JP3075583B2 - 希土類添加光ファイバの製造方法 - Google Patents
希土類添加光ファイバの製造方法Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01838—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners for delivering and depositing additional reactants as liquids or solutions, e.g. for solution doping of the deposited glass
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- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバによる光直
接増幅等の光ファイバ技術に応用される、エルビウム等
の希土類元素を含む希土類添加光ファイバに関し、特に
希土類元素のほかにアルミニウムを添加し、その特性を
向上せしめたファイバの製造方法である。
接増幅等の光ファイバ技術に応用される、エルビウム等
の希土類元素を含む希土類添加光ファイバに関し、特に
希土類元素のほかにアルミニウムを添加し、その特性を
向上せしめたファイバの製造方法である。
【０００２】
【従来の技術】昨今注目されている光ファイバ技術とし
て、希土類金属を添加した光ファイバによる光の直接増
幅がある。図５は、その増幅技術の一例を示すものであ
って、この図に示された増幅器は、希土類金属を添加し
た光ファイバ１（特に有望なものとしては、波長１．
５５μｍ帯の光増幅を目指したエルビウム（Ｅr）添加
単一モードファイバである 。）に、光カプラ２を用い
て励起光源３からの励起光と信号光４とを入射し、励起
光で励起された希土類イオンのエネルギーが誘導放出に
よって信号光に与えられ、増幅された光がファイバ通信
路５に伝送される構成になっている。
て、希土類金属を添加した光ファイバによる光の直接増
幅がある。図５は、その増幅技術の一例を示すものであ
って、この図に示された増幅器は、希土類金属を添加し
た光ファイバ１（特に有望なものとしては、波長１．
５５μｍ帯の光増幅を目指したエルビウム（Ｅr）添加
単一モードファイバである 。）に、光カプラ２を用い
て励起光源３からの励起光と信号光４とを入射し、励起
光で励起された希土類イオンのエネルギーが誘導放出に
よって信号光に与えられ、増幅された光がファイバ通信
路５に伝送される構成になっている。
【０００３】従来、上記光ファイバ１を製造するには、
図６に示すように、出発石英管６内部に石英多孔質体
（スート）７を堆積し、このスート７の部分に添加しよ
うとする希土類金属のハロゲン化物（例えばＮｄＣｌ3
やＥｒＣｌ3）を昇華させて得られる気体とＨｅとの混
合ガスを流入するとともに、可動バーナー８により石英
管６の上記スート７の部分を局所加熱してスート７内に
ＮｄやＥｒを添加しこれを中実化してコア中にＮｄやＥ
ｒを含有する光ファイバ母材を作製する方法が知られて
いる。
図６に示すように、出発石英管６内部に石英多孔質体
（スート）７を堆積し、このスート７の部分に添加しよ
うとする希土類金属のハロゲン化物（例えばＮｄＣｌ3
やＥｒＣｌ3）を昇華させて得られる気体とＨｅとの混
合ガスを流入するとともに、可動バーナー８により石英
管６の上記スート７の部分を局所加熱してスート７内に
ＮｄやＥｒを添加しこれを中実化してコア中にＮｄやＥ
ｒを含有する光ファイバ母材を作製する方法が知られて
いる。
【０００４】上記方法にあっては、添加するＥｒやＮｄ
の添加量がスート７の部位に流入する混合ガス中のＮｄ
Ｃｌ3ガスやＥｒＣｌ3ガスの分圧によって決定されてお
り、さらにこのガス分圧は固体状態のＮｄＣｌ3および
ＥｒＣｌ3を昇華させる際に与える熱量に依存してい
る。
の添加量がスート７の部位に流入する混合ガス中のＮｄ
Ｃｌ3ガスやＥｒＣｌ3ガスの分圧によって決定されてお
り、さらにこのガス分圧は固体状態のＮｄＣｌ3および
ＥｒＣｌ3を昇華させる際に与える熱量に依存してい
る。
【０００５】一方、上記ＮｄＣｌ3やＥｒＣｌ3が、水や
アルコールに可溶であることを利用して、これらＮｄＣ
ｌ3やＥｒＣｌ3をエタノール等に溶解した添加剤溶液を
調製し、この添加剤溶液を上記石英管６のスート７の部
位に含浸し、さらにこれを乾燥させた後に、バーナー７
で焼結させてスート７にＮｄやＥｒを添加する方法も知
られている。
アルコールに可溶であることを利用して、これらＮｄＣ
ｌ3やＥｒＣｌ3をエタノール等に溶解した添加剤溶液を
調製し、この添加剤溶液を上記石英管６のスート７の部
位に含浸し、さらにこれを乾燥させた後に、バーナー７
で焼結させてスート７にＮｄやＥｒを添加する方法も知
られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法にあっては、固体状態のＮｄＣｌ3およびＥｒＣｌ3
を昇華させる際に与える熱量の制御が非常に困難であ
り、スート７の部位に流入する混合ガス中のＮｄＣｌ3
ガスやＥｒＣｌ3ガス分圧を均一に流入させることがで
きないため、スート７部分にＮｄやＥｒを均一に添加す
ることができないという問題があった。
方法にあっては、固体状態のＮｄＣｌ3およびＥｒＣｌ3
を昇華させる際に与える熱量の制御が非常に困難であ
り、スート７の部位に流入する混合ガス中のＮｄＣｌ3
ガスやＥｒＣｌ3ガス分圧を均一に流入させることがで
きないため、スート７部分にＮｄやＥｒを均一に添加す
ることができないという問題があった。
【０００７】また後者の方法にあっては、エタノール等
の溶媒に対し溶解させることができるＮｄＣｌ3および
ＥｒＣｌ3の量は、当然その溶解度に見合った限度があ
り、その限度を超えてＮｄやＥｒを添加することは不可
能であった。
の溶媒に対し溶解させることができるＮｄＣｌ3および
ＥｒＣｌ3の量は、当然その溶解度に見合った限度があ
り、その限度を超えてＮｄやＥｒを添加することは不可
能であった。
【０００８】一方、最近光ファイバ中にＥｒとともにＡ
ｌを添加して光ファイバ型の光増幅器の波長特性を改善
する方法が盛んに行なわれている。この方法により、Ｅ
ｒとＡｌを添加された光ファイバは、図７および図８に
示す波長―利得特性グラフからも明らかなように、コア
中にＥｒ等の希土類金属のみを添加してなる光ファイバ
に比べ、利得波長特性がより優れていることが知られて
いる。またＥｒ等の希土類金属のみを添加してなる光フ
ァイバを、前述した図５に示す光増幅器に応用する場合
に、１００ｐｐｍを越える高濃度のＥｒを含有する光フ
ァイバを用いると、本来Ｅｒイオンの誘導放出によって
信号光４に与えられるべき励起エネルギーをＥｒイオン
同士で授受する現象（コ・オペレーティブ・アップ・コ
ンバージョン効果）を起こす不都合があったが、Ａｌを
共添加するとこの現象が起きないことも知られている。
ｌを添加して光ファイバ型の光増幅器の波長特性を改善
する方法が盛んに行なわれている。この方法により、Ｅ
ｒとＡｌを添加された光ファイバは、図７および図８に
示す波長―利得特性グラフからも明らかなように、コア
中にＥｒ等の希土類金属のみを添加してなる光ファイバ
に比べ、利得波長特性がより優れていることが知られて
いる。またＥｒ等の希土類金属のみを添加してなる光フ
ァイバを、前述した図５に示す光増幅器に応用する場合
に、１００ｐｐｍを越える高濃度のＥｒを含有する光フ
ァイバを用いると、本来Ｅｒイオンの誘導放出によって
信号光４に与えられるべき励起エネルギーをＥｒイオン
同士で授受する現象（コ・オペレーティブ・アップ・コ
ンバージョン効果）を起こす不都合があったが、Ａｌを
共添加するとこの現象が起きないことも知られている。
【０００９】しかしながら、スート中へのＡｌの添加を
前述した２つの従来法により行う場合、Ａｌを均一かつ
高濃度で添加することは、上述した希土類元素添加の際
と同様の理由により非常に困難であった。
前述した２つの従来法により行う場合、Ａｌを均一かつ
高濃度で添加することは、上述した希土類元素添加の際
と同様の理由により非常に困難であった。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
スート中に希土類金属やＡl等の金属を高濃度かつ均一
に添加した光ファイバが得られる光ファイバの製造方法
を提供することを目的とする。
スート中に希土類金属やＡl等の金属を高濃度かつ均一
に添加した光ファイバが得られる光ファイバの製造方法
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、出発石英
管内に多孔質状態のスートを堆積し、該スートに希土類
元素を添加した後、該出発石英管を加熱して該スートを
溶融し、上記希土類元素を含有する透明なガラス層と
し、該出発石英管をさらに加熱し、中実化して光ファイ
バの母材とする希土類添加光ファイバの製造方法におい
て、上記出発石英管内側のスートが堆積するスート堆積
部分の両端に、該スート堆積 部分よりも内径の小さな石
英管を接合し、それらの内径差により段部を形成し、こ
れら段部間を滞留部となし、該滞留部にスートを堆積さ
せ、次にスートを堆積させた該滞留部に希土類イオンと
アルミニウムイオンとを含有する溶液を注入することに
より解決される。
管内に多孔質状態のスートを堆積し、該スートに希土類
元素を添加した後、該出発石英管を加熱して該スートを
溶融し、上記希土類元素を含有する透明なガラス層と
し、該出発石英管をさらに加熱し、中実化して光ファイ
バの母材とする希土類添加光ファイバの製造方法におい
て、上記出発石英管内側のスートが堆積するスート堆積
部分の両端に、該スート堆積 部分よりも内径の小さな石
英管を接合し、それらの内径差により段部を形成し、こ
れら段部間を滞留部となし、該滞留部にスートを堆積さ
せ、次にスートを堆積させた該滞留部に希土類イオンと
アルミニウムイオンとを含有する溶液を注入することに
より解決される。
【００１２】以下、図面を参照して本発明の希土類添加
光ファイバの製造方法の一例を詳細に説明する。図１
は、本発明の光ファイバの製造方法を説明するためのフ
ローシートである。
光ファイバの製造方法の一例を詳細に説明する。図１
は、本発明の光ファイバの製造方法を説明するためのフ
ローシートである。
【００１３】本例の光ファイバの製造方法は、図１に示
すように、まず出発石英管内に添加剤溶液の滞留部を形
成する滞留部形成工程を行い、続いて上記滞留部にスー
トを堆積させるスート堆積工程を行い、さらにはこのス
ート堆積部分に添加剤をドープする添加剤ドープ工程を
行い、最後にコプラス工程を経て光ファイバ母材を作製
する。
すように、まず出発石英管内に添加剤溶液の滞留部を形
成する滞留部形成工程を行い、続いて上記滞留部にスー
トを堆積させるスート堆積工程を行い、さらにはこのス
ート堆積部分に添加剤をドープする添加剤ドープ工程を
行い、最後にコプラス工程を経て光ファイバ母材を作製
する。
【００１４】上記製造工程に従って光ファイバを製造す
るには、まず、図２に示すようにフッ素等をドープした
フッ素ドープ石英管１１の両端に、このフッ素ドープ石
英管１１と外径が等しくかつ内径が小さい純粋石英管１
２，１２の各々端部を、その外径を合わせて溶融接合し
て石英管１３を作製する。この石英管１３のフッ素ドー
プ石英管１１の管内部分には、その両端に溶融接合して
いる純粋石英管１２との内径差によって２つの段部１４
ａ，１４ａが形成され、これら段部１４ａ，１４ａ間が
滞留部１４とされる。（滞留部形成工程）
るには、まず、図２に示すようにフッ素等をドープした
フッ素ドープ石英管１１の両端に、このフッ素ドープ石
英管１１と外径が等しくかつ内径が小さい純粋石英管１
２，１２の各々端部を、その外径を合わせて溶融接合し
て石英管１３を作製する。この石英管１３のフッ素ドー
プ石英管１１の管内部分には、その両端に溶融接合して
いる純粋石英管１２との内径差によって２つの段部１４
ａ，１４ａが形成され、これら段部１４ａ，１４ａ間が
滞留部１４とされる。（滞留部形成工程）
【００１５】次に上記石英管１３を図３に示すように示
すガラス旋盤１５に装着し、さらにガス送入装置１６に
よって、この石英管１３管内に例えばＳＦ6等のエッチ
ングガスを、酸素をキャリアガスとして送入し、同時に
上記石英管１３管内の滞留部１４に当たる部分を、石英
管１３の直下に備えた酸水素トーチ１７を矢印Ｂに示す
石英管３の長手方向に移動させつつ加熱して石英管１３
内面のエッチングを行う。
すガラス旋盤１５に装着し、さらにガス送入装置１６に
よって、この石英管１３管内に例えばＳＦ6等のエッチ
ングガスを、酸素をキャリアガスとして送入し、同時に
上記石英管１３管内の滞留部１４に当たる部分を、石英
管１３の直下に備えた酸水素トーチ１７を矢印Ｂに示す
石英管３の長手方向に移動させつつ加熱して石英管１３
内面のエッチングを行う。
【００１６】エッチング終了後、エッチングガスの送入
を停止し、続いてＳｉＣｌ4を酸素をキャリアガスとし
てガス送入装置１６により石英管１３管内に送入し、石
英管１３表面が１１００〜１３００℃程度となるように
酸水素トーチ１７の火力を調節しながら酸水素トーチ１
７を矢印Ｂ方向にトラバースさせて石英管１３管内の滞
留部１４にスートを堆積させる。（スート堆積工程）
を停止し、続いてＳｉＣｌ4を酸素をキャリアガスとし
てガス送入装置１６により石英管１３管内に送入し、石
英管１３表面が１１００〜１３００℃程度となるように
酸水素トーチ１７の火力を調節しながら酸水素トーチ１
７を矢印Ｂ方向にトラバースさせて石英管１３管内の滞
留部１４にスートを堆積させる。（スート堆積工程）
【００１７】次に上記の滞留部１４にスートを堆積した
石英管１３をガラス旋盤１５から取り外し、十分に石英
管１３の温度が下がってから、この石英管１３の滞留部
１４に、例えばＥｒＣｌ3と、ＡｌＣｌ3とをエタノール
に溶解した添加剤溶液を流入して、この添加剤溶液を滞
留部１４に注入してスートに含浸させる。続いてこの石
英管１３を再度ガラス旋盤１５に取り付けて、ガス送入
装置１６から酸素を流入して乾燥する。
石英管１３をガラス旋盤１５から取り外し、十分に石英
管１３の温度が下がってから、この石英管１３の滞留部
１４に、例えばＥｒＣｌ3と、ＡｌＣｌ3とをエタノール
に溶解した添加剤溶液を流入して、この添加剤溶液を滞
留部１４に注入してスートに含浸させる。続いてこの石
英管１３を再度ガラス旋盤１５に取り付けて、ガス送入
装置１６から酸素を流入して乾燥する。
【００１８】乾燥後、ガス送入装置１６からヘリウムガ
スと、塩素ガス（Ｃｌ2）とを流し入れ、石英管１３の
表面温度が６００〜８００℃程度となるように火力を調
節した酸水素トーチ１７を矢印Ｂ方向にトラバースさ
せ、石英管１３管内の滞留部１４に堆積したスートの脱
水を行う。
スと、塩素ガス（Ｃｌ2）とを流し入れ、石英管１３の
表面温度が６００〜８００℃程度となるように火力を調
節した酸水素トーチ１７を矢印Ｂ方向にトラバースさ
せ、石英管１３管内の滞留部１４に堆積したスートの脱
水を行う。
【００１９】脱水後、Ｃｌ2の送入を停止するととも
に、石英管１３表面温度が１７００〜１９００℃程度と
なるように火力を調節した酸水素トーチ１７を、矢印Ｂ
方向にトラバースさせてスートを焼結し、Ｅｒ、Ａｌが
添加された透明な石英管１８を合成する。（添加剤ドー
プ工程）
に、石英管１３表面温度が１７００〜１９００℃程度と
なるように火力を調節した酸水素トーチ１７を、矢印Ｂ
方向にトラバースさせてスートを焼結し、Ｅｒ、Ａｌが
添加された透明な石英管１８を合成する。（添加剤ドー
プ工程）
【００２０】次に、図４に示すように酸水素トーチ１７
により高温で加熱して石英管１８を収縮させて石英管１
８を中実化し、Ｅｒ、Ａｌが添加されたコア１９を有す
る光ファイバ母材２０を作製する。（コラプス工程）
により高温で加熱して石英管１８を収縮させて石英管１
８を中実化し、Ｅｒ、Ａｌが添加されたコア１９を有す
る光ファイバ母材２０を作製する。（コラプス工程）
【００２１】本例の光ファイバの製造方法にあっては、
滞留部形成工程において内径の小さ い石英管を接合する
ことにより、出発石英管１３内部に凹状の滞留部１４を
形成し、スート堆積工程においてこの滞留部１４にスー
トを堆積させた後、添加剤ドープ工程においてこのスー
ト堆積後の滞留部１４にＥｒ、Ａｌを含有する添加剤溶
液を流入して含浸させて石英管１８を得、次に添加剤ド
ープ工程後に得られた上記石英管１８をコプラス工程に
おいて中実化して光ファイバ母材２０とする構成とした
ので、光ファイバ母材２０のコア１９中に高濃度のＥ
ｒ、Ａｌを添加することができる。従って、この製造方
法により作製された高濃度にＡｌを添加された光ファイ
バは波長―利得特性が大きく改善されるため、非常に広
い帯域の光増幅器に応用できる。
滞留部形成工程において内径の小さ い石英管を接合する
ことにより、出発石英管１３内部に凹状の滞留部１４を
形成し、スート堆積工程においてこの滞留部１４にスー
トを堆積させた後、添加剤ドープ工程においてこのスー
ト堆積後の滞留部１４にＥｒ、Ａｌを含有する添加剤溶
液を流入して含浸させて石英管１８を得、次に添加剤ド
ープ工程後に得られた上記石英管１８をコプラス工程に
おいて中実化して光ファイバ母材２０とする構成とした
ので、光ファイバ母材２０のコア１９中に高濃度のＥ
ｒ、Ａｌを添加することができる。従って、この製造方
法により作製された高濃度にＡｌを添加された光ファイ
バは波長―利得特性が大きく改善されるため、非常に広
い帯域の光増幅器に応用できる。
【００２２】また本例の光ファイバの製造方法によって
製造した光ファイバ母材２０は、ＥｒとともにＡｌが共
添加されているので、この光ファイバ母材２０よりなる
光ファイバを用いた光増幅器では、コ・オペレーティブ
・アップ・コンバージョン効果が抑制される。
製造した光ファイバ母材２０は、ＥｒとともにＡｌが共
添加されているので、この光ファイバ母材２０よりなる
光ファイバを用いた光増幅器では、コ・オペレーティブ
・アップ・コンバージョン効果が抑制される。
【００２３】
【実施例】（実施例１） 上述した本発明の光ファイバ
の製造方法の例に基づいて光ファイバを製造した。
の製造方法の例に基づいて光ファイバを製造した。
【００２４】まず外径２６ｍｍ、内径２０ｍｍ、長さ２
００ｍｍのフッ素ドープ石英管１１を１本と、外径２６
ｍｍ、内径１８ｍｍ、長さ２００ｍｍの純粋石英管１２
を２本を用意し、上記フッ素ドープ石英管１１の両端部
に純粋石英管１２の端部を外径を合わせて溶融接合し、
図２に示すような内部に滞留部１４を備えた石英管１３
を作製した。（滞留部形成工程）
００ｍｍのフッ素ドープ石英管１１を１本と、外径２６
ｍｍ、内径１８ｍｍ、長さ２００ｍｍの純粋石英管１２
を２本を用意し、上記フッ素ドープ石英管１１の両端部
に純粋石英管１２の端部を外径を合わせて溶融接合し、
図２に示すような内部に滞留部１４を備えた石英管１３
を作製した。（滞留部形成工程）
【００２５】次に上記石英管１３を図３に示すガラス旋
盤１５に装着し、さらにガス送入装置１６によって、こ
の石英管１３管内にＳＦ6を毎分１００ｍｌで、酸素を
毎分２０００ｍｌで送入し、同時に上記石英管１３管内
の滞留部１４に当たる部分を、石英管１３の直下に備え
た酸水素トーチ１７を矢印Ｂに示す石英管１３の長手方
向に移動させつつ加熱して石英管１３内面のエッチング
行った。
盤１５に装着し、さらにガス送入装置１６によって、こ
の石英管１３管内にＳＦ6を毎分１００ｍｌで、酸素を
毎分２０００ｍｌで送入し、同時に上記石英管１３管内
の滞留部１４に当たる部分を、石英管１３の直下に備え
た酸水素トーチ１７を矢印Ｂに示す石英管１３の長手方
向に移動させつつ加熱して石英管１３内面のエッチング
行った。
【００２６】さらにエッチングガス（ＳＦ6）の送入を
停止し、続いて１５℃に保ったＳｉＣｌ4を毎分５３０
ｍｌの酸素でバブリングして得た気体を同じくガス送入
装置１６により石英管１３管内に送入し、石英管１３表
面が１２００℃程度となるように酸水素トーチ１７の火
力を調節しながら酸水素トーチ１７を矢印Ｂ方向に移動
させて石英管１３管内の滞留部１４にスートを堆積させ
た。(スート堆積工程)
停止し、続いて１５℃に保ったＳｉＣｌ4を毎分５３０
ｍｌの酸素でバブリングして得た気体を同じくガス送入
装置１６により石英管１３管内に送入し、石英管１３表
面が１２００℃程度となるように酸水素トーチ１７の火
力を調節しながら酸水素トーチ１７を矢印Ｂ方向に移動
させて石英管１３管内の滞留部１４にスートを堆積させ
た。(スート堆積工程)
【００２７】次に上記の滞留部１４にスートを堆積した
石英管１３をガラス旋盤１５から取り外し、十分に石英
管１３の温度が下がってから、この石英管１３の滞留部
１４に、０.０２ｗｔ％のＥｒＣｌ3と、８ｗｔ％のＡｌ
Ｃｌ3とをエタノールに溶解してなる添加剤溶液を１１
ｍｌ注入した。続いてこの石英管１３を再度ガラス旋盤
１５に取り付けて、ガス送入装置１６から毎分２０００
ｍｌの酸素を流入して１２時間乾燥した。
石英管１３をガラス旋盤１５から取り外し、十分に石英
管１３の温度が下がってから、この石英管１３の滞留部
１４に、０.０２ｗｔ％のＥｒＣｌ3と、８ｗｔ％のＡｌ
Ｃｌ3とをエタノールに溶解してなる添加剤溶液を１１
ｍｌ注入した。続いてこの石英管１３を再度ガラス旋盤
１５に取り付けて、ガス送入装置１６から毎分２０００
ｍｌの酸素を流入して１２時間乾燥した。
【００２８】乾燥後、ガス送入装置１６から毎分２００
０ｍｌのヘリウム（Ｈｅ）と、毎分２０ｍｌのＣｌ2と
を流し入れ、石英管１３の表面温度が７００℃程度とな
るように火力を調節した酸水素トーチ１７を矢印Ｂ方向
に移動させ、石英管１３管内の滞留部１４に堆積したス
ートの脱水を行った。
０ｍｌのヘリウム（Ｈｅ）と、毎分２０ｍｌのＣｌ2と
を流し入れ、石英管１３の表面温度が７００℃程度とな
るように火力を調節した酸水素トーチ１７を矢印Ｂ方向
に移動させ、石英管１３管内の滞留部１４に堆積したス
ートの脱水を行った。
【００２９】脱水後、Ｃｌ2の送入を停止するととも
に、石英管１３表面温度が１８００℃程度となるように
火力を調節した酸水素トーチ７を、矢印Ｂ方向に移動さ
せてスートを焼結し、透明なＥｒ、Ａｌが添加された石
英管１３を合成した。（添加剤ドープ工程）
に、石英管１３表面温度が１８００℃程度となるように
火力を調節した酸水素トーチ７を、矢印Ｂ方向に移動さ
せてスートを焼結し、透明なＥｒ、Ａｌが添加された石
英管１３を合成した。（添加剤ドープ工程）
【００３０】次に、図４に示すように酸水素トーチ１７
により高温で加熱して石英管１８を収縮させて石英管１
８を中実化し、Ｅｒ、Ａｌが添加されたコア１９を有す
る光ファイバ母材２０を作製した。（コラプス工程）
により高温で加熱して石英管１８を収縮させて石英管１
８を中実化し、Ｅｒ、Ａｌが添加されたコア１９を有す
る光ファイバ母材２０を作製した。（コラプス工程）
【００３１】上記光ファイバ母材１９のコア１９をＩＣ
Ｐ法で分析した結果、このコア１９部分にはＥｒ１００
ｐｐｍ、Ａｌ４ｗｔ％が添加されていることが判った。
Ｐ法で分析した結果、このコア１９部分にはＥｒ１００
ｐｐｍ、Ａｌ４ｗｔ％が添加されていることが判った。
【００３２】（比較例） 外径２６ｍｍ、内径２０ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍのフッ素ドープ石英管を用意し、こ
の両端にフッ素ドープ石英管と同サイズ（外径２６ｍ
ｍ、内径２０ｍｍ、長さ２００ｍｍ）の２本の純粋石英
管２２を溶融接合し、石英管を作製した。
ｍ、長さ２００ｍｍのフッ素ドープ石英管を用意し、こ
の両端にフッ素ドープ石英管と同サイズ（外径２６ｍ
ｍ、内径２０ｍｍ、長さ２００ｍｍ）の２本の純粋石英
管２２を溶融接合し、石英管を作製した。
【００３３】上記石英管について、同様にしてスート堆
積工程と、添加剤ドープ工程と、コラプス工程とを行っ
て光ファイバ母材を得た。ただし、本例の石英管内に
は、上記実施例のような滞留部を設けていないので、添
加剤溶液は１ｍｌしか添加することができなかった。
積工程と、添加剤ドープ工程と、コラプス工程とを行っ
て光ファイバ母材を得た。ただし、本例の石英管内に
は、上記実施例のような滞留部を設けていないので、添
加剤溶液は１ｍｌしか添加することができなかった。
【００３４】上記操作により得た光ファイバ母材のコア
をＩＣＰ法で分析した結果、このコア部分にはＥｒ１０
ｐｐｍ、Ａｌ０.５ｗｔ％が添加されていることが判っ
た。
をＩＣＰ法で分析した結果、このコア部分にはＥｒ１０
ｐｐｍ、Ａｌ０.５ｗｔ％が添加されていることが判っ
た。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の希土類添加
光ファイバの製造方法にあっては、出発石英管のスート
が堆積するスート堆積部分の両端に、該スート堆積部分
よりも内径の小さな石英管を接合し、それらの内径差に
より段部を形成し、これら段部間で滞留部を形成し、こ
の滞留部にスートを堆積させ、さらにこのスート堆積後
の滞留部に希土類元素とアルミニウムとを含有する溶液
を注入して含浸させ、これにより得られた石英管を中実
化して光ファイバ母材を作製するので、作製した光ファ
イバ母材中に高濃度の希土類金属およびＡｌを添加する
ことができる。従ってこの希土類添加光ファイバ製造方
法により作製された光ファイバは波長―利得特性が大き
く改善されるため、非常に広い帯域の光増幅器に応用で
きる。
光ファイバの製造方法にあっては、出発石英管のスート
が堆積するスート堆積部分の両端に、該スート堆積部分
よりも内径の小さな石英管を接合し、それらの内径差に
より段部を形成し、これら段部間で滞留部を形成し、こ
の滞留部にスートを堆積させ、さらにこのスート堆積後
の滞留部に希土類元素とアルミニウムとを含有する溶液
を注入して含浸させ、これにより得られた石英管を中実
化して光ファイバ母材を作製するので、作製した光ファ
イバ母材中に高濃度の希土類金属およびＡｌを添加する
ことができる。従ってこの希土類添加光ファイバ製造方
法により作製された光ファイバは波長―利得特性が大き
く改善されるため、非常に広い帯域の光増幅器に応用で
きる。
【００３６】また本発明の希土類添加光ファイバの製造
方法によって製造した光ファイバは、希土類金属ととも
にＡｌが高濃度に共添加されているので、この光ファイ
バを用いた光増幅器では、コ・オペレーティブ・アップ
・コンバージョン効果が抑制される。
方法によって製造した光ファイバは、希土類金属ととも
にＡｌが高濃度に共添加されているので、この光ファイ
バを用いた光増幅器では、コ・オペレーティブ・アップ
・コンバージョン効果が抑制される。
【図１】 本発明に係る希土類ドープ光ファイバの製造
方法を説明するためのフローシートである。
方法を説明するためのフローシートである。
【図２】 本発明に係る希土類ドープ光ファイバの製造
方法の１例における滞留部形成工程終了後に得られる石
英管１３の縦断面図である。
方法の１例における滞留部形成工程終了後に得られる石
英管１３の縦断面図である。
【図３】 本発明の希土類添加光ファイバの製造方法に
おいて好適に用いられる装置の一例を示す図である。
おいて好適に用いられる装置の一例を示す図である。
【図４】 図１に示すコプラス工程の一例を示す図であ
る。
る。
【図５】 希土類添加光ファイバによる光の直接増幅技
術の一例を示す図である。
術の一例を示す図である。
【図６】 従来の希土類添加光ファイバの従来の添加方
法を示す図である。
法を示す図である。
【図７】 コア中にＥｒを添加してなる光ファイバの波
長―利得特性を示すグラフである。
長―利得特性を示すグラフである。
【図８】 コア中にＥｒとＡｌとを添加してなる光ファ
イバの波長―利得特性を示すグラフである。
イバの波長―利得特性を示すグラフである。
１１，２１…フッ素ドープ石英管、１２，２２…純粋石
英管、１３，２３…石英管、１４，２６…滞留部、１４
ａ…段部、２０…光ファイバ母材、２１ａ…加熱部分、
２５…突部
英管、１３，２３…石英管、１４，２６…滞留部、１４
ａ…段部、２０…光ファイバ母材、２１ａ…加熱部分、
２５…突部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社 佐倉工場内 (56)参考文献 特開 平４−154641（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−258644（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16 C03B 8/04 C03B 20/00
Claims (1)
- 【請求項１】 出発石英管内に多孔質状態のスートを堆
積し、該スートに希土類元素を添加した後、該出発石英
管を加熱して該スートを溶融し、上記希土類元素を含有
する透明なガラス層とし、該出発石英管をさらに加熱
し、中実化して光ファイバの母材とする希土類添加光フ
ァイバの製造方法において、上記出発石英管のスートが堆積するスート堆積部分の両
端に、該スート堆積部分よりも内径の小さな石英管を接
合し、それらの内径差により段部を形成し、これら段部
間を滞留部となし、 ついで、 該滞留部にスートを堆積させ、次にスートを堆
積させた該滞留部に希土類イオンとアルミニウムイオン
とを含有する溶液を注入することを特徴とする希土類添
加光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13050091A JP3075583B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 希土類添加光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13050091A JP3075583B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 希土類添加光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04331738A JPH04331738A (ja) | 1992-11-19 |
| JP3075583B2 true JP3075583B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=15035759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13050091A Expired - Fee Related JP3075583B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 希土類添加光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075583B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7087067B2 (ja) | 2017-09-21 | 2022-06-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 多重エネルギーコンピュータ断層撮影におけるエネルギー分離 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008791A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Sdl, Inc. | Optical fibre for improved power coupling |
| US6578387B2 (en) * | 1999-04-09 | 2003-06-17 | Fitel Usa Corp. | Method of fabrication of rare earth doped preforms for optical fibers |
| JP2002043660A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光増幅用光ファイバ |
| KR100692652B1 (ko) * | 2001-11-05 | 2007-03-13 | 엘에스전선 주식회사 | 광섬유 프리폼 제조방법 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP13050091A patent/JP3075583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7087067B2 (ja) | 2017-09-21 | 2022-06-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 多重エネルギーコンピュータ断層撮影におけるエネルギー分離 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04331738A (ja) | 1992-11-19 |
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