JPH0786699A - 偏波無依存型半導体光増幅器 - Google Patents
偏波無依存型半導体光増幅器Info
- Publication number
- JPH0786699A JPH0786699A JP23179193A JP23179193A JPH0786699A JP H0786699 A JPH0786699 A JP H0786699A JP 23179193 A JP23179193 A JP 23179193A JP 23179193 A JP23179193 A JP 23179193A JP H0786699 A JPH0786699 A JP H0786699A
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- JP
- Japan
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- semiconductor optical
- polarization
- optical amplifier
- lens
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて煩瑣なレンズの設定位置調整やその固
定を行うことを省略することが可能で、かつ簡単な調整
で所期の配置を可能とする偏波無依存型半導体光増幅器
を得る。 【構成】 入力光を増幅する第１の半導体光増幅素子
（ＴＷＡ４）と、この第１の半導体光増幅素子の出力光
の偏波方向を９０°回転させた光を増幅して出力する第
２の半導体光増幅素子（ＴＷＡ１０）とを基台１５上に
配設し、入力光の偏波に依存しない増幅度が得られるよ
うに構成した偏波無依存型半導体光増幅器であって、前
記の第１の半導体光増幅素子と第２の半導体光増幅素子
とを光学的に結合する２個のレンズ５，９の間に２個の
反射板７，８を配設した。
定を行うことを省略することが可能で、かつ簡単な調整
で所期の配置を可能とする偏波無依存型半導体光増幅器
を得る。 【構成】 入力光を増幅する第１の半導体光増幅素子
（ＴＷＡ４）と、この第１の半導体光増幅素子の出力光
の偏波方向を９０°回転させた光を増幅して出力する第
２の半導体光増幅素子（ＴＷＡ１０）とを基台１５上に
配設し、入力光の偏波に依存しない増幅度が得られるよ
うに構成した偏波無依存型半導体光増幅器であって、前
記の第１の半導体光増幅素子と第２の半導体光増幅素子
とを光学的に結合する２個のレンズ５，９の間に２個の
反射板７，８を配設した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システムにおける
光中継器等に用いられる偏波無依存型半導体光増幅器に
関するものである。
光中継器等に用いられる偏波無依存型半導体光増幅器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置として、文献：［１
９９０年電子情報通信学会秋季全国大会論文集、Ｃ−１
２７、Ｐ．４−１６９］に開示されている「高利得無偏
波半導体レーザ光増幅器モジュール」がある。また、特
開平４−３４０７８４号公報には、本出願と同一出願
人、同一発明者による「偏波無依存型半導体光増幅器」
が開示されている。図２は上記の文献の図１（特開平４
−３４０７８４号公報では該明細書の図２）に示されて
いる装置を転記して示した従来の偏波無依存型半導体光
増幅器の模式構成図である。なお、以上の記述におい
て、半導体レーザ光増幅器（上記文献ではＳＬＡと略称
されている）と半導体光増幅器（上記公開公報では半導
体光増幅素子：ＴＷＡと称されている）とは同義語であ
る。
９９０年電子情報通信学会秋季全国大会論文集、Ｃ−１
２７、Ｐ．４−１６９］に開示されている「高利得無偏
波半導体レーザ光増幅器モジュール」がある。また、特
開平４−３４０７８４号公報には、本出願と同一出願
人、同一発明者による「偏波無依存型半導体光増幅器」
が開示されている。図２は上記の文献の図１（特開平４
−３４０７８４号公報では該明細書の図２）に示されて
いる装置を転記して示した従来の偏波無依存型半導体光
増幅器の模式構成図である。なお、以上の記述におい
て、半導体レーザ光増幅器（上記文献ではＳＬＡと略称
されている）と半導体光増幅器（上記公開公報では半導
体光増幅素子：ＴＷＡと称されている）とは同義語であ
る。
【０００３】図２において、１は入力光ファイバ、２，
３，５，９，１１，１２は結合用のレンズ、４，１０は
入力信号光の偏波方向によって増幅度が異なるように構
成されたＴＷＡ（半導体光増幅素子の通称名）、６は順
方向に光を通過させるが、逆方向の光は遮断するアイソ
レータである。なお、アイソレータ６は、例えば磁気光
学効果（ファラデー効果ともいう）を利用して形成した
ファラデー４５°回転子（ファラデー旋光器ともいう）
６ａ、クウォーツ４５°回転子６ｂ及び偏光プリズム用
材料（例えば方解石）からなる偏光器６ｃを主構成とし
てなり、上記文献では偏波依存性のない光アイソレータ
（ＰＩＩ）と称されているものに相当するもので、順方
向に通過する光の偏波方向を９０°回転させる働きを持
っている。そして、１４は狭帯域のフィルタ、１３は出
力光ファイバである。
３，５，９，１１，１２は結合用のレンズ、４，１０は
入力信号光の偏波方向によって増幅度が異なるように構
成されたＴＷＡ（半導体光増幅素子の通称名）、６は順
方向に光を通過させるが、逆方向の光は遮断するアイソ
レータである。なお、アイソレータ６は、例えば磁気光
学効果（ファラデー効果ともいう）を利用して形成した
ファラデー４５°回転子（ファラデー旋光器ともいう）
６ａ、クウォーツ４５°回転子６ｂ及び偏光プリズム用
材料（例えば方解石）からなる偏光器６ｃを主構成とし
てなり、上記文献では偏波依存性のない光アイソレータ
（ＰＩＩ）と称されているものに相当するもので、順方
向に通過する光の偏波方向を９０°回転させる働きを持
っている。そして、１４は狭帯域のフィルタ、１３は出
力光ファイバである。
【０００４】上記の構成において、入力光ファイバ１か
ら入力された信号光はレンズ２で平行光束に変換（コリ
メート）されて進行し、レンズ３で第１の半導体光増幅
素子のＴＷＡ４に結合されて増幅される。増幅された信
号光はレンズ５で平行光束に変換され、アイソレータ
６、フィルタ１４を通過し、レンズ９で第２の半導体光
増幅素子のＴＷＡ１０に結合される。ここで、レンズ５
とレンズ９はＴＷＡ４とＴＷＡ１０間の光軸における光
束のコリメータとして機能している。そして、ＴＷＡ１
０に結合された信号光は増幅され、レンズ１１で平行光
束に変換され、レンズ１２で出力光ファイバ１３に結合
されて出力される。なお、フィルタ１４は、ＴＷＡ４か
らの自然放出光によるＴＷＡ１０の利得飽和を防ぐため
に設けられたもので、帯域幅が３．８ｎｍの干渉膜フィ
ルタが使用されている。以上のようにして形成された偏
波無依存型半導体光増幅器は、例えば光通信システムに
おける光中継器等に適用された場合、入力光ファイバ１
と出力光ファイバ１３との間の信号光の中継が、全体的
にみて信号光の強度を損失することなく、所期の通り達
成されるようになっている。
ら入力された信号光はレンズ２で平行光束に変換（コリ
メート）されて進行し、レンズ３で第１の半導体光増幅
素子のＴＷＡ４に結合されて増幅される。増幅された信
号光はレンズ５で平行光束に変換され、アイソレータ
６、フィルタ１４を通過し、レンズ９で第２の半導体光
増幅素子のＴＷＡ１０に結合される。ここで、レンズ５
とレンズ９はＴＷＡ４とＴＷＡ１０間の光軸における光
束のコリメータとして機能している。そして、ＴＷＡ１
０に結合された信号光は増幅され、レンズ１１で平行光
束に変換され、レンズ１２で出力光ファイバ１３に結合
されて出力される。なお、フィルタ１４は、ＴＷＡ４か
らの自然放出光によるＴＷＡ１０の利得飽和を防ぐため
に設けられたもので、帯域幅が３．８ｎｍの干渉膜フィ
ルタが使用されている。以上のようにして形成された偏
波無依存型半導体光増幅器は、例えば光通信システムに
おける光中継器等に適用された場合、入力光ファイバ１
と出力光ファイバ１３との間の信号光の中継が、全体的
にみて信号光の強度を損失することなく、所期の通り達
成されるようになっている。
【０００５】この場合、ＴＷＡ４で増幅された信号光
は、アイソレータ６により偏波方向が９０°回転された
後にＴＷＡ１０に入力されるので、ＴＷＡ４からのＴＥ
モードの信号光はＴＷＡ１０のＴＭモードの信号光に結
合し、一方、ＴＷＡ４からのＴＭモードの信号光はＴＷ
Ａ１０のＴＥモードの信号光に結合することになる。し
たがって、ＴＷＡ４とＴＷＡ１０の増幅特性を一致させ
ることにより、入力信号光の偏波方向に関係なく、常に
一定の増幅度で入力信号光を増幅することができるよう
になっている。
は、アイソレータ６により偏波方向が９０°回転された
後にＴＷＡ１０に入力されるので、ＴＷＡ４からのＴＥ
モードの信号光はＴＷＡ１０のＴＭモードの信号光に結
合し、一方、ＴＷＡ４からのＴＭモードの信号光はＴＷ
Ａ１０のＴＥモードの信号光に結合することになる。し
たがって、ＴＷＡ４とＴＷＡ１０の増幅特性を一致させ
ることにより、入力信号光の偏波方向に関係なく、常に
一定の増幅度で入力信号光を増幅することができるよう
になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の偏
波無依存型半導体光増幅器では、ＴＷＡ４とＴＷＡ１０
とを結合するレンズ５とレンズ９の所定位置に対する移
動（調整）許容量は極めて臨界的で厳しく、例えば特に
光軸に垂直な方向に対する上記許容量は±０．５μｍ以
内とされている。しかし、実際にレンズ５、レンズ９を
接着剤等で基台１５の所定の位置に固定する場合、接着
剤の固化時に生ずる収縮等により、レンズ５、レンズ９
は所定の位置からずれるから、上記の移動許容量以内に
固定することは、極めて困難であった。また、たとえそ
れが達成されたとしても、高度な技倆の熟練や多大の手
間隙を必要とするという問題があった。
波無依存型半導体光増幅器では、ＴＷＡ４とＴＷＡ１０
とを結合するレンズ５とレンズ９の所定位置に対する移
動（調整）許容量は極めて臨界的で厳しく、例えば特に
光軸に垂直な方向に対する上記許容量は±０．５μｍ以
内とされている。しかし、実際にレンズ５、レンズ９を
接着剤等で基台１５の所定の位置に固定する場合、接着
剤の固化時に生ずる収縮等により、レンズ５、レンズ９
は所定の位置からずれるから、上記の移動許容量以内に
固定することは、極めて困難であった。また、たとえそ
れが達成されたとしても、高度な技倆の熟練や多大の手
間隙を必要とするという問題があった。
【０００７】本発明は、上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、極めて難しいレンズの設定位置
調整やその固定を行うことを省略することが可能で、か
つ簡単な調整で所期の配置を可能とする偏波無依存型半
導体光増幅器を提供することを目的とするものである。
ためになされたもので、極めて難しいレンズの設定位置
調整やその固定を行うことを省略することが可能で、か
つ簡単な調整で所期の配置を可能とする偏波無依存型半
導体光増幅器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る偏波無依存
型半導体光増幅器は、入力光を増幅する第１の半導体光
増幅素子と、この第１の半導体光増幅素子の出力光の偏
波方向を９０°回転させた光を増幅して出力する第２の
半導体光増幅素子とを基台上に配設し、入力光の偏波に
依存しない増幅度が得られるように構成した偏波無依存
型半導体光増幅器であって、第１の半導体光増幅素子と
第２の半導体光増幅素子とを光学的に結合する２個のレ
ンズの間に、２個の反射板を配設したものである。
型半導体光増幅器は、入力光を増幅する第１の半導体光
増幅素子と、この第１の半導体光増幅素子の出力光の偏
波方向を９０°回転させた光を増幅して出力する第２の
半導体光増幅素子とを基台上に配設し、入力光の偏波に
依存しない増幅度が得られるように構成した偏波無依存
型半導体光増幅器であって、第１の半導体光増幅素子と
第２の半導体光増幅素子とを光学的に結合する２個のレ
ンズの間に、２個の反射板を配設したものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、入力信号光の偏波方向を９
０°回転させた光を増幅する第１の半導体光増幅素子と
第２の半導体光増幅素子とを光学的に結合する２個のレ
ンズの間に、２個の反射板を配設したから、２つの半導
体光増幅素子を光学的に結合する２個のレンズがたとえ
軸ずれを伴って固定されていたとしても、これらの２個
の反射板の位置及び傾きを調整することにより、２つの
半導体光増幅素子の間の結合を最適化することができ
る。つまり、光軸方向及び光軸に対して垂直方向への反
射板の移動許容量は比較的大きいので、その調整は前述
の結合レンズの場合のそれのように厳しくなく、反射板
の固定が所定位置から少々ずれたとしても、上述のよう
な調整により上記の光学的な結合が達成される。
０°回転させた光を増幅する第１の半導体光増幅素子と
第２の半導体光増幅素子とを光学的に結合する２個のレ
ンズの間に、２個の反射板を配設したから、２つの半導
体光増幅素子を光学的に結合する２個のレンズがたとえ
軸ずれを伴って固定されていたとしても、これらの２個
の反射板の位置及び傾きを調整することにより、２つの
半導体光増幅素子の間の結合を最適化することができ
る。つまり、光軸方向及び光軸に対して垂直方向への反
射板の移動許容量は比較的大きいので、その調整は前述
の結合レンズの場合のそれのように厳しくなく、反射板
の固定が所定位置から少々ずれたとしても、上述のよう
な調整により上記の光学的な結合が達成される。
【００１０】
【実施例】図１は本発明による偏波無依存型半導体光増
幅器の一実施例を示す模式構成図である。本実施例構成
の特徴は、図２で示した従来例のフィルタ１４を反射板
７及び反射板８の２個の反射板で置換えたものなってい
る点である。なお、符号７，８を除いて、図２に示した
ものと同一又は相当の構成部材には同一の符号を付して
いる。
幅器の一実施例を示す模式構成図である。本実施例構成
の特徴は、図２で示した従来例のフィルタ１４を反射板
７及び反射板８の２個の反射板で置換えたものなってい
る点である。なお、符号７，８を除いて、図２に示した
ものと同一又は相当の構成部材には同一の符号を付して
いる。
【００１１】図１において、入力光ファイバ１、レンズ
２、レンズ３及びＴＷＡ４は、入力光ファイバ１から入
力された信号光をレンズ２で平行光束に変換し、レンズ
３でＴＷＡ４に結合するようにそれぞれ基台１５の左側
に配設されている。また、ＴＷＡ１０で増幅された信号
光をレンズ１１で平行光束に変換し、レンズ１２で出力
光ファイバ１３の端面に結合するようにそれぞれ基台１
５の右側に配設されている。そして、レンズ５、アイソ
レータ６及びレンズ９は、ＴＷＡ４で増幅された信号光
をレンズ５で平行光束に変換し、アイソレータ６を順方
向に通過させ、アイソレータ６とレンズ９との間の基台
１５上に反斜面を向い合わせた恰好で配設した反射板
７，８で順次反射させた後、レンズ９を介してＴＷＡ１
０に結合するように各部品が基台１５のほぼ中央部に配
設されている。
２、レンズ３及びＴＷＡ４は、入力光ファイバ１から入
力された信号光をレンズ２で平行光束に変換し、レンズ
３でＴＷＡ４に結合するようにそれぞれ基台１５の左側
に配設されている。また、ＴＷＡ１０で増幅された信号
光をレンズ１１で平行光束に変換し、レンズ１２で出力
光ファイバ１３の端面に結合するようにそれぞれ基台１
５の右側に配設されている。そして、レンズ５、アイソ
レータ６及びレンズ９は、ＴＷＡ４で増幅された信号光
をレンズ５で平行光束に変換し、アイソレータ６を順方
向に通過させ、アイソレータ６とレンズ９との間の基台
１５上に反斜面を向い合わせた恰好で配設した反射板
７，８で順次反射させた後、レンズ９を介してＴＷＡ１
０に結合するように各部品が基台１５のほぼ中央部に配
設されている。
【００１２】しかしながら、この組立て状態のままで
は、２個のレンズ５，９を基台１５に配設する際に、従
来例の場合に説明したように所定の位置から若干ずれて
固定されるのが普通であり、ＴＷＡ４と結合ＴＷＡ１０
との結合は、前述したようにレンズ５及びレンズ９の移
動許容量が極めて小さいので、最適の調整状態の場合よ
り低下している。そこで、レンズ５及びレンズ９をでき
るだけ所定位置に近付けて基台１５に固定した後、レン
ズ５とレンズ９との間に配設した２個の反射板７，８の
位置、傾き等を調整することにより結合の補正・調整を
行って、前述の最適結合を得るようになっている。
は、２個のレンズ５，９を基台１５に配設する際に、従
来例の場合に説明したように所定の位置から若干ずれて
固定されるのが普通であり、ＴＷＡ４と結合ＴＷＡ１０
との結合は、前述したようにレンズ５及びレンズ９の移
動許容量が極めて小さいので、最適の調整状態の場合よ
り低下している。そこで、レンズ５及びレンズ９をでき
るだけ所定位置に近付けて基台１５に固定した後、レン
ズ５とレンズ９との間に配設した２個の反射板７，８の
位置、傾き等を調整することにより結合の補正・調整を
行って、前述の最適結合を得るようになっている。
【００１３】反射板７，８は、特に限定はされないが、
例えば完全反射する金属板あるいは反射膜を蒸着したガ
ラス板を用いる。そして、反射板への光線の入射角はで
きる限り小さくするのがよい。さらに、上記の光学的結
合の調整後、反射板７，８を基台１５に固定することに
より、本発明による偏波無依存型半導体光増幅器が得ら
れる。。この場合、反射板の光軸方向及び光軸に対して
垂直な方向への移動許容量は大きいので、その固定時に
所定位置から少々ずれたとしても、上記の光学的結合の
低下は殆ど問題にならないという利点がある。したがっ
て、第１のＴＷＡと第２のＴＷＡの増幅特性を一致させ
ることにより、入力信号光の偏波方向に関係なく、常に
一定の増幅度で入力信号光を増幅することができる。し
たがって、本実施例の偏波無依存型半導体光増幅器にお
いても、例えば光通信システムにおける光中継器等に適
用された場合、入力光ファイバと出力光ファイバとの間
の信号光の中継が、全体的に信号光の強度を損失するこ
となく、所期の通り達成される。
例えば完全反射する金属板あるいは反射膜を蒸着したガ
ラス板を用いる。そして、反射板への光線の入射角はで
きる限り小さくするのがよい。さらに、上記の光学的結
合の調整後、反射板７，８を基台１５に固定することに
より、本発明による偏波無依存型半導体光増幅器が得ら
れる。。この場合、反射板の光軸方向及び光軸に対して
垂直な方向への移動許容量は大きいので、その固定時に
所定位置から少々ずれたとしても、上記の光学的結合の
低下は殆ど問題にならないという利点がある。したがっ
て、第１のＴＷＡと第２のＴＷＡの増幅特性を一致させ
ることにより、入力信号光の偏波方向に関係なく、常に
一定の増幅度で入力信号光を増幅することができる。し
たがって、本実施例の偏波無依存型半導体光増幅器にお
いても、例えば光通信システムにおける光中継器等に適
用された場合、入力光ファイバと出力光ファイバとの間
の信号光の中継が、全体的に信号光の強度を損失するこ
となく、所期の通り達成される。
【００１４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、入力信号光の偏波方向を９０°回転させた光を増
幅する第１の半導体光増幅素子と第２の半導体光増幅素
子とを光学的に結合する２個のレンズによるコリメータ
の領域に、２個の反射板を基台上に配設したから、２つ
の半導体光増幅素子を光学的に結合する２個のレンズが
たとえ軸ずれを伴って固定されることにより結合に不良
乃至劣化が生じても、これらの２個の反射板の位置及び
傾きを調整することにより光軸の合わせ直しができるの
で、２つの半導体光増幅素子の間の結合を補正して最適
化することの容易な偏波無依存型半導体光増幅器が得ら
れる。したがって、本発明の偏波無依存型半導体光増幅
器は、例えば光通信システムにおける光中継器等に適用
された場合に、入力光ファイバと出力光ファイバとの間
の信号光の中継が、全体的に信号光の強度を損失するこ
となく、所期の通り有効的に達成されるという効果が得
られる。
れば、入力信号光の偏波方向を９０°回転させた光を増
幅する第１の半導体光増幅素子と第２の半導体光増幅素
子とを光学的に結合する２個のレンズによるコリメータ
の領域に、２個の反射板を基台上に配設したから、２つ
の半導体光増幅素子を光学的に結合する２個のレンズが
たとえ軸ずれを伴って固定されることにより結合に不良
乃至劣化が生じても、これらの２個の反射板の位置及び
傾きを調整することにより光軸の合わせ直しができるの
で、２つの半導体光増幅素子の間の結合を補正して最適
化することの容易な偏波無依存型半導体光増幅器が得ら
れる。したがって、本発明の偏波無依存型半導体光増幅
器は、例えば光通信システムにおける光中継器等に適用
された場合に、入力光ファイバと出力光ファイバとの間
の信号光の中継が、全体的に信号光の強度を損失するこ
となく、所期の通り有効的に達成されるという効果が得
られる。
【図１】本発明の一実施例を示す模式構造説明図であ
る。
る。
【図２】従来の偏波無依存型半導体光増幅器の一例を示
す構造説明図である。
す構造説明図である。
１ 入力光ファイバ ２，３，５，９，１１，１２ レンズ ４ ＴＷＡ（第１の半導体光増幅素子） ６ アイソレータ ６ａ ファラデー４５°回転子 ６ｂ クウォーツ４５°回転子 ６ｃ 偏光器 ７，８ 反射板 １０ ＴＷＡ（第２の半導体光増幅素子） １３ 出力光ファイバ １４ フィルタ １５ 基台
Claims (1)
- 【請求項１】 入力光を増幅する第１の半導体光増幅素
子と、この第１の半導体光増幅素子の出力光の偏波方向
を９０°回転させた光を増幅して出力する第２の半導体
光増幅素子とを基台上に配設し、前記入力光の偏波に依
存しない増幅度が得られるように構成した偏波無依存型
半導体光増幅器において、 前記第１の半導体光増幅素子と第２の半導体光増幅素子
とを光学的に結合する２個のレンズの間に、２個の反射
板を配設したことを特徴とする偏波無依存型半導体光増
幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23179193A JPH0786699A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 偏波無依存型半導体光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23179193A JPH0786699A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 偏波無依存型半導体光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786699A true JPH0786699A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16929082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23179193A Pending JPH0786699A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 偏波無依存型半導体光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786699A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168854A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Fujitsu Ltd | 光アイソレータおよび半導体装置光学系 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23179193A patent/JPH0786699A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168854A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Fujitsu Ltd | 光アイソレータおよび半導体装置光学系 |
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