JP3158716B2 - 定偏波を出力するリングレーザ光源 - Google Patents
定偏波を出力するリングレーザ光源Info
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- JP3158716B2 JP3158716B2 JP25584692A JP25584692A JP3158716B2 JP 3158716 B2 JP3158716 B2 JP 3158716B2 JP 25584692 A JP25584692 A JP 25584692A JP 25584692 A JP25584692 A JP 25584692A JP 3158716 B2 JP3158716 B2 JP 3158716B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リングレーザのルー
プ回路内に偏光ビームスプリッタと偏波面回転器を配置
し、ループ内の偏波面をＴＥ波またはＴＭ波だけにし、
定偏波を出力するリングレーザ光源についてのものであ
る。
プ回路内に偏光ビームスプリッタと偏波面回転器を配置
し、ループ内の偏波面をＴＥ波またはＴＭ波だけにし、
定偏波を出力するリングレーザ光源についてのものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】次に、従来技術によるリングレーザ光源
の構成を図２により説明する。図２の１は励起光源、２
は光合波器、３は希土類添加光ファイバ、４はアイソレ
ータ、５は光カプラである。図２は、希土類添加光ファ
イバ３の増幅特性により発振する。励起光源１は例えば
励起波長を1.48μｍとし、希土類添加光ファイバ３はＥ
ｒ3+ドープファイバを使用することができる。光合波器
２、希土類添加光ファイバ３、アイソレータ４及び光カ
プラ５でループ回路を構成する。
の構成を図２により説明する。図２の１は励起光源、２
は光合波器、３は希土類添加光ファイバ、４はアイソレ
ータ、５は光カプラである。図２は、希土類添加光ファ
イバ３の増幅特性により発振する。励起光源１は例えば
励起波長を1.48μｍとし、希土類添加光ファイバ３はＥ
ｒ3+ドープファイバを使用することができる。光合波器
２、希土類添加光ファイバ３、アイソレータ４及び光カ
プラ５でループ回路を構成する。
【０００３】希土類添加光ファイバ３を通過すると、励
起光の波長1.48μｍのレーザ光は吸収され、共振レーザ
波長の1.55μｍのレーザ光が増幅される。増幅されたレ
ーザ光はアイソレータ４を通過する。励起光源１によっ
てループ中にレーザ共振現象が起こり、波長1.55μｍ帯
域が発振して光カプラ５の出力端子５Ａから取り出され
る。
起光の波長1.48μｍのレーザ光は吸収され、共振レーザ
波長の1.55μｍのレーザ光が増幅される。増幅されたレ
ーザ光はアイソレータ４を通過する。励起光源１によっ
てループ中にレーザ共振現象が起こり、波長1.55μｍ帯
域が発振して光カプラ５の出力端子５Ａから取り出され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図２はレーザ光源の構
成がループ系なので、希土類添加光ファイバ３に入射す
る光は、偏波面の方向が常に変わり、偏波面の方向によ
り発振周波数が変動する。この発明は、リングレーザの
ループ回路に偏光ビームスプリッタと偏波面回転器を配
置し、偏光ビームスプリッタで入射光をＴＥ波成分と第
１のＴＭ波成分に分離し、偏光ビームスプリッタのＴＥ
波成分を偏波面回転器で回転させて第２のＴＭ波成分を
発生させ、第１のＴＭ波成分を第２のＴＭ波成分で相殺
することにより、ループ内の偏波面をＴＥ波だけの定偏
波にするリングレーザ光源の提供を目的とする。
成がループ系なので、希土類添加光ファイバ３に入射す
る光は、偏波面の方向が常に変わり、偏波面の方向によ
り発振周波数が変動する。この発明は、リングレーザの
ループ回路に偏光ビームスプリッタと偏波面回転器を配
置し、偏光ビームスプリッタで入射光をＴＥ波成分と第
１のＴＭ波成分に分離し、偏光ビームスプリッタのＴＥ
波成分を偏波面回転器で回転させて第２のＴＭ波成分を
発生させ、第１のＴＭ波成分を第２のＴＭ波成分で相殺
することにより、ループ内の偏波面をＴＥ波だけの定偏
波にするリングレーザ光源の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明では、励起光を出射する励起光源１と、励
起光源１の出力を第１の入力とする光合波器２と、光合
波器２の出力を入力とする希土類添加光ファイバ３と、
希土類添加光ファイバ３の出力を入力とするアイソレー
タ４と、アイソレータ４の出力を入射光１１とし、入射
光１１をＴＥ波成分１２とＴＭ波成分１３に分離する偏
光ビームスプリッタ６と、偏光ビームスプリッタ６のＴ
Ｍ波成分１３を入力とする光電気変換回路７と、光電気
変換回路７の出力を入力とする制御回路８と、偏光ビー
ムスプリッタ６のＴＥ波成分１２を制御回路８の出力に
より回転させてＴＭ波成分１５を発生させ、ＴＭ波成分
１３をＴＭ波成分１５で相殺し、光電気変換回路７の出
力を少なくする偏波面回転器９と、偏波面回転器９の出
力を入力とし、第１の出力を光合成器２の第２の入力と
する光カプラ５とを備え、光カプラの第２の出力から出
力光を取り出す。
に、この発明では、励起光を出射する励起光源１と、励
起光源１の出力を第１の入力とする光合波器２と、光合
波器２の出力を入力とする希土類添加光ファイバ３と、
希土類添加光ファイバ３の出力を入力とするアイソレー
タ４と、アイソレータ４の出力を入射光１１とし、入射
光１１をＴＥ波成分１２とＴＭ波成分１３に分離する偏
光ビームスプリッタ６と、偏光ビームスプリッタ６のＴ
Ｍ波成分１３を入力とする光電気変換回路７と、光電気
変換回路７の出力を入力とする制御回路８と、偏光ビー
ムスプリッタ６のＴＥ波成分１２を制御回路８の出力に
より回転させてＴＭ波成分１５を発生させ、ＴＭ波成分
１３をＴＭ波成分１５で相殺し、光電気変換回路７の出
力を少なくする偏波面回転器９と、偏波面回転器９の出
力を入力とし、第１の出力を光合成器２の第２の入力と
する光カプラ５とを備え、光カプラの第２の出力から出
力光を取り出す。
【０００６】
【作用】次に、この発明によるリングレーザ光源の構成
を図１により説明する。図１の６は偏光ビームスプリッ
タ、７は光電気変換回路、８は制御回路、９は偏波面回
転器であり、その他は図２と同じものである。すなわ
ち、図１は図２に偏光ビームスプリッタ６、光電気変換
回路７、制御回路８及び偏波面回転器９を追加したもの
である。
を図１により説明する。図１の６は偏光ビームスプリッ
タ、７は光電気変換回路、８は制御回路、９は偏波面回
転器であり、その他は図２と同じものである。すなわ
ち、図１は図２に偏光ビームスプリッタ６、光電気変換
回路７、制御回路８及び偏波面回転器９を追加したもの
である。
【０００７】図１では光合成器２、希土類添加光ファイ
バ３、アイソレータ４、偏光ビームスプリッタ６、偏波
面回転器９及び光カプラ５でリング共振器を構成する。
励起光源１の励起光を光合成器２によりリング共振器に
入射することにより、共振レーザがリング共振器中に発
生する。
バ３、アイソレータ４、偏光ビームスプリッタ６、偏波
面回転器９及び光カプラ５でリング共振器を構成する。
励起光源１の励起光を光合成器２によりリング共振器に
入射することにより、共振レーザがリング共振器中に発
生する。
【０００８】図１のアイソレータ４の出射光は、偏光ビ
ームスプリッタ６に入射される。偏光ビームスプリッタ
６は入力端子６Ａ、ＴＥ波出力端子６Ｂ、ＴＭ波出力端
子６Ｃをもつ。入力端子６Ａから入射された光は偏光ビ
ームスプリッタ６内でＴＥ波成分とＴＭ波成分に分離さ
れ、ＴＥ波成分はＴＥ波出力端子６Ｂに、ＴＭ波成分は
ＴＭ波出力端子６Ｃに出力される。
ームスプリッタ６に入射される。偏光ビームスプリッタ
６は入力端子６Ａ、ＴＥ波出力端子６Ｂ、ＴＭ波出力端
子６Ｃをもつ。入力端子６Ａから入射された光は偏光ビ
ームスプリッタ６内でＴＥ波成分とＴＭ波成分に分離さ
れ、ＴＥ波成分はＴＥ波出力端子６Ｂに、ＴＭ波成分は
ＴＭ波出力端子６Ｃに出力される。
【０００９】偏波面回転器９は制御回路８の出力信号に
より、偏光ビームスプリッタ６のＴＥ波出力端子６Ｂの
ＴＥ波成分の光の偏波面を回転させる。偏波面回転器９
は、例えばファラデー素子と磁界発生器で構成すること
ができる。ファラデー素子を透過する光はファラデー素
子の磁界に比例する。このため、電磁石等により磁界を
制御すれば、任意の偏波面を回転させることができる。
ファラデー素子の例としてガーネット結晶がある。
より、偏光ビームスプリッタ６のＴＥ波出力端子６Ｂの
ＴＥ波成分の光の偏波面を回転させる。偏波面回転器９
は、例えばファラデー素子と磁界発生器で構成すること
ができる。ファラデー素子を透過する光はファラデー素
子の磁界に比例する。このため、電磁石等により磁界を
制御すれば、任意の偏波面を回転させることができる。
ファラデー素子の例としてガーネット結晶がある。
【００１０】次に、偏光ビームスプリッタ６の作用を図
３により説明する。図３の１１は入力端子６Ａの入射光
のベクトル図、１２はＴＥ波出力端子６ＢのＴＥ波成分
のベクトル図、１３はＴＭ波出力端子６ＣのＴＭ波成分
のベクトル図である。入射光１１はＴＥ波成分１２とＴ
Ｍ波成分１３に分離され、ＴＥ波成分１２は偏波面回転
器９に入り、ＴＭ波成分１３は光電気変換器７に入る。
３により説明する。図３の１１は入力端子６Ａの入射光
のベクトル図、１２はＴＥ波出力端子６ＢのＴＥ波成分
のベクトル図、１３はＴＭ波出力端子６ＣのＴＭ波成分
のベクトル図である。入射光１１はＴＥ波成分１２とＴ
Ｍ波成分１３に分離され、ＴＥ波成分１２は偏波面回転
器９に入り、ＴＭ波成分１３は光電気変換器７に入る。
【００１１】次に、偏波面回転器９の作用を図４により
説明する。図４の１４は回転波のベクトル図、１５は回
転波１４により生じたＴＭ波成分のベクトル図である。
ＴＭ波成分１５はＴＭ波成分１３と逆ベクトルなので、
ＴＭ波成分１５の絶対値がＴＭ波成分１３の絶対値と同
じになれば、ＴＭ波成分１３が少なくなる。
説明する。図４の１４は回転波のベクトル図、１５は回
転波１４により生じたＴＭ波成分のベクトル図である。
ＴＭ波成分１５はＴＭ波成分１３と逆ベクトルなので、
ＴＭ波成分１５の絶対値がＴＭ波成分１３の絶対値と同
じになれば、ＴＭ波成分１３が少なくなる。
【００１２】偏光ビームスプリッタ６のＴＭ波出力端子
６Ｃから取り出されたＴＭ波成分１３は光電気変換器７
で電気信号に変換される。光電気変換器７の出力は制御
回路８に入り、制御回路８は偏波面回転器９を回転させ
る。この場合、光電気変換器７の出力が少なくなるよう
に、いいかえると、図３のＴＭ波成分１３とＴＭ波成分
１５の大きさが同じになるように制御回路８は偏波面回
転器９を回転させる。光電気変換器７の出力が少なくな
ると、偏光ビームスプリッタ６の入力にＴＭ波成分が少
なくなる。これにより、リング共振器内の発振光はＴＥ
波成分だけになり、偏向ビームスプリッタ６の入力光の
偏向面が同じになる。
６Ｃから取り出されたＴＭ波成分１３は光電気変換器７
で電気信号に変換される。光電気変換器７の出力は制御
回路８に入り、制御回路８は偏波面回転器９を回転させ
る。この場合、光電気変換器７の出力が少なくなるよう
に、いいかえると、図３のＴＭ波成分１３とＴＭ波成分
１５の大きさが同じになるように制御回路８は偏波面回
転器９を回転させる。光電気変換器７の出力が少なくな
ると、偏光ビームスプリッタ６の入力にＴＭ波成分が少
なくなる。これにより、リング共振器内の発振光はＴＥ
波成分だけになり、偏向ビームスプリッタ６の入力光の
偏向面が同じになる。
【００１３】希土類添加光ファイバ３の長さは通常は数
十〜数百ｍと長いので、偏波面のゆるやかな変動が発生
するが、図１の構成で偏波面を同じにすることができる
ので、発振光周波数を安定にすることができる。なお、
この発明ではＴＥ波成分を制御して偏波方向を制御して
いるが、ＴＭ波成分を制御してもよい。
十〜数百ｍと長いので、偏波面のゆるやかな変動が発生
するが、図１の構成で偏波面を同じにすることができる
ので、発振光周波数を安定にすることができる。なお、
この発明ではＴＥ波成分を制御して偏波方向を制御して
いるが、ＴＭ波成分を制御してもよい。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、リングレーザのルー
プ回路に偏光ビームスプリッタと偏波面回転器を配置
し、偏光ビームスプリッタで入射光をＴＥ波成分と第１
のＴＭ波成分に分離し、偏光ビームスプリッタのＴＥ波
成分を偏波面回転器で回転させて第２のＴＭ波成分を発
生させ、第１のＴＭ波成分を第２のＴＭ波成分で相殺す
るので、ループ回路を偏波面保持部品で構成しなくて
も、ループ内の偏波面をＴＥ波またはＴＭ波だけの定偏
波にし、発振周波数の変動が少ないリングレーザ光源を
提供することができる。
プ回路に偏光ビームスプリッタと偏波面回転器を配置
し、偏光ビームスプリッタで入射光をＴＥ波成分と第１
のＴＭ波成分に分離し、偏光ビームスプリッタのＴＥ波
成分を偏波面回転器で回転させて第２のＴＭ波成分を発
生させ、第１のＴＭ波成分を第２のＴＭ波成分で相殺す
るので、ループ回路を偏波面保持部品で構成しなくて
も、ループ内の偏波面をＴＥ波またはＴＭ波だけの定偏
波にし、発振周波数の変動が少ないリングレーザ光源を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による定偏波を出力するリングレーザ
光源の構成図である。
光源の構成図である。
【図２】従来技術によるリングレーザの構成図である。
【図３】偏光ビームスプリッタの作用説明図である。
【図４】偏波面回転器の作用説明図である。
１ 励起光源 ２ 光合波器 ３ 希土類添加光ファイバ ４ アイソレータ ５ 光カプラ ６ 偏光ビームスプリッタ ７ 光電気変換回路 ８ 制御回路 ９ 偏波面回転器 １１ 入射光 １２ ＴＥ波成分 １３ ＴＭ波成分 １４ 回転波 １５ ＴＭ波成分
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/139 G02B 27/28 G02F 1/00,1/01
Claims (1)
- 【請求項１】 励起光を出射する励起光源(1) と、 励起光源(1) の出力を第１の入力とする光合波器(2)
と、 光合波器(2) の出力を入力とする希土類添加光ファイバ
(3) と、 希土類添加光ファイバ(3) の出力を入力とするアイソレ
ータ(4) と、 アイソレータ(4) の出力を入射光(11)とし、入射光(11)
をＴＥ波成分(12)と第１のＴＭ波成分(13)に分離する偏
光ビームスプリッタ(6) と、 偏光ビームスプリッタ(6) のＴＭ波成分(13)を入力とす
る光電気変換回路(7)と、 光電気変換回路(7) の出力を入力とする制御回路(8)
と、 偏光ビームスプリッタ(6) のＴＥ波成分(12)を制御回路
(8) の出力により回転させて第２のＴＭ波成分(15)を発
生させ、第１のＴＭ波成分(13)を第２のＴＭ波成分(15)
で相殺し、光電気変換回路(7) の出力を少なくする偏波
面回転器(9) と、 偏波面回転器(9) の出力を入力とし、第１の出力を光合
成器(2) の第２の入力とする光カプラ(5) とを備え、 光カプラ(5) の第２の出力から出力光を取り出すことを
特徴とする定偏波を出力するリングレーザ光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25584692A JP3158716B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 定偏波を出力するリングレーザ光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25584692A JP3158716B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 定偏波を出力するリングレーザ光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302882A JPH06302882A (ja) | 1994-10-28 |
| JP3158716B2 true JP3158716B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=17284409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25584692A Expired - Fee Related JP3158716B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 定偏波を出力するリングレーザ光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3158716B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0715377A3 (en) * | 1994-11-30 | 1997-09-10 | Whitaker Corp | Tunable ring laser with polarization control |
| EP2789059B1 (en) * | 2011-12-06 | 2018-12-05 | OFS Fitel, LLC | High-fidelity, high-energy ultrashort pulses from a net-normal-dispersion yb-fiber laser with an anomalous dispersion higher-order-mode fiber |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP25584692A patent/JP3158716B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06302882A (ja) | 1994-10-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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