(57)【要約】  【課題】従来の高速パルスパタン発生器においては、フォトダイオードがオン状態に対応する出力電気パタンの電圧レベル変動が大きく、ＲＺフォーマット的な波形となっていた。本発明においては、この出力電圧変動を抑えて、ＮＲＺフォーマット的波形の出力を可能とする高速パルスパタン発生器の実現を目的としている。  【解決手段】従来の単一偏波光パルスパタン発生器出力を偏波制御器に入力して、偏波面を回転し、Ｆａｓｔ軸成分とＳｌｏｗ軸成分とに分離した後、偏波無依存フォトダイオードで受光して幅の広い電気パルスを形成し、これによりＮＲＺフォーマット的な信号を実現している。また、他の方法としてフォトダイオードのバイアス電圧を下げて帯域を狭め、これにより電気パルス幅を広げる方法についても同様の結果を実現している。【選択図】図１
2005347950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器と、
該光パルスパタン発生器の出力を入力とし且つ前記単一偏波の光パルスパタンの偏波方向を任意の方向に制御して出力する偏波制御器と、
該偏波制御器の出力光を入力光とし、該入力光の偏波方向を保持して出力し且つ各光パルスのピーク値を一定に揃えて出力する平面光波回路型時間多重器と、
該平面光波回路型時間多重器の出力光を偏波無依存に電気パルスパタンに変換出力するフォトダイオードと
を具備していることを特徴とする高速パルスパタン発生器。
【請求項２】
単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器と、
該光パルスパタン発生器の出力光を入力光とし且つ各光パルスのピーク値を一定に揃えて出力する平面光波回路型時間多重器と、
該平面光波回路型時間多重器の出力光を入力光とし、且つ前記単一偏波の光パルスパタンの偏波方向を任意の方向に制御して出力する偏波制御器と、
該偏波制御器の出力光を入力光とし、且つ該入力光の偏波方向を保持して出力する光導波路と、
該光導波路の出力を偏波無依存に電気パルスパタンに変換し出力するフォトダイオードと
を具備していることを特徴とする高速パルスパタン発生器。
【請求項３】
光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器と、
該光パルスパタン発生器の出力光を入力光とし、且つ各光パルスのピーク値を一定に揃えて出力する平面光波回路型時間多重器と、
該平面光波回路型時間多重器の光出力を電気パルスパタンに変換出力し、且つバイアス電圧が調整可能なフォトダイオードと、
を備えた高速パルスパタン発生器。
【請求項４】
単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器からの出力光を偏波制御器への入力光とし、
該偏波制御器への入力光を該偏波制御器により偏波方向を予め定められた方向に制御し、
該偏波制御器の出力光を平面光波回路型時間多重器への入力光とし、
該平面光波回路型時間多重器への入力光が該平面光波回路型時間多重器においてＦａｓｔ軸およびＳｌｏｗ軸の両モードの光パルスに分離され、且つ該両光パルスのピーク値を一定に揃えて該平面光波回路型時間多重器の出力光として出力し、
該平面光波回路型時間多重器の出力光を偏波無依存フォトダイオードで受光し、電気パルスパタンに変換して出力する
ことを特徴とする高速パルスパタン発生方法。
【請求項５】
単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器からの出力光を平面光波回路型時間多重器への入力光とし、
該平面光波回路型時間多重器への入力光を該平面光波回路型時間多重器において、前記光パルスパタンのピーク値を一定に揃えて出力光として出力し、
該平面光波回路型時間多重器の出力光を前記単一偏波の光パルスパタンの偏波方向を予め定められた方向に制御して出力する偏波制御器への入力光とし、
該偏波制御器の出力光を入力光としてＦａｓｔ軸およびＳｌｏｗ軸の両モードの光パルスに分離し、それぞれの偏波方向を保持して出力する光導波路に入力し、
該光導波路からの出力光である光パルスパタンを偏波無依存のフォトダイオードで受光し、電気パルスパタンに変換して出力する
ことを特徴とする高速パルスパタン発生方法。
【請求項６】
単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器からの出力光を平面光波回路型時間多重器への入力光として入力し、
該平面光波回路型時間多重器への入力光は、該平面光波回路型時間多重器において前記光パルスパタンのピーク値を一定に揃えて出力光とし、
該平面光波回路型時間多重器の出力光の光パルスパタンをバイアス電圧が調整可能なフォトダイオードで受光し、該フォトダイオードの最大帯域幅が得られるバイアス電圧値よりも低い電圧値に設定する
ことを特徴とする高速パルスパタン発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品のみでは発生が困難な程度に高速な電気パルスパタンを発生する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速パルスパタン発生器としては下記「非特許文献１」、「非特許文献２」で報告されている構成が知られており、図８にこれら文献で開示されている回路と同等の回路構成を示す。この従来公知の高速パルスパタン発生器の動作を以下図９と共に説明する。  
光信号は光位相変調器６３で周波数ｆ０を中心とした時間変動を受ける。この光周波数の時間変動がチャープである。周波数チャープが掛けられた光信号は分散ファイバ６５に入力される。ここで使用する分散ファイバ６５は、周波数の高い光ほど遅延が小さく、周波数が低い光ほど遅延が大きくなるように伝搬させる特性を有しているものとする。このとき周波数ｆ０の光の遅延量を基準に考えると、図９に示したようにｆ。以下の周波数の部分は遅れ、ｆ０以上の周波数の部分は進む。結果として図９下段に示したような、周波数チャープの周期と同一の繰り返し周期を有する細い光パルス列が生成される。尚、図８における回路構成中の光強度変調器Ａ６２は電気クロック源７０から出力されるクロックにより駆動されており、上記の細い光パルスが生成されない部分の残光を除去して消光比を高める役割を果たすものである。また、光バンドパスフィルタ６４は図９のハッチで示された周波数チャープの非線形が強い周波数部分を除去しパルス形状を整える役割を果たす。
【０００３】
以上のようにして生成された光パルス列は、電気パルスパタン発生器７１で駆動される光強度変調器Ｂ６７においてデータ変調される。更にデータ変調された光パルスは、時間多重器６８において整数倍のビットレートの光パルス列へと多重化される。光信号を入力とする部品に対しては、多重化された光パルス列が入力信号となる。また電気信号を入力とする被測定デバイス（ＤＵＴ；Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔ）に対しては、時間多重器６８の後段に配置したフォトダイオード６９で電気信号へ変換された後、ＤＵＴの入力信号として供される。
【０００４】
しかしながら、上記構成の高速パルス発生器においては、以下のような問題点があった。  
１）構成部品点数が多くなるため、組み立て調整に多くの手間と時間を必要とした。  
２）発生したパルス列のピーク値と時間間隔にばらつきが存在する。
【０００５】
この解決策として図１０に示す回路構成が提案されており、以下この回路構成の高速パルスパタン発生器について説明する。  
半導体モードロックレーザ１０１と分散ファイバ１０２から成る光パルス発生器１０３により光パルス列が発生する。半導体モードロックレーザ１０１は、電気クロック源１０４で発生された入力電気クロックの周波数と同一の繰り返し周波数で光パルス列を発生する。また半導体モードロックレーザ１０１で発生する光パルス列は周波数チャープを有しており、分散ファイバ１０２においてパルス時間幅が圧縮される。パルス時間幅の圧縮は後段の時間多重器１０６において時間多重化する際、隣接パルスと時間軸上で重ならないようにするためのものである。
【０００６】
以上のようにして光パルス発生器１０３で生成された光パルス列は、次に光強度変調器１０５に入力される。光強度変調器１０５では、電気パルスパタン発生器１０８で生成された電気パルスパタンに一対一に対応して光が遮断／透過される。この結果、光パルス列は電気パルスパタンと同一のビットパターンを有する光パルスパタンに変換される。
【０００７】
次いでこの光パルスパタンはパルスピーク可変機能付き平面光波回路型時間多重器１０６に入力される。この時間多重器の詳細な構成を図１１に示す。図１１の時間多重器は平面光波回路プラットフォーム上に形成されており、光導波路、カプラ、チューナブルカプラを集積している。以下、図１１の時間多重器の動作について説明する。入力されたビットレートｆ（ｂｉｔ／ｓ）の光パルスパタンは，光導波路１（ＷＧ１）を経由してチューナブルカプラ１（ＴＣ１）で２本の光パルスパタンに分岐される。ここでチューナブルカプラは分岐される２本の光パルスパタンのパワーの割合を調整することが可能であり、２本の光パルスパタンがカプラ１で合波されて出力されるまでのパワー損失が等しくなるよう、２本の光パルスパタンのパワーの分岐割合が設定される。すなわち、カプラ１（ＣＰ１）で出力される光パルスパタンのピーク値を揃えることができる。また、２本の光パルスパタンが通る光導波路２（ＷＧ２）と光導波路３（ＷＧ３）は、入力光パルスパタンのビットレートｆ（ｂｉｔ／ｓ）の逆数の３／２倍分の３／２ｆ（ｓ）だけ伝搬時間に差がつくよう光路長が設定されている。
【０００８】
従ってカプラ１（ＣＰ１）で合波され出力される光パルスパタンは、図１２に示すような２ｆ（ｂｉｔ／ｓ）の光パルスパタンとなる。カプラ１（ＣＰ１）の出力の一方は光導波路４（ＷＧ４）を経て２ｆ（ｂｉｔ／ｓ）のビットレートで出力１から出力される。また、カプラ１（ＣＰ１）の出力の他方は光導波路５（ＷＧ５）を経て、同様の動作により、図１１のチューナブルカプラ２（ＴＣ２）、光導波路６（ＷＧ６）、光導波路７（ＷＧ７）、およびカプラ２（ＣＰ２）を用いて繰り返され、２ｆ（ｂｉｔ／ｓ）の光パルスパタンはパルスピークが揃った４ｆ（ｂｉｔ／ｓ）の光パルスパタンヘ時間多重され、出力２から出力される。
【０００９】
この４ｆ（ｂｉｔ／ｓ）の光パルスパタンは時間多重器１０６の後段に配置されたフォトダイオード１０７により電気パルスパタンヘ変換され、被測定電気部品・回路（ＤＵＴ）への入力として供される。図１３は本従来例による１００Ｇｂｉｔ／ｓの出力電気パルスパタンである。ここで図１３は１００Ｇｂｉｔ／ｓ電気パルスパタンを５０ｐｓ毎に区切った上で重ね書きしたものであり、一般にアイパタンと呼ばれているものである。また図１３において縦軸の上側が光信号が無い（オフ）状態に対応する電圧レベル、下側が光信号が有る（オン）状態に対応する電圧レベルである。
【００１０】
【非特許文献１】T.  Otsuji,  M.  Yaita,  T.  Nagatsuma,  and  E  Sano, “10-80Gb/s  Highly  Extinctive  Electrooptic  Pulse  Pattern  Generation”,IEEE  Journal  of  Selected  Topics  in  Quantum  Electronics,  Vol.2,  No.3,  pp.643-649  (1996)
【非特許文献２】T. Otsuji,  T.  Nagatsuma,  K.  Kato,  and  M.  Yoneyama,  “Widely  tunable  electrooptic  pulse-pattern  generation  and  its  application  to  on-wafer  large-signal  characterization  of  ultra  high-speed  electronic  devices”,  Optical  and  Quantum  Electronics,  Vol.28,  pp.991-1005  (1996)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記の従来例を用いて高速パルスパタン発生器を構成するとき、以下のような課題が存在する。それは図１３の従来例の出力電気パルスパタンでも見られるように、出力電気パルスパタンにおいて、アイパタンの下側の線が波打っており、光信号が有る（オン）状態に対応する電圧レベルの変動が大きいことである。このような波形形状は、次のビットヘ移行する際に必ず０レベルヘ戻るＲｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ（ＲＺ）フォーマット的なものである。しかしながら被測定電気部品・回路（ＤＵＴ）の種類や取得したい測定項目によっては、当該電圧レベルの変動が小さい波形、すなわち次のビットヘ移行する際に０レベルヘ戻らないＮｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ（ＮＲＺ）フォーマット的なものが必要となる場合がある。  
上記課題に鑑み、本発明においては、光信号が有る（オン）状態に対応する電圧レベルの変動が小さい電気パルスパタン、すなわちＮＲＺフォーマット的な電気パルスパタンの出力が可能な高速パルスパタン発生器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するべく請求項１乃至請求項３においては高速パルス生成装置の構成と、請求項４乃至請求項６においては高速パルス生成の方法について開示している。
【００１３】
請求項１においては、単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器と、該光パルスパタン発生器の出力を入力とし且つ前記単一偏波の光パルスパタンの偏波方向を任意の方向に制御して出力する偏波制御器と、該偏波制御器の出力光を入力光とし、該入力光の偏波方向を保持して出力し且つ各光パルスのピーク値を一定に揃えて出力する平面光波回路型時間多重器と、該平面光波回路型時間多重器の出力光を偏波無依存に電気パルスパタンに変換出力するフォトダイオードとを具備した構成の高速パルスパタン発生器について規定している。
【００１４】
請求項２においては、単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器と、該光パルスパタン発生器の出力光を入力光とし且つ各光パルスのピーク値を一定に揃えて出力する平面光波回路型時間多重器と、該平面光波回路型時間多重器の出力光を入力光とし、且つ前記単一偏波の光パルスパタンの偏波方向を任意の方向に制御して出力する偏波制御器と、該偏波制御器の出力光を入力光とし、且つ該入力光の偏波方向を保持して出力する光導波路と、該光導波路の出力を偏波無依存に電気パルスパタンに変換し出力するフォトダイオードとを具備した構成の高速パルスパタン発生器について規定している。
【００１５】
請求項３においては、光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器と、
該光パルスパタン発生器の出力光を入力光とし、且つ各光パルスのピーク値を一定に揃えて出力する平面光波回路型時間多重器と、該平面光波回路型時間多重器の光出力を電気パルスパタンに変換出力し、且つバイアス電圧が調整可能なフォトダイオードを具備した構成の高速パルスパタン発生器について規定している。
【００１６】
請求項４においては、単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器からの出力光を偏波制御器への入力光とし、該偏波制御器への入力光を該偏波制御器により偏波方向を予め定められた方向に制御し、該偏波制御器の出力光を平面光波回路型時間多重器への入力光とし、該平面光波回路型時間多重器への入力光が該平面光波回路型時間多重器においてＦａｓｔ軸およびＳｌｏｗ軸の両モードの光パルスに分離され、且つ該両光パルスのピーク値を一定に揃えて平面光波回路型時間多重器の出力光として出力し、該平面光波回路型時間多重器の出力光を偏波無依存フォトダイオードで受光し、電気パルスパタンに変換して出力する高速パルスパタン発生方法について規定している。
【００１７】
請求項５においては、単一偏波の光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器からの出力光を平面光波回路型時間多重器への入力光とし、該平面光波回路型時間多重器への入力光を前記平面光波回路型時間多重器において前記光パルスパタンのピーク値を一定に揃えて出力光として出力し、該平面光波回路型時間多重器の出力光を前記単一偏波の光パルスパタンの偏波方向を予め定められた方向に制御して出力する偏波制御器への入力光とし、該偏波制御器の出力光を入力光としてＦａｓｔ軸およびＳｌｏｗ軸の両モードの光パルスに分離し、それぞれの偏波方向を保持して出力する光導波路に入力し、該光導波路からの出力光である光パルスパタンを偏波無依存のフォトダイオードで受光し、電気パルスパタンに変換して出力する高速パルスパタン発生方法について規定している。
【００１８】
請求項６においては、光パルスパタンを出力する光パルスパタン発生器からの出力光を平面光波回路型時間多重器への入力光として入力し、該平面光波回路型時間多重器への入力光は該平面光波回路型時間多重器において前記光パルスパタンのピーク値を一定に揃えて出力光とし、該平面光波回路型時間多重器の出力光の光パルスパタンをバイアス電圧が調整可能なフォトダイオードで受光し、該フォトダイオードの最大帯域幅が得られるバイアス電圧値よりも低い電圧値に設定する高速パルスパタン発生方法について規定している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＲＺフォーマット的な光信号を利用して高速化を行う電気出力のパルスパタン発生器において、光信号が有る（オン）状態に対応する電圧レベルの変動が小さい電気パルスパタン、すなわちＮＲＺフォーマット的な電気パルスパタンを提供することが可能となった。
【００２０】
また、光偏波に対する分散特性を示さない時間多重器に対しても偏波保持特性を有する光導波路を用いることにより上記と同じ波形の生成を可能とした。
【００２１】
さらに、フォトダイオードのバイアス電圧を調整することにより、光学系の構成を簡素化し、フォトダイオードの出力電気パルスのパルス幅を広げることを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第一の実施の形態）
図１に本発明の第一の実施の形態を示す。単一偏波パルスパタン発生器１１により単一偏波の光パルスパタンが生成される。ここで単一偏波とは、光パルスパタンの伝搬方向に対し垂直な面内上の或る１軸上のみに光が偏光している状態を示す。単一偏波パルスパタン発生器１１は、半導体モードロックレーザ１２と分散ファイバ１３から成る光パルス発生器１４、光強度変調器１５、電気クロック源１６及び電気パルスパタン発生器１７から構成されており、半導体モードロックレーザ１２が単一偏波の光パルス列を出射することから出力の光パルスパタンも単一偏波となっている。尚、単一偏波光パルスパタン発生器１１の構成は、図１０に示した、従来例の半導体モードロックレーザ１０１、分散ファイバ１０２、光強度変調器１０５、電気クロック源１０４及び電気パルスパタン発生器１０８から構成される部分と同一であり、出力である光パルスパタンが生成される様子も従来例で説明した通りである。
【００２３】
次いで、単一偏波の光パルスパタンは偏波制御器１８へ入力される。偏波制御器１８は、光パルスパタンの伝搬方向に対し垂直な面内において、入力パルスパタンの単一偏波を任意の角度で回転させることができる。このような偏波制御器として１／２波長板が適用可能である。動作原理の詳細については図２を用いて後述するが、偏波制御器１８で制御される単一偏波の方向によりフォトダイオード２０から出力される電気パルスのパルス幅が変動し、結果として本発明の目的であるＮＲＺフォーマット的な電気パルスパタンが得られる。
【００２４】
偏波制御器１８で偏波が制御された光パルスパタンは、パルスピーク可変・偏波保持機能付き平面光波回路型時間多重器１９に入力される。この時間多重器１９は、前記の従来例の図１０におけるパルスピーク可変機能付き平面光波回路型時間多重器１０６に対し偏波保持機能が追加されたものである。ここで偏波保持機能に関する以外の部分の動作、すなわちパルスピークが揃えられつつビットレートｆ（ｂｉｔ／ｓ）の入力パルスパタンが４ｆ（ｂｉｔ／ｓ）のパルスパタンヘ時間多重される動作は従来例と全く同様である。またその動作原理も従来例と同様である。但し本発明で追加された偏波保持機能は、従来例では無い新たな効果を産み出す。その効果について図２を用いて以下に説明する。
【００２５】
前記の時間多重器１９中の光導波路２１は、光の伝搬方向に対し垂直な面上に伝搬定数が異なる２つの直交する軸、すなわちＦａｓｔ軸とＳｌｏｗ軸とが存在している。これら伝搬定数が異なる２軸の存在のため、２軸それぞれの偏波モードは容易には結合せず、入力の偏波がそのまま保持され、偏波保持機能を有することになる。偏波制御器１８で偏波方向が制御され前記の時間多重器１９の光導波路２１に入力された光パルスパタンは、図２に示されているように、Ｆａｓｔ軸・Ｓｌｏｗ軸それぞれに沿った成分が各々のモードで伝搬する。
【００２６】
ここでＦａｓｔ軸・Ｓｌｏｗ軸それぞれに沿った成分の割合は、図２における範囲ａの光パルス（細）が範囲ｂの光導波路２１の端面に入力される入力位置での光パルスパタン偏波方向に依存し、これは前段の偏波制御器１８により制御することが可能である。Ｆａｓｔ軸とＳｌｏｗ軸とでは伝搬定数が異なるため伝搬速度も異なっており、Ｆａｓｔ軸のモード成分がＳｌｏｗ軸のモード成分よりも速く伝搬する。以上の結果として、当該時間多重器１９の出力では、図２の範囲ｃに示すようなＦａｓｔ軸・Ｓｌｏｗ軸それぞれのモード成分が分離した２つの光パルスの波形が得られる。
【００２７】
更にこの分離したパルス波形が図２の範囲ｄの偏波無依存フォトダイオード２０に入射される。フォトダイオード２０は偏波無依存であることから、偏波が直交しているＦａｓｔ軸・Ｓｌｏｗ軸モードの光を同一の感度で電気パルスに変換する。またフォトダイオード２０の帯域が、モード成分が分離されたパルス波形を完全に再現する程に広帯域ではなく、分離した各モードに対応した２つのパルスの包絡線を出力する程度の帯域を有する場合、図２に示されたような元の光パルスよりも太い時間幅の電気パルス２２が生成される。
【００２８】
また、この電気パルス２２の時間幅は偏波制御器１８により制御することが可能であるが、これは偏波制御器１８で偏波方向を制御しＳｌｏｗ軸モード成分を加減し、結果として包絡線幅が変化することによる。更にこの電気パルス２２の時間幅は２つの光パルスに対する包絡線であるために、１つのパルスの応答波形である従来例の電気パルス時間幅よりも広くなっている。以上のようにして、従来例よりも時間幅の広い電気パルスが得られる結果、１ビット時間あたりに占めるパルス幅の割合（デューティー比）が向上し、よりＮＲＺフォーマット的な波形が得られるようになる。図３は第一の実施の形態による１００Ｇｂｉｔ／ｓパルスパタンを重ね合わせてアイパタンとして示した波形である。図１３の従来例によるパルスパタン（アイパタン）と比較して、ＮＲＺフォーマット的すなわち光信号が有る（オン）状態に対応する電圧レベル（ここではローレベル）の変動が小さい電気パルスパタンが得られていることがわかる。
（第二の実施の形態）
従来用いられてきた平面光波回路型時間多重器においては光の偏波に対する分散があり、第一の実施の形態ではこの分散を利用していたが、最近ではこの分散を示さない平面光波回路型時間多重器が出現してきている。本第二の実施の形態は、このような分散を示さない平面光波回路型時間多重器を用いる場合の高速パルスパタン発生装置の構成に関するもので、上記の光偏波に対する分散を光ファイバで構成されている偏波保持光導波路により実現しており、図４に本発明による第二の実施の形態を示す。
【００２９】
半導体モードロックレーザ１２および分散ファイバ１３で構成された光パルス発生器１４、光強度変調器１５、電気クロック源１６、電気パルスパタン発生器１７で構成された単一偏波光パルスパタン発生器１１と同じであるが、本第二の実施の形態においては平面光波回路型時間多重器４２は図１で示した時間多重器１９と異なり、光偏波に対する分散を含まない示さない場合も含んでいる。そして、本第二の実施の形態においては、パルスピーク可変機能付き平面光波回路型時間多重器４２と偏波無依存フォトダイオード２０との間に偏波制御器１８および偏波保持光導波路４１が用いられている点が第１の実施の形態および従来例とは異なっている。
【００３０】
この構成における動作は、パルスピーク可変機能付き平面光波回路型時間多重器４２までの構成で生成されたピークが揃い且つ単一偏波の光パルスパタンは、偏波制御器１８に入力される。ここでも第一の実施の形態と同様、偏波制御器としては１／２波長板が適用可能である。第一の実施の形態と同様に偏波方向が制御された光パルスパタンは、偏波保持光導波路４２に入力される。偏波保持光導波路４１としては、偏波保持ファイバやＳｉ基板上に作製された平面光波回路等が適用可能である。この偏波保持光導波路４１に入力された光パルスは、第一の実施の形態と同様、Ｆａｓｔ軸モードとＳｌｏｗ軸モードとに分離されて伝搬する。その結果、図２に示されたような、Ｆａｓｔ軸・Ｓｌｏｗ軸それぞれのモード成分が分離した光パルスの波形が偏波保持導波路４１の出力として得られる。この分離した光パルスは、第一の実施の形態と同様に、偏波無依存フォトダイオード２０により従来例よりもパルス幅の広い電気パルスに変換される。図５は第二の実施の形態による１００Ｇｂｉｔ／ｓのパルスパタンを重ね合わせたアイパタンである。図１３の従来例によるパルスパタンよりも、ＮＲＺフォーマット的なパルスパタンが得られていることが確認できる。
（第三の実施の形態）
図６に本発明の第三の実施の形態を示す。  
本第三の実施の形態においても、光学系の構成および構成部品は第一、第二の実施の形態および背景技術の項で述べた従来例と同じであるが、フォトダイオード２０はバイアス電圧をバイアス電圧制御端子３１を介して従来用いられていたバイアス電圧よりも低い電圧を印加するようにしている。これは、一般にフォトダイオード２０のバイアス電圧を低く設定することによりフォトダイオード２０の応答特性の周波数帯域が低くなることを利用してフォトダイオード２０の出力である電気パルスのパルス幅が広くなるようにしたものである。
【００３１】
ここで、ピークの揃った光パルスパタンが生成される原理は図１１および図１２で説明した従来例と同じである。次いで、ピークの揃った光パルスパタンがフォトダイオード２０に入力される。このようにして、本第三の実施の形態により出力される電気パルスの時間幅は従来例よりも太くなり、所望のＮＲＺフォーマット的な出力波形が得られる。図７に本第三の実施の形態による１００Ｇｂｉｔ／ｓパルスパタン（アイパタン）を示す。後述の他の実施の形態と同様、図１３の従来例によるパルスパタン（アイパタン）よりもＮＲＺフォーマット的なパルスパタンが得られていることが確認できる。
【００３２】
なお、図６においては、光源として単一偏波光パルスパタン発生器を用いているが、本第三の実施の形態においては、前記第１および第二の実施の形態と異なり、偏波無依存のフォトダイオード２０のバイアス電圧を最大周波数帯域が得られるバイアス電圧よりも低く設定することにより、出力パルスとなる電気パルスのパルス幅を予め定められたパルス幅まで広げるところに特徴があるため、本第三の実施の形態においては光源として特に単一偏波を必要とするものではない。
（その他の実施の形態）
上記第一から第三の実施の形態では、単一偏波光パルスパタン発生器１１中の光パルス発生器１４として半導体モードロックレーザ１２と分散ファイバ１３から成る構成を用いているが、これをファイバリングレーザ、もしくはＣＷレーザと光強度変調器１５とから成る構成を用いても同様の結果が得られることは無論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明における第一の実施の形態における装置構成を示すブロック図。
【図２】第一の実施の形態における光パルスを所定の電気パルスに変換する過程を示す信号処理系統図。
【図３】第一の実施の形態による出力パルスパタン波形図。
【図４】第二の実施の形態における装置構成を示すブロック図。
【図５】第二の実施の形態による出力パルスパタン波形図。
【図６】第三の実施の形態における装置構成を示すブロック図。
【図７】第三の実施の形態による出力パルスパタン波形図。
【図８】従来の高速パルスパタン発生装置の第１の構成を示すブロック図。
【図９】従来の高速パルスパタン発生装置の原理説明図。
【図１０】従来の高速パルスパタン発生装置の第２の構成を示すブロック図。
【図１１】パルスピーク可変機能付き平面光波回路型時間多重器の構成図。
【図１２】時間多重器において時間多重化がなされる原理説明図。
【図１３】従来例による１００Ｇｂｉｔ／ｓパルスパタン波形図。
【符号の説明】
【００３４】
１１：単一光パルスパタン発生器
１２、１０１：半導体モードロックレーザ
１３、６５：分散ファイバ
１４、１０３：光パルス発生器
１５、６２，６７、１０５：光強度変調器
１６、７０、１０４：電気クロック源
１７、７１、１０８：電気パルスパタン発生器
１８：偏波制御器
１９、４１：パルスピーク可変・偏波保持機能付き平面光波回路型時間多重器
２０：偏波無依存フォトダイオード
２１：光導波路
２２：電気パルス波形
３１：バイアス電圧制御端子
４２：偏波保持光導波路
６１：レーザダイオード
６３：光位相変調器
６４：光バンドパスフィルタ
６８：時間多重器
６９、１０７：フォトダイオード
１０６：パルスピーク可変機能付き平面波回路型時間多重器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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