JP2009200452A - 時分割波長安定化光送信器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 光波長多重通信では、半導体レーザ素子の発振波長の安定化が必要であり、半導体レーザ素子からのレーザ光を波長モニタする装置の簡略化を目的としている。
【解決手段】 同一基板１上に同じ発振波長の複数個の半導体レーザ素子２を等間隔で並べた発振波長が等間隔で異なる複数個の半導体レーザアレイ３において、さらにモニタ用に余分な１個を付加しておく。平面光伝送路を複数層積層し周囲の壁面に球面反射鏡１１と回折格子１２を形成した多層光分波器１３も余分に１層付加しておく。半導体レーザ素子２と多層光分波器１３の出射面１５をリボンファイバアレイ５で光学的に結合し、その入射面１４からの光ファイバ７を受光素子８と接続する。モニタ用の半導体レーザ素子２は波長毎に時分割で異なる時間に発信させ、受光素子８からの電気信号を信号処理装置１８でそれぞれ処理して、各波長の光の強度が最大になるように各冷却装置１６の温度を別々に制御している。
【選択図】図５
【解決手段】 同一基板１上に同じ発振波長の複数個の半導体レーザ素子２を等間隔で並べた発振波長が等間隔で異なる複数個の半導体レーザアレイ３において、さらにモニタ用に余分な１個を付加しておく。平面光伝送路を複数層積層し周囲の壁面に球面反射鏡１１と回折格子１２を形成した多層光分波器１３も余分に１層付加しておく。半導体レーザ素子２と多層光分波器１３の出射面１５をリボンファイバアレイ５で光学的に結合し、その入射面１４からの光ファイバ７を受光素子８と接続する。モニタ用の半導体レーザ素子２は波長毎に時分割で異なる時間に発信させ、受光素子８からの電気信号を信号処理装置１８でそれぞれ処理して、各波長の光の強度が最大になるように各冷却装置１６の温度を別々に制御している。
【選択図】図５
Description
本発明は、複数の波長のレーザ光を光ファイバに伝送させる光波長多重通信用の光送信器に関するものである。
複数の波長のレーザ光を光ファイバに伝送させる光波長多重通信では、光源の半導体レーザ素子の発振波長の安定化が必要である。特にＣＡＴＶの一般利用者側では、装置は気温の変化に無防備であるから、半導体レーザ素子を小型冷却装置で直接冷却して波長安定化しなければならない。そのためには半導体レーザ素子からの発振レーザ光の波長をモニタして、常に所定の波長を発振するように温度を制御している。
半導体レーザ素子からのレーザ光を波長モニタする装置を簡略化する事を目的としている。
同一基板上に同じ発振波長の複数個の半導体レーザ素子を等間隔で並べた発振波長が等間隔で異なる複数個の半導体レーザアレイにおいて、さらにモニタ用に余分な１個を付加しておく。屈折率の大きいコア層を屈折率の小さいクラッド層ではさんだ構造の平面光伝送路を複数層積層し周囲の壁面に球面反射鏡と回折格子を形成した多層光分波器も余分に１層付加しておく。
それぞれ冷却装置の上に置かれた、複数個の半導体レーザアレイと多層光分波器をリボンファイバアレイで光学的に結合し、多層光分波器の入射面からの光ファイバを受光素子と接続する。モニタ用の半導体レーザ素子は波長毎に時分割で異なる時間に発振させ、受光素子からの電気信号を信号処理装置でそれぞれ処理して、各波長の光の強度が最大になるように各冷却装置の温度を別々に制御する。
多層光分波器により波長モニタと光分波器を合体できるので製造経費が安価になり、実装スペースも小さくできる。
この例では２本の光ファイバに２波のレーザ光をそれぞれ光波長多重伝送する場合を示す。
図１は同一基板上に発振波長が同じ半導体レーザ素子を３個等間隔で並べた半導体レーザアレイの斜視図である。それぞれ所定の波長の半導体レーザアレイを２個用意する。
図２は３本の外形１２５ミクロンの光ファイバを一次元配列したリボンファイバを２組格子状に並べたリボンファイバアレイの斜視図である。
図３は３本の外形１２５ミクロンの光ファイバを一次元配列したリボンファイバの斜視図である。１本の光ファイバの他端には受光素子が接続してある。
図４は３層のコア層をクラッド層ではさんだ構造の平面光伝送路を３層積層し、周囲の壁面に球面反射鏡と回折格子を形成した多層光分波器の斜視図である。コア層の厚さは５０ミクロンで、間隔は１２５ミクロンである。光分波器の大きさは数ｃｍ角で、全体の厚さは３７５ミクロンで非常に薄いが、見易くする為に厚さ方向を拡大して描いている。球面反射鏡は壁面を円筒状に光学研磨してから金属を真空蒸着して形成する。回折格子は小片を格子が厚さ方向になるように貼り付けてある。壁面には入射面と出射面がある。入射面と出射面は便宜上名付けたもので、この光送信器では出射面からレーザ光が入り、入射面からレーザ光が出る。
図５は時分割波長安定化光送信器の平面図である。それぞれ冷却装置の上に置いた発振波長が等間隔で異なる複数個の半導体レーザアレイとリボンファイバをおのおの光学的に結合し、多層光分波器の出射面に図２のリボンファイバアレイを一括接続する。入射面には図３のリボンファイバを一括接続する。図３の上段の光ファイバに受光素子を接続する。モニタ用の半導体レーザ素子からのレーザ光は上段のコア層内で球面反射鏡により並行光線になり、回折格子で回折されてから再び球面反射鏡で集光されて図３の上段の光ファイバに入る。そして受光素子に入射して電気信号に変換される。モニタ用の半導体レーザ素子は波長毎に順番に時分割発振され、その電気信号を信号処理装置でそれぞれ順番に処理して、各波長の光の強度が最大になるように各冷却装置の温度を別々に制御する。
ＣＡＴＶの加入者側に設置する光送信器の発振波長が簡単に安定化できるので、光波長多重通信がＣＡＴＶ局と加入者との間で実現でき、さまざまな情報が高速大容量で提供できる。
１ 基板
２ 半導体レーザ素子
３ 半導体レーザアレイ
４ リボンファイバ
５ リボンファイバアレイ
６ 入射面に接続するリボンファイバ
７ 受光素子と接続する光ファイバ
８ 受光素子
９ コア層
１０ クラッド層
１１ 球面反射鏡
１２ 回折格子
１３ 多層光分波器
１４ 入射面
１５ 出射面
１６ 冷却装置
１７ レーザ光
１８ 信号処理装置
２ 半導体レーザ素子
３ 半導体レーザアレイ
４ リボンファイバ
５ リボンファイバアレイ
６ 入射面に接続するリボンファイバ
７ 受光素子と接続する光ファイバ
８ 受光素子
９ コア層
１０ クラッド層
１１ 球面反射鏡
１２ 回折格子
１３ 多層光分波器
１４ 入射面
１５ 出射面
１６ 冷却装置
１７ レーザ光
１８ 信号処理装置
Claims (1)
- それぞれ冷却装置の上に置かれた、同一基板上に同じ発振波長の複数個の半導体レーザ素子を等間隔で並べた発振波長が等間隔で異なる複数個の半導体レーザアレイと、屈折率の大きいコア層を屈折率の小さいクラッド層ではさんだ構造の平面光伝送路を複数層積層し周囲の壁面に球面反射鏡と回折格子を形成した多層光分波器とを、光ファイバを一次元配列したリボンファイバを複数本格子状に並べたリボンファイバアレイで光学的に結合し、多層光分波器の１層の入射面に接続した光ファイバの端に接続した受光素子からの電気信号を信号処理装置で時分割処理して、各冷却装置の温度を別々に制御して半導体レーザアレイの発振波長を安定化する光送信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008068496A JP2009200452A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | 時分割波長安定化光送信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008068496A JP2009200452A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | 時分割波長安定化光送信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009200452A true JP2009200452A (ja) | 2009-09-03 |
Family
ID=41143596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008068496A Pending JP2009200452A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | 時分割波長安定化光送信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009200452A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112097900A (zh) * | 2020-11-10 | 2020-12-18 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种高能激光光束质量测试方法及测试系统 |
| CN113092411A (zh) * | 2018-10-12 | 2021-07-09 | 上海禾赛科技股份有限公司 | 一种基于激光器阵列实现接收光强自稳定的装置及方法 |
-
2008
- 2008-02-20 JP JP2008068496A patent/JP2009200452A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113092411A (zh) * | 2018-10-12 | 2021-07-09 | 上海禾赛科技股份有限公司 | 一种基于激光器阵列实现接收光强自稳定的装置及方法 |
| CN113092411B (zh) * | 2018-10-12 | 2022-11-11 | 上海禾赛科技有限公司 | 一种基于激光器阵列实现接收光强自稳定的装置及方法 |
| CN112097900A (zh) * | 2020-11-10 | 2020-12-18 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种高能激光光束质量测试方法及测试系统 |
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