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JPH0459636A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

Info

Publication number
JPH0459636A
JPH0459636A JP2167409A JP16740990A JPH0459636A JP H0459636 A JPH0459636 A JP H0459636A JP 2167409 A JP2167409 A JP 2167409A JP 16740990 A JP16740990 A JP 16740990A JP H0459636 A JPH0459636 A JP H0459636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
band
wavelength
light
fiber
excitation light
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
JP2167409A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Chigusa
佳樹 千種
Masashi Onishi
正志 大西
Minoru Watanabe
稔 渡辺
Koji Nakazato
浩二 中里
Tetsuo Komukai
哲郎 小向
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 JP2167409A priority Critical patent/JPH0459636A/en
Publication of JPH0459636A publication Critical patent/JPH0459636A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effect light amplification at 1.3mum band and to raise amplification efficiency, having optically functional glass blended with Nd<3+>, by combining a transmission means with a first and a second excitation light sources and an optical means to show a specific action. CONSTITUTION:A signal light at 1.3mum band outputted from a signal light source 13 is passed through a guide 15a of optical fiber into a fiber coupler 15, an optical means. The signal light passed into the fiber coupler 15 is bonded to excitation lights at 5mum and 0.8mum bands and passed into an optical fiber 11. The signal light passed into the optical fiber induces popped Nd<3+> to produce emitted light at 1.3mum wavelength band. In the emission, since emission of light at 1.06mum wavelength band is restricted, induction and release of light at 1.3mum wavelength having lower natural release probability than 1.06mum wavelength band is not obstructed. Consequently, the signal light can be amplified at 1.3mum band. In fiber blended with Nd<3+> and capable of amplifying at 1.3mum band, efficiency of induction release can be raised and amplification gain can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1.3μm帯で使用される光増幅装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical amplification device used in the 1.3 μm band.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に波長1.310±0.025μmの範囲で行われ
る1、3μm帯の光通信分野への応用等のため、希土類
元素を添加したガラスを用いてファイバ増幅器、ファイ
バセンサ、ファイバレーザ等の光増幅装置を作製する努
力がなされている。
Glass doped with rare earth elements is used to amplify fiber amplifiers, fiber sensors, fiber lasers, etc. for applications in the field of optical communication in the 1 and 3 μm band, which is generally performed in the wavelength range of 1.310 ± 0.025 μm. Efforts are being made to create devices.

例えば、燐酸塩系の多成分ガラスにネオジムイオン(N
d3+)を添加したガラスを準備し、このガラスから形
成した光ファイバのレーザ発振特性について評価した旨
の報告(ELECTRONIC3LETTER3゜19
90、 Vol、2B、No、2.pI)121−12
2 )等がなされている。この報告では、光ファイバの
特性に関して、蛍光ピーク波長が1.32μmに存在し
、レーザ発振ピーク波長が1.36μmに存在し、ES
A(excited 5tate absorptio
n)ピーク波長が1.3μm帯域に存在するという結果
を得ている。
For example, neodymium ions (N
A report on the evaluation of the laser oscillation characteristics of an optical fiber formed from a glass doped with d3+) (ELECTRONIC3LETTER3゜19)
90, Vol, 2B, No, 2. pI) 121-12
2) etc. have been done. In this report, regarding the characteristics of the optical fiber, the fluorescence peak wavelength exists at 1.32 μm, the laser oscillation peak wavelength exists at 1.36 μm, and the ES
A (excited 5tate absorption
n) The results show that the peak wavelength exists in the 1.3 μm band.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上記の報告に示される多成分ガラスでは波長1
.3μm帯で光増幅の利得が得られていなかった。この
ように利得か得られない理由として、波長1.32μm
に存在するNd3+の蛍光ピーク強度かN d 3+0
”)他の可能な蛍光ピーク強度に比較して微弱であると
いうことと、ESA遷移による比較的大きな吸収ピーク
がちょうど1.3μm帯域に存在することとが考えられ
ている。
However, in the multi-component glass shown in the above report, the wavelength 1
.. No optical amplification gain was obtained in the 3 μm band. The reason why no gain can be obtained is that the wavelength is 1.32 μm.
The fluorescence peak intensity of Nd3+ present in Nd3+0
It is thought that the fluorescence peak intensity is weak compared to other possible fluorescence peak intensities, and that a relatively large absorption peak due to the ESA transition exists in the 1.3 μm band.

そこで、上述の事情に鑑み、本発明は、波長1.3μm
帯での光増幅を可能にする、或いはその増幅効率を高め
た光増幅装置を提供することを目的としている。
Therefore, in view of the above-mentioned circumstances, the present invention has a wavelength of 1.3 μm.
It is an object of the present invention to provide an optical amplification device that enables optical amplification in the band or has improved amplification efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述の目的を達成するため、本発明に係る光増幅装置は
、 カルコゲナイドガラスにNd3+を活性物質として添加
した光機能性ガラスを有して構成され、波長1.3μm
帯の信号光を伝搬する伝送手段と、波長0.8μm帯の
第1の励起光を発生する第1の励起光源と、 波長5μm帯の第2の励起光を発生する第2の励起光源
と、 前記第1の励起光源からの前記第1の励起光を前記伝送
手段内に入射させ、前記第2の励起光源からの前記第2
の励起光を前記伝送手段内に入射させる光学手段と、 を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical amplification device according to the present invention is configured with an optically functional glass in which Nd3+ is added as an active substance to chalcogenide glass, and has a wavelength of 1.3 μm.
a first pump light source that generates a first pump light having a wavelength of 0.8 μm; and a second pump light source that generates a second pump light having a wavelength of 5 μm. , causing the first excitation light from the first excitation light source to enter the transmission means, and causing the second excitation light from the second excitation light source to enter the transmission means.
and an optical means for making the excitation light of 1 to enter the transmission means.

〔作用〕[Effect]

本発明に係る光増幅装置にあっては、伝送手段中に導入
された0、8μm帯の第1の励起光により活性物質であ
るNd3+を励起する。この波長0.8μmは、基底準
位 ■  がらエネルギー9/2 送手膜中のN d ”0)多数は、第1の励起光により
励起されて1.06μm帯、1.3μm帯等の発光に対
応する遷移が可能な状態となっている。
In the optical amplification device according to the present invention, Nd3+, which is an active substance, is excited by the first excitation light in the 0.8 μm band introduced into the transmission means. This wavelength of 0.8 μm corresponds to the ground level ■ Energy 9/2 N d ”0) in the transmitting membrane is excited by the first excitation light and emits light in the 1.06 μm band, 1.3 μm band, etc. The state is such that a transition corresponding to is possible.

更に、上記光増幅装置にあっては、伝送手段中に導入さ
れた5μm帯の第2の励起光により活性物質であるNd
3+を励起する。この波長5μmは基底準位 I  か
らエネルギー準位419/2           1
1/27’の遷移に対応する。この結果、第1の励起光
によって励起されたNd”+の多数は、波長1.3μm
帯に比較して自然放出確率の高い波長1.06μm帯で
の発光が抑制される。よって、波長1.06μm帯の光
に起因する誘導放出を抑えることができ、波長1.3μ
m帯での誘導放出の確率を高めることができる。
Furthermore, in the above optical amplification device, the active substance Nd
Excite 3+. This wavelength of 5 μm is from the ground level I to the energy level 419/2 1
Corresponds to a transition of 1/27'. As a result, the majority of Nd''+ excited by the first excitation light has a wavelength of 1.3 μm.
Luminescence in the 1.06 μm wavelength band, which has a higher probability of spontaneous emission than that in the 1.06 μm band, is suppressed. Therefore, stimulated emission caused by light in the wavelength band of 1.06 μm can be suppressed, and light in the wavelength band of 1.3 μm can be suppressed.
The probability of stimulated emission in the m band can be increased.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の光増幅装置の実施例について説明する。 Embodiments of the optical amplification device of the present invention will be described below.

波長1゜3μm帯の光増幅装置であるファイバ増幅器を
第1図に示す。第1の励起光源であるレーザ光源12か
らは波長O18μm帯の第1の励起光が出力される。こ
の第1の励起光は、光ファイバのガイド12aを介して
光学手段であるファイバカプラ15に入射し、光コネク
タ等を介して伝送手段である光フアイバ11内に入射す
る。光ファイバ11には活性物質としてNd8+が添加
されており、このNd3+は第1の励起光によってポジ
ピングされて、波長1.06μm帯、波長0.88μm
帯、波長1.33μm帯等の発光が可能になる。
FIG. 1 shows a fiber amplifier, which is an optical amplification device for a wavelength band of 1° to 3 μm. The laser light source 12, which is the first excitation light source, outputs first excitation light having a wavelength of 018 μm. This first excitation light enters a fiber coupler 15, which is an optical means, through an optical fiber guide 12a, and enters an optical fiber 11, which is a transmission means, through an optical connector or the like. The optical fiber 11 is doped with Nd8+ as an active substance, and this Nd3+ is positively pumped by the first excitation light to form a wavelength band of 1.06 μm and a wavelength of 0.88 μm.
It becomes possible to emit light in a wavelength band of 1.33 μm.

これと同時に、第2の励起光源であるヒータ14からは
波長5μm帯の第2の励起光が出力される。この5μm
帯の光も、ガイド14aを介してファイバカプラ15に
入射し、このファイバカプラ15によって上記0.8μ
m帯のレーザ光と結合されてファイバ11内に入射する
。先ファイバ11中のNd”4″は5μm帯のレーザ光
によっても励起されて、波長1.06μm帯の発光が制
限される。波長1.06μm帯の発光がこのように制限
されるのは、波長1.06μm帯に対応する放射によっ
て電子か遷移すべき先のエネルギー準位が5μm帯先放
射って励起された電子に占有されているからである。
At the same time, second excitation light having a wavelength of 5 μm is output from the heater 14, which is a second excitation light source. This 5 μm
The band light also enters the fiber coupler 15 via the guide 14a, and the fiber coupler 15 causes the above 0.8μ
It is combined with an m-band laser beam and enters the fiber 11. The Nd "4" in the end fiber 11 is also excited by the laser beam in the 5 μm band, and the emission of light in the 1.06 μm wavelength band is restricted. The reason why light emission in the wavelength band of 1.06 μm is limited in this way is that the energy level to which electrons should transition due to radiation corresponding to the wavelength band of 1.06 μm is occupied by the excited electrons emitted in the 5 μm band. This is because it has been done.

信号光源13から出力された波長1.3μm帯の信号光
は、光ファイバのガイド1.3 aを介して光学手段で
あるファイバカプラ15に入射する。
Signal light with a wavelength of 1.3 μm outputted from the signal light source 13 enters the fiber coupler 15, which is an optical means, via the optical fiber guide 1.3a.

ファイバカプラ15に入射した信号光は、5μm及び0
.8μm帯の励起光と結合されて光フアイバ11内に入
射する。光ファイバに入射した信号光は、ポンピングさ
れたNd3+を誘導して波長1.3μm帯の放射光を生
しさせる。このとき、波長1.06μm帯の発光が制限
されているので、波長1.06μm帯に比較して自然放
出確率の低い波長1.3μm帯の誘導放出か妨げられる
ことはない。よって、1.3μm帯での信号光の増幅か
可能になる。また、Nd3+を添加したファイバであっ
て1.3μm帯で増幅が可能なファイバに対しては、誘
導放出の効率を高めその増幅利得を増大させることが可
能になる。
The signal light incident on the fiber coupler 15 has a diameter of 5 μm and 0
.. The light is combined with the 8 μm band excitation light and enters the optical fiber 11 . The signal light incident on the optical fiber induces pumped Nd3+ to generate radiation light in the wavelength band of 1.3 μm. At this time, since light emission in the wavelength band of 1.06 μm is restricted, stimulated emission in the wavelength band of 1.3 μm, which has a lower spontaneous emission probability than in the wavelength band of 1.06 μm, is not hindered. Therefore, it becomes possible to amplify signal light in the 1.3 μm band. Furthermore, for a fiber doped with Nd3+ which is capable of amplification in the 1.3 μm band, it is possible to improve the efficiency of stimulated emission and increase the amplification gain.

光ファイバ11の出力側に設けられたフィルタ16は第
1及び第2の励起光をカットするためのものであり、そ
の先に設けられた光スペクトラムアナライザ17は、増
幅された信号光を測定するための装置である。
A filter 16 provided on the output side of the optical fiber 11 is for cutting the first and second excitation lights, and an optical spectrum analyzer 17 provided beyond that filter measures the amplified signal light. It is a device for

以下に、実施例の更に詳細な説明を行う。A more detailed description of the embodiments follows.

第1の励起光源であるレーザ光源12としては、励起波
長が0.78μmで、励起出力が10mWのTi−サフ
ァイアレーザ(アルゴン励起)を用いた。またレーザ光
源12がら光ファイバ11への入力信号の強度を10m
Wとし、ピーク波長を1.310μmとした。
As the laser light source 12, which is the first excitation light source, a Ti-sapphire laser (argon excitation) with an excitation wavelength of 0.78 μm and an excitation output of 10 mW was used. Also, the intensity of the input signal from the laser light source 12 to the optical fiber 11 is increased by 10 m.
W, and the peak wavelength was set to 1.310 μm.

第2の励起光源である5μm帯の光源であるヒータ14
は、熱線ヒータと適当なフィルタとの組み合わせからな
る。ヒータ14がら光ファイバ11への入力信号の強度
は10mWとした。
Heater 14 which is a 5 μm band light source which is a second excitation light source
consists of a combination of a hot wire heater and a suitable filter. The intensity of the input signal from the heater 14 to the optical fiber 11 was 10 mW.

信号光源13としては半導体レーザーを使用した。その
ピーク波長は1.31μmであった。
A semiconductor laser was used as the signal light source 13. Its peak wavelength was 1.31 μm.

以下に、上記の光増幅用のファイバ11の作製について
簡単な説明を行う。
Below, a brief explanation will be given regarding the production of the optical amplification fiber 11 described above.

まず、伝送手段であるファイバのコア材として、Nd”
+を添加したカルコケナイドガラスを準備した。ホスト
ガラスの組成は30 G e −20A s −5O3
とした。このホストガラスに添加した活性物質であるネ
オジムイオンの濃度は重量で1%とした。尚、比較のた
め同量のNd”+を添加した弗化物系のガラスを準備し
た。次に、上記の組成のガラスを棒状のプリフォームに
成形した。その後、$備したプリフォームを公知の線引
き装置にセットし、ファイバコアに線引きした。このフ
ァイバコアはその周りを保護のためFEPのクラッドで
覆った。この結果、コア径8μmで外径125μmのS
 Mファイバが得られた。この8Mファイバを測定のた
め長さ1mの試料に切り出し、上記の光増幅用の先ファ
イバ11とした。
First, as the core material of the fiber that is the transmission means, Nd
A chalcokenide glass to which + was added was prepared. The composition of the host glass is 30G e -20A s -5O3
And so. The concentration of neodymium ions as an active substance added to this host glass was 1% by weight. For comparison, a fluoride glass to which the same amount of Nd" The fiber core was set in a drawing device and drawn into a fiber core.The fiber core was covered with an FEP cladding for protection.As a result, an S with a core diameter of 8 μm and an outer diameter of 125 μm was obtained.
M fiber was obtained. This 8M fiber was cut into a sample with a length of 1 m for measurement, and was used as the tip fiber 11 for optical amplification.

上記のファイバ増幅器により光増幅を行った結果を第2
図の表に示す。
The results of optical amplification using the above fiber amplifier are shown in the second
Shown in the table of figures.

条(#−1と条件2は、Nd”+を添加したカルコゲナ
イドガラスの光ファイバ11に強弱2種類の5μm帯励
起光を入射させた結果である。条件3は、Nd3+を添
加した弗化物系ガラスの先ファイバ11を使用した場合
で、この場合、波長5μm帯先4マトリックスガラス自
体で吸収されるため使用できない。
Conditions (#-1 and Condition 2 are the results of injecting two kinds of strong and weak 5 μm band excitation light into the optical fiber 11 of chalcogenide glass doped with Nd"+. Condition 3 is the result of fluoride-based excitation light doped with Nd3+. In this case, the fiber 11 made of glass cannot be used because the wavelength band of 5 μm is absorbed by the matrix glass itself.

表からも明らかなように、波長5μm帯先4マ用により
、利得が明らかに増大する。つまり、波長5μm帯の励
起光を使用していない従来型の光ファイバ(条件3)で
は利得係数が1 dB/mWであるか、波長5μm帯の
励起光の強度か比較的弱い条件2の場合でも利得係数が
1 、 2 dB/mWとなり、波長5μm帯の励起光
の強度か強い条件3の場合には利得係数か10 dB/
mWとなっている。
As is clear from the table, the gain clearly increases when the wavelength of 5 .mu.m band is used for four wavelengths. In other words, in the case of a conventional optical fiber that does not use pumping light in the wavelength band of 5 μm (condition 3), the gain coefficient is 1 dB/mW, or in the case of condition 2, the intensity of the pumping light in the wavelength band of 5 μm is relatively weak. However, the gain coefficient becomes 1 or 2 dB/mW, and in the case of condition 3, where the intensity of the pumping light in the wavelength band of 5 μm is strong, the gain coefficient becomes 10 dB/mW.
mW.

参考のため、第2の励起光源によって発生される波長5
μm帯の第2の励起光の働きについて、第3図及び第4
図を用いて以下に簡単な説明を行つ〇 第4図は、燐酸塩系のガラス試料に添加されたNd3+
のエネルギー準位の一例を示した図である。
For reference, the wavelength 5 generated by the second excitation light source
Figures 3 and 4 explain the function of the second excitation light in the μm band.
A simple explanation will be given below using diagrams. 〇Figure 4 shows the Nd3+ added to a phosphate-based glass sample.
FIG. 2 is a diagram showing an example of energy levels of .

図に示す吸・発光遷移の波長は、このガラスから作製し
たファイバを自記分光光度計及び光スペクトルアナライ
ザを用いて測定することにより算出したものである。
The absorption/emission transition wavelengths shown in the figure were calculated by measuring a fiber made from this glass using a self-recording spectrophotometer and an optical spectrum analyzer.

光ファイバに導入された第1の励起光である0680μ
m帯先に次光てNd3+が励起され、その基底準位 I
  にある電子が準位4F9/2        5/
2に 一旦励起され、フォノンを放出した後準位す、準位 F
  と、準位4r   、4I3/2      9/
2   11/2ゝ4113/2及び I  との間に
反転分布が形成さ15/2 れると、波長0.88am、波長1.06μm。
0680μ, which is the first excitation light introduced into the optical fiber
The next light in the m band excites Nd3+, and its ground level I
The electron at level 4F9/2 5/
2, and after emitting phonons, the level F.
and level 4r, 4I3/2 9/
When a population inversion is formed between 211/2ゝ4113/2 and I15/2, the wavelength is 0.88 am and the wavelength is 1.06 μm.

波長1.32am、波長1.80t1mをピークとした
発光か可能になる。これらの内、発光強度の比較的強い
波長0.88μm、波長1.06μm及び波長1.33
μmについてその発光のピーク強度比を求めた結果は、
それぞれ約5:9:1であった。
It becomes possible to emit light with a peak wavelength of 1.32 am and a wavelength of 1.80 t1m. Among these, wavelength 0.88 μm, wavelength 1.06 μm, and wavelength 1.33 have relatively strong emission intensity.
The results of calculating the peak intensity ratio of the luminescence for μm are as follows:
The ratio was approximately 5:9:1, respectively.

この様に、波長1.06μm帯での発光確率が非常に大
きいという事実に対し、この波長1.06μm帯での発
光を低減させるための方法を示したのが第3図である。
In response to the fact that the probability of light emission in the 1.06 μm wavelength band is extremely high, FIG. 3 shows a method for reducing light emission in the 1.06 μm wavelength band.

第3図と第4図とが異なるのは、光ファイバに導入され
た第2の励起光である波長5μm帯先放射+ よりNd  が励起され、その基底準位4I9/2 ” 電子が励起されてエネルギー準位 1  に遷移11/
2 しているということである。このため、準位4F   
及び I  間で実質的な反転分布が生3/2    
   11/2 しないか、或いは反転分布が生してもその反転の度合い
が減少する。したかって、波長1.06μm帯での発光
確率か減少し、結果として、波長1.33μm即ち1.
3μm帯での発光確率か増大することとなる。このよう
に1.06μm帯での発光か抑制された状態のNd3+
に1,3μm帯の信号光が入射すると、波長1.3μm
帯での誘導放出か1.06μm帯での発光に妨げられる
こと無く効果的に行われる。この結果、ESA遷移に起
因する波長1,3μm帯域での吸収の存在にもかかわら
ず、波長1.3μm帯での光増幅・発光か可能になると
ともに、光増幅の利得を増大させることができる。
The difference between Fig. 3 and Fig. 4 is that Nd is excited by the second excitation light introduced into the optical fiber, which is radiation at the wavelength band of 5 μm, and its ground level 4I9/2'' electrons are excited. and transitions to energy level 111/
2. Therefore, level 4F
A substantial population inversion occurs between and I 3/2
11/2, or the degree of population inversion decreases even if population inversion occurs. Therefore, the probability of light emission in the 1.06 μm wavelength band decreases, resulting in a wavelength of 1.33 μm, that is, 1.06 μm.
The probability of light emission in the 3 μm band increases. In this way, Nd3+ in a state where emission in the 1.06 μm band is suppressed.
When a signal light in the 1.3 μm band is incident on the
The stimulated emission in the band is effectively carried out without being hindered by the emission in the 1.06 μm band. As a result, despite the presence of absorption in the 1.3 μm wavelength band due to ESA transition, optical amplification and light emission in the 1.3 μm wavelength band becomes possible, and the gain of optical amplification can be increased. .

尚、本発明の光増幅装置では、伝送手段として、活性物
質であるNd3+を添加したカルコゲナイドガラスを使
用する。ホストガラスとして燐酸塩ガラス等ではなく、
カルコゲナイドガラスを使用するのは、カルコゲナイド
ガラスの波長0.8μm帯及び5μm帯の励起光に対す
る透過性と波長1.3μm帯の信号光に対する透過性と
か良好たからである。
In the optical amplification device of the present invention, chalcogenide glass doped with Nd3+, which is an active substance, is used as the transmission means. Rather than using phosphate glass as the host glass,
The reason why chalcogenide glass is used is that chalcogenide glass has good transmittance for excitation light in the 0.8 μm wavelength band and 5 μm wavelength band and good transmittance for signal light in the 1.3 μm wavelength band.

本発明の伝送手段は上記の先ファイバに限定されるもの
ではない。例えば、上記カルコケナイドガラスを平面導
波路等に形成しても良い。ただし、光ファイバに形成す
ることが、長尺の光伝送路を得る点ては望ましい。光損
失が少ないこと等を利用すれば、低閾値でNd3+に反
転分布を生じさせることができるからである。
The transmission means of the present invention is not limited to the above-mentioned fibers. For example, the chalcokenide glass described above may be formed into a planar waveguide or the like. However, it is preferable to form the optical fiber in order to obtain a long optical transmission line. This is because if the small optical loss is utilized, population inversion can be caused in Nd3+ with a low threshold value.

本発明の光増幅装置に使用した光ファイバは、例えばフ
ァイバレーザ等の装置にも応用することができる。
The optical fiber used in the optical amplification device of the present invention can also be applied to devices such as fiber lasers.

具体的には、ファイバレーザを、上記光ファイバと、第
1及び第2の励起光源と、光学手段と、光共振器とを備
えるように構成する。ここに、第1の励起光源は波長0
.8μm帯の励起光を発生し、第2の励起光源は波長5
μm帯の励起光を発生する。また、光学手段は励起光を
第1及び第2の励起光源から光フアイバ内に入射させる
。さらに、光共振器は光フアイバ内からの波長1.3μ
m帯の放射光を光ファイバにフィードバックする。
Specifically, the fiber laser is configured to include the optical fiber, first and second excitation light sources, optical means, and an optical resonator. Here, the first excitation light source has a wavelength of 0.
.. It generates excitation light in the 8 μm band, and the second excitation light source has a wavelength of 5 μm.
Generates excitation light in the μm band. The optical means also allows excitation light to enter the optical fiber from the first and second excitation light sources. Furthermore, the optical resonator has a wavelength of 1.3μ from within the optical fiber.
The m-band radiation is fed back to the optical fiber.

上記のようなファイバレーザによれば、光学手段により
ファイバ内に導入された波長0.8μm帯の励起光によ
ってNd3+が励起される。この励起されたNd3+の
一部は、光フアイバ内からの波長1,3μm帯の放出光
と、光フアイバ内にフィードバックされた波長1,3μ
m帯の光とによって誘導され、波長1.3μm帯の放出
光を発生する。これを繰り返すことにより、波長1,3
μm帯でのレーサ発光か可能になる。
According to the above-described fiber laser, Nd3+ is excited by excitation light in the wavelength band of 0.8 μm introduced into the fiber by optical means. A part of this excited Nd3+ is emitted from the optical fiber with a wavelength of 1.3 μm and a wavelength of 1.3 μm fed back into the optical fiber.
m-band light, and generates emitted light with a wavelength of 1.3 μm. By repeating this, wavelengths 1 and 3
Laser emission in the μm band becomes possible.

以下に、ファイバレーザの実施例について説明する。Examples of fiber lasers will be described below.

具体的な構成は、Erをドープした公知のファイバレー
ザと同様である(rErドープファイバーJ 、Op 
lug  E、1990年1月、pp。
The specific configuration is similar to a known Er-doped fiber laser (rEr-doped fiber J, Op
lug E, January 1990, pp.

112〜118等参照。)。ただし本実施例の場合、光
ファイバとして、Nd3+をドープした上記実施例の光
ファイバを使用する。また、第1の励起光源として、波
長0.8μm帯の励起光を発生するレーザダイオードを
使用し、第2の励起光源として、波長5μm帯の励起光
を発生するヒータを使用する。
See 112-118, etc. ). However, in the case of this embodiment, the optical fiber of the above embodiment doped with Nd3+ is used as the optical fiber. Further, a laser diode that generates excitation light in a 0.8 μm wavelength band is used as the first excitation light source, and a heater that generates excitation light in a 5 μm wavelength band is used as the second excitation light source.

レーザダイオードからの波長0,8μm帯の励起光は、
レンズ等の適当な光学手段によって上記実施例に示した
光フアイバ内に導入される。同時に、ヒータからの波長
5μm帯の励起光もこの光フアイバ内に導入される。こ
の結果、光フアイバ内のNd3+は所定の状態に励起さ
れ、波長1.3μm帯での効率の良い発光が可能になる
。ここで、ファイバの出力端を鏡面に仕上げているため
、この出力端とレーザダイオードの端面とは共振器を構
成する。この結果、励起光の出力が所定値を超えると波
長1,3μm帯でレーザ発振が生じる。
The excitation light in the wavelength band of 0.8 μm from the laser diode is
It is introduced into the optical fiber shown in the above embodiments by suitable optical means, such as a lens. At the same time, excitation light with a wavelength band of 5 μm from the heater is also introduced into this optical fiber. As a result, Nd3+ within the optical fiber is excited to a predetermined state, allowing efficient light emission in the 1.3 μm wavelength band. Here, since the output end of the fiber is finished with a mirror finish, this output end and the end face of the laser diode constitute a resonator. As a result, when the output of the excitation light exceeds a predetermined value, laser oscillation occurs in the wavelength band of 1.3 μm.

なお、共振器は、誘電体ミラー等を使用するタイプのも
のであってもよい。
Note that the resonator may be of a type that uses a dielectric mirror or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明に係る光増幅装置によれば
、波長5μm帯の励起光の存在により、波長1.3μm
帯での光増幅・発光が可能になるばかりでなく、Nd”
+による光増幅の効率を増大させることかできる。
As explained above, according to the optical amplification device according to the present invention, due to the presence of excitation light in the wavelength band of 5 μm,
Not only is it possible to amplify and emit light in the Nd”
It is possible to increase the efficiency of optical amplification by +.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による光増幅装置の実施例を示した図、
第2図は第1図の光増幅装置の増幅特性水した図、第3
図及び第4図はN d ”−1’オンの励起準位の一例
を示した図。 11・・・伝送手段であるファイバ、12・・・波長0
.8帯用の第1の励起光源、14・・・波長5μm帯用
0第2の励起光源、15・・・光学手段であるカブラ。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the optical amplification device according to the present invention,
Figure 2 shows the amplification characteristics of the optical amplifier shown in Figure 1, and Figure 3 shows the amplification characteristics of the optical amplifier shown in Figure 1.
The figure and FIG. 4 are diagrams showing an example of the excited level of N d "-1' on. 11...Fiber which is a transmission means, 12... Wavelength 0
.. 1st excitation light source for 8 bands, 14... 0 second excitation light source for 5 μm wavelength band, 15... Cobra as optical means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 カルコゲナイドガラスにNd^3^+を活性物質として
添加した光機能性ガラスを有して構成され、波長1.3
μm帯の信号光を伝搬する伝送手段と、波長0.8μm
帯の第1の励起光を発生する第1の励起光源と、 波長5μm帯の第2の励起光を発生する第2の励起光源
と、 前記第1の励起光源からの前記第1の励起光を前記伝送
手段内に入射させ、前記第2の励起光源からの前記第2
の励起光を前記伝送手段内に入射させる光学手段と、 を備える光増幅装置。
[Claims] It is composed of a photofunctional glass in which Nd^3^+ is added as an active substance to chalcogenide glass, and has a wavelength of 1.3.
A transmission means for propagating signal light in the μm band and a wavelength of 0.8 μm.
a first excitation light source that generates a first excitation light in a wavelength band; a second excitation light source that generates a second excitation light in a wavelength band of 5 μm; and the first excitation light from the first excitation light source. into the transmission means, and the second excitation light source from the second excitation light source
An optical amplifying device, comprising: an optical means for making the excitation light of the above input into the transmission means.
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