JPH09181380A - 光三角波発生器 - Google Patents
光三角波発生器Info
- Publication number
- JPH09181380A JPH09181380A JP7336753A JP33675395A JPH09181380A JP H09181380 A JPH09181380 A JP H09181380A JP 7336753 A JP7336753 A JP 7336753A JP 33675395 A JP33675395 A JP 33675395A JP H09181380 A JPH09181380 A JP H09181380A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- triangular wave
- pulse
- pulse signal
- optical element
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光パルス発生装置に用いて短光パルス信号を
得る光三角波発生器を得ることである。 【解決手段】 光パルスが入力端子24に加えられ、光
アンプ21で十分な強度に増幅される。次いで、光学素
子(光ファイバ)22に入り、チャープ現象によりパル
ス幅、スペクトル幅を広げる。これをBPF23に入れ
ることにより先頭部と後頭部が減衰して出力端子25に
三角波の光パルス信号が得られる構成を特徴としてい
る。
得る光三角波発生器を得ることである。 【解決手段】 光パルスが入力端子24に加えられ、光
アンプ21で十分な強度に増幅される。次いで、光学素
子(光ファイバ)22に入り、チャープ現象によりパル
ス幅、スペクトル幅を広げる。これをBPF23に入れ
ることにより先頭部と後頭部が減衰して出力端子25に
三角波の光パルス信号が得られる構成を特徴としてい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光信号の観測
および光デバイスの評価等に用いる光パルス発生装置の
駆動用信号として利用する光三角波発生器に関するもの
である。
および光デバイスの評価等に用いる光パルス発生装置の
駆動用信号として利用する光三角波発生器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】光パルス発生装置に用いるリングレーザ
には、駆動用光信号として細いパルス信号を必要とす
る。これを図8により説明する。図8は、本発明者の提
案による光パルス発生装置のブロック図である。図にお
いて、7は強制モード同期法による第1のリングレーザ
で、次の各部からなる。すなわち、1は光変調器ドライ
ブ用電気信号を出力する電気信号ドライバ、2は電気信
号で第1のリングレーザ7の周回光信号の振幅を変調す
る光変調器で、LiNbO3 等の材料で作成され、現状
では70MHz程度の変調ができる。3は前記第1のリ
ングレーザ7の発振に必要な利得を持つ光アンプ、4は
前記第1のリングレーザ7のリング長を調整し、発振に
適切な値にするための可変光遅延器、5は前記第1のリ
ングレーザ7の信号を出力用と第1のリングレーザ周回
用に分岐する光カプラ、6は前記第1のリングレーザ7
の発振スペクトルを細くするための可変波長フィルタで
ある。8は前記第1のリングレーザ7の出力を受け、そ
の後に接続されるデバイス等の反射の影響をなくすため
の光アイソレータ、9は前記第1のリングレーザ7のピ
ーク値が高い出力(アンプ利得にもよるが約+40dB
max)を後述の第2のリングレーザ17の入力レベル
として適切な値にするための光アッテネータ(AT
T)、10は前記第1のリングレーザ7の出力波長以外
のものをカットするバンドパスフィルタ(BPF)であ
る。光三角波発生器18については後述する。
には、駆動用光信号として細いパルス信号を必要とす
る。これを図8により説明する。図8は、本発明者の提
案による光パルス発生装置のブロック図である。図にお
いて、7は強制モード同期法による第1のリングレーザ
で、次の各部からなる。すなわち、1は光変調器ドライ
ブ用電気信号を出力する電気信号ドライバ、2は電気信
号で第1のリングレーザ7の周回光信号の振幅を変調す
る光変調器で、LiNbO3 等の材料で作成され、現状
では70MHz程度の変調ができる。3は前記第1のリ
ングレーザ7の発振に必要な利得を持つ光アンプ、4は
前記第1のリングレーザ7のリング長を調整し、発振に
適切な値にするための可変光遅延器、5は前記第1のリ
ングレーザ7の信号を出力用と第1のリングレーザ周回
用に分岐する光カプラ、6は前記第1のリングレーザ7
の発振スペクトルを細くするための可変波長フィルタで
ある。8は前記第1のリングレーザ7の出力を受け、そ
の後に接続されるデバイス等の反射の影響をなくすため
の光アイソレータ、9は前記第1のリングレーザ7のピ
ーク値が高い出力(アンプ利得にもよるが約+40dB
max)を後述の第2のリングレーザ17の入力レベル
として適切な値にするための光アッテネータ(AT
T)、10は前記第1のリングレーザ7の出力波長以外
のものをカットするバンドパスフィルタ(BPF)であ
る。光三角波発生器18については後述する。
【0003】17は第2のリングレーザで、次の各部か
らなる。すなわち、11は前記第2のリングレーザ17
の周回光信号とBPF10の出力を受け、合波する光カ
プラ、12は前記第2のリングレーザ17の発振に必要
な利得をもつ光アンプ、13は前記第2のリングレーザ
17のリング長を調整し、発振に適切な値にするための
可変光遅延器、14は前記第2のリングレーザ17の周
回光信号を出力用と第2のリングレーザ周回用に分岐す
る光カプラ、15は前記第2のリングレーザ17の発振
スペクトルを細くするための可変波長フィルタ、16は
前記第2のリングレーザ17を安定に発振させるために
偏波面をあわせるための偏波面コントローラである。1
8は光三角波発生器で、矩形波の光パルスを三角波の光
パルスに変換するものである。
らなる。すなわち、11は前記第2のリングレーザ17
の周回光信号とBPF10の出力を受け、合波する光カ
プラ、12は前記第2のリングレーザ17の発振に必要
な利得をもつ光アンプ、13は前記第2のリングレーザ
17のリング長を調整し、発振に適切な値にするための
可変光遅延器、14は前記第2のリングレーザ17の周
回光信号を出力用と第2のリングレーザ周回用に分岐す
る光カプラ、15は前記第2のリングレーザ17の発振
スペクトルを細くするための可変波長フィルタ、16は
前記第2のリングレーザ17を安定に発振させるために
偏波面をあわせるための偏波面コントローラである。1
8は光三角波発生器で、矩形波の光パルスを三角波の光
パルスに変換するものである。
【0004】この動作は、第1のリングレーザ7に光変
調器ドライブ用電気信号を印加して、出力パルス幅の短
い光パルス信号を作り、さらにこれを第2のリングレー
ザ17に光パルス信号のまま入力して、より出力パルス
幅の短い短光パルス信号を得るものである。従来は第1
のリングレーザ7しか用いていなかったため、2.5p
sが限界であったが、第2のリングレーザ17を通すこ
とによりさらに出力パルス幅の短い短光パルス信号を得
るものである。この場合、光三角波発生器18を挿入す
るとさらに出力パルス幅が短くなる。これを図7により
説明する。
調器ドライブ用電気信号を印加して、出力パルス幅の短
い光パルス信号を作り、さらにこれを第2のリングレー
ザ17に光パルス信号のまま入力して、より出力パルス
幅の短い短光パルス信号を得るものである。従来は第1
のリングレーザ7しか用いていなかったため、2.5p
sが限界であったが、第2のリングレーザ17を通すこ
とによりさらに出力パルス幅の短い短光パルス信号を得
るものである。この場合、光三角波発生器18を挿入す
るとさらに出力パルス幅が短くなる。これを図7により
説明する。
【0005】リングレーザの出力パルス幅は駆動パルス
のピーク付近のパルス幅すなわち発振しきい値(リング
レーザによって決まる値で、パルスのピーク値で正規化
した時、おおよそ0.9になる)におけるパルス幅に関
連して決まる。
のピーク付近のパルス幅すなわち発振しきい値(リング
レーザによって決まる値で、パルスのピーク値で正規化
した時、おおよそ0.9になる)におけるパルス幅に関
連して決まる。
【0006】このように、矩形波の光パルスで駆動する
よりも、三角波の光パルスで駆動する方が、図7からも
明らかなように正規化した発振しきい値0.9において
パルス幅が矩形波に比べて1/10になり、リングレー
ザ出力もパルス幅が√1/10になる。
よりも、三角波の光パルスで駆動する方が、図7からも
明らかなように正規化した発振しきい値0.9において
パルス幅が矩形波に比べて1/10になり、リングレー
ザ出力もパルス幅が√1/10になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、矩形波
の光パルスによる駆動でリングレーザを発振させてもパ
ルス幅を細くするには駆動パルス幅による限界があっ
た。リングレーザの出力パルス幅は、駆動パルスを矩形
波から三角波にすることでさらに短い出力パルス幅を得
ることができるが、従来、光三角波パルスを発生する手
段は見当らなかった。
の光パルスによる駆動でリングレーザを発振させてもパ
ルス幅を細くするには駆動パルス幅による限界があっ
た。リングレーザの出力パルス幅は、駆動パルスを矩形
波から三角波にすることでさらに短い出力パルス幅を得
ることができるが、従来、光三角波パルスを発生する手
段は見当らなかった。
【0008】本発明の目的は短い出力パルス幅を得るた
めに矩形波の光パルス信号を三角波に変換する光三角波
発生器を提供することにある。
めに矩形波の光パルス信号を三角波に変換する光三角波
発生器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光三角波発
生器は、非線形性によりチャープ現象をおこす光学素子
と、バンドパスフィルタを用いることにより光三角波発
生を行うことを主要な特徴とする。ピーク付近のパルス
幅が従来の矩形波による短光パルスより短いことが従来
との違いである。
生器は、非線形性によりチャープ現象をおこす光学素子
と、バンドパスフィルタを用いることにより光三角波発
生を行うことを主要な特徴とする。ピーク付近のパルス
幅が従来の矩形波による短光パルスより短いことが従来
との違いである。
【0010】
【作用】本発明においては、非線形性をもつ物質に高強
度の光パルス信号を入力すると非線形光学効果によるチ
ャープ現象を生ずる。例えば、光ファイバでは時間とと
もに波長が短い方に変化する。これをバンドパスフィル
タにかけると中心波長以外の部分が減衰する。このこと
により光パルス信号がバンドパスフィルタの中心波長を
ピークとした三角波状になる。
度の光パルス信号を入力すると非線形光学効果によるチ
ャープ現象を生ずる。例えば、光ファイバでは時間とと
もに波長が短い方に変化する。これをバンドパスフィル
タにかけると中心波長以外の部分が減衰する。このこと
により光パルス信号がバンドパスフィルタの中心波長を
ピークとした三角波状になる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。図1において、21は光アンプで、入力される
光パルスの強度が十分なときは不要である。22は非線
形性によりダウンチャープまたはアップチャープをおこ
す光学素子で、例えば、単一モードの光ファイバが用い
られる。23は光のバンドパスフィルタ(BPF)で、
中心波長を光学素子22によるチャープ範囲内に持ち、
光学素子22からの光出力を受けて三角波の光パルス信
号を出力する。24は入力端子、25は出力端子であ
る。
である。図1において、21は光アンプで、入力される
光パルスの強度が十分なときは不要である。22は非線
形性によりダウンチャープまたはアップチャープをおこ
す光学素子で、例えば、単一モードの光ファイバが用い
られる。23は光のバンドパスフィルタ(BPF)で、
中心波長を光学素子22によるチャープ範囲内に持ち、
光学素子22からの光出力を受けて三角波の光パルス信
号を出力する。24は入力端子、25は出力端子であ
る。
【0012】その動作原理を図2,図3により説明す
る。
る。
【0013】光学素子22に単一モード光ファイバを用
い、光カ一効果による自己位相変調によりチャーピング
を発生させる。パルス前半は光周波数はダウンシフトを
受け、逆にパルス後半はアップシフトし、結局アップチ
ャープしてパルス幅、スペクトル幅を広げる。これを図
2に示す。次いでBPF23に通すことでスペクトルが
広がった部分すなわち光パルス信号の先頭部および後頭
部を減衰させる。これにより三角波が得られる。これを
図3に示す。以上をまとめると図4のようになる。
い、光カ一効果による自己位相変調によりチャーピング
を発生させる。パルス前半は光周波数はダウンシフトを
受け、逆にパルス後半はアップシフトし、結局アップチ
ャープしてパルス幅、スペクトル幅を広げる。これを図
2に示す。次いでBPF23に通すことでスペクトルが
広がった部分すなわち光パルス信号の先頭部および後頭
部を減衰させる。これにより三角波が得られる。これを
図3に示す。以上をまとめると図4のようになる。
【0014】BPF23には方向性結合器,プリズム等
が使用できる。図5は、BPF23に用いる方向性結合
器を、図6に同じくプリズムの場合を示す。また、上記
実施例では、光学素子22としてアプチャープを越す光
ファイバを用いたが、ダウンチャープを越すものとして
は、使用波長において逆の分散維持をもつ逆分散光ファ
イバが使用できる。
が使用できる。図5は、BPF23に用いる方向性結合
器を、図6に同じくプリズムの場合を示す。また、上記
実施例では、光学素子22としてアプチャープを越す光
ファイバを用いたが、ダウンチャープを越すものとして
は、使用波長において逆の分散維持をもつ逆分散光ファ
イバが使用できる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は非線形性
によりダウンチャープまたはアップチャープをおこす光
学素子と、中心波長を前記光学素子によるチャープ範囲
内に持ち、この光学素子の光出力を受けて三角波の光パ
ルス信号を出力するバンドパスフィルタとからなるの
で、三角波の光パルス信号を発生することができ、光パ
ルス発生装置に用いて従来得られなかった出力パルス幅
の短い短光パルス信号が得られる効果がある。
によりダウンチャープまたはアップチャープをおこす光
学素子と、中心波長を前記光学素子によるチャープ範囲
内に持ち、この光学素子の光出力を受けて三角波の光パ
ルス信号を出力するバンドパスフィルタとからなるの
で、三角波の光パルス信号を発生することができ、光パ
ルス発生装置に用いて従来得られなかった出力パルス幅
の短い短光パルス信号が得られる効果がある。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図3】図1の実施例の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図4】図1の実施例の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図5】図1の実施例に用いるBPFとしての方向性結
合器の図である。
合器の図である。
【図6】図1の実施例に用いるBPFとしてのプリズム
の図である。
の図である。
【図7】図8の実施例の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図8】本発明の適用対象である光パルス発生装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
21 光アンプ 22 光学素子 23 BPF 24 入力端子 25 出力端子
Claims (1)
- 【請求項1】 非線形性によりダウンチャープまたはア
ップチャープをおこす光学素子(22)と、中心波長を
前記光学素子によるチャープ範囲内に持ち、この光学素
子の光出力を受けて三角波の光パルス信号を出力するバ
ンドパスフィルタ(23)とからなることを特徴とする
光三角波発生器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7336753A JPH09181380A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 光三角波発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7336753A JPH09181380A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 光三角波発生器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09181380A true JPH09181380A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18302406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7336753A Pending JPH09181380A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 光三角波発生器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09181380A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7623791B2 (en) | 2005-09-27 | 2009-11-24 | Fujitsu Limited | Optical signal multiplexing device and optical signal multiplexing method |
US8538268B2 (en) | 2005-09-27 | 2013-09-17 | Fujitsu Limited | Optical signal demultiplexing device and optical signal demultiplexing method |
CN104333421A (zh) * | 2014-08-28 | 2015-02-04 | 中国科学院半导体研究所 | 基于全光积分器的三角形脉冲信号产生装置 |
CN104348080A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-02-11 | 中国科学院半导体研究所 | 基于受激布里渊散射效应的三角波产生装置 |
CN106301586B (zh) * | 2015-05-12 | 2018-08-24 | 北京交通大学 | 一种具有可调谐重复频率的光学三角形脉冲发生器 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP7336753A patent/JPH09181380A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7623791B2 (en) | 2005-09-27 | 2009-11-24 | Fujitsu Limited | Optical signal multiplexing device and optical signal multiplexing method |
US8538268B2 (en) | 2005-09-27 | 2013-09-17 | Fujitsu Limited | Optical signal demultiplexing device and optical signal demultiplexing method |
CN104333421A (zh) * | 2014-08-28 | 2015-02-04 | 中国科学院半导体研究所 | 基于全光积分器的三角形脉冲信号产生装置 |
CN104333421B (zh) * | 2014-08-28 | 2016-09-14 | 中国科学院半导体研究所 | 基于全光积分器的三角形脉冲信号产生装置 |
CN104348080A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-02-11 | 中国科学院半导体研究所 | 基于受激布里渊散射效应的三角波产生装置 |
CN106301586B (zh) * | 2015-05-12 | 2018-08-24 | 北京交通大学 | 一种具有可调谐重复频率的光学三角形脉冲发生器 |
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