JPWO2011077984A1 - 増幅用光ファイバ、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及び共振器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。
次に、本発明の第2実施形態について図4を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図4は、本発明の第2実施形態に係る増幅用光ファイバのコアの様子を示す図であり、第1実施形態における図3に相当する図である。
次に、本発明の第3実施形態について図5を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図5は、本発明の第3実施形態に係る増幅用光ファイバのコアの様子を示す図であり、第1実施形態における図3に相当する図である。
次に、本発明の第4実施形態について図6を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図6は、本発明の第4実施形態に係る増幅用光ファイバのコアの様子を示す図であり、第1実施形態における図3に相当する図である。
次に、本発明の第5実施形態について図7を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図7は、本発明の第5実施形態に係る共振器を示す図である。
出力される光のビーム品質の検証をシミュレーションにより行うために、第1実施形態と同様の増幅用光ファイバを想定した。本実施例における増幅用光ファイバは、コアの直径が30μmで、クラッドの外形が420μmで、外部クラッドの外径が440μmとした。そして、コアとクラッドとの比屈折率差は、0.15%とした。なお、以降の実施例を通して、最大の励起光パワー条件において最も増幅効率が高くなるように、それぞれの増幅用光ファイバの長さを設定した。
第2実施形態と同様の増幅用光ファイバを想定し、中心領域にYbを添加しないこと以外は、実施例1と同様にした。
第3実施形態と同様の増幅用光ファイバを想定し、外周領域にYbを1wt%添加するものとしたこと以外は、実施例1と同様にした。
第4実施形態と同様の増幅用光ファイバを想定し、中心領域及び外周領域にYbを添加しないこと以外は、実施例1と同様にした。
中心領域に添加されるYbの濃度を1.6wt%とし、外周領域のYbの濃度を1.6wt%とするものとしたこと以外は、実施例3と同様の構成とした。
コア全体に均一にYbを2.0wt%添加するものとしたこと以外は、実施例1と同様の構成とした。
11・・・レーザダイオード
13・・・希土類添加ファイバ
15・・・シングルモードファイバ
20・・・励起光源
21・・・レーザダイオード
22・・・マルチモードファイバ
30・・・光コンバイナ
50・・・増幅用光ファイバ
51、51a、51b、51c・・・コア
52・・・クラッド
53・・・外部クラッド
55、55a、55b、55c・・・中心領域
56、56a、56b、56c・・・中間領域
57、57a、57b、57c・・・外周領域
100・・・光ファイバ増幅器
Claims (11)
- コアと、前記コアを被覆するクラッドと、前記クラッドを被覆する外部クラッドとを有する増幅用光ファイバであって、
前記コアの屈折率は、前記クラッドの屈折率よりも高く、
前記コアは、所定の波長の光を少なくともLP01モード及びLP02モードで伝播し、
前記コアには、前記所定の波長の光を誘導放出する活性元素が、前記LP02モードの強度がゼロとなる位置において、前記コアの中心よりも高い濃度で添加されている
ことを特徴とする増幅用光ファイバ。 - コアと、前記コアを被覆するクラッドと、前記クラッドを被覆する外部クラッドとを有する増幅用光ファイバであって、
前記コアの屈折率は、前記クラッドの屈折率よりも高く、
前記コアは、所定の波長の光を少なくともLP01モード及びLP02モードで伝播し、
前記コアには、前記所定の波長の光を誘導放出する活性元素が、前記コアの中心において、前記LP02モードの強度がゼロとなる位置よりも低い濃度で添加されている
ことを特徴とする増幅用光ファイバ。 - 請求項1または2に記載の増幅用光ファイバであって、
前記活性元素は、前記コアの前記中心には添加されていないことを特徴とする増幅用光ファイバ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の増幅用光ファイバであって、
前記活性元素は、前記コアの外周領域において、前記LP02モードの強度がゼロとなる位置よりも低い濃度で添加されていることを特徴とする増幅用光ファイバ。 - 請求項4に記載の増幅用光ファイバであって、
前記コアの外周領域において、前記活性元素は、添加されていないことを特徴とする増幅用光ファイバ。 - 請求項1または2に記載の増幅用光ファイバにであって、
前記活性元素は、前記LP01モード及び前記LP02モードをパワーで規格化した場合に、前記LP01モードの強度が前記LP02モードの強度よりも強い領域には、前記LP01モードの強度が前記LP02モードの強度よりも弱い領域より、高い濃度で添加されていることを特徴とする増幅用光ファイバ。 - 請求項1から6に記載のいずれか1項に記載の増幅用光ファイバであって、
前記コアは、前記所定の波長の光のLP03以上の高次モードを伝播しないことを特徴とする増幅用光ファイバ。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の増幅用光ファイバと、
LP01モードを含む種光を前記増幅用光ファイバに入力させる種光源と、
前記増幅用光ファイバの前記活性元素を励起する励起光を出力する励起光源と、
を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 前記増幅用光ファイバに入力する種光は、前記増幅用光ファイバの軸対称のモードのみを励振することを特徴とする請求項8に記載の光ファイバ増幅器。
- 前記増幅用光ファイバに入力する種光は、シングルモード光であることを特徴とする請求項9に記載の光ファイバ増幅器。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバの前記活性元素を励起する励起光を出力する励起光源と、
前記増幅用光ファイバの一方側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部の波長の光を反射する第1FBGと、
前記増幅用光ファイバの他方側に設けられ、前記第1FBGが反射する光と同じ波長の光を前記第1FBGよりも低い反射率で反射する第2FBGと、
を備えることを特徴とする共振器。
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