JP2000012978A - 光増幅装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の利得クランプ半導体光増幅器の動作原
理を利用した光増幅装置において、光フィルタを用いる
ことなく増幅された信号光のみを出力し、レーザ発振光
波長近傍の信号光の増幅を可能にする。 【解決手段】 対称マッハツェンダ干渉計の２本のアー
ム導波路に利得領域を挿入し、対称マッハツェンダ干渉
計のクロスポートとなる入出力ポートに波長λ0の光を
反射する光反射手段を備え、光反射手段と利得領域によ
りレーザ共振器を形成し、波長λ0 のレーザ発振を起こ
す。このとき、光反射手段が接続されないポートから波
長λs の信号光を入力し、信号利得がレーザ発振閾値状
態にクランプされた利得領域で増幅し、増幅された信号
光をレーザ発振光と分離して異なるポートから出力す
る。
理を利用した光増幅装置において、光フィルタを用いる
ことなく増幅された信号光のみを出力し、レーザ発振光
波長近傍の信号光の増幅を可能にする。 【解決手段】 対称マッハツェンダ干渉計の２本のアー
ム導波路に利得領域を挿入し、対称マッハツェンダ干渉
計のクロスポートとなる入出力ポートに波長λ0の光を
反射する光反射手段を備え、光反射手段と利得領域によ
りレーザ共振器を形成し、波長λ0 のレーザ発振を起こ
す。このとき、光反射手段が接続されないポートから波
長λs の信号光を入力し、信号利得がレーザ発振閾値状
態にクランプされた利得領域で増幅し、増幅された信号
光をレーザ発振光と分離して異なるポートから出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を増幅する
光増幅装置に関する。
光増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体光増幅器は、電流注入により励起
された電子キャリアと信号光との誘導放出過程により、
入力信号光パワーを増幅することができる。この半導体
光増幅器は、小型で低消費電力という特長があるが、飽
和利得領域では使用することができない問題を有してい
る。利得飽和とは、高パワーの信号光が入力されると誘
導放出により励起キャリアが減少し、その分だけ利得が
低下するという現象である。その結果、入力信号光パワ
ーに応じて信号利得が異なることになる。
された電子キャリアと信号光との誘導放出過程により、
入力信号光パワーを増幅することができる。この半導体
光増幅器は、小型で低消費電力という特長があるが、飽
和利得領域では使用することができない問題を有してい
る。利得飽和とは、高パワーの信号光が入力されると誘
導放出により励起キャリアが減少し、その分だけ利得が
低下するという現象である。その結果、入力信号光パワ
ーに応じて信号利得が異なることになる。
【０００３】また、入力信号光パワーが変化すると、信
号利得はある時定数でこれに追従して変化する。利得変
化の時定数は、信号速度Ｇbit/s における信号変化と同
程度であり、高パワーの入力信号光に対しては出力信号
光の波形が歪むことになる。したがって、半導体光増幅
器を光伝送システムに用いる際には、入力信号光パワー
を利得飽和が起きないレベル以下に制御する必要があっ
た。
号利得はある時定数でこれに追従して変化する。利得変
化の時定数は、信号速度Ｇbit/s における信号変化と同
程度であり、高パワーの入力信号光に対しては出力信号
光の波形が歪むことになる。したがって、半導体光増幅
器を光伝送システムに用いる際には、入力信号光パワー
を利得飽和が起きないレベル以下に制御する必要があっ
た。
【０００４】この制限を緩和するために、利得飽和が起
こる入力信号光レベルの上限を高くする方法（利得クラ
ンプ半導体光増幅器）が提案されている。図３(a) は、
その基本構造を示す。本構成は、利得領域３１の両側に
ブラッグ反射（ＤＢＲ）領域３２ａ，３２ｂが設けられ
ており、構成自体は通常のＤＢＲレーザと同一である。
この利得領域３１に電流を注入していくと信号利得が高
まり、ある閾値を越えるとＤＢＲ領域の反射波長λ0 で
レーザ発振が起こる。また、レーザ発振は、利得領域３
１の信号利得が両端のＤＢＲ領域３２ａ，３２ｂにより
形成されるレーザ共振器の共振器損失に等しくなったと
きに起こる。閾値以上の電流を注入すると、過剰な注入
キャリアはレーザ発振光との誘導放出に費やされ、利得
領域３１に存在する励起キャリア数は閾値状態にクラン
プされる。すなわち、レーザ発振状態では、信号利得は
レーザ共振器損失で決まる一定値にクランプされる。
こる入力信号光レベルの上限を高くする方法（利得クラ
ンプ半導体光増幅器）が提案されている。図３(a) は、
その基本構造を示す。本構成は、利得領域３１の両側に
ブラッグ反射（ＤＢＲ）領域３２ａ，３２ｂが設けられ
ており、構成自体は通常のＤＢＲレーザと同一である。
この利得領域３１に電流を注入していくと信号利得が高
まり、ある閾値を越えるとＤＢＲ領域の反射波長λ0 で
レーザ発振が起こる。また、レーザ発振は、利得領域３
１の信号利得が両端のＤＢＲ領域３２ａ，３２ｂにより
形成されるレーザ共振器の共振器損失に等しくなったと
きに起こる。閾値以上の電流を注入すると、過剰な注入
キャリアはレーザ発振光との誘導放出に費やされ、利得
領域３１に存在する励起キャリア数は閾値状態にクラン
プされる。すなわち、レーザ発振状態では、信号利得は
レーザ共振器損失で決まる一定値にクランプされる。
【０００５】そこで、発振状態にあるＤＢＲレーザに、
発振波長λ0 とは異なる波長λs の信号光を入力すると
（図３(b))、入力信号光は利得領域においてクランプさ
れた信号利得を受けることになる。ここで、さらに強い
信号光パワーを入力した場合には、入力信号光との誘導
放出に消費されるための励起キャリアは、レーザ発振光
との誘導放出に費やされていた注入キャリアにより補充
され、利得領域に存在する励起キャリア数はあくまで一
定に保たれる。すなわち、信号利得は発振閾値状態に保
持され、利得飽和は生じない。ただし、その反動とし
て、レーザ発振光パワーが減少することになる。
発振波長λ0 とは異なる波長λs の信号光を入力すると
（図３(b))、入力信号光は利得領域においてクランプさ
れた信号利得を受けることになる。ここで、さらに強い
信号光パワーを入力した場合には、入力信号光との誘導
放出に消費されるための励起キャリアは、レーザ発振光
との誘導放出に費やされていた注入キャリアにより補充
され、利得領域に存在する励起キャリア数はあくまで一
定に保たれる。すなわち、信号利得は発振閾値状態に保
持され、利得飽和は生じない。ただし、その反動とし
て、レーザ発振光パワーが減少することになる。
【０００６】入力信号光パワーをさらに大きくしていく
と、レーザ発振光パワーがさらに減少し、ついにはレー
ザ発振が停止する。レーザ発振が停止すると、レーザ発
振光との誘導放出に費やされていた注入キャリアの補充
が受けられなくなり、通常の半導体光増幅器と同様に利
得飽和が生じる。このように、レーザ発振しているＤＢ
Ｒレーザを光増幅器として用いると、レーザ発振が停止
するまでは信号利得一定で動作する。これにより、利得
クランプ半導体光増幅器では、通常の半導体光増幅器に
比べて、利得飽和が起こる入力信号光レベルを高くする
ことができる。
と、レーザ発振光パワーがさらに減少し、ついにはレー
ザ発振が停止する。レーザ発振が停止すると、レーザ発
振光との誘導放出に費やされていた注入キャリアの補充
が受けられなくなり、通常の半導体光増幅器と同様に利
得飽和が生じる。このように、レーザ発振しているＤＢ
Ｒレーザを光増幅器として用いると、レーザ発振が停止
するまでは信号利得一定で動作する。これにより、利得
クランプ半導体光増幅器では、通常の半導体光増幅器に
比べて、利得飽和が起こる入力信号光レベルを高くする
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の利得クランプ半
導体光増幅器は、増幅された信号光（波長λs ）ととも
に必然的にレーザ発振光（波長λ0 ）が出力される。そ
のため、増幅された信号光のみを得たい場合には、レー
ザ発振光を阻止する光フィルタを備える必要があり、部
品点数が増えるとともに、光増幅器を他の光部品と集積
化する際などに障害になっていた。
導体光増幅器は、増幅された信号光（波長λs ）ととも
に必然的にレーザ発振光（波長λ0 ）が出力される。そ
のため、増幅された信号光のみを得たい場合には、レー
ザ発振光を阻止する光フィルタを備える必要があり、部
品点数が増えるとともに、光増幅器を他の光部品と集積
化する際などに障害になっていた。
【０００８】また、この場合には、入力信号光波長とレ
ーザ発振光波長が光フィルタで分離できる程度に離れて
いる必要がある。すなわち、レーザ発振光波長近傍の信
号光に対しては、光増幅器として用いることができなか
った。
ーザ発振光波長が光フィルタで分離できる程度に離れて
いる必要がある。すなわち、レーザ発振光波長近傍の信
号光に対しては、光増幅器として用いることができなか
った。
【０００９】本発明は、従来の利得クランプ半導体光増
幅器の動作原理を利用した光増幅装置において、光フィ
ルタを用いることなく増幅された信号光のみを出力する
ことができ、またレーザ発振光波長近傍の信号光の増幅
を可能にする光増幅装置を提供することを目的とする。
幅器の動作原理を利用した光増幅装置において、光フィ
ルタを用いることなく増幅された信号光のみを出力する
ことができ、またレーザ発振光波長近傍の信号光の増幅
を可能にする光増幅装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅装置は、
対称マッハツェンダ干渉計の２本のアーム導波路、また
はループミラーのループ導波路に利得領域を挿入し、対
称マッハツェンダ干渉計のクロスポートとなる入出力ポ
ート、またはループミラーの１つのポートに波長λ0 の
光を反射する光反射手段を備え、光反射手段と利得領域
によりレーザ共振器を形成し、波長λ0 のレーザ発振を
起こす。
対称マッハツェンダ干渉計の２本のアーム導波路、また
はループミラーのループ導波路に利得領域を挿入し、対
称マッハツェンダ干渉計のクロスポートとなる入出力ポ
ート、またはループミラーの１つのポートに波長λ0 の
光を反射する光反射手段を備え、光反射手段と利得領域
によりレーザ共振器を形成し、波長λ0 のレーザ発振を
起こす。
【００１１】このとき、光反射手段が接続されないポー
トから波長λs の信号光を入力すると、信号利得がレー
ザ発振閾値状態にクランプされた利得領域で増幅され、
増幅された信号光がレーザ発振光と分離して異なるポー
トから出力される。
トから波長λs の信号光を入力すると、信号利得がレー
ザ発振閾値状態にクランプされた利得領域で増幅され、
増幅された信号光がレーザ発振光と分離して異なるポー
トから出力される。
【００１２】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態の構成例を示す。
明の第１の実施形態の構成例を示す。
【００１３】本実施形態の光増幅装置は、対称マッハツ
ェンダ干渉計を基本とした構成である。対称マッハツェ
ンダ干渉計は、一方の２ポートを入力ポートＡ，Ｂとす
る３ｄＢカプラ１１と、一方の２ポートを出力ポート
Ｃ，Ｄとする３ｄＢカプラ１２と、３ｄＢカプラ１１，
１２の各他方の２ポート同士を接続する同一光学長の２
本のアーム導波路１３ａ，１３ｂとにより構成される。
なお、本構成では入力ポートＡと出力ポートＤ、入力ポ
ートＢと出力ポートＣをクロスポートとする。
ェンダ干渉計を基本とした構成である。対称マッハツェ
ンダ干渉計は、一方の２ポートを入力ポートＡ，Ｂとす
る３ｄＢカプラ１１と、一方の２ポートを出力ポート
Ｃ，Ｄとする３ｄＢカプラ１２と、３ｄＢカプラ１１，
１２の各他方の２ポート同士を接続する同一光学長の２
本のアーム導波路１３ａ，１３ｂとにより構成される。
なお、本構成では入力ポートＡと出力ポートＤ、入力ポ
ートＢと出力ポートＣをクロスポートとする。
【００１４】光増幅装置としては、対称マッハツェンダ
干渉計の各アーム導波路１３ａ，１３ｂに同一特性の利
得領域１４ａ，１４ｂを挿入し、入力ポートＢおよび出
力ポートＣに接続された光導波路上に、反射波長λ0 の
ブラッグ反射（ＤＢＲ）領域１５ａ，１５ｂを形成し、
入力ポートＡから増幅しようとする波長λs の信号光を
入力する。
干渉計の各アーム導波路１３ａ，１３ｂに同一特性の利
得領域１４ａ，１４ｂを挿入し、入力ポートＢおよび出
力ポートＣに接続された光導波路上に、反射波長λ0 の
ブラッグ反射（ＤＢＲ）領域１５ａ，１５ｂを形成し、
入力ポートＡから増幅しようとする波長λs の信号光を
入力する。
【００１５】本構成では、利得領域１４ａ，１４ｂを含
む対称マッハツェンダ干渉計のクロスポートとなる入力
ポートＢおよび出力ポートＣの両側に、反射波長λ0 の
ＤＢＲ領域１５ａ，１５ｂを配置してレーザ共振器を形
成している。
む対称マッハツェンダ干渉計のクロスポートとなる入力
ポートＢおよび出力ポートＣの両側に、反射波長λ0 の
ＤＢＲ領域１５ａ，１５ｂを配置してレーザ共振器を形
成している。
【００１６】すなわち、一方のＤＢＲ領域１５ａで反射
した波長λ0 の光が入力ポートＢから３ｄＢカプラ１１
に入力されると、３ｄＢカプラ１１で２分岐され、それ
ぞれアーム導波路１３ａ，１３ｂ、利得領域１４ａ，１
４ｂを介して３ｄＢカプラ１２で合波される。このと
き、波長λ0 の光が通過した２つの経路が完全に対称で
あるので、合波された波長λ0 の光は入力ポートＢに対
してクロスポートである出力ポートＣへ出力される。出
力ポートＣから出力された波長λ0 の光は他方のＤＢＲ
領域１５ｂで反射し、再び出力ポートＣから３ｄＢカプ
ラ１２に入力される。この波長λ0 の光は、前と逆の経
路をたどって入力ポートＢへ出力され、ＤＢＲ領域１５
ａで反射して対称マッハツェンダ干渉計に再入力し、あ
とは上述の往復を繰り返すことになる。このような波長
λ0 の光に対する共振器構成において、利得領域１４
ａ，１４ｂの利得が十分であれば波長λ0 でレーザ発振
することになる。
した波長λ0 の光が入力ポートＢから３ｄＢカプラ１１
に入力されると、３ｄＢカプラ１１で２分岐され、それ
ぞれアーム導波路１３ａ，１３ｂ、利得領域１４ａ，１
４ｂを介して３ｄＢカプラ１２で合波される。このと
き、波長λ0 の光が通過した２つの経路が完全に対称で
あるので、合波された波長λ0 の光は入力ポートＢに対
してクロスポートである出力ポートＣへ出力される。出
力ポートＣから出力された波長λ0 の光は他方のＤＢＲ
領域１５ｂで反射し、再び出力ポートＣから３ｄＢカプ
ラ１２に入力される。この波長λ0 の光は、前と逆の経
路をたどって入力ポートＢへ出力され、ＤＢＲ領域１５
ａで反射して対称マッハツェンダ干渉計に再入力し、あ
とは上述の往復を繰り返すことになる。このような波長
λ0 の光に対する共振器構成において、利得領域１４
ａ，１４ｂの利得が十分であれば波長λ0 でレーザ発振
することになる。
【００１７】一方、波長λ0 でレーザ発振しているとき
に、波長λs の信号光を入力ポートＡから対称マッハツ
ェンダ干渉計に入力する。この波長λs の信号光は、３
ｄＢカプラ１１で２分岐され、それぞれアーム導波路１
３ａ，１３ｂを介して利得領域１４ａ，１４ｂに入力さ
れる。各利得領域の信号利得は、上述した動作原理によ
りレーザ発振閾値状態にクランプされている。利得がク
ランプされた各利得領域を通過して増幅された信号光
は、３ｄＢカプラ１２で合波される。このとき、信号光
が通過した２つの経路が完全に対称であるので、合波さ
れた信号光は入力ポートＡに対してクロスポートである
出力ポートＤへ出力される。これにより、実効的に従来
の利得クランプ半導体光増幅器と同じ状態が実現する。
に、波長λs の信号光を入力ポートＡから対称マッハツ
ェンダ干渉計に入力する。この波長λs の信号光は、３
ｄＢカプラ１１で２分岐され、それぞれアーム導波路１
３ａ，１３ｂを介して利得領域１４ａ，１４ｂに入力さ
れる。各利得領域の信号利得は、上述した動作原理によ
りレーザ発振閾値状態にクランプされている。利得がク
ランプされた各利得領域を通過して増幅された信号光
は、３ｄＢカプラ１２で合波される。このとき、信号光
が通過した２つの経路が完全に対称であるので、合波さ
れた信号光は入力ポートＡに対してクロスポートである
出力ポートＤへ出力される。これにより、実効的に従来
の利得クランプ半導体光増幅器と同じ状態が実現する。
【００１８】このように、完全な対称マッハツェンダ干
渉計を用いることにより、増幅された波長λs の信号光
と波長λ0 のレーザ発振光を異なる出力ポートに完全に
分離することができる。また、従来の利得クランプ半導
体光増幅器と同様に利得飽和が生じる信号光レベルが高
く、かつレーザ発振光波長近傍の信号光の増幅が可能と
なる。
渉計を用いることにより、増幅された波長λs の信号光
と波長λ0 のレーザ発振光を異なる出力ポートに完全に
分離することができる。また、従来の利得クランプ半導
体光増幅器と同様に利得飽和が生じる信号光レベルが高
く、かつレーザ発振光波長近傍の信号光の増幅が可能と
なる。
【００１９】なお、本実施形態では、２つのＤＢＲ領域
によりレーザ共振器を形成した構成になっているが、い
ずれか一方が劈開面のように波長依存性なく光を反射す
る構成であってもよい。
によりレーザ共振器を形成した構成になっているが、い
ずれか一方が劈開面のように波長依存性なく光を反射す
る構成であってもよい。
【００２０】（第２の実施形態）図２は、本発明の第２
の実施形態の構成例を示す。本実施形態の光増幅装置
は、ループミラーを基本とした構成である。ループミラ
ーは、３ｄＢカプラ２１の一方の２ポートを入出力ポー
トＡ，Ｂとし、他方の２ポートＣ，Ｄをループ導波路２
２で接続した構成である。
の実施形態の構成例を示す。本実施形態の光増幅装置
は、ループミラーを基本とした構成である。ループミラ
ーは、３ｄＢカプラ２１の一方の２ポートを入出力ポー
トＡ，Ｂとし、他方の２ポートＣ，Ｄをループ導波路２
２で接続した構成である。
【００２１】光増幅装置としては、ループ導波路２２に
利得領域２３を挿入し、入出力ポートＢに接続された光
導波路上に反射波長λ0 のブラッグ反射（ＤＢＲ）領域
２４を形成し、光サーキュレータ２５を介して入出力ポ
ートＡから波長λs の信号光を入力する。光サーキュレ
ータ２５は、入出力ポートＡに入力する信号光と、入出
力ポートＡから出力される増幅された信号光を分離する
機能を有する。
利得領域２３を挿入し、入出力ポートＢに接続された光
導波路上に反射波長λ0 のブラッグ反射（ＤＢＲ）領域
２４を形成し、光サーキュレータ２５を介して入出力ポ
ートＡから波長λs の信号光を入力する。光サーキュレ
ータ２５は、入出力ポートＡに入力する信号光と、入出
力ポートＡから出力される増幅された信号光を分離する
機能を有する。
【００２２】本構成では、利得領域２３を含むループミ
ラーの入出力ポートＢに、反射波長λ0 のＤＢＲ領域２
４を配置してレーザ共振器を形成している。すなわち、
ＤＢＲ領域２４で反射した波長λ0 の光が入出力ポート
Ｂから３ｄＢカプラ２１に入力されると、３ｄＢカプラ
２１で２分岐され、それぞれループ導波路２２を反対方
向にたどり、利得領域２３を通過して３ｄＢカプラ２１
で合波される。このとき、逆方向に伝搬する波長λ0 の
光の経路が同一であるので、合波された光は入力された
入出力ポートＢから出力される。入出力ポートＢから出
力された波長λ 0 の光はＤＢＲ領域２４で反射し、再び
入出力ポートＢから３ｄＢカプラ２１に入力され、以下
同じ経路をたどることになる。このような波長λ0 の光
に対する共振器構成において、利得領域２３の利得が十
分であれば波長λ0 でレーザ発振することになる。
ラーの入出力ポートＢに、反射波長λ0 のＤＢＲ領域２
４を配置してレーザ共振器を形成している。すなわち、
ＤＢＲ領域２４で反射した波長λ0 の光が入出力ポート
Ｂから３ｄＢカプラ２１に入力されると、３ｄＢカプラ
２１で２分岐され、それぞれループ導波路２２を反対方
向にたどり、利得領域２３を通過して３ｄＢカプラ２１
で合波される。このとき、逆方向に伝搬する波長λ0 の
光の経路が同一であるので、合波された光は入力された
入出力ポートＢから出力される。入出力ポートＢから出
力された波長λ 0 の光はＤＢＲ領域２４で反射し、再び
入出力ポートＢから３ｄＢカプラ２１に入力され、以下
同じ経路をたどることになる。このような波長λ0 の光
に対する共振器構成において、利得領域２３の利得が十
分であれば波長λ0 でレーザ発振することになる。
【００２３】一方、波長λ0 でレーザ発振しているとき
に、入出力ポートＡからループミラーに入力された波長
λs の信号光は、３ｄＢカプラ２１で２分岐され、それ
ぞれループ導波路２２を反対方向にたどって利得領域２
３に入力される。利得領域２３の信号利得は、上述した
動作原理によりレーザ発振閾値状態にクランプされてい
る。利得がクランプされた利得領域２３を通過して増幅
された信号光は、３ｄＢカプラ２１で合波される。この
とき、各信号光が通過した経路が同一であるので、合波
された信号光は入力された入出力ポートＡから出力さ
れ、さらに光サーキュレータ２５を介して出力される。
に、入出力ポートＡからループミラーに入力された波長
λs の信号光は、３ｄＢカプラ２１で２分岐され、それ
ぞれループ導波路２２を反対方向にたどって利得領域２
３に入力される。利得領域２３の信号利得は、上述した
動作原理によりレーザ発振閾値状態にクランプされてい
る。利得がクランプされた利得領域２３を通過して増幅
された信号光は、３ｄＢカプラ２１で合波される。この
とき、各信号光が通過した経路が同一であるので、合波
された信号光は入力された入出力ポートＡから出力さ
れ、さらに光サーキュレータ２５を介して出力される。
【００２４】このように、ループミラーを用いることに
より、増幅された波長λs の信号光と波長λ0 のレーザ
発振光を異なるポートに完全に分離して出力することが
できる。また、従来の利得クランプ半導体光増幅器と同
様に利得飽和が生じる信号光レベルが高く、かつレーザ
発振光波長近傍の信号光の増幅が可能となる。なお、入
出力信号光を分離する光サーキュレータ２５に代えて、
通常の光方向性結合器（光カプラ）を用いてもよい。
より、増幅された波長λs の信号光と波長λ0 のレーザ
発振光を異なるポートに完全に分離して出力することが
できる。また、従来の利得クランプ半導体光増幅器と同
様に利得飽和が生じる信号光レベルが高く、かつレーザ
発振光波長近傍の信号光の増幅が可能となる。なお、入
出力信号光を分離する光サーキュレータ２５に代えて、
通常の光方向性結合器（光カプラ）を用いてもよい。
【００２５】また、以上示した各実施形態の構成要素
は、その一部または全部を半導体基板上に集積化するこ
とができる。また、以上示した各実施形態の構成要素の
うち、利得領域以外の構成要素の一部または全部をガラ
ス導波路で形成することができる。
は、その一部または全部を半導体基板上に集積化するこ
とができる。また、以上示した各実施形態の構成要素の
うち、利得領域以外の構成要素の一部または全部をガラ
ス導波路で形成することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅装
置は、利得飽和が生じる入力信号光レベルが高く、かつ
対称マッハツェンダ干渉計またはループミラーの機能に
より、光フィルタを用いることなく増幅された信号光の
みを出力することができるので、レーザ発振光波長近傍
の信号光の増幅も可能である。
置は、利得飽和が生じる入力信号光レベルが高く、かつ
対称マッハツェンダ干渉計またはループミラーの機能に
より、光フィルタを用いることなく増幅された信号光の
みを出力することができるので、レーザ発振光波長近傍
の信号光の増幅も可能である。
【図１】本発明の第１の実施形態の構成例を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成例を示す図。
【図３】従来の利得クランプ半導体光増幅器の基本構造
を示す図。
を示す図。
１１，１２，２１ ３ｄＢカプラ １３ａ，１３ｂ アーム導波路 １４ａ，１４ｂ，２３ 利得領域 １５ａ，１５ｂ，２４，３２ａ，３２ｂ ブラッグ反射
（ＤＢＲ）領域 ２２ ループ導波路 ２５ 光サーキュレータ ３１ 利得領域
（ＤＢＲ）領域 ２２ ループ導波路 ２５ 光サーキュレータ ３１ 利得領域
Claims (5)
- 【請求項１】 一方の２ポートを入力ポートＡ，Ｂとす
る第１の３ｄＢカプラと、一方の２ポートを出力ポート
Ｃ，Ｄとする第２の３ｄＢカプラと、第１および第２の
３ｄＢカプラの各他方の２ポート同士を接続する同一光
学長の２本のアーム導波路とにより構成される対称マッ
ハツェンダ干渉計と、 前記対称マッハツェンダ干渉計の各アーム導波路に挿入
される同一特性の利得領域と、 前記入力ポートＢに接続され、波長λ0 の光を反射する
第１の光反射手段と、 前記入力ポートＢとクロスポートの関係にある前記出力
ポートＣに接続され、波長λ0 の光を反射する第２の光
反射手段とを備え、 前記第１の光反射手段および前記第２光反射手段とその
間に配置される前記利得領域によりレーザ共振器を形成
して波長λ0 のレーザ発振を起こし、そのときに前記入
力ポートＡから波長λs の信号光を入力し、前記入力ポ
ートＡに対してクロスポートとなる前記出力ポートＤか
ら増幅された波長λs の信号光を出力する構成であるこ
とを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光増幅装置において、 ２つの光反射手段のいずれか一方が波長依存性を有しな
い構成であることを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項３】 一方の２ポートを入出力ポートＡ，Ｂと
する３ｄＢカプラと、他方の２ポートをループ状に接続
するループ導波路とにより構成されるループミラーと、 前記ループミラーのループ導波路に挿入される利得領域
と、 前記入出力ポートＢに接続され、波長λ0 の光を反射す
る光反射手段と、 前記入出力ポートＡに接続される光サーキュレータとを
備え、 前記光反射手段と前記ループミラーおよび前記利得領域
によりレーザ共振器を形成して波長λ0 のレーザ発振を
起こし、そのときに前記光サーキュレータを介して前記
入出力ポートＡから波長λs の信号光を入力し、前記入
出力ポートＡに接続された前記光サーキュレータから、
増幅された波長λs の信号光を出力する構成であること
を特徴とする光増幅装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の光増幅
装置において、 構成要素の一部または全部が半導体基板上に集積化され
た構成であることを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の光増幅
装置において、 利得領域以外の構成要素の一部または全部がガラス導波
路で形成されていることを特徴とする光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17742998A JP2000012978A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17742998A JP2000012978A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 光増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012978A true JP2000012978A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16030793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17742998A Pending JP2000012978A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000012978A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-06-24 JP JP17742998A patent/JP2000012978A/ja active Pending
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