JP2011091099A - Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section - Google Patents

Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section Download PDF

Info

Publication number
JP2011091099A
JP2011091099A JP2009241602A JP2009241602A JP2011091099A JP 2011091099 A JP2011091099 A JP 2011091099A JP 2009241602 A JP2009241602 A JP 2009241602A JP 2009241602 A JP2009241602 A JP 2009241602A JP 2011091099 A JP2011091099 A JP 2011091099A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
distance
added
sio
atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009241602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Saito
吉広 斎藤
Hiroyuki Inoue
博之 井上
Atsunobu Masuno
敦信 増野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2009241602A priority Critical patent/JP2011091099A/en
Publication of JP2011091099A publication Critical patent/JP2011091099A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber for amplification further improved in gain characteristics. <P>SOLUTION: A fluorescent glass body contains an Er element and a specific element added to SiO<SB>2</SB>-based glass. The specific element may be a dyad separated away from an oxygen atom by 0.28 nm or longer in the SiO<SB>2</SB>glass, or a triad separated away from the oxygen atom by 0.18 nm or longer in the SiO<SB>2</SB>glass. It is preferable that additive concentrations of an Al element and a B element should be lower than that of the specific element. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、SiOベースのガラス中にEr元素が添加された蛍光ガラス体およびそれを導光部として有する増幅用光導波体に関するものである。 The present invention relates to a fluorescent glass body in which an Er element is added to a glass based on SiO 2 and an optical waveguide for amplification having the same as a light guide section.

光通信システムにおいて、大容量の情報を高速に長距離伝送するため、多波長の信号光を多重化して光ファイバ伝送路により伝送するとともに、中継局において多波長の信号光を一括して光増幅する。一般に、信号光波長帯域として1.55μm帯が用いられ、また、この波長帯域の信号光を光増幅する光増幅器としてEr元素添加光ファイバ増幅器が用いられる。   In an optical communication system, in order to transmit a large amount of information over a long distance at high speed, multi-wavelength signal light is multiplexed and transmitted through an optical fiber transmission line, and the multi-wavelength signal light is collectively amplified at a relay station. To do. In general, a 1.55 μm band is used as a signal light wavelength band, and an Er element-doped optical fiber amplifier is used as an optical amplifier that optically amplifies signal light in this wavelength band.

Er元素添加光ファイバ増幅器は、SiOベースのガラス中にEr元素が添加されたコアを有する増幅用光ファイバ(EDF: Erbium-Doped Fiber)を光増幅媒体として備える。Er元素添加光ファイバ増幅器は、Er元素を励起し得る波長(0.98μm帯または1.48μm帯)の励起光を増幅用光ファイバに供給して、この増幅用光ファイバにおいて信号光(1.55μm帯)を光増幅する。 The Er element-doped optical fiber amplifier includes an amplification optical fiber (EDF: Erbium-Doped Fiber) having a core in which Er element is added in SiO 2 -based glass as an optical amplification medium. The Er element-doped optical fiber amplifier supplies pumping light having a wavelength (0.98 μm band or 1.48 μm band) capable of pumping Er element to the amplification optical fiber, and the signal light (1. 55 μm band) is optically amplified.

Er元素添加ガラスを導波部に有する増幅用光ファイバは、Er元素添加ガラス中にAl元素が共添加されることにより、利得特性が改善することが知られている(特許文献1、非特許文献1)。すなわち、Al元素の共添加により、Er蛍光スペクトルがブロード化するとともに、光増幅器としての利得平坦性が改善されることが知られている。これは、Al元素の共添加によりEr-O配位数が増加し、この構造変化により配位子場が変化することによると考えられている。   It is known that an amplification optical fiber having an Er element-doped glass in a waveguide portion has improved gain characteristics when an Al element is co-doped with Er element-doped glass (Patent Document 1, Non-Patent Document 1). Reference 1). That is, it is known that co-addition of Al element broadens the Er fluorescence spectrum and improves gain flatness as an optical amplifier. This is believed to be due to the fact that the Er—O coordination number increases due to the co-addition of Al element, and the ligand field changes due to this structural change.

特開平5−279066号公報JP-A-5-279066

春名徹也、他、「Er添加ファイバにおけるEr配位構造の解析」、2008年1月、SEIテクニカルレビュー、第172号、第125頁〜第129頁Tetsuya Haruna, et al., “Analysis of Er coordination structure in Er-doped fiber”, January 2008, SEI Technical Review, 172, pp. 125-129

しかしながら、更に大容量の情報を高速に長距離伝送するには、Er元素添加ガラスを用いた増幅用光ファイバの利得特性を更に改善(利得平坦化による広帯域化)する必要があるが、Er元素に加えてAl元素が共添加されたEr元素添加ガラスを用いた増幅用光ファイバでは限界がある。   However, in order to transmit a large amount of information at a high speed over a long distance, it is necessary to further improve the gain characteristics of the optical fiber for amplification using Er element-doped glass (broadband by flattening the gain). In addition, there is a limit in optical fiber for amplification using Er element-doped glass co-doped with Al element.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、利得特性を更に改善し得る蛍光ガラス体およびそれを導光部として有する増幅用光導波体を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluorescent glass body capable of further improving gain characteristics and an amplification optical waveguide having the same as a light guide section.

本発明に係る蛍光ガラス体は、SiOベースのガラス中にEr元素および特定元素が添加され、特定元素の原子が、SiOガラス中においてO原子との距離が0.28nm以上となる2価の元素、または、SiOガラス中においてO原子との距離が0.18nm以上となる3価の元素であることを特徴とする。 In the fluorescent glass body according to the present invention, an Er element and a specific element are added to a SiO 2 -based glass, and the distance between the atom of the specific element and the O atom in the SiO 2 glass is 0.28 nm or more. Or a trivalent element having a distance from an O atom of 0.18 nm or more in SiO 2 glass.

本発明に係る蛍光ガラス体は、ガラス中においてAl元素およびB元素の添加濃度が特定元素の添加濃度より小さいのが好適である。ガラス中においてEr原子数がSi原子数に対して1/100〜1/6000の範囲であるのが好適である。また、ガラス中において特定元素の原子数がSi原子数に対して7/20以下であるのが好適である。   In the fluorescent glass body according to the present invention, it is preferable that the addition concentration of Al element and B element in the glass is smaller than the addition concentration of the specific element. It is preferable that the number of Er atoms in the glass is in the range of 1/100 to 1/6000 with respect to the number of Si atoms. Further, it is preferable that the number of atoms of the specific element in the glass is 7/20 or less with respect to the number of Si atoms.

本発明に係る蛍光ガラス体は、1価のカチオンが添加されているのが好適であり、この場合、カチオン数がSi原子数に対して1/1000以下であるのが好適である。   The fluorescent glass body according to the present invention is preferably added with a monovalent cation, and in this case, the number of cations is preferably 1/1000 or less with respect to the number of Si atoms.

本発明に係る増幅用光導波体は、上記の本発明に係る蛍光ガラス体を導波部に有していることを特徴とする。   An amplification optical waveguide according to the present invention is characterized in that the above-described fluorescent glass body according to the present invention is included in a waveguide section.

本発明に係る蛍光ガラス体およびそれを導波部に有する増幅用光導波体は利得特性を更に改善し得る。   The fluorescent glass body according to the present invention and the amplification optical waveguide body having the same in the waveguide section can further improve the gain characteristics.

EDFにおける波長1.55μm帯での発光に寄与するエネルギーダイアグラムを示す図である。It is a figure which shows the energy diagram which contributes to light emission in the wavelength 1.55 micrometer band in EDF. Al元素が共添加された場合と、そうでない場合とで、Er元素添加ガラスの蛍光スペクトルを比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the fluorescence spectrum of Er element addition glass with the case where Al element is co-added, and the case where it is not so. 結晶とガラスとでEr原子に対するOイオン配位構造を比較して示す模式図である。It is a schematic diagram which compares and shows O ion coordination structure with respect to Er atom with a crystal | crystallization and glass. 分子動力学シミュレーションを説明する図である。It is a figure explaining molecular dynamics simulation. 分子動力学シミュレーションにより得られたEr元素添加ガラス構造モデルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the Er element addition glass structure model obtained by molecular dynamics simulation. 分子動力学シミュレーションにより得られたEr原子の周囲に存在する酸素の配位数を示すグラフである。It is a graph which shows the coordination number of the oxygen which exists around the Er atom obtained by molecular dynamics simulation. 分子動力学シミュレーションにより得られたEr-Oペア数とEr-O距離との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the number of Er-O pairs obtained by molecular dynamics simulation, and Er-O distance. 分子動力学シミュレーションにより得られたEDF構造から計算される蛍光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the fluorescence spectrum calculated from the EDF structure obtained by molecular dynamics simulation. Er-Oペア数とEr-O距離との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the number of Er-O pairs and Er-O distance. Si-O、Al-O、Er-Oの各原子間の力と距離との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the force between each atom of Si-O, Al-O, and Er-O, and distance. SiOガラスのネットワークにおけるEr原子の周辺の配位を模式的に示す図である。The coordination around the Er atoms in SiO 2 glass network is a diagram schematically illustrating. 1価の元素Mを共添加した場合の、Er-O距離が0.29nm以内でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Er-O integrated coordination number in case Er-O distance is less than 0.29 nm and MO distance at the time of adding monovalent element M together. 2価の元素Mを共添加した場合の、Er-O距離が0.29nm以内でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the Er-O integrated coordination number in case Er-O distance is less than 0.29 nm and MO distance at the time of co-adding the bivalent element M. 3価の元素Mを共添加した場合の、Er-O距離が0.29nm以内でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Er-O integrated coordination number in case Er-O distance is less than 0.29 nm and MO distance when trivalent element M is added together. 4価の元素Mを共添加した場合の、Er-O距離が0.29nm以内でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Er-O integrated coordination number in case Er-O distance is less than 0.29 nm and MO distance at the time of co-addition of the tetravalent element M. 2価の元素Mを共添加した場合の、Er-O距離が0.24nm以内でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the Er-O integrated coordination number in case Er-O distance is 0.24 nm or less and MO distance when the bivalent element M is added together. 3価の元素Mを共添加した場合の、Er-O距離が0.24nm以内でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the Er-O integrated coordination number in case Er-O distance is 0.24 nm or less and MO distance when trivalent element M is added together. 特定元素の一例としてBa元素が共添加されたEr元素添加ガラスの蛍光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the fluorescence spectrum of Er element addition glass in which Ba element was added together as an example of a specific element. 2価の特定元素に加えてAl元素をも共添加したEr元素添加ガラスにおけるAl元素共添加量とEr-O積算配位数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the Al element co-addition amount and Er-O integrated coordination number in Er element addition glass which co-added Al element in addition to the bivalent specific element. 3価の特定元素に加えてAl元素をも共添加したEr元素添加ガラスにおけるAl元素共添加量とEr-O積算配位数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the Al element co-addition amount and Er-O integrated coordination number in Er element addition glass which co-added Al element in addition to the trivalent specific element. SiOガラスのネットワークにおけるEr原子の周辺の配位を模式的に示す図である。The coordination around the Er atoms in SiO 2 glass network is a diagram schematically illustrating. 本実施形態に係る増幅用光ファイバの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical fiber for amplification which concerns on this embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明者は、SiOベースのガラス中にEr元素が添加された導波部を有する増幅用光ファイバ(以下「EDF」という。)の利得平坦性の改善について研究・開発を行っている中で、Er元素添加ガラス中に共添加されるAl元素が利得特性改善に寄与するメカニズムの解析を行った。また、本発明者は、その解析により得られた知見に基づいて、Al元素と比べて優れた利得特性改善の効果が得られる共添加元素を新たに見出した。 The present inventor is conducting research and development on improvement of gain flatness of an amplification optical fiber (hereinafter referred to as “EDF”) having a waveguide portion in which Er element is added to SiO 2 -based glass. Thus, the mechanism by which the Al element co-added into the Er element-doped glass contributes to the improvement of the gain characteristics was analyzed. In addition, based on the knowledge obtained by the analysis, the present inventor has newly found a co-added element capable of obtaining an effect of improving gain characteristics superior to that of the Al element.

この新たに見出した共添加元素を「特定元素」と呼ぶことにする。特定元素は、SiOガラス中においてO原子との距離が0.28nm以上となる2価の元素(例えば、Ca、Sr、Ba、Ra等)、または、SiOガラス中においてO原子との距離が0.18nm以上となる3価の元素(例えば、Ga、In、Y、La等)である。 This newly found co-added element is referred to as a “specific element”. Distance of a specific element is divalent element the distance between the O atoms is above 0.28nm in SiO 2 in the glass (e.g., Ca, Sr, Ba, Ra, etc.), or an O atom in the SiO 2 glass Is a trivalent element (for example, Ga, In, Y, La, or the like) having a thickness of 0.18 nm or more.

さらに、本発明者は、種々の目的で添加されることがある他の元素のうち或る種の元素をEr元素添加ガラスに共添加すると、上記の特定元素の共添加による利得平坦性改善の機能発現が阻害されることを見出した。この機能発現を阻害する元素を「阻害元素」と呼ぶことにする。Er元素添加ガラスにおいて阻害元素の添加濃度が特定元素の添加濃度より小さいことが好ましい。阻害元素はAl元素またはB元素である。   Further, the present inventor can improve gain flatness by co-addition of the specific element described above when a certain element among other elements that may be added for various purposes is co-added to the Er element-added glass. It was found that functional expression is inhibited. An element that inhibits this function expression will be referred to as an “inhibiting element”. In the Er element-doped glass, it is preferable that the concentration of the inhibitory element is smaller than that of the specific element. The inhibitory element is an Al element or a B element.

以下では、上記の特定元素および阻害元素を見出すに至った経緯について更に詳細に説明するとともに、本実施形態に係る蛍光ガラス体および増幅用光導波体について詳細に説明する。   In the following, the process of finding the specific element and the inhibitory element will be described in more detail, and the fluorescent glass body and the amplification optical waveguide according to the present embodiment will be described in detail.

Er元素添加ガラスにおける波長1.55μm帯での発光は、図1のエネルギーダイアグラムに示されるように、Er元素の4f軌道の13/2準位から15/2準位への遷移による。Er元素の4f軌道のエネルギーは、配位子場、即ち、Er元素周囲の酸素イオン(O2−)などによる電場の影響を受けて、幾つかの準位に分裂する。この現象はシュタルク効果として知られている。Er-O距離および配位数は、蛍光スペクトルに大きく影響する要素である。したがって、図2に示されるように、Er元素添加ガラスにおいてAl元素が共添加された場合と、そうでない場合とでは、Er-O距離および配位数が異なり、蛍光スペクトルが異なる。 Emission at a wavelength 1.55μm band in Er-doped glass transition as shown in the energy diagram in FIG. 1, from 4 I 13/2 level of the 4f orbit of Er element to 4 I 15/2 level by. The energy of the 4f orbit of the Er element is split into several levels under the influence of the ligand field, that is, the electric field due to oxygen ions (O 2− ) around the Er element. This phenomenon is known as the Stark effect. The Er—O distance and coordination number are factors that greatly affect the fluorescence spectrum. Therefore, as shown in FIG. 2, the Er-O distance and the coordination number are different and the fluorescence spectrum is different between the case where the Al element is co-added in the Er element-doped glass and the case where the Al element is not added.

Er-O距離および配位数は、例えばErなどの結晶である場合には一義的に決まる(図3(a))。しかし、ガラス(すなわち、非晶質)であるEDFでは、その構造は結晶のように一義的ではなく、Er-O距離および配位数は或る範囲に分布して存在する(図3(b))。既に述べたようなAl元素共添加によるEDFの蛍光スペクトルのブロード化は、Er-O配位構造の変化が関与していると推定されていたが、その詳細なメカニズムについては明らかにされていなかった。 The Er—O distance and coordination number are uniquely determined when the crystal is, for example, Er 2 O 3 (FIG. 3A). However, in the EDF that is glass (that is, amorphous), the structure is not as unique as the crystal, and the Er—O distance and coordination number exist in a certain range (FIG. 3B). )). The broadening of the fluorescence spectrum of EDF by Al element co-addition as described above was presumed to involve changes in the Er—O coordination structure, but the detailed mechanism has not been clarified. It was.

本発明者は、分子動力学シミュレーションを用いて、Er元素添加ガラスへの元素の添加によるEr-O距離および配位数の変化を解析した。分子動力学シミュレーションでは、まず、Er-OやSi-Oなど各原子間のポテンシャルエネルギーが設定される。その後、ポテンシャルを距離で微分して原子間に働く力を計算するステップ(図4(a))と、力に応じて短時間だけ原子を動かすステップ(図4(b))とが、繰り返される。これにより、当該組成での安定な原子配列が求められる。   The present inventor analyzed changes in the Er—O distance and coordination number due to the addition of an element to the Er element-doped glass using molecular dynamics simulation. In the molecular dynamics simulation, first, potential energy between atoms such as Er—O and Si—O is set. Thereafter, the step of differentiating the potential by the distance and calculating the force acting between the atoms (FIG. 4A) and the step of moving the atom for a short time according to the force (FIG. 4B) are repeated. . Thereby, a stable atomic arrangement in the composition is required.

図5は、分子動力学シミュレーションにより得られたEDF構造モデルの一例を示す図である。このモデルはSi元素,O元素およびEr元素など合計で約3000個の原子を含んでいる。このモデルのうちEr原子の近傍が拡大されて図5に示されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an EDF structural model obtained by molecular dynamics simulation. This model includes about 3000 atoms in total such as Si element, O element and Er element. In this model, the vicinity of the Er atom is enlarged and shown in FIG.

図6は、分子動力学シミュレーションにより得られたEr原子の周囲に存在する酸素の配位数を示すグラフである。ここで、縦軸のEr-O積算配位数は、Er原子を中心とし横軸のEr-O距離を半径とする球殻内に存在するO原子の数に相当する。なお、分子動力学シミュレーションでは、初期構造として複数の異なる乱数パターンを用いて計算を行った。図6に示された結果は、複数のケースで得られたEr-O積算配位数の平均値をとったものである。   FIG. 6 is a graph showing the coordination number of oxygen existing around Er atoms obtained by molecular dynamics simulation. Here, the Er—O cumulative coordination number on the vertical axis corresponds to the number of O atoms existing in the spherical shell with the Er atom as the center and the radius of the Er—O distance on the horizontal axis as the radius. In the molecular dynamics simulation, the calculation was performed using a plurality of different random number patterns as the initial structure. The result shown in FIG. 6 is an average value of the Er—O cumulative coordination numbers obtained in a plurality of cases.

ここで、Er元素に対して第一配位となるEr-O距離として0.29nm以内を想定して、この範囲でのEr-O積算配位数の増加に着目すると、Al元素の共添加の効果として、図6から以下のような特徴を見出すことができる。すなわち、SiO単独では、Er-O距離0.24nm付近でEr-O積算配位数は急峻に立ち上がり、それ以降はEr-O距離が大きくなってもEr-O積算配位数の増加は少ない。一方、SiO-Al系では、Er-O距離の増加に対してEr-O積算配位数の立ち上がりは緩やかではあるが、Er-O距離0.29nm付近までEr-O積算配位数の増加が続く。最終的に、Er-O距離0.29nmでのEr-O積算配位数は、SiO-Al系の方が多くなっている。 Here, assuming that the Er—O distance that is the first coordination with respect to the Er element is within 0.29 nm, and paying attention to the increase in the number of accumulated Er—O coordination within this range, co-addition of the Al element As an effect, the following features can be found from FIG. That is, with SiO 2 alone, the Er—O cumulative coordination number rises steeply near the Er—O distance of 0.24 nm, and thereafter, the increase in the Er—O cumulative coordination number does not increase even if the Er—O distance increases. Few. On the other hand, in the SiO 2 —Al 2 O 3 system, the rise of the Er—O integrated coordination number is moderate as the Er—O distance increases, but the Er—O integrated configuration reaches an Er—O distance of about 0.29 nm. The number of places continues to increase. Finally, the Er—O cumulative coordination number at the Er—O distance of 0.29 nm is larger in the SiO 2 —Al 2 O 3 system.

図7は、分子動力学シミュレーションにより得られたEr-Oペア数とEr-O距離との関係を模式的に示す図である。図6に示された結果を模式的に説明すると、図7に示されるように、SiO-Al系の方が、Er-O距離0.29nmまでのトータルのEr-Oペア数が多く、かつ、広い距離範囲にEr-Oペアが分布している。また、SiO-Al系の方が、分布の中心距離が大きい。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the relationship between the number of Er—O pairs and the Er—O distance obtained by molecular dynamics simulation. The results shown in FIG. 6 will be described schematically. As shown in FIG. 7, the total number of Er—O pairs in the SiO 2 —Al 2 O 3 system up to the Er—O distance of 0.29 nm is shown. In addition, Er—O pairs are distributed over a wide distance range. Further, the center distance of the distribution is larger in the SiO 2 —Al 2 O 3 system.

図8は、分子動力学シミュレーションにより得られたEr元素添加ガラス構造から計算される蛍光スペクトルを示す図である。なお、この蛍光スペクトルを計算する方法は、Judd-Ofelt解析と呼ばれており、量子力学の摂動論に基づいている。この計算方法は、一種の近似計算であるので、図1に示された実測の蛍光スペクトルと完全に一致する訳ではないが、Al元素共添加によるEr元素添加ガラスの蛍光スペクトルのブロード化の傾向を定性的に再現することができる。   FIG. 8 is a diagram showing a fluorescence spectrum calculated from an Er element-added glass structure obtained by molecular dynamics simulation. This method of calculating the fluorescence spectrum is called Judd-Ofelt analysis and is based on the perturbation theory of quantum mechanics. Since this calculation method is a kind of approximate calculation, it does not completely coincide with the actually measured fluorescence spectrum shown in FIG. 1, but the tendency of broadening the fluorescence spectrum of Er element-doped glass by Al element co-addition Can be reproduced qualitatively.

これまでに説明してきたことから判るように、Al元素共添加によるEr元素添加ガラスの蛍光スペクトルのブロード化はEr-O構造変化に起因する。図7に示されたように、Er-O配位数が増加し、Er-O距離の分布範囲が拡大すれば、Er-O配位構造および配位子場のバリエーションが増える。これにより、Er元素の4f軌道のエネルギーのバリエーションも増え、蛍光スペクトルのブロード化が得られる。   As can be seen from the above description, the broadening of the fluorescence spectrum of the Er element-doped glass by the Al element co-addition is caused by an Er—O structural change. As shown in FIG. 7, when the Er—O coordination number is increased and the distribution range of the Er—O distance is expanded, variations of the Er—O coordination structure and the ligand field are increased. Thereby, the variation of the energy of the 4f orbit of Er element increases, and the fluorescence spectrum is broadened.

Al元素共添加の場合と比較して更なる蛍光スペクトルのブロード化を実現することができる特定元素が共添加されたEr元素添加ガラスの配位構造は以下のとおりである。基本的には、Er-Oの配位数が同数である場合、特定元素の共添加によってEr-O距離の分布が短い方に広がっていれば、Er元素の4f軌道が感じる電場が大きくなって、配位子場のバリエーションを増やす効果が高くなる。従って、図9に示されるように、特定元素は、Al元素共添加の場合と比較して、「Er-O積算配位数が同等以上で、Er-O距離の分布の中心が短いもの」が好適である。図9は、Er-Oペア数とEr-O距離との関係を模式的に示す図である。   The coordination structure of the Er element-added glass co-doped with a specific element capable of realizing further broadening of the fluorescence spectrum as compared with the case of Al element co-addition is as follows. Basically, when the number of coordination of Er—O is the same, the electric field felt by the 4f orbit of the Er element increases if the distribution of the Er—O distance spreads to the shorter side by co-addition of the specific element. This increases the effect of increasing the variation of the ligand field. Accordingly, as shown in FIG. 9, the specific element is “the Er—O cumulative coordination number is equal to or greater than that of the Al element co-added and the center of the Er—O distance distribution is short”. Is preferred. FIG. 9 is a diagram schematically showing the relationship between the number of Er—O pairs and the Er—O distance.

図10は、Si-O、Al-O、Er-Oの各原子間の力と距離との関係を模式的に示す図である。この図に示されるように、一般に、正イオン(Si、Al、Er)と負イオン(O)とのペアの場合、両イオンの間には或る安定距離が存在し、その安定距離で両イオンの間の力は極小(すなわち、引力は最大)となり、安定距離より短距離側では反撥力が増大し、安定距離より長距離側では引力がゼロに漸近する。   FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the relationship between the force and distance between Si—O, Al—O, and Er—O atoms. As shown in this figure, in general, in the case of a pair of positive ions (Si, Al, Er) and negative ions (O), there is a certain stable distance between the two ions, and both of the stable distances are The force between ions is minimal (ie, the attractive force is maximum), the repulsive force increases on the short distance side from the stable distance, and the attractive force gradually approaches zero on the long distance side from the stable distance.

Si-OとAl-Oとを対比すると、Al-Oの安定距離はSi-Oの安定距離より若干大きく、安定距離での引力はAl-Oの方が小さい。これは、Siの価電子数は4であり、Alの価電子数は3であり、Si-Oと比べてAl-Oはクーロン引力が弱いことに起因している。また、Erイオンはサイズが大きいので、Er-Oの力の極小点の距離はSi-OおよびAl-Oと比べて極端に大きい。   When comparing Si—O and Al—O, the stable distance of Al—O is slightly larger than that of Si—O, and the attractive force at the stable distance is smaller in Al—O. This is because Si has a valence electron number of 4, Al has a valence electron number of 3, and Al-O has a lower Coulomb attractive force than Si-O. In addition, since the Er ions are large in size, the distance between the minimum points of the Er—O force is extremely large compared to Si—O and Al—O.

Al元素共添加によるEr-O配位数の増加の理由は、次のように考えられる。即ち、SiOガラス中で突出してサイズが大きいEr元素を配位する際、剛直なSi-O結合のみからなるネットワークでは、Er元素の周辺はエネルギー的に不安定な配位構造になる(図11(a))。しかし、Al元素が共添加されると、伸縮しやすいAl-O結合がEr元素の周辺に存在することになって、Er元素の周辺でエネルギー的に無理のかからない配位が可能になる(図11(b))。このことから、Al元素共添加によりEr-O配位数が増加する。 The reason for the increase in the Er—O coordination number due to the co-addition of Al element is considered as follows. That is, when an Er element that protrudes in SiO 2 glass and has a large size is coordinated, in the network composed only of rigid Si—O bonds, the periphery of the Er element has a coordination structure that is energetically unstable (see FIG. 11 (a)). However, when an Al element is co-added, an Al-O bond that tends to expand and contract exists in the vicinity of the Er element, and coordination that is not energetically impossible in the vicinity of the Er element becomes possible. 11 (b)). For this reason, the Er—O coordination number is increased by co-addition of Al element.

以上のことから、EDFの利得特性の改善に有効な特定元素は以下のようなものとなる。基本的には、Er元素添加ガラスに添加する特定元素は、Al-Oより伸縮し易い結合をO元素との間で有する元素が好適である。その実現には、特定元素は、「価数が小さく、あるいは、酸素との安定距離(M-O距離)が大きい」ものが有利である。その効果を予測するため、分子動力学シミュレーションで解析した。   From the above, the specific elements effective for improving the gain characteristics of the EDF are as follows. Basically, the specific element added to the Er element-added glass is preferably an element having a bond with the O element that is easier to expand and contract than Al—O. In order to realize this, the specific element is advantageous in that “the valence is small or the stable distance (MO distance) with oxygen is large”. In order to predict the effect, it was analyzed by molecular dynamics simulation.

具体的には、特定元素の候補となる元素Mの価電子数として+1、+2、+3、+4の4水準を設定し、M-O間の距離を0.15〜0.34nmの範囲に存在すると想定して、力と距離との関係を計算した。その上で、総当り的に分子動力学シミュレーションを実施し、Er-O積算配位数を算出した。評価には、Er-O距離が0.29nm以下及び0.24nm以下での場合のEr-O積算配位数を用いて、その何れもがAl元素共添加の場合のEr-O積算配位数を上回ることを有効性の指標とした。   Specifically, four levels of +1, +2, +3, and +4 are set as the number of valence electrons of the element M that is a candidate for a specific element, and the distance between MO is in the range of 0.15 to 0.34 nm. Assuming that, the relationship between force and distance was calculated. Then, molecular dynamics simulation was performed brute force and Er-O cumulative coordination number was calculated. For the evaluation, the Er—O cumulative coordination number when the Er—O distance is 0.29 nm or less and 0.24 nm or less is used. Beyond the number was used as an indicator of effectiveness.

図12〜図15それぞれは、Er-O距離が0.29nm以下でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。図12は1価の元素Mを共添加した場合を示し、図13は2価の元素Mを共添加した場合を示し、図14は3価の元素Mを共添加した場合を示し、また、図15は4価の元素Mを共添加した場合を示す。これらの図から判るように、2価の元素Mを共添加してM-O距離が0.28nm以上である場合、および、3価の元素Mを共添加してM-O距離が0.18nm以上である場合の何れも、Al元素共添加の場合より配位数を増加させることができる。一方、1価または4価の元素Mを共添加した場合には、M-O距離を0.3nm以上にする必要があるが、これに該当する元素は実在しない。   12 to 15 are graphs showing the relationship between the Er—O cumulative coordination number and the MO distance when the Er—O distance is 0.29 nm or less. 12 shows a case where a monovalent element M is co-added, FIG. 13 shows a case where a divalent element M is co-added, FIG. 14 shows a case where a trivalent element M is co-added, FIG. 15 shows a case where a tetravalent element M is co-added. As can be seen from these figures, when the divalent element M is co-added and the MO distance is 0.28 nm or more, and when the trivalent element M is co-added and the MO distance is 0.2. In any case of 18 nm or more, the coordination number can be increased as compared with the case of Al element co-addition. On the other hand, when the monovalent or tetravalent element M is co-added, the MO distance needs to be 0.3 nm or more, but the element corresponding to this does not exist.

図16および図17それぞれは、Er-O距離が0.24nm以下でのEr-O積算配位数とM-O距離との関係を示すグラフである。図16は2価の元素Mを共添加した場合を示し、また、図17は3価の元素Mを共添加した場合を示す。これらの図から判るように、2価の元素Mを共添加してM-O距離が0.28nm以上である場合、および、3価の元素Mを共添加してM-O距離が0.18nm以上である場合の何れも、Al元素共添加の場合より配位数を増加させることができる。   FIG. 16 and FIG. 17 are graphs showing the relationship between the Er—O cumulative coordination number and the MO distance when the Er—O distance is 0.24 nm or less. FIG. 16 shows the case where the divalent element M is co-added, and FIG. 17 shows the case where the trivalent element M is co-added. As can be seen from these figures, when the divalent element M is co-added and the MO distance is 0.28 nm or more, and when the trivalent element M is co-added and the MO distance is 0.2. In any case of 18 nm or more, the coordination number can be increased as compared with the case of Al element co-addition.

以上の結果から、Al元素と比べて優れた利得特性改善の効果が得られる共添加元素(特定元素)は、SiOガラス中においてO原子との距離が0.28nm以上となる2価の元素(例えば、Ca、Sr、Ba、Ra等)、または、SiOガラス中においてO原子との距離が0.18nm以上となる3価の元素(例えば、Ga、In、Y、La等)であると結論付けられる。 From the above results, the co-added element (specific element) that has an effect of improving the gain characteristics superior to the Al element is a divalent element whose distance from the O atom is 0.28 nm or more in the SiO 2 glass. (For example, Ca, Sr, Ba, Ra, etc.) or a trivalent element (for example, Ga, In, Y, La, etc.) whose distance from the O atom is 0.18 nm or more in the SiO 2 glass. It is concluded that

図18は、特定元素の一例としてBa元素が共添加されたEr元素添加ガラスの蛍光スペクトルを示す図である。同図(a)にシミュレーション結果が示されるように、Al元素が共添加されたEr元素添加ガラスと比較して、Ba元素が共添加されたEr元素添加ガラスの蛍光スペクトルは、ブロード化が実現されている。なお、この蛍光スペクトルもJudd-Ofelt解析により計算された。   FIG. 18 is a diagram showing a fluorescence spectrum of Er element-added glass co-doped with Ba element as an example of the specific element. As shown in the simulation result in FIG. 6A, the fluorescence spectrum of Er element-added glass co-doped with Ba element is broadened compared to Er element-doped glass co-doped with Al element. Has been. This fluorescence spectrum was also calculated by Judd-Ofelt analysis.

次に、Al元素またはBa元素が共添加されたSiOガラス試料を作成した結果を示す。ガラス原料として粉末状のSiO、Er、AlまたはBaCOを混合し、摂氏約1700度に加熱溶融後、急冷した。このようにして得られたガラス試料の蛍光スペクトル測定を行った。InGaAs系フォトダイオードを内蔵した分光器を用い、励起光源には波長0.98μmのレーザーを用いて測定した。その測定結果を同図(b)に示す。Al元素のみが共添加されたSiOガラス試料に比べ、いずれもEr蛍光スペクトルのブロード化が実現された。以上より、上記Er元素添加ガラスを用いることで、増幅帯域が波長1565nm〜1625nm超まで拡大可能なことが予想される。 Next, the result of creating a SiO 2 glass sample to which Al element or Ba element is co-added will be shown. Powdery SiO 2 , Er 2 O 3 , Al 2 O 3 or BaCO 3 was mixed as a glass raw material, heated and melted at about 1700 degrees Celsius, and then rapidly cooled. The fluorescence spectrum of the glass sample thus obtained was measured. A spectroscope with a built-in InGaAs photodiode was used, and a laser with a wavelength of 0.98 μm was used as the excitation light source. The measurement results are shown in FIG. Compared to the SiO 2 glass sample in which only the Al element was co-added, the Er fluorescence spectrum was broadened in all cases. From the above, it is expected that the amplification band can be expanded to a wavelength of 1565 nm to more than 1625 nm by using the Er element-doped glass.

ところで、Er元素添加ガラスを導波部に有する光ファイバ(EDF)は、種々の目的の為に導波部にEr元素以外の元素が添加されることが多い。例えば、屈折率増加の為に上記のAl元素の他にGe元素などが共添加され、逆に、屈折率低減の為にB元素やF元素が添加されることがある。しかし、本発明者は、或る種の元素がEDFの導波部(Er元素添加ガラス)に添加されると、上記の特定元素の共添加による利得特性改善の機能発現が阻害されることを見出した。この機能発現を阻害する元素(阻害元素)は、具体的には、Al元素またはB元素である。導波部において阻害元素の添加濃度が特定元素の添加濃度より小さいことが好ましい。   By the way, in an optical fiber (EDF) having an Er element-doped glass in a waveguide part, an element other than the Er element is often added to the waveguide part for various purposes. For example, in addition to the above Al element, Ge element or the like may be co-added for increasing the refractive index, and conversely, B element or F element may be added for decreasing the refractive index. However, the present inventor has found that when a certain element is added to the EDF waveguide (Er element-added glass), the function expression of the gain characteristic improvement by the co-addition of the specific element is inhibited. I found it. Specifically, the element (inhibiting element) that inhibits the function expression is an Al element or a B element. It is preferable that the additive concentration of the inhibitor element is smaller than the additive concentration of the specific element in the waveguide.

図19および図20それぞれは、特定元素に加えてAl元素をも共添加したEr元素添加ガラスにおけるAl元素共添加量とEr-O積算配位数との関係を示す図である。図19は2価の特定元素およびAl元素を共添加した場合を示し、また、図20は3価の特定元素およびAl元素を共添加した場合を示す。これらの図から判るように、特定元素に加えて阻害元素であるAl元素をも共添加した場合、特にEr-O距離が0.24nm以内であるときのEr-O積算配位数の減少が顕著である。   FIG. 19 and FIG. 20 are diagrams showing the relationship between the Al element co-addition amount and the Er—O cumulative coordination number in the Er element-added glass in which Al element is added in addition to the specific element. FIG. 19 shows a case where a divalent specific element and an Al element are co-added, and FIG. 20 shows a case where a trivalent specific element and an Al element are co-added. As can be seen from these figures, when Al element as an inhibitory element is co-added in addition to the specific element, the decrease in the Er—O cumulative coordination number particularly when the Er—O distance is within 0.24 nm. It is remarkable.

この阻害元素の共添加による現象は以下のようなメカニズムで生じると考えられる。図11を用いて説明したように、Al-O結合は伸縮し易いので、Er元素のような大きな原子を配位するのに適している。一方、特定元素もまた比較的サイズが大きい。したがって、阻害元素であるAl元素は、Er元素だけでなく、特定元素にも配位し易いと考えられる。   This phenomenon due to the co-addition of inhibitory elements is considered to occur by the following mechanism. As described with reference to FIGS. 11A and 11B, the Al—O bond easily expands and contracts, and is suitable for coordinating large atoms such as Er elements. On the other hand, specific elements are also relatively large in size. Therefore, it is considered that the Al element which is an inhibitory element is easily coordinated not only to the Er element but also to the specific element.

特定元素がEr-O配位数を増加させる機能を発現するには、Er元素と特定元素M1は、O元素を介して互いに第二配位の位置に存在する必要がある(図21(a))。しかし、阻害元素M2が共存すれば、Er元素及び特定元素M1のいずれに対しても、O元素を介した第二配位の位置に阻害元素M2が入り易くなる(図21(b))。このため、Er元素と特定元素M1が互いに第二配位の位置に入る確率が、低下してしまうと考えられる。   In order for the specific element to exhibit the function of increasing the Er—O coordination number, the Er element and the specific element M1 need to be present at the second coordinate position via the O element (FIG. 21A )). However, if the inhibitory element M2 coexists, the inhibitory element M2 can easily enter the position of the second coordination via the O element with respect to both the Er element and the specific element M1 (FIG. 21B). For this reason, it is considered that the probability that the Er element and the specific element M1 enter the position of the second coordination with each other decreases.

B元素もAl元素と同様にサイズが大きな原子に配位しやすい性質を持っており、阻害元素になる。結論として、特定元素の機能発現のために、阻害元素の濃度を特定元素の濃度より低い範囲に制御することが好ましい。   Similarly to the Al element, the B element has the property of being easily coordinated to a large atom and becomes an inhibitory element. In conclusion, it is preferable to control the concentration of the inhibitor element in a range lower than the concentration of the specific element in order to express the function of the specific element.

本実施形態に係る増幅用光導波体1は、図22に示されるように、これまでに説明したようなSiOベースのガラス中にEr元素および上記の特定元素が添加されたEr元素添加ガラスからなる導波部(コア)11と、このコア11を取り囲みSiOベースのガラスからなるクラッド12とを有する光ファイバであって、従来方法と同様の製造方法により製造され得る。図22(a)は光軸に垂直な断面を示し、図22(b)は光軸を含む断面を示す。本実施形態に係る増幅用光ファイバは、例えば、液浸法や化学気相堆積(CVD)法により好適に製造され得る。 As shown in FIG. 22, the amplification optical waveguide 1 according to the present embodiment includes an Er element-added glass in which an Er element and the specific element are added to a SiO 2 -based glass as described above. An optical fiber having a waveguide portion (core) 11 and a cladding 12 surrounding the core 11 and made of SiO 2 -based glass, and can be manufactured by a manufacturing method similar to the conventional method. FIG. 22A shows a cross section perpendicular to the optical axis, and FIG. 22B shows a cross section including the optical axis. The amplification optical fiber according to the present embodiment can be suitably manufactured by, for example, an immersion method or a chemical vapor deposition (CVD) method.

なお、増幅用光導波体としては、所謂、平面導波路の形態であって、導波部(コア)が上記Er元素添加ガラスからなるものであってもよい。   The amplification optical waveguide may be a so-called planar waveguide, and the waveguide section (core) may be made of the above Er element-doped glass.

増幅用光導波体の導波部において、Er原子数がSi原子数に対して1/1000〜1/6000の範囲であるのが好適であり、また、特定元素の原子数がSi原子数に対して3/10以下であるのが好適である。また、屈折率調整のため使用されるGe元素やF元素が導波部に添加されていてもよい。   In the waveguide portion of the optical waveguide for amplification, the number of Er atoms is preferably in the range of 1/1000 to 1/6000 with respect to the number of Si atoms, and the number of atoms of the specific element is set to the number of Si atoms. On the other hand, it is preferably 3/10 or less. Further, a Ge element or F element used for adjusting the refractive index may be added to the waveguide.

Y元素やLa元素が添加されたSiOの融点は高いので、母材から線引して本実施形態に係る増幅用光導波体を製造する際に割れや残留歪みが生じ易い恐れがある。このような事態の発生を抑制するために、導波部に1価のカチオン(例えば、Na,K)が微量添加されているのが好適である。このとき、導波部においてカチオン数がSi原子数に対して1/1000以下であるのが好適である。 Since the melting point of SiO 2 to which Y element or La element is added is high, there is a possibility that cracking and residual distortion are likely to occur when the optical waveguide for amplification according to this embodiment is drawn from the base material. In order to suppress the occurrence of such a situation, it is preferable that a small amount of monovalent cation (for example, Na, K) is added to the waveguide portion. At this time, the number of cations in the waveguide is preferably 1/1000 or less with respect to the number of Si atoms.

1…増幅用光導波体、11…コア、12…クラッド。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical waveguide for amplification, 11 ... Core, 12 ... Cladding.

Claims (7)

SiOベースのガラス中にEr元素および特定元素が添加され、
前記特定元素の原子が、SiOガラス中においてO原子との距離が0.28nm以上となる2価の元素、または、SiOガラス中においてO原子との距離が0.18nm以上となる3価の元素である、
ことを特徴とする蛍光ガラス体。
Er elements and specific elements are added to the SiO 2 -based glass,
The atoms of a particular element, divalent element the distance between the O atoms is above 0.28nm in SiO 2 glass, or trivalent distance between the O atoms is above 0.18nm in SiO 2 in the glass Elements of
A fluorescent glass body characterized by that.
前記ガラス中においてAl元素およびB元素の添加濃度が前記特定元素の添加濃度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の蛍光ガラス体。   2. The fluorescent glass body according to claim 1, wherein the additive concentration of Al element and B element in the glass is smaller than the additive concentration of the specific element. 前記ガラス中においてEr原子数がSi原子数に対して1/100〜1/6000の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の蛍光ガラス体。   The fluorescent glass body according to claim 1, wherein the number of Er atoms in the glass is in the range of 1/100 to 1/6000 with respect to the number of Si atoms. 前記ガラス中において前記特定元素の原子数がSi原子数に対して7/20以下であることを特徴とする請求項1に記載の蛍光ガラス体。   2. The fluorescent glass body according to claim 1, wherein the number of atoms of the specific element in the glass is 7/20 or less with respect to the number of Si atoms. 前記ガラス中に1価のカチオンが添加されていることを特徴とする請求項1に記載の蛍光ガラス体。   The fluorescent glass body according to claim 1, wherein a monovalent cation is added to the glass. 前記ガラス中においてカチオン数がSi原子数に対して1/1000以下であることを特徴とする請求項5に記載の蛍光ガラス体。   6. The fluorescent glass body according to claim 5, wherein the number of cations in the glass is 1/1000 or less with respect to the number of Si atoms. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の蛍光ガラス体を導波部に有する増幅用光導波体。
An optical waveguide for amplification having the fluorescent glass body according to any one of claims 1 to 6 in a waveguide section.
JP2009241602A 2009-10-20 2009-10-20 Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section Pending JP2011091099A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009241602A JP2011091099A (en) 2009-10-20 2009-10-20 Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009241602A JP2011091099A (en) 2009-10-20 2009-10-20 Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011091099A true JP2011091099A (en) 2011-05-06

Family

ID=44109115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009241602A Pending JP2011091099A (en) 2009-10-20 2009-10-20 Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011091099A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016171318A (en) * 2015-03-09 2016-09-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting element, display device, electronic apparatus, and illumination device
CN115113325A (en) * 2021-03-23 2022-09-27 华为技术有限公司 Erbium-doped optical fiber

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05160498A (en) * 1991-04-25 1993-06-25 American Teleph & Telegr Co <Att> Optical device and formation method thereof
JPH05279066A (en) * 1992-04-02 1993-10-26 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Base material for rare earth element-doped quartz glass optical fiber and its manufacture
JPH0648775A (en) * 1991-11-12 1994-02-22 American Teleph & Telegr Co <Att> Sio2 optical fiber doped with alkali
JPH06232489A (en) * 1992-12-28 1994-08-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Rare earth material doped optical fiber for optical amplifier
JPH08333131A (en) * 1995-06-05 1996-12-17 Fujikura Ltd Quartz-based glass containing rare earth element and optical fiber for light amplifier
JPH11204874A (en) * 1998-01-08 1999-07-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical amplifying fiber
JP2002009376A (en) * 2000-06-23 2002-01-11 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical fiber for light amplification
JP2003124547A (en) * 2001-08-21 2003-04-25 Lucent Technol Inc Optical fiber amplifier
JP2004048028A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical amplifier module, optical amplifier, and optical communication system
JP2004513056A (en) * 2000-11-08 2004-04-30 コーニング・インコーポレーテッド Phosphorus-silicate fiber suitable for amplifying extended band
JP2005217007A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Nec Corp Plane optical waveguide for optical amplifier
JP2007504080A (en) * 2003-08-29 2007-03-01 コーニング インコーポレイテッド Optical fiber containing alkali metal oxide and method and apparatus for manufacturing the same
JP2009105080A (en) * 2006-01-04 2009-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber for amplification

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05160498A (en) * 1991-04-25 1993-06-25 American Teleph & Telegr Co <Att> Optical device and formation method thereof
JPH0648775A (en) * 1991-11-12 1994-02-22 American Teleph & Telegr Co <Att> Sio2 optical fiber doped with alkali
JPH05279066A (en) * 1992-04-02 1993-10-26 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Base material for rare earth element-doped quartz glass optical fiber and its manufacture
JPH06232489A (en) * 1992-12-28 1994-08-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Rare earth material doped optical fiber for optical amplifier
JPH08333131A (en) * 1995-06-05 1996-12-17 Fujikura Ltd Quartz-based glass containing rare earth element and optical fiber for light amplifier
JPH11204874A (en) * 1998-01-08 1999-07-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical amplifying fiber
JP2002009376A (en) * 2000-06-23 2002-01-11 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical fiber for light amplification
JP2004513056A (en) * 2000-11-08 2004-04-30 コーニング・インコーポレーテッド Phosphorus-silicate fiber suitable for amplifying extended band
JP2003124547A (en) * 2001-08-21 2003-04-25 Lucent Technol Inc Optical fiber amplifier
JP2004048028A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical amplifier module, optical amplifier, and optical communication system
JP2007504080A (en) * 2003-08-29 2007-03-01 コーニング インコーポレイテッド Optical fiber containing alkali metal oxide and method and apparatus for manufacturing the same
JP2005217007A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Nec Corp Plane optical waveguide for optical amplifier
JP2009105080A (en) * 2006-01-04 2009-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber for amplification

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016171318A (en) * 2015-03-09 2016-09-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting element, display device, electronic apparatus, and illumination device
US11038134B2 (en) 2015-03-09 2021-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
US11903227B2 (en) 2015-03-09 2024-02-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
CN115113325A (en) * 2021-03-23 2022-09-27 华为技术有限公司 Erbium-doped optical fiber
CN115113325B (en) * 2021-03-23 2023-11-03 华为技术有限公司 Erbium-doped optical fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rönn et al. Ultra-high on-chip optical gain in erbium-based hybrid slot waveguides
Liu et al. Random nanolasing in the Anderson localized regime
Longhi et al. Coherent tunneling by adiabatic passage in an optical waveguide system
Dianov Amplification in extended transmission bands using bismuth-doped optical fibers
Blanc et al. Fabrication of rare earth‐doped transparent glass ceramic optical fibers by modified chemical vapor deposition
Ek et al. Slow-light-enhanced gain in active photonic crystal waveguides
Gross et al. Ultrafast laser inscription in soft glasses: a comparative study of athermal and thermal processing regimes for guided wave optics
Zhang et al. High-gain polymer optical waveguide amplifiers based on core-shell NaYF4/NaLuF4: Yb3+, Er3+ NPs-PMMA covalent-linking nanocomposites
WO2010016287A1 (en) Ytterbium-doped optical fiber, fiber laser and fiber amplifier
US10644475B2 (en) Random distributed Rayleigh feedback fiber laser based on double-cladding weakly ytterbium-doped fiber
JP4792464B2 (en) Optical fiber and optical amplifier
Dragic et al. Characterisation of Raman gain spectra in Yb: YAG‐derived optical fibres
Ye et al. Confined-doped ytterbium fibers for beam quality improvement: fabrication and performance
JP2011091099A (en) Fluorescent glass body and optical waveguide for amplification including the same as light guide section
US20220311201A1 (en) Waveguide amplifier
Emami et al. New design of a thulium–aluminum-doped fiber amplifier based on macro-bending approach
Walton et al. Kilowatt-level, narrow-linewidth capable fibers and lasers
Ju et al. High power, tunable, ultra-narrowband Yb-doped superfluorescent fiber source operating at wavelength less than 1055 nm with 20 nm tuning range
US20170125965A1 (en) Rare-earth doped gain fibers
JP2017073577A (en) Element for amplification of light and method of manufacturing the same
Kurkov et al. Fiber laser based on 4-core Yb-doped fiber and multimode Bragg grating
WO2017073670A1 (en) Optical fiber and slanted fiber grating including same
Irannejad et al. Erbium‐Ion‐Doped Tellurite Glass Fibers and Waveguides—Devices and Future Prospective: Part II
US20200313382A1 (en) Moderately multimodal amplifying fibre
Subramanian Tantalum pentoxide waveguide amplifier and laser for planar lightwave circuits

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120703

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130827