JP3843316B2 - Optical pulse timing jitter measurement method and measurement apparatus therefor - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
光時分割多重（ＯＴＤＭ）方式などを用いた高ビットレートの光ファイバ通信や、光サンプリング計測など、高繰り返しの超短パルスを利用する技術分野では、タイミングジッターの小さい安定な光源が必要とされる。本発明は高繰り返し光パルスのタイミングジッター計測に利用する光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
高繰り返し光パルス信号の発生は、光時分割多重（ＯＴＤＭ）方式の光ファイバ伝送や光サンプリング計測などの応用において、重要な技術課題である。これらの応用分野では、パルスの持続時間だけでなく、タイミングジッターに対して厳しい条件が課せられる。例えば、ＯＴＤＭ伝送ではタイミングジッターをビットレートの１０％以下に抑える必要があるが、これは１６０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送において６３０ｆｓのジッターに相当する。通常のタイミングジッター計測では、パルスの強度を光検出器で電気信号に変換して解析し、位相雑音のパワースペクトル密度やジッター値が計算される。そのため、光ファイバ通信などに用いられる繰り返し周波数１０ＧＨｚ以上の光パルスの計測には、広帯域の光検出器や解析装置が用いられる。そこで用いられる単一側帯波位相雑音計測法は幅広く用いられている手法であるが、周波数スパンやダイナミックレンジの制限、振幅・位相雑音の分離が困難であること、受動モード同期レーザーパルスのような非定常過程に適用した場合に生じる誤差などの欠点がある。
【０００３】
これらの問題点を解決するため、発明者は時間領域復調法、およびタイムインターバル解析法と呼ばれる二つの時間領域の計測法を開発した。前者は二つの直交振幅成分から瞬時位相を直接算出する計測法であり、後者はパルス間の時間間隔を空き時間の生じないカウンタを用いて計数する計測法である。これらの手法は繰り返し周波数２０ＧＨｚのモード同期半導体レーザーに適用され、パワースペクトル密度とタイミングジッターが、２．５ｍＨｚ〜１８ＭＨｚの９桁に渡る周波数範囲で測定されている。これらの計測に用いた装置は、周波数２．７ＧＨｚ以上の高周波信号を直接取り扱うことができないため、図９に示すように、ミキサー（ＤＢＭ）と局部発振器（ＬＯ）を利用して、光検出器の出力信号を中間周波（ＩＦ）に変換している。図９は電気的なミキサーのブロック構成図である。しかしながら、光検出器の帯域やマイクロ波信号源の周波数上の制限により、この手法を繰り返し周波数５０ＧＨｚ以上の光パルスに適用することは困難であった。
【０００４】
すでに、電気光学的ミキシングを利用して、上記の単一側帯波位相雑音計測法を３０ＧＨｚを越える光パルスに適用した例もある。また、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器により生成される１次変調側帯波を利用して、３６．６ＧＨｚの光パルス強度を低周波のＩＦ信号に変換して、信号処理を可能にする計測法もある。しかしながら、前記と同じ理由により、この手法を繰り返し周波数５０ＧＨｚ以上の光パルスに適用することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、光検出器や信号解析装置の周波数帯域は５０ＧＨｚ程度に制限されるため、繰り返し周波数がそれ以上の光パルスに対してはタイミングジッターの計測が困難、または不可能であった。すなわち、光強度を電気信号に変換すれば、ミキサーを用いて中間周波数信号に変換できるが、光検出器が応答しないため光パルス強度に対応する電気信号を得ることは困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑み、光検出器や信号解析装置によって計測可能な光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために下記の解決手段を採用する。
（１）光パルスのタイミングジッター計測方法において、高繰り返し周波数の光パルスを局部発振器信号により高次の側帯波光パルスを含む縦モード光パルスに変換して、高次の変調側帯波周波数と隣接する縦モード光パルスの周波数との差に相当する中間周波数の光パルスとして出力し、前記中間周波数の光パルスから前記縦モード光パルスの周波数と高次のマイクロ波周波数を検出し、前記縦モード光パルスの周波数と前記高次のマイクロ波周波数との差のビート周波数を検出し、ジッターを評価することを特徴とする。
（２）光パルスのタイミングジッター計測装置において、高繰り返し周波数の縦モード光パルスを発生する高繰り返しパルス光源と、光強度変調器と、光検出器と、信号解析装置と、局部発振器のマイクロ波信号源とを備え、
光強度変調器において前記高繰り返しパルス光源の高繰り返し周波数の前記光パルスを前記マイクロ波信号源の局部発振器信号により高次の側帯波光パルスを含む縦モード光パルスに変換して、高次の変調側帯波周波数と隣接する縦モード光パルスの周波数との差に相当する中間周波数の光パルスとして出力し、前記光検出器により前記中間周波数の光パルスから前記縦モード光パルスの周波数と高次のマイクロ波周波数を検出し、前記信号解析装置により前記縦モード光パルスの周波数と前記高次のマイクロ波周波数との差のビート周波数を検出し、ジッターを評価することを特徴とする。
（３）上記（２）記載の光パルスのタイミングジッター計測装置において、前記高次を第２次乃至第４次のいずれか１つにしたことを特徴とする。
（４）上記（３）記載の光パルスのタイミングジッター計測装置において、発振器を前記信号解析装置に接続すると共に周波数シンセサイザを介して前記パルス光源に接続し、前記パルス光源をモード同期半導体レーザーとし、前記モード同期半導体レーザーを過飽和吸収領域に逆バイアス電圧を印加して受動モード同期動作させることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、高い次数の側帯波を利用するため、より高い繰り返し周波数の光パルスに対して計測を行うことができるようになる。その際、例えば、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器を用いると、該Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器は非線形の電気−光変換特性を有しているため、変調器に印可するマイクロ波信号の強度を大きくして深い変調を与えることにより、相当の高次側帯波が生じる。
本発明の計測方法および計測装置における光強度変調および光強度変調器では、対象光の計測周波数範囲が直接検出できない高繰り返しの光パルスに対し、高次の側帯波が発生するように、深い強度変調を与え、変調側帯波を生じさせる。変調された光パルスのスペクトラムには、繰り返し周波数と等しい間隔で配置された多数の縦モードの周辺に多数の変調側帯波が生じる。高次の側帯波と隣の縦モ−ドの周波数差は十分に小さくすることができ、光検出器で検出可能となり、タイミングジッターの計測が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。以下では、計測原理と装置の説明に続いて、３９および７８ＧＨｚのＯＴＤＭパルスについてのタイミングジッターの測定結果を報告する。
【０００９】
（実施例）
図２は光時分割多重による高繰り返し光パルスの生成説明図である。
図２の多重化装置は、光パルス（ａ）の繰り返し周波数の間隔の１／２遅延する量に対応する長さ分長さの異なる２本の光ファイバ２２、２３を、その両端で方向性結合器２４，２５で結合した構造を有する。
パルス光源２１から出力された光パルス（ａ）は、光ファイバ２３、光ファイバ遅延線２２と方向性結合器２４、２５から構成される光時分割多重化装置により、光ファイバ線２３を介して出力される光パルス（ａ）と、光ファイバ遅延線２２を介して前記光パルス（ａ）の繰り返し周波数の１／２遅延した位相の光パルス（ａ）が方向性結合器２５で結合され、繰り返しが２倍のパルス列（ｂ）に変換される。多重化装置をｎ段接続すれば、繰り返しは２ｎ倍に増大する。
図３はジッターの発生を説明する図である。
【００１０】
このような高い繰り返し周波数の光パルスは、図３に示されるように、タイミングジッターの無い理想的なパルス（実線）が必要とされるが、装置によっては図３にジッターを伴ったパルス（点線）として示されるように、位相がずれた出力が発生する。
光ファイバ通信においては、ジッターによりパルスの出現時刻が変動して、隣接するビットに影響し、符号誤りを引き起こす。従来は光パルスの繰り返し周波数間隔が計測器の計測範囲を超えてしまうため、前記ジッターを計測することができなかった。本発明は、前記繰り返し周波数の間隔と関係なく、前記ジッターを計測する計測方法およびそのための計測装置に関する。
【００１１】
図４は、本発明の変調器から出力される光パルスのスペクトラム図である。
本発明は、図４に示すように、光パルスの繰り返し周波数間隔ｆ_ｒｅｐよりも測定装置で測定可能な程度格段に小さくした周波数間隔ｆ_ＩＦを計測することによりジッターを求めることを基本的な解決手段とする。前記周波数間隔ｆ_ＩＦは繰り返し周波数の信号を低周波信号で強度変調して高次の変調側帯波を生成し、縦モード信号の周波数と側帯波周波数との差を、繰り返し周波数間隔ｆ_ｒｅｐよりも測定装置で測定可能な程度格段に小さくして測定装置へ出力することを特徴とする。
【００１２】
図４において、太い縦線は光パルスの縦モード、細い縦線は変調側帯波を表す。実際の光パルスは多数の縦モードから構成されるが、便宜上２本のみで表示する。
図１は、前記本発明の特徴を実施化したもので、本発明の電気光学的ハーモニックミキシングを含む光パルスのタイミングジッター計測装置の構成図である。
図１のタイミングジッター計測装置は、繰り返し周波数ｆ_ｒｅｐの光パルスを発生する高繰り返しパルス光源１１、周波数ｆ_ＬＯのマイクロ波信号を発生するマイクロ波信号源１５、前記高繰り返しパルス光源１１の光パルスを前記マイクロ波信号源１５のマイクロ波信号で変調して第２次高調波から第ｎ次高調波（ｎは任意に選択する、実用上はｎ＝４程度とする）の側帯波光パルスおよび縦モード光パルスを発生する光強度変調器１２、光強度変調器１２の出力から前記縦モード光パルスの繰り返し周波数ｆ_ｒｅｐとｎ次のマイクロ波周波数ｎ＊ｆ_ＬＯを検出する光検出器１３、前記繰り返し周波数ｆ_ｒｅｐとｎ次のマイクロ波周波数ｎ＊ｆ_ＬＯとの差のビート周波数を検出し、ジッターを評価する信号解析装置１４とから構成される。
【００１３】
図１の計測装置の動作および計測方法は以下のようになる。
高繰り返しパルス光源１１の繰り返し周波数ｆ_ｒｅｐの光パルスは、局部発振器を構成するマイクロ波信号源１５から出力される周波数ｆ_ＬＯの正弦波信号で駆動される変調器を透過する。これにより周波数ｆ_ｒｅｐの間隔で配置された光パルスの各縦モード信号の周囲に変調側帯波が生じる。光検出器の帯域制限により、縦モード信号間のビート信号は直接検出できないが、ｎ（ｎ＞１）次変調側帯波と隣接する縦モード信号間の周波数差は、光検出器の出力に低周波のビート信号を生じる程度に十分小さくする。したがって、周波数ｆ_ｒｅｐの高周波信号と、周波数ｆ_ＬＯの局部発振器信号を利用して、周波数ｆ_ｒｅｐとｎ次のマイクロ波周波数ｎ＊ｆ_ＬＯの偏差がビート周波数のＩＦ信号に変換されたことになる。このＩＦ信号はパルス光源の繰り返し周波数に比べて、計測装置で検出可能な格段に低い周波数の中間周波数に変換されている。この中間周波数の光パルスを検出して電気信号に変換し、この電気信号を解析することにより前記繰り返しパルスのジッターを求めることができる。
【００１４】
この動作はマイクロ波、ミリ波領域で用いられるハーモニックミキサに類似している。高次の側帯波を利用して計測を行うためには、高いＳＮ比のＩＦ信号を生じる必要があり、深い変調が要求される。
図５は、図１の装置に、光ファイバ増幅器３２，光時分割多重化装置３３、３４と、周波数同期システム（Ｒｂ原子発振器３９、周波数シンセサイザ４０、モード同期半導体レーザー３１からなる）を適用した装置の構成図であり、例えば波長１５４２ｎｍのモノリシック・モード同期半導体レーザー３１を光源として用いた。レーザー３１は利得領域、可飽和吸収領域、受動導波路から構成され、可飽和吸収領域に逆バイアス電圧を印可することにより、受動モード同期が実現される。逆バイアスに加えて、周波数シンセサイザ４０から出力される１９．４４４ＧＨｚの正弦波信号を印可すると、ハイブリッドモード同期が起こり、レーザー３１から出力される光パルスがシンセサイザ４０の出力と同期する。
【００１５】
同期動作するモノリシック・モード同期半導体レーザー３１の出力の光パルスは光ファイバ増幅器３２で増幅された後、該光パルスを光時分割多重化装置３３、３４の光ファイバ型マルチプレクサを用いて、３８．８８８、または７７．７７６ＧＨｚのパルスに多重化する。前記マルチプレクサは方向性結合器、可変遅延線、可変減衰器から構成される。多重化されたパルスは、周波数１９．０００ＧＨｚの位相同期発振器３８で駆動される光強度変調器３５に入射する。位相同期発振器３８の単一側帯波位相雑音は、周波数オフセット０．１、１、１０、１００、１０００ｋＨｚにおいてそれぞれ、−８４、−１０４、−１１８、−１１９、−１２８ｄＢｃ／Ｈｚとなる。変調器３５の直流バイアスはビート信号強度が最大になるように調整する。変調器３５からの出力光は光検出器３６であるＩｎＧａＡｓフォトダイオードで受光し、その出力をベクトル信号解析装置３７により復調とスペクトル解析を行う。前記フォトダイオードの周波数帯域は１２ＧＨｚであり、１９．４４４ＧＨｚの光パルスには直接応答しない。すべての信号源と測定器にはＲｂ原子発振器３９から１０ＭＨｚの共通参照信号を供給する。レーザー３１のグラウンドを他の測定器から分離するため、周波数シンセサイザ４０への参照信号は光ファイバアイソレータ（図示しない）を介して供給する。
【００１６】
周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対して、それぞれ２次、４次の変調側帯波を利用して、周波数０．８８８、１．７７６ ＧＨｚのＩＦ信号を生成した。ｎ次側帯波により生じるビート信号の強度Ｉ_ｎは、ｎが偶数の場合、
【式１】

により表される。ここで、Ｉ_０は各縦モードの強度に依存する定数、βは変調指数、Ｊ_ｎは第１種ベッセル関数を表す。式１より、ビート信号強度を最大にする変調指数の最適値を見積もると、２次、４次側帯波に対して２．２０、５．８７ラジアンになる。
確認のために行った実験で変調器に印可したＲＦ信号パワーはおよそ１８ｄＢｍで、増幅器の性能により制限されている。これにより２．０ラジアンの変調指数が得られ、２次側帯波に対しては最適値に近いが、４次側帯波に対してはかなり小さくなる。しかしながら、４次側帯波から生じる周波数１．７７６ＧＨｚのビート信号は、タイミングジッター計測に十分なＳＮ比を有していた。
【００１７】
前記時間領域復調法の一つの利点は、周波数領域だけでなく、時間領域データも得られることである。図６に７７．７７６ ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するタイミングの３８０μｓに渡る時間変化を示す。サンプリング間隔は１９５ｎｓ、データポイント数は１９９６である。この間のＲＭＳジッターは０．７９ｐｓと見積もられ、パルス周期の６％に相当する。図７は前記図６に対応するヒストグラムで、タイミングの出現頻度を表している。各コラムの幅は１６０ｆｓである。図７のヒストグラムは正規分布に近く、観測時間の帯域内における揺らぎは白色雑音であることを表している。
図６に示すような時間領域の測定データから高速フーリエ変換を利用して、位相雑音パワースペクトル密度Ｓ_φ（ｆ）を９桁のフーリエ周波数に渡り計算した。図８の曲線Ａはシンセサイザ、曲線Ｂはレーザー出力である１９．４４４ＧＨｚの光パルス、曲線Ｄ、Ｃは周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するパワースペクトル密度である。このような広い周波数範囲に渡る測定を一度に行うことはできないため、周波数スパンを変えて測定を行い、データを結合した。
【００１８】
前記位相雑音パワースペクトル密度Ｓ_φ（ｆ）から次式を利用して計算したＲＭＳジッターσ_Ｊを図８に示す。図８の曲線Ｅはシンセサイザ、曲線Ｆはレーザー出力である１９．４４４ＧＨｚの光パルス、曲線Ｇ、Ｈは周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するＲＭＳジッターである。
【式２】

ここでｆ_ｌ、ｆ_ｈは積分の上限と下限を表し、σ_Ｊの値は固定のｆ_ｈ＝１８ＭＨｚに対して計算し、ｆ_ｌの関数としてプロットされている。曲線Ａ、Ｅは周波数１９．４４４ＧＨｚのシンセサイザに対応し、１９．０００ＧＨｚの位相同期発振器とミキサを用いて計測した。２．５ｍＨｚ〜１８ＭＨｚの帯域でＲＭＳジッターは３．１５ｐｓであり、主としてフーリエ周波数１００ｋＨｚ以下の雑音が寄与している。
【００１９】
曲線Ｂ、Ｆはレーザーの出力である１９．４４４ＧＨｚのパルスに対応し、図９の装置を用いて測定した。曲線ＡとＢを比較すると、１００ｋＨｚ以下の周波数域では両者はほとんど重なっており、レーザーがＲＦ信号によく追従していることを示している。しかしながら、１００ｋＨｚ以上の周波数域では両者に大きな差が見られる。印加するＲＦパワーを増大すると、１００ｋＨｚ以上の雑音は減少するが、２０ｄＢｍ（１００ｍＷ、０ｄＢｍ＝１ｍＷ）以上のパワーでは飽和する傾向が観測されている。曲線Ｆの右端の値からＲＭＳジッターは３．４２ｐｓと見積もられるが、シンセサイザの寄与分を除くと１．３３ｐｓになり、１００ｋＨｚ以上の雑音が原因である。
【００２０】
図８の曲線Ｃ、Ｄは周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するパワースペクトル密度である。曲線Ｃ、Ｄ上のＳ_φ（ｆ）の値は曲線Ｂのそれぞれ４、１６倍になっており、繰り返し周波数の増大に対応している。また、曲線の形状がほぼ等しいことは、計測の正しさを表している。これらの結果より、パルス多重化の過程で付加される雑音は極めて小さく、元のレーザーパルスの雑音が支配的であることがわかる。曲線Ｇ、ＨはＣ、Ｄから計算されたＲＭＳジッターである。多重化によりパワースペクトル密度の値は増大するが、ジッター値はほぼ一定である。これは式２からわかるように、積分したパワースペクトル密度を繰り返し周波数で割っているためである。７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するジッター値がわずかに増大しているのは、ビート信号のＳＮ比がやや低下したためである。周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するジッター値は、３．４１、３．７４ｐｓと見積もられ、それぞれ繰り返し周期の１３．１％、２９．５％に相当する。ＯＴＤＭパルスのタイミングジッターを低減するためには、レーザー出力パルスにおけるフーリエ周波数１００ｋＨｚ以上の雑音成分を低減することが必要である。
【００２１】
上記実施例は、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器による電気光学的ハーモニックミキシングを利用して、繰り返し周波数３９、および７８ＧＨｚのＯＴＤＭパルスのタイミングジッター計測を行った。周波数変換された信号を時間領域復調法により解析し、フーリエ周波数２．５ｍＨｚ〜１８ＭＨｚの範囲で位相雑音パワースペクトル密度とＲＭＳジッターを計算した。周波数３９ＧＨｚ、および７８ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するジッター値は、３．４１、３．７４ｐｓで、それぞれ繰り返し周期の１３．１％、２９．５％に相当する。実験においては、ビート信号のＳＮ比により、繰り返し周波数の上限は８０ＧＨｚ程度に制限された。しかしながら、この計測法は、変調周波数や変調度を増大することにより、より高い周波数のパルスへの適用が可能である。例えば、４０ＧＨｚ変調器により生成される４次側帯波を利用すれば、繰り返し周波数１６０ＧＨｚのＯＴＤＭパルスの計測が可能になる。
【００２２】
以上説明したように、本発明の実施例は、モード同期半導体レーザーから発生する繰り返し周波数１９．４４４ＧＨｚ、持続時間４．７ｐｓの光パルスを、４倍の光時分割多重により繰り返し７７．７７６ＧＨｚの光パルスに変換した。周波数１９．０００ＧＨｚのマイクロ波信号源（局部発振器）で駆動される導波路型強度変調器に光パルスを入射し、光パルスを構成する周波数間隔７７．７７６ＧＨｚの縦モード信号に対して、周波数間隔１９．０００ＧＨｚの変調側帯波を形成した。変調器から出力される光パルスを周波数帯域１２ＧＨｚの光検出器で受光すると、４次の変調側帯波と隣り合う縦モード信号との間のビート信号が周波数１．７７６ＧＨｚに生じ、中間周波信号に変換される。光パルスの繰り返し周波数をｆ_ｒｅｐ、局部発振器の周波数をｆ_ＬＯとすれば、中間周波信号の周波数はｆ_ＩＦ＝ｆ_ｒｅｐ−４＊ｆ_ＬＯで表される。周波数４０ＧＨｚで動作可能な導波路型変調器を用いれば、周波数１６０ＧＨｚの光パルスまで対応可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
従来は、光パルスのタイミングジッターを計測するには、光パルス強度を電気信号に変換する必要があるため、繰り返し周波数の上限は光検出器や信号解析装置の帯域により制限されていた。これに対して、本発明では電気光学的な手法により、光パルス強度を低周波の中間周波信号に変換するため、光検出器や信号解析装置の帯域に制限されることなく、高い繰り返し周波数を持つ光パルスのジッター計測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置
【図２】光時分割多重による高繰り返し光パルスの生成説明図である。
【図３】ジッターの発生を説明する図である。
【図４】本発明の変調器から出力される光パルスのスペクトラム図である。
【図５】図１の装置に、光ファイバ増幅器３２，光時分割多重化装置３３、３４と、周波数同期システム（Ｒｂ原子発振器３９、周波数シンセサイザ４０、モード同期半導体レーザー３１からなる）を適用した装置の構成図である。
【図６】７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するタイミングの３８０μｓに渡る時間変化を示す図である。
【図７】図６の時間変化に対応するヒストグラムである。タイミングの出現頻度を表している。
【図８】パワースペクトル密度およびタイミングジッターのフーリエ周波数変化を表す図である。
【図９】電気的なミキサーのブロック構成図である。
【符号の説明】
１１ 高繰り返しパルス光源
１２、３５ 光強度変調器
１３、３６ 光検出器
１４ 信号解析装置
１５ マイクロ波信号源
２１ パルス光源
２２、２３ 光ファイバ
２４、２５ 方向性結合器
３１ モード同期半導体レーザー
３２ 光ファイバ増幅器
３３、３４ 光時分割多重化装置
３７ ベクトル信号解析装置
３８ 位相同期発振器
３９ Ｒｂ原子発振器
４０ 周波数シンセサイザ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In technical fields that use high-repetition ultrashort pulses such as optical fiber communication at high bit rates using optical time division multiplexing (OTDM) and optical sampling measurement, a stable light source with low timing jitter is required. The The present invention relates to a method for measuring timing jitter of an optical pulse used for timing jitter measurement of a high repetition optical pulse and a measuring apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
The generation of highly repetitive optical pulse signals is an important technical issue in applications such as optical time division multiplexing (OTDM) optical fiber transmission and optical sampling measurement. In these application fields, severe conditions are imposed not only on the pulse duration but also on the timing jitter. For example, in the OTDM transmission, it is necessary to suppress the timing jitter to 10% or less of the bit rate, which corresponds to a jitter of 630 fs in the transmission of 160 Gbit / s. In ordinary timing jitter measurement, the intensity of the pulse is converted into an electrical signal by a photodetector and analyzed, and the power spectrum density and jitter value of the phase noise are calculated. For this reason, a broadband photodetector or analyzer is used to measure optical pulses with a repetition frequency of 10 GHz or more used for optical fiber communication. Therefore a single side Obiha phase noise measurement method used but is a technique widely used, limited frequency span or dynamic range, it separated amplitude and phase noise is difficult, as the passive mode-locked laser pulses Disadvantages such as errors that occur when applied to such unsteady processes.
[0003]
In order to solve these problems, the inventor has developed two time domain measurement methods called a time domain demodulation method and a time interval analysis method. The former is a measurement method in which the instantaneous phase is directly calculated from two quadrature amplitude components, and the latter is a measurement method in which the time interval between pulses is counted using a counter that does not cause an idle time. These methods are applied to a mode-locked semiconductor laser having a repetition frequency of 20 GHz, and the power spectral density and timing jitter are measured in a frequency range of 9 digits from 2.5 mHz to 18 MHz. Since the apparatus used for these measurements cannot directly handle a high-frequency signal having a frequency of 2.7 GHz or more, as shown in FIG. 9, a photodetector is used by using a mixer (DBM) and a local oscillator (LO). Output signal is converted to an intermediate frequency (IF). FIG. 9 is a block diagram of an electric mixer. However, it has been difficult to apply this method to optical pulses having a repetition frequency of 50 GHz or more due to limitations on the bandwidth of the photodetector and the frequency of the microwave signal source.
[0004]
There is already an example in which the above-mentioned single sideband phase noise measurement method is applied to an optical pulse exceeding 30 GHz by utilizing electro-optic mixing. There is also a measurement method that enables signal processing by converting the optical pulse intensity of 36.6 GHz into a low-frequency IF signal using the primary modulation sideband generated by the Mach-Zehnder optical intensity modulator. is there. However, for the same reason as described above, it is difficult to apply this method to an optical pulse having a repetition frequency of 50 GHz or more.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the frequency band of the photodetector and the signal analysis device is limited to about 50 GHz, it is difficult or impossible to measure timing jitter for an optical pulse having a repetition frequency higher than that. That is, if the light intensity is converted into an electric signal, it can be converted into an intermediate frequency signal using a mixer. However, since the photodetector does not respond, it is difficult to obtain an electric signal corresponding to the light pulse intensity.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical pulse timing jitter measurement method that can be measured by a photodetector or a signal analysis device, and a measurement device therefor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following solutions in order to achieve the above object.
(1) In an optical pulse timing jitter measurement method, an optical pulse having a high repetition frequency is converted into a longitudinal mode optical pulse including a high-order sideband optical pulse by a local oscillator signal, and is adjacent to a high-order modulation sideband frequency. Output as an intermediate frequency optical pulse corresponding to the difference between the longitudinal mode optical pulse frequency, detect the longitudinal mode optical pulse frequency and higher order microwave frequency from the intermediate frequency optical pulse, the longitudinal mode light Jitter is evaluated by detecting a beat frequency that is a difference between a pulse frequency and the higher-order microwave frequency .
(2) In an optical pulse timing jitter measurement apparatus, a high repetition pulse light source that generates a longitudinal mode optical pulse with a high repetition frequency, a light intensity modulator, a photodetector, a signal analyzer, and a microwave of a local oscillator A signal source,
In the optical intensity modulator, the optical pulse of the high repetition frequency of the high repetition pulse light source is converted into a longitudinal mode optical pulse including a high-order sideband optical pulse by a local oscillator signal of the microwave signal source, and high-order modulation is performed. Output as an intermediate frequency optical pulse corresponding to the difference between the sideband frequency and the frequency of the adjacent longitudinal mode optical pulse, and the photodetector detects the frequency of the longitudinal mode optical pulse from the intermediate frequency optical pulse. A microwave frequency is detected, a beat frequency of a difference between the frequency of the longitudinal mode light pulse and the higher-order microwave frequency is detected by the signal analysis device, and jitter is evaluated .
(3) The optical pulse timing jitter measurement apparatus according to (2) , wherein the higher order is any one of a second order to a fourth order .
(4) In the optical pulse timing jitter measurement apparatus according to (3 ) above , an oscillator is connected to the signal analysis device and connected to the pulse light source via a frequency synthesizer, and the pulse light source is a mode-locked semiconductor laser, The mode-locked semiconductor laser is passively mode-locked by applying a reverse bias voltage to the saturable absorption region .
[0007]
In the present invention, since high-order sidebands are used, measurement can be performed on optical pulses having a higher repetition frequency. At that time, for example, when a Mach-Zehnder light intensity modulator is used, the Mach-Zehnder light intensity modulator has a non-linear electro-optical conversion characteristic. Therefore, the intensity of the microwave signal applied to the modulator is reduced. by providing a larger to a deep modulation, considerable higher side band wave is generated.
In the light intensity modulation and light intensity modulator in the measurement method and measurement apparatus of the present invention, deep intensity is generated so that a high-order sideband is generated for a high-repetition light pulse in which the measurement frequency range of the target light cannot be directly detected. Apply modulation to generate modulation sidebands. In the spectrum of the modulated optical pulse, a large number of modulation sidebands are generated around a large number of longitudinal modes arranged at intervals equal to the repetition frequency. The frequency difference between the high-order sideband and the adjacent longitudinal mode can be made sufficiently small, and can be detected by a photodetector, and timing jitter can be measured.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, following the description of the measurement principle and apparatus, the measurement results of timing jitter for 39 and 78 GHz OTDM pulses are reported.
[0009]
(Example)
FIG. 2 is an explanatory diagram of generation of a high repetition optical pulse by optical time division multiplexing.
The multiplexing apparatus in FIG. 2 has two optical fibers 22 and 23 having different lengths corresponding to the amount of delay of 1/2 of the interval of the repetition frequency of the optical pulse (a). It has a structure coupled by couplers 24 and 25.
The optical pulse (a) output from the pulse light source 21 is transmitted through the optical fiber line 23 by an optical time division multiplexing apparatus composed of the optical fiber 23, the optical fiber delay line 22, and the directional couplers 24 and 25. The output optical pulse (a) and the optical pulse (a) having a phase delayed by ½ of the repetition frequency of the optical pulse (a) via the optical fiber delay line 22 are combined by the directional coupler 25. The repetition is converted into a double pulse train (b). If n stages of multiplexers are connected, the repetition increases by 2n times.
FIG. 3 is a diagram for explaining the occurrence of jitter.
[0010]
As shown in FIG. 3, such an optical pulse with a high repetition frequency requires an ideal pulse (solid line) without timing jitter, but depending on the apparatus, a pulse (dotted line) with jitter in FIG. As shown, the output is out of phase.
In optical fiber communication, the appearance time of a pulse varies due to jitter, affects adjacent bits, and causes a code error. Conventionally, the jitter cannot be measured because the optical pulse repetition frequency interval exceeds the measurement range of the measuring instrument. The present invention relates to a measurement method for measuring the jitter regardless of the repetition frequency interval and a measurement apparatus therefor.
[0011]
FIG. 4 is a spectrum diagram of an optical pulse output from the modulator of the present invention.
As shown in FIG. 4, the present invention basically solves the problem of obtaining jitter by measuring a frequency interval f _IF that is remarkably smaller than a repetitive frequency interval f _rep of an optical pulse. Means. The frequency interval f _IF generates a higher-order modulated sideband by intensity-modulating a signal having a repetition frequency with a low-frequency signal, and the difference between the frequency of the longitudinal mode signal and the sideband frequency is set to be larger than the repetition frequency interval f _rep. It is characterized in that it is remarkably reduced to such a degree that it can be measured by the measuring device and output to the measuring device.
[0012]
In FIG. 4, a thick vertical line represents a longitudinal mode of an optical pulse, and a thin vertical line represents a modulation sideband. An actual light pulse is composed of a number of longitudinal modes, but is displayed with only two for convenience.
FIG. 1 is a block diagram of an optical pulse timing jitter measuring apparatus including the electro-optical harmonic mixing according to the present invention, which is an implementation of the above-described features of the present invention.
The timing jitter measuring apparatus of FIG. 1 includes a high repetition pulse light source 11 that generates an optical pulse with a repetition frequency f _rep , a microwave signal source 15 that generates a microwave signal with a frequency f _LO , and an optical pulse of the high repetition pulse light source 11. Is modulated with a microwave signal from the microwave signal source 15 to produce second to nth harmonics (where n is arbitrarily selected, practically n = 4) and sideband optical pulses and longitudinal A light intensity modulator 12 for generating a mode light pulse, a light detector 13 for detecting a repetition frequency f _rep of the longitudinal mode light pulse and an nth-order microwave frequency n * f _LO from the output of the light intensity modulator 12, detecting a beat frequency of the difference between the repetition frequency f _rep and n following microwave frequency n * f _LO, it is composed of the signal analysis unit 14 for evaluating the jitter .
[0013]
The operation and measurement method of the measurement apparatus in FIG. 1 are as follows.
The optical pulse having a repetition frequency f _rep of the high repetition pulse light source 11 passes through a modulator driven by a sine wave signal having a frequency f _LO output from the microwave signal source 15 constituting the local oscillator. Thus modulated side band wave is generated around each longitudinal mode signal optical pulses spaced at frequency f _rep. The band limitation of the photodetector, but a beat signal between the longitudinal-mode signal can not be detected directly, the frequency difference between the longitudinal mode signal adjacent to the n (n> 1) the following modulated side band wave, the output of the photodetector Make it small enough to produce a low-frequency beat signal. Therefore, a high-frequency signal of frequency _{f rep,} using a local oscillator signal having a frequency _{f LO,} that the deviation of the frequency _{f rep} and n following microwave frequency n _{* f LO} is converted into an IF signal of the beat frequency Become. This IF signal is converted to an intermediate frequency that is a remarkably low frequency that can be detected by the measuring device as compared with the repetition frequency of the pulse light source. The jitter of the repetitive pulse can be obtained by detecting the optical pulse of the intermediate frequency and converting it to an electrical signal and analyzing the electrical signal.
[0014]
This operation is similar to a harmonic mixer used in the microwave and millimeter wave regions. To perform measurement by utilizing the side band wave of higher order, it is necessary to produce the IF signal of a high SN ratio, deep modulation is required.
In FIG. 5, an optical fiber amplifier 32, optical time division multiplexing apparatuses 33 and 34, and a frequency synchronization system (consisting of an Rb atomic oscillator 39, a frequency synthesizer 40, and a mode synchronization semiconductor laser 31) are applied to the apparatus of FIG. It is a block diagram of an apparatus, for example, used the monolithic mode-locked semiconductor laser 31 of wavelength 1542nm as a light source. The laser 31 includes a gain region, a saturable absorption region, and a passive waveguide. Passive mode locking is realized by applying a reverse bias voltage to the saturable absorption region. In addition to the reverse bias, when a 19.444 GHz sine wave signal output from the frequency synthesizer 40 is applied, hybrid mode synchronization occurs, and the optical pulse output from the laser 31 is synchronized with the output of the synthesizer 40.
[0015]
After the optical pulse of the output of the monolithic mode-locked semiconductor laser 31 that operates synchronously is amplified by the optical fiber amplifier 32, the optical pulse is amplified by using the optical fiber multiplexers of the optical time division multiplexing devices 33 and 34, 38. Multiplex to 888 or 77.776 GHz pulses. The multiplexer includes a directional coupler, a variable delay line, and a variable attenuator. The multiplexed pulse is incident on a light intensity modulator 35 driven by a phase-locked oscillator 38 having a frequency of 19.000 GHz. The single sideband phase noise of the phase-locked oscillator 38 becomes −84, −104, −118, −119, and −128 dBc / Hz at frequency offsets of 0.1, 1, 10, 100, and 1000 kHz, respectively. The DC bias of the modulator 35 is adjusted so that the beat signal intensity is maximized. The output light from the modulator 35 is received by an InGaAs photodiode which is a photodetector 36, and the output is demodulated and spectrum-analyzed by a vector signal analyzer 37. The frequency band of the photodiode is 12 GHz and does not directly respond to a 19.444 GHz optical pulse. A common reference signal of 10 MHz is supplied from the Rb atomic oscillator 39 to all signal sources and measuring instruments. In order to isolate the ground of the laser 31 from other measuring instruments, a reference signal to the frequency synthesizer 40 is supplied via an optical fiber isolator (not shown).
[0016]
Frequency 38. 888, relative to the OTDM pulse 77.776GHz, respectively second, by using the fourth-order modulation side band wave to produce an IF signal of frequency 0.888,1.776 GHz. intensity I _n of n beat signal caused by the following side-band wave, when n is an even number,
[Formula 1]

Is represented by Here, I ₀ is a constant depending on the intensity of each longitudinal mode, β is a modulation index, and J _n is a first type Bessel function. From Formula 1, when the optimum value of the modulation index that maximizes the beat signal intensity is estimated, it becomes 2.20 and 5.87 radians for the second and fourth sidebands.
The RF signal power applied to the modulator in experiments performed for confirmation is approximately 18 dBm, limited by the performance of the amplifier. This gives a modulation index of 2.0 radians, which is close to the optimum value for the secondary sideband, but considerably smaller for the fourth order sideband. However, the beat signal having a frequency of 1.776 GHz generated from the quaternary sideband has a sufficient signal-to-noise ratio for timing jitter measurement.
[0017]
One advantage of the time domain demodulation method is that not only the frequency domain but also time domain data can be obtained. FIG. 6 shows the time change over 380 μs of the timing for the OTDM pulse of 77.776 GHz. The sampling interval is 195 ns and the number of data points is 1996. The RMS jitter during this period is estimated to be 0.79 ps, corresponding to 6% of the pulse period. FIG. 7 is a histogram corresponding to FIG. 6 and represents the appearance frequency of timing. The width of each column is 160 fs. The histogram in FIG. 7 is close to a normal distribution, and represents that the fluctuation in the observation time band is white noise.
The phase noise power spectral density S _φ (f) was calculated over nine digits of Fourier frequency using fast Fourier transform from the time domain measurement data as shown in FIG. Curve A in FIG. 8 is the power spectral density for the synthesizer, curve B is the optical pulse of 19.444 GHz as the laser output, and curves D and C are the OTDM pulses of the frequency 38.888 and 77.776 GHz. Since measurement over such a wide frequency range cannot be performed at once, measurement was performed by changing the frequency span, and the data were combined.
[0018]
FIG. 8 shows the RMS jitter σ _J calculated from the phase noise power spectral density S _φ (f) using the following equation. Curve E in FIG. 8 is an RMS jitter for a synthesizer, curve F is an optical pulse of 19.444 GHz which is a laser output, and curves G and H are OTDM pulses of frequencies 38.888 and 77.776 GHz.
[Formula 2]

Here _f l, _{f h} represents upper and lower limits of the integration, the value of sigma _J is calculated for a fixed _f h = 18 MHz, is plotted as a function of _{f l.} Curves A and E correspond to a synthesizer with a frequency of 19.444 GHz and were measured using a 19.000 GHz phase-locked oscillator and a mixer. The RMS jitter is 3.15 ps in a band of 2.5 mHz to 18 MHz, and noise mainly having a Fourier frequency of 100 kHz or less contributes.
[0019]
Curves B and F correspond to a 19.444 GHz pulse, which is the output of the laser, and were measured using the apparatus of FIG. When curves A and B are compared, they almost overlap each other in the frequency range of 100 kHz or less, indicating that the laser follows the RF signal well. However, there is a large difference between them in the frequency range of 100 kHz or higher. When the applied RF power is increased, noise of 100 kHz or more is reduced, but a tendency to saturate is observed at power of 20 dBm (100 mW, 0 dBm = 1 mW) or more. The RMS jitter is estimated to be 3.42 ps from the value at the right end of the curve F, but is 1.33 ps excluding the contribution of the synthesizer, which is caused by noise of 100 kHz or more.
[0020]
Curves C and D in FIG. 8 are power spectral densities for OTDM pulses having a frequency of 38.888 and 77.776 GHz. The values of S _φ (f) on the curves C and D are 4 and 16 times that of the curve B, respectively, corresponding to the increase of the repetition frequency. Further, the fact that the shapes of the curves are almost equal represents the correctness of the measurement. From these results, it can be seen that the noise added in the process of pulse multiplexing is extremely small, and the noise of the original laser pulse is dominant. Curves G and H are RMS jitters calculated from C and D, respectively. Multiplexing increases the value of power spectral density, but the jitter value is almost constant. This is because, as can be seen from Equation 2, the integrated power spectral density is divided by the repetition frequency. The reason why the jitter value for the OTDM pulse of 77.776 GHz is slightly increased is because the SN ratio of the beat signal is slightly decreased. Jitter values for OTDM pulses of frequencies 38.888 and 77.776 GHz are estimated to be 3.41 and 3.74 ps, which correspond to 13.1% and 29.5% of the repetition period, respectively. In order to reduce the timing jitter of the OTDM pulse, it is necessary to reduce a noise component having a Fourier frequency of 100 kHz or more in the laser output pulse.
[0021]
In the above embodiment, timing jitter measurement was performed for an OTDM pulse with a repetition frequency of 39 and 78 GHz using electro-optic harmonic mixing by a Mach-Zehnder light intensity modulator. The frequency-converted signal was analyzed by the time domain demodulation method, and the phase noise power spectral density and the RMS jitter were calculated in the range of the Fourier frequency of 2.5 mHz to 18 MHz. The jitter values for OTDM pulses with a frequency of 39 GHz and 78 GHz are 3.41 and 3.74 ps, which correspond to 13.1% and 29.5% of the repetition period, respectively. In the experiment, the upper limit of the repetition frequency was limited to about 80 GHz due to the SN ratio of the beat signal. However, this measurement method can be applied to pulses having a higher frequency by increasing the modulation frequency and the modulation degree. For example, by using fourth-order side band wave generated by 40GHz modulator allows measurement of the OTDM pulse repetition frequency 160 GHz.
[0022]
As described above, the embodiment of the present invention repeats an optical pulse having a repetition frequency of 19.444 GHz and a duration of 4.7 ps generated from a mode-locked semiconductor laser by repeating the optical time-division multiplexing of 4 times to 77.776 GHz. Converted to pulse. An optical pulse is incident on a waveguide type intensity modulator driven by a microwave signal source (local oscillator) having a frequency of 19.000 GHz, and a frequency interval for a longitudinal mode signal having a frequency interval of 77.776 GHz constituting the optical pulse. A modulation sideband of 19.000 GHz was formed. When the optical pulse output from the modulator is received by a photodetector having a frequency band of 12 GHz, a beat signal between the fourth-order modulation sideband and the adjacent longitudinal mode signal is generated at a frequency of 1.7776 GHz, and is converted into an intermediate frequency signal. Converted. If the repetition frequency of the optical pulse is f _rep and the frequency of the local oscillator is f _LO , the frequency of the intermediate frequency signal is expressed as f _IF = f _rep −4 * f _LO . If a waveguide type modulator capable of operating at a frequency of 40 GHz is used, it is possible to cope with an optical pulse having a frequency of 160 GHz.
[0023]
【The invention's effect】
Conventionally, in order to measure the timing jitter of an optical pulse, it is necessary to convert the intensity of the optical pulse into an electric signal, so that the upper limit of the repetition frequency is limited by the band of the photodetector or signal analyzer. On the other hand, in the present invention, since the optical pulse intensity is converted into a low-frequency intermediate frequency signal by an electro-optic technique, a high repetition frequency is set without being limited to the band of the photodetector or the signal analyzer. Jitter measurement of the optical pulse it has becomes possible
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a method for measuring timing jitter of an optical pulse and a measuring apparatus therefor according to the present invention. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating the occurrence of jitter.
FIG. 4 is a spectrum diagram of an optical pulse output from the modulator of the present invention.
5 applies the optical fiber amplifier 32, the optical time division multiplexing apparatuses 33 and 34, and the frequency synchronization system (consisting of the Rb atomic oscillator 39, the frequency synthesizer 40, and the mode synchronization semiconductor laser 31) to the apparatus of FIG. It is a block diagram of an apparatus.
FIG. 6 is a diagram showing a time change over 380 μs of timing for an OTDM pulse of 77.776 GHz.
7 is a histogram corresponding to the time change of FIG. It represents the appearance frequency of timing.
FIG. 8 is a diagram showing a Fourier frequency change of power spectral density and timing jitter.
FIG. 9 is a block diagram of an electric mixer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 High repetition pulse light source 12, 35 Optical intensity modulator 13, 36 Photo detector 14 Signal analysis apparatus 15 Microwave signal source 21 Pulse light source 22, 23 Optical fiber 24, 25 Directional coupler 31 Mode synchronous semiconductor laser 32 Optical fiber Amplifiers 33 and 34 Optical time division multiplexer 37 Vector signal analyzer 38 Phase-locked oscillator 39 Rb atomic oscillator 40 Frequency synthesizer

Claims (4)

高繰り返し周波数の光パルスを局部発振器信号により高次の側帯波光パルスを含む縦モード光パルスに変換して、高次の変調側帯波周波数と隣接する縦モード光パルスの周波数との差に相当する中間周波数の光パルスとして出力し、前記中間周波数の光パルスから前記縦モード光パルスの周波数と高次のマイクロ波周波数を検出し、前記縦モード光パルスの周波数と前記高次のマイクロ波周波数との差のビート周波数を検出し、ジッターを評価することを特徴とする光パルスのタイミングジッター計測方法。This is equivalent to the difference between the high-order modulation sideband frequency and the frequency of the adjacent longitudinal mode optical pulse by converting the high-repetition-frequency optical pulse into a longitudinal mode optical pulse including a high-order sideband optical pulse by a local oscillator signal. Output as an intermediate frequency optical pulse, detect the longitudinal mode optical pulse frequency and higher order microwave frequency from the intermediate frequency optical pulse, the longitudinal mode optical pulse frequency and the higher order microwave frequency A method for measuring timing jitter of an optical pulse, wherein the beat frequency of the difference between the two is detected and the jitter is evaluated. 高繰り返し周波数の縦モード光パルスを発生する高繰り返しパルス光源と、光強度変調器と、光検出器と、信号解析装置と、局部発振器のマイクロ波信号源とを備え、
光強度変調器において前記高繰り返しパルス光源の高繰り返し周波数の前記光パルスを前記マイクロ波信号源の局部発振器信号により高次の側帯波光パルスを含む縦モード光パルスに変換して、高次の変調側帯波周波数と隣接する縦モード光パルスの周波数との差に相当する中間周波数の光パルスとして出力し、前記光検出器により前記中間周波数の光パルスから前記縦モード光パルスの周波数と高次のマイクロ波周波数を検出し、前記信号解析装置により前記縦モード光パルスの周波数と前記高次のマイクロ波周波数との差のビート周波数を検出し、ジッターを評価することを特徴とする光パルスのタイミングジッター計測装置。A high repetition pulse light source that generates a longitudinal mode optical pulse with a high repetition frequency, a light intensity modulator, a photodetector, a signal analysis device, and a microwave signal source of a local oscillator,
In the optical intensity modulator, the optical pulse of the high repetition frequency of the high repetition pulse light source is converted into a longitudinal mode optical pulse including a high-order sideband optical pulse by a local oscillator signal of the microwave signal source, and high-order modulation is performed. Output as an intermediate frequency optical pulse corresponding to the difference between the sideband frequency and the frequency of the adjacent longitudinal mode optical pulse, and the photodetector detects the frequency of the longitudinal mode optical pulse from the intermediate frequency optical pulse. Optical pulse timing characterized by detecting a microwave frequency, detecting a beat frequency of a difference between the frequency of the longitudinal mode optical pulse and the higher-order microwave frequency by the signal analysis device, and evaluating jitter Jitter measuring device. 前記高次を第２次乃至第４次のいずれか１つにしたことを特徴とする請求項２記載の光パルスのタイミングジッター計測装置。3. The optical pulse timing jitter measurement apparatus according to claim 2, wherein the higher order is any one of the second order to the fourth order. 発振器を前記信号解析装置に接続すると共に周波数シンセサイザを介して前記パルス光源に接続し、前記パルス光源をモード同期半導体レーザーとし、前記モード同期半導体レーザーを過飽和吸収領域に逆バイアス電圧を印加して受信モード同期動作させることを特徴とする請求項３記載の光パルスのタイミングジッター計測装置。An oscillator is connected to the signal analyzer and connected to the pulse light source via a frequency synthesizer, the pulse light source is a mode-locked semiconductor laser, and the mode-locked semiconductor laser is received by applying a reverse bias voltage to the saturable absorption region. 4. The optical pulse timing jitter measuring apparatus according to claim 3, wherein the mode synchronous operation is performed.

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