(57)【要約】【課題】光素子の特性を測定する或いはＷＤＭ−ＰＯＮ用広帯域光源としての使用に適した、高増幅効率と安定した出力のＬ−バンド光源を提供する。【解決手段】  第１及び第２の端子を有し、Ｌ−バンドＡＳＥを出力するための利得媒質１５０と、第１のポンピング光を生成するための第１のポンプ光源１３０と、第１のポンピング光を利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器１４０と、Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、利得媒質の第１の端子に出力されたＡＳＥの内の一部を反射するための第１の反射器１２０と、を含む。これにより、利得媒質１５０から発生されるＡＳＥの一部を光ファイバー格子１２０を用いてポンピング光として再利用することにより、増幅効率が高く、安定された出力を有することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の端子を有し、Ｌ−バンドＡＳＥを出力するための利得媒質と、
第１のポンピング光を生成するための第１のポンプ光源と、
前記第１のポンピング光を前記利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器と、
Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、前記利得媒質の第１の端子に出力されたＡＳＥの内の一部を反射するための第１の反射器と、
を含むことを特徴とするＬ−バンド光源。
【請求項２】
第２のポンピング光を生成するための第２のポンプ光源と、
前記第２のポンピング光を前記利得媒質に供給するための第２の波長選択結合器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬ−バンド光源。
【請求項３】
前記第２の波長選択結合器と当該Ｌ−バンド光源の出力端との間に接続され、入力されたＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断するためのアイソレータをさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＬ−バンド光源。
【請求項４】
Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、前記利得媒質の第２の端子に出力されたＡＳＥの内の一部を反射するための第２の反射器をさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＬ−バンド光源。
【請求項５】
前記ポンプ光源は、実質的に９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍ波長の光を出力するレーザダイオードを含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＬ−バンド光源。
【請求項６】
前記利得媒質は、エルビウム添加光ファイバーを含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＬ−バンド光源。
【請求項７】
Ｌ−バンドの増幅された自発放出光（ＡＳＥ）を生成するための既設定された長さを有し、生成されたＡＳＥを前方及び後方に出力する利得媒質と、
第１のポンピング光を生成するための第１のポンプ光源と、
前記第１のポンピング光を前記利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器と、
前記利得媒質の後方に出力されたＡＳＥを反射するための第１の反射器と、
Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、前記利得媒質の前方に出力されたＡＳＥの内の一部を反射するための第２の反射器と、
を含むことを特徴とするＬ−バンド光源。
【請求項８】
第２のポンピング光を生成するための第２のポンプ光源と、
前記第２のポンピング光を前記利得媒質に供給するための第２の波長選択結合器と、をさらに含むこと
を特徴とする請求項７に記載のＬ−バンド光源。
【請求項９】
前記第２の波長選択結合器と当該Ｌ−バンド光源の出力端との間に配置され、入力されたＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断するためのアイソレータをさらに含むこと
を特徴とする請求項７に記載のＬ−バンド光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュール（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌｅ）に関し、特にＬ−バンド光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信に使用される各種光素子の光学的特性を測定するためには、波長帯域が広い光源が必要である。特に、光通信システムでエルビウム添加光ファイバー増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：以下、“ＥＤＦＡ”と称する。）を使用する場合には、通信に使用される光信号の波長帯域が１５２０ｎｍ〜１６２０ｎｍなので、こうした波長帯域で各種光素子を測定することができる光源が必要である。また、近未来の超高速光加入者網として脚光を帯びている波長分割多重受動型光加入者網（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：以下、“ＷＤＭ−ＰＯＮ”と称する。）で多くの加入者を同時に受容するための光源として、波長ロックのレーザダイオード（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｌｏｃｋｅｄ  ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ）と共に使用される広帯域光源が注目を帯びている。既に販売されている広帯域光源の場合には、主に白色光源やＥＤＦＡのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）が用いられている。しかしながら、白色光源の場合には、出力が弱いために、高出力を必要とするＷＤＭ−ＰＯＮ用光源や光素子特性測定に使用することに限界があり、ＥＤＦＡの場合には、コスト面で経済的でないという短所がある。
【０００３】
ガエル  アレス（Ｇａｅｌｌｅ  Ａｌｅｓ）などにより発明され特許された下記の特許文献１｛Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａ  Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ／Ｂｒｏａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｕｐｅｒｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ｝では、Ｃ−バンド（１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍ）及びＬ−バンド（１５７０ｎｍ〜１６２０ｎｍ）ＡＳＥを出力するための広帯域光源が開示されている。この広帯域光源は、第１及び第２の稀土類元素添加光ファイバーと、これらの間に配置されたアイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ）とを含む。そして、第１のポンプ光源からの第１のポンピング光は、第１の稀土類元素添加光ファイバーに供給され、第２のポンプ光源からの第２のポンピング光は、第２の稀土類元素添加光ファイバーに供給される。ここで、第１の稀土類元素添加光ファイバーは、第２の稀土類元素添加光ファイバーの長さよりも５倍ほど長い長さを有する。反射器（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）は、第１の稀土類元素添加光ファイバーから入力されたＡＳＥを第１の稀土類元素添加光ファイバーに反射することにより、第１の稀土類元素添加光ファイバーでのＬ−バンドＡＳＥの生成を助ける。第２の稀土類元素添加光ファイバーは、Ｌ−バンドＡＳＥを増幅させる機能とＣ−バンドＡＳＥとを生成する機能とを遂行する。その結果、広帯域光源は、出力端を通じてＣ−バンドＡＳＥ及びＬ−バンドＡＳＥを出力することができる。
【０００４】
しかしながら、典型的な広帯域光源では、第１及び第２のエルビウム添加光ファイバーの間にアイソレータが存在することから、第２の稀土類元素添加光ファイバーの後方に出力されるＣ−バンドＡＳＥは使用することができず、このため、出力効率が良くないという問題点がある。また、第１の稀土類元素添加光ファイバーから得られるＬ−バンドＡＳＥの出力を調節するために、第１のポンプ光源の出力を変化させると、Ｌ−バンドＡＳＥだけではなく、Ｃ−バンドＡＳＥの出力も変化する。逆に、第２の稀土類元素添加光ファイバーから得られるＣ−バンドＡＳＥの出力を調節するために、第２のポンプ光源の出力を変化させれると、Ｃ−バンドＡＳＥだけではなく、Ｌ−バンドＡＳＥの出力も変化する。すなわち、Ｃ−バンドＡＳＥの出力とＬ−バンドＡＳＥの出力が相互に影響を受けるので、広帯域光源の出力制御が容易でないという問題点がある。
【特許文献１】米国特許番号第６，５０７，４２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、光素子の特性を測定する或いはＷＤＭ−ＰＯＮ用広帯域光源として使用するのに適合するように、高増幅効率と安定した出力を有するＬ−バンド光源を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した技術的課題を達成すべく、本発明によるＬ−バンド光源は、第１及び第２の端子を有し、Ｌ−バンドＡＳＥを出力するための利得媒質と、第１のポンピング光を生成するための第１のポンプ光源と、第１のポンピング光を利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器と、Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、利得媒質の第１の端子に出力されたＡＳＥの内の一部を反射するための第１の反射器と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるＬ−バンド光源は、利得媒質から発生されるＡＳＥの一部を光ファイバー格子を用いてポンピング光として再利用することにより、増幅効率が高く、安定された出力を有するという利点がある。従って、今後本格的に展開される波長分割方式の受動型光加入者網に必要な拡張用広帯域光源及び光素子特性測定用光源をより低廉に効率的に製造することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。本発明の説明において、関連する公知の機能或いは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不要にぼかすと考えられる場合には、省略する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態によるＬ−バンド光源の構成を示す図である。本実施形態のＬ−バンド光源１００は、光ファイバー格子（Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ：以下、“ＦＢＧ”と称する。）１２０と、第１及び第２のポンプ光源（ｐｕｍｐ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ：以下、“ｐｕｍｐ  ＬＳ”と称する。）１３０，１３５と、第１及び第２の波長選択結合器（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ：以下、“ＷＳＣ”と称する。）１４０，１４５と、利得媒質（ｇａｉｎ  ｍｅｄｉｕｍ）１５０と、アイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ：以下、“ＩＳＯ”と称する。）１６０と、を含む。ここで、光ファイバー格子１２０，第１の波長選択結合器１４０，利得媒質１５０，第２の波長選択結合器１４５及びアイソレータ１６０は、第１の光導波路１１０を用いて直列に接続される。第１のポンプ光源１３０は、第２の光導波路１１２を用いて利得媒質１５０と並列に（in parallel）接続され、第２のポンプ光源１３５は、第３の光導波路１１４を用いて利得媒質１５０と並列に接続される。
【００１０】
第１のポンプ光源１３０は、第１のポンピング光を出力する。また、第１及び第２のポンプ光源１３０，１３５は、それぞれ９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍ波長の光を出力するレーザダイオードを含むことができる。
【００１１】
第１の波長選択結合器１４０は、光ファイバー格子１２０と利得媒質１５０との間に配置され、第１のポンピング光を利得媒質１５０に供給する。
【００１２】
第２のポンプ光源１３５は、第２のポンピング光を出力する。
【００１３】
第２の波長選択結合器１４５は、利得媒質１５０とアイソレータ１６０との間に配置され、第２のポンピング光を利得媒質１５０に供給する。
【００１４】
利得媒質１５０は、第１の波長選択結合器１４０と第２の波長選択結合器１４５との間に配置され、Ｌ−バンドＡＳＥを生成するのに適合した長さを有する。利得媒質１５０は、１５２０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長帯域でＡＳＥを生成するようにその長さが比較的長く調節される。そして、利得媒質１５０は、発生されたＡＳＥの内のＣ−バンド（１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍ）ＡＳＥが、該利得媒質１５０内を進行しながら吸収されることにより、その結果、利得媒質１５０の末端から生成された低いパワーのＬ−バンドＡＳＥ（１５７０ｎｍ〜１６２０ｎｍ）を増幅する役割を果たす。例えば、利得媒質１５０は、約５０ｍの長さを有するＥＤＦを組み込むことができる。利得媒質１５０は、第１及び第２のポンピング光によりポンピングされることにより、第１の端子及び第２の端子（以下、「後方」及び「前方」という。）にＡＳＥを出力する。利得媒質１５０の前方に出力されたＡＳＥは、第２の波長選択結合器１４５及びアイソレータ１６０を経てＬ−バンド光源１００の出力端１０４を通じて外部に出力される。利得媒質１５０の後方に出力されたＡＳＥは、第１の波長選択結合器１４０を経て光ファイバー格子１２０に入力される。
【００１５】
光ファイバー格子１２０は、Ｌ−バンド光源１００の終端１０２と第１の波長選択結合器１４０との間に配置され、Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、入力された後方ＡＳＥの内の一部を利得媒質１５０側に反射する。光ファイバー格子１２０から反射された後方（rear side）ＡＳＥは、第１の波長選択結合器１４０を経て利得媒質１５０に入力されることにより、利得媒質１５０をポンピングする。光ファイバー格子１２０を通過したＡＳＥは、Ｌ−バンド光源１００の終端に入力されて消滅する。光ファイバー格子１２０は、１５６０ｎｍの反射波長を有することができる。
【００１６】
広帯域光源１００の終端１０２から反射された後方ＡＳＥが第１の波長選択結合器１４０に入力されることを防止するために、広帯域光源１００の終端１０２に傾斜されたコネクタ（ａｎｇｌｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を設けること、或いは、終端１０２と光ファイバー格子１２０との間に追加のアイソレータを設けることができる。または、第１の光導波路１１０の断面を、後方ＡＳＥの進行方向に直角になるように切断して、後方ＡＳＥの４%程度を反射する反射体を形成することとしても良く、これによって、反射されたＣ−バンドＡＳＥがＬ−バンドＡＳＥ出力を向上させる効果が得られる。
【００１７】
アイソレータ１６０は、利得媒質１５０と広帯域光源１００の出力端１０４との間に配置され、利得媒質１５０から入力された前方（front side）ＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。
【００１８】
図４は、図１に示された広帯域光源の出力特性を説明するための図である。図４は、広帯域光源１００の出力スペクトラム４３０と、広帯域光源１００で光ファイバー格子１２０を除去した場合の出力スペクトラム４２０を示している。また、ここでは光ファイバー格子１２０の反射波長を１５６０ｎｍとした場合の、当該光ファイバー格子１２０の反射スペクトラム４１０を示している。図４に示されるように、１５６０ｎｍ波長の反射光で利得媒質１５０をポンピングした場合に、Ｌ−バンドＡＳＥが効率的に増幅されることが分かる。この際に、反射光のパワーによって、Ｌ−バンドＡＳＥが増幅される程度に変化が生じ得る。すなわち、反射光のパワーがあまりに大きい場合には、Ｌ−バンドＡＳＥのエネルギーを奪って反射光自体が増幅されてしまい、却ってＬ−バンドＡＳＥのパワーが減少してしまい、その結果、一定のパワー範囲内では、利得媒質１５０が飽和状態に置かれる。
【００１９】
図２は、本発明の第２の実施形態によるＬ−バンド光源の構成を示す図である。本実施形態のＬ−バンド光源２００は、第１及び第２の光ファイバー格子２２０，２２５と、第１及び第２のポンプ光源２３０，２３５と、第１及び第２の波長選択結合器２４０，２４５と、利得媒質２５０と、アイソレータ２６０と、を含む。
【００２０】
第１のポンプ光源２３０は、第１のポンピング光を出力する。
【００２１】
第１の波長選択結合器２４０は、第１の光ファイバー格子２２０と利得媒質２５０との間に配置され、第１のポンピング光を利得媒質２５０に供給する。
【００２２】
第２のポンプ光源２３５は、第２のポンピング光を出力する。
【００２３】
第２の波長選択結合器２４５は、利得媒質２５０と第２の光ファイバー格子２２５との間に配置され、第２のポンピング光を利得媒質２５０に供給する。
【００２４】
利得媒質２５０は、第１の波長選択結合器２４０と第２の波長選択結合器２４５との間に配置され、Ｌ−バンドＡＳＥを生成するのに適合した長さを有する。利得媒質２５０は、第１及び第２のポンピング光によってポンピングされることにより、その前方及び後方にＡＳＥを出力する。利得媒質２５０の前方に出力されたＡＳＥは、第２の波長選択結合器２４５を経て第２の光ファイバー格子２２５に入力される。利得媒質２５０の後方に出力されたＡＳＥは、第１の波長選択結合器２４０を経て第１の光ファイバー格子２２０に入力される。
【００２５】
第１の光ファイバー格子２２０は、Ｌ−バンド光源２００の終端２０２と第１の波長選択結合器２４０との間に配置され、Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、入力された後方ＡＳＥの内の一部を利得媒質２５０側に反射する。第１の光ファイバー格子２２０から反射された後方ＡＳＥは、第１の波長選択結合器２４０を経て利得媒質２５０に入力されることにより、利得媒質２５０をポンピングする。第１の光ファイバー格子２２０を通過した後方ＡＳＥは、Ｌ−バンド光源２００の終端２０２に入力されて消滅する。第１の光ファイバー格子２２０は、１５６０ｎｍの反射波長を有することができる。
【００２６】
第２の光ファイバー格子２２５は、第２の波長選択結合器２４５とアイソレータ２６０との間に配置され、Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、入力された前方ＡＳＥの内の一部を利得媒質２５０側に反射する。第２の光ファイバー格子２２５から反射された前方ＡＳＥは、第２の波長選択結合器２４５を経て利得媒質２５０に入力されることにより、利得媒質２５０をポンピングする。第２の光ファイバー格子２２５を通過したＡＳＥは、アイソレータ２６０を経てＬ−バンド光源２００の出力端２０４を通じて外部に出力される。第２の光ファイバ格子２２５は、１５５０ｎｍの反射波長を有することができる。第１及び第２の光ファイバー格子２２０，２２５の反射波長が互いに同じであり、反射されたＡＳＥが利得媒質２５０内で十分に吸収されない場合には、共振構造を形成して発振を引き起こす可能性がある。したがって、この場合には、第１の光ファイバー格子２２０と第２の光ファイバー格子２２５とは、相異なる反射波長を有するようにする。
【００２７】
アイソレータ２６０は、第２の光ファイバー格子２２５と広帯域光源２００の出力端２０４との間に配置され、第２の光ファイバー格子２２５を通過したＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。
【００２８】
図３は、本発明の第３の実施形態によるＬ−バンド光源の構成を示す図である。本実施形態のＬ−バンド光源３００は、反射器３２０と、光ファイバー格子３６０と、第１及び第２のポンプ光源３３０，３３５と、第１及び第２の波長選択結合器３４０，３４５と、利得媒質３５０と、アイソレータ３７０と、を含む。
【００２９】
第１のポンプ光源３３０は、第１のポンピング光を出力する。
【００３０】
第１の波長選択結合器３４０は、反射器３２０と利得媒質３５０との間に配置され、第１のポンピング光を利得媒質３５０に供給する。
【００３１】
第２のポンプ光源３３５は、第２のポンピング光を出力する。
【００３２】
第２の波長選択結合器３４５は、利得媒質３５０と光ファイバー格子３６０との間に配置され、第２のポンピング光を利得媒質３５０に供給する。
【００３３】
利得媒質３５０は、第１の波長選択結合器３４０と第２の波長選択結合器３４５との間に配置され、Ｌ−バンドＡＳＥを生成するのに適合した長さを有する。利得媒質３５０は、第１及び第２のポンピング光によってポンピングされることにより、その前方及び後方にＡＳＥを出力する。利得媒質３５０の前方に出力されたＡＳＥは、第２の波長選択結合器３４５を経て光ファイバー格子３６０に入力される。利得媒質３５０の後方に出力されたＡＳＥは、第１の波長選択結合器３４０を経て反射器３２０に入力される。
【００３４】
反射器３２０は、Ｌ−バンド光源３００の終端に設けられ、入力された後方ＡＳＥを利得媒質３５０側に反射する。反射器３２０から反射されたＡＳＥは、第１の波長選択結合器３４０を経て利得媒質３５０に入力されることにより、利得媒質３５０をポンピングする。
【００３５】
光ファイバー格子３６０は、第２の波長選択結合器３４５とアイソレータ３７０との間に配置され、Ｃ−バンドに属する既設定された反射波長を有し、入力された前方ＡＳＥの内の一部を利得媒質３５０側に反射する。光ファイバー格子３６０から反射されたＡＳＥは、第２の波長選択結合器３４５を経て利得媒質３５０に入力されることにより、利得媒質３５０をポンピングする。光ファイバー格子３６０を通過したＡＳＥは、アイソレータ３７０を経てＬ−バンド光源３００の出力端３０４を通じて外部に出力される。
【００３６】
アイソレータ３７０は、光ファイバー格子３６０と広帯域光源３００の出力端３０４との間に配置され、光ファイバー格子３６０を通過したＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＬ−バンド光源の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるＬ−バンド光源の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるＬ−バンド光源の構成を示す図である。
【図４】図１に示された広帯域光源の出力特性を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００    Ｌ−バンド光源
１０２    終端
１０４    出力端
１１０    第１の光導波路
１１２    第２の光導波路
１１４    第３の光導波路
１２０    光ファイバー格子（反射器）
１３０    第１のポンプ光源
１３５    第２のポンプ光源
１４０    第１の波長選択結合器
１４５    第２の波長選択結合器
１５０    利得媒質
１６０    アイソレータ
【図１】
2005183980.tif 000003
【図２】
2005183980.tif 000004
【図３】
2005183980.tif 000005
【図４】
2005183980.tif 000006