JP2002531937A - 脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置 - Google Patents
脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
プリント回路基板(16)、ヒートシンク(20)、励起レーザ(28)、光コネクタの第1の片割プラグイン部材(22)、電気コネクタの第1の片割プラグイン部材(24)、及び光ファイバ(28)が巻き付けられたリール(26)を含む、光ファイバ増幅器内に配置するための脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置(14)。ヒートシンクはプリント回路基板に実質的に平行であり、スペーサー(42)によりプリント回路基板から隔てられる。励起レーザはヒートシンクの一方の面に結合され、ヒートシンクは反対の面に複数のフィン(40)を有する。光コネクタの第1の片割プラグイン部材及び電気コネクタの第1の片割プラグイン部材はそれぞれ、集成カード型励起レーザ装置の差込端面に配置される。リールに巻き付けられた光ファイバは励起レーザに接続された第1の末端及び光コネクタの第1の片割プラグイン部材に接続された第2の末端を有する。
Description
【0001】発明の分野 本発明は、励起レーザを含む、光電式デバイスに関する。本発明は広汎な光電
式デバイスに用いることができるが、光ファイバ増幅器システムでの使用に特に
適し、この点に関して詳細に説明される。
式デバイスに用いることができるが、光ファイバ増幅器システムでの使用に特に
適し、この点に関して詳細に説明される。
【0002】背景情報 光ファイバ増幅器のような、光ファイバ通信システムには半導体励起レーザが
用いられる。励起レーザは希土類ドープ光ファイバ増幅器をポンピングするため
に用いられ、励起レーザは光ファイバ中の原子を高エネルギー準位に励起する。
光ファイバ中の励起された原子は低エネルギー準位に戻る際にエネルギーを放出
し、このエネルギーが弱い伝送信号を増幅するために用いられる。励起レーザは
普通、ピグテイル、すなわち励起レーザから伸びる長さが短い光ファイバを有す
るバタフライパッケージに封入される。通常は、励起レーザは光ファイバ増幅器
システムに永久的に接続、すなわち結線される。詳しくは、励起レーザエレクト
ロニクスが増幅器回路に物理的にはんだで接続され、ピグテイルが光ファイバ増
幅器に融着接続される。融着接続には2本のファイバの末端を一緒に溶融するこ
とが必然的にともなう。融着接続により永久接続が得られ、一般により小さな光
信号減衰(損失)が得られる。
用いられる。励起レーザは希土類ドープ光ファイバ増幅器をポンピングするため
に用いられ、励起レーザは光ファイバ中の原子を高エネルギー準位に励起する。
光ファイバ中の励起された原子は低エネルギー準位に戻る際にエネルギーを放出
し、このエネルギーが弱い伝送信号を増幅するために用いられる。励起レーザは
普通、ピグテイル、すなわち励起レーザから伸びる長さが短い光ファイバを有す
るバタフライパッケージに封入される。通常は、励起レーザは光ファイバ増幅器
システムに永久的に接続、すなわち結線される。詳しくは、励起レーザエレクト
ロニクスが増幅器回路に物理的にはんだで接続され、ピグテイルが光ファイバ増
幅器に融着接続される。融着接続には2本のファイバの末端を一緒に溶融するこ
とが必然的にともなう。融着接続により永久接続が得られ、一般により小さな光
信号減衰(損失)が得られる。
【0003】 励起レーザは増幅ファイバをポンピングするために連続して作動し、したがっ
て光ファイバ増幅器の極めて重要な部品である。光ファイバ増幅器における励起
レーザの、光学成分の融着接続及び電子部品のはんだ接続のような、永久接続に
より、励起レーザの故障は一般に光ファイバ増幅器の交換を必要とするか、そう
でなければ、励起レーザを点検するために故障した光ファイバ増幅器を完全に分
解しなければならない。現場における、故障した光ファイバ増幅器の分解及び励
起レーザの交換、それに続く故障した光ファイバの再組立の作業は、集中力が必
要であり、冗長で、信頼性に欠け、費用がかかる労働となり得る。さらに、完全
に組み立てられた光ファイバ増幅器のスペアを在庫しておかなければならない。
したがって、通常は信頼性の問題のため、励起レーザを交換しようとして故障し
た増幅器を分解するよりも、光通信システムの停止時間を短くするには、故障し
た光ファイバ増幅器自体を完全に交換するほうがはるかに費用効果が高い。その
代わり、光ファイバ増幅器の製造工程において、故障した光ファイバ増幅器及び
その部品を製造業者が再生部品として用いることができる。
て光ファイバ増幅器の極めて重要な部品である。光ファイバ増幅器における励起
レーザの、光学成分の融着接続及び電子部品のはんだ接続のような、永久接続に
より、励起レーザの故障は一般に光ファイバ増幅器の交換を必要とするか、そう
でなければ、励起レーザを点検するために故障した光ファイバ増幅器を完全に分
解しなければならない。現場における、故障した光ファイバ増幅器の分解及び励
起レーザの交換、それに続く故障した光ファイバの再組立の作業は、集中力が必
要であり、冗長で、信頼性に欠け、費用がかかる労働となり得る。さらに、完全
に組み立てられた光ファイバ増幅器のスペアを在庫しておかなければならない。
したがって、通常は信頼性の問題のため、励起レーザを交換しようとして故障し
た増幅器を分解するよりも、光通信システムの停止時間を短くするには、故障し
た光ファイバ増幅器自体を完全に交換するほうがはるかに費用効果が高い。その
代わり、光ファイバ増幅器の製造工程において、故障した光ファイバ増幅器及び
その部品を製造業者が再生部品として用いることができる。
【0004】 光ファイバ増幅器の現行の構造にともなう別の問題は、励起レーザの搭載及び
融着接続に関する。例えば、励起レーザからのピグテイルの末端と増幅ファイバ
の末端との融着接続のための位置合わせが適切になされなければ、信号損失がか
なりの大きさになってしまう。そのような位置合わせずれのいずれであっても、
それによる上記のようなかなりの大きさの信号損失を受け入れることは問題外で
あるから、代案の1つは励起レーザが有効にかつ高効率で動作することが確実に
なるまで融着接続作業をやり直すことである。
融着接続に関する。例えば、励起レーザからのピグテイルの末端と増幅ファイバ
の末端との融着接続のための位置合わせが適切になされなければ、信号損失がか
なりの大きさになってしまう。そのような位置合わせずれのいずれであっても、
それによる上記のようなかなりの大きさの信号損失を受け入れることは問題外で
あるから、代案の1つは励起レーザが有効にかつ高効率で動作することが確実に
なるまで融着接続作業をやり直すことである。
【0005】 上述の観点から見れば、保全修理、改修、検査、製造及び/または交換のため
に、励起レーザを物理的に光ファイバ増幅器から容易に取り外すことができる集
成装置を提供することが望ましい。また、保全修理、改修、検査、製造及び/ま
たは交換のために、光ファイバ増幅器との、励起レーザの光学的な接続及び/ま
たは切離し、並びに電気的な接続及び/または切離しを行う非永久的な方法を提
供することも望ましい。さらに、何回も繰り返して励起レーザを光ファイバ増幅
器に光学的に接続できる手段を提供することが望ましい。最後に、様々な光部品
及び電気部品が励起レーザで発生する熱から隔てられる光ファイバ増幅器を提供
することが望ましい。
に、励起レーザを物理的に光ファイバ増幅器から容易に取り外すことができる集
成装置を提供することが望ましい。また、保全修理、改修、検査、製造及び/ま
たは交換のために、光ファイバ増幅器との、励起レーザの光学的な接続及び/ま
たは切離し、並びに電気的な接続及び/または切離しを行う非永久的な方法を提
供することも望ましい。さらに、何回も繰り返して励起レーザを光ファイバ増幅
器に光学的に接続できる手段を提供することが望ましい。最後に、様々な光部品
及び電気部品が励起レーザで発生する熱から隔てられる光ファイバ増幅器を提供
することが望ましい。
【0006】発明の概要 したがって、本発明は関連技術の限界及び難点の1つまたはそれ以上を実質的
に取り除く光電式デバイスに向けられる。本発明の最も重要な利点は、上述した
従来の集成装置の限界及び難点を克服する集成装置の提供である。本発明のさら
なる特徴及び利点は以下の説明に述べられ、またある程度は説明から明らかであ
ろうし、あるいは本発明の実施により体得し得るであろう。本発明の目的及びそ
の他の利点は、書面の説明及び本明細書の特許請求の範囲並びに添付図面で詳細
に明らかにされる装置により実現され、達成されるであろう。
に取り除く光電式デバイスに向けられる。本発明の最も重要な利点は、上述した
従来の集成装置の限界及び難点を克服する集成装置の提供である。本発明のさら
なる特徴及び利点は以下の説明に述べられ、またある程度は説明から明らかであ
ろうし、あるいは本発明の実施により体得し得るであろう。本発明の目的及びそ
の他の利点は、書面の説明及び本明細書の特許請求の範囲並びに添付図面で詳細
に明らかにされる装置により実現され、達成されるであろう。
【0007】 上記及びその他の利点を達成するため、及び本発明の目的にしたがい、具現化
され概括的に説明されるように、光電式デバイスは光ファイバ増幅器に差し込み
、また光ファイバ増幅器から抜き出すことができる、脱着可能な集成カード型プ
ラグイン励起レーザ装置である。この脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置は差込端面及び抜出端面を有する集成ユニットであり:プリント回路基
板、励起レーザ、ヒートシンク、光コネクタの第1の片割プラグイン部材、電気
コネクタの第1の片割プラグイン部材及び光ファイバが巻き付けられたリールを
含む。特に、励起レーザパッケージの第1の面はヒートシンクに取り付けられ、
励起レーザパッケージの第1の面に対向する第2の面はプリント回路基板に電気
的に接続されるだけでなく、プリント回路基板に近接し、プリント回路基板と実
質的に平行である。リールはヒートシンクとプリント回路基板の間に配置される
。さらに、リールに巻き付けられた光ファイバは第1の末端で励起レーザに接続
され、第2の末端で光コネクタの第1の片割プラグイン部材に接続される。光コ
ネクタの第1の片割プラグイン部材は、嵌め合い部材との取り外し可能な嵌合の
ために差込端面でプリント回路基板に固定される。また電気コネクタの第1の片
割プラグイン部材も、嵌め合い部材との取り外し可能な嵌合のために差込端面で
プリント回路基板に固定される。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ
装置はまた、抜出端面に取り付けられたカバープレートも有し、このプレートは
把手の形態をした抜出部材及び少なくとも1個の発光ダイオードを有する。
され概括的に説明されるように、光電式デバイスは光ファイバ増幅器に差し込み
、また光ファイバ増幅器から抜き出すことができる、脱着可能な集成カード型プ
ラグイン励起レーザ装置である。この脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置は差込端面及び抜出端面を有する集成ユニットであり:プリント回路基
板、励起レーザ、ヒートシンク、光コネクタの第1の片割プラグイン部材、電気
コネクタの第1の片割プラグイン部材及び光ファイバが巻き付けられたリールを
含む。特に、励起レーザパッケージの第1の面はヒートシンクに取り付けられ、
励起レーザパッケージの第1の面に対向する第2の面はプリント回路基板に電気
的に接続されるだけでなく、プリント回路基板に近接し、プリント回路基板と実
質的に平行である。リールはヒートシンクとプリント回路基板の間に配置される
。さらに、リールに巻き付けられた光ファイバは第1の末端で励起レーザに接続
され、第2の末端で光コネクタの第1の片割プラグイン部材に接続される。光コ
ネクタの第1の片割プラグイン部材は、嵌め合い部材との取り外し可能な嵌合の
ために差込端面でプリント回路基板に固定される。また電気コネクタの第1の片
割プラグイン部材も、嵌め合い部材との取り外し可能な嵌合のために差込端面で
プリント回路基板に固定される。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ
装置はまた、抜出端面に取り付けられたカバープレートも有し、このプレートは
把手の形態をした抜出部材及び少なくとも1個の発光ダイオードを有する。
【0008】 別の態様において、本発明は脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置を含む光ファイバ増幅器を提供する。光ファイバ増幅器は、後壁、第1の側壁
及び中壁の第1の側面で定められる空間である第1のポートを含むベースプレー
トを有する。第1の側壁は後壁の第1の端に取り付けられ、中壁は後壁の中央に
取り付けられる。第1の側壁は中壁と実質的に平行であり、それぞれの壁は後壁
に結合される。さらに、後壁は頂部で約90°曲げられて、差込端面で複数のフ
ィンを含むヒートシンクの側縁に接触する押縁を形成する。第1の側壁は第1の
ポートの内側に向いた第1の側壁レール部材を含み、中壁の第1の側面は第1の
ポートの内側に向いた第1の中壁レール部材を含み、第1の中間レール部材は第
1の側壁レール部材と対向する。これらのレール部材はヒートシンクの外縁を支
持し、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置の前記ポートでの抜き
差しを誘導するに役立つ。さらに、ベースプレートはポートの後壁に取り付けら
れた光コネクタ継手に接続された光コネクタの第2の片割プラグイン部材を含み
、またベースプレートはベースプレートに取り付けられた電気コネクタの第2の
片割プラグイン部材も含む。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置
がポートに完全に差し込まれると、プリント回路基板上に配置された光コネクタ
の第1の片割プラグイン部材がポートの後壁に取り付けられた光コネクタの第2
の片割プラグイン部材と光結合される。さらに、プリント回路基板上に配置され
た電気コネクタの第1の片割プラグイン部材がベースプレート上に配置された電
気コネクタの第2の片割プラグイン部材と電気的に結合される。
置を含む光ファイバ増幅器を提供する。光ファイバ増幅器は、後壁、第1の側壁
及び中壁の第1の側面で定められる空間である第1のポートを含むベースプレー
トを有する。第1の側壁は後壁の第1の端に取り付けられ、中壁は後壁の中央に
取り付けられる。第1の側壁は中壁と実質的に平行であり、それぞれの壁は後壁
に結合される。さらに、後壁は頂部で約90°曲げられて、差込端面で複数のフ
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ポートの内側に向いた第1の側壁レール部材を含み、中壁の第1の側面は第1の
ポートの内側に向いた第1の中壁レール部材を含み、第1の中間レール部材は第
1の側壁レール部材と対向する。これらのレール部材はヒートシンクの外縁を支
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れた光コネクタ継手に接続された光コネクタの第2の片割プラグイン部材を含み
、またベースプレートはベースプレートに取り付けられた電気コネクタの第2の
片割プラグイン部材も含む。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置
がポートに完全に差し込まれると、プリント回路基板上に配置された光コネクタ
の第1の片割プラグイン部材がポートの後壁に取り付けられた光コネクタの第2
の片割プラグイン部材と光結合される。さらに、プリント回路基板上に配置され
た電気コネクタの第1の片割プラグイン部材がベースプレート上に配置された電
気コネクタの第2の片割プラグイン部材と電気的に結合される。
【0009】 また別の実施形態において、光増幅器はさらに、第2の脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置を差し込むための第2のポートを含む。第2のポー
トは第1のポートに隣り合い、中壁の第2の側面、第2の側壁及び後壁により定
められる。さらに、第2の側壁は第2のポートの内側に向いた第2の側壁レール
部材を含み、中壁の第2の側面は第2のポートの内側に向いた第2の中壁レール
部材を含み、第2の中壁レール部材は第2の側壁レール部材に対向する。したが
って、先に述べた脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置と同じ構成
の第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置を第2のポートに差
し込むことができる。
型プラグイン励起レーザ装置を差し込むための第2のポートを含む。第2のポー
トは第1のポートに隣り合い、中壁の第2の側面、第2の側壁及び後壁により定
められる。さらに、第2の側壁は第2のポートの内側に向いた第2の側壁レール
部材を含み、中壁の第2の側面は第2のポートの内側に向いた第2の中壁レール
部材を含み、第2の中壁レール部材は第2の側壁レール部材に対向する。したが
って、先に述べた脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置と同じ構成
の第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置を第2のポートに差
し込むことができる。
【0010】 上述の概括的な説明及び以下の詳細な説明がいずれも例示及び説明のためのも
のであり、また特許請求される本発明のさらなる説明を与えることを意図したも
のであることは当然である。
のであり、また特許請求される本発明のさらなる説明を与えることを意図したも
のであることは当然である。
【0011】 添付図面は本発明のさらなる理解が得られるように含められ、本明細書に組み
込まれて本明細書の一部をなし、本発明の実施形態を図示し、記述とともに本発
明の目的、利点及び原理を説明するに役立つ。
込まれて本明細書の一部をなし、本発明の実施形態を図示し、記述とともに本発
明の目的、利点及び原理を説明するに役立つ。
【0012】好ましい実施形態の説明 本明細書に開示される本発明は、概括的には、脱着可能な集成カード型プラグ
イン励起レーザ装置を有する光ファイバ増幅器の提供を具現化する。さらに詳し
くは、本発明の一態様は脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置を提
供することにあり、ここで脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置は
光ファイバ増幅器に容易に差し込むことができ、また励起レーザの点検を可能に
するために光ファイバ増幅器から容易に抜き出すことができる。本明細書で用い
られるように、“脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置”とは、励
起レーザを含む様々な要素からなり、光ファイバ増幅器に差し込むことができ、
また光ファイバ増幅器から抜き出すことができる、集成ユニットを指す。
イン励起レーザ装置を有する光ファイバ増幅器の提供を具現化する。さらに詳し
くは、本発明の一態様は脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置を提
供することにあり、ここで脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置は
光ファイバ増幅器に容易に差し込むことができ、また励起レーザの点検を可能に
するために光ファイバ増幅器から容易に抜き出すことができる。本明細書で用い
られるように、“脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置”とは、励
起レーザを含む様々な要素からなり、光ファイバ増幅器に差し込むことができ、
また光ファイバ増幅器から抜き出すことができる、集成ユニットを指す。
【0013】 添付図面にその例が示される、本発明の現在好ましい実施形態をここで詳細に
参照する。図面を参照すると、いくつかの図のそれぞれにおいて同じ参照数字は
同じまたは同様の要素を示す。図面に示される要素を正確な尺度すなわち相対比
率で表すことは意図されていない。本発明の光ファイバ増幅器が図1に示され、
全体として参照数字10で表示されている。参照数字15は、光ファイバ増幅器
10で光信号を増幅するために用いられる希土類ドープ光ファイバを含む、光増
幅器10の製造に用いられる(いずれの図にも示されていない)その他の標準増幅
器部品の所在場所を示す。光ファイバ増幅器10はいずれも参照数字27で表示
される入力プラグ及び出力プラグによりネットワークに接続される。好ましい実
施形態において、光ファイバ増幅器10に用いられる光ファイバ(図示せず)には
希土類元素のエルビウムがドープされている。しかし、光ファイバに光利得を与
え得るその他の希土類元素も光ファイバにドープすることができる。図1は2台
の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’を有する光
ファイバ増幅器の上面図を描いている。数字に付されたプライム記号は、図1及
び2に示される第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’
にともなう同じまたは同様の要素を示す。
参照する。図面を参照すると、いくつかの図のそれぞれにおいて同じ参照数字は
同じまたは同様の要素を示す。図面に示される要素を正確な尺度すなわち相対比
率で表すことは意図されていない。本発明の光ファイバ増幅器が図1に示され、
全体として参照数字10で表示されている。参照数字15は、光ファイバ増幅器
10で光信号を増幅するために用いられる希土類ドープ光ファイバを含む、光増
幅器10の製造に用いられる(いずれの図にも示されていない)その他の標準増幅
器部品の所在場所を示す。光ファイバ増幅器10はいずれも参照数字27で表示
される入力プラグ及び出力プラグによりネットワークに接続される。好ましい実
施形態において、光ファイバ増幅器10に用いられる光ファイバ(図示せず)には
希土類元素のエルビウムがドープされている。しかし、光ファイバに光利得を与
え得るその他の希土類元素も光ファイバにドープすることができる。図1は2台
の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’を有する光
ファイバ増幅器の上面図を描いている。数字に付されたプライム記号は、図1及
び2に示される第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’
にともなう同じまたは同様の要素を示す。
【0014】 図1を参照すると、光ファイバ増幅器10は、好ましい実施形態においては市
販のプリント回路基板である、ベースプレート12を含む。一対の脱着可能な集
成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’を含む全ての増幅器部品が
ベースプレート12に組み込まれる。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置14は第1のポート50に受け入れられ、また第2の脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置14’は第2のポート50’に受け入れられる
。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’は適切な材
料で全く同じに構成され、それぞれが市販のプリント回路基板16及び16’並
びにヒートシンク20(図1には示さず)及び20’を含むことが好ましい。ヒー
トシンク20及び20’は好ましくは金属、最も好ましくはアルミニウムである
熱伝導性材料、あるいはアルミニウムにほぼ等しいかまたはそれより大きい熱伝
導率を有するその他の材料のいずれかでつくられる。図1は、脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置14が増幅器10の第1のポート50に完全に
差し込まれたときに、様々な要素がどのように相互接続されるかを示すために、
ヒートシンク20を取り除いた脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置14を描いている。さらに図1は、第2の脱着可能な集成カード型プラグイン
励起レーザ装置14’をヒートシンク20’付きで示し、切り離された場合の様
々な要素を示すために、光増幅器10の第2のポート50’においてある程度抜
き出された位置にある第2の脱着可能な集成カード型励起レーザ装置14’を示
す。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14は第2の脱着可能な
集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’と構成が全く同じであるから、脱
着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14と第2の脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置14’との間、及びこれらの脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置にともなう対応する要素間で、説明が時々交互
するであろう。
販のプリント回路基板である、ベースプレート12を含む。一対の脱着可能な集
成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’を含む全ての増幅器部品が
ベースプレート12に組み込まれる。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置14は第1のポート50に受け入れられ、また第2の脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置14’は第2のポート50’に受け入れられる
。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’は適切な材
料で全く同じに構成され、それぞれが市販のプリント回路基板16及び16’並
びにヒートシンク20(図1には示さず)及び20’を含むことが好ましい。ヒー
トシンク20及び20’は好ましくは金属、最も好ましくはアルミニウムである
熱伝導性材料、あるいはアルミニウムにほぼ等しいかまたはそれより大きい熱伝
導率を有するその他の材料のいずれかでつくられる。図1は、脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置14が増幅器10の第1のポート50に完全に
差し込まれたときに、様々な要素がどのように相互接続されるかを示すために、
ヒートシンク20を取り除いた脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置14を描いている。さらに図1は、第2の脱着可能な集成カード型プラグイン
励起レーザ装置14’をヒートシンク20’付きで示し、切り離された場合の様
々な要素を示すために、光増幅器10の第2のポート50’においてある程度抜
き出された位置にある第2の脱着可能な集成カード型励起レーザ装置14’を示
す。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14は第2の脱着可能な
集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’と構成が全く同じであるから、脱
着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14と第2の脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置14’との間、及びこれらの脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置にともなう対応する要素間で、説明が時々交互
するであろう。
【0015】 図1及び4に示されるように、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ
装置14は抜出端面13及び第1のポート50に差し込まれる差込端面11を有
する。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14は、以下の要素:
プリント回路基板16,励起レーザ18,ヒートシンク20,光コネクタ23の
第1の片割プラグイン部材22,電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部材
24,及び光ファイバ28が巻き付けられたリール26を含む。図4に示される
ように、プリント回路基板16とヒートシンク20とは実質的に互いに平行であ
る。励起レーザ18の第1の面、すなわち熱電冷却器及びその上に搭載された半
導体チップを有するベース面18aは、ヒートシンク20のプリント回路基板1
6を向いた面に結合される。すなわち、励起レーザ18内に置かれた熱電冷却器
及び半導体チップ部品はヒートシンク20に近接する。励起レーザ18は金属ネ
ジのような止め付け具を用いてヒートシンク20に結合される。励起レーザ18
の第1の面とは反対側の第2の面は、プリント回路基板16の回路に好ましくは
はんだ付けで電気的に接続される、励起レーザ18から伸びる電気リード92を
有する。励起レーザ18とプリント回路基板16との間には、励起レーザ18の
本体がプリント回路基板16の回路と直接に接触することを防止する隙間94が
ある。この特定の構成により、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置14内で励起レーザ18により発生するいかなる熱もヒートシンク20に取り
付けられた複数のフィン10上で循環する空気対流により脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置14から確実に取り除かれる。図1,3及び4に示
されるように、複数のフィン40は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置14の外側に向けて、ヒートシンク20の上面に配置される。すなわち
、励起レーザ18が直に取り付けられているヒートシンク20の面とは反対の面
に配置される。図1の第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置
14’により示されているように、フィン40’は、ヒートシンク20’の側縁
17’及び19’を除き、ヒートシンク20’の全面を覆っている。フィン40
’は励起レーザ18’で発生する熱を取り除き、許容できる動作温度を脱着可能
な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’の内部及び周囲で維持するに役
立つように設計される。好ましい実施形態において、ヒートシンク20及び20
’は高い熱伝導率を有するアルミニウムでつくられる。しかし当業者であれば他
の適当な材料で置き換えることができる。さらに図1は、脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置14’の幅にかけて配置されているフィン40’を
示している。しかしその代わりに、フィン40’は脱着可能な集成カード型プラ
グイン励起レーザ装置14’の長さにかけて配置されていてもよい。また図4に
示されるように、ヒートシンク20は高分子材、セラミック、さらにはステンレ
ス鋼のような熱伝導率の低い材料でつくられることが好ましい複数の断熱スペー
サー42によりプリント回路基板16から隔てられる。スペーサー42はプリン
ト回路基板16とヒートシンク20との間に配置され、よってヒートシンク20
とプリント回路基板16とのいかなる直接接触も防止し、いかなる熱の伝達も最
小限に抑える。さらに図4に示されるように、光コネクタ23の第1の片割プラ
グイン部材22はプリント回路基板16の差込端面11に配置されて取り付けら
れ、また電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部材24もプリント回路基板
16の差込端面11に配置されて取り付けられる。光コネクタ23の第1の片割
プラグイン部材22及び電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部材24をこ
のように配置することにより、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置14の抜き差しが容易になる。
装置14は抜出端面13及び第1のポート50に差し込まれる差込端面11を有
する。脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14は、以下の要素:
プリント回路基板16,励起レーザ18,ヒートシンク20,光コネクタ23の
第1の片割プラグイン部材22,電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部材
24,及び光ファイバ28が巻き付けられたリール26を含む。図4に示される
ように、プリント回路基板16とヒートシンク20とは実質的に互いに平行であ
る。励起レーザ18の第1の面、すなわち熱電冷却器及びその上に搭載された半
導体チップを有するベース面18aは、ヒートシンク20のプリント回路基板1
6を向いた面に結合される。すなわち、励起レーザ18内に置かれた熱電冷却器
及び半導体チップ部品はヒートシンク20に近接する。励起レーザ18は金属ネ
ジのような止め付け具を用いてヒートシンク20に結合される。励起レーザ18
の第1の面とは反対側の第2の面は、プリント回路基板16の回路に好ましくは
はんだ付けで電気的に接続される、励起レーザ18から伸びる電気リード92を
有する。励起レーザ18とプリント回路基板16との間には、励起レーザ18の
本体がプリント回路基板16の回路と直接に接触することを防止する隙間94が
ある。この特定の構成により、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置14内で励起レーザ18により発生するいかなる熱もヒートシンク20に取り
付けられた複数のフィン10上で循環する空気対流により脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置14から確実に取り除かれる。図1,3及び4に示
されるように、複数のフィン40は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置14の外側に向けて、ヒートシンク20の上面に配置される。すなわち
、励起レーザ18が直に取り付けられているヒートシンク20の面とは反対の面
に配置される。図1の第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置
14’により示されているように、フィン40’は、ヒートシンク20’の側縁
17’及び19’を除き、ヒートシンク20’の全面を覆っている。フィン40
’は励起レーザ18’で発生する熱を取り除き、許容できる動作温度を脱着可能
な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’の内部及び周囲で維持するに役
立つように設計される。好ましい実施形態において、ヒートシンク20及び20
’は高い熱伝導率を有するアルミニウムでつくられる。しかし当業者であれば他
の適当な材料で置き換えることができる。さらに図1は、脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置14’の幅にかけて配置されているフィン40’を
示している。しかしその代わりに、フィン40’は脱着可能な集成カード型プラ
グイン励起レーザ装置14’の長さにかけて配置されていてもよい。また図4に
示されるように、ヒートシンク20は高分子材、セラミック、さらにはステンレ
ス鋼のような熱伝導率の低い材料でつくられることが好ましい複数の断熱スペー
サー42によりプリント回路基板16から隔てられる。スペーサー42はプリン
ト回路基板16とヒートシンク20との間に配置され、よってヒートシンク20
とプリント回路基板16とのいかなる直接接触も防止し、いかなる熱の伝達も最
小限に抑える。さらに図4に示されるように、光コネクタ23の第1の片割プラ
グイン部材22はプリント回路基板16の差込端面11に配置されて取り付けら
れ、また電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部材24もプリント回路基板
16の差込端面11に配置されて取り付けられる。光コネクタ23の第1の片割
プラグイン部材22及び電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部材24をこ
のように配置することにより、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置14の抜き差しが容易になる。
【0016】 脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14においては、図1及び
4に示されるように、プリント回路基板16とヒートシンク20との間にリール
26が固定される。リール26はまた、ヒートシンク20に接している上フラン
ジ33及びプリント回路基板16に接している下フランジも有する。リール26
には光ファイバ28が巻き付けられている。一般に、光ファイバ28は単一モー
ド光ファイバである。またリール26は、光ファイバ増幅器10に利用されてい
る単一モード光ファイバ28の励起波長に対応する最小曲げ直径を有する。リー
ル26の最小曲げ直径により、認められるほどの大きさの減衰は無いことが保証
される。一般に、真っ直ぐに布設されている、ある与えられた動作波長を有する
光ファイバでは通常、波長が長くなるとともに減衰が減少する。この現象の存在
が図5にグラフで示され、レイリー散乱曲線として知られている。この曲線は、
波長が長くなるとともに、水及び/または光ファイバの製造に用いられる材料の
吸収端による約1000nm及び1380nmを除く、ほとんどの波長帯で滑ら
かに減少する指数関数曲線の形での減衰の減少を示す。光ファイバが曲げられた
場合は波長が長くなるのにともなう減衰のかなりの増加があり、したがって図6
に示されるように、指数関数的に減少する曲線に波長が長くなると急激な上昇が
現れる。曲線が急激に上昇する点は、ファイバの曲げ限界として定義される。曲
げ限界は光ファイバ波長に依存し、したがってファイバが巻き付けられるリール
の最小曲げ直径を規定する。図6に示されるように、参照数字51は直径が比較
的小さいファイバリールに対する曲げ限界を示し、一方参照数字53は直径が比
較的大きいファイバリールに対する曲げ限界を示す。用いられている光ファイバ
の与えられた波長に依存して、曲げ限界は、与えられた励起波長の近くに現れな
いことが好ましく、与えられた波長より長波長側にあることが好ましい。さらに
、リールの最小曲げ直径は、ファイバ強度、伝送される光の波長、光ファイバ及
びファイバ被覆にかかる張力、並びに光ファイバのコア及びクラッド層の屈折率
を含むその他の様々な要因にも依存し、当業者であれば設定できる。
4に示されるように、プリント回路基板16とヒートシンク20との間にリール
26が固定される。リール26はまた、ヒートシンク20に接している上フラン
ジ33及びプリント回路基板16に接している下フランジも有する。リール26
には光ファイバ28が巻き付けられている。一般に、光ファイバ28は単一モー
ド光ファイバである。またリール26は、光ファイバ増幅器10に利用されてい
る単一モード光ファイバ28の励起波長に対応する最小曲げ直径を有する。リー
ル26の最小曲げ直径により、認められるほどの大きさの減衰は無いことが保証
される。一般に、真っ直ぐに布設されている、ある与えられた動作波長を有する
光ファイバでは通常、波長が長くなるとともに減衰が減少する。この現象の存在
が図5にグラフで示され、レイリー散乱曲線として知られている。この曲線は、
波長が長くなるとともに、水及び/または光ファイバの製造に用いられる材料の
吸収端による約1000nm及び1380nmを除く、ほとんどの波長帯で滑ら
かに減少する指数関数曲線の形での減衰の減少を示す。光ファイバが曲げられた
場合は波長が長くなるのにともなう減衰のかなりの増加があり、したがって図6
に示されるように、指数関数的に減少する曲線に波長が長くなると急激な上昇が
現れる。曲線が急激に上昇する点は、ファイバの曲げ限界として定義される。曲
げ限界は光ファイバ波長に依存し、したがってファイバが巻き付けられるリール
の最小曲げ直径を規定する。図6に示されるように、参照数字51は直径が比較
的小さいファイバリールに対する曲げ限界を示し、一方参照数字53は直径が比
較的大きいファイバリールに対する曲げ限界を示す。用いられている光ファイバ
の与えられた波長に依存して、曲げ限界は、与えられた励起波長の近くに現れな
いことが好ましく、与えられた波長より長波長側にあることが好ましい。さらに
、リールの最小曲げ直径は、ファイバ強度、伝送される光の波長、光ファイバ及
びファイバ被覆にかかる張力、並びに光ファイバのコア及びクラッド層の屈折率
を含むその他の様々な要因にも依存し、当業者であれば設定できる。
【0017】 さらに、図4に示されるように、第1の末端29及び第2の末端31を有する
光ファイバ28がリール26に巻き付けられている。光ファイバ28の第1の末
端29は励起レーザ18に接続されてリール26に向けて伸び、光ファイバ28
を保持しておくために、光ファイバ28はリールに少なくとも1回、好ましくは
少なくとも2回、最も好ましくは少なくとも3回巻き付けられ、さらに、光コネ
クタ23の第1の片割プラグイン部材22に接続されている、第2の末端31に
至る。リール26に巻き付けられている光ファイバ28は、光コネクタ23の第
1の片割プラグイン部材22を励起レーザ18から伸びるピグテイルに永久接続
する際の取付け再工事を容易にするための、余剰の光ファイバ28を提供する。
例えば、1回目の、光コネクタを励起レーザ18のピグテイルファイバに永久接
続する作業で高い光損失が生じた場合には、リール26に巻き付けられて保持さ
れている光ファイバ28があるため、光コネクタ23を再度永久接続するか、あ
るいは切り離して別の光コネクタと交換することさえできる。保持されている光
ファイバ28の総合長さは、少なくとも、励起レーザ18からリール26までの
第1の長さ、リール26を一周する第2の長さ、及びリール26から光コネクタ
23の第1の片割プラグイン部材22までの第3の長さの和に等しい。さらに、
脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14の構造には、リール26
から励起レーザ18への接線方向の経路とリール26から光コネクタ23の第1
の片割プラグイン部材への接線方向の経路とを光ファイバ28がとるような態様
のリール26の配置が与えられ、よって、光ファイバ28を進行する光信号の、
光ファイバ28のいかなる曲がりによっても生じる損失が最小であることが保証
される。また、図1に示されるように、光ファイバ28を脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置14内に確保し、光ファイバ28のさらなるどのよ
うな曲がりも防止するために、ファイバガイド部材29が与えられる。本実施形
態において、リール26は、リール26の中心を縦貫する金属ネジにより、脱着
可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置に固定されている。しかし、エポ
キシ樹脂のようなその他の固定手段で代用することもできる。さらにリール26
は、高分子材のような、低熱膨張及び低熱伝導の材料でつくられることが好まし
い。本実施形態において、リール26は上フランジ33及び下フランジ35をも
つ円型であるとして示されるが、代りに、分割リール、または競技用トラック形
状または機械的に調節される分割半円器具のような代替器具、あるいは上述した
総合長さの光ファイバ28を収容できるようなその他のいずれかの器具を本発明
に用いることができる。さらに、図1〜4に示されるように、プリント回路基板
16はプリント回路基板16の抜出端面13に直接固定された2個の発光ダイオ
ード30を有する。発光ダイオード30はプリント回路基板16に電気的に接続
され、よって発光ダイオード30は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置14が光ファイバ増幅器10に差し込まれたときに適切な電気的接続が
なされているか否かの表示を与える。当業者には、電気的接続をモニタするため
の別の表示手段が明らかであろう。
光ファイバ28がリール26に巻き付けられている。光ファイバ28の第1の末
端29は励起レーザ18に接続されてリール26に向けて伸び、光ファイバ28
を保持しておくために、光ファイバ28はリールに少なくとも1回、好ましくは
少なくとも2回、最も好ましくは少なくとも3回巻き付けられ、さらに、光コネ
クタ23の第1の片割プラグイン部材22に接続されている、第2の末端31に
至る。リール26に巻き付けられている光ファイバ28は、光コネクタ23の第
1の片割プラグイン部材22を励起レーザ18から伸びるピグテイルに永久接続
する際の取付け再工事を容易にするための、余剰の光ファイバ28を提供する。
例えば、1回目の、光コネクタを励起レーザ18のピグテイルファイバに永久接
続する作業で高い光損失が生じた場合には、リール26に巻き付けられて保持さ
れている光ファイバ28があるため、光コネクタ23を再度永久接続するか、あ
るいは切り離して別の光コネクタと交換することさえできる。保持されている光
ファイバ28の総合長さは、少なくとも、励起レーザ18からリール26までの
第1の長さ、リール26を一周する第2の長さ、及びリール26から光コネクタ
23の第1の片割プラグイン部材22までの第3の長さの和に等しい。さらに、
脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14の構造には、リール26
から励起レーザ18への接線方向の経路とリール26から光コネクタ23の第1
の片割プラグイン部材への接線方向の経路とを光ファイバ28がとるような態様
のリール26の配置が与えられ、よって、光ファイバ28を進行する光信号の、
光ファイバ28のいかなる曲がりによっても生じる損失が最小であることが保証
される。また、図1に示されるように、光ファイバ28を脱着可能な集成カード
型プラグイン励起レーザ装置14内に確保し、光ファイバ28のさらなるどのよ
うな曲がりも防止するために、ファイバガイド部材29が与えられる。本実施形
態において、リール26は、リール26の中心を縦貫する金属ネジにより、脱着
可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置に固定されている。しかし、エポ
キシ樹脂のようなその他の固定手段で代用することもできる。さらにリール26
は、高分子材のような、低熱膨張及び低熱伝導の材料でつくられることが好まし
い。本実施形態において、リール26は上フランジ33及び下フランジ35をも
つ円型であるとして示されるが、代りに、分割リール、または競技用トラック形
状または機械的に調節される分割半円器具のような代替器具、あるいは上述した
総合長さの光ファイバ28を収容できるようなその他のいずれかの器具を本発明
に用いることができる。さらに、図1〜4に示されるように、プリント回路基板
16はプリント回路基板16の抜出端面13に直接固定された2個の発光ダイオ
ード30を有する。発光ダイオード30はプリント回路基板16に電気的に接続
され、よって発光ダイオード30は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置14が光ファイバ増幅器10に差し込まれたときに適切な電気的接続が
なされているか否かの表示を与える。当業者には、電気的接続をモニタするため
の別の表示手段が明らかであろう。
【0018】 図1及び2を参照すると、第2のポート50’が第1のポート50に隣接し、
第1のポート50を第2のポート50’から分離する、中壁62を共有している
ことが示される。さらに、第1のポート50及び第2のポート50’は、頂部で
約90°曲げられて、それぞれ複数のフィン40及び40’を含むヒートシンク
20及び20’のそれぞれの側縁に差込端面11及び11’に接触する押縁を形
成する単一の後壁52を共有する。詳しくは、第1のポート50は後壁52の第
1の半区画、第1の側壁60及び中壁62の第1の側面により定められ、一方第
2のポート50’は、後壁52の第2の半区画、中壁62の第1の側面及び第2
の側壁84により定められる。さらに図1に示されるように、第1の側壁60は
後壁52の第1の端に結合され、中壁62は後壁52の中央に結合され、第2の
側壁84は後壁52の第1の端とは反対側の第2の端と結合される。第1の側壁
60は中壁62及び第2の側壁84のいずれとも実質的に平行である。図1に示
されるように、第1の側壁60は第1のポートの内側に向いている第1の側壁レ
ール部材64を含み、第1のポート50の内側に向いている中壁62の第1の側
面は、第1の側壁レール部材64に対向する、第1の中壁レール部材66を含む
。さらに、第2のポート50’の内側に向いている中壁62の第2の側面は第2
の中壁レール部材86を含む。また第2の側壁84は第2のポート50’の内側
に向き、第2の中壁レール部材86に対向する第2の側壁レール部材88を含む
。レール部材64,66,86及び88は、脱着可能な集成カード型プラグイン
励起レーザ装置14及び14’の、それぞれポート50及び50’での抜き差し
を誘導するのに役立つ。さらに壁60,62及び84の後壁52への結合により
レールシステムが補強され、精確な光学的及び電気的な嵌合が確実に行われる。
好ましい実施形態において、後壁52,第1の側壁60,中壁62及び第2の側
壁84により定められる2つのポート50及び50’は全て、好ましくは、光フ
ァイバ増幅器10の様々な電子部品のいずれかで発生するどのような熱も補償し
、同時に構造的堅牢性及び低摩擦抵抗を与える、ステンレス鋼のような機械加工
可能な板材の一体金属構造でつくられることが好ましい。レール部材64,66
,86及び88の製造に用いられる材料の種類が重要である。詳しくは、レール
部材64,66,86及び88は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レー
ザ装置14及び14’の抜き差しを容易にするために壁60,62及び84の内
側に組み込まれるから、低摩擦抵抗を与える材料、例えばステンレス鋼を用いる
ことが有利である。しかし、プラスチックのようなその他の適当な材料で、2つ
のポート50及び50’のそれぞれの壁52,60,62及び84の構成体を個
々に置き換えることができる。
第1のポート50を第2のポート50’から分離する、中壁62を共有している
ことが示される。さらに、第1のポート50及び第2のポート50’は、頂部で
約90°曲げられて、それぞれ複数のフィン40及び40’を含むヒートシンク
20及び20’のそれぞれの側縁に差込端面11及び11’に接触する押縁を形
成する単一の後壁52を共有する。詳しくは、第1のポート50は後壁52の第
1の半区画、第1の側壁60及び中壁62の第1の側面により定められ、一方第
2のポート50’は、後壁52の第2の半区画、中壁62の第1の側面及び第2
の側壁84により定められる。さらに図1に示されるように、第1の側壁60は
後壁52の第1の端に結合され、中壁62は後壁52の中央に結合され、第2の
側壁84は後壁52の第1の端とは反対側の第2の端と結合される。第1の側壁
60は中壁62及び第2の側壁84のいずれとも実質的に平行である。図1に示
されるように、第1の側壁60は第1のポートの内側に向いている第1の側壁レ
ール部材64を含み、第1のポート50の内側に向いている中壁62の第1の側
面は、第1の側壁レール部材64に対向する、第1の中壁レール部材66を含む
。さらに、第2のポート50’の内側に向いている中壁62の第2の側面は第2
の中壁レール部材86を含む。また第2の側壁84は第2のポート50’の内側
に向き、第2の中壁レール部材86に対向する第2の側壁レール部材88を含む
。レール部材64,66,86及び88は、脱着可能な集成カード型プラグイン
励起レーザ装置14及び14’の、それぞれポート50及び50’での抜き差し
を誘導するのに役立つ。さらに壁60,62及び84の後壁52への結合により
レールシステムが補強され、精確な光学的及び電気的な嵌合が確実に行われる。
好ましい実施形態において、後壁52,第1の側壁60,中壁62及び第2の側
壁84により定められる2つのポート50及び50’は全て、好ましくは、光フ
ァイバ増幅器10の様々な電子部品のいずれかで発生するどのような熱も補償し
、同時に構造的堅牢性及び低摩擦抵抗を与える、ステンレス鋼のような機械加工
可能な板材の一体金属構造でつくられることが好ましい。レール部材64,66
,86及び88の製造に用いられる材料の種類が重要である。詳しくは、レール
部材64,66,86及び88は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レー
ザ装置14及び14’の抜き差しを容易にするために壁60,62及び84の内
側に組み込まれるから、低摩擦抵抗を与える材料、例えばステンレス鋼を用いる
ことが有利である。しかし、プラスチックのようなその他の適当な材料で、2つ
のポート50及び50’のそれぞれの壁52,60,62及び84の構成体を個
々に置き換えることができる。
【0019】 第1のポート50と第2のポート50’の残りの構成は同じであるから、第1
のポート50と第2のポート50’との間、及びこれらのポートにともなう対応
する要素間で時々説明が交互する。図1及び2に示されるように、第2のポート
50’の後壁52は後壁52を貫通して取り付けられた光コネクタ継手54’を
有する。光コネクタ継手54は第1のポート50の内側に向いている端部である
第1の端部56を有し、光コネクタ継手54は第1のポート50の外側に向いて
いる端部である第2の端部58を有する。光コネクタ継手54の第2の端部58
は光コネクタ23の第2の片割プラグイン部材46と接続される。ベースプレー
ト12は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14に配置された
、対応する嵌め合い部材、すなわち電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部
材24と嵌合するための電気コネクタ25の第2の片割プラグイン部材48を含
む。第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’が第2のポ
ート50’に完全に差し込まれたときに、光コネクタ23’の第1の片割プラグ
イン部材22’が光コネクタ23’の第2の片割プラグイン部材46’と嵌合す
るようになる。詳しくは、図1に示されるように、脱着可能な集成カード型プラ
グイン励起レーザ装置14の光コネクタ23の第1の片割プラグイン部材22が
光コネクタ継手54の第1の端部56に差し込まれ、よって光コネクタ23の第
1の片割プラグイン部材22と第2の片割プラグイン部材46との間の結合が得
られる。部材22,54及び46を含む光コネクタ23並びに部材22’,54
’及び46’を含む光コネクタ23’は基本的に低損失フェルール型コネクタで
あり、モレックス社(Molex Inc.)から市販されている斜めコンタクト型コネクタ
であることが好ましい。そのような斜めコンタクト型コネクタは、低後方反射を
与えるだけでなく、光増幅器10が動作状態のままにある間での、脱着可能な集
成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’のいずれの抜き差しも容易
にする。同様に、電気コネクタ25’の第1の片割プラグイン部材24’はベー
スプレート12上に配置された第2の片割プラグイン部材48’と嵌合し、よっ
て電気的接続をつくる。部材24及び28からなる電気コネクタ25及び部材2
4’及び28’からなる電気コネクタ25’はいずれも多ピンコネクタであり、
やはり市販されているヘッダーセットであることが好ましい。さらに、図1に示
されるように、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’のヒー
トシンク20’の側縁17’及び19’は第2の中壁レール部材86及び第2の
側壁レール部材88に滑り込む。すなわち、レール部材86及び88は第2の脱
着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’を第2のポート50’に
誘導し、第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’と光フ
ァイバ増幅器10との間で適切な電気接続及び光結合がなされることを確実にす
る。好ましい実施形態において、光コネクタ23及び23’と電気コネクタ25
及び25’とはそれぞれ、同じ面に揃えて配置されるか、あるいは電気コネクタ
が嵌合するより先に光コネクタが完全に嵌合することを確実にするように、定め
られた距離だけオフセットされることが好ましい。また後壁52に取り付けられ
る光コネクタ継手54及び54’はそれぞれ、光コネクタ23及び23’の第1
の片割部材22及び22’のそれぞれと第2の片割部材46及び46’のそれぞ
れとの間の適切な位置合わせが得られるのに十分な順応性があるように取り付け
られることが好ましい。
のポート50と第2のポート50’との間、及びこれらのポートにともなう対応
する要素間で時々説明が交互する。図1及び2に示されるように、第2のポート
50’の後壁52は後壁52を貫通して取り付けられた光コネクタ継手54’を
有する。光コネクタ継手54は第1のポート50の内側に向いている端部である
第1の端部56を有し、光コネクタ継手54は第1のポート50の外側に向いて
いる端部である第2の端部58を有する。光コネクタ継手54の第2の端部58
は光コネクタ23の第2の片割プラグイン部材46と接続される。ベースプレー
ト12は、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14に配置された
、対応する嵌め合い部材、すなわち電気コネクタ25の第1の片割プラグイン部
材24と嵌合するための電気コネクタ25の第2の片割プラグイン部材48を含
む。第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’が第2のポ
ート50’に完全に差し込まれたときに、光コネクタ23’の第1の片割プラグ
イン部材22’が光コネクタ23’の第2の片割プラグイン部材46’と嵌合す
るようになる。詳しくは、図1に示されるように、脱着可能な集成カード型プラ
グイン励起レーザ装置14の光コネクタ23の第1の片割プラグイン部材22が
光コネクタ継手54の第1の端部56に差し込まれ、よって光コネクタ23の第
1の片割プラグイン部材22と第2の片割プラグイン部材46との間の結合が得
られる。部材22,54及び46を含む光コネクタ23並びに部材22’,54
’及び46’を含む光コネクタ23’は基本的に低損失フェルール型コネクタで
あり、モレックス社(Molex Inc.)から市販されている斜めコンタクト型コネクタ
であることが好ましい。そのような斜めコンタクト型コネクタは、低後方反射を
与えるだけでなく、光増幅器10が動作状態のままにある間での、脱着可能な集
成カード型プラグイン励起レーザ装置14及び14’のいずれの抜き差しも容易
にする。同様に、電気コネクタ25’の第1の片割プラグイン部材24’はベー
スプレート12上に配置された第2の片割プラグイン部材48’と嵌合し、よっ
て電気的接続をつくる。部材24及び28からなる電気コネクタ25及び部材2
4’及び28’からなる電気コネクタ25’はいずれも多ピンコネクタであり、
やはり市販されているヘッダーセットであることが好ましい。さらに、図1に示
されるように、脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’のヒー
トシンク20’の側縁17’及び19’は第2の中壁レール部材86及び第2の
側壁レール部材88に滑り込む。すなわち、レール部材86及び88は第2の脱
着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’を第2のポート50’に
誘導し、第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置14’と光フ
ァイバ増幅器10との間で適切な電気接続及び光結合がなされることを確実にす
る。好ましい実施形態において、光コネクタ23及び23’と電気コネクタ25
及び25’とはそれぞれ、同じ面に揃えて配置されるか、あるいは電気コネクタ
が嵌合するより先に光コネクタが完全に嵌合することを確実にするように、定め
られた距離だけオフセットされることが好ましい。また後壁52に取り付けられ
る光コネクタ継手54及び54’はそれぞれ、光コネクタ23及び23’の第1
の片割部材22及び22’のそれぞれと第2の片割部材46及び46’のそれぞ
れとの間の適切な位置合わせが得られるのに十分な順応性があるように取り付け
られることが好ましい。
【0020】 図3を参照すれば、第1の側壁60は、脱着可能な集成カード型プラグイン励
起レーザ装置14内で発生するいかなる熱の換気及び/または放散に役立つ2つ
の開口90を含む。しかし、開口90の形状及び数は脱着可能な集成カード型プ
ラグイン励起レーザ装置14内での熱放散を達成するために変えることができる
。同様に、図2に示されるように、第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励
起レーザ装置14’の第2の側壁84は熱放散のための2つの開口90’を含む
。
起レーザ装置14内で発生するいかなる熱の換気及び/または放散に役立つ2つ
の開口90を含む。しかし、開口90の形状及び数は脱着可能な集成カード型プ
ラグイン励起レーザ装置14内での熱放散を達成するために変えることができる
。同様に、図2に示されるように、第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励
起レーザ装置14’の第2の側壁84は熱放散のための2つの開口90’を含む
。
【0021】 また、図2,3及び4に示されるように、脱着可能な集成カード型プラグイン
励起レーザ装置14の抜出端面13は、ヒートシンク側の上端36及びこれとは
反対のプリント回路基板側の下端34を有する前面カバープレート32を含む。
カバープレート32のヒートシンク側上端36は頂部で約90°曲げられて、抜
出端面13で複数のフィン40を含むヒートシンク20の側縁に結合される押縁
を形成する。前面カバープレート32は市販の標準的な止め付け具のいずれによ
っても取り付けることができ、好ましい実施形態においては、図1及び4に示さ
れるように、前面カバープレート32は、金属ネジ21を用いてヒートシンク2
0に止め付けられる。さらに、図2及び4に示されるように、カバープレート3
2は発光ダイオード30を受け入れる2つの開口38を含み、カバープレート3
2はまた把手の形態の引出部材44も含む。把手44は脱着可能な集成カード型
プラグイン励起レーザ装置14の抜き差しを容易にするためにカバープレート3
2に取り付けられる。
励起レーザ装置14の抜出端面13は、ヒートシンク側の上端36及びこれとは
反対のプリント回路基板側の下端34を有する前面カバープレート32を含む。
カバープレート32のヒートシンク側上端36は頂部で約90°曲げられて、抜
出端面13で複数のフィン40を含むヒートシンク20の側縁に結合される押縁
を形成する。前面カバープレート32は市販の標準的な止め付け具のいずれによ
っても取り付けることができ、好ましい実施形態においては、図1及び4に示さ
れるように、前面カバープレート32は、金属ネジ21を用いてヒートシンク2
0に止め付けられる。さらに、図2及び4に示されるように、カバープレート3
2は発光ダイオード30を受け入れる2つの開口38を含み、カバープレート3
2はまた把手の形態の引出部材44も含む。把手44は脱着可能な集成カード型
プラグイン励起レーザ装置14の抜き差しを容易にするためにカバープレート3
2に取り付けられる。
【0022】 本発明の好ましい実施形態及びそのある種の変形を本明細書で説明したが、当
業者には、本発明の精神または範囲を逸脱することのない様々な改変及び変形が
明らかであろう。よって、本発明の改変及び変形が特許請求の範囲及びその等価
物の範囲内に入れば、本発明はそれらの改変及び変形を包含するとされる。
業者には、本発明の精神または範囲を逸脱することのない様々な改変及び変形が
明らかであろう。よって、本発明の改変及び変形が特許請求の範囲及びその等価
物の範囲内に入れば、本発明はそれらの改変及び変形を包含するとされる。
【図1】 本発明の実施形態にしたがう部品を示す光ファイバ増幅器の上面図
【図2】 図1の実施形態を示す一部前面図
【図3】 図1の実施形態の側面図
【図4】 図1に示した光ファイバ増幅器に使用するための脱着可能な集成カード型プラ
グイン励起レーザ装置の斜視図
グイン励起レーザ装置の斜視図
【図5】 真っ直ぐな光ファイバに対する波長の関数としての減衰を示すレイリー散乱曲
線
線
【図6】 曲げられた光ファイバに対する波長の関数としての減衰を示すレイリー散乱曲
線
線
10 光ファイバ増幅器 12 ベースプレート 14 脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置 16 プリント回路基板 18 励起レーザ 20 ヒートシンク 22 光コネクタの第1の片割プラグイン部材 23 光コネクタ 24 電気コネクタの第1の片割プラグイン部材 25 電気コネクタ 26 リール 28 光ファイバ 30 発光ダイオード 42 スペーサー 46 光コネクタの第2の片割プラグイン部材 48 電気コネクタの第2の片割プラグイン部材 54 光コネクタ継手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AE,AL,A M,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY ,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE, ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,H U,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP ,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU, LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI ,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ウェザーヒル,トッド エム アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14870 ペインテッド ポスト クック ロード 10400 Fターム(参考) 2H038 CA37 CA38 5F072 AB09 AK06 JJ20 PP07 TT03 YY17
Claims (26)
- 【請求項1】 光ファイバ増幅器内部への設置のための差込端面を有する脱
着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置において: プリント回路基板; 前記プリント回路基板に電気的に接続された励起レーザ;前記励起レーザの第
1の面は前記プリント回路基板に近接し、前記プリント基板に実質的に平行であ
る; 前記励起レーザの前記第1の面とは反対側の第2の面に結合されたヒートシン
ク; 嵌め合い部材と取り外し可能な態様で嵌合するための光コネクタの第1の片割
プラグイン部材;前記光コネクタの前記第1の片割プラグイン部材は前記プリン
ト回路基板に固定される; 嵌め合い部材と取り外し可能な態様で嵌合するための電気コネクタの第1の片
割プラグイン部材;前記電気コネクタの前記第1の片割プラグイン部材は前記プ
リント回路基板に固定される;及び 光ファイバが巻き付けられているリール;前記リールは前記プリント回路基板
と前記ヒートシンクとの間に配置され、前記光ファイバは第1の末端及び第2の
末端を有し、前記光ファイバの前記第1の末端は前記励起レーザに接続され、前
記光ファイバの前記第2の末端は前記光コネクタの前記第1の片割プラグイン部
材に接続される; を含むことを特徴とする脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置。 - 【請求項2】 前記光コネクタの前記第1の片割プラグイン部材が前記脱着
可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置の前記差込端面に配置され、前記
電気コネクタの前記第1の片割プラグイン部材が前記脱着可能な集成カード型プ
ラグイン励起レーザ装置の前記差込端面に配置されることを特徴とする請求項1
記載の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置。 - 【請求項3】 前記リールが最小曲げ直径を有し、前記リールに巻き付けら
れた前記光ファイバが、前記励起レーザから前記リールまでの第1の長さ、前記
リールを一周する第2の長さ及び前記リールから前記光コネクタの前記第1の片
割プラグイン部材までの第3の長さの和に少なくとも等しい総合長さを有するこ
とを特徴とする請求項1記載の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装
置。 - 【請求項4】 前記光ファイバが前記リールから前記励起レーザへの接線方
向の経路を与え、前記光ファイバが前記リールから前記光コネクタの前記第1の
片割プラグイン部材への接線方向の経路を与えることを特徴とする請求項1記載
の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置。 - 【請求項5】 前記プリント回路基板が前記プリント回路基板に固定された
少なくとも1個の発光ダイオードをさらに含み、前記発光ダイオードは前記プリ
ント回路基板に電気的に接続され、前記発光ダイオードは前記脱着可能な集成カ
ード型プラグイン励起レーザ装置の前記差込端面とは反対側の抜出端面に配置さ
れることを特徴とする請求項1記載の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置。 - 【請求項6】 前記ヒートシンクが複数のフィンをさらに含み、前記フィン
が前記ヒートシンクの前記励起レーザが結合された面とは反対側の面上に配置さ
れることを特徴とする請求項1記載の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レ
ーザ装置。 - 【請求項7】 前記光ファイバ増幅器がエルビウムドープ光ファイバ増幅器
であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項8】 ヒートシンク側の端及び前記ヒートシンク側の端とは反対の
プリント回路基板側の端を有するカバープレートをさらに含み、前記カバープレ
ートの前記ヒートシンク側の端は約90°曲げられて、前記励起レーザが結合さ
れている前記面とは反対の側で前記ヒートシンクに結合され、前記カバープレー
トが前記発光ダイオードを受け入れるための少なくとも1つの開口をさらに含む
ことを特徴とする請求項5記載の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ
装置。 - 【請求項9】 前記ヒートシンクがアルミニウムでつくられることを特徴と
する請求項6記載の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置。 - 【請求項10】 前記カバープレートが前記カバープレートに取り付けられ
た把手の形態の引出部材をさらに含むことを特徴とする請求項8記載の脱着可能
な集成カード型プラグイン励起レーザ装置。 - 【請求項11】 光ファイバ増幅器において: 第1の片割プラグイン部材及び第2の片割プラグイン部材を有する光コネクタ
; 第1の片割プラグイン部材及び第2の片割プラグイン部材を有する電気コネク
タ; ベースプレート;前記電気コネクタの前記第2の片割プラグイン部材は前記ベ
ースプレートに固定され、前記ベースプレートは前記光コネクタの前記第2の片
割プラグイン部材が取り付けられる第1のポートをさらに含み、前記前記光コネ
クタの前記第2の片割プラグイン部材は前記第1のポートに固定される;及び 差込端面を有する脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置; を含み、 前記脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置はさらに: プリント回路基板;前記光コネクタ前記第1の片割プラグイン部材は前記光 コネクタの前記第2の片割プラグイン部材との取り外しが可能な態様での嵌合 のために前記プリント回路基板に固定され、前記電気コネクタ前記第1の片割 プラグイン部材は前記電気コネクタの前記第2の片割プラグイン部材との取り 外しが可能な態様での嵌合のために前記プリント回路基板に固定される; 前記プリント回路基板に電気的に接続された励起レーザ;前記励起レーザの 第1の面は前記プリント回路基板に近接し、前記プリント基板に実質的に平行 である; 前記励起レーザの前記第1の面とは反対側の第2の面に結合されたヒートシ ンク;及び 光ファイバが巻き付けられているリール;前記リールは前記プリント回路基 板と前記ヒートシンクとの間に配置され、前記光ファイバは第1の末端及び第 2の末端を有し、前記光ファイバの前記第1の末端は前記励起レーザに接続さ れ、前記光ファイバの前記第2の末端は前記光コネクタの前記第1の片割プラ グイン部材に接続される; を含み、 前記脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置が前記第1のポートに受
け入れられることを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項12】 前記光コネクタの前記第1の片割プラグイン部材が前記脱
着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置の前記差込端面に配置され、前
記電気コネクタの前記第1の片割プラグイン部材が前記脱着可能な集成カード型
プラグイン励起レーザ装置の前記差込端面に配置されることを特徴とする請求項
11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項13】 前記リールが最小曲げ直径を有し、前記リールに巻き付け
られた前記光ファイバが少なくとも、前記励起レーザから前記リールまでの第1
の長さ、前記リールを一周する第2の長さ及び前記リールから前記光コネクタの
前記第1の片割プラグイン部材までの第3の長さの和に等しい総合長さを有する
ことを特徴とする請求項11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項14】 前記光ファイバが前記リールから前記励起レーザへの接線
方向の経路を与え、前記光ファイバが前記リールから前記光コネクタの前記第1
の片割プラグイン部材への接線方向の経路を与えることを特徴とする請求項11
記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項15】 前記第1のポートがさらに後壁を含み、前記後壁は前記後
壁の第1の半区画を貫通して取り付けられた光コネクタ継手を有し、前記光コネ
クタ継手は前記光コネクタの前記第1のプラグイン部材との嵌合のための第1の
端部及び前記光コネクタの前記第2の片割プラグイン部材と光結合される第2の
端部を有することを特徴とする請求項11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項16】 前記プリント回路基板が前記プリント回路基板に固定され
た少なくとも1個の発光ダイオードをさらに含み、前記発光ダイオードは前記プ
リント回路基板に電気的に接続され、前記発光ダイオードは前記脱着可能な集成
カード型プラグイン励起レーザ装置の前記差込端面に対向する抜出端面に配置さ
れることを特徴とする請求項11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項17】 前記脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置がヒ
ートシンク側の端及び前記ヒートシンク側の端とは反対のプリント回路基板側の
端を有するカバープレートをさらに含み、前記カバープレートの前記ヒートシン
ク側の端は約90°曲げられて、前記励起レーザが結合されている面とは反対の
側で前記ヒートシンクに結合される押縁を形成し、前記カバープレートが前記発
光ダイオードを受け入れるための少なくとも1つの開口を有することを特徴とす
る請求11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項18】 前記光ファイバ増幅器がエルビウムドープ光ファイバ増幅
器であることを特徴とする請求項11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項19】 前記ヒートシンクが複数のフィンをさらに含み、前記フィ
ンが前記ヒートシンクの前記励起レーザが結合された前記面とは反対側の面上に
配置されることを特徴とする請求項11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項20】 前記ヒートシンクがアルミニウムでつくられることを特徴
とする請求項11記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項21】 前記第1のポートが第1の側壁及び中壁の第1の側面をさ
らに含み、前記第1の側壁は前記後壁の第1の端に結合され、前記中壁は前記後
壁の中央に結合され、前記第1の側壁は前記中壁に実質的に平行であり、前記第
1の側壁は前記第1のポートの内側に向いた第1の側壁レール部材を含み、前記
中壁の前記第1の側面は前記第1のポートの内側を向いた第1の中壁レール部材
を含み、前記第1の側壁レール部材は前記第1の中壁レール部材に対向している
ことを特徴とする請求項15記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項22】 前記カバープレートが前記カバープレートに取り付けられ
た把手の形態の引出部材をさらに含むことを特徴とする請求項17記載の光ファ
イバ増幅器。 - 【請求項23】 前記第1の側壁が複数の開口を有することを特徴とする請
求項21記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項24】 請求項23記載の光ファイバ増幅器において: 第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置; をさらに含み、 前記第2の脱着可能な集成カード型プラグイン励起レーザ装置は: プリント回路基板; 前記プリント回路基板に電気的に接続された励起レーザ;前記励起レーザの 第1の面は前記プリント回路基板に近接し、前記プリント基板に実質的に平行 である; 前記励起レーザの前記第1の面とは反対側の第2の面に結合されたヒートシ ンク; 嵌め合い部材と取り外し可能な態様で嵌合するための光コネクタの第1の片 割プラグイン部材;前記光コネクタの前記第1の片割プラグイン部材は前記プ リント回路基板に固定される; 嵌め合い部材と取り外し可能な態様で嵌合するための電気コネクタの第1の 片割プラグイン部材;前記電気コネクタの前記第1の片割プラグイン部材は前 記プリント回路基板に固定される;及び 光ファイバが巻き付けられているリール;前記リールは前記プリント回路基 板と前記ヒートシンクとの間に配置され、前記光ファイバは第1の末端及び第 2の末端を有し、前記光ファイバの前記第1の末端は前記励起レーザに接続さ れ、前記光ファイバの前記第2の末端は前記光コネクタの前記第1の片割プラ グイン部材に接続される; を含み、 前記ベースプレートは前記後壁の第2の半区画、前記中壁の第2の側面及び第2
の側壁を含む第2のポートをさらに含み、前記第2の側壁は前記後壁の前記第1
の端とは反対の側の第2の端に結合され、前記第2の側壁は前記中壁に実質的に
平行であり、前記中壁の前記第2の側面は前記第2のポートの内側に向いた第2
の中壁レール部材をさらに含み、前記第2の側壁は前記第2のポートの内側に向
いた第2の側壁レール部材を含み、前記第2の中壁レール部材は前記第2の側壁
レール部材に対向し、前記第2のポートが前記第2の脱着可能な集成カード型プ
ラグイン励起レーザ装置の受け入れに適合されている; ことを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項25】 前記第2の側壁が複数の開口を有することを特徴とする請
求項24記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項26】 前記第1の側壁、前記中壁、及び前記第2の側壁のそれぞ
れがステンレス鋼でつくられることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ増
幅器。
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