JP5250564B2 - 高次モード（ｈｏｍ）信号の伝播における有効断面積の連続的な増加 - Google Patents

高次モード（ｈｏｍ）信号の伝播における有効断面積の連続的な増加 Download PDF

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Description

関連出願への相互参照
この出願は「高次モード増幅器」と題する２００７年２月５日に出願された米国特許出願第６０／８８８，１１４号に対して優先権の利益を主張し、参照のためそのすべてがここに引用される。
さらに、その全体を明白に説明するために以下の米国出願特許が参照のためここに引用される。
（ａ）ＤｉＧｉｏｖａｎｎｉ他によって２００６年１１月３０日に出願された米国特許出願第１１／６０６，７１８号
（ｂ）Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ他によって２００５年９月２０日に出願された米国特許出願第１１／２３０，９０５号
（ｃ）Ｒａｍａｃｈａｎｄｒａｎ他によって２００５年４月１４日に出願された米国特許出願第１１／１０５，８５０号
（ｄ）Ｒａｍａｃｈａｎｄｒａｎ他によって２００６年３月０４日に出願された米国特許出願第１１／３６７，４９５号
（ｅ）Ｆｉｎｉ他によって２００６年７月１４日に出願された米国特許出願第１１／４８７，２５８号
さらに、同時に出願された以下の米国出願特許がその全体を説明するために参照のためここに引用される。
（ｆ）「光ファイバの誘電破壊の防止」と題するＲａｍａｃｈａｎｄｒａｎ、およびＹａｂｌｏｎによる［文書Ｎ０．ＦＥＮＡ００１３６３］
（ｇ）「信号モードとは異なる高次モードにおける励起」と題するＲａｍａｃｈａｎｄｒａｎによる［文書Ｎ０．ＦＥＮＡ００１３６５］
（ｈ）「光ファイバの分割された利得ドーピング」と題するＤｉＧｉｏｖａｎｎｉ、Ｇｈａｌｍｉ、Ｍｅｒｍｅｌｓｔｅｉｎ、およびＲａｍａｃｈａｎｄｒａｎによる［文書Ｎ０．ＦＥＮＡ００１３６６］
（ｉ）「高次モード光ファイバの利得ドープ領域の選択的励起」と題するＤｉＧｉｏｖａｎｎｉ、およびＲａｍａｃｈａｎｄｒａｎによる［文書Ｎ０．ＦＥＮＡ００１３６７］
（ｊ）「本質的に信号モードと同一である高次モードにおける励起」と題するＤｉＧｉｏｖａｎｎｉ、およびＨｅａｄｌｙによる［文書Ｎ０．ＦＥＮＡ００１３６８］
本開示は一般に光ファイバ、より詳しくは光ファイバにおける高次モード（ＨＯＭ）信号伝送に関する。
シリカベースの光ファイバが高出力レーザ、および増幅器に使われてきているが、ファイバを通して伝送される信号のパワーを増加させる努力が継続的に行なわれている。
米国特許出願第１１／６０６，７１８号 米国特許出願第１１／２３０，９０５号 米国特許出願第１１／１０５，８５０号 米国特許出願第１１／３６７，４９５号 米国特許出願第１１／４８７，２５８号
光ファイバを通して信号を伝送するとき、大モード断面積における低い信号パワーはエネルギーの抽出が不十分な結果となる。逆に、極端に高いパワーでは悪影響が出る。これら、および他の問題があって、産業界には光ファイバ中の信号を増幅するための異なる対処方法についての必要性が存在する。
基底モードの信号が共に接合された異なる型の光ファイバを通して伝播される多段構成の一例を示す。 伝播する信号が一つの高次モード（ＨＯＭ）から他のＨＯＭに変換される多段構成を示す図解である。 伝播する信号が一つの高次モード（ＨＯＭ）から他のＨＯＭに変換される多段構成を示す図解である。 伝播する信号が一つの高次モード（ＨＯＭ）から他のＨＯＭに変換される多段構成を示す図解である。 二つの異なるモードの間の有効断面積の差を示す例示的なプロファイルを示すチャートである。 モードの安定性と選択したモードの次数との間の相関関係を示すチャートである。 図５（ａ）は８６ミクロンメータの内側クラッドを有する例示的なファイバの断面を示す図形であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のファイバの屈折率プロファイルを示すチャートであり、図５（ｃ）は図５（ａ）のファイバを伝播するＨＯＭ信号の近視野像を示す図形であり、そして、図５（ｄ）は図５（ｃ）の実際の信号のプロファイルを理論的な信号のプロファイルと比較するチャートである。
開示の多くの観点が以下の図面の参照によってよりよく理解される。図面の構成要素は必ずしも寸法どおりではなく、むしろ本開示の理論を明確に示すために強調される。さらに、図面中で数枚の図面にわたって同じ参照番号が該当する部分を示している。
図に示される実施例の記述を詳細に参照する。これらの図とともにいくつかの実施例が記載されているが、ここに記載される実施例に開示を限定する意図はない。むしろ、意図するところはすべての変形、修正、および類似のことすべてをカバーするということである。
高パワー増幅器は一般的に図１に示される構成に似た多段構成を用いて作られている。信号１１５は比較的低いパワーの信号（例えば、ナノワット、マイクロワット、あるいはミリワット）から非常に高いパワーの信号（例えば、キロワット）まで増幅されながら多段を経て伝播する。一連の段のそれぞれは異なるファイバで作られ、それぞれのファイバは望ましくない非線形効果を低減するために特定のパワーレベルの伝播信号に適応するように構成される。
したがって、運用時には、基底モード（ＬＰ０１）の入射信号１１５が点１２５ａで入力ファイバに接合されている第一の利得ドープされたファイバ部分１３０に注入される。第一の利得ドープされたファイバ部分１３０は励起光源１２０ａによって励起状態にあるので、それは伝播するＬＰ０１信号を増幅する。部分１３０は特に一つのパワーレベルに合わせて構成されているので、それとは異なる利得ドープされたファイバ部分１４０が、伝播するにしたがい増大するＬＰ０１信号のパワーレベルに適応するように点１２５ｂで第一の部分１３０に接合される。いくつかの実施例では、第二の部分もまた１２０ｂで励起される。明らかなように、異なる部分１３０、１４０、１５０、１６０は伝播するＬＰ０１信号の異なるパワーレベルに適合するように構成される。
ＬＰ０１基底モード信号を単純に伝播させることの一つの不都合な点は増大する信号のパワーレベルにいかにして適応させるか、その適応性に制約があることである。高次モード（ＨＯＭ）信号を使うことは、より大きな設計の適応性、および以下に示されるような他の利点を可能にする。
ここに開示される本発明のいろいろな実施例において、高次モード（ＨＯＭ）信号が増大するパワーレベルに適応するために使われる。言い換えると、すべての多段を通して基底モードで信号を伝播させるよりも、ここでのいろいろな実施例は、異なるＨＯＭ信号の一連の伝播を教示し、それによってモード断面積を信号のパワーに適合させ、したがってエネルギー抽出の効率を増加させる。
図２Ａから２Ｃは伝播する信号が一つの高次モード（ＨＯＭ）から他のＨＯＭに変換される多段構成を示す図解である。
図２Ａは入射する信号１１５が、点１２５ａで入力ファイバに接合されている第一の利得ドープされたファイバ部分２３０に注入される一つの実施例を示す。長周期グレーティング（ＬＰＧ）２２５を用いて、入射する基底モード信号（ＬＰ０１）がＨＯＭ信号ＬＰｎｍ（ここでｍ＞１）に変換され、利得ドープされたファイバ部分２３０に沿って伝播される。ＬＰ０１信号をＨＯＭ信号に変換することが利得ドープされたファイバ部分２３０の有効モード断面積を増加させる結果となり、それによって望ましくない非線形効果を低減する。図２Ａの具体例においては、同じＬＰｎｍ信号が異なる利得ドープされたファイバ部分２４０、２５０、２６０に沿って伝播される。
図２Ｂに示される別の実施例において、入力ファイバ部分が利得ドープされたファイバ２３０ａに点１２５で接合される。図２Ａの実施例のように異なるファイバ部分を接合するよりも、信号は同じファイバ２３０に沿って伝播されるが、ファイバの有効モード断面積は増大するパワーレベルに適応するように連続的に変化させられる。したがって、運用時には、比較的小さい有効断面積（例えば、５５平方ミクロンメータ）のＬＰ０１信号は第一の部分２３０ａに沿って伝播する。信号のパワーがある点まで増大すると、ＬＰＧ２４５は基底信号（ＬＰ０１）をより大きな有効モード断面積（例えば、１６７７平方ミクロン）を有するＨＯＭ（ＬＰ０１０）信号に変換する。増大した断面積は飽和エネルギーを増加させ、それにともなってエネルギー抽出の効率を増大させる。要約すれば、第二の部分２３０ｂのモード断面積が第二の部分２３０ｂの信号のパワーに適合される。
信号の伝播にともなって信号のパワーレベルが増大するにしたがい、ＬＰ０１０信号は別のＬＰＧ２５５によってさらに大きな有効モード断面積（例えば、１９１５平方ミクロン）を有する、異なるＨＯＭ信号（ＬＰ０９）に変換される。ふたたび、そのファイバ部分２３０ｃの増大した有効断面積がそのファイバ部分２３０ｃ内の信号のパワーに適合する。図２Ｂに示されるように、信号の射出端１１０におけるファイバのモード断面積は比較的小さく（例えば、５５平方ミクロン）、縦続接続されたモードを用いるファイバに沿って増大する。したがって、ファイバ内に射出されるＬＰ０１信号はある点における中間の有効モード断面積によってＨＯＭ信号に変換される。縦続接続が有効モード断面積を増大させ続け、それによって一般的に高い強度あるいはパワーに関連する有害な影響を軽減する。
図３は、ＬＰ０１（基底モード）の信号３２０の有効断面積が基本的に（プロファイル３１０に示される）ファイバのコアに一致するのに対して、高次のＬＰ０９モード信号３３０はコア、および周囲のクラッド層の両方に存在するということを示している。明らかなように、ＬＰ０９ＨＯＭはＬＰ０１基底モードよりも大きな有効モード断面積を示す。
図２Ｃに示されるように、図２Ａおよび図２Ｂの実施例は組み合わせることが出来る。言い換えると、一つのＨＯＭを（図２Ａのように）異なるファイバ部分を経て伝播させる、あるいは異なるＨＯＭ信号を（図２Ｂのように）同一のファイバを経て伝播させるよりも、多くのファイバ部分２３２、２４２、２５２、２６２をいっしょに接合し、対応するファイバ部分を経て伝播するにしたがい、信号を異なるモード（例えば、ＬＰ０１０、ＬＰ０９、ＬＰ０８など）に変換することが出来る。表１に示されるように、以下の例示の方法によって信号は継続的に、徐々に、より大きい有効モード断面積に変換される。
容易に想像できるように、多段のファイバを経てＨＯＭ信号を縦続接続するために多くの並び替えがある。
それぞれの部分のファイバの長さ、および次の段の有効断面積の増加はバランスの取れた状態にできる。例えば、次の段の前で利得部分が３ｄＢの利得をもたらすと、それに対応して次の段で断面積が３ｄＢだけ増大される。ある場合には、非線形の悪化が異なる有効断面積に直接的に対応しないため、他の断面積の増大が選択される場合がある。例示の方法によって、誘導ブリリャン散乱はファイバの音響特性に依存する。ある場合には、非線形の閾値が有効断面積とほぼ直線的に対応している。他の場合には、閾値がモード間の交差結合に依存するとき、閾値はきわめて直線的に決められる。このような位置づけに対しては、単純に直線的な決め方がほぼ適切であろう。
Ａ−Ｂモード変換器の縦続接続は、ＡおよびＢモードの空間的な重なりが十分に高く、かつ共振結合が十分に強ければ低いスループット損失、および高い消光性を持ち得る。屈折率が図３に示される紫外（ＵＶ）で描かれたグレーティングにＬＰ０１からＬＰ０９への有効なモード結合が期待されるので、これは一般に空間的な重なりが必ずしも大きくあることが必要でないという証拠である。
また、ここに示される例では、中心部のコアだけが光感受性であるが、共振結合を起こすために十分な屈折率変化がある。ある場合には、モード結合を制御するために光感受性の空間的な広がりがコアおよび／あるいはクラッド内に抑制される。モード結合の柔軟性をさらに増すために異なる光感受性の材料が使われてもよい。例えば、ファイバの一つの領域がゲルマニウム（Ｇｅ）でドープされ、ファイバの他の領域はリン（Ｐ）でドープされる。グレーティングは２４８ナノメータ（ｎｍ）の露光を用いてＧｅ領域に描かれ、一方Ｐ領域は１９３ｎｍ露光に反応する。
ファイバの長手方向に沿って信号の有効断面積を増大させることに加えて、モード変換器（ＭＣ）は有益なフィルタ効果をもたらす。例えば、光の場が電歪による音響反応を引き起こす時に誘導ブリリャン散乱（ＳＢＳ）が生じるので、音響モードは特定の光モードパターンによって決定される。ファイバに沿うモードパターンを変えることによって、ＳＢＳの成長が乱され、そのためにＳＢＳの閾値を著しく増大させる。
増幅されて自然に生じる放射（ＡＳＥ）、およびラマン散乱のような他の好ましくない影響がＭＣ帯域幅の外側に発生し、変換されずに通過する。このことは、不要な光は信号よりも異なるモードで伝播し、最終の出口ＭＣで排除される可能性があるので好都合である可能性がある。しかし、他のモードが先行の部分より小さい有効断面積を保持し、したがってより低い非線形閾値を有するので、同様に有害である可能性もある。例えば、図２Ｂにおいて、第一の部分から生じるＬＰ０１モードのＡＳＥは信号モードと競い合いながら全ファイバ長を経て伝播していく。
また、これらの他のモードはファイバの異なる空間領域に存在し、強度パターンがゼロであるところのような、信号のパワーが低い局所的な部分から利得を引き出す可能性がある。そのような場合、この光を除去するためにブラッググレーティングの使用など、既知の方法が使われることもある。
図４はモードの安定性と選択するモードの次数との間の相互関係を示すチャートである。ＬＰ０１として示される線は安定性とファイバのＬＰ０１モードの有効断面積との間のトレードオフの関係を示す。大きな有効断面積はたいへん低いｎ０１−ｎ１１の値を生じ、そのためにモード結合が使用できないほどに高くなるので、一般に従来型のＬＭＡファイバによる安定した運用は約８００平方ミクロンメータの有効断面積に限定される。図４に、８００平方ミクロンメータのＬＭＡファイバについての高モード結合の閾値が水平の点線で示される。また、「ＰＣＦ」と記された点が描かれていて、それは２００５年現在での微小構造の光ファイバの最大の有効断面積（約１４００平方ミクロンメータ）を示す。微小構造の光ファイバは大きな差分モード損失を有するように設計され、それはＬＰ１１モードを放射し、それによって出力部で高いモード純度を生じる。したがって、これらのファイバはｎ０１−ｎ１１が極めて低い場合に安定した運用を提供できる。
図４に示されるように、ＨＯＭは有効断面積の実質的な値を決定することを可能にする。ＨＯＭ（ＬＰ０４、ＬＰ０５、ＬＰ０６、およびＬＰ０７）の（ｎ０ｍ−ｎ１ｍで表される）安定性は有効断面積の増加によって低下するが、低下の程度は基底モードに見られる低下よりもはるかに小さい。具体的には、ＨＯＭのｎ０ｍ−ｎ１ｍの値は基底モード（ＬＰ０１）のそれよりも高い大きさのオーダーである。そういうことで、ＨＯＭの作用は、基底モードで達成可能なものよりも顕著に大きな有効断面積において安定し、モード混合のない信号伝播を得るためのＨＯＭの可能性を明示している。加えて、ｎ０ｍ−ｎ１ｍの値が（サブスクリプト「ｍ」で表される）モード次数によって増加し、この概念は本質的に値を決定することが可能であることを示している。
図４はモードＬＰ０４４１０、ＬＰ０５４２０、ＬＰ０６４３０、およびＬＰ０７４４０の実験によって記録された近視野像も示している。図４に示される具体的な実施例において、ＬＰ０４モードは約３２００平方ミクロンメータの有効断面積を有し、ＬＰ０５モードは約２８００平方ミクロンメータの有効断面積を有し、ＬＰ０６モードは約２５００平方ミクロンメータの有効断面積を有し、かつ、ＬＰ０７モードは約２１００平方ミクロンメータの有効断面積を有する。
図５は図４のモード像を得るために使われたいくつかのモードを持つファイバの詳細を示す。特に、図５（ａ）は直径８６ミクロンメータの内側クラッドを有する例示的なファイバの横断面を示す近視野像であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のファイバの屈折率プロファイルを示すチャートであり、図５（ｃ）は図５（ａ）のファイバに沿って伝播するＬＰ０７信号の近視野像を示す図解である。図５（ａ）および５（ｂ）に示されるように、内側のクラッドは図５（ｃ）のＨＯＭが存在するところである。図５（ｄ）は図５（ｃ）の実際の信号のプロファイルを理論上の信号のプロファイルと比較するチャートである。図５（ｄ）に示される実際の信号強度の走査線は理論上の値と極めてよく一致している。モードの有効断面積を計算するためにモード強度のプロファイルが使われ、この具体的な実施例について、シミュレーションに対して２１４０平方ミクロンメータ、かつ実際の実験値に対して２０７５平方ミクロンメータを生じている。ＨＯＭでの伝送は４．５センチメータより小さい曲げ半径で５０メータを越える長さのファイバに沿って安定した伝播を示した。
所望のＨＯＭ信号は、上記の図に示されるように、モード変換器、あるいはＬＰＧによって基底モードの信号から励起される。信号は図５（ｂ）に示されるようにＨＯＭファイバのコアのようなシングルモードファイバ（ＳＭＦ）に結合される。この結合は高いモード純度と、従来の接合技術を用いる低損失によって達成可能である。入射信号はＬＰＧを用いて所望のＬＰ０ｍモードに変換される。ＬＰＧはファイバの屈折率の周期的な微小変動であるので、ＬＰＧの共振性が入射信号を高次モードに効率的に結合する。したがって、ファイバ中を共に伝播する二つのモード間の結合に刻みの長さを適合させるようにＬＰＧが設計されるとき、一つのモードから他のモードに高い効率で結合が生じる。ＬＰＧは相反的な装置であるので、ＨＯＭ信号は基底モード信号をＨＯＭ信号に変換するために使われたものと同じ構造を有するＬＰＧによって基底モードに逆変換される。
例示的な実施例が示され、説明されてきたが、説明された開示に対して数多くの変形、修正あるいは変更がなされてよいことが通常の技術を有する者には明らかであろう。例えば、特定のＨＯＭが図面に示され、詳細に説明されているが、（明確に示されたものに加えて）他の次数のモードがいろいろ他の設計パラメータに順応するために使われるということが理解されるべきである。したがって、それらすべての変形、修正、および変更は開示の範囲内であるべきである。

Claims (9)

  1. 第一の高次モード（ＨＯＭ）信号を伝播する利得ドープされた光ファイバの第一の部分と、
    前記利得ドープされた光ファイバの第一の部分に光学的に結合されるモード変換器とを含み、前記モード変換器が前記第一のＨＯＭ信号を第二のＨＯＭ信号に変換するものであり、前記第二のＨＯＭ信号は前記第一のＨＯＭ信号よりも大きい有効モード断面積を有しており、さらに、
    前記モード変換器に光学的に結合される利得ドープされた光ファイバの第二の部分を含み、前記利得ドープされた光ファイバの第二の部分が前記第二のＨＯＭ信号を伝播することを特徴とする装置。
  2. 前記利得ドープされた光ファイバの第一の部分が前記利得ドープされた光ファイバの第二の部分と同一であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記利得ドープされた光ファイバの第一の部分が前記利得ドープされた光ファイバの第二の部分と異なることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 前記モード変換器が長周期グレーティング（ＬＰＧ）であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 前記ＬＰＧが前記光ファイバの第一の部分に刻まれていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 前記ＬＰＧが前記光ファイバの第二の部分に刻まれていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
  7. 前記モード変換器が前記光ファイバの第一の部分の集積部品であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  8. 前記モード変換器が前記光ファイバの第二の部分の集積部品であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  9. 前記装置がさらに、前記第二のＨＯＭ信号を第三のＨＯＭ信号に変換する第二のモード変換器を含み、前記第三のＨＯＭ信号は前記第二のＨＯＭ信号よりも大きい有効モード断面積を有し、さらに、
    前記第三のＨＯＭ信号を伝播する光ファイバの第三の部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199903A1 (ja) * 2015-06-10 2016-12-15 古河電気工業株式会社 パルスレーザ装置

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2109788B1 (en) * 2007-02-05 2018-10-31 Furukawa Electric North America Inc. Segmented gain-doping of an optical fiber
JP5299959B2 (ja) * 2008-12-02 2013-09-25 国立大学法人東北大学 光ビーム増幅方法および光ビーム増幅装置
US8351111B2 (en) * 2009-05-11 2013-01-08 Ofs Fitel, Llc Cascaded raman fiber laser system based on filter fiber
FR2952243B1 (fr) * 2009-11-03 2012-05-11 Univ Bordeaux 1 Source optique mettant en oeuvre une fibre dopee, fibre pour une telle source optique et procede de fabrication d'une telle fibre
US8498044B2 (en) * 2009-12-22 2013-07-30 Fujikura Ltd. Amplification optical fiber, and optical fiber amplifier and resonator using the same
CN103890623B (zh) * 2010-12-03 2017-08-29 Ofs菲特尔有限责任公司 具有弯曲补偿的大模式面积光纤
WO2012161811A1 (en) * 2011-02-24 2012-11-29 Ofs Fitel, Llc Multicore fiber designs for spatial multiplexing
JP5124701B1 (ja) * 2011-03-31 2013-01-23 株式会社フジクラ 増幅用光ファイバ、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及び共振器
JP5727305B2 (ja) * 2011-06-13 2015-06-03 日本電信電話株式会社 光ファイバ増幅器
WO2013023193A1 (en) * 2011-08-10 2013-02-14 Ofs Fitel, Llc Few moded fiber device employing mode conversion
US9502852B2 (en) * 2011-10-06 2016-11-22 Ofs Fitel, Llc Fiber designs for wavelength tunable ultra-short pulse lasers
WO2013169626A1 (en) 2012-05-05 2013-11-14 Trustees Of Boston University High-power fiber laser employing nonlinear wave mixing with higher-order modes
US9197030B2 (en) * 2012-07-31 2015-11-24 Corning Incorporated Few mode rare earth doped optical fibers for optical amplifiers, and amplifiers using such fibers
US9093815B2 (en) * 2012-08-29 2015-07-28 Ofs Fitel, Llc Optical fiber amplifier including rare-earth-doped cladding region
JP6059560B2 (ja) * 2013-03-04 2017-01-11 日本電信電話株式会社 マルチモード伝送用光増幅器
JP6109774B2 (ja) * 2013-03-15 2017-04-05 オーエフエス ファイテル，エルエルシー 高次モード光ファイバ増幅器における誘導ブリユアン散乱の抑制
US9356416B2 (en) 2013-03-15 2016-05-31 Ofs Fitel, Llc Suppression of stimulated brillouin scattering in higher-order-mode optical fiber amplifiers
US9537282B2 (en) * 2013-09-20 2017-01-03 Alcatel Lucent System and method for a multi-mode pump in an optical amplifier
JP6265863B2 (ja) * 2014-08-12 2018-01-24 日本電信電話株式会社 光増幅器及び光増幅器の設計方法
JP6323913B2 (ja) * 2015-03-30 2018-05-16 日本電信電話株式会社 光増幅器及び伝送システム
US9871338B2 (en) * 2015-12-31 2018-01-16 Nlight, Inc. Pump combiner for multi-clad fibers
JP6654064B2 (ja) * 2016-03-03 2020-02-26 日本電信電話株式会社 モード変換器、光増幅器及び光伝送システム
US10261246B2 (en) * 2016-12-14 2019-04-16 Ofs Fitel, Llc Polarization-maintaining fiber device supporting propagation in large mode field diameters
JP6989793B2 (ja) * 2017-08-01 2022-02-03 日本電信電話株式会社 光伝送システム
CN107749557B (zh) * 2017-11-08 2019-08-30 合肥工业大学 高阶模信号注入的中红外可调谐光纤参量振荡器
JP2019145895A (ja) * 2018-02-16 2019-08-29 株式会社村田製作所 弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
CN109412000B (zh) 2018-12-13 2020-02-07 华南理工大学 超宽带高增益光纤与器件制备技术
WO2020139704A1 (en) * 2018-12-28 2020-07-02 Nlight, Inc. Optical fiber devices and methods for suppressing stimulated raman scattering (srs)
WO2020139706A1 (en) 2018-12-28 2020-07-02 Nlight, Inc. Optical fiber devices for directing stimulated raman scattering light out of a fiber core & into a cladding
JP6785901B2 (ja) 2019-02-21 2020-11-18 株式会社フジクラ フィルタ装置、レーザ装置
CN110265858B (zh) * 2019-06-19 2024-04-26 中国人民解放军国防科技大学 一种选择性激发高阶模的大功率拉曼光纤激光系统
CN113189696B (zh) * 2020-01-14 2025-12-12 华为技术有限公司 一种光纤滤波器以及光纤放大器

Family Cites Families (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3790902A (en) * 1972-09-05 1974-02-05 Bell Telephone Labor Inc Fundamental transverse mode operation in solid state lasers
US3875422A (en) * 1974-07-24 1975-04-01 Bell Telephone Labor Inc Four photon parametric amplification in glassy optical waveguides
US5363463A (en) * 1982-08-06 1994-11-08 Kleinerman Marcos Y Remote sensing of physical variables with fiber optic systems
US4741586A (en) * 1987-02-20 1988-05-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Dynamic coupler using two-mode optical waveguides
GB8724736D0 (en) * 1987-10-22 1987-11-25 British Telecomm Optical fibre
FR2638854B1 (fr) * 1988-11-10 1992-09-04 Comp Generale Electricite Amplificateur laser a fibre optique dopee
GB2239983A (en) * 1989-12-22 1991-07-17 Univ Southampton Optical fibre laser
US5185827A (en) * 1991-09-26 1993-02-09 At&T Bell Laboratories Apparatus for compensating chromatic dispersion in optical fibers
JP2713031B2 (ja) 1992-07-17 1998-02-16 日立電線株式会社 希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用いた光増幅器
US6373868B1 (en) * 1993-05-28 2002-04-16 Tong Zhang Single-mode operation and frequency conversions for diode-pumped solid-state lasers
US5638388A (en) * 1995-02-04 1997-06-10 Spectra-Physics Lasers, Inc. Diode pumped, multi axial mode intracavity doubled laser
US6018533A (en) * 1995-04-21 2000-01-25 Ceramoptec Industries, Inc. Optical fiber and integrated optic lasers with enhanced output power
US5703978A (en) * 1995-10-04 1997-12-30 Lucent Technologies Inc. Temperature insensitive long-period fiber grating devices
US5708669A (en) * 1996-09-24 1998-01-13 Lucent Technologies Inc. Article comprising a cladding-pumped optical fiber laser
US5877890A (en) * 1996-10-30 1999-03-02 Rutgers, The State University Of New Jersey Optical-fiber amplifier having high-saturation output
GB9625231D0 (en) * 1996-12-04 1997-01-22 Univ Southampton Optical amplifiers & lasers
US5880877A (en) * 1997-01-28 1999-03-09 Imra America, Inc. Apparatus and method for the generation of high-power femtosecond pulses from a fiber amplifier
US5907647A (en) * 1997-02-18 1999-05-25 Lucent Technologies Inc. Long-period grating switches and devices using them
US5815518A (en) * 1997-06-06 1998-09-29 Lucent Technologies Inc. Article comprising a cascaded raman fiber laser
US5907652A (en) * 1997-09-11 1999-05-25 Lucent Technologies Inc. Article comprising an air-clad optical fiber
US6011886A (en) * 1997-10-16 2000-01-04 Lucent Technologies Inc. Recoatable temperature-insensitive long-period gratings
JP4075113B2 (ja) * 1997-11-07 2008-04-16 住友電気工業株式会社 光ファイバ増幅器及びエルビウム添加光ファイバ
US5966481A (en) * 1997-12-23 1999-10-12 Northern Telecom Limited Optically pumped optical waveguide amplifier
US6404951B2 (en) * 1998-03-26 2002-06-11 Lasercomm Inc. Transverse spatial mode transformer for optical communication
US6084996A (en) * 1998-04-01 2000-07-04 Lucent Technologies, Inc. Broadband long-period gratings
EP1108235A4 (en) * 1998-06-04 2005-11-09 California Inst Of Techn OPTICAL DEVICES BASED ON ENERGY TRANSFER BETWEEN DIFFERENT MODES IN AN OPTICAL WAVEGUIDE
EP1108234A4 (en) * 1998-06-29 2005-06-15 Corning Inc MONOLITHIC COAXIAL CONSTRUCTION ELEMENT
US6163552A (en) * 1998-08-14 2000-12-19 Lucent Technologies Inc. Article comprising an optical fiber cascaded Raman resonator
FR2784197B1 (fr) * 1998-10-05 2000-12-15 Cit Alcatel Fibre optique monomode a dispersion decalee a grande aire effective
US6275512B1 (en) * 1998-11-25 2001-08-14 Imra America, Inc. Mode-locked multimode fiber laser pulse source
US6360045B1 (en) * 1999-02-23 2002-03-19 Lasercomm Inc. High order spatial mode transmission system
US6327403B1 (en) * 1999-06-10 2001-12-04 Lasercomm Inc. Reducing mode interference in transmission of LP02 Mode in optical fibers
CN1190677C (zh) * 1999-09-02 2005-02-23 国际商业机器公司 加宽阵列波导光栅通带响应的方法和设备
US20020164140A1 (en) * 2000-01-12 2002-11-07 Michael Lysiansky Few-mode fiber profile
US6453102B1 (en) * 2000-02-07 2002-09-17 Corning Incorporated Dispersion compensating module and mode converter, coupler and dispersion compensating optical waveguide therein
US20010043388A1 (en) * 2000-02-29 2001-11-22 Yochay Danziger High order mode erbium-doped fiber amplifier
JP2001267665A (ja) * 2000-03-16 2001-09-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 光増幅用光ファイバ、光ファイバ増幅器および光ファイバレーザ発振器
US6483974B1 (en) * 2000-10-24 2002-11-19 Jds Uniphase Corporation Optical fiber with improved cross-sectional profile and optical gain media using same
AUPR196400A0 (en) * 2000-12-07 2001-01-04 Defence Science And Technology Organisation Rare-earth-doped waveguide
US6724964B2 (en) * 2001-01-30 2004-04-20 Lasercomm Inc. Optical waveguide exhibiting strongly positive dispersion, and system utilizing same
US6807338B2 (en) * 2001-03-12 2004-10-19 Fitel Usa Corp. Multiwavelength cascaded raman resonator
FR2822243B1 (fr) 2001-03-16 2003-06-20 Cit Alcatel Fibre optique photonique a double gaine
CN1539090A (zh) * 2001-04-12 2004-10-20 �ź㴫 高折射率差纤维波导及其应用
US6483975B1 (en) * 2001-04-27 2002-11-19 Fitel Usa Corp. Positive dispersion optical fiber having large effective area
EP1267184B1 (en) * 2001-06-11 2004-12-08 Avanex Corporation An optical waveguide and method for creating an asymmetrical optical filter device
JP3875597B2 (ja) * 2001-06-27 2007-01-31 フルカワ エレクトリック ノース アメリカ インコーポレーテッド 長周期格子を使用する光学帯域通過フィルタ
US6845194B2 (en) * 2001-06-27 2005-01-18 Furukawa Electric North America Inc. Optical bandpass filter using long period gratings
WO2003010578A1 (en) * 2001-07-12 2003-02-06 Ocg Technology Licensing, Llc Optical fiber
DE60100903T2 (de) * 2001-07-23 2004-11-11 Avanex Corp., Fremont Optischer Faserverstärker und Kommunikationssystem unter Verwendung desselben
JP2003114350A (ja) * 2001-07-31 2003-04-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ、光ファイバ部品および光伝送方法
US6480659B1 (en) * 2001-11-14 2002-11-12 Rayteq Photonic Solutions Ltd. Optic fiber structure for efficient use of optical pump energy in three-level rare-earth doped fiber laser
JP2003158324A (ja) * 2001-11-26 2003-05-30 Nikon Corp 光源装置及び光照射装置
EP1318579A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-11 Corning Incorporated Multi-wavelength raman laser
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
FR2838261B1 (fr) * 2002-04-05 2004-07-09 Cit Alcatel Fibre de compensation de dispersion utilisant un mode d'ordre superieur
US7064889B2 (en) * 2002-05-17 2006-06-20 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Double-clad fiber lasers and amplifiers having long-period fiber gratings
US7321705B2 (en) * 2002-05-28 2008-01-22 Optun (Bvi) Ltd. Method and device for optical switching and variable optical attenuation
US6768835B2 (en) * 2002-09-04 2004-07-27 Fitel Usa Corp Tunable mode-converters using few mode fibers
US6937788B2 (en) * 2002-09-04 2005-08-30 Furukawa Electric North America Adjustable dispersion compensator with few mode fibers and switchable mode converters
AU2003302230A1 (en) * 2002-10-16 2004-06-18 Lake Shore Cryotronics, Inc. Method of manufacturing a spectral filter for green and longer wavelengths
DE60316989T2 (de) * 2002-12-10 2008-07-24 Nikon Corp. Ultraviolett-lichtquelle, phototherapievorrichtung mit verwendung einer ultraviolett-lichtquelle und belichtungssystem mit verwendung einer ultraviolett-lichtquelle
EP1586144B1 (en) * 2003-01-24 2016-05-11 Trumpf, Inc. Fiber laser
FR2854249B1 (fr) * 2003-04-25 2005-07-08 Cit Alcatel Dispositif et procede de transformation de mode de propagation de signaux, par interferences
FR2855619B1 (fr) * 2003-05-27 2005-07-22 Cit Alcatel Fibre optique pour amplification ou pour emission laser
JP4047232B2 (ja) * 2003-06-18 2008-02-13 株式会社フジクラ 高次モードファイバ用モード変換器
US7120340B2 (en) * 2003-06-19 2006-10-10 Corning Incorporated Single polarization optical fiber laser and amplifier
JP4152813B2 (ja) * 2003-06-24 2008-09-17 株式会社フジクラ モード変換器用ファイバ、モード変換器、光伝送路
JP2005084386A (ja) 2003-09-09 2005-03-31 Mitsubishi Cable Ind Ltd ダブルクラッドファイバ及びそれを備えた光学装置、並びに、光増幅器
FR2860598B1 (fr) * 2003-10-03 2005-12-16 Cit Alcatel Supression de mode(s) de propagation de signaux indesirables en aval d'un convertisseur de mode
JP2005129863A (ja) 2003-10-27 2005-05-19 Mitsubishi Cable Ind Ltd ダブルクラッドファイバへの励起光入射方法
US20050123241A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-09 Moti Margalit Polarization independent frequency selective optical coupler
US7343098B2 (en) * 2003-12-17 2008-03-11 The Boeing Company Fiber optic phased array and associated method for accommodating atmospheric perturbations with phase and amplitude control
FR2864254B1 (fr) * 2003-12-23 2006-03-03 Cit Alcatel Fibre optique multimode hom a gestion de dispersion
US7724422B2 (en) * 2004-01-30 2010-05-25 Nufern Method and apparatus for providing light having a selected polarization with an optical fiber
US7742512B2 (en) * 2004-02-02 2010-06-22 Raytheon Company Scalable laser with robust phase locking
FR2867865B1 (fr) * 2004-03-16 2008-05-30 Cit Alcatel Fibre optique a compensation de dispersion chromatique en bande utilisant un mode d'ordre superieur
US7082243B2 (en) * 2004-04-05 2006-07-25 Corning Incorporated Large effective area high SBS threshold optical fiber
US6950578B1 (en) * 2004-05-28 2005-09-27 Fitel Usa Corp. Highly index-sensitive optical devices including long period fiber gratings
US7424193B2 (en) * 2004-07-14 2008-09-09 The Regents Of The University Of Michigan Composite waveguide
US7646955B2 (en) * 2004-07-26 2010-01-12 Corning Incorporated Multimode optical fiber with low differential mode delay
US7177510B2 (en) * 2004-08-09 2007-02-13 Fitel Usa Corp. Polarization insensitive microbend fiber gratings and devices using the same
FR2875016B1 (fr) * 2004-09-08 2006-11-24 Cit Alcatel Convertisseur de mode
JP4561314B2 (ja) * 2004-10-28 2010-10-13 日立電線株式会社 ファイバレーザ用光ファイバ、ファイバレーザ及びレーザ発振方法
US7171074B2 (en) * 2004-11-16 2007-01-30 Furakawa Electric North America Inc. Large mode area fibers using higher order modes
GB0500277D0 (en) * 2005-01-07 2005-02-16 Southampton Photonics Ltd Apparatus for propagating optical radiation
US20060233554A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Siddharth Ramachandran Optical fiber systems for delivering short high power pulses
US7200308B2 (en) * 2005-06-28 2007-04-03 California Institute Of Technology Frequency conversion with nonlinear optical polymers and high index contrast waveguides
US7228029B1 (en) * 2005-09-20 2007-06-05 Furukawa Electric North America Inc. Short pulse lasers using large mode area fibers and higher order modes
FR2893149B1 (fr) * 2005-11-10 2008-01-11 Draka Comteq France Fibre optique monomode.
US20070206910A1 (en) * 2006-03-04 2007-09-06 Siddharth Ramachandran Optical fibers and optical fiber devices with total dispersion greater than material dispersion
US7257293B1 (en) * 2006-07-14 2007-08-14 Furukawa Electric North America, Inc. Fiber structure with improved bend resistance
US7356232B1 (en) * 2006-08-01 2008-04-08 Furukawa Electric North America Optical fibers for high power applications
EP2109788B1 (en) * 2007-02-05 2018-10-31 Furukawa Electric North America Inc. Segmented gain-doping of an optical fiber

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199903A1 (ja) * 2015-06-10 2016-12-15 古河電気工業株式会社 パルスレーザ装置
JPWO2016199903A1 (ja) * 2015-06-10 2018-03-29 古河電気工業株式会社 パルスレーザ装置
US10534128B2 (en) 2015-06-10 2020-01-14 Furukawa Electric Co., Ltd. Pulsed laser device

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