JP3346533B2 - フッ化物ガラス組成物 - Google Patents
フッ化物ガラス組成物Info
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- fluoride glass
- glass composition
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/325—Fluoride glasses
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅器用または
レーザー用に使用されるフッ化物ガラス組成物に関する
ものである。
レーザー用に使用されるフッ化物ガラス組成物に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｅｒを活性イオンとして添加した石英系
ガラスファイバーは、１.５μｍ帯の光信号を増幅する
光増幅器に使用され、光通信の高速化に大きな役割を果
たしてきた。しかし、石英系ガラスファイバーでは、狭
い波長範囲でしか平坦な利得特性を得られないため、通
信の波長多重化に限界があり、より広帯域な増幅媒質が
求められている。このような背景から、Ｅｒ添加石英系
ガラスファイバーの広帯域化や、石英よりも帯域の広い
Ｅｒ添加フッ化物ガラスの研究が盛んに行われている。
ガラスファイバーは、１.５μｍ帯の光信号を増幅する
光増幅器に使用され、光通信の高速化に大きな役割を果
たしてきた。しかし、石英系ガラスファイバーでは、狭
い波長範囲でしか平坦な利得特性を得られないため、通
信の波長多重化に限界があり、より広帯域な増幅媒質が
求められている。このような背景から、Ｅｒ添加石英系
ガラスファイバーの広帯域化や、石英よりも帯域の広い
Ｅｒ添加フッ化物ガラスの研究が盛んに行われている。
【０００３】１．５μｍ帯の利得帯域を広帯域化し、量
子効率を向上させるためには、マルチフォノン緩和を抑
制することが必要である。このためには、フォノンエネ
ルギーの小さいガラス組成の開発が重要である。このよ
うな観点からフッ化物ガラスでは、Ｚｒ系の重金属ガラ
スを中心に開発が行われてきた。
子効率を向上させるためには、マルチフォノン緩和を抑
制することが必要である。このためには、フォノンエネ
ルギーの小さいガラス組成の開発が重要である。このよ
うな観点からフッ化物ガラスでは、Ｚｒ系の重金属ガラ
スを中心に開発が行われてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ｅｒ添加Ｚｒ系フッ化
物ガラスは、フォノンエネルギーが小さく高い量子効率
が期待できる反面、Ｅｒイオンの各準位の寿命が長くな
り、誘導放出断面積が小さくなるため、発光強度が弱
い。また、低雑音な増幅器を構成するために、波長０．
９８μｍで励起すると、4Ｉ11/2の蛍光寿命が長いこと
から励起状態吸収（ＥＳＡ）が起こり、効率が低下する
問題がある（図１）。
物ガラスは、フォノンエネルギーが小さく高い量子効率
が期待できる反面、Ｅｒイオンの各準位の寿命が長くな
り、誘導放出断面積が小さくなるため、発光強度が弱
い。また、低雑音な増幅器を構成するために、波長０．
９８μｍで励起すると、4Ｉ11/2の蛍光寿命が長いこと
から励起状態吸収（ＥＳＡ）が起こり、効率が低下する
問題がある（図１）。
【０００５】本発明の目的はこのような問題を解決し、
高効率、広帯域で低雑音な光増幅用またはレーザー用の
フッ化物ガラス組成物を提供することである。
高効率、広帯域で低雑音な光増幅用またはレーザー用の
フッ化物ガラス組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、Ｚｒ系フッ化物ガラス
組成物を、特定の組成物にすることで、ＥＳＡ損失を抑
制し、高効率で広帯域な光増幅用のフッ化物ガラスを見
いだし、本発明に到達したものである。
を達成するため鋭意検討の結果、Ｚｒ系フッ化物ガラス
組成物を、特定の組成物にすることで、ＥＳＡ損失を抑
制し、高効率で広帯域な光増幅用のフッ化物ガラスを見
いだし、本発明に到達したものである。
【０００７】すなわち本発明は、ガラスを構成する陽イ
オンが、モル％表示で、Ｚｒ，Ｈｆから選ばれる少なく
とも１種類以上の元素：４５〜７０％およびＡｌ，Ｇ
ａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元素：０
〜１５％およびＭ：１０〜４０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓｒ，
Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を
示す）、Ｒ：０〜１５％（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｐ
ｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれる
少なくとも１種類以上の元素を示す）、Ｅｒ：０．００
１〜１５％、Ｃｅ：０．０１〜１５％、かつ（Ｅｒ＋Ｃ
ｅ）≦１５％、Ａ：０〜１０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる
少なくとも１種類以上の元素を示す）の範囲からなり、
かつ陽イオンの合計が１００％であり、ガラスを構成す
る陰イオンが、モル％表示で、Ｆ：１００−ｘ％、Ｃ
ｌ：０〜１０％（ただし、ｘはＣｌのモル％）の範囲か
らなるフッ化物ガラス組成物を提供するものである。
オンが、モル％表示で、Ｚｒ，Ｈｆから選ばれる少なく
とも１種類以上の元素：４５〜７０％およびＡｌ，Ｇ
ａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元素：０
〜１５％およびＭ：１０〜４０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓｒ，
Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を
示す）、Ｒ：０〜１５％（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｐ
ｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれる
少なくとも１種類以上の元素を示す）、Ｅｒ：０．００
１〜１５％、Ｃｅ：０．０１〜１５％、かつ（Ｅｒ＋Ｃ
ｅ）≦１５％、Ａ：０〜１０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる
少なくとも１種類以上の元素を示す）の範囲からなり、
かつ陽イオンの合計が１００％であり、ガラスを構成す
る陰イオンが、モル％表示で、Ｆ：１００−ｘ％、Ｃ
ｌ：０〜１０％（ただし、ｘはＣｌのモル％）の範囲か
らなるフッ化物ガラス組成物を提供するものである。
【０００８】以下本発明について詳述する。本発明にお
ける特徴は、Ｚｒ系フッ化物ガラスにＥｒとＣｅを共添
加し、０.９８μｍで励起したときのＥＳＡを効果的に
抑制できることにある。さらに、Ｅｒ／Ｃｅ比を１０以
下とすることで、ＥＳＡ抑制効果を高めることができ
る。
ける特徴は、Ｚｒ系フッ化物ガラスにＥｒとＣｅを共添
加し、０.９８μｍで励起したときのＥＳＡを効果的に
抑制できることにある。さらに、Ｅｒ／Ｃｅ比を１０以
下とすることで、ＥＳＡ抑制効果を高めることができ
る。
【０００９】ＥＳＡを抑制するためには、前述したよう
にＥｒの4Ｉ11/2の蛍光寿命を短寿命化する必要があ
る。Ｃｅの吸収スペクトルを図２に示す。ＥｒとＣｅを
共添加した場合、Ｃｅの２.７μｍから３μｍの吸収帯
が、Ｅｒの4Ｉ11/2→4Ｉ13/2の遷移エネルギー差に相当
するため、クロス緩和が生じて4Ｉ11/2の蛍光寿命が短
くなる。この結果、ＥＳＡが抑制されて１．５５μｍ帯
の発光強度が増大する。Ｃｅは、０.３μｍから２.５μ
ｍに至る非常に広い透過域を持ち、０.９８μｍの励起
光と１.５５μｍの信号光に吸収損失を与える可能性は
全くない。このため、大量に添加可能であり、ＥｒとＣ
ｅの原子間距離を小さくして、効率よくクロス緩和を起
こすことができる。
にＥｒの4Ｉ11/2の蛍光寿命を短寿命化する必要があ
る。Ｃｅの吸収スペクトルを図２に示す。ＥｒとＣｅを
共添加した場合、Ｃｅの２.７μｍから３μｍの吸収帯
が、Ｅｒの4Ｉ11/2→4Ｉ13/2の遷移エネルギー差に相当
するため、クロス緩和が生じて4Ｉ11/2の蛍光寿命が短
くなる。この結果、ＥＳＡが抑制されて１．５５μｍ帯
の発光強度が増大する。Ｃｅは、０.３μｍから２.５μ
ｍに至る非常に広い透過域を持ち、０.９８μｍの励起
光と１.５５μｍの信号光に吸収損失を与える可能性は
全くない。このため、大量に添加可能であり、ＥｒとＣ
ｅの原子間距離を小さくして、効率よくクロス緩和を起
こすことができる。
【００１０】ところが、ＥｒとＣｅの濃度比が適切でな
いと、ＥｒからＣｅへのエネルギー移動が効率よく進行
しないため、クロス緩和の効果が薄れ、ＥＳＡ抑制効果
が減少することになる。ＥＳＡ抑制効果の評価に、4Ｓ
3/2からの０．５５μｍ帯の蛍光強度を利用し、Ｅｒ／
Ｃｅ比とＥＳＡ抑制効果について検討した。ＥＳＡの抑
制としては、５ｄＢ以上が必要であることから、Ｅｒ／
Ｃｅ比を１０以下にする必要があることがわかった。ま
た、ＥＳＡ抑制効果が１０ｄＢ以上となると、Ｃｅ含有
量が陽イオンモル％表示で０．１〜１０％の範囲がさら
に好ましい。
いと、ＥｒからＣｅへのエネルギー移動が効率よく進行
しないため、クロス緩和の効果が薄れ、ＥＳＡ抑制効果
が減少することになる。ＥＳＡ抑制効果の評価に、4Ｓ
3/2からの０．５５μｍ帯の蛍光強度を利用し、Ｅｒ／
Ｃｅ比とＥＳＡ抑制効果について検討した。ＥＳＡの抑
制としては、５ｄＢ以上が必要であることから、Ｅｒ／
Ｃｅ比を１０以下にする必要があることがわかった。ま
た、ＥＳＡ抑制効果が１０ｄＢ以上となると、Ｃｅ含有
量が陽イオンモル％表示で０．１〜１０％の範囲がさら
に好ましい。
【００１１】本発明におけるＥｒの添加量としては、ガ
ラス組成にもよるが陽イオンのモル％で０.００１〜１
５％の範囲が好ましく、０.００１％以下では増幅作用
が得られず、１５％以上ではガラスが不安定になり結晶
化する。ガラスの安定性や効果的な増幅作用を考慮する
と、Ｅｒ添加量は０．００５〜１０％の範囲がより好ま
しい。また、Ｃｅの添加量としては、陽イオンのモル％
で０.０１〜１５％の範囲が好ましい。Ｅｒ／Ｃｅ比が
１０を超えるとＥＳＡ抑制効果が小さくなる。より好ま
しくはＣｅ含有量が陽イオンのモル％で０．１〜１０％
の範囲のとき、１０ｄＢ以上のＥＳＡ抑制効果を得られ
る。また、励起光をより効率よく利用するために、Ｙ，
Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌ
ｕなどの増感材を適量添加しても、クロス緩和過程は変
化しない。
ラス組成にもよるが陽イオンのモル％で０.００１〜１
５％の範囲が好ましく、０.００１％以下では増幅作用
が得られず、１５％以上ではガラスが不安定になり結晶
化する。ガラスの安定性や効果的な増幅作用を考慮する
と、Ｅｒ添加量は０．００５〜１０％の範囲がより好ま
しい。また、Ｃｅの添加量としては、陽イオンのモル％
で０.０１〜１５％の範囲が好ましい。Ｅｒ／Ｃｅ比が
１０を超えるとＥＳＡ抑制効果が小さくなる。より好ま
しくはＣｅ含有量が陽イオンのモル％で０．１〜１０％
の範囲のとき、１０ｄＢ以上のＥＳＡ抑制効果を得られ
る。また、励起光をより効率よく利用するために、Ｙ，
Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌ
ｕなどの増感材を適量添加しても、クロス緩和過程は変
化しない。
【００１２】また、フッ化物ガラス組成物のガラス化お
よび安定性は、陽イオンのモル％表示で、Ｚｒ，Ｈｆか
ら選ばれる少なくとも１種類以上の元素：４５〜７０％
およびＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも１種類
以上の元素：０〜１５％およびＭ：１０〜４０％（Ｍ
は、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも１
種類以上の元素を示す）、Ｒ：０〜１５％（Ｒは、Ｙ，
Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌ
ｕから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を示す）、
Ａ：０〜３０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，
Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類
以上の元素を示す）の範囲にあることが必要であるが、
臨界冷却速度が比較的小さく、大型のガラス作成や加
工、軟化させて成形するなどの作業性を向上させるため
には、陽イオンのモル％表示で、Ｚｒ，Ｈｆから選ばれ
る少なくとも１種類以上の元素：５０〜６５％およびＡ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素：０〜７％およびＭ：１０〜３０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓ
ｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素を示す）、Ｒ：０〜１０％（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，
Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれ
る少なくとも１種類以上の元素を示す）、Ａ：５〜３０
％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐｂ，Ｓｎ，
Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を
示す）の範囲にあることがより好ましい。
よび安定性は、陽イオンのモル％表示で、Ｚｒ，Ｈｆか
ら選ばれる少なくとも１種類以上の元素：４５〜７０％
およびＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも１種類
以上の元素：０〜１５％およびＭ：１０〜４０％（Ｍ
は、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも１
種類以上の元素を示す）、Ｒ：０〜１５％（Ｒは、Ｙ，
Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌ
ｕから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を示す）、
Ａ：０〜３０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，
Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類
以上の元素を示す）の範囲にあることが必要であるが、
臨界冷却速度が比較的小さく、大型のガラス作成や加
工、軟化させて成形するなどの作業性を向上させるため
には、陽イオンのモル％表示で、Ｚｒ，Ｈｆから選ばれ
る少なくとも１種類以上の元素：５０〜６５％およびＡ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素：０〜７％およびＭ：１０〜３０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓ
ｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素を示す）、Ｒ：０〜１０％（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，
Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれ
る少なくとも１種類以上の元素を示す）、Ａ：５〜３０
％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐｂ，Ｓｎ，
Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を
示す）の範囲にあることがより好ましい。
【００１３】以上のように、Ｚｒ系フッ化物ガラス組成
において、陽イオンのモル％でＥｒを０．００１〜１５
％およびＣｅを０．０１〜１５％添加し、かつＥｒ／Ｃ
ｅ比を１０以下とすることで、フッ化物ガラスのような
フォノンエネルギーの小さなガラス中においても、Ｅｒ
のＥＳＡを効果的に抑制し、０.９８μｍ励起可能な光
増幅用またはレーザー用フッ化物ガラスを提供できる。
において、陽イオンのモル％でＥｒを０．００１〜１５
％およびＣｅを０．０１〜１５％添加し、かつＥｒ／Ｃ
ｅ比を１０以下とすることで、フッ化物ガラスのような
フォノンエネルギーの小さなガラス中においても、Ｅｒ
のＥＳＡを効果的に抑制し、０.９８μｍ励起可能な光
増幅用またはレーザー用フッ化物ガラスを提供できる。
【００１４】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００１５】実施例および比較例 ガラス組成の一覧を表１、表２に示す。表中の数字は各
元素の陽イオンおよび陰イオンのモル％である。陰イオ
ンのＦは１００−Ｃｌであり、表示していない。抑制効
果の欄に×印で示した組成は、ガラス化しなかったこと
を示す。ＥＳＡの抑制効果は、Ｅｒだけを添加した組成
と、表１、表２に示した組成の０．５５μｍ帯発光強度
ピーク比をｄＢで示したものである。ガラスはすべて窒
素雰囲気中で高密度炭素るつぼを使用して溶解し、金属
プレートに流し出して急冷した。ガラス試料は２ｍｍの
厚みの平行平板状に光学研磨して使用した。励起は０．
９８μｍのファイバーバンドル半導体レーザーを使用
し、蛍光を分光光度計で測定した。また、これらの結果
も表１、表２に示した。表中のＮｏ．の＊印を付したも
のが、本発明の実施例であり、他は比較例である。
元素の陽イオンおよび陰イオンのモル％である。陰イオ
ンのＦは１００−Ｃｌであり、表示していない。抑制効
果の欄に×印で示した組成は、ガラス化しなかったこと
を示す。ＥＳＡの抑制効果は、Ｅｒだけを添加した組成
と、表１、表２に示した組成の０．５５μｍ帯発光強度
ピーク比をｄＢで示したものである。ガラスはすべて窒
素雰囲気中で高密度炭素るつぼを使用して溶解し、金属
プレートに流し出して急冷した。ガラス試料は２ｍｍの
厚みの平行平板状に光学研磨して使用した。励起は０．
９８μｍのファイバーバンドル半導体レーザーを使用
し、蛍光を分光光度計で測定した。また、これらの結果
も表１、表２に示した。表中のＮｏ．の＊印を付したも
のが、本発明の実施例であり、他は比較例である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】表１、表２の結果から、ガラス化しなかっ
た組成とガラス化した組成を対比してガラス化範囲を求
めると、ガラスを構成する陽イオンが、モル％表示で、
Ｚｒ，Ｈｆから選ばれる少なくとも１種類以上の元素：
４５〜７０％およびＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少な
くとも１種類以上の元素：０〜１５％およびＭ：１０〜
４０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少
なくとも１種類以上の元素を示す）、Ｒ：０〜１５％
（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔ
ｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素を示す）、Ｅｒ：０．００１〜１５％、Ｃｅ：０．０
１〜１５％、かつ（Ｅｒ＋Ｃｅ）≦１５％、Ａ：０〜３
０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐｂ，Ｓ
ｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素を示す）の範囲、ガラスを構成する陰イオンが、モル
％表示でＦ：１００−ｘ％、Ｃｌ：０〜１０％（ただ
し、ｘはＣｌのモル％）の範囲、であることがわかる。
た組成とガラス化した組成を対比してガラス化範囲を求
めると、ガラスを構成する陽イオンが、モル％表示で、
Ｚｒ，Ｈｆから選ばれる少なくとも１種類以上の元素：
４５〜７０％およびＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少な
くとも１種類以上の元素：０〜１５％およびＭ：１０〜
４０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれる少
なくとも１種類以上の元素を示す）、Ｒ：０〜１５％
（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｔ
ｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素を示す）、Ｅｒ：０．００１〜１５％、Ｃｅ：０．０
１〜１５％、かつ（Ｅｒ＋Ｃｅ）≦１５％、Ａ：０〜３
０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐｂ，Ｓ
ｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類以上の元
素を示す）の範囲、ガラスを構成する陰イオンが、モル
％表示でＦ：１００−ｘ％、Ｃｌ：０〜１０％（ただ
し、ｘはＣｌのモル％）の範囲、であることがわかる。
【００１９】また、ＥＳＡ抑制効果は、ＥｒとＣｅを共
添加したすべてのガラスで認められた。Ｅｒ／Ｃｅ比と
Ｃｅ含有量に対するＥＳＡ抑制効果を図３に示す。増幅
に必要な５ｄＢ以上の抑制効果は、Ｅｒ／Ｃｅ≦１０で
得られることがわかる。また、１０ｄＢ以上の抑制効果
は、Ｃｅの含有量が陽イオンのモル％で０．１〜１０％
の範囲で得られることがわかる。
添加したすべてのガラスで認められた。Ｅｒ／Ｃｅ比と
Ｃｅ含有量に対するＥＳＡ抑制効果を図３に示す。増幅
に必要な５ｄＢ以上の抑制効果は、Ｅｒ／Ｃｅ≦１０で
得られることがわかる。また、１０ｄＢ以上の抑制効果
は、Ｃｅの含有量が陽イオンのモル％で０．１〜１０％
の範囲で得られることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のガラス組成を用いることによ
り、０.９８μｍ励起可能な高効率で低雑音広帯域な光
増幅またはレーザーが実現できる。
り、０.９８μｍ励起可能な高効率で低雑音広帯域な光
増幅またはレーザーが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、Ｅｒ3+イオンの準位とＥＳＡの機構お
よび、Ｃｅ3+イオンとＥｒ3+イオンのクロス緩和過程を
説明したものである。
よび、Ｃｅ3+イオンとＥｒ3+イオンのクロス緩和過程を
説明したものである。
【図２】図２は、Ｃｅ3+イオンの吸収スペクトルを説明
したものである。
したものである。
【図３】図３は、Ｅｒ／Ｃｅ比およびＣｅ含有量とＥＳ
Ａ抑制効果を示すものである。×は、ＥＳＡ抑制効果が
５ｄＢ以下のもの、■は、ＥＳＡ抑制効果が５ｄＢから
１０ｄＢまでのもの、●は、ＥＳＡ抑制効果が１０ｄＢ
以上のものを示す。
Ａ抑制効果を示すものである。×は、ＥＳＡ抑制効果が
５ｄＢ以下のもの、■は、ＥＳＡ抑制効果が５ｄＢから
１０ｄＢまでのもの、●は、ＥＳＡ抑制効果が１０ｄＢ
以上のものを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−169540（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 1/00 - 14/00 H01S 3/17
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラスを構成する陽イオンが、モル％表
示で、Ｚｒ，Ｈｆから選ばれる少なくとも１種類以上の
元素：４５〜７０％およびＡｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれ
る少なくとも１種類以上の元素：０〜１５％およびＭ：
１０〜４０％（Ｍは、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇから選ば
れる少なくとも１種類以上の元素を示す）、Ｒ：０〜１
５％（Ｒは、Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｈ
ｏ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれる少なくとも１種類以
上の元素を示す）、Ｅｒ：０．００１〜１５％、Ｃｅ：
０．０１〜１５％、かつ（Ｅｒ＋Ｃｅ）≦１５％、Ａ：
０〜３０％（Ａは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂ，Ｐ
ｂ，Ｓｎ，Ｃｄ，Ｚｎから選ばれる少なくとも１種類以
上の元素を示す）の範囲からなり、かつ陽イオンの合計
が１００％であり、ガラスを構成する陰イオンが、モル
％表示でＦ：１００−ｘ％、Ｃｌ：０〜１０％（ただ
し、ｘはＣｌのモル％）の範囲からなることを特徴とす
るフッ化物ガラス組成物。 - 【請求項２】 陽イオンのモル比が、Ｅｒ／Ｃｅ≦１０
であることを特徴とする請求項１記載のフッ化物ガラス
組成物。 - 【請求項３】 陽イオンが、モル％表示で、Ｃｅ：０．
１〜１０％であることを特徴とする請求項１記載のフッ
化物ガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18864997A JP3346533B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | フッ化物ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18864997A JP3346533B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | フッ化物ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1135339A JPH1135339A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3346533B2 true JP3346533B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=16227428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18864997A Expired - Fee Related JP3346533B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | フッ化物ガラス組成物 |
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1997
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