JP2788538B2 - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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JP2788538B2
JP2788538B2 JP17276590A JP17276590A JP2788538B2 JP 2788538 B2 JP2788538 B2 JP 2788538B2 JP 17276590 A JP17276590 A JP 17276590A JP 17276590 A JP17276590 A JP 17276590A JP 2788538 B2 JP2788538 B2 JP 2788538B2
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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、光通信分野において重要な1.3μm及び1.5
μm帯における信号光の増幅をする光増幅器の構造に関
するものであり、例えば光ファイバ伝送路を用いた光通
信システムに適用される光増幅器に利用されるものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to 1.3 μm and 1.5 μm which are important in the optical communication field.
The present invention relates to the structure of an optical amplifier that amplifies signal light in the μm band, and is used, for example, in an optical amplifier applied to an optical communication system using an optical fiber transmission line.

<従来の技術> 最近、光ファイバにおいて、クラッド部にErを添加し
溶融延伸してテーパ形状を有する構造であるErクラッド
添加テーパ光ファイバの、1.5μm帯の光増幅特性につ
いて報告された(泉田史、三川泉、1990年電子情報通信
学会春季全国大会講演論文集、C−345)。
<Prior art> Recently, a 1.5 μm band optical amplification characteristic of an Er clad doped tapered optical fiber having a structure in which Er is doped into a clad portion, melt-drawn and has a tapered shape has been reported (Izumita). History, Izumi Mikawa, Proceedings of the 1990 IEICE Spring Conference, C-345).

この光増幅器の構造及び概念を第5図に示す。同図に
示すように、Erクラッド部添加光ファイバ15の一部に溶
融延伸によりコア径を細くし、テーパ形状でなめらかに
つながるテーパ部16と細径部17を設け、伝搬する光の強
度分布18の分布に示すように、信号光及び励起光の密度
を細径部17のクラッド部で高め、該クラッド部のErの誘
導放出により光増幅を行うものである。
FIG. 5 shows the structure and concept of this optical amplifier. As shown in the figure, the core diameter of the Er clad portion-doped optical fiber 15 is reduced by melting and drawing, and a tapered portion 16 and a small-diameter portion 17 that are smoothly connected by a taper shape are provided. As shown in the distribution 18, the density of the signal light and the excitation light is increased in the clad portion of the small-diameter portion 17, and optical amplification is performed by stimulated emission of Er from the clad portion.

この信号光の増幅の原理は、Er添加光ファイバ型光増
幅器と同じであり、Erの吸収帯である波長1.47μmの励
起光によりErのエネルギーを反転分布させ、誘導放出す
ることで1.5μm帯での信号光を増幅するものである。
また、信号光21と励起光22とは、干渉膜フィルタ19によ
り合波し、レンズ20を用いてErクラッド添加光ファイバ
に入射する。
The principle of amplification of this signal light is the same as that of the Er-doped optical fiber type optical amplifier. This is to amplify the signal light at the time.
Further, the signal light 21 and the pump light 22 are multiplexed by the interference film filter 19 and are incident on the Er-clad doped optical fiber using the lens 20.

このような光ファイバを用いた光増幅器は、テーパ部
を設けることにより、Erクラッド添加光ファイバを用い
た光増幅器を構成すると同時に、伝送用光ファイバのコ
ア径、屈折率分布と同じコア形、屈折率分布を有する光
ファイバを構成することができ、伝送用光ファイバを低
損失で接続できるという利点を有している。
The optical amplifier using such an optical fiber has an optical amplifier using an Er-clad doped optical fiber by providing a tapered portion, and at the same time, has the same core shape as the core diameter and refractive index distribution of the transmission optical fiber, An optical fiber having a refractive index distribution can be formed, and there is an advantage that a transmission optical fiber can be connected with low loss.

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、上記のクラッドにErを添加した光ファ
イバを溶融延伸した光増幅器では、テーパ部、細径部の
みにErを添加することができないので、通常のコア径を
もった部分ではクラッド部のErは反転分布を形成でき
ず、添加したErは吸収損失により、増幅度が低下すると
いう問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in an optical amplifier obtained by melting and drawing an optical fiber in which Er is added to the cladding, Er cannot be added only to the tapered portion and the small-diameter portion. In the portion having the above, there is a problem that Er in the clad portion cannot form a population inversion, and the added Er reduces the amplification degree due to absorption loss.

また、コア細径部での機械的強度が低いこと、テーパ
部及びコア細径部を作製する際にモニタが必要であり歩
留まりが悪いこと、信号光の合波、分波にレンズやミラ
ーなどの光学部品を使用するため小型化が困難であるこ
と、また、衝撃、温度変化の影響で光学軸がずれ易いこ
となどの問題点がある。
In addition, the mechanical strength at the core small-diameter portion is low, monitoring is required when producing the tapered portion and the core small-diameter portion, and the yield is low. However, there are problems such as difficulty in downsizing due to the use of the above optical components, and the fact that the optical axis is likely to shift due to the effects of impact and temperature change.

本発明は、これらの問題点を鑑みてなされたものであ
り、集積化及び小型化が可能な光増幅器を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of these problems, and has as its object to provide an optical amplifier that can be integrated and reduced in size.

<課題を解決するための手段> 前記目的を達成するための本発明に係る光増幅器の構
成は、平面基板上に形成され且つコア部の周りのクラッ
ド部が該コア部に比べて屈折率の低い構造であるガラス
光導波路であって、該ガラス光導波路の導波路幅が暫少
してなるテーパ導波路構造の光導入部と、該光導入部に
つながる光導波路の導波路幅が狭い狭導波路構造の光増
幅部と、該光増幅部につながる光導波路の導波路幅が暫
大してなるテーパ導波路構造の光取り出し部とを順次テ
ーパ形状でなめらかに接続した導波路パターンを有し、
且つ上記光増幅部の狭導波路のコア部を囲むクラッド部
の少くとも一部に希土類元素を添加したガラス光導波路
構造を有することを特徴とする。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, a configuration of an optical amplifier according to the present invention has a structure in which a clad portion formed on a planar substrate and having a refractive index higher than that of the core portion around the core portion. A glass optical waveguide having a low structure, wherein a light guiding portion having a tapered waveguide structure in which the waveguide width of the glass optical waveguide is slightly short, and a narrow guiding width in which the waveguide width of the optical waveguide connected to the light guiding portion is narrow. An optical amplification unit having a waveguide structure, and a waveguide pattern in which a light extraction unit having a tapered waveguide structure in which a waveguide width of an optical waveguide connected to the optical amplification unit is tentatively connected in a tapered shape sequentially,
Further, the optical amplifier has a glass optical waveguide structure in which a rare earth element is added to at least a part of a clad surrounding the core of the narrow waveguide.

<作用> 前記構成の光増幅器によれば、例えば光増幅部のクラ
ッド部にのみ希土類元素を添加することができるので、
光導入部や光取り出し部でErによる吸収損失を低下させ
ることが可能であり、光増幅器として高いゲインを得る
ことができる。また、従来テーパ光ファイバを用いて構
成されていた光増幅器を平面基板上に形成することで、
機械的強度を増すことができ取扱いが容易になる。
<Operation> According to the optical amplifier having the above configuration, for example, the rare earth element can be added only to the clad portion of the optical amplifier.
It is possible to reduce the absorption loss due to Er in the light introduction part and the light extraction part, and to obtain a high gain as an optical amplifier. In addition, by forming an optical amplifier, which was conventionally configured using a tapered optical fiber, on a flat substrate,
The mechanical strength can be increased and handling becomes easier.

更に、LSI工程とほぼ同様な手法で光増幅器を作製で
きるので、同一の特性を有する光増幅器を大量生産する
ことが可能である。その上、集積化することによって小
型化が図れ、また、構成する材料である石英が耐熱性、
耐腐食性に優れており、光増幅器として安定な動作を実
現できる。
Further, since an optical amplifier can be manufactured by a method substantially similar to that of the LSI process, it is possible to mass-produce optical amplifiers having the same characteristics. In addition, the size can be reduced by integration, and the constituent material quartz has heat resistance,
It has excellent corrosion resistance and can realize stable operation as an optical amplifier.

<実 施 例> 以下に図面を用いて本発明の好適な一実施例を説明す
る。
<Embodiment> A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1 第1図には本実施例における導波路構成を、第2図に
その導波路の断面図構造を各々示す。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a waveguide configuration in this embodiment, and FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the waveguide.

まず、導波路は第1図に示すように、Si基板1の上に
は、厚さ30μmの下部クラッドと、その上に導波路幅8
μmの光導波路3及び3aと、導波路幅2μmで導波路長
が20mmの光増幅部である狭光導波路5と、光導波路3,3a
と光増幅部である狭光導波路5とをつなぐ導波路長10mm
の導波路幅が暫少するテーパ導波路構造をもつ光導入部
4及び導波路幅が暫大するテーパ導波路構造の光取り出
し部4,4aとが形成されており、ガラス光導波路を構成し
ている。
First, as shown in FIG. 1, a waveguide has a lower cladding having a thickness of 30 μm on a Si substrate 1 and a waveguide width of 8 μm on the lower cladding.
optical waveguides 3 and 3a having a width of 2 μm, a narrow optical waveguide 5 which is an optical amplifier having a waveguide width of 2 μm and a waveguide length of 20 mm, and optical waveguides 3 and 3a.
Waveguide length 10mm connecting the optical waveguide and the narrow optical waveguide 5
A light introducing portion 4 having a tapered waveguide structure with a small waveguide width and light extraction portions 4 and 4a with a tapered waveguide structure with a large waveguide width are formed to constitute a glass optical waveguide. ing.

この導波型光増幅器を形成するには、まず、Si基板1
に火災堆積法により膜厚8μm、比屈折率差△が0.4の
コア層用ガラス膜を作製する。次に、このガラス膜をLS
I工程とほぼ同様なフォトリソグラフ工程を用いて、第
1図に示す構造の狭光導波路5をエッチングにより作製
する。次に希土類元素として例えばEr濃度5000ppmを含
むEr添加クラッド部5aを狭光導波路部5の周りに形成す
る。
To form this waveguide type optical amplifier, first, the Si substrate 1
Then, a glass film for a core layer having a thickness of 8 μm and a relative refractive index difference 0.4 of 0.4 is prepared by a fire deposition method. Next, this glass film is
The narrow optical waveguide 5 having the structure shown in FIG. 1 is manufactured by etching using a photolithography process substantially similar to the I process. Next, an Er-doped clad portion 5a containing, for example, an Er concentration of 5000 ppm as a rare earth element is formed around the narrow optical waveguide portion 5.

次にSi基板1a上に形成されて下部クラッド6の上には
第2図に示すように、狭光導波路コア部8を囲む上部ク
ラッド7にのみErを添加している。そして第1図に示す
ように信号光及び励起光は通常の導波路幅をもつErの添
加されていない光導波路3を通り、テーパ部の光導入部
4を経て上記狭光導波路5に伝搬する。ここで信号光及
び励起光はコアの側壁からEr添加の上部クラッド部7へ
しみだし、Erの反転分布及び誘導放出によって信号光強
度が増幅される。増幅された光はテーパ部の光取り出し
部4aを経て再び通常の導波路幅であるErの添加されてい
ない光導波路3aに伝搬する。
Next, on the lower clad 6 formed on the Si substrate 1a, only the upper clad 7 surrounding the narrow optical waveguide core 8 is doped with Er, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the signal light and the pumping light pass through the optical waveguide 3 having a normal waveguide width to which Er is not added, and propagate to the narrow optical waveguide 5 via the light introducing portion 4 having a tapered portion. . Here, the signal light and the pumping light seep from the side wall of the core to the upper clad portion 7 doped with Er, and the signal light intensity is amplified by the population inversion and stimulated emission of Er. The amplified light propagates through the light extraction portion 4a of the tapered portion again to the optical waveguide 3a to which the normal waveguide width Er is not added.

第1図の光増幅器において、光ファイバ2を用いて波
長1.535μmの信号光λ及び光強度25mWである波長1.4
7μmの励起光λを各々入射し、信号光を光ファイバ2
aでとりだし信号光強度を測定したところ、光ファイバ
2の信号光強度と比較して3.0dB増幅することができ
た。
In the optical amplifier of FIG. 1, a signal light λ 1 having a wavelength of 1.535 μm and a wavelength 1.4 having a light intensity of 25 mW are used by using an optical fiber 2.
A 7 μm pump light λ 2 is incident on each, and the signal light is
When the signal light intensity was measured at a, the signal light intensity could be amplified by 3.0 dB compared to the signal light intensity of the optical fiber 2.

実施例2 この実施例では、実施例1と同様な希土類クラッド添
加狭光導波路を用いた光増幅器である。ただし、Erのか
わりに同じ希土類元素であるNdを添加した。信号光増幅
の原理はErクラッド添加狭光導波路を用いた光増幅器と
同様であり、Ndの吸収帯である波長0.80μmの励起光に
よりNdのエネルギーを反転分布させ、誘導放出すること
で1.3μm帯での信号光を増幅するものである。
Embodiment 2 In this embodiment, an optical amplifier using a rare-earth clad-doped narrow optical waveguide similar to that of Embodiment 1 is used. However, Nd, which is the same rare earth element, was added instead of Er. The principle of signal light amplification is the same as that of an optical amplifier using an Er clad doped narrow optical waveguide.Nd energy is inverted and distributed by excitation light with a wavelength of 0.80 μm, which is the absorption band of Nd, and stimulated emission is 1.3 μm. It amplifies the signal light in the band.

この光増幅器の構造は第1図に示す実施例1の光増幅
器と同じであり、実施例1と同様な方法で波長0.80μm
の励起光を25mWの強度で入射し波長1.36μmの信号光強
度を測定したところ、信号光強度を2.0dB増幅すること
ができた。
The structure of this optical amplifier is the same as that of the optical amplifier of the first embodiment shown in FIG.
The excitation light was incident at an intensity of 25 mW, and the signal light intensity at a wavelength of 1.36 μm was measured. As a result, the signal light intensity could be amplified by 2.0 dB.

実施例3 この実施例では、実施例1の光増幅器を用いて、信号
光及び励起光を合分波する光回路を同一基板上に構成し
た。この構造を第3図に示す。この光増幅器は、波長1.
47μmの励起光源用半導体LD9、伝送用車単一モード光
ファイバ2b、励起光と信号光を合波するための方向性結
合器からなる合波部10、Erクラッド添加狭光導波路11に
よる光増幅器、信号光と励起光を分波するための方向性
結合器を用いた分波器10a、光検出器12より構成され
る。Erはこの図の枠で囲んだ導波路11のクラッド部分に
のみ添加している。この光回路の光増幅器として動作
は、半導体LD9から出力されてきた1.47μmの励起光λ
と光ファイバ2bを伝搬してきた波長1.535μmの信号
光λをそれぞれ方向性結合器10のA及びBのポートに
入射させる。励起光及び信号光の方向性結合器における
カップリング効率が100%と0%であるので、励起光と
信号光はポートCに伝搬する。従って、励起光と信号光
はポートC以降のErクラッド添加狭光導波路11を伝搬
史、信号光λが増幅される。ここでの光増幅器の構造
は実施例1に示す光増幅器の構造と同じであり、導波路
幅が2μmでの導波路長が20mmの光増幅部、光導波路と
光増幅部をつなぐ導波路長10mmのテーパ構造をもつ光導
入部及び光取り出し部から構成される。さらに、方向性
結合器10aで方向性結合器10の場合と同様な原理により
励起光λと信号光λは分波され、信号光λのみが
12の光検出器に測定される。
Embodiment 3 In this embodiment, an optical circuit for multiplexing / demultiplexing signal light and pump light was formed on the same substrate using the optical amplifier of Embodiment 1. This structure is shown in FIG. This optical amplifier has a wavelength of 1.
Optical amplifier with 47μm pumping light source semiconductor LD9, transmission car single mode optical fiber 2b, multiplexing part 10 consisting of directional coupler for multiplexing pumping light and signal light, Er clad doped narrow optical waveguide 11 And a photodetector 12 using a directional coupler for demultiplexing the signal light and the pump light. Er is added only to the clad portion of the waveguide 11 surrounded by the frame in this figure. The operation as an optical amplifier of this optical circuit is performed by the pump light λ of 1.47 μm output from the semiconductor LD9.
The signal light λ 1 having a wavelength of 1.535 μm propagated through the optical fiber 2 and the optical fiber 2 b is incident on the ports A and B of the directional coupler 10. Since the coupling efficiency of the pump light and the signal light in the directional coupler is 100% and 0%, the pump light and the signal light propagate to the port C. Therefore, the excitation light and the signal light propagating history of Er cladding addition narrow optical waveguide 11 after the port C, the signal light lambda 1 is amplified. The structure of the optical amplifier here is the same as the structure of the optical amplifier shown in Embodiment 1. The optical amplifier has a waveguide width of 2 μm and a waveguide length of 20 mm, and the waveguide length connecting the optical waveguide and the optical amplifier. It is composed of a light introducing section and a light extracting section having a 10 mm taper structure. Further, the excitation light lambda 2 and the signal light lambda 1 by the same principle as the case of the directional coupler 10 by the directional coupler 10a is demultiplexed, only the signal light lambda 1 is
Measured by 12 photodetectors.

信号光λと励起光λの合分波する光回路を同一基
板上に構成することで、全体の寸法を30mm×60mmと小型
化を図ることができた。
By configuring an optical circuit for multiplexing / demultiplexing the signal light λ 1 and the pump light λ 2 on the same substrate, the overall size could be reduced to 30 mm × 60 mm.

また、第3図の光増幅器を用いて、波長1.535μmの
信号光強度を測定したところ、半導体レーザを25mWで動
作させ信号光λを2.8dB増幅することができ、小型光
増幅器として応用範囲の広いことが確認された。
Further, by using the optical amplifier of FIG. 3, it was measured signal light intensity of the wavelength 1.535Myuemu, the signal light lambda 1 by operating the semiconductor laser at 25mW can be 2.8dB amplification applications as a compact optical amplifier span It was confirmed that it was wide.

実施例4 この実施例では、実施例3と同様な構成を用いた光増
幅器である。ただし、Erのかわりに同じ希土類元素であ
るNdを添加した。構成を第4図に示す。この光増幅器
は、波長0.80μmの励起光源用半導体LD13、伝送用単一
モード光ファイバ2c、励起光と信号光を合波するため方
向性結合器からなる合波部10b、Ndクラッド添加狭光導
波路14による光増幅器、信号光と励起光を分波するため
方向性結合器を用いた分波部10c、光検出器12aから構成
される。
Embodiment 4 In this embodiment, an optical amplifier using a configuration similar to that of Embodiment 3 is described. However, Nd, which is the same rare earth element, was added instead of Er. The configuration is shown in FIG. This optical amplifier has a semiconductor LD13 for a pumping light source having a wavelength of 0.80 μm, a single-mode optical fiber for transmission 2c, a multiplexing section 10b composed of a directional coupler for multiplexing the pumping light and the signal light, a Nd-clad doped narrow optical waveguide. It comprises an optical amplifier by a wave path 14, a demultiplexer 10c using a directional coupler for demultiplexing signal light and pump light, and a photodetector 12a.

この光回路の光増幅器として動作は実施例3に同様で
あり、半導体LD13から出力されてきた0.80μmの励起光
と光ファイバ2cを伝搬してきた波長1.36μmの信号光を
それぞれ方向性結合器10bのポートA,Bに入射し、両光を
合波してポートCに伝搬する。励起光と信号光はポート
C以降のNdクラッド添加狭光導波路14を伝搬し、信号光
が増幅される。ここでの光増幅器の構造は実施例1に示
す光増幅器の構造と同じであり、導波路幅が2μmで導
波路長が20mmの光増幅部、光導波路と光増幅部をつなぐ
導波路長10mmのテーパ構造をもつ光導入部及び光取り出
し部から構成される。さらに、方向性結合器10cで励起
光と信号光は分波され、信号光のみが12aの光検出器に
測定される。
The operation as an optical amplifier of this optical circuit is the same as that of the third embodiment. The 0.80 μm pump light output from the semiconductor LD 13 and the 1.36 μm wavelength signal light propagating through the optical fiber 2c are respectively coupled to the directional coupler 10b. , And the two lights are multiplexed and propagate to port C. The pump light and the signal light propagate through the Nd-clad doped narrow optical waveguide 14 after the port C, and the signal light is amplified. The structure of the optical amplifier here is the same as that of the optical amplifier shown in the first embodiment. The optical amplifier has a waveguide width of 2 μm and a waveguide length of 20 mm, and a waveguide length of 10 mm connecting the optical waveguide and the optical amplifier. And a light extraction section having a tapered structure. Further, the excitation light and the signal light are demultiplexed by the directional coupler 10c, and only the signal light is measured by the photodetector 12a.

第4図の光増幅器を用いて、波長1.36μmの信号光強
度を半導体レーザ25mWの動作で1.8dB増幅することがで
きた。
Using the optical amplifier shown in FIG. 4, the signal light intensity at a wavelength of 1.36 μm could be amplified by 1.8 dB by the operation of the semiconductor laser at 25 mW.

なお、上記実施例1〜4では上部クラッド7のみに希
土類元素を添加したが、さらに下部クラッド6に添加す
ることも可能である。
In the first to fourth embodiments, the rare earth element is added only to the upper clad 7, but it is also possible to add the rare earth element to the lower clad 6.

<発明の効果> 以上、説明したように、本発明の光増幅器は、一枚の
基板上にガラス光導波路を用いた集積型光回路で光増幅
器を構成しているので、 狭導波路を用いた光増幅部にのみErを添加すること
ができるので、増幅部以外でのErによる吸収損失はな
く、高いゲインを得ることができる。
<Effects of the Invention> As described above, since the optical amplifier of the present invention is configured by an integrated optical circuit using a glass optical waveguide on one substrate, a narrow waveguide is used. Since Er can be added only to the optical amplifying section, there is no absorption loss due to Er outside the amplifying section, and a high gain can be obtained.

光ファイバを用いた場合に比べてテーパ部の機械的
強度を増加させることができ、取扱いが容易であり、ま
た、衝撃,温度変化などによる増幅特性の劣化がない。
The mechanical strength of the tapered portion can be increased as compared with the case where an optical fiber is used, handling is easy, and there is no deterioration in amplification characteristics due to impact, temperature change, and the like.

作製にあたってLSI工程におけるパターン化技術を
応用でき、光ファイバを用いた場合に比べて同じ特性の
増幅器を歩留まり良く大量生産することができる。
In the fabrication, patterning technology in the LSI process can be applied, and amplifiers having the same characteristics can be mass-produced with a higher yield than in the case where an optical fiber is used.

レンズやミラーを用いないので、光軸のレンズなど
による増幅特性の劣化がなく、また、光増幅器として小
型化が図れる。
Since no lens or mirror is used, the amplification characteristics are not degraded by a lens on the optical axis and the size of the optical amplifier can be reduced.

石英系ガラスは耐熱性,耐腐食性に優れており、外
部環境に左右されない長期安定性に優れた光増幅器を実
現できる。
Quartz glass is excellent in heat resistance and corrosion resistance, and can realize an optical amplifier excellent in long-term stability that is not affected by the external environment.

などの利点を有する。It has such advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図,第2図は本発明の実施例1の光増幅器の構成を
示す図、第3図は本発明の実施例3の光増幅器の構成を
示す図、第4図は本発明の実施例4の光増幅器の構成を
示す図、第5図は溶融延伸したErクラッド添加光ファイ
バの構造及び光増幅の概念を示す図である。 図面中、 1,1a,1b,1cはSi基板、 2,2aは光ファイバ、 3,3aは光導波路部、 4,4aはテーパ光導波路部、 5は狭光導波路部、 6は下部クラッド、 7は上部クラッド、 8は狭光導波路コア部、 9は半導体レーザ(波長1.47μm)、 10,10a,10b,10cは方向性結合器、 11はErクラッド添加狭光導波路、 12,12aは光検出器、 13は半導体レーザ(波長0.80μm)、 14はNdクラッド添加狭光導波路、 15はErクラッド添加光ファイバ、 16はテーパ部、 17は細径部、 18は伝搬する光の強度分布、 19は干渉膜フィルタ、 20はレンズ、 21は信号光、 22は励起光である。
1 and 2 are diagrams showing a configuration of an optical amplifier according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical amplifier of Example 4, and FIG. 5 is a diagram showing a structure of a melt-stretched Er clad doped optical fiber and a concept of optical amplification. In the drawing, 1,1a, 1b, 1c is a Si substrate, 2,2a is an optical fiber, 3,3a is an optical waveguide, 4,4a is a tapered optical waveguide, 5 is a narrow optical waveguide, 6 is a lower clad, 7 is an upper clad, 8 is a narrow optical waveguide core, 9 is a semiconductor laser (wavelength 1.47 μm), 10, 10a, 10b, and 10c are directional couplers, 11 is an Er clad doped narrow optical waveguide, and 12 and 12a are light. Detector, 13 is a semiconductor laser (wavelength 0.80 μm), 14 is an Nd-clad doped narrow optical waveguide, 15 is an Er-clad doped optical fiber, 16 is a tapered section, 17 is a small diameter section, 18 is an intensity distribution of propagating light, 19 is an interference film filter, 20 is a lens, 21 is signal light, and 22 is excitation light.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/35 501 H01S 3/04,3/10──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02F 1/35 501 H01S 3 / 04,3 / 10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】平面基板上に形成され且つコア部の周りの
クラッド部が該コア部に比べて屈折率の低い構造である
ガラス光導波路であって、該ガラス光導波路の導波路幅
が暫少してなるテーパ導波路構造の光導入部と、該光導
入部につながる光導波路の導波路幅が狭い狭導波路構造
の光増幅部と、該目光増幅部につながる光導波路の導波
路幅が暫大してなるテーパ導波路構造の光取り出し部と
を順次テーパ形状でなめらかに接続した導波路パターン
を有し、且つ上記光増幅部の狭導波路のコア部を囲むク
ラッド部の少くとも一部に希土類元素を添加したガラス
光導波路構造を有することを特徴とする光増幅器。
1. A glass optical waveguide formed on a planar substrate and having a structure in which a cladding part around a core part has a lower refractive index than that of the core part. The light guiding portion having a small tapered waveguide structure, the light amplifying portion having a narrow waveguide structure having a narrow waveguide width leading to the light guiding portion, and the waveguide width of an optical waveguide leading to the eye light amplifying portion being small. It has a waveguide pattern in which the light extraction portion of the tapered waveguide structure is temporarily connected smoothly in a tapered shape, and at least a part of the cladding portion surrounding the core portion of the narrow waveguide of the optical amplification portion. An optical amplifier having a glass optical waveguide structure doped with a rare earth element.
【請求項2】請求項1記載の光増幅器において、導波路
を通る信号光及び励起光の合波もしくは分波する光回路
を有することを特徴とする光増幅器。
2. An optical amplifier according to claim 1, further comprising an optical circuit for multiplexing or demultiplexing the signal light and the pump light passing through the waveguide.
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