JPH06252478A - 光ファイバリングレーザ - Google Patents

光ファイバリングレーザ

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JPH06252478A
JPH06252478A JP6278093A JP6278093A JPH06252478A JP H06252478 A JPH06252478 A JP H06252478A JP 6278093 A JP6278093 A JP 6278093A JP 6278093 A JP6278093 A JP 6278093A JP H06252478 A JPH06252478 A JP H06252478A
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JP
Japan
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light
optical
polarization
output
parallel light
Prior art date
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JP6278093A
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English (en)
Inventor
Chikahiro Iida
力弘 飯田
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Ando Electric Co Ltd
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ループを周回する光を直線偏光とし、1/
2波長板と偏光ビームスプリッタとを用いて出力プラグ
に導かれる出力光と、光ループに戻る帰還光の分岐比を
調整する光ファイバリングレーザを提供する。 【構成】 偏波保持希土類ドープファイバ5の出力光を
第1の平行光13にして1/2波長板6に入射し、偏光
ビームスプリッタ7は1/2波長板6の出力光である第
2の平行光14を直線偏光の波長帯Δλの第3の平行光
15と直線偏光の波長帯Δλの第4の平行光16に分岐
し、第3の平行光15を光合波器3によって励起光源1
の光と合波して偏波保持希土類ドープファイバ5に入射
して光帰還をかけ、第4の平行光16を出力光として取
り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、希土類ドープファイ
バを使用する光ファイバリングレーザについてのもので
ある。
【0002】
【従来の技術】希土類ドープファイバの中には、ある特
定の波長の光によって励起され、利得をもつものがあ
る。利得媒質に帰還をかけることによって発振が起こる
ことは知られており、光ファイバレーザもこの原理で発
振させることができる。例えば、1991年電子情報通
信学会春季全国大会論文C−316や、特開平2−43
782号公報にも掲載されている。
【0003】次に、従来技術による光ファイバリングレ
ーザの構成を図2に示す。図2の21は励起光源、23
は波長多重光カプラ(以下、光カプラという。)、24
はファイバ型光アイソレータ、25は希土類ドープファ
イバ(以下、ドープファイバという。)、27は光ファ
イバカプラ、28は出力プラグである。
【0004】図2で、励起光源21から出射した波長λ
aの光は、光カプラ23を通過後、ドープファイバ25
に入射し、ドープファイバ25を励起する。励起された
ドープファイバ25は、利得波長帯Δλの自然放出光を
放出する。放出された波長帯Δλの光は、光の進行方向
を限定するファイバ型光アイソレータ24→光ファイバ
カプラ27→光カプラ23→ドープファイバ25という
光ループを回り続け、利得媒質であるドープファイバ2
5に光帰還がかけられてレーザ発振する。レーザ発振し
た光の一部は、光ファイバカプラ27を通じて出力プラ
グ28から取り出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図2では、レーザ発振
した光は光ファイバカプラ27によって出力プラグ28
に導かれる出力光と、光ループを周回する帰還光とに分
岐している。このときの出力光と帰還光との比率は光フ
ァイバカプラ27の分岐比によって決定される。光ファ
イバリングレーザの高出力化のためには帰還光の比率を
下げ、出力光の比率を上げることが有効である。しか
し、帰還光の比率が減少した場合、光ファイバリングレ
ーザのしきい値が上昇して発振が不安定になったり停止
したりすることがある。すなわち、光ファイバリングレ
ーザの高出力化のためには帰還効率を下げ、安定化のた
めには帰還効率を上げることが望ましい。
【0006】光ファイバリングレーザの高出力化および
安定化というふたつの要求に対して、これらを満足させ
るためには、帰還効率を調整する必要がある。また、光
ループの損失やドープファイバの利得のバラツキを考慮
した場合も帰還効率を調整する必要がある。しかし、図
2で使用している光ファイバカプラ27は、分岐比が固
定されており調整が不可能である。
【0007】この発明は、光ループを周回する光を直線
偏光とし、1/2波長板と偏光ビームスプリッタとを用
いて出力プラグに導かれる出力光と、光ループに戻る帰
還光の分岐比を調整できる光ファイバリングレーザを提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明では、波長λaの光を出射する励起光源1
と、励起光源1の出射光を入力とする光合波器3と、光
合波器3の出力光を入力とする光アイソレータ4と、光
アイソレータ4の出力光を入力とし、利得波長帯Δλの
励起光を出力する偏波保持希土類ドープファイバ5と、
偏波保持希土類ドープファイバ5の出力光を入力とする
1/2波長板6と、1/2波長板6の出力光を入力とす
る偏光ビームスプリッタ7とを備え、偏波保持希土類ド
ープファイバ5の出力光を第1の平行光13にして1/
2波長板6に入射し、偏光ビームスプリッタ7は1/2
波長板6の出力光である第2の平行光14を直線偏光の
波長帯Δλの第3の平行光15と直線偏光の波長帯Δλ
の第4の平行光16とに分岐し、第3の平行光15は光
合波器3によって励起光源1の光と合波して偏波保持希
土類ドープファイバ5に入射して光帰還をかけ、第4の
平行光16は出力光として取り出されるよう構成され
る。
【0009】
【作用】この発明では、励起光源1の出力光を光合波器
3、光アイソレータ4、偏波保持ドープファイバ5、1
/2波長板6、偏光ビームスプリッタ7で構成する光ル
ープに入れ、偏光ビームスプリッタ7で帰還光と出力光
とを分岐するので、1/2波長板6を入射光軸に対して
回転させることによって偏光ビームスプリッタ7に入射
する光の直線偏光面を任意に設定することができ、偏光
ビームスプリッタ7によって分岐される帰還光と出力光
の分岐比を変えることができる。
【0010】
【実施例】次に、この発明による光ファイバリングレー
ザの実施例の構成を図1に示す。図1の1は励起光源、
2a〜2dはレンズ、3は光合波器、4は光アイソレー
タ、5は偏波保持希土類ドープファイバ(以下、偏波保
持ドープファイバという。)、6は1/2波長板、7は
偏光ビームスプリッタ、11〜16は平行光である。
【0011】図1では、発振波長λaの励起光源1から
の出射光をレンズ2aで平行光11に変換し、波長λa
の光と波長帯Δλの光を合波する光合波器3と、光アイ
ソレータ4とを通過した後にレンズ2bで集光して偏波
保持ドープファイバ5に入射させ、偏波保持ドープファ
イバ5を励起する。励起された偏波保持ドープファイバ
5は利得波長帯Δλの自然放出光を放出する。
【0012】放出された波長帯Δλの光はレンズ2cで
平行光13に変換され、1/2波長板6に入射する。1
/2波長板6は平行光13の偏波面を回転させた平行光
14を出射する。平行光14は偏光ビームスプリッタ7
に入射し、偏光ビームスプリッタ7によって出力プラグ
8に導かれる平行光16の出力光と、光合波器3によっ
て波長λaの励起光と合波して光アイソレータ4を通過
した後再び偏波保持ドープファイバ5に入射する平行光
15の帰還光とに分岐される。
【0013】このように、偏波保持ドープファイバ5か
ら放出された波長帯Δλの光は、1/2波長板6→偏光
ビームスプリッタ7→光合波器3→光アイソレータ4→
偏波保持ドープファイバ5という光ループを回り続け、
利得媒質である偏波保持ドープファイバ5に光帰還がか
けられてレーザ発振する。レーザ発振した光の一部は、
偏光ビームスプリッタ7によって分岐され出力プラグ8
から取り出される。
【0014】偏光ビームスプリッタ7は、入射する平行
光14の偏波がいかなる場合でも一定の偏波面を持つ直
線偏光の平行光15と平行光16とに分岐する。帰還光
となる直線偏光の平行光15は、光合波器3、光アイソ
レータ4を通過した後偏波保持ドープファイバ5に入射
する。
【0015】偏波保持ドープファイバ5は、直線偏光の
帰還光の偏波面を保持するように設置する。このように
偏波保持ドープファイバ5を設置したとき、偏波保持ド
ープファイバ5から出射する波長帯Δλの平行光13は
直線偏光となる。
【0016】1/2波長板6は、入射光である平行光1
3の直線偏光面と1/2波長板6の結晶光軸とのなす角
の2倍だけ偏波面を回転した直線偏光の平行光14を出
射する。このことから、1/2波長板6を回転させるこ
とによって平行光14の直線偏光面を任意に設定するこ
とができる。平行光14の直線偏光面を変えることによ
って、偏光ビームスプリッタ7によって分岐される平行
光15と平行光16との分岐比を変えることができ、こ
の結果帰還効率を変えることができる。
【0017】以上のように、この発明による光ファイバ
リングレーザは、光ループを周回する光を直線偏光と
し、出力光と帰還光との分岐には1/2波長板6と偏光
ビームスプリッタ7を組み合せて、1/2波長板6を入
射光軸に対して回転させることによって帰還効率を変え
ることが可能となる。
【0018】次に、図1に示す実施例の詳細構成を説明
する。励起光源1には発振波長1.48μmで光出力数
10mWから100mWの半導体レーザを使用し、光合
波器3には波長1.48μmの光を透過し1.55μm
帯の光を反射する誘電体多層膜フィルタを使用し、光ア
イソレータ4には1.55μm帯の偏波依存型のものを
使用し、偏波保持ドープファイバ5には偏波保持エルビ
ウムドープ光ファイバ(以下、エルビウムドープ光ファ
イバという。)を使用する。
【0019】励起光源1からの1.48μmの光はレン
ズ2aで平行光11に変換され、光合波器3、光アイソ
レータ4を通過後、レンズ2bで1.55μm帯に利得
を持つエルビウムドープ光ファイバ5に結合される。
1.48μmの光で励起されたエルビウムドープ光ファ
イバ5は1.55μm帯の光を放出する。エルビウムド
ープ光ファイバ5からの1.55μm帯の出射光はレン
ズ2cで平行光13に変換され、1/2波長板6に入射
する。1/2波長板6は平行光13の偏波面を回転させ
た平行光14を出射する。
【0020】平行光14は偏光ビームスプリッタ7に入
射し、偏光ビームスプリッタ7によって出力プラグ8に
導かれる直線偏光の1.55μm帯の平行光16の出力
光と、光合波器3によって1.48μmの励起光と合波
して光アイソレータ4を通過した後、再びエルビウムド
ープ光ファイバ5に入射する直線偏光の1.55μm帯
の平行光15の帰還光に分岐される。平行光16はレン
ズ2dによって集光され、出力プラグ8に導かれる。
【0021】偏光ビームスプリッタ7によって分岐され
た帰還光は、光合波器3で反射され平行光12となり、
通過損失が最小になるように偏波面をあわせた光アイソ
レータ4を通過する。このとき光アイソレータ4は1.
48μmの励起光も通過損失が最小になるように偏波面
をあわせられている必要がある。光アイソレータ4を通
過した1.55μm帯の帰還光は、レンズ2bで再びエ
ルビウムドープ光ファイバ5に結合されて光帰還がかけ
られ、1.55μm帯でレーザ発振をする。このときエ
ルビウムドープ光ファイバ5は帰還光の直線偏光を保持
するように設置される。
【0022】エルビウムドープ光ファイバ5、1/2波
長板6、偏光ビームスプリッタ7、光アイソレータ4の
光ループを構成する光部品はいづれも偏波特性を持ち、
光ループを周回する光は直線偏光となる。1/2波長板
6は入射光軸に対してこれを回転させることによって偏
光ビームスプリッタ7に入射する平行光14の直線偏光
面を任意に設定することができ、平行光14の直線偏光
面を変えることによって、偏光ビームスプリッタ7によ
って分岐される帰還光と出力光との分岐比を変えること
ができ、帰還効率を変えることが可能となる。
【0023】
【発明の効果】この発明によれば、光ループの帰還効率
を変えることができることによって、光ファイバリング
レーザの高出力化および安定化というふたつの要求に対
して、これらを満足させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による光ファイバリングレーザの実施
例を示す構成図である。
【図2】従来の光ファイバリングレーザの構成図であ
る。
【符号の説明】
1 励起光源 3 光合波器 4 光アイソレータ 5 偏波保持希土類ドープファイバ 6 1/2波長板 7 偏光ビームスプリッタ 11〜16 平行光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長λaの光(11)を出射する励起光源
    (1) と、 励起光源(1) の出射光(11)を入力とする光合波器(3)
    と、 光合波器(3) の出力光(12)を入力とする光アイソレータ
    (4) と、 光アイソレータ(4) の出力光を入力とし、利得波長帯Δ
    λの励起光(13)を出力する偏波保持希土類ドープファイ
    バ(5) と、 偏波保持希土類ドープファイバ(5) の出力光を入力とす
    る1/2波長板(6) と、 1/2波長板(6) の出力光を入力とする偏光ビームスプ
    リッタ(7) とを備え、 偏波保持希土類ドープファイバ(5) の出力光を第1の平
    行光(13)にして1/2波長板(6) に入射し、偏光ビーム
    スプリッタ(7) は1/2波長板(6) の出力光である第2
    の平行光(14)を直線偏光の波長帯Δλの第3の平行光(1
    5)と直線偏光の波長帯Δλの第4の平行光(16)とに分岐
    し、第3の平行光(15)は光合波器(3) によって励起光源
    (1) の光と合波して偏波保持希土類ドープファイバ(5)
    に入射して光帰還をかけ、第4の平行光(16)は出力光と
    して取り出されることを特徴とする光ファイバリングレ
    ーザ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1124149A2 (en) * 1995-03-15 2001-08-16 Agilent Technologies, Inc. Optical amplifier
JP2014175576A (ja) * 2013-03-12 2014-09-22 Japan Atomic Energy Agency 共振器及びこれを用いたレーザー装置、レーザー装置の制御方法

Cited By (3)

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