JPH02239237A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
- Publication number
- JPH02239237A JPH02239237A JP6034289A JP6034289A JPH02239237A JP H02239237 A JPH02239237 A JP H02239237A JP 6034289 A JP6034289 A JP 6034289A JP 6034289 A JP6034289 A JP 6034289A JP H02239237 A JPH02239237 A JP H02239237A
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- JP
- Japan
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- light
- erbium
- optical fiber
- light source
- oscillation wavelength
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、超長距離・超広帯域光通信系において必須の
光直接増幅器に関するものである．［従来の技術］ 従来、光直接増幅器に関しては、半導体レーザ増幅器、
および非線形光学効果を使用した光ファイバラマン増幅
器や光ファイバ・ブリリアン増幅器がある。以下にこれ
らについて簡単に説明し、その問題点について列記する
。
光直接増幅器に関するものである．［従来の技術］ 従来、光直接増幅器に関しては、半導体レーザ増幅器、
および非線形光学効果を使用した光ファイバラマン増幅
器や光ファイバ・ブリリアン増幅器がある。以下にこれ
らについて簡単に説明し、その問題点について列記する
。
半導体レーザ増幅器：ファブリペロー形増幅器と進行波
形増幅器の２種類の構成がある．その違いは、進行波形
が増幅光の波長で半導体レーザの両端面の反射率を零に
するコーティングをしたことにある．この増幅器は、小
型であり励起が電気的に行える等の利点を持つが、増幅
度の偏波依存性が大きいことおよび光ファイバとの接続
損失が大きいという問題点がある。
形増幅器の２種類の構成がある．その違いは、進行波形
が増幅光の波長で半導体レーザの両端面の反射率を零に
するコーティングをしたことにある．この増幅器は、小
型であり励起が電気的に行える等の利点を持つが、増幅
度の偏波依存性が大きいことおよび光ファイバとの接続
損失が大きいという問題点がある。
光ファイバラマン増幅器：誘導ラマン散乱により光直接
増幅を行うものであり、バンド幅が広く、かつ伝送路で
ある光ファイバ中で増幅が行える利点はあるが、欠点と
して励起光源としてＹＡＧレーザ等の高出力なものが必
要とされる． 光ファイバブリリアン増幅器：誘導ブリリアン散乱によ
り光直接増幅を行うものであり、ｍＷ程度の励起光量で
使用できるなどの利点を持つが、欠点としてはスペクト
ル幅の狭い励起光源が必要とされる． 近年、上記の増幅器に代わる新たなものとして希土類添
加光ファイバ増幅器が注目されている．これは、ファイ
バのコア部分にエルビウムを添加した構造を有し、エル
ビウムのもつ１．５μ■帯のレーザ遷移を利用するもの
で、半導体レーザダイオード励起により充分な増幅度が
１．５μｍ帯で実現でき、かつ増幅度の偏波依存性が木
質的にないなどの特徴を持つ． ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、光増幅器において、励起光強度を一層高め、
高い増幅度が実現できる希土類元素添加光増幅器を提供
することを目的とする。
増幅を行うものであり、バンド幅が広く、かつ伝送路で
ある光ファイバ中で増幅が行える利点はあるが、欠点と
して励起光源としてＹＡＧレーザ等の高出力なものが必
要とされる． 光ファイバブリリアン増幅器：誘導ブリリアン散乱によ
り光直接増幅を行うものであり、ｍＷ程度の励起光量で
使用できるなどの利点を持つが、欠点としてはスペクト
ル幅の狭い励起光源が必要とされる． 近年、上記の増幅器に代わる新たなものとして希土類添
加光ファイバ増幅器が注目されている．これは、ファイ
バのコア部分にエルビウムを添加した構造を有し、エル
ビウムのもつ１．５μ■帯のレーザ遷移を利用するもの
で、半導体レーザダイオード励起により充分な増幅度が
１．５μｍ帯で実現でき、かつ増幅度の偏波依存性が木
質的にないなどの特徴を持つ． ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、光増幅器において、励起光強度を一層高め、
高い増幅度が実現できる希土類元素添加光増幅器を提供
することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、希土類元素が添加されたコア部を有する光増
幅媒体としての光導波路と励起光源としての半導体レー
ザとを具えた光直接増幅器において、励起光源がそれぞ
れ発振波長の異なる２種のレーザ光源からなることを特
徴とする。
幅媒体としての光導波路と励起光源としての半導体レー
ザとを具えた光直接増幅器において、励起光源がそれぞ
れ発振波長の異なる２種のレーザ光源からなることを特
徴とする。
［作 用］
従来の半導体レーザダイオード励起エルビウム添加光フ
ァイバ増幅器が、励起光源の波長として０．８３μ一あ
るいは１．４８μ国のどちらかを使用しているのに対し
て、本発明では２波長を同時に使用することによって高
励起光強度が容易に実現できる． ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
． 第１図は本発明の一実施例を示す図である．本実施例は
光増幅媒体としてエルビウム添加光ファイバを、励起光
源として、それぞれ０．８μ一帯（０．８１〜０，８５
μ薯》の発振波長および１．５μ麓帯（１．４５〜１．
５５μｍ）の発振波長を有する２種のレーザダイオード
（ＬＤ）を使用したものである．図面の構成について以
下に説明する． 使用した増幅用ファイバは、コア／クラッド間の比屈折
率差は０．３零でマツチドクラッド形である．エルビウ
ムの添加濃度は、１０００ｐｐｍである．励起光源とし
て発振波長０．８２μ１のＧａＡ Ａ＾ｓ−ＬＤ３およ
び３′ と発振波長１．４８μｍのＩｎＧａＡｓＰ−Ｌ
Ｄ５および５′を各２個使用した。Ｇａｌｌ．八ｓ−Ｌ
ＤおよびＩｎＧａＡｓＰ−ＬＤからの光は互いに偏波面
が直交するような配置とし、偏波ビームスブリッタ４お
よび６により合波した（偏波合成）．それぞれ偏波合成
されたＧａＡＪＩ Ａｓ−ＬＤとＩｎＧａＡｓＰ−ＬＤ
からの光は、ダイクロイック・ミラー７により合波し、
対物レンズ２を介して、エルビウム添加光ファイバ１に
入射させた。一方、信号光としてはＤＦＢ形ＧａＡ４＾
ｓ−ＬＤＩＩ （発振波長１．５５μｍ）によるレーザ
光を使用し、ダイクロイックミラ−ｌＯを介してエルビ
ウム添加光ファイバ１に入射させた．出射光は、対物レ
ンズ２′ により平行化した後に、信号光のみを透過す
る狭帯域フィルタ８により励起光をカットした後、対物
レンズ２＃を介して、光検出器９によりその光量を検出
した・ 実験の結果について次に記載する。信号光強度は、エル
ビウム添加光バイファ１の入射端面での結合光強度で評
価し１μＷで一定とした．■ 偏波合成したＧａＡｊ２
＾ｓ−ＬＤ５ および５′のみの励起の場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度
が７ ０１［ｌｌｌでは、クロスの増幅度（励起しない
場合のエルビウム添加光ファイバの持つ信号光波長での
損失を考慮した増幅度）は１５ｄＢであった。
ァイバ増幅器が、励起光源の波長として０．８３μ一あ
るいは１．４８μ国のどちらかを使用しているのに対し
て、本発明では２波長を同時に使用することによって高
励起光強度が容易に実現できる． ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
． 第１図は本発明の一実施例を示す図である．本実施例は
光増幅媒体としてエルビウム添加光ファイバを、励起光
源として、それぞれ０．８μ一帯（０．８１〜０，８５
μ薯》の発振波長および１．５μ麓帯（１．４５〜１．
５５μｍ）の発振波長を有する２種のレーザダイオード
（ＬＤ）を使用したものである．図面の構成について以
下に説明する． 使用した増幅用ファイバは、コア／クラッド間の比屈折
率差は０．３零でマツチドクラッド形である．エルビウ
ムの添加濃度は、１０００ｐｐｍである．励起光源とし
て発振波長０．８２μ１のＧａＡ Ａ＾ｓ−ＬＤ３およ
び３′ と発振波長１．４８μｍのＩｎＧａＡｓＰ−Ｌ
Ｄ５および５′を各２個使用した。Ｇａｌｌ．八ｓ−Ｌ
ＤおよびＩｎＧａＡｓＰ−ＬＤからの光は互いに偏波面
が直交するような配置とし、偏波ビームスブリッタ４お
よび６により合波した（偏波合成）．それぞれ偏波合成
されたＧａＡＪＩ Ａｓ−ＬＤとＩｎＧａＡｓＰ−ＬＤ
からの光は、ダイクロイック・ミラー７により合波し、
対物レンズ２を介して、エルビウム添加光ファイバ１に
入射させた。一方、信号光としてはＤＦＢ形ＧａＡ４＾
ｓ−ＬＤＩＩ （発振波長１．５５μｍ）によるレーザ
光を使用し、ダイクロイックミラ−ｌＯを介してエルビ
ウム添加光ファイバ１に入射させた．出射光は、対物レ
ンズ２′ により平行化した後に、信号光のみを透過す
る狭帯域フィルタ８により励起光をカットした後、対物
レンズ２＃を介して、光検出器９によりその光量を検出
した・ 実験の結果について次に記載する。信号光強度は、エル
ビウム添加光バイファ１の入射端面での結合光強度で評
価し１μＷで一定とした．■ 偏波合成したＧａＡｊ２
＾ｓ−ＬＤ５ および５′のみの励起の場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度
が７ ０１［ｌｌｌでは、クロスの増幅度（励起しない
場合のエルビウム添加光ファイバの持つ信号光波長での
損失を考慮した増幅度）は１５ｄＢであった。
■ 偏波合成したＧａＡｉＬＡｓ−ＬＤ３ および３
′のみの励起の場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度
が５０ｍｌ！では、グロスの増幅度は８ｄＢであフた。
′のみの励起の場合 エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度
が５０ｍｌ！では、グロスの増幅度は８ｄＢであフた。
■ 偏波合成したＧａＡ ｉ＾ｓ−ＬＤ３および３′
とＩｎＧａＡｓＰ−ＬＤ５および５′の同時励起の場合
エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度
が上記の■■と同じ条件とした。グロスの増幅度は２２
ｄＢであり、従来の１波長による励起に対して、高い増
幅度が得られた． 光増幅媒体としてファイバ型でなく、エルビウムが添加
された平面導波路型の光導波路を使用できることは明ら
かである．
とＩｎＧａＡｓＰ−ＬＤ５および５′の同時励起の場合
エルビウム添加光ファイバ１の入射端面での結合光強度
が上記の■■と同じ条件とした。グロスの増幅度は２２
ｄＢであり、従来の１波長による励起に対して、高い増
幅度が得られた． 光増幅媒体としてファイバ型でなく、エルビウムが添加
された平面導波路型の光導波路を使用できることは明ら
かである．
第１図は本発明の第１の実施例を示す図である．
ｌ・・・エルビウム添加光ファイバ、
２・・・対物レンズ、
３． ３’ ・・・発振波長０．８２μｍのＧａＡ １
＾ｓ−ＬＤ、４・・・偏波ビームスプリツタ、 ５． ５’ ＝１．４８μａ＋ のＩｎＧａＡｓ
Ｐ−ＬＤ、６・・・偏波ビームスプリツタ、 ７・・・ダイクロイック・ミラー ８・・・狭帯域フィルタ、 ９・・・光検出器、 １０・・・ダイクロイック・ミラー １ １−Ｄ Ｆ Ｂ形１ｎＧａＡｓＰ−ＬＤ，［発明の
効果］ 以上示したように、本発明の方法によれば、２波長同時
励起することにより増幅度の向上が簡単に実現できる利
点がある．
＾ｓ−ＬＤ、４・・・偏波ビームスプリツタ、 ５． ５’ ＝１．４８μａ＋ のＩｎＧａＡｓ
Ｐ−ＬＤ、６・・・偏波ビームスプリツタ、 ７・・・ダイクロイック・ミラー ８・・・狭帯域フィルタ、 ９・・・光検出器、 １０・・・ダイクロイック・ミラー １ １−Ｄ Ｆ Ｂ形１ｎＧａＡｓＰ−ＬＤ，［発明の
効果］ 以上示したように、本発明の方法によれば、２波長同時
励起することにより増幅度の向上が簡単に実現できる利
点がある．
Claims (1)
- １）希土類元素が添加されたコア部を有する光増幅媒体
としての光導波路と励起光源としての半導体レーザとを
具えた光直接増幅器において、前記励起光源がそれぞれ
発振波長の異なる２種のレーザ光源からなることを特徴
とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060342A JP2736385B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060342A JP2736385B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239237A true JPH02239237A (ja) | 1990-09-21 |
| JP2736385B2 JP2736385B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=13139395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1060342A Expired - Lifetime JP2736385B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736385B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129683A (ja) * | 1991-04-08 | 1993-05-25 | General Instr Corp | 低雑音，高出力の光フアイバ−増幅器とその駆動方法 |
| WO1994000782A1 (fr) * | 1992-06-19 | 1994-01-06 | Fujitsu Limited | Photocoupleur |
| JPH0685358A (ja) * | 1992-02-07 | 1994-03-25 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光信号増幅用の光学システム |
| JP2017005083A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ増幅システム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5085291A (ja) * | 1973-11-28 | 1975-07-09 | ||
| JPS5469990A (en) * | 1977-11-15 | 1979-06-05 | Toshiba Corp | Solid laser device |
| JPS6189686A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-07 | アマダ、エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | 面ポンプレ−ザ装置 |
| JPS63193869U (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-14 |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1060342A patent/JP2736385B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5085291A (ja) * | 1973-11-28 | 1975-07-09 | ||
| JPS5469990A (en) * | 1977-11-15 | 1979-06-05 | Toshiba Corp | Solid laser device |
| JPS6189686A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-07 | アマダ、エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | 面ポンプレ−ザ装置 |
| JPS63193869U (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-14 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129683A (ja) * | 1991-04-08 | 1993-05-25 | General Instr Corp | 低雑音，高出力の光フアイバ−増幅器とその駆動方法 |
| JPH0685358A (ja) * | 1992-02-07 | 1994-03-25 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光信号増幅用の光学システム |
| WO1994000782A1 (fr) * | 1992-06-19 | 1994-01-06 | Fujitsu Limited | Photocoupleur |
| US5699187A (en) * | 1992-06-19 | 1997-12-16 | Fujitsu Limited | Optical coupler |
| JP2017005083A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ増幅システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2736385B2 (ja) | 1998-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116 Year of fee payment: 11 |
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|
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