(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；
前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；
前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)と；
を具備し，
前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なり，
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)は，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する
光周波数コム発生装置。
ΔＡ＋Δθ＝π／２      (I)
（ここで，ΔＡ及びΔθは，それぞれΔＡ≡（Ａ1−Ａ2）／２，及びΔθ≡（θ1−θ2）／２と定義され，Ａ1及びＡ2はそれぞれ前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号の電極への入力時における前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に誘導される光位相シフト振幅を示し，θ1及びθ2はそれぞれ第１の導波路及び第2の導波路内で光路長差及びバイアス信号により誘導される光位相シフト量を示す）
【請求項２】
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)は，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，前記式(I)の替わりに，下記式(II)を満たすように駆動する請求項1に記載の光周波数コム発生装置。
ΔＡ＝Δθ＝π／４      （II）
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
【請求項３】
前記導波路部分(8)が，マハツェンダ型導波路である請求項1に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項４】
光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なり，
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する
周波数コム発生方法。
ΔＡ＋Δθ＝π／２      (I)  
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
【請求項５】
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，前記式(I)の替わりに，下記式(II)を満たすように駆動する請求項５に記載の光周波数コム発生方法。
ΔＡ＝Δθ＝π／４      （II）
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
【請求項６】
前記導波路部分(8)が，マハツェンダ型導波路である請求項５に記載の光周波数コム発生方法。
【請求項７】
光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なり，前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する周波数コム発生方法により光周波数コム信号を発生し，
ΔＡ＋Δθ＝π／２      (I)
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
さらに，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するための位相制御手段を具備することにより，光パルス信号を発生する光パルス発生装置。
【請求項８】
光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なり，前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する周波数コム発生方法により光周波数コム信号を発生し，
ΔＡ＋Δθ＝π／２      (I)
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
さらに，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相及び強度を制御するための位相及び強度制御手段を具備することにより，光パルス信号を発生する光パルス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，マハツェンダ型光変調器を用い，平坦性の高い光周波数コム信号を発生する超平坦光周波数コム信号発生器に関する。より詳しく説明すると，本発明は，単一のマハツェンダ型光変調器の両アームに異なる振幅の正弦波信号で大振幅駆動させ，また，駆動電圧の調整により生成されるコムの各周波数成分の合成ベクトル強度を一定値とすることで，簡潔かつ安定に光周波数コムを発生し，光周波数間隔が等しく，かつ平坦な光スペクトル特性を持った，光周波数コム信号を発生する光周波数コム発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，等間隔の周波数差を有する複数の光周波数成分を同時に生成する機能を持った光周波数コム発生技術に大きな期待が集まっている。このような光周波数コムを発生できる光周波数コム発生装置は，光波長多重分割多重システムにおける波長多重光源や，超高速光伝送及び光計測のための短パルス光源として応用されうる。また，光周波数コム発生装置は，絶対周波数測定のための光周波数基準や，マイクロ波，ミリ波周波数帯の局発信号の遠隔供給に応用することが検討されている（W. D. Jemison et al., MWP'01, pp.169-172,2001）。また，光周波数コム発生装置は，無線望遠鏡などの天文観測システムで用いられるアレイアンテナの制御信号として用いることも検討されている（J. M. Payne and W. P. Shillue, MWP'02, pp.9-12, 2002）。
【０００３】
光周波数コムの発生方法として，半導体や光ファイバを用いたモード同期レーザを用いるものの他，LiNbO3変調器などの光変調技術を用いたものが検討されてきた（例えば，下記非特許文献１〜３）。
【０００４】
光周波数コムは，平坦なスペクトル特性を持つこと，すなわち各周波数成分が等しい光強度を持つことが理想的である。LiNbO3変調器を用いて光周波数コムを生成する場合においても，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることは重要な課題である。しかし，大きな振幅を有する駆動信号を用いてLiNbO3変調器を駆動すると，電気光学効果により位相変調光を得ることができる。その結果，光周波数コムを得ることができるものの，発生する光信号のうち高次変調成分の光強度は各次数に応じたベッセル関数に従うこととなる。そして，ベッセル関数は，次数により位相が異なった準周期的関数である。そのため，位相変調光の各周波数成分の光強度は駆動信号の振幅に大きく依存し平坦なスペクトル特性を得ることができないという問題がある。
【０００５】
これに対し，光位相変調器と光強度変調器とを併用し，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コム信号を発生する方法が提案されている。この方法では，光位相変調器と光強度変調器とを同じ周波数の同期信号で駆動し，初段の光位相変調器を大振動駆動することにより，高次変調成分を発生させた後に，直結された後段の変調器により強度変調が施される。位相変調光の各周波数成分から生成される側波帯成分は，隣接次数の周波数成分と干渉し，光スペクトルの凹凸が緩和される。また，時間軸上では，光強度を制御することにより，位相変調光の非線形チャープ部のみが選択的に生成される。
【０００６】
しかし，以上の従来の手法では，スペクトル平坦性の高い光周波数コムを取得できるが，二つの光変調器を直結した同期駆動が不可欠であった。したがって，光周波数コム発生装置の構成が複雑になるという問題がある。
【非特許文献１】M. Sugiyama et al., OFC’02, FB6, 2002.
【非特許文献２】T. Sakamoto et al., MWP’04, MC16, 2004.
【非特許文献３】T. Kawanishi et al., IEICE Electron Express, Vol. 1, pp.217-221, 2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，単一の光変調器（好ましくは位相変調器などを用いず，光変調器は単一のマハツェンダ型光変調器のみ）を用い，光周波数間隔が等しく，かつ平坦な光スペクトル特性を持った，光周波数コム信号を発生すること，及びそのような光周波数コム信号を得ることができる光周波数コム発生器を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は，上記のような光周波数コム発生器を用いた光パルス発生器を提供することを上記とは別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は，基本的には,諸条件を調整して駆動した２つの位相変調器から構成される単一のマハツェンダ変調器を用い，それら２つの位相変調器からの出力光を合波することで，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができるという知見に基づくものである。光位相変調器は，本来，入力信号の位相を変調するためのものであるから，入力光信号の位相が所定量変調された信号のみが出力されることが期待される。しかしながら，光位相変調器では，所定量変調された信号以外に，複数の周波数の光スペクトルがノイズとして発生する。そして，複数の周波数成分の強度は，ベッセル関数に従う。よって，２つの光位相変調器から出力される光信号を合波し，ノイズとして出力される各周波数成分を効果的に利用し，各周波数成分の光強度を適切に補うことで，単一の光変調器を用いても平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができるのである。
【００１０】
具体的には，本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置は，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備し，前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)は，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する光周波数コム発生装置などに関する。
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ここで，ΔＡ及びΔθは，それぞれΔＡ≡（Ａ1−Ａ2）／２，及びΔθ≡（θ1−θ2）／２と定義され，Ａ1及びＡ2はそれぞれ前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号の電極への入力時における前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に誘導される光位相シフト振幅を示し，θ1及びθ2はそれぞれ第１の導波路及び第2の導波路内で光路長差及びバイアス信号により誘導される光位相シフト量を示す）。なお，本明細書において，前記第１の駆動信号により誘導される光位相シフト振幅（Ａ1）を単に，前記第１の駆動信号の振幅ともよび，前記第２の駆動信号により誘導される光位相シフト振幅（Ａ2）を単に，前記第２の駆動信号の振幅ともよぶ。また， “駆動信号の振幅”とは，文脈に応じて，駆動信号により誘導される光位相シフト振幅を意味する。
【００１１】
後述するように，上記式（I）を満たすように駆動することにより，合波される２つの位相変調器（導波路と駆動信号を印加する電極とにより位相変調器を構成する。）からの光信号が互いに補い合って平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができることとなる。
【００１２】
本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置の好ましい態様は，前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)は，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，前記式(I)の替わりに，下記式(II)を満たすように駆動する上記に記載の光周波数コム発生装置である。
ΔＡ＝Δθ＝π／４  （II）
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
【００１３】
式(II)は，式(I)を満たすから，式(II)のように駆動すれば，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができる。また，後述するように，式(II)を満たすように駆動すれば，効率よく平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができる。
【００１４】
本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置の好ましい態様は，前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なる上記いずれかに記載の光周波数コム発生装置である。
【００１５】
一般に，デュアルドライブ型の光変調器では，2つの駆動信号の振幅を同じとする。しかし，本発明では，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得られるように駆動信号を設定するので，2つの駆動信号が所定の条件を満たすように制御されるため，2つの駆動信号の振幅が異なる。
【００１６】
本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置の好ましい態様は，前記導波路部分(8)が，マハツェンダ型導波路である上記いずれかに記載の光周波数コム発生装置である。
【００１７】
マハツェンダ型導波路，及びマハツェンダ型導波路と駆動信号系とを含んだ光変調器（マハツェンダ変調器）は，公知である。したがって，マハツェンダ型導波路を具備する光周波数コム発生装置であれば，公知のマハツェンダ型導波路と駆動信号系を用いて容易に光周波数コム発生装置を製造できる。なお，マハツェンダ型導波路を構成する分岐後の二つの導波路をそれぞれアームともよぶ。マハツェンダ導波路は，例えば，略六角形状の導波路（これが２つのアームを構成する）を具備し，並列する２つの位相変調器を具備するようにして構成される。位相変調器は，導波路に沿った電極により達成できる。
【００１８】
マハツェンダ変調器は，両アームで誘導される光位相変移量が異なるため，各アームで生成される周波数成分の印加電圧に対する振動周期も異なる。この駆動電圧に対する振動位相差が両アーム間で90度となるよう駆動電圧を調整することにより，生成されるコムの各周波数成分の合成ベクトル強度を一定値とすることで，合波された光スペクトルにおける光強度の周波数依存性を軽減することができ，その結果，平坦な光周波数コムを得ることができる。
【００１９】
本発明の第２の側面にかかる光周波数コム発生方法は，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)は，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する光周波数コム発生方法である。
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
【００２０】
本発明の第２の側面にかかる光周波数コム発生方法の好ましい態様は，前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，前記式(I)の替わりに，下記式(II)を満たすように駆動する上記に記載の光周波数コム発生方法である。
ΔＡ＝Δθ＝π／４  （II）
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
【００２１】
本発明の第２の側面にかかる光周波数コム発生方法の好ましい態様は，前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なる上記いずれかに記載の光周波数コム発生方法である。
【００２２】
本発明の第２の側面にかかる光周波数コム発生方法の好ましい態様は，前記導波路部分(8)が，マハツェンダ型導波路である上記いずれかに記載の光周波数コム発生方法である。
【００２３】
本発明の第３の側面にかかる光パルス発生装置は，上記した光周波数コム発生装置及び光周波数コム発生方法を適宜用いた，光パルスの発生装置である。より具体的に説明すると，この光パルス発生装置は，基本的には，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する周波数コム発生方法により光周波数コム信号を発生し，
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
さらに，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するための位相制御手段を具備することにより，光パルス信号を発生する光パルス発生装置である。
【００２４】
本発明の第３の側面にかかる光パルス発生装置の好ましい別の態様は，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するのみならず，前記光周波数コム信号の各周波数成分の強度をも制御するものである。
【００２５】
すなわち，この態様に係る光パルス発生装置は，基本的には，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する周波数コム発生方法により光周波数コム信号を発生し，
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
さらに，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相及び強度を制御するための位相及び強度制御手段を具備することにより，光パルス信号を発生する光パルス発生装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では，所定の条件において光変調器を駆動することにより，単一の光変調器によって，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを発生することができる。これにより，位相変調器及びマハツェンダ型光変調器を用いるものに比べ,構造が簡潔になるほか,二つの変調器を同期して駆動する必要がなくなり，駆動系が簡潔になるほか操作も容易になる。
【００２７】
本発明は，上記のような光周波数コム発生器を用いた光パルス発生器を提供できるので，上記した効果を有する光パルス発生器を提供できることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
[光周波数コム発生装置]
以下，図面を用いて本発明の光周波数コム発生装置について説明する。図１は，本発明の光周波数コム発生装置の概略図である。図1に示されるように，本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置(1)は，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)とを具備する。
【００２９】
そして，前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)は，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する。
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ここで，ΔＡ及びΔθは，それぞれΔＡ≡（Ａ1−Ａ2）／２，及びΔθ≡（θ1−θ2）／２と定義され，Ａ1及びＡ2はそれぞれ前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号の電極への入力時における前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に誘導される光位相シフト振幅を示し，θ1及びθ2はそれぞれ第１の導波路及び第2の導波路内で光路長差及びバイアス信号により誘導される光位相シフト量を示す）。すなわち，この態様に係る本発明の光周波数コム発生器は，上記式(I)のように前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)を駆動する前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を具備するものである。そして，駆動の制御は，信号系に含まれるか信号系に取り付けられたコンピュータなどの制御部で制御すればよい。
【００３０】
後述するように，上記式（I）を満たすように駆動することにより，合波される２つの位相変調器（導波路と駆動信号を印加する電極とにより位相変調器を構成する。）からの光信号が互いに補い合って平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができることとなる。
【００３１】
本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置の好ましい態様は，前記式(I)の替わりに，下記式(II)を満たすように駆動する上記に記載の光周波数コム発生装置である。
ΔＡ＝Δθ＝π／４  （II）
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）。すなわち，この態様に係る本発明の光周波数コム発生器は，上記式(II)のように前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)を駆動する前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を具備するものである。
【００３２】
式(II)は式(I)を満たすから，式(II)のように駆動すれば，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができる。また，後述するように，式(II)を満たすように駆動すれば，効率よく平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得ることができる。
【００３３】
本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置の好ましい態様は，前記第１の駆動信号の振幅（Ａ1）と前記第２の駆動信号の振幅（Ａ2）とが異なる上記いずれかに記載の光周波数コム発生装置である。
【００３４】
駆動信号の振幅が大きい場合に，下記のとおり式(I)の条件において平坦な光周波数コムスペクトルを得ることができるので，駆動信号の振幅として，π以上があげられ，２πもしくは３π以上であればより好ましい。一方，本発明では，２つの駆動信号の振幅が異なることが好ましいので，振幅差の値として，０〜πがあげられ，０．５πもしくは０〜０．２５πであればより好ましい。
【００３５】
一般に，デュアルドライブ型の光変調器では，2つの駆動信号の振幅を同じとする。しかし，本発明では，平坦なスペクトル特性を有する光周波数コムを得られるように駆動信号を設定するので，2つの駆動信号が所定の条件を満たすように制御されるため，2つの駆動信号の振幅が異なる。
【００３６】
本発明の第１の側面にかかる光周波数コム発生装置の好ましい態様は，前記導波路部分(8)が，マハツェンダ型導波路である上記いずれかに記載の光周波数コム発生装置である。
【００３７】
マハツェンダ型導波路，及びマハツェンダ型導波路と駆動信号系とを含んだ光変調器（マハツェンダ変調器）は，公知である。したがって，マハツェンダ型導波路を具備する光周波数コム発生装置であれば，公知のマハツェンダ型導波路と駆動信号系を用いて容易に光周波数コム発生装置を製造できる。なお，マハツェンダ型導波路を構成する分岐後の二つの導波路をそれぞれアームともよぶ。マハツェンダ導波路は，例えば，略六角形状の導波路（これが２つのアームを構成する）を具備し，並列する２つの位相変調器を具備するようにして構成される。位相変調器は，導波路に沿った電極により達成できる。
【００３８】
マハツェンダ変調器は，両アームで誘導される光位相変移量が異なるため，各アームで生成される周波数成分の印加電圧に対する振動周期も異なる。この駆動電圧に対する振動位相差が両アーム間で90度となるよう駆動電圧を調整することにより，生成されるコムの各周波数成分の合成ベクトル強度を一定値とすることで，合波された光スペクトルにおける光強度の周波数依存性を軽減することができ，その結果，平坦な光周波数コムを得ることができる。なお，光コムは，その帯域幅に応じた光パルス信号を生成することができるので，光周波数コム発生装置は，超高精度な多周波数光パルス発生器ということもできる。すなわち，本発明は，上記した光周波数コム発生装置の構成を適宜具備する多周波数光パルス発生器をも提供する。
【００３９】
[各要素の説明]
以下，本発明の光周波数コム発生装置などの各構成について説明する。
【００４０】
本発明の光周波数コム発生装置に用いられる光源として，連続光（ＣＷ）を出力できる光源があげられ，分布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢレーザ）があげられる。定光出力動作タイプのＤＦＢレーザが，高い単一波長選択性を有するので好ましい。光の帯域として，C-bandのみならず，その長波側のL-band 又はその短波側のS-bandであってもよい。光強度として，1mW〜50mWがあげられる。
【００４１】
本発明の光周波数コム発生装置に用いられる導波路として，光変調器に用いられる公知の導波路を適宜用いることができる。本発明の光変調器の好ましい態様は，マハツェンダ型光変調器であるから，以下マハツェンダ型光変調器を中心に説明する。通常，マハツェンダ導波路や電極は基板上に設けられる。基板及び各導波路は，光を伝播することができるものであれば，特に限定されない。例えば，ＬＮ基板上に，Ti拡散のニオブ酸リチウム導波路を形成しても良いし，シリコン（Si）基板上に二酸化シリコン（SiO2）導波路を形成しても良い。また，InPやGaAs基板上にInGaAsP，GaAlAs導波路を形成した光半導体導波路を用いても良い。基板として，ＸカットＺ軸伝搬となるように切り出されたニオブ酸リチウム （LiNbO3：LN）が好ましい。これは大きな電気光学効果を利用できるため低電力駆動が可能であり，かつ優れた応答速度が得られるためである。この基板のＸカット面（ＹＺ面）の表面に光導波路が形成され，導波光はＺ軸（光学軸）に沿って伝搬することとなる。Ｘカット以外のニオブ酸リチウム基板を用いても良い。また，基板として，電気光学効果を有する三方晶系，六方晶系といった一軸性結晶，又は結晶の点群がＣ3V，Ｃ3，Ｄ3，Ｃ3h，Ｄ3hである材料を用いることができる。これらの材料は，電界の印加によって屈折率変化が伝搬光のモードによって異符号となるような屈折率調整機能を有する。具体例としては，ニオブ酸リチウムの他に，タンタル酸リチウム （LiTO3：LT），β−BaB2O4（略称BBO），LiIO3等を用いることができる。
【００４２】
本発明の光周波数コム発生装置は，前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)とを得るための駆動信号系(11)を有する。そして，駆動信号系(11)は，電気信号源を含む電気信号系と，前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号が印加される変調電極を有する。この変調電極は，２つのアームに別々に設られてもよいし，ひとつの電極に2種類の駆動信号が印加されるものであってもよい。変調電極として，進行波型電極または共振型電極があげられ，生成する光周波数間隔を特定の値にする場合には共振型電極の使用が可能であるが，光周波数間隔を自由に設計するためには，変調電極として進行波型電極を使用することが好ましい。２つのアームに印加される変調信号として，例えば繰返し周波数が一定の周期信号があげられ，具体的には正弦波信号があげられる。正弦波信号などの周期信号の周波数をωとすると，周波数ωの変調信号を印加した場合，本発明の光周波数コム発生装置から周波数ωの間隔を持った光周波数コムが生成される。ただし，本発明の光周波数コム発生装置から出力される光周波数コムを構成するスペクトルの間隔が一定でなくてもよい場合は，駆動信号として繰返し周波数が一定ではなくてもよく，例えば時間とともに駆動信号の周波数が変化する信号を用いてもよい。
【００４３】
変調電極は，好ましくは高周波電気信号源と接続される。高周波電気信号源は，変調電極へ伝達される信号を発生するためのデバイスであり，公知の高周波電気信号源を採用できる。変調電極に入力される高周波信号の周波数（ｆm）として，例えば１ＧＨｚ〜100ＧＨｚがあげられる。高周波電気信号源の出力としては，一定の周波数を有する正弦波があげられる。なお，この高周波電気信号源の出力には位相変調器が設けられ，出力信号の位相を制御できるようにされていることが好ましい。なお，高周波電気信号源から出力された電気信号は，分岐され，分岐された一方の電気信号は変調器（遅延器）などで位相などが調整されて変調電極へ印加されるものがあげられる。
【００４４】
変調電極は，たとえば金，白金などによって構成される。変調電極の幅としては，１μｍ〜10μｍがあげられ，具体的には５μｍがあげられる。変調電極の長さとしては，変調信号の波長の(fm)の0.1倍〜0.9倍があげられ，0.18〜0.22倍，又は0.67倍〜0.70倍があげられ，より好ましくは，変調信号の共振点より20〜25%短いものがあげられる。このような長さとすることで，スタブ電極との合成インピーダンスが適度な領域に留まるからである。より具体的な変調電極の長さとしては，3250μｍがあげられる。以下では，共振型電極と，進行波型電極について説明する。
【００４５】
共振型光電極（共振型光変調器）は，変調信号の共振を用いて変調を行う電極である。共振型電極としては公知のものを採用でき，例えば特開2002-268025号公報，「川西哲也，及川哲，井筒雅之，"平面構造共振型光変調器"，信学技報，TECHNICAL REPORT OF IEICE, IQE2001-3(2001-05)」に記載のものを採用できる。
【００４６】
進行波型電極（進行波型光変調器）は，光波と電気信号を同方向に導波させ導波している間に光を変調する電極（変調器）である（例えば，西原浩，春名正光，栖原敏明著，「光集積回路」（改訂増補版）オーム社，119頁〜120頁）。進行波型電極は公知のものを採用でき，例えば，特開平11−295674号公報，特開平11−295674号公報，特開2002−169133号公報，特開2002-40381号公報，特開2000-267056号公報，特開2000-471159号公報，特開平10-133159号公報などに開示されたものを用いることができる。
【００４７】
進行波型電極として，好ましくは，いわゆる対称型の接地電極配置（進行波型の信号電極の両側に，少なくとも一対の接地電極が設けられているもの）を採用するものがあげられる。このように，信号電極を挟んで接地電極を対称に配置することによって，信号電極から出力される高周波は，信号電極の左右に配置された接地電極に印加されやすくなるので，高周波の基板側への放射を，抑圧できる。
【００４８】
本発明の光周波数コム発生装置は，前記第１の導波路に印加する第１のバイアス信号(12)と前記第２の導波路に印加する第２のバイアス信号(13)とを得るためのバイアス信号系を具備する。バイアス信号系は，２つのアームに印加されるバイアス電圧を制御するための信号系である。バイアス信号系は，具体的には，バイアス電源系とバイアス調整電極を含む。バイアス調整電極は，バイアス電源系に接続され２つのアーム間のバイアス電圧を制御することにより，２つのアームを伝播する光の位相を制御するための電極である。バイアス調整電極へは，好ましくは通常直流または低周波信号が印加される。ここで低周波信号における「低周波」とは，例えば，0Ｈｚ〜500ＭＨｚの周波数を意味する。なお，この低周波信号の信号源の出力には電気信号の位相を調整する位相変調器が設けられ，出力信号の位相を制御できるようにされていることが好ましい。
【００４９】
変調電極とバイアス調整電極とは，別々に構成されてもよいし，ひとつの電極がそれらを兼ねたものでもよい。すなわち，変調電極は，ＤＣ信号とＲＦ信号とを混合して供給する給電回路（バイアス回路）と連結されていてもよい。
【００５０】
なお，本発明の光周波数コム発生装置においては，各電極に印加される信号のタイミングや位相を適切に制御するため，各電極の信号源と電気的に（又は光信号により）接続された制御部が設けられることが好ましい。そのような制御部は，変調電極及びバイアス調整電極に印加される信号の変調時間を調整するように機能する。すなわち，各電極による変調が，ある特定の信号に対して行われるように，光の伝播時間を考慮して調整する。この調整時間は，各電極間の距離などによって適切な値とすればよい。
【００５１】
[光周波数コム発生装置の製造方法]
本発明の光周波数コム発生装置は，基板，基板上に設けられた導波路，電極，信号源，などからなる。そして，導波路の形成方法としては，チタン拡散法等の内拡散法やプロトン交換法など公知の形成方法を利用できる。すなわち，本発明の光周波数コム発生装置は，例えば以下のようにして製造できる。まず，ニオブ酸リチウムのウエハー上に，フォトリソグラフィー法によって，チタンをパターニングし，熱拡散法によってチタンを拡散させ，光導波路を形成する。この際の条件は，チタンの厚さを１００〜２０００オングストロームとし，拡散温度を５００〜２０００℃とし，拡散時間を１０〜４０時間とすればよい。基板の主面に，二酸化珪素の絶縁バッファ層（厚さ０．５〜２μｍ）を形成する。次いで，これらの上に厚さ１５〜３０μｍの金属メッキからなる電極を形成する。次いでウエハーを切断する。このようして，チタン拡散導波路が形成された光変調器が形成される。
【００５２】
光周波数コム発生装置は，また，たとえば以下のようにしても製造できる。まず基板上に導波路を形成する。導波路は，ニオブ酸リチウム基板表面に，プロトン交換法やチタン熱拡散法を施すことにより設けることができる。例えば，フォトリソグラフィー技術によってＬＮ基板上に数マイクロメートル程度のＴｉ金属のストライプを，ＬＮ基板上に列をなした状態で作製する。その後，ＬＮ基板を１０００℃近辺の高温にさらしてＴｉ金属を当該基板内部に拡散させる。このようにすれば，ＬＮ基板上に導波路を形成できる。
【００５３】
また，電極は上記と同様にして製造できる。例えば，電極を形成するため，光導波路 の形成と同様にフォトリソグラフィー技術によって，同一幅で形成した多数の導波路の両脇に対して電極間ギャップが１マイクロメートル〜５０マイクロメートル程度になるように形成することができる。
【００５４】
なお，シリコン基板を用いる場合は，たとえば以下のようにして製造できる。シリコン（Si）基板上に火炎堆積法によって二酸化シリコン（SiO2）を主成分とする下部クラッド層を堆積し，次に，二酸化ゲルマニウム（GeO2）をドーパントとして添加した二酸化シリコン（SiO2）を主成分とするコア層を堆積する。その後，電気炉で透明ガラス化する。次に，エッチングして光導波路部分を作製し，再び二酸化シリコン（SiO2）を主成分とする上部クラッド層を堆積する。そして，薄膜ヒータ型熱光学強度変調器及び薄膜ヒータ型熱光学位相変調器を上部クラッド層に形成する。
【００５５】
[スペクトル平坦化条件]
次に，図１に示す光周波数コム発生装置により，光スペクトルが平坦化された光周波数コムが得られることを示す。図２は，本発明の光周波数コム発生装置の光周波数コムが発生する概念を説明するための図である。マハツェンダ変調器の各アームを駆動するRF信号をそれぞれRF-aおよびRF-bとする。RF-aおよびRF-bは，振幅をそれぞれＡa（これはＡ1に対応する。）及びＡb（これはＡ2に対応する）とし，変調周波数をωとすると，以下の式(1)ように表すことができる。
RF-a=Ａasinωt, RF-b=Ａbsinωt          (1)
【００５６】
一方，マハツェンダ変調器への入力光の振幅をＥinとすると，マハツェンダ変調器の出力光による電界Ｅoutは，式(2)で表すことができる。ただし，式(2)中，Jk(・)は，k次のベッセル関数を表す。
【００５７】
【数１】
0004771216.tif 000002
【００５８】
次に，変換効率ηkを，ｋ次の周波数コム成分強度Ｐkの入力光強度Ｐinに対する相対比として定義する。駆動振動が大振幅信号である時，すなわち，Ａi(t)(i=a又はb)が十分に大きい時，変換効率ηkは，下式(3)のように近似展開できる。
【００５９】
【数２】
0004771216.tif 000003
【００６０】
ただし，／Ａ（エーバー），ΔＡ及びΔθはそれぞれ，次式(4)で定義される。
／Ａ≡（Ａ1＋Ａ2）／２，  ΔＡ≡（Ａ1−Ａ2）／２，Δθ≡（θ1−θ2）／２    (4)
【００６１】
ここで，平坦なスペクトル特性を得る条件は，ηkがｋに依存しない時，すなわち式(3)が変調次数kに対して独立となる時である。よって，平坦なスペクトル特性を得る条件は，式(5)と導かれる。
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (5)
従って，平坦なスペクトル特性を持った光周波数コムを得るためには，式(5)を満たすようにマハツェンダ変調器を駆動すればよい。
【００６２】
[変換効率の最大化]
次にこのスペクトル平坦化条件の下で変換効率ηkが最大化される条件を求める。式(5)を式(3)に代入すると，変換効率ηkは，次式(6)のように簡単な式で表すことができる。
【００６３】
【数３】
0004771216.tif 000004
【００６４】
従って，式(7)を満たすときに，変換効率ηkは最大化されることがわかる。
ΔＡ＝Δθ＝π／４      (7)
そして，式(7)を満たす時の最大変換効率ηk,maxは次式(8)で表すことができる。
【００６５】
【数４】
0004771216.tif 000005
【００６６】
以上から，マハツェンダ変調器により平坦光周波数コムを得るための平坦化条件式は式(5)（ΔＡ＋Δθ＝π/2）であるといえる。一方，平坦化条件式を満たしつつ光周波数コムの生成化効率が最大となるのは，最大効率平坦化条件である式(7)（ΔＡ＝Δθ＝π/4）を満たす場合である。なお，式(7)は，マハツェンダ変調器が２/π点にバイアスされ，駆動正弦波信号RF-aおよびRF-bにより誘導される位相変移の最大位相差がπであることを意味する。
【００６７】
[動作説明]
本発明の光周波数コム発生装置の基本動作は，図２に示すとおりである。すなわち，マハツェンダ変調器の二つのアームに駆動信号RF-a及びRF-bを印加するとともに，位相を反転させたバイアス信号−Δθ及びΔθを，それぞれ印加する。入力光信号の中心波長をλ0とすると，出力される光周波数コム信号は，λ0から駆動信号の周波数に応じた周波数分（すなわち波長分）だけずれた複数の周波数成分を有するものとなる。
【００６８】
[光パルス発生装置]
次に，本発明の第３の側面にかかる光パルス発生装置について説明する。本発明の第３の側面にかかる光パルス発生装置は，上記した光周波数コム発生装置及び光周波数コム発生方法を適宜用いた，光パルスの発生装置である。より具体的に説明すると，この光パルス発生装置は，基本的には，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する周波数コム発生方法により光周波数コム信号を発生し，
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
さらに，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するための位相制御手段を具備することにより，光パルス信号を発生する光パルス発生装置である。前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するためには，例えば，両アームに印加する変調信号の位相を適宜調整すればよい。すなわち，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するための位相制御手段として，上記の駆動信号系における電源から出力される信号を適宜制御する制御装置などがあげられる。
【００６９】
光コムは，その帯域幅に応じた光パルス信号を生成することができるので，光周波数コム発生装置は，超高精度な多周波数光パルス発生器ということもできる。すなわち，光コム発生器を用いて光パルスを発生する方法は，公知であるが，上記の光パルス発生装置は，本発明の光コム発生器を用いるので，先に説明したような効果を享受できることとなる。なお，本発明の光パルス発生装置は，上記した上記した光周波数コム発生装置及び光周波数コム発生方法の各構成要素や各工程を適宜採用できる。
【００７０】
本発明の第３の側面にかかる光パルス発生装置の好ましい別の態様は，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相を制御するのみならず，前記光周波数コム信号の各周波数成分の強度をも制御するものである。
【００７１】
すなわち，この態様に係る光パルス発生装置は，基本的には，光の入力部(2)と，前記入力部に入力した光が分岐する分岐部(3)と，前記分岐部(3)から分岐した光が伝播する第１の導波路(4)と，前記分岐部(3)から分岐した上記とは別の光が伝播する第２の導波路(5)と，前記第１の導波路と前記第２の導波路から出力される光信号が合波される合波部(6)と，前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出力部(7)とを含む導波路部分(8)と；前記第１の導波路を駆動する第１の駆動信号(9)と前記第２の導波路を駆動する第２の駆動信号(10)を得るための駆動信号系(11)と；前記第１の導波路及び前記第２の導波路に印加するバイアス信号(12,13)を得るためのバイアス信号系(14)を具備する光周波数コム発生装置を用い；
前記駆動信号系(11)及びバイアス信号系(14)を，前記第１の駆動信号(9)，前記第２の駆動信号(10)及びバイアス信号(12,13)が，下記式(I)を満たすように駆動する周波数コム発生方法により光周波数コム信号を発生し，
ΔＡ＋Δθ＝π／２    (I) 
（ただし，ΔＡ及びΔθは，上記と同義である。）
さらに，前記光周波数コム信号の各周波数成分の位相及び強度を制御するための位相及び強度制御手段を具備することにより，光パルス信号を発生する光パルス発生装置である。前記光周波数コム信号の各周波数成分の強度を制御するためには，例えば，両アームに印加する変調信号の強度を適宜調整すればよい。すなわち，前記光周波数コム信号の各周波数成分の強度を制御するための強度制御手段として，上記の駆動信号系における電源から出力される信号を適宜制御する制御装置などがあげられる。なお，本発明の光パルス発生装置は，上記した上記した光周波数コム発生装置及び光周波数コム発生方法の各構成要素や各工程を適宜採用できる。
【００７２】
光コム発生器を用いて光パルスを発生する方法は，公知であるが，上記の光パルス発生装置は，本発明の光コム発生器を用いるので，先に説明したような効果を享受できることとなる。
【実施例１】
【００７３】
図３は，本発明の超平坦性光周波数コム発生器を実証するための実験システムを示す概略構成図である。図３中，図１に対応するものには同一の符号を付してある。図３において，符号15は光源を示し，符号16は偏光面調整器を示し，符号17及び18は増幅器を示し，符号19はスペクトルアナライザを示す。図３に示されるように，超平坦性光周波数コム発生器は，CW光を発生するためのＤＦＢレーザと，マハツェンダ変調器を用いた光周波数コム発生機構を具備する。そして，マハツェンダ変調器を用いた光周波数コム発生機構は，CW光源からの信号を変調するためのLiNbO3マハツェンダ変調器と，前記CW光源からの信号を偏波するための偏波制御器(PC)，RF信号源，RF信号源からの出力信号を分ける分波器，RF信号光源からの電気信号の位相を制御するための位相シフタ，前記信号源からのRF信号を増幅するためのアンプ等の駆動回路を具備する。そして，超平坦性光周波数コム発生器は，出力光のスペクトルを評価するための光スペクトルアライザと接続されている。なお，本実験では前記最大効率平坦化条件となるように，光源，及び電源系を制御して，マハツェンダ変調器を駆動した。
【００７４】
本実施例では，ＤＦＢレーザによる連続光の中心波長及び光強度を，それぞれ1550nm, 5.8dBmとした。レーザにより発生した光を，偏波制御器を介して，変調効率が最大化されるよう偏波制御した後にマハツェンダ変調器へ導入した。
【００７５】
マハツェンダ変調器には，両アーム双方に変調電極を有するZ-cut型のデュアルドライブ（dual-drive）型変調器を用いた。マハツェンダ変調器の半波長電圧を5.4Vとし，π/4点にＤＣ-バイアス設定した。また，変調器を駆動する正弦波信号を，シンセサイザにより生成し，繰り返し周波数を10.0 GHzとした。
【００７６】
シンセサイザ出力の正弦波信号を，RF分波器により二分した。その後，それぞれPF増幅器により十分な振幅を与えた後に，各変調電極へと入力した。各電極へ入力されるRF-aおよびRF-bの強度はそれぞれ，25 dBm, 27 dBmであった。両アームの駆動信号位相差を，各変調電極へのフィーダ線中に設けられた可変遅延線により微調整した。光コム発生器からの出力光スペクトルは，光スペクトルアライザを用いて評価した。
【００７７】
その結果，生成された光周波数コムの光スペクトルを図４に示す。図４は，実施例1において生成された光周波数コムの光スペクトルを示す図面に替わるグラフである。図４（ａ）は，Δθ＝π／４の条件下，RF-aのみで駆動した場合の出力スペクトルを示す。図４（ｂ）は，Δθ＝π／４の条件下，RF-ｂのみで駆動した場合の出力スペクトルを示す。図４（ｃ）は，ΔＡ＝Δθ＝π／４の条件下，RF-ａ及びRF-ｂで駆動した場合の出力スペクトルを示す。
【００７８】
図4(a)及び図4(b)から，RF-ａ又はRF-ｂで駆動した場合，周波数コムを形成する各成分が変調次数（光波長）に大きく依存することがわかる。一方，図4(c)の出力スペクトルは，図4(a)及び図4(b)の出力スペクトルに比べて光コムが平坦化していることがわかる。図4(c)に示されるように，最大効率平坦化条件を満たした場合に生成された光周波数コムは，その周波数間隔が10 GHzであり，10-dBスペクトル帯域幅は，120 GHzであり，CW光から各周波数コム成分への変換効率は18 dB程度であった。変調器の挿入損失を考慮すると，最大効率平坦化条件を満たすことで，理想的な数値を得ることができたといえる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
光波長多重分割多重伝送システムにおける多波長光源，超高速光伝送・光計測のための短パルス光源等への応用が期待できる。また，絶対周波数測定のための光周波数基準，マイクロ波・ミリ波周波数帯の局発信号の遠隔供給，無線望遠鏡等天文観測システムで用いられるアレイアンテナの制御信号などとしての応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は，本発明の光周波数コム発生装置の概略図である。
【図２】図２は，本発明の光周波数コム発生装置の光周波数コムが発生する概念を説明するための図である。
【図３】図３は，本発明の超平坦性光周波数コム発生器を実証するための実験システムを示す概略構成図である。
【図４】図４は，実施例1において生成された光周波数コムの光スペクトルを示す図面に替わるグラフである。図４（ａ）は，Δθ＝π／４の条件下，RF-aのみで駆動した場合の出力スペクトルを示す。図４（ｂ）は，Δθ＝π／４の条件下，RF-ｂのみで駆動した場合の出力スペクトルを示す。図４（ｃ）は，ΔＡ＝Δθ＝π／４の条件下，RF-ａ及びRF-ｂで駆動した場合の出力スペクトルを示す。
【符号の説明】
【００８１】
１  光周波数コム発生装置；  ２  入力部；  ３  分岐部；  ４  第１の導波路；５  第２の導波路；  ６  合波部；  ７  出力部；  ８  導波路部分；  ９  第１の駆動信号；１０  ２の駆動信号；  １１  駆動信号系；  １２  バイアス信号；  １３  バイアス信号；  １４  バイアス信号系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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