JP2579394B2 - 波長多重型モード同期レーザ装置 - Google Patents
波長多重型モード同期レーザ装置Info
- Publication number
- JP2579394B2 JP2579394B2 JP3235143A JP23514391A JP2579394B2 JP 2579394 B2 JP2579394 B2 JP 2579394B2 JP 3235143 A JP3235143 A JP 3235143A JP 23514391 A JP23514391 A JP 23514391A JP 2579394 B2 JP2579394 B2 JP 2579394B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- wavelength
- optical path
- laser device
- locked laser
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 270
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 80
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 77
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 36
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 34
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 34
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 34
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 17
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 17
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 11
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 20
- 208000025174 PANDAS Diseases 0.000 description 11
- 208000021155 Paediatric autoimmune neuropsychiatric disorders associated with streptococcal infection Diseases 0.000 description 11
- 240000004718 Panda Species 0.000 description 11
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 4
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 erbium ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/572—Wavelength control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1109—Active mode locking
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/506—Multiwavelength transmitters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08086—Multiple-wavelength emission
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の波長で高速の光
パルス列を同時に発生させる波長多重型モード同期レー
ザ装置に関する。なお、本発明の波長多重型モード同期
レーザ装置は、複数の波長を多重して光ファイバを伝送
させる光周波数多重伝送方式や、波長差を利用して計測
を行う装置に使用される波長多重型の高速パルスレーザ
装置に利用される。
パルス列を同時に発生させる波長多重型モード同期レー
ザ装置に関する。なお、本発明の波長多重型モード同期
レーザ装置は、複数の波長を多重して光ファイバを伝送
させる光周波数多重伝送方式や、波長差を利用して計測
を行う装置に使用される波長多重型の高速パルスレーザ
装置に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来の波長多重型のレーザ装置は、基本
的には独立した複数のレーザ共振器を集積化した構成で
あり、例えばアレイ型の分布帰還型半導体レーザ（ＤＦ
Ｂ・ＬＤ）が開発されている。しかし、分布帰還形半導
体レーザの場合には、異なる波長で発振させるために回
折格子のピッチ（単位長当たりの溝数）を変える必要が
あり、製作が困難なために製造歩留りも極めて悪かっ
た。また、半導体レーザ固有の問題点として、発振波長
の制御が難しく波長の変動が避けられない問題があっ
た。また、半導体レーザからの出力光を光ファイバに結
合することも容易ではない上に、アレイ型の複数の半導
体レーザから１本の光ファイバに効率良く結合すること
は極めて困難な状況にあった。さらに、半導体レーザは
注入電流によって直接変調できる特徴があるものの、ア
レイ型の半導体レーザではチャネル間のクロストークが
避けられなかった。
的には独立した複数のレーザ共振器を集積化した構成で
あり、例えばアレイ型の分布帰還型半導体レーザ（ＤＦ
Ｂ・ＬＤ）が開発されている。しかし、分布帰還形半導
体レーザの場合には、異なる波長で発振させるために回
折格子のピッチ（単位長当たりの溝数）を変える必要が
あり、製作が困難なために製造歩留りも極めて悪かっ
た。また、半導体レーザ固有の問題点として、発振波長
の制御が難しく波長の変動が避けられない問題があっ
た。また、半導体レーザからの出力光を光ファイバに結
合することも容易ではない上に、アレイ型の複数の半導
体レーザから１本の光ファイバに効率良く結合すること
は極めて困難な状況にあった。さらに、半導体レーザは
注入電流によって直接変調できる特徴があるものの、ア
レイ型の半導体レーザではチャネル間のクロストークが
避けられなかった。
【０００３】一方、従来のモード同期レーザ装置は発振
波長が１つに限られており、本発明の狙いである複数の
波長で同時に発振するものはなかった。ここで、図１２
を参照して、従来のリング共振器型モード同期レーザの
動作原理について説明する。図１２(1) は従来のリング
共振器型モード同期レーザの基本構成を示すブロック図
であり、(2) はモード同期で得られる代表的なスペクト
ル特性を示す図であり、(3) はその時間波形特性を示す
図である。
波長が１つに限られており、本発明の狙いである複数の
波長で同時に発振するものはなかった。ここで、図１２
を参照して、従来のリング共振器型モード同期レーザの
動作原理について説明する。図１２(1) は従来のリング
共振器型モード同期レーザの基本構成を示すブロック図
であり、(2) はモード同期で得られる代表的なスペクト
ル特性を示す図であり、(3) はその時間波形特性を示す
図である。
【０００４】図１２(1) において、光増幅手段１０と光
の損失あるいは位相を所定の周波数で変調する光変調器
３０が光結合手段（例えば、光ファイバ）６０1 〜６０
3 を介してリング状に結合され、リング共振器が構成さ
れる。なお、図では光結合手段６０1 と光結合手段６０
2 との間に光分岐器２０が挿入され、リング共振器内の
光パルスが外部に取り出される構成である。
の損失あるいは位相を所定の周波数で変調する光変調器
３０が光結合手段（例えば、光ファイバ）６０1 〜６０
3 を介してリング状に結合され、リング共振器が構成さ
れる。なお、図では光結合手段６０1 と光結合手段６０
2 との間に光分岐器２０が挿入され、リング共振器内の
光パルスが外部に取り出される構成である。
【０００５】ここで、リング共振器の光路長Ｌは、リン
グ共振器を構成する各媒質の物理長をｈと屈折率をｎと
すると、Ｌ＝Σｈi ｎi で定義され、それぞれの物理長
ｈi にそれぞれの屈折率ｎi を乗じた値（それぞれの光
路長）の和である。
グ共振器を構成する各媒質の物理長をｈと屈折率をｎと
すると、Ｌ＝Σｈi ｎi で定義され、それぞれの物理長
ｈi にそれぞれの屈折率ｎi を乗じた値（それぞれの光
路長）の和である。
【０００６】さて、リング共振器では、図１２(2) に示
すように、ｆr ＝ｃ／Ｌ（ただし、ｃは光速度）で与え
られる周波数間隔をもつ多数の縦モードが存在する。こ
こで、リング共振器内の光変調器３０で周波数ｆm ＝ｆ
r の光変調を加えると、周波数間隔ｆr のすべての縦モ
ードの位相が揃うモード同期発振状態となり、図１２
(3) に示すように繰り返し周期１／ｆr の光パルス列が
得られる。なお、パルス幅は、多数の縦モードスペクト
ルの包絡線で定まる発振スペクトル幅δνの逆数に対応
し、このスペクトル包絡線の中心が中心波長（周波数ν
0 ）となる。
すように、ｆr ＝ｃ／Ｌ（ただし、ｃは光速度）で与え
られる周波数間隔をもつ多数の縦モードが存在する。こ
こで、リング共振器内の光変調器３０で周波数ｆm ＝ｆ
r の光変調を加えると、周波数間隔ｆr のすべての縦モ
ードの位相が揃うモード同期発振状態となり、図１２
(3) に示すように繰り返し周期１／ｆr の光パルス列が
得られる。なお、パルス幅は、多数の縦モードスペクト
ルの包絡線で定まる発振スペクトル幅δνの逆数に対応
し、このスペクトル包絡線の中心が中心波長（周波数ν
0 ）となる。
【０００７】すなわち、モード同期における縦モード発
振は、繰り返しパルス列のフーリエ変換で定義される側
帯波スペクトルであり、スペクトル全体で１つの光パル
ス列が形成されるのであって、複数の波長の光パルス列
が同時に発生しているものではない。なお、変調周波数
をｆm ＝ｋ×ｆr （ただし、ｋは１以上の整数）とし、
ｆr の整数倍で動作させる倍数モード同期についても実
現できるが、これは繰り返し周波数がｋ倍されるだけで
あって、パルス幅およびスペクトル幅は変わらない。
振は、繰り返しパルス列のフーリエ変換で定義される側
帯波スペクトルであり、スペクトル全体で１つの光パル
ス列が形成されるのであって、複数の波長の光パルス列
が同時に発生しているものではない。なお、変調周波数
をｆm ＝ｋ×ｆr （ただし、ｋは１以上の整数）とし、
ｆr の整数倍で動作させる倍数モード同期についても実
現できるが、これは繰り返し周波数がｋ倍されるだけで
あって、パルス幅およびスペクトル幅は変わらない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】複数の波長の光パルス
列を同時に発生させることができる従来のレーザ装置
は、上述したように構成が複雑であるとともに、光ファ
イバとの結合を効率よく行うことが難しく、また発振波
長の制御も容易ではなかった。
列を同時に発生させることができる従来のレーザ装置
は、上述したように構成が複雑であるとともに、光ファ
イバとの結合を効率よく行うことが難しく、また発振波
長の制御も容易ではなかった。
【０００９】本発明は、新しい原理に基づき、構成およ
び光ファイバとの結合が極めて簡単であるとともに発振
波長の制御も可能とした上で、複数の波長で高速の光パ
ルス列を同時に発生させることができる波長多重型モー
ド同期レーザ装置を提供することを目的とする。
び光ファイバとの結合が極めて簡単であるとともに発振
波長の制御も可能とした上で、複数の波長で高速の光パ
ルス列を同時に発生させることができる波長多重型モー
ド同期レーザ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光の損失あるいは位相を所定の周波数で変調する光
変調手段と、変調された光パルスを増幅する光増幅手段
と、前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、前記
各手段を互いに光学的に結合し、所定の長さのリング状
の光路を有するリング共振器を形成する光結合手段とを
備えたリング共振器型モード同期レーザ装置において、
前記リング共振器内に、互いに直交する偏光方向によっ
て異なる屈折率を与え、各屈折率に応じて形成される複
数の光路長に対応した共振器を構成する光路差付与手段
と、波長によって異なる屈折率を与える波長分散手段と
を備えたことを特徴とする。
は、光の損失あるいは位相を所定の周波数で変調する光
変調手段と、変調された光パルスを増幅する光増幅手段
と、前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、前記
各手段を互いに光学的に結合し、所定の長さのリング状
の光路を有するリング共振器を形成する光結合手段とを
備えたリング共振器型モード同期レーザ装置において、
前記リング共振器内に、互いに直交する偏光方向によっ
て異なる屈折率を与え、各屈折率に応じて形成される複
数の光路長に対応した共振器を構成する光路差付与手段
と、波長によって異なる屈折率を与える波長分散手段と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の発明は、光の損失あるい
は位相を所定の周波数で変調する光変調手段と、変調さ
れた光パルスを増幅する光増幅手段と、入射光の大部分
を反射させる２つの光反射手段と、前記２つの光反射手
段を両端に配置し、その間に前記光変調手段および光増
幅手段を配置して光学的に結合し、所定の長さの往復光
路を有するファブリペロー共振器を形成する光結合手段
とを備えたファブリペロー共振器型モード同期レーザ装
置において、前記ファブリペロー共振器内に、互いに直
交する偏光方向によって異なる屈折率を与え、各屈折率
に応じて形成される複数の光路長に対応した共振器を構
成する光路差付与手段と、波長によって異なる屈折率を
与える波長分散手段とを備えたことを特徴とする。
は位相を所定の周波数で変調する光変調手段と、変調さ
れた光パルスを増幅する光増幅手段と、入射光の大部分
を反射させる２つの光反射手段と、前記２つの光反射手
段を両端に配置し、その間に前記光変調手段および光増
幅手段を配置して光学的に結合し、所定の長さの往復光
路を有するファブリペロー共振器を形成する光結合手段
とを備えたファブリペロー共振器型モード同期レーザ装
置において、前記ファブリペロー共振器内に、互いに直
交する偏光方向によって異なる屈折率を与え、各屈折率
に応じて形成される複数の光路長に対応した共振器を構
成する光路差付与手段と、波長によって異なる屈折率を
与える波長分散手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の波長多重型モード同期レーザ装置にお
いて、光路差付与手段で各屈折率に応じて形成される複
数の光路長Ｌ1〜Ｌk（ｋは２以上の整数）と、光増幅手
段の利得スペクトル幅に入る複数の波長λ1〜λm（ｍは
２以上ｋ以下の整数）との間で、波長λj におけるｉ番
目の光路長をＬi(λj)としたときに、波長分散手段によ
って異なる波長における光路長が等しくなる条件である
Ｌ1(λ1)＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たす構成である
ことを特徴とする。
請求項２に記載の波長多重型モード同期レーザ装置にお
いて、光路差付与手段で各屈折率に応じて形成される複
数の光路長Ｌ1〜Ｌk（ｋは２以上の整数）と、光増幅手
段の利得スペクトル幅に入る複数の波長λ1〜λm（ｍは
２以上ｋ以下の整数）との間で、波長λj におけるｉ番
目の光路長をＬi(λj)としたときに、波長分散手段によ
って異なる波長における光路長が等しくなる条件である
Ｌ1(λ1)＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たす構成である
ことを特徴とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の波長多重型モード同期レーザ装置において、Ｌ1(λ1)
＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たすｍ個の共振器は、対
応する光路長における光増幅手段の利得とそれぞれの共
振器損失との差である共振器利得がそれぞれ１より大き
く、かつそれぞれが等しい構成であることを特徴とす
る。
の波長多重型モード同期レーザ装置において、Ｌ1(λ1)
＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たすｍ個の共振器は、対
応する光路長における光増幅手段の利得とそれぞれの共
振器損失との差である共振器利得がそれぞれ１より大き
く、かつそれぞれが等しい構成であることを特徴とす
る。
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の波長多重型モード同期レーザ装置において、Ｌ1(λ1)
＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たす波長λ1 〜λm は、
互いの波長差が光パルスが有するスペクトル幅よりも大
きい構成であることを特徴とする。
の波長多重型モード同期レーザ装置において、Ｌ1(λ1)
＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たす波長λ1 〜λm は、
互いの波長差が光パルスが有するスペクトル幅よりも大
きい構成であることを特徴とする。
【００１５】請求項６〜８に記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２に記載の波長多重型モード同期レーザ装置
において、光路差付与手段は、少なくとも１つの複屈折
光ファイバあるいは複屈折結晶から構成される複屈折媒
質を含むこと、複屈折光ファイバあるいは複屈折結晶か
ら構成される複屈折媒質を複数Ｎ個含み、その中の（Ｎ
−ｐ）個（ｐは１以上（Ｎ−１）以下の整数）の複屈折
媒質の光学軸の方向を互いに一致あるいは直交して配置
し、他のｐ個の複屈折媒質の光学軸の方向を（Ｎ−ｐ）
個の複屈折媒質の光学軸に対して45度をなすように配置
すること、光増幅手段，波長分散手段，光結合手段のそ
れぞれに含まれる複屈折媒質の少なくとも１つを含む構
成であることを特徴とする。
たは請求項２に記載の波長多重型モード同期レーザ装置
において、光路差付与手段は、少なくとも１つの複屈折
光ファイバあるいは複屈折結晶から構成される複屈折媒
質を含むこと、複屈折光ファイバあるいは複屈折結晶か
ら構成される複屈折媒質を複数Ｎ個含み、その中の（Ｎ
−ｐ）個（ｐは１以上（Ｎ−１）以下の整数）の複屈折
媒質の光学軸の方向を互いに一致あるいは直交して配置
し、他のｐ個の複屈折媒質の光学軸の方向を（Ｎ−ｐ）
個の複屈折媒質の光学軸に対して45度をなすように配置
すること、光増幅手段，波長分散手段，光結合手段のそ
れぞれに含まれる複屈折媒質の少なくとも１つを含む構
成であることを特徴とする。
【００１６】請求項９に記載の発明は、請求項１に記載
の波長多重型モード同期レーザ装置において、波長分散
手段は、所定の波長で零分散を示す単一モード光ファイ
バであるとともに、光結合手段，光増幅手段，光分岐手
段，光路差付与手段のそれぞれに含まれる波長分散特性
を有する媒質の少なくとも一部を含む構成であることを
特徴とする。
の波長多重型モード同期レーザ装置において、波長分散
手段は、所定の波長で零分散を示す単一モード光ファイ
バであるとともに、光結合手段，光増幅手段，光分岐手
段，光路差付与手段のそれぞれに含まれる波長分散特性
を有する媒質の少なくとも一部を含む構成であることを
特徴とする。
【００１７】請求項１０に記載の発明は、請求項２に記
載の波長多重型モード同期レーザ装置において、波長分
散手段は、所定の波長で零分散を示す単一モード光ファ
イバであるとともに、光結合手段，光増幅手段，光路差
付与手段のそれぞれに含まれる波長分散特性を有する媒
質の少なくとも一部を含む構成であることを特徴とす
る。
載の波長多重型モード同期レーザ装置において、波長分
散手段は、所定の波長で零分散を示す単一モード光ファ
イバであるとともに、光結合手段，光増幅手段，光路差
付与手段のそれぞれに含まれる波長分散特性を有する媒
質の少なくとも一部を含む構成であることを特徴とす
る。
【００１８】
【作用】本発明の波長多重型モード同期レーザ装置は、
リング共振器あるいはファブリペロー共振器内に挿入さ
れた光路差付与手段（複屈折媒質）により、同一波長に
対する複数の異なる光路長が形成され、さらにそれらの
共振器内に挿入された波長分散手段により異なる波長に
おいて光路長が等しくなるように設定される。したがっ
て、複数の異なった波長でモード同期の共振周波数条件
を満たすことができ、見かけ上１つのモード同期レーザ
を用いて複数の波長で同時発振させることができる（請
求項１〜５）。
リング共振器あるいはファブリペロー共振器内に挿入さ
れた光路差付与手段（複屈折媒質）により、同一波長に
対する複数の異なる光路長が形成され、さらにそれらの
共振器内に挿入された波長分散手段により異なる波長に
おいて光路長が等しくなるように設定される。したがっ
て、複数の異なった波長でモード同期の共振周波数条件
を満たすことができ、見かけ上１つのモード同期レーザ
を用いて複数の波長で同時発振させることができる（請
求項１〜５）。
【００１９】なお、光路差付与手段として複数の複屈折
媒質を用いる場合に、一部の複屈折媒質の光学軸の方向
を他の複屈折媒質の光学軸の方向に対して45度をなすよ
うに配置することにより、３以上の光路長を有する共振
器を構成することができ、多波長発振が可能になる（請
求項７）。
媒質を用いる場合に、一部の複屈折媒質の光学軸の方向
を他の複屈折媒質の光学軸の方向に対して45度をなすよ
うに配置することにより、３以上の光路長を有する共振
器を構成することができ、多波長発振が可能になる（請
求項７）。
【００２０】また、光路差付与手段は、複屈折媒質を単
体で共振器内に挿入してもよいし、光増幅手段，波長分
散手段，光結合手段のそれぞれに含まれる複屈折媒質を
利用してもよい（請求項６，８）。
体で共振器内に挿入してもよいし、光増幅手段，波長分
散手段，光結合手段のそれぞれに含まれる複屈折媒質を
利用してもよい（請求項６，８）。
【００２１】また、波長分散手段は、単一モード光ファ
イバのように波長分散特性を有する媒質を集中的な機能
部品として単体で共振器内に挿入してもよいし、光結合
手段，光増幅手段，光分岐手段，光路差付与手段のそれ
ぞれに含まれる波長分散特性を有する媒質を利用して分
散配置する構成としてもよい（請求項９，１０）。
イバのように波長分散特性を有する媒質を集中的な機能
部品として単体で共振器内に挿入してもよいし、光結合
手段，光増幅手段，光分岐手段，光路差付与手段のそれ
ぞれに含まれる波長分散特性を有する媒質を利用して分
散配置する構成としてもよい（請求項９，１０）。
【００２２】
【実施例】図１は、請求項１に記載の波長多重型モード
同期レーザ装置の実施例構成を示すブロック図である。
なお、本実施例は、リング共振器型モード同期レーザに
適用したものである。
同期レーザ装置の実施例構成を示すブロック図である。
なお、本実施例は、リング共振器型モード同期レーザに
適用したものである。
【００２３】図において、光増幅手段１０と、光変調器
３０と、光路差付与手段４０と、波長分散手段５０とが
光結合手段（例えば、光ファイバ等の導波路や空間）６
０1 〜６０5 を介してリング状に光学的に結合され、所
定の光路長を有するリング共振器が構成される。なお、
図では光結合手段６０1 と光結合手段６０2 との間に光
分岐器２０が挿入され、右回りのリング共振器内の光パ
ルスが外部に取り出される構成であるが、光パルスが左
回りの場合には光分岐器２０の挿入位置を光増幅手段１
０に対して反対側にすればよい。また、リング共振器を
構成する各部の配置位置は、本実施例に限定されるもの
ではない。
３０と、光路差付与手段４０と、波長分散手段５０とが
光結合手段（例えば、光ファイバ等の導波路や空間）６
０1 〜６０5 を介してリング状に光学的に結合され、所
定の光路長を有するリング共振器が構成される。なお、
図では光結合手段６０1 と光結合手段６０2 との間に光
分岐器２０が挿入され、右回りのリング共振器内の光パ
ルスが外部に取り出される構成であるが、光パルスが左
回りの場合には光分岐器２０の挿入位置を光増幅手段１
０に対して反対側にすればよい。また、リング共振器を
構成する各部の配置位置は、本実施例に限定されるもの
ではない。
【００２４】本実施例の特徴とするところは、従来のリ
ング共振器型モード同期レーザ（図１２）の構成要素に
加えて、リング共振器内に光路差付与手段４０および波
長分散手段５０を付加する構成にある。ここで、光路差
付与手段４０は、互いに直交する偏光方向（ＴＥ偏光お
よびＴＭ偏光）によって異なる屈折率を与える複屈折を
示すものである。また、波長分散手段５０は、波長によ
って異なる屈折率を与えるものであり、ここでは光増幅
手段１０，光分岐器２０および光結合手段６０ 1 〜６０
5 で使用される屈折率が１でない光ファイバや誘電体材
料を等価的に集中させ、それらの部分の屈折率を１とし
て扱って説明を容易にするためのものである。すなわ
ち、リング共振器全体の長さをｈとしたときに、複屈折
性を示す長さαｈの光路差付与手段４０の異常光および
常光に対する屈折率をｎe(λ) およびｎo(λ)(ただし、
ｎe(λ) ＞ｎo(λ) ) とし、長さβｈの波長分散手段５
０の屈折率をｎ(λ)とすることにより、光結合手段６０
3 の長さを無視した場合に光路差付与手段４０および波
長分散手段５０を除く部分（長さ（１−α−β）ｈ）の
屈折率を１として扱うことができる。
ング共振器型モード同期レーザ（図１２）の構成要素に
加えて、リング共振器内に光路差付与手段４０および波
長分散手段５０を付加する構成にある。ここで、光路差
付与手段４０は、互いに直交する偏光方向（ＴＥ偏光お
よびＴＭ偏光）によって異なる屈折率を与える複屈折を
示すものである。また、波長分散手段５０は、波長によ
って異なる屈折率を与えるものであり、ここでは光増幅
手段１０，光分岐器２０および光結合手段６０ 1 〜６０
5 で使用される屈折率が１でない光ファイバや誘電体材
料を等価的に集中させ、それらの部分の屈折率を１とし
て扱って説明を容易にするためのものである。すなわ
ち、リング共振器全体の長さをｈとしたときに、複屈折
性を示す長さαｈの光路差付与手段４０の異常光および
常光に対する屈折率をｎe(λ) およびｎo(λ)(ただし、
ｎe(λ) ＞ｎo(λ) ) とし、長さβｈの波長分散手段５
０の屈折率をｎ(λ)とすることにより、光結合手段６０
3 の長さを無視した場合に光路差付与手段４０および波
長分散手段５０を除く部分（長さ（１−α−β）ｈ）の
屈折率を１として扱うことができる。
【００２５】以下、図１および図２を参照して、本実施
例のリング共振器型モード同期レーザの動作原理につい
て説明する。図２(1) はモード同期で得られる代表的な
スペクトル特性を示す図であり、(2) はその時間波形特
性を示す図である。なお、ここでは２波長発振のモード
同期レーザを例に説明する。
例のリング共振器型モード同期レーザの動作原理につい
て説明する。図２(1) はモード同期で得られる代表的な
スペクトル特性を示す図であり、(2) はその時間波形特
性を示す図である。なお、ここでは２波長発振のモード
同期レーザを例に説明する。
【００２６】図１に示す構成では、物理的に１つのリン
グ共振器であっても、偏光方向による屈折率差（複屈
折）のために、実際には２つの光路長が共存する状態と
なる。すなわち、異常光および常光に対する光路長Ｌ
e(λ) およびＬo(λ) は、 Ｌe(λ) ＝｛αｎe(λ) ＋βｎ(λ)＋（１−α−β）｝ｈ …(1) Ｌo(λ) ＝｛αｎo(λ) ＋βｎ(λ)＋（１−α−β）｝ｈ …(2) となる。
グ共振器であっても、偏光方向による屈折率差（複屈
折）のために、実際には２つの光路長が共存する状態と
なる。すなわち、異常光および常光に対する光路長Ｌ
e(λ) およびＬo(λ) は、 Ｌe(λ) ＝｛αｎe(λ) ＋βｎ(λ)＋（１−α−β）｝ｈ …(1) Ｌo(λ) ＝｛αｎo(λ) ＋βｎ(λ)＋（１−α−β）｝ｈ …(2) となる。
【００２７】ここで、モード同期の変調周波数ｆm を常
光で定まる縦モード間隔（整数ｋ倍も含める）に合わせ
ると仮定すると、 ｆm ＝｛ｃ／Ｌo(λ1)｝×ｋ＝ｆr×ｋ …(3) となる。ただし、λ1 は光増幅手段１０の利得スペクト
ル内に入る波長とする。このとき、常光は波長λ1 をも
つモード同期発振を行う。
光で定まる縦モード間隔（整数ｋ倍も含める）に合わせ
ると仮定すると、 ｆm ＝｛ｃ／Ｌo(λ1)｝×ｋ＝ｆr×ｋ …(3) となる。ただし、λ1 は光増幅手段１０の利得スペクト
ル内に入る波長とする。このとき、常光は波長λ1 をも
つモード同期発振を行う。
【００２８】一方、異常光に対しては、ｎe(λ) ＞ｎ
o(λ) の条件からＬe(λ1)＞Ｌo(λ1)であるために、波
長λ1 では共振条件 (3)式を満たさず、モード同期発振
は得られない。しかし、異常光および常光ともに波長分
散特性を有するために、異常光でも適当な波長λ2 にお
いて共振条件を満たすことができる。この条件は、 Ｌe(λ2)＝Ｌo(λ1) …(4) である。ここで、 (1)式および (2)式を用いて (4)式を
書き下すと、 αｎe(λ2)＋βｎ(λ2)＝αｎo(λ1)＋βｎ(λ1) …(5) となる。
o(λ) の条件からＬe(λ1)＞Ｌo(λ1)であるために、波
長λ1 では共振条件 (3)式を満たさず、モード同期発振
は得られない。しかし、異常光および常光ともに波長分
散特性を有するために、異常光でも適当な波長λ2 にお
いて共振条件を満たすことができる。この条件は、 Ｌe(λ2)＝Ｌo(λ1) …(4) である。ここで、 (1)式および (2)式を用いて (4)式を
書き下すと、 αｎe(λ2)＋βｎ(λ2)＝αｎo(λ1)＋βｎ(λ1) …(5) となる。
【００２９】さらに、この条件を整理すると、 αＢ(λ1)＝−(α＋β)(∂ｎ／∂λ）Δλ …(6) の条件が導かれる。なお、ここでは波長差Δλ＝λ2 −
λ1 、複屈折Ｂ＝ｎe −ｎo とおき、異常光の屈折率ｎ
e および波長分散手段５０の屈折率ｎの波長に対する微
分はほぼ等しいと仮定した。
λ1 、複屈折Ｂ＝ｎe −ｎo とおき、異常光の屈折率ｎ
e および波長分散手段５０の屈折率ｎの波長に対する微
分はほぼ等しいと仮定した。
【００３０】通常の物質では、∂ｎ／∂λ＜０であり、
Ｂ＞０の場合にλ1 より大きな波長λ2 で (6)式が満た
され、その値はα，β，Ｂ，∂ｎ／∂λで定まる。ここ
で、波長λ2 が光増幅手段１０の利得スペクトル内に入
るようにパラメータを選べば、異常光に対しても波長λ
2 でモード同期発振をさせることができる。したがっ
て、本実施例の構成では、図２(1) に示すように、２つ
の独立した波長で繰り返し周波数の一致したモード同期
パルス列を発生させることができる。ここで、リング共
振器内の光変調器３０で周波数ｆm＝ｋｆrの光変調を加
えると、周波数間隔ｋｆr のすべての縦モードの位相が
揃うモード同期発振状態となり、図２(2)に示すように
繰り返し周期１／(ｋｆr) の光パルス列が得られる。
Ｂ＞０の場合にλ1 より大きな波長λ2 で (6)式が満た
され、その値はα，β，Ｂ，∂ｎ／∂λで定まる。ここ
で、波長λ2 が光増幅手段１０の利得スペクトル内に入
るようにパラメータを選べば、異常光に対しても波長λ
2 でモード同期発振をさせることができる。したがっ
て、本実施例の構成では、図２(1) に示すように、２つ
の独立した波長で繰り返し周波数の一致したモード同期
パルス列を発生させることができる。ここで、リング共
振器内の光変調器３０で周波数ｆm＝ｋｆrの光変調を加
えると、周波数間隔ｋｆr のすべての縦モードの位相が
揃うモード同期発振状態となり、図２(2)に示すように
繰り返し周期１／(ｋｆr) の光パルス列が得られる。
【００３１】なお、２種類の光パルス列は、図２(2) に
示す例では互いに直交する偏光であるが、後述する図１
１の構成をとることにより一致した偏光にすることもで
きる。また、以上の説明では、ｎe(λ) ＞ｎo(λ) を仮
定したが、不等号の向きが逆の場合でも同様に説明する
ことができるので、一般に多波長発振が実現される。
示す例では互いに直交する偏光であるが、後述する図１
１の構成をとることにより一致した偏光にすることもで
きる。また、以上の説明では、ｎe(λ) ＞ｎo(λ) を仮
定したが、不等号の向きが逆の場合でも同様に説明する
ことができるので、一般に多波長発振が実現される。
【００３２】また、２種類の光パルスの波長差Δλ（ほ
ぼ光周波数差Δνに比例）の大きさは、図２(1) に示す
ように、モード同期パルスが有するスペクトル幅δλ
（ほぼ光周波数幅δνに比例し、ほぼパルス幅に逆比
例）より大きい方が望ましい。これは、２つの発振スペ
クトルが重なると、互いの光周波数の引き込みが生じる
ので発振が不安定になるためである。また、リング共振
器としての利得Ｇ（＞１）は、これらの２つの波長でほ
ぼ等しくなるように選んだ方がよい。特に、不均一な広
がりにより広がった利得スペクトル幅をもつ増幅媒質を
使用すると、互いの波長で利得の打ち消し合いが少なく
なり、有効に動作させることができる。光増幅手段１０
の具体例として後述するエルビウム（Ｅｒ）その他の希
土類をドープした光ファイバがこれに相当する。
ぼ光周波数差Δνに比例）の大きさは、図２(1) に示す
ように、モード同期パルスが有するスペクトル幅δλ
（ほぼ光周波数幅δνに比例し、ほぼパルス幅に逆比
例）より大きい方が望ましい。これは、２つの発振スペ
クトルが重なると、互いの光周波数の引き込みが生じる
ので発振が不安定になるためである。また、リング共振
器としての利得Ｇ（＞１）は、これらの２つの波長でほ
ぼ等しくなるように選んだ方がよい。特に、不均一な広
がりにより広がった利得スペクトル幅をもつ増幅媒質を
使用すると、互いの波長で利得の打ち消し合いが少なく
なり、有効に動作させることができる。光増幅手段１０
の具体例として後述するエルビウム（Ｅｒ）その他の希
土類をドープした光ファイバがこれに相当する。
【００３３】ここで、光路差付与手段４０として複屈折
物質である偏波保存型パンダ光ファイバを用い、波長分
散手段５０として通常の光ファイバを用いる具体例につ
いて説明する。この場合には、複屈折Ｂは約３×10-4で
あり、波長分散∂ｎ／∂λは−1.2 ×10-5（ｎｍ-1）で
ある。α＝0.05とし、リング共振器内は光増幅手段１０
を含めてほとんど光ファイバで構成されると仮定する
（β＝0.9)と、２種類の光パルスの波長差Δλは、 Δλ＝αＢ(λ1)／｛−(α＋β)(∂ｎ／∂λ）｝ ＝0.05×３×10-4／（0.95×1.2 ×10-5) ≒1.32（ｎｍ） …(7) となる。すなわち、光ファイバを用いたリング共振器で
は、光路差付与手段５０として全長の５％程度の長さの
偏波保存型パンダ光ファイバを使えば、波長差が約 1.3
ｎｍとなる２つの波長でモード同期発振を実現せること
ができる。実際に、後述するエルビウム（Ｅｒ）ドープ
光ファイバを使用したリング共振器型モード同期レーザ
装置では、αを0.02〜0.06の範囲で変えることにより、
約0.06ｎｍ〜 1.7ｎｍの波長差をもつ２波長の光パルス
列が確認できた。
物質である偏波保存型パンダ光ファイバを用い、波長分
散手段５０として通常の光ファイバを用いる具体例につ
いて説明する。この場合には、複屈折Ｂは約３×10-4で
あり、波長分散∂ｎ／∂λは−1.2 ×10-5（ｎｍ-1）で
ある。α＝0.05とし、リング共振器内は光増幅手段１０
を含めてほとんど光ファイバで構成されると仮定する
（β＝0.9)と、２種類の光パルスの波長差Δλは、 Δλ＝αＢ(λ1)／｛−(α＋β)(∂ｎ／∂λ）｝ ＝0.05×３×10-4／（0.95×1.2 ×10-5) ≒1.32（ｎｍ） …(7) となる。すなわち、光ファイバを用いたリング共振器で
は、光路差付与手段５０として全長の５％程度の長さの
偏波保存型パンダ光ファイバを使えば、波長差が約 1.3
ｎｍとなる２つの波長でモード同期発振を実現せること
ができる。実際に、後述するエルビウム（Ｅｒ）ドープ
光ファイバを使用したリング共振器型モード同期レーザ
装置では、αを0.02〜0.06の範囲で変えることにより、
約0.06ｎｍ〜 1.7ｎｍの波長差をもつ２波長の光パルス
列が確認できた。
【００３４】また、光路差付与手段４０として用いられ
る偏波保存型パンダ光ファイバに代えて、例えば水晶や
方解石その他の複屈折結晶を用いると、複屈折Ｂが水晶
で約8.5 ×10-3、方解石で約0.157 と大きいので、偏波
保存型パンダ光ファイバに比較してそれぞれ約 1／28あ
るいは 1／520 の長さにすることができる。たとえば、
(7)式の条件α＝0.05でリング共振器全体の長さが10ｍ
とすると、偏波保存型パンダ光ファイバでは約50ｃｍの
長さとなるが、水晶では約 1.8ｃｍ、方解石では約１ｍ
ｍの長さで同じ動作をさせることができる。
る偏波保存型パンダ光ファイバに代えて、例えば水晶や
方解石その他の複屈折結晶を用いると、複屈折Ｂが水晶
で約8.5 ×10-3、方解石で約0.157 と大きいので、偏波
保存型パンダ光ファイバに比較してそれぞれ約 1／28あ
るいは 1／520 の長さにすることができる。たとえば、
(7)式の条件α＝0.05でリング共振器全体の長さが10ｍ
とすると、偏波保存型パンダ光ファイバでは約50ｃｍの
長さとなるが、水晶では約 1.8ｃｍ、方解石では約１ｍ
ｍの長さで同じ動作をさせることができる。
【００３５】図３は、請求項２に記載の波長多重型モー
ド同期レーザ装置の実施例構成を示すブロック図であ
る。なお、本実施例は、ファブリペロー共振器型モード
同期レーザに適用したものである。
ド同期レーザ装置の実施例構成を示すブロック図であ
る。なお、本実施例は、ファブリペロー共振器型モード
同期レーザに適用したものである。
【００３６】図において、光増幅手段１０と、光変調器
３０と、光路差付与手段４０と、波長分散手段５０と、
両端に配置される反射鏡７０1 ，７０2 が光結合手段
（例えば、光ファイバ等の導波路や空間）６０1 〜６０
5 を介して光学的に結合され、所定の光路長を有するフ
ァブリペロー共振器が構成される。なお、図では反射鏡
７０2 からファブリペロー共振器内の光パルスが外部に
取り出される構成である。また、ファブリペロー共振器
を構成する各部の配置位置は、反射鏡７０1 ，７０2 を
除いて本実施例に限定されるものではない。
３０と、光路差付与手段４０と、波長分散手段５０と、
両端に配置される反射鏡７０1 ，７０2 が光結合手段
（例えば、光ファイバ等の導波路や空間）６０1 〜６０
5 を介して光学的に結合され、所定の光路長を有するフ
ァブリペロー共振器が構成される。なお、図では反射鏡
７０2 からファブリペロー共振器内の光パルスが外部に
取り出される構成である。また、ファブリペロー共振器
を構成する各部の配置位置は、反射鏡７０1 ，７０2 を
除いて本実施例に限定されるものではない。
【００３７】本実施例の特徴とするところは、従来のフ
ァブリペロー共振器型モード同期レーザの構成要素に加
えて、ファブリペロー共振器内に光路差付与手段４０お
よび波長分散手段５０を付加する構成にある。
ァブリペロー共振器型モード同期レーザの構成要素に加
えて、ファブリペロー共振器内に光路差付与手段４０お
よび波長分散手段５０を付加する構成にある。
【００３８】なお、本実施例の動作原理については、上
述したリング共振器型モード同期レーザの説明におい
て、縦モードの周波数間隔がｆr ＝ｃ／２Ｌと半分にな
る他は同様にして説明可能である。すなわち、 (6)式を
満たす２つの波長で同時にモード同期発振をさせること
ができる。
述したリング共振器型モード同期レーザの説明におい
て、縦モードの周波数間隔がｆr ＝ｃ／２Ｌと半分にな
る他は同様にして説明可能である。すなわち、 (6)式を
満たす２つの波長で同時にモード同期発振をさせること
ができる。
【００３９】次に、図１に示すリング共振器型モード同
期レーザに使用される光増幅手段１０の実施例（１），
（２），（３）について、図４，図５，図６を参照して
説明する。図４に示す光増幅手段は、希土類ドープ光フ
ァイバ増幅器の例であり、希土類ドープ光ファイバ１１
と、この希土類ドープ光ファイバ１１に励起光を供給す
る励起光供給部１２と、それらの両端に設けられる光フ
ァイバ付きの光アイソレータ１３1 ，１３2 とにより構
成される。励起光供給部１２は、励起光を発生する半導
体光源１２1 と、半導体光源１２1 に電流を供給する電
流源１２2 と、励起光と共振器からの発振光とを合波し
て希土類ドープ光ファイバ１１に導く２対１波長多重用
結合器１２3 とにより構成される。
期レーザに使用される光増幅手段１０の実施例（１），
（２），（３）について、図４，図５，図６を参照して
説明する。図４に示す光増幅手段は、希土類ドープ光フ
ァイバ増幅器の例であり、希土類ドープ光ファイバ１１
と、この希土類ドープ光ファイバ１１に励起光を供給す
る励起光供給部１２と、それらの両端に設けられる光フ
ァイバ付きの光アイソレータ１３1 ，１３2 とにより構
成される。励起光供給部１２は、励起光を発生する半導
体光源１２1 と、半導体光源１２1 に電流を供給する電
流源１２2 と、励起光と共振器からの発振光とを合波し
て希土類ドープ光ファイバ１１に導く２対１波長多重用
結合器１２3 とにより構成される。
【００４０】これらのすべての部品は、光ファイバを用
いて接続することが可能であり、光アイソレータの方向
性により発振光に対して左端（ＩＮ）から右端（ＯＵ
Ｔ）への片方向のみの光パスが形成される。なお、光フ
ァイバ同士の接続には、反射戻り光が極めて少ないスー
パーＰＣ光コネクタ、または斜め端面光コネクタ、また
は光ファイバの接続部を溶融してつなぐスプライスが適
当である。また、光アイソレータ１３1 ，１３2 は、偏
波無依存型あるいは偏波依存型（直線偏波を透過）のい
ずれでもよい。また、光パス中の反射レベルが小さい場
合には、片方の光アイソレータを省くこともできる。
いて接続することが可能であり、光アイソレータの方向
性により発振光に対して左端（ＩＮ）から右端（ＯＵ
Ｔ）への片方向のみの光パスが形成される。なお、光フ
ァイバ同士の接続には、反射戻り光が極めて少ないスー
パーＰＣ光コネクタ、または斜め端面光コネクタ、また
は光ファイバの接続部を溶融してつなぐスプライスが適
当である。また、光アイソレータ１３1 ，１３2 は、偏
波無依存型あるいは偏波依存型（直線偏波を透過）のい
ずれでもよい。また、光パス中の反射レベルが小さい場
合には、片方の光アイソレータを省くこともできる。
【００４１】ところで、ここに示す励起光供給部１２の
位置は、発振光の通過する方向に合わせて励起光を入射
させる順方向励起構成であるが、その配置は光アイソレ
ータ１３1 の左側であっても同様である。また、励起光
供給部１２は希土類ドープ光ファイバ１１のすぐ右側に
配置し、発振光の通過する方向と逆方向に励起光を入射
させる逆方向励起構成でもよい。さらに、順方向と逆方
向の励起光を併用する構成をとり、励起パワーを高める
ことも可能である。また、このような希土類ドープ光フ
ァイバ増幅器を複数個直列に接続して利得や出力パワー
を上げることも可能である。
位置は、発振光の通過する方向に合わせて励起光を入射
させる順方向励起構成であるが、その配置は光アイソレ
ータ１３1 の左側であっても同様である。また、励起光
供給部１２は希土類ドープ光ファイバ１１のすぐ右側に
配置し、発振光の通過する方向と逆方向に励起光を入射
させる逆方向励起構成でもよい。さらに、順方向と逆方
向の励起光を併用する構成をとり、励起パワーを高める
ことも可能である。また、このような希土類ドープ光フ
ァイバ増幅器を複数個直列に接続して利得や出力パワー
を上げることも可能である。
【００４２】なお、希土類ドープ光ファイバ１１が比較
的長い場合は、図１に示す波長分散手段５０の一部を兼
ねることも可能である。また、希土類ドープ光ファイバ
１１が偏波保存型であれば、光路差付与手段４０の一部
あるいは全部を兼ねることもできる。
的長い場合は、図１に示す波長分散手段５０の一部を兼
ねることも可能である。また、希土類ドープ光ファイバ
１１が偏波保存型であれば、光路差付与手段４０の一部
あるいは全部を兼ねることもできる。
【００４３】希土類ドープ光ファイバ１１の具体例とし
ては、エルビウム（Ｅｒ）をドープした数ｍ〜 100ｍの
長さの石英系光ファイバを使用することができる。ま
た、アルミニウムを同時にドープして利得幅を広げたも
のでもよい。このようなエルビウムドープ光ファイバは
波長が1.53〜1.56μｍの範囲で利得があるので、この波
長帯で複数の波長の光を同時に発振させることができ
る。なお、エルビウムイオンを光励起するのに適した波
長は、1.46〜1.49μｍあるいは0.97〜0.99μｍである
が、この両波長の光を発する半導体レーザはすでに開発
されている。また、エルビウム以外の希土類元素（例え
ば、ネオディミウム（Ｎｄ）やプラセオディミウム（Ｐ
ｒ））をドープした光ファイバを使用した場合には、他
の波長の光励起によって 1.3μｍや他の波長の光を発振
させることができる。
ては、エルビウム（Ｅｒ）をドープした数ｍ〜 100ｍの
長さの石英系光ファイバを使用することができる。ま
た、アルミニウムを同時にドープして利得幅を広げたも
のでもよい。このようなエルビウムドープ光ファイバは
波長が1.53〜1.56μｍの範囲で利得があるので、この波
長帯で複数の波長の光を同時に発振させることができ
る。なお、エルビウムイオンを光励起するのに適した波
長は、1.46〜1.49μｍあるいは0.97〜0.99μｍである
が、この両波長の光を発する半導体レーザはすでに開発
されている。また、エルビウム以外の希土類元素（例え
ば、ネオディミウム（Ｎｄ）やプラセオディミウム（Ｐ
ｒ））をドープした光ファイバを使用した場合には、他
の波長の光励起によって 1.3μｍや他の波長の光を発振
させることができる。
【００４４】図５に示す光増幅手段は、両端に光ファイ
バを備えた進行波型（ＴＷ）の半導体レーザ（ＬＤ）増
幅器モジュールの例であり、端面の反射防止膜コート，
斜め端面あるいは端面窓構造によって実現される端面の
反射率をほぼ零にした半導体レーザチップ１４と、半導
体レーザチップ１４に電流を供給する電流源１５と、半
導体レーザチップ１４と光ファイバとの光結合を行うレ
ンズ結合部１６1 ，１６2 と、レンズ結合部１６1 ，１
６2 と光ファイバとの間に挿入される光アイソレータ１
７1 ，１７2 とにより構成される。このような構成で
は、電流源１５を直接変調する構成をとることにより、
図１，図３に示す光変調器３０の役割を兼ねることもで
きる。
バを備えた進行波型（ＴＷ）の半導体レーザ（ＬＤ）増
幅器モジュールの例であり、端面の反射防止膜コート，
斜め端面あるいは端面窓構造によって実現される端面の
反射率をほぼ零にした半導体レーザチップ１４と、半導
体レーザチップ１４に電流を供給する電流源１５と、半
導体レーザチップ１４と光ファイバとの光結合を行うレ
ンズ結合部１６1 ，１６2 と、レンズ結合部１６1 ，１
６2 と光ファイバとの間に挿入される光アイソレータ１
７1 ，１７2 とにより構成される。このような構成で
は、電流源１５を直接変調する構成をとることにより、
図１，図３に示す光変調器３０の役割を兼ねることもで
きる。
【００４５】なお、光アイソレータ１７1 ，１７2 は、
図４に示すような光ファイバ付きの光アイソレータであ
ってもよい。また、レンズ結合部１６1 ，１６2 は、１
枚のレンズ系に限られるものではなく、焦点距離の異な
る２枚以上のレンズを組み合わせた共焦点レンズ系，擬
似焦点レンズ系あるいはテーパ先球光ファイバでもよ
い。ただし、半導体レーザチップ１４の端面、レンズ結
合部１６1 ，１６2 、光アイソレータ１７1 ，１７2 お
よび光ファイバの端面からの反射戻り光を抑圧する必要
があり、斜め端面の採用や反射防止膜のコーティングが
有効となる。
図４に示すような光ファイバ付きの光アイソレータであ
ってもよい。また、レンズ結合部１６1 ，１６2 は、１
枚のレンズ系に限られるものではなく、焦点距離の異な
る２枚以上のレンズを組み合わせた共焦点レンズ系，擬
似焦点レンズ系あるいはテーパ先球光ファイバでもよ
い。ただし、半導体レーザチップ１４の端面、レンズ結
合部１６1 ，１６2 、光アイソレータ１７1 ，１７2 お
よび光ファイバの端面からの反射戻り光を抑圧する必要
があり、斜め端面の採用や反射防止膜のコーティングが
有効となる。
【００４６】図６に示す光増幅手段は、光ファイバラマ
ン増幅器の例であり、光ファイバラマン増幅部１８と、
この光ファイバラマン増幅部１８に励起光を供給する励
起光供給部１２と、片方向の光パスを決める光アイソレ
ータ１３1 とにより構成される。励起光供給部１２は、
図４に示すものと同様である。
ン増幅器の例であり、光ファイバラマン増幅部１８と、
この光ファイバラマン増幅部１８に励起光を供給する励
起光供給部１２と、片方向の光パスを決める光アイソレ
ータ１３1 とにより構成される。励起光供給部１２は、
図４に示すものと同様である。
【００４７】励起光の波長は、発振光に対して短波長に
ラマンシフト量だけシフトさせる（石英系光ファイバで
は1.55μｍに対して1.47μｍでよい）。光ファイバラマ
ン増幅部１８には、通常の石英系光ファイバを使用する
か、あるいはゲルマニウム（Ｇｅ）を高ドープして単位
長当たりの利得を改善したゲルマニウム光ファイバを使
用する。なお、光ファイバラマン増幅部１８は比較的長
い光ファイバを用いるので、図１に示す波長分散手段５
０の一部を兼ねることも可能である。また、偏波保存型
の光ファイバラマン増幅部１８に対して直交偏波による
光励起を行うと、光路差付与手段４０の一部あるいは全
部を兼ねることもできる。
ラマンシフト量だけシフトさせる（石英系光ファイバで
は1.55μｍに対して1.47μｍでよい）。光ファイバラマ
ン増幅部１８には、通常の石英系光ファイバを使用する
か、あるいはゲルマニウム（Ｇｅ）を高ドープして単位
長当たりの利得を改善したゲルマニウム光ファイバを使
用する。なお、光ファイバラマン増幅部１８は比較的長
い光ファイバを用いるので、図１に示す波長分散手段５
０の一部を兼ねることも可能である。また、偏波保存型
の光ファイバラマン増幅部１８に対して直交偏波による
光励起を行うと、光路差付与手段４０の一部あるいは全
部を兼ねることもできる。
【００４８】図４および図６に示す２対１波長多重用結
合器１２3 は、波長差が50ｎｍ以上と大きいので、誘電
体多層膜による光フィルタ、あるいは２本の単一モード
光ファイバを束ねて側面を融着延伸した光ファイバカッ
プラ、あるいは回折格子その他が使用できる。特に、光
ファイバカップラは、光ファイバに閉じ込めたまま合波
できるので、他の方法に比べて内部反射が少ない。
合器１２3 は、波長差が50ｎｍ以上と大きいので、誘電
体多層膜による光フィルタ、あるいは２本の単一モード
光ファイバを束ねて側面を融着延伸した光ファイバカッ
プラ、あるいは回折格子その他が使用できる。特に、光
ファイバカップラは、光ファイバに閉じ込めたまま合波
できるので、他の方法に比べて内部反射が少ない。
【００４９】次に、図３に示すファブリペロー共振器型
モード同期レーザに使用される光増幅手段１０の実施例
について説明する。ファブリペロー共振器型モード同期
レーザでは往復の光パスを確保するために、図４〜図６
に示す構成から光アイソレータを省いた構成の光増幅手
段が用いられる。その他の要求条件は上述したものとほ
ぼ同じであるが、ファブリペロー共振器内の不要な反射
で生じる自励発振を抑圧するために、光変調器３０，光
結合手段６０1 〜６０5 、光路差付与手段４０および波
長分散手段５０において内部反射をできるだけ抑圧する
必要がある。したがって、光パス中には垂直端面がない
ようにすることと、光ファイバ同士の接続には融着法を
採用することが有効である。
モード同期レーザに使用される光増幅手段１０の実施例
について説明する。ファブリペロー共振器型モード同期
レーザでは往復の光パスを確保するために、図４〜図６
に示す構成から光アイソレータを省いた構成の光増幅手
段が用いられる。その他の要求条件は上述したものとほ
ぼ同じであるが、ファブリペロー共振器内の不要な反射
で生じる自励発振を抑圧するために、光変調器３０，光
結合手段６０1 〜６０5 、光路差付与手段４０および波
長分散手段５０において内部反射をできるだけ抑圧する
必要がある。したがって、光パス中には垂直端面がない
ようにすることと、光ファイバ同士の接続には融着法を
採用することが有効である。
【００５０】次に、図１および図３に示す光変調器３０
の実施例について説明する。光変調器３０の一例として
は、電気光学効果を利用したマッハツェンダ型LiNbO3光
強度変調器、方向性結合型LiNbO3光強度変調器その他が
利用できる。また、ＭＱＷ構造のInGaAsP 材料の電気光
学効果や吸収端の電圧依存性を利用した光変調器も使用
できる。なお、これらの光変調器には偏波依存性を有す
るタイプが多いが、その場合には入射偏光を変調の加わ
る偏光方向に一致させれば問題はない。特に、この偏光
方向に一致させて偏波保存型光ファイバが接続されてい
る場合には、この光ファイバの複屈折の主軸に入射光の
偏光を合わせればよい。光変調器３０に加える変調波形
は、周波数ｆm が高速繰り返しの場合は正弦波でもよい
が、低速の場合には矩形波が望ましい。
の実施例について説明する。光変調器３０の一例として
は、電気光学効果を利用したマッハツェンダ型LiNbO3光
強度変調器、方向性結合型LiNbO3光強度変調器その他が
利用できる。また、ＭＱＷ構造のInGaAsP 材料の電気光
学効果や吸収端の電圧依存性を利用した光変調器も使用
できる。なお、これらの光変調器には偏波依存性を有す
るタイプが多いが、その場合には入射偏光を変調の加わ
る偏光方向に一致させれば問題はない。特に、この偏光
方向に一致させて偏波保存型光ファイバが接続されてい
る場合には、この光ファイバの複屈折の主軸に入射光の
偏光を合わせればよい。光変調器３０に加える変調波形
は、周波数ｆm が高速繰り返しの場合は正弦波でもよい
が、低速の場合には矩形波が望ましい。
【００５１】次に、図１および図３に示す光路差付与手
段４０において、２種類の光路差を付与する原理構成と
条件について、図７を参照して説明する。光路差付与手
段４０は、長さがαｈ、複屈折Ｂがｎe −ｎo の１つの
複屈折媒質で構成される。たとえば、図に示すようにｙ
軸を光学軸の方向（屈折率がｎe となる異常光の偏波方
向）としてｙ偏波Ｅy がこれを通過すると、その光路長
はαｈｎe となり、ｘ偏波Ｅxに対してはαｈｎo とな
り、両偏波の光路差はαｈＢとなる。すなわち、共振器
の光路差はｘ偏波とｙ偏波との間で生じる。したがっ
て、２種類の光路をもつ共振器を構成するためには、両
偏波がほぼ等しい強度で複屈折媒質に入力され、出力さ
れた両偏波ともにその偏波方向が入れ替わらないように
して再入力されなければならない。なお、複屈折媒質と
しては、上述したように偏波保存型パンダ光ファイバの
他に水晶や方解石が用いられる。
段４０において、２種類の光路差を付与する原理構成と
条件について、図７を参照して説明する。光路差付与手
段４０は、長さがαｈ、複屈折Ｂがｎe −ｎo の１つの
複屈折媒質で構成される。たとえば、図に示すようにｙ
軸を光学軸の方向（屈折率がｎe となる異常光の偏波方
向）としてｙ偏波Ｅy がこれを通過すると、その光路長
はαｈｎe となり、ｘ偏波Ｅxに対してはαｈｎo とな
り、両偏波の光路差はαｈＢとなる。すなわち、共振器
の光路差はｘ偏波とｙ偏波との間で生じる。したがっ
て、２種類の光路をもつ共振器を構成するためには、両
偏波がほぼ等しい強度で複屈折媒質に入力され、出力さ
れた両偏波ともにその偏波方向が入れ替わらないように
して再入力されなければならない。なお、複屈折媒質と
しては、上述したように偏波保存型パンダ光ファイバの
他に水晶や方解石が用いられる。
【００５２】ここで、図８に示すように、複数の複屈折
媒質（各々の長さがαj1ｈ，αj2ｈ，…，αjnｈ、各複
屈折がＢj1，Ｂj2，…，Ｂjn）で構成される場合におい
ても、以下の条件では１つの複屈折媒質と見なすことが
できる。すなわち、各々の光学軸の方向が１番目の光学
軸に対して、平行（０度）か直交（90度）の場合であ
る。このとき、 (6)式の波長決定の条件式は、左辺を αＢ＝αj1Ｂj1±αj2Ｂj2±…±αjnＢjn＝αj Ｂj,eff …(9) とおき、右辺のαを α＝αj ＝αj1＋αj2＋…＋αjn …(10) とした式となる。ここで、複合記号±は符号＋が０度の
場合であり、符号−が90度の場合である。
媒質（各々の長さがαj1ｈ，αj2ｈ，…，αjnｈ、各複
屈折がＢj1，Ｂj2，…，Ｂjn）で構成される場合におい
ても、以下の条件では１つの複屈折媒質と見なすことが
できる。すなわち、各々の光学軸の方向が１番目の光学
軸に対して、平行（０度）か直交（90度）の場合であ
る。このとき、 (6)式の波長決定の条件式は、左辺を αＢ＝αj1Ｂj1±αj2Ｂj2±…±αjnＢjn＝αj Ｂj,eff …(9) とおき、右辺のαを α＝αj ＝αj1＋αj2＋…＋αjn …(10) とした式となる。ここで、複合記号±は符号＋が０度の
場合であり、符号−が90度の場合である。
【００５３】以上の関係により、複屈折媒質の全長は個
々の長さの和と等しいが、等価的な複屈折Ｂj,eff は、
個々の値を同じＢとしても、長さの比と光学軸の向き
（０度，90度）を適当に選ぶことにより、０≦Ｂj,eff
≦Ｂとなる範囲をとることができる。すなわち、与えら
れたα（複屈折媒質の全長）において、複屈折がＢ以下
の任意の値を選択できるので、それに応じて波長差を自
由に設定することができる。
々の長さの和と等しいが、等価的な複屈折Ｂj,eff は、
個々の値を同じＢとしても、長さの比と光学軸の向き
（０度，90度）を適当に選ぶことにより、０≦Ｂj,eff
≦Ｂとなる範囲をとることができる。すなわち、与えら
れたα（複屈折媒質の全長）において、複屈折がＢ以下
の任意の値を選択できるので、それに応じて波長差を自
由に設定することができる。
【００５４】次に、光路差付与手段４０において、３種
類以上の光路差を付与する原理構成と条件について、図
９を参照して説明する。光路差付与手段４０は、図７あ
るいは図８で与えられる複屈折媒質を基本単位（長さα
j ｈ，複屈折Ｂj,eff ）として、図９(1) に示すように
２単位以上を配置して構成される。このとき、各単位の
光学軸方向は、隣同士がほぼ±45度をなすように配置さ
れる。なお、隣同士の光学軸が平行または直交する場合
には、図８で説明したように、それらを合わせたものが
１単位となる。
類以上の光路差を付与する原理構成と条件について、図
９を参照して説明する。光路差付与手段４０は、図７あ
るいは図８で与えられる複屈折媒質を基本単位（長さα
j ｈ，複屈折Ｂj,eff ）として、図９(1) に示すように
２単位以上を配置して構成される。このとき、各単位の
光学軸方向は、隣同士がほぼ±45度をなすように配置さ
れる。なお、隣同士の光学軸が平行または直交する場合
には、図８で説明したように、それらを合わせたものが
１単位となる。
【００５５】ここで、４つの光路差を付与する場合に
は、α1 Ｂ1,eff ＝２α2 Ｂ2,eff をほぼ満たす２組の
単位（２段構成）で実現可能である。なお、この順番は
入れ替えてもよい。
は、α1 Ｂ1,eff ＝２α2 Ｂ2,eff をほぼ満たす２組の
単位（２段構成）で実現可能である。なお、この順番は
入れ替えてもよい。
【００５６】図９(2) は、偏波方向によって光路差の生
じる様子を模式的に示す図である。図において、横軸は
光路長の相対的な差を表す。１段目の光学軸（主軸）を
ｙ軸としたときに、ｙ偏波Ｅy およびｘ偏波Ｅx が入射
されると、１段目の後ではｙ偏波Ｅy の光路長がｘ偏波
Ｅx の光路長よりもΔＬ（＝α1 ｈＢ1,eff ）だけ長く
なる。次に、ｙ偏波Ｅy あるいはｘ偏波Ｅx は、２段目
の光学軸（ｙ′軸）と45度あるいは−45度をなすので、
２段目を通過すると各々ｙ′偏波成分 (Ｅyy'，Ｅxy' )
と、これに直交するｘ′偏波成分（Ｅyx' ，Ｅxx' ）
とに分かれる。ｙ′偏波成分とｘ′偏波成分の光路長の
差はΔＬ／２であるので、図に示すように、互いの光路
差がΔＬ／２と等しい４種類の成分（光路長が小さい順
にＥxx'，Ｅxy' ，Ｅyx' ，Ｅyy' ）ができる。この原
理によれば、ｋ段で２k 種類の光路差を形成することが
できる。なお、２k 種類以外の光路差については、図９
(2) で説明したように、αj ｈＢj,eff の条件を選べば
可能である。たとえば、α1 Ｂ1,eff ＝α2 Ｂ2,eff と
すると、Ｅxy' とＥyx' が一致するので、３種類の光路
差が実現される。
じる様子を模式的に示す図である。図において、横軸は
光路長の相対的な差を表す。１段目の光学軸（主軸）を
ｙ軸としたときに、ｙ偏波Ｅy およびｘ偏波Ｅx が入射
されると、１段目の後ではｙ偏波Ｅy の光路長がｘ偏波
Ｅx の光路長よりもΔＬ（＝α1 ｈＢ1,eff ）だけ長く
なる。次に、ｙ偏波Ｅy あるいはｘ偏波Ｅx は、２段目
の光学軸（ｙ′軸）と45度あるいは−45度をなすので、
２段目を通過すると各々ｙ′偏波成分 (Ｅyy'，Ｅxy' )
と、これに直交するｘ′偏波成分（Ｅyx' ，Ｅxx' ）
とに分かれる。ｙ′偏波成分とｘ′偏波成分の光路長の
差はΔＬ／２であるので、図に示すように、互いの光路
差がΔＬ／２と等しい４種類の成分（光路長が小さい順
にＥxx'，Ｅxy' ，Ｅyx' ，Ｅyy' ）ができる。この原
理によれば、ｋ段で２k 種類の光路差を形成することが
できる。なお、２k 種類以外の光路差については、図９
(2) で説明したように、αj ｈＢj,eff の条件を選べば
可能である。たとえば、α1 Ｂ1,eff ＝α2 Ｂ2,eff と
すると、Ｅxy' とＥyx' が一致するので、３種類の光路
差が実現される。
【００５７】このように構成される複屈折物質では、Ｔ
Ｅ偏光およびＴＭ偏光に２分された個々の偏光が次々と
２分され、２k 種類の光路差が形成されるが、それらを
Ｌ1 〜Ｌk とすれば、上述した２種類の場合と同様に波
長分散を使って Ｌ1(λ1)＝Ｌ2(λ2)＝ … ＝Ｌm(λm) …(11) にすることができる。ただし、２≦ｍ≦ｋである。ここ
で、λ1 〜λm が利得媒質の利得幅以内に入れば、複数
の波長でモード同期発振させることができる。
Ｅ偏光およびＴＭ偏光に２分された個々の偏光が次々と
２分され、２k 種類の光路差が形成されるが、それらを
Ｌ1 〜Ｌk とすれば、上述した２種類の場合と同様に波
長分散を使って Ｌ1(λ1)＝Ｌ2(λ2)＝ … ＝Ｌm(λm) …(11) にすることができる。ただし、２≦ｍ≦ｋである。ここ
で、λ1 〜λm が利得媒質の利得幅以内に入れば、複数
の波長でモード同期発振させることができる。
【００５８】以上説明したように、複数の複屈折物質を
用い、さらに隣接する光学軸がほぼ±45度をなすように
配置した光路差付与手段４０を用いることにより、多数
の異なった光路差を実現することができる。また、この
目的には共振器を構成するすべての複屈折要素が利用で
きる。たとえば、光増幅手段１０の複屈折（図４，図６
の例で偏波保存型パンダ光ファイバを使用した場合や、
図５の例で半導体レーザチップの複屈折）や、光結合手
段６０に偏波保存型パンダ光ファイバを使用すればその
複屈折も利用できる。そのとき、隣接する複屈折物質と
の接続条件により、対応する数の異なった光路差を実現
することができる。
用い、さらに隣接する光学軸がほぼ±45度をなすように
配置した光路差付与手段４０を用いることにより、多数
の異なった光路差を実現することができる。また、この
目的には共振器を構成するすべての複屈折要素が利用で
きる。たとえば、光増幅手段１０の複屈折（図４，図６
の例で偏波保存型パンダ光ファイバを使用した場合や、
図５の例で半導体レーザチップの複屈折）や、光結合手
段６０に偏波保存型パンダ光ファイバを使用すればその
複屈折も利用できる。そのとき、隣接する複屈折物質と
の接続条件により、対応する数の異なった光路差を実現
することができる。
【００５９】次に、図７〜図９で説明した光路差付与手
段４０が共振器として有効に作用する条件について説明
する。まず、図９(2) に示した１段目出力を利用する２
種類の光路を有する共振器について考察する。
段４０が共振器として有効に作用する条件について説明
する。まず、図９(2) に示した１段目出力を利用する２
種類の光路を有する共振器について考察する。
【００６０】この場合には、ｎe ＞ｎo と仮定すると、
異常光Ｅy は長い光路ＬL に対応し、常光Ｅx は短い光
路ＬS に対応する。これらが共振器を形成するには、異
常光Ｅy および常光Ｅx ともに、共振器を１周あるいは
１往復したときに同じ利得（損失も含む）を受け、出力
と同じ偏波方向Ｅy ，Ｅx として再入力されなければな
らない。たとえば、異常光Ｅyと常光Ｅx が入れ替わっ
て再入力された場合には、１周目と２周目とを合わせる
と、両偏波ともＬL ＋ＬS と同じになり、光路差の異な
る共振器が形成されない。
異常光Ｅy は長い光路ＬL に対応し、常光Ｅx は短い光
路ＬS に対応する。これらが共振器を形成するには、異
常光Ｅy および常光Ｅx ともに、共振器を１周あるいは
１往復したときに同じ利得（損失も含む）を受け、出力
と同じ偏波方向Ｅy ，Ｅx として再入力されなければな
らない。たとえば、異常光Ｅyと常光Ｅx が入れ替わっ
て再入力された場合には、１周目と２周目とを合わせる
と、両偏波ともＬL ＋ＬS と同じになり、光路差の異な
る共振器が形成されない。
【００６１】再入力の具体的な条件は、以下の２つであ
る。出力されたｘ偏波およびｙ偏波ともそのまま共振
器内に保持させて再入力すること、出力されたｘ偏波
とｙ偏波をｘ軸と±45度をなす１つの直線偏波で切り出
し、それをｘ軸と±45度をなすように再入力することで
ある。
る。出力されたｘ偏波およびｙ偏波ともそのまま共振
器内に保持させて再入力すること、出力されたｘ偏波
とｙ偏波をｘ軸と±45度をなす１つの直線偏波で切り出
し、それをｘ軸と±45度をなすように再入力することで
ある。
【００６２】条件は、利得や光変調手段などが偏波に
依存せず、共振器が任意の偏波でモード同期発振できる
場合にのみ適用される。なお、条件では付加的な損失
が加わらないのに対して、条件では原理的に３dBの損
失が加わる。
依存せず、共振器が任意の偏波でモード同期発振できる
場合にのみ適用される。なお、条件では付加的な損失
が加わらないのに対して、条件では原理的に３dBの損
失が加わる。
【００６３】図１０は、条件に基づいて２種類の光路
長を与えるリング共振器の構成法を説明する図である。
なお、ここでは、理解を容易にするためにリング共振器
を構成する各部品は省略し、偏波状態の様子のみについ
て示す。
長を与えるリング共振器の構成法を説明する図である。
なお、ここでは、理解を容易にするためにリング共振器
を構成する各部品は省略し、偏波状態の様子のみについ
て示す。
【００６４】図１０(1) は、光路差付与手段４０以外は
複屈折のない（極めて少ない）物質、例えば通常の真円
形光ファイバを用いた場合であり、曲げ等で偏波が保持
されない場合には偏波制御器（１／２波長板と１／４波
長板の組み合わせ）８１を備えて、再入力部の偏波状態
を制御して合わせる構成になっている。
複屈折のない（極めて少ない）物質、例えば通常の真円
形光ファイバを用いた場合であり、曲げ等で偏波が保持
されない場合には偏波制御器（１／２波長板と１／４波
長板の組み合わせ）８１を備えて、再入力部の偏波状態
を制御して合わせる構成になっている。
【００６５】図１０(2) は、すべてが偏波保存性のある
部品（例えば偏波保存型パンダ光ファイバ）を用いた場
合であり、光路差付与手段４０の出力部および入力部と
もに、その光学軸方向に合わせて光ファイバの主軸（ｎ
e ，ｎo の方向）を配置する構成である。ただし、この
場合には、光路差付与手段４０と接続される外部の偏波
保存型パンダ光ファイバでも光路差が加わるので、これ
を光路差付与手段に加えて設計するか、あるいは図１０
(2) に示すように、等価的に零（複数の偏波保存型パン
ダ光ファイバを用いて (9)式を零にする条件、例えば同
一長の偏波保存型パンダ光ファイバを速い軸を直交させ
て接続するような条件）にして使用する必要がある。
部品（例えば偏波保存型パンダ光ファイバ）を用いた場
合であり、光路差付与手段４０の出力部および入力部と
もに、その光学軸方向に合わせて光ファイバの主軸（ｎ
e ，ｎo の方向）を配置する構成である。ただし、この
場合には、光路差付与手段４０と接続される外部の偏波
保存型パンダ光ファイバでも光路差が加わるので、これ
を光路差付与手段に加えて設計するか、あるいは図１０
(2) に示すように、等価的に零（複数の偏波保存型パン
ダ光ファイバを用いて (9)式を零にする条件、例えば同
一長の偏波保存型パンダ光ファイバを速い軸を直交させ
て接続するような条件）にして使用する必要がある。
【００６６】図１０(1),(2) に示す共振器内では、どの
部分をとっても直交する２つの偏波が共存するので、出
力される２波長の光パルス列は常に直交している。ま
た、図１０(1),(2) に示す構成を組み合わせることもで
きる。なお、図１０の構成法は、ファブリペロー共振器
の場合にも適用可能である。
部分をとっても直交する２つの偏波が共存するので、出
力される２波長の光パルス列は常に直交している。ま
た、図１０(1),(2) に示す構成を組み合わせることもで
きる。なお、図１０の構成法は、ファブリペロー共振器
の場合にも適用可能である。
【００６７】図１１は、条件に基づいて２種類以上の
光路長を与えるリング共振器の構成法を説明する図であ
る。条件は、偏波依存性のある部品（例えば、ＬＮ変
調器，半導体レーザアンプ，偏波依存型光アイソレー
タ，偏光子）を用いた共振器で、１つの偏波でしかモー
ド同期発振しない場合に有効な構成法であるが、もちろ
ん偏波依存性のない場合にも適用可能である。
光路長を与えるリング共振器の構成法を説明する図であ
る。条件は、偏波依存性のある部品（例えば、ＬＮ変
調器，半導体レーザアンプ，偏波依存型光アイソレー
タ，偏光子）を用いた共振器で、１つの偏波でしかモー
ド同期発振しない場合に有効な構成法であるが、もちろ
ん偏波依存性のない場合にも適用可能である。
【００６８】図において、光路差付与手段４０から出射
された２つの偏波が最初の偏波依存性のある偏光子９１
に入射されるとき、偏光子９１の主軸と45度をなすよう
に接続し、そこから出射した直線偏波は次の偏波依存性
のある部品の主軸と一致させておき、再び光路差付与手
段４０に入射する所でその入射側の光学軸と45度をなす
ように構成する。なお、光路差付与手段４０の入射側に
は、図に示すように45度の入射条件を決定するための偏
光子９３を挿入してもよい。また、図では、光変調器等
の入射側に偏波状態を制御する偏波制御器８１が備えら
れる。
された２つの偏波が最初の偏波依存性のある偏光子９１
に入射されるとき、偏光子９１の主軸と45度をなすよう
に接続し、そこから出射した直線偏波は次の偏波依存性
のある部品の主軸と一致させておき、再び光路差付与手
段４０に入射する所でその入射側の光学軸と45度をなす
ように構成する。なお、光路差付与手段４０の入射側に
は、図に示すように45度の入射条件を決定するための偏
光子９３を挿入してもよい。また、図では、光変調器等
の入射側に偏波状態を制御する偏波制御器８１が備えら
れる。
【００６９】ところで、この構成では、光路差付与手段
４０と偏光子９１との間のみに２つの偏波状態が存在す
るので、ここに光分岐器２０を置くと直交偏波出力が得
られるが、それ以外に設置した場合には同一偏波の出力
となる。
４０と偏光子９１との間のみに２つの偏波状態が存在す
るので、ここに光分岐器２０を置くと直交偏波出力が得
られるが、それ以外に設置した場合には同一偏波の出力
となる。
【００７０】なお、この構成法についてもファブリペロ
ー共振器に適用可能であるが、片側の偏光子を省く場合
には、偏光子のある方に偏波依存性のある部品を配置す
る必要がある。
ー共振器に適用可能であるが、片側の偏光子を省く場合
には、偏光子のある方に偏波依存性のある部品を配置す
る必要がある。
【００７１】次に、図９(2) に示した２段目以降の出力
を利用して３種類以上の光路を有する共振器について考
察する。図９(2) に示すように、光路差付与手段の出力
は２つの直交する直線偏波から構成される。リング共振
器の場合において、Ｅyx' 出力を反対側からの再入力の
際にＥy になるように偏波方向を回転させるとする。こ
のとき、Ｅyx' は２度目も同じ光路長となって共振器を
形成できるが、Ｅyx' に直交するＥyy' は再入力でＥx
方向になるので、Ｅyy' に対応する共振器は形成できな
い。同様にして、Ｅxy' は共振条件を満たすが、Ｅxx'
は共振条件を満たさない。結局、この構成法では２つの
共振条件しか存在せず、３つ以上の波長では発振できな
い。
を利用して３種類以上の光路を有する共振器について考
察する。図９(2) に示すように、光路差付与手段の出力
は２つの直交する直線偏波から構成される。リング共振
器の場合において、Ｅyx' 出力を反対側からの再入力の
際にＥy になるように偏波方向を回転させるとする。こ
のとき、Ｅyx' は２度目も同じ光路長となって共振器を
形成できるが、Ｅyx' に直交するＥyy' は再入力でＥx
方向になるので、Ｅyy' に対応する共振器は形成できな
い。同様にして、Ｅxy' は共振条件を満たすが、Ｅxx'
は共振条件を満たさない。結局、この構成法では２つの
共振条件しか存在せず、３つ以上の波長では発振できな
い。
【００７２】３つ以上の共振条件をリング共振器で実現
するには、光路差付与手段４０から出力される２つの偏
波を反対側から再入力するときに、光路差付与手段の入
力側の光学軸に対して45度の偏波方向となるようにすれ
ばよい。このようにすれば、各光路差に対応する偏波成
分が１周したときに、同じ入力偏波条件となる成分が常
に半分は存在するので、３つ以上の波長で発振させるこ
とができる。
するには、光路差付与手段４０から出力される２つの偏
波を反対側から再入力するときに、光路差付与手段の入
力側の光学軸に対して45度の偏波方向となるようにすれ
ばよい。このようにすれば、各光路差に対応する偏波成
分が１周したときに、同じ入力偏波条件となる成分が常
に半分は存在するので、３つ以上の波長で発振させるこ
とができる。
【００７３】具体的方法は、共振器内の部品に偏波依存
性がある場合は、図１１に示すように光路差付与手段４
０の入出力段に偏光子９１，９３を配置する。すなわ
ち、光路差付与手段４０の出力側で出力偏波に対して45
度に配置した偏波９１で切り出した後に、この直線偏波
を保持させたまま光路差付与手段４０の入力側に導き、
入力側の光学軸と45度をなす直線偏波で戻すようにすれ
ばよい。なお、途中の経路で真円光ファイバなどを使っ
て偏波状態が変化した場合には、偏波制御器８１を必要
に応じて用いて入力側で45度の偏波となるようにする。
また、入力側に偏光子９３が設置されていれば、偏波を
完全に合わせる必要はない。
性がある場合は、図１１に示すように光路差付与手段４
０の入出力段に偏光子９１，９３を配置する。すなわ
ち、光路差付与手段４０の出力側で出力偏波に対して45
度に配置した偏波９１で切り出した後に、この直線偏波
を保持させたまま光路差付与手段４０の入力側に導き、
入力側の光学軸と45度をなす直線偏波で戻すようにすれ
ばよい。なお、途中の経路で真円光ファイバなどを使っ
て偏波状態が変化した場合には、偏波制御器８１を必要
に応じて用いて入力側で45度の偏波となるようにする。
また、入力側に偏光子９３が設置されていれば、偏波を
完全に合わせる必要はない。
【００７４】なお、図１０に示すように共振器内の部品
に偏波依存性がない場合には、光路差付与手段４０に左
側から再入力される偏波状態を45度傾ければよい。ま
た、ファブリペロー共振器型に２段以上の光路差付与手
段を挿入する場合には、偏波依存性のある部品を使用し
たときに上述の偏光子と同様の向きに挿入すればよい。
また、光路差付与手段以外が偏波に依存しない場合に
は、出力偏波がそのまま戻るようにすればよく、必要に
応じて偏波制御器を用いればよい。
に偏波依存性がない場合には、光路差付与手段４０に左
側から再入力される偏波状態を45度傾ければよい。ま
た、ファブリペロー共振器型に２段以上の光路差付与手
段を挿入する場合には、偏波依存性のある部品を使用し
たときに上述の偏光子と同様の向きに挿入すればよい。
また、光路差付与手段以外が偏波に依存しない場合に
は、出力偏波がそのまま戻るようにすればよく、必要に
応じて偏波制御器を用いればよい。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、物理的に
は１つの共振器で構成されるモード同期レーザに、光路
差付与手段と波長分散手段を所定の条件のもとで付加す
ることにより、繰り返しが完全に一致した多波長の高速
光パルス列を発生する新しいタイプのレーザ装置を実現
することができる。
は１つの共振器で構成されるモード同期レーザに、光路
差付与手段と波長分散手段を所定の条件のもとで付加す
ることにより、繰り返しが完全に一致した多波長の高速
光パルス列を発生する新しいタイプのレーザ装置を実現
することができる。
【００７６】本発明による波長多重型モード同期レーザ
装置は、光周波数多重伝送方式に用いられる多波長光パ
ルス光源や波長多重型光ソリトン光源として用いること
が可能である。また、多波長同期発振性や直交偏波発振
を利用した新しい光計測技術として、例えば光ファイバ
の波長分散測定、光半導体デバイスの動特性を評価する
ポンプ−プローブ測定、光サンプリング測定その他の新
しい分野への応用が期待できる。
装置は、光周波数多重伝送方式に用いられる多波長光パ
ルス光源や波長多重型光ソリトン光源として用いること
が可能である。また、多波長同期発振性や直交偏波発振
を利用した新しい光計測技術として、例えば光ファイバ
の波長分散測定、光半導体デバイスの動特性を評価する
ポンプ−プローブ測定、光サンプリング測定その他の新
しい分野への応用が期待できる。
【図１】請求項１に記載の波長多重型モード同期レーザ
装置の実施例構成を示すブロック図である。
装置の実施例構成を示すブロック図である。
【図２】請求項１に記載の波長多重型モード同期レーザ
装置の動作原理を説明する図である。
装置の動作原理を説明する図である。
【図３】請求項２に記載の波長多重型モード同期レーザ
装置の実施例構成を示すブロック図である。
装置の実施例構成を示すブロック図である。
【図４】光増幅手段１０の実施例構成（１）を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】光増幅手段１０の実施例構成（２）を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】光増幅手段１０の実施例構成（３）を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】２種類の光路差を付与する光路差付与手段４０
の原理構成を示す図である。
の原理構成を示す図である。
【図８】２種類の光路差を付与する光路差付与手段４０
の原理構成を示す図である。
の原理構成を示す図である。
【図９】３種類以上の光路差を付与する光路差付与手段
４０の原理構成および動作を説明する図である。
４０の原理構成および動作を説明する図である。
【図１０】２種類の光路長を与えるリング共振器の構成
法を説明する図である。
法を説明する図である。
【図１１】２種類以上の光路長を与えるリング共振器の
構成法を説明する図である。
構成法を説明する図である。
【図１２】従来のリング共振器型モード同期レーザの動
作原理について説明する図である。
作原理について説明する図である。
１０ 光増幅手段 １１ 希土類ドープ光ファイバ １２ 励起光供給部 １２1 半導体光源 １２2 電流源 １２3 ２対１波長多重用結合器 １３1 ，１３2 光アイソレータ １４ 半導体レーザチップ １５ 電流源 １６1 ，１６2 レンズ結合部 １７1 ，１７2 光アイソレータ １８ 光ファイバラマン増幅部 ２０ 光分岐器 ３０ 光変調器 ４０ 光路差付与手段 ５０ 波長分散手段 ６０1 〜６０5 光結合手段 ７０1 ，７０2 反射鏡 ８１ 偏波制御器 ９１，９３ 偏光子
Claims (10)
- 【請求項１】 光の損失あるいは位相を所定の周波数で
変調する光変調手段と、 変調された光パルスを増幅する光増幅手段と、 前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、 前記各手段を互いに光学的に結合し、所定の長さのリン
グ状の光路を有するリング共振器を形成する光結合手段
とを備えたリング共振器型モード同期レーザ装置におい
て、 前記リング共振器内に、 互いに直交する偏光方向によって異なる屈折率を与え、
各屈折率に応じて形成される複数の光路長に対応した共
振器を構成する光路差付与手段と、 波長によって異なる屈折率を与える波長分散手段とを備
えたことを特徴とする波長多重型モード同期レーザ装
置。 - 【請求項２】 光の損失あるいは位相を所定の周波数で
変調する光変調手段と、 変調された光パルスを増幅する光増幅手段と、 入射光の大部分を反射させる２つの光反射手段と、 前記２つの光反射手段を両端に配置し、その間に前記光
変調手段および光増幅手段を配置して光学的に結合し、
所定の長さの往復光路を有するファブリペロー共振器を
形成する光結合手段とを備えたファブリペロー共振器型
モード同期レーザ装置において、 前記ファブリペロー共振器内に、 互いに直交する偏光方向によって異なる屈折率を与え、
各屈折率に応じて形成される複数の光路長に対応した共
振器を構成する光路差付与手段と、 波長によって異なる屈折率を与える波長分散手段とを備
えたことを特徴とする波長多重型モード同期レーザ装
置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の波長多
重型モード同期レーザ装置において、 光路差付与手段で各屈折率に応じて形成される複数の光
路長Ｌ1〜Ｌk（ｋは２以上の整数）と、光増幅手段の利
得スペクトル幅に入る複数の波長λ1〜λm（ｍは２以上
ｋ以下の整数）との間で、波長λj におけるｉ番目の光
路長をＬi(λj)としたときに、波長分散手段によって異
なる波長における光路長が等しくなる条件であるＬ1(λ
1)＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たす構成であることを
特徴とする波長多重型モード同期レーザ装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の波長多重型モード同期
レーザ装置において、 Ｌ1(λ1)＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たすｍ個の共振
器は、対応する光路長における光増幅手段の利得とそれ
ぞれの共振器損失との差である共振器利得がそれぞれ１
より大きく、かつそれぞれが等しい構成であることを特
徴とする波長多重型モード同期レーザ装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の波長多重型モード同期
レーザ装置において、 Ｌ1(λ1)＝Ｌ2(λ2)＝…＝Ｌm(λm)を満たす波長λ1 〜
λm は、互いの波長差が光パルスが有するスペクトル幅
よりも大きい構成であることを特徴とする波長多重型モ
ード同期レーザ装置。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載の波長多
重型モード同期レーザ装置において、 光路差付与手段は、少なくとも１つの複屈折光ファイバ
あるいは複屈折結晶から構成される複屈折媒質を含むこ
とを特徴とする波長多重型モード同期レーザ装置。 - 【請求項７】 請求項１または請求項２に記載の波長多
重型モード同期レーザ装置において、 光路差付与手段は、複屈折光ファイバあるいは複屈折結
晶から構成される複屈折媒質を複数Ｎ個含み、その中の
（Ｎ−ｐ）個（ｐは１以上（Ｎ−１）以下の整数）の複
屈折媒質の光学軸の方向を互いに一致あるいは直交して
配置し、他のｐ個の複屈折媒質の光学軸の方向を（Ｎ−
ｐ）個の複屈折媒質の光学軸に対して45度をなすように
配置することを特徴とする波長多重型モード同期レーザ
装置。 - 【請求項８】 請求項１または請求項２に記載の波長多
重型モード同期レーザ装置において、 光路差付与手段は、光増幅手段，波長分散手段，光結合
手段のそれぞれに含まれる複屈折媒質の少なくとも１つ
を含む構成であることを特徴とする波長多重型モード同
期レーザ装置。 - 【請求項９】 請求項１に記載の波長多重型モード同期
レーザ装置において、 波長分散手段は、所定の波長で零分散を示す単一モード
光ファイバであるとともに、光結合手段，光増幅手段，
光分岐手段，光路差付与手段のそれぞれに含まれる波長
分散特性を有する媒質の少なくとも一部を含む構成であ
ることを特徴とする波長多重型モード同期レーザ装置。 - 【請求項１０】 請求項２に記載の波長多重型モード同
期レーザ装置において、 波長分散手段は、所定の波長で零分散を示す単一モード
光ファイバであるとともに、光結合手段，光増幅手段，
光路差付与手段のそれぞれに含まれる波長分散特性を有
する媒質の少なくとも一部を含む構成であることを特徴
とする波長多重型モード同期レーザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235143A JP2579394B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 波長多重型モード同期レーザ装置 |
| US07/943,832 US5267256A (en) | 1991-09-13 | 1992-09-14 | Wavelength division multiplex type mode - lock laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235143A JP2579394B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 波長多重型モード同期レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575194A JPH0575194A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2579394B2 true JP2579394B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16981693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3235143A Expired - Fee Related JP2579394B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 波長多重型モード同期レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5267256A (ja) |
| JP (1) | JP2579394B2 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0567693A1 (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-03 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Optical clock recovery |
| JPH06120906A (ja) * | 1992-10-03 | 1994-04-28 | Canon Inc | 光レシーバ、光半導体装置及びそれを用いた光通信方式及び光通信システム |
| WO1994015388A1 (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-07 | Olympus Optical Co., Ltd. | Apparatus for stabilizing wavelength |
| JPH0745889A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-14 | Anritsu Corp | モードロックリングレーザ |
| JP3204476B2 (ja) * | 1994-03-03 | 2001-09-04 | 日本電信電話株式会社 | 駆動周波数混合型モード同期レーザ装置 |
| JPH0883951A (ja) * | 1994-09-09 | 1996-03-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | モード同期リングレーザ装置 |
| US5663822A (en) * | 1995-06-14 | 1997-09-02 | Mci Corporation | Optical comb generator using optical white noise source |
| US5600467A (en) * | 1995-06-14 | 1997-02-04 | Mci Communications Corp. | Method and apparatus for reducing harmonic interference on multiplexed optical communication lines |
| JP3642840B2 (ja) * | 1995-10-17 | 2005-04-27 | 富士通株式会社 | モニタリング用光デバイス |
| JPH09266336A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 固体レーザ発振器及びこの固体レーザ発振器を用いた加工機械 |
| EP1018666B1 (en) * | 1998-07-23 | 2012-04-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical repeater |
| US6192058B1 (en) * | 1998-09-18 | 2001-02-20 | Sarnoff Corporation | Multiwavelength actively mode-locked external cavity semiconductor laser |
| US6690687B2 (en) | 2001-01-02 | 2004-02-10 | Spectrasensors, Inc. | Tunable semiconductor laser having cavity with ring resonator mirror and mach-zehnder interferometer |
| US7050723B2 (en) | 2001-01-19 | 2006-05-23 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Laser oscillator, optical communication method and system |
| US6954575B2 (en) | 2001-03-16 | 2005-10-11 | Imra America, Inc. | Single-polarization high power fiber lasers and amplifiers |
| JP3801073B2 (ja) * | 2002-03-11 | 2006-07-26 | 日本電気株式会社 | 外部共振器型波長可変パルス光源 |
| US7259906B1 (en) | 2002-09-03 | 2007-08-21 | Cheetah Omni, Llc | System and method for voice control of medical devices |
| TWI250910B (en) * | 2004-03-05 | 2006-03-11 | Olympus Corp | Apparatus for laser machining |
| US7519253B2 (en) | 2005-11-18 | 2009-04-14 | Omni Sciences, Inc. | Broadband or mid-infrared fiber light sources |
| KR100749341B1 (ko) | 2006-06-01 | 2007-08-14 | 한국과학기술원 | 출력광 펄스의 에너지 및 반복율의 조정이 가능한 템포럴멀티플렉싱 레이저 장치 |
| EP1993268A3 (en) * | 2007-05-18 | 2009-07-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, system and relay device for transmitting packet |
| WO2010044486A1 (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-22 | 株式会社アドバンテスト | ファイバレーザ |
| WO2011084863A2 (en) | 2010-01-07 | 2011-07-14 | Cheetah Omni, Llc | Fiber lasers and mid-infrared light sources in methods and systems for selective biological tissue processing and spectroscopy |
| US9500635B2 (en) | 2012-12-31 | 2016-11-22 | Omni Medsci, Inc. | Short-wave infrared super-continuum lasers for early detection of dental caries |
| EP2938262A4 (en) | 2012-12-31 | 2016-08-24 | Omni Medsci Inc | SHORT-WAVE INFRARED SUPER CONTINUOUS LASER FOR THE EARLY RECOGNITION OF CARIES |
| WO2014105520A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | Omni Medsci, Inc. | Near-infrared lasers for non-invasive monitoring of glucose, ketones, hba1c, and other blood constituents |
| US10660526B2 (en) | 2012-12-31 | 2020-05-26 | Omni Medsci, Inc. | Near-infrared time-of-flight imaging using laser diodes with Bragg reflectors |
| US9993159B2 (en) | 2012-12-31 | 2018-06-12 | Omni Medsci, Inc. | Near-infrared super-continuum lasers for early detection of breast and other cancers |
| WO2014143276A2 (en) | 2012-12-31 | 2014-09-18 | Omni Medsci, Inc. | Short-wave infrared super-continuum lasers for natural gas leak detection, exploration, and other active remote sensing applications |
| KR101501509B1 (ko) * | 2013-10-28 | 2015-03-11 | 한국표준과학연구원 | 이중 광빗 펨토초 광섬유 레이저 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4035081A (en) * | 1974-12-21 | 1977-07-12 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Laser gyroscope |
| US4314210A (en) * | 1979-11-23 | 1982-02-02 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Mode-locking and chirping system for lasers |
| US4775214A (en) * | 1983-12-21 | 1988-10-04 | Rosemount Inc. | Wavelength coded resonant optical sensor |
| JPH02267983A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Hamamatsu Photonics Kk | モード同期固体レーザ |
| US5164954A (en) * | 1991-05-09 | 1992-11-17 | The Texas A&M University System | Wavelength-tunable traveling-wave semiconductor ring-laser |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3235143A patent/JP2579394B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-14 US US07/943,832 patent/US5267256A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5267256A (en) | 1993-11-30 |
| JPH0575194A (ja) | 1993-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2579394B2 (ja) | 波長多重型モード同期レーザ装置 | |
| US6404542B1 (en) | Multiple emitter semiconductor laser pump source for scaling of pump power and generation of unpolarized light for light signal amplification | |
| US6041072A (en) | Apparatus for stabilizing multiple laser sources and their application | |
| JP2695122B2 (ja) | 単一ポンプ光源を利用した波長可変形の多波長光繊維レーザー構図 | |
| US6049415A (en) | Polarization maintaining fiber lasers and amplifiers | |
| Lee et al. | Wavelength-switchable erbium-doped fiber ring laser using spectral polarization-dependent loss element | |
| US6522796B1 (en) | Depolarizing polarization mode combiner | |
| KR980012753A (ko) | 파장 가변형 모드록킹 광섬유 레이저 | |
| US6282016B1 (en) | Polarization maintaining fiber lasers and amplifiers | |
| US6429965B1 (en) | Polarization and wavelength stable superfluorescent sources | |
| US7551652B1 (en) | Simultaneously Q-switched fiber lasers using a shared modulator | |
| US7394837B2 (en) | Traveling-wave linear cavity laser | |
| Peng et al. | Tunable and switchable multi-wavelength actively Q-switched fiber laser based on electro-optic modulator and an improved Sagnac filter | |
| JP2772600B2 (ja) | モード同期レーザ装置 | |
| US20080231861A1 (en) | Polarization Maintaining Optical Delay Circuit | |
| JP4194763B2 (ja) | 偏光および波長の安定した超蛍光ソース | |
| Zhou et al. | Fiber ring laser employing an all-polarization-maintaining loop periodic filter | |
| Zhou et al. | Multiwavelength erbium-doped fiber ring laser using a LiNbO 3 multifunction chip for fiber gyroscope | |
| JPH02272432A (ja) | 偏波変調装置 | |
| CN114300919B (zh) | 一种通道间隔能切换的多波长光纤激光器 | |
| JP2023168072A (ja) | フィルタ装置、波長可変レーザ、及び波長調整方法 | |
| JPH0661561A (ja) | モード同期光ファイバレーザ装置 | |
| CN118315915A (en) | Polarization-maintaining nonlinear amplification ring mirror-based laser | |
| CA2621112C (en) | Polarization and wavelength stable superfluorescent sources | |
| Bastien et al. | Analysis of the performance expected in fluorosphosphate erbium-doped fiber amplifiers with the 800 nm pump band |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |