[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH0561079A - 光フイルタ - Google Patents

光フイルタ

Info

Publication number
JPH0561079A
JPH0561079A JP3218970A JP21897091A JPH0561079A JP H0561079 A JPH0561079 A JP H0561079A JP 3218970 A JP3218970 A JP 3218970A JP 21897091 A JP21897091 A JP 21897091A JP H0561079 A JPH0561079 A JP H0561079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical fiber
optical
wavelength
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3218970A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Nakazato
浩二 中里
Masashi Onishi
正志 大西
Takashi Kogo
隆司 向後
Yoshiaki Miyajima
義昭 宮島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP3218970A priority Critical patent/JPH0561079A/ja
Publication of JPH0561079A publication Critical patent/JPH0561079A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光増幅を妨害する不要光を除去することによ
り、波長1.3μm帯その他の帯域での光増幅率を高め
る増幅型光フィルタを提供すること。 【構成】 Prを活性物質として添加した光機能性ガラ
スから形成したコアを備える光ファイバ20の所定部分
は、保持手段22によって一定の曲率に保たれている。
このため、光ファイバ20を伝送する伝搬光のうち特定
波長よりも長波長側の光は減衰する。光ファイバ20の
一端に励起光、信号光等の必要光が入射すると、この励
起光はPrを励起する。励起されたPrは、信号光等の
波長に等しい必要な放出光とともに不要光を発生し得る
が、この不要光は光ファイバ20の所定部分で減衰す
る。よって、不要光の発生に起因して信号光等の波長に
等しい必要な誘導放出光の発生が妨げられることを防止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1.3μm帯その他の波
長帯域での光増幅等に使用される増幅型光フィルタ、光
能動装置、ファイバ増幅器、ファイバレーザ等に関す
る。
【0002】
【従来の技術】希土類元素を添加した光機能性ガラス
は、一般に1.310±0.025μmの範囲で行われ
る波長1.3μm帯での光通信に使用するファイバ増幅
器等への応用が考えられている。例えば、波長1.3μ
m付近で光増幅を実現する活性物質としてプラセオジウ
ムイオン(Pr3+)を添加した光ファイバについて報告
がなされている(OFC '90 Post Deadline Papers(PD2-
1) )。この報告では、Pr3+を添加したフッ化物ガラ
スに関し、この帯域での光増副を可能にする波長1.3
μm帯の蛍光に対応する遷移 14 35 の他、波長
1.8μm帯の蛍光に対応する遷移 14 36 が存
在し、この遷移の誘導放出断面積として前述の遷移 1
4 35 の60%程度の値が報告されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上記の報
告に示されるPr3+添加のフッ化物ガラスを用いて光増
幅器を構成した場合、励起光の強度の増大にともなって
遷移 14 36 による波長1.8μm帯の蛍光発光
も誘導放出によって指数関数的に増加し始め、これによ
る波長1.3μm帯の増幅効率の低下が無視できないも
のとなってしまう問題があった。また、信号光以外の上
記のような伝搬光は、光フィルタ、分波カプラ等で取り
除かなければ、ノイズとして信号の伝送特性自体を劣化
させるといった問題があった。さらに、Pr3+添加のフ
ッ化物ガラスを用いて光増幅器を構成した場合、増幅度
が小さいため、光フィルタ、分波カプラ等を光路中に挿
入することによる励起光・信号光の損失も無視できない
ものとなってしまう問題があった。
【0004】そこで、本発明は、波長1.3μm帯その
他の帯域での発光・光増幅等を妨害する不要光を光ファ
イバ内から除去することにより、波長1.3μm帯その
他の帯域での光増幅を可能にする、或いはその増幅率を
高める得る増幅型光フィルタを提供することを目的とし
ている。
【0005】また、本発明は、上記増幅型光フィルタを
備える光能動装置を提供することを目的とする。
【0006】また、本発明は、上記光能動装置から構成
したファイバ増幅器、ファイバレーザ等を提供すること
を目的とする。
【0007】また、本発明は、特定波長の伝搬光を光フ
ァイバ内から除去する光フィルタ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及び作用】上記課題を解決
するため、本発明にかかる増幅型光フィルタは、(a)
ホストガラスに希土類元素を活性物質として添加した光
機能性ガラスから形成したコアを備える光ファイバと、
(b)光ファイバの所定部分を一定の曲率に保つ保持手
段とを備えることとしている。この場合、活性物質とな
る希土類元素として、Prの他、イッテルビウム(Y
b)、ディスプロシウム(Dy)、サマリウム(S
m)、プロメティウム(Pm)、エルビウム(Er)等
の各種希土類元素の使用が可能である。
【0009】上記増幅型光フィルタにおいては、光ファ
イバの所定部分が一定の曲率に保たれているので、この
光ファイバを伝送する伝搬光のうち特定波長よりも長波
長側の光は減衰する。この特定波長は、光ファイバの曲
げ半径、ファイバパラメータ等に応じて適当に調節する
ことができる。この増幅型光フィルタに設けられた光フ
ァイバの一端に励起光、信号光等の必要光が入射する
と、この励起光は希土類元素を一定の状態に励起する。
一定の状態に励起された希土類元素は、信号光等の波長
に等しい必要な放出光とともに特定波長以上の不要光を
発生し得るが、この不要光は光ファイバの所定部分で減
衰する。よって、不要光の発生に起因して信号光等の波
長に等しい必要な誘導放出光の発生が妨げられることを
防止できる。かかる光能動素子は、光増幅器、レーザ、
光スイッチ等各種の装置に応用することができる。
【0010】本発明の光能動装置は、(a)上記増幅型
光フィルタと、(b)希土類元素を励起するための励起
光を発生する励起光源と、(c)励起光を励起光源から
光ファイバに導く励起光結合手段とを備える。
【0011】上記光能動装置において、励起光結合手段
により光ファイバ内に導入された励起光によって希土類
元素が励起される。励起された希土類元素からの特定波
長以上の不要光は光ファイバの所定部分で減衰する。こ
の結果、不要光によって必要な放出光の発生が妨げられ
ることを防止できる。つまり、上記不要光に誘導されて
これに等しい波長の放出光が発生することを防止でき、
必要な放出光の発生確率が減少することを抑制できる。
励起された希土類元素が発生した必要な放出光、或いは
光ファイバ内に入射した信号光は、更に希土類元素を誘
導して誘導放出光を高い効率で発生させ、この帯域での
光増幅機能、光スイッチ機能、光センサ機能等の諸機能
の発揮を容易にする。
【0012】本発明のファイバ増幅器は、(a)活性物
質としてPrを使用し、励起光として波長約1μm以下
の光を使用した上記光能動装置と、(b)波長1.3μ
m帯の信号光を前記光ファイバに導く信号光結合手段と
を備える.上記ファイバ増幅器において、励起光結合手
段により光ファイバ内に導入された波長約1μm以下の
励起光によって光ファイバ内のPrが励起される。励起
されたPrからの波長1.8μmの不要光は光ファイバ
の所定部分で吸収される。よって、この不要光によって
必要な波長1.3μm帯の放出光の発生が妨げられるこ
とを防止できる。この状態で光ファイバ内に入射した信
号光は、Ndを誘導して誘導放出光を高い効率で発生さ
せ、波長1.3μm帯での光増幅が可能になる。
【0013】本発明のファイバレーザは、(a)活性物
質としてPrを使用し、励起光として波長0.8μm帯
光を使用した上記光能動装置と、(b)光ファイバ内か
らの波長1.3μm帯又はその近傍の光を光ファイバに
フィードバックする共振器構造とを備える.上記のファ
イバレーザにおいて、励起光結合手段により光ファイバ
内に導入された波長約1μm以下の励起光によって光フ
ァイバ内のPrが励起される。励起されたPrからの波
長1.8μmの不要光は光ファイバの所定部分で吸収さ
れる。よって、この不要光によって必要な波長1.3μ
m帯の放出光の発生が妨げられることを防止できるばか
りでなく、光ファイバで発生した波長1.3μm帯の放
出光は、Ndを誘導して誘導放出光を高い効率で発生さ
せ、波長1.3μm帯でのレーザ発振が可能になる。
【0014】本発明の光フィルタは、光ファイバと、該
光ファイバの所定部分を一定の曲率に保つ保持手段とを
備える。
【0015】上記光フィルタにおいては、光ファイバの
所定部分が一定の曲率に保たれているので、この光ファ
イバを伝送する伝搬光のうち特定波長よりも長波長側の
光は減衰する。この特定波長は、既に述べたように、光
ファイバの曲げ半径、ファイバパラメータ等に応じて適
当に調節することができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例の説明の前に本発明の原理につ
いて簡単に説明する。
【0017】シングルモードファイバの単位表あたりの
曲げ損失αB は以下の式で与えられることがわかってい
る。
【0018】 αB =4.34×(πaw)-1/2-1(w/v)2 ×exp[−4w3 ×(3v2 -1×Δ×R×a-1] ここで、w、k、v、Δは以下の式で与えられる。
【0019】 w=|βt2 |a=β2 −k2 2 2 1/2 a k=2π/λ v=(k2 1 2 2 2Δ)1/2 Δ=(n1 2 −n2 2 )/2n1 2 なお、Rは曲げ半径で、aはコア半径で、n1 はコアの
屈折率で、n2 はクラッドの屈折率である。
【0020】この式によれば、長波長の光ほど、或いは
曲げ半径が小さいほど損失2αが増大する。したがっ
て、ファイバパラメータに応じて適切な曲げ半径を設定
し、コイル化することにより、特定波長より長波長側の
光を減衰させる光フィルタを作製することができる。こ
の光フィルタによって活性物質であるPr等の希土類元
素が発生する長波長側の不要光を除去することができ
る。
【0021】図1は、実施例の増幅型光フィルタに用い
る光ファイバの構造を示した図である。この光ファイバ
は、W型の構造を有し、直径5μmのコア2と直径8μ
mの内側クラッド4と直径125μmの外側クラッド6
とを備える。また、コア2と内側クラッド4との比屈折
率差Δn1 を1%とし、内側クラッド4と外側クラッド
6との比屈折率差Δn2 を0.3%とした。コア2はフ
ッ化物に希土類元素を活性物質として添加した光機能性
ガラスから形成されている。
【0022】図2は、図1の光ファイバをコイル化した
場合の損失特性を示した図である。直径50mmのコイ
ルに巻いた光ファイバは実線で示すように波長約1.8
μm以上の光を減衰させる。また、直径30mmのコイ
ルに巻いた光ファイバでは実線で示すように波長約1.
5μm以上の光を減衰させる。活性物質として例えばP
rを添加した光ファイバを直径50mmのコイルに巻い
た場合、導入された波長約1μm以下の励起光によって
光ファイバ内のPrが励起される。励起されたPrから
の波長1.8μmの不要光は光ファイバのコイル部分で
吸収される。よって、この不要光によって必要な波長
1.3μm帯の放出光の発生が妨げられることを防止で
き、この帯域での誘導放出光の発生効率を高めることが
でき、波長1.3μm帯での光増幅、レーザ発振等の効
率を高めることができる。
【0023】図3は、図1の光ファイバを用いた波長
1.3μm帯のファイバ増幅器の一構成例を示す。図示
のファイバ増幅器は、Pr3+を添加したコアを備える光
ファイバ20と、この光ファイバ20をコイル状に保持
するボビン22と、波長1.017μm帯の励起光を発
生するTi−サファイアレーザから構成したポンプ光源
24と、この励起光をポンプ光源24から光ファイバ2
0内に入射させる合波用カプラ26とを備える。
【0024】カプラ26に設けられた一方の入力ポート
には、波長1.30μmの信号光を発生するレーザダイ
オード等から構成した信号光源10が接続され,他方の
入力ポートには、波長1.017μmのポンプ光源4が
接続される。カプラ26に設けられた出力ポートには、
光ファイバ20の入力側が結合され、信号光及び励起光
を光ファイバ20内に入射させる。光ファイバ20の出
力側からの増幅された信号光は、励起光をカットするフ
ィルタ30を介してフォトディテクタ32に導かれる。
フォトディテクタ32は増幅された波長1.30μm光
の強度等を検出する。
【0025】図3のファイバ増幅器の動作について簡単
に説明する。信号光源28からの波長1.30μmの信
号光は、カプラ26をへて光ファイバ20内に入射す
る。同時に、ポンプ光源10からの波長1.017μm
の励起光も、カプラ26をへて光ファイバ20内に入射
して活性物質であるPr3+を励起する。励起されたPr
3+はこの信号光に誘導されて、遷移 14 35 に対
応する波長1.30μmの放射光を発生する。励起光が
所定の強度を超えると、信号光は増幅されることとな
る。この場合、励起されたPr3+が発生する波長1.8
μm帯の不要な自然放出光及び誘導放出光は光ファイバ
のコイル状に巻かれた部分で吸収されるので、波長1.
8μm帯の誘導放出を低レベルに抑えることができ、波
長1.30mの光増幅度を高めることができる。
【0026】具体的には、500ppmのPr3+をコア
に添加した光ファイバ20を直径50mmで長さ8mの
コイルに巻き取ったもの用い、この光ファイバ20に波
長1.017μmで入力強度300mWの励起光を入射
させた結果、波長に1.30μmの信号光に対して17
dBの利得を得た。同様の条件で、光ファイバ20をコ
イルに巻き取らなかった場合、12dBの利得を得た。
【0027】本発明は上記実施例に限られるものではな
い。図3の光ファイバ20を用いてファイバレーザを構
成することもできる。具体的には、光ファイバ20の両
端面を鏡面に仕上げ、図3に示したポンプ光源42と同
様の光源を用いて励起光を光ファイバ20内に導入す
る。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る増幅
型光ファイバでは、光ファイバを伝播する励起光に励起
された希土類元素からの特定波長の不要光が光ファイバ
の所定部分で減衰される。よって、不要光に起因して信
号光等の波長に等しい必要な誘導放出光の発生が妨げら
れることを防止でき、波長1.3μm帯その他の帯域で
の光増幅を可能にし、或いはその利得を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の増幅型光ファイバに用いる光ファイバ
の実施例を示した図である。
【図2】図1の光ファイバの減衰特性を示した図であ
る。
【図3】本発明の増幅型光ファイバの実施例を示した図
である。
【符号の説明】
20…光ファイバ 22…保持手段 24…励起光源 26…励起光結合手段であるカプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/0915 (72)発明者 向後 隆司 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 宮島 義昭 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホストガラスに希土類元素を活性物質と
    して添加した光機能性ガラスから形成したコアを備える
    光ファイバと、 前記光ファイバの所定部分を一定の曲率に保つ保持手段
    と、 を備える増幅型光フィルタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の増幅型光フィルタと、
    希土類元素を励起するための励起光を発生する励起光源
    と、該励起光を前記励起光源から前記光ファイバに導く
    励起光結合手段と、を備える光能動装置。
  3. 【請求項3】 活性物質としてPrを使用し、励起光と
    して波長約1μm以下の光を使用したことを特徴とする
    請求項2記載の光能動装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の光能動装置と、波長
    1.3μm帯の信号光を前記光ファイバに導く信号光結
    合手段とを備えるファイバ増幅器。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の光能動装置と、前記光
    ファイバ内からの波長1.3μm帯又はその近傍の光を
    前記光ファイバにフィードバックする共振器構造とを備
    えるファイバレーザ。
  6. 【請求項6】 光ファイバと、該光ファイバの所定部分
    を一定の曲率に保つ保持手段とを備える光フィルタ。
JP3218970A 1991-08-29 1991-08-29 光フイルタ Pending JPH0561079A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3218970A JPH0561079A (ja) 1991-08-29 1991-08-29 光フイルタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3218970A JPH0561079A (ja) 1991-08-29 1991-08-29 光フイルタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0561079A true JPH0561079A (ja) 1993-03-12

Family

ID=16728217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3218970A Pending JPH0561079A (ja) 1991-08-29 1991-08-29 光フイルタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0561079A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031879A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Mitsubishi Cable Ind Ltd 光学装置及び該光学装置に用いられる光ファイバ、並びにパルス発生装置、光増幅装置及びファイバレーザ装置
JP2008009457A (ja) * 2003-08-01 2008-01-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レーザ光源
JP2009060108A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Furukawa Electric North America Inc 光ファイバ増幅器あるいはレーザにおける曲げ歪の影響を軽減する方法および構成
US7515802B2 (en) 2001-09-10 2009-04-07 Schott Ag Glass fibre with at least two glass layers
KR20120025468A (ko) * 2009-05-11 2012-03-15 오에프에스 피텔 엘엘씨 고 전력 레벨들에서 직렬 라만 레이징을 위한 시스템들 및 방법들

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031879A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Mitsubishi Cable Ind Ltd 光学装置及び該光学装置に用いられる光ファイバ、並びにパルス発生装置、光増幅装置及びファイバレーザ装置
US7515802B2 (en) 2001-09-10 2009-04-07 Schott Ag Glass fibre with at least two glass layers
JP2008009457A (ja) * 2003-08-01 2008-01-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レーザ光源
JP4568313B2 (ja) * 2003-08-01 2010-10-27 日本電信電話株式会社 レーザ光源
JP2009060108A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Furukawa Electric North America Inc 光ファイバ増幅器あるいはレーザにおける曲げ歪の影響を軽減する方法および構成
KR20120025468A (ko) * 2009-05-11 2012-03-15 오에프에스 피텔 엘엘씨 고 전력 레벨들에서 직렬 라만 레이징을 위한 시스템들 및 방법들
JP2012527014A (ja) * 2009-05-11 2012-11-01 オーエフエス ファイテル,エルエルシー ラマン・レーザ発振(Ramanlasing)用途における使用のためのフィルタ・ファイバおよびそれを製造するための技術

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0527265B1 (en) Fiber amplifier having modified gain spectrum
US5170458A (en) Optical fiber light-amplifier system
US5768012A (en) Apparatus and method for the high-power pumping of fiber optic amplifiers
US5216728A (en) Optical fiber amplifier with filter
US6370180B2 (en) Semiconductor-solid state laser optical waveguide pump
AU677423B2 (en) Amplifier having pump fiber filter
WO1995010868A1 (en) A high power optical fiber amplifier pumped by a multi-mode laser source
CA2344115C (en) Simultaneious single mode and multi-mode propagation of signals in a double clad optical fibre
CN112018586A (zh) 光放大器
JP3181663B2 (ja) 1.3μm帯光増幅器
US20020126974A1 (en) Double-clad optical fiber and fiber amplifier
JP3461358B2 (ja) ドープされた活性光ファイバを有する光増幅器
JPH0561079A (ja) 光フイルタ
RU2063105C1 (ru) Широкополосный оптический усилитель
JP2888616B2 (ja) 光増幅装置及び光発振装置
JP2955780B2 (ja) 光ファイバ増幅器
JPH0521874A (ja) 光能動装置
JP2732931B2 (ja) 光ファイバ増幅器
JP2931694B2 (ja) 光機能性ガラス
JP3001675B2 (ja) ファイバ増幅器及び導波路素子増幅器
JP3209226B2 (ja) 光増幅器
JP3086033B2 (ja) 1.3μm帯光増幅器
JP2744668B2 (ja) 光信号受信器
JPH0537047A (ja) 光能動素子
JP2001358388A (ja) 光ファイバ、光ファイバアンプ及びファイバレーザー