JPH087356B2 - 光ソリトン発生方法 - Google Patents
光ソリトン発生方法Info
- Publication number
- JPH087356B2 JPH087356B2 JP27199886A JP27199886A JPH087356B2 JP H087356 B2 JPH087356 B2 JP H087356B2 JP 27199886 A JP27199886 A JP 27199886A JP 27199886 A JP27199886 A JP 27199886A JP H087356 B2 JPH087356 B2 JP H087356B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soliton
- optical fiber
- wavelength
- generating
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光ファイバ中のカー効果による自己位相変
調効果とファイバ中での異常分散がつり合うことによっ
て生ずる光ソリトンの発生方法に関し、特に半導体レー
ザの微弱な光パルスを、光ファイバ中での誘導ラマン散
乱により自己位相変調効果が発生するレベルにまでパル
ス強度を増幅し、異常分散とのつり合いによって波長可
変なソリトンパルスを発生させる方法に関するものであ
る。
調効果とファイバ中での異常分散がつり合うことによっ
て生ずる光ソリトンの発生方法に関し、特に半導体レー
ザの微弱な光パルスを、光ファイバ中での誘導ラマン散
乱により自己位相変調効果が発生するレベルにまでパル
ス強度を増幅し、異常分散とのつり合いによって波長可
変なソリトンパルスを発生させる方法に関するものであ
る。
[従来の技術] 光ソリトンの存在の可能性が1973年Bell研究所のA.Ha
segawaおよびF.Tappert(Appl.Phys.Lett.,Vol.23,P.14
2“Transmission of stationary nonlinear optical pu
lses in dispersive dielectric fibers")により指摘
されて以来、非線形波動の伝搬に関する研究が盛んにな
ってきている。中でもソリトンを実証したMollenauer等
の実験を期に飛躍的にその研究が進んでいる(L.F.Moll
enauer,R.H.Stolen,J.P.Gordon;Phys.Rev.Lett.,Vol.4
5,P.1095,1980“Experimental observation of picosec
ond pulse narrowing and solitons in optical fiber
s")。
segawaおよびF.Tappert(Appl.Phys.Lett.,Vol.23,P.14
2“Transmission of stationary nonlinear optical pu
lses in dispersive dielectric fibers")により指摘
されて以来、非線形波動の伝搬に関する研究が盛んにな
ってきている。中でもソリトンを実証したMollenauer等
の実験を期に飛躍的にその研究が進んでいる(L.F.Moll
enauer,R.H.Stolen,J.P.Gordon;Phys.Rev.Lett.,Vol.4
5,P.1095,1980“Experimental observation of picosec
ond pulse narrowing and solitons in optical fiber
s")。
今までのソリトンの実験に例外なく用いられてきたF
センタ(色中心)レーザの構成図を第9図に示す。図に
おいて1はモード同期YAGレーザ、2,2′,2″はレーザ
境、3はFセンタ結晶、4は結晶冷却用液体N2デュワ
ー、5は波長可変用複屈折フィルタである。Fセンタレ
ーザはYAGレーザ1により励起される同期レーザであ
り、レーザ鏡2″より透過して得られる出力はピーク出
力100W程度、幅8ps、1.48〜1.60μmにて波長可変な特
性をもつ。しかし、レーザ結晶をいつも液体N2温度に冷
却しておかなければならないこと、パルスの繰り返しが
YAGレーザの周期に固定され可変ではないこと、結晶の
寿命が短いこと、パルス幅が高出力のままで可変できな
いこと等の欠点があった。このためソリトン研究はごく
一部のFセンタレーザ保有グループによりその成果が発
表されてきた。
センタ(色中心)レーザの構成図を第9図に示す。図に
おいて1はモード同期YAGレーザ、2,2′,2″はレーザ
境、3はFセンタ結晶、4は結晶冷却用液体N2デュワ
ー、5は波長可変用複屈折フィルタである。Fセンタレ
ーザはYAGレーザ1により励起される同期レーザであ
り、レーザ鏡2″より透過して得られる出力はピーク出
力100W程度、幅8ps、1.48〜1.60μmにて波長可変な特
性をもつ。しかし、レーザ結晶をいつも液体N2温度に冷
却しておかなければならないこと、パルスの繰り返しが
YAGレーザの周期に固定され可変ではないこと、結晶の
寿命が短いこと、パルス幅が高出力のままで可変できな
いこと等の欠点があった。このためソリトン研究はごく
一部のFセンタレーザ保有グループによりその成果が発
表されてきた。
第10図にFセンタレーザによるソリトンの発生方法と
測定方法について示す。第9図に示したFセンタレーザ
6からの光パルスは単一モード光ファイバ7に入射す
る。光パルスの波長はもともと1.30μmより長い波長の
異常分散域に設定されているため、単一モード光ファイ
バ中の自己位相変調効果とつり合い、最終的に光ソリト
ンが発生する。光ファイバからのソリトンパルスを半透
過鏡8、位置可変用コーナーキューブ9、対物レンズ1
0、第2高調波発生用結晶11、光検出器12から成る自己
相関計に入射させ、位置可変用コーナーキューブ9を移
動させることにより自己相関をとる。ソリトンパルス幅
は、自己相関により得られた波形より求められる。この
ようにして得られたソリトンの波形を第11図に示す。第
11図(A)は光ファイバ入力波形であり、そのピークパ
ワーを変化させた時の光ファイバ出力波形を第11図
(B)に示す。入力パワーが1.2W程度まではレーザ出力
波形と光ファイバ出力波形は変化がない。パワーを5Wに
まで増加するとパルス幅は狭くなり始めN=1ソリトン
が形成されていく様子がわかる。さらに入力を11.4Wと
すると、高次ソリトンが励振されていくことがわかる。
測定方法について示す。第9図に示したFセンタレーザ
6からの光パルスは単一モード光ファイバ7に入射す
る。光パルスの波長はもともと1.30μmより長い波長の
異常分散域に設定されているため、単一モード光ファイ
バ中の自己位相変調効果とつり合い、最終的に光ソリト
ンが発生する。光ファイバからのソリトンパルスを半透
過鏡8、位置可変用コーナーキューブ9、対物レンズ1
0、第2高調波発生用結晶11、光検出器12から成る自己
相関計に入射させ、位置可変用コーナーキューブ9を移
動させることにより自己相関をとる。ソリトンパルス幅
は、自己相関により得られた波形より求められる。この
ようにして得られたソリトンの波形を第11図に示す。第
11図(A)は光ファイバ入力波形であり、そのピークパ
ワーを変化させた時の光ファイバ出力波形を第11図
(B)に示す。入力パワーが1.2W程度まではレーザ出力
波形と光ファイバ出力波形は変化がない。パワーを5Wに
まで増加するとパルス幅は狭くなり始めN=1ソリトン
が形成されていく様子がわかる。さらに入力を11.4Wと
すると、高次ソリトンが励振されていくことがわかる。
[発明が解決しようとする問題点] 以上示したようにFセンタレーザにより光ソリトンの
発生は充分可能であるものの、ソリトンの繰り返し、パ
ルス幅の可変性、波長可変性等のソリトンの制御性が悪
い。例えばソリトンの超短パルス性による1Gbit/sの通
信の可能性を追求する場合、現状のFセンタレーザを用
いる限り0.1Gbit/sがその限界となっている。また、冷
却装置が不可欠であることはレーザの汎用性を欠くとと
もに、安定なパルス動作を維持することが難しかった。
加えて、このレーザにファイバ端面もしくは光学系から
の反射が帰還されるとその発振が停止する欠点があり、
わずかな反射もレーザ発振を不安定にする要因となって
いた。
発生は充分可能であるものの、ソリトンの繰り返し、パ
ルス幅の可変性、波長可変性等のソリトンの制御性が悪
い。例えばソリトンの超短パルス性による1Gbit/sの通
信の可能性を追求する場合、現状のFセンタレーザを用
いる限り0.1Gbit/sがその限界となっている。また、冷
却装置が不可欠であることはレーザの汎用性を欠くとと
もに、安定なパルス動作を維持することが難しかった。
加えて、このレーザにファイバ端面もしくは光学系から
の反射が帰還されるとその発振が停止する欠点があり、
わずかな反射もレーザ発振を不安定にする要因となって
いた。
本発明は半導体レーザからの微弱な光パルスを誘導ラ
マン散乱により増幅し、異常分散によりパルスを圧縮す
ることにより今までの欠点を解決し、定常的に安定でか
つ幅の狭いソリトンパルス列を提供することを目的とす
る。また、半導体レーザ光の繰り返し周波数の可変性お
よび誘導ラマン散乱の広帯域性に着目し、任意の繰り返
し周期でかつ波長可変な光ソリトンパルス列を提供する
ことを目的とする。
マン散乱により増幅し、異常分散によりパルスを圧縮す
ることにより今までの欠点を解決し、定常的に安定でか
つ幅の狭いソリトンパルス列を提供することを目的とす
る。また、半導体レーザ光の繰り返し周波数の可変性お
よび誘導ラマン散乱の広帯域性に着目し、任意の繰り返
し周期でかつ波長可変な光ソリトンパルス列を提供する
ことを目的とする。
[問題点を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明の光ソリト
ン発生方法の第1の態様は光ファイバ中の自己位相変調
効果と群速度分散とがつり合うことによって生ずる光ソ
リトンを発生させるにおいて、単一モード光ファイバの
零分散波長より長波長に設定された誘導ラマン散乱励起
用光源からの励起光と異常分散波長域で動作する半導体
レーザからの光パルスを前記単一モード光ファイバに同
時に入射し、前記光パルスを誘導ラマン散乱により直接
光増幅することにより波長可変な光ソリトンを発生させ
ることを特徴とする。
ン発生方法の第1の態様は光ファイバ中の自己位相変調
効果と群速度分散とがつり合うことによって生ずる光ソ
リトンを発生させるにおいて、単一モード光ファイバの
零分散波長より長波長に設定された誘導ラマン散乱励起
用光源からの励起光と異常分散波長域で動作する半導体
レーザからの光パルスを前記単一モード光ファイバに同
時に入射し、前記光パルスを誘導ラマン散乱により直接
光増幅することにより波長可変な光ソリトンを発生させ
ることを特徴とする。
また本発明の光ソリトン発生方法の第2の態様は光フ
ァイバ中の自己位相変調効果と群速度分散とがつり合う
ことによって生ずる光ソリトンを発生させる方法におい
て、連続波発振する2つの信号光を同時に光ファイバに
入射させ、誘導ラマン散乱と変調不安定性を用いて、2
つの信号光の周波数差と同じくり返しのソリトン列を作
ることを特徴とする。
ァイバ中の自己位相変調効果と群速度分散とがつり合う
ことによって生ずる光ソリトンを発生させる方法におい
て、連続波発振する2つの信号光を同時に光ファイバに
入射させ、誘導ラマン散乱と変調不安定性を用いて、2
つの信号光の周波数差と同じくり返しのソリトン列を作
ることを特徴とする。
[作 用] 本発明においては光ソリトンを発生するために微弱な
光パルスを発生する半導体レーザと高利得な誘導ラマン
散乱を組み合わせる。
光パルスを発生する半導体レーザと高利得な誘導ラマン
散乱を組み合わせる。
本方法は従来不可能とされていたFセンタレーザ以外
によるソリトン発生を、半導体レーザと誘導ラマン散乱
によって可能にし、加えて、半導体レーザのパルス幅は
任意に変化できるので、ソリトンの幅も可変できる。
によるソリトン発生を、半導体レーザと誘導ラマン散乱
によって可能にし、加えて、半導体レーザのパルス幅は
任意に変化できるので、ソリトンの幅も可変できる。
また、変調不安定性により正弦波的に振動をくり返す
信号光を光ソリトン列に変換できるとともに、2つの連
続波発振する信号光を誘導ラマン散乱と変調不安定性を
用いて数THzのくり返しを有するソリトンパルス列に変
換できる。
信号光を光ソリトン列に変換できるとともに、2つの連
続波発振する信号光を誘導ラマン散乱と変調不安定性を
用いて数THzのくり返しを有するソリトンパルス列に変
換できる。
[実施例] 以下に、図面を参照して、本発明の実施例を説明す
る。
る。
第1図は本発明の実施例の構成図である。図におい
て、7は単一モード光ファイバ、13は誘導ラマン散乱励
起用光源、14はダイクロイックミラー、15は信号光用半
導体レーザ光源である。
て、7は単一モード光ファイバ、13は誘導ラマン散乱励
起用光源、14はダイクロイックミラー、15は信号光用半
導体レーザ光源である。
これを動作するにはシリカ系単一モード光ファイバの
零分散波長1.30μmより長波長側にある光源を誘導ラマ
ン散乱励起用光源13として用いる。波長1.32μm、1.34
μm、1.44μmの発振線をもつYAGレーザ、Er3+レー
ザ、もしくはFセンタレーザが光源として適している。
中でもYAGレーザは高出力であり、ラマン増幅による第
1ストークス波長はシフト量が460cm-1であることから
それぞれ、1.41μm、1.43μm、1.54μmとなりいずれ
の波長でもソリトンが形成される。
零分散波長1.30μmより長波長側にある光源を誘導ラマ
ン散乱励起用光源13として用いる。波長1.32μm、1.34
μm、1.44μmの発振線をもつYAGレーザ、Er3+レー
ザ、もしくはFセンタレーザが光源として適している。
中でもYAGレーザは高出力であり、ラマン増幅による第
1ストークス波長はシフト量が460cm-1であることから
それぞれ、1.41μm、1.43μm、1.54μmとなりいずれ
の波長でもソリトンが形成される。
さて、この励起光は、半導体レーザからの信号光15と
ダイクロイクミラー14で重ね合わされ、単一モード光フ
ァイバ7に導かれる。ダイクロイックミラー14は波長選
択性のある鏡で励起光は全透過、信号光は全反射して効
率よくファイバに結合する。信号光波長はラマン利得が
最大となるストークス波長に設定しておく。単一モード
光ファイバ7をその2つの波が伝搬するにつれ、誘導ラ
マン散乱により励起光のエネルギーは信号光に移り増幅
される。増幅媒体として偏波保持ファイバを用いた時の
誘導ラマン増幅の特性は、M.Nakazawa,“Highly Effici
ent Raman Amplification in a Polarization−Preserv
ing Optical Fiber"(Appl.phys.Lett.,Vol.46 P.628−
630,1985)によれば第2図ないし第4図のようになる。
第2図に示すようにラマン利得は1Wの連続波もしくはパ
ルス励起入力に対して20dB以上の利得がある。従って信
号光入力が1mWの場合、ストークス光の出力は100mW以上
になる。また10W程度のパルス励起も容易に行えるた
め、1W以上のストークス出力を得ることも可能である。
ダイクロイクミラー14で重ね合わされ、単一モード光フ
ァイバ7に導かれる。ダイクロイックミラー14は波長選
択性のある鏡で励起光は全透過、信号光は全反射して効
率よくファイバに結合する。信号光波長はラマン利得が
最大となるストークス波長に設定しておく。単一モード
光ファイバ7をその2つの波が伝搬するにつれ、誘導ラ
マン散乱により励起光のエネルギーは信号光に移り増幅
される。増幅媒体として偏波保持ファイバを用いた時の
誘導ラマン増幅の特性は、M.Nakazawa,“Highly Effici
ent Raman Amplification in a Polarization−Preserv
ing Optical Fiber"(Appl.phys.Lett.,Vol.46 P.628−
630,1985)によれば第2図ないし第4図のようになる。
第2図に示すようにラマン利得は1Wの連続波もしくはパ
ルス励起入力に対して20dB以上の利得がある。従って信
号光入力が1mWの場合、ストークス光の出力は100mW以上
になる。また10W程度のパルス励起も容易に行えるた
め、1W以上のストークス出力を得ることも可能である。
光ファイバ中のソリトンは非線形シュレディンガ方程
式で与えられることがH.Hasegawa等により理論的に示さ
れており(H.Hasegawa and F.Tappert;前掲論文)前述
したように1980年Mollenauer等によって観測された。単
一モード光ファイバでのN=1ソリトン発生に必要なパ
ワーPN = 1はコア断面積をAeff、ストークスパルスの幅
をτs、群速度分散をD、非線形屈折率をn2、波長をλ
sとすると で与えられる(中沢正隆“ソリトンレーザー”固体物
理、第21巻,9 P.47,1986)。従って通常の単一モード
光ファイバの場合、|D|=16ps/km・nm、τs=7ps、λ
s=1.55μm、Aeff=5〜10-7cm2とすると、PN = 1は PN = 1=0.5〜1.0W となる。誘導ラマン散乱でのストークス出力は0.1〜1W
程度になるので、上記の計算から容易に光ソリトンが形
成されることがわかる。第3図はラマン波長帯域を示し
ており、130cm-1の幅であり、これに光速をかけると、
3.9THzの帯域となる。すなわち1psのパルスを増幅する
のに充分広い帯域であることがわかる。また第4図は信
号光レベルを示しており、雑音レベルとの差より24dB程
度のS/N比がとれることがわかり、低雑音ソリトン増幅
が可能であることを示している。
式で与えられることがH.Hasegawa等により理論的に示さ
れており(H.Hasegawa and F.Tappert;前掲論文)前述
したように1980年Mollenauer等によって観測された。単
一モード光ファイバでのN=1ソリトン発生に必要なパ
ワーPN = 1はコア断面積をAeff、ストークスパルスの幅
をτs、群速度分散をD、非線形屈折率をn2、波長をλ
sとすると で与えられる(中沢正隆“ソリトンレーザー”固体物
理、第21巻,9 P.47,1986)。従って通常の単一モード
光ファイバの場合、|D|=16ps/km・nm、τs=7ps、λ
s=1.55μm、Aeff=5〜10-7cm2とすると、PN = 1は PN = 1=0.5〜1.0W となる。誘導ラマン散乱でのストークス出力は0.1〜1W
程度になるので、上記の計算から容易に光ソリトンが形
成されることがわかる。第3図はラマン波長帯域を示し
ており、130cm-1の幅であり、これに光速をかけると、
3.9THzの帯域となる。すなわち1psのパルスを増幅する
のに充分広い帯域であることがわかる。また第4図は信
号光レベルを示しており、雑音レベルとの差より24dB程
度のS/N比がとれることがわかり、低雑音ソリトン増幅
が可能であることを示している。
第5図に光ソリトンの発生をより容易にする方法を示
す。図において16は高利得ラマン増幅用単一モード光フ
ァイバで、例えばコアにGeO2を高濃度にドープした単一
モード光ファイバが用いられる。他の構成は第1図の実
施例と同じである。光ファイバ16は通常のシリカ系ファ
イバに比べて9倍程度のラマン利得が得られる。したが
ってストークスパワーを大きくし、容易にソリトンが形
成できる。
す。図において16は高利得ラマン増幅用単一モード光フ
ァイバで、例えばコアにGeO2を高濃度にドープした単一
モード光ファイバが用いられる。他の構成は第1図の実
施例と同じである。光ファイバ16は通常のシリカ系ファ
イバに比べて9倍程度のラマン利得が得られる。したが
ってストークスパワーを大きくし、容易にソリトンが形
成できる。
第6図は励起用光源13からの励起光と信号用光源15か
らの信号光を光ファイバカップラ17によって高利得ラマ
ン増幅用単一モード光ファイバ16に入射させ、光ソリト
ンを光ファイバカップラ17′から出射させるようにした
ものである。
らの信号光を光ファイバカップラ17によって高利得ラマ
ン増幅用単一モード光ファイバ16に入射させ、光ソリト
ンを光ファイバカップラ17′から出射させるようにした
ものである。
第5図および第6図に示したいずれの方法において
も、半導体レーザの繰り返しを変化させることにより任
意の繰り返しのソリトン列を発生できる。
も、半導体レーザの繰り返しを変化させることにより任
意の繰り返しのソリトン列を発生できる。
励起光入力を増加していくと、誘導ラマン散乱による
第1ストークス光の利得は大きくなるが、ある励起入力
パワー以上になると第2ストークス光が発生し、それ以
上第1ストークス光の利得がふえない。このためソリト
ンの振幅の上限が限定されるが、これは次のような方法
により解決できる。単一モード光ファイバのコア部に
重水素を封入し、そのラマン散乱を用いると、波長1.06
μmの光に対して第1ストーク光が1.56μmとなる。2
次ストークス光は2μm近傍となるが、この波長ではシ
リカ系光ファイバは損失が非常に大きいため成長しな
い。P2O5をコア材料としたファイバを用い、波長1.32
もしくは1.34μm励起で第1ストークス波長を1.5〜1.6
μmに設定し、と同様に2次ストークス光を抑制す
る。ファイバを小径に巻くことによって生ずる光損失
が2次ストークスにおいて極端に大きくなることを用い
る、等がある。
第1ストークス光の利得は大きくなるが、ある励起入力
パワー以上になると第2ストークス光が発生し、それ以
上第1ストークス光の利得がふえない。このためソリト
ンの振幅の上限が限定されるが、これは次のような方法
により解決できる。単一モード光ファイバのコア部に
重水素を封入し、そのラマン散乱を用いると、波長1.06
μmの光に対して第1ストーク光が1.56μmとなる。2
次ストークス光は2μm近傍となるが、この波長ではシ
リカ系光ファイバは損失が非常に大きいため成長しな
い。P2O5をコア材料としたファイバを用い、波長1.32
もしくは1.34μm励起で第1ストークス波長を1.5〜1.6
μmに設定し、と同様に2次ストークス光を抑制す
る。ファイバを小径に巻くことによって生ずる光損失
が2次ストークスにおいて極端に大きくなることを用い
る、等がある。
第7図および第8図にそれぞれ本発明の他の実施例を
示す。ともに2個の信号光用半導体レーザ光源15,15′
を有しているが、それ以外の構成は第7図の例は第5図
に示した例と、第8図の例は第6図に示した例と同様で
ある。ここで2個の信号光用半導体レーザ光源からの信
号光を入力し、誘導ラマン散乱と変調不安定性(A.Hase
gawa,Generation of a train of soliton pulses by in
duced modulational instability in optical fibers"O
pt.Lett.,Vol.9,P.288 1984)とを用いて二つの信号光
源の発振周波数差と等しい繰り返しのソリトンパルス列
が得られる。従って発振周波数差を数THzとすれば数THz
の超高速の繰り返しのソリトンパルス列が得られる。変
調不安定性とはわずかに変調のかかった正弦波状の連続
波がファイバの分散と自己位相変調効果により最終的に
ソリトンになる現象である。ファイバ入射端で微弱であ
った光源15と15′からの信号のビート成分がラマン増幅
され、さらに変調不安定性により、その正弦波がソリト
ン化していく。従って、ビート周波数を変化させること
により、任意の繰り返しのパルス列が出力できることに
なる。
示す。ともに2個の信号光用半導体レーザ光源15,15′
を有しているが、それ以外の構成は第7図の例は第5図
に示した例と、第8図の例は第6図に示した例と同様で
ある。ここで2個の信号光用半導体レーザ光源からの信
号光を入力し、誘導ラマン散乱と変調不安定性(A.Hase
gawa,Generation of a train of soliton pulses by in
duced modulational instability in optical fibers"O
pt.Lett.,Vol.9,P.288 1984)とを用いて二つの信号光
源の発振周波数差と等しい繰り返しのソリトンパルス列
が得られる。従って発振周波数差を数THzとすれば数THz
の超高速の繰り返しのソリトンパルス列が得られる。変
調不安定性とはわずかに変調のかかった正弦波状の連続
波がファイバの分散と自己位相変調効果により最終的に
ソリトンになる現象である。ファイバ入射端で微弱であ
った光源15と15′からの信号のビート成分がラマン増幅
され、さらに変調不安定性により、その正弦波がソリト
ン化していく。従って、ビート周波数を変化させること
により、任意の繰り返しのパルス列が出力できることに
なる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明により初めて任意のくり
返し周期を有するソリトンパルス列を容易に作る出すこ
とができるとともに、ソリトンの幅および波長も誘導ラ
マン散乱の帯域内で自由に変化することができる利点が
ある。また、変調不安定性により正弦波的に振動をくり
返す信号光を光ソリトン列に変換できるとともに、2つ
の連続波発振する信号光を誘導ラマン散乱と変調不安定
性を用いて数THzのくり返しを有するソリトンパルス列
に変換できる利点がある。
返し周期を有するソリトンパルス列を容易に作る出すこ
とができるとともに、ソリトンの幅および波長も誘導ラ
マン散乱の帯域内で自由に変化することができる利点が
ある。また、変調不安定性により正弦波的に振動をくり
返す信号光を光ソリトン列に変換できるとともに、2つ
の連続波発振する信号光を誘導ラマン散乱と変調不安定
性を用いて数THzのくり返しを有するソリトンパルス列
に変換できる利点がある。
第1図は本発明の実施例の構成図、 第2図は励起入力とラマン利得との関係を示す特性図、 第3図はラマン波長帯域と利得との関係を示す特性図、 第4図は励起入力と信号光および雑音レベルとの関係を
示す特性図、 第5図および第6図はそれぞれ本発明の他の実施例の構
成図、 第7図および第8図はそれぞれ本発明のさらに他の実施
例の構成図、 第9図はFセンタレーザの構成図、 第10図は従来の光ソリトンの発生および測定方法の構成
図、 第11図(A),(B)はそれぞれFセンタレーザの出力
波形図およびソリトンの波形図である。 1……モード同期YAGレーザ光源、 2,2′,2″……Fセンタレーザ共振器用レーザ鏡、 3……Fセンタレーザ結晶、 4……冷却用デユワー、 5……複屈折フィルター、 6……Fセンタレーザ、 7……単一モード光ファイバ、 8……半透過鏡、 9……コーナーキューブ、 10……対物レンズ、 11……第2高調波発生用結晶、 12……光検出器、 13……誘導ラマン散乱励起用光源、 14……ダイクロイックミラー、 15,15′……信号光用半導体レーザ光源、 16……高利得ラマン増幅用単一モード光ファイバ、 17……光ファイバカップラー。
示す特性図、 第5図および第6図はそれぞれ本発明の他の実施例の構
成図、 第7図および第8図はそれぞれ本発明のさらに他の実施
例の構成図、 第9図はFセンタレーザの構成図、 第10図は従来の光ソリトンの発生および測定方法の構成
図、 第11図(A),(B)はそれぞれFセンタレーザの出力
波形図およびソリトンの波形図である。 1……モード同期YAGレーザ光源、 2,2′,2″……Fセンタレーザ共振器用レーザ鏡、 3……Fセンタレーザ結晶、 4……冷却用デユワー、 5……複屈折フィルター、 6……Fセンタレーザ、 7……単一モード光ファイバ、 8……半透過鏡、 9……コーナーキューブ、 10……対物レンズ、 11……第2高調波発生用結晶、 12……光検出器、 13……誘導ラマン散乱励起用光源、 14……ダイクロイックミラー、 15,15′……信号光用半導体レーザ光源、 16……高利得ラマン増幅用単一モード光ファイバ、 17……光ファイバカップラー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 隆 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (72)発明者 木村 康郎 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (56)参考文献 特開 昭60−186085(JP,A) 特開 昭59−65828(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】光ファイバ中の自己位相変調効果と群速度
分散とがつり合うことによって生ずる光ソリトンを発生
させる方法において、単一モード光ファイバの零分散波
長より長波長に設定された誘導ラマン散乱励起用光源か
らの励起光と異常分散波長域で動作する半導体レーザか
らの光パルスを前記単一モード光ファイバに同時に入射
し、前記光パルスを誘導ラマン散乱により直接光増幅す
ることにより波長可変な光ソリトンを発生させることを
特徴とする光ソリトン発生方法。 - 【請求項2】光ファイバ中の自己位相変調効果と群速度
分散とがつり合うことによって生ずる光ソリトンを発生
させる方法において、単一モード光ファイバの零分散波
長より長波長に設定された誘導ラマン散乱励起用光源か
らの励起光と異常分散波長域で連続発振する2つの半導
体レーザからの信号光を前記単一モード光ファイバに同
時に入射し、誘導ラマン散乱と変調不安定性を用いて、
前記2つの信号光の周波数差と同じくり返しのソリトン
列を作ることを特徴とする光ソリトン発生方法。 - 【請求項3】前記周波数差が数THzであることを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載の光ソリトン発生方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27199886A JPH087356B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 光ソリトン発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27199886A JPH087356B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 光ソリトン発生方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63125919A JPS63125919A (ja) | 1988-05-30 |
JPH087356B2 true JPH087356B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17507723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27199886A Expired - Fee Related JPH087356B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 光ソリトン発生方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH087356B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4941726A (en) * | 1988-08-31 | 1990-07-17 | The Unites States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Tapered fiber amplifier |
GB8909362D0 (en) * | 1989-04-25 | 1989-06-14 | British Telecomm | High gain semiconductor laser amplifier package |
CA2304593A1 (en) | 1997-10-17 | 1999-04-29 | Andrew J. Stentz | Soliton pulse generator |
JP2002006348A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅器 |
JP2002031823A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Japan Atom Energy Res Inst | 高出力短パルスレーザー光の発生システム |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27199886A patent/JPH087356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63125919A (ja) | 1988-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5050183A (en) | Figure eight shaped coherent optical pulse source | |
US6813429B2 (en) | Sources of, and methods for generating, optical pulses | |
US9252554B2 (en) | Compact, coherent, high brightness light sources for the mid and far IR | |
Guo et al. | Supercontinuum generation in an Er-doped figure-eight passively mode-locked fiber laser | |
KR100205052B1 (ko) | 파장 가변형 모드록킹 광섬유 레이저 | |
EP0557018B1 (en) | Harmonically mode-locked ring laser | |
US4635263A (en) | Soliton laser | |
JPH10213827A (ja) | 高出力光パルスの発生装置および発生方法 | |
Margulis et al. | Hybrid electronically addressable random fiber laser | |
Lin | Nonlinear optics in fibers for fiber measurements and special device functions | |
Tehranchi et al. | Dynamics of Stokes waves and pulses generated by stimulated Brillouin scattering in a resonator including highly nonlinear fiber | |
JPH087356B2 (ja) | 光ソリトン発生方法 | |
JP3011286B2 (ja) | モード同期光ファイバレーザ装置 | |
Kato et al. | Generation of a superstable Lorentzian pulse train with a high repetition frequency based on a Fabry–Perot resonator integrated with an electro-optic phase modulator | |
JP3331554B2 (ja) | レーザパルス発振器 | |
Meisterhans et al. | SILICON MICRORING WITHIN A FIBER LASER CAVITY FOR HIGH-REPETITION-RATE PULSE TRAIN GENERATION | |
Ma | Nonlinear effects-based 1.7 μm fiber lasers: A review and prospect | |
Shi et al. | Mode-locked Pr/sup 3+/-doped silica fiber laser with an external cavity | |
Donodin et al. | Dynamics of High Peak Power Pulses near $1.9\\mu\mathrm {m} $ in a Standard Single-mode Telecom Fiber | |
JPH0795618B2 (ja) | 光フアイバラマンソリトンレ−ザ | |
Abbouab et al. | 40 W of supercontinuum generated by a self-pulsed pump-sharing oscillator-amplifier | |
Boampong | Additive Pulse Mode Locked Erbium Doped Fiber Laser | |
JPH0654827B2 (ja) | ソリトンレーザ発振方法および装置 | |
JPS64836B2 (ja) | ||
JPH11261141A (ja) | モード同期ファイバリングレーザ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |