JP2001358388A - Optical fiber, optical fiber amplifier, and fiber laser - Google Patents

Optical fiber, optical fiber amplifier, and fiber laser

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JP2001358388A
JP2001358388A JP2000176996A JP2000176996A JP2001358388A JP 2001358388 A JP2001358388 A JP 2001358388A JP 2000176996 A JP2000176996 A JP 2000176996A JP 2000176996 A JP2000176996 A JP 2000176996A JP 2001358388 A JP2001358388 A JP 2001358388A
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Japan
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optical fiber
light
wavelength
core
mode
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JP2000176996A
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Japanese (ja)
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実 ▲吉▼田
Minoru Yoshida
Norio Naka
典生 中
Kazuo Imamura
一雄 今村
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the performance of an optical fiber amplifier or the like by improving the excitation efficiency of an optical fiber. SOLUTION: An optical fiber amplifier 1 is provided with an optical fiber 20, a laser diode 22 for excitation, and a wavelength synthesizer 24. The optical fiber 20 is in double clad structure where an excitation clad that is made of crystal covers the surrounding of an Er-doped core, and further a resin clad covers the surrounding of the excitation clad. The diameter of the optical fiber 20 is increased within a range where the cutoff wavelength of an LP 11 mode is equal to or more than the wavelength of signal light, and long cutoff wavelength is equal to or less than the wavelength of signal light.

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、光ファイバ、光フ
ァイバアンプ及びファイバレーザーに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical fiber, an optical fiber amplifier, and a fiber laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高度情報化社会の到来に向けて、
光ファイバを用いた大容量高速伝送ネットワークは、長
距離基幹伝送路から加入者系へと拡大されつつある。こ
のような光ファイバネットワークシステムにおいて、信
号光を光ファイバ内で直接増幅する光ファイバアンプは
必要不可欠な構成要素になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advent of the advanced information society,
Large-capacity high-speed transmission networks using optical fibers are expanding from long-distance backbone transmission lines to subscriber systems. In such an optical fiber network system, an optical fiber amplifier for directly amplifying signal light in an optical fiber is an essential component.

【0003】一方、光ファイバを非線形光学効果を発生
させるための媒質として利用するなど、光ファイバを単
なる伝送路として利用するだけでなく、他の用途に応用
する研究も活発化している。そのような応用例の一つと
して、光ファイバをレーザー媒質として利用するファイ
バレーザーが知られている。
[0003] On the other hand, research has been actively conducted not only to use an optical fiber as a transmission line but also to apply it to other uses, such as using an optical fiber as a medium for generating a nonlinear optical effect. As one of such application examples, a fiber laser using an optical fiber as a laser medium is known.

【0004】上記光ファイバアンプやファイバレーザー
等において、励起光活性物質がドープされたコアを有
し、シングルモードの光を伝搬させるシングルモード型
の光ファイバは、よく用いられている。このような光フ
ァイバでは、上記コアに信号光等の被増幅光と共に励起
光が入射され、この励起光によってコア中の励起光活性
物質を励起しそれが基底状態となるときに放出されるエ
ネルギーで被増幅光を増幅し、増幅されたシングルモー
ドの光を出射光として出射する。
In the above-mentioned optical fiber amplifiers and fiber lasers, single mode optical fibers having a core doped with an excitation light active substance and transmitting single mode light are often used. In such an optical fiber, excitation light is incident on the core together with light to be amplified, such as signal light, and the excitation light excites an excitation light active substance in the core and releases energy when the substance enters a ground state. And amplifies the amplified light, and emits the amplified single-mode light as output light.

【0005】ところで、光ファイバをシングルモード型
として使用するためには、光ファイバがシングルモード
型からマルチモード型に変わる境目の波長は、伝搬する
光の波長よりも短くなければならない。そのため、従来
は、光ファイバの構造から理論的に算出されるLP11
モードのカットオフ波長(以下、「理論カットオフ波
長」という)λCが伝搬光の波長λよりも短くなるよう
に光ファイバのコア径等を設定していた。すなわち、
By the way, in order to use the optical fiber as a single mode type, the wavelength at the boundary where the optical fiber changes from the single mode type to the multi mode type must be shorter than the wavelength of the propagating light. Therefore, conventionally, the LP11 theoretically calculated from the structure of the optical fiber is used.
The core diameter and the like of the optical fiber are set so that the cutoff wavelength of the mode (hereinafter, referred to as “theoretical cutoff wavelength”) λ C is shorter than the wavelength λ of the propagating light. That is,

【0006】[0006]

【数1】 に設定していた。(Equation 1) Was set to.

【0007】従来より、光増幅用の光ファイバとして、
ダブルクラッド構造のファイバ(DCF)がよく用いら
れている。DCFは、励起光活性物質がドープされたコ
アの周りを励起用クラッドが覆い、この励起用クラッド
中を伝搬する励起光がコアの外側から交差するようにコ
アの内部に入り込むことにより、コア内の励起光活性物
質を活性化し、コアに入射された被増幅光を増幅するも
のである。
Conventionally, as an optical fiber for optical amplification,
A double clad fiber (DCF) is often used. The DCF is formed in the core by the excitation cladding covering the core doped with the excitation light active substance, and the excitation light propagating in the excitation cladding entering the core so as to cross from the outside of the core. Activate the excitation light active substance of the above and amplify the amplified light incident on the core.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記(1)
式から明らかなように、コアの断面積が大きいと理論カ
ットオフ波長λCが長くなるため、光ファイバのシング
ルモード化は難しくなる。従って、従来は、光ファイバ
をシングルモード化するためには、コア径をある程度小
さくせざるを得なかった。そのため、コアの断面積は励
起用クラッドの断面積に比べて相当小さいものとなり、
励起光を十分に吸収するためには、その全長を相当長く
しなければならなかった。しかし、ファイバ長が長くな
ると、コアの体積は大きくなるものの、ファイバの損失
が大きくなる。そのため、ファイバ長の延長による励起
効率の向上には一定の限界があった。
However, the above (1)
As is clear from the equation, when the cross-sectional area of the core is large, the theoretical cutoff wavelength λ C becomes long, so that it is difficult to make the optical fiber single mode. Therefore, conventionally, in order to make the optical fiber single mode, the core diameter has to be reduced to some extent. Therefore, the cross-sectional area of the core is considerably smaller than the cross-sectional area of the excitation cladding,
In order to absorb the excitation light sufficiently, its total length had to be considerably long. However, as the fiber length increases, the core loss increases, but the fiber loss increases. Therefore, there is a certain limit in improving the pumping efficiency by extending the fiber length.

【0009】すなわち、励起光の励起効率を向上させる
ためには、より多くの励起光がコアに供給されるように
コアの断面積をできるだけ大きくする方が好ましいが、
コアの断面積が大きいと理論カットオフ波長λCが長く
なるため、光ファイバのシングルモード化は難しくな
る。従って、従来は、励起効率の向上に関して、理論カ
ットオフ波長λCに依存する一定の限界があった。
That is, in order to improve the pumping efficiency of the pumping light, it is preferable to increase the cross-sectional area of the core as much as possible so that more pumping light is supplied to the core.
If the cross-sectional area of the core is large, the theoretical cutoff wavelength λ C becomes long, so that it is difficult to make the optical fiber single mode. Therefore, conventionally, there has been a certain limit depending on the theoretical cutoff wavelength λ C for improving the excitation efficiency.

【0010】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、光ファイバの励起効
率の向上、並びに光ファイバアンプ及びファイバレーザ
ーの高性能化を図ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to improve the pumping efficiency of an optical fiber and to improve the performance of an optical fiber amplifier and a fiber laser.

【0011】[0011]

【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、コアの大径化を可能にすべく、LP11
モードのカットオフ波長(理論カットオフ波長)を被増
幅光の波長以上に設定することとした。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention relates to an LP11 for increasing the diameter of a core.
The mode cutoff wavelength (theoretical cutoff wavelength) is set to be equal to or longer than the wavelength of the light to be amplified.

【0012】具体的には、本発明に係る光ファイバは、
励起光活性物質がドープされたコアと、該コアを覆い励
起光を伝搬させる励起用クラッドとを有し、該コアを伝
搬する被増幅光を該励起光を用いて増幅し、シングルモ
ードの出射光として出射する光ファイバであって、上記
コアのLP11モードのカットオフ波長が上記被増幅光
の波長以上に設定され、且つ長尺カットオフ波長が該被
増幅光の波長以下に設定されていることとしたものであ
る。
Specifically, the optical fiber according to the present invention comprises:
It has a core doped with an excitation light active substance, and an excitation cladding that covers the core and propagates the excitation light, and amplifies the light to be amplified propagating through the core using the excitation light to generate a single mode. An optical fiber that emits as emitted light, wherein the cutoff wavelength of the LP11 mode of the core is set to be equal to or longer than the wavelength of the light to be amplified, and the long cutoff wavelength is set to be equal to or less than the wavelength of the light to be amplified. It was decided that.

【0013】光ファイバには、その長尺化に伴って、い
わゆる長尺カットオフと呼ばれる現象が見られる。すな
わち、光ファイバの実際のカットオフ波長(シングルモ
ード化する実際の波長。以下、「長尺カットオフ波長」
という)は、理論カットオフ波長(LP11モードのカ
ットオフ波長)よりも短い。そのため、長尺カットオフ
波長が被増幅光の波長以下であれば、コア中を伝搬する
被増幅光はマルチモード化することなく、シングルモー
ドの光となる。上記事項によれば、コアの長尺カットオ
フ波長が被増幅光の波長以下に設定されているので、増
幅された出射光はシングルモードとなる。また、コアの
LP11モードのカットオフ波長が被増幅光の波長以上
に設定されているので、コア径を従来よりも大径化する
ことができる。従って、励起用クラッド内の活性物質が
ドープされたコアの断面積を増加させ、励起用クラッド
を伝搬する励起光がコアを交差する確率を増やすことが
できると共に、コアの体積が増すため実質的に活性物質
の存在する量が増えるので、励起用クラッド内における
励起光は速やかに活性物質に吸収される。
As the length of the optical fiber increases, a phenomenon called a so-called long cutoff is observed. In other words, the actual cutoff wavelength of the optical fiber (the actual wavelength at which a single mode is formed. Hereinafter, the “long cutoff wavelength”)
Is shorter than the theoretical cutoff wavelength (cutoff wavelength of the LP11 mode). Therefore, if the long cutoff wavelength is equal to or smaller than the wavelength of the light to be amplified, the light to be amplified propagating in the core becomes single-mode light without being multimode. According to the above, since the long cutoff wavelength of the core is set to be equal to or less than the wavelength of the light to be amplified, the amplified outgoing light is in a single mode. Further, since the cutoff wavelength of the LP11 mode of the core is set to be equal to or longer than the wavelength of the light to be amplified, the core diameter can be made larger than before. Therefore, it is possible to increase the cross-sectional area of the active material-doped core in the excitation cladding, increase the probability that the excitation light propagating through the excitation cladding crosses the core, and increase the core volume substantially. Since the amount of the active substance existing in the cladding for excitation increases, the excitation light in the cladding for excitation is quickly absorbed by the active substance.

【0014】本発明に係る他の光ファイバは、励起光活
性物質がドープされたコアと、該コアを覆い励起光を伝
搬させる励起用クラッドとを有し、該コアを伝搬するシ
ングルモードの被増幅光を該励起光を用いて増幅し、シ
ングルモードの出射光として出射する光ファイバであっ
て、上記コアのLP11モードのカットオフ波長が上記
被増幅光の波長以上に設定され、且つLP31モードの
カットオフ波長が該被増幅光の波長以下に設定されてい
ることとしたものである。
Another optical fiber according to the present invention has a core doped with an excitation light active substance, and an excitation cladding that covers the core and propagates the excitation light, and has a single mode covering that propagates through the core. An optical fiber that amplifies amplified light using the pump light and emits it as single-mode emission light, wherein the LP11 mode cutoff wavelength of the core is set to be equal to or longer than the wavelength of the amplified light, and the LP31 mode Is set to be equal to or less than the wavelength of the light to be amplified.

【0015】被増幅光が当初からシングルモードである
場合には、当該被増幅光は、コア中を伝搬する際に容易
にマルチモード化することはない。上記事項によれば、
LP31モードのカットオフ波長が被増幅光の波長以下
に設定されているので、コア中を伝搬する被増幅光のマ
ルチモード化は抑制される。その一方、LP11モード
のカットオフ波長が被増幅光の波長以上に設定されてい
るので、コア径を従来よりも大径化することができ、そ
れに伴って励起効率は向上する。なお、コアのLP11
モードのカットオフ波長が被増幅光の波長以上に設定さ
れ、且つLP21モードのカットオフ波長が被増幅光の
波長以下に設定されていてもよい。このことによって
も、被増幅光のマルチモード化を抑制しつつコア径を従
来よりも大径化することができる。
When the light to be amplified is single-mode from the beginning, the light to be amplified does not easily become multi-mode when propagating through the core. According to the above matter,
Since the cutoff wavelength of the LP31 mode is set to be equal to or smaller than the wavelength of the amplified light, the multimode of the amplified light propagating in the core is suppressed. On the other hand, since the cut-off wavelength of the LP11 mode is set to be equal to or longer than the wavelength of the light to be amplified, the core diameter can be made larger than before, and the pumping efficiency improves accordingly. The core LP11
The cutoff wavelength of the mode may be set to be longer than the wavelength of the light to be amplified, and the cutoff wavelength of the LP21 mode may be set to be shorter than the wavelength of the light to be amplified. This also allows the core diameter to be larger than before while suppressing multimode of the amplified light.

【0016】本発明に係る光ファイバアンプは、前記光
ファイバと、シングルモードの被増幅光を出射するシン
グルモード型光ファイバと、励起光を出射する励起光源
と、上記シングルモード型光ファイバからの被増幅光と
上記励起光源からの励起光とを合波して上記光ファイバ
に出射する合波器とを備えていることとしたものであ
る。
An optical fiber amplifier according to the present invention comprises: an optical fiber; a single mode optical fiber for emitting single mode amplified light; an excitation light source for emitting pump light; A multiplexer for multiplexing the amplified light and the pumping light from the pumping light source and outputting the multiplexed light to the optical fiber is provided.

【0017】上記事項によれば、シングルモード型光フ
ァイバからシングルモードの被増幅光が出射されると共
に、励起光源から励起光が出射され、これら被増幅光及
び励起光は合波器によって合波されて前記光ファイバに
出射されることになる。そして、前記光ファイバは、コ
ア中の励起光活性物質が励起されて誘導放出を起こし、
それにより被増幅光を増幅したうえで、シングルモード
の出射光として出射する。このようにして、被増幅光は
増幅される。前述したように前記光ファイバは励起効率
が高いので、上記事項により、高性能の光ファイバアン
プが得られることになる。
According to the above, single-mode amplified light is emitted from the single-mode optical fiber, and pump light is emitted from the pump light source. The amplified light and the pump light are multiplexed by the multiplexer. Then, the light is emitted to the optical fiber. Then, the optical fiber causes stimulated emission by exciting the excitation light active substance in the core,
As a result, the amplified light is amplified and then emitted as single-mode emission light. Thus, the amplified light is amplified. As described above, since the optical fiber has a high pumping efficiency, a high-performance optical fiber amplifier can be obtained from the above items.

【0018】本発明に係るファイバレーザーは、前記光
ファイバと、上記光ファイバ内の励起光活性物質を励起
させて誘導放出を引き起こすように該光ファイバに励起
光を出射する励起光源と、上記光ファイバの一端に接続
された第1のシングルモード型光ファイバと該光ファイ
バの他端に接続された第2のシングルモード型光ファイ
バとを有する共振器とを備えていることとしたものであ
る。
The fiber laser according to the present invention comprises: the optical fiber; an excitation light source for emitting excitation light to the optical fiber so as to excite an excitation light active substance in the optical fiber to cause stimulated emission; A resonator having a first single-mode optical fiber connected to one end of the fiber and a second single-mode optical fiber connected to the other end of the optical fiber is provided. .

【0019】上記事項によれば、励起光源から励起光が
出射されると、光ファイバのコアに含まれる励起光活性
物質は励起され、誘導放出が起こる。当該光ファイバの
両端には第1及び第2のシングルモード型光ファイバが
接続されており、これらシングルモード型光ファイバが
共振器として機能することにより、誘導放出は急激に進
展し、レーザー発振が起こる。前述したように前記光フ
ァイバは励起効率が高いので、上記事項により、高性能
のファイバレーザーが得られることになる。
According to the above, when the excitation light is emitted from the excitation light source, the excitation light active substance contained in the core of the optical fiber is excited and stimulated emission occurs. First and second single-mode optical fibers are connected to both ends of the optical fiber, and the single-mode optical fiber functions as a resonator, so that stimulated emission rapidly progresses and laser oscillation starts. Occur. As described above, since the optical fiber has a high pumping efficiency, a high-performance fiber laser can be obtained from the above items.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、コアの
LP11モードのカットオフ波長を被増幅光の波長以上
に設定し、長尺カットオフ波長を被増幅光の波長以下に
設定することとしたので、シングルモード型を保ったま
まコア径を大きくすることができる。従って、コアの体
積を大きくすることができるので、励起効率を向上させ
ることが可能となる。また、励起効率の向上により、フ
ァイバ長の短尺化を図ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the cutoff wavelength of the LP11 mode of the core is set to be longer than the wavelength of the light to be amplified, and the long cutoff wavelength is set to be shorter than the wavelength of the light to be amplified. As a result, the core diameter can be increased while maintaining the single mode type. Therefore, since the volume of the core can be increased, the excitation efficiency can be improved. In addition, the improvement in the pumping efficiency makes it possible to shorten the fiber length.

【0021】また、コアのLP11モードのカットオフ
波長を被増幅光の波長以上に設定し、LP31モードの
カットオフ波長を被増幅光の波長以下に設定することと
したので、被増幅光のマルチモード化を抑制しつつコア
を大径化することができる。従って、励起効率を向上さ
せることが可能となり、ファイバ長の短尺化を図ること
が可能となる。
The cutoff wavelength of the LP11 mode of the core is set to be longer than the wavelength of the light to be amplified, and the cutoff wavelength of the LP31 mode is set to be shorter than the wavelength of the light to be amplified. The diameter of the core can be increased while suppressing the mode change. Therefore, the excitation efficiency can be improved, and the fiber length can be reduced.

【0022】上記のように励起効率の高い光ファイバを
用いることにより、高性能の光ファイバアンプ及びファ
イバレーザーを得ることができる。
By using an optical fiber having high pumping efficiency as described above, a high-performance optical fiber amplifier and fiber laser can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】<実施形態1>図1に示すよう
に、実施形態に係る光ファイバアンプ1は、励起用レー
ザーダイオード22からの励起光を利用し、光ファイバ
20内において信号光を増幅する光増幅装置である。光
ファイバ20の両側には、アイソレータ26a,26b
が設けられている。光ファイバ20とアイソレータ26
aとの間には波長合波器(Wave length Division Mu
ltiplexer)24が設けられ、波長合波器24には励起
用レーザーダイオード22が接続されている。28a,
28bはコネクタであり、これらコネクタ28a,28
bにはシングルモード型の光ファイバ32a,32bが
接続されている。なお、光ファイバアンプ1は、図示し
ない光ファイバネットワークに接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <Embodiment 1> As shown in FIG. 1, an optical fiber amplifier 1 according to an embodiment uses a pumping light from a pumping laser diode 22 to transmit a signal light in an optical fiber 20. It is an optical amplifier for amplifying. On both sides of the optical fiber 20, isolators 26a, 26b
Is provided. Optical fiber 20 and isolator 26
a wavelength combiner (Wave length Division Mu)
ltiplexer) 24 is provided, and the laser diode 22 for excitation is connected to the wavelength multiplexer 24. 28a,
28b is a connector, and these connectors 28a, 28
Single mode optical fibers 32a and 32b are connected to b. The optical fiber amplifier 1 is connected to an optical fiber network (not shown).

【0024】図2は、光ファイバ20の断面を示してい
る。光ファイバ20は、ダブルクラッド構造を有するダ
ブルクラッドファイバ(DCF)であり、コア11の周
りを励起用クラッド12が覆い、更に励起用クラッド1
2の周りを樹脂製クラッド13が覆っている。
FIG. 2 shows a cross section of the optical fiber 20. The optical fiber 20 is a double-clad fiber (DCF) having a double-clad structure.
2 is covered with a resin clad 13.

【0025】コア11は、石英系のファイバに希土類元
素をドープしてなる希土類元素ドープファイバによって
構成されており、本実施形態では、Erがドープされた
Erドープファイバ(EDF)によって構成されてい
る。なお、コア11にドープされる元素は他の希土類元
素(例えばNd、La、Yb等)であってもよく、ま
た、その他の励起光活性物質であってもよい。励起用ク
ラッド12は石英によって形成されている。コア11は
断面が円形状に形成されているが、励起用クラッド12
は、断面が矩形状に形成されている。これは、励起用ク
ラッド12の断面形状を円形にすると、励起光は中心軸
を通る一部の光線以外は旋回し、励起に寄与しない成分
が支配的となって好ましくないからである。そこで、本
実施形態では、励起光がコア11を横切る確率を大きく
するため、励起用クラッド12の断面形状を方形化して
いる。
The core 11 is composed of a rare-earth element-doped fiber obtained by doping a rare earth element into a silica-based fiber. In this embodiment, the core 11 is composed of an Er-doped fiber (EDF) doped with Er. . The element doped in the core 11 may be another rare earth element (for example, Nd, La, Yb, or the like), or may be another excitation light active substance. The excitation cladding 12 is formed of quartz. The core 11 is formed in a circular cross section.
Has a rectangular cross section. This is because, if the cross-sectional shape of the excitation cladding 12 is circular, the excitation light turns except for some light rays passing through the central axis, and components that do not contribute to the excitation become dominant, which is not preferable. Therefore, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the cladding 12 for excitation is made square in order to increase the probability that the excitation light crosses the core 11.

【0026】樹脂製クラッド13は、励起用クラッド1
2の開口数を高めて励起光を大パワーのまま当該クラッ
ド12に閉じこめるために、低屈折率の樹脂(例えば、
フッ素などをドープすることで低屈折率化した樹脂)に
よって形成されている。なお、低損失化を図るために、
上記樹脂には光学的に透明度の高い材料を用いることが
好ましい。
The cladding 13 made of resin is the cladding 1 for excitation.
In order to increase the numerical aperture of No. 2 and to confine the excitation light to the clad 12 with high power, a resin having a low refractive index (for example,
(A resin whose refractive index is reduced by doping fluorine or the like). In order to reduce loss,
It is preferable to use a material having high optical transparency for the resin.

【0027】ところで、入射された信号光を増幅してシ
ングルモードの信号光として出射するためには、コア1
1をシングルモード化しなければならない。つまり、コ
ア11は、シングルモードの光のみを伝搬するように設
定されていなければならない。
In order to amplify the incident signal light and emit it as a single-mode signal light, the core 1
1 must be in single mode. That is, the core 11 must be set to propagate only single-mode light.

【0028】前述したように、従来は、ファイバの構造
から理論的に求められる理論カットオフ波長λCを考慮
し、理論カットオフ波長λCが信号光の波長よりも短く
なるようにコア11のコア径等を設定していた。しか
し、前述の(1)式から分かるように、理論カットオフ
波長λCではファイバ長は何ら考慮されていないが、実
際には図3に示すように、ファイバの長尺化に伴い、シ
ングルモードの光のみを伝搬する波長の下限値は理論カ
ットオフ波長λCよりも短くなっていく。すなわち、実
際にマルチモードからシングルモードになる境目の波長
(=長尺カットオフ波長)λLは、理論カットオフ波長
λCよりも短い。そのため、光ファイバ32aからアイ
ソレータ26a及び波長合波器24を通過して光ファイ
バ20に入射される被増幅光がシングルモード光である
場合には、理論カットオフ波長λCを適用する必要はな
い。そこで、本発明者は、このことに着目し、伝搬する
信号光の波長が長尺カットオフ波長λLよりも短くなら
ない範囲で、コア11を大径化することとした。
As described above, conventionally, in consideration of the theoretical cutoff wavelength λ C theoretically determined from the fiber structure, the core 11 is so formed that the theoretical cutoff wavelength λ C is shorter than the wavelength of the signal light. The core diameter and the like were set. However, as can be seen from the above equation (1), the fiber length is not considered at all at the theoretical cutoff wavelength λ C , but in practice, as shown in FIG. Is lower than the theoretical cutoff wavelength λ C. That is, actually the wavelength of boundary consisting of a multi-mode to single-mode (= long cutoff wavelength) lambda L is shorter than the theoretical cutoff wavelength lambda C. Therefore, when the amplified light that enters the optical fiber 20 from the optical fiber 32a through the isolator 26a and the wavelength multiplexer 24 is single-mode light, it is not necessary to apply the theoretical cutoff wavelength λ C. . Therefore, the present inventor has paid attention to this, and has decided to increase the diameter of the core 11 within a range in which the wavelength of the signal light to be propagated does not become shorter than the long cutoff wavelength λ L.

【0029】図4は、所定寸法のファイバにおいて、フ
ァイバの損失と伝送モードとの関係を示した図である。
図4から分かるように、各モードが遮断される波長にお
いて、ファイバの損失は増加する。それゆえ、損失が増
加している波長よりも短波長の光は伝搬が可能である一
方、長波長の光は伝搬が不可能となる。例えば図4にお
いて、LP11モード、LP21モードの損失が増加す
る波長は、それぞれ約1.45μm、約1.1μmであ
るため、1.45μmよりも短波長且つ1.1μmより
も長波長である1.2μmの光では、LP01モード及
びLP11モードのみが伝搬されることになる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the fiber loss and the transmission mode in a fiber having a predetermined size.
As can be seen from FIG. 4, the fiber loss increases at the wavelength where each mode is cut off. Therefore, light with a shorter wavelength than the wavelength at which the loss is increasing can propagate, while light with a longer wavelength cannot. For example, in FIG. 4, the wavelengths at which the loss of the LP11 mode and the LP21 mode increase are about 1.45 μm and about 1.1 μm, respectively, so that the wavelength is shorter than 1.45 μm and longer than 1.1 μm. With light of .2 μm, only the LP01 mode and the LP11 mode are propagated.

【0030】図4において、理論カットオフ波長λ
Cは、LP11モードの損失が増加する波長である1.
45μmとなる。そこで、従来は、理論カットオフ波長
λCが信号光の波長(例えば1.55μm)よりも短く
なるように、コア11のコア径等を設定していた。しか
し、前述したように、ファイバの長尺化に伴い、実際の
カットオフ波長は理論カットオフ波長λCから長尺カッ
トオフ波長λLへと移行する。そのため、このような長
尺カットオフを考慮すると、波長差Δλ1=λC−λL
分だけシングルモード化に余裕があることになる。従っ
て、その分だけコア11のコア径を太くすることができ
る。そこで、本実施形態では、長尺カットオフ波長が大
径化前の理論カットオフ波長に等しくなるまで、コア1
1を大径化することとした。
In FIG. 4, the theoretical cutoff wavelength λ
C is the wavelength at which the loss of the LP11 mode increases.
45 μm. Therefore, conventionally, the core diameter and the like of the core 11 are set so that the theoretical cutoff wavelength λ C is shorter than the wavelength of the signal light (for example, 1.55 μm). However, as described above, with the elongation of the fiber, the actual cut-off wavelength is shifted from the theoretical cut-off wavelength lambda C to long cutoff wavelength lambda L. Therefore, in consideration of such a long cutoff, there is a margin for the single mode operation by the wavelength difference Δλ 1 = λ C −λ L. Therefore, the core diameter of the core 11 can be increased accordingly. Therefore, in the present embodiment, until the long cutoff wavelength becomes equal to the theoretical cutoff wavelength before the diameter increase, the core 1
The diameter of 1 was increased.

【0031】具体的には、図5(a)及び(b)に模式
的に示すように、従来のコア径をd 1、コア径がd1のと
きの理論カットオフ波長及び長尺カットオフ波長をそれ
ぞれλC1及びλL1とし、本実施形態のコア11のコア径
をd2(>d1)、理論カットオフ波長をλC2、長尺カッ
トオフ波長をλL2とした場合に、長尺カットオフ波長λ
L2をコア径がd1のときの理論カットオフ波長λC1と等
しくなるようにした。図5(a)に示すように、従来は
理論カットオフ波長λC1以上の波長域を入力可能な信号
光の波長域としていたため、コア径をd1よりも太くす
ることができなかったが、本実施形態によれば、図5
(b)に示すように、長尺カットオフ波長λL2以上の波
長域を入力可能な信号光の波長域としているため、コア
径はd2まで大径化することができる。なお、図中のλ
は、好適な信号光波長の一例である。従って、本実施形
態では、従来に比べてコア径はΔd=d2−d1だけ太く
なっている。
Specifically, FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams.
As shown in FIG. 1, Core diameter is d1Noto
The theoretical cutoff wavelength and the long cutoff wavelength
Each λC1And λL1And the core diameter of the core 11 of the present embodiment.
To dTwo(> D1), The theoretical cutoff wavelength is λC2, Long length
Toe-off wavelength λL2And the long cutoff wavelength λ
L2The core diameter is d1Theoretical cutoff wavelength λC1And so on
I made it easier. Conventionally, as shown in FIG.
Theoretical cutoff wavelength λC1Signal that can input the above wavelength range
The core diameter is d1Thicker than
However, according to this embodiment, FIG.
As shown in (b), the long cutoff wavelength λL2More waves
Since the long range is the wavelength range of the signal light that can be input, the core
The diameter is dTwoThe diameter can be increased up to. Note that λ in FIG.
Is an example of a suitable signal light wavelength. Therefore, this embodiment
In the state, the core diameter is Δd = dTwo-D1Only thick
Has become.

【0032】次に、光ファイバアンプ1の動作について
説明する。コネクタ28aに接続されたシングルモード
型の光ファイバ32aから信号光(例えば、波長1.5
5μm帯の信号光)が入射されると、この信号光は励起
用レーザーダイオード22から出射された励起光(例え
ば、波長1.48μm帯または波長0.98μm帯)と
合波され、光ファイバ20に入射される。信号光はコア
11を伝搬するが、この際、コア11は励起用クラッド
12から励起光を受け、コア11に含まれるErが励起
し、そのときに放出されるエネルギーによって信号光を
増幅する。そして、増幅された信号光は、シングルモー
ドの信号光として、コネクタ28bに接続された光ファ
イバ32bに出射される。なお、アイソレータ26a及
び26bは、入出力コネクタ28a及び28b並びに励
起用レーザーダイオード22等からの反射、光ファイバ
20,32a,32b中の散乱による寄生発振の発生、
信号光の多重反射、ASE(Amplified Spontaneous
Emission)の発生を抑制し、利得及び出力強度の向上や
雑音特性を改善する。
Next, the operation of the optical fiber amplifier 1 will be described. From the single mode optical fiber 32a connected to the connector 28a, signal light (for example, a wavelength of 1.5
When the signal light in the 5 μm band enters, the signal light is multiplexed with the pumping light (for example, the wavelength of 1.48 μm or 0.98 μm) emitted from the pumping laser diode 22, and the optical fiber 20. Is incident on. The signal light propagates through the core 11. At this time, the core 11 receives the excitation light from the excitation cladding 12, and the Er included in the core 11 is excited, and the signal light is amplified by the energy emitted at that time. Then, the amplified signal light is emitted as single-mode signal light to the optical fiber 32b connected to the connector 28b. In addition, the isolators 26a and 26b generate reflections from the input / output connectors 28a and 28b and the excitation laser diode 22, etc., and generate parasitic oscillations due to scattering in the optical fibers 20, 32a and 32b.
Multiple reflection of signal light, ASE (Amplified Spontaneous)
Emission) is suppressed, gain and output intensity are improved, and noise characteristics are improved.

【0033】以上のように、本実施形態によれば、光フ
ァイバ20のコア11の長尺カットオフ波長が信号光の
波長以下になる範囲でコア11を大径化することとした
ので、コア11を従来よりも太くすることが可能となっ
た。そして、このようにコア11を大径化することによ
りコア11の体積を大きくすることができるので、コア
11に含まれるErの量を多くすることができ、また、
励起用クラッド12を伝搬する励起光の吸収を増加させ
ることができる。従って、励起効率を高めることがで
き、高性能の光ファイバアンプ1を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the diameter of the core 11 is increased within the range where the long cutoff wavelength of the core 11 of the optical fiber 20 is equal to or less than the wavelength of the signal light. 11 can be made thicker than before. Since the volume of the core 11 can be increased by increasing the diameter of the core 11 in this way, the amount of Er contained in the core 11 can be increased, and
The absorption of the excitation light propagating through the excitation cladding 12 can be increased. Therefore, the pumping efficiency can be increased, and the high-performance optical fiber amplifier 1 can be obtained.

【0034】なお、図3から明らかなように、長尺カッ
トオフは、光ファイバ20が長尺化されていなくても
(ファイバ長が短くても)現れる現象であるので、本発
明に係る光ファイバは、長尺化されたものに限定される
ものではない。
As apparent from FIG. 3, the long cutoff is a phenomenon that appears even if the optical fiber 20 is not long (even if the fiber length is short). The fiber is not limited to a long one.

【0035】本実施形態では、光ファイバ20と波長合
波器24とが光ファイバ24aを介して間接的に接続さ
れていたが(図1参照)、光ファイバ20と波長合波器
24とが直接接続されていてもよいことは言うまでもな
い。
In this embodiment, the optical fiber 20 and the wavelength multiplexer 24 are indirectly connected via the optical fiber 24a (see FIG. 1). Needless to say, they may be directly connected.

【0036】<実施形態2>光ファイバ20に信号光を
出射する光ファイバ32aがシングルモード型の光ファ
イバである場合など、光ファイバ20に入射される信号
光が当初からシングルモードである場合には、たとえコ
ア11が見かけ上マルチモード化されていたとしても、
LP11等の高次モードは容易には発生しない。そこで
実施形態2では、このような現象に着目し、以下のよう
にコア11を更に大径化することとした。
<Embodiment 2> When the signal light incident on the optical fiber 20 is single-mode from the beginning, for example, when the optical fiber 32a for emitting the signal light to the optical fiber 20 is a single-mode optical fiber. Means that even if the core 11 is apparently multimoded,
Higher order modes such as LP11 do not easily occur. Therefore, in the second embodiment, focusing on such a phenomenon, the diameter of the core 11 is further increased as follows.

【0037】すなわち、図4において、LP21モード
を遮断する波長の下限値(LP21モードのカットオフ
波長)λLP21やLP31モードを遮断する波長の下限値
(LP31モードのカットオフ波長)λLP31は、LP1
1モードを遮断する波長の下限値すなわち理論カットオ
フ波長λCよりも小さい。そこで、これらカットオフ波
長λLP21またはλLP31を信号光の波長と等しくなるよう
にすることにより、波長差Δλ2=λC−λLP21またはΔ
λ3=λC−λLP31の分だけ、従来よりコア11を太くす
ることができる。例えば、LP31のカットオフ波長λ
LP31が信号光の波長と等しくなるまでコア11を大径化
することとすれば、コア11の外径は約2倍に増大し、
コア11の体積は約4倍に増えることになる。そのた
め、励起効率を更に向上させることができる。
[0037] That is, in FIG. 4, the lambda LP31 (cut-off wavelength of the LP31 mode) the lower limit of the wavelength blocking the lambda LP21 and LP31 modes (cutoff wavelength LP21 mode) the lower limit of the wavelength blocking the LP21 mode, LP1
It is smaller than the lower limit value of the wavelength at which one mode is cut off, that is, the theoretical cutoff wavelength λ C. Therefore, by so these cut-off wavelength lambda LP21 or lambda LP 31 becomes equal to the wavelength of the signal light, the wavelength difference Δλ 2 = λ CLP21 or Δ
The core 11 can be made thicker than before by the amount of λ 3 = λ C −λ LP31 . For example, the cutoff wavelength λ of LP31
If the diameter of the core 11 is increased until the LP 31 becomes equal to the wavelength of the signal light, the outer diameter of the core 11 increases approximately twice,
The volume of the core 11 will increase about four times. Therefore, the excitation efficiency can be further improved.

【0038】<実施形態3>前記光ファイバ20は、光
ファイバアンプ1だけでなく、他の用途にも応用するこ
とが可能である。次に、光ファイバ20をファイバレー
ザーに応用した実施形態について説明する。
<Embodiment 3> The optical fiber 20 can be applied not only to the optical fiber amplifier 1 but also to other uses. Next, an embodiment in which the optical fiber 20 is applied to a fiber laser will be described.

【0039】図6に示すように、実施形態に係るファイ
バレーザー2は、光ファイバ20をレーザー媒質とし、
シングルモードファイバ31a,31bを共振器として
利用したリング型波長可変ファイバレーザーである。光
ファイバ20の一端には第1シングルモードファイバ3
1aの一端が接続され、その他端には第2シングルモー
ドファイバ31bの一端が接続されている。第1シング
ルモードファイバ31aの他端には、励起用レーザーダ
イオード(Pump LD)22に接続された波長合波
器(WDM)24が接続されている。第2シングルモー
ドファイバ31bの他端には、波長可変型バンドパスフ
ィルタ(VBPF)27が接続されている。波長合波器
24とバンドパスフィルタ27との間には、アイソレー
タ26及び波長無依存型カプラ(WI couple
r)25が設けられている。なお、波長合波器24、ア
イソレータ26、カプラ25及びバンドパスフィルタ2
7は、光ファイバを介して接続されている。、アイソレ
ータ26は、リング内の発振方向を決定し、安定化と高
出力化に寄与している。波長可変型バンドパスフィルタ
27は、発振波長のチューニングを行う。
As shown in FIG. 6, the fiber laser 2 according to the embodiment uses the optical fiber 20 as a laser medium,
This is a ring-type wavelength tunable fiber laser using the single mode fibers 31a and 31b as resonators. The first single mode fiber 3 is connected to one end of the optical fiber 20.
One end of 1a is connected, and the other end is connected to one end of a second single mode fiber 31b. A wavelength multiplexer (WDM) 24 connected to a pumping laser diode (Pump LD) 22 is connected to the other end of the first single mode fiber 31a. A variable wavelength band-pass filter (VBPF) 27 is connected to the other end of the second single mode fiber 31b. An isolator 26 and a wavelength-independent coupler (WI couple) are provided between the wavelength multiplexer 24 and the bandpass filter 27.
r) 25 is provided. The wavelength multiplexer 24, the isolator 26, the coupler 25, and the bandpass filter 2
7 is connected via an optical fiber. The isolator 26 determines the direction of oscillation in the ring and contributes to stabilization and high output. The tunable bandpass filter 27 tunes the oscillation wavelength.

【0040】このように、光ファイバは融着により相互
に接続でき、空間光を用いない構成が可能であるため極
めて安定で、電子回路で言われるソリッドステート型に
相当するレーザーを実現することができる。また、低損
失材料であるため増幅媒質の長さを長くすることが可能
で、Erドープファイバレーザーの場合104以上と極
めて高い利得を設定することができるとともに、通常の
開放型共振器では構成が困難な長共振器長を得ることが
可能である。本実施形態においても、光ファイバ20の
コア11は大径化されており、コア11の体積は大きい
ので、その励起効率は高い。そのため、ファイバレーザ
ーの高性能化を図ることができる。
As described above, the optical fibers can be connected to each other by fusion and can be configured without using spatial light. Therefore, it is possible to realize a laser which is extremely stable and corresponds to a solid-state type of an electronic circuit. it can. In addition, since it is a low-loss material, the length of the amplification medium can be lengthened. In the case of an Er-doped fiber laser, a very high gain of 10 4 or more can be set. It is possible to obtain a long resonator length which is difficult. Also in the present embodiment, the diameter of the core 11 of the optical fiber 20 is increased, and the volume of the core 11 is large, so that its excitation efficiency is high. Therefore, the performance of the fiber laser can be improved.

【0041】なお、共振器の構成はリング型に限定され
ず、ファブリペロー型等、他の構成であってもよい。例
えば、シングルモードファイバをスペーシャルフィルタ
として利用してもよい。シングルモードファイバをスペ
ーシャルフィルタとすることで、光ファイバ20内のコ
ア11にはシングルモード光しか入射せず、本発明に基
づくコア径の拡大が容易となる。また、適用対象となる
ファイバレーザーは、波長可変型のものに限らず、単一
偏波型やパルス型のレーザーであってもよい。
The configuration of the resonator is not limited to the ring type, but may be another type such as a Fabry-Perot type. For example, a single mode fiber may be used as a spatial filter. By using the single mode fiber as the spatial filter, only the single mode light is incident on the core 11 in the optical fiber 20, and the core diameter can be easily enlarged based on the present invention. The fiber laser to be applied is not limited to the wavelength variable type, but may be a single polarization type or pulse type laser.

【0042】<実施形態4>本発明に係る光ファイバ
は、ダブルクラッド構造のファイバに限定されるもので
はなく、他の構造のファイバに応用することも可能であ
る。次に、本発明をいわゆるソレノイドファイバに応用
した実施形態について説明する。
<Embodiment 4> The optical fiber according to the present invention is not limited to a fiber having a double clad structure, but can be applied to a fiber having another structure. Next, an embodiment in which the present invention is applied to a so-called solenoid fiber will be described.

【0043】図7に示すように、ソレノイドファイバ5
0は、同心状に互いに間隔をおいて配設されたSiO2
製の内管51及び外管52と、内管51の外周面上に隙
間なく螺旋状に巻き付けられた光ファイバ53(図8参
照)と、光ファイバ53を埋設するように内管51と外
管52との隙間に設けられた樹脂層54とから構成され
ている。光ファイバ53は、内管51の軸方向に沿って
往復するように例えば2層に巻き付けられており、その
入力部55及び出力部56は一方の端部から引き出され
ている。
As shown in FIG. 7, the solenoid fiber 5
0 is SiO 2 concentrically spaced apart from each other
An inner tube 51 and an outer tube 52 made of stainless steel, an optical fiber 53 (see FIG. 8) spirally wound around the outer peripheral surface of the inner tube 51 without a gap, and the outer tube And a resin layer 54 provided in a gap with the tube 52. The optical fiber 53 is wound, for example, in two layers so as to reciprocate along the axial direction of the inner tube 51, and the input portion 55 and the output portion 56 are drawn out from one end.

【0044】図8に示すように、光ファイバ53は、励
起光活性物質(例えば、Er等の希土類元素)がドープ
されたコア71と、コア71の周囲を覆うように設けら
れたSiO2製の励起用クラッド72と、励起用クラッ
ド72の外周面を被覆する紫外線硬化型樹脂製の被覆部
73とからなっている。
As shown in FIG. 8, the optical fiber 53 is made of a core 71 doped with an excitation light active substance (for example, a rare earth element such as Er), and a SiO 2 provided so as to cover the periphery of the core 71. And a coating 73 made of an ultraviolet-curable resin for coating the outer peripheral surface of the excitation cladding 72.

【0045】前述したように内管51及び外管52はS
iO2製であり、従って、励起用クラッド72と略同一
の屈折率を有している(屈折率1.4585)。また、
樹脂層54(屈折率1.459〜1.460)及び光フ
ァイバ53の被覆部73(屈折率1.459〜1.46
0)もまた、励起用クラッド72と略同一の屈折率を有
している。これにより、光ファイバ53のコア71は高
屈折率部となる一方、それ以外の部分は低屈折率部とな
っている。
As described above, the inner pipe 51 and the outer pipe 52 are S
It is made of iO 2 , and therefore has substantially the same refractive index as the excitation cladding 72 (refractive index 1.4585). Also,
The resin layer 54 (refractive index: 1.459 to 1.460) and the coating 73 of the optical fiber 53 (refractive index: 1.459 to 1.46)
0) also has substantially the same refractive index as the excitation cladding 72. As a result, the core 71 of the optical fiber 53 becomes a high-refractive-index portion, while the other portions become low-refractive-index portions.

【0046】図9に示すように、信号光を増幅する際に
は、光ファイバ53の入力部55(図7参照)から信号
光を入力すると共に、ソレノイドファイバ50の外周面
側、内周面側及び端面側から励起光を入射させる。これ
により、励起光は光ファイバ53のコア71にドープさ
れた励起光活性物質を励起状態にし、コア71中を伝播
する信号光を増幅する。
As shown in FIG. 9, when amplifying the signal light, the signal light is input from the input portion 55 (see FIG. 7) of the optical fiber 53, and the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the solenoid fiber 50 are input. Excitation light is incident from the side and the end face side. As a result, the excitation light puts the excitation light active substance doped in the core 71 of the optical fiber 53 into an excited state, and amplifies the signal light propagating in the core 71.

【0047】本実施形態によれば、コア71の大径化に
加え、励起光を多方向から入射することができるので、
励起効率を更に向上させることができる。
According to the present embodiment, in addition to increasing the diameter of the core 71, excitation light can be incident from multiple directions.
Excitation efficiency can be further improved.

【0048】なお、上記実施形態では光ファイバ53は
2層に巻き付けられていたが、光ファイバ53は1層に
巻き付けられていてもよく、3層以上に巻き付けられて
いてもよい。
In the above embodiment, the optical fiber 53 is wound around two layers. However, the optical fiber 53 may be wound around one layer, or may be wound around three or more layers.

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

【図1】光ファイバアンプの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an optical fiber amplifier.

【図2】ダブルクラッド構造の光ファイバの断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of an optical fiber having a double clad structure.

【図3】ファイバ長と長尺カットオフ波長との関係を示
すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a fiber length and a long cutoff wavelength.

【図4】光の波長とファイバの損失との関係を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between light wavelength and fiber loss.

【図5】光の波長とファイバの損失との関係を示すグラ
フであり、(a)はコア径がd1の場合、(b)はコア径
がd2の場合を示す。
FIGS. 5A and 5B are graphs showing the relationship between the wavelength of light and the loss of a fiber, where FIG. 5A shows the case where the core diameter is d 1 and FIG. 5B shows the case where the core diameter is d 2 .

【図6】ファイバレーザーの回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a fiber laser.

【図7】ソレノイドファイバの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a solenoid fiber.

【図8】ソレノイドファイバにおける光ファイバの断面
図である。
FIG. 8 is a sectional view of an optical fiber in a solenoid fiber.

【図9】ソレノイドファイバの使用状態を示す説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a use state of a solenoid fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ファイバアンプ 2 ファイバレーザー 11 コア 12 励起用クラッド 13 樹脂製クラッド 20 光ファイバ 22 励起用レーザーダイオード 24 波長合波器 25 カプラ 26 アイソレータ 27 バンドパスフィルタ 31a,31b シングルモード型光ファイバ REFERENCE SIGNS LIST 1 optical fiber amplifier 2 fiber laser 11 core 12 excitation cladding 13 resin cladding 20 optical fiber 22 excitation laser diode 24 wavelength multiplexer 25 coupler 26 isolator 27 bandpass filter 31a, 31b single mode optical fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 一雄 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Fターム(参考) 2H050 AB04Y AB18X AB42Y AC01 AC09 AC36 AC75 5F072 AB09 AK06 JJ02 KK30 PP07 SS01 YY17  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Imamura 4-3 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Electric Cable Industry Co., Ltd. Itami Works F-term (reference) 2H050 AB04Y AB18X AB42Y AC01 AC09 AC36 AC75 5F072 AB09 AK06 JJ02 KK30 PP07 SS01 YY17

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光活性物質がドープされたコアと、
該コアを覆い励起光を伝搬させる励起用クラッドとを有
し、該コアを伝搬する被増幅光を該励起光を用いて増幅
し、シングルモードの出射光として出射する光ファイバ
であって、 上記コアのLP11モードのカットオフ波長が上記被増
幅光の波長以上に設定され、且つ長尺カットオフ波長が
該被増幅光の波長以下に設定されていることを特徴とす
る光ファイバ。
A core doped with an excitation light active material;
An optical fiber that has an excitation cladding that covers the core and propagates the excitation light, amplifies the amplified light that propagates through the core using the excitation light, and emits the single-mode emission light, An optical fiber, wherein a cutoff wavelength of an LP11 mode of a core is set to be equal to or longer than the wavelength of the amplified light, and a long cutoff wavelength is set to be equal to or shorter than the wavelength of the amplified light.
【請求項2】 励起光活性物質がドープされたコアと、
該コアを覆い励起光を伝搬させる励起用クラッドとを有
し、該コアを伝搬するシングルモードの被増幅光を該励
起光を用いて増幅し、シングルモードの出射光として出
射する光ファイバであって、 上記コアのLP11モードのカットオフ波長が上記被増
幅光の波長以上に設定され、且つLP31モードのカッ
トオフ波長が該被増幅光の波長以下に設定されているこ
とを特徴とする光ファイバ。
2. A core doped with an excitation light active material,
An optical fiber that has an excitation cladding that covers the core and propagates the excitation light, amplifies the single-mode amplified light propagating through the core using the excitation light, and emits the single-mode amplified light as the single-mode emission light. Wherein the cutoff wavelength of the LP11 mode of the core is set to be equal to or longer than the wavelength of the amplified light, and the cutoff wavelength of the LP31 mode is set to be equal to or smaller than the wavelength of the amplified light. .
【請求項3】 請求項1または2に記載の光ファイバ
と、 シングルモードの被増幅光を出射するシングルモード型
光ファイバと、 励起光を出射する励起光源と、 上記シングルモード型光ファイバからの被増幅光と上記
励起光源からの励起光とを合波して上記光ファイバに出
射する合波器とを備えていることを特徴とする光ファイ
バアンプ。
3. An optical fiber according to claim 1 or 2, a single-mode optical fiber for emitting single-mode amplified light, an excitation light source for emitting excitation light, and a single-mode optical fiber. An optical fiber amplifier, comprising: a multiplexer for multiplexing the amplified light and the excitation light from the excitation light source and outputting the multiplexed light to the optical fiber.
【請求項4】 請求項1または2に記載の光ファイバ
と、 上記光ファイバ内の励起光活性物質を励起させて誘導放
出を引き起こすように該光ファイバに励起光を出射する
励起光源と、 上記光ファイバの一端に接続された第1のシングルモー
ド型光ファイバと該光ファイバの他端に接続された第2
のシングルモード型光ファイバとを有する共振器とを備
えていることを特徴とするファイバレーザー。
4. An optical fiber according to claim 1 or 2, and an excitation light source for emitting excitation light to the optical fiber so as to excite an excitation light active substance in the optical fiber to cause stimulated emission. A first single mode optical fiber connected to one end of the optical fiber and a second single mode optical fiber connected to the other end of the optical fiber;
And a resonator having a single mode optical fiber.
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