JPH10507036A - 圧縮により波長可変としたファイバレーザ - Google Patents

圧縮により波長可変としたファイバレーザ

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JPH10507036A JP8511897A JP51189796A JPH10507036A JP H10507036 A JPH10507036 A JP H10507036A JP 8511897 A JP8511897 A JP 8511897A JP 51189796 A JP51189796 A JP 51189796A JP H10507036 A JPH10507036 A JP H10507036A
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Abstract

(57)【要約】 ファイバレーザ(26)は、ブラッググレーティングといった対となった反射要素(28,30)によって画成された希土類ドープのファイバレーザキャビティ(32)を有している。このファイバレーザは、また、上記キャビティ(32)と、上記グレーティング(28、30)とが、圧縮されて波長可変とされている。オプティカルファイバは、引っ張りよりも圧縮に対してより強度を有するため、上記レーザ(26)は、通常の引っ張り/伸長法よりも広い領域で波長可変となっている。

Description

【発明の詳細な説明】 圧縮により波長可変としたファイバレーザ 引用する関連出願 同時係属中の米国特許出願、(UTCドケット番号No.R−3841)、名 称“圧縮により波長可変としたファイバグレーティング”が、本願と同時に出願 されており、上記出願についても本願における開示内容に関連する内容を含んで いる。 技術分野 本発明は、ファイバレーザに関し、より詳細には、波長可変ファイバレーザに 関する。 背景技術 ファイバレーザの分野においては、対となったブラッググレーティングをオプ ティカルファイバ中に埋め込むことによって、波長可変ファイバレーザが得られ ることが知られている。上記グレーティングは、希土類ドーパント(例えばエル ビウム)によってドープされたファイバ領域によって離間されている。上記レー ザは、ボール(Ball)等に付与された米国特許第5,317,576号、名 称“連続波長可変単一モード希土類ドープポンプレーザ配置”に開示されている 。上記波長可変レーザは、連続的に波長可変となった単一の発振波長を有するも のであり、かつ、縦モードホッピングが 起こらないようなものである。 ブラッググレーティングファイバレーザは、上記グレーティングの他、そのレ ーザキャビティを伸長させることによってもその発振波長を可変(変化させるこ と)とできる。例えば、このための一つの技術としては、上記レーザに圧電式伸 長機(可変器)を取り付け、印可電圧に依存させて伸長させたり、又は、上記レ ーザを電圧が印可されると伸長する円筒状のマンドレルに巻き付ける等の方法が あるが、これらについては、上記米国特許に開示のものである。 しかしながら、上記ファイバが伸長される量(すなわち引っ張り歪みが与えら れる量)、すなわちその最大波長可変領域は、上記ファイバの引っ張り強度によ り制限されていた。特にブラッググレーティングが伸長される場合には、上記ブ ラッググレーティングの反射波長範囲は、主として物理的膨張及び歪み−光学効 果によって1.55μm波長領域において約1.2ナノメータ(nm)/ミリス トレイン(millistrain)で変化することが知られている。典型的な 通信用グレードのオプティカルファイバ及び導波路は、石英すなわち二酸化ケイ 素(SiO2)によって製造されており、これは、ヤング弾性率が1.02x1 07PSIである。従って、50kpsiで規格試験される典型的なオプティカ ルファイバについては、長期間安全に加えられる持続的な最大安全歪みの約1/ 2%((ΔL/L)*100;上式中、Lは、伸長されるファイバの長さである 。)が、上記ファイバを現実に破断させてしまうような上記ファイバ強度の劣化 を生じさせずに加えられるにすぎない。これは、上記引っ張り歪みレーザの波長 可変最大量を約5nmに制限し てしまうこととなる。 これとは別に、ファイバレーザは、温度変化によっても波長可変とすることが できる。この場合には、上記レーザキャビティ及びブラッググレーティングを加 熱し、これらの要素を膨張させて屈折率の変化を生じさせる。温度に対する上記 ブラッグ反射波長の変化は、約0.011nm/℃である。このような温度波長 可変の悪影響としては、上記ブラッググレーティングの反射率の大きさが劣化す ることを挙げることができ、これは、熱アニーリングが生じてしまうことによる ものである。この様な劣化は、レーザ共振器特性を変化させてしまって、上記レ ーザの応答性を変えてしまうことになる。特定のファイバ、製造方法、ファイバ へのコーティング及びグレーティングの規格に応じて、約100〜200℃を超 える高い温度で著しいグレーティングの劣化が発生してしまうので、上記ファイ バレーザの現実的な波長可変幅は、約1nmに制限されてしまう。 上記ファイバレーザのための利得媒体の利得幅が、エルビウムについていえば 40〜50nmと10nmよりも広いので、現在のファイバレーザ波長可変技術 は、上記レーザ利得波長幅の全範囲にわたる最大波長可変幅を提供することがで きるものではない。 従って、上記レーザの利得幅の大部分にわたって波長可変であり、かつ、比較 的簡単に製造できる上記ファイバレーザを提供することが望まれていた。 発明の開示 本発明の目的は、波長可変幅の広いファイバレーザを提供するこ とにある。 本発明に従えば、広い範囲で波長可変のレーザは、光導波路を有し、この導波 路にはレーザキャビティのための利得媒質である希土類ドーパントがドープされ ており、また、上記レーザキャビティを画成するための対となった反射要素を備 え、このレーザキャビティは、長さと、上記利得媒質の利得と、上記反射要素の 反射と、によって所定の発振波長においてレーザ発振させており、さらに上記レ ーザ波長において光線を反射させる反射要素と、上記レーザ発振波長を変化させ るべく、上記レーザキャビティを圧縮するための圧縮手段と、を有している。 さらに本発明に従えば、上記反射要素は、中心反射波長を有する少なくとも1 つのブラッググレーティングを備えており、上記圧縮手段は、また、上記グレー ティングを圧縮してその時点にレーザ発振している上記グレーティングの反射波 長を変化させる。 本発明は、従来の波長可変ファイバレーザに対して著しい改良が加えられてい るものであるが、これは、圧縮応力を引っ張り応力(すなわち、上記レーザを伸 長させるものである)に変えて用いることにより、上記ファイバレーザが、モー ドホッピングなしに、例えば32nmというように、上記エルビウムドープファ イバレーザの40〜50nmといったほとんどの部分であるより広い範囲で連続 的に波長可変とすることを可能とする。これは、主として、上記オプティカルフ ァイバが、引っ張りよりも圧縮に対して23倍も強いことに起因しており、この ことによって従来よりもより大きな波長可変範囲が達成されるものである。また 、我々は鋭意検討の結果、上 記波長可変性は、両方向(すなわち、圧縮方向及び弛緩方向)に繰り返すことが できることを見いだしたのである。 本発明の上記目的及びその他の目的、特徴及び効果については、添付の図面を 用いて説明する代表的な実施例の説明によってより明確となろう。 図面の簡単な説明 図1は、本発明の圧縮による波長可変ファイバレーザの実施例を示した概略的 なブロック図である。 図2は、本発明の圧縮による波長可変ファイバレーザについて、圧縮割合に対 するレーザ発振波長をグラフとした図である。 図3は、本発明の圧縮による波長可変ファイバレーザのレーザ発振波長と、圧 縮率と、出力パワーと、を示した3Dグラフである。 図4は、本発明の圧縮ファイバレーザのための圧縮デバイスの分解斜視図であ る。 図5は、本発明の圧縮による波長可変ファイバレーザの圧縮デバイスの一部分 解斜視図である。 図6は、一端がブロックされ、かつ、内部をファイバがスライドできるように された本発明の固定フェルールの側面図である。 発明の最良の実施態様 図1には、ポンプ光源10、例えばレーザダイオード等を示しているが、これ は、光ファイバ14に対してポンプ波長λp、例えば1480nmの光学的ポン プ光信号を与えている。上記ポンプ信号 12は、良く知られた波長分割マルチプレクサ(WDM)18のポート16に供 給される。上記光学的ポンプ信号12は、上記WDM18の上記出力ポート20 へとカップリングされ、上記ファイバ24への光学的信号22とされる。上記オ プティカルファイバ24は、希土類ドープ(例えばエルビウムドープファイバ等 )された、直径が約125μmのSiO2製オプティカルファイバ領域32によ って離間された対となったブラッググレーティング28,30の対を備えたファ イバレーザ26とされている。上記ファイバレーザは、米国特許第5,305, 335号、名称“単一縦モードポンプ光導波路レーザ配置”において開示のもの と類似しているが、所望に応じていかなる波長可変ファイバレーザを使用するこ ともできる。上記ファイバレーザ26は、レーザ発振波長λL、例えば約153 0〜1570nmのレーザ発振範囲を有するファイバ34に沿って出力光33を 、オプティカルアイソレータ36へと与えるようになっている。上記オプティカ ルアイソレータ36は、上記レーザ26へと光を再入射させないようにして、上 記レーザ動作を妨げないようにしている。上記それぞれのファイバ24,32, 34は、内部に上記ブラッググレーティングが埋め込まれたすべてが一本となっ た連続オプティカルファイバとすることができることが理解されよう。また、波 長可変範囲を最大化させるため、非圧縮状態における上記レーザは、約1570 nmで発振し、圧縮に際して1530nmへと波長可変とされることが好ましい ことが理解されよう。 上記ファイバレーザ26は、また、上記レーザ発振波長λLにおいて、上記フ ァイバ24に沿ってフィードバック(すなわち戻り) 光線信号38を与えており、この戻り光線信号38は、ポート20から上記WD M18へと入射する。この信号38は、ファイバ44上のライン42で示すよう に、上記WDM18から上記WDMのポート40に放出される。上記ファイバ4 4は、光学的検出器46に送られ、この光学的検出器46に送られ、ライン48 へと入射した上記光学的信号42の強度に対応した電気信号を送るようになって いる。 上記ライン48には、より詳細には後述するが、能動型フィードバックレーザ ノイズ減少回路50が備えられている。 上記光学的信号33は、ファイバ60の光学的信号58として上記オプティカ ルアイソレータ36を出て行く。上記ファイバ60は、例えばエルビウムといっ た所定のドーパントでドープされた所定長さ(例えば15m)のオプティカルフ ァイバ光学的増幅器62へと送られる。このエルビウムは、上記レーザ26のう ちの残りのポンプ光強度を吸収して、上記レーザ発振波長λLの上記光学的信号 58を増幅させ、オプティカルファイバ66上に増幅された光学的信号64を与 えるようになっている。上記ファイバ66は、第二のオプティカルアイソレータ 68へと導かれ、この第二のオプティカルアイソレータ68は、反対方向から上 記光学的増幅器62へと光線が侵入するのを防止している。上記光学的信号64 は、オプティカルファイバ72に、信号70として上記アイソレータ68から放 出される。 上記ファイバ72は、オプティカルカップラ74へと供給され、上記入射光線 70が所定量だけ(例えば約1%)カップリングされ てライン78で示されるように光ファイバ80に送られる。上記光線70の残り の部分は、出力信号84としてファイバ82へとカップリングされる。上記ファ イバ80は、光学的検出器86に供給され、この光学的検出器86は、入射する 上記光線78の強度を示した電気信号をライン88に与える。上記ライン88は 、また、上記したノイズ減少回路50にカップリングされている。 上記ノイズ減少回路50は、既知の制御電子機器を有しており、かつ、上記ポ ンプ源10へとライン52を介して電気信号を与えている。上記電気信号により 、上記ポンプ源10を調節し(典型的には、レーザダイオードへの電流である) 、実質的に一定の出力光信号84を与えるようにしている。フィードバック制御 レーザ構成及びノイズ低減回路は、同時係属中の米国特許出願第08/250, 966号、名称“プログラマブルファイバ光学ディレイライン”及び前出のボー ル等による“低ノイズ単一周波数リニアファイバレーザ”、エレクトロニックレ ターズ(Electronic Letters)、第29巻、第18号、16 23頁〜1624頁(1993年9月)及びボール等の“60mW1.5μm単 一周波数低ノイズファイバレーザMOPA”、IEEEフォトニクステクノロジ ーレターズ(IEEE Photonics Tech. Letters)、 第6巻、第2号(1994年2月)に開示されているものと類似のものである。 より具体的には、上記検出器46,86からの上記ライン48,88の上記電 気信号は、それぞれ、内側及び外側制御ループである光学的フィードバックとし て機能する。特に、上記ライン48の上 記電気的信号は、当業界において良く知られている内側PD(比例及び差動)コ ントローラループに送られる。上記検出器86からの上記ライン88の上記電気 信号は、良く知られている積分型(又は同期)制御補償用外側ループへと送られ る。 上記双方のラインの信号は、上記ポンプ号源10への駆動信号52を調節する ための役割を果たしている。上記デュアルループ制御の目的は、上記ファイバレ ーザ26の上記波長可変範囲にわたって一定の出力振幅を与えることにあり、上 記出力振幅は、そうしなければ上記増幅器62の利得バンド幅の他にも、上記ド ープされたキャビティ32の波長可変幅にわたる利得変動により変動してしまう ことになる。 一定出力強度及びノイズの低減が必要ではないか、又は、上記レーザがフラッ トな利得特性を有しているのであれば、本発明は、一つの(内側又は外側ループ )フィードバックでも、また、フィードバックなしでも等しく良好に作用する。 さらに、本発明は、所望により上記WDM18、上記それぞれのアイソレータ3 6,38及び増幅器62なしでも等しく良好に機能する。 上記ファイバ24,34及び上記ファイバレーザ26は、ファイバ圧縮デバイ ス90内に通され(より詳細には後述する)、正確にその長手方向軸に沿って上 記ファイバの圧縮が行われるようになっているとともに、上記ファイバがバック リングしないようにされている。通常、上記圧縮デバイス90は、上記ファイバ 24が通されている可動ピストン92と、上記ファイバ34が螺合される固定部 分94と、を有している。上記ピストン92と上記ピストン94の 間に、上記ファイバレーザ26がフェルールを介して通されている(図1には図 示せず)。上記ファイバ24は、上記可動ピストン92へと固定され(例えば膠 又はエポキシ樹脂)、上記固定部分94は、また、上記ファイバ34に取り付け られている。ステッパモータ98は、機械的リンケージ100によって上記ピス トン92へと連結されていて、上記ピストン92を動かし、かつ、上記ファイバ レーザ26(すなわち、上記グレーティング28,30及びキャビティ32)を 、長手方向に圧縮することで上記出力光学信号33,38の出力波長λLを可変 としている。上記ステッパモータは、高分解能400ステップ/回転のステッパ モータであり、10,000ステップ/回転のマイクロステッピングモードで駆 動できる、例えば、メルグリオ(Melles Griot)製のナノムーバ( NANO−MOVER)マイクロポジショナシステムを挙げることができ、この システムによれば、リニア変位分解能を+/−50nm/ステップ、及び波長分 解能を+/−2ピコメートル、すなわち、1550nmにおいて周波数を+/− 250MHzとすることができる。 上記ステッパモータ98は、ステッパモータ駆動回路104からのライン10 2を介した電気的信号によって駆動されている。上記ドライブ回路104は、既 知の電気機器を有していて、上記ステッパモータ98、従って、上記ピストン9 2をライン106の電気信号に対応して、所望するレーザ波長λLに対応した所 望の位置へと駆動させるに必要な駆動信号を与えている。 図2において、我々は、上記オプティカルファイバの主要成分と なっている石英(SiO2)が、約23倍引っ張りに対するよりも圧縮に対して 強いことを見いだしたことを示している。これによって圧縮により、より広い波 長可変領域が得られることがわかる。特にわれわれは、ΔLが800μm、すな わち2.7%の圧縮歪み((ΔL/L)*100;上式中Lは、圧縮するファイ バ長さである)で、波長可変領域が32nmであることを見いだした。これは、 上記ファイバに約5lbsの力を加えることによって得た。これは、従来のファ イバレーザ波長可変技術によって達成されてきた波長可変範囲よりもかなり大き なものとなっている。また、われわれは、レーザ波長の変化は、実質的に圧縮割 合(ΔL/L)に対して試験した範囲内、すなわち0から2.5%までは直線的 に変化することを見いだした。さらに、圧縮は、上記ファイバを引き延ばすとい った従来の技術において発生するファイバ破断の可能性がない。別の波長及び/ 又はより大きな圧縮範囲であっても所望により用いることができる。また、より 高い圧縮値においてある種のノンリニア特性が発生した場合にでも、上記したよ うなノンリニア性を考慮に入れて、上記ステッパモータ等、力を加えるデバイス を補償することで、従来よりもかなり大きな波長領域において予測可能な波長可 変性を与えることができる。 図3には、図1に示したデュアルフィードバック配置で、上記出力信号84の 出力が、上記ファイバレーザ26の利得又は増幅器62の利得プロファイルの変 動に係わらずレーザ発振波長範囲にわたって一定に保持されているのが示されて いる。 ここで、図4及び図5には、図1で前述した上記ファイバ圧縮デ バイス90の一つの実施例を示すが、これは、約3.75インチ、すなわち、9 .53cmの長さを有し、かつ、上記デバイス90を支持するためのベース20 0を備えている。上記ファイバ24は、金属チューブ(又はスリーブ)202を 通して供給され、この金属チューブは上記ピストン92に取り付けられている。 上記ピストン92は、約3.5cmの長さを有しており、上記ベース200内の 半円形のガイド204に沿ってスライドするようになっている。上記ファイバ2 4は、上記チューブ202の長さにわたって上記チューブ202に取り付けられ ており、上記ファイバレーザの圧縮中に上記ファイバ24がスライドしてしまう のを防止している。上記ファイバ24は、上記ガイド202を出て、上記ファイ バレーザ26(図示せず)は、連なった3つのフェルール206を介して通され ている。上記フェルールは、それぞれが約1.3cmの長さであるとともに、所 定の均等な約1mmの離間(ギャップ)208をそれぞれの間に有している。こ の様にすることによって、固定されていない部分のファイバ部分を上記圧縮領域 外へと突き出させることができ、ファイバのバックリングの可能性を最低限とす ることができる。 上記複数のフェルールは、上記ベース200内の半円形トラック209に沿っ て自在にスライドするようにされている。上記ファイバレーザ26の出力である 上記ファイバ34は、上記ベース200に取り付けられている別の金属チューブ 210に送られる。また、上記ファイバ34は、上記チューブ210の長さにわ たって上記チューブ210に固定されており、上記ファイバ34が、上記ファイ バ34の圧縮中にスライドしてしまわないようにしている。溝221を備えたカ バー220は、上記フェルール206の頂部に設けられていて、それらを安定化 させているとともに、それらを“クラムシェル”型の配置に整列させている。圧 縮が行われる全ギャップは、約3cmである。これと別の圧縮長さであっても所 望により用いることができる。また、上記フェルール206、上記ピストン92 、ベース200及び上記圧縮デバイス90及びこれらとは別の部品すべてについ て別のサイズ及び離間幅208を所望により用いることができる。また、上記離 間208は、所望により圧縮される上記全ファイバのほとんどにわたって形成さ れるように設定することもできる。さらに、上記圧縮ファイバが開放された場合 に、上記フェルールの離間208にスプリング(図示せず)を使用して、上記フ ェルール206をそれらの本来の位置に戻してやることもできる。 上記チューブ202は、さらに、上記ピストンにカバー226によって固定さ れており、上記ピストン92は、上側に覆いかぶさっているアーム222,22 4によって上記ガイド204に保持されている。また、上記チューブ210は、 カバー228によってさらに上記ベース200に取り付けられている。上記チュ ーブ入り口202及び上記チューブの出口210における上記ファイバの破断を 可能な限り低減させるため、上記ファイバは、上記チューブの上記各端部へと接 着すべきではなく、それぞれのチューブ端に至る前に接着が終わっているように するべきである。この様にすることによって、上記チューブが、上記圧縮デバイ ス90の上記入り口点及び上記出口点において上記ファイバに加えられる歪みの 量を規制する シースとして機能する。 図4、図5に示すような3つのフェルールを使用するかわりに、所望により、 より多く、又は、より少ないフェルールを使用することもできる。また、上記複 数のフェルールをスライドさせるかわりに、それらの一つ又はそれ以上を上記ベ ース200に固定して、上記ファイバをそれらの内部をスライドさせるようにし ても良い。さらに、上記グレーティング28,30を含んだ上記ファイバ24, 32,34は、例えば、プラスチックコーティング等いかなるコーティングも引 き剥がされていても良く、又、適切に上記コーティングが圧縮できるようにされ ていれば上記コーティングが所望により上記ファイバ上に残されていても良い。 また、上記ファイバレーザキャビティ32を境界づけ、また、これを画成する ブラッググレーティング28,30を備えるかわりに、所望により、これとは別 の反射要素を使用することができる。その場合、例えば、ミラーなどの上記反射 要素は、圧縮によりその反射波長を変化させる必要は無く、上記要素は適切に上 記波長可変範囲にわたって適切に光線を反射させることができればよい。また、 2枚の広い波長幅のミラーを用いれば、モードホッピングを避けるために短いキ ャビティを用いて充分に波長可変を行う必要がある。 さらにまた、デュアル出力レーザに変えて、単一出力レーザを所望により使用 することもできる。この場合には、上記ファイバ34は、上記圧縮デバイス90 には必要ではない。 図6には、上記ファイバの両端を固定するかわりに、固定された一の端部を有 するファイバレーザを用いた場合に、上記ファイバ3 00の未使用端部が、固定された(動かない)フェルール302を介して通され 、上記フェルール304の一端においてホールが、硬い面(又はプレート)30 6によってブロックされているのを示している。上記プレート306が、石英製 であれば、上記ファイバ300の端部からの反射は、最低化することができる。 上記ファイバレーザ26のオプティカルファイバは(図1)、いかなるガラス (例えばSiO2、燐酸ガラス、又は、これらとは別のガラス)又は、ガラス及 びプラスチック、又は、単なるプラスチックで製造されていても良い。また、オ プティカルファイバのかわりに、光を収容し、増幅可能なものであれば、例えば 平面導波路といったいかなる別の光導波路を使用していても良い。 本発明は、圧縮デバイス90(図1)についてのいくつかの特定の実施例をも って説明してきたが、上記ファイバを長手方向軸に圧縮できるいかなるデバイス であっても上記ファイバを後退させることなく圧縮させられるようなものであれ ば使用できる。さらに、上記ステッパモータ98を使用するかわりに、上記ファ イバレーザの上記長手方向軸に沿って長手方向の圧縮力を加え、上記レーザキャ ビティの長さを変化させることができるいかなる装置であっても所望により使用 することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 固体光導波路を有するレーザキャビティを備え、 前記光導波路には、前記レーザキャビティ内における利得媒質である希土類ド ーパントがドープされ、 前記レーザキャビティが対となった反射要素により画成されており、 前記レーザキャビティの長さと、前記利得媒質の利得と、前記反射要素の反射 と、により所定の発振波長においてレーザ発振させるようにされ、さらに、 前記レーザ波長の入射光線を反射させる反射要素と、 前記レーザ発振波長を変化させるため、上記レーザキャビティを圧縮するため の圧縮手段と、 を有することを特徴とする波長可変レーザ。 2. 前記反射要素は、それぞれが中心反射波長を有する少なくとも一つのブラ ッググレーティングと、 前記圧縮手段は、また、前記グレーティングを圧縮して前記グレーティングの 前記反射波長を、前記圧縮レーザキャビティの前記レーザ波長に対応するように 変化させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の波長可変レーザ 。 3. 前記レーザ発振波長は、前記利得媒質の利得波長の広い部分にわたって変 化し得ることを特徴とする請求項1に記載の波長可変 レーザ。 4. 前記希土類ドーパントは、エルビウムであることを特徴とする請求項1に 記載の波長可変レーザ。 5. 前記光導波路は、オプティカルファイバであることを特徴とする請求項1 に記載の波長可変レーザ。 6. 前記光導波路は、石英を有すること特徴とする請求項1に記載の波長可変 レーザ。 7. 希土類ドーパントがドープされ、レーザキャビティを構成する固体光導波 路を圧縮する圧縮ステップと、 前記キャビティ長を変化させて、前記レーザのレーザ発振波長を変化させるス テップと、を有することを特徴とする導波路型レーザのレーザ発振波長可変方法 。 8. 前記ステップは、さらに、前記レーザキャビティを画成する対となった反 射要素の一つを圧縮するステップを有していることを特徴とする請求項7に記載 の方法。 9. 前記反射要素は、ブラッググレーティングを有することを特徴とする請求 項7に記載の方法。 10. 前記光導波路は、石英を有していることを特徴とする請求項7に記載の 方法。
JP51189796A 1994-09-30 1995-09-21 圧縮により波長可変としたファイバレーザ Expired - Lifetime JP3824323B2 (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003520978A (ja) * 1998-12-04 2003-07-08 シドラ コーポレイション 圧縮同調式のブラッグ回折格子およびレーザ
JP2011199324A (ja) * 2004-03-31 2011-10-06 Aisin Seiki Co Ltd パルス高パワーファイバ増幅器システムを制御し保護するための方法と装置。
US8861908B2 (en) 2005-11-22 2014-10-14 Vascular Imaging Corporation Optical imaging probe
US8926519B2 (en) 1998-03-05 2015-01-06 Vascular Imaging Corporation Opitcal-acoustic imaging device
US9078561B2 (en) 2008-10-02 2015-07-14 Vascular Imaging Corporation Optical ultrasound receiver
US9192307B2 (en) 2002-10-07 2015-11-24 Vascular Imaging Corporation Systems and methods for minimally-invasive optical-acoustic imaging

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3097492B2 (ja) * 1995-04-17 2000-10-10 住友電気工業株式会社 レーザ光源とその製作方法
US6111681A (en) 1996-02-23 2000-08-29 Ciena Corporation WDM optical communication systems with wavelength-stabilized optical selectors
US5974059A (en) * 1997-03-04 1999-10-26 3M Innovative Properties Company Frequency doubled fiber laser
US6151157A (en) * 1997-06-30 2000-11-21 Uniphase Telecommunications Products, Inc. Dynamic optical amplifier
US6282340B1 (en) * 1998-04-23 2001-08-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Light wavelength tuning device and light source optical demultiplexer and wavelength division multiplexed optical communication system using the tuning device
US6507693B2 (en) 1998-05-06 2003-01-14 Cidra Corporation Optical filter device having creep-resistant optical fiber attachments
US6144788A (en) * 1998-06-30 2000-11-07 Honeywell, Inc. High stability fiber light source
US6490931B1 (en) 1998-12-04 2002-12-10 Weatherford/Lamb, Inc. Fused tension-based fiber grating pressure sensor
WO2000037914A2 (en) 1998-12-04 2000-06-29 Cidra Corporation Bragg grating pressure sensor
BR9915956B1 (pt) 1998-12-04 2011-10-18 sensor de pressão, e, método para sensoriar pressão.
US6278811B1 (en) 1998-12-04 2001-08-21 Arthur D. Hay Fiber optic bragg grating pressure sensor
US6597711B2 (en) * 1998-12-04 2003-07-22 Cidra Corporation Bragg grating-based laser
DE69916659D1 (de) 1998-12-04 2004-05-27 Cidra Corp Rohrförderfasergitter
US6763043B2 (en) * 1998-12-04 2004-07-13 Cidra Corporation Tunable grating-based dispersion compensator
US6621957B1 (en) * 2000-03-16 2003-09-16 Cidra Corporation Temperature compensated optical device
US6982996B1 (en) * 1999-12-06 2006-01-03 Weatherford/Lamb, Inc. Large diameter optical waveguide, grating, and laser
DE69942749D1 (de) 1998-12-04 2010-10-21 Cidra Corp Spannungsisolierter temperatursensor mit einem bragg-gitter
KR20010080688A (ko) 1998-12-04 2001-08-22 추후제출 압축 조정된 브래그 격자 및 레이저
US6310990B1 (en) 2000-03-16 2001-10-30 Cidra Corporation Tunable optical structure featuring feedback control
AU3111900A (en) 1998-12-04 2000-06-19 Cidra Corporation Pressure-isolated bragg grating temperature sensor
WO2000037969A2 (en) * 1998-12-04 2000-06-29 Cidra Corporation Compression-tuned bragg grating and laser
US6298184B1 (en) 1998-12-04 2001-10-02 Cidra Corporation Method and apparatus for forming a tube-encased bragg grating
US6810178B2 (en) * 1998-12-04 2004-10-26 Cidra Corporation Large diameter optical waveguide having blazed grating therein
US6792009B2 (en) 1998-12-04 2004-09-14 Cidra Corporation Tunable grating-based channel filter parking device
US6249624B1 (en) 1998-12-04 2001-06-19 Cidra Corporation Method and apparatus for forming a Bragg grating with high intensity light
US6271766B1 (en) 1998-12-23 2001-08-07 Cidra Corporation Distributed selectable latent fiber optic sensors
US6996316B2 (en) * 1999-09-20 2006-02-07 Cidra Corporation Large diameter D-shaped optical waveguide and coupler
US6439055B1 (en) 1999-11-15 2002-08-27 Weatherford/Lamb, Inc. Pressure sensor assembly structure to insulate a pressure sensing device from harsh environments
US6449402B1 (en) 1999-11-19 2002-09-10 Finisar Corporation Method and apparatus for compensating an optical filter
US6403949B1 (en) 1999-11-23 2002-06-11 Cidra Corporation Method and apparatus for correcting systematic error in a wavelength measuring device
US6462329B1 (en) 1999-11-23 2002-10-08 Cidra Corporation Fiber bragg grating reference sensor for precise reference temperature measurement
US6346702B1 (en) 1999-12-10 2002-02-12 Cidra Corporation Fiber bragg grating peak detection system and method
US6626043B1 (en) 2000-01-31 2003-09-30 Weatherford/Lamb, Inc. Fluid diffusion resistant glass-encased fiber optic sensor
US6594410B2 (en) 2000-08-26 2003-07-15 Cidra Corporation Wide range tunable optical filter
US7386204B1 (en) 2000-08-26 2008-06-10 Cidra Corporation Optical filter having a shaped filter function
US6453108B1 (en) 2000-09-30 2002-09-17 Cidra Corporation Athermal bragg grating package with course and fine mechanical tuning
US6470036B1 (en) * 2000-11-03 2002-10-22 Cidra Corporation Tunable external cavity semiconductor laser incorporating a tunable bragg grating
US6594288B1 (en) 2000-11-06 2003-07-15 Cidra Corporation Tunable raman laser and amplifier
AU2002226036A1 (en) * 2000-11-06 2002-05-15 Cidra Corporation Compression-tuned bragg grating-based laser
US6594081B2 (en) 2000-12-29 2003-07-15 Cidra Corporation Actuator mechanism for tuning an optical device
WO2002075404A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Cidra Corporation D-shaped waveguide and optical coupler using the waveguide
DE10127014A1 (de) * 2001-06-01 2002-12-12 Zeiss Carl Jena Gmbh Laser mit veränderbarer Wellenlänge
WO2002101889A2 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Nufern Compression-tunable fiber laser and compression-resistant optical fiber for lasers
US6868212B2 (en) * 2003-03-06 2005-03-15 Evans & Sutherland Computer Corporation Method and apparatus for controlling wavelength and dominant mode in fiber lasers
US7110624B2 (en) * 2001-12-14 2006-09-19 Evans & Sutherland Computer Corporation Fiber optic mechanical/thermal tuner and isolator
US6738536B2 (en) * 2001-12-20 2004-05-18 Optinel Systems, Inc. Wavelength tunable filter device for fiber optic systems
EP1349242A1 (en) * 2002-03-27 2003-10-01 Alcatel Raman fiber amplification stage; optical system and method to control the raman amplification stage
US7062126B2 (en) * 2002-06-07 2006-06-13 Kersey Alan D Tunable optical filter having large diameter optical waveguide with bragg grating and being configured for reducing the bulk modulus of compressibility thereof
US7573928B1 (en) * 2003-09-05 2009-08-11 Santur Corporation Semiconductor distributed feedback (DFB) laser array with integrated attenuator
US7700463B2 (en) * 2005-09-02 2010-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US7891818B2 (en) 2006-12-12 2011-02-22 Evans & Sutherland Computer Corporation System and method for aligning RGB light in a single modulator projector
US20090041062A1 (en) * 2007-04-11 2009-02-12 Jian Liu Fiber-based tunable laser
US8358317B2 (en) 2008-05-23 2013-01-22 Evans & Sutherland Computer Corporation System and method for displaying a planar image on a curved surface
US8702248B1 (en) 2008-06-11 2014-04-22 Evans & Sutherland Computer Corporation Projection method for reducing interpixel gaps on a viewing surface
US8077378B1 (en) 2008-11-12 2011-12-13 Evans & Sutherland Computer Corporation Calibration system and method for light modulation device
WO2010066282A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-17 Nokia Siemens Networks Oy Coherent optical system comprising a tunable local oscillator
US9641826B1 (en) 2011-10-06 2017-05-02 Evans & Sutherland Computer Corporation System and method for displaying distant 3-D stereo on a dome surface
US9575209B2 (en) 2012-12-22 2017-02-21 Halliburton Energy Services, Inc. Remote sensing methods and systems using nonlinear light conversion and sense signal transformation
US9091785B2 (en) 2013-01-08 2015-07-28 Halliburton Energy Services, Inc. Fiberoptic systems and methods for formation monitoring
US10241229B2 (en) 2013-02-01 2019-03-26 Halliburton Energy Services, Inc. Distributed feedback fiber laser strain sensor systems and methods for subsurface EM field monitoring
AU2014384700B2 (en) 2014-02-28 2017-04-20 Halliburton Energy Services, Inc. Optical electric field sensors having passivated electrodes
US10302796B2 (en) 2014-11-26 2019-05-28 Halliburton Energy Services, Inc. Onshore electromagnetic reservoir monitoring
DE102015106633B4 (de) 2015-04-29 2018-05-24 Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V. Faseroptischer Lasergenerator
US9651706B2 (en) 2015-05-14 2017-05-16 Halliburton Energy Services, Inc. Fiberoptic tuned-induction sensors for downhole use
US10711602B2 (en) 2015-07-22 2020-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic monitoring with formation-matched resonant induction sensors
RU2730879C1 (ru) * 2019-12-30 2020-08-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Устройство для перестройки длины волны генерации волоконного лазера

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914665A (en) * 1987-01-20 1990-04-03 Hewlett-Packard Company Broadband-tunable external fiber-cavity laser
US4951285A (en) * 1988-07-05 1990-08-21 Spectra-Physics Laser with adjustable mirror for mode control
DE3917254A1 (de) * 1989-05-26 1990-11-29 Zeiss Carl Fa Co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-wellenleiter-laser
EP0435217B1 (en) * 1989-12-26 1996-03-27 United Technologies Corporation Embedded Bragg grating pumped lasers
US5317576A (en) * 1989-12-26 1994-05-31 United Technologies Corporation Continously tunable single-mode rare-earth doped pumped laser arrangement
US5305335A (en) * 1989-12-26 1994-04-19 United Technologies Corporation Single longitudinal mode pumped optical waveguide laser arrangement
US5042898A (en) * 1989-12-26 1991-08-27 United Technologies Corporation Incorporated Bragg filter temperature compensated optical waveguide device
FR2661784B1 (fr) * 1990-05-02 1992-07-03 Thomson Csf Laser de puissance a miroir actif.
US5159601A (en) * 1991-07-17 1992-10-27 General Instrument Corporation Method for producing a tunable erbium fiber laser
US5132979A (en) * 1991-08-16 1992-07-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Laser frequency modulator for modulating a laser cavity
JP3309430B2 (ja) * 1992-07-28 2002-07-29 ソニー株式会社 レーザ光発生装置
US5291502A (en) * 1992-09-04 1994-03-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University Electrostatically tunable optical device and optical interconnect for processors

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8926519B2 (en) 1998-03-05 2015-01-06 Vascular Imaging Corporation Opitcal-acoustic imaging device
US9532766B2 (en) 1998-03-05 2017-01-03 Vascular Imaging Corporation Optical-acoustic imaging device
JP2003520978A (ja) * 1998-12-04 2003-07-08 シドラ コーポレイション 圧縮同調式のブラッグ回折格子およびレーザ
US9192307B2 (en) 2002-10-07 2015-11-24 Vascular Imaging Corporation Systems and methods for minimally-invasive optical-acoustic imaging
US9339192B2 (en) 2002-10-07 2016-05-17 Vascular Imaging Corporation Systems and methods for minimally-invasive optical-acoustic imaging
JP2011199324A (ja) * 2004-03-31 2011-10-06 Aisin Seiki Co Ltd パルス高パワーファイバ増幅器システムを制御し保護するための方法と装置。
US8861908B2 (en) 2005-11-22 2014-10-14 Vascular Imaging Corporation Optical imaging probe
US9557490B2 (en) 2005-11-22 2017-01-31 Vascular Imaging Corporation Optical imaging probe
US9078561B2 (en) 2008-10-02 2015-07-14 Vascular Imaging Corporation Optical ultrasound receiver
US9579026B2 (en) 2008-10-02 2017-02-28 Vascular Imaging Corporation Optical ultrasound receiver

Also Published As

Publication number Publication date
DE69506273T2 (de) 1999-04-22
EP0783780B1 (en) 1998-11-25
CA2200569A1 (en) 1996-04-11
US5691999A (en) 1997-11-25
ES2125664T3 (es) 1999-03-01
JP3824323B2 (ja) 2006-09-20
DE69506273D1 (de) 1999-01-07
WO1996010854A1 (en) 1996-04-11
EP0783780A1 (en) 1997-07-16
CA2200569C (en) 2005-01-11

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