JPS6334990A - 光パルス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大容量光通信システムに係り、特に超短パルス
光を高周波で発生させる光パルス発生器に関する。

〔従来の技術〕

レーザ光発生装置において発振縦モード間の位相関係を
固定し超短光パルス列を実現するモード同期の方法につ
いては、柳井入路編集光通信ハンドブック、朝会書店、
第５４頁から第５７頁記載のように良く知られており、
従来の半導体レーザを用いたモード同期利用のｋＥ短パ
ルス光発生法は。

アプライド、フィジックス　レターズ　３９（１９８１
年）第５２５頁から第５２７頁において論じられている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術はレーザ光発生装置の外部に別個の外部共
振器を設けているため、超短パルス光列の繰り返し周波
数は数ＧＨｚが限界であり、１０ＧＨｚ以上の高周波数
で動作させることは困難であった。又、レーザ光発生装
置と外部共振器の光学的相対位置によって動作特性が変
化するため。

極めて精度良く位ＩＩ＋！！５１整をする必要があり、
安定′　な動作をさせることが［１１であった。

本発明の目的は、これら問題点を解決し、小型で安定性
に優れ、１０ＧＨｚ以上の高周波数での超短パルス光を
発生させる光パルス発生装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、半導体レーザのようなレーザ光発生装置に
１位相及び又は損失調整部を持つ光導波路構ｉ！＆一体
集積化し一基板上に作製するか、もしくはレーザ光発生
装置の内部又は外部に分岐比可変の光分岐部を設け１分
岐された光導波路部で共振器構造を形成し、共振器構造
内に光の位相及び又は損失を７Ａ整する領域を設けるこ
とにより達成される。

〔作用〕

同一基板上にレーザ光発生装置と一体集積化された位相
及び又は損失！！１ｌＩｌ！を持つ光導波路部は光路長
及び又は損失可変の外部共振器の作用を果たす、それに
よって本光パルス発生器は位相及び損失を適当に調整す
ると、ＦＭ及びＡＭモード同期が各々生じ発振スペクト
ル幅のほぼ逆数で決まる超短パルス光を発生する。パル
ス列の繰り返し周波数は外部共振器を含めた共振器系に
おける光波の往復走行時間、即ち縦モード間隔によって
決定される０本発明によれば、同一基板上に集積化され
た外部共振器を構成する光導波路部の長さを１１以下に
し、光波の往復走行時間を０　、１　　ｎ　ｓｅｅ以下
にすることが可容易に出来るので、パルス列の繰り返し
周波数として１０ＧＨｚ以上とすることが可能となる。

又、外部共振器構造が集積化されているので光学系の調
整も不要となり、安定に光パルス列を得ることができる
１位相及び又は損失の調整は縦モード間隔に対応する外
部信号によって変？Ｒ信号を印加し、能動モード同期を
生じさせる方法及び適当な位相及び又は損失を外部共振
器中に設定し、レーザ媒質や先導波路媒質の非線形性に
よって受動モード同期を生じさせても良い。

レーザ光発生装置と外部共振器構造を持つ光導波路部は
分岐比可変の光分岐部で結合しているので、この分岐比
を！５１９１することにより、光パルス列を発生させた
り、ＣＷ光発生させたり、この光パルス発生器の動作機
能を可変にすることも可能である。又１分岐比のｌＲａ
により、モード同期の程度を調整することも可能となる
のでパルス幅を可変番こすることもできる。

Ｃ実施例〕 以下本発明の一実施明を説明する。

実施例　１ 第１図は、外部共振器を構成する光導波路を半導体レー
ザ１と同じ■−■族化合物半導体材料を用いてＩｎＰ基
板１４上にモノリシックに形成している。構造は光導波
路１５がＩｎＧａＡｓＰでその他はＩｎＰである。この
外部共振器に電極４．５を付は電界の印加及び又は電流
を流せるようにしである。外部共振器の反射端には反射
コーライング９が施しである。外部共振器中の位相、即
ち屈折率と損失の制御は電極４，５を通して電界を加え
たり、電流を流したりして材料の屈折率及び又は吸収損
失を変えることにより行う。

本発明に用いる半導体レーザ１には通常のＦａｂｒｙＰ
ｅｒｏｔ構造のものだけでなくＤＦＢも前進のものを用
いても良い。

実施例　２ 第２図はリング型外部共振器を構成する光導波路を半導
体レーザ１と同じｍ−■族化合物半導体材料を用いてＩ
ｎＰ基板２７上にモノリシックに形成している。構造は
光導波路２３がＩｎＧａＡｓＰでその他はＩｎＰである
。この外部共振器に電極２５を付は電界の印加及び又は
電流を流せるようにしである。光出射端には反射コーテ
ィング２６が施しである。外部共振器内の位相、即ち屈
折率と損失の制御は電極２５を通して電界を加えたり、
電流を流したりして材料の屈折率及び又は吸収損失を変
えることにより行なう。光分岐部は方向性結合器型光ス
イッチ２２により形成され、光の分岐比は電極２４を通
して電界を加えたり、電流を流したりして材料の屈折率
を変えることにより調整する。

実施例　３ 第３図に本実施例の概形を示す。本実施例では分岐部を
反射型光スイッチ８により構成し、分岐比は電極２９を
通して電界を加えたり、電流を流したりして、電極下の
材料の屈折率を低下させて調整している。他の構成は実
施例１と同様である。

実施例　４ 第３図に本実施例の概形を示す。本実施例では、実施例
２と異なり、リング型外部共振器構造でなく１通常のＦ
　ａｄｒｙ　−Ｐｅｒｏｔ型共振器型造振器構造ている
。共振器の両端面には反射コーティング１００を施しで
ある。他の構成は実施例２と同様である。本実施例では
光分岐部に方向性結合器型光スイッチを使用しているが
、実施例３と同様に反射型光スイッチを用いても良い。

上記実施例２〜４において反射端面は半導体試料の端面
を利用しているが、基板等に回折格子を刻み１分布帰環
型の反射を利用しても、本発明の効果がある。又、本発
明に用いる半導体レーザ１は通常のＦａｂｎｙ　　Ｐｅ
ｒｏｔ構造のものだけでなく、ＤＦＢ、ＤＢＲ構造のも
のを用いても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外部共振器の長さを縦モード間周波数
がＬ　ＯＧ　Ｈｚ以上となるように短くでき、更に、光
学系の調整も不要となるので、外部からの電気的制御信
号を外部共振器の電極に印加するだけで、１０ＧＨｚ以
上の繰り返し周波数を持つモード同期された超短光パル
ス列を容易にしかも安定に得ることができ、更に、パル
ス発生の○Ｎ／○ＦＦ、パルス幅の制御を光分岐部への
電気信号で簡単にｍｕできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面構造図、第２〜４図は各実
施例の上面構造図である。 １・・・半導体レーザ、３・・・外部共振器屈折率、損
失制御電源、４，５・・・電極、７・・・レーザ駆動電
源、９・・・反射コーティング、１３・・・外部共振器
を構成する光導波路部、１５・・・ＩｎＧａＡｓＰから
なる光導波路、１４・・・ＩｎＰ基板、２２・・・方向
性結合器型光スイッチで構成した光分岐部、２３・・・
光導波路、２４゜２５．２９・・・電極、２６，１００
・・・反射コーティング、２７・・・基板、２８・・・
反射型光スイッチで構成°た光分岐部°７（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光発生装置の内部又は外部に少くとも１つの
   位相又は損失調整部もしくは分岐比可変の光分岐部を有
   し、当該レーザ光発生装置が有する縦モード間隔の周波
   数で繰り返され、時間幅の短いパルス列が発生できるこ
   とを特徴とする光パルス発生器。 ２、上記レーザ光発生装置と位相又は損失調整部が同一
   半導体基板上に設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光パルス発生器。 ３、上記位相又は損失調整部の調整方法が電圧を印加し
   、屈折率及び又は損失を変化させる方法又は電流を注入
   し、屈折率及び又は損失を変化させる方法の少くとも一
   方法であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の光
   パルス発生器。 ４、上記分岐部が共振器構造を持つことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光パルス発生器。 ５、上記レーザ光発生装置、光分岐部、共振器構造を形
   成する光導波路部が同一基板上に設けられていることを
   特徴とする第４項記載の光パルス発生器。 ６、上記共振器構造内に光の位相及び又は損失を変化さ
   せる領域を持つことを特徴とする第５項記載の光パルス
   発生器。