JP2004062153A - 基準高周波信号発生方法および基準高周波信号発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CWレーザ光源16からのCW光を、正弦波の電気信号が印加された電界吸収型変調器17に入射する。電界吸収型変調器17からは、変調周波数に等しい間隔の線スペクトルから成る変調側波帯が発生する。高次ソリトン圧縮用光ファイバ19は、光スペクトル幅を拡大し、線スペクトルの本数を増やす。光ファイバグレーティング20−1,20−2および光サーキュレータ21−1,21−2からなる波長可変の波長選択素子は、2本の線スペクトルを選び出し、光カプラ11−2により合波し、そのビート信号をフォトディテクタ12によってヘテロダイン検波する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つの異なる波長を有するCW光をヘテロダイン検波し差周波を発生させる基準高周波信号発生方法および基準高周波信号発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の基準高周波信号発生方法は、主に2つの方法に分類される。第1の基準高周波信号発生方法は、2つのCWレーザ出力光の差周波を利用するものであり、第2の基準高周波信号発生方法は、固定周波数間隔の線スペクトルから成る光周波数コム(comb)を発生させ、そのうちの2本の線スペクトルを選択してその差周波を利用するものである。
【0003】
図7は、従来技術の第1の基準高周波信号発生方法を適用した基準高周波信号発生装置の構成例を示すブロック図である(例えば、非特許文献1を参照)。2つの波長可変レーザ10−1,10−2からの光を光カプラ11により合波し、フォトディテクタ(フォトダイオード)12によりヘテロダイン検波する。レーザの波長を変化させることで、ビート周波数を任意に変えることが可能となる。
【0004】
図8は、従来技術の第2の基準高周波信号発生方法を適用した基準高周波信号発生装置の構成例を示すブロック図である(例えば、非特許文献2を参照)。固定周波数間隔の光周波数コムを発生させる方法としては、モード同期パルスレーザを使用する方法と、ファブリーペロー共振器中に挿入した位相変調器に大振幅の位相変調を加え、この共振器に単一周波数光を通す方法とが挙げられる。固定周波数間隔光周波数コム発生器13の出力光スペクトルにおいては、変調周波数に等しい間隔の線スペクトルが複数本発生する。そのうちの2本の線スペクトルを波長選択素子15で選び出して光カプラ11により合波し、そのビート信号をフォトディテクタ(フォトダイオード)12によりヘテロダイン検波する。
【0005】
【非特許文献1】
O. P. Gough, C. F. C. Silva and A. J. Seeds, ”Exact millimetre wave frequency synthesis by injection locked laser comb line selection”, 1999 IEEE/International Topical Meeting on Microwave Photonics − Melbourne, Australia, W−4.3, pp. 61−64, 1999
【非特許文献2】
M. Kourogi, B. Widiyatomoko, Y. Takeuchi and M. Ohtsu, ”Limit of Optical−Frequency Comb Generation Due to Material Dispersion”, IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 31, no. 12, pp. 2120−2126, December 1995
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第1の基準高周波信号発生方法においては,2つのレーザ光源が必要になり、また、ビート信号のスペクトル線幅は、2つのレーザの線幅で決まってしまう。したがって、DFBレーザを用いた場合には、ビート信号のスペクトル線幅を数十kHz以下にするのは困難である。さらに、各レーザ光源の発振周波数をkHzオーダまで安定させるのは非常に困難であり、この結果、ビート信号の周波数が時間的に変動してしまうという問題がある。
【0007】
また、上述した第2の基準高周波信号発生方法では、レーザ光源は1つで済む。しかしながら、光周波数コム発生器としてモード同期パルスレーザを用いた場合、その繰り返し周波数はレーザの共振器長で制限される。このため、繰り返し周波数の整数倍であるところのビート周波数を任意に変化させることができないという問題がある。同様に、ファブリーペロー共振器中の位相変調器を利用した光周波数コム発生器においても、変調周波数はファブリーペロー共振器長で制限されるため、やはりビート周波数を任意に変化させることができないという問題がある。
【0008】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、使用するレーザ光源が1つで済み、得られるビート信号の線幅を数十kHz以下とすることができ、また、その周波数が時間的に変動せず、かつ、周波数を任意に設定することができる基準高周波信号発生方法および基準高周波信号発生装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した問題点を解決するために、請求項1記載の基準高周波信号発生方法は、CW光に対して周波数可変の変調器で変調を行うことにより、複数の線スペクトルから成る変調側波帯を発生させる変調側波帯発生工程と、前記複数の線スペクトルの中から、異なる波長の2つの線スペクトルを波長選択素子により選出する線スペクトル選択工程と、該選出した2つの線スペクトルのビート信号をヘテロダイン検波し差周波を発生させる検波工程とを有することを特徴とする。
【0010】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の基準高周波信号発生方法において、前記変調側波帯発生工程が、前記変調側帯波を非線形光学材料に通すことで、前記変調側帯波の線スペクトルの本数を増加させる線スペクトル増加過程を有し、前記線スペクトル選択工程において、前記線スペクトル増加過程によって本数が増加された線スペクトルの中から前記異なる波長の2つの線スペクトルを選出することを特徴とする。
【0011】
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の基準高周波信号発生方法の前記線スペクトル増加過程において、前記非線形光学材料として非線形光ファイバを用いることを特徴とする。
【0012】
また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の基準高周波信号発生方法の前記線スペクトル増加過程において、前記非線形光ファイバとして、高次ソリトン圧縮作用を有する高次ソリトン圧縮用光ファイバを用いることを特徴とする。
【0013】
また、請求項5記載の発明は、請求項3記載の基準高周波信号発生方法の前記線スペクトル増加過程において、前記非線形光ファイバとして、入射側から出射側にかけて異常分散から正常分散に変化する分散減少光ファイバ、もしくは、長手方向の全体に一様に正常分散である光ファイバからなるスーパーコンティニウム発生用光ファイバを用いることを特徴とする。
【0014】
また、請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載の基準高周波信号発生方法の前記線スペクトル選択工程において、2つの光サーキュレータを介して接続された、異なる反射波長を有する2つのファイバグレーティングにより、異なる波長の2つの線スペクトルを選出することを特徴とする。
【0015】
また、請求項7記載の発明は、請求項4又は5記載の基準高周波信号発生方法の前記線スペクトル選択工程において、長さの異なる複数の導波路からなり、複数の波長の光を合分波するアレイ導波路格子フィルタにより、異なる波長の2つの線スペクトルを選出することを特徴とする。
【0016】
また、上述した問題点を解決するために、請求項8記載の基準高周波信号発生装置は、異なる2つの波長のCW光を発生させる光源と、前記2つの波長のCW光を合波して該2つの波長のCW光のビート信号を発生させる合波器と、前記ビート信号をヘテロダイン検波する検波器とを具備し、前記異なる2つの波長のCW光を発生させる光源は、1つのCWレーザ光源と、変調周波数が可変の変調器を備え、前記CWレーザ光源からのCW光を前記変調器により変調して複数の線スペクトルから成る変調側波帯を発生させる変調側帯波発生手段と、前記変調側波帯発生手段からの出力光の中から2つの線スペクトルを選出する、波長可変の波長選択素子とを有することを特徴とする。
【0017】
また、請求項9記載の発明は、請求項8記載の基準高周波信号発生装置において、前記変調側波帯発生手段が、前記変調器により発生させた前記変調側波帯の線スペクトルの本数を増加させて前記波長選択素子に出力する非線形光学材料をさらに備え、前記波長選択素子が、前記非線形光学材料の出力光の中から前記2つの線スペクトルを選出することを特徴とする。
【0018】
また、請求項10記載の発明は、請求項9記載の基準高周波信号発生装置において、前記非線形光学材料が非線形光ファイバからなることを特徴とする。
【0019】
また、請求項11記載の発明は、請求項10記載の基準高周波信号発生装置において、前記非線形光ファイバが、高次ソリトン圧縮作用を有する高次ソリトン圧縮用光ファイバからなることを特徴とする。
【0020】
また、請求項12記載の発明は、請求項10記載の基準高周波信号発生装置において、前記非線形光ファイバが、入射側から出射側にかけて異常分散から正常分散に変化する分散減少光ファイバ、もしくは、長手方向の全体に一様に正常分散である光ファイバからなるスーパーコンティニウム発生用光ファイバからなることを特徴とする。
【0021】
また、請求項13記載の発明は、請求項11又は12記載の基準高周波信号発生装置において、前記前記波長選択素子が、2つの光サーキュレータを介して接続された、異なる反射波長を有する2つのファイバグレーティングからなることを特徴とする。
【0022】
また、請求項14記載の発明は、請求項11又は12記載の基準高周波信号発生装置において、前記波長選択素子が、長さの異なる複数の導波路からなり、複数の波長の光を合分波するアレイ導波路格子フィルタからなることを特徴とする。
【0023】
この発明では、CW光に対し周波数可変の変調器で変調を行うことにより、複数の線スペクトルから成る変調側波帯を発生させ、必要に応じて非線形光学材料を通すことにより発生する線スペクトルの本数を増やし、さらに、異なる波長の2つの線スペクトルを波長選択素子により選び出し、そのビート信号をヘテロダイン検波する。したがって、使用するレーザ光源が1つで済み、得られるビート信号の線幅が数十kHz以下とすることが可能となり、また、その周波数が時間的に変動せず、かつ、周波数を任意に設定することが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
A.第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態による基準高周波信号発生装置の構成を示すブロック図である。図1において、CWレーザ光源16からの、周波数νoのCW出力光を電界吸収型(EA)変調器17に入射する。EA変調器17には、信号発生器14からの周波数fvの正弦波電気信号を印加する。この結果、電界吸収型変調器17の出力光は、繰り返し周波数fvのパルスとなり、その光スペクトルは、元のCW光の周波数νoを中心として、間隔fvの複数の線スペクトルを有する。この電界吸収型変調器17の出力光をエルビウム光ファイバ増幅器(EDFA)18で増幅後に、高次ソリトン圧縮用光ファイバ19に入射する。
【0025】
高次ソリトン圧縮は、ソリトン次数Nが1よりも大きいソリトンが異常分散領域の光ファイバを伝搬するときに、その時間発展が周期的な形態を取り、各周期のはじめのところで一時幅が狭くなることを利用するものである。ソリトン次数が1よりも大きくなるための条件は、以下の式(1)で表される。
【0026】
【数1】
【0027】
但し、n2は、光ファイバの非線形屈折率係数、Poは、入射パルスのピーク強度、TFWHMは、入射パルスのパルス幅、cは、真空中の光速、Aeffは、光ファイバの有効断面積、β2は、光ファイバの2次分散値である。したがって、式(1)を満たすAeffと|β2|との値を有し、かつβ2が負である光ファイバが、高次ソリトン圧縮には必要である。なお、高次ソリトン圧縮技術の詳細については、『G.P.Agrawal著の”Applications of Nonlinear Fiber Optics”(ACADEMIC PRESS)』に記述されている。
【0028】
この高次ソリトン圧縮用光ファイバ19中の高次ソリトン圧縮により、光パルスのパルス幅が小さくなるとともに、スペクトル幅が広がり、発生する線スペクトルの数が増加する。
【0029】
スペクトル幅拡大後の光は、光カプラ11−1により分岐される。光カプラ11−1の後には、それぞれ異なる反射波長を有する2つの光ファイバグレーティング20−1,20−2を、光サーキュレータ21−1,21−2を通して接続しており、線スペクトルの内の1本がそれぞれ波長選択される。
【0030】
選択された2本の線スペクトルは、光カプラ11−2で合波され、周波数|na−nb|xfv(但しna,nbは整数)のビート信号を発生させる。このビート信号を光カプラ11−3で分岐し、フォトディテクタ12とオートコリレータ22ヘ入射する。フォトディテクタ12によりヘテロダイン検波を行ない、オートコリレータ22によりビート信号の時間波形を測定する。
【0031】
ここで、高次ソリトン圧縮後の線スペクトルの間隔は、電界吸収型変調器17の変調周波数fvを変化させることにより、任意の値に設定できる。すなわち、この方法で得られる光周波数コムは、周波数間隔が可変である。
【0032】
但し、この場合、変調周波数fvが変わることで、高次ソリトン圧縮前の光パルスのピーク強度やパルス幅が変化し、その結果、高次ソリトン圧縮後の光スペクトル波形が変わって、所望の線スペクトルに対して十分なS/N比が取れないこともあり得る。これに対して、高次ソリトン圧縮前のエルビウム光ファイバ増幅器18の出力強度や、電界吸収型変調器17に入射する正弦波電気信号の振幅を変化させることで、光パルスのピーク強度や、パルス幅を調整し、高次ソリトン圧縮後の光スペクトル波形を適当に変化させることで、所望の線スペクトルに対して十分なS/N比が取れるようにできる。
【0033】
また、電界吸収型変調器17の変調周波数fvを変化させ、線スペクトルの間隔が変化するのに伴い、光ファイバグレーティングを物理的に伸縮させることで、反射波長を所望の線スペクトルの波長に設定する。
【0034】
ここで、本第1実施形態の構成で実際に実験系を組み、測定を行った結果について述べる。
【0035】
CWレーザ光源16としては、波長1552.5nm(周波数νo=193.10THz)の固体レーザを使用した。高次ソリトン圧縮用光ファイバ19としては、長さ5km、モードフィールド径4.2μmのものを使用した。また、該高次ソリトン圧縮用光ファイバ19は、波長1552.5nmでの2次分散値が−0.96ps2/kmである。すなわち、入射光に対して異常分散を有する。
【0036】
図2(a),図2(b)は、各々、電界吸収型変調器17の変調周波数fvを40GHz,30GHzに設定した場合の高次ソリトン圧縮後の光スペクトルを示す概念図である。図示するように、各々において、間隔が40GHz,30GHzの線スペクトルが発生している。
【0037】
また、図3(a),図3(b)は、各々、図2(a),図2(b)に対応する高次ソリトン圧縮後の光から、9本離れた線スペクトル(周波数間隔がそれぞれ360GHz,270GHz)を、光ファイバグレーティング20−1,20−2を用いて選択し、光カプラ11−2で合波した後の光スペクトルを示す概念図である。
【0038】
また、図4(a),図4(b)は、各々、図3(a),図3(b)に対応する360GHz,270GHz間隔の2本の線スペクトルによるビート信号波形をオートコリレータ22で測定した結果を示す概念図である。図示するように、周波数360GHz,270GHzの時間波形が得られていることが分かる。
【0039】
ここでは、270GHzと360GHzとの2つの周波数のみについての測定結果を示したが、実際には、広範囲にわたって連続的に周波数を変化させることが可能である。例えば、電界吸収型変調器17の変調周波数fvを30GHzから40GHzへ連続的に変化させることで、270GHzから360GHzまでのビート周波数が連続的に得られる。
【0040】
ここで、電界吸収型変調器17の変調周波数fvの可変範囲が、例えば、30GHzから40GHzの間のみに限定されているとしても、選択する2本の線スペクトルを変えることにより、周波数100GHzから1000GHzまでの間で隙間なく任意の周波数のビート信号が得られる。これを示したのが図5である。図示するように、周波数100GHzから1000GHz(=1THz)までの間で任意のビート信号周波数が得られることが分かる。例として、10本分だけ間隔の離れた適当な2本の線スペクトルを選択し、変調周波数fvを32GHzから40GHzまで変化させてヘテロダイン検波することにより、320GHzから400GHzまでの差周波の周波数が連続的に得られる。
【0041】
なお、上述した第1実施形態の説明の中で具体的に挙げてある数値は一例であって、これに限られるものではない。
【0042】
B.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。ここで、図6は、本発明の第2実施形態による基準高周波信号発生装置の構成を示すブロック図である。なお、図1に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。
【0043】
本第2実施形態では、電界吸収型変調器17の線スペクトルの本数を増加させるための光ファイバとして、スーパーコンティニウム発生用光ファイバ23を使用し、アレイ導波路格子フィルタ24により2本の線スペクトルの選択を行う。
【0044】
スーパーコンティニウム発生用光ファイバ23の分散特性は、大きく2つのタイプに分類できる。1つは、光パルスの入射側から出射側にかけて、異常分散から正常分散に変化する分散減少光ファイバであり、もう1つは、長手方向の全体において一様に正常分散である光ファイバである。前者は、光スペクトルの中心付近がなめらかでなく、不要なピークが発生するという問題があるが、断熱ソリトン圧縮によるパルス圧縮の効果を用いる分、入射光強度が小さくて済むという利点がある。逆に後者は、入射光強度が前者の数十倍以上必要となるという問題があるが、ピークのない滑らかな光スペクトルを発生できるという利点がある。
【0045】
いずれのタイプのスーパーコンティニウム発生用光ファイバ23においても、本発明に必要な線スペクトルを発生させる方法として利用することが可能である。
【0046】
アレイ導波路格子フィルタ24は、長さの異なる複数の導波路から構成され、多数の波長の光を一度に合分波できる素子である。このアレイ導波路格子フィルタ24を用いて、スーパーコンティニウム発生用光ファイバ23後の複数の線スペクトルから、所望の周波数間隔の2本の線スペクトルを選択する。そして、光カプラ11により、選択された2本の線スペクトルを合波し、周波数|na−nb|xfv(但し、na,nbは整数)のビート信号をフォトディテクタ12でヘテロダイン検波する。ここで、アレイ導波路格子フィルタ24の温度を変化させて各出力ポートの透過スペクトル領域をシフトさせることと、アレイ導波路格子フィルタ24の出力ポートを適当に選ぶことにより、任意の周波数間隔の2本の線スペクトルを選択することが可能である。
【0047】
このことから、第1実施形態と同様に、電界吸収型変調器17の変調周波数fvの可変範囲が30GHzから40GHzの間のみに限定されているとしても、周波数100GHzから1000GHzまでの間で隙間なく任意の周波数のビート信号が得られる。
【0048】
上述した第1および第2実施形態では、必要なレーザ光源は1台のみで済み、また、変調器に印加する正弦波電気信号の周波数を変えることにより,各線スペクトルの周波数間隔を変化させることができる。すなわち、この方法で得られる光周波数コムは周波数間隔が可変である。これに加えて,波長選択素子により選び出す2本の線スペクトルを変えることにより、広範囲にわたって任意の周波数の差周波信号が得られる。ここで、差周波信号の周波数は、変調器へ印加する正弦波電気信号の周波数の整数倍に厳密に一致するため、時間的に変動することがない。さらに、差周波信号の線幅は、変調器へ印加する正弦波電気信号の線幅と同等になるため、数十kHz以下の線幅が容易に得られる。そして、これが実現されることにより、電気的な方法では発生が困難であった、ミリ波・サブミリ波領域の周波数の信号を容易かつ安定に発生することが可能となる。
【0049】
なお、上述した第1および第2実施形態では、線スペクトルの本数を増加させるために、高次ソリトン圧縮用光ファイバ19又はスーパーコンティニウム発生用光ファイバ23といった非線形光ファイバを用いたが、これら以外の非線形光ファイバを用いても良い。さらに、非線形光ファイバに限られず、任意の非線形光学材料(例えば、半導体光増幅器,非線形光学結晶)を用いても良い。
【0050】
また、非線形光学材料と波長選択素子の組み合わせとして、第1実施形態では高次ソリトン圧縮用光ファイバ19を光ファイバグレーティング20−1,20−2および光サーキュレータ21−1,21−2に組み合わせ、第2実施形態ではスーパーコンティニウム発生用光ファイバ23をアレイ導波路格子フィルタ24に組み合わせている。しかし、非線形光学材料と波長選択素子は任意に組み合わせることが可能である。例えば、図1において、高次ソリトン圧縮用光ファイバ19の代わりにスーパーコンティニウム発生用光ファイバ23を用いても良い。同様に、図6において、スーパーコンティニウム発生用光ファイバ23の代わりに高次ソリトン圧縮用光ファイバ19を用いても良い。
【0051】
さらに、必要とする基準高周波信号の周波数が例えば100GHz程度とあまり大きくない場合には、非線形光学材料によるスペクトル拡大(線スペクトルの本数の増加)を行わなくとも良い。この場合には図1に示した高次ソリトン圧縮用光ファイバ19および図6に示したスーパーコンティニウム発生用光ファイバ23を省略することができる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、CW光に対し周波数可変の変調器で変調を行うことにより、複数の線スペクトルから成る変調側波帯を発生させ、必要に応じて非線形光学材料を通すことにより発生する線スペクトルの本数を増やし、さらに、異なる波長の2つの線スペクトルを波長選択素子により選び出し、そのビート信号をヘテロダイン検波する。したがって、使用するレーザ光源が1つで済み、得られるビート信号の線幅が数十kHz以下とすることが可能となり、また、その周波数が時間的に変動せず、かつ、周波数を任意に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による基準高周波信号発生装置の構成を示すブロック図である。
【図2】(a)は本第1実施形態の構成における高次ソリトン圧縮後の光スペクトル(40GHz間隔の複数の線スペクトル)を示す概念図であり、(b)は本第1実施形態の構成における高次ソリトン圧縮後の光スペクトル(30GHz間隔の複数の線スペクトル)を示す概念図である。
【図3】(a)は本第1実施形態の構成において、光ファイバグレーティングにより波長選択し、光カプラにより合波を行った後の光スペクトル(360GHz間隔の2本の線スペクトル)を示す概念図であり、(b)は本第1実施形態の構成において、光ファイバグレーティングにより波長選択し、光カプラにより合波を行った後の光スペクトル(270GHz間隔の2本の線スペクトル)を示す概念図である。
【図4】(a)は本第1実施形態の構成において、オートコリレータにより測定したビート信号の波形(周波数360GHzのビート信号の自己相関波形)を示す概念図であり、(b)は本第1実施形態の構成において、オートコリレータにより測定したビート信号の波形(周波数270GHzのビート信号の自己相関波形)を示す概念図である。
【図5】本発明の基準高周波信号発生方法により、100GHzから1THzまでの任意の周波数が発生可能であることを示す概念図である.
【図6】本発明の第2実施形態による基準高周波信号発生装置の構成を示すブロック図である。
【図7】従来技術によるフォトニックオシレーション装置の第1具体例を示すブロック図である.
【図8】従来技術によるフォトニックオシレーション装置の第2具体例を示すブロック図である.
【符号の説明】
11−1,11−2 光カプラ
12 フォトディテクタ
13 固定周波数間隔光周波数コム発生器
14 信号発生器
15 波長選択素子
16 CWレーザ光源
17 電界吸収型変調器(変調器)
18 エルビウム光ファイバ増幅器
19 高次ソリトン圧縮用光ファイバ(非線形光ファイバ)
20−1,20−2 光ファイバグレーティング(波長選択素子)
21−1,21−2 光サーキュレータ(波長選択素子)
22 オートコリレータ
23 スーパーコンティニウム発生用光ファイバ(非線形光ファイバ)
24 アレイ導波路格子フィルタ(波長選択素子)
Claims (14)
- CW光に対して周波数可変の変調器で変調を行うことにより、複数の線スペクトルから成る変調側波帯を発生させる変調側波帯発生工程と、
前記複数の線スペクトルの中から、異なる波長の2つの線スペクトルを波長選択素子により選出する線スペクトル選択工程と、
該選出した2つの線スペクトルのビート信号をヘテロダイン検波し差周波を発生させる検波工程と
を有することを特徴とする基準高周波信号発生方法。 - 前記変調側波帯発生工程は、前記変調側帯波を非線形光学材料に通すことで、前記変調側帯波の線スペクトルの本数を増加させる線スペクトル増加過程を有し、
前記線スペクトル選択工程において、前記線スペクトル増加過程によって本数が増加された線スペクトルの中から前記異なる波長の2つの線スペクトルを選出することを特徴とする請求項1記載の基準高周波信号発生方法。 - 前記線スペクトル増加過程において、前記非線形光学材料として非線形光ファイバを用いることを特徴とする請求項2記載の基準高周波信号発生方法。
- 前記線スペクトル増加過程において、前記非線形光ファイバとして、高次ソリトン圧縮作用を有する高次ソリトン圧縮用光ファイバを用いることを特徴とする請求項3記載の基準高周波信号発生方法。
- 前記線スペクトル増加過程において、前記非線形光ファイバとして、入射側から出射側にかけて異常分散から正常分散に変化する分散減少光ファイバ、もしくは、長手方向の全体に一様に正常分散である光ファイバからなるスーパーコンティニウム発生用光ファイバを用いることを特徴とする請求項3記載の基準高周波信号発生方法。
- 前記線スペクトル選択工程において、2つの光サーキュレータを介して接続された、異なる反射波長を有する2つのファイバグレーティングにより、異なる波長の2つの線スペクトルを選出することを特徴とする請求項4又は5記載の基準高周波信号発生方法。
- 前記線スペクトル選択工程において、長さの異なる複数の導波路からなり、複数の波長の光を合分波するアレイ導波路格子フィルタにより、異なる波長の2つの線スペクトルを選出することを特徴とする請求項4又は5記載の基準高周波信号発生方法。
- 異なる2つの波長のCW光を発生させる光源と、
前記2つの波長のCW光を合波して該2つの波長のCW光のビート信号を発生させる合波器と、
前記ビート信号をヘテロダイン検波する検波器と
を具備し、
前記異なる2つの波長のCW光を発生させる光源は、
1つのCWレーザ光源と、
変調周波数が可変の変調器を備え、前記CWレーザ光源からのCW光を前記変調器により変調して複数の線スペクトルから成る変調側波帯を発生させる変調側波帯発生手段と、
前記変調側波帯発生手段からの出力光の中から2つの線スペクトルを選出する、波長可変の波長選択素子と
を有することを特徴とする基準高周波信号発生装置。 - 前記変調側波帯発生手段は、前記変調器により発生させた前記変調側波帯の線スペクトルの本数を増加させて前記波長選択素子に出力する非線形光学材料をさらに備え、
前記波長選択素子は、前記非線形光学材料の出力光の中から前記2つの線スペクトルを選出することを特徴とする請求項8記載の基準高周波信号発生装置。 - 前記非線形光学材料は非線形光ファイバからなることを特徴とする請求項9記載の基準高周波信号発生装置。
- 前記非線形光ファイバは、高次ソリトン圧縮作用を有する高次ソリトン圧縮用光ファイバからなることを特徴とする請求項10記載の基準高周波信号発生装置。
- 前記非線形光ファイバは、入射側から出射側にかけて異常分散から正常分散に変化する分散減少光ファイバ、もしくは、長手方向の全体に一様に正常分散である光ファイバからなるスーパーコンティニウム発生用光ファイバからなることを特徴とする請求項10記載の基準高周波信号発生装置。
- 前記波長選択素子は、2つの光サーキュレータを介して接続された、異なる反射波長を有する2つのファイバグレーティングからなることを特徴とする請求項11又は12記載の基準高周波信号発生装置。
- 前記波長選択素子は、長さの異なる複数の導波路からなり、複数の波長の光を合分波するアレイ導波路格子フィルタからなることを特徴とする請求項11又は12記載の基準高周波信号発生装置。
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