JPH05238775A - フツリン酸塩ガラス単一モードファイバ - Google Patents
フツリン酸塩ガラス単一モードファイバInfo
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- JPH05238775A JPH05238775A JP4036625A JP3662592A JPH05238775A JP H05238775 A JPH05238775 A JP H05238775A JP 4036625 A JP4036625 A JP 4036625A JP 3662592 A JP3662592 A JP 3662592A JP H05238775 A JPH05238775 A JP H05238775A
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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
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/048—Silica-free oxide glass compositions
-
- 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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/23—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron
- C03C3/247—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron containing fluorine and phosphorus
-
- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/12—Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の石英ファイバに比べファイバ長を短く
でき、かつ良好な光信号増幅特性、スーパールミネッセ
ンス特性等の光学特性を示す光ファイバを提供する。 【構成】 稀土類イオンを高濃度に分散し得るフツリン
酸塩ガラスを素材ガラスとし、熱的性質がコアのフツリ
ン酸塩ガラスの熱的性質と近いフツリン酸塩ガラスをク
ラッドに用いた。
でき、かつ良好な光信号増幅特性、スーパールミネッセ
ンス特性等の光学特性を示す光ファイバを提供する。 【構成】 稀土類イオンを高濃度に分散し得るフツリン
酸塩ガラスを素材ガラスとし、熱的性質がコアのフツリ
ン酸塩ガラスの熱的性質と近いフツリン酸塩ガラスをク
ラッドに用いた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信、光フ
ァイバ計測等のファイバシステムで使われる光源あるい
は光信号増幅器に使用するのに好適なフツリン酸塩ガラ
ス単一モードファイバに関するものである。
ァイバ計測等のファイバシステムで使われる光源あるい
は光信号増幅器に使用するのに好適なフツリン酸塩ガラ
ス単一モードファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】稀土類イオンを分散したガラスの光学物
性およびその応用はこれまで数多く研究されているが、
近年、稀土類イオンをコア中に含む光ファイバを利用し
た研究が活発に行われている。例えば、光ファイバ中の
励起光強度が高いことを用いて、多光子過程を効率よく
起こして励起光より高いエネルギーの蛍光発光あるいは
レーザー発振させる現象すなわちアップコンバージョン
過程の研究、また、応用では光信号の直接増幅あるいは
光ファイバレーザーあるいはスーパールミネッセンス素
子などの検討が行われている。
性およびその応用はこれまで数多く研究されているが、
近年、稀土類イオンをコア中に含む光ファイバを利用し
た研究が活発に行われている。例えば、光ファイバ中の
励起光強度が高いことを用いて、多光子過程を効率よく
起こして励起光より高いエネルギーの蛍光発光あるいは
レーザー発振させる現象すなわちアップコンバージョン
過程の研究、また、応用では光信号の直接増幅あるいは
光ファイバレーザーあるいはスーパールミネッセンス素
子などの検討が行われている。
【０００３】これら稀土類イオンドープ光ファイバの研
究の中でも最も盛んに研究されているのは、１．５５μ
ｍ帯における光信号増幅である。そのファイバの構成
は、３価のエルビウムイオン（Ｅｒ3+）をコア中に含有
するシリカガラス光ファイバであり、主に気相成長法に
より作製されている。これは低損失の光ファイバが作製
できる利点があったからである。しかし、シリカガラス
は、ガラスが形成する配位子場が３価の稀土類イオンの
結合の対称性と合わないため、稀土類イオンを高濃度に
均一に分散できない。従って、これら光ファイバを使っ
た光ファイバ型光信号増幅器あるいは光ファイバレーザ
ー、スーパールミネッセンス素子の小型化が困難である
という欠点があった。
究の中でも最も盛んに研究されているのは、１．５５μ
ｍ帯における光信号増幅である。そのファイバの構成
は、３価のエルビウムイオン（Ｅｒ3+）をコア中に含有
するシリカガラス光ファイバであり、主に気相成長法に
より作製されている。これは低損失の光ファイバが作製
できる利点があったからである。しかし、シリカガラス
は、ガラスが形成する配位子場が３価の稀土類イオンの
結合の対称性と合わないため、稀土類イオンを高濃度に
均一に分散できない。従って、これら光ファイバを使っ
た光ファイバ型光信号増幅器あるいは光ファイバレーザ
ー、スーパールミネッセンス素子の小型化が困難である
という欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記欠点を解決するた
めには、稀土類イオンを高濃度に分散し得るガラス組成
が必要となるが、このようなガラス組成としてはフツリ
ン酸塩ガラスが広く知られている。また、光学物性の面
からもフツリン酸塩ガラスはいくつかの利点が指摘され
ており、例えば、Ｅｒ3+イオンのマトリックスガラスと
しては石英系では困難とされてきた８００ｎｍ励起が可
能になるとか、あるいは、Ｎｂ3+イオンのマトリックス
ガラスとしては１．３μｍ帯の光信号増幅が可能になる
との予測がある。さらに、フツリン酸塩ガラスは、組成
制御によりその屈折率を石英の屈折率に合わせることが
可能であり、このため通信媒体として用いられている石
英光ファイバとフツリン酸塩ガラスで形成される光導波
路とを容易に高効率で光学的な結合ができる特徴があ
る。
めには、稀土類イオンを高濃度に分散し得るガラス組成
が必要となるが、このようなガラス組成としてはフツリ
ン酸塩ガラスが広く知られている。また、光学物性の面
からもフツリン酸塩ガラスはいくつかの利点が指摘され
ており、例えば、Ｅｒ3+イオンのマトリックスガラスと
しては石英系では困難とされてきた８００ｎｍ励起が可
能になるとか、あるいは、Ｎｂ3+イオンのマトリックス
ガラスとしては１．３μｍ帯の光信号増幅が可能になる
との予測がある。さらに、フツリン酸塩ガラスは、組成
制御によりその屈折率を石英の屈折率に合わせることが
可能であり、このため通信媒体として用いられている石
英光ファイバとフツリン酸塩ガラスで形成される光導波
路とを容易に高効率で光学的な結合ができる特徴があ
る。
【０００５】このように、フツリン酸塩ガラスはいくつ
かの利点を有しているにも係わらず温度に対する粘性の
変化が急峻であるため、ファイバの線引きが難しく、今
までこれをファイバにした公知例は見いだされていな
い。
かの利点を有しているにも係わらず温度に対する粘性の
変化が急峻であるため、ファイバの線引きが難しく、今
までこれをファイバにした公知例は見いだされていな
い。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたものであり、光学特性に優れたフツリン酸塩ガ
ラスを用い、短ファイバ長であってもより優れた光信号
増幅特性あるいはレーザー発振特性を示すフツリン酸塩
ガラス単一モードファイバを効率良く得ることを目的と
する。
なされたものであり、光学特性に優れたフツリン酸塩ガ
ラスを用い、短ファイバ長であってもより優れた光信号
増幅特性あるいはレーザー発振特性を示すフツリン酸塩
ガラス単一モードファイバを効率良く得ることを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく検討を加えた結果、被覆用のクラッドガラ
スとして、熱的性質（線膨張係数、ガラス転移温度、粘
性、結晶化温度）がコアのフツリン酸塩ガラスの熱的性
質と近いフツリン酸塩ガラスを用いることにより、ファ
イバに線引きすることができ、光学的品質が良好で長尺
なフツリン酸塩ガラスファイバが量産できることを見い
だし、この知見に基づき本発明を完成した。
を達成すべく検討を加えた結果、被覆用のクラッドガラ
スとして、熱的性質（線膨張係数、ガラス転移温度、粘
性、結晶化温度）がコアのフツリン酸塩ガラスの熱的性
質と近いフツリン酸塩ガラスを用いることにより、ファ
イバに線引きすることができ、光学的品質が良好で長尺
なフツリン酸塩ガラスファイバが量産できることを見い
だし、この知見に基づき本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本発明に係るファイバは、モル
表示で、Ｐ2 Ｏ5 ２〜２７％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜１５
％、Ｒ”Ｆ2 （ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＢａＦ2 、ＰｂＦ
2 、ＳｒＦ2 およびＺｎＦ2 の１種または２種以上を指
す。以下同じ。）１０〜６０％、Ｒ’Ｆ（ＬｉＦ、Ｎａ
ＦおよびＫＦの１種または２種以上を指す。以下同
じ。）０〜４０％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆ ５０％以上、
Ｒ”Ｃｌ2 （ＭｇＣｌ2 、ＣａＣｌ2 、ＢａＣｌ2 、Ｐ
ｂＣｌ2 、ＳｒＣｌ2 およびＺｎＣｌ2 の１種または２
種以上を指す。以下同じ。）０〜１０％、Ｒ’2 Ｏ（Ｌ
ｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏの１種または２種以上を
指す。以下同じ。）０〜２０％、ＬａＦ3 ０〜１０
％、ＹｂＦ3 ０〜１０％、ＬｎＦ3 （ＥｒＦ3 、Ｎｄ
Ｆ3 の１種または２種を指す。以下同じ。）０．０１〜
６％を含有するフツリン酸塩ガラスをコアガラスとし、
このコアガラスより屈折率が低く、モル表示でＰ2 Ｏ5
２〜２７％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜１５％、Ｒ”Ｆ2 １
０〜６０％、Ｒ’Ｆ ０〜４０％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆ
５０％以上、Ｒ”Ｃｌ2 ０〜１０％、Ｒ’2 Ｏ ０〜
２０％を含有するフツリン酸塩ガラスで、前記のコアガ
ラスを被覆したファイバであって、波長１μｍ以上にお
いて単一モードファイバであることを特徴とするフツリ
ン酸塩ガラス単一モードファイバである。
表示で、Ｐ2 Ｏ5 ２〜２７％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜１５
％、Ｒ”Ｆ2 （ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＢａＦ2 、ＰｂＦ
2 、ＳｒＦ2 およびＺｎＦ2 の１種または２種以上を指
す。以下同じ。）１０〜６０％、Ｒ’Ｆ（ＬｉＦ、Ｎａ
ＦおよびＫＦの１種または２種以上を指す。以下同
じ。）０〜４０％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆ ５０％以上、
Ｒ”Ｃｌ2 （ＭｇＣｌ2 、ＣａＣｌ2 、ＢａＣｌ2 、Ｐ
ｂＣｌ2 、ＳｒＣｌ2 およびＺｎＣｌ2 の１種または２
種以上を指す。以下同じ。）０〜１０％、Ｒ’2 Ｏ（Ｌ
ｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏの１種または２種以上を
指す。以下同じ。）０〜２０％、ＬａＦ3 ０〜１０
％、ＹｂＦ3 ０〜１０％、ＬｎＦ3 （ＥｒＦ3 、Ｎｄ
Ｆ3 の１種または２種を指す。以下同じ。）０．０１〜
６％を含有するフツリン酸塩ガラスをコアガラスとし、
このコアガラスより屈折率が低く、モル表示でＰ2 Ｏ5
２〜２７％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜１５％、Ｒ”Ｆ2 １
０〜６０％、Ｒ’Ｆ ０〜４０％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆ
５０％以上、Ｒ”Ｃｌ2 ０〜１０％、Ｒ’2 Ｏ ０〜
２０％を含有するフツリン酸塩ガラスで、前記のコアガ
ラスを被覆したファイバであって、波長１μｍ以上にお
いて単一モードファイバであることを特徴とするフツリ
ン酸塩ガラス単一モードファイバである。
【０００９】次に本発明のフツリン酸塩ガラス単一モー
ドファイバにおいてコアガラスおよびクラッドガラスと
して用いられるフツリン酸塩ガラスの各成分の組成範囲
の限定理由について説明する。
ドファイバにおいてコアガラスおよびクラッドガラスと
して用いられるフツリン酸塩ガラスの各成分の組成範囲
の限定理由について説明する。
【００１０】これらガラス成分の組成範囲は、光信号増
幅特性、レーザー特性、スーパールミネッセンス特性、
ファイバ線引き時の耐失透性、実用ファイバとして必要
な化学的耐久性と機械的性質などを満足するように決定
されるべきであり、コアガラスおよびクラッドガラスに
おいて必須成分として用いられるＰ2 Ｏ5 が２モル％未
満では優れた光増幅特性あるいはレーザー特性が得られ
なくなる。また、Ｐ2Ｏ5 が２７モル％を越えるともは
や線引きが可能な安定なガラスが形成し得なくなる。従
って、Ｐ2 Ｏ5 は２〜２７モル％に限定される。
幅特性、レーザー特性、スーパールミネッセンス特性、
ファイバ線引き時の耐失透性、実用ファイバとして必要
な化学的耐久性と機械的性質などを満足するように決定
されるべきであり、コアガラスおよびクラッドガラスに
おいて必須成分として用いられるＰ2 Ｏ5 が２モル％未
満では優れた光増幅特性あるいはレーザー特性が得られ
なくなる。また、Ｐ2Ｏ5 が２７モル％を越えるともは
や線引きが可能な安定なガラスが形成し得なくなる。従
って、Ｐ2 Ｏ5 は２〜２７モル％に限定される。
【００１１】Ｒ”Ｆ2 とＲ’Ｆは、網目修飾成分として
コアガラスおよびクラッドガラスに加えられるが、これ
らの合量は５０モル％未満で安定なガラスが得られず、
また、それぞれＲ”Ｆ2 は６０モル％を越えた場合、
Ｒ’Ｆは４０モル％を越えると化学的耐久性が低下する
ために、Ｒ”Ｆ2 は０〜６０モル％、Ｒ’Ｆは０〜４０
モル％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆは５０モル％以上に限定され
る。
コアガラスおよびクラッドガラスに加えられるが、これ
らの合量は５０モル％未満で安定なガラスが得られず、
また、それぞれＲ”Ｆ2 は６０モル％を越えた場合、
Ｒ’Ｆは４０モル％を越えると化学的耐久性が低下する
ために、Ｒ”Ｆ2 は０〜６０モル％、Ｒ’Ｆは０〜４０
モル％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆは５０モル％以上に限定され
る。
【００１２】ＥｒＦ3 およびＮｄＦ3 は光学活性イオン
であり、コアガラスには必須であるが、ファイバ長の短
縮のためには０．０１モル％以上必要であり、６％を越
えると濃度が高すぎ光増幅特性あるいはレーザー特性が
むしろ低下してしまうので、０．０１〜６モル％に限定
される。
であり、コアガラスには必須であるが、ファイバ長の短
縮のためには０．０１モル％以上必要であり、６％を越
えると濃度が高すぎ光増幅特性あるいはレーザー特性が
むしろ低下してしまうので、０．０１〜６モル％に限定
される。
【００１３】任意成分の一部であるＡｌ2 Ｏ3 、Ｒ”Ｃ
ｌ2 およびＬａＦ3 は、化学的耐久性と機械的性質を向
上させる効果があるので、コアおよびクラッドにある程
度まで添加できる。しかし、Ａｌ2 Ｏ3 では１５モル％
を越えると、Ｒ”Ｃｌ2 では１０モル％を越えると、ま
たＬａＦ3 では１０モル％を越えると、かえってガラス
の透明性を損うので、各々上限値を有する。
ｌ2 およびＬａＦ3 は、化学的耐久性と機械的性質を向
上させる効果があるので、コアおよびクラッドにある程
度まで添加できる。しかし、Ａｌ2 Ｏ3 では１５モル％
を越えると、Ｒ”Ｃｌ2 では１０モル％を越えると、ま
たＬａＦ3 では１０モル％を越えると、かえってガラス
の透明性を損うので、各々上限値を有する。
【００１４】もう一つの任意成分であるＹｂＦ3 はＹｂ
3+イオンの吸収体を励起し、Ｙｂ3+イオンからのエネル
ギー移動により、光増幅特性、レーザー特性あるいはス
ーパールミネッセンス特性を得ようとするものであり、
コアガラスあるいはクラッドガラスのどちらに加えても
良いのである。しかし、これも１０モル％を越えて加え
た場合、安定なガラスを形成し得なくなるため、１０モ
ル％の上限値を有する。
3+イオンの吸収体を励起し、Ｙｂ3+イオンからのエネル
ギー移動により、光増幅特性、レーザー特性あるいはス
ーパールミネッセンス特性を得ようとするものであり、
コアガラスあるいはクラッドガラスのどちらに加えても
良いのである。しかし、これも１０モル％を越えて加え
た場合、安定なガラスを形成し得なくなるため、１０モ
ル％の上限値を有する。
【００１５】本発明のフツリン酸塩ガラス単一モードフ
ァイバでは、クラッドガラスの屈折率がコアガラスのそ
れより低くなければならないが、この条件はコアガラス
およびクラッドガラスが必須成分だけから構成される場
合でも、コアガラス中にＥｒ3+イオンあるいはＮｄ3+イ
オンが含有されるため、屈折率差が生じる。この他に、
例えば次のようにしてコアおよびクラッドガラスに屈折
率差を導入できる。
ァイバでは、クラッドガラスの屈折率がコアガラスのそ
れより低くなければならないが、この条件はコアガラス
およびクラッドガラスが必須成分だけから構成される場
合でも、コアガラス中にＥｒ3+イオンあるいはＮｄ3+イ
オンが含有されるため、屈折率差が生じる。この他に、
例えば次のようにしてコアおよびクラッドガラスに屈折
率差を導入できる。
【００１６】（イ）コアガラスにＰｂＦ2 を適量添加し
てコアの屈折率を上げる。
てコアの屈折率を上げる。
【００１７】（ロ）Ｌａ2 Ｆ3 をＡｌ2 Ｏ3 に置換して
屈折率を下げ、クラッドとする。
屈折率を下げ、クラッドとする。
【００１８】上述した組成からなるコアガラスをクラッ
ドガラスで被覆する方法は、後述の実施例で説明するよ
うに、コアガラスをロッド状に成形し、ローテショナル
キャスティング法により形成したパイプ状のクラッドガ
ラスの中にコアガラスロッドを挿入し、線引き炉内で線
引きすることにより行われた。
ドガラスで被覆する方法は、後述の実施例で説明するよ
うに、コアガラスをロッド状に成形し、ローテショナル
キャスティング法により形成したパイプ状のクラッドガ
ラスの中にコアガラスロッドを挿入し、線引き炉内で線
引きすることにより行われた。
【００１９】本発明のフツリン酸塩ガラス単一モードフ
ァイバの光学特性は、Ｅｒ3+イオンをコア中に含むファ
イバについて１．５５μｍ帯の光信号増幅特性を測定
し、評価した。すなわち、図１に示す装置構成で増幅の
波長特性を評価し、後述するようにいずれのガラス組成
においても極めて良好な増幅特性を得た。図１におい
て、１は励起光源、２は信号光源、３は光カプラ、４は
試料ファイバ、５は光カプラ、６は光スペクトラムアナ
ライザ、７はコンピュータである。
ァイバの光学特性は、Ｅｒ3+イオンをコア中に含むファ
イバについて１．５５μｍ帯の光信号増幅特性を測定
し、評価した。すなわち、図１に示す装置構成で増幅の
波長特性を評価し、後述するようにいずれのガラス組成
においても極めて良好な増幅特性を得た。図１におい
て、１は励起光源、２は信号光源、３は光カプラ、４は
試料ファイバ、５は光カプラ、６は光スペクトラムアナ
ライザ、７はコンピュータである。
【００２０】光増幅機構とレーザー機構は本質的に同じ
機構に基づいているため、本発明のフツリン酸塩ガラス
単一モードファイバは極めて良いレーザー特性あるいは
スーパールミネッセンス特性を有することが証明され
る。また、Ｎｄ3+イオンをコアガラスに含有した系にお
いても、１．０６μｍ帯あるいは１．３μｍ帯の光信号
増幅特性を測定したところ、極めて良好な結果を得た。
このときも、Ｅｒ3+イオンと同様な理由で、極めて良い
レーザー特性あるいはスーパールミネッセンス特性を持
つことが証明された。
機構に基づいているため、本発明のフツリン酸塩ガラス
単一モードファイバは極めて良いレーザー特性あるいは
スーパールミネッセンス特性を有することが証明され
る。また、Ｎｄ3+イオンをコアガラスに含有した系にお
いても、１．０６μｍ帯あるいは１．３μｍ帯の光信号
増幅特性を測定したところ、極めて良好な結果を得た。
このときも、Ｅｒ3+イオンと同様な理由で、極めて良い
レーザー特性あるいはスーパールミネッセンス特性を持
つことが証明された。
【００２１】励起光源は、ファイバにドープした稀土類
イオンの吸収スペクトルに一致するならば、どのような
レーザー光源でも良いが、励起光源も含めた装置全体の
大きさを考えればレーザダイオードが望ましい。
イオンの吸収スペクトルに一致するならば、どのような
レーザー光源でも良いが、励起光源も含めた装置全体の
大きさを考えればレーザダイオードが望ましい。
【００２２】ファイバの長さは、励起光を十分吸収し、
かつ光信号増幅あるいはレーザー発振するのに十分な利
得が得られる長さでなければならない。これらは励起光
波長、励起光強度、稀土類イオン濃度によって最適なフ
ァイバ長を決定するべきである。
かつ光信号増幅あるいはレーザー発振するのに十分な利
得が得られる長さでなければならない。これらは励起光
波長、励起光強度、稀土類イオン濃度によって最適なフ
ァイバ長を決定するべきである。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれらの実施例になんら限定されるもので
はない。
が、本発明はこれらの実施例になんら限定されるもので
はない。
【００２４】（実施例１）まずプリフォームの作製法に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２５】表１に示したモル分率になるように秤量し
たクラッド用ガラス原料４０ｇを６０ｃｍ3 の白金るつ
ぼに入れ、最高温度１０００℃で加熱し、ガラスを合成
した。その後、７００℃に融液温度を下げ、予めＴｇ付
近に加熱してあるローテショナルキャスト用鋳型にそそ
ぎ、直径１２ｍｍ、内径２．５ｍｍ、長さ１００ｍｍの
パイプを作製した。このパイプの内側に上述したのと同
様な方法で作製したコア用ガラス棒、直径２．５ｍｍ、
長さ１００ｍｍを挿入した後、直径が約２．５ｍｍにな
るように加熱延伸した。延伸されたガラス棒を再度上記
と同じクラッド用パイプ内に挿入し導波路構造を有する
プリフォームを得た。
たクラッド用ガラス原料４０ｇを６０ｃｍ3 の白金るつ
ぼに入れ、最高温度１０００℃で加熱し、ガラスを合成
した。その後、７００℃に融液温度を下げ、予めＴｇ付
近に加熱してあるローテショナルキャスト用鋳型にそそ
ぎ、直径１２ｍｍ、内径２．５ｍｍ、長さ１００ｍｍの
パイプを作製した。このパイプの内側に上述したのと同
様な方法で作製したコア用ガラス棒、直径２．５ｍｍ、
長さ１００ｍｍを挿入した後、直径が約２．５ｍｍにな
るように加熱延伸した。延伸されたガラス棒を再度上記
と同じクラッド用パイプ内に挿入し導波路構造を有する
プリフォームを得た。
【００２６】このプリフォームを約５５０℃に保った線
引炉で加熱し、ドラムに巻取ることにより、直径約１２
５μｍの光ファイバを安定に作製することができた。こ
のときコアガラスの屈折率は、石英ガラスの屈折率と近
く、高効率な光結合が実現できた。
引炉で加熱し、ドラムに巻取ることにより、直径約１２
５μｍの光ファイバを安定に作製することができた。こ
のときコアガラスの屈折率は、石英ガラスの屈折率と近
く、高効率な光結合が実現できた。
【００２７】作製した光ファイバ１０ｃｍを図１に示し
た光信号増幅測定系にセットし、１．５５μｍ帯の光信
号増幅特性を測定したところ、以下のような特性を得
た。
た光信号増幅測定系にセットし、１．５５μｍ帯の光信
号増幅特性を測定したところ、以下のような特性を得
た。
【００２８】実験条件 励起光源：波長 ９８０ｎｍ、強度 ２０ｍＷ 信号光：強度 −３０ｄＢｍ 結果 最大増幅：３５ｄＢ（インターナル） ２０ｄＢ以上増幅可能波長幅：３５ｎｍ 以上説明したように、実施例１に示した光ファイバは、
短いファイバ長で高効率かつ広い波長範囲で光信号増幅
が可能であることが証明された。
短いファイバ長で高効率かつ広い波長範囲で光信号増幅
が可能であることが証明された。
【００２９】（実施例２〜１７）表１〜４に示した組成
からなるコアおよびクラッドガラスを用いて、実施例１
と同様な方法で実施例２〜１７のファイバを得た。コア
ガラスの屈折率を表１〜４に示すが、この中で特に実施
例２、３、７〜９のコアガラスの屈折率は、石英ガラス
の屈折率と近く高効率な光結合が実現できた。
からなるコアおよびクラッドガラスを用いて、実施例１
と同様な方法で実施例２〜１７のファイバを得た。コア
ガラスの屈折率を表１〜４に示すが、この中で特に実施
例２、３、７〜９のコアガラスの屈折率は、石英ガラス
の屈折率と近く高効率な光結合が実現できた。
【００３０】得られたファイバについて、実施例１と同
様な方法で１．５５μｍ帯の光信号特性を測定した。そ
の結果を表７に示す。いずれのファイバにおいても極め
て良好な光信号増幅特性を得、本発明のファイバが短い
ファイバ長で高効率かつ広い波長範囲で光信号増幅が可
能であることが証明された。
様な方法で１．５５μｍ帯の光信号特性を測定した。そ
の結果を表７に示す。いずれのファイバにおいても極め
て良好な光信号増幅特性を得、本発明のファイバが短い
ファイバ長で高効率かつ広い波長範囲で光信号増幅が可
能であることが証明された。
【００３１】（実施例１８〜２２）表５に示した組成か
らなるコアおよびクラッドガラスを用いて、実施例１と
同様な方法で実施例１８〜２２のファイバを得た。コア
ガラスの屈折率を表５に示すが、この中で特に実施例１
８〜２０のコアガラスの屈折率は、石英ガラスの屈折率
と近く高効率な光結合が実現できた。
らなるコアおよびクラッドガラスを用いて、実施例１と
同様な方法で実施例１８〜２２のファイバを得た。コア
ガラスの屈折率を表５に示すが、この中で特に実施例１
８〜２０のコアガラスの屈折率は、石英ガラスの屈折率
と近く高効率な光結合が実現できた。
【００３２】得られたファイバについて、実施例１と同
様な方法で１．５５μｍ帯の光信号特性を測定した。励
起光波長はＹｂ3+イオンの吸収に合わせ８３０ｎｍとし
た。その結果を表７に示す。いずれのファイバにおいて
も極めて良好な光信号増幅特性を得、Ｙｂ3+、Ｅｒ3+を
コアに含む本発明のファイバが短いファイバ長で高効率
かつ広い波長範囲で光信号増幅が可能であることが証明
された。
様な方法で１．５５μｍ帯の光信号特性を測定した。励
起光波長はＹｂ3+イオンの吸収に合わせ８３０ｎｍとし
た。その結果を表７に示す。いずれのファイバにおいて
も極めて良好な光信号増幅特性を得、Ｙｂ3+、Ｅｒ3+を
コアに含む本発明のファイバが短いファイバ長で高効率
かつ広い波長範囲で光信号増幅が可能であることが証明
された。
【００３３】（実施例２３〜２６）表６に示した組成か
らなるコアおよびクラッドガラスを用いて、実施例１と
同様な方法で実施例２３〜２６のファイバを得た。
らなるコアおよびクラッドガラスを用いて、実施例１と
同様な方法で実施例２３〜２６のファイバを得た。
【００３４】得られたファイバについて、実施例１と同
様な方法で１．３１μｍ帯の光信号特性を測定した。励
起光波長はＮｄ3+イオンの吸収に合わせ８００ｎｍとし
た。その結果を表７に示す。いずれのファイバにおいて
も極めて良好な光信号増幅特性を得、Ｎｄ3+をコアに含
む本発明のファイバが短いファイバ長で高効率かつ広い
波長範囲で光信号増幅が可能であることが証明された。
様な方法で１．３１μｍ帯の光信号特性を測定した。励
起光波長はＮｄ3+イオンの吸収に合わせ８００ｎｍとし
た。その結果を表７に示す。いずれのファイバにおいて
も極めて良好な光信号増幅特性を得、Ｎｄ3+をコアに含
む本発明のファイバが短いファイバ長で高効率かつ広い
波長範囲で光信号増幅が可能であることが証明された。
【００３５】
【発明の効果】本発明のフツリン酸塩ガラス単一モード
ファイバは、従来の石英ファイバに比べファイバ長を短
くでき、かつ良好な光信号増幅特性、スーパールミネッ
センス特性等の優れた光学特性を示し、その結果、光フ
ァイバ通信、光ファイバ計測等のファイバシステムで使
われる光源あるいは光信号増幅器に使用するのに適した
コンパクトで高性能な各種光デバイスを実現できる。
ファイバは、従来の石英ファイバに比べファイバ長を短
くでき、かつ良好な光信号増幅特性、スーパールミネッ
センス特性等の優れた光学特性を示し、その結果、光フ
ァイバ通信、光ファイバ計測等のファイバシステムで使
われる光源あるいは光信号増幅器に使用するのに適した
コンパクトで高性能な各種光デバイスを実現できる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【００４２】
【表７】
【図１】本発明のファイバの光信号増幅特性を測定する
評価装置の概略構成図である。
評価装置の概略構成図である。
１ 励起光源 ２ 信号光源 ３ 光カプラ ４ 試料ファイバ ５ 光カプラ ６ 光スペクトラムアナライザ ７ コンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】 モル表示で、Ｐ2 Ｏ5 ２〜２７％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ０〜１５％、Ｒ”Ｆ2 （ＭｇＦ2 、ＣａＦ
2 、ＢａＦ2 、ＰｂＦ2 、ＳｒＦ2 およびＺｎＦ2 の１
種または２種以上を指す。以下同じ。）１０〜６０％、
Ｒ’Ｆ（ＬｉＦ、ＮａＦおよびＫＦの１種または２種以
上を指す。以下同じ。）０〜４０％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆ
５０％以上、Ｒ”Ｃｌ2 （ＭｇＣｌ2 、ＣａＣｌ2 、
ＢａＣｌ2 、ＰｂＣｌ2 、ＳｒＣｌ2 およびＺｎＣｌ2
の１種または２種以上を指す。以下同じ。）０〜１０
％、Ｒ’2 Ｏ（Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏの１種
または２種以上を指す。以下同じ。）０〜２０％、Ｌａ
Ｆ3 ０〜１０％、ＹｂＦ3０〜１０％、ＬｎＦ3 （Ｅ
ｒＦ3 、ＮｄＦ3 の１種または２種を指す。以下同
じ。）０．０１〜６％を含有するフツリン酸塩ガラスを
コアガラスとし、 このコアガラスより屈折率が低く、モル表示でＰ2 Ｏ5
２〜２７％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５％、Ｒ”Ｆ2 １
０〜６０％、Ｒ’Ｆ ０〜４０％、Ｒ”Ｆ2 ＋Ｒ’Ｆ
５０％以上、Ｒ”Ｃｌ2 ０〜１０％、Ｒ’2 Ｏ ０〜
２０％を含有するフツリン酸塩ガラスで、前記のコアガ
ラスを被覆したファイバであって、 波長１μｍ以上において単一モードファイバであること
を特徴とするフツリン酸塩ガラス単一モードファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4036625A JPH05238775A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | フツリン酸塩ガラス単一モードファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4036625A JPH05238775A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | フツリン酸塩ガラス単一モードファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05238775A true JPH05238775A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=12475011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4036625A Pending JPH05238775A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | フツリン酸塩ガラス単一モードファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05238775A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6292292B1 (en) * | 2000-02-18 | 2001-09-18 | Photon-X | Rare earth polymers, optical amplifiers and optical fibers |
| US6538805B1 (en) | 1999-02-19 | 2003-03-25 | Photon-X, Inc. | Codopant polymers for efficient optical amplification |
| EP1707541A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-04 | Hoya Corporation | Optical glass, press-molding preform, process for the production thereof, optical element and process for the production thereof |
| JP2007131497A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Fujinon Corp | 光学ガラスおよびその製造方法 |
| JP2008094650A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| JP2009092877A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路並びにそれを用いた光モジュール及び光増幅器 |
| US8158541B2 (en) | 2005-09-14 | 2012-04-17 | Hoya Corporation | Optical glass, precision press-molding preform and optical element |
| CN103183472A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-07-03 | 中国计量学院 | 铒铽共掺氟卤磷酸盐激光玻璃及其制备方法和用途 |
| US8792762B2 (en) | 2011-05-31 | 2014-07-29 | Corning Incorporated | Low loss aluminum doped optical fiber for UV applications |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP4036625A patent/JPH05238775A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8158541B2 (en) | 2005-09-14 | 2012-04-17 | Hoya Corporation | Optical glass, precision press-molding preform and optical element |
| US8261579B2 (en) | 2005-09-14 | 2012-09-11 | Hoya Corporation | Optical glass, precision press-molding preform and optical element |
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