光波コヒーレンス関数の合成による光情報処理 : 位相変調の導入による任意形状の光波コヒーレンス関数の合成

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本研究室では、半導体レーザの直接周波数変調特性を活用した光液コヒーレンス関数の合成を提案し、研究を進めてきた。光デバイスや光回路の解析に適用可能な、「光波コヒーレンス関数の合成によるリフレクトメトリ:OCDR法」は可動部分のない高分解能な反射光分布計測手法である。一方で、本研究においては、光波コヒーレンス関数の合成を2ないし3次元の光情報処理に適用する手法を研究してきた。半導体レーザ光源の駆動電流を変調すると、直接周波数変調特性によって発振する光の周波数が変化し、時間平均的な光パワースペクトラム形状が変わる。その結果、それとフーリエ変換の関係にあるコヒーレンス関数形状を変化させることができる。すなわち、光の干渉性を制御することができる。しかし、パワースペクトルは正の実数値であるから、そのフーリエ変換として与えられるコヒーレンス関数において、全く任意の形状が実現できるわけではない。一般的には、コヒーレンス関数は必ず光路長差0の点において最大値1を取り、また偶関数である。しかし、光を振幅分割型で干渉させる場合に、片側光路だけに位相変調を導入することを許せば、上で述べた2点の制約条件を除くことが可能である。例えば、光路長差0ではどのようなパワースペクトル形状の光であっても干渉し、強め合うが、ここで片側の光路で位相を(どの周波数成分に対しても) πだけ遅らせることによって弱め合うようにすることができる。既に、OCDR法に位相変調を導入したp-OCDR法が提案され、デルタ関数形状のコヒーレンス関数を光路長軸上で平行移動させることも行われている。この場合、位相変調量に2πの範囲があればコヒーレンス関数において任意の平行移動量が得られる。本稿では、「光波コヒーレンス関数の合成による光情報処理」の機能の多様化という観点から、任意形状の合成に着目し、デルタ関数的形状以外の合成について報告する。
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-03-27

光波コヒーレンス関数の合成による光情報処理 : 位相変調の導入による任意形状の光波コヒーレンス関数の合成

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