JP2002198594A - Wide-band ase light source - Google Patents

Wide-band ase light source

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JP2002198594A
JP2002198594A JP2000393650A JP2000393650A JP2002198594A JP 2002198594 A JP2002198594 A JP 2002198594A JP 2000393650 A JP2000393650 A JP 2000393650A JP 2000393650 A JP2000393650 A JP 2000393650A JP 2002198594 A JP2002198594 A JP 2002198594A
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optical fiber
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ase light
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Yukiko Furukata
Yusuke Takei
Hiromi Yasujima
由紀子 古堅
弘美 安島
裕介 武井
Original Assignee
Kyocera Corp
京セラ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-output, wide-band, and low-ripple wide-area ASE light source whose output is stable. SOLUTION: The wide-band ASE light source comprising a light source, a rare-earth doped optical fiber which generates ASE light by receiving the light, a reflecting means which is arranged at one end part of the rare-earth doped optical fiber and reflects part or the whole of the ASE light emitted from the rare-earth doped optical fiber, an optical multiplexer/demultiplexer which is arranged between the other end part of the rare-earth doped optical fiber and the light source and multiplexes and demultiplexes the light and ASE light, and an output terminal provided on the light source side of the optical multiplexer demultiplexer is equipped with an optical isolator of >=60 dB in input-side reflection attenuation quantity on the output terminal side.

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、希土類添加光ファイバから発生される自然放出光を光源とする広帯域自然放出光光源に関するものであり、波長多重光通信システム、光計測等の光源として使用するのに適するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to broadband ASE light source that the light source spontaneous emission light generated from the rare earth-doped optical fiber, using a wavelength division multiplexing optical communication system, as a light source, such as an optical measurement it is those which are suitable for.

【0002】 [0002]

【従来の技術】希土類添加光ファイバは、ある波長範囲の励起光を入射することにより、ある波長に対して大きな利得を得ることができる特性を有する。 BACKGROUND OF THE INVENTION rare earth doped optical fiber, by inputting excitation light of a certain wavelength range, has a characteristic that it is possible to obtain a large gain for a certain wavelength. このため、利得を有する波長帯の信号光を希土類添加光ファイバ内に透過させることで、信号光の光強度を非常に大きくすることが可能であり、現在光増幅器として光通信の分野において広く利用されている。 Therefore, the signal light of a wavelength band having a gain that is transmitted into the rare earth-doped optical fiber, it is possible to extremely increase the light intensity of the signal light, widely used in the field of optical communication as the current optical amplifier It is. 希土類添加光ファイバに励起光を入射したとき、希土類添加光ファイバは信号光の利得を発生させると共に自然放出光も発生する。 When the incident excitation light to the rare-earth doped optical fiber, the rare-earth doped optical fiber is also generated spontaneous emission light with generating a gain of the signal light. 発生した自然放出光は、利得の影響を受けて光出力が増大する。 Spontaneous emission light generated in the optical output is increased under the influence of gain. このようにして発生した光は、Amplified Light generated in this way, Amplified
Spontaneous Emission光(以下、ASE光)と呼ばれている。 Spontaneous Emission light (hereinafter, ASE light) are called.

【0003】希土類添加光ファイバは、それ自身が持つ大きな利得によりASE光出力を出射することができ、 [0003] rare earth-doped optical fiber, able to emit the ASE light outputted by the large gain with itself,
広帯域光源として使用することが可能である。 It can be used as a broadband light source. 近年、通信容量の拡大に伴い、広い波長帯域を用いて、異なる波長を持つ光信号を多重し、送受信する波長多重光通信システムが盛んに検討されており、このような背景のもと、希土類添加光ファイバのASE光を用いた広帯域光源が、インコヒーレントなWDM用光源として、またW In recent years, with the expansion of communication capacity, using a broad wavelength band, different wavelength multiplexed optical signal having a wavelength-multiplexed optical communication system for transmitting and receiving it has been extensively studied, Against this background, the rare earth broadband light source using the ASE light of the doped optical fiber, as incoherent WDM light source, also W
DMシステム用光部品の試験用光源として使用されている。 It is used as a test light source of the optical component DM system.

【0004】図8は従来の広帯域ASE光源の構成を示す図である(特公平7−117669号)。 [0004] FIG. 8 is a diagram showing the structure of a conventional broadband ASE light source (Kokoku No. 7-117669).

【0005】所定波長の励起光を発生する励起光源10 [0005] pumping light source for generating excitation light of a predetermined wavelength 10
1と、励起光を入射することでASE光を発生する希土類添加光ファイバ102と、希土類添加光ファイバから放射されるASE光を反射させる反射器103と、光合分波器104と、出力端子105から構成され、各構成部品は光ファイバ融着あるいはスプライス等により光学的に結合されている。 1, a rare-earth doped optical fiber 102 for generating the ASE light by incident excitation light, and a reflector 103 for reflecting the ASE light emitted from the rare earth-doped optical fiber, an optical demultiplexer 104, an output terminal 105 consists, each component being optically coupled by an optical fiber fusion or splices.

【0006】次にこのASE光源100の動作について説明する。 [0006] Next, a description will be given of the operation of the ASE light source 100. 励起光源101から出射された励起光Lpは光合分波器104を透過し希土類添加光ファイバ102 Pumping light Lp emitted from the excitation light source 101 is transmitted through the optical multiplexer 104 rare-earth doped optical fiber 102
へ入射される。 It is incident to. 希土類添加光ファイバは入射された励起光LpによりASE光Lb、Lfを発生する。 Rare earth doped optical fiber generates ASE light Lb, Lf by the excitation light Lp incident. ASE光Lfは反射器103で反射され、希土類添加光ファイバ102に再入射し、ASE光Lbと共に光合分波器10 ASE light Lf is reflected by the reflector 103, and re-enters the rare earth-doped optical fiber 102, optical coupler 10 together with the ASE light Lb
4を透過する。 4 is transmitted through the. 光合分波器104は励起光Lpの波長の光と、ASE光Lb、Lfの波長の光を合波、あるいは分波する機能を持ち、光合分波器104を透過したAS Demultiplexer 104 has the light of the wavelength of the excitation light Lp, ASE light Lb, multiplexes the light having a wavelength of Lf, or a function of demultiplexing, transmitted through the optical multiplexer 104 AS
E光Lb+Lfは出力端子105から出射する。 E light Lb + Lf is emitted from the output terminal 105.

【0007】このように反射器103によりASE光L [0007] ASE light L by the reflector 103 in this manner
fを反射させるダブルパス構成をとることにより、より大きな光を出力することができる。 By taking a double-pass configuration to reflect f, it is possible to output a greater light. また、ASE光Lb In addition, ASE light Lb
は1530〜1570nmの短波長帯域光で、ASE光Lfは1570nm以上の長波長帯域光であるため、A Since the short wavelength band light of 1530 to 1570 nm, ASE light Lf is the more long-wavelength band 1570 nm, A
SE光Lfを反射させLbと共に出力することにより、 By outputting with Lb reflects the SE light Lf,
非常に広帯域な光源が実現する。 Very broadband light source can be realized.

【0008】また、特公平7−117669号公報には示されていないが、一般的に出力端子105の前段には偏波無依存型の光アイソレータが配置される。 Further, although not shown in JP Kokoku 7-117669, the front generally output terminal 105 is arranged polarization-independent optical isolator. この光アイソレータの役目は、希土類添加光ファイバ102への反射戻り光を除去することにあり、反射戻り光による寄生発振、およびASE光の多重反射による利得の低下を抑圧している。 Role of the optical isolator is to eliminate the light reflected back into the rare earth-doped optical fiber 102 to suppress the reduction in gain due to multiple reflections of the parasitic oscillation, and ASE light by reflected return light.

【0009】 [0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図8に示す従来の広帯域ASE光源100は、反射のダブルパス構成であるため、特に反射戻り光に対して非常に敏感となり、光アイソレータを配置してもなお励起光源101 [SUMMARY OF THE INVENTION However conventional broadband ASE light source 100 shown in FIG. 8 are the double-pass configuration of the reflection, especially becomes very sensitive to the reflected return light, even if the optical isolator arranged Incidentally excitation light source 101
の出力をあげると、ASE光のリプルが発生し、出力が不安定となり、さらに出力を上げるとある特定の波長で寄生発振するという課題があった。 Taking the output of the ripple is generated in the ASE light, the output becomes unstable and there is a problem that further parasitic oscillation at a particular wavelength in raising the output.

【0010】図9は広帯域ASE光源ASE光のリプルの様子を示す図である。 [0010] FIG. 9 is a diagram showing a state of the ripple of the broadband ASE light source ASE light.

【0011】リプルとは出力波形の規則的なうねりで(図中B参照)、多重反射干渉現象の希土類添加光ファイバ内での増幅により生じる。 [0011] The ripple at regular undulation of the output waveform (see in Figure B), caused by amplification within the rare earth doped optical fiber of multiple reflection interference phenomena. このようなリプルの発生は励起光源の出力を上げるほど大きくなり、広帯域AS The occurrence of such ripple increases as increasing the output of the pumping light source, a broadband AS
E光源の出力は非常に不安定となり、最終的には特定の波長において寄生発振(図中A参照)が見られるようになる。 The output of the E light source becomes very unstable, parasitic oscillation (see in Fig. A) it is to be seen at a particular wavelength eventually.

【0012】本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、広帯域、高出力で、 [0012] The present invention has been made to solve the conventional problems, and its object is wideband, high power,
リプルが小さく、出力が安定した広帯域ASE光源を提供することにある。 Ripple is small, the output is to provide a stable broadband ASE light source.

【0013】 [0013]

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を解決するためのものであり、励起光を発生する励起光源と、励起光を入射することでASE光を発生する希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバの一方の端部に配置され、希土類添加光ファイバから放射されるA SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems, and an excitation light source for generating excitation light, a rare earth doped optical fiber for generating the ASE light by incident excitation light is disposed at one end of the rare earth-doped optical fiber is emitted from the rare earth-doped optical fiber a
SE光を一部/あるいは全て反射させる反射手段と、前記希土類添加光ファイバの他方の端部と前記励起光源との間に配置され、励起光とASE光を合波、分波する光合分波器と、該光合分波器の励起光源側に備えた出力端子とからなる広帯域ASE光源において、前記出力端子側に入力側反射減衰量が60dB以上の光アイソレータを備えたことを特徴とする。 A reflecting means for reflecting a portion / or all of the SE light, is disposed between the other end portion and the excitation light source of the rare earth doped optical fiber, pumping light and the ASE light multiplexing, demultiplexing optical demultiplexing and vessels in a broadband ASE source consisting of an output terminal provided in the excitation light source side of the optical demultiplexer, the input-side reflection attenuation amount to the output terminal side is characterized by having the above optical isolator 60 dB.

【0014】 [0014]

【発明の実施の形態】以下に実施例として、本発明による広帯域ASE光源について説明する。 As an example: [EMBODIMENT will be described broadband ASE light source according to the present invention.

【0015】図1は本発明の広帯域ASE光源10の実施形態を示す構成図である。 [0015] Figure 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a broadband ASE light source 10 of the present invention. 励起光源11から出射された励起光Lpは光合分波器14を透過し希土類添加光ファイバ12へ入射される。 Pumping light Lp emitted from the pumping light source 11 is incident on and transmitted through the optical multiplexer 14 rare-earth doped optical fiber 12. 希土類添加光ファイバ12は入射された励起光LpによりASE光Lb、Lfを発生する。 Rare earth-doped optical fiber 12 generates ASE light Lb, Lf by incident excitation light Lp. ASE光Lfは反射器13で反射され、希土類添加光ファイバ12に再入射し、ASE光Lbと共に光合分波器14を透過する。 ASE light Lf is reflected by the reflector 13, re-enters the rare earth-doped optical fiber 12, transmitted through the optical multiplexer 14 with ASE light Lb. 光合分波器14は励起光Lpの波長の光と、ASE光Lb+Lfの波長の光を合波、あるいは分波する機能を持ち、光合分波器14を透過したASE光Lb+Lfは光アイソレータ16を備えた出力端子15の方向に分波される。 Demultiplexer 14 and the optical wavelength of the excitation light Lp, the optical multiplexing of a wavelength of the ASE light Lb + Lf, or has a function of demultiplexing, ASE light Lb + Lf that has passed through the optical multiplexer 14 and optical isolator 16 It is demultiplexed into the direction of the output terminal 15 with. 光アイソレータ16は入射するLb+Lf光に対し順方向に配置され、希土類添加光ファイバ12への不要な反射を除去する機能を持ち、光利得に伴う寄生発振を抑え、ASE光の出力を増加させる機能を有する。 The optical isolator 16 is disposed in the forward direction with respect to Lb + Lf light incident, function has a function of removing unwanted reflections into the rare-earth doped optical fiber 12, to suppress the parasitic oscillation caused by the optical gain increases the output of the ASE light having. 光アイソレータ16に入射したASE光Lb+lfは、光アイソレータ16を透過し、 ASE light Lb + lf incident on the light isolator 16 passes through the optical isolator 16,
出力端子15から出力される。 Is output from the output terminal 15.

【0016】励起光源11は、例えば1.48μm帯、 [0016] The excitation light source 11 is, for example 1.48μm band,
または0.98μm帯等の波長を有する励起光Lpを発生する。 Or generating a pumping light Lp having a wavelength of 0.98μm band, or the like. また希土類添加光ファイバ12は、希土類元素であるエルビウム等が光ファイバのコア部にドープされた一般的なドープ光ファイバであり、希土類添加光ファイバ12内の希土類原子は、励起光Lpにより励起されASE光を発生する。 The rare earth-doped optical fiber 12 is a general-doped optical fiber erbium such a rare earth element doped in the core portion of the optical fiber, a rare earth atom of the rare earth doped optical fiber 12 is excited by the excitation light Lp to generate an ASE light. ASE光はランダムな方向に進む光の合成であり、コア内を伝搬可能なモードだけが希土類添加光ファイバ12を伝搬していく。 ASE light is the synthesis of light traveling in random directions, only possible propagation mode within the core is propagated to the rare-earth-doped optical fiber 12.

【0017】伝搬するASE光は1.55μm帯の光で、後方及び前方の両方向に存在し、後方伝搬光をL [0017] ASE light propagating in the light of 1.55μm band, present in both the rear and front, the backward propagation light L
b、前方伝搬光をLfで示す。 b, and forward propagating light shown by Lf. 前方伝搬光のASE光L ASE light L of the forward propagating light
fは希土類添加光ファイバ12の後半部分で再吸収され、これにより1.58μm帯の誘導放出が生じる。 f is reabsorbed in the latter part of the rare earth-doped optical fiber 12, thereby inducing emission of 1.58μm band occurs. A
SE光Lfはさらに反射器13で反射され希土類添加光ファイバ12を逆方向に伝搬する。 SE light Lf is further reflected by the reflector 13 propagate a rare earth doped optical fiber 12 in the opposite direction. この反射によって、 This reflection,
ASE光が再吸収される確率が高くなり、1.58μm The probability that the ASE light is re-absorption is increased, 1.58μm
帯の光の増幅が高い励起効率で行われるようになる。 So amplifying the band of light is performed at high excitation efficiency. また、後方伝搬光のASE光Lbは再吸収される量が少ないため、その多くが1.55μm帯の光のまま光合分波器14方向に伝搬する。 Also, ASE light Lb of the backward propagating light because the amount to be re-absorbed is small, many of which propagates in the optical demultiplexer 14 direction while the light of 1.55μm band.

【0018】ここで反射器13は少なくともASE光L [0018] Here, the reflector 13 is at least ASE light L
fの一部あるいは全て反射する機能を有し、例えば誘電体多層膜からなる反射ミラー、光ファイバグレーティング、ファイバループミラー、あるいは光ファイバの端面からのフレネル反射等を使用することが可能である。 It has a function of some or all reflections f, for example it is possible to use reflecting mirror comprising a dielectric multilayered film, the optical fiber grating, the fiber loop mirror, or a Fresnel reflection and the like from the end face of the optical fiber.

【0019】光アイソレータ16は、偏波無依存型のインライン型光アイソレータが用いられ、1.58μm帯のアイソレーションが50dB以上の2段型Lバンド光アイソレータが好ましい。 The optical isolator 16, a polarization-line optical isolator-independent is used, isolation of 1.58μm band preferably two-stage L band optical isolator than 50 dB. 一般に光アイソレータ16はレンズ、複屈折結晶、磁気光学結晶等の光学部品を空間に配置した複合型の光モジュールである。 Generally the optical isolator 16 lens, a birefringent crystal, an optical module of a composite type arranged in a space optical components, such as magneto-optic crystal.

【0020】ここで、希土類添加光ファイバ12への不要な反射戻り光Lrが引き起こすリプルについて説明する。 [0020] Here, a description will ripple causes unnecessary reflected return light Lr to the rare earth-doped optical fiber 12. 反射戻り光Lrは、希土類添加光ファイバ12内で小信号として増幅され、ASE光Lf+Lbと共に出力される。 Reflected return light Lr is amplified as a small signal in the rare earth-doped optical fiber 12 within, and output together with the ASE light Lf + Lb. ここで反射戻り光Lr自体にリプルがあり、かつその反射戻り光量が無視できないほどの大きさの場合は、そのリプルが希土類添加光ファイバ12で増幅されASE光のリプルとして観測される。 Here there is a ripple on the reflected return light Lr itself, and in the case of large enough can not be ignored that the reflected return light, the ripple is observed as ripples of amplified ASE light rare earth doped optical fiber 12.

【0021】希土類添加光ファイバ12への反射戻り光Lrの要因としては、本実施例においては光アイソレータ16、あるいは光合分波器14、あるいは励起光源1 [0021] The factors of the reflected return light Lr to the rare earth-doped optical fiber 12, optical isolator 16 in this embodiment, or optical multiplexer 14, or the pumping light source 1,
1等、各端面からの反射が考えられるが、なかでも光学部品を空間に配置した複合型のモジュールである光アイソレータ16が各光学部品間の多重反射により、その反射減衰量にリプルが発生しやすいことを確認した。 1 and the like, the reflection from the end faces is considered, by multiple reflections between the optical isolator 16 the optical components of a complex type of module and the optical components disposed in the space among them, a ripple is generated in the return loss it was confirmed that easy.

【0022】図2はASE光リプル量と反射減衰量の関係を計算により求めた図である。 [0022] FIG. 2 is a diagram obtained by calculating the relationship of the ASE light ripple amount and return loss.

【0023】横軸は波長、縦軸はASE光リプル量で、 The horizontal axis represents wavelength and the vertical axis in ASE light ripple amount,
反射減衰量が50dB、55dB、60dB、65dB Return loss 50dB, 55dB, 60dB, 65dB
の場合について計算した。 It was calculated for the case of. 計算は光アイソレータからの反射が再び希土類添加光ファイバ12へ戻り、増幅され、これがASE光リプルとなると考え算出した。 Calculation reflected from the optical isolator returns again to the rare earth-doped optical fiber 12, is amplified, which was calculated thought to be ASE light ripple.

【0024】希土類添加光ファイバ12の増幅は一般に波長特性を有し、特に本発明に示す反射型ダブルパス構成の広帯域ASE光源においては、1.59μm近辺の光の増幅が大きくなる。 [0024] Amplification of the rare earth-doped optical fiber 12 has a generally wavelength characteristics, especially in broadband ASE light source of the reflective double-pass configuration shown in the present invention, the amplification of the light in the vicinity of 1.59μm increases. 従って図2に示すように、AS Accordingly, as shown in FIG. 2, AS
E光リプル量は1.56〜1.61μm波長で他の波長帯域より大きくなり、この波長帯での反射減衰量がAS E light ripple amount is larger than the other wavelength band 1.56~1.61μm wavelength, return loss at this wavelength band AS
E光リプル量に大きく影響することがわかる。 It can be seen that a large influence on the E light ripple amount.

【0025】一般にASE光源は、光の波長とパワーを計測する光スペクトラムアナライザと組合せて、被測定物の挿入損失の波長特性を測定するための光源として用いられる。 [0025] Generally ASE light source, in combination with an optical spectrum analyzer for measuring the wavelength and power of light, is used as a light source for measuring wavelength characteristics of the insertion loss of the DUT. 被測定物は、たとえば光ファイバカプラや分波器等のパッシブデバイスで、これらの挿入損失は0. Object to be measured, for example passive device such as an optical fiber coupler or demultiplexer, these insertion loss 0.
3dB程度以上である。 Is equal to or greater than 3dB about. 従って、測定の正確さのためには、ASE光リプル量は0.05dB以下が望ましい。 Therefore, for accuracy of the measurement, ASE light ripple amount less desirably 0.05 dB.
そこで、図2に示す計算結果により、ASE光リプル量0.05dB以下のためには、少なくとも1.57〜 Therefore, the calculation result shown in FIG. 2, for the following ASE light ripple amount 0.05dB at least 1.57~
1.6μmの波長範囲で反射減衰量は約60dB以上が必要であることがわかった。 Return loss in the wavelength range of 1.6μm was found to be necessary than about 60 dB.

【0026】このように反射器13によりASE光Lf The ASE light Lf by the reflector 13 in this manner
を反射させるダブルパス構成をとることにより、より大きな光を出力することができる。 By taking a double-pass configuration to reflect, it is possible to output a greater light. また、ASE光Lbは1.53〜1.57μmの短波長帯域光で、ASE光L Also, ASE light Lb is a short wavelength band light of 1.53~1.57μm, ASE light L
fは1.57μm以上の長波長帯域光であるため、AS Since f is a more long-wavelength band 1.57 .mu.m, AS
E光Lfを反射させLbと共に出力することにより、非常に広帯域な光源が実現する。 By outputting with Lb reflects the E light Lf, a very broadband light source is realized. さらに、光アイソレータ16の入力側の反射減衰量を60dB以上とすることで、ASE光リプル量が0.05dB以下の安定した出力の広帯域ASE光源が実現する。 Further, by making the return loss of the input side of the optical isolator 16 and above 60 dB, ASE light ripple amount is realized following stable output broadband ASE light source 0.05 dB.

【0027】さらに、本発明では光合分波器14に融着延伸型光合分波器を用いることが望ましい。 Furthermore, it is desirable to use a fused and extended-demultiplexer in the optical demultiplexer 14 in the present invention. 光合分波器14も光アイソレータ16と同様に希土類添加光ファイバ12への反射戻り光を発生する部品の一つであるが、 Is one of components for generating a reflected return light to the optical multiplexer 14 is similarly to the optical isolator 16 rare earth-doped optical fiber 12,
融着型光合分波器を用いる事で、前記希土類添加光ファイバ12への反射戻り光を限りなく小さくすることが可能である。 By using the fusion-demultiplexer can be reduced as much as possible the reflected return light to the rare earth doped optical fiber 12.

【0028】図3は本発明に用いる光合分波器14の構造を示す概略図である。 [0028] FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of an optical multiplexer 14 for use in the present invention.

【0029】光合分波器14は2本の光ファイバを融着延伸し、融着延伸部でのモード結合により、特定の波長の光を分離、合成する機能を有する。 The optical multiplexer 14 is fused and extended the two optical fibers, the mode coupling at the fused and extended portion has a light of a particular wavelength separation, the ability to synthesize. 本発明のASE光源においては、図3に示す光ファイバポート1から光ファイバポート2に励起光Lpは透過し、ASE光Lf+ In ASE light source of the present invention, the pumping light Lp to the optical fiber port 2 from the optical fiber port 1 shown in FIG. 3 is transmitted, ASE light Lf +
Lbは光ファイバポート2から光ファイバポート3に透過する。 Lb is transmitted from the optical fiber port 2 to the optical fiber ports 3. 光ファイバポート2には希土類添加光ファイバ12が接続されており、従って光ファイバポート2の反射減衰量がASE光のリプル量に影響する。 The optical fiber port 2 is connected to the rare-earth-doped optical fiber 12, thus return loss of the optical fiber port 2 affects the ripple amount of the ASE light.

【0030】ここで、図3に示す融着延伸構造の場合、 [0030] When the fused and extended structure shown in FIG. 3,
光学部品を空間に配置する構造とは異なり、光ファイバポート2から入射した光に反射点は存在しない。 Unlike the structure of placing the optical component in the space, there is no reflection point on the light incident from the optical fiber port 2. また、 Also,
唯一反射点となる光ファイバポート4の終端面は、通常、終端面の斜めカットや屈折率の整合等の反射防止処理がなされている。 End face of the optical fiber port 4 the only reflection points are usually anti-reflection treatment of the alignment or the like of the diagonal cut and the refractive index of the end surface have been made. また光ファイバポート4からの反射はその方向性から光ファイバポート1あるいは光ファイバポート3の方向に伝搬し、光ファイバポート2方向には伝搬しない。 The reflection from the optical fiber ports 4 propagates from that direction in the direction of the optical fiber port 1 or the optical fiber port 3, not propagated in the optical fiber port 2 direction. 従って、希土類添加光ファイバ12と接続された光ファイバポート2の反射減衰量は非常に大きいものとなり、60dB以上を十分満足する。 Thus, the reflection attenuation amount of the optical fiber port 2 connected to the rare earth-doped optical fiber 12 becomes very large, fully satisfying the above 60 dB.

【0031】図4は本発明に用いる光アイソレータ16 The optical isolator 16 for use in Figure 4 is the invention
の構造を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the structure of a.

【0032】光ファイバ22、23を保持した1対のキャピラリ18、19の間に、1対のレンズ24、25と非相反部21が配置されており、それぞれの部材は接着剤、はんだ、あるいはYAG溶接等で互いに接合されている。 [0032] During the capillaries 18 and 19 a pair of holding the optical fiber 22, 23, and lenses 24 and 25 and the non-reciprocal unit 21 of a pair are arranged, each of the members adhesives, soldering or They are joined together by YAG welding or the like. その際、1対のレンズ24、25と一対のキャピラリ18、19は順方向に進む光の損失ができるだけ小さくなるように、精密に調芯固定されている。 At that time, the lens 24, 25 and a pair of capillaries 18, 19 of the pair, as the loss of light traveling in the forward direction is as small as possible, is precisely aligning fixed.

【0033】非相反部21は複数の複屈折結晶とファラデー回転子と磁石から構成されており、順方向に進む光と逆方向に進む光の光路を変える機能を有する。 The non-reciprocal unit 21 is composed of a plurality of birefringent crystals and Faraday rotator and a magnet, it has a function of changing the optical path of the light traveling in the light direction opposite traveling forward.

【0034】光ファイバ22から伝送してきたASE光Lf+Lbは、キャピラリ18端面から空間に出射し、 The ASE light Lf + Lb which has been transmitted from the optical fiber 22 is emitted to the space from the capillary 18 end surface,
レンズ24により集光され、非相反部21に入射する。 Is focused by lens 24, is incident on the non-reciprocal unit 21.
非相反部21を透過したASE光Lf+Lbは、レンズ25によりキャピラリ19端面に集光され、光ファイバ23を伝送する。 ASE light Lf + Lb transmitted through the non-reciprocal unit 21 is focused on the capillary 19 end surface by a lens 25, transmitted through the optical fiber 23. 逆に、光ファイバ23から戻ってきた反射戻り光は、同様に非相反部21に入射するが、非相反部により光路が変わるため、光ファイバ22には結合しない。 Conversely, it reflected return light returning from the optical fiber 23 is incident similarly to the non-reciprocal unit 21, the optical path is changed by the non-reciprocal unit and does not bind to the optical fiber 22.

【0035】ここで、光アイソレータ16の入射側反射戻り光Lrの要因は、キャピラリ18端面と、レンズ2 [0035] Here, factors of the incident side reflection return light Lr of the optical isolator 16, a capillary 18 the end face, the lens 2
4端面と、非相反部21を構成する複数の光学素子端面からの反射である。 And fourth end faces, a reflection from a plurality of optical device end face which constitutes the non-reciprocal unit 21. 一般に、それぞれの端面には反射防止のための誘電体多層膜が施されており、その反射率は通常0.5%程度以下におさえられている。 Generally, the respective end surfaces are subjected to a dielectric multilayer film for preventing reflection, the reflectance is kept below normally about 0.5%.

【0036】さらに、レンズ24端面は球面であるため、レンズ24端面からの反射光はほとんど光ファイバ22には戻らない。 Furthermore, the lens 24 end surface for a spherical, light reflected from the lens 24 the end face is hardly returned to the optical fiber 22. また、非相反部21を透過する集光ビーム径は比較的大きく、具体的にはφ30〜200μ Also, the focused beam diameter passing through the non-reciprocal unit 21 is relatively large, specifically φ30~200μ
m程度のビーム径であるため、非相反部21全体あるいは一部の光学素子端面を3度以上光軸に対して傾けることにより、非相反部21からの反射は十分に小さくでき、反射減衰量60dB以上を実現することができる。 Since a beam diameter of about m, by inclining the non-reciprocal unit 21 in whole or in part of the optical element end face for three times or more the optical axis, reflected from the non-reciprocal unit 21 can be sufficiently small, return loss it is possible to realize a more than 60dB.
次にキャピラリ18端面の反射は、直接光ファイバ22 Then the reflection of the capillary 18 end face directly the optical fiber 22
に直接戻るため非常に重要な反射要因である。 It is a very important reflection factor to return directly. その反射減衰量は、キャピラリ18端面の研磨角度によって決定され、反射減衰量60dB以上を実現するには、少なくとも9度以上の研磨角度であることが望ましい。 Its return loss is determined by the polishing angle of the capillary 18 end surface, to realize the above reflection attenuation 60dB, it is desirable that the polishing angle of more than at least 9 degrees.

【0037】以上説明したように、非相反部21全体、 [0037] As described above, the entire non-reciprocal unit 21,
あるいは一部の光学素子の傾斜角度を3度以上とし、かつキャピラリ18端面の研磨角度を9度以上とすることで、本発明に用いる反射減衰量60dB以上の光アイソレータ16が実現する。 Or an inclined angle 3 degrees or more part of the optical element, and a polishing angle of the capillary 18 end surfaces With 9 degrees or more, the optical isolator 16 or more return loss 60dB used in the present invention are realized.

【0038】図5は本発明の第2の実施形態を示す構成図である。 [0038] FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【0039】第1の実施形態と同様に、反射器13によりASE光Lfを反射させるダブルパス構成である。 [0039] Like the first embodiment, a double-pass configuration which reflects the ASE light Lf by the reflector 13. 本実施形態ではさらに励起光源11と光合分波器14の間に、励起光源11側から光合分波器14に向かって順方向となるように光アイソレータ17を配置した。 Furthermore during the pumping light source 11 and optical multiplexer 14 in the present embodiment, arranging the optical isolator 17 such that the forward direction toward the optical multiplexer 14 from the excitation light source 11 side. 光アイソレータ17は光アイソレータ16と同様に、ASE光リプル量を低減させるために配置され、1550nm帯で40dB程度のアイソレーションを有する1段型Cバンド光アイソレータである。 The optical isolator 17, like the optical isolator 16, is arranged to reduce the ASE light ripple amount is one-stage type C-band optical isolator having an isolation of about 40dB at 1550nm band.

【0040】以下、本実施形態における光アイソレータ17の効果について説明する。 [0040] Hereinafter, a description will be given of an effect of the optical isolator 17 in this embodiment. 第1の実施形態で説明したとおり、希土類添加光ファイバ12で発生したASE As described in the first embodiment, ASE generated in the rare earth-doped optical fiber 12
光Lb+Lfは光合分波器14により光アイソレータ1 Light Lb + Lf is the optical isolator 1 by the optical demultiplexer 14
6の方向に分波され、出力端子15から出力される。 6 is branched in the direction of, and is output from the output terminal 15. ここで光合分波器14により光アイソレータ16の方向に分波されずに、励起光源11の方向に進行するASE光Lb+Lfも存在する。 Here without being demultiplexed in the direction of the optical isolator 16 by the optical demultiplexer 14, there ASE light Lb + Lf traveling in the direction of the pumping light source 11. 励起光源11方向に進行する光の量は、光合分波器14のアイソレーション特性により決まる。 The amount of light traveling in the pumping light source 11 direction, determined by the isolation characteristics of the optical multiplexer 14. 具体的には、光合分波器14が融着延伸型光合分波器で構成される場合、アイソレーション特性は約2 Specifically, if the optical demultiplexer 14 is composed of fused and extended-demultiplexer, isolation characteristic about 2
0dB程度である。 It is about 0dB.

【0041】ここで、光アイソレータ17を配置しない場合は、励起光源11へ進行するASE光が励起光源1 [0041] Here, if not disposed optical isolator 17, excitation ASE light traveling to the pumping light source 11 sources 1
1で反射し、再度光合分波器14を透過し、希土類添加光ファイバ12に進入するため、励起光源11での反射が大きく、かつその反射にリプルがある場合は、励起光源11からの反射減衰量が増幅され、ASE光リプルが発生する。 Reflected by 1, it is transmitted through the optical multiplexer 14 again, to enter the rare earth-doped optical fiber 12, when the reflection of the excitation light source 11 is large and there is a ripple on the reflection, the reflection from the excitation light source 11 attenuation is amplified, ASE light ripple is generated. 一般に励起光源11からの反射減衰量は特に制御管理されておらず、10〜40dB程度の製品間ばらつきがある。 Generally return loss from the excitation light source 11 is not particularly controlled management, there is a product between the variation in the order 10~40DB. 例えば、光合分波器14のアイソレーションが20dBで、励起光源11の反射減衰量が15d For example, in the isolation of the demultiplexer 14 is 20 dB, the return loss of the pumping light source 11 15d
Bの場合、希土類添加光ファイバ12に戻る反射減衰量は20dB+15dB+20dB=55dBとなる。 For B, return loss back to the rare earth doped optical fiber 12 becomes 20dB + 15dB + 20dB = 55dB. そのためASE光リプル量は約0.15dBとなり好ましくない。 Therefore ASE light ripple weight of about 0.15dB becomes unfavorable.

【0042】そこで、本実施形態では光アイソレータ1 [0042] Therefore, the optical isolator 1 in the present embodiment
7を配置し、励起光源11への反射戻り光を遮断することにより、励起光源での反射の影響を受けない構成とした。 7 is arranged, by blocking the reflected return light to the excitation light source 11, it has a structure not affected by the reflection of the excitation light source. 例えば、光合分波器14のアイソレーションが20 For example, isolation of the optical demultiplexer 14 is 20
dB、光アイソレータ17のアイソレーションが30d dB, isolation of the optical isolator 17 is 30d
Bの場合、励起光源11の反射減衰量にかかわらず希土類添加光ファイバ12への反射戻り光は20dB+30 For B, the reflected return light 20 dB + 30 to the rare earth-doped optical fiber 12 regardless return loss of the pumping light source 11
dB+20dB=70dB以上となり、ASE光リプル量0.05dB以下となる反射減衰量条件60dB以上を十分満足する。 Becomes dB + 20 dB = 70 dB or more, to sufficiently satisfy the above reflection attenuation conditions 60dB to be less ASE light ripple amount 0.05 dB.

【0043】以上、本発明の第2の実施形態においては、光アイソレータ17を励起光源11と光合分波器1 [0043] above, in the second embodiment of the present invention, excitation of the optical isolator 17 the light source 11 and the optical coupler 1
4の間に配置したことを特徴とし、このような構成とすることで、さらにASE光リプル量は低減し、安定した広帯域ASE光源を得ることが出来る。 Characterized in that disposed between the 4, With such a configuration, further ASE light ripple amount is reduced, it is possible to obtain a stable broadband ASE light source.

【0044】図6は本発明の第3の実施形態を示す構成図である。 [0044] FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【0045】希土類添加光ファイバ33の両端に光合分波器34、35、および励起光源31、32を配置し、 The optical multiplexer 35, and the excitation light sources 31, 32 arranged at both ends of the rare earth-doped optical fiber 33,
希土類添加光ファイバ33の双方向から励起する構成である。 It is configured to excite the two-way of the rare earth-doped optical fiber 33. このように反射ダブルパス構成と双方向励起構成と組み合わせることにより、より高出力、広帯域のAS By combining with such reflective double-pass configuration with bidirectional pumping construction, higher output, broadband AS
E光源が実現する。 E light source can be realized.

【0046】本実施形態においても、光アイソレータ1 [0046] Also in this embodiment, the optical isolator 1
6の入射側の反射減衰量は60dB以上で、出力端子1 Return loss at the incident side of the 6 is 60dB or more, the output terminal 1
5から出力されるASE光のリプル量は0.05dB以下におさえることができる。 Ripple amount of the ASE light output from the 5 can be suppressed to below 0.05 dB. また第2の実施形態と同様に、励起光源31、32と光合分波器34、35それぞれの間に、光アイソレータを配置することにより、さらにASE光リプル量の低減に効果がある。 Also as in the second embodiment, between each excitation light sources 31, 32 and optical coupler 34 and 35, by disposing the optical isolator, there are more effective in reducing ASE light ripple amount.

【0047】なお、本実施形態では双方向励起の方法として2個の励起光源を用いたが、1個の励起光源からの励起光を光分岐器により分岐し双方向励起する事も可能である。 [0047] Although using two excitation light sources as a method for bidirectional pumping in this embodiment, it is possible to branch to the bidirectional excited by one optical branching device the excitation light from the excitation light source .

【0048】以上本実施形態に示した広帯域ASE光源によれば、高出力、広帯域で、発振の発生可能性が少なく、リプルが0.05dB以下の広帯域ASE光源が実現する。 [0048] According to a broadband ASE light source shown in above embodiment, high output, wide band, occurrence probability of the oscillation is small, the ripple is realized following a broadband ASE source 0.05 dB.

【0049】なお、以上説明した実施形態によらず、本発明はダブルパス構成の広帯域ASE光源において、希土類添加光ファイバへの反射戻り光を60dB以上とすることで、ASE光リプル量を0.05dB以下となる効果を説明したもので、例えば光アイソレータと光合分波器を複合化一体化した複合モジュールを用いた場合でも、複合モジュールの反射減衰量を60dB以上とすることで同様の効果を得ることができる。 It should be noted, regardless of the embodiment described above, the present invention is in a broadband ASE source double-pass configuration, by the reflected return light to the rare-earth doped optical fiber or more 60 dB, the ASE light ripple amount 0.05dB which was described to become effective or less, obtained, for example, even if the optical isolator and an optical demultiplexer using a composite module obtained by integrating composite, the same effect that a return loss of the composite module 60dB or more be able to.

【0050】 [0050]

【実施例】本発明の広帯域ASE光源の実施例として図1に示したASE光源の試作を行った。 As an example of the broadband ASE light source of the embodiment of the present invention as an experience ASE light source shown in FIG. 各部品と構成について以下に説明する。 It will be described below configuration and each part.

【0051】励起光源11は1.48μm帯で約100 The excitation light source 11 in the 1.48μm band about 100
mWの光出力とした。 Was mW of light output. 励起光源11の出力側の反射減衰量は約30dBであった。 Return loss on the output side of the pumping light source 11 was about 30 dB. 光合分波器14はファイバ融着延伸型のもので、1.48μm帯と1.58μm帯の光を合波分波する機能を有し、そのアイソレーションは1.58μm帯で約25dBであった。 Demultiplexer 14 by way of fiber fusion stretching type, has a function of multiplexing and demultiplexing light of 1.48μm band and 1.58μm bands, the isolation met about 25dB at 1.58μm band It was. 希土類添加光ファイバ12は、1.55μm帯光の再吸収のために、十分長尺のものを用い、本試作では約80mの長さとした。 Rare earth-doped optical fiber 12, for re-absorption of the 1.55μm band light used of sufficiently long, in this trial was a length of approximately 80 m. 反射器13は誘電体多層膜と光ファイバから構成された、反射率が90%以上の製品をもちいた。 Reflector 13 is formed of a dielectric multilayer film and the optical fiber, the reflectance is using more than 90% of the product. 出力端子15の手前には、2段型偏波無依存型光アイソレータを配置し、1.58μm帯でアイソレーションが55dB The front of the output terminal 15, a two-stage polarization independent optical isolator arranged, the isolation in the 1.58μm band 55dB
以上、入射側の反射減衰量は62dBの製品を使用した。 Above, return loss of the incident side using the product of 62dB. 出力端子15はFC/SPCコネクタからなり、4 The output terminal 15 is made of FC / SPC connector, 4
5dB以上の反射減衰量を有する。 Having a return loss of more than 5 dB.

【0052】図7は、試作した本発明の広帯域ASE光源のスペクトラム出力を示す図である。 [0052] Figure 7 is a diagram showing the spectrum output of the broadband ASE light source of the present invention the prototype.

【0053】ASE光のトータル出力は+15dBm、 [0053] the total output of the ASE light is + 15dBm,
リプル量は最大で0.03dB(1590nmにおいて)、スペクトラム密度は1530〜1610nmの範囲で−15dBm/nm以上の広帯域化を実現した。 Ripple amount is maximum 0.03 dB (in 1590 nm), the spectrum density was realized bandwidth of more than -15 dBm / nm in the range of 1530~1610Nm.

【0054】従来の同等製品は、トータル出力で+13 [0054] A conventional equivalent product, the total output +13
dB、リプル量0.1〜0.2dB程度、スペクトラム密度1535〜1605nmの範囲で−15dBm/n dB, approximately ripple amount 0.1~0.2dB, -15dBm / n in the range of the spectrum density 1535~1605nm
m以上であり、上記試作結果と比較して、本発明により高出力、広帯域、低リプルのASE光源が実現することを確認した。 Not less than m, compared with the experimental performance, high-power, broadband, it was confirmed that a low ripple ASE light source is realized by the present invention.

【0055】なお本実施例では1.48μm帯の励起光源を用いたが、0.98μm帯の励起光源でも同様の効果があることを確認した。 [0055] Note that in this example using an excitation light source of 1.48μm band, but it was confirmed that the same effect in the excitation light source of 0.98μm band.

【0056】また、本発明の第2、第3の実施形態においても、リプルについては同様の改善効果があることを確認した。 [0056] The second, in the third embodiment of the present invention, it was confirmed that a similar improvement for ripple.

【0057】 [0057]

【発明の効果】以上、発明によれば、励起光を発生する励起光源と、励起光を入射することでASE光を発生する希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバの一方の端部に配置され、希土類添加光ファイバから放射されるASE光を一部/あるいは全て反射させる反射手段と、前記希土類添加光ファイバの他方の端部と前記励起光源との間に配置され、励起光とASE光を合波、分波する光合分波器と、該光合分波器の励起光源側に備えた出力端子とからなる広帯域ASE光源において、前記出力端子側に入力側反射減衰量が60dB以上の光アイソレータを備えることで、高出力、広帯域、低リプルでの効果がある。 Effect of the Invention] According to the invention, an excitation light source for generating excitation light, a rare earth doped optical fiber for generating the ASE light by excitation light incident on one end of the rare earth-doped optical fiber is disposed, is disposed between the reflecting means for reflecting a portion / or all of the ASE light emitted from the rare earth-doped optical fiber, the other end portion of the rare earth doped optical fiber and the pumping light source, the excitation light and the ASE the optical multiplexing, an optical demultiplexer for demultiplexing in a broadband ASE source consisting of an output terminal provided in the excitation light source side of the optical demultiplexer, the input-side reflection attenuation amount to the output terminal side of the above 60dB by providing an optical isolator, high output, wide band, it is effective at low ripple.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の広帯域ASE光源の実施形態を示す構成図である。 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a broadband ASE light source of the present invention.

【図2】ASE光リプル量と反射減衰量の関係を計算により求めた図である。 2 is a diagram obtained by calculating the relationship of the ASE light ripple amount and return loss.

【図3】本発明に用いる光合分波器の構造を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing the structure of an optical multiplexer used in the present invention; FIG.

【図4】本発明に用いる光アイソレータの構造を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a structure of an optical isolator for use in the present invention; FIG.

【図5】本発明の第2の実施形態を示す構成図である。 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施形態を示す構成図である。 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の広帯域ASE光源のスペクトラム出力を示す図である。 7 is a diagram showing a spectrum output of the broadband ASE light source of the present invention.

【図8】従来の広帯域ASE光源の構成を示す図である。 8 is a diagram showing a configuration of a conventional broadband ASE light source.

【図9】広帯域ASE光源のASE光リプルの様子を示す図である。 9 is a diagram showing a state of the ASE light ripple broadband ASE light source.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1、2、3、4:光ファイバポート 10、20、30、100:広帯域ASE光源 11、31、32、101:励起光源 12、33、102:希土類添加光ファイバ 13、103:反射器 14、34、35、104:光合分波器 15、105:出力端子 16、17:光アイソレータ 18、19:キャピラリ 21:非相反部 22、23:光ファイバ 24、25:レンズ 1,2,3,4: optical fiber ports 10,20,30,100: broadband ASE light source 11,31,32,101: excitation light source 12,33,102: rare earth-doped optical fiber 13,103: reflector 14, 34,35,104: demultiplexer 15,105: output terminals 16 and 17: the optical isolator 18, 19: capillary 21: non-reciprocal unit 22: optical fiber 24: lens

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】励起光を発生する励起光源と、励起光を入射することでASE光を発生する希土類添加光ファイバと、該希土類添加光ファイバの一方の端部に配置され、 [1 claim: a pumping light source for generating excitation light, a rare earth doped optical fiber for generating the ASE light by incident excitation light, it is disposed at one end of the rare earth-doped optical fiber,
    希土類添加光ファイバから放射されるASE光を一部/ The ASE light emitted from the rare earth-doped optical fiber part /
    あるいは全て反射させる反射手段と、前記希土類添加光ファイバの他方の端部と前記励起光源との間に配置され、励起光とASE光を合波、分波する光合分波器と、 Alternatively a reflecting means for all reflected, the disposed between the other end of the rare-earth doped optical fiber and the pumping light source, and the excitation light and the ASE light multiplexing, demultiplexing light demultiplexer,
    該光合分波器の励起光源側に備えた出力端子とからなる広帯域ASE光源において、前記出力端子側に入力側反射減衰量が60dB以上の光アイソレータを備えたことを特徴とする広帯域ASE光源。 In broadband ASE light source consisting of an output terminal provided in the excitation light source side of the optical demultiplexer, a broadband ASE source, characterized in that the input side reflection attenuation amount to the output terminal side is provided with more of the optical isolator 60 dB.
  2. 【請求項2】前記合分波器が、融着延伸型光合分波器からなることを特徴とする請求項1に記載の広帯域ASE Wherein said demultiplexer is a broadband ASE according to claim 1, characterized in that it consists of fused and extended-demultiplexer
    光源。 light source.
  3. 【請求項3】前記光アイソレータを2個以上具備し、少なくとも1個は前記出力端子側に配置し、少なくとも1 Comprises wherein the optical isolator 2 or more, at least one is arranged on the output terminal side, at least 1
    個は前記励起光源と前記光合分波器の間に配置したことを特徴とする請求項1記載の広帯域ASE光源。 This broadband ASE light source according to claim 1, characterized in that disposed between the light demultiplexer and the excitation light source.
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