JPH05107071A - Light-pumped waveguide type loop laser - Google Patents

Light-pumped waveguide type loop laser

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JPH05107071A
JPH05107071A JP27121291A JP27121291A JPH05107071A JP H05107071 A JPH05107071 A JP H05107071A JP 27121291 A JP27121291 A JP 27121291A JP 27121291 A JP27121291 A JP 27121291A JP H05107071 A JPH05107071 A JP H05107071A
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waveguide
type optical
laser
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正隆 中沢
Yasuro Kimura
康郎 木村
Katsuyuki Imoto
克之 井本
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a newly invented light-pumped waveguide type loop laser which has a signal processing circuit of signal other than pumping light source, formed by a monolithic constitution of a waveguide structure. CONSTITUTION:A loop of a loop resonance device is constituted by to straight line pats L1 and L2, and two semi-circular parts, and one L1 of the straight line parts is made to constitute a directionally coupled light wave separation part 8 to combine selectively pumping light of wave length lambdap from a pumping light source 11. The other straight line part L2 constitutes a directionally coupled light wave separation part 9 to bring out laser beam of wave length lambdas oscillated in the loop selectively to outside the loop. Open ends 101 and 102 of another end of the two light wave separation parts are tapered and made to be lean to end point thereof. An auxiliary waveguide of which dispersion characteristic of directionally coupled light wave separation is different, is also provided for suppression of unnecessary beam other than that of wave length lambdas.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、希土類元素を添加した
導波路型ループ共振器に波長λp の励起光を結合し、ル
ープ共振器で発振した波長λs の光信号を取り出して出
力するようにした光励起導波路型ループレーザに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is designed to couple pumping light of wavelength .lambda.p to a waveguide type loop resonator to which a rare earth element is added and extract and output an optical signal of wavelength .lambda.s oscillated by the loop resonator. The present invention relates to an optically pumped waveguide type loop laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光ファイバのコアに希土類元
素を添加して光ファイバ増幅器や光ファイバレーザを実
現させる研究が活発化し、高利得増幅器や低しきい値レ
ーザが実現されるようになってきた。それに伴い、希土
類元素を添加した光ファイバでリング共振器を作り、そ
のリング共振器に波長λp の励起光を光分波器により結
合し、上記リング共振器で発振した波長λs の光信号を
分波器を通して、リング共振器外に取り出すようにした
リングレーザの研究も行われるようになってきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, active research has been carried out to realize optical fiber amplifiers and optical fiber lasers by adding rare earth elements to the core of optical fibers, and high gain amplifiers and low threshold lasers have been realized. Came. Along with this, a ring resonator is made of an optical fiber doped with a rare earth element, pumping light of wavelength λp is coupled to the ring resonator by an optical demultiplexer, and the optical signal of wavelength λs oscillated by the ring resonator is split. Research has also been conducted on ring lasers that are taken out of the ring resonator through a wave resonator.

【0003】図4はその従来例を示したものである。即
ち、Erを添加したパンダ型光ファイバaとErを添加
しないパンダ型光ファイバbでリング共振器を作り、そ
の共振器の途中にダイクロイックミラーc,バンドパス
フィルタd,カプラe,及びアイソレータfを挿入した
構成のものである。
FIG. 4 shows a conventional example. That is, a ring resonator is made up of a panda optical fiber a containing Er and a panda optical fiber b not containing Er, and a dichroic mirror c, a bandpass filter d, a coupler e, and an isolator f are provided in the middle of the resonator. It has the inserted structure.

【0004】ここで、ダイクロイックミラーcは、波長
λp の励起光についてはほぼ 100%反射し、波長λs の
発振光については95%の高い透過率で透過する特性を持
っている。従って、波長λp (=1.48μm )の励起光は
このダイクロイックミラーcを通してEr添加光ファイ
バa内に励振される。この励起光の励振によって発振し
た波長λs (=1.5 μm 帯)の光信号は、バンドパスフ
ィルタd及びカプラeを通して出力側へ取り出される
(K.Iwatsuki,et al.,:“Wavelength-Tunable Single-
Frequency And Single-Polarisation Er-DopedFibre Ri
ng-Laser With 1.4KHz Linewidth ”,Electronics Let
ters 22nd November 1990,Vol.26,No.24,PP.2033-203
5,1.4KHzのライン幅を持った波長可変単一周波波及び
単一偏波Er添加ファイバリングレーザ,エレクトロニ
クスレターズ)。
Here, the dichroic mirror c has a characteristic that the excitation light of the wavelength λp is reflected almost 100% and the oscillation light of the wavelength λs is transmitted with a high transmittance of 95%. Therefore, the pumping light of wavelength .lambda.p (= 1.48 .mu.m) is excited into the Er-doped optical fiber a through this dichroic mirror c. The optical signal of wavelength λs (= 1.5 μm band) oscillated by the excitation of the excitation light is taken out to the output side through the bandpass filter d and the coupler e (K. Iwatsuki, et al .: “Wavelength-Tunable Single-
Frequency And Single-Polarisation Er-Doped Fiber Ri
ng-Laser With 1.4KHz Linewidth ”, Electronics Let
ters 22nd November 1990, Vol.26, No.24, PP.2033-203
Wavelength tunable single frequency wave and single polarization Er-doped fiber ring laser with a line width of 5, 1.4 KHz, Electronics Letters).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ型リングレーザは、Er添加パンダ型光ファ
イバa,パンダ型光ファイバb,カプラe,ダイクロイ
ックミラーc,バンドパスフィルタd,アイソレータ
f,及び励起光源からなっており、部品点数が非常に多
いこと、個々の部品同志を接続する際の接続損失が生じ
ること、及びそれらの接続部でのオフセットあるいは屈
折率不整合によって反射光が生じるためにアイソレータ
を挿入しなければならないこと、それぞれの部品を接続
するのに多大の調整,組立,及び加工時間を要しコスト
高になることを、更にはデバイス構成が複数で且つ大型
化している、といった課題が残されている。
However, in the conventional optical fiber type ring laser, the Er-doped panda optical fiber a, the panda optical fiber b, the coupler e, the dichroic mirror c, the bandpass filter d, the isolator f, and the It consists of a pumping light source and has a very large number of parts, splice loss when connecting individual parts, and reflected light due to offset or refractive index mismatch at those connections. It is necessary to insert an isolator, it takes a lot of adjustment, assembling, and processing time to connect the respective parts, and the cost is high. Furthermore, the device configuration is plural and the size is large. Challenges remain.

【0006】本発明の目的は、前記した従来技術の課題
を解消するために、励起光源以外の信号処理回路を導波
路構造でモノリシックに構成した新規な光励起導波路型
ループレーザを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a novel optically pumped waveguide type loop laser in which the signal processing circuits other than the pumping light source are monolithically constructed with a waveguide structure in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光励起導波路型ループレーザは、希土類元
素の添加されたコアをそれよりも屈折率の低い材質のク
ラッドで覆った埋め込み型導波路からなり、該コア部を
2つの直線部と2つの半円状部とを有するループを構成
するようにし、該2つの直線部の一方には励起光源から
の波長λp の励起光をループ内に選択的に結合するため
の方向性結合型光分波部を、他方の直線部にはループ内
で発振した波長λs のレーザ光をループ外に選択的に取
り出すための方向性結合型光分波部を設けた構成のもの
である(請求項1)。この場合、波長λp の励起光を選
択的にループ内に結合するための方向性結合型光分波部
の一端に、励起光源(例えば、半導体レーザ)を結合さ
せた構成とすることができる(請求項2)。
In order to achieve the above object, an optically pumped waveguide loop laser according to the present invention has an embedded core in which a rare earth element is added and which is covered with a clad made of a material having a refractive index lower than that of the core. Type waveguide, and the core portion is formed into a loop having two linear portions and two semi-circular portions, and one of the two linear portions is supplied with pumping light of wavelength λp from a pumping light source. A directional coupling type optical demultiplexing unit for selectively coupling into the loop, and a directional coupling type optical demultiplexing unit for extracting the laser light of wavelength λs oscillated in the loop out of the loop on the other straight line portion. The optical demultiplexing unit is provided (Claim 1). In this case, a pumping light source (for example, a semiconductor laser) may be coupled to one end of the directional coupling type optical demultiplexing unit for selectively coupling pumping light of wavelength λp into the loop ( Claim 2).

【0008】より好ましい形態として、ループ内で発振
した波長λs のレーザ光をプ外に選択的に取り出すため
の方向性結合型光分波部の出力側に、更に波長λs 以外
の不要光を抑圧するための方向性結合型光分波部を設け
る(請求項3)。また、上記2つの方向性結合型光分波
部は、上記ループ状部の2つの直線部に対しそれぞれ別
の直線状コアを平行に配置することで構成し、これらの
直線状コアの開放端をテーパ状に先細りに形成する(請
求項4)。
As a more preferable form, unnecessary light other than the wavelength λs is further suppressed on the output side of the directional coupling type optical demultiplexer for selectively extracting the laser light having the wavelength λs oscillated in the loop. A directional coupling type optical demultiplexing unit is provided for the purpose (claim 3). The two directional coupling type optical demultiplexing units are configured by disposing different linear cores in parallel with the two linear portions of the loop-shaped portion, and open ends of these linear cores. Is tapered to form a taper (claim 4).

【0009】上記2つの方向性結合型光分波部は上記ル
ープ状部の2つの直線部に対しそれぞれ別の直線状コア
を平行に配置して構成し、方向性結合型光分波部に対応
する領域においてこれらの直線状コアに沿って平行に分
散特性の異なる補助導波路を設ける(請求項5)。
The two directional coupling type optical demultiplexing sections are constructed by arranging different linear cores in parallel with the two linear sections of the loop-shaped section, respectively. Auxiliary waveguides having different dispersion characteristics are provided in parallel along these linear cores in the corresponding regions (claim 5).

【0010】[0010]

【作用】請求項1,2の構成において、ループ状導波路
内に積極的に2つの直線部L1とL2を設け、これらの
直線部で光信号を分波させることにより、狭帯域な帯域
通過型光フィルタ特性と低損失化が達成できる。前者の
狭帯域特性は、ループ状部の2つの直線部に対し直線状
コアを平行配置して方向性結合型光分波部を構成したと
き、等価的に良好な対称性が得られること、また、通過
域の損失の低減は、マスク描画した際、直線であるた
め、曲線部のときのような側面荒れが生じないことに起
因するものと考えられる。いずれにせよ、導波路構造で
モノリシックに構成できる。
In the structure of claims 1 and 2, two linear portions L1 and L2 are positively provided in the loop-shaped waveguide, and the optical signal is demultiplexed by these linear portions, so that a narrow band pass can be achieved. Type optical filter characteristics and low loss can be achieved. The narrow band characteristic of the former is that good symmetry can be equivalently obtained when a linear core is arranged in parallel with two linear portions of a loop-shaped portion to form a directional coupling type optical demultiplexer. Further, it is considered that the reduction of the loss in the pass band is caused by the fact that the side surface is not roughened unlike the case of the curved portion because it is a straight line when the mask is drawn. In any case, the waveguide structure can be configured monolithically.

【0011】波長λs 以外の不要光を抑圧するための方
向性結合型光分波部を設けた構成(請求項3)では、よ
り純度の高い波長λs の光信号を分離度良く取り出すこ
とが可能となる。また、2つの直線状コアの開放端をテ
ーパ状に先細りに形成した構成(請求項4)では、開放
端からの反射光が逆方向に伝搬してループ内に結合する
のを抑圧することができる。更に、直線状コアに沿って
平行に分散特性の異なる補助導波路を設けた構成(請求
項5)では、位相整合条件が成立した波長の光信号を選
択的に分波することができる。
In the configuration (Claim 3) in which the directional coupling type optical demultiplexing unit for suppressing unnecessary light other than the wavelength λs is provided (claim 3), it is possible to extract the optical signal of the wavelength λs having a higher purity with good separation. Becomes Further, in the structure in which the open ends of the two linear cores are tapered and tapered (claim 4), it is possible to suppress the reflected light from the open ends from propagating in the opposite directions and coupling into the loop. it can. Further, in the configuration in which the auxiliary waveguides having different dispersion characteristics are provided in parallel along the linear core (claim 5), the optical signal having the wavelength satisfying the phase matching condition can be selectively demultiplexed.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1に本発明の光励起導波路型ループレー
ザの実施例を示す。これは、結合系付きの励起用半導体
レーザ11から波長λp の励起光を導波路部3内に励起
することにより、矢印7方向へ波長λs で発振したレー
ザ光を出力させるように構成されている。以下に、図1
を詳細に説明する。
FIG. 1 shows an embodiment of the optically pumped waveguide type loop laser of the present invention. This is configured such that pumping light of wavelength λp is pumped into the waveguide section 3 from the pumping semiconductor laser 11 with a coupling system to output laser light oscillated at wavelength λs in the direction of arrow 7. .. Below,
Will be described in detail.

【0014】導波路12は基板1上に構成された埋め込
み構成の導波路である。基板1には、ガラス(例えば、
SiO2 ,あるいはSiO2 にGe,Ti,P,B,
F,Al,Zn,K,Na,Mg,Ta,Zr等のドー
パントを少なくとも1種類含んだもの),Si,GaA
s,InP等の半導体,LiNbO3 ,LiTaO3
どの強誘電体,サファイア,磁性体等が用いられる。こ
の基板1上に、先ず屈折率がnb の低屈折率層2を形成
する。この低屈折率層2には上記ガラス,強誘電体,サ
ファイア,半導体等を用いることができる。この低屈折
率層2の上に略矩形状(あるいは円形状,楕円形状など
でも良い)のコア31,32,33が形成されている。
これらのコア31,32,33の屈折率nw は、低屈折
率層2の屈折率nsよりも高い値に設定される。単一モ
ード伝送用導波路の場合、比屈折率差Δ(=(nw −n
s )/nw × 100%)は0.25〜 1.5%の範囲内から選ば
れる。
The waveguide 12 is a buried waveguide formed on the substrate 1. The substrate 1 has a glass (for example,
SiO 2 , or SiO 2 , with Ge, Ti, P, B,
F, Al, Zn, K, Na, Mg, Ta, Zr, etc. containing at least one dopant), Si, GaA
Semiconductors such as s and InP, ferroelectrics such as LiNbO 3 and LiTaO 3 , sapphire, and magnetic substances are used. First, a low refractive index layer 2 having a refractive index of nb is formed on the substrate 1. The glass, ferroelectric, sapphire, semiconductor or the like can be used for the low refractive index layer 2. Substantially rectangular (or circular, elliptical, etc.) cores 31, 32, 33 are formed on the low refractive index layer 2.
The refractive index nw of these cores 31, 32, 33 is set to a value higher than the refractive index ns of the low refractive index layer 2. In the case of a waveguide for single mode transmission, the relative refractive index difference Δ (= (nw −n
s) / nw × 100%) is selected from the range of 0.25 to 1.5%.

【0015】上記コアのうち、コア32にはEr,N
d,Yb,Sm,Ce,Ho,Tm等の希土類元素が少
なくとも1種類含まれている。コア31及び33には、
上記希土元素は含まれていても良いが、好ましくは含ま
れていない方が良い。即ち、コア31及び33に上記希
土類元素が含まれていると、励起光λp 及びレーザ光λ
s が減衰されてしまい、伝送効率の低下を招くからであ
る。
Of the above cores, the core 32 has Er, N
It contains at least one rare earth element such as d, Yb, Sm, Ce, Ho, Tm. In the cores 31 and 33,
The rare earth element may be contained, but preferably it is not contained. That is, when the cores 31 and 33 contain the rare earth element, the excitation light λp and the laser light λ
This is because s is attenuated and the transmission efficiency is reduced.

【0016】上記コア31〜33の材質には、前記ガラ
ス,強誘電体,半導体等を用いることができる。そし
て、上記コア31〜33の表面及び低屈折率層2の表面
は、屈折率がnc(nc <nw)のクラッド4で覆われてい
る。このクラッド4の材質も上記低屈折率層2と同様の
ものを用いることができる。
As the material of the cores 31 to 33, the glass, the ferroelectric substance, the semiconductor or the like can be used. The surfaces of the cores 31 to 33 and the surface of the low refractive index layer 2 are covered with a clad 4 having a refractive index of nc (nc <nw). As the material of the clad 4, the same material as that of the low refractive index layer 2 can be used.

【0017】コア32は2つの直線部L1及びL2と半
径Rの2つの半円状部とでループ状に構成されている。
コア31は直線導波路であり、コア32のループ状導波
路の直線部L1に対して間隔S1を保って平行に配置さ
れている。そして、長さLpの領域で波長λp の光信号
を選択的に結合するための方向性結合型光分波部8を構
成している。即ち、結合系付きの励起用半導体レーザ1
1からの波長λp の励起光はコア31内に入射し、矢印
51のごとく伝搬して上記方向性結合型光分波部8でル
ープ状導波路32内に選択的に結合され、矢印52のご
とくループ状導波路内を伝搬する。この場合、波長λp
はループ状導波路内に含まれている希土類元素の種類に
よって選ばれる。例えば、上記希土類元素がNdの場合
にはλpとしては 0.8μm 帯が用いられ、上記希土類元
素がErの場合にはλp としては0.98μm 帯、あるいは
1.48μm 帯が用いられる。
The core 32 is composed of two linear portions L1 and L2 and two semi-circular portions having a radius R in a loop shape.
The core 31 is a linear waveguide, and is arranged in parallel to the linear portion L1 of the loop-shaped waveguide of the core 32 with a space S1. Then, the directional coupling type optical demultiplexing unit 8 for selectively coupling the optical signal of the wavelength λp in the region of the length Lp is configured. That is, a pumping semiconductor laser 1 with a coupling system
The excitation light of wavelength λ p from 1 enters the core 31, propagates as shown by the arrow 51, and is selectively coupled into the loop-shaped waveguide 32 by the directional coupling type optical demultiplexing unit 8 and is denoted by the arrow 52. Propagate in the loop-shaped waveguide. In this case, the wavelength λp
Is selected according to the type of rare earth element contained in the loop-shaped waveguide. For example, when the rare earth element is Nd, the .lambda.p band is 0.8 .mu.m, and when the rare earth element is Er, .lambda.p is the 0.98 .mu.m band, or
The 1.48 μm band is used.

【0018】ここで、方向性結合型光分波部8は波長λ
p の光信号のみを選択的に分波する狭帯域な帯域通過型
光フィルタであることが望ましく、ループ内で発振した
波長λs の光信号は分波しないように構成され、またこ
の光分波部8での損失はできる限り小さいことが効率よ
く分波する上で望まれる。
Here, the directional coupling type optical demultiplexing section 8 has a wavelength λ.
It is desirable to use a bandpass optical filter with a narrow band that selectively demultiplexes only the optical signal of p. It is configured so that the optical signal of wavelength λs oscillated in the loop is not demultiplexed. The loss in the section 8 is desired to be as small as possible in order to efficiently demultiplex.

【0019】そこで本発明では、ループ状導波路32内
にわざわざ直線部L1とL2を設け、これらの直線部で
光信号を分波させることにより、狭帯域な帯域通過型光
フィルタと低損失化を達成したものである。
Therefore, according to the present invention, the linear portions L1 and L2 are purposely provided in the loop-shaped waveguide 32, and the optical signal is demultiplexed at these linear portions, so that a narrow band-pass optical filter and low loss are achieved. Has been achieved.

【0020】何故ならば、ループ状導波路32を半径R
の完全な円形導波路で構成しておくと、L1及びLpが
曲線部で構成されることになり、この場合には、本発明
者の種々の実験結果によると、通過域の帯域幅が広くな
ることと通過域の損失が増えるという実験事実を見出だ
している。つまり、L1及びLpを曲線部で構成した光
分波部は、等価的に非対称なL1及びLpと考えられ、
これが通過域の帯域幅を広くしているものと考えられ
る。また、通過域の損失増大は、曲線部をマスク描画す
る際に連続的な側面描画パターンではなく、短い直線で
近似的に曲線部を構成する際に生じた曲線部の側面荒れ
によるものであると考えられる。
Because the looped waveguide 32 has a radius R
If it is made up of a perfect circular waveguide, L1 and Lp will be made up of curved portions. In this case, according to various experimental results of the inventor, the bandwidth of the pass band is wide. We have found the experimental fact that the loss in the passband increases. In other words, the optical demultiplexing unit in which L1 and Lp are composed of curved portions is considered to be equivalently asymmetrical L1 and Lp,
It is considered that this widens the bandwidth of the passband. Further, the increase in the loss in the pass band is not due to a continuous side surface drawing pattern when the curved portion is mask-drawn, but is due to the side surface roughness of the curved portion which is generated when the curved portion is approximately constructed with a short straight line. it is conceivable that.

【0021】ループ状導波路32内に波長λp の励起光
が矢印52のごとく伝搬することにより、波長λp の励
起光はループ状導波路32内の希土類元素に吸収され、
ループ状導波路32内でレーザ発振を起こす。このレー
ザ発振は希土類元素特有の波長λs で発振する。例え
ば、希土類元素がNdの場合、波長1.05μm 帯、あるい
は 1.3μm 帯で発振し、Erの場合には 1.5μm 帯で発
振する。このループ内で発振した波長λs のレーザ光
は、もう1つの方向性結合型光分波部9で分波されてコ
ア33内に結合され、矢印7のごとくコア33内から出
射される。この方向性結合型光分波部9も2つの直線部
L1とLsがS2の間隔で平行に保たれ、波長λs の光
信号のみを通過させる狭帯域な帯域通過型光フィルタと
なるように構成されている。そして、この帯域通過型光
フィルタは波長λp の光信号は分波されない。
The pumping light of wavelength λp propagates in the loop-shaped waveguide 32 as indicated by the arrow 52, and the pumping light of wavelength λp is absorbed by the rare earth element in the loop-shaped waveguide 32.
Laser oscillation occurs in the loop-shaped waveguide 32. This laser oscillation oscillates at a wavelength λs peculiar to rare earth elements. For example, when the rare earth element is Nd, it oscillates in the wavelength band of 1.05 μm or 1.3 μm, and when it is Er, it oscillates in the band of 1.5 μm. The laser light having the wavelength λs oscillated in this loop is demultiplexed by the other directional coupling type optical demultiplexing unit 9, is coupled into the core 33, and is emitted from the core 33 as indicated by an arrow 7. The directional coupling type optical demultiplexing unit 9 is also configured such that the two straight line portions L1 and Ls are kept in parallel at the interval of S2 and becomes a narrow band pass type optical filter that passes only the optical signal of wavelength λs. Has been done. The bandpass optical filter does not demultiplex the optical signal of wavelength λp.

【0022】上記光分波部8と9は、井本,他:導波路
型光合分波器,信学技報 OQE87-7,1987-04を参照するこ
とにより実現することができる。
The optical demultiplexing units 8 and 9 can be realized by referring to Imoto, et al .: Waveguide type optical multiplexer / demultiplexer, IEICE Technical Report OQE87-7, 1987-04.

【0023】尚、2つの直線状のコア部31及び33の
開放端は、図に101及び102で示すように、テーパ
状に先細りになるように構成してある。これは上記開放
端101及び102からの反射光が矢印53及び54の
ように逆方向に伝搬するのを抑圧し、上記開放端101
及び102で放射するようにさせたものである。
The open ends of the two linear core portions 31 and 33 are tapered so as to be tapered as shown by 101 and 102 in the figure. This suppresses the reflected light from the open ends 101 and 102 from propagating in the opposite directions as indicated by arrows 53 and 54, and the open ends 101
, And 102.

【0024】図2は、本発明の光励起導波路型ループレ
ーザの別の実施例を示したものである。これはコア33
側に波長λs 以外の不要光を抑圧するための方向性結合
型光分波部12を設けたものである。これにより、矢印
7方向にはより純度の高い波長λs の光信号を分離度良
く取り出すことが可能となる。この光分波部12も前述
の文献を引用することにより実現することができる。
FIG. 2 shows another embodiment of the optically pumped waveguide type loop laser of the present invention. This is core 33
A directional coupling type optical demultiplexing unit 12 for suppressing unnecessary light other than the wavelength λs is provided on the side. As a result, it becomes possible to extract an optical signal of wavelength λs having a higher purity in the direction of arrow 7 with good separation. The optical demultiplexing unit 12 can also be realized by quoting the above-mentioned document.

【0025】図3は、本発明の光励起導波路型ループレ
ーザの別の実施例を示したものである。これは光分波部
8及び9の帯域通過光フィルタの帯域幅を狭くするよう
に、コア31及び33に沿って平行に屈折率,コアサイ
ズ(厚み,あるいは幅)の異なる補助導波路34,35
を設けたものである。つまり、分散特性の異なる導波路
を平行に配置させることによって、位相整合条件が成立
した波長の光信号を選択的に分波する方式である。これ
に関しては、佐野,井本:結合器型光合分波器,昭62年
信学総合全大 No.2447 を引用することによって実現
することができる。
FIG. 3 shows another embodiment of the optically pumped waveguide type loop laser of the present invention. This narrows the bandwidth of the band-pass optical filters of the optical demultiplexing units 8 and 9, so that the auxiliary waveguides 34 having different refractive indices and different core sizes (thickness or width) are parallel to each other along the cores 31 and 33. 35
Is provided. That is, by arranging the waveguides having different dispersion characteristics in parallel, the optical signal of the wavelength satisfying the phase matching condition is selectively demultiplexed. This can be achieved by quoting Sano, Imoto: Coupler type optical multiplexer / demultiplexer, 1987, IEICE General No.2447.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を得ることができる。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

【0027】(1)導波路構造でリング共振器,光分波
部,入出力部を構成しているので、小型で,一体化した
構造で、且つ接続損失の小さい光励起導波路型ループレ
ーザを実現することができる。
(1) Since the ring resonator, the optical demultiplexing section, and the input / output section are constituted by the waveguide structure, an optically pumped waveguide type loop laser having a small size and an integrated structure and a small connection loss can be obtained. Can be realized.

【0028】(2)上記理由により、各部品間の光軸調
整,組立等が不要となり、しかも量産が可能なので、大
幅な低コスト化を期待できる。
(2) For the above reasons, optical axis adjustment and assembly between the respective parts are not required, and mass production is possible, so that a significant cost reduction can be expected.

【0029】(3)光分波部を2つの直線部からなる方
向性結合型光分波部で構成しているので、狭帯域で低損
失特性を実現することができる。
(3) Since the optical demultiplexing unit is composed of the directional coupling type optical demultiplexing unit consisting of two straight line portions, low loss characteristics can be realized in a narrow band.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光励起導波路型ループレーザの一実施
例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optically pumped waveguide type loop laser of the present invention.

【図2】本発明の光励起導波路型ループレーザの他の実
施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the optically pumped waveguide type loop laser of the present invention.

【図3】本発明の光励起導波路型ループレーザの更に別
の実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing yet another embodiment of the optically pumped waveguide type loop laser of the present invention.

【図4】従来の光ファイバ型リング共振器例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional optical fiber type ring resonator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 低屈折率層 3 導波路部 4 クラッド 7 矢印 8 方向性結合型光分波部 9 方向性結合型光分波部 11 結合系付きの励起用半導体レーザ 12 方向性結合型光分波部 31 コア 32 ループ状導波路 33 コア 51,52 矢印 λp 励起光の波長 λs レーザ光の波長 L1,L2 2つの直線部 R 2つの半円状部の半径 S1,S2 間隔 1 substrate 2 low refractive index layer 3 waveguide part 4 clad 7 arrow 8 directional coupling type optical demultiplexing part 9 directional coupling type optical demultiplexing part 11 semiconductor laser for excitation with coupling system 12 directional coupling type optical demultiplexing Part 31 Core 32 Loop waveguide 33 Core 51, 52 Arrow λp Wavelength of pumping light λs Wavelength of laser light L1, L2 Two straight portions R Radius of two semicircular portions S1, S2 Interval

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井本 克之 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社アドバンスリサーチセンタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuyuki Imoto 3550 Kidayomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable Ltd. Advanced Research Center

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希土類元素の添加されたコアをそれより
も屈折率の低い材質のクラッドで覆った埋め込み型導波
路からなり、該コア部を2つの直線部と2つの半円状部
とを有するループを構成するようにし、該2つの直線部
の一方には励起光源からの波長λp の励起光をループ内
に選択的に結合するための方向性結合型光分波部を、他
方の直線部にはループ内で発振した波長λs のレーザ光
をループ外に選択的に取り出すための方向性結合型光分
波部を設けたことを特徴とする光励起導波路型ループレ
ーザ。
1. A buried waveguide in which a core to which a rare earth element is added is covered with a clad made of a material having a refractive index lower than that of the core, and the core portion has two linear portions and two semicircular portions. And a directional coupling type optical demultiplexing unit for selectively coupling the pumping light of wavelength λp from the pumping light source into the loop in one of the two linear portions, and the other linear portion. An optically pumped waveguide loop laser, characterized in that a directional coupling type optical demultiplexing unit is provided in the section for selectively extracting laser light of wavelength λs oscillated in the loop outside the loop.
【請求項2】 上記波長λP の励起光を選択的にループ
内に結合するための方向性結合型光分波部の一端に励起
光源を結合させたことを特徴とする請求項1記載の光励
起導波路型ループレーザ。
2. The optical pump according to claim 1, wherein a pumping light source is coupled to one end of a directional coupling type optical demultiplexing unit for selectively coupling the pumping light of the wavelength λ P into the loop. Waveguide loop laser.
【請求項3】 上記ループ内で発振した波長λs のレー
ザ光をループ外に選択的に取り出すための方向性結合型
光分波部の出力側に、更に波長λs 以外の不要光を抑圧
するための方向性結合型光分波部を設けたことを特徴と
する請求項1記載の光励起導波路型ループレーザ。
3. To further suppress unnecessary light other than the wavelength λs on the output side of the directional coupling type optical demultiplexer for selectively extracting the laser light of the wavelength λs oscillated in the loop to the outside of the loop. 2. The optically pumped waveguide type loop laser according to claim 1, wherein the directional coupling type optical demultiplexing unit is provided.
【請求項4】 上記2つの方向性結合型光分波部は上記
ループ状部の2つの直線部に対しそれぞれ別の直線状コ
アを平行に配置して構成し、これらの直線状コアの開放
端をテーパ状に先細りに形成したことを特徴とする請求
項1記載の光励起導波路型ループレーザ。
4. The two directional coupling type optical demultiplexing units are configured by disposing different linear cores in parallel with the two linear portions of the loop-shaped portion, and opening the linear cores. The optically pumped waveguide type loop laser according to claim 1, wherein the end is tapered and tapered.
【請求項5】 上記2つの方向性結合型光分波部は上記
ループ状部の2つの直線部に対しそれぞれ別の直線状コ
アを平行に配置して構成し、方向性結合型光分波部に対
応する領域においてこれらの直線状コアに沿って平行に
分散特性の異なる補助導波路を設けたことを特徴とする
請求項1記載の光励起導波路型ループレーザ。
5. The two directional coupling type optical demultiplexing units are configured by arranging different linear cores in parallel with the two linear portions of the loop-shaped portion, respectively. The optically pumped waveguide type loop laser according to claim 1, wherein auxiliary waveguides having different dispersion characteristics are provided in parallel along these linear cores in a region corresponding to the portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06317606A (en) * 1993-05-10 1994-11-15 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor acceleration sensor and semiconductor acceleration detecting device using this sensor
JPH08171032A (en) * 1994-09-21 1996-07-02 Alcatel Nv Optical coupling device
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JP2019533911A (en) * 2016-11-14 2019-11-21 中国科学院蘇州納米技術与納米▲ファン▼生研究所 Narrow linewidth laser equipment

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