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JPH0795174B2 - Optical pulse waveform control method - Google Patents

Optical pulse waveform control method

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Publication number
JPH0795174B2
JPH0795174B2 JP63108628A JP10862888A JPH0795174B2 JP H0795174 B2 JPH0795174 B2 JP H0795174B2 JP 63108628 A JP63108628 A JP 63108628A JP 10862888 A JP10862888 A JP 10862888A JP H0795174 B2 JPH0795174 B2 JP H0795174B2
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JP
Japan
Prior art keywords
light pulse
pulse
signal light
medium
control
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63108628A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01277220A (en
Inventor
▲やす▼弘 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP63108628A priority Critical patent/JPH0795174B2/en
Publication of JPH01277220A publication Critical patent/JPH01277220A/en
Publication of JPH0795174B2 publication Critical patent/JPH0795174B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光通信や光信号処理において用いられる光パ
ルス波形制御方法に関する。
The present invention relates to an optical pulse waveform control method used in optical communication and optical signal processing.

(従来の技術) 近年、超高速光通信・光信号処理あるいは超高速分光研
究への応用などを目的として、パルス幅がピコ秒程度の
光パルスのパルス幅を圧縮したり、また、そのパルス波
形を任意に整形する光パルス波形制御に関する検討が活
発に進められている(例えば、レーザ研究、第15巻(19
87年)、832-1025ページ)。
(Prior art) In recent years, for the purpose of application to ultrahigh-speed optical communication / optical signal processing or ultrahigh-speed spectroscopy research, the pulse width of an optical pulse with a pulse width of picoseconds is compressed, and its pulse waveform Studies on optical pulse waveform control for arbitrarily shaping lasers are actively underway (eg, Laser Research, Volume 15 (19
87), pages 832-1025).

この光パルス波形制御方式の有力な一手段として、光フ
ァイバの自己位相変調効果を用いて光パルスに周波数チ
ャーピングを与えた後に、周波数によって伝搬時間が異
なる分散効果を持つ分散媒質を通す方式が知られている
(ジャーナル・オブ・オプティカル・ソサエティー・オ
ブ・アメリカ誌、第B-1巻(1984年)、139-149ペー
ジ)。ここで、分散媒質としては、光ファイバ自身や回
折格子対あるいはプリズム対が用いられている。
As a powerful means of this optical pulse waveform control method, there is a method of applying frequency chirping to an optical pulse by using the self-phase modulation effect of an optical fiber and then passing a dispersion medium having a dispersion effect in which the propagation time differs depending on the frequency. Known (Journal of Optical Society of America, Volume B-1 (1984), pages 139-149). Here, an optical fiber itself, a diffraction grating pair, or a prism pair is used as the dispersion medium.

(発明が解決しようとする課題) 従来の光パルス波形制御方式では、波形制御に不可決な
周波数チャーピングを十分に生じさせるために、通常数
100mW程度以上の光ピークパワーが必要であった。しか
しながら、現在このような高ピークパワーの光パルスが
得られるレーザ光源は、色素レーザ、Nd:YAGレーザある
いはカラーセンターレーザ等のみであり、その発振波長
域が限られている。この結果、従来の方式では、広範囲
な波長域において光パルスの波形制御を行なうことがで
きなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional optical pulse waveform control method, in order to sufficiently generate indeterminate frequency chirping in the waveform control, the normal number
Optical peak power of 100mW or more was required. However, currently, the only laser light source that can obtain such a high-peak-power optical pulse is a dye laser, an Nd: YAG laser, a color center laser, or the like, and its oscillation wavelength range is limited. As a result, the conventional method cannot control the waveform of the optical pulse in a wide wavelength range.

また、従来の自己位相変調効果を用いる方式では、周波
数チャーピング特性が光パルス自身の波形によって決ま
るために制御性に乏しく、このために任意に波形を制御
することは極めて困難であった。
Further, in the conventional method using the self-phase modulation effect, the frequency chirping characteristic is determined by the waveform of the optical pulse itself, so that the controllability is poor, and therefore it is extremely difficult to arbitrarily control the waveform.

本発明の目的は、上述のような従来技術の欠点を除去
し、広範囲な波長域において光パルスの波形制御ができ
るとともに、従来に比べて制御性に富む光パルス波形制
御方法を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and provide an optical pulse waveform control method capable of controlling the waveform of an optical pulse in a wide wavelength range and having more controllability as compared with the conventional method. is there.

(課題を解決するための手段) 本発明は、信号光パルスと、この信号光パルスと波長が
異なる制御光パルスとを媒質に入射させ、前記信号光パ
ルスに生じる周波数変化 (ここで、Xc (3)は相互位相変調効果に関連した媒質の
3次の非線形感受率、Lは制御光パルスと信号光パルス
が相互作用する媒質の長さ、nは媒質の屈折率、cは真
空中の光速、Ip(t)は制御光パルスの光強度、λsは信号
光パルスの波長である。) と前記媒質自身もしくは他の媒質の分散とを用いて前記
信号光パルスの波形を制御することを特徴とする光パル
ス波形制御方法である。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, a signal light pulse and a control light pulse having a wavelength different from that of the signal light pulse are made incident on a medium, and a frequency change caused in the signal light pulse. (Where X c (3) is the third-order nonlinear susceptibility of the medium related to the mutual phase modulation effect, L is the length of the medium where the control light pulse and the signal light pulse interact, and n is the refractive index of the medium. , C is the speed of light in a vacuum, I p (t) is the light intensity of the control light pulse, and λ s is the wavelength of the signal light pulse.) And the dispersion of the medium itself or another medium. It is an optical pulse waveform control method characterized by controlling a pulse waveform.

(作用) 本発明では、波形制御に必要な信号光パルスの周波数チ
ャーピングを信号光パルスとは波長が異なる新たな制御
光パルスによって媒質に誘起される相互位相変調効果に
よって生じさせている。即ち、信号光パルスおよび制御
光パルスの周波数をそれぞれωs,ωpとすると、媒質中
には次式の様な周波数ωsの非線形分極が誘起される。
(Operation) In the present invention, the frequency chirping of the signal light pulse necessary for waveform control is generated by the cross phase modulation effect induced in the medium by the new control light pulse having a wavelength different from that of the signal light pulse. That is, when the frequencies of the signal light pulse and the control light pulse are ω s and ω p , respectively, a nonlinear polarization having a frequency ω s as shown in the following equation is induced in the medium.

P(ωs)=Xc (3)|E(ωp2|E(ωs)+Xs (3)|E
(ωs)|2E(ωs) …(1) ただし、E(ωs),E(ωp)は、それぞれ信号光パル
ス、制御光パルスの複素電界振幅である。また、
Xs (3),Xc (3)は、それぞれ自己位相変調効果、相互位相
変調効果に関連した媒質の3次の非線形感受率(単位:e
su)である(例えば、レーザハンドブック(朝倉書店、
稲場文男他編集、昭和48年)、401ページ)。
P (ω s ) = X c (3) | E (ω p ) 2 | E (ω s ) + X s (3) | E
s ) | 2 E (ω s ) ... (1) where E (ω s ), E (ω p ) are the complex electric field amplitudes of the signal light pulse and the control light pulse, respectively. Also,
X s (3) and X c (3) are the third-order nonlinear susceptibility (unit: e) of the medium related to the self-phase modulation effect and the cross-phase modulation effect, respectively.
su) (for example, Laser Handbook (Asakura Shoten,
Edited by Fumio Inaba and others, 1973), page 401).

ここで、上記(1)式に示した非線形分極を含むマック
スウェル方程式を解くと、制御光パルスとともに媒質を
伝搬した後の信号光パルスには以下の様な位相変化ΔΦ
が生ずることが導かれる。
Here, when the Maxwell equation including the nonlinear polarization shown in the above equation (1) is solved, the following phase change ΔΦ is generated in the signal light pulse after propagating through the medium together with the control light pulse.
Is led to occur.

ΔΦ=ΔΦs+ΔΦc …(2) ただし、 である。ΔΦ = ΔΦ s + ΔΦ c (2) where Is.

また、Lは制御光パルスと信号光パルスが相互作用する
媒質の長さ、nは媒質の屈折率、cは真空中の光速、Ip
(t),Is(t)はそれぞれ制御光パルス、信号光パルスの光
強度(W/m2)である。
Further, L is the length of the medium in which the control light pulse and the signal light pulse interact, n is the refractive index of the medium, c is the speed of light in vacuum, and I p
(t), I s (t ) are respectively the control light pulse, the light intensity of the signal light pulse (W / m 2).

この位相変化ΔΦによって、信号光パルスには次式の様
な周波数チャーピングΔωが生じる。
Due to this phase change ΔΦ, frequency chirping Δω as shown in the following equation is generated in the signal light pulse.

ここで、媒質の非共鳴領域では、Xs (3)Xc (3)である。
したがって、即ち、 とする。
Here, in the non-resonant region of the medium, it is X s (3) X c (3) .
Therefore, that is, And

信号光パルスの光強度の時間変化量が制御光パルスの光
強度の時間変化量に比べて十分に小さい場合や信号光パ
ルスの光パワーが制御光パルスの光パワーに比べて十分
に小さい場合には、(6)式は以下の様に近似できる。
When the time variation of the light intensity of the signal light pulse is sufficiently smaller than the time variation of the light intensity of the control light pulse, or when the light power of the signal light pulse is sufficiently smaller than the light power of the control light pulse. Equation (6) can be approximated as follows.

この式から明らかなように、本発明では制御光パルスに
よって信号光パルスに周波数チャーピングを生ぜしめる
ことができる。したがって、本発明においては信号光パ
ルスの光パワーは小さくても良いので、従来の様に高出
力レーザを用いる必要がなく、信号光パルス光源として
半導体レーザなどを用いることができる。ここで、半導
体レーザは、その活性層の組成を変えることによって、
0.65μm-10μm帯の広範囲に渡って発振が実現されてい
る。したがって、この発明では、従来に比べて、広い波
長域に渡って光パルスの波形制御が可能になる。また、
(7)式から明らかなように、本発明では制御光パルス
の強度や波形あるいは時間タイミングを変えることによ
って、信号光パルスに生ずる周波数チャーピングの値や
形状を変化させ得るので従来に比べて制御性に富んだ光
パルス波形制御方法が実現できる。
As is clear from this equation, in the present invention, the control light pulse can cause frequency chirping in the signal light pulse. Therefore, in the present invention, since the optical power of the signal light pulse may be small, it is not necessary to use a high output laser as in the conventional case, and a semiconductor laser or the like can be used as the signal light pulse light source. Here, the semiconductor laser is changed by changing the composition of its active layer.
Oscillation is realized over a wide range of 0.65 μm-10 μm band. Therefore, according to the present invention, it is possible to control the waveform of the optical pulse over a wider wavelength range than the conventional one. Also,
As is clear from the equation (7), in the present invention, the value and shape of the frequency chirping generated in the signal light pulse can be changed by changing the intensity, waveform or time timing of the control light pulse, so that control is performed as compared with the conventional method. It is possible to realize a highly versatile optical pulse waveform control method.

(実施例) 次に、図面を参照して本発明の光パルス波形制御方法に
ついて詳細に説明する。
(Example) Next, the optical pulse waveform control method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明による第1の実施例の構成図である。
この図において、信号光パルス光源1は発振波長が役1.
55μmのInGaAsP/InP分布帰還型半導体レーザ、制御光
パルス光源2は波長1.32μmのモード同期YAGレーザ、
レンズ31,32は先球セルフォックレンズ、光ファイバカ
ップラ41,42は、いずれも波長1.32μmでの結合効率が
1で、波長1.55μm帯および波長1.2μm帯での結合効
率が0である2入力2出力の単一モード光ファイバカッ
プラである。即ち、この光ファイバカップラは、例え
ば、各々のファイバ入力端に波長1.55μmおよび波長1.
32μmの光を入射すれば、両波長の光が合波されて同一
のファイバ出力端より出射され光合波器として動作す
る。また、一つのファイバ入力端に波長1.55μmと波長
1.32μmの光が同時に入射された場合には、それぞれの
光が異なったファイバ出力端より出射され、光分波器と
して動作する。さらに、この図において、光ファイバ5
は、コア径10μm、長さ500mの単一モードシリカファイ
バ、発振器6は、最大出力6W、発振周波数100MHzの正弦
波発振器である。ここで、この正弦波発振器の出力は2
分岐され、一方は、1.32μmYAGレーザのモード同期を行
なうために使用され、他方の出力は、遅延線7を通った
後に前記のInGaAsP/InP分布帰還型半導体レーザに印加
されている。ここで、InGaAsP/InP分布帰還型半導体レ
ーザは無バイアス状態で前記の正弦波電圧が印加される
ことによってパルス幅が約35ps、繰り返し周波数が100M
Hzの信号光パルス列を出射している。また、波長1.32μ
mのモード同期YAGレーザからは、パルス幅が約180ps、
繰り返し周波数100MHzの制御光パルス列が出射されてい
る。
FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment according to the present invention.
In this figure, the oscillation wavelength plays a role in the signal light pulse light source 1.
55 μm InGaAsP / InP distributed feedback semiconductor laser, control light pulse light source 2 is mode-locked YAG laser with wavelength 1.32 μm,
The lenses 31 and 32 are spherical SELFOC lenses, and the optical fiber couplers 41 and 42 each have a coupling efficiency of 1 at a wavelength of 1.32 μm and a coupling efficiency of 0 at a wavelength of 1.55 μm band and a wavelength of 1.2 μm 2 It is a single mode optical fiber coupler with two inputs and two outputs. That is, this optical fiber coupler has, for example, a wavelength of 1.55 μm and a wavelength of 1.
When 32 μm of light is incident, both wavelengths of light are combined and emitted from the same fiber output end to operate as an optical multiplexer. In addition, the wavelength of 1.55 μm at one fiber input end
When 1.32 μm light is simultaneously input, each light is emitted from different fiber output ends and operates as an optical demultiplexer. Furthermore, in this figure, the optical fiber 5
Is a single mode silica fiber having a core diameter of 10 μm and a length of 500 m. The oscillator 6 is a sine wave oscillator having a maximum output of 6 W and an oscillation frequency of 100 MHz. Here, the output of this sine wave oscillator is 2
One of the branches is used for mode-locking the 1.32 μm YAG laser, and the other output is applied to the above InGaAsP / InP distributed feedback semiconductor laser after passing through the delay line 7. Here, the InGaAsP / InP distributed feedback semiconductor laser has a pulse width of about 35 ps and a repetition frequency of 100 M when the sine wave voltage is applied in a non-biased state.
The signal light pulse train of Hz is emitted. Also, wavelength 1.32μ
From the mode-locked YAG laser of m, the pulse width is about 180ps,
A control light pulse train with a repetition frequency of 100 MHz is emitted.

この実施例において、上記の信号光パルス列と制御光パ
ルス列は、所定の時間タイミングで光ファイバカップラ
41によって合波され光ファイバ5に入射されている。そ
して、光ファイバ中で相互作用した後に、光ファイバカ
ップラ42によって信号光パルス列が分離されて取り出さ
れている。
In this embodiment, the signal light pulse train and the control light pulse train are the optical fiber coupler at a predetermined time timing.
It is multiplexed by 41 and is incident on the optical fiber 5. Then, after interacting in the optical fiber, the signal light pulse train is separated and taken out by the optical fiber coupler 42.

本実施例では、制御光パルスを第2図に示すような3種
類の時間タイミングの(A),(B),(C)に設定し
た。
In this embodiment, the control light pulse is set to three kinds of time timings (A), (B) and (C) as shown in FIG.

すなわち、制御光パルスの立ち下がり時に信号光パルス
が入射される(A)と、信号光パルスと制御パルスが同
じタイミングで入射される(B)と、制御光パルスの立
ち上がり時に信号光パルスが入射される(C)である。
ここではタイミングを変えて、dIp(t)/dtをかえている
が、例えば(A)は、信号光パルスと重なっている右下
がりののこぎり波に、(C)は同じく右上がりののこぎ
り波にというように波形を変えてもよい。第3図および
第4図は、制御光パルスの時間タイミングを各々
(A),(B),(C)に設定した場合に信号光パルス
に生じた周波数の変化(周波数チャーピング量)と、フ
ァイバ伝搬前後の信号光パルスの時間波形をそれぞれ示
した図である。この実施例で使用した単一モードシリカ
光ファイバは波長1.55μmにおいて18ps/nm/kmの負分散
を有している。この負分散は、信号光パルスが第3図
(A)(C)の様な周波数チャーピングを持っている場
合にはパルス幅を拡げる方向に働く。したがって、制御
光パルスの時間タイミングを(A)および(C)に設定
した場合は、信号光パルスのパルス幅はファイバ伝搬に
よって拡がる。この実施例では、制御光パルスのピーク
パワーが約500mWの時に、信号光パルスのパルス幅を約1
50psまで拡げることができた。
That is, the signal light pulse is incident at the falling edge of the control light pulse (A), the signal light pulse and the control pulse are incident at the same timing (B), and the signal light pulse is incident at the rising edge of the control light pulse. (C).
Here, dI p (t) / dt is changed by changing the timing. For example, (A) is a downward-saw sawtooth wave that overlaps with the signal light pulse, and (C) is also an upward-right sawtooth wave. The waveform may be changed as in. 3 and 4 show changes in frequency (frequency chirping amount) generated in the signal light pulse when the time timings of the control light pulse are set to (A), (B), and (C), respectively, It is the figure which respectively showed the time waveform of the signal light pulse before and after fiber propagation. The single mode silica optical fiber used in this example has a negative dispersion of 18 ps / nm / km at a wavelength of 1.55 μm. This negative dispersion works in the direction of expanding the pulse width when the signal light pulse has the frequency chirping as shown in FIGS. Therefore, when the time timing of the control light pulse is set to (A) and (C), the pulse width of the signal light pulse is expanded by the fiber propagation. In this embodiment, when the peak power of the control light pulse is about 500 mW, the pulse width of the signal light pulse is about 1
I was able to expand to 50ps.

一方、信号光パルスが第3図(B)の方向の周波数チャ
ーピングを有している場合には、負の分散はそのパルス
幅を圧縮させる働きをする。この結果、制御光パルスの
時間タイミングを第2図(B)に設定した場合には、本
実施例では信号光パルスのパルス幅を初期の35psから4p
sまで圧縮することができた。ここで、この場合の制御
光パルスのファイバ入力ピークパワーは約600mWであっ
た。
On the other hand, when the signal light pulse has frequency chirping in the direction of FIG. 3 (B), the negative dispersion acts to compress the pulse width. As a result, when the time timing of the control light pulse is set to FIG. 2 (B), the pulse width of the signal light pulse is changed from the initial 35 ps to 4 p in this embodiment.
It was possible to compress up to s. Here, the fiber input peak power of the control light pulse in this case was about 600 mW.

次に、信号光パルス光源1として、波長1.2μmのInGaA
sP/InP分布帰還型半導体レーザを用いて同様な実験を行
なった。この波長においては、単一モード光ファイバは
約10ps/nm/kmの正の分散を有している。この結果、この
場合には、制御光パルスの時間タイミングを第2図
(A),(C)に設定した時に、信号光パルスは約9ps
までパルス圧縮され、一方、時間タイミングを(B)に
設定した時にそのパルス幅は約100psまで拡がった。
Next, as the signal light pulse light source 1, InGaA with a wavelength of 1.2 μm is used.
Similar experiments were conducted using sP / InP distributed feedback semiconductor lasers. At this wavelength, single mode optical fibers have a positive dispersion of about 10 ps / nm / km. As a result, in this case, when the time timing of the control light pulse is set to FIGS. 2A and 2C, the signal light pulse is about 9 ps.
The pulse width was expanded to about 100 ps when the time timing was set to (B).

第5図は、本発明による第2の実施例の構成図である。
第1の実施例と大きく異なる点は、分散媒質として光フ
ァイバ自身以外に回折格子対を付加している点である。
この図において、回折格子81,82は、いずれも溝の本数
が1800本/mmのものを使用し、その間隔が可変にできる
ように配置されている。その他の構成は、第1図に示し
た第1の実施例と同様であるので同一の要素には同一の
番号を付している。
FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment according to the present invention.
A major difference from the first embodiment is that a diffraction grating pair is added as a dispersion medium in addition to the optical fiber itself.
In this figure, the diffraction gratings 81 and 82 each have a number of grooves of 1800 / mm, and are arranged so that their intervals can be varied. The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and thus the same elements are designated by the same reference numerals.

回折格子対は、その間隔を変えることによって、その負
の分散量を変えることができる。即ち、この実施例の回
折格子対は0.08ps/nm/cmの分散特性を有していたので、
その間隔を1cmから200cmまで変えることによって負分散
量を0.08ps/nmから16ps/nmまで可変にできた。一方、長
さ500mの単一モード光ファイバは9ps/nmの負の分散を持
っている。従って、第2の実施例では全体としての負の
分散量をおよそ9ps/nmから17ps/nmまで可変にできる。
この結果、この実施例では、信号光パルスの波形制御を
行なう際に、分散量を最適な値に設定できるという特長
がある。例えば、第2の実施例の構成でパルス幅圧縮の
実験を行なったところ、パルス幅を1.5psまで圧縮する
ことができた。
The diffraction grating pair can change its negative dispersion amount by changing its interval. That is, since the diffraction grating pair of this example had a dispersion characteristic of 0.08 ps / nm / cm,
By changing the distance from 1 cm to 200 cm, the amount of negative dispersion could be changed from 0.08 ps / nm to 16 ps / nm. On the other hand, a 500 m long single-mode optical fiber has a negative dispersion of 9 ps / nm. Therefore, in the second embodiment, the negative dispersion amount as a whole can be varied from about 9 ps / nm to 17 ps / nm.
As a result, this embodiment is characterized in that the dispersion amount can be set to an optimum value when controlling the waveform of the signal light pulse. For example, when a pulse width compression experiment was conducted with the configuration of the second embodiment, the pulse width could be compressed to 1.5 ps.

以上、本発明による光パルス波形制御方法についての実
施例を用いて説明したが、本発明はこれらの実施例に限
られることなくいくつかの変形が考えられる。
Although the embodiments of the optical pulse waveform control method according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and several modifications can be considered.

例えば、本実施例では相互位相変調効果を呈する媒質と
して単一モードシリカ光ファイバを用いたが、GeO2やP2
O5等の他の組成の光ファイバ、あるいは半導体、誘電
体、有機材料などの他の材料でも良い。また、信号光パ
ルス光源1や制御光パルス光源2は、他の材料の半導体
レーザ、固体レーザ、ガスレーザ等のいかなる種類のレ
ーザでも良いし、波長域は限定されない。さらに、分散
媒質としては、プリズム対を用いることもでき、その性
能を有する限りいかなる素子、要素であってもよいこと
は言うまでもない。
For example, in the present embodiment, a single mode silica optical fiber was used as the medium exhibiting the cross phase modulation effect, but GeO 2 and P 2
An optical fiber having another composition such as O 5 or other material such as a semiconductor, a dielectric material, or an organic material may be used. Further, the signal light pulse light source 1 and the control light pulse light source 2 may be any kind of laser such as a semiconductor laser, a solid-state laser, and a gas laser made of another material, and the wavelength range is not limited. Further, it is needless to say that a prism pair may be used as the dispersion medium, and any element or element may be used as long as it has the performance.

なお、本発明の光パルス波形制御方法は、例えば、長距
離光通信における光ファイバ分散による信号光パルスの
波形歪みの補償などにも用いることができ、用途は限定
されない。
The optical pulse waveform control method of the present invention can be used, for example, for compensation of waveform distortion of a signal light pulse due to optical fiber dispersion in long-distance optical communication, and its application is not limited.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明では波形制御に必要な信号
光パルスの周波数チャーピングを、この信号光パルスと
波長が異なる制御光パルスによって媒質に誘起される相
互位相変調効果によって生じさせている。この結果、本
発明においては信号光パルスの光パワーは小さくて良い
ので、種々のレーザ光線を信号光パルス光源として使用
することができ、広い波長域に渡って光パルスの波形制
御ができるという利点がある。また、本発明では制御光
パルスの強度や波形あるいは時間タイミングを変えるこ
とによって、信号光パルスに生じる周波数チャーピング
の値や形状を任意に変化させ得るので従来に比べて制御
性に富んだ光パルス波形制御方法が実現できるという利
点がある。
(Effect of the Invention) As described above, in the present invention, the frequency chirping of the signal light pulse required for waveform control is changed by the cross phase modulation effect induced in the medium by the control light pulse having a wavelength different from that of the signal light pulse. Is causing. As a result, in the present invention, since the optical power of the signal light pulse may be small, various laser beams can be used as the signal light pulse light source and the waveform control of the light pulse can be performed over a wide wavelength range. There is. Further, in the present invention, the value or shape of the frequency chirping occurring in the signal light pulse can be arbitrarily changed by changing the intensity, waveform or time timing of the control light pulse. There is an advantage that a waveform control method can be realized.

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

第1図は、本発明による第1の実施例の構成図、第2図
は、本発明の第1の実施例における信号光パルスと制御
光パルスの3種類の時間タイミングを示す図、第3図
は、本発明の第1の実施例における信号光パルスの周波
数の変化を示す図、第4図は本発明の第1の実施例にお
けるファイバ伝搬前後の信号光パルスの波形を示す図、
第5図は、本発明の第2の実施例の構成図である。 1:信号光パルス光源、2:制御光パルス光源、31,32:レン
ズ、41,42:光ファイバカップラ、5:光ファイバ、6:発振
器、7:遅延線、8:回折格子対、81,82:回折格子。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing three kinds of time timings of a signal light pulse and a control light pulse in the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a change in frequency of a signal light pulse according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing waveforms of a signal light pulse before and after fiber propagation in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment of the present invention. 1: signal light pulse light source, 2: control light pulse light source, 31, 32: lens, 41, 42: optical fiber coupler, 5: optical fiber, 6: oscillator, 7: delay line, 8: diffraction grating pair, 81, 82: Diffraction grating.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】信号光パルスと、この信号光パルスと波長
が異なる制御光パルスとを媒質に入射させ、前記信号光
パルスに生じる周波数変化 (ここで、Xc (3)は相互位相変調効果に関連した媒質の
3次の非線形感受率、Lは制御光パルスと信号光パルス
が相互作用する媒質の長さ、nは媒質の屈折率、cは真
空中の光速、Ip(t)は制御光パルスの光強度、λsは信号
光パルスの波長である。) と前記媒質自身もしくは他の媒質の分散とを用いて前記
信号光パルスの波形を制御することを特徴とする光パル
ス波形制御方法。
1. A frequency change that occurs in a signal light pulse when a signal light pulse and a control light pulse having a wavelength different from that of the signal light pulse are incident on a medium. (Where X c (3) is the third-order nonlinear susceptibility of the medium related to the mutual phase modulation effect, L is the length of the medium where the control light pulse and the signal light pulse interact, and n is the refractive index of the medium. , C is the speed of light in a vacuum, I p (t) is the light intensity of the control light pulse, and λ s is the wavelength of the signal light pulse.) And the dispersion of the medium itself or another medium. An optical pulse waveform control method characterized by controlling a pulse waveform.
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