signal synchronized with an electric signal E1 applied to the electro-absorption optical modulator 13 by using a single mode laser 11 as a laser light source. And is modulated by the rectangular wave modulation current E21. Specifically, flowing bias current I b in the forward direction in a single-mode laser 11, further superimposing the rectangular wave modulation current E21 of frequency f 0 to the bias current I b.

【0046】なお、この第2の実施の形態の場合も、波
長チャーピングを抑えるために、Ib −矩形波変調電流
E21>Ith(Ithはレーザの発振しきい値)の条件を
満足するように各電流値を設定するのが良い。
[0046] Also in the case of the second embodiment, in order to suppress the wavelength chirping, I b - square wave modulation current E21> I th (I th lasing threshold) satisfy the condition It is better to set each current value so that

【0047】このように矩形波変調電流を単一軸モード
レーザ11に流すと、この単一軸モードレーザ11は、
図3に示したように、台形状の出力波形を有した出力光
2を出力する。なお、この台形状の出力波形を持つ出
力光L2 の低い側の光強度(図2(A)のP0に相当す
る強度)がなるべく0に近くなるように、上記の電流値
b や矩形波変調電流を設定するのが好ましい。理由
は、第1の実施の形態の理由と同じである。
When the square-wave modulated current is supplied to the single-axis mode laser 11, the single-axis mode laser 11
As shown in FIG. 3, and outputs the output light L 2 having an output waveform of the trapezoidal. Note that, as the light intensity of the low side of the output light L 2 having a trapezoidal shape of the output waveform (intensity corresponding to P0 in FIG. 2 (A)) is as close as possible to zero, the above current value I b and rectangles Preferably, the wave modulation current is set. The reason is the same as that of the first embodiment.

【0048】この第2の実施の形態では、図4に示すよ
うに、単一モードレーザ11からの台形状の波形を有し
た光出力L2 の上辺と、電界吸収型光変調器13の透過
具合が極大になるときとが一致(実質的に一致も含む)
するように、変調器13に印加する電気信号と、変調器
13に単一モードレーザ11から入力するレーザ光との
タイミングを、調整する。
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the upper side of the optical output L 2 having a trapezoidal waveform from the single mode laser 11 and the transmission of the electroabsorption optical modulator 13 Match when the condition becomes maximum (including substantially match)
Thus, the timing between the electric signal applied to the modulator 13 and the laser beam input from the single mode laser 11 to the modulator 13 is adjusted.

【0049】このようにタイミングを調整すると、第1
の実施の形態で説明したと同様に、光パルスの狭窄化が
図れ、かつ、従来と同等以上の出力が得られる。
By adjusting the timing in this way, the first
As described in the first embodiment, narrowing of the light pulse can be achieved, and an output equal to or higher than the conventional one can be obtained.

【0050】さらに、この第2の実施の形態の場合は、
時間帯域幅積が小さい光パルス、すなわち、フーリエ変
換制限パルスと称される良質の光パルスが得られるとい
う、第1の実施の形態では得られない独特の効果がさら
に得られる。以下、これについて詳述する。
Further, in the case of the second embodiment,
An optical pulse having a small time-bandwidth product, that is, a high-quality optical pulse called a Fourier transform limited pulse can be obtained, which further provides a unique effect that cannot be obtained in the first embodiment. Hereinafter, this will be described in detail.

【0051】第1の実施の形態の場合は、単一モードレ
ーザ11を駆動する電流が正弦波状に変化しているの
で、パルスを発生する部分でも光の周波数が数GHz変
動してしまう。そのため、変調器13で発生される光の
スペクトルは、この変調器13に定常光を入力した場合
より数GHz広くなってしまう。そのような光からパル
スを切り出すと、このパルス自体もチャープを内在する
ものとなるので、時間帯域幅積は最少とならない。これ
に対し、この第2の実施の形態では、矩形状波形を有し
た駆動電流を用いるので、光パルスを発生するときには
駆動電流が一定となるから、変調器13に定常光を入力
したときと同様な状態で光パルスを発生できる。そのた
め、第1の実施の形態に比べて時間帯域幅積が小さい光
パルスを得ることができる。
In the case of the first embodiment, since the current for driving the single mode laser 11 changes in a sinusoidal manner, the frequency of light fluctuates by several GHz even in the portion where the pulse is generated. Therefore, the spectrum of the light generated by the modulator 13 becomes wider by several GHz than when the stationary light is input to the modulator 13. When a pulse is cut out of such light, the pulse itself also has an inherent chirp, so that the time bandwidth product is not minimized. On the other hand, in the second embodiment, since a drive current having a rectangular waveform is used, the drive current is constant when an optical pulse is generated. Light pulses can be generated in a similar state. Therefore, it is possible to obtain an optical pulse having a smaller time bandwidth product than in the first embodiment.

【0052】3.第3の実施の形態 上述の第1および第2の実施の形態それぞれでは、レー
ザ光源11と変調器13とを別個に設け、そして、レー
ザ光源11からの光L1 またはL2 を、変調器13に所
定のタイミングで入力する例を説明した。しかし、レー
ザ光源11および変調器13として、同一基板に集積化
されたレーザ光源および変調器を用いても良い。こうし
た方が、詳細は後述するが種々の利点が得られる。この
第3の実施の形態は、そのような例である。この説明を
図5および図6を参照して行なう。
3. Third Embodiment In each of the first and second embodiments described above, the laser light source 11 and the modulator 13 are separately provided, and the light L 1 or L 2 from the laser light source 11 is supplied to the modulator 13 has been described as an example of inputting at a predetermined timing. However, a laser light source and a modulator integrated on the same substrate may be used as the laser light source 11 and the modulator 13. Such a method has various advantages, which will be described later in detail. The third embodiment is such an example. This will be described with reference to FIGS.

【0053】図5および図6いずれの場合も、レーザ光
源11としての例えば単一モードレーザ11と、変調器
13としての例えば電界吸収型光変調器13とを、同一
基板上に集積化してある。この集積化された単一モード
レーザ11の出力端は、この集積化された電界吸収型光
変調器13の入力端に直接接続された構造になってい
る。このような集積化は、公知の半導体レーザ作製技術
を用いることにより行なえるので、その具体的な説明は
ここでは省略する。
In each of FIGS. 5 and 6, for example, a single mode laser 11 as a laser light source 11 and an electroabsorption type optical modulator 13 as a modulator 13 are integrated on the same substrate. . The output terminal of the integrated single mode laser 11 is directly connected to the input terminal of the integrated electro-absorption optical modulator 13. Such integration can be performed by using a known semiconductor laser manufacturing technique, and a specific description thereof is omitted here.

【0054】ここで、図5および図6を参照してそれぞ
れ説明する各実施の形態の違いは、単一モードレーザ1
1を駆動する電気信号が、正弦波電流信号か、矩形波電
流信号かの違いである。
The difference between the embodiments described with reference to FIGS. 5 and 6 is that the single mode laser 1
1 is a difference between a sine wave current signal and a rectangular wave current signal.

【0055】すなわち、図5の場合は、単一モードレー
ザ11を、電界吸収型光変調器13に印加する正弦波電
気信号に同期する正弦波電流信号により駆動する。詳細
には第1の実施の形態にて説明した正弦波電流信号によ
り駆動する。
That is, in the case of FIG. 5, the single mode laser 11 is driven by a sinusoidal current signal synchronized with a sinusoidal electric signal applied to the electroabsorption optical modulator 13. Specifically, the driving is performed by the sine wave current signal described in the first embodiment.

【0056】一方、図6の場合は、単一モードレーザ1
1を、電界吸収型光変調器13に印加する正弦波電気信
号に同期する電気信号であって矩形波またはそれに近い
波形の電流信号により駆動する。詳細には第2の実施の
形態にて説明した矩形波電流信号により駆動する。
On the other hand, in the case of FIG.
1 is driven by a current signal having a rectangular wave or a waveform close thereto, which is an electric signal synchronized with a sine wave electric signal applied to the electroabsorption optical modulator 13. In detail, it is driven by the rectangular wave current signal described in the second embodiment.

【0057】そのため、図5の例の場合であれば、第1
の実施の形態で説明したと同様な効果が得られ、また、
図6の例の場合であれば、第2の実施の形態で説明した
と同様な効果が得られる。
Therefore, in the case of the example of FIG.
The same effect as described in the embodiment can be obtained, and
In the case of the example of FIG. 6, the same effect as that described in the second embodiment can be obtained.

【0058】さらに、これら図5および図6を参照して
説明した各実施の形態では、上述の第1および第2の実
施の形態では得られなかった、以下に説明する独特の効
果,がそれぞれ得られる。
Further, in each of the embodiments described with reference to FIGS. 5 and 6, unique effects described below, which cannot be obtained in the above-described first and second embodiments, are respectively obtained. can get.

【0059】:第1の効果 上述の第1および第2の実施の形態の場合では、レーザ
光源11と変調器13とを別々に用意していたので、光
出力L1 またはL2 を変調器13に入力するために光フ
ァイバ15を用いる必要があった。一方、この発明の光
パルスの発生方法では、変調器13の光透過具合が極大
となるときに、レーザ光がその強度が極大の状態で該変
調器13に入力されるようにタイミングを図ることが重
要である。しかし、光ファイバ15の屈折率は環境温度
の変動に伴って変動するため、環境温度が変化すると光
ファイバ中を伝播する光の速度は変化する。すると、光
ファイバを用いた場合は、あるときは上記タイミングが
維持されていたとしても、環境温度が変化したため光出
力L1 またはL2 の速度が変化し、その結果、上記タイ
ミングが維持できなくなる恐れがある。すなわち、光フ
ァイバを用いた場合、光パルスを長期間安定に発生する
のが難しい。。これに対し、この第3の実施の形態で
は、光ファイバを用いないので、上記タイミングの、光
ファイバに起因するずれは生じない。したがって、この
第3の実施の形態の場合第1、第2の実施の形態に比べ
て、長期間安定に光パルスを発生できる。
In the first and second embodiments described above, the laser light source 11 and the modulator 13 are separately prepared, so that the optical output L 1 or L 2 is adjusted by the modulator. It was necessary to use the optical fiber 15 for inputting to the optical fiber 13. On the other hand, in the method of generating an optical pulse according to the present invention, when the degree of light transmission of the modulator 13 is maximum, the timing is set so that the laser light is input to the modulator 13 with the intensity being maximum. is important. However, since the refractive index of the optical fiber 15 fluctuates with the fluctuation of the environmental temperature, the speed of light propagating through the optical fiber changes when the environmental temperature changes. Then, in the case of using the optical fiber, even the timing was maintained some time, the speed of light output L 1 or L 2 for the environmental temperature changes is changed, as a result, the timing can not be maintained There is fear. That is, when an optical fiber is used, it is difficult to generate an optical pulse stably for a long period of time. . On the other hand, in the third embodiment, since no optical fiber is used, there is no shift in the timing due to the optical fiber. Therefore, in the case of the third embodiment, an optical pulse can be stably generated for a long period of time as compared with the first and second embodiments.

【0060】:第2の効果 電界吸収型光変調器13の動作特性には偏波依存性があ
る。この発明の方法で安定な光パルス発生動作を確保す
るためには、その点を考慮する必要がある。例えば第1
および第2の実施の形態のようにレーザ光源11と、変
調器13とを別々に用意した場合は、その間に設ける光
ファイバ15として偏波保持光ファイバーを用いる必要
がある。しかし、偏波保持光ファイバーを用い装置を構
成する場合、そうでない場合に比べて手間がかかり、ま
た、装置価格も高くなる。これに対しこの第3の実施の
形態では、レーザ光源11と変調器13とを集積化して
あるため、レーザ光源11からの出力光を変調器13に
直接入力できるので、特別な措置を実施せずに偏波依存
性の問題を解決できる。
The second effect The operating characteristics of the electroabsorption optical modulator 13 have polarization dependence. In order to secure a stable light pulse generation operation by the method of the present invention, it is necessary to consider this point. For example, the first
When the laser light source 11 and the modulator 13 are separately prepared as in the second embodiment, it is necessary to use a polarization maintaining optical fiber as the optical fiber 15 provided therebetween. However, when the device is configured using the polarization maintaining optical fiber, it takes more time and effort than when the device is not used, and the device price increases. On the other hand, in the third embodiment, since the laser light source 11 and the modulator 13 are integrated, the output light from the laser light source 11 can be directly input to the modulator 13, so that special measures must be taken. The problem of the polarization dependence can be solved without using.

【0061】[0061]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明によれば、印加される電気信号に応じて光の透過具
合が変化する変調器に、レーザ光源からレーザ光を入力
して、該変調器から光パルスを発生させる方法におい
て、前記変調器の光透過具合が極大となるときに、前記
レーザ光がその強度が極大の状態で該変調器に入力され
るように、前記レーザ光を変調させる。そのため、変調
器に一定の強度の光を入力していた従来方法に比べて、
変調器が発熱する程度が軽減される。したがって、従来
に比べて変調器の発熱に起因する問題点を軽減できるの
で、従来に比べてパルス幅が狭くかつ従来と同等以上の
出力の光パルスが得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, laser light is input from a laser light source to a modulator whose light transmission degree changes according to an applied electric signal. In the method of generating an optical pulse from a modulator, when the light transmission degree of the modulator is maximum, the laser light is input to the modulator with its intensity being maximum, so that the laser light is Modulate. Therefore, compared to the conventional method in which light of a certain intensity is input to the modulator,
The extent to which the modulator generates heat is reduced. Therefore, it is possible to reduce the problems caused by the heat generation of the modulator as compared with the conventional art, and thus it is possible to obtain an optical pulse having a pulse width narrower than that of the conventional art and an output equal to or more than that of the conventional art.

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

【図1】第1の実施の形態の説明図(その1)であり、
光パルスを発生する系、電気信号および光信号の関係を
示す図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram (part 1) of a first embodiment;
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a system that generates an optical pulse, an electric signal, and an optical signal.

【図2】第1の実施の形態の説明図(その2)であり、
(A)図はレーザ光源からの出力光L1 の説明図、
(B)図は変調器に印加する電気信号と変調器に入力さ
れる出力光L1 との関係を説明する図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram (part 2) of the first embodiment;
(A) Figure explanatory diagram of the output light L 1 from the laser light source,
(B) Figure is a view for explaining the relationship between the output light L 1 to be inputted to the electric signal and the modulator is applied to the modulator.

【図3】第2の実施の形態の説明図(その1)であり、
光パルスを発生する系、電気信号および光信号の関係を
示す図である。
FIG. 3 is an explanatory view (No. 1) of a second embodiment;
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a system that generates an optical pulse, an electric signal, and an optical signal.

【図4】第2の実施の形態の説明図(その2)であり、
変調器に印加する電気信号と変調器に入力される出力光
2 との関係を説明する図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) of the second embodiment;
Is a diagram illustrating the relationship between the output light L 2 to be inputted to the electric signal and the modulator is applied to the modulator.

【図5】第3の実施の形態の説明図(その1)であり、
レーザ光源および変調器を集積化した場合で、かつ、レ
ーザ光源を正弦波電流で駆動する場合の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view (1) of a third embodiment;
FIG. 4 is an explanatory diagram in a case where a laser light source and a modulator are integrated and a case where the laser light source is driven by a sine wave current.

【図6】第3の実施の形態の説明図(その2)であり、
レーザ光源および変調器を集積化した場合で、かつ、レ
ーザ光源を矩形波電流で駆動する場合の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view (2) of the third embodiment;
FIG. 3 is an explanatory diagram in a case where a laser light source and a modulator are integrated and a case where the laser light source is driven by a rectangular wave current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:レーザ光源(例えば単一モードレーザ) 13:変調器(例えば電界吸収型光変調器) 15:光ファイバ E1:変調器に印加する電気信号 E2:レーザ光源に印加する電気信号(正弦波変調電
流) E21:レーザ光源に印加する電気信号(矩形波変調電
流) L1 :レーザ光源からの出力光(正弦波状の光出力) L2 :レーザ光源からの出力光(台形状の波形を有した
光出力) LOUT :変調器からの光出力
11: Laser light source (for example, single mode laser) 13: Modulator (for example, electro-absorption type optical modulator) 15: Optical fiber E1: Electric signal applied to modulator E2: Electric signal applied to laser light source (Sinusoidal modulation) current) E21: electrical signal applied to the laser light source (square wave modulated current) L 1: the output light from the laser light source (sinusoidal light output) L 2: having a waveform of the output light (trapezoidal from the laser light source Optical output) L OUT : Optical output from modulator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印加される電気信号に応じて光の透過具
合が変化する変調器に、レーザ光源からレーザ光を入力
して、該変調器から光パルスを発生させる方法におい
て、 前記変調器の光透過具合が極大となるときに、前記レー
ザ光がその強度が極大の状態で該変調器に入力されるよ
うに、前記レーザ光を変調させることを特徴とする光パ
ルスの発生方法。
1. A method of inputting a laser beam from a laser light source to a modulator whose light transmission degree changes according to an applied electric signal and generating an optical pulse from the modulator, wherein: A method of generating an optical pulse, comprising: modulating the laser light so that the laser light is input to the modulator in a state where the intensity of the laser light is maximum when the degree of light transmission is maximum.
【請求項2】 請求項1に記載の光パルスの発生方法に
おいて、 前記変調は、前記変調器に印加される前記電気信号に同
期する電気信号で前記レーザ光源を駆動して行なうこと
を特徴とする光パルスの発生方法。
2. The method of generating an optical pulse according to claim 1, wherein the modulation is performed by driving the laser light source with an electric signal synchronized with the electric signal applied to the modulator. How to generate a light pulse.
【請求項3】 請求項1に記載の光パルスの発生方法に
おいて、 前記変調は、前記変調器に印加される前記電気信号に同
期する電気信号であって矩形またはそれに近い波形をも
つ電気信号で前記レーザ光源を駆動して行なうことを特
徴とする光パルスの発生方法。
3. The method of generating an optical pulse according to claim 1, wherein the modulation is an electric signal synchronized with the electric signal applied to the modulator, the electric signal having a rectangular shape or a waveform close thereto. A method for generating an optical pulse, wherein the method is performed by driving the laser light source.
【請求項4】 請求項1に記載の光パルスの発生方法に
おいて、 前記レーザ光源および変調器として、同一基板に集積化
したレーザ光源および変調器を用いることを特徴とする
光パルスの発生方法。
4. The method for generating an optical pulse according to claim 1, wherein a laser light source and a modulator integrated on the same substrate are used as the laser light source and the modulator.
【請求項5】 請求項4に記載の光パルスの発生方法に
おいて、 前記レーザ光源が半導体レーザであり、前記変調器が電
界吸収型光変調器であることを特徴とする光パルスの発
生方法。
5. The method of generating an optical pulse according to claim 4, wherein the laser light source is a semiconductor laser, and the modulator is an electro-absorption optical modulator.
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