JPH0354529A - 希土類元素添加ガラス導波路増幅器 - Google Patents
希土類元素添加ガラス導波路増幅器Info
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- JPH0354529A JPH0354529A JP18888789A JP18888789A JPH0354529A JP H0354529 A JPH0354529 A JP H0354529A JP 18888789 A JP18888789 A JP 18888789A JP 18888789 A JP18888789 A JP 18888789A JP H0354529 A JPH0354529 A JP H0354529A
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- 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
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- 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
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- H01S3/0632—Thin film lasers in which light propagates in the plane of the thin film
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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］
本発明は希土類元素を添加したガラス導波路増幅器に関
するものである． ［従来の技術］ 光ファイバのコアに希土類元素を添加した光ファイバ増
幅器及びレーザーの研究が活発に行われるようになり、
光波通信用増幅器及びレーザーとして注目されるように
なってきた。
するものである． ［従来の技術］ 光ファイバのコアに希土類元素を添加した光ファイバ増
幅器及びレーザーの研究が活発に行われるようになり、
光波通信用増幅器及びレーザーとして注目されるように
なってきた。
従来、光ファイバ増幅器として、第７図に示すように、
希土類元素Ｅｒを添加した光ファイバ３２内に信号光を
伝搬させ、この信号光の伝搬方向に対して励起光を光フ
ァイバカプラ３３を用いて合成し、反転分布状態を形戒
させることにより信号光を増幅させ、出力ＩＩ！より光
ファイバカグラ３４で励起光を分離させる方法が検討さ
れている（木村，中沢：光ファイバレーザーの発振特性
とその光通信への応用．レーザー学会研究会， ＲＴＭ
−８７−１６．ＰＰ．３１〜３７．１９８８年ｌ月）。
希土類元素Ｅｒを添加した光ファイバ３２内に信号光を
伝搬させ、この信号光の伝搬方向に対して励起光を光フ
ァイバカプラ３３を用いて合成し、反転分布状態を形戒
させることにより信号光を増幅させ、出力ＩＩ！より光
ファイバカグラ３４で励起光を分離させる方法が検討さ
れている（木村，中沢：光ファイバレーザーの発振特性
とその光通信への応用．レーザー学会研究会， ＲＴＭ
−８７−１６．ＰＰ．３１〜３７．１９８８年ｌ月）。
［発明が解決しようとする課題］
光ファイバ増幅器及びレーザーは、（１）コア系が１０
ＡＬｌ１程度と細径であるため、励起パワー密度が大き
くなり励起効率が上がること、（２）相互作用長を長く
とれること、（３）石英系光ファイバの場合、非常に低
損失であることなどの特徴がある。
ＡＬｌ１程度と細径であるため、励起パワー密度が大き
くなり励起効率が上がること、（２）相互作用長を長く
とれること、（３）石英系光ファイバの場合、非常に低
損失であることなどの特徴がある。
しかしながら、半導体レーザー．受光素子，光変則回路
，光分岐・結合回路，光スイッチ回路，光合分波回路な
どと共に実装したシステムを構或しようとする陽合に、
それぞれが個別部品であるので、小形化，低損失化がむ
ずかしいといった問題点がある．また個別部品を個々に
光軸調整して配置させなければならないので、調整時間
が膨大にかかり、コスｌ・高になる、＠頼性にｌｊｊｊ
題がある、などの課題もあった． また高利得特性を実現させるためには励起光源の出力を
大きくする必要があるが、大出力の励起光源はコスト高
であるという問題もあった。
，光分岐・結合回路，光スイッチ回路，光合分波回路な
どと共に実装したシステムを構或しようとする陽合に、
それぞれが個別部品であるので、小形化，低損失化がむ
ずかしいといった問題点がある．また個別部品を個々に
光軸調整して配置させなければならないので、調整時間
が膨大にかかり、コスｌ・高になる、＠頼性にｌｊｊｊ
題がある、などの課題もあった． また高利得特性を実現させるためには励起光源の出力を
大きくする必要があるが、大出力の励起光源はコスト高
であるという問題もあった。
さらに励起光のわずかな発振波長変化によって、増幅器
の利得が変動するというａＩｊ題も実用システムを桶築
する上で重大な問題であった。これは希土類元素を添加
した光ファイバの励起光による吸収の波長特性が極めて
シャープなためであった．したがって、励起光源の波長
の高安定化が必要となるが、極めて効果で装置．回路椙
成も複雑になるという問題点があった． 本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決し、
小形、低損失１高利得．低コストで信頼性のある増幅器
を提供することにある．［課題を解決するための手段］ 本発明の希土類元素添加ガラス導波路増幅器は、上記目
的を達或するために、信号光の伝搬する希土類元素添加
ガラス導波路の入力開より励起光を結合させ、該導波路
の出力側より該励起光を抽出する楕戒のガラス導波路増
幅器において、該励起光源に注入同期型半導体レーザー
を用いた構成・としたものである． この場合、好ましくは、希土類元素添加ガラス導波路へ
の励起光の結合及び該導波路からの励起光の抽出を、リ
ング共ａ器，方向性結合器等の共振器に上って行う．更
に好ましくは、励起光伝搬経路をフィードバックループ
構或とする。また、注入同期型半導体レーザーには増幅
器機能付きのらのを用い且つ基準の波長安定化半導体レ
ーザー光源の出力光の波長に同期化させる。
の利得が変動するというａＩｊ題も実用システムを桶築
する上で重大な問題であった。これは希土類元素を添加
した光ファイバの励起光による吸収の波長特性が極めて
シャープなためであった．したがって、励起光源の波長
の高安定化が必要となるが、極めて効果で装置．回路椙
成も複雑になるという問題点があった． 本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決し、
小形、低損失１高利得．低コストで信頼性のある増幅器
を提供することにある．［課題を解決するための手段］ 本発明の希土類元素添加ガラス導波路増幅器は、上記目
的を達或するために、信号光の伝搬する希土類元素添加
ガラス導波路の入力開より励起光を結合させ、該導波路
の出力側より該励起光を抽出する楕戒のガラス導波路増
幅器において、該励起光源に注入同期型半導体レーザー
を用いた構成・としたものである． この場合、好ましくは、希土類元素添加ガラス導波路へ
の励起光の結合及び該導波路からの励起光の抽出を、リ
ング共ａ器，方向性結合器等の共振器に上って行う．更
に好ましくは、励起光伝搬経路をフィードバックループ
構或とする。また、注入同期型半導体レーザーには増幅
器機能付きのらのを用い且つ基準の波長安定化半導体レ
ーザー光源の出力光の波長に同期化させる。
本発明の希土類元素添加ガラス導波路増幅器はプレーナ
４１１造のガラス導波路で構或されるが、希上類元素添
加ガラス導波路と励起光の結合及び抽出用共振器を光フ
ァイバ梢造のもので栴成することもできる。
４１１造のガラス導波路で構或されるが、希上類元素添
加ガラス導波路と励起光の結合及び抽出用共振器を光フ
ァイバ梢造のもので栴成することもできる。
［作 用］
希土類元素を添加したガラス導波路内に信号光を伝搬さ
せると共に、該導波路の入力側に共振器を設けて注入同
期型半導体レーザーの出力光を、励起光として該導波路
内に結合させ、かつ該導波路の出力ｎ旧こも共振器を設
けて該励起光を取り出して、該注入同期型半導体レーザ
ーの入力部へ入力させることによって、該励起光の波長
の安定化及び出力光の増大を図り、高利得．高安定の増
輻器が実現される。また、上記構成をブレーナ構造のガ
ラス導波路で横成することによって、小形化及び低損失
化が達成される．さらに、グレーナ椙遣のガラス導波路
は半導体プロセスを応用することによって容易に実現可
能となるので、低コスト化及び高信頼化も期待できる。
せると共に、該導波路の入力側に共振器を設けて注入同
期型半導体レーザーの出力光を、励起光として該導波路
内に結合させ、かつ該導波路の出力ｎ旧こも共振器を設
けて該励起光を取り出して、該注入同期型半導体レーザ
ーの入力部へ入力させることによって、該励起光の波長
の安定化及び出力光の増大を図り、高利得．高安定の増
輻器が実現される。また、上記構成をブレーナ構造のガ
ラス導波路で横成することによって、小形化及び低損失
化が達成される．さらに、グレーナ椙遣のガラス導波路
は半導体プロセスを応用することによって容易に実現可
能となるので、低コスト化及び高信頼化も期待できる。
［実施例］
第■図及び第２図に本発明の希土類元素添加ガラス導波
路増幅器の実施例を示す。これは埋込みガラス導波路で
構成されており、このガラス導波路の途中に基準の波長
安定化半導体レーザー３ｌの光に同期され波長の安定化
された注入同期型半導体レーザー７を挿入したものとな
っている．第１図は導波路増幅器の側面を、第２図はそ
のＩ［−■断面を示す６ 先ず導′＄ｌ．Ｆ＃１の構成から説明する．基板ｌ（た
とえばＳｉ ，Ｓｉ ０２ガラス，Ｓ１０２に屈折率制
御用添加物を含んだガラス、Ｇａ Ａｓ ，Ｉｎ Ｐ，
サファイヤなど｝の上に、バッファ層２（屈折率ｎｂ）
が形成されている．このバッファ層２には、Ｓｉ０２あ
るいはＳｉ０２にＰ，Ｂ，Ｔｉ ，Ｇｅ ，ＡＪ，Ｚｎ
などの屈折率制御添加物を少なくとも一種含んだもの、
などが用いられる．このバッファ層２の上に光信号を伝
搬させるガイド、すなわちコア３．４、リング共振器５
．６が形成されている．この実施例ではコア３．４は互
いに平行に、リング共振器５．６はそれらコア３．４間
に位置するように形成されている。これらのガイド３〜
６は断面が略矩形状のもＱ）で、その屈折率ｎ ＩＶは
バッファ）Ｃ４２の屈折率ｎｂに対し、ｎｖ ＞ｎｂの
ように設定されている。
路増幅器の実施例を示す。これは埋込みガラス導波路で
構成されており、このガラス導波路の途中に基準の波長
安定化半導体レーザー３ｌの光に同期され波長の安定化
された注入同期型半導体レーザー７を挿入したものとな
っている．第１図は導波路増幅器の側面を、第２図はそ
のＩ［−■断面を示す６ 先ず導′＄ｌ．Ｆ＃１の構成から説明する．基板ｌ（た
とえばＳｉ ，Ｓｉ ０２ガラス，Ｓ１０２に屈折率制
御用添加物を含んだガラス、Ｇａ Ａｓ ，Ｉｎ Ｐ，
サファイヤなど｝の上に、バッファ層２（屈折率ｎｂ）
が形成されている．このバッファ層２には、Ｓｉ０２あ
るいはＳｉ０２にＰ，Ｂ，Ｔｉ ，Ｇｅ ，ＡＪ，Ｚｎ
などの屈折率制御添加物を少なくとも一種含んだもの、
などが用いられる．このバッファ層２の上に光信号を伝
搬させるガイド、すなわちコア３．４、リング共振器５
．６が形成されている．この実施例ではコア３．４は互
いに平行に、リング共振器５．６はそれらコア３．４間
に位置するように形成されている。これらのガイド３〜
６は断面が略矩形状のもＱ）で、その屈折率ｎ ＩＶは
バッファ）Ｃ４２の屈折率ｎｂに対し、ｎｖ ＞ｎｂの
ように設定されている。
上記コア３は、活性物質として希土類元素（１・：ｒ，
Ｎｄ，Ｈｏ，Ｙｂ，Ｃｅ，Ｓｒａ，Ｔ’ｌＰ「など）が
少なくとも一種含まれたｓ１０２系ガラス（Ｓｉ ０２
、あるいは前記屈折率制御用７１３加物を少なくとも
一種含んだＳｉ ０２ ）からなる。
Ｎｄ，Ｈｏ，Ｙｂ，Ｃｅ，Ｓｒａ，Ｔ’ｌＰ「など）が
少なくとも一種含まれたｓ１０２系ガラス（Ｓｉ ０２
、あるいは前記屈折率制御用７１３加物を少なくとも
一種含んだＳｉ ０２ ）からなる。
コア３内に添加すべき上記希土類元素は、コア３内をｆ
云撤させる信号光りの波長λｓｔ″螢光特性をもつよう
な元素が選ばれる。例えば、波長λＳとして、波長１．
５３μｌ帯が用いられると、希土類元素としてはＥｒ，
あるいはＥ ｒとＹｂを共に添加したものなどを適用す
ることができる。
云撤させる信号光りの波長λｓｔ″螢光特性をもつよう
な元素が選ばれる。例えば、波長λＳとして、波長１．
５３μｌ帯が用いられると、希土類元素としてはＥｒ，
あるいはＥ ｒとＹｂを共に添加したものなどを適用す
ることができる。
コア４，リング共振器５，６には上記Ｓ１０２系ガラス
、あるいはコア３と同様のガラスを用いることができる
。
、あるいはコア３と同様のガラスを用いることができる
。
上記バッファ層２及びコア３．４を含め全体がクラッド
８で被覆されており、このクラッド８はその屈折率ｎｃ
がｎＷよりも低くなるように選ばれ、前記ｓｒｏｚ系ガ
ラスで構成される．リング共振器５及び６は、注入同期
型半導体レーザー７の発振波長λｐに共振するように設
計されており、コア４（３）内を伝搬している波長λｐ
の光信号を、コア３（４）内へ選択的に結合させるＲ能
をもっている．波長λＳの光信号に対しては共振しない
ように梢成されている，注入同期型半導体レーザー７は
励起用光源であり、方向性結合器２０を介して注入され
る基準の波長安定化半導体レーザー３１の出力光の波長
に同期され、出力光の波長の安定化が図れる。この注入
同期型半導体レーザー７の出力光はコア４内に矢印１１
のごとく入力され、リング共Ｈ器５を介してコア３内を
矢印１２のごとく伝搬される，そしてリング共振器６を
介してコア４内を矢印ｌ３のごとく伝搬し、注入同期型
半導体レーザー７に入力される． 上記のようなフィードバックルーグを構成させると、 （１）発振器波長λｐの安定化が可能となる、（２）注
入同期型半導（ホ）レーザー７に増幅Ｒ能をもたせるこ
とができ、より高出力の励起光出力を収り出すことが可
能となる、 （３）結果として、安定で高利得なガラス導波路増幅器
が実現打能となる、 などの特徴を期待することができる．そして、増幅器全
体を小形化することができる． また、既に明らがなように、フ゛レーナ梢造を用いてい
るので、本ガラス導波路増幅器は、ガラス膜の形成、ガ
ラス膜のバターニング〈フォトリングラフィ及びドライ
エッチングプロセス）、カラス膜形成及び切断・研磨な
どの半導体１ロセスにより作成することができ、量産化
による大幅な低コスＩ・化を期待できる． さらに、信号光及び励起光伝送用導波路３，Ｉｉｊ１１
起光『云送用導波路４．リング共振器５及び６、方向性
結合器２０、注入同期型半導体レーザー７は、これをマ
スク精度で配置させることができるので、各部品間を低
ｔｆｌ失で結合させることができ、また信頼性も向上さ
せることができる．なお、注入間期型半導体レーザー７
の入出力部とコア４との結合には、レンズ、屈折率整合
剤などを用いて、高結合効率を図るようにしてもよい。
８で被覆されており、このクラッド８はその屈折率ｎｃ
がｎＷよりも低くなるように選ばれ、前記ｓｒｏｚ系ガ
ラスで構成される．リング共振器５及び６は、注入同期
型半導体レーザー７の発振波長λｐに共振するように設
計されており、コア４（３）内を伝搬している波長λｐ
の光信号を、コア３（４）内へ選択的に結合させるＲ能
をもっている．波長λＳの光信号に対しては共振しない
ように梢成されている，注入同期型半導体レーザー７は
励起用光源であり、方向性結合器２０を介して注入され
る基準の波長安定化半導体レーザー３１の出力光の波長
に同期され、出力光の波長の安定化が図れる。この注入
同期型半導体レーザー７の出力光はコア４内に矢印１１
のごとく入力され、リング共Ｈ器５を介してコア３内を
矢印１２のごとく伝搬される，そしてリング共振器６を
介してコア４内を矢印ｌ３のごとく伝搬し、注入同期型
半導体レーザー７に入力される． 上記のようなフィードバックルーグを構成させると、 （１）発振器波長λｐの安定化が可能となる、（２）注
入同期型半導（ホ）レーザー７に増幅Ｒ能をもたせるこ
とができ、より高出力の励起光出力を収り出すことが可
能となる、 （３）結果として、安定で高利得なガラス導波路増幅器
が実現打能となる、 などの特徴を期待することができる．そして、増幅器全
体を小形化することができる． また、既に明らがなように、フ゛レーナ梢造を用いてい
るので、本ガラス導波路増幅器は、ガラス膜の形成、ガ
ラス膜のバターニング〈フォトリングラフィ及びドライ
エッチングプロセス）、カラス膜形成及び切断・研磨な
どの半導体１ロセスにより作成することができ、量産化
による大幅な低コスＩ・化を期待できる． さらに、信号光及び励起光伝送用導波路３，Ｉｉｊ１１
起光『云送用導波路４．リング共振器５及び６、方向性
結合器２０、注入同期型半導体レーザー７は、これをマ
スク精度で配置させることができるので、各部品間を低
ｔｆｌ失で結合させることができ、また信頼性も向上さ
せることができる．なお、注入間期型半導体レーザー７
の入出力部とコア４との結合には、レンズ、屈折率整合
剤などを用いて、高結合効率を図るようにしてもよい。
第３図及び第４図は本発明の希土類元素添加ガラス導波
路増幅器の別の実跪例を示したものである．これは第２
図のリング共振器５及び６の代わりに、方向性結合器１
４及び１５を用いて励起光ｌ１をコア３に結合させ、ま
たコア３内を伝搬している励起光をコア４に収り出させ
るようにしたものである． この実施例の場合も、コア３内を伝搬している信号光り
については、コア４に結合しない。信号光９は、第１図
の場合と同様に、コア３内を伝搬するにつれて増幅され
、信号出力光１０として取り出される．すなわち、コア
３内に方向性結合器１４を通して励起光が結合され、そ
の励起光１２がコア３内を伝搬するにつれて希土類元素
に吸収されてエネルギー単位を上げる．これにより、反
転分布が生じ、誘導放出により信号光９が増幅される．
この増幅度はコア３の導波路長，励起光の出力値、希土
類元素の添加濃度に依存している。
路増幅器の別の実跪例を示したものである．これは第２
図のリング共振器５及び６の代わりに、方向性結合器１
４及び１５を用いて励起光ｌ１をコア３に結合させ、ま
たコア３内を伝搬している励起光をコア４に収り出させ
るようにしたものである． この実施例の場合も、コア３内を伝搬している信号光り
については、コア４に結合しない。信号光９は、第１図
の場合と同様に、コア３内を伝搬するにつれて増幅され
、信号出力光１０として取り出される．すなわち、コア
３内に方向性結合器１４を通して励起光が結合され、そ
の励起光１２がコア３内を伝搬するにつれて希土類元素
に吸収されてエネルギー単位を上げる．これにより、反
転分布が生じ、誘導放出により信号光９が増幅される．
この増幅度はコア３の導波路長，励起光の出力値、希土
類元素の添加濃度に依存している。
本発明の場合、希土類元素の添加濃度を高くし、かつ励
起光出力値を大きくすることによって、小形．高利得な
増幅器を実現するものである．しがち注入同期型半導体
レーザー７は、安定な基準の半導体レーザー３１の波長
に同期化させたり、また上記のようにフィードバックル
ーグを楕成することにより、さらに注入同期型増幅器と
組合せることにより、より安定で、大出力を得やすいの
で、高利得で、かつ利得変動の極めて少ない希土類添加
ガラス導波路増幅器を実現することができる．第５図は
本発明の希土類元素添加ガラス導波路増幅器の別の実施
例を示したものである．これはガラス導波路として、プ
レーナ祁１造のものの代わりに、光ファイバ構造のもの
を用いて梢威した場合の実施例である。
起光出力値を大きくすることによって、小形．高利得な
増幅器を実現するものである．しがち注入同期型半導体
レーザー７は、安定な基準の半導体レーザー３１の波長
に同期化させたり、また上記のようにフィードバックル
ーグを楕成することにより、さらに注入同期型増幅器と
組合せることにより、より安定で、大出力を得やすいの
で、高利得で、かつ利得変動の極めて少ない希土類添加
ガラス導波路増幅器を実現することができる．第５図は
本発明の希土類元素添加ガラス導波路増幅器の別の実施
例を示したものである．これはガラス導波路として、プ
レーナ祁１造のものの代わりに、光ファイバ構造のもの
を用いて梢威した場合の実施例である。
すなわち、信号光り及び励起光ｌ２の伝搬用導波路とし
て、光ファイバのコアに希土類元素を添加した光ファイ
バ１６を用い、励起光結合用及び収り出し用の方向性結
合器として光ファイバ形方向性結合器１７及び１８を用
い、そして励起光１１及び１３の伝搬用導波路として、
光ファイバ１９を用いたものである．また基準の波長安
定化半導体レーザー３１の出力光は、光ファイバ型方向
性結合器２９を通して注入型半導体レーザー７に入力さ
れている．この光ファイバを用いた構成では小形化，低
損失化などはむずかしいが、高利得化を図ることが可能
となる． 本発明は上記実膝例に限定されない． まずプレーナ構造のガラス導波路として、埋め混み型以
外に、リッジ型，装荷型．盛上げ型などの従来よく知ら
れた導波路構造で実現させてもよい．基板１にＳｉ０２
ガラスを用いた場合にはバッファ層２は形成させなくて
もよい。
て、光ファイバのコアに希土類元素を添加した光ファイ
バ１６を用い、励起光結合用及び収り出し用の方向性結
合器として光ファイバ形方向性結合器１７及び１８を用
い、そして励起光１１及び１３の伝搬用導波路として、
光ファイバ１９を用いたものである．また基準の波長安
定化半導体レーザー３１の出力光は、光ファイバ型方向
性結合器２９を通して注入型半導体レーザー７に入力さ
れている．この光ファイバを用いた構成では小形化，低
損失化などはむずかしいが、高利得化を図ることが可能
となる． 本発明は上記実膝例に限定されない． まずプレーナ構造のガラス導波路として、埋め混み型以
外に、リッジ型，装荷型．盛上げ型などの従来よく知ら
れた導波路構造で実現させてもよい．基板１にＳｉ０２
ガラスを用いた場合にはバッファ層２は形成させなくて
もよい。
また、Ｓｉ０２ガラス基板に矩形状の清を掘り、その溝
にコア３及び４を形或してもよい．励起光を希土類元素
添加ガラス導波路に結合させたり、あるいは抽出したり
するための共振器としては、リング共ｆｉｉ器、方向性
結合器以外に、テーバ型方向性結合器、融着延仲型光フ
ァイバカプラ、パイコニ力ルテーパ型光ファイバカプラ
などを用いてもよい． また、本発明は複数の伝送路の増幅用としても好適であ
る．すなわち、第６図に示すように、２つの后土類元素
添加コア３及び２１内を伝搬する光信号を増幅させる場
合、一つの基準の波長安定化半樽体レーザー３１の出力
光をＹ分岐結合器３０で２つに分け、それぞれの注入同
期型半導体レーザー７及び２５に入力させることにより
、半導体レーザー３１の波長に同期引込みさせる．これ
により波長を安定化させ、かつフィードバックループを
それぞれ楕成させることにより、さらに波長安定化と大
出力化を図り、高利得増幅器を実現させるようにしたも
のである． なお、第１図ないし第６図において、励起光は必ずしも
フィードバックループを綱或しなくてもよい，その理由
は、希土類元素添加コア３及び２１が充分長い場合には
、フィードバックされてくるＤｊｌＪ起光量は充分に小
さいためである．［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、まず注入同期型半導体
レーザーを励起光源として用いることにより、高利得の
希土類元素添加ガラス導波路増幅器を実現することがで
きる．また励起光伝搬用導波路をフィードバックルーグ
構成とすることにより、注入同期型半導体レーザーの高
出力化及び発振波長の安定化を図ることができ、高利得
で利得変動の少ない安定な増幅器を実現することができ
る．さらに、プレーナ構造のガラス導波路楕遣で増幅器
をｍ戒することにより、小形化、低損失化及び低コスト
化などを期待することができる．
にコア３及び４を形或してもよい．励起光を希土類元素
添加ガラス導波路に結合させたり、あるいは抽出したり
するための共振器としては、リング共ｆｉｉ器、方向性
結合器以外に、テーバ型方向性結合器、融着延仲型光フ
ァイバカプラ、パイコニ力ルテーパ型光ファイバカプラ
などを用いてもよい． また、本発明は複数の伝送路の増幅用としても好適であ
る．すなわち、第６図に示すように、２つの后土類元素
添加コア３及び２１内を伝搬する光信号を増幅させる場
合、一つの基準の波長安定化半樽体レーザー３１の出力
光をＹ分岐結合器３０で２つに分け、それぞれの注入同
期型半導体レーザー７及び２５に入力させることにより
、半導体レーザー３１の波長に同期引込みさせる．これ
により波長を安定化させ、かつフィードバックループを
それぞれ楕成させることにより、さらに波長安定化と大
出力化を図り、高利得増幅器を実現させるようにしたも
のである． なお、第１図ないし第６図において、励起光は必ずしも
フィードバックループを綱或しなくてもよい，その理由
は、希土類元素添加コア３及び２１が充分長い場合には
、フィードバックされてくるＤｊｌＪ起光量は充分に小
さいためである．［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、まず注入同期型半導体
レーザーを励起光源として用いることにより、高利得の
希土類元素添加ガラス導波路増幅器を実現することがで
きる．また励起光伝搬用導波路をフィードバックルーグ
構成とすることにより、注入同期型半導体レーザーの高
出力化及び発振波長の安定化を図ることができ、高利得
で利得変動の少ない安定な増幅器を実現することができ
る．さらに、プレーナ構造のガラス導波路楕遣で増幅器
をｍ戒することにより、小形化、低損失化及び低コスト
化などを期待することができる．
第１図から第６図は本発明の希土類元素添加ガラス導波
路増幅器の実施例を示したもので、第１図は第ｌの実施
例の側面図、第２図はそのｎ−ＩＩ断面図、第３図は第
２の実施例の側面図、第４図はそのＩＶ − ＩＶ断面
図、第５図は第３の実施例を示す図、第６図は第４の実
施例を示す図、第７図は従来の光ファイバ増幅器の概略
を示した図である．
路増幅器の実施例を示したもので、第１図は第ｌの実施
例の側面図、第２図はそのｎ−ＩＩ断面図、第３図は第
２の実施例の側面図、第４図はそのＩＶ − ＩＶ断面
図、第５図は第３の実施例を示す図、第６図は第４の実
施例を示す図、第７図は従来の光ファイバ増幅器の概略
を示した図である．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、信号光の伝搬する希土類元素添加ガラス導波路の入
力側より励起光を結合させ、該導波路の出力側より該励
起光を抽出する構成のガラス導波路増幅器において、該
励起光源に注入同期型半導体レーザーを用いたことを特
徴とする希土類元素添加ガラス導波路増幅器。 ２、希土類元素添加ガラス導波路への励起光の結合及び
該導波路からの励起光の抽出を、リング共振器、方向性
結合器等の共振器によって行うことを特徴とする請求項
１記載の希土類元素添加ガラス導波路増幅器。 ３、励起光伝搬経路をフィードバックループ構成とした
ことを特徴とする請求項２記載の希土類元素添加ガラス
導波路増幅器。 ４、注入同期型半導体レーザーは増幅器機能付きのもの
を用い且つ基準の波長安定化半導体レーザー光源の出力
光に同期化させることを特徴とする請求項１、２又は３
記載の希土類元素添加ガラス導波路増幅器。 ５、希土類元素添加ガラス導波路増幅器はプレーナ構造
のガラス導波路で構成されていることを特徴とする請求
項１、２、３又は４記載の希土類元素添加ガラス導波路
増幅器。 ６、希土類元素添加ガラス導波路と励起光の結合及び抽
出用共振器が光ファイバ構造のもので構成されているこ
とを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の希土類元
素添加ガラス導波路増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18888789A JP2667255B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 希土類元素添加ガラス導波路増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18888789A JP2667255B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 希土類元素添加ガラス導波路増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354529A true JPH0354529A (ja) | 1991-03-08 |
| JP2667255B2 JP2667255B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16231621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18888789A Expired - Fee Related JP2667255B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 希土類元素添加ガラス導波路増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667255B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH041614A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅装置 |
| KR100416999B1 (ko) * | 2001-10-12 | 2004-02-05 | 삼성전자주식회사 | 평면 도파로 소자형 광증폭기 |
| WO2005013442A3 (en) * | 2003-08-01 | 2005-03-24 | Massachusetts Inst Technology | Planar multiwavelength optical power supply on a silicon platform |
| US6885689B2 (en) * | 2000-09-06 | 2005-04-26 | Lambda Crossing Ltd. | Multisegment integrated laser and a method for fabrication thereof |
| US7773642B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-08-10 | Nec Corporation | Tunable laser |
| JP2011124547A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Korea Electronics Telecommun | 光繊維レーザー |
| JP2013520026A (ja) * | 2010-02-17 | 2013-05-30 | エスピーアイ レーザーズ ユーケー リミテッド | レーザ装置 |
| US11495935B2 (en) | 2018-11-02 | 2022-11-08 | Denso Corporation | Optical filter, and laser light source and optical transceiver using the same |
| JP2023008146A (ja) * | 2021-07-05 | 2023-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅器および光通信システム |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP18888789A patent/JP2667255B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2023008146A (ja) * | 2021-07-05 | 2023-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅器および光通信システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2667255B2 (ja) | 1997-10-27 |
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|---|---|---|---|
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