JPH05183227A - スペクトル範囲1.26μm〜1.34μmの光増幅器 - Google Patents
スペクトル範囲1.26μm〜1.34μmの光増幅器Info
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- JPH05183227A JPH05183227A JP4101185A JP10118592A JPH05183227A JP H05183227 A JPH05183227 A JP H05183227A JP 4101185 A JP4101185 A JP 4101185A JP 10118592 A JP10118592 A JP 10118592A JP H05183227 A JPH05183227 A JP H05183227A
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- Japan
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- optical amplifier
- fluoride glass
- range
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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
- 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
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
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-
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- H01S2302/00—Amplification / lasing wavelength
-
- 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
- H01S2303/00—Pumping wavelength
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 現在公知のドープド光ファイバ増幅器よりも
優れた機械的特性を有する、スペクトル範囲1.26〜
1.34μmの光増幅器を提供する。 【構成】 プラセオジムでドープされたフッ化物ガラス
の剛性基板2を含んでおり、前記基板2中に前記フッ化
物ガラスの屈折率に対する屈折率差Δnが4×10-3〜
8×10-2の範囲にある3次元導波路3が形成されてお
り、前記導波路3に、1.02μm±0.1μmの波長
を有する光ポンプへの結合手段が備えられているスペク
トル範囲1.26μm〜1.34μmの光増幅器。
優れた機械的特性を有する、スペクトル範囲1.26〜
1.34μmの光増幅器を提供する。 【構成】 プラセオジムでドープされたフッ化物ガラス
の剛性基板2を含んでおり、前記基板2中に前記フッ化
物ガラスの屈折率に対する屈折率差Δnが4×10-3〜
8×10-2の範囲にある3次元導波路3が形成されてお
り、前記導波路3に、1.02μm±0.1μmの波長
を有する光ポンプへの結合手段が備えられているスペク
トル範囲1.26μm〜1.34μmの光増幅器。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル範囲1.2
6μm〜1.34μmの光増幅器に関しており、特に光
ファイバによるアナログ遠隔通信システムに適用可能で
ある。
6μm〜1.34μmの光増幅器に関しており、特に光
ファイバによるアナログ遠隔通信システムに適用可能で
ある。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】Pro
ceedings OFC’91,paper PD
2,San Diego 1991に公開されたY.O
hishi、T.Kanamori、T.Kitaga
wa、S.Takahashi、E.Snitzer及
びG.H.Sigelによる文献“Pr3+ doped
fluoride fiberamplifier
operating at 1.31μm(1.31μ
mで動作するPr3+ドープのフッ化物ファイバ増幅
器)”は、プラセオジムでドープされたフッ化物ガラス
光ファイバを使用する光増幅器を開示している。かかる
単一モードファイバ内に光パワーを閉じ込めることによ
って、1.26〜1.34μmのスペクトル範囲におい
て誘導放出を生じる反転分布を得ることができる。
ceedings OFC’91,paper PD
2,San Diego 1991に公開されたY.O
hishi、T.Kanamori、T.Kitaga
wa、S.Takahashi、E.Snitzer及
びG.H.Sigelによる文献“Pr3+ doped
fluoride fiberamplifier
operating at 1.31μm(1.31μ
mで動作するPr3+ドープのフッ化物ファイバ増幅
器)”は、プラセオジムでドープされたフッ化物ガラス
光ファイバを使用する光増幅器を開示している。かかる
単一モードファイバ内に光パワーを閉じ込めることによ
って、1.26〜1.34μmのスペクトル範囲におい
て誘導放出を生じる反転分布を得ることができる。
【0003】“正味利得”なる用語を増幅媒体からの出
口における信号を入口における信号で除算した比をdB
で表したものとして使用するならば、上述のファイバ増
幅器の正味利得は、1.017μmにおいて180mW
のポンピング力に対して、1.31μmにおいて5.1
dBである。
口における信号を入口における信号で除算した比をdB
で表したものとして使用するならば、上述のファイバ増
幅器の正味利得は、1.017μmにおいて180mW
のポンピング力に対して、1.31μmにおいて5.1
dBである。
【0004】しかしながら、現在公知のフッ化物ファイ
バは比較的乏しい機械的特性を有するようである。それ
らは、第1には、断面が小さくて半径は約60μmであ
り、第2には、ファイバをより脆弱にする外的環境から
の汚染に極めて敏感である。
バは比較的乏しい機械的特性を有するようである。それ
らは、第1には、断面が小さくて半径は約60μmであ
り、第2には、ファイバをより脆弱にする外的環境から
の汚染に極めて敏感である。
【0005】本発明の目的は、現在公知のドープド光フ
ァイバ増幅器よりも優れた機械的特性を有する、スペク
トル範囲1.26〜1.34μmの光増幅器を提供する
ことである。
ァイバ増幅器よりも優れた機械的特性を有する、スペク
トル範囲1.26〜1.34μmの光増幅器を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、プラセオジム
でドープされたフッ化物ガラスの剛性基板を含んでお
り、該基板中に前記フッ化物ガラスの屈折率に対する屈
折率差Δnが4×10−3〜8×10−2の範囲にある
3次元導波路が形成されており、該導波路に、1.02
μm±0.1μmの波長を有する光ポンプとの結合手段
が備えられているスペクトル範囲1.26μm〜1.3
4μmの光増幅器を提供する。
でドープされたフッ化物ガラスの剛性基板を含んでお
り、該基板中に前記フッ化物ガラスの屈折率に対する屈
折率差Δnが4×10−3〜8×10−2の範囲にある
3次元導波路が形成されており、該導波路に、1.02
μm±0.1μmの波長を有する光ポンプとの結合手段
が備えられているスペクトル範囲1.26μm〜1.3
4μmの光増幅器を提供する。
【0007】1つの実施例においては、前記導波路は、
前記フッ化物ガラス中に鉛を局所拡散することにより得
られている。
前記フッ化物ガラス中に鉛を局所拡散することにより得
られている。
【0008】鉛は、フッ化物ガラスと適合し得て且つ上
述の屈折率差が得られる任意の材料で置き換えることが
できる。
述の屈折率差が得られる任意の材料で置き換えることが
できる。
【0009】前記導波路は、前記基板と同じ特性である
がプラセオジムでドープされていないフッ化物ガラス層
で覆われているのが有利である。この層の厚さは100
μmより小さくてはならず、導波路からの損失を制限す
る目的を有する。
がプラセオジムでドープされていないフッ化物ガラス層
で覆われているのが有利である。この層の厚さは100
μmより小さくてはならず、導波路からの損失を制限す
る目的を有する。
【0010】導波路が前記層で被覆されていようとなか
ろうと、フッ化物ガラスを汚染しないエポキシ樹脂、例
えば紫外線照射によって硬化され得るポリウレタン樹脂
の追加コーティングが与えられている。
ろうと、フッ化物ガラスを汚染しないエポキシ樹脂、例
えば紫外線照射によって硬化され得るポリウレタン樹脂
の追加コーティングが与えられている。
【0011】フッ化物ガラスはZBLANまたはBIZ
YTとすることができる。
YTとすることができる。
【0012】ZBLANは、組成:ZrF4,BaF2,
LaF3,AlF3,NaFを有するガラスである。BI
ZYTは、組成:BaF2,InF3,ZnF2,YF3,
ThF4を有するガラスである。
LaF3,AlF3,NaFを有するガラスである。BI
ZYTは、組成:BaF2,InF3,ZnF2,YF3,
ThF4を有するガラスである。
【0013】前記フッ化物ガラスは、プラセオジムで
0.1〜2重量%の範囲の濃度にドープされているのが
好ましい。フッ化物ガラスは、イッテルビウムで0.1
〜10重量%の範囲の濃度にドープすることもできる。
0.1〜2重量%の範囲の濃度にドープされているのが
好ましい。フッ化物ガラスは、イッテルビウムで0.1
〜10重量%の範囲の濃度にドープすることもできる。
【0014】有利な実施例においては、前記導波路は、
20mm〜200mmの範囲の長さ、0.8μm〜6μ
mの範囲の幅、及び0.8μm〜6μmの範囲の厚さを
有する。
20mm〜200mmの範囲の長さ、0.8μm〜6μ
mの範囲の幅、及び0.8μm〜6μmの範囲の厚さを
有する。
【0015】
【実施例】添付の図面を参照し、本発明を実施例によっ
て説明する。
て説明する。
【0016】図1及び図2は、本発明の増幅器の主要部
品1を示す。主要部品1は、プラセオジムで0.5重量
%の濃度にドープされたフッ化物ガラスZBLANでで
きた基板2を含んでいる。単一モード導波路3は、それ
自体公知の方法を使用して鉛を拡散することにより基板
中に形成されている。導波路のガラスと基板のガラスと
の屈折率差は2×10-2である。導波路3の長さは15
0mmであり、その幅及び高さはともに4μmである。
1.3μmの波長に対するモード直径は4.5μmであ
る。
品1を示す。主要部品1は、プラセオジムで0.5重量
%の濃度にドープされたフッ化物ガラスZBLANでで
きた基板2を含んでいる。単一モード導波路3は、それ
自体公知の方法を使用して鉛を拡散することにより基板
中に形成されている。導波路のガラスと基板のガラスと
の屈折率差は2×10-2である。導波路3の長さは15
0mmであり、その幅及び高さはともに4μmである。
1.3μmの波長に対するモード直径は4.5μmであ
る。
【0017】導波路の上面は、例えば化学蒸着(CV
D)法を使用し、基板2と同じフッ化物ガラスであるが
プラセオジムでドープされていない厚さ100μmの層
4で覆われている。部品1の入射面5及び出射面6はポ
リシングされており、導波路3の軸に対してわずかに、
例えば14°の角度で傾斜している。ポリシング度は最
低でもλ/10であらねばならない。上記構成は、レー
ザ効果を生じ得るいかなる反射をも防止するように作用
する。
D)法を使用し、基板2と同じフッ化物ガラスであるが
プラセオジムでドープされていない厚さ100μmの層
4で覆われている。部品1の入射面5及び出射面6はポ
リシングされており、導波路3の軸に対してわずかに、
例えば14°の角度で傾斜している。ポリシング度は最
低でもλ/10であらねばならない。上記構成は、レー
ザ効果を生じ得るいかなる反射をも防止するように作用
する。
【0018】光ファイバマルチプレクサ10は入口ファ
イバ11を介して1.3μmの信号を受取り、更に、
1.008μmで放出する光ポンプに入口ファイバ12
を介して接続されている。出口ファイバ13は、屈折率
差Δn=25×10-3を有する一定長のファイバ14と
次いで傾斜コネクタ8とを介して導波路の入射面5に接
続されている。ファイバ14は、信号及びポンピング波
長においてマルチプレクサからの出力モードを導波路3
のモードと整合させる役割を果たす。このファイバは
(A点とB点の間で)約0.2dBの損失を生じる。傾
斜コネクタ8は、その軸に対して14°の角度で傾斜し
た出口ファイバ面を有する。コネクタ8と類似のコネク
タ9が、導波路3の出射面6に対面して与えられてい
る。
イバ11を介して1.3μmの信号を受取り、更に、
1.008μmで放出する光ポンプに入口ファイバ12
を介して接続されている。出口ファイバ13は、屈折率
差Δn=25×10-3を有する一定長のファイバ14と
次いで傾斜コネクタ8とを介して導波路の入射面5に接
続されている。ファイバ14は、信号及びポンピング波
長においてマルチプレクサからの出力モードを導波路3
のモードと整合させる役割を果たす。このファイバは
(A点とB点の間で)約0.2dBの損失を生じる。傾
斜コネクタ8は、その軸に対して14°の角度で傾斜し
た出口ファイバ面を有する。コネクタ8と類似のコネク
タ9が、導波路3の出射面6に対面して与えられてい
る。
【0019】本発明の増幅器の正味利得をA点とC点の
間で測定する。
間で測定する。
【0020】出口Cには、1.008μmのポンピング
エネルギのための出口ファイバ17と1.3μmの増幅
信号のための出口ファイバ16とを有するマルチプレク
サ15が配置されている。
エネルギのための出口ファイバ17と1.3μmの増幅
信号のための出口ファイバ16とを有するマルチプレク
サ15が配置されている。
【0021】図3は、波長が1.27μm〜1.33μ
mの範囲で変化する10μWのパワーの入力信号に対し
て、1.3Wのポンピング力を用いた正味利得がどのよ
うに変化するかを示す。
mの範囲で変化する10μWのパワーの入力信号に対し
て、1.3Wのポンピング力を用いた正味利得がどのよ
うに変化するかを示す。
【0022】得られた利得は、目的の用途に十分であ
る。
る。
【0023】変形例においては、イッテルビウムで0.
5重量%の濃度にドープされた基板2が使用される。導
波路の長さは130mmである。
5重量%の濃度にドープされた基板2が使用される。導
波路の長さは130mmである。
【0024】990nmにおいて600mWを分配する
ポンプを使用し、波長1.298μmの信号に対して1
2dBの正味利得が得られる。正味利得は更に、イッテ
ルビウムからプラセオジムへの遷移可能性を向上するた
めにプラセオジム/イッテルビウムの同時ドーピングを
最適化することにより増大することができる。
ポンプを使用し、波長1.298μmの信号に対して1
2dBの正味利得が得られる。正味利得は更に、イッテ
ルビウムからプラセオジムへの遷移可能性を向上するた
めにプラセオジム/イッテルビウムの同時ドーピングを
最適化することにより増大することができる。
【0025】当然ながら、本発明は上述の実施例に制限
されない。本発明の範囲を越えずとも、任意の手段は等
価の手段によって置き換えることができる。
されない。本発明の範囲を越えずとも、任意の手段は等
価の手段によって置き換えることができる。
【図1】本発明の増幅器の概略図である。
【図2】本発明の増幅器に属する導波路の概略斜視図で
ある。
ある。
【図3】図1の増幅器の正味利得(dB)が入力信号の
波長λ(μm)の関数としてどのように変化するかを示
すグラフである。
波長λ(μm)の関数としてどのように変化するかを示
すグラフである。
1 主要部品、 2 基板、 3 単モード導波路、 5 入射面、 6 出射面、 10,15 マルチプレクサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/10 Z 8934−4M (72)発明者 ジヤン−フランソワ・マルスルー フランス国、91080・クールクロンヌ、ス カール・ドウ・ラ・ブラーブ・マルゴ・3 (72)発明者 クリスチヤン・ル・セルジヤン フランス国、91460・マルクーシス、リ ユ・ドウ・ラ・ロツシユ・ガルニエ、20
Claims (8)
- 【請求項1】 プラセオジムでドープされたフッ化物ガ
ラスの剛性基板を含んでおり、該基板中に前記フッ化物
ガラスの屈折率に対する屈折率差Δnが4×10-3〜8
×10-2の範囲にある3次元導波路が形成されており、
該導波路に、1.02μm±0.1μmの波長を有する
光ポンプとの結合手段が備えられているスペクトル範囲
1.26μm〜1.34μmの光増幅器。 - 【請求項2】 前記導波路が、前記フッ化物ガラス中に
鉛を局所拡散することにより得られている請求項1に記
載の光増幅器。 - 【請求項3】 前記導波路が、厚さ100μm以上のフ
ッ化物ガラスで覆われている請求項1または2に記載の
光増幅器。 - 【請求項4】 フッ化物ガラスを汚染しない樹脂のコー
ティングを備えている請求項1から3のいずれか一項に
記載の光増幅器。 - 【請求項5】 前記フッ化物ガラスが、ZBLAN及び
BIZYTから選択されている請求項1から4のいずれ
か一項に記載の光増幅器。 - 【請求項6】 前記フッ化物ガラスが、プラセオジムで
0.1〜2重量%の範囲の濃度にドープされている請求
項1から5のいずれか一項に記載の光増幅器。 - 【請求項7】 前記フッ化物ガラスが、さらにイッテル
ビウムで0.1〜10重量%の範囲の濃度にドープされ
ている請求項1から6のいずれか一項に記載の光増幅
器。 - 【請求項8】 前記導波路が、20mm〜200mmの
範囲の長さ、0.8μm〜6μmの範囲の幅、及び0.
8μm〜6μmの範囲の厚さを有している請求項1から
7のいずれか一項に記載の光増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9104929A FR2675592B1 (fr) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Amplificateur optique dans le domaine spectral 1,26 a 1,34 mum. |
FR9104929 | 1991-04-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05183227A true JPH05183227A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=9412111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4101185A Pending JPH05183227A (ja) | 1991-04-22 | 1992-04-21 | スペクトル範囲1.26μm〜1.34μmの光増幅器 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5185847A (ja) |
EP (1) | EP0511069B1 (ja) |
JP (1) | JPH05183227A (ja) |
AT (1) | ATE122180T1 (ja) |
CA (1) | CA2066549C (ja) |
DE (1) | DE69202296T2 (ja) |
ES (1) | ES2071451T3 (ja) |
FR (1) | FR2675592B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016082122A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 固体レーザ素子 |
JP2016082121A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 固体レーザ素子 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9109077D0 (en) * | 1991-04-26 | 1991-06-12 | Univ Southampton | Lasers |
US5309452B1 (en) * | 1992-01-31 | 1998-01-20 | Univ Rutgers | Praseodymium laser system |
JP3214910B2 (ja) * | 1992-08-18 | 2001-10-02 | 富士通株式会社 | 平面導波路型光増幅器の製造方法 |
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US5287217A (en) * | 1993-03-30 | 1994-02-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Optical amplification at the 1.31 wavelength |
GB9402472D0 (en) * | 1994-02-09 | 1994-03-30 | Univ Brunel | Infrared transmitting optical fibre materials |
WO1997007068A1 (en) * | 1995-08-15 | 1997-02-27 | British Technology Group Ltd. | Infrared transmitting optical fibre materials |
CA2300941A1 (en) | 1998-02-20 | 1999-08-26 | Brian L. Lawrence | Multiple-window dense wavelength division multiplexed communications link with optical amplification and dispersion compensation |
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KR100283954B1 (ko) * | 1998-10-13 | 2001-03-02 | 윤종용 | 광증폭기용 광섬유 |
US6208456B1 (en) | 1999-05-24 | 2001-03-27 | Molecular Optoelectronics Corporation | Compact optical amplifier with integrated optical waveguide and pump source |
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