WO2006093141A1 - 広帯域光増幅装置 - Google Patents

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WO2006093141A1
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excitation
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broadband
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Masahiro Nakatsuka
Yasushi Fujimoto
Young-Seok Seo
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Japan Science And Technology Agency
Osaka University
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Definitions

  • the present invention relates to a broadband optical amplifier, and more particularly to a broadband optical amplifier using a bismuth phosphor, and relates to optical communication, an optical fiber amplifier, a high-power optical amplifier, a high-intensity laser, and a laser single oscillator. .
  • an Er (erbium) doped fiber amplifier used for optical communication has an amplification band in the 1.55 ⁇ m band.
  • the zero-dispersion wavelength of a commonly used single mode silica fiber is 131
  • the optical amplifier in Onm which is suitable for the band, is a force limited to fluoride fibers such as Pr (Praseodymium): ZBLAN.
  • This fluoride is problematic because it is affected by the environment such as humidity. Therefore, ⁇ ⁇ which is strong in environmental change! ⁇ 1600nm band amplifier is desired.
  • Nd neodymium
  • ESA Excited-State absorption
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11 029334
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-252397
  • Non-patent document 1 Bi doped Si02 as a new laser material lor an intense laser, K. Murata, Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, T. Kanabe and H. Fu jita, Fusion Engineering and Design, 44 (1999), p437— 439.
  • Non-Patent Document 2 "New Luminescent Properties of Bi-Doped Silica Glass in the 1.3 m Band", Satoshi Fujimoto, Masahiro Nakatsuka, Toshikazu Omae, Minoru Yoshida, Yasuhide Sudo, IEICE Transactions C-I, Vol. J83 -C, No. 4, (2000), ⁇ 354— 355.
  • Non-Patent Document 3 “Light emission characteristics of 1.3 ⁇ m band of Bi-doped silica glass excited by 0.8 ⁇ m band and its application to optical communication”, Jun Fujimoto, Masahiro Nakatsuka, IEICE Transactions CI , Vol. J84-C, No. 1, (2001) p52- 53.
  • Non-Patent Document 4 infrared fluorescence from bismuth doped silica glass, Y. Fujimoto and M. Nakatsuka, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 40 (2001), No. 3B, pp. L279 -L281.
  • Non-Patent Document 5 optical amplification in bismuth ⁇ doped silica glass, Y. Fujimoto, and M. Nakatsuka, Appl. Phys. Lett., 82 (2003), p3325-3326.
  • Non-Patent Document b "A Fluorescence Spectrum at 1.3 ⁇ m of Bismuth— Dop ed Silica Glass with 0. 8 m Excitation", Y. Fujimoto, H. Matsubara and M. Nakatsuka, CLEO / QELS '01, CWJ1, Baltimore Convention Center, USA, May 9, 2001, Technical Digest Series.
  • Non-Patent Document 7 "New Fluorescence from Bi— Doped Silica Glass and it s 1.3- ⁇ m Emission with 0.8. 8- ⁇ m Excitation for Fiber Amplifie r", Y. Fujimoto, H. Matsubara and M. Nakatsuka, CLEO / Pacific Rim
  • Non-Patent Document 8 "New fluorescence at 1. 3— ⁇ ⁇ with 0. 8— ⁇ ⁇ excitati on from Bi— doped silica glass” Y. Fujimoto and M. Nakatsuka, CLE O / Europe-EQEC, 2003, CG8— 2— FRI, 23— 27 June, 2003, Internati onal Congress Center (ICM), Kunststoff, Germany
  • Non-Patent Document 9 "New fluorescence at 1. 3— ⁇ ⁇ with 0. 8— ⁇ ⁇ excitati on from Bi— doped silica glass and its optical amplification”, Yasus hi FUJIMOTO and Masahiro NAKATSUKA, XX International Cong ress on Glass, 0— 07— 077, September 27— October 1, 2004, Kyoto International Conference Hall, Kyoto, JAPAN.
  • Non-Patent Document 10 "Novel bismuth ⁇ doped optical amplifier for 1. 3 ⁇ micr on telecommunication band ", Shoichi Kishimoto, Masahiro Tsuda & Koichi Sakaguchi, Yasushi FUJIMOTO and Masahiro NAKATSU KA, XX International Congress on Glass, 0— 14 029, September 27 — October 1, 2004, Kyoto International Conference Hall, Kyoto, Japa n.
  • Bi-doped silica glass although the main component is silica glass, exhibits a very broad fluorescence ranging from 1000 nm to 1600 nm. Therefore, in the present invention, a broadband amplifier is realized by configuring an optical amplifier using this phosphor (including an optical fiber). In addition, this optical fiber is mainly made of silica glass, so it is resistant to environmental changes. As shown in Non-Patent Document 5 above, amplification with only a single wavelength of 1.3 m has been confirmed. Amplification in other wavelength bands is shown.
  • this new phosphor is processed into a Balta body and a fiber shape, and the excitation light of visible light and the wavelength variable amplification probe light of infrared light are superimposed in the sample.
  • a broadband amplifying device in the infrared region is realized.
  • an object of the present invention is to provide a broadband optical amplifying device capable of performing broadband amplification in the infrared region.
  • the present invention provides
  • a broadband optical amplifier comprising an excitation light source, an amplification medium made of glass or crystal with bismuth as a fluorescent nucleus, a signal'excitation optical multiplexer, an isolator, and an input / output port. To do.
  • optical amplification is obtained by excitation with light using a glass or crystal having the bismuth as a fluorescent nucleus, and the amplification wavelength band is 100 0. — Characterized by 1600 nm.
  • the broadband optical amplifying device has an amplification wavelength range of 1000 to 1600 nm, and is capable of simultaneously amplifying at least two wavelengths.
  • the broadband optical amplifying device has an amplification wavelength range of 1000-1600 nm, and a chirp light that generates an ultrashort pulse (in relation to the length of each wavelength of the laser light spectrum). It is possible to amplify optical pulses arranged in series.
  • the excitation light source is 400-lOOOnm.
  • One wavelength band of LT500 ⁇ 100nm, 700 ⁇ 100nm, 850 ⁇ 100nm, 950 ⁇ lOOnm is used.
  • the flatness of the amplification characteristics is suppressed to at least 25%.
  • the broadband optical amplifying device according to any one of [2] to [9] is used as a laser oscillator.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical amplification measurement device for examining broadband amplification characteristics related to the Bi-doped silica glass of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a result of measuring broadband gain of Bi-doped silica glass of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an optical fiber amplification experiment system of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of a Bi-doped silica fiber of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing coupling to a Bi-doped silica fiber of the present invention.
  • FIG. 6 is an amplification factor characteristic diagram of a single wavelength (1308 nm) of the present invention.
  • FIG. 7 is a two-wavelength amplification characteristic diagram of the present invention using 1308 nm as an anchor wavelength.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing fusion splicing of the optical fiber of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the results of an amplification experiment using the fused optical fiber amplification system of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a broadband amplification experimental system using the fused optical fiber amplification system of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram (part 1) showing a result of an amplification experiment (excitation power dependence) by the fused optical fiber amplification system of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram (part 2) showing a result of an amplification experiment (excitation power dependence) by the fused optical fiber amplification system of the present invention.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a broadband amplifier according to the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing various excitation states of the broadband amplifier of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing a flatness of amplification characteristics by two-wavelength excitation according to the present invention.
  • the broadband optical amplifying device using the bismuth phosphor of the present invention obtains optical amplification by excitation with light in a glass or crystal using bismuth as a fluorescent nucleus, and the amplification wavelength band is 1000-1600 nm. Therefore, realization of a broadband amplifier is promoted, and a large-capacity optical communication system can be realized.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical amplification measurement device for examining broadband amplification characteristics related to the Bi-doped silica glass of the present invention.
  • 1 is an excitation LD light source (0.8 m)
  • 2 is an optical system box
  • 2A is its first input connector
  • 2B is its second input connector
  • 2C is its output connector
  • 3 is an optical fiber cable
  • 4, 6 and 10 are adapters
  • 5 is a Bi-Fino cable (sample)
  • 7 is an optical spectrum analyzer
  • 8 is a wavelength tunable LD light source (1260— 1360 nm)
  • 9 and 11 are FC type vertical polished connectors
  • 12 is an isolator
  • 13 is a single mode fiber.
  • Laser power O.OW, 0.5W, LOW, 1.5W, 2.0VV Table 1 defines the measured values for amplified signal measurements.
  • the excitation LD light source 1 when the excitation LD light source 1 is off and the probe (signal) LD light source 8 is off, the measured value A of the background signal, the excitation LD light source 1 is off, and the probe LD light source 8 is When ON, the measured value B of the signal light (1.3 m), when the excitation LD light source 1 is ON, and when the probe LD light source 8 is ON, the amplified output value C [the excitation light is added to the signal light Measured value] When the excitation LD light source 1 is on and the probe LD light source 8 is off, the excitation light (0.8; zm) D transmitted through the sample (bi fiber with connector) 5 is used.
  • the optical gain Gain is a ratio between the power of incident light and the power of outgoing light, and can be expressed by the following equation.
  • I is the output light power
  • I is the incident light power
  • the gain coefficient g can be defined as follows:
  • the sample to be measured is Bi-doped silica fino 5 with a connector using Bi-doped silica glass with a Bi concentration of 0.5 mol%.
  • LD light source (wavelength variable amplification probe light source) 8 for probe includes 1310nm which is zero dispersion wavelength, and is increased by 20nm between 1260nm force and 1360nm, Bi-doped silica with connector
  • the amplified light output from fiber 5 was measured.
  • Figure 2 shows the results.
  • the length of the Bi-doped silica fiber 5 with connector used at this time was 24 cm, and the excitation power was 0.612W.
  • the concentration of Bi is 0.5 mol%.
  • Fluorescence peak wavelength At 1260 nm, a very large gain was obtained, and amplification of output light was confirmed in all wavelength bands.
  • the fluorescence of Bi-doped silica glass 5 is shown in Patent Document 2 above. This indicates that the Bi-doped silica fiber (and glass) 5 can obtain a gain in a wide band, and shows that it operates as a broadband amplifier.
  • Figure 3 shows the configuration of this optical fiber amplification experiment system.
  • 21 is an excitation LD light source (0.8 m)
  • 22 is an optical system box
  • 22A is a first input connector
  • 22B is a second input connector
  • 22C is its output connector
  • 23 is Optical fiber cable
  • 24 is fiber and Balta measurement system
  • 25 is optical fiber (Bi-doped silica glass)
  • 26 is OFR focuser
  • 27 is optical spectrum analyzer
  • 30 is LD light source for probe (1.3 / ⁇ ⁇ ), 31, 45, 50, 52, 54, 56 Connector (SCZPC), 32 and 46 are FC to SC conversion adapters, 33 and 47 are isolators, 34 and 48 are FC to FC conversion adapters, 35 is a fiber force plastic, 38 is a device switching box, 38A is its input terminal 38B is its output terminal, 44 is 1.272 / z m
  • the optical fiber (Bi-doped silica optical glass) 25 used this time is very fragile and easily broken.
  • the surface of the optical fiber (Bi-doped silica glass) 61 is spray type Teflon (registered)
  • a Teflon (registered trademark) rosin coat 62 was applied using a cocoon resin.
  • both end faces 63 and 64 of the Bi-doped silica fiber 61 were subjected to manual polishing after cleaving.
  • the fiber length used for amplification was 8 cm.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a method for coupling to the above-described Bi-doped silica optical fiber.
  • Bi-doped silica fiber 71 with a resin coating is fixed using fiber chuck 72, and an excitation LD light source (0.8 111) and probe 1 ⁇ light source (1.3 / zm) was combined in the experimental system shown in Fig. 1 and then converted into spatial light using a collimator and introduced into Bi-doped silica fiber 71 through objective lens 73.
  • the exit side of the Bi-doped silica optical fiber 71 has a filter 74 for cutting the excitation light (0.8 m) and a filter.
  • a first-timer 75 was installed, and amplified light was introduced into the detector (spectrum analyzer) (not shown) by the focuser 75.
  • FIG. 6 shows the amplification characteristics of the single wavelength amplification (1308 nm) obtained in this way.
  • the horizontal axis shows the excitation power (W) incident on the objective lens, and the vertical axis shows the gain obtained.
  • the maximum power output from the collimator is 152mW, which is about 25% lower than the Balta amplification test (0.6W). Yes. In other words, it can be seen that the pumping light confinement effect by the Bi-doped silica optical fiber is effective.
  • the gain coefficient at this time was 0.166 [cm-].
  • the core diameter of the Bi-doped silica fiber used at this time is 13 m and the fiber core diameter of the introduced pumping light source is 50 ⁇ m, in principle, it cannot collect light below 50 ⁇ m. Coupling loss due to this is expected. In the future, a highly efficient amplification system is expected by reducing the coupling loss through fusion splicing. Also, since the pumping light source has dropped to the lOOmW level, it is possible to consider the use of single-mode pumping semiconductors (used as pumping light sources for optical communication amplifiers, often about lOOmW). It is thought that the possibility of manufacturing amplifiers for optical communications has greatly advanced.
  • Figure 7 (a) shows the results of simultaneous amplification of 1272 nm and 1308 nm
  • Figure 7 (b) shows the results of simultaneous amplification of 1297 nm and 1308 nm
  • Figure 7 (c) shows the results.
  • the results of simultaneous amplification of two wavelengths at 1307 nm and 1308 nm are shown in Fig. 7 (d).
  • the results of simultaneous amplification of two wavelengths at 1323 nm and 1308 nm are shown in Fig. 7 (e). It is shown.
  • the two-wavelength amplification using the Bi-doped silica fiber is obtained as shown above.
  • the variation in amplification factor between wavelengths is considered to be a problem of coupling efficiency (both on the incident side and the outgoing side) at each wavelength when coupling spatial light.
  • each ratio changes.
  • the target fiber can be improved by fusion splicing of the target fiber.
  • the sample is polished on both sides so that it is perpendicular to the incident beam.
  • the measurement example is different from the fiber amplification only when the optical fiber (Bi-doped silica glass) 25 shown in Fig. 3 is used as a Balta sample.
  • the standard of the prepared sample is 0.24cm and 5.5mm in thickness.
  • the wavelengths of the signal light are 1272 nm, 1297 nm, 1307 nm, 1323 nm, and 1347 nm, respectively.
  • the pump light output at 810nm wavelength is 0.59W.
  • Table 2 shows the gain at the time of two-wavelength simultaneous amplification for various wavelengths.
  • the Balta body also shows two-wavelength amplification, indicating that other wavelength amplification is possible regardless of the fiber structure or Balta structure.
  • Fusion splicing A Bi-doped optical fiber was used and the following experiment was performed. The main experimental equipment is as shown in Fig. 3.
  • a Bi-doped silica force fiber 84 is fused to a multimode fiber 83 at a fusion point 85 and connected to the fiber and the Balta measurement system 24.
  • the core fiber has a BiO concentration of 0.5 mol%.
  • 81 is the excitation light.
  • Bi-doped silica fine 84 is single mode Bi fiber (0 8 ⁇ m excitation light source: 30 OmW, 1.3 / z mLD light: 200—300 nW).
  • the Bi silica fiber used at this time has a core clad structure, and the core diameter is 9 ⁇ m.
  • the LD excitation energy input to the optical fiber is measured as 520 mW by the cutback method, and is 353 mW at lcm from the fusion point. After that, the pump light decayed by about 15mW per 1cm, so the loss at the fusion point is estimated to be about 30%, 150mW @ degree.
  • the loss factor of the optical fiber in the wavelength 1. band measured by the cutback method was determined to be 0.09777 [cm -1 ] (-42.4 [dBZm]). As shown in Figure 9, the gain at a fiber length of 5 cm is 9.25 times (9.7 [dB]), and the net gain including loss at the laser wavelength is 5.7 times (7.5 [dB]). It became. The net gain gained in this experiment has great implications for the development of practical machines.
  • 101 is an excitation beam (845 nm LD)
  • 102 is a fiber force plastic
  • 103 is a multimode fino
  • 104 is a bi-fino
  • 105 is a fusion point
  • 106 is an optical spectrum analyzer
  • 107 is a single mode.
  • Fine 108 is a fiber force plastic, 109 ⁇ or optical meter, 110, 113 ⁇ isolator, lll «LD (1308nm), 1 12, 119 ⁇ LD source, 114 « LD (1272nm), 115 ⁇ or LD (1297nm), 116 is LD (1307nm), 117 «LD (1322nm), 118 is 1 ⁇ > (134711111).
  • the Bi silica fiber used at this time has a core clad structure, and the core diameter is 9 ⁇ m.
  • the spliced fiber length was 5.5 cm. Since the excitation LD light source has a single mode (SM) fiber output format of 845 nm, quartz SM fiber was used for connection with Bi silica fiber.
  • SM single mode
  • FIG. 10 A photograph of the fused part is shown in Fig. 10.
  • Figure 11 shows the results of examining the dependence of the amplification factor on the excitation input, and
  • Fig. 12 shows the wavelength dependence of the amplification factor when the excitation is fixed at 81.4 mW.
  • the LD excitation energy input to the optical fiber was measured to be 81.4 mW, which is about 1Z6 of the excitation power when a gain of 9.7 dB was generated. From Fig. 11, the gain obtained was 2.6 times that of the 1308nm signal light. In addition, from Fig. 12, when the Anchor wavelength is set to 1308 nm, a gain of 1270-1350 nm wavelength band is obtained at the same time, which is similar to the shape of the fluorescence spectrum. Distribution is shown.
  • FIG. 13 and FIG. 14 show the basic configuration of the broadband amplifier based on the above experimental results.
  • reference numerals 201 and 204 denote single-mode fins (communication lines)
  • 202 denotes BiD FA (Bi-doped fiber amplifier)
  • 203 denotes a fusion point.
  • FIG. 14 (a) shows the case of forward pumping
  • 301 is the first BiDFA (Bi-doped fiber amplifier)
  • 302 310 ⁇ FC connector
  • Excitation LD 500 nm, 7 OOnm, 800 nm, 940 nm
  • 306 is a WDM coupler (1.3 ⁇ m / O.
  • FIG. 14 (b) shows the case of reverse excitation, where 401 is the second BiDFA (Bi-doped fiber amplifier), 402 and 411 are FC connectors, 403 and 410 are isolators, and 404 is BiDF (Bi-doped). Fiber), 405 is a fusion point, 406 is a single mode fino, 408 is a WDM coupler (1.3 ⁇ / 0.8 ⁇ ), and 409 is an excitation LD (500 nm, 700 nm, 800 nm, 940 nm).
  • 501 is the third BiDFA (Bi-doped fiber amplifier), 502, 513 ⁇ FC connector, 503, 505, 512 ⁇ isolator, 504, 511 ⁇ excitation LD (500nm, 700nm, 800nm, 940nm), 506, 510 are WDM couplers (1.3 ⁇ m / 0.8 ⁇ ), 507 is single mode fino, 508 is BiDF (Bi-doped fiber), 5 09 Is the fusion point. [0051] Next, the possibility of flatness of the amplification characteristic will be described.
  • BiDFA Bi-doped fiber amplifier
  • Bi-doped silica glass has 500 ⁇ 100 nm, 700 ⁇ 100 nm, 850 ⁇ 100 nm, and 950 ⁇ 100 nm as excitation wavelength bands, and each has a different fluorescence spectrum shape. Therefore, they have at least two excitation wavelengths. Utilization is expected to flatten the gain.
  • the excitation wavelength is one. This is equivalent to exciting two bands of the excitation band (850 ⁇ lOOnm, 950 ⁇ lOOnm) simultaneously! /. This shows that gain flattening can be achieved by simultaneously pumping two or more pump wavelengths.
  • the Bi-doped silica glass of the present invention can operate as a broadband amplifier, and has a function of simultaneous multi-wavelength amplification. It has been shown that gain flatness can be realized by simultaneously pumping two or more pump wavelengths.
  • optical amplification can be obtained in most of the bands indicated by the fluorescence spectrum of Bi-doped silica glass, and the realization of a broadband amplifier is promoted, thereby realizing a large-capacity optical communication system. be able to.
  • the fact that light can be amplified simultaneously in a wide band also functions as an optical amplifier that amplifies the chirped light that generates ultrashort pulses. This makes it possible to apply to various applications such as heating laser and THz light generation.
  • the broadband optical amplifying device of the present invention can be used as optical communications, optical fiber amplifiers, high-power optical amplifiers, high-intensity lasers, and laser oscillators.

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Abstract

　赤外領域における広帯域の増幅を行うことができる広帯域光増幅装置を提供する。 　広帯域光増幅装置において、ビスマスを蛍光核としたガラスもしくは結晶において、光による励起により光増幅を得て、増幅波長帯域が１０００－１６００ｎｍであることを特徴とする。

Description

明 細 書
広帯域光増幅装置
技術分野
[0001] 本発明は、広帯域光増幅装置に係り、特に、ビスマス蛍光体による広帯域光増幅 装置であり、光通信、光ファイバ増幅器、高出力光増幅器、高輝度レーザー、レーザ 一発振器に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、 Bi (ビスマス）ドープシリカガラスカゝら赤外領域で発光が生じることが発見され た。これに伴い、この新型蛍光体を利用した光情報通信で利用される 1. 帯に おける光ファイバ増幅器を含む広帯域増幅器及び広帯域レーザー発振器の実現が 期待されている。
[0003] 一方で、光通信に利用される Er (エルビウム）ドープファイバ増幅器は 1. 55 μ m帯 にその増幅帯域を持って 、る。
[0004] し力しながら、一般に利用されるシングルモードシリカファイバの零分散波長は 131
Onmにあり、その帯域に相応しい光増幅器は Pr (プラセオジム）： ZBLAN等のフッ化 物ファイバに限られる力 このフッ化物は湿度等の環境の影響を受けるため問題があ る。そこで、環境変化に強い ΙΟΟΟηπ！〜 1600nm帯域の増幅器が望まれている。
[0005] また、高出力レーザーにおいても、 Nd (ネオジム）を蛍光核としたものは ESA(Exci ted- State absorption;励起状態吸収）の影響で出力が制限される。
特許文献 1：特開平 11 029334号公報
特許文献 2：特開 2002— 252397号公報
非特干文献 1： Bi doped Si02 as a new laser material lor an intens e laser , K. Murata, Y. Fujimoto, M. Nakatsuka, T. Kanabe and H. Fu jita, Fusion Engineering and Design, 44 (1999) , p437— 439.
非特許文献 2 : "1. 3 m帯における Biドープシリカガラスの新しい発光特性"，藤本 靖、中塚 正大、御前 俊和、吉田 実、須藤 恭秀，電子情報通信学会論文誌 C -I, Vol. J83-C, No. 4, (2000) , ρ354— 355. 非特許文献 3： "0. 8 μ m帯励起による Biドープシリカガラスの 1. 3 μ m帯の発光特 性と光通信への応用"，藤本 靖、中塚 正大，電子情報通信学会論文誌 C I, Vol . J84-C, No. 1, (2001) p52- 53.
非特許文献 4 : infrared fluorescence from bismuth doped silica glass , Y. Fujimoto and M. Nakatsuka, Jpn. J. Appl. Phys. , Vol. 40 (2001) , No. 3B, pp. L279 -L281.
非特許文献 5 : optical amplification in bismuth― doped silica glass , Y . Fujimoto, and M. Nakatsuka, Appl. Phys. Lett. , 82 (2003) , p3325— 3326.
非特許文献 b : "A Fluorescence Spectrum at 1. 3 ^ m of Bismuth— Dop ed Silica Glass with 0. 8 m Excitation", Y. Fujimoto, H. Matsubara and M. Nakatsuka, CLEO/QELS ' 01, CWJ1, Baltimore Convention Center, USA, May 9, 2001, Technical Digest Series.
非特許文献 7 : "New Fluorescence from Bi— Doped Silica Glass and it s 1. 3— ^ m Emission with 0. 8— ^ m Excitation for Fiber Amplifie r", Y. Fujimoto, H. Matsubara and M. Nakatsuka, CLEO/ Pacific Rim
2001, Nippon Convention Center, Chiba, JAPAN, July 15— 19, 2001 , Technical Digest Series.
非特許文献 8 : "New fluorescence at 1. 3— μ ι with 0. 8— μ ι excitati on from Bi— doped silica glass"Y. Fujimoto and M. Nakatsuka, CLE O/Europe-EQEC, 2003, CG8— 2— FRI, 23— 27 June, 2003, Internati onal Congress Centre (ICM) , Munich, Germany
非特許文献 9 : "New fluorescence at 1. 3— μ ι with 0. 8— μ ι excitati on from Bi— doped silica glass and its optical amplification" , Yasus hi FUJIMOTO and Masahiro NAKATSUKA, XX International Cong ress on Glass, 0— 07— 077, September 27— October 1, 2004, Kyoto International Conference Hall, Kyoto, JAPAN.
非特許文献 10 : "Novel bismuth― doped optical amplifier for 1. 3— micr on telecommunication band", Shoichi Kishimoto, Masahiro Tsuda & Koichi Sakaguchi, Yasushi FUJIMOTO and Masahiro NAKATSU KA, XX International Congress on Glass, 0— 14 029， September 27 — October 1， 2004, Kyoto International Conference Hall, Kyoto, Japa n.
発明の開示
[0006] Biドープシリカガラスは主成分がシリカガラスでありながら、 1000nm〜1600nmに わたる非常にブロードな蛍光を示す。そこで、本発明では、この蛍光体 (光ファイバを 含む)を用いた光増幅器を構成することで、広帯域増幅器を実現する。また、この光 ファイバは主成分がシリカガラスであるため、環境変化に強い。上記非特許文献 5に 示されるように、 1. 3 mの単一波長のみでの増幅は確認されている力 それ以外の 波長帯域での増幅は示されて 、な 、。
[0007] 具体的には、本発明ではこの新型の蛍光体をバルタ体及びファイバ形状に加工し 、可視光の励起光と、赤外光の波長可変増幅プローブ光を試料内で重畳することに より、赤外領域における広帯域増幅装置を実現する。
[0008] 本発明は、上記状況に鑑みて、赤外領域における広帯域の増幅を行うことができる 広帯域光増幅装置を提供することを目的とする。
[0009] 本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕広帯域光増幅装置において、励起光源と、ビスマスを蛍光核としたガラスもしくは 結晶からなる増幅媒体と、信号'励起光合波器と、アイソレータと、入出力ポートを具 備することを特徴とする。
[0010] 〔2〕上記〔1〕記載の広帯域光増幅装置において、前記ビスマスを蛍光核としたガラ スもしくは結晶を用いて、光による励起により光増幅を得て、該増幅波長帯域が 100 0— 1600nmであることを特徴とする。
[0011] 〔3〕上記〔1〕記載の広帯域光増幅装置増幅波長域が 1000— 1600nmであり、そ の中の少なくとも 2波長以上を同時に増幅可能であることを特徴とする。
[0012] 〔4〕上記〔1〕記載の広帯域光増幅装置増幅波長域が 1000— 1600nmであり、超 短パルスを発生するチヤープ光（レーザー光スペクトルの各波長の長さに関係して時 系列に並べられた光パルス）を増幅可能であることを特徴とする。
[0013] 〔5〕上記〔1〕記載の広帯域光増幅装置において、増幅波長域が 1000— 1600nm であり、連続する広帯域スペクトルを持つ光源を増幅可能であることを特徴とする。
[0014] 〔6〕上記〔2〕から〔5〕の何れか 1項記載の広帯域光増幅装置において、励起光源 を 400— lOOOnmとした。
[0015] 〔7〕上記〔2〕から〔5〕の何れか 1項記載の広帯域光増幅装置において、励起光源と
LT500± 100nm, 700± 100nm, 850± 100nm, 950± lOOnmの!ヽずれ力一 つの波長帯域を利用するようにした。
[0016] 〔8〕上記〔2〕から〔5〕の何れか 1項記載の広帯域光増幅装置において、励起波長 帯域のうち少なくとも 2つ以上の励起波長を利用するようにした。
[0017] 〔9〕上記〔8〕記載のビスマス蛍光体による広帯域光増幅装置において、 1000— 1
400nmの波長帯域において増幅特性の平坦ィ匕が少なくとも 25%以内に押さえられ るよつにした。
[0018] 〔10〕上記〔2〕から〔9〕の何れか 1項記載の広帯域光増幅装置において、レーザー 発振器として用いるようにした。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の Biドープシリカガラスに関する広帯域増幅特性を調べる光増幅測定 装置を示す図である。
[図 2]本発明の Biドープシリカガラスの広帯域利得測定結果を示す図である。
[図 3]本発明の光ファイバ増幅実験システムの構成図である。
[図 4]本発明の Biドープシリカファイバの模式図である。
[図 5]本発明の Biドープシリカファイバへのカップリングを示す模式図である。
[図 6]本発明の単一波長（1308nm)の増幅率特性図である。
[図 7]本発明の 1308nmをアンカー波長とした 2波長増幅特性図である。
[図 8]本発明の光ファイバの融着接続を示す模式図である。
[図 9]本発明の融着型光ファイバ増幅系による増幅実験結果を示す図である。
[図 10]本発明の融着型光ファイバ増幅系による広帯域増幅実験系を示す模式図で ある。 [図 11]本発明の融着型光ファイバ増幅系による増幅実験 (励起パワー依存性)結果 を示す図（その 1)である。
[図 12]本発明の融着型光ファイバ増幅系による増幅実験 (励起パワー依存性)結果 を示す図（その 2)である。
[図 13]本発明の広帯域増幅器の構成図である。
[図 14]本発明の広帯域増幅器の各種励起の状態を示す図である。
[図 15]本発明の 2波長励起による増幅特性の平坦ィ匕を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 本発明のビスマス蛍光体による広帯域光増幅装置は、ビスマスを蛍光核としたガラ スもしくは結晶において、光による励起により光増幅を得て、増幅波長帯域が 1000 — 1600nmである。よって、広帯域増幅器の実現が促され、大容量の光通信システ ムを実現することができる。
実施例
[0021] 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[0022] 図 1は本発明の Biドープシリカガラスに関する広帯域増幅特性を調べる光増幅測 定装置を示す図である。
[0023] この図において、 1は励起用 LD光源（0. 8 m)、 2は光学系ボックス、 2Aはその 第 1の入力コネクタ、 2Bはその第 2の入力コネクタ、 2Cはその出力コネクタ、 3は光フ アイバケーブル、 4, 6, 10はアダプタ、 5はコネクタ付 Biファイノく（試料）、 7は光スぺク トルアナライザー、 8はプローブ用 LD光源としての波長可変 LD光源（1260— 1360 nm)、 9, 11は FC型垂直研磨コネクタ、 12はアイソレータ、 13は単一モードファイバ である。
[0024] まず、表 1にそれぞれの測定値を定義した。
[0025] [表 1] 励起光 信号光
A オフ オフ バックグラウンド信号測定値
B オフ オン 信号光（1.3 m)測定値
C オン 才ン 増幅出力値（信号光 +励起光測定値）
試料を透過した励起光 (0.8 μ m)
D オン オフ
レーザ出力： O.OW, 0.5W, LOW, 1.5W, 2.0VV 表 1は、増幅された信号測定での測定値の定義である。
[0026] ここで、励起用 LD光源 1がオフ、プローブ (信号)用 LD光源 8がオフの場合を、バ ックグラウンド信号の測定値 A、励起用 LD光源 1がオフ、プローブ用 LD光源 8がオン の場合を、信号光（1. 3 m)の測定値 B、励起用 LD光源 1がオン、プローブ用 LD 光源 8がオンの場合を、増幅出力値 C〔信号光に励起光を加えた測定値〕、励起用 L D光源 1がオン、プローブ用 LD光源 8がオフの場合は、試料 (コネクタ付 Biファイバ） 5を透過した励起光（0. 8 ;z m) Dとする。
[0027] 光増幅率 Gainは入射光のパワーと出射光のパワーの比であり、次式によって表す ことができる。
[0028] Gain= (C— D) Z (B— A) =lZl …ひ）
0
ここで、 Iは出射光パワー、 I は入射光パワーである。また、厚さ力 ¾である試料のゲ
0
イン係数 (gain coefficient) gは次のように定義することができる。
[0029] g= (l/t) ln(l/l ) · '· (2)
0
測定対象試料は Bi濃度が 0. 5mol%の Biドープシリカガラスを用いたコネクタ付き Biドープシリカファイノく 5である。
[0030] ここで、プローブ (信号)用 LD光源（波長可変増幅プローブ光源） 8は零分散波長 である 1310nmを含み、 1260nm力ら 1360nmの間で 20nmずつ増カロさせ、コネク タ付き Biドープシリカファイバ 5より出力された増幅光を測定した。その結果を図 2に 示す。このとき用いたコネクタ付き Biドープシリカファイバ 5の長さは 24cm、励起パヮ 一は 0. 612Wであった。また、 Biの濃度は 0. 5mol%である。蛍光のピークの波長（ 1260nm)においては非常に大きな利得が得られたほ力、全ての波長帯域において 、出力光の増幅が確認された。 Biドープシリカガラス 5の蛍光は上記特許文献 2に示 されている。このこと力 、 Biドープシリカファイバ（及びガラス） 5が広い帯域において 利得を得られることが示されており、広帯域増幅器としての動作を示すことが分かる。
[0031] 次に、本発明の Biドープシリカ光ファイバを用いた増幅実験を行った。図 3はこの光 ファイバ増幅実験システムの構成図である。
[0032] この図において、 21は励起用 LD光源（0. 8 m)、 22は光学系ボックス、 22Aは 第 1の入力コネクタ、 22Bは第 2の入力コネクタ、 22Cはその出力コネクタ、 23は光フ アイバケーブル、 24はファイバ及びバルタ測定系、 25は光ファイバ（Biドープシリカガ ラス）、 26は OFRフォーカサ一、 27は光スペクトルアナライザー、 27A, 33A, 34A, 34B, 46A, 48A, 48Βίまコネクタ、 28, 36ίま LDドライノく、 29, 37, 39〜43ίまコネ クタ付きデバイスケーブル、 30はプローブ用 LD光源（1. 3 /ζ πι)、 31, 45, 50, 52, 54, 56はコネクタ（SCZPC)、 32, 46は FC— SC変換アダプタ、 33, 47はアイソレ ータ、 34, 48は FC— FC変換アダプタ、 35はファイバ力プラ、 38はデバイス切り替え ボックス、 38Aはその入力端子、 38Bはその出力端子、 44は 1. 272 /z mLD光源、 4 9ίま 1. 297 /z mLD光源、 51ίま 1. 307 /z mLD光源、 53ίま 1. 323 /z mLD光源、 55 は 1. 347 /z mLD光源、 57は信号モニター用コネクタ（FCZAPC)である。
[0033] 今回利用した光ファイバ（Biドープシリカ光ガラス） 25は、非常にもろく折れやすい ため、図 4に示すように、光ファイバ（Biドープシリカガラス） 61の表面にスプレータイ プのテフロン (登録商標)榭脂を用いテフロン (登録商標)榭脂コート 62を施した。ま た、 Biドープシリカファイバ 61の両端面 63, 64は劈開後、手研磨を施した。増幅に 使用したファイバ長は 8cmであった。
[0034] 図 5は、上記した Biドープシリカ光ファイバへのカップリング方法を示す模式図であ る。この図に示すように、榭脂コートを施した Biドープシリカファイバ 71をファイバーチ ャック 72を利用して固定し、励起用 LD光源（0. 8 111)とプローブ用1^光源（1. 3 /z m)からの光を、図 1の実験システムにて合波した後、コリメータを使って空間光に 変換したものを対物レンズ 73を通して、 Biドープシリカファイバ 71へと導入した。 Biド ープシリカ光ファイバ 71の出射側には励起光 (0. 8 m)カット用のフィルタ 74とフォ 一力サー 75を設置し、フォーカサー 75にて検出器 (スペクトルアナライザ）（図示なし )へ増幅光を導入した。
[0035] 先ずは、このようにして得られた単一波長増幅（1308nm)の増幅特性について図 6に示す。横軸は対物レンズへ入射される励起パワー (W)、縦軸は得られた増幅率 を示している。コリメータから出力されるパワーの最大値は 152mWとバルタ体の増幅 試験時 (0. 6W)に比較すると 25%程度まで減少しているにもかかわらず、最大で 3 . 8もの増幅率を得ている。すなわち、 Biドープシリカ光ファイバによる励起光の閉じ こめ効果が効いていることが分かる。このときのゲイン係数は 0. 166 [cm— となった。
[0036] このときに使用した Biドープシリカファイバのコア径は 13 mであり、導入した励起 光源のファイバコア径は 50 μ mであるから、原理的に 50 μ m以下の集光はできない ので、それによるカップリングロスが見込まれる。今後、融着接続などによりカップリン ダロスを低減することにより、さらに高効率の増幅系が期待される。また、励起光源が lOOmWレベルまで下がってきたことからシングルモードの励起半導体（光通信用増 幅器の励起光源として使われており多くの場合は lOOmW程度）の利用を検討するこ とが可能になったと考えられ、光通信用の増幅器製作の可能性が大きく進んだものと 考えられる。
[0037] 多波長増幅測定は 1308nmをアンカー波長として 1272, 1297, 1307, 1323, 1 347nmの 5波長との多重増幅特性を測定した。その結果を図 7に示す。
[0038] 図 7 (a)には、 1272nmと 1308nmの 2波長同時増幅結果が、図 7 (b)には、 1297 nmと 1308nmの 2波長同時増幅結果が、図 7 (c)には、 1307nmと 1308nmの 2波 長同時増幅結果が、図 7 (d)には、 1323nmと 1308nmの 2波長同時増幅結果が、 図 7 (e)には、 1347nmと 1308nmの 2波長同時増幅結果がそれぞれ示されている。
[0039] 以上の結果力 分力るように、 Biドープシリカファイバを用いた 2波長増幅が得られ ていることが分かる。波長間における増幅率のばらつきがあるのは、空間光をカツプリ ングする際にそれぞれの波長でのカップリング効率 (入射側、出射側のどちらも）の問 題と考えられ、例えば、カップリングの調整を行うことでそれぞれの比率が変化する。 いずれにしても、目的ファイバの融着接続などにより改善されるものと考えられる。
[0040] 上記の結果からファイバ形状の増幅器構成により、効率の高い増幅器の作製が可 能であることが分力 た。従って、ファイバ融着機により、目的ファイバを融着接続に て、ロスを低減することでさらに効率の高い増幅器の開発が期待される。また、 100m Wクラスの励起光源での可能性が出てきたことからも、実用機へ向けての大きな前進 が得られたことが分かる。波長多重増幅に関しては、帯域幅 75nm以上にて 2波長増 幅が確認された。
[0041] 次に、バルタ体における 2波長増幅に対する結果を示す。使われたサンプルは Bi
2
O (1. Omol%)、 Al O (7. Omol%)、 SiO (91. 9mol%)、Tm O (0. lmol%)
3 2 3 2 2 3
である。サンプルは入射されるビームに垂直になるように両面を研磨してある。測定 例は、図 3に示される光ファイバ（Biドープシリカガラス） 25をバルタサンプルとしたの み力 ファイバー増幅時とは異なる。準備した試料の規格は厚さ 0. 24cm, 5. 5mm である。信号光の波長はそれぞれ 1272nm, 1297nm, 1307nm, 1323nm, 134 7nmである。 810nm波長の励起光出力は 0. 59Wである。表 2に様々な波長に関す る 2波長同時増幅時の利得を示した。
[0042] [表 2]
Figure imgf000011_0001
以上の表から分かるように、バルタ体においても、 2波長同時の増幅が示されており 、ファイバー構造、バルタ構造の如何にとらわれず、他波長増幅が可能なことが示さ れている。 [0043] 融着接続 Biドープ光ファイバを用い、次の実験を行った。主な実験装置は、図 3に 示した通りである。ここでは、図 8に示すようにマルチモードファイバ 83に Biドープシリ 力ファイバ 84を融着点 85で融着し、ファイバ及びバルタ測定系 24の部分に接続する 。コアファイバの Bi O濃度は 0. 5mol%である。なお、図 8において、 81は励起光
2 3
源（0. 8 111励起光源：0. 5W、 1. 3 /z mLD光： 200— 300 /z W)、 82ίまファイノく力 プラ、 Biドープシリカファイノく 84はシングルモード Biファイバ（0. 8 μ m励起光源： 30 OmW、 1. 3 /z mLD光： 200— 300nW)である。
[0044] このとき用いた、 Biシリカファイバはコアクラッド構造を持ち、コア径は 9 μ mである。
励起 LD光源は 50 μ mのマルチモード（MM)ファイバ出力形式を持つので、 Biシリ 力ファイバとの接続には石英 MMファイバを用いた。その時の増幅率の光ファイバ長 さ依存性を調べた結果を図 9に示す。
[0045] 光ファイバに投入された LD励起エネルギーはカットバック法により 520mWと測定 され、融着ポイントから lcmのところで 353mWとなっている。その後、 1cm毎におよ そ 15mWずつの励起光の減衰が見られたことから、融着ポイントでの損失は約 30% 、 150mW@度と推定される。また、カットバック法により測定された波長 1. 帯 における光ファイバの損失係数は 0. 0977 [cm-1] (—42. 4〔dBZm〕）と求められた 。図 9に示すように、ファイバ長 5cmにおける利得は 9. 25倍（9. 7〔dB〕）、レーザー 波長での損失を含んだ正味の利得は 5. 7倍（7. 5〔dB〕）となった。この実験で、正 味の利得が得られたことは、実用機開発に向けて大きな意味を持つものである。
[0046] 次に、光ファイバの両端にシングルモードファイバを融着した Biドープシリカフアイ バを配置し、次の実験を行った。主な実験装置は図 10に示す。コアファイバの Bi O
2 3 濃度は 0. 5mol%である。なお、図 10において、 101は励起ビーム（845nmLD)、 102はファイバ力プラ、 103はマルチモードファイノく、 104は Biファイノく、 105は融着 点、 106は光スペクトルアナライザー、 107はシングルモードファイノく、 108はファイバ 力プラ、 109ίま光ノ ヮ一メータ、 110, 113ίまアイソレータ、 l l l«LD (1308nm) , 1 12, 119ίま LDノ ヮ一供給源、 114«LD (1272nm) , 115ίま LD (1297nm)、 116 は LD (1307nm)、 117«LD (1322nm)、 118は1^> ( 134711111)でぁる。
[0047] このとき用いた、 Biシリカファイバはコアクラッド構造を持ち、コア径は 9 μ mである。 また、融着接続したファイバ長は 5. 5cmであった。励起 LD光源は 845nmのシング ルモード（SM)ファイバ出力形式を持つので、 Biシリカファイバとの接続には石英 S Mファイバを用いた。融着部の写真は図 10に示した。その時の増幅率の励起入力依 存性を調べた結果を図 11、励起を 81. 4mWに固定した場合の増幅率の波長依存 '性を図 12に示す。
[0048] 光ファイバに投入された LD励起エネルギーは 81. 4mWと測定され、これは 9. 7d Bの利得を発生した時における励起パワーの 1Z6程度である。図 11より、得られた 利得は、 1308nmの信号光に対して、 2. 6倍であった。また、図 12より、 Anchor波 長を 1308nmとした場合に、 1270— 1350nmの波長帯域にお!/、て 2波長同時によ る利得が得られており、これは、蛍光スペクトルの形状と類似の分布を示している。
[0049] 以上に示したように、 Biドープシリカガラスを用いた広帯域増幅器に関する基本特 性の測定ができており、 1. 3 m帯域における広帯域増幅器の実現が期待される。
[0050] 以上の実験結果を基に、広帯域増幅器の基本構成を示したものが図 13、図 14で ある。図 13において、 201, 204はシングルモードファイノく（通信線路）、 202は BiD FA (Biドープファイバ増幅器）、 203は融着点である。また、図 14において、図 14 (a )は順方向励起の場合を示しており、 301は第 1の BiDFA (Biドープファイバ増幅器 )、 302, 310ίま FCコネクタ、 303, 305ίまアイソレータ、 304ίま励起 LD (500nm, 7 OOnm, 800nm, 940nm) , 306は WDMカプラー（1. 3 μ m/O. 8 μ ι) , 307は シングルモードファイノく、 308は BiDF (Biドープファイバ）、 309は融着点である。図 14 (b)は逆方向励起の場合を示しており、 401は第 2の BiDFA (Biドープファイバ増 幅器）、 402, 411は FCコネクタ、 403, 410はアイソレータ、 404は BiDF (Biドープ ファイバ）、 405は融着点、 406はシングルモードファイノく、 408は WDMカプラー（1 . 3 μ ηι/0. 8 πι)、 409は励起 LD (500nm, 700nm, 800nm, 940nm)である 。図 14 (c)は双方励起の場合を示しており、 501は第 3の BiDFA (Biドープファイバ 増幅器）、 502, 513ίま FCコネクタ、 503, 505, 512ίまアイソレータ、 504, 511 ίま励 起 LD (500nm, 700nm, 800nm, 940nm) , 506, 510は WDMカプラー（1. 3 μ m/0. 8 μ ι) , 507はシングルモードファイノく、 508は BiDF (Biドープファイバ）、 5 09は融着点である。 [0051] 次に、増幅特性の平坦ィ匕の可能性について示す。 Biドープシリカガラスは励起波 長帯域として、 500± 100nm, 700± 100nm, 850± 100nm, 950± 100nmを持 ち、それぞれ蛍光スペクトル形状が異なることから、それらを少なくとも 2つ以上の励 起波長を利用することで、利得の平坦化が期待される。
[0052] 図 15に示すように、励起波長を 860— 870nmとすることで、 1000— 1400nmの波 長帯域において増幅特性の平坦ィ匕が少なくとも 25%以内に抑えられることが分かつ た。このときの Biの濃度は 0. 5mol%である。励起波長は 1つである力 励起帯域 (8 50± lOOnm, 950± lOOnm)の 2つの帯域を同時に励起して!/、ることに相当する。 これにより、 2つ以上の励起波長を同時励起することで、利得の平坦化が実現される ことが示された。
[0053] 以上の平坦特性は Biドープシリカガラスの糸且成により変化することが予想される。従 つて、新しい組成においては異なる励起波長となる可能性がある力 850nmを中心 として ± 50nmの範囲内では観測されるものと考えられる。
[0054] このように、帯域幅 75nm以上にて 2波長増幅が確認されたことにより、本発明の Bi ドープシリカガラスが、広帯域増幅器として動作可能なこと、多波長同時増幅の機能 を持つこと、 2つ以上の励起波長を同時励起することで利得の平坦ィ匕が実現されるこ とが示された。
[0055] 本発明によれば、 Biドープシリカガラスの蛍光スペクトルで示される大部分の帯域 で光増幅を得ることができ、広帯域増幅器の実現が促され、大容量の光通信システ ムを実現することができる。また、広帯域に同時に光を増幅できる事実は、超短パル スを発生するチヤープされた光を増幅する光増幅器としても機能する。これにより、加 ェ用レーザー、 THz光発生など様々な用途に応用が可能となる。
[0056] なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなぐ本発明の趣旨に基づき種々 の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
産業上の利用可能性
[0057] 本発明の広帯域光増幅装置は、光通信、光ファイバ増幅器、高出力光増幅器、高輝 度レーザー、レーザー発振器として利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 励起光源と、ビスマスを蛍光核としたガラスもしくは結晶力 なる増幅媒体と、信号- 励起光合波器と、アイソレータと、入出力ポートを具備することを特徴とする広帯域光 増幅装置。
[2] 前記ビスマスを蛍光核としたガラスもしくは結晶を用いて、光による励起により光増 幅を得て、該増幅波長帯域が 1000— 1600nmであることを特徴とする請求項 1記載 の広帯域光増幅装置。
[3] 増幅波長域が 1000—1600nmであり、その中の少なくとも 2波長以上を同時に増 幅可能であることを特徴とする請求項 1記載の広帯域光増幅装置。
[4] 増幅波長域が 1000— 1600nmであり、超短パルスを発生するチヤープ光（レーザ 一光スペクトルの各波長の長さに関係して時系列に並べられた光パルス）を増幅可 能であることを特徴とする請求項 1記載の広帯域光増幅装置。
[5] 増幅波長域が 1000— 1600nmであり、連続する広帯域スペクトルを持つ光源を増 幅可能であることを特徴とする請求項 1記載の広帯域光増幅装置。
[6] 励起光源を 400— lOOOnmとした請求項 2から 5の何れか 1項記載の広帯域光増 幅装置。
[7] 励起光源として 500± 100nm, 700± 100nm, 850± 100nm, 950± 100nm( いずれか一つの波長帯域を利用するようにした請求項 2から 5の何れ力 1項記載の広 帯域光増幅装置。
[8] 請求項 6又は 7記載の励起波長帯域のうち少なくとも 2つ以上の励起波長を利用す るようにした請求項 2から 5の何れか 1項記載の広帯域光増幅装置。
[9] 1000— 1400nmの波長帯域において増幅特性の平坦ィ匕が少なくとも 25%以内 に押さえられるようにした請求項 8記載のビスマス蛍光体による広帯域光増幅装置。
[10] レーザー発振器として用いるようにしたことを特徴とする請求項 2から 9の何れか 1項 記載の広帯域光増幅装置。
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