JPS63202085A - 光フアイバラマンソリトンレ−ザ - Google Patents
光フアイバラマンソリトンレ−ザInfo
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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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- light
- optical fiber
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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
- H01S3/30—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
- H01S3/302—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 in an optical fibre
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
［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。
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。
Ｖｏｌ、 ２１． Ｎｏ、９． ｐｐ、４７−５７（１
９８６） 、■Ｍ、Ｎ。
９８６） 、■Ｍ、Ｎ。
Ｉｓｌａｍ、 Ｌ、Ｆ、 Ｍｏ１ｌｃｎａｕｅｒ、
” Ｆｉｂｅｒ ｒａｍａｎａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏ
ｎ ５ｏｌｉｔｏｎ １ａｓｅｒ 、 ’
ＸＩＶ Ｉｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ。
” Ｆｉｂｅｒ ｒａｍａｎａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏ
ｎ ５ｏｌｉｔｏｎ １ａｓｅｒ 、 ’
ＸＩＶ Ｉｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ。
Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａ
ｐｅｒｓ、ＴＵＩＩＩＩＩ、Ｓａｎ Ｆｒａｎ−ｃｉ
ｓｃｏ、、 １９８６参照）。
ｐｅｒｓ、ＴＵＩＩＩＩＩ、Ｓａｎ Ｆｒａｎ−ｃｉ
ｓｃｏ、、 １９８６参照）。
まず、光ソリトンについて概説する。
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。
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。
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。
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。
つぎに、誘導ラマン散乱について概説する。
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。
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。
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。
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。
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。
構成図を第２図に示す。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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）。
［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。
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。
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。
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。
［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。
、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。
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。
、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。
［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。
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。
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。
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。
［実施例］
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
【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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033512A JPH0795618B2 (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 光フアイバラマンソリトンレ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033512A JPH0795618B2 (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 光フアイバラマンソリトンレ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63202085A true JPS63202085A (ja) | 1988-08-22 |
| JPH0795618B2 JPH0795618B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=12388599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62033512A Expired - Lifetime JPH0795618B2 (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 光フアイバラマンソリトンレ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795618B2 (ja) |
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 (ja) * | 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− | ソリトンレ−ザ |
| JPS6221035A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの試験装置 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62033512A patent/JPH0795618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053092A (ja) * | 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− | ソリトンレ−ザ |
| JPS6221035A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの試験装置 |
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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0795618B2 (ja) | 1995-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |