JPS63202085A - Optical fiber raman soliton laser - Google Patents
Optical fiber raman soliton laserInfo
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- JPS63202085A JPS63202085A JP3351287A JP3351287A JPS63202085A JP S63202085 A JPS63202085 A JP S63202085A JP 3351287 A JP3351287 A JP 3351287A JP 3351287 A JP3351287 A JP 3351287A JP S63202085 A JPS63202085 A JP S63202085A
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- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、光パルス幅が数ピコ秒以下であって、高速度
の光通信に適用しつる光ソリトンを発生する光ファイバ
ラマンソリトンレーザに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical fiber Raman soliton laser that has an optical pulse width of several picoseconds or less and that is applicable to high-speed optical communications and that generates optical solitons. It is something.
[従来の技術]
この種の光ファイバラマンソリトンレーザの基本構成は
既に文献に述べられている(たとえば、■中沢、゛°ソ
リトン・レーザ”、固体物理。[Prior Art] The basic structure of this type of optical fiber Raman soliton laser has already been described in the literature (for example, ■ Nakazawa, ``Soliton Laser'', Solid State Physics).
Vol、 21. No、9. pp、47−57(1
986) 、■M、N。Vol, 21. No, 9. pp, 47-57(1
986), ■M, N.
Islam、 L、F、 Mo1lcnauer、
” Fiber ramanamplificatio
n 5oliton 1aser 、 ’
XIV Inter−national Confe
rence on Quantum Electron
ics。Islam, L.F., Molcnauer,
” Fiber Ramanamplificatio
n 5oliton 1aser,'
XIV International Conference
Rence on Quantum Electron
ics.
Digest of Technical Pa
pers、TUIIIII、San Fran−ci
sco、、 1986参照)。Digest of Technical Pa
pers, TUIII, San Fran-ci
sco, 1986).
まず、光ソリトンについて概説する。First, we will give an overview of optical solitons.
光パルスの時間幅(以下パルス幅という)が1ピコ秒程
度以下で、尖頭値力月OmW以下程度の光パルスが光フ
ァイバ中を伝搬すると、一般にパルス幅は大きくなる。When a light pulse whose time width (hereinafter referred to as pulse width) is about 1 picosecond or less and whose peak power is about OmW or less propagates through an optical fiber, the pulse width generally becomes large.
この原因は、光の伝搬速度が光の波長に依存する、いわ
ゆる群速度分散の効果によるものである。光源から発せ
られる光がパルス状であると、理想的な光源であっても
側帯波が生じるので、この影響を避けられない、伝搬す
る光の強度が例えば尖頭値で100mW程度以上に大き
くなると、光ファイバにおける光が通過する部分(コア
という)の屈折率が光強度の関数となり(光力−効果と
いう)、前記の光パルスの伝搬とは異なった伝搬をする
。光力−効果は、光パルスの立ち上がり部分の光の波長
を長波長側に、また光パルスの立ち下がり部分の光の波
長を短波長側にシフトさせる作用をもち、光の自己位相
変調と呼ばれている1石英系光ファイバは通常1.3μ
m帯において群速度分散が零となり、それより長波長側
は異常分散領域と呼ばれ、この領域では波長が長い程伝
搬速度は遅くなる。以上のことから、異常分散領域で強
い光パルスが伝搬していると自己位相変調効果と群速度
分散がつり合ってパルス幅が変化しない光パルスの存在
が理解できる。このような光パルスを光ソリトンと呼ん
でおり、時間波形はセコンドハイパブリック(sech
)の形をしていることが知られている。This is due to the effect of so-called group velocity dispersion, in which the propagation speed of light depends on the wavelength of light. If the light emitted from the light source is pulsed, sidebands will occur even with an ideal light source, so this effect cannot be avoided, and if the intensity of the propagating light increases to, for example, about 100 mW or more at its peak value, The refractive index of the portion (called the core) of the optical fiber through which the light passes is a function of the light intensity (called the optical power effect), and propagation is different from the propagation of the light pulse described above. The optical force effect has the effect of shifting the wavelength of the light in the rising part of the optical pulse to the longer wavelength side and the wavelength of the light in the falling part of the optical pulse to the shorter wavelength side, and is called self-phase modulation of light. The quartz-based optical fiber that is used in
The group velocity dispersion becomes zero in the m-band, and the longer wavelength side is called the anomalous dispersion region, and in this region, the longer the wavelength, the slower the propagation speed. From the above, it can be understood that when a strong optical pulse is propagating in the anomalous dispersion region, the self-phase modulation effect and group velocity dispersion are balanced and the pulse width does not change. Such a light pulse is called an optical soliton, and its time waveform is a second hyperpublic.
) is known to have the form
つぎに、誘導ラマン散乱について概説する。Next, we will provide an overview of stimulated Raman scattering.
光ファイバ中を尖頭値強度IW程度以上の光パルスや連
続光が入射して伝搬すると、光ファイバ中に入射した光
の周波数とは異なる光が発生する。When a light pulse or continuous light having a peak intensity of about IW or more is incident and propagated in an optical fiber, light having a frequency different from that of the light that has entered the optical fiber is generated.
これは、光ファイバを構成する格子の固有振動で入射光
が変調されるためである。光強度が大きいと、変調され
て発生した光が格子の振動に寄与するようになり、発振
状態に到る。新たに発生ずる光は、光ファイバの場合は
波長が入射光の波長より長く、ストークス光と呼ばれる
。この状態では光ファイバはストークス波長で利得をも
つ媒体と等価である。This is because the incident light is modulated by the natural vibration of the grating that constitutes the optical fiber. When the light intensity is high, the modulated and generated light will contribute to the vibration of the grating, leading to an oscillation state. In the case of an optical fiber, the newly generated light has a wavelength longer than the wavelength of the incident light and is called Stokes light. In this state, the optical fiber is equivalent to a medium that has a gain at the Stokes wavelength.
ここで、従来の光ファイバラマンソリトンレーザの基本
構成図を第2図に示す。Here, a basic configuration diagram of a conventional optical fiber Raman soliton laser is shown in FIG.
第2図において、11は光パルス列を発生する励起光源
、12は光の結合器としてのダイクロイックミラー、1
3は光ファイバ、14.15および16はレンズ、17
,18.19および110は光線である。In FIG. 2, 11 is an excitation light source that generates a light pulse train, 12 is a dichroic mirror as a light coupler, and 1
3 is an optical fiber, 14.15 and 16 are lenses, 17
, 18, 19 and 110 are rays.
ここで、光の伝搬経路は、光ファイバ13とレンズ26
および27とダイクロイックミラー12とで光閉ループ
を形成する。このダイクロイックミラー12は、かかる
光閉ループに光を入射し、あるいはこの光閉ループから
光を取り出す光結合器である。Here, the propagation path of light is between the optical fiber 13 and the lens 26.
and 27 and the dichroic mirror 12 form an optical closed loop. This dichroic mirror 12 is an optical coupler that inputs light into the optical closed loop or extracts light from the optical closed loop.
励起光源からは、一定時間間隔で光パルスを生起させ、
その光パルスの列を光結合器としてのダイクロイックミ
ラー12を介して光閉ループに入射させる。光閉ループ
中の光ファイバ12には、その入射した光パルスによっ
て誘導ラマン散乱光パルスが発生する。ここで、この誘
導ラマンtfk 乱パルス光が光ファイバ12を伝搬し
てダイクロイックミラー12に到達するのと同時に、他
の光パルスがこのダイクロイックミラー12に入射する
ように、光閉ループの光路長を調節しておく。The excitation light source generates light pulses at regular time intervals,
The train of optical pulses is made to enter a closed optical loop via a dichroic mirror 12 serving as an optical coupler. Stimulated Raman scattered light pulses are generated in the optical fiber 12 in the optical closed loop by the incident light pulses. Here, the optical path length of the optical closed loop is adjusted so that the stimulated Raman TFK random pulse light propagates through the optical fiber 12 and reaches the dichroic mirror 12, and at the same time, other light pulses enter the dichroic mirror 12. I'll keep it.
第2図において、励起光源11はカラーセンタレーザで
あり、パルス幅lOピコ秒程度、尖頭値100W程度の
パルス出力光を発生ずる。この出力光の波長は可変であ
るが、例えば1.45μmである。ダイクロイックミラ
ー12は波長1.45μmでは反射し、波長1.55μ
mでは30%反射する波長依存性を持っている。励起光
源11からの出力光線17はレンズ14によりダイクロ
イックミラー12に導かれ、ここでの反射光線19はレ
ンズ15を介して光ファイバ13に導かれる。In FIG. 2, the excitation light source 11 is a color center laser, which generates pulsed output light with a pulse width of about 10 picoseconds and a peak value of about 100 W. Although the wavelength of this output light is variable, it is, for example, 1.45 μm. The dichroic mirror 12 reflects at a wavelength of 1.45 μm, and reflects at a wavelength of 1.55 μm.
It has a wavelength dependence of 30% reflection at m. The output light beam 17 from the excitation light source 11 is guided by a lens 14 to a dichroic mirror 12, and the reflected light beam 19 here is guided via a lens 15 to an optical fiber 13.
光ファイバ13は長さ500mの承−モード偏波保持フ
ァイバであり、1.3μm付近に零分散波長をもつ。前
述の励起光源11からの光パルスが光ファイバ13を伝
搬すると、自己位相変調効果と誘導ラマン散乱が生ずる
が、パルス幅が広いため、自己位相変調効果は小さい。The optical fiber 13 is a positive mode polarization maintaining fiber with a length of 500 m, and has a zero dispersion wavelength around 1.3 μm. When the optical pulse from the excitation light source 11 described above propagates through the optical fiber 13, a self-phase modulation effect and stimulated Raman scattering occur, but since the pulse width is wide, the self-phase modulation effect is small.
励起光とストークス光は光ファイバ13を伝搬し、レン
ズ16により集光して得た光45110が再びダイクロ
イックミラー12に入射する。このミラー12で励起光
は反射し、光線18として光学系の外部に放出されるが
、ストークス光のかなりの部分はミラー12からレンズ
15を介して光ファイバ13に再入射する。この再入射
と同時に励起光源11からの他の光パルスが入射するよ
うに、励起光源の光パルス励起速度あるいは光路長を調
節しておくことによって、ストークス光は光ファイバ1
3を伝搬するとともに励起光によって増幅される。The excitation light and Stokes light propagate through the optical fiber 13, and the light 45110 collected by the lens 16 enters the dichroic mirror 12 again. The excitation light is reflected by this mirror 12 and emitted to the outside of the optical system as a light beam 18, but a considerable portion of the Stokes light re-enters the optical fiber 13 from the mirror 12 via the lens 15. By adjusting the optical pulse excitation speed or optical path length of the excitation light source so that other optical pulses from the excitation light source 11 are incident at the same time as this re-injection, the Stokes light is transferred to the optical fiber 1.
3 and is amplified by the excitation light.
定常状態では励起光源11の強度や光学系の光損失、光
学系の光路長で決まるパルス幅や強度のストークス光パ
ルス列をダイクロイックミラー12を通して光学系外に
取り出し得る。光ファイバ13中のストークス光の強度
が大きくなって自己位相変調効果をひき起こし、群速度
分散の効果とつり合う程度になれば、ストークス光は前
述の光ソリトンとなる。誘導ラマン散乱の利得帯域幅は
数1or+mにおよぶ程広く、また波長によって伝搬速
度が異なるため、光路長を変化させることにより、光ソ
リトンの波長を可変とすることができる。In a steady state, a Stokes light pulse train with a pulse width and intensity determined by the intensity of the excitation light source 11, the optical loss of the optical system, and the optical path length of the optical system can be taken out of the optical system through the dichroic mirror 12. When the intensity of the Stokes light in the optical fiber 13 becomes large enough to cause a self-phase modulation effect and reach a level that balances the effect of group velocity dispersion, the Stokes light becomes the aforementioned optical soliton. The gain bandwidth of stimulated Raman scattering is as wide as several 1 or+m, and the propagation speed varies depending on the wavelength, so the wavelength of the optical soliton can be varied by changing the optical path length.
従来の光ファイバラマンソリトンレーザでは、光ファイ
バはGeO2ドープ石英コアまたは純石英コアをもつ光
ファイバであるので、ストークス光は長波長側に約45
0cm−’シフトする(シフト景は波長の逆数の差で表
わされ、単位cm−’をカイザと呼ぶ)。In the conventional optical fiber Raman soliton laser, the optical fiber is an optical fiber with a GeO2-doped quartz core or a pure silica core, so the Stokes light has a wavelength of about 45 nm on the long wavelength side.
0 cm-' shift (the shifted view is expressed as a difference in reciprocal wavelengths, and the unit cm-' is called Kaiser).
[発明が解決しようとする問題点]
一方、石英系光ファイバの最低損失波長は1.55μm
付近にあるため、この波長でストークス光を得るために
は、励起光源波長としては1.45μm程度が必要であ
る。このような発振波長をもつ励起光源としてはカラー
センタレーザがあるのみであるが、かかるカラーセンタ
レーザを用いて光ファイバラマンソリトンを発生させる
ためには、−Sには入手不可能な特殊なレーザ用結晶が
必要であり、しかもまた、かかるカラーセンタレーザで
あって出力が小さく波長可変範囲も小さいという欠点を
有する。[Problems to be solved by the invention] On the other hand, the minimum loss wavelength of silica-based optical fiber is 1.55 μm.
Since it is located nearby, in order to obtain Stokes light at this wavelength, the excitation light source wavelength needs to be about 1.45 μm. A color center laser is the only excitation light source with such an oscillation wavelength, but in order to generate optical fiber Raman solitons using such a color center laser, a special laser that is not available for -S is required. Moreover, such a color center laser has the drawbacks of a small output power and a narrow wavelength tunable range.
そこで、本発明の目的は、石英系光ファイバの最低光損
失帯である1、5μmおよび1.6μm帯で大きい出力
をもつ光ファイバラマンソリトンレーザを提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an optical fiber Raman soliton laser having a large output in the 1.5 μm and 1.6 μm bands, which are the lowest optical loss bands of silica-based optical fibers.
[問題点を解決するための手段]
このような目的を達成するために、本発明の第1形態は
、光の伝搬経路が光閉ループを成し、光閉ループは光フ
ァイバと当該光閉ループに光を入射しあるいは当該光閉
ループから光を取り出すための光結合器を含み、光源か
ら一定時間間隔で光パルスを発生させ、その光パルス列
を光結合器から光閉ループに入射させ、その入射した光
パルスにより光ファイバ中で誘導ラマン散乱光パルスを
発生させ、誘導ラマン散乱光パルスが光閉ループ内を伝
搬して光結合部に到達するのと同時に、光パルス列の他
の1つの光パルスが光結合部に入射するように光閉ルー
プの光路長を調節した光ファイバラマンソリトンレーザ
において、光源は波長1.32μmまたは1.34μm
で発振するYAGレーザであり、光ファイバのコアにP
2O5を含むことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the first form of the present invention is such that a light propagation path forms an optical closed loop, and the optical closed loop connects an optical fiber to the optical closed loop. The light source generates optical pulses at regular intervals, and the optical pulse train is input from the optical coupler into the optical closed loop. generates a stimulated Raman scattered light pulse in the optical fiber, and at the same time that the stimulated Raman scattered light pulse propagates in the optical closed loop and reaches the optical coupling part, another light pulse in the optical pulse train is transmitted to the optical coupling part. In an optical fiber Raman soliton laser in which the optical path length of the optical closed loop is adjusted so that the light enters the laser beam, the light source has a wavelength of 1.32 μm or 1.34 μm.
It is a YAG laser that oscillates at
It is characterized by containing 2O5.
本発明の第2形態は、光の伝搬経路が光閉ループを成し
、光閉ループは光ファイバと当該光閉ループに光を入射
しあるいは当該光閉ループから光を取り出すための光結
合器を含み、光源から一定時間間隔で光パルスを発生さ
せ、その光パルス列を光結合器から光閉ループに入射さ
せ、その入射した光パルスにより光ファイバ中で説導ラ
マン散乱光パルスを発生させ、誘導ラマン散乱光パルス
が光閉ループ内を伝搬して光結合部に到達するのと同時
に、光パルス列の他の1つの光パルスが光結合部に入射
するように光閉ループの光路長を調節した光ファイバラ
マンソリトンレーザにおいて、光源はエルビュームレー
ザであり、光ファイバのコアにGeO2,SiO,およ
びFの少なくとも一つを含むことを特徴とする。In a second aspect of the present invention, the light propagation path forms an optical closed loop, the optical closed loop includes an optical fiber and an optical coupler for inputting light into the optical closed loop or extracting light from the optical closed loop, and the light source A light pulse is generated at a fixed time interval from In an optical fiber Raman soliton laser, the optical path length of the optical closed loop is adjusted so that at the same time that the optical pulse propagates within the optical closed loop and reaches the optical coupling section, another optical pulse of the optical pulse train enters the optical coupling section. , the light source is an erbium laser, and the core of the optical fiber contains at least one of GeO2, SiO, and F.
[作 用〕
従来の技術では、励起光源としては特殊な結晶を用いる
カラーセンタレーザを用いているが、カラーセンタレー
ザはYAGレーザな励起光源としているので、YAGレ
ーザの出力の数分の1の出力しか得られない欠点がある
。これに対し、本発明によれば、コアにpzoaをドー
プした光ファイバとYAGレーザとの組み合わせによフ
て、ストークス光の波長シフト量を大きくできるので、
YAGレーザを直接的な励起光源として1.5μcm
’!iFでのストークス光を得ることができる。したが
って、本発明では、出力の大ぎい励起光源を利用でき、
その結果、カラーセンタレーザに比較して数倍のソリト
ン出力が得られる。[Function] In conventional technology, a color center laser using a special crystal is used as an excitation light source, but since the color center laser uses a YAG laser as an excitation light source, the output is a fraction of that of a YAG laser. The drawback is that only output can be obtained. In contrast, according to the present invention, the amount of wavelength shift of Stokes light can be increased by combining an optical fiber whose core is doped with pzoa and a YAG laser.
1.5 μcm using YAG laser as a direct excitation light source
'! Stokes light at iF can be obtained. Therefore, in the present invention, a pumping light source with a large output can be used,
As a result, a soliton output several times that of a color center laser can be obtained.
また、エルビュームレーザは発振波長が1.54μm近
傍にあり、出力もYAGレーザ程度であるため、エルビ
ュームレーザとGeO2ドープ石英コアまたは純石英コ
アファイバとを組み合わせることによって、1.65μ
m近傍にストークス光が得られる。石英系光ファイバは
1.65μmでも十分低損失であるので、このようにエ
ルビュームレーザを用いる場合に、本発明は十分に高い
実用的な利用価値をもつ。In addition, since the oscillation wavelength of the Elbum laser is around 1.54 μm and the output is comparable to that of a YAG laser, by combining the Elbum laser with a GeO2-doped quartz core or pure silica core fiber, the
Stokes light is obtained near m. Since a silica-based optical fiber has a sufficiently low loss even at 1.65 μm, the present invention has sufficiently high practical utility value when using an erbium laser in this manner.
[実施例] 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明の第一の実施例の基本構成であって、こ
こで、21は励起光源としてのYAGレーザであり、そ
の発振波長は1.32μmまたは1.34μmである。FIG. 1 shows the basic configuration of a first embodiment of the present invention, where 21 is a YAG laser as an excitation light source, and its oscillation wavelength is 1.32 μm or 1.34 μm.
22は光パルス圧縮器である。この光パルス圧縮器22
は男分散が励起光源波長以上にある光ファイバと格子ペ
ア等による逆分散媒質で構成できる。なお、YAGレー
ザのモードロック出力のパルス幅が30ピコ秒以下であ
れば、かかる光パルス圧l1rA器22は不要であるが
、100ピコ秒程度での場合には必要である。23はダ
イクロツクミラーであって、波長1.5μm以下では光
を反射し、波長i、sμI以上の光は30%以下の割合
で反射させる反射特性を有する。24は光ファイバであ
り、そのコアには5i02の他にP2O,が1oモル%
以上含まれている。 25.26および27は、それぞ
れ、光パルス圧縮器22とダイクロイックミラー23、
ダイクロイックミラー23と光ファイバ24の両端面の
各間に配ユされたレンズである。22 is an optical pulse compressor. This optical pulse compressor 22
can be constructed from an optical fiber whose male dispersion is greater than the excitation light source wavelength and an inverse dispersion medium such as a grating pair. Note that if the pulse width of the mode-locked output of the YAG laser is 30 picoseconds or less, such optical pulse pressure l1rA device 22 is unnecessary, but if it is about 100 picoseconds, it is necessary. Reference numeral 23 denotes a dichroic mirror, which has a reflection characteristic of reflecting light at a wavelength of 1.5 μm or less, and reflecting light at a wavelength of i, sμI or more at a rate of 30% or less. 24 is an optical fiber, the core of which contains 10 mol% of P2O in addition to 5i02.
The above is included. 25, 26 and 27 are an optical pulse compressor 22 and a dichroic mirror 23, respectively.
This is a lens disposed between the dichroic mirror 23 and both end faces of the optical fiber 24.
ここで、光の伝搬経路が光閉ループを成し、その光閉ル
ープは、光ファイバ24とその光閉ループに光を入射し
あるいはその光閉ループから光を取り出すためのレンズ
26.27および光結合器としてのダイクロイックミラ
ー23とを含む。励起光源21からは、一定時間間隔で
光パルスを発生し、その光パルス列を光結合器23から
光閉ループに入射させ、その入射した光パルスにより光
ソイアバ24中でLffiiラマン散乱光パルスを発生
させる。この誘導ラマン散乱光パルスは、光閉ループ内
を伝搬して、光結合部23に到達する。それと同時に、
光パルス列の他の1つの光パルスが光結合部23に入射
するように光閉ループの光路長をあらかじめ調節してお
く。Here, the propagation path of light forms an optical closed loop, and the optical closed loop includes an optical fiber 24 and lenses 26 and 27 and an optical coupler for inputting light into the optical closed loop or extracting light from the optical closed loop. dichroic mirror 23. The excitation light source 21 generates light pulses at regular time intervals, the light pulse train is made to enter the optical closed loop from the optical coupler 23, and the entered light pulses generate Lffii Raman scattered light pulses in the optical soya bar 24. . This stimulated Raman scattered light pulse propagates within the optical closed loop and reaches the optical coupling section 23 . At the same time,
The optical path length of the optical closed loop is adjusted in advance so that the other optical pulse of the optical pulse train is incident on the optical coupling section 23.
励起光源21からの光が光ファイバ24に入射すると、
励起光強度は誘導ラマン散乱のしきい値より十分大きい
のでストークス光が発生し、この光ファイバ24中を伝
搬する。光パルスの尖頭値としては数kW以上が容易に
得られる。When the light from the excitation light source 21 enters the optical fiber 24,
Since the excitation light intensity is sufficiently greater than the threshold of stimulated Raman scattering, Stokes light is generated and propagates through the optical fiber 24. The peak value of the optical pulse can easily be several kW or more.
この光ファイバ24のコアにはP、05と5h02が存
在するので、一般的には、 5in2によるストークス
光は約450cm−’ だけ波長がシフトし、I’20
5によるストークス光は約1320cl’だけシフトす
る。コアにr’2o、を14.2モル%含む長さ600
mの光ファイバに波長1.32μmのYAG レーザか
らの出力光を入射し、その入射光強度を増加していくと
、光ファイバの出射端でストークス光が観測される。こ
こで、入射光強度が70W以下では5i02によるスト
ークス光が支配的であるが、70W以上になるとP2O
,によるストークス光が支配的となる(に。Since P,05 and 5h02 exist in the core of this optical fiber 24, the wavelength of the Stokes light due to 5in2 is generally shifted by about 450 cm-', and I'20
The Stokes light due to 5 is shifted by about 1320 cl'. Length 600 containing 14.2 mol% r'2o in the core
When output light from a YAG laser with a wavelength of 1.32 μm is input into an optical fiber of 1.32 μm and the intensity of the input light is increased, Stokes light is observed at the output end of the optical fiber. Here, when the incident light intensity is less than 70W, Stokes light due to 5i02 is dominant, but when it is more than 70W, P2O
, the Stokes light due to , becomes dominant (in.
5uzuki、に、Noguchi、and N、Ue
su3i、 ”Selectivestimulat
ed Ilaman scattering i
n highly P2O,−doped 5i
lica single −mode fibe
rs ” 、 0pticsLetters、V
ol、 If、 pp、656−1+58(1986)
参照)。5uzuki, ni, Noguchi, and N, Ue
su3i, “Selective stimulus
ed Ilaman scattering i
n highly P2O,-doped 5i
lica single-mode fiber
rs”, 0pticsLetters, V
ol, If, pp, 656-1+58 (1986)
reference).
第1図において、光ファイバ24を伝搬してきたストー
クス光は波長が約1.60μmであり、ダイクロイック
ミラー23で一部は反射し、残りは再度光ファイバ24
に入射する。このとぎ、同時に励起光源21からの光パ
ルスが光ファイバ24に入射し、ストークス光はさらに
増幅される。このような動作により、P2O,によるス
トークス光パワーは定常状態で位相変調効果をひき起こ
すのに十分な強度となり、ダイクロイックミラー23か
ら光ソリトンとして光パルスを取り出すことができる。In FIG. 1, the Stokes light that has propagated through the optical fiber 24 has a wavelength of approximately 1.60 μm, and part of it is reflected by the dichroic mirror 23, and the rest is transmitted back to the optical fiber 24.
incident on . At this time, a light pulse from the excitation light source 21 enters the optical fiber 24 at the same time, and the Stokes light is further amplified. Through such an operation, the Stokes optical power due to P2O becomes strong enough to cause a phase modulation effect in a steady state, and an optical pulse can be extracted from the dichroic mirror 23 as an optical soliton.
本発明の第二の実施例では、第1図において、励起光源
21をエルビュームレーザとなし、光ファイバ24をそ
のコアにGem2または5in2またはFを含む光ファ
イバとする。この場合にも、第一の実施例と同様の作用
によって光ソリトンが得られる。In a second embodiment of the present invention, in FIG. 1, the excitation light source 21 is an erbum laser, and the optical fiber 24 is an optical fiber containing Gem2, 5in2, or F in its core. In this case as well, optical solitons can be obtained by the same action as in the first embodiment.
この場合には、エルビュームレーザの発振波長は1.5
4μmであり、Gem、または5in2またはFによる
ストークス光のシフト量は約450cl’であるので、
波長1.66μmのストークス光が得られる。この間の
作用は前述のYAGレーザ21とP2O,がドープされ
たコアをもつ光ファイバ24との組合せで説明したこと
と同様であって、波長1.66μmの光ソリトンを取り
出すことができる。In this case, the oscillation wavelength of the erbium laser is 1.5
4 μm, and the amount of shift of Stokes light by Gem, 5in2 or F is about 450cl', so
Stokes light with a wavelength of 1.66 μm is obtained. The operation during this time is similar to that described above with respect to the combination of the YAG laser 21 and the optical fiber 24 having a core doped with P2O, and an optical soliton with a wavelength of 1.66 μm can be extracted.
また、ダイクロイックミラー23としては波長1.8μ
m以下の光を反射し、波長1.6μm以上の光は30%
以下の割合で反射するものが好適である。In addition, the dichroic mirror 23 has a wavelength of 1.8μ.
Reflects light with a wavelength of 1.6 μm or more, and 30% of light with a wavelength of 1.6 μm or more
Those that reflect at the following rate are suitable.
以上の説明では、コアにGeO2または5i02または
Fを含んだ例を示したが、これら材料が複数種類台まれ
ていても同様に作用するものである。In the above description, an example was shown in which the core contained GeO2, 5i02, or F, but the same effect can be obtained even if a plurality of these materials are used.
[発明の効果]
以上説明したように、光ファイバラマンソリトンレーザ
において、本発明によれば、励起光源と光ファイバとを
適切に組み合せることにより、石英系光ファイバの最低
損失帯である1、5〜1.6μm帯において高出力な光
ソリトンを得ることができる。[Effects of the Invention] As explained above, in the optical fiber Raman soliton laser, according to the present invention, by appropriately combining the excitation light source and the optical fiber, the lowest loss band of 1, High output optical solitons can be obtained in the 5-1.6 μm band.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明光ファイバラマンソリトンレーザの実施
例を示す構成図、
第2図は従来例を示す構成図である。
11・・・励起光源となるカラーセンタレーザ、
12・・・光結合器となるダイクロイックミラー、
13・・・1.3μm付近にτ分散波長をもつ光ファイ
バ、
14.15.16・・・レンズ、
17.18,19,110・・・光線、21・・・YA
Gレーザまたはエルビュームレーザ、
22・・・光パルス圧縮器、
23・・・ダイクロイックミラー、
24・・・光ファイバ、
25.26.27・・・レンズ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the optical fiber Raman soliton laser of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example. 11... Color center laser serving as an excitation light source, 12... Dichroic mirror serving as an optical coupler, 13... Optical fiber with τ dispersion wavelength around 1.3 μm, 14.15.16... Lens , 17.18,19,110...ray, 21...YA
G laser or erbium laser, 22... Optical pulse compressor, 23... Dichroic mirror, 24... Optical fiber, 25.26.27... Lens.
Claims (1)
光ファイバと当該光閉ループに光を入射しあるいは当該
光閉ループから光を取り出すための光結合器を含み、光
源から一定時間間隔で光パルスを発生させ、その光パル
ス列を前記光結合器から前記光閉ループに入射させ、そ
の入射した光パルスにより前記光ファイバ中で誘導ラマ
ン散乱光パルスを発生させ、該誘導ラマン散乱光パルス
が前記光閉ループ内を伝搬して前記光結合部に到達する
のと同時に、前記光パルス列の他の1つの光パルスが前
記光結合部に入射するように前記光閉ループの光路長を
調節した光ファイバラマンソリトンレーザにおいて、前
記光源は波長1.32μmまたは1.34μmで発振す
るYAGレーザであり、前記光ファイバのコアにP_2
O_5を含むことを特徴とする光ファイバラマンソリト
ンレーザ。 2)光の伝搬経路が光閉ループを成し、該光閉ループは
光ファイバと当該光閉ループに光を入射しあるいは当該
光閉ループから光を取り出すための光結合器を含み、光
源から一定時間間隔で光パルスを発生させ、その光パル
ス列を前記光結合器から前記光閉ループに入射させ、そ
の入射した光パルスにより前記光ファイバ中で誘導ラマ
ン散乱光パルスを発生させ、該誘導ラマン散乱光パルス
が前記光閉ループ内を伝搬して前記光結合部に到達する
のと同時に、前記光パルス列の他の1つの光パルスが前
記光結合部に入射するように前記光閉ループの光路長を
調節した光ファイバラマンソリトンレーザにおいて、前
記光源はエルビュームレーザであり、前記光ファイバの
コアにGeO_2、SiO_2およびFの少くとも一つ
を含むことを特徴とする光ファイバラマンソリトンレー
ザ。[Claims] 1) The propagation path of light forms a closed optical loop, and the closed optical loop includes an optical fiber and an optical coupler for inputting light into the closed optical loop or extracting light from the closed optical loop, A light pulse is generated from a light source at regular time intervals, the light pulse train is made to enter the optical closed loop from the optical coupler, the incident light pulse generates a stimulated Raman scattered light pulse in the optical fiber, and the stimulated Raman scattering light pulse is generated in the optical fiber. The optical path length of the optical closed loop is such that at the same time that the Raman scattered light pulse propagates within the optical closed loop and reaches the optical coupling unit, another optical pulse of the optical pulse train is incident on the optical coupling unit. In the optical fiber Raman soliton laser, the light source is a YAG laser that oscillates at a wavelength of 1.32 μm or 1.34 μm, and P_2
An optical fiber Raman soliton laser characterized by containing O_5. 2) The propagation path of light forms an optical closed loop, and the optical closed loop includes an optical fiber and an optical coupler for inputting light into the optical closed loop or extracting light from the optical closed loop, and the optical closed loop is connected to the light source at regular time intervals. A light pulse is generated, the light pulse train is made to enter the optical closed loop from the optical coupler, the incident light pulse generates a stimulated Raman scattered light pulse in the optical fiber, and the stimulated Raman scattered light pulse is an optical fiber Raman in which the optical path length of the optical closed loop is adjusted so that another optical pulse of the optical pulse train is incident on the optical coupling unit at the same time that the optical pulse train propagates within the optical closed loop and reaches the optical coupling unit; An optical fiber Raman soliton laser, wherein the light source is an erbum laser, and the core of the optical fiber contains at least one of GeO_2, SiO_2, and F.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033512A JPH0795618B2 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Hikari Baraman Soliton Laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033512A JPH0795618B2 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Hikari Baraman Soliton Laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63202085A true JPS63202085A (en) | 1988-08-22 |
| JPH0795618B2 JPH0795618B2 (en) | 1995-10-11 |
Family
ID=12388599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62033512A Expired - Lifetime JPH0795618B2 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Hikari Baraman Soliton Laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795618B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6959021B2 (en) | 2001-02-07 | 2005-10-25 | Ocg Technology Licensing, Llc | Raman fiber laser |
| US7277610B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-10-02 | Nufern | Optical fiber and system containing same |
| US7340136B2 (en) | 2001-07-02 | 2008-03-04 | Ocg Technology Licensing, Llc | Multi-wavelength optical fiber |
| US7463411B2 (en) | 2001-08-03 | 2008-12-09 | Demidov Andrey A | Optical fiber amplifier |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053092A (en) * | 1983-07-29 | 1985-03-26 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | Soliton laser |
| JPS6221035A (en) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Tester for optical fiber |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62033512A patent/JPH0795618B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS6053092A (en) * | 1983-07-29 | 1985-03-26 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | Soliton laser |
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| US7463411B2 (en) | 2001-08-03 | 2008-12-09 | Demidov Andrey A | Optical fiber amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0795618B2 (en) | 1995-10-11 |
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