JPS6224222A - 光波長可変装置 - Google Patents
光波長可変装置Info
- Publication number
- JPS6224222A JPS6224222A JP16440285A JP16440285A JPS6224222A JP S6224222 A JPS6224222 A JP S6224222A JP 16440285 A JP16440285 A JP 16440285A JP 16440285 A JP16440285 A JP 16440285A JP S6224222 A JPS6224222 A JP S6224222A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- light
- wavelength
- polarized wave
- double refraction
- Prior art date
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- Pending
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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〕
本発明はコヒーレント光伝送および光ファイバを用いた
センサ技術に使用される光ファイバを用いた光パルス発
生装置に関するものである。
センサ技術に使用される光ファイバを用いた光パルス発
生装置に関するものである。
従来１強力なレーザ光を用いて、各種結晶（例えばブル
ースタイト）の異方性を利用して、和訃よび差周波数の
変換が行われてきた。この種の結晶を用いたパラメトリ
ック周波数変換方法では、結晶温度の制御や、入射光の
入射角度の制御が必要であシ、部品数が多く、装置構成
が複雑になる欠点があった。また、７了イパを利用した
誘導ラ □マン散乱によって生ずるストークス光を
利用する □方法では１発振す、るストークス光は
ガラスの固有 （振動モードで決まるため１発振波
長を変えるため □にはＧｅ等のドーパント材を７
テイバ中に入れることによって固有振動モードを変える
必要かあ〕、その波長可変領域も小さいため、４３μｍ
以上の連続発振領域よシ短波長側では、自由に発振波長
を変えることは困難な欠点があり九。
ースタイト）の異方性を利用して、和訃よび差周波数の
変換が行われてきた。この種の結晶を用いたパラメトリ
ック周波数変換方法では、結晶温度の制御や、入射光の
入射角度の制御が必要であシ、部品数が多く、装置構成
が複雑になる欠点があった。また、７了イパを利用した
誘導ラ □マン散乱によって生ずるストークス光を
利用する □方法では１発振す、るストークス光は
ガラスの固有 （振動モードで決まるため１発振波
長を変えるため □にはＧｅ等のドーパント材を７
テイバ中に入れることによって固有振動モードを変える
必要かあ〕、その波長可変領域も小さいため、４３μｍ
以上の連続発振領域よシ短波長側では、自由に発振波長
を変えることは困難な欠点があり九。
〔発明の解決しようとする問題点と解決手段〕本発明は
、いわゆるポンプ光となる高出力レーザと複屈折２ティ
バ或いは偏波保持ファイバを用いて、高出力レーザ光の
強度によって発振波長を変えることを特徴とし、その目
的は構成装置部品数の低減と、任意の波長を得るところ
にある。
、いわゆるポンプ光となる高出力レーザと複屈折２ティ
バ或いは偏波保持ファイバを用いて、高出力レーザ光の
強度によって発振波長を変えることを特徴とし、その目
的は構成装置部品数の低減と、任意の波長を得るところ
にある。
第１図は本発明の実施例であって、ｌはＮｄ：ＹＡＧレ
ーザ、コは光減衰器、Ｊは２／４板、係は偏光子、ｊは
レンズ、ｔは複屈折フフイパ或いは偏波保持７アイパ、
７はグレーティング或いはプリズム或いはモノクロメー
タ等の波長分波器、である。本実施例ではモードロック
、Ｑスイッチで制御したＹＡＧレーザ光を励起光とし光
減衰器を通して任意の強度とし、気板と偏光子を通して
直線偏光として、複屈折ファイバ或いは偏波保持７フイ
パの互いに直交する光学軸のうち屈折率の高い軸（以下
屈折率の高い軸方向をＸ軸、低いほうの軸をｙ軸と座標
系をとる。）へ入射させる。複屈折７フイパ或いは偏波
保持７了イパの長さは数ｍから数十ｍで鱒導≠光子混合
によるストークス光１反ストークス光が発生するため必
ずしも長い７フイパは必要としない。
ーザ、コは光減衰器、Ｊは２／４板、係は偏光子、ｊは
レンズ、ｔは複屈折フフイパ或いは偏波保持７アイパ、
７はグレーティング或いはプリズム或いはモノクロメー
タ等の波長分波器、である。本実施例ではモードロック
、Ｑスイッチで制御したＹＡＧレーザ光を励起光とし光
減衰器を通して任意の強度とし、気板と偏光子を通して
直線偏光として、複屈折ファイバ或いは偏波保持７フイ
パの互いに直交する光学軸のうち屈折率の高い軸（以下
屈折率の高い軸方向をＸ軸、低いほうの軸をｙ軸と座標
系をとる。）へ入射させる。複屈折７フイパ或いは偏波
保持７了イパの長さは数ｍから数十ｍで鱒導≠光子混合
によるストークス光１反ストークス光が発生するため必
ずしも長い７フイパは必要としない。
次に１本発明の装置の動作原理について説明する。誘導
グ光子混合によって、励起光と異った波長が発生するに
は次の位相整合条件が必要となる。
グ光子混合によって、励起光と異った波長が発生するに
は次の位相整合条件が必要となる。
ｋ、＋に、−２ｋｐ＝ｏ （１
）ここで、ｋｓ、ｋＡはそれぞれストークス光９反スト
ークス光の波動ベクトル、ｋ、は励起光の波動ベクトル
である。この位相整合条件はガラス材料における周波数
シフト量Δ；をもつ不整合量Δｋ（ΔｒＩ）とモード分
散およびモード複屈折による不整合量ｆ（Δマ）によっ
て近似的に次式で与えられる。
）ここで、ｋｓ、ｋＡはそれぞれストークス光９反スト
ークス光の波動ベクトル、ｋ、は励起光の波動ベクトル
である。この位相整合条件はガラス材料における周波数
シフト量Δ；をもつ不整合量Δｋ（ΔｒＩ）とモード分
散およびモード複屈折による不整合量ｆ（Δマ）によっ
て近似的に次式で与えられる。
Δｋ（Δマ）＋ｆ（Δ；＞＝ｏ （
２）すなわち、式（２）を満たす周波数シフト量Δ；の
ところにストークス光と反ストークス光が発生する。位
相整合条件が整うと式（２）は次のように表わされる。
２）すなわち、式（２）を満たす周波数シフト量Δ；の
ところにストークス光と反ストークス光が発生する。位
相整合条件が整うと式（２）は次のように表わされる。
ｆ（Δν）＝−２ＣＮｘ−Ｎ、）Ｃ２πら）＝−Ｊ （
Ｂｇ ＋ Ｂｓ ） （Ｊπ：ｐ＞ （８）
＝−ＪＢｏ（コπνｐ） ここで、Ｎｘ、ＮｙはそれぞれＸ軸、ｙ軸の実効的な屈
折率、；ｐは規格化周波数である。Ｂｇは構造に起因す
るモード複屈折で、Ｂ５は光７アイパ内に残留する応力
に起因する応力複屈折である。
Ｂｇ ＋ Ｂｓ ） （Ｊπ：ｐ＞ （８）
＝−ＪＢｏ（コπνｐ） ここで、Ｎｘ、ＮｙはそれぞれＸ軸、ｙ軸の実効的な屈
折率、；ｐは規格化周波数である。Ｂｇは構造に起因す
るモード複屈折で、Ｂ５は光７アイパ内に残留する応力
に起因する応力複屈折である。
Ｎ２図に、溶融石英に対する位相整合量Δｋ（Δ；）の
計算値を示す。第２図よシΔｋ（Δｉ）の曲線と、−、
ｆ （Δｉ）の交点のΔ；が周波数シフト量を与える。
計算値を示す。第２図よシΔｋ（Δｉ）の曲線と、−、
ｆ （Δｉ）の交点のΔ；が周波数シフト量を与える。
従って、式（３）でＢｇ、或いはＢ＄を変化させると。
Δ；が変化することになる。
本実施例のように、モードロックとＱスイッチで制御さ
れたＹＡＧレーザではＩＯ’Ｗ程度の光強度が得られる
。このような強力な光がファイバ内に入射すると、光Ｋ
ｅｒｒ効果によって光強度に比例して屈折率が変化する
。その量は次式で与えられる。
れたＹＡＧレーザではＩＯ’Ｗ程度の光強度が得られる
。このような強力な光がファイバ内に入射すると、光Ｋ
ｅｒｒ効果によって光強度に比例して屈折率が変化する
。その量は次式で与えられる。
Ｎｘ−Ｎ、＝ （Ｎｘ、 −Ｎ、。）＋Ｈ（Ｐｘ−Ｐｙ
） （４）＝ Ｂｏ＋Ｈ（Ｐｘ−Ｐｙ） ここでｓ ＮＸ０ｍ Ｎ）’。はそれぞれ光が入射しな
いときの実効的な屈折率で＊ ｐｘ、 ｐ、はそれぞれ
、Ｘ軸。
） （４）＝ Ｂｏ＋Ｈ（Ｐｘ−Ｐｙ） ここでｓ ＮＸ０ｍ Ｎ）’。はそれぞれ光が入射しな
いときの実効的な屈折率で＊ ｐｘ、 ｐ、はそれぞれ
、Ｘ軸。
ｙ軸の光の強度で、Ｘは光Ｋｅｒｒ効果の自己集束係数
で／、／Ｘ１０ ｅｓｕである。本実施例では入射光の
偏波面をファイバのＸ軸に合わせることによってＰｙ＝
０とする。式（８）、 （４）よシモード複屈折および
モード分散による位相不整合量ｆ（Δｉ）は１次式％式
％ このように、ｆ（Δ；）は入射強度Ｐに依存するこ
′とになる。
１・すなわち、入射強度を変えることによって、
ス ”トークス光１反ストークス光の発生する波長
を変化できることがわかる。第３図には入射強度Ｐ＆Ｃ
！対するストークス光および反ストークス光の発振
゛波長の関係をＢ。＝ｉ、ｚｘｉｏ のファイバに
ついて計算した結果を示す。これから入射光強度Ｐ＝＃
）’Ｗのとき１周波数シフトＪ ν＝ ７ Ｑ １ｍ−
’励起光からずれたすなわち波長０６タタμｍおよび／
、 ／ ｊ ／μｍの異った光が誘導≠光子効果によっ
て得られる。
で／、／Ｘ１０ ｅｓｕである。本実施例では入射光の
偏波面をファイバのＸ軸に合わせることによってＰｙ＝
０とする。式（８）、 （４）よシモード複屈折および
モード分散による位相不整合量ｆ（Δｉ）は１次式％式
％ このように、ｆ（Δ；）は入射強度Ｐに依存するこ
′とになる。
１・すなわち、入射強度を変えることによって、
ス ”トークス光１反ストークス光の発生する波長
を変化できることがわかる。第３図には入射強度Ｐ＆Ｃ
！対するストークス光および反ストークス光の発振
゛波長の関係をＢ。＝ｉ、ｚｘｉｏ のファイバに
ついて計算した結果を示す。これから入射光強度Ｐ＝＃
）’Ｗのとき１周波数シフトＪ ν＝ ７ Ｑ １ｍ−
’励起光からずれたすなわち波長０６タタμｍおよび／
、 ／ ｊ ／μｍの異った光が誘導≠光子効果によっ
て得られる。
以上説明したように、本発明の装置は入射光強度によっ
て発振波長を可変でき装置の構成が簡単で光通信方式や
、光セ／す技術への波長可変光源として応用できる利点
がある。
て発振波長を可変でき装置の構成が簡単で光通信方式や
、光セ／す技術への波長可変光源として応用できる利点
がある。
第１図は本発明の一実施例、第２図は溶融石英に対する
ガラス材料の不整合量Δｋ（Δ；）と周波数シフト量Δ
ｒとの関係を示す図、第３図は、本発明によって得られ
る可変波長範囲と、入射光強度の関係を表わす図である
〇 λ ｌ・・・Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ、２・・・光減衰器、
３・・・−礁 板、≠・・・偏光子、ｊ・・・レンズ、ｔ・・・複屈折
７アイバ或いは偏波保持ファイバ、７・・・波長分波器
。
ガラス材料の不整合量Δｋ（Δ；）と周波数シフト量Δ
ｒとの関係を示す図、第３図は、本発明によって得られ
る可変波長範囲と、入射光強度の関係を表わす図である
〇 λ ｌ・・・Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ、２・・・光減衰器、
３・・・−礁 板、≠・・・偏光子、ｊ・・・レンズ、ｔ・・・複屈折
７アイバ或いは偏波保持ファイバ、７・・・波長分波器
。
Claims (1)
- 高出力レーザ光源と、該光源からのレーザ光を直線偏光
とする光学系と、複屈折ファイバと波長分波器からなり
前記光源からのレーザ光を直線偏光として、前記複屈折
ファイバの屈折率の高い軸に一致させて入射し、該複屈
折ファイバからの出力光を前記波長分波器により分波し
て所望の波長の光を得ることを特徴とする光波長可変装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16440285A JPS6224222A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 光波長可変装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16440285A JPS6224222A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 光波長可変装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224222A true JPS6224222A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15792447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16440285A Pending JPS6224222A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 光波長可変装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224222A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140715A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光波長変換素子 |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP16440285A patent/JPS6224222A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140715A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光波長変換素子 |
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