2000 Fiscal Year Annual Research Report
半導体レーザ増幅器中の4光波混合とその応用に関する研究
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11694125
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
河口 仁司 山形大学, 工学部, 教授 (40211180)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 豊 山形大学, 工学部, 助教授 (00260456)
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| Keywords | 半導体光増幅器 / 4光波混合 / 多重分離 / 相互相関法 / 超短光パルス / 位相共役 / 非線形伝搬 / 光パルス波形 |
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| Research Abstract |
河口が平12・6・9と平12・9・8の2回スイス連邦工科大学を訪問し、共同研究に関する打合せを行った。又、G.Guekosの研究グループからL.Occhiが平12・7・14〜9・17の間山形大に滞在し、半導体光増幅器の光非線形効果について共同研究を行った。又、半導体光増幅器中の4光波混合、および相互相関法による波形測定に関する研究を行い、以下の点について成果を得た。
(1)半導体光増幅器中の4光波混合のDEMUXへの応用
半導体光増幅器を光非線形媒質として用い、サブピコ秒光パルス間の4光波混合特性について理論的に検討した。特に多重分離(DEMUX)への応用を目的として、4光波混合の効率、ON/OFF比およびパターン効果などについて解析した。その結果、DEMUXの最高速度は主に半導体光増幅器の利得帯域幅で決まっていること、パターン効果は実用上問題にならないことがわかった。又、時分割多重(TDM)信号の周波数多重(FDM)信号への変換に極めて有用であることがわかった。
(2)半導体光増幅器中の4光波混合の位相共役特性
4光波混合で発生した信号光の持つ位相共役特性について検討した。特に、短光パルスの場合に顕著になる、自己位相変調効果などが位相共役特性にどのように影響するかを明らかにした。チャープしたパルス幅2.2psのプローブ光を用いた場合、パルス幅3ps以上のポンプ光を用いることにより良好な位相共役特性が得られることをがわかった。
(3)相互相関法による半導体光増幅器中の極短光パルス伝搬
半導体光増幅器中を伝搬したサブピコ秒光パルスの波形を、相互相関法を用いて約100fsの分解能で測定した。半導体光増幅器への入力光パルスには約100fsの短光パルスから狭帯域フィルタにより切り出したサブピコ秒光パルスを用いており、この波形を精密に測定し、フィルタの構造から計算した光パルス波形と良い一致を得た。更に、半導体光増幅器を伝搬したサブピコ秒光パルスを差分ビーム伝搬法を用いて解析し、相互相関波形、スペクトルともに実験結果に近い傾向を得た。
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[Publications] R.Gutierrez-Castrejon,L.Schares,L.Occhi,G,Guekos,T.Kawazoe,and H.Kawaguchi: "Gain Recovery Dynamics Modeling and Measurement in Saturated Semiconductor Optical Amplifieres "OECC 2000. 13C3-3. 416-417 (2000)
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[Publications] 伊藤慶孝,河口仁司: "半導体光増幅器中のサブピコ秒光パルス非線形伝搬性"信学技報. LQE2000-39. 7-12 (2000)
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[Publications] 山吉康弘,ナロッタム,クマールダス,河口仁司: "半導体光増幅器中のピコ秒パルス間4光波混合の混合特性"信学技報. LQE2000-41. 19-24 (2000)
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[Publications] H.Kawaguchi and Y.Ito: "Precise Measurement of Nonlinear Propagation Characteristics of Sub-picosecond Optical Pulses In SOAs"CLEO Europe 2000. CTUP 0006. (2000)
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[Publications] N.K.Das,Y.Yamayoshi,and H.Kawaguchi: "Analysis of Four-Wave Mixing Characteristics in a Semiconductor Optical Amplifier by the Finite-Difference Beam Propagation Method"IEEE J.Quantum Electron. Vol.36,No.10. 1184-1192 (2000)
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[Publications] N.K.Das,T.Kawazoe,Y.Yamayoshi,and H.Kawaguchi: "Analysis of Phase-Conjugate Characteristics of Picosecond Four-Wave Mixing Signals in Semiconductor Optical Amplifiers"IEEE J.Quantum Electron. Vol.37,No.1. 55-63 (2001)
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[Publications] N.K.Das,T.Kawazoe,Y.Yamayoshi,and H.Kawaguchi: "Analysis of Optical DEMUX Characteristics Based on Four-Wave Mixing in Semiconductor Optica Amplifires"IEEE J.Lightwave Technology,. Vol.19,No.2. (2001)
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[Publications] 河口仁司: "超短光パルスの半導体増幅器中での非線形伝搬特性(招待講演)"電子情報通信学会総合大会、シンポジウム. SC-3-6. (2001)
