[发明专利]光纤放大器、激励光源模块和光学系统

说明书

本发明涉及一种光纤放大器、激励光源模块和光学系统。

一般地说，光纤放大器通过使用掺入了铒(Er)等稀土族元素的光纤，可以不随光电变换而对光信号进行放大。

图10表示现有的光纤放大器FA2的结构图。如图10所示，现有的光纤放大器FA2具有输出激励光的激励光源1和通过向第1光纤2供给该激励光源1输出的激励光，放大输入第1光纤2的信号光并输出的光放大器3。

激励光源1采用半导体激光器模块(LD模块)等，例如，输出980nm波段的激励光。

在例如放大1550nm波段的信号光的情况下，第1光纤2使用掺入铒(Er)的掺铒光纤。

光放大器3具有：输入信号光的输入端子4、输出已放大的信号光的输出端子5、只从输入端子4侧向输出端子5侧传送信号光且能防止向相反方向传送的第1单向波导6和第2单向波导7、将传送到第1光纤2内的信号光和从激励光源1传送供给第2光纤9内的激励光进行合波的光耦合等光合波器8。

从输入端子4输入的信号光，通过第1单向波导6传送第1光纤2内而输入光合波器8。另一方面，从激励光源1输出的激励光，通过第2光纤9和光合波器8而输入第1光纤2。

随着输入激励光使第1光纤2变成激励状态，并对信号光进行放大。放大后的信号光通过光合波器8、第2单向波导7由输出端子5输出。

在现有的光纤放大器FA2中，有时泄漏光放大器3来的光会通过第2光纤9到达激励光源1。由光放大器3的漏出的光变成扰乱激励光源1发光作用的噪音成分，同时从激励光源1内的反射点(例如光纤的端部)进行反射而成了反射回光，也会变成扰乱光放大器3放大作用的噪音成分。

根据本发明人进行的试验，使用980nm波段LD模块的激励光源1中的1545nm波段的波长的光反射率，随机型不同离散于-5dB～-13dB范围内。这是因为大多数980nm波段LD模块设计并没有特别考虑到1550nm波段的反射。因此，返回到光放大器3的反射回光的光量也变得离散，对光的放大作用进行调整变得非常困难。如果考虑到1550nm波段的反射，变更LD模块或LD模块内的激光器芯片的设计的话，LD模块的其它特性(例如输出功率等)就会受到限制。

因此，可以考虑，在激励光源1与光合波器8之间设置光单向波导，借助于该光单向波导，防止从光放大器3来的回光透过第2光纤9内的技术(以下，称为现有例1)。

并且，可以提出一种在激励光源1与光合波器8之间设置WDM耦合器，连接无反射终端端口，输出从该WDM耦合器端口中的上述光放大器3来的回光的终端器的技术(以下，称为现有例2)。

在现有例1中，光单向波导价格高，尺寸大，因此有光纤放大器FA2的制造成本和大型化的问题。并且，保持光单向波导的光学部件的支持架等要由铁系合金制作，而该铁系合金吸收980nm波段的光成分，因此使用980nm波段的激励光源1时，就参照不能设置光单向波导的问题。

在现有例2中，WDM耦合器由于需要把光纤作成2×1的结构，也存在装置内的处理光纤变得不方便，还有增加熔接地方等的问题。并且，WDM耦合器大体上必须有加强用的套筒部分，既增加该部分体积，硬的套筒部分又变粗，因而有收纳装置内和操作不便的问题。

这样，在通过光纤等连接装置相互连接光放大器、激励光源等的光装置的光学系统中，往往有可能发生同样的问题。

本发明的目的在于提供一种可以实现装置小型化和降低成本，光纤的处理简便，不增加熔接之处，收纳性、操作性都优良的光纤放大器、激励光源模块和光学系统。

本发明的光纤放大器，是在具有输出激励光的激励光源和通过向第1光纤供给该激励光源输出的激励光，放大输入上述第1光纤的信号光并输出的光放大器的光纤放大器中，以具有设于连接上述激励光源和光放大器的第2光纤，并在上述第2光纤中例如以包层模式辐射等使光放大器来的信号光衰减的滤光器为特征。

上述光放大器放大第1波段的信号光，上述激励光源输出与上述第1波段不同的第2波段的激励光，上述滤光器也可以在上述第2光纤中，例如以包层(传输)模式辐射等使上述第1波段的信号光衰减，同时透过第2波段的激励光。

上述滤光器也可以是长周期光栅。

上述滤光器也可以是光透射损耗为峰值的中心波长互相隔开间隔不同的，串联排列多个长周期光栅构成或从一方的端部到另一方端部连续地改变光栅周期的线性调频式光栅。