JPH114037A - 標準光周波数発生装置 - Google Patents
標準光周波数発生装置Info
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- JPH114037A JPH114037A JP15501197A JP15501197A JPH114037A JP H114037 A JPH114037 A JP H114037A JP 15501197 A JP15501197 A JP 15501197A JP 15501197 A JP15501197 A JP 15501197A JP H114037 A JPH114037 A JP H114037A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成により、広帯域で絶対波長と周波
数間隔が同時に制御された標準光周波数を発生させる。 【解決手段】 光スペクトルの裾が互いに重なるように
利得帯域が異なる複数のモード同期半導体レーザを縦続
に接続し、相互光注入法によりすべて絶対波長およびパ
ルス位相（タイミング）が一致するように制御する。
数間隔が同時に制御された標準光周波数を発生させる。 【解決手段】 光スペクトルの裾が互いに重なるように
利得帯域が異なる複数のモード同期半導体レーザを縦続
に接続し、相互光注入法によりすべて絶対波長およびパ
ルス位相（タイミング）が一致するように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ装置
を用いて広帯域の標準光周波数を発生させる標準光周波
数発生装置に関する。この広帯域の標準光周波数は、例
えば波長多重伝送システムの参照光源等に使用される。
を用いて広帯域の標準光周波数を発生させる標準光周波
数発生装置に関する。この広帯域の標準光周波数は、例
えば波長多重伝送システムの参照光源等に使用される。
【０００２】
【従来の技術】広帯域の標準光周波数を発生させる技術
として、従来より基準となる連続単色光（ＣＷ光）を変
調することにより発生する光変調サイドバンドを利用す
る方法が提案されている。
として、従来より基準となる連続単色光（ＣＷ光）を変
調することにより発生する光変調サイドバンドを利用す
る方法が提案されている。
【０００３】図６は、光変調サイドバンドを利用する従
来の標準光周波数発生装置の構成を示す。図において、
ＣＷ光源６１は、基準光周波数に応じた発振周波数νの
基準ＣＷ光を発生する。光変調器６２は、この基準ＣＷ
光と低位相雑音のマイクロ波発振器６３から出力される
マイクロ波の変調信号を入力する。光変調器６２には、
一般に消光比を高くとれる対称マッハツェンダ干渉計型
光変調器が用いられるが、これはリチウムナイオベート
結晶上に位相整合した光導波路とマイクロ波導波路を一
体形成し、マイクロ波に対して共振器となるように構成
されたものである。マイクロ波は共振器内で増強される
ので、低電力で大振幅の光変調が可能になっている。マ
イクロ波発振器６３には、標準市販品のものでシングル
サイドバンド位相雑音が全帯域に渡り100dBc/Hz 以下に
抑圧された高品質のマイクロ波を広帯域（〜50ＧHz）に
渡って発生可能なものが利用される。
来の標準光周波数発生装置の構成を示す。図において、
ＣＷ光源６１は、基準光周波数に応じた発振周波数νの
基準ＣＷ光を発生する。光変調器６２は、この基準ＣＷ
光と低位相雑音のマイクロ波発振器６３から出力される
マイクロ波の変調信号を入力する。光変調器６２には、
一般に消光比を高くとれる対称マッハツェンダ干渉計型
光変調器が用いられるが、これはリチウムナイオベート
結晶上に位相整合した光導波路とマイクロ波導波路を一
体形成し、マイクロ波に対して共振器となるように構成
されたものである。マイクロ波は共振器内で増強される
ので、低電力で大振幅の光変調が可能になっている。マ
イクロ波発振器６３には、標準市販品のものでシングル
サイドバンド位相雑音が全帯域に渡り100dBc/Hz 以下に
抑圧された高品質のマイクロ波を広帯域（〜50ＧHz）に
渡って発生可能なものが利用される。
【０００４】このような構成による光変調により、入力
する基準光を中心に変調周波数ごとの光変調サイドバン
ドが発生する。位相変調に基づくマッハツェンダ強度変
調器によりこの光変調サイドバンドを発生させた場合、
その光周波数スペクトルは入力光を頂点とするピラミッ
ド状のコムを呈し、各成分の強度はベッセル関数で記述
されたものとなる。
する基準光を中心に変調周波数ごとの光変調サイドバン
ドが発生する。位相変調に基づくマッハツェンダ強度変
調器によりこの光変調サイドバンドを発生させた場合、
その光周波数スペクトルは入力光を頂点とするピラミッ
ド状のコムを呈し、各成分の強度はベッセル関数で記述
されたものとなる。
【０００５】ここで、広帯域の標準光周波数は、図７に
示すように、複数のＣＷ光から発生する光変調サイドバ
ンドを互いに裾の部分で一致するように配置することに
より発生させることができる。この裾を一致させるに
は、位相同期ループ安定化技術が利用される。これは、
２つのサイドバンドの重なった裾の部分からそれぞれモ
ードを１つずつ抽出し、その２つのモードの位相が同期
するように一方のサイドバンドの入力光の発振周波数を
制御するものである。
示すように、複数のＣＷ光から発生する光変調サイドバ
ンドを互いに裾の部分で一致するように配置することに
より発生させることができる。この裾を一致させるに
は、位相同期ループ安定化技術が利用される。これは、
２つのサイドバンドの重なった裾の部分からそれぞれモ
ードを１つずつ抽出し、その２つのモードの位相が同期
するように一方のサイドバンドの入力光の発振周波数を
制御するものである。
【０００６】図８は、位相同期ループを用いた従来の標
準光周波数発生装置の構成例を示す。図において、発振
周波数ν0 のＣＷ光源６１−１、光変調器６２−１、発
振周波数ΔＦのマイクロ波発振器６３−１を用いて、光
変調サイドバンド１を発生する。この光変調サイドバン
ド１から（ν0 ＋ＮΔＦ）のモードを光スプリッタ６４
−１およびバンドパスフィルタ６５−１を介して取り出
す。一方、発振周波数νのＣＷ光源６１−２、光変調器
６２−２、発振周波数ΔＦのマイクロ波発振器６３−２
を用いて、光変調サイドバンド２を発生する。この光変
調サイドバンド２から（ν−ＭΔＦ）のモードを光スプ
リッタ６４−２およびバンドパスフィルタ６５−２を介
して取り出す（Ｎ，Ｍは任意の整数、図７の例ではＮ＝
Ｍ＝５）。
準光周波数発生装置の構成例を示す。図において、発振
周波数ν0 のＣＷ光源６１−１、光変調器６２−１、発
振周波数ΔＦのマイクロ波発振器６３−１を用いて、光
変調サイドバンド１を発生する。この光変調サイドバン
ド１から（ν0 ＋ＮΔＦ）のモードを光スプリッタ６４
−１およびバンドパスフィルタ６５−１を介して取り出
す。一方、発振周波数νのＣＷ光源６１−２、光変調器
６２−２、発振周波数ΔＦのマイクロ波発振器６３−２
を用いて、光変調サイドバンド２を発生する。この光変
調サイドバンド２から（ν−ＭΔＦ）のモードを光スプ
リッタ６４−２およびバンドパスフィルタ６５−２を介
して取り出す（Ｎ，Ｍは任意の整数、図７の例ではＮ＝
Ｍ＝５）。
【０００７】（ν−ＭΔＦ）のモードは、音響光周波数
シフタ６６−１で電気発振器６７−１の周波数ｆだけ周
波数差が設けられる。この（ν−ＭΔＦ＋ｆ）のモード
と、（ν0 ＋ＮΔＦ）のモードは、合波器６８−１で合
波されて光検出器６９−１に入力されて電気信号に変換
される。この電気信号と周波数ｆの信号はミキサ７０−
１に入力され、２つのモードの相対的な位相誤差が検出
され、それを誤差信号としてＣＷ光源６１−２を負帰還
制御することにより位相同期が実現する。
シフタ６６−１で電気発振器６７−１の周波数ｆだけ周
波数差が設けられる。この（ν−ＭΔＦ＋ｆ）のモード
と、（ν0 ＋ＮΔＦ）のモードは、合波器６８−１で合
波されて光検出器６９−１に入力されて電気信号に変換
される。この電気信号と周波数ｆの信号はミキサ７０−
１に入力され、２つのモードの相対的な位相誤差が検出
され、それを誤差信号としてＣＷ光源６１−２を負帰還
制御することにより位相同期が実現する。
【０００８】以下同様に、順次２つのモードの位相が同
期するように一方のサイドバンドの入力光の発振周波数
を制御することにより、広帯域の標準光周波数が得られ
る。
期するように一方のサイドバンドの入力光の発振周波数
を制御することにより、広帯域の標準光周波数が得られ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図８に示す従来の標準
光周波数発生装置は、光コムの数に比例して位相同期ル
ープを構成する制御回路が増大する。しかも、各制御回
路は図８に示すように複雑であり、広帯域の標準光周波
数を得るために多くのＣＷ光源を必要とする構成では、
さらに複雑で極めて高コストになる。
光周波数発生装置は、光コムの数に比例して位相同期ル
ープを構成する制御回路が増大する。しかも、各制御回
路は図８に示すように複雑であり、広帯域の標準光周波
数を得るために多くのＣＷ光源を必要とする構成では、
さらに複雑で極めて高コストになる。
【００１０】また、位相同期ループの直列接続系では、
誤差が累積されるために系が不安定になる問題点があっ
た。ところで、位相同期ループ安定化技術に代わるもの
として光注入同期技術がある。しかし、光変調サイドバ
ンドの裾から抽出したモードの波長を中心に新たに光変
調サイドバンドを形成する構成では、光変調サイドバン
ドの半分が互いに完全に重なりあってしまうために極め
て効率が悪く、広帯域な標準光周波数を得るには不適当
である。
誤差が累積されるために系が不安定になる問題点があっ
た。ところで、位相同期ループ安定化技術に代わるもの
として光注入同期技術がある。しかし、光変調サイドバ
ンドの裾から抽出したモードの波長を中心に新たに光変
調サイドバンドを形成する構成では、光変調サイドバン
ドの半分が互いに完全に重なりあってしまうために極め
て効率が悪く、広帯域な標準光周波数を得るには不適当
である。
【００１１】本発明は、簡単な構成により、広帯域で絶
対波長と周波数間隔が同時に制御された標準光周波数を
発生させることができる標準光周波数発生装置を提供す
ることを目的とする。
対波長と周波数間隔が同時に制御された標準光周波数を
発生させることができる標準光周波数発生装置を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の標準光周波数発
生装置は、光スペクトルの裾が互いに重なるように利得
帯域が異なる複数のモード同期半導体レーザを縦続に接
続し、相互光注入法によりすべて絶対波長およびパルス
位相（タイミング）が一致するように制御する構成であ
る。
生装置は、光スペクトルの裾が互いに重なるように利得
帯域が異なる複数のモード同期半導体レーザを縦続に接
続し、相互光注入法によりすべて絶対波長およびパルス
位相（タイミング）が一致するように制御する構成であ
る。
【００１３】一般に、モード間の位相が同期しかつ絶対
波長が制御された光信号をモード同期半導体レーザに注
入することにより、モード同期半導体レーザの絶対波長
とパルス位相（タイミング）を同時に制御することがで
きる（文献：Z. Ahmed, et al.,"Locking characterist
ics of a passively mode-locked monolithic DBR lase
r stabilized by optical injection", IEEE Photonics
Technol. Lett., 8(1), pp.37-39, 1996)。
波長が制御された光信号をモード同期半導体レーザに注
入することにより、モード同期半導体レーザの絶対波長
とパルス位相（タイミング）を同時に制御することがで
きる（文献：Z. Ahmed, et al.,"Locking characterist
ics of a passively mode-locked monolithic DBR lase
r stabilized by optical injection", IEEE Photonics
Technol. Lett., 8(1), pp.37-39, 1996)。
【００１４】このため、図２に示すような光スペクトル
の裾が互いに重なるように利得帯域が異なる複数のモー
ド同期半導体レーザを用意し、まず例えば最短波長側の
モード同期半導体レーザを基準ＣＷ光の注入と強制また
は位相同期ループ安定化により絶対波長とパルス位相
（タイミング）を制御する。さらに、その出力パルスの
一部を分岐して隣接するモード同期半導体レーザに順次
注入することにより、すべてのモード同期半導体レーザ
の絶対波長とパルス位相（タイミング）を同期させるこ
とができ、その結果として広帯域で絶対波長と周波数間
隔が安定した標準光周波数を発生させることができる。
の裾が互いに重なるように利得帯域が異なる複数のモー
ド同期半導体レーザを用意し、まず例えば最短波長側の
モード同期半導体レーザを基準ＣＷ光の注入と強制また
は位相同期ループ安定化により絶対波長とパルス位相
（タイミング）を制御する。さらに、その出力パルスの
一部を分岐して隣接するモード同期半導体レーザに順次
注入することにより、すべてのモード同期半導体レーザ
の絶対波長とパルス位相（タイミング）を同期させるこ
とができ、その結果として広帯域で絶対波長と周波数間
隔が安定した標準光周波数を発生させることができる。
【００１５】なお、最初に基準ＣＷ光が注入されるモー
ド同期半導体レーザは最短波長側のものに限らず、例え
ば最長波長側のモード同期半導体レーザから短波長側へ
順次制御するようにしてもよい。
ド同期半導体レーザは最短波長側のものに限らず、例え
ば最長波長側のモード同期半導体レーザから短波長側へ
順次制御するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の標準光周波数発
生装置の基本構成を示す。複数のモード同期半導体レー
ザ１１−１，１１−２，１１−３は、図２に示すよう
に、光スペクトルの裾が互いに重なるように利得帯域が
異なる。その中で、最も短波長の利得をもつモード同期
半導体レーザ１１−１に、基準ＣＷ光源１２から光周波
数ν0 の基準ＣＷ光を入力し、マイクロ波発振器１３か
ら周波数ΔＦの変調信号を入力し、強制または位相同期
ループ安定化により基準波長と基準タイミングに同期さ
せる。このモード同期半導体レーザ１１−１の出力パル
ス１の一部を光スプリッタ１４−１を介して分岐し、隣
接のモード同期半導体レーザ１１−２に光注入して同期
させる。これにより、モード同期半導体レーザ１１−２
の出力パルス２の絶対波長とパルス位相（タイミング）
を同期させることができる。
生装置の基本構成を示す。複数のモード同期半導体レー
ザ１１−１，１１−２，１１−３は、図２に示すよう
に、光スペクトルの裾が互いに重なるように利得帯域が
異なる。その中で、最も短波長の利得をもつモード同期
半導体レーザ１１−１に、基準ＣＷ光源１２から光周波
数ν0 の基準ＣＷ光を入力し、マイクロ波発振器１３か
ら周波数ΔＦの変調信号を入力し、強制または位相同期
ループ安定化により基準波長と基準タイミングに同期さ
せる。このモード同期半導体レーザ１１−１の出力パル
ス１の一部を光スプリッタ１４−１を介して分岐し、隣
接のモード同期半導体レーザ１１−２に光注入して同期
させる。これにより、モード同期半導体レーザ１１−２
の出力パルス２の絶対波長とパルス位相（タイミング）
を同期させることができる。
【００１７】次に、モード同期半導体レーザ１１−２の
出力パルス２の一部を光スプリッタ１４−２を介して分
岐し、隣接のモード同期半導体レーザ１１−３に光注入
して同期させる。以下、このような分岐、注入を順次行
うことにより、すべてのモード同期半導体レーザの絶対
波長とパルス位相（タイミング）が一致するように制御
することができる。これにより、広帯域の標準光周波数
発生装置を実現することができる。
出力パルス２の一部を光スプリッタ１４−２を介して分
岐し、隣接のモード同期半導体レーザ１１−３に光注入
して同期させる。以下、このような分岐、注入を順次行
うことにより、すべてのモード同期半導体レーザの絶対
波長とパルス位相（タイミング）が一致するように制御
することができる。これにより、広帯域の標準光周波数
発生装置を実現することができる。
【００１８】以下、各部の具体的な構成例について説明
する。基準ＣＷ光源１２には、ＨＣＮガスの吸収線を基
準とした 193.1ＴHzの絶対波長に光周波数がロックされ
た狭線幅のＤＦＢレーザが利用できる。
する。基準ＣＷ光源１２には、ＨＣＮガスの吸収線を基
準とした 193.1ＴHzの絶対波長に光周波数がロックされ
た狭線幅のＤＦＢレーザが利用できる。
【００１９】モード同期半導体レーザ１１には、図３に
示す従来の多電極集積型モード同期半導体レーザを用い
ることができる。パルス位相（タイミング）は、外部か
らの変調信号をセグメント１に印加して制御する。現状
では、25ＧHz程度の繰り返し周波数が安定に実現可能で
ある。素子長は、屈折率を 3.5とした場合に約 1.7ｍｍ
が最適値である。基準ＣＷ光への同期は、セグメント２
の位相調整領域への注入電流制御によって行う。なお、
セグメント３はＤＢＲ領域であり、セグメント４は利得
領域である。電極の分割は、活性層まで届かない浅いエ
ッチングにより行い、内部反射を極力抑えながら分離抵
抗１ｋΩを実現する。
示す従来の多電極集積型モード同期半導体レーザを用い
ることができる。パルス位相（タイミング）は、外部か
らの変調信号をセグメント１に印加して制御する。現状
では、25ＧHz程度の繰り返し周波数が安定に実現可能で
ある。素子長は、屈折率を 3.5とした場合に約 1.7ｍｍ
が最適値である。基準ＣＷ光への同期は、セグメント２
の位相調整領域への注入電流制御によって行う。なお、
セグメント３はＤＢＲ領域であり、セグメント４は利得
領域である。電極の分割は、活性層まで届かない浅いエ
ッチングにより行い、内部反射を極力抑えながら分離抵
抗１ｋΩを実現する。
【００２０】また、モード同期半導体レーザ１１には、
図４に示す高調波衝突パルスモード同期半導体レーザを
用いることができる。ここで、図４(a) は、両端に利得
領域２１を配置し、中央部に可飽和吸収領域２２を配置
した従来の衝突パルスモード同期半導体レーザの構造を
示す。これが高調波衝突パルスモード同期半導体レーザ
の基本ユニットとなる。図４(b) は、この基本ユニット
を直列配置して構成される高調波衝突パルスモード同期
半導体レーザの構造を示す。
図４に示す高調波衝突パルスモード同期半導体レーザを
用いることができる。ここで、図４(a) は、両端に利得
領域２１を配置し、中央部に可飽和吸収領域２２を配置
した従来の衝突パルスモード同期半導体レーザの構造を
示す。これが高調波衝突パルスモード同期半導体レーザ
の基本ユニットとなる。図４(b) は、この基本ユニット
を直列配置して構成される高調波衝突パルスモード同期
半導体レーザの構造を示す。
【００２１】図４(a) に示す衝突パルスモード同期半導
体レーザ（基本ユニット）では、２つのパルスがレーザ
共振器内を周回するので、レーザ共振器の基本モード間
隔の２倍の繰り返し周波数のパルス列を発生させること
ができる。基本ユニットの長さをＬo 、実効屈折率を
ｎ、真空中の光速をｃとすると、モード間隔は ΔＦｍ＝ｃ／（ｎＬo) となる。例えば、ｎ＝3.5 、Ｌo＝450μｍとすると、繰
り返し周波数は 190ＧHzとなる。
体レーザ（基本ユニット）では、２つのパルスがレーザ
共振器内を周回するので、レーザ共振器の基本モード間
隔の２倍の繰り返し周波数のパルス列を発生させること
ができる。基本ユニットの長さをＬo 、実効屈折率を
ｎ、真空中の光速をｃとすると、モード間隔は ΔＦｍ＝ｃ／（ｎＬo) となる。例えば、ｎ＝3.5 、Ｌo＝450μｍとすると、繰
り返し周波数は 190ＧHzとなる。
【００２２】図４(b) に示す高調波衝突パルスモード同
期半導体レーザの構造では、基本ユニットが同一ならば
高調波モード同期パルスの繰り返し周波数は原則不変で
ある。この場合に基本ユニット数をＮとすると、周回す
るパルスは２Ｎ個であり、基本モード間隔は１／Ｎに減
少する。しかし、利得領域の長さはＮ倍になるので、基
本ユニットよりも大幅な強度改善が期待できる。
期半導体レーザの構造では、基本ユニットが同一ならば
高調波モード同期パルスの繰り返し周波数は原則不変で
ある。この場合に基本ユニット数をＮとすると、周回す
るパルスは２Ｎ個であり、基本モード間隔は１／Ｎに減
少する。しかし、利得領域の長さはＮ倍になるので、基
本ユニットよりも大幅な強度改善が期待できる。
【００２３】ただし、Ｎの増大に伴って基本モード間隔
が減少し、高調波モード同期が不安定になるおそれがあ
る。しかし、図４(b) に示すように、周回するパルスが
同時に可飽和吸収領域２２内で衝突するので、唯一の高
調波モード同期状態が安定化される。
が減少し、高調波モード同期が不安定になるおそれがあ
る。しかし、図４(b) に示すように、周回するパルスが
同時に可飽和吸収領域２２内で衝突するので、唯一の高
調波モード同期状態が安定化される。
【００２４】なお、高調波衝突パルスモード同期半導体
レーザは、従来の多電極集積型モード同期半導体レーザ
と同様に、エッチングによる電極分離による多電極構造
により実現可能である。
レーザは、従来の多電極集積型モード同期半導体レーザ
と同様に、エッチングによる電極分離による多電極構造
により実現可能である。
【００２５】ここで、図５を参照して高調波衝突パルス
モード同期半導体レーザを光注入により安定化する機構
について説明する。第１の高調波衝突パルスモード同期
半導体レーザは、基準ＣＷ光の注入によって絶対波長と
パルス位相（タイミング）が安定化された光パルス（ス
ーパーモードオリジナル）を出力し、第２の高調波衝突
パルスモード同期半導体レーザに注入される。ここで、
スーパーモードとは、高調波モード同期によりロックし
たモードであり、図では６次の例が示されている。
モード同期半導体レーザを光注入により安定化する機構
について説明する。第１の高調波衝突パルスモード同期
半導体レーザは、基準ＣＷ光の注入によって絶対波長と
パルス位相（タイミング）が安定化された光パルス（ス
ーパーモードオリジナル）を出力し、第２の高調波衝突
パルスモード同期半導体レーザに注入される。ここで、
スーパーモードとは、高調波モード同期によりロックし
たモードであり、図では６次の例が示されている。
【００２６】第２の高調波衝突パルスモード同期半導体
レーザがオリジナルのスーパーモードに一致するスーパ
ーモード１を呈する場合は、光注入によりそのスーパー
モードがオリジナルに同期する。一方、オリジナルのス
ーパーモードに一致しないスーパーモード２の場合で
も、抑圧された基本キャビティモードとオリジナルは調
和するので、非注入時のスーパーモード２は光注入によ
って抑圧され、調和するスーパーモード３が成長する。
すなわち、スーパーモードが不一致の場合でも、光注入
により最適なスーパーモードが自動的に選択されること
になる。
レーザがオリジナルのスーパーモードに一致するスーパ
ーモード１を呈する場合は、光注入によりそのスーパー
モードがオリジナルに同期する。一方、オリジナルのス
ーパーモードに一致しないスーパーモード２の場合で
も、抑圧された基本キャビティモードとオリジナルは調
和するので、非注入時のスーパーモード２は光注入によ
って抑圧され、調和するスーパーモード３が成長する。
すなわち、スーパーモードが不一致の場合でも、光注入
により最適なスーパーモードが自動的に選択されること
になる。
【００２７】このように、繰り返し周波数が高く、発振
周波数を注入電流等で容易に調整できない場合にも、抑
圧されたキャビティモードの存在意義は高く、モード間
隔に関わらず順次絶対波長とパルス位相（タイミング）
を安定化させることができる。
周波数を注入電流等で容易に調整できない場合にも、抑
圧されたキャビティモードの存在意義は高く、モード間
隔に関わらず順次絶対波長とパルス位相（タイミング）
を安定化させることができる。
【００２８】なお、このような高調波衝突パルスモード
同期半導体レーザのパルス位相（タイミング）を安定化
する方法として、従来より提案されている受動モード同
期半導体レーザに対する位相同期ループ安定化回路や、
分周ハイブリッドモード同期法等を用いることができ
る。
同期半導体レーザのパルス位相（タイミング）を安定化
する方法として、従来より提案されている受動モード同
期半導体レーザに対する位相同期ループ安定化回路や、
分周ハイブリッドモード同期法等を用いることができ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の標準光周
波数発生装置は、絶対波長と周波数間隔が同時に制御さ
れた広帯域の標準光周波数を極めて簡単かつ安価な構成
で発生させることができる。
波数発生装置は、絶対波長と周波数間隔が同時に制御さ
れた広帯域の標準光周波数を極めて簡単かつ安価な構成
で発生させることができる。
【図１】本発明の標準光周波数発生装置の基本構成を示
す図。
す図。
【図２】複数のモード同期半導体レーザの利得帯域の関
係を示す図。
係を示す図。
【図３】多電極集積型モード同期半導体レーザの構造を
示す図。
示す図。
【図４】高調波衝突パルスモード同期半導体レーザの構
造を示す図。
造を示す図。
【図５】高調波衝突パルスモード同期半導体レーザを光
注入により安定化する機構について説明する図。
注入により安定化する機構について説明する図。
【図６】光変調サイドバンドを利用する従来の標準光周
波数発生装置の構成を示す図。
波数発生装置の構成を示す図。
【図７】２つのサイドバンドが裾の部分で位相同期させ
ることにより同期可能であることを示す図。
ることにより同期可能であることを示す図。
【図８】位相同期ループを用いた従来の標準光周波数発
生装置の構成例を示す図。
生装置の構成例を示す図。
１１ モード同期半導体レーザ １２ 基準ＣＷ光源 １３ マイクロ波発振器 １４ 光スプリッタ ２１ 利得領域 ２２ 可飽和吸収領域
Claims (2)
- 【請求項１】 光スペクトルの裾が互いに重なるように
利得帯域が異なる複数のモード同期半導体レーザと、 所定の光周波数の基準ＣＷ光を出力する基準ＣＷ光源
と、 所定の周波数の変調信号を出力する電気発振器と、 前記各モード同期半導体レーザから出力される光パルス
の一部を分岐する複数の光分岐手段とを備え、 前記複数のモード同期半導体レーザの内いずれか１つを
第１のモード同期半導体レーザとすると、この第１のモ
ード同期半導体レーザは、前記基準ＣＷ光および前記変
調信号を入力し、安定化された絶対波長および位相の第
１の光パルスを出力し、 前記第１のモード同期半導体レーザに隣接する第２のモ
ード同期半導体レーザ以降の各モード同期半導体レーザ
は、前段のモード同期半導体レーザから出力される光パ
ルスを前記光分岐手段を介して光注入し、前段のモード
同期半導体レーザの絶対波長および位相に同期させた光
パルスを順次出力することを特徴とする標準光周波数発
生装置。 - 【請求項２】 モード同期半導体レーザは、両端に利得
領域を配置し、中央部に可飽和吸収領域を配置した衝突
パルスモード同期半導体レーザを基本ユニットとし、こ
の基本ユニットを直列配置して構成される高調波衝突パ
ルスモード同期半導体レーザであることを特徴とする請
求項１に記載の標準光周波数発生装置。
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|---|---|---|---|
| JP15501197A JP3527617B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 標準光周波数発生装置 |
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|---|---|---|---|
| JP15501197A Expired - Fee Related JP3527617B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 標準光周波数発生装置 |
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-
1997
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