JPH10209501A

JPH10209501A - 多波長光源

Info

Publication number: JPH10209501A
Application number: JP784197A
Authority: JP
Inventors: Hideto Sasamori; 秀人笹森; Kunihiko Isshiki; 邦彦一色; Hiromitsu Watanabe; 弘光渡辺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない工程数で製造できる多波長光源を得る
ことを目的とする。【解決手段】入力光を増幅すると共に自然放出光を出
力する光ファイバ増幅器１と、３つのポートを有し、第
１のポート２ａに入力した光を第２のポート２ｂに出力
し、第２のポート２ｂに入力した光を第３のポート２ｃ
に出力する光サーキュレータ２と、第２のポート２ｂに
直列接続され、それぞれ特定の波長の光を反射する複数
の光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄと、入力光を２
つの経路に分岐させ、分岐させた光の一方を外部に取り
出す光分岐結合器５と、入力光の周波数を変えて出力す
る周波数シフタ７と、光ファイバ増幅器１、光サーキュ
レータ２、光分岐結合器５および周波数シフタ７をルー
プ状に接続し、それぞれから出力された光を周回させる
光ループ８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、同時に多数の波
長の光を出力する多波長光源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信において、伝送容量を増
やすために、異なる波長の光に異なる信号を乗せて、一
本の光ファイバで通信する波長多重伝送システムが検討
されている。この波長多重伝送システムで用いられる光
増幅器の増幅特性を評価する場合、実際に使用する多数
の波長の光を入力し、それら入力した波長の光パワーと
光増幅器から出力される各波長の光パワーとにより増幅
特性を評価するため、多数の波長の光を出力する多波長
光源が必要である。図１３は、例えば１９９５年電子情
報通信学会総合大会予稿集（５４１頁）Ｂ−１０９５
「低入力／高入力多波長光増幅器の利得特性」に記載さ
れた従来の多波長光源の構成図である。図において、６
は出力ポート、８ａ〜８ｆは第１〜第６の光ファイバ、
１３ａ〜１３ｅは第１〜第５の半導体レーザダイオー
ド、１４は合波器である。

【０００３】次に動作について説明する。第１〜第５の
半導体レーザダイオード１３ａ〜１３ｅは、それぞれ独
立に駆動されており、それぞれ異なる波長の光を発生し
ている。第１〜第５の半導体レーザダイオード１３ａ〜
１３ｅからの出力光は、それぞれ異なる光ファイバ８ａ
〜８ｅに結合される。異なる光ファイバ８ａ〜８ｅを伝
搬した光が合波器１４により第６の光ファイバ８ｆに結
合され、出力ポート６から出力される。このような多波
長光源により、光増幅器の増幅特性評価で実際に使用す
る多数の波長の光を発生させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の多波長光源は以
上のように構成されているので、所望の波長の半導体レ
ーザダイオードを所望の数だけ揃える必要があるが、現
在の半導体レーザダイオードの製造における波長精度で
は、所望の波長に制御することは困難である。したがっ
て、所望の波長の半導体レーザダイオードを得るために
は、多数の半導体レーザダイオードの中から選別する必
要があるため、１波または２波以上の所望の波長の光を
同時に出力する多波長光源の製造工程数が増えるという
問題点があった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、少ない工程数で製造できる多
波長光源を得ることを目的とする。また、この発明は、
出力パワーおよび光スペクトルが安定した光を出力する
多波長光源を得ることを目的とする。さらに、この発明
は、各波長の出力パワーが均一な多波長光源を得ること
を目的とする。さらにまた、この発明は、高出力な多波
長光源を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る多波長光源は、入力光を増幅すると共に自然放出光を
出力する光増幅器と、３つのポートを有し、第１のポー
トに入力した光を第２のポートに出力し、第２のポート
に入力した光を第３のポートに出力する光サーキュレー
タと、この光サーキュレータの第２のポートに直列接続
され、それぞれ特定の波長の光を反射する複数の光ファ
イバグレーティングと、入力光を２つの経路に分岐さ
せ、分岐させた光の一方を外部に取り出す光分岐結合器
と、入力光の周波数を変えて出力する周波数シフタと、
上記光増幅器、上記光サーキュレータ、上記光分岐結合
器および上記周波数シフタをループ状に接続し、それぞ
れから出力された光を周回させる光ループとを備えたも
のである。

【０００７】請求項２記載の発明に係る多波長光源は、
入力光を増幅すると共に自然放出光を出力する光増幅器
と、３つのポートを有し、第１のポートに入力した光を
第２のポートに出力し、第２のポートに入力した光を第
３のポートに出力する光サーキュレータと、この光サー
キュレータの第２のポートに直列接続され、それぞれ特
定の波長の光を反射する複数の光ファイバグレーティン
グと、入力光を２つの経路に分岐させ、分岐させた光の
一方を外部に取り出す光分岐結合器と、入力光の位相を
変えて出力する位相変調器と、上記光増幅器、上記光サ
ーキュレータ、上記光分岐結合器および上記位相変調器
をループ状に接続し、それぞれから出力された光を周回
させる光ループとを備えたものである。

【０００８】請求項３記載の発明に係る多波長光源は、
入力光を増幅すると共に自然放出光を出力する光増幅器
と、４つのポートを有し、第１のポートに入力した光を
第２と第４のポートに出力し、第２のポートに入力した
光を第１と第３のポートに出力する光分岐結合器と、こ
の光分岐結合器の第２のポートに直列接続され、それぞ
れ特定の波長の光を反射する複数の光ファイバグレーテ
ィングと、入力光の周波数を変えて出力する周波数シフ
タと、上記光増幅器、上記光分岐結合器および上記周波
数シフタをループ状に接続し、それぞれから出力された
光を周回させる光ループとを備え、上記光分岐結合器
は、上記光ループを周回して上記第４のポートに出力さ
れた光を外部に取り出すものである。

【０００９】請求項４記載の発明に係る多波長光源は、
入力光を増幅すると共に自然放出光を出力する光増幅器
と、４つのポートを有し、第１のポートに入力した光を
第２と第４のポートに出力し、第２のポートに入力した
光を第１と第３のポートに出力する光分岐結合器と、こ
の光分岐結合器の第２のポートに直列接続され、それぞ
れ特定の波長の光を反射する複数の光ファイバグレーテ
ィングと、入力光の位相を変えて出力する位相変調器
と、上記光増幅器、上記光分岐結合器および上記位相変
調器をループ状に接続し、それぞれから出力された光を
周回させる光ループとを備え、上記光分岐結合器は、上
記光ループを周回して上記第４のポートに出力された光
を外部に取り出すものである。

【００１０】請求項５記載の発明に係る多波長光源は、
上記光ループ中に、この光ループを周回する光を無偏光
化する無偏光化部を備えたものである。

【００１１】請求項６記載の発明に係る多波長光源は、
上記光ファイバグレーティングの間に、この光ファイバ
グレーティングにより反射される各波長の光パワーを均
一にする光減衰器を備えたものである。

【００１２】請求項７記載の発明に係る多波長光源は、
特定の波長の光のみを減衰させるノッチフィルタを備え
たものである。

【００１３】請求項８記載の発明に係る多波長光源は、
反射する各波長の光パワーが均一になるように反射率が
設定されている光ファイバグレーティングを備えたもの
である。

【００１４】請求項９記載の発明に係る多波長光源は、
外部に取り出す光のパワーの方が、上記光ループに出力
する光のパワーよりも大きくなるように分岐比が設定さ
れている光分岐結合器を備えたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１.以下、この発明の実施の形態１について
説明する。図１はこの発明の実施の形態１の多波長光源
の構成を示す構成図である。図において、１は入力光を
増幅すると共に自然放出光を出力する光ファイバ増幅
器、２は光サーキュレータ、２ａ〜２ｃは光サーキュレ
ータ２の第１〜第３のポートであり、光サーキュレータ
２は、第１のポート２ａに入力した光を第２のポート２
ｂに出力し、第２のポート２ｂに入力した光を第３のポ
ート２ｃに出力する。３ａ〜３ｄはそれぞれ、波長がλ
１〜λ４の光のみを反射し、他の波長の光を透過する第
１〜第４の光ファイバグレーティング、４はλ１〜λ４
以外の波長の光を外部に排出する無反射終端器、５は入
力光を２つの経路に分岐させる光分岐結合器、６は光分
岐結合器５により分岐された一方の光を外部に出力する
出力ポートであり、出力ポート６からは、１波または２
波以上の波長の光が出力される。７は光分岐結合器５に
より分岐された他方の光の周波数をシフトする周波数シ
フタ、８は光ファイバで形成された光ループである。

【００１６】次に、動作について説明する。一般に、光
ファイバ増幅器は、増幅された信号光と、広帯域な増幅
された自然放出光（Amplified Spontaneous Emission
（以下ＡＳＥという））を出力する。光ファイバ増幅器
に信号光を入力しない場合、ＡＳＥのみを出力する。

【００１７】はじめに、信号光が入力されていない光フ
ァイバ増幅器１から、図２に示すような広帯域なＡＳＥ
が出力される。このＡＳＥは、光サーキュレータ２の第
１のポート２ａに入力され第２のポート２ｂに出力され
る。光サーキュレータ２の第２のポート２ｂから出力さ
れたＡＳＥの内、波長がλ１の光は光ファイバグレーテ
ィング３ａで反射され，波長がλ２の光は光ファイバグ
レーティング３ｂで反射され，波長がλ３の光は光ファ
イバグレーティング３ｃで反射され，波長がλ４の光は
光ファイバグレーティング３ｄで反射される。他の波長
の光は、無反射終端器４で光ループ８の外に排出され
る。光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄで反射され
た、図３に示すような光が、光サーキュレータ２の第２
のポート２ｂに入力され、第３のポート２ｃに出力され
る。この光が、光分岐結合器５を通過すると過剰損失を
受け、周波数シフタ７を通過すると周波数がシフトし、
光ファイバ増幅器１で増幅され、図４に示すようなスペ
クトルとなる。

【００１８】このように、光ファイバ増幅器１で発生し
たＡＳＥが、光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄで切
り出され、周波数シフタ７で周波数シフトを受け、光フ
ァイバ増幅器１で増幅されながら光ループ８を周回し、
出力ポート６からは、光分岐結合器５に入力する光の一
部が出力される。出力ポート６から随時出力される１波
または２波以上の波長の光は、直列に接続された光ファ
イバグレーティング３ａ〜３ｄの反射波長に一致する。
光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄの製造では、反射
波長の制御を容易に行えるので、適当な反射波長の光フ
ァイバグレーティングを用いれば、所望の波長の多数の
光が得られる。

【００１９】以上のように、この実施の形態によれば、
それぞれ特定の波長の光のみを反射する複数の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたことにより、簡単
な構成で、容易に１波または２波以上の所望の波長の光
を同時に出力することができるので、従来のように半導
体レーザダイオードを選別する必要がなく、多波長光源
の製造を容易にすることができる効果がある。また、周
波数シフタを備えたことにより、光ループを周回する度
に周波数がシフトするので、レーザ発振しない。したが
って、光ループを構成している光部品における位相の擾
乱を受けず、光パワーおよび光スペクトルの安定した光
が出力される効果がある。

【００２０】なお、この実施の形態は、４個の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものであるが、光
ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望の波長
の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成してい
る光ファイバ増幅器１、光サーキュレータ２、光分岐結
合器５および周波数シフタ７の接続の順番は、図１に示
した順番でなくても良く、これらのものはどのような順
に接続しても良い。さらに、光ファイバグレーティング
３ａ〜３ｄはどのような順に接続しても良い。

【００２１】実施の形態２.この発明の実施の形態２に
ついて説明する。図５はこの発明の実施の形態２の多波
長光源の構成を示す構成図である。図において、１０は
入力光の位相をランダムに変える位相変調器であり、図
１の周波数シフタ７の代わりに設けられている。その他
の構成は図１のものと同様であるので、説明を省略す
る。

【００２２】次に、図５の動作について説明する。光フ
ァイバ増幅器１で発生したＡＳＥが光ファイバグレーテ
ィング３ａ〜３ｄで切り出され、切り出された光が第３
のポート２ｃに出力される迄は、図１に示した多波長光
源と同様の動作を行なう。第３のポート２ｃに出力され
た光が、光分岐結合器５を通過すると過剰損失を受け、
位相変調器１０を通過すると光の位相がランダムに変化
し、光ファイバ増幅器１で増幅され、図４に示すような
スペクトルとなる。このように、光ファイバ増幅器１で
発生したＡＳＥが、光ファイバグレーティング３ａ〜３
ｄで切り出され、位相変調器１０で光の位相がランダム
に変化し、光ファイバ増幅器１で増幅されながら光ルー
プ８を周回する。出力ポート６からは、光分岐結合器５
に入力する光の一部が出力される。出力ポート６から随
時出力される１波または２波以上の波長の光は、直列に
接続された光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄの反射
波長に一致する。

【００２３】以上のように、この実施の形態によれば、
入力光の位相をランダムに変える位相変調器１０を備え
たことにより、周回する度に光の位相がランダムに変化
するので、レーザ発振しない。したがって、光ループを
構成している光部品における位相の擾乱を受けず、光パ
ワーおよび光スペクトルの安定した光が出力される効果
がある。

【００２４】なお、この実施の形態は、４個の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものであるが、光
ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望の波長
の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成してい
る光ファイバ増幅器１、光サーキュレータ２、光分岐結
合器５および位相変調器１０の接続の順番は、図５に示
した順番でなくても良く、これらのものはどのような順
に接続しても良い。さらに、光ファイバグレーティング
３ａ〜３ｄはどのような順に接続しても良い。

【００２５】実施の形態３.この発明の実施の形態３に
ついて説明する。図６はこの発明の実施の形態３の多波
長光源の構成を示す構成図である。図において、５ａ〜
５ｄは光分岐結合器５の第１〜第４のポートであり、第
１のポート５ａに入力された光は、第２のポート５ｂお
よび第４のポート５ｄに分岐され、第２のポート５ｂに
入力された光は、第１のポート５ａおよび第３のポート
５ｃに分岐される。図１の多波長光源と比較すると、図
６のものは光サーキュレータ２を備えていないが、その
他は同様のものである。

【００２６】次に、動作について説明する。はじめに、
信号光が入力されていない光ファイバ増幅器１から、図
２に示すような広帯域なＡＳＥが出力される。このＡＳ
Ｅが光分岐結合器５の第１のポート５ａに入力される
と、第２のポート５ｂおよび第４のポート５ｄに分岐し
て出力される。光分岐結合器５の第２のポート５ｂから
出力されたＡＳＥの内、波長がλ１の光は光ファイバグ
レーティング３ａで反射され、波長がλ２の光は光ファ
イバグレーティング３ｂで反射され、波長がλ３の光は
光ファイバグレーティング３ｃで反射され、波長がλ４
の光は光ファイバグレーティング３ｄで反射される。他
の波長の光は、無反射終端器４で光ループ８の外に排出
される。光グレーティングファイバ３ａ〜３ｄで反射さ
れた、図３に示すような光が、光分岐結合器５の第２の
ポート５ｂに入力され、第１のポート５ａおよび第３の
ポート５ｃに分岐され、出力される。光分岐結合器５の
第３のポート５ｃから出力された光は、周波数シフタ７
で周波数がシフトし、光ファイバ増幅器１で増幅され、
図４に示すようなスペクトルとなる。

【００２７】このように、光ファイバ増幅器１で発生し
たＡＳＥが、光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄで切
り出され、周波数シフタ７で周波数シフトを受け、光フ
ァイバ増幅器１で増幅されながら光ループ８を周回し、
出力ポート６から出力される。

【００２８】以上のように、この実施の形態によれば、
光ループを周回する度に周波数がシフトするので、レー
ザ発振しない。したがって、光ループを構成している光
部品における位相の擾乱を受けず、光パワーおよび光ス
ペクトルの安定した光が出力される効果がある。また、
部品点数が多くて高価な光サーキュレータを使用するこ
となしに、所望の波長の光を得ることができる効果があ
る。

【００２９】なお、この実施の形態は、４個の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものであるが、光
ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望の波長
の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成してい
る光ファイバ増幅器１、光分岐結合器５および周波数シ
フタ７の接続の順番は、図６に示した順番でなくても良
く、これらのものはどのような順に接続しても良い。さ
らに、光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄはどのよう
な順に接続しても良い。

【００３０】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
ついて説明する。図７はこの発明の実施の形態４の多波
長光源の構成を示す構成図であり、図６の周波数シフタ
７の代わりに、入力光の位相をランダムに変える位相変
調器１０を設けたものである。その他の構成は図１のも
のと同様である。

【００３１】次に、動作について説明する。光ファイバ
増幅器１で発生したＡＳＥが、光ファイバグレーティン
グ３ａ〜３ｄで切り出され、光分岐結合器５の第３のポ
ート５ｃから出力されるまでは、図６の多波長光源と同
様の動作を行なう。光分岐結合器５の第３のポート５ｃ
から出力された光は、位相変調器１０で位相がランダム
に変化し、光ファイバ増幅器１で増幅され、図４に示す
ようなスペクトルとなる。このように、光ファイバ増幅
器１で発生したＡＳＥが、光ファイバグレーティング３
ａ〜３ｄで切り出され、位相変調器１０で位相がランダ
ムに変化し、光ファイバ増幅器１で増幅されながら光ル
ープ８を周回し、出力ポート６から出力される。

【００３２】以上のように、この実施の形態によれば、
周回する度に光の位相がランダムに変化するので、レー
ザ発振しない。したがって、光ループを構成している光
部品における位相の擾乱を受けず、光パワーおよび光ス
ペクトルの安定した光が出力される。

【００３３】なお、この実施の形態は、４個の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものであるが、光
ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望の波長
の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成してい
る光ファイバ増幅器１、光分岐結合器５および位相変調
器１０の接続の順番は、図７に示した順番でなくても良
く、これらのものはどのような順に接続しても良い。さ
らに、光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄはどのよう
な順に接続しても良い。

【００３４】実施の形態５.この発明の実施の形態５に
ついて説明する。図８はこの発明の実施の形態５の多波
長光源の構成を示す構成図であり、図１の多波長光源に
対して、光ループ８を周回する光を無偏光化する無偏光
化部９を追加したものである。

【００３５】実施の形態１で説明したように、光ファイ
バ増幅器１で発生したＡＳＥが、光ファイバグレーティ
ング３ａ〜３ｄで切り出され、周波数シフタ７で周波数
シフトを受け、光ファイバ増幅器１で増幅されながら光
ループ８を周回する。この周回する光は、無偏光化部９
により無偏光な光となり、光分岐結合器５で分岐され、
出力ポート６から出力される。

【００３６】以上のように、この実施の形態によれば、
光ループ８中において、周回する光を無偏光化する無偏
光化部９を備えているため、光ループ８中の光部品の損
失に偏光依存性がある場合においても、光出力および光
スペクトルが安定した光を出力することができる。

【００３７】なお、この実施の形態は、４個の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものであるが、光
ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望の波長
の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成してい
る光ファイバ増幅器１、光サーキュレータ２、光分岐結
合器５、周波数シフタ７および無偏光化部９の接続の順
番は、図８に示した順番でなくても良く、これらのもの
はどのような順に接続しても良い。さらに、光ファイバ
グレーティング３ａ〜３ｄはどのような順に接続しても
良い。さらに、この実施の形態で示した無偏光化部９を
図５、６又は７に示した光ループ８中に設けても、この
実施の形態と同様の効果を奏する。

【００３８】実施の形態６.この発明の実施の形態６に
ついて説明する。図９はこの発明の実施の形態６の多波
長光源の構成を示す構成図であり、図１の多波長光源に
対して、それぞれ適当な減衰量が設定された第１〜第３
の光減衰器１１ａ〜１１ｃを光ファイバグレーティング
３ａ〜３ｄの間に追加したものである。

【００３９】次に、動作について説明する。光ファイバ
増幅器１から出力されたＡＳＥは、光サーキュレータ２
の第１のポート２ａに入力され、第２のポート２ｂに出
力される。第２のポート２ｂから出力されたＡＳＥの
内、波長がλ１の光は光ファイバグレーティング３ａで
反射され，波長がλ２の光は光ファイバグレーティング
３ｂで反射され，波長がλ３の光は光ファイバグレーテ
ィング３ｃで反射され，波長がλ４の光は光ファイバグ
レーティング３ｄで反射される。他の波長の光は、無反
射終端器４で光ループ８の外に排出される。

【００４０】光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄで反
射されて第２のポート２ｂに入力する光は、波長がλ
１、λ２、λ３、λ４の各光パワーが均一になるよう
に、光減衰器１１ａ〜１１ｃの減衰量が設定してあるの
で、図１０に示すような光スペクトルとなる。第２のポ
ート２ｂに入力された光は、第３のポート２ｃに出力さ
れ、光分岐結合器５で過剰損失を受け、周波数シフタ７
で周波数がシフトし、光ファイバ増幅器１で増幅され、
図１１に示すような各波長の光パワーが均一な光スペク
トルとなる。

【００４１】このように、光ファイバ増幅器１で発生し
たＡＳＥが、光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄで切
り出され、周波数シフタ７で周波数シフトを受け、光フ
ァイバ増幅器１で増幅されながら光ループ８を周回し、
出力ポート６から出力される。

【００４２】以上のように、この実施の形態によれば、
光ファイバグレーティングの間に適当な減衰量の光減衰
器を備えているので、各波長の光パワーが均一な光を得
ることができる。なお、この実施の形態は、４個の光フ
ァイバグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものである
が、光ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望
の波長の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成
している光ファイバ増幅器１、光サーキュレータ２、光
分岐結合器５および周波数シフタ７の接続の順番は、図
９に示した順番でなくても良く、これらのものはどのよ
うな順に接続しても良い。さらに、光ファイバグレーテ
ィング３ａ〜３ｄはどのような順に接続しても良い。さ
らに、この実施の形態で示した光減衰器１１ａ〜１１ｃ
を図５、６又は７に示した光ファイバグレーティング３
ａ〜３ｄの間に設けても、この実施の形態と同様の効果
を奏する。

【００４３】実施の形態７.この発明の実施の形態７に
ついて説明する。図１２はこの発明の実施の形態７の多
波長光源の構成を示す構成図であり、図９の多波長光源
における第１〜第３の光減衰器１１ａ〜１１ｃとして、
特定の波長の光のみを減衰させる第１〜第３のノッチフ
ィルタ１２ａ〜１２ｃを備えたものである。第１のノッ
チフィルタ１２ａはλ２の波長の光のみを減衰させ、第
２のノッチフィルタ１２ｂはλ３の波長の光のみを減衰
させ、第３のノッチフィルタ１２ｃはλ４の波長の光の
みを減衰させる。

【００４４】実施の形態６で説明したように、光ファイ
バ増幅器１で発生したＡＳＥが、光ファイバグレーティ
ング３ａ〜３ｄで切り出され、周波数シフタ７で周波数
シフトを受け、光ファイバ増幅器１で増幅されながら光
ループ８を周回し、光分岐結合器５で分岐された光が出
力ポート６から出力される。光ファイバグレーティング
３ａ〜３ｄの間には、適切な減衰量のノッチフィルタ１
２ａ〜１２ｃを備えているので、実施の形態６と同様
に、各波長の光パワーが均一なスペクトルの光が出力さ
れる。また、ノッチフィルタ１２ａ〜１２ｃは特定の波
長の光のみを減衰するため、出力ポート６から得られる
光パワーは、実施の形態６の場合よりも大きい。

【００４５】なお、この実施の形態は、４個の光ファイ
バグレーティング３ａ〜３ｄを備えたものであるが、光
ファイバグレーティングの個数は、１以上の所望の波長
の数に変更しても良い。また、光ループ８を構成してい
る光ファイバ増幅器１、光サーキュレータ２、光分岐結
合器５および周波数シフタ７の接続の順番は、図１２に
示した順番でなくても良く、これらのものはどのような
順に接続しても良い。さらに、光ファイバグレーティン
グ３ａ〜３ｄはどのような順に接続しても良い。さら
に、この実施の形態で示したノッチフィルタ１２ａ〜１
２ｃを図５、６又は７に示した光ファイバグレーティン
グ３ａ〜３ｄの間に設けても、この実施の形態と同様の
効果を奏する。

【００４６】実施の形態８.この発明の実施の形態８に
ついて説明する。この実施の形態の多波長光源の構成
は、図１、５、６又は７に示したものと同様であるが、
出力ポート６から得られる各波長の光パワーが均一にな
るように、光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄの反射
率が設定されている。

【００４７】光ファイバグレーティング３ａ〜３ｄで反
射されて第２のポート２ｂに入力する光は、波長がλ
１、λ２、λ３、λ４の各光パワーが均一になるよう
に、光ファイバグレーティング３ａ１〜３ｄ１の反射率
が設定してあるので、図１０に示すような光スペクトル
となる。第２のポート２ｂに入力された光は、第３のポ
ート２ｃに出力され、光分岐結合器５で過剰損失を受
け、周波数シフタ７で周波数がシフトし、光ファイバ増
幅器１で増幅され、図１１に示すようなスペクトルとな
る。

【００４８】この実施の形態によれば、光ファイバグレ
ーティングの反射率を適当に設定しているので、各波長
の光パワーが均一な光を得ることができる。

【００４９】実施の形態９.この発明の実施の形態９に
ついて説明する。この実施の形態の多波長光源の構成
は、図１、５、６又は７に示したものと同様であるが、
この実施の形態の光分岐結合器５は、分岐比の大きいも
のであり、第１のポート５ａから光を入力した場合、第
４のポート５ｄから出力される光パワーの方が、第２の
ポート５ｂから出力される光パワーよりも大きくなるよ
うに分岐比が設定されている。

【００５０】光ループ８を周回する光は、光分岐結合器
５の分岐比に依存せずに一定の損失を受ける。従って、
光分岐結合器５において、第１のポート５ａから光が入
力した場合、大部分の光が第４のポート５ｄから出力さ
れるように分岐比が設定されているので、実施の形態３
に比べて高出力な光を得ることができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光増幅器
で発生した自然放出光が複数の光ファイバグレーティン
グで切り出され、周波数シフタで周波数シフトを受け、
光増幅器で増幅されながら光ループを周回して光分岐結
合器より取り出される多数の光の波長は、光ファイバグ
レーティングの反射波長に一致するので、適当な反射波
長の光ファイバグレーティングを用いることにより、所
望の波長の多数の光が得られるため、従来のように半導
体レーザダイオードを選別する必要がなく、多波長光源
の製造工程数を少なくする効果がある。さらに、周波数
シフタを備えたことにより、光ループを周回する度に周
波数がシフトし、レーザ発振しないので、光ループを構
成している各部品における位相の擾乱を受けず、光パワ
ーおよび光スペクトルの安定した光が外部に出力される
効果がある。

【００５２】請求項２記載の発明によれば、入力光の位
相を変えて出力する位相変調器を備えたことにより、周
回する度に光の位相が変化し、レーザ発振しないので、
光ループを構成している各部品における位相の擾乱を受
けず、光パワーおよび光スペクトルの安定した光が外部
に出力される効果がある。

【００５３】請求項３記載の発明によれば、高価な光サ
ーキュレータを使用することなく、適当な反射波長の光
ファイバグレーティングを用いることにより、光分岐結
合器から所望の波長の光を得ることができるため、従来
のように半導体レーザダイオードを選別する必要がな
く、多波長光源の製造工程数を少なくする効果がある。
さらに、周波数シフタを備えたことにより、光ループを
周回する度に周波数がシフトし、レーザ発振しないの
で、光ループを構成している各部品における位相の擾乱
を受けず、光パワーおよび光スペクトルの安定した光が
外部に出力される効果がある。

【００５４】請求項４記載の発明によれば、入力光の位
相を変えて出力する位相変調器を備えたことにより、周
回する度に光の位相が変化し、レーザ発振しないので、
光ループを構成している各部品における位相の擾乱を受
けず、光パワーおよび光スペクトルの安定した光が外部
に出力される効果がある。

【００５５】請求項５記載の発明によれば、光ループを
周回する光を無偏光化する無偏光化部を備えたことによ
り、光ループ内の各部品に偏光依存性がある場合におい
ても、光出力および光スペクトルの安定した光が外部に
出力される効果がある。

【００５６】請求項６記載の発明によれば、光ファイバ
グレーティングの間に、この光ファイバグレーティング
により反射される各波長の光のパワーを均一にする光減
衰器を備えたことにより、外部に出力される各波長の光
パワーが均一になる効果がある。

【００５７】請求項７記載の発明によれば、特定の波長
の光のみを減衰させるノッチフィルタを備えたことによ
り、外部に出力される各波長の光パワーが均一で、かつ
大きなパワーとなる効果がある。

【００５８】請求項８記載の発明によれば、各波長の光
パワーが均一になるように反射率が設定されている光フ
ァイバグレーティングを備えたことにより、外部に出力
される各波長の光パワーを均一にする効果がある。

【００５９】請求項９記載の発明によれば、光分岐結合
器は、外部に取り出す光のパワーの方が、光ループに出
力する光のパワーよりも大きくなるように分岐比が設定
されているので、高出力な光を得ることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の多波長光源の構成を示す構成
図である。

【図２】光ファイバ増幅器から出力されるＡＳＥスペ
クトルを示す特性図である。

【図３】光サーキュレータの第２のポートに入力され
る光スペクトルを示す特性図である。

【図４】光ファイバ増幅器を通過した後の光スペクト
ルを示す特性図である。

【図５】実施の形態２の多波長光源の構成を示す構成
図である。

【図６】実施の形態３の多波長光源の構成を示す構成
図である。

【図７】実施の形態４の多波長光源の構成を示す構成
図である。

【図８】実施の形態５の多波長光源の構成を示す構成
図である。

【図９】実施の形態６の多波長光源の構成を示す構成
図である。

【図１０】光サーキュレータの第２のポートに入力さ
れる光スペクトルを示す特性図である。

【図１１】光ファイバ増幅器を通過した後の光スペク
トルを示す特性図である。

【図１２】実施の形態７の多波長光源の構成を示す構
成図である。

【図１３】従来の多波長光源の構成を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１光ファイバ増幅器、２光サーキュレータ、２ａ〜
２ｃ光サーキュレータの第１〜第３のポート、３ａ〜
３ｄ第１〜第４の光ファイバグレーティング、４無
反射終端器、５光分岐結合器、５ａ〜５ｄ光分岐結
合器の第１〜第４のポート、６出力ポート、７周波
数シフタ、８光ループ、９無偏光化部、１０位相
変調器、１１ａ〜１１ｃ第１〜第３の光減衰器、１２
ａ〜１２ｃ第１〜第３のノッチフィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力光を増幅すると共に自然放出光を出
力する光増幅器と、３つのポートを有し、第１のポートに入力した光を第２
のポートに出力し、第２のポートに入力した光を第３の
ポートに出力する光サーキュレータと、この光サーキュレータの第２のポートに直列接続され、
それぞれ特定の波長の光を反射する複数の光ファイバグ
レーティングと、入力光を２つの経路に分岐させ、分岐させた光の一方を
外部に取り出す光分岐結合器と、入力光の周波数を変えて出力する周波数シフタと、上記光増幅器、上記光サーキュレータ、上記光分岐結合
器および上記周波数シフタをループ状に接続し、それぞ
れから出力された光を周回させる光ループとを備えたこ
とを特徴とする多波長光源。
【請求項２】入力光を増幅すると共に自然放出光を出
力する光増幅器と、３つのポートを有し、第１のポートに入力した光を第２
のポートに出力し、第２のポートに入力した光を第３の
ポートに出力する光サーキュレータと、この光サーキュレータの第２のポートに直列接続され、
それぞれ特定の波長の光を反射する複数の光ファイバグ
レーティングと、入力光を２つの経路に分岐させ、分岐させた光の一方を
外部に取り出す光分岐結合器と、入力光の位相を変えて出力する位相変調器と、上記光増幅器、上記光サーキュレータ、上記光分岐結合
器および上記位相変調器をループ状に接続し、それぞれ
から出力された光を周回させる光ループとを備えたこと
を特徴とする多波長光源。
【請求項３】入力光を増幅すると共に自然放出光を出
力する光増幅器と、４つのポートを有し、第１のポートに入力した光を第２
と第４のポートに出力し、第２のポートに入力した光を
第１と第３のポートに出力する光分岐結合器と、この光
分岐結合器の第２のポートに直列接続され、それぞれ特
定の波長の光を反射する複数の光ファイバグレーティン
グと、入力光の周波数を変えて出力する周波数シフタと、上記光増幅器、上記光分岐結合器および上記周波数シフ
タをループ状に接続し、それぞれから出力された光を周
回させる光ループとを備え、上記光分岐結合器は、上記光ループを周回して上記第４
のポートに出力された光を外部に取り出すことを特徴と
する多波長光源。
【請求項４】入力光を増幅すると共に自然放出光を出
力する光増幅器と、４つのポートを有し、第１のポートに入力した光を第２
と第４のポートに出力し、第２のポートに入力した光を
第１と第３のポートに出力する光分岐結合器と、この光分岐結合器の第２のポートに直列接続され、それ
ぞれ特定の波長の光を反射する複数の光ファイバグレー
ティングと、入力光の位相を変えて出力する位相変調器と、上記光増幅器、上記光分岐結合器および上記位相変調器
をループ状に接続し、それぞれから出力された光を周回
させる光ループとを備え、上記光分岐結合器は、上記光ループを周回して上記第４
のポートに出力された光を外部に取り出すことを特徴と
する多波長光源。
【請求項５】上記光ループ中に、この光ループを周回
する光を無偏光化する無偏光化部を備えたことを特徴と
する請求項１、２、３又は４記載の多波長光源。
【請求項６】上記光ファイバグレーティングの間に、
この光ファイバグレーティングにより反射される各波長
の光パワーを均一にする光減衰器を備えたことを特徴と
する請求項１、２、３又は４記載の多波長光源。
【請求項７】上記光減衰器は、特定の波長の光のみを
減衰させるノッチフィルタであることを特徴とする請求
項６記載の多波長光源。
【請求項８】上記光ファイバグレーティングは、この
光ファイバグレーティングにより反射される各波長の光
パワーが均一になるように反射率が設定されていること
を特徴とする請求項１、２、３又は４記載の多波長光
源。
【請求項９】上記光分岐結合器は、外部に取り出す光
のパワーの方が、上記光ループに出力する光のパワーよ
りも大きくなるように分岐比が設定されていることを特
徴とする請求項１、２、３又は４記載の多波長光源。