JP2001308422A - Excitation light source device - Google Patents

Excitation light source device

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JP2001308422A
JP2001308422A JP2000119458A JP2000119458A JP2001308422A JP 2001308422 A JP2001308422 A JP 2001308422A JP 2000119458 A JP2000119458 A JP 2000119458A JP 2000119458 A JP2000119458 A JP 2000119458A JP 2001308422 A JP2001308422 A JP 2001308422A
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JP
Japan
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optical
multiplexing means
light
wavelength
mach
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Application number
JP2000119458A
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Japanese (ja)
Inventor
Kanji Tanaka
完二 田中
Yoshihiro Emori
芳博 江森
Hiroshi Kawashima
洋志 川島
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excitation light source device which enables to multiplex the excitation light of many wavelengths and output with high power. SOLUTION: This excitation light source device consists of excitation light sources 1 each of which outputs an excitation light of a different wavelength from the others, and a wavelength multiplexer 2 each of which multiplexes a light of a different wavelength from the others. Each excitation light source 1 is provided with a laser diode 101a through 108b, and an excitation light output fiber 8 which forms a gratings 22 reflecting light of a different wave length from each other. To four light input parts 201, 202, 207 and 208 of the wavelength multiplexer 2, light output parts of a polarized synthesizer 3 which multiplexes two polarized wave lights with different polarized wave states from each other are connected, respectively. To the light output part of each polarized wave synthesizer 3, the two excitation light sources 1 which output polarized light with different polarized wave state and different wave length from the other are connected, respectively. The excitation light sources 1 are connected to light input parts 203, 204, 205 and 206.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用の光増幅
器に適用される励起光源装置に関するものであり、特に
波長分割多重伝送システムや伝送距離の長い光海底伝送
システム等で用いられる光増幅装置用の励起光源装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excitation light source device applied to an optical amplifier for optical communication, and more particularly to an optical amplification device used in a wavelength division multiplex transmission system or an optical submarine transmission system having a long transmission distance. The present invention relates to an excitation light source device for an apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、波長分割多重伝送システムが盛ん
に検討されている。波長分割多重伝送システムは、光伝
送路としての1本の光ファイバに異なる波長の光信号を
複数多重して伝送するシステムであり、伝送容量を波長
多重分だけ拡大できるために脚光を浴びている。
2. Description of the Related Art In recent years, wavelength division multiplex transmission systems have been actively studied. The wavelength division multiplexing transmission system is a system for multiplexing a plurality of optical signals of different wavelengths on a single optical fiber as an optical transmission line and transmitting the multiplexed signals. .

【0003】波長分割多重伝送システムにおいて、光伝
送路の途中には光増幅器が設けられ、この光増幅器によ
って伝送光(光信号)を増幅しながら伝送させることが
行なわれている。光増幅器としては、光信号を光のまま
増幅させることができる光ファイバ型の光増幅器の適用
が有効であり、現在は、エルビウムドープ光ファイバを
用いたエルビウムドープ光ファイバ型光増幅器(EDF
A)が一般的に用いられている。
In a wavelength division multiplexing transmission system, an optical amplifier is provided in the middle of an optical transmission line, and transmission is performed while amplifying transmission light (optical signal) by the optical amplifier. As an optical amplifier, it is effective to use an optical fiber type optical amplifier which can amplify an optical signal as it is. Currently, an erbium-doped optical fiber type optical amplifier (EDF) using an erbium-doped optical fiber is used.
A) is commonly used.

【0004】ところで、上記波長分割多重伝送システム
において、波長多重度を増やし、伝送量を増大させよう
とする試みがなされており、波長多重度を増やす1つの
方法として波長帯域を広げることが考えられている。
In the wavelength division multiplexing transmission system, attempts have been made to increase the degree of wavelength multiplexing to increase the amount of transmission. One way to increase the degree of wavelength multiplexing is to expand the wavelength band. ing.

【0005】しかしながら、波長多重伝送システム用と
して用いられている上記EDFAは、一般に、最大30
nmの利得帯域しか持たず、たとえエルビウムドープ光
ファイバの長さを長くしてEDFAの利得帯域を長波長
側に広げたとしても、EDFAの利得帯域は最大60n
m程度である。しかも、EDFAの利得は波長依存性を
有しており、利得帯域における利得平坦性がよくないた
めに、EDFAを波長多重伝送システムに適用する場合
は、EDFAの利得平坦化を行なう利得平坦化装置を必
要とするといった問題もあった。
However, the above-mentioned EDFA used for a wavelength division multiplexing transmission system generally has a maximum of 30.
The gain band of the EDFA is at most 60 n even if the gain band of the EDFA is extended to the longer wavelength side by increasing the length of the erbium-doped optical fiber.
m. Moreover, since the gain of the EDFA has wavelength dependence, and the gain flatness in the gain band is not good, when the EDFA is applied to a wavelength division multiplexing transmission system, a gain flattening device for flattening the gain of the EDFA is used. There was also a problem that required.

【0006】そこで、最近では、EDFAに代わる光増
幅器として、非線形性が高い光ファイバを用いたRam
an増幅型光増幅器が注目されてきた。このRaman
増幅型光増幅器は、非線形性が高い光ファイバに強い励
起光を入力したときに生じるRaman効果を利用した
ものである。
Therefore, recently, as an optical amplifier replacing the EDFA, a Ram using an optical fiber with high nonlinearity has been used.
An amplifying optical amplifier has been attracting attention. This Raman
The amplification type optical amplifier utilizes the Raman effect that occurs when strong pump light is input to an optical fiber having high nonlinearity.

【0007】利得平坦性が良好なRaman増幅を実現
するためには、1THz程度の狭い周波数間隔の互いに
波長が異なる複数の励起光を多重化することが求めら
れ、この多重化した励起光を非線形性が高い光ファイバ
に入力することにより、利得平坦化装置を用いなくても
100nm以上の広い帯域で高い利得を有するRama
n増幅型光増幅器の実現を図ることができる。
In order to realize Raman amplification with good gain flatness, it is necessary to multiplex a plurality of pump lights having different wavelengths at a narrow frequency interval of about 1 THz. By inputting to an optical fiber having high performance, Rama having high gain over a wide band of 100 nm or more without using a gain flattening device.
An n-amplification type optical amplifier can be realized.

【0008】Raman増幅を利用した装置の例とし
て、例えば公知文献“Y.Emori et al., OFC'99 PD-19"
には、波長間隔7.5nmと波長間隔15nmを織り交
ぜて波長1405nm〜1510nmの範囲で互いに異
なる12の波長の光を多重化する例が報告されている。
As an example of an apparatus using Raman amplification, for example, a known document “Y. Emori et al., OFC'99 PD-19”
Discloses an example in which a wavelength interval of 7.5 nm and a wavelength interval of 15 nm are interwoven to multiplex 12 different wavelengths of light in a wavelength range of 1405 nm to 1510 nm.

【0009】上記波長多重化のために用いられる励起光
源装置の構成は、図13に示されるものであり、上記1
2波長(同図において、λ1、λ2、・・・、λ12)
の光をそれぞれ出力する励起光源1と、それぞれの励起
光源1から出力された上記波長の光を合波する波長合波
器2とにより構成されている。
The configuration of the pump light source device used for the wavelength multiplexing is shown in FIG.
2 wavelengths (λ1, λ2,..., Λ12 in the figure)
, And a wavelength multiplexer 2 for multiplexing the light of the above-mentioned wavelength output from each of the excitation light sources 1.

【0010】波長合波器2は、例えば図14に示すよう
なマッハツェンダ干渉型合波手段6を複数有している。
マッハツェンダ干渉型合波手段6は、同図に示すよう
に、2本のアーム(光路)35により形成されており、
2本の入射側伝送路5a,5bからそれぞれ入射される
波長の異なる光(同図ではλa、λb)を合波して1本
の出射側伝送路5cに伝送するものである。なお、図1
3に示した波長合波器2は光導波回路により形成されて
おり、この場合、上記アーム35は光導波回路のコアに
より形成される。
The wavelength multiplexer 2 has a plurality of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 as shown in FIG.
The Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is formed by two arms (optical paths) 35 as shown in FIG.
Light of different wavelengths (λa and λb in the figure) incident from the two incident-side transmission lines 5a and 5b are multiplexed and transmitted to one emission-side transmission line 5c. FIG.
The wavelength multiplexer 2 shown in FIG. 3 is formed by an optical waveguide circuit. In this case, the arm 35 is formed by a core of the optical waveguide circuit.

【0011】図14に示すように、マッハツェンダ干渉
型合波手段6の入射側伝送路5a,5bと出射側伝送路
5cとの間には、2つの方向性結合器12と、これらの
方向性結合器12に挟まれた光路長差部13とが形成さ
れ、この光路長差部13において、2本のアーム35の
長さが互いに異なる。光路長差部13におけるアーム3
5の長さの差によって、マッハツェンダ干渉型合波手段
6により合波する光の波長間隔が決定される。
As shown in FIG. 14, two directional couplers 12 and their directional couplers 12 are provided between the input-side transmission lines 5a and 5b and the output-side transmission line 5c of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6. An optical path length difference portion 13 sandwiched between the couplers 12 is formed. In the optical path length difference portion 13, the lengths of the two arms 35 are different from each other. Arm 3 in optical path length difference section 13
The wavelength interval of the light to be multiplexed by the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is determined by the difference in the lengths of the five.

【0012】図13に示すように、前記波長合波器2
は、光の入射側に上記構成の第1段のマッハツェンダ干
渉型合波手段6を複数有し(同図では6個並設し)、こ
れら第1段の1対ずつのマッハツェンダ干渉型合波手段
6の光出力をさらに光合波する第2段のマッハツェンダ
干渉型合波手段6を接続して、前段の対のマッハツェン
ダ干渉型合波手段の光出力を後段のマッハツェンダ干渉
型合波手段でさらに光合波するという如く、合計11個
のマッハツェンダ干渉型合波手段6を4段に接続して形
成されている。
As shown in FIG. 13, the wavelength multiplexer 2
Has a plurality of first-stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 having the above configuration on the light incident side (six in FIG. 1), and a pair of these first-stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means are provided. The second stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 for further optically multiplexing the optical output of the means 6 is connected. The optical multiplexing means is formed by connecting a total of 11 Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 in four stages.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な波長合波器2を構成するマッハツェンダ干渉型合波手
段6において、方向性結合器12の設計には留意が必要
である。それというのは、方向性結合器12の結合効率
は波長依存性を有しているために、マッハツェンダ干渉
型合波手段6の出力部32と交差する側の光入力部(ク
ロスポート)30に入力する波長の、方向性結合器12
による結合効率を50%近傍にしなければ損失が大きく
なってしまうのである。なお、このことは登録特許第2
557966号に記載されている。
By the way, in the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 constituting the wavelength multiplexer 2, it is necessary to pay attention to the design of the directional coupler 12. That is, since the coupling efficiency of the directional coupler 12 has wavelength dependence, the coupling efficiency of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 to the optical input section (cross port) 30 on the side crossing the output section 32 is increased. Directional coupler 12 of the input wavelength
If the coupling efficiency is not set to around 50%, the loss will increase. In addition, this is a registered patent No. 2.
557966.

【0014】しかしながら、図13に示したような励起
光源装置の波長合波器2においては、波長合波器2を形
成するマッハツェンダ干渉型合波手段6の個数が11
個、段数が4段あり、1つのマッハツェンダ干渉型合波
手段6で合波する波長が複雑となって上記結合効率を5
0%近傍にするような設計が困難である。
However, in the wavelength multiplexer 2 of the pump light source device as shown in FIG. 13, the number of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 forming the wavelength multiplexer 2 is 11
The number of stages is four, and the wavelength to be multiplexed by one Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 becomes complicated, and the coupling efficiency becomes 5
It is difficult to design such that it is close to 0%.

【0015】また、上記励起光源装置に適用されている
波長合波器2は、マッハツェンダ干渉型合波手段6の接
続段数も多い。マッハツェンダ干渉型合波手段6の段数
が多くなるにつれて波長合波器2により合波する各波長
の帯域幅が狭くなるため、マッハツェンダ干渉型光合波
器6の接続段数が多い波長合波器2においては、各励起
光のスペクトル幅(バンド幅)の一部ずつしか波長合波
器2を透過できなくなり、それに伴い、波長合波器2の
挿入損失が大きなるために、合波励起光の強度が低減し
てしまう。
In the wavelength multiplexer 2 applied to the above-mentioned pumping light source device, the number of connection stages of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is large. Since the bandwidth of each wavelength multiplexed by the wavelength multiplexer 2 becomes narrower as the number of stages of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 increases, in the wavelength multiplexer 2 having a large number of connection stages of the Mach-Zehnder interference type optical multiplexer 6. Is that only a part of the spectrum width (bandwidth) of each pump light can pass through the wavelength multiplexer 2 and the insertion loss of the wavelength multiplexer 2 is large. Is reduced.

【0016】したがって、この波長合波器2を用いた上
記提案のRaman増幅型光増幅器は、Raman増幅
効率を向上させることができなかった。
Therefore, the Raman amplification type optical amplifier using the above wavelength multiplexer 2 cannot improve the Raman amplification efficiency.

【0017】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、Raman増幅型光増幅器
のRaman増幅効率の向上を図れるように、多数の波
長の励起光を合波して高出力で出力できる励起光源装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to combine pumping lights of a number of wavelengths so as to improve the Raman amplification efficiency of a Raman amplification type optical amplifier. And to provide an excitation light source device capable of outputting a high output.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第1の発明は、互いに
異なる複数の波長の光を合波する波長合波器を有し、該
波長合波器の1つ以上の光入力部に、互いに偏波状態が
異なる2つの偏波光を合波する偏波合成器の光出力部が
接続され、該偏波合成器の光入力部には互いに偏波状態
と波長が異なる偏波光を出力する2つの励起光源がそれ
ぞれ接続されている構成をもって課題を解決する手段と
している。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following structure to solve the problem. That is, the first invention has a wavelength multiplexer for multiplexing lights of a plurality of wavelengths different from each other, and two or more optical input units of the wavelength multiplexer have two polarization states different from each other. An optical output section of a polarization combiner for multiplexing polarized lights is connected to the optical input section of the polarization combiner, and two pump light sources for outputting polarized lights having different polarization states and wavelengths from each other are connected to the optical input section. The above configuration is used as means for solving the problem.

【0019】また、第2の発明は、上記第1の発明の構
成に加え、前記波長合波器は2本の入射側伝送路からそ
れぞれ入射される波長の異なる光を合波して1本の出射
側光伝送路に伝送する第1段の光合波手段を複数有し、
これら第1段の1対ずつの光合波手段の光出力をさらに
光合波する第2段の光合波手段を接続して前段の対の光
合波手段の光出力を後段の光合波手段でさらに光合波す
るという如く、光合波手段を複数段に接続して形成され
ている構成をもって課題を解決する手段としている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the wavelength multiplexer multiplexes lights having different wavelengths respectively incident from two incident-side transmission lines to form one light. Having a plurality of first-stage optical multiplexing means for transmitting light to the output side optical transmission line,
The second stage optical multiplexing means for further multiplexing the optical output of each pair of optical multiplexing means of the first stage is connected, and the optical output of the optical multiplexing means of the preceding stage is further optically multiplexed by the latter optical multiplexing means. In order to solve the problem, the optical multiplexing means is formed by connecting the optical multiplexing means in a plurality of stages.

【0020】さらに、第3の発明は、上記第2の発明の
構成に加え、前記それぞれの光合波手段により合波する
合波光中心波長はそれぞれ固有の周期を有しており、
(n−1)段目(nは2以上の整数)に設けられた光合
波手段の固有の周期はn段目に設けられた光合波手段の
固有の周期の整数倍と成している構成をもって課題を解
決する手段としている。
Further, according to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the multiplexed light center wavelengths multiplexed by the respective optical multiplexing means have their own periods.
A configuration in which the unique period of the optical multiplexing means provided in the (n-1) th stage (n is an integer of 2 or more) is an integral multiple of the unique period of the optical multiplexing means provided in the nth stage. Is a means to solve the problem.

【0021】さらに、第4の発明は、上記第2又は第3
の発明の構成に加え、前記光合波手段はそれぞれ2つの
方向性結合器を備えたマッハツェンダ干渉型合波手段と
した構成をもって課題を解決する手段としている。
Further, the fourth invention is directed to the second or third embodiment.
In addition to the configuration of the invention, the optical multiplexing means is a means for solving the problem by a configuration of a Mach-Zehnder interference type multiplexing means having two directional couplers.

【0022】さらに、第5の発明は、上記第4の発明の
構成に加え、前記方向性結合器は溶融型ファイバカプラ
とした構成をもって課題を解決する手段としている。
In a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the directional coupler is a means for solving the problem by having a configuration in which the directional coupler is a fused fiber coupler.

【0023】さらに、第6の発明は、上記第4の発明の
構成に加え、前記マッハツェンダ干渉型合波手段は光導
波回路により形成した構成をもって課題を解決する手段
としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the Mach-Zehnder interference type multiplexing means solves the problem by a configuration formed by an optical waveguide circuit.

【0024】さらに、第7の発明は、上記第2又は第3
の発明の構成に加え、前記光合波手段は溶融型ファイバ
カプラとした構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
Further, the seventh invention is directed to the second or third embodiment.
In addition to the configuration of the present invention, the optical multiplexing means is a means for solving the problem by having a configuration of a fused fiber coupler.

【0025】上記構成の本発明において、互いに異なる
複数の波長の光を合波する波長合波器の1つ以上の光入
力部には、互いに偏波状態が異なる2つの偏波光を合波
する偏波合成器が接続され、該偏波合成器には互いに偏
波状態と波長が異なる偏波光を出力する2つの励起光源
が接続されているので、2つの励起光源からそれぞれ出
力する偏波光が偏波合成器で合波されて波長合波器に入
力される。
In the present invention having the above-described structure, two polarized lights having different polarization states are multiplexed to one or more optical input sections of a wavelength multiplexer for multiplexing lights having different wavelengths. A polarization combiner is connected, and two excitation light sources that output polarized lights having different polarization states and wavelengths from each other are connected to the polarization combiner. Therefore, polarized lights output from the two excitation light sources are respectively connected. The signals are multiplexed by the polarization combiner and input to the wavelength multiplexer.

【0026】図13に示したような従来の励起光源装置
の構成においては、波長合波器に設ける光入力部の個数
は、波長合波器によって合波する波長数(同図では12
個)必要であったが、本発明においては、互いに偏波状
態と波長が異なる偏波光を偏波合成器により合波し、そ
の合波光を波長合波器の1つ以上の光入力部から波長合
波器に入力するので、例えば図1に示すように、励起光
源装置の数が同じ場合に、波長合波器に設ける光入力部
の個数を偏波合成器の配設数分だけ少なくすることが可
能となる。
In the configuration of the conventional pumping light source device as shown in FIG. 13, the number of optical input sections provided in the wavelength multiplexer depends on the number of wavelengths multiplexed by the wavelength multiplexer (12 in FIG. 13).
However, in the present invention, the polarized lights having different polarization states and wavelengths are multiplexed by the polarization combiner, and the multiplexed light is transmitted from one or more optical input units of the wavelength multiplexer. Since the light is input to the wavelength multiplexer, for example, as shown in FIG. 1, when the number of pumping light sources is the same, the number of optical input units provided in the wavelength multiplexer is reduced by the number of polarization combiners. It is possible to do.

【0027】特に、波長合波器は、例えばマッハツェン
ダ干渉型合波手段等の光合波手段を複数段接続して形成
しているものが一般的に用いられており、この種の波長
合波器において光入力部の個数が増えると、それに伴い
光合波手段の個数や段数を多くせざるを得ず、それに伴
う波長合波器の挿入損失の増加が問題であったが、本発
明においては、波長合波器に設ける光入力部の個数を偏
波合成器の配設数分だけ少なくすることができるので、
波長合波器を形成する光合波手段の個数や段数を低減す
ることができ、段数の多い波長合波器において問題であ
った合波光の波長帯域幅狭幅化の問題を低減でき、波長
合波器の挿入損失を格段に低減可能となる。
In particular, a wavelength multiplexer generally formed by connecting a plurality of optical multiplexing means such as a Mach-Zehnder interference type multiplexing means is generally used. When the number of optical input sections increases, the number and the number of stages of the optical multiplexing means must be increased accordingly, and the increase in the insertion loss of the wavelength multiplexing device is a problem, but in the present invention, Since the number of optical input units provided in the wavelength multiplexer can be reduced by the number of polarization combiners,
The number and the number of optical multiplexing means forming the wavelength multiplexer can be reduced, and the problem of narrowing the wavelength bandwidth of the multiplexed light, which has been a problem in the wavelength multiplexer having a large number of stages, can be reduced. The insertion loss of the wave device can be significantly reduced.

【0028】したがって、本発明は、多数の波長の励起
光を合波して高出力で出力できる励起光源装置を提供す
ることが可能となり、それにより、Raman増幅型光
増幅器のRaman増幅効率の向上を図ることが可能と
なる。
Therefore, the present invention makes it possible to provide a pumping light source device capable of multiplexing pumping lights of many wavelengths and outputting a high output, thereby improving the Raman amplification efficiency of the Raman amplification type optical amplifier. Can be achieved.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図1には、本発明に係る励起光源装
置の第1実施形態例が示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those in the conventional example, and the overlapping description will be omitted. FIG. 1 shows a first embodiment of the excitation light source device according to the present invention.

【0030】同図に示すように、本実施形態例の励起光
源装置は、互いに異なる波長(λ 、λ1b
λ2a、・・・λ8b)の励起光を出力する複数(同図
では12個)の励起光源1と、互いに異なる複数の波長
の光を合波する波長合波器2を有している。各励起光源
1はレーザダイオード101a、102b、・・・10
8bと励起光出力ファイバ8とを有しており、各励起光
出力ファイバ8にはそれぞれ互いに異なる上記波長の光
を反射するグレーティング(ファイバグレーティング)
22が形成されている。
As shown in the figure, the excitation light source device of the present embodiment, different wavelengths (λ 1 a, λ 1b,
lambda 2a, the excitation light source 1 of a plurality (12 pieces in the drawing) that outputs pumping light · · · lambda 8b), and a wavelength multiplexer 2 for multiplexing light of different wavelengths from each other . Each excitation light source 1 is composed of laser diodes 101a, 102b,.
8b and a pumping light output fiber 8, and each of the pumping light output fibers 8 has a grating (fiber grating) that reflects light having the above-mentioned different wavelength from each other.
22 are formed.

【0031】波長合波器2の1つ以上(同図では4つ)
の光入力部(入力ポート)201,202,207,2
08には、それぞれ、光入力ファイバ9とデポラライザ
5を介して、互いに偏波状態が異なる2つの偏波光を合
波する偏波合成器3の光出力部が接続されている。これ
らの偏波合成器3の光入力部にはそれぞれ、互いに偏波
状態と波長が異なる偏波光を出力する2つの励起光源1
の光出力部がそれぞれ接続されている。
One or more wavelength multiplexers 2 (four in the figure)
Optical input units (input ports) 201, 202, 207, 2
08 is connected to an optical output unit of a polarization combiner 3 that combines two polarized lights having different polarization states from each other via an optical input fiber 9 and a depolarizer 5. Each of the optical input sections of these polarization combiners 3 has two pumping light sources 1 that output polarized lights having different polarization states and wavelengths.
Are connected to each other.

【0032】それぞれの偏波合成器3に接続されている
2つの励起光源1は、その一方が直線偏波を出力し、他
方が水平偏波を出力するように構成されている。また、
偏波合成器3は、それぞれ対応する2つの励起光源1か
ら出力される波長の光を含む帯域の偏波を低損失で合波
する機能を有しているために、偏波合成器3による上記
水平偏波と垂直偏波の合成は、非常に低損失で行われる
ものである。
The two excitation light sources 1 connected to the respective polarization combiners 3 are configured so that one outputs a linearly polarized light and the other outputs a horizontally polarized light. Also,
Since the polarization combiner 3 has a function of multiplexing, with low loss, the polarization of the band including the light of the wavelength output from the corresponding two pumping light sources 1, the polarization combiner 3 The combination of the horizontal polarization and the vertical polarization is performed with very low loss.

【0033】さらに、本実施形態例においては、偏波合
成器3の出力側にデポラライザ5を設けることにより、
偏波合成器3で偏波合成した上記直線偏波と水平偏波の
励起光の偏波状態を無偏波状態として、波長合波器2の
偏波依存性損失が波長合波器2による合波光に与える影
響を抑制している。
Further, in the present embodiment, the depolarizer 5 is provided on the output side of the polarization
The polarization state of the linearly polarized light and the horizontally polarized excitation light that has been polarization-combined by the polarization combiner 3 is set to a non-polarization state, and the polarization-dependent loss of the wavelength multiplexer 2 is reduced by the wavelength multiplexer 2. The effect on the multiplexed light is suppressed.

【0034】前記波長合波器2の残りの光入力部(入力
ポート)203,204,205,206には、光入力
ファイバ9を介して、それぞれ、1つずつ励起光源1が
接続されている。なお、本実施形態例は、光入力部20
3,204,205,206に接続されている励起光源
1からの光も無偏波状態にしている。
The pumping light source 1 is connected to each of the remaining optical input sections (input ports) 203, 204, 205, and 206 of the wavelength multiplexer 2 via an optical input fiber 9. . In this embodiment, the light input unit 20 is used.
Light from the excitation light source 1 connected to 3, 204, 205, and 206 is also in a non-polarized state.

【0035】各励起光源1に形成されている前記グレー
ティング22の反射光波長は、互いに異なるλ1a、λ
1b、λ2a、・・・λ8bまでの12種類の波長であ
り、各グレーティング22は対応するレーザダイオード
101a、102b、・・・108bの外部共振器とし
て機能するものである。このように、グレーティング2
2を外部共振器として機能させることにより、それぞれ
のグレーティング22の反射光波長(λ1a、λ1b
λ2a、・・・λ8b)をそれぞれの励起光源1から狭
い発振スペクトル幅で出力可能とし、かつ、各励起光源
1の出力を安定的なものとしている。
The reflected light wavelengths of the gratings 22 formed in the respective excitation light sources 1 have different wavelengths λ 1a and λ
1b , λ 2a ,..., Λ 8b , and each grating 22 functions as an external resonator of the corresponding laser diode 101a, 102b,. Thus, grating 2
2 function as an external resonator, the reflected light wavelengths (λ 1a , λ 1b ,
λ 2a, ··· λ 8b) and the possible output with a narrow oscillation spectrum width from each of the pumping light source 1, and it is assumed stable output of each of the pumping light source 1.

【0036】前記波長合波器2は、図2に示すように、
火炎堆積法(例えばN.Takato etal, J.Lightwave Te
ch.,vol16,pp.1003-1010,1988参照のこと)を用いて、
シリコン基板19上に下部クラッド層18とコア回路1
0を順に形成し、さらに上部クラッド層17でコア回路
10を埋め込んだ光導波回路により形成されている。な
お、火炎堆積法による光導波回路の形成方法の詳細説明
は省略する。
The wavelength multiplexer 2 is, as shown in FIG.
Flame deposition (eg N. Takato etal, J. Lightwave Te
ch., vol16, pp. 1003-1010, 1988).
Lower clad layer 18 and core circuit 1 on silicon substrate 19
0 are formed in order, and the optical waveguide circuit is formed by embedding the core circuit 10 with the upper cladding layer 17. The detailed description of the method of forming the optical waveguide circuit by the flame deposition method is omitted.

【0037】コア回路10は、図1に示すように、波長
合波器2を形成する光合波手段としてのマッハツェンダ
干渉型合波手段6を複数有し、光入力部201〜208
側に第1段のマッハツェンダ干渉型合波手段6(6c1
〜6c4)を複数(4個)並設している。
As shown in FIG. 1, the core circuit 10 has a plurality of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 as optical multiplexing means forming the wavelength multiplexer 2, and the optical input sections 201 to 208
The first stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 (6c1
To 6c4) are arranged in parallel.

【0038】また、これらのマッハツェンダ干渉型合波
手段6のうち、1対ずつのマッハツェンダ干渉型合波手
段6の光出力をさらに光合波する第2段のマッハツェン
ダ干渉型合波手段6(6b1,6b2)を接続して前段
の対のマッハツェンダ干渉型合波手段6(この場合、6
c1〜6c4)の光出力を後段のマッハツェンダ干渉型
合波手段6(この場合、6b1,6b2)でさらに光合
波するという如く、本実施形態例では、合計7個のマッ
ハツェンダ干渉型合波手段6(6a〜6c4)を複数段
(ここでは3段)に接続してコア回路10を形成してい
る。
A second stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 (6b1, 6b1) for further optically multiplexing the optical output of each pair of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 among these Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 6b2) to connect the preceding pair of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 (in this case, 6
In the present embodiment, a total of seven Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 are provided such that the optical outputs c1 to 6c4) are further optically multiplexed by the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 (6b1 and 6b2 in this case) at the subsequent stage. (6a to 6c4) are connected in a plurality of stages (here, three stages) to form the core circuit 10.

【0039】また、本実施形態例において、それぞれの
マッハツェンダ干渉型合波手段6により合波する合波光
中心波長はそれぞれ固有の周期を有しており、(n−
1)段目(nは2以上の整数)に設けられたマッハツェ
ンダ干渉型合波手段6の固有の周期はn段目に設けられ
たマッハツェンダ干渉型合波手段6の固有の周期の整数
倍と成している。
In this embodiment, the multiplexed light center wavelengths multiplexed by the respective Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 have their own periods, and (n−
1) The inherent period of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 provided at the stage (n is an integer of 2 or more) is an integral multiple of the inherent period of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 provided at the n-th stage. Has formed.

【0040】なお、具体的には、2段目のマッハツェン
ダ干渉型合波手段6b1,6b2の固有の周期は3段目
のマッハツェンダ干渉型合波手段6aの固有の周期の2
倍と成し、さらに、1段目に設けられたマッハツェンダ
干渉型合波手段6c1〜6c4の固有の周期は2段目に
設けられたマッハツェンダ干渉型合波手段6b1,6b
2の固有の周期の2倍と成している。
Specifically, the specific period of the second-stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b1 and 6b2 is two times the specific period of the third-stage Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6a.
In addition, the inherent period of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6c1 to 6c4 provided in the first stage is Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b1 and 6b provided in the second stage.
2 which is twice the inherent period.

【0041】上記マッハツェンダ干渉型合波手段6によ
り合波する合波光中心波長の固有の周期は、以下に示す
波長合波器2の設計により決定されるものである。以
下、本実施形態例における波長合波器2の設計方法につ
いて簡単に説明する。
The inherent period of the center wavelength of the multiplexed light multiplexed by the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is determined by the design of the wavelength multiplexer 2 shown below. Hereinafter, a method of designing the wavelength multiplexer 2 in the present embodiment will be briefly described.

【0042】前記の如く、マッハツェンダ干渉型合波手
段6の基本構成は、図14に示されるものであり、同図
に示すマッハツェンダ干渉型合波手段6のそれぞれの入
射側伝送路5a,5bから入射する光のうち、出射側伝
送路5cから低損失で出力される光波長(マッハツェン
ダ干渉型合波手段6により低損失で合波できる合波光中
心波長)λa、λbは、それぞれ以下のような式で表わ
される波長である。
As described above, the basic configuration of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is as shown in FIG. 14, and the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 shown in FIG. Of the incident light, light wavelengths (combined light center wavelengths that can be multiplexed with low loss by the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6) λa and λb output from the emission side transmission line 5c with low loss are as follows, respectively. This is the wavelength represented by the equation.

【0043】λa=n・ΔL/m・・・・・(1)Λa = n · ΔL / m (1)

【0044】 λb=n・ΔL/(m+1/2)・・・・・(2)Λb = n · ΔL / (m + /) (2)

【0045】ここで、nは光伝送路の屈折率、ΔLは光
路長差、mは整数である。なお、出射側伝送路5cおよ
び光出力部32に対して交差する入射側伝送路5aの光
入力部30を前記の如くクロスポートと呼び、交差しな
い入射側伝送路5bの光入力部31をスルーポートと呼
ぶ。
Here, n is the refractive index of the optical transmission path, ΔL is the optical path length difference, and m is an integer. In addition, the light input part 30 of the incident side transmission line 5a that intersects the emission side transmission line 5c and the light output part 32 is called a cross port as described above, and the light input part 31 of the non-intersecting incident side transmission line 5b passes through. Called port.

【0046】式(1)、(2)から、マッハツェンダ干
渉型合波手段6の合波波長は式(3)のように、光速を
cとして、一定の周波数間隔Δfで周期的に現れる。
From equations (1) and (2), the multiplexed wavelength of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 periodically appears at a constant frequency interval Δf, where c is the speed of light, as in equation (3).

【0047】 Δf=c/(2n・ΔL)・・・・・(3)Δf = c / (2n · ΔL) (3)

【0048】図6の(a)には、図14に示したマッハ
ツェンダ干渉型合波手段6の光透過波長特性例が示され
ている。マッハツェンダ干渉型合波手段6においては、
式(3)に示すような等周波数間隔Δfで、例えば図6
の(a)の特性線a、bに示すように、低損失のピーク
が現われ、特性線aに示すように、クロスポート(図1
4においては光入力部30)から入力される光の透過波
長特性における低損失ピーク波長は、λa1、λa2
λa3、λa4、・・・(ピーク周波数間隔は2・Δ
f)となる。なお、同図の(a)の特性線bはスルーポ
ート(図14においては光入力部31)から入力される
光の透過波長特性を示している。
FIG. 6A shows an example of the light transmission wavelength characteristic of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 shown in FIG. In the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6,
At equal frequency intervals Δf as shown in equation (3), for example, FIG.
As shown by the characteristic lines a and b in FIG. 1A, a low-loss peak appears, and as shown by the characteristic line a, the cross port (FIG. 1)
4, the low-loss peak wavelengths in the transmission wavelength characteristics of the light input from the optical input unit 30) are λ a1 , λ a2 ,
λ a3 , λ a4 , ... (peak frequency interval is 2 · Δ
f). The characteristic line b in FIG. 14A shows the transmission wavelength characteristic of the light input from the through port (the optical input unit 31 in FIG. 14).

【0049】このマッハツェンダ干渉型合波手段6を、
図5に示すように、マッハツェンダ干渉型合波手段6a
として波長合波器2の出力部14側に設けたとすると、
マッハツェンダ干渉型合波手段6aは、光入力部505
(クロスポート)からマッハツェンダ干渉型合波手段6
aに入力される波長λa1、λa2、λa3、λa4
・・・の光を合波し、光出力部14から出力できること
になる。
This Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6
As shown in FIG. 5, the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6a
If it is provided on the output unit 14 side of the wavelength multiplexer 2,
The Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 a
(Crossport) to Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6
wavelengths λ a1 , λ a2 , λ a3 , λ a4 ,
.. Are multiplexed and output from the optical output unit 14.

【0050】また、同図に示すように、マッハツェンダ
干渉型合波手段6aの前段にマッハツェンダ干渉型合波
手段6bを接続する場合、接続する側(前段)のマッハ
ツェンダ干渉型合波手段6bにおける光路長差ΔLを後
段のマッハツェンダ干渉型合波手段6aにおける光路長
差の半分に設計することにより、前段のマッハツェンダ
干渉型合波手段6bの周波数間隔Δfを後段のマッハツ
ェンダ干渉型合波手段6aの2倍とすることができる。
そうすると、マッハツェンダ干渉型合波手段6bの光透
過特性は、図6の(b)に示す特性となる。
When the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b is connected to the preceding stage of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6a as shown in FIG. By designing the length difference ΔL to be half of the optical path length difference in the succeeding Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6a, the frequency interval Δf of the preceding Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b is reduced to 2 Can be doubled.
Then, the light transmission characteristic of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b becomes the characteristic shown in FIG.

【0051】なお、図6の(b)において、特性線aは
クロスポート(図5においては光入力部501)から入
力される光の透過波長特性、特性線bはスルーポート
(図5においては光入力部502)から入力される光の
透過波長特性を示しており、マッハツェンダ干渉型合波
手段6bは、光入力部501から入力される波長
λa1、λa3、・・・の光と、光入力部502から入
力される波長λa2、λa4、・・・の光を合波して出
力できることになる。
In FIG. 6B, a characteristic line a is a transmission wavelength characteristic of light input from the cross port (the optical input unit 501 in FIG. 5), and a characteristic line b is a through port (FIG. 5). The Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b shows the transmission wavelength characteristics of the light input from the light input unit 502), and the light of the wavelengths λ a1 , λ a3,. The light of wavelengths λ a2 , λ a4 ,... Input from the light input unit 502 can be combined and output.

【0052】そして、マッハツェンダ干渉型合波手段6
bとマッハツェンダ干渉型合波手段6aを組み合わせる
ことにより、光入力部501から入力されて光出力部1
4から出力する光の透過波長特性は、図6の(c)の特
性線aに示す特性となり、波長λa1、λa3、・・・
の光が低損失で合波され、出力されることになる。ま
た、光入力部502から入力されて光出力部507から
出力する光の透過波長特性は、図6の(c)の特性線b
に示す特性となり、波長λa2、λa4、・・・の光が
低損失で合波され、出力されることになる。
The Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6
b and the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6a, the optical output unit 1
The transmission wavelength characteristic of the light output from FIG. 4 is the characteristic shown by the characteristic line a in FIG. 6C, and the wavelengths λ a1 , λ a3,.
Are multiplexed with low loss and output. The transmission wavelength characteristic of light input from the light input unit 502 and output from the light output unit 507 is represented by a characteristic line b in FIG.
, And light of wavelengths λ a2 , λ a4 ,... Are multiplexed with low loss and output.

【0053】また、マッハツェンダ干渉型合波手段6b
の前段にさらにマッハツェンダ干渉型合波手段6を接続
する場合は、上記と同様に、マッハツェンダ干渉型合波
手段6の固有の周期を決定し、それに対応させて光路長
差を決定していく。
The Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6b
When the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is further connected to the preceding stage, the inherent period of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is determined in the same manner as described above, and the optical path length difference is determined correspondingly.

【0054】このように、波長合波器2の設計に際し、
波長合波器2を構成するマッハツェンダ干渉型合波手段
6のうち、光出力部14側のマッハツェンダ干渉型合波
手段6によって、波長合波器2に接続する全ての励起光
源1からの出力光を合波できるように、マッハツェンダ
干渉型合波手段6により合波する合波光中心波長の固有
の周期(周波数間隔Δf)を決定し、この周期に対応さ
せてマッハツェンダ干渉型合波手段6の光路長差ΔLを
決定し、このマッハツェンダ干渉型合波手段6の前段に
接続するマッハツェンダ干渉型合波手段6については、
上記のようにして順次、固有の周期と光路長差を決定し
ていく。
As described above, when designing the wavelength multiplexer 2,
Among the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 constituting the wavelength multiplexer 2, the output light from all the pumping light sources 1 connected to the wavelength multiplexer 2 by the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 on the optical output unit 14 side. Is determined by the Mach-Zehnder interferometer-type multiplexing means 6 so that the optical path of the Mach-Zehnder interferometer-type multiplexing means 6 is determined in accordance with this period. The length difference ΔL is determined, and the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 connected before the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is as follows.
As described above, the specific period and the optical path length difference are sequentially determined.

【0055】そうすると、波長合波器2に接続する全て
の励起光源1からの出力光を低損失で合波できる波長合
波器2が形成される。
Then, the wavelength multiplexer 2 capable of multiplexing the output light from all the pumping light sources 1 connected to the wavelength multiplexer 2 with low loss is formed.

【0056】本実施形態例では、上記のようにして、波
長合波器2を形成するそれぞれのマッハツェンダ干渉型
合波手段6により合波する合波光中心波長を決定し、例
えば図1の光入力部201から入力された光がマッハツ
ェンダ干渉型合波手段6c1、6b1、6aを順に通っ
て光出力部14から出力されるときの光透過特性は、図
3の(a)に示す特性となるようにした。この特性から
明らかなように、光入力部201から、波長λ1a、λ
1bの光を入力した場合、これらの波長の光が波長合波
器2によって低損失で合波されて光出力部14から出力
される。
In the present embodiment, the center wavelength of the multiplexed light to be multiplexed by the respective Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 forming the wavelength multiplexer 2 is determined as described above. When the light input from the unit 201 passes through the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6c1, 6b1, and 6a in order, and is output from the light output unit 14, the light transmission characteristics are as shown in FIG. I made it. As is apparent from this characteristic, the wavelengths λ 1a , λ
When the light of 1b is input, the lights of these wavelengths are multiplexed with low loss by the wavelength multiplexer 2 and output from the optical output unit 14.

【0057】同様に、光入力部202から入力された光
がマッハツェンダ干渉型合波手段6c1、6b1、6a
を順に通って光出力部14から出力されるときの光透過
特性は、同図の(b)に示すものとなり、本実施形態例
では、光入力部202から、波長λ2a、λ2bの光を
入力した場合に、これらの波長の光が波長合波器2によ
って低損失で合波されて光出力部14から出力される。
Similarly, the light input from the light input unit 202 is transmitted to the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6c1, 6b1, 6a.
The light transmission characteristics when the light is output from the light output unit 14 in the order shown in FIG. 4B are as shown in FIG. 7B. In the present embodiment, the light having the wavelengths λ 2a and λ 2b is transmitted from the light input unit 202. Are input by the wavelength multiplexer 2 with low loss and output from the optical output unit 14.

【0058】また、同様に、同図の(c)、(d)に
は、それぞれ、光入力部203から入力された光と光入
力部204から入力された光が、マッハツェンダ干渉型
合波手段6c2、6b1、6aを順に通って光出力部1
4から出力されるときの光透過特性が示されている。本
実施形態例では、光入力部203から波長λの光を入
力し、光入力部204から波長λの光を入力した場合
に、これらの波長の光が波長合波器2によって低損失で
合波されて光出力部14から出力される。
Similarly, (c) and (d) of the figure show that the light input from the optical input unit 203 and the light input from the optical input unit 204 are respectively connected to the Mach-Zehnder interference type multiplexing means. 6c2, 6b1, 6a, and the light output unit 1
4 shows the light transmission characteristics when output from FIG. In the present embodiment, when light of wavelength λ 3 is input from the optical input unit 203 and light of wavelength λ 4 is input from the optical input unit 204, the light of these wavelengths is reduced in loss by the wavelength multiplexer 2. And output from the optical output unit 14.

【0059】さらに、図4の(a)、(b)には、それ
ぞれ、光入力部205から入力された光と光入力部20
6から入力された光が、マッハツェンダ干渉型合波手段
6c3、6b2、6aを順に通って光出力部14から出
力されるときの光透過特性が示されている。本実施形態
例では、光入力部205から波長λの光を入力し、光
入力部206から波長λの光を入力した場合に、これ
らの波長の光が波長合波器2によって低損失で合波され
て光出力部14から出力される。
FIGS. 4A and 4B show the light input from the light input unit 205 and the light input unit 20 respectively.
The light transmission characteristics when the light input from 6 is output from the light output unit 14 through Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6c3, 6b2, 6a in order are shown. In the present embodiment, when light of wavelength λ 5 is input from the optical input unit 205 and light of wavelength λ 6 is input from the optical input unit 206, the light of these wavelengths is reduced in loss by the wavelength multiplexer 2. And output from the optical output unit 14.

【0060】さらに、同図の(c)には、光入力部20
7から入力された光がマッハツェンダ干渉型合波手段6
c4、6b2、6aを順に通って光出力部14から出力
されるときの光透過特性が示されており、本実施形態例
では、光入力部207から、波長λ7a、λ7bの光を
入力した場合には、これらの波長の光が波長合波器2に
よって低損失で合波されて光出力部14から出力され
る。
Further, (c) of FIG.
The light input from the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6
The light transmission characteristics when the light is output from the light output unit 14 through c4, 6b2, and 6a in order are shown. In the present embodiment, light of wavelengths λ 7a and λ 7b is input from the light input unit 207. In this case, the lights of these wavelengths are multiplexed with low loss by the wavelength multiplexer 2 and output from the optical output unit 14.

【0061】さらに、同図の(d)には、光入力部20
8から入力された光がマッハツェンダ干渉型合波手段6
c4、6b2、6aを順に通って光出力部14から出力
されるときの光透過特性が示されており、本実施形態例
では、光入力部208から、波長λ8a、λ8bの光を
入力した場合に、これらの波長の光が波長合波器2によ
って低損失で合波されて光出力部14から出力される。
Further, (d) of FIG.
The light input from the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6
The light transmission characteristics when the light is output from the light output unit 14 through c4, 6b2, and 6a in order are shown. In the present embodiment, light of wavelengths λ 8a and λ 8b is input from the light input unit 208. In this case, the light of these wavelengths is multiplexed by the wavelength multiplexer 2 with low loss and output from the optical output unit 14.

【0062】なお、各波長λ1a、λ1b、・・・λ
8bの具体的な値は、表1に示す値である。
The wavelengths λ 1a , λ 1b ,... Λ
The specific values of 8b are the values shown in Table 1.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、励起光源1から出力される波長λ1a、λ1bの光
が偏波合成器3により合波されて波長合波器2の光入力
部201に入力され、同様に、波長λ2a、λ2bの光
が偏波合成器3により合波されて波長合波器2の光入力
部202に入力され、波長λ7a、λ7bの光が偏波合
成器3により合波されて波長合波器2の光入力部207
に入力され、波長λ 、λ8bの光が偏波合成器3に
より合波されて波長合波器2の光入力部208に入力さ
れる。
The present embodiment is configured as described above. The lights of the wavelengths λ 1a and λ 1b output from the pump light source 1 are multiplexed by the polarization combiner 3 and the light of the wavelength The light having the wavelengths λ 2a and λ 2b is similarly input by the polarization combiner 3 and input to the optical input unit 202 of the wavelength multiplexer 2, and the light having the wavelengths λ 7a and λ 7b is similarly input. The light is multiplexed by the polarization combiner 3 and is input to the optical input unit 207 of the wavelength multiplexer 2.
The lights of wavelengths λ 8 a and λ 8 b are multiplexed by the polarization combiner 3 and input to the optical input unit 208 of the wavelength multiplexer 2.

【0065】また、波長λ、λ、λ、λの光は
それぞれ波長合波器2の光入力部203,204,20
5,206に入力される。
The lights of wavelengths λ 3 , λ 4 , λ 5 , and λ 6 are respectively supplied to the light input sections 203, 204, and 20 of the wavelength multiplexer 2.
5,206.

【0066】そうすると、上記の波長合波器2の機能に
より、各波長λ1a、λ1b、・・・λ8bの励起光が
波長合波器2によって低損失で合波され、波長合波器2
の光出力部14から出力される。
Then, by the function of the wavelength multiplexer 2, the pumping lights of the respective wavelengths λ 1a , λ 1b ,... Λ 8b are multiplexed by the wavelength multiplexer 2 with low loss. 2
Is output from the light output unit 14.

【0067】本実施形態例によれば、波長合波器2の光
入力側に4つの偏波合成器3を設け、これらの偏波合成
器3で合波した光をそれぞれ波長合波器2の対応する光
入力部201,202,207,208に入力する構成
とすることにより、図13の励起光源装置においては1
1個必要だったマッハツェンダ干渉型合波手段6の総数
を7個とすることができ、マッハツェンダ干渉型光合波
手段6の接続段数を4段から3段に少なくすることがで
きるために、従来の波長合波器2において問題であった
合波光の波長帯域幅狭幅化の問題を解消し、波長合波器
2の挿入損失を従来例に比べて格段に小さくすることが
できる。
According to the present embodiment, four polarization combiners 3 are provided on the optical input side of the wavelength combiner 2, and the lights multiplexed by these polarization combiners 3 are respectively transmitted to the wavelength combiners 2. In the excitation light source device shown in FIG. 13, the configuration is such that the light is input to the corresponding light input units 201, 202, 207, and 208.
Since the total number of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 required for one can be reduced to seven, and the number of connection stages of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 can be reduced from four to three steps, The problem of narrowing the wavelength bandwidth of the multiplexed light, which has been a problem in the wavelength multiplexer 2, can be solved, and the insertion loss of the wavelength multiplexer 2 can be significantly reduced as compared with the conventional example.

【0068】また、各偏波合成器3による偏波の合波は
非常に低損失で行われるものであるために、本実施形態
例の励起光源装置は、各励起光源1から出力される励起
光を非常に低損失で合波して光出力部14から出力でき
る優れた励起光源装置とすることができる。
Since the multiplexing of the polarized waves by the respective polarization combiners 3 is performed with very low loss, the excitation light source device of the present embodiment is provided with the excitation light output from each excitation light source 1. An excellent pump light source device that can combine light with very low loss and output the light from the light output unit 14 can be provided.

【0069】したがって、本実施形態例の励起光源装置
をRaman増幅装置に適用すれば、励起効率と利得平
坦性の良好なRaman増幅を可能とすることができ
る。
Therefore, if the pump light source device of the present embodiment is applied to a Raman amplifying device, Raman amplification with good pumping efficiency and gain flatness can be realized.

【0070】次に、本発明に係る励起光源装置の第2実
施形態例について説明する。本第2実施形態例は上記第
1実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第2実施
形態例が上記第1実施形態例と異なる特徴的なことは、
レーザダイオード107bから出力する励起光の波長を
図4の(c)及び表2に示す波長λ7b’としたことで
ある。
Next, a description will be given of a second embodiment of the excitation light source device according to the present invention. The second embodiment is substantially similar to the first embodiment, and the second embodiment is different from the first embodiment in that
This means that the wavelength of the pump light output from the laser diode 107b is the wavelength λ 7b ′ shown in FIG.

【0071】[0071]

【表2】 [Table 2]

【0072】この波長の光は、同図に示すように、波長
λ7aのピークから2つ離れた低損失ピークの波長であ
る。このように、偏波合成器3によって合波する2つの
波長は、光合分波器2の光透過特性において低損失の隣
り合うピークである必要はなく、偏波合成器3による合
波可能な波長帯域内の波長であればよい。
[0072] Light of this wavelength, as shown in the figure, the wavelength of the two distant low loss peak from the peak wavelength lambda 7a. Thus, the two wavelengths multiplexed by the polarization combiner 3 do not need to be adjacent peaks with low loss in the light transmission characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer 2, and can be multiplexed by the polarization combiner 3. Any wavelength within the wavelength band may be used.

【0073】本第2実施形態例は、以上のように構成さ
れており、本第2実施形態例も上記第1実施形態例と同
様の動作により、波長λ1a、λ1b、・・・λ7a
λ b’、λ8a、λ8bの励起光を低損失で合波する
ことができ、同様の効果を奏することができる。
The second embodiment is configured as described above, and the second embodiment also operates in the same manner as in the first embodiment, so that the wavelengths λ 1a , λ 1b ,. 7a ,
The pump lights of λ 7 b ′ , λ 8a , and λ 8b can be combined with low loss, and the same effect can be obtained.

【0074】図7には、本発明に係る励起光源装置の第
3実施形態例の要部構成が示されている。本第3実施形
態例は上記第1実施形態例とほぼ同様に構成されてお
り、本第3実施形態例が上記第1実施形態例と異なる特
徴的なことは、図8に示すような、光ファイバ15によ
り形成したマッハツェンダ干渉型合波手段6を複数段接
続して波長合波器2を形成したことである。なお、各光
ファイバ型マッハツェンダ干渉型合波手段6は、方向性
結合器12を溶融型ファイバカプラにより形成してい
る。
FIG. 7 shows a main configuration of a third embodiment of the excitation light source device according to the present invention. The third embodiment is configured substantially in the same manner as the first embodiment, and the feature of the third embodiment different from the first embodiment is that, as shown in FIG. The wavelength multiplexer 2 is formed by connecting a plurality of Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 formed by optical fibers 15. In each of the optical fiber type Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6, the directional coupler 12 is formed by a fusion type fiber coupler.

【0075】本第3実施形態例で適用している光ファイ
バ型のマッハツェンダ干渉型合波手段6は、上記第1実
施形態例で適用した光導波回路のマッハツェンダ干渉型
合波手段6と同様の機能を有するものであるため、本第
3実施形態例も上記第1実施形態例と同様の動作により
同様の効果を奏することができる。
The optical fiber type Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 applied in the third embodiment is the same as the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 of the optical waveguide circuit applied in the first embodiment. Since the third embodiment has a function, the third embodiment can also provide the same effect by the same operation as that of the first embodiment.

【0076】図9には、本発明に係る励起光源装置の第
4実施形態例の要部構成が示されている。本第4実施形
態例は上記第3実施形態例とほぼ同様に構成されてお
り、第4実施形態例が上記第3実施形態例と異なる特徴
的なことは、マッハツェンダ干渉型合波手段6の代わり
に、図10に示すような溶融型ファイバカプラ4を複数
段接続して波長合波器2を形成したことである。なお、
溶融型ファイバカプラ4は光ファイバ15により形成さ
れている。
FIG. 9 shows the main configuration of a fourth embodiment of the excitation light source device according to the present invention. The fourth embodiment is substantially the same as the third embodiment, and the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is different from the third embodiment. Instead, a wavelength multiplexer 2 is formed by connecting a plurality of fused fiber couplers 4 as shown in FIG. In addition,
The fused fiber coupler 4 is formed by an optical fiber 15.

【0077】溶融型ファイバカプラ4も、マッハツェン
ダ干渉型合波手段6と同様に、2本の入射側伝送路5
a,5bからそれぞれ入射される波長の異なる光を合波
して1本の出射側光伝送路5cに伝送する光合波手段と
して機能するものであるため、本第4実施形態例では、
光合波手段として溶融型ファイバカプラ4を適用するこ
とにした。
Similarly to the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6, the fusion type fiber coupler 4 has two incident side transmission paths 5.
a and 5b function as an optical multiplexing means for multiplexing light having different wavelengths respectively incident thereon and transmitting the multiplexed light to one output-side optical transmission line 5c.
The fusion type fiber coupler 4 is applied as the optical multiplexing means.

【0078】そして、本第4実施形態例は、上記第1〜
第3実施形態例におけるマッハツェンダ干渉型合波手段
6の接続構成と同様に、第1段に溶融型ファイバカプラ
4(4c1〜4c4)を複数(4個)並設し、これら第
1段の1対ずつの溶融型ファイバカプラ4の光出力をさ
らに光合波する第2段の溶融型ファイバカプラ4(4b
1,4b2)を接続し、これらの溶融型ファイバカプラ
4b1,4b2の光出力をさらに光合波する第3段の溶
融型ファイバカプラ4(4a)を接続して、前段の対の
溶融型ファイバカプラ4の光出力を後段の溶融型ファイ
バカプラ4でさらに光合波するという如く、溶融型ファ
イバカプラ4を複数段(3段)に接続して波長合波器2
を形成している。
The fourth embodiment is different from the first to the fourth embodiments.
Similarly to the connection configuration of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 in the third embodiment, a plurality of (four) fused fiber couplers 4 (4c1 to 4c4) are juxtaposed in the first stage. A second-stage fused fiber coupler 4 (4b) that further optically combines the optical outputs of the paired fused fiber couplers 4
1, 4b2), and a third-stage fused fiber coupler 4 (4a) for further optically multiplexing the optical outputs of these fused-type fiber couplers 4b1, 4b2. 4 is connected to a plurality of stages (three stages) such that the optical output of the optical fiber 4 is further optically multiplexed by the fused fiber coupler 4 at the subsequent stage.
Is formed.

【0079】なお、図10に示す溶融型ファイバカプラ
4のそれぞれの入射側伝送路5a,5bから入射して出
射側伝送路5cから出力される光の規格化パワー特性P
a、Pbは、それぞれ以下のような式で表わされる。
The normalized power characteristic P of the light that enters from each of the incident-side transmission lines 5a and 5b and is output from the emission-side transmission line 5c of the fused fiber coupler 4 shown in FIG.
a and Pb are represented by the following equations, respectively.

【0080】 Pa=1−sin(2π・n・z/λ)・・・・・(4)Pa = 1−sin 2 (2π · n · z / λ) (4)

【0081】 Pb=sin(2π・n・z/λ)・・・・・(5)Pb = sin 2 (2π · n · z / λ) (5)

【0082】ここで、zは溶融型ファイバカプラ4の結
合長である。このように、溶融型ファイバカプラ4は、
それぞれの入射側伝送路5a,5bから入射して出射側
伝送路5cから出力される光の規格化パワー特性Pa、
Pbを、sin関数で表わさすことができるため、低損
失で合波できる波長が周期的に現れるようになる。
Here, z is the coupling length of the fused fiber coupler 4. Thus, the fused fiber coupler 4 is
Normalized power characteristics Pa of light incident from each of the incident-side transmission paths 5a and 5b and output from the emission-side transmission path 5c,
Since Pb can be represented by a sin function, wavelengths that can be combined with low loss appear periodically.

【0083】すなわち、溶融型ファイバカプラ4の結合
長等を適宜設定することにより、それぞれの溶融型ファ
イバカプラ4に、溶融型ファイバカプラ4が合波する合
波光中心波長の固有の周期を持たせることができるの
で、マッハツェンダ干渉型合波手段6の設計と同様にし
て溶融型ファイバカプラ4を設計することにより、本第
4実施形態例の励起光源装置を構成している。
That is, by appropriately setting the coupling length and the like of the fused fiber coupler 4, each fused fiber coupler 4 has a unique period of the center wavelength of the multiplexed light that the fused fiber coupler 4 multiplexes. Therefore, by designing the fused fiber coupler 4 in the same manner as the design of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6, the pump light source device of the fourth embodiment is configured.

【0084】本第4実施形態例は以上のように構成され
ており、本第4実施形態例も上記各実施形態例とほぼ同
様の動作により同様の効果を奏することができる。
The fourth embodiment is configured as described above, and the fourth embodiment can also achieve the same effects by performing substantially the same operations as the above embodiments.

【0085】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記各実施形態例では、励起光源1の数を12個とした
が、励起光源1の数は特に限定されるものでなく適宜設
定されるものである。例えば励起光源1の数を16個と
した場合には、波長合波器2の全ての光入力部201〜
208に偏波合成器3を接続すれば、上記各実施形態例
と同様の波長合波器2を用いて上記各実施形態例と同様
の効果を奏する優れた励起光源装置を構成することがで
きる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can adopt various embodiments. For example,
In each of the above embodiments, the number of the excitation light sources 1 is set to 12, but the number of the excitation light sources 1 is not particularly limited and may be appropriately set. For example, when the number of the excitation light sources 1 is 16, all the light input units 201 to 201 of the wavelength multiplexer 2 are used.
If the polarization combiner 3 is connected to 208, an excellent pumping light source device having the same effects as the above embodiments can be constructed using the same wavelength multiplexer 2 as the above embodiments. .

【0086】また、励起光源1の出力波長は特に限定さ
れるものでなく、適宜設定されるものであり、波長合波
器2を適宜設計し、例えば図3,4に示したような光透
過特性に基づいて、低損失で合波できる波長を励起光源
1の出力波長として選択することにより、上記各実施形
態例と同様の優れた効果を奏する励起光源装置を構成す
ることができる。
The output wavelength of the pump light source 1 is not particularly limited, but may be appropriately set. The wavelength multiplexer 2 may be appropriately designed, and the light transmission as shown in FIGS. By selecting a wavelength capable of multiplexing with low loss as the output wavelength of the pumping light source 1 based on the characteristics, it is possible to configure a pumping light source device having the same excellent effects as those of the above embodiments.

【0087】さらに、上記第1〜第3実施形態例ではマ
ッハツェンダ干渉型合波手段6を3段に接続し、上記第
4実施形態例では溶融型ファイバカプラ4を3段に接続
して波長合波器2を形成したが、波長合波器2の構成は
特に限定されるものではなく適宜設定されるものであ
る。
Further, in the first to third embodiments, the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 is connected in three stages, and in the fourth embodiment, the fusion type fiber coupler 4 is connected in three stages and the wavelength multiplexing is performed. Although the wave combiner 2 is formed, the configuration of the wavelength multiplexer 2 is not particularly limited, and is appropriately set.

【0088】すなわち、マッハツェンダ干渉型合波手段
6や溶融型ファイバカプラ4の接続段数を、波長合波器
2で合波する波長数に対応させてできる限り少ない段数
とすることで、波長合波器2の挿入損失を低減すること
ができる。また、マッハツェンダ干渉型合波手段6や溶
融型ファイバカプラ4の代わりに、2本の入射側伝送路
からそれぞれ入射される波長の異なる光を合波して1本
の出射側光伝送路に伝送する他の光合波手段を適用する
こともできる。
That is, by setting the number of connection stages of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 and the fusion type fiber coupler 4 to be as small as possible in accordance with the number of wavelengths multiplexed by the wavelength multiplexer 2, Insertion loss of the container 2 can be reduced. Further, instead of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 and the fused type fiber coupler 4, lights having different wavelengths respectively incident from two incident side transmission lines are multiplexed and transmitted to one emission side optical transmission line. Other optical multiplexing means can also be applied.

【0089】例えば、図11には、2本の入射側伝送路
からそれぞれ入射される波長の異なる光を合波して1本
の出射側光伝送路に伝送する光合波手段を2段に接続し
て形成した波長合波器2が模式的に示されており、以
下、同図を用いて、上記光合波手段による光合波機能を
簡単に説明する。
For example, in FIG. 11, optical multiplexing means for multiplexing light having different wavelengths respectively incident from two incident-side transmission lines and transmitting the multiplexed light to one emission-side optical transmission line is connected in two stages. The wavelength multiplexer 2 thus formed is schematically shown. Hereinafter, the optical multiplexing function of the optical multiplexing means will be briefly described with reference to FIG.

【0090】なお、同図において、それぞれの光合波手
段には符号401,402,403を付してあり、これ
らの光合波手段401,402,403により合波する
合波光中心波長はそれぞれ固有の周期を有している。ま
た、(n−1)段目に設けられた光合波手段(ここでは
n=2であり、1段目の光合波手段401,402)の
固有の周期は2段目に設けられた光合波手段403の固
有の周期の整数倍と成している。
In the figure, reference numerals 401, 402 and 403 are assigned to the respective optical multiplexing means, and the central wavelengths of the multiplexed light multiplexed by these optical multiplexing means 401, 402 and 403 are respectively unique. It has a cycle. The inherent period of the optical multiplexing means provided in the (n-1) -th stage (here, n = 2 and the first-stage optical multiplexing means 401 and 402) is the optical multiplexing means provided in the second-stage. This is an integral multiple of the inherent period of the means 403.

【0091】ここで、光合波手段403について、ポー
ト305から入力してポート307から出力される光の
挿入損失を求めると、図12の(a)の特性線aおよび
同図の(b)の特性線aに示すものとなる。すなわち、
この場合、光合波手段403において、クロスポートか
ら入力されて合波される合波光中心波長(低損失で合波
できる光の中心波長)は、λ、λ、λ、λ、・
・・となる。なお、光合波手段403のスルーポート
(ポート306)から入力されて合波される合波光中心
波長は、同図には図示されていないが、λとλとの
間の波長、λとλとの間の波長・・・となるので
(図6の(a)参照)光合波手段403の固有の周期は
ΔSの半分の周期となる。
Here, with respect to the optical multiplexing means 403, when the insertion loss of the light input from the port 305 and output from the port 307 is obtained, the characteristic line a in FIG. 12A and the characteristic line a in FIG. This is shown by the characteristic line a. That is,
In this case, in the optical multiplexing means 403, multiplexed light central wavelengths (center wavelengths of light that can be multiplexed with low loss) input from the cross port and multiplexed are λ A , λ B , λ C , λ D ,.
・ ・The center wavelength of the multiplexed light, which is input from the through port (port 306) of the optical multiplexing means 403 and is multiplexed, is not shown in the figure, but the wavelength between λ A and λ B , λ C specific period of since the wavelength ... (see (a) of FIG. 6) optical multiplexing means 403 between the lambda D is half of the period of [Delta] S.

【0092】また、光合波手段401について、ポート
301から入力してポート305から出力される光の挿
入損失を求めると、図12の(a)の特性線bに示すも
のとなり、この場合、光合波手段401により合波する
合波光中心波長は、λ、λ 、・・・となる。一方、
光合波手段401について、ポート302から入力して
ポート305から出力される光の挿入損失を求めると、
同図の(b)の特性線bに示すものとなり、光合波手段
401により合波する合波光中心波長は、λ、λ
・・・となる。すなわち、光合波手段401の固有の周
期はΔSであり、光合波手段403の固有の周期の2倍
となっている。
The optical multiplexing means 401 has a port
Insertion of light input from port 301 and output from port 305
When the input loss is obtained, the input loss is shown by the characteristic line b in FIG.
In this case, the light is multiplexed by the optical multiplexing means 401.
The center wavelength of the multiplexed light is λA, Λ C, ... on the other hand,
For the optical multiplexing means 401, input from the port 302
When the insertion loss of the light output from the port 305 is obtained,
As shown by the characteristic line b in FIG.
The center wavelength of the multiplexed light multiplexed by 401 is λB, ΛD,
... That is, the unique circumference of the optical multiplexing means 401
The period is ΔS, which is twice the inherent period of the optical multiplexing means 403.
It has become.

【0093】このように、光合波手段401と光合波手
段403の周期を設定し、光合波手段401の後段に光
合波手段403を接続することにより、特性線aと特性
線bの両方において低挿入損失の波長のみが、ポート3
07から出力されることになり、同図の(a)の特性線
cに示すように、ポート301から入力される光のう
ち、波長λ、λ、・・・の光がポート307から低
損失で出力され、ポート302から入力される光のう
ち、波長λ、λ、・・・の光がポート307から低
損失で出力される。
As described above, by setting the period of the optical multiplexing means 401 and the optical multiplexing means 403 and connecting the optical multiplexing means 403 at the subsequent stage of the optical multiplexing means 401, the characteristic line a and the characteristic line b are both low. Only the wavelength of the insertion loss is port 3
07, light of wavelengths λ A , λ C ,... Among the light input from the port 301, as indicated by the characteristic line c in FIG. The light of wavelengths λ B , λ D ,... Among the light output with low loss and input from port 302 is output from port 307 with low loss.

【0094】したがって、本発明において、波長合波器
2は、2本の入射側伝送路からそれぞれ入射される波長
の異なる光を合波して1本の出射側光伝送路に伝送する
光合波手段を複数段接続して構成し、それぞれの光合波
手段により合波する合波光中心波長がそれぞれ固有の周
期を有するものとし、(n−1)段目に設けられた光合
波手段の固有の周期をn段目に設けられた光合波手段の
固有の周期の整数倍と成すことにより、上記各実施形態
例と同様の効果を奏することができる。
Therefore, in the present invention, the wavelength multiplexer 2 multiplexes the light beams having different wavelengths, which are respectively input from the two incident-side transmission lines, and transmits the multiplexed light to one output-side optical transmission line. The means are connected in a plurality of stages, the multiplexed light center wavelengths multiplexed by the respective optical multiplexing means have their respective periods, and the multiplexing means has a specific period. By setting the cycle to be an integral multiple of the inherent cycle of the optical multiplexing means provided at the n-th stage, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

【0095】ただし、上記各実施形態例のように、上記
光合波手段をマッハツェンダ干渉型合波手段6や溶融型
ファイバカプラ4により構成すると、これらの作製技術
や機能などが周知であるため、波長合波器2の作製等が
行ないやすく、上記優れた効果を奏する励起光源装置を
確実に形成することができる。
However, if the optical multiplexing means is composed of the Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6 and the fused fiber coupler 4 as in each of the above-described embodiments, since the manufacturing techniques and functions thereof are well known, the wavelength It is easy to manufacture the multiplexer 2 and the like, and it is possible to reliably form an excitation light source device exhibiting the above-described excellent effects.

【0096】[0096]

【発明の効果】第1の発明によれば、互いに偏波状態と
波長が異なる偏波光を偏波合成器により合波してその合
波光を波長合波器の1つ以上の光入力部から波長合波器
に入力するので、波長合波器に設ける光入力部の個数を
偏波合成器の配設数分だけ少なくすることができ、波長
合波器の挿入損失を低減でき、多数の波長の励起光を合
波して高出力で出力できる。
According to the first aspect of the present invention, polarized lights having different polarization states and wavelengths are multiplexed by a polarization combiner, and the multiplexed light is transmitted from one or more optical input units of the wavelength multiplexer. Since the light is input to the wavelength multiplexer, the number of optical input units provided in the wavelength multiplexer can be reduced by the number of the polarization multiplexers, and the insertion loss of the wavelength multiplexer can be reduced. It is possible to combine pumping lights having different wavelengths and output a high output.

【0097】特に、本発明において、波長合波器は、2
本の入射側伝送路からそれぞれ入射される波長の異なる
光を合波して1本の出射側光伝送路に伝送する光合波手
段を複数段接続して形成した第2の発明においては、上
記の如く、波長合波器の光入力部の個数を偏波合成器の
配設数分だけ少なくすることができるので、波長合波器
を形成する光合波手段の個数や段数を低減することがで
き、段数の多い波長合波器において問題であった合波光
の波長帯域幅狭幅化の問題を抑制でき、波長合波器の挿
入損失を格段に低減することができる。
In particular, in the present invention, the wavelength multiplexer
In the second invention in which a plurality of optical multiplexing means for multiplexing lights having different wavelengths respectively incident from the input-side transmission paths and transmitting the multiplexed light to one output-side optical transmission path are connected in a plurality of stages, As described above, the number of optical input sections of the wavelength multiplexer can be reduced by the number of the polarization multiplexers, so that the number and the number of optical multiplexers forming the wavelength multiplexer can be reduced. Thus, the problem of narrowing the wavelength bandwidth of the multiplexed light, which has been a problem in a wavelength multiplexer having a large number of stages, can be suppressed, and the insertion loss of the wavelength multiplexer can be significantly reduced.

【0098】したがって、第1、第2の発明によれば、
多数の波長の励起光を合波して高出力で出力できる励起
光源装置を提供することが可能となり、それにより、R
aman増幅型光増幅器のRaman増幅効率の向上を
図ることができる。
Therefore, according to the first and second aspects,
It is possible to provide a pumping light source device capable of multiplexing pumping lights having a large number of wavelengths and outputting a high output.
The Raman amplification efficiency of the aman amplification type optical amplifier can be improved.

【0099】さらに、第3の発明によれば、それぞれの
光合波手段により合波する合波光中心波長はそれぞれ固
有の周期を有しており、(n−1)段目(nは2以上の
整数)に設けられた光合波手段の固有の周期はn段目に
設けられた光合波手段の固有の周期の整数倍と成してい
るために、複数段接続した光合波手段によって、励起光
源からの励起光を低損失で合波でき、上記優れた効果を
奏する励起光源装置を確実に形成することができる。
Further, according to the third aspect, the center wavelengths of the multiplexed lights multiplexed by the respective optical multiplexing means have their own periods, and the (n-1) th stage (n is 2 or more) Since the natural cycle of the optical multiplexing means provided at (integer) is an integer multiple of the natural cycle of the optical multiplexing means provided at the n-th stage, the excitation light source is provided by the optical multiplexing means connected at a plurality of stages. Pump light from the light source can be multiplexed with low loss, and the pump light source device exhibiting the above-described excellent effects can be reliably formed.

【0100】さらに、第4〜第7の発明のように、光合
波手段をそれぞれ2つの方向性結合器を備えたマッハツ
ェンダ干渉型合波手段としたり、溶融型ファイバカプラ
としたりすることにより、波長合波器を容易に、作製す
ることができ、上記効果を奏する励起光源装置を確実に
提供することができる。
Further, as in the fourth to seventh aspects, the optical multiplexing means may be a Mach-Zehnder interference type multiplexing means having two directional couplers, or may be a fusion type fiber coupler, so that A multiplexer can be easily manufactured, and an excitation light source device having the above effects can be reliably provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る励起光源装置の第1実施形態例を
示す要部構成図である。
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a first embodiment of an excitation light source device according to the present invention.

【図2】上記実施形態例の波長合波器を形成する光導波
回路断面構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of an optical waveguide circuit forming a wavelength multiplexer according to the embodiment.

【図3】上記実施形態例における波長合波器2の光入力
部201〜204からそれぞれ入力されて光出力部14
から出力される光の透過特性(損失)をそれぞれ示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the wavelength multiplexer 2 according to the embodiment.
5 is a graph showing transmission characteristics (loss) of light output from the optical disk.

【図4】上記実施形態例における波長合波器2の光入力
部205〜208からそれぞれ入力されて光出力部14
から出力される光の透過特性(損失)をそれぞれ示すグ
ラフである。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the wavelength multiplexer 2 according to the embodiment.
5 is a graph showing transmission characteristics (loss) of light output from the optical disk.

【図5】マッハツェンダ干渉型合波手段を2段接続して
形成される波長合波器の構成を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a wavelength multiplexer formed by connecting two stages of Mach-Zehnder interference type multiplexing means.

【図6】図5に示す波長合波器2を形成するマッハツェ
ンダ干渉型合波手段6a,6bのそれぞれの光透過特性
を模式的に示すグラフ(a)、(b)と、光入力部50
1,502からそれぞれ入力されて光出力部14から出
力される光の透過特性を模式的に示す示すグラフ(c)
である。
6A and 6B are graphs schematically showing light transmission characteristics of respective Mach-Zehnder interference type multiplexing means 6a and 6b forming the wavelength multiplexer 2 shown in FIG.
A graph (c) schematically showing the transmission characteristics of light input from the light output unit 1502 and output from the light output unit 14.
It is.

【図7】本発明に係る励起光源装置の第3実施形態例を
示す要部構成図である。
FIG. 7 is a main part configuration diagram showing a third embodiment of the excitation light source device according to the present invention.

【図8】上記第3実施形態例を構成する光ファイバ型マ
ッハツェンダ干渉型合波手段の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of an optical fiber type Mach-Zehnder interference type multiplexing means constituting the third embodiment.

【図9】本発明に係る励起光源装置の第4実施形態例を
示す要部構成図である。
FIG. 9 is a main part configuration diagram showing a fourth embodiment of the excitation light source device according to the present invention.

【図10】上記第4実施形態例を構成する光ファイバ型
溶融型ファイバカプラの構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical fiber-type fused fiber coupler constituting the fourth embodiment.

【図11】2つの入射側伝送路と1つの出射側伝送路を
有する光合波手段を2段接続して形成した波長合波器の
例を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a wavelength multiplexer formed by connecting optical multiplexing means having two incident-side transmission lines and one emission-side transmission line in two stages.

【図12】図11に示した波長合波器を構成する光合波
手段の光透過特性と、ポート301,302からそれぞ
れ入力されてポート307から出力される光の透過特性
を模式的に示す示すグラフである。
12 schematically shows light transmission characteristics of an optical multiplexing unit included in the wavelength multiplexer shown in FIG. 11, and transmission characteristics of light input from ports 301 and 302 and output from port 307. FIG. It is a graph.

【図13】従来の励起光源装置の構成例を示す説明図で
ある。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration example of a conventional excitation light source device.

【図14】マッハツェンダ干渉型合波手段の基本構成の
説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a basic configuration of a Mach-Zehnder interference type multiplexing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 励起光源 2 波長合波器 3 偏波合成器 4 溶融型ファイバカプラ 5a,5b 入射側伝送路 5c 出射側伝送路 6 マッハツェンダ干渉型合波手段 8 励起光出力ファイバ 9 光入力ファイバ 10 コア回路 12 方向性結合器 14 光出力部 22 グレーティング(ファイバグレーティング) 101a〜108b レーザダイオード 201〜208 光入力部(入力ポート) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excitation light source 2 Wavelength multiplexer 3 Polarization synthesizer 4 Fused fiber coupler 5a, 5b Incident side transmission line 5c Exit side transmission line 6 Mach-Zehnder interference type multiplexing means 8 Excitation light output fiber 9 Optical input fiber 10 Core circuit 12 Directional coupler 14 Optical output section 22 Grating (fiber grating) 101a-108b Laser diode 201-208 Optical input section (input port)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 洋志 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 KA12 KB04 LA11 LA18 MA05 TA05 TA31 5F072 AB09 AK06 JJ04 KK30 PP07 QQ07 RR01 YY17 5K002 BA01 BA02 BA05 DA02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Kawashima 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2H047 KA03 KA12 KB04 LA11 LA18 MA05 TA05 TA31 5F072 AB09 AK06 JJ04 KK30 PP07 QQ07 RR01 YY17 5K002 BA01 BA02 BA05 DA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに異なる複数の波長の光を合波する
波長合波器を有し、該波長合波器の1つ以上の光入力部
に、互いに偏波状態が異なる2つの偏波光を合波する偏
波合成器の光出力部が接続され、該偏波合成器の光入力
部には互いに偏波状態と波長が異なる偏波光を出力する
2つの励起光源がそれぞれ接続されていることを特徴と
する励起光源装置。
1. A wavelength multiplexer for multiplexing lights of a plurality of wavelengths different from each other, and two polarized lights having different polarization states from each other are supplied to at least one optical input unit of the wavelength multiplexer. The optical output section of the polarization combiner to be multiplexed is connected, and two pump light sources for outputting polarized lights having different polarization states and wavelengths are connected to the optical input section of the polarization combiner. An excitation light source device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 波長合波器は2本の入射側伝送路からそ
れぞれ入射される波長の異なる光を合波して1本の出射
側光伝送路に伝送する第1段の光合波手段を複数有し、
これら第1段の1対ずつの光合波手段の光出力をさらに
光合波する第2段の光合波手段を接続して前段の対の光
合波手段の光出力を後段の光合波手段でさらに光合波す
るという如く、光合波手段を複数段に接続して形成され
ていることを特徴とする請求項1記載の励起光源装置。
2. A wavelength multiplexer includes a first-stage optical multiplexing means for multiplexing light beams having different wavelengths respectively incident from two incident-side transmission lines and transmitting the multiplexed light to one emission-side optical transmission line. Have multiple,
A second-stage optical multiplexing means for further multiplexing the optical outputs of the pair of optical multiplexing means of the first stage is connected, and the optical outputs of the pair of optical multiplexing means of the preceding stage are further multiplexed by the optical multiplexing means of the subsequent stage. 2. The pumping light source device according to claim 1, wherein the optical multiplexing means is formed by connecting a plurality of optical multiplexing means so as to wave.
【請求項3】 それぞれの光合波手段により合波する合
波光中心波長はそれぞれ固有の周期を有しており、(n
−1)段目(nは2以上の整数)に設けられた光合波手
段の固有の周期はn段目に設けられた光合波手段の固有
の周期の整数倍と成していることを特徴とする請求項2
記載の励起光源装置。
3. The multiplexed light center wavelengths multiplexed by the respective optical multiplexing means have their own periods, and (n
-1) The characteristic period of the optical multiplexing means provided at the stage (n is an integer of 2 or more) is an integral multiple of the characteristic period of the optical multiplexing device provided at the n-th stage. Claim 2
The excitation light source device according to claim 1.
【請求項4】 光合波手段はそれぞれ2つの方向性結合
器を備えたマッハツェンダ干渉型合波手段としたことを
特徴とする請求項2又は請求項3記載の励起光源装置。
4. The pump light source device according to claim 2, wherein the optical multiplexing means is a Mach-Zehnder interference type multiplexing means having two directional couplers.
【請求項5】 方向性結合器は溶融型ファイバカプラと
したことを特徴とする請求項4記載の励起光源装置。
5. An excitation light source device according to claim 4, wherein said directional coupler is a fused fiber coupler.
【請求項6】 マッハツェンダ干渉型合波手段は光導波
回路により形成したことを特徴とする請求項4記載の励
起光源装置。
6. The pump light source device according to claim 4, wherein the Mach-Zehnder interference type multiplexing means is formed by an optical waveguide circuit.
【請求項7】 光合波手段は溶融型ファイバカプラとし
たことを特徴とする請求項2又は請求項3記載の励起光
源装置。
7. The pumping light source device according to claim 2, wherein the optical multiplexing means is a fused fiber coupler.
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