JP2004193244A - Ａｓｅ光源 - Google Patents
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Abstract
【課題】広帯域かつ全帯域に亘って出力の安定したＡＳＥ光源の提供。
【解決手段】第１のＡＳＥ光源装置２は３ｄＢカプラ１０を備える。３ｄＢカプラ１０の一端側の第１，第２の入出力ポートの一方１０ａから励起光源装置８の励起光が入力され、他方１０ｂから第２のＡＳＥ光源装置３の出力ＡＳＥ光が入力される。３ｄＢカプラの他端側の第３，第４の入出力ボート１０ｃ，１０ｄどうしは、光ファイバループミラー９を構成する光ファイバループ１１により光接続されて閉じられる。光ファイバループ１１の一部は励起光源装置８の励起光を用いてＡＳＥ光を発生させる希土類添加光ファイバ１２から構成される。光ファイバループ１１内で合波されて第１，第２の入出力ポートの一方１０ｂから出力される出力ＡＳＥ光の合波光は、第１のＡＳＥ光源装置２と第２のＡＳＥ光源装置３との間の光接続路７からＡＳＥ光取出し装置４により外部に取り出される。
【選択図】 図１
【解決手段】第１のＡＳＥ光源装置２は３ｄＢカプラ１０を備える。３ｄＢカプラ１０の一端側の第１，第２の入出力ポートの一方１０ａから励起光源装置８の励起光が入力され、他方１０ｂから第２のＡＳＥ光源装置３の出力ＡＳＥ光が入力される。３ｄＢカプラの他端側の第３，第４の入出力ボート１０ｃ，１０ｄどうしは、光ファイバループミラー９を構成する光ファイバループ１１により光接続されて閉じられる。光ファイバループ１１の一部は励起光源装置８の励起光を用いてＡＳＥ光を発生させる希土類添加光ファイバ１２から構成される。光ファイバループ１１内で合波されて第１，第２の入出力ポートの一方１０ｂから出力される出力ＡＳＥ光の合波光は、第１のＡＳＥ光源装置２と第２のＡＳＥ光源装置３との間の光接続路７からＡＳＥ光取出し装置４により外部に取り出される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＳＥ光源に係り、詳しくは広帯域のＡＳＥが出力可能なＡＳＥ光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の大容量化に伴い、異なる波長の光信号を１芯の光ファイバ内に多重伝送させる波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光ファイバ通信システムが盛んに検討されている。ＷＤＭ光ファイバ伝送では、光ファイバ内に多重伝送させる異なる波長の光信号の数を増やすことにより伝送容量を増加させることができる。そのため、波長多重光ファイバ通信は、広い波長帯域において伝送が可能であれば、光信号の波長数を増やすことができ大容量化に繋がる。このような理由により、広帯域な光ファイバ通信システム及びそれに利用される広帯域なＷＤＭシステム用光部品の開発が求められている。
【０００３】
一方、増幅用光ファイバに励起光を入力させると、増幅用光ファイバが励起されることにより、該光ファイバ内部に添加されたレーザー元素のエネルギー準位が一時的に上がり、それが再び安定状態に戻る際、エネルギー放出を行って光ファイバの増幅帯域の光が出力されることが知られている。この光は自然放出（ＡＳＥ）光と呼ばれている。このＡＳＥ光を出力する光源がＡＳＥ光源であり、広帯域，高出力であるという特徴をもつ。
【０００４】
それ故、ＡＳＥ光源はＷＤＭシステム用光部品の損失波長特性，偏波モード分散及び偏波依存性損失等の評価用光源として利用され始めている。しかし、光ファイバ通信システムの広帯域化が日々進展しているため、より広帯域なＡＳＥ光源が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特許２７５６５１０号
【特許文献２】
特開２００１−１８５７９０号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
広帯域のＡＳＥ光源を製造する方法としては、光増幅用光ファイバのホストガラス及び添加物の変更がある。前者は、特許文献１，特許文献２に記載の通り光増幅用光ファイバのホストガラスを変更すること、即ち従来の石英系ガラスに替えてフッ化物系ガラス、テルライト系ガラス等を用いることであり、後者は、特許文献２に記載の通り光通信用光ファイバの添加物を変更すること、即ちエルビウムを添加してＣバンド（１５３０ｎｍ−１５６５ｎｍ）のＡＳＥ光を発生するのに替えてツリウム等の別のレーザ元素を添加してＳバンド（１４６０ｎｍ−１５３０ｎｍ）或いはＬバンド（１５６５ｎｍ−１６２５ｎｍ）等のＡＳＥ光を発生させることである。さらに、より広帯域なＡＳＥ光源を製造する方法としてＡＳＥ光を波長多重合波器で合波させ、合波光を出力とする１つのＡＳＥ光源を製造することが挙げられる。
【０００７】
波長多重合波器においては複数芯の光ファイバからの複数の波長帯の入力光が１芯の光ファイバ内に合波され合波光が出力されるが、合波される各波長帯の境界付近においては光が出力させない或いは出力されても環境温度等の変化により出力が不安定になる波長が存在する。そのため上記方法によれば、各波長帯の境界波長付近において光が出力されない、或いは出力されても出力が不安定になる。これは光部品の損失等の評価において合波の境界付近では正確な測定ができないことを示し、光源として欠点となる。
【０００８】
したがって、本発明は、上記の問題に鑑み、広帯域かつ全帯域に亘って出力の安定したＡＳＥ光源の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためには、本発明のＡＳＥ光源は、第１のＡＳＥ光源装置と、第２のＡＳＥ光源装置と、ＡＳＥ光取出し装置とを備えている。前記第１のＡＳＥ光源装置は、一端側に第１，第２の入出力ポートが、他端側に第３，第４の入出力ポートがそれぞれ設けられた３ｄＢカプラと、前記第１，第２の入出力ポートの一方に光接続された励起光源装置と、光ファイバループミラーとを備えている。前記第２のＡＳＥ光源装置は前記第１，第２の入出力ポートの他方に光接続された出力ポートを備えている。前記光ファイバループミラーは、前記第３，第４の入出力ボートどうしを閉じた形で光接続する光ファイバループを備えている。この光ファイバループの少なくとも一部は希土類添加光ファイバから構成されている。この希土類添加光ファイバは、前記第１，第２の入出力ポートの一方から入力される前記励起光源装置の励起光を用いた自然放出によりＡＳＥ光を発生させるものである。前記ＡＳＥ光取出し装置は、前記光ファイバループ内において合波されて前記第１，第２の入出力ポートの他方から出力される前記第１，第２のＡＳＥ光源装置の出力ＡＳＥ光の合波光を、前記第１のＡＳＥ光源装置と前記第２のＡＳＥ光源装置との間の光接続路から外部に取り出すものである。
【００１０】
本発明のＡＳＥ光源は次のような作用効果を生む。３ｄＢカプラを備えたファイバループミラー装置においては、３ｄＢカプラを介して入力された光は入力時と同じ３ｄＢカプラの入力ポートから出力されるという特性を有している。そのため、光ファイバループミラーを構成する光ファイバループの少なくとも一部を希土類添加光ファイバから構成している本発明では、光ファイバループミラー内に入力されたＡＳＥ光と、光ファイバループミラー内で生成されたＡＳＥ光とは、光ファイバループミラー内で合波されたうえで３ｄＢカプラから出力されることになる。その際、光ファイバループミラーに入力されるＡＳＥ光は、光ファイバループに入力されたのち光ファイバループから出力されるだけであるので、その帯域全てにおいて減衰を生じさせない。
【００１１】
そのため、第１，第２のＡＳＥ光源装置として発生させるＡＳＥ光の帯域が互いに接するものから構成したとしても、これら第１，第２のＡＳＥ光源装置から出力されるＡＳＥ光の波長帯域全てを減衰させることなく合波させることができる。
【００１２】
この場合、さらに、前記第２のＡＳＥ光源装置を次のように構成するのが好ましい。すなわち、第２のＡＳＥ光源装置は、発生させるＡＳＥ光の帯域が互いに接しない第３，第４のＡＳＥ光源装置と、前記第３，第４のＡＳＥ光源装置の出力ＡＳＥ光を合波して前記第１のＡＳＥ光源装置に出力する波長多重合波器とを有するものとするのが好ましい。
【００１３】
そうすれば、第３，第４の光源装置から出力される出力ＡＳＥ光はその帯域端部が互いに接しないために、これらのＡＳＥ光を波長多重合波器で合波しても、合波後の合波ＡＳＥ光において減衰の影響が生じる帯域はない。そのため、このような第２のＡＳＥ光源装置と上述した第１のＡＳＥ光源装置とを組み合わせることで、帯域端部が互いに接するＡＳＥ光を減衰の影響を生じさせることなく合波することができる。
【００１４】
なお、前記ＡＳＥ光取出し装置は光サーキュレータであるのが好ましく、そうすれば、合波された両ＡＳＥ光を減衰させることなくＡＳＥ光源から取り出すことができる。しかも、その際、第２のＡＳＥ光源装置から出力されるＡＳＥ光を減衰させることなく第１のＡＳＥ光源装置に取り込むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態１を説明する。
【００１６】
実施の形態１のＡＳＥ光源１は、第１のＡＳＥ光源装置２と、第２のＡＳＥ光源装置３と、ＡＳＥ光取出し装置４とを備えている。第１のＡＳＥ光源装置２は、Ｃバンド（１５３０ｎｍ−１５６５ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置であり、第２のＡＳＥ光源装置３は、Ｓバンド（１４６０ｎｍ−１５３０ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置である。このように各バンドは、その帯域端部が互いに接するように配置されている。
【００１７】
第１のＡＳＥ光源装置２は、ＡＳＥ光の入力端と出力端とを兼用する入出力ポート５を備えている。第２のＡＳＥ光源装置３は、ＡＳＥ光の出力ポート６を備えている。入出力ポート５と出力ポート６とは、通信用光ファイバから構成される光接続路７により光接続されている。
【００１８】
ＡＳＥ光取出し装置４は光サーキュレータから構成されている。ＡＳＥ光取出し装置４は光接続路７の経路中途部に設けられている。ＡＳＥ光取出し装置４は、３つの入出力ポート４ａ，４ｂ，４ｃを有している。入出力ポート４ａ〜４ｃは、次のような特性を有している。入出力ポート４ａに入力される光は入出力ポート４ｂに選択的に出力される。入出力ポート４ｂに入力される光は入出力ポート４ｃに選択的に出力される。入出力ポート４ｃに入力される光は入出力ポート４ａに選択的に出力される。
【００１９】
このような特性を有するＡＳＥ光取出し装置４において、入出力ポート４ａは第２のＡＳＥ光源装置３の出力ポート６に光接続される。入出力ポート４ｂは第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５に光接続される。入出力ポート４ｃはＡＳＥ光源１の出力ポートとして機能する。
【００２０】
第２のＡＳＥ光源装置３は特にどのような構成でも構わない。例えば、第２のＡＳＥ光源装置３は、ＳバンドのＡＳＥ光を生成するのに適した帯域の励起光を生成させる励起光源装置と、励起光源装置で生成された励起光を用いた自然放出によりＳバンドのＡＳＥ光を発生させる希土類添加光ファイバとから構成される。
【００２１】
第１のＡＳＥ光源装置２は、励起光源装置８と、光ファイバループミラー９と、３ｄＢカプラ１０とを有している。３ｄＢカプラ１０は、一端側に第１の入出力ポート１０ａと第２の入出力ポート１０ｂとが設けられており、他端側に第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとが設けられている。
【００２２】
励起光源装置８は、ＣバンドのＡＳＥ光を発生させるのに適した帯域（例えば０．９８μｍや１．４８μｍ）の励起光を生成している。励起光源装置８の出力ポート８ａは第１の入出力ポート１０ａに光接続されている。第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５は第２の入出力ポート１０ｂに光接続されている。
【００２３】
光ファイバループミラー９は、光ファイバループ１１を備えている。光ファイバループ１１の両端は第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとにそれぞれ光接続されている。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとは、光ファイバループ１１により閉じられた状態で光接続されている。光ファイバループ１１の条長中央部は、Ｃバンド光増幅に適した希土類（例えば、エルビウム）が添加されており、希土類添加光ファイバ１２を構成する。希土類添加光ファイバ１２は、励起光源装置８が生成する励起光を用いた自然放出によりＣバンドのＡＳＥ光を発生させる。光ファイバループ１１の中途部には、偏波コントローラ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１３が設けられている。偏波コントローラ１３は、光ファイバループ１１の出力を安定にするために設けられている。偏波コントローラ１３は、希土類添加光ファイバ１２以外の光ファイバループ１１のファイバ部位に設けられている。
【００２４】
次に、このＡＳＥ光源１によるＡＳＥ光の生成動作を説明する。まず、第２のＡＳＥ光源装置３において、ＳバンドのＡＳＥ光が生成される。ＳバンドのＡＳＥ光は出力ポート６から出力されてＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ａに入力される。ＡＳＥ光取出し装置４は、入出力ポート４ａに入力されたＡＳＥ光を入出力ポート４ｂから出力する。ＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂから出力されたＳバンドのＡＳＥ光は第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５に入力され、さらに３ｄＢカプラ１０の第２の入出力ポート１０ｂに入力される。第２の入出力ポート１０ｂに入力されたＳバンドＡＳＥ光は、３ｄＢカプラ１０の特性により、第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから分波されて出力される。このとき、ＳバンドＡＳＥ光の分波出力は３ｄＢカプラ１０の特性により出力５０％ずつに出力配分されて第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力されるＳバンドＡＳＥ光の分波出力は、光ファイバループ１１の両端からそれぞれ光ファイバループ１１に入力される。各分波出力は光ファイバループ１１を伝搬したのち、入力時とは異なる光ファイバループ１１の端部から出力される。光ファイバループ１１から出力されるＳバンドのＡＳＥ光は、出力時とは異なる第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００２５】
一端側にある第３，第４の入出力ポート１０ｃ，１０ｄを光ファイバループ１１によって閉じる形で光接続された光ファイバループミラー９は、３ｄＢカプラ１０に入力された光を入力時と同じポートから出力するという特性を有している。そのため、光ファイバループ１１を巡廻したのち再度３ｄＢカプラ１０に入力されたＳバンドＡＳＥ光は、入力時と同じ第２の入出力ポート１０ｂから出力される。
【００２６】
このとき、励起光源装置８が生成させた励起光は第１の入出力ポート１０ａから３ｄＢカプラ１０に入力される。第１の入出力ポート１０ａに入力された励起光は、３ｄＢカプラ１０の特性により、第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから分波されて出力される。このとき、励起光の分波出力は３ｄＢカプラ１０の特性により出力５０％ずつに出力配分されて第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される励起光の分波出力は、光ファイバループ１１の両端からそれぞれ光ファイバループ１１に入力される。
【００２７】
励起光の各分波出力は光ファイバループ１１内の希土類添加光ファイバ１２を伝搬することで、希土類による自然放出を生じさせる。その結果、希土類添加光ファイバ１２ではＣバンドのＡＳＥ光が発生する。この場合、希土類添加光ファイバ１２にはその両端から励起光が供給されて双方向励起に基づいた自然放出が生じる結果、効率高く、単方向励起に比較して約２倍のＡＳＥ光が生じる。
【００２８】
このようにして希土類添加光ファイバ１２で発生したＣバンドのＡＳＥ光は、希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれに向けて放散されたのち希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれから、ＳバンドのＡＳＥ光とともに出力される。
【００２９】
ＳバンドのＡＳＥ光とともに希土類添加光ファイバ１２の両端から出力されるＣバンドのＡＳＥ光は３ｄＢカプラ１０の第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００３０】
３ｄＢカプラ１０に入力されたＣバンドのＡＳＥ光は、３ｄＢカプラ１０の特性として、出力５０％ずつに分波されて第１の入出力ポート１０ａと第２の入出力ポート１０ｂとから出力される。このとき、ＳバンドのＡＳＥ光は上述したように、第２の入出力ポート１０ｂから選択的に出力される。そのため、３ｄＢカプラ１０から出力されるＣバンドのＡＳＥ光のうち、第１の入出力ポート１０ａから出力される分波出力は、ＳバンドのＡＳＥ光と合波されることなく励起光源装置８側に出力される。一方、第２の入出力ポート１０ｂから出力される分波出力は、ＳバンドのＡＳＥ光と合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４に入力される。このとき、ＳバンドのＡＳＥ光は第２のＡＳＥ光源装置３の出力時のほぼ１００％がＣバンドのＡＳＥ光と合波された状態となる。またこのとき、ＳバンドのＡＳＥ光とＣバンドのＡＳＥ光とは、その帯域端部が互いに接しているにもかかわらず、帯域端部が減衰を全く受けることなく合波される。
【００３１】
このようにして合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂに入力されたＳバンドのＡＳＥ光とＣバンドのＡＳＥ光とは、ＡＳＥ光取出し装置４（光サーキュレータ）の特性により、そのほぼ１００％がＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｃから外部に出力される。
【００３２】
上述した実施の形態１では、第１のＡＳＥ光源装置２でＣバンドのＡＳＥ光を発生させ、第２のＡＳＥ光源装置３でＳバンドのＡＳＥ光を発生させるように構成されていた。しかしながら、第１のＡＳＥ光源装置２でＳバンドのＡＳＥ光を発生させ、第２のＡＳＥ光源装置３でＣバンドのＡＳＥ光を発生させるように構成してもよい。また、一方のＡＳＥ光源装置でＬバンドのＡＳＥ光を発生させ、他方のＡＳＥ光源装置でＣバンドのＡＳＥ光を発生させるようにしてもよい。要は、帯域端部が接するバンドを有するＡＳＥ光それぞれを、第１のＡＳＥ光源装置２ないし第２のＡＳＥ光源装置３で個別に生成すればよい。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態２を説明する。この実施の形態のＡＳＥ光源２０は、実施の形態１における第２のＡＳＥ光源装置３に代えて、第２のＡＳＥ光源装置２１を備えたことに特徴がある。なお、他の構成要素は、基本的には、実施の形態１と同様である。そのため、それらの構成要素については実施の形態１（図１）と同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００３４】
第２のＡＳＥ光源装置２１は、第３のＡＳＥ光源装置２２と、第４のＡＳＥ光源装置２３と、波長多重合波器２４とを備えている。
【００３５】
第３のＡＳＥ光源装置２２は、Ｓバンド（１４６５ｎｍ−１５３０ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置である。第４のＡＳＥ光源装置２３は、Ｌバンド（１５６５ｎｍ−１６２５ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置である。波長多重合波器２４は、第３のＡＳＥ光源装置２２で発生させたＳバンドのＡＳＥ光と、第４のＡＳＥ光源装置２３が発生させたＬバンドのＡＳＥ光とを波長多重合波する装置である。
【００３６】
波長多重合波器２４は、その特性上、透過特性には、図３に示すように、Ｓバンド領域の波長両端それぞれとＬバンド領域の帯域両端の外側に透過特性の芳しくない透過不良帯域２５が存在するのは避けられない。
【００３７】
帯域端部が接するＳバンドとＣバンドもしくはＣバンドとＬバンドとは、波長多重合波器２４の透過特性からみて、透過不良帯域２５を共有して互いに接していると見なすことができる。本発明を規定する際に用いたＡＳＥ光の帯域端部が互いに接するという表現は、透過不良帯域２５を共有して互いに接することをいい、必ずしも両帯域の端部が直接的に接する構造だけを指し示すものではない。
【００３８】
これに対して、ＳバンドとＬバンドとは、互いに帯域的に離間した波長帯域であって（Ｓバンド：１４６０ｎｍ−１５３０ｎｍ， Ｌバンド：１５６５ｎｍ−１６２５ｎｍ）、一方のバンドの透過不良領域２５が他方のバンドの透過不良帯域２５に重複することはない。
【００３９】
このような理由により、第３のＡＳＥ光源装置２２で発生させたＳバンドのＡＳＥ光と、第４のＡＳＥ光源装置２３で発生させたＬバンドのＡＳＥ光とを波長多重合波器２４で合波しても、各バンドのＡＳＥ光を不要に減衰させることなく合波することができる。
【００４０】
次に、このＡＳＥ光源２０によるＡＳＥ光の生成動作を説明する。まず、第３のＡＳＥ光源装置２２と第４のＡＳＥ光源装置２３とにおいて、ＳバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光とがそれぞれ生成される。生成されたＳバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光とは、波長多重合波器２４において光合波される。このとき、波長多重合波器２４は両バンドのＡＳＥ光帯域に何等の影響を及ぼすことなく光合波する。以下、ＳバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光との合波光を、Ｓ＋Ｌ合波光と呼ぶ。
【００４１】
Ｓ＋Ｌ合波光は第２のＡＳＥ光源装置２１の出力ポート６から出力されてＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ａに入力される。ＡＳＥ光取出し装置４は、入出力ポート４ａに入力されたＳ＋Ｌ合波光を入出力ポート４ｂから出力する。ＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂから出力されたＳ＋Ｌ合波光は第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５に入力され、さらに３ｄＢカプラ１０の第２の入出力ポート１０ｂに入力される。第２の入出力ポート１０ｂに入力されたＳ＋Ｌ合波光は、３ｄＢカプラ１０の特性により、第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから分波されて出力される。このとき、Ｓ＋Ｌ合波光の分波出力は３ｄＢカプラ１０の特性により出力５０％ずつに出力配分されて第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力されるＳ＋Ｌ合波光の分波出力は、光ファイバループ１１の両端からそれぞれ光ファイバループ１１に入力される。そして、各分波出力は光ファイバループ１１を伝搬したのち、入力時とは異なる光ファイバループ１１の端部から出力される。光ファイバループ１１から出力されるＳ＋Ｌ合波光は、出力時とは異なる第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００４２】
光ファイバループ１１を巡廻したのち再度３ｄＢカプラ１０に入力されたＳ＋Ｌ合波光は、入力時と同じ第２の入出力ポート１０ｂから出力される。
【００４３】
このとき、希土類添加光ファイバ１２では、実施の形態１で説明したように、励起光源装置８から供給され励起光を用いて自然放出を生じさせる結果、ＣバンドのＡＳＥ光が発生する。
【００４４】
このようにして希土類添加光ファイバ１２で発生したＣバンドのＡＳＥ光は、希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれに向けて放散されたのち希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれから、Ｓ＋Ｌ合波光とともに出力される。
【００４５】
Ｓ＋Ｌ合波光とともに希土類添加光ファイバ１２の両端から出力されるＣバンドのＡＳＥ光は３ｄＢカプラ１０の第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００４６】
３ｄＢカプラ１０に入力されたＣバンドのＡＳＥ光は、３ｄＢカプラ１０の特性として、出力５０％に分波されて第１の入出力ポート１０ａと第２の入出力ポート１０ｂとに出力される。このとき、Ｓ＋Ｌ合波光は上述したように、第２の入出力ポート１０ｂから選択的に出力される。そのため、３ｄＢカプラ１０から出力されるＣバンドのＡＳＥ光のうち、第１の入出力ポート１０ａから出力される分波出力は、Ｓ＋Ｌ合波光と合波されることなく励起光源装置８側に出力される。一方、第２の入出力ポート１０ｂから出力される分波出力は、Ｓ＋Ｌ合波光と合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４に入力される。このとき、Ｓ＋Ｌ合波光は第２，第３のＡＳＥ光源装置３，２１の出力時のほぼ１００％がＣバンドのＡＳＥ光と合波された状態、すなわち、Ｓ＋Ｌ＋Ｃ合波光となる。またこのとき、Ｓ＋Ｌ合波光とＣバンドのＡＳＥ光とは、その帯域端部が互いに接しているにもかかわらず、帯域端部が減衰を全く受けることなく合波される。
【００４７】
このようにして合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂに入力されたＳ＋Ｌ＋Ｃ合波光は、ＡＳＥ光取出し装置４（光サーキュレータ）の特性により、そのほぼ１００％がＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｃから外部に出力される。
【００４８】
上述した実施の形態２では、第３のＡＳＥ光源装置２２でＳバンドのＡＳＥ光を、第４のＡＳＥ光源装置２３でＬバンドのＡＳＥ光を発生させたが、ＡＳＥ光の発生箇所を逆としてもよいのはいうまでもない。
【００４９】
また、ＣバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光とは、波長多重合波器２２によってほとんど不要減衰を生じさせることなく合波させることができる。そのため、第３のＡＳＥ光源装置２２と第４のＡＳＥ光源装置２３とのうちの一方でＣバンドのＡＳＥ光を発生させ、他方でＬバンドのＡＳＥ光を発生させる。そして、第１のＡＳＥ光源装置２でＳバンドのＡＳＥ光を発生させて、Ｃ＋Ｌ合波光と合波させるように構成してもよい。
【００５０】
上述した各実施の形態では、ＡＳＥ光取出し装置４を光サーキュレータから構成していたが、多少は効率が落ちるものの３ｄＢカプラからＡＳＥ光取出し装置４を構成することもできる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、広帯域かつ全帯域に亘って出力の安定したＡＳＥ光源が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のＡＳＥ光源の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２のＡＳＥ光源の構成を示す図である。
【図３】波長多重合波器の透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ＡＳＥ光源 ２ 第１のＡＳＥ光源装置
３ 第２のＡＳＥ光源装置 ４ ＡＳＥ光取出し装置
４ａ，４ｂ，４ｃ 入出力ポート ５ 入出力ポート
６ 出力ポート ７ 光接続路
８ 励起光源装置 ８ａ 励起光出力ポート
９ 光ファイバループミラー １０ ３ｄＢカプラ
１０ａ 第１の入出力ポート １０ｂ 第２の入出力ポート
１０ｃ 第３の入出力ポート １０ｄ 第４の入出力ポート
１１ 光ファイバループ １２ 希土類添加光ファイバ
２０ ＡＳＥ光源 ２１ 第２のＡＳＥ光源装置
２２ 第３のＡＳＥ光源装置 ２３ 第４のＡＳＥ光源装置
２４ 波長多重合波器 ２５ 透過不良帯域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＳＥ光源に係り、詳しくは広帯域のＡＳＥが出力可能なＡＳＥ光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の大容量化に伴い、異なる波長の光信号を１芯の光ファイバ内に多重伝送させる波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光ファイバ通信システムが盛んに検討されている。ＷＤＭ光ファイバ伝送では、光ファイバ内に多重伝送させる異なる波長の光信号の数を増やすことにより伝送容量を増加させることができる。そのため、波長多重光ファイバ通信は、広い波長帯域において伝送が可能であれば、光信号の波長数を増やすことができ大容量化に繋がる。このような理由により、広帯域な光ファイバ通信システム及びそれに利用される広帯域なＷＤＭシステム用光部品の開発が求められている。
【０００３】
一方、増幅用光ファイバに励起光を入力させると、増幅用光ファイバが励起されることにより、該光ファイバ内部に添加されたレーザー元素のエネルギー準位が一時的に上がり、それが再び安定状態に戻る際、エネルギー放出を行って光ファイバの増幅帯域の光が出力されることが知られている。この光は自然放出（ＡＳＥ）光と呼ばれている。このＡＳＥ光を出力する光源がＡＳＥ光源であり、広帯域，高出力であるという特徴をもつ。
【０００４】
それ故、ＡＳＥ光源はＷＤＭシステム用光部品の損失波長特性，偏波モード分散及び偏波依存性損失等の評価用光源として利用され始めている。しかし、光ファイバ通信システムの広帯域化が日々進展しているため、より広帯域なＡＳＥ光源が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特許２７５６５１０号
【特許文献２】
特開２００１−１８５７９０号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
広帯域のＡＳＥ光源を製造する方法としては、光増幅用光ファイバのホストガラス及び添加物の変更がある。前者は、特許文献１，特許文献２に記載の通り光増幅用光ファイバのホストガラスを変更すること、即ち従来の石英系ガラスに替えてフッ化物系ガラス、テルライト系ガラス等を用いることであり、後者は、特許文献２に記載の通り光通信用光ファイバの添加物を変更すること、即ちエルビウムを添加してＣバンド（１５３０ｎｍ−１５６５ｎｍ）のＡＳＥ光を発生するのに替えてツリウム等の別のレーザ元素を添加してＳバンド（１４６０ｎｍ−１５３０ｎｍ）或いはＬバンド（１５６５ｎｍ−１６２５ｎｍ）等のＡＳＥ光を発生させることである。さらに、より広帯域なＡＳＥ光源を製造する方法としてＡＳＥ光を波長多重合波器で合波させ、合波光を出力とする１つのＡＳＥ光源を製造することが挙げられる。
【０００７】
波長多重合波器においては複数芯の光ファイバからの複数の波長帯の入力光が１芯の光ファイバ内に合波され合波光が出力されるが、合波される各波長帯の境界付近においては光が出力させない或いは出力されても環境温度等の変化により出力が不安定になる波長が存在する。そのため上記方法によれば、各波長帯の境界波長付近において光が出力されない、或いは出力されても出力が不安定になる。これは光部品の損失等の評価において合波の境界付近では正確な測定ができないことを示し、光源として欠点となる。
【０００８】
したがって、本発明は、上記の問題に鑑み、広帯域かつ全帯域に亘って出力の安定したＡＳＥ光源の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためには、本発明のＡＳＥ光源は、第１のＡＳＥ光源装置と、第２のＡＳＥ光源装置と、ＡＳＥ光取出し装置とを備えている。前記第１のＡＳＥ光源装置は、一端側に第１，第２の入出力ポートが、他端側に第３，第４の入出力ポートがそれぞれ設けられた３ｄＢカプラと、前記第１，第２の入出力ポートの一方に光接続された励起光源装置と、光ファイバループミラーとを備えている。前記第２のＡＳＥ光源装置は前記第１，第２の入出力ポートの他方に光接続された出力ポートを備えている。前記光ファイバループミラーは、前記第３，第４の入出力ボートどうしを閉じた形で光接続する光ファイバループを備えている。この光ファイバループの少なくとも一部は希土類添加光ファイバから構成されている。この希土類添加光ファイバは、前記第１，第２の入出力ポートの一方から入力される前記励起光源装置の励起光を用いた自然放出によりＡＳＥ光を発生させるものである。前記ＡＳＥ光取出し装置は、前記光ファイバループ内において合波されて前記第１，第２の入出力ポートの他方から出力される前記第１，第２のＡＳＥ光源装置の出力ＡＳＥ光の合波光を、前記第１のＡＳＥ光源装置と前記第２のＡＳＥ光源装置との間の光接続路から外部に取り出すものである。
【００１０】
本発明のＡＳＥ光源は次のような作用効果を生む。３ｄＢカプラを備えたファイバループミラー装置においては、３ｄＢカプラを介して入力された光は入力時と同じ３ｄＢカプラの入力ポートから出力されるという特性を有している。そのため、光ファイバループミラーを構成する光ファイバループの少なくとも一部を希土類添加光ファイバから構成している本発明では、光ファイバループミラー内に入力されたＡＳＥ光と、光ファイバループミラー内で生成されたＡＳＥ光とは、光ファイバループミラー内で合波されたうえで３ｄＢカプラから出力されることになる。その際、光ファイバループミラーに入力されるＡＳＥ光は、光ファイバループに入力されたのち光ファイバループから出力されるだけであるので、その帯域全てにおいて減衰を生じさせない。
【００１１】
そのため、第１，第２のＡＳＥ光源装置として発生させるＡＳＥ光の帯域が互いに接するものから構成したとしても、これら第１，第２のＡＳＥ光源装置から出力されるＡＳＥ光の波長帯域全てを減衰させることなく合波させることができる。
【００１２】
この場合、さらに、前記第２のＡＳＥ光源装置を次のように構成するのが好ましい。すなわち、第２のＡＳＥ光源装置は、発生させるＡＳＥ光の帯域が互いに接しない第３，第４のＡＳＥ光源装置と、前記第３，第４のＡＳＥ光源装置の出力ＡＳＥ光を合波して前記第１のＡＳＥ光源装置に出力する波長多重合波器とを有するものとするのが好ましい。
【００１３】
そうすれば、第３，第４の光源装置から出力される出力ＡＳＥ光はその帯域端部が互いに接しないために、これらのＡＳＥ光を波長多重合波器で合波しても、合波後の合波ＡＳＥ光において減衰の影響が生じる帯域はない。そのため、このような第２のＡＳＥ光源装置と上述した第１のＡＳＥ光源装置とを組み合わせることで、帯域端部が互いに接するＡＳＥ光を減衰の影響を生じさせることなく合波することができる。
【００１４】
なお、前記ＡＳＥ光取出し装置は光サーキュレータであるのが好ましく、そうすれば、合波された両ＡＳＥ光を減衰させることなくＡＳＥ光源から取り出すことができる。しかも、その際、第２のＡＳＥ光源装置から出力されるＡＳＥ光を減衰させることなく第１のＡＳＥ光源装置に取り込むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態１を説明する。
【００１６】
実施の形態１のＡＳＥ光源１は、第１のＡＳＥ光源装置２と、第２のＡＳＥ光源装置３と、ＡＳＥ光取出し装置４とを備えている。第１のＡＳＥ光源装置２は、Ｃバンド（１５３０ｎｍ−１５６５ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置であり、第２のＡＳＥ光源装置３は、Ｓバンド（１４６０ｎｍ−１５３０ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置である。このように各バンドは、その帯域端部が互いに接するように配置されている。
【００１７】
第１のＡＳＥ光源装置２は、ＡＳＥ光の入力端と出力端とを兼用する入出力ポート５を備えている。第２のＡＳＥ光源装置３は、ＡＳＥ光の出力ポート６を備えている。入出力ポート５と出力ポート６とは、通信用光ファイバから構成される光接続路７により光接続されている。
【００１８】
ＡＳＥ光取出し装置４は光サーキュレータから構成されている。ＡＳＥ光取出し装置４は光接続路７の経路中途部に設けられている。ＡＳＥ光取出し装置４は、３つの入出力ポート４ａ，４ｂ，４ｃを有している。入出力ポート４ａ〜４ｃは、次のような特性を有している。入出力ポート４ａに入力される光は入出力ポート４ｂに選択的に出力される。入出力ポート４ｂに入力される光は入出力ポート４ｃに選択的に出力される。入出力ポート４ｃに入力される光は入出力ポート４ａに選択的に出力される。
【００１９】
このような特性を有するＡＳＥ光取出し装置４において、入出力ポート４ａは第２のＡＳＥ光源装置３の出力ポート６に光接続される。入出力ポート４ｂは第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５に光接続される。入出力ポート４ｃはＡＳＥ光源１の出力ポートとして機能する。
【００２０】
第２のＡＳＥ光源装置３は特にどのような構成でも構わない。例えば、第２のＡＳＥ光源装置３は、ＳバンドのＡＳＥ光を生成するのに適した帯域の励起光を生成させる励起光源装置と、励起光源装置で生成された励起光を用いた自然放出によりＳバンドのＡＳＥ光を発生させる希土類添加光ファイバとから構成される。
【００２１】
第１のＡＳＥ光源装置２は、励起光源装置８と、光ファイバループミラー９と、３ｄＢカプラ１０とを有している。３ｄＢカプラ１０は、一端側に第１の入出力ポート１０ａと第２の入出力ポート１０ｂとが設けられており、他端側に第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとが設けられている。
【００２２】
励起光源装置８は、ＣバンドのＡＳＥ光を発生させるのに適した帯域（例えば０．９８μｍや１．４８μｍ）の励起光を生成している。励起光源装置８の出力ポート８ａは第１の入出力ポート１０ａに光接続されている。第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５は第２の入出力ポート１０ｂに光接続されている。
【００２３】
光ファイバループミラー９は、光ファイバループ１１を備えている。光ファイバループ１１の両端は第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとにそれぞれ光接続されている。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとは、光ファイバループ１１により閉じられた状態で光接続されている。光ファイバループ１１の条長中央部は、Ｃバンド光増幅に適した希土類（例えば、エルビウム）が添加されており、希土類添加光ファイバ１２を構成する。希土類添加光ファイバ１２は、励起光源装置８が生成する励起光を用いた自然放出によりＣバンドのＡＳＥ光を発生させる。光ファイバループ１１の中途部には、偏波コントローラ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１３が設けられている。偏波コントローラ１３は、光ファイバループ１１の出力を安定にするために設けられている。偏波コントローラ１３は、希土類添加光ファイバ１２以外の光ファイバループ１１のファイバ部位に設けられている。
【００２４】
次に、このＡＳＥ光源１によるＡＳＥ光の生成動作を説明する。まず、第２のＡＳＥ光源装置３において、ＳバンドのＡＳＥ光が生成される。ＳバンドのＡＳＥ光は出力ポート６から出力されてＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ａに入力される。ＡＳＥ光取出し装置４は、入出力ポート４ａに入力されたＡＳＥ光を入出力ポート４ｂから出力する。ＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂから出力されたＳバンドのＡＳＥ光は第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５に入力され、さらに３ｄＢカプラ１０の第２の入出力ポート１０ｂに入力される。第２の入出力ポート１０ｂに入力されたＳバンドＡＳＥ光は、３ｄＢカプラ１０の特性により、第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから分波されて出力される。このとき、ＳバンドＡＳＥ光の分波出力は３ｄＢカプラ１０の特性により出力５０％ずつに出力配分されて第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力されるＳバンドＡＳＥ光の分波出力は、光ファイバループ１１の両端からそれぞれ光ファイバループ１１に入力される。各分波出力は光ファイバループ１１を伝搬したのち、入力時とは異なる光ファイバループ１１の端部から出力される。光ファイバループ１１から出力されるＳバンドのＡＳＥ光は、出力時とは異なる第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００２５】
一端側にある第３，第４の入出力ポート１０ｃ，１０ｄを光ファイバループ１１によって閉じる形で光接続された光ファイバループミラー９は、３ｄＢカプラ１０に入力された光を入力時と同じポートから出力するという特性を有している。そのため、光ファイバループ１１を巡廻したのち再度３ｄＢカプラ１０に入力されたＳバンドＡＳＥ光は、入力時と同じ第２の入出力ポート１０ｂから出力される。
【００２６】
このとき、励起光源装置８が生成させた励起光は第１の入出力ポート１０ａから３ｄＢカプラ１０に入力される。第１の入出力ポート１０ａに入力された励起光は、３ｄＢカプラ１０の特性により、第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから分波されて出力される。このとき、励起光の分波出力は３ｄＢカプラ１０の特性により出力５０％ずつに出力配分されて第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される励起光の分波出力は、光ファイバループ１１の両端からそれぞれ光ファイバループ１１に入力される。
【００２７】
励起光の各分波出力は光ファイバループ１１内の希土類添加光ファイバ１２を伝搬することで、希土類による自然放出を生じさせる。その結果、希土類添加光ファイバ１２ではＣバンドのＡＳＥ光が発生する。この場合、希土類添加光ファイバ１２にはその両端から励起光が供給されて双方向励起に基づいた自然放出が生じる結果、効率高く、単方向励起に比較して約２倍のＡＳＥ光が生じる。
【００２８】
このようにして希土類添加光ファイバ１２で発生したＣバンドのＡＳＥ光は、希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれに向けて放散されたのち希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれから、ＳバンドのＡＳＥ光とともに出力される。
【００２９】
ＳバンドのＡＳＥ光とともに希土類添加光ファイバ１２の両端から出力されるＣバンドのＡＳＥ光は３ｄＢカプラ１０の第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００３０】
３ｄＢカプラ１０に入力されたＣバンドのＡＳＥ光は、３ｄＢカプラ１０の特性として、出力５０％ずつに分波されて第１の入出力ポート１０ａと第２の入出力ポート１０ｂとから出力される。このとき、ＳバンドのＡＳＥ光は上述したように、第２の入出力ポート１０ｂから選択的に出力される。そのため、３ｄＢカプラ１０から出力されるＣバンドのＡＳＥ光のうち、第１の入出力ポート１０ａから出力される分波出力は、ＳバンドのＡＳＥ光と合波されることなく励起光源装置８側に出力される。一方、第２の入出力ポート１０ｂから出力される分波出力は、ＳバンドのＡＳＥ光と合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４に入力される。このとき、ＳバンドのＡＳＥ光は第２のＡＳＥ光源装置３の出力時のほぼ１００％がＣバンドのＡＳＥ光と合波された状態となる。またこのとき、ＳバンドのＡＳＥ光とＣバンドのＡＳＥ光とは、その帯域端部が互いに接しているにもかかわらず、帯域端部が減衰を全く受けることなく合波される。
【００３１】
このようにして合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂに入力されたＳバンドのＡＳＥ光とＣバンドのＡＳＥ光とは、ＡＳＥ光取出し装置４（光サーキュレータ）の特性により、そのほぼ１００％がＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｃから外部に出力される。
【００３２】
上述した実施の形態１では、第１のＡＳＥ光源装置２でＣバンドのＡＳＥ光を発生させ、第２のＡＳＥ光源装置３でＳバンドのＡＳＥ光を発生させるように構成されていた。しかしながら、第１のＡＳＥ光源装置２でＳバンドのＡＳＥ光を発生させ、第２のＡＳＥ光源装置３でＣバンドのＡＳＥ光を発生させるように構成してもよい。また、一方のＡＳＥ光源装置でＬバンドのＡＳＥ光を発生させ、他方のＡＳＥ光源装置でＣバンドのＡＳＥ光を発生させるようにしてもよい。要は、帯域端部が接するバンドを有するＡＳＥ光それぞれを、第１のＡＳＥ光源装置２ないし第２のＡＳＥ光源装置３で個別に生成すればよい。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態２を説明する。この実施の形態のＡＳＥ光源２０は、実施の形態１における第２のＡＳＥ光源装置３に代えて、第２のＡＳＥ光源装置２１を備えたことに特徴がある。なお、他の構成要素は、基本的には、実施の形態１と同様である。そのため、それらの構成要素については実施の形態１（図１）と同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００３４】
第２のＡＳＥ光源装置２１は、第３のＡＳＥ光源装置２２と、第４のＡＳＥ光源装置２３と、波長多重合波器２４とを備えている。
【００３５】
第３のＡＳＥ光源装置２２は、Ｓバンド（１４６５ｎｍ−１５３０ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置である。第４のＡＳＥ光源装置２３は、Ｌバンド（１５６５ｎｍ−１６２５ｎｍ）のＡＳＥ光を発生させる装置である。波長多重合波器２４は、第３のＡＳＥ光源装置２２で発生させたＳバンドのＡＳＥ光と、第４のＡＳＥ光源装置２３が発生させたＬバンドのＡＳＥ光とを波長多重合波する装置である。
【００３６】
波長多重合波器２４は、その特性上、透過特性には、図３に示すように、Ｓバンド領域の波長両端それぞれとＬバンド領域の帯域両端の外側に透過特性の芳しくない透過不良帯域２５が存在するのは避けられない。
【００３７】
帯域端部が接するＳバンドとＣバンドもしくはＣバンドとＬバンドとは、波長多重合波器２４の透過特性からみて、透過不良帯域２５を共有して互いに接していると見なすことができる。本発明を規定する際に用いたＡＳＥ光の帯域端部が互いに接するという表現は、透過不良帯域２５を共有して互いに接することをいい、必ずしも両帯域の端部が直接的に接する構造だけを指し示すものではない。
【００３８】
これに対して、ＳバンドとＬバンドとは、互いに帯域的に離間した波長帯域であって（Ｓバンド：１４６０ｎｍ−１５３０ｎｍ， Ｌバンド：１５６５ｎｍ−１６２５ｎｍ）、一方のバンドの透過不良領域２５が他方のバンドの透過不良帯域２５に重複することはない。
【００３９】
このような理由により、第３のＡＳＥ光源装置２２で発生させたＳバンドのＡＳＥ光と、第４のＡＳＥ光源装置２３で発生させたＬバンドのＡＳＥ光とを波長多重合波器２４で合波しても、各バンドのＡＳＥ光を不要に減衰させることなく合波することができる。
【００４０】
次に、このＡＳＥ光源２０によるＡＳＥ光の生成動作を説明する。まず、第３のＡＳＥ光源装置２２と第４のＡＳＥ光源装置２３とにおいて、ＳバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光とがそれぞれ生成される。生成されたＳバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光とは、波長多重合波器２４において光合波される。このとき、波長多重合波器２４は両バンドのＡＳＥ光帯域に何等の影響を及ぼすことなく光合波する。以下、ＳバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光との合波光を、Ｓ＋Ｌ合波光と呼ぶ。
【００４１】
Ｓ＋Ｌ合波光は第２のＡＳＥ光源装置２１の出力ポート６から出力されてＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ａに入力される。ＡＳＥ光取出し装置４は、入出力ポート４ａに入力されたＳ＋Ｌ合波光を入出力ポート４ｂから出力する。ＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂから出力されたＳ＋Ｌ合波光は第１のＡＳＥ光源装置２の入出力ポート５に入力され、さらに３ｄＢカプラ１０の第２の入出力ポート１０ｂに入力される。第２の入出力ポート１０ｂに入力されたＳ＋Ｌ合波光は、３ｄＢカプラ１０の特性により、第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから分波されて出力される。このとき、Ｓ＋Ｌ合波光の分波出力は３ｄＢカプラ１０の特性により出力５０％ずつに出力配分されて第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力される。第３の入出力ポート１０ｃと第４の入出力ポート１０ｄとから出力されるＳ＋Ｌ合波光の分波出力は、光ファイバループ１１の両端からそれぞれ光ファイバループ１１に入力される。そして、各分波出力は光ファイバループ１１を伝搬したのち、入力時とは異なる光ファイバループ１１の端部から出力される。光ファイバループ１１から出力されるＳ＋Ｌ合波光は、出力時とは異なる第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００４２】
光ファイバループ１１を巡廻したのち再度３ｄＢカプラ１０に入力されたＳ＋Ｌ合波光は、入力時と同じ第２の入出力ポート１０ｂから出力される。
【００４３】
このとき、希土類添加光ファイバ１２では、実施の形態１で説明したように、励起光源装置８から供給され励起光を用いて自然放出を生じさせる結果、ＣバンドのＡＳＥ光が発生する。
【００４４】
このようにして希土類添加光ファイバ１２で発生したＣバンドのＡＳＥ光は、希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれに向けて放散されたのち希土類添加光ファイバ１２の両端それぞれから、Ｓ＋Ｌ合波光とともに出力される。
【００４５】
Ｓ＋Ｌ合波光とともに希土類添加光ファイバ１２の両端から出力されるＣバンドのＡＳＥ光は３ｄＢカプラ１０の第３の入出力ポート１０ｃもしくは第４の入出力ポート１０ｄから３ｄＢカプラ１０に入力される。
【００４６】
３ｄＢカプラ１０に入力されたＣバンドのＡＳＥ光は、３ｄＢカプラ１０の特性として、出力５０％に分波されて第１の入出力ポート１０ａと第２の入出力ポート１０ｂとに出力される。このとき、Ｓ＋Ｌ合波光は上述したように、第２の入出力ポート１０ｂから選択的に出力される。そのため、３ｄＢカプラ１０から出力されるＣバンドのＡＳＥ光のうち、第１の入出力ポート１０ａから出力される分波出力は、Ｓ＋Ｌ合波光と合波されることなく励起光源装置８側に出力される。一方、第２の入出力ポート１０ｂから出力される分波出力は、Ｓ＋Ｌ合波光と合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４に入力される。このとき、Ｓ＋Ｌ合波光は第２，第３のＡＳＥ光源装置３，２１の出力時のほぼ１００％がＣバンドのＡＳＥ光と合波された状態、すなわち、Ｓ＋Ｌ＋Ｃ合波光となる。またこのとき、Ｓ＋Ｌ合波光とＣバンドのＡＳＥ光とは、その帯域端部が互いに接しているにもかかわらず、帯域端部が減衰を全く受けることなく合波される。
【００４７】
このようにして合波された状態でＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｂに入力されたＳ＋Ｌ＋Ｃ合波光は、ＡＳＥ光取出し装置４（光サーキュレータ）の特性により、そのほぼ１００％がＡＳＥ光取出し装置４の入出力ポート４ｃから外部に出力される。
【００４８】
上述した実施の形態２では、第３のＡＳＥ光源装置２２でＳバンドのＡＳＥ光を、第４のＡＳＥ光源装置２３でＬバンドのＡＳＥ光を発生させたが、ＡＳＥ光の発生箇所を逆としてもよいのはいうまでもない。
【００４９】
また、ＣバンドのＡＳＥ光とＬバンドのＡＳＥ光とは、波長多重合波器２２によってほとんど不要減衰を生じさせることなく合波させることができる。そのため、第３のＡＳＥ光源装置２２と第４のＡＳＥ光源装置２３とのうちの一方でＣバンドのＡＳＥ光を発生させ、他方でＬバンドのＡＳＥ光を発生させる。そして、第１のＡＳＥ光源装置２でＳバンドのＡＳＥ光を発生させて、Ｃ＋Ｌ合波光と合波させるように構成してもよい。
【００５０】
上述した各実施の形態では、ＡＳＥ光取出し装置４を光サーキュレータから構成していたが、多少は効率が落ちるものの３ｄＢカプラからＡＳＥ光取出し装置４を構成することもできる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、広帯域かつ全帯域に亘って出力の安定したＡＳＥ光源が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のＡＳＥ光源の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２のＡＳＥ光源の構成を示す図である。
【図３】波長多重合波器の透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ＡＳＥ光源 ２ 第１のＡＳＥ光源装置
３ 第２のＡＳＥ光源装置 ４ ＡＳＥ光取出し装置
４ａ，４ｂ，４ｃ 入出力ポート ５ 入出力ポート
６ 出力ポート ７ 光接続路
８ 励起光源装置 ８ａ 励起光出力ポート
９ 光ファイバループミラー １０ ３ｄＢカプラ
１０ａ 第１の入出力ポート １０ｂ 第２の入出力ポート
１０ｃ 第３の入出力ポート １０ｄ 第４の入出力ポート
１１ 光ファイバループ １２ 希土類添加光ファイバ
２０ ＡＳＥ光源 ２１ 第２のＡＳＥ光源装置
２２ 第３のＡＳＥ光源装置 ２３ 第４のＡＳＥ光源装置
２４ 波長多重合波器 ２５ 透過不良帯域
Claims (4)
- 第１のＡＳＥ光源装置と、第２のＡＳＥ光源装置と、ＡＳＥ光取出し装置とを備えており、
前記第１のＡＳＥ光源装置は、一端側に第１，第２の入出力ポートが、他端側に第３，第４の入出力ポートがそれぞれ設けられた３ｄＢカプラと、前記第１，第２の入出力ポートの一方に光接続された励起光源装置と、光ファイバループミラーとを備えており、
前記第２のＡＳＥ光源装置は前記第１，第２の入出力ポートの他方に光接続された出力ポートを備えており、
前記光ファイバループミラーは、前記第３，第４の入出力ボートどうしを閉じた形で光接続する光ファイバループを備えており、この光ファイバループの少なくとも一部は希土類添加光ファイバから構成されており、この希土類添加光ファイバは、前記第１，第２の入出力ポートの一方から入力される前記励起光源装置の励起光を用いた自然放出によりＡＳＥ光を発生させるものであり、
前記ＡＳＥ光取出し装置は、前記光ファイバループ内において合波されて前記第１，第２の入出力ポートの他方から出力される前記第１，第２のＡＳＥ光源装置の出力ＡＳＥ光の合波光を、前記第１のＡＳＥ光源装置と前記第２のＡＳＥ光源装置との間の光接続路から外部に出力するものである、
ことを特徴とするＡＳＥ光源。 - 請求項１に記載のＡＳＥ光源において、
前記第１，第２のＡＳＥ光源装置は、発生させるＡＳＥ光の帯域端部が互いに接するものである、
ことを特徴とするＡＳＥ光源。 - 請求項２に記載のＡＳＥ光源装置において、
前記第２のＡＳＥ光源装置は、
発生させるＡＳＥ光の帯域端部が互いに接しない第３，第４のＡＳＥ光源装置と、
前記第３，第４のＡＳＥ光源装置の出力ＡＳＥ光を合波して前記第１のＡＳＥ光源装置に出力する波長多重合波器と、
を有するものであることを特徴とするＡＳＥ光源。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載のＡＳＥ光源装置において、
前記ＡＳＥ光取出し装置は、光サーキュレータである、
ことを特徴とするＡＳＥ光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002357771A JP2004193244A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Ａｓｅ光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002357771A JP2004193244A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Ａｓｅ光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004193244A true JP2004193244A (ja) | 2004-07-08 |
Family
ID=32757679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002357771A Pending JP2004193244A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Ａｓｅ光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004193244A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7092147B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-08-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Broadband light source |
| CN104236697A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于波分复用的分布式光纤振动检测方法及系统 |
-
2002
- 2002-12-10 JP JP2002357771A patent/JP2004193244A/ja active Pending
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| CN104236697A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于波分复用的分布式光纤振动检测方法及系统 |
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