偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置制造方法

偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置制造方法
【专利摘要】偏振度降低装置(110)具有分离部(201)、硅迂回波导(115)、光路径(117、119)、合成部(202)和射出部(121)。分离部(201)将输入光分离成偏振方向相互正交的各光。硅迂回波导(115)迂回形成在硅基板(114)上，使由分离部(201)分离后的各光中的一方通过。光路径(117、119)的光路长度比迂回波导(115)短，使各光中的另一方通过。合成部(202)对通过迂回波导(115)后的光和通过光路径(117、119)后的光进行合成。射出部(121)射出由合成部(202)合成后的光。
【专利说明】偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置。

【背景技术】
[0002]以往,公知有将所输入的完全偏振光或部分偏振光转换为非偏振光并进行输出的消偏振镜(例如参照下述专利文献1、2。)。消偏振镜例如由长条的PMF(Polarizat1nMaintaining Fiber:偏振保持光纤)实现。并且，公知有以45度熔接2条PMF而制作出的Lyot-type的消偏振镜。例如，在利用光纤的感应喇曼散射放大光的喇曼放大器中，消偏振镜用于将激励光转换为非偏振光。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平7-248422号公报
[0006]专利文献2:日本特开平7-159632号公报


【发明内容】

[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在上述现有技术中，存在由于长条的偏振保持光纤而使装置大型化的问题。
[0009]本发明用于消除上述现有技术的问题，其目的在于，提供能够实现装置的小型化的偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了解决上述课题并实现目的，根据本发明的一个侧面，提出了一种偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置，其具有:分离部，其将输入光分离成偏振方向相互正交的各光；硅迂回波导，其迂回形成在硅基板上，使由所述分离部分支后的各光中的一方通过；光路径，其光路长度比所述迂回波导短，使所述各光中的另一方通过；合成部，其对通过所述迂回波导后的光和通过所述光路径后的光进行合成；以及射出部，其射出由所述合成部合成后的光。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明的一个侧面，发挥能够实现装置的小型化的效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例I的图。
[0015]图2是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例I的变形例的图。
[0016]图3是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例2的图。
[0017]图4是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例3的图。
[0018]图5是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例4的图。
[0019]图6-1是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例5的图。
[0020]图6-2是放大示出形成在硅基板上的偏振波分离波导部的图。
[0021]图6-3是放大示出形成在硅基板上的偏振波合成波导部的图。
[0022]图7是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例6的图。
[0023]图8是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例7的图。
[0024]图9是示出应用了偏振度降低装置的光源装置的结构例I的图。
[0025]图10是示出应用了偏振度降低装置的光源装置的结构例2的图。
[0026]图11是示出应用了偏振度降低装置的光源装置的结构例3的图。
[0027]图12是示出光放大装置的结构例I的图。
[0028]图13是示出光放大装置的结构例2的图。
[0029]图14是示出光放大装置的结构例3的图。
[0030]图15是示出光放大装置的结构例4的图。
[0031]图16是示出光放大装置的结构例5的图。
[0032]图17是示出光放大装置的结构例6的图。
[0033]图18-1是示出光放大装置的结构例7的图。
[0034]图18-2是示出光放大装置的结构例8的图。
[0035]图18-3是示出光放大装置的结构例9的图。
[0036]图19是示出实施方式2的光源装置的结构例I的图。
[0037]图20是示出实施方式2的光源装置的结构例2的图。
[0038]图21是示出基于偏振方向的调整而实现的强度比的控制的一例的图。
[0039]图22是示出偏振方向的调整的一例的图(其I)。
[0040]图23是示出偏振方向的调整的一例的图(其2)。
[0041]图24是示出迂回波导的截面的一例的图。
[0042]图25-1是示出截面形状为长方形的迂回波导的截面的例I的图。
[0043]图25-2是示出截面形状为长方形的迂回波导的截面的例2的图。
[0044]图25-3是示出截面形状为正方形的迂回波导的截面的一例的图。

【具体实施方式】
[0045]下面，参照附图对本发明的偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置的实施方式进行详细说明。
[0046](实施方式I)
[0047]图1是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例I的图。如图1所示，实施方式I的偏振度降低装置110具有透镜111、偏振分离器201、透镜113、硅基板114、透镜116、反射镜117、损失介质118、反射镜119、偏振波合成器202、透镜121。另外，透镜111和透镜121也可以在偏振度降低装置110的外部。
[0048]由LDlOl (Laser D1de:激光二极管)射出的光通过PMF102维持偏振状态而入射到偏振度降低装置110。并且，也可以在PMF102中形成FBG(Fiber Bragg Grating:光纤布拉格光栅)。由此，能够从LDlOl射出固定波长的光。例如，对衍射光栅部分施加应力，或者通过改变衍射光栅部分的温度来改变衍射光栅间隔，由此，能够改变振荡波长。透镜111将入射到偏振度降低装置110的光(输入光)射出到偏振分离器201。
[0049]偏振分尚器201是偏振分尚器(分尚部)，将从透镜111射出的光偏振波分尚成从透镜111射出的光中包含的垂直方向(第I方向)的偏振分量的光和与垂直方向正交的水平方向(第2方向)的偏振分量的光。偏振分尚器201将分尚后的垂直方向的偏振分量的光射出到透镜113。偏振状态212示出从偏振分离器201向透镜113射出的光的偏振状态(垂直方向)。并且，偏振分尚器201将分尚后的水平方向的偏振分量的光射出到反射镜117。偏振状态213不出从偏振分尚器201向反射镜117射出的光的偏振状态(水平方向)。透镜113将从偏振分离器201射出的光射出到硅基板114。
[0050]在硅基板114上形成有蛇行的硅迂回波导115。迂回波导115例如是通过硅基板114的加工而形成的硅细线波导。由此，即使减小迂回波导115的弯曲半径，也能够抑制光损失，所以，在硅基板114中使迂回波导115蛇行，能够成为较长的波导(例如几毫米)。
[0051]并且，硅的折射率较高(例如4.2)。因此，能够在较小的空间内实现较长的光路长度(长度X折射率)。迂回波导115使从透镜113射出的光通过并将其射出到透镜116。透镜116将从迂回波导115射出的光射出到偏振波合成器202。
[0052]反射镜117是使从偏振分离器201射出的光反射并将其射出到损失介质118的100%反射镜。反射镜119是使从损失介质118射出的光反射并将其射出到偏振波合成器202的100%反射镜。这样，反射镜117和反射镜119能够形成光路长度比迂回波导115短、使从偏振分离器201射出的光通过的光路径。由此，能够形成在空间(空气)中传播光的光路径。由于空气的折射率较小(例如1.0)，所以能够实现比迂回波导115短的光路长度。
[0053]损失介质118对从反射镜117射出的光赋予光损失,将赋予了光损失后的光射出到反射镜119。损失介质118可以设置在偏振分离器201与反射镜117之间、或反射镜119与偏振波合成器202之间。损失介质118例如可以使用金属蒸镀膜或半透半反镜等各种光损失介质。
[0054]偏振波合成器202对从透镜116射出的光和从反射镜119射出的光进行偏振波合成。偏振波合成器202将偏振波合成后的光射出到透镜121。在图1中，说明了使垂直方向的偏振分量的光通过迂回波导115、使水平方向的偏振分量的光通过反射镜117和反射镜119的结构。与此相对，也可以构成为使水平方向的偏振分量的光通过迂回波导115、使垂直方向的偏振分量的光通过反射镜117和反射镜119。
[0055]透镜121射出从偏振波合成器202射出的光。从透镜121射出的光例如通过SMF103 (Single Mode Fiber:单模光纤)向后级射出。
[0056]根据图1所示的偏振度降低装置110，能够将从LDlOl射出的光分离成相互正交的偏振波方向的各光，使分离后的各光中的一方通过迂回的娃迂回波导115并与另一方的光进行合成。由此，在较小的空间中对各光赋予较大的光路长度差，能够降低光的偏振度(DOP:Degree Of Polarizat1n)。因此，能够实现装置的小型化。
[0057]例如，形成迂回波导115，以使得迂回波导115与基于反射镜117、119等实现的光路径的光路长度之差为从LDlOl射出的光的相干长度以上。由此，能够实现将从LDlOl射出的光转换为均等地包含全部状态的偏振的光(偏振度为0% )的消偏振镜。
[0058]并且，通过使基于反射镜117、119等实现的光路径成为折射率比迂回波导115的折射率低的光路径，能够对各光赋予更大的光路长度差。在图1所示的偏振度降低装置110中，构成为通过反射镜117和反射镜119形成在空间中传播光的光路径，但是，例如也可以通过折射率比硅的折射率低的光纤等形成光路径。
[0059]损失介质118的光损失例如设为使通过迂回波导115后的光以及通过反射镜117和损失介质118后的光在偏振波合成器202中的各强度相等的光损失。由此，即使迂回波导115的损失较大(例如0.1?0.2 [dB/cm])，也能够使偏振波合成器202中合成后的各光的强度相等，能够进一步降低从偏振波合成器202射出的光的偏振度。
[0060]图2是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例I的变形例的图。在图2中，对与图1所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图2所示，偏振度降低装置110也可以代替图1所示的偏振分离器201和偏振波合成器202而具有分支部112、1/2波长板122、合成部120。
[0061 ] 分支部112对从透镜111射出的光进行分支，将分支后的各光分别射出到透镜113和1/2波长板122。分支部112例如可以通过光耦合器或半透半反镜等实现。如偏振状态212所示，从分支部112向透镜113射出的光的偏振状态为垂直方向。透镜113将从分支部112射出的光射出到硅基板114。
[0062]分支部112是使通过迂回波导115后的光和通过反射镜117、119的光路径后的光的偏振方向相互正交的偏振调整部。具体而言，1/2波长板122使从分支部112射出的光的偏振方向旋转90度，将使偏振方向旋转后的光射出到反射镜117。如偏振状态213所示，从1/2波长板122向反射镜117射出的光的偏振状态为水平方向。这样，通过分支部112和1/2波长板122,能够将从LDlOl射出的光分尚成垂直方向的偏振分量的光和水平方向的偏振分量的光。并且，例如与通过图1所示的偏振分离器201进行偏振波分离的结构相比，能够实现插入损失的降低、制造的容易化、低价格化等。
[0063]合成部120对从透镜116射出的光和从反射镜119射出的光进行合成。合成部120将合成后的光射出到透镜121。合成部120例如可以通过光耦合器或半透半反镜等实现。由此，例如与通过图1所示的偏振波合成器202进行偏振波合成的结构相比，可能能够实现插入损失的降低、制造的容易化、低价格化等。
[0064]但是，当通过光耦合器或半透半反镜等实现合成部120时，产生光损失(例如3 [dB])，所以，优选通过偏振波合成器202实现偏振波合成(与图1相同)。因此，作为一例，考虑在光的分离中使用图2所示的分支部112和1/2波长板122、在光的合成中使用图1所示的偏振波合成器202的结构。
[0065]并且，在图2所示的结构中，构成为设置1/2波长板122作为对从分支部112射出的光的偏振方向进行调整的偏振调整部，但是，偏振调整部的结构不限于1/2波长板122。例如，偏振调整部也可以通过扭转光纤等实现。
[0066]并且，说明了通过1/2波长板122将由LDlOl射出的垂直方向的偏振状态的光转换为水平方向的偏振状态的结构，但是，LD101也可以射出水平方向的偏振状态的光。而且，1/2波长板122能够使该光的偏振方向旋转而与直线偏振方向无关，所以，能够使从分支部112射出的光的偏振方向旋转90度,将从LDlOl射出的光分离成垂直方向的偏振分量的光和水平方向的偏振分量的光。
[0067]图3是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例2的图。在图3中，对与图2所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图3所示，迂回波导115的两端部可以都设置在硅基板114的一边。
[0068]在图3所示的结构中，通过偏振分离器201和偏振波合成器202之间的空间形成光路长度比迂回波导115短的光路径。偏振分离器201将分离后的水平方向的偏振分量的光射出到损失介质118。损失介质118使从偏振分离器201射出的光通过并将其射出到偏振波合成器202。在图3所示的结构中，例如，可以通过在偏振分离器201或偏振波合成器202上蒸镀的金属膜等实现损失介质118。
[0069]偏振波合成器202对从透镜116射出的光和从损失介质118射出的光进行偏振波合成。根据图3所示的结构，可以构成为省略图2所示的反射镜117和反射镜119。因此，能够实现偏振度降低装置110的小型化。
[0070]并且，由于能够进一步缩短与迂回波导115不同的光路径的光路长度，所以，能够进一步增大光路长度差。因此，能够进一步降低从偏振波合成器202射出的光的偏振度。
[0071]作为一例，当设迂回波导115的长度为600[mm]、硅基板114的纵方向的长度B为2 [mm]时，迂回波导115的蛇行次数A成为A N 600 + 2 = 300[次](另外，在图3中进行简化而成为A = 8[次])。而且，当设迂回波导115的弯曲部彼此的距离D为20[μ m]时，硅基板114的横方向的长度C成为C N 300X0.02 = 6[mm]。这样，根据偏振度降低装置110，例如，能够在2 [mm] X 6 [mm]的娃基板114中实现600 [mm]的迂回波导115。
[0072]图4是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例3的图。在图4中，对与图3所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图4所示，迂回波导115可以是涡旋形状。
[0073]在图4所示的例子中，迂回波导115由2条并行波导部411、412、以及在涡旋形状的中心部连接并行波导部411、412的另一端彼此的连接波导部413形成。并行波导部411、412形成为涡旋形状，一端导出到硅基板114的端部。这样，迂回波导115不限于蛇行的形状，以远远长于由反射镜117、119等形成的另一个光路径的方式进行迂回即可。
[0074]并且，在图4所示的偏振度降低装置110中，损失介质118设置成与偏振分离器201和偏振波合成器202紧密贴合。由此,一体形成损失介质118、偏振分离器201和偏振波合成器202，能够实现偏振度降低装置110的小型化。
[0075]并且，图4所示的偏振度降低装置110代替图3所示的透镜113、116而具有透镜阵列410。透镜阵列410使从偏振分离器201射出的光入射到迂回波导115。并且，透镜阵列410将从迂回波导115射出的光射出到偏振波合成器202。
[0076]图5是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例4的图。在图5中，对与图2所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图5所示，也可以通过偏振波分离棱镜
501一体形成图2所示的偏振分离器201和反射镜117。并且，也可以通过偏振波分离棱镜
502—体形成图2所示的偏振波合成器202和反射镜119。由此，能够减小偏振度降低装置110的部件数量。
[0077]图6-1是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例5的图。在图6-1中，对与图2所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图6-1所示，可以在硅基板114上形成偏振波分离波导部601、直线波导602、损失用波导603、偏振波合成波导部604。该情况下，可以不设置图2所示的偏振分离器201、透镜113、116、反射镜117、119、损失介质118、偏振波合成器202。
[0078]偏振波分尚波导部601将从透镜111射出的光偏振波分尚成垂直方向的偏振分量的光和水平方向的偏振分量的光。偏振波分离波导部601将分离后的垂直(水平)方向的偏振分量的光射出到迂回波导115。并且，偏振波分离波导部601将分离后的水平(垂直)方向的偏振分量的光射出到直线波导602。
[0079]迂回波导115使从偏振波分离波导部601射出的光通过并将其射出到偏振波合成波导部604。直线波导602是使从偏振波分离波导部601射出的光通过并将其射出到偏振波合成波导部604的硅波导。直线波导602例如是通过硅基板114的加工而形成的硅细线波导。
[0080]损失用波导603设置成接近直线波导602的至少一部分。损失用波导603和直线波导602形成具有规定的耦合率(例如1:1)的耦合部。由此，通过直线波导602的光的一部分转移到损失用波导603，能够对通过直线波导602的光赋予光损失。例如，通过对硅基板114照射紫外线(例如准分子激光)来改变硅的折射率，改变耦合效率，由此形成损失用波导603。
[0081]偏振波合成波导部604对从迂回波导115射出的光和从直线波导602射出的光进行偏振波合成。偏振波合成波导部604将偏振波合成后的光射出到透镜121。
[0082]这样，可以通过形成在硅基板114上的直线波导602来实现图2所示的结构中由反射镜117、119实现的光路径。并且，可以通过形成在硅基板114上的偏振波分离波导部601来实现图1所示的偏振分离器201。并且，可以通过形成在硅基板114上的偏振波合成波导部604来实现图1所示的偏振波合成器202。并且，可以通过硅基板114中接近直线波导602设置的损失用波导603来实现图2所示的损失介质118。
[0083]并且，可以通过将石英作为原材料的石英系部件形成硅基板114中的形成有直线波导602的部分的材质。由此，通过石英系部件形成直线波导602，能够降低直线波导602的折射率(例如1.45)，能够进一步增大与迂回波导115之间的光路长度差。
[0084]并且，也可以去除硅基板114中的形成有直线波导602的部分，通过空间波导形成直线波导602。由此，能够降低直线波导602的折射率，能够进一步增大与迂回波导115之间的光路长度差。图6-1所示的硅基板114具有如下特长:在同一波导基板上一体化形成本发明的消偏振(偏振度降低)构造，实现消偏振镜构造的单片化，量产性优良。
[0085]图6-2是放大示出形成在硅基板上的偏振波分离波导部的图。如图6-2所示，偏振波分离波导部601例如通过硅基板114的加工而形成。偏振波分离波导部601具有入射部621、射出部622,6230
[0086]来自透镜111的光(Pin)入射到入射部621。射出部622将从入射部621入射的光中的垂直方向的偏振分量的光(P波)射出到迂回波导115。射出部623将从入射部621入射的光中的水平方向的偏振分量的光(S波)射出到直线波导602。
[0087]图6-3是放大示出形成在硅基板上的偏振波合成波导部的图。如图6-3所示，偏振波合成波导部604例如通过硅基板114的加工而形成。偏振波合成波导部604具有入射部631、632、射出部633。
[0088]来自迂回波导115的垂直方向的偏振分量的光(P波)入射到入射部631。来自直线波导602的水平方向的偏振分量的光(S波)入射到入射部632。射出部633将对从入射部631入射的垂直方向的偏振分量的光(P波)和从入射部632入射的水平方向的偏振分量的光(s波)进行偏振波合成后的光(Pout)射出到透镜121。
[0089]图7是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例6的图。在图7中，对与图6-1所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图7所示，也可以在偏振波分离波导部601的入射部(例如参照图6-2所示的入射部621)形成具有波长选择性的低反射率的衍射光栅(波导光栅)以用于固定振荡波长。例如，通过电子束曝光针对硅的偏振波分离波导部601制作周期性的槽，由此，能够形成波导光栅。该情况下，可以不在PMF102中形成FBG。
[0090]S卩，图7成为省略了 PMF102的结构。来自LDlOl的输出光不经由光纤而能够通过空间耦合(需要透镜，但是保持了偏振面)直接输入到该消偏振镜，认为能够实现构造的简易化和小型化等诸多优点，是优选的。优选衍射光栅的位置位于该消偏振镜的偏振波分离波导部601的输入侧。通过位于接近LDlOl的位置，认为能够得到优选的波长稳定性的特性，并且能够实现衍射光栅制造的简易化。
[0091]另外，由于LDlOl的输出光为垂直或水平的偏振状态，所以，对LDlOl自身的射出角度进行调整(使其旋转)，使垂直与水平之间的偏振面入射到偏振波分离波导部601，以使得在该消偏振镜的偏振波分尚波导部601中分尚成垂直和水平的偏振波。
[0092]图8是示出实施方式I的偏振度降低装置的结构例7的图。在图8中，对与图7所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图8所示，偏振度降低装置110也可以在图7所示的结构的基础上还具有1/2波长板801。该情况下，如偏振状态211所示，入射到偏振度降低装置110的光成为垂直方向的直线偏振光。
[0093]在图8中，利用垂直方向的偏振光的情况图示了 LDlOl的输出光，但是，当然也可以是水平方向的情况。不管LDlOl的输出光的偏振波是垂直方向还是水平方向，只要通过1/2波长板801，就能够生成倾斜45度的偏振面。
[0094]1/2波长板801使从透镜111射出的光的偏振方向旋转45度，将使偏振方向旋转后的光射出到偏振波分尚波导部601。偏振状态802不出从1/2波长板801射出的光的偏振状态。如偏振状态802所7^，能够使入射到偏振波分尚波导部601的光的偏振方向成为垂直方向与水平方向之间的45度的直线偏振光。
[0095]图9是示出应用了偏振度降低装置的光源装置的结构例I的图。在图9中，对与图8所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。图9所示的光源装置900是应用了图8所示的偏振度降低装置110的LD模块。光源装置900在铝等的壳体901中具有LD101、透镜111、1/2波长板801、硅基板114、透镜121。
[0096]并且，在壳体901上连接有SMF103。透镜121将从偏振波合成波导部604射出的光射出到与壳体901连接的SMF103。由此，能够实现小型的光源装置900。例如，能够使光的行进方向上的壳体901的长度成为与不具有消偏振镜功能的一般的激励LD模块相同的数[cm]程度。
[0097]与现有技术的消偏振镜相比，使用硅细线波导的该消偏振镜构造能够压倒性地实现小型化(极小化)(例如10[mm] X 10[mm]以下)，所以，即使在光源模块中放入该消偏振镜，也不会大幅改变光源模块的尺寸。因此，如图9那样，通过在光源模块中放入该消偏振镜，能够实现其输出光的波长固定、相干性高的高品质且同时成为非偏振光(理想D0P0% )的光源模块。例如，对于喇曼放大来说是理想的激励光源模块。
[0098]另外，对应用了图8所示的偏振度降低装置110的光源装置900进行了说明，但是，在光源装置900中能够应用上述和后述各结构例的偏振度降低装置110。
[0099]图10是示出应用了偏振度降低装置的光源装置的结构例2的图。在图10中，对与图9所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图10所示,在娃基板114上，也可以代替损失用波导603而设置分支干涉部1010。并且，光源装置900具有加热器1002和供给电路1001。
[0100]分支干涉部1010设置在直线波导602上。分支干涉部1010具有分支部1011、并行波导1012、1013、干涉部1014。分支部1011对通过直线波导602的光进行分支，将分支后的各光分别射出到并行波导1012、1013。
[0101]并行波导1012、1013分别使从分支部1011射出的光通过并将其射出到干涉部1014。干涉部1014使从并行波导1012、1013射出的各光发生干涉并将其射出到偏振波合成波导部604。
[0102]供给电路1001设置在壳体901上，对加热器1002供给电源。加热器1002是对并行波导1012、1013的温度差进行调整的温度调整部。具体而言，加热器1002设置在并行波导1013的附近，通过从供给电路1001供给的电源对并行波导1013的温度进行调整。由此，能够调整并行波导1012、1013的温度差。
[0103]通过调整并行波导1012、1013(各波导)之间的温度差，干涉部1014中的各光的相位差变化，能够调整干涉部1014中的光损失。这样,通过调整加热器1002的温度，能够调整分支干涉部1010中的光损失。
[0104]并且，可以通过将石英作为原材料的石英系部件形成硅基板114中的形成有直线波导602的部分的材质。由此，通过石英系部件形成包含分支干涉部1010的直线波导602，能够降低直线波导602的折射率，能够进一步增大与迂回波导115之间的光路长度差。
[0105]图11是示出应用了偏振度降低装置的光源装置的结构例3的图。图11所示的光源装置1100在壳体1101中具有LD1102、PD1103、透镜1104、偏振度降低装置110、透镜1105、套管 1106、固定台 1107、TEC1108。
[0106]固定台1107由热传导部件形成。在固定台1107上搭载LD1102、PD1103、透镜1104、偏振度降低装置110和透镜1105。LD1102向透镜1105射出光。并且，LD1102向HH103射出背光。roil03(Photo D1de:光电二极管)接收从LD1102射出的背光。
[0107]透镜1104将从LD1102射出的光射出到偏振度降低装置110。偏振度降低装置110降低从透镜1104射出的光的偏振度，将降低偏振度后的光射出到透镜1105。偏振度降低装置110可以应用上述各结构的偏振度降低装置110。
[0108]透镜1105将从偏振度降低装置110射出的光射出到套管1106。套管1106将从透镜1105射出的光射出到与壳体1101连接的SMF103。SMF103将从套管1106射出的光射出到壳体1101的外部。
[0109]固定台1107 隔着 TEC1108 固定在壳体 1101 上。TEC1108 (Termo Electric Cooler:热电制冷器)将固定台1107的温度控制成固定。TEC1108原本用于将LD1102的温度控制成固定，但是，将其面积形成为稍大、或使用稍微增大面积的使用热传导性高的材料的固定台1107，在其上方放置该消偏振镜。由此，与LD1102等一起，还能够使偏振度降低装置110的温度保持固定。由此，例如能够抑制由于硅基板114的温度变化而引起的变形，能够维持偏振度的降低特性。由于该消偏振镜为小型(极小)，所以能够实现。
[0110]壳体1113例如是光放大器的壳体，例如是由铝等形成的壳体。壳体1101通过螺钉1109、1110固定在壳体1113上。在壳体1101与壳体1113之间设有散热片1112和印刷基板1111。在印刷基板1111上设有铝等的散热器1114。由此，壳体1101的热经由散热片1112、散热器1114和壳体1113散出到外部。
[0111]图12是示出光放大装置的结构例I的图。图12所示的光放大装置1200是应用了偏振度降低装置110的喇曼放大器。光放大装置1200对从前级的光纤1201射出的光信号进行喇曼放大，将喇曼放大后的光信号射出到后级的光纤1202。
[0112]具体而言，光放大装置1200具有激励光源装置1211?1214、SMF1221?1224、WDM耦合器 1231、1232、SMF1241、1242、WDM 耦合器 1250、SMF1260、隔离器 1270、SMF1280、激励光插入部1290(入射部)。
[0113]激励光源装置1211?1214分别对波长λ I?λ 4的激励光进行消偏振并将其射出。激励光源装置1211?1214分别可以应用例如图9?图11所示的光源装置900、1100。
[0114]从激励光源装置1211、1212射出的各激励光分别经由SMF1221、1222射出到WDM耦合器1231。从激励光源装置1213、1214射出的各激励光分别经由SMF1223U224射出到WDM耦合器1232。
[0115]WDM耦合器1231对从SMF1221、1222射出的各光进行波长复用，射出波长复用后的光。WDM耦合器1232对从SMF1223、1224射出的各光进行波长复用，射出波长复用后的光。从WDM耦合器1231、1232射出的各光分别经由SMF1241、1242射出到WDM耦合器1250。
[0116]WDM耦合器1250对从SMF1241、1242射出的各光进行波长复用，射出波长复用后的光。从WDM耦合器1250射出的光经由SMF1260射出到隔离器1270。隔离器1270将从SMF1260射出的光射出到SMF1280。并且，隔离器1270仅使箭头方向的光通过，遮断来自相反方向的光。因此，可能从SMF1280射出的泄漏光不会进入激励光源装置1211?1214(激励光源装置1211?1214能够输出稳定的光)。SMF1280将从隔离器1270射出的光射出到激励光插入部1290。
[0117]激励光插入部1290将从SMF1280射出的光作为激励光在与通过光纤1201的光信号相反的方向上入射到光纤1201。并且,激励光插入部1290将从光纤1201射出的光信号射出到光纤1202。由此，能够对通过光纤1201的光信号进行喇曼放大。激励光插入部1290不仅可以由WDM耦合器实现，还可以通过电解质多层膜光滤波器、标准型光滤波器、循环器实现。
[0118]并且，在本实施例中(图12?图18-1)，全部示出后方分布喇曼放大(在与信号光的行进方向相反的方向上传播激励光)的例子，但是，激励方向没有限定。本发明不仅能够应对后方分布喇曼放大，还能够应对前方分布喇曼放大、双向分布喇曼放大(仅通过改变激励光插入部1290的应用方法就能够进行应对)。并且，不仅能够应用于分布喇曼放大，还能够应用于集中型喇曼放大。
[0119]根据光放大装置1200，由于能够使用具有降低偏振度的功能的小型的激励光源装置1211?1214，所以，能够提高喇曼放大的特性，并且能够实现装置的小型化。并且，由于不使用长条的PMF也能够降低偏振度，所以，能够抑制由于偏振波串扰劣化而引起的消偏振镜功能的降低。并且，与使用长条的PMF的情况相比，能够避免装置的大型化。
[0120]并且，通过使用光源和偏振度降低装置110成为一体的激励光源装置1211?1214，能够在激励光的波导中使用SMF。因此，与在激励光的波导中使用长条的PMF的结构相比，不仅小型、廉价、量产性优良、能够减少部件种类，还能够避免由于产生模式耦合而使入射到消偏振镜的光的直线偏振性降低，能够抑制消偏振功能的降低。
[0121]并且，与现有的分布喇曼放大器相比，本发明不仅可以不使用长条PMF，还可以不使用高价的PMF而全部由SMF构成激励系光纤，所以，能够简化结构。由于可以不使用用于对波长λ I?λ 4的各激励光进行合成的PBC (Polarizat1n Beam Combiner:偏振合束器)，所以，能够避免由于PBC的波长特性而导致的激励光波长的限制。
[0122]图13是示出光放大装置的结构例2的图。在图13中，对与图12所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图13所示，光放大装置1200可以代替图12所示的激励光源装置1211?1214而具有激励光源装置1300。激励光源装置1300具有LD阵列1310、波长板阵列1320、透镜阵列1330、消偏振镜阵列1340、透镜阵列1350。
[0123]在LD阵列1310中呈阵列状设有LD1311?1314。LD1311?1314分别射出波长λ I?λ 4的激励光。在波长板阵列1320中呈阵列状设有1/2波长板1321?1324。1/2波长板1321?1324分别使从LD1311?1314射出的光的偏振方向旋转45度，射出使偏振方向旋转后的光。在透镜阵列1330中呈阵列状设有透镜1331?1334。透镜1331?1334分别使从1/2波长板1321?1324射出的光通过并将其射出。
[0124]在消偏振镜阵列1340中呈阵列状设有消偏振镜1341?1344。消偏振镜1341?1344分别降低从透镜1331?1334射出的光的偏振度并将其射出。消偏振镜1341?1344分别可以应用上述各结构例的偏振度降低装置110。
[0125]在透镜阵列1350中呈阵列状设有透镜1351?1354。透镜1351?1354分别使从消偏振镜1341?1344射出的光通过并将其射出。从透镜1351、1352射出的光分别经由SMF1221、1222射出到WDM耦合器1231。从透镜1353、1354射出的光分别经由SMF1223、1224射出到WDM耦合器1232。
[0126]这样，通过使用利用一体的模块实现图12所示的激励光源装置1211?1214的功能的激励光源装置1300，能够进一步实现装置的小型化。
[0127]图14是示出光放大装置的结构例3的图。在图14中，对与图12所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图14所示，光放大装置1200可以代替图12所示的激励光源装置1211?1214而具有LD1411?1414、PMF1421?1424、消偏振镜1431?1434。
[0128]LD1411?1414分别射出波长λ I?λ 4的激励光。从LD1411?1414射出的各激励光分别通过PMF1421?1424维持45度的直线偏振并射出到消偏振镜1431?1434。也可以在PMF1421?1424中形成FBG。由此，能够控制各激励光的波长。
[0129]消偏振镜1431?1434分别降低从PMF1421?1424射出的光的偏振度并将其射出。消偏振镜1431?1434分别可以应用上述各结构例的偏振度降低装置110。
[0130]从消偏振镜1431、1432射出的光分别经由SMFl221、1222射出到WDM耦合器1231。从消偏振镜1433、1434射出的光分别经由SMF1223U224射出到WDM耦合器1232。
[0131]图15是示出光放大装置的结构例4的图。在图15中，对与图14所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图15所示，光放大装置1200可以具有PBC1511、1512、PMF1521、1522、PMF1530、消偏振镜1540。该情况下，示出光放大装置1200可以不具有图14所示的SMF1221?1224、WDM耦合器1231、1232和SMF1241U242的结构例。
[0132]从LD1411、1412射出的各激励光分别通过PMF1421、1422维持45度的直线偏振并射出到PBC1511。从LD1413、1414射出的各激励光分别通过PMF1423U424维持45度的直线偏振并射出到PBC1512。
[0133]PBC1511对从PMF1421、1422射出的各光进行偏振波合成并将其射出。PBC1512对从PMF1423、1424射出的各光进行偏振波合成并将其射出。从PBC1511、1512射出的各光分别通过PMF1521U522维持偏振波并射出到WDM耦合器1250。
[0134]WDM耦合器1250对从PMF1521U522射出的各光进行波长复用，射出波长复用后的光。从WDM耦合器1250射出的光经由PMF1530维持偏振波并射出到消偏振镜1540。
[0135]消偏振镜1540降低从PMF1530射出的光的偏振度并将其射出。消偏振镜1540可以应用上述各结构例的偏振度降低装置110。从消偏振镜1540射出的光经由SMF1260射出到隔离器1270。
[0136]图16是示出光放大装置的结构例5的图。在图16中，对与图15所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图16所示，光放大装置1200可以具有SMF1241U242、SMFl 260, PBS1610、PMF1621、1622、消偏振镜 1631、1632、PMF1641、1642、PBC1650。该情况下，光放大装置1200可以不具有图15所示的PMF1521、1522、PMF1530和消偏振镜1540。
[0137]从PBC1511U512射出的各光不分别通过SMF1241、1242维持偏振波而射出到WDM耦合器1250。从WDM耦合器1250射出的光不经由SMF1260维持偏振波而射出到PBS1610。
[0138]PBS1610 (Polarizat1n Beam Splitters:偏振分束器)对从 SMF1260 射出的光进行偏振波分尚，射出偏振波分尚后的各光。从PBS1610射出的各光分别经由PMF1621、1622维持45度的直线偏振并分别射出到消偏振镜1631、1632。
[0139]消偏振镜1631、1632分别降低从PMF1621、1622射出的光的偏振度并将其射出。消偏振镜1631、1632分别可以应用上述各结构例的偏振度降低装置110。从消偏振镜1631、1632射出的光分别经由PMF1641、1642射出到PBC1650。
[0140]PBC1650对从PMF1641、1642射出的各光进行偏振波合成并将其射出。从PBC1650射出的光经由SMF1260射出到隔离器1270。
[0141]图17是示出光放大装置的结构例6的图。如图17所示，光放大装置1200具有LD1711?1714、透镜1721?1724、作为波长选择器件的衍射光栅1730、作为光谐振用反射部的半透半反镜1740、透镜1750、消偏振镜1760、透镜1770、循环器1780。
[0142]LD1711?1714分别构成为，在一个端面形成有反射防止膜，在另一个端面形成有作为反射部件的高反射反射镜，实施在介质内传播的光的放大作用，从形成有反射防止膜的端面射出光。例如，LD1711?1714分别可以使用半导体激光器芯片等增益介质。LD1711?1714将各自的输出光分别射出到透镜1721?1724。透镜1721?1724分别将从LD1711?1714射出的光射出到衍射光栅1730。
[0143]衍射光栅1730例如是在基板的表面刻出等间隔d的槽、并在其凹凸面上蒸镀金属膜等而得到的反射型衍射光栅。衍射光栅1730配置在由LD1711?1714和半透半反镜1740形成的光谐振器结构的中间。衍射光栅1730通过金属膜上的反射点R反射从LD1711?1714和半透半反镜1740送来的光。即，经由衍射光栅在LD1711?1714与半透半反镜1740之间形成谐振构造并进行激光振荡，各LD的振荡波长由LD1711?1714的输出光接触衍射光栅1730的角度决定。
[0144]并且，在衍射光栅1730中设有驱动部。该驱动部能够使衍射光栅1730以反射点R为中心进行旋转，设定其旋转角度以使振荡波长位移。关于驱动部对衍射光栅1730的驱动，例如可以应用通过马达控制而使衍射光栅1730机械旋转等的公知的驱动机构。
[0145]半透半反镜1740与衍射光栅1730对置配置，使在衍射光栅1730的反射点R进行反射并垂直入射的光的一部分进行反射，在与LD1711?1714的闻反射反射镜之间分别形成光谐振器结构。透射过该半透半反镜1740的光射出到透镜1750。透镜1750将从半透半反镜1740射出的光射出到消偏振镜1760。
[0146]消偏振镜1760降低从透镜1750射出的光的偏振度并将其射出到透镜1770。消偏振镜1760可以应用上述各结构例的偏振度降低装置110。透镜1770将从消偏振镜1760射出的光射出到循环器1780。
[0147]循环器1780将从光纤1201射出的光信号射出到光放大装置1200的后级的光纤1202。并且，循环器1780使从透镜1770射出的光在与通过光纤1201的光信号相反的方向上入射到光纤1201。衍射光栅1730的作为波长选择器件的动作等例如记载于专利文献(日本特开2003-324227)中。
[0148]本发明还能够应用于这种喇曼放大用光源。从LD1711?1714到循环器1780的全部激励路径能够利用基于整体部件的空间耦合构成，所以，能够在保持LD1711?1714的输出光的偏振面的状态下输入到消偏振镜1760,并且,在一个部位应用一个本发明的消偏振镜1760即可。
[0149]能够相对于高性能(激励光波长复用、激励光波长固定、波长光可变、非偏振光)实现结构简化。并且，如果如光放大装置1200那样一体化为一个分布喇曼放大模块来构成/制造，则量产性优良，是非常方便的。另外，在该结构中，LD1711?1714的振荡波长由LD1711?1714的输出光接触衍射光栅1730的角度和衍射光栅1730的角度决定，所以，在消偏振镜1760的内部的分离部的输入侧可以不具有衍射光栅。这也是相对于高性能而更加廉价的要素之一。
[0150]图18-1是示出光放大装置的结构例7的图。在图18-1中，对与图12或图7所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图18-1所示，在硅基板114中，也可以代替偏振波合成波导部604而形成耦合部1812。
[0151]耦合部1812进行通过迂回波导115后的光和通过直线波导602后的光的3[dB]的耦合(光学原理:3dB耦合器、半透半反镜等)。耦合部1812将通过耦合而得到的各光分别射出到透镜1821、1822。透镜1821将从耦合部1812射出的光经由SMF1260射出到隔离器1270。透镜1822将从耦合部1812射出的光经由SMF1830射出到EDFA1850。
[0152]GEQ1840 (Gain EQualizer:增益等化器)设置在激励光插入部1290的后级。GEQ1840进行从激励光插入部1290射出的光信号的增益等化处理。GEQ1840将进行增益等化处理后的光信号射出到EDFA1850。并且，GEQ1840可以具有使前级的分布喇曼放大的增益波长特性和后级的放大部(例如EDFA1850)的增益波长特性双方抵消的损失波长特性来进行增益等化。
[0153]EDFA1850 (Erbium Doped Fiber Amplifier:掺铒光纤放大器)设置在 GEQ1840 的后级。EDFA1850针对从GEQ1840输出的光信号，放大从SMF1830输出的光作为激励光。
[0154]图18-2是示出光放大装置的结构例8的图。在图18-2中，对与图18-1相同的结构标注相同标号并省略说明。如图18-2所示，在光放大装置1200的后级，例如可以串联设置 EDFA1861、DCRFA1862 和 EDFA1863。DCRFA1862 是针对从 GEQ1840 输出的光信号、放大从 SMF1830 输出的光作为激励光的 DCFRA(Dispers1n Compensat1n Fiber RamanAmplifier:分散补偿光纤喇曼放大器)。
[0155]图18-3是示出光放大装置的结构例9的图。在图18-3中，对与图18_2相同的结构标注相同标号并省略说明。如图18-3所示，可以构成为省略图18-2所示的EDFA1861、1863。
[0156]如图18-1?图18-3所示，也可以通过从耦合部1812输出的各光的一方进行喇曼放大，并且在后级的EDFA1850或DCRFA1862中利用另一方的光。并且，这里说明了在EDFA1850或DCRFA1862中利用另一方的光的结构，但是，不限于EDFA1850，也可以在集中型喇曼放大器等中加以利用。
[0157]集中型喇曼放大器例如是在分散补偿光纤中插入激励光而产生喇曼放大、从而对分散补偿光纤的插入损失进行补偿的技术。通过集中型喇曼放大器，能够提高OSNR(Optical Signal Noise Rat1:光信号噪声比)。
[0158](实施方式2)
[0159]图19是示出实施方式2的光源装置的结构例I的图。在图19中，对与图7所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。图19所不的光源装置具有可动板1901、LD101、偏振度降低装置HO。在图19所示的结构中，采用可以不在硅基板114中设置损失用波导603的构成方法，是更加优选的。并且，在设置损失用波导603的情况下，例如设置光损失比图7所示的结构的光损失小的损失用波导603即可。
[0160]LD101固定在可动板1901上。可动板1901能够以LD101射出光的方向为旋转轴而使LD101进行旋转。由此，如偏振状态211所示，LD101射出的光的偏振方向可变。通过使LD101射出的光的偏振方向可变，能够改变射出到迂回波导115的光和射出到直线波导602的光的强度之比。
[0161]因此，能够对迂回波导115与直线波导602之间的光损失之差进行补偿，能够减小偏振波合成波导部604中进行偏振波合成的各光的强度之差。由此，能够进一步降低从偏振波合成波导部604射出的光的偏振度。例如，在迂回波导115的光损失比直线波导602的光损失大例如大约3[dB]的情况下，对LD101的旋转角度进行调整，以使得垂直方向的偏振状态的光和水平方向的偏振状态的光的强度比成为大约2:1。由此，能够使偏振波合成波导部604中进行偏振波合成的各光的强度之差大致相等。
[0162]并且，也可以不设置损失用波导603，即使设置损失用波导603，也是较小的光损失，所以，能够降低硅基板114中的光损失。并且，由于可以不设置损失用波导603，所以能够简化硅基板114的加工。
[0163]图20是示出实施方式2的光源装置的结构例2的图。在图20中，对与图8或图19所示的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。如图20所示，能够以光通过1/2波长板801的方向为旋转轴而使1/2波长板801进行旋转。由此，如偏振状态211所示，1/2波长板801射出的光的偏振方向可变。通过使1/2波长板801射出的光的偏振方向可变,能够改变射出到迂回波导115的光和射出到直线波导602的光的强度之比。
[0164]因此，能够对迂回波导115与直线波导602之间的光损失之差进行补偿，能够减小偏振波合成波导部604中进行偏振波合成的各光的强度之差。由此，能够进一步降低从偏振波合成波导部604射出的光的偏振度。并且，该情况下，也可以不设置损失用波导603，即使设置损失用波导603，也是较小的光损失，所以，能够降低硅基板114中的光损失。并且，由于可以不设置损失用波导603，所以能够简化硅基板114的加工。
[0165]如图19、图20所不,设置将输入到偏振波分尚波导部601的光的偏振方向调整为与垂直方向之间的角度中的较小的角度小于45度的偏振方向的调整部(例如可动板1901或1/2波长板801)。由此，能够使由偏振波分离波导部601分离的垂直方向的偏振状态的光的强度比由偏振波分离波导部601分离的水平方向的偏振状态的光的强度大。由于迂回波导115的光损失比直线波导602的光损失大，因此，能够对迂回波导115与直线波导602的光损失之差进行补偿，能够减小由偏振波合成波导部604合成的各光的强度之差，能够降低偏振度。
[0166]作为一例，调整部将输入到偏振波分离波导部601的光的偏振方向调整为使通过硅基板114后的光和通过直线波导602后的光在偏振波合成波导部604中的各强度相等的偏振方向。由此，能够进一步降低偏振度。
[0167]图21是示出基于偏振方向的调整而实现的强度比的控制的一例的图。图21的矢量2111?2113表不入射到偏振波分尚波导部601的光的偏振方向和强度。
[0168]矢量2111不出相对于偏振波分尚波导部601的偏振轴为45度左右的偏振方向。矢量2111的光在偏振波分离波导部601中被分离成矢量2111S的S波和矢量2111P的P波。该情况下，射出到迂回波导115的光和射出到直线波导602的光的强度比大约为1:1。
[0169]矢量2112不出相对于偏振波分尚波导部601的偏振轴为60度左右的偏振方向。矢量2112的光在偏振波分离波导部601中被分离成矢量2112S的S波和矢量2112P的P波。该情况下，射出到迂回波导115的光和射出到直线波导602的光的强度比大约为2:1。
[0170]矢量2113不出相对于偏振波分尚波导部601的偏振轴为30度左右的偏振方向。矢量2113的光在偏振波分离波导部601中被分离成矢量2113S的S波和矢量2113P的P波。该情况下，射出到迂回波导115的光和射出到直线波导602的光的强度比大约为1:2。
[0171]这样，通过调整入射光相对于偏振波分离波导部601的偏振轴的偏振方向，能够改变射出到迂回波导115的光和射出到直线波导602的光的强度比。
[0172]图22是示出偏振方向的调整的一例的图(其I)。图23是示出偏振方向的调整的一例的图(其2)。在图22和图23中，对与图20所不的部分相同的部分标注相同标号并省略说明。
[0173]例如在图20所示的偏振度降低装置110中，在对入射到偏振波分离波导部601的光的偏振方向进行调整时，如图22所示，设计者在SMF103的后级设置偏振度测定器2201。然后，设计者改变1/2波长板801的旋转角度，以使得由偏振度测定器2201测定的偏振度成为目标偏振度(例如O %)。
[0174]然后，设计者根据由偏振度测定器2201测定的偏振度成为目标偏振度时的1/2波长板801的旋转角度，如图23所示固定1/2波长板801。例如，1/2波长板801通过树脂2301固定在偏振度降低装置110的壳体等上。
[0175]这里，说明了图20所示的偏振度降低装置110中的偏振方向的调整，但是，在图19所示的光源装置中也能够同样进行调整。例如，设计者在图19所示的SMF103的后级设置偏振度测定器2201，改变LDlOl的输出光的偏振面方向，以使得由偏振度测定器2201测定的偏振度成为目标偏振度。然后，设计者根据由偏振度测定器2201测定的偏振度成为目标偏振度时的旋转角度，固定可动板1901。
[0176]并且，例如在图20所示的结构中，也可以代替1/2波长板801而设置法拉第转子。由此，通过针对法拉第转子的驱动电流，能够使入射到偏振波分离波导部601的光的偏振方向可变。
[0177]并且，例如也可以对偏振波合成波导部604的输出光的一部分进行分支，通过偏振度测定器2201测定分支后的输出光的偏振度。而且，可以设置如下的控制电路:对入射到偏振波分离波导部601的光的偏振方向进行控制，以使得由偏振度测定器2201测定的偏振度接近目标偏振度。例如在使用法拉第转子的情况下，控制电路通过控制针对法拉第转子的驱动电流，对入射到偏振波分离波导部601的光的偏振方向进行控制。
[0178]由此，在偏振度降低装置110的运用中，也能够对迂回波导115与直线波导602之间的光损失之差进行补偿，能够减小偏振波合成波导部604中进行偏振波合成的各光的强度之差。
[0179](迂回波导的形状)
[0180]图24是示出迂回波导的截面的一例的图。如图24所示，迂回波导115例如是由形成在硅基板114上的凸部实现的脊形波导。同样，例如图6-1所示的偏振波分离波导部601、直线波导602、损失用波导603和偏振波合成波导部604也是由形成在娃基板114上的凸部实现的脊形波导。形成在硅基板114上的凸部的截面形状可以根据设计而采用各种形状。
[0181]图25-1是示出截面形状为长方形的迂回波导的截面的例I的图。如图25-1所示，迂回波导115也可以由相对于硅基板114在水平方向较长的长方形截面的凸部2501形成。
[0182]图25-2是示出截面形状为长方形的迂回波导的截面的例2的图。如图25_2所示，迂回波导115也可以由相对于硅基板114在垂直方向较长的长方形截面的凸部2501形成。
[0183]图25-3是示出截面形状为正方形的迂回波导的截面的一例的图。如图25-3所示，迂回波导115也可以由截面形状为正方形的凸部2501形成。
[0184]如以上说明的那样，根据偏振度降低装置、光源装置、光放大装置和喇曼放大用激励光源装置，能够实现装置的小型化。
[0185]例如，与通过长条的PMF(例如400[m])实现消偏振镜的情况相比，通过在小型的硅基板114中使用硅细线脊形波导，能够实现较大的光路长度，所以，能够实现装置的压倒性的小型化。并且，由于可以不使用长条的PMF，所以，能够避免由于长条的PMF的制造偏差而引起的偏振波串扰劣化，能够抑制消偏振镜功能的降低。
[0186]并且，由于例如能够通过硅光子技术而容易地生产硅基板114，所以，与通过长条的PMF实现消偏振镜的情况相比，量产性优良，还能够抑制制造成本。
[0187]并且，在喇曼放大器中，如果信号光为与激励光的偏振波平行的直线偏振波，则喇曼增益增大，如果信号光为与激励光的偏振波垂直的直线偏振波，则喇曼增益减小。并且，在对传送路进行喇曼放大的分布喇曼放大技术中，在传送路中存在PMD (Polarizat1nMode Dispers1n:偏振模式分散)较大的区间的情况下，很难通过喇曼放大而得到稳定的增益。由于分布喇曼放大的增益和激励光功率大幅依赖于传送路的长度方向，所以，根据传送路的PMD条件、激励光的偏振状态、信号光的偏振状态，产生更大的增益变动，引起致命的传送特性劣化。
[0188]与此相对，通过使用上述各实施方式的偏振度降低装置110，能够抑制装置的大型化，并且减小喇曼放大的激励光的偏振度，能够消除roG。
[0189]例如，在喇曼放大器的激励光源中，通过光纤光栅等使振荡波长固定，使用光谱的线宽较窄、相干性较高的光源。为了通过PMF对由这种激励光源射出的激励光进行消偏振，使用更长的PMF。与此相对，通过使用各实施方式的偏振度降低装置110，在小型的偏振度降低装置110中，也能够对激励光进行消偏振。
[0190]并且，随着光通信系统的高速化(例如100 [Gb/s])，为了得到良好的传送特性，要求OSNR进一步增大。因此，为了增大0SNR，要求在喇曼放大中进一步增大增益。另一方面，作为喇曼放大中可容许的F1DG(Pc)Iarizat1n Dependent Gain:偏振依赖性增益)减小这样的严格条件，要求偏振度接近理想值即0%的消偏振性能。与此相对，通过使用上述各实施方式的偏振度降低装置110，能够使激励光的偏振度大致为0%，能够减小基于喇曼放大的F1DG,能够进一步改善传送品质。
[0191]另外，作为补充说明，由于来自LD的输出光为垂直或水平的偏振状态，所以，为了能够在该消偏振镜的分离部中分离成垂直和水平的偏振波，垂直与水平之间(如果倾斜45度，则P波:S波=I:1)的偏振面需要入射到该消偏振镜的偏振分离器。
[0192]因此，也可以在LD与该消偏振镜之间设置1/2波长板(图8、图9、图10、如果使波长板的角度旋转则能够任意改变偏振面的图20)。并且，可以使LD自身旋转(图7、如果使LD的角度旋转则能够任意改变偏振面的图19)。并且，可以扭转LD与该消偏振镜之间的PMF光纤的端面(图1、图5、图6-1)。S卩，如果使PMF的熊猫的眼睛相对于LD输出光的偏振面旋转，则能够任意改变偏振面。
[0193]另外，本发明中的迂回波导可以应用硅波导、石英系波导、化合物半导体(Ga-As、In-P)等，但是，在实现本发明时，认为使用硅细线脊形波导的构造是最优选的实施例。
[0194]另外，作为补充，硅细线波导的折射率较高，所以光的封闭性较强。在本发明中，作为延长光路长度的效果，利用该特性。并且，能够提高基于光封闭性的激励光波导效率。另一方面，当光封闭性较强时，光纤的纤芯截面积中的每单位面积的光电场密度增大，所以容易产生非线性效果。
[0195]当以产生非线性效果的光电平传送信号光时，对传送特性造成不良影响(产生由于波形失真、眼图的瓦解所导致的传送错误)的可能性较大，但是，在将本发明应用于激励光的情况下，不用担心这种问题。即使以产生非线性效果的光电平将激励光导入光纤，也能够对规定激励光功率进行导波。
[0196]关于是否能够对规定的激励光功率进行导波，负面要因是基于非线性效果的散射，当产生较强的散射时，规定光功率可能不会进入光纤。但是，如上所述，由于存在基于光封闭性的激励光波导效率的提高这样的正面要因，所以，认为将硅细线波导用作激励光波导介质是有效的。
[0197]标号说明
[0198]101、1102、1311 ?1314,1411 ?1414,1711 ?1714:LD ;102、1421 ?1424、1521、1522、1530、1621、1622、1641、1642:PMF ;103、1221 ?1224、1241、1242、1260、1280、1830:SMF ；110:偏振度降低装置;111、113、116、121、1104、1105、1331 ?1334,1351 ?1354、1721 ?1724、1750、1770、1821、1822:透镜;112、1011:分支部；114:硅基板；115:迂回波导；117、119:反射镜；118:损失介质;120:合成部;122、801、1321?1324:1/2波长板；201:偏振分离器；202:偏振波合成器；211?213,802:偏振状态；410、1330、1350:透镜阵列;411、412:并行波导部；413:连接波导部;501、502:偏振波分尚棱镜；601:偏振波分尚波导部；602:直线波导；603:损失用波导；604:偏振波合成波导部；621、631、632:入射部；622、623、633:射出部;900、1100:光源装置;901、1101:壳体；1001:供给电路；1002:加热器；1010:分支干涉部;1012、1013:并行波导；1014:干涉部；1103:PD ；1106:套管；1107:固定台；1108 =TEC ;1109、1110:螺钉；1111:印刷基板；1112:散热片；1113:壳体；1114 --散热器；1200:光放大装置;1201、1202:光纤；1211?1214,1300:激励光源装置；1231、1232、1250:WDM耦合器；1270:隔离器；1290:激励光插入部；1310:LD阵列；1320:波长板阵列；1340:消偏振镜阵列；1341 ?1344、1431 ?1434、1540、1631、1632、1760:消偏振镜；1511、1512,1650:PBC ；1610 =PBS ；1730:衍射光栅；1740:半透半反镜；1780:循环器；1812:耦合部；1840:GEQ ; 1850、1861、1863:EDFA ；1862 =DCRFA ；1901:可动板；2201:偏振度测定器;2301:树脂。
【权利要求】
1.一种偏振度降低装置，其特征在于，该偏振度降低装置具有: 分离部，其将输入光分离成偏振方向相互正交的各光； 硅迂回波导，其迂回地形成在硅基板上，使由所述分离部分离后的各光中的一方通过； 光路径，其光路长度比所述迂回波导短，使所述各光中的另一方通过； 合成部，其对通过所述迂回波导后的光和通过所述光路径后的光进行合成；以及 射出部，其射出由所述合成部合成后的光。
2.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述光路径的折射率比所述迂回波导的折射率低。
3.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述光路径是在空间中传播所述各光中的另一方的光路径。
4.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述偏振度降低装置具有损失介质，该损失介质对通过所述光路径的光赋予使通过所述迂回波导后的光和通过所述光路径后的光在所述合成部中的各强度相等的光损失。
5.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述迂回波导与所述光路径的光路长度之差为所述输入光的相干长度以上。
6.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述分离部是将所述输入光偏振波分离成所述输入光中包含的第I方向的偏振分量的光和所述输入光中包含的与所述第I方向正交的第2方向的偏振分量的光的偏振分离器， 所述迂回波导使所述第I方向的偏振分量的光通过， 所述光路径使所述第2方向的偏振分量的光通过。
7.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述分离部、所述光路径和所述合成部是形成在所述硅基板上的硅波导。
8.根据权利要求7所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述偏振度降低装置具有波导，该波导接近所述光路径而形成在所述硅基板上，对通过所述光路径的光赋予光损失。
9.根据权利要求7所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述偏振度降低装置具有: 分支干涉部，其对通过所述光路径的光进行分支，且具有使分支后的各光通过的并行波导，使通过所述并行波导后的各光发生干涉并射出到所述合成部；以及温度调整部，其调整所述并行波导的各波导之间的温度差。
10.根据权利要求6所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述迂回波导的光损失比所述光路径的光损失大， 所述偏振度降低装置具有调整部，该调整部将输入到所述偏振分离器的所述输入光的偏振方向调整为与所述第I方向之间的角度中的小的角度小于45度的偏振方向。
11.根据权利要求10所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述调整部将输入到所述偏振分离器的所述输入光的偏振方向调整为使通过所述硅基板后的光和通过所述光路径后的光在所述合成部中的各强度相同的偏振方向。
12.根据权利要求10所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述偏振度降低装置具有: 测定器，其测定由所述合成部合成后的光的偏振度；以及 控制电路，其根据由所述测定器测定的偏振度控制所述调整部对所述输入光的偏振方向的调整。
13.根据权利要求1所述的偏振度降低装置，其特征在于， 所述迂回波导是硅细线脊形波导。
14.一种光源装置，其特征在于，该光源装置具有: 光源，其射出光； 分离部，其将从所述光源射出的光分离成偏振方向相互正交的各光； 硅迂回波导，其迂回地形成在硅基板上，使由所述分离部分支后的各光中的一方通过； 光路径，其光路长度比所述迂回波导短，使所述各光中的另一方通过； 合成部，其对通过所述迂回波导后的光和通过所述光路径后的光进行合成；以及 射出部，其射出由所述合成部合成后的光。
15.一种光放大装置，其对通过光纤的光信号进行放大，该光放大装置的特征在于，该光放大装置具有: 光源，其射出固定波长的光； 分离部，其将从所述光源射出的光分离成偏振方向相互正交的各光； 硅迂回波导，其迂回地形成在硅基板上，使由所述分离部分离后的各光中的一方通过； 光路径，其光路长度比所述迂回波导短，使所述各光中的另一方通过； 合成部，其对通过所述迂回波导后的光和通过所述光路径后的光进行合成；以及 入射部，其使由所述合成部合成后的光入射到传播所述光信号的所述光纤。
16.一种喇曼放大用激励光源装置，其特征在于，该喇曼放大用激励光源装置具有: 光源，其射出激励光； 波导，其使从所述光源射出的激励光通过，且设有使从所述波导射出的激励光的波长固定的衍射光栅； 分离部，其将从所述波导射出的激励光分离成偏振方向相互正交的各激励光； 硅迂回波导，其迂回地形成在硅基板上，使由所述分离部分支后的各激励光中的一方通过； 光路径，其光路长度比所述迂回波导短，使所述各激励光中的另一方通过； 合成部，其对通过所述迂回波导后的激励光和通过所述光路径后的激励光进行合成；以及 射出部，其射出由所述合成部合成后的激励光。
【文档编号】G02B27/28GK104169759SQ201280071551
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2012年3月19日 优先权日:2012年3月19日
【发明者】尾中美纪 申请人:富士通株式会社