JPH11183949A - 電波発生器 - Google Patents
電波発生器Info
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- JPH11183949A JPH11183949A JP34965097A JP34965097A JPH11183949A JP H11183949 A JPH11183949 A JP H11183949A JP 34965097 A JP34965097 A JP 34965097A JP 34965097 A JP34965097 A JP 34965097A JP H11183949 A JPH11183949 A JP H11183949A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡素な構成で、極めて高い周波数の電波を一
定の範囲に均一に発生・放射することが可能な電波発生
器を提供する。 【解決手段】 非線形光学素子に複数の光源からの光線
を入力し、これら複数の光線の相互干渉に基づく電波を
発生させる電波発生器において、前記非線形素子を希土
類元素が添加された光ファイバ１２で構成し、この光フ
ァイバ１２中の希土類元素を励起させる手段３４を設け
た。電波発生による光の減衰を光増幅によって補うこと
ができる。
定の範囲に均一に発生・放射することが可能な電波発生
器を提供する。 【解決手段】 非線形光学素子に複数の光源からの光線
を入力し、これら複数の光線の相互干渉に基づく電波を
発生させる電波発生器において、前記非線形素子を希土
類元素が添加された光ファイバ１２で構成し、この光フ
ァイバ１２中の希土類元素を励起させる手段３４を設け
た。電波発生による光の減衰を光増幅によって補うこと
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光線の相互
干渉により電波を発生させる電波発生器に係り、特に、
簡素な構成で、極めて高い周波数の電波を一定の範囲に
均一に発生・放射することが可能な電波発生器に関する
ものである。
干渉により電波を発生させる電波発生器に係り、特に、
簡素な構成で、極めて高い周波数の電波を一定の範囲に
均一に発生・放射することが可能な電波発生器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ミリ波など非常に周波数の高い電
波信号を発生する手段として、光信号処理を使う電波発
生器が提案されている。光は極めて周波数の高い電磁波
であるため、光の領域で信号処理をすることにより電子
回路では処理が難しい高い周波数の信号を比較的容易に
扱うことができる。図５に、光信号処理を使つた高周波
信号を発生する電波発生器の一例を示す。図６は、図５
の電波発生器における光から電気への信号変換を周波数
軸上で示したものである。
波信号を発生する手段として、光信号処理を使う電波発
生器が提案されている。光は極めて周波数の高い電磁波
であるため、光の領域で信号処理をすることにより電子
回路では処理が難しい高い周波数の信号を比較的容易に
扱うことができる。図５に、光信号処理を使つた高周波
信号を発生する電波発生器の一例を示す。図６は、図５
の電波発生器における光から電気への信号変換を周波数
軸上で示したものである。
【０００３】図５の電波発生器は、ＤＦＢレーザダイオ
ードを用いた波長λａの光源２０、波長λｂの光源２１
を備え、２つの光源はそれぞれ光ファイバによって光合
波器２２に接続されている。波長λａの光源２０と光合
波器２２との間には外部変調器３１が備えられている。
光合波器２２において混合された波長λａおよび波長λ
ｂの光はフォトダイオード４０に入力され、電気信号に
変換される。ここで、２つの光源２０，２１からの光は
混合された際に干渉して周波数ｆ＝Ｃ／λｂ−Ｃ／λａ
のビートが発生している（Ｃは真空中の光速）。フォト
ダイオード４０は光の波の強度に比例した電気信号を出
力するので、これによってビート信号の検波が行われ、
図６に示されるように、ビート周波数と同じ周波数ｆの
電気信号が得られる。一例としてｆ＝１０ＧＨｚの電気
信号を得るには、例えば、λａ＝１３１０．０５７ｎ
ｍ、λｂ＝１３１０．０００ｎｍなどとすればよい。
ードを用いた波長λａの光源２０、波長λｂの光源２１
を備え、２つの光源はそれぞれ光ファイバによって光合
波器２２に接続されている。波長λａの光源２０と光合
波器２２との間には外部変調器３１が備えられている。
光合波器２２において混合された波長λａおよび波長λ
ｂの光はフォトダイオード４０に入力され、電気信号に
変換される。ここで、２つの光源２０，２１からの光は
混合された際に干渉して周波数ｆ＝Ｃ／λｂ−Ｃ／λａ
のビートが発生している（Ｃは真空中の光速）。フォト
ダイオード４０は光の波の強度に比例した電気信号を出
力するので、これによってビート信号の検波が行われ、
図６に示されるように、ビート周波数と同じ周波数ｆの
電気信号が得られる。一例としてｆ＝１０ＧＨｚの電気
信号を得るには、例えば、λａ＝１３１０．０５７ｎ
ｍ、λｂ＝１３１０．０００ｎｍなどとすればよい。
【０００４】フォトダイオード４０から出力された電気
信号は増幅器４１において増幅され、アンテナ５０から
放射される。外部変調器３１に変調信号を入力すること
により波長λａの光を強度変調しており、アンテナ５０
から放射される電波にはＡＭ変調がかけられている。あ
るいは光源としてＤＢＲレーザ等を用いλａの光に波長
（光周波数) 変調をかければ、アンテナ５０から放射さ
れる電波にＦＭ変調をかけることができる。
信号は増幅器４１において増幅され、アンテナ５０から
放射される。外部変調器３１に変調信号を入力すること
により波長λａの光を強度変調しており、アンテナ５０
から放射される電波にはＡＭ変調がかけられている。あ
るいは光源としてＤＢＲレーザ等を用いλａの光に波長
（光周波数) 変調をかければ、アンテナ５０から放射さ
れる電波にＦＭ変調をかけることができる。
【０００５】以上のような構成によれば、電子回路で簡
単には発生できない周波数、例えば数十ＧＨｚの信号を
容易に発生することができる。
単には発生できない周波数、例えば数十ＧＨｚの信号を
容易に発生することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点は、
フォトダイオードや増幅器等により高周波電気信号を扱
う必要がある点にある。高周波信号の元となるビート信
号の発生は光領域で行われるが、光から電気への変換、
電気信号の増幅の部分に電子回路が残ることになる。フ
ォトダイオードは一般に高速な応答特性を持たせること
が可能であるが、数十ＧＨｚの信号を扱うことができる
ものはまだ少なく高価である。増幅器についても数十Ｇ
Ｈｚを扱える回路は設計・製造が難しく一般に高価であ
る。また、高周波になるほど消費電力が増えたり雑音特
性が悪くなりやすいという性質もある。このため、従来
技術ではシステムコストが高くなりやすい。また、さら
に高い周波数への拡張性にも問題があり、例えば百ＧＨ
ｚやそれを越える高周波信号に対して使用可能な回路は
実現困難と考えられる。以上の問題点により、電子回路
を利用している従来技術には限界がある。
フォトダイオードや増幅器等により高周波電気信号を扱
う必要がある点にある。高周波信号の元となるビート信
号の発生は光領域で行われるが、光から電気への変換、
電気信号の増幅の部分に電子回路が残ることになる。フ
ォトダイオードは一般に高速な応答特性を持たせること
が可能であるが、数十ＧＨｚの信号を扱うことができる
ものはまだ少なく高価である。増幅器についても数十Ｇ
Ｈｚを扱える回路は設計・製造が難しく一般に高価であ
る。また、高周波になるほど消費電力が増えたり雑音特
性が悪くなりやすいという性質もある。このため、従来
技術ではシステムコストが高くなりやすい。また、さら
に高い周波数への拡張性にも問題があり、例えば百ＧＨ
ｚやそれを越える高周波信号に対して使用可能な回路は
実現困難と考えられる。以上の問題点により、電子回路
を利用している従来技術には限界がある。
【０００７】以上の問題を解決するため、光から直接電
波を発生させる電波発生器が既に提案されている。図７
は、その電波発生器を示したものであり、図８は、図７
で示した電波発生器における信号の変化を周波数軸上に
示したものである。
波を発生させる電波発生器が既に提案されている。図７
は、その電波発生器を示したものであり、図８は、図７
で示した電波発生器における信号の変化を周波数軸上に
示したものである。
【０００８】この電波発生器は、波長λａの光源２０お
よび波長λｂの光源２１を備え、波長λａの光源２０か
ら出力された光は外部変調器３１、ＥＤＦＡ（Erbiun D
opedFiber Amplifier）３２、光合波器２２を通して非
線形光学素子１０に入力される。波長λｂの光源２１か
らの光はＥＤＦＡ３２、光合波器２２を通して非線形光
学素子１０に入力される。この非線形光学素子１０は２
次の非線形性を持っており、非線形光学素子１０からの
出力の成分にはｆ＝ｆｂ−ｆａの光が含まれる。ここで
ｆｂ＝Ｃ／λｂ、ｆａ＝Ｃ／λａである。この時、ｆ
ｂ、ｆａが近い値になってくると周波数ｆは低くなり、
図８に示されるように、光領域から電波の領域になる。
よび波長λｂの光源２１を備え、波長λａの光源２０か
ら出力された光は外部変調器３１、ＥＤＦＡ（Erbiun D
opedFiber Amplifier）３２、光合波器２２を通して非
線形光学素子１０に入力される。波長λｂの光源２１か
らの光はＥＤＦＡ３２、光合波器２２を通して非線形光
学素子１０に入力される。この非線形光学素子１０は２
次の非線形性を持っており、非線形光学素子１０からの
出力の成分にはｆ＝ｆｂ−ｆａの光が含まれる。ここで
ｆｂ＝Ｃ／λｂ、ｆａ＝Ｃ／λａである。この時、ｆ
ｂ、ｆａが近い値になってくると周波数ｆは低くなり、
図８に示されるように、光領域から電波の領域になる。
【０００９】この電波は非線形光学素子１０から直接放
射させても良いし、一旦導波管などを通してから放射し
てもよいので、電子回路は全く必要なく電子回路の性能
による制限は受けない。例えば１０００ＧＨｚの電波を
発生させるには、λａ＝１５５０．８０１ｎｍ、λｂ＝
１５５０．０００ｎｍなどとするだけでよい。
射させても良いし、一旦導波管などを通してから放射し
てもよいので、電子回路は全く必要なく電子回路の性能
による制限は受けない。例えば１０００ＧＨｚの電波を
発生させるには、λａ＝１５５０．８０１ｎｍ、λｂ＝
１５５０．０００ｎｍなどとするだけでよい。
【００１０】図９は、細長いエリアに一定の強さで電波
を放出するため非線形光学素子を光ファイバで構成した
電波発生器である。この電波発生器は、自動車道路、鉄
道のような長く狭いエリアにおいて通信・放送を行う際
に特に有効である。
を放出するため非線形光学素子を光ファイバで構成した
電波発生器である。この電波発生器は、自動車道路、鉄
道のような長く狭いエリアにおいて通信・放送を行う際
に特に有効である。
【００１１】この電波発生器は、図７の例と同様、波長
λａの光源２０および波長λｂの光源２１を備え、波長
λａの光源２０から出力された光は外部変調器３１、Ｅ
ＤＦＡ３２、光合波器２２を通して非線形光学効果を持
つ光ファイバ１１に入力される。波長λｂの光源２１か
らの光はＥＤＦＡ３２、光合波器２２を通して光ファイ
バ１１に入力される。
λａの光源２０および波長λｂの光源２１を備え、波長
λａの光源２０から出力された光は外部変調器３１、Ｅ
ＤＦＡ３２、光合波器２２を通して非線形光学効果を持
つ光ファイバ１１に入力される。波長λｂの光源２１か
らの光はＥＤＦＡ３２、光合波器２２を通して光ファイ
バ１１に入力される。
【００１２】ここで中心対称な媒質は２次の非線形光学
効果を持たないため、この光ファイバ１１はコア形状そ
の他により非中心対称性を持たせてある。この光ファイ
バ１１の非線形光学係数は図９に付記したように長さ方
向に変化しており、光源から遠くなるほど大きくなって
いる。このため、非線形光学素子である光ファイバ１１
に入力した光は、光ファイバ１１を進むにつれ徐々に電
波に変換されていき強度が下がってくるが、この係数の
分布を適当に設定すれば、単位長さあたりの電波の放出
パワーを一定にすることができる。
効果を持たないため、この光ファイバ１１はコア形状そ
の他により非中心対称性を持たせてある。この光ファイ
バ１１の非線形光学係数は図９に付記したように長さ方
向に変化しており、光源から遠くなるほど大きくなって
いる。このため、非線形光学素子である光ファイバ１１
に入力した光は、光ファイバ１１を進むにつれ徐々に電
波に変換されていき強度が下がってくるが、この係数の
分布を適当に設定すれば、単位長さあたりの電波の放出
パワーを一定にすることができる。
【００１３】このように、図９の電波発生器は、非常に
高い周波数の電波を細長いエリアに放出する有効な電波
発生器であるが、非線形光学係数が長さ方向に変化する
光ファイバ１１を製造するのは容易ではないという欠点
がある。
高い周波数の電波を細長いエリアに放出する有効な電波
発生器であるが、非線形光学係数が長さ方向に変化する
光ファイバ１１を製造するのは容易ではないという欠点
がある。
【００１４】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、簡素な構成で、極めて高い周波数の電波を一定の範
囲に均一に発生・放射することが可能な電波発生器を提
供することにある。
し、簡素な構成で、極めて高い周波数の電波を一定の範
囲に均一に発生・放射することが可能な電波発生器を提
供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、非線形光学素子に複数の光源からの光
線を入力し、これら複数の光線の相互干渉に基づく電波
を発生させる電波発生器において、前記非線形素子を希
土類元素が添加された光ファイバで構成し、この光ファ
イバ中の希土類元素を励起させる手段を設けたものであ
る。
に第１の発明は、非線形光学素子に複数の光源からの光
線を入力し、これら複数の光線の相互干渉に基づく電波
を発生させる電波発生器において、前記非線形素子を希
土類元素が添加された光ファイバで構成し、この光ファ
イバ中の希土類元素を励起させる手段を設けたものであ
る。
【００１６】上記光ファイバに沿わせて、この光ファイ
バ中に励起光を入力する手段を１以上配置してもよい。
バ中に励起光を入力する手段を１以上配置してもよい。
【００１７】また、第２の発明は、非線形光学素子に複
数の光源からの光線を入力し、これら複数の光線の相互
干渉に基づく電波を発生させる電波発生器において、前
記非線形素子を光ファイバで構成し、前記複数の光源を
この光ファイバの両端に分けて接続したものである。
数の光源からの光線を入力し、これら複数の光線の相互
干渉に基づく電波を発生させる電波発生器において、前
記非線形素子を光ファイバで構成し、前記複数の光源を
この光ファイバの両端に分けて接続したものである。
【００１８】上記光ファイバに双方向型光増幅器を挿入
してもよい。
してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、第１の発明の実施形態を添
付図面に基づいて詳述する。
付図面に基づいて詳述する。
【００２０】図１に示されるように、本発明の電波発生
器は、非線形光学効果を持ちかつエルビウムを添加され
た光ファイバ１２、波長λａの光源２０、波長λｂの光
源２１、外部変調器３１、光合波器２２、光合波器２３
（ＷＤＭ型）、励起光源３４から成る。光ファイバ１２
には波長λａの光源２０からの光、波長λｂからの光源
２１からの光の他に、光ファイバ１２中のエルビウムを
励起する励起光源３４からの光も入射されており、電波
を放射するアンテナとＥＤＦＡとが一体になった構成で
ある。
器は、非線形光学効果を持ちかつエルビウムを添加され
た光ファイバ１２、波長λａの光源２０、波長λｂの光
源２１、外部変調器３１、光合波器２２、光合波器２３
（ＷＤＭ型）、励起光源３４から成る。光ファイバ１２
には波長λａの光源２０からの光、波長λｂからの光源
２１からの光の他に、光ファイバ１２中のエルビウムを
励起する励起光源３４からの光も入射されており、電波
を放射するアンテナとＥＤＦＡとが一体になった構成で
ある。
【００２１】光ファイバ１２の２次の非線形光学効果に
より、光ファイバ１２内部にはｆ＝ｆｂ−ｆａの成分が
生成される。ここでｆｂ＝Ｃ／λｂ、ｆａ＝Ｃ／λａで
ある。この時ｆｂ、ｆａを近い値にしていくと周波数ｆ
は小さくなっていき、ある一定の条件で光領域から電波
の領域となり光ファイバ１２から放射される。ここで光
ファイバ１２のエルビウム濃度、励起光強度を適当（通
常のＥＤＦＡに用いるより低め）に調整し、光ファイバ
１２中の信号光の強度の減衰と増幅とが釣り合うように
設定する。このようにすれば２つの光源２０，２１（波
長λａ，λｂ）からの光のパワーが電波として放射され
て減少する分を励起されたエルビウムイオンによる光増
幅によって補うような作用をさせることができるため、
２つの光源２０，２１からの光の強度は、図１に付記し
た分布が示すように長さ方向に亘って一定に保つことが
できる。結果として単位長さあたりの電波の放射量を一
定にすることが可能である。また、従来技術のように光
ファイバの非線形係数を長さ方向に変える必要がないの
で、電波発生器の実現が大幅に容易にすることができ
る。
より、光ファイバ１２内部にはｆ＝ｆｂ−ｆａの成分が
生成される。ここでｆｂ＝Ｃ／λｂ、ｆａ＝Ｃ／λａで
ある。この時ｆｂ、ｆａを近い値にしていくと周波数ｆ
は小さくなっていき、ある一定の条件で光領域から電波
の領域となり光ファイバ１２から放射される。ここで光
ファイバ１２のエルビウム濃度、励起光強度を適当（通
常のＥＤＦＡに用いるより低め）に調整し、光ファイバ
１２中の信号光の強度の減衰と増幅とが釣り合うように
設定する。このようにすれば２つの光源２０，２１（波
長λａ，λｂ）からの光のパワーが電波として放射され
て減少する分を励起されたエルビウムイオンによる光増
幅によって補うような作用をさせることができるため、
２つの光源２０，２１からの光の強度は、図１に付記し
た分布が示すように長さ方向に亘って一定に保つことが
できる。結果として単位長さあたりの電波の放射量を一
定にすることが可能である。また、従来技術のように光
ファイバの非線形係数を長さ方向に変える必要がないの
で、電波発生器の実現が大幅に容易にすることができ
る。
【００２２】なお、図１では励起光の進む方向を２つの
光源２０，２１（波長λａ，λｂ）からの光の進む方向
と同じにしたが、図中右側から入射させて逆方向に進ま
せてもよい。条件を整えれば２つの光源２０，２１（波
長λａ，λｂ）からの光の強度分布を一定にする効果を
さらに高めることが可能である。
光源２０，２１（波長λａ，λｂ）からの光の進む方向
と同じにしたが、図中右側から入射させて逆方向に進ま
せてもよい。条件を整えれば２つの光源２０，２１（波
長λａ，λｂ）からの光の強度分布を一定にする効果を
さらに高めることが可能である。
【００２３】次に、他の実施形態を説明する。
【００２４】図２の電波発生器は、図１の電波発生器に
対し、励起光源３４、光合波器２３を光ファイバ１２の
途中に加えたものである。２つの光源２０，２１からの
光の強度は、図２に付記した分布が示すように長さ方向
に亘って一定に保つことができる。図２のように励起光
源３４、光合波器２３を光ファイバ１２の途中に加える
ことにより、電波放射範囲を長距離化すること、あるい
は放射電波の強度を向上させることが可能である。
対し、励起光源３４、光合波器２３を光ファイバ１２の
途中に加えたものである。２つの光源２０，２１からの
光の強度は、図２に付記した分布が示すように長さ方向
に亘って一定に保つことができる。図２のように励起光
源３４、光合波器２３を光ファイバ１２の途中に加える
ことにより、電波放射範囲を長距離化すること、あるい
は放射電波の強度を向上させることが可能である。
【００２５】なお、図２では励起光源３４、光合波器２
３を光ファイバ１２の途中に一組だけ加えているが、こ
の数を増やせば上記の効果はさらに向上する。
３を光ファイバ１２の途中に一組だけ加えているが、こ
の数を増やせば上記の効果はさらに向上する。
【００２６】以上の説明では光源の数を２とし、２次の
非線形効果を利用した例を示してきたが、光源数、非線
形効果の次数はこれに限らず、非線形素子の性質や必要
な電波の周波数などに合わせて、それぞれ自由に選択す
ることが可能である。
非線形効果を利用した例を示してきたが、光源数、非線
形効果の次数はこれに限らず、非線形素子の性質や必要
な電波の周波数などに合わせて、それぞれ自由に選択す
ることが可能である。
【００２７】第１の発明の要点は、非線形光学効果を持
つ光ファイバに希土類元素を添加し、光ファイバの希土
類元素を励起する手段を設けた点にある。この電波発生
器を用いれば、極めて高い周波数の電波を容易に発生さ
せ、かつ一定の範囲に均一に放射することが可能とな
る。
つ光ファイバに希土類元素を添加し、光ファイバの希土
類元素を励起する手段を設けた点にある。この電波発生
器を用いれば、極めて高い周波数の電波を容易に発生さ
せ、かつ一定の範囲に均一に放射することが可能とな
る。
【００２８】以下、第２の発明の実施形態を添付図面に
基づいて詳述する。
基づいて詳述する。
【００２９】図３に示されるように、本発明の電波発生
器は、波長λａの光源２０、波長λｂの光源２１、外部
変調器３１、ＥＤＦＡ３２、非線形光学効果を持つ光フ
ァイバ１１を備え、波長λａの光源２０から出力された
光は外部変調器３１、ＥＤＦＡ３２を通して図３の左側
から光ファイバ１１へ、波長λｂの光源２１からの光は
ＥＤＦＡ３２を通して図３の右側から光ファイバ１１へ
入力される。非線形光学効果を持つ光ファイバ１１に入
射される光はいずれもＥＤＦＡ３２により高い強度を得
ている。また、高い非線形効果を得るため、両方の光の
スペクトル線幅は出来るだけ小さくなるよう光源を選択
してある。波長λａの光源２０から出力された光は外部
変調器３１によって強度変調がかけられている。
器は、波長λａの光源２０、波長λｂの光源２１、外部
変調器３１、ＥＤＦＡ３２、非線形光学効果を持つ光フ
ァイバ１１を備え、波長λａの光源２０から出力された
光は外部変調器３１、ＥＤＦＡ３２を通して図３の左側
から光ファイバ１１へ、波長λｂの光源２１からの光は
ＥＤＦＡ３２を通して図３の右側から光ファイバ１１へ
入力される。非線形光学効果を持つ光ファイバ１１に入
射される光はいずれもＥＤＦＡ３２により高い強度を得
ている。また、高い非線形効果を得るため、両方の光の
スペクトル線幅は出来るだけ小さくなるよう光源を選択
してある。波長λａの光源２０から出力された光は外部
変調器３１によって強度変調がかけられている。
【００３０】光ファイバ１１の２次の非線形光学効果に
より、光ファイバ内部にはｆ＝ｆｂ−ｆａの成分が生成
される。ここでｆｂ＝Ｃ／λｂ，ｆａ＝Ｃ／λａであ
る。この時ｆｂ，ｆａを近い値にしていくと周波数ｆは
小さくなっていき、ある一定の条件で光領域から電波の
領域となり光ファイバ１１から放射される。このｆ＝ｆ
ｂ−ｆａの成分の発生量は２つの光の強度の積できま
る。２つの光は、図３に付記した分布が示すように、そ
れぞれ光ファイバ１１中を伝搬するに従い、発生する電
波にエネルギーを与えながら強度が低下していくが、２
つの光を逆方向に伝搬させることにより強度の積を長さ
方向に亘ってほぼ一定にすることができるため、ｆ＝ｆ
ｂ−ｆａの電波の単位長さあたりの発生量は長さ亘って
方向にほぼ一定に保たれる。光ファイバ１１の非線形光
学係数は長さ方向に一定でよいため、この光ファイバ１
１は容易に製造が可能である。このため、非常に高い周
波数の電波を細長いエリアに放出するシステムを容易に
実現することができる。
より、光ファイバ内部にはｆ＝ｆｂ−ｆａの成分が生成
される。ここでｆｂ＝Ｃ／λｂ，ｆａ＝Ｃ／λａであ
る。この時ｆｂ，ｆａを近い値にしていくと周波数ｆは
小さくなっていき、ある一定の条件で光領域から電波の
領域となり光ファイバ１１から放射される。このｆ＝ｆ
ｂ−ｆａの成分の発生量は２つの光の強度の積できま
る。２つの光は、図３に付記した分布が示すように、そ
れぞれ光ファイバ１１中を伝搬するに従い、発生する電
波にエネルギーを与えながら強度が低下していくが、２
つの光を逆方向に伝搬させることにより強度の積を長さ
方向に亘ってほぼ一定にすることができるため、ｆ＝ｆ
ｂ−ｆａの電波の単位長さあたりの発生量は長さ亘って
方向にほぼ一定に保たれる。光ファイバ１１の非線形光
学係数は長さ方向に一定でよいため、この光ファイバ１
１は容易に製造が可能である。このため、非常に高い周
波数の電波を細長いエリアに放出するシステムを容易に
実現することができる。
【００３１】他の実施形態として、図４のように光ファ
イバの途中に双方向の光を増幅できる光増幅器、例えば
ＥＤＦＡ３３を挿入してもよい。このようにすれば上記
のような性質を保つたまま電波を放射するエリアを伸ば
すことができる。またはエリア長を同じとし放射電波の
強度を上げることも可能である。図４ではＥＤＦＡ３３
は１台であるが、これを複数にすれば上記の効果をさら
に向上させることができる。
イバの途中に双方向の光を増幅できる光増幅器、例えば
ＥＤＦＡ３３を挿入してもよい。このようにすれば上記
のような性質を保つたまま電波を放射するエリアを伸ば
すことができる。またはエリア長を同じとし放射電波の
強度を上げることも可能である。図４ではＥＤＦＡ３３
は１台であるが、これを複数にすれば上記の効果をさら
に向上させることができる。
【００３２】以上の説明では光源の数を２とし、２次の
非線形効果を利用した例を示してきたが、光源数、非線
形効果の次数はこれに限らず、非線形素子の性質や必要
な電波の周波数などに合わせて、それぞれ自由に選択す
ることが可能である。
非線形効果を利用した例を示してきたが、光源数、非線
形効果の次数はこれに限らず、非線形素子の性質や必要
な電波の周波数などに合わせて、それぞれ自由に選択す
ることが可能である。
【００３３】第２の発明の要点は、複数の光の一部を片
端から、他をもう一方の端から入射させた点にある。こ
の電波発生器を用いれば、極めて高い周波数の電波を容
易に発生させ、かつ一定の範囲に均一に放射することが
可能となる。
端から、他をもう一方の端から入射させた点にある。こ
の電波発生器を用いれば、極めて高い周波数の電波を容
易に発生させ、かつ一定の範囲に均一に放射することが
可能となる。
【００３４】なお、この光ファイバに希土類元素を添加
することにより、第１の発明を複合して実施することも
可能である。
することにより、第１の発明を複合して実施することも
可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００３６】（１）極めて高い周波数の電波を容易に発
生させ、かつ一定の範囲に均一に放射することが可能と
なる。
生させ、かつ一定の範囲に均一に放射することが可能と
なる。
【００３７】（２）非線形光学係数を長さ方向に変化さ
せなくてよいので、光ファイバが簡素になる。
せなくてよいので、光ファイバが簡素になる。
【図１】本発明の一実施形態を示す電波発生器の構成図
である。
である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す電波発生器の構成
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す電波発生器の構成
図である。
図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す電波発生器の構成
図である。
図である。
【図５】従来の電波発生器の構成図である。
【図６】図５の電波発生器における光から電気への信号
変換を周波数軸上で示した図である。
変換を周波数軸上で示した図である。
【図７】従来の電波発生器の構成図である。
【図８】図７の電波発生器における光から電気への信号
変換を周波数軸上で示した図である。
変換を周波数軸上で示した図である。
【図９】従来の電波発生器の構成図である。
１１ 非線形光学素子（光ファイバ） １２ 非線形光学素子（希土類元素添加光ファイバ） ２０ 光源（波長λａ） ２１ 光源（波長λｂ） ２２ 光合波器 ２３ 光合波器 ３１ 外部変調器 ３２ ＥＤＦＡ ３４ 励起光源
Claims (4)
- 【請求項１】 非線形光学素子に複数の光源からの光線
を入力し、これら複数の光線の相互干渉に基づく電波を
発生させる電波発生器において、前記非線形素子を希土
類元素が添加された光ファイバで構成し、この光ファイ
バ中の希土類元素を励起させる手段を設けたことを特徴
とする電波発生器。 - 【請求項２】 上記光ファイバに沿わせて、この光ファ
イバ中に励起光を入力する手段を１以上配置したことを
特徴とする請求項１記載の電波発生器。 - 【請求項３】 非線形光学素子に複数の光源からの光線
を入力し、これら複数の光線の相互干渉に基づく電波を
発生させる電波発生器において、前記非線形素子を光フ
ァイバで構成し、前記複数の光源をこの光ファイバの両
端に分けて接続したことを特徴とする電波発生器。 - 【請求項４】 上記光ファイバに双方向型光増幅器を挿
入したことを特徴とする請求項３記載の電波発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34965097A JP3520753B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 電波発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34965097A JP3520753B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 電波発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183949A true JPH11183949A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3520753B2 JP3520753B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=18405178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34965097A Expired - Fee Related JP3520753B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 電波発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520753B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004001500A1 (ja) * | 2002-06-25 | 2003-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光信号−電気信号変換装置 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP34965097A patent/JP3520753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004001500A1 (ja) * | 2002-06-25 | 2003-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光信号−電気信号変換装置 |
| JPWO2004001500A1 (ja) * | 2002-06-25 | 2005-10-20 | 松下電器産業株式会社 | 光信号−電気信号変換装置 |
| US7283704B2 (en) | 2002-06-25 | 2007-10-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical signal-electric signal converter |
| CN100349060C (zh) * | 2002-06-25 | 2007-11-14 | 松下电器产业株式会社 | 光信号－电信号变换装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3520753B2 (ja) | 2004-04-19 |
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