JPH0974247A - 半導体光増幅器モジュール - Google Patents

半導体光増幅器モジュール

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JPH0974247A
JPH0974247A JP23040295A JP23040295A JPH0974247A JP H0974247 A JPH0974247 A JP H0974247A JP 23040295 A JP23040295 A JP 23040295A JP 23040295 A JP23040295 A JP 23040295A JP H0974247 A JPH0974247 A JP H0974247A
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JP
Japan
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polarization
laser light
semiconductor optical
optical amplifier
light
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Application number
JP23040295A
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English (en)
Inventor
Yasutoshi Takeda
保敏 武田
Tatsuki Okamoto
達樹 岡本
Shigeo Eguri
成夫 殖栗
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体増幅器を2個必要とし、入射されるレ
ーザ光の偏光方向が変化すると、増幅されたレーザ光の
強度が変化してしまう。 【解決手段】 外部からのレーザ光を、偏光方向が互い
に直交する2つの偏光成分のレーザ光に分離する偏光分
離手段10、分離されたレーザ光の一方の偏光方向を9
0度回転させる偏光回転手段11、偏光方向が回転され
たレーザ光を偏光分離手段によって分離された他方のレ
ーザ光と合成する光合成手段12、および合成されたレ
ーザ光の増幅を行う半導体光増幅器14とを備えた。

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、主として光通
信、光応用計測、光情報処理などの光源として用いられ
る進行波型半導体レーザ光の増幅を行う、偏光無依存型
の半導体光増幅器モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は例えば、特開平5−299746
号公報に示された、従来の偏光無依存型の半導体光増幅
器モジュールを示す構成図である。図において、1は外
部よりレーザ光が入射される光ファイバであり、2は入
射されたレーザ光を偏光面の方向によって分離する楔形
複屈折プリズムである。3はこの楔形複屈折プリズム2
にて分離されたレーザ光をそれぞれ集光するためのレン
ズであり、4はレンズ3で集光されたレーザ光の一方を
増幅する第1半導体光増幅器、5はレンズ3で集光され
た他方のレーザ光を増幅する第2半導体光増幅器であ
る。6はこれら第1半導体光増幅器4および第2半導体
光増幅器5のそれぞれによって増幅されたレーザ光を集
光するためのレンズであり、7は集光されたレーザ光を
合成する楔形複屈折プリズム、8は楔形複屈折プリズム
7で合成されたレーザ光を外部に出射するための光ファ
イバである。9はこれら光ファイバ1、8、楔形複屈折
プリズム2、7、レンズ3、6、および第1半導体光増
幅器4、第2半導体光増幅器5を内蔵して当該半導体光
増幅器モジュールを形成するパッケージである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体光増幅器
モジュールは以上のように構成されているので、レーザ
光の増幅のために第1半導体光増幅器4と第2半導体光
増幅器5の2つを必要とし、それら各半導体光増幅器
4、5には楔形複屈折プリズム2で分離されたレーザ光
のそれぞれが入射されるものであるため、入射光の強度
は0から最大強度の間で変化することとなり、入射光の
強度が半導体光増幅器の利得飽和を起こす強度以上まで
変化する場合には、その全ての範囲でリニアに増幅する
ことは困難であるため、外部より入射されるレーザ光の
偏光方向が変化すると、それら2つの半導体光増幅器
4、5による増幅光を合成したレーザ光の強度が変化し
てしまうなどの課題があった。
【0004】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、半導体増幅器が1つでよく、出力
されるレーザ光の強度が安定した偏光無依存型の半導体
光増幅器モジュールを得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る半導体光増幅器モジュールは、偏光分離手段にて分離
された、偏光方向が互いに垂直なレーザ光の一方の偏光
方向を偏光回転手段によって90度回転させ、当該レー
ザ光と偏光分離手段にて分離された他方のレーザ光とを
光合成手段で合成したものを半導体光増幅器で増幅する
ようにしたものである。
【0006】請求項2記載の発明に係る半導体光増幅器
モジュールは、偏波面保持ファイバを用いて、偏光回転
手段で偏光方向が90度回転された一方のレーザ光と、
偏光分離手段で分離されたままの他方のレーザ光を光合
成手段にそれぞれ導くようにしたものである。
【0007】請求項3記載の発明に係る半導体光増幅器
モジュールは、偏光分離手段の分離した一方のレーザ光
を偏波面保持ファイバで光合成手段に導く際、その偏波
面保持ファイバの偏光方向を、その入射口と出射口との
間で90度ひねることによって偏光回転手段としても機
能するようにしたものである。
【0008】
【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による半
導体光増幅器モジュールを示す構成図である。図におい
て、1は外部からのレーザ光が入射される光ファイバ、
8はこの半導体光増幅器モジュールにて増幅されたレー
ザ光を外部に出射するための光ファイバ、9は当該半導
体光増幅器モジュールのパッケージであり、これらは図
4に同一符号を付して示した従来のそれらに相当するも
のである。また、10は光ファイバ1より入力されたレ
ーザ光を、それぞれの偏光方向が互いに直交する2つの
偏光成分のレーザ光に分離する偏光分離手段としての偏
光プリズムである。11はこの偏光プリズム10によっ
て分離されたレーザ光のうちの一方の偏光方向を90度
回転させる偏光回転手段としてのλ/2波長板である。
12はこのλ/2波長板11によって偏光方向が回転さ
れたレーザ光と、前記偏光プリズム10によって分離さ
れたもう一方のレーザ光とを合成する光合成手段であ
る。13は偏光プリズム10によって分離されたレーザ
光のうちの一方のレーザ光を反射して、偏光プリズム1
0からλ/2波長板11へ、あるいはλ/2波長板11
から光合成手段12へ導くミラーである。14は光合成
手段12によって合成されたレーザ光の増幅を行う半導
体光増幅器である。15は光合成手段12より出射され
るレーザ光を光半導体増幅器14に集光するためのレン
ズであり、16は半導体光増幅器14で増幅されたレー
ザ光を光ファイバ8に集光するためのレンズである。
【0009】次に動作について説明する。なお、図1内
の小さな矢印は図4内のそれと同様に、レーザ光の偏光
方向を示している。ここで、半導体光増幅器14を使用
する場合、半導体光増幅器14にはレーザ光に対する偏
光特性があるため、入射されるレーザ光の偏光方向を当
該半導体光増幅器14の偏光方向に一致させる必要があ
る。しかしながら、光ファイバ1に入射されたレーザ光
はランダム偏光で、その偏光方向が半導体光増幅器14
の偏光方向と一致していないので、高い利得で増幅する
ためには両者の偏光方向を一致させる必要がある。
【0010】そのため、図1に示したこの実施の形態1
の半導体光増幅器モジュールでは、光ファイバ1に入射
された外部からのレーザ光を、まず偏光プリズム10を
用いてそれぞれの偏光方向が互いに直交する2つのレー
ザ光に分離する。次にこの偏光プリズム10にて分離さ
れたレーザ光中の一方をミラー13で反射してλ/2波
長板11に導き、このλ/2波長板11においてその偏
光方向を、前記偏光プリズム10で分離された他方のレ
ーザ光の偏光方向と一致するように90度回転させる。
このλ/2波長板11によって偏光方向が回転されたレ
ーザ光はミラー13で反射されて光合成手段12に導か
れる。一方、偏光プリズム10で分離された他方のレー
ザ光はそのまま光合成手段12に入力される。光合成手
段12はこれら2つのレーザ光の合成を行う。このよう
にして半導体光増幅器14の偏光特性と一致したレーザ
光が作り出される。光合成手段12より出射されたレー
ザ光はレンズ15で集光され、半導体光増幅器14の利
得を与える導波路に入射されて増幅される。この半導体
光増幅器14で増幅されたレーザ光は、レンズ16によ
って集光されて光ファイバ8に入射され、当該半導体光
増幅器モジュールの外部に出射される。
【0011】このように、この実施の形態1によれば、
偏光プリズム10でレーザ光を偏光方向が互いに垂直な
2つのレーザ光に分離し、その一方の偏光方向をλ/2
波長板11で90度回転させ、それを光合成手段12に
おいて、偏光プリズム10で分離された他方のレーザ光
と合成した後、半導体光増幅器14にて増幅するように
したので、半導体光増幅器モジュールに入射されるレー
ザ光の偏光方向が変化しても、半導体光増幅器14に入
射される偏光方向の一致したレーザ光の強度は変化しな
いため、安定した増幅率を得ることができる。
【0012】ここで、上記説明では、偏光分離手段とし
て偏光プリズムを用い、偏光回転手段としてλ/2波長
板を用いたが、偏光分離手段としては複屈折プリズム、
偏光回転手段としてはフレネルロムなど他の光学系機器
を用いてもよく、上記実施の形態と同様の効果を奏す
る。なお、このことは後述する実施の形態2および実施
の形態3についても同様である。
【0013】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2による半導体光増幅器モジュールを示す構成図であ
り、図1に示した実施の形態1の場合と同様に、1はレ
ーザ光が入射される光ファイバ、8はレーザ光が出射さ
れる光ファイバ、9はパッケージ、10は偏光分離手段
としての偏光プリズム、11は偏光回転手段としてのλ
/2波長板、12はλ/2波長板11からのレーザ光と
偏光プリズム10からのレーザ光を合成する光合成手
段、14は合成されたレーザ光を増幅する半導体光増幅
器、15、16はレンズを示している。また、17は偏
光プリズム10によって分離された一方のレーザ光の偏
光方向を、λ/2波長板11で90度回転させたもの
を、その回転された偏光方向を変えることなく光合成手
段12に導く偏波面保持ファイバである。18は偏光プ
リズム10によって分離された他方のレーザ光を、その
偏光方向を変えることなく光合成手段12に導く偏波面
保持ファイバである。19は光ファイバ1より入力され
たレーザ光を集光して偏光プリズム10に入射するレン
ズであり、20はλ/2波長板11にて偏光方向が回転
されたレーザ光を集光して偏波面保持ファイバ17に入
射するレンズ、21は偏光プリズム10で分離された他
方のレーザ光を集光して偏波面保持ファイバ18に入射
するレンズである。
【0014】次に動作について説明する。光ファイバ1
より入射された外部からのレーザ光はレンズ19で集光
されて偏光プリズム10に入力され、互いの偏光方向が
垂直となる2つのレーザ光に分離される。この偏光プリ
ズム10で分離されたレーザ光の一方が、λ/2波長板
11によってその偏光方向が90度回転させられ、レン
ズ20で集光されて偏波面保持ファイバ17に入射され
る。偏波面保持ファイバ17は入射されたレーザ光を、
その偏光方向を変えることなく光合成手段12に導く。
一方、偏光プリズム10で分離されたもう一方のレーザ
光は、レンズ21で集光されて偏波面保持ファイバ18
に入射される。偏波面保持ファイバ18は入射されたレ
ーザ光を、その偏光方向を変えることなく光合成手段1
2に導く。以下実施の形態1の場合と同様に、光合成手
段12でそれら2つのレーザ光を合成することによっ
て、半導体光増幅器14の偏光特性と一致したレーザ光
を作り出し、それを半導体光増幅器14に入射して増幅
し、光ファイバ8より外部に出射する。
【0015】このように、この実施の形態2によれば、
λ/2波長板11で偏光方向が回転された一方のレーザ
光と、偏光プリズム10で分離されたままの他方のレー
ザ光をそれぞれ、偏波面保持ファイバ17あるいは18
にて光合成手段12に導くようにしたので、半導体光増
幅器モジュール内における偏光プリズム10、λ/2波
長板11、光合成手段12などの配置に対する制約がな
くなり、また光学系の調整を容易化することができる。
【0016】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3による半導体光増幅器モジュールを示す構成図であ
り、図2に示した実施の形態2の場合と同様に、1はレ
ーザ光が入射される光ファイバ、8はレーザ光が出射さ
れる光ファイバ、9はパッケージ、10は偏光分離手段
としての偏光プリズム、12は光合成手段、14は半導
体光増幅器、15、16、19、21はレンズ、18は
偏光プリズム10で分離された一方のレーザ光を、その
偏光方向を変えることなく光合成手段12に導く偏波面
保持ファイバを示している。また、22は入射されたレ
ーザ光の偏光方向が、その入射口と出射口との間で90
度回転するようにひねることにより、偏光プリズム10
によって分離されたもう一方のレーザ光を、その偏光方
向を90度回転させて光合成手段12に導く偏波面保持
ファイバであり、これによって偏光回転手段としての機
能も実現している。23は偏光プリズム10によって分
離された前記もう一方のレーザ光を集光してこの偏波面
保持ファイバ22に入射するレンズである。
【0017】次に動作について説明する。光ファイバ1
より入射された外部からのレーザ光はレンズ19で集光
されて偏光プリズム10に入力され、互いの偏光方向が
垂直となる2つのレーザ光に分離される。この偏光プリ
ズム10で分離されたレーザ光の一方は、レンズ21で
集光されて偏波面保持ファイバ18に入射される。偏波
面保持ファイバ18は入射されたレーザ光を、その偏光
方向を変えることなく光合成手段12に導く。一方、偏
光プリズム10にて分離されたもう一方のレーザ光は、
レンズ23で集光されて偏波面保持ファイバ22に入射
される。この偏波面保持ファイバ22はその入射口と出
射口の間で、偏光方向が90度回転するようにひねられ
ているので、前記偏光プリズム10で分離された前記も
う一方のレーザ光はその偏光方向が90度回転させられ
て光合成手段12に導かれる。以下実施の形態1の場合
と同様に、光合成手段12でそれら2つのレーザ光を合
成することによって、半導体光増幅器14の偏光特性と
一致したレーザ光を作り出し、それを半導体光増幅器1
4で増幅して光ファイバ8より外部に出射する。
【0018】このように、この実施の形態3によれば、
偏光プリズム10で分離した一方のレーザ光を偏波面保
持ファイバ22で光合成手段12に導く際、偏波面保持
ファイバ22の偏光方向を入射口と出射口との間で90
度ひねることによって、偏光回転手段としての機能も実
現しているので、λ/2波長板11などによる偏光回転
手段を省略でき、調整も容易化することが可能となる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、偏光分離手段にて分離された互いに偏光方向が直
交する2つのレーザ光の一方を、その偏光方向を偏光回
転手段によって90度回転させて光合成手段に送り、他
方のレーザ光は偏光方向を回転させずにそのまま光合成
手段に送って合成し、得られた合成レーザ光を半導体光
増幅器で増幅するように構成したので、半導体光増幅器
は1つでよく、また、その偏光方向と強度が一定なレー
ザ光が半導体光増幅器に入射されるため、増幅光の出力
安定性が保たれ、偏光無依存性で入射レーザ光の偏光方
向によって出力変動がない半導体光増幅器モジュールが
得られる効果がある。
【0020】請求項2記載の発明によれば、偏光回転手
段で偏光方向が90度回転された一方のレーザ光と、偏
光分離手段で分離されたままの他方のレーザ光を、それ
ぞれ偏波面保持ファイバを用いて光合成手段に導くよう
に構成したので、半導体光増幅器モジュール内における
光学系機器の配置位置の自由度が増し、また光学系の調
整が容易になる効果がある。
【0021】請求項3記載の発明によれば、偏光分離手
段にて分離された一方のレーザ光を光合成手段に偏波面
保持ファイバで導く際に、偏波面保持ファイバの偏光方
向が入射口と出射口との間で90度回転するようにひね
りを加えるように構成したので、この偏波面保持ファイ
バが偏光回転手段としても機能するため、光学系の部品
点数を削減することが可能となり、また光学系の調整も
容易になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体光増幅
器モジュールを示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2による半導体光増幅
器モジュールを示す構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態3による半導体光増幅
器モジュールを示す構成図である。
【図4】 従来の半導体光増幅器モジュールを示す構成
図である。
【符号の説明】
10 偏光プリズム(偏光分離手段)、11 λ/2波
長板(偏光回転手段)、12 光合成手段、14 半導
体光増幅器、17、18 偏波面保存ファイバ、22
偏波面保存ファイバ(偏光回転手段)。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部より入射されるレーザ光を、その偏
    光方向が互いに垂直な2つの偏光成分のレーザ光に分離
    する偏光分離手段と、前記偏光分離手段によって分離さ
    れたレーザ光の一方の偏光方向を90度回転させる偏光
    回転手段と、前記偏光回転手段によって偏光方向が回転
    されたレーザ光と前記偏光分離手段によって分離された
    他方のレーザ光とを合成する光合成手段と、前記光合成
    手段によって合成されたレーザ光の増幅を行う半導体光
    増幅器とを備えた半導体光増幅器モジュール。
  2. 【請求項2】 前記偏光分離手段にて分離され、前記偏
    光回転手段にて偏光方向が90度回転された一方のレー
    ザ光と、前記偏光分離手段にて分離された他方のレーザ
    光とを、それぞれ偏波面保持ファイバによって前記光合
    成手段に導くことを特徴とする請求項1記載の半導体光
    増幅器モジュール。
  3. 【請求項3】 前記偏光回転手段を、前記偏光分離手段
    によって分離された一方のレーザ光を前記光合成手段に
    導く偏波面保持ファイバの偏光方向を、その入射口と出
    射口との間で90度ひねることによって実現したことを
    特徴とする請求項1記載の半導体光増幅器モジュール。
JP23040295A 1995-09-07 1995-09-07 半導体光増幅器モジュール Pending JPH0974247A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019033186A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 富士通株式会社 光増幅器及び光スイッチ装置
IT202300007764A1 (it) * 2023-04-20 2024-10-20 Google Llc Amplificatore ottico insensibile a polarizzazione

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