JP3004336B2 - レーザ源 - Google Patents
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- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1109—Active mode locking
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- H01S3/067—Fibre lasers
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ源、特に希土類ドープファイバ、例
えばエルビウムドープファイバを組み込んだレーザ源に
係る。
えばエルビウムドープファイバを組み込んだレーザ源に
係る。
発明の概要 本発明によれば、半導体ダイオード増幅器チップ
（１）及びある長さの希土類ドープ単モード光ファイバ
（２）と、リングの一部を形成するチップ（１）内の光
路及び該ファイバ（２）からなるリングの他部分とより
なり、ファイバ（２）がチップ（１）用の分布利得を有
する外部空洞を提供することを特徴とするハイブリット
レーザ源が提供される。
（１）及びある長さの希土類ドープ単モード光ファイバ
（２）と、リングの一部を形成するチップ（１）内の光
路及び該ファイバ（２）からなるリングの他部分とより
なり、ファイバ（２）がチップ（１）用の分布利得を有
する外部空洞を提供することを特徴とするハイブリット
レーザ源が提供される。
実施例 以下図面と共に本発明による実施例を説明する。
ファイバ増幅器としてエルビウムドープファイバを用
いることが以前より提案されてきた。ある長さのエルビ
ウムドープファイバの一端に入力する光信号はその通過
中に増幅されうる。
いることが以前より提案されてきた。ある長さのエルビ
ウムドープファイバの一端に入力する光信号はその通過
中に増幅されうる。
英国特許出願第8908671.3号（ケー・シィー・バイロ
ン−ダブリュ・シベット38−３）において、かかる長さ
のファイバを用いる同調可能な源が記載されている。外
部空洞を有する能動的にモードロックされた半導体ダイ
オードレーザからポンプされたエルビウムドープファイ
バ増幅器において、ピコ秒パルスを増幅することは論文
「エルビウムドープファイバ増幅器におけるモードロッ
ク半導体ダイオードレーザパルスの増幅」〔アール・エ
ー・ベエカー，ディー・バーンズ，ケー・シィー・バイ
ロン，ダブリュージベット，エレクトロニックレター電
気電気学会17回1989年８月25巻17号1131−1133頁〕でも
提案された。この場合において、外部空調レーザの出力
はファイバ増幅器の一端は印加され、ポンプは他端に印
加され、出力は結合器により隣る他端から取り出され
る。
ン−ダブリュ・シベット38−３）において、かかる長さ
のファイバを用いる同調可能な源が記載されている。外
部空洞を有する能動的にモードロックされた半導体ダイ
オードレーザからポンプされたエルビウムドープファイ
バ増幅器において、ピコ秒パルスを増幅することは論文
「エルビウムドープファイバ増幅器におけるモードロッ
ク半導体ダイオードレーザパルスの増幅」〔アール・エ
ー・ベエカー，ディー・バーンズ，ケー・シィー・バイ
ロン，ダブリュージベット，エレクトロニックレター電
気電気学会17回1989年８月25巻17号1131−1133頁〕でも
提案された。この場合において、外部空調レーザの出力
はファイバ増幅器の一端は印加され、ポンプは他端に印
加され、出力は結合器により隣る他端から取り出され
る。
出願人は、ここで、増幅器ファイバが半導体ダイオー
ドレーザ発振器の外部ファイバ空洞からなるレーザ構成
を提案する。この提案されたハイブリッド構成におい
て、外部ファイバ空洞は分布利得へのアクセスを提供す
る。構成の一例は第１図に示される。InGaAsPダイオー
ド増幅器チップ１は長さ２の希土類ドープ、特にエルビ
ウムドープ単一モード光ファイバ及び長さ３及び４の単
一モード光ファイバを含むリング空洞装置に配置され
る。結合器５及び６はエルビウムドープファイバ２の両
端をファイバ長3,4に連結するのに役立つ。ダイオード
増幅器チップはAR被覆されるか角度付けされてAR被覆さ
れた小面を有する。小面からの放出はファイバ長３及び
４に直接結合される。エルビウムファイバは周波数逓倍
（532mm）Nd:YAGレーザ又は980mmで作動するチタン−サ
ファイアレーザのような手段７により光学的にポンプさ
れる。テストにおいては、ダイオード増幅器チップの長
さは500μｍであり、エルビウムドープ（300ppm）ファ
イバ長さは5mである。これは全く特別なレーザ力学にな
ることに注目すべきである。リング空洞系は分散した増
幅器と共に動作する単にモードロックダイオードとして
みなされるべきでない。ダイオード増幅器チップ１の注
入電流が変調される場合、パルス放出処理は、両利得媒
体（チップ及びエリビウムドープファイバ）が重要な役
割をし、相互作用的役割を果たすよう、全体として装置
に用いられる。従って、装置はハイブリッド機能特性を
有し、それで例外的に低位相−雑音特性に対し優位であ
る比較的高ピーク電力超短パルスを発生する本来の能力
を有する。
ドレーザ発振器の外部ファイバ空洞からなるレーザ構成
を提案する。この提案されたハイブリッド構成におい
て、外部ファイバ空洞は分布利得へのアクセスを提供す
る。構成の一例は第１図に示される。InGaAsPダイオー
ド増幅器チップ１は長さ２の希土類ドープ、特にエルビ
ウムドープ単一モード光ファイバ及び長さ３及び４の単
一モード光ファイバを含むリング空洞装置に配置され
る。結合器５及び６はエルビウムドープファイバ２の両
端をファイバ長3,4に連結するのに役立つ。ダイオード
増幅器チップはAR被覆されるか角度付けされてAR被覆さ
れた小面を有する。小面からの放出はファイバ長３及び
４に直接結合される。エルビウムファイバは周波数逓倍
（532mm）Nd:YAGレーザ又は980mmで作動するチタン−サ
ファイアレーザのような手段７により光学的にポンプさ
れる。テストにおいては、ダイオード増幅器チップの長
さは500μｍであり、エルビウムドープ（300ppm）ファ
イバ長さは5mである。これは全く特別なレーザ力学にな
ることに注目すべきである。リング空洞系は分散した増
幅器と共に動作する単にモードロックダイオードとして
みなされるべきでない。ダイオード増幅器チップ１の注
入電流が変調される場合、パルス放出処理は、両利得媒
体（チップ及びエリビウムドープファイバ）が重要な役
割をし、相互作用的役割を果たすよう、全体として装置
に用いられる。従って、装置はハイブリッド機能特性を
有し、それで例外的に低位相−雑音特性に対し優位であ
る比較的高ピーク電力超短パルスを発生する本来の能力
を有する。
ピコ秒パルス期間、Ｗ領域でのピーク電力及び低位
相，雑音の組合せは、将来の光学装置におけるかかる源
の潜在的な主重要性を示唆する。エルビウムドープファ
イバが980nmで動作するひずみ層半導体ダイオードレー
ザによりポンプされる場合、特に実用的、コンパクトで
信頼性のあるディジタル光学源が得られる。
相，雑音の組合せは、将来の光学装置におけるかかる源
の潜在的な主重要性を示唆する。エルビウムドープファ
イバが980nmで動作するひずみ層半導体ダイオードレー
ザによりポンプされる場合、特に実用的、コンパクトで
信頼性のあるディジタル光学源が得られる。
第２図は第１図の装置で得られた結果及び上記の種々
のパラメータを示す。ダイオード増幅器は612MHzの周波
数で変調された注入電流である。第２図の時間領域デー
タは高品質ピコ秒パルスがこの装置により発生すること
を確認する。特に、第２図の線状強度形状（線形強度ス
ケール）は、パルスが離散的で、5psのオーダの非回転
期間を有することを示す。良い時間分解能を有する第２
高周波発生自己相関測定を用いて、パルス期間は4psの
オーダであることが確認された。測定した平均レーザ電
力は1.5W以上のピークパルス電力を表わす4nWを越え
た。ピーク電力のこのレベルにて、（英国特許出願第89
09671.3号で述べられているカー効果のような）ファイ
バにおける光非線形性及び他の導波管構造では、重要
で、潜在的に開発可能である。
のパラメータを示す。ダイオード増幅器は612MHzの周波
数で変調された注入電流である。第２図の時間領域デー
タは高品質ピコ秒パルスがこの装置により発生すること
を確認する。特に、第２図の線状強度形状（線形強度ス
ケール）は、パルスが離散的で、5psのオーダの非回転
期間を有することを示す。良い時間分解能を有する第２
高周波発生自己相関測定を用いて、パルス期間は4psの
オーダであることが確認された。測定した平均レーザ電
力は1.5W以上のピークパルス電力を表わす4nWを越え
た。ピーク電力のこのレベルにて、（英国特許出願第89
09671.3号で述べられているカー効果のような）ファイ
バにおける光非線形性及び他の導波管構造では、重要
で、潜在的に開発可能である。
発明の効果 第１図で理解される如くハイブリッドレーザ源はチッ
プ１及びファイバ2,3及び４内の光路からなるリング構
造を有し、ファイバ２は分布利得を有するチップ用の外
部空洞を提供する。かかる源は、高速で、安定してお
り、変調されうる。
プ１及びファイバ2,3及び４内の光路からなるリング構
造を有し、ファイバ２は分布利得を有するチップ用の外
部空洞を提供する。かかる源は、高速で、安定してお
り、変調されうる。
第１図は本発明の実施例によるドープファイバリングレ
ーザを示す図、第２図は第１図による装置により発生さ
れたパルスの線状強度形状を示す図である。 １……チップ、２……ファイバ、3,4……長さ、5,6……
結合器、７……手段。
ーザを示す図、第２図は第１図による装置により発生さ
れたパルスの線状強度形状を示す図である。 １……チップ、２……ファイバ、3,4……長さ、5,6……
結合器、７……手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィルソン シベット イギリス国 ファイフ ケーワイ16 ９ エスエス セント アンドリュース ノ ース ホー ユニバーシティー オブ セント アンドリュース（番地なし) (72)発明者 デビット バーンズ イギリス国 ファイフ ケーワイ16 ９ エスエス セント アンドリュース ノ ース ホー ユニバーシティー オブ セント アンドリュース（番地なし) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/06 - 3/07 H01S 3/08 H01S 3/23 - 3/25
Claims (2)
- 【請求項１】半導体ダイオード光増幅器チップの部分
と、ある長さの希土類ドープ型単一モード光ファイバの
部分とからなるリングの形をなすレーザ空洞を有するこ
とを特徴とするハイブリッドレーザ源。 - 【請求項２】上記希土類ドープ型単一モード光ファイバ
を光学的にポンピングする手段を更に有することを特徴
とする請求項１記載のハイブリッドレーザ源。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8921295A GB2236426B (en) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | Laser source |
| GB8921295.5 | 1989-09-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03131079A JPH03131079A (ja) | 1991-06-04 |
| JP3004336B2 true JP3004336B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=10663381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249922A Expired - Fee Related JP3004336B2 (ja) | 1989-09-20 | 1990-09-19 | レーザ源 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5056096A (ja) |
| EP (1) | EP0419059B1 (ja) |
| JP (1) | JP3004336B2 (ja) |
| DE (1) | DE69003780T2 (ja) |
| GB (1) | GB2236426B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8923932D0 (en) * | 1989-10-24 | 1990-05-30 | British Aerospace | Fibre optic gyroscopes |
| DE4014034A1 (de) * | 1990-05-02 | 1991-11-07 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Optischer verstaerker |
| FR2681737A1 (fr) * | 1991-09-24 | 1993-03-26 | Thomson Csf | Source monofrequence de puissance a fibre optique. |
| WO1993018561A1 (en) * | 1992-03-13 | 1993-09-16 | Raychem Corporation | Ring laser pumped optical amplifier |
| EP0567693A1 (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-03 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Optical clock recovery |
| US5436925A (en) * | 1994-03-01 | 1995-07-25 | Hewlett-Packard Company | Colliding pulse mode-locked fiber ring laser using a semiconductor saturable absorber |
| WO1996000996A1 (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-11 | The Whitaker Corporation | Planar hybrid optical amplifier |
| US5588013A (en) * | 1994-11-30 | 1996-12-24 | The Whitaker Corporation | Polarization controlled tuneable ring laser |
| US5469455A (en) * | 1994-11-30 | 1995-11-21 | The Whitaker Corporation | Fiber optic ring laser |
| US6188705B1 (en) | 1997-05-16 | 2001-02-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Fiber grating coupled light source capable of tunable, single frequency operation |
| JP3607497B2 (ja) * | 1998-03-17 | 2005-01-05 | 日本電気株式会社 | 利得等化器と利得等化機能を備えた光増幅装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4723824A (en) * | 1983-11-25 | 1988-02-09 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
| US4728168A (en) * | 1984-01-20 | 1988-03-01 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Composite cavity laser utilizing an intra-cavity electrooptic waveguide device |
| DE3584091D1 (de) * | 1984-10-01 | 1991-10-17 | Polaroid Corp | Verstaerker fuer optischen wellenleiter und laser. |
| WO1987001110A1 (en) * | 1985-08-13 | 1987-02-26 | Simon Blanchette Poole | Fabrication of optical fibres |
| US4712075A (en) * | 1985-11-27 | 1987-12-08 | Polaroid Corporation | Optical amplifier |
| US4964131A (en) * | 1988-12-16 | 1990-10-16 | The Board Of Trustees Of The Leland Standford Junior University | Broadband optical fiber laser |
| US4986661A (en) * | 1988-09-21 | 1991-01-22 | Rockwell International Corporation | Solid state fiber optic semiconductor ring laser apparatus |
-
1989
- 1989-09-20 GB GB8921295A patent/GB2236426B/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-28 DE DE90309362T patent/DE69003780T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-28 EP EP90309362A patent/EP0419059B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-17 US US07/583,590 patent/US5056096A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-19 JP JP2249922A patent/JP3004336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0419059A1 (en) | 1991-03-27 |
| US5056096A (en) | 1991-10-08 |
| EP0419059B1 (en) | 1993-10-06 |
| JPH03131079A (ja) | 1991-06-04 |
| GB8921295D0 (en) | 1989-11-08 |
| DE69003780D1 (de) | 1993-11-11 |
| DE69003780T2 (de) | 1994-02-10 |
| GB2236426B (en) | 1994-01-26 |
| GB2236426A (en) | 1991-04-03 |
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