JP2006286844A - 光ファイバ増幅装置 - Google Patents
光ファイバ増幅装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006286844A JP2006286844A JP2005103379A JP2005103379A JP2006286844A JP 2006286844 A JP2006286844 A JP 2006286844A JP 2005103379 A JP2005103379 A JP 2005103379A JP 2005103379 A JP2005103379 A JP 2005103379A JP 2006286844 A JP2006286844 A JP 2006286844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- signal light
- amplifying
- light
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
【課題】ラマン散乱光の増幅に励起エネルギーを浪費することなく、信号光を所望の光パワーに効率的に多段階増幅できること。
【解決手段】希土類添加光ファイバ8,10,13を用いて信号光を段階的に増幅する複数の光増幅系A1,A2,A3を備え、これら複数の光増幅系A1,A2,A3の各後段にBPF9b,12b,15bをそれぞれ設ける。かかるBPF9b,12b,15bは、光増幅系A1,A2,A3によって増幅された信号光をそれぞれ通すとともに、この増幅された信号光によって発生したラマン散乱光を除去する。
【選択図】 図1
【解決手段】希土類添加光ファイバ8,10,13を用いて信号光を段階的に増幅する複数の光増幅系A1,A2,A3を備え、これら複数の光増幅系A1,A2,A3の各後段にBPF9b,12b,15bをそれぞれ設ける。かかるBPF9b,12b,15bは、光増幅系A1,A2,A3によって増幅された信号光をそれぞれ通すとともに、この増幅された信号光によって発生したラマン散乱光を除去する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、希土類添加光ファイバに信号光と励起光とを入力して信号光を増幅する光ファイバ増幅装置に関し、特に、この信号光として発振したレーザ光を所望の光パワーに段階的に増幅する多段階増幅に好適な光ファイバ増幅装置に関するものである。
従来から、エルビウム(Er)またはイットリビウム(Yb)等の希土類元素を添加した光ファイバである希土類添加光ファイバを増幅媒体として用いた光ファイバ増幅装置が提案されている。かかる光ファイバ増幅装置は、その増幅媒体に信号光であるレーザ光と励起光とを導入し、誘導放出現象によってこのレーザ光を増幅する。このような光ファイバ増幅装置として、たとえば、信号光として伝送するレーザ光に低周波信号を重畳して変調し、このレーザ光のスペクトル線幅を広げて誘導ブリルアン散乱(SBS)を抑制したものがある(特許文献1参照)。
ところで、上述した光ファイバ増幅装置が1回の増幅によって高めることができるレーザ光の光パワーは、この増幅前のレーザ光の光パワーによって制限される。すなわち、光ファイバ増幅装置は、その増幅媒体に励起光を多量に導入して必要以上の励起エネルギーを与えた場合であっても、かかる励起エネルギーのうちの必要分を消費してレーザ光を増幅し、残りの励起エネルギーをノイズ発生に浪費する。この場合、増幅後のレーザ光は、この励起エネルギーの必要分を消費して高められる程度の光パワーを有し、かかる励起エネルギーの必要分は、増幅前のレーザ光の光パワーによって制限される。
したがって、所望の高い光パワーを有するレーザ光を出力するためには、光ファイバ等の伝送路の入力端から出力端に向けて複数の光ファイバ増幅装置を順次設け、かかる伝送路内を伝送するレーザ光を所望の光パワーに段階的に増幅する、すなわち多段階増幅する必要がある。
しかしながら、光ファイバ増幅装置によって増幅されたレーザ光は、その光パワーを高めているので、伝送路内を伝送した際に誘導ラマン散乱(SRS)によるラマン散乱光を発生させる場合が多い。かかるラマン散乱光は、信号光であるレーザ光とともに光ファイバ増幅装置に進入した場合、このレーザ光とともに増幅される。このため、上述した励起エネルギーが、かかるラマン散乱光の増幅のために浪費されるという問題点があった。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラマン散乱光の増幅によって励起エネルギーを浪費することなく、信号光として伝送するレーザ光を所望の光パワーに効率的に多段階増幅できる光ファイバ増幅装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる光ファイバ増幅装置は、希土類添加光ファイバを用いて信号光を段階的に増幅する複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段の各後段に設けられ、前記増幅手段によって増幅された信号光を通すとともに、この増幅された信号光によって発生したラマン散乱光を除去する複数のフィルタと、を備えたことを特徴とする。
また、請求項2にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記複数の増幅手段の各後段に設けられ、前記増幅手段によって増幅された信号光を通すとともに、前段の前記増幅手段に対する少なくとも前記信号光の反射光の入力を阻止する複数のアイソレータを備えたことを特徴とする。
また、請求項3にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記アイソレータと前記フィルタとの間に空間を形成し、前記アイソレータおよび前記フィルタは、前記空間を伝送媒体にして前記信号光を伝搬することを特徴とする。
また、請求項4にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記アイソレータおよび前記フィルタは、互いに光学的に直接接続して前記信号光を伝搬することを特徴とする。
また、請求項5にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記アイソレータは、前記増幅手段と前記フィルタとの各間に設けられ、前記増幅手段によって増幅された信号光を後段の前記フィルタに入力するとともに、前段の前記増幅手段に対する少なくとも前記信号光の反射光の入力を阻止することを特徴とする。
また、請求項6にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、当該光ファイバ増幅装置の光ファイバ長は、誘導ブリルアン散乱の閾値が前記信号光のトータル光パワー以上になる程度に短いことを特徴とする。
また、請求項7にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記複数の増幅手段のうちの2段階目の増幅手段から当該光ファイバ増幅装置の出力端に至るまでに前記信号光が通る第1の光ファイバのモードフィールド径は、当該光ファイバ増幅装置の入力端から前記2段目の増幅手段に至るまでに前記信号光が通る第2の光ファイバに比して大きいこと特徴とする。
また、請求項8にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記第1の光ファイバは、エアクラッドファイバであることを特徴とする。
また、請求項9にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記複数の増幅手段のうちの1段階目の増幅手段以外は、ダブルクラッドファイバに希土類元素を添加した前記希土類添加光ファイバを有することを特徴とする。
また、請求項10にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、少なくとも前記フィルタから発生する熱を放散する放熱手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項11にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記放熱手段は、前記アイソレータから発生する熱をさらに放散することを特徴とする。
また、請求項12にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、前記信号光のスペクトル線幅は、予め決定した当該光ファイバ増幅装置の光ファイバ長と誘導ブリルアン散乱の閾値とに基づいて設定することを特徴とする。
また、請求項13にかかる光ファイバ増幅装置は、上記発明において、当該光ファイバ増幅装置の光ファイバ長は、予め決定した前記信号光のスペクトル線幅と誘導ブリルアン散乱の閾値とに基づいて設定することを特徴とする。
この発明によれば、増幅媒体である希土類添加光ファイバへのラマン散乱光の進入を防止でき、ラマン散乱光の増幅に励起エネルギーを浪費することなく、信号光を所望の光パワーに効率的に多段階増幅できる光ファイバ増幅装置を実現できるという効果を奏する。
以下、図面を参照して、この発明にかかる光ファイバ増幅装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
図1は、この発明の実施の形態である光ファイバ増幅装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図1に示すように、この光ファイバ増幅装置1は、光ファイバ4a,4bと、アイソレータ6と、フィルタモジュール9,12,15と、信号光を所望の光パワーに段階的に増幅(多段階増幅)する光増幅系A1,A2,A3と、を有する。具体的には、光ファイバ増幅装置1は、信号光の入力端に信号光源2とファイバブラッググレーティング(FBG)部5とが設けられ、その出力端に受光部3が設けられ、かかる信号光の入力端から出力端に向けて順次、アイソレータ6と、光増幅系A1と、フィルタモジュール9と、光増幅系A2と、フィルタモジュール12と、光増幅系A3と、フィルタモジュール15とを有する。この場合、アイソレータ6および光増幅系A1は光ファイバ4aによって接続され、光増幅系A2およびフィルタモジュール12は光ファイバ4bによって接続され、光増幅系A3およびフィルタモジュール15は光ファイバ4bによって接続される。また、フィルタモジュール15および受光部3は、光ファイバ4bによって接続される。
信号光源2は、たとえば半導体レーザ等を用いて実現され、所望の波長帯域の信号光たとえば1000nm帯のレーザ光を発振する。FBG部5は、信号光源2によって発振された信号光のスペクトル線幅を最適化する。すなわち、信号光源2は、光ファイバ増幅装置1に対し、FBG部5を介して信号光を発振することによって、所望の波長帯域の信号光を光ファイバ増幅装置1に入力することができる。この場合、信号光源2は、FBG部5を介し、たとえば1000nm帯のレーザ光を光ファイバ増幅装置1に入力する。
なお、信号光源2は、かかる1000nm帯のレーザ光を連続的に発振してもよいし、パルス発生回路(図示せず)を備えて1000nm帯のレーザ光をパルス状に発振してもよい。また、ここでいう1000nm帯のレーザ光とは、たとえば中心波長が1080nmであり、半値幅すなわちスペクトル線幅が2〜3nm程度のレーザ光である。
光ファイバ4aは、シングルモード光ファイバであり、光ファイバ4bは、光ファイバ4aに比して大きいモードフィールド径を有するシングルモード光ファイバである。かかる光ファイバ4bとして、たとえば光ファイバ4aに比して大きいコア径を有するラージモードエリア(LMA)ファイバが用いられる。光ファイバ4aは、アイソレータ6の出力端と光増幅系A1の入力端とを接続する。また、光ファイバ4bは、光増幅系A2の出力端とフィルタモジュール12の入力端とを接続し、光増幅系A3の出力端とフィルタモジュール15の入力端とを接続し、フィルタモジュール15の出力端と受光部3の入力端とを接続する。
アイソレータ6は、信号光源2によって発振された信号光を光増幅系A1に向けて通過させるとともに、信号光源2側に対して信号光の反射光等が進入することを阻止するよう機能する。この場合、アイソレータ6は、信号光源2によって発振された信号光たとえば1000nm帯のレーザ光を光増幅系A1に入力する。これと同時に、アイソレータ6は、かかる信号光の反射光および誘導ブリルアン散乱(SBS)によるブリルアン散乱光が信号光源2側に進入することを阻止する。これによって、アイソレータ6は、信号光源2による信号光の発振が不安定になることおよび信号光源2の破損等を防止する。
このようにアイソレータ6を通過した信号光は、光ファイバ4aを介して光増幅系A1に入力される。光増幅系A1は、上述した信号光の多段階増幅のうちの1段階目の光増幅を行う。かかる光増幅系A1は、増幅媒体である希土類添加光ファイバ8と、信号光を増幅するための励起光を発振する励起光源16と、かかる信号光と励起光とを希土類添加光ファイバ8に入力するためのWDMカプラ7と、WDMカプラ7と励起光源16とを接続する光ファイバ19とを有する。
WDMカプラ7は、光ファイバ4aを介してアイソレータ6から入力された信号光を希土類添加光ファイバ8に出力するとともに、光ファイバ19を介して励起光源16から入力された励起光を希土類添加光ファイバ8に出力する。すなわち、かかる信号光および励起光は、WDMカプラ7によって希土類添加光ファイバ8に入力される。
励起光源16は、たとえば半導体レーザ等を用いて実現され、信号光源2によって発振された信号光を増幅する励起光として好適なものを発振する。この場合、励起光源16は、たとえば中心波長が915nmまたは975nmの励起光を発振する。かかる励起光は、希土類添加光ファイバ8に入力された場合、上述した信号光の1段階目の光増幅を行うために必要な励起エネルギーを発生させる。
希土類添加光ファイバ8は、たとえばシングルモードの光ファイバのコアにイットリビウム(Yb)またはエルビウム−イットリビウム(Er−Yb)等の希土類元素を添加した構造を有し、WDMカプラ7から伝送された信号光を増幅する増幅媒体として機能する。具体的には、希土類添加光ファイバ8は、WDMカプラ7を介して上述した信号光と励起光とが入力された場合、この励起光に起因する励起エネルギーを用いてこの信号光を増幅する。これによって、かかる信号光の1段階目の光増幅が達成される。この場合、上述したWDMカプラ7、希土類添加光ファイバ8、および励起光源16は、このように信号光を増幅する増幅手段として機能する。
このように1段階目の光増幅が行われた信号光は、希土類添加光ファイバ8からフィルタモジュール9に入力される。フィルタモジュール9は、アイソレータ9a、バンドパスフィルタ(BPF)9b、およびヒートシンク9cを混成して一体化した(すなわちハイブリッド化した)モジュールである。かかるハイブリッド構成において、アイソレータ9aは、BPF9bの前段に設けられる。また、フィルタモジュール9は、希土類添加光ファイバ8の出力端とアイソレータ9aの入力端とが接続され、BPF9bの出力端と光増幅系A2の入力端とが接続される。なお、かかるフィルタモジュール9のハイブリッド構成については、後述する。
アイソレータ9aは、上述したアイソレータ6とほぼ同様の機能を有する。すなわち、アイソレータ9aは、後段のBPF9bに向けて信号光を通すとともに、前段の光増幅系A1に対する信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を阻止する。アイソレータ9aは、このように信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を阻止することによって、希土類添加光ファイバ8に対する信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を防止するとともに、信号光源2および励起光源16の破損等を防止する。
BPF9bは、所定のフィルタ特性を有し、前段の光増幅系A1によって増幅された信号光を通過させるとともに、光増幅系A1,A2でSRSによって発生するラマン散乱光を除去するように機能する。この場合、BPF9bは、たとえば中心波長が1080nmであり、通過帯域幅が2〜3nm程度であるフィルタ特性を有する。なお、かかるBPF9bによるラマン散乱光の除去については、後述する。
ヒートシンク9cは、フィルタモジュール9に発生した熱を放散してフィルタモジュール9を冷却するためのものである。具体的には、ヒートシンク9cは、たとえばBPF9bがラマン散乱光を除去した場合に発生した熱を放散してBPF9bを冷却するとともに、アイソレータ9aに発生した熱を放散してアイソレータ9aを冷却する。この場合、ヒートシンク9cは、かかる放熱処理によってアイソレータ9aおよびBPF9bの各フィルタ特性の劣化および破損等を防止する。
このように光増幅系A1によって1段階目の光増幅が行われた信号光は、フィルタモジュール9内を通過して光増幅系A2に入力される。光増幅系A2は、上述した信号光の多段階増幅のうちの2段階目の光増幅を行う。この2段階目の光増幅は、上述した1段階目の光増幅が行われた信号光をさらに増幅する処理である。かかる光増幅系A2は、増幅媒体である希土類添加光ファイバ10と、かかる2段階目の光増幅を行うための励起光を発振する励起光源17a〜17cと、希土類添加光ファイバ10に励起光を入力するための光合波器11と、光合波器11と励起光源17a〜17cとをそれぞれ接続する光ファイバ20a〜20cとを有する。
希土類添加光ファイバ10は、ダブルクラッドファイバのコアにイットリビウム(Yb)またはエルビウム−イットリビウム(Er−Yb)等の希土類元素を添加した構造を有し、光増幅系A1によって1段階目の光増幅が行われた信号光を増幅する増幅媒体として機能する。図2は、希土類添加光ファイバ10の横断面構造を模式的に例示する断面模式図である。図2に示すように、希土類添加光ファイバ10は、希土類元素が添加されたシングルモードのコア層31の外側に、たとえば横断面が多角形状のインナークラッド層32を有し、このインナークラッド層32の外側にアウタークラッド層33を有し、このアウタークラッド層33の外側に保護ポリマー層34を有する。インナークラッド層32は、マルチモードで励起光を伝搬するクラッド層であり、コア層31に比して低い屈折率を有する。このようなダブルクラッド構造を有する希土類添加光ファイバ10は、上述した希土類添加光ファイバ8に比して多量の励起光を伝搬でき、これによって、希土類添加光ファイバ8に比して多量の励起エネルギーを有することができる。すなわち、希土類添加光ファイバ10は、上述した1段階目の光増幅が行われた信号光をさらに高い光パワーに増幅するための増幅媒体として好適な構造を有する。
かかる希土類添加光ファイバ10は、フィルタモジュール9を介して上述した信号光が入力され、かつ励起光源17a〜17cによって発振された励起光が光合波器11を介して入力された場合、かかる励起光に起因する励起エネルギーを用いてこの信号光を増幅する。この場合、希土類添加光ファイバ10、光合波器11、および励起光源17a〜17cは、このように信号光を増幅する増幅手段として機能する。具体的には、希土類添加光ファイバ10は、かかる2段階目の光増幅を行い、上述した1段階目の光増幅の場合に比して高い光パワーを有する信号光を光合波器11に出力する。
なお、かかる2段階目の光増幅を行うための励起光を発振する励起光源は、上述した光増幅系A1の励起光源16に比してトータルで多量の励起光を希土類添加光ファイバ10に導入するものであれば、その設置数は3つに限定されない。すなわち、かかる条件を満足するように所望数の励起光源を配置すればよい。この場合、かかる励起光は、希土類添加光ファイバ10に導入された場合、上述した信号光の2段階目の光増幅を行うために必要な励起エネルギーを発生させる。
光合波器11は、光ファイバ20a〜20cを介して励起光源17a〜17cから入力された各励起光を希土類添加光ファイバ10に導入するとともに、希土類添加光ファイバ10によって2段階目の光増幅が行われた信号光をフィルタモジュール12に出力する。この場合、かかる増幅された信号光は、光ファイバ4bを介してフィルタモジュール12に入力される。
フィルタモジュール12は、上述したフィルタモジュール9とほぼ同様に、アイソレータ12a、BPF12b、およびヒートシンク12cをハイブリッド化したモジュールである。この場合、アイソレータ12aは、BPF12bの前段に設けられる。また、フィルタモジュール12は、光ファイバ4bを介して光合波器11の出力端とアイソレータ12aの入力端とが接続され、BPF12bの出力端と光増幅系A3の入力端とが接続される。
アイソレータ12aは、上述したアイソレータ9aとほぼ同様に機能する。すなわち、アイソレータ12aは、上述した2段階目の光増幅が行われた信号光を後段のBPF12bに向けて通すとともに、前段の光増幅系A2に対する信号光の反射光およびSBSによるブリルアン散乱光の進入を阻止する。アイソレータ12aは、このように信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を阻止することによって、希土類添加光ファイバ10に対する信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を防止するとともに、信号光源2および励起光源16の破損等を防止する。
BPF12bは、上述したBPF9bと同様のフィルタ特性を有し、光増幅系A2によって2段階目の光増幅が行われた信号光を通過させるとともに、光増幅系A2,A3でSRSによって発生するラマン散乱光を除去する。ヒートシンク12cは、上述したヒートシンク9cとほぼ同様に機能し、たとえばBPF12bがラマン散乱光を除去した場合に発生した熱を放散してBPF12bを冷却するとともに、アイソレータ12aに発生した熱を放散してアイソレータ12aを冷却する。ヒートシンク12cは、かかる放熱処理によって、アイソレータ12aおよびBPF12bの各フィルタ特性の劣化および破損等を防止する。
このように光増幅系A2によって2段階目の光増幅が行われた信号光は、光ファイバ4bとフィルタモジュール12とを順次通過して光増幅系A3に入力される。光増幅系A3は、上述した信号光の多段階増幅のうちの3段階目の光増幅を行う。この3段階目の光増幅は、上述した2段階目の光増幅が行われた信号光をさらに増幅する処理である。かかる光増幅系A3は、増幅媒体である希土類添加光ファイバ13と、かかる3段階目の光増幅を行うための励起光を発振する励起光源18a〜18cと、希土類添加光ファイバ13に励起光を入力するための光合波器14と、光合波器14と励起光源18a〜18cとをそれぞれ接続する光ファイバ21a〜21cとを有する。
希土類添加光ファイバ13は、上述した希土類添加光ファイバ10と同様にダブルクラッドファイバのコアに希土類元素を添加した構造を有し、上述した3段階目の光増幅を行う増幅媒体として機能する。かかる希土類添加光ファイバ13は、上述した希土類添加光ファイバ8に比して多量の励起光を伝搬でき、これによって、希土類添加光ファイバ8に比して多量の励起エネルギーを有することができる。具体的には、希土類添加光ファイバ13は、フィルタモジュール12を介して上述した信号光が入力され、かつ励起光源18a〜18cによって発振された励起光が光合波器14を介して入力された場合、かかる励起光に起因する多量の励起エネルギーを用いてこの信号光を所望の光パワーに増幅できる。この場合、希土類添加光ファイバ13、光合波器14、および励起光源18a〜18cは、このように信号光を増幅する増幅手段として機能する。希土類添加光ファイバ13は、かかる3段階目の光増幅を行って所望の光パワーに増幅した信号光を光合波器14に出力する。
なお、かかる3段階目の光増幅を行うための励起光を発振する励起光源は、上述した光増幅系A1の励起光源16に比してトータルで多量の励起光を希土類添加光ファイバ13に導入するものであれば、その設置数は3つに限定されない。すなわち、かかる条件を満足するように所望数の励起光源を配置すればよい。この場合、かかる励起光は、希土類添加光ファイバ13に導入された場合、上述した信号光の3段階目の光増幅を行うために必要な励起エネルギーを発生させる。
光合波器14は、光ファイバ21a〜21cを介して励起光源18a〜18cから入力された各励起光を希土類添加光ファイバ13に導入するとともに、希土類添加光ファイバ13によって3段階目の光増幅が行われた信号光をフィルタモジュール15に出力する。この場合、かかる増幅された信号光は、光ファイバ4bを介してフィルタモジュール15に入力される。
フィルタモジュール15は、上述したフィルタモジュール9とほぼ同様に、アイソレータ15a、BPF15b、およびヒートシンク15cをハイブリッド化したモジュールである。この場合、アイソレータ15aは、BPF15bの前段に設けられる。また、フィルタモジュール15は、光ファイバ4bを介して光合波器14の出力端とアイソレータ15aの入力端とが接続され、BPF15bの出力端と上述した受光部3の入力端とが接続される。
アイソレータ15aは、上述したアイソレータ9aとほぼ同様に機能する。すなわち、アイソレータ15aは、上述した3段階目の光増幅が行われた信号光を後段のBPF15bに向けて通すとともに、前段の光増幅系A3に対する信号光の反射光およびSBSによるブリルアン散乱光の進入を阻止する。アイソレータ15aは、このように信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を阻止することによって、希土類添加光ファイバ13に対する信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を防止するとともに、信号光源2および励起光源16の破損等を防止する。
BPF15bは、上述したBPF9bと同様のフィルタ特性を有し、光増幅系A3によって3段階目の光増幅が行われた信号光を通過させるとともに、SRSによるラマン散乱光を除去する。ヒートシンク15cは、上述したヒートシンク9cとほぼ同様に機能し、たとえばBPF15bがラマン散乱光を除去した場合に発生した熱を放散してBPF15bを冷却するとともに、アイソレータ15aに発生した熱を放散してアイソレータ15aを冷却する。ヒートシンク15cは、かかる放熱処理によって、アイソレータ15aおよびBPF15bの各フィルタ特性の劣化および破損等を防止する。
このように光増幅系A3によって3段階目の光増幅が行われた信号光は、光ファイバ4bとフィルタモジュール15とを順次通過して受光部3に入力される。この場合、かかる信号光は、上述した多段階増幅が完了しており、所望の光パワーを有するように増幅されている。すなわち、光ファイバ増幅装置1は、信号光源2によって発振された信号光たとえば上述した1000nm帯のレーザ光を所望の光パワーに多段階増幅して受光部3に出力できる。この場合、光ファイバ増幅装置1は、このように所望の光パワーを有する信号光をシングルモードで受光部3に伝送できる。
なお、このような光ファイバ増幅装置1は、レーザマーキング装置、医療用レーザメス、または光通信装置等のレーザ光(特に高出力のレーザ光)を用いる各種装置に好適な光ファイバ増幅装置を実現できる。たとえば、受光部3が、上述した所望の光パワーのレーザ光を平行光にするコリメータレンズと、このコリメータレンズを介して受けたレーザ光を所望の文字や記号等に沿って走査する光走査機構と、この光走査機構を介して受けたレーザ光を集光し、かかるレーザ光をマーキング対象物に出力する集光レンズとを備えるようにし、さらに、上述した信号光源によるレーザ光の発振駆動、励起光源16,17a〜17c,18a〜18cの各励起光の発振駆動、および受光部3の駆動を制御する制御部(図示せず)を備えるようにすれば、かかる光ファイバ増幅装置1を光増幅手段として用いたレーザマーキング装置を構成できる。
つぎに、上述したフィルタモジュール9のハイブリッド構成について説明する。図3は、フィルタモジュール9のハイブリッド構成の一例を模式的に示す模式図である。図3に示すように、フィルタモジュール9は、アイソレータ9aとBPF9bとを内蔵し、アイソレータ9aおよびBPF9bにそれぞれ発生した熱を放散するようにヒートシンク9cが設けられる。
アイソレータ9aは、上述したように、その入力端に希土類添加光ファイバ8が接続される。また、アイソレータ9aは、その出力端に信号光を出力するための開口部を有し、かかる開口部にレンズ9dを有する。一方、BPF9bは、上述したように、その出力端に希土類添加光ファイバ10が接続される。また、BPF9bは、その入力端に信号光を入力するための開口部を有し、かかる開口部にレンズ9eを有する。この場合、アイソレータ9aおよびBPF9bは、その間に空間が形成され、レンズ9d,9eが対向するように配置される。
ここで、信号光源2によって発振された信号光S1が希土類添加光ファイバ8内を通過してアイソレータ9aに入力された場合、アイソレータ9aは、図3に示すように、かかる空間を伝送媒体にして後段のBPF9bに信号光S1を入力する。この場合、信号光S1は、レンズ9dを通過してかかる空間上を空気伝搬し、その後、レンズ9eを通過してBPF9bに入力される。この場合、BPF9bは、上述したように、信号光S1を希土類添加光ファイバ10に出力するとともにラマン散乱光を除去する。なお、この信号光S1は、たとえば中心波長が1080nmであり、スペクトル線幅が2〜3nmのレーザ光である。
このようにハイブリッド化したアイソレータ9aおよびBPF9bは、かかるフィルタモジュール9内の空間を伝送媒体にして信号光S1の入出力を行う。すなわち、アイソレータ9aおよびBPF9bは、かかるハイブリッド構成によって光ファイバを用いずに信号光S1を伝送できる。なお、上述したフィルタモジュール12,15は、フィルタモジュール9とほぼ同様のハイブリッド構成を有する。これによって、光ファイバ増幅装置1の光ファイバの全長をより短く構成することができる。
なお、アイソレータ9aおよびBPF9bのハイブリッド化の構成は、上述した実施の形態に限定されない。すなわち、このように空間を伝送媒体にする空間結合系は、たとえばフィルタモジュール9の入力端(希土類添加光ファイバ8に接続される入力端)とフィルタモジュール9の出力端(希土類添加光ファイバ10に接続される出力端)とに、光ファイバおよびレンズからなるファイバコリメータをそれぞれ設けて構成してもよい。かかる空間結合系を用いたハイブリッド化の構成は、この空間結合系のファイバコリメータ間を空間伝搬する信号光S1がアイソレータ9aおよびBPF9bを通過するように、フィルタモジュール9内にアイソレータ9aおよびBPF9bを配置して実現すればよい。この場合、フィルタモジュール9のハイブリッド構成は、上述したハイブリッド構成の他に、フィルタモジュール9の入力端側にBPF9bを配置し、このBPF9bの後段にアイソレータ9aを配置したものであってもよい。このことは、上述したフィルタモジュール12,15のハイブリッド構成の場合も同様である。
つぎに、光ファイバ増幅装置1においてSBSを抑制するための構成について説明する。信号光源2によって発振された信号光S1は、上述したように、光ファイバ増幅装置1を介して受光部3に入力される。この場合、光ファイバ増幅装置1におけるSBSは、その光ファイバ(光ファイバ4a,4bおよび希土類添加光ファイバ8,10,13)の全長またはモードフィールドエリア(MFA)の横断面積等を調整することによって抑制することができる。具体的には、光ファイバ増幅装置1にはSBSの閾値PCBが設定され、光ファイバ増幅装置1を介して伝送する信号光S1のトータル光パワーが閾値PCB以下になるように光ファイバの全長またはMFAの横断面積等を調整することによって、SBSを抑制できる。
ここで、かかる閾値PCBは、SBSを発生させずに光ファイバ増幅装置1内を伝搬できる信号光のトータル光パワーの最大値である。この閾値PCBは、光ファイバ増幅装置1内で信号光が伝搬する光ファイバの有効ファイバ長Leffと、かかる光ファイバのMFAの有効断面積Aeffと、かかる光ファイバによって決定されるブリルアンゲイン定数GBと、この信号光の周波数幅Δνと、ブリルアン散乱光の周波数幅Δνbと、偏光係数Kとを用いて次式(1)で示される。
PCB=(21×K×Aeff)/(GB×Leff)×(1+Δν/Δνb)・・・(1)
PCB=(21×K×Aeff)/(GB×Leff)×(1+Δν/Δνb)・・・(1)
また、この式(1)における周波数幅Δν,Δνbをこの信号光のスペクトル線幅Δλとブリルアン散乱光のスペクトル線幅Δλbとにそれぞれ変換すると、この式(1)は、次式(2)にほぼ置き換えることができる。すなわち、閾値PCBは、次式(2)で示される。
PCB=(21×K×Aeff)/(GB×Leff)×(1+Δλ/Δλb)・・・(2)
PCB=(21×K×Aeff)/(GB×Leff)×(1+Δλ/Δλb)・・・(2)
また、光ファイバ増幅装置1内を伝搬する信号光S1は、たとえば中心波長が1080nmであり、スペクトル線幅Δλが2〜3nmである。この場合、信号光S1は、たとえば図4の曲線L1によって示される波長特性を有し、かかる曲線L1の積分値すなわち図4の斜線領域に対応する値のトータル光パワーPS1を有する。かかる信号光S1が光ファイバ増幅装置1内を伝搬する場合、トータル光パワーPS1が閾値PCB以下であれば、光ファイバ増幅装置1においてSBSは発生せず、トータル光パワーPS1が閾値PCBを超過すれば、光ファイバ増幅装置1においてSBSが発生する。すなわち、この閾値PCBを可能な限り大きくすることによって、SBSは光ファイバ増幅装置1において発生し難くなる。ここで、閾値PCBは、式(2)に示すように、有効ファイバ長Leffを短くするほど大きくなり、有効断面積Aeffを大きくするほど大きくなり、スペクトル線幅Δλを大きくするほど大きくなる。したがって、光ファイバ増幅装置1に用いる光ファイバ4a,4bの全長を可能な限り短くし、光ファイバ4a,4bのモードフィールド径を大きくし、または信号光S1のスペクトル線幅Δλを大きくすることによって、光ファイバ増幅装置1でのSBSを抑制できる。
かかるSBSの抑制を実現するために、光ファイバ増幅装置1では、上述したように、たとえばフィルタモジュール9,12,15のハイブリッド構成によって光ファイバを可能な限り省略できるようにし、光ファイバ増幅装置1の光増幅機能を損なわずに光ファイバの全長を容易に短くできるようにしている。また、光ファイバ増幅装置1では、上述したように、光増幅系A2から受光部3に至る範囲においてLMAファイバである光ファイバ4bを用い、これによって、上述したMFA特に光増幅系A2の前段に比して光パワーが非常に高い信号光を伝搬する光ファイバのMFAを可能な限り大きくできるようにしている。なお、光ファイバ増幅装置1は、上述した光ファイバ4aに代えてLMAファイバを用いてもよい。この場合、光ファイバ増幅装置1が信号光S1をシングルモードで受光部3に伝送できるように、そのファイバ長等を調整すればよい。
また、かかるSBSの抑制を実現するために、信号光S1に低周波信号を重畳して変調する変調手段を信号光源2に設け、かかる変調手段による変調処理によって信号光S1のスペクトル線幅Δλを広げてもよい。この場合、信号光源2は、このように信号光S1のスペクトル線幅Δλ1を広げた信号光S2を光ファイバ増幅装置1に出力する。この信号光S2は、たとえば中心波長が1080nmであり、スペクトル線幅Δλ2(>Δλ1)のレーザ光である。このように信号光のスペクトル線幅Δλを広げることによって、閾値PCBは、上述したように大きくなり、これによって、光ファイバ増幅装置1でのSBSを抑制できる。
なお、このようなスペクトル線幅Δλ2の信号光S2を伝搬する場合、光ファイバ増幅装置1は、かかる信号光2を多段階増幅して受光部3に出力できるように、アイソレータ6,9a,12a,15aの各フィルタ特性と、BPF9a,12a,15aの各フィルタ特性とを信号光S2に対して最適化する。
一方、このようなSBSの抑制と同様に、光ファイバ増幅装置1の光ファイバの全長またはMFAの横断面積等を調整することによって、光ファイバ増幅装置1でのSRSを抑制することができる。光ファイバ増幅装置1には、上述したSBSの閾値PCBとともにSRSの閾値PCRが設定される。かかる閾値PCRは、SRSを発生させずに光ファイバ増幅装置1を伝搬できる信号光のトータル光パワーの最大値である。この閾値PCRは、上述した有効ファイバ長Leffと、MFAの有効断面積Aeffと、光ファイバによって決定されるラマンゲイン定数GRと、信号光の周波数幅Δνと、ラマン散乱光の周波数幅ΔνRと、偏光係数Kとを用いて次式(3)で示される。
PCR=(16×K×Aeff)/(GR×Leff)×(1+Δν/ΔνR)・・・(3)
PCR=(16×K×Aeff)/(GR×Leff)×(1+Δν/ΔνR)・・・(3)
また、この式(3)における周波数幅Δν,ΔνRをこの信号光のスペクトル線幅Δλとラマン散乱光のスペクトル線幅ΔλRとにそれぞれ変換すると、この式(3)は、次式(4)にほぼ置き換えることができる。すなわち、閾値PCRは、次式(4)で示される。
PCR=(16×K×Aeff)/(GR×Leff)×(1+Δλ/ΔλR)・・・(4)
PCR=(16×K×Aeff)/(GR×Leff)×(1+Δλ/ΔλR)・・・(4)
ここで、信号光S1が光ファイバ増幅装置1内を伝搬する場合、トータル光パワーPS1が閾値PCR以下であれば、光ファイバ増幅装置1においてSRSは発生せず、トータル光パワーPS1が閾値PCRを超過すれば、光ファイバ増幅装置1においてSRSが発生する。式(4)に示すように、この閾値PCRは、上述した閾値PCBの場合と同様に大きくすることができ、これによって、光ファイバ増幅装置1でのSRSを抑制することができる。
つぎに、BPF9b,12b,15bによるラマン散乱光の除去処理について説明する。BPF9b,12b,15bは、上述したように、信号光源2から発振された信号光(たとえば1000nm帯のレーザ光)を通過させるとともにSRSによるラマン散乱光を除去するフィルタ特性を有する。図5は、かかるBPF9b,12b,15bのフィルタ特性を例示する模式図である。BPF9b,12b,15bは、たとえば図5の曲線L3に示すように、中心波長が1080nmであり、通過帯域幅が2〜3nm程度であるフィルタ特性を有する。
ここで、上述した信号光S1の伝送に起因してSRSが発生した場合、かかるSRSによるラマン散乱光は、信号光S1に比して50nm程度高い中心波長(たとえば1130nm程度の中心波長)を有する。この場合、かかるラマン散乱光は、図5の曲線L2に例示される波長特性を有する。図5に示すように、BPF9b,12b,15bは、曲線L3に例示されるフィルタ特性を有するので、信号光S1を通過させるとともに、曲線L2に例示される波長特性のラマン散乱光を取り除くことができる。
したがって、BPF9b,12b,15bは、このようにラマン散乱光を除去することによって、増幅媒体である希土類添加光ファイバ8,10,13へのラマン散乱光の進入を防止できる。これによって、希土類添加光ファイバ8,10,13は、信号光S1を増幅するための励起エネルギーをラマン散乱光の増幅(すなわちノイズ発生)に浪費することなく、かかる励起エネルギーを信号光S1の多段階増幅に効率的に消費できる。すなわち、光ファイバ増幅装置1は、かかるラマン散乱光の除去処理によって、信号光S1を所望の光パワーに効率的に多段階増幅することができる。
また、BPF9b,12b,15bのうちの最も下流側すなわち受光部3の前段に位置するBPF15bは、上述した信号光S1を受光部3に向けて通過させるとともにラマン散乱光を除去する。これによって、BPF15bは、ノイズであるラマン散乱光が受光部3に進入することを防止するとともに、所望の光パワーに多段階増幅された信号光S1を受光部3に出力できる。
つぎに、光ファイバ増幅装置1においてSBSを抑制するための信号光のスペクトル線幅Δλの設定について説明する。光ファイバ増幅装置1に伝搬する信号光のスペクトル線幅Δλは、上述した式(1)に基づき、有効ファイバ長Leff、MFAの有効断面積Aeff、およびSBSの閾値PCB等を用いて示すことができる。ここで、式(2)においてMFAの有効断面積Aeffが一定である場合、次式(5)によって定数Cが示される。
C=(21×K×Aeff)/GB ・・・(5)
C=(21×K×Aeff)/GB ・・・(5)
この場合、上述した閾値PCBと有効ファイバ長Leffとスペクトル線幅Δλとの間には、かかる定数Cと式(2)とに基づいて次式(6)の関係が成立する。
PCB=C/Leff×(1+Δλ/Δλb) ・・・(6)
なお、この式(6)におけるブリルアン散乱光のスペクトル線幅Δλbは、ファイバ材質によって決定される。
PCB=C/Leff×(1+Δλ/Δλb) ・・・(6)
なお、この式(6)におけるブリルアン散乱光のスペクトル線幅Δλbは、ファイバ材質によって決定される。
ここで、光ファイバ増幅装置1の有効ファイバ長LeffとSBSの閾値PCBとを予め決定した場合、光ファイバ増幅装置1に入力する信号光のスペクトル線幅Δλは、式(6)に基づいて設定できる。このように設定したスペクトル線幅Δλの信号光は、SBSを発生させずに光ファイバ増幅装置1内を伝搬できる。したがって、このようなスペクトル線幅Δλの信号光を信号光源2が発振することによって、光ファイバ増幅装置1でのSBSを抑制することができる。すなわち、光ファイバ増幅装置1の有効ファイバ長LeffとSBSの閾値PCBとを予め決定した場合、式(6)に基づいて信号光源2のスペクトル線幅Δλを設定することによって、このSBSの抑制を実現できる。
一方、信号光源2の信号光のスペクトル線幅ΔλとSBSの閾値PCBとを予め決定した場合、この信号光が伝搬する光ファイバ増幅装置1の有効ファイバ長Leffは、式(6)に基づいて設定できる。このように設定した有効ファイバ長Leffは、SBSを発生させずに伝搬できる光ファイバ増幅装置1内のファイバ長である。したがって、かかる有効ファイバ長Leffを有するように光ファイバ増幅装置1を構成することによって、SBSを抑制可能な光ファイバ増幅装置1を実現できる。すなわち、スペクトル線幅ΔλとSBSの閾値PCBとを予め決定した場合、式(6)に基づいて光ファイバ増幅装置1の有効ファイバ長Leffを設定することによって、このSBSの抑制を実現できる。
これと同様に、上述した式(2)においてスペクトル幅Δλと有効ファイバ長Leffと閾値PCBとが決定している場合、光ファイバ増幅装置1のMFAの有効断面積Aeffは、この式(2)に基づいて設定できる。このようにMFAの有効断面積Aeffを設定することによって、上述したスペクトル線幅Δλまたは有効ファイバ長Leffを設定した場合と同様に、SBSを抑制可能な光ファイバ増幅装置1を実現できる。
なお、この発明の実施の形態では、光増幅系A1,A2,A3を用いて信号光の多段階増幅を3段階で行っていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、光増幅系A1から光増幅系A3に向けて順次、1以上の光増幅系A2を設けるようにし、信号光に対して3段階以上の光増幅を行って所望の光パワーに多段階増幅してもよい。この場合、かかる1以上の光増幅系A2の各後段に、光ファイバ4bを介してフィルタモジュール12をそれぞれ設ければよい。または、光増幅系A2を設けずにフィルタモジュール9を介して光増幅系A1と光増幅系A3とを接続し、信号光に対して2段階の光増幅を行って所望の光パワーに多段階増幅してもよい。
また、この発明の実施の形態では、アイソレータ9aとBPF9bとヒートシンク9cとをハイブリッド化したフィルタモジュール9を希土類添加光ファイバ8の後段に設けていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、アイソレータ9a、BPF9b、およびヒートシンク9cはハイブリッド化しなくてもよい。この場合、アイソレータ9aの後段にBPF9bを配置し、上述した信号光が光ファイバを介してアイソレータ9aおよびBPF9bをこの順序で順次伝送するように構成すればよい。ヒートシンク9cは、かかるアイソレータ9aおよびBPF9bにそれぞれ設ければよい。これらのことは、上述したフィルタモジュール12,15についても同様である。
さらに、この発明の実施の形態では、上述した光ファイバ4bとしてLMAファイバを用いていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、上述した光ファイバ4bに代えてエアクラッドファイバを用いてもよい。このエアクラッドファイバは、たとえばコア層の外側に形成されたクラッド層に多数のエアホール(空気孔)が形成されたシングルモードの光ファイバである。エアクラッドファイバは、かかるエアホールによって低屈折率のクラッド層を実現しているので、コア径を物理的に大きくしなくともモードフィールド径を増大できる。かかるエアクラッドファイバを用いることによって、上述したMFAの有効断面積Aeffをより大きくでき、これによって、LMAファイバを用いた場合とほぼ同様にSBSの抑制を実現できる。
また、この発明の実施の形態では、アイソレータ9a,12a,15aとBPF9b,12b,15bとがそれぞれ別体であったが、この発明はこれに限定されるものではなく、たとえばアイソレータ9aの入力側または出力側の偏光子の表面に誘電体多層膜フィルタ等を積層させる等によって、アイソレータ9aとBPF9bとを光学的に直接接続して一体化してもよい。このことは、アイソレータ12a,15aおよびBPF12b,15bのそれぞれについても同様である。
さらに、この発明の実施の形態では、アイソレータ9a,12a,15aとBPF9b,12b,15bとをそれぞれフィルタモジュール9,12,15によってハイブリッド化していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、たとえばアイソレータ9aとBPF9bとを同一の光学基板上にモノリシックに集積化し、かかるアイソレータ9aとBPF9bと直接接続する、あるいは可能な限り短い光導波路によって光学的に接続してもよい。このことは、アイソレータ12a,15aおよびBPF12b,15bのそれぞれについても同様である。かかる構成によって、上述したハイブリッド化の場合とほぼ同様に、光ファイバ増幅装置1内の光ファイバの全長をより短くすることができる。
また、この発明の実施の形態では、アイソレータ9a,12a,15aの後段にBPF9b,12b,15bをそれぞれ設けていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、BPF9b,12b,15bの後段にアイソレータ9a,12a,15aをそれぞれ設けてもよい
さらに、この発明の実施の形態では、多段階増幅する光増幅系A2,A3として、増幅媒体である希土類添加光ファイバにその後段側から励起光を入力して励起エネルギーを発生させる後方励起を行うものを用いていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、かかる光増幅系A2,A3として、希土類添加光ファイバにその前段側から励起光を入力して励起エネルギーを発生させる前方励起を行うものを用いてもよいし、希土類添加光ファイバにその前段側および後段側の双方から励起光を入力して励起エネルギーを発生させる双方向励起を行うものを用いてもよい。
以上、説明したように、この発明の実施の形態では、信号光を所望の光パワーに多段階増幅する複数の増幅手段の各後段にBPFをそれぞれ設け、かかるBPFが、前段の増幅手段によって増幅された信号光を出力端側に通すとともに、かかる複数の増幅手段で増幅された信号光が発生するSRSに起因したラマン散乱光を除去するように構成している。このため、増幅媒体である希土類添加光ファイバへのラマン散乱光の進入を防止できる。したがって、かかる増幅媒体に励起光を導入して得た励起エネルギーをラマン散乱光の増幅(すなわちノイズ発生)に浪費することなく、かかる励起エネルギーを効率的に消費して信号光を多段階増幅できる光ファイバ増幅装置を実現することができる。
また、上述した増幅手段とBPFとの各間にアイソレータをそれぞれ設け、かかるアイソレータが、増幅された信号光を後段のBPFに向けて通すとともに、前段の増幅手段に対する信号光の反射光およびブリルアン散乱光の進入を阻止するように構成している。このため、増幅媒体である希土類添加光ファイバ、信号光源、および励起光源への信号光およびブリルアン散乱光の進入を防止でき、これによって、信号光源および励起光源の破損等を防止できるとともに、上述した励起エネルギーの浪費を確実に防止できる光ファイバ増幅装置を実現できる。
さらに、信号光が伝搬する光ファイバの有効ファイバ長Leffをより短くし、MFAの有効断面積Aeffをより大きくし、または信号光のスペクトル線幅Δλをより広げることによって、上述したSBSの閾値PCBを増大でき、これによって、SBSを抑制することができる。
1 光ファイバ増幅装置
2 信号光源
3 受光部
4a,4b,19,20a〜20c,21a〜21c 光ファイバ
5 FBG部
6,9a,12a,15a アイソレータ
7 WDMカプラ
8,10,13 希土類添加光ファイバ
9,12,15 フィルタモジュール
9b,12b,15b BPF
9c,12c,15c ヒートシンク
9d,9e レンズ
11,14 光合波器
16,17a〜17c,18a〜18c 励起光源
31 コア層
32 インナークラッド層
33 アウタークラッド層
34 保護ポリマー層
A1,A2,A3 光増幅系
2 信号光源
3 受光部
4a,4b,19,20a〜20c,21a〜21c 光ファイバ
5 FBG部
6,9a,12a,15a アイソレータ
7 WDMカプラ
8,10,13 希土類添加光ファイバ
9,12,15 フィルタモジュール
9b,12b,15b BPF
9c,12c,15c ヒートシンク
9d,9e レンズ
11,14 光合波器
16,17a〜17c,18a〜18c 励起光源
31 コア層
32 インナークラッド層
33 アウタークラッド層
34 保護ポリマー層
A1,A2,A3 光増幅系
Claims (13)
- 希土類添加光ファイバを用いて信号光を段階的に増幅する複数の増幅手段と、
前記複数の増幅手段の各後段に設けられ、前記増幅手段によって増幅された信号光を通すとともに、この増幅された信号光によって発生したラマン散乱光を除去する複数のフィルタと、
を備えたことを特徴とする光ファイバ増幅装置。 - 前記複数の増幅手段の各後段に設けられ、前記増幅手段によって増幅された信号光を通すとともに、前段の前記増幅手段に対する少なくとも前記信号光の反射光の入力を阻止する複数のアイソレータを備えたことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記アイソレータと前記フィルタとの間に空間を形成し、前記アイソレータおよび前記フィルタは、前記空間を伝送媒体にして前記信号光を伝搬することを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記アイソレータおよび前記フィルタは、互いに光学的に直接接続して前記信号光を伝搬することを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記アイソレータは、前記増幅手段と前記フィルタとの各間に設けられ、前記増幅手段によって増幅された信号光を後段の前記フィルタに入力するとともに、前段の前記増幅手段に対する少なくとも前記信号光の反射光の入力を阻止することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
- 当該光ファイバ増幅装置の光ファイバ長は、誘導ブリルアン散乱の閾値が前記信号光のトータル光パワー以上になる程度に短いことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記複数の増幅手段のうちの2段階目の増幅手段から当該光ファイバ増幅装置の出力端に至るまでに前記信号光が通る第1の光ファイバのモードフィールド径は、当該光ファイバ増幅装置の入力端から前記2段目の増幅手段に至るまでに前記信号光が通る第2の光ファイバに比して大きいこと特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記第1の光ファイバは、エアクラッドファイバであることを特徴とする請求項7に記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記複数の増幅手段のうちの1段階目の増幅手段以外は、ダブルクラッドファイバに希土類元素を添加した前記希土類添加光ファイバを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
- 少なくとも前記フィルタから発生する熱を放散する放熱手段を備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記放熱手段は、前記アイソレータから発生する熱をさらに放散することを特徴とする請求項10に記載の光ファイバ増幅装置。
- 前記信号光のスペクトル線幅は、予め決定した当該光ファイバ増幅装置の光ファイバ長と誘導ブリルアン散乱の閾値とに基づいて設定することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
- 当該光ファイバ増幅装置の光ファイバ長は、予め決定した前記信号光のスペクトル線幅と誘導ブリルアン散乱の閾値とに基づいて設定することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の光ファイバ増幅装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005103379A JP2006286844A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 光ファイバ増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005103379A JP2006286844A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 光ファイバ増幅装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006286844A true JP2006286844A (ja) | 2006-10-19 |
Family
ID=37408429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005103379A Pending JP2006286844A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 光ファイバ増幅装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006286844A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009016804A (ja) * | 2007-06-06 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
JP2011146581A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザ装置 |
JP2012527017A (ja) * | 2009-05-11 | 2012-11-01 | オーエフエス ファイテル,エルエルシー | 高パワー・レベルにおけるカスケード・ラマン・レーザ発振(cascadedRamanlasing)のためのシステムおよび方法 |
WO2019077851A1 (ja) * | 2017-10-20 | 2019-04-25 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザシステム及び方法 |
JP2020537758A (ja) * | 2017-10-17 | 2020-12-24 | オプトスカンド エービー | 光電子集成装置 |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005103379A patent/JP2006286844A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009016804A (ja) * | 2007-06-06 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
JP2012527017A (ja) * | 2009-05-11 | 2012-11-01 | オーエフエス ファイテル,エルエルシー | 高パワー・レベルにおけるカスケード・ラマン・レーザ発振(cascadedRamanlasing)のためのシステムおよび方法 |
JP2012527018A (ja) * | 2009-05-11 | 2012-11-01 | オーエフエス ファイテル,エルエルシー | フィルター・ファイバーに基づくカスケード・ラマン・ファイバー・レーザー・システム |
JP2015084113A (ja) * | 2009-05-11 | 2015-04-30 | オーエフエス ファイテル,エルエルシー | フィルター・ファイバーに基づくカスケード・ラマン・ファイバー・レーザー・システム |
JP2011146581A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザ装置 |
JP2020537758A (ja) * | 2017-10-17 | 2020-12-24 | オプトスカンド エービー | 光電子集成装置 |
JP7348167B2 (ja) | 2017-10-17 | 2023-09-20 | オプトスカンド エービー | 光電子集成装置 |
WO2019077851A1 (ja) * | 2017-10-20 | 2019-04-25 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザシステム及び方法 |
JP2019079849A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザシステム、方法及び製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101764156B1 (ko) | 필터 섬유에 기초하는 직렬 라만 섬유 레이저 시스템 | |
US8081376B2 (en) | Multi-stage fiber amplifier to suppress Raman scattered light | |
JP3366337B2 (ja) | 多段光ファイバ増幅器 | |
EP2164140B1 (en) | Fiber laser having excellent reflected light resistance | |
US8548013B2 (en) | Fiber laser | |
US8009708B2 (en) | Optical amplification module and laser light source apparatus | |
US11316315B2 (en) | Filter element, laser device, fiber laser device, filter method, and method for manufacturing laser device | |
KR100864837B1 (ko) | 라만 공동을 갖는 라만 광증폭기를 이용한 이득고정형광증폭 장치 | |
US7864410B2 (en) | Optical active device having optical amplifying sections cascaded on a path for propagating input light with a predetermined wavelength | |
JP2006286844A (ja) | 光ファイバ増幅装置 | |
WO2003014771A2 (en) | Optical fiber amplifier | |
US8004753B2 (en) | Optical amplifier, fiber laser, and method of eliminating reflected light | |
JP5331950B2 (ja) | 光ファイバレーザ光源 | |
EP0964486B1 (en) | Optical fiber amplifier | |
JP4960198B2 (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
JP5014640B2 (ja) | マルチモードファイバ、光増幅器及びファイバレーザ | |
JP2004326093A (ja) | ラマン光増幅器モジュール | |
JP2005331727A (ja) | 誘導ブリルアンレーザおよび誘導ブリルアン増幅器 | |
JP2001230477A (ja) | 光増幅装置 | |
JP4085746B2 (ja) | 光伝送システム | |
JP2005011989A (ja) | 光増幅器 | |
JP2001189510A (ja) | 光ファイバアンプ | |
JP2009065090A (ja) | 光増幅装置及び光通信装置 | |
JP2004349410A (ja) | 光増幅装置及び信号光の伝送方法 | |
JPH11204864A (ja) | 光増幅器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080722 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081118 |