JPH0682854A - 光制御方法および光情報読み取方法 - Google Patents
光制御方法および光情報読み取方法Info
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- JPH0682854A JPH0682854A JP4237918A JP23791892A JPH0682854A JP H0682854 A JPH0682854 A JP H0682854A JP 4237918 A JP4237918 A JP 4237918A JP 23791892 A JP23791892 A JP 23791892A JP H0682854 A JPH0682854 A JP H0682854A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電気的制御の限界以上の超高速の光制御，光情
報読取りを実現することを目的とする。 【構成】レーザ素子に対し、２種類の波長の２つのレー
ザ項を入射させる。レーザ素子内の増幅利得の飽和を利
用して一方のレーザ光のオン・オフによって他方のレー
ザ光の出射強度を制御する。この時２つのレーザ光がパ
ルス列からなるとすれば一方のレーザ光パルスの有無に
よって同期した他方のレーザ光パルスの出射強度が変化
する。この作用を用いることにより出射強度に変化を受
けた方のレーザ光パルス列をプローブとして検出するこ
とにより、もう一方の信号となるレーザ光パルス列の時
間的配列、即ちパルスコードの情報を知ることができ
る。プローブとするレーザ光パルス列のくり返し周波数
を、信号となるレーザ光パルス列の基本くり返し周波数
の分数に設定すれば、プローブレーザ光パルス列の周波
数で信号から情報を読み取ることが可能となる。
報読取りを実現することを目的とする。 【構成】レーザ素子に対し、２種類の波長の２つのレー
ザ項を入射させる。レーザ素子内の増幅利得の飽和を利
用して一方のレーザ光のオン・オフによって他方のレー
ザ光の出射強度を制御する。この時２つのレーザ光がパ
ルス列からなるとすれば一方のレーザ光パルスの有無に
よって同期した他方のレーザ光パルスの出射強度が変化
する。この作用を用いることにより出射強度に変化を受
けた方のレーザ光パルス列をプローブとして検出するこ
とにより、もう一方の信号となるレーザ光パルス列の時
間的配列、即ちパルスコードの情報を知ることができ
る。プローブとするレーザ光パルス列のくり返し周波数
を、信号となるレーザ光パルス列の基本くり返し周波数
の分数に設定すれば、プローブレーザ光パルス列の周波
数で信号から情報を読み取ることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速の光パルス情報の
制御および光パルス情報の読み取の方法に関する。
制御および光パルス情報の読み取の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在高速の光パルス列に乗せられた情報
は高速の光検出器で受光した後電気に変換され、その後
電気的に処理される。しかしこの方法では光電デバイス
の応答速度の制限から１０Ｇｂｐｓ程度が最高速とな
る。情報伝送としては光パルス列の重ね合わせによりそ
の１０倍の１００Ｇｂｐｓ程度を単一の伝送路で送るこ
とが可能であるが、この場合直接に光検出器で受光する
方法を用いることはできない。検出感度を大きく犠牲に
すれば光検出器自体は１００Ｇｂｐｓの応答をなんとか
示すことができても、その後電気的処理をこれに追従さ
せることができないからである。超高速の光検出器によ
るピコ秒の光パルス検出については、例えばＹ．Ｇ．Ｗ
ｅｙらによるアプライド・フィジクス・レターズ（Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）誌１９９１年５８巻１５
号１６２９〜１６３１頁にわたって掲載された論文の中
に述べてある。この論文では光検出器の後の電気測定が
不可能なため電気光学効果を利用した光サンプルという
方法でパルスを測定している。
は高速の光検出器で受光した後電気に変換され、その後
電気的に処理される。しかしこの方法では光電デバイス
の応答速度の制限から１０Ｇｂｐｓ程度が最高速とな
る。情報伝送としては光パルス列の重ね合わせによりそ
の１０倍の１００Ｇｂｐｓ程度を単一の伝送路で送るこ
とが可能であるが、この場合直接に光検出器で受光する
方法を用いることはできない。検出感度を大きく犠牲に
すれば光検出器自体は１００Ｇｂｐｓの応答をなんとか
示すことができても、その後電気的処理をこれに追従さ
せることができないからである。超高速の光検出器によ
るピコ秒の光パルス検出については、例えばＹ．Ｇ．Ｗ
ｅｙらによるアプライド・フィジクス・レターズ（Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）誌１９９１年５８巻１５
号１６２９〜１６３１頁にわたって掲載された論文の中
に述べてある。この論文では光検出器の後の電気測定が
不可能なため電気光学効果を利用した光サンプルという
方法でパルスを測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述し
た従来の測定方法の欠点を排除した、光の特性を生かし
た１００Ｇｂｐｓ程度の超高速光パルス列情報の制御お
よび読み取方法を提供することにある。
た従来の測定方法の欠点を排除した、光の特性を生かし
た１００Ｇｂｐｓ程度の超高速光パルス列情報の制御お
よび読み取方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明が提供する光制御
方法および光情報読み取方法は、レーザ素子に対し、該
レーザ素子に共振し得る２種類の波長の２つのレーザ光
を入射させ、１方のレーザ光に対する該レーザ素子内で
の増幅率をもう１方のレーザ光の入射のオン・オフによ
り制御することを特徴とする。
方法および光情報読み取方法は、レーザ素子に対し、該
レーザ素子に共振し得る２種類の波長の２つのレーザ光
を入射させ、１方のレーザ光に対する該レーザ素子内で
の増幅率をもう１方のレーザ光の入射のオン・オフによ
り制御することを特徴とする。
【０００５】また、レーザ素子に対し、該レーザ素子に
共振し得るパルス列からなる２種類の波長の２つのレー
ザ光を入射させ、該レーザ素子から出射される１方のレ
ーザ光パルスの強度を他方のレーザ光パルスの入射のタ
イミングを同期させることにより制御することを特徴と
する。
共振し得るパルス列からなる２種類の波長の２つのレー
ザ光を入射させ、該レーザ素子から出射される１方のレ
ーザ光パルスの強度を他方のレーザ光パルスの入射のタ
イミングを同期させることにより制御することを特徴と
する。
【０００６】さらに、レーザ素子に対し、該レーザ素子
に共振し得るパルス列からなる２種類の波長の２つのレ
ーザ光を入射させ、該レーザ素子内で優勢な誘導放出を
行うように条件設定した周期的情報を有する１方のレー
ザ光パルスに、劣勢な誘導放出を行うように条件設定し
た一定周期の他方のレーザ光パルスの入射のタイミング
を同期させ、後者のレーザ光パルスの出射強度変化によ
り前者のレーザ光パルスの有無を検出して光情報を読み
取ることを特徴とする。
に共振し得るパルス列からなる２種類の波長の２つのレ
ーザ光を入射させ、該レーザ素子内で優勢な誘導放出を
行うように条件設定した周期的情報を有する１方のレー
ザ光パルスに、劣勢な誘導放出を行うように条件設定し
た一定周期の他方のレーザ光パルスの入射のタイミング
を同期させ、後者のレーザ光パルスの出射強度変化によ
り前者のレーザ光パルスの有無を検出して光情報を読み
取ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明ではレーザ素子中で２つの共振モードが
非線形相互作用することを利用する。１つのみの共振モ
ードの光がある場合に比べて２つの共振モードの光があ
る場合には増幅の相互飽和があるので実効的な増幅率は
低下する。従って外部から光を入射してレーザ素子中で
増幅を受けた光を出力として見た場合、条件の設定によ
っては異なる波長の他の光を入射することによって出力
が低下する。即ち、後者の光の入射のオン，オフで出力
光強度を制御することが可能となる。これは光による光
の変調に他ならない。この原理に基づけばパルス列から
なる２つの異なった波長のレーザ光入力を同期させるこ
とによって、レーザ素子の励起強度，２つのレーザ光の
強度比等適当な条件を選ぶことにより１方のレーザ光パ
ルスの入射によって誘導放出を支配的に起こし他方の光
パルスの増幅を抑制して出射光パルス強度を小さくする
ことが可能となる。さらに、この原理に基づけば信号レ
ーザ光パルス列によって支配的な誘導放出が起こるよう
にして信号レーザ光パルスの入射時に同期したプローブ
レーザ光パルスの増幅率が低下することを利用して、プ
ローブレーザ光パルスによって信号レーザ光パルスの有
無を知ることができる。例えば信号が１００Ｇｂｐｓの
周期光パルス列に乗せられたとすると、１０Ｇｂｐｓの
単調くり返しのプローブレーザ光パルスによって１／１
０に分周したレートで情報を読み出すことができる。従
って、もし１００Ｇｂｐｓの信号レーザ光パルスが１０
Ｇｂｐｓ、１０チャンネルの情報の重ね合わせであると
するなら、プローブレーザ光パルスによって実質的にも
との１０Ｇｂｐｓの１チャンネル分の情報を読み出すこ
とが可能となる。もし１Ｇｂｐｓ、１００チャンネルの
情報なら、プローブレーザ光パルスのくり返しを１Ｇｂ
ｐｓに設定すれば良い。そうすることで１Ｇｂｐｓのプ
ローブレーザ光パルス出力を光検出器で受光した後は電
気的な情報処理を行うことは比較的容易にできる。また
違うチャンネルの情報を読み取るためにはプローブレー
ザ光パルスの入射タイミングを１００Ｇｂｐｓの周期に
相当する１０ｐｓの整数倍だけずらせば良い。さらに本
発明による情報読み取りでは信号レーザ光パルス列は減
衰または破壊されないのでシリーズに他のレーザ素子に
入射させることによって何度もくり返し読み取を行うこ
とが可能である。
非線形相互作用することを利用する。１つのみの共振モ
ードの光がある場合に比べて２つの共振モードの光があ
る場合には増幅の相互飽和があるので実効的な増幅率は
低下する。従って外部から光を入射してレーザ素子中で
増幅を受けた光を出力として見た場合、条件の設定によ
っては異なる波長の他の光を入射することによって出力
が低下する。即ち、後者の光の入射のオン，オフで出力
光強度を制御することが可能となる。これは光による光
の変調に他ならない。この原理に基づけばパルス列から
なる２つの異なった波長のレーザ光入力を同期させるこ
とによって、レーザ素子の励起強度，２つのレーザ光の
強度比等適当な条件を選ぶことにより１方のレーザ光パ
ルスの入射によって誘導放出を支配的に起こし他方の光
パルスの増幅を抑制して出射光パルス強度を小さくする
ことが可能となる。さらに、この原理に基づけば信号レ
ーザ光パルス列によって支配的な誘導放出が起こるよう
にして信号レーザ光パルスの入射時に同期したプローブ
レーザ光パルスの増幅率が低下することを利用して、プ
ローブレーザ光パルスによって信号レーザ光パルスの有
無を知ることができる。例えば信号が１００Ｇｂｐｓの
周期光パルス列に乗せられたとすると、１０Ｇｂｐｓの
単調くり返しのプローブレーザ光パルスによって１／１
０に分周したレートで情報を読み出すことができる。従
って、もし１００Ｇｂｐｓの信号レーザ光パルスが１０
Ｇｂｐｓ、１０チャンネルの情報の重ね合わせであると
するなら、プローブレーザ光パルスによって実質的にも
との１０Ｇｂｐｓの１チャンネル分の情報を読み出すこ
とが可能となる。もし１Ｇｂｐｓ、１００チャンネルの
情報なら、プローブレーザ光パルスのくり返しを１Ｇｂ
ｐｓに設定すれば良い。そうすることで１Ｇｂｐｓのプ
ローブレーザ光パルス出力を光検出器で受光した後は電
気的な情報処理を行うことは比較的容易にできる。また
違うチャンネルの情報を読み取るためにはプローブレー
ザ光パルスの入射タイミングを１００Ｇｂｐｓの周期に
相当する１０ｐｓの整数倍だけずらせば良い。さらに本
発明による情報読み取りでは信号レーザ光パルス列は減
衰または破壊されないのでシリーズに他のレーザ素子に
入射させることによって何度もくり返し読み取を行うこ
とが可能である。
【０００８】
【実施例】この発明の実施例について図面を参照しなが
ら詳細な説明を行う。
ら詳細な説明を行う。
【０００９】図１は、本発明を適用した光制御ならびに
光情報読み取方法の一実施例の模式的構成を示してい
る。入射信号レーザ光パルス列１１は合波ミラー２１に
よって入射プローブレーザ光パルス列１２と光路が重ね
合わせられ、レンズ２２で集光されダイオードレーザ３
１に入射させられる。ダイオードレーザ３１は直流電源
３２によって駆動される。ダイオードレーザ３１からの
出射光はレンズ２３によってコリメートされ、分波ミラ
ー２４によって出射プローブレーザ光パルス列１３と出
射信号レーザ光パルス列１４とに分けられる。
光情報読み取方法の一実施例の模式的構成を示してい
る。入射信号レーザ光パルス列１１は合波ミラー２１に
よって入射プローブレーザ光パルス列１２と光路が重ね
合わせられ、レンズ２２で集光されダイオードレーザ３
１に入射させられる。ダイオードレーザ３１は直流電源
３２によって駆動される。ダイオードレーザ３１からの
出射光はレンズ２３によってコリメートされ、分波ミラ
ー２４によって出射プローブレーザ光パルス列１３と出
射信号レーザ光パルス列１４とに分けられる。
【００１０】本実施例では、ダイオードレーザ３１とし
て長さ約１００μｍの導波路型ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
量子井戸レーザを用いた。励起電流は発振しきい値の約
２倍に設定した。また、入射信号レーザ光パルス列１１
は、１０Ｇｂｐｓで変調した同一波長の２つのレーザ光
を合波して、見かけ上２０Ｇｂｐｓで変調された光とな
っている。この波長はダイオードレーザ３１の発振波長
と同一にしている。入射平均パワーは約１ｍＷとする。
また、入射プローブレーザ光パルス列１２としては１０
Ｇｂｐｓの単調くり返し光パルス列を用い、波長をダイ
オードレーザ３１に共振モードの１つでかつ入射信号レ
ーザ光パルス列１１の波長のモードと隣合うモードに一
致するようにする。そしてその入射平均パワーを約１０
０μＷとする。入射のタイミングは出射信号レーザ光パ
ルス列１４と同期させる。
て長さ約１００μｍの導波路型ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
量子井戸レーザを用いた。励起電流は発振しきい値の約
２倍に設定した。また、入射信号レーザ光パルス列１１
は、１０Ｇｂｐｓで変調した同一波長の２つのレーザ光
を合波して、見かけ上２０Ｇｂｐｓで変調された光とな
っている。この波長はダイオードレーザ３１の発振波長
と同一にしている。入射平均パワーは約１ｍＷとする。
また、入射プローブレーザ光パルス列１２としては１０
Ｇｂｐｓの単調くり返し光パルス列を用い、波長をダイ
オードレーザ３１に共振モードの１つでかつ入射信号レ
ーザ光パルス列１１の波長のモードと隣合うモードに一
致するようにする。そしてその入射平均パワーを約１０
０μＷとする。入射のタイミングは出射信号レーザ光パ
ルス列１４と同期させる。
【００１１】図２は図１の構成によって上記の条件で得
られる出射プローブレーザ光１３と出射信号レーザ光パ
ルス列１４の時間トレースの測定例を示している。出射
プローブレーザ光パルス列波形４３と出射信号レーザ光
パルス列波形４４との比較により、信号レーザ光パルス
がダイオードレーザ３１に入射した時にはプローブレー
ザ光パルスの増幅が抑制されている様子が見られる。つ
まり、信号レーザ光パルスによってプローブレーザ光パ
ルスが制御されている。逆にプローブレーザ光パルスを
主体に考えればこれを検出することで信号レーザ光パル
スの有無を判別できることになる。即ちプローブレーザ
光パルスの周期で、反転された形で信号光パルス列の情
報を読みとっていることが分る。
られる出射プローブレーザ光１３と出射信号レーザ光パ
ルス列１４の時間トレースの測定例を示している。出射
プローブレーザ光パルス列波形４３と出射信号レーザ光
パルス列波形４４との比較により、信号レーザ光パルス
がダイオードレーザ３１に入射した時にはプローブレー
ザ光パルスの増幅が抑制されている様子が見られる。つ
まり、信号レーザ光パルスによってプローブレーザ光パ
ルスが制御されている。逆にプローブレーザ光パルスを
主体に考えればこれを検出することで信号レーザ光パル
スの有無を判別できることになる。即ちプローブレーザ
光パルスの周期で、反転された形で信号光パルス列の情
報を読みとっていることが分る。
【００１２】本実施例ではレーザ素子として導波路型の
ダイオードレーザを選択したが、本発明はこれに限定さ
れることなく垂直共振器型の面発光レーザを用いること
も可能である。動作波長についても用いるレーザ素子の
種類に合わせて変えれば良く特に限定はない。また、２
つの入射レーザ光の波長を、レーザ素子の隣合った共振
モードに限定する必要はなく、適正な動作をするための
十分な相互作用の大きさが得られる範囲で波長差を設け
れば良い。
ダイオードレーザを選択したが、本発明はこれに限定さ
れることなく垂直共振器型の面発光レーザを用いること
も可能である。動作波長についても用いるレーザ素子の
種類に合わせて変えれば良く特に限定はない。また、２
つの入射レーザ光の波長を、レーザ素子の隣合った共振
モードに限定する必要はなく、適正な動作をするための
十分な相互作用の大きさが得られる範囲で波長差を設け
れば良い。
【００１３】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明を用いれば
レーザ素子中で２つの波長の光の相互作用を利用するこ
とにより、超高速で光を制御しまた超高速の信号光パル
ス列に乗せられた情報を光によってほぼ非破壊で読み出
すことが可能となる。
レーザ素子中で２つの波長の光の相互作用を利用するこ
とにより、超高速で光を制御しまた超高速の信号光パル
ス列に乗せられた情報を光によってほぼ非破壊で読み出
すことが可能となる。
【図１】本発明を適用した光制御方法および光情報読み
取方法の一実施例の模式的構成を示す図である。
取方法の一実施例の模式的構成を示す図である。
【図２】図１の構成によって得られた光制御および光情
報読み取を示す２つのレーザ光パルス列の時間トレース
を示す図である。
報読み取を示す２つのレーザ光パルス列の時間トレース
を示す図である。
１１ 入射信号レーザ光パルス列 １２ 入射プローブレーザ光パルス列 １３ 出射プローブレーザ光パルス列 １４ 出射信号レーザ光パルス列 ２１ 合波ミラー ２２ レンズ ２３ レンズ ２４ 分波ミラー ３１ ダイオードレーザ ３２ 直流電源 ４３ 出射プローブレーザ光パルス列波形 ４４ 出射信号レーザ光パルス列波形
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ素子に対し、該レーザ素子に共振
し得る２種類の波長の２つのレーザ光を入射させ、１方
のレーザ光に対する該レーザ素子内での増幅率をもう１
方のレーザ光の入射のオン・オフにより制御する光制御
方法。 - 【請求項２】 レーザ素子に対し、該レーザ素子に共振
し得るパルス列からなる２種類の波長の２つのレーザ光
を入射させ、該レーザ素子から出射される１方のレーザ
光パルスの強度を他方のレーザ光パルスの入射のタイミ
ングを同期させることにより制御する光制御方法。 - 【請求項３】 レーザ素子に対し、該レーザ素子に共振
し得るパルス列からなる２種類の波長の２つのレーザ光
を入射させ、該レーザ素子内で優勢な誘導放出を行うよ
うに条件設定した周期的情報を有する１方のレーザ光パ
ルスに、劣勢な誘導放出を行うように条件設定した一定
周期の他方のレーザ光パルスの入射のタイミングを同期
させ、後者のレーザ光パルスの出射強度変化により前者
のレーザ光パルスの有無を検出する光情報読み取方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4237918A JPH0682854A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 光制御方法および光情報読み取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4237918A JPH0682854A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 光制御方法および光情報読み取方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682854A true JPH0682854A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17022379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4237918A Pending JPH0682854A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 光制御方法および光情報読み取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682854A (ja) |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP4237918A patent/JPH0682854A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000711 |