KR101723802B1 - 고 전력 레벨들에서 직렬 라만 레이징을 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents

고 전력 레벨들에서 직렬 라만 레이징을 위한 시스템들 및 방법들 Download PDF

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Abstract

광 증폭 시스템에서, 섬유 기반 오실레이터, 증폭기, 및 직렬 라만 공진기가 직렬로 함께 커플링된다. 오실레이터 출력은 증폭기에 입력으로서 제공되고, 증폭기 출력은 직렬 라만 공진기에 펌핑 입력으로서 제공되고, 직렬 라만 공진기는 타겟 파장에서 출력으로서 단일 모드 방사를 제공한다. 손실 엘리먼트가 오실레이터와 증폭기 사이에 접속되어서, 오실레이터는 증폭기와 직렬 라만 공진기로부터 광학적으로 분리된다. 직렬 라만 공진기에서 생성된 백워드 전파 스토크스 파장들을 필터 아웃하는 필터가 절연체와 증폭기 사이에 커플링된다. 오실레이터는 제 1 전력 레벨 범위내에서 동작가능하고, 증폭기 및 직렬 라만 공진기는 제 1 전력 레벨 범위를 초과하는 제 2 전력 레벨 범위내에서 동작가능하다.

Description

고 전력 레벨들에서 직렬 라만 레이징을 위한 시스템들 및 방법들{SYSTEMS AND METHODS FOR CASCADED RAMAN LASTING AT HIGH POWER LEVELS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본 출원의 양수인에 의해 소유되고 참조로 그 전체가 여기에 포함되는 2009년 5월 11일 출원된 미국 임시 특허 출원 번호 제 61/177,058호의 우선권 이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 광 섬유 디바이스들 및 방법들에 관한 것으로, 특히, 고 전력 레벨들에서 직렬 라만 레이징(Raman lasing)을 위한 개선된 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
섬유 레이저들 및 증폭기들은 통상적으로, 이테르븀(Yb), 에르븀(Er), 네오디뮴(Nd) 등과 같은 레이저-활성 희토류 이온들이 도핑된 광 섬유들에 기초한다. 광 섬유들에서의 시뮬레이션된 라만 산란은 이들 섬유들이 동작하지 않는 파장 영역들에서 비선형 이득을 제공하기 위해 이용될 수 있는 유용한 효과이다. 시뮬레이션된 라만 산란은 레이저 빔이 라만-활성 섬유를 통해 전파하여, "스토크스 시프트(Stokes shift)"로서 공지되어 있는 파장에서의 예측가능한 증가를 발생시킬 때 일어난다. 라만-활성 필터의 길이의 입력 및 출력 단부들에서 일련의 파장-특정 반사기 격자들을 제공함으로써, 시작 파장을 선택된 타겟 파장으로 변환하기 위해 일련의 직렬 스토크스 시프트들을 생성하는 것이 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 예시적인 시스템(20)의 도면이고, 여기서, 시뮬레이션된 라만 산란이 에르븀 도핑 섬유 증폭기(EDFA)를 펌핑하기 위해 고-전력 출력을 생성하도록 이용된다. 예시된 바와 같이, 시스템(20)은 2개의 스테이지들: 모놀리식 Yb-섬유 레이저(40) 및 직렬 라만 공진기(CRR)(60)를 포함한다.
레이저(40)에서, 활성 매체가 1000 nm 내지 1200 nm의 영역에서 동작하는 더블-클래드(double-clad) Yb-도핑 섬유(42)의 길이에 의해 제공된다. 고반사기 격자(44)가 섬유(42)의 입력 단부에 제공되고, 출력 커플러 격자(46)가 섬유(42)의 출력 단부에 제공된다. 이 예에서, 격자들(44 및 46)은 섬유(42)에 융착되는 패시브 섬유의 개별 세그먼트들에 기록된다. 또한, 격자들(44 및 46)을 섬유(42)의 입력 및 출력 단부들에 직접 기록하는 것이 가능하다.
고반사기(44), 출력 커플러(46) 및 섬유(42)는 레이저 캐비티(48)로서 함께 기능한다. 펌핑 에너지가 테이퍼드 섬유 번들(tapered fiber bundle; TFB)(52)에 의해 섬유(42)에 커플링되는 복수의 펌프 다이오드(50)에 의해 섬유(42)에 제공된다. 이 예에서, 레이저(40)는 출력으로서 1117 nm의 파장에서 단일-모드 방사를 제공한다.
레이저 출력은 입력으로서 CRR(60)에 론치된다. CRR(60)은 그것의 입력 단부에 제공된 제 1 복수의 고반사기 격자(64), 및 그것의 출력 단부에 제공된 제 2 복수의 고반사기 격자(66)를 포함하는 라만-활성 섬유(62)를 포함한다. 또한, 출력 커플러 격자(68)가 라만 섬유(62)의 출력 단부에 제공된다. 이 예에서, 입력 격자(64) 및 출력 격자(66)는 섬유(62)에 융착되는 패시브 섬유의 개별 세그먼트들에 기록된다. 또한, 격자들(44 및 46)을 섬유(42)의 입력 및 출력 단부들에 직접 기록하는 것이 가능하다.
입력 고반사기(64), 출력 고반사기(66), 출력 커플러(68), 및 라만 섬유(62)는 광범위에 걸쳐 일련의 직렬 스토크스 시프트들을 생성하는 무리 지어진(nested) 일련의 라만 캐비티(70)를 제공하여, 일련의 단계들에서 1117 nm 입력 파장을 1480 nm 타겟 파장으로 증가시킨다. 출력 커플러(68)는 기본 모드에서 고 전력 에르븀 도핑 섬유 증폭기(EDFA)를 펌핑하기 위해 이용될 수 있는 1480 nm의 타겟 파장에서 시스템 출력(72)을 제공한다.
시스템(20)은 1480 nm 이외의 출력 파장을 요구하는 다른 애플리케이션들을 위해 이용될 수도 있고, 단일 단계에서만 출력 파장을 생성하도록 구성될 수도 있다.
도 1이 격자들(64, 66 및 68)을 이용하여 구성된 직렬 라만 공진기를 도시하만, 융착 섬유 커플러들 및 박막 필터들과 같은 다른 파장 선택 엘리먼트들 및 WDM 루프 미러들과 같은 다른 아키텍처들을 이용하는 유사한 공진기들이 널리 공지되어 있다. 또한, 선형의 무방향성 링 또는 양방향성 링 캐비티 지오메트리가 고려될 수 있다. 또한, 도 1이 레이저로서 동작하도록 구성된 직렬 라만 공진기를 도시하지만, 이것은 격자들의 최종 세트를 빼고, 그 대신 그 파장에서 신호를 주입함으로써 증폭기로서 동작하도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 구성과 유사하게, 이들 추가의 구성들은 일련의 단계들에서 1117 nm 입력 파장을 1480 nm 타겟 파장으로 증가시킬 것이다.
종래 기술의 시스템(20)은 알려진 제한으로부터 손상을 받는다. 예를 들면, 하나의 문제가, 시스템(20)에서의 다양한 파장 및 포지션에서의 다중 반사기가 커플링된 캐비티를 생성하기 위해 결합한다는 사실로 인해 발생한다. 예를 들면, 1117 nm의 레이저 파장에 3개의 반사기들, 즉, 반사기들(44 및 46), 및 출력 반사기 그룹(66) 중 최좌측 멤버가 존재한다는 것을 알 수 있다. 일반적으로, 이것은 상대적으로 낮은 전력 시스템들(예를 들면, 1480 nm에서 5W)에 대해 문제를 일으키지 않지만, 고 전력 시스템들에 대해서는 문제를 일으킨다. 최근에, 라만 섬유 레이저들의 전력 스케일링에 관한 연구가 착수되었고, 41W 만큼 높은 전력 레벨들이 CRR로부터 입증되었다. 유사한 상황이 WDM 루프 미러들과 같은 다른 널리 공지된 아키텍처들을 이용하여 구성된 직렬 라만 공진기들에서 발생한다.
고 전력이 이러한 시스템으로부터 입증되었지만, 도 1에서의 셋업의 커플링된 캐비티 본질은 장기간의 신뢰가능한 동작에 대해 심각한 영향을 갖는다. 특히, 커플링된 캐비티는 시스템이 불안정하게 되게 할 수 있고, 컴포넌트들을 손상시킬 충분하게 높은 피크 전력을 갖는 펄스들을 생성하게 할 수 있다. 특히, 레이저 고반사기(44)는 아마 그것을 통해 전파하는 고 전력으로 인해 시스템에서 약한 링크인 것으로 발견되었고, 예를 들면, 에르븀 도핑 섬유 증폭기 등의 디바이스를 펌핑하기 위해 시스템(20)을 이용하는 것을 포함하는 다양한 조건들하에서 고장나는 것으로 관찰되었다. 또한, 라만 레이저에서 생성된 중간 스토크스 차수로부터의 광이 Yb 증폭기로 역으로 그리고 펌프 다이오드들로 역으로 전파하는 것이 가능하고, 이것은 이들을 고장나게 한다. 또한, 제 1 스토크스 시프트에서의 광은 Yb의 이득 대역폭내에 있고, 다이오드들을 히트하기 전에 증폭된다. 이것이 또한 이롭지 못하다는 것이 명백할 것이다.
종래 기술의 이들 및 다른 문제점들이 본 발명에 의해 다루어지고, 본 발명의 일 양태는 섬유 기반 오실레이터, 증폭기, 및 직렬 라만 공진기(CRR)가 직렬로 함께 커플링되는 광 증폭 시스템에 관한 것이다. 오실레이터 출력은 입력으로서 증폭기에 제공되고, 증폭기 출력은 펌핑 입력으로서 CRR에 제공되고, CRR은 출력으로서 타겟 파장에서 단일-모드 방사를 제공한다. 파장 의존형 손실 엘리먼트가 오실레이터로의 광의 백워드 전파(backward propagation)를 방지하기 위해 오실레이터와 증폭기 사이에 접속된다. 오실레이터는 제 1 전력 레벨 범위내에서 동작가능하고, 증폭기 및 오실레이터는 제 1 전력 레벨 범위를 초과하는 제 2 전력 레벨 범위내에서 동작가능하다.
도 1은 Yb-도핑 섬유 레이저가 직렬 라만 공진기를 펌핑하기 위해 이용되는 종래 기술에 따른 시스템의 도면.
도 2는 마스터 오실레이터 전력 증폭기 구성이 직렬 라만 공진기를 펌핑하기 위해 이용되는 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 블록도.
도 3은 도 2의 시스템에서의 예시적인 오실레이터 스테이지를 예시하는 도면.
도 4는 도 2의 시스템에서의 예시적인 증폭기 스테이지를 예시하는 도면.
도 5는 도 2의 시스템에서의 예시적인 직렬 라만 공진기 스테이지를 예시하는 도면.
도 6은 반도체 레이저 오실레이터가 이용되는 본 발명의 다른 양태에 따른 시스템의 블록도.
도 7은 본 발명의 다른 양태에 따른 방법의 플로우차트.
본 발명의 양태들은 종래 기술의 상술한 단점에 대한 솔루션을 제공하는 광 증폭기 시스템에 관한 것이다.
도 1의 시스템(20)으로 돌아가서, 이것은 하나의 가능한 솔루션이 Yb 섬유 레이저(40)와 CRR(60) 사이에 광 절연체를 배치하는 것이라는 것을 나타낼 수도 있다. 도 1의 아키텍처에서, 연구되고 있는 고 전력들은 CRR(60)로부터의 1480 nm에서의 41W의 출력 전력이 절연체들에 커플링된 현재의 섬유가 견딜 수 있는 것 보다 훨씬 높은 1117 nm에서의 100W의 입력 전력 이상을 요구하기 때문에, 상당한 도전과제를 발생시킨다.
본 발명의 일 양태는, Yb-섬유 레이저, 및 특히 레이저의 고반사기가 라만 레이저로부터 분리되는 고신뢰도를 갖는 고 전력 라만 레이저를 개발하는 솔루션을 제공한다. 본 발명의 이러한 양태에 따르면, 분리는 모놀리식의 고 전력 Yb-섬유 레이저를 마스터 오실레이터 전력 증폭기(MOPA) 구성으로 분해함으로써 달성된다.
MOPA 구성은 양호하게 제어된 광 특성들을 갖는 고 전력 레이저 소스들을 생성하기 위해 다른 상황에서 이용되었다. MOPA 구성은 Yb-도핑 레이저에 의해 펌핑된 CRR이 많은 햇수 동안 상업적으로 이용가능하였다는 사실에도 불구하고 직렬 라만 공진기(CRR)를 펌핑하는 상황에서는 이용되지 않았다. 직렬 라만 공진기(CRR)를 펌핑하기 위한 MOPA 구성을 이용하는 것은 신뢰도를 희생하지 않고 시스템의 전력 스케일링에서 현저한 증가를 허용하기 때문에 바람직하다.
통상적으로, MOPA 구성은 오실레이터 단독으로는 획득할 수 없는 광 특징들을 달성하기 위해 이용된다. 예를 들면, 고 전력의 협라인폭 레이저를 구성하는데 있어서의 어려움으로 인해, 고 전력의 협라인폭 방사를 생성하기 위해 오실레이터/증폭기 구성을 이용한다. 라만 애플리케이션에서, MOPA는 단일 레이저의 광 특징들 보다 우수한 광 특징들을 갖는 출력 방사를 생성하지 않는다. 200W 또는 200W 출력 전력에서 중간의 라인폭을 갖는 Yb-도핑 섬유 레이저는 현저한 도전과제를 나타내지 않는다. 설명한 MOPA 구성은 Yb-레이저의 파장들과 다른 파장들에서 동작하는 추가의 광 엘리먼트들이 시스템에 접속될 때 광 컴포넌트들을 보호한다. 후술하는 바와 같이, 이러한 보호는, 오실레이터와 증폭기 사이에 배치된 파장-의존형 광 엘리먼트들의 이용을 통해 가능해진다.
도 2는 이러한 접근방식을 예시하는 시스템(100)의 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 3개의 스테이지들: 오실레이터(120), 증폭기(140) 및 선택된 파장 및 휘도 레벨을 갖는 고 전력 출력을 생성하는 직렬 라만 공진기(CRR; 160)를 포함한다.
레이저 고반사기는 상대적으로 저전력에서 동작하고, 잠재적으로 댐핑하는 고 전력 광이 오실레이터(120)로 역으로 전파하는 것을 방지하는 하나 이상의 적절한 커플링 디바이스들에 의해 고 전력 증폭기(140) 및 CRR(160)로부터 분리되는 오실레이터 스테이지(120)에 위치된다. 본 설명을 위해, 이러한 타입의 디바이스를 통상적으로 "파장-의존형 손실 엘리먼트"라 지칭한다. 이러한 파장-의존형 손실 엘리먼트들은 예를 들면, 융착 섬유 또는 섬유 기반 파장 분할 멀티플렉서(WDM), 장기간 격자, 적절하게 도핑된 광 섬유, 필터 섬유, 또는 예를 들면, 틸트된 브래그 격자를 포함한다. 증폭기 또는 CRR로부터의 파장-시프트된 방사를 백워드 전파하는 것을 거부하면서 오실레이터로부터의 방사를 패스하는 다른 파장-의존형 손실 엘리먼트들이 또한 이용될 수 있다.
라만 산란의 본질로 인해, CRR에서의 다중의 스토크스 시프트들로부터의 다수의 상이한 파장들에서의 광은 오실레이터의 전후로 전파할 수 있다. 이들 파장들은 레이저 오실레이터가 동작하는 파장과는 상이하다. 따라서, 하나 이상의 파장-의존형 손실 엘리먼트들이 이들 파장들에서의 광을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 레이저 오실레이터 파장과 동일한 파장에서 백워드 전파하는 광이 존재할 수도 있다. 이러한 광은 단순한 파장-의존형 손실 엘리먼트에 의해 제거될 수 없다. 따라서, 백워드 방향에서 전파하는 동일한 파장에서의 광을 거부하면서 포워드 방향에서 전파하는 소정의 파장에서의 광이 패스하는 것을 허용하는 광 절연체가 이용된다. 따라서, 파장-의존형 손실 엘리먼트에 부가하여, 광 절연체가 오실레이터와 증폭기 사이에서 또한 이용될 수도 있다.
시스템(100)은 오실레이터(120)와 증폭기(140) 사이에 접속된 WDM(192) 형태의 파장-의존형 손실 엘리먼트를 포함한다. 또한, 광 절연체(191)가 오실레이터(120)와 증폭기(140) 사이에 접속된다. 광 절연체(191)는 광이 일 방향만을 통해, 즉, 오실레이터(120)로부터 증폭기(140)로 전파하는 것을 허용한다. WDM(192)은 공진기(160)에서 생성된 백워드 전파 스토크스 파장들을 필터 아웃하여, 이들 파장들에서의 광이 오실레이터(120)에 도달하는 것을 방지하도록 구성된다. WDM(192)은 예를 들면, 격자형 디바이스들, 또는 파장-의존형 필터의 기능을 제공하는 다른 디바이스들상의 융착 섬유 또는 박막 커플러들에 기초할 수 있다. 시스템(100)이 파장-의존형 손실 엘리먼트들(192) 및 오실레이터(120)와 증폭기(140) 사이에 접속된 광 절연체(191)의 이용을 나타내지만, 이들 컴포넌트들 중 하나만을 이용하거나, 단독으로, 또는 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 결합하여 본 발명의 양태들을 실시할 수 있다.
따라서, 설명된 구성은 오실레이터(120)가 상대적으로 저전력 레벨에서 동작되게 하고, 증폭기(140) 및 CRR(160)은 상대적으로 고 전력 레벨에서 동작될 수 있고, 오실레이터(120)의 컴포넌트들은 잠재적으로 댐핑하는 고 전력 광에 대한 노출로부터 보호된다.
오실레이터(120), 증폭기(140), 및 CRR(160)이 도 3 내지 도 5에 상세히 예시되어 있다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 오실레이터(120)는 입력 단부(122) 및 출력 단부(123)를 갖는 적합한 레이저 활성 섬유(121)의 제 1 세그먼트를 포함한다. 이 예에서, 이용된 광 섬유(121)는 더블-클래드(double-clad) Yb-도핑 섬유이다. 다른 적합한 섬유들이 또한 이용될 수도 있다는 것이 이 설명으로부터 명백할 것이다. 예를 들면, 전력 레벨은 더블-클래드 섬유를 이용할 필요가 없을 수도 있을 만큼 충분히 낮다.
고반사기(HR; 124)가 섬유 입력 단부(122)에 제공되고, 출력 커플러(OC; 125)가 섬유 출력 단부(123)에 제공된다. 고반사기(124), 출력 커플러(125), 및 섬유(121)는 레이저 캐비티(126)로서 기능한다. 이 예에서, 고반사기(124) 및 출력 커플러(125)는 섬유(121)에 융착되는 패시브 섬유의 개별 세그먼트들에 기록된다. 또한, 격자들(124 및 125)을 섬유(121)의 입력 및 출력 단부들에 직접 기록하는 것이 가능하다.
도 3에 또한 도시되어 있는 바와 같이, 다이오드 레이저 또는 다른 적합한 디바이스와 같은 펌프 소스(127)가 펌핑 에너지를 섬유 세그먼트(121)에 제공한다. 펌프(127)는 테이퍼드 섬유 번들(TFB; 128) 또는 다른 적합한 디바이스에 의해 섬유(121)에 커플링된다. 오실레이터(120)가 상대적으로 저전력이기 때문에, 도 3은 섬유(121)에 커플링된 하나의 펌프(127)를 도시한다. 펌핑 디바이스(127)의 수는 특정량의 펌핑 에너지를 달성하기 위해 증가될 수도 있다. 또한, 상기 언급한 바와 같이, 섬유(121)가 더블-클래드 섬유일 필요는 없을 수도 있다. 섬유(121)가 더블-클래드 섬유가 아니면, 테이퍼드 섬유 번들은 이용되지 않는다.
그 후, 오실레이터 출력(130)은 증폭기(140)에 입력으로서 제공된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 백워드 전파 방지 디바이스들(190), 즉, 절연체(191) 및 WDM(192)이 오실레이터(120)와 증폭기(140) 사이의 경로에 커플링된다. 상기 논의한 바와 같이, 이들 컴포넌트들 중 하나만을 이용하거나 하나 이상의 다른 유사 컴포넌트들, 또는 이들의 일부 결합을 이용하여 본 발명의 양태들을 실시할 수 있다.
도 4는 증폭기(140)를 더욱 상세히 예시하는 도면이다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전력 증폭기 스테이지(140)는 입력 단부(142) 및 출력 단부(143)를 갖는 각각의 제 2 섬유 세그먼트(141)를 포함한다. 이 예에서, 제 2 섬유 세그먼트(141)를 제공하기 위해 이용된 증폭기 섬유는 레이저-활성의 더블-클래드 Yb-도핑 섬유이다. 복수의 레이저 다이오드 펌프(144)를 포함하는 각각의 제 2 펌프 소스가 제 2 테이퍼드 섬유 번들(TFB; 145), 또는 유사 디바이스를 이용하여 제 2 광 섬유 세그먼트(141)에 커플링된다. 펌프 소스는 마스터 오실레이터 레이저 출력(130)을 사전결정된 전력 레벨로 증폭한다. 그 후, 증폭기 출력(150)이 CRR 스테이지(160)에 입력으로서 론치된다.
도 5는 직렬 라만 공진기(160)의 일 타입을 더욱 상세히 예시하는 도면을 도시한다. 직렬 라만 공진기(160)는 입력 단부(162) 및 출력 단부(163)를 갖는 제 3 광 섬유 세그먼트(161)를 포함한다. 제 3 광 섬유 세그먼트(161)는 적합한 라만-활성 섬유이다. 후술하는 바와 같이, 라만 섬유(161)는 그것의 출력 단부에서 출력 커플러를 갖는 공진 캐비티내에 상주한다. 공진 캐비티 및 출력 커플러는 그것의 파장을 출력 커플러에서 출력으로서 제공되는 선택된 타겟 파장으로 증가시키기 위해 직렬 라만 공진기 입력에서 일련의 직렬의 하나 이상의 스토크스 시프트들을 생성하도록 구성되는 파장 응답들을 갖는다.
구체적으로는, 라만 섬유(161)는 작은 유효 면적 및 정상(즉, 네거티브(negative)) 분산을 갖는다. 정상 분산은 고 전력 레벨에서 초연속 생성(super-continuum generation)을 초래하는 변조 불안정성을 방지한다. 작은 유효 면적은 매우 높은 광 강도로부터 발생하는 해로운 고차 비선형 효과들을 회피하면서, 증폭기 출력(150)에 의해 제공된 전력 레벨에서 높은 라만 이득에 이르도록 선택된다. 그 결과, 다중의 스토크스 차수들이 직렬 라만 공진기에서 생성될 수 있고, 여기서, 다중의 라만 공진기들은 라만 스토크스 시프트에 의해 파장에서 분리된 다중의 섬유-브래그 격자들로 구성된다.
따라서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 일련의 파장-특정 고반사기 격자들(164; HR2, HR4, HR6, HR8, HR10)이 라만 섬유(161)의 입력 단부(162)에 제공되고, 제 2 일련의 파장-특정 고반사기 격자들(165; HR1, HR3, HR5, HR7, HR9)이 라만 섬유(161)의 입력 단부(163)에 제공된다. 또한, 출력 커플러(OC; 166)가 라만 섬유(161)의 출력 단부(163)에 제공된다. 이 예에서, 격자들(164, 165 및 166)은 라만 섬유(161)에 융착되는 패시브 섬유의 개별 세그먼트들에 기록된다. 또한, 라만 섬유(161)의 입력 및 출력 단부들에 격자들(164, 165 및 166)을 직접 기록하는 것이 가능하다.
입력 격자들(164), 출력 격자들(165, 166), 및 라만 섬유(161)는 무리 지어진(nested) 일련의 라만 캐비티들(167)을 제공한다. 고반사기들(164, 165)은 증폭기 출력(및 CRR 입력)(150)의 파장을, 출력 커플러(166)에 의해 섬유 외부에 커플링되고, 선택된 전력 레벨, 휘도 레벨, 및 파장을 갖는 시스템 출력으로서 제공되는 타겟 파장으로 상승시키기 위해 일련의 직렬의 스토크스 시프트들을 생성하도록 구성된다. 추가의 펌프 반사기(미도시)가 증가된 효율을 위해 미이용 Yb 방사를 재순환하기 위해 이용될 수도 있다.
본 발명이 CRR(160)에서의 격자들의 특정한 구성에 제한되지 않으며, 격자에 대해 선택된 정확한 파장들이 선택된 타겟 파장에 의존한다는 것이 이해될 것이다. 도 1의 종래의 기술의 시스템(20)은 1480 nm의 타겟 파장을 달성하기 위해 선택된 CRR 격자들에 대한 파장들의 예를 제공한다. 또한, 무리 지어진 캐비티들이 주기적 융착 섬유 커플러들 또는 박막 반사기들과 같은 브래그 격자들 이외의 방법들을 이용하여 생성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, CRR이 선형 캐비티 또는 링 캐비티로서 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, CRR이 레이저로서 동작하도록 구성될 수 있거나, 최종 세트의 반사기들을 빼고 대신에 최종 파장에서 CRR에 신호를 주입함으로써, CRR이 증폭기로서 동작하도록 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 언급한 바와 같이, 상술한 시스템의 하나의 이점은 오실레이터(120)의 출력 전력이, 절연체(191)와 같은 컴포넌트들이 오실레이터(120)와 증폭기(140) 사이에 삽입될 수 있도록 충분히 낮게 유지될 수 있다는 것이다. 섬유-피크테일된(fiber-pigtailed) 절연체와 같은 컴포넌트들은 통상적으로, 10W 내지 20W 정도의 전력 레벨들로 제한되고, 이것은 오실레이터(120)로부터의 출력 전력의 상한에 대응한다.
또한, 파장 분할 멀티플렉서(WDM; 192)와 같은 다른 디바이스들이 CRR(160)에서 생성된 백워드 전파 스토크스 파장들을 필터 아웃하기 위해 이용될 수 있다. 이것은 제 1 스토크스 시프트에서의 광이 Yb 도핑 섬유들에서 이온 이득을 확인할 수 있어서, 오실레이터를 불안정하게 하기 때문이다. 또한, 저전력 오실레이터(120)를 갖는 것은 감지형 고반사기로부터 열부하를 제거한다.
상술한 시스템(100)이 예를 들면, 반도체 레이저를 포함하는 다른 타입의 오실레이터들을 이용하기 위해 일반화될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 도 6은 저전력 레이저 오실레이터(220)에 이용하여, 그 출력이 CRR(260)로 론치되는 최종 Yb 도핑 전력 증폭기(245)로의 주입을 생성하는 섬유 증폭기들의 체인(240)을 후속하는 예시적인 시스템(200)을 예시하는 도면이다. 도 6에서, 증폭기 체인(240)은 3개의 섬유 증폭기들(241 내지 243)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 다른 타입 및 수의 증폭기들이 본 발명의 양태들을 실시하는데 또한 이용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
CRR(260)의 출력은 시스템 출력(280)으로서 제공된다. 시스템(100)에서와 같이, 파장-의존형 손실 엘리먼트, 즉, WDM(292), 및 광 절연체(291)가 다른 시스템 컴포넌트들로부터 오실레이터(220)를 분리하기 위해 이용된다.
도 7은 본 발명의 다른 양태에 따른 광 증폭 방법(300)의 플로우차트를 도시한다. 방법(300)은 다음의 단계들을 포함한다.
301: 섬유 기반 오실레이터, 증폭기, 및 직렬 라만 공진기(CRR)를 직렬로 함께 커플링하고, 여기서, 오실레이터 출력은 증폭기에 입력으로서 제공되고, 증폭기 출력은 CRR에 펌핑 입력으로서 제공되고, CRR은 타겟 파장에서 출력으로서 단일 모드 방사를 제공한다.
302: 오실레이터와 증폭기 사이에 하나 이상의 파장-의존형 손실 엘리먼트들을 접속함으로써, 오실레이터는 증폭기 및 CRR로부터 광학적으로 분리된다.
303: 제 1 전력 레벨 범위내에서 오실레이터를 동작시키고, 제 1 전력 레벨 범위를 초과하는 제 2 전력 레벨 범위내에서 증폭기 및 CRR을 동작시킨다.
라만 이득 대역폭이 매우 크고, 반사기들이 반드시 이득의 피크가 아니라 이득 대역폭내 어디나 위치될 수 있다는 것에 유의한다.
상술한 시스템들 및 기법들은 선형 및 링 라만 공진기들 양자, 라만 증폭기 아키텍처, 임의의 라만 캐비티들을 갖는 비공진이지만 여전히 라만 이득 대역폭내에 있는 제 2 펌프를 포함하는 더블-펌프 시스템, 협 라인폭을 갖는 분극화된 출력이 유용한 주파수 배가 결정(frequency-doubling crystal)의 히팅(hitting), 예를 들면, 파라메트릭 시스템에서 이용되는 바와 같은 펄스화되거나 변조된 동작 등을 포함하는 다수의 다른 상황에 적용가능하지만 이에 제한되지 않는다.
라만 증폭기들에 관하여, 이들의 아키텍처들은 통상적으로, 증폭기 라만 캐비티가 최종 스토크스 시프트 및 출력 커플러없이 구성된다는 점을 제외하고는 라만 레이저들의 아키텍처들과 유사하다. 또한, 시드 레이저가 최종 스토크스 시프트에서 라만 캐비티에 커플링된다. 시드 소스로부터의 시드 입력은 상이한 위치들에서 증폭기에 주입될 수 있다. 시드 레이저는 분극화된 출력, 협 라인폭, 동조성 등과 같은 다수의 증폭기 특성을 제어한다.
상술한 설명이 당업자가 본 발명의 실시할 수 있게 하는 상세들을 포함하지만, 이 설명은 본질적으로 예시적이고, 다수의 변형물 및 변경물이 이들 교시의 이점을 갖는 당업자에게는 명백할 것이라는 것이 인식되어야 한다. 따라서, 본 발명은 첨부한 청구범위에 의해서만 정의되고, 청구범위는 종래 기술에 의해 허용되는 만큼 넓게 해석되는 것으로 의도된다.
120: 오실레이터 140: 증폭기
160: 공진기

Claims (21)

  1. 라만 레이징 시스템(Raman lasing system)에 있어서:
    펌프 레이저 및 직렬 라만 공진기(Cascaded Raman Resonator)를 포함하고,
    상기 펌프 레이저는 마스터 오실레이터 전력 증폭기 구성을 구비하고,
    상기 마스터 오실레이터 전력 증폭기 구성은:
    오실레이터 출력을 생성하기 위한 오실레이터; 및
    입력으로 상기 오실레이터 출력을 수신하고 선택된 파장에서 상기 오실레이터 출력으로부터 증폭된 출력을 생성하기 위한 증폭기를 포함하고,
    상기 직렬 라만 공진기는 입력으로 상기 증폭된 출력을 수신하고 상기 증폭된 출력으로부터 선택된 타겟 파장을 가지는 출력을 생성하고,
    상기 펌프 레이저는 광 절연체 및 파장-의존형 손실 엘리먼트를 추가로 포함하고, 상기 파장-의존형 손실 엘리먼트는 상기 증폭기 및 상기 직렬 라만 공진기로부터 상기 오실레이터로의 광의 백워드(backward) 전파로 인한 상기 오실레이터에 대한 손상(damage)을 방지하기 위해, 상기 오실레이터와 상기 증폭기 사이에 접속되고,
    상기 파장-의존형 손실 엘리먼트에 대한 전력 제한 요건은 상기 오실레이터 출력의 전력 레벨에 의존하고, 상기 시스템은 상기 파장-의존형 손실 엘리먼트의 전력 제한들을 초과하는 전력 레벨들을 가지는 증폭기 및 직렬 라만 공진기 출력들을 가지기 위해 스케일러블(scalable)한, 라만 레이징 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오실레이터는:
    입력 단부 및 출력 단부를 갖는 레이저-활성 섬유의 세그먼트,
    상기 섬유 세그먼트의 입력 단부에 제공된 고반사기 및 상기 섬유 세그먼트의 출력 단부에 제공된 출력 커플러(coupler), 및
    펌핑 입력을 제공하기 위해 상기 레이저-활성 섬유에 커플링된 펌프 소스를 포함하고,
    상기 고반사기, 상기 출력 커플러, 및 상기 섬유는 레이저 캐비티(laser cavity)를 제공하는, 라만 레이징 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저-활성 섬유는 더블-클래드(double-clad) 섬유이고, 테이퍼드 섬유 번들은 상기 펌프 소스와 상기 더블-클래드 섬유 사이에 커플링을 제공하는, 라만 레이징 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭기는:
    입력 단부 및 출력 단부를 갖는 레이저-활성 더블-클래드 증폭기 섬유의 각각의 세그먼트로서, 상기 오실레이터 출력이 상기 증폭기 섬유의 상기 입력 단부에 입력으로서 제공되는, 상기 레이저-활성 더블-클래드 증폭기 섬유의 각각의 세그먼트, 및
    상기 증폭기 입력을 증폭하기 위해 상기 증폭기 섬유에 커플링된 각각의 펌프 소스를 포함하고,
    상기 증폭기는 상기 증폭기의 상기 출력 단부에서 출력으로서 상기 증폭된 입력을 제공하는, 라만 레이징 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 각각의 펌프 소스를 상기 증폭기 섬유에 커플링하는 테이퍼드 섬유 번들을 추가로 포함하는, 라만 레이징 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 직렬 라만 공진기는:
    입력 단부 및 출력 단부를 갖는 라만 섬유의 세그먼트를 포함하고,
    상기 증폭기 출력은 상기 라만 섬유의 상기 입력 단부에 펌핑 입력으로서 제공되고,
    상기 라만 섬유는 그것의 출력 단부에서 출력 커플러를 갖는 공진 캐비티내에 상주하고,
    상기 공진 캐비티 및 상기 출력 커플러는, 그것의 파장을 상기 출력 커플러에서 출력으로서 제공되는 선택된 타겟 파장으로 증가시키기 위해 직렬 라만 공진기 입력에서 일련의 직렬의 하나 이상의 스토크 시프트(Stoke shift)를 생성하도록 구성되는 파장 응답들을 갖는, 라만 레이징 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공진 캐비티는 상기 라만 섬유의 상기 입력 단부에서 제 1 복수의 고반사기, 및 상기 라만 섬유의 상기 출력 단부에서 제 2 복수의 고반사기 및 출력 커플러를 포함하는, 라만 레이징 시스템.
  9. 라만 레이징 방법에 있어서:
    (a) 펌프 레이저 및 직렬 라만 공진기를 제공하는 단계;
    (b) 마스터 오실레이터 전력 구성을 가지도록 펌프 레이저를 구성하는 단계로서, 오실레이터는 저 전력 레벨을 가지는 오실레이터 출력을 생성하기 위해 구성되고, 증폭기는 입력으로 상기 오실레이터 출력을 수신하고 선택된 파장에서 상기 오실레이터 출력으로부터 증폭된 출력을 생성하도록 구성된, 상기 펌프 레이저를 구성하는 단계;
    (c) 입력으로 상기 증폭기 출력을 수신하고 상기 증폭기 출력으로부터 선택된 타겟 파장 및 전력 레벨을 가지는 출력을 생성하도록 직렬 라만 공진기를 구성하는 단계;
    상기 (a)단계는 상기 증폭기 및 상기 직렬 라만 공진기로부터 상기 오실레이터로의 광의 백워드(backward) 전파로 인한 상기 오실레이터에 대한 손상(damage)을 방지하기 위해서 상기 오실레이터 및 상기 증폭기 사이에 광 절연체 및 파장-의존형 손실 엘리먼트를 접속하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 파장-의존형 손실 엘리먼트에 대한 전력 제한 요건은 상기 오실레이터 출력의 전력 레벨에 의존하고, 상기 증폭기 및 상기 직렬 라만 공진기는 상기 파장-의존형 손실 엘리먼트의 전력 제한들을 초과하는 전력 레벨들을 가지는 출력들을 가지기 위해 스케일러블(scalable)한, 라만 레이징 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 증폭기는:
    입력 단부 및 출력 단부를 갖는 레이저-활성 더블-클래드 증폭기 섬유의 각각의 세그먼트로서, 상기 오실레이터 출력이 상기 증폭기 섬유의 상기 입력 단부에 입력으로서 제공되는, 상기 레이저-활성 더블-클래드 증폭기 섬유의 각각의 세그먼트, 및
    상기 증폭기 입력을 증폭하기 위해 상기 증폭기 섬유에 커플링된 각각의 펌프 소스를 포함하고,
    상기 증폭기는 상기 증폭기의 상기 출력 단부에서 출력으로서 상기 증폭된 입력을 제공하는, 라만 레이징 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 직렬 라만 공진기는:
    입력 단부 및 출력 단부를 갖는 라만 섬유의 세그먼트를 포함하고,
    상기 증폭기 출력은 상기 라만 섬유의 세그먼트의 상기 입력 단부에 펌핑 입력으로서 제공되고,
    제 1 복수의 고반사기가 상기 라만 섬유의 세그먼트의 상기 입력 단부에 제공되고, 제 2 복수의 고반사기 및 출력 커플러가 상기 라만 섬유의 세그먼트의 상기 출력 단부에 제공되고,
    상기 고반사기 및 상기 출력 커플러는 그것의 파장을 상기 출력 커플러에서 출력으로서 제공되는 선택된 타겟 파장으로 증가시키기 위해 직렬 라만 공진기 입력에서 일련의 직렬의 하나 이상의 스토크 시프트를 생성하도록 구성되는 파장 응답들을 갖는, 라만 레이징 방법.
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Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010132405A1 (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Ofs Fitel Llc Filter fiber for use in raman lasing applications and techniques for manufacturing same
JP5353582B2 (ja) * 2009-09-10 2013-11-27 富士通株式会社 光増幅装置
US8441718B2 (en) * 2009-11-23 2013-05-14 Lockheed Martin Corporation Spectrally beam combined laser system and method at eye-safer wavelengths
ES2684474T3 (es) * 2010-02-01 2018-10-03 Draka Comteq B.V. Fibra óptica con dispersión desplazada no nula que tiene una longitud de onda pequeña
WO2011130131A1 (en) 2010-04-12 2011-10-20 Lockheed Martin Corporation Beam diagnostics and feedback system and method for spectrally beam-combined lasers
US7929818B1 (en) * 2010-06-30 2011-04-19 Corning Incorporated Large effective area fiber with graded index GE-free core
US8472486B1 (en) * 2011-08-17 2013-06-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Seeded raman amplifier for applications in the 1100-1500 nm spectral region
JP2014532894A (ja) * 2011-10-19 2014-12-08 オーエフエス ファイテル，エルエルシー カスケード・ラマン・レージング・システム
EP2781040B1 (en) 2012-02-07 2019-10-02 AFL Telecommunications LLC Multiple wavelength optical assemblies for inline measurement of optical power on fiber optic networks
GB2505409B (en) * 2012-08-27 2016-08-03 V-Gen Ltd Generation of narrow line width high power optical pulses
US9366806B2 (en) * 2012-08-29 2016-06-14 Ofs Fitel, Llc Gain-producing fibers with increased cladding absorption while maintaining single-mode operation
US9366810B2 (en) * 2012-08-29 2016-06-14 Ofs Fitel, Llc Double-clad, gain-producing fibers with increased cladding absoroption while maintaining single-mode operation
IL221918A (en) 2012-09-12 2016-11-30 V-Gen Ltd Optically isolated
CN103022865A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 清华大学 多波长泵浦合成光纤激光器
US20140198377A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Omron Corporation Laser oscillator
KR101440580B1 (ko) * 2013-01-23 2014-09-17 주식회사 에이제이월드 필터링 기능이 있는 광커넥터
US9164230B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-20 Ofs Fitel, Llc High-power double-cladding-pumped (DC) erbium-doped fiber amplifier (EDFA)
CN105431754B (zh) * 2013-03-15 2018-05-15 恩耐公司 旋转的非圆形且非椭圆形的纤芯光纤以及使用其的设备
US10562132B2 (en) 2013-04-29 2020-02-18 Nuburu, Inc. Applications, methods and systems for materials processing with visible raman laser
US10971896B2 (en) 2013-04-29 2021-04-06 Nuburu, Inc. Applications, methods and systems for a laser deliver addressable array
PL2992575T3 (pl) * 2013-05-03 2021-01-25 Atla Lasers As Wzmacniacz światłowodowy
US9835778B1 (en) 2013-09-13 2017-12-05 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for a diamond substrate for a multi-layered dielectric diffraction grating
JP5680170B1 (ja) * 2013-11-14 2015-03-04 株式会社フジクラ ファイバレーザ装置
CN105006733A (zh) * 2014-04-22 2015-10-28 深圳激扬光电有限公司 一种高峰值功率激光器及其保护方法和装置
US9397466B2 (en) 2014-07-11 2016-07-19 Nlight, Inc. High power chirally coupled core optical amplification systems and methods
US9793679B2 (en) 2014-08-06 2017-10-17 Mox Networks, LLC Distributed Raman amplifier systems
KR102397735B1 (ko) 2014-08-06 2022-05-12 목스 네트웍스, 엘엘씨 분산형 라만 증폭기 시스템
US11646549B2 (en) 2014-08-27 2023-05-09 Nuburu, Inc. Multi kW class blue laser system
US10008819B2 (en) * 2014-09-16 2018-06-26 Ipg Photonics Corporation Broadband red light generator for RGB display
JP6140743B2 (ja) * 2015-02-12 2017-05-31 株式会社フジクラ ファイバレーザ装置および増幅用コイルの製造方法
US20160285230A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Ofs Fitel, Llc Systems and techniques for termination of ports in fiber lasers
KR20230042412A (ko) * 2015-07-15 2023-03-28 누부루 인크. 레이저 전달 어드레스 가능한 어레이를 위한 용례, 방법 및 시스템
CN105470802B (zh) * 2015-12-30 2019-07-12 昂纳信息技术（深圳）有限公司 全光纤声光调q激光器及其输出方法
US20220072659A1 (en) * 2016-04-29 2022-03-10 Nuburu, Inc. Methods and Systems for Reducing Hazardous Byproduct from Welding Metals Using Lasers
US11612957B2 (en) * 2016-04-29 2023-03-28 Nuburu, Inc. Methods and systems for welding copper and other metals using blue lasers
US10656328B2 (en) * 2016-04-29 2020-05-19 Nuburu, Inc. Monolithic visible wavelength fiber laser
WO2018005927A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Ipg Photonics Corporation Fiber laser system with mechanism for inducing parasitic light losses
CA2971601C (en) 2017-01-27 2022-06-21 Teraxion Inc. Optical fiber filter of wideband deleterious light and uses thereof
JP6888963B2 (ja) 2017-01-31 2021-06-18 株式会社フジクラ ファイバレーザシステム、及び、その制御方法
JP6911153B2 (ja) 2017-01-31 2021-07-28 ヌブル インク 青色レーザーを使用して銅を溶接するための方法及びシステム
US11473982B2 (en) * 2017-03-02 2022-10-18 Ofs Fitel, Llc Broad bandwidth graded index multimode optical fiber for distributed temperature sensing in the 1550 NM region
KR102423330B1 (ko) 2017-04-21 2022-07-20 누부루 인크. 다중-피복 광섬유
JP7177090B2 (ja) * 2017-05-15 2022-11-22 アイピージー フォトニクス コーポレーション 高パワークラッディングポンプ単一モードファイバーラマンレーザー
JP2020523793A (ja) 2017-06-13 2020-08-06 ヌブル インク 超高密度波長ビーム結合レーザシステム
JP6523511B1 (ja) * 2018-03-30 2019-06-05 株式会社フジクラ ファイバレーザ装置、ファイバレーザ装置の製造方法、及び、設定方法
CN108695680B (zh) * 2018-06-22 2020-10-02 电子科技大学 一种全光纤化ld泵浦的多模光纤级联拉曼随机激光器
CN109193337A (zh) * 2018-10-29 2019-01-11 中国人民解放军国防科技大学 高功率光纤激光放大器系统受激拉曼散射抑制方法
CN109193336B (zh) * 2018-10-29 2019-11-05 中国人民解放军国防科技大学 光纤激光振荡器抑制受激布里渊散射的方法
WO2020107030A1 (en) * 2018-11-23 2020-05-28 Nuburu, Inc Multi-wavelength visible laser source
EP3917718A4 (en) 2019-02-02 2022-12-07 Nuburu, Inc. HIGH-BRIGHTNESS, HIGH-POWER, HIGH-RELIABILITY BLUE LASER DIODE SYSTEMS AND METHODS OF MAKING THEREOF
EP3997766A4 (en) * 2019-07-10 2023-08-16 Ofs Fitel Llc ULTRA-SPEED ALL-FIBER LASER SOURCE WIDELY TUNABLE
CN112397978B (zh) * 2019-08-15 2022-01-28 中国科学院大连化学物理研究所 一种碱金属激光器泵浦的光纤拉曼激光器
CN111817120B (zh) * 2020-07-20 2023-03-24 长沙大科激光科技有限公司 一种抑制受激拉曼散射效应的光纤及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002006348A (ja) * 2000-06-21 2002-01-09 Mitsubishi Electric Corp 光増幅器
US6836488B2 (en) 2002-01-11 2004-12-28 Alcatel Cascaded Raman fiber laser, and optical system including such a laser

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947134A (en) * 1987-10-30 1990-08-07 American Telephone And Telegraph Company Lightwave systems using optical amplifiers
US4894833A (en) * 1988-08-09 1990-01-16 General Electric Company Surface emitting lasers with combined output
JPH0561079A (ja) * 1991-08-29 1993-03-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フイルタ
JPH05224102A (ja) * 1992-02-07 1993-09-03 Ando Electric Co Ltd 戻り光の少ない励起用光モジュール
US5892615A (en) * 1997-03-17 1999-04-06 Sdl, Inc. Output power enhancement in optical fiber lasers
WO2005022705A2 (en) * 1997-03-21 2005-03-10 Imra America, Inc. High energy optical fiber amplifier for picosecond-nanosecond pulses for advanced material processing applications
US5815518A (en) * 1997-06-06 1998-09-29 Lucent Technologies Inc. Article comprising a cascaded raman fiber laser
US5864644A (en) * 1997-07-21 1999-01-26 Lucent Technologies Inc. Tapered fiber bundles for coupling light into and out of cladding-pumped fiber devices
US5887093A (en) * 1997-09-12 1999-03-23 Lucent Technologies Incorporated Optical fiber dispersion compensation
US6141470A (en) * 1998-02-06 2000-10-31 Lucent Technologies, Inc. Magnetically reconfigurable optical grating devices and communication systems
CA2320872A1 (en) * 1998-02-20 1999-08-26 Paul N. Freeman Upgradable, gain flattened fiber amplifiers for wdm applications
US6310899B1 (en) 1998-04-15 2001-10-30 Lucent Technologies Inc. Cascaded raman resonator system and apparatus
US6005877A (en) * 1998-04-22 1999-12-21 Hughes Electronics Corporation Distributed-feedback fiber-laser with asymmetric output ports
DE69942932D1 (de) * 1998-06-16 2010-12-23 Xtera Comm Inc Dispersionskompensierendes und verstärkendes optisches element
EP2306605B1 (en) * 1998-07-23 2012-05-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Pumping unit for a Raman amplifier and Raman amplifier comprising the same
US6556346B1 (en) * 1998-09-22 2003-04-29 Corning O.T.I.Spa Optical amplifying unit and optical transmission system
US6525872B1 (en) * 1999-02-11 2003-02-25 Jds Uniphase Corporation Fiber grating-stabilized, semiconductor pump source
US6407855B1 (en) * 1999-10-29 2002-06-18 Sdl, Inc. Multiple wavelength optical sources
WO2001065646A2 (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Jds Uniphase Corporation Multiple stage optical fiber amplifier
JP2001249369A (ja) * 2000-03-02 2001-09-14 Nec Corp 光増幅器とこれを用いた光増幅中継器及び波長多重光伝送装置
US6885683B1 (en) * 2000-05-23 2005-04-26 Imra America, Inc. Modular, high energy, widely-tunable ultrafast fiber source
US6621835B1 (en) * 2000-06-12 2003-09-16 Jds Uniphase Corporation Raman amplifier in ring configuration
US6700696B2 (en) * 2000-08-09 2004-03-02 Jds Uniphase Corporation High order fiber Raman amplifiers
US6941054B2 (en) 2000-08-31 2005-09-06 Pirelli S.P.A. Optical transmission link with low slope, raman amplified fiber
US6594288B1 (en) * 2000-11-06 2003-07-15 Cidra Corporation Tunable raman laser and amplifier
KR100358158B1 (ko) * 2000-11-21 2002-10-25 주식회사 케이티 소극기를 이용한 분산보상 라만 증폭기 및 그를 이용한하이브리드형 광섬유 증폭장치
US6563995B2 (en) * 2001-04-02 2003-05-13 Lightwave Electronics Optical wavelength filtering apparatus with depressed-index claddings
WO2002093704A1 (en) * 2001-05-15 2002-11-21 Ocg Technology Licensing, Llc Optical fiber and system containing same
JP3905479B2 (ja) * 2001-05-22 2007-04-18 三菱電機株式会社 ファイバレーザ装置
US6845194B2 (en) * 2001-06-27 2005-01-18 Furukawa Electric North America Inc. Optical bandpass filter using long period gratings
US20030021302A1 (en) * 2001-07-18 2003-01-30 Grudinin Anatoly Borisovich Raman cascade light sources
US7039076B2 (en) * 2001-08-10 2006-05-02 Jds Uniphase Corporation Fiber amplifier system for producing visible light
JP3917392B2 (ja) * 2001-08-28 2007-05-23 日本電信電話株式会社 ラマン増幅器の設計法
JP4007812B2 (ja) * 2002-01-18 2007-11-14 富士通株式会社 ラマン増幅器および波長多重光通信システム、並びに、ラマン増幅の制御方法
US6757468B2 (en) * 2002-03-14 2004-06-29 Corning Incorporated Dispersion compensation optical fiber and optical transmission line using same
US6721088B2 (en) * 2002-03-15 2004-04-13 Ofs Fitel Single-source multiple-order raman amplifier for optical transmission systems
EP1509976A1 (en) * 2002-05-31 2005-03-02 Pirelli & C. S.p.A. Cascaded raman pump for raman amplification in optical systems
JP2006515110A (ja) * 2002-06-28 2006-05-18 フォトナミ・インコーポレイテッド 戻り反射光無感応電気光学インターフェイスおよびそれを導波路に結合する方法
AU2003299543A1 (en) * 2002-10-04 2004-05-04 Spectra Systems Corporation Monolithic, side-pumped, passively q-switched solid-state laser
KR100992471B1 (ko) * 2002-12-10 2010-11-08 가부시키가이샤 니콘 자외 광원, 자외 광원을 이용한 레이저 치료 장치 및 자외 광원을 이용한 노광 장치
US6952517B2 (en) * 2003-01-29 2005-10-04 Furukawa Electric North America Method for the manufacture of optical fibers, improved optical fibers, and improved raman fiber amplifier communication systems
DE60310363T2 (de) * 2003-03-03 2007-04-12 Alcatel Raman Faserlaser mit mehrwellenlängiger, stabiler, kleiner Ausgangsleistung für Anwendungen als Seed-Laser
FR2852154B1 (fr) * 2003-03-04 2005-05-20 Cit Alcatel Fibre optique amplificatrice a anneau dope et amplificateur contenant une telle fibre
FR2854249B1 (fr) * 2003-04-25 2005-07-08 Cit Alcatel Dispositif et procede de transformation de mode de propagation de signaux, par interferences
DE60310382T2 (de) * 2003-05-28 2007-04-12 Alcatel Verfahren zur Adjustierung des Spektrums eines vielwellenlängen Raman Lasers
US7046433B2 (en) * 2003-12-30 2006-05-16 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber, and optical module and Raman amplifier using the optical fiber
WO2005114317A1 (ja) * 2004-05-20 2005-12-01 The Furukawa Electric Co., Ltd. ラマン増幅用光ファイバ、光ファイバコイル、ラマン増幅器及び光通信システム
US7590155B2 (en) * 2004-08-05 2009-09-15 Jian Liu Hybrid high power laser to achieve high repetition rate and high pulse energy
JP2006108426A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Kansai Electric Power Co Inc:The 光ファイバラマンレーザ
WO2006042239A2 (en) * 2004-10-06 2006-04-20 The Regents Of The University Of California Cascaded cavity silicon raman laser with electrical modulation, switching, and active mode locking capability
US7171074B2 (en) * 2004-11-16 2007-01-30 Furakawa Electric North America Inc. Large mode area fibers using higher order modes
US7508853B2 (en) * 2004-12-07 2009-03-24 Imra, America, Inc. Yb: and Nd: mode-locked oscillators and fiber systems incorporated in solid-state short pulse laser systems
US7420994B2 (en) 2005-03-04 2008-09-02 Corning Incorporated Pulsed cascaded Raman laser
US7130512B2 (en) * 2005-03-04 2006-10-31 Corning Incorporated Supercontinuum emitting device
US7236672B2 (en) * 2005-03-30 2007-06-26 Corning Incorporated Optical systems utilizing optical fibers transmitting high power signal and a method of operating such systems
JP2006286844A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ増幅装置
US20070003198A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Lance Gibson Low loss optical fiber designs and methods for their manufacture
US7409128B2 (en) * 2005-06-29 2008-08-05 Lucent Technologies Inc. Pumping arrangement for fiber amplifiers with reduced reflective feedback
US7620077B2 (en) * 2005-07-08 2009-11-17 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for pumping and operating optical parametric oscillators using DFB fiber lasers
US7391561B2 (en) * 2005-07-29 2008-06-24 Aculight Corporation Fiber- or rod-based optical source featuring a large-core, rare-earth-doped photonic-crystal device for generation of high-power pulsed radiation and method
JP4699131B2 (ja) * 2005-08-05 2011-06-08 株式会社フジクラ 光ファイバレーザ、光ファイバ増幅器、ｍｏｐａ方式光ファイバレーザ
US7505489B2 (en) * 2005-10-17 2009-03-17 Polaronyx, Inc. Ultrahigh energy short pulse lasers
WO2007127356A2 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Corning Incorporated Pulsed uv and visible raman laser systems
US20080089366A1 (en) * 2006-05-15 2008-04-17 Polaronyx, Inc. High energy short pulse fiber laser achieved by combining pulse shaping, polarization shaping and spectral shaping
JP5064777B2 (ja) * 2006-12-08 2012-10-31 古河電気工業株式会社 レーザ装置
US7916386B2 (en) * 2007-01-26 2011-03-29 Ofs Fitel, Llc High power optical apparatus employing large-mode-area, multimode, gain-producing optical fibers
US8103142B2 (en) * 2007-02-05 2012-01-24 Ofs Fitel, Llc Preventing dielectric breakdown in optical fibers
US8081376B2 (en) * 2007-06-06 2011-12-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Multi-stage fiber amplifier to suppress Raman scattered light
CA2693112C (en) * 2007-06-27 2013-12-10 Fujikura Ltd. Fiber laser having superior resistance to reflection light
EP2179312A1 (en) * 2007-07-20 2010-04-28 Corning Incorporated Large-mode-area optical fiber
JP4873645B2 (ja) * 2007-08-15 2012-02-08 新日本製鐵株式会社 光ファイバラマンレーザ装置
CN100492148C (zh) * 2007-12-13 2009-05-27 中国科学院上海光学精密机械研究所 全光纤窄线宽百纳秒脉冲信号系统
CN101217227A (zh) * 2008-01-16 2008-07-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 泵浦源激光二极管的保护隔离装置
JP4834718B2 (ja) * 2008-01-29 2011-12-14 キヤノン株式会社 パルスレーザ装置、テラヘルツ発生装置、テラヘルツ計測装置及びテラヘルツトモグラフィー装置
JP5323562B2 (ja) * 2008-03-31 2013-10-23 古河電気工業株式会社 カスケードラマンレーザ
WO2010132405A1 (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Ofs Fitel Llc Filter fiber for use in raman lasing applications and techniques for manufacturing same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002006348A (ja) * 2000-06-21 2002-01-09 Mitsubishi Electric Corp 光増幅器
US6836488B2 (en) 2002-01-11 2004-12-28 Alcatel Cascaded Raman fiber laser, and optical system including such a laser

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