JP2736385B2 - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JP2736385B2 JP2736385B2 JP1060342A JP6034289A JP2736385B2 JP 2736385 B2 JP2736385 B2 JP 2736385B2 JP 1060342 A JP1060342 A JP 1060342A JP 6034289 A JP6034289 A JP 6034289A JP 2736385 B2 JP2736385 B2 JP 2736385B2
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- laser light
- light source
- amplifier
- polarization
- optical
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-
- 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
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超長距離・超広帯域光通信系において必須
の光直接増幅器に関するものである。
の光直接増幅器に関するものである。
［従来の技術］ 従来、光直接増幅器に関しては、半導体レーザ増幅
器、および非線形光学効果を使用した光ファイバラマン
増幅器や光ファイバ・ブリリアン増幅器がある。以下に
これらについて簡単に説明し、その問題点について列記
する。
器、および非線形光学効果を使用した光ファイバラマン
増幅器や光ファイバ・ブリリアン増幅器がある。以下に
これらについて簡単に説明し、その問題点について列記
する。
半導体レーザ増幅器：ファブリペロー形増幅器と進行波
形増幅器の２種類の構成がある。その違いは、進行波形
が増幅光の波長で半導体レーザの両端面の反射率を零に
するコーティングをしたことにある。この増幅器は、小
型であり励起が電気的に行える等の利点を持つが、増幅
度の偏波依存性が大きいことおよび光ファイバとの接続
損失が大きいという問題点がある。
形増幅器の２種類の構成がある。その違いは、進行波形
が増幅光の波長で半導体レーザの両端面の反射率を零に
するコーティングをしたことにある。この増幅器は、小
型であり励起が電気的に行える等の利点を持つが、増幅
度の偏波依存性が大きいことおよび光ファイバとの接続
損失が大きいという問題点がある。
光ファイバラマン増幅器：誘導ラマン散乱により光直接
増幅を行うものであり、バンド幅が広く、かつ伝送路で
ある光ファイバ中で増幅が行える利点はあるが、欠点と
して励起光源としてYAGレーザ等の高出力なものが必要
とされる。
増幅を行うものであり、バンド幅が広く、かつ伝送路で
ある光ファイバ中で増幅が行える利点はあるが、欠点と
して励起光源としてYAGレーザ等の高出力なものが必要
とされる。
光ファイバブリリアン増幅器：誘導ブリリアン散乱によ
り光直接増幅を行うものであり、mW程度の励起光量で使
用できるなどの利点を持つが、欠点としてはスペクトル
幅の狭い励起光源が必要とされる。
り光直接増幅を行うものであり、mW程度の励起光量で使
用できるなどの利点を持つが、欠点としてはスペクトル
幅の狭い励起光源が必要とされる。
近年、上記の増幅器に代わる新たなものとして希土類
添加光ファイバ増幅器が注目されている。これは、ファ
イバのコア部分にエルビウムを添加した構造を有し、エ
ルビウムのもつ1.5μｍ帯のレーザ遷移を利用するもの
で、半導体レーザダイオード励起により充分な増幅度が
1.5μｍ帯で実現でき、かつ増幅度の偏波依存性が本質
的にないなどの特徴を持つ。
添加光ファイバ増幅器が注目されている。これは、ファ
イバのコア部分にエルビウムを添加した構造を有し、エ
ルビウムのもつ1.5μｍ帯のレーザ遷移を利用するもの
で、半導体レーザダイオード励起により充分な増幅度が
1.5μｍ帯で実現でき、かつ増幅度の偏波依存性が本質
的にないなどの特徴を持つ。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、光増幅器において、励起光強度を一層高
め、高い増幅度が実現できる希土類元素添加光増幅器を
提供することを目的とする。
め、高い増幅度が実現できる希土類元素添加光増幅器を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明による光増幅器は、希土類が添加されたコア部
を有する光増幅媒体としての単一モード光導波路と励起
光源としての半導体レーザを備えた光直接増幅器におい
て、前記励起光源が、発振周波数が互いに等しく偏波面
が直交する１組のレーザ光源を偏波合成してなる第１の
レーザ光源と、前記第１のレーザ光源の発振波長とは異
なりかつ互いに発振波長が等しく偏波面が直交する１組
のレーザ光源を偏波合成してなる第２のレーザ光源と前
記波長の異なる第１、第２のレーザ光源の励起光を合波
する手段からなることを特徴とする。
を有する光増幅媒体としての単一モード光導波路と励起
光源としての半導体レーザを備えた光直接増幅器におい
て、前記励起光源が、発振周波数が互いに等しく偏波面
が直交する１組のレーザ光源を偏波合成してなる第１の
レーザ光源と、前記第１のレーザ光源の発振波長とは異
なりかつ互いに発振波長が等しく偏波面が直交する１組
のレーザ光源を偏波合成してなる第２のレーザ光源と前
記波長の異なる第１、第２のレーザ光源の励起光を合波
する手段からなることを特徴とする。
［作 用］ 従来の半導体レーザダイオード励起エルビウム添加光
ファイバ増幅器が、励起光源の波長として0.83μｍある
いは1.48μｍのどちらかを使用しているのに対して、本
発明では２波長を同時に使用することによって高励起光
強度が容易に実現できる。
ファイバ増幅器が、励起光源の波長として0.83μｍある
いは1.48μｍのどちらかを使用しているのに対して、本
発明では２波長を同時に使用することによって高励起光
強度が容易に実現できる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。本実施例
は光増幅媒体としてエルビウム添加単一モード光ファイ
バを、励起光源として、それぞれ0.8μｍ帯（0.81〜0.8
5μｍ）の発振波長および1.5μｍ帯（1.45〜1.55μｍ）
の発振波長を有する２種のレーザダイオード（LD）を使
用したものである。図面の構成について以下に説明す
る。
は光増幅媒体としてエルビウム添加単一モード光ファイ
バを、励起光源として、それぞれ0.8μｍ帯（0.81〜0.8
5μｍ）の発振波長および1.5μｍ帯（1.45〜1.55μｍ）
の発振波長を有する２種のレーザダイオード（LD）を使
用したものである。図面の構成について以下に説明す
る。
使用した増幅用単一モード光ファイバは、コア／クラ
ッド間の比屈折率差は0.3％でマッチドクラッド形であ
る。エルビウムの添加濃度は、1000ppmである。励起光
源として発振波長0.82μｍのGaAlAs−LD3および３′と
発振波長1.48μｍのInGaAsP−LD5および５′を各２個使
用した。GaAlAs−LDおよびInGaAsP−LDからの光は互い
に偏波面が直交するような配置とし、偏波ビームスプリ
ッタ４および６により合波した（偏波合成）。それぞれ
偏波合成されたGaAlAs−LDとInGaAsP−LDからの光は、
ダイクロイック・ミラー７により合波し、対物レンズ２
を介して、エルビウム添加光ファイバ１に入射させた。
一方、信号光としてはDFB形GaAlAs−LD11（発振波長1.5
5μｍ）によるレーザ光を使用し、ダイクロイックミラ
ー10を介してエルビウム添加光ファイバ１に入射させ
た。出射光は、対物レンズ２′により平行化した後に、
信号光のみを透過する狭帯域フィルタ８により励起光を
カットした後、対物レンズ２″を介して、光検出器９に
よりその光量を検出した。
ッド間の比屈折率差は0.3％でマッチドクラッド形であ
る。エルビウムの添加濃度は、1000ppmである。励起光
源として発振波長0.82μｍのGaAlAs−LD3および３′と
発振波長1.48μｍのInGaAsP−LD5および５′を各２個使
用した。GaAlAs−LDおよびInGaAsP−LDからの光は互い
に偏波面が直交するような配置とし、偏波ビームスプリ
ッタ４および６により合波した（偏波合成）。それぞれ
偏波合成されたGaAlAs−LDとInGaAsP−LDからの光は、
ダイクロイック・ミラー７により合波し、対物レンズ２
を介して、エルビウム添加光ファイバ１に入射させた。
一方、信号光としてはDFB形GaAlAs−LD11（発振波長1.5
5μｍ）によるレーザ光を使用し、ダイクロイックミラ
ー10を介してエルビウム添加光ファイバ１に入射させ
た。出射光は、対物レンズ２′により平行化した後に、
信号光のみを透過する狭帯域フィルタ８により励起光を
カットした後、対物レンズ２″を介して、光検出器９に
よりその光量を検出した。
実験の結果について次に記載する。信号光強度は、エ
ルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度で
評価し１μＷで一定とした。
ルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度で
評価し１μＷで一定とした。
偏波合成したGaAlAs−LD5および５′のみの励起の
場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強
度が70mWでは、グロスの増幅度（励起しない場合のエル
ビウム添加光ファイバの持つ信号光波長での損失を考慮
した増幅度）は15dBであった。
場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強
度が70mWでは、グロスの増幅度（励起しない場合のエル
ビウム添加光ファイバの持つ信号光波長での損失を考慮
した増幅度）は15dBであった。
偏波合成したGaAlAs−LD3および３′のみの励起の
場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強
度が50mWでは、グロスの増幅度は8dBであった。
場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強
度が50mWでは、グロスの増幅度は8dBであった。
偏波合成したGaAlAs−LD3および３′とInGaAsP−LD
5および５′の同時励起の場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強
度が上記のと同じ条件とした。グロスの増幅度は22
dBであり、従来の１波長による励起に対して、高い増幅
度が得られた。
5および５′の同時励起の場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強
度が上記のと同じ条件とした。グロスの増幅度は22
dBであり、従来の１波長による励起に対して、高い増幅
度が得られた。
光増幅媒体としてファイバ型でなく、エルビウムが添
加された平面導波路型の単一モード光導波路を使用でき
ることは明らかである。
加された平面導波路型の単一モード光導波路を使用でき
ることは明らかである。
［発明の効果］ 以上示したように、本発明の方法によれば、２波長同
時励起することにより増幅度の向上が簡単に実現できる
利点がある。
時励起することにより増幅度の向上が簡単に実現できる
利点がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。 １……エルビウム添加光ファイバ、 ２……対物レンズ、 3,3′……発振波長0.82μｍのGaAlAs−LD、 ４……偏波ビームスプリッタ、 5,5′……1.48μｍのInGaAsP−LD、 ６……偏波ビームスプリッタ、 ７……ダイクロイック・ミラー、 ８……狭帯域フィルタ、 ９……光検出器、 10……ダイクロイック・ミラー、 11……DFB形InGaAsP−LD。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−85291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−69990（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89686（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−193869（ＪＰ，Ｕ) ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥ ＲＳ Ｖｏｌ．25 Ｎｏ．１，ＰＰ．12 −14（1989) ＩＥＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｕ ｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．292 Ｐｔ. １ ＰＰ．49−53（1988)
Claims (1)
- 【請求項１】希土類が添加されたコア部を有する光増幅
媒体としての単一モード光導波路と励起光源としての半
導体レーザを備えた光直接増幅器において、前記励起光
源が、発振周波数が互いに等しく偏波面が直交する１組
のレーザ光源を偏波合成してなる第１のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源の発振波長とは異なりかつ互いに
発振波長が等しく偏波面が直交する１組のレーザ光源を
偏波合成してなる第２のレーザ光源と前記波長の異なる
第１、第２のレーザ光源の励起光を合波する手段からな
ることを特徴とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060342A JP2736385B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060342A JP2736385B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239237A JPH02239237A (ja) | 1990-09-21 |
| JP2736385B2 true JP2736385B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=13139395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1060342A Expired - Lifetime JP2736385B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736385B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2734209B2 (ja) * | 1991-01-28 | 1998-03-30 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| US5140456A (en) * | 1991-04-08 | 1992-08-18 | General Instrument Corporation | Low noise high power optical fiber amplifier |
| US5185826A (en) * | 1992-02-07 | 1993-02-09 | At&T Bell Laboratories | Hybrid pumping arrangement for doped fiber amplifiers |
| US5699187A (en) * | 1992-06-19 | 1997-12-16 | Fujitsu Limited | Optical coupler |
| JP6420726B2 (ja) * | 2015-06-09 | 2018-11-07 | 三菱重工業株式会社 | レーザ増幅システム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5085291A (ja) * | 1973-11-28 | 1975-07-09 | ||
| JPS5469990A (en) * | 1977-11-15 | 1979-06-05 | Toshiba Corp | Solid laser device |
| JPS6189686A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-07 | アマダ、エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | 面ポンプレ−ザ装置 |
| JPS63193869U (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-14 |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1060342A patent/JP2736385B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ．１，ＰＰ．１２−１４（１９８９） |
| ＩＥＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．２９２ Ｐｔ．１ ＰＰ．４９−５３（１９８８） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02239237A (ja) | 1990-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116 Year of fee payment: 11 |
|
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|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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