放大裝置和放大介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】放大介質(zhì)(100)包括多孔光纖(110)和樹(shù)脂部件(120)。多孔光纖(110)讓光通過(guò)。并且，多孔光纖(110)具有立體卷繞的卷繞部(111)。卷繞部(111)埋入在樹(shù)脂部件(120)內(nèi)。放大介質(zhì)(100)讓信號(hào)光通過(guò)。并且，從光源射出的激勵(lì)光入射到放大介質(zhì)(100)。放大介質(zhì)(100)與光源一起由溫度調(diào)節(jié)部進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
【專利說(shuō)明】放大裝置和放大介質(zhì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及使光放大的放大裝置和放大介質(zhì)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往,公知有EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier:摻雜鉺的光纖放大器)等使用摻雜有稀土元素的光纖的光纖型放大器。在光纖型放大器中，為了得到良好的傳送特性，要求使增益波長(zhǎng)特性G(X)平坦。
[0003]EDF (Erbium Doped Fiber,摻雜鉺的光纖)等的光放大介質(zhì)由于環(huán)境溫度(例如一 15[°C ]?+60[°C ])而使得增益波長(zhǎng)特性G(A)變化，傳送特性變差。與此相對(duì)，公知有一種使用溫度調(diào)節(jié)單元來(lái)調(diào)節(jié)光放大介質(zhì)的溫度的技術(shù)(例如，參照下述專利文獻(xiàn)I)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平4 — 11794號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明所要解決的課題
[0006]然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，由于光纖型放大器使用長(zhǎng)光纖，因而存在裝置大型化的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明目的是為了消除上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提供一種可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化的放大裝置和放大介質(zhì)。
[0008]為了解決上述的課題，達(dá)到目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種放大裝置和放大介質(zhì)，該放大裝置和放大介質(zhì)具有:多孔光纖，其讓光通過(guò)，具有立體卷繞的卷繞部，在所述卷繞部?jī)?nèi)添加有稀土元素；以及樹(shù)脂部件，所述多孔光纖中的所述卷繞部被埋入到該樹(shù)脂部件中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，取得可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1 一 I是示出實(shí)施方式的放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)一例的圖。
[0011]圖1 — 2是示出圖1 — I所示的放大介質(zhì)的俯視圖。
[0012]圖2 — I是示出放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的變型例I的圖。
[0013]圖2 — 2是示出圖2 -1所示的放大介質(zhì)的俯視圖。
[0014]圖3是示出放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的變型例2的圖。
[0015]圖4 一 I是示出多孔光纖的一例的圖。
[0016]圖4 一 2是不出圖4 一 I所不的多孔光纖的截面圖。
[0017]圖5是示出歸一化頻率和歸一化傳播常數(shù)之間的關(guān)系的一例的圖。
[0018]圖6是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的放大裝置的結(jié)構(gòu)一例的圖。
[0019]圖7 — I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的放大裝置的結(jié)構(gòu)的具體例的圖。
[0020]圖7 — 2是示出圖7 — I所示的放大裝置的變型例的圖。[0021 ]圖8 — I是示出LD模塊的結(jié)構(gòu)一例的圖。
[0022]圖8 — 2是示出LD模塊的結(jié)構(gòu)的變型例的圖。
[0023]圖9 一 I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例I的圖(之一)。
[0024]圖9 一 2是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例I的圖(之二)。
[0025]圖10是示出在LD模塊的外部設(shè)置了放大部件的結(jié)構(gòu)一例的圖。
[0026]圖11 一 I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例2的圖(之一)。
[0027]圖11 一 2是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例2的圖(之二)。
[0028]圖12 — I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例3的圖(之一)。
[0029]圖12 — 2是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例3的圖(之二)。
[0030]圖13 — I是示出放大裝置的實(shí)施例1的圖。
[0031]圖13 — 2是示出圖13 -1所示的放大裝置中的信號(hào)流的一例的圖。
[0032]圖14 一 I是示出放大裝置的實(shí)施例2的圖。
[0033]圖14 一 2是示出圖14 一 I所示的放大裝置中的信號(hào)流的一例的圖。
[0034]圖15 — I是示出圖14 一 1、圖14 一 2所示的前方激勵(lì)的放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)一例的圖。
[0035]圖15 — 2是示出圖14 一 1、圖14 一 2所示的后方激勵(lì)的放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)一例的圖。
[0036]圖16是示出放大裝置的實(shí)施例3的圖。
[0037]圖17 — I是示出由多孔光纖實(shí)現(xiàn)的放大器的一例的圖。
[0038]圖17 — 2是示出圖17 — I所示的多孔光纖的熔融接合部分的一例的圖。
[0039]圖17 — 3是示出圖17 — I所示的多孔光纖的截面圖。
[0040]圖18是示出拉曼放大器用的激勵(lì)光源的一例的圖。
[0041]圖19是示出應(yīng)用了圖18所示的激勵(lì)光源的拉曼放大器的一例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的放大裝置和放大介質(zhì)的實(shí)施方式。
[0043](實(shí)施方式)
[0044]圖1 一 I是示出實(shí)施方式的放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖1 一 2是示出圖1 一I所示的放大介質(zhì)的俯視圖。如圖1 一 1、圖1 一 2所示，實(shí)施方式的放大介質(zhì)100包括多孔光纖110和樹(shù)脂部件120。放大介質(zhì)100是通過(guò)使激勵(lì)光與信號(hào)光一起通過(guò)來(lái)使信號(hào)光放大的放大介質(zhì)。
[0045]多孔光纖110是在包層具有與纖芯并行的多個(gè)空孔的光纖。并且，在多孔光纖110的纖芯內(nèi)摻雜(添加)有鉺(Er離子)等稀土元素。多孔光纖110具有立體卷繞的卷繞部
111。在圖1 一 1、圖1 一 2所示的例子中，多孔光纖110卷繞成螺旋狀。
[0046]并且，多孔光纖110的卷繞部111被埋入在樹(shù)脂部件120內(nèi)。多孔光纖110的端部112、113被導(dǎo)出到樹(shù)脂部件120的外部。樹(shù)脂部件120是具有熱傳導(dǎo)性的熱傳導(dǎo)部件。樹(shù)脂部件120例如是硅樹(shù)脂。并且，在圖1 一 1、圖1 一 2所示的例子中，樹(shù)脂部件120形成為圓柱狀。硅樹(shù)脂等的樹(shù)脂部件120由于熱傳導(dǎo)性高，因而通過(guò)使樹(shù)脂部件120的一部分(例如一面)的溫度保持為恒定(恒定的范圍內(nèi))，使樹(shù)脂部件120的溫度均勻地保持恒定。
[0047]多孔光纖110由于封閉光的性質(zhì)強(qiáng)，因而可以減小多孔光纖110的卷繞部111的彎曲半徑(例如10[mm]以下)。因此，能夠減小卷繞部111的面積。另一方面，當(dāng)減小了卷繞部111的彎曲半徑時(shí)，為了確保卷繞部111的光纖長(zhǎng)度而使卷繞部111的卷繞次數(shù)增多，卷繞部111增高。例如當(dāng)以10[mm]的彎曲半徑卷繞5[m]的卷繞部111時(shí),卷繞部111的卷繞次數(shù)例如為約74次。
[0048]因此，在將例如樹(shù)脂部件120配置在TEC (Thermo Electric cooler，熱電冷卻器)的上表面并調(diào)節(jié)卷繞部111的溫度的情況下，存在卷繞部111中的離TEC近的部分和遠(yuǎn)的部分。
[0049]與此相對(duì)，由于卷繞部111被埋入在樹(shù)脂部件120內(nèi)，因而通過(guò)調(diào)節(jié)樹(shù)脂部件120的一部分的溫度而將樹(shù)脂部件120的溫度調(diào)節(jié)為恒定，可以將卷繞部111的溫度均勻地保持恒定。由此，可以抑制多孔光纖110的卷繞部111中的光的增益溫度特性，進(jìn)而可以提高光傳送特性。
[0050]另外，在圖1 一 1、圖1 一 2所示的例子中，如圖1 一 2所示，在多孔光纖110的卷繞部111的圓周的內(nèi)部空間130內(nèi)也填充有樹(shù)脂部件120。由此，可以使樹(shù)脂部件120的溫度更穩(wěn)定，可以使埋入在樹(shù)脂部件120內(nèi)的卷繞部111的溫度更穩(wěn)定。不過(guò)，也可以不在空間130內(nèi)填充樹(shù)脂部件120，而是將樹(shù)脂部件120形成為圓環(huán)狀。由此，能夠使放大介質(zhì)100輕量化。
[0051]圖2 — I是示出放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的變型例I的圖。圖2 — 2是示出圖2 — I所示的放大介質(zhì)的俯視圖。在圖2 — 1、圖2 — 2中，對(duì)與圖1 一 1、圖1 一 2所示的部分相同的部分附上相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖2 — 1、圖2 — 2所示，多孔光纖110除了卷繞部111以外，還可以在空間130內(nèi)具有卷繞部211。例如，從端部112入射的光通過(guò)卷繞部111入射到卷繞部211，通過(guò)卷繞部211從端部113射出。
[0052]由此，可以相對(duì)于放大介質(zhì)100的面積使多孔光纖110的放大部分更長(zhǎng)。在圖2 —1、圖2 — 2中，以使卷繞部211的卷繞方向與卷繞部111的卷繞方向相差90[° ]的方式形成卷繞部211。不過(guò)，卷繞部211的形狀不限于此，例如，可以做成在與卷繞部111相同的卷繞方向上形成為與卷繞部111相比彎曲半徑小的螺旋狀的卷繞部211。
[0053]并且，多孔光纖110的卷繞部的形狀不限于圖1 一 I所示的卷繞部111或圖2 —I所示的卷繞部111、211，可以做成各種形狀。例如，多孔光纖110的卷繞部可以做成使渦卷狀的卷繞部堆疊成多段的形狀、或者盤(pán)旋形狀等。
[0054]圖3是示出放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的變型例2的圖。在圖3中，對(duì)與圖1 一 1、圖1 一 2所示的部分相同的部分附上相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖3所示，多孔光纖110的卷繞部111和樹(shù)脂部件120可以密封在殼體301內(nèi)。在該情況下，樹(shù)脂部件120例如填充在收納有卷繞部111的殼體301內(nèi)并凝固。由此，樹(shù)脂部件120的整形變得容易。殼體301例如通過(guò)擰緊等而配置在TEC上。
[0055]殼體301具有使殼體301的內(nèi)側(cè)和外部熱連接的熱連接部。例如，殼體301由鋁等熱傳導(dǎo)部件形成。由此，通過(guò)使殼體301的一部分的溫度恒定，使得填充在殼體301內(nèi)的樹(shù)脂部件120的溫度變得恒定，可以使埋入在樹(shù)脂部件120內(nèi)的卷繞部111的溫度恒定。不過(guò)，殼體301的至少一部分(例如一面)可以由熱傳導(dǎo)部件形成。在該情況下，通過(guò)使殼體301的由熱傳導(dǎo)部件形成的熱連接部的溫度恒定，可以使卷繞部111的溫度恒定。
[0056]并且，在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，也能夠采用不在殼體301內(nèi)填充樹(shù)脂部件120的結(jié)構(gòu)。在該情況下，由于多孔光纖110的卷繞部111被密封在殼體301內(nèi)，因而通過(guò)使殼體301的由熱傳導(dǎo)部件形成的部分的溫度恒定，可以使卷繞部111的溫度均勻恒定。
[0057]圖4 一 I是示出多孔光纖的一例的圖。圖4 一 2是示出圖4 一 I所示的多孔光纖的截面圖。如圖4 一 1、圖4 一 2所示，多孔光纖110通過(guò)做成例如孔輔助型的多孔光纖，使得由在長(zhǎng)度方向上延伸的空孔包圍的區(qū)域?yàn)楦唛_(kāi)口數(shù)，因而能夠增強(qiáng)激勵(lì)光和信號(hào)光的封閉。
[0058]由此，能夠較大地獲取信號(hào)光和激勵(lì)光的疊加，可以利用多孔光纖110作為激勵(lì)效率高的光纖放大器。如圖4 一 1、圖4 一 2所示，多孔光纖110包括:纖芯410、包層420以及包覆部430。
[0059]纖芯410是折射率比包層420高的高折射率部。在纖芯410內(nèi)摻雜有鉺。例如，纖芯410的芯徑(直徑)可以為6[μπι]。在纖芯410內(nèi)摻雜有例如1000[ppm]程度的鉺。并且，在纖芯410可以添加鍺等，用于提高折射率。并且，在纖芯410內(nèi)可以添加鋁或磷，用于得到寬帶增益特性。
[0060]包層420是折射率比纖芯410低的低折射率部。包層420的包層徑(直徑)可以為例如125 [ μ m]。在包層420內(nèi)設(shè)置有包圍纖芯410的空孔441?447。由此，由于可以減小包層420中的空孔441?447的部分的等效的折射率，因而與纖芯410的折射差增大，纖芯410中的光的封閉特性增強(qiáng)。空孔441?447的各自的空孔徑(直徑)可以為例如6?8 [ μ m]。
[0061]因此，在多孔光纖110不斷裂的范圍內(nèi)，即使減小多孔光纖110的彎曲半徑，也可以抑制多孔光纖110的插入損失的增加。例如，在以往的EDF中，彎曲半徑是例如30[mm]以上，然而根據(jù)多孔光纖110，能夠使彎曲半徑為5[mm]以下。
[0062]并且，期望的是，減小纖芯410與空孔441?447之間的距離，使得光以單模式在纖芯410中進(jìn)行導(dǎo)波?；蛘?，期望的是，使空孔441?447的數(shù)目增多(在圖4 一 1、圖4 一2所示的例子是7個(gè))，使得光以單模式在纖芯410中進(jìn)行導(dǎo)波。另外，當(dāng)進(jìn)行了多模式化時(shí)，導(dǎo)致通過(guò)多孔光纖110的激勵(lì)光擴(kuò)展到纖芯410的鉺的摻雜區(qū)域以上，使得效率下降。
[0063]例如，在將放大介質(zhì)100應(yīng)用于對(duì)C-Band(1550 [nm]頻帶)的信號(hào)光進(jìn)行放大的EDFA的情況下，多孔光纖110的長(zhǎng)度例如為5[m]左右。在將放大介質(zhì)100應(yīng)用于對(duì)L-Band(1580 [nm]頻帶)的信號(hào)光進(jìn)行放大的EDFA的情況下，多孔光纖110的長(zhǎng)度例如為20 [m]左右。
[0064]另外，多孔光纖110中的模式封閉方式如以往的EDF那樣，是折射率封閉，因而針對(duì)模式封閉，可以得到與以往的EDF同等的性能。并且，多孔光纖110中的由受激發(fā)射引起的光放大的物理現(xiàn)象與以往的EDF相同，因而增益和噪聲等的特性也可以得到與以往同等的性能。
[0065]并且，針對(duì)偏波模式分散，只要對(duì)點(diǎn)對(duì)象設(shè)置折射率分布，兩偏波模式的傳播常數(shù)就一致，因而也沒(méi)有偏波模式依存性。即，通過(guò)使多孔光纖110的截面近似成正圓，可以抑制偏波模式依存性。
[0066]不過(guò)，如上所述，根據(jù)空孔徑和空孔間間距的設(shè)計(jì)，產(chǎn)生以往的EDF沒(méi)有的波長(zhǎng)分散特性。這是因?yàn)椋捎谠诶w芯410與包層420之間產(chǎn)生的實(shí)際大的折射率差，使結(jié)構(gòu)分散大幅移動(dòng)到異常分撒區(qū)域。因此，期望的是，不是使空孔441?447為多重環(huán)狀，而是如圖4 - 2所示，配置成一圈的環(huán)狀。
[0067]圖5是示出歸一化頻率和歸一化傳播常數(shù)之間的關(guān)系一例的圖。在圖5中，對(duì)減小多孔光纖110的纖芯410的芯徑的原因進(jìn)行說(shuō)明。圖5的橫軸表示歸一化頻率。圖5的縱軸表示歸一化傳播常數(shù)。特性501、502、503、…表示在各LP模式(LPtll、LP11、LP12、…)中的歸一化傳播常數(shù)對(duì)歸一化頻率的特性。
[0068]通過(guò)在比截止波長(zhǎng)λ c長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)使用多孔光纖110，使得光在單模式下傳播。另一方面，當(dāng)輸入比截止波長(zhǎng)λ c短的波長(zhǎng)的光時(shí)，高次模式也能夠傳播，由于模式間的傳播延遲時(shí)間差(模式分撒)而使傳送頻帶變差。
[0069]在圖5所示的例子中，LP11的傳播常數(shù)為O的頻率為2.405 (特性502)。因此，當(dāng)設(shè)a為纖芯410的半徑、叫為纖芯410的折射率、Δ為纖芯410與包層420的折射率差、λ為光的波長(zhǎng)時(shí)，單模式傳播的條件為ν=2π a η, 7?Δ /入<2.405 4 2.4,,因此，例如將ν = 2.4的波長(zhǎng)定義為截止波長(zhǎng)Ac。
[0070]在2a =10[μ m]、Δ = 0.3%、Ii1 = 1.45的情況下，單模式光纖的截止波長(zhǎng)λ c為1.45[μπι]。在該情況下，當(dāng)向多孔光纖110入射了比截止波長(zhǎng)Xe短的波長(zhǎng)的光時(shí)，變?yōu)槎嗄Ｊ絺鞑ァ?br> [0071]在將放大介質(zhì)100用于EDFA的情況下，與一般的多孔光纖的不同是，不僅使信號(hào)光穩(wěn)定導(dǎo)波，而且使激勵(lì)光也穩(wěn)定導(dǎo)波。因此，由于激勵(lì)光是比信號(hào)光短的波，因而應(yīng)用與一般的多孔光纖相比芯徑(^ MFD)小的多孔光纖110來(lái)實(shí)現(xiàn)單模式。
[0072]圖6是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的放大裝置的結(jié)構(gòu)一例的圖。圖6所示的放大裝置600是具有LD601、604、合波部602、605、放大介質(zhì)603以及GEQ606的EDFA。另外，為了使信號(hào)光在單方向上流動(dòng)，在主信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)一般具有隔離體，然而在圖6中，在說(shuō)明本發(fā)明的宗旨方面，由于沒(méi)有關(guān)系而省略。
[0073]LD601生成激勵(lì)光并向合波部602射出。合波部602是將從LD601射出的激勵(lì)光和入射的信號(hào)光進(jìn)行合波并入射到放大介質(zhì)603的入射部。具體地，合波部602將入射到放大裝置600的信號(hào)光和從LD601射出的激勵(lì)光進(jìn)行合波，將與激勵(lì)光進(jìn)行合波的信號(hào)光射出到放大介質(zhì)603。
[0074]放大介質(zhì)603使從合波部602射出的信號(hào)光和激勵(lì)光通過(guò)。并且，放大介質(zhì)603使從合波部605射出的激勵(lì)光在與從合波部602射出的信號(hào)光和激勵(lì)光相反的方向上通過(guò)。由此，從合波部602射出并通過(guò)了放大介質(zhì)603的信號(hào)光通過(guò)受激發(fā)射而被放大。通過(guò)了放大介質(zhì)603的信號(hào)光射出到合波部605。放大介質(zhì)603可以應(yīng)用放大介質(zhì)100。
[0075]合波部605是將從LD604射出的激勵(lì)光在與信號(hào)光相反的方向上入射到放大介質(zhì)603的入射部。具體地，合波部605將從LD604射出的激勵(lì)光射出到放大介質(zhì)603。并且，合波部605將從放大介質(zhì)603射出的信號(hào)光射出到GEQ606。GEQ606 (Gain EQualizer:增益均衡器)進(jìn)行從合波部605射出的信號(hào)光的增益均衡處理。GEQ606將進(jìn)行了增益均衡處理的信號(hào)光射出到放大裝置600的后段。
[0076]另外，在圖6中，采用了通過(guò)設(shè)置LD601、604和合波部602、605來(lái)進(jìn)行前方激勵(lì)和后方激勵(lì)這雙方的結(jié)構(gòu)，然而可以采用進(jìn)行前方激勵(lì)和后方激勵(lì)中的任一方的結(jié)構(gòu)。例如，可以采用在放大裝置600中省略了 LD601和合波部602的結(jié)構(gòu)。并且，可以采用在放大裝置600中省略了 LD604和合波部605的結(jié)構(gòu)。合波部602、605可以例如通過(guò)WDM耦合器、電介質(zhì)多層膜濾光器、校準(zhǔn)器型濾光器、環(huán)行器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0077]圖7 — I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的放大裝置的結(jié)構(gòu)的具體例的圖。圖7 — I所示的放大裝置700具有:光纖701?707、WDM耦合器710、740、LD模塊720、730以及GEQ750。
[0078]入射到放大裝置700的信號(hào)光通過(guò)光纖701入射到WDM耦合器710。WDM耦合器710是與圖6所示的合波部602對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。WDM耦合器710將從光纖701入射的光和從LD模塊730射出并從光纖702入射的激勵(lì)光進(jìn)行合波，并射出合波后的光。從WDM耦合器710射出的光通過(guò)光纖703入射到LD模塊720。
[0079]LD模塊720具有放大介質(zhì)721和LD722。放大介質(zhì)721是與圖6所示的放大介質(zhì)603的一部分對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。放大介質(zhì)721可以應(yīng)用放大介質(zhì)100。放大介質(zhì)721使從光纖703入射的光通過(guò)并射出。從放大介質(zhì)721射出的光通過(guò)光纖704入射到LD模塊730。并且，放大介質(zhì)721使從光纖704入射的激勵(lì)光通過(guò)并射出到光纖703。LD722是與圖6所示的LD604對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。LD722生成激勵(lì)光并使其射出。從LD722射出的激勵(lì)光通過(guò)光纖706入射到WDM耦合器740。
[0080]LD模塊730具有LD731和放大介質(zhì)732。LD731是與圖6所示的LD601對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。LD731生成激勵(lì)光并使其射出。從LD731射出的激勵(lì)光通過(guò)光纖702入射到WDM耦合器 710。
[0081]放大介質(zhì)732是與圖6所示的放大介質(zhì)603的一部分對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。放大介質(zhì)732可以應(yīng)用放大介質(zhì)100。放大介質(zhì)732使從光纖704入射的光通過(guò)并射出到光纖705。從放大介質(zhì)732射出到光纖705的光入射到WDM耦合器740。并且，放大介質(zhì)732使從光纖705入射的激勵(lì)光通過(guò)并射出到光纖704。從放大介質(zhì)732射出到光纖704的激勵(lì)光入射到放大介質(zhì)721。
[0082]WDM耦合器740是與圖6所示的合波部605對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。WDM耦合器740使從光纖706入射的激勵(lì)光射出到光纖705。從WDM耦合器740射出到光纖705的激勵(lì)光入射到放大介質(zhì)732。并且，WDM耦合器740使從光纖705入射的光射出到光纖707。從WDM耦合器740射出到光纖707的光作為使入射到放大裝置700的信號(hào)光放大后的信號(hào)光入射到GEQ750。
[0083]GEQ750是與圖6所示的GEQ606對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。GEQ750進(jìn)行從光纖707入射的信號(hào)光的增益均衡處理。GEQ750使進(jìn)行了增益均衡處理的信號(hào)光射出到放大裝置700的后段。接著，對(duì)LD模塊720、730的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0084]放大介質(zhì)732的多孔光纖110是第I光纖。放大介質(zhì)732的樹(shù)脂部件120是第I熱傳導(dǎo)部件。LD731是第I光源。WDM耦合器710是第I入射部。LD模塊730的TEC (例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2)是第I溫度調(diào)節(jié)部。
[0085]放大介質(zhì)721的多孔光纖110是第2光纖。放大介質(zhì)721的樹(shù)脂部件120是第2熱傳導(dǎo)部件。LD722是第2光源。LD模塊720的TEC(例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2)是第2溫度調(diào)節(jié)部。WDM耦合器740是第2入射部。
[0086]放大介質(zhì)721的多孔光纖110 (第2光纖)的射出端經(jīng)由光纖704與放大介質(zhì)732的多孔光纖110 (第I光纖)的入射端連接。WDM耦合器710 (第I入射部)將通過(guò)LD731 (第I光源)射出的激勵(lì)光和從光纖701入射的信號(hào)光進(jìn)行合波并入射到放大介質(zhì)732的多孔光纖110 (第I光纖)的入射端。WDM耦合器740 (第2入射部)使通過(guò)LD722 (第2光源)射出的激勵(lì)光在與信號(hào)光相反的方向上入射到放大介質(zhì)732的多孔光纖110(第I光纖)的射出端。并且，WDM耦合器740使從放大介質(zhì)732的多孔光纖110 (第I光纖)的射出端射出的信號(hào)光射出到GEQ750。
[0087]圖7 — 2是示出圖7 -1所示的放大裝置的變型例的圖。在圖7 — 2中，對(duì)與圖7 — I相同的結(jié)構(gòu)附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖7 — 2所示，在圖7 — I所示的放大裝置700中，可以采用使從WDM耦合器710導(dǎo)出的光纖703與LD模塊730的放大介質(zhì)732連接的結(jié)構(gòu)。在該情況下，采用從LD模塊720的放大介質(zhì)721導(dǎo)出與WDM耦合器740連接的光纖705的結(jié)構(gòu)。這樣，放大裝置700中的光路徑能夠進(jìn)行各種變形。
[0088]圖8 — I是不出LD模塊的結(jié)構(gòu)一例的圖。在圖8 — 1中，對(duì)與圖7 — 1所不的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。在圖8 — I中對(duì)LD模塊730的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，然而對(duì)于LD模塊720的結(jié)構(gòu)也是一樣。如圖8 — I所示，LD模塊730具有:TEC801、LD731、PD802、透鏡803、804、套圈805、連接器808、放大介質(zhì)732、以及連接器809。
[0089]LD731、PD802、透鏡803、804以及放大介質(zhì)732緊貼在TEC801上而被設(shè)置。TEC801將LD731、H)802、透鏡803、804以及放大介質(zhì)732的溫度控制為恒定。S卩，TEC801是例如佩爾蒂埃元件。TEC801是具有與LD731和放大介質(zhì)732的樹(shù)脂部件120熱連接的熱連接部、并調(diào)節(jié)熱連接部的溫度的溫度調(diào)節(jié)部。TEC801的熱連接部是例如TEC801的上表面。
[0090]LD731生成激勵(lì)光并射出到透鏡803。PD802 (Photo D1de:光電二極管)接收LD731的背光。透鏡803、804使從LD731射出的激勵(lì)光通過(guò)并射出到套圈805。套圈805經(jīng)由連接器806與光纖702連接。由此，從LD731射出的激勵(lì)光射出到光纖705。
[0091]連接器808經(jīng)由連接器807與光纖704連接。由此，從光纖704射出的光入射到連接器808。連接器808使入射的光射出到放大介質(zhì)732。放大介質(zhì)732使從連接器808射出的光通過(guò)并射出到連接器809。
[0092]連接器809經(jīng)由連接器810與光纖705連接。由此，從放大介質(zhì)732射出的光射出到光纖705。并且，從光纖705射出的激勵(lì)光通過(guò)放大介質(zhì)732射出到光纖704。
[0093]這樣，通過(guò)將放大介質(zhì)100應(yīng)用于放大介質(zhì)732，可以減小放大介質(zhì)732的面積，因而可以將LD731和放大介質(zhì)732配置在相同的TEC801上并進(jìn)行溫度控制。并且，通過(guò)將放大介質(zhì)100應(yīng)用于放大介質(zhì)732，并通過(guò)利用TEC801對(duì)放大介質(zhì)732的一面進(jìn)行溫度控制，可以使放大介質(zhì)732中的多孔光纖110的卷繞部111的溫度均勻恒定，可以提高放大特性。并且，由于放大介質(zhì)732 (放大介質(zhì)100)可以減小面積，因而也能夠減小TEC801的面積。因此，可以實(shí)現(xiàn)低耗電化。
[0094]利用圖8 — I所示的LD模塊730，可以實(shí)現(xiàn)使LD731和放大介質(zhì)732 —體化的模塊。在該情況下，3根光纖702、704、705與LD模塊730的殼體連接。
[0095]圖8 — 2是示出LD模塊的結(jié)構(gòu)的變型例的圖。在圖8 — 2中，對(duì)與圖8 一 I所示的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖8 — 2所不，可以將LD731和Η)802設(shè)置在放大介質(zhì)732的多孔光纖的內(nèi)側(cè)(圖1 一 2所示的空間130)。由此，可以進(jìn)一步減小LD模塊730的面積。
[0096]在圖8 — 2所示的例子中，LD模塊730具有透鏡光纖821來(lái)取代圖8 一 I所示的透鏡803、804。從LD731射出的激勵(lì)光入射到透鏡光纖821。透鏡光纖821使入射的激勵(lì)光射出到套圈805。
[0097]圖9 一 I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例I的圖(之一)。圖9 一 I所示的LD模塊900在殼體915中具有:放大介質(zhì)901、LD902、H)903、透鏡904、905、套圈906、固定座907、以及TEC908。
[0098]放大介質(zhì)901是與圖8 — 1、圖8 — 2所示的LD731對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。放大介質(zhì)901可以應(yīng)用放大介質(zhì)100。光纖921、922與放大介質(zhì)901連接。光纖921、922經(jīng)由連接器930與光纖941、942連接。
[0099]光纖941、942分別是與圖8 — 1、圖8 — 2所示的光纖702、704對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。入射到光纖942的光經(jīng)由連接器930、光纖922入射到放大介質(zhì)901，并通過(guò)放大介質(zhì)901。通過(guò)了放大介質(zhì)901的光經(jīng)由光纖921和連接器930從光纖941射出。
[0100]固定座907由熱傳導(dǎo)部件形成。在固定座907上搭載有LD902、TO903、透鏡904、905。LD902、PD903、透鏡 904、905 是與圖 8 — 1、圖 8 — 2 所示的 LD731、PD802、透鏡 803、804(透鏡光纖821)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。LD902使激勵(lì)光射出到透鏡905。并且，LD902使背光射出到TO903。PD903接收從LD902射出的背光。
[0101]透鏡904、905使從LD902射出的激勵(lì)光射出到套圈906。套圈906使從透鏡905射出的激勵(lì)光射出到與殼體915連接的光纖950。光纖950是與圖8 — 1、圖8 — 2所示的光纖702對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。光纖950使從套圈906射出的激勵(lì)光射出到殼體915的外部。
[0102]固定座907經(jīng)由TEC908固定在殼體915上。并且，放大介質(zhì)901通過(guò)擰緊等固定在TEC908上。TEC908是與圖8 — 1、圖8 — 2所示的TEC801對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。TEC908本來(lái)用于將LD902的溫度控制為恒定，然而使用利用使其面積形成得稍大、或者稍增大面積的熱傳導(dǎo)性高的材料的固定座907，在其上放置放大介質(zhì)901。TEC908將固定座907的溫度控制為恒定。由此，可以與LD902和PD903 —起將放大介質(zhì)901的溫度也保持為恒定。
[0103]殼913是例如光放大器的殼，例如是使用鋁等形成的殼。殼體915通過(guò)螺紋909、910來(lái)固定在殼913上。在殼體915和殼913之間設(shè)置有散熱片912和印刷基板911。在印刷基板911上設(shè)置有鋁等的散熱部件914。由此，殼體915的熱經(jīng)由散熱片912、散熱部件914和殼913發(fā)散到外部。
[0104]如圖9 一 I所示，放大介質(zhì)901設(shè)置在不阻礙由LD902射出的激勵(lì)光的位置。不過(guò)，設(shè)置放大介質(zhì)901的位置和方法不限于圖9 -1所示的結(jié)構(gòu)，可以采用各種位置和方法。
[0105]圖9 一 2是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例I的圖(之二 )。在圖9 一 2中，對(duì)與圖9 一 I所不的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。在圖9 一 2中,對(duì)在I個(gè)印刷基板911上配備2個(gè)圖9 一 I所示的LD模塊900的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0106]在I個(gè)放大介質(zhì)中設(shè)置2個(gè)LD模塊的情況下，如圖9 一 2所示，與LD模塊900連接的光纖941、942、950配置在2個(gè)LD模塊900之間的印刷基板911上。
[0107]并且，在2個(gè)LD模塊900的各自的TEC908中，對(duì)放大介質(zhì)901和LD902 —并進(jìn)行溫度控制。并且，成為放大部的2個(gè)放大介質(zhì)901分別分成2個(gè)LD模塊900的TEC908來(lái)配置，因而能夠高效率地對(duì)各個(gè)放大介質(zhì)901進(jìn)行溫度控制。
[0108]另外，在2個(gè)LD模塊900之間的印刷基板911上配置的光纖941、942、950遠(yuǎn)離TEC908，然而由于光纖941、942、950是與放大介質(zhì)901相比短的光纖，因而對(duì)增益特性的影響小。
[0109]圖10是示出在LD模塊的外部設(shè)置了放大部件的結(jié)構(gòu)一例的圖。在圖10中，對(duì)與圖8 — I所示的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖10所示，放大介質(zhì)732可以設(shè)置在LD模塊730的外部。在該情況下，例如，放大介質(zhì)732經(jīng)由熱管101與TEC801連接。
[0110]熱管1010具有--與TEC801相接的部分1011、與放大介質(zhì)732相接的部分1012、以及使部分1011和部分1012連接的連接部1013。由此，放大介質(zhì)732和TEC801處于熱平衡狀態(tài)。熱管1010例如是微熱管。
[0111]這樣，放大介質(zhì)732和TEC801可以不接觸，而可以例如經(jīng)由熱管1010等熱傳導(dǎo)部件進(jìn)行熱連接。由于放大介質(zhì)732的溫度變化平緩，因而即使放大介質(zhì)732和TEC801經(jīng)由熱管1010連接，也可以使放大介質(zhì)732的溫度穩(wěn)定。
[0112]并且，熱管1010中的不與TEC801或放大介質(zhì)732相接的部分由絕熱部件1020覆蓋。由此，可以使熱管1010的溫度更穩(wěn)定，可以使放大介質(zhì)732的溫度穩(wěn)定。
[0113]圖11 一 I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例2的圖(之一)。在圖11 一I中，對(duì)與圖9 一 I或者圖10所示的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖11 -1所示，放大介質(zhì)901可以設(shè)置在配置于印刷基板911上的殼體1101中。
[0114]殼體1101中的放大介質(zhì)901經(jīng)由熱管1010與TEC908連接。并且，在殼體1101中的除了放大介質(zhì)901以外的部分內(nèi)可以填充聚氨酯等絕熱材料1102。
[0115]圖11 一 2是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例2的圖(之二)。在圖11 一2中，對(duì)與圖9 一 2所不的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。在圖11 一 2中,對(duì)在I個(gè)印刷基板911上配備2個(gè)圖11 一 I所示的LD模塊900的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0116]如圖11 一 2所示，在印刷基板911上設(shè)置2個(gè)LD模塊900的情況下，2個(gè)LD模塊900的殼體1101的各方例如設(shè)置在2個(gè)LD模塊900之間的印刷基板911上。
[0117]并且，在圖11 一 2所示的例子中，省略固定座907，LD902、ro903、透鏡904、905直接配置在TEC908上。并且，熱管1010也直接配置在TEC908上。
[0118]圖12 — I是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例3的圖(之一)。在圖12 —I中，對(duì)與圖9 一 I所示的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖12 — I所示，可以將放大介質(zhì)901設(shè)置在殼體915和散熱片912之間。
[0119]由于殼體915的底面由鋁等的熱傳導(dǎo)部件形成，因而通過(guò)經(jīng)由殼體915的底面使TEC908和放大介質(zhì)901連接，可以使TEC908和放大介質(zhì)901熱連接。由于放大介質(zhì)901的溫度變化平緩，因而即使放大介質(zhì)901和TEC908經(jīng)由殼體915的底面連接，也可以使放大介質(zhì)901的溫度穩(wěn)定。
[0120]圖12 — 2是示出應(yīng)用了放大介質(zhì)的LD模塊的結(jié)構(gòu)例3的圖(之二)。在圖12 —2中，對(duì)與圖9 一 2所不的部分相同的部分附上相同的標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。圖12 — 2不出在I個(gè)印刷基板911上配備2個(gè)圖12 — I所示的LD模塊900的結(jié)構(gòu)。
[0121]圖13 — I是示出放大裝置的實(shí)施例1的圖。圖13 — 2是示出圖13 — I所示的放大裝置中的信號(hào)流的一例的圖。圖13 — 1、13 — 2所示的放大裝置1300具有:分支器1311、1312、PD1321、1322、合波器 1331,1332, LD 模塊 1340、1360、光可變衰減器 1351、光纖1352以及控制電路1370。
[0122]分支器1311對(duì)入射到放大裝置1300的信號(hào)光進(jìn)行分支，使所分支的各信號(hào)光射出到合波器1331和TO1321。合波器1331將從分支器1311射出的信號(hào)光和從LD模塊1340輸出的激勵(lì)光進(jìn)行合波，使所合波的光射出到LD模塊1340。
[0123]LD模塊1340具有LD1341和放大介質(zhì)1342。LD1341通過(guò)來(lái)自控制電路1370的控制生成激勵(lì)光，使所生成的激勵(lì)光射出到合波器1331。放大介質(zhì)1342使從合波器1331射出的光通過(guò)并射出到光可變衰減器1351。LD模塊1340可以應(yīng)用例如上述的LD模塊730 (例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2、圖10)。在該情況下，LD1341對(duì)應(yīng)于LD731，放大介質(zhì)1342對(duì)應(yīng)于放大介質(zhì)732。
[0124]光可變衰減器1351使從LD模塊1340射出的光根據(jù)由控制電路1370控制的衰減量進(jìn)行衰減。光可變衰減器1351使所衰減的光射出到光纖1352。光纖1352對(duì)從光可變衰減器1351射出的光賦予與增益特性相反的濾光特性。濾光器1352使賦予了濾光特性的光射出到LD模塊1360。
[0125]LD模塊1360具有LD1361和放大介質(zhì)1362。LD1361通過(guò)來(lái)自控制電路1370的控制生成激勵(lì)光，使所生成的激勵(lì)光射出到合波器1332。放大介質(zhì)1362使從濾光器1352射出的光通過(guò)并射出到合波器1332。并且，放大介質(zhì)1362使從合波器1332射出的激勵(lì)光通過(guò)并射出到濾光器1352。LD模塊1360可以應(yīng)用例如上述的LD模塊730(例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2、圖10)。在該情況下，LD1361對(duì)應(yīng)于LD731，放大介質(zhì)1362對(duì)應(yīng)于放大介質(zhì) 732。
[0126]合波器1332使從LD1361射出的激勵(lì)光射出到放大介質(zhì)1362。并且，合波器1332使從放大介質(zhì)1362射出的光射出到分支器1312。分支器1312對(duì)從合波器1332射出的光進(jìn)行分支，使所分支的光射出到放大裝置1300的后段和TO1322。
[0127]PD1321將從分支器1311射出的信號(hào)光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，將所轉(zhuǎn)換的電信號(hào)輸出到控制電路1370。HH322將從分支器1312射出的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，將所轉(zhuǎn)換的電信號(hào)輸出到控制電路1370。控制電路1370進(jìn)行基于從HH321射出的電信號(hào)和從Η)1322射出的電信號(hào)的控制。
[0128]例如，控制電路1370控制LD1341U361中的激勵(lì)光的強(qiáng)度、光可變衰減器1351中的衰減量等。例如，控制電路1370進(jìn)行的控制可以應(yīng)用例如AGC(Automatic Gain Control:自動(dòng)增益控制)和ALC (Automatic Level Control:自動(dòng)電平控制)。
[0129]可以由圖13 — 1、圖13 — 2所示的放大裝置1300利用基于LD模塊1340的前方激勵(lì)和基于LD模塊1360的后方激勵(lì)將所入射的信號(hào)光進(jìn)行放大并射出。并且，通過(guò)使用放大介質(zhì)1342、1362作為放大介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、放大特性的提高、省電力化。
[0130]圖14 一 I是示出放大裝置的實(shí)施例2的圖。圖14 一 2是示出圖14 一 I所示的放大裝置中的信號(hào)流的一例的圖。在圖14 - 1、圖14 一 2中，對(duì)與圖13 - 1、圖13 — 2所示的部分相同的部分附上相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖14 一 I所示，放大裝置1300可以具有放大模塊1411來(lái)取代圖13 — 1、圖13 — 2所示的合波器1331和LD模塊1340，可以具有放大模塊1412來(lái)取代圖13 — 1、圖13 — 2所示的合波器1332和LD模塊1360。接著，對(duì)放大模塊1411、1412的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0131]圖15 — I是示出圖14 一 1、圖14 一 2所示的前方激勵(lì)的放大介質(zhì)的結(jié)構(gòu)一例的圖。圖14 一 1、圖14 一 2所示的放大模塊1411如圖15 — I所示具有:透鏡光纖1511、1515、LD1512、PD1513、合波膜 1514、放大介質(zhì) 1516 以及 TEC1517。透鏡光纖 1511、1515、LD1512、PD1513、合波膜1514和放大介質(zhì)1516設(shè)置在TEC1517上。
[0132]透鏡光纖1511使從分支器1311(參照?qǐng)D14 一 1、圖14 一 2)射出的光射出到合波膜1514。Ldl512通過(guò)來(lái)自控制電路1370的控制生成激勵(lì)光，使所生成的激勵(lì)光射出到合波膜1514。TO1513接收LD1512的背光。
[0133]合波膜1514將從透鏡光纖1511射出的光和從LD1512射出的光進(jìn)行合波，使所合波的光射出到透鏡光纖1515。透鏡光纖1515使從合波膜1514射出的光射出到放大介質(zhì)
1516。放大介質(zhì)1516使從透鏡光纖1515射出的光通過(guò)并射出到光可變衰減器1351 (參照?qǐng)D14 一 1、圖14 一 2)。放大介質(zhì)1516可以應(yīng)用放大介質(zhì)100。這樣，從為了模式間耦合而在放大介質(zhì)1516中使用封閉光的多孔光纖110的觀點(diǎn)來(lái)看，期望的是，合波膜1514與光纖型相比，使用空間耦合的塊型來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0134]TEC1517 將透鏡光纖 1511、1515、LD1512、PD1513、合波膜 1514 和放大介質(zhì) 1516的溫度控制為恒定。這樣，通過(guò)使TEC1517(溫度調(diào)節(jié)部)的上表面(熱連接部)不僅與LD1512或放大介質(zhì)1516熱連接，而且與合波膜1514(合波器)也熱連接，可以利用I個(gè)TEC1517進(jìn)行LD1512、放大介質(zhì)1516和合波膜1514的溫度控制。因此，能夠抑制由起因于溫度變動(dòng)的合波膜1514的變形等引起的合波膜1514的合波特性變化。
[0135]而且，通過(guò)將LD1512和合波膜1514設(shè)置在放大介質(zhì)1516的卷繞部111的內(nèi)側(cè)，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。并且，由于可以減小TEC1517(溫度調(diào)節(jié)部)的上表面(熱連接部)的面積，因而可以實(shí)現(xiàn)低耗電化。
[0136]并且，也可以采用這樣的結(jié)構(gòu):圖13— 1、圖13 — 2所示的分支器1311和^)1321也在放大模塊1411的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，利用TEC1517 —并進(jìn)行溫度控制。在該情況下，優(yōu)選的是，分支器1311也使用空間耦合的塊型來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0137]圖15 — 2是示出圖14 一 1、圖14 一 2所示的后方激勵(lì)的放大模塊的結(jié)構(gòu)一例的圖。圖14 一 1、圖14 一 2所示的放大模塊1412如圖15 — 2所示具有:放大介質(zhì)1521、透鏡光纖1522、1526、LD1523、PD1524、合波膜1525以及TEC1527。放大介質(zhì)1521、透鏡光纖1522、1526、LD1523、PD1524 和合波膜 1525 設(shè)置在 TEC1527 上。
[0138]放大介質(zhì)1521使從濾光器1352(參照?qǐng)D14 一 1、圖14 一 2)射出的光通過(guò)并射出到透鏡光纖1522。放大介質(zhì)1521可以應(yīng)用放大介質(zhì)100。透鏡光纖1522使從放大介質(zhì)1521射出的光射出到合波膜1525。LD1523通過(guò)來(lái)自控制電路1370的控制生成激勵(lì)光，使所生成的激勵(lì)光射出到合波膜1525。TO1524接收LD1523的背光。
[0139]合波膜1525將從透鏡光纖1522射出的光和從LD1523射出的光進(jìn)行合波，使所合波的光射出到透鏡光纖1526。透鏡光纖1526使從合波膜1525射出的光射出到分支器1312(參照?qǐng)D14 一 1、圖14 一 2)。這樣，從為了模式間耦合而在放大介質(zhì)1521中使用封閉光的多孔光纖110的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選的是，合波膜1525與光纖型相比，使用空間耦合的塊型來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0140]TEC1527 將放大介質(zhì) 1521、透鏡光纖 1522、1526、LD1523、PD1524 和合波膜 1525的溫度控制為恒定。這樣，通過(guò)使TEC1527(溫度調(diào)節(jié)部)的上表面(熱連接部)不僅與LD1523或放大介質(zhì)1521熱連接，而且與合波膜1525(合波器)也熱連接，可以利用I個(gè)TEC1527進(jìn)行LD1523、放大介質(zhì)1521和合波膜1525的溫度控制。因此，能夠抑制由起因于溫度變動(dòng)的合波膜1525的變形等引起的合波膜1525的合波特性變化。
[0141]而且，通過(guò)將LD1523和合波膜1525設(shè)置在放大介質(zhì)1521的卷繞部111的內(nèi)側(cè)，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。并且，由于可以減小TEC1527(溫度調(diào)節(jié)部)的上表面(熱連接部)的面積，因而可以實(shí)現(xiàn)低耗電化。
[0142]并且，也可以采用這樣的結(jié)構(gòu):圖13— 1、圖13 — 2所示的分支器1312和^)1322也在放大模塊1412的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，利用TEC1527 —并進(jìn)行溫度控制。在該情況下，優(yōu)選的是，分支器1312也使用空間耦合的塊型來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0143]圖16是示出放大裝置的實(shí)施例3的圖。圖16所示的放大裝置1600具有:光纖1601、1641 ?1644、1661 ?1664、1671 ?1674、LD 模塊 1611 ?1614 以及合波器 1651 ?1654。
[0144]例如，光纖1601,1641?1644可以應(yīng)用SMF(Single Mode Fiber:單模式光纖)。并且，光纖1661?1664、1671?1674可以應(yīng)用摻雜了鉺的多孔光纖。光纖1601使入射到放大裝置1600的信號(hào)光射出到合波器1651。
[0145]LD模塊1611具有LD1621和放大介質(zhì)1631。LD模塊1611可以應(yīng)用例如上述的LD模塊730 (例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2、圖10)。在該情況下，LD1621對(duì)應(yīng)于LD731，放大介質(zhì)1631對(duì)應(yīng)于放大介質(zhì)732。
[0146]LD1621生成激勵(lì)光并輸出到光纖1641。光纖1641使從LD1621射出的激勵(lì)光射出到合波器1651。合波器1651將從光纖1601射出的光和從光纖1641射出的激勵(lì)光進(jìn)行合波并輸出到光纖1661。光纖1661使從合波器1651射出的光射出到放大介質(zhì)1631。放大介質(zhì)1631使從光纖1661射出的光通過(guò)并入射到光纖1671。
[0147]LD模塊1612具有LD1622和放大介質(zhì)1632。LD模塊1612可以應(yīng)用例如上述的LD模塊730 (例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2、圖10)。在該情況下，LD1622對(duì)應(yīng)于LD731，放大介質(zhì)1632對(duì)應(yīng)于放大介質(zhì)732。
[0148]LD1622生成激勵(lì)光并輸出到光纖1642。光纖1642使從LD1622射出的激勵(lì)光射出到合波器1652。合波器1652將從光纖1671射出的光和從光纖1642射出的激勵(lì)光進(jìn)行合波并輸出到光纖1662。光纖1662使從合波器1652射出的光射出到放大介質(zhì)1632。放大介質(zhì)1632使從光纖1662射出的光通過(guò)并入射到光纖1672。
[0149]LD模塊1613具有LD1623和放大介質(zhì)1633。LD模塊1613可以應(yīng)用例如上述的LD模塊730 (例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2、圖10)。在該情況下，LD1623對(duì)應(yīng)于LD731，放大介質(zhì)1633對(duì)應(yīng)于放大介質(zhì)732。
[0150]LD1623生成激勵(lì)光并輸出到光纖1643。光纖1643使從LD1623射出的激勵(lì)光射出到合波器1653。合波器1653將從光纖1672射出的光和從光纖1643射出的激勵(lì)光進(jìn)行合波并輸出到光纖1663。光纖1663使從合波器1653射出的光射出到放大介質(zhì)1633。放大介質(zhì)1633使從光纖1663射出的光通過(guò)并入射到光纖1673。
[0151]LD模塊1614具有LD1624和放大介質(zhì)1634。LD模塊1614可以應(yīng)用例如上述的LD模塊730 (例如參照?qǐng)D8 — 1、圖8 — 2、圖10)。在該情況下，LD1624對(duì)應(yīng)于LD731，放大介質(zhì)1634對(duì)應(yīng)于放大介質(zhì)732。
[0152]LD1624生成激勵(lì)光并輸出到光纖1644。光纖1644使從LD1624射出的激勵(lì)光射出到合波器1654。合波器1654將從光纖1673射出的光和從光纖1644射出的激勵(lì)光進(jìn)行合波并輸出到光纖1664。光纖1664使從合波器1654射出的光射出到放大介質(zhì)1634。放大介質(zhì)1634使從光纖1664射出的光通過(guò)并入射到光纖1674。
[0153]光纖1674使所入射的光作為將入射到放大裝置1600的信號(hào)光進(jìn)行放大后的光射出到放大裝置1600的后段。如圖16所示，即使在使放大器為多段(在圖16所示的例子是4段)的情況下，通過(guò)將例如LD模塊730應(yīng)用于各放大器，也可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、放大特性的提高、省電力化。
[0154]如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)放大裝置和放大介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。例如，在上述的專利文獻(xiàn)I中，當(dāng)要利用I個(gè)佩爾蒂埃元件對(duì)激勵(lì)用的LD和放大介質(zhì)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)時(shí)，由于放大介質(zhì)的面積大，因而佩爾蒂埃元件也大型化而使裝置大型化。與此相對(duì)，通過(guò)使用放大介質(zhì)100，能夠減小佩爾蒂埃元件的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
[0155]并且，由于取消光放大介質(zhì)的增益的溫度特性，因而與使用AOTF(Acousto-OpticTunable Filter:聲光可調(diào)波長(zhǎng)濾光器)型和磁光學(xué)效應(yīng)型等的可變?cè)鲆婢馄鞯那闆r相t匕，可以實(shí)現(xiàn)控制的簡(jiǎn)化、低耗電化、低價(jià)格化、小型化。
[0156]另外，上述的各實(shí)施方式也能夠應(yīng)用于EDWA (Erbium Doped WaveguideAmplifier,摻鉺的波導(dǎo)放大器)。
[0157](由多孔光纖實(shí)現(xiàn)的放大器)
[0158]圖17 — I是示出由多孔光纖實(shí)現(xiàn)的放大器的一例的圖。圖17 — I所示的多孔光纖1700是在纖芯內(nèi)摻雜了鉺的多孔光纖。在多孔光纖1700的輸入側(cè)部分1701和輸出側(cè)部分1702中的輸入側(cè)部分1701處設(shè)置有去除了包層部分的包層去除部1711?1714。
[0159]在包層去除部1711?1714上分別熔融接合有光纖1731?1734。然后，來(lái)自LD1721?1724的激勵(lì)光經(jīng)由光纖1731?1734分別入射到包層去除部1711?1714。由此，通過(guò)多孔光纖1700的信號(hào)光通過(guò)受激發(fā)射被放大。
[0160]圖17 — 2是示出圖17 -1所示的多孔光纖的熔融接合部分的一例的圖。在圖17 - 2中，對(duì)包層去除部1711和光纖1731的熔融接合部分進(jìn)行說(shuō)明，然而對(duì)于包層去除部1712?1714和光纖1732?1734的熔融接合部分也是一樣。接近距離d表示包層去除部1711和光纖1731接近的部分中的包層去除部1711和光纖1731之間的距離。導(dǎo)入長(zhǎng)度L表示包層去除部1711和光纖1731接近的部分的長(zhǎng)度。
[0161]如圖17 — 2所示，通過(guò)使包層去除部1711和光纖1731接近，通過(guò)模式耦合，將通過(guò)包層去除部1711和光纖1731的各光進(jìn)行合波。由此，可以使激勵(lì)光入射到多孔光纖1700。
[0162]圖17 — 3是不出圖17 — I所不的多孔光纖的截面圖。如圖17 — 3所不，多孔光纖1700包括纖芯1751、包層1752以及包覆部1753。纖芯1751是折射率比光纖1731高的高折射率部。在纖芯1751內(nèi)摻雜有鉺。例如，纖芯1751的芯徑可以為10[μπι]。
[0163]包層1752是折射率比纖芯1751低的低折射率部。包層1752的包層徑可以為例如125 [ μ m]。在包層1752內(nèi)設(shè)置有包圍纖芯1751的空孔1741?1746?？湛?741?1746的各自的空孔徑可以為例如6?8[ μ m]。
[0164]圖17 — I?圖17 — 3所示的多孔光纖1700例如可應(yīng)用于使用EDF的多個(gè)激勵(lì)波長(zhǎng)頻帶之一的0.65 [ μ m]頻帶的DVD (Digital Versatile Disc:數(shù)字多功能盤(pán))用的光源。光纖放大器的激勵(lì)光源只要可以提高稀土離子的能級(jí)即可。不過(guò)，將DVD用的光源用作激勵(lì)光源而存在光輸出功率小以及NF比較差的問(wèn)題。
[0165]因此，利用多孔光纖的封閉強(qiáng)的特性來(lái)提高激勵(lì)效率，即使小的激勵(lì)光功率也可以使用。并且，可以針對(duì)影響NF的EDF的長(zhǎng)度方向的輸入側(cè)部分1701的多個(gè)部位，去除包覆和具有多孔部分的包層，由此，可以采用使導(dǎo)入激勵(lì)光的光纖連接的激勵(lì)構(gòu)造來(lái)改善NF。
[0166]在將多孔光纖1700應(yīng)用于光放大光纖的情況下，具有的效果是:利用多孔光纖的封閉光的能力強(qiáng)的特性，不僅抑制放射模式來(lái)避免插入損失的增加，而且還抑制0.65 [ μ m]的激勵(lì)光的多模式化。即，可以等效地取得減小芯徑并縮短截止波長(zhǎng)的效果。
[0167]而且，通過(guò)如多孔光纖1700那樣應(yīng)用多個(gè)0.65 [ μ m]的LD1721?1724，可以提高可靠性。即使LD1721?1724中的一個(gè)發(fā)生故障，通過(guò)采用由其它LD進(jìn)行補(bǔ)充的構(gòu)造，也可以有效地利用廉價(jià)且低輸出的0.65 [ μ m]的激勵(lì)LD。
[0168](對(duì)拉曼放大器用的激勵(lì)光源的應(yīng)用)
[0169]在拉曼放大器中，為了維持穩(wěn)定的放大特性(增益、噪聲)，要求激勵(lì)光源的激勵(lì)波長(zhǎng)不變動(dòng)而是恒定。因此，公知有這樣的技術(shù):在生成激勵(lì)光的LD模塊的輸出光纖的一部分處設(shè)置光纖光柵(FBG =Fiber Bragg Grating:光纖布拉格光柵)，使特定波長(zhǎng)的光以低反射率反射，以特定波長(zhǎng)固定激光振蕩波長(zhǎng)。
[0170]然而，考慮到，由于環(huán)境溫度的變化，使得該光纖光柵的衍射格柵間隔變化，使得低反射的光的波長(zhǎng)變化數(shù)[nm]左右。由此，激勵(lì)波長(zhǎng)變化數(shù)[nm]左右，難以維持規(guī)定的穩(wěn)定的放大特性(增益、噪聲)。為了解決該問(wèn)題，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了不使光纖光柵受到溫度影響，使用絕熱材料對(duì)包含光纖光柵部分的寬范圍部分進(jìn)行覆蓋。因此，存在導(dǎo)致裝置的大型化和價(jià)格升高的問(wèn)題。
[0171]圖18是示出拉曼放大器用的激勵(lì)光源的一例的圖。圖18所示的激勵(lì)光源1800具有:LD1801、PD1802、透鏡光纖1803、光纖1804、射出部1805以及TEC1807。
[0172]LD1801生成激勵(lì)光并使其射出。HH802接收LD1801的背光。透鏡光纖1803使從LD1801射出的激勵(lì)光射出到光纖1804。光纖1804是在包層內(nèi)具有多個(gè)空孔的光纖，例如是多孔光纖。光纖1804使從透鏡光纖1803射出的激勵(lì)光射出到射出部1805。射出部1805使從光纖1804射出的激勵(lì)光射出。
[0173]并且，在光纖1804上設(shè)置有光纖光柵1806。由此，使從LD1801射出的激勵(lì)光中的特定波長(zhǎng)的光以低反射率反射，LD1801的振蕩波長(zhǎng)被固定為特定波長(zhǎng)。
[0174]LD1801、PD1802、透鏡光纖1803以及光纖1804中的光纖光柵1806的部分設(shè)置在TEC1807上。TEC1807對(duì)LD1801、PD1802、透鏡光纖1803以及光纖1804中的光纖光柵1806的部分一并進(jìn)行溫度控制。
[0175]這樣，通過(guò)將多孔光纖用于對(duì)LD1801的輸出光進(jìn)行導(dǎo)波的光纖1804，可以以小直彎曲光纖1804，因而可以減小LD1801與光纖光柵1806之間的間隔。因此，可以利用TEC1807對(duì)LD1801和光纖光柵1806 —并進(jìn)行溫度控制。
[0176]由此，即使不在寬范圍內(nèi)使用絕緣材料對(duì)光纖光柵1806進(jìn)行覆蓋，或者不通過(guò)與TEC1807不同的TEC對(duì)光纖光柵1806進(jìn)行溫度控制，也可以使LD1801的振蕩波長(zhǎng)穩(wěn)定。因此，可以在使激勵(lì)光源1800的激勵(lì)光的波長(zhǎng)穩(wěn)定的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、省電力化。
[0177]圖19是示出應(yīng)用了圖18所示的激勵(lì)光源的拉曼放大器的一例的圖。圖19所示的拉曼放大器1900具有:圖18所示的激勵(lì)光源1800以及合波器1901。激勵(lì)光源1800使激勵(lì)光射出到合波器1901。
[0178]合波器1901使從合波器1901的前段的光纖1902射出的信號(hào)光射出到后段。并且，合波器1901使從激勵(lì)光源1800射出的激勵(lì)光射出到光纖1902。由此，可以使通過(guò)光纖1902的信號(hào)光放大。當(dāng)然，圖19中只是以從后方激勵(lì)的后方分布拉曼放大器為例作了說(shuō)明，不管是前方激勵(lì)分布拉曼放大器，還是雙向激勵(lì)分布拉曼放大器，都能夠應(yīng)用。
[0179]如上所述，激勵(lì)光源1800由于激勵(lì)波長(zhǎng)穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、省電力化，因而可以實(shí)現(xiàn)拉曼放大器1900的放大特性的提高、裝置的小型化、省電力化。
[0180]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0181]100、603、721、732、901、1342、1362、1516、1521、1631 ?1634:放大介質(zhì)；110、1700:多孔光纖;111、211:卷繞部；112、113:端部；120:樹(shù)脂部件;130:空間;301、915、1101:殼體;410、1751:纖芯;420、1752:包層;430、1753:包覆部；441 ?447,1741:空孔；501 ?503:特性;600、700、1300、1600:放大裝置;601、604、722、731、902、1341、1361、1512、1523、1621 ?1624、1721、1801:LD ;602、605:合波部;606、750:GEQ ；701 ?707,921,922、941、942、950、1601、1641 ?1644,1661 ?1664,1671 ?1674、1731、1732、1804、1902:光纖;710、740:WDM 耦合器;720、730、900、1340、1360、1611 ?1614:LD 模塊；801、908、
1517、1527、1807:TEC ;802、903、1321、1322、1513、1524、1802:PD ;803、804、904、905:透鏡；805,906:套圈；806 ?810,930:連接器;821、1511、1515、1522、1526、1803:透鏡光纖；907:固定座;909、910:螺紋；911:印刷基板；912:散熱片；913:殼；914:散熱部件；1010:熱管；1013:連接部；1020:絕熱部件；1102:絕熱材料;1311、1312:分支器；1331、1332、1651?1654,1901:合波器；1351:光可變衰減器；1352:濾光器；1370:控制電路;1411、1412:放大模塊;1514、1525:合波膜；1701:輸入側(cè)部分；1702:輸出側(cè)部分；1711?1714:包層去除部；1800:激勵(lì)光源；1805:射出部；1806:光纖光柵；1900:拉曼放大器。
【權(quán)利要求】
1.一種放大裝置，其特征在于，具有: 光纖，其具有添加有稀土元素且立體卷繞的卷繞部，在包層內(nèi)形成有包圍纖芯的多個(gè)空孔，讓入射的信號(hào)光通過(guò)； 熱傳導(dǎo)部件，所述光纖的所述卷繞部被埋入到該熱傳導(dǎo)部件，該熱傳導(dǎo)部件具有熱傳導(dǎo)性； 光源，其射出激勵(lì)光； 入射部，其使由所述光源射出的激勵(lì)光入射到所述光纖；以及溫度調(diào)節(jié)部，其具有與所述光源和所述熱傳導(dǎo)部件熱連接的熱連接部，且其調(diào)節(jié)所述熱連接部的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，所述熱傳導(dǎo)部件是硅樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，所述光纖是孔輔助型的多孔光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，所述卷繞部包括--第I所述卷繞部和在所述第I卷繞部的內(nèi)側(cè)卷繞的第2所述卷繞部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，具有殼體，所述殼體對(duì)所述光纖的所述卷繞部進(jìn)行密封，具有使所述殼體的內(nèi)部和外部熱連接的熱傳導(dǎo)部， 所述熱傳導(dǎo)部件被填充在所述殼體的內(nèi)部， 所述溫度調(diào)節(jié)部的所述熱連接部經(jīng)由所述熱傳導(dǎo)部與所述熱傳導(dǎo)部件熱連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，所述入射部是將所述激勵(lì)光和所述入射的信號(hào)光進(jìn)行合波并入射到所述光纖的合波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的放大裝置，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)部的所述熱連接部與所述合波器熱連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大裝置，其特征在于，所述光源和所述合波器被設(shè)置在所述光纖的所述卷繞部的內(nèi)側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，所述入射部是使所述激勵(lì)光在與所述信號(hào)光相反的方向上入射到所述光纖、使通過(guò)了所述光纖的所述信號(hào)光射出的合波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放大裝置，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)部的所述熱連接部與所述合波器熱連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的放大裝置，其特征在于，所述光源和所述合波器被設(shè)置在所述光纖的所述卷繞部的內(nèi)側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其特征在于，具有: 第I所述光纖和第2所述光纖； 第I所述熱傳導(dǎo)部件和第2所述熱傳導(dǎo)部件； 第I所述光源和第2所述光源； 第I所述入射部和第2所述入射部；以及 第I所述溫度調(diào)節(jié)部和第2所述溫度調(diào)節(jié)部， 所述第2光纖的射出端與所述第I光纖的入射端連接， 所述第I光纖的所述卷繞部被埋入到所述第I熱傳導(dǎo)部件內(nèi)， 所述第2光纖的所述卷繞部被埋入到所述第2熱傳導(dǎo)部件內(nèi)， 所述第I入射部將由所述第I光源射出的激勵(lì)光和所述入射的信號(hào)光進(jìn)行合波并入射到所述第I光纖的入射端， 所述第2入射部使由所述第2光源射出的激勵(lì)光在與所述信號(hào)光相反的方向上入射到所述第I光纖的射出端，使從所述第I光纖的射出端射出的所述信號(hào)光射出， 所述第I溫度調(diào)節(jié)部的所述熱連接部與所述第I光源和所述第I熱傳導(dǎo)部件熱連接， 所述第2溫度調(diào)節(jié)部的所述熱連接部與所述第2光源和所述第2熱傳導(dǎo)部件熱連接。
13.—種放大裝置，其特征在于，具有: 光纖，其具有添加有稀土元素且立體卷繞的卷繞部，在包層內(nèi)形成有包圍纖芯的多個(gè)空孔，讓入射的信號(hào)光通過(guò)； 殼體，其對(duì)所述光纖的所述卷繞部進(jìn)行密封，具有將所述殼體的內(nèi)部和外部熱連接的熱傳導(dǎo)部； 光源，其射出激勵(lì)光； 入射部，其使由所述光源射出的激勵(lì)光入射到所述光纖；以及溫度調(diào)節(jié)部，其具有與所述光源和所述熱傳導(dǎo)部熱連接的熱連接部，且其調(diào)節(jié)所述熱連接部的溫度。
14.一種放大介質(zhì),其特征在于,具有: 光纖，其具有添加有稀土元素且立體卷繞的卷繞部，在包層內(nèi)形成有包圍纖芯的多個(gè)空孔，讓入射的信號(hào)光通過(guò)；以及 熱傳導(dǎo)部件，所述光纖的所述卷繞部被埋入到該熱傳導(dǎo)部件，該熱傳導(dǎo)部件具有熱傳導(dǎo)性。
15.—種放大介質(zhì),其特征在于,具有: 光纖，其具有添加有稀土元素且立體卷繞的卷繞部，在包層內(nèi)形成有包圍纖芯的多個(gè)空孔，讓入射的信號(hào)光通過(guò)；以及 殼體，其對(duì)所述光纖的所述卷繞部進(jìn)行密封，具有將所述殼體的內(nèi)部和外部熱連接的熱傳導(dǎo)部。
【文檔編號(hào)】G02B6/00GK104170186SQ201280071672
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月27日
【發(fā)明者】尾中美紀(jì) 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社