JPS60237425A - 光パルス幅圧縮方法及び圧縮器 - Google Patents
光パルス幅圧縮方法及び圧縮器Info
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- JPS60237425A JPS60237425A JP59093140A JP9314084A JPS60237425A JP S60237425 A JPS60237425 A JP S60237425A JP 59093140 A JP59093140 A JP 59093140A JP 9314084 A JP9314084 A JP 9314084A JP S60237425 A JPS60237425 A JP S60237425A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は光通信あるいは各種物理計測分野において用
いられ、入力パルスの幅を圧縮して幅の狭い光パルスを
発生する光パルス幅圧縮方法及び光パルス幅圧縮器に関
する。
いられ、入力パルスの幅を圧縮して幅の狭い光パルスを
発生する光パルス幅圧縮方法及び光パルス幅圧縮器に関
する。
「従来技術」
光パルスを圧縮する、すなわちパルス幅を狭めろ方法は
原理的に２通りに大別できる。第１の原理は、第１図Ａ
に示すようなパルス幅の広い光パルスとして特定の分散
特性を持つものを選択し、この光パルスを波長によって
光パルスが伝搬する群速度が異なる分散媒質中を通過さ
せることによって、光パルス中の後続部分を先行部分に
追いつかせて第１図Ｂに示すようにパルス幅を狭めるも
のである。第２の原理は、ゲートを用いて第１図Ａに示
すようなパルス幅の広い光パルスの一部分のみを第１図
Ｂに示すように幅の狭い光パルスとして抽出するもので
ある。
原理的に２通りに大別できる。第１の原理は、第１図Ａ
に示すようなパルス幅の広い光パルスとして特定の分散
特性を持つものを選択し、この光パルスを波長によって
光パルスが伝搬する群速度が異なる分散媒質中を通過さ
せることによって、光パルス中の後続部分を先行部分に
追いつかせて第１図Ｂに示すようにパルス幅を狭めるも
のである。第２の原理は、ゲートを用いて第１図Ａに示
すようなパルス幅の広い光パルスの一部分のみを第１図
Ｂに示すように幅の狭い光パルスとして抽出するもので
ある。
第１の原理を利用する場合には光パルスの分散特性と分
散媒質の分散特性とが逆になる必要があるため、光パル
スの分散符号の正負、すなわちその光パルス中の短波長
パルス成分と長波長パルス成分とのいずれかが先行し、
いずれかが後続部分にあるかによって分散媒質を選択し
なければならない。第２図は第１の原理を用いた従来の
光パルス幅圧縮器の概略構成を示す。入力光パルス１１
はレンズ１２を介して単一モードファイバ１３の一端に
入射され、単一モードファイバ１３の他端よりの出射光
パルスはし／ズ１４で集光され、ミラー１５．１６で順
次反射されて、Ｎａ蒸気を充填したセル】７に入射され
る。そのセル１７を通りミラー１８で反射された光は再
びセル１７を通り、ミラ １９，２１で順次反射されて
光パルス検出器２２に入射される。
散媒質の分散特性とが逆になる必要があるため、光パル
スの分散符号の正負、すなわちその光パルス中の短波長
パルス成分と長波長パルス成分とのいずれかが先行し、
いずれかが後続部分にあるかによって分散媒質を選択し
なければならない。第２図は第１の原理を用いた従来の
光パルス幅圧縮器の概略構成を示す。入力光パルス１１
はレンズ１２を介して単一モードファイバ１３の一端に
入射され、単一モードファイバ１３の他端よりの出射光
パルスはし／ズ１４で集光され、ミラー１５．１６で順
次反射されて、Ｎａ蒸気を充填したセル】７に入射され
る。そのセル１７を通りミラー１８で反射された光は再
びセル１７を通り、ミラ １９，２１で順次反射されて
光パルス検出器２２に入射される。
光パルス波長０，５９μｍでの単一モード光ファイバ１
３の分散は正符号であるので、圧縮媒質として分散が負
符号のＮａ蒸気を充填したセル１７が使用されている。
３の分散は正符号であるので、圧縮媒質として分散が負
符号のＮａ蒸気を充填したセル１７が使用されている。
実験結果によれば、３．３ ｐｓｅｃのパルス幅の光パ
ルス１１は単一モードファイバ１３を通過後１３ ｐｓ
ｅｃに拡がり、セル１７によって再び３．３ ｐｓｅｃ
に圧縮されている。この従来方法では光パルスの波長、
圧縮すべき光パルスの分散特性によって、使用波長帯で
透明でかつ分散特性が逆な媒質を選択し、またその逆分
散媒質を通過する距離を調整する必要があり、実用上極
めて不利な点が多い。
ルス１１は単一モードファイバ１３を通過後１３ ｐｓ
ｅｃに拡がり、セル１７によって再び３．３ ｐｓｅｃ
に圧縮されている。この従来方法では光パルスの波長、
圧縮すべき光パルスの分散特性によって、使用波長帯で
透明でかつ分散特性が逆な媒質を選択し、またその逆分
散媒質を通過する距離を調整する必要があり、実用上極
めて不利な点が多い。
一方、第２の原理を利用する場合には光パルスが分散特
性を有するか否か、あるいはその分散特性の如何て拘わ
らず、光パルスの圧縮が可能である。第３図は偏波保存
光ファイバのカー効果を利用した従来例を示すものであ
る。光パルスλ／２板２３、レンズ２４を順次介して偏
波保存光ファイバ２５の一端に入射される。その際に偏
波保存ファイバ２５に入射される直線偏光の光パルスが
、λ／２板２３によって光ファイバ２５の主４１１１（
ＸＭ）に対して角度θになるように調整し、レンズ２４
により集光して光ファイバ２５に入射している。
性を有するか否か、あるいはその分散特性の如何て拘わ
らず、光パルスの圧縮が可能である。第３図は偏波保存
光ファイバのカー効果を利用した従来例を示すものであ
る。光パルスλ／２板２３、レンズ２４を順次介して偏
波保存光ファイバ２５の一端に入射される。その際に偏
波保存ファイバ２５に入射される直線偏光の光パルスが
、λ／２板２３によって光ファイバ２５の主４１１１（
ＸＭ）に対して角度θになるように調整し、レンズ２４
により集光して光ファイバ２５に入射している。
偏波保存光ファイバ２５を伝搬中に光パルス中のレベル
が低い低パワ一部分は、通常の直線性複屈折効果によろ
偏波回転を光ファイバ２５で受けて出射し、その低パワ
一部分はレンズ２６を通り綿板２７によって偏波面を元
の角度θに調整され、これより更に入射偏光方向と直角
に配置された偏光子２８によって遮光される。しかし光
パルス中のレベルが高い高パワ一部分は偏波保存光ファ
イバ２５を伝搬中にカー効果によって非線形の偏波面の
回転を受けて出射し、この高パワ一部分はλＡ板２７を
通っても元の角度θに戻らず、従って偏光子２８で遮光
されずに通過する。その結果、第４図Ｎに示すように入
射光パルスは光ファイバ２５の出力端では第４図Ｂに示
すように低パワ一部と高パワ一部とで偏波方向が分離さ
れ、偏光子２８を通過する時にその低パワ一部が遮光さ
れ、第４図Ｃに示すように圧縮された光パルスが得られ
る。
が低い低パワ一部分は、通常の直線性複屈折効果によろ
偏波回転を光ファイバ２５で受けて出射し、その低パワ
一部分はレンズ２６を通り綿板２７によって偏波面を元
の角度θに調整され、これより更に入射偏光方向と直角
に配置された偏光子２８によって遮光される。しかし光
パルス中のレベルが高い高パワ一部分は偏波保存光ファ
イバ２５を伝搬中にカー効果によって非線形の偏波面の
回転を受けて出射し、この高パワ一部分はλＡ板２７を
通っても元の角度θに戻らず、従って偏光子２８で遮光
されずに通過する。その結果、第４図Ｎに示すように入
射光パルスは光ファイバ２５の出力端では第４図Ｂに示
すように低パワ一部と高パワ一部とで偏波方向が分離さ
れ、偏光子２８を通過する時にその低パワ一部が遮光さ
れ、第４図Ｃに示すように圧縮された光パルスが得られ
る。
この光パルス圧縮法は前述の第１の原理にもとづく逆分
散媒質を利用する方法に比べて、特定の逆分散媒質を必
要とせず、さらに光パルスが分散特性を有しない場合に
も適用できる点でははるかに優れている。しかしλ／２
板、λ／４板、偏光子等の光学部品を光パルスの入出力
に必要とするので、小型化に不適であり、またそれらの
光学的調整が煩雑であるという欠点を有している。
散媒質を利用する方法に比べて、特定の逆分散媒質を必
要とせず、さらに光パルスが分散特性を有しない場合に
も適用できる点でははるかに優れている。しかしλ／２
板、λ／４板、偏光子等の光学部品を光パルスの入出力
に必要とするので、小型化に不適であり、またそれらの
光学的調整が煩雑であるという欠点を有している。
「発明の目的」
この発明の目的は逆分散媒質を必要とせず、分散特性が
ない光パルスにも適用でき、しかも多くの光学部品を必
要とせず、簡単な光学的調整で、小形に構成することが
可能な光パルス幅圧縮方法及び圧縮器を提供することに
ある。
ない光パルスにも適用でき、しかも多くの光学部品を必
要とせず、簡単な光学的調整で、小形に構成することが
可能な光パルス幅圧縮方法及び圧縮器を提供することに
ある。
「発明の構成」
この発明の方法によれば信号光パルスを第１、第２光導
波路に分岐供給し、その信号光パルスよりも一定時間遅
れてその信号パルスと重畳して第１光導波路に制御用光
パルスを伝搬させて、その信号光パルスにカー効果によ
る位相変調を与える。
波路に分岐供給し、その信号光パルスよりも一定時間遅
れてその信号パルスと重畳して第１光導波路に制御用光
パルスを伝搬させて、その信号光パルスにカー効果によ
る位相変調を与える。
上記第１、第２光導波路を伝搬する信号光パルス間に光
位相差を与え、その位相差は前記位相変調が行われない
状態でπとする。第１、第２光導波路からの光を合波し
、その合波光がら制御用光パルス成分を除去して圧縮さ
れた光パルスを得る。
位相差を与え、その位相差は前記位相変調が行われない
状態でπとする。第１、第２光導波路からの光を合波し
、その合波光がら制御用光パルス成分を除去して圧縮さ
れた光パルスを得る。
この発明の圧縮器によれば信号光パルスが供給される入
力光導波路の出力端は第１、第２光導波路の一端に分岐
接続される。第１、第２光導波路はカー効果を有する材
料で構成され、これらの他端は出力光導波路の入力端に
接続される。第１光導波路に制御用光パルスが供給され
る制御用光導波路の出力端が接続され、その制御用光導
波路には信号光パルスのパルス幅よりも小さい量の遅延
を制御用光パルス如与える遅延手段が設けられる。
力光導波路の出力端は第１、第２光導波路の一端に分岐
接続される。第１、第２光導波路はカー効果を有する材
料で構成され、これらの他端は出力光導波路の入力端に
接続される。第１光導波路に制御用光パルスが供給され
る制御用光導波路の出力端が接続され、その制御用光導
波路には信号光パルスのパルス幅よりも小さい量の遅延
を制御用光パルス如与える遅延手段が設けられる。
また第１光導波路の信号光パルスが制御用光パルスによ
るカー効果の位相変調を受けない状態で、第１、第２光
導波路の出“力信、号光パルス間にその光波長でπの位
相差を与えろ位相差付与手段が設けられている。更に出
力光導波路の伝搬光から制御用光パルス成分を除去して
圧縮された信号光パルスを出力する制御用光パルス除去
手段が設けられる。
るカー効果の位相変調を受けない状態で、第１、第２光
導波路の出“力信、号光パルス間にその光波長でπの位
相差を与えろ位相差付与手段が設けられている。更に出
力光導波路の伝搬光から制御用光パルス成分を除去して
圧縮された信号光パルスを出力する制御用光パルス除去
手段が設けられる。
「実施例」
第５図はこの発明による光パルス幅圧縮器の一例を示す
。入力光導波路３１は信号光パルス３２が供給伝搬され
るもので、その出力端は第１、第２光導波路３３．３４
の各一端に分岐接続される。
。入力光導波路３１は信号光パルス３２が供給伝搬され
るもので、その出力端は第１、第２光導波路３３．３４
の各一端に分岐接続される。
第１、第２光導波路３３．３４の他端は出力光導波路３
５の入力端に合波接続される。第１、第２光導波路３３
．３４はカー効果を有する同一材料により構成され、こ
の例では第１、第２光導波路３３゜３４は同一光路長と
され、入力光導波路３１からの信号光パルスが第１、第
２光導波路３３．３４に同一割合で分岐され、その両分
眩光が出力光導波路３５で合波される時に、πなろ位相
差を与える位相差付与手段として、第２光導波路３４に
位相変調部３６が設けられ、位相変調部３６に電源３７
から直流電界が印加されて第２光導波路３４を通る光に
対し電気光学効果により位相変調を与える。この光導波
路３１，３３，３４．３５と位相変調手段（３６，３７
）はいわゆるマツハ・ツエンダ−干渉計を構成している
。
５の入力端に合波接続される。第１、第２光導波路３３
．３４はカー効果を有する同一材料により構成され、こ
の例では第１、第２光導波路３３゜３４は同一光路長と
され、入力光導波路３１からの信号光パルスが第１、第
２光導波路３３．３４に同一割合で分岐され、その両分
眩光が出力光導波路３５で合波される時に、πなろ位相
差を与える位相差付与手段として、第２光導波路３４に
位相変調部３６が設けられ、位相変調部３６に電源３７
から直流電界が印加されて第２光導波路３４を通る光に
対し電気光学効果により位相変調を与える。この光導波
路３１，３３，３４．３５と位相変調手段（３６，３７
）はいわゆるマツハ・ツエンダ−干渉計を構成している
。
第１光導波路３３に制御用光導波路３８の出力端が接続
され、制御用光導波路３８からの制御用光パルスを第１
光導波路３３Ｖｃａ：給伝搬六せＡ、ンとができる。制
御用光導波路３８に遅延回路３９が設けられ、制御用パ
ルスに対し、信号光パルス３２のパルス幅よりも少ない
時間の遅延δｔを与えることができる。遅延回路３９ば
その遅延量δｔを変化できるものが好ましい。制御用光
導波路３８に、信号光パルス３２と同期して、または信
号光パルスが分岐されて制御用光パルス４１として供給
され、遅延回路３９で遅延され、光パルス４２として第
１光導波路３３に入射される。
され、制御用光導波路３８からの制御用光パルスを第１
光導波路３３Ｖｃａ：給伝搬六せＡ、ンとができる。制
御用光導波路３８に遅延回路３９が設けられ、制御用パ
ルスに対し、信号光パルス３２のパルス幅よりも少ない
時間の遅延δｔを与えることができる。遅延回路３９ば
その遅延量δｔを変化できるものが好ましい。制御用光
導波路３８に、信号光パルス３２と同期して、または信
号光パルスが分岐されて制御用光パルス４１として供給
され、遅延回路３９で遅延され、光パルス４２として第
１光導波路３３に入射される。
第６図は、この実施例における光パルス幅圧縮の動作原
理をステップ形パルスを用℃・て模式的に説明したもの
である。この発明は前記第２の原理にもとづくものであ
り、（ａ）は制御用光パルス４１が入力されない場合、
（ｂ）は制御用パルス４１が入力された場合であり、横
軸は時間、縦軸は光パルスの振幅でちる。
理をステップ形パルスを用℃・て模式的に説明したもの
である。この発明は前記第２の原理にもとづくものであ
り、（ａ）は制御用光パルス４１が入力されない場合、
（ｂ）は制御用パルス４１が入力された場合であり、横
軸は時間、縦軸は光パルスの振幅でちる。
電源３７の出力による直流電界は第１、第２光導波路３
３．３４を通る信号光パルスの光位相差φがπとなるよ
うに設定されている。第６図（ａ）では入力光導波路３
１へ供給された信号光パルス３２は第１、第２光導波路
３３．３４に、第６図Ａ。
３．３４を通る信号光パルスの光位相差φがπとなるよ
うに設定されている。第６図（ａ）では入力光導波路３
１へ供給された信号光パルス３２は第１、第２光導波路
３３．３４に、第６図Ａ。
Ｂにそれぞれ示すように等振幅の信号光パルス３２ａ、
３２ｂに分岐される。第６図Ｃに示すように、制御用光
パルス４１に入力されておらず、位相変調部３６におい
て信号光パルス３２ｂは位相変調を受け、出力光導波路
３５に達した両信号光パルス３２ａ、３２ｂの各党の位
相差φはπで等振幅であるため、互に打消され、第６図
りに示すように出力光導波路３５から光パルスは出力さ
れない。
３２ｂに分岐される。第６図Ｃに示すように、制御用光
パルス４１に入力されておらず、位相変調部３６におい
て信号光パルス３２ｂは位相変調を受け、出力光導波路
３５に達した両信号光パルス３２ａ、３２ｂの各党の位
相差φはπで等振幅であるため、互に打消され、第６図
りに示すように出力光導波路３５から光パルスは出力さ
れない。
一方、制御用光パルス４１が入力される第６図（ｂ）で
は第６図ＣＫ示すように信号光パルス３２に対し、制御
用光パルス４２がδｔだけ遅れて第１光導波路３５にの
み供給される。従って分岐された信号光パルス３２ａ、
３２ｂの制御用光パルス４２よりも前の部分の光は出力
光導波路３５で位相差φがπで互に打消される。しかし
制御用光パルス４２により第１光導波路３３の信号光パ
ルス３２ａはカー効果により位相変調△φを受けるため
、制御用光パルス４２の前縁よりも後では信号光パルス
３２ａ、３２１）は出力光導波路３５で位相差φがπ十
△φとなり、互に打消されることなく出力される。信号
光パルス３２と制御用光パルス４２とをそれぞれ偏波面
が互に直交するＴＥモード。
は第６図ＣＫ示すように信号光パルス３２に対し、制御
用光パルス４２がδｔだけ遅れて第１光導波路３５にの
み供給される。従って分岐された信号光パルス３２ａ、
３２ｂの制御用光パルス４２よりも前の部分の光は出力
光導波路３５で位相差φがπで互に打消される。しかし
制御用光パルス４２により第１光導波路３３の信号光パ
ルス３２ａはカー効果により位相変調△φを受けるため
、制御用光パルス４２の前縁よりも後では信号光パルス
３２ａ、３２１）は出力光導波路３５で位相差φがπ十
△φとなり、互に打消されることなく出力される。信号
光パルス３２と制御用光パルス４２とをそれぞれ偏波面
が互に直交するＴＥモード。
ＴＭモードとして導波させ、出力光導波路３５から出力
される光を検光子４３に通し、検光子４３の偏波面を制
御用光パルス４２の偏波面と直交させておくことによっ
て制御用光パルス４２を除去し、第６図りに示すように
圧縮された信号光パルス４４のみを取り出すことができ
る。
される光を検光子４３に通し、検光子４３の偏波面を制
御用光パルス４２の偏波面と直交させておくことによっ
て制御用光パルス４２を除去し、第６図りに示すように
圧縮された信号光パルス４４のみを取り出すことができ
る。
制御用光パルスの遅延時間δｔを変えることによって、
出力信号光パルス４４０幅を変化させることができる。
出力信号光パルス４４０幅を変化させることができる。
第７図は光遅延回路３９０例であり、第７図Ａは全反射
ミラー４５とノーーフミラー４６と位置可変の全反射ミ
ラー４７とを組み合わせ、これらに対し光４８を矢印で
示すように反射させながら通過させ、全反射ミラー４７
の位置を矢印４９に示すように前後することにより光路
長を変化させて光遅延量δｔを変化させる。第７図Ｂは
光ファイバ５１に光パルスを通し、そのファイバ長を変
えることによって制御用光パルスに任意の遅延時間δｔ
を与えるものである。
ミラー４５とノーーフミラー４６と位置可変の全反射ミ
ラー４７とを組み合わせ、これらに対し光４８を矢印で
示すように反射させながら通過させ、全反射ミラー４７
の位置を矢印４９に示すように前後することにより光路
長を変化させて光遅延量δｔを変化させる。第７図Ｂは
光ファイバ５１に光パルスを通し、そのファイバ長を変
えることによって制御用光パルスに任意の遅延時間δｔ
を与えるものである。
制御用光パルス４２のピーク値が信号光パルスに与える
最大位相変化量△φｍは △φｍ−２πｎ２ＬｒＯ／２ ’ （１）で表わされる
。ただし、ｎ２は第１光導波路３３の材料のカー効果を
表わす屈折率の非線形係数、λは真空中の波長、Ｌは制
御用光パルス４２と信号光パルスとが干渉する光導波路
長、Ｉｏは制御用光パルスの尖頭電力密度である。光導
波路材料として広く用いられているＬｉＮｂＯ３を例に
とると、ｎ２は４、．２Ｘ１σ１０（ｍｗ／ｃｒｌ ）
−” であり、Ｌ＝２ｃｎＬ＋ λ＝０．８４μｍ制
御用光パルス４２の尖頭電力値を０１μ嶌光導波路３３
の寸法を４μｍＸ０．０４μｍとすれば、Ｔｏ ＝ ６
．３ Ｘ １０４ｍｗ／μｍとなるので△φｍ／ｈｃ＝
０．６３が得うレル。制御用光パルス４２の尖頭電力
値０１μＷは極めて小さい値であり、例えば、制御用光
パルス４１を信号光パルス３２から分離して取り出す場
合、ＩＷの信号電力の１／１０７に過ぎず、制御用える
損失は無視できる。
最大位相変化量△φｍは △φｍ−２πｎ２ＬｒＯ／２ ’ （１）で表わされる
。ただし、ｎ２は第１光導波路３３の材料のカー効果を
表わす屈折率の非線形係数、λは真空中の波長、Ｌは制
御用光パルス４２と信号光パルスとが干渉する光導波路
長、Ｉｏは制御用光パルスの尖頭電力密度である。光導
波路材料として広く用いられているＬｉＮｂＯ３を例に
とると、ｎ２は４、．２Ｘ１σ１０（ｍｗ／ｃｒｌ ）
−” であり、Ｌ＝２ｃｎＬ＋ λ＝０．８４μｍ制
御用光パルス４２の尖頭電力値を０１μ嶌光導波路３３
の寸法を４μｍＸ０．０４μｍとすれば、Ｔｏ ＝ ６
．３ Ｘ １０４ｍｗ／μｍとなるので△φｍ／ｈｃ＝
０．６３が得うレル。制御用光パルス４２の尖頭電力
値０１μＷは極めて小さい値であり、例えば、制御用光
パルス４１を信号光パルス３２から分離して取り出す場
合、ＩＷの信号電力の１／１０７に過ぎず、制御用える
損失は無視できる。
第８図に、信号光パルス３２の圧縮率として圧縮された
信号光パルス４４のｒｍｓ パルス幅σ０と入力信号パ
ルス３２の幅σ・１との比および信号光パルス３２の圧
縮によって生ずる損失と最大位相差△φｍ／πの関係を
それぞれ曲線５２．５３で示す。
信号光パルス４４のｒｍｓ パルス幅σ０と入力信号パ
ルス３２の幅σ・１との比および信号光パルス３２の圧
縮によって生ずる損失と最大位相差△φｍ／πの関係を
それぞれ曲線５２．５３で示す。
この図より、信号光パルス３２０幅は約３１５となり、
その時の損失は△φｍ＝１．３πで３ｄＢまで下げるこ
とができることがわかる。先の数値例では△φｍ／７Ｃ
＝ｉ。３を得るには、制御用光パルス４２の尖頭電力値
は０．２μＷが必要である。第８図は制御用光パルスの
遅延時間δＴを１としたものであるが、δ黙変化させた
ときにも、はぼ同等のパルス圧縮率が得られることが確
認された。ここでδＴは入力信号光パルスのパルス幅で
遅延時間δ１を規格化したもので、この例のパルスはガ
ウス形でそのパルス幅は半値幅が用いられる。
その時の損失は△φｍ＝１．３πで３ｄＢまで下げるこ
とができることがわかる。先の数値例では△φｍ／７Ｃ
＝ｉ。３を得るには、制御用光パルス４２の尖頭電力値
は０．２μＷが必要である。第８図は制御用光パルスの
遅延時間δＴを１としたものであるが、δ黙変化させた
ときにも、はぼ同等のパルス圧縮率が得られることが確
認された。ここでδＴは入力信号光パルスのパルス幅で
遅延時間δ１を規格化したもので、この例のパルスはガ
ウス形でそのパルス幅は半値幅が用いられる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明は導波路型の素子として
も実現でキーかつを堂部品初六−／Ｊ） ｆｒ ／ Ａ
形に構成でき、光学的調整も簡単である。現状で得られ
る材料と極めて微弱な制御光パルスを用いることによっ
て、光パルス幅を圧縮でき、またその時の損失も３ｄＢ
まで下げることができ、また材料のカー効果の時間応答
は通常１ｐＳ以下と極めて高速である。また前記例では
既存のマツハ・ツエーンダ干渉計を一利一用−し−てパ
ルス幅圧縮器を簡単に作ることができる。
も実現でキーかつを堂部品初六−／Ｊ） ｆｒ ／ Ａ
形に構成でき、光学的調整も簡単である。現状で得られ
る材料と極めて微弱な制御光パルスを用いることによっ
て、光パルス幅を圧縮でき、またその時の損失も３ｄＢ
まで下げることができ、また材料のカー効果の時間応答
は通常１ｐＳ以下と極めて高速である。また前記例では
既存のマツハ・ツエーンダ干渉計を一利一用−し−てパ
ルス幅圧縮器を簡単に作ることができる。
以上のことから、この発明の光パルス幅圧縮方法および
圧縮器は高速光、通信５分野て用いられる光パルス波形
用回路としてばかりでなく、極短パルスを用いて物質の
過渡応答現象を調べる各種物理計測分野で、光源と組み
合わせることによって極短パルスを得るのに適している
。
圧縮器は高速光、通信５分野て用いられる光パルス波形
用回路としてばかりでなく、極短パルスを用いて物質の
過渡応答現象を調べる各種物理計測分野で、光源と組み
合わせることによって極短パルスを得るのに適している
。
更にこの発明は通常の光ファイバにおけるカー効果も同
様に利用することによって実施可能である。この場合に
はマツハ・ツエーンダー干渉計を光ファイバによって容
易に圧縮素子を構成することができるという利点がある
。また第１、第２光導波路の信号光パルス間にπの位相
差を付与するには例えばこれら第１、第２光導波路の光
路長差により与えるなど他の手段によってもよい。また
出力光導波路の合波光から制御用光パルス成分を除去す
ることも、信号光パルスと制御用光パルスとの偏波面を
直交させ、検光子４３で除去する場合に限らず、他の手
段によってもよい。
様に利用することによって実施可能である。この場合に
はマツハ・ツエーンダー干渉計を光ファイバによって容
易に圧縮素子を構成することができるという利点がある
。また第１、第２光導波路の信号光パルス間にπの位相
差を付与するには例えばこれら第１、第２光導波路の光
路長差により与えるなど他の手段によってもよい。また
出力光導波路の合波光から制御用光パルス成分を除去す
ることも、信号光パルスと制御用光パルスとの偏波面を
直交させ、検光子４３で除去する場合に限らず、他の手
段によってもよい。
第１図は入力光パルス波形と圧縮パルス波形とを示す図
、第２図及び第３図はそれぞれ従来の光パルス幅圧縮器
を示す概略図、第４図は第３図の動作の説明に供する光
パルス波形図、第５図はこの発明の一実施例を示す概略
構成図、第６図は制御用光パルスがある場合とない場合
における第５図の各部の波形を示す図、第７図は光遅延
回路３９０例を示す図、第８図は入出力ｒｍｓパルス幅
比と損失及び△φｒｎ／πとの関係を示す図である。 ３１・・・信号光パルス入力導波路、３２・・・信号光
パルス、３３・・・第１光導波路、３４・・・第２光導
波路、３５・・出力光導波路、３６・・分岐された信号
光パルスにπの位相差を与える手段の一部としての位相
変調部、３７・・・直流電界≠印加用１電源、３８・・
・制御用光導波路、３９・・・遅延回路、４１．４２・
・・制御用光パルス、４３・・制御用ノくルス除去手段
としての検光子。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 草 野 卓 オ １ 図 Ａ ８ ７２ 図 ７３図 Ａ Ｂ Ｃ オ ６ 図 （Ｃ１） （ｂ）
、第２図及び第３図はそれぞれ従来の光パルス幅圧縮器
を示す概略図、第４図は第３図の動作の説明に供する光
パルス波形図、第５図はこの発明の一実施例を示す概略
構成図、第６図は制御用光パルスがある場合とない場合
における第５図の各部の波形を示す図、第７図は光遅延
回路３９０例を示す図、第８図は入出力ｒｍｓパルス幅
比と損失及び△φｒｎ／πとの関係を示す図である。 ３１・・・信号光パルス入力導波路、３２・・・信号光
パルス、３３・・・第１光導波路、３４・・・第２光導
波路、３５・・出力光導波路、３６・・分岐された信号
光パルスにπの位相差を与える手段の一部としての位相
変調部、３７・・・直流電界≠印加用１電源、３８・・
・制御用光導波路、３９・・・遅延回路、４１．４２・
・・制御用光パルス、４３・・制御用ノくルス除去手段
としての検光子。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 草 野 卓 オ １ 図 Ａ ８ ７２ 図 ７３図 Ａ Ｂ Ｃ オ ６ 図 （Ｃ１） （ｂ）
Claims (2)
- （１） カー効果を有する材料を用いた第１、第２光導
波路に、信号光パルスを分岐供給し、その信号光パルス
よりも一定時間遅れてその信号光パルスが存在している
間に、上記第１光導波路に制御用光パルスを伝搬させて
、この第１光導波路を伝搬しても・る信号光パルスにカ
ー効果により位相変調を与え、５ その信号光パルス中の上記カー効果による位相変調を受
けない部分と上記第２光導波路の信号光パルスとの光位
相差がπとなるように、上記第１、第２光導波路を伝搬
する光に位相差を与えてこれら第１、第２光導波路の出
力光を合波し、その合波した光から上記制御用光パルス
を除去して幅が圧縮された信号光パルスを得る光パルス
幅圧縮方法。 - （２）信号光パルスが供給される入力光導波路と、その
人力光導波路の出力端が各一端に分岐接続され、カー効
果を有する材料を用いた第１、第２光導波路と、 これら第１、第２光導波路の各他端が入力端と合波接続
された出力光導波路と、 上記人力光導波路から上記第１、第２光導波路に分岐供
給された信号光パルスの光が上記出力光導波路で合波さ
れる際にπの光位相差をもつようにこれら両筒１、第２
光導波路の光に位相差を与える位相差付与手段と、 制御用光パルスが供給され、上記第１光導波路に接続さ
れてこの制御用光パルスをその第１光導波路へ供給する
制御用光導波路と、 その制御用光導波路に設けられ、制御用光パルスに対し
、上記信号光パルスのパルス幅よりも小さい量の遅延を
与える遅延手段と、 上記出力用光導波路を伝搬する光から上記制御用光パル
スの成分を除去して幅が圧縮された信号光パルスを出力
する制御用光パルス除去手段とを具備する光パルス幅圧
縮器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093140A JPS60237425A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 光パルス幅圧縮方法及び圧縮器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093140A JPS60237425A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 光パルス幅圧縮方法及び圧縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237425A true JPS60237425A (ja) | 1985-11-26 |
| JPH0151164B2 JPH0151164B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=14074217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093140A Granted JPS60237425A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 光パルス幅圧縮方法及び圧縮器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60237425A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157013A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 光パルスの圧縮方法とその装置 |
| JPH01201626A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路型光スイッチ |
| JPH01246890A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5879330A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-13 | Fujitsu Ltd | 波形整形回路 |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP59093140A patent/JPS60237425A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5879330A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-13 | Fujitsu Ltd | 波形整形回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157013A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 光パルスの圧縮方法とその装置 |
| JPH01201626A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路型光スイッチ |
| JPH01246890A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0151164B2 (ja) | 1989-11-01 |
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