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。

两路不同频率的相干光波通过光学克尔介质叠加传播，通过自相位调制纯光学方式产生以拍频间隔排列的超宽带光边带阵列，然后利用衍射光栅等进行分离。进行了以下研究，目的是通过空间滤波器控制边带之间的相位关系，然后将它们组合起来，产生不受电频带限制的超高速重复光脉冲信号。 1. 光纤自相位调制超宽带边带生成分析 根据考虑群速度色散的大信号理论，虽然反常色散区域的调制不稳定性导致边带生长速度在短时间内具有优势距离，我们证实，在长距离处，最大的边带是在零色散波长处产生的。利用光纤自相位调制的超宽带边带生成实验 两个波长为 1.55 μm 左右、输出功率为 50 mW 的半导体激光器通过 Peltier 器件冷却来控制波长，拍频从 1 连续控制THz 或更高至 1 GHz 或更低我们创建了可变双波长光源。这两束光通过分束器合成，输入到零色散波长为1.576μm的色散位移光纤中。通过改变功率和拍频来观察传播17公里后的光谱结果，例如频率依赖性和。功率依赖性，几乎与理论一致。例如，当进入光纤的入射功率为20 mW时，观察到自相位调制产生的第一边带在43 GHz的拍频处比原始光低13.8 dB，但在87 GHz的拍频处低于原始光13.8 dB。光谱分析仪的噪声水平。不幸的是，今年我们无法获得光源波长和零色散波长匹配的光纤，因此我们在稍微保留正常色散的区域进行了实验，并计划在高阶频率上进行实验并阐明其影响。高阶色散。

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。

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”。

A.Morimoto: "An Electro-Optic Random Phase Plate" in Conf.on Lasers and Electro-Optics,to be published. CThI3. (1995)

A.Morimoto：“An Electro-Optic Random Phase Plate” in Conf.on Lasers and Electro-Optics，即将出版。