JP4673363B2 - 多成分テルライトガラス組成物、光増幅器及びレーザ機器 - Google Patents
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Description
[1] M. Naftaly, S. Shen and A. Jha, “Tm3+doped tellurite glass for broadband amplifier at 1.47μm”, Appl. Opt. 39 (27) 4979-84.
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Claims (28)
- 光ファイバ増幅器での使用に適している、第一のランタノイドイオンと第二のランタノイドイオンをドープした多成分テルライトガラス組成物であって、
前記第一のランタノイドイオンから前記第二のランタノイドイオンへのエネルギー移動を強化するための、少なくとも1つのアルカリハロゲン化物XYを、4乃至12モル%含み、
前記Xは、Li(リチウム)、Na(ナトリウム),K(カリウム),Rb(ルビジウム),Cs(セシウム)、Fr(フランシウム)の元素グループから選択され、前記Yは、F(フッ素)、Cl(塩素)、Br(臭素),I(ヨウ素)の元素グループから選択される多成分テルライトガラス組成物。 - 前記アルカリハロゲン化物XYは、第一のランタノイドイオンの、関連するエネルギー下準位の寿命とエネルギー上準位寿命との比率を1以下の値にまで下げる量であることを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 少なくとも8モル%の前記アルカリハロゲン化物XYを含むことを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 9乃至11モル%の前記アルカリハロゲン化物XYを含むことを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 前記ハロゲン元素Yが塩素(Cl)であることを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 前記アルカリハロゲン化物XYがCsCl(塩素セシウム)であることを特徴とする請求項5に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 前記第一のランタノイドイオンがTm3+(ツリウムイオン)であり、前記第二のランタノイドイオンが、Nd3+(ネオジウムイオン)、Er3+(エルビウムイオン)、Dy3+(ジスプロシウムイオン)、Tb3+(テルビウムイオン)、Ho3+(ホルミウムイオン)のグループから選択されることを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 前記第二のランタノイドイオンがHo3+(ホルミウムイオン)であることを特徴とする請求項7に記載の多成分テルライトガラス組成物。
- 前記多成分テルライトガラス組成物が、
55乃至90モル%のTeO2(二酸化テルル)と、
4乃至12モル%のXY(アルカリハロゲン化物)と、
0乃至35モル%のZnO(酸化亜鉛)と、
0乃至35モル%のR2O と、
0乃至20モル%のBi2O3(三酸化ビスマス)を含み、
前記Rは、Na(ナトリウム)、Li(リチウム),K(カリウム),Rb(ルビジウム),Cs(セシウム)の元素グループから選択された、少なくとも1つの元素であり、前記ZnO、R2O 、Bi2O3のそれぞれの量が0(ゼロ)よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。 - 前記多成分テルライトガラス組成物が、
15乃至85モル%のTeO2(二酸化テルル)と、
4乃至12モル%のXY(アルカリハロゲン化物)と、
0乃至35モル%のWO3(三酸化タングステン)と、
0乃至20モル%のNb2O5(五酸化ネオジウム)を含むことを特徴とする請求項1に記載の多成分テルライトガラス組成物。 - 少なくとも1つのクラッド(14)に囲まれたコア(12)を含む光増幅器ファイバ(10)であって、
前記コアは、少なくとも部分的に、第一のランタノイドイオンと第二のランタノイドイオンを添加している多成分テルライトガラス組成物を含み、前記多成分テルライトガラス組成物は、前記第一ランタノイドイオンから第二のランタノイドイオンへのエネルギー移動を強化するための、少なくとも1つのアルカリハロゲン化物XYを4乃至12モル%含み、前記Xは、Li,Na,K,Rb,Frの元素グループから選択されるものであり、Yは、F,Cl,Br,Iの元素グループから選択されるものであることを特徴とする光増幅器ファイバ。 - 前記多成分テルライトガラス組成物に含まれる前記アルカリハロゲン化物XYは、前記第一のランタノイドイオンの、関連するエネルギー下準位の寿命とエネルギー上準位寿命との間の比率を1以下の値にまで下げる量であることを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物は、少なくとも8モル%のアリカリハロゲン化物XYを含むことを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物は、9乃至11モル%のアルカリハロゲン化物XYを含むことを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物に含まれるハロゲン元素YがClであることを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物に含まれるアルカリハロゲン化物XYがCsClであることを特徴とする請求項15に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物の第一のランタノイドイオンがTm3+であり、第二のランタノイドが、Nd3+、Er3+,Dy3+,Tb3+,Ho3+のグループから選択されることを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物に含まれる第二のランタノイドイオンがHo3+であることを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。
- 前記多成分テルライトガラス組成物が、
55乃至90モル%のTeO2と、
4乃至12モル%のXYと、
0乃至35モル%のZnOと、
0乃至36モル%のR2O
0乃至20モル%のBi2O3を含み、
前記Rが、Na,Li,K,Rb,Csの元素グループから選択された、少なくとも1つの元素であり、前記ZnO、R2O、Bi2O3の量が0(ゼロ)よりも大きいことを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。 - 前記多成分テルライトガラス組成物が、
15乃至85モル%のTeO2と、
4乃至12モル%のXYと、
0乃至35モル%のWO3と、
0乃至20モル%のNb2O5を含むことを特徴とする請求項11に記載の光増幅器ファイバ。 - 少なくとも1つのクラッドに囲まれたコアを含む光増幅器ファイバ(28)を含む光増幅器であって、前記コアは、少なくとも部分的に、第一のランタノイドイオンと第二のランタノイドイオンを添加した多成分テルライトガラス組成物を含み、前記多成分テルライトガラス組成物は、前記第一ランタノイドイオンから第二のランタノイドイオンへのエネルギー移動を強化するための、少なくとも1つのアルカリハロゲン化物XYを4乃至12モル%含み、前記Xは、Li,Na,K,Rb,Cs、Frの元素グループから選択されるものであり、前記Yは、F,Cl,Br,Iの元素グループから選択されるものであることを特徴とする光増幅器(20)。
- 前記多成分テルライトガラス組成物は、9乃至11モル%のアルカリハロゲン化物XYを含むことを特徴とする請求項21に記載の光増幅器。
- 前記ガ多成分テルライトラス組成物に含まれるハロゲン元素がClであることを特徴とする請求項21に記載の光増幅器。
- 前記多成分テルライトガラス組成物に含まれるアルカリハロゲン化物XYがCsClであることを特徴とする請求項23に記載の光増幅器。
- 前記多成分テルライトガラス組成物の第一ランタノイドイオンがTm3+であり、第二のランタノイドが、Nd3+、Er3+,Dy3+,Tb3+,Ho3+のグループから選択されることを特徴とする請求項21に記載の光増幅器。
- 前記多成分テルライトガラス組成物に含まれる第二のランタノイドイオンがHo3+であることを特徴とする請求項25に記載の光増幅器。
- 光増幅器ファイバ(38)を含むレーザ機器(30)であって、前記光増幅器ファイバは、少なくとも部分的に、第一のランタノイドイオンと第二のランタノイドイオンを添加している多成分テルライトガラス組成物を含み、前記多成分テルライトガラス組成物は、前記第一ランタノイドイオンから第二のランタノイドイオンへのエネルギー移動を強化するための、少なくとも1つのアルカリハロゲン化物XYを4乃至12モル%含み、前記Xは,Li,Na,K,Rb,Frの元素グループから選択されるもので、前記Yは、F,Cl,Br,Iの元素グループから選択されるものであることを特徴とするレーザ機器。
- TeO2を含み、第一ランタノイドイオンと第二のランタノイドイオンがドープされたガラス成形混合物から光増幅器ファイバを製造する方法であって、
4乃至12モル%のアリカリハロゲン化物XYを、前記第一ランタノイドイオンから第二のランタノイドイオンへのエネルギー移動を強化するための混合物に加えるステップと、
予め定められた引き上げ温度で、前記混合物から光ファイバを引き上げるステップを含み、前記Xは,Li,Na,K,Rb,Frの元素グループから選択されるものであり、前記Yは、F,Cl,Br,Iの元素グループから選択されるものであることを特徴とする光増幅器ファイバの製造方法。
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