JP3503795B2 - Supersaturated absorber, optical amplifier and optical fiber laser using the same - Google Patents
Supersaturated absorber, optical amplifier and optical fiber laser using the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として１.５５
μm帯の光に対して過飽和吸収特性を示す過飽和吸収
体、及びこれを用いた光増幅器並びに光ファイバレーザ
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention mainly relates to 1.55.
The present invention relates to a supersaturated absorber exhibiting a supersaturated absorption characteristic for light in the μm band, an optical amplifier using the same, and an optical fiber laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、入射光が高強度になったとき
に吸収係数が減少する、いわゆる過飽和吸収特性を示す
物質(以下、これを過飽和吸収体という)が存在すること
が知られている。すなわち、この過飽和吸収体は、図１
に示すように、入力信号の強度が小さい場合には、吸収
係数が大きいために減衰されて出力信号の強度は入力信
号のそれよりも小さいが、入力信号の強度が大きい場合
には、吸収係数が小さくなって出力信号がある所から急
激に増加する非線形特性を示す。2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that there is a substance exhibiting a so-called supersaturated absorption characteristic (hereinafter referred to as a supersaturated absorber) whose absorption coefficient decreases when the intensity of incident light becomes high. . That is, this supersaturated absorber is
As shown in, when the intensity of the input signal is small, the absorption coefficient is large and is attenuated, and the intensity of the output signal is smaller than that of the input signal, but when the intensity of the input signal is large, the absorption coefficient is Shows a non-linear characteristic in which the output signal decreases and the output signal increases rapidly from the point where the output signal is present.
【０００３】そして、このような過飽和吸収体は、従
来、０.６〜１.０μm程度の近赤外線の波長域では各種
の有機色素が使用されており、たとえば、ＹＡＧ等の固
体レーザにおいてジャイアントパルスを発生するための
Ｑスイッチや、モード同期(位相同期)をとるための素子
などに利用されている。In such a saturable absorber, conventionally, various organic dyes have been used in the near infrared wavelength range of about 0.6 to 1.0 μm. For example, a giant pulse is used in a solid-state laser such as YAG. It is used for a Q-switch for generating a signal and an element for mode-locking (phase-locking).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、パルス変調
した信号光を伝送する場合、伝送品質の劣化に伴う符号
誤り発生を低減することが必要である。特に、伝送速度
が大きくなる程、品質劣化が増加するため、このような
劣化要因を除くことが重要となる。By the way, when transmitting pulse-modulated signal light, it is necessary to reduce the occurrence of code errors due to deterioration of transmission quality. In particular, as the transmission rate increases, the quality deterioration increases, so it is important to eliminate such deterioration factors.
【０００５】伝送品質が劣化する要因としては、たとえ
ば、種々の雑音、分散、消光比劣化等がある。Factors that deteriorate the transmission quality are, for example, various types of noise, dispersion, deterioration of extinction ratio, and the like.
【０００６】近年は、石英系の通信用光ファイバとし
て、零分散波長を最低伝送損失の波長域にシフト(つま
り、零分散波長を１.３μm帯から１.５５μm帯にシフ
ト)させた、いわゆる分散シフト型光ファイバが提供さ
れており(たとえば、特公平３−１８１６１号公報参
照)、このような分散シフト型光ファイバを用いれば、
１.５５μm帯のパルス変調した信号光を伝送する場合の
分散の影響を低減することができる。In recent years, a so-called silica-based optical fiber for communication, in which the zero-dispersion wavelength is shifted to the wavelength band of the minimum transmission loss (that is, the zero-dispersion wavelength is shifted from the 1.3 μm band to the 1.55 μm band), so-called A dispersion shift type optical fiber is provided (see, for example, Japanese Patent Publication No. 3-18161), and if such a dispersion shift type optical fiber is used,
It is possible to reduce the influence of dispersion when transmitting pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band.
【０００７】一方、雑音の影響を除くために、上記の過
飽和吸収体の利用が考えられる。On the other hand, in order to eliminate the influence of noise, it is possible to use the above-mentioned saturable absorber.
【０００８】すなわち、過飽和吸収体に対してパルス変
調された信号光が入力された場合、符号“１”に相当す
る期間では、入力される光強度が大きいので吸収係数が
小さくなってここをそのまま通過する。一方、符号
“０”に相当する期間では、雑音成分は強度が小さいの
で、過飽和吸収体によって吸収減衰されて除くことがで
きる。That is, when pulse-modulated signal light is input to the supersaturated absorber, the input light intensity is high during the period corresponding to the code "1", so that the absorption coefficient is small and this is left unchanged. pass. On the other hand, in the period corresponding to the code “0”, the noise component has a small intensity, and thus can be removed by being absorbed and attenuated by the saturable absorber.
【０００９】しかしながら、従来技術では、１.５５μm
帯において過飽和吸収特性を示す有機色素などの適切な
材料がなかった。However, according to the conventional technique, 1.55 μm
There were no suitable materials such as organic dyes that showed supersaturated absorption properties in the band.
【００１０】本発明者らは、石英系の光ファイバのコア
内部またはコア外周部にＥr(エルビウム)をドープした
光ファイバについて鋭意検討を行ったところ、この光フ
ァイバは、１.５５μm帯の波長の光に対して、図１に示
したような過飽和吸収特性を示すことを見い出した(た
とえば、特開平５−１００２６０号参照)。The inventors of the present invention have made earnest studies on an optical fiber in which Er (erbium) is doped inside or outside the core of a silica-based optical fiber. As a result, this optical fiber has a wavelength of 1.55 μm band. It was found that the above-mentioned light exhibits supersaturated absorption characteristics as shown in FIG. 1 (see, for example, JP-A-5-100260).
【００１１】しかしながら、このＥrをドープした光フ
ァイバについてさらに検討を加えたところ、これを単に
過飽和吸収体として用いた場合には、次の問題があるこ
とが分かった。However, as a result of further study on the Er-doped optical fiber, it was found that the following problem occurs when it is simply used as a saturable absorber.
【００１２】すなわち、このＥrをドープした光ファイ
バからなる過飽和吸収体に１.５５μm帯の波長の光を入
射した場合、この１.５５μmの光によって光ファイバが
励起されるために、１.５５μmの光に対する吸収係数は
低下する。そして、Ｅrのドープ量が比較的少ない場合
(１×１０3ppm未満の場合)には、光入力がなくなった時
点でも１.５５μmの吸収係数の回復が遅れて低いままと
なるため、透過率は高いままとなる。That is, when light having a wavelength in the 1.55 μm band is incident on the saturable absorber composed of the Er-doped optical fiber, the optical fiber is excited by the 1.55 μm light, so The absorption coefficient for light decreases. When the Er doping amount is relatively small
In the case of less than 1 × 10 3 ppm, the recovery of the absorption coefficient of 1.55 μm is delayed and remains low even when the light input is stopped, and thus the transmittance remains high.
【００１３】その結果、たとえば、１.５５μm帯のパル
ス変調された信号光について、“１”が入力されたこと
に伴って生じた吸収の減少が完全に無くなるまでに、次
の信号光の“１”が入力されるようになって、“１”、
“０”の区別が明確でなくなって符号誤りを起こし易く
なる。As a result, for example, with respect to the pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band, the absorption of the next signal light is completely reduced until the decrease in absorption caused by the input of “1” is completely eliminated. "1" comes to be input, "1",
The distinction of "0" becomes unclear, and a code error is likely to occur.
【００１４】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたもので、１.５５μm帯の波長の光を扱う場合
に、雑音や消光比劣化の影響を有効に除けるようにする
ことを課題とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to effectively remove the influence of noise and extinction ratio deterioration when handling light having a wavelength of 1.55 μm band. And
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次の構成を採る。The present invention adopts the following constitution in order to solve the above problems.
【００１６】すなわち、請求項１記載に係る過飽和吸収
体は、石英系の光ファイバのコア内部またはコア外周部
にＥrを１００００ｐｐｍ以上３００００ｐｐｍ未満ド
ープしてなることを特徴とする。That is, the supersaturated absorber according to claim 1 is characterized in that Er is doped in the core or the outer peripheral portion of a silica-based optical fiber in an amount of 10,000 ppm or more and less than 30,000 ppm. .
【００１７】請求項２記載に係る光増幅器は、誘導放出
効果に基づいて光を直接に増幅する増幅用光ファイバを
備え、この増幅用光ファイバに対して請求項１記載の過
飽和吸収体が接続されていることを特徴とする。An optical amplifier according to a second aspect includes an amplification optical fiber that directly amplifies light based on the stimulated emission effect, and the saturable absorber according to the first aspect is connected to the amplification optical fiber. It is characterized by being.
【００１８】請求項３記載に係る光ファイバレーザは、
誘導放出効果に基づいて光を直接に増幅する増幅用光フ
ァイバを含むレーザ発振用の正帰還系を有し、この正帰
還系の途中に請求項１記載の過飽和吸収体が介在されて
いることを特徴とする。An optical fiber laser according to claim 3 is
A positive feedback system for laser oscillation including an amplification optical fiber that directly amplifies light based on the stimulated emission effect is provided, and the saturable absorber according to claim 1 is interposed in the middle of this positive feedback system. Is characterized by.
【００１９】請求項１記載の光ファイバは、１.５５μm
帯の波長の光を扱う場合に、過飽和吸収特性を示すと同
時に、蛍光寿命が短くなる。このため、この過飽和吸収
体を用いた請求項２記載の光増幅器では、高速のパルス
変調された信号光の雑音や消光比劣化の影響を有効に除
くことが可能となる。また、この過飽和吸収体を用いた
請求項３記載の光ファイバレーザでは、モード同期をと
ることができ、ピークパワーが大きく、かつパルス幅が
狭いレーザ光を発生することが可能となる。The optical fiber according to claim 1 is 1.55 μm.
When dealing with light of a band wavelength, it exhibits a supersaturated absorption characteristic and, at the same time, has a short fluorescence lifetime. Therefore, in the optical amplifier according to the second aspect, which uses the supersaturated absorber, it is possible to effectively eliminate the influence of noise and extinction ratio deterioration of the high-speed pulse-modulated signal light. Further, in the optical fiber laser of the third aspect using this supersaturated absorber, mode locking can be achieved, and it becomes possible to generate a laser beam having a large peak power and a narrow pulse width.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】この実施形態における過飽和吸収
体(ＳＡ)は、石英系の光ファイバのコア内部またはコア
外周部にＥrをドープすることにより構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The supersaturated absorber (SA) in this embodiment is formed by doping Er inside or outside the core of a silica optical fiber.
【００２１】Ｅrのドープ量は、本例では、１００００
ｐｐｍ以上３００００ｐｐｍ未満の範囲に設定される。The doping amount of Er is 10000 in this example.
It is set in the range of ppm to less than 30,000 ppm .
【００２２】その理由は、次の通りである。The reason is as follows.
【００２３】Ｅrをドープした光ファイバは、図１に示
したような過飽和吸収特性を示すが、この光ファイバに
パルス変調された１.５５μm帯の信号光が入力された場
合、これに応じてその内部で自然放出に基づく蛍光(Ａ
ＳＥ)が発生する。The Er-doped optical fiber exhibits a supersaturated absorption characteristic as shown in FIG. 1. However, when pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band is input to this optical fiber, the optical fiber responds accordingly. Fluorescence (A
SE) occurs.
【００２４】そして、Ｅrのドープ量が１×１０3ppm未
満の場合には、図２の破線で示すように、その蛍光寿命
が長くなる。このため、図３(a)に示すように、パルス
変調された１.５５μm帯の信号光が１パルス分入力され
ると(時刻t1)、一時的に吸収係数が低下するが、この信
号光がなくなった時点(時刻t2)以降も励起された成分が
残るために、図３(b)の破線で示すように吸収係数の回
復が遅れる(時刻t2〜t4)。その結果、図４(a)に示すよ
うに、信号光の“１”が入力されたことに伴って生じた
蛍光成分が完全に無くなるまでに、次の信号光の“１”
が入力されるようになって、いわゆる消光比劣化を起こ
し、“１”、“０”の区別が明確でなくなる。When the Er doping amount is less than 1 × 10 3 ppm, the fluorescence lifetime becomes long as shown by the broken line in FIG. Therefore, as shown in FIG. 3 (a), when one pulse of the pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band is input (time t 1 ), the absorption coefficient temporarily decreases. Since the excited component remains even after the time when the light disappears (time t 2 ), the recovery of the absorption coefficient is delayed as shown by the broken line in FIG. 3 (b) (time t 2 to t 4 ). As a result, as shown in FIG. 4 (a), by the time the "1" of the signal light is input, the next "1"
Is input, so-called extinction ratio deterioration occurs, and the distinction between "1" and "0" becomes unclear.
【００２５】これに対して、Ｅrのドープ量が１×１０3
ppm以上、好ましくは１０００ppm以上ドープした場合に
は、Ｅrイオンのミクロ的な凝集による、いわゆる濃度
消光が生じて、図２の実線で示すように、その蛍光寿命
が短くなる。このため、一つの光信号の入力がなくなっ
た時点(時刻t2)以降の蛍光成分の残光時間が短くなり、
図３(b)の実線で示すように吸収係数の回復が早まる(時
刻t2〜t3)。その結果、図４(b)に示すように、信号光の
“１”の入力より生じた励起による透過が完全に無くな
ってから、次の信号光の“１”が入力されるようになる
ため、消光比劣化が起らず、“１”、“０”の区別が明
確となる。特に、１０Kb／s以上の高速伝送を行う場合
には、蛍光寿命を確実に短くする必要があるので、Ｅr
のドープ量は１００００ppm以上とするのが望ましい。
一方、５００００ppm以上ドープすると、石英系光ファ
イバの製造上、ガラス化が阻害されるので、実用上から
は３００００ppm未満とするのが望ましい。このような
観点から、本例では、Ｅrのドープ量を、１００００ｐ
ｐｍ以上３００００ｐｐｍ未満の範囲に設定している。 On the other hand, the Er doping amount is 1 × 10 3
In the case of doping at ppm or more, preferably 1000 ppm or more, so-called concentration quenching occurs due to the microscopic aggregation of Er ions, and the fluorescence lifetime becomes short as shown by the solid line in FIG. Therefore, the afterglow time of the fluorescent component after the time point when one optical signal is no longer input (time t 2 ) is shortened,
Recovery of the absorption coefficient as shown by the solid line in FIG. 3 (b) earlier (time t 2 ~t 3). As a result, as shown in FIG. 4 (b), the transmission of the next signal light “1” is input after the transmission due to the excitation caused by the input of the signal light “1” is completely eliminated. The extinction ratio does not deteriorate, and the distinction between "1" and "0" becomes clear. In particular, when performing high-speed transmission of 10 Kb / s or more, it is necessary to surely shorten the fluorescence lifetime.
It is desirable that the doping amount of 10000 ppm or more.
On the other hand, if the doping amount is 50,000 ppm or more, vitrification is hindered in the production of the silica-based optical fiber. like this
From the viewpoint, in this example, the Er doping amount is 10,000 p
It is set in the range of pm or more and less than 30,000 ppm.
【００２６】図５は、本発明に係る上述の過飽和吸収体
ＳＡを用いて光増幅器を構成した場合の図である。FIG. 5 is a diagram showing a case where an optical amplifier is constructed using the above-mentioned saturable absorber SA according to the present invention.
【００２７】同図において、ＡＦは誘導放出効果に基づ
いて光を直接に増幅する増幅用光ファイバ、Ｐは増幅用
光ファイバＡＦをポンピングするレーザダイオード等の
励起光源、Ｗは励起光源Ｐからの励起光と信号光とを合
波して増幅用光ファイバＡＦに導入するための光カプ
ラ、Ｉ1，Ｉ2は不要な端面反射を防止するための偏波無
依存型のアイソレータ、Ｃ1，Ｃ2は信号光の入出射用の
コネクタである。In the figure, AF is an amplification optical fiber that directly amplifies light based on the stimulated emission effect, P is an excitation light source such as a laser diode that pumps the amplification optical fiber AF, and W is an excitation light source P. An optical coupler for combining the pumping light and the signal light and introducing them into the amplification optical fiber AF, I 1 and I 2 are polarization independent isolators for preventing unnecessary end face reflection, C 1 and C 2 is a connector for inputting / outputting the signal light.
【００２８】増幅用光ファイバＡＦとしては、たとえ
ば、石英系の光ファイバのコア内部またはコア外周部に
Ｅr，Ｎd等の希土類元素を所定量ドープ(たとえば、Ｅr
単独では、数百ppm程度ドープ)することにより構成され
ている。As the amplifying optical fiber AF, for example, a silica-based optical fiber is doped with a predetermined amount of a rare earth element such as Er or Nd inside or around the core (for example, Er.
It is composed by doping a few hundred ppm by itself).
【００２９】そして、本発明に係る過飽和吸収体ＳＡ
は、本例では、上記の増幅用光ファイバＡＦと出射側の
アイソレータＩ2との間に介在されている。The supersaturated absorber SA according to the present invention
In this example, is interposed between the amplification optical fiber AF and the isolator I 2 on the emission side.
【００３０】この光増幅器において、励起光源Ｐからの
励起光(たとえば波長：１.４８μm帯)は光カプラＷを介
して増幅用光ファイバＡＦに入射されることによりこの
光ファイバＡＦがポンピングされる。この状態で、高速
のパルス変調された１.５５μm帯の信号光が一方のコネ
クタＣ1、アイソレータＩ1、および光カプラＷを介して
増幅用光ファイバＡＦに入射されると、この信号光が誘
導放出効果によって増幅される。In this optical amplifier, the pumping light from the pumping light source P (for example, wavelength: 1.48 μm band) is incident on the amplification optical fiber AF via the optical coupler W, whereby the optical fiber AF is pumped. . In this state, when high-speed pulse-modulated signal light in the 1.55 μm band is incident on the amplification optical fiber AF via the connector C 1 , the isolator I 1 , and the optical coupler W, the signal light is emitted. It is amplified by the stimulated emission effect.
【００３１】そして、増幅後の信号光が過飽和吸収体Ｓ
Ａに入射される。信号光が増幅用光ファイバＡＦおよび
過飽和吸収体ＳＡを通過する際には、蛍光(ＡＳＥ)も同
時に発生するが、この信号光の符号“１”に相当する期
間では、入力される光強度が大きいので吸収係数が小さ
くなってここをそのまま通過する。一方、符号“０”に
相当する期間では、蛍光が発生していても、そのような
雑音成分は強度が小さいので、過飽和吸収体ＳＡによっ
て吸収減衰されて除かれる。しかも、過飽和吸収体ＳＡ
内部で発生する蛍光は、寿命が短いので、図４(b)に示
したように消光比劣化が起らず、“１”、“０”の区別
が明確となり、雑音や消光比劣化の影響を有効に除くこ
とができる。Then, the signal light after amplification is the saturable absorber S.
It is incident on A. When the signal light passes through the amplification optical fiber AF and the saturable absorber SA, fluorescence (ASE) is also generated at the same time. However, during the period corresponding to the code “1” of the signal light, the input light intensity is Since it is large, the absorption coefficient becomes small and it passes through as it is. On the other hand, in the period corresponding to the code “0”, even if fluorescence is generated, such a noise component has a small intensity and is absorbed and attenuated by the saturable absorber SA and removed. Moreover, the supersaturated absorber SA
Since the fluorescence generated inside has a short lifetime, extinction ratio deterioration does not occur as shown in Fig. 4 (b), and the distinction between "1" and "0" becomes clear, and the influence of noise and extinction ratio deterioration Can be effectively excluded.
【００３２】こうして過飽和吸収体ＳＡを通過した信号
光は、アイソレータＩ2を通り、コネクタＣ2から出射さ
れる。The signal light thus passing through the saturable absorber SA passes through the isolator I 2 and is emitted from the connector C 2 .
【００３３】過飽和吸収体ＳＡの配置位置は、増幅用光
ファイバＡＦからの信号の出力側にあれば、図５に示し
た構成に限定されない。The arrangement position of the saturable absorber SA is not limited to the configuration shown in FIG. 5 as long as it is on the output side of the signal from the amplification optical fiber AF.
【００３４】図６は、本発明に係る上述の過飽和吸収体
を用いて光ファイバレーザを構成した場合の図である。FIG. 6 is a diagram showing a case where an optical fiber laser is constructed by using the above-mentioned saturable absorber according to the present invention.
【００３５】同図において、ＡＦは誘導放出効果に基づ
いて光を直接に増幅する増幅用光ファイバ、Ｐは増幅用
光ファイバＡＦをポンピングするレーザダイオード等の
励起光源、Ｗ1は励起光源Ｐからの励起光を増幅用光フ
ァイバＡＦに導入するための光カプラ、Ｗ2はレーザ発
振した光を取り出すための光カプラ、Ｉは不要な端面反
射を防止するための偏波無依存型のアイソレータ、ＳＡ
は本発明に係る過飽和吸収体である。そして、増幅用光
ファイバＡＦ、過飽和吸収体ＳＡ、アイソレータＩ、光
カプラＷ2，Ｗ1を順次リング状に接続することによりレ
ーザ発振用の正帰還系が構成されている。In the figure, AF is an amplification optical fiber that directly amplifies light based on the stimulated emission effect, P is an excitation light source such as a laser diode that pumps the amplification optical fiber AF, and W 1 is an excitation light source P. optical coupler, I is polarization-independent isolator for preventing unwanted edge reflection for the optical coupler, W 2 is to extract light laser oscillation for introducing into the amplification optical fiber AF excitation light, SA
Is a supersaturated absorber according to the present invention. A positive feedback system for laser oscillation is constructed by sequentially connecting the amplification optical fiber AF, the saturable absorber SA, the isolator I, and the optical couplers W 2 and W 1 in a ring shape.
【００３６】この光ファイバレーザでは、増幅用光ファ
イバＡＦが励起光源Ｐからの励起光(波長：１.４８μm
帯)でポンピングされることにより生じる蛍光が、この
正帰還系内を周回してレーザ発振して次第に増幅される
が、このレーザ発振では、多くの周波数で同時に発振が
起こるために、各周波数の位相は時間的なゆらぎが発生
する傾向にあるが、過飽和吸収体ＳＡを設けることによ
り、同時発振している多数の縦モードの位相を同期(い
わゆるモード同期)させることができるため、ピークパ
ワーが大きく、かつパルス幅が狭いレーザ光(波長：１.
５５μm帯)を得ることができる。In this optical fiber laser, the amplification optical fiber AF uses the excitation light (wavelength: 1.48 μm) from the excitation light source P.
Fluorescence generated by pumping in the (band) circulates in this positive feedback system and is gradually amplified by laser oscillation, but in this laser oscillation, oscillation occurs at many frequencies at the same time. Although there is a tendency for the phase to fluctuate with time, by providing the saturable absorber SA, it is possible to synchronize the phases of a large number of longitudinal modes that are simultaneously oscillating (so-called mode-locking), so the peak power is Laser light with large and narrow pulse width (wavelength: 1.
55 μm band) can be obtained.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００３８】(１) 請求項１記載の光ファイバは、１.
５５μm帯の波長の光を扱う場合に、過飽和吸収特性を
示すと同時に、蛍光寿命が短くなる。このため、雑音や
消光比劣化の影響を有効に除くことができる。(1) The optical fiber according to claim 1 is 1.
When handling light with a wavelength in the 55 μm band, it exhibits supersaturated absorption characteristics and, at the same time, has a short fluorescence lifetime. Therefore, the influence of noise and deterioration of extinction ratio can be effectively eliminated.
【００３９】(２) 請求項２記載の光増幅器では、請求
項１記載の過飽和吸収体を用いているので、高速のパル
ス変調された信号光の雑音や消光比劣化の影響を有効に
除けるため、符号誤り発生を低減することができる。(2) Since the optical amplifier according to the second aspect uses the saturable absorber according to the first aspect, it is possible to effectively eliminate the influence of noise and extinction ratio deterioration of the high-speed pulse-modulated signal light. , It is possible to reduce code error occurrence.
【００４０】(３) 請求項３記載の光ファイバレーザで
は、請求項１記載の過飽和吸収体を用いているので、モ
ード同期をとることができ、ピークパワーが大きく、か
つパルス幅が狭いレーザ光を発生することが可能とな
る。(3) Since the optical fiber laser described in claim 3 uses the saturable absorber described in claim 1, mode-locking can be performed, laser light having a large peak power and a narrow pulse width can be obtained. Can be generated.
【図１】過飽和吸収体の過飽和吸収特性を説明するため
の図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a supersaturated absorption characteristic of a supersaturated absorber.
【図２】Ｅrのドープ量の多寡による蛍光寿命の違いを
示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a difference in fluorescence lifetime depending on the amount of Er doping.
【図３】過飽和吸収体にパルス変調された１.５５μm帯
の信号光を入力した場合の吸収係数の時間的な変化を示
す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a temporal change of an absorption coefficient when a pulse-modulated 1.55 μm band signal light is input to a supersaturated absorber.
【図４】Ｅrのドープ量の多寡による蛍光寿命の違いに
基づく消光比劣化の有無を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the presence or absence of deterioration of the extinction ratio based on the difference in fluorescence lifetime due to the amount of Er doping.
【図５】本発明の過飽和吸収体を用いて光増幅器を構成
した図である。FIG. 5 is a diagram in which an optical amplifier is configured using the saturable absorber of the present invention.
【図６】本発明の過飽和吸収体を用いて光ファイバレー
ザを構成した図である。FIG. 6 is a diagram in which an optical fiber laser is configured using the supersaturated absorber of the present invention.
ＳＡ…過飽和吸収体、ＡＦ…増幅用光ファイバ、Ｐ…励
起光源、Ｗ，Ｗ1，Ｗ２…光カプラ、Ｉ，Ｉ１，Ｉ2…ア
イソレータ。SA ... saturable absorber, AF ... amplification optical fiber, P ... pumping light source, W, W 1, W 2 ... optical coupler, I, I 1, I 2 ... isolator.
フロントページの続き (72)発明者 中沢 正隆 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 英一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−94329（ＪＰ，Ａ) Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ ｒｓ Ｖｏｌ．30 Ｎｏ．８（1994） ｐ．648−649 Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏ ｌ．18 Ｎｏ．８（1993） ｐ．613− 615 Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏ ｌ．18 Ｎｏ．18（1993） ｐ．1526− 1528 Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏ ｌ．21 Ｎｏ．15（1996） ｐ．1144− 1146 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30 Front page continuation (72) Inventor Masataka Nakazawa 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Eiichi Yamada 3-19-3 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corp. (56) Reference JP-A-1-94329 (JP, A) Electronics Letters Vol. 30 No. 8 (1994) p. 648-649 Optics Letters Vol. 18 No. 8 (1993) p. 613-615 Optics Letters Vol. 18 No. 18 (1993) p. 1526-1528 Optics Letters Vol. 21 No. 15 (1996) p. 1144-1146 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30
Claims (3)
ア外周部にＥrを１００００ｐｐｍ以上３００００ｐｐ
ｍ未満ドープしてなることを特徴とする過飽和吸収体。1. Er of 10,000 ppm or more and 30,000 pp in the core or the outer periphery of the core of a silica optical fiber.
A supersaturated absorber characterized by being doped with less than m .
する増幅用光ファイバを備え、この増幅用光ファイバに
対して請求項１記載の過飽和吸収体が接続されているこ
とを特徴とする光増幅器。2. An amplification optical fiber for directly amplifying light based on the stimulated emission effect is provided, and the supersaturated absorber according to claim 1 is connected to this amplification optical fiber. Optical amplifier.
する増幅用光ファイバを含むレーザ発振用の正帰還系を
有し、この正帰還系の途中に請求項１記載の過飽和吸収
体が介在されていることを特徴とする光ファイバレー
ザ。3. A positive feedback system for laser oscillation including an amplification optical fiber that directly amplifies light based on the stimulated emission effect, and the saturable absorber according to claim 1 is provided in the middle of this positive feedback system. An optical fiber laser characterized by being interposed.
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|---|---|---|---|
| JP24628196A JP3503795B2 (en) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | Supersaturated absorber, optical amplifier and optical fiber laser using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24628196A JP3503795B2 (en) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | Supersaturated absorber, optical amplifier and optical fiber laser using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1093177A JPH1093177A (en) | 1998-04-10 |
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ID=17146216
Family Applications (1)
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-
1996
- 1996-09-18 JP JP24628196A patent/JP3503795B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．８（１９９３） ｐ．６１３−６１５ |
| Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．２１ Ｎｏ．１５（１９９６） ｐ．１１４４−１１４６ |
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