JPH10303819A - レーザ伝送システムとその操作方法 - Google Patents

レーザ伝送システムとその操作方法

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JPH10303819A
JPH10303819A JP10056646A JP5664698A JPH10303819A JP H10303819 A JPH10303819 A JP H10303819A JP 10056646 A JP10056646 A JP 10056646A JP 5664698 A JP5664698 A JP 5664698A JP H10303819 A JPH10303819 A JP H10303819A
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JP
Japan
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optical
laser
transmission system
light
waveguide
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JP10056646A
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English (en)
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Edgar Fischer
エドガー・フィッシャー
Bernhard Wandernoth
ベルンハルト・ヴァンダーノート
Jean-Michel Mayor
ジャン−ミシェル・マヨール
Beat Schmid
ビート・シュミット
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Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
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    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動効率に優れ、軽量、小型化されたレーザ
伝送システム及びその操作方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光線部２から発振したレーザ光線
を分極保持用ファイバー４を介して半導体アンプ６に導
く。さらに半導体アンプ６の出力をレンズシステム１０
に導き、平行出力ビーム光線１２を発生させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、宇宙空間で用いる
光通信システム用のレーザ伝送システムとその操作方
法、詳細には宇宙空間下で増幅されたレーザ光線を用い
るレーザ伝送システムとその操作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近い将来、地上基地ー衛星間と同様に衛
星間における宇宙空間光通信システムが重要になる。い
わゆる光ターミナルは、一つまたは複数の望遠鏡で構成
されいる。この望遠鏡は、カウンターステーションの方
向において光受信機の受信角度領域を制限し、伝送信号
の伝送角度を決定する。また、複数のミラーが提供され
ていて、このミラーによって、伝送角度及び受信角度の
アライメントが実行される。
【０００３】上記ステーションにおいては、検出しよう
とする信号に対する鋭い感度以外に、バックグランド放
射による干渉とみなされるものに対する鈍い感度も重要
とされているから、別のカウンターステーションの発信
器からの出力光の角度を検出する以外に、局所レーザ発
振器からの同じ振動数の光線に、受信光線をコヒーレン
トに重ね合わせることも重要な役割を果たす。
【０００４】コヒーレンス方法には、付属局所レーザ発
振器が必要である。受光線は、受信機の光検出器内で上
記レーザ光線に重ね合わされる。また、上記全目的に対
応する数種類のレーザを利用することができる。
【０００５】特別に大寸法でなく、レーザの共振が一連
の周波数で等間隔で起きるのに関わらず、光線出力がい
わゆる均一スペクトル分離するので、ガスレーザは、一
つの振動数でのみ光を放出するという利点がある。しか
し、宇宙空間で利用するには、信頼性及び有効寿命の点
から、かかる種類のダイオードは、全く不適当である。
【０００６】光ファイバー通信が広範囲に採用されるに
伴い、高い水準の開発がなされているレーザダイオード
は、省スペース、省重量であり、強度変調器を備えて動
作する少なくとも簡易システム用の代替手段である。し
かし、平均寿命時間において発振させられる一振動数の
光線のみを放射するのに関わらず、大規模な追加型共振
器を有する複雑な構造のもの以外には、位相変調を備え
たコヒーレント伝送手段として、通常レーザダイオード
は安定しない。
【０００７】商業的に入手可能なレーザダイオードを備
えた光ファイバーコヒーレンス伝送システムも用いるこ
とができるが、ラインガイド伝送であるので、検出には
比較的大きな光出力が必要である。さらに、かかるシス
テムを利用すると、周波数変調及び微分位相変調が制限
される。微分位相変調とは、伝送光線を１８０度位相変
調させることで、伝送されるデータ信号のバイナリー状
態の変化が伝送するものである。ビーム光線は受光機内
で２つの部分に分離され、コモンフォトダイオードに転
送される。光線は局所発振器で発振されたものを含んで
いるので、上記手段の利点は、使用後の非変調光線の位
相が、データ記号のフレームワーク内のみで安定を必要
することである。
【０００８】しかしながら、通常受信信号強度は非常に
弱いのに加えて、宇宙空間に存在するバックグランド放
射干渉は、変調された信号のバンド幅よりも狭い、非変
調信号光線のバンド幅を必要とする。これに対して、小
型、軽量が必要とされ、固体ポンピングされたされたレ
ーザダイオードが最も標準に適合する。宇宙空間通信用
ターミナル内での利用を目的とする、レーザシステムを
集積化する従来の試みを、R.T.Carlson らは、論文"Mon
olithic Glass Block Lasercom Terminarl: Hardware P
roof of Concept and Test Results",SPIE vol.2381,Fr
ee-space LaserCommnication Technologies VII,7-8 Fe
b. 1995,San Jose,CA,pp.90-102で、R.G.Marshalek ら
は、論文"Lightweight,High-Date-Rate Laser Communic
ations Terminal for Low-Earth-Orbit Satellite Cons
tellations",SPIE vol 2381,Free-space Laser Communi
cations Technologies VII,7-8 Feb.1995,San Jose,CA,
pp.72-82 ）で報告している。
【０００９】上記両論文は、ターミナルの光デバイスが
機械的に接続され、平行光線ビーム光線によって放射光
線を導くレーザシステムを開示している。上記システム
には、レーザダイオードが採用されている。他方、固体
がポンプされたレーザダイオードは、大型、低効率であ
り、かつレーザダイオードと比較して大量の廃棄熱が発
生する。光システム周辺で発生する熱が増加すること
は、光デバイスの動作に障害を与えると考えられる。
【００１０】固体がポンプされたレーザダイオードの変
調能力は、不十分であり、様々な課題を有する。レーザ
ダイオードとは対照的に、ポンプエネルギーが供給され
た後、光出力を発生する媒体は比較的長い時間励起状態
に留まる。また上記レーザーの共振は、レーザダイオー
ドのものよりも大きいとされる。
【００１１】さらに、例えばおよそ１００ＫＨｚとされ
る限界周波数は増幅変調の標準値であり、限界周波数の
低い電気ー光変調を必要とする高光線出力を操作しなけ
ればならないので、外部変調を実行することは、困難で
ある。
【００１２】これに対して、レーザ光線の外部変調は高
変調周波数で実行されることができる。高変調周波数に
おいては、光線は導波管を介して導かれて、変調電圧が
印加される電極間の相互距離を短くすることで、変調電
圧は低減される。しかし、導波管において光が交差する
狭い部分で光強度が増大するので、上記方法は、低い光
出力のみを可能であり、変調される光信号は増幅後のも
のでなくてはならない。
【００１３】ファイバーでガイドされる光通信に関し
て、上記構成を実現する試みの一つは、例えばエルビウ
ムがドーピングされた光ファイバーで変調された光の後
段増幅によって実現されている。T.Araki,M.Yajima,S.N
akamori,Y.Hisadaらによる論文"Laser Transmitter Sys
tems for High-Date-Rate Optical Inter-Orbit Commun
ication",Free Space Laser Communications Technolog
ies VII,7-8 Feb 1995,San Jose,CA,pp.264-272を参照
のこと。
【００１４】固体ポンピングされたレーザダイオードか
らレーザ通信波を取り出すことが可能であり、特にネオ
ジウムＹＡＧ固体をポンピングさせたレーザダイオード
においては、レーザ増幅後の光線に対して適切な装置を
利用することが可能である。なお、ネオジウムＹＡＧ固
体をポンピングさせたレーザダイオードは、狭い分光幅
であるから宇宙通信用に有効である。
【００１５】ポンピングされた低い光出力を同時に大き
く増大させるには、増幅媒体領域を介してポンプされた
光によって放射されるできる限り多くの光路によって、
増幅しようとする光線が導かなければならない。
【００１６】このことによって、増幅される光に結合し
ている各フォトンに対する励起された原子の体積密度が
比較的一定となり、光路に対応してフォトンが増加して
発生する可能性が増加する。従って、低ポンプ出力にも
関わらず、宇宙空間での増幅の要因を達成する可能性が
ある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術にかかる装置は、大寸法と大重量を必要とする複数の
部品から構成されていて、宇宙空間伝達にかかる一部の
要求のみを満たすものに過ぎない。開発された装置です
ら、不十分な機構的なロードキャリー能力を有する。T.
J.Kane,E.A.P.Cheng,B.Nguyenらによる論文"Diode-Pump
ed ND:YAG Amplfier with 52-dB Gain ",SPIE vol.238
1,Free-space Laser Communication Technogies VII,7-
8 Feb.1995,San Jose,CA,pp273-284、及びT.E.Olson,T.
J.Kane,W.M.Grosssmann,H.Plassmannらによる論文"Muti
pass Diode-pumped NF:YG Optical Amplifiers at 1.06
μm",Optical Letters,VOl.6,no.5 May 1994,pp.605-60
8を参照のこと。
【００１８】さらに、宇宙通信に応用することに関する
課題は、寿命が限られているポンピング光線を発生する
レーザダイオードを利用すること、及び故障の際に取り
替える為に、固体をポンピングしたレーザダイオード用
及び増幅光線をポンピングするレーザダイオード用の複
数の予備レーザダイオードを必要とすることである。
【００１９】高い光出力が可能な、光半導体アンプによ
って直接増幅する半導体構造は公知である。例えば、半
導体接続部に対して横方向に広がる導波管を備えた光半
導体アンプは、光出力を発生させるポンピングされた半
導体接続部に沿って増幅させる光線を複数のモードに導
く。
【００２０】米国特許第5,539,571号によると、半導体
を流れる電流を正確に制御するには、半導体チップから
放出するほぼ限界まで回折された強い非点収差ビーム光
線が必要とする。増幅器は、広域、多重モードかつ方形
の導波管を含んでいてよいが、該導波管は、回折によっ
て発生する光線の光路に対応する台形形状であってもよ
い。
【００２１】上記のような特殊な形状の導波管を利用す
ることで、放出する光振動数（米国特許第５,537,432号
参照）を安定させる。なお、該導波管は、不安定な共振
器（米国特許第5,392,308号参照）含んでいて、さらに
外部共振器（米国特許第5,321,718号参照）に接続され
ていてよい。
【００２２】本発明の目的は、作動効率に優れ、軽量、
小型化されたレーザ伝送システム及びその操作方法を提
供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるレーザ伝
送システムは、宇宙空間において、好ましくは人工衛星
間の光通信に利用されるものであり、光ターミナルによ
って伝送される光信号の変調をするものである。本シス
テムは、光半導体アンプによって増幅されるレーザダイ
オード又は固体ポンピングされたレーザダイオードを含
んでいてよい。例えば、発振器として利用されているレ
ーザダイオードの供給電流を直接変調することで、光変
調が実行される。こうして、振幅変調と振動数変調が提
供される。
【００２４】光線を変調する別のシステムは、発振器及
び光半導体アンプとしてレーザダイオードや固体ポンピ
ングされたレーザダイオードに利用するものであり、デ
ータ信号で電界を制御して、予め増幅されたレーザ光線
の位相を変調するものである。可能な実施の形態は、電
極を提供する簡易な部材からなり、当該部材を介して変
調される平行ビーム光線が通過し、適切な材料で形成さ
れた導波管に導かれる。電界中に形成されることが望ま
れる電極は、上記導波管のエッジに形成されていて、高
周波導体特性であってもよい。上記電極は変調領域を形
成し、該変調領域は変調される光線の群速度に対応する
伝導波形態である。
【００２５】吸収又は光増幅を電気的に制御すること
で、増幅変調が実行されてもよい。上記増幅変調は、位
相変調器と接続するといった既知の形態であってもよ
い。光半導体アンプを通過する光波の位相変調は、該光
半導体アンプの供給電流をわずかに変調させて実行する
ことができる。当該手段では、光の寄生増幅変調が発生
する。寄生増幅変調は、複数の構成の異なる光半導体ア
ンプを直列に接続することで低減される。
【００２６】直流で作動する最終アンプに出力として伝
送される変調光線を増大する為に、低い飽和出力の光半
導体アンプで最初に増幅変調又は位相変調を行うことが
できる。上記の構造は、分離された光半導体装置によっ
て、又は集積された導波管回路の形態で実現される。
【００２７】多くのモードの導波管を備えた構造は、出
力を放射する光半導体として利用される。かかる場合、
導波管は、方形形状又は増幅光線が広がる方向に一定の
幅を有する形状である。導波管の広がりは、一般的には
長手方向に沿って直線で広がる。
【００２８】または、指数関数的に幅が広がる導波管を
利用することもできる。該導波管は光が広がる方向及び
その垂直方向に光を導く。
【００２９】導波管に積層されていて、半導体層に電流
を供給し、光増幅を発生させる金属接合部は、導波管に
対応する形状であるから高周波ストリップ導体の役割を
果たす。該金属接合部を介して伝送される変調信号の群
速度は、導波管を伝送する光線の群速度に合致する。
【００３０】半導体アンプは故障率が比較的高い為、光
半導体用の複数の冗長が、本発明にかかるシステムに提
供される。部品の各グループが導波管を介して接続され
ている部分おいては、電気ー機械又は電気ー光導波間ス
イッチによって、複数の半導体アンプ、又はシステム中
の同機能部分を選択が可能になる。付加的な光損失を許
容すると、導波管スイッチは、星型結線で代用できる。
こうすることで、例えば、Ｎ個の冗長部品群をＮ個の二
次冗長光発振器に接続することで、電気的又は機械的な
不良品を除去する。本システムは、直列配置に好ましい
ものである。
【００３１】平行ビーム光線によって部品間の伝送を行
う、本発明にかかるシステムは、電気ー機械型リバース
スイッチの境界面で平行ビーム光線を分極することが含
まれる。該システムにおいては、平行ビーム光線は、ビ
ームスプリッターに入射し、別方向から入射するビーム
光線用のビームスプリッターを偏向せずに透過するよう
に、続いて、９０度回転させられた半波長板に入射す
る。
【００３２】電気ー機械型リバーススイッチの幾つかの
入力端子における平行ビーム光線は、２つの第１ビーム
スプリッター間に挿入された半波長板を透過して出力端
子に至ることが可能で、平行ビーム光線が、該ビームス
プリッターを透過し、入力端子に導かれる。逆にシステ
ムの入力端子から複数の出力端子に平行ビーム光線を返
す為に、電気ー機械型リバーススイッチ又は電気ー光型
リバーススイッチを利用してもよい。
【００３３】固体ポンピングされたレーザダイオードア
ンプが、エネルギー源としてレーザダイオードの発振を
必要とし、固体ポンピングされたレーザダイオードの冗
長性が、レーザダイオードに依存されなくてはならない
ので、本発明にかかるシステムは、簡素になり、信頼性
が向上する。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる光伝送
システムのブロックダイヤグラムを示すものである。上
記光伝送システムは、光を発振するレーザ部２と光半導
体アンプ６とを含んでいて、該レーザ部２と半導体アン
プ６とは分極保持用光ファイバー４で接続されている。
上記レーザ部２は、狭い光バンド域の非変調光を発振す
る固体がポンピングされたレーザダイオードから構成さ
れていてよい。また、高い光バンド域を発振するもの若
しくは外部共振器を介して狭いバンド域で発振させられ
るレーザダイオードであってもよい。
【００３５】固体レーザを用いる場合と同様に、レーザ
ダイオードが、外部共振器を介して狭いバンド域で発振
させられるものである場合、レーザを直接変調すること
で迅速にデータ信号を伝送することは不可能である。こ
の場合、光半導体アンプ６の供給電流を変調させること
によって、位相と振幅を両方変調させる。
【００３６】さらに、レーザ部２は、発振されたレーザ
光線を分極保持用光ファイバー４に転送する光システム
を含んでいる。光ファイバー４は、直接光半導体アンプ
６に導かれる、又は光システムを介してアンプに導かれ
る。パワー光半導体アンプのアパーチャは特殊な形状で
あるから、光半導体アンプ６から発振されるビーム光線
４は非点収差である。光レンズシステム１０は、上記非
点収差ビーム光線８を横方向の広がりを有する平行光線
１２に変換する。変換された後平行光線１２が、伝送さ
れる。なお、遠方に位置するカウンターステーションで
受信された光線は、理想ガウスビーム光線から大きく逸
脱するものでないから、ビーム光線を精製する物理的な
スクリーンは必要でない。
【００３７】図２は、本発明の第２の実施の形態にかか
る光伝送システムのブロックダイヤグラムを示すもので
ある。上記光伝送システムにおいては、光線を発振する
レーザ部１４は、レーザ光線を光半導体アンプ１８に導
く分極保持用光ファイバー１６に接続されている。光半
導体アンプ１８の出力は、別の分極保持用光ファイバー
２０に導かれる。増幅された光線は、光ファイバー２０
を介して光システムに導かれる。上記光線が平行光線化
された後、該光システムを介して伝送される。
【００３８】図３は、本発明の第３の実施の形態にかか
る光伝送システムのブロックダイヤグラムを示すもので
ある。分極保持用光ファイバー２４、及び該光ファイバ
ー２４を介して電気ー光変調器２６に接続されたレーザ
部２２は、非変調光線を発振する。上記電気ー光変調器
２６は、データ信号によって結合された光線の振幅又は
位相を変調するものである。
【００３９】また、印加電界の影響をうける屈折率を有
する部材を配置して、変調器として用いることが可能で
ある。上記配置においては、上記部材を通過する光線の
位相が変調される。上記部材から形成される導波管の配
置によって、この配置を通過する光線の振幅は変調され
る。さらに、比較的低出力の半導体アンプを利用して、
その供給電流を変調させることが可能である。
【００４０】供給電流を大きく変調させることで振幅変
調を達成することが可能である一方、光線の増幅変調が
小さいのに、供給電流の比較的小さい変調は位相変調を
引き起こす。変調された光は、分極保持用光ファイバー
２８に導かれ、さらに大出力の光半導体アンプ３０に導
かれる。該光半導体アンプ３０の供給電流は、変調され
ることはない。
【００４１】上記アンプから発振させられた発散した非
点収差ビーム光線は、レンズシステム３４によって、横
方向に広がる平行ビーム光線に変調される。また、図２
で示す実施の形態の変型例として、分極保持用光ファイ
バーを介して光を通過させてもよい。
【００４２】なお、分極保持用光ファイバー４、１６、
２４及び２８から形成される接続部は、自由光接続から
形成されてもよい（明確の為、ここでは図示せず）。
【００４３】図４は、複数の冗長光アンプが挿入された
光伝送システムを示す。レーザ部３８は光線を発振し、
上記光線は分極保持用光ファイバー４０に導かれ、さら
に電気ー機械型又は電気ー光型のリバーススイッチ４２
に導かれる。上記リバーススイッチ４２は、光ファイバ
ー４０の別の分極保持用光ファイバー４４への選択的な
接続を行う。
【００４４】このことによって、レーザ部３８からの光
線は、各々が、入力が上記各光ファイバー４４に、出力
が分極保持用の別の光ファイバー４８に接続された光半
導体アンプ４６の一つに導かれる。光ファイバー４８
は、さらに別の分極保持用光ファイバー５２を備えた別
の電気ー機械型又は電気ー光型のリバーススイッチ５０
に導かれる。
【００４５】レーザ部３８によって発生させられる光線
が、該レーザ部において既に変調されている場合、レー
ザ部を変調が困難で簡素なレーザダイオードで形成する
ことが可能で、同時にアンプ４６も交換することができ
る。さらに、光アンプ４６は、変調特性及び光アンプの
出力接続を含むトータルシステムとして設計されてもよ
い。
【００４６】増幅後の光線が平行光線化される光システ
ムを図５に示す。レーザ部５４は光線を発振させ、該光
線は分極保持用光ファイバー５６に導かれ、電気ー機械
型又は電気ー光型のリバーススイッチ５８を通過して、
分極保持用追加光ファイバー６０の一つに導かれる。レ
ンズシステム６６に非点収差形態の増幅されたビーム光
線を導く為に、光ファイバー６０の出力が複数の光半導
体アンプ６２の一つに導かれる。上記レンズシステム６
６は、ビーム光線６４を横方向に広がる平行光線化され
たビーム６８に変換する。外部用の平行光線化されたビ
ーム７２へ変換する為に、適切に平行光線化されたビー
ム６８は、平行光線用の電気ー機械型リバーススイッチ
７０に導かれる。
【００４７】さらに、自由光通信接続手段によって部品
を排他的に接続させることが可能である。特に、電気ー
機械型又は電気ー光型のリバーススイッチ５８は、平行
光線用の電気ー機械型リバーススイッチ７０と交換する
ことができる（明瞭のため、ここでは図示せず）。
【００４８】平行光線用の電気ー機械型リバーススイッ
チ７０のさらに詳細な概略図を図６に示す。装置に導か
れる平行ビーム光線７４は、最初に分極ビームスプリッ
ター７６に導かれる。
【００４９】水平に入射したビーム光線７４は、特に影
響をうけることがないように分極され、妨害されること
なく分極ビームスプリッター７６を経由して、ビーム出
力７８へ伝送される。別のビームスプリッター７６の方
向又は出力ビーム光線方向にスプリットされた光路に位
置する第１の分極ビームスプリッター７６の境界面で偏
向するように、上記出力残留平行ビーム光線７４が分極
される。
【００５０】別のビームスプリッター７６が、再度ビー
ム光線を偏向させるので、最初の連続する分極ビームス
プリッター７６間で分極を９０度回転させる必要があ
る。半波長板、カーセル、ポッケルセル又は液晶を備え
た特殊な装置を利用することで、上記のことが達成させ
られる。
【００５１】光媒体として、半波長板は、入射光線を分
極する機能としての異なる反射率を有する。反射率に依
存して、最大分極と最小分極が発生する２つの分極方向
の間でビーム光線が分極された場合、９０度回転させら
れた半波長板から分極光線が出光される。
【００５２】図６で水平に入射する平行ビーム光線７４
の分極は補正をする必要がない一方、スイッチされた入
射ビーム光線７４から独立して、外部ビーム光線７８を
一定に維持する為、別の全平行ビーム光線７４は、９０
度回転されなくてはならない。
【００５３】半波長板８０は、サーボモータ９４で制御
されるシャフト８２によって分極ビームスプリッター７
６間に配置されていて、該シャフト８２が回転すること
で、半波長板８０は移動する。つまり、シャフト８２の
角度をセットすることで、半波長板８０をビームスプリ
ッター７６の間に設置することが可能になる。従って半
波長板８０によって外部ビーム光線７８に変更される平
行ビーム光線７４は、半波長板の設置に依存する。
【００５４】図７は、図６にかかるシステムのシャフト
８２で回転させられる半波長板８６の配置を示す。半波
長板８６に分極光線の入射角度を正確にシャフトでセッ
トする必要がある。
【００５５】図８は、本発明にかかるシステムで用いる
平行光線を発生させるシステムを示す。上記システムに
おいては、優れた精度でセットしなくてはならないとさ
れる角度にかかる問題は無視することができる。第１の
ギアホイール９０と第２のギアホイール９２を含むギア
部によって、サーボモータ８８がクランクシャフト９４
を作動させる。クランクシャフト９４のクランクピン上
で、カートリッジに挿入されている半波長板１００に接
続されている接続ロッド９６が動作する。半波長板１０
０はレール９８に添って動作するので、半波長板１００
は平行移動のみが可能であり、平行ビーム光線１０４を
分極させる為に回転することはない。
【００５６】屈折率を保持せず、プリズムでもない半波
長板１００は、平面であるから、該半波長板１００（ま
たは予備半波長板１０５）に対して垂直に入射するビー
ム光線１０４及び分極ビームスプリッター１０２によっ
て偏向されたビーム光線１０４によって定義される軸よ
りもむしろシャフトの回転軸を中心に回転することの方
が、安定している。
【００５７】本発明にかかる光伝送システムで利用する
光半導体アンプを図９〜１８に示す。
【００５８】図９〜１８で示される光半導体アンプは、
全て増幅する光線用の入光部及び出光部に反射防止膜を
備えている。媒体の誘電定数に従ってコーテングを形成
することが大切である。
【００５９】図９に示す半導体チップ１１０は、単一モ
ードでのみ光線を伝送する導波管１１８と、増幅された
光線の広がる方向に幅を有する導波管１１２とを含んで
いる。増幅される光線が侵入する表面１０８、背面１２
０には導波構造は反射防止膜が設けられている。導波管
１１２に狭い方の幅は、単一モード導波管１１８の幅に
合致する。
【００６０】図１０で示す半導体チップ１２４は、単一
モード導波管部材を保持しない。上記半導体チップ１２
４は、増幅される光線の広がる方向に幅を有する導波管
１３０のみを保持する。狭い端部１２８及び導波管１３
０の広い開口部とは両方、入光部又は出光口であり、反
射防止膜が設けられている表面１２２又は背面１３２を
終端とする。
【００６１】図１１に示す半導体チップ１４２は、単一
モード導波管１３８と、光線の広がる方向に幅を有する
導波管１４４とを保持する。狭い方のサイド１４０にお
いて、導波管１４４は、隣接する単一モード導波管１３
８よりも広い幅１４８を有する。一般的に、導波管１４
４の幅は、少なくとも増幅されるビーム光線の広がりに
おいての屈折で決定される数値を係数とする、導波管１
３６の長さのリニア関数として決定されるので、導波管
１３６内に配置された増幅媒体の内側に制約されること
なく、上記ビームの幅は広がることができる。導波管１
４４のエッジによってビーム光線の広がりが、該導波管
１４４内に制限されない限り、導波管１３６の幅を正確
なリニアにする必要はない。光線を増幅する出光表面１
４６と同様に入光表面１３４には、反射防止膜が設けら
れている。
【００６２】図９〜１１の広型導波管１１２、１２６及
び１４４は、光利得を提供する媒体を含んでいる。該媒
体によって、増幅された光出力は伝送中に５ｍＷから１
Ｗ以上に増大する。導波管の幅に対して、光出力強度は
一定である。さらに、上記導波管では、一定強度の入光
流を伴う光出力強度も一定であり、広型導波管のゲイン
を発生させる媒体中で不均一が発生しないから、増幅さ
れる光線の広がりは単一モードで起きる。
【００６３】図１２に示される半導体チップ１５０は、
完全な導波管１６０の単一モード導波管素子１５８を有
する導波管構造を含んでいる。増幅しようとする光線の
広がる方向に対して延びている導波管素子１５６の狭い
方のサイドを終端とするように、上記導波管１６０は、
領域１５４でその幅が狭くされている。前述のように、
増幅する光線用の出光口１６２同様に入光部１５２に
は、反射防止膜が設けられている。
【００６４】光半導体アンプのさらに別の形態を図１３
に示す。図９と同様に、導波管構造１６６は、広型導波
管素子１７２と単一モード導波管素子１６８とを含んで
いる。広型導波管素子１７２は単一モード導波管素子１
６８の狭いサイドに隣接する。増幅する光線用の出光口
１７６同様に入光部１６４には、反射防止膜が設けられ
ている。
【００６５】高光増幅による固有振動を抑制する為に、
入光表面１６４と出光表面１７６の反射防止膜の効果を
補うエネルギー損失エッジ１７０が、導波管１７２と１
６８の間に取り付けられている。光線が入光表面１６４
で再反射し導波管１７６に戻るのと同様に、エネルギー
損失エッジ１７０は、特に出光表面１７６で反射し、導
波管１７２からのもれる増幅光線を抑制するものであ
る。通常、導波管１６８の端部で形成されるアパーチャ
ー１７４から入射する反射された増幅光線からなる狭い
残留部分は、アンプの固有振動を発生させるには不十分
である。
【００６６】図１４は、単一モード導波管素子１８６と
広型導波管素子１８８とを含む半導体チップ形態１８６
として設計された光アンプを示す。増幅光線用の出光部
１９０同様に入光部１８０には、反射防止膜が設けられ
ている。半導体チップ１７８とその周囲部との間の単一
モード導波管素子１８６の変化部分は平面１８２であ
る。該平面１８２は単一モード導波管１８５の長手軸方
向で、いわゆるブリュースター角を果たすものである。
【００６７】上記ブリュースター角によって、表面１８
２を介する又は表面１８２に結合する光線の分極に関し
ては、表面１８２の反射防止膜の有無に関わらず、異な
る反射率の媒体間の伝送に伴う反射効果は解消する。単
一モード導波管１８６は、該導波管の周辺の固体本体部
とは、わずかに異なる反射率を有する構造である場合、
表面１８２の内側で反射する光線は、単一モード導波管
素子１８６と反対向きに伝送することはない。
【００６８】図１５及び１６は、半導体チップ２１０に
集積された非共振回折格子２１８を備えている広型導波
管２１６を示す。上記半導体チップ２１０は、側面２２
０から光出力を放出する一方、半導体チップ２１０の表
面から矢印２３８の方向にも光を放出する。非共振回折
格子２１８は、入光したビーム光線が入光してきた方向
に散乱するのを防止する反射率を有する周期的な格子を
備えている。なお、散乱する方向を制御することも可能
である。
【００６９】図１５で示された半導体チップの線２０８
ー２０８に添った断面図１６から理解できるように、非
共振回折格子２１８は、半導体チップ２１０の出光部２
２０に接近して設置されていて、導波管２１６からの光
線を半導体チップの上面２４２に向かって散乱させる。
また、上記回折格子２１８は、活性領域２３４を囲んで
いて、導波管を形成する一つの層２３２の端部である側
面２２０に近接して配置されている。上記活性領域２３
４は、光利得を発生させ、周囲の半導体チップの反射率
よりも高い反射率を有する。
【００７０】図１７は、単一モード導波管素子２５２を
備えた半導体チップ２４６を示すものである。単一モー
ド導波管素子２５２の内部アパーチャー２５４は、広型
導波管素子２５６の上記アパーチャー２５４の幅に適合
する狭端部を終端とする。半導体チップ２４６の側部出
光表面２６０同様に、入光表面２４８にも、反射防止膜
が設けられている。
【００７１】図１５及び１６で示した回折格子２１８と
は対象的に、非共振回折格子２５８は、広型導波管素子
２５６を介して広げさせれた光波の先頭部分の位相経路
に合致する。上記回折格子２５８によって、非点収束ビ
ーム光線形態の増幅光波が放射されることを防止する。
【００７２】図１８は、半導体に光利得を発生させるよ
うに供給電流が一定になることを防ぐ構造を示す。半導
体チップ２６２は、互いに分離されている２つの金属層
２６４と２６６で覆われている。通常、上記金属層２６
４、２６６とを介して、異なる電子流２６８と２８０が
流れる。入光表面２７２を介して結合される上記電子流
２６８は、単一モード導波管２７０の内側に配置されて
いて、光線を増幅し、光利得を発生させる半導体接合部
に導かれる。増幅された光線は、電流密度を低減させる
低減領域２７６を介して広型導波管２７４に伝送され
る。そうすることで、電子流２８０が、低減領域２７６
に近接し、金属層２６４で覆われる領域を流れる。こう
することで、増幅されて出光線として出光表面から放出
する光線の光増幅が発生する。
【００７３】２つの金属層２６６と２６４と同様に導波
管２７０と２７４とに結合し、電流が流れる２つの導波
管の間の電子自由領域２７６によって、広型導波管２７
４内の波面に等しい増幅が達成され、さらに高い光出力
が発生し、光アンプ中で起こるノイズが低減される。
【００７４】さらに、光線を変調させる為に電子流２６
８が制御させる一方、該電子流よりも十分に強い電子流
２８０が一定に維持された場合、分離されている金属層
２６４と２６８によって、高変調バンド帯での増幅され
る光線の変調が可能になる。
【００７５】変調バンド帯が高くなると、単一モード導
波管２７０に集積されている半導体接続部の静電容量が
小さくなる。単一モード導波管２７０の半導体材料のチ
ャージキャリア密度が電子流２６８の影響を受けること
で、導波管２７０から出光する光線の位相が変化するの
で、振幅変調以外に位相変調もまた電子流２６８で制御
される。
【００７６】光利得を発生させる半導体接続部の静電容
量を利用する複数の導波管で構成される構造内で別の光
増幅を達成する形態を図１９に示す。半導体チップ２８
２は、単一モード導波管２８６及び該導波管２８６に近
接する広型導波管２９０を含んでいる。導波管２８６と
２９０とが形成された領域における半導体チップ２８２
の表面静電容量は、金属層形成工程前のプロトン注入工
程によって決定される。この場合、様々なマスクを利用
することで、半導体チップ２８２の表面に連続する静電
容量分布を形成することができる。
【００７７】半導体チップ２８２上とみなされる金属層
に定電圧が印加された場合、半導体接続部を介して、光
利得を起こす電子流密度分布が両導波管２８６、２９０
に発生する。単一モード導波管２８６のドット密度によ
って、大きな光利得が発生し、広型導波管２９０の狭い
方のサイド２８８から流れ込むのに対応する大きな光飽
和出力が起こる。
【００７８】チャージキャリア密度の変動比及び断面部
における熱変動によって発生する波面の増幅及び位相の
歪みを最小化するため、広型導波管２９０の残存部分の
電流密度は、比較的低く設定されている。大きいアパー
チャーでの波面の干渉が損失が少ないから、高電流密度
は広型導波管２９０の右部分に発生する。電流密度を減
少させ、材料に発生する熱ストレスを低減させる為に、
入光部２８４と出光部２９２の近接する光を増幅させる
領域では、静電容量が減少させれている。こうすること
で、出光表面２９２と入光表面２８４とに形成されてい
る反射防止膜の寿命を長くする。
【００７９】図２０は、光利得を発生させる面２９６で
指数関数的に広がる広型導波管３０４を含む半導体チッ
プ２９４を示す。
【００８０】前述の広型導波管は長手軸方向で直線に広
がっているが、原理的には一次元においてのみ、狭型単
一モード導波管から結合された光線を導くものである一
方、図２０で示された導波管は二次元に光線を導く。光
増幅を達成することで正確に形成が定まる指数的広型導
波管３０４によって、光出力密度及び電流密度は、光利
得を発生する半導体接続部におけるものよりも、光出力
密度及び電流密度は向上する。
【００８１】電子流を供給する金属層は導波管３０４に
沿って形成されていてもよい。こうすることで、高周波
ストリップ導線である、金属層の波動抵抗は、交換波動
抵抗にも関わらず、導波管３０４の長手方向に沿って指
数関数的に低下する。方向２９８に送られる電気変調信
号の高速群速度は、導波管を伝送され、増幅される光線
の群速度に対応するものである。
【００８２】以下の伝達波の位相変調は、高変調バンド
帯において増幅される光線の効果的な位相変調が同時に
達成されるものである。
【００８３】図２１で示す光アンプは、非常に広い導波
管を一つのみ有する。半導体チップ３０６に形成され、
光増幅を発生させる半導体接続部を保持する導波管３０
８は、該導波管３０８を介して発振される平行化された
非点収差ビーム光線３１４よりも広い幅を有する。レン
ズシステム３１６によって導波管３２０の端部から伝送
された発散光線３１８から、平行化された非点収差ビー
ム光線３１４を発生させる。反射防止手段を備えている
入光面３１２から入射した上記平行光線３１４は、反射
防止手段を備えている出光面３１０を介して導波管３０
８から導出する。又はレンズシステム３１６を介して上
記導波管に戻ってもよい。
【００８４】図２２〜２５は、半導体チップの出光部か
ら放出した非点収差ビーム光線を、レンズシステムによ
って横方向に広がる平行光線に変換するシステムを示し
たものである。
【００８５】図２２は、レンズシステム３２６、３２８
によって、半導体チップ３２２からの発散された非点収
差光線を３２４を横軸方向に進む平行光線に変換するシ
ステムを示す。上記横軸方向は、放射アパーチャーの長
手軸と平行である。
【００８６】さらに、図２３のシステムでは、光線３２
４を焦点３３６に収束している。上記光線３２４は、実
質的に半円筒形状のレンズ３２８によって、完全に再度
平行光線化される。
【００８７】図２４で示すシステムは、半導体チップ３
４０からの発散された非点収差ビーム光線３４２をレン
ズ３４４によって、横軸方向に一次平行光線化し、該一
次平行光線を円柱型レンズ３４６と３４８とを含むレン
ズシステムで二次平行光線化するものである。
【００８８】さらに、図２５は、凸レンズ３４４と凹レ
ンズ３４６とを組み合わせて、光学系の長さを短縮する
ものである。
【００８９】図２２〜２５で用いられた光学系において
は、非球面の空レンズを利用してもよい。また上記シス
テムにおいては、適切な屈折率を有する媒体をふくんで
いてもよい。
【００９０】図２６は、上記光学系の変型例であるシス
テムの上面図である。本システムにおいては、非点収差
である放射アパーチャー２５６から発生させられた光線
は、半円柱焦点レンズ３５０と３５２を介して、平行ビ
ーム光線３５４に変換される。上記両レンズ３５０、３
５２は、非円柱構造であってもよい。なお、図２７は、
本システムの側面図である。
【００９１】
【発明の効果】本発明にかかるレーザ伝送ステムは、レ
ーザダイオード及び固体ポンピングされたレーザダイオ
ードが集積されたものと比較して、小型で軽量である。
【００９２】本発明にかかるレーザ伝送システムは、固
体ポンピングされたレーザダイオードの冗長性が、レー
ザダイオードに依存されなくてはならないので、システ
ム全体が簡素になり、信頼性及びシステム全体の効率が
向上する。
【００９３】本発明にかかるレーザ伝送システムは、低
減された廃棄熱で光出力を発振することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかる光伝送シ
ステムのブロックダイヤグラムを示す。
【図２】 本発明の第２の実施の形態にかかる光伝送シ
ステムのブロックダイヤグラムを示す。
【図３】 本発明の第３の実施の形態にかかる光伝送シ
ステムのブロックダイヤグラムを示す。
【図４】 複数の冗長光アンプが挿入された本発明にか
かる光伝送システムのブロックダイヤグラムを示す。
【図５】 複数の冗長光アンプ及び平行ビーム光線を導
くレンズシステムが挿入された本発明にかかる光伝送シ
ステムのブロックダイヤグラムを示す。
【図６】 平行ビーム光線用の電気ー機械型リバースス
イッチの概略図を示す。
【図７】 シャフトと半波長板の配置を示す。
【図８】 平行ビーム光線用の電気ー磁石型リバースス
イッチの概略図を示す。
【図９】 本発明にかかる光伝送システムで用いられる
光半導体アンプの概略図を示す。
【図１０】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１１】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１２】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１３】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１４】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１５】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１６】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１７】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１８】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図１９】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図２０】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図２１】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る光半導体アンプの概略図を示す。
【図２２】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る発散された非点収差光線を平行ビーム光線に変換する
光学系を示す。
【図２３】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る発散された非点収差光線を平行ビーム光線に変換する
光学系を示す。
【図２４】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る発散された非点収差光線を平行ビーム光線に変換する
光学系を示す。
【図２５】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る発散された非点収差光線を平行ビーム光線に変換する
光学系を示す。
【図２６】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る発散された非点収差光線を平行ビーム光線に変換する
光学系を示す。
【図２７】 本発明にかかる光伝送システムで用いられ
る発散された非点収差光線を平行ビーム光線に変換する
光学系を示す。
【符号の説明】
２、１４、２２、３８、５４…レーザ光線部、 ４、１６、２４、２８、４０、４４、４８、６０…分極
保持用ファイバー、 ６、１８、４６、６２…半導体アンプ、 １２、３６、７２、７４、７８、１０４、１０６…平行
ビーム光線、 ４２、５８…電気ー機械型リバーススイッチ、 ５０、７０…電気ー機械型又は電気ー光型リバーススイ
ッチ、 ７６…分極ビームスプリッター、 ８０、１００…半波長板、 ９０、９２、９４…クランクシャフト機構、 ９６…接続ロッド、 ９８…レール、 １１０、１２４、１４２、１５０、１６６、１７８、２
１０、２４６、２６２、２８２、３０６…半導体チッ
プ、 １１８、１３０、１３６、１６０、３２１…導波管構
造、 ３２６、３２８、３４４、３４６、３４８…光レンズシ
ステム、 ３５０、３５２ 片曲面の円柱形レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/18 Ｈ０４Ｂ 10/152 10/142 10/04 10/06 (72)発明者 ベルンハルト・ヴァンダーノート スイス、ツェーハー−9533キルヒベルク、 ハウゼンシュトラーセ57番 (72)発明者 ジャン−ミシェル・マヨール スイス、ツェーハー−1400イヴェルドン− ル−バン、リュ・ビュル６番 (72)発明者 ビート・シュミット スイス、ツェーハー−8180ビューラッハ、 フローブルクヴェーク５番

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 宇宙空間での光通信に利用される、増幅
    されたレーザ信号を発生させるレーザ伝送システムの操
    作方法であって、 レーザ光線部（２、１４、２２、３８、５４）から発振
    された通信用レーザ光線を光半導体アンプ（６、１８、
    ４６、６２）又は電気ー光型半導体アンプ（２６）に伝
    送し、 上記アンプ（６、１８、２６、４６、６２）で上記通信
    用レーザ光線を変調することを特徴とするレーザ伝送シ
    ステムの操作方法。
  2. 【請求項２】 宇宙空間での光通信に利用される、増幅
    されたレーザ信号を発生させるレーザ伝送システムの操
    作方法であって、 レーザ光線部（２、１４、２２、３８、５４）から発振
    された通信用レーザ光線を、光半導体アンプ（６、１
    ８、４６、６２）に伝送し、 続いて、上記通信用レーザ光線を非増幅型電気ー光型変
    調することを特徴とするレーザ伝送システムの操作方
    法。
  3. 【請求項３】 平行ビーム光線（１２、３６、７２、７
    ８、１０６）を発生する手段、又は平行ビーム光線（７
    ４、１０４）を補正する手段の少なくとも一方が、上記
    光半導体アンプ（６、１８、２６、４６、６２）の出力
    側に設けられている請求項１記載のレーザ伝送システム
    の操作方法。
  4. 【請求項４】 上記レーザ光線部（２、１４、２２、３
    ８、５４）部と上記光半導体アンプ（６、１８、２６、
    ４６、６２）との接続部が、 分極保持用ファイバー（４、１６、２４、２８、４０、
    ４４、４８、６０）又は自由光接続で形成されている請
    求項１記載のレーザ伝送システムの操作方法。
  5. 【請求項５】 上記通信用レーザ光線が、レーザダイオ
    ード又は固体がポンピングされたレーザダイオードから
    発振されたものである請求項１記載のレーザ伝送システ
    ムの操作方法。
  6. 【請求項６】 上記光半導体アンプ（６、１８、２６、
    ４６、６２）は、導波管構造（１１８、１３０、１３
    ６、１６０．．．３２１）を備えた半導体チップ（１１
    ０、１２４、１４２、１５０、１６６、１７８、２１
    ０、２４６、２６２、２８２、３０６）である請求項１
    記載のレーザ伝送システムの操作方法。
  7. 【請求項７】 上記光半導体アンプ（６、１８、２６、
    ４６、６２）は、光線を増幅し、かつ上記光線を振幅変
    調又は位相変調させるものであり、 上記導波管構造（１１８、１３０、１３６、１６
    ０．．．３２１）は、 増幅手段を備えていて、 光波の伝送方向に沿って断面が変化していて、 上記増幅手段に電気エネルギーを供給する導体層で覆わ
    れていて、 電気移動波導体として設計されていて、 同じ群速度で平行に移動する上記光波の伝送方向に沿う
    自由反射の波動抵抗を変化させる請求項１記載にレーザ
    伝送システムの操作方法。
  8. 【請求項８】 宇宙空間での光通信に利用される、増幅
    されたレーザ信号を発生させるレーザ伝送システムであ
    って、 通信用レーザを発振するレーザ光線部（２、１４、２
    ２、３８、５４）と、 光半導体アンプ（６、１８、２６、４６、６２）であっ
    て、該半導体アンプ（６、１８、２６、４６、６２）の
    入力が、分極保持用ファイバー（４、１６、２４、４
    ０、５６）に接続されているものと、 上記半導体アンプ（６、１８、２６、４６、６２）の出
    力部に接続された、平行出力ビーム光線（１２、３６、
    ５２、７２、７８、１０６）を発生させる手段（１０、
    ３４、７６、８０、１００）又は分極保持用光手段（２
    ０、４８）のいずれか一方とを含むことを特徴とするレ
    ーザ伝送システム。
  9. 【請求項９】 光半導体アンプ（４６、６２）が、冗長
    性を有する複数の半導体アンプであって、 第１の導波管を上記各半導体アンプ（４６、６２）の入
    力部に接続する電気ー機械型リバーススイッチ（４２、
    ５８）と、 上記各光半導体アンプ（４６、６２）の出力部を第２の
    導波管に接続する電気ー機械型又は電気ー光型リバース
    スイッチ（５０、７０）とを含む請求項８記載のレーザ
    伝送システム。
  10. 【請求項１０】 上記電気ー機械型又は電気ー光型上記
    リバーススイッチ（５０、７０）が、星型接続されてい
    る請求項９記載のレーザ伝送システム。
  11. 【請求項１１】 平行光線された出力ビーム（７２、７
    ８、１０６）を含んでいて、 直線上に連続するように配置された分極ビームスプリッ
    ター（７６）と、該ビームスプリッター（７６）の間に
    動的に配置される半波長板（８０、１００）との組み合
    わせで分極が実行される請求項９記載のレーザ伝送シス
    テム。
  12. 【請求項１２】 レール（９８）にガイドされた上記半
    波長板（１００）が、上記分極ビームスプリッター（１
    ０２）に接続されていて、 かつクランクシャフト機構（９０、９２、９４）の接続
    ロッド（９６）に接続されている請求項１１記載のレー
    ザ伝送システム。
  13. 【請求項１３】 上記光半導体アンプ（６、１８、２
    ６、４６、６２）が、入光部（３１２）及び出光部（３
    １０）に反射防止手段を備えた半導体チップ（１１０、
    １２４、１４２、１５０、１６６、１７８、２１０、２
    ４６、２８２、３２２、３４０）である請求項８〜１１
    のいずれか一つに記載のレーザ伝送システム。
  14. 【請求項１４】 非点収差の放射光線を横方向に広がり
    を有する平行ビーム光線に変換する光レンズシステム
    （３２６、３２８、３４４、３４６、３４８）が、上記
    半導体チップ（３２２、３４０）の出力部に接続されて
    いる請求項１３記載のレーザ伝送システム。
  15. 【請求項１５】 上記光レンズシステム（３２６、３２
    ８、３４４、３４６、３４８）が、片曲面の円柱形レン
    ズ（３５０、３５２）である請求項１４記載のレーザ伝
    送システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112993731A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 华为技术有限公司 一种增益调节器、增益调节方法以及光线路终端

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6868237B2 (en) 1998-04-24 2005-03-15 Lightpointe Communications, Inc. Terrestrial optical communication network of integrated fiber and free-space links which requires no electro-optical conversion between links
US6763195B1 (en) 2000-01-13 2004-07-13 Lightpointe Communications, Inc. Hybrid wireless optical and radio frequency communication link
US6501866B2 (en) * 2000-02-25 2002-12-31 Mahi Networks. Inc. Method and apparatus for cross-connecting optical transmission signals
US7027475B1 (en) * 2000-04-11 2006-04-11 Nuvonyx, Inc. Tailored index single mode optical amplifiers and devices and systems including same
GB2367142B (en) * 2000-08-11 2003-02-12 Bookham Technology Plc An electro optic device
US20020131109A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-19 Hait John N. Hyper-dense, wave-division-multiplexing method
US6889009B2 (en) * 2001-04-16 2005-05-03 Lightpointe Communications, Inc. Integrated environmental control and management system for free-space optical communication systems
US6940594B2 (en) * 2002-06-18 2005-09-06 Agilent Technologies, Inc. Measurement of polarization-resolved optical scattering parameters
US7277641B1 (en) 2003-05-06 2007-10-02 Ball Aerospace & Technologies Corp. Multiple access space communications optical system using a common telescope aperture
US7668468B1 (en) 2004-10-01 2010-02-23 Ball Aerospace & Technologies Corp. Numerous user laser communications optical system using chromatic waveplates and a common telescope aperture
JP4382635B2 (ja) * 2004-11-10 2009-12-16 富士通株式会社 光伝送装置
US7925167B1 (en) 2007-10-31 2011-04-12 Kozubal Marek J Satellite downlink via patterns of uncollimated light
JP5205473B2 (ja) * 2008-01-31 2013-06-05 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． 自由空間光相互接続
US8355359B2 (en) 2008-08-04 2013-01-15 Orbital Sciences Corporation Secondary payload interface
WO2013055383A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-18 Nlight Photonics Corporation High power semiconductor laser with phase-matching optical element
WO2015002683A2 (en) 2013-04-09 2015-01-08 Nlight Photonics Corporation Diode laser packages with flared laser oscillator waveguides
US9166369B2 (en) 2013-04-09 2015-10-20 Nlight Photonics Corporation Flared laser oscillator waveguide
US10186836B2 (en) 2014-10-10 2019-01-22 Nlight, Inc. Multiple flared laser oscillator waveguide
US10270224B2 (en) 2015-06-04 2019-04-23 Nlight, Inc. Angled DBR-grating laser/amplifier with one or more mode-hopping regions
CN109074244A (zh) 2016-03-22 2018-12-21 利特洛普技术有限公司 运动数据存储系统和方法
AU2019312672A1 (en) 2018-08-02 2021-03-18 Nkb Properties Management, Llc Apparatus and method for storing wave signals in a cavity
WO2020033783A1 (en) 2018-08-10 2020-02-13 Lyteloop Technologies, Llc System and method for extending path length of a wave signal using angle multiplexing
KR20210091200A (ko) 2018-11-05 2021-07-21 라이트루프 테크놀로지스, 엘엘씨 공유 공통 컴포넌트들을 사용하여 다수의 증폭기들, 재생기들, 및 트랜시버들을 구축, 동작, 및 제어하기 위한 시스템들 및 방법들
US11211775B2 (en) * 2019-08-14 2021-12-28 Subcom, Llc Redundancy improvement in semiconductor-based optical communication systems
CN114647030B (zh) * 2022-05-19 2022-09-09 深圳市迅特通信技术股份有限公司 一种用于pon olt系统的硅基光电子的收发集成芯片

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3361309D1 (en) * 1982-02-05 1986-01-09 British Telecomm Laser light sources
US4757268A (en) * 1985-05-22 1988-07-12 Hughes Aircraft Company Energy scalable laser amplifier
FR2655435B1 (fr) * 1989-12-01 1992-02-21 Thomson Csf Dispositif d'addition coherente de faisceaux laser.
US5059917A (en) * 1990-04-20 1991-10-22 Hughes Aircraft Company Optical phase conjugation apparatus including light pipe for multiple beam combination
US5136598A (en) * 1990-05-31 1992-08-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Modulated high-power optical source
US5264960A (en) * 1992-05-08 1993-11-23 At&T Bell Laboratories Optical wavelength shifter
FR2691310B1 (fr) * 1992-05-12 1995-05-12 Alsthom Cge Alcatel Dispositif de liaison optique pour mobile, notamment pour satellite de la terre.
US5539571A (en) 1992-09-21 1996-07-23 Sdl, Inc. Differentially pumped optical amplifer and mopa device
US5793521A (en) * 1992-09-21 1998-08-11 Sdl Inc. Differentially patterned pumped optical semiconductor gain media
US5499261A (en) 1993-01-07 1996-03-12 Sdl, Inc. Light emitting optical device with on-chip external cavity reflector
US5537432A (en) 1993-01-07 1996-07-16 Sdl, Inc. Wavelength-stabilized, high power semiconductor laser
US5392308A (en) * 1993-01-07 1995-02-21 Sdl, Inc. Semiconductor laser with integral spatial mode filter
US5321718A (en) 1993-01-28 1994-06-14 Sdl, Inc. Frequency converted laser diode and lens system therefor
JP3263553B2 (ja) * 1994-02-23 2002-03-04 キヤノン株式会社 光送信機
US5440576A (en) * 1994-04-18 1995-08-08 Sdl, Inc. Branched MOPA device with phased array of amplifiers
WO1996011539A2 (en) * 1994-10-04 1996-04-18 Sdl, Inc. Infrared laser diode wireless local area network
GB9503301D0 (en) * 1995-02-20 1995-04-12 Secr Defence Laser amplifier
KR0149771B1 (ko) * 1995-07-28 1998-12-01 윤덕용 고반복, 고에너지 및 고출력 레이저 빔 발생용 고체 레이저
US5867305A (en) * 1996-01-19 1999-02-02 Sdl, Inc. Optical amplifier with high energy levels systems providing high peak powers
US5986790A (en) * 1996-03-05 1999-11-16 Fuji Xerox, Co., Ltd. Light source for optical communication, optical transceiver and optical communication network
US5912910A (en) * 1996-05-17 1999-06-15 Sdl, Inc. High power pumped mid-IR wavelength systems using nonlinear frequency mixing (NFM) devices
US5936991A (en) * 1996-09-17 1999-08-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Near fields in flared MOPAs amplifiers and oscillators by lateral current tailoring
US5847816A (en) * 1997-01-14 1998-12-08 Mcdonnell Douglas Corporation Fiber optic micro-doppler ladar system and operating method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112993731A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 华为技术有限公司 一种增益调节器、增益调节方法以及光线路终端
CN112993731B (zh) * 2019-12-13 2022-10-04 华为技术有限公司 一种增益调节器、增益调节方法以及光线路终端

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0863628B1 (de) 2001-12-19
EP0863628A1 (de) 1998-09-09
DE59802489D1 (de) 2002-01-31
CA2228529A1 (en) 1998-09-07

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