JPH0246432A - 光増幅装置 - Google Patents
光増幅装置Info
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- JPH0246432A JPH0246432A JP19759588A JP19759588A JPH0246432A JP H0246432 A JPH0246432 A JP H0246432A JP 19759588 A JP19759588 A JP 19759588A JP 19759588 A JP19759588 A JP 19759588A JP H0246432 A JPH0246432 A JP H0246432A
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- Japan
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- beam splitter
- optical amplifier
- polarized wave
- polarizing beam
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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、コヒーレント光伝送等に用いら゛れ、光信号
を光信号のままで増幅を行なう光増幅装置に関するもの
である。
を光信号のままで増幅を行なう光増幅装置に関するもの
である。
（従来の技術）
光増幅装置は、光装置増幅装置として用いることにより
、受光レベルの改善を行なうことができ、またコヒーレ
ント光伝送における中継器に採用する等、光フアイバ伝
送系の性能を向上することができる。
、受光レベルの改善を行なうことができ、またコヒーレ
ント光伝送における中継器に採用する等、光フアイバ伝
送系の性能を向上することができる。
このような光増幅装置としては、従来、ファブリ・ペロ
ー型半導体レーザ素子の両端面に反射防止膜を付加して
、両端面の反射率を著しく抑制することにより、高注入
電流においても発振することなく高利得を有する、いわ
ゆる進行波型光増幅器が知られている（齋藤、向弁、野
口「１．５μｍ帯Ｇａ１ｎＡｓＰ進行波型光増幅器」電
子通信学会技術研究報告 ０ＱＥ８６−１１４参照）。
ー型半導体レーザ素子の両端面に反射防止膜を付加して
、両端面の反射率を著しく抑制することにより、高注入
電流においても発振することなく高利得を有する、いわ
ゆる進行波型光増幅器が知られている（齋藤、向弁、野
口「１．５μｍ帯Ｇａ１ｎＡｓＰ進行波型光増幅器」電
子通信学会技術研究報告 ０ＱＥ８６−１１４参照）。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記進行波型光増幅器を構成する半導体
レーサ増幅器は、横偏波と縦偏波とでは閉じ込め係数が
異なるため、縦偏波に比べて横偏波の方が信号利得か高
くなり、両部波間に利得差を生じてしまうという問題点
を有している。
レーサ増幅器は、横偏波と縦偏波とでは閉じ込め係数が
異なるため、縦偏波に比べて横偏波の方が信号利得か高
くなり、両部波間に利得差を生じてしまうという問題点
を有している。
また、上記進行波型光増幅器は双方向に増幅特性を有す
るため、このような進行波型光増幅器を多段に接続した
場合、端面残留反射率による戻り光の影響で共振器を構
成してしまい、その結果、光増幅器が発振してしまうと
いう問題点を有している。
るため、このような進行波型光増幅器を多段に接続した
場合、端面残留反射率による戻り光の影響で共振器を構
成してしまい、その結果、光増幅器が発振してしまうと
いう問題点を有している。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、利得の偏波面依存
性及び双方向増幅機能を有する進行波型光増幅器を採用
しても、偏波面に依存することなく所定の利得を得るこ
とかでき、かつ、一方向による入射光のみ増幅を行なえ
る光増幅装置を提供することにある。
性及び双方向増幅機能を有する進行波型光増幅器を採用
しても、偏波面に依存することなく所定の利得を得るこ
とかでき、かつ、一方向による入射光のみ増幅を行なえ
る光増幅装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するため、半導体レザ素子の両
端面に反射防止膜を付加してなる進行波型光増幅器と、
この光増幅器の両端面側にそれぞれ配設され、偏波面が
所定角度回転（７た偏波のみを透過する第１及び第２の
偏光子と、一の入出カポ−１・からの入射光の横偏波と
縦偏波のうちいずれか一方を透過し、他方を所定方向に
反射する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプ
リッタの前記入射光透過側と前記第コ、の偏光子との間
に配設され、偏波面を所定角度回転する第１のファラデ
ー回転素子と、前記偏光ビームスプリッタの前記入射光
反射側と前記第２の偏光子との間に配設され、偏波面を
前記第１のファラデー回転素子と逆方向に所定角度回転
する第２のファラデ回転素子とを備えた。
端面に反射防止膜を付加してなる進行波型光増幅器と、
この光増幅器の両端面側にそれぞれ配設され、偏波面が
所定角度回転（７た偏波のみを透過する第１及び第２の
偏光子と、一の入出カポ−１・からの入射光の横偏波と
縦偏波のうちいずれか一方を透過し、他方を所定方向に
反射する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプ
リッタの前記入射光透過側と前記第コ、の偏光子との間
に配設され、偏波面を所定角度回転する第１のファラデ
ー回転素子と、前記偏光ビームスプリッタの前記入射光
反射側と前記第２の偏光子との間に配設され、偏波面を
前記第１のファラデー回転素子と逆方向に所定角度回転
する第２のファラデ回転素子とを備えた。
（作 用）
本発明によれば、任意の偏波状態の光が一の入出力ボー
トを介して偏光ビームスプリッタに入射すると、入射光
の横偏波及び縦偏波のうち、いずれか一方の偏波、例え
ば横偏波は偏光ビームスプリッタを透過し、縦偏波は入
射方向とは異なる所定方向に反射される。偏光ビームス
プリッタを透過した横偏波は、第１のファラデー回転素
子に入射し、その偏波面を所定角度回転され、さらに第
１の偏光子を透過した後、進行波型光増幅器にその一端
面から入射する。光増幅器に入射した偏波は増幅作用を
受け、光増幅器の他端面から出射し、第２の偏光子を透
過した後、第２のファラデー回転素子に入射する。増幅
された偏波は、この第２のファラデー回転素子により、
第１のファラデ回転素子による回転方向とは逆方向に、
所定角度回転され、即ち、横偏波に戻されて偏光ビーム
スプリッタに帰還し、さらに偏光ビームスプリ・ツタを
透過して、当該光増幅装置から出力する。
トを介して偏光ビームスプリッタに入射すると、入射光
の横偏波及び縦偏波のうち、いずれか一方の偏波、例え
ば横偏波は偏光ビームスプリッタを透過し、縦偏波は入
射方向とは異なる所定方向に反射される。偏光ビームス
プリッタを透過した横偏波は、第１のファラデー回転素
子に入射し、その偏波面を所定角度回転され、さらに第
１の偏光子を透過した後、進行波型光増幅器にその一端
面から入射する。光増幅器に入射した偏波は増幅作用を
受け、光増幅器の他端面から出射し、第２の偏光子を透
過した後、第２のファラデー回転素子に入射する。増幅
された偏波は、この第２のファラデー回転素子により、
第１のファラデ回転素子による回転方向とは逆方向に、
所定角度回転され、即ち、横偏波に戻されて偏光ビーム
スプリッタに帰還し、さらに偏光ビームスプリ・ツタを
透過して、当該光増幅装置から出力する。
一方、偏光ビームスプリッタで反射された縦偏波は、第
２のファラデー回転素子に入射し、その偏波面が第１の
ファラデー回転素子による回転方向とは逆方向に所定角
度回転され、第２の偏光子を透過した後、光増幅器にそ
の他端面から入射する。光増幅器に入射した偏波は増幅
作用を受け、光増幅器の一端面から出射し、第１の偏光
子を透過した後、第１のファラデー回転素子に入射する
。
２のファラデー回転素子に入射し、その偏波面が第１の
ファラデー回転素子による回転方向とは逆方向に所定角
度回転され、第２の偏光子を透過した後、光増幅器にそ
の他端面から入射する。光増幅器に入射した偏波は増幅
作用を受け、光増幅器の一端面から出射し、第１の偏光
子を透過した後、第１のファラデー回転素子に入射する
。
増幅された偏波は、この第１のファラデー回転素子によ
り所定角度回転され、即ち縦偏波に戻されて、偏光ビー
ムスプリッタに帰還し、さらに偏光ビームスプリッタで
反射されて、当該光増幅装置から出力する。
り所定角度回転され、即ち縦偏波に戻されて、偏光ビー
ムスプリッタに帰還し、さらに偏光ビームスプリッタで
反射されて、当該光増幅装置から出力する。
また、この状態で前述した横偏波及び縦偏波の出力方向
から任意の偏波面を有する光が偏光ビムスプリツタに入
射すると、横偏波は偏光ビームスプリッタを透過して、
第２のファラデー回転素子に入射し、第１のファラデー
回転素子による回転方向とは逆方向に偏波面が所定角度
回転された後、第２の偏光子に入射するか、この第２の
偏光子を透過することができない。同様に、縦偏波は、
偏光ビームスプリッタで反射され、第１のファラデー回
転素子で偏波面が所定角度回転された後、第１の偏光子
に入射するが、この第１の偏光子を透過することができ
ない。従って、当該光増幅装置の出射側から入射した光
の、横偏波及び縦偏波共、光増幅器で増幅作用を受ける
ことはなく、当該光増幅装置から出力されることはない
。
から任意の偏波面を有する光が偏光ビムスプリツタに入
射すると、横偏波は偏光ビームスプリッタを透過して、
第２のファラデー回転素子に入射し、第１のファラデー
回転素子による回転方向とは逆方向に偏波面が所定角度
回転された後、第２の偏光子に入射するか、この第２の
偏光子を透過することができない。同様に、縦偏波は、
偏光ビームスプリッタで反射され、第１のファラデー回
転素子で偏波面が所定角度回転された後、第１の偏光子
に入射するが、この第１の偏光子を透過することができ
ない。従って、当該光増幅装置の出射側から入射した光
の、横偏波及び縦偏波共、光増幅器で増幅作用を受ける
ことはなく、当該光増幅装置から出力されることはない
。
（実施例）
第１図は、本発明による光増幅装置の一実施例を示す簡
略構成図である。第１図において、Ｘ及びＹは互いに直
交する入出力ポート、１は偏光ビムスプリツタで、入射
光の横偏波は透過し、縦偏波は入射方向とは直交する方
向に反射する。２は第１のファラデー回転素子で、入射
した偏波の偏波面を（＋）４５°回転し、ポートＸとは
対向する偏光ビームスプリッタ１への光路途中に配設さ
れている。３は第２のファラデー回転素子で、入射した
偏波の偏波面を（−）４５°回転し、ポートＹとは対向
する偏光ビームスプリッタ１への光路途中に設けた全反
射ミラー４による反射光路途中に配設されている。５は
入射光の増幅を行なう進行波型光増幅器で、半導体レー
ザ素子の両端面に反射防止膜を付加して構成され、両端
面からの入出射が可能となっている。６は光増幅器５の
一端面に対向するように配設した偏光子、７は光増幅器
５の他端面に対向するように配設した偏光子で、これら
偏光子６，７は横偏波から（＋）４５° （縦偏波から
（−）４５°）回転した偏波面のみを透過する。また、
光増幅器５及び偏光子６，７は、全反射ミラー８，９に
よる反射光路途中（両者一致）に配設しである。
略構成図である。第１図において、Ｘ及びＹは互いに直
交する入出力ポート、１は偏光ビムスプリツタで、入射
光の横偏波は透過し、縦偏波は入射方向とは直交する方
向に反射する。２は第１のファラデー回転素子で、入射
した偏波の偏波面を（＋）４５°回転し、ポートＸとは
対向する偏光ビームスプリッタ１への光路途中に配設さ
れている。３は第２のファラデー回転素子で、入射した
偏波の偏波面を（−）４５°回転し、ポートＹとは対向
する偏光ビームスプリッタ１への光路途中に設けた全反
射ミラー４による反射光路途中に配設されている。５は
入射光の増幅を行なう進行波型光増幅器で、半導体レー
ザ素子の両端面に反射防止膜を付加して構成され、両端
面からの入出射が可能となっている。６は光増幅器５の
一端面に対向するように配設した偏光子、７は光増幅器
５の他端面に対向するように配設した偏光子で、これら
偏光子６，７は横偏波から（＋）４５° （縦偏波から
（−）４５°）回転した偏波面のみを透過する。また、
光増幅器５及び偏光子６，７は、全反射ミラー８，９に
よる反射光路途中（両者一致）に配設しである。
次に、上記構成による動作を説明する。まず、任意の偏
光状態の光がポートＸを介して偏光ビームスプリッタ１
に入射し、入射光の横偏波は偏光ビームスプリッタ１を
透過し、縦偏波は反射される。
光状態の光がポートＸを介して偏光ビームスプリッタ１
に入射し、入射光の横偏波は偏光ビームスプリッタ１を
透過し、縦偏波は反射される。
偏光ビームスプリッタ１を透過した横偏波は、第１図中
実線矢印Ａで示すように、第１のファラデー回転素子２
に入射しその偏波面を（＋）４５゜回転され、さらに全
反射ミラー８で全反射されて第１の偏光子６を透過した
後、光増幅器５にその一端面から入射する。光増幅器５
に入射した偏波は増幅作用を受けて、光増幅器５の他端
面から出射し、第２の偏光子７を透過した後、第２のフ
ァラデー回転素子３に入射する。増幅された偏波は、こ
の第２のファラデー回転素子３により、その偏波面を（
−）４５°回転されて、横偏波に戻る。この増幅後の横
偏波は全反射ミラー４で全反射されて偏光ビームスプリ
ッタ・１に帰還し、さらに偏光ビームスプリッタ１を透
過してポートＹへ出力される。
実線矢印Ａで示すように、第１のファラデー回転素子２
に入射しその偏波面を（＋）４５゜回転され、さらに全
反射ミラー８で全反射されて第１の偏光子６を透過した
後、光増幅器５にその一端面から入射する。光増幅器５
に入射した偏波は増幅作用を受けて、光増幅器５の他端
面から出射し、第２の偏光子７を透過した後、第２のフ
ァラデー回転素子３に入射する。増幅された偏波は、こ
の第２のファラデー回転素子３により、その偏波面を（
−）４５°回転されて、横偏波に戻る。この増幅後の横
偏波は全反射ミラー４で全反射されて偏光ビームスプリ
ッタ・１に帰還し、さらに偏光ビームスプリッタ１を透
過してポートＹへ出力される。
一方、偏光ビームスプリッタ１で反射された縦偏波は、
第１図中実線矢印Ｂで示すように、全反射ミラー４で全
反射されて第２のファラデー回転素子３に入射し、その
偏波面を（−）４５°回転され、全反射ミラー９で全反
射されて第２の偏光子７に入射する。この第２の偏光子
７に入射した偏波は、縦偏波の偏波面を（−）４５°回
転させたちのであるが、この偏波方向は横偏波の偏波面
を（＋）４５°回転した偏波方向と同一である。従って
第２の偏光子７を透過することができ、光増幅器５にそ
の他端面から入射する。光増幅器５に入射した偏波は増
幅作用を受けて光増幅器５の一端面から出射し、第１の
偏光子６を透過した後、全反射ミラー８で全反射されて
、第１のファラデー回転素子２に入射する。増幅された
偏波は、この第１のファラデー回転素子２により、その
偏波面を（＋）４５°回転されて縦偏波に戻る。この増
幅後の縦偏波は偏光ビームスプリッタ１に帰還し、さら
に偏光ビームスプリッタ１で反射されて、ボー）Ｙへ出
力される。
第１図中実線矢印Ｂで示すように、全反射ミラー４で全
反射されて第２のファラデー回転素子３に入射し、その
偏波面を（−）４５°回転され、全反射ミラー９で全反
射されて第２の偏光子７に入射する。この第２の偏光子
７に入射した偏波は、縦偏波の偏波面を（−）４５°回
転させたちのであるが、この偏波方向は横偏波の偏波面
を（＋）４５°回転した偏波方向と同一である。従って
第２の偏光子７を透過することができ、光増幅器５にそ
の他端面から入射する。光増幅器５に入射した偏波は増
幅作用を受けて光増幅器５の一端面から出射し、第１の
偏光子６を透過した後、全反射ミラー８で全反射されて
、第１のファラデー回転素子２に入射する。増幅された
偏波は、この第１のファラデー回転素子２により、その
偏波面を（＋）４５°回転されて縦偏波に戻る。この増
幅後の縦偏波は偏光ビームスプリッタ１に帰還し、さら
に偏光ビームスプリッタ１で反射されて、ボー）Ｙへ出
力される。
また、以上の状態でポートＹから任意の偏波面を有した
光が入射した場合、この入射光の横偏波は、偏光ビーム
スプリッタ１を透過し、全反射ミラー４で全反射されて
第２のファラデー回転素子３に入射し、その偏波面を（
−）４５°回転され、さらに全反射ミラー９で全反射さ
れて第２の偏光子７に入射するが、透過することができ
ない。
光が入射した場合、この入射光の横偏波は、偏光ビーム
スプリッタ１を透過し、全反射ミラー４で全反射されて
第２のファラデー回転素子３に入射し、その偏波面を（
−）４５°回転され、さらに全反射ミラー９で全反射さ
れて第２の偏光子７に入射するが、透過することができ
ない。
同様に、ポートＹからの入射光の縦偏波は、偏光ビーム
スプリッタ１で反射されて、第１のファラデー回転素子
２に入射し、その偏波面を（＋）４５°回転された後、
全反射ミラー８で全反射されて第１の偏光子６に入射す
るが、透過することができない。従って、ポートＹから
入射した光は、光増幅器５で増幅作用を受けることはな
く、当該光増幅装置から出力されることはない。
スプリッタ１で反射されて、第１のファラデー回転素子
２に入射し、その偏波面を（＋）４５°回転された後、
全反射ミラー８で全反射されて第１の偏光子６に入射す
るが、透過することができない。従って、ポートＹから
入射した光は、光増幅器５で増幅作用を受けることはな
く、当該光増幅装置から出力されることはない。
以上のように、本実施例によれば、偏光ビームスプリッ
タ１で入射光の横偏波及び縦偏波を分離し、この分離後
の横偏波及び縦偏波を第１及び第２のファラデー回転素
子２，３でそれぞれ一定の偏波状態に変換し、さらにこ
の状態の偏波のみ透過可能な第１及び第２の偏光子６．
７を介して、光増幅器５で増幅を行なうので、偏波面依
存性のない光増幅特性を有し、かつ一方向からの入射光
のみを増幅し出力できる優れた光増幅装置を実現できる
。
タ１で入射光の横偏波及び縦偏波を分離し、この分離後
の横偏波及び縦偏波を第１及び第２のファラデー回転素
子２，３でそれぞれ一定の偏波状態に変換し、さらにこ
の状態の偏波のみ透過可能な第１及び第２の偏光子６．
７を介して、光増幅器５で増幅を行なうので、偏波面依
存性のない光増幅特性を有し、かつ一方向からの入射光
のみを増幅し出力できる優れた光増幅装置を実現できる
。
なお、本実施例では全反射ミラー４，８．９を用いて、
光路の方向変換を行なうようにしたが、これに限定され
るものではなく、各素子間の偏波の伝搬手段として、例
えば偏波保持光ファイバ等を用いても良いことはいうま
でもない。
光路の方向変換を行なうようにしたが、これに限定され
るものではなく、各素子間の偏波の伝搬手段として、例
えば偏波保持光ファイバ等を用いても良いことはいうま
でもない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザ素
子の両端面に反射防止膜を付加してなる進行波型光増幅
器と、この光増幅器の両端面側にそれぞれ配設され、偏
波面が所定角度回転した偏波のみを透過する第１及び第
２の偏光子と、一の入出力ポートからの入射光の横偏波
と縦偏波のうちいずれか一方を透過し、他方を所定方向
に反射する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームス
プリッタの前記入射光透過側と前記第１の偏光子との間
に配設され、偏波面を所定角度回転する第１のファラデ
ー回転素子と、前記偏光ビームスプリッタの前記入射光
反射側と前記第２の偏光子との間に配設され、偏波面を
前記第１のファラデ回転素子と逆方向に所定角度回転す
る第２のファラデー回転素子とを備えたので、横偏波及
び縦偏波を別の光路に分離後、一定の偏波状態に変換し
て増幅を行なうことができ、偏波面依存性のない光増幅
特性を有すると共に、一方向からの入射光のみを増幅し
出力できる優れた光増幅装置を提供できる利点がある。
子の両端面に反射防止膜を付加してなる進行波型光増幅
器と、この光増幅器の両端面側にそれぞれ配設され、偏
波面が所定角度回転した偏波のみを透過する第１及び第
２の偏光子と、一の入出力ポートからの入射光の横偏波
と縦偏波のうちいずれか一方を透過し、他方を所定方向
に反射する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームス
プリッタの前記入射光透過側と前記第１の偏光子との間
に配設され、偏波面を所定角度回転する第１のファラデ
ー回転素子と、前記偏光ビームスプリッタの前記入射光
反射側と前記第２の偏光子との間に配設され、偏波面を
前記第１のファラデ回転素子と逆方向に所定角度回転す
る第２のファラデー回転素子とを備えたので、横偏波及
び縦偏波を別の光路に分離後、一定の偏波状態に変換し
て増幅を行なうことができ、偏波面依存性のない光増幅
特性を有すると共に、一方向からの入射光のみを増幅し
出力できる優れた光増幅装置を提供できる利点がある。
第１図は本発明による光増幅装置の一実施例を示す簡略
構成図である。 図中、１・・・偏光ビームスプリッタ、２・・・第１の
ファラデー回転素子、３・・・第２のファラデー回転素
子、４，８．９・・・全反射ミラー ５・・・進行波型
光増幅器、６・・・第１の偏光子、７・・・第２の偏光
子。 特許出願人 日本電信電話株式会社
構成図である。 図中、１・・・偏光ビームスプリッタ、２・・・第１の
ファラデー回転素子、３・・・第２のファラデー回転素
子、４，８．９・・・全反射ミラー ５・・・進行波型
光増幅器、６・・・第１の偏光子、７・・・第２の偏光
子。 特許出願人 日本電信電話株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザ素子の両端面に反射防止膜を付加してなる
進行波型光増幅器と、 この光増幅器の両端面側にそれぞれ配設され、偏波面が
所定角度回転した偏波のみを透過する第１及び第２の偏
光子と、 一の入出力ポートからの入射光の横偏波と縦偏波のうち
いずれか一方を透過し、他方を所定方向に反射する偏光
ビームスプリッタと、 この偏光ビームスプリッタの前記入射光透過側と前記第
１の偏光子との間に配設され、偏波面を所定角度回転す
る第１のファラデー回転素子と、前記偏光ビームスプリ
ッタの前記入射光反射側と前記第２の偏光子との間に配
設され、偏波面を前記第１のファラデー回転素子と逆方
向に所定角度回転する第２のファラデー回転素子とを備
えたことを特徴とする光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19759588A JP2612904B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19759588A JP2612904B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 光増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246432A true JPH0246432A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2612904B2 JP2612904B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16377100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19759588A Expired - Fee Related JP2612904B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612904B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03241323A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザ増幅装置 |
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1988
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