光梳产生器控制装置制造方法及图纸

提供一种光梳产生器控制装置，即使在光梳的产生方法不是完全的单模的情况下

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光梳产生器控制装置


[0001]本专利技术涉及一种在光通信系统
、
光测量系统中使用的光梳产生器控制装置
。
本申请基于在日本于
2021
年4月
26
日申请的日本专利申请号特愿
2021
‑
074337
而主张优先权，将该申请以参照的形式引入本申请中
。

技术介绍

[0002]以往，例如在高精度地测定光频率的情况下使用了光梳产生器
(Optical Frequency Comb Generator)。
即，在对两束激光进行外差检波来测定两束激光的差频的情况下，其频带因受光元件的频带而受到限制，大致为数十
GHz
左右，因此使用光梳产生器来构建宽频带的外差检波系统
。
光梳产生器以等频率间隔产生数百条以上的所入射的激光的边带，所产生的边带的频率稳定度与原来的激光的频率稳定度大致同等
。
因此，通过对该边带和被测定激光进行外差检波，能够构建涉及数
THz
以上的宽频带的外差检波系统
。
[0003]光梳例如能够应用于光通信来高速传输大量的数据
。
另外，通过将光梳应用于距离测量的领域，能够高精度地进行从微米单位到千米
(km)
单位的距离测量
。
[0004]关于在光谐振器内具备进行入射光的光调制的光调制器的光梳产生器，若光谐振器的谐振器长度存在变动，则无法获得稳定的光梳输出
。
[0005]因此，为了获得稳定的光梳输出，检测作为透过光或反射光而从光梳产生器取出的光梳输出的强度，来对谐振器长度进行反馈控制
(
例如，参照专利文献
1、2)。
[0006]另外，本案专利技术人等以前提出了一种光梳测距仪
(
例如参照专利文献
3、4。)
，具备射出分别被周期性地调制强度或相位且调制周期互不相同的具有干涉性的基准光和测定光的两个光梳产生器，通过基准光检测器来检测向基准面照射的基准光与向测定面照射的测定光的干涉光，并且通过测定光检测器来检测由上述基准面反射后的基准光与由上述测定面反射后的测定光的干涉光，根据通过上述基准光检测器和测定光检测器得到的两个干涉信号的时间差，求出到上述基准面的距离与到上述测定面的距离之差，由此能够高精度地且在短时间内进行测量
。
[0007]即，使用从利用频率不同的两种调制信号来驱动的两个光梳产生器射出的具有干涉性的基准光和测定光，由此能够针对由基准光检测器得到的干涉信号
(
下面称为参照信号
。)
以及由测定光检测器得到的干涉信号
(
下面称为测定信号
。)
进行频率分析，将从光梳的中心频率开始数起的模式编号设为
N
，计算参照信号与测定信号的
N
次模式之间的相位差来抵消从光梳产生器到基准点的光梳生成
、
传输过程的光相位差，之后，计算频率轴上每一次的相位差的增量来求出测定信号脉冲与参照信号脉冲的相位差，由此能够计算从基准点到测定面的距离
。
[0008]在此，使用从利用微波频带的调制频率
fm(
例如
25GHz)、
频率差
Δ
f(
例如
500kHz)
的一对调制信号来驱动的两个光梳产生器输出的基准光和测定光测定的距离是将从基准点到测定面的整体距离
(
称为绝对距离
)
减去调制频率
fm
的半波长的整数倍的距离后的剩余部分
。
干涉信号具有
Δ
f
的周期性，能够求出最接近的参照信号与测定信号的相位差
。
在
测定超过半波长的距离的情况下，2π
乘以整数而得到的相位作为与从基准时刻到进行比较的参照信号的时间差相当的相位而固有地存在
。
通过一组频率设定无法判别该整数值
。
通过略微改变
fm
地多次执行距离测定，能够倒算出作为与多个测定条件匹配的值的该整数
。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本专利第
3976756
号公报
[0012]专利文献2：日本特开
2006
‑
337832
号公报
[0013]专利文献3：日本专利第
5231883
号公报
[0014]专利文献4：日本特开
2020
‑
12641
号公报

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的问题
[0016]在光梳产生器中，使输入光的频率与光谐振器的任意模式的频率一致来产生光梳，因此为了高效地产生光梳，需要进行用于使输入光的频率与光谐振器的特定模式的频率一致的谐振器长度的控制
。
[0017]以往，通过检测作为透过光或反射光而从光梳产生器取出的光梳输出的强度来对谐振器长度进行反馈控制，由此获得稳定的光梳输出，但是在光梳产生器中光谐振器的谐振模式有多个，还存在不产生光梳的模式
(
输入波长成分大
)
，在该模式下存在无法使光梳输出稳定的问题
。
[0018]例如在电光调制器型的情况下，在光谐振器中存在偏振不同的两种模式
(TE、TM
模式等
)。
产生光梳的偏振模式
(
选择其中一者
)
的
FSR
被设定为调制频率的整数分之一，电光常数大且光梳的产生效率大
。
但是，除此以外的偏振模式的
FSR
也不同，电光常数也不同，因此不会形成频率范围大的光梳
。
[0019]在使用了电光效应的光梳产生器的情况下，主模式以外的偏振模式由于等效折射率不同，因此
FSR
也不同，另外，电光常数也小
。
因此，主要的偏振模式以外的模式几乎无法产生光梳，即使能够产生一些也主要是载波成分
。
主要的偏振模式以外的模式虽然被偏振片等去除，但是根据偏振片的消光比的界限
、
或者组装精度，有时会与输出光混合而对谐振器长度的控制带来不良影响
。
这也产生了无法相对于主模式的谐振频率来相对地控制非主模式的偏振模式的谐振频率的影响
。
[0020]另外，存在横模的情况也同样，有时会与输出光混合而对谐振器长度的控制带来不良影响
。
这是在光梳的产生方法不是完全的单模的情况下产生的，即使在除电光效应以外的光梳产生方法中也无法避免
。
[0021]在此，图1是通过光梳模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种光梳产生器控制装置，是光梳产生器的控制装置，所述光梳产生器在光谐振器内具备进行入射光的光调制的光调制器，所述光梳产生器控制装置的特征在于，具备：光滤波器，其使作为透过光或反射光从所述光谐振器射出的光梳的载波频率成分衰减；光检测器，其接收借助所述光滤波器从所述光梳提取出的光频率成分并检测光强度；以及谐振控制部，其被供给所述光检测器的检测信号，其中，由所述光检测器检测由所述光滤波器使载波频率成分衰减后的所述光梳的光强度，由所述光谐振控制部对所述光谐振器的光谐振长度或所述入射光的光源频率进行反馈控制
。2.
根据权利要求1所述的光梳产生器控制装置，其特征在于，还具备底部位置辨别器，所述底部位置辨别器用于辨别所述光检测器的检测信号的信号电平的底部位置，所述谐振控制部基于所述底部位置辨别器的辨别输出，来进行将所述光检测器的检测信号的信号电平的底部位置设为成为基准的稳定点的反馈控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：兴梠元伸，今井一宏，
申请(专利权)人：株式会社，
类型：发明
国别省市：