JPH06177467A - 平坦化した利得の傾斜を有する光学ファイバー増幅器およびレーザー - Google Patents
平坦化した利得の傾斜を有する光学ファイバー増幅器およびレーザーInfo
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- JPH06177467A JPH06177467A JP5203764A JP20376493A JPH06177467A JP H06177467 A JPH06177467 A JP H06177467A JP 5203764 A JP5203764 A JP 5203764A JP 20376493 A JP20376493 A JP 20376493A JP H06177467 A JPH06177467 A JP H06177467A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学通信に使用する平坦化した利得傾斜を有
する光学ファイバーレーザーおよび増幅器を提供する。 【構成】 インファイバーブラッグ回折格子がファイバ
ー光学増幅器または光学ファイバーレーザーの利得傾斜
を平坦化するために使用される。回折格子は光屈折技術
を使用して形成され、ドープされた光学ファイバーの導
波部分内に配置される。回折格子は、ファイバーの縦軸
に関し非垂直の角度に方向付けられ、過度の自然放出を
そこからそらすことにより装置の利得傾斜を平坦化する
あめに選択された相互作用波長を有する。相互作用波長
は好適には、ファイバーにより生成される自然放出がピ
ークをつくるところの波長またはその近傍の波長と一致
するように選択される。
する光学ファイバーレーザーおよび増幅器を提供する。 【構成】 インファイバーブラッグ回折格子がファイバ
ー光学増幅器または光学ファイバーレーザーの利得傾斜
を平坦化するために使用される。回折格子は光屈折技術
を使用して形成され、ドープされた光学ファイバーの導
波部分内に配置される。回折格子は、ファイバーの縦軸
に関し非垂直の角度に方向付けられ、過度の自然放出を
そこからそらすことにより装置の利得傾斜を平坦化する
あめに選択された相互作用波長を有する。相互作用波長
は好適には、ファイバーにより生成される自然放出がピ
ークをつくるところの波長またはその近傍の波長と一致
するように選択される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学通信システムに関
し、特に光学信号を通信する際に使用する平坦化した利
得傾斜を有する光学ファイバーレーザーおよび増幅器に
関する。
し、特に光学信号を通信する際に使用する平坦化した利
得傾斜を有する光学ファイバーレーザーおよび増幅器に
関する。
【０００２】
【従来技術】今日、ケーブルテレビシステムがテレビ番
組の信号を、共軸ケーブル、典型的にはツリーおよびブ
ランチネットワークにして分配している。共軸ケーブル
の分配システムは、多数の高帯域電気増幅器を必要とす
る。たとえば、ケーブルシステムのヘッドエンドと個々
の加入者との間には４０個程度の増幅器が必要となる。
組の信号を、共軸ケーブル、典型的にはツリーおよびブ
ランチネットワークにして分配している。共軸ケーブル
の分配システムは、多数の高帯域電気増幅器を必要とす
る。たとえば、ケーブルシステムのヘッドエンドと個々
の加入者との間には４０個程度の増幅器が必要となる。
【０００３】テレビにおいける配給において、共軸ケー
ブルを光学ファイバー伝送ラインで置き換えることが最
優先となってきている。生産単一モードファイバーは実
際上限定のない帯域をサポートでき、減衰が低い。した
がって、ファイバー光学配給システムまたはファイバー
共軸ケーブルバイフリッドが従来の共軸ケーブルシステ
ムに比較して競争コストで実質的に高度の性能を与えて
いる。希土類物質がドープされた光学ファイバーレーザ
ーのようなレーザーがファイバー全体にわたって情報信
号を通信するための光学キャリヤを生成するために使用
される。希土類物質がドープされたファイバー増幅器の
ような光学増幅器が通信経路にそって信号を増幅するた
めに使用される。
ブルを光学ファイバー伝送ラインで置き換えることが最
優先となってきている。生産単一モードファイバーは実
際上限定のない帯域をサポートでき、減衰が低い。した
がって、ファイバー光学配給システムまたはファイバー
共軸ケーブルバイフリッドが従来の共軸ケーブルシステ
ムに比較して競争コストで実質的に高度の性能を与えて
いる。希土類物質がドープされた光学ファイバーレーザ
ーのようなレーザーがファイバー全体にわたって情報信
号を通信するための光学キャリヤを生成するために使用
される。希土類物質がドープされたファイバー増幅器の
ような光学増幅器が通信経路にそって信号を増幅するた
めに使用される。
【０００４】光学ファイバー増幅器、特に希土類物質が
ドープされたファイバー増幅器が長い距離の通信、およ
び加入者とループを形成する分配システムにおける応用
のために提唱されてきた。たとえば、Ｗ・Ｉ・Ｗａｙ等
の“９８０ｎｍでポンプされる、利得が飽和し、エルビ
ウムがドープされたファイバー増幅器のノイズ図”（光
学増幅器およびそれらの応用、１９９０年，テクニカル
・ダイジェスト・シリーズ、第１３巻、会議版、オプテ
ィカル・ソサエティー・オブ・アメリカ、８月６−８
日、１９９０年、文献ＴｕＢ３，１３４−１３７頁）、
およびＣ．Ｒ．Ｇｉｌｅｓ等の“縦続したエルビウムが
ドープしたファイバー光学増幅器における信号およびノ
イズの伝播”（ジャーナル・オブ・ライトウエーブ・テ
クノロジー、第３巻、Ｎｏ．２ １９９１年２月、第１
４７−１５４頁）を参照。
ドープされたファイバー増幅器が長い距離の通信、およ
び加入者とループを形成する分配システムにおける応用
のために提唱されてきた。たとえば、Ｗ・Ｉ・Ｗａｙ等
の“９８０ｎｍでポンプされる、利得が飽和し、エルビ
ウムがドープされたファイバー増幅器のノイズ図”（光
学増幅器およびそれらの応用、１９９０年，テクニカル
・ダイジェスト・シリーズ、第１３巻、会議版、オプテ
ィカル・ソサエティー・オブ・アメリカ、８月６−８
日、１９９０年、文献ＴｕＢ３，１３４−１３７頁）、
およびＣ．Ｒ．Ｇｉｌｅｓ等の“縦続したエルビウムが
ドープしたファイバー光学増幅器における信号およびノ
イズの伝播”（ジャーナル・オブ・ライトウエーブ・テ
クノロジー、第３巻、Ｎｏ．２ １９９１年２月、第１
４７−１５４頁）を参照。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エルビウムがドープさ
れたファイバー増幅器の欠点は、その利得スペクトルが
不規則で、鋭いピークが１，５３２ｎｍにあり、波長が
長くなると利得が減少する広い帯域をもつことである。
この欠点を解消するために、ピーク利得から離れた波長
でこのような増幅器を作動させることが提唱された。し
かし、このような作動は、増加した自然−自然ビートノ
イズおよびピーク利得でのレーザーの動作が生じること
である。
れたファイバー増幅器の欠点は、その利得スペクトルが
不規則で、鋭いピークが１，５３２ｎｍにあり、波長が
長くなると利得が減少する広い帯域をもつことである。
この欠点を解消するために、ピーク利得から離れた波長
でこのような増幅器を作動させることが提唱された。し
かし、このような作動は、増加した自然−自然ビートノ
イズおよびピーク利得でのレーザーの動作が生じること
である。
【０００６】利得を形成し、効果的にその利得スペクト
ルをそのピーク波長で抑圧するためにエルビウムがドー
プされたファイバー増幅器に光学ノッチファイバーを使
用することも提唱されている。Ｍ．Ｔａｃｈｉｂａｎａ
等の“広いスペクトル帯域幅を有する利得成形され、エ
ルビウムがドープされたファイバー増幅器（ＥＤＦ
Ａ）”（光学増幅器およびそれらの応用、１９９０，テ
クニカル・ダイジェスト・シリーズ、第１３巻、会議
版、オプティカル・ソサエティー・オブ・アメリカ、８
月６−８日、１９９０、文献ＭＤ１，第４４−４７
頁）、およびＴａｃｈｉｂａｎａ等の“エルビウムがド
ープされた広帯域ファイバー増幅器におけるスペクトル
利得クロス飽和およびホールバーニング”（光学増幅器
およびそれらの応用、１９９０，テクニカル・ダイジェ
スト・シリーズ、第１３巻、会議版、オプティカル・ソ
サエティー・オブ・アメリカ、７月２４−２６日、１９
９１、文献ＴｈＢ１−１，第１０４−１０７頁）を参
照。これらの文献は、短い増幅器ファイバーが、特定の
波長でカップリングする共鳴を誘導し、これにより増幅
器のスペクトル利得を成形するために機械的な回折格子
と平坦なプレートとの間に挟まれた実験的ファイバー増
幅器を議論している。
ルをそのピーク波長で抑圧するためにエルビウムがドー
プされたファイバー増幅器に光学ノッチファイバーを使
用することも提唱されている。Ｍ．Ｔａｃｈｉｂａｎａ
等の“広いスペクトル帯域幅を有する利得成形され、エ
ルビウムがドープされたファイバー増幅器（ＥＤＦ
Ａ）”（光学増幅器およびそれらの応用、１９９０，テ
クニカル・ダイジェスト・シリーズ、第１３巻、会議
版、オプティカル・ソサエティー・オブ・アメリカ、８
月６−８日、１９９０、文献ＭＤ１，第４４−４７
頁）、およびＴａｃｈｉｂａｎａ等の“エルビウムがド
ープされた広帯域ファイバー増幅器におけるスペクトル
利得クロス飽和およびホールバーニング”（光学増幅器
およびそれらの応用、１９９０，テクニカル・ダイジェ
スト・シリーズ、第１３巻、会議版、オプティカル・ソ
サエティー・オブ・アメリカ、７月２４−２６日、１９
９１、文献ＴｈＢ１−１，第１０４−１０７頁）を参
照。これらの文献は、短い増幅器ファイバーが、特定の
波長でカップリングする共鳴を誘導し、これにより増幅
器のスペクトル利得を成形するために機械的な回折格子
と平坦なプレートとの間に挟まれた実験的ファイバー増
幅器を議論している。
【０００７】最近、光学ファイバーに回折格子を配置す
る際、ファイバーの屈折率を修正することで進展があっ
た。このような回折格子を形成するための処理の例が、
Ｇ．Ｍｅｌｔｚ等の論文、オプティカル・レター、第１
４巻、第８２３頁、１９８９年、およびＲ．Ｋａｓｈｇ
ａｐ等の論文、エレクトロニクス・レター、第２６巻、
第７３０頁、１９９０年に示されている。これらの文献
は、光屈折技術により回折格子の形成を説明する。この
文献に開示する回折格子は、光学信号が回折格子を含む
基板を通過して進む方向に垂直である。回折格子が光の
伝播方向に垂直に配置されると、光は反射して、進んで
きたもとの経路に戻る。
る際、ファイバーの屈折率を修正することで進展があっ
た。このような回折格子を形成するための処理の例が、
Ｇ．Ｍｅｌｔｚ等の論文、オプティカル・レター、第１
４巻、第８２３頁、１９８９年、およびＲ．Ｋａｓｈｇ
ａｐ等の論文、エレクトロニクス・レター、第２６巻、
第７３０頁、１９９０年に示されている。これらの文献
は、光屈折技術により回折格子の形成を説明する。この
文献に開示する回折格子は、光学信号が回折格子を含む
基板を通過して進む方向に垂直である。回折格子が光の
伝播方向に垂直に配置されると、光は反射して、進んで
きたもとの経路に戻る。
【０００８】光学ファイバー増幅器やレーザーにおける
利得を平坦化するための実際的な方法および装置を提供
することは利点がある。このような方法および装置は、
容易に実行でき、信頼のある動作を与えるものでなけれ
ばならない。光学通信経路（この通信経路は縦続接続し
たこのような多数の増幅器を含む）で波動分割多重通信
化される多数の通信信号を取り扱うことのできる光学フ
ァイバー増幅器を提供することは特に利点がある。
利得を平坦化するための実際的な方法および装置を提供
することは利点がある。このような方法および装置は、
容易に実行でき、信頼のある動作を与えるものでなけれ
ばならない。光学通信経路（この通信経路は縦続接続し
たこのような多数の増幅器を含む）で波動分割多重通信
化される多数の通信信号を取り扱うことのできる光学フ
ァイバー増幅器を提供することは特に利点がある。
【０００９】本発明は前記の利点をもつ方法と装置を提
供する。
供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明にしたがって提供
されるファイバー光学増幅器は平坦化した利得傾斜を有
する。ドープされた光学ファイバーが、ポンプエネルギ
ー源でポンプされたとき光学信号を増幅するために使用
される。ファイバーはポンプされたとき自然放出を生成
する。自然放出は増幅器の帯域幅内で一様ではない。こ
のことは不規則な利得傾斜をもたらす。これを解消する
ために、ブラッグ回折格子がドープされた光学ファイバ
ーの導波部分内に設けられる。回折格子は、ファイバー
の縦軸に関して非垂直の角度に方向付けられ、過度の自
然放出をそこからそらすことにより増幅器の利得傾斜を
平坦するために選択される相互作用波長を有する。相互
作用波長は自然放出がピークをもつ波長またはその近傍
の波長と一致するように選択される。回折格子はドープ
された光学ファイバーの導波部分内の光誘導ブラッグ回
折格子のように形成され得る。
されるファイバー光学増幅器は平坦化した利得傾斜を有
する。ドープされた光学ファイバーが、ポンプエネルギ
ー源でポンプされたとき光学信号を増幅するために使用
される。ファイバーはポンプされたとき自然放出を生成
する。自然放出は増幅器の帯域幅内で一様ではない。こ
のことは不規則な利得傾斜をもたらす。これを解消する
ために、ブラッグ回折格子がドープされた光学ファイバ
ーの導波部分内に設けられる。回折格子は、ファイバー
の縦軸に関して非垂直の角度に方向付けられ、過度の自
然放出をそこからそらすことにより増幅器の利得傾斜を
平坦するために選択される相互作用波長を有する。相互
作用波長は自然放出がピークをもつ波長またはその近傍
の波長と一致するように選択される。回折格子はドープ
された光学ファイバーの導波部分内の光誘導ブラッグ回
折格子のように形成され得る。
【００１１】回折格子が向けられた非垂直角度をθとす
ると、θ＝√（２Δ）である。Δはファイバーのコアと
クラッディグの間の屈折率の差である。典型的な例で
は、光学増幅器はエルビウムでドープされたファイバー
増幅器で、相互作用波長は約１５３２ｎｍである。
ると、θ＝√（２Δ）である。Δはファイバーのコアと
クラッディグの間の屈折率の差である。典型的な例で
は、光学増幅器はエルビウムでドープされたファイバー
増幅器で、相互作用波長は約１５３２ｎｍである。
【００１２】複数の光学増幅器は光学伝送路にそって直
列に縦続接続（カスケード）された光学ファイバー通信
システムが提供される。各光学増幅器は、ポンプエネル
ギー源でポンプされると中で光学信号を増幅するドープ
された光学ファイバーから成る。ブラッグ回折格子が、
ドープされた光学ファイバーの導波部分内に設けられ
る。その回折格子は、ファイバーの縦軸に関し、非垂直
の角度に方向付けられる。回折格子は、ファイバーから
過度の自然放出をそらすことにより増幅器の利得傾斜を
平坦にするために選択された相互作用波長を有する。図
示する実施例では、光学増幅器がエルビウムファイバー
増幅器であり、回折格子の相互作用波長は約１５３２ｎ
ｍである。
列に縦続接続（カスケード）された光学ファイバー通信
システムが提供される。各光学増幅器は、ポンプエネル
ギー源でポンプされると中で光学信号を増幅するドープ
された光学ファイバーから成る。ブラッグ回折格子が、
ドープされた光学ファイバーの導波部分内に設けられ
る。その回折格子は、ファイバーの縦軸に関し、非垂直
の角度に方向付けられる。回折格子は、ファイバーから
過度の自然放出をそらすことにより増幅器の利得傾斜を
平坦にするために選択された相互作用波長を有する。図
示する実施例では、光学増幅器がエルビウムファイバー
増幅器であり、回折格子の相互作用波長は約１５３２ｎ
ｍである。
【００１３】平坦化した利得傾斜を有する光学ファイバ
ーレーザーが本発明にしたがって提供される。希土類物
質がドープされた光学ファイバーは利得を与え、ポンプ
エネルギー源でポンプされると自然放出を生成する。レ
ーザー空洞がドープされた光学ファイバーを組み込む。
ブラッグ回折格子がドープされた光学ファイバーの導波
部分内に形成され、ファイバーの縦軸に関して非垂直の
角度に向けられる。ブラッグ回折格子がそこから過度の
自然放出をそらすことによりレーザーの利得傾斜を平坦
化するために選択される相互作用波長を有する。
ーレーザーが本発明にしたがって提供される。希土類物
質がドープされた光学ファイバーは利得を与え、ポンプ
エネルギー源でポンプされると自然放出を生成する。レ
ーザー空洞がドープされた光学ファイバーを組み込む。
ブラッグ回折格子がドープされた光学ファイバーの導波
部分内に形成され、ファイバーの縦軸に関して非垂直の
角度に向けられる。ブラッグ回折格子がそこから過度の
自然放出をそらすことによりレーザーの利得傾斜を平坦
化するために選択される相互作用波長を有する。
【００１４】本発明にしたがった方法は光学ファイバー
増幅器の利得傾斜を平坦化する。ドープされた光学ファ
イバーがポンプエネルギー源でポンプされると中で光学
信号を増幅するために用意される。過度の自然放出は導
波部分内に位置するブラッグ回折格子を使用してファイ
バーからそらす。回折格子は、ファイバーにより生成さ
れる自然放出がピークをつくるところの波長またはその
近傍の波長と一致するように選択される相互作用波長を
有する。回折格子は、過度の自然放出に対しファイバー
か出口経路を与えるために、ファイバーの縦軸に関して
非垂直の角度に方向付けられる。
増幅器の利得傾斜を平坦化する。ドープされた光学ファ
イバーがポンプエネルギー源でポンプされると中で光学
信号を増幅するために用意される。過度の自然放出は導
波部分内に位置するブラッグ回折格子を使用してファイ
バーからそらす。回折格子は、ファイバーにより生成さ
れる自然放出がピークをつくるところの波長またはその
近傍の波長と一致するように選択される相互作用波長を
有する。回折格子は、過度の自然放出に対しファイバー
か出口経路を与えるために、ファイバーの縦軸に関して
非垂直の角度に方向付けられる。
【００１５】
【実施例】本発明は光学ファイバー増幅器、またはファ
イバーレーザーにおいて利得成形を達成するためにスペ
クトル濾波（filtering)を利用する。特に、インファイ
バー回折格子が自然放出を増幅器またはレーザーの利得
ピークからずらすために使用され、これにより装置の全
利得は平坦になる。
イバーレーザーにおいて利得成形を達成するためにスペ
クトル濾波（filtering)を利用する。特に、インファイ
バー回折格子が自然放出を増幅器またはレーザーの利得
ピークからずらすために使用され、これにより装置の全
利得は平坦になる。
【００１６】図１は本発明にしたがった光学ファイバー
増幅器を図示する。ポンプレーザー１０が在来の方法で
増幅させるために希土類物質がドープされた長さがＬの
光学ファイバー１６をポンプする。増幅される信号が、
ターミナル１２から在来の光学カップラー１４を経てフ
ァイバー１６に連結される。
増幅器を図示する。ポンプレーザー１０が在来の方法で
増幅させるために希土類物質がドープされた長さがＬの
光学ファイバー１６をポンプする。増幅される信号が、
ターミナル１２から在来の光学カップラー１４を経てフ
ァイバー１６に連結される。
【００１７】本発明にしたがい、ブラッグ回折格子１８
がドープされた光学ファイバーの導波部分内に、好適に
はファイバーの長さの中央付近に配置される。好適実施
例において、回折格子は、たとえば前記したＭｅｌｔｓ
等またはＫａｓｈｇａｐ等の文献に説明された技術によ
り製造される光誘導ブラッグ回折格子（ただし、ファイ
バー１６の縦軸に垂直に回折格子が形成されたいない）
である。回折格子はファイバーの縦軸に関し垂直でない
角度に方向付けられている。これにより、回折格子の相
互作用波長の光がファイバーから出て行くことができ
る。
がドープされた光学ファイバーの導波部分内に、好適に
はファイバーの長さの中央付近に配置される。好適実施
例において、回折格子は、たとえば前記したＭｅｌｔｓ
等またはＫａｓｈｇａｐ等の文献に説明された技術によ
り製造される光誘導ブラッグ回折格子（ただし、ファイ
バー１６の縦軸に垂直に回折格子が形成されたいない）
である。回折格子はファイバーの縦軸に関し垂直でない
角度に方向付けられている。これにより、回折格子の相
互作用波長の光がファイバーから出て行くことができ
る。
【００１８】回折格子が方向付けられなければならない
角度は容易に計算できる。導波モードと非導波モードと
に分離する臨界角度がθ＝√（２Δ）（ここでΔは光学
ファイバー導波管のコアおよびクラッディングとの間の
屈折率の差である）でことは知られている。典型的なエ
ルビウムファイバーに対して、Δ＝０．０１７である。
したがって、θ＝√（２×０．０１７）＝０．１８４ラ
イディアン＝１０．６°である。このようなファイバー
において、ブラッグ回折格子により反射した光のすべて
が非導波モードとなりファイバーから出て行くことを確
実なものとするために、約１３°の角度が選択される。
角度は容易に計算できる。導波モードと非導波モードと
に分離する臨界角度がθ＝√（２Δ）（ここでΔは光学
ファイバー導波管のコアおよびクラッディングとの間の
屈折率の差である）でことは知られている。典型的なエ
ルビウムファイバーに対して、Δ＝０．０１７である。
したがって、θ＝√（２×０．０１７）＝０．１８４ラ
イディアン＝１０．６°である。このようなファイバー
において、ブラッグ回折格子により反射した光のすべて
が非導波モードとなりファイバーから出て行くことを確
実なものとするために、約１３°の角度が選択される。
【００１９】光学増幅器の利得傾斜を平坦にするため
に、ブラッグ回折格子の相互作用波長は、ファイバーに
より生成される自然放出がピークをつくる波長と、また
はその近くの波長と一致するように選択される。
に、ブラッグ回折格子の相互作用波長は、ファイバーに
より生成される自然放出がピークをつくる波長と、また
はその近くの波長と一致するように選択される。
【００２０】図４はエルビウムがドープされたファイバ
ー増幅器の利得スペクトルを図示する。図示のように、
約３２ｄＢの利得ピーク４０は１５３２ｎｍで得られ
る、約２４ｄＢの非常に減縮した利得は１５５０ｎｍで
得られる。その結果、増幅器の３ｄＢの帯域は単に約
４．５ｎｍである。約１５３２ｎｍの相互作用波長を有
するインファイバーブラッグ回折格子を設けることで、
利得ピーク４０は対応する自然放出をファイバーからそ
らすことで実質的に除去される。したがって、破線４２
により示された平坦になった利得スペクトルは３０ｎｍ
にわったって３ｄＢの帯域を与える。
ー増幅器の利得スペクトルを図示する。図示のように、
約３２ｄＢの利得ピーク４０は１５３２ｎｍで得られ
る、約２４ｄＢの非常に減縮した利得は１５５０ｎｍで
得られる。その結果、増幅器の３ｄＢの帯域は単に約
４．５ｎｍである。約１５３２ｎｍの相互作用波長を有
するインファイバーブラッグ回折格子を設けることで、
利得ピーク４０は対応する自然放出をファイバーからそ
らすことで実質的に除去される。したがって、破線４２
により示された平坦になった利得スペクトルは３０ｎｍ
にわったって３ｄＢの帯域を与える。
【００２１】本発明にしたがう増幅器が特に、分配路に
そって縦続接続された（カスケード）増幅器を使用す
る、波分割多重通信、多重チャネル信号分配システムに
おいて有用である。このようなシステムが図２に示され
ている。ヘッドエンド２０が光学ファイバー（分配路）
２２に多重通信信号を提供する。複数の増幅器２４、２
６、２８が分配路内に縦続接続される。平坦になった利
得曲線は、縦続接続された増幅器が利得ピークの領域で
早期飽和することなく動作することを可能にすることを
意味する。このことは、増幅器の都合のよい利得帯域と
一緒になって、効率的な信号の分配を行う。
そって縦続接続された（カスケード）増幅器を使用す
る、波分割多重通信、多重チャネル信号分配システムに
おいて有用である。このようなシステムが図２に示され
ている。ヘッドエンド２０が光学ファイバー（分配路）
２２に多重通信信号を提供する。複数の増幅器２４、２
６、２８が分配路内に縦続接続される。平坦になった利
得曲線は、縦続接続された増幅器が利得ピークの領域で
早期飽和することなく動作することを可能にすることを
意味する。このことは、増幅器の都合のよい利得帯域と
一緒になって、効率的な信号の分配を行う。
【００２２】本発明のインフィバーブラッグ回折格子は
また、レーザーの利得を平坦化するために使用できる。
このような実施例を図３に示す。この例は、ポンプレー
ザー３０が、レーザー空洞を形成する反射器３２、３４
の間に位置する希土類物質がドープされたファイバー３
６をポンプするために使用される。図１に示す回折格子
１８と同等のインフィバーブラッグ回折格子３８が、レ
ーザーの利得の傾斜を平坦化するためにファイバー３６
から過度の自然放出をそらす。このことは特に、連続で
一様な同調をもたらすために、同調可能なレーザーにお
いて利点である。
また、レーザーの利得を平坦化するために使用できる。
このような実施例を図３に示す。この例は、ポンプレー
ザー３０が、レーザー空洞を形成する反射器３２、３４
の間に位置する希土類物質がドープされたファイバー３
６をポンプするために使用される。図１に示す回折格子
１８と同等のインフィバーブラッグ回折格子３８が、レ
ーザーの利得の傾斜を平坦化するためにファイバー３６
から過度の自然放出をそらす。このことは特に、連続で
一様な同調をもたらすために、同調可能なレーザーにお
いて利点である。
【００２３】本発明は、ドープされた光学ファイバー素
子において利得を平坦化する技術を提供するのである。
特に、インフィバーブラッグ回折格子（光屈折技術を使
用して形成できる）は、ピークの自然放出をドープされ
たファイバーからそらすためにそのファイバーの縦軸に
関して非垂直の角度に方向付けられる。
子において利得を平坦化する技術を提供するのである。
特に、インフィバーブラッグ回折格子（光屈折技術を使
用して形成できる）は、ピークの自然放出をドープされ
たファイバーからそらすためにそのファイバーの縦軸に
関して非垂直の角度に方向付けられる。
【００２４】本発明をいくつかの好適実施例に関連して
説明してきたが、同業者であれば特許請求の範囲に示さ
れる本発明の思想および範囲から逸脱することなくさま
ざまな適用、変形をなし得る。
説明してきたが、同業者であれば特許請求の範囲に示さ
れる本発明の思想および範囲から逸脱することなくさま
ざまな適用、変形をなし得る。
【図１】本発明にしたがった希土類物質がドープされた
光学ファイバー増幅器の略示図である。
光学ファイバー増幅器の略示図である。
【図２】本発明にしたがった光学ファイバー通信システ
ムを示すブロック図である。
ムを示すブロック図である。
【図３】本発明にしたがった光学ファイバーレーザーの
略示図である。
略示図である。
【図４】希土類物質がドープされたファイバー増幅器の
利得スペクトルを本発明にしたがって平坦化する前およ
びした後を示すスペクトルである。
利得スペクトルを本発明にしたがって平坦化する前およ
びした後を示すスペクトルである。
１０ ポンプ １２ ターミナル １４ カップラー １６ ファイバー １８ 回折格子 ２０ ヘッドエンド ２２ ファイバー ２４ 増幅器 ２６ 増幅器 ２８ 増幅器 ３０ ポンプ ３２ 反射器 ３４ 反射器 ３６ ファイバー ３８ 回折格子
Claims (13)
- 【請求項１】 平坦化した利得傾斜を有するファイバー
光学増幅器であって、 ポンプエネルギー源でポンプされたとき光学信号を増幅
し、ポンプの際に自然放出を生成する、ドープされた光
学ファイバーと、 該ドープされた光学ファイバーの導波部分内にあるブラ
ッグ回折格子と、 から成り、 前記回折格子が、前記ファイバーの縦軸に関して非垂直
の角度に方向付けられ、前記ファイバーから過度の自然
放出をそらすことで増幅器の利得傾斜を平坦化するため
に選択された相互作用波長を有する、 ところのファイバー光学増幅器。 - 【請求項２】 請求項１のファイバー光学増幅器であっ
て、 前記相互作用波長は、前記ファイバーにより生成される
自然放出がピークをつくるところの波長またはその近傍
の波長に一致するように選択される、ところのファイバ
ー光学増幅器。 - 【請求項３】 請求項１のファイバー光学増幅器であっ
て、 前記回折格子が、前記導波部分内にある光誘導ブラッグ
回折格子である、ところのファイバー光学増幅器。 - 【請求項４】 請求項１から３のうちのいずれかのファ
イバー光学増幅器であって、 前記非垂直な角度θが θ＝√（２Δ） であり、ここでΔが前記ファイバーのコアとクラッディ
ングとの間の屈折率の差である、ところのファイバー光
学増幅器。 - 【請求項５】 請求項１から４のうちのいずれかのファ
イバー光学増幅器であって、 前記ファイバーが、エルビウムがドープされたファイバ
ーであり、前記相互作用波長が約１５３２ｎｍである、
ところのファイバー光学増幅器。 - 【請求項６】 光学ファイバー通信システムであって、 光学伝送経路と、 該伝送経路にそって直列に縦続接続される複数の光学増
幅器と、 から成り、 前記光学増幅器のそれぞれが、ポンプエネルギー源によ
りポンプされたとき中で光学信号を増幅する、ドープさ
れた光学ファイバー、および該ドープされた光学ファイ
バーの導波部分内にあるブラッグ回折格子から成り、前
記回折格子が、前記ファイバーの縦軸に関して非垂直の
角度に方向付けられ、前記ファイバーから過度の自然放
出をそらすことで増幅器の利得傾斜を平坦化するために
選択された相互作用波長を有する、 ところの光学ファイバー通信システム。 - 【請求項７】 請求項６の光学ファイバー通信システム
であって、 前記光学増幅器がエルビウムファイバー増幅器であり、
前記回折格子の相互作用波長が約１５３２ｎｍである、
ところの光学ファイバー通信システム。 - 【請求項８】 平坦化した利得傾斜を有する光学ファイ
バーレーザーであって、 ポンプエネルギー源でポンプされたとき光学信号を増幅
し、ポンプの際に自然放出を生成する、希土類物質でド
ープされた光学ファイバーと、 該ドープされた光学ファイバーを組み込んだレーザー空
洞と、 前記ドープされた光学ファイバーの導波部分内にあるブ
ラッグ回折格子と、 から成り、 前記回折格子が、前記ファイバーの縦軸に関して非垂直
の角度に方向付けられ、前記ファイバーから過度の自然
放出をそらすことで増幅器の利得傾斜を平坦化するため
に選択された相互作用波長を有する、 ところの光学ファイバーレーザー。 - 【請求項９】 請求項８１の光学ファイバーレーザーで
あって、 前記相互作用波長は、前記ファイバーにより生成される
自然放出がピークをつくるところの波長またはその近傍
の波長に一致するように選択される、ところの光学ファ
イバーレーザー。 - 【請求項１０】 請求項８または９の光学ファイバーレ
ーザーであって、 前記回折格子が、前記導波部分内にある光誘導ブラッグ
回折格子である、ところのファイバー光学増幅器。 - 【請求項１１】 請求項８から１０のうちのいずれかの
光学ファイバーレーザーであって、 前記非垂直な角度θが θ＝√（２Δ） であり、ここでΔが前記ファイバーのコアとクラッディ
ングとの間の屈折率の差である、ところのファイバー光
学増幅器。 - 【請求項１２】 請求項８から１１のうちのいずれかの
光学ファイバーレーザーであって、 前記ファイバーが、エルビウムがドープされたファイバ
ーであり、前記相互作用波長が約１５３２ｎｍである、
ところの光学ファイバーレーザー。 - 【請求項１３】 光学ファイバー増幅器の利得傾斜を平
坦化する方法であって、 ポンプエネルギー源でポンプされたとき光学信号を増幅
し、ポンプの際に自然放出を生成する、ドープされた光
学ファイバーを用意する工程と、 ファイバーの導波部分内に位置するブラッグ回折格子を
使用して前記ファイバーから過度の自然放出をそらす工
程と、 から成り、 前記回折格子は、自然放出が前記ファイバーピークによ
り生成するところの波長またはその近傍の波長に一致す
るように選択された相互作用波長を有し、 前記回折格子が、過度の自然放出に対しファイバーから
出口経路を与えるために、前記ファイバーの縦軸に関し
て非垂直の角度に方向付けられる、 ところの方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/919,921 US5271024A (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Optical fiber amplifier and laser with flattened gain slope |
| US919921 | 1992-07-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06177467A true JPH06177467A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=25442872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5203764A Pending JPH06177467A (ja) | 1992-07-27 | 1993-07-27 | 平坦化した利得の傾斜を有する光学ファイバー増幅器およびレーザー |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5271024A (ja) |
| EP (1) | EP0582860B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06177467A (ja) |
| AT (1) | ATE172329T1 (ja) |
| CA (1) | CA2101364C (ja) |
| DE (1) | DE69321532T2 (ja) |
| DK (1) | DK0582860T3 (ja) |
| ES (1) | ES2121904T3 (ja) |
| MX (1) | MX9304491A (ja) |
| TW (1) | TW227080B (ja) |
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