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物理機構の解明には、使用するF-PLDの個別特性に依らず、モード同期状態を安定に実現できることが重要であるため、そのための手法を共振器長300μm、370μm、900μmのF-PLDを用いて実験検討した。次にその結果を基にして、端面処理条件やスペクトル線幅の影響を調べた。また、cw注入光の偏波状態を任意に調節できると共に、F-PLD出力の偏波成分を分離観測できる系を構築し、偏波方向による動作変化を調べた。一方、これらと並行して、PLLモデルによる動作解析を行い、繰り返し周波数の分周・逓倍の可能性を検討した。
これらの検討から、次の結果を得た。
(1)スペクトル線幅狭窄化法として、結合用セルフォックレンズを外部共振器として利用する手法、及びLDの後方に結合した短尺ファイバにおける反射を利用する手法が有効であることが分かった。これにより、モード同期する個体確率が増えること、およびモード同期するcw注入光の許容周波数範囲が拡大することが確かめられた。
(2)上記(1)のスペクトル線幅狭窄化法を適用しつつ、F-PLDの端面処理とモード同期し易さとの関係を調べた。その結果、全光制御モード同期に適した端面処理は、ARコート-劈開であることが分かった。
(3)cw注入光の偏波による特性変化に関しては、cw注入光がTEであってもTMであっても、発生する四光波混合成分はTE成分が殆どであった。
(4)繰り返し周波数の二分周、三分周についてモデル検討を行った。その結果、入力パルス列と分周パルス列とがF-PLD中で重なる状態と、重ならない状態の二つが可能であることが分かった。
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