JPH0661561A - Mode locked optical-fiber laser device - Google Patents
Mode locked optical-fiber laser deviceInfo
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- JPH0661561A JPH0661561A JP4212836A JP21283692A JPH0661561A JP H0661561 A JPH0661561 A JP H0661561A JP 4212836 A JP4212836 A JP 4212836A JP 21283692 A JP21283692 A JP 21283692A JP H0661561 A JPH0661561 A JP H0661561A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高速の光パルス列を発
生させ、光通信や光計測を行う装置の高速パルスレーザ
装置に使用されるモード同期光ファイバレーザ装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mode-locked optical fiber laser device used for a high-speed pulse laser device of a device for generating a high-speed optical pulse train and performing optical communication and optical measurement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】モード同期光ファイバレーザ装置は、半
導体レーザや固体レーザその他のレーザ装置に比べて、
超短光パルス（フェムト秒）の発生が可能であり、発振
波長が広帯域で可変でき、長距離光伝送に適したトラン
スフォームリミット光パルス（時間バンド幅が最小とな
る光パルス）の発生が容易であり、さらに他の光ファイ
バを用いたシステムへの適用性に優れた利点を有してい
る。これらの利点を活かして、モード同期光ファイバレ
ーザ装置を長距離光通信や高速光計測その他の分野へ適
用させる技術が研究されている。2. Description of the Related Art Mode-locked optical fiber laser devices are
Ultra short optical pulse (femtosecond) can be generated, oscillation wavelength can be tuned in a wide band, and transform limit optical pulse (optical pulse with minimum time bandwidth) suitable for long-distance optical transmission can be easily generated. In addition, it has the advantage of being excellent in applicability to a system using another optical fiber. Utilizing these advantages, techniques for applying a mode-locked optical fiber laser device to long-distance optical communication, high-speed optical measurement and other fields are being researched.
【０００３】図５は、従来のモード同期光ファイバレー
ザ装置の構成および動作原理について説明する図であ
り、(a) はその基本構成を示し、(b) はモード同期で得
られる代表的なスペクトル特性を示し、(c) はその時間
波形特性を示す。FIG. 5 is a diagram for explaining the structure and operating principle of a conventional mode-locked optical fiber laser device. (A) shows its basic structure, and (b) shows a typical spectrum obtained by mode-locking. The characteristics are shown, and (c) shows the time waveform characteristics.
【０００４】図５(a) において、光変調器５１は、駆動
電源５２から所定の周波数の変調電圧が印加され、電気
光学効果により光の損失あるいは位相をその周波数で変
調する。この光変調器５１と、変調された光パルスを増
幅する光増幅器５３と、光パルスの進行方向を規定し、
反射戻り光を遮断する光アイソレータ５４と、増幅され
た光パルスを外部に取り出す光分岐器５５と、偏光状態
を制御する偏光制御器５６が、光ファイバ５７を介して
リング状に結合され、リング共振器が構成される。な
お、偏光依存性を有するものは、図中太線で描いている
光変調器５１であり、その他の光増幅器５３，光アイソ
レータ５４，光分岐器５５，偏光制御器５６および光フ
ァイバ５７は偏光依存性を有しない。In FIG. 5A, the optical modulator 51 is applied with a modulation voltage of a predetermined frequency from the driving power source 52, and modulates the loss or phase of light at that frequency by the electro-optic effect. This optical modulator 51, an optical amplifier 53 that amplifies the modulated optical pulse, and defines the traveling direction of the optical pulse,
An optical isolator 54 that blocks the reflected return light, an optical splitter 55 that extracts the amplified optical pulse to the outside, and a polarization controller 56 that controls the polarization state are coupled in a ring shape via an optical fiber 57, and a ring A resonator is constructed. It is to be noted that what has polarization dependency is an optical modulator 51 drawn by a thick line in the figure, and the other optical amplifiers 53, optical isolators 54, optical branching devices 55, polarization controllers 56 and optical fibers 57 are polarization dependent. It has no sex.
【０００５】また、光増幅器５３としては、主にエルビ
ウム（Er）やネオジム（Nd）などの希土類を添加した希
土類ドープ光ファイバ増幅器や、半導体レーザ増幅器が
用いられる。As the optical amplifier 53, a rare earth-doped optical fiber amplifier doped with a rare earth such as erbium (Er) or neodymium (Nd) or a semiconductor laser amplifier is mainly used.
【０００６】図６は、希土類ドープ光ファイバ増幅器の
構成例を示す図であり、図６(a) は後方励起構成、図６
(b) は前方励起構成、図６(c) は双方向励起構成であ
る。図において、光パルスは、希土類ドープ光ファイバ
（以下、「ＲＤＦ」という。）６１の一端から入射さ
れ、他端から出射される。励起光は、ＲＤＦ６１の光パ
ルスの出射端，入射端，あるいはその両端に接続された
合波器６２を介して、励起光源６３からＲＤＦ６１に入
射される。ＲＤＦ６１では、この励起光によって光パル
スを増幅する。なお、ＲＤＦ６１および合波器６２は、
それぞれ増幅特性および光合波特性に偏光依存性を有し
ない。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a rare earth-doped optical fiber amplifier. FIG. 6 (a) is a backward pumping configuration, and FIG.
(b) is a forward pumping configuration, and FIG. 6 (c) is a bidirectional pumping configuration. In the figure, an optical pulse enters from one end of a rare earth-doped optical fiber (hereinafter referred to as “RDF”) 61 and exits from the other end. The excitation light is incident on the RDF 61 from the excitation light source 63 via the multiplexer 62 connected to the emission end, the incidence end, or both ends of the optical pulse of the RDF 61. The RDF 61 amplifies the optical pulse by this excitation light. The RDF 61 and the multiplexer 62 are
The amplification characteristics and the optical multiplexing characteristics do not have polarization dependence.
【０００７】図７は、半導体レーザ増幅器の構成例を示
す図である。図において、半導体レーザ増幅器７１は、
入力される光パルスを電流源７２から注入される電流に
応じて増幅する構成になっており、増幅特性に偏光依存
性を有する。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser amplifier. In the figure, the semiconductor laser amplifier 71 is
The configuration is such that an input optical pulse is amplified according to the current injected from the current source 72, and the amplification characteristic has polarization dependency.
【０００８】以下、図５を参照して従来のモード同期光
ファイバレーザ装置の動作原理について説明する。リン
グ共振器の光路長Ｌは、リング共振器を構成する各媒質
の物理長をｈ、屈折率をｎとすると、それぞれの物理長
ｈi にそれぞれの屈折率ｎi を乗じた値（それぞれの光
路長）の和であり、Ｌ＝Σｈi ｎi で定義される。The operating principle of the conventional mode-locked optical fiber laser device will be described below with reference to FIG. The optical path length L of the ring resonator, the physical length of each medium constituting the ring resonator h, and refractive index when n, the respective physical length h i a value obtained by multiplying the respective refractive index n i (respectively Optical path length) and is defined by L = Σh i n i .
【０００９】さて、リング共振器では、ｆr ＝ｃ／Ｌ
（ただし、ｃは光速度）で与えられる周波数間隔をもつ
多数の縦モードが存在する。ここで、リング共振器内の
光変調器５１で繰り返し周波数ｆm ＝Ｎ・ｆr(Ｎは１以
上の整数）の光変調を加えると、図５(b) に示すよう
に、周波数間隔Ｎ・ｆr のすべての縦モードの位相が揃
うモード同期発振状態となり、図５(c) に示すように繰
り返し周期１／(Ｎ・ｆr)の光パルス列が得られる。な
お、パルス幅は、多数の縦モードスペクトルの包絡線で
定まる発振スペクトル幅δνの逆数に対応し、このスペ
クトル包絡線の中心が中心波長（周波数ν0 ）となる。In the ring resonator, f r = c / L
There are a number of longitudinal modes with a frequency spacing given by (where c is the speed of light). Here, the addition of optical modulation of repetition in the optical modulator 51 in the ring resonator frequency f m = N · f r ( N is an integer of 1 or more), as shown in FIG. 5 (b), the frequency interval N A mode-locked oscillation state in which the phases of all longitudinal modes of f r are aligned is obtained, and an optical pulse train with a repetition period 1 / (N · f r ) is obtained as shown in FIG. 5 (c). The pulse width corresponds to the reciprocal of the oscillation spectrum width Δν determined by the envelopes of many longitudinal mode spectra, and the center of this spectrum envelope is the central wavelength (frequency ν 0 ).
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】一般に、このモード同
期光ファイバレーザ装置は、他のレーザ装置に比べて長
い共振器超（10ｍ以上）を有している。したがって、機
械的な振動や温度変化の影響により共振器内の偏光状態
の変化が起こりやすい。Generally, this mode-locked optical fiber laser device has a cavity length (10 m or more) longer than other laser devices. Therefore, the polarization state in the resonator is likely to change due to the influence of mechanical vibration and temperature change.
【００１１】ところが、従来のモード同期光ファイバレ
ーザ装置では、偏光状態に対する安定化についての検討
がなされていなかった。すなわち、従来構成では、偏光
依存性がある光変調器５１に最適動作を行わせるため
に、共振器内に偏光制御器５６を設けて偏光を調整して
いたが、その制御量が固定であるために外部変動によっ
て偏光状態が大きく変化した場合には追従できなくな
り、モード同期光ファイバレーザ装置としての動作が不
安定になってしまうことがあった。さらに、偏光制御器
５６の挿入による損失も大きく、光増幅効率を低下させ
る要因になっていた。However, in the conventional mode-locked optical fiber laser device, no study has been made on stabilization with respect to the polarization state. That is, in the conventional configuration, the polarization controller 56 is provided in the resonator to adjust the polarization in order to allow the optical modulator 51 having polarization dependency to perform the optimum operation, but the control amount is fixed. For this reason, when the polarization state changes significantly due to external fluctuations, it may not be able to follow, and the operation as a mode-locked optical fiber laser device may become unstable. Further, the loss due to the insertion of the polarization controller 56 is large, which has been a factor of reducing the optical amplification efficiency.
【００１２】本発明は、偏光状態を変化させるような外
部変動に対する動作の安定性の向上を図るモード同期光
ファイバレーザ装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a mode-locked optical fiber laser device which improves the stability of operation against external fluctuations such as changing the polarization state.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光の損失あるいは位相を所定の周波数で変調する光
変調手段と、変調された光パルスを増幅する光増幅手段
と、前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、前記
各手段を互いに光学的に結合してリング共振器を形成す
る光ファイバとを備えたモード同期光ファイバレーザ装
置において、前記光変調手段，光増幅手段，光分岐手段
および光ファイバのすべてが偏光依存性を有し、かつ各
手段の光学主軸を合わせて結合した構成であることを特
徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical modulating means for modulating a loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifying means for amplifying a modulated optical pulse, and the optical means. A mode-locked optical fiber laser device comprising an optical branching means for extracting a pulse to the outside and an optical fiber for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator, wherein the optical modulating means, the optical amplifying means, All of the optical branching means and the optical fiber have polarization dependency, and the optical main axes of the respective means are aligned and coupled.
【００１４】請求項２に記載の発明は、光の損失あるい
は位相を所定の周波数で変調する光変調手段と、変調さ
れた光パルスを増幅する光増幅手段と、前記光パルスを
外部に取り出す光分岐手段と、前記各手段を互いに光学
的に結合してリング共振器を形成する光ファイバとを備
えたモード同期光ファイバレーザ装置において、前記光
変調手段，光増幅手段，光分岐手段および光ファイバの
すべてが偏光依存性を有しない構成であることを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, an optical modulating means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifying means for amplifying the modulated optical pulse, and a light for extracting the optical pulse to the outside are provided. A mode-locked optical fiber laser device comprising a branching means and an optical fiber for optically coupling the respective means with each other to form a ring resonator, wherein the optical modulating means, the optical amplifying means, the optical branching means and the optical fiber are provided. Is characterized by having no polarization dependence.
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載のモード同期光ファイバレーザ装置にお
いて、光増幅手段に励起光または励起電流を周期的に与
え、光変調手段および光増幅手段を１つの光変調・増幅
手段で構成したことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the mode-locked optical fiber laser device according to the first or second aspect, the pumping light or the pumping current is periodically applied to the optical amplifying means, and the optical modulating means and the optical modulator are provided. It is characterized in that the amplifying means is constituted by one light modulating / amplifying means.
【００１６】[0016]
【作用】請求項１に記載の発明は、装置のすべての構成
要素を偏光依存型とし、外部変動による偏光状態の変化
を防ぐことによって動作の安定性を向上させる。According to the first aspect of the present invention, all the components of the device are polarization-dependent, and the stability of operation is improved by preventing the change of the polarization state due to external fluctuation.
【００１７】請求項２に記載の発明は、装置のすべての
構成要素を偏光無依存型とし、外部変動による偏光状態
が変化した場合でもその影響を除去することによって動
作の安定性を向上させる。According to the second aspect of the present invention, all the constituent elements of the device are polarization independent, and even if the polarization state changes due to external fluctuation, the influence thereof is eliminated to improve the operation stability.
【００１８】このように、装置のすべての構成要素を偏
光依存型とするか偏光無依存型とすることにより、従来
の偏光制御器が不要となり、それに伴う装置の簡略化お
よび内部損失の低減を実現することができる。As described above, by making all the constituent elements of the device polarization-dependent or polarization-independent, the conventional polarization controller becomes unnecessary, and the simplification of the device and the reduction of the internal loss accompanying it are eliminated. Can be realized.
【００１９】また、請求項３に記載の発明は、光変調器
と光増幅器とを一体化した光変調・増幅器を用いる構成
をとることにより、同様に動作の安定性を向上させると
ともに、さらに装置の簡略化および内部損失の低減を実
現し、装置の小型化および製造の簡易化によるコストの
削減を図ることができる。Further, according to the third aspect of the present invention, by adopting a configuration using an optical modulator / amplifier in which an optical modulator and an optical amplifier are integrated, the stability of the operation is improved in the same manner, and the apparatus is further improved. And simplification of internal loss and cost reduction due to downsizing of the device and simplification of manufacturing.
【００２０】[0020]
【実施例】図１は、請求項１に記載のモード同期光ファ
イバレーザ装置の実施例構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the construction of an embodiment of a mode-locked optical fiber laser device according to the first aspect.
【００２１】図において、光変調手段としての光変調器
５１、光増幅手段としての光増幅器１１、光アイソレー
タ１２、光分岐手段としての光分岐器１３、およびそれ
らを光学的に結合してリング共振器を形成する光ファイ
バ１４のすべてについて、偏光依存性を有するものを用
い、それらの光学主軸を合わせて結合する。In the figure, an optical modulator 51 as an optical modulating means, an optical amplifier 11 as an optical amplifying means, an optical isolator 12, an optical branching device 13 as an optical branching means, and a ring resonance by optically connecting them. All of the optical fibers 14 forming the container are polarization-dependent, and their optical principal axes are aligned and coupled.
【００２２】なお、光変調器５１は、従来と同様の電気
光学効果材料を用いたものを用いることにより、偏光依
存性をもたせることができる。また、光増幅器１１は、
図７に示す従来の半導体レーザ増幅器７１を用いること
により、偏光依存性をもたせることができる。あるい
は、図６に示すＲＤＦ６１および合波器６２に偏光依存
性をもたせることによっても、偏光依存性を有する光増
幅器１１を構成することができる。この偏光依存性を有
するＲＤＦおよび合波器、さらに各要素を結合する光フ
ァイバ１４は、ＰＡＮＤＡファイバや楕円コアファイバ
などの偏光保持光ファイバを用いることにより実現する
ことができる。The optical modulator 51 can be made to have polarization dependency by using the same electro-optical effect material as the conventional one. Also, the optical amplifier 11 is
By using the conventional semiconductor laser amplifier 71 shown in FIG. 7, it is possible to have polarization dependency. Alternatively, the optical amplifier 11 having polarization dependency can be configured by making the RDF 61 and the multiplexer 62 shown in FIG. 6 polarization-dependent. The RDF and the multiplexer having the polarization dependency, and the optical fiber 14 for coupling the respective elements can be realized by using a polarization maintaining optical fiber such as a PANDA fiber or an elliptic core fiber.
【００２３】このように、すべての構成要素を偏光依存
型とし、かつそれらの光学主軸を合わせて結合すること
により、共振器内の光パルスの偏光方向を一定にするこ
とができる。すなわち、光パルスは同一偏光方向に保持
されて各構成要素を導波するので、不安定動作をもたら
す偏光状態の変化を防ぐことができる。As described above, by making all the components polarization-dependent and coupling their optical principal axes together, the polarization direction of the optical pulse in the resonator can be made constant. That is, since the optical pulse is held in the same polarization direction and guided through the respective constituent elements, it is possible to prevent the change of the polarization state which causes the unstable operation.
【００２４】また、従来必要としていた偏光状態の調整
が不要となるので、操作が簡便となるとともに、偏光制
御器による損失も解消することができる。図２は、請求
項２に記載のモード同期光ファイバレーザ装置の実施例
構成を示すブロック図である。Further, since it is not necessary to adjust the polarization state, which is conventionally required, the operation becomes simple and the loss due to the polarization controller can be eliminated. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the mode-locked optical fiber laser device according to the second aspect.
【００２５】図において、光変調手段としての光変調器
２１、光増幅手段としての光増幅器５３、光アイソレー
タ５４、光分岐手段としての光分岐器５５、およびそれ
らを光学的に結合してリング共振器を形成する光ファイ
バ５７のすべてについて、偏光依存性のないものを用い
る。In the figure, an optical modulator 21 as an optical modulator, an optical amplifier 53 as an optical amplifier, an optical isolator 54, an optical splitter 55 as an optical branching unit, and a ring resonance by optically connecting them. For all the optical fibers 57 forming the container, those having no polarization dependence are used.
【００２６】なお、偏光無依存型の光変調器２１は、従
来と同様の電気光学効果材料を用いたものの中で、Ｔ
Ｍ，ＴＥの両モードともに等しい電圧で動作する偏光依
存性のないものを用いる。そのような光変調器は、文献
（R.A.Steinberg et al.,Appl.Opt.,16,2166,(1977))に
記載されている。The polarization-independent optical modulator 21 uses T, which is the same as the conventional one using the electro-optic effect material.
For both M and TE modes, those operating at the same voltage and having no polarization dependence are used. Such an optical modulator is described in the literature (RA Steinberg et al., Appl. Opt., 16, 2166, (1977)).
【００２７】また、光増幅器５３は、図６に示す従来の
ＲＤＦ６１および合波器６２を用いた偏光依存性のない
ものを用いる。また、図７に示す半導体レーザ増幅器７
１においても、多量子井戸構造を用いることにより偏光
無依存化を図ることができる（上條 他，電子情報通信
学会技術研究報告ＯＱＥ91-93(1991))。光アイソレータ
５４，光分岐器５５および光ファイバ５７については、
従来と同様の偏光無依存型のものを用いる。Further, as the optical amplifier 53, one using the conventional RDF 61 and the multiplexer 62 shown in FIG. 6 and having no polarization dependency is used. In addition, the semiconductor laser amplifier 7 shown in FIG.
Also in No. 1, polarization independent can be achieved by using a multi-quantum well structure (Kamijo et al., IEICE Technical Report OQE 91-93 (1991)). Regarding the optical isolator 54, the optical branching device 55, and the optical fiber 57,
The same polarization independent type as the conventional one is used.
【００２８】このように、すべての構成要素を偏光無依
存型とすることにより、共振器内の光パルスの偏光方向
が外部変動により変化した場合でも、すべての構成要素
がその影響を回避することができる。すなわち、偏光状
態が外部変動によって変化しても、その影響を除去して
安定な動作を維持することができる。In this way, by making all the constituents polarization independent, even if the polarization direction of the optical pulse in the resonator changes due to external fluctuation, all constituents avoid the influence. You can That is, even if the polarization state changes due to external fluctuation, the effect can be removed and stable operation can be maintained.
【００２９】また、従来必要としていた偏光状態の調整
が不要となるので、操作が簡便となるとともに、偏光制
御器による損失も解消することができる。図３および図
４は、請求項３に記載のモード同期光ファイバレーザ装
置の実施例構成を示すブロック図である。Further, since it is not necessary to adjust the polarization state which is conventionally required, the operation becomes simple and the loss due to the polarization controller can be eliminated. 3 and 4 are block diagrams showing the configuration of an embodiment of the mode-locked optical fiber laser device according to the third aspect.
【００３０】なお、図３に示す実施例構成は、図１に示
す実施例構成において、偏光依存型の光変調器５１と光
増幅器１１を偏光依存型の一つの光変調・増幅器３１で
実現したものである。また、図４に示す実施例構成は、
図２に示す実施例構成において、偏光無依存型の光変調
器２１と光増幅器５３を偏光無依存型の一つの光変調・
増幅器４１で実現したものである。その他は、各実施例
構成と同様である。In the configuration of the embodiment shown in FIG. 3, the polarization-dependent optical modulator 51 and the optical amplifier 11 are realized by one polarization-dependent optical modulator / amplifier 31 in the configuration of the embodiment shown in FIG. It is a thing. Further, the configuration of the embodiment shown in FIG.
In the configuration of the embodiment shown in FIG. 2, the polarization-independent optical modulator 21 and the optical amplifier 53 are combined into one polarization-independent optical modulator.
This is realized by the amplifier 41. Others are the same as those of each embodiment.
【００３１】ここで、偏光依存型の光変調・増幅器３１
としては、図１に示した偏光依存性を有するＲＤＦを用
いた光増幅器や、半導体レーザ増幅器７１を用いた光増
幅器を利用することができる。偏光依存性を有するＲＤ
Ｆを用いる場合には、図６に示す励起光源６３から周期
的に励起光を発生すればレーザ装置におけるモード同期
が可能であり、光変調器の機能も果たすことができる。
また、半導体レーザ増幅器７１を用いる場合には、図７
に示す電流源７２から周期的に励起電流を発生すればレ
ーザ装置におけるモード同期が可能であり、光変調器の
機能も果たすことができる。ただし、励起光源６３で発
生させる励起光あるいは電流源７２で発生させる励起電
流の繰り返し周波数ｆは、増幅器を構成する利得媒質の
反転分布のライフタイムＴの逆数より低くする必要があ
る（ｆ＜１／Ｔ）。Here, the polarization-dependent optical modulator / amplifier 31 is used.
For this, an optical amplifier using the RDF having the polarization dependence shown in FIG. 1 or an optical amplifier using the semiconductor laser amplifier 71 can be used. RD with polarization dependence
When F is used, if pumping light is periodically generated from the pumping light source 63 shown in FIG. 6, mode synchronization in the laser device is possible, and the function of the optical modulator can be fulfilled.
In addition, when the semiconductor laser amplifier 71 is used, FIG.
If a pumping current is periodically generated from the current source 72 shown in FIG. 1, mode synchronization in the laser device is possible, and the function of the optical modulator can be fulfilled. However, the repetition frequency f of the pumping light generated by the pumping light source 63 or the pumping current generated by the current source 72 must be lower than the reciprocal of the lifetime T of the population inversion of the gain medium (f <1). / T).
【００３２】また、偏光無依存型の光変調・増幅器４１
としては、従来の偏光無依存型のＲＤＦを用いた光増幅
器や、図２に示す実施例で用いた偏光無依存型の半導体
レーザ増幅器を用いた光増幅器を利用することができ
る。いずれの増幅器においても、周期的に励起すること
によりレーザ装置におけるモード同期が可能となり、光
変調器の機能も果たすことができる。A polarization-independent optical modulator / amplifier 41 is also provided.
As the optical amplifier, a conventional optical amplifier using a polarization independent RDF or an optical amplifier using the polarization independent semiconductor laser amplifier used in the embodiment shown in FIG. 2 can be used. In any of the amplifiers, mode excitation can be performed in the laser device by periodical excitation, and the function of the optical modulator can be achieved.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ装
置の構成要素をすべて偏光依存型とすることにより、共
振器内の光パルスの偏光状態の変化を抑えて動作の安定
性を向上させることができる。また、レーザ装置の構成
要素をすべて偏光無依存型とすることにより、共振器内
の光パルスの偏光状態が外部変動によって変化しても、
その影響を回避して動作の安定性を向上させることがで
きる。As described above, according to the present invention, all the constituent elements of the laser device are of polarization dependent type, so that the change of the polarization state of the optical pulse in the resonator is suppressed and the stability of the operation is improved. be able to. In addition, by making all the components of the laser device polarization-independent, even if the polarization state of the optical pulse in the resonator changes due to external fluctuation,
The influence can be avoided and the stability of operation can be improved.
【００３４】したがって、従来の偏光制御器が不要とな
り、それによって生じていた共振器内の損失が低減さ
れ、光増幅効率を向上させることができる。また、構成
が簡単になるので、装置の小型化および製造の簡易化に
よるコストの削減を図ることができる。Therefore, the conventional polarization controller becomes unnecessary, the loss in the resonator caused thereby is reduced, and the optical amplification efficiency can be improved. Further, since the structure is simple, it is possible to reduce the cost by downsizing the device and simplifying the manufacturing.
【図１】請求項１に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the invention described in claim 1.
【図２】請求項２に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the invention described in claim 2.
【図３】請求項３に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the invention described in claim 3.
【図４】請求項３に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the invention described in claim 3.
【図５】従来のモード同期光ファイバレーザ装置の構成
および動作原理について説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration and an operating principle of a conventional mode-locked optical fiber laser device.
【図６】希土類ドープ光ファイバ増幅器の構成例を示す
図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a rare earth-doped optical fiber amplifier.
【図７】半導体レーザ増幅器の構成例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser amplifier.
１１ 光増幅器（偏光依存型） １２ 光アイソレータ（偏光依存型） １３ 光分岐器（偏光依存型） １４ 光ファイバ（偏光依存型） ２１ 光変調器（偏光無依存型） ３１ 光変調・増幅器（偏光依存型） ４１ 光変調・増幅器（偏光無依存型） ５１ 光変調器（偏光依存型） ５２ 駆動電源 ５３ 光増幅器（偏光無依存型） ５４ 光アイソレータ（偏光無依存型） ５５ 光分岐器（偏光無依存型） ５６ 偏光制御器 ５７ 光ファイバ（偏光無依存型） ６１ 希土類ドープ光ファイバ（ＲＤＦ） ６２ 合波器 ６３ 励起光源 ７１ 半導体レーザ増幅器 ７２ 電流源 11 optical amplifier (polarization dependent type) 12 optical isolator (polarization dependent type) 13 optical branching device (polarization dependent type) 14 optical fiber (polarization dependent type) 21 optical modulator (polarization independent type) 31 optical modulation / amplifier (polarization) Dependent type 41 Optical modulation / amplifier (polarization independent type) 51 Optical modulator (polarization dependent type) 52 Drive power supply 53 Optical amplifier (polarization independent type) 54 Optical isolator (polarization independent type) 55 Optical branching device (polarization) Independent type) 56 Polarization controller 57 Optical fiber (polarization independent type) 61 Rare earth doped optical fiber (RDF) 62 Multiplexer 63 Excitation light source 71 Semiconductor laser amplifier 72 Current source
Claims (3)
変調する光変調手段と、 変調された光パルスを増幅する光増幅手段と、 前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、 前記各手段を互いに光学的に結合してリング共振器を形
成する光ファイバとを備えたモード同期光ファイバレー
ザ装置において、 前記光変調手段，光増幅手段，光分岐手段および光ファ
イバのすべてが偏光依存性を有し、かつ各手段の光学主
軸を合わせて結合した構成であることを特徴とするモー
ド同期光ファイバレーザ装置。1. An optical modulator that modulates the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplifier that amplifies the modulated optical pulse, an optical branching unit that extracts the optical pulse to the outside, and each of the units. In a mode-locked optical fiber laser device including an optical fiber optically coupled to each other to form a ring resonator, wherein the optical modulator, the optical amplifier, the optical splitter, and the optical fiber all have polarization dependence. A mode-locked optical fiber laser device having a structure in which the optical principal axes of the respective means are aligned and coupled.
変調する光変調手段と、 変調された光パルスを増幅する光増幅手段と、 前記光パルスを外部に取り出す光分岐手段と、 前記各手段を互いに光学的に結合してリング共振器を形
成する光ファイバとを備えたモード同期光ファイバレー
ザ装置において、 前記光変調手段，光増幅手段，光分岐手段および光ファ
イバのすべてが偏光依存性を有しない構成であることを
特徴とするモード同期光ファイバレーザ装置。2. An optical modulation means for modulating the loss or phase of light at a predetermined frequency, an optical amplification means for amplifying the modulated optical pulse, an optical branching means for extracting the optical pulse to the outside, and each of the means. In a mode-locked optical fiber laser device including an optical fiber optically coupled to each other to form a ring resonator, wherein the optical modulator, the optical amplifier, the optical splitter, and the optical fiber all have polarization dependence. A mode-locked optical fiber laser device characterized by having no configuration.
同期光ファイバレーザ装置において、 光増幅手段に励起光または励起電流を周期的に与え、光
変調手段および光増幅手段を１つの光変調・増幅手段で
構成したことを特徴とするモード同期光ファイバレーザ
装置。3. The mode-locked optical fiber laser device according to claim 1, wherein pumping light or pumping current is periodically applied to the optical amplifying means, and the optical modulating means and the optical amplifying means are combined into one optical modulator. A mode-locked optical fiber laser device characterized by being constituted by an amplification means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212836A JP2772360B2 (en) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Mode-locked optical fiber laser device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP4212836A JP2772360B2 (en) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Mode-locked optical fiber laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661561A true JPH0661561A (en) | 1994-03-04 |
| JP2772360B2 JP2772360B2 (en) | 1998-07-02 |
Family
ID=16629158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212836A Expired - Lifetime JP2772360B2 (en) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Mode-locked optical fiber laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772360B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122703A (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Kyocera Corp | Optical isolator |
| KR100285009B1 (en) * | 1999-04-20 | 2001-03-15 | 박호군 | Actively mode-locked optical fiber ring laser using a semiconductor optical amplifier as a gain medium |
| JP2007535228A (en) * | 2004-02-02 | 2007-11-29 | 中国科学技▲術▼大学 | Polarization control encoding method, encoder, and quantum key distribution system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310982A (en) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Mode synchronous fiber laser device |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP4212836A patent/JP2772360B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2772360B2 (en) | 1998-07-02 |
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