JPH03284733A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH03284733A JPH03284733A JP8696690A JP8696690A JPH03284733A JP H03284733 A JPH03284733 A JP H03284733A JP 8696690 A JP8696690 A JP 8696690A JP 8696690 A JP8696690 A JP 8696690A JP H03284733 A JPH03284733 A JP H03284733A
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- Japan
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- waveguide
- light
- optical
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- signal light
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- Granted
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
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- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
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- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
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Landscapes
- Lasers (AREA)
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】
（産業上の利用範囲）
本発明は、光通信機器、特に、光伝送機器の分野におけ
る光増幅器に関するものである。
る光増幅器に関するものである。
（従来の技術）
単一モードの光ファイバのコア部分に増幅媒体である希
土類、例えば、Ｅｒをドープした光フアイバ増幅器が知
られている。これは、微弱光の増幅に適することから、
ＣＡＴＶの映像分配システムのような加入者系を始め、
海底光ケーブルのような長距離伝送システムにまで、そ
の用途とじて有望視されている。このような光増幅器に
おける光ファイバーに代えて、基板母材内に同様の増幅
媒体を含有した単純な導波路構造を形成した導波路型の
光増幅器も知られている。
土類、例えば、Ｅｒをドープした光フアイバ増幅器が知
られている。これは、微弱光の増幅に適することから、
ＣＡＴＶの映像分配システムのような加入者系を始め、
海底光ケーブルのような長距離伝送システムにまで、そ
の用途とじて有望視されている。このような光増幅器に
おける光ファイバーに代えて、基板母材内に同様の増幅
媒体を含有した単純な導波路構造を形成した導波路型の
光増幅器も知られている。
ｒｏ ｐｌｕｓ ＥＪ誌１９８９年４月号、第８１
頁には、光フアイバータイプと光導波路タイプの光増幅
器についての記載があり、この光増幅器は、第３図に示
すように、Ｅｒをドープした導波路１をガラスの基板母
材３に埋め込んだものである。導波路１に、信号光およ
びそれと波長の異なる励起光とを入射させ、導波路内を
合波、伝搬させることにより進行波形に増幅を行ない、
出射部において信号光を励起光と分波して取り出すもの
である。
頁には、光フアイバータイプと光導波路タイプの光増幅
器についての記載があり、この光増幅器は、第３図に示
すように、Ｅｒをドープした導波路１をガラスの基板母
材３に埋め込んだものである。導波路１に、信号光およ
びそれと波長の異なる励起光とを入射させ、導波路内を
合波、伝搬させることにより進行波形に増幅を行ない、
出射部において信号光を励起光と分波して取り出すもの
である。
このような導波路タイプの光増幅器においては、基板母
材内の導波路に、信号光と励起光とを同一の導波路端面
に入射させるため、励起光の集光位置の位置合わせを行
なわなければならないが、特に、導波路が単一モードの
導波路となる波長の場合には、コア径が小さいため、位
置合ゎせが困難であり、励起効率を高めることが難しく
、また、励起光源としてもレーザ光源に限られ、ＬＥＤ
等の安価な光源が利用できない問題点を有している。
材内の導波路に、信号光と励起光とを同一の導波路端面
に入射させるため、励起光の集光位置の位置合わせを行
なわなければならないが、特に、導波路が単一モードの
導波路となる波長の場合には、コア径が小さいため、位
置合ゎせが困難であり、励起効率を高めることが難しく
、また、励起光源としてもレーザ光源に限られ、ＬＥＤ
等の安価な光源が利用できない問題点を有している。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、光増幅器において励起光に対する位置合わせ
の条件を緩和して、レーザ光によらない励起光源の使用
も可能な光増幅器を提供することを目的とするものであ
る。
の条件を緩和して、レーザ光によらない励起光源の使用
も可能な光増幅器を提供することを目的とするものであ
る。
（課題を解決するための手段）
本発明は、光増幅器において、基板母材内に、第１の導
波路と、該第１の導波路を同軸状に取り巻く第２の導波
路を設け、前記第１の導波路と、前記第２の導波路のう
ち、少なくとも前記第１の導波路に光増幅媒体をドープ
したことを特徴とするものである。
波路と、該第１の導波路を同軸状に取り巻く第２の導波
路を設け、前記第１の導波路と、前記第２の導波路のう
ち、少なくとも前記第１の導波路に光増幅媒体をドープ
したことを特徴とするものである。
（作 用）
導波路型光増幅器において、信号光を伝搬する第１の導
波路の周囲に、該第１の導波路より屈折率の低い励起光
を伝搬する第２の導波路を設け、これをより低い屈折率
の基板母材内に設け、少なくとも第１の導波路に光増幅
媒体をドープしたことにより、励起光に対する入射断面
積を大きく取ることができるものである。
波路の周囲に、該第１の導波路より屈折率の低い励起光
を伝搬する第２の導波路を設け、これをより低い屈折率
の基板母材内に設け、少なくとも第１の導波路に光増幅
媒体をドープしたことにより、励起光に対する入射断面
積を大きく取ることができるものである。
（実施例）
第１図は、本発明の光増幅器の一実施例を説明するため
の断面図である。図中、１は信号光が伝搬する第１の導
波路、２は導波路１を同軸状に取り巻く励起光用の第２
の導波路、３はガラスの基板母材である。第１の導波路
１の屈折率をｎＬ、第２の導波路２の屈折率をｎ２、基
板母材３の屈折率をｎ３とすると、 ｎ、＞ｎ２＞ｎ。
の断面図である。図中、１は信号光が伝搬する第１の導
波路、２は導波路１を同軸状に取り巻く励起光用の第２
の導波路、３はガラスの基板母材である。第１の導波路
１の屈折率をｎＬ、第２の導波路２の屈折率をｎ２、基
板母材３の屈折率をｎ３とすると、 ｎ、＞ｎ２＞ｎ。
の関係を満足するように各材料を選ぶ。
第１の導波路１には、光増幅媒体としてＥｒがドープさ
れており、第２の導波路に励起光が伝搬してくると、第
１の導波路の周辺に励起光源を配したことと同様な状況
となり、励起光源がインコヒーレントな光源の場合、導
波路１中のＥｒ原子を励起し、信号光の増幅効果を促す
ことになる。
れており、第２の導波路に励起光が伝搬してくると、第
１の導波路の周辺に励起光源を配したことと同様な状況
となり、励起光源がインコヒーレントな光源の場合、導
波路１中のＥｒ原子を励起し、信号光の増幅効果を促す
ことになる。
光増幅媒体として、希土類のＥｒを用いた場合、信号光
の波長が１．５５μｍに対して、励起光の波長は０．９
８μｍの場合がもっとも効率がよく、１．４８μｍの波
長の励起光を用いた場合がこれに次ぐ。
の波長が１．５５μｍに対して、励起光の波長は０．９
８μｍの場合がもっとも効率がよく、１．４８μｍの波
長の励起光を用いた場合がこれに次ぐ。
光増幅媒体としては、Ｅｒの他、例えば、Ｎｄ、Ｙｂ等
の希土類元素を用いることができる。
の希土類元素を用いることができる。
第２図は、第１図の励起光用導波路２の部分に、屈折率
分布が連続的に変化する、いわゆる、グレーテッドイン
デックスの導波路２ａを用いた光増幅器の実施例の断面
図である。第１図の実施例に比較して、励起光は導波路
２ａの集束効果により、導波路１の増幅媒体の励起効率
が向上する。
分布が連続的に変化する、いわゆる、グレーテッドイン
デックスの導波路２ａを用いた光増幅器の実施例の断面
図である。第１図の実施例に比較して、励起光は導波路
２ａの集束効果により、導波路１の増幅媒体の励起効率
が向上する。
第４図は、第１図、第２図で説明した光増幅器を用いた
増幅装置の概略構成図である。図中、１は第１の光導波
路、２は第２の光導波路、３はガラスの基板母材、４は
信号光の入力側の光ファイバー、５は集光レンズ、６は
合波器、７は励起光のためのＬＥＤ、８は分波器、９は
出力側の光ファイバーである。信号光は、光ファイバー
４より集光レンズ５を通って合波器６から第１の導波路
１に入射される。励起光はＬＥＤ光源７より集光レンズ
５、合波器６を経て励起用導波路である第２の導波路２
に入射され、導波路中の光増幅媒体を励起し、信号光を
増幅させる。この際、励起光が第１の導波路にも入るこ
とを妨げるものではない。むしろ、第１の導波路にも入
るようにする方が構成が簡単になるばかりでなく、増幅
率の向上の面からも望ましいことである。励起用光源は
、図に示すように、出射側にもＬＥＤ光源１０を設け、
第２の光導波路に両側から入射させるようにしてもよい
。増幅された信号光は、分波器８、集光レンズ５を通っ
て出力側の光ファイバー９に導入される。
増幅装置の概略構成図である。図中、１は第１の光導波
路、２は第２の光導波路、３はガラスの基板母材、４は
信号光の入力側の光ファイバー、５は集光レンズ、６は
合波器、７は励起光のためのＬＥＤ、８は分波器、９は
出力側の光ファイバーである。信号光は、光ファイバー
４より集光レンズ５を通って合波器６から第１の導波路
１に入射される。励起光はＬＥＤ光源７より集光レンズ
５、合波器６を経て励起用導波路である第２の導波路２
に入射され、導波路中の光増幅媒体を励起し、信号光を
増幅させる。この際、励起光が第１の導波路にも入るこ
とを妨げるものではない。むしろ、第１の導波路にも入
るようにする方が構成が簡単になるばかりでなく、増幅
率の向上の面からも望ましいことである。励起用光源は
、図に示すように、出射側にもＬＥＤ光源１０を設け、
第２の光導波路に両側から入射させるようにしてもよい
。増幅された信号光は、分波器８、集光レンズ５を通っ
て出力側の光ファイバー９に導入される。
なお、以上の説明では、光増幅媒体を信号光を伝搬する
第１の導波路にドープしたが、励起用光を伝搬する第２
の導波路にも光増幅媒体をドープし、活性化させるよう
にしてもよい。この場合は、第２の導波路に漏洩した信
号光の電磁界も増幅作用を受けるので、全体として増幅
率が向上する。
第１の導波路にドープしたが、励起用光を伝搬する第２
の導波路にも光増幅媒体をドープし、活性化させるよう
にしてもよい。この場合は、第２の導波路に漏洩した信
号光の電磁界も増幅作用を受けるので、全体として増幅
率が向上する。
また、励起光は、第２の導波路にのみ入射させたが、同
時に第１の導波路にも入射させることを妨げるものでは
ない。
時に第１の導波路にも入射させることを妨げるものでは
ない。
このように構成した光増幅器では、第１図、第２図に示
すように、導波路部分２の径は大きくなるため、ここで
は多モード導波系となるため、励起光源はＬＤのみなら
ず、ＬＥＤを使用しても結合効率を高くすることができ
る。
すように、導波路部分２の径は大きくなるため、ここで
は多モード導波系となるため、励起光源はＬＤのみなら
ず、ＬＥＤを使用しても結合効率を高くすることができ
る。
基板母材は、ガラスに限らず、ニオブ酸リチウム等、光
ＩＣに用いられる一般の材料を用いることができる。
ＩＣに用いられる一般の材料を用いることができる。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、基板
母材中の信号光が通る第１の導波路の外周部に第２の励
起光用の導波路を設け、断面積の大きい第２の導波路に
励起光を入射させるようにしたので、励起光の位置調整
が容易であるばかりでなく、励起光源として安価なＬＥ
Ｄの使用もでき、経済的な光フアイバー増幅器を得るこ
とができる効果がある。
母材中の信号光が通る第１の導波路の外周部に第２の励
起光用の導波路を設け、断面積の大きい第２の導波路に
励起光を入射させるようにしたので、励起光の位置調整
が容易であるばかりでなく、励起光源として安価なＬＥ
Ｄの使用もでき、経済的な光フアイバー増幅器を得るこ
とができる効果がある。
第１図、第２図は、本発明の光増幅器の異なる実施例の
断面図、第３図は、従来の光増幅器の断面図、第４図は
、光増幅装置の全体構成の概略図である。 １・・・第１の導波路、２・・・第２の導波路、３・・
・基板母材。
断面図、第３図は、従来の光増幅器の断面図、第４図は
、光増幅装置の全体構成の概略図である。 １・・・第１の導波路、２・・・第２の導波路、３・・
・基板母材。
Claims (1)
- 基板母材内に、第１の導波路と、該第１の導波路を同軸
状に取り巻く第２の導波路を設け、前記第１の導波路と
、前記第２の導波路のうち、少なくとも前記第１の導波
路に光増幅媒体をドープしたことを特徴とする光増幅器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8696690A JP2830344B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8696690A JP2830344B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284733A true JPH03284733A (ja) | 1991-12-16 |
| JP2830344B2 JP2830344B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=13901615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8696690A Expired - Fee Related JP2830344B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830344B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6420040B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-07-16 | The Valspar Corporation | Coating composition for metal substrates |
| US6461688B1 (en) | 1999-04-29 | 2002-10-08 | The Valspar Corporation | Coating composition for metal substrates |
| WO2012109400A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Soreq Nuclear Research Center | High power planar lasing waveguide |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8696690A patent/JP2830344B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6461688B1 (en) | 1999-04-29 | 2002-10-08 | The Valspar Corporation | Coating composition for metal substrates |
| US6420040B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-07-16 | The Valspar Corporation | Coating composition for metal substrates |
| WO2012109400A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Soreq Nuclear Research Center | High power planar lasing waveguide |
| US9343864B2 (en) | 2011-02-10 | 2016-05-17 | Soreq Nuclear Research Center | High power planar lasing waveguide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2830344B2 (ja) | 1998-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |