JPH06291395A - 波長可変光ファイバリングレーザ - Google Patents
波長可変光ファイバリングレーザInfo
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- JPH06291395A JPH06291395A JP9528593A JP9528593A JPH06291395A JP H06291395 A JPH06291395 A JP H06291395A JP 9528593 A JP9528593 A JP 9528593A JP 9528593 A JP9528593 A JP 9528593A JP H06291395 A JPH06291395 A JP H06291395A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＦＳＲを大きくすることにより、単一周波数
でレーザ発振する波長可変光ファイバリングレーザを提
供する。 【構成】 励起光源１からの出射光と帰還光である利得
波長帯（Δλ）の光とを合波する波長多重光カプラ２
と、この波長多重光カプラ２の出力光を入力とし、利得
波長帯（Δλ）の光を出力する希土類ドープファイバ３
と、希土類ドープファイバ３からの出力光から選択した
特定の波長（λｂ）の光を２つに分岐し、一方を出力光
として取出すと共に他方を帰還光として波長多重光カプ
ラ２に供給する光カプラ６とを設けた波長可変光ファイ
バリングレーザにおいて、光カプラ６からの帰還光の帰
還ルート内に光カプラ７を設け、この光カプラ７は副ル
ープ８を有し、光カプラ６からの入力光は副ループ８に
よって光カプラ７に再び入力され、光カプラ７の出力光
は帰還光として波長多重光カプラ２に供給される事を特
徴とする波長可変光ファイバリングレーザ。
でレーザ発振する波長可変光ファイバリングレーザを提
供する。 【構成】 励起光源１からの出射光と帰還光である利得
波長帯（Δλ）の光とを合波する波長多重光カプラ２
と、この波長多重光カプラ２の出力光を入力とし、利得
波長帯（Δλ）の光を出力する希土類ドープファイバ３
と、希土類ドープファイバ３からの出力光から選択した
特定の波長（λｂ）の光を２つに分岐し、一方を出力光
として取出すと共に他方を帰還光として波長多重光カプ
ラ２に供給する光カプラ６とを設けた波長可変光ファイ
バリングレーザにおいて、光カプラ６からの帰還光の帰
還ルート内に光カプラ７を設け、この光カプラ７は副ル
ープ８を有し、光カプラ６からの入力光は副ループ８に
よって光カプラ７に再び入力され、光カプラ７の出力光
は帰還光として波長多重光カプラ２に供給される事を特
徴とする波長可変光ファイバリングレーザ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、希土類ドープファイ
バを使用する波長可変光ファイバリングレーザについて
のものである。
バを使用する波長可変光ファイバリングレーザについて
のものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類ドープファイバの中には、ある特
定の波長の光によって励起され、利得をもつものがあ
る。利得媒質に帰還をかけることによって発振が起こる
ことは知られており、光ファイバレーザもこの原理で発
振させることができる。例えば、１９９１年電子情報通
信学会春季全国大会Ｃ−３１６や、特開平２−４３７８
２号等の文献にも掲載されている。
定の波長の光によって励起され、利得をもつものがあ
る。利得媒質に帰還をかけることによって発振が起こる
ことは知られており、光ファイバレーザもこの原理で発
振させることができる。例えば、１９９１年電子情報通
信学会春季全国大会Ｃ−３１６や、特開平２−４３７８
２号等の文献にも掲載されている。
【０００３】次に、従来技術による波長可変光ファイバ
リングレーザの構成を図２により説明する。１は励起光
源、２は波長多重光カプラ、３は希土類ドープファイバ
（以下、単にドープファイバという。）、４は光アイソ
レータ、５は波長選択部、６は光カプラ、９は出力プラ
グである。
リングレーザの構成を図２により説明する。１は励起光
源、２は波長多重光カプラ、３は希土類ドープファイバ
（以下、単にドープファイバという。）、４は光アイソ
レータ、５は波長選択部、６は光カプラ、９は出力プラ
グである。
【０００４】励起光源１から出射した波長λａの光は、
波長多重光カプラ２を通過後、ドープファイバ３に入射
し、ドープファイバ３を励起する。励起されたドープフ
ァイバ３は、利得波長帯Δλの自然放出光を放出する。
放出された波長帯Δλの光は、光の進行方向を限定する
光アイソレータ４→波長選択部５→光カプラ６→波長多
重光カプラ２→ドープファイバ３という光ループを回り
続け、利得媒質であるドープファイバ３に光帰還がかけ
られてレーザ発振する。レーザ発振した光の一部は、光
カプラ６を通じて出力プラグ９から取り出される。この
ときのレーザ発振波長は、波長選択部５で選択された波
長λｂである。
波長多重光カプラ２を通過後、ドープファイバ３に入射
し、ドープファイバ３を励起する。励起されたドープフ
ァイバ３は、利得波長帯Δλの自然放出光を放出する。
放出された波長帯Δλの光は、光の進行方向を限定する
光アイソレータ４→波長選択部５→光カプラ６→波長多
重光カプラ２→ドープファイバ３という光ループを回り
続け、利得媒質であるドープファイバ３に光帰還がかけ
られてレーザ発振する。レーザ発振した光の一部は、光
カプラ６を通じて出力プラグ９から取り出される。この
ときのレーザ発振波長は、波長選択部５で選択された波
長λｂである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２で使用するドープ
ファイバ３は、十分な利得を得るためには数１０ｍの長
さが必要である。従って、光ループの長さもこれとほぼ
同じ長さとなる。光ファイバリングレーザの発振周波数
は、光ループに定在波がたつ共振周波数νｉと一致す
る。光ループに定在波がたつ条件とは、光ループ内のあ
る一点から出発した光が光ループを一周してその点に戻
ったとき出発したときと位相が同じであると考えるとわ
かりやすい。真空中の光速をＣ０、光ファイバの屈折率
をｎ、光ループの長さをＬとすれば、共振周波数νｉは
式（１）で表わされる。
ファイバ３は、十分な利得を得るためには数１０ｍの長
さが必要である。従って、光ループの長さもこれとほぼ
同じ長さとなる。光ファイバリングレーザの発振周波数
は、光ループに定在波がたつ共振周波数νｉと一致す
る。光ループに定在波がたつ条件とは、光ループ内のあ
る一点から出発した光が光ループを一周してその点に戻
ったとき出発したときと位相が同じであると考えるとわ
かりやすい。真空中の光速をＣ０、光ファイバの屈折率
をｎ、光ループの長さをＬとすれば、共振周波数νｉは
式（１）で表わされる。
【０００６】 νｉ＝ｉ（Ｃ０／ｎＬ） （ｉは整数）………（１） 図３は図２による波長可変光ファイバリングレーザの周
波数スペクトルを示したものである。隣りあう共振周波
数との周波数差を自由スペクトル間隔（Ｆｒｅｅ Ｓｐ
ｅｃｔｒｕｌ Ｒａｎｇｅ：以下単にＦＳＲという。）
といい、式（２）で表わされる。
波数スペクトルを示したものである。隣りあう共振周波
数との周波数差を自由スペクトル間隔（Ｆｒｅｅ Ｓｐ
ｅｃｔｒｕｌ Ｒａｎｇｅ：以下単にＦＳＲという。）
といい、式（２）で表わされる。
【０００７】 ＦＳＲ＝Ｃ０／ｎＬ ………（２） 周波数スペクトルはＦＳＲごとに縦モード群をなしてい
る。例えば、光ループの長さＬを１００ｍとすれば、式
（２）よりＦＳＲ＝２．０３［ＭＨｚ］となる。このと
き縦モード群の包絡線半値幅は数１０ＭＨｚであり、単
一周波数でレーザ発振が行われることはない。
る。例えば、光ループの長さＬを１００ｍとすれば、式
（２）よりＦＳＲ＝２．０３［ＭＨｚ］となる。このと
き縦モード群の包絡線半値幅は数１０ＭＨｚであり、単
一周波数でレーザ発振が行われることはない。
【０００８】コヒーレント光通信は光を周波数単位で扱
い、送信部では単一周波数の光を搬送波として用いこれ
に信号によって変調をかけて送信し、受信部では搬送波
と同一周波数の局部発振器光によってコヒーレント検波
して信号を取り出す方式である。すなわち、コヒーレン
ト光通信に用いる光源は単一周波数であることが最低限
の条件である。ところが、図２による従来技術では、Ｆ
ＳＲが小さいためにレーザ光を単一周波数とすることが
できずコヒーレント光通信の分野に使用することができ
ない。
い、送信部では単一周波数の光を搬送波として用いこれ
に信号によって変調をかけて送信し、受信部では搬送波
と同一周波数の局部発振器光によってコヒーレント検波
して信号を取り出す方式である。すなわち、コヒーレン
ト光通信に用いる光源は単一周波数であることが最低限
の条件である。ところが、図２による従来技術では、Ｆ
ＳＲが小さいためにレーザ光を単一周波数とすることが
できずコヒーレント光通信の分野に使用することができ
ない。
【０００９】この発明は、ＦＳＲを大きくすることによ
って、単一周波数でレーザ発振する波長可変光ファイバ
リングレーザを提供することを目的とする。
って、単一周波数でレーザ発振する波長可変光ファイバ
リングレーザを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、励起光源１からの出射光と帰還光であ
る利得波長帯（Δλ）の光とを合波する波長多重光カプ
ラ２と、この波長多重光カプラ２の出力光を入力とし、
利得波長帯（Δλ）の光を出力する希土類ドープファイ
バ３と、希土類ドープファイバ３からの出力光から選択
した特定の波長（λｂ）の光を２つに分岐し、一方を出
力光として取出すと共に他方を帰還光として波長多重光
カプラ２に供給する第１の光カプラ６とを備えた波長可
変光ファイバリングレーザにおいて、光カプラ６からの
帰還光の帰還ルート内に第２の光カプラ７を設け、この
光カプラ７は副ループ８を形成し、第１の光カプラ６か
らの入力光は副ループ８によって第２の光カプラ７に再
び入力され、第２の光カプラ７の出力光は帰還光として
波長多重光カプラ２に供給されるようにしたものであ
る。
に、この発明は、励起光源１からの出射光と帰還光であ
る利得波長帯（Δλ）の光とを合波する波長多重光カプ
ラ２と、この波長多重光カプラ２の出力光を入力とし、
利得波長帯（Δλ）の光を出力する希土類ドープファイ
バ３と、希土類ドープファイバ３からの出力光から選択
した特定の波長（λｂ）の光を２つに分岐し、一方を出
力光として取出すと共に他方を帰還光として波長多重光
カプラ２に供給する第１の光カプラ６とを備えた波長可
変光ファイバリングレーザにおいて、光カプラ６からの
帰還光の帰還ルート内に第２の光カプラ７を設け、この
光カプラ７は副ループ８を形成し、第１の光カプラ６か
らの入力光は副ループ８によって第２の光カプラ７に再
び入力され、第２の光カプラ７の出力光は帰還光として
波長多重光カプラ２に供給されるようにしたものであ
る。
【００１１】
【作用】この発明では帰還光の帰還ルート内に副ループ
を有する第２の光カプラを設けＦＳＲを大きくし、単一
周波数でのレーザ発振を可能とする。
を有する第２の光カプラを設けＦＳＲを大きくし、単一
周波数でのレーザ発振を可能とする。
【００１２】
【実施例】次に、この発明による波長可変光ファイバリ
ングレーザの実施例の構成を図１に示す。７は光カプ
ラ、８は副ループであり、その他は図２と同じである。
すなわち、この発明では帰還光の帰還ルート内に副ルー
プ８を有する光カプラ７を設けた事を特徴としている。
ングレーザの実施例の構成を図１に示す。７は光カプ
ラ、８は副ループであり、その他は図２と同じである。
すなわち、この発明では帰還光の帰還ルート内に副ルー
プ８を有する光カプラ７を設けた事を特徴としている。
【００１３】図１で、励起光源１から出射した波長λａ
の光は、波長多重光カプラ２を通過後、ドープファイバ
３に入射し、ドープファイバ３を励起する。励起された
ドープファイバ３は、利得波長帯Δλの自然放出光を放
出する。放出された波長帯Δλの光は、光の進行方向を
限定する光アイソレータ４→波長選択部５→光カプラ６
→光カプラ７（副ループ８）→波長多重光カプラ２→ド
ープファイバ３という光ループを回り続け、利得媒質で
あるドープファイバ３に光帰還がかけられてレーザ発振
する。レーザ発振した光の一部は、光カプラ６を通じて
出力プラグ９から取り出される。このときのレーザ発振
波長は、波長選択部５で選択された波長λｂである。
の光は、波長多重光カプラ２を通過後、ドープファイバ
３に入射し、ドープファイバ３を励起する。励起された
ドープファイバ３は、利得波長帯Δλの自然放出光を放
出する。放出された波長帯Δλの光は、光の進行方向を
限定する光アイソレータ４→波長選択部５→光カプラ６
→光カプラ７（副ループ８）→波長多重光カプラ２→ド
ープファイバ３という光ループを回り続け、利得媒質で
あるドープファイバ３に光帰還がかけられてレーザ発振
する。レーザ発振した光の一部は、光カプラ６を通じて
出力プラグ９から取り出される。このときのレーザ発振
波長は、波長選択部５で選択された波長λｂである。
【００１４】光ファイバリングレーザの発振周波数は、
光ループに定在波がたつ共振周波数である。図１による
波長可変光ファイバリングレーザの光ループには、ドー
プファイバ３→光アイソレータ４→波長選択部５→光カ
プラ６→光カプラ７→波長多重光カプラ２→ドープファ
イバ３という長さＬの主ループと、主ループから光カプ
ラ７によって分岐され長さ１の副ループ８を通過して主
ループにもどる２つの経路がある。従って、図１の波長
可変光ファイバリングレーザではこの２つの経路で同時
に定在波がたつ式（３）に示す共振周波数νｉｊでレー
ザ発振する。
光ループに定在波がたつ共振周波数である。図１による
波長可変光ファイバリングレーザの光ループには、ドー
プファイバ３→光アイソレータ４→波長選択部５→光カ
プラ６→光カプラ７→波長多重光カプラ２→ドープファ
イバ３という長さＬの主ループと、主ループから光カプ
ラ７によって分岐され長さ１の副ループ８を通過して主
ループにもどる２つの経路がある。従って、図１の波長
可変光ファイバリングレーザではこの２つの経路で同時
に定在波がたつ式（３）に示す共振周波数νｉｊでレー
ザ発振する。
【００１５】 νｉｊ＝ｉ（Ｃ０／ｎＬ）＝ｊ（Ｃ０／ｎｌ） （ｉ，ｊは整数）……（３） ここで、主ループのＦＳＲ（主）と、副ループ８のＦＳ
Ｒ（副）は式（２）と同様に式（４）で表わされる。
Ｒ（副）は式（２）と同様に式（４）で表わされる。
【００１６】 ＦＳＲ（主）＝Ｃ０／ｎＬ ＦＳＲ（副）＝Ｃ０／ｎｌ ………（４） 副ループ８の長さｌを短くしたときの周波数スペクトル
を図４に示す。副ループ８の長さｌが主ループの長さＬ
よりも短いならば、ＦＳＲ（副）＞ＦＳＲ（主）とな
る。このとき、図１による波長可変光ファイバリングレ
ーザ全体としてのＦＳＲは、式（５）に示すようにＦＳ
Ｒ（主）とＦＳＲ（副）の最小公倍数となる。
を図４に示す。副ループ８の長さｌが主ループの長さＬ
よりも短いならば、ＦＳＲ（副）＞ＦＳＲ（主）とな
る。このとき、図１による波長可変光ファイバリングレ
ーザ全体としてのＦＳＲは、式（５）に示すようにＦＳ
Ｒ（主）とＦＳＲ（副）の最小公倍数となる。
【００１７】 ＦＳＲ＝ｐ（Ｃ０／ｎＬ）＝ｑ（Ｃ０／ｎｌ） （ｐ，ｑは整数）……（５） このように、図１による波長可変光ファイバリングレー
ザのＦＳＲは、少なくともＦＳＲ（副）よりも大きくな
る。
ザのＦＳＲは、少なくともＦＳＲ（副）よりも大きくな
る。
【００１８】ここで、例えば副ループ８の長さｌを２ｍ
としたならば式（４）よりＦＳＲ（副）は１０１．４
［ＭＨｚ］となり、図３に示した縦モード群の包絡線半
値幅よりも十分大きくすることができ、図４に示すよう
に単一周波数でのレーザ発振が可能となる。
としたならば式（４）よりＦＳＲ（副）は１０１．４
［ＭＨｚ］となり、図３に示した縦モード群の包絡線半
値幅よりも十分大きくすることができ、図４に示すよう
に単一周波数でのレーザ発振が可能となる。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、光ファイバリングレ
ーザの光ループと並列に副ループを接続してＦＳＲを大
きくするので、単一周波数でのレーザ発振が可能とな
る。これによって、単一周波数の光源を必要とするコヒ
ーレント光通信の分野に使用することができる。
ーザの光ループと並列に副ループを接続してＦＳＲを大
きくするので、単一周波数でのレーザ発振が可能とな
る。これによって、単一周波数の光源を必要とするコヒ
ーレント光通信の分野に使用することができる。
【図１】この発明による波長可変光ファイバリングレー
ザの構成図である。
ザの構成図である。
【図２】従来の波長可変光ファイバリングレーザの構成
図である。
図である。
【図３】従来の波長可変光ファイバリングレーザの周波
数スペクトルの概略図である。
数スペクトルの概略図である。
【図４】この発明による波長可変光ファイバリングレー
ザの周波数スペクトルの概略図である。
ザの周波数スペクトルの概略図である。
１ 励起光源 ２ 波長多重光カプラ ３ ドープファイバ（希土類ドープファイバ） ４ 光アイソレータ ５ 波長選択部 ６ 光カプラ ７ 光カプラ ８ 副ループ
Claims (1)
- 【請求項１】 励起光源(1) からの出射光と帰還光であ
る利得波長帯（Δλ）の光とを合波する波長多重光カプ
ラ(2) と、波長多重光カプラ(2) の出力光を入力とし、
利得波長帯（Δλ）の光を出力する希土類ドープファイ
バ(3) と、希土類ドープファイバ(3) からの出力光から
選択した特定の波長（λｂ）の光を２つに分岐し、一方
を出力光として取り出すとともに他方を帰還光として波
長多重光カプラ(2) に供給する第１の光カプラ(6) とを
備える波長可変光ファイバリングレーザにおいて、 光カプラ(6) からの帰還光の帰還ルート内に第２の光カ
プラ(7) を設け、この光カプラ(7) は副ループ(8) を形
成し、 第１の光カプラ(6) からの入力光は副ループ(8) によっ
て第２の光カプラ(7)に再び入力され、第２の光カプラ
(7) の出力光は帰還光として波長多重光カプラ(2) に供
給される事を特徴とする波長可変光ファイバリングレー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9528593A JP3075010B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 波長可変光ファイバリングレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9528593A JP3075010B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 波長可変光ファイバリングレーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291395A true JPH06291395A (ja) | 1994-10-18 |
| JP3075010B2 JP3075010B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=14133510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9528593A Expired - Lifetime JP3075010B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 波長可変光ファイバリングレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075010B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006024876A (ja) * | 2004-06-07 | 2006-01-26 | Sun Tec Kk | 波長走査型ファイバレーザ光源 |
| WO2012108248A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 株式会社フジクラ | Ｑスイッチ式ファイバレーザ |
| CN114498260A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 北京交通大学 | 一种稳定的波长可切换的脉冲光纤激光器 |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP9528593A patent/JP3075010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006024876A (ja) * | 2004-06-07 | 2006-01-26 | Sun Tec Kk | 波長走査型ファイバレーザ光源 |
| WO2012108248A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 株式会社フジクラ | Ｑスイッチ式ファイバレーザ |
| JP2012164860A (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-30 | Fujikura Ltd | Ｑスイッチ式ファイバレーザ |
| CN114498260A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 北京交通大学 | 一种稳定的波长可切换的脉冲光纤激光器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3075010B2 (ja) | 2000-08-07 |
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