JPS58115947A - 光注入送信装置 - Google Patents

光注入送信装置

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JPS58115947A
JPS58115947A JP56210185A JP21018581A JPS58115947A JP S58115947 A JPS58115947 A JP S58115947A JP 56210185 A JP56210185 A JP 56210185A JP 21018581 A JP21018581 A JP 21018581A JP S58115947 A JPS58115947 A JP S58115947A
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JP
Japan
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semiconductor laser
injected
signal
optical
light
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JP56210185A
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JPS6160622B2 (ja
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Koichi Minemura
峰村 孝一
Hiroyoshi Rangu
博義 覧具
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光注入送信装置、特に送信光源として働く半
導体レーザの他に、この半導体レーザに光注入する光を
出力する半導体レーザを偏えた光送信装置に関する。
光フアイバ通信装置等に用いる光送信装置では、光源に
半導体レーザを用い、この半導体レーザを変調信号電流
で面接駆動することによシ発振と変調とを同時に行なう
ことが一般的である。この場合、高レベルの出力光を得
るために、半導体レーザを大振幅の変調信号で駆動する
ことが多いが、そうすると半導体レーザの発振光スペク
トル幅は広がり、マルチ縦モードになるのが通例でめっ
た。
送信光の光スペクトル幅が広いと、伝送路に使用される
光ファイバの材料分散により、伝送路出力端ではモード
分配雑音が生じたシ、信号光の周波数特性が劣化すると
いう欠点があった。また、受信側でヘテロダイン検波を
行なおうとする場合には、送信光が単一スペクトルでな
いと受信感度の劣化等が生じるという欠点があったO 半導体レーザはその構造にもよるが、通常は直流励起の
場合には単一スペクトルで発振するという特性を有する
。そのために、従来は直流励起によシ単一スベクトルで
発振している半導体レーザの出力光を、変調信号電流で
励起されてマルチ縦モードで発振している半導体レーザ
に注入することにより、光注入された半導体レーザの出
力光の光スペクトルを注入光の単一スペクトルに一致さ
せて単一スペクトル発振にするという技術が開発1  
    されている。
しかし、従来のこの技術では、光注入を受ける半導体レ
ーザがパルス信号で変調されている場合、この半導体レ
ーザにはレーザ発振が生じない符号It OHの時にも
光が注入されるために特に符号II Ofirの時の雑
音の増加が起こるという欠点があった0 この発明の目的は、注入光による被注入半導体レーザの
雑音の増加を抑制した光注入送信装置を提供することに
ある。
この発明によれば、第1の半導体レーザと、該第1の半
導体レーザの出力光が注入される第2の半導体レーザと
、前記第1.g2の半導体レーザに励起信号を与えるた
めの電気信号入力端子を有し、前記第2の半導体レーザ
に注入される注入光信号と前記第2の半導体レーザの励
起信号とを同期させることを特徴とする光注入送信装置
が得られる。
この発明の光注入送信装置では、注入光を出力する第1
の半導体レーザは、光が注入される第2の半導体レーザ
を励起する信号と同じ情報の信号で変調されており、し
かも帖1の半導体レーザの出力光子8号である注入光信
号が第2の半導体レーザに注入逼れるときには、この第
2の半導体レーザの励起at号と同期されている。その
ために例えば電気信号入力端子に入力する信号がパルス
符号変調された信号の場合には、第2の半導体レーザの
励起信号の符号と注入元信号の符号とは一致している。
ところで、第1の半導体レーザの励起信号電流には、ス
レシホルド1t’Rよシもわずかに大きい直流バイアス
電流と小振幅のパルス信号電流とを用い九ばこの泥lの
半導体レーザからは出力光の符号が1′″のときには単
一スペクトル発振のパルス変調された元信号が出力出来
る。−力、第2の半導体レーザの励起信号電流には、ス
レシホルド電流よりもわずかに小さい直流バイアス電流
と大振幅のパルス信号電流を用いれば、注入光が無い場
合には、発振スペクトルは単一ではないが高出力のパル
ス変調された光信号を第2の半導体レーザより出力させ
ることが出来る。
ここで、第1の半導体レーザの出力光信号である注入光
信号を第2の半導体レーザに注入すれば、5− 第2の半導体レーザの励起信号の符号が′】″のときに
は注入光信号の符号も°“1″で注入光信号のレベルは
比較的んく、しかも注入光(1号の光スペクトルも単一
なので、第2の半導体レーザの発振元スペクトルは注入
光の単・−スペクトルと一致した単一スペクトルになる
とともに、ピーク値の大きい、符号がパ1″′の光パル
スが第2の半導体レーザより出力出来る。
一部、第2の半導体レーザの励起信号の符号がtl Q
 ljのときには、注入光信号の符号も°′0”でレベ
ルが低いために、第2の半導体レーザの動作に与える影
響は小さく、注入光により雑音が発生するということは
ほとんど無いし、また第2の半導体レーザから出力され
る光レベルも符号が1”の場合に比べると非常に小さい
次にこの発明を実施例によシ図面を参照して説1周する
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図はこの実施例を説明するだめの各部の信号波形の
一部を示した図である。
6− 電気信号入力端子1に入力した変調信号は分岐回路2に
導びかれ、等価な2つの信号に分けられる。この分岐回
路2の出力の一方の信号は第1の駆動回路3に導びかれ
て増幅されたのち、直流バイアス電流に重畳されて第1
の半導体レーザ4に印加されている。この第1の半導体
レーザ4は、スレシホルド電流が温度25℃で30mA
、発振波長が約1.!RmのInGaAsP 半導体L
/ −f−r、埋。
め込みへテロ構造を有している。電気信号入力端子1に
入力している変調信号は、ピットレイトが400 M 
b / s、デユーティファクタが約50%のパルス符
号変調された信号で、この信号の波形を第2図(b)に
、符号を第2図(a)に示す。
この信号は第1の駆動回路3でパルスピーク値がlQm
Aの信号に変換されると共に、第1の半導体レーザ4の
スレシホルド電流よりもわずかに高いjlIt(351
nA)の直流バイアス電流に重畳されて第1の半導体レ
ーザ4に印加されている。この第1の半導体レーザ4か
らは、パルスの符号が′1″のときの光パワーが1.5
 mW 、光スペクトルが単一スペクトル、パルスの符
号がat Onのときの光パワーが0.5 mWの光パ
ルス信号が出力されている。
この元パルス信号の波形を第2図(b)に対応させて第
2図(C)に示す。
第1の半導体レーザ4の出力の光パルス信号は、結合回
路5に入り、ここのレンズ系で集光されて第2の半導体
レーザ6に注入される注入光信号になっている。なお結
合回路5には光アイソ1ノータが備えられておシ、第1
の半導体レーザ4の出力光はこの光アイソレータをld
B以下の低損失で通過するが、第2の半導体レーザ6等
での反射光は25dB以上の損失を受けるために、反射
光は第1の半導体レーザ4には戻りにくくなっている。
第2の半導体レーザ6には、第1の半導体レーザ4と同
じ構造で、はぼ同じ特性のものが使用されており、スレ
シホルド電流は温度25℃で30InA。
発振波長は約1.56μmである。
分岐回路2の出力の2つの信号のうちの他方は、第2の
駆動回路7に導びかれ、パルスピーク値が60mAの信
号に変換されると共に%第2の半導体レーザ6のスレシ
ホルド電流よシもわずかに低い値(29,5mA)の直
流バイアス電流に重畳されて第2の半導体レーザ6に印
加されている。
第20牛導体レーザ6は、第1の半導体レーザ4からの
注入光信号が注入されないときは、出力光パルスピーク
値が5mW、パルスオン−オフ比が1 sdB、光スペ
クトルがマルチ縦モード(縦モード間隔が4人、スペク
トル包絡線の牛値全幅が3OA)で発振する。
第2の半導体レーザ6の励起信号は注入光信号と同期す
るように、第2の駆動回路7の出力の信号の位相が定め
られている。この励起信号の波形を第2図(d)に示す
。また、注入光信号の符号tl I IIの場合の単一
スペクトルは、第2の半導体レーザ6のスペクトルであ
るマルチ縦モードのうちの一つに合致するように、第1
の半導体レーザ4の温度が制御されている。
このような状態で注入光信号が第2の半導体レーザ6に
注入されると、第2の半導体レーザ6の発振光スペクト
ルは注入光信号の発振光スペクト9− ルである単一スペクトルに一致した単一スペクトルにな
る。また、第2の半導体レーザ6の出方光パルスの符号
が′0”の場合には、注入光信号の符号もII OEl
で注入光レベルが低いために、雑音の発生は小さく抑え
ることが出来る。なお、以上のような光注入により、第
2の半導体レーザ6の出力光パルスのピーク値は約5.
3 m WICなった。
このときの第2の半導体し〜ザ6の出力光パルス信号の
波形を第2図(e)に示す。
なお、以上の実施例では、第1.第2の半導体レーザ4
,6は波長が約1,56μmで、埋め込みへテロ構造の
InGaAsP半導体レーザであるとしたが、他の波長
〜、他の材料、他の構造のものであってもよい。例えば
、注入光を出力する第1の半導体レーザには、光出力が
小さくても単色性の高い光スペクトルが得やすいもの、
注入光が注入される第20牛導体レーザには大出力光が
得やすいものというような使い分けをしてもよい。
′まだ、注入光が注入される第2の半導体レーザの励起
信号を、注入光信号よりも数10PSがら数)、0〜 100psの時間だけ遅らせてもよい。このようにすれ
ば、注入光信号は第2の半導体レーザにその発撰の直前
に注入されるので、単一スペクトルの注入光が1重にな
って第2の半導体レーザは単一スペクトルで発振し易く
なるし、また注入光信号によって第2の半導[ドレープ
の緩;4’Om励が抑圧され易くなる。
なお、第1を第2の半導体レーザの発振波長は、第2の
半導体1/−ザに注入光である第1の半導体レーザの出
力光が注入された時に、第2の半導坏レーザの発j:i
波長が注入光の波長に引込込まnて一致する程度に合致
していればよい@ずlわら、富2の半導体レーザの発振
波長が第1の半導体レーザの発楡波長に引き込まれて一
致することが可能な波長の最大分貼全は0.1λ〜工λ
程度なので、真1.躬2の半導体レーザの発振波長はこ
の程度の範囲丙で一紅していればよい。
また、第2の半導体レーザ6と鎮2の駆動回路7には、
慇2の半導体レーザ6のスレシホルド電流の温度変化や
経年変化を補償するための自動出力制御回路を設け、第
2の半導体レーザ6の出力光パワーが温度等によらずに
常に一定値になるように直流バイアス電流を制御しても
よい。同様に、第1の半導体レーザ4の出力光パワーが
一定になるように、その直流バイアス電流を制御しても
よい0 この発明によれば、以上説明したように注入光による被
注入半導体レーザの雑音を制御した光注入送信装置が借
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図はこの実施例を説明するための各部の信号波形図
である◇ 1・・・・・・電気信号入力端子、2・・・・・・分岐
回路、3゜7・・・・・・駆動回路、4.6・・・・・
・半導体レーザ、5・・・・・・結合回路。 へ        ヘ   ハ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の半導体レーザと、該第1の半導体レーザの
    出力光が注入される第2の半導体レーザと前記第1.第
    2の半導体レーザに励起信号を与えるための電気信号入
    力端子を有し、前記第2の半導体レーザに注入される注
    入光信号と前記第2の半導体レーザの励起信号とを同期
    させることを特徴とする光注入送信装置。
  2. (2)第2の半導体レーザの励起信号が前記第2の半導
    体レーザに注入される注入光信号に対して10P8−釈
    100P8の時間遅延を持つことを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の光注入送信装置。
  3. (3)第1の半導体レーザの発振光スペクトルが単一ス
    ペクトルであることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    〕項または第(2)項記載の光注入送信装置0
  4. (4)第2の半導体レーザの発振光スペクトルが前記注
    入光信号により単一スペクトルになると共に、注入光信
    号の単一スペクトルに一致することを特徴とする特許請
    求の範囲第(3)項記載の光注入送信装置。
JP56210185A 1981-12-29 1981-12-29 光注入送信装置 Granted JPS58115947A (ja)

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JPS6160622B2 JPS6160622B2 (ja) 1986-12-22

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DE10245717A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-22 Technische Universität Berlin Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines optischen Laserpulses

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DE10245717A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-22 Technische Universität Berlin Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines optischen Laserpulses
WO2004030167A3 (de) * 2002-09-25 2004-08-05 Univ Berlin Tech Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines optischen laserpulses

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