JPH04243235A - フッ化物ガラス - Google Patents
フッ化物ガラスInfo
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- JPH04243235A JPH04243235A JP3018417A JP1841791A JPH04243235A JP H04243235 A JPH04243235 A JP H04243235A JP 3018417 A JP3018417 A JP 3018417A JP 1841791 A JP1841791 A JP 1841791A JP H04243235 A JPH04243235 A JP H04243235A
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Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として光通信システム
における中継部での光増幅に適したフッ化物ガラスに関
する。
における中継部での光増幅に適したフッ化物ガラスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムは、発光部、中継部、受
光部により構成されており、これら各構成部間が光ファ
イバで結ばれている。
光部により構成されており、これら各構成部間が光ファ
イバで結ばれている。
【０００３】上記における中継部は、光信号が光ファイ
バ中を伝搬する際の伝送損失、パルス広がりを補償する
ために、光信号をいったん電気信号に変換して補償した
後、半導体レーザ（ＬＤ）を用いて光信号に変換してい
る。この方式の中継部は、装置の構成が複雑であること
に起因して、コストアップを招く。
バ中を伝搬する際の伝送損失、パルス広がりを補償する
ために、光信号をいったん電気信号に変換して補償した
後、半導体レーザ（ＬＤ）を用いて光信号に変換してい
る。この方式の中継部は、装置の構成が複雑であること
に起因して、コストアップを招く。
【０００４】最近、中継部の構造を簡素化してコストダ
ウンをはかるべく、発光源としてエルビウム（Ｅｒ）の
ごとき希土類元素を用い、これをホストガラスにドープ
することが試みられている。その一例として、波長１．
５５μｍ帯の光信号を増幅すべくＥｒなどをドープした
石英系ガラスが提案されており、他の一例として、波長
１．３μｍ帯の光信号を増幅すべくネオジウム（Ｎｄ）
などをドープした石英系ガラスが提案されており、これ
らは国内、国外で盛んに研究されている。
ウンをはかるべく、発光源としてエルビウム（Ｅｒ）の
ごとき希土類元素を用い、これをホストガラスにドープ
することが試みられている。その一例として、波長１．
５５μｍ帯の光信号を増幅すべくＥｒなどをドープした
石英系ガラスが提案されており、他の一例として、波長
１．３μｍ帯の光信号を増幅すべくネオジウム（Ｎｄ）
などをドープした石英系ガラスが提案されており、これ
らは国内、国外で盛んに研究されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、波長１．３μ
ｍ帯の光増幅用として報告されているＮｄをドープした
ＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ４ −ＢａＦ２ −ＬａＦ３ −Ａ
ｌＦ３ −ＮａＦ）系フッ化物ガラスの場合、増幅波長
のピークが約１．３３〜１．３４μｍ程度であり、実際
の光通信に使用されている１．３０〜１．３１μｍの光
信号を増幅することができないという問題点がある。
ｍ帯の光増幅用として報告されているＮｄをドープした
ＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ４ −ＢａＦ２ −ＬａＦ３ −Ａ
ｌＦ３ −ＮａＦ）系フッ化物ガラスの場合、増幅波長
のピークが約１．３３〜１．３４μｍ程度であり、実際
の光通信に使用されている１．３０〜１．３１μｍの光
信号を増幅することができないという問題点がある。
【０００６】本発明はこのような技術的課題に鑑み、増
幅波長１．３０〜１．３１μｍの光増幅に好適なフッ化
物ガラスを提供しようとするものである。
幅波長１．３０〜１．３１μｍの光増幅に好適なフッ化
物ガラスを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は所期の目的を達
成するため、ベリリウムを主成分とするフッ化物ガラス
において、当該ガラスが、ドーパントとしてネオジウム
を含んでいることを特徴とする。
成するため、ベリリウムを主成分とするフッ化物ガラス
において、当該ガラスが、ドーパントとしてネオジウム
を含んでいることを特徴とする。
【０００８】
【作用】一般に、Ｎｄをガラスにドープした場合、Ｎｄ
の電子遷移は、そのホストガラスの影響を受け、増幅波
長も変化する。増幅波長を短くするためには、ホストガ
ラスを構成する主成分の陽イオンが、Ｎｄの電子遷移に
殆ど影響を与えないことが必要であり、したがって、陽
イオンの電子雲は原子核に強く束縛されていなければな
らない。このような条件は、原子量の小さいイオンが満
たすことになる。その他に、これらはフッ化物ガラスを
形成できることが必要である。
の電子遷移は、そのホストガラスの影響を受け、増幅波
長も変化する。増幅波長を短くするためには、ホストガ
ラスを構成する主成分の陽イオンが、Ｎｄの電子遷移に
殆ど影響を与えないことが必要であり、したがって、陽
イオンの電子雲は原子核に強く束縛されていなければな
らない。このような条件は、原子量の小さいイオンが満
たすことになる。その他に、これらはフッ化物ガラスを
形成できることが必要である。
【０００９】上述した事項に基づいてなされた本発明の
フッ化物ガラスは、主成分がベリリウムからなり、ドー
パントとしてネオジウムを含んでいるから、このフッ化
物ガラスを光ファイバのコアとし、これよりも低屈折率
のフッ化ベリリウムをクラッドとして、光ファイバを作
製した場合、ホストガラスを構成する主成分の原子量が
小さいイオンであり、陽イオンの電子雲が原子核に影響
を与えないので、直径の小さなコアに含まれるＮｄを、
波長１．３μｍ付近の発光に有効に役立たせることがで
きる。
フッ化物ガラスは、主成分がベリリウムからなり、ドー
パントとしてネオジウムを含んでいるから、このフッ化
物ガラスを光ファイバのコアとし、これよりも低屈折率
のフッ化ベリリウムをクラッドとして、光ファイバを作
製した場合、ホストガラスを構成する主成分の原子量が
小さいイオンであり、陽イオンの電子雲が原子核に影響
を与えないので、直径の小さなコアに含まれるＮｄを、
波長１．３μｍ付近の発光に有効に役立たせることがで
きる。
【００１０】
【実施例】本発明に係るフッ化物ガラスについて、図面
を参照しながら具体例をあげて説明する。図１において
、被覆光ファイバ１１は、コア１２とクラッド１３と被
覆層１４とで構成されている。コア１２は、本発明のフ
ッ化物ガラスからなり、これはベリリウムを主成分とし
、Ｎｄを含むガラスからなる。クラッド１３は、コア１
２よりも低屈折率のフッ化物系ガラスからなり、これは
フッ化ベリリウムのほか、公知ないし周知のものからな
る。被覆層１４は、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性など
のプラスチックからなり、その一例として、ＵＶ樹脂が
採用されている。
を参照しながら具体例をあげて説明する。図１において
、被覆光ファイバ１１は、コア１２とクラッド１３と被
覆層１４とで構成されている。コア１２は、本発明のフ
ッ化物ガラスからなり、これはベリリウムを主成分とし
、Ｎｄを含むガラスからなる。クラッド１３は、コア１
２よりも低屈折率のフッ化物系ガラスからなり、これは
フッ化ベリリウムのほか、公知ないし周知のものからな
る。被覆層１４は、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性など
のプラスチックからなり、その一例として、ＵＶ樹脂が
採用されている。
【００１１】つぎに、本発明に係るフッ化物ガラスをコ
ア材とする被覆光ファイバの具体例と、その比較例につ
いて説明する。
ア材とする被覆光ファイバの具体例と、その比較例につ
いて説明する。
【００１２】具体例
原料として、市販のＢｅＦ２ 、ＡｌＦ２ 、ＮｄＦ３
を一度真空中で蒸留して精製したものを用意し、コア用
フッ化物ガラスの原料としては精製済のＢｅＦ２ 、Ａ
ｌＦ２ 、ＮｄＦ３ を用い、クラッド用フッ化物ガラ
スの原料としては精製済のＢｅＦ２ を用いた。これら
の原料を秤量して白金ルツボに入れ、アルゴン雰囲気中
で溶解した後、急冷して、コア用ガラス塊、クラッド用
ガラス塊をそれぞれ作製した。コア用ガラス塊は、これ
を粉砕してアルゴン雰囲気中で再溶解し、その溶解物を
金メッキされた鋳型内に流しこんでコア用ロッドとした
。クラッド用ガラス塊は、これを溶解して回転鋳型内に
流しこみ、クラッド用パイプとした。これらコア用ロッ
ド、クラッド用パイプをロッドインチュウブ法により線
引きしてコア径１０μｍφ、外径１２５μｍφの光ファ
イバをつくり、その線引き直後の光ファイバ外周を周知
のコーティング手段（例：コーティングダイス）で被覆
して外径２５０μｍφの被覆層を形成した。具体例の光
ファイバは、屈折率差Δが０．４％であり、コア中のＮ
ｄ濃度が約１０００ｐｐｍであった。具体例の光ファイ
バにつき、長さ５ｍのものを用いて伝送損失を測定した
ところ、これの伝送損失は波長１．３μｍにおいて０．
１ｄＢ／ｍであった。
を一度真空中で蒸留して精製したものを用意し、コア用
フッ化物ガラスの原料としては精製済のＢｅＦ２ 、Ａ
ｌＦ２ 、ＮｄＦ３ を用い、クラッド用フッ化物ガラ
スの原料としては精製済のＢｅＦ２ を用いた。これら
の原料を秤量して白金ルツボに入れ、アルゴン雰囲気中
で溶解した後、急冷して、コア用ガラス塊、クラッド用
ガラス塊をそれぞれ作製した。コア用ガラス塊は、これ
を粉砕してアルゴン雰囲気中で再溶解し、その溶解物を
金メッキされた鋳型内に流しこんでコア用ロッドとした
。クラッド用ガラス塊は、これを溶解して回転鋳型内に
流しこみ、クラッド用パイプとした。これらコア用ロッ
ド、クラッド用パイプをロッドインチュウブ法により線
引きしてコア径１０μｍφ、外径１２５μｍφの光ファ
イバをつくり、その線引き直後の光ファイバ外周を周知
のコーティング手段（例：コーティングダイス）で被覆
して外径２５０μｍφの被覆層を形成した。具体例の光
ファイバは、屈折率差Δが０．４％であり、コア中のＮ
ｄ濃度が約１０００ｐｐｍであった。具体例の光ファイ
バにつき、長さ５ｍのものを用いて伝送損失を測定した
ところ、これの伝送損失は波長１．３μｍにおいて０．
１ｄＢ／ｍであった。
【００１３】比較例
Ｎｄをドープした前記ＺＢＬＡＮ系の被覆光ファイバを
、具体例と同様の手段で作製した。比較例の光ファイバ
は、コア径が約９μｍφ、屈折率差Δが０．５％、コア
中のＮｄ濃度が約５００ｐｐｍであった。具体例の光フ
ァイバについても、長さ５ｍのものを用いて伝送損失を
測定したところ、これの伝送損失は波長１．３μｍにお
いて０．４ｄＢ／ｍであった。
、具体例と同様の手段で作製した。比較例の光ファイバ
は、コア径が約９μｍφ、屈折率差Δが０．５％、コア
中のＮｄ濃度が約５００ｐｐｍであった。具体例の光フ
ァイバについても、長さ５ｍのものを用いて伝送損失を
測定したところ、これの伝送損失は波長１．３μｍにお
いて０．４ｄＢ／ｍであった。
【００１４】具体例、比較例で作製した各被覆光ファイ
バについて、これらの光増幅特性を図２に示す測定装置
で測定した。図２の測定装置によるとき、励起用光源２
１からの励起光はハーフミラー２４で反射された後、レ
ンズ２５を透過して被測定光ファイバ２６に入射し、か
つ、１．３μｍφの信号用光源２２からの信号光はレン
ズ２３、ハーフミラー２４、レンズ２５を透過して被測
定光ファイバ２６に入射し、これらの出力光がスペクト
ルアナライザ２７で観測される。図２における被測定光
ファイバ２６は、具体例または比較例で作製された既述
の被覆光ファイバである。
バについて、これらの光増幅特性を図２に示す測定装置
で測定した。図２の測定装置によるとき、励起用光源２
１からの励起光はハーフミラー２４で反射された後、レ
ンズ２５を透過して被測定光ファイバ２６に入射し、か
つ、１．３μｍφの信号用光源２２からの信号光はレン
ズ２３、ハーフミラー２４、レンズ２５を透過して被測
定光ファイバ２６に入射し、これらの出力光がスペクト
ルアナライザ２７で観測される。図２における被測定光
ファイバ２６は、具体例または比較例で作製された既述
の被覆光ファイバである。
【００１５】図３は上記測定手段で測定された各被覆光
ファイバの光増幅特性を示したものである。図３を参照
して明らかなように、具体例の光ファイバすなわちＮｄ
Ｆ３ をドープしたフッ化ベリリウム系のガラス光ファ
イバは、増幅波長１．３１μｍにおいて最大ピークを示
しているのに対し、比較例の光ファイバすなわちＺＢＬ
ＡＮ系ガラス光ファイバは、その最大ピーク波長が１．
３３μｍであり、本発明の場合よりも短波長側にシフト
してしまっている。
ファイバの光増幅特性を示したものである。図３を参照
して明らかなように、具体例の光ファイバすなわちＮｄ
Ｆ３ をドープしたフッ化ベリリウム系のガラス光ファ
イバは、増幅波長１．３１μｍにおいて最大ピークを示
しているのに対し、比較例の光ファイバすなわちＺＢＬ
ＡＮ系ガラス光ファイバは、その最大ピーク波長が１．
３３μｍであり、本発明の場合よりも短波長側にシフト
してしまっている。
【００１６】
【発明の効果】本発明に係るフッ化物ガラスは、波長１
．３μｍ帯での光増幅効率がよく、現用の１．３０μｍ
帯光通信での光増幅器として、有用かつ有益なものであ
る。
．３μｍ帯での光増幅効率がよく、現用の１．３０μｍ
帯光通信での光増幅器として、有用かつ有益なものであ
る。
【図１】本発明に係るフッ化物ガラスを用いた光ファイ
バの断面図である。
バの断面図である。
【図２】光ファイバの光増幅特性を測定するために用い
られる測定装置を略示した説明図である。
られる測定装置を略示した説明図である。
【図３】本発明の具体例、比較例における各光ファイバ
の光増幅特性を示した説明図である。
の光増幅特性を示した説明図である。
１１ 被覆光ファイバ
１２ コア
１３ クラッド
１４ 被覆層
Claims (1)
- 【請求項１】 ベリリウムを主成分とするフッ化物ガ
ラスにおいて、当該ガラスが、ドーパントとしてネオジ
ウムを含んでいることを特徴とするフッ化物ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018417A JPH04243235A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | フッ化物ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018417A JPH04243235A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | フッ化物ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243235A true JPH04243235A (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=11971085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018417A Pending JPH04243235A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | フッ化物ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04243235A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100744545B1 (ko) * | 2005-12-12 | 2007-08-01 | 한국전자통신연구원 | 중적외선 파장대 완전 광섬유 레이저 소자 |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP3018417A patent/JPH04243235A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100744545B1 (ko) * | 2005-12-12 | 2007-08-01 | 한국전자통신연구원 | 중적외선 파장대 완전 광섬유 레이저 소자 |
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