ファイバの自己位相変調による広帯域サイドバンド生成とパルスシンセサイザへの応用

光纤自相位调制产生宽带边带及其在脉冲合成器中的应用

• 批准号: 06452134
• 负责人: 小林 哲郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06452134/
• 关键词: 光ファイバ; カー効果; 分散; 自己位相変調; サイドバンド; テラヘルツ; 純光学的; 超高速

周波数の異なる2つのコヒーレント光波を重畳して光カー媒質を伝搬させ、自己位相変調によってビ-ト周波数間隔で並ぶ超広帯域な光サイドバンド列を純光学的に生成し、回折格子などで分波してサイドバンド間の位相関係を空間フィルタで制御したのち合波することによって、電気的な帯域に制限されない超高速繰り返しの光パルス信号を発生することを目的として、以下の通り研究を行なった。1.光ファイバの自己位相変調による超広帯域サイドバンド生成の解析群速度分散までを考慮した大信号理論によって、短距離では異常分散領域に変調不安定性によるサイドバンド成長速度の有利な点があるものの、長距離では零分散波長で最大のサイドバンドが生成されることを確認した。光ファイバの自己位相変調による超広帯域サイドバンド生成実験波長1.55μm付近で出力50mWの2つの半導体レーザをペルチェ素子で冷却して波長を制御し、ビ-ト周波数を1THz以上から1GHz以下まで連続に可変できる2波長光源を作成した。この2つの光をビームスプリッタで合波して、零分散波長1.576μmの分散シフト光ファイバに入射し、17km伝搬後のスペクトルを、パワーとビ-ト周波数を変えて観測した結果、ビ-ト周波数依存性やパワー依存性などほぼ理論と一致する結果が得られた。例えば、ファイバ内への入射パワー20mWの場合、ビ-ト周波数43GHzでは自己位相変調によって生成された1つめのサイドバンドが元の光の13.8dB下に観測されたが、ビ-ト周波数87GHz以上では光スペクトラムアナライザのノイズレベル以下であった。本年度は、残念ながら光源波長とファイバの零分散波長が一致したものが入手できなかったため、僅かに正常分散の残留する領域で実験を行なったが、今後は零分散波長でTHz以上の高いビ-ト周波数の実験を進めて、高次分散の効果なども明らかにしてゆく予定である。

Cycle for の different な る 2 つ の コ ヒ ー レ ン ト light を heavy 畳 し て light カ ー medium を 伝 move さ せ, their phase - に よ っ て ビ - で ト cycle for interval and ぶ super hiroo 帯 な light サ イ ド バ ン ド column を pure optical に generated し, inflexion grid な ど で partial wave し て サ イ ド バ ン among ド の phase masato を space フ ィ ル タ で suppression し た の ち combined wave す る こ と に よ っ て, electricity 気 な 帯 domain the limitations に さ れ な い ultra-high-speed Qiao り return し の light パ ル ス signal を 発 raw す る こ と を purpose と し て line, the following の り research を な っ た. 1. Light フ ァ イ バ の their phase - adjustable に よ る super hiroo 帯 domain サ イ ド バ ン ド generated の parsing group velocity dispersion ま で を consider し た large signal theory of に よ っ て, short で は に abnormal dispersion field - adjustable labile に よ る サ イ ド バ ン ド の favorable な growing point が あ る も の の, long-distance で は zero dispersion wavelength で biggest の サ イ ド バ ン ド が generated Youdaoplaceholder0 とを とを confirm that た. Light フ ァ イ バ の their phase - adjustable に よ る super hiroo 帯 domain サ イ ド バ ン ド generated be 験 wavelength 1.55 mu m paying nearly で output of 50 mw の 2 つ の semiconductor レ ー ザ を ペ ル チ ェ element child で cooling し て wavelength を royal し, ビ - ト cycle for を above 1 THZ か ら below 1 GHZ ま で even 続 に can - で き る 2 wavelength light source を made し た. こ の 2 つ の light を ビ ー ム ス プ リ ッ タ で combined wave し て, zero dispersion wavelength of 1.576 microns の scattered シ フ ト light フ ァ イ バ に incident し, 17 km 伝 move after の ス ペ ク ト ル を, パ ワ ー と ビ - ト cycle for を - え て 観 measuring し た results, ビ ト cycle for dependency や パ ワ ー dependency な ど ほ ぼ consistent theory と す る results ら が れ た. In cases of え ば, フ ァ イ バ へ の incident パ ワ ー 20 mw, ビ の occasions - ト cycle for 43 GHZ で は their phase - adjustable に よ っ て generated さ れ た 1 つ め の サ イ ド バ ン ド が yuan の light の under 13.8 dB に 観 measuring さ れ た が, ビ ト cycle for more than 87 GHZ で は light ス ペ ク ト ラ ム ア ナ ラ イ ザ の ノ イ ズ レ ベ ル following で あ Youdaoplaceholder0. Read this year は and residual な が ら light wavelength と フ ァ イ バ の zero dispersion wavelength が consistent し た も の が of で き な か っ た た め, only か に normal dispersion の residual す で る field be 験 を line な っ た が, future は zero dispersion wavelength で THz high above の い ビ - ト cycle for の be 験 を into め て, high order dispersion の unseen fruit な ど も Ming ら か に し て ゆ く designated で Youdaoplaceholder0.

项目成果

T.Kobayashi: "Ultra High Speed Optical Device and Systems" in 1994 Optoelectronics Conference. 90-91 (1994)

T.Kobayashi：“超高速光学器件和系统”，1994 年光电会议。

A.Morimoto: "FM Laser Operation of a Ti : Sapphire Laser" IEICE Trans.Electron.E78-C. 88-90 (1995)

A.Morimoto：“Ti 的 FM 激光操作：蓝宝石激光器”IEICE Trans.Electron.E78-C。

T.Kobayashi: "Guiding of One-Dimensional Optical Beam with Nanometer Diameter" in Quantum Electronics Laser Sciences,to be published. QThG41. (1995)

T.Kobayashi：“纳米直径一维光束的引导”，《量子电子激光科学》，即将出版。

森本朗裕: "チャープパルスの発生とその応用" レーザー研究. 22. 655-663 (1994)

Akihiro Morimoto：“啁啾脉冲的产生及其应用”激光研究 22. 655-663 (1994)。

A.Morimoto: "Quasi-Velocity-Matched Electro-optic Phase Modulator with Domain Inversion for Deep Microwave Modulation" in Conf.on Lasers and Electro-Optics,OSA Tech Digest Series. 8. 21-21 (1994)

A.Morimoto：《Conf.on 激光器和电光》、OSA 技术文摘系列中的“具有用于深微波调制的域反转的准速度匹配电光相位调制器”。