JPH1093177A - Supersaturated absorber, light amplifier amplifier employing it and optical fiber laser - Google Patents

Supersaturated absorber, light amplifier amplifier employing it and optical fiber laser

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JPH1093177A
JPH1093177A JP8246281A JP24628196A JPH1093177A JP H1093177 A JPH1093177 A JP H1093177A JP 8246281 A JP8246281 A JP 8246281A JP 24628196 A JP24628196 A JP 24628196A JP H1093177 A JPH1093177 A JP H1093177A
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optical fiber
light
saturable absorber
amplifier
core
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Minoru Yoshida
Takahide Sudo
恭秀 須藤
Masataka Nakazawa
正隆 中沢
Hidekazu Yamada
英一 山田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively eliminate the effects of noise and deterioration of extinction ratio, when a light having wavelength in a specified wavelength band is handled by doping a quartz optical fiber with a specified quantity of Er in the core or on the outer circumference thereof. SOLUTION: A supersaturated absorber SA is constituted by doping a quartz optical fiber with Er in the core or on the outer circumference thereof. Dose for Er is set at 1×10<3> ppm or higher, preferably in the range of 10000-50000ppm. When Er is doped at such a dose, the so-called density extinction takes place through micro-aggregation of Er ions, and the fluorescence lifetime thereof is shortened. Consequently, the after glow time of fluorescent component is shortened after a moment of time, when one optical input signal disappears and the coefficient of absorbance is recovered quickly. Since the fluorescence lifetime must surely be shortened in the case of high-speed transmission of 10kb/s or above, the dose of Er is preferably set at 10000ppm or above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として1.55
μm帯の光に対して過飽和吸収特性を示す過飽和吸収
体、及びこれを用いた光増幅器並びに光ファイバレーザ
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention mainly relates to 1.55
The present invention relates to a saturable absorber exhibiting a saturable absorption characteristic for light in the μm band, an optical amplifier and an optical fiber laser using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、入射光が高強度になったとき
に吸収係数が減少する、いわゆる過飽和吸収特性を示す
物質(以下、これを過飽和吸収体という)が存在すること
が知られている。すなわち、この過飽和吸収体は、図1
に示すように、入力信号の強度が小さい場合には、吸収
係数が大きいために減衰されて出力信号の強度は入力信
号のそれよりも小さいが、入力信号の強度が大きい場合
には、吸収係数が小さくなって出力信号がある所から急
激に増加する非線形特性を示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that there is a substance exhibiting a so-called saturable absorption characteristic (hereinafter referred to as a saturable absorber) whose absorption coefficient decreases when incident light becomes high in intensity. . That is, this saturable absorber is the one shown in FIG.
As shown in the figure, when the intensity of the input signal is small, it is attenuated because the absorption coefficient is large, and the intensity of the output signal is smaller than that of the input signal. Shows a non-linear characteristic in which the output signal decreases and the output signal rapidly increases from a certain point.

【0003】そして、このような過飽和吸収体は、従
来、0.6〜1.0μm程度の近赤外線の波長域では各種
の有機色素が使用されており、たとえば、YAG等の固
体レーザにおいてジャイアントパルスを発生するための
Qスイッチや、モード同期(位相同期)をとるための素子
などに利用されている。
Conventionally, various kinds of organic dyes are used in such a supersaturated absorber in a near infrared wavelength range of about 0.6 to 1.0 μm. For example, a giant pulse in a solid-state laser such as YAG is used. Are used for a Q switch for generating a phase shift, an element for mode synchronization (phase synchronization), and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、パルス変調
した信号光を伝送する場合、伝送品質の劣化に伴う符号
誤り発生を低減することが必要である。特に、伝送速度
が大きくなる程、品質劣化が増加するため、このような
劣化要因を除くことが重要となる。
When transmitting pulse-modulated signal light, it is necessary to reduce the occurrence of code errors due to the deterioration of transmission quality. In particular, the higher the transmission speed, the higher the quality deterioration. Therefore, it is important to eliminate such deterioration factors.

【0005】伝送品質が劣化する要因としては、たとえ
ば、種々の雑音、分散、消光比劣化等がある。
[0005] Factors that degrade transmission quality include, for example, various noises, dispersion, and extinction ratio degradation.

【0006】近年は、石英系の通信用光ファイバとし
て、零分散波長を最低伝送損失の波長域にシフト(つま
り、零分散波長を1.3μm帯から1.55μm帯にシフ
ト)させた、いわゆる分散シフト型光ファイバが提供さ
れており(たとえば、特公平3−18161号公報参
照)、このような分散シフト型光ファイバを用いれば、
1.55μm帯のパルス変調した信号光を伝送する場合の
分散の影響を低減することができる。
In recent years, as a silica-based communication optical fiber, the so-called zero-dispersion wavelength has been shifted to the wavelength range of the lowest transmission loss (that is, the zero-dispersion wavelength has been shifted from the 1.3 μm band to the 1.55 μm band). A dispersion-shifted optical fiber has been provided (for example, see Japanese Patent Publication No. 3-18161), and if such a dispersion-shifted optical fiber is used,
It is possible to reduce the influence of dispersion when transmitting pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band.

【0007】一方、雑音の影響を除くために、上記の過
飽和吸収体の利用が考えられる。
On the other hand, in order to eliminate the influence of noise, use of the above-mentioned saturable absorber can be considered.

【0008】すなわち、過飽和吸収体に対してパルス変
調された信号光が入力された場合、符号“1”に相当す
る期間では、入力される光強度が大きいので吸収係数が
小さくなってここをそのまま通過する。一方、符号
“0”に相当する期間では、雑音成分は強度が小さいの
で、過飽和吸収体によって吸収減衰されて除くことがで
きる。
That is, when a pulse-modulated signal light is input to the saturable absorber, the input light intensity is high during the period corresponding to the code "1", so that the absorption coefficient is reduced and the saturable absorber remains unchanged. pass. On the other hand, during the period corresponding to the code “0”, the noise component has a low intensity, and thus can be eliminated by being absorbed and attenuated by the saturable absorber.

【0009】しかしながら、従来技術では、1.55μm
帯において過飽和吸収特性を示す有機色素などの適切な
材料がなかった。
However, in the prior art, 1.55 μm
There were no suitable materials such as organic dyes showing supersaturated absorption characteristics in the band.

【0010】本発明者らは、石英系の光ファイバのコア
内部またはコア外周部にEr(エルビウム)をドープした
光ファイバについて鋭意検討を行ったところ、この光フ
ァイバは、1.55μm帯の波長の光に対して、図1に示
したような過飽和吸収特性を示すことを見い出した(た
とえば、特開平5−100260号参照)。
The present inventors have conducted intensive studies on an optical fiber doped with Er (erbium) inside or outside the core of a silica-based optical fiber, and found that the optical fiber has a wavelength of 1.55 μm band. It has been found that this light exhibits supersaturation absorption characteristics as shown in FIG. 1 (for example, see JP-A-5-100260).

【0011】しかしながら、このErをドープした光フ
ァイバについてさらに検討を加えたところ、これを単に
過飽和吸収体として用いた場合には、次の問題があるこ
とが分かった。
However, further studies have been made on this Er-doped optical fiber, and it has been found that the following problem arises when this optical fiber is simply used as a saturable absorber.

【0012】すなわち、このErをドープした光ファイ
バからなる過飽和吸収体に1.55μm帯の波長の光を入
射した場合、この1.55μmの光によって光ファイバが
励起されるために、1.55μmの光に対する吸収係数は
低下する。そして、Erのドープ量が比較的少ない場合
(1×103ppm未満の場合)には、光入力がなくなった時
点でも1.55μmの吸収係数の回復が遅れて低いままと
なるため、透過率は高いままとなる。
That is, when light having a wavelength in the 1.55 μm band enters the saturable absorber made of an optical fiber doped with Er, the 1.55 μm light excites the optical fiber. Has a lower absorption coefficient for light. And when the doping amount of Er is relatively small
In the case of (less than 1 × 10 3 ppm), the recovery of the absorption coefficient of 1.55 μm remains low even after the light input stops, so that the transmittance remains high.

【0013】その結果、たとえば、1.55μm帯のパル
ス変調された信号光について、“1”が入力されたこと
に伴って生じた吸収の減少が完全に無くなるまでに、次
の信号光の“1”が入力されるようになって、“1”、
“0”の区別が明確でなくなって符号誤りを起こし易く
なる。
As a result, for example, for the pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band, the “1” of the next signal light is not changed until the decrease in absorption caused by the input of “1” is completely eliminated. "1" is input, and "1",
The distinction of “0” is not clear and a code error is likely to occur.

【0014】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたもので、1.55μm帯の波長の光を扱う場合
に、雑音や消光比劣化の影響を有効に除けるようにする
ことを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to effectively eliminate the effects of noise and extinction ratio degradation when handling light having a wavelength of 1.55 μm band. And

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次の構成を採る。
The present invention adopts the following constitution in order to solve the above-mentioned problems.

【0016】すなわち、請求項1記載に係る過飽和吸収
体は、石英系の光ファイバのコア内部またはコア外周部
にErを1×103ppm以上ドープしてなることを特徴と
する。
That is, the saturable absorber according to the first aspect is characterized in that the inside of the core or the outer periphery of the core of the silica-based optical fiber is doped with Er in an amount of 1 × 10 3 ppm or more.

【0017】請求項2記載に係る光増幅器は、誘導放出
効果に基づいて光を直接に増幅する増幅用光ファイバを
備え、この増幅用光ファイバに対して請求項1記載の過
飽和吸収体が接続されていることを特徴とする。
An optical amplifier according to a second aspect of the present invention includes an amplifying optical fiber for directly amplifying light based on the stimulated emission effect, and the saturable absorber according to the first aspect is connected to the amplifying optical fiber. It is characterized by having been done.

【0018】請求項3記載に係る光ファイバレーザは、
誘導放出効果に基づいて光を直接に増幅する増幅用光フ
ァイバを含むレーザ発振用の正帰還系を有し、この正帰
還系の途中に請求項1記載の過飽和吸収体が介在されて
いることを特徴とする。
An optical fiber laser according to claim 3 is:
A positive feedback system for laser oscillation including an amplifying optical fiber for directly amplifying light based on the stimulated emission effect, wherein the saturable absorber according to claim 1 is interposed in the positive feedback system. It is characterized by.

【0019】請求項1記載の光ファイバは、1.55μm
帯の波長の光を扱う場合に、過飽和吸収特性を示すと同
時に、蛍光寿命が短くなる。このため、この過飽和吸収
体を用いた請求項2記載の光増幅器では、高速のパルス
変調された信号光の雑音や消光比劣化の影響を有効に除
くことが可能となる。また、この過飽和吸収体を用いた
請求項3記載の光ファイバレーザでは、モード同期をと
ることができ、ピークパワーが大きく、かつパルス幅が
狭いレーザ光を発生することが可能となる。
The optical fiber according to claim 1 is 1.55 μm
When treating light having a wavelength in the band, the fluorescence lifetime is shortened while exhibiting the saturable absorption characteristic. Therefore, in the optical amplifier according to the second aspect using the saturable absorber, it is possible to effectively eliminate the effects of noise and extinction ratio deterioration of the high-speed pulse-modulated signal light. In the optical fiber laser according to the third aspect using this saturable absorber, mode locking can be achieved, and laser light having a large peak power and a narrow pulse width can be generated.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】この実施形態における過飽和吸収
体(SA)は、石英系の光ファイバのコア内部またはコア
外周部にErをドープすることにより構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A saturable absorber (SA) in this embodiment is constituted by doping Er in a core or an outer periphery of a core of a silica-based optical fiber.

【0021】Erのドープ量は、本例では、1×103pp
m以上、好ましくは、10000ppm以上で、50000
ppm未満の範囲に設定される。
In this example, the doping amount of Er is 1 × 10 3 pp
m or more, preferably 10,000 ppm or more and 50,000
It is set in the range of less than ppm.

【0022】その理由は、次の通りである。The reason is as follows.

【0023】Erをドープした光ファイバは、図1に示
したような過飽和吸収特性を示すが、この光ファイバに
パルス変調された1.55μm帯の信号光が入力された場
合、これに応じてその内部で自然放出に基づく蛍光(A
SE)が発生する。
The Er-doped optical fiber exhibits a saturable absorption characteristic as shown in FIG. 1, but when a pulse-modulated 1.55 μm band signal light is input to this optical fiber, it is changed accordingly. Fluorescence based on spontaneous emission inside (A
SE) occurs.

【0024】そして、Erのドープ量が1×103ppm未
満の場合には、図2の破線で示すように、その蛍光寿命
が長くなる。このため、図3(a)に示すように、パルス
変調された1.55μm帯の信号光が1パルス分入力され
ると(時刻t1)、一時的に吸収係数が低下するが、この信
号光がなくなった時点(時刻t2)以降も励起された成分が
残るために、図3(b)の破線で示すように吸収係数の回
復が遅れる(時刻t2〜t4)。その結果、図4(a)に示すよ
うに、信号光の“1”が入力されたことに伴って生じた
蛍光成分が完全に無くなるまでに、次の信号光の“1”
が入力されるようになって、いわゆる消光比劣化を起こ
し、“1”、“0”の区別が明確でなくなる。
When the doping amount of Er is less than 1 × 10 3 ppm, the fluorescence lifetime becomes long as shown by the broken line in FIG. Therefore, as shown in FIG. 3A, when a pulse-modulated signal light of 1.55 μm band is input for one pulse (time t 1 ), the absorption coefficient temporarily decreases. to be excited component since the time that light is no longer (time t 2) remains, delayed recovery of the absorption coefficient as shown by the broken line in FIG. 3 (b) (time t 2 ~t 4). As a result, as shown in FIG. 4A, the next signal light "1" is generated until the fluorescence component generated due to the input of the signal light "1" completely disappears.
, The so-called extinction ratio deteriorates, and the distinction between “1” and “0” is not clear.

【0025】これに対して、Erのドープ量が1×103
ppm以上、好ましくは1000ppm以上ドープした場合に
は、Erイオンのミクロ的な凝集による、いわゆる濃度
消光が生じて、図2の実線で示すように、その蛍光寿命
が短くなる。このため、一つの光信号の入力がなくなっ
た時点(時刻t2)以降の蛍光成分の残光時間が短くなり、
図3(b)の実線で示すように吸収係数の回復が早まる(時
刻t2〜t3)。その結果、図4(b)に示すように、信号光の
“1”の入力より生じた励起による透過が完全に無くな
ってから、次の信号光の“1”が入力されるようになる
ため、消光比劣化が起らず、“1”、“0”の区別が明
確となる。特に、10Kb/s以上の高速伝送を行う場合
には、蛍光寿命を確実に短くする必要があるので、Er
のドープ量は10000ppm以上とするのが望ましい。
一方、50000ppm以上ドープすると、石英系光ファ
イバの製造上、ガラス化が阻害されるので、実用上から
は30000ppm未満とするのが望ましい。
On the other hand, when the doping amount of Er is 1 × 10 3
In the case of doping at ppm or more, preferably at 1000 ppm or more, so-called concentration quenching occurs due to micro-aggregation of Er ions, and the fluorescence lifetime is shortened as shown by the solid line in FIG. For this reason, the afterglow time of the fluorescent component after the time when one optical signal is no longer input (time t 2 ) is shortened,
Recovery of the absorption coefficient as shown by the solid line in FIG. 3 (b) earlier (time t 2 ~t 3). As a result, as shown in FIG. 4B, the transmission of the next signal light “1” starts after the transmission due to the excitation caused by the input of the signal light “1” completely disappears. The extinction ratio does not deteriorate, and the distinction between “1” and “0” becomes clear. In particular, when performing high-speed transmission of 10 Kb / s or more, it is necessary to surely shorten the fluorescence lifetime.
Is preferably not less than 10,000 ppm.
On the other hand, if the doping is 50,000 ppm or more, vitrification is inhibited in the production of a silica-based optical fiber. Therefore, from a practical standpoint, the content is preferably less than 30,000 ppm.

【0026】図5は、本発明に係る上述の過飽和吸収体
SAを用いて光増幅器を構成した場合の図である。
FIG. 5 is a diagram showing a case where an optical amplifier is formed using the above-described saturable absorber SA according to the present invention.

【0027】同図において、AFは誘導放出効果に基づ
いて光を直接に増幅する増幅用光ファイバ、Pは増幅用
光ファイバAFをポンピングするレーザダイオード等の
励起光源、Wは励起光源Pからの励起光と信号光とを合
波して増幅用光ファイバAFに導入するための光カプ
ラ、I1,I2は不要な端面反射を防止するための偏波無
依存型のアイソレータ、C1,C2は信号光の入出射用の
コネクタである。
In the figure, AF is an amplification optical fiber for directly amplifying light based on the stimulated emission effect, P is an excitation light source such as a laser diode for pumping the amplification optical fiber AF, and W is an excitation light source from the excitation light source P. An optical coupler for multiplexing the pump light and the signal light and introducing the multiplexed light into the amplification optical fiber AF, I 1 and I 2 are polarization-independent isolators for preventing unnecessary end face reflection, and C 1 and C 2 . C 2 is a connector for input and output of the signal light.

【0028】増幅用光ファイバAFとしては、たとえ
ば、石英系の光ファイバのコア内部またはコア外周部に
Er,Nd等の希土類元素を所定量ドープ(たとえば、Er
単独では、数百ppm程度ドープ)することにより構成され
ている。
As the amplification optical fiber AF, for example, a predetermined amount of rare earth element such as Er, Nd or the like is doped into the core or the outer periphery of the core of a quartz optical fiber (for example, Er).
It is constituted by doping about several hundred ppm by itself.

【0029】そして、本発明に係る過飽和吸収体SA
は、本例では、上記の増幅用光ファイバAFと出射側の
アイソレータI2との間に介在されている。
The saturable absorber SA according to the present invention
It is, in this example, is interposed between the isolator I 2 of the amplification optical fiber AF and the outgoing side of the.

【0030】この光増幅器において、励起光源Pからの
励起光(たとえば波長:1.48μm帯)は光カプラWを介
して増幅用光ファイバAFに入射されることによりこの
光ファイバAFがポンピングされる。この状態で、高速
のパルス変調された1.55μm帯の信号光が一方のコネ
クタC1、アイソレータI1、および光カプラWを介して
増幅用光ファイバAFに入射されると、この信号光が誘
導放出効果によって増幅される。
In this optical amplifier, the pumping light (for example, wavelength: 1.48 μm band) from the pumping light source P enters the amplifying optical fiber AF via the optical coupler W, so that the optical fiber AF is pumped. . In this state, when a high-speed pulse-modulated 1.55 μm band signal light is incident on the amplification optical fiber AF via one connector C 1 , isolator I 1 , and optical coupler W, the signal light is transmitted. It is amplified by the stimulated emission effect.

【0031】そして、増幅後の信号光が過飽和吸収体S
Aに入射される。信号光が増幅用光ファイバAFおよび
過飽和吸収体SAを通過する際には、蛍光(ASE)も同
時に発生するが、この信号光の符号“1”に相当する期
間では、入力される光強度が大きいので吸収係数が小さ
くなってここをそのまま通過する。一方、符号“0”に
相当する期間では、蛍光が発生していても、そのような
雑音成分は強度が小さいので、過飽和吸収体SAによっ
て吸収減衰されて除かれる。しかも、過飽和吸収体SA
内部で発生する蛍光は、寿命が短いので、図4(b)に示
したように消光比劣化が起らず、“1”、“0”の区別
が明確となり、雑音や消光比劣化の影響を有効に除くこ
とができる。
Then, the amplified signal light is converted to a saturable absorber S
A. When the signal light passes through the amplification optical fiber AF and the saturable absorber SA, fluorescence (ASE) is generated at the same time. However, during a period corresponding to the code “1” of the signal light, the input light intensity is reduced. Since it is large, the absorption coefficient becomes small and it passes here as it is. On the other hand, in the period corresponding to the code “0”, even if fluorescence is generated, such a noise component has a low intensity, and is thus absorbed and attenuated by the saturable absorber SA and removed. Moreover, the saturable absorber SA
Since the fluorescence generated inside has a short lifetime, the extinction ratio does not deteriorate as shown in FIG. 4 (b), and the distinction between “1” and “0” becomes clear. Can be effectively excluded.

【0032】こうして過飽和吸収体SAを通過した信号
光は、アイソレータI2を通り、コネクタC2から出射さ
れる。
The signal light having passed through the saturable absorber SA in this way passes through the isolator I 2 and is emitted from the connector C 2 .

【0033】過飽和吸収体SAの配置位置は、増幅用光
ファイバAFからの信号の出力側にあれば、図5に示し
た構成に限定されない。
The arrangement position of the saturable absorber SA is not limited to the configuration shown in FIG. 5 as long as it is on the output side of the signal from the amplification optical fiber AF.

【0034】図6は、本発明に係る上述の過飽和吸収体
を用いて光ファイバレーザを構成した場合の図である。
FIG. 6 is a diagram showing a case where an optical fiber laser is constituted by using the above-mentioned saturable absorber according to the present invention.

【0035】同図において、AFは誘導放出効果に基づ
いて光を直接に増幅する増幅用光ファイバ、Pは増幅用
光ファイバAFをポンピングするレーザダイオード等の
励起光源、W1は励起光源Pからの励起光を増幅用光フ
ァイバAFに導入するための光カプラ、W2はレーザ発
振した光を取り出すための光カプラ、Iは不要な端面反
射を防止するための偏波無依存型のアイソレータ、SA
は本発明に係る過飽和吸収体である。そして、増幅用光
ファイバAF、過飽和吸収体SA、アイソレータI、光
カプラW2,W1を順次リング状に接続することによりレ
ーザ発振用の正帰還系が構成されている。
In the figure, AF is an amplification optical fiber for directly amplifying light based on the stimulated emission effect, P is an excitation light source such as a laser diode for pumping the amplification optical fiber AF, and W 1 is an excitation light source P. optical coupler, I is polarization-independent isolator for preventing unwanted edge reflection for the optical coupler, W 2 is to extract light laser oscillation for introducing into the amplification optical fiber AF excitation light, SA
Is a saturable absorber according to the present invention. Then, a positive feedback system for laser oscillation is configured by sequentially connecting the amplification optical fiber AF, the saturable absorber SA, the isolator I, and the optical couplers W 2 and W 1 in a ring shape.

【0036】この光ファイバレーザでは、増幅用光ファ
イバAFが励起光源Pからの励起光(波長:1.48μm
帯)でポンピングされることにより生じる蛍光が、この
正帰還系内を周回してレーザ発振して次第に増幅される
が、このレーザ発振では、多くの周波数で同時に発振が
起こるために、各周波数の位相は時間的なゆらぎが発生
する傾向にあるが、過飽和吸収体SAを設けることによ
り、同時発振している多数の縦モードの位相を同期(い
わゆるモード同期)させることができるため、ピークパ
ワーが大きく、かつパルス幅が狭いレーザ光(波長:1.
55μm帯)を得ることができる。
In this optical fiber laser, the amplification optical fiber AF uses the excitation light (wavelength: 1.48 μm) from the excitation light source P.
The fluorescence generated by pumping in the band oscillates in the positive feedback system and oscillates in the laser, and is gradually amplified.In this laser oscillation, oscillation occurs at many frequencies at the same time. Although the phase tends to fluctuate in time, the provision of the saturable absorber SA can synchronize the phases of a number of longitudinal modes simultaneously oscillating (so-called mode synchronization). Large and narrow pulse width laser light (wavelength: 1.
55 μm band).

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0038】(1) 請求項1記載の光ファイバは、1.
55μm帯の波長の光を扱う場合に、過飽和吸収特性を
示すと同時に、蛍光寿命が短くなる。このため、雑音や
消光比劣化の影響を有効に除くことができる。
(1) The optical fiber according to claim 1 has the following features:
When light having a wavelength in the 55 μm band is handled, the fluorescence lifetime is shortened while exhibiting the saturable absorption characteristic. Therefore, the effects of noise and extinction ratio degradation can be effectively eliminated.

【0039】(2) 請求項2記載の光増幅器では、請求
項1記載の過飽和吸収体を用いているので、高速のパル
ス変調された信号光の雑音や消光比劣化の影響を有効に
除けるため、符号誤り発生を低減することができる。
(2) In the optical amplifier according to the second aspect, since the saturable absorber according to the first aspect is used, it is possible to effectively eliminate the noise of the high-speed pulse-modulated signal light and the deterioration of the extinction ratio. , It is possible to reduce the occurrence of code errors.

【0040】(3) 請求項3記載の光ファイバレーザで
は、請求項1記載の過飽和吸収体を用いているので、モ
ード同期をとることができ、ピークパワーが大きく、か
つパルス幅が狭いレーザ光を発生することが可能とな
る。
(3) In the optical fiber laser according to the third aspect, since the saturable absorber according to the first aspect is used, mode locking can be achieved, the peak power is large, and the laser light has a narrow pulse width. Can be generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】過飽和吸収体の過飽和吸収特性を説明するため
の図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a saturable absorption characteristic of a saturable absorber.

【図2】Erのドープ量の多寡による蛍光寿命の違いを
示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a difference in fluorescence lifetime depending on the amount of Er doping.

【図3】過飽和吸収体にパルス変調された1.55μm帯
の信号光を入力した場合の吸収係数の時間的な変化を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a temporal change of an absorption coefficient when a pulse-modulated 1.55 μm band signal light is input to a saturable absorber.

【図4】Erのドープ量の多寡による蛍光寿命の違いに
基づく消光比劣化の有無を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the presence or absence of extinction ratio deterioration based on the difference in fluorescence lifetime depending on the amount of Er doping.

【図5】本発明の過飽和吸収体を用いて光増幅器を構成
した図である。
FIG. 5 is a diagram in which an optical amplifier is configured using the saturable absorber of the present invention.

【図6】本発明の過飽和吸収体を用いて光ファイバレー
ザを構成した図である。
FIG. 6 is a diagram in which an optical fiber laser is configured using the saturable absorber of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SA…過飽和吸収体、AF…増幅用光ファイバ、P…励
起光源、W,W1,W…光カプラ、I,I,I2…ア
イソレータ。
SA ... saturable absorber, AF ... amplification optical fiber, P ... pumping light source, W, W 1, W 2 ... optical coupler, I, I 1, I 2 ... isolator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 正隆 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 英一 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masataka Nakazawa 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Eiichi Yamada 3-19, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 2 Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石英系の光ファイバのコア内部またはコ
ア外周部にErを1×103ppm以上ドープしてなること
を特徴とする過飽和吸収体。
1. A supersaturated absorber characterized in that a silica-based optical fiber is doped with 1 × 10 3 ppm or more of Er inside or outside the core of a core.
【請求項2】 誘導放出効果に基づいて光を直接に増幅
する増幅用光ファイバを備え、この増幅用光ファイバに
対して請求項1記載の過飽和吸収体が接続されているこ
とを特徴とする光増幅器。
2. An amplifying optical fiber for directly amplifying light based on a stimulated emission effect, wherein the saturable absorber according to claim 1 is connected to the amplifying optical fiber. Optical amplifier.
【請求項3】 誘導放出効果に基づいて光を直接に増幅
する増幅用光ファイバを含むレーザ発振用の正帰還系を
有し、この正帰還系の途中に請求項1記載の過飽和吸収
体が介在されていることを特徴とする光ファイバレー
ザ。
3. A laser oscillation positive feedback system including an amplification optical fiber for directly amplifying light based on the stimulated emission effect, wherein the saturable absorber according to claim 1 is provided in the positive feedback system. An optical fiber laser characterized by being interposed.
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JP2005203809A (en) * 2001-03-16 2005-07-28 Imra America Inc Mode-locked fiber laser
JP2006511949A (en) * 2002-12-20 2006-04-06 株式会社アルネアラボラトリ Optical pulse laser

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203809A (en) * 2001-03-16 2005-07-28 Imra America Inc Mode-locked fiber laser
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