JPS5924827A - 光ゲ−ト変調方法及び光ゲ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は）（、ゲート用変ｉ９ｉ！方法及びこの変Ｗｆ
（方法を適用した光ゲートに関する。

光信号の短時間ゲート（光スィッチ〕として、従来一般
的に＆Ｊ　ｔｖ、気光学変＃７４器或いは音！〃光学変
ル６１器か用いられている。これら変調器を便用する場
合には、これらのゲート幅と同程度の変１ｌｉｔ用’Ｉ
ｆｆ。

気パルス或いは音響パルスが必要となるか、このような
パルス幅がｎｓからｐｓと短かくかつデユー。

ティ比への小さい可１気或い（ｊ肩響パルスを得ること
は困姐若しくは不可能である。これがためこのように短
い光ゲートを得るごとは卸しい。

他方、最近アメリカにおいて、■Ｌ気光学効果を用いて
短時間光ゲートを可能とならしめる二つの・理論的方式
が提案された。

第一の方式は米国のベル研究所のＥ　、　Ａ　、Ｊ　、
Ｍａｒｃａｔｉｌｉが提案した［導波形光方向性結合器
による一短光パルスゲートＪ　（Ａｐｐｌｉｅｄ　ｏｐ
ｔｉｃｓ　ｖｏｌ・１９　ｐ１４６８〜１４７６（１υ
８０〕）である。この第一の方式では、光ゲートを、第
１図に示すように、電気光学結晶ｌの表向附近に２本の
光導波路２，８を平行に設け、これら光導波路上に電極
４，５をそれぞれ設け、これら電極１川に、高周波電源
６から高周波電圧を印加できるように構成している。こ
の場合、２つの導波ｊｌｌ’＋　２１　ｓ間には弱い結
合があり、また１１′Ｌ界無印加時には両専波路の光伝
倣連反もほぼ等しくなっている。また昂メ坂路艮りを珂
定してこの１１１界無印力旧Ｉひには一方の導波路２に
人ｌ・１した光ビームＰ０が光ゲートの出力部では導波
路８にほぼ完全に移行し光ビームＰ、として出力！ｌ−
るようになっている。この光ゲートの１１１．極間に電
圧を印加すると、２つのう！り波路２，３の光伝搬定数
に差異が生じ、このため導仮路ｌから２への光ビームの
移行は減少若しくは消滅する。従って、？′Ｉシ極４．
５間に高周波電圧を印加すると、電圧の小さな掻１間（
１週期に２度生ずる〕のみ導波路１より２へと光ビーム
の移行が生じることとなるので、この光ゲートの導波路
２に入射した光ビームＰ１は市、１．Ｊ：。

の小さいト＃間には導波路３に移行して光ビームＰ８と
して出力し、他の時間では移行が起らず、従って原導波
路２から元ビーＪ＼Ｐ１、ツ６信七Ｐ８の補信号として
出力し、従ってこの光ゲートは短時間光ゲートとして作
用することができる。尚、Ｐｏ。

Ｐ８．　Ｐ、のそばにこれら光ビームの強度を略図的に
示しである。

しかしなから、この第一方式にょるｙ６ゲートでは、μ
ｍサイズの導波信造がｊ京理的に必γとなるため、光損
傷の観点から高パワーの光を取払えない他、高度な製作
技術が要求されるという欠点がある。さらにこの第一方
式の光ゲートでは高辻動作に不可決な駆動電気信号と光
の途度との整合をとることか困卸であるため実際には実
現されていない。

第二の方式は米国のマツチュセッツエ科大学のＨ０Ａ、
Ｈａｕｓ等が提案した［変θ１ｊ周波数σ）異ｔｃる光
変調器の直列多段接続を利用した光ゲー）　Ｊ　（ＩＥ
ＥＥＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃ　ｖｏｌ、１．　ＱＥ−１６゜ｐ８７０〜
８７３．（１９８０）　）である。

この第二方式による光ゲート（１そＪｔぞれ４ｉ　＋よ
萄）しい友ル、゛４振幅を有しているか、倹’　ＩＷ！
周波数力（２ω。

（但しＮ−１，２，８・・・・）というよう（こｊｌ（
＠次番こ倍、倍と異なる光強良度１１！ｌ器を多１帽こ
直ダ］（こ自己１八して成るものである。この第二方式
の光ゲートσ）作Ｊ１１について説明する。

今、変ルＩ４以外に損失のない１１Ｌ気光学変ル１１７
で（ま□２偏′ｅ、同或いは２つの光波間Ｑ）光学位氾
１差をθ（１）とすると、元込過強度Ｔ（ｔ）は で表わせる。ここにおいて、Ｏｏはノ＜−（アス位第１
４であり、ΔＵは裳−１・４位相扱幅、ｆは変調周波数
で、あり、ｔは時間である。今、θ。−〇（又はπの整
数倍）と設定すると、（１）式は となる。ここにおいて、さらにΔＵ−π（ラジアン）と
し、ｆ”−２ｐ−１・ｆｏ（ｐ−１、２、・・・Ｍ　ｉ
　ｆ　（１−基本猷ル１１１周波数〕とすると、（８）
式よりとなる。この（４）式において、ｐ−１＋２及Ｑ
・８とした３つの１１１気九学鮫１；１、口ＮをこのＩ
ＩＩＬ（序で直列（こ配置ｒ’、＋した場合のそれぞれ
の電気光学変調器自身の光透過強度すなわち変調！ｌｊ
、Ｉ性Ｔ１，２．３（ｔ）と、最終段から出力される光
の合成光透過強度すなわち合成変調３段の合成変り、’
ａ　’ｈ性Ｔｔｏｔ（ｔ）−Ｔ、（ｔ）　−Ｔ２（ｔ）
　−Ｔ８（ｔ）を表わしでおり、これらの説明及び第８
図（ａ）〜（ｄ）から明らかなように、この光ゲート最
終出力はｔ。。

１、　、１２．１８　・・・・・・の時刻に最大ピーク
を冶する幅狭のパルス状出力となる。従って、このよう
な電気光生変Ｗ１′４器を順次にＭ１９（但しｐ−”＋
”＋・・・Ｍ　）　＋ＩＪ−列に配ｔ＆　した場合には
、Ｍ段の透過光ゲートの周期は最も長い周期を有する第
１段目の変ル１す、透過ゲートのｌｌｌ＋ａは最も高速
の友Ｗｔ器（１）−Ｍ）一般の構成では得ることができ
ないようなデユーティ比（の小さいパルス光ゲー！・を
得ることが司能となる。

この第二方式による光ゲートでは電気光学結晶・に導波
構造を形成するか否かは本質的な問題ではないので、第
一方式による光ゲートにおいて間層１とされた光パワー
の制限及び制作上のｌｔｌ　＆ｉｌｉさはそれ程重要で
はないが、各段の変調器毎にそれぞれ異なる周波数の変
調駆動電源を１１／１別に用意しなｔＪればならないと
いう屯大な欠点がある。さらに、変ル、ｔの大きさく（
３）式のΔＶ）をπ程度以上に大きくすると、ゲート波
形が崩れてしまうので、このΔθをそのように大きく選
定できず、従ってゲート幅を知カベするためには高い周
波数（ｚＭ−１ｆ、　）で駆動される変ａ、１器が必要
となる。例えは、１ｐＳの光ゲートを得るためには、１
６７　ＧＨｚで作動する変ｗ１°ｄ器か必要となる。し
かしながら、変ｎｒｈ器を高周波数で駆動するための′
＆自駆動箪課の入手は極めて困蝕であり、変＋ｐ、’ａ
器の電気回路的な困黄１［な問題（例えは電極間浮遊容
量）も生じ、さらにはＭｉＪ述したと同様に速度整合も
非常に困難となる。この第二方式のゲートもこのような
欠点を有するため未だ実用化に余っていない。

本発明の目的は上述した従来提案されている光、ゲート
変調方式とは全く異なる方式σ）光ゲート変調方法全提
供することにある。

さらに本発明の目的は、光ゲートを人手が容易な単一の
変１ｉ１４駆動７１源を利用して「１１１単な構成とし
得る光ゲート変晶遣方法を提供することにある。

ざらに本発明の目的は大きなノマワーの光を取扱ったり
集瑣小形化を図ること弯・の１ｌ）ｉｌ応性に優れるト
共ニピコ秒（１０−１２秒）にまで及ぶ超窩連動作が用
龍な高途光ゲートを得ることができるようにした光ゲー
ト変ＷｒＡ方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は光ゲートの総合変調透過波形
を多様にｉｂｌ制御できる光ゲート変ＦＪ４方法を提供
することにある。

本発明のさらに他の目的はこの光ゲート変θ１１方法を
適用した光ゲートを提供することにある。

これらの目的の達成を図るため、本発明によれば、光路
中に複数個の光強度変調器を順次に具える光ゲートに入
射した光をＲｔ９４させて出射させるに当り、１個の変
Ｗ１を駆動′電源から全ての前記光強［＆　ｍ＋ｊ器に
対し同一の変調周波数を共通に与え及・び前記光強度変
調器１器の各々に対し、変ル、＋ｆｉ位相振幅、変調バ
イアス位相及び俊読高周波位相の各変Ｗ１′１因子から
選はれたー又は二級」二の昶調因子を異ならしめて、前
記光強度変調器の各々にそれぞれ異なる変調特性を与え
ることを１ζ′ｒ徴とする。

さらに、本発明の好適実施例においては、Ｎ個全ての０
ｉＪ記光ｊｊｉｊｉ度変調益の変、ｖ１″１バイアス位
相を（）又はπ（ラジアン〕の整数（ｊ’ｉとじ及びＪ
（但しｊ−１，２，・・・Ｎ）番目の光強度変調器の変
ｉｉ１．’ｉ位相振’ｌ’ｉｉｌをπｘ　２］−’　（
ラジアン）近傍に設定にることができる。

さらに本発明の元ゲートによれは、光路中にＩＩＩＩＪ
次に配）ａされかつそれぞれの変調特性を異ならしめた
作数個の光強度変調器と、これら光強屋汝ル１ｆ１１器
を共通の同一の変調周波数で駆動するため該光強度変調
器に接続された１個の変ＮｒＡ駆動電τｌｂ−とを具え
ることを特徴とする。

以下、図面につき本発明の実施例につき説明する。

先ず、杢りｈ明の原理から説明する。

今、複数例の光強度変ルー′１器がＮ細光路中に順次に
直列に配置されていて光ゲートが構成されているとする
。Ｊ査目一段の光強度変、ν１′ｊ器の各変ル１１因子
、すなわちバイアス位相をＵ。Ｊとし、変調位相振幅を
Δθ　とし、変Ｗｊ遇高周波位相をα、とすると、Ｊ　
Ｗ　ＬＴ　（Ｄ　光’ｊｍ　Ｕ　’！？　調’ｄ＃　（
１，）光ｒ　ＪＩＣＩｏ　ＩＩＬ　Ｔｊ（シ）は（３）
式より （但し　Ｊ−１＋２＋・・・Ｎとする）となる。この（
５）式の右辺の〔〕の中がπ（ラジアンノの整数倍（０
を含む）となる時１ｉＪ１　ｔの近傍でＴｊ（ｔ）〜１
となり、６過強曳にピークが現われる。

このヒ′−りの中ｌｉｔすなわちゲート１ｌＩｌｊｌは
変１．ｉ　（立相（辰ψ畠Δθｊか大きい稈短かくなる
が、これと同時に一周期中に現われるピークの数も増加
してしまい、従って一段のみの光強Ｌ（変調器では良質
の短時間ゲートは得られない。

一方、変調特性すなわちｌ”ＩＪ　ａ過ゆＩＩＩ見Ｔ、
（ｔ）の異なる光強度変ρ１′ｌ器を例えばＮ個直列に
光路中に配置した光ゲートの全体の光１カ過、７！Ｉｊ
度Ｔ、。１（ｔ）はＴｔｏｔ（ｔ）−Ｔ１（ｔ）　ｘ　
Ｔ２（ｔ）　ｘ　・Ｔ、（ｔ）　　　　　　（ｏ）で与
えられる。従って、光Ｊｎ１度変調器の各々に対し共ノ
ｍの同一の駆動変ルＩａ周ｔ）１２ｉ々を与えても、変
８Ｎ４内子である変１１・１位相ｊｌＡ　’ｌ’ｉ１１
ΔＯｖ　１変θ１′４バイアスイｊ″ｆ相（’　０　］
　、変ｒｉｌ：ｉ高高層位相α、を各光強度変調器のそ
れぞれに対し個別的に適当に選定ず−ることによって、
これら光強１り変１Ｄｉｌ器にス・１しそれぞれ英４Ｊ
゛る雀ル１ｖ特性を与え、これら要調相性の合成によっ
て光ゲートから知１１！Ｊ間光ゲート波形やその他４’
！Ｉｉ々の形状の光ゲート波形のような単体の光強度変
調器では得られない’Ａ−ｆｕ、“ｉ特性、変Ｒ’−波
形を得ることができる。

本発明はこのような原理に基づくものであり、全ての光
強反駁１ｉ１１’！器に対し単一の周波数駆動源から同
一の比較的低い変調層ｒ１１数を共通に与えると共に各
光強度変調器毎にそれぞれの変ル１１１因チを適当に慮
定し、よって光ゲート全体の合成のずなわち総合変Ｗ、
′１特性を所斐のものとするようになしている。尚、１
）１１述の変調周波数は全ての光強度変調器に対し共１
■１に変えることもできる。

第３図は本発明によ４Ｊ元ゲート変ル、′１方法による
裟ｆｕｉ°４特性のｄ１゛稈にノＩ（つく−例を７１＜
ず櫂しｊであって、細軸にｉＭ過光強度Ｔ１（ｔ）　、
Ｔｚ（ｔ）　、Ｔｏ（Ｌ）　＋　Ｔ＠０ｚ（ｔ）を夫々
とり、４’＆ｉ　１１ｑｌ＋にｉ−ｔをそれぞれとって
いる。この場合には光ゲートを３段＋１ｉ“Ｉ成とし７
、各１々の光強度変個１器の変’ｆＪｒ４　！トシ性す
なわち光Ｊた過’ｊｉｌｔ　Ｉ旦’、［’コ（ｔ）　（
但しＪ”−１＋　”　＋　８　）の波形と、総合変調特
性すなわち総合透過強度゛れ。ｔ（ｔ）−Ｔよ（ｔ）Ｘ
　Ｔ２（シ）Ｘ　Ｔ８（ｔ、）波形を＋１１ｖｔ次に第
３図（ａ）〜（ｄ）に示しである。尚、この場合、バイ
アス位相Ｕ。コー０及び変調高層υに位相α３　”　０
と前足しかつｋＮｊ過位相振輻ΔＯＪ−πＸ２Ｊ−’（
ｊ−１＋２＋８）としている。この第８図に示す計算例
から、この８段構成の光ゲートのゲート幅は一周期の３
〜４％程度と非′Ｋに短かくなり、このことからチュー
ティ比゛への小さな元パルスゲートが得られることが一
１〃乙。

次に第４図な診照して本発明の変調方法を適用した光ゲ
ートの基本的構成例につき説明する。

第４図において、１０−１〜１０−　Ｎは光ゲートを１
イヴ成するため光路中に原１次に１１′ノ列に配置ｔシ
させたＮ　（Ｎ″：２’２　）個の光強側１．“１器で
あり、これら変’ｅ！ｊ器を個別の変が１器１月１結晶
を月４いて或いは１個の共１１１１　（１）結晶に個別
的に形成しでらよい。この光ゲートの一段目の変θ・１
器１０−１の左側から入射した入射光１３をＮ段目の右
側か１：）出ね・１するようになしている。尚、１４は
出射光を示す。１２は変ｉｕ；１駆動１１１．課で最大
でも数十Ｇｆ（ｚ　ｌ□１度の周仮数であり、この１リ
ペ動１ｕ１詠で個々の変Ｗ、を器１０−１〜１０−Ｎを
全て同一の変昭１周波数で駆動する。そして前述した様
に各段の変勘１器の変１ν、□１＋　！ｔａｒ性はｙ４
ならしめ、そのためＫ　漕因子すなわち変調バイアス位
相、変調位相振幅及び変Ｗ、′ｄ高周波位相を変、ｌＬ
％器毎にそれぞれ設定している。この変調バイアスイ〜
“ｆ相は光の位相であり例えは既知の内部的、外ｒｆＲ
Ｉ’ｌ’Ｊな光学的又はｔｉｔ気光学的手段により設定
できる。またに調位相３’ｋ　ｌｌ’ｆ＋１を変化させ
るには、例えは、各段へ供給する変調電力若しくは電圧
を調整する方法の他、各段の変化！Ｊ　ｔｌｉ極の長さ
を変えること等番こより、各段の変調感度を変化させる
方法及びこれら方法を組合わせる方法等がある。また変
調高周波（）Ｌ相を変化させるには、例えば、高周波位
相シフタを変化１１局周波駆動電源と各変ｉ！１．１器
間に設けたり各変ルｊ１器間の島周波線路長とか光路長
と力）を調整して高１に波位相シフタの代用とすること
もできる。そこで第４図に示す基本構成例では、変１ν
１′１器の各段番こヌ寸する変調バイアス位相及び各段
番こ対する目Ｊ力１１１に力若しくは電圧或いは各段の
変調感度を光ゲート全体の総合変ｉ１１！ｌ特性が所要
の特性となるよう番こ和１々の値に設定されており、各
段の変１νｊ器１０−１〜１０−Ｎとｙ＜動電ｆＡ１２
との間にそれぞれ対１．トする高周波位相シフタ１５−
１．１５−２．１５−８、・・・・・・、１５−（Ｎ−
１）、１５−　Ｎを設【す、こσ〕位相シフタによって
各斐θ１１器毎に光及び変Ｗ１を用高周波の走行時間の
差によって生ずる変調タイミングのずれを個別的に補正
したり、或Ｉ／ＭＧよ、こ０）Ｋ調タイミングを積極的
にずらすようにして光ゲートのゲート波形を所要の波形
にｆｌｊ制御するよう番こなしている。

上述した第４図の基本構成例からもわかる様に、光ゲー
トを構成するところの光路中に順次に直列に配置された
各段の光ｆＡ曳変Ｗ、を器の変θ、を位札撮幅、Ｋｉ１
！ｌバイアス位相及び変Ｗ１°４　、ｔ、ｉ５１１ｄ坂
位相を仕刈に法定して異１（らしめて各段の変調器の変
ｍａｄ特性を異ならしめ、よつ°Ｃ光ゲート全体の総合
変’ｆＪ：４　Ｑ、′Ｉ性（変Ｗ１＋Ａ波形もｎ゛む）
を多様に選択できるととなる。

次に第５図及び第６図を用いて本発明光ゲート及びその
変？Ｊ１１力法の具体例につき説明する。尚、いずれの
実施例も光強度変ｊｊｌｉ、ｊ器を８段とした場合につ
き説明する。

第５図に示す光ゲートの実施例では、特定の光線波路を
設けておらす、１個の電気光学結晶２０の一方の表１Ｔ
ｔｉ上に予定の光路に対応させてそれぞれ光路に沿う方
向の長さの異なる第１．第２及び第８変調電極２１’、
２２．１１を設けると共に、他方の表面上に共通１Ｌ極
２４を設けて、光路中に順次に配置にされた８個の友ル
４感度のそれぞれ異なる光強度変Ｗ１′ｉ器を形成する
。これら各変化４器に変調用高調波電圧を与えるため、
変？Ｊｊｇ駆動電源２５を第１変Ｗｊｄ電極２１と共通
電極２４との間Ｇこ接続し、さらに第１及び第２変調電
極２１及び２２間、及び第２及び第３変ル１゛ａ電極２
２及び２８間をそれぞれ尚周波線路２６及び２７で接Ｌ
ｌｌｊ　Ｌ’　、さらにこσ）第３貧ｉｔ！！　？Ｗ　
Ｊむ（を）ｒ＋＜反射終端２８を終て共１ＦＪＪ　７ｔ
’ｂ極２４に接続し、よってｉｗ　ｒａｙ、　２５に、
＆−Ｉ　Ｌこれら６電ＩＪＪ、　２１　、２２　、２８
が直列に接続す乞ようになしてし）る。これら高周波線
路２６及び２７の長さを適当に選定し高周波′電圧の伝
１１（ａ　１１７ｒ間や位相σ）ｉν・“ａ整を行ない
、光の伝搬に合わせて光と同期させることかできるよう
にする。２９は変化１′ｄノくイアス位相を変化させる
ため、電気光学結晶２０の一方の表面上の、光路に対１
心する個Ｆｊｒにｎｒ安に応じて設けた変調バイアスル
ｊａ整用゛市榔（図中ザ）線を施して示す）であり、こ
の’ＩＩｆ、　ｇ４２９と共通電極２４との間に接続し
た電源８０からの１し圧を調整して光のノ（イアス位相
をｖ４整できるようになしている。図中、３１゜３２．
８８は検光子、３４．３５はプリズム又は反、射鏡等の
光学素子である。

この光ゲートでは入射光８６は図中破線で示す光路を経
て出射光８７として出力される。すなわち入射光３６は
第１変Ｗ１１電ｉ＋Ｕ、＋　２１及び検光子３１を通じ
て光強良度Ｎｉ４され、次に反射鏡（又はプリズム）３
４で反射され、次に第２変調′電極２２及び検光子８２
で再度光度１ｕ７ｄされ、続いて（Ｉ）度反射鏡（又は
プリズム）３５でノ又り・（された後第８変θ１１笥７
榔２３及び検光子３３で＋１度光Ｊ＋ｔｉ度変調を受け
てｌりｒ要の総合変１ｐ８−特性を有する射出光３７ど
して出力される。この際、所ＩＪｉ＋に＋ｔＣじて電極
２９を介し光のバイアス位相をｉｉｌ！ｉ　整する。４
段以上の多段の場合には、段数に対応した数の変化Ｅｌ
　？ｉｉ、極や光学素子をそれぞれ設けてやれはよい。

尚、これらの各電極及び光学素子の配置１１は設定ずべ
き光路にルレ１じて任煎所望に選定し得る。又、出射光
３７の一部を検出し、その信号を変ｆ９．１バイアス藺
６！ｌけ用の％　ＩＩに８０にフィードバックさせてＬ
　１ｌｆｄバイアス位相の１１１」御のｍＡ　Ｋ安定化
を図ることもできる。

第６図は本発明の光ゲートの他の具体的実施例を示し、
この場合には電気光学結晶４０に所望の゛パターンで光
導波路４１を設け、この光導波路４１の、形成されるべ
き変調器に対応した部分に所要の１１Ｌ極４２−１．４
２−２；４８−１．４３−２．４４−１．４４−２＜図
中窄１線を施して示す）を夫々設けて第１．第２及び第
７１バランスドブリツジ形光強度変ｉ’、ｌ！器４２　
、４３及び４４を形成している。尚、この光導波路に対
する１狂極の位１ａは所要に応じ洪べばよい。勿１ｋｉ
ｆｌ　％これら電極の組はそれぞれ容度ｕ・′ｌ器の設
定すべきび！：　ｉｆｆ！！感度にｊ心じたｂ′りなる
長さを有している。またし１示例では変Ｎ、′］駆動電
源４５をそれぞれの変Ｗｔ電極４．２−１．４２−２　
ｉ　４３−１　、４３−２　ｉ　４４−１　＋　４４−
２に対し高周波位相シフタ４６，４・７及び４８を設け
て光と変調駆動′厖圧との同期を行なっている。尚、こ
の高周波位相シフタを用いる代わりに第５図に示すよう
に各′酢極間を蔦周波線路で接続してもよい。この光ゲ
ートの場合には、入射光４９は光導波路４１に沿って実
線矢印で示すように各変調器４２．４８．４４を柱て辿
みそれぞれ光強度変ル、ｔを受けてｊｉ）ｒ　ｍの総合
変調特性（変Ｗ１１波形を含む）の出射光５０として出
力される。

尚、上述した電気光学結晶や’Ｉ（ｆ、枠拐相は従来が
ら電気光早変１Ｕｒｌ器に使用されている結晶や４３判
を使用でき、又結晶」二への？ｌｊ極の設は方はｍ　ｙ
／ｌ、川４’Ｓ（、貼付けその他一般的方法で杓ない得
る。さらに各変ｈｒｈ器ｌｊＪ、に電気光学結晶をｆｌ
ｌ’ｉｌ別的に使用してもよいし又各夛ル１′ｊ器を共
］１ｆｌの１個のＴｔｆ、気光学結晶に集積化してもよ
く、後者の場合には光ゲートを小形化し得ると共にｌｈ
Ａ　１丈特性の安定化を図ることができる。

又、本発明においては変θｉＪ周坂数駆動蚕課として１
つの電脈（マスター）若しくはそれによって完全に冊（
、＋１される初数個の同一周波数のｌｉｔ課（スレーブ
〕を用いてもよい。

次に上述した本発明による光ゲート昶ｗ・１方法及び光
ゲートの効果につき説明する。

本発明によれは、各光強良友ｅ＃　ｈＮに対し共Ｊ１１
１の同一の変ｒＪ！ｈ周波数を供給するため、人手容易
な比較的低い周波数の唯１個の変θ７７１１に＆動屯課
を使用できることとなり、これがため光ゲートを安価な
小°形かつｆｉＮ便なｌｔｌ成となし得ると共に各段の
光強良友θ’！　＜’ｉの同期は、位相調整が必要とな
るが、自動的に行なうことかできる。

さらに本発明によれは、それぞれ相異なる変Ｗ、′１特
性をイ２１するツＣ強良度ル１′４器を光路に１１１列
に配ｔｋｔ　シている。従って、光ゲートの総合変Ｖｒ
ｈ特性の洪択のｌｌ’ｉｄ　ｋ広げることができ、よっ
てｒ％　’Ｒにルトして多様に変ｉν１°１波形を！ｌ
！ＩＩ御したり、九二屯パルスを発生させたり、光パル
ス整形等を行なうことができる。

さらに、デユーティ比懇の小さいビニ１秒に及ぶ短時間
光ゲートを得ることかでき１．）らにＧ、１単体の光強
曳変ｒｉｏｔ器では得られない変Ｎ・−ｌＰ、ν性や変
ル・″ｄ波形を得ることかできる。

さらに、本！５６明によれば従来提案されているような
超、届周波の変、１Ｍ周波数を使用しないので、′亀ｊ
ｉｊ１１間賓１１′ｃや光走竹効朱に起因する不ｈｒ望
な問題が生じないため、ツＣ強良度ｎ’ｔａ器の構成が
簡単かつ容易となる。

さらに、本発明によれは光信号に対し光導波路を設ける
必然性は全くないので（但し小形化のたの光導波路を設
けることは可Ｎｌｓ’である）、光損傷の問題の生ずる
おそれがなく高パワーの光を取νシえると共に、高度な
製作技ヤ１４が必要とならず、光ゲートを容易かつ安価
に製造することができる。

本づ６明により、大出力より小出力までの光信号の短時
間で品速度ゲートを１６１便に達成でき、さらに卸元パ
ルス、光クロツクパルス等を発生させたり、また光信号
全ピコ秒σＩ　ｌｌ＋ｒ　Ｉ＋ｉｌ梢り丈でゲート制御
（サンプリング検出）することかｂ■能となり、＜ｉ（
１って通信、計測、光情報ダト坤、加工、光技術（＋Ｉ
ｔ究等の多方向で利用できる。

さらに本発明の適用例としては１シδ辻ツｒ；ゲート、
短光パルス発生器、光ザンブリングオツシロスコープ、
ツ６波ル観渾１器、ツ６バルス計測器、ぞの他１等があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１Ｉｚ目°Ｊｆ重来（１１！案された光ゲート変軸方
法の説明に供する４Ｊ−図、 第２図は位−来提案された他の光ゲート変Ｗ、（１方法
の説明に供する線図、 第３図は本発明の光ゲート変Ｗ、′４方法及び光ゲート
の原理を説明するための線図、 第４図は本発明による光ゲート変１ｌ１１′ｄ方法及び
光ゲートのシ、（本釣４７′り成例を説明するための線
し１、第５図及び第６図は本発明による光ゲートの具体
的実施例をそれぞれ示す線図である。 １０−Ｉ　Ｎ１０−Ｎ　、４２．４３．４４・・・光強
度変Ｗ１１４器、１２．２５．４８・・・変Ｗ１′１周
波数駆動′７１↑’、　＋Ｉ！ル、１３，８６゜４υ・
・・入射光、１４，３７．５０・・・出！’ｌ＝ｊ光、
１５−１〜１５−Ｎ、４６．４７．４８・・・高周波位
相シ７り、２０．４０・・・電気光学結晶、２１，２２
，２３．４２−１゜４２−２．４３−１．４８−２．４
４−−１．４４−２・・・変Ｗｌｔ電極・２４・・・共
通電極、２６．２７・・・高周波線路、２８・・・無反
射終端、２９・・・変Ｗ４バイアス調整用電極、３０・
・・電赤、３１，３２．８８・・・検光子、８４゜８５
・・・プリズム又は反射ｉ、４１・・・光導波路。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　光路中に複数個の光強良度？１１１１′ａを順次に
   具える光ゲートに入射した光を変θ・ｔさせて出射させ
   るに当り、１個の変ルを駆動電源から全て０）　ｆ４ｉ
   Ｊ記光強度変調器に対し同一の変Ｗ１°１周波数を共通
   に与え及び前記光強度変調器の各々に対し、変調位相撮
   幅、変調バイアス位相及び変調高周波位相の各変Ｗ１“
   イ囚子から造ばれた−又は二以上の変調因子を、異なら
   しめて、前記光強度変調器の各々にそれぞれ異なる変θ
   １１特性を与えることを特徴とする光ゲート変調方法。 ＬＮ（ｋ’ａ全ての前記光強良度−１４器の変Ｗ１ｔバ
   イアス位相を０又はπ（ラジアン）の整数倍とし及びｊ
   （但し’Ｊ　−１＋　”　＋・・・１（）番目の光強度
   変調器の変Ｗ４位相振＋１１１ｉ１をπＸ　２，１−１
   　（ラジアン）近傍に設定することを特徴とする特許請
   求の範囲ｌ記載の光ゲート圀調方法。 ＆　光路中に順次に配置されかつそれぞれの俊〃６特性
   を異ならしめたすｌｌ／数個の光強度変調器Ｔ器と、こ
   れら光強度変調器ｊ器を共通の同一の変ル１１周波数で
   駆動するため該光強度変調器に接続された１（ｌｌＩｊ
   の友Ｗｌ駆動１ｉｔ　諒とを具えることを特徴とする光
   ゲート。