(57)【要約】      （修正有）【課題】   出力パワー及び効率が高い二重出力構造の広帯域光源を提供する。【解決手段】   第１、第２及び第３の光経路1とに接続する第１の光分割器170と、第１、第２及び第４の光経路とに接続する第２の光分割器175と、第１の光経路上に配置され、入力された第１及び第２のＡＳＥを反射する第１の反射器120と、第２の光経路上に配置され、入力された第１及び第２のＡＳＥを反射する第２の反射器125と、第１の反射器と第１の光分割器との間に位置するように第１の光経路上に配置され、第１のＡＳＥを生成する第１の利得媒質130と、第１の反射器と第２の光分割器との間に位置するように第１の光経路上に配置され、第２のＡＳＥを生成する第２の利得媒質135と、を含む。【選択図】  図１
2005167250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域光源であって、
第１の増幅された自発放出光(ＡＳＥ)を生成するための第１の利得媒質と、
第２のＡＳＥを生成するための第２の利得媒質と、
第１の光経路を第２及び第３の光経路に接続し、前記第１の光経路から受信された第１のＡＳＥを前記第２及び第３の光経路に第１の比率に応じて分割し、前記第２の光経路から受信された前記第１のＡＳＥを前記第１の光経路に出力するための第１の光分割器と、
前記第１の光経路を前記第２の光経路及び第４の光経路に接続し、前記第１の光経路から受信された第２のＡＳＥを前記第２及び第４の光経路に第２の比率に応じて分割し、前記第２の光経路から受信された前記第２のＡＳＥを前記第１の光経路に出力するための第２の光分割器と、
前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第２のＡＳＥを反射するための第１の反射器と、
前記第２の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第２のＡＳＥを反射するための第２の反射器と、を具備し、
前記第１の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、
前記第２の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置されることを特徴とする二重出力構造の広帯域光源。
【請求項２】
前記第１のＡＳＥはＣ-バンドＡＳＥであり、前記第２のＡＳＥはＬ-バンドＡＳＥである請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項３】
第１のポンプ光を出力するための第１のポンプ光源と、
前記第１の光経路上に配置され、前記第１のポンプ光を前記第１の利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器と、をさらに含む請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項４】
第２のポンプ光を出力するための第２のポンプ光源と、
前記第１の反射器と前記第２の利得媒質との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２のポンプ光を前記第２の利得媒質に供給するための第２の波長選択結合器と、をさらに含む請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項５】
前記第１の利得媒質と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第１のＡＳＥを第１の波長帯域に制限するための第１のフィルターをさらに含む請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項６】
前記第２の利得媒質と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第２のＡＳＥを第２の波長帯域に制限するための第２のフィルターをさらに含む請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項７】
前記第３の光経路上に配置され、入力された前記第１の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第１のアイソレーターをさらに含む請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項８】
前記第４の光経路上に配置され、入力された前記第２の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第２のアイソレーターをさらに含む請求項１記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項９】
広帯域光源であって、
第１の光経路を第２及び第３の光経路に接続し、第１の増幅された自発放出光(ＡＳＥ)を前記第２及び第３の光経路に第１の比率に応じて分割するための第１の光分割器と、
前記第１の光経路を前記第２の光経路及び第４の光経路に接続し、前記第１の光経路から受信された第３のＡＳＥを前記第２の光経路に出力し、前記第１の光経路から受信された第２のＡＳＥを前記第４の光経路に出力するための第２の光分割器と、
前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第２のＡＳＥを反射するための第１の反射器と、
前記第２の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第３のＡＳＥを反射するための第２の反射器と、
前記第１の反射器と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第１のＡＳＥを生成するための第１の利得媒質と、
前記第１の反射器と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２及び第３のＡＳＥを生成するための第２の利得媒質と、を含むことを特徴とする二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１０】
前記第１及び第３のＡＳＥはＣ-バンドＡＳＥであり、前記第２のＡＳＥはＬ-バンドＡＳＥである請求項９記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１１】
第１のポンプ光を出力するための第１のポンプ光源と、
前記第１の光経路上に配置され、前記第１のポンプ光を前記第１の利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器と、をさらに含む請求項９記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１２】
第２のポンプ光を出力するための第２のポンプ光源と、
前記第２の利得媒質と前記カプラーとの間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２のポンプ光を前記第２の利得媒質に供給するための第２の波長選択結合器と、をさらに含む請求項９記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１３】
前記第１の利得媒質と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第１のＡＳＥを予め設定された波長帯域にフィルターリングするためのフィルターをさらに含む請求項９記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１４】
前記第３の光経路上に配置され、入力された前記第１の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第１のアイソレーターをさらに含む請求項９記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１５】
前記第４の光経路上に配置され、入力された前記第２の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第２のアイソレーターをさらに含む請求項９記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１６】
広帯域光源であって、
第１の増幅された自発放出光(ＡＳＥ)を生成するための第１の利得媒質と、
少なくとも一つの第２のＡＳＥを生成するための第２の利得媒質と、
第１の光経路を少なくとも一つの第２の光経路及び第３の光経路に接続し、前記第１のＡＳＥを前記第２の光経路と前記第３の光経路とに分割させるための第１の光分割器と、
前記第１の光経路を前記少なくとも一つの第２の光経路及び第４の光経路に接続し、前記少なくとも一つの第２のＡＳＥを前記第２の光経路と前記第４の光経路とに分割させるための第２の光分割器と、
前記第１の光経路上に配置され、入力されたＡＳＥを反射するための第１の反射器と、
前記第２の光経路上に配置され、入力されたＡＳＥを反射するための第２の反射器と、を具備し、
前記第１の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、
前記第２の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置されることを特徴とする二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１７】
前記第１のＡＳＥはＣ-バンドＡＳＥであり、前記少なくとも一つの第２のＡＳＥはＣ-バンド又はＬ-バンドＡＳＥである請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１８】
第１のポンプ光を出力するための第１のポンプ光源と、
前記第１の光経路上に配置され、前記第１のポンプ光を前記第１の利得媒質に供給するための第１の波長選択結合器と、
をさらに含む請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項１９】
第２のポンプ光を出力するための第２のポンプ光源と、
前記第１の反射器と前記第２の利得媒質との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２のポンプ光を前記第２の利得媒質に供給するための第２の波長選択結合器と、
をさらに含む請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項２０】
前記第１の利得媒質と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第１のＡＳＥを第１の波長帯域に制限するための第１のフィルターをさらに含む請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項２１】
前記第２の利得媒質と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２のＡＳＥを第２の波長帯域に制限するための第２フィルターをさらに含む請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項２２】
前記第３の光経路上に配置され、入力された前記第１の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第１のアイソレーターをさらに含む請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【請求項２３】
前記第４の光経路上に配置され、入力された前記第２の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第２のアイソレーターをさらに含む請求項１６記載の二重出力構造の広帯域光源。
【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、二重出力構造の広帯域光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信に使用される各種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:ＥＤＦＡ)を使用する場合、通信に使われる光信号の波長帯域が１５２０ｎｍ〜１６２０ｎｍであるから、この帯域で各種光素子を測定できる光源が必要である。また、未来の超高速光加入者ネットワークとして脚光を浴びているＷＤＭ-ＰＯＮ(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network)で、多数の加入者を同時に収容するための光源として、波長ロックレーザーダイオード(wavelength locked LD)と共に使われる広帯域光源が注目を浴びている。既存の広帯域光源の場合には、主に白色光源やエルビウム添加光ファイバー増幅器の増幅された自発放出光(Amplified Spontaneous Emission:ＡＳＥ)を使用する。しかしながら、白色光源の場合、出力が弱いために、高出力を必要とするＷＤＭ-ＰＯＮ用光源や光素子の特性の測定用として使用するのには限界があり、一方、ＥＤＦＡの場合には価格的な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た米国特許番号第６，５０７，４２９の“Article comprising a high power/broad spectrum superfluorescent fiber radiation source”では、Ｃ-バンド(１５２０〜１５７０ｎｍ)及びＬ-バンド(１５７０〜１６２０ｎｍ)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の希土類元素添加光ファイバーと、その間に配置されたアイソレーターと、を含む。第１のポンプ光源からの第１のポンプ光は、上記第１の希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のポンプ光は、上記第２の希土類元素添加光ファイバーに供給される。反射器は、上記第１の希土類元素添加光ファイバーから出力されたＡＳＥを上記第１の希土類元素添加光ファイバーに反射することにより、上記第１の希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。上記第２の希土類元素添加光ファイバーは、上記Ｌ-バンドＡＳＥを増幅させる機能と、Ｃ-バンドＡＳＥを生成する機能と、を遂行する。したがって、この広帯域光源は、出力端を通じてＣ-バンド及びＬ-バンドＡＳＥを出力することができる。
【０００４】
しかしながら、上述の典型的な広帯域光源では、上記第１及び第２のエルビウム添加光ファイバー間にアイソレーターが存在するので、上記第２の希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は使用されない。従って、この広帯域光源では、出力効率が低いという問題点がある。また、上記第１の希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、上記第１のポンプ光源の出力を変化させれば、Ｌ-バンドＡＳＥだけでなくＣ-バンドＡＳＥの出力も変化するようになる。反対に、第２の希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ば、Ｃ-バンドＡＳＥだけでなくＬ-バンドＡＳＥの出力も変化するようになる。すなわち、上記Ｃ-バンドＡＳＥの出力とＬ-バンドＡＳＥの出力とが相互に影響を及ぼし合うがために、上記広帯域光源の出力を制御のは容易ではない、という問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の問題点を解決するための本発明の目的は、光通信に使われる光素子の特性を測定するか、ＷＤＭ-ＰＯＮ用広帯域光源に使用するのに適するような、出力パワー及び出力効率が高い広帯域光源を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、独立的な出力制御が容易な二重出力構造の広帯域光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る二重出力構造の広帯域光源は、第１の増幅された自発放出光(ＡＳＥ)を生成するための第１の利得媒質と、第２のＡＳＥを生成するための第２の利得媒質と、第１の光経路を第２及び第３の光経路に接続し、前記第１の光経路から受信された第１のＡＳＥを前記第２及び第３の光経路に第１の比率に応じて分割し、前記第２の光経路から受信された前記第１のＡＳＥを前記第１の光経路に出力するための第１の光分割器と、前記第１の光経路を前記第２の光経路及び第４の光経路に接続し、前記第１の光経路から受信された第２のＡＳＥを前記第２及び第４の光経路に第２の比率に応じて分割し、前記第２の光経路から受信された前記第２のＡＳＥを前記第１の光経路に出力するための第２の光分割器と、前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第２のＡＳＥを反射するための第１の反射器と、前記第２の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第２のＡＳＥを反射するための第２の反射器と、を具備し、前記第１の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置される。
【０００８】
また、上述の目的を達成するために、本発明に係る二重出力構造の広帯域光源は、第１の光経路を第２及び第３の光経路に接続し、第１の増幅された自発放出光(ＡＳＥ)を前記第２及び第３の光経路に第１の比率に応じて分割するための第１の光分割器と、前記第１の光経路を前記第２の光経路及び第４の光経路に接続し、前記第１の光経路から受信された第３のＡＳＥを前記第２の光経路に出力し、前記第１の光経路から受信された第２のＡＳＥを前記第４の光経路に出力するための第２の光分割器と、前記第１の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第２のＡＳＥを反射するための第１の反射器と、前記第２の光経路上に配置され、入力された前記第１及び第３のＡＳＥを反射するための第２の反射器と、前記第１の反射器と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第１のＡＳＥを生成するための第１の利得媒質と、前記第１の反射器と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２及び第３のＡＳＥを生成するための第２の利得媒質と、を含む。
【０００９】
さらに、本発明に係る二重出力構造の広帯域光源は、第１の増幅された自発放出光(ＡＳＥ)を生成するための第１の利得媒質と、少なくとも一つの第２のＡＳＥを生成するための第２の利得媒質と、第１の光経路を少なくとも一つの第２の光経路及び第３の光経路に接続し、前記第１のＡＳＥを前記第２及び第３の光経路に分割させるための第１の光分割器と、前記第１の光経路を前記少なくとも一つの第２の光経路及び第４の光経路に接続し、前記少なくとも一つの第２のＡＳＥを前記第２及び第４の光経路に分割させるための第２の光分割器と、前記第１の光経路上に配置され、入力されたＡＳＥを反射するための第１の反射器と、前記第２の光経路上に配置され、入力されたＡＳＥを反射するための第２の反射器と、を具備し、前記第１の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第１の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置され、前記第２の利得媒質は、前記第１の反射器と前記第２の光分割器との間に位置するように前記第１の光経路上に配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に従う好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施形態による二重出力構造の広帯域光源の構成を示す図である。広帯域光源１００は、第１乃至第４の光経路１１２〜１１８と、第１及び第２の利得媒質(gain medium:ＧＭ)１３０，１３５と、第１及び第２の波長選択結合器(wavelength selective coupler:ＷＳＣ)１５０，１５５と、第１及び第２のポンプ光源(pump light source、pump ＬＳ)１４０，１４５と、第１及び第２の反射器(reflector:Ｒ)１２０，１２５と、Ｃ-バンドフィルター(C-band filter)１６０と、Ｌ-バンドフィルター(L-band filter)１６５と、第１及び第２の光分割器(beam splitter:ＢＳ)１７０，１７５と、第１及び第２のアイソレーター(isolator:ＩＳＯ)１８０，１８５と、を含む。
【００１２】
第１のポンプ光源１４０は、第１のポンプ光を出力し、第１及び第２のポンプ光源１４０，１４５は、各々９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍ波長の光を出力するレーザーダイオードを含むことができる。
【００１３】
第１の波長選択結合器１５０は、第１の光経路１１２上に配置されて上記第１のポンプ光を第１の利得媒質１３０に供給する。
【００１４】
第１の利得媒質１３０は、第１の光経路１１２上に配置され、上記第１のポンプ光によりポンプされることによって生成されたＣ-バンドＡＳＥをその両端を通じて出力し、入力されたＣ-バンドＡＳＥを増幅して出力する。第１及び第２の利得媒質１３０，１３５は、各々エルビウムのような希土類元素を添加した光ファイバー又は希土類元素を添加した平面光波回路を含むことができる。第１の利得媒質１３０としてＥＤＦを使用する場合には、Ｃ-バンドのＡＳＥを生成できるようにその長さが調節される。
【００１５】
第２のポンプ光源１４５は、第２のポンプ光を出力する。
【００１６】
第２の波長選択結合器１５５は、第１の光経路１１２上に配置されて前記第２のポンプ光を第２の利得媒質１３５に供給する。
【００１７】
第２の利得媒質１３５は、第１の光経路１１２上に配置され、前記第２のポンプ光によりポンプされることによって、Ｃ-バンドＡＳＥ及びＬ-バンドＡＳＥを生成し、上記生成されたＬ-バンドＡＳＥをその両端を通じて出力する。また、第２の利得媒質１３５は、入力されたＬ-バンドＡＳＥを増幅して出力する。第２の利得媒質１３５としてＥＤＦを使用する場合には、Ｌ-バンドのＡＳＥを生成できるようにその長さが調節される。
【００１８】
第１の反射器１２０は、第１の利得媒質１３０と第２の波長選択結合器１５５間に位置するように第１の光経路１１２上に配置され、入力されたＡＳＥを反射する。第１の反射器１２０により反射された第１の利得媒質１３０側のＣ-バンドＡＳＥは、第１の利得媒質１３０により増幅され、第１の反射器１２０により反射された前記Ｌ-バンドＡＳＥは、第２の利得媒質１３５により増幅される。第１の反射器１２０により反射された第２の利得媒質１３５側のＣ-バンドＡＳＥは、第２の利得媒質１３５に吸収されることによって、上記第２のポンプ光と共に第２の利得媒質１３５をポンプする補助ポンプ光として機能し、これによって第２の利得媒質１３５の増幅効率が増加される。第１及び第２の反射器１２０，１２５は、各々その反射波長帯域がＣ-バンド及びＬ-バンドとなっているが、この波長帯域に限定されるものではなく、用途に応じて９００〜１７００ｎｍの波長帯域に設定されることができる。第１の反射器１２０は、入力された上記第１のポンプ光を反射することによって、第１の利得媒質１３０の増幅効率を増加させることができる。
【００１９】
Ｃ-バンドフィルター１６０は、第１の波長選択結合器１５０と第１の光分割器１７０との間に位置するように第１の光経路１１２上に配置され、入力された上記Ｃ-バンドＡＳＥの波長帯域をＣ-バンド内の予め設定された第１の波長帯域に限定(フィルターリング)することにより、上記第１の波長帯域内にエネルギーを集中して高出力を得るようにする。
【００２０】
Ｌ-バンドフィルター１６５は、第２の利得媒質１３５と第２の光分割器１７５との間に位置するように第１の光経路１１２上に配置され、入力された上記Ｌ-バンドＡＳＥの波長帯域をＬ-バンド内の予め設定された第２の波長帯域に限定(フィルターリング)することにより、上記第２の波長帯域内にエネルギーを集中して高出力を得るようにする。
【００２１】
第１の光分割器１７０は、第１の光経路１１２を第２及び第３の光経路１１４，１１６に接続し、入力された上記フィルターリングされたＣ-バンドＡＳＥを予め設定された第１の比率に応じて分割して、第２の光経路１１４及び第３の光経路１１６に分岐させるように出力する。第１の光分割器１７０は、第２の光経路１１４から入力された第２の分割されたＣ-バンドＡＳＥを第１の光経路１１２に出力し、上記第２の分割されたＣ-バンドＡＳＥは、Ｃ-バンドフィルター１６０及び第１の波長選択結合器１５０を通過して、第１の利得媒質１３０に入力される。
【００２２】
第１のアイソレーター１８０は、第３の光経路１１６上に配置され、入力された前記第１の分割されたＣ-バンドＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。第１のアイソレーター１８０を通過した上記第１の分割されたＣ-バンドＡＳＥは、広帯域光源１００の第１の出力端１０２を通じて外部に出力される。
【００２３】
第２の光分割器１７５は、第１の光経路１１２を第２の光経路１１４及び第４の光経路１１８に接続し、上記フィルターリングされたＬ-バンドＡＳＥを予め設定された第２の比率に応じて分割して、第２の光経路１１４及び第４の光経路１１８に分岐させるように出力する。第２の光分割器１７５は、第２の光経路１１４から入力された第２の分割されたＬ-バンドＡＳＥを第１の光経路１１２に出力し、上記第２の分割されたＬ-バンドＡＳＥは、Ｌ-バンドフィルター１６５を通過して第２の利得媒質１３５に入力される。
【００２４】
第２のアイソレーター１８５は、第４の光経路１１８上に配置され、入力された上記第１の分割されたＬ-バンドＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。第２のアイソレーター１８５を通過した上記第１の分割されたＬ-バンドＡＳＥは、広帯域光源１００の第２の出力端１０４を通じて外部に出力される。
【００２５】
第２の反射器１２５は、第２の光経路１１４上に配置され、入力された上記第２の分割されたＣ-バンドＡＳＥを反射し、上記第２の分割されたＬ-バンドＡＳＥを反射する。
【００２６】
広帯域光源１００は、第１及び第２の利得媒質１３０，１３５間に第１の反射器１２０を挿入することによって、各利得媒質１３０，１３５で生成されるＡＳＥの強度を独立して調節することができるので、２個の独立した広帯域光源のように使用することができる。このように、ＡＳＥの独立的な制御が可能であるから、この広帯域光源１００では、温度などの外部環境が変化する場合や第１又は第２の利得媒質１３０，１３５の寿命が終了する場合にも柔軟に対処できるという利点がある。
【００２７】
なお、利得媒質としてＴＤＦ(Thulium Doped Fiber)を使用する場合には、１４５０〜１５１０ｎｍ波長範囲のＡＳＥを得ることができ、ＰＤＦ(Praseodymium Doped Fiber)を使用する場合には、１２７０〜１３３０ｎｍ波長範囲のＡＳＥを得ることができる。基本的に、必要な波長帯域のＡＳＥを得るためには、該当（所望）の波長帯域で利得スペクトラムが大きい利得媒質及びこれを励起することができるポンプ光源を使用すればよい。すなわち、広帯域光源１００では通常的に使用可能な全ての利得媒質を適用することができるので、広帯域光源１００の波長帯域は、特定の帯域に限定されることなく、可用な全ての範囲に拡張可能である。
【００２８】
図２は本発明の第２の実施形態による二重出力構造の広帯域光源の構成を示す図である。広帯域光源２００は、第１乃至第４の光経路２１２〜２１８と、第１及び第２の利得媒質２３０，２３５と、第１及び第２の波長選択結合器２５０，２５５と、第１及び第２のポンプ光源２４０，２４５と、第１及び第２の反射器２２０，２２５と、Ｃ-バンドフィルター２６０と、光分割器２７０と、Ｃ/Ｌカプラー(C/L coupler:Ｃ/Ｌ)２７５と、第１及び第２のアイソレーター２８０，２８５と、を含む。広帯域光源２００は、図１に示された構成と比較すると、Ｌ-バンドフィルター１６５を除去した点と、第２の波長選択結合器２５５の設けられる位置が変更された点と、第２の光分割器１７５をＣ/Ｌカプラー２７５に置き換えた点を除いては同一であるので、重複説明は省略し、簡略に説明する。
【００２９】
第１のポンプ光源２４０は、第１のポンプ光を出力し、第１の波長選択結合器２５０は、第１の光経路２１２上に配置されて前記第１のポンプ光を第１の利得媒質２３０に供給する。
【００３０】
第１の利得媒質２３０は、第１の光経路２１２上に配置され、前記第１のポンプ光によりポンプされることによって生成されたＣ-バンドＡＳＥをその両端を通じて出力し、入力されたＣ-バンドＡＳＥを増幅して出力する。
【００３１】
第２のポンプ光源２４５は、第２のポンプ光を出力し、第２の波長選択結合器２５５は、第１の光経路２１２上に配置され、上記第２のポンプ光を第２の利得媒質２３５に供給する。
【００３２】
第２の利得媒質２３５は、第１の光経路２１２上に配置され、前記第２のポンプ光によりポンプされることによってＣ-バンド及びＬ-バンドＡＳＥを生成し、該生成されたＣ-バンドＡＳＥを第２の波長選択結合器２５５側に出力し、上記生成されたＬ-バンドＡＳＥをその両端を通じて出力する。
【００３３】
第１の反射器２２０は、第１の利得媒質２３０と第２の利得媒質２３５との間に位置するように第１の光経路２１２上に配置され、入力されたＡＳＥを反射する。第１の反射器２２０により反射された上記Ｃ-バンドＡＳＥは第１の利得媒質２３０により増幅され、第１の反射器２２０により反射された上記Ｌ-バンドＡＳＥは第２の利得媒質２３５により増幅される。第１の反射器２２０は、入力された第１及び第２のポンプ光を反射することにより、第１及び第２の利得媒質２３０，２３５のポンピング効率を増加させることができる。
【００３４】
Ｃ-バンドフィルター２６０は、第１の波長選択結合器２５０及び光分割器２７０との間に位置するように第１の光経路２１２上に配置され、入力された上記Ｃ-バンドＡＳＥの波長帯域をＣ-バンド内の予め設定された第１の波長帯域に限定(フィルターリング)することにより、当該第１の波長帯域内にエネルギーを集中して高出力を得るようにする。
【００３５】
光分割器２７０は、第１の光経路２１２を第２及び第３の光経路２１４，２１６に接続し、入力された上記フィルターリングされたＣ-バンドＡＳＥを予め設定された第１の比率に応じて分割して、第２の光経路２１４及び第３の光経路２１６に分岐させるように出力する。光分割器２７０は、第２の光経路２１４から入力された第２の分割されたＣ-バンドＡＳＥを第１の光経路２１２に出力し、この第２の分割されたＣ-バンドＡＳＥは、Ｃ-バンドフィルター２６０及び第１の波長選択結合器２５０を通過して第１の利得媒質２３０に入力される。
【００３６】
第１のアイソレーター２８０は、第３の光経路２１６上に配置され、入力された上記第１の分割されたＣ-バンドＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。第１のアイソレーター２８０を通過した第１の分割されたＣ-バンドＡＳＥは、広帯域光源２００の第１の出力端２０２を通じて外部に出力される。
【００３７】
Ｃ/Ｌカプラー２７５は、第１の光経路２１２を第２及び第４の光経路２１４，２１８に接続し、入力された上記Ｌ-バンドＡＳＥを第４の光経路２１８に出力し、入力された上記Ｃ-バンドＡＳＥを第２の光経路２１４に出力し、第２の光経路２１４から入力されたＣ-バンドＡＳＥを第１の光経路２１２に出力する。第１の光経路２１２に出力されたＣ-バンドＡＳＥは、第２の波長選択結合器２５５を通過して第２の利得媒質２３５に入力されることによって、上記第２のポンプ光と共に、第２の利得媒質２３５をポンプする補助ポンプ光として機能する。
【００３８】
第２のアイソレーター２８５は、第４の光経路２１８上に配置され、入力された前記Ｌ-バンドＡＳＥを通過させ、その逆方向に進行する光を遮断する。第２のアイソレーター２８５を通過した上記Ｌ-バンドＡＳＥは、広帯域光源２００の第２の出力端２０４を通じて外部に出力される。
【００３９】
第２の反射器２２５は、第２の光経路２１４上に配置され、入力された上記第２の分割されたＣ-バンドＡＳＥを反射し、Ｃ/Ｌカプラー２７５から入力された上記Ｃ-バンドＡＳＥを反射する。
【００４０】
図３は本発明の第３の実施形態による二重出力構造の広帯域光源の構成を示す図である。広帯域光源３００は、第１乃至第４の光経路３１２〜３１８と、第１及び第２の利得媒質３３０，３３５と、第１及び第２の波長選択結合器３５０，３５５と、第１及び第２のポンプ光源３４０，３４５と、第１及び第２の反射器３２０，３２５と、光分割器３７０と、Ｃ/Ｌカプラー３７５と、第１及び第２のアイソレーター３８０，３８５と、第１及び第２の出力端３０２，３０４と、を含む。広帯域光源３００は、図２に示された構成からＣ-バンドフィルター２６０を除去した点を除いては構成が同一であるので、これについての説明は省略する。
【００４１】
図４は図１に示された広帯域光源を使用したＷＤＭ-ＰＯＮの構成を示した図である。図４に示すように、ＷＤＭ-ＰＯＮ４００は、第１及び第２の光ファイバー４９０，５００を通じて接続された光線路終端装置(optical line termination:ＯＬＴ)４１０と、光分配ネットワーク(optical distribution network:ＯＤＮ)５１０と、光ネットワークユニット(optical network unit:ＯＮＵ)５４０と、を含む。
【００４２】
光線路終端装置４１０は、広帯域光源(broadband light source:ＬＳ)１００と、第１及び第２のサーキュレータ(circulator:ＣＩＲ)４３０，４６０と、第１及び第２の波長分割多重化器(wavelength division multiplexer:ＷＤＭ)４４０，４７０と、第１１乃至第１Ｎのファブリペローレーザー(Fabry-Perot laser:ＦＰ)４５０-１〜４５０-Ｎと、第１１乃至第１Ｎの光検出器(optical receiver:ＲＸ)４８０-１〜４８０-Ｎと、を含む。
【００４３】
広帯域光源１００は、第１の出力ポート１０２を通じてＣ-バンドＡＳＥを出力し、第２の出力ポート１０４を通じてＬ-バンドＡＳＥを出力する。
【００４４】
第１のサーキュレータ４３０は、第１乃至第３のポート４３０−１〜４３０−３を備え、図４に示すように、第１のポート４３０−１は広帯域光源１００の第２の出力端１０４と接続され、第２のポート４３０−２は第１の波長分割多重化器４４０の第１の多重化ポートＭＰ１と接続され、第３のポート４３０−３は第１の光ファイバー４９０と接続される。第１のサーキュレータ４３０は、第１のポート４３０−１に入力された上記Ｌ-バンドＡＳＥを第２のポート４３０−２に出力し、第２のポート４３０−２に入力されたＬ-バンド光信号を第３のポート４３０−３に出力する。
【００４５】
第１の波長分割多重化器４４０は、第１の多重化ポートＭＰ１と、第１１乃至第１Ｎの逆多重化ポートＤＰ１１〜ＤＰ１Ｎと、を備え、第１１乃至第１Ｎの逆多重化ポートＤＰ１１〜ＤＰ１Ｎは、第１１乃至第１Ｎのファブリペローレーザー４５０-１〜４５０-Ｎと一対一で接続される。第１の波長分割多重化器４４０は、第１の多重化ポートＭＰ１に入力されたＬ-バンドＡＳＥを相異なる波長を有する第１１乃至第１Ｎのチャンネルλ１１〜λ１Ｎに逆多重化し、これら第１１乃至第１Ｎのチャンネルλ１１〜λ１Ｎを、第１１乃至第１Ｎの逆多重化ポートＤＰ１１〜ＤＰＩＮの各々を通じて出力する。第１１乃至第１Ｎのファブリペローレーザー４５０-１〜４５０-Ｎは、各々の該当するチャンネルにより波長ロックされることにより、増幅されたチャンネルを出力する。第１の波長分割多重化器４４０は、第１１乃至第１Ｎの逆多重化ポートＤＰ１１〜ＤＰ１Ｎに入力された第１１乃至第１Ｎチャンネル(λ１１〜λ１Ｎ)を多重化することによって生成されたＬ-バンド光信号を、第１の多重化ポートＭＰ１に出力する。
【００４６】
第２のサーキュレータ４６０は、第１乃至第３のポート４６０−１〜４６０−３を備え、第１のポート４６０−１は広帯域光源１００の第２の出力端１０２と接続され、第２のポート４６０−２は第２の光ファイバー５００と接続され、第３のポート４６０−３は第２の波長分割多重化器４７０の第２の多重化ポートＭＰ２と接続される。第２のサーキュレータ４６０は、第１のポート４６０−１に入力された前記Ｃ-バンドＡＳＥを第２のポート４６０−２に出力し、第２のポート４６０−２に入力されたＣ-バンド光信号を第３のポート４６０−３に出力する。
【００４７】
第２の波長分割多重化器４７０は、第２の多重化ポートＭＰ２と第２１乃至第２Ｎの逆多重化ポートＤＰ２１〜ＤＰ２Ｎを備え、第２１乃至第２Ｎの逆多重化ポートＤＰ２１〜ＤＰ２Ｎは、第１１乃至第１Ｎの光検出器４８０-１〜４８０-Ｎと一対一で接続される。第２の波長分割多重化器４７０は、第２の多重化ポートＭＰ２に入力されたＣ-バンドＡＳＥを相異なる波長を有する第２１乃至第２Ｎのチャンネルλ２１〜λ２Ｎに逆多重化し、これら第２１乃至第２Ｎのチャンネルλ２１〜λ２Ｎを、第２１乃至第２Ｎの逆多重化ポートＤＰ２１〜ＤＰ２Ｎの各々を通じて出力する。
【００４８】
第１１乃至第１Ｎの光検出器４８０-１〜４８０-Ｎの各々は、該当するチャンネルを検出する。
【００４９】
光分配ネットワーク５１０は、第３及び第４の波長分割多重化器５２０，５３０を含み、光ネットワークユニット５４０は、第２１乃至第２Ｎの光検出器５５０-１〜５５０-Ｎと、第２１乃至第２Ｎのファブリペローレーザー５６０-１〜５６０-Ｎと、を含む。
【００５０】
第３の波長分割多重化器５２０は、第３の多重化ポートＭＰ３と、第３１乃至第３Ｎの逆多重化ポートＤＰ３１〜ＤＰ３Ｎと、を備え、第３の多重化ポートＭＰ３は、第１の光ファイバー４９０と接続され、第３１乃至第３Ｎの逆多重化ポート(ＤＰ３１〜ＤＰ３Ｎは、第２１乃至第２Ｎの光検出器５５０-１〜５５０-Ｎと一対一で接続される。第３の波長分割多重化器５２０は、第３の多重化ポートＭＰ３に入力されたＬ-バンド光信号を相異なる波長を有する第１１乃至第１Ｎのチャンネル(λ１１〜λ１Ｎ)に逆多重化し、これら第１１乃至第１Ｎのチャンネル(λ１１〜λ１Ｎ)を、第３１乃至第３Ｎの逆多重化ポートＤＰ３１〜ＤＰ３Ｎの各々を通じて出力する。
【００５１】
第１１乃至第１Ｎの光検出器５５０-１〜５５０-Ｎの各々は、該当するチャンネルを検出する。
【００５２】
第４の波長分割多重化器５３０は、第４の多重化ポートＭＰ４と、第４１乃至第４Ｎの逆多重化ポートＤＰ４１〜ＤＰ４Ｎと、を備え、第４の多重化ポートＭＰ４は、第２の光ファイバー５００と接続され、第４１乃至第４Ｎの逆多重化ポートＤＰ４１〜ＤＰ４Ｎは、第２１乃至第２Ｎのファブリペローレーザー５６０-１〜５６０-Ｎと一対一で接続される。第４の波長分割多重化器５３０は、第４多重化ポートＭＰ４に入力されたＣ-バンドＡＳＥを相異なる波長を有する第２１乃至第２Ｎのチャンネル(λ２１〜λ２Ｎ)に逆多重化し、これら第２１乃至第２Ｎのチャンネル(λ２１〜λ２Ｎ)を、第４１乃至第４Ｎの逆多重化ポートＤＰ４１〜ＤＰ４Ｎの各々を通じて出力する。第２１乃至第２Ｎのファブリペローレーザー５６０-１〜５６０-Ｎは、各々の該当するチャンネルにより波長ロックされることにより、増幅されたチャンネルを出力する。第４の波長分割多重化器５３０は、第４１乃至第４Ｎの逆多重化ポート(ＤＰ４１〜ＤＰ４Ｎ)に入力された第２１乃至第２Ｎのチャンネル(λ２１〜λ２Ｎ)を多重化することによって生成されたＣ-バンド光信号を、第４の多重化ポートＭＰ４に出力する。
【００５３】
上述したように、本発明による二重出力構造の広帯域光源は、第１及び第２の利得媒質から生成される第１及び第２のＡＳＥの独立的な出力制御が可能であるという利点がある。
【００５４】
また、本発明による二重出力構造の広帯域光源は、第１及び第２の反射器を利用することによって光源の出力パワー及び出力効率を増加させると同時に、一本の光源が相異なる波長帯域を有する２本の光源機能を得ることができるという利点がある。さらに、このような構造の広帯域光源は、ＷＤＭ-ＰＯＮ光通信ネットワークで必要な光源に使用することにおいて経済的であるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態による二重出力構造の広帯域光源の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による二重出力構造の広帯域光源の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による二重出力構造の広帯域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を用いたＷＤＭ-ＰＯＮの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００，２００，３００  広帯域光源
１１２，２１２，３１２  第１の光経路
１１４，２１４，３１４  第２の光経路
１１６，２１６，３１６  第３の光経路
１１８，２１８，３１８  第４の光経路
１２０，２２０，３２０  第１の反射器
１２５，２２５，３２５  第２の反射器
１３０，２３０，３３０  第１の利得媒質
１３５，２３５，３３５  第２の利得媒質
１５０，２５０，３５０  第１の波長選択結合器
１５５，２５５，３５５  第２の波長選択結合器
１７０，２７０，３７０  第１の光分割器
１７５，２７５，３７５  第２の光分割器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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