JP2001068773A - シードビームを用いた広帯域光源 - Google Patents
シードビームを用いた広帯域光源Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06795—Fibre lasers with superfluorescent emission, e.g. amplified spontaneous emission sources for fibre laser gyrometers
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- H01S3/06754—Fibre amplifiers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シードビームを用いた広帯域光源を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 希土類入りの光ファイバを備える測定用
の光源は、予め設定された波長帯域のシードビームを出
力するシードビーム光源２０６と、シードビームとポン
ピング光とを結合して希土類入りの光ファイバの前端に
入射させる第１光結合器２１０と、第１光結合器２１０
にポンピング光を供給する第１ポンピング光源２１３
と、入力されたポンピング光を希土類入りの光ファイバ
２１４の後端に入射させる第２光結合器２１６と、第２
光結合器２１６にポンピング光を供給する第２ポンピン
グ光源２１８と、希土類入りの光ファイバ２１４の後端
から出力された光が放射される出力端とを含めてなるこ
とを特徴とする。
ことを目的とする。 【解決手段】 希土類入りの光ファイバを備える測定用
の光源は、予め設定された波長帯域のシードビームを出
力するシードビーム光源２０６と、シードビームとポン
ピング光とを結合して希土類入りの光ファイバの前端に
入射させる第１光結合器２１０と、第１光結合器２１０
にポンピング光を供給する第１ポンピング光源２１３
と、入力されたポンピング光を希土類入りの光ファイバ
２１４の後端に入射させる第２光結合器２１６と、第２
光結合器２１６にポンピング光を供給する第２ポンピン
グ光源２１８と、希土類入りの光ファイバ２１４の後端
から出力された光が放射される出力端とを含めてなるこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光部品の特性を測
定する時に使用される測定用の光源に係り、特に、シー
ドビームを用いた広帯域光源に関する。
定する時に使用される測定用の光源に係り、特に、シー
ドビームを用いた広帯域光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた情報伝送方式の一つ
として提示された波長分割多重化(Wavelength Division
Multiplexing System：ＷＤＭ)方式は、相異なる波長
の光信号を一本の光ファイバを通じて同時に伝送する方
式であって、超大容量の光伝送システムに適用されてい
る。
として提示された波長分割多重化(Wavelength Division
Multiplexing System：ＷＤＭ)方式は、相異なる波長
の光信号を一本の光ファイバを通じて同時に伝送する方
式であって、超大容量の光伝送システムに適用されてい
る。
【０００３】前記ＷＤＭ方式の光通信システムには多数
のチャネルの光信号を光電変換すること無く同時に増幅
できる希土類入りの光ファイバ増幅器(rare-earth ion
doped fiber amplifier)などの多種の光部品(optical d
evice)が使用される。製造者或いはシステム設計者らは
前記希土類入りの光ファイバ増幅器を含む光部品が設計
仕様に合うよう製造されたか、或いは各々の特性が光通
信システムの条件を満足しているかなどを測定する。か
かる光部品の特性測定は別の測定装置で行われる。
のチャネルの光信号を光電変換すること無く同時に増幅
できる希土類入りの光ファイバ増幅器(rare-earth ion
doped fiber amplifier)などの多種の光部品(optical d
evice)が使用される。製造者或いはシステム設計者らは
前記希土類入りの光ファイバ増幅器を含む光部品が設計
仕様に合うよう製造されたか、或いは各々の特性が光通
信システムの条件を満足しているかなどを測定する。か
かる光部品の特性測定は別の測定装置で行われる。
【０００４】図１は一般の希土類入りの光ファイバの特
性を測定する装置の概略図である。図１に示すように、
希土類入りの光ファイバの特性を測定するための装置
は、測定用の光源１０と測定部３０とからなり、前記測
定用の光源１０と測定部３０との間に、被測定物である
希土類入りの光ファイバの一つであるエルビウム入りの
光ファイバ２０の両端が各々連結される。
性を測定する装置の概略図である。図１に示すように、
希土類入りの光ファイバの特性を測定するための装置
は、測定用の光源１０と測定部３０とからなり、前記測
定用の光源１０と測定部３０との間に、被測定物である
希土類入りの光ファイバの一つであるエルビウム入りの
光ファイバ２０の両端が各々連結される。
【０００５】前記測定用の光源１０には被測定物である
エルビウム入りの光ファイバが適用される波長帯域の１
５２０nm、１６２０nmの光を出力できる光源が利用され
る。即ち、前記測定用の光源１０は１５２０nm〜１５７
０nmのＣ−バンド(Conventional band)光と、１５７０n
m〜１６２０nmのＬ−バンド(Long-band)光とを含めて出
力する。前記測定用の光源１０としては光部品の測定の
ために製作されたハロゲンランプなどの白色光源を用い
ることもあるが、この白色光源は出力される光の強さが
弱いので、光部品の特性測定には限界がある。従って、
希土類入りの光ファイバの増幅された自然放出(Amplifi
ed Spontaneous Emission)を用いた広帯域光源が用いら
れる。
エルビウム入りの光ファイバが適用される波長帯域の１
５２０nm、１６２０nmの光を出力できる光源が利用され
る。即ち、前記測定用の光源１０は１５２０nm〜１５７
０nmのＣ−バンド(Conventional band)光と、１５７０n
m〜１６２０nmのＬ−バンド(Long-band)光とを含めて出
力する。前記測定用の光源１０としては光部品の測定の
ために製作されたハロゲンランプなどの白色光源を用い
ることもあるが、この白色光源は出力される光の強さが
弱いので、光部品の特性測定には限界がある。従って、
希土類入りの光ファイバの増幅された自然放出(Amplifi
ed Spontaneous Emission)を用いた広帯域光源が用いら
れる。
【０００６】前記測定部３０は、希土類入りの光ファイ
バ２０に入射される前の光の強さと希土類入りの光ファ
イバ２０を通過しながら増幅された光の強さを各波長別
に比較し、前記希土類入りの光ファイバ２０の吸収スペ
クトル及び光信号対雑音比(Optical Signal-to-Noise R
atio：ＯＳＮＲ)などの動作特性を測定する。前記測定
部３０は光スペクトル分析器(optical spectrum analyz
er)のような測定器を備える。
バ２０に入射される前の光の強さと希土類入りの光ファ
イバ２０を通過しながら増幅された光の強さを各波長別
に比較し、前記希土類入りの光ファイバ２０の吸収スペ
クトル及び光信号対雑音比(Optical Signal-to-Noise R
atio：ＯＳＮＲ)などの動作特性を測定する。前記測定
部３０は光スペクトル分析器(optical spectrum analyz
er)のような測定器を備える。
【０００７】図２は従来の希土類入りの光ファイバ増幅
器を用いた広帯域光源を示す構成図である。図２に示す
ように、従来の希土類入りの光ファイバ増幅器を用いた
広帯域光源１００は、第１光アイソレータ１０４、第１
光結合器１０６、第１ポンピング光源１０８、希土類入
りの光ファイバ１１０、第２光結合器１１２、第２ポン
ピング光源１１４、第２光アイソレータ１１６から構成
される。
器を用いた広帯域光源を示す構成図である。図２に示す
ように、従来の希土類入りの光ファイバ増幅器を用いた
広帯域光源１００は、第１光アイソレータ１０４、第１
光結合器１０６、第１ポンピング光源１０８、希土類入
りの光ファイバ１１０、第２光結合器１１２、第２ポン
ピング光源１１４、第２光アイソレータ１１６から構成
される。
【０００８】前記広帯域光源１００は、広い波長帯域の
ＡＳＥ光を出力光として用いる測定用の光源であって、
Ｃ−バンドの光とＬ−バンドの光を出力する。即ち、１
５２０nm〜１５７０nmに該当するＣ−バンドの光に加え
て、波長帯域１５７０nm〜１６２０nmに該当するＬ−バ
ンドの光を出力することから広帯域光源(broadband lig
ht source)と呼ばれる。
ＡＳＥ光を出力光として用いる測定用の光源であって、
Ｃ−バンドの光とＬ−バンドの光を出力する。即ち、１
５２０nm〜１５７０nmに該当するＣ−バンドの光に加え
て、波長帯域１５７０nm〜１６２０nmに該当するＬ−バ
ンドの光を出力することから広帯域光源(broadband lig
ht source)と呼ばれる。
【０００９】前記第１ポンピング光源１０８から出力さ
れた順方向のポンピング光は、第１光結合器１０６を通
じて希土類入りの光ファイバ１１０の前端に入射され、
前記第２ポンピング光源１１４から出力された逆方向の
ポンピング光は、第２光結合器１１２を通じて前記希土
類入りの光ファイバ１１０の後端に入射される。
れた順方向のポンピング光は、第１光結合器１０６を通
じて希土類入りの光ファイバ１１０の前端に入射され、
前記第２ポンピング光源１１４から出力された逆方向の
ポンピング光は、第２光結合器１１２を通じて前記希土
類入りの光ファイバ１１０の後端に入射される。
【００１０】前記希土類入りの光ファイバ１１０内では
順方向及び逆方向のポンピング光によって励起された希
土類イオンの誘導放出(Stimulated Emission)及び自然
放出(Spontaneous Emission)による光が発生する。前記
自然放出による光は、長い希土類入りの光ファイバを通
過しながら内部反射(internal reflection)によって増
幅され、増幅された光及びＡＳＥ光は出力端１１８を通
じて広帯域光源１００の外部に出力される。
順方向及び逆方向のポンピング光によって励起された希
土類イオンの誘導放出(Stimulated Emission)及び自然
放出(Spontaneous Emission)による光が発生する。前記
自然放出による光は、長い希土類入りの光ファイバを通
過しながら内部反射(internal reflection)によって増
幅され、増幅された光及びＡＳＥ光は出力端１１８を通
じて広帯域光源１００の外部に出力される。
【００１１】前記第１光アイソレータ１０４は、希土類
入りの光ファイバ１１０の前端から出力される逆方向の
ＡＳＥが希土類入りの光ファイバ１１０に再入射されて
増幅効率を劣化させる現象を防止し、前記第２光アイソ
レータ１１６は、希土類入りの光ファイバ１１０の後端
から出力されたのち、出力端から反射されるＡＳＥ光が
希土類入りの光ファイバ１１０に再入射されるのを防止
して希土類入りの光ファイバ１１０の増幅効率の劣化を
防止する。
入りの光ファイバ１１０の前端から出力される逆方向の
ＡＳＥが希土類入りの光ファイバ１１０に再入射されて
増幅効率を劣化させる現象を防止し、前記第２光アイソ
レータ１１６は、希土類入りの光ファイバ１１０の後端
から出力されたのち、出力端から反射されるＡＳＥ光が
希土類入りの光ファイバ１１０に再入射されるのを防止
して希土類入りの光ファイバ１１０の増幅効率の劣化を
防止する。
【００１２】前記広帯域光源１００は、一般のＣ−バン
ドの希土類入りの光ファイバより５倍〜２０倍程度長い
希土類入りの光ファイバを増幅媒質として使用する。前
記Ｃ−バンドのＡＳＥ光は、長い希土類入りの光ファイ
バ１１０を通過する上でＬ−バンドの光を増幅させる。
このように長い希土類入りの光ファイバを使用した広帯
域光源は、Ｃ−バンドの利得が減少するに対し、Ｌ−バ
ンドの利得は相対的に増加してＬ−バンド光の出力が向
上するため、広帯域の光部品である希土類入りの光ファ
イバのような光部品の特性測定用の光源として使用する
ことができる。前記希土類入りの光ファイバに添加され
る希土類元素にはエルビウム(Ｅｒ)、イッテルビウム
(Ｙｂ)、ネオジム(Ｎｄ)などがある。
ドの希土類入りの光ファイバより５倍〜２０倍程度長い
希土類入りの光ファイバを増幅媒質として使用する。前
記Ｃ−バンドのＡＳＥ光は、長い希土類入りの光ファイ
バ１１０を通過する上でＬ−バンドの光を増幅させる。
このように長い希土類入りの光ファイバを使用した広帯
域光源は、Ｃ−バンドの利得が減少するに対し、Ｌ−バ
ンドの利得は相対的に増加してＬ−バンド光の出力が向
上するため、広帯域の光部品である希土類入りの光ファ
イバのような光部品の特性測定用の光源として使用する
ことができる。前記希土類入りの光ファイバに添加され
る希土類元素にはエルビウム(Ｅｒ)、イッテルビウム
(Ｙｂ)、ネオジム(Ｎｄ)などがある。
【００１３】一方、上述したような希土類入りの光ファ
イバを用いた広帯域光源の出力強さは、ポンピング光の
全体出力(total power)よりは最大出力(peak power)に
比例する。従って、ポンピングの役割を果たす光の全体
出力が大きくても波長による最大出力が小さい場合には
広帯域光源の出力強さが減少する。
イバを用いた広帯域光源の出力強さは、ポンピング光の
全体出力(total power)よりは最大出力(peak power)に
比例する。従って、ポンピングの役割を果たす光の全体
出力が大きくても波長による最大出力が小さい場合には
広帯域光源の出力強さが減少する。
【００１４】従来の広帯域光源１００において、上述の
如く、Ｃ−バンドの自然放出された光は希土類入りの光
ファイバを通過しながら増幅され、これによって発生し
たＣ−バンドのＡＳＥ光がＬ−バンドの光を増幅させ
る。前記Ｌ−バンドの光を増幅させるＣ−バンドのＡＳ
Ｅ光は波長帯域が広いので全体出力の強さは大きい反
面、波長別の最大出力の強さは小さいという特性を有す
る。
如く、Ｃ−バンドの自然放出された光は希土類入りの光
ファイバを通過しながら増幅され、これによって発生し
たＣ−バンドのＡＳＥ光がＬ−バンドの光を増幅させ
る。前記Ｌ−バンドの光を増幅させるＣ−バンドのＡＳ
Ｅ光は波長帯域が広いので全体出力の強さは大きい反
面、波長別の最大出力の強さは小さいという特性を有す
る。
【００１５】即ち、増幅媒質である希土類入りの光ファ
イバ１１０内の希土類イオンは、Ｌ−バンドに対するポ
ンピング光として作用するＡＳＥ光の波長別の最大出力
が大きいほど多く励起されてＬ−バンドの出力を有効に
増幅できる。しかし、従来の実施例による広帯域光源１
００は全体出力の強さは大きいが、波長別の最大出力の
強さが小さいＡＳＥ光がＬ−バンドの光を増幅させるた
め、Ｃ−バンドの出力光の出力強さに比べてＬ−バンド
の出力光の出力強さが小さい。このような各波長による
出力光の強さの差は、前記広帯域光源を用いて光部品の
特性測定を行う時に波長による測定誤差を発生させる。
イバ１１０内の希土類イオンは、Ｌ−バンドに対するポ
ンピング光として作用するＡＳＥ光の波長別の最大出力
が大きいほど多く励起されてＬ−バンドの出力を有効に
増幅できる。しかし、従来の実施例による広帯域光源１
００は全体出力の強さは大きいが、波長別の最大出力の
強さが小さいＡＳＥ光がＬ−バンドの光を増幅させるた
め、Ｃ−バンドの出力光の出力強さに比べてＬ−バンド
の出力光の出力強さが小さい。このような各波長による
出力光の強さの差は、前記広帯域光源を用いて光部品の
特性測定を行う時に波長による測定誤差を発生させる。
【００１６】例えば、従来の広帯域光源を用いて希土類
入りの光ファイバの吸収スペクトルを測定しようとする
場合、前記広帯域光源から出力された光は希土類入りの
光ファイバの前端に入射される。この時、従来の広帯域
光源は、Ｃ−バンド光の出力に比べてＬ−バンド光の出
力が遥かに低いため、測定部では出力光の強さの差に起
因する測定誤差が生ずる。なぜなら、出力光の強さが大
きいＣ−バンド波長ではエネルギを吸収して相対的に出
力光の強さが小さいＬ−バンド波長を励起させるため、
測定されたＬ−バンド波長に対する吸収スペクトルを純
粋なＬ−バンド波長の特性と見ることができないからで
ある。
入りの光ファイバの吸収スペクトルを測定しようとする
場合、前記広帯域光源から出力された光は希土類入りの
光ファイバの前端に入射される。この時、従来の広帯域
光源は、Ｃ−バンド光の出力に比べてＬ−バンド光の出
力が遥かに低いため、測定部では出力光の強さの差に起
因する測定誤差が生ずる。なぜなら、出力光の強さが大
きいＣ−バンド波長ではエネルギを吸収して相対的に出
力光の強さが小さいＬ−バンド波長を励起させるため、
測定されたＬ−バンド波長に対する吸収スペクトルを純
粋なＬ−バンド波長の特性と見ることができないからで
ある。
【００１７】また、広帯域光源から出力されたＬ−バン
ドの出力光の強さが小さすぎる場合には、前記Ｌ−バン
ドの出力光が被測定物のエルビウム入りの光ファイバの
ような光部品を通過しても光スペクトル分析器などの測
定機器の測定感度を外れるために測定そのものが不可能
になるという問題があった。
ドの出力光の強さが小さすぎる場合には、前記Ｌ−バン
ドの出力光が被測定物のエルビウム入りの光ファイバの
ような光部品を通過しても光スペクトル分析器などの測
定機器の測定感度を外れるために測定そのものが不可能
になるという問題があった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、測定用の光源のＬ−バンドに該当する出力光の強さ
を増加させて各波長による出力光の強さの差を縮めるこ
とによって、波長別の測定誤差が縮められる広帯域光源
を提供することにある。
は、測定用の光源のＬ−バンドに該当する出力光の強さ
を増加させて各波長による出力光の強さの差を縮めるこ
とによって、波長別の測定誤差が縮められる広帯域光源
を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、シードビームを用いた広帯域光源
を提供する。従って、本発明は、希土類入りの光ファイ
バを備える測定用の光源において、予め設定された波長
帯域のシードビームを出力するシードビーム光源と、前
記シードビームとポンピング光とを結合して前記希土類
入りの光ファイバの前端に入射させる第１光結合器と、
前記第１光結合器にポンピング光を供給する第１ポンピ
ング光源と、入力されたポンピング光を前記希土類入り
の光ファイバの後端に入射させる第２光結合器と、前記
第２光結合器にポンピング光を供給する第２ポンピング
光源と、前記希土類入りの光ファイバの後端から出力さ
れた光が放射される出力端と、を含めてなることを特徴
とする。
るために、本発明は、シードビームを用いた広帯域光源
を提供する。従って、本発明は、希土類入りの光ファイ
バを備える測定用の光源において、予め設定された波長
帯域のシードビームを出力するシードビーム光源と、前
記シードビームとポンピング光とを結合して前記希土類
入りの光ファイバの前端に入射させる第１光結合器と、
前記第１光結合器にポンピング光を供給する第１ポンピ
ング光源と、入力されたポンピング光を前記希土類入り
の光ファイバの後端に入射させる第２光結合器と、前記
第２光結合器にポンピング光を供給する第２ポンピング
光源と、前記希土類入りの光ファイバの後端から出力さ
れた光が放射される出力端と、を含めてなることを特徴
とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従う好適な実施形
態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面
中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符
号及び番号を共通使用するものとする。
態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面
中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符
号及び番号を共通使用するものとする。
【００２１】そして、以下の説明では、具体的な特定事
項が示しているが、これに限られることなく本発明を実
施できることは、当技術分野で通常の知識を有する者に
は自明である。また、関連する周知技術については適宜
説明を省略するものとする。
項が示しているが、これに限られることなく本発明を実
施できることは、当技術分野で通常の知識を有する者に
は自明である。また、関連する周知技術については適宜
説明を省略するものとする。
【００２２】本発明は、シードビーム(seed-beam)光源
から出力されるシードビームを用いて広帯域光源のＬ−
バンドの出力光の強さを増加させ、これによって出力光
の波長による強さの差が縮められる広帯域光源を提供す
る。
から出力されるシードビームを用いて広帯域光源のＬ−
バンドの出力光の強さを増加させ、これによって出力光
の波長による強さの差が縮められる広帯域光源を提供す
る。
【００２３】図３は、本発明の望ましい一実施形態によ
るシードビームを用いた広帯域光源の構成図であって、
シードビーム光源から出力されるシードビームが希土類
入りの光ファイバについて順方向に入力される。
るシードビームを用いた広帯域光源の構成図であって、
シードビーム光源から出力されるシードビームが希土類
入りの光ファイバについて順方向に入力される。
【００２４】図３に示すように、本発明の一実施形態に
よる広帯域光源２００は、シードビーム光源２０６、第
１光アイソレータ２０８、第１光結合器２１０、第１ポ
ンピング光源２１２、希土類入りの光ファイバ２１４、
第２光結合器２１６、第２ポンピング光源２１８、第２
光アイソレータ２２０から構成される。
よる広帯域光源２００は、シードビーム光源２０６、第
１光アイソレータ２０８、第１光結合器２１０、第１ポ
ンピング光源２１２、希土類入りの光ファイバ２１４、
第２光結合器２１６、第２ポンピング光源２１８、第２
光アイソレータ２２０から構成される。
【００２５】前記シードビーム光源２０６は予め設定さ
れた波長帯域のシードビームを出力する。前記シードビ
ーム光源２０６にはＣ−バンド内の波長帯域の１５２０
nm〜１５７０nm波長のシードビームを出力する発光ダイ
オード(Light Emitting Diode：ＬＥＤ)やレーザダイオ
ード(Laser Diode：ＬＤ)を使用する。前記シードビー
ムは希土類入りの光ファイバ２１０内に入力されて希土
類イオンの励起を増加させることによって、Ｃ−バンド
内のＡＳＥ光の波長別の最大出力を増大させる。即ち、
前記ＡＳＥ光はシードビームによって波長別の最大出力
が高くなった状態でＬ−バンドの光を増幅させ、これに
より、Ｌ−バンド光に対する増幅効率及び出力強さが増
大する。
れた波長帯域のシードビームを出力する。前記シードビ
ーム光源２０６にはＣ−バンド内の波長帯域の１５２０
nm〜１５７０nm波長のシードビームを出力する発光ダイ
オード(Light Emitting Diode：ＬＥＤ)やレーザダイオ
ード(Laser Diode：ＬＤ)を使用する。前記シードビー
ムは希土類入りの光ファイバ２１０内に入力されて希土
類イオンの励起を増加させることによって、Ｃ−バンド
内のＡＳＥ光の波長別の最大出力を増大させる。即ち、
前記ＡＳＥ光はシードビームによって波長別の最大出力
が高くなった状態でＬ−バンドの光を増幅させ、これに
より、Ｌ−バンド光に対する増幅効率及び出力強さが増
大する。
【００２６】前記第１光アイソレータ２０８は希土類入
りの光ファイバ２１４の前端からシードビーム光源２０
６側に出力される逆方向のＡＳＥ光を遮断して前記シー
ドビーム光源２０６から出力されるシードビームの歪曲
を防ぐ。
りの光ファイバ２１４の前端からシードビーム光源２０
６側に出力される逆方向のＡＳＥ光を遮断して前記シー
ドビーム光源２０６から出力されるシードビームの歪曲
を防ぐ。
【００２７】前記第１ポンピング光源２１２は、所定の
波長のポンピング光を出力する。前記第１ポンピング光
源２１２には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有する
ポンピング光を出力するポンプレーザダイオード(pump
laser diode)を使用することができる。
波長のポンピング光を出力する。前記第１ポンピング光
源２１２には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有する
ポンピング光を出力するポンプレーザダイオード(pump
laser diode)を使用することができる。
【００２８】前記第１光結合器２１０はシードビーム光
源２０６から出力されたシードビームを第１ポンピング
光源２１２から出力されたポンピング光と結合して希土
類入りの光ファイバ２１４の前端に出力する。
源２０６から出力されたシードビームを第１ポンピング
光源２１２から出力されたポンピング光と結合して希土
類入りの光ファイバ２１４の前端に出力する。
【００２９】前記希土類入りの光ファイバ２１４は広帯
域光源２００内で光を増幅して出力する媒質である。前
記希土類入りの光ファイバ２１４は、Ｓ−ＥＤＦ(Silic
a-based EDF)、Ｆ−ＥＤＦ(Fluoride-based EDF)、Ｔ−
ＥＤＦ(Tellurite-based EDF)などのエルビウム入りの
光ファイバを含み、一般のＣ−バンド希土類入りの光フ
ァイバより５倍から２０倍程度長く形成する。前記希土
類入りの光ファイバ２１４内に順方向及び逆方向のポン
ピング光が供給されると、希土類イオンの励起による自
然放出された光が発生する。前記自然放出された光は長
い希土類入りの光ファイバを通過する上で増幅されてＡ
ＳＥ光となる。
域光源２００内で光を増幅して出力する媒質である。前
記希土類入りの光ファイバ２１４は、Ｓ−ＥＤＦ(Silic
a-based EDF)、Ｆ−ＥＤＦ(Fluoride-based EDF)、Ｔ−
ＥＤＦ(Tellurite-based EDF)などのエルビウム入りの
光ファイバを含み、一般のＣ−バンド希土類入りの光フ
ァイバより５倍から２０倍程度長く形成する。前記希土
類入りの光ファイバ２１４内に順方向及び逆方向のポン
ピング光が供給されると、希土類イオンの励起による自
然放出された光が発生する。前記自然放出された光は長
い希土類入りの光ファイバを通過する上で増幅されてＡ
ＳＥ光となる。
【００３０】一方、前記発生された光のうちＬ−バンド
の光は、Ｃ−バンドのＡＳＥ及びシードビームの作用に
よって増幅される。即ち、前記シードビームは希土類イ
オンの励起を増加させてＡＳＥ光の最大出力強さを増大
させることによって、Ｌ−バンド光に対するＡＳＥの増
幅効率を高め、これによりＬ−バンド光の出力強さが増
加する。
の光は、Ｃ−バンドのＡＳＥ及びシードビームの作用に
よって増幅される。即ち、前記シードビームは希土類イ
オンの励起を増加させてＡＳＥ光の最大出力強さを増大
させることによって、Ｌ−バンド光に対するＡＳＥの増
幅効率を高め、これによりＬ−バンド光の出力強さが増
加する。
【００３１】言い換えれば、Ｌ−バンドの光に対する増
幅効率及び出力強さは、前述したようにポンピングの役
割を果たすＣ−バンドのＡＳＥ光の波長による最大出力
強さが高いほど増加するが、本発明の特徴によるＣ−バ
ンドのシードビームがＬ−バンド光を増幅させるＣ−バ
ンドＡＳＥ光の最大出力強さを高め、これによりＬ−バ
ンド光の増幅効率及び出力強さが増加する。このように
希土類入りの光ファイバ２１４内で増幅されたＣ−バン
ド及びＬ−バンド光は出力端２２２を通じて外部に連結
された被測定物に出力される。
幅効率及び出力強さは、前述したようにポンピングの役
割を果たすＣ−バンドのＡＳＥ光の波長による最大出力
強さが高いほど増加するが、本発明の特徴によるＣ−バ
ンドのシードビームがＬ−バンド光を増幅させるＣ−バ
ンドＡＳＥ光の最大出力強さを高め、これによりＬ−バ
ンド光の増幅効率及び出力強さが増加する。このように
希土類入りの光ファイバ２１４内で増幅されたＣ−バン
ド及びＬ−バンド光は出力端２２２を通じて外部に連結
された被測定物に出力される。
【００３２】前記第２ポンピング光源２１８は所定波長
のポンピング光を出力する。前記第２ポンピング光源２
１８には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有するポン
ピング光を出力するポンプレーザダイオードを使用する
ことができる。
のポンピング光を出力する。前記第２ポンピング光源２
１８には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有するポン
ピング光を出力するポンプレーザダイオードを使用する
ことができる。
【００３３】前記第２光結合器２１６は第２ポンピング
光源２１８から入力されるポンピング光を希土類入りの
光ファイバ２１４の後端に逆方向出力する。
光源２１８から入力されるポンピング光を希土類入りの
光ファイバ２１４の後端に逆方向出力する。
【００３４】前記第２光アイソレータ２２０は希土類入
りの光ファイバ２１４の後端から出力されて出力端２２
２から反射されるＡＳＥ光が希土類入りの光ファイバ２
１４の後端に再入射されるのを防止することによって希
土類入りの光ファイバ２１４の増幅効率の低下を防ぐ。
りの光ファイバ２１４の後端から出力されて出力端２２
２から反射されるＡＳＥ光が希土類入りの光ファイバ２
１４の後端に再入射されるのを防止することによって希
土類入りの光ファイバ２１４の増幅効率の低下を防ぐ。
【００３５】一方、前記図３では、二つのポンピング光
源を用いた両方向ポンピング方式の広帯域光源に適用さ
れた本発明の実施形態について説明したが、応用例によ
っては一つのポンピング光源だけを用いた順方向或いは
逆方向のポンピング方式の広帯域光源にも本発明を適用
できる。
源を用いた両方向ポンピング方式の広帯域光源に適用さ
れた本発明の実施形態について説明したが、応用例によ
っては一つのポンピング光源だけを用いた順方向或いは
逆方向のポンピング方式の広帯域光源にも本発明を適用
できる。
【００３６】図４は、本発明の他の実施形態によるシー
ドビームを用いた広帯域光源の構成図である。図４に示
すように、 本発明の他の実施形態による広帯域光源３
００は、第１光アイソレータ３０４、第１光結合器３０
６、第１ポンピング光源３０８、希土類入りの光ファイ
バ３１０、第２光結合器３１２、第２ポンピング光源３
１４、シードビーム結合器３１６、第２光アイソレータ
３１８、シードビーム光源３２０、第３光アイソレータ
３２２から構成される。
ドビームを用いた広帯域光源の構成図である。図４に示
すように、 本発明の他の実施形態による広帯域光源３
００は、第１光アイソレータ３０４、第１光結合器３０
６、第１ポンピング光源３０８、希土類入りの光ファイ
バ３１０、第２光結合器３１２、第２ポンピング光源３
１４、シードビーム結合器３１６、第２光アイソレータ
３１８、シードビーム光源３２０、第３光アイソレータ
３２２から構成される。
【００３７】前記第１光アイソレータ３０４は希土類入
りの光ファイバ３１０の前端から出力される逆方向のＡ
ＳＥ光を遮断する。
りの光ファイバ３１０の前端から出力される逆方向のＡ
ＳＥ光を遮断する。
【００３８】前記第１ポンピング光源３０８は所定波長
のポンピング光を出力する。前記第１ポンピング光源３
０８には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有するポン
ピング光を出力するポンプレーザダイオードを使用す
る。
のポンピング光を出力する。前記第１ポンピング光源３
０８には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有するポン
ピング光を出力するポンプレーザダイオードを使用す
る。
【００３９】前記第１光結合器３０６は第１ポンピング
光源３０８から出力されたポンピング光を希土類入りの
光ファイバ３１０の前端に順方向出力する。
光源３０８から出力されたポンピング光を希土類入りの
光ファイバ３１０の前端に順方向出力する。
【００４０】前記希土類入りの光ファイバ３１０は広帯
域光源３００内で光を増幅する媒質である。前記希土類
入りの光ファイバ３１０は、Ｓ−ＥＤＦ、Ｆ−ＥＤＦ、
Ｔ−ＥＤＦなどのエルビウム入りの光ファイバを含む。
前記希土類入りの光ファイバ３１０は一般のＣ−バンド
希土類入りの光ファイバより１０倍から２０倍程度長く
形成する。前記希土類入りの光ファイバ３１０内に順方
向及び逆方向ポンピング光が供給されると、希土類イオ
ンの励起による自然放出された光が発生する。前記自然
放出された光は長い希土類入りの光ファイバを通過する
上で増幅されてＡＳＥ光となる。
域光源３００内で光を増幅する媒質である。前記希土類
入りの光ファイバ３１０は、Ｓ−ＥＤＦ、Ｆ−ＥＤＦ、
Ｔ−ＥＤＦなどのエルビウム入りの光ファイバを含む。
前記希土類入りの光ファイバ３１０は一般のＣ−バンド
希土類入りの光ファイバより１０倍から２０倍程度長く
形成する。前記希土類入りの光ファイバ３１０内に順方
向及び逆方向ポンピング光が供給されると、希土類イオ
ンの励起による自然放出された光が発生する。前記自然
放出された光は長い希土類入りの光ファイバを通過する
上で増幅されてＡＳＥ光となる。
【００４１】一方、前記発生された光のうちＬ−バンド
の光は、Ｃ−バンドのＡＳＥ及びシードビームの作用に
よって増幅される。即ち、前記シードビームは希土類イ
オンの励起を増加させてＡＳＥ光の最大出力強さを増大
させてＬ−バンド光に対するＡＳＥの増幅効率を高め、
これによりＬ−バンド光の出力強さが増加する。
の光は、Ｃ−バンドのＡＳＥ及びシードビームの作用に
よって増幅される。即ち、前記シードビームは希土類イ
オンの励起を増加させてＡＳＥ光の最大出力強さを増大
させてＬ−バンド光に対するＡＳＥの増幅効率を高め、
これによりＬ−バンド光の出力強さが増加する。
【００４２】言い換えれば、Ｌ−バンド光に対する増幅
効率及び出力強さは、前述したようにポンピングの役割
を果たすＣ−バンドＡＳＥ光の波長による最大出力強さ
が高いほど増加するが、本発明の特徴によるＣ−バンド
のシードビームがＬ−バンド光を増幅させるＣ−バンド
ＡＳＥの最大出力強さを高め、この結果、Ｌ−バンド光
の増幅効率及び出力強さが増加する。このように希土類
入りの光ファイバ３１０内で増幅されたＣ−バンド及び
Ｌ−バンド光は出力端３２４を通じて外部に連結された
被測定物に出力される。
効率及び出力強さは、前述したようにポンピングの役割
を果たすＣ−バンドＡＳＥ光の波長による最大出力強さ
が高いほど増加するが、本発明の特徴によるＣ−バンド
のシードビームがＬ−バンド光を増幅させるＣ−バンド
ＡＳＥの最大出力強さを高め、この結果、Ｌ−バンド光
の増幅効率及び出力強さが増加する。このように希土類
入りの光ファイバ３１０内で増幅されたＣ−バンド及び
Ｌ−バンド光は出力端３２４を通じて外部に連結された
被測定物に出力される。
【００４３】前記第２ポンピング光源３１４は所定波長
のポンピング光を出力する。前記第２ポンピング光源３
１４には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有するポン
ピング光を出力するポンプレーザダイオードを使用す
る。
のポンピング光を出力する。前記第２ポンピング光源３
１４には９８０nm或いは１４８０nmの波長を有するポン
ピング光を出力するポンプレーザダイオードを使用す
る。
【００４４】前記第２光結合器３１２は第２ポンピング
光源３１４から出力されるポンピング光を希土類入りの
光ファイバ３１０の後端に逆方向出力する。
光源３１４から出力されるポンピング光を希土類入りの
光ファイバ３１０の後端に逆方向出力する。
【００４５】前記シードビーム結合器３１６はシードビ
ーム光源３２０から出力されたシードビームを希土類入
りの光ファイバ３１０の後端に出力する。
ーム光源３２０から出力されたシードビームを希土類入
りの光ファイバ３１０の後端に出力する。
【００４６】前記シードビーム光源３２０は予め設定さ
れた波長帯域のシードビームを出力する。前記シードビ
ーム光源３２０にはＣ−バンド内の波長帯域の１５２０
nm〜１５７０nm波長のシードビームを出力する発光ダイ
オードやレーザダイオードを使用する。前記シードビー
ムは希土類入りの光ファイバ３１０内に入力されて希土
類イオンの励起を増加させることによって、Ｃ−バンド
ＡＳＥ光の波長別の最大出力を増大させる。即ち、前記
ＡＳＥ光はシードビームによって波長別の最大出力が高
くなった状態でＬ−バンド光を増幅させ、これによりＬ
−バンド光の出力強さが増大する。
れた波長帯域のシードビームを出力する。前記シードビ
ーム光源３２０にはＣ−バンド内の波長帯域の１５２０
nm〜１５７０nm波長のシードビームを出力する発光ダイ
オードやレーザダイオードを使用する。前記シードビー
ムは希土類入りの光ファイバ３１０内に入力されて希土
類イオンの励起を増加させることによって、Ｃ−バンド
ＡＳＥ光の波長別の最大出力を増大させる。即ち、前記
ＡＳＥ光はシードビームによって波長別の最大出力が高
くなった状態でＬ−バンド光を増幅させ、これによりＬ
−バンド光の出力強さが増大する。
【００４７】前記第２光アイソレータ３１８は、希土類
入りの光ファイバ３１０の後端から出力されるＡＳＥ光
がシードビーム光源３２０に入射するのを遮断してシー
ドビームの歪曲を防ぐ。
入りの光ファイバ３１０の後端から出力されるＡＳＥ光
がシードビーム光源３２０に入射するのを遮断してシー
ドビームの歪曲を防ぐ。
【００４８】前記第３光アイソレータ３２２は出力端３
２４から反射されるＡＳＥが希土類入りの光ファイバ３
１０に再入射されるのを遮断して希土類入りの光ファイ
バ３１０の増幅効率の低下を防ぐ。
２４から反射されるＡＳＥが希土類入りの光ファイバ３
１０に再入射されるのを遮断して希土類入りの光ファイ
バ３１０の増幅効率の低下を防ぐ。
【００４９】一方、前記図４では、二つのポンピング光
源を用いた両方向ポンピング方式の広帯域光源に適用さ
れた実施形態について説明したが、図３の一実施形態と
同様に、応用例によっては一つのポンピング光源を用い
た順方向或いは逆方向のポンピング方式の広帯域光源に
も本発明を適用できる。
源を用いた両方向ポンピング方式の広帯域光源に適用さ
れた実施形態について説明したが、図３の一実施形態と
同様に、応用例によっては一つのポンピング光源を用い
た順方向或いは逆方向のポンピング方式の広帯域光源に
も本発明を適用できる。
【００５０】図５は本発明の実施形態によるシードビー
ムを用いた広帯域光源の出力特性を示すグラフである。
横軸は広帯域光源から出力される光の波長を、縦軸は出
力光の強さを各々示しており、実線は従来の実施形態に
よってシードビームを利用しない広帯域光源(以下、従
来の広帯域光源)の波長別の出力特性を、点線は本発明
の実施形態によってシードビームを用いた広帯域光源
(以下、本発明の広帯域光源)の波長別の出力特性を示し
ている。
ムを用いた広帯域光源の出力特性を示すグラフである。
横軸は広帯域光源から出力される光の波長を、縦軸は出
力光の強さを各々示しており、実線は従来の実施形態に
よってシードビームを利用しない広帯域光源(以下、従
来の広帯域光源)の波長別の出力特性を、点線は本発明
の実施形態によってシードビームを用いた広帯域光源
(以下、本発明の広帯域光源)の波長別の出力特性を示し
ている。
【００５１】図５に示すように、Ｃ−バンド(１５２０n
m〜１５７０nm)に該当する出力光強さの変化は従来の広
帯域光源と本発明の広帯域光源においてほぼ同一であ
る。しかし、Ｌ−バンド(１５７０nm〜１６２０nm)に該
当する出力光の強さ変化は従来の広帯域光源と本発明の
広帯域光源において著しく異なる。
m〜１５７０nm)に該当する出力光強さの変化は従来の広
帯域光源と本発明の広帯域光源においてほぼ同一であ
る。しかし、Ｌ−バンド(１５７０nm〜１６２０nm)に該
当する出力光の強さ変化は従来の広帯域光源と本発明の
広帯域光源において著しく異なる。
【００５２】即ち、従来の広帯域光源は、出力光の波長
が１５７０nmより長い波長に行くほど出力光の強さが−
２２dBmから−４４dBmに急に減少することが判る。これ
に対し、本発明の広帯域光源は、出力光の波長が１５７
０nmより長い波長である場合にも出力光の強さが１６０
０nmまでは−２２dBmから−１８dBmに再び増加すること
が判る。
が１５７０nmより長い波長に行くほど出力光の強さが−
２２dBmから−４４dBmに急に減少することが判る。これ
に対し、本発明の広帯域光源は、出力光の波長が１５７
０nmより長い波長である場合にも出力光の強さが１６０
０nmまでは−２２dBmから−１８dBmに再び増加すること
が判る。
【００５３】また、本発明の広帯域光源は、前述の如く
Ｌ−バンド出力光の強さが増大するにつれてＣ−バンド
とＬ−バンドとの出力光の強さ差も縮まることが判る。
Ｌ−バンド出力光の強さが増大するにつれてＣ−バンド
とＬ−バンドとの出力光の強さ差も縮まることが判る。
【００５４】
【発明の効果】以上から述べてきたように、本発明の実
施形態によるシードビームを用いた広帯域光源は、Ｃ−
バンドに比べて出力光の強さが相対的に小さいＬ−バン
ド出力光の強さを高めることによって、広帯域光源の波
長別の出力強さの差が縮められ、これによって前記広帯
域光源による光部品特性の測定時に発生してきた測定誤
差が縮められ、測定結果に対する信頼度の向上が図られ
る。
施形態によるシードビームを用いた広帯域光源は、Ｃ−
バンドに比べて出力光の強さが相対的に小さいＬ−バン
ド出力光の強さを高めることによって、広帯域光源の波
長別の出力強さの差が縮められ、これによって前記広帯
域光源による光部品特性の測定時に発生してきた測定誤
差が縮められ、測定結果に対する信頼度の向上が図られ
る。
【図１】 一般の希土類入りの光ファイバの特性を測定
する装置の概略図である。
する装置の概略図である。
【図２】 従来の希土類入りの光ファイバ増幅器を用い
た広帯域光源の構成図である。
た広帯域光源の構成図である。
【図３】 本発明の好ましい一実施形態によるシードビ
ームを用い広帯域光源の構成図である。
ームを用い広帯域光源の構成図である。
【図４】 本発明の他の実施形態によるシードビームを
用いた広帯域光源の構成図である。
用いた広帯域光源の構成図である。
【図５】 シードビームを用いた本発明の広帯域光源の
出力特性とシードビームを利用しなかった従来の広帯域
光源の出力特性を比較したグラフを示す図である。
出力特性とシードビームを利用しなかった従来の広帯域
光源の出力特性を比較したグラフを示す図である。
２０６ シードビーム光源 ２０８ 第１光アイソレータ ２１０ 第１光結合器 ２１２ 第１ポンピング光源 ２１４ 希土類入りの光ファイバ ２１６ 第２光結合器 ２１８ 第２ポンピング光源 ２２０ 第２光アイソレータ ２２２ 出力端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丁 來馨 大韓民国京畿道水原市八達區領統洞（番地 なし）黄骨マウル主公１團地 (72)発明者 金 貞美 大韓民国京畿道龍仁市器興邑古梅理359番 地 (72)発明者 金 性準 大韓民国京畿道平澤市松炭地域獨谷洞468 番地
Claims (10)
- 【請求項１】 希土類入りの光ファイバを備える測定用
の光源において、 予め設定された波長帯域のシードビームを出力するシー
ドビーム光源と、 前記シードビームとポンピング光とを結合して前記希土
類入りの光ファイバの前端に入射させる第１光結合器
と、 前記第１光結合器にポンピング光を供給する第１ポンピ
ング光源と、 入力されたポンピング光を前記希土類入りの光ファイバ
の後端に入射させる第２光結合器と、 前記第２光結合器にポンピング光を供給する第２ポンピ
ング光源と、 前記希土類入りの光ファイバの後端から出力された光が
放射される出力端と、を含めてなることを特徴とするシ
ードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項２】 前記シードビーム光源と第１光結合器と
の間に光アイソレータをさらに設けることを特徴とする
請求項１記載のシードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項３】 前記第２光結合器と出力端との間に光ア
イソレータをさらに設けることを特徴とする請求項１記
載のシードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項４】 前記シードビーム光源から出力されるシ
ードビームの波長が１５２０nm〜１５７０nmの波長であ
ることを特徴とする請求項１記載のシードビームを用い
た広帯域光源。 - 【請求項５】 前記希土類入りの光ファイバがエルビウ
ム(Ｅｒ)入りの光ファイバであることを特徴とする請求
項１記載のシードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項６】 希土類入りの光ファイバを備える測定用
の光源において、 入力された第１ポンピング光を前記希土類入りの光ファ
イバの前端に入射させる第１光結合器と、 前記第１光結合器に第１ポンピング光を供給する第１ポ
ンピング光源と、 入力された第２ポンピング光を前記希土類入りの光ファ
イバの後端に入射させる第２光結合器と、 前記第２光結合器に第２ポンピング光を供給する第２ポ
ンピング光源と、 予め設定された波長帯域のシードビームを出力するシー
ドビーム光源と、 前記シードビームを希土類入りの光ファイバの後端に入
射させるシードビーム結合器と、 前記希土類入りの光ファイバの後端から出力された光が
放射される出力端と、を含めてなることを特徴とするシ
ードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項７】 前記シードビーム光源とシードビーム結
合器との間に、希土類入りの光ファイバの後端から出力
される出力光がシードビーム光源に入射されるのを遮断
する光アイソレータをさらに設けることを特徴とする請
求項６記載のシードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項８】 前記シードビーム光源から出力されるシ
ードビームの波長が１５２０nm〜１５７０nmの波長であ
ることを特徴とする請求項６記載のシードビームを用い
た広帯域光源。 - 【請求項９】 前記第２光結合器と出力端との間に光ア
イソレータをさらに設けることを特徴とする請求項６記
載のシードビームを用いた広帯域光源。 - 【請求項１０】 前記希土類入りの光ファイバがエルビ
ウム(Ｅｒ)入りの光ファイバであることを特徴とする請
求項６記載のシードビームを用いた広帯域光源。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR199929516 | 1999-07-21 | ||
| KR1019990029516A KR100334809B1 (ko) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 씨드-빔을 이용한 광대역 광원 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068773A true JP2001068773A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=19603278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000219741A Pending JP2001068773A (ja) | 1999-07-21 | 2000-07-19 | シードビームを用いた広帯域光源 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6470113B1 (ja) |
| EP (1) | EP1076386A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001068773A (ja) |
| KR (1) | KR100334809B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015226048A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社トリマティス | 広帯域光源 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6507429B1 (en) * | 1999-08-26 | 2003-01-14 | Agere Systems Inc. | Article comprising a high power/broad spectrum superfluorescent fiber radiation source |
| JP4016655B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2007-12-05 | 日本電気株式会社 | 光増幅器利得測定装置及び光増幅器利得測定方法 |
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