WO2007119807A1 - Ａｓｅ光源 - Google Patents

Ａｓｅ光源 Download PDF

Info

Publication number
WO2007119807A1
WO2007119807A1 PCT/JP2007/058128 JP2007058128W WO2007119807A1 WO 2007119807 A1 WO2007119807 A1 WO 2007119807A1 JP 2007058128 W JP2007058128 W JP 2007058128W WO 2007119807 A1 WO2007119807 A1 WO 2007119807A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
light
ase
fiber
output
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/058128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideyuki Okamoto
Yoshinori Kubota
Takuya Teshima
Original Assignee
Central Glass Company, Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Glass Company, Limited filed Critical Central Glass Company, Limited
Priority to US12/295,417 priority Critical patent/US20090278056A1/en
Priority to EP07741564A priority patent/EP2012396A1/en
Publication of WO2007119807A1 publication Critical patent/WO2007119807A1/ja

Links

Classifications

    • 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
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06795—Fibre lasers with superfluorescent emission, e.g. amplified spontaneous emission sources for fibre laser gyrometers
    • 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
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/02—ASE (amplified spontaneous emission), noise; Reduction thereof
    • 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
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094092—Upconversion pumping
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium

Definitions

  • the present invention relates to an ASE light source using a rare earth-doped fiber.
  • optical measurement using light interference in various fields such as communication, semiconductor manufacturing, strain investigation using fiber sensors, and medical equipment.
  • Such optical measurements require low-coherent light that captures only the effects of transmitting and reflecting objects as interference.
  • the position resolution of reflection can be improved by using a light source with a short coherence length.
  • Such a low-coherent light source is being widely used in the medical / biological field including optical coherence tomography (OCT).
  • OCT optical coherence tomography
  • ASE light sources such as the communication wavelength bands of 1.55 m band and 1.3 i um band are well known as SLD light sources.
  • SLD light sources In recent years, in order to improve the resolution of measurement, The light source wavelength is shortened. For example, fluorescent microscopes for biological measurement require a light source in the visible to near infrared region.
  • an ASE light source using the rare earth-doped fiber described above can be cited.
  • ASE light source power using rare earth doped optical fiber Usually used as a light source of 1.55 ⁇ m band (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-237930
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-111145
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-344045
  • quartz glass which is a base material for rare earth-doped optical fibers used in these light sources, has a large phonon energy, so that it is difficult for up-conversion fluorescence to occur.
  • the up-conversion is shown in FIG. This is a phenomenon in which electrons excited to the interlevel are further excited to the upper level by absorbing the excitation light, and the light emitted by the transition to the upper level force base level has a shorter wavelength than the excitation light. .
  • the wavelength band of ASE light that can be emitted with high efficiency is longer than the wavelength of the excitation light source.
  • a 1.48 m light source is generally used to excite an Er-doped silica optical fiber, and the ASE emission wavelength at that time is in the 1.55 / zm band. Therefore, it is difficult to obtain visible to near-infrared light with an existing ASE light source.
  • a rare earth-doped fiber whose base material is fluoride glass having low phonon energy.
  • up-conversion fluorescence is easily generated, and light emission with a wavelength shorter than the excitation wavelength can be easily obtained.
  • Fig. 12 shows the emission spectrum when an Er-doped fluoride fiber is excited at 970 nm. It can be seen that ASE light is obtained in the 543nm band and 850nm band, which is shorter than the excitation light by up-conversion!
  • the conventional ASE light source uses a bandpass filter to 850nm band ASE light, excitation light (970nm), 1550 ⁇ m band It is necessary to remove the light component.
  • a bandpass filter when inserted into the ASE light path, it must be output once into space and converted to collimated light, resulting in Fresnel reflection between the collimator lens, filter, fiber end face, and air. .
  • the reflection that exists in the ASE light path can act as a resonator and induce laser oscillation. When it oscillates, it becomes a coherent laser beam, so the characteristics as a low-coherent light source are remarkably increased. It will deteriorate.
  • a light source having an excitation light source, a rare earth-added fluoride optical waveguide, a multiplexing means, and an output optical fiber it is generated by an up-conversion process occurring inside the rare earth-added optical waveguide.
  • An ASE light source having a wavelength shorter than that of the excitation light is provided.
  • the ASE light source is characterized by being emitted to the outside via at least one or more long-wavelength blocking devices provided inside or outside the apparatus. .
  • the ASE light source described above includes all the processes from the rare earth-doped optical waveguide to the output optical fiber.
  • An optical waveguide is used in the path, and ASE light may be output without any space.
  • the above ASE light source includes only elemental forces La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu added to the core of the rare earth-doped fiber. It may be characterized by including one or more selected from the group consisting of.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of a low coherent light source according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a modification of the configuration of the low-coherent light source in FIG.
  • FIG. 3 shows a modification of the configuration of the low coherent light source in FIG.
  • FIG. 4 shows a modification of the configuration of the low coherent light source in FIG.
  • FIG. 5 shows a modification of the configuration of the low coherent light source in FIG.
  • FIG. 6 shows an ASE light source according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 7 shows two emission spectra in Example 1 of the present invention.
  • FIG. 8 shows a transmission spectrum of the long wavelength cutoff device according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 9 shows an ASE light source according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 10 shows an apparatus (Example 3) including a low coherent light source according to the present invention.
  • FIG. 11 Shows an outline of light emission in the up-conversion process.
  • FIG. 12 Shows the emission spectrum (corresponding to that of arrow A in Fig. 7) when the Er-doped fluoride fiber is excited at 970 nm.
  • the present invention can be used not only for communication systems in the field of optical communication, but also for application fields of optical transmission such as evaluation and measurement, and medical examination devices.
  • visible to near-infrared light can be generated by using a fluoride fiber having low phonon energy.
  • it is possible to realize an ASE light source with stable light output by blocking unnecessary wavelengths among multiple ASE lights generated by the up-conversion process with a long wavelength cut-off device without reflection. it can.
  • Figure 1 shows a low-coherent light source according to the present invention.
  • the configuration shows a rare earth-doped optical fiber 1, a pumping light ZASE optical coupling force bra 2, and a pumping LD3.
  • the pumping light generated by the pumping LD 3 is incident on the rare earth-doped optical fiber 1 through the force bra 2.
  • the ASE light generated in fiber 1 is output in both directions. Among these, the ASE light generated in the direction of the output port C is emitted from the light source device.
  • the cut-off wave length c described in Japanese Patent Application Nos. 2005-339672 and 2005-266316 filed earlier by the present applicant is An optical fiber part that has an optical fiber that satisfies the condition of c ⁇ 0.72 X op + 70 (nm) and NA is designed to be 0.18 or less, and a part of the optical fiber is wound more than 1Z4 times. And having two or more optical fiber holders, and changing the distance between the holders to change the bend radius of the optical fiber, so that the used wavelength band can be set at a predetermined ratio without any reflection. You can use optical fiber designed to attenuate!
  • the excitation light may be output from the output port C.
  • the wavelength is shorter than that of the excitation light. Therefore, the cut-off wavelength for the wavelength band ⁇ ⁇ described in Japanese Patent Application 2005-339672 and Japanese Patent Application 2005-266316 filed earlier by the present applicant at the output fiber 4 is c ⁇ 0.772 X op.
  • the wavelength longer than the ASE light by the up-conversion process the excitation light is blocked. You can refrain from refusing.
  • the ASE light is output from both directions of the rare earth-doped optical fiber 1
  • a light source having two output ports can be produced as shown in FIG.
  • the ASE power ratio output from the two ports can be changed by changing the excitation power.
  • a reflection suppressing means by obliquely polishing the fiber on the fiber end surface A, or install a reflecting means such as a filter having an appropriate reflectance. Can do.
  • the light source can be stabilized by suppressing the reflected light from outside the light source by introducing the isolator 5.
  • a band transmission filter that transmits a specific wavelength band can be disposed at the position of the isolator 5.
  • the light source according to the present invention emits light by spontaneous emission, and thus can provide a light source exhibiting low coherence.
  • a plurality of ASE lights having different wavelengths generated by the up-conversion process can be separated using the optical branching means 6 and output from different ports.
  • the output fiber 4 may use a different fiber for each ASE light.
  • FIG. 6 shows a first embodiment according to the present invention.
  • excitation light ZASE light combining coupler 2 used fino
  • NA 0.16, core diameter 3.5 m
  • excitation LD3 center wavelength: 970 nm, output power: 240 mW
  • power It consists of PD8 for detection (Si diode) and electric circuit 9.
  • the purpose of obtaining up-conversion ASE light (center wavelength: 543 nm) by transition of Er from 4S2Z3 to 4I15Z2 by single mode emission is not limited to this! / ⁇ .
  • the ASE optical power emitted from the output port C is detected by the PD8, and the excitation current of the excitation LD3 is adjusted so that the detected current of the PD8 is constant. Controlled by 9.
  • the light spectrum emitted from the A-end is the desired ASE light (center wavelength: 543 nm)
  • V was also observed (emission spectrum indicated by arrow A in Fig. 7).
  • the fiber output end is cleaved to 8 °, and the perpendicular of the PD surface is tilted 15 ° from the outgoing light of the fiber, so that the A end Suppressed light reflection.
  • the output fluctuation of the ASE light was within ⁇ 0.001 dB (15 minutes).
  • the concentration of ASE light is extremely high because it is inside the core of a fiber with a diameter of 2.78 ⁇ m. That is, there is no connection loss that does not require focusing on the laser chip force fiber as in the semiconductor laser.
  • low-coherent light can be obtained with a very simple configuration.
  • the emission wavelength can be changed by changing the rare earth element added to the fiber 1.
  • the rare earth element added to the fiber 1 For example, by adding praseodymium (Pr), light emission of 715 nm, 635 nm, 520 nm, 490 nm, etc. can be obtained.
  • praseodymium (Pr) For example, by adding neodymium (Nd), light emission of 412 nm, 380 nm, etc. can be obtained.
  • holmium (Ho) light emission of 550 nm, 720 nm, etc.
  • light emission at 480 nm, 450 nm, etc. can be obtained by adding thorium (Tm).
  • FIG. 9 shows a second embodiment according to the present invention.
  • excitation LD3 Center wavelength: 970 nm, output power: 240 mW
  • power detection PD8 Si diode
  • electric circuit 9, branching force bra 10 .
  • ASE light generated in the fiber 1 a part of the light traveling to the output port C is branched by the branching force bra 10 and monitored by the PD8, thereby performing the constant output control similar to that in the first embodiment. Can be.
  • FIG. 10 shows a third embodiment according to the present invention.
  • An example of this is an apparatus 16 comprising a low coherent light source 11, an output fiber 12, an optical echo microscope 13, and an object 14 according to the present invention.
  • the low coherent light source according to the present invention is guided to the optical echo microscope 13 through the output fiber 12.
  • the low coherent light generated in the rare earth-doped optical fiber inside the light source 11 is always propagating through the fiber, so that it is guided to the optical echo microscope 13 with almost no loss.
  • the emission form from the light source 11 is an optical fiber, the light source 11 can be disposed at an arbitrary position.
  • the distal end portion of the output fiber 12 can be arbitrarily arranged in the optical echo microscope. Further, the tip end portion of the output fiber 12 and a light guiding optical fiber disposed in the optical echo microscope can be fusion-bonded, and can be connected to other fiber devices without loss.
  • the device 16 may be an optical scanning image acquisition system.
  • the device 16 uses an optical tomography diagnosis device (OCT), a visual field measurement device, an ophthalmologic device for forming a cross-sectional image signal of a measurement target portion in a measurement target eye, an exposure device using a laser device, and interference.
  • OCT optical tomography diagnosis device
  • a surface interval measurement device, a local probe microscopic device for a three-dimensional object, a transmitted wavefront measurement interferometer, a polarization microscope, or a photomask inspection device may be used.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

少なくとも励起光源、希土類添加フッ化物光導波路、合波手段、出力用の光ファイバを有する光源において、希土類添加光導波路内部で生じたアップコンバージョン過程によって発生した、励起光よりも波長の短いＡＳＥ光が、装置内部または装置外部に備えられた長波長遮断デバイスを少なくとも1つ以上経由して外部に出射されることを特徴としたＡＳＥ光源が提供される。

Description

明 細 書
ASE光源
技術分野
[0001] 本発明は、希土類添加ファイバを用いた ASE光源に関する。
発明の背景
[0002] 近年、光技術の進展に伴い、通信、半導体の製造、ファイバセンサを利用したひず み調査、医療用機器などさまざまな分野で、光の干渉を利用した光学測定への注目 が集まっている。このような光学測定では、物体を透過したり反射したりすることによる 影響だけを干渉としてとらえる低コヒーレント光が必要とされている。たとえば、干渉を 利用して光コネクタ内部等の反射位置を計測するリフレクトメータでは、可干渉長の 短 、光源を用いることによって、反射の位置分解能を細力べすることができる。
[0003] このような低コヒーレント光源は、光干渉断層計 (OCT)を初めとする医療 ·生物分野 でも広く利用されつつある。低コヒーレント光源としては、通信波長帯である 1. 55 m帯や 1. 3 iu m帯のASE光源ゃSLD光源がょく知られてぃるカ 近年、計測の分 解能を上げるために、光源波長の短波長化が図られている。例えば、生物計測用の 蛍光顕微鏡などでは可視〜近赤外域の光源が必要とされている。
[0004] 広帯域な低コヒーレント光源を実施する手段として、前述した希土類添加ファイバを 用いた ASE光源が挙げられる。希土類添加光ファイバを用いた ASE光源力 通常 1 .55 μ m帯の光源として使用されている（例えば、特許文献 1乃至 3参照)。
特許文献 1：特開平 9 - 237930号公報
特許文献 2：特開 2001— 111145号公報
特許文献 3：特開 2002— 344045号公報
発明の概要
[0005] しかし、これらの光源に使用されている希土類添加光ファイバの母材である石英ガラ スは、大きなフオノンエネルギーを有するためにアップコンバージョン蛍光が発生しに くい。
[0006] ここで、アップコンバージョンとは図 11に示すように、励起光によって基底準位から中 間準位に励起された電子が、さらに励起光を吸収して上準位に励起される現象であ り、上準位力 基底準位への遷移による発光は、励起光よりも波長が短い。
[0007] すなわち、アップコンバージョン蛍光が発生しにくい希土類添加石英ファイバの場合 、高効率で発光可能な ASE光の波長帯は励起光源の波長よりも長くなる。例えば、 Er添加石英光ファイバの励起には一般的に 1.48 mの光源が使用され、その時の ASE発光波長は 1. 55 /z m帯となる。ゆえに、既存の ASE光源で可視〜近赤外光 を得ることは困難である。
[0008] アップコンバージョンにより可視〜近赤外光を得るために、フオノンエネルギーの低い フッ化物ガラスを母材とする希土類添加ファイバを用いる方法がある。希土類添加フ ッ化物ファイバではアップコンバージョン蛍光が容易に発生するため、励起波長よりも 波長の短い発光を容易に得ることができる。例えば、 Er添加フッ化物ファイバを 970 nmで励起した場合の、発光スペクトルを図 12に示す。アップコンバージョンによって 励起光よりも波長の短 、543nm帯や 850nm帯に ASE光が得られて!/、ることが分か る。
[0009] ここで、可視光である 543nm帯の発光のみを出力させたい場合、従来の ASE光源 では、帯域通過フィルタを用いて 850nm帯の ASE光や、励起光（970nm)、 1550η m帯の光成分を除去する必要がある。しかし、帯域通過フィルタを ASE光の経路中 に挿入する場合、一度空間に出力してコリメート光に変換する必要があるため、コリメ ータレンズやフィルタ、ファイバ端面と空気の間でフレネル反射が生じてしまう。 ASE 光の経路中に存在する反射は共振器となってレーザ発振を誘発する可能性があり、 発振した場合には、コヒーレント性を有するレーザ光となってしまうので低コヒーレント 光源としての特性を著しく劣化させてしまう。
[0010] 本発明に依れば、少なくとも励起光源、希土類添加フッ化物光導波路、合波手段、 出力用の光ファイバを有する光源において、希土類添加光導波路内部で生じたアツ プコンバージョン過程によって発生した、励起光よりも波長の短い ASE光力 装置内 部または装置外部に備えられた長波長遮断デバイスを少なくとも 1つ以上経由して外 部に出射されることを特徴とした ASE光源が提供される。
[0011] また、上記の ASE光源は、希土類添加光導波路から出力光ファイバまでの全ての経 路で光導波路が使用されており、空間を全く介することなく ASE光が出力されること を特徴としてもよい。
[0012] また、上記の ASE光源は、希土類添加ファイバのコアに添加された元素力 La, Ce , Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Luのみから成る群から選択 される 1つ以上を含むことを特徴としてもよい。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明による低コヒーレント光源の構成の 1例を示す。
[図 2]図 1の低コヒーレント光源の構成の変形例を示す。
[図 3]図 1の低コヒーレント光源の構成の変形例を示す。
[図 4]図 1の低コヒーレント光源の構成の変形例を示す。
[図 5]図 1の低コヒーレント光源の構成の変形例を示す。
[図 6]本発明の実施例 1に依る ASE光源を示す。
[図 7]本発明の実施例 1における 2つの発光スペクトルを示す。
[図 8]本発明の実施例 1による長波長遮断デバイスの透過スペクトルを示す。
[図 9]本発明の実施例 2に依る ASE光源を示す。
[図 10]本発明による低コヒーレント光源を含む装置 (実施例 3)を示す。
[図 11]アップコンバージョン過程による発光の概略を示す。
[図 12]Er添加フッ化物ファイバを 970nmで励起した場合の発光スペクトル（図 7の矢 印 Aのそれに対応)を示す。
詳細な説明
[0014] 本発明は、光通信分野における通信システムはもちろん、評価'測定など光伝送の 応用分野、医療における検査装置にも利用できるものである。
[0015] 本発明によれば、低フオノンエネルギーを有するフッ化物ファイバを用いることで、 可視〜近赤外光を発生させることができる。またアップコンバージョン過程によって発 生した複数の波長の ASE光のうち不要な波長を、反射を伴わな 、長波長遮断デバ イスによって遮断することで、安定した光出力を有する ASE光源を実現することがで きる。
[0016] 以下、本発明について詳細に説明する。図 1は本発明による低コヒーレント光源の 構成を示しており、希土類添加光ファイバ 1、励起光 ZASE光合波力ブラ 2、励起 L D3で構成される。
[0017] 励起 LD3で発生された励起光は力ブラ 2を通じて希土類添加光ファイバ 1に入射さ れる。ファイバ 1内で発生した ASE光は双方向に出力される。このうち、出力ポート C 側方向へ発生した ASE光が光源装置力 出射される。
[0018] ここで、所望の波長帯でシングルモード光を得る場合には、ファイバ 1や力ブラ 2に使 用されているフアイノ^または出力ファイバ 4のカットオフ波長を適切に選ぶことで実 現できる。
[0019] また出力ファイバ 4に適切な曲げ損失を与えることによって、所望の波長よりも長波長 の光を抑制することができる。例えば、長波長の抑制の手段として、本出願人が先に 出願した、特願 2005— 339672及び特願 2005— 266316に記載の、カツ卜オフ波 長え cが使用波長帯 λ opに対し、 c≤0. 72 X op + 70 (nm)の条件を満たし、 かつ NAが 0. 18以下に設計された光ファイバを有し、前記光ファイバの一部を 1Z4 周以上巻かれた光ファイバ部と、 2つ以上の光ファイバ保持部を有し、前記保持部間 の距離を変動させることによって、光ファイバの曲げ半径を変化させることで、反射を 全く伴うことなく使用波長帯を所定の割合で減衰させるように設計された光ファイバを 用!/、ることができる。
[0020] また、図 2に示すように励起方向を逆にした構成をとることもできる。このとき、励起光 の進行方向と、 ASE光の出射方向が同一であるため、出力ポート Cより励起光が出 力される場合がある。ここで、所望としている ASE光はアップコンバージョン過程によ るものなので、励起光よりも波長が短い。故に出力ファイバ 4の箇所に、本出願人が 先に出願した、特願 2005— 339672及び特願 2005— 266316に記載の、使用波 長帯 λ ορに対しカットオフ波長 c≤0. 72 X op + 70 (nm)の条件を満たし、かつ NAが 0. 18以下に設計された光ファイバを有し、前記光ファイバの一部を 1Z4周以 上巻かれた光ファイバ部と、 2つ以上の光ファイバ保持部を有し、前記保持部間の距 離を変動させることによって、光ファイバの曲げ半径を変化させることで、反射を全く 伴うことなく使用波長帯を所定の割合で減衰させることを特徴とする光デバイスを利 用することで、アップコンバージョン過程による ASE光よりも波長の長 、励起光を遮 断することちでさる。
[0021] また、 ASE光は希土類添加光ファイバ 1の双方向から出力されるので、図 3に示すよ うに出力ポートを 2つ有する光源を作製することもできる。また、励起パワーを変化さ せることで、 2つのポートから出力される ASEパワー比を変化させることもできる。
[0022] また、図 4に示すように、ファイバ端面 Aにファイバを斜め研磨するなどして反射抑制 手段を設置したり、適切な反射率を持つフィルタなどの反射手段を設置したりするこ とができる。また、アイソレータ 5を導入することによって光源外部からの反射光を抑 制することで、光源を安定ィ匕させることもできる。また、アイソレータ 5の位置に特定の 波長帯域を透過させる帯域透過フィルタを配置することもできる。
[0023] 尚、本発明による光源は、自然放出による発光であるため、低いコヒーレント性を示 す光源を提供することができる。
[0024] また、図 5に示すように、アップコンバージョン過程によって発生した、波長の異なる 複数の ASE光を、光分岐手段 6を用いて分離し、別々のポートから出力させることも できる。このとき、出力ファイバ 4はそれぞれの ASE光に対して異なるファイバを用い てもよい。
実施例 1
[0025] 以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
[0026] 図 6に本発明による第 1の実施例を示す。この例では、エルビウム添加フッ化物光 ファイノ l (Er:8000ppm、コア直径： 2. 78 ^ m, NA=0. 16、母材： ZBLAN)、励 起光 ZASE光の合波カプラ 2(使用ファイノく： NA=0. 16、コア直径 3. 5 m)、励起 LD3 (中心波長： 970nm、出力パワー： 240mW)、ファイバ 4および 7 (NA=0. 16 、コア直径 2. 5 m)、パワー検出用 PD8 (Siダイオード）、電気回路 9で構成される。
[0027] この例では、 Erの 4S2Z3から 4I15Z2の遷移によるアップコンバージョン ASE光（ 中心波長： 543nm)をシングルモード出射で得る目的として 、るがこの限りではな!/ヽ 。出力ポート Cから出射される ASE光パワーを一定に保っために、 A端より出射され た ASE光を PD8で検出し、 PD8の検出電流が一定になるように、励起 LD3の励起 電流を電気回路 9で制御した。
[0028] このとき、 A端より出射された光スペクトルは、所望の ASE光（中心波長： 543nm)だ けではなく、励起光（中心波長： 970nm)やその他の ASE成分（850nm帯)も含んで Vヽた（図 7の矢印 Aの発光スペクトル）。
[0029] 以下、 543nm帯の ASE光のみを抽出する手段を述べる。ここで図 6中の PD8に 54 3nm付近の ASE光のみを入射させるために、適切な曲げ損失を与えたファイバ 7 ( 曲げ径： φ 26ミリメートル X 15周）を挿入した。このときのファイバ 7の透過率を図 8に 示す。ファイバ 7を PD8の直前に挿入することによって、所望の波長帯の ASE光（54 3nm付近）の波長（図 7の矢印 Bの発光スペクトル）のみを PD8に入射させて出力一 定制御を行った。同様にファイバ 4に適切な曲げ径（曲げ径： φ 26ミリメートル X 15周 )を与えることによって、出射ポート C力もも 543nm帯の ASE光源のみを得ることがで きた。
[0030] さらに、ファイバ 1からの ASE出力の安定ィ匕を図るために、ファイバ出力端を 8° にク リーブし、さらに PD面の垂線をファイバの出射光線から 15° 傾けることによって、 A 端における光反射を抑制した。これによつて、 ASE光 (中心波長 543nm)出力変動は ±0. 001dB (15分）以内であった。
[0031] このとき、 ASE光の発生する箇所は直径 2. 78 μ mのファイバのコア内部であるため 集光度が極めて高い。すなわち、半導体レーザのようにレーザチップ力 ファイバへ 集光する必要がなぐ接続ロスが存在しない。本発明では、極めて簡単な構成で低コ ヒーレント光を得ることができた。
[0032] また、ファイバ 1に添加する希土類元素を変化させることで、発光波長を変化させるこ とができる。たとえば、プラセオジム（Pr)を添カ卩することで 715nm、 635nm、 520nm 、 490nmなどの発光を得ることができる。例えば、ネオジム (Nd)を添加することで 41 2nm、 380nmなどの発光を得ることができる。例えば、ホルミウム（Ho)を添加するこ とで 550nm、 720nmなどの発光を得ることができる。例えば、ツリウム (Tm)を添カロ することで 480nm、 450nmなどの発光を得ることができる。
実施例 2
[0033] 図 9に本発明による第 2の実施例を示す。この例は、エルビウム添加フッ化物光フアイ ノ l (Er: 8000ppm、コア直径： 2. 78 /ζ πι、ΝΑ=0. 16、母材： ZBLAN)、励起光 /ASE光の合波カプラ 2(使用ファイノく： NA=0. 16、コア直径 3. 5 m)、励起 LD3 (中心波長： 970nm、出力パワー： 240mW)、ファイバ 4 (NA= 0. 16、コア直径 2 . 5 m)、パワー検出用 PD8 (Siダイオード）、電気回路 9、分岐力ブラ 10で構成さ れる。
[0034] ファイバ 1で発生した ASE光のうち、出力ポート Cへ進行する光の一部を分岐力ブラ 10で分岐して PD8でモニタする事によって、実施例 1と同様の出力一定制御をおこ なうことができる。
実施例 3
[0035] 図 10に本発明による第 3の実施例を示す。この例は、本発明による低コヒーレント光 源 11、出力ファイバ 12、光エコー顕微鏡 13、被検体物 14より構成される装置 16で ある。本発明による低コヒーレント光源は、出力ファイバ 12を介して光エコー顕微鏡 1 3に導かれる。このとき、光源 11内部の希土類添加光ファイバで発生した低コヒーレ ント光は、常にファイバ内を伝搬しているため、ほとんど損失を伴うことなぐ光エコー 顕微鏡 13に導かれる。また、光源 11からの出射形態が光ファイバであるために、光 源 11を任意の位置に配置することができる。
[0036] また、光エコー顕微鏡内においても、出力ファイバ 12先端部を任意に配置することが できる。また、出力ファイバ 12の先端部と、光エコー顕微鏡内に配置された導光用光 ファイバと融着接続することもでき、他のファイバデバイスと損失なく接続させることが できる。
[0037] ここで、装置 16は光走査画像取得システムでもよい。また、装置 16は光断層診断装 置 (OCT)、視野測定装置、測定対象眼内の測定対象部分の断面画像信号を形成 するための眼科装置、レーザ装置を用いた露光装置、干渉を利用した面間隔測定 装置、三次元物体の局所プローブ微視化装置、透過波面測定用干渉計、偏光顕微 鏡、ホトマスク検査装置でもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも励起光源、希土類添加フッ化物光導波路、合波手段、出力用の光ファイバ を有する光源において、希土類添加光導波路内部で生じたアップコンバージョン過 程によって発生した、励起光よりも波長の短い ASE光が、装置内部または装置外部 に備えられた長波長遮断デバイスを少なくとも 1つ以上経由して外部に出射されるこ とを特 itとした ASE光！！！。
[2] 希土類添加光導波路から出力光ファイバまでの全ての経路で光導波路が使用され ており、空間を全く介することなく ASE光が出力されることを特徴とした、請求項 1記 載の ASE光源。
[3] 希土類添カ卩ファイバのコアに添カ卩された元素力 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, T b, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Luのみから成る群から選択される 1つ以上を含むことを 特徴とした、請求項 1及び 2記載の ASE光源。
PCT/JP2007/058128 2006-04-18 2007-04-13 Ａｓｅ光源 WO2007119807A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/295,417 US20090278056A1 (en) 2006-04-18 2007-04-13 Ase light source
EP07741564A EP2012396A1 (en) 2006-04-18 2007-04-13 Ase light source

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006114856A JP2007287995A (ja) 2006-04-18 2006-04-18 Ａｓｅ光源
JP2006-114856 2006-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007119807A1 true WO2007119807A1 (ja) 2007-10-25

Family

ID=38609567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/058128 WO2007119807A1 (ja) 2006-04-18 2007-04-13 Ａｓｅ光源

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20090278056A1 (ja)
EP (1) EP2012396A1 (ja)
JP (1) JP2007287995A (ja)
WO (1) WO2007119807A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050199292A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Stedman David W. Fluid device actuator with manual override
JP2010050126A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Central Glass Co Ltd Ａｓｅ光源
CN112630530B (zh) * 2020-11-19 2021-09-07 哈尔滨理工大学 一种基于超声波检测频率的光纤传感装置及实现方法
CN112526202B (zh) * 2020-11-19 2021-09-07 哈尔滨理工大学 一种基于超声波检测电压的光纤传感装置及实现方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS642025A (en) * 1987-06-24 1989-01-06 Hoya Corp Simple mode fiber comprising phosphate laser glass
JPH09237930A (ja) 1996-02-28 1997-09-09 Ando Electric Co Ltd Ａｓｅ光源とこれに用いる励起光源
JP2001111145A (ja) 1999-07-30 2001-04-20 Kyocera Corp 広帯域ａｓｅ光源
JP2002344045A (ja) 2001-05-16 2002-11-29 Mitsubishi Cable Ind Ltd Ａｓｅ光源
JP2005026475A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Fujikura Ltd 光ファイバレーザ
JP2005266316A (ja) 2004-03-18 2005-09-29 Fuji Xerox Co Ltd Ｏｐｃドラム洗浄方法及びｏｐｃドラム
JP2005339672A (ja) 2004-05-27 2005-12-08 Ricoh Co Ltd 記録方法及び光ディスク装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2343091C (en) * 2000-05-25 2009-09-08 Kyocera Corporation Broadband amplified spontaneous emission light source
JP2002232044A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Fujitsu Ltd 光ファイバ増幅器
JP2005039126A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 広帯域光源
US7313306B2 (en) * 2003-07-28 2007-12-25 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Fiber laser, spontaneous emission light source and optical fiber amplifier
US7519253B2 (en) * 2005-11-18 2009-04-14 Omni Sciences, Inc. Broadband or mid-infrared fiber light sources

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS642025A (en) * 1987-06-24 1989-01-06 Hoya Corp Simple mode fiber comprising phosphate laser glass
JPH09237930A (ja) 1996-02-28 1997-09-09 Ando Electric Co Ltd Ａｓｅ光源とこれに用いる励起光源
JP2001111145A (ja) 1999-07-30 2001-04-20 Kyocera Corp 広帯域ａｓｅ光源
JP2002344045A (ja) 2001-05-16 2002-11-29 Mitsubishi Cable Ind Ltd Ａｓｅ光源
JP2005026475A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Fujikura Ltd 光ファイバレーザ
JP2005266316A (ja) 2004-03-18 2005-09-29 Fuji Xerox Co Ltd Ｏｐｃドラム洗浄方法及びｏｐｃドラム
JP2005339672A (ja) 2004-05-27 2005-12-08 Ricoh Co Ltd 記録方法及び光ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20090278056A1 (en) 2009-11-12
JP2007287995A (ja) 2007-11-01
EP2012396A1 (en) 2009-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105723576B (zh) 光纤激光装置
KR940007281B1 (ko) 광섬유 증폭기 및 이를 이용한 광신호 증폭 방법
JP5247030B2 (ja) 単一偏波光ファイバレーザ及び増幅器
US20110134512A1 (en) Double clad fiber laser device
CA2693112C (en) Fiber laser having superior resistance to reflection light
US7423803B1 (en) 1-μm phosphate-glass fiber amplified spontaneous emission (ASE) source
US20070133625A1 (en) All-fiber laser device for mid-infrared wavelength band
JP3885235B2 (ja) 単一偏波型ファイバ及び増幅器
US5128801A (en) Integrated optical signal amplifier
WO2007119807A1 (ja) Ａｓｅ光源
JP4723569B2 (ja) 光増幅器ファイバ用ガラス
US6198870B1 (en) Optical waveguide and 1.5 μm-band optical amplifier using same
JP4914037B2 (ja) 光ファイバ、光コヒーレンストモグラフィ装置、及び光ファイバレーザ
KR100256435B1 (ko) 광파이버의 광소스 및 저 시간적 간섭성을 갖는 광의 발생방법
AU647069B2 (en) Integrated optical signal amplifier
KR20110065305A (ko) 이중 클래드 광섬유 레이저 소자
JP2019535118A (ja) Ｎｄ３＋ファイバレーザおよびアンプ
JP2010050126A (ja) Ａｓｅ光源
KR100785096B1 (ko) 희토류 원소가 첨가된 광섬유 가시광선 레이저
WO2024166554A1 (ja) レーザー共振器、光コム発生装置、及び光コム発生方法
JPH0561079A (ja) 光フイルタ
JP2756510B2 (ja) 広帯域ファイバレーザ媒質及びこれを用いた光増幅器
CN106058622A (zh) 基于铕离子掺杂荧光光纤的光纤有源器件
JP5907146B2 (ja) 光学装置
WO2002093698A1 (fr) Source de lumiere ase

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07741564

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12295417

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007741564

Country of ref document: EP