JP2015505064A - 非線形効果による光モード変換 - Google Patents
非線形効果による光モード変換 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015505064A JP2015505064A JP2014546081A JP2014546081A JP2015505064A JP 2015505064 A JP2015505064 A JP 2015505064A JP 2014546081 A JP2014546081 A JP 2014546081A JP 2014546081 A JP2014546081 A JP 2014546081A JP 2015505064 A JP2015505064 A JP 2015505064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- wavelength
- fiber
- light
- wave mixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/14—Mode converters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3536—Four-wave interaction
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/365—Non-linear optics in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/02—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 fibre
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/05—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 multimode
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
本出願は、2011年12月6日に出願された「Nonlinear Mode Conversion」と題する米国仮出願特許第61/567,129号に基づく優先権を主張し、この出願の開示はその全体が参照によりここに組み込まれる。本出願はまた、2012年10月9日に出願された米国出願特許第13/945,475号の一部継続出願であり、この出願の開示はその全体が参照によりここに組み込まれる。
ωpump,1+ωpump,2=ωAnti−Stokes+ωStokes
と表すことができ、ここにオメガ(ω)(pump1,pump2,Anti−Stokes,Stokes)はそのモードで相互作用する周波数(interacting frequencies)の角周波数である。本発明の実施形態のモード間四波混合過程においては、相互作用する周波数は1つだけのモードには限られない。
Δβ=βpump,1(ωpump,1)+βpump,2(ωpump,2)−βAnti−Stokes(ωAnti−Stokes)−βStokes(ωStokes)
と表すことができ、ここにベータ(β)は伝搬定数である。モード間四波混合過程では、伝搬定数は、相互作用する周波数に関連するので、1つだけのモードには限られない。
κ=Δβ+2γP0
で与えられ、ここにガンマ(γ)はファイバの非線形度であり、P0はポンプパワーである。
以下に詳述される一つの例示的な実施形態では、入力光はLP01モード(つまり、第1のモード)で、1064nmの第1の波長において提供される。ファイバ中で、第1のモードは縮退したポンプとして作用することができ、モード間四波混合過程を経て光を941nmの波長におけるLP01モードの反ストークス波および1225nmの波長におけるLP02モード(つまり、第2のモード)のストークス波に変換する。この過程はまた、入力光を941nmにおける第1のモード(LP01)および1225nmにおける第2のモード(LP02)とすることにより、1064nmにおける第1のモードの光を生成するように、逆にすることも可能である。
Claims (16)
- 第1のモードで、第1の波長において、光を受けるための入力端と、
所望の第2のモードで、モード間四波混合過程に含まれるモードの分散プロファイルを変えることにより制御される所望の第2の波長において、光を出力するための出力端とを備え、
前記第1の波長と前記第2の波長は同じでない、ファイバ。 - 高次モードファイバを備える、請求項1に記載のファイバ。
- 前記第1の波長における前記第1のモードを前記所望の第2の波長における前記第2のモードに変換するためにモード間四波混合を適用するための手段をさらに備える、請求項1に記載のファイバ。
- 前記モード間四波混合に含まれるモードの位相が整合している、請求項1に記載のファイバ。
- 前記モード間四波混合過程に含まれるモードの間で、零でない場の重なり積分が存在する、請求項1に記載のファイバ。
- 第1のモードで、第1の波長において、入力光を提供するための光源と、
第1のモードで、第1の波長において、光を受けるための入力端と、所望の第2のモードで、モード間四波混合過程に含まれるモードの分散プロファイルを変えることにより制御される所望の第2の波長において、光を出力するための出力端とを備えるファイバとを備え、
前記第1の波長と前記第2の波長は同じでない、非線形モード変換のためのシステム。 - 前記ファイバが高次モードファイバを備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1の波長における前記第1のモードを前記所望の第2の波長における前記第2のモードに変換するためにモード間四波混合を適用するための手段をさらに備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1のモードの位相が前記第2のモードの位相と整合する、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1のモードと前記第2のモードの間で、零でない場の重なり積分が存在する、請求項6に記載のシステム。
- 第1のモードで第1の波長において入力光を生成することができる光源を用意すること、
前記光源から前記入力光を受けるための入力端と所望の第2のモードで所望の第2の波長において出力光を出力するための出力端を有するファイバを用意すること、
前記光源において入力光を生成すること、および
入力光を出力光に変換するためにモード間四波混合を適用するための手段を利用することを含み、
前記第1の波長と前記第2の波長は同じでない、光の非線形モード変換の方法。 - 前記ファイバが高次モードファイバを備える、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の波長が、前記の第1のモードと第2のモードの分散プロファイルを変えることにより制御され得る、請求項11に記載の方法。
- モード間四波混合による前記の入力光の出力光への変換が、前記第1の波長における前記第1のモードを前記所望の第2の波長における前記第2のモードに変換する、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のモードの位相が前記第2のモードの位相と整合する、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のモードと前記第2のモードの間で、零でない場の重なり積分が存在する、請求項11に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161567129P | 2011-12-06 | 2011-12-06 | |
US61/567,129 | 2011-12-06 | ||
PCT/US2012/068259 WO2013101429A1 (en) | 2011-12-06 | 2012-12-06 | Optical mode conversion by nonlinear effects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015505064A true JP2015505064A (ja) | 2015-02-16 |
Family
ID=48698509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014546081A Pending JP2015505064A (ja) | 2011-12-06 | 2012-12-06 | 非線形効果による光モード変換 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9482817B2 (ja) |
EP (1) | EP2788817B8 (ja) |
JP (1) | JP2015505064A (ja) |
DK (1) | DK2788817T3 (ja) |
WO (1) | WO2013101429A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019146650A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社フジクラ | レーザ装置 |
WO2019146627A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社フジクラ | フィルタ素子、レーザ装置、ファイバレーザ装置、フィルタ方法、及びレーザ装置の製造方法 |
WO2019146452A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社フジクラ | モニタ装置、レーザ装置、モニタ方法、及びレーザ装置の製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010094863A1 (fr) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Université De Limoges | Dispositif optique pour la génération d'une lumière polychromatique |
US20110063718A1 (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-17 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Optical frequency up-conversion of femtosecond pulses into targeted single bands in the visible and ultraviolet |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4768853A (en) * | 1986-08-08 | 1988-09-06 | Corning Glass Works | Optical fiber dispersion transformer |
CN1277763A (zh) * | 1997-10-27 | 2000-12-20 | 康宁股份有限公司 | 多模光纤链路色散补偿器 |
US6510167B1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-01-21 | Science & Technology Corporation @Unm | Method for actively modelocking an all-fiber laser |
CN1500221A (zh) * | 2001-01-31 | 2004-05-26 | 全波导通信公司 | 光子晶体多模波导管中的电磁模转换 |
US7103251B2 (en) * | 2002-12-31 | 2006-09-05 | Corning Incorporated | Dispersion flattened NZDSF fiber |
US7391561B2 (en) * | 2005-07-29 | 2008-06-24 | Aculight Corporation | Fiber- or rod-based optical source featuring a large-core, rare-earth-doped photonic-crystal device for generation of high-power pulsed radiation and method |
-
2012
- 2012-12-06 EP EP12862528.2A patent/EP2788817B8/en active Active
- 2012-12-06 JP JP2014546081A patent/JP2015505064A/ja active Pending
- 2012-12-06 WO PCT/US2012/068259 patent/WO2013101429A1/en active Application Filing
- 2012-12-06 DK DK12862528.2T patent/DK2788817T3/da active
- 2012-12-06 US US14/362,456 patent/US9482817B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010094863A1 (fr) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Université De Limoges | Dispositif optique pour la génération d'une lumière polychromatique |
US20110063718A1 (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-17 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Optical frequency up-conversion of femtosecond pulses into targeted single bands in the visible and ultraviolet |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019146650A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社フジクラ | レーザ装置 |
WO2019146627A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社フジクラ | フィルタ素子、レーザ装置、ファイバレーザ装置、フィルタ方法、及びレーザ装置の製造方法 |
WO2019146452A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社フジクラ | モニタ装置、レーザ装置、モニタ方法、及びレーザ装置の製造方法 |
JPWO2019146627A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2021-01-14 | 株式会社フジクラ | フィルタ素子、レーザ装置、ファイバレーザ装置、フィルタ方法、及びレーザ装置の製造方法 |
JPWO2019146452A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2021-01-28 | 株式会社フジクラ | モニタ装置、レーザ装置、モニタ方法、及びレーザ装置の製造方法 |
US11316315B2 (en) | 2018-01-23 | 2022-04-26 | Fujikura Ltd. | Filter element, laser device, fiber laser device, filter method, and method for manufacturing laser device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK2788817T3 (da) | 2020-01-20 |
US20140334766A1 (en) | 2014-11-13 |
EP2788817A1 (en) | 2014-10-15 |
EP2788817A4 (en) | 2015-08-05 |
EP2788817B1 (en) | 2019-10-09 |
WO2013101429A1 (en) | 2013-07-04 |
US9482817B2 (en) | 2016-11-01 |
EP2788817B8 (en) | 2020-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Johnson et al. | Octave-spanning coherent supercontinuum generation in a silicon nitride waveguide | |
Nie et al. | Generation of 42-fs and 10-nJ pulses from a fiber laser with self-similar evolution in the gain segment | |
Rudy et al. | Amplified 2-μm thulium-doped all-fiber mode-locked figure-eight laser | |
JP5922648B2 (ja) | 光パルスのスペクトルバンド幅を増大させるための装置、並びにそのような装置の使用により光パルスの持続時間を低減させるための構成及び方法 | |
Kashiwagi et al. | Direct generation of 12.5-GHz-spaced optical frequency comb with ultrabroad coverage in near-infrared region by cascaded fiber configuration | |
JP2008262004A (ja) | 広帯域光源装置 | |
Pal et al. | Asian | |
Danilevičius et al. | Femtosecond wavelength-tunable OPCPA system based on picosecond fiber laser seed and picosecond DPSS laser pump | |
Balla et al. | Ultrafast serrodyne optical frequency translator | |
WO2013047368A1 (ja) | 広帯域光源 | |
JP2015505064A (ja) | 非線形効果による光モード変換 | |
Mondal et al. | Experimental observation of Kerr beam self-cleaning in graded-index multimode fiber from higher-order mode to fundamental mode | |
Kharitonov et al. | Kerr nonlinearity and dispersion characterization of core-pumped thulium-doped fiber at 2 μm | |
Mondal et al. | Cascaded Raman and intermodal four-wave mixing in conventional non-zero dispersion-shifted fiber for versatile ultra-broadband continuum generation | |
Demas et al. | High-power, wavelength-tunable NIR all-fiber lasers via intermodal four-wave mixing | |
Plötner et al. | High power sub-ps pulse generation by compression of a frequency comb obtained by a nonlinear broadened two colored seed | |
Zhang | Ultra-broadly tunable light sources based on the nonlinear effects in photonic crystal fibers | |
Johnson et al. | Coherent supercontinuum generation with picosecond pulses | |
JP5326426B2 (ja) | 光源装置 | |
JP2016090944A (ja) | スペクトル圧縮装置、非線形光学顕微鏡、光アナログ/デジタル変換システムおよびスペクトル圧縮方法 | |
Arun et al. | Power combined, octave-spanning, CW supercontinuum using standard telecom fiber with output power of 70W | |
Kabagöz et al. | Experimental Demonstration of the Noisy Origins of Soliton Self-Mode Conversion | |
Ryabtsev et al. | 45 fs optical pulses from phase corrected broadband cascaded four wave mixing products | |
Guichard et al. | 10µj, ultrashort sub-100 fs FCPA synthesizer | |
Chang et al. | Spectrally flat, broadband visible-wavelength astro-comb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150715 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20151118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160210 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160804 |