JPS61201222A - 光パルス増幅整形装置 - Google Patents

光パルス増幅整形装置

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JPS61201222A
JPS61201222A JP60041324A JP4132485A JPS61201222A JP S61201222 A JPS61201222 A JP S61201222A JP 60041324 A JP60041324 A JP 60041324A JP 4132485 A JP4132485 A JP 4132485A JP S61201222 A JPS61201222 A JP S61201222A
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light
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慎也 佐々木
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光パルスを電気信号に変換することなく増幅
・整形する装置に関する。このような装置は、例えば、
光通信システムにおける光中継器として有用なものであ
る。
〔発明の背景〕
光パルスの増幅・整形が必要とされる技術分野の一つに
、光通信がある。光通信、特に光ファイバを伝送媒体と
する光通信システムにおいて、伝送距離が長いと、光信
号が受ける減衰と波形歪みも大きい。これに対処するた
めに、適当な区間ごとに光中継器を設けて、光の減衰や
波形歪みを補正するのが普通である。光中継器には二つ
の型がある。その−は、光信号を一旦電気信号に変換し
た後に信号処理を行ない、再び光信号に変換するもので
ある（大原省爾、木村達也編著、コロナ社１９８１年発
行「光通信」第２２２〜２２３頁参照）。この型の中継
器は、到来した光信号を電気信号に変換する受光器と、
得られた電気信号を増幅・整形する再生中縦回路と、電
気信号を光信号に変換する光源と、この光源のだめの駆
動回路と４・らなり、前゛詔書生中継回路は、等化増幅
器、タイミング抽出回路及び識別再生回路からなる。こ
の型の中継器によれは、減衰の補償と波形歪みの除去を
果たすことはできるが、大規模で複雑な回路が必要であ
る。
もう一つの型の光中継器は、光増幅器を用いて、電気信
号に変換することなく、光信号を直接に増幅するもので
ある（前掲「光通信」第２６４頁参照）。光増幅器とし
て半導体レーザを用いた場合、レーザ駆動電流は発振閾
値直下の値に維持され、活性層に入力光信号が注入され
ると、レーザの光増幅作用が生じて、増幅された光信号
が送出される。この型の中継器によれば、小規模かつ簡
単な回路ですむが、入力光信号がその−ｉｔ増幅されて
送出されるため、既存の波形歪みを除くととはできない
。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、光パルス信号の増幅及び整形の双方を
、電気信号へ変換することなしに、直接性なうことがで
きる装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明によれは、特に波形整形機能を実現するために、
双安定レーザが用いられ、平常時の駆動電流は、双安定
レーザをそのヒステリシス特性領域の中間点にバイアス
する。入力光が閾値を越えると、双安定レーザは発振状
態にスイッチされ、その後入力光が消失しても、一定強
度の光を送出する。この発振状態を検出した検出器は、
所定時間後に、１駆動電流を一時的に減少させ、双安定
レーザを非発振状態にスイッチし、かくて光パルス信号
の増幅のみならず整形も達成される。
双安定レーザとして、一方の側に分割された複数の電極
を有する型の双安定半導体レーザを用いれば、前記複数
の電極の一つの電圧変化から発振状態を検出することが
できるから、一段と小型で簡潔々装置が得られる。
〔発明の実施例〕
第１図は、本発明の一実施例のブロックダイヤダラムで
ある。双安定レーザ１は、平常状態において、駆動回路
２から供給される電流Ｉｂにより、ヒステリシス特性の
中間点にバイアスされている。
一定値以上の光が光ファイバ３を通って注入されると、
双安定レーザ１は発振状態にスイッチされ、その出力光
は光ファイバ４を通って送出される。
発振状態検出器５は、出力光の監視などの適当な機構に
より発振を検出すると、パルス発生回路６に信号を送り
、これを受けたパルス発生回路６は、パルス持続時間と
して予め定められた時間の経過後に、比較的短いパルス
を駆動回路２に送る。これに応答して、駆動回路２は、
このパルスの持続時間の間、出力電流をレーザ１の発振
維持値以下に落とし、その結果、レーザ１は発振を停止
して初期゛状態に戻り、出力光として、増幅・整形され
た矩形パルスが得られる。
第２図は、□電極分割型の双安定半導体レーザを用いた
実施例を示す。双安定半導体レーザ１１は、Ｉ　ＥＩＥ
Ｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　Ｑｕａｒｒｆｕｍ　Ｅｌ
ｅＣｔｒｏｎｉｃｓ誌■ｏｔ、ＱＥ−１８，扁９（１９
８２）、第１３５１〜１３６１頁における、Ｃ，Ｈａｒ
ｄｅｒその他による論文に詳述されているものである。
この半導体レーザ１１は、一方の側に単一の電極１２を
有し、他側の電極がエツチングによる溝１３によって２
個の電極１４−　ａと１４．　ｂに分割されている。電
極１４　ａ及び１４１）への駆動（注入）電流の値をそ
れぞれＩ＋及び工２とし、■２を適当な値Ｉｃに固定し
たとき、レーザエ１の光出力Ｐ　ｏ　ｕ　ｔと駆動電流
■１の関係は、第３図のとおりである。このように、電
極１．４ａと１．４．１）からそれぞれ適当な電流を加
えることにより、光増幅部（電＄１１４ａの下）＼と可
飽和吸収部（電極１．４　ｂの下）が形成され、それら
の相互作用により、駆動電流と出力光の関係にヒステリ
シスが生じ、光双安定機能がもたらされるのである。ま
た、第３図のヒステリシスに対応して、固定電流が加え
られている電極１４ｂの電圧ＶＯも、電流■！に関して
第４図のようなヒステリシス特性を示し、更に、電極１
４ａの電流Ｉｌを第３図におけるＩｂに固定したとき、
注入される光の強さくパワー）ｐ＋ｎと出力光の強さｐ
ｏｕｔの関係も、第５図のようなヒステリシス特性を示
す。なお、これらのヒステリシスの幅、すなわち第３図
及び第４図におけるＣＩ＋２−１１１〕の値と、第５図
におけるＰｓＯ値は、電極１４１〕から注入される固定
電流ＩｃＯ値によって制御することができる。
第２図において、駆動回路２１は、第３図及び第４図に
おける電流■５ｉｉ極１４ａに供給し、駆動回路２２は
、前記の固定電流Ｉｃを電極１４１）に供給する。入力
光は一方の襞開面１５から注入され、出力光は他方の襞
開面１６から出射される。
初期状態は第３〜５図におけるＡ点であるとすれば、レ
ーザ１１の光出力Ｐ　０ｕ　ｔばＰＯＬ（非発振状態）
であり、電極１４１〕の電圧■２はＶ２してある。
この時、パルス発生回路６は休止状態にある。
以下、第６図のタイムチャートも併せて参照し、処理対
象の光パルスはデユーティ比５０％のＲＺ倍信号あると
する。減衰と波形歪みを受けだ入力光の値Ｐ　＋　ｎが
第５図に示されたＰｓを越えると、レーザ１１は発振し
、その後入力光がＰｓ以下になっでも、状態Ｂに留１す
、この間、出力光Ｐ。＋＋１はほぼＰ。Ｈを維持する。
他方、電極１４Ｉ〕の電圧ｖ２は、レーザ１１が発振状
態に移ると同時にＶ２ＬからＶ２Ｈに変化する。この電
圧変化に応答して、パルス発生回路６は、Ｔ／２（Ｔは
パルス周期）後に、振幅が１２で持続時間がＩＰの電流
パルスＩｐ’に発生する。Ｉ２と１Ｐの値は、０　＜　
ｔ　ｐ　＜　Ｔ　／　２ ■β）■ｂ−ｒ目 の′ように選ばれる。この電流パル２．Ｉｐは、駆動回
すら電極１４ａに注入される電流Ｉｂに逆極性で重畳さ
れ、したがって、電極１４ａへ注入される正味電流１１
の値は［Ｉｂ　−、Ｂ］となシ、これは■１！（第３図
）より小さい。しだがって、レーザ１１は、発振を開始
してからＴ／２後に発振を停止し、パルスｌＩｐが消滅
すると、初期状態Ａに戻る。出力光Ｐ　６　ｕ　ｔは、
入力光ＰＩｏにとって、増幅され、かつ、規定デユーテ
ィ比（５０％）の矩形波に整形されたパルスとなる。増
幅ゲインとしては、、”２０ｄＢ（１００倍）以上が期
待できる。
第２図の実施例の変形として、入力光は溝１３から注入
されてもよい。この場合、出力光は両方の臂開面１５．
１６から出射するので、一方の出力光を次段へ送出し、
他方の出力光は、モニタ光として、レーザ１１の動作を
安定させるだめのフィードバック信号の生成に利用する
ことができる。
また、レーザ１１を非発振状態にスイッチする他の方法
として、丁２を変化させてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれは、光パルス信号の増幅と整形の双方を、
電気信号に萱換することなく、直接に行なうことができ
、しかも、装置は小型、簡潔であり、これらの特徴は、
光中継器として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図と第２図は本発明の各実施例のブロックダイヤグ
ラム、第３図ないし第５図は第２図における双安定半導
体レーザの特性図、第６図は第２　　　、図の装置の動
作のタイムチャートである。 １．１１・・・双安定レーザ、２，２１，２２・・・駆
動回路、５ｒ　１４−１）・・・発振状態検出手段、６
・・・駆動電流制御手段としてのパルス発生回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、発光出力と駆動電流及び注入光との間のヒステリシ
    ス特性に基づく第１及び第２の発光状態を有する双安定
    レーザと、前記レーザに対してそのヒステリシス特性の
    中間点に対応する、駆動電流を供給する駆動回路と、入
    力光により前記レーザが第１発光状態から第２発光状態
    にスイッチされたことを検出する検出手段と、前記検出
    手段の出力に応答して所定時間後に駆動電流を変化させ
    て前記レーザを第１発光状態にスイッチする、駆動電流
    制御手段とを備えた、光パルス増幅整形装置。 ２、特許請求の範囲１において、その双安定レーザは一
    方の側に分割された複数の電極を有する半導体レーザで
    あり、その検出手段は前記複数の電極の一つにおける電
    圧変化を検出する手段であり、その駆動電流制御手段は
    前記複数の電極の一つへの駆動電流を変化させるパルス
    発生回路を含む、光パルス増幅整形装置。
JP60041324A 1985-03-04 1985-03-04 光パルス増幅整形装置 Pending JPS61201222A (ja)

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