1990 Fiscal Year Annual Research Report
半導体レ-ザを用いたピコ秒領域光サンプリング装置の試作
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01850013
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
神谷 武志 東京大学, 工学部, 教授 (70010791)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 稲実 東京大学, 工学部, 助手 (90134460)
小林 孝嘉 東京大学, 理学部, 助教授 (60087509)
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| Keywords | 半導体レ-ザ / 超短光パルス / サンプリング計測 / 電気光学効果 / GaAs集積回路 |
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| Research Abstract |
[目的]本研究では半導体レ-ザを光源とするコンパクトな電気光学サンプリングを試作することによって今後発展する毎秒10ないし100ギガビット領域の超高速エレクトロニクスの基礎を築くことを目的とする。
[半導体レ-ザによる超短パルスの発生に関する研究の成果]前年度には半導体レ-ザの利得スイッチング動作および光ファイバによるパルス圧縮について検討し,10ピコ秒以下のパルス発生の条件の存圧を確認したが,本年度は特に利得スイッチング半導体レ-ザ発振器と半導体レ-ザ増幅器の組合わせによるパルスエネルギ-の増大とパルス波形の改良の両立を図った。レ-ザ増幅器の非線形増幅特性を利用することによってパルスの裾引きを抑圧できること,特に反射波型増幅器(RWA)がこの目的に好適であることを見出した。
[光サンプリング装置への光増幅器の導入に関する研究の成果]半導体レ-ザのみを光源とするコンパクトな電気光学サンプリング装置を試作し,その特性を評価することによって問題点と将来性を明らかにすることに努めた。モ-ドロックレ-ザを光源とする従来の装置に比し,繰り返し周波数を任意に選ぶことが出来,相互同期の面で圧倒的に有利となる反面,パルス幅およびパルスエネルギ-の面で劣っていたが,光ファィバ圧縮によって時間分解能を11ピコ秒迄再現性よく実現し,また進行波形(TWA)半導体レ-ザの導入によって信号エネルギ-の増大をはかった。増幅器からの過剰雑音はS/N比に対し悪影響を与えるが、偏光測定における位相バイアス兵を最適に選ぶことによって増幅器雑音の影響を極小化できることを理論的,実験的に示し,最小検出電圧感度にして6dBの改善を実現した。これらのほか,将来のサンプリング計測の基礎としてフェムト秒域の各種サンプリング測定を検討した。
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[Publications] Ryo Takahashi: "Application of Diode Laser Amplifier to Ultra fast,Deskーtop Electrooptic Sampling System" Technical Digest,Topical Meeting on Optical Amplifier and Their Application(Optical Society of America). 13. 272-275 (1990)
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[Publications] Ryo Takahashi: "Application of Optical Amplifier to Electrooptic Sampling System Using Semiconductor Lasers" IEEE Journal of Lightwave Technology.
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[Publications] Masaki Tohyama: "A Scheme of High Power,Ultrafast Pulse Generation Using Pulse Biased Laser Amplifier" Technical Digest,IEEE Semiconductor Laser Conference (IEEEーLEOS). 12. 224-225 (1990)
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[Publications] Masaki Tohyama: "A Scheme of Picosecond Pulse Shaping Using Goin Saturation Characteristics of Semiconductor Laser Amplifier" IEEE Journal of Quantwm Electromics.
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[Publications] K.Misawa: "Ultrafast Dephasing Measurement by Transient Four Wave Mixing" Molecular Crystals & Liquid Crystals. 182A. 125-137 (1990)
