JPH0685366A - ハーモニックモードロックレーザ装置 - Google Patents
ハーモニックモードロックレーザ装置Info
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- JPH0685366A JPH0685366A JP5041723A JP4172393A JPH0685366A JP H0685366 A JPH0685366 A JP H0685366A JP 5041723 A JP5041723 A JP 5041723A JP 4172393 A JP4172393 A JP 4172393A JP H0685366 A JPH0685366 A JP H0685366A
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
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- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
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- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1109—Active mode locking
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハーモニックモードロックリングレーザの改
善に関し、の出射パルスのエネルギー、形状、幅を均一
化するソリトンパルス光源を提供すること。 【構成】 本発明は、閉ループ光伝送路を構成する手段
１２、光伝送路に沿ってコヒーレント光を発光させる活
性レーザ媒質１５、伝送路中に配置され、光伝送路を光
パルスが通過する時間の整数分の一に十分等しい周期を
有する光パルス列として、伝送路を伝搬させるための手
段１８、１９とを有するようなタイプのハーモニックモ
ードロックリングレーザの改善に関する。本発明は、閉
ループ伝送路にファブリペロー光共振器を配置し２４、
光共振器のフリースペクトルレンジを、リングレーザ内
の光パルスのパルス繰り返しレートと十分に等しくす
る。
善に関し、の出射パルスのエネルギー、形状、幅を均一
化するソリトンパルス光源を提供すること。 【構成】 本発明は、閉ループ光伝送路を構成する手段
１２、光伝送路に沿ってコヒーレント光を発光させる活
性レーザ媒質１５、伝送路中に配置され、光伝送路を光
パルスが通過する時間の整数分の一に十分等しい周期を
有する光パルス列として、伝送路を伝搬させるための手
段１８、１９とを有するようなタイプのハーモニックモ
ードロックリングレーザの改善に関する。本発明は、閉
ループ伝送路にファブリペロー光共振器を配置し２４、
光共振器のフリースペクトルレンジを、リングレーザ内
の光パルスのパルス繰り返しレートと十分に等しくす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光パルス発生器に関
し、特に、ハーモニックモードロックリングレーザに関
する。
し、特に、ハーモニックモードロックリングレーザに関
する。
【０００２】
【従来の技術】Gordonらによる米国特許No.4700339（１
９８７年１０月１３日付与）及び、Mollenauerらによる
米国特許No.4881790（１９８９年１１月２１日付与）
は、情報の長距離光ファイバ伝送における、ソリトンの
利用の長所を示した文献の例である。ソリトンは、特定
の形状と、パルス幅、エネルギーを有する光パルスであ
り、このとき各パルスは、シングルモード光ファイバ中
を長距離に渡って、パルス形状とパルス幅を維持したま
ま伝搬することが可能である。シングルモードガラス光
ファイバ中の伝搬においては、そのようなパルス形状と
して、ハイパボリックセカントの２乗となる強度包絡線
を有することが理想的である。このようなパルスは、シ
ングルモードファイバ中のある非線形効果によって、フ
ァイバ中の波長分散の影響を補償する。理想的なソリト
ンパルスの特性である、与えられたスペクトルに対し
て、最小の時間−帯域幅積を有するようなパルスは、”
トランスフォームリミットパルス”と呼ばれる。ソリト
ン伝送の他の長所は、伝送信号の増幅に、中継器ではな
くエルビウム増幅器を用いる実用性にある。ソリトン伝
送では、さらに伝送線容量を向上させることが可能な、
波長分割多重、偏波分割多重を用いることができる。
９８７年１０月１３日付与）及び、Mollenauerらによる
米国特許No.4881790（１９８９年１１月２１日付与）
は、情報の長距離光ファイバ伝送における、ソリトンの
利用の長所を示した文献の例である。ソリトンは、特定
の形状と、パルス幅、エネルギーを有する光パルスであ
り、このとき各パルスは、シングルモード光ファイバ中
を長距離に渡って、パルス形状とパルス幅を維持したま
ま伝搬することが可能である。シングルモードガラス光
ファイバ中の伝搬においては、そのようなパルス形状と
して、ハイパボリックセカントの２乗となる強度包絡線
を有することが理想的である。このようなパルスは、シ
ングルモードファイバ中のある非線形効果によって、フ
ァイバ中の波長分散の影響を補償する。理想的なソリト
ンパルスの特性である、与えられたスペクトルに対し
て、最小の時間−帯域幅積を有するようなパルスは、”
トランスフォームリミットパルス”と呼ばれる。ソリト
ン伝送の他の長所は、伝送信号の増幅に、中継器ではな
くエルビウム増幅器を用いる実用性にある。ソリトン伝
送では、さらに伝送線容量を向上させることが可能な、
波長分割多重、偏波分割多重を用いることができる。
【０００３】J.D.Kafka、T.Baerによる、"Mode-Locked
Erbium-Doped Fiber Laser with Soliton Pulse Shapin
g,"Optics Letters, Vol.14, No.22, November 15, 198
9,pp.1269-1271及び、A.Takada、H.Miyazawaによる、"P
icosecond Pulse Generationfrom Actively Mode-Locke
d Erbium-Doped Fibre Laser,"Electronics Letters, V
ol.26, No.3, February 1, 1990, pp.216-217は、短パ
ルスの発生に、ハーモニックモードロックファイバリン
グレーザを用いた論文の例である。上記の論文に示され
ているリングレーザでは、閉ループ共振器伝送路内に配
置された、エルビウムファイバ増幅器を励起するための
ポンプ光源を用いている。伝送路内の電気光学変調器を
適切な周波数で駆動し、レーザ光を閉ループ共振器伝送
路の隣接する共振モード間の周波数間隔の、倍調波とな
る繰り返しレートを有するような光パルスにする。リン
グレーザの閉ループ内を周回する光パルスは、閉ループ
から外へ結合され、ソリトン伝送に用いることができる
パルスを構成する。能動モードロックレーザから発生さ
れた光パルスは、ガウシアン形状となる傾向にあること
が知られているが、このパルス形状は、ソリトン伝送シ
ステムに用いることができる、所望のハイパボリックセ
カント２乗パルス形状に十分等しいものである。残念な
がら、ハーモニックモードロックリングレーザから発生
するパルス列は、振幅揺らぎを有する傾向にあることを
発見した。これらのパルスの振幅揺らぎ及び他の不安定
性は、リングレーザの閉ループ内のモード間の、固有の
不要な相互作用を生じさせる。
Erbium-Doped Fiber Laser with Soliton Pulse Shapin
g,"Optics Letters, Vol.14, No.22, November 15, 198
9,pp.1269-1271及び、A.Takada、H.Miyazawaによる、"P
icosecond Pulse Generationfrom Actively Mode-Locke
d Erbium-Doped Fibre Laser,"Electronics Letters, V
ol.26, No.3, February 1, 1990, pp.216-217は、短パ
ルスの発生に、ハーモニックモードロックファイバリン
グレーザを用いた論文の例である。上記の論文に示され
ているリングレーザでは、閉ループ共振器伝送路内に配
置された、エルビウムファイバ増幅器を励起するための
ポンプ光源を用いている。伝送路内の電気光学変調器を
適切な周波数で駆動し、レーザ光を閉ループ共振器伝送
路の隣接する共振モード間の周波数間隔の、倍調波とな
る繰り返しレートを有するような光パルスにする。リン
グレーザの閉ループ内を周回する光パルスは、閉ループ
から外へ結合され、ソリトン伝送に用いることができる
パルスを構成する。能動モードロックレーザから発生さ
れた光パルスは、ガウシアン形状となる傾向にあること
が知られているが、このパルス形状は、ソリトン伝送シ
ステムに用いることができる、所望のハイパボリックセ
カント２乗パルス形状に十分等しいものである。残念な
がら、ハーモニックモードロックリングレーザから発生
するパルス列は、振幅揺らぎを有する傾向にあることを
発見した。これらのパルスの振幅揺らぎ及び他の不安定
性は、リングレーザの閉ループ内のモード間の、固有の
不要な相互作用を生じさせる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、光ファイバ伝
送及び特に実際のソリトン光源として用いるための、実
用的な光パルス光源が、依然必要とされている。
送及び特に実際のソリトン光源として用いるための、実
用的な光パルス光源が、依然必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、閉ループ光伝
送路を構成する手段、光伝送路に沿ってコヒーレント光
を発光させるための活性レーザ媒質、伝送路中に配置さ
れ、光伝送路を光パルスが通過する時間の整数分の一に
十分等しい周期を有する光パルス列として、伝送路を伝
搬させるための手段とを有するようなタイプのハーモニ
ックモードロックリングレーザの改善に関する。本発明
における改善点は、閉ループ伝送路にファブリペロー光
共振器を配置し、光共振器のフリースペクトルレンジ
を、リングレーザ内の光パルスのパルス繰り返しレート
と十分に等しくすることにある。この条件下において、
ファイブリペロー共振器は、個々のパルスのエネルギ
ー、パルス形状、パルス幅を均一化するように作用す
る。
送路を構成する手段、光伝送路に沿ってコヒーレント光
を発光させるための活性レーザ媒質、伝送路中に配置さ
れ、光伝送路を光パルスが通過する時間の整数分の一に
十分等しい周期を有する光パルス列として、伝送路を伝
搬させるための手段とを有するようなタイプのハーモニ
ックモードロックリングレーザの改善に関する。本発明
における改善点は、閉ループ伝送路にファブリペロー光
共振器を配置し、光共振器のフリースペクトルレンジ
を、リングレーザ内の光パルスのパルス繰り返しレート
と十分に等しくすることにある。この条件下において、
ファイブリペロー共振器は、個々のパルスのエネルギ
ー、パルス形状、パルス幅を均一化するように作用す
る。
【０００６】
【実施例】本発明によるハーモニックモードロックリン
グレーザの実施例は、図示されるように、閉ループ光伝
送路の一部がシングルモード光ファイバ１２によって構
成されている。光結合器１３は、ポンプレーザ１４から
の光エネルギーを、エルビウムファイバ増幅器１５へ導
く。エルビウムファイバ増幅器１５は、例として、S.B.
Pooleらの論文、"Fabrication and Characterization o
f Low-Loss OpticalFibers Containing Rare-Earth Ion
s,"Journal of Lightwave Technology, Vol.LT-4, No.
7, July 1986, pp.870-875、に示されるような種類の活
性レーザ媒質であり、エルビウムをドープした光ファイ
バ部分から構成され、光ファイバに沿って、ポンプレー
ザ１４からのエネルギーが適切にポンプされると光増幅
が行われる。種々の他の種類の活性レーザ媒質を、ハー
モニックモードロックリングレーザにおける光増幅に用
いることが可能である。光エネルギーは光伝送路によっ
て定義された閉ループに沿って伝搬し、偏波コントロー
ラ１７はリング内の偏波変動を補正するために用いられ
る。偏波コントローラは、従来技術に知られるように、
適切な偏波状態へ変換するための、適当な長さの光ファ
イバループによって構成されている；リングを周回する
光の偏波状態が問題とならない場合には、コントローラ
１７は必要とされない。
グレーザの実施例は、図示されるように、閉ループ光伝
送路の一部がシングルモード光ファイバ１２によって構
成されている。光結合器１３は、ポンプレーザ１４から
の光エネルギーを、エルビウムファイバ増幅器１５へ導
く。エルビウムファイバ増幅器１５は、例として、S.B.
Pooleらの論文、"Fabrication and Characterization o
f Low-Loss OpticalFibers Containing Rare-Earth Ion
s,"Journal of Lightwave Technology, Vol.LT-4, No.
7, July 1986, pp.870-875、に示されるような種類の活
性レーザ媒質であり、エルビウムをドープした光ファイ
バ部分から構成され、光ファイバに沿って、ポンプレー
ザ１４からのエネルギーが適切にポンプされると光増幅
が行われる。種々の他の種類の活性レーザ媒質を、ハー
モニックモードロックリングレーザにおける光増幅に用
いることが可能である。光エネルギーは光伝送路によっ
て定義された閉ループに沿って伝搬し、偏波コントロー
ラ１７はリング内の偏波変動を補正するために用いられ
る。偏波コントローラは、従来技術に知られるように、
適切な偏波状態へ変換するための、適当な長さの光ファ
イバループによって構成されている；リングを周回する
光の偏波状態が問題とならない場合には、コントローラ
１７は必要とされない。
【０００７】変調器１８は、コヒーレント光の光強度を
変調し光パルス列を得る。通常は、マッハツェンダリチ
ウムナイオベイト変調器を、電気発振器１９によってギ
ガヘルツ帯の周波数で駆動し、対応する繰り返しレート
の光パルス列を形成する。変調周波数は、パルスの繰り
返しレートが、光パルスの光路の通過時間の整数分の一
に十分等しいような周期となるように設定する、つまり
Ｔ＝ｔ／Ｎを満たすように設定し、ここで、Ｔは光パル
スの周期、ｔは光パルスの閉ループ光路の通過時間、Ｎ
は整数である。図２に示すように、閉ループ光路は複数
の共振周波数モード、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、・・・Ｒnを有す
る。上式によれば、パルス繰り返しレートｆ2は近似的
に、ｆ2＝Ｎｆ1によって与えられ、ここで、ｆ1は図２
に示されるように隣接共振モードの周波数間隔である。
変調し光パルス列を得る。通常は、マッハツェンダリチ
ウムナイオベイト変調器を、電気発振器１９によってギ
ガヘルツ帯の周波数で駆動し、対応する繰り返しレート
の光パルス列を形成する。変調周波数は、パルスの繰り
返しレートが、光パルスの光路の通過時間の整数分の一
に十分等しいような周期となるように設定する、つまり
Ｔ＝ｔ／Ｎを満たすように設定し、ここで、Ｔは光パル
スの周期、ｔは光パルスの閉ループ光路の通過時間、Ｎ
は整数である。図２に示すように、閉ループ光路は複数
の共振周波数モード、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、・・・Ｒnを有す
る。上式によれば、パルス繰り返しレートｆ2は近似的
に、ｆ2＝Ｎｆ1によって与えられ、ここで、ｆ1は図２
に示されるように隣接共振モードの周波数間隔である。
【０００８】調節可能遅延線２１は、リング内の通過時
間が変調周期の整数倍に等しくなるように調節すること
が可能で、駆動周波数の倍調波がリングの縦モードと一
致するように調節する。レーザの波長はチューニング要
素２２によって制御され、従来技術にあるように、光波
長の粗調整用の角度調整バンドパス干渉フィルタ、微調
整用のソリッドエタロンから構成すれば良い。
間が変調周期の整数倍に等しくなるように調節すること
が可能で、駆動周波数の倍調波がリングの縦モードと一
致するように調節する。レーザの波長はチューニング要
素２２によって制御され、従来技術にあるように、光波
長の粗調整用の角度調整バンドパス干渉フィルタ、微調
整用のソリッドエタロンから構成すれば良い。
【０００９】本発明においては、リングあるいは閉ルー
プの一部は、半透過ミラー２５および２６からなるファ
ブリペロー共振器２４から構成され、以下に説明するよ
うに出力光パルスの振幅を均一化する作用がある。リン
グ内を周回するパルス列の一部は、リングから出力カプ
ラ２７によって取り出され、図示されるように出力パル
スとして伝送される。本発明においては、これらの光パ
ルスはシングルモード光ファイバへのソリトン伝送に用
いることが可能であり、情報のソリトン伝送に関して知
られている利益を得ることができる。アイソレータ２８
をリング内に配置し、上記のように光がリング内を反時
計方向に伝搬するようにする。
プの一部は、半透過ミラー２５および２６からなるファ
ブリペロー共振器２４から構成され、以下に説明するよ
うに出力光パルスの振幅を均一化する作用がある。リン
グ内を周回するパルス列の一部は、リングから出力カプ
ラ２７によって取り出され、図示されるように出力パル
スとして伝送される。本発明においては、これらの光パ
ルスはシングルモード光ファイバへのソリトン伝送に用
いることが可能であり、情報のソリトン伝送に関して知
られている利益を得ることができる。アイソレータ２８
をリング内に配置し、上記のように光がリング内を反時
計方向に伝搬するようにする。
【００１０】前述のように、ハーモニックモードロック
リングレーザでは、ソリトン伝送システムに用いること
ができる、ハイパボリックセカント２乗パルス形状のソ
リトンパルスに十分等しい、ガウシアン形状を有するパ
ルスを発生することが可能である。つまり、光ファイバ
の非線形効果と波長分散効果とが等しくなり、パルス形
状が劣化することなく長距離に渡って伝送することが可
能となる。残念ながら、従来のハーモニックモードロッ
クリングレーザから発生するパルス列には、不要な発振
モードが含まれており、出力光パルスの強度あるいは振
幅が不均一となる傾向にあることを発見した。このよう
な揺らぎの影響は大きく、少なくともソリトンパルス光
源としては利用することができない。
リングレーザでは、ソリトン伝送システムに用いること
ができる、ハイパボリックセカント２乗パルス形状のソ
リトンパルスに十分等しい、ガウシアン形状を有するパ
ルスを発生することが可能である。つまり、光ファイバ
の非線形効果と波長分散効果とが等しくなり、パルス形
状が劣化することなく長距離に渡って伝送することが可
能となる。残念ながら、従来のハーモニックモードロッ
クリングレーザから発生するパルス列には、不要な発振
モードが含まれており、出力光パルスの強度あるいは振
幅が不均一となる傾向にあることを発見した。このよう
な揺らぎの影響は大きく、少なくともソリトンパルス光
源としては利用することができない。
【００１１】本発明においては、これらの問題点は、リ
ングレーザ内の光パルスのパルス繰り返しレートと十分
に等しいフリースペクトルレンジを有する、ファブリペ
ロー共振器２４を用いることによって解決される。ファ
ブリペロー共振器は複数の等間隔共振点と、２つの隣接
共振モードの周波数間隔で決まるフリースペクトルレン
ジ（ＦＳＲ）を有する。ファブリペロー共振器の周波数
モードが図２で示されるとき；ＦＳＲはｆ1に等しい。
ＦＳＲはまた、ＦＳＲ＝ｃ／２ｄによって与えられ、こ
こで、ｃは共振器内の光速、ｄは対向するミラー２５及
び２６間の光路である。
ングレーザ内の光パルスのパルス繰り返しレートと十分
に等しいフリースペクトルレンジを有する、ファブリペ
ロー共振器２４を用いることによって解決される。ファ
ブリペロー共振器は複数の等間隔共振点と、２つの隣接
共振モードの周波数間隔で決まるフリースペクトルレン
ジ（ＦＳＲ）を有する。ファブリペロー共振器の周波数
モードが図２で示されるとき；ＦＳＲはｆ1に等しい。
ＦＳＲはまた、ＦＳＲ＝ｃ／２ｄによって与えられ、こ
こで、ｃは共振器内の光速、ｄは対向するミラー２５及
び２６間の光路である。
【００１２】本発明において、共振器２４は、リングレ
ーザのパルス繰り返しレートｆ2に十分等しいＦＳＲを
有する、つまり、ＦＳＲ＝ｆ2である。この条件におい
て、ファブリペロー共振器は、パルス列の伝達するエネ
ルギーを均一化し、それによって発生したパルス列のパ
ルス振幅を均一化する。リングレーザモードの内、共振
器２４の共振ピークに最も一致するものがレーザ発光
し、他の競合モードは抑圧される。式（３）及び（４）
に示されるように、共振器２４内の光の周回時間は、所
望のパルス周期に対応する。
ーザのパルス繰り返しレートｆ2に十分等しいＦＳＲを
有する、つまり、ＦＳＲ＝ｆ2である。この条件におい
て、ファブリペロー共振器は、パルス列の伝達するエネ
ルギーを均一化し、それによって発生したパルス列のパ
ルス振幅を均一化する。リングレーザモードの内、共振
器２４の共振ピークに最も一致するものがレーザ発光
し、他の競合モードは抑圧される。式（３）及び（４）
に示されるように、共振器２４内の光の周回時間は、所
望のパルス周期に対応する。
【００１３】リングの不要なモードを完全に抑圧するた
めに、ファブリペロー共振器のモード線幅は、リングモ
ード周波数間隔程度とするか、あるいはそれ以下とする
必要がある。これは、ファブリペロー共振器ミラーの反
射率を十分高くすることによって実施可能である。他の
光共振器において、ファブリペロー共振器の前述の本質
的な性能を満たすものがあれば、そのような共振器をフ
ァブリペロー共振器２４の代わりに用いることが可能で
ある。しかし、ファブリペロー共振器は最も実用的な構
成であり、前述のように本発明の実施に好適である。
めに、ファブリペロー共振器のモード線幅は、リングモ
ード周波数間隔程度とするか、あるいはそれ以下とする
必要がある。これは、ファブリペロー共振器ミラーの反
射率を十分高くすることによって実施可能である。他の
光共振器において、ファブリペロー共振器の前述の本質
的な性能を満たすものがあれば、そのような共振器をフ
ァブリペロー共振器２４の代わりに用いることが可能で
ある。しかし、ファブリペロー共振器は最も実用的な構
成であり、前述のように本発明の実施に好適である。
【００１４】本発明によるリングレーザの実験系を構成
し、波長１．５５５ミクロンにおいて動作させた。波長
１．４８ミクロンにおいて、１００ｍＷのポンプ光出力
を印加した。閉ループの全長は２０ｍである。光結合器
１３は市販品であり、JDS Fitel Company of Napean, O
ntario, Canadaより、モデル番号WD1415M1-A1として提
供されている。エルビウムファイバ増幅器１５は、標準
的な増幅器構成で、全長が１５ｍである。偏波コントロ
ーラ１７は、それぞれ１インチ直径のファイバループを
各２つ持つ、３つのパドルを有する回転パドル型コント
ローラとして知られるものである。チューニング要素
は、波長１．５５５ミクロンにおいて７３％の反射率コ
ーティングを有する、０．５ミリメートル厚の平行石英
プレートからなるチューニングエタロンと、垂直入射時
に中心波長１５６０ナノメートルで、通過帯域が２ナノ
メートルのチルトチューナブルフィルタによる、バンド
パスフィルタとから構成され、それぞれ、Virgo Optic
s, Port Ritchie, Florida、及びOmega Optical, Bratt
leboro, Vermontから市販されている。２．５ギガヘル
ツファブリペロー共振器２４は、９８％反射率ミラーを
用い、７５ミリメートルの曲率半径と６０ミリメートル
の間隔を有している。アイソレータ２８及びリチウムナ
イオベイト変調器１８は、標準的な市販製品である。パ
ルス幅は、変調度を調節することによって、３５から１
００ピコ秒以上まで簡単に制御できる。パルスは、本質
的にトランスフォームリミットであり、近似的にガウシ
アン形状であり時間帯域積は０．４４であった。チュー
ニング要素の帯域を適切に増加させることによって、さ
らに短パルスを発生させることが可能であると考えられ
る。
し、波長１．５５５ミクロンにおいて動作させた。波長
１．４８ミクロンにおいて、１００ｍＷのポンプ光出力
を印加した。閉ループの全長は２０ｍである。光結合器
１３は市販品であり、JDS Fitel Company of Napean, O
ntario, Canadaより、モデル番号WD1415M1-A1として提
供されている。エルビウムファイバ増幅器１５は、標準
的な増幅器構成で、全長が１５ｍである。偏波コントロ
ーラ１７は、それぞれ１インチ直径のファイバループを
各２つ持つ、３つのパドルを有する回転パドル型コント
ローラとして知られるものである。チューニング要素
は、波長１．５５５ミクロンにおいて７３％の反射率コ
ーティングを有する、０．５ミリメートル厚の平行石英
プレートからなるチューニングエタロンと、垂直入射時
に中心波長１５６０ナノメートルで、通過帯域が２ナノ
メートルのチルトチューナブルフィルタによる、バンド
パスフィルタとから構成され、それぞれ、Virgo Optic
s, Port Ritchie, Florida、及びOmega Optical, Bratt
leboro, Vermontから市販されている。２．５ギガヘル
ツファブリペロー共振器２４は、９８％反射率ミラーを
用い、７５ミリメートルの曲率半径と６０ミリメートル
の間隔を有している。アイソレータ２８及びリチウムナ
イオベイト変調器１８は、標準的な市販製品である。パ
ルス幅は、変調度を調節することによって、３５から１
００ピコ秒以上まで簡単に制御できる。パルスは、本質
的にトランスフォームリミットであり、近似的にガウシ
アン形状であり時間帯域積は０．４４であった。チュー
ニング要素の帯域を適切に増加させることによって、さ
らに短パルスを発生させることが可能であると考えられ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、ハー
モニックモードロックリングレーザの改善に関し、閉ル
ープ伝送路にファブリペロー光共振器を配置し、光共振
器のフリースペクトルレンジを、リングレーザ内の光パ
ルスのパルス繰り返しレートと十分に等しくすることに
よって、個々の出射パルスのエネルギー、パルス形状、
パルス幅を均一化することが可能な、ソリトンパルス光
源を提供することが可能となる。
モニックモードロックリングレーザの改善に関し、閉ル
ープ伝送路にファブリペロー光共振器を配置し、光共振
器のフリースペクトルレンジを、リングレーザ内の光パ
ルスのパルス繰り返しレートと十分に等しくすることに
よって、個々の出射パルスのエネルギー、パルス形状、
パルス幅を均一化することが可能な、ソリトンパルス光
源を提供することが可能となる。
【図１】本発明によるハーモニックモードロックリング
レーザの実施例の構成を示す図。
レーザの実施例の構成を示す図。
【図２】図１のリングによって得られるモードを示す
図。
図。
１２ シングルモード光ファイバ １３ 光結合器 １４ ポンプレーザ １５ エルビウムファイバ増幅器 １７ 偏波コントローラ １８ 変調器 １９ 電気発振器 ２１ 遅延線 ２２ チューニング要素 ２４ ファブリペロー共振器 ２５ ミラー ２６ ミラー ２７ 出力カプラ ２８ アイソレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ ティー．ハーヴェイ アメリカ合衆国 08540 ニュージャージ ー マーサー カウンティー、プリンスト ン、リヴァーサイド ドライヴ 240 (72)発明者 リン フレデリック モルヌール アメリカ合衆国 07722 ニュージャージ ー マンマウス カウンティー、コルツ ネック、キャリッジ ヒル ドライヴ 11
Claims (6)
- 【請求項１】 閉ループ光伝送路（１２）と、 前記光伝送路（１２）中に配置される活性レーザ媒質
（１５）と、 前記活性レーザ媒質（１５）に既定波長のコヒーレント
光を発光させる手段（１４）と、 前記光伝送路（１２）中に配置され、発光した光を、前
記光伝送路に沿って、光周波数に近い十分に均一な繰り
返しレート（ｆ2）を有するパルス列として、伝搬させ
る手段（１８、１９）と前記光伝送路から前記パルスの
一部を除去する手段（２７）と、 前記光伝送路に配置された等間隔の共振点を有する光共
振器（２４）とを有し、 光パルスが前記閉ループ長を伝搬する時間（ｔ）は、前
記パルス繰り返しレート（ｆ2）の周期（Ｔ）の整数倍
（１、２、３・・、Ｎ）とほぼ等しく、 前記近接する共振点（Ｒ1，Ｒ2）の周波数間隔（ｆ1）
の整数倍が、前記パルス繰り返しレート（ｆ2）とほぼ
等しいことを特徴とするハーモニックモードロックレー
ザ装置。 - 【請求項２】 パルス列が、ソリトン光源として用るた
めの、トランスフォームリミットパルスに、十分に等し
いことを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 光共振器が、ファブリペロー共振器であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 活性レーザ媒質が、希土類をドープした
シングルモード光ファイバであることを特徴とする請求
項１に記載の装置。 - 【請求項５】 活性光媒質を発光させる手段（１４）
が、閉ループ光伝送路に光ポンプエネルギーを供給する
手段であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 共振点の幅と共振点間隔との比が、パル
スの繰り返しレート周期と、閉ループ内を光が通過する
時間との比に、ほぼ等しいことを特徴とする、請求項１
に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/835,813 US5212711A (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Harmonically mode-locked laser |
| US835813 | 1992-02-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685366A true JPH0685366A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2545189B2 JP2545189B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=25270532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5041723A Expired - Lifetime JP2545189B2 (ja) | 1992-02-18 | 1993-02-08 | ハ―モニックモ―ドロックレ―ザ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5212711A (ja) |
| EP (1) | EP0557018B1 (ja) |
| JP (1) | JP2545189B2 (ja) |
| DE (1) | DE69305548T2 (ja) |
| HK (1) | HK215796A (ja) |
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| KR20160048541A (ko) * | 2014-10-24 | 2016-05-04 | 한국과학기술연구원 | 준연속 레이저의 펄스 쉐이핑을 위한 광신호 변조 장치 및 방법 |
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- 1996-12-19 HK HK215796A patent/HK215796A/en not_active IP Right Cessation
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