JPH0582881A - 波長可変光フアイバレーザ - Google Patents
波長可変光フアイバレーザInfo
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- JPH0582881A JPH0582881A JP31299591A JP31299591A JPH0582881A JP H0582881 A JPH0582881 A JP H0582881A JP 31299591 A JP31299591 A JP 31299591A JP 31299591 A JP31299591 A JP 31299591A JP H0582881 A JPH0582881 A JP H0582881A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 53
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 12
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力端に励起光が漏れない低雑音の波長可変
光ファイバレーザを提供する。 【構成】 波長λａの励起光源１の光を透過し、波長帯
Δλの光を反射する反射型光学フィルタ３ａと、反射型
光学フィルタ３ａで反射した波長帯Δλの光を入射する
光アイソレータ５と、波長帯Δλの範囲に波長選択性の
ある波長選択性光学素子６と、波長選択性光学素子６の
出力を入力とする出力ミラー７と、波長λａの光を透過
し、波長帯Δλの光を反射する反射型光学フィルタ３ｂ
と、波長帯Δλを利得波長帯とする希土類添加光ファイ
バ４の順に回る光ループを形成し、励起光源１からの波
長λａの出射光と、前記光ループを回る波長帯Δλの光
を希土類添加光ファイバ４の内部で対向して進行させ、
波長帯Δλの光を取り出す。
光ファイバレーザを提供する。 【構成】 波長λａの励起光源１の光を透過し、波長帯
Δλの光を反射する反射型光学フィルタ３ａと、反射型
光学フィルタ３ａで反射した波長帯Δλの光を入射する
光アイソレータ５と、波長帯Δλの範囲に波長選択性の
ある波長選択性光学素子６と、波長選択性光学素子６の
出力を入力とする出力ミラー７と、波長λａの光を透過
し、波長帯Δλの光を反射する反射型光学フィルタ３ｂ
と、波長帯Δλを利得波長帯とする希土類添加光ファイ
バ４の順に回る光ループを形成し、励起光源１からの波
長λａの出射光と、前記光ループを回る波長帯Δλの光
を希土類添加光ファイバ４の内部で対向して進行させ、
波長帯Δλの光を取り出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、希土類添加光ファイ
バを使用した波長可変光ファイバレーザについてのもの
である。
バを使用した波長可変光ファイバレーザについてのもの
である。
【０００２】
【従来の技術】希土類添加光ファイバの中には、ある特
定の波長の光によって励起され、利得を持つものがあ
る。利得媒質に帰還をかけることによって発振が起こる
ことはよく知られており、光ファイバレーザもこの原理
で発振させることができる。このような技術は、例え
ば、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−３１
６や、特開平２−４３７８２号にも掲載されている。
定の波長の光によって励起され、利得を持つものがあ
る。利得媒質に帰還をかけることによって発振が起こる
ことはよく知られており、光ファイバレーザもこの原理
で発振させることができる。このような技術は、例え
ば、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−３１
６や、特開平２−４３７８２号にも掲載されている。
【０００３】次に、従来技術による波長可変光ファイバ
レーザの構成を図２により説明する。図２の２１は励起
用光源モジュール、２２は波長多重光ファイバカプラ、
２３は出力プラグ、２４は希土類添加光ファイバ、２５
は光アイソレータ、２６は波長可変帯域フィルタであ
る。
レーザの構成を図２により説明する。図２の２１は励起
用光源モジュール、２２は波長多重光ファイバカプラ、
２３は出力プラグ、２４は希土類添加光ファイバ、２５
は光アイソレータ、２６は波長可変帯域フィルタであ
る。
【０００４】光源モジュール２１から出射された波長λ
ａの光は、波長多重光ファイバカプラ２２を通過後、希
土類添加光ファイバ２４に入射し、希土類添加光ファイ
バ２４を励起する。励起された希土類添加光ファイバ２
４は、利得波長帯Δλの自然放出光を放出する。放出さ
れた波長帯Δλの光は、光の進行方向を限定する光アイ
ソレータ２５→波長可変帯域フィルタ２６→波長多重光
ファイバカプラ２２→希土類添加光ファイバ２４の閉回
路を回り、利得媒質である希土類添加光ファイバ２４に
光帰還がかけられてレーザ発振する。
ａの光は、波長多重光ファイバカプラ２２を通過後、希
土類添加光ファイバ２４に入射し、希土類添加光ファイ
バ２４を励起する。励起された希土類添加光ファイバ２
４は、利得波長帯Δλの自然放出光を放出する。放出さ
れた波長帯Δλの光は、光の進行方向を限定する光アイ
ソレータ２５→波長可変帯域フィルタ２６→波長多重光
ファイバカプラ２２→希土類添加光ファイバ２４の閉回
路を回り、利得媒質である希土類添加光ファイバ２４に
光帰還がかけられてレーザ発振する。
【０００５】波長可変帯域フィルタ２６は、波長帯Δλ
の範囲内で通過波長を変えることができる。希土類添加
光ファイバ２４に帰還される光の波長を変えることによ
って、光ファイバレーザの発振波長を変えることができ
る。すなわち、波長可変帯域フィルタ２６の通過波長を
λｂに設定すれば光ファイバレーザの発振波長はλｂと
なる。レーザ発振した光の一部は、波長多重光ファイバ
カプラ２２を通じて出力プラグ２３から取り出される。
の範囲内で通過波長を変えることができる。希土類添加
光ファイバ２４に帰還される光の波長を変えることによ
って、光ファイバレーザの発振波長を変えることができ
る。すなわち、波長可変帯域フィルタ２６の通過波長を
λｂに設定すれば光ファイバレーザの発振波長はλｂと
なる。レーザ発振した光の一部は、波長多重光ファイバ
カプラ２２を通じて出力プラグ２３から取り出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２では、励起用光源
モジュール２１から出射した波長λａの励起光の一部が
波長多重光ファイバカプラ２２から出力プラグ２３側に
漏れて雑音成分になるという問題がある。これは、波長
多重光ファイバカプラ２２のクロストークによるもので
あり、光源モジュール２１側から入射した波長λａの光
の５％程度が出力プラグ２３側に漏れる。レーザ発振し
た波長λｂの光を出力プラグ２３側に取り出すときも、
波長多重光ファイバカプラ２２のクロストークを利用す
る。
モジュール２１から出射した波長λａの励起光の一部が
波長多重光ファイバカプラ２２から出力プラグ２３側に
漏れて雑音成分になるという問題がある。これは、波長
多重光ファイバカプラ２２のクロストークによるもので
あり、光源モジュール２１側から入射した波長λａの光
の５％程度が出力プラグ２３側に漏れる。レーザ発振し
た波長λｂの光を出力プラグ２３側に取り出すときも、
波長多重光ファイバカプラ２２のクロストークを利用す
る。
【０００７】このように、出力プラグ２３側にレーザ発
振した波長λｂの光の他に波長λａの励起光が漏れて雑
音成分になる。例えば、励起用光源モジュール２１から
出射した波長λａの励起光の出力が５０ｍＷであれば、
出力プラグ２３側に２．５ｍＷ程度が出射され、仮に、
レーザ発振した波長λｂの光の出力レベルを５ｍＷとす
ればこの２波長での出力レベル差は３ｄＢであり、非常
に大きな雑音成分となる。この発明は、出力端に励起光
が漏れない低雑音の波長可変光ファイバレーザの提供を
目的とする。
振した波長λｂの光の他に波長λａの励起光が漏れて雑
音成分になる。例えば、励起用光源モジュール２１から
出射した波長λａの励起光の出力が５０ｍＷであれば、
出力プラグ２３側に２．５ｍＷ程度が出射され、仮に、
レーザ発振した波長λｂの光の出力レベルを５ｍＷとす
ればこの２波長での出力レベル差は３ｄＢであり、非常
に大きな雑音成分となる。この発明は、出力端に励起光
が漏れない低雑音の波長可変光ファイバレーザの提供を
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明では、波長λａの光を出射する励起光源１
と、励起光源１の光を透過し、波長帯Δλの光を反射す
る反射型光学フィルタ３ａと、波長帯Δλを利得波長帯
とする希土類添加光ファイバ４と、励起光源１の波長λ
ａの光を透過し、波長帯Δλの光を反射する反射型光学
フィルタ３ｂと、反射型光学フィルタ３ａで反射した波
長帯Δλの光を入射する光アイソレータ５と、波長帯Δ
λの範囲に波長選択性のある波長選択性光学素子６と、
波長選択性光学素子６の出力を入力とする出力ミラー７
とを備え、反射型光学フィルタ３ａ、光アイソレータ
５、波長選択性光学素子６、出力ミラー７、反射型光学
フィルタ３ｂ、希土類添加光ファイバ４の順に回る光ル
ープを形成し、励起光源１からの波長λａの出射光と、
前記光ループを回る波長帯Δλの光を希土類添加光ファ
イバ４の内部で対向して進行させ、波長帯Δλの光を取
り出す。
め、この発明では、波長λａの光を出射する励起光源１
と、励起光源１の光を透過し、波長帯Δλの光を反射す
る反射型光学フィルタ３ａと、波長帯Δλを利得波長帯
とする希土類添加光ファイバ４と、励起光源１の波長λ
ａの光を透過し、波長帯Δλの光を反射する反射型光学
フィルタ３ｂと、反射型光学フィルタ３ａで反射した波
長帯Δλの光を入射する光アイソレータ５と、波長帯Δ
λの範囲に波長選択性のある波長選択性光学素子６と、
波長選択性光学素子６の出力を入力とする出力ミラー７
とを備え、反射型光学フィルタ３ａ、光アイソレータ
５、波長選択性光学素子６、出力ミラー７、反射型光学
フィルタ３ｂ、希土類添加光ファイバ４の順に回る光ル
ープを形成し、励起光源１からの波長λａの出射光と、
前記光ループを回る波長帯Δλの光を希土類添加光ファ
イバ４の内部で対向して進行させ、波長帯Δλの光を取
り出す。
【０００９】
【作用】次に、この発明による波長可変光ファイバレー
ザの構成を図１により説明する。図１の１は励起光源、
２ａ・２ｂ・２ｃはレンズ、３ａ．３ｂは反射型光学フ
ィルタ、６は波長選択性光学素子、７は出力ミラー、１
１・１２・１３は平行光、１４は出力光であり、他は図
２と同じものである。
ザの構成を図１により説明する。図１の１は励起光源、
２ａ・２ｂ・２ｃはレンズ、３ａ．３ｂは反射型光学フ
ィルタ、６は波長選択性光学素子、７は出力ミラー、１
１・１２・１３は平行光、１４は出力光であり、他は図
２と同じものである。
【００１０】図１では、波長λａの励起光源１の出射光
をレンズ２ａで平行光１１に変換し、反射型光学フィル
タ３ａに入射する。反射型光学フィルタ３ａは波長λａ
の光を透過し、波長帯Δλの光を反射する。反射型光学
フィルタ３ａを通過した平行光１１はレンズ２ｂで集光
され、希土類添加光ファイバ４に入射され、希土類添加
光ファイバ４を励起する。希土類添加光ファイバ４に吸
収されずに通過した波長λａの励起光は、レンズ２ｃで
平行光１２に変換され、反射型光学フィルタ３ｂを透過
する。反射型光学フィルタ３ｂは波長λａの光を透過
し、波長帯Δλの光を反射する。波長λａの光で励起さ
れた希土類添加光ファイバ４は利得波長帯Δλの自然放
出光を放出する。放出された波長帯Δλの光はレンズ２
ｂで平行光１３に変換され、反射型光学フィルタ３ａ→
光の進行方向を限定する光アイソレータ５→波長選択性
光学素子６→出力ミラー７→反射型光学フィルタ３ｂを
経てレンズ２ｃで集光され、希土類添加光ファイバ４に
再び入射するという閉回路を回り、希土類添加光ファイ
バ４に光帰還がかけられ、レーザ発振する。
をレンズ２ａで平行光１１に変換し、反射型光学フィル
タ３ａに入射する。反射型光学フィルタ３ａは波長λａ
の光を透過し、波長帯Δλの光を反射する。反射型光学
フィルタ３ａを通過した平行光１１はレンズ２ｂで集光
され、希土類添加光ファイバ４に入射され、希土類添加
光ファイバ４を励起する。希土類添加光ファイバ４に吸
収されずに通過した波長λａの励起光は、レンズ２ｃで
平行光１２に変換され、反射型光学フィルタ３ｂを透過
する。反射型光学フィルタ３ｂは波長λａの光を透過
し、波長帯Δλの光を反射する。波長λａの光で励起さ
れた希土類添加光ファイバ４は利得波長帯Δλの自然放
出光を放出する。放出された波長帯Δλの光はレンズ２
ｂで平行光１３に変換され、反射型光学フィルタ３ａ→
光の進行方向を限定する光アイソレータ５→波長選択性
光学素子６→出力ミラー７→反射型光学フィルタ３ｂを
経てレンズ２ｃで集光され、希土類添加光ファイバ４に
再び入射するという閉回路を回り、希土類添加光ファイ
バ４に光帰還がかけられ、レーザ発振する。
【００１１】波長選択性光学素子６は、波長帯Δλの範
囲内で波長を変えることができる。希土類添加光ファイ
バ４に帰還される光の波長を変えることによって、光フ
ァイバレーザの発振波長を変えることができる。すなわ
ち、波長選択性光学素子６の波長をλｂに設定すれば、
光ファイバレーザの発振波長はλｂとなる。レーザ発振
した光の一部は、出力ミラー７から取り出され、出力光
１４になる。
囲内で波長を変えることができる。希土類添加光ファイ
バ４に帰還される光の波長を変えることによって、光フ
ァイバレーザの発振波長を変えることができる。すなわ
ち、波長選択性光学素子６の波長をλｂに設定すれば、
光ファイバレーザの発振波長はλｂとなる。レーザ発振
した光の一部は、出力ミラー７から取り出され、出力光
１４になる。
【００１２】
【実施例】次に、図１の実施例を説明する。励起光源１
には発振波長１．４８μｍで光出力数１０ｍＷから１０
０ｍＷの半導体レーザを使用し、反射型光学フィルタ３
ａ・３ｂには１．４８μｍ帯の光を透過し、１．５５μ
ｍ帯の光を反射する干渉フィルタを使用する。また、希
土類添加光ファイバ４にはエルビウム添加光ファイバを
使用し、波長選択性光学素子６には、１．５５μｍ帯で
通過波長を変えることができその半値幅が３ｎｍ程度の
波長可変帯域フィルタ、または、１．５５μｍ帯で回折
効率の高い回折格子を使用する。出力ミラー７には１．
５５μｍ帯で反射率が約９０％、透過率が約１０％のレ
ーザミラーを使用する。
には発振波長１．４８μｍで光出力数１０ｍＷから１０
０ｍＷの半導体レーザを使用し、反射型光学フィルタ３
ａ・３ｂには１．４８μｍ帯の光を透過し、１．５５μ
ｍ帯の光を反射する干渉フィルタを使用する。また、希
土類添加光ファイバ４にはエルビウム添加光ファイバを
使用し、波長選択性光学素子６には、１．５５μｍ帯で
通過波長を変えることができその半値幅が３ｎｍ程度の
波長可変帯域フィルタ、または、１．５５μｍ帯で回折
効率の高い回折格子を使用する。出力ミラー７には１．
５５μｍ帯で反射率が約９０％、透過率が約１０％のレ
ーザミラーを使用する。
【００１３】励起光源１からの波長１．４８μｍの光が
レンズ２ａで平行光１１になり、反射型光学フィルタ３
ａを透過後、レンズ２ｂでエルビウム添加光ファイバに
結合するようにこれらを配置する。そして、エルビウム
添加光ファイバで吸収されずに通過した波長１．４８μ
ｍの光をレンズ２ｃで平行光１２にし、その先に反射型
光学フィルタ３ｂを配置する。
レンズ２ａで平行光１１になり、反射型光学フィルタ３
ａを透過後、レンズ２ｂでエルビウム添加光ファイバに
結合するようにこれらを配置する。そして、エルビウム
添加光ファイバで吸収されずに通過した波長１．４８μ
ｍの光をレンズ２ｃで平行光１２にし、その先に反射型
光学フィルタ３ｂを配置する。
【００１４】励起されたエルビウム添加光ファイバから
放出される１．５５μｍ帯の光を再びエルビウム添加光
ファイバに戻して光帰還をかけるためには、反射型光学
フィルタ３ａと光アイソレータ５と波長選択性光学素子
６と出力ミラー７と反射型光学フィルタ３ｂによって光
軸を調整する必要がある。これにより、１．５５μｍ帯
で単一波長で発振する波長可変光ファイバレーザを製作
することができる。また、発振波長を変えるときは波長
選択性光学素子６の設定を変える。
放出される１．５５μｍ帯の光を再びエルビウム添加光
ファイバに戻して光帰還をかけるためには、反射型光学
フィルタ３ａと光アイソレータ５と波長選択性光学素子
６と出力ミラー７と反射型光学フィルタ３ｂによって光
軸を調整する必要がある。これにより、１．５５μｍ帯
で単一波長で発振する波長可変光ファイバレーザを製作
することができる。また、発振波長を変えるときは波長
選択性光学素子６の設定を変える。
【００１５】図１の構成において、エルビウム添加光フ
ァイバの両端面の反射による発振を防止し、さらに出力
端に励起光が漏れない低雑音の波長可変光ファイバレー
ザを実現するために、エルビウム添加光ファイバの両端
面を４度斜め研磨した後１．５５μｍ帯と１．４８μｍ
帯の両方で反射率が０．５％以下の無反射コートを施
す。
ァイバの両端面の反射による発振を防止し、さらに出力
端に励起光が漏れない低雑音の波長可変光ファイバレー
ザを実現するために、エルビウム添加光ファイバの両端
面を４度斜め研磨した後１．５５μｍ帯と１．４８μｍ
帯の両方で反射率が０．５％以下の無反射コートを施
す。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、出力端に励起光が漏
れない低雑音の波長可変光ファイバレーザを提供するこ
とができる。また、励起光源から出射した波長λａの励
起光が出力側に出射される出力レベルと、レーザ発振し
た波長λｂの光の出力レベルの２波長での出力レベル差
を４０ｄＢ以上とすることができる。これにより、単一
波長の出力光１４に励起光が重なって雑音となることを
防ぐことができる。
れない低雑音の波長可変光ファイバレーザを提供するこ
とができる。また、励起光源から出射した波長λａの励
起光が出力側に出射される出力レベルと、レーザ発振し
た波長λｂの光の出力レベルの２波長での出力レベル差
を４０ｄＢ以上とすることができる。これにより、単一
波長の出力光１４に励起光が重なって雑音となることを
防ぐことができる。
【図１】この発明による波長可変光ファイバレーザの構
成図である。
成図である。
【図２】従来技術による波長可変光ファイバレーザの構
成図である。
成図である。
１ 励起光源 ２ａ レンズ ２ｂ レンズ ２ｃ レンズ ３ａ 反射型光学フィルタ ３ｂ 反射型光学フィルタ ４ 希土類添加光ファイバ ５ 光アイソレータ ６ 波長選択性光学素子 ７ 出力ミラー １１ 平行光 １２ 平行光 １３ 平行光 １４ 出力光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/07 8934−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】波長λａの光を出射する励起光源（１）
と、 励起光源（１）の光を透過し、波長帯Δλの光を反射す
る反射型光学フィルタ（３ａ）と、 波長帯Δλを利得波長帯とする希土類添加光ファイバ
（４）と、 波長λａの光を透過し、波長帯Δλの光を反射する反射
型光学フィルタ（３ｂ）と、 反射型光学フィルタ（３ａ）で反射した波長帯△λの光
を入射する光アイソレータ（５）と、 波長帯Δλの範囲に波長選択性のある波長選択性光学素
子（６）と、 波長選択性光学素子（６）の出力を入力とする出力ミラ
ー（７）とを備え、 反射型光学フィルタ（３ａ）、光アイソレータ（５）、
波長選択性光学素子（６）、出力ミラー（７）、反射型
光学フィルタ（３ｂ）、希土類添加光ファイバ（４）の
順に回る光ループを形成し、励起光源（１）からの波長
λａの出射光と、前記光ループを回る波長帯Δλの光を
希土類添加光ファイバ（４）の内部で対向して進行さ
せ、波長帯Δλの光を取り出すことを特徴とする波長可
変光ファイバレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31299591A JP2949977B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 波長可変光ファイバレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31299591A JP2949977B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 波長可変光ファイバレーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582881A true JPH0582881A (ja) | 1993-04-02 |
| JP2949977B2 JP2949977B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18035968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31299591A Expired - Fee Related JP2949977B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 波長可変光ファイバレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949977B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6178039B1 (en) | 1998-02-25 | 2001-01-23 | Nec Corporation | Light source module and an optical amplifier using the same |
| WO2001099243A1 (de) * | 2000-06-20 | 2001-12-27 | Evotec Oai Ag | Faser-laser |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP31299591A patent/JP2949977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6178039B1 (en) | 1998-02-25 | 2001-01-23 | Nec Corporation | Light source module and an optical amplifier using the same |
| WO2001099243A1 (de) * | 2000-06-20 | 2001-12-27 | Evotec Oai Ag | Faser-laser |
| US7027467B2 (en) | 2000-06-20 | 2006-04-11 | Evotec Technologies Gmbh | Fiber laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949977B2 (ja) | 1999-09-20 |
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