JPH06196795A - Ｓｆｓバックグラウンドの安定化装置及び方法 - Google Patents
Ｓｆｓバックグラウンドの安定化装置及び方法Info
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- JPH06196795A JPH06196795A JP5193257A JP19325793A JPH06196795A JP H06196795 A JPH06196795 A JP H06196795A JP 5193257 A JP5193257 A JP 5193257A JP 19325793 A JP19325793 A JP 19325793A JP H06196795 A JPH06196795 A JP H06196795A
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/1312—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
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- 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
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06795—Fibre lasers with superfluorescent emission, e.g. amplified spontaneous emission sources for fibre laser gyrometers
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザとして使える物質をドープされたコア
を有するファイバを含むＳＦＳ（超蛍光源）からなる超
蛍光源用波長安定化装置及び方法を提供する。 【構成】 ＳＦＳ源は、ポンプ光波長を有するポンプ光
源からのポンプ光でポンプされた時にＳＦＳ波長を有す
るＳＦＳ光を生成する。出力制御装置は、ＳＦＳ光のサ
ンプルに応答し、ポンプ光波長を自動調整することによ
ってＳＦＳ光のサンプルのパワーを最大にするように動
作する。また、出力制御装置は、ポンプ光源からのポン
プ光のサンプルに応答して、所定の基準出力パワーレベ
ルに関してポンプ光のサンプルの出力パワーを安定させ
るポンプパワー制御装置を備える。
を有するファイバを含むＳＦＳ（超蛍光源）からなる超
蛍光源用波長安定化装置及び方法を提供する。 【構成】 ＳＦＳ源は、ポンプ光波長を有するポンプ光
源からのポンプ光でポンプされた時にＳＦＳ波長を有す
るＳＦＳ光を生成する。出力制御装置は、ＳＦＳ光のサ
ンプルに応答し、ポンプ光波長を自動調整することによ
ってＳＦＳ光のサンプルのパワーを最大にするように動
作する。また、出力制御装置は、ポンプ光源からのポン
プ光のサンプルに応答して、所定の基準出力パワーレベ
ルに関してポンプ光のサンプルの出力パワーを安定させ
るポンプパワー制御装置を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学分野に関し、特
に、干渉計センサー例えばファイバ光ジャイロのような
応用に役立つ、増幅された自然放射（ＡＳＥ）レーザと
も呼ばれる光源の分野に関する。
に、干渉計センサー例えばファイバ光ジャイロのような
応用に役立つ、増幅された自然放射（ＡＳＥ）レーザと
も呼ばれる光源の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】“レー
ザ ダイオード強度及び波長制御”に関する米国特許第
４，７９２，９５６号は、１９８８年１２月２０日にジ
ョージ・ダブリュ・ケイミン（George W. Kamin)に発行
され、共同譲受人を持っている。この特許は、レーザ
ダイオードからの光信号出力の強度及び波長を、誤り信
号を発生させるための希望値と比較するトポロジーを提
供する。レーザ ダイオードの温度を制御するために、
温度制御装置が用いられている。ＳＦＳ源（超蛍光源）
は開示されていない。“超放射光源”に関する米国特許
第４，６３７，０２５号は、１９８７年１月１３日にイ
ー・スナイツァー（E.Snitzer)等に発行され、ネオジム
のような活性レーザ物質でドープされたコアを有する単
一モード光ファイバの使用を開示している。このファイ
バは、自然放射の増幅を生じさせるのに十分なポンプ光
でポンプされる。一実施例において、追加利得を得るべ
くファイバコアに光の２重進路を提供するためにダイク
ロック鏡が用いられる。スナイツァーは、ポンプ源光の
波長を制御する制御方式を開示または示唆していない。
ザ ダイオード強度及び波長制御”に関する米国特許第
４，７９２，９５６号は、１９８８年１２月２０日にジ
ョージ・ダブリュ・ケイミン（George W. Kamin)に発行
され、共同譲受人を持っている。この特許は、レーザ
ダイオードからの光信号出力の強度及び波長を、誤り信
号を発生させるための希望値と比較するトポロジーを提
供する。レーザ ダイオードの温度を制御するために、
温度制御装置が用いられている。ＳＦＳ源（超蛍光源）
は開示されていない。“超放射光源”に関する米国特許
第４，６３７，０２５号は、１９８７年１月１３日にイ
ー・スナイツァー（E.Snitzer)等に発行され、ネオジム
のような活性レーザ物質でドープされたコアを有する単
一モード光ファイバの使用を開示している。このファイ
バは、自然放射の増幅を生じさせるのに十分なポンプ光
でポンプされる。一実施例において、追加利得を得るべ
くファイバコアに光の２重進路を提供するためにダイク
ロック鏡が用いられる。スナイツァーは、ポンプ源光の
波長を制御する制御方式を開示または示唆していない。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
超蛍光ファイバ源の出力波長を安定させることにある。
本発明の第２の目的は、超蛍光源を最大効率で動作させ
ることにある。ポンプ波長は、超蛍光源の最大効率を得
るための点に自動的に動かされる。これら及び他の目的
は、本発明の、レーザとして使える物質でドープされた
コアを有するファイバを含むＳＦＳ（超蛍光源）からな
る超蛍光源用波長安定化装置及び方法で達成される。Ｓ
ＦＳ源は、ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポン
プ光でポンプされた時のＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を
発生する。出力制御装置は、ＳＦＳ光のサンプルに応答
し、ポンプ光波長を自動調整することによりＳＦＳ光の
サンプルのパワーを最大にするように動作する。また、
出力制御装置は、ポンプ光源からのポンプ光のサンプル
に応答して、予め決められた基準出力パワーレベルに関
してポンプ光のサンプルの出力パワーを安定化するポン
プパワー制御装置を備える。
超蛍光ファイバ源の出力波長を安定させることにある。
本発明の第２の目的は、超蛍光源を最大効率で動作させ
ることにある。ポンプ波長は、超蛍光源の最大効率を得
るための点に自動的に動かされる。これら及び他の目的
は、本発明の、レーザとして使える物質でドープされた
コアを有するファイバを含むＳＦＳ（超蛍光源）からな
る超蛍光源用波長安定化装置及び方法で達成される。Ｓ
ＦＳ源は、ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポン
プ光でポンプされた時のＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を
発生する。出力制御装置は、ＳＦＳ光のサンプルに応答
し、ポンプ光波長を自動調整することによりＳＦＳ光の
サンプルのパワーを最大にするように動作する。また、
出力制御装置は、ポンプ光源からのポンプ光のサンプル
に応答して、予め決められた基準出力パワーレベルに関
してポンプ光のサンプルの出力パワーを安定化するポン
プパワー制御装置を備える。
【０００４】
【実施例】図１のトポロジーは、ポンプ出力ポート１４
とポンプ入力端子１６を有するポンプ光源１２を示す。
ポンプ光線１２は、ポンプ光線１８をポンプ光路２０を
経由してポンプ結合器２６のポンプ結合器入力ポート２
４に供給する。ポンプ結合器２６は、典型的には、ポン
プ光線１８から受け入れる狭帯域光を分離して、ポンプ
結合器サンプル出力ポート３０におけるポンプ監視光線
２８として、ポンプ光線１８の少量部分（典型的には１
％）を出力するように特徴づけられたテーパー付き双円
錐形装置である。ポンプ結合器は、結合器出力光路３８
へのポンプ結合器出力ポート３６におけるポンプ駆動光
線３４として、ポンプ光線１８の光の残留部分（典型的
には９９％）を出力する。
とポンプ入力端子１６を有するポンプ光源１２を示す。
ポンプ光線１２は、ポンプ光線１８をポンプ光路２０を
経由してポンプ結合器２６のポンプ結合器入力ポート２
４に供給する。ポンプ結合器２６は、典型的には、ポン
プ光線１８から受け入れる狭帯域光を分離して、ポンプ
結合器サンプル出力ポート３０におけるポンプ監視光線
２８として、ポンプ光線１８の少量部分（典型的には１
％）を出力するように特徴づけられたテーパー付き双円
錐形装置である。ポンプ結合器は、結合器出力光路３８
へのポンプ結合器出力ポート３６におけるポンプ駆動光
線３４として、ポンプ光線１８の光の残留部分（典型的
には９９％）を出力する。
【０００５】波長依存多重装置（ＷＤＭ）４０は、結合
器出力光路３８を経由してポンプ駆動光線３４を受ける
ために結合されるポンプ光入力ポート４４を備える。Ｗ
ＤＭ４０は、ポンプ光源１２の周波数のＷＤＭポンプ出
力ポート４８からのＷＤＭポート主要光線としての、Ｗ
ＤＭポンプ光入力ポート４４からのポンプ駆動光線３４
の実質的な一部を、ＳＦＳポンプファイバ５０を経由し
て、超蛍光源（ＳＦＳ）５２にＳＦＳ入力ポート５４で
結合する。
器出力光路３８を経由してポンプ駆動光線３４を受ける
ために結合されるポンプ光入力ポート４４を備える。Ｗ
ＤＭ４０は、ポンプ光源１２の周波数のＷＤＭポンプ出
力ポート４８からのＷＤＭポート主要光線としての、Ｗ
ＤＭポンプ光入力ポート４４からのポンプ駆動光線３４
の実質的な一部を、ＳＦＳポンプファイバ５０を経由し
て、超蛍光源（ＳＦＳ）５２にＳＦＳ入力ポート５４で
結合する。
【０００６】図１の実施例に示されるＳＦＳ５２は、第
１の端部がＷＤＭポンプ主要光線４６を受けるためにＳ
ＦＳ入力ポート５４に結合され、かつ第２の端部がダイ
クロイック鏡５８で終端される、予め決められた長さを
有する、エルビウムがドープされたファイバ５６のよう
な、ドープされたファイバを備える。また、ＷＤＭ４０
は、図１の実施例では使用されていない予備出力ポート
６０を有する。予備出力ポート６０は、逆反射が、例え
ばＷＤＭ４０への光の逆反射を最小にする臨界角度より
大きな角度でみがかれる臨界値以下に維持されるような
方法で終端される。ドープされるファイバ５６に用いら
れるドープ性イオンは、典型的にエルビウムイオンのよ
うなイオンである。エルビウムがドープされたファイバ
５６におけるエルビウムイオンは、ドープ性イオンのエ
ネルギー状態により特徴づけられるＳＦＳ源波長のＳＦ
Ｓ放射光線６２としてＳＦＳ源光を発生するように蛍光
を発することにより、ＷＤＭポンプ主要光線４６に応答
する。
１の端部がＷＤＭポンプ主要光線４６を受けるためにＳ
ＦＳ入力ポート５４に結合され、かつ第２の端部がダイ
クロイック鏡５８で終端される、予め決められた長さを
有する、エルビウムがドープされたファイバ５６のよう
な、ドープされたファイバを備える。また、ＷＤＭ４０
は、図１の実施例では使用されていない予備出力ポート
６０を有する。予備出力ポート６０は、逆反射が、例え
ばＷＤＭ４０への光の逆反射を最小にする臨界角度より
大きな角度でみがかれる臨界値以下に維持されるような
方法で終端される。ドープされるファイバ５６に用いら
れるドープ性イオンは、典型的にエルビウムイオンのよ
うなイオンである。エルビウムがドープされたファイバ
５６におけるエルビウムイオンは、ドープ性イオンのエ
ネルギー状態により特徴づけられるＳＦＳ源波長のＳＦ
Ｓ放射光線６２としてＳＦＳ源光を発生するように蛍光
を発することにより、ＷＤＭポンプ主要光線４６に応答
する。
【０００７】ＳＦＳ源波長は、ポンプ光線１８及びポン
プ光源１２からの光にその起源を有するＷＤＭポンプ主
要光線４６のそれの波長から変位される。ポンプ光源１
２は、典型的に、狭帯域光を供給し、９８０ｎｍまたは
１４７５ｎｍで動作するレーザ ダイオードである。ド
ープされたファイバ５６においてポンプ主要光線４６の
光エネルギーで励起される時のエルビウムイオンの蛍光
によって生じる光の波長は、典型的に、１５６０ｎｍに
中心を置く広帯域光である。随意の実施例として、ダイ
クロイック鏡５８は、ポンプ主要光線４６の波長の光に
対して透明になるように設計される。ダイクロイック鏡
５８を通り抜けて残留ポンプ光線６３として逃げるため
に、ポンプ主要光線４６の光パワーをＳＦＳ源５２にお
いてドープ性イオンをポンプする際に用いられないよう
にすることは、ポンプ主要光線４６の主要部分が、ダイ
クロイック鏡５８からの反射後に使用システムに入っ
て、ＳＦＳ入力ポート５４を経由してＳＦＳ５２を励起
するのを防止する。
プ光源１２からの光にその起源を有するＷＤＭポンプ主
要光線４６のそれの波長から変位される。ポンプ光源１
２は、典型的に、狭帯域光を供給し、９８０ｎｍまたは
１４７５ｎｍで動作するレーザ ダイオードである。ド
ープされたファイバ５６においてポンプ主要光線４６の
光エネルギーで励起される時のエルビウムイオンの蛍光
によって生じる光の波長は、典型的に、１５６０ｎｍに
中心を置く広帯域光である。随意の実施例として、ダイ
クロイック鏡５８は、ポンプ主要光線４６の波長の光に
対して透明になるように設計される。ダイクロイック鏡
５８を通り抜けて残留ポンプ光線６３として逃げるため
に、ポンプ主要光線４６の光パワーをＳＦＳ源５２にお
いてドープ性イオンをポンプする際に用いられないよう
にすることは、ポンプ主要光線４６の主要部分が、ダイ
クロイック鏡５８からの反射後に使用システムに入っ
て、ＳＦＳ入力ポート５４を経由してＳＦＳ５２を励起
するのを防止する。
【０００８】ダイクロイック鏡５８は、ＳＦＳ放射光線
６２の波長で非常に反射的になるように設計される。Ｓ
ＦＳ５２で生じたＳＦＳ放射光線６２の広帯域波長を有
する光パワーは、エルビウムがドープされたファイバ５
６内で双方向に伝播する。ダイクロイック鏡５８の右方
へ伝播する広帯域光パワーの一部は、ダイクロイック鏡
５８により反射され、ＳＦＳ入力ポート５４へ左側に直
接伝播する広帯域光パワーのその一部と共に、左側へ、
ドープされたファイバ５６を逆戻りする。ポンプ主要光
線４６の波長の反射ポンプ光６４の非常にわずかな量の
みが、ダイクロイック鏡５８で反射され、ＳＦＳ放射光
線６２と共にＳＦＳ入力ポート５４に同様に伝播する。
次に、ＳＦＳ放射光線６２とダイクロイック鏡５８を離
れて反射される少量の反射ポンプ光６４として、エルビ
ウムがドープされたファイバ５６により生じた広帯域光
パワーは、ファイバー５０を介してＷＤＭポンプ出力ポ
ート４８内に逆に進む。上述の配置は、２重進路トポロ
ジーとして参照される。帰還が関係する応用において
は、単一進路配置を形成するために反射鏡を省くことが
適切になり得る。ＷＤＭ４０は、エルビウムがドープさ
れたファイバ５６により生じた広帯域光パワーの波長の
光すなわちＳＦＳ放射光線６２の実質的に全部を、ＷＤ
Ｍファイバ出力ポート６６、次いでＷＤＭ出力ファイバ
６８に進めるように設計され、特徴づけられる。また、
ＷＤＭ４０は、反射光６４の実質的な一部をポンプ光入
力ポート４４に進め、ＷＤＭファイバ出力ポート６６に
達し得る反射ポンプ光６４の量をさらに減少させる。
６２の波長で非常に反射的になるように設計される。Ｓ
ＦＳ５２で生じたＳＦＳ放射光線６２の広帯域波長を有
する光パワーは、エルビウムがドープされたファイバ５
６内で双方向に伝播する。ダイクロイック鏡５８の右方
へ伝播する広帯域光パワーの一部は、ダイクロイック鏡
５８により反射され、ＳＦＳ入力ポート５４へ左側に直
接伝播する広帯域光パワーのその一部と共に、左側へ、
ドープされたファイバ５６を逆戻りする。ポンプ主要光
線４６の波長の反射ポンプ光６４の非常にわずかな量の
みが、ダイクロイック鏡５８で反射され、ＳＦＳ放射光
線６２と共にＳＦＳ入力ポート５４に同様に伝播する。
次に、ＳＦＳ放射光線６２とダイクロイック鏡５８を離
れて反射される少量の反射ポンプ光６４として、エルビ
ウムがドープされたファイバ５６により生じた広帯域光
パワーは、ファイバー５０を介してＷＤＭポンプ出力ポ
ート４８内に逆に進む。上述の配置は、２重進路トポロ
ジーとして参照される。帰還が関係する応用において
は、単一進路配置を形成するために反射鏡を省くことが
適切になり得る。ＷＤＭ４０は、エルビウムがドープさ
れたファイバ５６により生じた広帯域光パワーの波長の
光すなわちＳＦＳ放射光線６２の実質的に全部を、ＷＤ
Ｍファイバ出力ポート６６、次いでＷＤＭ出力ファイバ
６８に進めるように設計され、特徴づけられる。また、
ＷＤＭ４０は、反射光６４の実質的な一部をポンプ光入
力ポート４４に進め、ＷＤＭファイバ出力ポート６６に
達し得る反射ポンプ光６４の量をさらに減少させる。
【０００９】ポンプ監視ファイバ７２は、ポンプ監視光
線２８をポンプ結合器サンプル出力ポート３０からポン
プ監視検出器７４に結合する。ポンプ監視検出器７４
は、ポンプ監視光線２８の出力パワーに比例するポンプ
監視信号７６を発生する。ポンプ監視信号７６は、ポン
プパワー制御装置７８にポンプパワー制御装置端子８
０、８２で結合される。ポンプパワー制御装置７８は、
ポンプ監視信号７６に応答して、ポンプ光源１２のポン
プ入力端子１６にポンプパワー制御信号８４、ＩＰＭＰ
ＤＲＶを供給すると共に一定に調整し、それによりポン
プ監視光線１８を実質的に一定な光パワーに維持する。
ペルチェまたは熱電気冷却器（ＴＥＣ）８８は、熱伝導
路９０を経由してポンプ光源１２に結合される。ＴＥＣ
８８は、ポンプ光源１２の温度を調整するポンプ温度駆
動信号９４、ＩＴＨＥＲＭＤＶに応答する入力制御端子
９２を備える。サーミスタのようなポンプ温度センサー
９６は、ポンプ光源１２の温度の特性を表わすＰＴＳ
（ポンプ温度信号）９８を第１及び第２のポンプ温度検
知端子１０２、１０４に供給する。
線２８をポンプ結合器サンプル出力ポート３０からポン
プ監視検出器７４に結合する。ポンプ監視検出器７４
は、ポンプ監視光線２８の出力パワーに比例するポンプ
監視信号７６を発生する。ポンプ監視信号７６は、ポン
プパワー制御装置７８にポンプパワー制御装置端子８
０、８２で結合される。ポンプパワー制御装置７８は、
ポンプ監視信号７６に応答して、ポンプ光源１２のポン
プ入力端子１６にポンプパワー制御信号８４、ＩＰＭＰ
ＤＲＶを供給すると共に一定に調整し、それによりポン
プ監視光線１８を実質的に一定な光パワーに維持する。
ペルチェまたは熱電気冷却器（ＴＥＣ）８８は、熱伝導
路９０を経由してポンプ光源１２に結合される。ＴＥＣ
８８は、ポンプ光源１２の温度を調整するポンプ温度駆
動信号９４、ＩＴＨＥＲＭＤＶに応答する入力制御端子
９２を備える。サーミスタのようなポンプ温度センサー
９６は、ポンプ光源１２の温度の特性を表わすＰＴＳ
（ポンプ温度信号）９８を第１及び第２のポンプ温度検
知端子１０２、１０４に供給する。
【００１０】ＷＤＭ出力ファイバ６８は、ＳＦＳ放射光
線６２をＷＤＭファイバ出力ポート６６から出力結合器
１１０の入力ポート１０８に結合する。出力結合器１１
０は、典型的に、ＷＤＭ出力ファイバ６８から入力ポー
ト１０８で受け入れるＳＦＳ放射光線６２を分離し、出
力結合器検知出力ポート１１６におけるＳＦＳパワー監
視光線１１４としてＳＦＳ放射光線６２の少量部分（典
型的には１％）を、出力検出器ファイバ１１８を経由し
て検出器出力ポート１２０に出力するように特徴づけら
れる広帯域テーパー付き双円錐形装置である点で、ポン
プ結合器２６と同じになっている。ＳＦＳ出力検出器１
２４は、検出器出力ポート１２０からＳＦＳパワー監視
光線を受け入れる。出力結合器１１０は、出力結合器出
力ポート１２８におけるＳＦＳ出力光線１２６としてＳ
ＦＳ放射光線の残留部分（残りの９９％）を、ＳＦＳ出
力ファイバ１３０を経由して使用システム１３２に出力
する。
線６２をＷＤＭファイバ出力ポート６６から出力結合器
１１０の入力ポート１０８に結合する。出力結合器１１
０は、典型的に、ＷＤＭ出力ファイバ６８から入力ポー
ト１０８で受け入れるＳＦＳ放射光線６２を分離し、出
力結合器検知出力ポート１１６におけるＳＦＳパワー監
視光線１１４としてＳＦＳ放射光線６２の少量部分（典
型的には１％）を、出力検出器ファイバ１１８を経由し
て検出器出力ポート１２０に出力するように特徴づけら
れる広帯域テーパー付き双円錐形装置である点で、ポン
プ結合器２６と同じになっている。ＳＦＳ出力検出器１
２４は、検出器出力ポート１２０からＳＦＳパワー監視
光線を受け入れる。出力結合器１１０は、出力結合器出
力ポート１２８におけるＳＦＳ出力光線１２６としてＳ
ＦＳ放射光線の残留部分（残りの９９％）を、ＳＦＳ出
力ファイバ１３０を経由して使用システム１３２に出力
する。
【００１１】ポンプ結合器２６は、ポンプ光線１８の中
心周波数のところまたはその近くに中心を置く比較的広
い周波数スペクトルにわたる、実質的に広帯域の、もし
くは平坦に近い、変移または利得特性を持つために、組
み立てまたは購入される。ポンプ結合器２６は、ＷＤＭ
結合器ポート６０から直接得られるポンプ監視光線２８
をあてにする図３の配置と比較して、周波数に対してま
た重要なのは温度に対して実質的に無感度な固定比で、
ポンプ結合器入力ポート２４で受ける光パワーを分離す
るように、典型的に構成される。図３の実施例におい
て、また図２ｃにしたがって、ポンプ光源１２に影響を
及ぼす温度により生じた、ポンプビーム３４の波長のわ
ずかな変化は、ポンプ出力制御装置が誤って補償しよう
とするであろうＰ２／Ｐ３比の大きな変化になるであろ
うということがわかる。引き起こされる変化は、システ
ムの放射波長安定性を劣化させるに足るほど高くなる。
心周波数のところまたはその近くに中心を置く比較的広
い周波数スペクトルにわたる、実質的に広帯域の、もし
くは平坦に近い、変移または利得特性を持つために、組
み立てまたは購入される。ポンプ結合器２６は、ＷＤＭ
結合器ポート６０から直接得られるポンプ監視光線２８
をあてにする図３の配置と比較して、周波数に対してま
た重要なのは温度に対して実質的に無感度な固定比で、
ポンプ結合器入力ポート２４で受ける光パワーを分離す
るように、典型的に構成される。図３の実施例におい
て、また図２ｃにしたがって、ポンプ光源１２に影響を
及ぼす温度により生じた、ポンプビーム３４の波長のわ
ずかな変化は、ポンプ出力制御装置が誤って補償しよう
とするであろうＰ２／Ｐ３比の大きな変化になるであろ
うということがわかる。引き起こされる変化は、システ
ムの放射波長安定性を劣化させるに足るほど高くなる。
【００１２】したがって、この好ましい実施例は、ドー
プされたファイバの波長に非常に近いポンプ波長を有す
る広帯域結合器２６を使用する図１の実施例より複雑な
トポロジーになっている。しかし、ポンプ光源１２が、
ドープされたファイバの放射中心線から離れた中心波
長、すなわち、１５６０ｎｍまたはその近傍の中心放射
波長を有するエルビウムがドープされたＳＦＳに対して
９８０ｎｍポンプを有する場合には、波長分離は、図２
ｃの線に関して、Ｐ２／Ｐ３比を平らにならすのに充分
になる。それにより、温度のような影響によるポンプ波
長のわずかな変化は、ポンプパワー制御装置が制御ロス
の可能性なしに補償するであろう、Ｐ２／Ｐ３比の非常
にわずかの変化になるであろう。Ｐ２／Ｐ３の減少した
感度は、代わりの好ましい実施例として、その複雑さが
減少した図３のトポロジーを使用できるようにするであ
ろう。
プされたファイバの波長に非常に近いポンプ波長を有す
る広帯域結合器２６を使用する図１の実施例より複雑な
トポロジーになっている。しかし、ポンプ光源１２が、
ドープされたファイバの放射中心線から離れた中心波
長、すなわち、１５６０ｎｍまたはその近傍の中心放射
波長を有するエルビウムがドープされたＳＦＳに対して
９８０ｎｍポンプを有する場合には、波長分離は、図２
ｃの線に関して、Ｐ２／Ｐ３比を平らにならすのに充分
になる。それにより、温度のような影響によるポンプ波
長のわずかな変化は、ポンプパワー制御装置が制御ロス
の可能性なしに補償するであろう、Ｐ２／Ｐ３比の非常
にわずかの変化になるであろう。Ｐ２／Ｐ３の減少した
感度は、代わりの好ましい実施例として、その複雑さが
減少した図３のトポロジーを使用できるようにするであ
ろう。
【００１３】当業者は、いくつかのレーザ ダイオード
は、通常の光出力ポートに加えて、出力強度またはパワ
ーの広帯域サンプルを表わす電気的監視信号を供給する
内部の後部小面フォトダイオードの市販業者から入手で
きることを知っている。このような内部監視フォトダイ
オードの電気的リード線をポンプパワー制御装置端子８
０及び８２に直接接続することは、使用されるポンプ光
源レーザ ダイオードが監視ダイオードを持っていない
場合の広帯域結合器の使用により達成されるものと機能
的に同じになることが明らかであろう。しかし、内部監
視フォトダイオードの使用は、レーザ ダイオードと、
該レーザ ダイオードをポンプ光源内で光ポート１４に
接続するピグテールファイバの間の結合効率の変化によ
るかまたはそれに関連した光ポンプパワーの変化を検出
しないであろう。このため、高精密度の応用において
も、図１のトポロジーは相変わらず好ましい実施例にな
る。
は、通常の光出力ポートに加えて、出力強度またはパワ
ーの広帯域サンプルを表わす電気的監視信号を供給する
内部の後部小面フォトダイオードの市販業者から入手で
きることを知っている。このような内部監視フォトダイ
オードの電気的リード線をポンプパワー制御装置端子８
０及び８２に直接接続することは、使用されるポンプ光
源レーザ ダイオードが監視ダイオードを持っていない
場合の広帯域結合器の使用により達成されるものと機能
的に同じになることが明らかであろう。しかし、内部監
視フォトダイオードの使用は、レーザ ダイオードと、
該レーザ ダイオードをポンプ光源内で光ポート１４に
接続するピグテールファイバの間の結合効率の変化によ
るかまたはそれに関連した光ポンプパワーの変化を検出
しないであろう。このため、高精密度の応用において
も、図１のトポロジーは相変わらず好ましい実施例にな
る。
【００１４】ポンプ結合器２６は、ポンプ結合器出力ポ
ート３６で受ける光の残留部分を結合器出力光路３８を
経由して実質的に出力すると同時に、ポンプ結合器入力
ポート２４で受け入れた光パワーのほぼ数パーセントで
ある、ポンプサンプル出力ポート３０におけるポンプ監
視光線２８を出力する。波長依存多重装置（ＷＤＭ）２
０は、比較的鋭いもしくは狭い帯域のパワー変移または
利得特性をもつために、典型的には組み立てられるか、
またはイリノイ州グレンバーニーのグールド（Gould)、
またはイリノイ州リールのアンフェノール（Amphenol)
のような光学部品供給者から購入される。図２ａ及び２
ｂは、ＷＤＭが図１の回路からはずされた部品としてど
のように検査されるかを概略的に示す。
ート３６で受ける光の残留部分を結合器出力光路３８を
経由して実質的に出力すると同時に、ポンプ結合器入力
ポート２４で受け入れた光パワーのほぼ数パーセントで
ある、ポンプサンプル出力ポート３０におけるポンプ監
視光線２８を出力する。波長依存多重装置（ＷＤＭ）２
０は、比較的鋭いもしくは狭い帯域のパワー変移または
利得特性をもつために、典型的には組み立てられるか、
またはイリノイ州グレンバーニーのグールド（Gould)、
またはイリノイ州リールのアンフェノール（Amphenol)
のような光学部品供給者から購入される。図２ａ及び２
ｂは、ＷＤＭが図１の回路からはずされた部品としてど
のように検査されるかを概略的に示す。
【００１５】図２ａの配置において、関心のある周波数
範囲にわたってパワーレベルＰ１で光パワーの一定レベ
ルを与えることができる安定な光源（図示しない）が、
ポンプ光入力ポート４４に印加される。該光源の周波数
が周波数掃引されるにつれて、出力パワーレベルは、Ｗ
ＤＭポンプ出力ポート４８（Ｐ３）及び予備出力ポート
６０（Ｐ２）で測定される。パワー計器測定は、波長が
１４７５ナノ メートル以下から１５６０ナノ メート
ルの中心周波数を越えて変化するにつれて行われる。Ｐ
３／Ｐ１及びＰ２／Ｐ１の比は、周波数の関数として計
算される。計算された比の値は、図２ｃにおいて曲線Ａ
のように周波数の依存係数として描かれる。
範囲にわたってパワーレベルＰ１で光パワーの一定レベ
ルを与えることができる安定な光源（図示しない）が、
ポンプ光入力ポート４４に印加される。該光源の周波数
が周波数掃引されるにつれて、出力パワーレベルは、Ｗ
ＤＭポンプ出力ポート４８（Ｐ３）及び予備出力ポート
６０（Ｐ２）で測定される。パワー計器測定は、波長が
１４７５ナノ メートル以下から１５６０ナノ メート
ルの中心周波数を越えて変化するにつれて行われる。Ｐ
３／Ｐ１及びＰ２／Ｐ１の比は、周波数の関数として計
算される。計算された比の値は、図２ｃにおいて曲線Ａ
のように周波数の依存係数として描かれる。
【００１６】図２ｂの配置において、関心のある周波数
範囲にわたってパワーレベルＰ４で光パワーの一定レベ
ルを与えることができる安定な光源が、ＷＤＭポンプ出
力ポート４８に印加される。該光源の周波数が周波数掃
引されるにつれて、出力パワーレベルは、光入力ポート
４４（Ｐ５）及びＷＤＭファイバ出力ポート６６（Ｐ
６）で測定される。Ｐ５／Ｐ４及びＰ６／Ｐ４の比は、
周波数の関数として測定され、この２つの変数の結果
は、図２ｃにおいて曲線Ｂのように周波数の依存関数と
して描かれる。図３は、広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波
長を安定化する制御システムの他の実施例を示す概略ブ
ロック図である。図１の好ましい実施例の制御システム
は、ポンプパワー制御装置７８に対するポンプ光線サン
プル２８ａの光パワーレベルが波長に依存するので、図
３の制御システムの実施例よりもっと安定になる。ポン
プ光源１２は、ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨ及びポンプパ
ワーＰＭＰＰＷＲを有するポンプ光源１８を、ポンプ光
路２０を経由してＷＤＭ（波長分割多重装置）４０に供
給する。
範囲にわたってパワーレベルＰ４で光パワーの一定レベ
ルを与えることができる安定な光源が、ＷＤＭポンプ出
力ポート４８に印加される。該光源の周波数が周波数掃
引されるにつれて、出力パワーレベルは、光入力ポート
４４（Ｐ５）及びＷＤＭファイバ出力ポート６６（Ｐ
６）で測定される。Ｐ５／Ｐ４及びＰ６／Ｐ４の比は、
周波数の関数として測定され、この２つの変数の結果
は、図２ｃにおいて曲線Ｂのように周波数の依存関数と
して描かれる。図３は、広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波
長を安定化する制御システムの他の実施例を示す概略ブ
ロック図である。図１の好ましい実施例の制御システム
は、ポンプパワー制御装置７８に対するポンプ光線サン
プル２８ａの光パワーレベルが波長に依存するので、図
３の制御システムの実施例よりもっと安定になる。ポン
プ光源１２は、ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨ及びポンプパ
ワーＰＭＰＰＷＲを有するポンプ光源１８を、ポンプ光
路２０を経由してＷＤＭ（波長分割多重装置）４０に供
給する。
【００１７】ＷＤＭ４０は、あらかじめ決められた比で
ポンプ光線１８を分割し、ポンプパワーレベルＰｐ１を
有するポンプ監視光線２８ａとして参照される、ポンプ
光線１８の第１の部分を、ポンプ監視ファイバ７２を経
由してポンプ監視検出器７４に結合する。ポンプパワー
制御装置７８は、ポンプ監視検出器７４からの、端子８
０及び８２間のポンプ検出器信号７６に応答して、ポン
プ監視検出器７４に対するポンプ監視光線２８ａを一定
パワーに維持するためにポンプ駆動電流ＩＰＭＤＲＶの
大きさを調整するポンプパワー制御手段に相当する。ポ
ンプパワーＰｐ２を有するＷＤＭポンプ主要光線４６と
して参照される、ポンプ光線１８の第２の部分は、光路
５０を経由してＳＦＳファイバ源５２に結合される。Ｓ
ＦＳファイバ源５２は、ホオジムまたはエルビウムのよ
うな少なくとも１つの活性レーザ物質でドープされたコ
アを有する単一モード光ファイバを含む。ＳＦＳファイ
バは、ＳＦＳポンプファイバ５０を経由するＷＤＭポン
プ主要光線４６によって、ＳＦＳポンプファイバ５０を
経由してＷＤＭ出力ポート４８に戻るべくＳＦＳ入力ポ
ート５４に存在するＳＦＳ放射光線６２及び反射ポンプ
光線６４を供給するために活性レーザ物質の自然放射の
増幅を発生させるに足るパワーＰｐ２でポンプされる。
ポンプ光線１８を分割し、ポンプパワーレベルＰｐ１を
有するポンプ監視光線２８ａとして参照される、ポンプ
光線１８の第１の部分を、ポンプ監視ファイバ７２を経
由してポンプ監視検出器７４に結合する。ポンプパワー
制御装置７８は、ポンプ監視検出器７４からの、端子８
０及び８２間のポンプ検出器信号７６に応答して、ポン
プ監視検出器７４に対するポンプ監視光線２８ａを一定
パワーに維持するためにポンプ駆動電流ＩＰＭＤＲＶの
大きさを調整するポンプパワー制御手段に相当する。ポ
ンプパワーＰｐ２を有するＷＤＭポンプ主要光線４６と
して参照される、ポンプ光線１８の第２の部分は、光路
５０を経由してＳＦＳファイバ源５２に結合される。Ｓ
ＦＳファイバ源５２は、ホオジムまたはエルビウムのよ
うな少なくとも１つの活性レーザ物質でドープされたコ
アを有する単一モード光ファイバを含む。ＳＦＳファイ
バは、ＳＦＳポンプファイバ５０を経由するＷＤＭポン
プ主要光線４６によって、ＳＦＳポンプファイバ５０を
経由してＷＤＭ出力ポート４８に戻るべくＳＦＳ入力ポ
ート５４に存在するＳＦＳ放射光線６２及び反射ポンプ
光線６４を供給するために活性レーザ物質の自然放射の
増幅を発生させるに足るパワーＰｐ２でポンプされる。
【００１８】ダイクロイック鏡５８は、エルビウムがド
ープされたファイバ５６の端面に形成されて、ＳＦＳ放
射光線６２の波長の光を反射し、それにより、追加利得
のためにＳＦＳファイバ源におけるＳＦＳ光のための２
重進路を提供する。ダイクロイック鏡５８は、ポンプ主
要光線４６の吸収されない部分のＷＤＭ２０への逆反射
を避けるために、残留ポンプ光線３６がこのダイクロイ
ック鏡５８を通り抜けるように設計される。ダイクロイ
ック鏡５８の使用は、本発明の動作を向上させるが、こ
のシステムは、それがなくても、下がった効率で動作す
るであろう。ＳＦＳ放射光線６２は、ＳＦＳ放射パワー
Ｐｓ及びＳＦＳ放射波長Ｌｓを有するＳＦＳポンプファ
イバ５０を経由してＷＤＭ４０に戻る。ＷＤＭ４０は、
ＳＦＳ放射光線６２としてＷＤＭ出力ファイバ６８を経
由してＳＦＳ放射光線６２を結合器１１０の結合器入力
１０８に導く。
ープされたファイバ５６の端面に形成されて、ＳＦＳ放
射光線６２の波長の光を反射し、それにより、追加利得
のためにＳＦＳファイバ源におけるＳＦＳ光のための２
重進路を提供する。ダイクロイック鏡５８は、ポンプ主
要光線４６の吸収されない部分のＷＤＭ２０への逆反射
を避けるために、残留ポンプ光線３６がこのダイクロイ
ック鏡５８を通り抜けるように設計される。ダイクロイ
ック鏡５８の使用は、本発明の動作を向上させるが、こ
のシステムは、それがなくても、下がった効率で動作す
るであろう。ＳＦＳ放射光線６２は、ＳＦＳ放射パワー
Ｐｓ及びＳＦＳ放射波長Ｌｓを有するＳＦＳポンプファ
イバ５０を経由してＷＤＭ４０に戻る。ＷＤＭ４０は、
ＳＦＳ放射光線６２としてＷＤＭ出力ファイバ６８を経
由してＳＦＳ放射光線６２を結合器１１０の結合器入力
１０８に導く。
【００１９】結合器１１０は、ＳＦＳ放射光線６２を、
ＳＦＳシステム出力１２８におけるＳＦＳ出力光線１２
６と、出力検出器ファイバ１１８を経由して検出器出力
ポート１２０に供給されるＳＦＳパワー監視光線１１４
とに分離する。出力結合器１１０は、ＳＦＳ放射光線６
２のパワーの９０％以上を出力ポート１２８におけるＳ
ＦＳシステム出力に、またパワーの１０％以下を検出器
出力ポート１２０に供給するように典型的に設計され
る。ＳＦＳパワー監視光線１１４は、出力検出器ファイ
バ１１８を経由し、検出器出力ポート１２０を介してＳ
ＦＳ出力検出器１２４に導かれる。ＳＦＳ出力光線２６
は、ＳＦＳ出力ファイバ１３０を経由して、仮想ブロッ
ク１３２内の素子によって表わされる使用システム、例
えば１つ以上のファイバ光ジャイロ、または水中聴音器
のような他の干渉計センサーに導かれる。
ＳＦＳシステム出力１２８におけるＳＦＳ出力光線１２
６と、出力検出器ファイバ１１８を経由して検出器出力
ポート１２０に供給されるＳＦＳパワー監視光線１１４
とに分離する。出力結合器１１０は、ＳＦＳ放射光線６
２のパワーの９０％以上を出力ポート１２８におけるＳ
ＦＳシステム出力に、またパワーの１０％以下を検出器
出力ポート１２０に供給するように典型的に設計され
る。ＳＦＳパワー監視光線１１４は、出力検出器ファイ
バ１１８を経由し、検出器出力ポート１２０を介してＳ
ＦＳ出力検出器１２４に導かれる。ＳＦＳ出力光線２６
は、ＳＦＳ出力ファイバ１３０を経由して、仮想ブロッ
ク１３２内の素子によって表わされる使用システム、例
えば１つ以上のファイバ光ジャイロ、または水中聴音器
のような他の干渉計センサーに導かれる。
【００２０】光ファイバは光導波路の形式になり、ま
た、いくつかの応用では、光導波路は、性能、コスト及
びサイズの理由のためのデザイン選択の問題として、図
１または３に示される１つ以上の光路を取り替えること
ができることは、当業者により理解されるであろう。Ｓ
ＦＳ出力制御装置１３４は、ＳＦＳ出力検出器１２４か
らの、仮想１３６で表わされるＳＦＳ出力検知信号に応
答して、熱電気冷却器（ＴＥＣ）８８への駆動電流ＩＴ
ＨＥＲＭＤＶを調整することによりＳＦＳ検知光線１１
４の大きさを最大にするためにポンプ光源１２のポンプ
温度Ｔｐを調整することによって、ポンプ光線１８の波
長を調整する温度制御手段に相当する。ポンプパワー制
御装置７８は、ポンプ監視検出器７４からのポンプ検出
器信号７６に応答して、ポンプ監視ファイバポート２５
からのポンプ監視光線２８を一定パワーに維持するため
にポンプ駆動電流ＩＰＭＤＲＶの大きさを調整するポン
プパワー制御手段に相当する。
た、いくつかの応用では、光導波路は、性能、コスト及
びサイズの理由のためのデザイン選択の問題として、図
１または３に示される１つ以上の光路を取り替えること
ができることは、当業者により理解されるであろう。Ｓ
ＦＳ出力制御装置１３４は、ＳＦＳ出力検出器１２４か
らの、仮想１３６で表わされるＳＦＳ出力検知信号に応
答して、熱電気冷却器（ＴＥＣ）８８への駆動電流ＩＴ
ＨＥＲＭＤＶを調整することによりＳＦＳ検知光線１１
４の大きさを最大にするためにポンプ光源１２のポンプ
温度Ｔｐを調整することによって、ポンプ光線１８の波
長を調整する温度制御手段に相当する。ポンプパワー制
御装置７８は、ポンプ監視検出器７４からのポンプ検出
器信号７６に応答して、ポンプ監視ファイバポート２５
からのポンプ監視光線２８を一定パワーに維持するため
にポンプ駆動電流ＩＰＭＤＲＶの大きさを調整するポン
プパワー制御手段に相当する。
【００２１】
【動作】図４は、ポンプ光線１８のポンプ波長ＰＭＰＬ
ＮＴＨの関数としての、ダイクロイック鏡５８を経由し
て超蛍光源ファイバに出ていく検知光線５７の残留ポン
プパワーと、ＳＦＳポンプファイバ５０を経由してＷＤ
Ｍポンプ主要光線４６によってＳＦＳファイバ５６へ運
ばれたパワーとの逆比として測定されたＳＦＳファイバ
によるＳＦＳポンプ吸収のグラフである。“Ａ”におけ
るポンプパワーの吸収のピークは、エルビウムかドープ
されたアルミナ一珪酸塩ファイバのサンプルを用いて得
られれる。ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨが、図１及び３に
おけるポンプ監視光線２８のパワーを実質的に一定に保
持しながら、９００ナノ メートルから１０００ナノ
メートルまで掃引されるにつれて、“Ａ”におけるピー
クは、約９８０ナノ メートルにおいて生じることが分
かる。
ＮＴＨの関数としての、ダイクロイック鏡５８を経由し
て超蛍光源ファイバに出ていく検知光線５７の残留ポン
プパワーと、ＳＦＳポンプファイバ５０を経由してＷＤ
Ｍポンプ主要光線４６によってＳＦＳファイバ５６へ運
ばれたパワーとの逆比として測定されたＳＦＳファイバ
によるＳＦＳポンプ吸収のグラフである。“Ａ”におけ
るポンプパワーの吸収のピークは、エルビウムかドープ
されたアルミナ一珪酸塩ファイバのサンプルを用いて得
られれる。ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨが、図１及び３に
おけるポンプ監視光線２８のパワーを実質的に一定に保
持しながら、９００ナノ メートルから１０００ナノ
メートルまで掃引されるにつれて、“Ａ”におけるピー
クは、約９８０ナノ メートルにおいて生じることが分
かる。
【００２２】９８０ナノ メートルに中心波長を有する
レーザ ダイオードが、ポンプ光源１２に用いるために
選択された。しかし、他の実施例においては、８１０、
９８０、又は１４７５ナノ メートルに中心波長を有す
るレーザ ダイオードが、特定の実施例の要求に従って
用いられ得る。日本のＯＫＩから購入されたモデルＯＬ
４５２Ａダイオードは、この応用のために適切であっ
た。
レーザ ダイオードが、ポンプ光源１２に用いるために
選択された。しかし、他の実施例においては、８１０、
９８０、又は１４７５ナノ メートルに中心波長を有す
るレーザ ダイオードが、特定の実施例の要求に従って
用いられ得る。日本のＯＫＩから購入されたモデルＯＬ
４５２Ａダイオードは、この応用のために適切であっ
た。
【００２３】図５は、ポンプパワーが一定に保持された
ポンプ波長の関数としてのＳＦＳ放射光線６２のＳＦＳ
放射パワーのグラフを示す。このグラフは、ＷＤＭ４０
へのＳＦＳ放射光線６２のピーク出力パワーが、ポンプ
波長軸の“Ｂ”における９８０ナノ メートルのポンプ
波長と同様に一致することを示す。
ポンプ波長の関数としてのＳＦＳ放射光線６２のＳＦＳ
放射パワーのグラフを示す。このグラフは、ＷＤＭ４０
へのＳＦＳ放射光線６２のピーク出力パワーが、ポンプ
波長軸の“Ｂ”における９８０ナノ メートルのポンプ
波長と同様に一致することを示す。
【００２４】図６は、ＳＦＳ放射光線６２のＳＦＳファ
イバ放射波長Ｌａが、ポンプ光線１８のポンプ波長ＰＭ
ＰＬＮＴＨの関数として変化することを示すデータのグ
ラフである。４ｍｗの第１のレベルと１０ｍｗの第２の
レベルでＳＦＳ放射パワーが一定に保持されているとき
の、ポンプ波長の関数としてのＳＦＳファイバ放射波長
Ｌｓの変化が示されている。
イバ放射波長Ｌａが、ポンプ光線１８のポンプ波長ＰＭ
ＰＬＮＴＨの関数として変化することを示すデータのグ
ラフである。４ｍｗの第１のレベルと１０ｍｗの第２の
レベルでＳＦＳ放射パワーが一定に保持されているとき
の、ポンプ波長の関数としてのＳＦＳファイバ放射波長
Ｌｓの変化が示されている。
【００２５】図６は、ポンプ波長の変化に対するＳＦＳ
波長の変化が最小である時、ＳＦＳ波長の安定性が最大
であることを示す。また、最大安定の点は、ポンプ波長
ＰＭＰＬＮＴＨが９８０ナノ メートルであるとき、又
はそれ付近であるときに生じる。
波長の変化が最小である時、ＳＦＳ波長の安定性が最大
であることを示す。また、最大安定の点は、ポンプ波長
ＰＭＰＬＮＴＨが９８０ナノ メートルであるとき、又
はそれ付近であるときに生じる。
【００２６】図７は、ＳＦＳ放射光線６２のＳＦＳ放射
波長Ｌｓが、ポンプ光線１８のポンプ光パワーＰＭＰＰ
ＷＲの関数として変化することを示すデータのグラフで
ある。例として、この光線のパワーレベルは、典型的に
は、３０ｍｗのオーダにある。約３０ｐｐｍのＳＦＳ放
射波長安定を達成するために、約１％のポンプパワー安
定が要求される。
波長Ｌｓが、ポンプ光線１８のポンプ光パワーＰＭＰＰ
ＷＲの関数として変化することを示すデータのグラフで
ある。例として、この光線のパワーレベルは、典型的に
は、３０ｍｗのオーダにある。約３０ｐｐｍのＳＦＳ放
射波長安定を達成するために、約１％のポンプパワー安
定が要求される。
【００２７】図８は、ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨがポン
プ温度の関数として変化することを示すグラフである。
ポンプ光線１８の波長ＰＭＰＬＮＴＨは、熱電気冷却器
（ＴＥＣ）８８のようなポンプ源温度を制御するための
手段によって制御される。また、図８は、ＴＥＣ８８の
温度が制御された範囲に渡って調整されるので、ポンプ
波長がそれに応じて変化することを示す。
プ温度の関数として変化することを示すグラフである。
ポンプ光線１８の波長ＰＭＰＬＮＴＨは、熱電気冷却器
（ＴＥＣ）８８のようなポンプ源温度を制御するための
手段によって制御される。また、図８は、ＴＥＣ８８の
温度が制御された範囲に渡って調整されるので、ポンプ
波長がそれに応じて変化することを示す。
【００２８】図９は、ＳＦＳ放射波長Ｌｓが、ＳＦＳフ
ァイバ源の温度の関数としても又変化することを示すグ
ラフである。ポンプ光源１２は、典型的には、それの急
速な電圧低下とそれを通過する駆動電流による消費を伴
うダイオードであり、ＳＦＳファイバ源５２の温度とポ
ンプ光源１２の温度とが結合する機構又は処理が存在し
ないので、ＰＭＰＬＮＴＨを変化するポンプ光源１２の
温度の変化と、ＳＦＳファイバ源５２の温度の変化から
のＳＦＳ源波長Ｌｓの変化とに起因する、ＳＦＳ源５２
の波長の変化に対する分担は実質的に互いに独立であ
る。
ァイバ源の温度の関数としても又変化することを示すグ
ラフである。ポンプ光源１２は、典型的には、それの急
速な電圧低下とそれを通過する駆動電流による消費を伴
うダイオードであり、ＳＦＳファイバ源５２の温度とポ
ンプ光源１２の温度とが結合する機構又は処理が存在し
ないので、ＰＭＰＬＮＴＨを変化するポンプ光源１２の
温度の変化と、ＳＦＳファイバ源５２の温度の変化から
のＳＦＳ源波長Ｌｓの変化とに起因する、ＳＦＳ源５２
の波長の変化に対する分担は実質的に互いに独立であ
る。
【００２９】以下の数１は、ＳＦＳ放射光線波長の変分
Ｄｌｓが、ポンプパワーＰＭＰＰＷＲに関するＬｓの偏
導関数とポンプパワーの増加の変化ＤＰＭＰＰＷＲとの
積と、ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨに関するＬｓの偏導関
数とポンプ波長の増加の変化ＤＰＭＰＬＮＴＨとの積
と、ＳＦＳ源ファイバの温度Ｔｓに関するＬｓの偏導関
数とＳＦＳ源ファイバの温度の増加の変化Ｄｔｓとの積
との和の関数であることを示している。
Ｄｌｓが、ポンプパワーＰＭＰＰＷＲに関するＬｓの偏
導関数とポンプパワーの増加の変化ＤＰＭＰＰＷＲとの
積と、ポンプ波長ＰＭＰＬＮＴＨに関するＬｓの偏導関
数とポンプ波長の増加の変化ＤＰＭＰＬＮＴＨとの積
と、ＳＦＳ源ファイバの温度Ｔｓに関するＬｓの偏導関
数とＳＦＳ源ファイバの温度の増加の変化Ｄｔｓとの積
との和の関数であることを示している。
【００３０】式の左辺におけるＤｌｓ項の最大絶対値の
正味の減少は、ＳＦＳ放射光線波長Ｌｓの安定の増加を
意味する。ＳＦＳ放射光線波長Ｌｓの安定は、Ｄｌｓ項
が零になった時に最大である。数１の右辺の３つの項の
総和が零であるときＤｌｓ項は零である。
正味の減少は、ＳＦＳ放射光線波長Ｌｓの安定の増加を
意味する。ＳＦＳ放射光線波長Ｌｓの安定は、Ｄｌｓ項
が零になった時に最大である。数１の右辺の３つの項の
総和が零であるときＤｌｓ項は零である。
【００３１】
【数１】
【００３２】図１０は、ＳＦＳファイバ源１２の温度に
関する数１の第３項が、システムの測定温度と、図７に
おいてエルビウムがドープされたファイバに関する温度
の関数として示される波長の変化とを使用して、モデル
アウトされた他の好ましい実施例の構造を示す。図１
及び３は、数１の第３項が、サーミスタ５９と信号コン
デショナ１３８で数値が求められ、図７で関係したよう
に、ＳＦＳ波長とＳＦＳ温度の依存関係を特徴づける情
報の表に基づいた信号処理装置１４２の処理によってモ
デル アウトされる、好ましい実施例を示す。図１及び
３を参照すると、ＳＦＳサーミスタＴ１５９は、ＳＦＳ
ファイバ源の温度を検知し、仮想ブロック１３２の使用
システム内の信号コンディショナ１３８へＳＦＳ温度信
号を提供する。
関する数１の第３項が、システムの測定温度と、図７に
おいてエルビウムがドープされたファイバに関する温度
の関数として示される波長の変化とを使用して、モデル
アウトされた他の好ましい実施例の構造を示す。図１
及び３は、数１の第３項が、サーミスタ５９と信号コン
デショナ１３８で数値が求められ、図７で関係したよう
に、ＳＦＳ波長とＳＦＳ温度の依存関係を特徴づける情
報の表に基づいた信号処理装置１４２の処理によってモ
デル アウトされる、好ましい実施例を示す。図１及び
３を参照すると、ＳＦＳサーミスタＴ１５９は、ＳＦＳ
ファイバ源の温度を検知し、仮想ブロック１３２の使用
システム内の信号コンディショナ１３８へＳＦＳ温度信
号を提供する。
【００３３】信号コンディショナ１３８は、ＳＦＳ温度
信号を一連のサンプルされたデジタル値へ変換し、この
デジタル値はバス１４０を経由して信号処理装置１４２
へ結合され、結合器１１０のＳＦＳ出力結合器出力ポー
ト１２８からのＳＦＳ出力光線１２６を経由したＳＦＳ
出力信号の波長に敏感な要素を訂正するのに用いる。
信号を一連のサンプルされたデジタル値へ変換し、この
デジタル値はバス１４０を経由して信号処理装置１４２
へ結合され、結合器１１０のＳＦＳ出力結合器出力ポー
ト１２８からのＳＦＳ出力光線１２６を経由したＳＦＳ
出力信号の波長に敏感な要素を訂正するのに用いる。
【００３４】使用システム１３２は、典型的には、受信
結合器１４４又は他の内部光学的構成又は機器で安定化
されたＳＦＳ出力光線１２６を受信し及び利用する干渉
計、ファイバ光ジャイロ又はトリアクス（triax)ファイ
バ光ジャイロのような機器である。受信結合器は、少な
くともＳＦＳ出力信号１２６の第１の部分を少なくとも
第１の内部機器またはシステム検知器１４６使用システ
ム６２へ出力するために用いられる。
結合器１４４又は他の内部光学的構成又は機器で安定化
されたＳＦＳ出力光線１２６を受信し及び利用する干渉
計、ファイバ光ジャイロ又はトリアクス（triax)ファイ
バ光ジャイロのような機器である。受信結合器は、少な
くともＳＦＳ出力信号１２６の第１の部分を少なくとも
第１の内部機器またはシステム検知器１４６使用システ
ム６２へ出力するために用いられる。
【００３５】各システム検出器１４６の出力は信号をコ
ンディショナ１４８へ結合する。コンディショナ１４８
による増幅と調節の後、コンディショナ１４８からの調
節された信号は、同様に信号処理装置１４２へ供給され
る。ここで、ＳＦＳ温度信号からの補償効果が、ＳＦＳ
源の温度効果の影響に起因する、コンディショナ１４８
からのシステム信号の変化を補償するために用いられ
る。
ンディショナ１４８へ結合する。コンディショナ１４８
による増幅と調節の後、コンディショナ１４８からの調
節された信号は、同様に信号処理装置１４２へ供給され
る。ここで、ＳＦＳ温度信号からの補償効果が、ＳＦＳ
源の温度効果の影響に起因する、コンディショナ１４８
からのシステム信号の変化を補償するために用いられ
る。
【００３６】図１及び３を参照すると、ＳＦＳ源５２の
温度が変化するので、信号処理装置１４２は、図９のよ
うな関係と特定ファイバに対するＳＦＳファイバ源５２
の温度の測定値を参照して、数１の第３項の効果を取り
消すのに必要な補償を計算する。
温度が変化するので、信号処理装置１４２は、図９のよ
うな関係と特定ファイバに対するＳＦＳファイバ源５２
の温度の測定値を参照して、数１の第３項の効果を取り
消すのに必要な補償を計算する。
【００３７】本件発明の他の実施例の変形は、図１６に
示されるように、ドープされたファイバ５６を含むＳＦ
Ｓファイバ源５２がＳＦＳ ＴＥＣ１４４のような温度
制御装置に置かれる。ＳＦＳサーミスタ５９は、温度を
検知し、ＳＦＳ温度信号を仮想ブロック１５０で示され
るＳＦＳファイバ温度制御処理へ提供して、ＳＦＳファ
イバ源５２の温度を制御する。
示されるように、ドープされたファイバ５６を含むＳＦ
Ｓファイバ源５２がＳＦＳ ＴＥＣ１４４のような温度
制御装置に置かれる。ＳＦＳサーミスタ５９は、温度を
検知し、ＳＦＳ温度信号を仮想ブロック１５０で示され
るＳＦＳファイバ温度制御処理へ提供して、ＳＦＳファ
イバ源５２の温度を制御する。
【００３８】図１６の変形した実施例においては、ＳＦ
Ｓファイバ温度制御手段に相当する仮想ブロック１４６
内の制御処理要素とＴＥＣ１４４との組合せが、サーミ
スタ５９からのＳＦＳ温度信号と所定の温度基準信号Ｔ
ｓに応動して、所定の温度基準信号Ｔｓに対応する値に
ＳＦＳファイバ５６の温度を安定させる。
Ｓファイバ温度制御手段に相当する仮想ブロック１４６
内の制御処理要素とＴＥＣ１４４との組合せが、サーミ
スタ５９からのＳＦＳ温度信号と所定の温度基準信号Ｔ
ｓに応動して、所定の温度基準信号Ｔｓに対応する値に
ＳＦＳファイバ５６の温度を安定させる。
【００３９】ＳＦＳファイバ源５２の温度を検知するこ
とと、図１６に関連する上記記載のようなＳＦＳファイ
バ源５２に対する温度制御処理１５０を用いることによ
って数１の第３項を実質的に一定のバイアス項にするこ
とによって超蛍光源をさらに安定させることが可能であ
ることは、図１及び図３のブロック ダイアグラムから
明らかである。
とと、図１６に関連する上記記載のようなＳＦＳファイ
バ源５２に対する温度制御処理１５０を用いることによ
って数１の第３項を実質的に一定のバイアス項にするこ
とによって超蛍光源をさらに安定させることが可能であ
ることは、図１及び図３のブロック ダイアグラムから
明らかである。
【００４０】実施例の上記変形の各々において、ＳＦＳ
システム出力信号１２６の関連する波長誤差は、システ
ム信号処理装置１４２によって作られるソフトウエア訂
正によって後に続く使用システム１３２によって任意に
補償される。
システム出力信号１２６の関連する波長誤差は、システ
ム信号処理装置１４２によって作られるソフトウエア訂
正によって後に続く使用システム１３２によって任意に
補償される。
【００４１】残りの数１の制御処理は、第１及び第２の
項の値が可能な限り小さくなるか、または大きさが等し
く反対符号になることを要求する。図１及び３の実施例
においはて、ポンプ監視検出器７４は、ポンプパワーＰ
ｐ１の第１の部分の大きさを表す信号をポンプパワー制
御装置７８へ提供する。
項の値が可能な限り小さくなるか、または大きさが等し
く反対符号になることを要求する。図１及び３の実施例
においはて、ポンプ監視検出器７４は、ポンプパワーＰ
ｐ１の第１の部分の大きさを表す信号をポンプパワー制
御装置７８へ提供する。
【００４２】ポンプパワー制御装置７８は、ポンプ監視
検出器２６からのポンプパワー信号に応動して、ポンプ
光源１２からの光の出力パワーを所定の値に固定するた
めにＩＰＭＰＤＲＶの値を調整する。このように、制御
装置の動作によって数２となることから、上記数１の第
１項は零に近づく。
検出器２６からのポンプパワー信号に応動して、ポンプ
光源１２からの光の出力パワーを所定の値に固定するた
めにＩＰＭＰＤＲＶの値を調整する。このように、制御
装置の動作によって数２となることから、上記数１の第
１項は零に近づく。
【００４３】
【数２】
【００４４】図１５は、ポンプパワー制御装置７８の実
施例を示し、ここで検出器７４はＳＦＳ源５２に印加さ
れるポンプ光源光の出力パワーに比例する光線２８を検
知する。検出器７４からの信号が、増幅器ＫＡによって
増幅され調節される。増幅器ＫＡの出力は、フィルタＨ
Ｉ２（Ｓ）によって低域通過ろ波される。ろ波された出
力は、加算器１５２に供給され、ポンプパワー源の好ま
しい電流を表す所定の信号ＩＳＥＴと加算される。加算
器の出力は、ＧＩ（Ｓ）によって積分され、積分された
出力がＨＩ１（ｓ）を経由して加算器１５２へ帰還され
る。積分器の出力はポンプ光源１２への電流を駆動する
のに用いられる。
施例を示し、ここで検出器７４はＳＦＳ源５２に印加さ
れるポンプ光源光の出力パワーに比例する光線２８を検
知する。検出器７４からの信号が、増幅器ＫＡによって
増幅され調節される。増幅器ＫＡの出力は、フィルタＨ
Ｉ２（Ｓ）によって低域通過ろ波される。ろ波された出
力は、加算器１５２に供給され、ポンプパワー源の好ま
しい電流を表す所定の信号ＩＳＥＴと加算される。加算
器の出力は、ＧＩ（Ｓ）によって積分され、積分された
出力がＨＩ１（ｓ）を経由して加算器１５２へ帰還され
る。積分器の出力はポンプ光源１２への電流を駆動する
のに用いられる。
【００４５】図１６は、ＳＦＳファイバ温度制御装置の
実施例を示し、ここではサーミスタＴ１は、ＳＦＳ源５
２内のＳＦＳファイバ５６の温度を検知する。サーミス
タＴ１５９からのＳＦＳ温度信号は、増幅器ＫＢによっ
て調節され、ＳＦＳファイバ源５２の温度に比例する。
ＳＦＳ温度信号は、フィルタＨＦ２（Ｓ）によって低域
通過ろ波される。ろ波された出力は加算器１５４に供給
され、ＳＦＳファイバ源５２の好ましい温度を表す所定
の信号Ｔｓと加算される。加算器１５４の出力は、ＧＦ
（Ｓ）によって積分され、積分された出力はＨＦ１
（Ｓ）を経由して加算器１５４へ帰還される。積分器の
出力が、ＳＦＳファイバ源５２の温度を制御するＴＥＣ
１４４を駆動するのに用いられる。
実施例を示し、ここではサーミスタＴ１は、ＳＦＳ源５
２内のＳＦＳファイバ５６の温度を検知する。サーミス
タＴ１５９からのＳＦＳ温度信号は、増幅器ＫＢによっ
て調節され、ＳＦＳファイバ源５２の温度に比例する。
ＳＦＳ温度信号は、フィルタＨＦ２（Ｓ）によって低域
通過ろ波される。ろ波された出力は加算器１５４に供給
され、ＳＦＳファイバ源５２の好ましい温度を表す所定
の信号Ｔｓと加算される。加算器１５４の出力は、ＧＦ
（Ｓ）によって積分され、積分された出力はＨＦ１
（Ｓ）を経由して加算器１５４へ帰還される。積分器の
出力が、ＳＦＳファイバ源５２の温度を制御するＴＥＣ
１４４を駆動するのに用いられる。
【００４６】図１及び３を再度参照すると、本件発明
は、超蛍光源１０のための波長安定化装置として最も良
く特徴付けられる。ＳＦＳファイバ源５２は、典型的に
は９７８ナノ メートルから９８３ナノ メートルの範
囲のポンプ光波長を有するポンプ光源１２からのポンプ
光でポンプされたときにＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を
生成するＳＦＳ（超蛍光源；Superfluorescent source)
手段を表す。図３の装置においては、本発明は、光線１
１４におけるＳＦＳ光のサンプルに応動して、該ポンプ
光波長を自動的に調整することでＳＦＳ光の該サンプル
のパワーを最大にする、出力制御ブロック１３４によっ
て表される出力制御手段を有する。この出力制御手段
は、ＳＦＳファイバ源出力の安定性を最大にする。
は、超蛍光源１０のための波長安定化装置として最も良
く特徴付けられる。ＳＦＳファイバ源５２は、典型的に
は９７８ナノ メートルから９８３ナノ メートルの範
囲のポンプ光波長を有するポンプ光源１２からのポンプ
光でポンプされたときにＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を
生成するＳＦＳ（超蛍光源；Superfluorescent source)
手段を表す。図３の装置においては、本発明は、光線１
１４におけるＳＦＳ光のサンプルに応動して、該ポンプ
光波長を自動的に調整することでＳＦＳ光の該サンプル
のパワーを最大にする、出力制御ブロック１３４によっ
て表される出力制御手段を有する。この出力制御手段
は、ＳＦＳファイバ源出力の安定性を最大にする。
【００４７】超蛍光源の本件発明に係る安定化装置の性
能は、ブロック７８によって表されるポンプパワー制御
装置手段を、ファイバポンプ監視ファイバポート２５を
出ていく光線２８を経由する該ポンプ光源からのポンプ
光をサンプルして、該ポンプ光のサンプルの出力パワー
を所定の基準出力パワーレベルに関して安定化させるた
めの出力制御手段に付加することによって向上する。
能は、ブロック７８によって表されるポンプパワー制御
装置手段を、ファイバポンプ監視ファイバポート２５を
出ていく光線２８を経由する該ポンプ光源からのポンプ
光をサンプルして、該ポンプ光のサンプルの出力パワー
を所定の基準出力パワーレベルに関して安定化させるた
めの出力制御手段に付加することによって向上する。
【００４８】超蛍光源のための波長安定化装置の好まし
い実施例のそれぞれにおいて、ＳＦＳファイバ源５２は
ネオジム（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）又はアルミニウ
ム（Ａｌ）のような希土類物質の群から選択された少な
くとも一つの活性レーザ物質がドープされたコアを有す
る単一モード光ファイバ５６を包含する。
い実施例のそれぞれにおいて、ＳＦＳファイバ源５２は
ネオジム（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）又はアルミニウ
ム（Ａｌ）のような希土類物質の群から選択された少な
くとも一つの活性レーザ物質がドープされたコアを有す
る単一モード光ファイバ５６を包含する。
【００４９】図１及び図３及び図１０の実施例を再度参
照すると、ＳＦＳ出力制御装置１３４は、ＴＥＣ（熱電
気冷却装置；thermal electric cooler)ブロック８８の
ようなポンプ光源１２の温度制御手段を有する出力制御
装置手段を表すものとして見ることができ、ＴＥＣブロ
ック８８は、ＩＴＨＥＲＭＤＶ９４のような熱駆動信号
に応動してポンプ光源１２の温度を制御し、ブロック１
３４によって表されている出力検知及び制御手段に応動
して該ＳＦＳ光のサンプルのパワーをＳＦＳ検知光１１
４又は図１０残留光６２を経由して検知し、及びＩＴＨ
ＥＲＭＤＶ９４に小さいディザ信号を重ねることによっ
て熱駆動信号を震動させて、動作温度の周辺でポンプ光
源の温度をわずかに変化させる。ポンプ光源温度の変化
は、ポンプ光線１８のポンプ光波長の対応する変化を生
じる。
照すると、ＳＦＳ出力制御装置１３４は、ＴＥＣ（熱電
気冷却装置；thermal electric cooler)ブロック８８の
ようなポンプ光源１２の温度制御手段を有する出力制御
装置手段を表すものとして見ることができ、ＴＥＣブロ
ック８８は、ＩＴＨＥＲＭＤＶ９４のような熱駆動信号
に応動してポンプ光源１２の温度を制御し、ブロック１
３４によって表されている出力検知及び制御手段に応動
して該ＳＦＳ光のサンプルのパワーをＳＦＳ検知光１１
４又は図１０残留光６２を経由して検知し、及びＩＴＨ
ＥＲＭＤＶ９４に小さいディザ信号を重ねることによっ
て熱駆動信号を震動させて、動作温度の周辺でポンプ光
源の温度をわずかに変化させる。ポンプ光源温度の変化
は、ポンプ光線１８のポンプ光波長の対応する変化を生
じる。
【００５０】ＳＦＳファイバ源５２は、ポンプ光源波長
の変化に応動し、ＳＦＳ光のＳＦＳ検知光線１１４サン
プルのパワーの対応する変化を提供する。図１１ａから
図１１ｃまでは、図１２のＯＳＣ１発振器からの基準信
号波形に同期する３つの異なった温度でのポンプ光源１
２の温度の変化に応動して、ＳＦＳ放射パワーがいかに
変化するかが示されている。ＯＳＣ１基準発振器１１２
が、図１３及び図１４に関連して示され又論議される。
の変化に応動し、ＳＦＳ光のＳＦＳ検知光線１１４サン
プルのパワーの対応する変化を提供する。図１１ａから
図１１ｃまでは、図１２のＯＳＣ１発振器からの基準信
号波形に同期する３つの異なった温度でのポンプ光源１
２の温度の変化に応動して、ＳＦＳ放射パワーがいかに
変化するかが示されている。ＯＳＣ１基準発振器１１２
が、図１３及び図１４に関連して示され又論議される。
【００５１】図１１ａは、好ましい温度Ｔｏが中央に置
かれた独立可変軸上の震動範囲ＤＴの状態を示す。
かれた独立可変軸上の震動範囲ＤＴの状態を示す。
【００５２】図１１ｂは、好ましい温度Ｔｏ以下の温度
が中央に置かれた動作範囲に置き換えられた独立可変軸
上の震動範囲ＤＴの状態を示す図である。震動範囲の高
温度限Ｂ２におけるＳＦＳ放射パワーの大きさから温度
範囲の低限Ｂ１における放射パワーの値を引いた差は正
の値を示す。
が中央に置かれた動作範囲に置き換えられた独立可変軸
上の震動範囲ＤＴの状態を示す図である。震動範囲の高
温度限Ｂ２におけるＳＦＳ放射パワーの大きさから温度
範囲の低限Ｂ１における放射パワーの値を引いた差は正
の値を示す。
【００５３】図１１ｃは、震動範囲の高温度限Ｃ２にお
けるＳＦＳ放射パワーの大きさから温度範囲の低温度限
Ｃ１における放射パワーの値を引いた差は負の値である
ことを示す。図１及び３のＳＦＳ出力制御装置は、サン
プルＳＦＳ検知光線１１４のパワーを最大にするべくポ
ンプ光源１２の動作温度を調整する熱駆動信号ＩＴＨＥ
ＲＭＤＶを調整することによって、ＳＦＳ検知光線１１
４におけるＳＦＳ光のサンプルのパワーの変化に応動す
る。
けるＳＦＳ放射パワーの大きさから温度範囲の低温度限
Ｃ１における放射パワーの値を引いた差は負の値である
ことを示す。図１及び３のＳＦＳ出力制御装置は、サン
プルＳＦＳ検知光線１１４のパワーを最大にするべくポ
ンプ光源１２の動作温度を調整する熱駆動信号ＩＴＨＥ
ＲＭＤＶを調整することによって、ＳＦＳ検知光線１１
４におけるＳＦＳ光のサンプルのパワーの変化に応動す
る。
【００５４】波長安定化装置の安定性は、ブロック７８
に関して上述したポンプパワー制御装置手段をＴＥＣ８
８のようなポンプ光源温度制御装置手段と組合わせて使
用することによっで増加する。ＴＥＣ８８は熱駆動信号
ＩＴＨＥＲＭＤＶに応動してポンプ光源１２の温度を制
御する。上記で述べたＳＦＳ出力制御装置１３４のよう
な出力検知及び制御手段は、光線６２がＷＤＭ４０を経
由してファイバ６８を通り出力結合器１１０の入力１０
８に入り、次にＳＦＳ検知光線１１４としてファイバ１
１８を通りダイオード１２４に入射されるので、ＳＦＳ
光のサンプルのパワーをＳＦＳ出力検出ダイオード１２
４で検知する。
に関して上述したポンプパワー制御装置手段をＴＥＣ８
８のようなポンプ光源温度制御装置手段と組合わせて使
用することによっで増加する。ＴＥＣ８８は熱駆動信号
ＩＴＨＥＲＭＤＶに応動してポンプ光源１２の温度を制
御する。上記で述べたＳＦＳ出力制御装置１３４のよう
な出力検知及び制御手段は、光線６２がＷＤＭ４０を経
由してファイバ６８を通り出力結合器１１０の入力１０
８に入り、次にＳＦＳ検知光線１１４としてファイバ１
１８を通りダイオード１２４に入射されるので、ＳＦＳ
光のサンプルのパワーをＳＦＳ出力検出ダイオード１２
４で検知する。
【００５５】ダイオード１２４は通常の検出ダイオード
であり、プリアンプと、検知光線１１４が透過できる入
力レンズとを包含する金属製容器内に密封して搭載され
るであろう。検出ダイオードは、時々はＰＩＮダイオー
ドである。変形においては、ダイオード１２４はＳＦＳ
出力制御装置１３４内に包含される。この構成に対して
は、検知光線１１４が検出装置（図示せず）に入射する
べくＳＦＳ出力制御装置１３４に入る光線１３６を包む
ように拡張される。
であり、プリアンプと、検知光線１１４が透過できる入
力レンズとを包含する金属製容器内に密封して搭載され
るであろう。検出ダイオードは、時々はＰＩＮダイオー
ドである。変形においては、ダイオード１２４はＳＦＳ
出力制御装置１３４内に包含される。この構成に対して
は、検知光線１１４が検出装置（図示せず）に入射する
べくＳＦＳ出力制御装置１３４に入る光線１３６を包む
ように拡張される。
【００５６】図１３は、ＳＦＳ出力制御装置１３４、す
なわち図１及び３で示されるように、光線１１４を経由
して信号線１５６及び１５７を経由して検知信号を受信
する出力検知及び制御処理若しくは回路の実施例を示
す。ブロック１５８は典型的には２０から１００の範囲
の電圧利得を有するＳＦＳ放射出力増幅器を表す。増幅
された検知信号は、増幅器出力１６０からＰＳＤ（位相
感度復調器；phase sensitive demodulator)１６２へ第
１の入力１６３で結合される。ＰＳＤが、第２の入力１
６４における信号ＦＤＩＴＨＥＲによるＯＳＣ１の出力
に対して参照される。図１３はＯＳＣ１ １１２の典型
的な波形を円内に示す。
なわち図１及び３で示されるように、光線１１４を経由
して信号線１５６及び１５７を経由して検知信号を受信
する出力検知及び制御処理若しくは回路の実施例を示
す。ブロック１５８は典型的には２０から１００の範囲
の電圧利得を有するＳＦＳ放射出力増幅器を表す。増幅
された検知信号は、増幅器出力１６０からＰＳＤ（位相
感度復調器；phase sensitive demodulator)１６２へ第
１の入力１６３で結合される。ＰＳＤが、第２の入力１
６４における信号ＦＤＩＴＨＥＲによるＯＳＣ１の出力
に対して参照される。図１３はＯＳＣ１ １１２の典型
的な波形を円内に示す。
【００５７】ＰＳＤ１６２の復調された信号がＬＰＦ
（低域通過フィルタ）１６５へ供給される。ろ波された
検知信号は、積分器入力１６７へ供給され、積分器ＨＴ
２（Ｓ）１６８によって積分される。復調され、ろ波さ
れ、積分された検知信号は加算器１７０の第１の引き算
入力１６９へ結合され、帰還要素１７２を経由したＩＴ
ＨＥＲＭＤＶ帰還信号から減算を行う。
（低域通過フィルタ）１６５へ供給される。ろ波された
検知信号は、積分器入力１６７へ供給され、積分器ＨＴ
２（Ｓ）１６８によって積分される。復調され、ろ波さ
れ、積分された検知信号は加算器１７０の第１の引き算
入力１６９へ結合され、帰還要素１７２を経由したＩＴ
ＨＥＲＭＤＶ帰還信号から減算を行う。
【００５８】加算器１７０の出力は、第２の加算器１７
５の第１の入力１７４に結合される。電位差計１７７か
らの第２の加算器入力１７６における所定の温度基準信
号は、ＯＳ１ １１２からのＦＤＩＴＨＥＲ信号と加算
され、ＧＴ（Ｓ）ブロック１７９の入力１７８におい
て、結合された信号、すなわち帰還修正された復調さ
れ、ろ波され積分された検知信号を形成する。ＧＴ
（Ｓ）ブロック１７９ブロックは、結合された信号をろ
波し、積分してＴＥＣ８８へのＩＴＨＥＲＭＤＶ信号を
形成する。ＧＴ（Ｓ）ブロックの出力は、要求されるデ
ィザ信号を包含するであろうということを保証するとい
う点で、ＦＤＩＴＨＥＲ信号が、ＧＴ（Ｓ）制御ブロッ
ク１７９の入力で重ねられるということに注意された
い。
５の第１の入力１７４に結合される。電位差計１７７か
らの第２の加算器入力１７６における所定の温度基準信
号は、ＯＳ１ １１２からのＦＤＩＴＨＥＲ信号と加算
され、ＧＴ（Ｓ）ブロック１７９の入力１７８におい
て、結合された信号、すなわち帰還修正された復調さ
れ、ろ波され積分された検知信号を形成する。ＧＴ
（Ｓ）ブロック１７９ブロックは、結合された信号をろ
波し、積分してＴＥＣ８８へのＩＴＨＥＲＭＤＶ信号を
形成する。ＧＴ（Ｓ）ブロックの出力は、要求されるデ
ィザ信号を包含するであろうということを保証するとい
う点で、ＦＤＩＴＨＥＲ信号が、ＧＴ（Ｓ）制御ブロッ
ク１７９の入力で重ねられるということに注意された
い。
【００５９】図１４の制御処理２１０は、図１３の制御
処理内のそれらと同一の多くの要素を包含する。しか
し、信号線１０２のＴＥＣサーミスタ９６からの温度帰
還信号ＴＯＦＦを受信するための設備をも包む。また、
図１４の制御処理は、補償ブロックＧＣ２（Ｓ）２１６
とＧＣ１（Ｓ）２１８を包含し、信号線９４上のＩＴＨ
ＥＲＭＤＶによって駆動されたときにＴＥＣ８８の応答
特性を調整するために導入された極と零を補償する。制
御処理２１０は、信号線２２２上の制御信号に従ってＴ
ＥＣ熱制御を提供する。
処理内のそれらと同一の多くの要素を包含する。しか
し、信号線１０２のＴＥＣサーミスタ９６からの温度帰
還信号ＴＯＦＦを受信するための設備をも包む。また、
図１４の制御処理は、補償ブロックＧＣ２（Ｓ）２１６
とＧＣ１（Ｓ）２１８を包含し、信号線９４上のＩＴＨ
ＥＲＭＤＶによって駆動されたときにＴＥＣ８８の応答
特性を調整するために導入された極と零を補償する。制
御処理２１０は、信号線２２２上の制御信号に従ってＴ
ＥＣ熱制御を提供する。
【００６０】図１及び３の装置は、超蛍光性ファイバ源
の波長安定化のための方法または処理を実施する以下の
段階を提供するものである。 Ａ．ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポンプ光
で、ＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を生成するためにＳＦ
Ｓ（超蛍光源）をポンプし、Ｂ．ＳＦＳからのＳＦＳ光
をサンプルし、ポンプ光波長を自動的に調整することに
よってＳＦＳ光のサンプルのパワーを最大にし、及び
Ｃ．段階Ａ及びＢを繰り返す。
の波長安定化のための方法または処理を実施する以下の
段階を提供するものである。 Ａ．ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポンプ光
で、ＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を生成するためにＳＦ
Ｓ（超蛍光源）をポンプし、Ｂ．ＳＦＳからのＳＦＳ光
をサンプルし、ポンプ光波長を自動的に調整することに
よってＳＦＳ光のサンプルのパワーを最大にし、及び
Ｃ．段階Ａ及びＢを繰り返す。
【００６１】図１０の装置は、超蛍光源を安定にするた
めの方法を実施する以下の段階を提供するためのもので
ある。Ａ．ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポン
プ光でＳＦＳ源をポンプすることによって、ＳＦＳ波長
を有するＳＦＳ源からのＳＦＳ光を生成し、前記ポンプ
光の第１の部分は、ＳＦＳ源をポンプする際に吸収さ
れ、前記ポンプ光の第２の部分は、残留ポンプ光線とし
てＳＦＳ源を出ていき、次に、Ｂ．残留ポンプ光線を検
知し、残留ポンプ光線に応動して、残留ポンプ光線のパ
ワーを最小化するために該ポンプ光波長を自動的に調整
することによっで該ＳＦＳ光のサンプルのパワーを最大
にする。
めの方法を実施する以下の段階を提供するためのもので
ある。Ａ．ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポン
プ光でＳＦＳ源をポンプすることによって、ＳＦＳ波長
を有するＳＦＳ源からのＳＦＳ光を生成し、前記ポンプ
光の第１の部分は、ＳＦＳ源をポンプする際に吸収さ
れ、前記ポンプ光の第２の部分は、残留ポンプ光線とし
てＳＦＳ源を出ていき、次に、Ｂ．残留ポンプ光線を検
知し、残留ポンプ光線に応動して、残留ポンプ光線のパ
ワーを最小化するために該ポンプ光波長を自動的に調整
することによっで該ＳＦＳ光のサンプルのパワーを最大
にする。
【００６２】従って、ここには超蛍光源のための波長安
定化装置及び方法が記載されている。本発明が詳細に開
示され、説明されているが、それは単に説明及び例とし
てのみ採用されるものであり、それに限定すべきでない
と理解すべきであろう。本発明の思想と範囲は添付され
た請求の範囲の請求項によってのみ限定されるものであ
る。
定化装置及び方法が記載されている。本発明が詳細に開
示され、説明されているが、それは単に説明及び例とし
てのみ採用されるものであり、それに限定すべきでない
と理解すべきであろう。本発明の思想と範囲は添付され
た請求の範囲の請求項によってのみ限定されるものであ
る。
【図１】広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波長を安定させる
ための好ましい制御システムのブロック図であり、ポン
プパワー制御装置へのポンプ光線サンプルは独立した波
長になっているものである。
ための好ましい制御システムのブロック図であり、ポン
プパワー制御装置へのポンプ光線サンプルは独立した波
長になっているものである。
【図２】ａは試験のために準備した、波長依存多重装置
の入力及び出力ポートを示す概略ブロック図の１であ
る。ｂは試験のために準備した、波長依存多重装置の入
力及び出力ポートを示す概略ブロック図の２である。ｃ
はａ及びｂで示された試験において特徴づけられるよう
な波長依存多重装置の試験のために多分存在するだろう
出力対入力光パワーの関係のグラフである。
の入力及び出力ポートを示す概略ブロック図の１であ
る。ｂは試験のために準備した、波長依存多重装置の入
力及び出力ポートを示す概略ブロック図の２である。ｃ
はａ及びｂで示された試験において特徴づけられるよう
な波長依存多重装置の試験のために多分存在するだろう
出力対入力光パワーの関係のグラフである。
【図３】広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波長を安定させる
ための少し安定な制御システムのブロック図での他の実
施例であり、ポンプパワー制御装置へのポンプ光線サン
プルは独立した波長になっているものである。
ための少し安定な制御システムのブロック図での他の実
施例であり、ポンプパワー制御装置へのポンプ光線サン
プルは独立した波長になっているものである。
【図４】ポンプ波長の関数としての、超蛍光源を出てい
く残留ポンプパワー対ＳＦＳファイバに入るパワーの比
として測定されたＳＦＳファイバによるポンプ吸収のグ
ラフである。
く残留ポンプパワー対ＳＦＳファイバに入るパワーの比
として測定されたＳＦＳファイバによるポンプ吸収のグ
ラフである。
【図５】ポンプパワーが一定に保持されているポンプ波
長の関数としてのＳＦＳファイバ放射パワーのグラフを
示す図である。
長の関数としてのＳＦＳファイバ放射パワーのグラフを
示す図である。
【図６】ポンプパワーが第１及び第２のレベルに保持さ
れたポンプ波長の関数としてのＳＦＳ放射波長のグラフ
を示す図である。
れたポンプ波長の関数としてのＳＦＳ放射波長のグラフ
を示す図である。
【図７】ＳＦＳ放射光線３２のＳＦＳファイバ放射波長
Ｌｓが、ポンプ光線１６のポンプ光パワーＰＭＰＰＷＲ
の関数として変化することを示すグラフを示す図であ
る。
Ｌｓが、ポンプ光線１６のポンプ光パワーＰＭＰＰＷＲ
の関数として変化することを示すグラフを示す図であ
る。
【図８】温度の関数としてのポンプ波長のグラフを示す
図である。
図である。
【図９】ＳＦＳファイバ源の温度の関数としてのＳＦＳ
放射波長のグラフを示す図である。
放射波長のグラフを示す図である。
【図１０】広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波長を安定にさ
せるための制御システムの他の実施例のブロック図であ
る。
せるための制御システムの他の実施例のブロック図であ
る。
【図１１】ａはＴＥＣ温度の変化に応答するポンプの温
度の固定された変化ＤＴの両極端に生じるＳＦＳファイ
バ放射パワーの値を示すグラフの図の１である。ｂはＴ
ＥＣ温度の変化に応答するポンプの温度の固定された変
化ＤＴの両極端に生じるＳＦＳファイバ放射パワーの値
を示すグラフの図の２である。ｃはＴＥＣ温度の変化に
応答するポンプの温度の固定された変化ＤＴの両極端に
生じるＳＦＳファイバ放射パワーの値を示すグラフの図
の３である。
度の固定された変化ＤＴの両極端に生じるＳＦＳファイ
バ放射パワーの値を示すグラフの図の１である。ｂはＴ
ＥＣ温度の変化に応答するポンプの温度の固定された変
化ＤＴの両極端に生じるＳＦＳファイバ放射パワーの値
を示すグラフの図の２である。ｃはＴＥＣ温度の変化に
応答するポンプの温度の固定された変化ＤＴの両極端に
生じるＳＦＳファイバ放射パワーの値を示すグラフの図
の３である。
【図１２】時間の関数としての、図１３及び１４の基準
発振器ＣＳＣ１からのＦＤＩＴＨＥＲ駆動電圧のグラフ
を示す図である。
発振器ＣＳＣ１からのＦＤＩＴＨＥＲ駆動電圧のグラフ
を示す図である。
【図１３】広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波長を安定させ
るための制御システム用の出力制御装置の実施例のブロ
ック図である。
るための制御システム用の出力制御装置の実施例のブロ
ック図である。
【図１４】広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波長を安定させ
るための制御システム用の出力制御装置の実施例のより
詳細なブロック図である。
るための制御システム用の出力制御装置の実施例のより
詳細なブロック図である。
【図１５】広帯域超蛍光源（ＳＦＳ）の波長を安定させ
るための制御システム用のポンプパワー制御装置の実施
例のブロック図である。
るための制御システム用のポンプパワー制御装置の実施
例のブロック図である。
【図１６】ＳＦＳファイバ源の温度制御装置の実施例の
ブロック図である。
ブロック図である。
１２ ポンプ光源 ２０ ポンプ光路 ２６ ポンプ結合器 ４０ 波長依存多重装置 ５２ 超蛍光源 ５６ ファイバ ５８ ダイクロイック鏡 ７８ ポンプパワー制御装置 １３４ ＳＦＳ出力制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビット エフ．リブマン アメリカ合衆国，93065 カリフォルニア, スィミ バレイ，デヴォア アヴェニュー 889
Claims (18)
- 【請求項１】 ポンプ光波長を有するポンプ光源でポン
プされた時にＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を生成するた
めのＳＦＳ（超蛍光源）手段と、 ＳＦＳ光のサンプルに応答して、前記ポンプ光波長を自
動調整することによって前記ＳＦＳ光のサンプルを最大
にするための出力制御装置手段とからなり、前記出力制
御装置手段は、 前記ポンプ光源からのポンプ光の、広帯域かつ非波長依
存性のサンプルに応答して、所定の基準出力パワーレベ
ルに関して前記ポンプ光のサンプルの出力パワーを安定
させるためのポンプパワー制御装置手段を備えることを
特徴とする超蛍光性ファイバ源用波長安定化装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記ＳＦＳ（超蛍光源）手段は、さらに、
ネオジムまたはエルビウムを含む希土類物質群から選択
された少なくとも１つの活性レーザ物質でドープされた
コアを有する単一モード光ファイバを包含するＳＦＳフ
ァイバ源を含む超蛍光源用波長安定化装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記出力制御装置手段は、さらに、 熱駆動信号に応答して、ポンプ光源の温度を制御するた
めのポンプ光源温度制御手段と、 前記ＳＦＳ光のサンプルのパワーを検知し、熱駆動信号
を震動させて動作温度の周辺でポンプ光源の温度をわず
かに変化させるための出力検知及び制御手段とを含み、
ポンプ光源温度の変化はポンプ光源波長の対応する変化
になり、前記ＳＦＳファイバ源は、ポンプ光源波長の前
記変化に応答してＳＦＳ光のサンプルのパワーの対応す
る変化を与え、前記出力検知及び制御手段は、ＳＦＳ光
のサンプルのパワーの変化に応答して熱駆動信号を調整
してポンプ光源の動作温度を調整し、それによりサンプ
ルＳＦＳ光のパワーを最大にする超蛍光源用波長安定化
装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記ＳＦＳ（超蛍光源）手段はさらにＳＦ
Ｓファイバ源を含み、前記出力制御装置手段は、さら
に、 ＳＦＳ温度制御信号に応答してＳＦＳファイバ源の温度
を制御し、それにより所定の固定値に一致させるための
温度制御手段と、 ＳＦＳファイバ源に結合され、前記ＳＦＳ温度信号を供
給するための温度制御測定手段とを含む超蛍光源用波長
安定化装置。 - 【請求項５】 請求項３記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記ポンプ光源温度制御手段は、さらに、 ポンプ光源が熱的に結合される熱電気冷却器と、 ポンプ光源の温度を測定し、ポンプ光源の温度に対応す
るポンプ温度信号を供給するためのサーミスタとを含
み、 前記出力検知及び制御手段は、さらに、ポンプ温度信号
に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源の動作温度
を調整し、それによりサンプルＳＦＳ光のパワーを最大
にするように特徴づけられる超蛍光源用波長安定化装
置。 - 【請求項６】 ポンプ光波長を有するポンプ光源でポン
プされた時にＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を生成するた
めのＳＦＳ（超蛍光源）手段であって、前記ポンプ光の
第１の部分が前記ＳＦＳ手段をポンプする際に吸収さ
れ、かつ前記ポンプ光の第２の部分が残留ポンプ光線と
して前記ＳＦＳ手段を出ていくＳＦＳ手段と、 ＳＦＳ光のサンプルに応答して、前記ポンプ光波長を自
動調整することによって前記ＳＦＳ光のサンプルを最大
にするための出力制御装置手段とからなり、前記出力制
御装置手段は、 前記ポンプ光源からのポンプ光の、広帯域サンプルに応
答して、所定の基準出力パワーレベルに関して前記ポン
プ光のサンプルの出力パワーを安定させるためのポンプ
パワー制御装置手段を備えることを特徴とする超蛍光源
用波長安定化装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記出力制御装置手段は、さらに、 熱駆動信号に応答して、ポンプ光源の温度を制御するた
めのポンプ光源温度制御手段と、 残留ポンプ光線のパワーを検知し、熱駆動信号を震動さ
せて動作温度の周辺でポンプ光源の温度をわずかに変化
させるための出力検知及び制御手段とを含み、ポンプ光
源温度の変化はポンプ光源波長の対応する変化になり、
前記ＳＦＳ源は、ポンプ光源波長の前記変化に応答して
ポンプ光源光吸収の対応する変化を与え、残留光線のパ
ワーはＳＦＳ光出力のパワーの逆関数として変化し、前
記出力残留検知及び制御手段は、残留ポンプ光線のパワ
ーの変化に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源の
動作温度を調整し、それにより残留ポンプ光線のパワー
を最小にする超蛍光源用波長安定化装置。 - 【請求項８】 請求項６記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記ＳＦＳ手段は、さらに、 第１及び第２の端部を有し、該第１の端部は前記ポンプ
光を受信するために結合されている、ドープされたファ
イバと、 前記ドープされたファイバの第２の端部に結合された反
射面を有し、ポンプ残留光線としてポンプ波長の光を通
過させ、ＳＦＳファイバ源波長の光をＳＦＳファイバ源
に反射させるためのダイクロイック鏡とを含み、前記出
力制御装置手段は、さらに、 ダイクロイック鏡を出ていくポンプ残留光線のパワーを
検知して熱駆動信号を震動させ、動作温度の周辺でポン
プ光源の温度をわずかに変化させるための出力残留検知
及び制御手段を含み、ポンプ光源温度の変化はポンプ光
源波長の対応する変化になり、前記ＳＦＳ源は、ポンプ
光源波長の前記変化に応答してポンプ光源光吸収の対応
する変化を与え、ポンプ残留光線のパワーはＳＦＳ光出
力のパワーの逆関数として変化し、前記出力残留検知及
び制御手段は、ポンプ残留光線のパワーの変化に応答し
て熱駆動信号を調整してポンプ光源の動作温度を調整
し、それによりポンプ残留光線のパワーを最小にする超
蛍光源用波長安定化装置。 - 【請求項９】 請求項６記載の超蛍光源用波長安定化装
置において、前記ＳＦＳ手段はさらにＳＦＳファイバ源
を含み、前記出力制御装置手段は、さらに、 ＳＦＳ温度制御信号に応答してＳＦＳファイバ源の温度
を制御し、それにより所定の固定値に一致させるための
温度制御手段と、 ＳＦＳファイバ源に結合され、前記ＳＦＳ温度信号を供
給するための温度制御測定手段とを含む超蛍光源用波長
安定化装置。 - 【請求項１０】 請求項７記載の超蛍光源用波長安定化
装置において、熱駆動信号に応答して、ポンプ光源の温
度を制御するための前記ポンプ光源温度制御手段は、さ
らに、 ポンプ光源が熱的に結合される熱電気冷却器と、 ポンプ光源の温度を測定し、ポンプ光源の温度に対応す
るポンプ温度信号を供給するためのサーミスタとを含
み、 前記出力検知及び制御手段は、さらに、ポンプ温度信号
に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源の動作温度
を調整し、それによりサンプルＳＦＳ光のパワーを最大
にするように特徴づけられる超蛍光源用波長安定化装
置。 - 【請求項１１】 ポンプ光線を供給するポンプ光源の出
力の広帯域強度をサンプルし、ポンプ光源の出力パワー
を自動調整してポンプ光線の出力強度を実質的に一定に
維持する工程と、 それと同時に、ＳＦＳ（超蛍光源）をポンプ光線でポン
プし、ポンプ光波長を有するポンプ光源からのポンプ光
を用いてＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を生成する工程
と、 ＳＦＳからのＳＦＳ光をサンプルし、ポンプ光波長を自
動調整することによって前記ＳＦＳ光のサンプルのパワ
ーを最大にする工程とからなることを特徴とする超蛍光
源を安定させるための波長安定化方法。 - 【請求項１２】 ポンプ光波長を有するポンプ光源から
のポンプ光を用いてＳＦＳ源をポンプすることによっ
て、ＳＦＳ波長を有するＳＦＳ源からのＳＦＳ光を生成
する工程であって、前記ポンプ光の第１の部分が前記Ｓ
ＦＳ源をポンプする際に吸収され、かつ前記ポンプ光の
第２の部分が残留ポンプ光線として前記ＳＦＳ源を出て
いく工程と、 前記残留するポンプ光線を検知する工程と、 前記残留ポンプ光線に応答して前記ポンプ光波長を自動
調整することによってＳＦＳ光の前記サンプルのパワー
を最大にし、残留ポンプ光線のパワーを最小にする工程
とからなることを特徴とするＳＦＳ（超蛍光源）源用波
長安定化方法。 - 【請求項１３】 ポンプ光線を供給するポンプ光源と、 ポンプ光線の広帯域強度をサンプルしてポンプ光源の出
力パワーを自動調整し、それによりポンプ光線の出力強
度を実質的に一定に維持するためのポンプパワー制御装
置手段と、 ポンプ光線を受信し、ＷＤＭポンプ主要光線を供給する
ために結合される波長依存多重装置と、 ＷＤＭ主要光線に応答して、ポンプ光波長を有するＷＤ
Ｍ主要光線でポンプされた時にＳＦＳ波長を有するＳＦ
Ｓ光を生成するためのＳＦＳ（超蛍光源）手段と、 ＳＦＳ光のサンプルに応答して、前記ポンプ光波長を自
動調整することによってＳＦＳ光の前記サンプルのパワ
ーを最大にするための出力制御装置手段とからなり、前
記出力制御装置手段は、 熱駆動信号に応答してポンプ光源の温度を制御するため
のポンプ光源温度制御手段と、 前記ＳＦＳ光のサンプルのパワーを検知して熱駆動信号
を制御し、それにより動作温度の周辺でポンプ光源の温
度を変化させるための出力検知及び制御手段とを備え、 ポンプ光源温度の変化はポンプ光源波長の対応する変化
になり、 前記ＳＦＳファイバ源は、ポンプ光源波長の前記変化に
応答してＳＦＳ光のサンプルのパワーの対応する変化を
与え、 前記出力検知及び制御手段は、ＳＦＳ光のサンプルのパ
ワーの変化に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源
の動作温度を調整し、それによりサンプルＳＦＳ光のパ
ワーを最大にする超蛍光源用波長安定化装置。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の超蛍光源用波長安定
化装置において、前記ＳＦＳ（超蛍光源）手段はさらに
ＳＦＳファイバ源を含み、前記出力制御装置手段は、さ
らに、 ＳＦＳ温度制御信号に応答してＳＦＳファイバ源の温度
を制御し、それにより所定の固定値に一致させるための
温度制御手段と、 ＳＦＳファイバ源に結合され、前記ＳＦＳ温度信号を供
給するための温度制御測定手段とを含む超蛍光源用波長
安定化装置。 - 【請求項１５】 請求項１３記載の超蛍光源用波長安定
化装置において、前記ポンプ光源温度制御手段は、さら
に、 ポンプ光源が熱的に結合される熱電気冷却器と、 ポンプ光源の温度を測定し、ポンプ光源の温度に対応す
るポンプ温度信号を供給するためのサーミスタとを含
み、前記出力検知及び制御手段は、さらに、ポンプ温度
信号に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源の動作
温度を調整し、それによりサンプルＳＦＳ光のパワーを
最大にするように特徴づけられる超蛍光源用波長安定化
装置。 - 【請求項１６】 ポンプ光線を供給するポンプ光源と、 ポンプ光線の広帯域強度をサンプルしてポンプ光源の出
力パワーを自動調整し、それによりポンプ光線の出力強
度を実質的に一定に維持するためのポンプパワー制御装
置手段と、 ポンプ光線から選択された波長からポンプ光でポンプさ
れた時にＳＦＳ波長を有するＳＦＳ光を生成するための
ＳＦＳ（超蛍光源）手段であって、前記ポンプ光線はポ
ンプ光波長を有し、前記ポンプ光の第１の部分が前記Ｓ
ＦＳ手段をポンプする際に吸収され、かつ前記ポンプ光
の第２の部分が残留ポンプ光線として前記ＳＦＳ手段を
出ていくＳＦＳ手段と、 残留ポンプ光線に応答して、前記ポンプ光波長を自動調
整することによってＳＦＳ光の前記サンプルのパワーを
最大にするための出力制御装置手段とからなり、前記出
力制御装置手段は、 熱駆動信号に応答して、ポンプ光源の温度を制御するた
めのポンプ光源温度制御手段と、 残留ポンプ光線のパワーを検知し、熱駆動信号を調整し
てポンプ光源の動作温度を調整し、それにより残留ポン
プ光線のパワーを最小にする超蛍光源用波長安定化装
置。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の波長安定化装置にお
いて、 出力残留検知及び制御手段は、さらに、熱駆動信号を変
化させて、動作点の周辺でポンプ光源温度に変化を与え
るように特徴づけられ、温度の変化はポンプ光源波長の
対応する変化になり、 前記ＳＦＳ手段は、ポンプ光源波長の変化に応答してポ
ンプ光源光吸収の対応する変化を与え、 残留光線のパワーは、ＳＦＳ光出力のパワーに対する逆
関数として変化し、それにより、 出力残留検知及び制御手段は、残留ポンプ光線のパワー
の変化に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源の動
作温度を調整し、それにより残留ポンプ光線のパワーを
最小にする波長安定化装置。 - 【請求項１８】 請求項１６記載の波長安定化装置にお
いて、前記ＳＦＳ手段は、さらに、 ＳＦＳファイバ源と、 ポンプ波長の光を通過させ、ＳＦＳファイバ源波長の光
をＳＦＳファイバ源に反射させるためのダイクロイック
鏡とを含み、前記出力制御装置手段は、さらに、 ダイクロイック鏡を出ていく残留ポンプ光線のパワーを
検知して熱駆動信号を震動させ、動作温度の周辺でポン
プ光源の温度をわずかに変化させるための出力残留検知
及び制御手段を含み、 ポンプ光源温度の変化はポンプ光源波長の対応する変化
になり、前記ＳＦＳ源は、ポンプ光源波長の前記変化に
応答してポンプ光源光吸収の対応する変化を与え、 残留光線のパワーはＳＦＳ光出力のパワーの逆関数とし
て変化し、 前記出力残留検知及び制御手段は、残留ポンプ光線のパ
ワーの変化に応答して熱駆動信号を調整してポンプ光源
の動作温度を調整し、それにより残留ポンプ光線のパワ
ーを最小にする波長安定化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/926,007 US5313480A (en) | 1990-09-18 | 1992-08-04 | Stabilization apparatus and method for an SFS |
| US926007 | 1992-08-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196795A true JPH06196795A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3076484B2 JP3076484B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=25452599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05193257A Expired - Fee Related JP3076484B2 (ja) | 1992-08-04 | 1993-08-04 | Ｓｆｓバックグラウンドの安定化装置及び方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5313480A (ja) |
| EP (1) | EP0583134B1 (ja) |
| JP (1) | JP3076484B2 (ja) |
| KR (1) | KR940006317A (ja) |
| CA (1) | CA2100828C (ja) |
| DE (1) | DE69301977T2 (ja) |
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