JP3922535B2 - 多波長光発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信や光計測の分野において利用される多波長光発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を発生する光源は、光通信において波長分割多重伝送における多波長光源や、光計測において光周波数コムとして光周波数測定などに用いられている。
【０００３】
繰返し光パルスは、繰返し周波数ｆに等しい周波数間隔の多数のモードから構成されるスペクトルを有する。このとき多数のモードの周波数間隔は、光パルスの繰返し周波数に等しい。繰返し光パルス発生に高周波発生器を用いると、光パルスの繰返し周波数、すなわちモード間隔は、高周波発生器の周波数設定精度で決まる。これにより高周波発生器の信号を元にしたパルス発生器は高精度の光周波数間隔制御が可能な多波長光発生装置となる。
【０００４】
しかし、このスペクトルの幅は光パルスの時間幅によって決まり、時間幅が狭いほど広がったスペクトルが得られるが、非常に狭い時間幅の光パルスを発生することは技術的に容易ではなく、通常の光パルス発生では得られるスペクトルは限られている。
【０００５】
したがって、多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを得るためには、このスペクトル幅を拡大しなければならない。
【０００６】
多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を発生する方法として、スーパーコンティニューム光の発生がある。これは自己位相変調効果により媒質中を進行する光パルスのスペクトルが広がるものである。光通信用のスーパーコンティニューム光発生のためには大きな光強度と効率良く自己位相変調を起こさせる光媒質が必要である。光強度を大きくするためには一般に光増幅器が用いられているが、スーパーコンティニューム光発生用には高出力が得られる高価な光増幅器が必要であった。また、光媒質としては波長分散値を特殊に制御した光ファイバが用いられており、これは作製時の波長分散の制御が困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を得るために用いられていたスーパーコンティニューム光発生は、前述したように高出力光ファイバ増幅器や分散を特別に制御した光ファイバなど特殊な光部品が必要であり、これらの価格が高いため多波長光発生装置を構成した場合、トータルのコストが高くなってしまうのが問題であった。
【０００８】
本発明は、多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を、従来よりも一般的な光部品を用い安価に構成できる多波長光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】
上記課題を解決する本発明は、繰返し光パルスを用い、光パルスが位相変調器を複数回通過し、かつ光パルスが位相変調器を通過するごとに時間に比例して位相変化がかかるようにし、異なる回数位相変調器を通過した光パルスを同時に出力することで多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を生成する多波長光発生装置を得ることを特徴とする。
【００１０】
かかる知見に基づく本発明にかかる多波長光発生装置の主な構成は、所定の高周波信号を発生する高周波発生器と、前記高周波信号に従って繰返し光パルスを発生する光パルス発生器と、光パルスを周回させる光リング回路と、前記光パルス発生器で発生した光パルスを前記光リング回路に入力させて光パルスを光リング回路中で周回させる共に、光リング回路を周回してきた光パルスを取り出して外部に出力する光合分波器と、前記光リング回路に介装されており、前記高周波信号に従って駆動されることにより、光パルスが通過する毎にこの光パルスに対して位相変化を与える少なくとも１つ以上の位相変調器と、前記高周波信号が入力されると共にこの高周波信号を前記位相変調器に送っており、前記位相変調器が光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えるように、前記高周波信号を前記位相変調器に送るタイミングを調整するタイミング調整器と、前記光リング回路に介装されており、異なる回数の位相変化を受けた光パルスが前記光合分波器を介して同時に出力されるように、光パルスが前記光リング回路を周回するのに要する時間を調整する周回時間調整器とを備え、
前記位相変調器を駆動する信号の周波数を前記高周波信号の周波数の整数倍にする逓倍器を備えたことを特徴とする。
【００１１】
〔作用〕
上記構成となっている本発明の多波長光発生装置は、次のように作用（動作）する。即ち、光パルス発生器により繰返し周波数ｆの繰返し光パルスを生成する。繰返し光パルスは繰返し周波数に等しい周波数間隔の多数のモードから構成されるスペクトルを有している。光パルス発生器は高周波発生器から信号を供給されており、発生する光パルスの繰返し周波数、すなわち多数のモードの周波数間隔は、高周波発生器からの信号の周波数の精度で決まるため高精度の光周波数間隔制御が可能である。
【００１２】
光パルス発生器で生成された繰返し光パルスは位相変調器を複数回通過する。位相変調器は光パルスが通過する毎に時間に比例した位相変化を光パルスに与える。
【００１３】
このときの繰返し光パルスの光周波数の変化について説明する。
光に時間に比例する位相変化を加えると光の周波数がシフトする。これは次のように考えると理解できる。光角周波数ωの光は、exp (jωt)で表される。ｊは虚数単位である。この光に対し、時間に対してαt(αは定数）で変化するよう位相変化を加えると、exp(j(ωt −αt)＝exp(j(ω−α)t) となり、元の光角周波数ωに対して光角周波数はω−αとなり光周波数がシフトすることがわかる。
【００１４】
同様に光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えると光パルスのスペクトルが波長に対して１方向にシフトする。このときシフトする量は単位時間あたりの位相変化量に比例する。ただし、波長がシフトする量は任意ではなく、光パルスに与える位相変化の繰返し周波数の整数倍に等しい光周波数だけシフトする。従って、シフトした後のモードの光周波数は元パルスのスペクトルのモードの位置から位相変化の繰返し周期の整数倍だけ離れた値を取る。
【００１５】
このように、光パルスは位相変調器で位相変化を受けるたびに光周波数が１方向にシフトし、位相変調器を通過した回数によって光周波数は異なってくる。従って、異なる回数位相変調器を通過した光パルスを同時に取り出せば、異なる光周波数を含んだ光が得られることになる。光パルスが受ける１回の位相変化による光周波数シフトがもとのスペクトルの幅程度であれば、光パルスが位相変調器を通過した最大回数倍だけ幅の広がったスペクトルを得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
＜第１の参考例＞
図１は第１の参考例にかかる多波長光発生装置を示す。同図に示すように、高周波信号発生器１は高周波信号（正弦波や三角波などの高周波電気信号）Ｓを発生する。この高周波信号Ｓは、タイミング調整器２を介して位相変調器３に入力されると共に、光パルス発生器４に入力される。光パルス発生器４は、高周波信号Ｓに従って繰返し光パルスＰを発生する。
【００１８】
光パルス発生器４から発生した光パルスＰは、光合分波器５を介して光リング回路６に入力され、この光リング回路６中を周回する。光リング回路６中には、前述した位相変調器３の他に、光増幅器７や周回時間調整器８が設置（介装）されている。
【００１９】
光リング回路６中を周回する光パルスＰは、後述するように、位相変調器３により位相変調されると共に、周回時間調整器８により光リング回路６中を周回するのに要する時間が調整される。そして、周回している光パルスＰは、光合分波器５を介して取り出され、光出力部９から外部に出力される。
【００２０】
次に、各部分の構成・動作をより詳細に説明する。光パルスＰが同一の位相変調器３を複数回（少なくとも２回以上）通過できるようにするために、光導波路などで光リング回路６を構成し、光リング回路６中に位相変調器３を配置してある。なお、光導波路のかわりに、レンズとミラーなどを用い、光パルスが空間中を伝搬するようにした光リング回路としてもよい。
【００２１】
また、光リング回路６中に周回時間調整器８を置き、光パルスＰが光リング回路６を周回するのに要する時間を、周回してきた光パルスＰが位相変調器３で前周回時と同じ位相変化が起こるように設定する。光リング回路６中には少なくとも１つ以上の位相変調器３があり、光パルスＰはリング周回毎に等しい位相変化を受ける。
【００２２】
光リング回路６内に入射した光パルスＰは位相変調器３により位相変調を受ける。この時、光パルスＰが時間的に線形な位相変化を受けるように、位相変調器３に高周波信号（電気信号）Ｓを入力するタイミングを、タイミング調整器２により調整する。つまり、位相変調器３に光パルスＰが入力されてこの光パルスＰを位相変調するタイミング（期間）において、高周波信号のうち線形的に変化する部分が位相変調器３に入力されるように、高周波信号Ｓの位相変調器３への入力タイミングの調整をしているのである。例えば高周波信号が正弦波信号である場合には、位相変調器３に光パルスＰが入力されるタイミングにおいて、正弦波信号のうち振幅が時間の変化に応じて直線的に変化する部分（振幅の山や谷の部分ではない部分）が位相変調器３に入力されるように、高周波信号Ｓの入力タイミングの調整をしている。
【００２３】
さらに、光リング回路６中に置かれた位相変調器３や周回時間調整器８の損失を補償するために、光増幅器７を光リング回路６中に配置してある。なお、位相変調器３や周回時間調整器８の損失が小さい場合は光増幅器７はなくてもよい。また、位相変調器３、周回時間調整器８、光増幅器７の配置の順番は任意であり、必ずしも図１と同じでなくてもよい。
【００２４】
高周波発生器１は周期的な高周波信号Ｓを発生する。周期的な高周波信号Ｓは必ずしも正弦波状でなくてもよく、例えば、のこぎり波や三角波などでもよい。
【００２５】
上記構成となっている第１の参考例にかかる多波長光発生装置では、光リング回路６中を周回する光パルスＰに対して、位相変調器３により時間に比例する位相変化が加えられるので、光パルスＰのスペクトルが波長に対して１方向にシフトする。波長がシフトする量は任意ではなく、位相変調の繰返し周期の整数倍に等しい光周波数だけシフトする。従って、シフトした後のモードの光周波数は元のスペクトルのモードの位置から位相変調の繰返し周期の整数倍だけ離れた値を取る。
【００２６】
図２は光リング回路６中における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す。
【００２７】
図２に示すように、光パルスＰが光リング回路６を周回して位相変調器３を通過する毎に、光パルスＰは位相変化を受けそのスペクトルは同一方向に順次シフトしていく。例えば、図２の例では、高周波信号Ｓの値（振幅）が時間の変化に応じて直線的に上昇していくタイミングにおいて光パルスＰが位相変調器３に入力されるので、位相変調された光パルスＰの位相は進み方向にシフトしていく。ちなみに、高周波信号Ｓの値（振幅）が時間の変化に応じて直線的に下降していくタイミングにおいて光パルスＰが位相変調器３に入力された場合には、位相変調された光パルスＰの位相は遅れ方向にシフトしていく。
【００２８】
このとき光リング回路６中には異なる回数周回した光パルスＰが共存している。また、周回時間設定器８により、光パルスＰがリング周回に要する時間を、周回してきたパルスＰが位相変調器３で前周回時と同じ位相変化が起こるように設定しているため、光リング回路６中の異なる回数周回した光パルスＰが、時間的に重なっている。従って、光リング回路６からは異なる回数周回した光パルスＰが同時に出力される。周回数の異なる光パルスＰは光周波数のシフト量も異なっているので、結果として元の入射光パルスに比べ、等しい周波数間隔で並ぶ著しく広がったスペクトルの光パルスが得られる。
【００２９】
このように等しい周波数間隔で並ぶ著しく広がったスペクトルの光パルスは、光合分波器５を介して取り出され光出力部９から外部に出力される。
【００３０】
＜第１の実施例＞
図３は第１の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第１の実施例では、位相変調器３に加える信号の周波数を、光パルス繰返し周波数のｍ倍にしたものである。ｍは整数であり、本実施例ではｍ＝５と設定している。そのため図３に示すように、高周波発生器１とタイミング調整器２の間に逓倍器１０を備え、高周波発生器１から発生した高周波信号Ｓの周波数を、逓倍器１０にてｍ倍にし、周波数をｍ倍にした高周波信号をタイミング調整器２を通して位相変調器３に入力している。光パルス発生器４には、高周波発生器１からそのまま高周波信号Ｓを送っている。なお、逓倍器１０を、タイミング調整器２と位相変調器３の間に備えるようにしてもよい。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００３１】
図４は第１の実施例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００３２】
光リング回路６内に置いた周回時間調整器８により、光パルスＰが周回する毎に、位相変調の周波数の１周期だけ時間がずれるようにする。これにより光パルスＰはリング内をｍ周（本実施例では５周）した後に異なる回数周回した光パルスと時間的に重なる。この間、光パルスＰはｍ回位相変化を受けるので、時間的に重なっている、異なる回数周回した光パルスＰとは光周波数が大きくシフトしている。例えば１周目の光パルスＰと５周目の光パルスＰは、時間的に重なっているが、両者の光周波数は大きくシフトしている。
【００３３】
従って、光合分波器５を介して外部に同時に出力される光パルスＰの光周波数は全く違っており、お互いに干渉を起こすことのない、広がったスペクトルの光が得られる。これにより、温度などの外部擾乱に対して安定な出力の多波長光発生装置を構成できる。
【００３４】
＜第２の実施例＞
図５は第２の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第２の実施例では、位相変調器３に加える信号の周波数を、光パルス繰返し周波数の１／２にしたものである。そのために、図５に示すように、高周波発生器１とタイミング調整器２の間に分周器１１を備え、高周波発生器１から発生した高周波信号Ｓの周波数を、分周器１１にて１／２にし、周波数を１／２にした高周波信号をタイミング調整器２を通して位相変調器３に入力している。光パルス発生器４には、高周波発生器１からそのまま高周波信号Ｓを送っている。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。なお、分周器１１を、タイミング調整器２と位相変調器３の間に備えるようにしてもよい。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００３５】
光リング回路６内に置いた周回時間調整器８は、リング周回に要する時間を、周回してきた光パルスＰが位相変調器３で前周回時と同じ位相変化が起こるように設定する。光リング回路６中には少なくとも１つ以上の位相変調器３があり、光パルスＰはリング周回毎に等しい位相変化を受ける。
【００３６】
図６は第２の実施例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す。
【００３７】
光リング回路６内に入射した光パルスＰは位相変調器３により位相変調を受ける。この時、光パルスＰが時間的に線形な位相変化を受けるように、高周波信号（分周された高周波信号）を位相変調器３に入力するタイミングを、タイミング調整器２により調整する。位相変調器２に加えられる信号（分周された高周波信号）の周波数は光パルス繰返し周波数の１／２なので、光パルスＰは１つおきに時間に対しての傾きが逆の位相変調を受ける。例えば時刻ｔ１，ｔ３の近傍の期間では、分周された高周波信号の振幅が時間の変化に応じて上昇するため、光パルスＰのスペクトルは位相が進む方向に光周波数がシフトし、時刻ｔ２の近傍の期間では、分周された高周波信号の振幅が時間の変化に応じて下降するため、光パルスＰのスペクトルは位相が遅れる方向に光周波数がシフトする。従って、周回毎に高周波側と低周波側に光周波数がシフトする光パルスＰが存在することになる。
【００３８】
これにより、元の光パルスＰのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がった光パルスＰを出力することのできる多波長光発生装置を構成できる。
【００３９】
＜第３の実施例＞
図７は第３の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第３の実施例では、光パルス発生器４から出力された光パルスＰの繰返し周期を、光分波器２１と、光遅延線２２と、光合波器２３でなる光パルス周波数増加手段を用いて２倍にしている。つまり、光パルス発生器４にて発生した光パルスＰを、光分波器２１にて２つに分波し、分波した一方の光パルスＰを光遅延線２２にて半周期分だけ遅延させ、この遅延した一方の光パルスＰと、分波した遅延していない他方の光パルスＰを、光合波器２３にて合波することにより、繰返し周期が２倍となった光パルスＰを得ている。
【００４０】
このように繰返し周期を２倍にした光パルスＰを光合分波器５を介して光リング回路６に入力している。この結果、光リング回路６を周回する光パルスＰの繰返し周期は、高周波信号Ｓの繰返し周期（即ち位相変調器３での変調周期）の２倍になっている。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００４１】
図８は第３の実施例における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００４２】
第３の実施例では図５に示す第２の実施例と同様に、光リング回路６を周回する光パルスＰは１つおきに時間に対しての傾きが逆の位相変調を受ける。従って、元の光パルスＰのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がった光パルスＰを出力することができる多波長光発生装置を構成できる。
【００４３】
＜第２の参考例＞
図９は第２の参考例にかかる多波長光発生装置を示す。第２の参考例では、光ゲート３１を光リング回路６中に配置している。この光ゲート３１は高周波信号Ｓが入力された期間のみ開となるゲート素子である。そこで、光リング６中を周回する光パルスＰが光ゲート３１を通過する期間のみ光ゲート３１が開くように、タイミング調整器３２は、高周波発生器１にて発生した高周波信号Ｓのタイミングを調整しタイミング調整した高周波信号Ｓを光ゲート３１に入力している。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００４４】
図１０は第２の参考例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調、光ゲート３１の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００４５】
光ゲート３１がタイミングに合わせて開となることにより光パルスＰは光リング回路６中を周回できるが、光パルスＰが通過する時間以外は光ゲート３１は閉じているので、光増幅器７から発生する自然放出光などの光パルス以外の光を大幅に削減できる。これにより、余分な光出力を少なくできる。加えて、光増幅器７から発生する自然放出光を大幅に削減できるので、光増幅器７の発振を抑制することができる。従って、余分な光出力が少なく、光増幅器７の発振が抑制された多波長光発生装置を構成することができる。
【００４６】
＜第４の実施例＞
図１１は第４の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第４の実施例では、光リング回路６中に、位相変調器３のみならず、更に、マッハツェンダ型強度変調器４１を介装したものである。そして、高周波発生器１から出力された高周波信号Ｓのタイミングをタイミング調整器４２にて調整し、このタイミング調整した高周波信号Ｓの振幅を振幅調整器（増幅器または減衰器）４３にて調整した信号を、マッハツェンダ型強度変調器４１を駆動する信号として、このマッハツェンダ型強度変調器４１に入力している。
【００４７】
マッハツェンダ型強度変調器４１は、対称な２本のアームからなるマッハツェンダ干渉計からなり、一方、または両方のアームに備わった位相変調器に変調信号を加える構造になっており、光に対しては強度変調と位相変調が加えられる。
【００４８】
振幅変調器４３により、マッハツェンダ型強度変調器４１に加える高周波信号Ｓの振幅を、マッハツェンダ干渉計のアーム間の位相差が２πになるよう調整する。また、光パルスＰに対して光パルス通過時にマッハツェンダ型強度変調器４１の透過光強度が最大になるように、タイミング調整器４２によって高周波信号Ｓのタイミングを調整する。
【００４９】
なお、マッハツェンダ型強度変調器４１を備えておけば、位相変調器３はなくてもよいが、この位相変調器３があることにより、光パルスＰに対して更に位相変化を加えることができる。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００５０】
図１２は第４の実施例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調、強度変調の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００５１】
マッハツェンダ型強度変調器４１による位相変調は高周波発生器１からの高周波信号Ｓに等しい周波数でなされるが、強度変調は２倍の周波数になる。また、強度変調において透過光強度が最大になる時間の周囲では位相変化は時間に比例している。従って、図９に示す第２の参考例における効果と同様の効果が実現でき、余分な光出力が少なく、光増幅器７の発振が抑制された多波長光を出力することができる多波長光発生装置を構成することができる。
【００５２】
加えて、図７に示す第３の実施例におけるように、光分波器、光遅延線、光合波器を用いることにより、光リング回路６に入射する光パルスＰの繰返し周期を、光パルス発生器４から出力される光パルスＰの繰返し周期の２倍にすることで、元の光パルスＰのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がる。従って、余分な光出力が少なく、光増幅器の発振が抑制され、かつ、元の光パルスのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がった光パルスを出力できる多波長光発生装置が構成できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光パルスを出力することができる多波長光発生装置を、一般的な光部品である、位相変調器、光ゲート、マッハツェンダ型強度変調器などを用いて安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図２】 本発明の第１の参考例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図３】 本発明の第１の実施例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図４】 本発明の第１の実施例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図５】 本発明の第２の実施例に係る多波長光発生装置を示す構成図。
【図６】 本発明の第２の実施例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図７】 本発明の第３の実施例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図８】 本発明の第３の実施例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図９】 本発明の第２の参考例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図１０】 本発明の第２の参考例における、光パルスと位相変調、光ゲートの時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図１１】 本発明の第４の実施例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図１２】 本発明の第４の実施の形態における、光パルスと位相変調、強度変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【符号の説明】
１ 高周波発生器
２ タイミング発生器
３ 位相変調器
４ 光パルス発生器
５ 光合分波器
６ 光リング回路
７ 光増幅器
８ 周回時間調整器
９ 光出力部
１０ 逓倍器
１１ 分周器
２１ 光分波器
２２ 光遅延線
２３ 光合波器
３１ 光ゲート
３２ タイミング調整器
４１ マッハツェンダ型強度変調器
４２ タイミング調整器
４３ 振幅調整器
Ｐ 光パルス
Ｓ 高周波信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信や光計測の分野において利用される多波長光発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を発生する光源は、光通信において波長分割多重伝送における多波長光源や、光計測において光周波数コムとして光周波数測定などに用いられている。
【０００３】
繰返し光パルスは、繰返し周波数ｆに等しい周波数間隔の多数のモードから構成されるスペクトルを有する。このとき多数のモードの周波数間隔は、光パルスの繰返し周波数に等しい。繰返し光パルス発生に高周波発生器を用いると、光パルスの繰返し周波数、すなわちモード間隔は、高周波発生器の周波数設定精度で決まる。これにより高周波発生器の信号を元にしたパルス発生器は高精度の光周波数間隔制御が可能な多波長光発生装置となる。
【０００４】
しかし、このスペクトルの幅は光パルスの時間幅によって決まり、時間幅が狭いほど広がったスペクトルが得られるが、非常に狭い時間幅の光パルスを発生することは技術的に容易ではなく、通常の光パルス発生では得られるスペクトルは限られている。
【０００５】
したがって、多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを得るためには、このスペクトル幅を拡大しなければならない。
【０００６】
多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を発生する方法として、スーパーコンティニューム光の発生がある。これは自己位相変調効果により媒質中を進行する光パルスのスペクトルが広がるものである。光通信用のスーパーコンティニューム光発生のためには大きな光強度と効率良く自己位相変調を起こさせる光媒質が必要である。光強度を大きくするためには一般に光増幅器が用いられているが、スーパーコンティニューム光発生用には高出力が得られる高価な光増幅器が必要であった。また、光媒質としては波長分散値を特殊に制御した光ファイバが用いられており、これは作製時の波長分散の制御が困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を得るために用いられていたスーパーコンティニューム光発生は、前述したように高出力光ファイバ増幅器や分散を特別に制御した光ファイバなど特殊な光部品が必要であり、これらの価格が高いため多波長光発生装置を構成した場合、トータルのコストが高くなってしまうのが問題であった。
【０００８】
本発明は、多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を、従来よりも一般的な光部品を用い安価に構成できる多波長光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】
上記課題を解決する本発明は、繰返し光パルスを用い、光パルスが位相変調器を複数回通過し、かつ光パルスが位相変調器を通過するごとに時間に比例して位相変化がかかるようにし、異なる回数位相変調器を通過した光パルスを同時に出力することで多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光を生成する多波長光発生装置を得ることを特徴とする。
【００１０】
かかる知見に基づく本発明にかかる多波長光発生装置の主な構成は、所定の高周波信号を発生する高周波発生器と、前記高周波信号に従って繰返し光パルスを発生する光パルス発生器と、光パルスを周回させる光リング回路と、前記光パルス発生器で発生した光パルスを前記光リング回路に入力させて光パルスを光リング回路中で周回させる共に、光リング回路を周回してきた光パルスを取り出して外部に出力する光合分波器と、前記光リング回路に介装されており、前記高周波信号に従って駆動されることにより、光パルスが通過する毎にこの光パルスに対して位相変化を与える少なくとも１つ以上の位相変調器と、前記高周波信号が入力されると共にこの高周波信号を前記位相変調器に送っており、前記位相変調器が光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えるように、前記高周波信号を前記位相変調器に送るタイミングを調整するタイミング調整器と、前記光リング回路に介装されており、異なる回数の位相変化を受けた光パルスが前記光合分波器を介して同時に出力されるように、光パルスが前記光リング回路を周回するのに要する時間を調整する周回時間調整器とを備え、
前記位相変調器を駆動する信号の周波数を前記高周波信号の周波数の整数倍にする逓倍器を備えたことを特徴とする。
【００１１】
〔作用〕
上記構成となっている本発明の多波長光発生装置は、次のように作用（動作）する。即ち、光パルス発生器により繰返し周波数ｆの繰返し光パルスを生成する。繰返し光パルスは繰返し周波数に等しい周波数間隔の多数のモードから構成されるスペクトルを有している。光パルス発生器は高周波発生器から信号を供給されており、発生する光パルスの繰返し周波数、すなわち多数のモードの周波数間隔は、高周波発生器からの信号の周波数の精度で決まるため高精度の光周波数間隔制御が可能である。
【００１２】
光パルス発生器で生成された繰返し光パルスは位相変調器を複数回通過する。位相変調器は光パルスが通過する毎に時間に比例した位相変化を光パルスに与える。
【００１３】
このときの繰返し光パルスの光周波数の変化について説明する。
光に時間に比例する位相変化を加えると光の周波数がシフトする。これは次のように考えると理解できる。光角周波数ωの光は、exp (jωt)で表される。ｊは虚数単位である。この光に対し、時間に対してαt(αは定数）で変化するよう位相変化を加えると、exp(j(ωt −αt)＝exp(j(ω−α)t) となり、元の光角周波数ωに対して光角周波数はω−αとなり光周波数がシフトすることがわかる。
【００１４】
同様に光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えると光パルスのスペクトルが波長に対して１方向にシフトする。このときシフトする量は単位時間あたりの位相変化量に比例する。ただし、波長がシフトする量は任意ではなく、光パルスに与える位相変化の繰返し周波数の整数倍に等しい光周波数だけシフトする。従って、シフトした後のモードの光周波数は元パルスのスペクトルのモードの位置から位相変化の繰返し周期の整数倍だけ離れた値を取る。
【００１５】
このように、光パルスは位相変調器で位相変化を受けるたびに光周波数が１方向にシフトし、位相変調器を通過した回数によって光周波数は異なってくる。従って、異なる回数位相変調器を通過した光パルスを同時に取り出せば、異なる光周波数を含んだ光が得られることになる。光パルスが受ける１回の位相変化による光周波数シフトがもとのスペクトルの幅程度であれば、光パルスが位相変調器を通過した最大回数倍だけ幅の広がったスペクトルを得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
＜第１の参考例＞
図１は第１の参考例にかかる多波長光発生装置を示す。同図に示すように、高周波信号発生器１は高周波信号（正弦波や三角波などの高周波電気信号）Ｓを発生する。この高周波信号Ｓは、タイミング調整器２を介して位相変調器３に入力されると共に、光パルス発生器４に入力される。光パルス発生器４は、高周波信号Ｓに従って繰返し光パルスＰを発生する。
【００１８】
光パルス発生器４から発生した光パルスＰは、光合分波器５を介して光リング回路６に入力され、この光リング回路６中を周回する。光リング回路６中には、前述した位相変調器３の他に、光増幅器７や周回時間調整器８が設置（介装）されている。
【００１９】
光リング回路６中を周回する光パルスＰは、後述するように、位相変調器３により位相変調されると共に、周回時間調整器８により光リング回路６中を周回するのに要する時間が調整される。そして、周回している光パルスＰは、光合分波器５を介して取り出され、光出力部９から外部に出力される。
【００２０】
次に、各部分の構成・動作をより詳細に説明する。光パルスＰが同一の位相変調器３を複数回（少なくとも２回以上）通過できるようにするために、光導波路などで光リング回路６を構成し、光リング回路６中に位相変調器３を配置してある。なお、光導波路のかわりに、レンズとミラーなどを用い、光パルスが空間中を伝搬するようにした光リング回路としてもよい。
【００２１】
また、光リング回路６中に周回時間調整器８を置き、光パルスＰが光リング回路６を周回するのに要する時間を、周回してきた光パルスＰが位相変調器３で前周回時と同じ位相変化が起こるように設定する。光リング回路６中には少なくとも１つ以上の位相変調器３があり、光パルスＰはリング周回毎に等しい位相変化を受ける。
【００２２】
光リング回路６内に入射した光パルスＰは位相変調器３により位相変調を受ける。この時、光パルスＰが時間的に線形な位相変化を受けるように、位相変調器３に高周波信号（電気信号）Ｓを入力するタイミングを、タイミング調整器２により調整する。つまり、位相変調器３に光パルスＰが入力されてこの光パルスＰを位相変調するタイミング（期間）において、高周波信号のうち線形的に変化する部分が位相変調器３に入力されるように、高周波信号Ｓの位相変調器３への入力タイミングの調整をしているのである。例えば高周波信号が正弦波信号である場合には、位相変調器３に光パルスＰが入力されるタイミングにおいて、正弦波信号のうち振幅が時間の変化に応じて直線的に変化する部分（振幅の山や谷の部分ではない部分）が位相変調器３に入力されるように、高周波信号Ｓの入力タイミングの調整をしている。
【００２３】
さらに、光リング回路６中に置かれた位相変調器３や周回時間調整器８の損失を補償するために、光増幅器７を光リング回路６中に配置してある。なお、位相変調器３や周回時間調整器８の損失が小さい場合は光増幅器７はなくてもよい。また、位相変調器３、周回時間調整器８、光増幅器７の配置の順番は任意であり、必ずしも図１と同じでなくてもよい。
【００２４】
高周波発生器１は周期的な高周波信号Ｓを発生する。周期的な高周波信号Ｓは必ずしも正弦波状でなくてもよく、例えば、のこぎり波や三角波などでもよい。
【００２５】
上記構成となっている第１の参考例にかかる多波長光発生装置では、光リング回路６中を周回する光パルスＰに対して、位相変調器３により時間に比例する位相変化が加えられるので、光パルスＰのスペクトルが波長に対して１方向にシフトする。波長がシフトする量は任意ではなく、位相変調の繰返し周期の整数倍に等しい光周波数だけシフトする。従って、シフトした後のモードの光周波数は元のスペクトルのモードの位置から位相変調の繰返し周期の整数倍だけ離れた値を取る。
【００２６】
図２は光リング回路６中における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す。
【００２７】
図２に示すように、光パルスＰが光リング回路６を周回して位相変調器３を通過する毎に、光パルスＰは位相変化を受けそのスペクトルは同一方向に順次シフトしていく。例えば、図２の例では、高周波信号Ｓの値（振幅）が時間の変化に応じて直線的に上昇していくタイミングにおいて光パルスＰが位相変調器３に入力されるので、位相変調された光パルスＰの位相は進み方向にシフトしていく。ちなみに、高周波信号Ｓの値（振幅）が時間の変化に応じて直線的に下降していくタイミングにおいて光パルスＰが位相変調器３に入力された場合には、位相変調された光パルスＰの位相は遅れ方向にシフトしていく。
【００２８】
このとき光リング回路６中には異なる回数周回した光パルスＰが共存している。また、周回時間設定器８により、光パルスＰがリング周回に要する時間を、周回してきたパルスＰが位相変調器３で前周回時と同じ位相変化が起こるように設定しているため、光リング回路６中の異なる回数周回した光パルスＰが、時間的に重なっている。従って、光リング回路６からは異なる回数周回した光パルスＰが同時に出力される。周回数の異なる光パルスＰは光周波数のシフト量も異なっているので、結果として元の入射光パルスに比べ、等しい周波数間隔で並ぶ著しく広がったスペクトルの光パルスが得られる。
【００２９】
このように等しい周波数間隔で並ぶ著しく広がったスペクトルの光パルスは、光合分波器５を介して取り出され光出力部９から外部に出力される。
【００３０】
＜第１の実施例＞
図３は第１の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第１の実施例では、位相変調器３に加える信号の周波数を、光パルス繰返し周波数のｍ倍にしたものである。ｍは整数であり、本実施例ではｍ＝５と設定している。そのため図３に示すように、高周波発生器１とタイミング調整器２の間に逓倍器１０を備え、高周波発生器１から発生した高周波信号Ｓの周波数を、逓倍器１０にてｍ倍にし、周波数をｍ倍にした高周波信号をタイミング調整器２を通して位相変調器３に入力している。光パルス発生器４には、高周波発生器１からそのまま高周波信号Ｓを送っている。なお、逓倍器１０を、タイミング調整器２と位相変調器３の間に備えるようにしてもよい。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００３１】
図４は第１の実施例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００３２】
光リング回路６内に置いた周回時間調整器８により、光パルスＰが周回する毎に、位相変調の周波数の１周期だけ時間がずれるようにする。これにより光パルスＰはリング内をｍ周（本実施例では５周）した後に異なる回数周回した光パルスと時間的に重なる。この間、光パルスＰはｍ回位相変化を受けるので、時間的に重なっている、異なる回数周回した光パルスＰとは光周波数が大きくシフトしている。例えば１周目の光パルスＰと５周目の光パルスＰは、時間的に重なっているが、両者の光周波数は大きくシフトしている。
【００３３】
従って、光合分波器５を介して外部に同時に出力される光パルスＰの光周波数は全く違っており、お互いに干渉を起こすことのない、広がったスペクトルの光が得られる。これにより、温度などの外部擾乱に対して安定な出力の多波長光発生装置を構成できる。
【００３４】
＜第２の実施例＞
図５は第２の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第２の実施例では、位相変調器３に加える信号の周波数を、光パルス繰返し周波数の１／２にしたものである。そのために、図５に示すように、高周波発生器１とタイミング調整器２の間に分周器１１を備え、高周波発生器１から発生した高周波信号Ｓの周波数を、分周器１１にて１／２にし、周波数を１／２にした高周波信号をタイミング調整器２を通して位相変調器３に入力している。光パルス発生器４には、高周波発生器１からそのまま高周波信号Ｓを送っている。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。なお、分周器１１を、タイミング調整器２と位相変調器３の間に備えるようにしてもよい。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００３５】
光リング回路６内に置いた周回時間調整器８は、リング周回に要する時間を、周回してきた光パルスＰが位相変調器３で前周回時と同じ位相変化が起こるように設定する。光リング回路６中には少なくとも１つ以上の位相変調器３があり、光パルスＰはリング周回毎に等しい位相変化を受ける。
【００３６】
図６は第２の実施例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す。
【００３７】
光リング回路６内に入射した光パルスＰは位相変調器３により位相変調を受ける。この時、光パルスＰが時間的に線形な位相変化を受けるように、高周波信号（分周された高周波信号）を位相変調器３に入力するタイミングを、タイミング調整器２により調整する。位相変調器２に加えられる信号（分周された高周波信号）の周波数は光パルス繰返し周波数の１／２なので、光パルスＰは１つおきに時間に対しての傾きが逆の位相変調を受ける。例えば時刻ｔ１，ｔ３の近傍の期間では、分周された高周波信号の振幅が時間の変化に応じて上昇するため、光パルスＰのスペクトルは位相が進む方向に光周波数がシフトし、時刻ｔ２の近傍の期間では、分周された高周波信号の振幅が時間の変化に応じて下降するため、光パルスＰのスペクトルは位相が遅れる方向に光周波数がシフトする。従って、周回毎に高周波側と低周波側に光周波数がシフトする光パルスＰが存在することになる。
【００３８】
これにより、元の光パルスＰのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がった光パルスＰを出力することのできる多波長光発生装置を構成できる。
【００３９】
＜第３の実施例＞
図７は第３の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第３の実施例では、光パルス発生器４から出力された光パルスＰの繰返し周期を、光分波器２１と、光遅延線２２と、光合波器２３でなる光パルス周波数増加手段を用いて２倍にしている。つまり、光パルス発生器４にて発生した光パルスＰを、光分波器２１にて２つに分波し、分波した一方の光パルスＰを光遅延線２２にて半周期分だけ遅延させ、この遅延した一方の光パルスＰと、分波した遅延していない他方の光パルスＰを、光合波器２３にて合波することにより、繰返し周期が２倍となった光パルスＰを得ている。
【００４０】
このように繰返し周期を２倍にした光パルスＰを光合分波器５を介して光リング回路６に入力している。この結果、光リング回路６を周回する光パルスＰの繰返し周期は、高周波信号Ｓの繰返し周期（即ち位相変調器３での変調周期）の２倍になっている。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００４１】
図８は第３の実施例における光パルスＰと位相変調の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００４２】
第３の実施例では図５に示す第２の実施例と同様に、光リング回路６を周回する光パルスＰは１つおきに時間に対しての傾きが逆の位相変調を受ける。従って、元の光パルスＰのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がった光パルスＰを出力することができる多波長光発生装置を構成できる。
【００４３】
＜第２の参考例＞
図９は第２の参考例にかかる多波長光発生装置を示す。第２の参考例では、光ゲート３１を光リング回路６中に配置している。この光ゲート３１は高周波信号Ｓが入力された期間のみ開となるゲート素子である。そこで、光リング６中を周回する光パルスＰが光ゲート３１を通過する期間のみ光ゲート３１が開くように、タイミング調整器３２は、高周波発生器１にて発生した高周波信号Ｓのタイミングを調整しタイミング調整した高周波信号Ｓを光ゲート３１に入力している。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００４４】
図１０は第２の参考例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調、光ゲート３１の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００４５】
光ゲート３１がタイミングに合わせて開となることにより光パルスＰは光リング回路６中を周回できるが、光パルスＰが通過する時間以外は光ゲート３１は閉じているので、光増幅器７から発生する自然放出光などの光パルス以外の光を大幅に削減できる。これにより、余分な光出力を少なくできる。加えて、光増幅器７から発生する自然放出光を大幅に削減できるので、光増幅器７の発振を抑制することができる。従って、余分な光出力が少なく、光増幅器７の発振が抑制された多波長光発生装置を構成することができる。
【００４６】
＜第４の実施例＞
図１１は第４の実施例にかかる多波長光発生装置を示す。第４の実施例では、光リング回路６中に、位相変調器３のみならず、更に、マッハツェンダ型強度変調器４１を介装したものである。そして、高周波発生器１から出力された高周波信号Ｓのタイミングをタイミング調整器４２にて調整し、このタイミング調整した高周波信号Ｓの振幅を振幅調整器（増幅器または減衰器）４３にて調整した信号を、マッハツェンダ型強度変調器４１を駆動する信号として、このマッハツェンダ型強度変調器４１に入力している。
【００４７】
マッハツェンダ型強度変調器４１は、対称な２本のアームからなるマッハツェンダ干渉計からなり、一方、または両方のアームに備わった位相変調器に変調信号を加える構造になっており、光に対しては強度変調と位相変調が加えられる。
【００４８】
振幅変調器４３により、マッハツェンダ型強度変調器４１に加える高周波信号Ｓの振幅を、マッハツェンダ干渉計のアーム間の位相差が２πになるよう調整する。また、光パルスＰに対して光パルス通過時にマッハツェンダ型強度変調器４１の透過光強度が最大になるように、タイミング調整器４２によって高周波信号Ｓのタイミングを調整する。
【００４９】
なお、マッハツェンダ型強度変調器４１を備えておけば、位相変調器３はなくてもよいが、この位相変調器３があることにより、光パルスＰに対して更に位相変化を加えることができる。他の部分の構成は、図１に示す第１の参考例と同様である。
【００５０】
図１２は第４の実施例における光リング回路６中における光パルスＰと位相変調、強度変調の時間関係、光パルスＰとそのスペクトルを示す。
【００５１】
マッハツェンダ型強度変調器４１による位相変調は高周波発生器１からの高周波信号Ｓに等しい周波数でなされるが、強度変調は２倍の周波数になる。また、強度変調において透過光強度が最大になる時間の周囲では位相変化は時間に比例している。従って、図９に示す第２の参考例における効果と同様の効果が実現でき、余分な光出力が少なく、光増幅器７の発振が抑制された多波長光を出力することができる多波長光発生装置を構成することができる。
【００５２】
加えて、図７に示す第３の実施例におけるように、光分波器、光遅延線、光合波器を用いることにより、光リング回路６に入射する光パルスＰの繰返し周期を、光パルス発生器４から出力される光パルスＰの繰返し周期の２倍にすることで、元の光パルスＰのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がる。従って、余分な光出力が少なく、光増幅器の発振が抑制され、かつ、元の光パルスのスペクトルに対して高周波側と低周波側両方に同時に光周波数が広がった光パルスを出力できる多波長光発生装置が構成できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多数の等しい周波数間隔で並ぶスペクトルを有する光パルスを出力することができる多波長光発生装置を、一般的な光部品である、位相変調器、光ゲート、マッハツェンダ型強度変調器などを用いて安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図２】 本発明の第１の参考例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図３】 本発明の第１の実施例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図４】 本発明の第１の実施例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図５】 本発明の第２の実施例に係る多波長光発生装置を示す構成図。
【図６】 本発明の第２の実施例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図７】 本発明の第３の実施例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図８】 本発明の第３の実施例における、光パルスと位相変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図９】 本発明の第２の参考例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図１０】 本発明の第２の参考例における、光パルスと位相変調、光ゲートの時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【図１１】 本発明の第４の実施例にかかる多波長光発生装置を示す構成図。
【図１２】 本発明の第４の実施の形態における、光パルスと位相変調、強度変調の時間関係、光パルスとそのスペクトルを示す特性図。
【符号の説明】
１ 高周波発生器
２ タイミング発生器
３ 位相変調器
４ 光パルス発生器
５ 光合分波器
６ 光リング回路
７ 光増幅器
８ 周回時間調整器
９ 光出力部
１０ 逓倍器
１１ 分周器
２１ 光分波器
２２ 光遅延線
２３ 光合波器
３１ 光ゲート
３２ タイミング調整器
４１ マッハツェンダ型強度変調器
４２ タイミング調整器
４３ 振幅調整器
Ｐ 光パルス
Ｓ 高周波信号
Claims (4)
- 所定の高周波信号を発生する高周波発生器と、
前記高周波信号に従って繰返し光パルスを発生する光パルス発生器と、
光パルスを周回させる光リング回路と、
前記光パルス発生器で発生した光パルスを前記光リング回路に入力させて光パルスを光リング回路中で周回させる共に、光リング回路を周回してきた光パルスを取り出して外部に出力する光合分波器と、
前記光リング回路に介装されており、前記高周波信号に従って駆動されることにより、光パルスが通過する毎にこの光パルスに対して位相変化を与える少なくとも１つ以上の位相変調器と、
前記高周波信号が入力されると共にこの高周波信号を前記位相変調器に送っており、前記位相変調器が光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えるように、前記高周波信号を前記位相変調器に送るタイミングを調整するタイミング調整器と、
前記光リング回路に介装されており、異なる回数の位相変化を受けた光パルスが前記光合分波器を介して同時に出力されるように、光パルスが前記光リング回路を周回するのに要する時間を調整する周回時間調整器とを備え、
前記位相変調器を駆動する信号の周波数を前記高周波信号の周波数の整数倍にする逓倍器を備えたことを特徴とする多波長光発生装置。 - 所定の高周波信号を発生する高周波発生器と、
前記高周波信号に従って繰返し光パルスを発生する光パルス発生器と、
光パルスを周回させる光リング回路と、
前記光パルス発生器で発生した光パルスを前記光リング回路に入力させて光パルスを光リング回路中で周回させる共に、光リング回路を周回してきた光パルスを取り出して外部に出力する光合分波器と、
前記光リング回路に介装されており、前記高周波信号に従って駆動されることにより、光パルスが通過する毎にこの光パルスに対して位相変化を与える少なくとも１つ以上の位相変調器と、
前記高周波信号が入力されると共にこの高周波信号を前記位相変調器に送っており、前記位相変調器が光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えるように、前記高周波信号を前記位相変調器に送るタイミングを調整するタイミング調整器と、
前記光リング回路に介装されており、異なる回数の位相変化を受けた光パルスが前記光合分波器を介して同時に出力されるように、光パルスが前記光リング回路を周回するのに要する時間を調整する周回時間調整器とを備え、
前記位相変調器を駆動する信号の周波数を前記高周波信号の周波数の整数分の１倍にする分周器を備えたことを特徴とする多波長光発生装置。 - 所定の高周波信号を発生する高周波発生器と、
前記高周波信号に従って繰返し光パルスを発生する光パルス発生器と、
光パルスを周回させる光リング回路と、
前記光パルス発生器で発生した光パルスを前記光リング回路に入力させて光パルスを光リング回路中で周回させる共に、光リング回路を周回してきた光パルスを取り出して外部に出力する光合分波器と、
前記光リング回路に介装されており、前記高周波信号に従って駆動されることにより、光パルスが通過する毎にこの光パルスに対して位相変化を与える少なくとも１つ以上の位相変調器と、
前記高周波信号が入力されると共にこの高周波信号を前記位相変調器に送っており、前記位相変調器が光パルスに対して時間に比例する位相変化を与えるように、前記高周波信号を前記位相変調器に送るタイミングを調整するタイミング調整器と、
前記光リング回路に介装されており、異なる回数の位相変化を受けた光パルスが前記光 合分波器を介して同時に出力されるように、光パルスが前記光リング回路を周回するのに要する時間を調整する周回時間調整器とを備え、
前記光パルス発生器から出力された光パルスの繰返し周波数を、前記高周波信号の整数倍にしてから前記光合分波器に送る光パルス周波数増加手段を備えたことを特徴とする多波長光発生装置。 - 所定の高周波信号を発生する高周波発生器と、
前記高周波信号に従って繰返し光パルスを発生する光パルス発生器と、
光パルスを周回させる光リング回路と、
前記光パルス発生器で発生した光パルスを前記光リング回路に入力させて光パルスを光リング回路中で周回させる共に、光リング回路を周回してきた光パルスを取り出して外部に出力する光合分波器と、
前記光リング回路に介装されており、前記高周波信号に従って駆動されて位相変調と強度変調を同時にかけられる少なくとも１つ以上のマッハツェンダ型強度変調器と、
前記光リング回路に介装されており、異なる回数の位相変化を受けた光パルスが前記光合分波器を介して同時に出力されるように、光パルスが前記光リング回路を周回するのに要する時間を調整する周回時間調整器とを備え、
前記マッハツェンダ型強度変調器が光パルス通過時に透過光強度が最大になるよう、光変調器を駆動する高周波信号の入力タイミングを調整するタイミング調整器と、
前記マッハツェンダ型強度変調器の２本のアーム間の位相差が２πになるよう前記高周波信号の振幅を調整する振幅調整器を備えたことを特徴とする多波長光発生装置。
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