(57)【要約】  ３次非線形係数が３０Ｗ−１ｋｍ−１以上であり、クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分にＥｒまたはＴｍを含有する非線形ファイバ。波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを非線形ファイバ１に入射して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）、強度がＩＣである変換光を発生させる波長変換方法であって、非線形ファイバ１における直径がモードフィールド径以下のクラッド部分にＥｒまたはＴｍが存在し、当該ＥｒまたはＴｍを励起光によって励起しながら四光波混合により変換光を発生させる波長変換方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドを有し、波長１５５０ｎｍの光に対する３次非線形係数が３０Ｗ−１ｋｍ−１以上である非線形ファイバであって、クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分にＥｒまたはＴｍを含有する非線形ファイバ。
【請求項２】
コアがモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２  ３０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３  １５〜２５％、ＣｅＯ２  ０〜１％、から本質的になるガラスであり、クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分がモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２  ３０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３  １５〜２５％、ＣｅＯ２  ０〜１％、から本質的になる母ガラスがＥｒまたはＴｍを含有するガラスである請求項１に記載の非線形ファイバ。
【請求項３】
クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分にＥｒを含有し、その質量百万分率表示含有量が４０ｐｐｍ以上である請求項１または２に記載の非線形ファイバ。
【請求項４】
波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを、コアとクラッドを有する非線形ファイバに入射して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）、強度がＩＣである変換光を発生させる波長変換方法であって、非線形ファイバにおける直径がモードフィールド径以下のクラッド部分にＥｒまたはＴｍが存在し、当該ＥｒまたはＴｍを励起光によって励起しながら四光波混合により変換光を発生させる波長変換方法。
【請求項５】
非線形ファイバのコア径とモードフィールド径の差が３μｍ以下である請求項４に記載の波長変換方法であって、非線形ファイバが請求項１、２または３に記載の非線形ファイバである波長変換方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の波長変換方法であって、λＳが１５３０〜１６２０ｎｍであり、非線形ファイバにおける直径がモードフィールド径以下のクラッド部分にＥｒが存在し、励起光の波長が１４７５〜１４８５ｎｍである波長変換方法。
【請求項７】
波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを非線形ファイバに入射して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）である変換光を発生させる波長変換器であって、非線形ファイバが請求項１、２または３に記載の非線形ファイバであり、当該非線形ファイバのクラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分に存在するＥｒまたはＴｍを励起するための励起光の入力端子を有する波長変換器。
【請求項８】
波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを非線形ファイバに入力して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）である変換光を発生させる波長変換器であって、ポンプ光強度が２０ｍＷ以下であっても変換光の強度を（ＩＳ×１０−４）以上とすることができ、非線形ファイバの長さが１０ｍ以下である波長変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は四光波混合による波長変換方法、波長変換器およびそれらに好適な非線形ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
３次非線形係数（γ）が大きな非線形ファイバを用いた種々の光信号処理技術が開発されているが、そのような技術の一つとして四光波混合による波長変換（以下、ＦＷＭ波長変換という。）が挙げられる。【０００３】
ＦＷＭ波長変換は、波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長がλＰ（ここでλＰ＜２λＳ）、強度がＩＰ（ここでＩＰ＞ＩＳ）であるポンプ光とを長さがＬ、吸収係数がαである非線形ファイバに入射し、波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）、強度がＩＣである変換光を発生させるものであり、その波長変換効率（η）すなわちＩＣ／ＩＳは〈γ×ＩＰ×｛１−ｅｘｐ（−α×Ｌ）｝÷α〉２に比例する。
ＦＷＭ波長変換には通常、非線形ファイバとしては石英系非線形ファイバが使用され、たとえばＩＰ＝５ｍＷ、Ｌ＝４．４３ｋｍにおけるηとして−２８ｄＢが報告されている（Ｋｉｍｉｙａ  Ｋａｗａｎａｍｉ、外３名，Ｆｉｂｅｒ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ＦＷＭ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｗｉｔｈ  Ｄｅｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｐｕｍｐ  Ｌｉｇｈｔ，２９ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，２００３年９月，第３巻，ｐ．５５２−５５３、を参照）。【０００４】
石英系非線形ファイバの波長１５５０ｎｍの光に対するγ（以下、γは波長１５５０ｎｍの光に対する３次非線形係数を表すものとする。）は典型的には１０〜２５Ｗ−１ｋｍ−１であるが、ηをより大きくするためにはγがより大きな非線形ファイバを使用すればよいと考えられる。そのような非線形ファイバとして酸化ビスマス系ガラスからなるものが知られている（たとえば特開２００１−２１３６４０号公報を参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ηとしては通常−４０ｄＢ以上であることが必要とされており、先に述べたように石英系非線形ファイバを使用したＦＷＭ波長変換でこの条件を満たすものは知られている。しかしこのＦＷＭ波長変換を用いると石英系非線形ファイバのＬが大きいために、ファイバ断線箇所の発見が容易でない、波長変換器をコンパクトなものにしにくい等の問題があった。
一方、石英系非線形ファイバの替わりに前記酸化ビスマス系ガラスからなる非線形ファイバを使用してＬを小さくしようとすると、同非線形ファイバの伝播損失が典型的には１ｄＢ／ｍ以上という大きなものであるために信号光、ポンプ光または波長変換された光（変換光）、特にポンプ光が非線形ファイバ中を伝播する間に減衰してしまい所望のηが得られない問題があった。
本発明はこのような問題を解決できる非線形ファイバ、波長変換方法および波長変換器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、コアとクラッドを有し、波長１５５０ｎｍの光に対する３次非線形係数が３０Ｗ−１ｋｍ−１以上である非線形ファイバであって、クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分にＥｒまたはＴｍを含有する非線形ファイバを提供する。
また、波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを、コアとクラッドを有する非線形ファイバに入射して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）、強度がＩＣである変換光を発生させる波長変換方法であって、非線形ファイバにおける直径がモードフィールド径以下のクラッド部分にＥｒまたはＴｍが存在し、当該ＥｒまたはＴｍを励起光によって励起しながら四光波混合により変換光を発生させる波長変換方法を提供する。【０００７】
また、波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを非線形ファイバに入射して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）である変換光を発生させる波長変換器であって、非線形ファイバが前記非線形ファイバであり、当該非線形ファイバのクラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分に存在するＥｒまたはＴｍを励起するための励起光の入力端子を有する波長変換器（第１の波長変換器）を提供する。
また、波長がλＳ、強度がＩＳである信号光と、波長λＰが２λＳよりも小さく、強度がＩＳよりも大きいポンプ光とを非線形ファイバに入力して四光波混合により波長λＣがλＳλＰ／（２λＳ−λＰ）である変換光を発生させる波長変換器であって、ポンプ光強度が２０ｍＷ以下であっても変換光の強度を（ＩＳ×１０−４）以上とすることができ、非線形ファイバの長さが１０ｍ以下である波長変換器（第２の波長変換器）を提供する。【０００８】
本発明者は、酸化ビスマス系ガラスからなる非線形ファイバのクラッドのコア近傍部分に存在する信号光、ポンプ光または変換光を、当該部分に含有させたＥｒまたはＴｍを励起光によって励起しその誘導放出によって増幅すれば、その増幅された光がコアを伝播して信号光、ポンプ光または変換光の前記減衰を補い、所望のηが得られるようになると考え、本発明に至った。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、短い非線形ファイバによって高効率のＦＷＭ波長変換を行うことができる。
また、高効率のＦＷＭ波長変換を行うことができる波長変換器をコンパクトにすることが可能になる。
また、非線形ファイバが短い場合その断線箇所の発見が容易になる。
信号処理に必要な時間（レイテンシ）を短くすることができ、より高速の信号処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の波長変換器の構成の一例を示すための概略図である。
【符号の説明】
【００１１】
１：非線形ファイバ
１１、１２、１３：入力端子
２１：出力端子
３１、３２：光合波器
４１：波長可変フィルタ
Ｓｉｎ：信号光
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の非線形ファイバ（以下、本発明のファイバという。）の波長１５５０ｎｍの光に対する非線形係数（γ）は３０Ｗ−１ｋｍ−１以上であるので、これをＦＷＭ波長変換に用いた場合ηを大きくできる。γは好ましくは５０Ｗ−１ｋｍ−１以上、より好ましくは７０Ｗ−１ｋｍ−１以上である。【００１３】
本発明のファイバは、そのクラッドのコア近傍部分すなわちコアとの界面から３μｍ以下の部分（以下、この部分をコア近傍部分という。）にＥｒまたはＴｍを含有し、当該部分に存在するＥｒまたはＴｍと、当該部分以外のクラッドにＥｒまたはＴｍが存在する場合にはそのＥｒまたはＴｍとを励起光によって励起し、その誘導放出によってＥｒまたはＴｍが存在する部分の信号光、ポンプ光または変換光を増幅し、当該増幅された光の一部がコアに戻ることにより前記減衰が補われる。その結果、前記励起が行われない場合に比べてηが大きくなる。【００１４】
本発明のファイバは、コアがモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２  ３０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３  １５〜２５％、ＣｅＯ２  ０〜１％、から本質的になるガラスであり、クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分がモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２  ３０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３  １５〜２５％、ＣｅＯ２  ０〜１％、から本質的になる母ガラスがＥｒまたはＴｍを含有するガラスであることが好ましい。【００１５】
本発明のファイバのγをより大きくしたい等の場合には、コアがモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ４５〜７０％、Ｂ２Ｏ３  １２〜３０％、Ｇａ２Ｏ３  ７〜２０％、Ｉｎ２Ｏ３  ２〜１５％、ＺｎＯ  ０〜１５％、ＣｅＯ２  ０〜３％、から本質的になるガラスであり、クラッドのコアとの界面から３μｍ以下の部分がモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ４５〜６０％、Ｂ２Ｏ３  １２〜３０％、Ｇａ２Ｏ３  ７〜２０％、Ｉｎ２Ｏ３  ２〜１５％、ＺｎＯ  ０〜１５％、ＣｅＯ２  ０〜３％、から本質的になる母ガラスがＥｒまたはＴｍを含有するガラスであることが好ましい。【００１６】
ここで、たとえば前記コアを構成する好ましいガラスが上記成分から本質的になるガラスであるとは、本発明の目的を損なわないで上記成分（本質的成分）以外の成分を含有してもよいという意であり、また、ＣｅＯ２が０〜３％であるとは、ＣｅＯ２は必須ではないが３％まで含有してもよいという意である。なお、本質的成分以外の成分を含有する場合そのような成分の含有量の合計は８モル％以下であることが好ましい。【００１７】
クラッドのコア近傍部分がＥｒを含有する本発明のファイバは、信号光の波長（λＳ）が１５３０〜１６２０ｎｍである場合のＦＷＭ波長変換に好適である。
クラッドのコア近傍がＴｍを含有する本発明のファイバは、λＳが１４５０〜１５２０ｎｍである場合のＦＷＭ波長変換に好適である。【００１８】
クラッドにおいてＥｒまたはＴｍを含有する部分（以下、増幅部分という。）はコア界面から少なくとも３μｍまで及んでおり、一方、コア近傍部分に存在する信号光、ポンプ光または変換光の各強度は、クラッド全体における各強度の典型的には９０％以上（後述する実施例については計算したところ９８％であった。）であるので、クラッドに存在する信号光、ポンプ光または変換光の大部分を増幅できる。
クラッドにおいて増幅部分はコア近傍部分以外に及んでもよく、典型的にはコア界面から８μｍまで及び、通常はクラッド全体に及ぶ。【００１９】
増幅部分がＥｒを含有する場合、その質量百万分率表示含有量は４０ｐｐｍ以上であることが好ましい。含有量が４０ｐｐｍ未満では増幅効果が不充分になるおそれがあり、より好ましくは１００ｐｐｍ以上である。また、当該含有量は１００００ｐｐｍ以下であることが好ましい。含有量が１００００ｐｐｍ超ではアップコンバージョン効果により増幅効率が低下するおそれがあり、より好ましくは２０００ｐｐｍ以下である。【００２０】
次に、本発明の波長変換方法および波長変換器を図１を用いて説明する。なお、本発明はこれに限定されない。
図１は、本発明の波長変換器の構成の一例と、当該一例におけるポンプ光源、信号光源および励起光源との接続の一例とを示す概略図である。【００２１】
信号光源から発せられた信号光は入力端子１１に入力され、光合波器３１でポンプ光と合波され、さらにその後光合波器３２で励起光と合波され非線形ファイバ１に至る。
信号光波長λＳは通常１５３０〜１６２０ｎｍまたは１４５０〜１５２０ｎｍである。
λＳが１５３０〜１６２０ｎｍである場合非線形ファイバ１はＥｒを含有し、λＳが１４５０〜１５２０ｎｍである場合非線形ファイバ１はＴｍを含有することがそれぞれ典型的である。
非線形ファイバ１に入力される信号光Ｓｉｎの強度ＩＳは、連続光で１ｍＷ以上であることが好ましい。ＩＳが１ｍＷ未満では変換光の強度が不充分になるおそれがある。ＩＳは通常１〜１００ｍＷである。【００２２】
ポンプ光源から発せられたポンプ光は入力端子１２に入力され、波長可変フィルタ４１を経て光合波器３１で信号光と合波され、さらにその後光合波器３２で励起光と合波され非線形ファイバ１に至る。
ポンプ光の波長λＰは２λＳより大きく、また、｜λＰ−λＳ｜は通常１〜１０ｎｍである。
非線形ファイバ１に入力されるポンプ光の強度ＩＰはＩＳより大きく、好ましくは連続光の場合２ｍＷ以上である。ＩＰが２ｍＷ未満では波長変換効率が低下するおそれがある。また、ＩＰは典型的には連続光の場合２０ｍＷ以下であるが、波長変換効率をより大きくしたい場合には２０ｍＷ超としてもよい。【００２３】
励起光源から発せられた励起光は入力端子１３に入力され、光合波器３２で信号光およびポンプ光と合波され、非線形ファイバ１に至り当該ファイバ中に存在するＥｒまたはＴｍを励起する。
励起光の波長λＥは、λＳが１５３０〜１６２０ｎｍである場合は後述する非線形ファイバ１中のＥｒを励起すべく１４７５〜１４８５ｎｍに、λＳが１４５０〜１５２０ｎｍである場合は後述する非線形ファイバ１中のＴｍを励起すべく１０６０〜１０７０ｎｍにすることが典型的である。
λＳが１５３０〜１６２０ｎｍである場合、励起光源としては半導体レーザー（ＬＤ）が好適である。【００２４】
本発明の波長変換方法においては、非線形ファイバ１は直径がモードフィールド径以下のクラッド部分にはＥｒまたはＴｍが存在するものとされる。当該部分にＥｒおよびＴｍのいずれも含有しないものであると前記ηを大きくできない。λＳが１５３０〜１６２０ｎｍである場合はＥｒを、λＳが１４５０〜１５２０ｎｍである場合はＴｍが存在するものとされる。なお、本発明におけるモードフィールド径は波長が１５５０ｎｍの光に対するものとし、以下ＭＦＤと記す。【００２５】
また、λＳが１５３０〜１６２０ｎｍである場合、非線形ファイバ１における直径がＭＦＤ以下のクラッド部分にはＥｒが存在し、λＥは１４７５〜１４８５ｎｍであることが典型的である。
また、非線形ファイバ１のコア径とＭＦＤの差が３μｍ以下である場合、非線形ファイバ１は本発明のファイバであることが好ましい。【００２６】
第１の波長変換器において非線形ファイバ１は本発明のファイバであるので、当該波長変換器を本発明の波長変換方法に使用できる。
非線形ファイバ１の長さは１０ｍ以下であることが好ましい。１０ｍ超では断線箇所を容易に発見できなくなる、または吸収もしくは分散のために波長変換効率が低下するおそれがある。
第２の波長変換器において非線形ファイバ１の長さは１０ｍ以下であるが、当該ファイバは典型的には本発明のファイバである。【００２７】
非線形ファイバ１の一端に信号光、ポンプ光および励起光を同時に入射し、当該ファイバ中のＥｒまたはＴｍを励起しながらＦＷＭ波長変換を行って変換光を発生させ、非線形ファイバ１の他の一端から出射させる。
変換光の波長λＣはλＳおよびλＰと次式で表される関係にある。
１／λＣ＝２／λＰ−１／λＳ          。【００２８】
非線形ファイバ１から出射された変換光の強度ＩＣは０．１μＷ以上であることが好ましい。ＩＣが０．１μＷ未満では雑音の影響が大きくなるおそれがある。
ＩＣとＩＳの比であるηは、１０−４以上すなわち−４０ｄＢ以上であることが好ましい。
変換光は出力端子２１に至り出力される。【００２９】
波長可変フィルタ４１は必須ではないが、入力端子１２に入力されるポンプ光がポンプ光源からの光を増幅したものである場合には、その増幅された自然放出光（ＡＳＥ）を遮断するべく使用してもよい。
【実施例】
【００３０】
コア用ガラスからなるガラスロッドを次のようにして作製した。
モル％表示組成が、Ｂｉ２Ｏ３  ４３．０％、ＳｉＯ２  ３６．０％、Ａｌ２Ｏ３  ３．５％、Ｇａ２Ｏ３  １８．０％、ＣｅＯ２  ０．５％、であるガラス（ガラスＡ）となるように原料を調合、混合して４００ｇの調合原料を作製し、この調合原料を白金ルツボに入れ大気雰囲気中で１１５０℃に２時間保持して溶解した。【００３１】
得られた溶融ガラスを、内径が１５ｍｍ、高さが１８０ｍｍであるＳＵＳ３１０Ｓ製の茶筒状モールド（底面を有する円筒状モールド）に流し出し、徐冷してロッド状ガラスとした。このロッド状ガラスを加熱してリドローし、直径が３ｍｍであるガラスロッドを作製した。
なお、前記徐冷はこのガラスのガラス転移点すなわち４８８℃に４時間保持後常温まで毎分１℃の速度で冷却して行い、またこのガラスの波長１５５０ｎｍの光に対する屈折率（ｎ）は２．０３であった。【００３２】
一方、２種類のガラス管１、２を次のようにして作製した。
モル％表示組成が、Ｂｉ２Ｏ３  ４３．０％、ＳｉＯ２  ３６．０％、Ａｌ２Ｏ３  ７．５％、Ｇａ２Ｏ３  １４．０％、ＣｅＯ２  ０．５％、である母ガラスがＥｒを質量百万分率表示で１５０ｐｐｍ含有するガラス（ガラスＢ１）となるように原料を調合、混合して４００ｇの調合原料を作製し、この調合原料を白金ルツボに入れ大気雰囲気中で１１５０℃に２時間保持して溶解した。
得られた溶融ガラスを周知のローテーショナルキャスト法を用いて加工し、外径が１５ｍｍ、内径が７ｍｍ、高さが１５０ｍｍであるガラス管１を作製した。【００３３】
また、モル％表示組成が、Ｂｉ２Ｏ３  ４３．０％、ＳｉＯ２  ３６．０％、Ａｌ２Ｏ３  ７．５％、Ｇａ２Ｏ３  １４．０％、ＣｅＯ２  ０．５％、であるガラス（ガラスＢ２）となるように原料を調合、混合して４００ｇの調合原料を作製し、この調合原料を白金ルツボに入れ大気雰囲気中で１１５０℃に２時間保持して溶解した。
得られた溶融ガラスを周知のローテーショナルキャスト法を用いて加工し、外径が１５ｍｍ、内径が３ｍｍ、高さが１５０ｍｍであるガラス管２を作製した。なお、ガラスＢ２のガラス転移点は４９４℃、ｎは２．０２であった。【００３４】
次に、ガラス管１に前記ガラスロッドを挿入し、ガラス管１とガラスロッドの隙間を真空ポンプによって減圧しながら加熱してリドローし、直径５ｍｍの２層ガラスロッドを作製した。
この２層ガラスロッドを再度加熱してリドローし、直径１．５ｍｍの２層ガラスロッドを作製した。【００３５】
この直径１．５ｍｍの２層ガラスロッドを、ガラス管２に挿入し、ガラス管２と２層ガラスロッドの隙間を真空ポンプによって減圧しながら加熱してリドローし、直径５ｍｍのファイバプリフォームを作製した。なお、以上で述べた加熱リドローはいずれもチューブ型電気炉を用い５２０〜５２５℃の温度にて行った。【００３６】
このようにして得られたファイバプリフォームを５７９℃に加熱して紡糸し、コア径が４．２μｍ、クラッド径が１２５μｍ、ＭＦＤが５．３μｍ、γが７０Ｗ−１ｋｍ−１、伝播損失が２ｄＢ／ｍである非線形ファイバを作製した。この非線形ファイバのコアはガラスＡであり、同ファイバのクラッドはそのコアに近い層（クラッド第１層）はＥｒを含有するガラスＢ１、コアから遠い層（クラッド第２層）はＥｒおよびＴｍのいずれも含有しないガラスＢ２であり、クラッド第１層の直径は１２．５μｍである。したがって、この非線形ファイバはそのクラッドのコアとの界面から４．１５μｍ以下の部分にＥｒが存在するものである。【００３７】
長さが１０ｍの前記非線形ファイバを図１の非線形ファイバ１として用い、以下に述べるようにして励起光強度ＩＥ（単位：ｍＷ）と波長変換効率η（単位：ｄＢ）の関係を調べた。なお、非線形ファイバはその両端を、波長９８０ｎｍにおけるＭＦＤが４．２μｍである石英系シングルモードファイバＨＩ９８０（コーニング社製）と融着接続して用い、また、その石英系シングルモードファイバＨＩ９８０としてはその一端を予めＴＥＣ融着により石英系シングルモードファイバＳＭＦ２８（コーニング社製）と融着接続したものを用いた。【００３８】
信号光源としてＬＤを用い入力端子１１に波長が１５４９ｎｍである信号光を入力した。非線形ファイバ１に入射された信号光の強度ＩＳは６ｍＷであった。
ポンプ光源としてもＬＤを用い入力端子１２に波長が１５５０ｎｍであるポンプ光を入力し、波長可変フィルタとして応用光電社製ＴＦＭ−ＮＢ−１５６０−１−Ｓ−ＦＣ（波長全幅１ｎｍ）を用いた。非線形ファイバ１に入射されたポンプ光の強度ＩＰは５６ｍＷであった。【００３９】
励起光源としてもＬＤを用い入力端子１３に波長が１４８０ｎｍである励起光を入力した。
出力端子２１には図示しない分光器、検出器を接続し、波長が１５５１ｎｍである変換光の強度を測定し、ηを算出した。非線形ファイバ１に入射された励起光の強度ＩＥとηの関係を表１に示す。なお、ＩＥが３５０ｍＷにおけるηは、ＩＥが０〜１９５．０ｍＷであるときのηのデータから外挿によって求めた値である。また、ＩＰを２０ｍＷとしたときのηの計算値をη２０ｍＷの欄に示す。
この結果から、ＩＰが２０ｍＷであってもＩＥを３５０ｍＷとすればηを−４０ｄＢ以上とすることができることがわかる。【００４０】
【表１】
2006035722.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ＦＷＭ波長変換等の光信号処理に適用できる。
なお、２００４年９月２９日に出願された日本特許出願２００４−２８４４６６号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
2006035722.tif 000003
【国際調査報告】
2006035722.tif 000004
2006035722.tif 000005
2006035722.tif 000006
2006035722.tif 000007
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