JPH09113942A - 光増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光増幅器の利得領域へ光を入射するためには
最適な入射位置へ前記光の光軸を合致させる光軸合わせ
が要求されるが、前記光軸合わせを高精度で行うことが
容易でない課題があった。 【解決手段】 増幅器の利得領域に対する光の最適な入
射位置近傍に前記光の入射位置を検出するための検出手
段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、利得領域におけ
る最適な入射位置に対し、入射する光の光軸調整を容易
にする光増幅器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザの発振は、「半導体レー
ザ」（１９９５年刊，培風館）に記載されているように
活性層内で自然放出光が誘導放出過程により増幅される
ことから生じ、この光増幅作用のため、半導体レーザは
外部から注入される光に対し増幅作用を有した光増幅器
として用いることが出来る。光増幅器として用いられる
レーザが閾値以下にバイアスされている場合を共振型レ
ーザ増幅器といい、また閾値以上にバイアスされ増幅器
自体が発振している場合を注入同期型増幅器という。

【０００３】図１３は、マスターレーザからの光出力を
光増幅器で増幅する際の説明図であり、図において、１
はマスターレーザ、２はアイソレータ、３は光増幅器を
示している。マスターレーザ１からの光出力を端面反射
率Ｒ、共振器長Ｌの光増幅器３に注入したときの増幅率
Ｇ（光増幅器３からの出力信号パワーＰ_out ／光増幅器
３への入力信号パワーＰ_in）は光学利得のあるファブリ
ー−ペロー共振器内での多重反射の結果として得られる
が、特に両端面の端面反射率Ｒを無視できる進行波型増
幅器の増幅率Ｇｓはｅｘｐ（Гｇ−αｉ）Ｌにより与え
られる。この場合、Гは光とじ込め率、ｇは活性層光学
利得、αｉは損失係数である。

【０００４】図１４は、このような進行波型増幅器であ
る従来の光増幅器の構成を示す模式図である。図におい
て、３ａは窓Ｗを通して外部から注入される光を増幅す
る領域である光増幅器３の利得領域、４は外部から注入
される光である。

【０００５】次に動作について説明する。外部からの光
４が光増幅器３のアイソレータ２を通過すると、外部か
らの光４は利得領域３ａにおいて利得を得て増幅され出
力される。この場合、外部からの光４は光増幅器３の利
得領域３ａへ正確に入射することが必要であるため、光
増幅器３の利得領域３ａへ光を注入するためのミクロン
オーダの窓Ｗに対し外部からの光４の光軸を精度良く一
致させる操作が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の光増幅器は以上
のように構成されているので、外部からの光を光増幅器
３へ正確に導き効率の良い増幅を行うためには、外部か
ら照射される光４の前記窓に対する光軸調整を高精度で
行うことが要求されるが、外部からの光４の光軸と利得
領域３ａの前記窓との位置関係を知るための位置検出手
段が十分でなく、効率よく高精度の調整を行うのが容易
でないという課題があった。また、光軸調整のずれ量の
検出方法が十分でないために、光軸のずれ量をフィード
バックする制御が容易でなかった。

【０００７】また、複数回の光増幅を繰り返す場合に
は、照射され入力される光の光軸と光増幅器の利得領域
の前記窓との位置関係を、各光増幅器において調整する
必要があり、光軸調整に要する手間が光増幅器の数に比
例して増大するなどの課題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、光増幅器の利得領域に対し入射さ
れる光の光軸調整を迅速かつ容易に行うことの出来る光
増幅器を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る光増幅器は、利得領域に対する光の最適な入射位置近
傍に前記光の入射位置を検出するための検出手段を備え
たものである。

【００１０】請求項２記載の発明に係る光増幅器は、入
射される光の利得領域への最適な入射位置を規定する入
射窓の近傍に、前記入射される光を検出する複数の光検
出器を配置してなる検出手段を備えたものである。

【００１１】請求項３記載の発明に係る光増幅器は、利
得領域である導波路に沿って配置された複数の光検出器
を有する検出手段を備えたものである。

【００１２】請求項４記載の発明に係る光増幅器は、入
射される光の利得領域への最適な入射位置を規定する入
射窓の近傍に、前記入射される光により発生する熱を検
出する複数の温度測定素子をそれぞれ配置したものであ
る。

【００１３】請求項５記載の発明に係る光増幅器は、入
射される光の利得領域への最適な入射位置を規定する入
射窓の近傍に配置された前記入射される光を反射させる
反射体と、該反射体により反射された前記光を検出する
光検出器とを検出手段として備えるようにしたものであ
る。

【００１４】請求項６記載の発明に係る光増幅器は、反
射体を、入射窓に平行な向きより、入射窓に入射される
光の光軸の外側を向く側に所定の角度傾けて設けたもの
である。

【００１５】請求項７記載の発明に係る光増幅器は、反
射体を、入射窓に平行な向きより、入射窓に入射される
光の光軸に向く側に所定の角度傾けて設けたものであ
る。

【００１６】請求項８記載の発明に係る光増幅器は、入
射される光の利得領域への最適な入射位置を規定する入
射窓の近傍に配置された前記入射される光を反射させる
反射体と、該反射体により反射された前記光を検出する
イメージセンサとを検出手段として備えるようにしたも
のである。

【００１７】請求項９記載の発明に係る光増幅器は、反
射体により反射された光に対し所定の分配比で分配した
光を反射させ、イメージセンサへ導く光分配器を備える
ようにしたものである。

【００１８】請求項１０記載の発明に係る光増幅器は、
入射される光が通過する透孔を有し、反射体により反射
した光をさらに反射させて、前記反射体により反射した
光の方向を変え、イメージセンサへ導く再反射体を備え
るようにしたものである。

【００１９】請求項１１記載の発明に係る光増幅器は、
光増幅器本体の端面の一部へ反射体をコーティングによ
り形成する構成を備えたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１の光増
幅器の構成を示す模式図である。図において、５は光増
幅器、５ａは光増幅器５の利得領域、６ａおよび６ｂは
利得領域５ａの近傍の光増幅器５の端面に埋め込まれて
いる外部からの光４を検出する光検出器（検出手段）で
ある。

【００２１】次に動作について説明する。光増幅を行う
には外部からの光４を光増幅器５の利得領域５ａに正確
に導くための光軸調整を行う必要がある。このため光検
出器６ａ，６ｂにより外部からの光４を検出し、それぞ
れの光検出器６ａ，６ｂにより検出した光の強度分布か
ら、外部からの光４の光軸と前記光増幅器５の利得領域
５ａの窓との位置のずれを測定する。この場合、光検出
器は少なくとも２つ以上光増幅器５の利得領域５ａの窓
の近傍に設ける。

【００２２】図２は、斜視図で示した光増幅器５の光検
出器６ａ，６ｂが外部からの光４をそれぞれ検出すると
きの外部からの光４の光軸のずれに応じた光検出器６
ａ，６ｂの出力特性図であり、図２（イ）は光増幅器５
の斜視図であり、Ｗは利得領域の窓（入射窓）である。
同図（ロ）および（ハ）は光検出器６ａ，６ｂの出力特
性図であり、図２（ロ）および（ハ）においてａは同図
（イ）に示す光増幅器５の利得領域５ａの窓Ｗの中心を
ｃとしたときの光検出器６ａの位置、ｂは同様に光検出
器６ｂの位置、縦軸は各光検出器６ａ，６ｂの出力信号
レベルを示している。

【００２３】強度分布が軸対称な外部からの光４の光軸
が、利得領域５ａの窓Ｗと合致している状態では、図２
（ロ）に示すように光検出器６ａおよび光検出器６ｂの
検出感度が同等な場合には双方の検出器の出力信号レベ
ルは等しい値ｖを示すのに対し、外部からの光４の光軸
が利得領域と合致していない状態では、同図（ハ）に示
すように光検出器６ａおよび光検出器６ｂの出力信号レ
ベルは異なった値ｖ１，ｖ２を示すことになる。同図
（ハ）では外部からの光４の光軸が利得領域５ａの位置
に対し光検出器６ａに近い方向へずれている状態を示し
ている。

【００２４】従って、光検出器６ａ，６ｂの夫々の出力
信号レベルが等しくなる方向へ外部からの光４の光軸を
位置調整するか、あるいは光増幅器５を外部からの光４
の光軸に対し位置調整して、図２（ロ）に示すように光
検出器６ａ，６ｂの夫々の出力信号レベルの差を零に調
整することで、外部からの光４と利得領域５ａとの位置
調整を容易に効率良く行うことができる。

【００２５】なお、以上説明したこの実施の形態では図
示していないが、前記光検出器６ａ，６ｂの夫々の出力
信号レベルの差が零になるように調整する自動制御機構
を外部からの光４を出力している光源あるいは光増幅器
５に設け、前記差が零になるように常時、あるいは必要
に応じて自動調整機構を動作させ、前記光源あるいは光
増幅器５の位置を自動調整し、外部からの光４と利得領
域５ａの窓Ｗとの位置調整を常に最適な状態に保つよう
にすることも可能である。

【００２６】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２の光増幅器の構成を示す模式図である。図におい
て、７は光増幅器、７ａは光増幅器７の利得領域、８ａ
および８ｂは利得領域７ａへ外部からの光４を入射する
ための窓Ｗの周囲に設けられた温度測定素子（検出手
段）であり、光増幅器７の端面上に配置されている。こ
の場合、温度測定素子は複数個、窓Ｗの周囲に設ける必
要があり、スリット状の窓であればそのスリットを形成
する上側と下側の長辺に沿ってそれぞれ設け、あるいは
また前記各長辺に沿って複数の温度測定素子を設ける。

【００２７】次に動作について説明する。この実施の形
態では、光増幅器７の利得領域７ａの窓Ｗの周囲に設け
た温度測定素子８ａ，８ｂにより、外部からの光４が光
増幅器７の利得領域７ａへ入射される際のずれを熱によ
る温度差として測定する。つまり、外部からの光４が利
得領域７ａに対し上側にずれていれば、温度測定素子８
ａの出力信号が温度測定素子８ｂの出力信号に比べて高
い温度を示す温度検出出力を発生することになるから、
これら温度測定素子８ａ，８ｂのそれぞれの温度検出出
力が等しくなるように外部からの光４の光軸調整を行え
ばよい。

【００２８】なお、以上説明したこの実施の形態では図
示していないが、温度測定素子８ａ，８ｂのそれぞれの
温度検出出力の差が零になるように調整する自動制御機
構を外部からの光４を出力している光源あるいは光増幅
器７に設け、前記差が零になるように常時、あるいは必
要に応じて自動調整機構を動作させ、前記光源あるいは
光増幅器７の位置を自動調整し、外部からの光４と利得
領域７ａの窓Ｗとの位置調整を常に最適な状態に保つよ
うにすることも可能である。

【００２９】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３の光増幅器の構成を示す模式図である。図におい
て、９は光増幅器、９ａは光増幅器９の利得領域、１０
ａおよび１０ｂは光増幅器９における利得領域９ａの窓
Ｗの近傍の端面に入射光の光軸側に所定の角度傾けて一
体的に設けられた外部からの光４を反射するミラー（反
射体）である。１１ａはミラー１０ｂで反射した外部か
らの光４を検出する光検出器（検出手段）、１１ｂはミ
ラー１０ａで反射した外部からの光４を検出する光検出
器（検出手段）である。

【００３０】次に、動作について説明する。ミラー１０
ａ，１０ｂで反射された外部からの光４は光検出器１１
ｂ，１１ａによってそれぞれ検出される。光増幅を行う
には外部からの光４を光増幅器９の利得領域９ａへ正確
に導く必要がある。光増幅器９のミラー１０ａ，１０ｂ
で反射された外部からの光４は交差して光検出器１１
ｂ，１１ａでそれぞれ検出され、各光検出器１１ａ，１
１ｂから出力される出力信号レベルの差から、外部から
の光４と光増幅器９の利得領域９ａの窓とのずれが測定
できる。従って、光検出器１１ａ，１１ｂから出力され
る出力信号レベルの差がなくなるように利得領域９ａの
前記窓に対する外部からの光４の光軸調整を行うことで
容易に最適な条件で外部からの光４の増幅を行うことが
できる。また、ミラー１０ａ，１０ｂと光検出器１１
ｂ，１１ａとの距離に応じた高い精度で利得領域９ａへ
入射される光の光軸ずれの調整を行うことができる。さ
らに、光検出器１１ａ，１１ｂの配置位置を外側へ広げ
ることなくミラー１０ａ，１０ｂから光検出器１１ａ，
１１ｂまでの距離を比較的長く設定できるため、装置自
体の大きさをコンパクトに構成することができる。

【００３１】なお、以上説明したこの実施の形態では図
示していないが、前記光検出器１１ａ，１１ｂの夫々の
出力信号レベルの差が零になるように調整する自動制御
機構を外部からの光４を出力している光源あるいは光増
幅器９に設け、光増幅器９と光検出器１１ａ，１１ｂと
が一体的に移動する機構を設け、前記光検出器１１ａ，
１１ｂの夫々の出力信号レベルの差が零になるように常
時、あるいは必要に応じて自動調整機構を動作させ、前
記光源あるいは光増幅器９の位置を自動調整し、外部か
らの光４と利得領域９ａの窓Ｗとの位置調整を常に最適
な状態に保つようにすることも可能である。

【００３２】実施の形態４．図５は、この発明の実施の
形態４の光増幅器の構成を示す模式図である。図におい
て、１２は光増幅器、１２ａは光増幅器１２の利得領
域、１３ａおよび１３ｂは光増幅器１２における利得領
域１２ａの近傍にコーティングすることで光増幅器１２
の端面に所定の角度外側に傾けて設けられた外部からの
光４を反射するミラー（反射体）である。ミラー１３
ａ，１３ｂは光増幅器１２の端面に対し所定の角度を有
した傾斜面に設けられている。１４ａはミラー１３ａで
反射した外部からの光４を検出する光検出器（検出手
段）、１４ｂはミラー１３ｂで反射した外部からの光４
を検出する光検出器（検出手段）である。

【００３３】次に、動作について説明する。ミラー１３
ａ，１３ｂで反射された外部からの光４は光検出器１４
ａ，１４ｂによって検出される。光増幅を行うには外部
からの光４を光増幅器１２の利得領域１２ａに導く必要
がある。光増幅器１２のミラー１３ａ，１３ｂで反射さ
れた外部からの光４は光検出器１４ａ，１４ｂでそれぞ
れ検出され、各光検出器１４ａ，１４ｂから出力される
出力信号レベルの差から、外部からの光４の光軸と光増
幅器１２の利得領域１２ａの窓Ｗとのずれが測定でき
る。従って、光検出器１４ａ，１４ｂから出力される出
力信号レベルの差がなくなるように利得領域１２ａの窓
Ｗに対する外部からの光４の光軸調整を行うことで容易
に最適な条件で外部からの光４の増幅を行うことができ
る。また、ミラー１３ａ，１３ｂと光検出器１４ａ，１
４ｂとの距離に応じた高い精度で利得領域１２ａへ入射
される光の光軸ずれの調整を行うことができる。

【００３４】なお、以上説明したこの実施の形態では図
示していないが、前記光検出器１４ａ，１４ｂの夫々の
出力信号レベルの差が零になるように調整する自動制御
機構を外部からの光４を出力している光源あるいは光増
幅器１２に設け、光増幅器１２と光検出器１４ａ，１４
ｂとが一体的に移動する機構にし、前記光検出器１４
ａ，１４ｂの夫々の出力信号レベルの差が零になるよう
に常時、あるいは必要に応じて前記自動調整機構を動作
させ、前記光源あるいは光増幅器１２の位置を自動調整
し、外部からの光４と利得領域１２ａとの位置調整を常
に最適な状態に保つようにすることも可能である。

【００３５】実施の形態５．図６は、この発明の実施の
形態５の光増幅器の構成を示す模式図である。図におい
て、１５は光増幅器、１５ａは光増幅器１５の利得領
域、１６は光増幅器１５の端面上にコーティングするこ
とで設けられた外部からの光４を反射するミラー（反射
体）である。ミラー１６は光増幅器１５の利得領域１５
ａを除く端面に設けられている。１７はミラー１６で反
射した外部からの光４に対し所定の分配比で分配した光
をイメージセンサ（検出手段）１９へ導く光分配器であ
る。

【００３６】次に動作について説明する。ミラー１６で
反射された外部からの光４は光分配器１７により反射さ
れイメージセンサ１９に導かれる。イメージセンサの画
像出力信号レベルはミラー１６で反射された外部からの
光４の強弱に応じた値となるため、ミラー１６で反射さ
れた外部からの光４の画像出力信号レベルが図２（ロ）
に示すように略等しいピーク値を有して対称となる状態
は、外部からの光４の光軸と利得領域１５ａとが合致し
ている状態である。但し、前記実施の形態１とは異なっ
たイメージセンサの画像出力信号処理が必要であり、例
えばイメージセンサ１９の各画素位置と画像出力信号レ
ベルとの光軸調整が良好な状態での関係をあらかじめ規
定しておき、光軸調整が良好な状態でのイメージセンサ
の画像出力信号を基に外部からの光４の光軸と利得領域
１５ａとのずれを判定することが可能である。

【００３７】図７は、外部からの光４の光軸が利得領域
１５ａと合致して外部からの光４のスポットが光増幅器
１５の利得領域１５ａの窓Ｗに正確に位置しているとき
と、外部からの光４のスポットが光増幅器１５の利得領
域１５ａの窓Ｗからずれているときのイメージセンサ１
９の画像出力信号を示す説明図である。この場合のイメ
ージセンサ１９は説明上、１次元イメージセンサとして
説明するが、２次元イメージセンサを用いることで外部
からの光４のスポットと利得領域１５ａとのずれを平面
的に調整する。

【００３８】図７（ａ）において、５１は光増幅器１５
の利得領域１５ａの窓Ｗに正確に位置している外部から
の光４のスポット、５２は光増幅器１５の利得領域１５
ａの窓Ｗからずれている外部からの光４のスポットを示
している。また、図７（ｂ）は外部からの光４のスポッ
トが光増幅器１５の利得領域１５ａからずれているとき
のイメージセンサ１９の画像出力信号、図７（ｃ）は外
部からの光４のスポットが光増幅器１５の利得領域１５
ａに正確に位置しているときのイメージセンサ１９の画
像出力信号を示しており、前記スポット５１がミラー１
６に掛っている部分がイメージセンサ１９の画像出力信
号のピークＰ１，Ｐ２として現われている。

【００３９】従って、イメージセンサ１９の画像出力信
号が図７（ｂ）の状態であるときには外部からの光４の
光軸を上方向へ移動させ、イメージセンサ１９の画像出
力信号が図７（ｃ）になるように調整する。

【００４０】なお、以上説明したこの実施の形態では図
示していないが、イメージセンサ１９の画像出力信号が
図７（ｃ）になるように調整する自動制御機構を外部か
らの光４を出力している光源あるいは光増幅器１５に設
け、光増幅器１５と光分配器１７とイメージセンサ１９
とを一体的に移動可能な機構にし、イメージセンサ１９
の画像出力信号が図７（ｃ）になるように常時、あるい
は必要に応じて自動調整動作を行い、外部からの光４と
利得領域１５ａとの位置調整を常に最適な状態に保つよ
うにすることも可能であり、イメージセンサを用いてい
ることから、外部からの光４と利得領域１５ａとの位置
調整をイメージセンサ１９の画素数に応じた高い精度で
行うことが可能となる。

【００４１】実施の形態６．この実施の形態の光増幅器
では、前記実施の形態５で説明した光分配器の代りに透
孔を有したミラーを用いる。図８は、この発明の実施の
形態６の光増幅器を示す斜視図である。図８において図
６と同一または相当の部分については同一の符号を付し
説明を省略する。１８は光増幅器１５の端面に配置され
たミラー（反射体）、１８ａは前記ミラー１８の利得領
域１５ａの窓Ｗに対応する位置に形成された入射窓であ
る。２０は再反射体であり、ミラー１８により反射され
た外部からの光４を再度反射させてイメージセンサ１９
へ導く。２０ａは再反射体２０に形成された外部からの
光４の通過する透孔である。

【００４２】この実施の形態でも、前記実施の形態５と
同様に外部からの光４と利得領域１５ａとの位置調整を
イメージセンサ１９の画素数に応じた高い精度で行うこ
とが可能となる。

【００４３】実施の形態７．この実施の形態の光増幅器
では、前記実施の形態３で説明したミラーを光増幅器に
対し独立して設ける。図９は、この発明の実施の形態７
の光増幅器の構成を示す模式図である。図において、２
１は光増幅器、２１ａは光増幅器２１の利得領域、２２
ａおよび２２ｂは利得領域２１ａを除く光増幅器２１の
端面に対し距離を隔てると共に入射光の光軸側に所定の
角度傾けて配置されたミラー（反射体）である。２４ａ
はミラー２２ｂで反射した外部からの光４を検出する光
検出器（検出手段）、２４ｂはミラー２２ａで反射した
外部からの光４を検出する光検出器（検出手段）であ
る。

【００４４】この実施の形態でも前記実施の形態３と同
様な効果を奏することになる。また、以上説明したこの
実施の形態では図示していないが、前記光検出器２４
ａ，２４ｂの夫々の出力信号レベルの差が零になるよう
に調整する自動制御機構を外部からの光４を出力してい
る光源あるいは光増幅器２１に設け、前記差が零になる
ように常時、あるいは必要に応じて前記自動調整機構を
動作させ、前記光源あるいは光増幅器２１の位置を自動
調整し、外部からの光４と利得領域２１ａとの位置調整
を常に最適な状態に保つようにすることも可能である。
この場合、外部からの光４の光軸を利得領域２１ａの窓
Ｗに合致させるためには、外部からの光４の光軸を位置
調整するか、あるいは光増幅器２１とミラー２２ａ，２
２ｂと光検出器２４ａ，２４ｂとを機構的に一体的に移
動する構成とする。

【００４５】実施の形態８．この実施の形態の光増幅器
では、前記実施の形態４で説明したミラーを光増幅器に
対し独立して設ける。図１０は、この発明の実施の形態
８の光増幅器の構成を示す模式図である。図において、
２６は光増幅器、２６ａは光増幅器２６の利得領域、２
７ａおよび２７ｂは利得領域２６ａを除く光増幅器２６
の端面に対し距離を隔てると共に所定の角度外側に傾け
て配置されたミラー（反射体）である。２８ａはミラー
２７ｂで反射した外部からの光４を検出する光検出器
（検出手段）、２８ｂはミラー２７ａで反射した外部か
らの光４を検出する光検出器（検出手段）である。

【００４６】この実施の形態でも前記実施の形態４と同
様な効果を奏することになる。また、以上説明したこの
実施の形態では図示していないが、光検出器２８ａ，２
８ｂの夫々の出力信号レベルの差が零になるように調整
する自動制御機構を外部からの光４を出力している光源
あるいは光増幅器２６に設け、前記差が零になるように
常時、あるいは必要に応じて自動調整機構を動作させ、
前記光源あるいは光増幅器２６の位置を自動調整し、外
部からの光４と利得領域２６ａとの位置調整を常に最適
な状態に保つようにすることも可能であり、この場合、
外部からの光４の光軸を利得領域２６ａに合致させるた
めには、外部からの光４の光軸を位置調整するか、ある
いは光増幅器２６とミラー２７ａ，２７ｂと光検出器２
８ａ，２８ｂとを機構的に一体的に移動する構成とすれ
ばよい。

【００４７】実施の形態９．この実施の形態の光増幅器
では、前記実施の形態５で説明したミラーを光増幅器に
対し独立して設ける。図１１は、この発明の実施の形態
９の光増幅器の構成を示す模式図である。図において、
３１は光増幅器、３１ａは光増幅器３１の利得領域、３
２ａ，３２ｂは利得領域３１ａを除く光増幅器３１の端
面に対し平行に距離を隔てて配置されたミラー（反射
体）である。３３はミラー３２ａ，３２ｂで反射した外
部からの光を所定の分配比で分配してイメージセンサ
（検出手段）３５へ導く光分配器である。

【００４８】この実施の形態でも前記実施の形態５と同
様な効果を奏することになる。また、以上説明したこの
実施の形態では図示していないが、イメージセンサ３５
の画像出力信号が図７（ｃ）になるように調整する自動
制御機構を外部からの光４を出力している光源あるいは
光増幅器３１に設け、光増幅器３１とミラー３２ａ，３
２ｂと光分配器３３とイメージセンサ３５とを一体的に
移動可能な機構を設け、イメージセンサ３５の画像出力
信号が図７（ｃ）になるように常時、あるいは必要に応
じて自動調整を行い、外部からの光４と利得領域３１ａ
との位置調整を常に最適な状態に保つようにすることも
可能であり、イメージセンサを用いていることから、外
部からの光４と利得領域３１ａの窓Ｗとの位置調整をイ
メージセンサ３５の画素数に応じた高い精度で行うこと
が可能となる。

【００４９】実施の形態１０．なお、以上説明した実施
の形態では、説明上、光検出器の個数は２個として説明
したが３個以上あってもよく、光検出器の個数が増える
に従って利得領域の窓Ｗに対し入射される外部からの光
４の光軸調整をより高精度に行うことが可能となる。

【００５０】実施の形態１１．図１２は、この発明の実
施の形態１１の光増幅器の構成を示す模式図である。図
において、３６は光増幅器、３６ａは光増幅器３６の利
得領域、３７は利得領域３６ａに沿って光増幅器３６内
に埋め込まれて設けられた外部からの光４を検出する光
検出器（検出手段）である。

【００５１】次に動作について説明する。利得領域３６
ａに入射された外部からの光４は利得領域３６ａから多
少漏洩するため、この漏洩した光を利得領域３６ａに沿
って配置された光検出器３７で検出する。外部からの光
４が利得領域３６ａに沿って並行に入射されているとき
と、ある角度を有して入射されているときとでは、各光
検出器３７の出力信号レベルは異なった値となるから、
外部からの光４が利得領域３６ａに沿って平行に入射さ
れているときの各光検出器３７の出力信号レベルと等し
い出力信号レベルを各光検出器３７が出力するように、
外部からの光４の光軸あるいは光増幅器３６の位置調整
を行うことで、容易に光軸調整を行うことが出来る。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、利得領域に対する光の最適な入射位置近傍に前記
光の入射位置を検出するための検出手段を備えるように
構成したので、前記利得領域へ入射される光の光軸ずれ
を前記検出手段により検出しながら容易に光軸調整を行
うことを可能にする効果がある。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、入射される
光の利得領域への最適な入射位置を規定する入射窓の近
傍に前記入射される光を検出する複数の光検出器を配置
するように構成したので、前記入射窓と前記入射される
光とのずれを前記光検出器の出力により容易に検出する
ことが可能となり、前記利得領域へ入射される光の光軸
ずれの調整を前記光検出器の出力を基に容易に行うこと
を可能にする効果がある。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、利得領域で
ある導波路に沿って配置された複数の光検出器を有する
検出手段を備えるように構成したので、利得領域である
導波路に対する入射される光の光軸のずれを、利得領域
である導波路に沿って精度良く検出できる効果がある。

【００５５】請求項４記載の発明によれば、入射される
光の利得領域への最適な入射位置を規定する入射窓の近
傍に前記入射される光により発生する熱を検出する複数
の温度測定素子を配置するように構成したので、前記入
射窓と前記入射される光とのずれを前記温度測定素子の
出力により容易に検出することが可能となり、前記利得
領域へ入射される光の光軸ずれの調整を前記温度測定素
子の出力を基に容易に行うことを可能にする効果があ
る。

【００５６】請求項５記載の発明によれば、入射される
光の利得領域への最適な入射位置を規定する入射窓の近
傍に配置された前記入射される光を反射させる反射体
と、該反射体により反射された前記光を検出する光検出
器とを検出手段として備えるように構成したので、前記
反射体と前記光検出器との距離に応じた高い精度で前記
利得領域へ入射される光の光軸ずれの調整を行うことを
可能にする効果がある。

【００５７】請求項６記載の発明によれば、反射体を、
入射窓に平行な向きより、入射窓に入射される光の光軸
の外側を向く側に所定の角度傾けて設けるように構成し
たので、前記反射体と前記光検出器との距離に応じて高
い精度で利得領域へ入射される光の光軸ずれの調整を行
うことを可能にする効果がある。

【００５８】請求項７記載の発明によれば、反射体を、
入射窓に平行な向きより、入射窓に入射される光の光軸
に向く側に所定の角度傾けて設けるように構成したの
で、前記反射体と前記光検出器との距離に応じた高い精
度で前記利得領域へ入射される光の光軸ずれの調整を行
うことを可能にし、さらに前記光検出器の配置位置を外
側へ広げることなく前記反射体から前記光検出器までの
距離を比較的長く設定できることから、装置自体の大き
さをコンパクトに構成できる効果がある。

【００５９】請求項８記載の発明によれば、入射される
光の利得領域への最適な入射位置を規定する入射窓の近
傍に配置された前記入射される光を反射させる反射体
と、該反射体により反射された前記光を検出するイメー
ジセンサとを検出手段として備えるように構成したの
で、前記イメージセンサの画素数に応じた高い精度で前
記利得領域へ入射される光の光軸ずれの調整を行うこと
を可能にする効果がある。

【００６０】請求項９記載の発明によれば、反射体によ
り反射された光を所定の分配比で分配し反射させてイメ
ージセンサへ導く光分配器を備えるように構成したの
で、前記イメージセンサの配置位置についての自由度が
向上し、前記イメージセンサの画素数に応じた高い精度
で前記利得領域へ入射される光の光軸ずれの調整を行う
ことを可能にする効果がある。

【００６１】請求項１０記載の発明によれば、入射され
る光が通過する透孔を有し、反射体により反射された前
記光をさらに反射させて前記反射体により反射された前
記光の方向を変え、イメージセンサへ導く再反射体を備
えるように構成したので、前記イメージセンサの配置位
置についての自由度が向上し、前記イメージセンサの画
素数に応じた高い精度で前記利得領域へ入射される光の
光軸ずれの調整を行うことを可能にする効果がある。

【００６２】請求項１１記載の発明によれば、光増幅器
本体の端面の一部へ反射体をコーティングするように構
成したので、光増幅器本体に対し反射体を一体的、かつ
強度を充分に保った状態で取り付け配置することが可能
となり、精度良く前記利得領域へ入射される光の光軸ず
れの調整を行うことを可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による光増幅器の構
成を示す模式図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による斜視図で示し
た光増幅器の光検出器が外部からの光をそれぞれ検出し
たときの出力特性図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による光増幅器の構
成を示す模式図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による光増幅器の構
成を示す模式図である。

【図５】 この発明の実施の形態４による光増幅器の構
成を示す模式図である。

【図６】 この発明の実施の形態５による光増幅器の構
成を示す模式図である。

【図７】 この発明の実施の形態５による光増幅器のイ
メージセンサの画像出力信号を示す説明図である。

【図８】 この発明の実施の形態６による光増幅器の構
成を示す斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態７による光増幅器の構
成を示す模式図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８による光増幅器の
構成を示す模式図である。

【図１１】 この発明の実施の形態９による光増幅器の
構成を示す模式図である。

【図１２】 この発明の実施の形態１１による光増幅器
の構成を示す模式図である。

【図１３】 光増幅器によるマスターレーザからの光出
力の増幅を示す説明図である。

【図１４】 従来の光増幅器の構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

４ 外部からの光、５，７，９，１２，１５，２１，２
６，３１，３６ 光増幅器、５ａ，７ａ，９ａ，１２
ａ，１５ａ，２１ａ，２６ａ，３１ａ，３６ａ利得領
域、６ａ，６ｂ，１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ，２
４ａ，２４ｂ，２８ａ，２８ｂ，３７ 光検出器（検出
手段）、８ａ，８ｂ 温度測定素子（検出手段）、１０
ａ，１０ｂ，１３ａ，１３ｂ，１６，１８，２２ａ，２
２ｂ，２７ａ，２７ｂ，３２ａ，３２ｂ ミラー（反射
体）、１７，３３ 光分配器、１９，３５ イメージセ
ンサ（検出手段）、２０ 再反射体、２０ａ 透孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 行雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から利得領域へ入射される光に対し
   増幅作用を有する光増幅器において、前記利得領域に対
   する前記光の最適な入射位置近傍に前記光の入射位置を
   検出するための検出手段を備えていることを特徴とする
   光増幅器。
2. 【請求項２】 検出手段は、入射される光の利得領域へ
   の最適な入射位置を規定する入射窓の近傍に配置された
   前記入射される光を検出する複数の光検出器であること
   を特徴とする請求項１記載の光増幅器。
3. 【請求項３】 検出手段は、利得領域である導波路に沿
   って配置された複数の光検出器を備えていることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の光増幅器。
4. 【請求項４】 検出手段は、入射される光の利得領域へ
   の最適な入射位置を規定する入射窓の近傍に配置された
   前記入射される光により発生する熱を検出する複数の温
   度測定素子であることを特徴とする請求項１記載の光増
   幅器。
5. 【請求項５】 検出手段は、入射される光の利得領域へ
   の最適な入射位置を規定する入射窓の近傍に配置された
   前記入射される光を反射させる反射体と、該反射体によ
   り反射された前記光を検出する光検出器とを備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
6. 【請求項６】 反射体は、入射窓に平行な向きより、入
   射窓に入射される光の光軸の外側を向く側に所定の角度
   傾けて設けられていることを特徴とする請求項５記載の
   光増幅器。
7. 【請求項７】 反射体は、入射窓に平行な向きより、入
   射窓に入射される光の光軸に向く側に所定の角度傾けて
   設けられていることを特徴とする請求項５記載の光増幅
   器。
8. 【請求項８】 検出手段は、入射される光の利得領域へ
   の最適な入射位置を規定する入射窓の近傍に配置された
   前記入射される光を反射させる反射体と、該反射体によ
   り反射された前記光を検出するイメージセンサとを備え
   ていることを特徴とする請求項１記載の光増幅器。
9. 【請求項９】 反射体により反射された光に対し所定の
   分配比で分配した光を反射させ、前記分配した光の方向
   を変え、イメージセンサへ送る光分配器を備えているこ
   とを特徴とする請求項８記載の光増幅器。
10. 【請求項１０】 入射される光が通過する透孔を有し、
    反射体により反射した前記光をさらに反射させて前記光
    の方向を変え、イメージセンサへ送る再反射体を備えて
    いることを特徴とする請求項８記載の光増幅器。
11. 【請求項１１】 反射体は、光増幅器本体の端面の一部
    にコーティングにより形成してなる反射体であることを
    特徴とする請求項５から請求項１０のうちのいずれか１
    項記載の光増幅器。