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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、増幅された自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源を含む、白色光源に関する。より詳細には、一般的な光部品の評価や測定を行うためのシステムの白色光源、および、光ファイバを用いて行う光ファイバ通信システムにおける光部品の評価や測定を行うためのシステムの白色光源、並びに、スペクトルスライス信号光源およびＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、波長多重（ＷＤＭ）技術などを利用した光ファイバ通信システムの広帯域化が進展している。このような光ファイバ通信システムや関連する研究開発分野では、光部品の評価や測定を行うための、ＡＳＥ光源を含めた白色光源、および、スペクトルスライス光源、ＣＤＭ用光源などに対するニーズが高まっている。特に、このような光源の低コスト化、広帯域化等が望まれている。
【０００３】
ＡＳＥ光源を含めた白色光源の具体例として、例えば図１（ａ）および（ｂ）に示すような構成がある。図１（ａ）が、単一の増幅波長帯を用いた光源であり、図１（ｂ）が、２つの増幅波長帯を用いた広帯域化光源である。図１（ａ）を参照すると、この光源では、活性ファイバ３から出力される増幅された光（以下、増幅光という）を出力する活性ファイバ３の一端に終端器５を接続し、他端に合波器２を介して励起光源１およびアイソレータ４が接続されている。合波器２は、励起光源１から発せられる励起光と活性ファイバ３の結合を行う。また、終端器５は、活性ファイバ３がレーザ発振等の不安定動作を起こさないようにするために設けられる。アイソレータ４は、同じく活性ファイバ３がレーザ発振等の不安定動作を起こさないようにするために設けられる。また、励起光源１における増幅光の反射が無視できる場合には、アイソレータ４および終端器５を省略できる場合もある。従来においては、白色光を出力する活性ファイバ３として、エルビウム（Ｅｒ）添加ファイバを用い、そのＥｒ添加ファイバから出力される増幅光を白色光として用いている。
【０００４】
この光源の動作を、Ｅｒ添加ファイバ３を活性ファイバとした場合を例にとり、簡単に述べると次にようになる。Ｅｒ添加ファイバは励起光源１からの励起光で励起される。Ｅｒ添加ファイバ中では励起光により光が局所的に発生し、それがＥｒ添加ファイバ中をファイバ軸方向に伝搬する過程において増幅される。その増幅光は、Ｅｒ添加ファイバの合波器側および終端器側（それぞれ図の前方および後方と称する）の両方に放出されるため、増幅光はＥｒ添加ファイバの前方および後方の両方に発生する。このように、図１（ａ）の光源では、一つの活性ファイバを用い、一つの増幅波長帯（例えば、Ｃ帯またはＬ帯）における増幅光を得ている。また、この光源では、この両方に発生した光のうち、前方に出力された増幅光を光源として利用する。
【０００５】
次に、図１（ｂ）に例示した光源は、上記の図１（ａ）に示した単一増幅波長帯用の光源を、並列に２つ接続した構成を有する。すなわち、図１（ｂ）の光源では、活性ファイバ３ａから出力される増幅光を出力する活性ファイバ３ａの一端に終端器５ａを接続し、他端に合波器２ａを介して励起光源１ａが接続されている第１の増幅光発生部１０ａと、活性ファイバ３ｂから出力される増幅光を出力する活性ファイバ３ｂの一端に終端器５ｂを接続し、他端に合波器２ｂを介して励起光源１ｂが接続されている第２の増幅光発生部１０ｂとを具備している。
【０００６】
さらに、この各増幅光発生部１０ａ、１０ｂが合波器６により並列に接続され、合波器６の出力側にはアイソレータ４が接続されている。合波器６により合波された増幅光はアイソレータ４を介して出力される。図１（ｂ）に示される光源では、２つの活性ファイバ３ａ，３ｂを用いることにより、２つの増幅波長帯（例えば、Ｃ帯およびＬ帯）にまたがる白色光が得られる（参考文献：Ｍ． Ｙａｍａｄａ ｅｔ ａｌ．， Ｅｌｅｃｔｒｏｎ． Ｌｅｔｔ．， Ｖｏｌ． ３３， ｐｐ． ７１０−７１１ （１９９７））。このような構成の光源においても、従来においては、白色光を出力する活性ファイバ３として、エルビウム（Ｅｒ）添加ファイバを用い、そのＥｒ添加ファイバから出力される増幅光を白色光として用いている。また、この光源も、各増幅光発生部において前方および後方の両方に増幅光が発生するが、この両方に発生した光のうち、前方に出力された増幅光を光源として利用する。
【０００７】
上述のように、従来法では、活性ファイバとしてＥｒ添加ファイバのような希土類添加ファイバのみを用いているため、光源のスペクトルが希土類添加ファイバの利得帯域に限定され、広帯域の光源を得ることが困難であった。
【０００８】
また、活性ファイバからの増幅光は、活性ファイバの両端から発せられるが、従来法ではこの一方のみを使用しているため、光の発生効率が低かった。さらに２波長帯の並列接続により光源を構成する場合、２波長帯にまたがる光成分が捨てられるため、広帯域な光の発生効率が低かった。また、図１（ｂ）のように並列接続により光源を構成する場合、合波器が有する波長分離特性以外の部分にある程度で発生される光成分が捨てられており、光の発生効率が悪かった。例えばＥｒ添加ファイバを用いた上記の例の場合、Ｃ帯用Ｅｒ添加ファイバでは、Ｃ帯よりも長波長側、Ｌ帯用Ｅｒ添加ファイバではＬ帯よりも短波長側が捨てられており、効率が悪かった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、本発明は、より広帯域の白色光源を提供することを目的とする。また、本発明は、光の発生効率のよい白色光源を提供することを目的とする。さらに本発明は、広帯域で光の発生効率の高い白色光源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】
本発明の第１の側面は、複数の、活性ファイバを少なくとも含む増幅自然放出光発生部を具備した白色光源に関し、この白色光源は、前記増幅自然放出光発生部の少なくとも２つが直列に接続されており、前記複数の増幅自然放出光発生部が、それぞれ、少なくとも一部重複した波長範囲を有する増幅自然放出光を発生する。
【００１１】
そして、本発明の第２の側面は、白色光源にミラーまたはファラデー回転ミラーを備えたことを特徴とする白色光源に関する。
【００１２】
上記側面１および２によれば、上記課題が解決される。
すなわち、本発明の白色光源は、活性ファイバと励起光源を少なくとも含む第１の増幅自然放出光発生部と活性ファイバと励起光源を少なくとも含む第２の増幅自然放出光発生部を具備した白色光源であって、前記第１の増幅自然放出光発生部と前記第２の増幅自然放出光発生部がそれぞれ第１の端部と第２の端部を有しており、前記励起光源は前記活性ファイバを励起すべく前記増幅自然放出光発生部の第２の端部側に配置され、前記第１の端部は前記活性ファイバから発生した増幅自然放出光を反射するミラーを備えた端部であり、前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部が第２の増幅自然放出光発生部の第２の端部にサーキュレータを介して直列に接続されており、前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバおよび前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバの少なくともどちらか一方がラマンファイバであり、前記第１の増幅自然放出光発生部から発生される第１の増幅自然放出光の波長範囲と、前記第２の増幅自然放出光発生部から発生される第２の増幅自然放出光の波長範囲が少なくとも一部で重なり合っており、前記第１の増幅自然放出光発生部から発生された第１の増幅自然放出光が、前記第２の増幅自然放出光発生部に入射され、第２の増幅自然放出光発生部から発生された第２の増幅自然放出光と組み合わされるとともに、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる第２の活性ファイバにより増幅され、これによって前記第１の増幅自然放出光と前記第２の増幅自然放出光の両波長範囲にわたる増幅された出力光を第２の増幅自然放出光発生部から出力することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の白色光源は、上記に記載の発明において、前記サーキュレータの出力に、さらに、活性ファイバおよび励起光源を少なくとも含み、任意にミラーが接続された第３の増幅自然放出光を発生する第３の増幅自然放出光発生部を並列に接続し、前記第２の増幅自然放出光発生部から出力された増幅された出力光を第３の増幅自然放出光と組み合わせることにより、前記第１の増幅自然放出光から前記第３の増幅自然放出光の全波長範囲にわたる増幅された出力光を出力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の白色光源は、上記に記載の発明において、前記ミラーの少なくとも１つがファラデー回転ミラーであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の白色光源は、上記に記載の発明において、前記ラマンファイバがシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の白色光源は、上記に記載の発明において、前記活性ファイバが異なる活性ファイバであり、該活性ファイバの少なくとも１つが希土類添加ファイバであり、他の少なくとも１つの活性ファイバがラマンファイバであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の白色光源は、上記に記載の発明において、前記希土類添加ファイバがツリウム添加ファイバ、エルビウム添加ファイバ、ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバ、または、ツリウムコアユーロピウムクラッド添加ファイバであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の白色光源は、上記に記載の発明において、前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであることを特徴とする。
【００２５】
本発明の上記態様および他の種々の態様並びに本発明の特徴は、以下の本発明の説明、図面等からより明らかになるであろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
定義
本明細書において、用語「白色光」とは、活性ファイバにより増幅された、広帯域にわたる増幅された自然放出（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光または広帯域にわたる増幅された自然散乱（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）光を意味する。また、本明細書において、用語「白色光源」とは、上記白色光を発生することができる光源を意味し、ＡＳＥ光源等を包含する。
【００２７】
本明細書において、活性ファイバとは、増幅された自然放出光および増幅された自然散乱光を発生する、光ファイバのような活性媒質を意味する。
【００２８】
本明細書において、「自然放出光」および「自然散乱光」とは、活性ファイバに励起光源より励起光を入射したときに、この励起光により活性ファイバにより発生される光をいう。
【００２９】
本明細書において、「増幅された自然放出光」または「増幅自然放出光」とは、活性ファイバが希土類添加ファイバである場合に、この活性ファイバから出力される増幅された自然放出光を意味し、「増幅された自然散乱光」または「増幅自然散乱光」とは、活性ファイバがラマンファイバである場合に、この活性ファイバから出力される増幅された自然散乱光を意味する。なお、「増幅された散乱光」および「増幅散乱光」は、それぞれ、「増幅された自然放出光」および「増幅自然放出光」とも称される。従って、本明細書では簡略化するために、「増幅された自然放出光（増幅自然放出光）」とともに、「増幅された散乱光（増幅散乱光）」を含めて、「増幅自然放出光」と総称する。
【００３０】
本明細書において、「直列に接続する」とは、２つ以上の要素を直線状に接続することを意味する。但し、それら２つの要素の間に慣用の光部品（励起光を導入するための合波器など）が介在することを排除しない。
【００３１】
本明細書において、ミラーとは、伝搬する光の全部または一部を反射する光学素子を意味し、波長選択性を含んでいるものも含める。誘電体蒸着ミラー等のみでなく、ファイバーグレーティングなども含める。
【００３２】
添付の図面において、各図はあくまでも概略図であることに注意されたい。特に、出力スペクトルを示す図では、スペクトルの細部まで詳細に示すものではないことに注意されたい。
【００３３】
本発明を以下に説明する。
本発明は、広帯域および（または）光の発生効率のよい白色光源に関する。
特に本発明は、少なくとも第１の活性ファイバと第１の励起光源を含む第１の増幅自然放出光発生部と少なくとも第２の活性ファイバと第２の励起光源を含む第２の増幅自然放出光発生部を具備した白色光源において、前記第１の増幅自然放出光発生部と第２の増幅自然放出光発生部が直列に接続されており、前記第１の増幅自然放出光発生部から発生される第１の増幅自然放出光と、前記第２の増幅自然放出光発生部から発生される第２の増幅自然放出光が少なくとも一部重複した波長範囲を有しているか、または、前記第１の活性ファイバまたは前記第２の活性ファイバのいずれか一方が、他方の活性ファイバを含む増幅自然放出光発生部から放出される増幅自然放出光を増幅するか、または、前記第１の増幅自然放出光と前記第２の増幅自然放出光が少なくとも一部重複した波長範囲を有し、かつ、前記第１の活性ファイバまたは前記第２の活性ファイバのいずれか一方が、他方の活性ファイバを含む増幅自然放出光発生部から発生される増幅自然放出光を増幅する白色光源に関する。
【００３４】
本発明を図面を参照して以下に詳細に説明する。なお、図２から図２９において、同じ構成要素には同じ符号を付した。
【００３５】
本発明の第１の側面は、少なくとも２つの活性ファイバを有し、その活性ファイバのそれぞれが直列に接続されている白色光源である。
【００３６】
まず、図２（ａ）に示されるような構成（従来の白色光源）を考える。この光源は、上述の単一の増幅波長帯を用いた光源と同様であり、増幅自然放出光を出力する活性ファイバ１３の一端に終端器１５を接続し、他端に合波器１２を介して励起光源１１およびアイソレータ１４が接続されている。なお、本明細書において、活性ファイバ、合波器および励起光源により構成される部分（例えば、図２（ａ）の四角で囲まれた２１０の部分）を増幅自然放出光発生部と称する。また、本明細書において、上記増幅自然放出光発生部にさらに終端器およびアイソレータ（アイソレータは任意構成要素であってよい。）を接続した構成（例えば、図２（ａ）の２２０）を「白色光発生部」と称する。
【００３７】
図２（ｂ）および図２（ｃ）は、この光源で出力される白色光の出力スペクトルを表す図である。図２（ｂ）は、活性ファイバ１３として、例えば希土類添加ファイバの１つであるツリウム（Ｔｍ）添加ファイバ（ＴＤＦ）を用い、１４００ｎｍの励起光で励起した場合の出力スペクトル２０１である。図２（ｃ）は、活性ファイバ１３として、例えば希土類添加ファイバの１つであるエルビウム（Ｅｒ）添加ファイバ（ＥＤＦ）を用い、９８０ｎｍの励起光で励起した場合の出力スペクトル２０２である。図２（ｂ）および図２（ｃ）に示されるように、このような希土類添加ファイバを活性ファイバとして用いた場合、それぞれの希土類添加ファイバに重なりを有する波長範囲（約１５２０ｎｍ〜約１５５０ｎｍ）が存在する。従って、これらの光ファイバを組み合わせれば、広帯域にわたって所定のパワー密度を有する白色光源を得ることができる。
【００３８】
本発明におけるこの態様（第１の態様）を図３に示した。図３（ａ）は、第１の態様の白色光源の構成の概略図であり、図３（ｂ）は、その出力スペクトルの概略図である。
【００３９】
図３（ａ）は、２つの活性ファイバ１３を直列に接続し、それぞれ固有の波長範囲の全体を合波して使用する場合の例である。図３（ａ）において、符号１３ａおよび１３ｂはそれぞれ活性ファイバを表し、符号２１は励起光源、符号２２は合波器、符号２４はアイソレータをそれぞれ表す。また、図３（ａ）において、符号３１０は第１の増幅自然放出光発生部を、符号３２０は第２の増幅自然放出光発生部を表す。第１の態様では、第１の増幅自然放出光発生部３１０として、第１の活性ファイバ１３ａと、この一端に設けられた合波器１２と、この合波器１２を介して第１の活性ファイバ１３ａに接続された励起光源１１を具備する。さらに第１の態様では、この第１の増幅自然放出光発生部３１０の合波器側の一端がアイソレータ１４に接続され、このアイソレータ１４が第２の活性ファイバ１３ｂの一端が接続される。さらに、活性ファイバ１３ｂの他端が合波器２２を介して励起光源２１およびアイソレータ２４に接続される。また、終端器１５が第１の増幅自然放出光発生部３１０のアイソレータ１４とは反対側に設けられる。
【００４０】
第１の態様の白色光源では、励起光源１１からの励起光で第１の活性ファイバ１３ａが励起される。第１の活性ファイバ１３ａ中ではこの励起により自然放出光が局所的に発生し、それが第１の活性ファイバ１３ａ中をファイバ軸方向に伝搬する過程において増幅される。その増幅された光（増幅自然放出光）は、第１の活性ファイバ１３ａの合波器側および終端器側の両方向に向かい、出力される増幅自然放出光は活性ファイバ１３ａの合波器側および終端器側の両方に発生する。次に、第１の活性ファイバ１３ａから合波器１２の方向へ出射された増幅自然放出光（第１の増幅自然放出光ａ）が、アイソレータ１４を介して、第２の活性ファイバ１３ｂに入射する。第１の増幅自然放出光ａは、第２の活性ファイバ１３ｂ中において増幅され、励起光源２１からの励起光により発生される第２の活性ファイバ１３ｂの増幅自然放出光に付加される。従って、第２の活性ファイバ１３ｂから出射される第２の増幅自然放出光ｂは、第１の増幅自然放出光ａおよび第２の活性ファイバ１３ｂの増幅自然放出光より広帯域である。
【００４１】
本発明では、直列に２つの活性ファイバを接続することにより、発生された光成分が、並列接続で必須の合波器で捨てられる必要がなく、効率よく増幅自然放出光を使用することができる。このように本発明の第１の態様によれば、従来の並列接続で問題点であった点が解消される。さらに、第１の態様によれば、２つの活性ファイバを使用することにより、より広帯域の白色光を得ることが可能となる。すなわち、増幅自然放出光ａは、活性ファイバ１３ｂ中において増幅されるとともに、活性ファイバ１３ｂ自身の増幅自然放出光に付加される。その結果、白色光発生部から出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよび活性ファイバ１３ｂ自身の増幅自然放出光より広帯域であるという利点がある。具体的には、図３（ｂ）に示されるように、第１の活性ファイバ１３ａにより得られる出力スペクトル３０１と第２の活性ファイバ１３ｂにより得られる出力スペクトル３０２はそれぞれの波長域の一部で十分な重なりを有するため、本発明の白色光源は、これらの２種類の波長を合わせた、広帯域で十分なパワーを有する出力スペクトル３０３を得ることができる。第１の態様では、２つの活性ファイバを適宜選択することにより、規定値以上の広帯域出力スペクトルを得ることが可能である。
【００４２】
本発明の第１の態様は、活性ファイバとして、同種類の活性ファイバを用いる例である。例えば、希土類添加ファイバ同士、または、ラマンファイバ同士を、活性ファイバ１３ａおよび１３ｂとして使用する。ここで、各々の活性ファイバは、各ファイバの増幅自然放出光の波長範囲が少なくとも一部重なり、所望の既定値以上のパワー密度が得られる任意の同種類の活性ファイバを使用することができ、前記条件を満たすいかなる組み合わせであってもよい。具体的には、希土類添加ファイバの場合、各々の希土類添加ファイバは、同じ希土類添加ファイバであっても、異なる希土類添加ファイバであってもよい（但し、同じ希土類添加ファイバを用いる場合は、発生される増幅自然放出光の波長が、少なくとも一部で異なる波長とする。）。組み合わせの例は、例えば、（１）同じ希土類添加ファイバの組み合わせとして、ＥＤＦとＥＤＦの組み合わせ、（２）異なる希土類添加ファイバの組み合わせとして、ＥＤＦとＴＤＦの組み合わせを挙げることができる。この他の例としては、例えば、ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバのような希土類添加ファイバを適宜組み合わせて使用することができる。また、ラマンファイバの場合は、シリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバを使用することができる。具体的には、一部が重なる異なる波長帯を有する活性ファイバにする方法は、例えば、活性ファイバ１３ａ，１３ｂがＥｒ添加ファイバの場合には、活性ファイバ１３ａ，１３ｂの長さを異なる値（それぞれ１０ｍ及び５０ｍなど）に設定すればよい。
【００４３】
この第１の形態では、活性ファイバは、所望の白色光源に応じて適宜選択することができる。希土類添加ファイバの場合、希土類元素の添加濃度、ファイバの長さなどは、所望の白色光源に応じて適宜選択すればよい。具体的には、例えば、ＥＤＦの場合、添加濃度１０００重量ｐｐｍ、ファイバ長２０ｍが好ましい。また、ラマンファイバであるシリカラマンファイバの場合、ファイバ長は５ｋｍが好適である。
【００４４】
第１の態様においては、ラマンファイバは、一般に、その励起光波長を選択することで、任意の波長域で増幅自然放出光を発生させることができるので、本発明の白色光源のより好ましい構成要素である。なお、第１の活性ファイバと、第２の活性ファイバは、相互に交換可能である。
【００４５】
第１の態様では、２つの活性ファイバを組み合わせる例を示したが、コストの増加および直列に接続することによる効率の低下が無視できる場合には、さらに多くの活性ファイバを組み合わせることができる。
【００４６】
第１の態様の励起光源、終端器、合波器、およびアイソレータは、それぞれ、使用される活性ファイバに合わせて、適宜従来の機器を選択すればよい。例えば、励起光源は、使用される活性ファイバに依存するが、１２００ｎｍから１６００ｎｍの波長域の光源を使用することができる。具体的には、活性ファイバとしてのラマンファイバと、該ラマンファイバを励起する励起光源の場合、該励起光源の励起光波長は約１４５０ｎｍから約１５８０ｎｍであることが好ましい。また、ラマンファイバを励起する励起光源の励起波長の他の例としては約１３７０ｎｍから約１５００ｎｍであることが好ましい。
【００４７】
その他の例としては、活性ファイバとしてエルビウム添加ファイバを含み、該エルビウム添加ファイバを励起する励起光源を含んでいる白色光源の場合、該励起光源の励起光波長は１５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
また、別の例として、白色光源が、活性ファイバとしてツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを含み、該ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを励起する励起光源を含んでいる場合、該励起光源の励起光波長は１５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
次に、本発明の第２の態様について説明する。第２の態様では、図３（ａ）に示される構成と同様の構成の白色光源であるが、活性ファイバとして異なる種類の活性ファイバを組み合わせて使用する。この組み合わせは、同じ活性ファイバでは、所望の範囲をカバーするためには、多くの活性ファイバを組み合わせる必要があり、装置が複雑化し、コストの増加に繋がるような場合に特に有効である。以下に、異なる種類の活性ファイバを組み合わせた例（希土類添加ファイバとラマンファイバの組み合わせ）について説明する。
【００５０】
第２の態様において使用されるラマンファイバは、ラマン増幅を利用して増幅自然放出光を出力する光ファイバである。ラマンファイバは、一般に、その励起光波長を選択することで、任意の波長域で増幅自然放出光を発生させることができる。特に、ラマンファイバは、従来の希土類添加ファイバを活性ファイバとして使用した場合には得られない波長域の増幅自然放出光を発生させることができる。例えば、１４２０ｎｍの励起光源を使用してシリカラマンファイバにより発生された増幅自然放出光は、１４９５から１５３０ｎｍにわたっており、例えばＴＤＦやＥＤＦでは得られない帯域の増幅自然放出光を発生させることができる。従って、希土類添加ファイバとラマンファイバを組み合わせることにより、従来では得られない帯域にわたる白色光源を得ることが可能となる。加えて、ラマンファイバは、一般に、その励起光波長を選択することで、任意の波長域で増幅自然放出光を発生させることができることから、ラマンファイバと組み合わされる活性ファイバの増幅自然放出光の波長範囲にあわせて、波長域を調整できるという利点も有する。
【００５１】
第２の態様の白色光源は、例えば図４（ａ）に示されるような構成を有する。
第２の態様では、第２の活性ファイバ２３の一端が第１の増幅自然放出光発生部４１０に、アイソレータ１４を介して接続され、活性ファイバ２３の他端が合波器２２を介して励起光源２１およびアイソレータ２４に接続される。また、終端器１５が増幅自然放出光発生部４１０の合波器１２とは反対側に設けられる。図４（ａ）では、第１の活性ファイバ１３として希土類添加ファイバを使用し、第２の活性ファイバ２３としてラマンファイバを使用する。使用可能なラマンファイバの例には、シリカラマンファイバおよびテルライトラマンファイバを挙げることができる。第１の活性ファイバとしては、上記第１の態様で説明した希土類添加ファイバを使用することができる。
【００５２】
また、活性ファイバ、励起光源、合波器、終端器、アイソレータ等の構成要素の諸条件は、上記第１の態様で説明したとおりである。
【００５３】
第２の態様の白色光源では、まず、励起光源１１からの励起光で第１の活性ファイバ１３が励起される。第１の活性ファイバ１３中ではこの励起により自然放出光が局所的に発生し、それが第１の活性ファイバ１３中をファイバ軸方向に伝搬する過程において増幅される。その増幅自然放出光は、第１の活性ファイバ１３の合波器側および終端器側の両方に放出され、増幅自然放出光は活性ファイバ１３の前方および後方の両方に発生する。次に、第１の活性ファイバ１３から合波器１２の方向へ出射された増幅自然放出光（第１の増幅自然放出光ａ）が、アイソレータ１４を介して、ラマンファイバ２３に入射する。第１の増幅自然放出光ａは、ラマンファイバ２３中において、一部の短波長域を除いて増幅され、励起光源２１からの励起光により発生されるラマンファイバの増幅自然放出光に付加される。従って、ラマンファイバ２３から出射される第２の増幅自然放出光ｂは、第１の増幅自然放出光ａおよびラマンファイバ自身の増幅自然放出光より広帯域である。
【００５４】
ここで、希土類添加ファイバ１３として例えば、Ｔｍ添加ファイバまたはＥｒ添加ファイバを用い、ラマンファイバ２３としてシリカラマンファイバを用いる場合を例に取って第２の態様の出力スペクトルを図４（ｂ）から４（ｅ）を参照して説明する。なお、図４（ｂ）は希土類添加ファイバ（Ｔｍ添加ファイバおよびＥｒ添加ファイバ）の増幅自然放出光の出力スペクトルの概略図であり、図４（ｃ）は希土類添加ファイバとラマンファイバの増幅自然放出光の出力スペクトルの概略図であり、図４（ｄ）はＴｍ添加ファイバとラマンファイバの増幅自然放出光の出力スペクトルの概略図であり、図４（ｅ）は、Ｅｒ添加ファイバとラマンファイバの増幅自然放出光の出力スペクトルの概略図である。
【００５５】
まず、Ｔｍ添加ファイバとＥｒ添加ファイバは、図４（ｂ）に示されるように、それぞれ、４０１および４０２のような増幅自然放出光を発生させることができる。一方、ラマンファイバは、上述のように励起光の波長範囲を選択することにより図４（ｃ）の４０３に示すような増幅自然放出光を発生することができる。従って、例えばＴｍ添加ファイバとラマンファイバを組み合わせれば図４（ｄ）に示されるように、４０４の広波長範囲で白色光を発生させることができる。また、Ｅｒ添加ファイバとラマンファイバを組み合わせることにより、同様に、図４（ｅ）に示される４０５のような広波長範囲で白色光を発生させることができる。
【００５６】
このように、第２の態様では、図４（ｃ）および図４（ｅ）に示されるように、第１の活性ファイバ（希土類添加ファイバ）１３により得られる出力スペクトル４０１または４０２とラマンファイバ２３により得られる出力スペクトル４０３とを合わせた、広帯域の出力スペクトル４０４または４０５が得られる。
【００５７】
上記の例では、２つの活性ファイバを組み合わせる例を示したが、コストの増加および直列に接続することによる効率の低下が無視できる場合には、さらに多くの活性ファイバを組み合わせることができる。また、第１の活性ファイバと第２の活性ファイバは、その種類を相互に交換することができる。すなわち、上述の例では、第１の活性ファイバとしてラマンファイバを使用し、第２の活性ファイバとして希土類添加ファイバを使用することができる。
【００５８】
次に、本発明の第３の態様について図５を参照して説明する。
図５（ａ）は、第３の態様の白色光源の構成を示す概略図であり、図５（ｂ）から図５（ｄ）は、この白色光源において得られるスペクトルの概略図である。第３の態様では、第１の白色光発生部５１０と、第２の白色光発生部５２０とから構成され、これらが合波器３６により並列接続されている。また、合波器３６の出力側にはアイソレータ３４が設けられる。
【００５９】
第３の態様の第１の白色光発生部５１０は、図４（ａ）に示される構成と同様である。すなわち、第１の白色発生部５１０は、第１の増幅自然放出光発生部５３０、アイソレータ１４、第２の増幅自然放出光発生部５４０、および終端器１５からなる。第１の増幅自然放出光発生部５３０は、第１の活性ファイバ１３ａと、この一端に設けられた合波器１２と、この合波器１２を介して第１の活性ファイバ１３ａに接続された励起光源１１を具備する。さらに、第１の白色光発生部では、第１の増幅自然放出光発生部５３０の合波器１２の側にアイソレータ１４を介して、第２の活性ファイバ２３の一端が接続される。活性ファイバ２３の他端は合波器２２を介して励起光源２１に接続される。また、終端器１５が第１の増幅自然放出光発生部３１０の合波器１２とは反対側に設けられる。第３の態様では、第２の白色光発生部５２０が、合波器３６により上記の第１の白色光発生部５１０と並列接続され、合波器３６の出力側にはさらにアイソレータ３４が接続される。第２の白色光発生部５２０は、第３の活性ファイバ１３ｂと、この一端に設けられた合波器３２と、この合波器３２を介して第３の活性ファイバ１３ｂに接続された励起光源３１と、前記第３の活性ファイバ１３ｂの他端に設けられた終端器３５とを具備する。
【００６０】
第３の態様では、第１の活性ファイバ１３ａは、例えば希土類添加ファイバであり、第２の活性ファイバ２３は、ラマンファイバであり、第３の活性ファイバ１３ｂは、例えば希土類添加ファイバである。これらの活性ファイバは、所望の出力スペクトルをカバーできる組み合わせであれば、どのような組み合わせを用いてもよい。これらの活性ファイバの種類、活性ファイバの諸条件等は、第１の態様および第２の態様で説明したとおりである。
【００６１】
第３の態様の動作を、第１および第３の活性ファイバを希土類添加ファイバ、第２の活性ファイバをラマンファイバとして説明する。第１の増幅自然放出光発生部５３０では、まず、励起光源１１からの励起光で第１の活性ファイバ１３ａが励起される。第１の活性ファイバ１３ａ中ではこの励起により自然放出光が局所的に発生し、それが第１の活性ファイバ１３ａ中をファイバ軸方向に伝搬する過程において増幅される。その増幅された光（増幅自然放出光）は、第１の活性ファイバ１３ａの合波器側および終端器側の両方に放出される。次に、増幅自然放出光のうち、第１の活性ファイバ１３ａから合波器１２の方向へ出射された増幅自然放出光（第１の増幅自然放出光ａ）が、アイソレータ１４を介して、第２の増幅自然放出光発生部５４０に入射される。第２の増幅自然放出光発生部５４０では、上記増幅自然放出光ａがラマンファイバ２３に導入され、ラマンファイバ２３中において、一部の短波長域を除いて増幅される。この増幅された光は、励起光源２１からの励起光により発生されるラマンファイバ自身の増幅自然放出光に付加され、出力光ｂとして出力される。一方、第２の白色光発生部５２０では、上記の第１の増幅自然放出光発生部５３０と同様に増幅自然放出光ｃが合波器３２から放出さる。上記の増幅自然放出光ａおよび増幅自然放出光ｃは、合波器３６により結合され、アイソレータ３４を介して出力光ｄとして出力される。
【００６２】
ここで、希土類添加ファイバ１３ａとして例えば、Ｔｍ添加ファイバを、そして希土類添加ファイバ１３ｂとしてＥｒ添加ファイバを用い、ラマンファイバ２３としてシリカラマンファイバを用いる場合を例に取って第３の態様の出力スペクトルを図５（ｂ）から図５（ｄ）を参照して説明する。なお、図５（ｂ）は希土類添加ファイバ（Ｔｍ添加ファイバおよびＥｒ添加ファイバ）の増幅自然放出光の出力スペクトルの概略図であり、図５（ｃ）は希土類添加ファイバ（Ｔｍ添加ファイバおよびＥｒ添加ファイバ）とラマンファイバの増幅自然放出光の出力スペクトルおよび出力光ｂの出力スペクトルの概略図であり、図５（ｄ）は出力光ｂとＥｒ添加ファイバ１３ｂの出力スペクトルと、出力光ｄの出力スペクトルの概略図である。
【００６３】
まず、Ｔｍ添加ファイバとＥｒ添加ファイバは、図５（ｂ）に示されるように、それぞれ、５０１および５０２のような増幅自然放出光を発生させることができる。ここで、図１（ｂ）に示したような従来の並列接続による白色光源では、図５（ｂ）に示されるような谷の部分５００が存在し、十分なパワー密度の出力が得られない領域が存在する場合がある。一方、ラマンファイバは、上述のように励起光の波長範囲を選択することにより図５（ｃ）の５０３に示すような増幅自然放出光を発生することができる。従って、本発明の第３の態様のように、ラマンファイバ２３を具備する第２の増幅自然放出光発生部５４０を、第一の増幅自然放出光発生部５３０の出力側に設置し、白色光発生部５１０を形成する（例えばＴｍ添加ファイバとラマンファイバを組み合わせる。）ことにより、図５（ｃ）に示されるような広波長範囲の出力スペクトル５０４を有する出力光ｂが、発生されうる。ここで、出力光ｂは、図５（ｃ）の５０４で示されるように、第３の白色光発生部５２０から出力される出力スペクトル５０２と十分な波長の重なりを形成することが可能となる。さらに、出力光ｂと白色光発生部５２０から出力される出力光ｃを合波することにより、図５（ｄ）に示される出力スペクトル５０５を有する、広範囲の白色光ｄを得ることができる。
【００６４】
このように、第３の態様では、まず、図５（ｄ）に示されるように、第１の活性ファイバ（希土類添加ファイバ）１３により得られる出力スペクトル５０１とラマンファイバ２３により得られる出力スペクトル５０３とを合わせ、広帯域の出力スペクトル５０４の出力光ｂを得、ついで、白色光発生部５２０から出力される出力光ｃと、この出力光ｂを合波して、非常に広範囲の出力スペクトルを有し、かつ、十分なパワー密度を有する出力光ｄ（スペクトルは図５（ｄ）の５０５である）が得られる。
【００６５】
なお、表記の例では、第１および第３の活性ファイバに希土類添加ファイバを使用し、第２の活性ファイバにラマンファイバを使用した例を示したが、本発明では、これらの活性ファイバとしていずれのファイバを組み合わせてもよい。すなわち、例えば第２および第３の活性ファイバとして希土類添加ファイバを使用し、第１の活性ファイバとしてラマンファイバを使用してもよい。
【００６６】
本発明の第１の側面では、２つの活性ファイバとして、希土類添加ファイバ、ラマン増幅を行う光ファイバ、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路の任意の組み合わせも可能である。
【００６７】
また、第１の側面の励起光源、終端器、合波器、およびアイソレータは、それぞれ、使用される活性ファイバに合わせて、適宜従来の機器を選択すればよい。
【００６８】
例えば、励起光源は、使用される活性ファイバに依存するが、１２００ｎｍから１６００ｎｍの波長域の光源を使用することができる。具体的には、活性ファイバとしてのラマンファイバと、該ラマンファイバを励起する励起光源の場合、該励起光源の励起光波長は約１４５０ｎｍから約１５８０ｎｍであることが好ましい。また、ラマンファイバを励起する励起光源の励起波長の他の例としては約１３７０ｎｍから約１５００ｎｍであることが好ましい。
【００６９】
その他の例としては、活性ファイバとしてエルビウム添加ファイバを含み、該エルビウム添加ファイバを励起する励起光源を含んでいる白色光源の場合、該励起光源の励起光波長は１５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７０】
また、別の例として、白色光源が、活性ファイバとしてツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを含み、該ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを励起する励起光源を含んでいる場合、該励起光源の励起光波長は１５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７１】
次に、本発明の第２の側面について説明する。
本発明の第２の側面は、増幅自然放出光発生部の他端にミラーまたはファラデー回転ミラーを備えたことを特徴とする白色光源に関する。
本発明の第２の側面の第１の態様を図６を参照して説明する。
【００７２】
図６は、増幅自然放出光発生部の他端にミラーまたはファラデー回転ミラーを設けた、白色光源の例示的概略図である。この白色光源は、増幅自然放出光発生部の一端にミラーを設け、他端にアイソレータを設けている。
【００７３】
この態様の増幅自然放出光発生部６１０では、活性ファイバ１３に合波器１２を介して励起光源１１が接続されている。なお、本明細書において、上記増幅自然放出光発生部にさらにミラーまたはファラデー回転ミラー、およびアイソレータ（アイソレータは任意構成要素であってよい。）を接続した構成（例えば、図６の６２０）を、上記第１の側面と同様に「白色光発生部」と称する。
【００７４】
この態様の白色光発生部６２０では、活性ファイバ１３は、Ｅｒ添加ファイバ、Ｔｍ添加ファイバのような希土類添加ファイバ、またはラマン増幅用のラマンファイバを好適に使用することができる。活性ファイバ１３は、励起光源１１からの励起光で励起され、増幅自然放出光を発生する。この増幅自然放出光のうち、活性ファイバ１３から合波器１２側に出射された光ａは、合波器１２及びアイソレータ１４を通過して出力される。また、活性ファイバ１３から合波器１２とは反対側に出射された増幅自然放出光ｂは、ミラー２６で反射され、活性ファイバ１３に再度入射されて増幅される。この再度増幅された光は、活性ファイバ１３から合波器１２側に出射される。すなわち、その再度増幅された光は、活性ファイバ１３から出射された増幅自然放出光ａと合流する。従って、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光ｄとして出力される。
【００７５】
また、活性ファイバ１３に吸収されずに活性ファイバ１３を突き抜けた励起光ｃは、ミラー２６で反射され、再び活性ファイバ１３に入射されて、活性ファイバ１３を励起する。
【００７６】
本発明の第２の側面では、ミラー２６は、増幅自然放出光及び励起光に対する反射率がともに高いことが好ましい。また、ミラーは、ファイバ端面に金などの蒸着膜を蒸着させたもの、ファイバとコリメートレンズ、および板状反射体（いわゆる日常的に用いるミラー板と同様なもの）を組み合わせたものなどがある。
【００７７】
このように、この態様では、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光として出力されるので効率が良い。また、励起光も捨てられることなく再利用できるので白色光源の励起効率も向上する。したがって、より高パワーの白色光を出力することができる。また、より安価な低出力の励起光源を用いることができる。
【００７８】
活性ファイバは、所望の白色光源に応じて適宜選択することができる。希土類添加ファイバの場合、希土類元素の添加濃度、ファイバの長さなどは、所望の白色光源に応じて適宜選択すればよい。具体的には、例えば、ＥＤＦの場合、添加濃度１０００重量ｐｐｍ、ファイバ長１０ｍが好ましい。また、ラマンファイバであるシリカラマンファイバの場合、ファイバ長は２．５ｋｍが好適である。
【００７９】
また、この第１の態様の励起光源、終端器、合波器、サーキュレータ、およびアイソレータは、それぞれ、使用される活性ファイバに合わせて、適宜従来の機器を選択すればよい。例えば、励起光源は、使用される活性ファイバに依存するが、約１２００ｎｍから約１６００ｎｍの波長域の光源を使用することができる。また、具体的な励起波長の例は、第１の側面で説明したとおりである。
【００８０】
本発明の第２の側面の第１の態様では、１つの活性ファイバを用いる例を示したが、コストの増加および効率の低下などが無視できる場合には、さらに多くの白色光発生部を組み合わせることができる。例えば、２つの白色光発生部を合波器で並列に接続すること、またはサーキュレータを用いて直列に接続することなどが可能である。
【００８１】
具体的には、上記図３（ａ）に示される第１の側面の第１の態様において、終端器１５をミラー２６ａに置き換え、そして、アイソレータ１４と第２の活性ファイバ１３ｂとの間に第２のミラー２６ｂを設置した構成が挙げられる。ここで、ミラー２６ｂは、活性ファイバ１３ｂからの増幅自然放出光のうち、波長域ｚを含むある波長域を完全にあるいは部分的に透過し、この波長域ｚを含む波長域以外の波長域を完全にあるいは部分的に反射する機能を有する。このような構成を有する白色光源は、第１の活性ファイバから出射される第１の増幅自然放出光の波長域と、第２の活性ファイバから出射される第２の増幅自然放出光の波長域にまたがった広帯域な白色光が高効率で得られ、かつ、第１の増幅自然放出光のパワースペクトルと、第２の増幅自然放出光のパワースペクトルが平坦でない場合であっても、これらの増幅自然放出光にまたがる白色光は、平坦化されうる。
【００８２】
さらに、この例において、ミラー２６ｂをチャープ型ファイバグレーティング（ＦＧ）に置き換えたり、スペクトル等化器に置き換えることもできる。このような機器を使用することにより、出力される広帯域の白色光が平坦化されうる。
【００８３】
次に、本発明の第２の側面の第２の態様を図７を参照して説明する。
【００８４】
この第２の態様では、上記第１の態様の白色光発生部をサーキュレータにより直列に接続する。図７は、この構成を示す概略図である。図７は、第１の白色光発生部７１０の活性ファイバ１３と、第２の白色光発生部７２０の活性ファイバ２３を異なる種類の活性ファイバとした例を示した。本発明では、これらの白色光発生部の活性ファイバは、希土類添加ファイバ、ラマンファイバ等のいずれの活性ファイバを用いてもよい。第１の白色光発生部の活性ファイバと、第２の白色光発生部の活性ファイバの組み合わせとしては、例えば希土類添加ファイバ同士、ラマンファイバ同士、希土類添加ファイバとラマンファイバのようないずれの組み合わせでも用いることができる。
【００８５】
この第２の態様の白色光源の動作を説明する。活性ファイバ１３は、励起光源１１からの励起光で励起され、増幅自然放出光を発生する。この増幅自然放出光のうち、活性ファイバ１３から合波器１２側に出射された光ａは、合波器１２及びアイソレータ１４を通過して出力される。また、活性ファイバ１３から合波器１２とは反対側に出射された増幅自然放出光ａ’は、ミラー２６で反射され、活性ファイバ１３に再度入射されて増幅される。この再度増幅された光は、活性ファイバ１３から合波器１２側に出射される。すなわち、その再度増幅された光は、活性ファイバ１３から出射された増幅自然放出光ａと合流する。従って、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光Ａとして出力される。この出力光Ａは、増幅自然放出光ａよりも、強度が増大している。
【００８６】
また、活性ファイバ１３に吸収されずに活性ファイバ１３を突き抜けた励起光ｃは、ミラー２６で反射され、再び活性ファイバ１３に入射されて、活性ファイバ１３を励起する。
【００８７】
一方、第２の活性ファイバ２３からは、合波器２２の方向に増幅自然放出光ｂが出射される。また、第２の活性ファイバ２３のミラー方向に出射した増幅自然放出光ｂ’がミラー２６ｂで反射されて、再度第２の活性ファイバに入射され、第２の活性ファイバ中で増幅される。この光は、増幅自然放出光ｂと合流し、サーキュレータ２７の出射ポートから出力光Ｂとして出射される。この出力光Ｂは、増幅自然放出光ｂよりも、強度が増大している。
【００８８】
また、活性ファイバ２３に吸収されずに活性ファイバ２３を突き抜けた励起光ｄは、ミラー２６で反射され、再び活性ファイバ２３に入射されて、活性ファイバ２３を励起する。
【００８９】
なお、上述の出力光Ａは、サーキュレータ２７を介して第２の活性ファイバに入力されうる。第２の活性ファイバ２３に入力された出力光Ａは、第２の活性ファイバで説明したのと同様に、活性ファイバ２３により増幅され、第２の活性ファイバの出力光Ｂに合流され、出力光Ｃとして出力されうる。
【００９０】
このように、この第２の態様では、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光として出力されるので効率が良い。また、励起光も捨てられることなく再利用できるので白色光源の励起効率も向上する。従って、より高パワーの白色光を出力することができる。さらに、異なる種類の活性ファイバを直列に組み合わせることができるのでより広帯域の白色光を得ることが可能である。また、より安価な低出力の励起光源を用いることができる。
【００９１】
本発明の第２の側面の第２の態様では、２つの活性ファイバを用いる例を示したが、コストの増加および効率の低下などが無視できる場合には、さらに多くの白色光発生部を組み合わせることができる。例えば、第３の白色光発生部を合波器で並列に接続すること、または３つの白色光源部をサーキュレータを用いて直列に接続することなどが可能である。また、第２の側面の第２の態様は、サーキュレータ２７を合波器に置き換え、第１の白色光発生部７１０と第２の白色光発生部７２０を並列接続することも可能である。
【００９２】
第２の側面の第２の態様では、活性ファイバは、希土類添加ファイバの場合、希土類元素の添加濃度、ファイバの長さなどは、所望の白色光源に応じて適宜選択すればよい。具体的には、例えば、上記第１の態様と同様の条件を選択することができる。
【００９３】
また、この第２の態様の励起光源、終端器、合波器、サーキュレータ、およびアイソレータは、それぞれ、使用される活性ファイバに合わせて、適宜従来の機器を選択すればよい。例えば、励起光源は、使用される活性ファイバに依存するが、約１２００ｎｍから約１６００ｎｍの波長域の光源を使用することができる。また、具体的な励起波長の例は、第１の側面で説明したとおりである。
【００９４】
次に、本発明の第２の側面の第３の態様について説明する。第３の態様は、上記第２の側面の第１の態様において用いられたミラーをファラデー回転ミラーとした構成を有する。この構成を図８に示す。この第３の態様では、ファラデー回転ミラーを用いること以外の諸条件（活性ファイバ、励起光源、アイソレータなど）は、上記第１の態様と同様である。
【００９５】
図８は、上記第１の態様の白色光源の構成のミラーをファラデー回転ミラーに置き換えた白色光源の例示的概略図である。
【００９６】
この態様の増幅自然放出光発生部８１０では、活性ファイバ１３に合波器１２を介して励起光源１１が接続されている。
【００９７】
この態様の白色光発生部８２０では、活性ファイバ１３は、Ｅｒ添加ファイバ、Ｔｍ添加ファイバのような希土類添加ファイバ、またはラマン増幅用のラマンファイバを好適に使用することができる。活性ファイバ１３は、励起光源１１からの励起光で励起され、増幅自然放出光を発生する。この増幅自然放出光のうち、活性ファイバ１３から合波器１２側に出射された光ａは、合波器１２及びアイソレータ１４を通過して出力される。また、活性ファイバ１３から合波器１２とは反対側に出射された増幅自然放出光ｂは、ファラデー回転ミラー２８で反射され、活性ファイバ１３に再度入射されて増幅される。この再度増幅された光は、活性ファイバ１３から合波器１２側に出射される。すなわち、その再度増幅された光は、活性ファイバ１３から出射された増幅自然放出光ａと合流する。従って、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光ｄとして出力される。従って、この白色光は、増幅自然放出光ａよりも、強度が増大している。
【００９８】
また、活性ファイバ１３に吸収されずに活性ファイバ１３を突き抜けた励起光ｃは、ファラデー回転ミラー２８で反射され、再び活性ファイバ１３に入射されて、活性ファイバ１３を励起する。
【００９９】
次に、図９を参照してファラデー回転ミラーについて説明する。図９は、ファラデー回転ミラー２８を示す概略図である。
【０１００】
ファラデー回転ミラー２８は、レンズ９０１とファラデー回転子９０２と反射板９０３（いわゆるミラー板）を有している。本発明の第２の側面の第１の態様および第２の態様で説明したミラー２６は、入射した増幅自然放出光を単純に反射するだけであるが、図９に示したファラデー回転ミラー２８は、増幅自然放出光を下記のように反射する。すなわち、光導波路から出射した増幅自然放出光は、レンズ９０１で平行光に変換され、ファラデー回転子９０２に入射する。増幅自然放出光は、ファラデー回転子９０２を通過することで偏光ベクトルが変換される。例えば、直線偏光の入射を考えると、直線偏光の向きが４５度回転する。この場合ファラデー回転子９０２は、４５度ファラデー回転子とも呼ばれる。
【０１０１】
ファラデー回転子９０２を出射した後の増幅自然放出光は、反射板９０３で反射されて再びファラデー回転子９０２に入射する。その後、増幅自然放出光は、さらに直線偏光の向きが４５度回転し、ファラデー回転ミラー２８から出力されたときには、直線偏光の向きが９０度回転する。
【０１０２】
この第３の態様では、上述したファラデー回転ミラーを用いることにより、白色光出力を高出力状態にしたときの出力光のパワーの安定性を高め、出力光の最大パワーをより高めることができる。
【０１０３】
本発明の第２の側面は、ミラーまたはファラデー回転ミラーを設けることが特徴であるが、この特徴により、従来の白色光源と比べ、より広帯域にわたる白色光を、規定値（例えば−２０ｄＢｍ／ｎｍ）よりも高いパワー密度で得ることができ、さらに出力スペクトルが平坦化された白色光を安定性よく得ることができる。
【０１０４】
上述のように、本発明の白色光源は、広帯域で、十分に高いパワーを有し、出力スペクトルの平坦化が可能な光源である。また、本発明の白色光源は、従来に比べ構成が簡単であり、コストを低減することが可能である。
【０１０５】
本発明の第２の側面では、活性ファイバとして、希土類添加ファイバ、ラマン増幅を行う光ファイバ、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路を用いることができ、複数の活性ファイバを用いる場合には、任意の組み合わせが可能である。
【０１０６】
また、第２の側面の励起光源、終端器、合波器、およびアイソレータは、それぞれ、使用される活性ファイバに合わせて、適宜従来の機器を選択すればよい。
【０１０７】
例えば、励起光源は、使用される活性ファイバに依存するが、１２００ｎｍから１６００ｎｍの波長域の光源を使用することができる。具体的には、活性ファイバとしてのラマンファイバと、該ラマンファイバを励起する励起光源の場合、該励起光源の励起光波長は約１４５０ｎｍから約１５８０ｎｍであることが好ましい。また、ラマンファイバを励起する励起光源の励起波長の他の例としては約１３７０ｎｍから約１５００ｎｍであることが好ましい。
【０１０８】
その他の例としては、活性ファイバとしてエルビウム添加ファイバを含み、該エルビウム添加ファイバを励起する励起光源を含んでいる白色光源の場合、該励起光源の励起光波長は１５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１０９】
また、別の例として、白色光源が、活性ファイバとしてツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを含み、該ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを励起する励起光源を含んでいる場合、該励起光源の励起光波長は１５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１１０】
【実施例】
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例は、あくまで例示であり、本発明を制限することを意図しない。
【０１１１】
実施例 １
この例は、上述した第１の側面の第１の形態を例示するものである。図１０（ａ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１１２】
この例では、第１の活性ファイバ１３ａとしてＴｍ添加ファイバ（ＴＤＦ：Ｔｍ添加濃度：６０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：５ｍ）を使用し、第２の活性ファイバ１３ｂとしてＥｒ添加ファイバ（ＥＤＦ；Ｅｒ添加濃度：２０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：１０ｍ）を用いている。ＴＤＦ１３ａから合波器１２の方向に出射した増幅自然放出光ａは、アイソレータ１４を介して、第２の活性ファイバ１３ｂに入射する。ＴＤＦ１３ａは１４００ｎｍの励起光で励起され、そのＴＤＦから出力される増幅自然放出光ａのスペクトルは図１０（ｂ）の１００１に示したようになっている。一方、ＥＤＦ１３ｂは９８０ｎｍの励起光で励起され、そのＥＤＦ１３ｂから出力される増幅自然放出光は、１５４０ｎｍ付近に強度ピークを有する（図１０（ｂ）の１００２参照）。
【０１１３】
また、増幅自然放出光ａは、ＥＤＦ１３ｂ中において増幅されるとともに、ＥＤＦで発生する増幅自然放出光に付加される。その結果、ＥＤＦ１３ｂから出射される出力光（増幅自然放出光）ｂは、増幅自然放出光ａおよびＥＤＦで発生する増幅自然放出光より広帯域である。従って、本発明によれば、広帯域の出力スペクトルを有する白色光を得られるという利点がある。
【０１１４】
本例の白色光源の出力スペクトルの概略図を図１０（ｂ）に示した。図１０（ｂ）に示されるように、波長域の一部が重なる２種類の増幅自然放出光が合わされ、図１０（ｂ）の１００３に示される出力スペクトルを有する出力光が得られる。このように、この例の構成では、約１４５０ｎｍから約１６２０ｎｍの広帯域の白色光を得ることができる。
【０１１５】
上述した白色光源の動作から明らかなように、増幅自然放出光ａと、希土類添加ファイバ１３ｂにより発生される増幅自然放出光の波長域が一部重なることにより、出力される白色光の広帯域化が行われるので、活性ファイバは、その条件を満たすものであれば、ＥＤＦやＴＤＦに限定されるものではない。２つの活性ファイバとしては、希土類添加ファイバ、ラマン増幅を行う光ファイバ（例えばシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバ）、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路の任意の組み合わせが可能である。
【０１１６】
具体的には、例えば第１の活性ファイバ１３ａとしてＥＤＦを使用することも可能である。この場合、第２の活性ファイバ（ＥＤＦ）１３ｂは、１４８０ｎｍの励起光で励起されうる。また、後述する実施例２の一部と構成を同じくするが、ＴＤＦ１３ａの代わりにラマンファイバを設置し、励起光源１１の励起光波長を１３８０ｎｍ近辺に設置した構成も可能である。このときのラマンファイバからの増幅自然放出光ａおよびＥＤＦからの増幅自然放出光のスペクトルは上述したＴＤＦを用いた場合と若干異なるが類似したものとなる。例えば、規定値以上のパワー密度を有する出力光（増幅自然放出光）ｂの帯域幅はほぼ同じである。
【０１１７】
さらに本例では、上記のＴｍ添加ファイバ１３ａとＥｒ添加ファイバ１３ｂの位置を入れ替えた構成も可能である。Ｅｒ添加ファイバへの入射光に対する利得は、一般に、約１５２０ｎｍ以下では、短波長になるほど小さい。従って、このように上記のＴｍ添加ファイバ１３ａとＥｒ添加ファイバ１３ｂの位置を入れ替えた構成は、本例の上記構成よりも短波長域において出力光のパワー密度が大きくなる。これは本例の利点である。
【０１１８】
また、本例では２つの活性ファイバについて説明したが、さらに多くの活性ファイバを直列に接続することも可能である。
【０１１９】
実施例 ２
実施例 ２−１
この例は、上述した第１の側面の第２の形態を例示するものである。図１１（ａ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１２０】
この例では、活性ファイバ１３ｂとしてＥｒ添加ファイバ（ＥＤＦ；Ｅｒ添加濃度：１０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：２０ｍ）およびラマンファイバ（シリカラマンファイバ；ファイバ長：５ｋｍ）２３を用いている。ラマンファイバ２３は、ラマン増幅を利用して増幅自然放出光を出力する光ファイバである。ＥＤＦ１３から合波器１２の方向へ出射された増幅自然放出光ａは、アイソレータ１４を介して、ラマンファイバ２３に入射される。この増幅自然放出光ａのスペクトルを図１１（ｂ）の１１０１に示す。増幅自然放出光ａは、約１５３０ｎｍから約１５９０ｎｍの波長域に、規定値以上の強度を有している。この増幅自然放出光ａは、ＥＤＦを１４８０ｎｍの励起光で励起した場合に得られる。ラマンファイバ２３は１５２０ｎｍの波長で励起され、ラマンファイバ単体では、約１６２０ｎｍを強度ピークとした増幅自然放出光を出射する（図１１（ｂ）の１１０２参照）。
【０１２１】
第１の増幅自然放出光ａは、ラマンファイバ２３中において、一部の短波長域を除いて増幅されるとともに、ラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光に付加される。その結果、ラマンファイバ２３から出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよびラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光を合わせた帯域を有し、増幅された出力スペクトルを有する。その増幅自然放出光ｂのスペクトルは図１１（ｂ）の１１０３で表される。本例によれば、約１５４０ｎｍから約１６４０ｎｍの広帯域の出力スペクトルを有する白色光を得ることができる。
【０１２２】
このように、本発明によれば、ラマンファイバ２３から出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよびラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光より広帯域であるという利点を有する。
【０１２３】
また、本発明によれば、ＥＤＦ１３ｂおよびラマンファイバ２３を、図１（ｂ）のＥｒ添加ファイバ３ａおよびＥｒ添加ファイバ３ｂの位置に各々設置した場合に比べ、白色光の出力は帯域が広く、出力も高いという利点を有する。
【０１２４】
上述した白色光源の動作から明らかなように、増幅自然放出光ａと、ラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光の波長域が一部重なることにより、出力される白色光の広帯域化が行われるので、活性ファイバは、その条件を満たすものであれば、ＥＤＦやラマンファイバに限定されるものではない。２つの活性ファイバとしては、希土類添加ファイバ、ラマン増幅を行う光ファイバ（例えばシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバ）、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路の任意の組み合わせが可能である。
【０１２５】
さらに本例では、上記のＥｒ添加ファイバ１３ｂとラマンファイバ２３の位置を入れ替えた構成も可能である。また、本例では２つの活性ファイバについて説明したが、さらに多くの活性ファイバを直列に接続することも可能である。
【０１２６】
実施例 ２−２
この例は、上述した第１の側面の第２の形態を例示するものである。図１１（ｃ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１２７】
この例では、活性ファイバ１３ａとしてＴｍ添加ファイバ（ＴＤＦ；Ｔｍ添加濃度：６０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：５ｍ）およびラマンファイバ（シリカラマンファイバ；ファイバ長：５ｋｍ）２３を用いている。本例は、上述した例２−１と類似しているが、以下の点が主に異なる。すなわち、例２−１では、活性ファイバとしてＥＤＦおよびラマンファイバを用いているが、本例では、活性ファイバとしてツリウム（Ｔｍ）添加ファイバ（ＴＤＦ）１３ａおよびラマンファイバ２３を用いている。なお、図１１（ｃ）において例２−１と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。また、本例の白色光源の動作は例２−１と同様である。
【０１２８】
ＴＤＦ１３ａは１４００ｎｍの励起光で励起され、そのＴＤＦ１３ｂから出力される増幅自然放出光ａのスペクトルは図１１（ｄ）の１１０５で表される。一方、ラマンファイバ２３は１４４０ｎｍの励起光で励起され、そのラマンファイバ２３から出力される増幅自然放出光は、１５３０ｎｍ付近に強度ピークを有する（図１１（ｄ）の１１０６を参照）。
【０１２９】
増幅自然放出光ａは、ラマンファイバ２３中において、一部の短波長域を除いて増幅されるとともに、ラマンファイバで発生される増幅自然放出光に付加される。その結果、ラマンファイバ２３から出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよびラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光を合わせた帯域を有し、かつ、増幅された出力スペクトルを有する。その増幅自然放出光ｂのスペクトルは図１１（ｄ）の１１０７で表される。本例によれば、約１４４０ｎｍから約１５４０ｎｍの広帯域の出力スペクトルを有する白色光を得ることができる。
【０１３０】
このように、本発明によれば、ラマンファイバ２３から出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよびラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光より広帯域であるという利点を有する。
【０１３１】
また、本発明によれば、ＴＤＦ１３ａおよびラマンファイバ２３を、図１（ｂ）のＥｒ添加ファイバ３ａおよびＥｒ添加ファイバ３ｂの位置に各々設置した場合に比べ、白色光の出力は帯域が広く、出力も高いという利点を有する。
【０１３２】
上述した白色光源の動作から明らかなように、増幅自然放出光ａと、ラマンファイバ２３により発生される増幅自然放出光の波長域が一部重なることにより、出力される白色光の広帯域化が行われるので、活性ファイバは、その条件を満たすものであれば、ＥＤＦやラマンファイバに限定されるものではない。２つの活性ファイバとしては、希土類添加ファイバ、ラマン増幅を行う光ファイバ（例えばシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバ）、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路の任意の組み合わせが可能である。
【０１３３】
さらに本例では、上記のＴｍ添加ファイバ１３ａとラマンファイバ２３の位置を入れ代えた構成も可能である。この場合、励起光源も合わせて交換する。このようにＴｍ添加ファイバ１３ａとラマンファイバ２３の位置を入れ代えた構成では、図１１（ｃ）の活性ファイバの配置と以下のような性能の違いがある。すなわち、一般にラマンファイバは入射光に対して、励起光波長に近い短波長側で利得が小さいか、または損失を示す。従って、Ｔｍ添加ファイバ１３ａとラマンファイバ２３の位置を入れ代えた構成では、白色光源の出力光のパワー密度は、一般に、短波長側で、図１１（ｃ）の活性ファイバの配置を有する白色光源の出力光より大きくなる。これは、本例の利点である。
【０１３４】
また、本例では２つの活性ファイバについて説明したが、さらに多くの活性ファイバを直列に接続することも可能である。
【０１３５】
実施例 ３
この例は、上述した第１の側面の第２の形態を例示するものである。図１２（ａ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１３６】
この例では、活性ファイバ１３ａとしてツリウム（Ｔｍ）をコアに、テルビウム（Ｔｂ）をクラッドに共添加したファイバ（ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ；文献Ｔ． Ｓａｋａｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ． Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ＴｈＣ３， ｐｐ． ４０−４３， １９９６）を、活性ファイバ２３としてラマンファイバ（シリカラマンファイバ；ファイバ長：５ｋｍ）を用いている。本例は、上記例２−２と類似するが、以下の点で主に異なる。すなわち、例２−２では、活性ファイバとして活性ファイバとしてツリウム（Ｔｍ）添加ファイバ（ＴＤＦ）１３ａおよびラマンファイバ２３を用いているが、本例では、上述のように活性ファイバとしてＴｍ添加ファイバに代わってＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃを使用し、図１１（ｃ）のＴｍ添加ファイバに相当する位置にラマンファイバを設置し、ラマンファイバに相当する位置にＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃを設置した。なお、図１２（ａ）において例２−２と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
【０１３７】
本例の白色光源の動作は以下の通りである。
ラマンファイバ２３は１５２０ｎｍの励起光で励起され、約１５８０ｎｍから約１６５０ｎｍの波長範囲に高いパワー密度を有する増幅自然放出光（図１２（ｂ）の１２０１参照）。ラマンファイバ２３から合波器１２の方向へ出射された増幅自然放出光ａは、アイソレータ１４を介して、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃに入射される。一方、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃは１２００ｎｍの波長で励起され、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ単体では、約１６８０ｎｍに強度ピークを有する増幅自然放出光を発生する（図１２（ｂ）の１２０２参照）。また、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃは、１６８０ｎｍ付近に入力光に対して大きな利得を有する。但し、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃの励起光波長は、上記１２００ｎｍに限らず、１４００ｎｍ、８００ｎｍなどが有効であり、一般的には、１５００ｎｍ以下の波長が可能である。
【０１３８】
従って、第１の増幅自然放出光ａは、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃ中において、波長に応じて増幅されるとともに、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃにより発生される増幅自然放出光に付加される。その結果、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃから出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよびＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｂにより発生される増幅自然放出光を合わせた帯域を有し、かつ、増幅された出力スペクトルを有する。その増幅自然放出光ｂのスペクトルは図１２（ｂ）の１２０３で表される。本例によれば、約１５９０ｎｍから約１７２０ｎｍの広帯域の出力スペクトルを有する白色光を得ることができる。
【０１３９】
このように、本発明によれば、ＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃから出射される増幅自然放出光ｂは、増幅自然放出光ａおよびＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃにより発生される増幅自然放出光より広帯域であるという利点を有する。
【０１４０】
さらに本例では、上記のラマンファイバ２３とＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃの位置を入れ代えた構成も可能である。この場合、励起光源も合わせて交換する。
【０１４１】
本例ではラマンファイバは短波長側で大きな利得を有するので、ラマンファイバ２３とＴｍコアＴｂクラッド添加ファイバ１３ｃの位置を入れ代えた構成では、白色光源の出力光のパワー密度は、一般に、短波長側で、図１２（ａ）の活性ファイバの配置を有する白色光源の出力光より大きくなる。これは、本例の利点である。
【０１４２】
さらに、ドーパントとした用いられる上記のテルビウム（Ｔｂ）をユーロピウム（Ｅｕ）に置き換えた構成も有効である。
【０１４３】
また、本例では２つの活性ファイバについて説明したが、さらに多くの活性ファイバを直列に接続することも可能である。
【０１４４】
実施例 ４
この例は、上述した第１の側面の第３の形態を例示するものである。図１３（ａ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１４５】
この例では、活性ファイバ１３ａとしてＴｍ添加ファイバ（ＴＤＦ；Ｔｍ添加濃度：６０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：５ｍ）を、活性ファイバ１３ｂとしてＥｒ添加ファイバ（ＥＤＦ；Ｅｒ添加濃度：１０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：２０ｍ）を、そしてラマンファイバ（シリカラマンファイバ；ファイバ長：５ｋｍ）２３を用いている。本例は、図１（ｂ）の従来技術の広帯域化構成に比較されるものであるが、以下の点が主に異なる。すなわち、上述した従来の広帯域化の構成では、短波長側の白色光発生部にＥｒ添加ファイバ３ａを、また長波長側の白色光発生部にＥｒ添加ファイバ３ｂを用いている。一方、本実施例では、短波長側の白色光発生部１３１０に例３の白色光源の構成を、また長波長側の白色光発生部１３２０に１４８０ｎｍ励起のＥＤＦ１３ｂを用いている。なお、図中符号３１は１４８０ｎｍの励起光源、３２は合波器、３４はアイソレータ、３５は終端器、３６は合波器を示している。
【０１４６】
第１の白色発生部（短波長側の白色光発生部）１３１０は、第１の増幅自然放出光発生部、アイソレータ１４、第２の増幅自然放出光発生部、および終端器１５からなる。第１の増幅自然放出光発生部は、第１の活性ファイバ１３ａと、この一端に設けられた合波器１２と、この合波器１２を介して第１の活性ファイバ１３ａに接続された励起光源１１を具備する。さらに、第１の白色光発生部では、第１の増幅自然放出光発生部の合波器１２の側にアイソレータ１４を介して、第２の活性ファイバ２３の一端が接続される。活性ファイバ２３の他端は合波器２２を介して励起光源２１に接続される。また、終端器１５が第１の増幅自然放出光発生部の合波器１２とは反対側に設けられる。第３の態様では、第２の白色光発生部１３２０が、合波器３６により上記の第１の白色光発生部１３１０と並列接続され、合波器３６の出力側にはさらにアイソレータ３４が接続される。第２の白色光発生部（長波長側の白色光発生部）１３２０は、第３の活性ファイバ１３ｂと、この一端に設けられた合波器３２と、この合波器３２を介して第３の活性ファイバ１３ｂに接続された励起光源３１と、前記第３の活性ファイバ１３ｂの他端に設けられた終端器３５とを具備する。
【０１４７】
本例の白色光源により出力される白色光の出力スペクトルを図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）に示されるように、本例では、約１４４０ｎｍから約１６４０ｎｍにわたる広帯域の白色光を得ることができる。
【０１４８】
本例に従った、短波長側の白色光発生部１３１０からの増幅自然放出光ｂのスペクトルを図１３（ｃ）に示す。短波長側の白色光発生部１３１０で出力される光ｂは、上記例３で示した動作により、１３０２および１３０３に示されるような出力スペクトルが合わされた１３０４（図１３（ｄ））のような出力スペクトルを有する。一方、長波長側の白色光発生部からの増幅自然放出光ｃは、図１３（ｄ）の１３０５に示されるような出力スペクトルを有する。この増幅自然放出光ｃは１６００ｎｍ付近に強度ピークを有する。その結果、増幅自然放出光ｂと増幅自然放出光ｃを合波した増幅自然放出光ｄのスペクトルは図１３（ｄ）の１３０１（すなわち図１３（ｂ））に示すようになり、従来の白色光源では得られない広帯域なスペクトルが得られる。本発明によれば、このように従来にない広帯域の出力スペクトル（約１４４０ｎｍから約１６４０ｎｍの範囲）を有する白色光源を得ることができるという利点がある。
【０１４９】
また、図１（ｂ）に示されるような従来の白色光源では、例えば図１３（ｅ）に示される帯域の白色光源を得ることが可能であるが、図１３（ｅ）に示されるように谷の部分１３０９が存在することにより合波された波長範囲全体にわたって規定値以上の出力を得るには不十分であったが、本例によれば、規定値以上の十分な出力の白色光源を合波された波長範囲全体にわたって得ることができる。
【０１５０】
また、本例では、第１の活性ファイバとしてＴＤＦ１３ａを使用し、第３の活性ファイバとしてＥＤＦ１３ｂを使用した例を示したが、例えば１３ａのＴＤＦに代えてＥＤＦを使用することも可能である。この場合、例えば第１の励起光源として第３の励起光源と同様の励起光源を用いれば、図１３（ｆ）の１３０７に示されるような広帯域の出力スペクトルを有する白色光を得ることができる。この白色光は、ＥＤＦを第１の活性ファイバとする第１の白色光発生部１３１０の出力光（図１３（ｆ）の１３０８のような出力スペクトルを有する。）と、第２の白色光発生部１３２０の出力光（図１３（ｆ）の１３０５のような出力スペクトルを有する。）を合波することにより得られる。
【０１５１】
このように本例によれば、複数の増幅自然放出光のそれぞれが一部重なることにより、出力される白色光の広帯域化が行われるので、広帯域の白色光源を得ることができる。本例では、活性ファイバは、所定の条件を満たすものであれば、ＥＤＦ、ＴＤＦ、シリカラマンファイバに限定されるものではない。２つの活性ファイバとしては、希土類添加ファイバ、ラマン増幅を行う光ファイバ（例えばシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバ）、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路の任意の組み合わせが可能である。
【０１５２】
このように、本発明によれば、従来にない広帯域、かつ、高パワー密度の出力スペクトルを有する白色光源を得ることができる。
【０１５３】
実施例 ５
この例は、上述した第１の側面の第２の形態を例示するものである。図１４（ａ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１５４】
この例は、上記例２−２と類似の構成を有しているが、以下の点が主に異なる。すなわち、本例では、ラマンファイバ２３のアイソレータ１４側（増幅自然放出光ａの入力側）に分波器１４００を設置し、アイソレータ２４の出力側に合波器１４１０を設置している。この他の構成、ファイバの条件等は上記例２−２と同様である。
【０１５５】
本例では、分波器１４００に入射した増幅自然放出光ａのうち長波長成分がラマンファイバ２３へ導かれ、短波長成分は合波器１４１０へ導かれる。このように構成するのは、ラマンファイバ中では、短波長成分は励起光としても使用されるため損失となるからである。すなわち、ラマンファイバ２３の励起光波長付近の波長域においては、ラマン利得が小さいため、ラマンファイバ２３を通過した増幅自然放出光ａはラマンファイバ２３のファイバ損失に応じた損失を受けるのである。従って、本例のように、分波器１４００および合波器１４１０を用いてバイパスを行った方が、このラマンファイバの励起光波長付近の波長域においては、白色光の出力スペクトルのパワー密度が大きくなる。このように、励起光波長付近の波長域（短波長域）の成分を分波することは有利である。
【０１５６】
分波器１４００により分波された長波長成分は、ラマンファイバ２３中で増幅されるとともに、ラマンファイバ２３中で発生した増幅自然放出光に付加される。ラマンファイバ２３から出射される増幅自然放出光ｂは合波器１４１０に入射され、短波長成分と合波されて、出力光ｃとなる。
【０１５７】
その出力光ｃのスペクトルは図１４（ｂ）の１４０３で表される。本例によれば、約１４３０ｎｍから約１５４０ｎｍの広帯域の出力スペクトルを有する白色光を得ることができる。このように、本例によればさらに広帯域の出力スペクトルを有する出力光ｃを得ることができる。
【０１５８】
上述した動作において、短波長成分と長波長成分の境界は下記の要領で決められる。すなわち、上述のようにラマンファイバ２３を通過した増幅自然放出光ａはラマンファイバ２３のファイバ損失に応じた損失を受ける。
【０１５９】
したがって、分波器１４００の境界の波長は、ラマンファイバ２３の正味のラマン利得がゼロｄＢになる波長付近とすればよい。例えば、本例では、その境界の波長は１４７０ｎｍである。
【０１６０】
本例においても、上記例２−２に示すような活性ファイバおよび活性ファイバの配置などの変更が可能である。
【０１６１】
実施例 ６
この例は、上述した第２の側面の第１の態様を例示するものである。図１５は本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１６２】
図１５の白色光源は、白色光を出力する活性ファイバとして光ファイバを用いている。その光ファイバは、Ｅｒ添加ファイバ、Ｔｍ添加ファイバなどの希土類添加ファイバ１３、またはラマン増幅用のラマンファイバ２３を好適に使用することができる。
【０１６３】
本例では、増幅自然放出光発生部１５１０の活性ファイバの一端にミラーを設けた白色光源である。この白色光源は、増幅自然放出光発生部１５１０の活性ファイバの他端にアイソレータを設けている。
【０１６４】
この態様の増幅自然放出光発生部１５１０では、活性ファイバ１３または２３に合波器１２を介して励起光源１１が接続されている。
【０１６５】
本例の動作を、活性ファイバ１３ａとしてＥｒ添加ファイバ（ＥＤＦ；Ｅｒ添加濃度：１０００重量ｐｐｍ、ファイバ長：２０ｍ、励起光源の波長：１４８０ｎｍ）を例にとり説明する。
【０１６６】
本例の白色光発生部１５２０では、Ｅｒ添加ファイバ１３は、励起光源１１からの励起光で励起され、増幅自然放出光を発生する。この増幅自然放出光のうち、Ｅｒ添加ファイバ１３から合波器１２側に出射された光ａは、合波器１２及びアイソレータ１４を通過して出力される。また、Ｅｒ添加ファイバ１３から合波器１２とは反対側に出射された増幅自然放出光ｂは、ミラー２６で反射され、Ｅｒ添加ファイバ１３に再度入射されて増幅される。この再度増幅された光は、Ｅｒ添加ファイバ１３から合波器１２側に出射される。すなわち、その再度増幅された光は、Ｅｒ添加ファイバ１３から出射された増幅自然放出光ａと合流する。従って、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光ｄとして出力される。
【０１６７】
このように、本例によれば、図１（ａ）に示されるような白色光源と比べて高いパワー密度の白色光を得ることができる。
【０１６８】
また、Ｅｒ添加ファイバ１３に吸収されずにＥｒ添加ファイバ１３を突き抜けた励起光ｃは、ミラー２６で反射され、再びＥｒ添加ファイバ１３に入射されて、Ｅｒ添加ファイバ１３を励起する。
【０１６９】
本例では、ミラー２６は、増幅自然放出光及び励起光に対する反射率がともに高いことが好ましい。また、ミラーは、ファイバ端面に金などの蒸着膜を蒸着させたもの、ファイバとコリメートレンズ、および板状反射体（いわゆる日常的に用いるミラー板と同様なもの）を組み合わせたものなどがある。
【０１７０】
このように、この例では、増幅自然放出光が捨てられることなく、すべて白色光として出力されるので効率が良い。また、励起光も捨てられることなく再利用できるので白色光源の励起効率も向上する。したがって、より高パワー（高いパワー密度）の白色光を出力することができる。また、より安価な低出力の励起光源を用いることができる。
【０１７１】
また、本発明で使用できる活性ファイバは、この例の白色光源を構成できる条件を満たすものであれば、ＥＤＦに限定されるものではない。活性ファイバとしては、希土類添加ファイバ（例えばＴＤＦ）、ラマン増幅を行う光ファイバ（例えばシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバ）、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路を用いることが可能である。
【０１７２】
また、本例の特徴であるミラーの設置は、上記例１から例５にも適用可能である。すなわち、例１から例５の各倒における終端器をミラーに置き換えることにより、上述したような本例と同様の効果を得ることができる。
【０１７３】
実施例 ７
この例は、上述した第２の側面の第１の態様を例示するものである。図１６は本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１７４】
図１６に示されるように本例は、上記例６に類似しているが、下記の点で異なる。つまり、この例７では、例６における通常のミラー２６に替えて、ファラデー回転ミラー２８を用いている。図１６は、この構成例を示す図である。この構成の白色光源は、ミラー以外は上記例６と同様に動作する。なお、本例の構成および活性ファイバ等の条件は、上記差異以外例６と同様である。
【０１７５】
本例では、ファラデー回転子２８を用いることにより、ファラデー回転子から活性ファイバ１３または２３に戻る増幅自然放出光は、活性ファイバ１３から発せられる増幅自然放出光と比べて直線偏光の向きが９０度回転している。
【０１７６】
本例では、上述したファラデー回転ミラーを用いることにより、白色光出力を高出力状態にしたときの出力パワーの安定性を高めることができ、出力パワーの極大値の値を高めることができる。
【０１７７】
図１７は、本例における出力スペクトル（活性ファイバがツリウム添加ファイバの場合）の例を示す図である。この図に示されるように、通常のミラーを用いた場合に比べ、出力パワーの極大値が高められていることがわかる。すなわち、白色光の出力パワーが約０．１ｄＢ以下の時間安定性を保つとき、通常のミラーを用いた場合に比べて出力パワーの極大値が約７ｄＢ向上した。
【０１７８】
上述したことは、明らかに本例と例６の間のみならず、上記例１から例５で終端器の代わりにミラーを用いた例にも適用可能である。すなわち、ミラーをファラデー回転ミラーに置き換えることにより、上述した同様の効果を得ることができる。
【０１７９】
本例のようなファラデー回転ミラーを設けることは、上記例１から例５にも同様に適用可能である。
【０１８０】
さらに、本例では、活性ファイバの選択を含む種々の条件は上記例６と同様に、行うことができる。
【０１８１】
実施例 ８
本例は、本発明の第２の側面を例示するものである。図１８は本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１８２】
図１８に示した白色光源は、図１５の例６の白色光源を、２つ並列させた構成を有する。従って、白色光発生部１８１０および１８２０は、それぞれ、例６で説明したように動作する。また、これらの白色光源部から得られる増幅自然放出光ａおよびｂは、例６で説明したような特性を有する。さらに、活性ファイバの選択などは例６で説明したように種々の変更が可能である。
【０１８３】
本例では、図１８に示される第１の活性ファイバ１３ａと第２の活性ファイバ１３ｂはそれぞれ異なる波長帯の増幅自然放出光ａおよびｂを出射する。その異なる波長帯を得る方法は、例えば、活性ファイバ１３ａ，１３ｂがＥｒ添加ファイバの場合には、活性ファイバ１３ａ，１３ｂの長さを異なる値（それぞれ１０ｍ及び５０ｍなど）に設定すればよい。光ファイバ１３ａ、１３ｂに対する励起光源の波長（λ１及びλ２）は同じでも異なっていてもよい。活性ファイバ１３ａ，１３ｂから出射された増幅自然放出光ａおよびｂは、出力側の合波器１６で合波され、白色光ｄとなる。なお、図中符号１１および２１は励起光源、１２および２２は合波器、２６ａおよび２６ｂはミラーを示している。
【０１８４】
本例により得られる増幅自然放出光ａおよびｂの波長域の例は、光ファイバ１３ａ、１３ｂがＥｒ添加ファイバ（Ｅｒ添加濃度は、それぞれ、１０００重量ｐｐｍおよび２０００重量ｐｐｍであり、ファイバ長はそれぞれ、１０ｍおよび２０ｍである）であり、励起光波長λ１およびλ２がともに１．４８μｍのとき、１５２５〜１５６０ｎｍおよび１５６５〜１６１０ｎｍである。１５６０〜１５６５ｎｍの波長域は、出力側の合波器１６の波長分離特性で決まる、使用不可の波長帯（デッドバンド）である。また、同じく白色光ｄの波長域の例は、λ１が０．９８μｍ、λ２が１．４８μｍのとき、１５１５〜１５６０ｎｍ及び１５６５〜１６１０ｎｍである。ただし、活性ファイバ１３ａを０．９８μｍで励起したときの増幅自然放出光の波長帯ａは、１．４８μｍで励起したときの増幅自然放出光ｂの波長域より短波長側に約１０ｎｍ広い。従って、このような励起波長を用いることはより広帯域となるという利点を有する。
【０１８５】
上述した活性ファイバ１３ａ、１３ｂがＥｒ添加ファイバの例であるが、活性ファイバ１３ａ、１３ｂがシリカラマンファイバ（ファイバ長：５ｋｍ）の場合には、以下のような特性を持つ例となる。すなわち、励起光波長λ１が１５００ｎｍ、λ２が１４００ｎｍのとき、白色光ｄの波長域は、１４２０〜１５００ｎｍおよび１５２０〜１６００ｎｍである。このように本例によれば、広帯域で高効率な白色光源を実現できる。
【０１８６】
本例では、上記例６の構成と同様の構成を白色光発生部１８１０および１８２０が有しているので、本例は上記例６と同様の特性を有する光源となる。すなわち、本例の白色光源は、より高パワー（高いパワー密度）の白色光を出力することができ、そしてより安価な低出力の励起光源を用いることができる。
【０１８７】
また、上述の例は、増幅自然放出光の２つの波長帯を用いたものであるが、３つ以上の波長帯を用いた場合にも明らかに同様のことが成り立つ。すなわち、３つの波長帯を用いた場合には、第３の波長帯のユニットを図１８の白色光源に追加し、出力側の合波器を２波長帯合波のものから、３波長帯合波のものに置き換えるなどとすればよい。
【０１８８】
実施例 ９
この例は、本発明の第２の側面の第２の態様を例示するものである。図１９（ａ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１８９】
図１９（ａ）に示されるように、本例は、例６の白色光源を２つ縦列接続した構成を有する。すなわち、活性ファイバ１３ａ、合波器１２および励起光源１１から構成される第１の増幅自然放出光発生部、並びに活性ファイバ１３ｂ、合波器２２および励起光源２１から構成される第２の増幅自然放出光発生部のそれぞれの一端にミラー２６ａ，２６ｂを設置し、第１の増幅自然放出光発生部と第２の増幅自然放出光発生部の間にサーキュレータ２７を設置している。
【０１９０】
本例では、第１の活性ファイバ１３ａから出射した増幅自然放出光Ａは、サーキュレータ２７を経て第２の光活性ファイバ１３ｂに入射する。その後、この光Ａは活性ファイバ１３ｂで増幅され、活性ファイバ１３ｂで発生されたミラー２６ｂ方向の増幅自然放出光ｂ’とともにミラー２６ｂで反射される。ミラー２６ｂで反射された増幅自然放出光ｂ’は、再び活性ファイバ１３ｂに入射して増幅され、活性ファイバ１３ｂで発生された合波器２２方向の増幅自然放出光ｂとともに出力され、出力光Ｂとしてサーキュレータ２７を経て白色光源から出力される。
【０１９１】
なお、本例では、活性ファイバ１３ａを含む第１の白色光発生部と、活性ファイバ１３ｂを含む第２の白色光発生部は、上記例６で説明したような動作および特性を有する。
【０１９２】
この構成では、活性ファイバ１３ａからの増幅自然放出光Ａが活性ファイバ１３ｂに入射するため、活性ファイバ１３ｂにおける変換効率を高くできる。すなわち、活性ファイバ１３ｂにおいて、励起光源２２からの励起光のパワーを増幅自然放出光ｂおよびｂ’のパワーに高効率で変換できるので、より高いパワーを得ることができる。したがって、光ファイバ１３ｂの励起光パワーを、光ファイバ１３ａの励起光パワーより大きくするなどして、従来の白色光源と比較して、白色光源全体の、励起光のパワーから増幅自然放出光のパワーへの変換効率をより高くすることができる。したがって、従来の白色光源が有する、変換効率が低いという欠点を解決できる。
【０１９３】
本例では、例えば、代表例（１）として活性ファイバ１３ａとしてＴＤＦを使用し、活性ファイバ１３ｂとしてラマンファイバ２３を使用することができる。また、そのほかの代表例（２）として、例えば、活性ファイバ１３ａとしてＥＤＦを使用し、活性ファイバ１３ｂとしてラマンファイバ２３を使用することができる。さらに、また別の代表例（３）として、例えば、活性ファイバ１３ａとしてＥＤＦを使用し、活性ファイバ１３ｂとしてＴＤＦを使用することができる。また別の代表例（４）として、例えば、活性ファイバ１３ａおよび１３ｂとしてラマンファイバを使用することができる。
【０１９４】
これらの場合、増幅自然放出光ｂ’がミラー２６ｂで反射されて、サーキュレータ２７の出射ポートから出射され、出力光Ｂの強度が増大する。また、ラマンファイバ２３を第２の活性ファイバとして用いた場合には、その励起光率を向上することができる。
【０１９５】
図１９（ｂ）から図１９（ｅ）に上記の代表例（１）から（４）により得られる出力スペクトルを示した。図１９（ｂ）から図１９（ｅ）はそれぞれ、代表例（１）から（４）に対応する。具体的には、図１９（ｂ）では、ＴＤＦとラマンファイバの出力スペクトル１９０２および１９０３が合波された１９０１のスペクトルを有する白色光が得られる。また同様に図１９（ｃ）では、ＥＤＦとラマンファイバの出力スペクトル１９０６および１９０５が合波された１９０４のスペクトルを有する白色光が得られる。同様に、図１９（ｄ）の１９０７および図１９（ｅ）の１９０８に示される出力スペクトルを有する白色光が得られる。特に、本例の構成をとることにより図１９（ｄ）の１９０７に示されるように希土類添加ファイバ同士の組み合わせでも、広帯域全体にわたって規定値以上のパワー密度を有する白色光を得ることができる。
【０１９６】
なお、本例では、活性ファイバの選択を含む種々の条件は上記例６と同様に、行うことができる。
【０１９７】
実施例 １０
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。図２０は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０１９８】
図２０に示されるように、本例は、上記例１の構成に類似するが、以下の点で例１とは異なる。すなわち、本例は、例１の白色光源の終端器をミラー２６ａに置き換え、さらに第１の増幅自然放出光発生部と第２の増幅自然放出光発生部との間にミラー２６ｂを設けた構造を有する。
【０１９９】
図２０で表される本例では、活性ファイバ１３ａから出射される増幅自然放出光ａの波長域（波長域ｘ）と、活性ファイバ１３ｂから出射される増幅自然放出光ｂの波長域（波長域ｙ）は、同じではないが重なる領域（波長域ｚ）を有する。また、増幅自然放出光ａおよび増幅自然放出光ｂのパワースペクトルは、それぞれ波長域ｘおよびｙにおいて平坦ではない。
【０２００】
ミラー２６ｂは、活性ファイバ１３ｂからの増幅自然放出光のうち、波長域ｚを含むある波長域を完全にあるいは部分的に透過し、波長域ｚを含む波長域以外の波長域を完全にあるいは部分的に反射する。このようなミラーの例としては、例えば、垂直入射の誘電体多層膜フィルタや、チャープ型ファイバブラックグレーティングを挙げることができる。
【０２０１】
活性ファイバ１３ｂから活性ファイバ１３ａ入射された増幅自然放出光は活性ファイバ１３ａで増幅された後、ミラー２６ａで反射され活性ファイバ１３ａの方向に伝搬する。光ファイバ１３ｂからミラー２６ｂの方向に出射された増幅自然放出光はミラー２６ｂで反射され活性ファイバ１３ｂの方向に伝搬する。その結果、波長域ｘ及びｙにまたがって平坦化された、広帯域な白色光が高効率で得られる。
【０２０２】
この例で使用しうる活性ファイバは、例６で説明したものと同様である。また、活性ファイバの選択を含む種々の条件は上記例６と同様に、行うことができる。
【０２０３】
例えば、活性ファイバ１３ａとして濃度１０００重量ｐｐｍ、長さ２５ｍのエルビウム添加ファイバを、そして、活性ファイバ１３ｂとして濃度１０００重量ｐｐｍ、長さ１０ｍのエルビウム添加ファイバを用いた場合、上記波長域ｘ、ｙおよびｚは、ｘ＝１５５０ｎｍ〜１６１０ｎｍ、ｙ＝１５３０ｎｍ〜１５８０ｎｍ、およびｚ＝１５５０ｎｍ〜１５８０ｎｍとなる。
【０２０４】
実施例 １１
この例は、本発明の第２の側面を例示するものである。この例は例１０のより具体的な例である。図２１は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２０５】
図２１に示されるこの例では、例１０における光ファイバ１３ｂをＥｒ添加ファイバ（Ｃ帯増幅用）、同じく光ファイバ１３ａをＥｒ添加ファイバ（Ｌ帯増幅用）としている。Ｅｒ添加ファイバ１３ｂおよび１３ａの励起光波長λ１及びλ２はともに１．４８μｍであるとする。また、例１０におけるミラー２６ｂをチャープ型ファイバグレーティング（ＦＧ）２０としている。そのチャープ型ＦＧ２０は、Ｃ帯の増幅自然放出光を反射し、Ｌ帯の増幅自然放出光を反射する。
【０２０６】
したがって、Ｅｒ添加ファイバ１３ｂで発生されたチャープ型ＦＧ２０の方向の増幅自然放出光ｂ’のうちＣ帯成分はチャープ型ＦＧ２０で反射され、Ｌ帯成分はチャープ型ＦＧ２０を通過する。ただし、そのＣ帯成分のスペクトルのパワー密度は、Ｌ帯成分のスペクトルのパワー密度より大きい。そのチャープ型ＦＧ２０を通過したＬ帯成分は、Ｅｒ添加ファイバ１３ａで増幅された後、ミラー２６でＥｒ添加ファイバ１３ａの方向に反射され、Ｅｒ添加ファイバ１３ａおよび１３ｂの順に通過し、増幅されて白色光源から出力光ｄとして出射される。
【０２０７】
一方、チャープ型ＦＧ２０で反射されたＣ帯成分は、Ｅｒ添加ファイバ１３ｂを通過して増幅され、アイソレータ２４を経てこの例の白色光源から出射される。Ｅｒ添加ファイバ１３ａは伝搬される光に対してＬ帯にのみ利得を有しており、Ｅｒ添加ファイバ１３ａがＣ帯内の波長で発振することはない。Ｅｒ添加ファイバ１３ａで発生された増幅自然放出光のＬ帯成分は、Ｅｒ添加ファイバ１３ｂに入射され、増幅されて本例の白色光源から出射される。
【０２０８】
上述したように、本例では、Ｅｒ添加ファイバ１３ｂ及び１３ａで発生されたＬ帯の増幅自然放出光が効率良く利用されるので、Ｃ帯及びＬ帯にまたがって出力スペクトルが平坦化された白色光を効率良く発生できる。
【０２０９】
この例で使用しうる活性ファイバは、上記で説明したもの以外に、上述のような条件を満たす限り、例６で説明したものを用いることができる。
【０２１０】
実施例 １２
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。この例は例１０の別のより具体的な例である。図２２は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２１１】
図２２に示される本例は、例１１に類似した構成を有するが、チャープ型ＦＧ２０部分の構成が異なる。本実施例ではミラー５１を使用する。このミラー５１はＣ帯とＬ帯に関する合分波器５１ａとミラー５１ｂからなる。この合分波器５１ａは、誘電体多層膜やファイバカプラである。また、一般に、このミラー５１は、例１０のミラー２６ｂに比べ、構成要素が多いが、光の波長分離と反射を別の部品で行っており、それらの部品の製作が簡単であるため、より簡単で安価に所要の特性を出すことができるという特徴を有する。この白色光源の動作、効果および諸条件などは、例１１と同様である。
【０２１２】
実施例 １３
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。この例は例１０の別の例である。図２３は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２１３】
図２３に示される本例は、例１０と同様の構成を有するが、下記の点が主に異なる。この例１３では、例１０における活性ファイバ１３ｂをラマンファイバ、活性ファイバ１３ａをラマンファイバとする。ラマンファイバは、シリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバを好適に使用できる。ラマンファイバのファイバ長などの条件は適宜選択すればよい。例えば、５ｋｍのシリカラマンファイバを用いることができる。ラマンファイバ１３ｂおよび１３ａの励起光波長λ１およびλ２はともに１．４８μｍである。また、スペクトル等化器６１を活性ファイバ１３ｂを含む第２の増幅自然放出光発生部と１３ａを含む第１の増幅自然放出光発生部の間に設置している。またこの場合、ミラー２６は、活性ファイバ１３ａから出射された増幅自然放出光ｂ’を反射するミラーである。
【０２１４】
一般に、ラマンファイバ１３ｂ及び１３ａでそれぞれ発生される増幅自然放出光のスペクトルは、図２４（ａ）に示されるように、長波長側の強度が高い右肩上がりのスペクトルである。そこで、出力白色光のスペクトル平坦化（広帯域化）および高出力化のため、中間にスペクトル等化器を用いる。そのスペクトル等化器の透過損失スペクトル例を図２４（ｂ）に示した。図２４（ａ）の増幅自然放出光スペクトルと、図２４（ｂ）のスペクトル等化器のスペクトルは逆特性を有しており、スペクトル等化器を通過した白色光のスペクトルを平坦化することができる。
【０２１５】
このように、本例によれば、白色光源の出力光のスペクトルを平坦化することができる。
【０２１６】
なお、本例では、２つの増幅自然放出光発生部を例に取り説明したが、さらに複数の増幅自然放出光発生部を設けてもよい。この場合、各増幅自然放出光発生部の間にスペクトル等化器を任意に設けることができるが、全ての増幅自然放出光発生部の間にスペクトル等化器を設けることが好ましい。
【０２１７】
実施例 １４
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。この例は例１３の別の例である。図２５は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２１８】
図２５に示される本例は、例１３と同様の構成を有するが、下記の点が主に異なる。この例１４では、例１３におけるスペクトル等化器に代えて、ミラー７１（ファイバカプラ７１ａ及びミラー７１ｂからなる）を用いる。したがって、本例は例１２とも類似している。
【０２１９】
本例では、基本的に上記例１３と同じように動作するが、ラマンファイバ１３ｂから合波器１２側に出射された増幅自然放出光がミラー７１に入射され、ラマンファイバ１３ａに入射されない増幅自然放出光成分は、ファイバカプラ７１ａに接続したミラー７１ｂで反射され、ラマンファイバ１３ｂに戻り、増幅される。したがって、増幅自然放出光のスペクトルの等化と、白色光発生効率の高効率化を同時に行うことができる。
【０２２０】
本例のファイバカプラ７１ａの透過損失スペクトル例を図２６（ｂ）に示した。図２６（ａ）の増幅自然放出光スペクトルと、図２６（ｂ）のファイバカプラの透過損失スペクトルは逆特性を有しておりスペクトル等化器を通過した白色光のスペクトルを平坦化することができる。
【０２２１】
なお、本例では、２つの増幅自然放出光発生部を例に取り説明したが、さらに複数の増幅自然放出光発生部を設けてもよい。この場合、各増幅自然放出光発生部の間にミラー７１を任意に設けることができるが、全ての増幅自然放出光発生部の間にミラー７１を設けることが好ましい。
【０２２２】
実施例 １５
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。この例は例１３の別の例である。図２７は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２２３】
図２７は、上記例２と同様の構成を有するが、以下の点が異なる。すなわち、例２では、活性ファイバ１３の、合波器１２とは反対側に終端器１５を設けて無反射終端にしており、終端器側に出射した増幅自然放出光は捨てていた。一方、本例では、終端器１５代えてミラー２６を設置し、ミラー側に出射した増幅自然放出光を反射して活性ファイバ１３に戻す。そのため、本例では例２に比べ、活性ファイバ１３の合波器１２側に出射する増幅自然補出光が増大するという利点がある。また、活性ファイバ１３からミラーに向けて励起光源１１からの励起光が一部突き抜けるときには、例２ではその励起光は捨てられる。しかし、本例ではその励起光を反射させ、再び活性ファイバ１３に入射させて再利用できるので、活性ファイバ１３の励起効率を増大できる。
【０２２４】
本例のこのほかの動作および活性ファイバの選択などの諸条件は上記例２で説明したとおりである。
【０２２５】
例えば、図２７に示される構成では、第１の活性ファイバ１３としてＥｒ添加ファイバおよびＴｍ添加ファイバのような希土類添加ファイバを使用し、第２の活性ファイバ２３としてシリカラマンファイバのようなラマンファイバを使用したが、本例では、第１の活性ファイバおよび第２の活性ファイバとして希土類添加ファイバを使用することができる。この場合、構成は終端器１５をミラー２６に置き換える以外、例１と同様であるので、励起光などの諸条件は、例１で説明した条件を適用することができる。
【０２２６】
実施例 １６
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。図２８は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２２７】
図２８は、上記例５の変形例である。従って、例５と類似の構成を有するが、以下の点が異なる。すなわち、例５では、分波器１４００および合波器１４１０を用いて、短波長成分と長波長成分の分波および合波を行っていたが、本例では、一つの波長分離器、すなわち分波器と合波器の機能を有する装置（具体的には分波器または合波器と同じもの）２８００（以下、装置２８００と称する）、サーキュレータ２７、および２つのミラー２６ａ、２６ｂを用いる。
【０２２８】
本例では、ミラー２６ａで反射された増幅自然放出光の長波長成分は、装置２８００に付随するミラー２６ｂで反射された増幅自然放出光の短波長成分と、装置２８００で合波され、サーキュレータ２７を介してその出力ポートから出力される。このとき、増幅自然放出光の長波長成分は、ラマンファイバ２３中で２回増幅されるので、本例は白色光源からの出力光ｄのパワー密度が高くなるという利点を有する。また、明らかに、活性ファイバ１３（Ｔｍ添加ファイバ）の終端器１５をミラーに置き換えて、増幅自然放出光ａの出力光のパワー密度を高めることも可能である。
【０２２９】
実施例 １７
この例は、本発明の第２の形態を例示するものである。図２９は、本例の白色光源の例を示す構成図である。
【０２３０】
図２９は、上記例４の変形例である。従って、例４と類似の構成を有するが、以下の点が異なる。すなわち、例４では、第１の白色光発生部４１０と第２の白色光発生部４２０にそれぞれ終端器１５および３５を設置していたが、本例では、これをミラー２６ａおよび２６ｂにそれぞれ置き換えた。
【０２３１】
従って、本例は、上記例４と同様の動作に加え、ミラーを設置したことによる上記例１６および例６で説明した効果を合わせて有する。すなわち、広帯域に渡る白色光ｄを得ることが可能であると共に、白色光ｄのパワー密度を高めることも可能である。
【０２３２】
なお、本発明の上記例において、ミラーは適宜ファラデー回転ミラーと置き換えることができることは、当業者に明らかであろう。また、本発明の上記例において、また、ミラーは、ファイバ端面に金などの蒸着膜を蒸着させたもの、ファイバとコリメートレンズ、および板状反射体（いわゆる日常的に用いるミラー板と同様なもの）を組み合わせたものなどがあり、また、増幅自然放出光の一部または全部を反射するミラーとしては、垂直入射の誘電体多層膜フィルタや、チャープ型ファイバブラックグレーティングを用いることができる。
【０２３３】
本発明は、特許請求の範囲の欄に記載した発明を含め、以下の発明を包含する。なお、以下の記載には、特許請求の範囲に記載した発明も含めた。
【０２３４】
（１） 複数の、活性ファイバを少なくとも含む増幅自然放出光発生部を具備した白色光源において、
前記増幅自然放出光発生部の少なくとも２つが直列に接続されており、
前記複数の増幅自然放出光発生部が、それぞれ、少なくとも一部重複した波長範囲を有する増幅自然放出光を発生する白色光源。
【０２３５】
（２） 活性ファイバを少なくとも含む第１の増幅自然放出光発生部と活性ファイバを少なくとも含む第２の増幅自然放出光発生部を具備した白色光源において、
前記第１の増幅自然放出光発生部と第２の増幅自然放出光発生部が直列に接続されており、
前記第１の増幅自然放出光発生部および前記第２の増幅自然放出発生部が、それぞれ、少なくとも一部重複した波長範囲を有する第１の増幅自然放出光および第２の増幅自然放出光を発生する白色光源。
【０２３６】
（３） さらに１以上の増幅自然放出光発生部を直列または並列に接続した上記（２）に記載の白色光源。
【０２３７】
（４） 活性ファイバと励起光源を少なくとも含む第１の増幅自然放出光発生部と活性ファイバと励起光源を少なくとも含む第２の増幅自然放出光発生部を具備した白色光源において、
前記第１の増幅自然放出光発生部と前記第２の増幅自然放出光発生部がそれぞれ第１の端部と第２の端部を有しており、前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部が第２の増幅自然放出光発生部の第１の端部に直列に接続されており、
前記第１の増幅自然放出光発生部から発生される第１の増幅自然放出光の波長範囲と、前記第２の増幅自然放出光発生部から発生される第２の増幅自然放出光の波長範囲が少なくとも一部で重なり合っており、
前記第１の増幅自然放出光発生部から発生された第１の増幅自然放出光が、前記第２の増幅自然放出光発生部に入射され、第２の増幅自然放出光発生部から発生された第２の増幅自然放出光と組み合わされるとともに、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる第２の活性ファイバにより増幅され、これによって前記第１の増幅自然放出光と前記第２の増幅自然放出光の両波長範囲にわたる増幅された出力光を第２の増幅自然放出光発生部から出力する白色光源。
【０２３８】
（５） 上記（４）に記載の白色光源であって、前記第２の増幅光発生部の第２の端部に、さらに、活性ファイバおよび励起光源を少なくとも含む、第３の増幅自然放出光を発生する第３の増幅自然放出光発生部を並列に接続し、前記第２の増幅自然放出光発生部から出力された増幅された出力光を第３の増幅自然放出光と組み合わせることにより、前記第１の増幅自然放出光から前記第３の増幅自然放出光の全波長範囲にわたる増幅された出力光を出力する白色光源。
【０２３９】
（６） １または複数の、活性ファイバを少なくとも含む増幅自然放出光発生部を具備する白色光源において、
前記増幅自然放出光発生部の少なくとも１つがミラーを具備し、
前記白色光源が、複数の前記増幅自然放出光発生部を含む場合、その複数の前記増幅自然放出光発生部のうちの少なくとも２つが直列に接続され、その複数の増幅自然放出光発生部が、それぞれ、少なくとも一部重複した波長範囲を有する増幅自然放出光を発生する白色光源。
【０２４０】
（７） 活性ファイバを少なくとも含む第１の増幅自然放出光発生部と活性ファイバを少なくとも含む第２の増幅自然放出光発生部を具備した白色光源において、
前記第１の増幅自然放出光発生部と第２の増幅自然放出光発生部が直列に接続され、
前記第１の増幅自然放出光発生部および（または）第２の増幅自然放出光発生部が、さらにミラーを具備し、
前記第１の増幅自然放出光発生部および前記第２の増幅自然放出発生部が、それぞれ、第１の増幅自然放出光および第２の増幅自然放出光を発生し、これらの波長範囲が少なくとも一部で重なっている白色光源。
【０２４１】
（８） 上記（７）に記載の白色光源であって、さらに１以上の増幅自然放出光発生部が、直列または並列に接続され、この１以上の増幅自然放出光発生部のそれぞれが、任意にミラーを具備する白色光源。
【０２４２】
（９） 活性ファイバと励起光源を含む第１の増幅自然放出光発生部と活性ファイバと励起光源を含む第２の増幅自然放出光発生部を具備する白色光源において、
ミラーが、前記第１の増幅自然放出光発生部および（または）第２の増幅自然放出光発生部に接続され、
前記第１の増幅自然放出光発生部と前記第２の増幅自然放出光発生部がそれぞれ第１の端部と第２の端部を有しており、前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部が第２の増幅自然放出光発生部の第１の端部に直列に接続され、
前記ミラーが接続された第１の増幅自然放出光および（または）第２の増幅自然放出光発生部から発生された第１の増幅自然放出光および（または）第２の増幅自然放出光が、前記ミラーにより全て出力として使用され、
第１の増幅自然放出光発生部から発生された第１の増幅自然放出光および第２の増幅自然放出光発生部から発生された第２の増幅自然放出光の波長範囲が少なくとも一部で重なり合っており、
該第１の増幅自然放出光が、該第２の増幅自然放出光発生部に入射され、第２の増幅自然放出光と組み合わされるとともに、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバにより増幅され、第１の増幅自然放出光と第２の増幅自然放出光の両波長範囲にわたる増幅された増幅自然放出光を出力する白色光源。
【０２４３】
（１０） 上記（８）に記載の白色光源であって、前記第２の増幅光発生部の第２の端部に、さらに、活性ファイバおよび励起光源を少なくとも含み、任意にミラーが接続された第３の増幅自然放出光を発生する第３の増幅自然放出光発生部を並列に接続し、前記第２の増幅自然放出光発生部から出力された増幅された出力光を第３の増幅自然放出光と組み合わせることにより、前記第１の増幅自然放出光から前記第３の増幅自然放出光の全波長範囲にわたる増幅された出力光を出力する白色光源。
【０２４４】
（１１） 前記ミラーが前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部に接続された上記（９）または（１０）に記載の白色光源。
【０２４５】
（１２） 前記白色光源が、
前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部と前記第２の増幅自然放出光発生部の第１の端部の間に設けられた分波器と、
前記第２の増幅自然放出光発生部の第２の端部に設けられた合波器と、
前記第１の増幅自然放出光発生部から発生された第１の増幅自然放出光の短波長成分または長波長成分を前記分波器から前記合波器に導くためのバイパス路をさらに具備し、
前記第１の増幅自然放出光の波長成分または長波長成分を前記分波器により分離して前記バイパスを経由して前記合波器に導くとともに、前記分波器により分波されずに残った前記第１の増幅自然放出光を前記第２の増幅自然放出光発生部を経由して前記合波器に導く上記（４）に記載の白色光源。
【０２４６】
（１３） 前記白色光源が、
前記第２の増幅自然放出光発生部の第２の端部に接続された第１のミラーと、
前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部と前記第２の増幅自然放出光発生部の第１の端部の間に第１および第２のポートで接続された３ポート分波器と、
該３ポート分波器の第３のポートに接続された第２のミラーと、
該３ポート分波器と前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部の間に設けられたサーキュレータを具備する上記（９）に記載の白色光源。
【０２４７】
（１４） 前記増幅自然放出光発生部を複数設けるとともに、各々の増幅自然放出光発生部から出射される増幅自然放出光を合波するための合波器をさらに備えたことを特徴とする上記（６）に記載の白色光源。
【０２４８】
（１５） 複数の前記増幅自然放出光発生部を有し、各々が直列に接続された上記（６）に記載の白色光源であって、前記ミラーが増幅自然放出光発生部の間に配置されるように設置され、この幅自然放出光発生部の間に配置されたミラーが、各々の増幅自然放出光発生部から放出される増幅自然放出光を部分的にまたは完全に反射する白色光源。
【０２４９】
（１６） 前記白色光源が、前記第１の増幅自然放出光発生部の第１の端部に接続された第１のミラーと、前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部と前記第２の増幅自然放出光発生部の第１の端部の間に接続された第２のミラーを具備し、第２のミラーが、前記第２の増幅自然放出光の全部または一部を反射する上記（９）に記載の白色光源。
【０２５０】
（１７） 前記ミラーがファイバグレーティングであることを特徴とする上記（１６）に記載の白色光源。
【０２５１】
（１８） 複数の増幅自然放出光発生部を設け、これらを直列に接続した上記（６）に記載の白色光源であって、前記ミラーが、直列に接続された複数の増幅自然放出光発生部の終端部に設けられ、各々の増幅自然放出光発生部の間にスペクトル等化器を設けた白色光源。
【０２５２】
（１９） 前記白色光源が、前記第１の増幅自然放出光発生部の第１の端部接続された第１のミラーと、前記第２の増幅自然放出光発生部の第２の端部に接続された第２のミラーと、前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部と前記第２の増幅自然放出光発生部の第１の端部の間に設けられたサーキュレータとを具備する上記（９）に記載の白色光源。
【０２５３】
（２０） 前記ミラーの少なくとも１つがファラデー回転ミラーであることを特徴とする上記（６）から（１０）に記載の白色光源。
【０２５４】
（２１） 前記活性ファイバが、希土類添加ファイバ、ラマンファイバ、半導体、希土類添加導波路、および色中心を有する固体導波路から選択され、複数の活性ファイバが存在する場合には、これらは同じであるかまたは異なっている上記（１）から（１０）に記載の白色光源。
【０２５５】
（２２） 前記活性ファイバが希土類添加ファイバである上記（２１）に記載の白色光源。
【０２５６】
（２３） 前記希土類添加ファイバがエルビウム添加ファイバ、ツリウム添加ファイバまたはツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバである上記（２２）に記載の白色光源。
【０２５７】
（２４） 前記希土類添加ファイバがツリウム添加ファイバである上記（２２）に記載の白色光源。
【０２５８】
（２５） 前記活性ファイバがラマンファイバである上記（２１）に記載の白色光源。
【０２５９】
（２６） 前記ラマンファイバがシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバである上記（２５）に記載の白色光源。
【０２６０】
（２７） 前記ラマンファイバがシリカラマンファイバである上記（２６）に記載の白色光源。
【０２６１】
（２８） 前記活性ファイバが希土類添加ファイバであり、該希土類添加ファイバが異なる活性ファイバであり、該希土類添加ファイバの少なくとも１つがツリウム添加ファイバであり、他の少なくとも１つの活性ファイバがエルビウム添加ファイバである上記（２１）に記載の白色光源。
【０２６２】
（２９） 前記活性ファイバが異なる活性ファイバであり、該活性ファイバの少なくとも１つが希土類添加ファイバであり、他の少なくとも１つの活性ファイバがラマンファイバである上記（２１）に記載の白色光源。
【０２６３】
（３０） 前記希土類添加ファイバがツリウム添加ファイバ、エルビウム添加ファイバ、ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバ、または、ツリウムコアユーロピウムクラッド添加ファイバである上記（２９）に記載の白色光源。
【０２６４】
（３１） 前記希土類添加ファイバがツリウム添加ファイバであり、前記ラマンファイバがシリカラマンファイバである上記（３０）に記載の白色光源。
【０２６５】
（３２） 前記希土類添加ファイバがエルビウム添加ファイバであり、前記ラマンファイバがシリカラマンファイバである上記（３０）に記載の白色光源。
【０２６６】
（３３） 前記希土類添加ファイバがツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバ、または、ツリウムコアユーロピウムクラッド添加ファイバである上記３０に記載の白色光源。
【０２６７】
（３４） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがツリウム添加ファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがエルビウム添加ファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２６８】
（３５） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがエルビウム添加ファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがツリウム添加ファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２６９】
（３６） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがツリウム添加ファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７０】
（３７） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがエルビウム添加ファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７１】
（３８） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがツリウム添加ファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７２】
（３９） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがエルビウム添加ファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７３】
（４０） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバ、または、ツリウムコアユーロピウムクラッド添加ファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７４】
（４１） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７５】
（４２） 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバである上記（２）、（３）、（４）、（５）、（７）、（８）、（９）、または（１０）に記載の白色光源。
【０２７６】
（４３） 前記白色光源が、活性ファイバとしてのラマンファイバと、該ラマンファイバを励起する励起光源を具備し、該励起光源の励起光波長が１４５０ｎｍから１５８０ｎｍであることを特徴とする上記（１）から（１０）に記載の白色光源。
【０２７７】
（４４） 前記白色光源が、活性ファイバとして少なくとも１つのラマンファイバを含み、さらに、該ラマンファイバを励起する励起光源を含んでおり、該励起光源の励起光波長が１３７０ｎｍから１５００ｎｍであることを特徴とする上記（１）から（１０）に記載の白色光源。
【０２７８】
（４５） 前記白色光源が、活性ファイバとして少なくとも１つのエルビウム添加ファイバを含み、さらに、該エルビウム添加ファイバを励起する励起光源を含んでおり、該励起光源の励起光波長が１５００ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）から（１０）に記載の白色光源。
【０２７９】
（４６） 前記白色光源が、活性ファイバとして少なくとも１つのツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを含み、さらに、該ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを励起する励起光源を含んでおり、該励起光源の励起光波長が１５００ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）から（１０）に記載の白色光源。
【０２８０】
（４７） 前記白色光源が、活性ファイバとして少なくとも１つのツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバと少なくとも１つのラマンファイバを含み、さらに、該ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを励起する励起光源と該ラマンファイバを励起する励起光源とを含んでおり、該ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバを励起する励起光源の励起光波長が１５００ｎｍ以下であり、ラマンファイバを励起す励起光源の励起波長が１４５０から１５７０ｎｍであることを特徴とする上記（１）から（１０）に記載の白色光源。
【０２８１】
（４８） 前記ラマンファイバを励起す励起光源を有し、該励起光源の励起波長が１４５０から１５７０ｎｍであることを特徴とする上記（４１）に記載の白色光源。
【０２８２】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の活性ファイバを直列に接続することにより、より広帯域の白色光源を提供することができる。また、本発明よれば、ミラーまたはファラデー回転ミラーを備えることにより、光の発生効率のよい白色光源を提供することができる。さらに本発明によれば、広帯域で光の発生効率の高い白色光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の白色光源の構成を表す概略図である。（ａ）は単独の活性ファイバを有する構成の例である。（ｂ）は、２つの活性ファイバを並列接続した場合の構成を示す。
【図２】（ａ）は本発明に関連する白色光源を説明するための構成要素の概略図である。（ｂ）および（ｃ）は、この構成要素から出力されうる白色光の出力スペクトルの概略図である。
【図３】（ａ）は本発明の白色光源の構成（本発明の第１の側面）を表す概略図である。（ｂ）は、この白色光源から出力されうる白色光の出力スペクトルの概略図である。
【図４】（ａ）は本発明の別の白色光源の構成（本発明の第１の側面）を表す概略図である。（ｂ）および（ｃ）は、この白色光源の各構成要素から出力されうる出力光のスペクトルの概略図であり、（ｄ）および（ｅ）は、各構成要素から出力される出力光が組み合わされて得られる白色光の出力スペクトルの概略図である。
【図５】（ａ）は本発明の別の白色光源の構成（本発明の第１の側面）を表す概略図である。（ｂ）は、この白色光源の構成要素５３０から出力されうる出力光と、構成要素５２０から出力されうる出力光のスペクトルの概略図であり、（ｃ）はこの白色光源の構成要素５１０から出力されうる出力光と、構成要素５２０から出力されうる出力光のスペクトルの概略図であり、（ｄ）は、この白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図である。
【図６】本発明の別の白色光源の構成（本発明の第２の側面）を表す概略図である。
【図７】本発明の別の白色光源の構成（本発明の第２の側面）を表す概略図である。
【図８】本発明の別の白色光源の構成（本発明の第２の側面）を表す概略図である。
【図９】ファラデー回転ミラーの構成を表す概略図である。
【図１０】本発明の第１の側面に関する白色光源の具体例（実施例１）を示す図である。（ａ）は、この例の白色光源の構成を表わし、（ｂ）は、この例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図を表す。
【図１１】本発明の第１の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例２）を示す図である。（ａ）は、この例の白色光源の構成を表わし、（ｂ）は、この例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図を表す。（ｃ）は、本例の白色光源の例を示す構成図である。（ｄ）は、この例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図である。
【図１２】本発明の第１の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例３）を示す図である。（ａ）は、この例の白色光源の構成を表わし、（ｂ）は、この例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図を表す。
【図１３】本発明の第１の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例４）を示す図である。（ａ）は、この例の白色光源の構成を表わす。（ｂ）は、この例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図を表す。（ｃ）はこの白色光源の構成要素１３１０から出力される出力光のスペクトルの概略図である。（ｄ）は、同図（ｃ）で得られた構成要素１３１０から出力される出力光とこの白色光源の構成要素１３２０から出力される出力光を合わせると、同図（ｂ）の出力スペクトルが得られることを示すための概略図である。（ｅ）は、図１（ｂ）に示される従来の白色光源により得られる白色光の出力スペクトルを示す。（ｆ）は、活性ファイバの種類を変更した場合の、同図（ａ）で表される白色光源の出力光の出力スペクトルの概略図である。
【図１４】本発明の第１の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例５）を示す図である。（ａ）は、この例の白色光源の構成を表わし、（ｂ）は、この例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図を表す。
【図１５】本発明の第２の側面に関する白色光源の具体例（実施例６）を示す図である。
【図１６】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例７）を示す図である。
【図１７】図１６に示される白色光源から出力される出力光の出力スペクトルを示す図である。
【図１８】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例８）を示す図である。
【図１９】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例９）を示す図である。（ａ）は、この例の白色光源の構成を表わし、（ｂ）から（ｅ）は、活性ファイバを変更した場合のこの具体例の白色光源から出力される白色光の出力スペクトルの概略図を表す。
【図２０】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１０）を示す図である。
【図２１】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１１）を示す図である。
【図２２】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１２）を示す図である。
【図２３】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１３）を示す図である。
【図２４】図２３の構成の白色光源の光パワーの等化特性を示す図である。（ａ）は、活性ファイバの出力光のパワーを示す図であり、（ｂ）はスペクトル等化器の透過損失スペクトルを表す。
【図２５】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１４）を示す図である。
【図２６】図２５の構成の白色光源の光パワーの等化特性を示す図である。（ａ）は、活性ファイバの出力光のパワーを示す図であり、（ｂ）はファイバカプラの透過損失スペクトルを表す。
【図２７】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１５）を示す図である。
【図２８】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１６）を示す図である。
【図２９】本発明の第２の側面に関する白色光源の別の具体例（実施例１７）を示す図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１１，２１，３１ 励起光源
２，２ａ，２ｂ，１２，１６，２２，３２，３６，１４１０ 合波器
３，３ａ，３ｂ，１３，１３ａ，１３ｂ，２３ 活性ファイバ
４，１４，２４，３４ アイソレータ
５，５ａ，５ｂ，１５，３５ 終端器
１４００ 分波器
２６，２６ａ，２６ｂ，５１，５１ｂ，７１，７１ｂ ミラー
２７ サーキュレータ
２８ ファラデー回転ミラー
５１ａ 合分波器
６１ スペクトル等化器
７１ａ ファイバカプラ
２８００ 分波器と合波器の機能を有する装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a white light source, including an amplified spontaneous emission (ASE) light source. More specifically, a white light source of a system for evaluating and measuring a general optical component, and a white light source of a system for evaluating and measuring an optical component in an optical fiber communication system using an optical fiber And a spectrum slice signal light source and a CDM (Code Division Multiplexing) signal light source.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the broadband of optical fiber communication systems using wavelength division multiplexing (WDM) technology or the like has progressed. In such an optical fiber communication system and related research and development fields, there is an increasing need for white light sources including ASE light sources, spectrum slice light sources, and CDM light sources for evaluating and measuring optical components. . In particular, it is desired to reduce the cost of such a light source and to increase the bandwidth.
[0003]
As a specific example of the white light source including the ASE light source, there is a configuration as shown in FIGS. 1A and 1B, for example. FIG. 1A shows a light source using a single amplification wavelength band, and FIG. 1B shows a broadband light source using two amplification wavelength bands. Referring to FIG. 1A, in this light source, a terminator 5 is connected to one end of an active fiber 3 that outputs amplified light (hereinafter referred to as amplified light) output from the active fiber 3, and the other end is connected to the other end. An excitation light source 1 and an isolator 4 are connected via a multiplexer 2. The multiplexer 2 couples the excitation light emitted from the excitation light source 1 and the active fiber 3. The terminator 5 is provided to prevent the active fiber 3 from causing unstable operation such as laser oscillation. The isolator 4 is also provided to prevent the active fiber 3 from causing unstable operation such as laser oscillation. In addition, when the reflection of the amplified light at the excitation light source 1 can be ignored, the isolator 4 and the terminator 5 may be omitted. Conventionally, an erbium (Er) -doped fiber is used as the active fiber 3 that outputs white light, and the amplified light output from the Er-doped fiber is used as white light.
[0004]
The operation of this light source is briefly described as follows, taking the case where the Er-doped fiber 3 is an active fiber as an example. The Er-doped fiber is excited by the excitation light from the excitation light source 1. In the Er-doped fiber, light is locally generated by the excitation light, and is amplified in the process of propagating in the Er-doped fiber in the fiber axis direction. Since the amplified light is emitted to both the multiplexer side and the terminator side of the Er-doped fiber (referred to as the front and rear in the figure, respectively), the amplified light is generated both at the front and rear of the Er-doped fiber. . As described above, in the light source of FIG. 1A, amplified light in one amplification wavelength band (for example, C band or L band) is obtained using one active fiber. In addition, this light source uses the amplified light output forward as the light source among the light generated in both.
[0005]
Next, the light source illustrated in FIG. 1B has a configuration in which two light sources for the single amplification wavelength band shown in FIG. 1A are connected in parallel. That is, in the light source of FIG. 1B, the terminator 5a is connected to one end of the active fiber 3a that outputs the amplified light output from the active fiber 3a, and the pumping light source 1a is connected to the other end via the multiplexer 2a. The terminator 5b is connected to one end of the connected first amplified light generator 10a and the active fiber 3b that outputs the amplified light output from the active fiber 3b, and the other end is excited via the multiplexer 2b. And a second amplified light generator 10b to which the light source 1b is connected.
[0006]
Further, the amplified light generators 10 a and 10 b are connected in parallel by a multiplexer 6, and an isolator 4 is connected to the output side of the multiplexer 6. The amplified light combined by the multiplexer 6 is output via the isolator 4. In the light source shown in FIG. 1B, white light extending over two amplification wavelength bands (for example, C band and L band) can be obtained by using the two active fibers 3a and 3b (reference: M.M. Yamada et al., Electron. Lett., Vol. 33, pp. 710-711 (1997)). Even in the light source having such a configuration, conventionally, an erbium (Er) -doped fiber is used as the active fiber 3 that outputs white light, and the amplified light output from the Er-doped fiber is used as white light. In addition, this light source also generates amplified light both forward and backward in each amplified light generator, and among the light generated in both, the amplified light output forward is used as the light source.
[0007]
As described above, in the conventional method, only a rare earth-doped fiber such as an Er-doped fiber is used as an active fiber, so the spectrum of the light source is limited to the gain band of the rare-earth doped fiber, and it is difficult to obtain a broadband light source. Met.
[0008]
In addition, the amplified light from the active fiber is emitted from both ends of the active fiber. However, since only one of them is used in the conventional method, the light generation efficiency is low. Further, when the light source is configured by parallel connection of two wavelength bands, the light component extending over the two wavelength bands is discarded, so that the generation efficiency of broadband light is low. In addition, when the light source is configured by parallel connection as shown in FIG. 1B, light components generated to some extent are discarded in portions other than the wavelength separation characteristics of the multiplexer, and the light generation efficiency is poor. It was. For example, in the case of the above example using an Er-doped fiber, the C-band Er-doped fiber has a longer wavelength side than the C-band, and the L-band Er-doped fiber has a shorter wavelength side than the L-band. It was bad.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a broadband white light source. Another object of the present invention is to provide a white light source with high light generation efficiency. Another object of the present invention is to provide a white light source having a wide band and high light generation efficiency.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention relates to a white light source including a plurality of amplified spontaneous emission light generation units including at least an active fiber. The white light source includes at least two of the amplified spontaneous emission light generation units connected in series. Each of the plurality of amplified spontaneous emission light generating units generates amplified spontaneous emission light having a wavelength range at least partially overlapping.
[0011]
  And the 2nd side surface of this invention is related with the white light source characterized by including the mirror or the Faraday rotation mirror in the white light source.
[0012]
  According to the said side surfaces 1 and 2, the said subject is solved.
That is, the white light source of the present invention is a white light source including a first amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and an excitation light source, and a second amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and an excitation light source. The first amplified spontaneous emission light generation unit and the second amplified spontaneous emission light generation unit each have a first end and a second end, and the excitation light source is the active fiber. Is arranged on the second end side of the amplified spontaneous emission light generating portion, and the first end is an end portion having a mirror for reflecting the amplified spontaneous emission light generated from the active fiber. A second end of the first amplified spontaneous emission generator is connected in series to a second end of the second amplified spontaneous emission generator via a circulator, and the first amplification Active fiber contained in the spontaneous emission generator and At least one of the active fibers included in the second amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber, and the wavelength range of the first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission generator And the wavelength range of the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generator overlaps at least partly, and the first amplified spontaneous emission light generator generated from the first amplified spontaneous emission light generator One amplified spontaneous emission light is incident on the second amplified spontaneous emission light generation unit, combined with the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generation unit, and the second The amplified active light included in the amplified spontaneous emission light generating portion of the first amplified spontaneous emission light is amplified by the second active fiber, and thereby the amplified output light over both wavelength ranges of the first amplified spontaneous emission light and the second amplified spontaneous emission light 2 And outputs from the width spontaneous emission light generating section.
[0013]
  In the invention described above, the white light source of the present invention generates third amplified spontaneous emission light that further includes at least an active fiber and an excitation light source, and is optionally connected to a mirror, at the output of the circulator. By connecting a third amplified spontaneous emission light generator in parallel and combining the amplified output light output from the second amplified spontaneous emission light generator with the third amplified spontaneous emission light, The amplified output light over the entire wavelength range of the third amplified spontaneous emission light is output from the amplified spontaneous emission light.
[0014]
  The white light source of the present invention is characterized in that, in the above-described invention, at least one of the mirrors is a Faraday rotating mirror.
[0015]
  The white light source of the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the Raman fiber is a silica Raman fiber or a tellurite Raman fiber.
[0016]
  The white light source of the present invention is the above-described invention, wherein the active fibers are different active fibers, at least one of the active fibers is a rare earth-doped fiber, and the other at least one active fiber is a Raman fiber. It is characterized by being.
[0017]
  Further, the white light source of the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the rare earth doped fiber is a thulium doped fiber, an erbium doped fiber, a thulium core terbium clad doped fiber, or a thulium core europium clad doped fiber. To do.
[0018]
  In the white light source of the present invention, the active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber in the invention described above, and is included in the second amplified spontaneous emission light generator. The active fiber is a Raman fiber.
[0025]
The above-described and other various aspects of the present invention and features of the present invention will become more apparent from the following description of the present invention, drawings and the like.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Definition
As used herein, the term “white light” refers to amplified amplified spontaneous emission (ASE) light or amplified spontaneous scattering (ASE) light that has been amplified by an active fiber. means. Further, in this specification, the term “white light source” means a light source capable of generating the white light, and includes an ASE light source and the like.
[0027]
In the present specification, the active fiber means an active medium such as an optical fiber that generates amplified spontaneous emission light and amplified spontaneous scattered light.
[0028]
In this specification, “spontaneous emission light” and “spontaneous scattering light” refer to light generated by the active fiber by the excitation light when the excitation light is incident on the active fiber from the excitation light source.
[0029]
In this specification, “amplified spontaneous emission light” or “amplified spontaneous emission light” means amplified spontaneous emission light output from an active fiber when the active fiber is a rare earth doped fiber. The “amplified natural scattered light” or “amplified natural scattered light” means amplified natural scattered light output from the active fiber when the active fiber is a Raman fiber. “Amplified scattered light” and “amplified scattered light” are also referred to as “amplified spontaneous emission light” and “amplified spontaneous emission light”, respectively. Therefore, for the sake of simplicity in this specification, “amplified spontaneous emission light” including “amplified spontaneous emission light (amplified spontaneous emission light)” and “amplified scattered light (amplified scattered light)”. Collectively.
[0030]
In the present specification, “connecting in series” means connecting two or more elements in a straight line. However, it is not excluded that a conventional optical component (such as a multiplexer for introducing pumping light) is interposed between these two elements.
[0031]
In this specification, the mirror means an optical element that reflects all or a part of propagating light, and includes those that include wavelength selectivity. This includes not only dielectric-deposited mirrors but also fiber gratings.
[0032]
It should be noted that in the accompanying drawings, the drawings are only schematic. In particular, it should be noted that the diagram showing the output spectrum does not show the details of the spectrum in detail.
[0033]
The present invention will be described below.
The present invention relates to a white light source having a wide band and / or light generation efficiency.
In particular, the present invention provides a first amplified spontaneous emission light generating unit including at least a first active fiber and a first excitation light source, and a second amplified spontaneous emission light including at least a second active fiber and a second excitation light source. In the white light source including the generation unit, the first amplified spontaneous emission light generation unit and the second amplified spontaneous emission light generation unit are connected in series and are generated from the first amplified spontaneous emission light generation unit. The first amplified spontaneous emission light and the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generation unit have a wavelength range at least partially overlapping, or the first Either the active fiber of the second active fiber or the second active fiber amplifies the amplified spontaneous emission light emitted from the amplified spontaneous emission light generation unit including the other active fiber, or the first amplified spontaneous emission Light and the second increase Spontaneous emission light has a wavelength range at least partially overlapping, and either the first active fiber or the second active fiber is generated from an amplified spontaneous emission light generation unit including the other active fiber. The present invention relates to a white light source for amplifying amplified spontaneous emission light.
[0034]
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 2 to 29, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0035]
The first aspect of the present invention is a white light source having at least two active fibers, each of which is connected in series.
[0036]
First, consider a configuration (conventional white light source) as shown in FIG. This light source is the same as the light source using the above-mentioned single amplification wavelength band, and a terminator 15 is connected to one end of an active fiber 13 that outputs amplified spontaneous emission light, and a multiplexer 12 is connected to the other end. The excitation light source 11 and the isolator 14 are connected. In the present specification, a portion constituted by the active fiber, the multiplexer, and the excitation light source (for example, a portion 210 surrounded by a square in FIG. 2A) is referred to as an amplified spontaneous emission light generating portion. Further, in the present specification, a configuration in which a terminator and an isolator (the isolator may be an optional component) is further connected to the amplified spontaneous emission light generation unit (for example, 220 in FIG. 2A) is “white. This is referred to as a “light generating part”.
[0037]
FIG. 2B and FIG. 2C are diagrams showing the output spectrum of white light output from this light source. FIG. 2B shows an output spectrum 201 when, for example, a thulium (Tm) -doped fiber (TDF), which is one of rare earth-doped fibers, is used as the active fiber 13 and excited with 1400 nm excitation light. FIG. 2C shows an output spectrum 202 when, for example, an erbium (Er) -doped fiber (EDF), which is one of rare earth-doped fibers, is used as the active fiber 13 and pumped with 980 nm pumping light. As shown in FIG. 2B and FIG. 2C, when such a rare earth-doped fiber is used as an active fiber, there is an overlapping wavelength range (about 1520 nm to about 1550 nm) in each rare earth-doped fiber. Exists. Therefore, when these optical fibers are combined, a white light source having a predetermined power density over a wide band can be obtained.
[0038]
This aspect (first aspect) of the present invention is shown in FIG. FIG. 3A is a schematic diagram of the configuration of the white light source of the first aspect, and FIG. 3B is a schematic diagram of its output spectrum.
[0039]
FIG. 3A shows an example in which two active fibers 13 are connected in series, and the entire unique wavelength range is combined and used. In FIG. 3A, reference numerals 13a and 13b denote active fibers, reference numeral 21 denotes an excitation light source, reference numeral 22 denotes a multiplexer, and reference numeral 24 denotes an isolator. In FIG. 3A, reference numeral 310 denotes a first amplified spontaneous emission light generator, and reference numeral 320 denotes a second amplified spontaneous emission light generator. In the first aspect, as the first amplified spontaneous emission light generator 310, the first active fiber 13 a, the multiplexer 12 provided at one end thereof, and the first active via the multiplexer 12 An excitation light source 11 connected to the fiber 13a is provided. Furthermore, in the first aspect, one end of the first amplified spontaneous emission generating section 310 on the side of the multiplexer is connected to the isolator 14, and this isolator 14 is connected to one end of the second active fiber 13b. Further, the other end of the active fiber 13 b is connected to the excitation light source 21 and the isolator 24 via the multiplexer 22. Further, the terminator 15 is provided on the opposite side of the first amplified spontaneous emission generating part 310 from the isolator 14.
[0040]
In the white light source of the first aspect, the first active fiber 13 a is excited by the excitation light from the excitation light source 11. In the first active fiber 13a, spontaneous emission light is locally generated by this excitation, and is amplified in the process of propagating in the first active fiber 13a in the fiber axis direction. The amplified light (amplified spontaneous emission light) is directed in both directions on the multiplexer side and the terminator side of the first active fiber 13a, and the amplified spontaneous emission light that is output is on the multiplexer side of the active fiber 13a and Occurs on both terminator side. Next, amplified spontaneous emission light (first amplified spontaneous emission light a) emitted from the first active fiber 13a in the direction of the multiplexer 12 is incident on the second active fiber 13b via the isolator 14. To do. The first amplified spontaneous emission light a is amplified in the second active fiber 13b and added to the amplified spontaneous emission light of the second active fiber 13b generated by the excitation light from the excitation light source 21. Accordingly, the second amplified spontaneous emission light b emitted from the second active fiber 13b has a wider band than the first amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light of the second active fiber 13b.
[0041]
In the present invention, by connecting two active fibers in series, the generated light component does not need to be discarded by a multiplexer that is essential in parallel connection, and amplified spontaneous emission light can be used efficiently. . As described above, according to the first aspect of the present invention, the problem that is a problem in the conventional parallel connection is solved. Furthermore, according to the first aspect, it is possible to obtain white light with a wider band by using two active fibers. That is, the amplified spontaneous emission light a is amplified in the active fiber 13b and added to the amplified spontaneous emission light of the active fiber 13b itself. As a result, the amplified spontaneous emission light b emitted from the white light generator has an advantage that it has a wider band than the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light of the active fiber 13b itself. Specifically, as shown in FIG. 3B, the output spectrum 301 obtained by the first active fiber 13a and the output spectrum 302 obtained by the second active fiber 13b are part of the respective wavelength regions. Since it has sufficient overlap, the white light source of the present invention can obtain an output spectrum 303 having a wide band and sufficient power, which is a combination of these two types of wavelengths. In the first aspect, it is possible to obtain a wide band output spectrum of a specified value or more by appropriately selecting two active fibers.
[0042]
The first aspect of the present invention is an example in which the same type of active fiber is used as the active fiber. For example, rare earth doped fibers or Raman fibers are used as the active fibers 13a and 13b. Here, each active fiber can be any active fiber of the same type that at least partially overlaps the wavelength range of the amplified spontaneous emission light of each fiber and obtains a power density equal to or higher than a desired predetermined value, Any combination that satisfies the above conditions may be used. Specifically, in the case of a rare earth-doped fiber, each rare earth-doped fiber may be the same rare earth-doped fiber or a different rare earth-doped fiber (provided that the same rare-earth doped fiber is used) The wavelength of the amplified spontaneous emission light to be different at least partially). Examples of combinations include (1) a combination of EDF and EDF as a combination of the same rare earth doped fibers, and (2) a combination of EDF and TDF as a combination of different rare earth doped fibers. As another example, for example, rare earth doped fibers such as thulium core terbium clad doped fibers can be used in appropriate combination. In the case of a Raman fiber, a silica Raman fiber or a tellurite Raman fiber can be used. Specifically, for example, when the active fibers 13a and 13b are Er-doped fibers, the lengths of the active fibers 13a and 13b are set to different values (respectively, respectively). 10m and 50m).
[0043]
In the first embodiment, the active fiber can be appropriately selected according to a desired white light source. In the case of a rare earth-doped fiber, the addition concentration of the rare earth element, the length of the fiber, etc. may be appropriately selected according to the desired white light source. Specifically, for example, in the case of EDF, an additive concentration of 1000 ppm by weight and a fiber length of 20 m are preferable. In the case of a silica Raman fiber, which is a Raman fiber, the fiber length is preferably 5 km.
[0044]
In the first aspect, the Raman fiber generally can generate amplified spontaneous emission light in an arbitrary wavelength range by selecting its excitation light wavelength, so that it is a more preferable component of the white light source of the present invention. It is. Note that the first active fiber and the second active fiber are interchangeable.
[0045]
In the first aspect, an example in which two active fibers are combined has been described. However, when the increase in cost and the decrease in efficiency due to connection in series can be ignored, more active fibers can be combined.
[0046]
For the excitation light source, the terminator, the multiplexer, and the isolator of the first aspect, conventional devices may be selected as appropriate according to the active fiber to be used. For example, the excitation light source depends on the active fiber used, but a light source in the wavelength range of 1200 nm to 1600 nm can be used. Specifically, in the case of a Raman fiber as an active fiber and an excitation light source for exciting the Raman fiber, the excitation light wavelength of the excitation light source is preferably about 1450 nm to about 1580 nm. Another example of the excitation wavelength of the excitation light source that excites the Raman fiber is preferably about 1370 nm to about 1500 nm.
[0047]
As another example, in the case of a white light source that includes an erbium-doped fiber as an active fiber and includes a pumping light source that pumps the erbium-doped fiber, the pumping light wavelength of the pumping light source is preferably 1500 nm or less.
[0048]
As another example, when the white light source includes a thulium core terbium clad doped fiber as an active fiber and includes a pump light source that excites the thulium core terbium clad doped fiber, the pump light wavelength of the pump light source is 1500 nm. The following is preferable.
[0049]
Next, the second aspect of the present invention will be described. In the second aspect, the white light source has the same configuration as that shown in FIG. 3A, but different types of active fibers are used in combination as the active fibers. This combination is particularly effective in the case where many active fibers need to be combined in order to cover a desired range with the same active fiber, resulting in a complicated apparatus and an increase in cost. Hereinafter, an example in which different types of active fibers are combined (combination of rare earth doped fibers and Raman fibers) will be described.
[0050]
The Raman fiber used in the second aspect is an optical fiber that outputs amplified spontaneous emission light by utilizing Raman amplification. In general, a Raman fiber can generate amplified spontaneous emission light in an arbitrary wavelength range by selecting its excitation light wavelength. In particular, the Raman fiber can generate amplified spontaneous emission light in a wavelength region that cannot be obtained when a conventional rare earth-doped fiber is used as an active fiber. For example, amplified spontaneous emission light generated by a silica Raman fiber using an excitation light source of 1420 nm ranges from 1495 to 1530 nm. For example, amplified spontaneous emission light in a band that cannot be obtained by TDF or EDF can be generated. Therefore, by combining the rare earth-doped fiber and the Raman fiber, it is possible to obtain a white light source over a band that cannot be obtained conventionally. In addition, since the Raman fiber generally can generate amplified spontaneous emission light in an arbitrary wavelength range by selecting its excitation light wavelength, the wavelength of the amplified spontaneous emission light of the active fiber combined with the Raman fiber There is also an advantage that the wavelength range can be adjusted according to the range.
[0051]
The white light source of the second aspect has a configuration as shown in FIG.
In the second mode, one end of the second active fiber 23 is connected to the first amplified spontaneous emission light generator 410 via the isolator 14, and the other end of the active fiber 23 is excited via the multiplexer 22. Connected to the light source 21 and the isolator 24. Further, the terminator 15 is provided on the opposite side of the amplified spontaneous emission light generator 410 from the multiplexer 12. In FIG. 4A, a rare earth doped fiber is used as the first active fiber 13 and a Raman fiber is used as the second active fiber 23. Examples of Raman fibers that can be used include silica Raman fibers and tellurite Raman fibers. As the first active fiber, the rare earth-doped fiber described in the first aspect can be used.
[0052]
The conditions of the constituent elements such as the active fiber, the excitation light source, the multiplexer, the terminator, and the isolator are as described in the first aspect.
[0053]
In the white light source of the second aspect, first, the first active fiber 13 is excited by the excitation light from the excitation light source 11. In the first active fiber 13, spontaneous emission light is locally generated by this excitation, and is amplified in the process of propagating in the first active fiber 13 in the fiber axis direction. The amplified spontaneous emission light is emitted to both the multiplexer side and the terminator side of the first active fiber 13, and the amplified spontaneous emission light is generated both in front of and behind the active fiber 13. Next, amplified spontaneous emission light (first amplified spontaneous emission light a) emitted from the first active fiber 13 toward the multiplexer 12 enters the Raman fiber 23 through the isolator 14. The first amplified spontaneous emission light a is amplified in the Raman fiber 23 except for a part of a short wavelength region, and added to the amplified spontaneous emission light of the Raman fiber generated by the excitation light from the excitation light source 21. . Accordingly, the second amplified spontaneous emission light b emitted from the Raman fiber 23 has a wider band than the first amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light of the Raman fiber itself.
[0054]
Here, for example, a Tm-doped fiber or an Er-doped fiber is used as the rare earth-doped fiber 13, and a silica Raman fiber is used as the Raman fiber 23. This will be described with reference to (e). 4B is a schematic diagram of the output spectrum of amplified spontaneous emission light of rare earth-doped fibers (Tm-doped fiber and Er-doped fiber), and FIG. 4C is amplified spontaneous emission of rare earth-doped fiber and Raman fiber. FIG. 4D is a schematic diagram of an output spectrum of light, FIG. 4D is a schematic diagram of an output spectrum of amplified spontaneous emission light of a Tm-doped fiber and a Raman fiber, and FIG. 4E is a diagram of an Er-doped fiber and a Raman fiber. It is the schematic of the output spectrum of amplified spontaneous emission light.
[0055]
First, the Tm-doped fiber and the Er-doped fiber can generate amplified spontaneous emission lights 401 and 402, respectively, as shown in FIG. 4B. On the other hand, the Raman fiber can generate amplified spontaneous emission light as shown at 403 in FIG. 4C by selecting the wavelength range of the excitation light as described above. Therefore, for example, when a Tm-doped fiber and a Raman fiber are combined, white light can be generated in a wide wavelength range of 404 as shown in FIG. Similarly, white light can be generated in a wide wavelength range such as 405 shown in FIG. 4E by combining an Er-doped fiber and a Raman fiber.
[0056]
Thus, in the second mode, as shown in FIGS. 4C and 4E, the output spectrum 401 or 402 obtained by the first active fiber (rare earth doped fiber) 13 and the Raman fiber 23 are obtained. A broadband output spectrum 404 or 405 combined with the output spectrum 403 obtained by the above is obtained.
[0057]
In the above example, an example in which two active fibers are combined has been described. However, when the increase in cost and the decrease in efficiency due to connection in series are negligible, more active fibers can be combined. Further, the types of the first active fiber and the second active fiber can be exchanged with each other. That is, in the above example, a Raman fiber can be used as the first active fiber, and a rare earth-doped fiber can be used as the second active fiber.
[0058]
Next, a third aspect of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5A is a schematic diagram showing the configuration of the white light source of the third aspect, and FIGS. 5B to 5D are schematic diagrams of spectra obtained with this white light source. In the third mode, the first white light generation unit 510 and the second white light generation unit 520 are configured and connected in parallel by the multiplexer 36. An isolator 34 is provided on the output side of the multiplexer 36.
[0059]
The first white light generator 510 of the third aspect is the same as the configuration shown in FIG. That is, the first white color generation unit 510 includes a first amplified spontaneous emission light generation unit 530, an isolator 14, a second amplified spontaneous emission light generation unit 540, and a terminator 15. The first amplified spontaneous emission generator 530 is connected to the first active fiber 13a, the multiplexer 12 provided at one end thereof, and the first active fiber 13a via the multiplexer 12. An excitation light source 11 is provided. Further, in the first white light generation unit, one end of the second active fiber 23 is connected to the multiplexer 12 side of the first amplified spontaneous emission light generation unit 530 via the isolator 14. The other end of the active fiber 23 is connected to the excitation light source 21 via the multiplexer 22. Further, the terminator 15 is provided on the opposite side of the first amplified spontaneous emission generating unit 310 from the multiplexer 12. In the third mode, the second white light generation unit 520 is connected in parallel to the first white light generation unit 510 by the multiplexer 36, and the isolator 34 is further connected to the output side of the multiplexer 36. Is done. The second white light generator 520 includes a third active fiber 13b, a multiplexer 32 provided at one end thereof, and an excitation light source connected to the third active fiber 13b via the multiplexer 32. 31 and a terminator 35 provided at the other end of the third active fiber 13b.
[0060]
In the third aspect, the first active fiber 13a is, for example, a rare earth-doped fiber, the second active fiber 23 is a Raman fiber, and the third active fiber 13b is, for example, a rare earth-doped fiber. Any combination of these active fibers may be used as long as the combination can cover a desired output spectrum. The types of these active fibers, various conditions of the active fibers, etc. are as described in the first and second aspects.
[0061]
The operation of the third aspect will be described assuming that the first and third active fibers are rare-earth doped fibers and the second active fiber is a Raman fiber. In the first amplified spontaneous emission light generation unit 530, first, the first active fiber 13a is excited by the excitation light from the excitation light source 11. In the first active fiber 13a, spontaneous emission light is locally generated by this excitation, and is amplified in the process of propagating in the first active fiber 13a in the fiber axis direction. The amplified light (amplified spontaneous emission light) is emitted to both the multiplexer side and the terminator side of the first active fiber 13a. Next, of the amplified spontaneous emission light, the amplified spontaneous emission light (first amplified spontaneous emission light a) emitted from the first active fiber 13a in the direction of the multiplexer 12 is passed through the isolator 14 through the first isolator 14. 2 is incident on the amplified spontaneous emission light generation unit 540. In the second amplified spontaneous emission light generator 540, the amplified spontaneous emission light a is introduced into the Raman fiber 23 and is amplified in the Raman fiber 23 except for a part of the short wavelength region. This amplified light is added to the amplified spontaneous emission light of the Raman fiber itself generated by the excitation light from the excitation light source 21, and is output as output light b. On the other hand, in the second white light generator 520, the amplified spontaneous emission light c is emitted from the multiplexer 32 in the same manner as the first amplified spontaneous emission generator 530 described above. The amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light c are combined by a multiplexer 36 and output as output light d through an isolator 34.
[0062]
Here, for example, a Tm-doped fiber is used as the rare-earth doped fiber 13a, an Er-doped fiber is used as the rare-earth doped fiber 13b, and a silica Raman fiber is used as the Raman fiber 23. This will be described with reference to FIGS. 5B to 5D. FIG. 5B is a schematic diagram of an output spectrum of amplified spontaneous emission light of a rare earth-doped fiber (Tm-doped fiber and Er-doped fiber), and FIG. 5C is a rare-earth-doped fiber (Tm-doped fiber and Er-doped fiber). FIG. 5D is a schematic diagram of an output spectrum of amplified spontaneous emission light and an output spectrum of output light b, and FIG. 5D is an output spectrum of output light b and Er-doped fiber 13b, and output of output light d. It is the schematic of a spectrum.
[0063]
First, the Tm-doped fiber and the Er-doped fiber can generate amplified spontaneous emission light such as 501 and 502, respectively, as shown in FIG. 5B. Here, in the conventional white light source by parallel connection as shown in FIG. 1B, the valley portion 500 as shown in FIG. 5B exists, and an output with sufficient power density cannot be obtained. An area may exist. On the other hand, the Raman fiber can generate amplified spontaneous emission light as indicated by reference numeral 503 in FIG. 5C by selecting the wavelength range of the excitation light as described above. Accordingly, as in the third aspect of the present invention, the second amplified spontaneous emission light generation unit 540 including the Raman fiber 23 is installed on the output side of the first amplified spontaneous emission light generation unit 530, and white light is emitted. By forming the generator 510 (for example, combining a Tm-doped fiber and a Raman fiber), output light b having an output spectrum 504 in a wide wavelength range as shown in FIG. 5C can be generated. Here, the output light b can form a sufficient wavelength overlap with the output spectrum 502 output from the third white light generator 520, as indicated by 504 in FIG. . Furthermore, by combining the output light b and the output light c output from the white light generator 520, a wide range of white light d having the output spectrum 505 shown in FIG. 5D can be obtained.
[0064]
Thus, in the third mode, first, as shown in FIG. 5D, the output spectrum 501 obtained by the first active fiber (rare earth-doped fiber) 13 and the output spectrum 503 obtained by the Raman fiber 23. To obtain an output light b of a broadband output spectrum 504, and then combine the output light c output from the white light generator 520 and the output light b to have a very wide output spectrum. In addition, output light d having a sufficient power density (the spectrum is 505 in FIG. 5D) is obtained.
[0065]
In the illustrated example, a rare-earth doped fiber is used for the first and third active fibers, and a Raman fiber is used for the second active fiber. However, in the present invention, any of these active fibers is used. These fibers may be combined. That is, for example, rare earth doped fibers may be used as the second and third active fibers, and Raman fibers may be used as the first active fibers.
[0066]
In the first aspect of the present invention, as the two active fibers, any combination of a rare earth-doped fiber, an optical fiber that performs Raman amplification, a semiconductor, a rare earth-doped waveguide, and a solid-state waveguide having a color center is possible.
[0067]
Moreover, what is necessary is just to select the conventional apparatus suitably according to the active fiber used for the excitation light source of 1st side surface, a termination device, a multiplexer, and an isolator, respectively.
[0068]
For example, the excitation light source depends on the active fiber used, but a light source in the wavelength range of 1200 nm to 1600 nm can be used. Specifically, in the case of a Raman fiber as an active fiber and an excitation light source for exciting the Raman fiber, the excitation light wavelength of the excitation light source is preferably about 1450 nm to about 1580 nm. Another example of the excitation wavelength of the excitation light source that excites the Raman fiber is preferably about 1370 nm to about 1500 nm.
[0069]
As another example, in the case of a white light source that includes an erbium-doped fiber as an active fiber and includes a pumping light source that pumps the erbium-doped fiber, the pumping light wavelength of the pumping light source is preferably 1500 nm or less.
[0070]
As another example, when the white light source includes a thulium core terbium clad doped fiber as an active fiber and includes a pump light source that excites the thulium core terbium clad doped fiber, the pump light wavelength of the pump light source is 1500 nm. The following is preferable.
[0071]
Next, the second aspect of the present invention will be described.
A second aspect of the present invention relates to a white light source characterized in that a mirror or a Faraday rotation mirror is provided at the other end of the amplified spontaneous emission light generation section.
A first embodiment of the second aspect of the present invention will be described with reference to FIG.
[0072]
FIG. 6 is an exemplary schematic diagram of a white light source in which a mirror or a Faraday rotation mirror is provided at the other end of the amplified spontaneous emission light generation unit. This white light source is provided with a mirror at one end of the amplified spontaneous emission light generator and an isolator at the other end.
[0073]
In the amplified spontaneous emission light generation unit 610 of this aspect, the excitation light source 11 is connected to the active fiber 13 via the multiplexer 12. In the present specification, a configuration (for example, 620 in FIG. 6) in which a mirror or a Faraday rotation mirror and an isolator (the isolator may be an optional component) is further connected to the amplified spontaneous emission light generation unit. Similar to the first side surface, it is referred to as a “white light generator”.
[0074]
In the white light generation unit 620 of this aspect, the active fiber 13 can be preferably an Er-doped fiber, a rare earth-doped fiber such as a Tm-doped fiber, or a Raman amplification Raman fiber. The active fiber 13 is excited by the excitation light from the excitation light source 11 and generates amplified spontaneous emission light. Of this amplified spontaneous emission light, the light a emitted from the active fiber 13 to the multiplexer 12 side is output through the multiplexer 12 and the isolator 14. Further, the amplified spontaneous emission light b emitted from the active fiber 13 to the side opposite to the multiplexer 12 is reflected by the mirror 26 and is incident again on the active fiber 13 to be amplified. This re-amplified light is emitted from the active fiber 13 to the multiplexer 12 side. That is, the re-amplified light merges with the amplified spontaneous emission light a emitted from the active fiber 13. Accordingly, the amplified spontaneous emission light is all output as white light d without being discarded.
[0075]
The excitation light c that has penetrated through the active fiber 13 without being absorbed by the active fiber 13 is reflected by the mirror 26 and is incident on the active fiber 13 again to excite the active fiber 13.
[0076]
In the second aspect of the present invention, the mirror 26 preferably has a high reflectivity for amplified spontaneous emission light and excitation light. Further, there are mirrors in which a vapor deposition film such as gold is vapor-deposited on the end face of the fiber, a combination of a fiber, a collimating lens, and a plate-like reflector (similar to a mirror plate used on a daily basis).
[0077]
Thus, in this aspect, the amplified spontaneous emission light is not discarded, but is all output as white light, so that the efficiency is high. In addition, since the excitation light can be reused without being discarded, the excitation efficiency of the white light source is also improved. Therefore, higher power white light can be output. Moreover, a cheaper low output excitation light source can be used.
[0078]
The active fiber can be appropriately selected according to a desired white light source. In the case of a rare earth-doped fiber, the addition concentration of the rare earth element, the length of the fiber, etc. may be appropriately selected according to the desired white light source. Specifically, for example, in the case of EDF, an additive concentration of 1000 ppm by weight and a fiber length of 10 m are preferable. In the case of a silica Raman fiber, which is a Raman fiber, the fiber length is preferably 2.5 km.
[0079]
The excitation light source, the terminator, the multiplexer, the circulator, and the isolator according to the first aspect may be appropriately selected from conventional devices according to the active fiber used. For example, the excitation light source depends on the active fiber used, but a light source in the wavelength range from about 1200 nm to about 1600 nm can be used. A specific example of the excitation wavelength is as described in the first aspect.
[0080]
In the first aspect of the second aspect of the present invention, an example in which one active fiber is used has been shown. However, when an increase in cost and a decrease in efficiency are negligible, more white light generation units are combined. be able to. For example, it is possible to connect two white light generators in parallel by a multiplexer, or to connect them in series using a circulator.
[0081]
Specifically, in the first embodiment of the first aspect shown in FIG. 3A, the terminator 15 is replaced with the mirror 26a, and the second active fiber 13b is connected between the isolator 14 and the second active fiber 13b. The structure which installed the mirror 26b of 2 is mentioned. Here, the mirror 26b completely or partially transmits a certain wavelength region including the wavelength region z in the amplified spontaneous emission light from the active fiber 13b, and transmits a wavelength region other than the wavelength region including the wavelength region z. It has a function of reflecting completely or partially. The white light source having such a configuration includes a wavelength region of the first amplified spontaneous emission light emitted from the first active fiber and a wavelength region of the second amplified spontaneous emission light emitted from the second active fiber. Even when the broadband white light straddling is obtained with high efficiency and the power spectrum of the first amplified spontaneous emission light and the power spectrum of the second amplified spontaneous emission light are not flat, these amplifications White light that straddles spontaneously emitted light can be flattened.
[0082]
Furthermore, in this example, the mirror 26b can be replaced with a chirped fiber grating (FG) or a spectral equalizer. By using such a device, the output broadband white light can be flattened.
[0083]
Next, a second aspect of the second aspect of the present invention will be described with reference to FIG.
[0084]
In the second aspect, the white light generation units of the first aspect are connected in series by a circulator. FIG. 7 is a schematic diagram showing this configuration. FIG. 7 shows an example in which the active fiber 13 of the first white light generator 710 and the active fiber 23 of the second white light generator 720 are different types of active fibers. In the present invention, any active fiber such as a rare earth-doped fiber or a Raman fiber may be used as the active fiber of the white light generation unit. As the combination of the active fiber of the first white light generation unit and the active fiber of the second white light generation unit, for example, any combination of rare earth doped fibers, Raman fibers, rare earth doped fibers and Raman fibers may be used. Can be used.
[0085]
The operation of the white light source of the second aspect will be described. The active fiber 13 is excited by the excitation light from the excitation light source 11 and generates amplified spontaneous emission light. Of this amplified spontaneous emission light, the light a emitted from the active fiber 13 to the multiplexer 12 side is output through the multiplexer 12 and the isolator 14. The amplified spontaneous emission light a 'emitted from the active fiber 13 to the side opposite to the multiplexer 12 is reflected by the mirror 26, and is incident again on the active fiber 13 and amplified. This re-amplified light is emitted from the active fiber 13 to the multiplexer 12 side. That is, the re-amplified light merges with the amplified spontaneous emission light a emitted from the active fiber 13. Therefore, the amplified spontaneous emission light is all output as white light A without being discarded. The output light A has a higher intensity than the amplified spontaneous emission light a.
[0086]
The excitation light c that has penetrated through the active fiber 13 without being absorbed by the active fiber 13 is reflected by the mirror 26 and is incident on the active fiber 13 again to excite the active fiber 13.
[0087]
On the other hand, amplified spontaneous emission light b is emitted from the second active fiber 23 in the direction of the multiplexer 22. The amplified spontaneous emission light b 'emitted in the mirror direction of the second active fiber 23 is reflected by the mirror 26b, is incident on the second active fiber again, and is amplified in the second active fiber. This light merges with the amplified spontaneous emission light b and is emitted as output light B from the exit port of the circulator 27. The output light B has a higher intensity than the amplified spontaneous emission light b.
[0088]
Also, the excitation light d that has penetrated the active fiber 23 without being absorbed by the active fiber 23 is reflected by the mirror 26 and is incident on the active fiber 23 again to excite the active fiber 23.
[0089]
The output light A described above can be input to the second active fiber via the circulator 27. The output light A input to the second active fiber 23 is amplified by the active fiber 23 and merged with the output light B of the second active fiber in the same manner as described for the second active fiber. Can be output as C.
[0090]
Thus, in the second aspect, the amplified spontaneous emission light is output as white light without being discarded, and the efficiency is high. In addition, since the excitation light can be reused without being discarded, the excitation efficiency of the white light source is also improved. Therefore, higher power white light can be output. Furthermore, since different types of active fibers can be combined in series, it is possible to obtain a broader white light. Moreover, a cheaper low output excitation light source can be used.
[0091]
In the second aspect of the second aspect of the present invention, an example in which two active fibers are used has been shown. However, when an increase in cost and a decrease in efficiency are negligible, more white light generators are combined. be able to. For example, it is possible to connect the third white light generation units in parallel with a multiplexer, or to connect three white light source units in series using a circulator. In the second aspect of the second aspect, the circulator 27 can be replaced with a multiplexer, and the first white light generator 710 and the second white light generator 720 can be connected in parallel.
[0092]
In the second aspect of the second aspect, when the active fiber is a rare earth-doped fiber, the addition concentration of the rare earth element, the length of the fiber, and the like may be appropriately selected according to the desired white light source. Specifically, for example, the same conditions as in the first aspect can be selected.
[0093]
Moreover, what is necessary is just to select the conventional apparatus suitably according to the active fiber used for the excitation light source of this 2nd aspect, a terminator, a multiplexer, a circulator, and an isolator, respectively. For example, the excitation light source depends on the active fiber used, but a light source in the wavelength range from about 1200 nm to about 1600 nm can be used. A specific example of the excitation wavelength is as described in the first aspect.
[0094]
Next, a third aspect of the second aspect of the present invention will be described. A 3rd aspect has the structure which used the mirror used in the 1st aspect of the said 2nd side as a Faraday rotation mirror. This configuration is shown in FIG. In the third aspect, conditions (active fiber, excitation light source, isolator, etc.) other than the use of the Faraday rotating mirror are the same as those in the first aspect.
[0095]
FIG. 8 is an exemplary schematic diagram of a white light source in which the mirror of the configuration of the white light source of the first aspect is replaced with a Faraday rotating mirror.
[0096]
In the amplified spontaneous emission light generation unit 810 of this aspect, the excitation light source 11 is connected to the active fiber 13 via the multiplexer 12.
[0097]
In the white light generation unit 820 of this aspect, the active fiber 13 can be preferably an Er-doped fiber, a rare earth-doped fiber such as a Tm-doped fiber, or a Raman amplification Raman fiber. The active fiber 13 is excited by the excitation light from the excitation light source 11 and generates amplified spontaneous emission light. Of this amplified spontaneous emission light, the light a emitted from the active fiber 13 to the multiplexer 12 side is output through the multiplexer 12 and the isolator 14. Further, the amplified spontaneous emission light b emitted from the active fiber 13 to the side opposite to the multiplexer 12 is reflected by the Faraday rotation mirror 28 and is incident again on the active fiber 13 and amplified. This re-amplified light is emitted from the active fiber 13 to the multiplexer 12 side. That is, the re-amplified light merges with the amplified spontaneous emission light a emitted from the active fiber 13. Accordingly, the amplified spontaneous emission light is all output as white light d without being discarded. Therefore, the intensity of the white light is higher than that of the amplified spontaneous emission light a.
[0098]
The excitation light c that has penetrated through the active fiber 13 without being absorbed by the active fiber 13 is reflected by the Faraday rotation mirror 28 and is incident on the active fiber 13 again to excite the active fiber 13.
[0099]
Next, the Faraday rotating mirror will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic view showing the Faraday rotating mirror 28.
[0100]
The Faraday rotation mirror 28 includes a lens 901, a Faraday rotator 902, and a reflection plate 903 (so-called mirror plate). The mirror 26 described in the first and second aspects of the second aspect of the present invention simply reflects the incident amplified spontaneous emission light, but the Faraday rotating mirror 28 shown in FIG. The amplified spontaneous emission light is reflected as follows. That is, the amplified spontaneous emission light emitted from the optical waveguide is converted into parallel light by the lens 901 and enters the Faraday rotator 902. The amplified spontaneous emission light passes through the Faraday rotator 902, and its polarization vector is converted. For example, considering the incidence of linearly polarized light, the direction of linearly polarized light rotates 45 degrees. In this case, the Faraday rotator 902 is also called a 45 degree Faraday rotator.
[0101]
The amplified spontaneous emission light after exiting the Faraday rotator 902 is reflected by the reflector 903 and is incident on the Faraday rotator 902 again. Thereafter, the amplified spontaneous emission light further rotates the direction of linearly polarized light by 45 degrees, and when output from the Faraday rotating mirror 28, the direction of linearly polarized light rotates by 90 degrees.
[0102]
In the third aspect, by using the Faraday rotating mirror described above, the stability of the output light power when the white light output is set to the high output state can be increased, and the maximum power of the output light can be further increased.
[0103]
The second aspect of the present invention is characterized in that a mirror or a Faraday rotating mirror is provided, and this feature allows white light over a broader band to be defined by a specified value (for example, −20 dBm / nm) compared to a conventional white light source. Therefore, white light with a flat output spectrum can be obtained with good stability.
[0104]
As described above, the white light source of the present invention is a light source having a wide band, sufficiently high power, and capable of flattening the output spectrum. In addition, the white light source of the present invention has a simpler configuration than conventional ones, and can reduce costs.
[0105]
In the second aspect of the present invention, a rare earth-doped fiber, an optical fiber that performs Raman amplification, a semiconductor, a rare earth-doped waveguide, and a solid-state waveguide having a color center can be used as the active fiber. If used, any combination is possible.
[0106]
Moreover, what is necessary is just to select the conventional apparatus suitably according to the active fiber used for the excitation light source of the 2nd side, a termination | terminus device, a multiplexer, and an isolator, respectively.
[0107]
For example, the excitation light source depends on the active fiber used, but a light source in the wavelength range of 1200 nm to 1600 nm can be used. Specifically, in the case of a Raman fiber as an active fiber and an excitation light source for exciting the Raman fiber, the excitation light wavelength of the excitation light source is preferably about 1450 nm to about 1580 nm. Another example of the excitation wavelength of the excitation light source that excites the Raman fiber is preferably about 1370 nm to about 1500 nm.
[0108]
As another example, in the case of a white light source that includes an erbium-doped fiber as an active fiber and includes a pumping light source that pumps the erbium-doped fiber, the pumping light wavelength of the pumping light source is preferably 1500 nm or less.
[0109]
As another example, when the white light source includes a thulium core terbium clad doped fiber as an active fiber and includes a pump light source that excites the thulium core terbium clad doped fiber, the pump light wavelength of the pump light source is 1500 nm. The following is preferable.
[0110]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are merely illustrative and are not intended to limit the present invention.
[0111]
Example 1
This example illustrates the first form of the first side described above. FIG. 10A is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0112]
In this example, a Tm-doped fiber (TDF: Tm doping concentration: 6000 ppm by weight, fiber length: 5 m) is used as the first active fiber 13a, and an Er-doped fiber (EDF; Er doping concentration) is used as the second active fiber 13b. : 2000 ppm by weight, fiber length: 10 m). The amplified spontaneous emission light a emitted from the TDF 13a in the direction of the multiplexer 12 is incident on the second active fiber 13b via the isolator 14. The TDF 13a is excited by 1400 nm excitation light, and the spectrum of the amplified spontaneous emission light a output from the TDF is as shown at 1001 in FIG. On the other hand, the EDF 13b is excited by 980 nm excitation light, and the amplified spontaneous emission light output from the EDF 13b has an intensity peak near 1540 nm (see 1002 in FIG. 10B).
[0113]
The amplified spontaneous emission light a is amplified in the EDF 13b and added to the amplified spontaneous emission light generated in the EDF. As a result, the output light (amplified spontaneous emission light) b emitted from the EDF 13b has a wider band than the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the EDF. Therefore, according to the present invention, there is an advantage that white light having a wide output spectrum can be obtained.
[0114]
A schematic diagram of the output spectrum of the white light source of this example is shown in FIG. As shown in FIG. 10 (b), two types of amplified spontaneous emission lights whose wavelength regions overlap each other are combined to obtain output light having an output spectrum indicated by 1003 in FIG. 10 (b). As described above, in the configuration of this example, it is possible to obtain broadband white light of about 1450 nm to about 1620 nm.
[0115]
As is clear from the operation of the white light source described above, the wavelength band of the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the rare earth-doped fiber 13b partially overlap, thereby broadening the white light output. Therefore, the active fiber is not limited to EDF or TDF as long as it satisfies the condition. The two active fibers can be any combination of rare earth doped fiber, optical fiber for Raman amplification (eg silica Raman fiber or tellurite Raman fiber), semiconductor, rare earth doped waveguide, and solid waveguide with color center It is.
[0116]
Specifically, for example, EDF can be used as the first active fiber 13a. In this case, the second active fiber (EDF) 13b can be excited with 1480 nm excitation light. Although the configuration is the same as part of Example 2 described later, a configuration in which a Raman fiber is installed instead of the TDF 13a and the excitation light wavelength of the excitation light source 11 is set near 1380 nm is also possible. At this time, the spectra of the amplified spontaneous emission light a from the Raman fiber and the amplified spontaneous emission light from the EDF are slightly different from those in the case of using the TDF described above, but are similar. For example, the bandwidth of output light (amplified spontaneous emission light) b having a power density equal to or higher than a specified value is substantially the same.
[0117]
Furthermore, in this example, a configuration in which the positions of the Tm-doped fiber 13a and the Er-doped fiber 13b are exchanged is also possible. The gain with respect to the incident light to the Er-doped fiber is generally smaller as the wavelength is shorter than about 1520 nm. Therefore, the configuration in which the positions of the Tm-doped fiber 13a and the Er-doped fiber 13b are exchanged in this way has a higher power density of output light in a shorter wavelength region than the above-described configuration of this example. This is an advantage of this example.
[0118]
In this example, two active fibers have been described. However, it is possible to connect more active fibers in series.
[0119]
Example 2
Example 2-1
This example illustrates the second form of the first side described above. FIG. 11A is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0120]
In this example, an Er-doped fiber (EDF; Er-doped concentration: 1000 ppm by weight, fiber length: 20 m) and a Raman fiber (silica Raman fiber; fiber length: 5 km) 23 are used as the active fiber 13b. The Raman fiber 23 is an optical fiber that outputs amplified spontaneous emission light using Raman amplification. The amplified spontaneous emission light a emitted from the EDF 13 in the direction of the multiplexer 12 is incident on the Raman fiber 23 via the isolator 14. The spectrum of this amplified spontaneous emission light a is shown at 1101 in FIG. The amplified spontaneous emission light a has an intensity equal to or higher than a specified value in a wavelength range of about 1530 nm to about 1590 nm. This amplified spontaneous emission light a is obtained when the EDF is excited with 1480 nm excitation light. The Raman fiber 23 is excited at a wavelength of 1520 nm, and the Raman fiber alone emits amplified spontaneous emission light having an intensity peak of about 1620 nm (see 1102 in FIG. 11B).
[0121]
The first amplified spontaneous emission light a is amplified in the Raman fiber 23 except for a part of the short wavelength region, and is added to the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23. As a result, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Raman fiber 23 has a band obtained by combining the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23, and has an amplified output spectrum. The spectrum of the amplified spontaneous emission light b is represented by 1103 in FIG. According to this example, white light having a broadband output spectrum of about 1540 nm to about 1640 nm can be obtained.
[0122]
As described above, according to the present invention, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Raman fiber 23 has an advantage that it has a wider band than the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23.
[0123]
Further, according to the present invention, the output of white light has a wider band than the case where the EDF 13b and the Raman fiber 23 are installed at the positions of the Er-doped fiber 3a and the Er-doped fiber 3b in FIG. Also has the advantage of being expensive.
[0124]
As is apparent from the operation of the white light source described above, the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23 partially overlap with each other, thereby broadening the bandwidth of the output white light. Therefore, the active fiber is not limited to the EDF or the Raman fiber as long as the condition is satisfied. The two active fibers can be any combination of rare earth doped fiber, optical fiber for Raman amplification (eg silica Raman fiber or tellurite Raman fiber), semiconductor, rare earth doped waveguide, and solid waveguide with color center It is.
[0125]
Furthermore, in this example, a configuration in which the positions of the Er-doped fiber 13b and the Raman fiber 23 are replaced is also possible. In this example, two active fibers have been described. However, it is possible to connect more active fibers in series.
[0126]
Example 2-2
This example illustrates the second form of the first side described above. FIG.11 (c) is a block diagram which shows the example of the white light source of this example.
[0127]
In this example, a Tm-doped fiber (TDF; Tm-doped concentration: 6000 ppm by weight, fiber length: 5 m) and a Raman fiber (silica Raman fiber; fiber length: 5 km) 23 are used as the active fiber 13a. This example is similar to Example 2-1 described above, but differs mainly in the following points. That is, in Example 2-1, EDF and Raman fiber are used as active fibers, but in this example, thulium (Tm) -doped fiber (TDF) 13a and Raman fiber 23 are used as active fibers. In addition, in FIG.11 (c), the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as Example 2-1. The operation of the white light source of this example is the same as that of Example 2-1.
[0128]
The TDF 13a is excited by 1400 nm excitation light, and the spectrum of the amplified spontaneous emission light a output from the TDF 13b is represented by 1105 in FIG. On the other hand, the Raman fiber 23 is excited by 1440 nm excitation light, and the amplified spontaneous emission light output from the Raman fiber 23 has an intensity peak near 1530 nm (see 1106 in FIG. 11D).
[0129]
The amplified spontaneous emission light a is amplified in the Raman fiber 23 except for a part of a short wavelength region, and is added to the amplified spontaneous emission light generated in the Raman fiber. As a result, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Raman fiber 23 has a band obtained by combining the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23, and an amplified output spectrum is obtained. Have. The spectrum of the amplified spontaneous emission light b is represented by 1107 in FIG. According to this example, white light having a broadband output spectrum of about 1440 nm to about 1540 nm can be obtained.
[0130]
As described above, according to the present invention, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Raman fiber 23 has an advantage that it has a wider band than the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23.
[0131]
Further, according to the present invention, the output of white light has a wider band than the case where the TDF 13a and the Raman fiber 23 are respectively installed at the positions of the Er-doped fiber 3a and the Er-doped fiber 3b in FIG. Also has the advantage of being expensive.
[0132]
As is apparent from the operation of the white light source described above, the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Raman fiber 23 partially overlap with each other, thereby broadening the bandwidth of the output white light. Therefore, the active fiber is not limited to the EDF or the Raman fiber as long as the condition is satisfied. The two active fibers can be any combination of rare earth doped fiber, optical fiber for Raman amplification (eg silica Raman fiber or tellurite Raman fiber), semiconductor, rare earth doped waveguide, and solid waveguide with color center It is.
[0133]
Furthermore, in this example, a configuration in which the positions of the Tm-doped fiber 13a and the Raman fiber 23 are interchanged is also possible. In this case, the excitation light source is also replaced. In the configuration in which the positions of the Tm-doped fiber 13a and the Raman fiber 23 are interchanged as described above, there are the following performance differences from the arrangement of the active fiber in FIG. 11C. That is, in general, the Raman fiber has a small gain or a loss on the short wavelength side close to the pumping light wavelength with respect to the incident light. Therefore, in the configuration in which the positions of the Tm-doped fiber 13a and the Raman fiber 23 are interchanged, the power density of the output light of the white light source is generally a short-wavelength side and the white light source having the arrangement of the active fibers of FIG. Is larger than the output light. This is an advantage of this example.
[0134]
In this example, two active fibers have been described. However, it is possible to connect more active fibers in series.
[0135]
Example 3
This example illustrates the second form of the first side described above. FIG. 12A is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0136]
In this example, a fiber in which thulium (Tm) is added to the core and terbium (Tb) is added to the cladding as the active fiber 13a (Tm core Tb cladding-added fiber; pp. 40-43, 1996) is used as the active fiber 23 a Raman fiber (silica Raman fiber; fiber length: 5 km). This example is similar to Example 2-2 above, but differs mainly in the following respects. That is, in Example 2-2, thulium (Tm) -doped fiber (TDF) 13a and Raman fiber 23 are used as active fibers as active fibers, but in this example, instead of Tm-doped fibers as active fibers, as described above. The Tm core Tb cladding doped fiber 13c was used, the Raman fiber was installed at a position corresponding to the Tm doped fiber in FIG. 11C, and the Tm core Tb cladding doped fiber 13c was installed at a position corresponding to the Raman fiber. In FIG. 12A, the same reference numerals are given to components having the same functions as those in Example 2-2.
[0137]
The operation of the white light source in this example is as follows.
The Raman fiber 23 is amplified spontaneous emission light that is excited by 1520 nm excitation light and has a high power density in a wavelength range of about 1580 nm to about 1650 nm (see 1201 in FIG. 12B). The amplified spontaneous emission light a emitted from the Raman fiber 23 in the direction of the multiplexer 12 is incident on the Tm core Tb clad doped fiber 13c via the isolator 14. On the other hand, the Tm core Tb clad-doped fiber 13c is excited at a wavelength of 1200 nm, and the Tm core Tb clad-doped fiber alone generates amplified spontaneous emission light having an intensity peak at about 1680 nm (see 1202 in FIG. 12B). . Further, the Tm core Tb clad doped fiber 13c has a large gain with respect to the input light in the vicinity of 1680 nm. However, the excitation light wavelength of the Tm core Tb clad-doped fiber 13c is not limited to 1200 nm, but 1400 nm, 800 nm, and the like are effective, and generally a wavelength of 1500 nm or less is possible.
[0138]
Therefore, the first amplified spontaneous emission light a is amplified according to the wavelength in the Tm core Tb clad doped fiber 13c and added to the amplified spontaneous emission light generated by the Tm core Tb clad doped fiber 13c. . As a result, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Tm core Tb cladding doped fiber 13c has a band that combines the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Tm core Tb cladding doped fiber 13b. And has an amplified output spectrum. The spectrum of the amplified spontaneous emission light b is represented by 1203 in FIG. According to this example, white light having a broadband output spectrum of about 1590 nm to about 1720 nm can be obtained.
[0139]
As described above, according to the present invention, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Tm core Tb cladding-added fiber 13c is more than the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light generated by the Tm core Tb cladding-added fiber 13c. It has the advantage of being broadband.
[0140]
Furthermore, in this example, a configuration in which the positions of the Raman fiber 23 and the Tm core Tb clad doped fiber 13c are interchanged is also possible. In this case, the excitation light source is also replaced.
[0141]
In this example, since the Raman fiber has a large gain on the short wavelength side, in the configuration in which the positions of the Raman fiber 23 and the Tm core Tb cladding doped fiber 13c are interchanged, the power density of the output light of the white light source is generally short wavelength. The output light of the white light source having the active fiber arrangement of FIG. This is an advantage of this example.
[0142]
Furthermore, a configuration in which the terbium (Tb) used as a dopant is replaced with europium (Eu) is also effective.
[0143]
In this example, two active fibers have been described. However, it is possible to connect more active fibers in series.
[0144]
Example 4
This example illustrates the third form of the first side described above. FIG. 13A is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0145]
In this example, a Tm-doped fiber (TDF; Tm-doped concentration: 6000 weight ppm, fiber length: 5 m) is used as the active fiber 13a, and an Er-doped fiber (EDF; Er-doped concentration: 1000 weight ppm, fiber length) as the active fiber 13b. 20 m) and a Raman fiber (silica Raman fiber; fiber length: 5 km) 23 is used. This example is compared with the conventional broadband configuration shown in FIG. 1B, but mainly differs in the following points. That is, in the conventional broadband configuration described above, the Er-doped fiber 3a is used for the white light generating portion on the short wavelength side, and the Er-doped fiber 3b is used for the white light generating portion on the long wavelength side. On the other hand, in this embodiment, the configuration of the white light source of Example 3 is used for the white light generation unit 1310 on the short wavelength side, and the EDF 13b excited by 1480 nm is used for the white light generation unit 1320 on the long wavelength side. In the figure, reference numeral 31 indicates a 1480 nm excitation light source, 32 indicates a multiplexer, 34 indicates an isolator, 35 indicates a terminator, and 36 indicates a multiplexer.
[0146]
The first white color generator (short wavelength white light generator) 1310 includes a first amplified spontaneous emission generator, an isolator 14, a second amplified spontaneous emission generator, and a terminator 15. The first amplified spontaneous emission light generator includes a first active fiber 13a, a multiplexer 12 provided at one end thereof, and an excitation connected to the first active fiber 13a via the multiplexer 12. A light source 11 is provided. Further, in the first white light generation unit, one end of the second active fiber 23 is connected to the multiplexer 12 side of the first amplified spontaneous emission light generation unit via the isolator 14. The other end of the active fiber 23 is connected to the excitation light source 21 via the multiplexer 22. Further, the terminator 15 is provided on the opposite side of the first amplified spontaneous emission light generator from the multiplexer 12. In the third mode, the second white light generator 1320 is connected in parallel to the first white light generator 1310 by the multiplexer 36, and an isolator 34 is further connected to the output side of the multiplexer 36. Is done. The second white light generation unit (long wavelength white light generation unit) 1320 includes a third active fiber 13b, a multiplexer 32 provided at one end thereof, and a third unit via the multiplexer 32. An excitation light source 31 connected to the active fiber 13b, and a terminator 35 provided at the other end of the third active fiber 13b.
[0147]
FIG. 13B shows an output spectrum of white light output from the white light source of this example. As shown in FIG. 13B, in this example, broadband white light ranging from about 1440 nm to about 1640 nm can be obtained.
[0148]
FIG. 13C shows the spectrum of the amplified spontaneous emission light b from the short wavelength side white light generator 1310 according to this example. The light b output from the short-wavelength white light generation unit 1310 is obtained as shown by 1304 (FIG. 13 (d)) in which output spectra as shown in 1302 and 1303 are combined by the operation shown in Example 3 above. Has an output spectrum. On the other hand, the amplified spontaneous emission light c from the long-wavelength white light generator has an output spectrum as indicated by 1305 in FIG. This amplified spontaneous emission light c has an intensity peak near 1600 nm. As a result, the spectrum of the amplified spontaneous emission light d obtained by combining the amplified spontaneous emission light b and the amplified spontaneous emission light c is as shown in 1301 of FIG. 13 (d) (that is, FIG. 13 (b)). A broadband spectrum that cannot be obtained with a light source is obtained. According to the present invention, there is an advantage that a white light source having an unprecedented broadband output spectrum (a range of about 1440 nm to about 1640 nm) can be obtained.
[0149]
Further, with the conventional white light source as shown in FIG. 1B, for example, a white light source in the band shown in FIG. 13E can be obtained, but as shown in FIG. 13E. The presence of the valley portion 1309 was insufficient to obtain an output higher than the specified value over the combined wavelength range, but according to this example, a white light source having a sufficient output higher than the specified value can be obtained. It can be obtained over the entire combined wavelength range.
[0150]
In this example, the TDF 13a is used as the first active fiber and the EDF 13b is used as the third active fiber. However, for example, an EDF can be used instead of the TDF of 13a. In this case, for example, if a pumping light source similar to the third pumping light source is used as the first pumping light source, white light having a broadband output spectrum as indicated by 1307 in FIG. 13 (f) can be obtained. The white light includes output light from the first white light generation unit 1310 that has EDF as the first active fiber (having an output spectrum like 1308 in FIG. 13F) and second white light generation. It is obtained by multiplexing the output light of the unit 1320 (having an output spectrum such as 1305 in FIG. 13F).
[0151]
As described above, according to this example, since the plurality of amplified spontaneous emission lights partially overlap each other, the output white light is broadened, so that a broadband white light source can be obtained. In this example, the active fiber is not limited to EDF, TDF, and silica Raman fiber as long as a predetermined condition is satisfied. The two active fibers can be any combination of rare earth doped fiber, optical fiber for Raman amplification (eg silica Raman fiber or tellurite Raman fiber), semiconductor, rare earth doped waveguide, and solid waveguide with color center It is.
[0152]
Thus, according to the present invention, it is possible to obtain a white light source having an unprecedented broadband and high power density output spectrum.
[0153]
Example 5
This example illustrates the second form of the first side described above. FIG. 14A is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0154]
This example has a configuration similar to that of Example 2-2, except for the following points. That is, in this example, the duplexer 1400 is installed on the isolator 14 side (input side of the amplified spontaneous emission light a) of the Raman fiber 23, and the multiplexer 1410 is installed on the output side of the isolator 24. Other configurations, fiber conditions, and the like are the same as in Example 2-2.
[0155]
In this example, the long wavelength component of the amplified spontaneous emission light a incident on the demultiplexer 1400 is guided to the Raman fiber 23, and the short wavelength component is guided to the multiplexer 1410. The reason for this configuration is that in the Raman fiber, the short wavelength component is also used as the pumping light, resulting in a loss. That is, in the wavelength region near the pumping light wavelength of the Raman fiber 23, the Raman gain is small, and thus the amplified spontaneous emission light a that has passed through the Raman fiber 23 receives a loss corresponding to the fiber loss of the Raman fiber 23. Accordingly, when the bypass is performed using the duplexer 1400 and the multiplexer 1410 as in this example, the power density of the output spectrum of white light is higher in the wavelength region near the excitation light wavelength of the Raman fiber. growing. Thus, it is advantageous to demultiplex a component in a wavelength region (short wavelength region) near the excitation light wavelength.
[0156]
The long wavelength component demultiplexed by the demultiplexer 1400 is amplified in the Raman fiber 23 and added to the amplified spontaneous emission light generated in the Raman fiber 23. The amplified spontaneous emission light b emitted from the Raman fiber 23 enters the multiplexer 1410 and is combined with the short wavelength component to become output light c.
[0157]
The spectrum of the output light c is represented by 1403 in FIG. According to this example, white light having a broadband output spectrum of about 1430 nm to about 1540 nm can be obtained. Thus, according to this example, it is possible to obtain output light c having a wider output spectrum.
[0158]
In the above-described operation, the boundary between the short wavelength component and the long wavelength component is determined as follows. That is, the amplified spontaneous emission light a that has passed through the Raman fiber 23 as described above undergoes a loss corresponding to the fiber loss of the Raman fiber 23.
[0159]
Therefore, the wavelength at the boundary of the duplexer 1400 may be in the vicinity of the wavelength at which the net Raman gain of the Raman fiber 23 becomes zero dB. For example, in this example, the wavelength of the boundary is 1470 nm.
[0160]
Also in this example, the active fiber and the arrangement of the active fiber as shown in Example 2-2 can be changed.
[0161]
Example 6
This example illustrates the first aspect of the second aspect described above. FIG. 15 is a block diagram showing an example of the white light source of this example.
[0162]
The white light source in FIG. 15 uses an optical fiber as an active fiber that outputs white light. As the optical fiber, a rare earth-doped fiber 13 such as an Er-doped fiber or a Tm-doped fiber, or a Raman fiber 23 for Raman amplification can be suitably used.
[0163]
In this example, it is a white light source in which a mirror is provided at one end of the active fiber of the amplified spontaneous emission light generator 1510. This white light source is provided with an isolator at the other end of the active fiber of the amplified spontaneous emission light generation unit 1510.
[0164]
In the amplified spontaneous emission light generator 1510 of this aspect, the excitation light source 11 is connected to the active fiber 13 or 23 via the multiplexer 12.
[0165]
The operation of this example will be described by taking an example of an Er-doped fiber (EDF; Er-doped concentration: 1000 ppm by weight, fiber length: 20 m, pumping light source wavelength: 1480 nm) as the active fiber 13a.
[0166]
In the white light generation unit 1520 of this example, the Er-doped fiber 13 is excited by the excitation light from the excitation light source 11 and generates amplified spontaneous emission light. Of this amplified spontaneous emission light, light a emitted from the Er-doped fiber 13 to the multiplexer 12 side is output through the multiplexer 12 and the isolator 14. Further, the amplified spontaneous emission light b emitted from the Er-doped fiber 13 to the side opposite to the multiplexer 12 is reflected by the mirror 26 and is incident again on the Er-doped fiber 13 and amplified. This re-amplified light is emitted from the Er-doped fiber 13 to the multiplexer 12 side. That is, the re-amplified light merges with the amplified spontaneous emission light a emitted from the Er-doped fiber 13. Accordingly, the amplified spontaneous emission light is all output as white light d without being discarded.
[0167]
Thus, according to this example, it is possible to obtain white light having a higher power density than that of the white light source as shown in FIG.
[0168]
In addition, the excitation light c that penetrates the Er-doped fiber 13 without being absorbed by the Er-doped fiber 13 is reflected by the mirror 26 and is incident on the Er-doped fiber 13 again to excite the Er-doped fiber 13.
[0169]
In this example, the mirror 26 preferably has a high reflectivity for amplified spontaneous emission light and excitation light. Further, there are mirrors in which a vapor deposition film such as gold is vapor-deposited on the end face of the fiber, a combination of a fiber, a collimating lens, and a plate-like reflector (similar to a mirror plate used on a daily basis).
[0170]
As described above, in this example, the amplified spontaneous emission light is output as white light without being discarded, and the efficiency is high. In addition, since the excitation light can be reused without being discarded, the excitation efficiency of the white light source is also improved. Therefore, white light with higher power (high power density) can be output. Moreover, a cheaper low output excitation light source can be used.
[0171]
Further, the active fiber that can be used in the present invention is not limited to the EDF as long as it satisfies the conditions that can form the white light source of this example. As the active fiber, a rare earth doped fiber (for example, TDF), an optical fiber for performing Raman amplification (for example, silica Raman fiber or tellurite Raman fiber), a semiconductor, a rare earth doped waveguide, and a solid waveguide having a color center are used. Is possible.
[0172]
Further, the installation of the mirror, which is a feature of this example, can also be applied to Examples 1 to 5 described above. That is, by replacing the terminator in each turn of Example 1 to Example 5 with a mirror, the same effect as in the present example as described above can be obtained.
[0173]
Example 7
This example illustrates the first aspect of the second aspect described above. FIG. 16 is a block diagram showing an example of the white light source of this example.
[0174]
As shown in FIG. 16, this example is similar to Example 6 above, but differs in the following points. That is, in this example 7, the Faraday rotating mirror 28 is used instead of the normal mirror 26 in the example 6. FIG. 16 is a diagram illustrating this configuration example. The white light source having this configuration operates in the same manner as in Example 6 except for the mirror. The configuration of this example and the conditions of the active fiber and the like are the same as in Example 6 except for the above differences.
[0175]
In this example, by using the Faraday rotator 28, the amplified spontaneous emission light returning from the Faraday rotator to the active fiber 13 or 23 has a direction of linearly polarized light of 90 degrees compared to the amplified spontaneous emission light emitted from the active fiber 13. It is rotating.
[0176]
In this example, by using the Faraday rotating mirror described above, the stability of the output power when the white light output is set to a high output state can be increased, and the maximum value of the output power can be increased.
[0177]
FIG. 17 is a diagram showing an example of an output spectrum (when the active fiber is a thulium-doped fiber) in this example. As shown in this figure, it can be seen that the maximum value of the output power is increased as compared with the case of using a normal mirror. That is, when the white light output power is maintained at a time stability of about 0.1 dB or less, the maximum value of the output power is improved by about 7 dB compared to the case of using a normal mirror.
[0178]
What has been described above is obviously applicable not only between this example and Example 6, but also in Examples 1 to 5 using mirrors instead of terminators. That is, the same effect as described above can be obtained by replacing the mirror with a Faraday rotating mirror.
[0179]
Providing the Faraday rotating mirror as in this example is also applicable to the first to fifth examples.
[0180]
Further, in this example, various conditions including selection of the active fiber can be performed in the same manner as in Example 6 above.
[0181]
Example 8
This example illustrates the second aspect of the present invention. FIG. 18 is a block diagram showing an example of the white light source of this example.
[0182]
The white light source shown in FIG. 18 has a configuration in which two white light sources of Example 6 in FIG. 15 are arranged in parallel. Accordingly, the white light generators 1810 and 1820 each operate as described in Example 6. The amplified spontaneous emission lights a and b obtained from these white light source parts have the characteristics as described in Example 6. Furthermore, the selection of the active fiber and the like can be variously changed as described in Example 6.
[0183]
In this example, the first active fiber 13a and the second active fiber 13b shown in FIG. 18 emit amplified spontaneous emission light a and b in different wavelength bands. As a method for obtaining the different wavelength bands, for example, when the active fibers 13a and 13b are Er-doped fibers, the lengths of the active fibers 13a and 13b may be set to different values (10 m and 50 m, respectively). The wavelengths (λ1 and λ2) of the excitation light source for the optical fibers 13a and 13b may be the same or different. The amplified spontaneous emission lights a and b emitted from the active fibers 13a and 13b are combined by the output-side multiplexer 16 to become white light d. In the figure, reference numerals 11 and 21 denote excitation light sources, 12 and 22 denote multiplexers, and 26a and 26b denote mirrors.
[0184]
Examples of the wavelength ranges of the amplified spontaneous emission light a and b obtained by this example are as follows: the optical fibers 13a and 13b are Er-doped fibers (Er doping concentrations are 1000 ppm by weight and 2000 ppm by weight, respectively, and the fiber lengths are respectively When the excitation light wavelengths λ1 and λ2 are both 1.48 μm, they are 1525 to 1560 nm and 1565 to 1610 nm. The wavelength range of 1560 to 1565 nm is an unusable wavelength band (dead band) determined by the wavelength separation characteristics of the output-side multiplexer 16. Similarly, examples of the wavelength range of the white light d are 1515 to 1560 nm and 1565 to 1610 nm when λ1 is 0.98 μm and λ2 is 1.48 μm. However, the wavelength band a of the amplified spontaneous emission light when the active fiber 13a is excited at 0.98 μm is approximately 10 nm wider on the short wavelength side than the wavelength band of the amplified spontaneous emission light b when excited at 1.48 μm. Therefore, using such an excitation wavelength has the advantage of a wider bandwidth.
[0185]
The active fibers 13a and 13b described above are examples of Er-doped fibers. However, when the active fibers 13a and 13b are silica Raman fibers (fiber length: 5 km), the following characteristics are obtained. That is, when the excitation light wavelength λ1 is 1500 nm and λ2 is 1400 nm, the wavelength ranges of the white light d are 1420 to 1500 nm and 1520 to 1600 nm. As described above, according to this example, it is possible to realize a broadband and highly efficient white light source.
[0186]
In this example, since the white light generators 1810 and 1820 have the same configuration as that of Example 6, the present example is a light source having the same characteristics as Example 6. That is, the white light source of this example can output white light with higher power (high power density), and a cheaper low-power excitation light source can be used.
[0187]
Moreover, although the above example uses two wavelength bands of amplified spontaneous emission light, the same is clearly true when three or more wavelength bands are used. That is, when three wavelength bands are used, a unit of the third wavelength band is added to the white light source in FIG. 18, and the output-side multiplexer is changed from that of the two wavelength bands to the three wavelength bands. For example, replace it with a wave.
[0188]
Example 9
This example illustrates the second embodiment of the second aspect of the present invention. FIG. 19A is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0189]
As shown in FIG. 19A, this example has a configuration in which two white light sources of Example 6 are connected in cascade. That is, the first amplified spontaneous emission light generation unit configured by the active fiber 13a, the multiplexer 12 and the excitation light source 11, and the second amplified natural emission unit configured by the active fiber 13b, the multiplexer 22 and the excitation light source 21. Mirrors 26a and 26b are installed at each end of the emitted light generation unit, and a circulator 27 is installed between the first amplified spontaneous emission light generation unit and the second amplified spontaneous emission light generation unit.
[0190]
In this example, the amplified spontaneous emission light A emitted from the first active fiber 13a is incident on the second photoactive fiber 13b via the circulator 27. Thereafter, the light A is amplified by the active fiber 13b and reflected by the mirror 26b together with the amplified spontaneous emission light b 'generated in the active fiber 13b in the direction of the mirror 26b. The amplified spontaneous emission light b ′ reflected by the mirror 26b is incident again on the active fiber 13b, is amplified, and is output together with the amplified spontaneous emission light b in the direction of the multiplexer 22 generated by the active fiber 13b. Is output from the white light source via the circulator 27.
[0191]
In this example, the first white light generation unit including the active fiber 13a and the second white light generation unit including the active fiber 13b have the operations and characteristics as described in Example 6 above.
[0192]
In this configuration, the amplified spontaneous emission light A from the active fiber 13a is incident on the active fiber 13b, so that the conversion efficiency in the active fiber 13b can be increased. That is, in the active fiber 13b, the power of the pumping light from the pumping light source 22 can be converted into the power of the amplified spontaneous emission light b and b 'with high efficiency, so that higher power can be obtained. Therefore, the power of the amplified spontaneous emission light from the power of the pumping light of the whole white light source is compared with that of the conventional white light source by making the pumping light power of the optical fiber 13b larger than the pumping light power of the optical fiber 13a. The conversion efficiency into can be made higher. Therefore, it is possible to solve the disadvantage that the conventional white light source has low conversion efficiency.
[0193]
In this example, for example, TDF can be used as the active fiber 13a and the Raman fiber 23 can be used as the active fiber 13b as a representative example (1). As another representative example (2), for example, an EDF can be used as the active fiber 13a, and a Raman fiber 23 can be used as the active fiber 13b. Furthermore, as another representative example (3), for example, EDF can be used as the active fiber 13a and TDF can be used as the active fiber 13b. As another representative example (4), for example, Raman fibers can be used as the active fibers 13a and 13b.
[0194]
In these cases, the amplified spontaneous emission light b 'is reflected by the mirror 26b and emitted from the exit port of the circulator 27, and the intensity of the output light B increases. Further, when the Raman fiber 23 is used as the second active fiber, the excitation light rate can be improved.
[0195]
FIGS. 19B to 19E show output spectra obtained by the above representative examples (1) to (4). FIGS. 19B to 19E correspond to representative examples (1) to (4), respectively. Specifically, in FIG. 19B, white light having a spectrum of 1901 obtained by combining the output spectra 1902 and 1903 of the TDF and the Raman fiber is obtained. Similarly, in FIG. 19C, white light having a spectrum of 1904 obtained by combining the output spectra 1906 and 1905 of the EDF and the Raman fiber is obtained. Similarly, white light having an output spectrum indicated by 1907 in FIG. 19D and 1908 in FIG. 19E is obtained. In particular, by adopting the configuration of this example, white light having a power density equal to or higher than a specified value can be obtained over the entire broadband even with a combination of rare earth doped fibers as indicated by 1907 in FIG. 19 (d).
[0196]
In this example, various conditions including selection of the active fiber can be performed in the same manner as in Example 6 above.
[0197]
Example 10
This example illustrates the second aspect of the present invention. FIG. 20 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0198]
As shown in FIG. 20, this example is similar to the configuration of Example 1 above, but differs from Example 1 in the following points. That is, in the present example, the terminator of the white light source in Example 1 is replaced with a mirror 26a, and a mirror 26b is provided between the first amplified spontaneous emission light generator and the second amplified spontaneous emission generator. Have
[0199]
In this example shown in FIG. 20, the wavelength range (wavelength range x) of amplified spontaneous emission light a emitted from the active fiber 13a and the wavelength range (wavelength range) of amplified spontaneous emission light b emitted from the active fiber 13b. y) has overlapping regions (wavelength region z), although not the same. Further, the power spectra of the amplified spontaneous emission light a and the amplified spontaneous emission light b are not flat in the wavelength ranges x and y, respectively.
[0200]
The mirror 26b completely or partially transmits a certain wavelength region including the wavelength region z of the amplified spontaneous emission light from the active fiber 13b, and completely or partially transmits a wavelength region other than the wavelength region including the wavelength region z. Reflectively. Examples of such a mirror include a normal incidence dielectric multilayer filter and a chirped fiber black grating.
[0201]
Amplified spontaneous emission light incident on the active fiber 13a from the active fiber 13b is amplified by the active fiber 13a, then reflected by the mirror 26a and propagated in the direction of the active fiber 13a. The amplified spontaneous emission light emitted from the optical fiber 13b in the direction of the mirror 26b is reflected by the mirror 26b and propagates in the direction of the active fiber 13b. As a result, broadband white light flattened over the wavelength ranges x and y can be obtained with high efficiency.
[0202]
The active fibers that can be used in this example are the same as those described in Example 6. Various conditions including selection of the active fiber can be performed in the same manner as in Example 6 above.
[0203]
For example, when an erbium-doped fiber having a concentration of 1000 ppm by weight and a length of 25 m is used as the active fiber 13a and an erbium-doped fiber having a concentration of 1000 ppm by weight and a length of 10 m is used as the active fiber 13b, the wavelength regions x, y and z is x = 1550 nm to 1610 nm, y = 1530 nm to 1580 nm, and z = 1550 nm to 1580 nm.
[0204]
Example 11
This example illustrates the second aspect of the present invention. This example is a more specific example of Example 10. FIG. 21 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0205]
In this example shown in FIG. 21, the optical fiber 13b in Example 10 is an Er-doped fiber (for C-band amplification), and similarly the optical fiber 13a is an Er-doped fiber (for L-band amplification). It is assumed that the excitation light wavelengths λ1 and λ2 of the Er-doped fibers 13b and 13a are both 1.48 μm. Further, the mirror 26b in Example 10 is a chirped fiber grating (FG) 20. The chirped FG 20 reflects C-band amplified spontaneous emission light and reflects L-band amplified spontaneous emission light.
[0206]
Therefore, in the amplified spontaneous emission light b 'generated in the Er-doped fiber 13b in the direction of the chirp type FG20, the C band component is reflected by the chirp type FG20, and the L band component passes through the chirp type FG20. However, the power density of the spectrum of the C band component is larger than the power density of the spectrum of the L band component. The L-band component that has passed through the chirped FG 20 is amplified by the Er-doped fiber 13a, reflected by the mirror 26 in the direction of the Er-doped fiber 13a, passed through the Er-doped fibers 13a and 13b in this order, amplified, and white It is emitted from the light source as output light d.
[0207]
On the other hand, the C-band component reflected by the chirped FG 20 is amplified through the Er-doped fiber 13b, and is emitted from the white light source of this example through the isolator 24. The Er-doped fiber 13a has a gain only in the L band with respect to the propagated light, and the Er-doped fiber 13a does not oscillate at a wavelength in the C band. The L band component of the amplified spontaneous emission light generated by the Er-doped fiber 13a is incident on the Er-doped fiber 13b, amplified, and emitted from the white light source of this example.
[0208]
As described above, in this example, the amplified spontaneous emission light in the L band generated in the Er-doped fibers 13b and 13a is efficiently used, so that the output spectrum is flattened across the C band and the L band. Light can be generated efficiently.
[0209]
As the active fiber that can be used in this example, the fiber described in Example 6 can be used as long as the above-described conditions are satisfied, in addition to the fiber described above.
[0210]
Example 12
This example illustrates the second aspect of the present invention. This example is another more specific example of Example 10. FIG. 22 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0211]
The example shown in FIG. 22 has a configuration similar to that of Example 11, but the configuration of the chirped FG 20 portion is different. In this embodiment, a mirror 51 is used. The mirror 51 includes a multiplexer / demultiplexer 51a and a mirror 51b for the C band and the L band. The multiplexer / demultiplexer 51a is a dielectric multilayer film or a fiber coupler. Also, in general, this mirror 51 has more components than the mirror 26b of Example 10, but the wavelength separation and reflection of light are performed by different parts, and the production of those parts is simpler. It has a feature that required characteristics can be easily obtained at low cost. The operation, effects, and conditions of this white light source are the same as in Example 11.
[0212]
Example 13
This example illustrates the second aspect of the present invention. This example is another example of Example 10. FIG. 23 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0213]
The present example shown in FIG. 23 has the same configuration as that of Example 10, except for the following points. In Example 13, the active fiber 13b in Example 10 is a Raman fiber, and the active fiber 13a is a Raman fiber. As the Raman fiber, a silica Raman fiber or a tellurite Raman fiber can be preferably used. Conditions such as the fiber length of the Raman fiber may be appropriately selected. For example, a 5 km silica Raman fiber can be used. The excitation light wavelengths λ1 and λ2 of the Raman fibers 13b and 13a are both 1.48 μm. In addition, the spectrum equalizer 61 is disposed between the second amplified spontaneous emission light generator including the active fiber 13b and the first amplified spontaneous emission generator including 13a. In this case, the mirror 26 is a mirror that reflects the amplified spontaneous emission light b 'emitted from the active fiber 13a.
[0214]
In general, the spectrum of amplified spontaneous emission light generated by the Raman fibers 13b and 13a is a rising spectrum with high intensity on the long wavelength side, as shown in FIG. Therefore, a spectrum equalizer is used in the middle to flatten the spectrum (broadband) of the output white light and increase the output. An example of a transmission loss spectrum of the spectrum equalizer is shown in FIG. The amplified spontaneous emission spectrum of FIG. 24A and the spectrum of the spectrum equalizer of FIG. 24B have opposite characteristics, and the spectrum of white light that has passed through the spectrum equalizer is flattened. Can do.
[0215]
Thus, according to this example, the spectrum of the output light of the white light source can be flattened.
[0216]
In this example, two amplified spontaneous emission light generating units are described as an example. However, a plurality of amplified spontaneous emission light generating units may be provided. In this case, although a spectrum equalizer can be arbitrarily provided between each amplified spontaneous emission light generator, it is preferable to provide a spectrum equalizer between all amplified spontaneous emission light generators.
[0217]
Example 14
This example illustrates the second aspect of the present invention. This example is another example of Example 13. FIG. 25 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0218]
This example shown in FIG. 25 has the same configuration as that of Example 13, except for the following points. In Example 14, instead of the spectrum equalizer in Example 13, a mirror 71 (consisting of a fiber coupler 71a and a mirror 71b) is used. Therefore, this example is similar to Example 12.
[0219]
In this example, the operation is basically the same as in Example 13, except that amplified spontaneous emission light emitted from the Raman fiber 13b toward the multiplexer 12 is incident on the mirror 71 and is not incident on the Raman fiber 13a. The emitted light component is reflected by the mirror 71b connected to the fiber coupler 71a, returns to the Raman fiber 13b, and is amplified. Therefore, equalization of the spectrum of amplified spontaneous emission light and high efficiency of white light generation efficiency can be performed at the same time.
[0220]
An example of the transmission loss spectrum of the fiber coupler 71a of this example is shown in FIG. The amplified spontaneous emission spectrum of FIG. 26A and the transmission loss spectrum of the fiber coupler of FIG. 26B have opposite characteristics, and the spectrum of white light that has passed through the spectrum equalizer can be flattened. it can.
[0221]
In this example, two amplified spontaneous emission light generating units are described as an example. However, a plurality of amplified spontaneous emission light generating units may be provided. In this case, the mirror 71 can be arbitrarily provided between the amplified spontaneous emission light generating units, but it is preferable to provide the mirror 71 between all the amplified spontaneous emission light generating units.
[0222]
Example 15
This example illustrates the second aspect of the present invention. This example is another example of Example 13. FIG. 27 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0223]
FIG. 27 has the same configuration as that of Example 2 described above, except for the following points. That is, in Example 2, the terminator 15 is provided on the side of the active fiber 13 opposite to the multiplexer 12 to provide a non-reflective termination, and the amplified spontaneous emission light emitted to the terminator side is discarded. On the other hand, in this example, a mirror 26 is installed instead of the terminator 15, and the amplified spontaneous emission light emitted to the mirror side is reflected and returned to the active fiber 13. Therefore, in this example, compared with Example 2, there is an advantage that the amplified natural complementary light emitted to the multiplexer 12 side of the active fiber 13 is increased. When a part of the excitation light from the excitation light source 11 penetrates from the active fiber 13 toward the mirror, in Example 2, the excitation light is discarded. However, in this example, the excitation light can be reflected, incident again on the active fiber 13, and reused, so that the excitation efficiency of the active fiber 13 can be increased.
[0224]
Other conditions in this example and selection of active fiber are the same as those described in Example 2 above.
[0225]
For example, in the configuration shown in FIG. 27, a rare-earth doped fiber such as an Er-doped fiber and a Tm-doped fiber is used as the first active fiber 13, and a Raman fiber such as a silica Raman fiber is used as the second active fiber 23. Although used, in this example, rare earth doped fibers can be used as the first active fiber and the second active fiber. In this case, the configuration is the same as in Example 1 except that the terminator 15 is replaced with the mirror 26, and therefore the conditions described in Example 1 can be applied to various conditions such as excitation light.
[0226]
Example 16
This example illustrates the second aspect of the present invention. FIG. 28 is a configuration diagram showing an example of the white light source of this example.
[0227]
FIG. 28 is a modification of Example 5 described above. Therefore, it has a configuration similar to that of Example 5, except for the following points. That is, in Example 5, the demultiplexer 1400 and the multiplexer 1410 are used to demultiplex and multiplex the short wavelength component and the long wavelength component. However, in this example, one wavelength separator, that is, a demultiplexer is used. A device (specifically, the same as a demultiplexer or a multiplexer) 2800 (hereinafter referred to as a device 2800), a circulator 27, and two mirrors 26a and 26b are used.
[0228]
In this example, the long wavelength component of the amplified spontaneous emission light reflected by the mirror 26a is combined with the short wavelength component of the amplified spontaneous emission light reflected by the mirror 26b attached to the device 2800 by the device 2800, and the circulator 27 Is output from that output port. At this time, since the long wavelength component of the amplified spontaneous emission light is amplified twice in the Raman fiber 23, this example has an advantage that the power density of the output light d from the white light source is increased. Obviously, it is also possible to increase the power density of the output light of the amplified spontaneous emission light a by replacing the terminator 15 of the active fiber 13 (Tm-doped fiber) with a mirror.
[0229]
Example 17
This example illustrates the second aspect of the present invention. FIG. 29 is a configuration diagram illustrating an example of the white light source of this example.
[0230]
FIG. 29 is a modification of Example 4 described above. Therefore, the configuration is similar to that of Example 4, except for the following points. That is, in Example 4, the terminators 15 and 35 are installed in the first white light generation unit 410 and the second white light generation unit 420, respectively, but in this example, these are replaced by the mirrors 26a and 26b, respectively. It was.
[0231]
Therefore, in addition to the operation similar to that of the above-described example 4, this example has the effects described in the above-described example 16 and example 6 due to the installation of the mirror. That is, it is possible to obtain white light d over a wide band and to increase the power density of the white light d.
[0232]
It will be apparent to those skilled in the art that in the above example of the present invention, the mirror can be appropriately replaced with a Faraday rotating mirror. In the above example of the present invention, the mirror is a fiber end face deposited with a vapor deposition film such as gold, a fiber and a collimating lens, and a plate-like reflector (similar to a so-called daily mirror plate). In addition, as a mirror that reflects part or all of amplified spontaneous emission light, a normal incidence dielectric multilayer filter or a chirped fiber black grating can be used.
[0233]
The present invention includes the following inventions including the inventions described in the appended claims. In addition, the invention described in the claims is included in the following description.
[0234]
(1) In a white light source including a plurality of amplified spontaneous emission light generation units including at least an active fiber,
At least two of the amplified spontaneous emission light generators are connected in series;
A white light source in which each of the plurality of amplified spontaneous emission generators generates amplified spontaneous emission having a wavelength range at least partially overlapping.
[0235]
(2) In a white light source including a first amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and a second amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber,
The first amplified spontaneous emission light generating section and the second amplified spontaneous emission light generating section are connected in series;
The first amplified spontaneous emission light generation unit and the second amplified spontaneous emission generation unit respectively generate first amplified spontaneous emission light and second amplified spontaneous emission light having a wavelength range at least partially overlapping. White light source.
[0236]
(3) The white light source according to (2), wherein one or more amplified spontaneous emission light generating units are connected in series or in parallel.
[0237]
(4) In a white light source including a first amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and an excitation light source, and a second amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and an excitation light source,
The first amplified spontaneous emission light generating section and the second amplified spontaneous emission light generating section each have a first end and a second end, and the first amplified spontaneous emission light generating section Is connected in series to the first end of the second amplified spontaneous emission light generation unit,
The wavelength range of the first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission light generator and the wavelength range of the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generator Are overlapping at least partially,
The first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission light generator is incident on the second amplified spontaneous emission light generator and generated from the second amplified spontaneous emission light generator. Combined with the second amplified spontaneous emission light and amplified by the second active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generator, thereby the first amplified spontaneous emission light and the second amplification A white light source that outputs amplified output light over both wavelength ranges of spontaneous emission light from a second amplified spontaneous emission light generation unit.
[0238]
(5) The third amplified spontaneous emission light according to (4), wherein the second amplified spontaneous emission light further includes at least an active fiber and an excitation light source at the second end of the second amplified light generation unit. A third amplified spontaneous emission light generating unit that generates the second amplified spontaneous emission light in parallel, and combining the amplified output light output from the second amplified spontaneous emission light generating unit with the third amplified spontaneous emission light, A white light source that outputs amplified output light over the entire wavelength range of the third amplified spontaneous emission light from the first amplified spontaneous emission light.
[0239]
(6) In a white light source including one or a plurality of amplified spontaneous emission light generation units including at least an active fiber,
At least one of the amplified spontaneous emission light generators comprises a mirror;
When the white light source includes a plurality of the amplified spontaneous emission light generation units, at least two of the multiple amplified spontaneous emission light generation units are connected in series, and the multiple amplified spontaneous emission light generation units are White light sources each generating amplified spontaneous emission light having a wavelength range at least partially overlapping.
[0240]
(7) In a white light source including a first amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and a second amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber,
The first amplified spontaneous emission light generator and the second amplified spontaneous emission generator are connected in series,
The first amplified spontaneous emission light generator and / or the second amplified spontaneous emission light generator further comprises a mirror,
The first amplified spontaneous emission light generation unit and the second amplified spontaneous emission generation unit respectively generate first amplified spontaneous emission light and second amplified spontaneous emission light, and these wavelength ranges are at least one. White light source that overlaps in the part.
[0241]
(8) In the white light source according to (7), one or more amplified spontaneous emission light generating units are connected in series or in parallel, and each of the one or more amplified spontaneous emission light generating units is arbitrary White light source with a mirror.
[0242]
(9) In a white light source including a first amplified spontaneous emission light generation unit including an active fiber and an excitation light source, and a second amplified spontaneous emission light generation unit including an active fiber and an excitation light source,
A mirror is connected to the first amplified spontaneous emission light generator and / or the second amplified spontaneous emission light generator;
The first amplified spontaneous emission light generating section and the second amplified spontaneous emission light generating section each have a first end and a second end, and the first amplified spontaneous emission light generating section Are connected in series to the first end of the second amplified spontaneous emission light generation unit,
The first amplified spontaneous emission light and / or the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generation unit connected to the mirror, and / or the second amplified spontaneous emission light, All used as output by the mirror,
The wavelength ranges of the first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission light generator and the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generator overlap at least partially. And
The first amplified spontaneous emission light is incident on the second amplified spontaneous emission light generation unit, combined with the second amplified spontaneous emission light generation unit, and the activity included in the second amplified spontaneous emission light generation unit A white light source that is amplified by a fiber and outputs amplified spontaneous emission light that is amplified over both wavelength ranges of the first amplified spontaneous emission light and the second amplified spontaneous emission light.
[0243]
(10) The white light source according to (8), further including at least an active fiber and an excitation light source at a second end of the second amplified light generation unit, and a mirror arbitrarily connected A third amplified spontaneous emission light generating unit that generates third amplified spontaneous emission light is connected in parallel, and the amplified output light output from the second amplified spontaneous emission light generating unit is used as a third amplified spontaneous emission. A white light source that outputs amplified output light over the entire wavelength range of the third amplified spontaneous emission light from the first amplified spontaneous emission light by combining with the emitted light.
[0244]
(11) The white light source according to (9) or (10), wherein the mirror is connected to a second end of the first amplified spontaneous emission light generator.
[0245]
(12) The white light source is
A duplexer provided between a second end of the first amplified spontaneous emission generator and a first end of the second amplified spontaneous emission generator;
A multiplexer provided at a second end of the second amplified spontaneous emission light generator;
A bypass path for guiding the short wavelength component or the long wavelength component of the first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission light generation unit from the duplexer to the multiplexer;
The wavelength component or long wavelength component of the first amplified spontaneous emission light is separated by the demultiplexer and guided to the multiplexer via the bypass, and remains without being demultiplexed by the demultiplexer. The white light source according to (4), wherein the first amplified spontaneous emission light is guided to the multiplexer via the second amplified spontaneous emission light generator.
[0246]
(13) The white light source is
A first mirror connected to a second end of the second amplified spontaneous emission light generator;
Three ports connected by the first and second ports between the second end of the first amplified spontaneous emission generating section and the first end of the second amplified spontaneous emission generating section Waver,
A second mirror connected to a third port of the three-port duplexer;
The white light source according to (9), further comprising a circulator provided between the three-port branching filter and the second end of the first amplified spontaneous emission light generator.
[0247]
(14) A plurality of the amplified spontaneous emission light generation units are provided, and a multiplexer for multiplexing the amplified spontaneous emission light emitted from each of the amplified spontaneous emission light generation units is further provided. The white light source according to (6).
[0248]
(15) The white light source according to (6), wherein the white light source includes a plurality of the amplified spontaneous emission light generation units, each connected in series, and the mirror is disposed between the amplified spontaneous emission light generation units. A white light source in which the mirrors disposed between the width spontaneous emission light generation units are partially or completely reflecting the amplified spontaneous emission light emitted from each of the amplified spontaneous emission light generation units.
[0249]
(16) The white light source includes a first mirror connected to a first end of the first amplified spontaneous emission light generator, and a second end of the first amplified spontaneous emission light generator. And a second mirror connected between the first end of the second amplified spontaneous emission light generating portion, and the second mirror is all or part of the second amplified spontaneous emission light. The white light source according to (9), which reflects light.
[0250]
(17) The white light source according to (16), wherein the mirror is a fiber grating.
[0251]
(18) The white light source according to (6), in which a plurality of amplified spontaneous emission light generating units are provided and connected in series, and the plurality of amplified spontaneous emission light generating units in which the mirror is connected in series A white light source provided at the end of each of which a spectrum equalizer is provided between each amplified spontaneous emission generator.
[0252]
(19) The white light source is connected to a first mirror connected to a first end of the first amplified spontaneous emission light generator and a second end of the second amplified spontaneous emission light generator. A connected second mirror, and a circulator provided between a second end of the first amplified spontaneous emission light generator and a first end of the second amplified spontaneous emission generator The white light source according to (9), comprising:
[0253]
(20) The white light source according to (6) to (10), wherein at least one of the mirrors is a Faraday rotating mirror.
[0254]
(21) If the active fiber is selected from a rare earth doped fiber, a Raman fiber, a semiconductor, a rare earth doped waveguide, and a solid waveguide having a color center, these are the same when there are a plurality of active fibers. The white light source according to any one of (1) to (10), which is different or different.
[0255]
(22) The white light source according to (21), wherein the active fiber is a rare earth-doped fiber.
[0256]
(23) The white light source according to (22), wherein the rare earth-doped fiber is an erbium-doped fiber, a thulium-doped fiber, or a thulium core terbium clad-doped fiber.
[0257]
(24) The white light source according to (22), wherein the rare earth-doped fiber is a thulium-doped fiber.
[0258]
(25) The white light source according to (21), wherein the active fiber is a Raman fiber.
[0259]
(26) The white light source according to (25), wherein the Raman fiber is a silica Raman fiber or a tellurite Raman fiber.
[0260]
(27) The white light source according to (26), wherein the Raman fiber is a silica Raman fiber.
[0261]
(28) The active fiber is a rare earth-doped fiber, the rare earth-doped fiber is a different active fiber, at least one of the rare earth-doped fibers is a thulium-doped fiber, and the other at least one active fiber is an erbium-doped fiber. The white light source according to (21) above.
[0262]
(29) The white light source according to (21), wherein the active fibers are different active fibers, at least one of the active fibers is a rare earth-doped fiber, and the other at least one active fiber is a Raman fiber.
[0263]
(30) The white light source according to (29), wherein the rare earth doped fiber is a thulium doped fiber, an erbium doped fiber, a thulium core terbium clad doped fiber, or a thulium core europium clad doped fiber.
[0264]
(31) The white light source according to (30), wherein the rare earth-doped fiber is a thulium-doped fiber, and the Raman fiber is a silica Raman fiber.
[0265]
(32) The white light source according to (30), wherein the rare earth-doped fiber is an erbium-doped fiber, and the Raman fiber is a silica Raman fiber.
[0266]
(33) The white light source as described in 30 above, wherein the rare earth doped fiber is a thulium core terbium clad doped fiber or a thulium core europium clad doped fiber.
[0267]
(34) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generating section is a thulium-doped fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generating section is an erbium-doped fiber (2) , (3), (4), (5), (7), (8), (9) or (10).
[0268]
(35) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is an erbium-doped fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generator is a thulium-doped fiber (2) , (3), (4), (5), (7), (8), (9) or (10).
[0269]
(36) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is a thulium-doped fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission generator is the Raman fiber (2), The white light source according to (3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10).
[0270]
(37) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is an erbium-doped fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission generator is the Raman fiber (2), The white light source according to (3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10).
[0271]
(38) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission generator is a thulium-doped fiber (2), The white light source according to (3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10).
[0272]
(39) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generator is an erbium-doped fiber (2), The white light source according to (3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10).
[0273]
(40) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission generator is a thulium core terbium clad-doped fiber or thulium. The white light source according to (2), (3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10), which is a core europium clad-doped fiber.
[0274]
(41) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generating unit is a thulium core terbium clad-doped fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generating unit is a Raman fiber. The white light source according to 2), (3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10).
[0275]
(42) The active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generation unit is a Raman fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generation unit is a Raman fiber. The white light source according to 3), (4), (5), (7), (8), (9), or (10).
[0276]
(43) The white light source includes a Raman fiber as an active fiber and an excitation light source for exciting the Raman fiber, and the excitation light wavelength of the excitation light source is 1450 nm to 1580 nm. To (10).
[0277]
(44) The white light source includes at least one Raman fiber as an active fiber, and further includes an excitation light source for exciting the Raman fiber, and an excitation light wavelength of the excitation light source is 1370 nm to 1500 nm. The white light source according to (1) to (10) above.
[0278]
(45) The white light source includes at least one erbium-doped fiber as an active fiber, and further includes an excitation light source that excites the erbium-doped fiber, and the excitation light wavelength of the excitation light source is 1500 nm or less. The white light source according to any one of (1) to (10) above.
[0279]
(46) The white light source includes at least one thulium-core terbium-clad doped fiber as an active fiber, and further includes an excitation light source that excites the thulium-core terbium-clad doped fiber, and the excitation light wavelength of the excitation light source is The white light source according to any one of (1) to (10), wherein the white light source is 1500 nm or less.
[0280]
(47) The white light source includes at least one thulium-core terbium-clad doped fiber and at least one Raman fiber as active fibers, and further pumps the Raman light and a pumping light source that excites the thulium-core terbium-clad doped fiber An excitation light wavelength of the excitation light source for exciting the thulium core terbium clad-doped fiber is 1500 nm or less, and an excitation light wavelength of the excitation light source for exciting the Raman fiber is 1450 to 1570 nm The white light source according to (1) to (10) above.
[0281]
(48) The white light source according to (41), which has an excitation light source for exciting the Raman fiber, and an excitation wavelength of the excitation light source is 1450 to 1570 nm.
[0282]
【The invention's effect】
According to the present invention, a broadband white light source can be provided by connecting a plurality of active fibers in series. Further, according to the present invention, a white light source with high light generation efficiency can be provided by providing a mirror or a Faraday rotating mirror. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a white light source having a wide band and high light generation efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a conventional white light source. (A) is an example of a configuration having a single active fiber. (B) shows a configuration when two active fibers are connected in parallel.
FIG. 2A is a schematic view of components for explaining a white light source related to the present invention. (B) and (c) are schematic diagrams of the output spectrum of white light that can be output from this component.
FIG. 3A is a schematic diagram showing the configuration of the white light source of the present invention (first aspect of the present invention). (B) is the schematic of the output spectrum of the white light which can be output from this white light source.
FIG. 4A is a schematic view showing the configuration of the white light source according to the present invention (the first aspect of the present invention). (B) and (c) are schematic views of the spectrum of output light that can be output from each component of the white light source, and (d) and (e) are combinations of output light output from each component. It is the schematic of the output spectrum of the white light obtained by doing.
FIG. 5A is a schematic view showing the configuration of a white light source according to the present invention (first aspect of the present invention). (B) is a schematic diagram of the spectrum of the output light that can be output from the component 530 of the white light source and the output light that can be output from the component 520, and (c) is the output from the component 510 of the white light source. FIG. 6 is a schematic diagram of the spectrum of output light that can be output and the spectrum of output light that can be output from the component 520, and (d) is a schematic diagram of the output spectrum of white light output from the white light source.
FIG. 6 is a schematic diagram showing another white light source configuration of the present invention (second aspect of the present invention).
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of another white light source of the present invention (second aspect of the present invention).
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of another white light source of the present invention (second aspect of the present invention).
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a Faraday rotating mirror.
FIG. 10 is a diagram showing a specific example (Example 1) of a white light source according to the first aspect of the present invention. (A) represents the structure of the white light source of this example, (b) represents the schematic of the output spectrum of the white light output from the white light source of this example.
FIG. 11 is a diagram showing another specific example (Example 2) of the white light source according to the first aspect of the present invention. (A) represents the structure of the white light source of this example, (b) represents the schematic of the output spectrum of the white light output from the white light source of this example. (C) is a block diagram which shows the example of the white light source of this example. (D) is the schematic of the output spectrum of the white light output from the white light source of this example.
FIG. 12 is a diagram showing another specific example (Example 3) of the white light source according to the first aspect of the present invention. (A) represents the structure of the white light source of this example, (b) represents the schematic of the output spectrum of the white light output from the white light source of this example.
FIG. 13 is a diagram showing another specific example (Example 4) of the white light source according to the first aspect of the present invention. (A) represents the structure of the white light source of this example. (B) represents the schematic of the output spectrum of the white light output from the white light source of this example. (C) is the schematic of the spectrum of the output light output from the component 1310 of this white light source. (D) shows the output spectrum of (b) of FIG. 5 when the output light output from the component 1310 obtained in FIG. 10 (c) and the output light output from the component 1320 of the white light source are combined. It is the schematic for showing that it is obtained. (E) shows the output spectrum of the white light obtained by the conventional white light source shown in FIG. 1 (b). (F) is the schematic of the output spectrum of the output light of the white light source represented by the figure (a) at the time of changing the kind of active fiber.
FIG. 14 is a diagram showing another specific example (Example 5) of the white light source according to the first aspect of the present invention. (A) represents the structure of the white light source of this example, (b) represents the schematic of the output spectrum of the white light output from the white light source of this example.
FIG. 15 is a diagram showing a specific example (Example 6) of a white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing another specific example (Example 7) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
17 is a diagram showing an output spectrum of output light output from the white light source shown in FIG. 16. FIG.
FIG. 18 is a diagram showing another specific example (Example 8) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing another specific example (Example 9) of the white light source according to the second aspect of the present invention. (A) represents the configuration of the white light source of this example, and (b) to (e) are schematic diagrams of the output spectrum of white light output from the white light source of this specific example when the active fiber is changed. To express.
FIG. 20 is a diagram showing another specific example (Example 10) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing another specific example (Example 11) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing another specific example (Example 12) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 23 is a diagram showing another specific example (Example 13) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
24 is a diagram showing the equalization characteristic of the optical power of the white light source having the configuration shown in FIG. (A) is a figure which shows the power of the output light of an active fiber, (b) represents the transmission loss spectrum of a spectrum equalizer.
FIG. 25 is a diagram showing another specific example (Example 14) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 26 is a diagram showing an equalization characteristic of the optical power of the white light source having the configuration of FIG. (A) is a figure which shows the power of the output light of an active fiber, (b) represents the transmission loss spectrum of a fiber coupler.
FIG. 27 is a view showing another specific example (Example 15) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 28 is a diagram showing another specific example (Example 16) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
FIG. 29 is a diagram showing another specific example (Example 17) of the white light source according to the second aspect of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 11, 21, 31 Excitation light source
2, 2a, 2b, 12, 16, 22, 32, 36, 1410 multiplexer
3, 3a, 3b, 13, 13a, 13b, 23 Active fiber
4, 14, 24, 34 Isolator
5, 5a, 5b, 15, 35 Terminator
1400 duplexer
26, 26a, 26b, 51, 51b, 71, 71b Mirror
27 Circulator
28 Faraday Rotating Mirror
51a multiplexer / demultiplexer
61 Spectral equalizer
71a Fiber coupler
2800 Device having functions of duplexer and multiplexer

Claims (7)

活性ファイバと励起光源を少なくとも含む第１の増幅自然放出光発生部と活性ファイバと励起光源を少なくとも含む第２の増幅自然放出光発生部を具備した白色光源であって、
前記第１の増幅自然放出光発生部と前記第２の増幅自然放出光発生部がそれぞれ第１の端部と第２の端部を有しており、
前記励起光源は前記活性ファイバを励起すべく前記増幅自然放出光発生部の第２の端部側に配置され、
前記第１の端部は前記活性ファイバから発生した増幅自然放出光を反射するミラーを備えた端部であり、
前記第１の増幅自然放出光発生部の第２の端部が第２の増幅自然放出光発生部の第２の端部にサーキュレータを介して直列に接続されており、
前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバおよび前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバの少なくともどちらか一方がラマンファイバであり、
前記第１の増幅自然放出光発生部から発生される第１の増幅自然放出光の波長範囲と、前記第２の増幅自然放出光発生部から発生される第２の増幅自然放出光の波長範囲が少なくとも一部で重なり合っており、
前記第１の増幅自然放出光発生部から発生された第１の増幅自然放出光が、前記第２の増幅自然放出光発生部に入射され、第２の増幅自然放出光発生部から発生された第２の増幅自然放出光と組み合わされるとともに、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる第２の活性ファイバにより増幅され、これによって前記第１の増幅自然放出光と前記第２の増幅自然放出光の両波長範囲にわたる増幅された出力光を第２の増幅自然放出光発生部から出力する白色光源。A white light source including a first amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and an excitation light source, and a second amplified spontaneous emission light generation unit including at least an active fiber and an excitation light source,
The first amplified spontaneous emission light generating section and the second amplified spontaneous emission light generating section each have a first end and a second end;
The excitation light source is disposed on the second end side of the amplified spontaneous emission light generation unit to excite the active fiber,
The first end is an end provided with a mirror for reflecting amplified spontaneous emission light generated from the active fiber;
A second end of the first amplified spontaneous emission light generator is connected in series to a second end of the second amplified spontaneous emission generator through a circulator ;
At least one of the active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber,
The wavelength range of the first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission light generator and the wavelength range of the second amplified spontaneous emission light generated from the second amplified spontaneous emission light generator Are overlapping at least partially,
The first amplified spontaneous emission light generated from the first amplified spontaneous emission light generator is incident on the second amplified spontaneous emission light generator and generated from the second amplified spontaneous emission light generator. Combined with the second amplified spontaneous emission light and amplified by the second active fiber included in the second amplified spontaneous emission light generator, thereby the first amplified spontaneous emission light and the second amplification A white light source that outputs amplified output light over both wavelength ranges of spontaneous emission light from a second amplified spontaneous emission light generation unit. 請求項１に記載の白色光源であって、前記サーキュレータの出力に、さらに、活性ファイバおよび励起光源を少なくとも含み、任意にミラーが接続された第３の増幅自然放出光を発生する第３の増幅自然放出光発生部を並列に接続し、前記第２の増幅自然放出光発生部から出力された増幅された出力光を第３の増幅自然放出光と組み合わせることにより、前記第１の増幅自然放出光から前記第３の増幅自然放出光の全波長範囲にわたる増幅された出力光を出力する白色光源。3. The white light source according to claim 1 , wherein the output of the circulator further includes at least an active fiber and an excitation light source, and generates a third amplified spontaneous emission light optionally including a mirror connected thereto. By connecting the spontaneous emission light generating units in parallel and combining the amplified output light output from the second amplified spontaneous emission light generating unit with the third amplified spontaneous emission light, the first amplified spontaneous emission A white light source that outputs amplified output light from the light over the entire wavelength range of the third amplified spontaneous emission light. 前記ミラーの少なくとも１つがファラデー回転ミラーであることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の白色光源。The white light source according to claim 1 , wherein at least one of the mirrors is a Faraday rotating mirror. 前記ラマンファイバがシリカラマンファイバまたはテルライトラマンファイバである請求項１に記載の白色光源。The white light source according to claim 1 , wherein the Raman fiber is a silica Raman fiber or a tellurite Raman fiber. 前記活性ファイバが異なる活性ファイバであり、該活性ファイバの少なくとも１つが希土類添加ファイバであり、他の少なくとも１つの活性ファイバがラマンファイバである請求項１に記載の白色光源。The white light source according to claim 1 , wherein the active fibers are different active fibers, at least one of the active fibers is a rare earth-doped fiber, and the other at least one active fiber is a Raman fiber. 前記希土類添加ファイバがツリウム添加ファイバ、エルビウム添加ファイバ、ツリウムコアテルビウムクラッド添加ファイバ、または、ツリウムコアユーロピウムクラッド添加ファイバである請求項５に記載の白色光源。The white light source according to claim 5 , wherein the rare earth-doped fiber is a thulium-doped fiber, an erbium-doped fiber, a thulium-core terbium-clad doped fiber, or a thulium-core europium-clad doped fiber. 前記第１の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバであり、前記第２の増幅自然放出光発生部に含まれる活性ファイバがラマンファイバである請求項１に記載の白色光源。2. The white light source according to claim 1 , wherein the active fiber included in the first amplified spontaneous emission light generator is a Raman fiber, and the active fiber included in the second amplified spontaneous emission generator is a Raman fiber.
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