JP6126502B2 - 安定化ポンプレーザー出力システムおよび方法 - Google Patents
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Description
レーザー源ポンプ(laser source pump)は、様々なシステムによる使用のためのコヒーレント光を生成するためのデバイスである。レーザーポンピングは、外部源からレーザーの利得媒体の中へのエネルギー移動の作用であり、エネルギーは、媒体中に吸収されて、媒体の原子において励起状態を生成する。一つの励起状態にある粒子の数が基底状態もしくはより低い励起状態にある粒子の数を超える場合、反転分布が達成される。この状態において、誘導放出のメカニズムが起こり得、そして媒体がレーザーもしくは光増幅器として作用し得る。ポンプエネルギーは、通常、光もしくは電流の形で提供され得る。
本発明の局面において、レーザーポンプシステムが提供される。システムは、コヒーレント出力信号を生成する光源を含む。光ファイバを備えた光安定器は、光源からブラッググレーティングへのコヒーレント出力信号の伝搬の一つの軸を通すように構成されて、システムのために安定化ポンプ出力信号を生成し得る。
(項目1)システムであって、
コヒーレント出力信号を生成する光源と、
光ファイバを含む光安定器とを含み、該光安定器は、該光源からブラッググレーティングへの該コヒーレント出力信号の伝搬の一つの軸を通すことにより、該システムのための安定化ポンプ出力信号を生成するように構成されている、システム。
(項目2)前記光ファイバは、単一モードファイバであり、該光ファイバは、前記ブラッググレーティングとともに作動することにより、前記コヒーレント出力信号の伝搬の前記一つの軸を通している、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目3)温度安定器をさらに含み、該温度安定器は、前記光源および前記単一モードファイバに温度安定性を提供する、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目4)前記温度安定器は、前記光源および前記単一モードファイバへ基板材料として連結されている、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目5)前記単一モードファイバは、表面材料を有し、該表面材料の少なくとも一部において金属化されている、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目6)前記温度安定器は、熱電冷却器である、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目7)エッチングされたブラッググレーティングが、前記光源から距離をあけて配置されることにより、戻り信号のデコヒーレンスを促進する、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目8)前記光源は、約300ナノメートルから約4000ナノメートルの波長範囲内において作動する、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目9)前記光ファイバは、偏光子ファイバをさらに含み、該光ファイバは、前記ブラッググレーティングとともに作動することにより、前記コヒーレント出力信号の伝搬の前記一つの軸を通している、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目10)前記光ファイバは、ブラッググレーティングを有する偏波保持ファイバに連結されている偏光子ファイバをさらに含み、該光ファイバは、前記コヒーレント出力信号の伝搬の前記一つの軸を通している、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目11)光ファイバジャイロスコープであって、該光ファイバジャイロスコープは、上記の項目のいずれかに記載の前記システムと、コイルと、多機能集積光素子(MIOC)とを含み、該MIOCは、上記の項目のいずれかに記載の該システムを該コイルへ連結している、光ファイバジャイロスコープ。
(項目12)方法であって、
ブラッググレーティングを光ファイバの中へエッチングすることと、
該光ファイバをコヒーレント光源へ連結することと、
該ブラッググレーティングおよび該光ファイバを構成することによって、安定化ポンプ出力信号を提供することにより、該コヒーレント光源からの伝搬の一つの軸を通すこととを含む、方法。
(項目13)前記ブラッググレーティングを単一モードファイバの中にエッチングすることにより、前記コヒーレント光源からの伝搬の前記一つの軸を通すことをさらに含む、上記の項目のいずれかに記載の方法。
(項目14)前記単一モードファイバを熱電冷却器に接触させることにより、該単一モードファイバにおける温度安定性を促進することをさらに含む、上記の項目のいずれかに記載の方法。
(項目15)前記安定化ポンプ出力信号を光ファイバジャイロスコープに印加することをさらに含む、上記の項目のいずれかに記載の方法。
(項目16)前記ブラッググレーティングを偏光子ファイバの中にエッチングすることにより、前記コヒーレント光源からの伝搬の前記一つの軸を通すことをさらに含む、上記の項目のいずれかに記載の方法。
(項目17)前記光ファイバは、ブラッググレーティングを有する偏波保持ファイバに連結されている偏光子ファイバをさらに含み、該光ファイバは、前記コヒーレント光源からの伝搬の前記一つの軸を通している、上記の項目のいずれかに記載の方法。
(項目18)システムであって、
コヒーレント出力信号を生成する光源と、
光ファイバを含む光安定器と、
該光源に連結され、温度安定性を該光源に提供する基板とを含み、該光安定器は、該光源からブラッググレーティングへの該コヒーレント出力信号の伝搬の一つの軸を通すことにより、該システムのための安定化ポンプ出力信号を生成するように構成されている、システム。
(項目19)前記光ファイバは単一モードファイバであり、前記基板は、熱電冷却器であり、熱安定性を該単一モードファイバに提供する、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
(項目20)前記光ファイバは、偏光子ファイバをさらに含み、該光ファイバは、前記ブラッググレーティングとともに作動することにより、前記コヒーレント出力信号の伝搬の前記一つの軸を通している、上記の項目のいずれかに記載のシステム。
システムは、コヒーレント出力信号を生成する光源を含む。光ファイバを含む光安定器が、光源からブラッググレーティングへのコヒーレント出力信号の伝搬の一つの軸を通るように構成されて、システムのための安定化ポンプ出力を生成する。
安定化ポンプレーザー出力を生成するためのシステムおよび方法が、提供される。一つの実施例において、本発明は、波長安定性および温度安定性をレーザー源ポンプシステムに提供することに向けられる。このようなレーザー源は、多くの場合、例えば測位システムのためのジャイロスコープに応じて利用される。このようなレーザー源のうちの一つの例は、1480nm InGaAsPレーザーであり得る。このようなレーザーの典型的な要件は、大きな温度範囲(例えば、−60〜90℃)にわたり一貫性のある波長を生成できることである。このような安定性を達成しようとした過去の試みは、レーザーダイオードにより励起された偏波保持(PM)光ファイバの使用を伴っていたが、しかしながら、このような技術は、伝達の効率性を減らす所望されない伝搬モードを発生させる可能性があった。
200 レーザーポンプシステム
300 エッチングされたグレーティングを有する単一モードファイバと熱電冷却された基板とを用いるレーザーポンプシステム
500 レーザーポンプシステムの代替例
600 FOGシステム
700 方法
Claims (5)
- システムであって、
コヒーレント出力信号を生成する光源と、
該コヒーレント出力信号を安定化させることにより該システムのための安定化ポンプ出力信号を生成する光安定器と
を含み、該光安定器は、連結点において該光源に連結されており、該光安定器は、光ファイバを含み、該光ファイバは、該コヒーレント出力信号を、該光源から、伝播の単一軸に沿って、該連結点から該光源のデコヒーレンス長を超える距離で該光ファイバ内に位置するブラッググレーティングへと通すように構成されており、
該デコヒーレンス長は、該コヒーレント出力信号のスペクトル特性に依存し、
該光ファイバは、単一モードファイバであり、該単一モードファイバは、該ブラッググレーティングとともに作動することにより、該伝播の単一軸に沿って該コヒーレント出力信号を通し、
該光ファイバは、該ブラッググレーティングと該光源との間に位置する金属化された表面材料の所与の部分と、該ブラッググレーティングを超えて該所与の部分の反対に位置する金属化された表面材料の別の部分とを有し、
該システムは、温度安定器をさらに含み、該温度安定器は、該光源および該単一モードファイバに温度安定性を提供し、
該温度安定器は、該光源と接触し該金属化された表面材料の所与の部分において該単一モードファイバと接触する基板材料である、システム。 - 方法であって、
ブラッググレーティングを光ファイバの中へエッチングすることであって、該光ファイバは、金属化された表面材料の所与の部分と、金属化された表面材料の別の部分とを有し、該エッチングすることは、該ブラッググレーティングを単一モードファイバの中にエッチングすることにより、伝播の単一軸に沿ってコヒーレント出力信号を通すことを含む、ことと、
連結点において該光ファイバをコヒーレント光源へ連結することであって、該金属化された表面材料の所与の部分は、該ブラッググレーティングと該光源との間に位置し、該金属化された表面材料の別の部分は、該ブラッググレーティングを超えて該所与の部分の反対に位置する、ことと、
該伝播の単一軸に沿って該コヒーレント出力信号を通すように、該連結点から該コヒーレント光源のデコヒーレンス長を超える距離で該ブラッググレーティングを、かつ該光ファイバを構成することによって、安定化ポンプ出力信号を提供することであって、該デコヒーレンス長は、該コヒーレント出力信号のスペクトル特性に依存する、ことと、
該単一モードファイバの該金属化された表面材料の所与の部分を熱電冷却器の基板材料にはんだ付けすることにより、該単一モードファイバにおける温度安定性を促進することであって、該熱電冷却器は、該光源と接触し該金属化された表面材料の所与の部分において該単一モードファイバと接触する基板材料である、ことと
を含む、方法。 - 前記基板材料は、熱電冷却器であることにより、熱安定性を前記単一モード光ファイバに提供する、請求項1に記載のシステム。
- 前記単一モード光ファイバは、前記コヒーレント出力信号を偏光させる偏光子ファイバをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記金属化された表面材料の所与の部分は、前記基板材料にはんだ付けされている、請求項1に記載のシステム。
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