JP2605023B2 - フアイバリングレーザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 コヒーレントなレーザ光を発生するファイバリングレ
ーザにおいて、レーザ光の振幅（AM）雑音の抑圧と狭ス
ペクトル線幅化を同時に達成するため波長選択機能を持
たせた光ファイバに光アイソレータを設けたものであ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、レーザ光発生装置に関し、特にファイバリ
ングレーザの改良された構成に関するものである。

コヒーレント光通信システムなどのコヒーレント光応
用システムにおいては、低雑音でスペクトル純度の高い
レーザ光が要求される。そのため、このようなレーザ光
を簡単に発生する装置が必要とされる。

〔従来の技術〕

従来のファイバリングレーザの構成が第６図に示され
ており、これは、アール・エム・ジョプソン（R.M.Jops
on）等がアプライド・フィジックス（Applied Physic
s）誌、1986年第48号に発表した論文内容に相当するも
のである。

図中、１は半導体レーザ、２は偏波面保存光ファイ
バ、３はレーザ駆動回路、４は光カプラ、５はレーザ光
取り出し用ファイバ、６及び７は光結合用レンズ、であ
る。

半導体レーザ１とレーザ駆動回路３とで進行波型の増
幅作用を有するレーザ装置を構成している。このレーザ
装置で生じた光は、リング状の光ファイバ２を介してレ
ーザ装置へ戻り、増幅された再び光ファイバ２へ入射さ
れる。リング状の光ファイバ２を介して戻る光路長の整
数分の１の波長の光は、光ファイバ２を介して戻る毎に
同相で増幅されるため、その波長においてレーザ発振が
実現される。

この場合、半導体レーザ１からは、レンズ６及び７を
介して両面からレーザ光が発射されるので、レーザ光は
光カプラ４を介して一方の方向のレーザ光を光ファイバ
５へ取り出し、他方の方向のレーザ光はダミーで終端す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来のファイバリングレーザにおいては半
導体レーザ１の両端面から射出されたレーザ光が互いに
干渉して振幅雑音を発生するとともに、この振幅雑音が
周波数雑音にも影響しスペクトル線幅が広がってしま
い、スペクトル線幅ができるだけ狭いことが望ましいコ
ヒーレント通信には適さなかった。

従って、本発明の目的は、振幅雑音と同時に周波数雑
音も抑圧できコヒーレント通信に適したファイバリング
レーザを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明のファイバリングレーザの原理図を示
し、10はレーザ光を射出するレーザ装置、11はレーザ装
置10から射出されたレーザ光を通過させてレーザ装置10
に戻すリング状の光ファイバ、12は光ファイバ11を通る
レーザ光を外部に取り出す光カプラであり、光ファイバ
11の途中には、一方の方向のレーザ光を通過阻止する光
アイソレータ13と、リング状の光ファイバ11を通過する
レーザ光の波長を選択する手段14と、を設けている。

波長選択手段14としては、光ファイバ11の表面に設け
たグレーティング14aが好ましい。グレーティング14aを
湾曲させる装置を設けてレーザの発振波長を変えてもよ
い。

〔作用〕

第１図において、レーザ装置10の一方の端面10aから
射出されたレーザ光は光ファイバ11を通過し、光カプラ
12により外部に取り出されるが、他方の端面10bから射
出して光ファイバ11を通過する他方の方向のレーザ光は
光アイソレータ13により通過阻止されるとともに、一方
の端面10aからのレーザ光の波長が波長選択手段14で特
定の波長の光だけが選択される。

〔実 施 例〕

第２図は、第１図に概念的に示した本発明のファイバ
リングレーザの一実施例を示し、波長選択手段として光
ファイバに溝を作ったグレーティングを用いるもので、
レーザ装置10は半導体レーザ１と、レーザ駆動回路３
と、半導体レーザ１からの光を光ファイバ11に結合する
ためのレンズ６及び７と、で構成されており、光ファイ
バ11及び光カプラ12は第６図の光ファイバ２及び光カプ
ラ４とそれぞれ同様のものである。光アイソレータ13及
び13′は図示の矢印の方向の光だけを通過させる機能を
有し、波長選択手段14は光ファイバ11の側面に加工した
グレーティング（回折格子）14aである。

この実施例における動作においては、まず半導体レー
ザ１の両側のレンズ６及び７を介して光ファイバ11に射
出された両方向のレーザ光は光アイソレータ13により矢
印方向の光のみが通過できる。従って、進行方向の異な
るモードの光の競合、即ち干渉が妨げるため振幅雑音が
抑圧される。また、グレーティング14aは光アイソレー
タ13を通過する光を特定波長を選択してフィードバック
するので通過光のスペクトル線幅が狭くなる。

グレーティング14aの出力はアイソレータ13′に入力
され、グレーティング14aの出力のみがレーザ装置10に
帰還されるようにするものである。即ち、アイソレータ
13′は、波長選択手段としてグレーティングを用いてい
るため、レーザ装置10の端面10bから出射された光がグ
レーティング14aにより被選択波長として反射されレー
ザ装置側に戻されることを防止するために設けたもので
ある。

このグレーティング14aは第３図に拡大して示すよう
に、光ファイバを細くしてその周囲に接着したもので光
の漏れを利用して波長選択を行うものとして既に知られ
ている。グレーティングは特定波長の光を反射させるも
のであるが、ここでは反射波長の異なるグレーティング
を２つ直列に並べることにより特定波長を通過させるよ
うにしてある。この様子を第４図（ａ）及び（ｂ）に示
す。第４図（ａ）に示した14b及び14cはそれぞれ異なる
反射波長を有するグレーティングｂ及びｃとする。この
ような配置にすれば、第４図（ｂ）に示す如くレーザ波
長の近くで適当な波長の光を通過させることができる。

第５図は本発明の他の実施例を示す図で、第２図と異
なるのは、発振波長可変装置15を設けた点で、この発振
波長可変装置15は光ファイバ11を曲げる装置であり、グ
レーティング14aが設けられている光ファイバ部分を曲
げると、グレーティング14aの溝間隔が変化し半導体レ
ーザ１の発振波長が変わることになる。

このようにして振幅雑音の抑圧と周波数雑音の抑圧
（波長選択）が実現される。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、光アイソレータ機能
と波長選択機能とを光ファイバに与えたので、スペクト
ル線幅を狭くできるとともに振幅雑音によるスペクトル
線幅への悪影響も同時に防止できコヒーレント通信に適
したファイバリングレーザが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るファイバリングレーザの原理図、 第２図は第１図におけるファイバリングレーザの実施例
を示す図、 第３図は第２図に用いられるグレーティングの具体的な
構造例を示す断面図、 第４図（ａ）及び（ｂ）はグレーティングによる通過波
長を選択する原理を説明するための図、 第５図は本発明の他の実施例を示す図、 第６図は従来のファイバリングレーザを示す図、 である。 第１図、第２図及び第５図において、 10はレーザ装置、 11は光ファイバ、 12は光カプラ、 13は光アイソレータ、 14は波長選択手段、 14aはグレーティング、 15は発振波長可変装置、である。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 重史 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−185112（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ装置（10）から射出されたレーザ光
   をリング状の光ファイバ（11）に入力し光カプラ（12）
   を介して取り出すと共に前記レーザ装置（10）に戻すフ
   ァイバリングレーザにおいて、 前記光ファイバ（11）の途中に、一方の方向のレーザ光
   を通過阻止する光アイソレータ（13）と、該リング状の
   光ファイバ（11）を通過するレーザ光の波長を選択する
   手段（14）と、を挿入したことを特徴とするファイバリ
   ングレーザ。
2. 【請求項２】前記波長選択手段（14）が、前記光ファイ
   バ（11）の側面に加工したグレーティング（14a）であ
   る特許請求の範囲第１項に記載のファイバリングレー
   ザ。
3. 【請求項３】前記波長選択手段（14）が、前記グレーテ
   ィング（14a）を湾曲できる発振波長可変装置（15）を
   含んでいる特許請求の範囲第２項に記載のファイバリン
   グレーザ。