JP2005251999A - 光機能導波路材料および光増幅媒体、光増幅器、レーザ装置、光源 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光ファイバまたは光導波路用の材料ガラスであって、0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、64≦TeO2 ≦95(モル%)、または、0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、64≦TeO2 ≦95(モル%)、0<Al2 O3 ≦4(モル%)の組成を有する。
【選択図】 図1
Description
特許文献3〜6および特許文献7において、Cooleyらは希土類元素を添加したテルライトガラスでレーザ発振が可能なことを示している。しかし、Cooleyらはファイバ化までは行っておらず、ファイバ化に必要な光屈折率(比屈折率)の調整およびガラスの熱安定性には言及していない。
そのためにはまず、目的とするEDFAとこれまでに実現されたNd(ネオジウム)添加ファイバレーザとの相違、すなわちガラス中のErの1.5μm帯発光とNdの1.06μm帯発光の相違を示す必要がある。
上記以外の本発明の課題および特徴については、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、
0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦95(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。
7.5≦Nb2 O5 ≦24(モル%)
の範囲であることを特徴とする光機能導波路材料。
7.5≦Nb2 O5 ≦24(モル%)、
4≦(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦88(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。
12≦Nb2 O5 ≦16(モル%)、
12≦(BaO+SrO)≦16(モル%)、および
68≦TeO2 ≦75(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。
0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、
0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦95(モル%)、
0<Al2 O3 ≦4(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。
上記複数の光増幅部の第2段以降の少なくとも一つには、光ファイバ素材として(1)〜(6)のいずれかに記載の光機能導波路材料からなる光ファイバが用いられ、この光機能導波路材料光ファイバからなる光増幅部の前段の光増幅部には、Er添加濃度およびファイバ長積が上記光機能導波路材料光ファイバより小さいEr添加光ファイバが用いられていることを特徴とする光増幅器。
Er添加濃度および光ファイバ長積の異なる光機能導波路材料光ファイバを少なくとも2つ以上直列に配置し、その配列の中では光ファイバ長積の小さな光ファイバが光ファイバ長積の大きな光ファイバの前段に配置されている配列構造を少なくとも一ケ所含むことを特徴とする光増幅器。
また、従来のEDFAの動作波長帯域を拡大して、より広帯域な領域の低雑音動作するEDFAを提供することができる。さらに、光学活性な希土類元素を添加して、従来のガラス材料では実現不可能だった機能、たとえば広帯域EDFAのような機能を発現できる光ファイバまたは光導波路を提供することができる。
また、上記光機能導波路材料を用い、とくに1.5μmから1.7μmの波長域でも動作可能な広帯域の光増幅媒体、この光増幅媒体を用いた広帯域かつ低雑音特性を有する光増幅器、レーザ装置、さらに光源を提供することもできる。
0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、
0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦95(モル%)
からなる組成を持つ。
7.5≦Nb2 O5 ≦24(モル%)、
4≦(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦88(モル%)
からなる組成を持つ。
12≦Nb2 O5 ≦16(モル%)、
12≦(BaO+SrO)≦16(モル%)、および
68≦TeO2 ≦75(モル%)
からなる組成を持つ。
とくに上記組成領域B,C内のガラスは、Tx−Tgの値ΔTが150℃以上の値を持ち、低損失なファイバ作製する用途に好適である。一方、上記組成(A〜C)からはずれた組成のガラスをコアおよびクラッド両方に使用しても、低損失なファイバは作製できない。それらの組成(A〜C)のうち、とくにNb2 O5 の添加はガラスの安定性に対して大きな効果をもたらす。
(a):BaO:SrO:Nb2 O5 =2:3:5
(b):BaO:SrO:Nb2 O5 =1:3:4
(c):BaO:SrO:Nb2 O5 =1:3:8
(d):BaO:SrO:Nb2 O5 =1:3:2.2
同図からあきらかように、Tx−Tgの値ΔTは、Nb2 O5 =1.5モル%のときにΔTは194℃にもなる。また、各成分比においてもNb2 O5 が10モル%を超えるとΔTは120℃以上となる。
溶融後の組成が
(1)TeO2 (85モル%)−(BaO+SrO)(15モル%)、
(2)TeO2 (75モル%)−(BaO+SrO)(10モル%)−Nb2 O5 (15モル%)、
(3)TeO2 (68モル%)−(BaO+SrO)(16モル%)−Na2 O(16モル%)
となるように、各組成(1)〜(3)の成分原料をそれぞれに調合し、各組成(1)〜(3)の調合原料をそれぞれ20gずつルツボに充填し、電気炉内で酸素雰囲気下、800℃で2時間溶融した。この後、200℃に予加熱したプレート上にてキャストし、得られたガラスを250℃で4時間アニールした。このガラスの一部を破砕し、一片30mgのバルクガラスと、メノウ乳鉢で粉々にしたパウダー30mgとの2種類のサンプルをそれぞれ銀製金メッキのシール容器に充填し、アルゴンガス雰囲気中、昇温速度10℃/分でDSC測定を行った。
Tx−Tgの値ΔTは、Nb2 O5 =0となる(1)のガラスでは20℃以下となり、Nb2 O5 =15モル%となる(2)のガラスでは160℃となり、Nb2 O5 =16モル%となる(3)のガラスでは194℃となった。とくに前記Bの範囲の組成では、熱安定性がΔT=150℃以上に向上していた。
コアガラスおよびクラッドガラスとして前記B(図2)またはC(図3)に示した組成領域のものを用いる。これらの組成物を、白金ルツボ、または金ルツボを用いて酸素雰囲気で溶融し、吸引成形(サクション・キャスティング)法によりプリフォームを作製した。また、同じく前記A(図1)のガラス組成を用いてジャケット管を回転成形(ローテーショナル・キャスティング)法で作製した。これらプリフォーム、ジャケット管を用いてファイバ線引きした結果、最低損失が0.1dB/m以下、カットオフ波長が0.5μmから2.5μm、コア・クラッド屈折率差が0.2%から4.4%のテルライトファイバを作製することができた。
実施例2と同様に、前記B,C領域のガラス組成を持つテルライトファイバを作成した。その結果、最低損失が0.1dB/m以下、カットオフ波長が0.5μmから2.5μm、コア・クラッド屈折率差が0.2%から4.4%のテルライトファイバを作製することができた。
TeO2 (70モル%)−(BaO+SrO)(10モル%)−Nb2 O5 (20モル%)組成のガラスにErを1000ppm添加したものをコア材とし、TeO2 (68モル%)−(BaO+SrO)(16モル%)−Nb2 O5 (16モル%)組成のガラスをクラッド材とすることにより、カットオフ波長1.3μm、コア・クラッド屈折率差1.9%の光ファイバを形成し、これを光増幅媒体とした。この光増幅媒体を用いて1.5μmから1.7μmの波長帯の光増幅器を作製し、増幅実験を行った。励起波長として0.98μmを選び、1.5μmから1.7μm帯の信号光源としてDFB(Distributed FeedBack)レーザを用いた。
図8に示す光増幅器を用い、1.5μm帯の光増幅実験を行った。励起波長は0.98μmであった。その結果、1.53μm以上の波長域で雑音指数が7dB以下で増幅することができた。
Erの代りにErおよびYbを共添加したガラスをコアとした以外は実施例3と同様な光ファイバを作製し、光増幅媒体とした。
増幅用ファイバとしてEr1000ppmをコアに添加したファイバ4mを用いて1.5μm帯の増幅特性を測定した。コアガラス組成はTeO2 (70モル%)−(BaO+SrO)(10モル%)−Nb2 O5 (20モル%)とし、これにP2 O5 を5重量%添加した。クラッドガラス組成はTeO2 (68モル%)−(BaO+SrO)(16モル%)−Nb2 O5 (16モル%)とした。
コア・クラッド屈折率差は2.5%であり、カットオフ波長を0.96μmとした。
TeO2 (70モル%)−(BaO+SrO)(10モル%)−Nb2 O5 (20モル%)組成のガラスをコアガラスとしてこれにOH基を5000ppm、Erを1000ppm添加したところ、利得係数はOH基を添加しないときと比較して3倍増加することが確認できた。
図12は本発明にもとづくレーザ装置の他の実施例の概略的構成を示す。この実施例では、実施例1を用いた増幅用ファイバ113,115を波長可変バンドパスフィルタ117(バンド幅3nm)を介して直列に接続し、1480nmでの透過率が99%、1500nmから1630nmでの反射率が100%のミラー116を設けた。また、他端に1500nmから1630nmでの透過率が20%のミラー118を設けてレーザ発振を行った。その結果、信号波長1500nmから1630nmの広い範囲でレーザ発振を確認することができ、1.5μmで使用できる広帯域チューナブルレーザとして使用できることがわかった。
本実施例では、実施例4で用いた光ファイバ(テルライトファイバ)を使い、スーパールミネッセントレーザの動作を実施した。励起光源として1.48μmのレーザダイオードを用い、その光ファイバの一端に入射した。ファイバの他端はファイバ端面でのフレネル反射を抑えるため、角度10°で斜カットした。この他端からの出射スペクトルを測定したところ、1.46μmから1.64μmの幅広い発光スペクトルが観測され、ブロードバンドのスーパールミネッセントレーザ装置として使用できることがわかった。
図8に示す光増幅器の構成において、光アイソレータの後に、利得を等化するためのフィルタ(チャープド・ファイバ・ブラッグ・グレーティング、プログラマブルフィルタ、ファブリー・ペロー・エタロン型フィルタ、マッハツェンダー型フィルタ等)を挿入して光増幅特性を測定した。−30dBmの信号強度の光を入射させ、1.48μmで(200mW)励起したとき、フィルタを挿入しないと1530〜1580nmにかけて利得の山が観測されたが、フィルタを挿入して損失を調整することにより、その利得の山を打ち消すことができた。そして、1530nmから1610nmの波長域にかけてのWDM信号に対し、利得偏差0.2dB以下で動作できることが確認できた。
前記A(図1)の領域の組成を持つガラスをコアおよびクラッドとし、コアにCe,Pr,Gd,Nd,Eu,Sm,Tb,Tm,Dy,Ho,YbまたはErを添加することにより、導波路レーザおよび導波路型光増幅器として動作させた。その結果、0.3μm、1.3μm、0.31μm、1.07μm、0.61μm、0.59μm、0.54μm、1.48μm、3.0μm、1.49μm、1μm、1.55μm帯でそれぞれ動作する広帯域レーザ発振および広帯域光増幅が確認できた。
TeO2 (68モル%)−(BaO+SrO)(14モル%)−Nb2 O5 (18モル%)組成のガラスにErを2000ppm添加してコア材とし、TeO2 (68モル%)−(BaO+SrO)(16モル%)−Nb2 O5 (16モル%)組成のガラスをクラッド材とすることにより、カットオフ波長1.1μm、コア・クラッド屈折率差1.8%の光ファイバを形成し、これを増幅媒体とした。1.3μmにおけるファイバ損失は40dB/kmであった。この光ファイバを4m(ファイバ長)用いて光増幅器を構成し、増幅実験を行った。励起波長は前方が0.98μm、後方が1.48μmの双方向励起を採用した。信号光源として1.5μmから1.7μm帯の波長可変レーザを使用した。増幅実験の結果、1500〜1630nmの110nm帯域で、5dB以上の小信号利得が得られた。このとき、1530nm以上の波長での雑音指数は5dB以下であった。
実施例13と同様の光ファイバを15m用いて光増幅器を構成し、増幅実験を行った。励起波長は前方後方とも1.48μmの双方向励起を採用した。信号光源として1.5μmから1.7μm帯の波長可変レーザを使用した。増幅実験の結果、特に1580〜1630nmの50nm帯域で、35dB以上の小信号利得が得られた。このとき、雑音指数は5dBであった。
実施例13と同様の光ファイバを15m用いてレーザを構成した。キャビティは、全反射ミラーと1625nmで3%の反射率をもつファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いて構成した。励起波長は前方後方共に1.48μmの双方向励起を採用した。入射励起強度が300mWのとき、これまで石英ファイバやフッ化物ファイバで得ることのできなかった1625nmにおいて150mWの高出力が得られた。
TeO2 (64モル%)−(BaO+SrO)(12モル%)−Nb2 O5 (24モル%)ガラスにErを3wt%添加してコア材とし、TeO2(66モル%)−(BaO+SrO)(22モル%)−Nb2 O5 (12モル%)ガラスをクラッド材とし、カットオフ波長1.4μm、コア・クラッド屈折率差5%のファイバを形成し、これを増幅媒体とした。この光ファイバを3cm用いて小型の光増幅器を構成し、増幅実験を行った。
TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5 の4元系ガラスをその他の組成を変えて作製するとともに、各組成ごとにDSCにより熱特性を測定した。その結果、前記Bの組成領域(図2)では、Tx−Tgが150℃以上の安定なガラスが得られた。また、前記Cでの組成領域(図3)では、Tx−Tgが170℃以上のさらに安定なガラスが得られた。このような熱的に安定なガラスを用いて光ファイバを作製すれば、ファイバ損失が低いだけでなく、歩留り率の高いファイバを大量に生産することができ、低価格化を実現することができる。
実施例17の光ファイバを15m用いて光増幅器を構成し、増幅実験を行った。励起波長は前方後方とも1.48μmの双方向励起を採用した。信号光源として1.5μmから1.7μm帯の波長可変レーザを使用した。増幅実験の結果、特に1580〜1630nmの50nm帯域で、20dB以上の小信号利得が得られた。このとき、雑音指数は5dB以下であった。
実施例17の光ファイバを15m用いてレーザを構成した。キャビティは、全反射ミラーと1625nmで3%の反射率をもつファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いて構成した。励起波長は前方後方とも1.48μmの双方向励起を採用した。入射励起強度が300mWのとき、これまで石英ファイバやフッ化物ファイバで得ることのできなった1625nmにおいて150mWの高出力が得られた。
Nb2 O5−BaO−SrO−TeO2 という組成だけに着目するならば、非特許文献3に記載の強誘電体ガラスセラミックがその組成を有する。しかし、その強誘電体ガラスセラミックはその組成領域および機能等において、本発明の光機能導波路材料とはまったく異なる。
特許文献8の3元系テルライトガラスでは、効率の悪い3準位系を利用してEDFAを実現させるのは難しい。このことに関して、その特許文献8の明細書中のみならず、その後に提出された前記非特許文献1および2にも、EDFA実現に関する具体的記載は一切ない。
図13は、TeO2(70モル%) −(BaO+SrO)(10モル%)−Nb2 O5(20モル%) ガラス、およびTeO2(66モル%) −(BaO+SrO)(10モル%)−Nb2 O5(20モル%)− Al2 O3 (4モル%)ガラス中のErの1.5μm発光スペクトルをそれぞれ示す。同図からあきらかように、Al2 O3 を含有したガラスの発光スペクトルの1.6μm付近での強度は、Al2 O3を含有しないものに比べ強く、また、1.53μmと1.56μmとの間の谷の深さも浅くなっている。
図14は、本発明に係る光増幅器の一構成例を示す。同図に示す光増幅器では、光信号が左側から入射して右側へ出射する構成になっている。入射信号光は、光アイソレータ201aを通過した後、光カップラ203により励起光源202からの励起光と合波される。励起光と合波された信号光は、分散媒質204を透過し、増幅用光ファイバ205に入射されて増幅される。光ファイバ205にて増幅された信号光は、光アイソレータ201bを通過して出力される。
本実施例では、図14における増幅用光ファイバ205として、コア中にPr(プラセオジム)が500ppm添加され、カットオフ波長が1.0μm、Δnが1.4%であって、ファイバ長を15mとしたテルライト光ファイバを用いた。また、励起光源2として、Nd(ネオジウム)添加YLFレーザを用いた。さらに、分散媒質4として、チャープト・ファイバ・グレーティングを用いた。
このとき、テルライト光ファイバの1.31μmでの波長分散は、−3.15ps/nmあった。そこで、チャープト・ファイバ・グレーティングの波長分散値を3.15ps/nmに設定した。このような構成の増幅器で波長1.31μmの高速光信号の増幅を行った。
本実施例では、増幅用光ファイバ205として、上記TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5 ガラスを母材とし、コアにEr,Pr,TmまたはNdを添加して構成した光ファイバを用いた。分散媒質204として、石英光ファイバまたはチャープト・ファイバ・グレーティングを用いた。このような構成にて、各増幅波長での波長分散を補償しなから高速光パルスの増幅を行わせたところ、分散媒質204のないときに起こっていた光パルス波形のひずみは抑えられ、高速光通信システム中で使用可能なことが確認できた。
また、増幅用光ファイバ5として、TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5 −Al2 O3 系ガラスから構成した光ファイバを用いた場合でも、上記の効果を確認することができた。
本実施例は、上記実施例23におけるガラス系を母材とし、希土類元素も遷移金属元素も添加せずに構成したテルライト単一モード光ファイバ(カットオフ波長1.3μm、Δn1.4%、長さ1km)を用いて、ラマン増幅を行った。励起波長は1.48μmであり、1.5μm帯の光増幅を行った。
このとき、テルライト単一モード光ファイバの信号波長での波長分散は、−130ps/nmであった。分散媒質204として、スタンダード石英単一モード光ファイバを用いた。
本実施例では、Cr,Ni,またはTiを、前記実施例23で用いた組成のテルライト光ファイバのコアに添加して構成した増幅用光ファイバ205を用いて、1.5μm帯,1.5μm帯,1μm帯の光増幅をそれぞれ行った。分散媒質204としてスタンダード石英単一モード光ファイバを前記増幅用光ファイバ205の後段に接続し、高速光パルスの増幅を行ったところ、光パルスの波形ひずみ無しに光増幅をすることができた。
本実施例では、TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5 系ガラスを母材とし、コアにErの添加された平面型光導波路を図14の光ファイバ205の代わりに用いて、増幅媒体とした。分散媒質204として、光ファイバやファイバ・ブラッグ・グレーティングを用いてその光導波路の分散を補正した。その結果、分散媒質204を用いない場合に比べ、パルス波形のひずみを小さくなるように1.5μm帯の光増幅をすることができた。
上記光導波路に添加したドーパントとしてPr,Tm,Nd,Ni,Ti,Crを用いた場合でも、パルス波形のひずみを小さく光増幅をすることができた。
このような増幅器構造をとることにより、従来のテルライトEDFAよりも広い波長域にて低雑音で動作できるEDFAを実現することができる。
図16は、本発明に係る光増幅器の一構成例を示す図である。図中、201a,201b,201cは光アイソレータであり、202a,202bは励起光を導入するための光カップラであり、203a,203bは励起光源であり、205,206は増幅用光ファイバである。
このような広帯域で低雑音動作するEDFAは従来の構成では実現されていない。
増幅用光ファイバ206を用いない場合は、1.54μmより短波長では、雑音指数は5dBより高く、1.525μmでは10dB以上の値となっており、また、20dB以上の利得は1.53μmから1.61μmの80nm帯でのみ得られた。
増幅用光ファイバ205として、Erの濃度1000ppmのAl(アルミニウム)添加石英光ファイバ(長さ12m,カットオフ波長1.2μm,濃度ファイバ長積12,000m・ppm、この積はエルビウム添加テルライトファイバのものよりも大きい)を用いた。
光源203aの励起光量を70mWとし、光源203bの励起光量を150mWとしたとき、波長1.535μmから1.610μmの75mmの帯域で20dB以上の利得および5dB以下の雑音指数を確認することができた。
このような広帯域で低雑音動作するEDFAは従来の構成では実現されていない。
本実施例では、増幅用光ファイバ205として、Er濃度100ppmファイバ長3.5mのZrF4 系フッ化物光ファイバ(カットオフ波長1.2μm,Er濃度ファイバ長積3500m・ppm)を用い、励起光源203として、発振波長1.48μmの半導体レーザを用いた。また、増幅用光ファイバ206として、上記TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5 の前記B,C組成領域のガラスを母材とし、Er添加濃度が500ppmで、長さ12m、カットオフ波長が1.3μm(Er濃度ファイバ長積6000m・ppm)のテルライト光ファイバを用いた。さらに、励起光源203bとして発振波長1.48μmの半導体レーザを用いた。
本実施例では、増幅用光ファイバ205,206共に上記TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5 の前記B,C組成領域のガラスを母材とし、Er添加濃度が500ppmで、カットオフ波長が1.3μmであるテルライト光ファイバを用いた。増幅用光ファイバ205ではファイバ長を3mとし、増幅用光ファイバ206ではファイバ長を12mとした。励起光源203aとしては、発振波長0.98μmの半導体レーザを用い、光源203bとしては、発振波長1.48μmの半導体レーザを用いた。
本実施例では、増幅用光ファイバ205としては、実施例27〜29のものを用い、増幅用光ファイバ206として、TeO2 −BaO−SrO−Nb2 O5−Al2 O3 系ガラスを母材としたEr添加テルライト光ファイバ(Er濃度500ppm、長さ14m)を使用した。この場合も、増幅用光ファイバ4を用いることにより、用いないときよりも低雑音な増幅帯域の拡大を確認することができた。
本実施例では、増幅用光ファイバ205として、Erが添加されたフツリン酸光ファイバ,リン酸光ファイバ,カルコゲナイト光ファイバを用いた。増幅用光ファイバ205のEr濃度ファイバ長積が、増幅用光ファイバ206のテルライト光ファイバより小さいとき、低雑音な増幅帯域の拡大を確認することができた。つまり、増幅用光ファイバ205の素材は、本発明の効果を発現させるためには、大きな問題にはならず、Er濃度ファイバ長積が重要なパラメータとなる。
112,112′ 光カップラ
113 増幅用光ファイバ
114 光アイソレータ
115 増幅用光ファイバ
116 ミラー
117 フィルタ
118 ミラー
201 光アイソレータ
202 励起光源
203 光カップラ
204 分散媒質
205 増幅用光ファイバ
206 増幅用光ファイバ
Claims (30)
- 光ファイバまたは光導波路用の材料ガラスであって、
0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、
0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦95(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。 - 前記光機能導波路材料におけるNb2 O5 の添加量は、
7.5≦Nb2 O5 ≦24(モル%)
の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の光機能導波路材料。 - 光ファイバまたは光導波路用の材料ガラスであって、
7.5≦Nb2 O5 ≦24(モル%)、
4≦(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦88(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。 - 光ファイバまたは光導波路用の材料ガラスであって、
12≦Nb2 O5 ≦16(モル%)、
12≦(BaO+SrO)≦16(モル%)、および
68≦TeO2 ≦75(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。 - 少なくともコアにEr(エルビウム)を添加した光ファイバまたは光導波路用の材料ガラスであって、この材料ガラスにAl2 O3 を加えた組成を有すること特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光機能導波路材料。
- 光ファイバまたは光導波路用の材料ガラスであって、
0<Nb2 O5 ≦24(モル%)、
0<(BaO+SrO)≦22(モル%)、および
64≦TeO2 ≦95(モル%)、
0<Al2 O3 ≦4(モル%)
からなる組成を持つことを特徴とする光機能導波路材料。 - コアガラスとクラッドガラスとを有する光ファイバまたは光導波路からなる光増幅媒体であって、請求項1〜6のいずれかに記載の光機能導波路材料からなることを特徴とする光増幅媒体。
- 前記コアガラスの光機能導波路材料または前記クラッドガラスの光機能導波路材料の少なくとも一つは、Erまたは、Erおよびイッテルビウム(Yb)が添加されていることを特徴とする請求項7に記載の光増幅媒体。
- 前記コアガラスの光機能導波路材料または前記クラッドガラスの光機能導波路材料の少なくとも一つは、ホウ素、リン、および水酸基からなる群から選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項7または8に記載の光増幅媒体。
- 前記コアガラスの光機能導波路材料または前記クラッドガラスの光機能導波路材料の少なくとも一つは、Ce,Pr,Nd,Sm,Tb,Gd,Eu,Dy,Ho,Tm、およびYbからなる群から選択される元素が添加されていることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の光増幅媒体。
- 少なくともコアにErを添加した材料ガラスからなる光ファイバまたは光導波路からなる光増幅媒体であって、上記材料ガラスの組成はAl2 O3 を加えた光機能導波路材料であること特徴とする請求項9に記載の光増幅媒体。
- カットオフ波長が0.4μmから2.5μmであることを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の光増幅媒体。
- 光共振器と励起光源を有するレーザ装置であって、上記光共振器に備わる光増幅媒体の少なくとも一つは、請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体からなることを特徴とするレーザ装置。
- 少なくともコアにErを添加した光ファイバよりなる光増幅媒体を複数直列に配置したレーザ装置であって、上記光増幅媒体の少なくとも一つは、請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体からなることを特徴とするレーザ装置。
- 光増幅媒体と励起光源を有するレーザ装置であって、上記光増幅媒体は、請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体からなることを特徴とするレーザ装置。
- 光増幅媒体と、この光増幅媒体を励起する励起光および信号光をその増幅媒体に入力する入力手段とを備えた光増幅器であって、上記光増幅媒体は、請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体からなることを特徴とする光増幅器。
- 少なくともコアにErを添加した光ファイバよりなる光増幅媒体を複数直列に配置した光増幅器であって、上記光増幅媒体の少なくとも一つは、請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体からなることを特徴とする光増幅器。
- 光機能導波路材料を増幅媒体とする光増幅器であって、請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体の前後の少なくとも1ケ所に、その光増幅媒体とは異なる符号の波長分散値によって分散を補償する分散媒質が設けられていることを特徴とする光増幅器。
- 前記光増幅媒体が、希土類元素および/または遷移金属元素を添加した光機能導波路材料からなる光導波路であることを特徴とする請求項18に記載の光増幅器。
- 前記分散媒質が、光ファイバ、またはファイバ・ブラッグ・グレーティングであることを特徴とする請求項18または19に記載の光増幅器。
- Erが添加された光ファイバを増幅媒体として含む光増幅部が複数個直列に配置されてなる光増幅器であって、
上記複数の光増幅部の第2段以降の少なくとも一つには、光ファイバ素材として請求項1〜6のいずれかに記載の光機能導波路材料からなる光ファイバが用いられ、この光機能導波路材料光ファイバからなる光増幅部の前段の光増幅部には、Er添加濃度およびファイバ長積が上記光機能導波路材料光ファイバより小さいEr添加光ファイバが用いられていることを特徴とする光増幅器。 - 前記増幅媒体の素材として、前記光機能導波路材料光ファイバとともに、フッ化物光ファイバ,石英系光ファイバ,フツリン酸光ファイバ,リン酸系光ファイバまたはカルコゲナイド光ファイバを用いることを特徴とする請求項21に記載の光増幅器。
- 前記光機能導波路材料光ファイバからなる光増幅部の前段の少なくとも一つの光増幅部に、その光機能導波路材料光ファイバ以外の光ファイバ素材が用いられていることを特徴とする請求項21または22に記載の光増幅器。
- 前記光機能導波路材料光ファイバからなる光増幅部の前段に配置された少なくとも一つの光ファイバのEr添加濃度および光ファイバ長積が、その光機能導波路材料光ファイバのものより小さいことを特徴とする請求項21〜23のいずれかに記載の光増幅器。
- Erが添加された光ファイバを増幅媒体として用いた光増幅器であって、
Er添加濃度および光ファイバ長積の異なる光機能導波路材料光ファイバを少なくとも2つ以上直列に配置し、その配列の中では光ファイバ長積の小さな光ファイバが光ファイバ長積の大きな光ファイバの前段に配置されている配列構造を少なくとも一ケ所含むことを特徴とする請求項14〜24のいずれかに記載の光増幅器。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の光機能導波路材料にErを添加してなる光機能導波路材料、または光導波路が請求項7〜12のいずれかに記載の光増幅媒体を用いたことを特徴とする光源。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の光機能導波路材料にErを添加してなるガラス材料により形成される光導波路を光増幅媒体としたことを特徴とする光増幅器。
- 前記光導波路または前期光ファイバの少なくとも一つは、その端に光カップラを配置し、この光カップラの少なくとも一つの端子に反射体を具備したことを特徴とする請求項27に記載の光増幅器。
- 前記反射体が誘電体多層膜フィルタまたはファイバ・ブラッグ・グレーティングからなることを特徴とする請求項28に記載の光源。
- 前記反射体が誘電体多層膜フィルタまたはファイバ・ブラッグ・グレーティングからなることを特徴とする請求項27または28に記載の光増幅器。
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