JPH0545632U - レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つの半導体レーザからの出力レーザ光を偏
波合成（合波）するレーザ装置に関し、調整が難しい偏
波カプラを構成する定偏波光ファイバを用いずにレーザ
光の合成が出来るようにすることを目的とする。 【構成】 偏光分離フィルタを中央に内蔵した筐体にそ
れぞれ半導体レーザを組み込んだ二つのコリメート部を
一体に取り付け固定し、一方のコリメート部の半導体レ
ーザからの出力光を通過させると共に他方のコリメート
部の半導体レーザからの出力光を反射させて、単一モー
ド光ファイバから出力させる様に構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はレーザ装置に関し、特に２つの半導体レーザからの出力レーザ光を偏 波合成（合波）するレーザ装置に関するものである。

【０００２】 光伝送システム等において冗長方式用の二重化光源や光増幅ポンピング用励起 光源を実現する為には、半導体レーザからの出力光を合成するレーザ装置が必要 である。

【０００３】

【従来の技術】

従来のレーザ装置が図５に示されており、図中、２１及び２２は共に半導体レ ーザモジュール、２５及び２６はそれぞれモジュール２１及び２２に一端が接続 された定偏波光ファイバ、２７及び２８は定偏波光ファイバ２５及び２６の他端 に接続され定偏波光ファイバ２５，２６からの光をコリーメートするレンズ、２ ９はレンズ２７及び２８を介して定偏波光ファイバ２５及び２６からの偏波光を 透過及び反射させる為の偏光分離フィルタであってプリズムと一体構成されたも の、３０はこの偏光分離フィルタ２９の出口に設けられたレンズ、そして３１は レンズ３０からの出力光を外部に伝達するための単一モード光ファイバである。 尚、偏光分離フィルタ２９はプリズム端面に張り合わせて偏波合成型の光結合素 子となっている。

【０００４】 一般に、半導体レーザは、その発光光の９８％以上がＴＥモードに集中してお り、この偏波成分をモジュール２１と定偏波光ファイバ２５とレンズ２７との組 合せ（偏波カプラ）に於いては、例えばＰ偏波光となるように相対位置を調整し 、モジュール２２と定偏波光ファイバ２６とレンズ２８とでＳ偏波光となるよう に相対位置が調整された後、偏光分離フィルタ２９に導かれる。

【０００５】 そして、この偏光分離フィルタ２９では、モジュール２１からのＰ偏波光成分 はそのまま透過すると共にモジュール２２からのＳ偏波光成分は反射して単一モ ード光ファイバ３１で光結合するようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

この様に従来技術に於いては、半導体レーザモジュール２１，２２の偏光面と 定偏波光ファイバ２５，２６との偏波面を調整する必要があり、更に、定偏波光 ファイバ２５，２６と偏光分離フィルタ２９との相対位置調整並びに偏光分離フ ィルタ２９とレンズ２８及び光ファイバ３１との相対位置調整が必要となり、調 整に時間が掛かり製造性が悪く且つ装置自体が大きくなってしまうという問題点 があった。

【０００７】 従って本考案は、調整が難しい偏波カプラを構成する定偏波光ファイバを用い ずにレーザ光の合成が出来るレーザ装置を実現することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案に係るレーザ装置は、図１に原理的な構成 を示すように、それぞれ半導体レーザ１，２を組み込んだ２つのコリメート部３ ，４と、単一モード光ファイバ６に接続された光学系５と、を偏波分離フィルタ ７を内蔵した筐体８と一体構成し、該偏波分離フィルタ７が一方のコリメート部 の半導体レーザからの出力光を通過させ且つ他方のコリメート部の半導体レーザ からの出力光を反射させて該光学系５で合成させ該光ファイバ６から出力するよ うに各コリメート部３，４を調整したものである。

【０００９】 また本考案では、図３に示すように、偏光分離フィルタ７と各コリメート部３ ，４との間に光アイソレータ９，１０を挿入することができる。

【００１０】

【作用】

本考案に係るレーザ装置に於いては、コリメート部３に組み込まれた半導体レ ーザ１の偏波光成分がＰ偏波光成分であり、コリメート部４に組み込まれた半導 体レーザ２の偏波光成分がＳ偏波光であると仮定すると、コリメート部３はＰ偏 波光成分が偏光分離フィルタ７に与えられ、コリメート部４はＳ偏波光成分が偏 光分離フィルタ７に与えられる様に調整され、このフィルタ７で合成されたレー ザ光は光学系５を介して単一モード光ファイバ６から出力される。

【００１１】 この場合、コリメート部３，４は偏光分離フィルタ７を内蔵した筐体８と一体 に構成されている為、その偏波方向を調整すれば定偏波光ファイバを用いずに所 望の偏波光成分を得ることが出来、それぞれに対応した透過光及び反射光を出力 することが出来るので、構造及び調整が簡単で小型のレーザ装置を実現すること が出来る。

【００１２】

【実施例】

図２は本考案に係るレーザ装置の一実施例を示した断面図であり、この実施例 では筐体８に３箇所の穴８１〜８３が設けられており、更に中央には空間部８４ が設けられている。そして、穴８１には半導体レーザ１及びこれに整列配置され たレンズＬ１とを組み込んだコリメート部３が例えばネジ止め又は溶接されて取 り付けられており、同様に穴８２に於いては半導体レーザ２及びレンズＬ２を組 み込んだコリメート部４が、取付部４１及び４２を介してネジ止め又は溶接され ている。但し、コリメート部３は穴８１の内部に入り込んでいるのに対し、コリ メート部４は光軸方向・横方向調整のための取付部４１及び４２を介して筐体８ から若干の距離だけ離されて設置されている。

【００１３】 また、穴８３には光学系５を構成するレンズ５１及びその取付部５１ａとレン ズ５２及びその取付部５２ａとが設けられており、更に、この光学系５の出口部 ５３には単一モード光ファイバ６が接続されている。

【００１４】 そして、筐体８の中央に設けた空間部８４には偏光分離フィルタ７が固定設置 されている。

【００１５】 この様な実施例に於いて、先ず、筐体８の中央部に設置した偏光分離フィルタ ７に半導体レーザ１からのレーザ光がレンズＬ１を介して、まっすぐ通過するよ うにコリメート部３を回転及び光軸方向・横方向の位置調整を行う。次に、光フ ァイバ６に半導体レーザ１から分離フィルタ７を通ってきた光が入射するように 光学系５に於けるレンズ５１及び５２と光ファイバ６との光軸方向・横方向の位 置調整を行う。

【００１６】 そして更に、半導体レーザ２からのレーザ光がレンズＬ２を介して偏光分離フ ィルタ７に与えられ、この偏光分離フィルタ７で反射して光学系５を介し、光フ ァイバ６に入射するようにコリメート部４を回転及び光軸方向・横方向の位置調 整を行う。

【００１７】 この様にして半導体レーザ１からのレーザ光と半導体レーザ２からのレーザ光 とが偏光分離フィルタ７により合成されて光ファイバ６から出力される事となる 。

【００１８】 図３は本考案に係るレーザ装置の他の実施例を示したもので、この実施例では 穴８１においてコリメート部３の前にアイソレータ９を挿入しており、又、穴８ ２とコリメート部４との間に同様のアイソレータ１０を挿入している点が図２の 実施例と異なっている。尚、アイソレータ１０は穴８２の中に設けても良い。

【００１９】 図４は図３に示したアイソレータの実施例を示したもので良く知られているよ うに偏光子１１と磁石を含むファラデー回転子１２とこれに更に検光子とで構成 されるものであるが、図３に示す実施例の場合には偏光分離フィルタ７が検光子 の代わりになるため、図４（ａ）に示す様に偏光子１１と磁石を含むファラデー 回転子１２とで構成することが出来る。

【００２０】 この様なアイソレータを用いた場合、同図（ｂ）に示すように例えば半導体レ ーザ１からのレーザ光は偏光子１１ａで一定の偏波光成分のみが取り出され、こ の偏光子１１ａを通過した偏波光成分はファラデー回転子１２ａで偏光面が磁界 の方向に対して右ねじ方向に４５°回転され検光子として機能する偏光分離フィ ルタ７を通過することとなり、また半導体レーザ２からのレーザ光も同様にして 偏光子１１ｂで一定の偏波光成分のみが取り出され、これがファラデー回転子１ ２ｂで同じく右ねじ方向に４５°回転されることにより、図示の様にファラデー 回転子１２ａの出力光に対して直交するような偏波光成分が偏光分離フィルタ７ に与えられ、それぞれＰ偏波光及びＳ偏波光として、合成されて出力されること となる。

【００２１】 従って、この様なアイソレータ９及び１０を用いる事により半導体レーザ１， ２からの順方向のレーザ光は殆ど無損失で光が出射されるのに対して、逆方向の 光は偏光子１１ａ，１１ｂにより全て除去されることとなり、雑音の少ない出力 光が得られることとなる。又、これらのアイソレータ９及び１０を用いる事によ りコリメート部３及び４の位置調整が簡単になるという利点もある。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るレーザ装置によれは、偏光分離フィルタを 中央に内蔵した筐体にそれぞれ半導体レーザを組み込んだ二つのコリメート部を 一体に取り付け固定し、一方のコリメート部の半導体レーザからの出力光を通過 させると共に他方のコリメート部の半導体レーザからの出力光を反射させて、単 一モード光ファイバから出力させる様に構成したので、定偏波光ファイバを用い ること無く、コリメート部による簡易な調整で済むこととなり、また、全体が一 体構成されているので小型化されると共に頑丈な構造が実現される。

【００２３】 また、本考案では偏光分離フィルタと各コリメート部との間に光アイソレータ を挿入することが出来、この場合には逆方向からの光を阻止することが出来、純 度の高い光源が得られるとともに、コリメート部の調整をより一層容易なものに する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るレーザ装置の原理構成図である。

【図２】本考案に係るレーザ装置の一実施例を示した断
面図である。

【図３】本考案に係るレーザ装置の他の実施例を示した
断面図である。

【図４】本考案に用いるアイソレータの実施例を示した
図である。

【図５】従来技術によるレーザ装置を示した概略図であ
る。

【符号の説明】

１，２ 半導体レーザ ３，４ コリメート部 ５ 光学系 ６ 単一モード光ファイバ ７ 偏光分離フィルタ ８ 筐体 ９，１０ アイソレータ 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐藤 俊一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)考案者 石坂 哲男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ半導体レーザ(1,2) を組み込ん
   だ２つのコリメート部(3,4) と、単一モード光ファイバ
   (6) に接続された光学系(5) と、を偏波分離フィルタ
   (7) を内蔵した筐体(8) と一体構成し、該偏波分離フィ
   ルタ(7) が一方のコリメート部の半導体レーザからの出
   力光を通過させ且つ他方のコリメート部の半導体レーザ
   からの出力光を反射させて該光学系(5) で合成させ該光
   ファイバ(6) から出力するように各コリメート部(3,4)
   を調整したことを特徴としたレーザ装置。
2. 【請求項２】 該偏光分離フィルタ(7) と各コリメート
   部(3,4)との間に光アイソレータ(9,10)を挿入したこと
   を特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。