Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS5918878B2 - 光送信装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS5918878B2 - 光送信装置 - Google Patents

光送信装置

Info

Publication number
JPS5918878B2
JPS5918878B2 JP56149629A JP14962981A JPS5918878B2 JP S5918878 B2 JPS5918878 B2 JP S5918878B2 JP 56149629 A JP56149629 A JP 56149629A JP 14962981 A JP14962981 A JP 14962981A JP S5918878 B2 JPS5918878 B2 JP S5918878B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
laser
modulator
central axis
solid
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.)
Expired
Application number
JP56149629A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5852889A (ja
Inventor
憲一 久保寺
壽一 野田
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.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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 filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP56149629A priority Critical patent/JPS5918878B2/ja
Publication of JPS5852889A publication Critical patent/JPS5852889A/ja
Publication of JPS5918878B2 publication Critical patent/JPS5918878B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H01S3/09415Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超高速の変調がかけられ、かつ縦および横の
各モードの単一性が常に保持されており、しかも小形に
構成される光ファイバ通信用の光送信装置に関するもの
である。
従来の光ファイバ通信用等の光送信装置としては、Ga
As、GaAlAs、InGaAsP等の半導体レーザ
が単体で用いられ、その励起電流を直接変調することに
より、出力光に変調をかけるように構成されている。
しかしながら、半導体レーザにおいては、注入電子の再
結合寿命値と、放出された光子の共振器内に存在する寿
命値、すなわち光子寿命とで決められる時定数が存在し
、その逆数程度の周波数(1GH2)が最高変調速度限
界となつて、それ以上の高速変調を不可能としている。
また、定常的に単一縦モードで発振する高品質な半導体
レーザを用いる場合にも、数百MH2程度以上の高速変
調をかけたときには、縦モードが極端に多重化し、その
結果、モード競合が起こつて雑音を生じたり、ファイバ
のもつ分散特性から伝送波形に歪を生じたりし、結局、
光ファイバ伝送路の中継間隔長を短かくせざるを得ない
結果となつている。さらに、半導体レーザは主にへき開
面を利用した平行平面形の共振器構成であるので、横モ
ードの安定性が悪く、高出力発振時や高速変調時に出射
ビーム形状が不安定になつたり、複雑化したりする欠点
があつた。
そこで、本発明の目的は、上述の欠点を解決して、小形
にして、超高速変調の可能な単一モードレーザ光源を用
いた光送信装置を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、半導体レー
ザを単に固体レーザの励起光源として使用し、固体レー
ザのもつ縦および横モードの純単一性と、本来の光変調
器のもつ高速性を生かして、半導体レーザと固体レーザ
と光変調器とを組合せ、小形にして超高速変調が可能な
単一モード光の光送信装置を実現し、以て長距離超大容
量光フアイバ伝送に提供し得るようにする。
以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明光送信装置の一実施例を第1図に示す。ここで、
1は波長0.8μmの励起用GaAlAsレーザ、2は
発振波長1.32μm(DLiNdP4Ol2(以下L
NPと称す)レーザ共振器、3はY3Fe5Ol2(以
下YIGと称す)光ア.イソレータ、4はLiNbO3
(以下LNと称す)光変調器、5は光取り出し用の単一
モードフアイバであり、これらのすべてをこの順序で支
持台6に固定して配置する。なお、レーザ共振器2、光
アイソレータ3および光変調器4については後に別図を
用いて詳細に言伜明する。本実施例においては、励起用
レーザ1の発振波長は0.800±0.005μmの範
囲内であることが重要である。
この波長に訃いてのみ、LNPレーザ共振器2は1.3
2μmの単一縦モード発振を起こすことができる。また
、励起用レーザ1の出射ビームはロツドレンズ7Aによ
つて集光されてから卯レーザ共振器2内のLNP結晶に
結合されるが、このときの収束ビーム直径についても5
0μm程度以下にすることが単一縦モード発振のための
必要条件であることが確認された。LNPレーザ共振器
2からの発振光の波長は1.32μmであり、LNP結
晶の異方性に基づき、直線偏波している。また、発振ビ
ームのビーム指向角は約±1.5。と小さいので、YI
Gアイソレータ3との結合にあたつては、レーザ共振器
2の中心軸とYIGアイソレータ3の中心軸とが一致す
るようにレーザ共振器2とYIGアイソレータ3とを整
列させ、かつLNPレーザ光の直線偏波方向とYIGア
イソレータ3の入射側偏光子の方向とを一致させるだけ
で充分である。YIGアイソレータ3からの出射光をロ
ツドレンズ7Bを介してLN変調器4に結合する。
本実施例では、LN変調器4として広帯域で低電圧駆動
の導波路形変調器を採用しているので、入射口が小さく
、従つてこのレンズ結合においては、レンズ位置の微細
な調整が必要とされる。そのために、本実施例において
は、先ず部品1,7A,2,3卦よび4を先に固定して
おき、部品1,7A,2および4を動作させながら、ロ
ツドレンズ7Bを3軸微動装置(図示せず)に仮固定し
て、YIGアイソレータ3とLN変調器4との間に挿入
し、その微動装置を調整することによつて最適位置、す
なわちLN変調器4からの出射光パワーが最大となる位
置を探し、その位置で、ロツドレンズ7Bを支持板8を
介して支持台6に接着固定し、最後にロツドレンズ7B
を微動装置から取り外してレンズ取付けを完了させる。
湖、単一モード光フアイバ5は変調器4の出射口に直接
接着固着すればよい。本実施例の光送信装置を動作させ
るには、まず電流供給リード線9に直流電流を印加して
励起用レーザ1を動作させ、それによりLNPレーザ2
を定常的に発振させる。
しかる後に、変調器4の出口側電極端子10Aに50Ω
の負荷抵抗(図示せず)を接続しておいて、入口側電極
端子10Bに変調信号電圧を印加する。こわによりLN
Pレーザ2の定常光は変調信号に応じて変調を受ける。
その変調光を変調器4から光フアイバ5を経て取り出す
。光フアイバ5からは高速単一モードの信号光が得られ
る。YIGアイソレータ3は、変調を受けた信号光が、
変調器4の出射口あるいは光フアイバ5の接続端面で反
射されて再びLNPレーザ共振器2に戻ることを防いで
いる。
レーザ共振器2はこの戻り光を受けると、不安定なノイ
ズを発生する。第2図はLNPレーザ共振器2の詳細な
構造の一例を示す。LNPレーザ共振器は、300μm
厚に研磨されたひ伊結晶板12を、高反射鏡(発振波長
1.32μmでの反射率99.9%以上)13と出力反
射鏡(同99,7%程度)14とで挟んで構成する。こ
こで、15は共振器鏡13と14との間隔を調整するス
ペーサである。これら各部分12〜15は外函16内に
固定されている。17は共振器の中心軸である。
この構成にトいて、GaAlAsレーザ1からの励起光
が中心軸と平行方向に卯結晶板12に入射すると、LN
Pレーザ共振器2は単一縦モードの定常的な発振を行な
う。このときの励起条件については、すでに述べたと}
りである。また、励起用レーザ1の光出射中心軸とレー
ザ共振器2の中心軸とが一致しているときは横モードに
ついても単一モードで発振することが確認された。第3
図は本実施例におけるYIGアイソレータ3の詳細な構
造を示す。
厚さ2.2m77!に研磨されたYIG結晶18は、環
状サマリウムコバルト磁石19と環状継鉄20Aおよび
20Bとで構成された磁界(1.2k0e以上)内に設
置されて45アラデ一回転子を構成する。このフアラデ
一回転子の両側には、互いに45゜傾いた偏光子21A
21Bを配設する。22はこれら各部分18,19,2
0A,20B,21A,21Bを収容する外函、231
f:?Cその中心軸である。
このような構造のYIGアイソレータ3によれば、すで
に文献(ElectrOnicsLctter,第13
巻,第171頁〜172頁)に報告されているとおり、
一方向(例えば第3図の左から右への方向)の透過率が
極めて高く(損失1dB以下)、逆方向の透過率が極め
て低くなる(損失30dB以上)ような良好なアイソレ
ーシヨンが実現される。第4図は本実施例におけるLN
変調器4の一例として方向性結合導波路形LN変調器の
詳細な構造を示す。
この変調器本体は、LN基板結晶24と、この基板24
にTiイオンを拡散して形成した幅8μmで間隔5μm
の2本の導波路25A}よび25Bと、それぞれ導波路
25Aおよび25B上に形成した進行波形電極26A訃
よび26Bより成る。27(ヰ導波路25Aへの入射光
の入射中心軸、28は変調器の支持台である。
この変調器の動作原理については、すでに文献(IEE
EJOurnalOfQuantumElectrOn
ics9QE一16巻,754頁〜)に述べられたとお
りであり、変調電圧(端子10Bに印加される高周波電
圧)6V程度で、帯域3GHz程度の高速変調が可能で
ある。以上の構成により組立てられた本実施例の光送信
装置の特性をまとめると次のようになる。
次に、第1実施例の出力パワーについて改善を図つた本
発明の第2の実施例について説明する。この第2実施例
では、第1実施例の励起用レーザ1の代わりに高出力励
起光源を用いる。その励起光源の一例を第5図に示す。
ここで、29はGaAlAsレーザアレイであり、この
GaAlAsレーザアレイ29からの出射光を光フアイ
バ30,フアイバコネクタ31,訃よびロツドレンズ3
2を介して、中心軸33上の1点に収束させる。34は
コネクタ31の支持板、35はロツドレンズ32を支持
する半球レンズ、36はロツドレンズ32の外函である
この励起光源の詳細は、特,願昭55−61751号に
説明されているとおりであり、この励起光源を用いるこ
とによつて第2実施例では、第1実施例の数倍の出力パ
ワーを得ることができる。伺、以上の実施例で用いてき
た、LNPレーザ共振器2の代わりに、NdP,Ol4
,KNdP4Ol2,NdAl3(BO3)4等のネオ
ジム直接化合物レーザ結晶を用いた固体レーザ共振器を
用いることも可能である。
さらに方向性結合導波路形LN光変調器4の代わりに、
LiTaO3,KH2PO4,ZnS,GaAs結晶等
を用いた種々のバランスブリツジ導波路形光変調器やバ
ルク形光変調器を用いることも可能である。以上説明し
てきたように、本発明によれば、半導体レーザは単に固
体レーザの励起光源として用いるのみであり、固体レー
ザのもつ縦卦よび横モードの純単一性を利用するので、
光変調器のもつ高速性を生かして、超高速の変調が可能
であり、しかも縦および横モードが常に純粋に単一であ
り、光フアイバ通信に好適な光送信装置を構成できる。
従つて、本発明装置を従来の半導体レーザ単体の光源を
用いた光送信装置と置き換えることにより、超高速変調
が可能となつて、伝送容量は増大し、モード雑音と伝送
歪は除去されて中継間隔距離を大幅に延長できる。しか
も、本発明では、従来の固体レーザのように大形のポン
ピング光源を必要とせず、しかもYAG固体レーザの如
く大形の結晶を用いずにネオジウム直接化合物レーザ結
晶板を用いるので、装置の小形軽量化を実現できる。
さらに、本発明は、従来の半導体レーザ光源と比較して
、発振波長の周囲温度に対する安定性が高い利点を有す
るものであり、従来の半導体レーザ光源に装備される温
度制御系を極端に簡略化または省略化することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明光送信装置の第1実施例の構成を示す斜
視図、第2図は第1実施例の構成要素であるLiNdP
4O,2レーザ共振器の構成の一例を示す破断斜視図、
第3図は同じくY3Fe5O,2光アイソlノータの構
成の一例を示す破断斜視図、第4図は同じくLiNbO
3光変調器の構成の一例を示す斜視図、第5図は本発明
光送信装置の第2実施例の構成要素である高出力励起光
源の構成の一例を示す斜視図である。 1・・・・・・GaAlAsレーザ、2・・・・・・L
iNdP4Ol2レーザ共振器、3・・・・・・Y3F
e5Ol2光アイソレータ、4・・・・・・LiNbO
3光変調器、5・・・・・・単一モード光フアイバ、6
・・・・・・支持台、7A,7B・・・・・・ロツドレ
ンズ、8・・・・・・支持板、9・・・・・・電流供給
リード線、10A・・・・・・出口側電極端子、10B
・・・・・・入口側電極端子、11・・・・・・中心軸
、12・・・・・・LiNdP4Ol2結晶板、13・
・・・・・高反射鏡、14・・・・・・出力反射鏡、1
5・・・・・・スペーサ、16・・・・・・外函、17
・・・・・・共振中心軸、18・・・・・・Y3Fe5
O,2結晶、19・・・・・・サマリウムコバルト磁石
、20A,20B・・・・・・継鉄、21A,21B・
・・・・・偏光子、22・・・・・・外函、23・・・
・・・中心軸、24・・・・・・LiNbO3基板結晶
、25A,25B・・・・・・導波路、26A,26B
・・・・・・電極、27・・・・・・光入射中心軸、2
8・・・・・・支持台、29・・・・・・GaAlAs
レーザアレイ、30・・・・・・光フアイバ、31・・
・・・・フアイバコネクタ、32・・・・・・ロツドレ
ンズ、33・・・・・・中心軸、34・・・・・・コネ
クタ支持板、35・・・・・・半球レンズ、36・・・
・・・外函。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ネオジウム直接化合物レーザ結晶板および該結晶板
    の厚さ方向の両側に配設したレーザ共振器鏡を有する固
    体レーザ共振器と、前記固体レーザ共振器において、単
    一モードの発振を生じさせるために必要な発振波長およ
    びビーム直径を有するレーザ光を射出する励起用半導体
    レーザと、光アイソーレータと、光変調器とを具備し、
    前記励起光源の光出射中心軸、前記固体レーザ共振器の
    共振器中心軸、前記光アイソーレータの光入射中心軸お
    よび前記光変調器の光入射中心軸を一致させ、前記励起
    光源、前記固体レーザ共振器、前記光アイソレータおよ
    び前記光変調器をこの順序で配置し、前記光変調器に変
    調信号を印加して前記光変調器から光変調出力を取り出
    すようにしたことを特徴とする光送信装置。
JP56149629A 1981-09-24 1981-09-24 光送信装置 Expired JPS5918878B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56149629A JPS5918878B2 (ja) 1981-09-24 1981-09-24 光送信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56149629A JPS5918878B2 (ja) 1981-09-24 1981-09-24 光送信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5852889A JPS5852889A (ja) 1983-03-29
JPS5918878B2 true JPS5918878B2 (ja) 1984-05-01

Family

ID=15479396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56149629A Expired JPS5918878B2 (ja) 1981-09-24 1981-09-24 光送信装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5918878B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096910A1 (ja) 2016-11-24 2018-05-31 Jxtgエネルギー株式会社 導電性熱可塑性エラストマー組成物
WO2019027022A1 (ja) 2017-08-02 2019-02-07 Jxtgエネルギー株式会社 ゴム組成物、架橋ゴム組成物、タイヤ及び工業用ゴム部品
WO2020027109A1 (ja) 2018-07-30 2020-02-06 Jxtgエネルギー株式会社 樹脂組成物
WO2021132471A1 (ja) 2019-12-27 2021-07-01 Eneos株式会社 発泡成形用組成物及び発泡成形体

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665529A (en) * 1986-05-19 1987-05-12 Spectra-Physics, Inc. Laser diode pumped solid state laser with miniaturized quick disconnect laser head
US4656635A (en) * 1985-05-01 1987-04-07 Spectra-Physics, Inc. Laser diode pumped solid state laser
US4761786A (en) * 1986-12-23 1988-08-02 Spectra-Physics, Inc. Miniaturized Q-switched diode pumped solid state laser
US4653056A (en) * 1985-05-01 1987-03-24 Spectra-Physics, Inc. Nd-YAG laser
JP2576545B2 (ja) * 1987-11-25 1997-01-29 ソニー株式会社 光学ヘッド
JP2712232B2 (ja) * 1988-02-22 1998-02-10 ソニー株式会社 レーザ光源
JPH04255280A (ja) * 1991-02-07 1992-09-10 Nippon Steel Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2013172100A (ja) * 2012-02-22 2013-09-02 Mitsubishi Electric Corp レーザ装置の調整方法およびレーザ装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096910A1 (ja) 2016-11-24 2018-05-31 Jxtgエネルギー株式会社 導電性熱可塑性エラストマー組成物
WO2019027022A1 (ja) 2017-08-02 2019-02-07 Jxtgエネルギー株式会社 ゴム組成物、架橋ゴム組成物、タイヤ及び工業用ゴム部品
WO2020027109A1 (ja) 2018-07-30 2020-02-06 Jxtgエネルギー株式会社 樹脂組成物
WO2021132471A1 (ja) 2019-12-27 2021-07-01 Eneos株式会社 発泡成形用組成物及び発泡成形体

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5852889A (ja) 1983-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5136598A (en) Modulated high-power optical source
US4886334A (en) Optical amplifying repeater
US6259711B1 (en) Laser
US5499256A (en) Polarized frequency-selective optical source
US5163058A (en) Semiconductor laser pump source
EP0560179B1 (en) Laser light beam generating apparatus
US5898716A (en) Structure of a passively mode-locked optical fiber laser
US6433920B1 (en) Raman-based utility optical amplifier
CN113644542B (zh) 基于掺铒铌酸锂薄膜的稳频和调频激光器及制备方法
JPS5918878B2 (ja) 光送信装置
US5617435A (en) Lasing system with wavelength-conversion waveguide
JPS60501829A (ja) 結合変調器を有する半導体レ−ザ
JPS6135586A (ja) レーザダイオード、入力伝送フアイバおよび出力伝送フアイバを有する電気光学装置
US3947780A (en) Acoustooptic mode-locker frequency doubler
CN106229803B (zh) 一种光纤基单频蓝光脉冲激光器
KR20010013957A (ko) 광학 방사선 스위칭, 증폭, 제어 및 변조 방법 및 장치
US5974074A (en) Laser system for optical free
EP0150214B1 (en) Coupled cavity laser
CN108390243B (zh) 一种基于少模光纤的高阶模布里渊光纤激光器
GB1068052A (en) Improvements in or relating to lasers or masers
CN112397993A (zh) 一种窄线宽外腔激光器及光模块
CN113281922A (zh) 光发射模块
US3405370A (en) Internal optical modulator
TW202136838A (zh) 基於自注入鎖定之波長可調雙向無線光通訊系統
CN112310805A (zh) 一种窄线宽外腔激光器及光模块