JPH11288009A - 光周波数コム発生器 - Google Patents
光周波数コム発生器Info
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- JPH11288009A JPH11288009A JP9207498A JP9207498A JPH11288009A JP H11288009 A JPH11288009 A JP H11288009A JP 9207498 A JP9207498 A JP 9207498A JP 9207498 A JP9207498 A JP 9207498A JP H11288009 A JPH11288009 A JP H11288009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気光学素子を用いないでレーザ光の周波数
を中心としてサイドバンドを発生させ、周波数間隔を任
意に決定してサイドバンドを発生させる。 【解決手段】 被制御光Ｌ１を出射する第１の光源２
と、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３とが混合されて生成さ
れた制御光Ｌ４を出射する光出射手段３，４，５と、光
カー効果を有し、制御光Ｌ４により屈折率が変化される
光変調素子７と、ミラー８，９とを備える。これによ
り、被制御光Ｌ１を、ミラー８，９間に複数回往復させ
ることで光変調素子７により変調させ、光変調素子７に
入射させたときの周波数を中心としてレーザ光Ｌ２とレ
ーザ光Ｌ３との周波数の差分に等しい周波数間隔毎でサ
イドバンドを発生させる。
を中心としてサイドバンドを発生させ、周波数間隔を任
意に決定してサイドバンドを発生させる。 【解決手段】 被制御光Ｌ１を出射する第１の光源２
と、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３とが混合されて生成さ
れた制御光Ｌ４を出射する光出射手段３，４，５と、光
カー効果を有し、制御光Ｌ４により屈折率が変化される
光変調素子７と、ミラー８，９とを備える。これによ
り、被制御光Ｌ１を、ミラー８，９間に複数回往復させ
ることで光変調素子７により変調させ、光変調素子７に
入射させたときの周波数を中心としてレーザ光Ｌ２とレ
ーザ光Ｌ３との周波数の差分に等しい周波数間隔毎でサ
イドバンドを発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数間隔一定の
サイドバンドをもつレーザ光を発生する光周波数コム発
生器に関する。
サイドバンドをもつレーザ光を発生する光周波数コム発
生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、レーザ光の周波数を中心
として一定の周波数間隔でサイドバンドを有するレーザ
光を発生させる光周波数コム発生器は、電気光学素子の
光入射側及び光出射側に一対のミラーを配することで、
共振器を構成してなるものであった。
として一定の周波数間隔でサイドバンドを有するレーザ
光を発生させる光周波数コム発生器は、電気光学素子の
光入射側及び光出射側に一対のミラーを配することで、
共振器を構成してなるものであった。
【０００３】このような光周波数コム発生器は、光入射
側に配された一方のミラーからレーザ光を入射し、ミラ
ー間でレーザ光を往復させる。ここで、この光周波数コ
ム発生器では、電気光学素子に発振器で生成したマイク
ロ波帯域の変調信号を供給することにより屈折率を変化
させ、ミラー間で往復しているレーザ光を変調する。そ
の結果、この光周波数コム発生器は、電気光学素子に供
給する変調信号に応じ、入射されたレーザ光の周波数を
中心として一定の周波数間隔でサイドバンドを有するレ
ーザ光を発生させる。
側に配された一方のミラーからレーザ光を入射し、ミラ
ー間でレーザ光を往復させる。ここで、この光周波数コ
ム発生器では、電気光学素子に発振器で生成したマイク
ロ波帯域の変調信号を供給することにより屈折率を変化
させ、ミラー間で往復しているレーザ光を変調する。そ
の結果、この光周波数コム発生器は、電気光学素子に供
給する変調信号に応じ、入射されたレーザ光の周波数を
中心として一定の周波数間隔でサイドバンドを有するレ
ーザ光を発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の光周波数コム発
生器は、電気光学素子に変調信号を供給することによ
り、レーザ光の周波数の低周波側及び高周波側でサイド
バンドを発生させている。したがって、この光周波数コ
ム発生器は、レーザ光の周波数の低周波側及び高周波側
で発生させるサイドバンドの周波数間隔が電気光学素子
に依存して発生される。
生器は、電気光学素子に変調信号を供給することによ
り、レーザ光の周波数の低周波側及び高周波側でサイド
バンドを発生させている。したがって、この光周波数コ
ム発生器は、レーザ光の周波数の低周波側及び高周波側
で発生させるサイドバンドの周波数間隔が電気光学素子
に依存して発生される。
【０００５】しかし、光周波数コム発生器に備えられる
電気光学素子によっては、大きな周波数間隔のサイドバ
ンドを発生させることができないこともあり、任意に周
波数間隔を決定できないこともあった。
電気光学素子によっては、大きな周波数間隔のサイドバ
ンドを発生させることができないこともあり、任意に周
波数間隔を決定できないこともあった。
【０００６】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、電気光学素子を用いない
で変調されるレーザ光の周波数を中心としてサイドバン
ドを発生させることができ、かつ、周波数間隔を任意に
決定してサイドバンドを発生させることができる光周波
数コム発生器を提供することを目的とする。
鑑みて提案されたものであり、電気光学素子を用いない
で変調されるレーザ光の周波数を中心としてサイドバン
ドを発生させることができ、かつ、周波数間隔を任意に
決定してサイドバンドを発生させることができる光周波
数コム発生器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明に係る光周波数コム発生器は、被制御光を出射する
第１の光源と、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが混
合されて生成された制御光を出射する光出射手段と、光
カー効果を有し、上記光出射手段から出射された制御光
と上記第１の光源から出射された被制御光とが入射さ
れ、制御光により屈折率が変化される光変調素子と、上
記光変調素子を介して光入射側及び光出射側に配された
一対のミラーとを備える。
発明に係る光周波数コム発生器は、被制御光を出射する
第１の光源と、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが混
合されて生成された制御光を出射する光出射手段と、光
カー効果を有し、上記光出射手段から出射された制御光
と上記第１の光源から出射された被制御光とが入射さ
れ、制御光により屈折率が変化される光変調素子と、上
記光変調素子を介して光入射側及び光出射側に配された
一対のミラーとを備える。
【０００８】このような光周波数コム発生器によれば、
上記ミラー間を複数回往復させることで上記光変調素子
により被制御光を変調させ、上記光変調素子に入射され
たときの周波数を中心として低周波側と高周波側に上記
第１のレーザ光と第２のレーザ光との周波数の差分に等
しい周波数間隔毎でサイドバンドを発生させる。
上記ミラー間を複数回往復させることで上記光変調素子
により被制御光を変調させ、上記光変調素子に入射され
たときの周波数を中心として低周波側と高周波側に上記
第１のレーザ光と第２のレーザ光との周波数の差分に等
しい周波数間隔毎でサイドバンドを発生させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】図１は、本実施の形態にかかる光周波数コ
ム発生器１の構成を示す図である。この光周波数コム発
生器１は、第１の周波数ｆ1のレーザ光Ｌ1を出射する第
１の光源２と、第２の周波数ｆ2のレーザ光Ｌ2を出射す
る第２の光源３と、第３の周波数ｆ3のレーザ光Ｌ3を出
射する第３の光源４と、レーザ光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3が
入射されるビームスプリッタ５と、レーザ光Ｌ1及びビ
ームスプリッタ５を通過したレーザ光Ｌ4が入射される
ビームスプリッタ６と、レーザ光Ｌ1を変調させる光変
調素子７と、光変調素子７の光入射側に配される第１の
ミラー８と、光変調素子７の光出射側に配される第２の
ミラー９と、第２のミラー９を通過したレーザ光Ｌ5が
入射されるビームスプリッタ１０とを備える。
ム発生器１の構成を示す図である。この光周波数コム発
生器１は、第１の周波数ｆ1のレーザ光Ｌ1を出射する第
１の光源２と、第２の周波数ｆ2のレーザ光Ｌ2を出射す
る第２の光源３と、第３の周波数ｆ3のレーザ光Ｌ3を出
射する第３の光源４と、レーザ光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3が
入射されるビームスプリッタ５と、レーザ光Ｌ1及びビ
ームスプリッタ５を通過したレーザ光Ｌ4が入射される
ビームスプリッタ６と、レーザ光Ｌ1を変調させる光変
調素子７と、光変調素子７の光入射側に配される第１の
ミラー８と、光変調素子７の光出射側に配される第２の
ミラー９と、第２のミラー９を通過したレーザ光Ｌ5が
入射されるビームスプリッタ１０とを備える。
【００１１】第１の光源２は、光変調素子７により変調
される波長λ1のレーザ光Ｌ1を出射する。第１の光源２
は、レーザ光Ｌ1を第１の周波数ｆ1の周波数で、レーザ
光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3よりも低い強度で出射する。第１
の光源２は、レーザ光Ｌ1をビームスプリッタ６に入射
させる。
される波長λ1のレーザ光Ｌ1を出射する。第１の光源２
は、レーザ光Ｌ1を第１の周波数ｆ1の周波数で、レーザ
光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3よりも低い強度で出射する。第１
の光源２は、レーザ光Ｌ1をビームスプリッタ６に入射
させる。
【００１２】第２の光源３は、波長λ2のレーザ光Ｌ2を
ビームスプリッタ５に向かって出射する。この第２の光
源３は、レーザ光Ｌ2を第２の周波数ｆ2の周波数で、レ
ーザ光Ｌ1よりも高い、約数百ｍＷ程度の強度で出射す
る。
ビームスプリッタ５に向かって出射する。この第２の光
源３は、レーザ光Ｌ2を第２の周波数ｆ2の周波数で、レ
ーザ光Ｌ1よりも高い、約数百ｍＷ程度の強度で出射す
る。
【００１３】第３の光源４は、波長λ3のレーザ光Ｌ3を
ビームスプリッタ５に向かって出射する。この第３の光
源４は、レーザ光Ｌ3を第３の周波数ｆ3の周波数で、レ
ーザ光Ｌ1よりも高い、約数百ｍＷ程度の強度で出射す
る。
ビームスプリッタ５に向かって出射する。この第３の光
源４は、レーザ光Ｌ3を第３の周波数ｆ3の周波数で、レ
ーザ光Ｌ1よりも高い、約数百ｍＷ程度の強度で出射す
る。
【００１４】レーザ光Ｌ2とレーザ光Ｌ3とは、差周波数
｜ｆ2−ｆ3｜が約１［ＧＨｚ］〜数［ＴＨｚ］程度とさ
れて出射される。すなわち、レーザ光Ｌ2とレーザ光Ｌ3
とは、波長λ２，λ３が近接されて出射される。レーザ
光Ｌ2とレーザ光Ｌ3との差周波数は、例えば電気光学素
子を用いた光周波数コム発生器等が第２の光源３及び第
３の光源４を制御することにより調整されている。
｜ｆ2−ｆ3｜が約１［ＧＨｚ］〜数［ＴＨｚ］程度とさ
れて出射される。すなわち、レーザ光Ｌ2とレーザ光Ｌ3
とは、波長λ２，λ３が近接されて出射される。レーザ
光Ｌ2とレーザ光Ｌ3との差周波数は、例えば電気光学素
子を用いた光周波数コム発生器等が第２の光源３及び第
３の光源４を制御することにより調整されている。
【００１５】ビームスプリッタ５は、第２の光源３及び
第３の光源４からのレーザ光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3を混合
してレーザ光Ｌ4を生成する。ビームスプリッタ５は、
レーザ光Ｌ4をビームスプリッタ６に出射する。このと
き、このビームスプリッタ５は、レーザ光Ｌ2とレーザ
光Ｌ3との差周波数に基づいてビートを生成し、このビ
ートに基づいて強度変調されたレーザ光Ｌ4を生成す
る。
第３の光源４からのレーザ光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3を混合
してレーザ光Ｌ4を生成する。ビームスプリッタ５は、
レーザ光Ｌ4をビームスプリッタ６に出射する。このと
き、このビームスプリッタ５は、レーザ光Ｌ2とレーザ
光Ｌ3との差周波数に基づいてビートを生成し、このビ
ートに基づいて強度変調されたレーザ光Ｌ4を生成す
る。
【００１６】ビームスプリッタ６は、レーザ光Ｌ1を透
過させて第１のミラー８に導く。また、このビームスプ
リッタ６は、ビームスプリッタ５を通過したレーザ光Ｌ
4を反射して、第１のミラー８に導く。
過させて第１のミラー８に導く。また、このビームスプ
リッタ６は、ビームスプリッタ５を通過したレーザ光Ｌ
4を反射して、第１のミラー８に導く。
【００１７】第１のミラー８は、光変調素子７の光入射
側に配され、ビームスプリッタ６からレーザ光Ｌ1及び
レーザＬ4が入射される。また、第２のミラー９は、光
変調素子７の光出射側に配され、光変調素子７を通過し
たレーザ光Ｌ1及びレーザ光Ｌ4が入射される。
側に配され、ビームスプリッタ６からレーザ光Ｌ1及び
レーザＬ4が入射される。また、第２のミラー９は、光
変調素子７の光出射側に配され、光変調素子７を通過し
たレーザ光Ｌ1及びレーザ光Ｌ4が入射される。
【００１８】第１のミラー８及び第２のミラー９は、レ
ーザ光Ｌ1の波長λ1に対しては高反射率となり、レーザ
光Ｌ2の波長λ2及びレーザ光Ｌ3の波長λ3に対しては低
反射率となるようになされている。したがって、第１の
ミラー８及び第２のミラー９は、レーザ光Ｌ1を互いに
反射することにより往復させ、レーザ光Ｌ2及びレーザ
光Ｌ3を透過させる。このように、第１のミラー８及び
第２のミラー９は、レーザ光Ｌ1を往復反射させること
で共振させ、共振器を構成する。また、本実施の形態の
光周波数コム発生器１は、第１のミラー８及び第２のミ
ラー９間を制御する必要がある。
ーザ光Ｌ1の波長λ1に対しては高反射率となり、レーザ
光Ｌ2の波長λ2及びレーザ光Ｌ3の波長λ3に対しては低
反射率となるようになされている。したがって、第１の
ミラー８及び第２のミラー９は、レーザ光Ｌ1を互いに
反射することにより往復させ、レーザ光Ｌ2及びレーザ
光Ｌ3を透過させる。このように、第１のミラー８及び
第２のミラー９は、レーザ光Ｌ1を往復反射させること
で共振させ、共振器を構成する。また、本実施の形態の
光周波数コム発生器１は、第１のミラー８及び第２のミ
ラー９間を制御する必要がある。
【００１９】なお、これら第１のミラー８及び第２のミ
ラー９は、レーザ光Ｌ1に対してのみ高反射率を有する
場合のみならず、レーザ光Ｌ4に対してのみ高反射率を
有する場合であっても良く、さらにはレーザ光Ｌ1及び
レーザ光Ｌ4の双方に対して高反射率を有していても良
い。
ラー９は、レーザ光Ｌ1に対してのみ高反射率を有する
場合のみならず、レーザ光Ｌ4に対してのみ高反射率を
有する場合であっても良く、さらにはレーザ光Ｌ1及び
レーザ光Ｌ4の双方に対して高反射率を有していても良
い。
【００２０】光変調素子７には、第１のミラー８により
透過されたレーザ光Ｌ1及びレーザ光Ｌ4が入射される。
この光変調素子７には、第１のミラー８及び第２のミラ
ー９により往復反射されることで、複数回レーザ光Ｌ1
が入射される。
透過されたレーザ光Ｌ1及びレーザ光Ｌ4が入射される。
この光変調素子７には、第１のミラー８及び第２のミラ
ー９により往復反射されることで、複数回レーザ光Ｌ1
が入射される。
【００２１】光変調素子７は、例えば光ファイバ等の光
カー効果を有する非線形媒質からなる。この光変調素子
７は、レーザ光Ｌ4が入射される前は、所定の屈折率ｎ1
を有し、レーザ光Ｌ4によって屈折率が変化される。す
なわち、この光変調素子７は、レーザ光Ｌ2とレーザ光
Ｌ3との干渉によって生ずる光強度の変化により屈折率
が変化される。具体的には、この光変調素子７は、レー
ザ光の光強度が極小値であるときには屈折率ｎ2とさ
れ、レーザ光Ｌ4の光強度が極大値であるときには屈折
率ｎ3とされる。この結果、この光変調素子７を透過し
たレーザ光Ｌ1は、変調されたレーザ光Ｌ5とされて第２
のミラー９から出射される。
カー効果を有する非線形媒質からなる。この光変調素子
７は、レーザ光Ｌ4が入射される前は、所定の屈折率ｎ1
を有し、レーザ光Ｌ4によって屈折率が変化される。す
なわち、この光変調素子７は、レーザ光Ｌ2とレーザ光
Ｌ3との干渉によって生ずる光強度の変化により屈折率
が変化される。具体的には、この光変調素子７は、レー
ザ光の光強度が極小値であるときには屈折率ｎ2とさ
れ、レーザ光Ｌ4の光強度が極大値であるときには屈折
率ｎ3とされる。この結果、この光変調素子７を透過し
たレーザ光Ｌ1は、変調されたレーザ光Ｌ5とされて第２
のミラー９から出射される。
【００２２】第２のミラー９は、光変調素子７の光出射
側に配され、レーザ光Ｌ1の波長に対して高反射率を有
することから、入射されるレーザ光Ｌ1のうち、僅かな
レーザ光を変調されたレーザ光Ｌ5としてビームスプリ
ッタ１０に出射する。
側に配され、レーザ光Ｌ1の波長に対して高反射率を有
することから、入射されるレーザ光Ｌ1のうち、僅かな
レーザ光を変調されたレーザ光Ｌ5としてビームスプリ
ッタ１０に出射する。
【００２３】ビームスプリッタ１０は、第２のミラー９
を通過したレーザ光Ｌ5及びレーザ光Ｌ4が入射される。
そして、このビームスプリッタ１０は、レーザ光Ｌ4を
反射させ、レーザ光Ｌ5を変調されたレーザ光として透
過させることで出力する。
を通過したレーザ光Ｌ5及びレーザ光Ｌ4が入射される。
そして、このビームスプリッタ１０は、レーザ光Ｌ4を
反射させ、レーザ光Ｌ5を変調されたレーザ光として透
過させることで出力する。
【００２４】このような光周波数コム発生器１により変
調されたレーザ光Ｌ5は、図２に示すように、レーザ光
Ｌ1の周波数ｆ1を中心として低周波側と高周波側にサイ
ドバンドを有することとなる。このサイドバンドは、レ
ーザ光Ｌ2とレーザ光Ｌ3との差周波数に等しい周波数間
隔｜ｆ2−ｆ3｜毎に発生する。各サイドバンドは、周波
数間隔｜ｆ2−ｆ3｜をｆmとし、ｎを整数とすると、レ
ーザ光Ｌ1の周波数ｆ1から高周波側及び低周波側にｆ1
±ｎｆmの周波数を有して発生される。
調されたレーザ光Ｌ5は、図２に示すように、レーザ光
Ｌ1の周波数ｆ1を中心として低周波側と高周波側にサイ
ドバンドを有することとなる。このサイドバンドは、レ
ーザ光Ｌ2とレーザ光Ｌ3との差周波数に等しい周波数間
隔｜ｆ2−ｆ3｜毎に発生する。各サイドバンドは、周波
数間隔｜ｆ2−ｆ3｜をｆmとし、ｎを整数とすると、レ
ーザ光Ｌ1の周波数ｆ1から高周波側及び低周波側にｆ1
±ｎｆmの周波数を有して発生される。
【００２５】このとき、光周波数コム発生器１は、差周
波数｜ｆ2−ｆ3｜が第１のミラー８及び第２のミラー９
で構成される共振器の自由スペクトル領域の整数倍の周
波数であることが条件となる。第１のミラー８及び第２
のミラー９で構成される共振器は、例えば光変調素子７
にピエゾ素子で応力を印加する方法や、温度を変化させ
ることによりミラー８，９間の間隔が制御される。
波数｜ｆ2−ｆ3｜が第１のミラー８及び第２のミラー９
で構成される共振器の自由スペクトル領域の整数倍の周
波数であることが条件となる。第１のミラー８及び第２
のミラー９で構成される共振器は、例えば光変調素子７
にピエゾ素子で応力を印加する方法や、温度を変化させ
ることによりミラー８，９間の間隔が制御される。
【００２６】上述したように、本実施の形態に係る光周
波数コム発生器１は、例えば光ファイバ等の非線形媒質
からなる光変調素子７を通過するレーザ光を変調するこ
とでサイドバンドを有するレーザ光を発生させているの
で、従来の電気光学素子を用いてサイドバンドを有する
レーザ光を発生させていた光周波数コム発生器と比較し
て、周波数間隔｜ｆ2−ｆ3｜が電気光学素子に依存する
ようなことなく、レーザ光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3を任意に
決定することにより、サイドバンドの周波数間隔を変化
させることができる。これにより、この光周波数コム発
生器１は、電気光学素子を用いた光周波数コム発生器と
比較してサイドバンドの周波数間隔をより大きくするこ
ともできる。
波数コム発生器１は、例えば光ファイバ等の非線形媒質
からなる光変調素子７を通過するレーザ光を変調するこ
とでサイドバンドを有するレーザ光を発生させているの
で、従来の電気光学素子を用いてサイドバンドを有する
レーザ光を発生させていた光周波数コム発生器と比較し
て、周波数間隔｜ｆ2−ｆ3｜が電気光学素子に依存する
ようなことなく、レーザ光Ｌ2及びレーザ光Ｌ3を任意に
決定することにより、サイドバンドの周波数間隔を変化
させることができる。これにより、この光周波数コム発
生器１は、電気光学素子を用いた光周波数コム発生器と
比較してサイドバンドの周波数間隔をより大きくするこ
ともできる。
【００２７】また、本実施の形態に係る光周波数コム発
生器１は、サイドバンドの周波数間隔を任意に変化させ
ることができるので、上述したようなサイドバンドを有
するレーザ光Ｌ5を一定周期で発生するパルスとしたと
き、パルスの繰り返し間隔を任意とすることができる。
さらに、この光周波数コム発生器１は、サイドバンドの
周波数間隔を小さくすることによりパルスの繰り返し間
隔を大きくすることもできる。
生器１は、サイドバンドの周波数間隔を任意に変化させ
ることができるので、上述したようなサイドバンドを有
するレーザ光Ｌ5を一定周期で発生するパルスとしたと
き、パルスの繰り返し間隔を任意とすることができる。
さらに、この光周波数コム発生器１は、サイドバンドの
周波数間隔を小さくすることによりパルスの繰り返し間
隔を大きくすることもできる。
【００２８】また、本実施の形態に係る光周波数コム発
生器１は、第１の光源２から出射されたレーザ光Ｌ1を
一対のミラー８，９により往復させて変調させる一例に
ついて説明したが、ビームスプリッタ５から出射される
レーザ光Ｌ4を往復反射させても良い。このような光周
波数コム発生器１は、図３に示すように、ビームスプリ
ッタ５とビームスプリッタ６との間にミラー１１を設け
るとともに、ビームスプリッタ１０で反射されたレーザ
光Ｌ6を反射するミラー１２を設ける。このミラー１
１，１２は、レーザ光Ｌ6の周波数に対して高反射率を
有してなる。このように、レーザ光Ｌ4をミラー１１と
ミラー１２間で往復させることにより、レーザ光Ｌ4の
光強度を増大させることができ、光変調素子７に対する
変調効率を向上させることができる。
生器１は、第１の光源２から出射されたレーザ光Ｌ1を
一対のミラー８，９により往復させて変調させる一例に
ついて説明したが、ビームスプリッタ５から出射される
レーザ光Ｌ4を往復反射させても良い。このような光周
波数コム発生器１は、図３に示すように、ビームスプリ
ッタ５とビームスプリッタ６との間にミラー１１を設け
るとともに、ビームスプリッタ１０で反射されたレーザ
光Ｌ6を反射するミラー１２を設ける。このミラー１
１，１２は、レーザ光Ｌ6の周波数に対して高反射率を
有してなる。このように、レーザ光Ｌ4をミラー１１と
ミラー１２間で往復させることにより、レーザ光Ｌ4の
光強度を増大させることができ、光変調素子７に対する
変調効率を向上させることができる。
【００２９】なお、上述の実施の形態に係る光周波数コ
ム発生器１は、単一の周波数ｆ1を有するレーザ光Ｌ1に
サイドバンドを発生させる一例について説明したが、変
調されるレーザ光Ｌ1を２つの周波数ｆａ，ｆｂを有す
るレーザ光としても良い。このとき、第２のミラー９か
ら変調されて出射されるレーザ光は、図４に示すような
サイドバンドを有するものとなる。
ム発生器１は、単一の周波数ｆ1を有するレーザ光Ｌ1に
サイドバンドを発生させる一例について説明したが、変
調されるレーザ光Ｌ1を２つの周波数ｆａ，ｆｂを有す
るレーザ光としても良い。このとき、第２のミラー９か
ら変調されて出射されるレーザ光は、図４に示すような
サイドバンドを有するものとなる。
【００３０】また、図４に示したサイドバンドを発生さ
せるときには、周波数ｆａとｆｂを近接させてレーザ光
Ｌ1を発生させる必要があるが、周波数ｆａと周波数ｆ
ｂの周波数差を大きくし、周波数ｆａ、ｆｂを中心とし
て発生したサイドバンドを干渉させることにより、サイ
ドバンドの光強度を向上させることもできる。
せるときには、周波数ｆａとｆｂを近接させてレーザ光
Ｌ1を発生させる必要があるが、周波数ｆａと周波数ｆ
ｂの周波数差を大きくし、周波数ｆａ、ｆｂを中心とし
て発生したサイドバンドを干渉させることにより、サイ
ドバンドの光強度を向上させることもできる。
【００３１】すなわち、第１のレーザ光Ｌ１から出射さ
れる周波数ｆａのレーザ光と周波数ｆｂのレーザ光とに
より周波数ｆａと周波数ｆｂとの差分に応じたビート周
波数により光変調素子７を変調させる。これにより、上
記光変調素子は、ビート周波数に応じて屈折率が変化さ
れ、周波数ｆａを有するレーザ光及び周波数ｆｂを有す
るレーザ光を変調させる。このように、光周波数コム発
生器１は、単一の第１の光源２から出射されたレーザ光
により、光変調素子７を変調させ、周波数ｆａを中心と
したサイドバンドと周波数ｆｂを中心としたサイドバン
ドとを発生させることができる。
れる周波数ｆａのレーザ光と周波数ｆｂのレーザ光とに
より周波数ｆａと周波数ｆｂとの差分に応じたビート周
波数により光変調素子７を変調させる。これにより、上
記光変調素子は、ビート周波数に応じて屈折率が変化さ
れ、周波数ｆａを有するレーザ光及び周波数ｆｂを有す
るレーザ光を変調させる。このように、光周波数コム発
生器１は、単一の第１の光源２から出射されたレーザ光
により、光変調素子７を変調させ、周波数ｆａを中心と
したサイドバンドと周波数ｆｂを中心としたサイドバン
ドとを発生させることができる。
【００３２】また、上述の実施の形態に係る光周波数コ
ム発生器１は、図５に示すように、ビームスプリッタ６
を通過したレーザ光Ｌ１に対する共振器３０を設けても
良い。この共振器３０は、ミラー８とビームスプリッタ
６との間に配されたミラー３１と、ミラー８とからな
る。このミラー３１は、第１のミラー８と同様に、レー
ザ光Ｌ1に対して高反射率を有するとともに、レーザ光
Ｌ４に対して低反射率を有する。従って、この共振器３
０は、ミラー３１とミラー８との間でレーザ光Ｌ1を往
復させる。このことにより、図４の光周波数コム発生器
１は、レーザ光Ｌ1を共振させることができ、レーザ光
Ｌ1の光強度を向上させることができる。
ム発生器１は、図５に示すように、ビームスプリッタ６
を通過したレーザ光Ｌ１に対する共振器３０を設けても
良い。この共振器３０は、ミラー８とビームスプリッタ
６との間に配されたミラー３１と、ミラー８とからな
る。このミラー３１は、第１のミラー８と同様に、レー
ザ光Ｌ1に対して高反射率を有するとともに、レーザ光
Ｌ４に対して低反射率を有する。従って、この共振器３
０は、ミラー３１とミラー８との間でレーザ光Ｌ1を往
復させる。このことにより、図４の光周波数コム発生器
１は、レーザ光Ｌ1を共振させることができ、レーザ光
Ｌ1の光強度を向上させることができる。
【００３３】また、本実施の形態に係る光周波数コム発
生器１は、第１のミラー８及び第２のミラー９を光変調
素子７の光入射側及び光出射側に設けることで共振器を
構成する一例について説明したが、図６に示すように、
レーザ光Ｌ1に対して高反射率を有するミラー２１，２
２と、レーザ光Ｌ1を全反射するミラー２３，２４を配
設した、リング型としても良い。
生器１は、第１のミラー８及び第２のミラー９を光変調
素子７の光入射側及び光出射側に設けることで共振器を
構成する一例について説明したが、図６に示すように、
レーザ光Ｌ1に対して高反射率を有するミラー２１，２
２と、レーザ光Ｌ1を全反射するミラー２３，２４を配
設した、リング型としても良い。
【００３４】また、本実施の形態に係る光周波数コム発
生器１は、図７に示すように、第２のミラー９を通過し
たレーザ光Ｌ５に対する共振器４０を設けても良い。こ
の共振器３０は、第２のミラー９とビームスプリッタ１
０との間に配されたミラー４１と、第２のミラー９とか
らなる。このミラー４１は、第２のミラー９と同様に、
レーザ光Ｌ5に対して高反射率を有するとともに、レー
ザ光Ｌ４に対して低反射率を有する。従って、この共振
器４０は、ミラー４１と第２のミラー９との間でレーザ
光Ｌ５を往復させる。このことにより、図４の光周波数
コム発生器１は、レーザ光Ｌ５を共振させて、ミラー４
１により設定された特定の周波数を有するレーザ光Ｌ５
のみを出力することができる。また、この図７の光周波
数コム発生器１は、共振器４０によりレーザ光Ｌ５を共
振させているので、レーザ光Ｌ５の光強度を向上させる
ことができる。
生器１は、図７に示すように、第２のミラー９を通過し
たレーザ光Ｌ５に対する共振器４０を設けても良い。こ
の共振器３０は、第２のミラー９とビームスプリッタ１
０との間に配されたミラー４１と、第２のミラー９とか
らなる。このミラー４１は、第２のミラー９と同様に、
レーザ光Ｌ5に対して高反射率を有するとともに、レー
ザ光Ｌ４に対して低反射率を有する。従って、この共振
器４０は、ミラー４１と第２のミラー９との間でレーザ
光Ｌ５を往復させる。このことにより、図４の光周波数
コム発生器１は、レーザ光Ｌ５を共振させて、ミラー４
１により設定された特定の周波数を有するレーザ光Ｌ５
のみを出力することができる。また、この図７の光周波
数コム発生器１は、共振器４０によりレーザ光Ｌ５を共
振させているので、レーザ光Ｌ５の光強度を向上させる
ことができる。
【００３５】また、本実施の形態に係る光周波数コム発
生器１は、光変調素子７を光カー効果を有する非線形媒
質である光ファイバとした一例について説明したが、例
えばバルク状の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）であっても良
い。また、光変調素子７は、分散補償型の光ファイバを
用いることにより、より広い周波数帯域においてレーザ
光Ｌ1を変調させることができる。
生器１は、光変調素子７を光カー効果を有する非線形媒
質である光ファイバとした一例について説明したが、例
えばバルク状の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）であっても良
い。また、光変調素子７は、分散補償型の光ファイバを
用いることにより、より広い周波数帯域においてレーザ
光Ｌ1を変調させることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光周波数コム発生器は、被制御光を出射する第１の光
源と、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが混合されて
生成された制御光を出射する光出射手段と、光カー効果
を有し、上記光出射手段から出射された制御光と上記第
１の光源から出射された被制御光とが入射され、制御光
により屈折率が変化される光変調素子と、光変調素子の
光入射側及び光出射側に配された一対のミラーとを備え
ている。このような光周波数コム発生器は、被制御光
を、ミラー間に複数回往復させることで光変調素子によ
り変調させ、光変調素子に入射させたときの周波数を中
心として低周波側と高周波側に第１のレーザ光と第２の
レーザ光との周波数の差分に等しい周波数間隔毎でサイ
ドバンドを発生させることができる。したがって、この
光周波数コム発生器によれば、電気光学素子を用いるこ
となく被制御光にサイドバンドを発生させることができ
る。したがって、この光周波数コム発生器によれば、光
変調素子の電気的帯域による制限を受けることなく、サ
イドバンドの周波数間隔を任意に変化させて発生させる
ことができる。
る光周波数コム発生器は、被制御光を出射する第１の光
源と、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが混合されて
生成された制御光を出射する光出射手段と、光カー効果
を有し、上記光出射手段から出射された制御光と上記第
１の光源から出射された被制御光とが入射され、制御光
により屈折率が変化される光変調素子と、光変調素子の
光入射側及び光出射側に配された一対のミラーとを備え
ている。このような光周波数コム発生器は、被制御光
を、ミラー間に複数回往復させることで光変調素子によ
り変調させ、光変調素子に入射させたときの周波数を中
心として低周波側と高周波側に第１のレーザ光と第２の
レーザ光との周波数の差分に等しい周波数間隔毎でサイ
ドバンドを発生させることができる。したがって、この
光周波数コム発生器によれば、電気光学素子を用いるこ
となく被制御光にサイドバンドを発生させることができ
る。したがって、この光周波数コム発生器によれば、光
変調素子の電気的帯域による制限を受けることなく、サ
イドバンドの周波数間隔を任意に変化させて発生させる
ことができる。
【図１】本実施の形態にかかる光周波数コム発生器を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】本実施の形態にかかる光周波数コム発生器によ
り変調されたレーザ光の周波数に対する光出力を示す図
である。
り変調されたレーザ光の周波数に対する光出力を示す図
である。
【図３】本実施の形態に係る光周波数コム発生器の他の
一例を示す構成図である。
一例を示す構成図である。
【図４】本実施の形態にかかる光周波数コム発生器によ
り２つの周波数ｆａ，ｆｂを有するレーザ光を変調した
ときのレーザ光の周波数に対する光出力を示す図であ
る。
り２つの周波数ｆａ，ｆｂを有するレーザ光を変調した
ときのレーザ光の周波数に対する光出力を示す図であ
る。
【図５】ビームスプリッタとミラーとの間に共振器を配
設したときの光周波数コム発生器の要部を示す図であ
る。
設したときの光周波数コム発生器の要部を示す図であ
る。
【図６】共振器をリング型としたときの光周波数コム発
生器の要部を示す図である。
生器の要部を示す図である。
【図７】光変調素子の出射側に共振器を配設したときの
光周波数コム発生器の要部を示す図である。
光周波数コム発生器の要部を示す図である。
１ 光周波数コム発生器、２ 第１の光源、３ 第２の
光源、４ 第３の光源、５ ビームスプリッタ、７ 光
変調素子、８ 第１のミラー、９ 第２のミラー
光源、４ 第３の光源、５ ビームスプリッタ、７ 光
変調素子、８ 第１のミラー、９ 第２のミラー
Claims (9)
- 【請求項１】 被制御光を出射する第１の光源と、 第１のレーザ光と第２のレーザ光とが混合されて生成さ
れた制御光を出射する光出射手段と、 光カー効果を有し、上記光出射手段から出射された制御
光と上記第１の光源から出射された被制御光とが入射さ
れ、制御光により屈折率が変化される光変調素子と、 上記光変調素子を介して光入射側及び光出射側に配され
た一対のミラーとを備え、 上記被制御光は、上記ミラー間を共振されることで上記
光変調素子により変調され、上記光変調素子に入射され
たときの周波数を中心として低周波側と高周波側に上記
第１のレーザ光と第２のレーザ光との周波数の差分に等
しい周波数間隔毎でサイドバンドを発生されることを特
徴とする光周波数コム発生器。 - 【請求項２】 上記一対のミラーは、上記被制御光に対
してのみ高反射率を有することを特徴とする請求項１記
載の光周波数コム発生器。 - 【請求項３】 上記一対のミラーは、上記制御光に対し
てのみ高反射率を有することを特徴とする請求項１記載
の光周波数コム発生器。 - 【請求項４】 上記一対のミラーは、上記制御光及び被
制御光に対して高反射率を有することを特徴とする請求
項１記載の光周波数コム発生器。 - 【請求項５】 上記光変調素子の入射側に一対の第２の
ミラーを備え、 上記被制御光は、上記一対の第２のミラー間で共振され
てから上記光変調素子に入射されることを特徴とする請
求項１記載の光周波数コム発生器。 - 【請求項６】 上記光変調素子の入射側に一対の第３の
ミラーを備え、 上記被制御光は、上記一対の第３のミラー間で共振さ
れ、所定の周波数が選択されて出力されることを特徴と
する請求項１記載の光周波数コム発生器。 - 【請求項７】 ２以上の周波数を有する被制御光を出射
する第２の光源を備え、 上記第２の光源から出射された被制御光は、上記一対の
ミラー間を共振されることで上記光変調素子により変調
され、上記光変調素子に入射された２以上の周波数を中
心として低周波側と高周波側に上記第１のレーザ光と第
２のレーザ光との周波数の差分に等しい周波数間隔毎で
サイドバンドを発生されることを特徴とする請求項１記
載の光周波数コム発生器。 - 【請求項８】 一の周波数を有するレーザ光と他の周波
数を有するレーザ光とが混合されたレーザ光を出射する
第３の光源を備え、 上記光変調素子は、上記一の周波数を有するレーザ光と
他の周波数を有するレーザ光との差周波数に応じて屈折
率が変化され、上記一の周波数を有するレーザ光及び他
の周波数を有するレーザ光を変調させることで、上記一
の周波数を中心としたサイドバンドと上記他の周波数を
中心としたサイドバンドとを発生させることを特徴とす
る請求項１記載の光周波数コム発生器。 - 【請求項９】 上記光出射手段は、コムジェネレータを
備え、 当該コムジェネレータでサイドバンドが発生されたパル
スを被制御光として出射することを特徴とする請求項１
記載の光周波数コム発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207498A JPH11288009A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 光周波数コム発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207498A JPH11288009A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 光周波数コム発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11288009A true JPH11288009A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14044318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9207498A Pending JPH11288009A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 光周波数コム発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11288009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003010596A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-02-06 | Japan Science And Technology Agency | Generateur com de frequence optique |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP9207498A patent/JPH11288009A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003010596A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-02-06 | Japan Science And Technology Agency | Generateur com de frequence optique |
| US7239442B2 (en) | 2001-07-26 | 2007-07-03 | Japan Science And Technology Agency | Optical frequency comb generator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080513 |