(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力するモード同期レーザと、前記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを用いて整数倍の光パルス列を発生させる方法であって、
前記光伝送路の前記中心波長λに対する群速度分散値をＤとすると、該光伝送路の基準長Ｚｐｅｒｉを下記式より求め、
Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２│Ｄ│ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）
前記光伝送路から前記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力すべく、該光伝送路の長さ寸法を、前記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定する、
ことを特徴とする光パルス列発生方法。
【請求項２】
光源から入力された連続光を変調し、繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力する変調器と、前記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを用いて整数倍の光パルス列を発生させる方法であって、
前記光伝送路の前記中心波長λに対する群速度分散値をＤとすると、該光伝送路の基準長Ｚｐｅｒｉを下記式より求め、
Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２│Ｄ│ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）
前記光伝送路から前記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力すべく、該光伝送路の長さ寸法を、前記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定する、
ことを特徴とする光パルス列発生方法。
【請求項３】
繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力するモード同期レーザと、前記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを備える光パルス列発生装置であって、
前記光伝送路は、前記中心波長λに対する群速度分数値がＤのとき、下記式で示す基準長Ｚｐｅｒｉを有し、
Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２｜Ｄ｜ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）
前記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力するために、前記光伝送路の長さ寸法が前記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定されている、
ことを特徴とする光パルス列発生装置。
【請求項４】
光源から入力された連続光を変調し、繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力する変調器と、前記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを備える光パルス列発生装置であって、
前記光伝送路は、前記中心波長λに対する群速度分数値がＤのとき、下記式で示す基準長Ｚｐｅｒｉを有し、
Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２｜Ｄ｜ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）
前記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力するために、前記光伝送路の長さ寸法が前記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定されている、
ことを特徴とする光パルス列発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量光通信等に用いられる繰り返し周波数の高い光パルス列発生方法及び発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル信号を用いた光通信を行う場合には、できるだけ繰り返し周波数の高い光パルス列が要求される。こうした光パルス列を発生する装置として、半導体レーザを用いたものがある。半導体レーザを用いた光パルス列発生方法には、利得スイッチ法、光シンクロナスモード同期法をはじめとする各種同期モード法、光強度変調器を用いた外部変調法等が知られている。こうした半導体レーザによれば、数ピコ秒から数百フェムト秒オーダーの繰り返し周期を持つ光パルス列が発生できる。これらの技術は次の文献に紹介されている。
【０００３】
文献(1) R.S Tucker et.al.,“40 GHz active mode-locking in a 1.5 μm monolithic extended-cavity laser, ”Electron.Lett., vol.25, pp.621-622, 1989
文献(2) S.Arahira et.al., “Terahertz-rate optical pulse generation from a passively mode-locked semiconductor laser diode, ” Opt.Lett., vol.19, pp.834-836, 1994
文献(3) M.D.Pelusi et.al.,“Generation of a 152 GHz pulse train from a hybrid modelocked monolithic semiconductor DBR laser,”Technical Digest of Intl. Topical Meeting on Microwave Photonics(MWP′96), TH1-5, Kyoto, 1996
文献(4) 川西他、「 100Gbit光信号伝送」、O plus E、No.170、pp.100-110、1994
文献(5) P.V.Mamyshev et.al.,“Generation of fundamental soliton trains for high-bit-rate optical fiber communication lines, ”IEEE J.Quantum Electron, vol.27, pp.2347-2355,1991
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には次のような解決すべき課題があった。文献(1) に紹介された能動モード同期法は、素子の電気特性等により光パルス列の繰り返し周波数が制限されるが、文献(2) に示した受動モード同期法では、こうした問題がなく、高い繰り返し周波数の光パルス列が発生できる。しかしながら、レーザ装置の共振器の調整や取扱いが煩雑になるという問題があった。また、文献(3) に示すレーザ出力パルスを外部で整形する方法では、光パルス列整形の際に光損失が伴うという問題がある。
【０００５】
文献(4) に示すファイバカプラと合波器を用いた装置の場合、ファイバカプラで分波された各チャンネルの強度偏光方法遅延時間差を精密に制御しなければならないという問題がある。
文献(5) は光ファイバの非線形光学効果を利用する光パルス列の発生方法では、数ワットから数キロワットの非常に高い光強度が必要とされるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力するモード同期レーザと、上記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを用いて整数倍の光パルス列を発生させる方法であって、上記光伝送路の上記中心波長λに対する群速度分散値をＤとすると、該光伝送路の基準長Ｚｐｅｒｉを下記式より求め、Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２│Ｄ│ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）上記光伝送路から上記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力すべく、該光伝送路の長さ寸法を、上記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定することを特徴とする光パルス列発生方法。
【０００７】
〈構成２〉
光源から入力された連続光を変調し、繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力する変調器と、上記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを用いて整数倍の光パルス列を発生させる方法であって、上記光伝送路の上記中心波長λに対する群速度分散値をＤとすると、該光伝送路の基準長Ｚｐｅｒｉを下記式より求め、Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２│Ｄ│ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）上記光伝送路から上記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力すべく、該光伝送路の長さ寸法を、上記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定することを特徴とする光パルス列発生方法。
【０００８】
〈構成３〉
繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力するモード同期レーザと、上記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを備える光パルス列発生装置であって、上記光伝送路は、上記中心波長λに対する群速度分数値がＤのとき、下記式で示す基準長Ｚｐｅｒｉを有し、Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２｜Ｄ｜ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）上記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力するために、上記光伝送路の長さ寸法が上記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定されていることを特徴とする光パルス列発生装置。
【０００９】
〈構成４〉
光源から入力された連続光を変調し、繰り返し周波数がｆ、中心波長がλの光パルス列を出力する変調器と、上記光パルス列を入力して伝送する光伝送路とを備える光パルス列発生装置であって、上記光伝送路は、上記中心波長λに対する群速度分数値がＤのとき、下記式で示す基準長Ｚｐｅｒｉを有し、Ｚｐｅｒｉ＝２ｃ／λ２｜Ｄ｜ｆ２（但し、ｃ：真空中の光速度）上記繰り返し周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数を有する光パルス列を出力するために、上記光伝送路の長さ寸法が上記基準長Ｚｐｅｒｉの１／２Ｎに設定されていることを特徴とする光パルス列発生装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
〈具体例〉
図１は、本発明による光パルス列発生装置の概略図である。
本発明においては、この図に示すように、光源としてモード同期レーザ１を使用する。モード同期レーザ１の出力口２には、光伝送路３が接続されている。
本発明では、モード同期レーザ１が繰り返し周波数ｆの光パルス列を発生するとき、この光伝送路３の長さを適当に選定することによって高い繰り返し周波数の光パルス列を得る。以下、その原理説明を行う。
【００１２】
図２に、光パルス列複素振幅の説明図を示す。
図２の（ａ）には、モード同期レーザの光パルス列複素振幅を示す式を図示した。モード同期レーザは、等周波数間隔で並んだ位相の固定された複数の共振モードを重ね合わせて光パルス列を発生する。図の（１）式に示すように、ｎ番目のモードの光は、光パルス列の繰り返し周波数ｆ、真空中の光速度Ｃ、真空中の波長λ、ｎ番目の振幅や相対位相等によって表される。
【００１３】
図２（ｂ）には、光ファイバ伝送後の光パルス列復素振幅を示す（２）式を図示した。この図に示すように、モード同期レーザの出力口を光ファイバのような、光伝送モードを有する伝送媒質中に伝搬させると、この図のように各モードが表される。各モードは、即ちその各モードの群速度、群遅延に起因する位相変化量、光ファイバの長さ等に基づいて表される。
【００１４】
図３に、モード同期レーザ出力の説明図を示す。
なお、理想的なＡＭモード同期の場合には、光の各モードは同相で発振する。このとき、各モードの発振波形はｅｘｐ（ｉ２πｎｆｔ）の複素関数の形で表される。しかし、ここでは簡単のため、各モードの発振波形を余弦関数ｃｏｓ（２πｎｆｔ）の形で表すことにする。
【００１５】
この図の（ａ）は、ＡＭモード同期における光出力パルス列に含まれる各モードの光発振波形を示したものである。横軸は時間、縦軸に振幅を表した。図の（ａ）に示すように、各モードは同相で発振している。従って、各モードの極大値をとる時間が周期Ｔ（繰り返し周波数ｆの逆数）毎に重なる。この図に示すように、両端の各モードの極大値をとる部分では、出力はこれらの極大値の単純和となり、パルス振幅が最大になる。一方、両端以外の部分では、各モードの極大値（正の値）と極小値（負の値）とが重なりあったり、各モードの振幅がゼロであったりするため、振幅の和が減少する。
【００１６】
（ｂ）には、繰り返し周期Ｔに対応したＴ時間の光強度プロファイルを示した。
この図に示すように、時間Ｔ毎に光強度が最大となるようなピークが得られる。また、時間ｔが、ｔ＝（２ｍ＋１）／２＊Ｔ（ｍ：整数）の場合には、ｎが偶数のモードが極大値をとり、ｎが奇数のモードは極小値をとって互いに打ち消し合い、光強度が最小になる。（ｃ）には、モード同期レーザ出力の光スペクトルを示す。図の棒グラフの頂点に示したのは、モード番号ｎである。棒の長さは各モードの振幅を示す。
【００１７】
こうしたモード同期レーザの光出力パルス列を各モードがそれぞれ異なる群速度で伝搬する光伝送路に入力すると、群速度分散が生じ、図２（ｂ）に示すように各モードの相対的な位相関係が変わる。この技術は、例えば次のような技術文献に記載されている（A.Yariv 著、多田邦雄、神谷武志共訳「光エレクトロニクスの基礎」原書３版、p.45、丸善）。
【００１８】
図４に、光ファイバの基準長の説明図を示す。
図４（ａ）には、上記のような分散による各モードの群遅延に起因する位相変化量を図示した。図の（３）式に示すように、群遅延による位相変化量は各モードの光の周波数の２乗に比例し、ｎが正の場合も負の場合も同一の値をとる。
【００１９】
モード同期レーザの出力する光パルス列をこのような群速度分散を持つ分散媒質中に伝搬させると、各モード毎に異なる遅延が生じることから、伝搬後の光パルス列に波形変化が生じる。
そこで、まず各モードの波形変化が生じない光ファイバ等の光伝送路長を基準長と定義し、これとの関係を以下に説明する。
【００２０】
図４（ｂ）は、光ファイバの基準長を定義する式である。基準長Ｚperiは、図に示すように真空中の光速度と波長、光周波数及び群速度分散値によって決まる値である。なお、このときの位相変化量は図３（３）式に（４）式を代入することによって（５）式に示すように表される。この基準長Ｚperiの光ファイバを伝搬させた場合の出力は、図３に示すものと同一になる。
一方、理想的なＡＭモード同期の場合、各モードの相対位相差φn がゼロであれば、距離Ｚperiの半分の距離即ちＺperi／２で出力パルス列の波形が元に戻る。
【００２１】
図５には、Ｎ＝１のときの発生光パルス列の説明図を示す。
なお、このＮというのは、モード同期レーザから出力される光パルス列の繰り返し周波数と光ファイバを伝搬して出力された光パルス列の繰り返し周波数の比を示すものとする。
【００２２】
図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３に示したものと全く同様の形式のグラフである。図３（ａ）と図５（ａ）とを比較してわかるように、奇数番目のモードの極大と極小が入れ替わっているだけで、全てのモードが極大値で重なり合うタイミングがＴ／２だけずれている。その結果、図の（ｂ）に示す光強度プロファイルはＴ／２の部分で最大出力が得られている。この最大出力を示す周期も図３に示したものと同一である。（ｃ）に示したスペクトルも変わらない。
【００２３】
ところが、図２（ｂ）に示した式によれば、光ファイバの長さがＺperi／２以下になった場合、各モードの波形の極大値や極小値をとるタイミングが必ずしも一致しないため、出力される光パルス列の波形は複雑に変化する。
【００２４】
図６と図７に、発生光パルス列とＺの関係説明図を示す。Ｚは光ファイバ長である。
なお、モード同期レーザの出力は繰り返し周波数が１０ＧＨｚ、パルス幅３．６７ＰＳ（光スペクトル幅１２７ＧＨｚ）のＡＭモード同期光パルス列とした。なお、（ａ）〜（ｄ）は、それぞれＺ＝０，Ｚ＝１／８Ｚperi，Ｚ＝１／６Ｚperi，Ｚ＝１／４Ｚperi，Ｚ＝１／２Ｚperiの場合の光強度を示す。横軸は時間で、この値は図２（ｂ）に示した（２）式の（ｅ）の係数である。
【００２５】
図６（ａ）は、モード同期レーザの出力そのものである。（ｂ）は図３（ｂ）で定義した基準長の１／８、（ｃ）は基準長の１／６、図７（ａ）は１／４、図７（ｂ）は１／２の場合を示す。
【００２６】
図８には、Ｎ＝２のときの発生光パルス列の説明図を示す。
この図の形式は図３と全く同様である。
Ｎ＝２即ち光ファイバ長が基準長Ｚperiの１／４のときは、この図に示すような状態となる。各モードの群遅延による位相変化量はπ／２×ｎ2 で表される。図８（ａ）に示すように、奇数番目のモードについて着目すると、２ｍ＋１番目のモードと、−（２ｍ＋１）番目のモードは互いに極大と極小が重なり、位相が反転していることがわかる。これは２ｍ＋１番目のモードの波形がｃｏｓ｛π／２＋２π×（２ｍ＋１）×ｔ｝＝−ｓｉｎ｛２π×（２ｍ＋１）×ｔ｝と表せるのに対し、−（２ｍ＋１）のモードはｃｏｓ｛π／２−２π×（２ｍ＋１）×ｔ｝＝ｓｉｎ｛２π×（２ｍ＋１）×ｔ｝と表されるためである。
【００２７】
即ち、この場合、これらのモードは互いに打ち消し合い、光パルス列の形成に寄与しなくなる。光パルス列の形成に寄与するのは同相で発振している偶数番目のモードのみとなる。このため、図８（ｂ）に示すように、繰り返し周波数２ｆの光パルス列が得られる。特に、光スペクトルが対称で、Ｅn ＝Ｅ-nである場合には、奇数番目のモードが完全に打ち消し合い、入力した光パルス列の繰り返し周期１０ＧＨｚに相当する成分が完全に除去される。従って、振幅変調のないレベルの均一な光パルス列が得られる。
【００２８】
次に、ファイバ長がＺperi／６と等しい場合には、群遅延による位相変化量はπ／３×ｎ2 と表され、｜ｎ｜＝３ｍ（ｍ：整数）のとき、３ｍ番目のモードと、−３ｍ番目のモードは同相となり互いに強め合う。しかし、｜ｎ｜≠３ｍのときは、ｎ番目のモードと−ｎ番目のモードの極大値同士が重なり合わず、振幅の和が小さくなる。故に、ファイバ出力は｜ｎ｜＝３ｍを満足するモードの影響が強く現れ、光パルス列の繰り返し周期は入力の３倍即ち３ｆとなる。
【００２９】
ファイバ長がＺperi／８と等しい場合も同様で、群遅延による位相変化量はπ／４×ｎ2 と表される。この場合には、｜ｎ｜＝４ｍを満足するモードの影響が強く現れ、光パルス列の繰り返し周期は入力の４倍となる。
【００３０】
図９と図１０には、光パルス列のスペクトルとＺの関係説明図を示す。
これらの図に示したものは、光ファイバから出力された光パルス列の強度プロファイルをフーリエ変換して得られたものである。図９（ｂ）、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファイバ長がＺperi／４、Ｚperi／６、Ｚperi／８のとき、モード同期レーザの出力する出力パルス列の繰り返し周波数成分の強度は弱まる。一方、Ｚ＝Ｚperi／４のときは２０ＧＨｚ及び高調波成分、Ｚ＝Ｚperi／６のときは３０ＧＨｚ及びその高調波成分、Ｚ＝Ｚperi／８のときは４０ＧＨｚ及びその高調波成分が強く現れている。これは、それぞれ繰り返し周波数２０ＧＨｚ、３０ＧＨｚ、４０ＧＨｚの光パルス列が発生していることを示し、これまでの結果とよく一致する。これらの高調波成分の強度が元の光パルス列の繰り返し周波数（１０ＧＨｚ）の成分の強度よりも十分大きければ、振幅変動のない定常的な逓倍周波数パルスが得られる。
【００３１】
この結果、図１に示すように、モード同期レーザ１の出力側にＺperiの１／２Ｎの長さの光伝送路３を接続することによって、繰り返し周波数Ｎｆの光パルス列を発生させることができる。Ｎを選択すれば、この繰り返し周波数を自由に変更できる。なお、こうして得られた光パルス列は、その後、分散のない光ファイバやその他の光伝送路を通じて後続の回路に送り込まれる。
【００３２】
なお、例えば図１０（ａ）の図を見た場合に、光ファイバの出力側で得られる繰り返し周波数３ｆのパルスの成分強度と繰り返し周波数ｆのパルスの成分強度の比を抑圧比と呼ぶ。この抑圧比は逓倍周波数パルスの振幅変動の程度を示す量になる。この抑圧比は、光出力パルス列の規格化発振スペクトル幅によって変化する。
【００３３】
図１１に、抑圧比のスペクトル幅依存性説明図を示す。
このグラフは、縦軸に抑圧比、横軸に規格化発振スペクトル幅を示した。図の右側ほどスペクトル幅が広い。破線はＺ＝Ｚperi／４の場合、太い実線はＺ＝Ｚperi／６の場合、細い実線はＺ＝Ｚperi／８の場合を示す。なお、この発振スペクトル幅は光パルス列の繰り返し周波数ｆに対して規格化してある。出力波形は対称ガウス波形を仮定した。
【００３４】
この図に示すように、スペクトル幅が広く、モード同期レーザから出力される光パルス列に多数のモードが存在している方が抑圧比はよくなる。特に、Ｚ＝Ｚperi／４の場合には、発振スペクトル幅によらず非常に高い抑圧比が達成されている。これは既に説明したように、奇数次のモードが完全に除去されているためである。
このことから、本発明では、発振スペクトル幅が広く、多数の共振モードの存在する光パルス列を出力するモード同期レーザを使用することが好ましい。
【００３５】
以下に、本発明の効果を実証するために行った実験結果を説明する。
実験に用いたモード同期レーザはＩｎＰ基板上に成長したモノリシックInGaAsP/InP 受動モード同期レーザである。
図１２に、このモード同期レーザの出力光スペクトルを示す。
中心波長は１．５６４５ミクロンであり、スペクトル幅は約１．８ｎｍ（２２０ＧＨｚ）であった。また、出力パルス列の繰り返し周波数は約４９ＧＨｚであった。
【００３６】
一方、実験に用いた光ファイバは１．３ミクロンメーター用シングルモード石英ファイバである。
図１３に、この光ファイバの特性説明図を示す。
図の縦軸は群速度分散値、横軸には伝送する光の波長λを示した。
１．３ミクロンメーター用シングルモード石英ファイバは１．３ミクロンメーターの波長の光を伝送する場合に群速度分散が“０”となるゼロ分散ファイバと呼ばれるものである。このような光ファイバに１．５６４５ミクロンの波長の光を伝送する。そのとき、この光ファイバは図の円Ｘに示すように、所定の群速度分散特性を示す。この群速度分散値は１７．８ps/km/nmとなる。
【００３７】
このように、本発明では、通常、分散を避けるために特性の平坦な部分すなわち群速度分散がゼロとなる部分を使用して光を伝送するのに対し、分散を発生する波長の光を光ファイバに伝送する。これによって、上記のような効果を得る。
以上の構成にすると、Ｚperi＝５．７３ｋｍとなる。
【００３８】
図１４と図１５に、発生した光パルス列のＳＨＧ相関波形を示す。
図１４（ａ）は、Ｚ＝０ｋｍ、（ｂ）は、Ｚ＝７２０ｍ、（ｃ）は、Ｚ＝９３０ｍ、図１５の（ａ）は、Ｚ＝１．４３ｋｍ、図１５の（ｂ）は、Ｚ＝２．８６ｋｍの場合の特性を示した。これにより、（ｂ）の場合には、モード同期レーザの出力する光パルス列ｆの４倍即ち４ｆの繰り返し周波数を持つ光パルス列が得られる。（ｃ）の場合には、３ｆの繰り返し周波数となり、図１５（ａ）の場合には、繰り返し周波数が２ｆの光パルス列が得られる。図１５（ｂ）の場合は元の出力と同一の繰り返し周波数となる。
【００３９】
なお、更にスペクトル幅の広いモード同期レーザを使用すれば、バックグランドフリーな逓倍周波数光パルス列を得ることもでき、また振幅変調をより抑えることも可能になる。
【００４０】
〈その他の具体例〉
上記の具体例は、繰り返し周波数ｆの光パルス列を出力するモード同期レーザを光源として使用した。しかしながら、同様の性質の光は、モード同期レーザを使用しなくても発生することができる。例えば、連続光を位相変調器あるいは強度変調器で変調した場合、光出力の光スペクトルは変調周波数の間隔で並んだ変調サイドバンドを複数持つ。この変調サイドバンドの各々の位相は時間的に固定されている。即ち、この出力はモード同期レーザの出力光スペクトルと同等のスペクトル構造を持つ。
【００４１】
強度変調器を用いた場合、各サイドバンドの相対位相はゼロとなり、理想的なＡＭモード同期の場合の、モード同期レーザによる出力と同一となる。位相変調器を用いた場合に、出力スペクトルはベッセル関数で表され、変調指数に応じて固有の相対位置関係を持つ。この変調器による出力光を光ファイバに伝送させると、モード同期レーザを用いた場合と同様に、各サイドバンドの位相関係が変化し、逓倍周波数光パルスの発生が可能となる。
【００４２】
即ち、連続光を位相変調器あるいは強度変調器で変調した場合にも、これまでの具体例と全く同様の要領で所定長の光伝送路を接続して、所定の繰り返し周波数を持つ光パルス列を得ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した光パルス発生装置によれば次のような効果が得られる。
１．モード同期レーザの出力側に所定長の光伝送路を接続することによって、モード同期レーザの出力する光パルス列の繰り返し周波数ｆよりも高い繰り返し周波数の光パルス列を発生することができる。
２．モード同期レーザの出力側に配置する光伝送路の長さは入力する光パルス列の繰り返し周波数、各モードの光の波長、群速度分散値によって決定され、群速度分散値の符号の制限がなく、正常分散、異常分散のどちらの光ファイバを用いても実現できる。即ち、特殊な光ファイバを用いることなく、市販の簡単に入手できる光ファイバを用いて安価に装置が実現できる。
【００４４】
３．光非線形光学効果を用いないので、高い光強度を必要とせず、スペクトルを間引くといった処理をしないため、光損失が十分低減できる。
４．構成部品は、光ファイバ１本で済むため、系がコンパクトになり、安定性が優れている。
【００４５】
５．光ファイバの長さを選定するだけでその他の遅延時間差の遅延媒質の偏波方向等煩雑な調整を必要としないため、簡単に組立てができる。
６．連続光を位相変調器や強度変調器で変調した光出力を用いるようにした場合には、変調周波数を変調器の遮断周波数程度まで連続的に可変できる。従って、光ファイバの出力側から取り出される光パルス列の繰り返し周波数を連続的に変化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光パルス列発生装置の概略図である。
【図２】光パルス列複素振幅の説明図である。
【図３】モード同期レーザ出力の説明図である。
【図４】光ファイバ基準長の説明図である。
【図５】Ｎ＝１のときの発生パルス列の説明図である。
【図６】発生パルス列とＺの関係説明図（その１）である。
【図７】発生パルス列とＺの関係説明図（その２）である。
【図８】Ｎ＝２のときの発生光パルス列の説明図である。
【図９】光パルス列のスペクトルとＺの関係説明図（その１）である。
【図１０】光パルス列のスペクトルとＺの関係説明図（その２）である。
【図１１】抑圧比のスペクトル幅依存性説明図である。
【図１２】モード同期レーザの出力口スペクトルである。
【図１３】光ファイバの特性説明図である。
【図１４】発生した光パルス列のＳＨＧ相関波形（その１）である。
【図１５】発生した光パルス列のＳＨＧ相関波形（その２）である。
【符号の説明】
１  モード同期レーザ
２  出力口
３  光伝送路
【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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【図１４】
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【図１５】
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