JPH03219686A - ファイバ形光増幅器 - Google Patents
ファイバ形光増幅器Info
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- JPH03219686A JPH03219686A JP2015383A JP1538390A JPH03219686A JP H03219686 A JPH03219686 A JP H03219686A JP 2015383 A JP2015383 A JP 2015383A JP 1538390 A JP1538390 A JP 1538390A JP H03219686 A JPH03219686 A JP H03219686A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
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-
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
-
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1301—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers
- H01S3/13013—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers by controlling the optical pumping
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えば双方向光伝送システムに用いられる光
ファイバを用いたファイバ形光増幅器に関し、特にファ
イバ形光増幅器の自動利得制御に関するものである。
ファイバを用いたファイバ形光増幅器に関し、特にファ
イバ形光増幅器の自動利得制御に関するものである。
従来、この種のファイバ形光増幅器として第3図に示す
ようなものがあった。この第3図は「島1)禎晋著IE
rドープファイバー光増幅器が光通信に与えるインパク
ト Q plus E、No、113、pp、75
−82.1989Jに示された構成に基づ(もので、第
3図において1は光の増幅媒質である希土類ドープ光フ
ァイバ、2はその光ファイバ1の信号光を励起させる励
起光を出力する励起光源、3aは光を伝達する光カプラ
、4は励起光源2を駆動させる励起光源駆動回路である
。5a、5bは信号光入出力端子である。
ようなものがあった。この第3図は「島1)禎晋著IE
rドープファイバー光増幅器が光通信に与えるインパク
ト Q plus E、No、113、pp、75
−82.1989Jに示された構成に基づ(もので、第
3図において1は光の増幅媒質である希土類ドープ光フ
ァイバ、2はその光ファイバ1の信号光を励起させる励
起光を出力する励起光源、3aは光を伝達する光カプラ
、4は励起光源2を駆動させる励起光源駆動回路である
。5a、5bは信号光入出力端子である。
次にこの従来例の動作に、ついて説明する。希土類ドー
プ光ファイバ1は例えば希土類元素であるエルビウムを
長さ数m〜数十m程度のシングルモード光ファイバにド
ープしたものである。希土類ドープ光ファイバ1には光
カプラ3aが接続されている。励起光源2は例えば波長
1.48μmの半導体レーザで、励起光源駆動回路4に
よって駆動される。励起光源2から出力される数mW〜
数十mWの励起光を光カプラ3aを通じて希土類ドープ
光ファイバ1に入力すると、希土類ドープ光ファイバl
は反転分布状態となり、信号光入出力端子5aから入力
された、波長1.53μmもしくは1.55μmの信号
光が誘導放出作用によって増幅され、信号光入出力端子
5bに出力する。これとは逆方向に、信号光入出力端子
5bから入力された信号光も、上記効果と同様に増幅さ
れ信号光入出力端子5aに出力される。
プ光ファイバ1は例えば希土類元素であるエルビウムを
長さ数m〜数十m程度のシングルモード光ファイバにド
ープしたものである。希土類ドープ光ファイバ1には光
カプラ3aが接続されている。励起光源2は例えば波長
1.48μmの半導体レーザで、励起光源駆動回路4に
よって駆動される。励起光源2から出力される数mW〜
数十mWの励起光を光カプラ3aを通じて希土類ドープ
光ファイバ1に入力すると、希土類ドープ光ファイバl
は反転分布状態となり、信号光入出力端子5aから入力
された、波長1.53μmもしくは1.55μmの信号
光が誘導放出作用によって増幅され、信号光入出力端子
5bに出力する。これとは逆方向に、信号光入出力端子
5bから入力された信号光も、上記効果と同様に増幅さ
れ信号光入出力端子5aに出力される。
従来のファイバ形光増幅器は以上のように構成されてい
るので、利得は線形動作の範囲では常に一定であった。
るので、利得は線形動作の範囲では常に一定であった。
従って、信号光のレベルが変動すると、それに応じて出
力レベルも変動してしまう。
力レベルも変動してしまう。
仮に、このファイバ形光増幅器を用いて双方向光伝送シ
ステムを構成した場合、個々の構成装置に要求されるダ
イナミックレンジが拡大し、システムの信転性という点
では動作の安定性を確保するのが困難となり、また経済
性という点ではコストが増大するという問題点があった
。
ステムを構成した場合、個々の構成装置に要求されるダ
イナミックレンジが拡大し、システムの信転性という点
では動作の安定性を確保するのが困難となり、また経済
性という点ではコストが増大するという問題点があった
。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、信号光がレベル変動を伴う場合でも、また、
信号光が希土類ドープ光ファイバのどちらの方向から入
力されようとも、出力信号レベルを一定に保つことがで
きるファイバ形光増幅器を得ることを目的とする。
たもので、信号光がレベル変動を伴う場合でも、また、
信号光が希土類ドープ光ファイバのどちらの方向から入
力されようとも、出力信号レベルを一定に保つことがで
きるファイバ形光増幅器を得ることを目的とする。
この発明に係るファイバ形光増幅器は、光ファイバ1の
一方端に接続された第1の光カプラ3aと、上記光ファ
イバ1の他方端に接続された第2の光カプラ3bと、上
記第1の光カプラ3a及び上記第2の光カプラ3bから
の出力を合成しかつ所定レベルと比較する監視手段10
と、この監視手段10から得られる誤差信号に基づいて
励起光源2からの励起光のレベルを制御し、上記光ファ
イバlのいずれの端から入力された信号光に対しても、
上記光ファイバ1で増幅され出力される信号光のレベル
が一定値になるように増幅の利得制御を行う励起光源駆
動回路4とを備えたことを特徴とするものである。
一方端に接続された第1の光カプラ3aと、上記光ファ
イバ1の他方端に接続された第2の光カプラ3bと、上
記第1の光カプラ3a及び上記第2の光カプラ3bから
の出力を合成しかつ所定レベルと比較する監視手段10
と、この監視手段10から得られる誤差信号に基づいて
励起光源2からの励起光のレベルを制御し、上記光ファ
イバlのいずれの端から入力された信号光に対しても、
上記光ファイバ1で増幅され出力される信号光のレベル
が一定値になるように増幅の利得制御を行う励起光源駆
動回路4とを備えたことを特徴とするものである。
第1の光カプラ3aは、光ファイバ1の一方端からの信
号光の一部を監視手段10へ伝達したり、励起光源2か
らの励起光を光ファイバ1へ伝達したりする。第2の光
カプラ3bは光ファイバ1の他方端からの信号光の一部
を監視手段10へ伝達する。監視手段10は第1の光カ
プラ3a及び第2の光カプラ3bからの出力光レベルを
監視する。
号光の一部を監視手段10へ伝達したり、励起光源2か
らの励起光を光ファイバ1へ伝達したりする。第2の光
カプラ3bは光ファイバ1の他方端からの信号光の一部
を監視手段10へ伝達する。監視手段10は第1の光カ
プラ3a及び第2の光カプラ3bからの出力光レベルを
監視する。
励起光源駆動回路4は、監視手段10から得られるat
倍信号基づいて励起光源2からの励起光のレベルを制御
し、光ファイバ1のいずれの端から入力された信号光に
対しても、光ファイバ1で増幅され出力される信号光の
レベルが一定値になるように増幅の利得制御を行う。
倍信号基づいて励起光源2からの励起光のレベルを制御
し、光ファイバ1のいずれの端から入力された信号光に
対しても、光ファイバ1で増幅され出力される信号光の
レベルが一定値になるように増幅の利得制御を行う。
第1図はこの発明の一実施例に係るファイバ形光増幅器
の構成図である。第1図において・第3図に示す構成要
素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を省
略する。第1図において、3bは希土類ドープ光ファイ
バ1の他方端に接続された光カプラ、10は第1の光カ
プラ3alよび第2の光カプラ3bからの出力光レベル
を監視する監視手段、4は監視手段10から得られるO
L信号に基づいて励起光源2からの励起光のレベルを制
御し、希土類ドープ光ファイバ1のいずれの端から入力
された信号光に対しても、希土類ドープ光ファイバ1で
増幅され出力される信号光のレベルが一定値になるよう
に増幅の利得制御を行う励起光源駆動回路である。監視
手段10は、第1の光カプラ3aに接続された帯域通過
光フィルタ6と、このフィルタ6に接続された第1の受
光器7aと、第2の光カプラ3bに接続された第2の受
光器7bと、第1の受光器7aの出力と第2の受光器7
bの出力とを合成する加算器8と、この加算器8の出力
端に接続された比較器9とを有している。上記帯域通過
光フィルタ6は例えば誘電体多層膜を用いたもので波長
1.53μmまたは1.55μmの光を通過させ、1.
48μmの光を遮断さセる特性を持つ。
の構成図である。第1図において・第3図に示す構成要
素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を省
略する。第1図において、3bは希土類ドープ光ファイ
バ1の他方端に接続された光カプラ、10は第1の光カ
プラ3alよび第2の光カプラ3bからの出力光レベル
を監視する監視手段、4は監視手段10から得られるO
L信号に基づいて励起光源2からの励起光のレベルを制
御し、希土類ドープ光ファイバ1のいずれの端から入力
された信号光に対しても、希土類ドープ光ファイバ1で
増幅され出力される信号光のレベルが一定値になるよう
に増幅の利得制御を行う励起光源駆動回路である。監視
手段10は、第1の光カプラ3aに接続された帯域通過
光フィルタ6と、このフィルタ6に接続された第1の受
光器7aと、第2の光カプラ3bに接続された第2の受
光器7bと、第1の受光器7aの出力と第2の受光器7
bの出力とを合成する加算器8と、この加算器8の出力
端に接続された比較器9とを有している。上記帯域通過
光フィルタ6は例えば誘電体多層膜を用いたもので波長
1.53μmまたは1.55μmの光を通過させ、1.
48μmの光を遮断さセる特性を持つ。
次にこの実施例の動作について説明する。信号光入出力
端子5bから入力された信号光は、第2の光カプラ3b
によってその一部が第2の受光器7bに入力され、信号
光レベルに比例した電気信号が生じる。同じく信号光入
出力端子5aがら入力された信号光は、第1のカプラ3
aによってその一部が取り出されると同時に例えば波長
1.48μmの励起光を伴って帯域通過光フィルタ6に
入力される。帯域通過光フィルタ6は波長1.48μm
の励起光を遮断し、例えば波長1.53μmまたは1.
55μmの信号光のみを第1の受光器7aに人力する。
端子5bから入力された信号光は、第2の光カプラ3b
によってその一部が第2の受光器7bに入力され、信号
光レベルに比例した電気信号が生じる。同じく信号光入
出力端子5aがら入力された信号光は、第1のカプラ3
aによってその一部が取り出されると同時に例えば波長
1.48μmの励起光を伴って帯域通過光フィルタ6に
入力される。帯域通過光フィルタ6は波長1.48μm
の励起光を遮断し、例えば波長1.53μmまたは1.
55μmの信号光のみを第1の受光器7aに人力する。
第1の受光器7aでは信号光レベルに比例した電気信号
が生じる。受光器7a、7bで得られた電気信号は加算
器8で加算されたあと、比較器9に入力され所定のレベ
ル信号とレベル比較され、誤差信号を発生する。比較器
9で発生した誤差信号は励起光源駆動回路4に入力され
、誤差信号に応じて励起光源2から出力する励起光のレ
ベルが制御される。仮に入力された信号光のレベルが大
きい場合は励起光のレベルを小さくし、ファイバ形光増
幅器の利得を小さくすることで出力信号レベルを一定に
する。また逆に人力された信号光のレベルが小さい場合
は励起光のレベルを大きくし、ファイバ形光増幅器の利
得を大きくすることで出力信号レベルを一定にする。信
号光が信号光入出力端子5bまたは信号光入出力端子5
aのいずれの方向から入力された場合でもこの自動利得
制御機能は動作する。
が生じる。受光器7a、7bで得られた電気信号は加算
器8で加算されたあと、比較器9に入力され所定のレベ
ル信号とレベル比較され、誤差信号を発生する。比較器
9で発生した誤差信号は励起光源駆動回路4に入力され
、誤差信号に応じて励起光源2から出力する励起光のレ
ベルが制御される。仮に入力された信号光のレベルが大
きい場合は励起光のレベルを小さくし、ファイバ形光増
幅器の利得を小さくすることで出力信号レベルを一定に
する。また逆に人力された信号光のレベルが小さい場合
は励起光のレベルを大きくし、ファイバ形光増幅器の利
得を大きくすることで出力信号レベルを一定にする。信
号光が信号光入出力端子5bまたは信号光入出力端子5
aのいずれの方向から入力された場合でもこの自動利得
制御機能は動作する。
第2図はこの発明の他の実施例に係るファイバ形光増幅
器の構成図である。第2図において、第1図に示す構成
要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を
省略する。第2図において、監視手段10は、第1の光
カプラ3aに接続された帯域通過光フィルタ6と、この
フィルタ6の出力光と第2の光カプラ3bの出力光とを
合波する光合波器20と、この光合波器20の出力端に
接続された受光器7と、この受光器7の出力端に接続さ
れた比較器9とを有している。この比較器9は所定のレ
ベルと受光器7の出力信号のレベルとを比較し、その誤
差信号を励起光源駆動回路4に与えるものである。
器の構成図である。第2図において、第1図に示す構成
要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を
省略する。第2図において、監視手段10は、第1の光
カプラ3aに接続された帯域通過光フィルタ6と、この
フィルタ6の出力光と第2の光カプラ3bの出力光とを
合波する光合波器20と、この光合波器20の出力端に
接続された受光器7と、この受光器7の出力端に接続さ
れた比較器9とを有している。この比較器9は所定のレ
ベルと受光器7の出力信号のレベルとを比較し、その誤
差信号を励起光源駆動回路4に与えるものである。
次にこの実施例の動作について説明する。まず、信号光
入出力端子5aから入力された信号光の一部は第1の光
カプラ3aおよび帯域通過光フィルタ6を通じて光合波
器20に入力される。また、信号光入出力端子5bから
入力された信号光の一部は第2の光カプラ3bを通じて
光合波器20に入力される。
入出力端子5aから入力された信号光の一部は第1の光
カプラ3aおよび帯域通過光フィルタ6を通じて光合波
器20に入力される。また、信号光入出力端子5bから
入力された信号光の一部は第2の光カプラ3bを通じて
光合波器20に入力される。
信号光入出力端子5aから入力された信号光の一部と、
信号光入出力端子5bから入力された信号光の一部とを
合波した光合波器20からの出力は、受光器7に入力さ
れ、電気信号に変換される。この電気信号は比較器9に
入力され、以下第1の実施例と同様に励起光のレベル調
整に使用される。この第2図に示すような構成にすれば
、第1図における受光器の個数を1つに減らすことがで
きるという効果がある。
信号光入出力端子5bから入力された信号光の一部とを
合波した光合波器20からの出力は、受光器7に入力さ
れ、電気信号に変換される。この電気信号は比較器9に
入力され、以下第1の実施例と同様に励起光のレベル調
整に使用される。この第2図に示すような構成にすれば
、第1図における受光器の個数を1つに減らすことがで
きるという効果がある。
以上説明したように上記各実施例は、2mの光カプラを
希土類ドープ光フィイバに接続し、双方向から入力され
る信号光のレベルを監視する監視手段を有し、そのLす
爪信号によって励起光のレベルを制御することで増幅利
得を変化させるものである。即ち、上記各実施例におい
ては、受光器が入力された信号光のレベルを検出し、比
較器が所定のレベル信号と受光器からの出力電気信号と
をレベル比較し、励起光源駆動回路に1f表信号を送り
、励起光源から出力される励起光のレベルを調整するノ
;:め、自動的に増幅利得が制御され、信号光のレベル
が変動した場合でも常に一定レベルの出力信号が得られ
る。また、希土類ドープ光ファイバのどちらの方向から
人力された信号光に対しても自動利得制御が行われる。
希土類ドープ光フィイバに接続し、双方向から入力され
る信号光のレベルを監視する監視手段を有し、そのLす
爪信号によって励起光のレベルを制御することで増幅利
得を変化させるものである。即ち、上記各実施例におい
ては、受光器が入力された信号光のレベルを検出し、比
較器が所定のレベル信号と受光器からの出力電気信号と
をレベル比較し、励起光源駆動回路に1f表信号を送り
、励起光源から出力される励起光のレベルを調整するノ
;:め、自動的に増幅利得が制御され、信号光のレベル
が変動した場合でも常に一定レベルの出力信号が得られ
る。また、希土類ドープ光ファイバのどちらの方向から
人力された信号光に対しても自動利得制御が行われる。
以上のように本発明によれば、2組の光カプラを光ファ
イバに接続し、双方向から入力される信号光のレベルを
監視する監視手段を設け、この監視手段からの誤差信号
によって励起光のレベルを利得制御するよに構成したの
で、信号光のレベルが変動しても自動的に増幅利得が制
御され、常に一定レベルの出力信号が得られ、また、信
号光が光ファイバのどちらの方向から入力されようとも
、同様に一定レベルの出力信号が得られ、従って広いダ
イナミックレンジを必要としない、低コストでかつ信顛
性の高い双方向光伝送システムを構成することができる
という効果が得られる。
イバに接続し、双方向から入力される信号光のレベルを
監視する監視手段を設け、この監視手段からの誤差信号
によって励起光のレベルを利得制御するよに構成したの
で、信号光のレベルが変動しても自動的に増幅利得が制
御され、常に一定レベルの出力信号が得られ、また、信
号光が光ファイバのどちらの方向から入力されようとも
、同様に一定レベルの出力信号が得られ、従って広いダ
イナミックレンジを必要としない、低コストでかつ信顛
性の高い双方向光伝送システムを構成することができる
という効果が得られる。
第1図はこの発明の一実施例に係るファイバ形光増幅器
の構成図、第2図は他の実施例に係るファイバ形光増幅
器の構成図、第3図は従来のファイバ形光増幅器の構成
図である。 1・・・希土類ドープ光ファイバ、2・・・励起光源、
3a・・・第1の光カプラ、3b・・・第2の光カプラ
、4・・・励起光源駆動回路、10・監視手段。 第 図
の構成図、第2図は他の実施例に係るファイバ形光増幅
器の構成図、第3図は従来のファイバ形光増幅器の構成
図である。 1・・・希土類ドープ光ファイバ、2・・・励起光源、
3a・・・第1の光カプラ、3b・・・第2の光カプラ
、4・・・励起光源駆動回路、10・監視手段。 第 図
Claims (1)
- 光の増幅媒質である光ファイバと、この光ファイバの信
号光を励起させるための励起光源とを備えたファイバ形
光増幅器において、上記光ファイバの一方端に接続され
た第1の光カプラと、上記光ファイバの他方端に接続さ
れた第2の光カプラと、上記第1の光カプラおよび上記
第2の光カプラからの出力を合成しかつ所定レベルと比
較して誤差信号を出力する監視手段と、この監視手段か
ら得られる誤差信号に基づいて上記励起光源の励起光の
レベルを制御し、上記光ファイバのいずれの端から入力
された信号光に対しても、上記光ファイバで増幅され出
力される信号光のレベルが一定値になるように増幅の利
得制御を行う励起光源駆動回路とを備えたことを特徴と
するファイバ形光増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015383A JPH03219686A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | ファイバ形光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015383A JPH03219686A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | ファイバ形光増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03219686A true JPH03219686A (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=11887230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015383A Pending JPH03219686A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | ファイバ形光増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03219686A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06302890A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Nec Corp | 光増幅装置 |
JPH06310792A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-04 | Nec Corp | 光増幅器 |
JPH0715055A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-17 | Nec Corp | 光信号直接増幅器 |
DE19532485A1 (de) * | 1995-09-02 | 1997-03-06 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung mit optischem Faserverstärker |
FR2830376A1 (fr) * | 2001-10-01 | 2003-04-04 | Teem Photonics | Amplificateur optique hybride et matrice de tels amplificateurs |
US8557061B2 (en) | 2005-11-02 | 2013-10-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Spring steel with excellent resistance to hydrogen embrittlement and steel wire and spring obtained from the steel |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2015383A patent/JPH03219686A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2003030314A3 (fr) * | 2001-10-01 | 2003-11-27 | Teem Photonics | Amplificateur optique hybride comportant un filtre de pompe integre et matrice de tels amplificateurs |
US8557061B2 (en) | 2005-11-02 | 2013-10-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Spring steel with excellent resistance to hydrogen embrittlement and steel wire and spring obtained from the steel |
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