JPH11150317A - 光パルス増幅器 - Google Patents
光パルス増幅器Info
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- JPH11150317A JPH11150317A JP10233816A JP23381698A JPH11150317A JP H11150317 A JPH11150317 A JP H11150317A JP 10233816 A JP10233816 A JP 10233816A JP 23381698 A JP23381698 A JP 23381698A JP H11150317 A JPH11150317 A JP H11150317A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
- H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 光パルスの増幅と広がりにより非線形効果ま
たはスペクトルホールバーニング効果を避けて、回折損
失を少なくして製造を簡便にすることにある。 【解決手段】 光パルス増幅器は光パルスを第２及び第
３ポート１０４、１０６に各々出力し、再入射される光
パルスを第４ポート１０８に出力する第１光結合器１０
０と、入射される光パルスを反射させる第１格子１１０
と、入射される光パルスを反射させる第２格子１１５
と、第１及び第２格子で反射されて第１光結合器の第４
ポートに出力される光パルスを増幅する光増幅部１３０
と、第１及び第２格子１１０、１１５により反射されて
再入射される光パルスを第４ポート１２８に出力する第
２光結合器１２０よりなる。
たはスペクトルホールバーニング効果を避けて、回折損
失を少なくして製造を簡便にすることにある。 【解決手段】 光パルス増幅器は光パルスを第２及び第
３ポート１０４、１０６に各々出力し、再入射される光
パルスを第４ポート１０８に出力する第１光結合器１０
０と、入射される光パルスを反射させる第１格子１１０
と、入射される光パルスを反射させる第２格子１１５
と、第１及び第２格子で反射されて第１光結合器の第４
ポートに出力される光パルスを増幅する光増幅部１３０
と、第１及び第２格子１１０、１１５により反射されて
再入射される光パルスを第４ポート１２８に出力する第
２光結合器１２０よりなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光パルス増幅器に係
り、特に、チャプ格子を用いた光パルス増幅器に関す
る。
り、特に、チャプ格子を用いた光パルス増幅器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エルビウム添加光繊維増幅器(Erbium Do
ped Fiber Amplifier)は、入力信号のパワーが増加して
も、その出力信号のパワーが更に増加しない飽和エネル
ギーが概略で１μJである。このエネルギーから増幅さ
れた超短パルスの最大パワーは、例えば１ピコ秒パルス
に対して、１μWのように非常に高く、光繊維コア内で
はその強度が非常に大きくなることにより非線形効果が
発生し、パルスは歪曲される。また、誘導放出利得が減
少して増幅がなされないスペクトルホールバーニング効
果が発生する。
ped Fiber Amplifier)は、入力信号のパワーが増加して
も、その出力信号のパワーが更に増加しない飽和エネル
ギーが概略で１μJである。このエネルギーから増幅さ
れた超短パルスの最大パワーは、例えば１ピコ秒パルス
に対して、１μWのように非常に高く、光繊維コア内で
はその強度が非常に大きくなることにより非線形効果が
発生し、パルスは歪曲される。また、誘導放出利得が減
少して増幅がなされないスペクトルホールバーニング効
果が発生する。
【０００３】これを解決するために、従来はバルク回折
格子ストレッチャを使用して、超短パルスをストレッチ
させて、増幅器内で低い最大値パワーを有するようにし
た。
格子ストレッチャを使用して、超短パルスをストレッチ
させて、増幅器内で低い最大値パワーを有するようにし
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、バルク回折格
子ストレッチャの使用時の問題点は、回折格子整列が分
極に敏感で固くないということである。また、回折損失
が大きくて出力ビームのプロファイルを歪曲させるとい
う問題点がある。
子ストレッチャの使用時の問題点は、回折格子整列が分
極に敏感で固くないということである。また、回折損失
が大きくて出力ビームのプロファイルを歪曲させるとい
う問題点がある。
【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、チャプ格子と結合器
を利用して、パワーを大きくして歪曲を小さくする光パ
ルス増幅器を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、チャプ格子と結合器
を利用して、パワーを大きくして歪曲を小さくする光パ
ルス増幅器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の第１の本発明による光パルス増幅器
は、第１、第２、第３及び第４ポートを具備し、第１ポ
ートに入射される複数個の波長よりなる光パルスを第２
及び第３ポートに各々出力し、当該第２及び第３ポート
から再入射される光パルスを第４ポートに出力する第１
光結合器と、前記第１光結合器の第２ポートに連結され
て、入射される光パルスを各波長に対してブラッグ条件
を満足する位置で反射させる第１格子と、前記第１光結
合器の第３ポートに連結され、前記第１格子と同一の光
特性を有し、入射される光パルスを各波長に応答してブ
ラッグ条件を満足する位置で反射させる第２格子と、前
記第１光結合器の第４ポートに連結され、前記第１及び
第２格子により反射されて第１光結合器の第４ポートか
ら入力される光パルスを増幅する光増幅部と、第１、第
２、第３及び第４ポートを具備し、前記光増幅部に第１
ポートが連結されて前記光増幅部から増幅されて入射さ
れる光パルスを５０:５０の割合で分離し所定の位相ほ
どシフトさせて、前記第１及び第２格子に連結された第
２及び第３ポートに出力し、前記第１及び第２格子によ
り反射されて再入射される光パルスを５０:５０の割合
で分離し、所定の位相ほどシフトさせて第４ポートに出
力する第２光結合器とを備えることを要旨とする。従っ
て、チャプ格子と結合器を利用して、パワーを大きくし
て歪曲を小さくできる。
め、請求項１記載の第１の本発明による光パルス増幅器
は、第１、第２、第３及び第４ポートを具備し、第１ポ
ートに入射される複数個の波長よりなる光パルスを第２
及び第３ポートに各々出力し、当該第２及び第３ポート
から再入射される光パルスを第４ポートに出力する第１
光結合器と、前記第１光結合器の第２ポートに連結され
て、入射される光パルスを各波長に対してブラッグ条件
を満足する位置で反射させる第１格子と、前記第１光結
合器の第３ポートに連結され、前記第１格子と同一の光
特性を有し、入射される光パルスを各波長に応答してブ
ラッグ条件を満足する位置で反射させる第２格子と、前
記第１光結合器の第４ポートに連結され、前記第１及び
第２格子により反射されて第１光結合器の第４ポートか
ら入力される光パルスを増幅する光増幅部と、第１、第
２、第３及び第４ポートを具備し、前記光増幅部に第１
ポートが連結されて前記光増幅部から増幅されて入射さ
れる光パルスを５０:５０の割合で分離し所定の位相ほ
どシフトさせて、前記第１及び第２格子に連結された第
２及び第３ポートに出力し、前記第１及び第２格子によ
り反射されて再入射される光パルスを５０:５０の割合
で分離し、所定の位相ほどシフトさせて第４ポートに出
力する第２光結合器とを備えることを要旨とする。従っ
て、チャプ格子と結合器を利用して、パワーを大きくし
て歪曲を小さくできる。
【０００７】前記第１光結合器及び第２光結合器は３dB
結合器、分極ビームスプリッタ、又は、光繊維分極スプ
リッタであることが望ましい。また、前記第１及び第２
格子は格子周期が位置により異なるチャプ格子であるこ
とが望ましい。
結合器、分極ビームスプリッタ、又は、光繊維分極スプ
リッタであることが望ましい。また、前記第１及び第２
格子は格子周期が位置により異なるチャプ格子であるこ
とが望ましい。
【０００８】前記光増幅部は、ポンプ光を生成するポン
プ光源と、前記ポンプ光源の出力ポンプ光と前記第１光
結合器から入射される光パルスを多重化する波長分割多
重化結合器と、前記波長分割多重化結合器により多重化
された光パルスを増幅するエルビウムドーピング光繊維
とを具備することが望ましい。また、前記ポンプ光源は
レーザーダイオードであり、前記光増幅部は、前記波長
分割多重化結合器の前方に位置して前記エルビウムドー
ピング光繊維から生成された自然放出が、前記光増幅部
が連結された第１光結合器の第４ポートから反射されて
再入射されることを防止する第１光アイソレータと、前
記エルビウムドーピング光繊維の後方に位置して当該エ
ルビウムドーピング光繊維から生成された自然放出が、
前記光増幅部が連結された第２光結合器の第１ポートか
ら反射されて再入射されることを防止する第２光アイソ
レータとをさらに具備することが望ましい。
プ光源と、前記ポンプ光源の出力ポンプ光と前記第１光
結合器から入射される光パルスを多重化する波長分割多
重化結合器と、前記波長分割多重化結合器により多重化
された光パルスを増幅するエルビウムドーピング光繊維
とを具備することが望ましい。また、前記ポンプ光源は
レーザーダイオードであり、前記光増幅部は、前記波長
分割多重化結合器の前方に位置して前記エルビウムドー
ピング光繊維から生成された自然放出が、前記光増幅部
が連結された第１光結合器の第４ポートから反射されて
再入射されることを防止する第１光アイソレータと、前
記エルビウムドーピング光繊維の後方に位置して当該エ
ルビウムドーピング光繊維から生成された自然放出が、
前記光増幅部が連結された第２光結合器の第１ポートか
ら反射されて再入射されることを防止する第２光アイソ
レータとをさらに具備することが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の実施の形態をより詳細に説明する。図１は本発明
による光パルス増幅器の構成を示した構成図である。図
１による光パルス増幅器は４つのポートを具備する第１
光結合器１００と、第１及び第２チャプ格子１１０、１
１５と、４つのポートを具備する第２光結合器１２０
と、光増幅部１３０とを備えている。
発明の実施の形態をより詳細に説明する。図１は本発明
による光パルス増幅器の構成を示した構成図である。図
１による光パルス増幅器は４つのポートを具備する第１
光結合器１００と、第１及び第２チャプ格子１１０、１
１５と、４つのポートを具備する第２光結合器１２０
と、光増幅部１３０とを備えている。
【００１０】前記第１光結合器１００は第１、第２、第
３及び第４ポート１０２、１０４、１０６、１０８を具
備し、入射される光パルスを５０:５０の割合で分割し
て出力し、一回の結合が起きる時ごとに光パルスの位相
をπ/２ほど変化させる。
３及び第４ポート１０２、１０４、１０６、１０８を具
備し、入射される光パルスを５０:５０の割合で分割し
て出力し、一回の結合が起きる時ごとに光パルスの位相
をπ/２ほど変化させる。
【００１１】前記第１及び第２チャプ格子１１０、１１
５は同一の光特性を有し、当該第１及び第２チャプ格子
１１０、１１５の各々の一端が第１光結合器１００の第
２ポート１０４及び第３ポート１０６に連結されてい
る。一方、後に詳述する第１及び第２チャプ格子１１
０、１１５の各々の他端が第２光結合器１２０に連結さ
れて、入射光を各波長に応答して各々の他の位置で反射
させる。
５は同一の光特性を有し、当該第１及び第２チャプ格子
１１０、１１５の各々の一端が第１光結合器１００の第
２ポート１０４及び第３ポート１０６に連結されてい
る。一方、後に詳述する第１及び第２チャプ格子１１
０、１１５の各々の他端が第２光結合器１２０に連結さ
れて、入射光を各波長に応答して各々の他の位置で反射
させる。
【００１２】前記光増幅部１３０は第１光結合器１００
の第４ポート１０８に連結され、当該第４ポート１０８
から入射される光パルスを増幅する。また、光増幅部１
３０は、後述する波長分割多重化結合器の前方に位置す
る第１光アイソレータ１３１と、ポンプ光源１３２と、
前記第１光アイソレータ１３１から入射される相異なる
波長の光パルスと前記ポンプ光源１３２から生成される
ポンプ光を多重化する波長分割多重化結合器(Wavelengt
h Division Multiplexing Coupler、以下ＷＤＭカプラ
という。)１３３と、入射される光パルスを増幅する光
繊維(Erbium Doped Fiber、以下ＥＤＦという。)１３４
と、前記ＥＤＦ１３４の後方に位置する第２光アイソレ
ータ１３５とを具備する。
の第４ポート１０８に連結され、当該第４ポート１０８
から入射される光パルスを増幅する。また、光増幅部１
３０は、後述する波長分割多重化結合器の前方に位置す
る第１光アイソレータ１３１と、ポンプ光源１３２と、
前記第１光アイソレータ１３１から入射される相異なる
波長の光パルスと前記ポンプ光源１３２から生成される
ポンプ光を多重化する波長分割多重化結合器(Wavelengt
h Division Multiplexing Coupler、以下ＷＤＭカプラ
という。)１３３と、入射される光パルスを増幅する光
繊維(Erbium Doped Fiber、以下ＥＤＦという。)１３４
と、前記ＥＤＦ１３４の後方に位置する第２光アイソレ
ータ１３５とを具備する。
【００１３】前記第２光結合器１２０は第１、第２、第
３及び第４ポート１２２、１２４、１２６、１２８を具
備し、当該第２及び第３ポート１２４、１２６が前記２
つのチャプ格子１１０、１１５にそれぞれ連結されてい
る。前記第１ポート１２２は光増幅部１３０に連結さ
れ、第４ポート１２８は出力ポートである。前記第２光
結合器１２０は、光増幅部１３０から増幅されて入射さ
れる光パルスを５０:５０の割合で分離して出力する。
この場合、光パルスの出力時の一回の結合が起きる時ご
とに光パルスの位相がπ/２ほど変わる。
３及び第４ポート１２２、１２４、１２６、１２８を具
備し、当該第２及び第３ポート１２４、１２６が前記２
つのチャプ格子１１０、１１５にそれぞれ連結されてい
る。前記第１ポート１２２は光増幅部１３０に連結さ
れ、第４ポート１２８は出力ポートである。前記第２光
結合器１２０は、光増幅部１３０から増幅されて入射さ
れる光パルスを５０:５０の割合で分離して出力する。
この場合、光パルスの出力時の一回の結合が起きる時ご
とに光パルスの位相がπ/２ほど変わる。
【００１４】前述した構成による光パルス増幅器１３０
の動作を説明する。まず、第１光結合器１００の第１ポ
ート１０２を介して光パルスが入射されると、第２ポー
ト１０４では位相シフトがなくパワーは１/２の光パル
スで出力され、第３ポート１０６では一回の結合が起き
てπ/２ほど位相シフトされてパワーは１/２の光パルス
として出力される。前記第２及び第３ポート１０４、１
０６には各々同一の光特性を有する第１及び第２チャプ
格子１１０、１１５が連結されて、入射された光パルス
は各波長に応答して後述する第１及び第２チャプ格子１
１０、１１５の各々の他の位置で反射される。前記第１
及び第２チャプ格子１１０、１１５での反射は次のよう
になされる。前記チャプ格子１１０、１１５は図２に示
したように格子周期が均一でなく、入射される光パルス
の波長に応答して反射する格子が異なる。すなわち、入
射される光パルスの相異なる波長λ1、λ2、…、λnがλ
1>λ2>…>λnの時、各波長に対して、所謂、ブラッグ条
件を満足する位置で光パルスを反射させる格子である。
光繊維格子のコア内で反射が起きるブラッグ条件は、λ
iが入射光の波長であり、ｎeffが有効屈折率であり、ｄ
iが格子周期の時に次の式により決定される。
の動作を説明する。まず、第１光結合器１００の第１ポ
ート１０２を介して光パルスが入射されると、第２ポー
ト１０４では位相シフトがなくパワーは１/２の光パル
スで出力され、第３ポート１０６では一回の結合が起き
てπ/２ほど位相シフトされてパワーは１/２の光パルス
として出力される。前記第２及び第３ポート１０４、１
０６には各々同一の光特性を有する第１及び第２チャプ
格子１１０、１１５が連結されて、入射された光パルス
は各波長に応答して後述する第１及び第２チャプ格子１
１０、１１５の各々の他の位置で反射される。前記第１
及び第２チャプ格子１１０、１１５での反射は次のよう
になされる。前記チャプ格子１１０、１１５は図２に示
したように格子周期が均一でなく、入射される光パルス
の波長に応答して反射する格子が異なる。すなわち、入
射される光パルスの相異なる波長λ1、λ2、…、λnがλ
1>λ2>…>λnの時、各波長に対して、所謂、ブラッグ条
件を満足する位置で光パルスを反射させる格子である。
光繊維格子のコア内で反射が起きるブラッグ条件は、λ
iが入射光の波長であり、ｎeffが有効屈折率であり、ｄ
iが格子周期の時に次の式により決定される。
【００１５】
【数１】λi＝２・ｎeff・ｄi 即ち、格子間隔が広ければ前述した数１を満足する波長
が大きくなるので、長波長の光パルスは格子周期が長い
側から反射され、短波長の光パルスは長波長より格子周
期がさらに短い側から反射される。従って、光パルス
は、チャプ格子１１０、１１５を通じて経時的に分散す
る程度が大きくなりパルス幅が広まる。
が大きくなるので、長波長の光パルスは格子周期が長い
側から反射され、短波長の光パルスは長波長より格子周
期がさらに短い側から反射される。従って、光パルス
は、チャプ格子１１０、１１５を通じて経時的に分散す
る程度が大きくなりパルス幅が広まる。
【００１６】前記第１及び第２チャプ格子１１０、１１
５により反射されて第１光結合器１１０の第２及び第３
ポート１０４、１０６に再入射される光パルスは、各々
第１及び第４ポート１０２、１０８に５０:５０の割合
で出力される。一方、第１ポート１０２では第２ポート
１０４から再入射されて位相シフトされない光パルスと
第３ポート１０６から再入射されてπほどの位相シフト
される光パルスが出力されて、お互いに相殺されること
により光パルスが出力されない。反面、第４ポート１０
８では第２ポート１０４から再入射されて、結合が起き
てπ/２ほど位相シフトされる光パルスと第３ポート１
０６から再入射されて、結合が起こらずにπ/２ほど位
相シフトが維持された光パルスが出力されて、お互いに
補強された光パルスが出力される。
５により反射されて第１光結合器１１０の第２及び第３
ポート１０４、１０６に再入射される光パルスは、各々
第１及び第４ポート１０２、１０８に５０:５０の割合
で出力される。一方、第１ポート１０２では第２ポート
１０４から再入射されて位相シフトされない光パルスと
第３ポート１０６から再入射されてπほどの位相シフト
される光パルスが出力されて、お互いに相殺されること
により光パルスが出力されない。反面、第４ポート１０
８では第２ポート１０４から再入射されて、結合が起き
てπ/２ほど位相シフトされる光パルスと第３ポート１
０６から再入射されて、結合が起こらずにπ/２ほど位
相シフトが維持された光パルスが出力されて、お互いに
補強された光パルスが出力される。
【００１７】図３は、入力パルスが第１及び第２チャプ
格子１１０、１１５を介して広がり第４ポート１０８に
出力されたパルスを示す。同図において、Ａは入力パル
スであり、Ｂは出力パルスである。
格子１１０、１１５を介して広がり第４ポート１０８に
出力されたパルスを示す。同図において、Ａは入力パル
スであり、Ｂは出力パルスである。
【００１８】前記第４ポート１０８に出力された光パル
スは、光増幅部１３０において次のように増幅される。
まず、レーザーダイオードのようなポンプ光源１３２か
ら生成されたポンプ光は、第４ポート１０８を介して入
射された光パルスと共に、ＷＤＭカプラ１３３で多重化
される。多重化されたポンプ光は増幅媒質のＥＤＦ１３
４内の基底状態にあるエルビウムイオン(Er3+)を励起さ
せて密度反転を起こす。前記ＥＤＦ１３４は密度反転さ
れたエルビウムの誘導放出により光パルスを増幅する。
スは、光増幅部１３０において次のように増幅される。
まず、レーザーダイオードのようなポンプ光源１３２か
ら生成されたポンプ光は、第４ポート１０８を介して入
射された光パルスと共に、ＷＤＭカプラ１３３で多重化
される。多重化されたポンプ光は増幅媒質のＥＤＦ１３
４内の基底状態にあるエルビウムイオン(Er3+)を励起さ
せて密度反転を起こす。前記ＥＤＦ１３４は密度反転さ
れたエルビウムの誘導放出により光パルスを増幅する。
【００１９】前記第１光アイソレータ１３１は、ＥＤＦ
１３４から発生した自然放出が第１光結合器１００の第
４ポート１０８から反射されて再入射されることを防止
する。第２光アイソレータ１３５は、ＥＤＦ１３４から
発生した自然放出が光増幅部１３０と連結された第２光
結合器１２０の第１ポート１２２から反射されて再入射
されることを防止する。
１３４から発生した自然放出が第１光結合器１００の第
４ポート１０８から反射されて再入射されることを防止
する。第２光アイソレータ１３５は、ＥＤＦ１３４から
発生した自然放出が光増幅部１３０と連結された第２光
結合器１２０の第１ポート１２２から反射されて再入射
されることを防止する。
【００２０】このように増幅された光パルスは第２光結
合器１２０の第１ポート１２２に入力され、第１光結合
器１００と同様に５０:５０の割合で各々第２及び第３
ポート１２４、１２６に出力される。出力された各光パ
ルスは、また第１及び第２チャプ格子１１０、１１５に
入射されるが、今度は第１光結合器１００から入射され
る場合と反対方向に入射されるので、短波長を有する光
パルスが先に反射され、長波長を有する光パルスが後に
反射されてパルス圧縮が起こる。圧縮された光パルス
は、第１光結合器１００と同じ動作により第２光結合器
１２０の第４ポート１２８に出力される。
合器１２０の第１ポート１２２に入力され、第１光結合
器１００と同様に５０:５０の割合で各々第２及び第３
ポート１２４、１２６に出力される。出力された各光パ
ルスは、また第１及び第２チャプ格子１１０、１１５に
入射されるが、今度は第１光結合器１００から入射され
る場合と反対方向に入射されるので、短波長を有する光
パルスが先に反射され、長波長を有する光パルスが後に
反射されてパルス圧縮が起こる。圧縮された光パルス
は、第１光結合器１００と同じ動作により第２光結合器
１２０の第４ポート１２８に出力される。
【００２１】図４は第２光結合器１２０の入出力波形を
示す図であって、Ａは増幅されて入射されたパルスで、
Ｂは第４ポート１２４に出力されたパルスである。
示す図であって、Ａは増幅されて入射されたパルスで、
Ｂは第４ポート１２４に出力されたパルスである。
【００２２】ここで、第１及び第２光結合器１００、１
２０は、入射された光パルスを５０:５０の割合で分離
する３dB結合器の他に、分極状態により出力ポートを決
定でき、分極調整器を使用してチャプ格子から反射され
た光パルスを所望のポートに出力できる分極ビームスプ
リッタあるいは光繊維分極スプリッタが使われうる。図
５(Ａ)は前記分極ビームスプリッタの構造図であり、図
５(Ｂ)は前記光繊維分極スプリッタの構造図である。
２０は、入射された光パルスを５０:５０の割合で分離
する３dB結合器の他に、分極状態により出力ポートを決
定でき、分極調整器を使用してチャプ格子から反射され
た光パルスを所望のポートに出力できる分極ビームスプ
リッタあるいは光繊維分極スプリッタが使われうる。図
５(Ａ)は前記分極ビームスプリッタの構造図であり、図
５(Ｂ)は前記光繊維分極スプリッタの構造図である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
光パルスの増幅と広がりにより非線形効果またはスペク
トルホールバーニング効果を避けて、回折損失を少なく
して製造を簡便にする。ひいては広がりと圧縮により入
力パルスと同一でその強度が増幅された出力パルスを得
りうる。また、光結合器を使用することはサーキュレー
タのような高価な素子を使用することより経済的であ
る。
光パルスの増幅と広がりにより非線形効果またはスペク
トルホールバーニング効果を避けて、回折損失を少なく
して製造を簡便にする。ひいては広がりと圧縮により入
力パルスと同一でその強度が増幅された出力パルスを得
りうる。また、光結合器を使用することはサーキュレー
タのような高価な素子を使用することより経済的であ
る。
【図１】本発明による光パルス増幅器の構成を示す構成
図である。
図である。
【図２】図１のチャプ格子を示す詳細図である。
【図３】図１の第１光結合器の入出力波形を示す図であ
る。
る。
【図４】図１の第２光結合器の入出力波形を示す図であ
る。
る。
【図５】（Ａ）は分極ビームスプリッタの構造図であ
り、（Ｂ）は光繊維分極スプリッタの構造図である。
り、（Ｂ）は光繊維分極スプリッタの構造図である。
１００ 第１光結合器 １０２、１０４、１０６、１０８ 第１、第２、第３、第４
ポート １１０、１１５ 第１及び第２チャプ格子 １２０ 第２光結合器 １２２、１２４、１２６、１２８ 第１、第２、第３及
び第４ポート １３０ 光増幅部 １３１ 第１光アイソレータ １３２ ポンプ光源 １３３ 波長分割多重化結合器 １３４ 光繊維 １３５ 第２光アイソレータ
ポート １１０、１１５ 第１及び第２チャプ格子 １２０ 第２光結合器 １２２、１２４、１２６、１２８ 第１、第２、第３及
び第４ポート １３０ 光増幅部 １３１ 第１光アイソレータ １３２ ポンプ光源 １３３ 波長分割多重化結合器 １３４ 光繊維 １３５ 第２光アイソレータ
Claims (8)
- 【請求項１】 第１、第２、第３及び第４ポートを具備
し、当該第１ポートに入射される複数個の波長よりなる
光パルスを当該第２及び第３ポートに各々出力し、当該
第２及び第３ポートから再入射される光パルスを第４ポ
ートに出力する第１光結合器と、 前記第１光結合器の第２ポートに連結され、入射される
光パルスを各波長に応答してブラッグ条件を満足する位
置で反射させる第１格子と、 前記第１光結合器の第３ポートに連結され、前記第１格
子と同一の光特性を有し、入射される光パルスを各波長
に応答してブラッグ条件を満足する位置で反射させる第
２格子と、 前記第１光結合器の第４ポートに連結され、前記第１及
び第２格子により反射されて第１光結合器の第４ポート
から入力される光パルスを増幅する光増幅部と、 第１、第２、第３及び第４ポートを具備し、前記光増幅
部に当該第１ポートが連結され、当該光増幅部から増幅
されて入射される光パルスを前記第１及び第２格子に連
結された当該第２及び第３ポートに出力し、当該第１及
び第２格子により反射されて再入射される光パルスを当
該第４ポートに出力する第２光結合器と、 を備えることを特徴とする光パルス増幅器。 - 【請求項２】 前記第１光結合器及び第２光結合器は３
dB結合器であることを特徴とする請求項１に記載の光パ
ルス増幅器。 - 【請求項３】 前記第１光結合器及び第２光結合器は分
極ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１に
記載の光パルス増幅器。 - 【請求項４】 前記第１光結合器及び第２光結合器は光
繊維分極スプリッタであることを特徴とする請求項１に
記載の光パルス増幅器。 - 【請求項５】 前記第１及び第２格子は格子周期が位置
により異なるチャプ格子であることを特徴とする請求項
１に記載の光パルス増幅器。 - 【請求項６】 前記光増幅部は、 ポンプ光を生成するポンプ光源と、 前記ポンプ光源の出力ポンプ光と前記第１光結合器から
入射される光パルスを多重化する波長分割多重化結合器
と、 前記波長分割多重化結合器により多重化された光パルス
を増幅するエルビウムドーピング光繊維と、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の光パルス
増幅器。 - 【請求項７】 前記ポンプ光源はレーザーダイオードで
あることを特徴とする請求項６に記載の光パルス増幅
器。 - 【請求項８】 前記光増幅部は、 前記波長分割多重化結合器の前方に位置して前記エルビ
ウムドーピング光繊維から生成された自然放出が、前記
光増幅部が連結された第１光結合器の第４ポートから反
射されて再入射されることを防止する第１光アイソレー
タと、 前記エルビウムドーピング光繊維の後方に位置して当該
エルビウムドーピング光繊維から生成された自然放出
が、前記光増幅部が連結された第２光結合器の第１ポー
トから反射されて再入射されることを防止する第２光ア
イソレータと、 をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の光
パルス増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019970041199A KR100248056B1 (ko) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 광펄스 증폭기 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150317A true JPH11150317A (ja) | 1999-06-02 |
| JP2988915B2 JP2988915B2 (ja) | 1999-12-13 |
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| CA (1) | CA2245423C (ja) |
| DE (1) | DE19838602B4 (ja) |
| FR (1) | FR2767996B1 (ja) |
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| US20070223553A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser system with the laser oscillator and the laser amplifier pumped by a single source |
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| US5633741A (en) * | 1995-02-23 | 1997-05-27 | Lucent Technologies Inc. | Multichannel optical fiber communications |
| GB2308222B (en) * | 1995-12-16 | 1997-11-12 | Northern Telecom Ltd | Gain clamped amplifier |
| US5847863A (en) * | 1996-04-25 | 1998-12-08 | Imra America, Inc. | Hybrid short-pulse amplifiers with phase-mismatch compensated pulse stretchers and compressors |
| US5917635A (en) * | 1996-05-30 | 1999-06-29 | Northern Telecom Limited | Optical repeaters for single-and multi-wavelength operation with dispersion equalization |
| US6198568B1 (en) * | 1997-04-25 | 2001-03-06 | Imra America, Inc. | Use of Chirped Quasi-phase-matched materials in chirped pulse amplification systems |
| US5867304A (en) * | 1997-04-25 | 1999-02-02 | Imra America, Inc. | Use of aperiodic quasi-phase-matched gratings in ultrashort pulse sources |
| US5887091A (en) * | 1997-07-18 | 1999-03-23 | Ditech Corporation | Bidirectional optical amplifier having flat gain |
-
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- 1997-08-26 KR KR1019970041199A patent/KR100248056B1/ko not_active IP Right Cessation
-
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- 1998-08-25 FR FR9810683A patent/FR2767996B1/fr not_active Expired - Fee Related
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