JPH05249525A - マイクロ波信号発生装置 - Google Patents
マイクロ波信号発生装置Info
- Publication number
- JPH05249525A JPH05249525A JP4050290A JP5029092A JPH05249525A JP H05249525 A JPH05249525 A JP H05249525A JP 4050290 A JP4050290 A JP 4050290A JP 5029092 A JP5029092 A JP 5029092A JP H05249525 A JPH05249525 A JP H05249525A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- wavelength
- light
- microwave signal
- signal generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２つのレーザ光をヘテロダイン検波すること
により、前記両レーザ光の波長差に応じた波長のマイク
ロ波を発生するマイクロ波信号発生装置に関するもの
で、より軽量、小型で安定な動作が望める具体構成を提
供するものである。 【構成】 単一の半導体基板１１上に形成された２つの
波長可変半導体レーザ１２，１３の各出力光を光導波路
１４を通して合波し、その合波光を前記半導体基板１１
に形成されたホトダイオード１６に印加することにより
前記両出力光の波長差に応じた波長のマイクロ波を作成
することを特徴とする。
により、前記両レーザ光の波長差に応じた波長のマイク
ロ波を発生するマイクロ波信号発生装置に関するもの
で、より軽量、小型で安定な動作が望める具体構成を提
供するものである。 【構成】 単一の半導体基板１１上に形成された２つの
波長可変半導体レーザ１２，１３の各出力光を光導波路
１４を通して合波し、その合波光を前記半導体基板１１
に形成されたホトダイオード１６に印加することにより
前記両出力光の波長差に応じた波長のマイクロ波を作成
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２つのレーザ光からマイ
クロ波を発生することを可能にする、マイクロ波信号発
生装置に関するものである。
クロ波を発生することを可能にする、マイクロ波信号発
生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近代のレーザ光の発明によって、電気の
分野で用いられていた技術の、光の分野への応用が可能
となってきた。ヘテロダイン検波もその一つである。こ
の技術は、長距離光通信の開発に盛んに利用されている
が、２レーザ光によるヘテロダイン検波後の電気信号
を、単にマイクロ波の信号として活用する研究も行われ
ている。例えば、IEEE TRANSACTION ON MICROWAVE THEO
RY AND TECHNIQUES,VOL.38,NO.5,MAY 1990 で発表され
た"Optical Generation, Distribution, and Control o
f Microwaves Using Laser Heterodyne" では、Ｎｄ:Ｙ
ＡＧレーザのヘテロダイン検波を用いてマイクロ波発生
を行っている。
分野で用いられていた技術の、光の分野への応用が可能
となってきた。ヘテロダイン検波もその一つである。こ
の技術は、長距離光通信の開発に盛んに利用されている
が、２レーザ光によるヘテロダイン検波後の電気信号
を、単にマイクロ波の信号として活用する研究も行われ
ている。例えば、IEEE TRANSACTION ON MICROWAVE THEO
RY AND TECHNIQUES,VOL.38,NO.5,MAY 1990 で発表され
た"Optical Generation, Distribution, and Control o
f Microwaves Using Laser Heterodyne" では、Ｎｄ:Ｙ
ＡＧレーザのヘテロダイン検波を用いてマイクロ波発生
を行っている。
【０００３】従来この様な光ヘテロダイン法によるマイ
クロ波発生は、空間光学系あるいは光ファイバを用いる
構成によって行われていた。以下その構成について、図
２，図３を参照して説明する。
クロ波発生は、空間光学系あるいは光ファイバを用いる
構成によって行われていた。以下その構成について、図
２，図３を参照して説明する。
【０００４】シングルモード発振を行い、かつ発振周波
数が近接したレーザ光源２１，２２（図３では３１，３
２）から出た光は、図２ではビームスプリッタ２３によ
り、図３では光ファイバカプラ３３によって合波され
る。この合波光を光検出器２４（図３では３４）に入射
する。この時光検出器の表面でヘテロダイン検波され、
２つのレーザ光の周波数の差が、マイクロ波の信号とし
て発生することになる。
数が近接したレーザ光源２１，２２（図３では３１，３
２）から出た光は、図２ではビームスプリッタ２３によ
り、図３では光ファイバカプラ３３によって合波され
る。この合波光を光検出器２４（図３では３４）に入射
する。この時光検出器の表面でヘテロダイン検波され、
２つのレーザ光の周波数の差が、マイクロ波の信号とし
て発生することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構成法で
は、各部品がそれぞれ独立しているため、非常に大きな
装置となる上、光の損失も大きく非実用的であり、さら
に図２の方法では、光軸合わせの煩わしさや振動による
光軸ずれ、図３の方法では光ファイバ内での偏波ゆらぎ
による検波信号強度の不安定性の問題があった。また、
周波数及び位相を各々独自に制御ができなかった。
は、各部品がそれぞれ独立しているため、非常に大きな
装置となる上、光の損失も大きく非実用的であり、さら
に図２の方法では、光軸合わせの煩わしさや振動による
光軸ずれ、図３の方法では光ファイバ内での偏波ゆらぎ
による検波信号強度の不安定性の問題があった。また、
周波数及び位相を各々独自に制御ができなかった。
【０００６】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、小型，軽量，高安定，低損失の広帯域な周波数可
変マイクロ波信号発生装置を提供する。
あり、小型，軽量，高安定，低損失の広帯域な周波数可
変マイクロ波信号発生装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ波信号
発生装置は、単一の半導体基板に形成された２つの波長
可変半導体レーザの各出力光を光導波路を通して合波
し、その合波光を前記半導体基板に形成されたホトダイ
オードに印加することにより前記両出力光の波長差に応
じた波長のマイクロ波を作成することを特徴とするもの
である。
発生装置は、単一の半導体基板に形成された２つの波長
可変半導体レーザの各出力光を光導波路を通して合波
し、その合波光を前記半導体基板に形成されたホトダイ
オードに印加することにより前記両出力光の波長差に応
じた波長のマイクロ波を作成することを特徴とするもの
である。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成により全ての素子が単一
基板上にあるため、非常に小型，軽量，高安定，低損失
となり、さらにこの構造によって、位相制御機能や信号
処理機能等を簡単に付加することができると共に、出力
マイクロ波信号の周波数と位相を各々独自に制御するこ
とを可能にするものである。
基板上にあるため、非常に小型，軽量，高安定，低損失
となり、さらにこの構造によって、位相制御機能や信号
処理機能等を簡単に付加することができると共に、出力
マイクロ波信号の周波数と位相を各々独自に制御するこ
とを可能にするものである。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図１を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１０】図１において、半導体基板１１はＧａＡｓ
からなり、温度安定装置上に乗せ一定温度に保たれてい
る。この半導体基板１１には、シングルモード発振を行
う分布帰還型半導体レーザ１２，１３及びホトダイオー
ド１６が形成され、光導波路１４によって光学的に接続
されている。さらにホトダイオード１６からは、マイク
ロ波伝送用のマイクロストリップ線路１７に接続され、
信号処理回路のＭＭＩＣ１８に入力される。また一方の
半導体レーザ１３側の光導波路１４上には、位相制御用
の電極１５を蒸着している。
からなり、温度安定装置上に乗せ一定温度に保たれてい
る。この半導体基板１１には、シングルモード発振を行
う分布帰還型半導体レーザ１２，１３及びホトダイオー
ド１６が形成され、光導波路１４によって光学的に接続
されている。さらにホトダイオード１６からは、マイク
ロ波伝送用のマイクロストリップ線路１７に接続され、
信号処理回路のＭＭＩＣ１８に入力される。また一方の
半導体レーザ１３側の光導波路１４上には、位相制御用
の電極１５を蒸着している。
【００１１】上記構成において、以下その動作を説明す
る。半導体レーザ１２，１３は温度が安定化されている
ため、それぞれ近接した周波数で安定に発光する。この
ときの光波の電界をそれぞれ（数１）に示す様に考え
る。
る。半導体レーザ１２，１３は温度が安定化されている
ため、それぞれ近接した周波数で安定に発光する。この
ときの光波の電界をそれぞれ（数１）に示す様に考え
る。
【００１２】
【数１】
【００１３】半導体レーザ１２，１３から出た光は光導
波路１４を通過するが、片方の光導波路上には電極１５
を設けている。これによって光導波路中に外部から電界
を印加すると、ＧａＡｓの電気光学効果によって、（数
２）に示す様な印加電界に比例した光導波路の屈折率差
が生じる。
波路１４を通過するが、片方の光導波路上には電極１５
を設けている。これによって光導波路中に外部から電界
を印加すると、ＧａＡｓの電気光学効果によって、（数
２）に示す様な印加電界に比例した光導波路の屈折率差
が生じる。
【００１４】
【数２】
【００１５】この屈折率差によって、光波の位相シフト
が得られる。このシフト量を（数３）に示す。
が得られる。このシフト量を（数３）に示す。
【００１６】
【数３】
【００１７】従ってこの時の光波の電界は（数４）に示
す様になる。
す様になる。
【００１８】
【数４】
【００１９】この光と半導体レーザ１２から出た光が、
光導波路内で合波され、ホトダイオード１６においてヘ
テロダイン検波される。このときの受光電流の直流成分
は除去され、交流成分のみがマイクロストリップ線路１
７を通過して外部に取り出される。この信号がマイクロ
波となり、（数５）で与えられる様な形になる。
光導波路内で合波され、ホトダイオード１６においてヘ
テロダイン検波される。このときの受光電流の直流成分
は除去され、交流成分のみがマイクロストリップ線路１
７を通過して外部に取り出される。この信号がマイクロ
波となり、（数５）で与えられる様な形になる。
【００２０】
【数５】
【００２１】そしてこのマイクロ波は、半導体レーザ１
２あるいは１３の一方の注入電流を変化させることによ
って、広帯域に周波数制御が可能となり、また電極１５
での電界強度を変化させることにより、発振周波数とは
無関係に任意の位相制御が可能となるのである。さらに
マイクロストリップ線路１７の途中１８の部分にＭＭＩ
Ｃを形成し、発生したマイクロ波の信号処理機能を付加
することができる。
２あるいは１３の一方の注入電流を変化させることによ
って、広帯域に周波数制御が可能となり、また電極１５
での電界強度を変化させることにより、発振周波数とは
無関係に任意の位相制御が可能となるのである。さらに
マイクロストリップ線路１７の途中１８の部分にＭＭＩ
Ｃを形成し、発生したマイクロ波の信号処理機能を付加
することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明は、次の優れた効果
を持つマイクロ波信号発生装置を実現できるものであ
る。
を持つマイクロ波信号発生装置を実現できるものであ
る。
【００２３】（イ）２つの波長可変半導体レーザを用い
ることにより、広帯域なマイクロ波信号の発生が容易に
できると共に、電気光学効果を利用することにより、発
振周波数とは無関係にマイクロ波の任意の位相制御を簡
単に行うことができる。
ることにより、広帯域なマイクロ波信号の発生が容易に
できると共に、電気光学効果を利用することにより、発
振周波数とは無関係にマイクロ波の任意の位相制御を簡
単に行うことができる。
【００２４】（ロ）単一基板上に集積化することによ
り、非常に小型，軽量の装置ができる。
り、非常に小型，軽量の装置ができる。
【００２５】（ハ）レーザ光の伝搬と合波に光導波路を
用いることにより、光学系の安定性と光の偏波安定性が
よくなる。
用いることにより、光学系の安定性と光の偏波安定性が
よくなる。
【００２６】（ニ）同一基板上にマイクロ波信号処理用
のＭＭＩＣを形成することが出来、多機能なマイクロ波
発信ができる。
のＭＭＩＣを形成することが出来、多機能なマイクロ波
発信ができる。
【図１】本発明の実施例における集積型マイクロ波信号
発生装置のブロック図
発生装置のブロック図
【図２】空間光学系を用いた従来のマイクロ波信号発生
法のブロック図
法のブロック図
【図３】光ファイバカプラを用いた従来のマイクロ波信
号発生法のブロック図
号発生法のブロック図
１１ ＧａＡｓ基板 １２，１３ 分布帰還型半導体レーザ １４ 光導波路 １５ 位相制御用電極 １６ ホトダイオード １７ マイクロストリップ線路 １８ ＭＭＩＣ ２１，２２ レーザ光源 ２３ ビームスプリッタ ２４ 光検出器 ３１，３２ レーザ光源 ３３ 光ファイバカプラ ３４ 光検出器
Claims (2)
- 【請求項１】単一の半導体基板に形成された２つの波長
可変半導体レーザの各出力光を光導波路を通して合波
し、その合波光を前記半導体基板に形成されたホトダイ
オードに印加することにより前記両出力光の波長差に応
じた波長のマイクロ波を作成することを特徴とするマイ
クロ波信号発生装置。 - 【請求項２】波長可変半導体レーザの出力光を導く光導
波路の一部を覆うように電極を形成し、その電極に可変
の電圧を印加可能にしたことを特徴とする請求項１記載
のマイクロ波信号発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4050290A JPH05249525A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | マイクロ波信号発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4050290A JPH05249525A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | マイクロ波信号発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249525A true JPH05249525A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12854786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4050290A Pending JPH05249525A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | マイクロ波信号発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018508802A (ja) * | 2014-12-17 | 2018-03-29 | タレス | マイクロ波周波数信号を生成し放射するための光電子部品 |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP4050290A patent/JPH05249525A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018508802A (ja) * | 2014-12-17 | 2018-03-29 | タレス | マイクロ波周波数信号を生成し放射するための光電子部品 |
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