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JP3223938B2 - Short light pulse generator - Google Patents
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JP3223938B2 - Short light pulse generator - Google Patents

Short light pulse generator

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JP3223938B2
JP3223938B2 JP11345293A JP11345293A JP3223938B2 JP 3223938 B2 JP3223938 B2 JP 3223938B2 JP 11345293 A JP11345293 A JP 11345293A JP 11345293 A JP11345293 A JP 11345293A JP 3223938 B2 JP3223938 B2 JP 3223938B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トランスフォームリミ
ットな短光パルスを発生する短光パルス発生装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a short light pulse generator for generating a short light pulse having a transform limit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体レーザから超高速な短光パ
ルスを発生させる方法としては、モード同期法及びゲイ
ンスイッチ法が知られている。しかしながら、モード同
期法では、発生する光パルスの繰り返し周波数がその共
振器長により決定されてしまうために、光パルス伝送の
送信パルス光源として用いた場合、必要な伝送速度に適
合しないという欠点があった。また、ゲインスイッチ法
では、発生する光パルスの繰り返し周波数は任意に設定
できるものの、トランスフォームリミット(TL)に近
い光パルスを発生させるには、ゲインスイッチパルスの
両端部分の残留チャープを除去するための方法が必要に
なるという問題点があった(例えば、K.Iwatsuki,et a
l.,"Generationof transform limited gain-switched D
FB-LDpulses <6ps with linear fiber-compression and
spectral windou",Electron.Lett.,27,p.1981(1991)等
を参照のこと)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a mode-locking method and a gain switch method have been known as methods for generating ultrafast short optical pulses from a semiconductor laser. However, the mode-locking method has a drawback that when used as a transmission pulse light source for optical pulse transmission, it does not conform to the required transmission speed because the repetition frequency of the generated optical pulse is determined by its resonator length. Was. Further, in the gain switch method, although the repetition frequency of the generated optical pulse can be set arbitrarily, in order to generate an optical pulse close to the transform limit (TL), it is necessary to remove the residual chirp at both ends of the gain switch pulse. (For example, K. Iwatsuki, et a)
l., "Generationof transform limited gain-switched D
FB-LDpulses <6ps with linear fiber-compression and
spectral windou ", Electron. Lett., 27, p. 1981 (1991) and the like).

【0003】そこで、瞬時波長がパルス中心部分で長波
長側へ線形にチャープしている光パルスを、正常分散を
有する光ファイバ等に導いてパルス圧縮を行い、短光パ
ルスを発生させた後、この光パルスの変曲点部分にある
非線形な残留チャープを光スペクトルフィルタ等で切り
取ることで、トランスフォームリミットな光パルスを発
生させている(例えば、A.Takada,et al.,"High-speed
picosecond optical pulse compression from gain-swi
ched 1.3μm distributed feedback-laser diode(DFB-L
D) through highly dispersive single-mode fiber",IE
EE J. Lightwave Technol.,vol.LT-5,p.1525-1533(198
7)等を参照のこと)。
Therefore, an optical pulse whose instantaneous wavelength is chirped linearly to the longer wavelength side at the center of the pulse is guided to an optical fiber or the like having a normal dispersion to perform pulse compression to generate a short optical pulse. By transforming the non-linear residual chirp at the inflection point portion of the optical pulse with an optical spectrum filter or the like, a transform-limited optical pulse is generated (for example, A. Takada, et al., "High-speed
picosecond optical pulse compression from gain-swi
ched 1.3μm distributed feedback-laser diode (DFB-L
D) through highly dispersive single-mode fiber ", IE
EE J. Lightwave Technol., Vol. LT-5, p. 1525-1533 (198
7) etc.).

【0004】一方、図5に示すような短光パルス発生装
置が提案されている(例えば、M.Suzuki et al.,"Appli
cation of a 1/4-shifted DFB laser/electroabsorptio
n modulator monolithically integrated light source
to single-chip pulse generator with variable repe
tition rate",IEEE Photon.Technol.Lett.,p.1129(199
2)等を参照のこと)。この短光パルス発生装置1は、C
W光を発生する半導体レーザ(LD)2と、比較的大振
幅の正弦波電気信号sを出力する発振器3と、該発振器
3から出力される正弦波電気信号sにより駆動され前記
半導体レーザ2から出力されるCW光を変調する吸収型
半導体(EA)変調器4とから構成されている。なお、
該吸収型半導体変調器4の非線形吸収特性の一例を図6
に示す。この短光パルス発生装置1では、吸収型半導体
変調器4の非線形吸収特性を利用することにより、トラ
ンスフォームリミットに極めて近い0.2程度のデュー
ティ比を有する短光パルスpを発生させることができ
る。
On the other hand, a short light pulse generator as shown in FIG. 5 has been proposed (for example, M. Suzuki et al., "Appli"
cation of a 1 / 4-shifted DFB laser / electroabsorptio
n modulator monolithically integrated light source
to single-chip pulse generator with variable repe
tition rate ", IEEE Photon.Technol.Lett., p.1129 (199
2) etc.). This short optical pulse generator 1 has C
A semiconductor laser (LD) 2 for generating W light, an oscillator 3 for outputting a sinusoidal electric signal s having a relatively large amplitude, and a semiconductor laser 2 driven by the sinusoidal electric signal s output from the oscillator 3 And an absorption semiconductor (EA) modulator 4 for modulating the output CW light. In addition,
FIG. 6 shows an example of the nonlinear absorption characteristic of the absorption type semiconductor modulator 4.
Shown in The short light pulse generator 1 can generate a short light pulse p having a duty ratio of about 0.2 which is very close to the transform limit by utilizing the nonlinear absorption characteristics of the absorption type semiconductor modulator 4. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ゲインスイッチ法では、光パルスのすその部分の残留チ
ャープを切り取れず、パルス幅も5ps程度のものしか
得られないという欠点があった。また、上記の短光パル
ス発生装置1では、光ソリトン伝送に必要な0.2以下
のデューティ比を得るためには駆動電圧を大きくする必
要があるが、高周波の駆動電圧発生に対する制約がある
ために、発生する駆動電圧の大きさには制限があり、し
たがって、光ソリトンパルス発生は超高速発生になれば
なる程困難になるという問題点がある。なお、得られる
パルス幅は、吸収型半導体変調器4に加える駆動周波数
を高くすれば、それに比例して狭くすることができる
が、一定の繰り返しでデューティ比の小さな短光パルス
を得るという条件にはそぐわないために不適当である。
However, the above-described gain switching method has a drawback that the residual chirp at the tail portion of the optical pulse cannot be cut off and the pulse width is only about 5 ps. In the short optical pulse generator 1 described above, the drive voltage must be increased in order to obtain a duty ratio of 0.2 or less necessary for optical soliton transmission, but there is a restriction on the generation of a high-frequency drive voltage. In addition, the magnitude of the generated driving voltage is limited, and therefore, there is a problem that the generation of the optical soliton pulse becomes more difficult as the speed becomes higher. Note that the obtained pulse width can be narrowed in proportion to the driving frequency applied to the absorption type semiconductor modulator 4 if the driving frequency is increased. However, the condition is that short light pulses with a small duty ratio can be obtained by constant repetition. Is inappropriate because it does not fit.

【0006】また、この短光パルス発生装置1では、C
W光を吸収型半導体変調器4による光ゲートで切り取る
ことにより短光パルスを得ているので、原理的に取り出
せるピーク光パワーが限定されてしまい、光ソリトン伝
送に必要な十分なピーク値が得られ難いという欠点があ
った。
In this short light pulse generator 1, C
Since the short light pulse is obtained by cutting out the W light with the optical gate by the absorption type semiconductor modulator 4, the peak light power that can be extracted in principle is limited, and a sufficient peak value necessary for optical soliton transmission is obtained. There was a drawback that it was difficult to obtain.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、必要とされる超高速の繰り返しで、ピークパ
ワーが十分に大きく、デューティ比が小さく、かつ完全
にトランスフォームリミットな短光パルスを発生させる
ことができる短光パルス発生装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and requires a short light having a sufficiently large peak power, a small duty ratio, and a completely transform limit at the required ultra-high-speed repetition. An object of the present invention is to provide a short optical pulse generator capable of generating a pulse.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な短光パルス発生装置を採用した。
すなわち、請求項1記載の短光パルス発生装置は、単一
縦モードの光パルスを発生する半導体レーザと、該半導
体レーザをゲインスイッチ動作させる発振器と、該発振
器からの出力信号を逓倍する逓倍器と、該逓倍器からの
出力信号により駆動され、前記半導体レーザから出力さ
れる光パルスの非線形チャープ成分を削除する吸収型半
導体変調器と、該吸収型半導体変調器から出力する光パ
ルスのパルス幅を圧縮する正常分散光媒質とを具備した
ことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following short optical pulse generator.
In other words, a short optical pulse generator according to claim 1 is a semiconductor laser that generates a single longitudinal mode optical pulse, an oscillator that performs a gain switch operation on the semiconductor laser, and a multiplier that multiplies an output signal from the oscillator. An absorption type semiconductor modulator driven by an output signal from the multiplier to remove a nonlinear chirp component of an optical pulse output from the semiconductor laser; and a pulse width of an optical pulse output from the absorption type semiconductor modulator. And a normal dispersion optical medium for compressing the light.

【0009】また、請求項2記載の短光パルス発生装置
は、請求項1記載の短光パルス発生装置において、前記
半導体レーザと吸収型半導体変調器は、集積化されてい
ることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a short optical pulse generator according to the first aspect, wherein the semiconductor laser and the absorption type semiconductor modulator are integrated. .

【0010】[0010]

【作用】本発明の請求項1記載の短光パルス発生装置で
は、前記半導体レーザは、発振器の出力する電気信号に
よりゲインスイッチ動作し、単一縦モードの光パルスを
発生する。これより、吸収型半導体変調器にピークパワ
ーの大きな光パルスを入射させることが可能になり、光
ソリトン伝送に必要な十分なピーク値が得られる。ま
た、吸収型半導体変調器は、逓倍器からの出力信号によ
り駆動されて、この光パルスの非線形チャープ成分を削
除する。これより、光パルスのすその部分の残留チャー
プを切り取り、パルス幅の狭い光パルスを出力すること
が可能になり、一定の繰り返しでデューティ比の小さな
短光パルスを得ることが可能になる。また、正常分散光
媒質は、前記吸収型半導体変調器から出力する光パルス
のパルス幅を圧縮し、完全にトランスフォームリミット
な短光パルスを発生する。
In the short light pulse generating device according to the first aspect of the present invention, the semiconductor laser performs a gain switch operation by an electric signal output from the oscillator, and generates a single longitudinal mode light pulse. Thus, it becomes possible to make an optical pulse having a large peak power incident on the absorption type semiconductor modulator, and a sufficient peak value necessary for optical soliton transmission can be obtained. Further, the absorption type semiconductor modulator is driven by the output signal from the multiplier to remove the nonlinear chirp component of the light pulse. This makes it possible to cut off the residual chirp at the bottom of the light pulse, to output a light pulse with a narrow pulse width, and to obtain a short light pulse with a small duty ratio by constant repetition. Further, the normal dispersion optical medium compresses the pulse width of the light pulse output from the absorption type semiconductor modulator, and generates a short light pulse which is completely transform-limited.

【0011】また、請求項2記載の短光パルス発生装置
では、前記半導体レーザと吸収型半導体変調器を集積化
することにより、該半導体レーザと吸収型半導体変調器
との間の結合損失が小さくなり、小型で安定な短光パル
ス発生装置の実現が可能になる。
According to another aspect of the present invention, the semiconductor laser and the absorption type semiconductor modulator are integrated to reduce the coupling loss between the semiconductor laser and the absorption type semiconductor modulator. Thus, a small and stable short optical pulse generator can be realized.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明に係る短光パルス発生装置の一
実施例について説明する。図1は、本発明の一実施例の
短光パルス発生装置を示す概略構成図である。この短光
パルス発生装置11は、単一縦モードの光パルスを発生
する半導体レーザ12と、正弦波電気信号sを出力する
ことで半導体レーザ12をゲインスイッチ動作させる発
振器3と、該発振器3から出力される正弦波電気信号s
の繰り返し周波数fの整数(N)倍(逓倍)の高周波電
気信号hを出力する逓倍器13と、該逓倍器13から出
力される高周波電気信号hにより駆動され、前記半導体
レーザ12から出力される光パルスの非線形チャープ成
分を削除する吸収型半導体変調器4と、該吸収型半導体
変調器4から出力する光パルスのパルス幅を圧縮する正
常分散を有する光ファイバ(正常分散光媒質)14とか
ら構成されている。前記光ファイバ14は、例えばGT
干渉計等、正常分散を有する光回路に置き換えることも
可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the short light pulse generator according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a short optical pulse generator according to one embodiment of the present invention. The short light pulse generator 11 includes a semiconductor laser 12 that generates a single longitudinal mode light pulse, an oscillator 3 that outputs a sinusoidal electric signal s to cause the semiconductor laser 12 to perform a gain switch operation, Output sine wave electric signal s
A multiplier 13 that outputs a high-frequency electric signal h that is an integer (N) times (multiplied) times the repetition frequency f, and is driven by the high-frequency electric signal h output from the multiplier 13 and output from the semiconductor laser 12. An absorption type semiconductor modulator 4 for eliminating a nonlinear chirp component of an optical pulse, and an optical fiber (normal dispersion optical medium) 14 having a normal dispersion for compressing a pulse width of an optical pulse output from the absorption type semiconductor modulator 4 It is configured. The optical fiber 14 is, for example, GT
An optical circuit having normal dispersion, such as an interferometer, can be used.

【0013】次に、この短光パルス発生装置11の動作
について図2に基づき説明する。まず、発振器3が出力
する正弦波電気信号sにより半導体レーザ12をゲイン
スイッチ動作させ、ピークパワーの高いゲインスイッチ
パルス(単一縦モードの光パルス)を発生させる(同図
(a))。このときのゲインスイッチパルスのチャープ
を同図(b)に示す。このゲインスイッチパルスには非
線形チャープ成分が含まれている。
Next, the operation of the short light pulse generator 11 will be described with reference to FIG. First, the semiconductor laser 12 is operated as a gain switch by the sinusoidal electric signal s output from the oscillator 3 to generate a gain switch pulse (light pulse in a single longitudinal mode) having a high peak power (FIG. 7A). The chirp of the gain switch pulse at this time is shown in FIG. This gain switch pulse contains a non-linear chirp component.

【0014】次いで、このゲインスイッチパルスを吸収
型半導体変調器4に導き、このゲインスイッチパルスの
中心部を吸収型半導体変調器4の光ゲート(同図
(c))により切り取り、同図(d)に示すようなパル
ス幅の狭い光パルスを発生する。これより、ゲインスイ
ッチパルスの有するチャープ成分の内、パルスの両端部
分にある非線形なチャープ成分を効果的に削除すること
ができる(同図(e))。また、吸収型半導体変調器4
をゲインスイッチの繰り返し周波数fの整数(N)倍で
駆動することができるため従来の短光パルス発生装置1
と比べてデューティ比を小さくすることができる。
Next, the gain switch pulse is guided to the absorption type semiconductor modulator 4, and the center of the gain switch pulse is cut off by the optical gate (FIG. 10 (c)) of the absorption type semiconductor modulator 4, and FIG. A light pulse having a narrow pulse width is generated as shown in FIG. As a result, of the chirp components of the gain switch pulse, non-linear chirp components at both ends of the pulse can be effectively deleted (FIG. 9E). In addition, the absorption type semiconductor modulator 4
Can be driven at an integer (N) times the repetition frequency f of the gain switch.
The duty ratio can be reduced as compared with.

【0015】吸収型半導体変調器4から出射した光パル
スは全体にわたって線形にチャープしているために、該
光パルスを光ファイバ14に導くことにより、さらにパ
ルス幅が圧縮され(同図(f))、完全にトランスフォ
ームリミットな短光パルスを発生する。このときの短光
パルスのチャープを同図(g)に示す。この短光パルス
は、従来の短光パルス発生装置1や半導体レーザ12を
ゲインスイッチ動作させた場合に発生する光パルスと比
較してパルス幅が十分狭くなっている。
Since the light pulse emitted from the absorption type semiconductor modulator 4 is chirped linearly throughout, the light pulse is guided to the optical fiber 14 to further reduce the pulse width (FIG. 1F). ), Generate short pulses that are completely transform-limited. The chirp of the short light pulse at this time is shown in FIG. The pulse width of the short light pulse is sufficiently narrower than the light pulse generated when the conventional short light pulse generator 1 or the semiconductor laser 12 is operated by a gain switch.

【0016】以上説明した様に、本実施例の短光パルス
発生装置11によれば、単一縦モードの光パルスを発生
する半導体レーザ12と、半導体レーザ12をゲインス
イッチ動作させる発振器3と、逓倍した高周波電気信号
hを出力する逓倍器13と、半導体レーザ12から出力
される光パルスの非線形チャープ成分を削除する吸収型
半導体変調器4と、パルス幅を圧縮する光ファイバ14
とから構成したので、ピークパワーが十分に大きく、パ
ルス幅が十分に狭く、デューティ比が小さく、かつ完全
にトランスフォームリミットな短光パルスを発生させる
ことができ、光ソリトン伝送に必要な十分に強いピーク
を有する光パルスを得ることができる。
As described above, according to the short optical pulse generator 11 of the present embodiment, the semiconductor laser 12 that generates a single longitudinal mode optical pulse, the oscillator 3 that causes the semiconductor laser 12 to perform a gain switch operation, A multiplier 13 for outputting a multiplied high-frequency electric signal h, an absorption type semiconductor modulator 4 for eliminating a nonlinear chirp component of an optical pulse output from a semiconductor laser 12, and an optical fiber 14 for compressing a pulse width
, The peak power is sufficiently large, the pulse width is sufficiently narrow, the duty ratio is small, and a short optical pulse that is completely transform-limited can be generated, which is sufficient for optical soliton transmission. An optical pulse having a strong peak can be obtained.

【0017】図3は、上述した短光パルス発生装置11
をより具体化した短光パルス発生装置を示す概略構成図
である。この短光パルス発生装置21は、分布帰還型半
導体レーザ(DFB−LD)22と、発振器3と、逓倍
器13と、光アイソレータ23と、位相調整器24と、
吸収型半導体変調器4と、光ファイバ14とから構成さ
れ、発振器3の一方の出力側にはバイアス回路25が、
また、位相調整器24の出力側にはバイアス回路26が
それぞれ接続されている。
FIG. 3 shows the short light pulse generator 11 described above.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a short light pulse generation device that embodies the above. The short optical pulse generator 21 includes a distributed feedback semiconductor laser (DFB-LD) 22, an oscillator 3, a multiplier 13, an optical isolator 23, a phase adjuster 24,
The oscillator 3 includes an absorption type semiconductor modulator 4 and an optical fiber 14, and a bias circuit 25 is provided on one output side of the oscillator 3.
A bias circuit 26 is connected to the output side of the phase adjuster 24.

【0018】この短光パルス発生装置21では、発振器
3とバイアス回路25によりゲインスイッチされた分布
帰還型半導体レーザ22からのチャープを有する光パル
スを光アイソレータ23を介して吸収型半導体変調器4
に導く。吸収型半導体変調器4は、発振器3から出力さ
れる正弦波電気信号を逓倍器13で逓倍した高周波電気
信号でバイアス26を通して駆動される。この時、吸収
型半導体変調器4の光ゲートが開く時間は、ゲインスイ
ッチパルスの線形チャープ部分である中心部分のみが切
り取られるように位相調整器24で位相を調整すること
により調整される。
In the short optical pulse generator 21, the chirped optical pulse from the distributed feedback semiconductor laser 22 gain-switched by the oscillator 3 and the bias circuit 25 is transmitted through the optical isolator 23 to the absorption semiconductor modulator 4.
Lead to. The absorption type semiconductor modulator 4 is driven through a bias 26 with a high frequency electric signal obtained by multiplying the sinusoidal electric signal output from the oscillator 3 by the multiplier 13. At this time, the time during which the optical gate of the absorption type semiconductor modulator 4 is opened is adjusted by adjusting the phase by the phase adjuster 24 so that only the central portion which is the linear chirp portion of the gain switch pulse is cut off.

【0019】吸収型半導体変調器4から出射した光パル
スは、線形チャープを補償するために光ファイバ14に
入射する。該光パルスは、光ファイバ14を通過する間
にチャープが打ち消されると共に圧縮されて、完全にト
ランスフォームリミットな短光パルスとなる。
The light pulse emitted from the absorption type semiconductor modulator 4 enters the optical fiber 14 to compensate for linear chirp. The optical pulse is compressed and chirped out while passing through the optical fiber 14, and is compressed to become a completely transform-limited short optical pulse.

【0020】この短光パルス発生装置21においても、
上述した短光パルス発生装置11と同様に、ピークパワ
ーが十分に大きく、パルス幅が十分に狭く、デューティ
比が小さく、かつ完全にトランスフォームリミットな短
光パルスを発生させることができ、光ソリトン伝送に必
要な十分に強いピークを有する光パルスを得ることがで
きる。
In this short optical pulse generator 21 also,
As in the case of the short light pulse generator 11 described above, a short light pulse having a sufficiently large peak power, a sufficiently narrow pulse width, a small duty ratio, and a complete transform limit can be generated. An optical pulse having a sufficiently strong peak required for transmission can be obtained.

【0021】なお、本実施例では、単一縦モードの光パ
ルスを発生する半導体レーザとして分布帰還型半導体レ
ーザ22を用いたが、該半導体レーザは単一縦モードの
光パルスを発生するものであればよく、例えば、ブラッ
グ反射型半導体レーザ(DBR−LD)等を用いても同
様の作用・効果を得ることができる。
In this embodiment, the distributed feedback semiconductor laser 22 is used as a semiconductor laser for generating a single longitudinal mode light pulse. However, the semiconductor laser generates a single longitudinal mode light pulse. The same operation and effect can be obtained by using, for example, a Bragg reflection type semiconductor laser (DBR-LD).

【0022】図4は、他の実施例である短光パルス発生
装置31を示す概略構成図である。この短光パルス発生
装置31は、上記の短光パルス発生装置21の分布帰還
型半導体レーザ22及び吸収型半導体変調器4を、分布
帰還型半導体レーザ32aと吸収型半導体変調器32b
とを集積化した光デバイス32に替えたものであり、上
記以外の構成要素については短光パルス発生装置21と
同様である。ここでは、集積化した光デバイス32を用
いているために、光アイソレータ23は該光デバイス3
2の出射側に配置されている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a short optical pulse generator 31 according to another embodiment. The short light pulse generator 31 is different from the short light pulse generator 21 in that the distributed feedback semiconductor laser 22 and the absorption semiconductor modulator 4 are replaced by a distributed feedback semiconductor laser 32a and an absorption semiconductor modulator 32b.
Is replaced by an integrated optical device 32, and the other components are the same as those of the short optical pulse generator 21. Here, since the integrated optical device 32 is used, the optical isolator 23 is
2 on the exit side.

【0023】この短光パルス発生装置31においても、
上述した短光パルス発生装置21と同様に、ピークパワ
ーが十分に大きく、パルス幅が十分に狭く、デューティ
比が小さく、かつ完全にトランスフォームリミットな短
光パルスを発生させることができ、光ソリトン伝送に必
要な十分に強いピークを有する光パルスを得ることがで
きる。しかも、分布帰還型半導体レーザ32aと吸収型
半導体変調器32bとを集積化した光デバイス32を用
いたので、該分布帰還型半導体レーザ32aと吸収型半
導体変調器32bとの間の結合損失を小さくすることが
でき、小型で安定な短光パルス発生装置を実現すること
ができる。
In this short optical pulse generator 31,
As in the case of the short light pulse generator 21 described above, a short light pulse having a sufficiently large peak power, a sufficiently narrow pulse width, a small duty ratio, and a complete transform limit can be generated. An optical pulse having a sufficiently strong peak required for transmission can be obtained. Moreover, since the optical device 32 in which the distributed feedback semiconductor laser 32a and the absorption semiconductor modulator 32b are integrated is used, the coupling loss between the distributed feedback semiconductor laser 32a and the absorption semiconductor modulator 32b is reduced. And a small and stable short optical pulse generator can be realized.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項1記
載の短光パルス発生装置によれば、単一縦モードの光パ
ルスを発生する半導体レーザと、該半導体レーザをゲイ
ンスイッチ動作させる発振器と、該発振器からの出力信
号を逓倍する逓倍器と、該逓倍器からの出力信号により
駆動され、前記半導体レーザから出力される光パルスの
非線形チャープ成分を削除する吸収型半導体変調器と、
該吸収型半導体変調器から出力する光パルスのパルス幅
を圧縮する正常分散光媒質とを具備したので、ピークパ
ワーが十分に大きく、パルス幅が十分に狭く、デューテ
ィ比が小さく、かつ完全にトランスフォームリミットな
短光パルスを発生させることができ、超高速長距離光伝
送、特に光ソリトン伝送に必要な十分に強いピークを有
する光パルスを得ることができる。
As described above, according to the short optical pulse generator of the first aspect of the present invention, a semiconductor laser that generates a single longitudinal mode optical pulse and a gain switch operation of the semiconductor laser are performed. An oscillator, a multiplier that multiplies an output signal from the oscillator, and an absorption type semiconductor modulator driven by the output signal from the multiplier to remove a nonlinear chirp component of an optical pulse output from the semiconductor laser;
A normal dispersion optical medium for compressing the pulse width of the light pulse output from the absorption type semiconductor modulator, so that the peak power is sufficiently large, the pulse width is sufficiently narrow, the duty ratio is small, and the transformer is completely Form-limited short optical pulses can be generated, and an optical pulse having a sufficiently strong peak required for ultrahigh-speed long-distance optical transmission, particularly optical soliton transmission can be obtained.

【0025】また、請求項2記載の短光パルス発生装置
によれば、前記半導体レーザと吸収型半導体変調器を集
積化したので、前記半導体レーザと吸収型半導体変調器
との間の結合損失を小さくすることができ、小型で安定
な短光パルス発生装置を実現することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the semiconductor laser and the absorption type semiconductor modulator are integrated, the coupling loss between the semiconductor laser and the absorption type semiconductor modulator can be reduced. A small and stable short optical pulse generator which can be reduced in size can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の短光パルス発生装置を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a short optical pulse generator according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の短光パルス発生装置におけ
る光パルスとそのチャープの様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing light pulses and their chirp in a short light pulse generator according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明をより具体化した短光パルス発生装置を
示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a short optical pulse generation device embodying the present invention.

【図4】本発明をより具体化した他の短光パルス発生装
置を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another short optical pulse generation device that embodies the present invention.

【図5】従来の短光パルス発生装置を示す概略構成図で
ある。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional short optical pulse generator.

【図6】吸収型半導体変調器の非線形吸収特性を示す特
性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing nonlinear absorption characteristics of the absorption type semiconductor modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 発振器 4 吸収型半導体変調器 11 短光パルス発生装置 12 半導体レーザ 13 逓倍器 14 光ファイバ(正常分散光媒質) 21 短光パルス発生装置 22 分布帰還型半導体レーザ(DFB−LD) 23 光アイソレータ 24 位相調整器 25,26 バイアス回路 31 短光パルス発生装置 32 光デバイス 32a 分布帰還型半導体レーザ 32b 吸収型半導体変調器 s 正弦波電気信号 h 高周波電気信号 Reference Signs List 3 oscillator 4 absorption type semiconductor modulator 11 short optical pulse generator 12 semiconductor laser 13 multiplier 14 optical fiber (normal dispersion optical medium) 21 short optical pulse generator 22 distributed feedback semiconductor laser (DFB-LD) 23 optical isolator 24 Phase adjuster 25, 26 Bias circuit 31 Short optical pulse generator 32 Optical device 32a Distributed feedback semiconductor laser 32b Absorption semiconductor modulator s Sine wave electric signal h High frequency electric signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/26 10/28 (72)発明者 猿渡 正俊 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−326390(JP,A) 特開 平6−281896(JP,A) 特開 平6−177476(JP,A) 特開 平5−283804(JP,A) 特開 平3−135090(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 G02F 1/015 H04B 10/04 - 10/28 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04B 10/26 10/28 (72) Inventor Masatoshi Saruwatari Nippon Telegraph and Telephone Corporation, 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo ( 56) References JP-A-6-326390 (JP, A) JP-A-6-281896 (JP, A) JP-A-6-177476 (JP, A) JP-A-5-283804 (JP, A) JP Hei 3-135090 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50 G02F 1/015 H04B 10/04-10/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 単一縦モードの光パルスを発生する半導
体レーザと、 該半導体レーザをゲインスイッチ動作させる発振器と、 該発振器からの出力信号を逓倍する逓倍器と、 該逓倍器からの出力信号により駆動され、前記半導体レ
ーザから出力される光パルスの非線形チャープ成分を削
除する吸収型半導体変調器と、 該吸収型半導体変調器から出力する光パルスのパルス幅
を圧縮する正常分散光媒質とを具備したことを特徴とす
る短光パルス発生装置。
1. A semiconductor laser for generating a single longitudinal mode light pulse, an oscillator for performing a gain switch operation on the semiconductor laser, a multiplier for multiplying an output signal from the oscillator, and an output signal from the multiplier An absorption semiconductor modulator driven by the semiconductor laser to eliminate a nonlinear chirp component of an optical pulse output from the semiconductor laser; and a normal dispersion optical medium that compresses a pulse width of the optical pulse output from the absorption semiconductor modulator. A short light pulse generator characterized by comprising:
【請求項2】 請求項1記載の短光パルス発生装置にお
いて、 前記半導体レーザと吸収型半導体変調器は、集積化され
ていることを特徴とする短光パルス発生装置。
2. The short optical pulse generator according to claim 1, wherein the semiconductor laser and the absorption type semiconductor modulator are integrated.
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