JPH04343490A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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- JPH04343490A JPH04343490A JP14418991A JP14418991A JPH04343490A JP H04343490 A JPH04343490 A JP H04343490A JP 14418991 A JP14418991 A JP 14418991A JP 14418991 A JP14418991 A JP 14418991A JP H04343490 A JPH04343490 A JP H04343490A
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- Pending
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 31
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、励起光と信号光をそ
れぞれ平行光にし、この平行光を波長多重分波合波器で
合波光にし、この合波光を希土類添加光ファイバに結合
する光ファイバ増幅器についてのものである。
れぞれ平行光にし、この平行光を波長多重分波合波器で
合波光にし、この合波光を希土類添加光ファイバに結合
する光ファイバ増幅器についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ増幅器は、希土類添加光ファ
イバに特定の波長の励起光を入射することによって励起
状態にし、増幅波長帯域の信号光を通過させて信号光を
増幅する。光ファイバ増幅器の増幅利得は励起光強度で
決まるので、増幅利得を高くするには、多くの励起光を
希土類添加光ファイバに結合させる必要がある。また、
信号光出力が高いほど増幅後の出力は高くなる。したが
って、多くの信号光を希土類添加光ファイバに結合させ
る必要がある。
イバに特定の波長の励起光を入射することによって励起
状態にし、増幅波長帯域の信号光を通過させて信号光を
増幅する。光ファイバ増幅器の増幅利得は励起光強度で
決まるので、増幅利得を高くするには、多くの励起光を
希土類添加光ファイバに結合させる必要がある。また、
信号光出力が高いほど増幅後の出力は高くなる。したが
って、多くの信号光を希土類添加光ファイバに結合させ
る必要がある。
【０００３】次に、従来技術による光ファイバ増幅器の
構成を図２により説明する。図２の６は波長λａの励起
光を出射する発光モジュール、７は波長λｂの信号光を
出射する発光モジュール、８はファイバ型波長多重分波
合波器、９は希土類添加光ファイバである。図２では、
発光モジュール６の出力と光ファイバ７の出力をファイ
バ型波長多重分波合波器８に接続して合波し、ファイバ
型波長多重分波合波器８の出力端に希土類添加光ファイ
バ９を接続して光ファイバ増幅器を構成する。
構成を図２により説明する。図２の６は波長λａの励起
光を出射する発光モジュール、７は波長λｂの信号光を
出射する発光モジュール、８はファイバ型波長多重分波
合波器、９は希土類添加光ファイバである。図２では、
発光モジュール６の出力と光ファイバ７の出力をファイ
バ型波長多重分波合波器８に接続して合波し、ファイバ
型波長多重分波合波器８の出力端に希土類添加光ファイ
バ９を接続して光ファイバ増幅器を構成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発光モジュール６内の
半導体レーザからの励起光は、希土類添加光ファイバ９
に入射するまでの間に発光モジュール６内の光学系と、
ファイバ型波長多重分波合波器８を通過する。発光モジ
ュール６内の光学系で約３ｄＢの結合損失があり、ファ
イバ型波長多重分波合波器８で約１ｄＢの通過損失があ
るので、励起光の希土類添加光ファイバ９への結合損失
は、約４ｄＢになる。
半導体レーザからの励起光は、希土類添加光ファイバ９
に入射するまでの間に発光モジュール６内の光学系と、
ファイバ型波長多重分波合波器８を通過する。発光モジ
ュール６内の光学系で約３ｄＢの結合損失があり、ファ
イバ型波長多重分波合波器８で約１ｄＢの通過損失があ
るので、励起光の希土類添加光ファイバ９への結合損失
は、約４ｄＢになる。
【０００５】同様に、発光モジュール７内の半導体レー
ザからの信号光は、希土類添加光ファイバ９に入射する
までの間に発光モジュール７内の光学系と、光アイソレ
ータとファイバ型波長多重分波合波器８を通過する。発
光モジュール７内の光学系で約３ｄＢの結合損失があり
、光アイソレータで約１ｄＢの通過損失があり、ファイ
バ型波長多重分波合波器８で約１ｄＢの通過損失がある
ので、励起光の希土類添加光ファイバ９への結合損失は
、約５ｄＢになる。
ザからの信号光は、希土類添加光ファイバ９に入射する
までの間に発光モジュール７内の光学系と、光アイソレ
ータとファイバ型波長多重分波合波器８を通過する。発
光モジュール７内の光学系で約３ｄＢの結合損失があり
、光アイソレータで約１ｄＢの通過損失があり、ファイ
バ型波長多重分波合波器８で約１ｄＢの通過損失がある
ので、励起光の希土類添加光ファイバ９への結合損失は
、約５ｄＢになる。
【０００６】ファイバ型波長多重分波合波器８は分岐比
に波長依存性があるので、限定された波長範囲以外の励
起光は、ファイバ型波長多重分波合波器８を通過する際
の通過損失が増大する。限定された波長範囲とは、例え
ば、約２０ｎｍの狭い範囲である。光ファイバ増幅器が
発振し、増幅波長帯域である波長λｂ付近の過大な戻り
光が発生すると、ファイバ型波長多重分波合波器８は、
その１０％程度を発光モジュール６側に送るので、発光
モジュール６内の半導体レーザを破損させることがある
。
に波長依存性があるので、限定された波長範囲以外の励
起光は、ファイバ型波長多重分波合波器８を通過する際
の通過損失が増大する。限定された波長範囲とは、例え
ば、約２０ｎｍの狭い範囲である。光ファイバ増幅器が
発振し、増幅波長帯域である波長λｂ付近の過大な戻り
光が発生すると、ファイバ型波長多重分波合波器８は、
その１０％程度を発光モジュール６側に送るので、発光
モジュール６内の半導体レーザを破損させることがある
。
【０００７】この発明は、減衰の少ない励起光を希土類
添加光ファイバに結合させることにより増幅利得が大き
く、かつ増幅波長帯域付近の過大な戻り光が発生しても
、励起光を発生する半導体レーザには戻り光のごく一部
しか到達せず、半導体レーザを破損することがない光フ
ァイバ増幅器の提供を目的とする。
添加光ファイバに結合させることにより増幅利得が大き
く、かつ増幅波長帯域付近の過大な戻り光が発生しても
、励起光を発生する半導体レーザには戻り光のごく一部
しか到達せず、半導体レーザを破損することがない光フ
ァイバ増幅器の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、この発明では、波長λａの半導体レーザ１の励起光を
平行光１１にし、波長λｂの半導体レーザ２の信号光を
平行光１２にして光アイソレータ１０を通過させ、平行
光１１と光アイソレータ１０を通過した平行光１２を波
長多重分波合波器３で同じ光軸上の合波光１３にし、合
波光１３を希土類添加光ファイバ４に結合する。
、この発明では、波長λａの半導体レーザ１の励起光を
平行光１１にし、波長λｂの半導体レーザ２の信号光を
平行光１２にして光アイソレータ１０を通過させ、平行
光１１と光アイソレータ１０を通過した平行光１２を波
長多重分波合波器３で同じ光軸上の合波光１３にし、合
波光１３を希土類添加光ファイバ４に結合する。
【０００９】
【作用】次に、この発明による光ファイバ増幅器の構成
を図１により説明する。図１の１と２は半導体レーザ、
３は波長多重分波合波器、４は希土類添加光ファイバ、
５Ａ〜５Ｃはレンズ、１０は光アイソレータである。光
アイソレータ１０にはアイソレーションが３０ｄＢ以上
のものを使用する。
を図１により説明する。図１の１と２は半導体レーザ、
３は波長多重分波合波器、４は希土類添加光ファイバ、
５Ａ〜５Ｃはレンズ、１０は光アイソレータである。光
アイソレータ１０にはアイソレーションが３０ｄＢ以上
のものを使用する。
【００１０】半導体レーザ１からの出射光は、レンズ５
Ａで平行光１１にされ、波長λａの励起光になる。半導
体レーザ２からの出射光は、レンズ５Ｂで平行光１２に
され、戻り光防止用の光アイソレータ１０を通過して波
長λｂの信号光になる。平行光１１と平行光１２は、誘
電体多層膜から構成される波長多重分波合波器３で同じ
光軸上の合波光１３にされる。誘電体多層膜は、波長λ
ａの平行光１１を透過し、波長λｂの平行光１２を反射
するものを用いる。なお、発振を防止するため、それぞ
れの光ファイバ端面に、斜め研磨・無反射コートなどの
反射率を抑える加工を施す。
Ａで平行光１１にされ、波長λａの励起光になる。半導
体レーザ２からの出射光は、レンズ５Ｂで平行光１２に
され、戻り光防止用の光アイソレータ１０を通過して波
長λｂの信号光になる。平行光１１と平行光１２は、誘
電体多層膜から構成される波長多重分波合波器３で同じ
光軸上の合波光１３にされる。誘電体多層膜は、波長λ
ａの平行光１１を透過し、波長λｂの平行光１２を反射
するものを用いる。なお、発振を防止するため、それぞ
れの光ファイバ端面に、斜め研磨・無反射コートなどの
反射率を抑える加工を施す。
【０００１１】図１の半導体レーザ１の出力光が希土類
添加光ファイバ４に結合するときの結合損失は約３ｄＢ
であり、図２に対して約１ｄＢ減らすことができる。同
様に、半導体レーザ２の出力光が希土類添加光ファイバ
４に結合するときの結合損失は約４ｄＢであり、図２に
対して約１ｄＢ減らすことができる。
添加光ファイバ４に結合するときの結合損失は約３ｄＢ
であり、図２に対して約１ｄＢ減らすことができる。同
様に、半導体レーザ２の出力光が希土類添加光ファイバ
４に結合するときの結合損失は約４ｄＢであり、図２に
対して約１ｄＢ減らすことができる。
【０００１２】波長多重分波合波器３には、例えば、平
行光１１の透過域が約４０ｎｍの波長範囲で９５％以上
あり、平行光１２を反射する阻止域が約４０ｎｍの波長
範囲で３０ｄＢ以上の損失をもつものを使用する。これ
により、励起光として使用できる波長範囲が従来技術の
２０ｎｍに対して約２倍と大きく改善されるとともに、
励起光と信号光を合波する機能と、希土類添加光ファイ
バ４からの戻り光から半導体レーザ１を保護する機能を
合わせもつことになる。
行光１１の透過域が約４０ｎｍの波長範囲で９５％以上
あり、平行光１２を反射する阻止域が約４０ｎｍの波長
範囲で３０ｄＢ以上の損失をもつものを使用する。これ
により、励起光として使用できる波長範囲が従来技術の
２０ｎｍに対して約２倍と大きく改善されるとともに、
励起光と信号光を合波する機能と、希土類添加光ファイ
バ４からの戻り光から半導体レーザ１を保護する機能を
合わせもつことになる。
【０００１３】図１の半導体レーザ１と半導体レーザ２
の位置関係を置き換え、波長多重分波合波器３の透過域
と反射域の波長特性を反転させても同じように光ファイ
バ増幅器を構成することができる。図１の半導体レーザ
１の波長λａを１．４８μｍ帯、信号光の波長λｂを１
．５５μｍ帯、希土類添加光ファイバ４をエルビウム添
加光ファイバとすることにより１．５５μｍ帯の高性能
光ファイバ増幅器を得ることができる。
の位置関係を置き換え、波長多重分波合波器３の透過域
と反射域の波長特性を反転させても同じように光ファイ
バ増幅器を構成することができる。図１の半導体レーザ
１の波長λａを１．４８μｍ帯、信号光の波長λｂを１
．５５μｍ帯、希土類添加光ファイバ４をエルビウム添
加光ファイバとすることにより１．５５μｍ帯の高性能
光ファイバ増幅器を得ることができる。
【０００１４】
【発明の効果】この発明によれば、励起光と信号光をそ
れぞれ平行光にし、この平行光を波長多重分波合波器で
合波光にし、この合波光を希土類添加光ファイバに結合
するので、次のような効果がある。
れぞれ平行光にし、この平行光を波長多重分波合波器で
合波光にし、この合波光を希土類添加光ファイバに結合
するので、次のような効果がある。
【０００１５】第１に、半導体レーザ１の励起光が波長
多重分波合波器３から希土類添加光ファイバ４に直接結
合することにより、図２のファイバ型波長多重分波合波
器８をシステムから取り除くことができ、励起光と信号
光を高効率で希土類添加光ファイバ４に結合することが
できるので、増幅利得の大きい光ファイバ増幅器を得る
ことができる。
多重分波合波器３から希土類添加光ファイバ４に直接結
合することにより、図２のファイバ型波長多重分波合波
器８をシステムから取り除くことができ、励起光と信号
光を高効率で希土類添加光ファイバ４に結合することが
できるので、増幅利得の大きい光ファイバ増幅器を得る
ことができる。
【０００１６】第２は、誘電体多層膜から構成される波
長多重分波合波器３を使用する。この波長多重分波合波
器３の特長は、励起光と信号光を合波する機能と、戻り
光から半導体レーザを保護する機能を合わせ持つことで
ある。光ファイバ増幅器が発振し、増幅波長帯域である
波長λｂ付近の過大な戻り光が発生しても、半導体レー
ザ１には、戻り光の ０．１％以下しか到達せず、半導
体レーザ１を破損することはない。また、光アイソレー
タ１０をいれたので、半導体レーザ２には、戻り光の０
．１ ％以下しか到達せず、半導体レーザ２を破損する
ことはない。
長多重分波合波器３を使用する。この波長多重分波合波
器３の特長は、励起光と信号光を合波する機能と、戻り
光から半導体レーザを保護する機能を合わせ持つことで
ある。光ファイバ増幅器が発振し、増幅波長帯域である
波長λｂ付近の過大な戻り光が発生しても、半導体レー
ザ１には、戻り光の ０．１％以下しか到達せず、半導
体レーザ１を破損することはない。また、光アイソレー
タ１０をいれたので、半導体レーザ２には、戻り光の０
．１ ％以下しか到達せず、半導体レーザ２を破損する
ことはない。
【図１】この発明による光ファイバ増幅器の構成図であ
る。
る。
【図２】従来技術による光ファイバ増幅器の構成図であ
る。
る。
１ 半導体レーザ
２ 半導体レーザ
３ 波長多重分波合波器
４ 希土類添加光ファイバ
５Ａ レンズ
５Ｂ レンズ
５Ｃ レンズ
６ 発光モジュール
７ 発光モジュール
８ ファイバ型波長多重分波合波器
９ 希土類添加光ファイバ
１０ 光アイソレータ
１１ 平行光
１２ 平行光
１３ 合波光
Claims (1)
- 【請求項１】 波長λａの半導体レーザ（１） の励
起光を第１の平行光（１１）にし、波長λｂの半導体レ
ーザ（２） の信号光を第２の平行光（１２）にして光
アイソレータ（１０）を通過させ、第１の平行光（１１
）と光アイソレータ（１０）を通過した第２の平行光（
１２）を波長多重分波合波器（３） で同じ光軸上の合
波光（１３）にし、合波光（１３）を希土類添加光ファ
イバ（４） に結合することを特徴とする光ファイバ増
幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14418991A JPH04343490A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14418991A JPH04343490A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343490A true JPH04343490A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=15356277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14418991A Pending JPH04343490A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04343490A (ja) |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP14418991A patent/JPH04343490A/ja active Pending
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