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METHOD AND DEVICE FOR GENERATING LIGHT PULSE commons

Patent code P03A000105
File No. Y00-P232
Posted date Aug 28, 2003
Application number P2000-306022
Publication number P2002-116420A
Patent number P4044277
Date of filing Oct 5, 2000
Date of publication of application Apr 19, 2002
Date of registration Nov 22, 2007
Inventor
  • (In Japanese)小西 毅
  • (In Japanese)一岡 芳樹
  • (In Japanese)岩本 匡平
  • (In Japanese)長坂 由起子
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title METHOD AND DEVICE FOR GENERATING LIGHT PULSE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain light pulse trains at a high repetition speed without requiring a complicated mechanism by using an optical material having a recurrent photochromic process.
SOLUTION: An optical device 1 made of an optical material having the following recurrent process is irradiated with two continuous light beams at the wavelength λ1 and λ2 as superposed. The optical material has the absorption band at wavelength λ1 in the initial state, and when the material is irradiated with light at λ1, it absorbs the light and transits into a shifted state having the absorption band at another wavelength λ2. When the material is irradiated with the light at wavelength λ2 in the shifted state, the material returns to the initial state having the absorption band at λ1. In this method, the continuous light beams at λ2 is made a little to precede the irradiation so as to set the optical device 1 to the initial state. Thereby, transition between the initial state and the shifted state is self induced and cyclically performed. As a result, the transmitted light from the optical device 1 is switched by the absorption/ transmission in the optical device 1 to produce continuous light pulse trains.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、高速で繰り返される光パルス列を連続発生させる技術としては、半導体レーザ、ファイバレーザ、固体レーザなどを用いるものがある。これらのレーザを用いて高速の光パルス列を発生させるには、通常、共振器内を走行する光パルスの周期をロックする(引き込む)モード同期方式がとられる。モード同期方式には、共振器内に光変調器を挿入して損失変調をかける能動方式と、入射光強度に対して吸収係数が非線形に変化する過飽和吸収体を共振器内に挿入して受動的にモード同期をとる受動方式などがある。しかし、これらはいずれも機構が複雑であり、また高価であることや、面型デバイスとして使用することが難しいなどの問題がある。



ところで近年、光を吸収すると吸収波長帯や屈折率などの光学特性を可逆的なサイクルで変化させる、いわゆる再帰的なフォトクロミック過程をもつ光材料が注目を集めている(参考文献1、2、3参照)。この光材料は有機高分子材料の一種で、ある吸収波長帯をもつ初期状態で特定の波長の光を照射されると、吸収波長帯をシフトさせたシフト状態に遷移し、シフト状態で別の特定の波長の光を照射されると、元の初期状態に復帰する性質を備えており、構造が単純で面型デバイスに適合しやすいことから、光メモリや光スイッチング素子などの各種デバイスへの応用が期待されている。しかし、光パルス発生装置への適用例はまだ見られない。



〔参考文献〕
1. 辻岡 強,“二光子吸収による書換え型光メモリー”, O plus E ,
Vol.20 ,No.9, pp.1033-1037.
2. 河合 壮・入江 正浩, “フォトクロミック導電性高分子の光記憶
性”, 高分子加工 49巻1号(2000年),pp.19-24.
3. 岡田佳子,“光受容性タンパク質バクテリオロドプシンとは”,
パリテイ Vol.10 No.10 1995-10, pp.26-36.

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、光通信、光情報処理等の分野に利用される高速の光パルス列を連続的に発生するための光パルス発生方法および光パルス発生装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
光学的特性の異なる初期状態とシフト状態を有し、特定の第1の波長の光の照射により初期状態からシフト状態へ遷移し、他の特定の第2の波長の光の照射によりシフト状態から初期状態へ遷移する再帰的なフォトクロミック過程を持つ材料の光デバイスにおいて、特定の第1の波長の連続光と特定の第2の波長の連続光を重畳させて照射し、光デバイス自己誘導的に連続的に生じる状態遷移の繰り返しに基づいて、光デバイスから出力される透過光の強度を変化させ、光パルスを連続的に発生することを特徴とする光パルス発生方法。

【請求項2】
 
前記初期状態とシフト状態で異なる光デバイスの光学的特性は、光吸収帯特性であることを特徴とする請求項1に記載の光パルス発生方法。

【請求項3】
 
前記光デバイスの光吸収帯特性は、シフト状態で生じる前記特定の第1の波長を含む第1の光吸収帯領域と、初期状態で生じる前記特定の第2の波長を含む第2の光吸収帯領域からなることを特徴とする請求項2に記載の光パルス発生方法。

【請求項4】
 
前記特定の第1の波長の連続光を前記特定の第2の波長の連続光よりも先に照射することを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の光パルス発生方法。

【請求項5】
 
光デバイスの材料は、バクテリオロドプシンであることを特徴とする請求項1ないし請求項4に記載の光パルス発生方法。

【請求項6】
 
光学的特性の異なる初期状態とシフト状態を有し、特定の第1の波長の光の照射により初期状態からシフト状態へ遷移し、他の特定の第2の波長の光の照射によりシフト状態から初期状態へ遷移する再帰的なフォトクロミック過程を持つ材料の光デバイスと、
特定の第1の波長の連続光を発生して光デバイスに照射する第1のレーザ光源と、
特定の第2の波長の連続光を発生して光デバイスに照射する第2のレーザ光源を備え、
第1のレーザ光源からの特定の第1の波長の連続光と第2のレーザ光源からの特定の第2の波長の連続光は、重畳して光デバイスに入射、光デバイスに自己誘導的に連続的に生じる状態遷移の繰り返しに基づいて、光デバイスから出力される透過光の強度を変化させ、光パルスを連続的に発生することを特徴とする光パルス発生装置。

【請求項7】
 
前記初期状態とシフト状態で異なる光デバイスの光学的特性は、光吸収帯特性であることを特徴とする請求項6に記載の光パルス発生装置。

【請求項8】
 
前記光デバイスの光吸収帯特性は、シフト状態で生じる前記特定の第1の波長を含む第1の光吸収帯領域と、初期状態で生じる前記特定の第2の波長を含む第2の光吸収帯領域からなることを特徴とする請求項7に記載の光パルス発生装置。

【請求項9】
 
前記第1のレーザ光源からの連続光は、前記第2のレーザ光源からの連続光よりも先に光デバイスに入射されることを特徴とする請求項6ないし請求項8に記載の光パルス発生装置。

【請求項10】
 
光デバイスの材料は、バクテリオロドプシンであることを特徴とする請求項6ないし請求項9に記載の光パルス発生装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2000306022thum.jpg
State of application right Registered
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