JPH0495931A - 光ファイバ増幅装置 - Google Patents
光ファイバ増幅装置Info
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- JPH0495931A JPH0495931A JP2211161A JP21116190A JPH0495931A JP H0495931 A JPH0495931 A JP H0495931A JP 2211161 A JP2211161 A JP 2211161A JP 21116190 A JP21116190 A JP 21116190A JP H0495931 A JPH0495931 A JP H0495931A
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- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Semiconductor 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光ファイバ増幅装置に関し、特に、エルビウ
ムをドーピングした光ファイバを用いて、１．５３μｍ
もしくは１．５５μｍ帯の光を増幅する装置に関するも
のである。
ムをドーピングした光ファイバを用いて、１．５３μｍ
もしくは１．５５μｍ帯の光を増幅する装置に関するも
のである。
第３図は従来のエルビウム（以下、Ｅｒと略す）をドー
ピングした光ファイバを用いた１、５３μｍもしくは１
．５５μｍ帯の光ファイバ増幅装置を示す図であり、図
において、１０は４端子の光ファイバカップラ、１１は
励起用光源として用いられる０、９８μｍ帯の光を放射
する半導体レーザ、１２は該半導体レーザ１１より出射
されるレーザ光を該光ファイバカップラ１０に導入する
ための光学系Ａ、１３は該半導体レーザ１１より出射さ
れるレーザ光の強度を該光ファイバカップラ１０を通し
てモニタするためのホトダイオード、１４は該ホトダイ
オード１３を該光ファイバカップラ１０に光学的に結合
するための光学系Ｂ、１５は増幅するべき信号光（波長
１．５３もしくは１．５５μｍ帯）を伝達するための入
力用光ファイバ、１６は該入力用光ファイバ１５を光フ
ァイバカップラ１０に結合させるための光学系Ｃ１１７
はＥｒをドーピングした光ファイバ、１８はＥｒをドー
ピングした光ファイバ１７を光ファイバカン１ラ１０に
結合させるための光学系りである。
ピングした光ファイバを用いた１、５３μｍもしくは１
．５５μｍ帯の光ファイバ増幅装置を示す図であり、図
において、１０は４端子の光ファイバカップラ、１１は
励起用光源として用いられる０、９８μｍ帯の光を放射
する半導体レーザ、１２は該半導体レーザ１１より出射
されるレーザ光を該光ファイバカップラ１０に導入する
ための光学系Ａ、１３は該半導体レーザ１１より出射さ
れるレーザ光の強度を該光ファイバカップラ１０を通し
てモニタするためのホトダイオード、１４は該ホトダイ
オード１３を該光ファイバカップラ１０に光学的に結合
するための光学系Ｂ、１５は増幅するべき信号光（波長
１．５３もしくは１．５５μｍ帯）を伝達するための入
力用光ファイバ、１６は該入力用光ファイバ１５を光フ
ァイバカップラ１０に結合させるための光学系Ｃ１１７
はＥｒをドーピングした光ファイバ、１８はＥｒをドー
ピングした光ファイバ１７を光ファイバカン１ラ１０に
結合させるための光学系りである。
次に動作について説明する。
半導体レーザ１１より出射された０、９８μｍのレーザ
光は光学系ＡＩ２を通して光ファイバカップラ１０内に
導入され、その大部分は光学系Ｄ１８を通してＥｒドー
プ光ファイバ１７内に導入される。また、光学系Ｂ１４
を通してホトダイオード１３に導かれた０、９８μｍの
レーザ光は、半導体レーザ１１の光出力を制御するため
に使用される。増幅するべき信号光は入力用光ファイバ
１５を通して伝搬されてきており、光学系Ｃ１６を介し
て光ファイバカップラ１０内に導入され、更に光学系Ｄ
１Ｂを介してＥｒドープ光ファイバ１７内に導かれる。
光は光学系ＡＩ２を通して光ファイバカップラ１０内に
導入され、その大部分は光学系Ｄ１８を通してＥｒドー
プ光ファイバ１７内に導入される。また、光学系Ｂ１４
を通してホトダイオード１３に導かれた０、９８μｍの
レーザ光は、半導体レーザ１１の光出力を制御するため
に使用される。増幅するべき信号光は入力用光ファイバ
１５を通して伝搬されてきており、光学系Ｃ１６を介し
て光ファイバカップラ１０内に導入され、更に光学系Ｄ
１Ｂを介してＥｒドープ光ファイバ１７内に導かれる。
Ｅｒドープ光ファイバエフ内に入射された０、９８μｍ
帯のレーザ光はＥｒの最外殻電子の第１及び第２準位間
に反転分布を生じせしめる。そこに第１及び第２準位間
のエネルギー差に等しいエネルギーをもつ信号光（波長
１゜５３μｍもしくは１．５５μｍ帯）が入射すると誘
導放出が生じ、信号光が増幅される。
帯のレーザ光はＥｒの最外殻電子の第１及び第２準位間
に反転分布を生じせしめる。そこに第１及び第２準位間
のエネルギー差に等しいエネルギーをもつ信号光（波長
１゜５３μｍもしくは１．５５μｍ帯）が入射すると誘
導放出が生じ、信号光が増幅される。
［発明が解決しようとする課題］
従来の光ファイバ増幅装置は以上のように構成されてい
るので、光ファイバカップラ１０の他に各種構成要素を
光ファイバカップラ１０に結合するための光学系が４組
必要であり、組立調整作業が複雑であり、また、コスト
が高くつくなどの問題点があった。
るので、光ファイバカップラ１０の他に各種構成要素を
光ファイバカップラ１０に結合するための光学系が４組
必要であり、組立調整作業が複雑であり、また、コスト
が高くつくなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、組立調整作業が容易であり、また、低いコス
トで製造できる光ファイバ増幅装置を得ることを目的と
する。
たもので、組立調整作業が容易であり、また、低いコス
トで製造できる光ファイバ増幅装置を得ることを目的と
する。
〔課題を解決するための手段］
この発明に係る光ファイバ増幅装置は、０． ９８μｍ
帯もしくは１．４８μｍ帯の光を放射する半導体レーザ
チップの共振器端面に１．５３μｍ帯もしくは１．５５
μｍ帯の光に対しては、反射率が低く、かつ、０．９８
μｍ帯もしくは１．４８μｍ帯の光に対してはレーザ発
振しうるに充分な反射率を有するようにコーティングを
施し、該半導体レーザチップの活性領域にエルビウムを
ドーピングした光ファイバを光学的に結合したものであ
る。
帯もしくは１．４８μｍ帯の光を放射する半導体レーザ
チップの共振器端面に１．５３μｍ帯もしくは１．５５
μｍ帯の光に対しては、反射率が低く、かつ、０．９８
μｍ帯もしくは１．４８μｍ帯の光に対してはレーザ発
振しうるに充分な反射率を有するようにコーティングを
施し、該半導体レーザチップの活性領域にエルビウムを
ドーピングした光ファイバを光学的に結合したものであ
る。
この発明における１、５３μｍ帯もしくは１゜５５μｍ
帯の光に対しては反射率が低く、かつ、０．９８μｍ帯
もしくは１．４８μｍ帯の光に対してはレーザ発振しう
るに充分な反射率を有するように端面コーティングを施
された半導体レーザチップは、簡便な光学系によりエル
ビウムをドーピングした光ファイバと結合され、該光フ
ァイバ内に効率良く、エルビウムの励起光と信号光を入
力する。
帯の光に対しては反射率が低く、かつ、０．９８μｍ帯
もしくは１．４８μｍ帯の光に対してはレーザ発振しう
るに充分な反射率を有するように端面コーティングを施
された半導体レーザチップは、簡便な光学系によりエル
ビウムをドーピングした光ファイバと結合され、該光フ
ァイバ内に効率良く、エルビウムの励起光と信号光を入
力する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による光ファイバ増幅装置
を示す図であり、図において、１は０゜９８μｍ帯の光
を放射する半導体レーザチップ、２は該半導体レーザチ
ップ１の共振器端面に形成した、例えば、Ｓ ｉ Ｏｚ
、 Ａｊｌ！ｔ Ｏｓ、アモルファスシリコン等か
らなる端面コーテイング膜で、その膜厚は１．５３μｍ
帯もしくは１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が低く
、かつ、０．９８μｍ帯の光に対してはレーザ発振しう
るに充分な反射率を有する光路長に設定されている。ま
た、３は１．５３μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の信号
光が伝搬してくる入力用光ファイバ、４は該入力用光フ
ァイバ３を該半導体レーザチップ１の活性領域７に光学
的に結合するための入力用光学系、５はエルビウムをド
ーピングした光ファイバ、６は該エルビウムをドーピン
グした光ファイバ５を該半導体レーザチップ１の活性領
域７に光学的に結合するための出力用光学系である。
を示す図であり、図において、１は０゜９８μｍ帯の光
を放射する半導体レーザチップ、２は該半導体レーザチ
ップ１の共振器端面に形成した、例えば、Ｓ ｉ Ｏｚ
、 Ａｊｌ！ｔ Ｏｓ、アモルファスシリコン等か
らなる端面コーテイング膜で、その膜厚は１．５３μｍ
帯もしくは１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が低く
、かつ、０．９８μｍ帯の光に対してはレーザ発振しう
るに充分な反射率を有する光路長に設定されている。ま
た、３は１．５３μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の信号
光が伝搬してくる入力用光ファイバ、４は該入力用光フ
ァイバ３を該半導体レーザチップ１の活性領域７に光学
的に結合するための入力用光学系、５はエルビウムをド
ーピングした光ファイバ、６は該エルビウムをドーピン
グした光ファイバ５を該半導体レーザチップ１の活性領
域７に光学的に結合するための出力用光学系である。
次に動作について説明する。
入力用光ファイバ３を通って伝搬してきた１゜５３μｍ
帯もしくは１．５５μｍ帯の信号光は入力用光学系４に
より集光されて端面コーテイング膜２の施された０、９
８μｍ帯半導体レーザチップｌの活性領域７内に入射さ
れる。ここで、端面コーテイング膜２は１．５３μｍ帯
もしくは１゜５５μｍ帯の光に対しては反射率が低くな
るように設定されており、また、０．９８μｍ帯半導体
レーザチップｌの活性領域７は１．５３μｍ帯もしくは
１．５５μｍ帯の光に対しては透明である。
帯もしくは１．５５μｍ帯の信号光は入力用光学系４に
より集光されて端面コーテイング膜２の施された０、９
８μｍ帯半導体レーザチップｌの活性領域７内に入射さ
れる。ここで、端面コーテイング膜２は１．５３μｍ帯
もしくは１゜５５μｍ帯の光に対しては反射率が低くな
るように設定されており、また、０．９８μｍ帯半導体
レーザチップｌの活性領域７は１．５３μｍ帯もしくは
１．５５μｍ帯の光に対しては透明である。
従って、信号光は大きな減衰を受けることなくレーザチ
ップ１を透過する。透過した信号光は出力用光学系６を
介してエルビウムをドーピングした光ファイバ５に入射
される。半導体レーザチップ１において発生した０、９
８μｍ帯のレーザ光は出力用光学系６を介してエルビウ
ムをドーピングした光ファイバ５内に入射される。０．
９８μｍ帯のレーザ光はエルビウムの最外殻電子の第１
及び第２準位間に反転分布を生じせしめる。信号光の１
．５３μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の光はエルビウム
の最外殻電子の第１及び第２準位間のエネルギー差に等
しいため、誘導放出によりエルビウムがドープされた光
ファイバ５内で増幅される。
ップ１を透過する。透過した信号光は出力用光学系６を
介してエルビウムをドーピングした光ファイバ５に入射
される。半導体レーザチップ１において発生した０、９
８μｍ帯のレーザ光は出力用光学系６を介してエルビウ
ムをドーピングした光ファイバ５内に入射される。０．
９８μｍ帯のレーザ光はエルビウムの最外殻電子の第１
及び第２準位間に反転分布を生じせしめる。信号光の１
．５３μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の光はエルビウム
の最外殻電子の第１及び第２準位間のエネルギー差に等
しいため、誘導放出によりエルビウムがドープされた光
ファイバ５内で増幅される。
このような本実施例によれば、０．９８μｍ帯の光を放
射する半導体レーザチップ１の共振器端面に、１．５３
μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が
低（、かつ、０．９８μｍ帯の光に対してはレーザ発振
しうるに充分な反射率を有するようにコーティング２を
施すようにしたので、半導体レーザチップ１の活性領域
７にエルビウムをドーピングした光ファイバを光学的に
結合するのみで簡単に光ファイバ増幅装置を形成でき、
組立調整作業が容易で、しかも装置を低コストで製造で
きる。
射する半導体レーザチップ１の共振器端面に、１．５３
μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が
低（、かつ、０．９８μｍ帯の光に対してはレーザ発振
しうるに充分な反射率を有するようにコーティング２を
施すようにしたので、半導体レーザチップ１の活性領域
７にエルビウムをドーピングした光ファイバを光学的に
結合するのみで簡単に光ファイバ増幅装置を形成でき、
組立調整作業が容易で、しかも装置を低コストで製造で
きる。
なお、上記実施例では、信号光の出力側の光ファイバに
のみエルビウムをドープした光ファイバ５を用いたもの
について示したが、これは本発明の他の実施例として第
２図に示すように、入力側の光ファイバにもエルビウム
をドープした光ファイバ５を用いるようにしてもよい。
のみエルビウムをドープした光ファイバ５を用いたもの
について示したが、これは本発明の他の実施例として第
２図に示すように、入力側の光ファイバにもエルビウム
をドープした光ファイバ５を用いるようにしてもよい。
このような構成では、半導体レーザチップ１の両側にエ
ルビウムがドープされた光ファイバ５を用いているので
、半導体レーザチップ１の両端面から発振された０、９
８μｍ帯の光はエルビウム励起光として有効に利用され
、半導体レーザチップ１の入力側、出力側の両方で信号
光の増幅を行うことができることとなる。
ルビウムがドープされた光ファイバ５を用いているので
、半導体レーザチップ１の両端面から発振された０、９
８μｍ帯の光はエルビウム励起光として有効に利用され
、半導体レーザチップ１の入力側、出力側の両方で信号
光の増幅を行うことができることとなる。
従って、このような構成においては、上記実施例と同様
に組立作業が容易で低コストの装置が得られるとともに
、さらに増幅率の向上も図ることができるという効果が
ある。
に組立作業が容易で低コストの装置が得られるとともに
、さらに増幅率の向上も図ることができるという効果が
ある。
なお、上記の実施例では０．９８μｍ帯の光をエルビウ
ムの励起光として用いた例について示したが、これは１
．４８μｍ帯の光であってもよく、この場合においても
上記実施例と同様の効果が得られる。
ムの励起光として用いた例について示したが、これは１
．４８μｍ帯の光であってもよく、この場合においても
上記実施例と同様の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば、０．９８μｍ帯もし
くは１．４８帯の光を放射する半導体レーザチップの共
振器端面に、１．５３μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の
光に対しては反射率が低く、かつ、０．９８μｍ帯もし
くは１．４８μｍ帯の光に対してはレーザ発振しうるに
充分な反射率を有するようにコーティングを施し、該半
導体レーザチップの活性領域にエルビウムをドーピング
した光ファイバを光学的に結合するように構成したので
、組立調整が容易で安価な装置が得られる効果がある。
くは１．４８帯の光を放射する半導体レーザチップの共
振器端面に、１．５３μｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の
光に対しては反射率が低く、かつ、０．９８μｍ帯もし
くは１．４８μｍ帯の光に対してはレーザ発振しうるに
充分な反射率を有するようにコーティングを施し、該半
導体レーザチップの活性領域にエルビウムをドーピング
した光ファイバを光学的に結合するように構成したので
、組立調整が容易で安価な装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による光ファイバ増幅装置
を示す図、第２図はこの発明の他の実施例による光ファ
イバ増幅装置を示す図、第３図は従来の光ファイバ増幅
装置を示す図である。 １は０．９８μｍ帯もしくは１．４８ｕｍ帯の光を放射
する半導体レーザチップ、２は１．５３μｍ帯もしくは
１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が低く、かつ、０
．９８μｍ帯もしくは１゜４８μｍ帯の光に対しては該
半導体レーザチップ１がレーザ発振しうるに充分な反射
率を有するように設定された端面コーテイング膜、７は
該半導体レーザチップの活性領域、５はエルビウムがド
ーピングされた光ファイバ。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
を示す図、第２図はこの発明の他の実施例による光ファ
イバ増幅装置を示す図、第３図は従来の光ファイバ増幅
装置を示す図である。 １は０．９８μｍ帯もしくは１．４８ｕｍ帯の光を放射
する半導体レーザチップ、２は１．５３μｍ帯もしくは
１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が低く、かつ、０
．９８μｍ帯もしくは１゜４８μｍ帯の光に対しては該
半導体レーザチップ１がレーザ発振しうるに充分な反射
率を有するように設定された端面コーテイング膜、７は
該半導体レーザチップの活性領域、５はエルビウムがド
ーピングされた光ファイバ。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）０．９８μｍ帯もしくは１．４８μｍ帯の光を放
射する半導体レーザチップの共振器端面に、１．５３μ
ｍ帯もしくは１．５５μｍ帯の光に対しては反射率が低
く、かつ、０．９８μｍ帯もしくは１．４８μｍ帯の光
に対してはレーザ発振しうるに充分な反射率を有するよ
うにコーティングを施し、 該半導体レーザチップの活性領域にエルビウムをドーピ
ングした光ファイバを光学的に結合したことを特徴とす
る光ファイバ増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2211161A JPH0495931A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光ファイバ増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2211161A JPH0495931A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光ファイバ増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495931A true JPH0495931A (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16601411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2211161A Pending JPH0495931A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光ファイバ増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0495931A (ja) |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2211161A patent/JPH0495931A/ja active Pending
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