JPH11284268A - 多波長光ソ―ス - Google Patents

多波長光ソ―ス

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JPH11284268A
JPH11284268A JP11035742A JP3574299A JPH11284268A JP H11284268 A JPH11284268 A JP H11284268A JP 11035742 A JP11035742 A JP 11035742A JP 3574299 A JP3574299 A JP 3574299A JP H11284268 A JPH11284268 A JP H11284268A
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JP
Japan
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wavelength
light source
optical waveguide
amplifier
reflector
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JP11035742A
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English (en)
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John Joseph Demarco
ジョセフ デマルコ ジョン
Justin Boyd Judkins
ボイド ジャドキンズ ジャシン
Paul Francis Wysocki
フランシス ウィソッキ ポール
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Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
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Publication date
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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
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06795—Fibre lasers with superfluorescent emission, e.g. amplified spontaneous emission sources for fibre laser gyrometers
    • H—ELECTRICITY
    • 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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    • H01S3/067—Fibre lasers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的で値段の安い多波長光ソースを提供す
ることである。 【解決手段】 本発明の多波長光ソースは、ある長さの
光導波路増幅器１１と、この増幅器の一端に光学的に接
続された複数の異なる波長を反射する多波長反射器１５
と、増幅器の他端に接続された低反射出力１４とを有す
る。ブロードバンドソース１２を多波長反射器１５にブ
ロードバンド光を送るよう具備している。本発明の装置
の動作においては、ブロードバンド光はグレーティング
１５に送られる。グレーティングの反射波長に対応する
波長チャネルの光は、増幅器１１を介して反射して戻さ
れ、出力点１４に到達する前にさらに増幅される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ソースに関し、
特に波長分割多重化（ＷＤＭ）光学通信システムで用い
られるハイパワーの多波長光ソースに関する。
【０００２】
【従来の技術】多波長光ソースは、ＷＤＭ光通信システ
ムとその構成要素とこのような通信システムの光ソース
をテストするのに有効である。多波長光ソースは、スペ
クトラムが離間した複数の波長チャネル光を放出する光
ソースである。ＷＤＭ光通信システムにおいては、光フ
ァイバは異なる波長の異なる通信チャネルを多数同時に
搬送する。通常、８、６、３２個の異なる波長の信号が
このシステム内を伝搬する。ＷＤＭシステムとその構成
要素とテスト装置をテストする際に、テスト用の光ソー
スは、システムの特定の波長で光を生成する必要があ
る。
【０００３】通常の多波長光ソースは、各チャネル用に
個々の光ソース（例、ＥＣＬレーザー）を有する。個々
のチャネルは一時に１つ生成され、その後結合されて多
波長光ソースとなる。このアプローチは高価であり効率
的ではない。
【０００４】研究者たちは、１本のエルビウムドープフ
ァイバ（erbium doped fiber（ＥＤＦ））内で、数個の
非常に短いレーザーを形成することにより、多波長光ソ
ースを生成しようと試みている。しかしこのアプローチ
は効率的でないこと且つ不安定なレーザーとなることが
判明した。
【０００５】他の研究者達は、波長選択性の素子と組み
合わせた際、極性の非均一性またはスペクトラムの非均
一性を利用して、多数のレーザー波長を具備するＥＤＦ
レーザーを生成しようとしている。しかし真に安定で製
造が容易な光ソースを見いだすことはできていない。
【０００６】他の試みとして、ブロードバンドの光が、
増幅自然放射（amplified spontaneous emission（ＡＳ
Ｅ））とフィルタ手段により、ＥＤＦ内で生成され、そ
れを数個のスペクトラムバンドに分割している。しかし
このような光ソースは、各チャネルにおいてはパワー出
力が小さい。その理由はＡＳＥソース内で生成されるパ
ワーの多くは、チャネル間にありそして失われてしまう
からである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、効率的で且つ値段の安い多波長光ソースを提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の多波長光ソース
は、ある長さの光導波路増幅器と、この増幅器の一端に
光学的に接続された複数の（スペクトラム的に分離し
た）異なる波長を反射する多波長反射器と、増幅器の他
端に接続された低反射出力とを有する。ブロードバンド
光ソースを多波長反射器にブロードバンド光を送るよう
具備している。本発明の実施例においては、反射器は請
求項２に記載した特徴を有し、さらに、導波路増幅器は
請求項３に記載した特徴を有し、そしてブロードバンド
ソースは請求項５に記載した特徴を有する。本発明の装
置の動作においては、ブロードバンド光はグレーティン
グに送られる。グレーティングの反射波長に対応する波
長チャネルの光は増幅器を介して反射して戻され、出力
点に到達する前にさらに増幅される。選択的事項として
透過フィルタが反射器と増幅器（または出力点の）ＡＳ
Ｅソースとの間に配置され、選択した波長の相対的振幅
を制御している。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１において、多波長光ソース１
０は、ある長さの光導波路１１を有し、この光導波路１
１は、例えばある長さの希土類ドープのファイバ（例：
ＥＤＦ）のような光学増幅器を含む。この光学増幅器の
一端は、反射フィルタのアレイのような多波長反射器１
５に接続されている。これは光導波路１１内に公知技術
により形成された反射性ブラググレーティングの線形ア
レイである。この反射性グレーティングは、それぞれ異
なる波長の光を反射する。反射性フィルタが反射する波
長スペクトラムは、多波長光ソースの所望の出力チャネ
ルの波長スペクトラムを規定するよう選択される。この
ようなスペクトラムは、例えばブラググレーティングの
連続的摂動間の間隔で規定される。多波長反射器１５の
後ろに、光導波路１１は非反射性端末１６を具備する。
この導波路増幅器の他端には、反射波長ではレーザー発
振を起こさないような低反射出力１４を具備している。
【００１０】この装置はまた、ブロードバンドの光ソー
スを必要とする。実施例においては、ブロードバンドの
光は、増幅器である光導波路１１を半導体ダイオードレ
ーザーのようなポンプソース１２に結合してＡＳＥソー
スを形成することにより得られる。結合はポンプ光を光
導波路１１に結合し、そして光導波路１１からの光を低
反射出力１４に結合する波長分割マルチプレクサ（ＷＤ
Ｍ）１３を用いて行われる。
【００１１】次に、この実施例の動作について説明す
る。ポンプソース１２は波長分割マルチプレクサ（ＷＤ
Ｍ）１３を介して光導波路１１に結合される。その結
果、ブロードバンドのＡＳＥが、両方向を伝搬するよう
生成される。多波長反射器１５方向に伝搬したＡＳＥが
反射性グレーティングである多波長反射器１５に到達す
ると、このフィルタの反射スペクトラムに対応するチャ
ネルが反射され、ポンピングされたＥＤＦファイバ内を
再度通過する。反射されなかった光は非反射性端末１６
で消失する。
【００１２】あるチャネルの光は、ＥＤＦである光導波
路１１を２度通過して低反射出力１４に現れるが、そこ
でチャネルは低反射出力１４方向に伝搬するブロードバ
ンドのＡＳＥよりもはるかに大きな強度（例えば、２０
ｄＢ以上）となっている。
【００１３】この装置は、ＷＤＭシステムとその構成要
素をテストするのに用いられる、安価な応用のきく多波
長光ソースを提供する。この装置は、ＷＤＭシステムの
ソースとして用いるために個別に変調できる個々のチャ
ネルに分割できる。本発明の装置の利点は、（ａ）全般
に高い出力パワーと、（ｂ）特定の波長チャネルにおけ
るパワーの集中と、（ｃ）高いサイドバンドの阻止（チ
ャネル間にあるパワーが小さい）、（ｄ）チャネルバン
ド幅を容易に制御できる、（ｅ）チャネルパワーを補償
できる、（ｆ）構成要素が少なく複雑でなく且つ低コス
トである、（ｇ）波長が容易に再構成できる、等の利点
がある。
【００１４】実験結果によれば、約８ｄＢの異なるチャ
ネルの出力パワーの変動が得られた。これは、ＥＤＦの
スペクトラム依存性に一部起因し、２度目のパスチャネ
ルのパス内において透過フィルタを配置したことにより
補償できる。
【００１５】図２は、図１の変形例であり、透過フィル
タ２０がチャネルのパワーを等しくするために、反射チ
ャネルのパス内に配置されている。
【００１６】図１において多波長反射器１５は、ポンプ
ソース１２の反対側のＥＤＦの端部近傍に配置されてい
る。しかし図３は別の実施例で、ポンプソース１２は、
ＥＤＦに関し多波長反射器１５と同一端部近傍に配置さ
れている。この構成の動作においては、ポンプ光は多波
長反射器１５を通過してＥＤＦ１１をポンピングする。
ＥＤＦ１１からのブロードバンドのＡＳＥが多波長反射
器１５内に入り、そして選択された波長がＥＤＦを通し
て、再び低反射出力１４に向けて反射する。
【００１７】図４は、図３の変形例であり、第２のパス
チャネルを透過するために、透過フィルタ２０を有して
いる。
【００１８】図５は、多波長ソースの第３の実施例で第
２多波長反射器５０は、サーキュレータ５１と組み合わ
せてチャネル外のパワーをさらに低減する。第２多波長
反射器５０は、多波長反射器１５のそれに適合したプラ
ググレーティングのアレイである。この実施例の動作に
ついて述べると、１回目のパスのＡＳＥとともに、多波
長反射器１５から反射された２度目のパスのチャネルが
ポート１からサーキュレータ５１に入る。ポート２でチ
ャネルは、第２多波長反射器５０により反射され、ＡＳ
Ｅの大部分が端末５２で消滅する。反射されたチャネル
はポート３に入り、その後低反射出力１４に入る。これ
によりチャネル外のパワーを低減する。
【００１９】次に本発明の実験例を示す。
【００２０】（実験例）１６個のチャネルの多波長光ソ
ースが図３、４にに従って構成された。ポンプソース
は、１４８０nmの半導体ダイオードレーザーである。Ｅ
ＤＦファイバは１４mの長さのＭＰ９８０ファイバで、L
ucent Technologies社のSpecialty FiberDevices（１０
モル％のアルミと１５３０nm近傍で６dB／mピークの吸
収を行う十分なエルビウムを含有したシリカベースのフ
ァイバ）として市販されている。反射グレーティング
は、１５３０nmと１５６０nmの間で、２nm離間した１６
個の波長を与える。この出力パワーは１６個のチャネル
の最高のパワーで、５mWであった。チャネル間の変動は
フィルタ処理しない場合に約８dBで、フィルタ処理して
約４dBに低減した各チャネルは０．５nm幅を有した。
【００２１】図６は図３の装置の出力を表すグラフで、
図７は図４の装置の出力を表すグラフである。
【００２２】同一原理に基づいて動作する様々な別の実
施例がある。例えば、ブロードバンドの光は個々のＥＤ
Ｆにより、複数のＡＳＥを生成する白色光ソースにより
与えられる。外部のブロードバンドのブロードバンド光
はサーキュレータを用いることにより、選択的に二重の
パス反射を行うために出力ポートからデバイス内を通過
する。
【００２３】多波長反射器は、それぞれ異なる波長を反
射する、反射性ブラググレーティング装置のアレイとし
て記載しているが、ファブリペロ緩衝計のようなスペク
トラム的に異なる複数の波長を反射する１個の装置でも
良い。
【００２４】出力を平坦化するフィルタをデバイスの出
力点あるいは図２、３に示すように反射器の隣のいずれ
かに配置することもできる。反射器におけるフィルタ処
理が好ましいがその理由はパワーを消費せず出力フィル
タ処理が可能だからである。
【００２５】ＥＤＦの一端におけるナローバンドの反射
は、損失性要素（透過性フィルタ）のような他の素子に
より分離され、波長独立性の反射またはＥＤＦの一部で
インターリーブした複数の反射器を形成する。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の多波長光ソ
ースは、ある長さの光導波路増幅器と、この導波路増幅
器の一端に接続結合された多波長反射器とを有し、複数
のスペクトラム的に分離した異なる波長の光を増幅器内
に反射させ、そしてこの増幅器の他端に結合された増幅
器を通過する反射光を受領するための、素子が共鳴レー
ザーとしては機能しないように十分に低反射の出力を有
する。そのため、反射器の波長に対応した出力を具備す
る多波長ソースが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多波長光ソースのブロック図。
【図２】選択した波長の相対振幅を制御するために透過
フィルタを具備した本発明の第２の実施例を表す図。
【図３】ポンプが直接光ファイバに接続された、本発明
の第３の実施例を表す図。
【図４】透過フィルタを具備する図３に示した実施例の
変形例を表す図。
【図５】ブチャネル外パワーを低減するために、複数の
マッチド反射フィルタ組とサーキュレータを用いた本発
明の他の実施例を表す図。
【図６】図３の装置の出力を波長に対して表すグラフ。
【図７】図４の装置の出力を波長に対して表すグラフ。
【符号の説明】
１０ 多波長光ソース １１ 光導波路 １２ ポンプソース １３ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） １４ 低反射出力 １５ 多波長反射器 １６ 非反射性端末 ２０ 透過フィルタ ５０ 第２多波長反射器 ５１ サーキュレータ ５２ 端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/16 (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジャシン ボイド ジャドキンズ アメリカ合衆国，07976 ニュージャージ ー，スコッチ プレインズ，スプルース ミル レイン ４ (72)発明者 ポール フランシス ウィソッキ アメリカ合衆国，08822 ニュージャージ ー，フレミングトン，プリーザント ヴュ ー ウェイ 15

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ある長さの光導波路増幅器（１１）と、 前記光導波路増幅器の一端に接続され、複数の異なる波
    長の光を前記光導波路増幅器（１１）方向に反射する多
    波長反射器（１５）と、 ブロードバンドの光を前記多波長反射器（１５）に照射
    するブロードバンド光ソース（１２）と、 前記光導波路増幅器の他端に接続され、前記増幅された
    異なる波長の光を前記増幅器から受信する出力（１４）
    と、からなり、 前記多波長反射器（１５）は、前記複数の異なる波長の
    光を前記光導波路増幅器に反射し、 前記出力（１４）は、前記異なる波長の共鳴レーザーと
    して前記光導波路増幅器（１１）が機能しない程度の十
    分低い反射率しか有さないことを特徴とする多波長光ソ
    ース。
  2. 【請求項２】 前記多波長反射器（１５）は、複数のブ
    ラグリフレクタ（Bragg reflectors）を有することを特
    徴とする請求項１記載の多波長光ソース。
  3. 【請求項３】 前記光導波路増幅器（１１）は、希土類
    元素をドープした光ファイバを含むことを特徴とする請
    求項１記載の多波長光ソース。
  4. 【請求項４】 前記光導波路増幅器（１１）は、エルビ
    ゥームをドープした光ファイバを含むことを特徴とする
    請求項１記載の多波長光ソース。
  5. 【請求項５】 前記ブロードバンドの光ソースは、増幅
    自然放射ソースであることを特徴とする請求項１記載の
    多波長光ソース。
  6. 【請求項６】 前記光導波路増幅器（１１）は、半導体
    ダイオードレーザーポンプソースであることを特徴とす
    る請求項３記載の多波長光ソース。
  7. 【請求項７】 前記選択した波長のなかで、パワーレベ
    ル差を低減する透過フィルタ（２０）をさらに有するこ
    とを特徴とする請求項１記載の多波長光ソース。
JP11035742A 1998-02-18 1999-02-15 多波長光ソ―ス Pending JPH11284268A (ja)

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US09/025,465 US6195200B1 (en) 1998-02-18 1998-02-18 High power multiwavelength light source
US09/025465 1998-02-18

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JPH11284268A true JPH11284268A (ja) 1999-10-15

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ID=21826218

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