[發(fā)明專利]平面波導(dǎo)型放大器和激光雷達裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980102938.5
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN114788100A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廣澤賢一;鮫島成人;宇藤健一
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/06;H01S3/10;H01S3/17
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 孫明浩

平面波導(dǎo)型放大器(1)具備平面波導(dǎo)(7)，該平面波導(dǎo)(7)具有平板狀的芯(71)、設(shè)置于芯(71)的第1主面的第1包層(72)、以及設(shè)置于芯(71)的第2主面的第2包層(72)，信號光(A)和激勵光(B)以在芯(71)的內(nèi)部光路彼此重合且鋸齒狀地傳播的方式向平面波導(dǎo)(7)入射，芯(71)是包含成為三能級系統(tǒng)的活性離子的稀土類元素的放大介質(zhì)，與激勵光(B)的強度的下降相應(yīng)地吸收信號光(A)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及平面波導(dǎo)型放大器和具備該平面波導(dǎo)型放大器的激光雷達裝置。

背景技術(shù)

平面波導(dǎo)型放大器是將沿平板狀的光波導(dǎo)(以下記載為平面波導(dǎo)的)傳輸?shù)墓夥糯蟮墓夥糯笃鳌＠纾?a title="鉆瓜專利網(wǎng)">專利文獻1中，記載了一種使信號光在平面波導(dǎo)的內(nèi)部多次反射并傳播的光放大器。在專利文獻1所記載的光放大器中，平面波導(dǎo)內(nèi)的芯被激勵光激勵，信號光在激勵后的芯內(nèi)多次反射并傳播。由此，將信號光放大。

此外，在專利文獻1所記載的光放大器中，激勵光對平面波導(dǎo)內(nèi)的芯整體進行激勵，芯內(nèi)的信號光不通過的部分也被激勵。由于芯內(nèi)的信號光不通過的部分對信號光的放大沒有幫助，因此，激勵光的能量轉(zhuǎn)換成能夠用于放大信號光的能量的效率下降。

例如，光波導(dǎo)具有沿信號光的傳輸方向伸長的芯，在芯內(nèi)的信號光不通過的部分，激勵光的能量在該芯蓄積，成為具有增益的狀態(tài)。另一方面，在光波導(dǎo)內(nèi)的信號光通過的部分，蓄積于芯的能量被用于信號光的放大，因此，在信號光通過的部分與信號光不通過的部分之間相對的增益下降。

在光波導(dǎo)內(nèi)的信號光不通過的部分，如上述那樣成為具有增益的狀態(tài)。因此，如果從芯整體自發(fā)輻射的自發(fā)輻射光或者信號光的一部分散射后的散射光在光波導(dǎo)內(nèi)的信號光不通過的部分被放大，則產(chǎn)生放大自發(fā)輻射光(以下記載為ASE(amplified spontaneousemission))或者引起寄生振蕩。ASE和寄生振蕩均成為限制放大器的輸出的原因。在平面波導(dǎo)型放大器用于激光雷達裝置的情況下，較強的ASE的存在成為激光雷達裝置中的信噪比(以下記載為S/N比)的劣化原因。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-160645號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

在以往的光放大器中，光波導(dǎo)內(nèi)的信號光不通過的部分也被激勵光激勵，由此產(chǎn)生ASE，因此，在用于激光雷達裝置的情況下存在S/N比下降這樣的問題。

本公開用于解決上述問題，其目的在于，得到一種能夠抑制ASE的產(chǎn)生的平面波導(dǎo)型放大器以及具備該平面波導(dǎo)型放大器的激光雷達裝置。

用于解決問題的手段

本公開的平面波導(dǎo)型放大器具備平面波導(dǎo)，該平面波導(dǎo)具有：平板狀的芯，其在被激勵光激勵的狀態(tài)下對信號光進行放大；第1包層，其設(shè)置于芯的第1主面，將從芯傳播來的光向該芯反射；以及第2包層，其設(shè)置于芯的與第1主面相反的一側(cè)的第2主面，將從芯傳播來的光向該芯反射，信號光和激勵光以在芯的內(nèi)部光路彼此重合且鋸齒狀地傳播的方式向平面波導(dǎo)入射，芯是包含成為三能級系統(tǒng)的活性離子的稀土類元素的放大介質(zhì)，與激勵光的強度的下降相應(yīng)地吸收信號光。

發(fā)明的效果

根據(jù)本公開，具備平面波導(dǎo)，該平面波導(dǎo)具有平板狀的芯、設(shè)置于芯的第1主面的第1包層以及設(shè)置于芯的第2主面的第2包層，信號光和激勵光以在芯的內(nèi)部光路彼此重合且鋸齒狀地傳播的方式向平面波導(dǎo)入射，芯是包含成為三能級系統(tǒng)的活性離子的稀土類元素的放大介質(zhì)，與激勵光的強度的下降相應(yīng)地吸收信號光。由此，平面波導(dǎo)中的信號光不通過的部分不容易被激勵，在平面波導(dǎo)中的激勵光的強度低的部分，信號光的散射光被芯吸收，因此，本公開的平面波導(dǎo)型放大器能夠抑制ASE的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1是示出實施方式1的平面波導(dǎo)型放大器的結(jié)構(gòu)的框圖。