JPH0776801B2 - 光導波管 - Google Patents
光導波管Info
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- JPH0776801B2 JPH0776801B2 JP63141858A JP14185888A JPH0776801B2 JP H0776801 B2 JPH0776801 B2 JP H0776801B2 JP 63141858 A JP63141858 A JP 63141858A JP 14185888 A JP14185888 A JP 14185888A JP H0776801 B2 JPH0776801 B2 JP H0776801B2
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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
- 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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- 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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0009—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing silica as main constituent
-
- 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
- C03C4/0071—Compositions for glass with special properties for laserable glass
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザー［lasing］装置に用いるのに適した特
性を有する導波管［wave guide］関する．従って，これ
は例えば光遠隔通信システムにおける信号源及び信号増
幅器の要素として用いることができる． ［従来の技術］ 遠隔通信における潜在的重要性のため，ファイバー レ
ーザー及びファイバー増幅器のようなファイバー構造で
装置を実施することに重大な関心がある．この作業の多
くはNd3+イオンのようなレーザー特性を有するイオンを
含むガラスを用いている．これらのイオンはガラスの一
部として含まれ，例えば無定形相又は固溶体に含まれ
る．これらの特殊ガラスは光ファイバーのコアのような
光導波管の経路部を構成する．使用の間，装置はレーザ
ーが生じるような活性イオンの反転分布を生じるように
ポンピングされる． 従来はガラスの相変化が起る前にガラスに均質に分散し
た活性イオンの限られた濃度を含むガラスが製造できた
だけであった．例えば高ゲインで長さの短い装置をつく
るため，その濃度を増大することは望ましいことであ
る．ウイーバ等［Weaver,Stewart and Neilson,“Journ
al of the American CeramicSociety" vol 56 no 2,197
3年２月発行,pages 68−72］は相分離ガラスでのレーザ
ー因子を論じている．少量の相分離はレーザー効率を増
大するが，一般的効率は減少すると報告している．オー
ゼル等［Auzel et al,フランス特許第2238679号明細
書，及び“Journal of the ElectrochemicalSociety"vo
l 122,no.1,1975年１月発行,pages 101−107］は赤外ア
ップコンバージョン用の希土類ドープガラスセラミック
スを論じている． ［課題を解決するための手段］ 本発明によれば，蛍光及びレーザー特性を有する光導波
管は蛍光又はレーザー特性を有する結晶子［crystallit
es］をその中に分散した連続ガラス相を包含するガラス
組成物で形成された経路部を有する． 驚くべきことに，このような性質の導波管がレーザー
［及び光増幅器］に有用な特性を有することが見出ださ
れた．経路部の分散相は散乱を生じ，ポンピング［pum
p］及び信号波長の両者に許容されないほど高い減衰を
生じると考えられた．然しながら，結晶子の大きさ及び
濃度を制御すると散乱減衰は許容される程度の低い水
準，例えばガラスからつくったファイバーを基準にして
10dB/m以下，好ましくは1dB/m以下に保つことができ
る．分散相の使用は溶解度限度を避け，活性レーザー位
置の高濃度が可能であることが認められる． レーザーイオンが相互に影響することも報告されてい
る．従って，固溶体が化学的に安定である場合でも，極
めて接近した活性位置は互いに悪作用し，レーザーの成
果は貧弱である．濃度減衰として知られる現象である．
結晶子は各種の機構で実施することができ問題は避けら
れる．従って，結晶子の使用は良好なレーザー作用を生
じる． ［従来の］シリカ ベース ガラスは連続相に適する．
これらの主成分はSiO2であるが，他の成分も，特にGeO2
は屈折率を増大させるためにしばしば存在する．他のド
ーパントも存在し得る．例えば融点を調整して低い処理
温度を可能にしホスト ガラスの選択を増大するためで
あり，例えばP2O5,F,Al2O3である． 結晶子に適した化学種は希土類酸化物及び燐酸塩を含
む．該燐酸塩は便利には式Ｘ′P5O14［式中,X′は１以
上の希土類元素を表わす］を有する．該酸化物はＸ″2O
3［式中,X″は１以上の希土類元素を表わす］である．
次ぎに適当な化学種の特定の例を示す． NdP5O14 LaP5O14 CeP5O14 LaxNd(1-x)P5O14 ［ｘは０と１との間である］ CeyNd(1-y)P5O14 ［ｙは０と１との間である］ ［Ｘ″zNd(1-2)］2O3 ［ｚは０から１（含んで）までであり,X″はLa,Ga及び
Ｙから選ぶ］ 分散相は，その履歴にある時期に，連続相と化学的平衡
にあったので，連続相は通常は溶解種として希土類を含
む． 本発明は光ファイバーの形態での光導波管をも包含し，
これは信号波長で多モード又は単モードであり，該コア
は上記のガラス組成物からつくられ，かつ該クラッドは
低屈折率の異なるガラス組成物からつくられる． 例えば，ファイバーは本質的にSiO2からなるクラッドと
本質的にSiO2＋GeO2［屈折率をあげるため］及び他の分
散レーザー ドーパントからなるコアを包含する．減衰
を最小にするため，ファイバーが上記成分，即ち，のみ
からなることが望ましい．然しながら，通常は処理添加
剤，例えばP2O5及びＦを導入することが便利であり，こ
れはガラスの本質的特性を変えることなく行ない得る． 本発明による導波管の経路部を形成するガラス組成物は
単相組成物のような先駆体組成物から結晶子を調製して
つくることが便利である．この調製は,SiO2＋GeO2のよ
うな酸化物ガラスから溶解希土類の沈澱のような溶解種
の単純沈澱を含む．あるいは，新種を生じる先駆体の反
応，例えば沈澱燐酸塩を生じる酸化物とP2O5との反応を
含み得る． 光ファイバーを製造する最近の方法は通常気相酸化反応
から沈着による各種ガラスの製造を含む．沈着はファイ
バーの機械的構造に適した構造を得るために制御され
る．典型的な製造反応には次のものがある． （ｉ） SiCl4＋O2＝SiO2＋2Cl2 （ii） GeCl4＋O2＝GeO2＋2Cl2 （iii）4XCl3＋O2＝2X2O3＋6Cl2 ［式中,Xは希土類］ 他の反応体も用いることができる．例えば高温及び酸素
の存在下で酸化物に変換する揮発性有機金属化合物等で
ある． ［実施例］ 本発明の各種の態様を実施例として図面を引用して説明
する． 第１図は通常のMCVD法を示し，基質管10がガラス ブロ
ーろくろ［図示しない］及びO2及びSiCl4をPOCl3［融点
を調整するため］及びGeCl4［屈折率を増大させるた
め］のようなドーパントと共に包含する反応体気体中で
回転する．該管の短い部分，約2cmの長さを移動炎11で
約1600℃に加熱する．この部分で塩化物は酸化物に変換
し多孔管の形態で炎11の下流に沈澱する．炎が通過する
と沈澱は融解し基質管10の内表面に非多孔性ガラスの薄
層を形成する． 沈澱帯14の上流で，基質管10は，希土類金属の塩化物を
含浸したガラス スポンジ12を含む源室15を形成する．
独立バーナー13が源室15を加熱するために設けられてい
る． 第２図において，スポンジ12は非多孔性ガラスの外層20
及びスポンジ ガラスの内層21を有する．内層21は希土
類金属塩化物で含浸されている．該スポンジは上記のMC
VD技術を用い約1mの長さの基質管の内表面に多孔性層を
沈澱させて製造した．該スポンジは水和塩化物のアルコ
ール性溶液に浸漬した．過剰の溶液を除き溶媒を蒸発さ
せた．結晶化の水は塩素の存在下で加熱して除いた．長
い管状スポンジは約2cm長さの部分に切断した．［該ス
ポンジ及びその製造及び用途はBT特許出願ケースA23468
に記載されている］． 上記のMCVD技術を用いて通常の反応体，例えばSiCl4,PO
Cl3,CCl2F2及びO2,を基質管の孔に通過させ，数種のガ
ラス層をその内面に沈澱させた．これらの層はファイバ
ーのクラッドの先駆体を構成し融点変性剤としてＦ及び
P2O5でドープしたSiO2ガラスの化学組成を有した． その後，反応体をSiCl4,POCl3,GeCl4及びO2に変更して
ファイバーのコア先駆体を構成する数種の層を沈澱させ
た．この沈澱の間に独立バーナー13を用いて反応体流に
NdCl3を揮発させた．即ちコア先駆体の化学組成はGeO2,
P2O5及びNd3+でドープしたSiO2ガラスであった．最後に
該管を潰して通常の方法でファイバーに延伸した．希土
類が高濃度であるため，酸化物は該工程のある段階でコ
ロイドとして沈澱した． ファイバーの減衰は500〜1700nm帯の関心のある波長で
測定した．測定された減衰を生じる２の機構がある．即
ち，吸収［希土類イオンによる］及び散乱である．連続
相及び分散粒子の両者が吸収に寄与するが，散乱は分散
粒子のみが起こす．次の減衰が記録された． 波長［nm］ 減衰［dB/m］ 530 33 800 50 880 11 1060 0.1未満 800nmはポンピング［pump］波長である［そして1060nm
は信号波長である］.Nd3+はそのポンピング波を吸収す
るので高い［50dB/m］減衰がある.Nd3+はその信号波長
で吸収せず，低い減衰［0.1dB/m未満］は散乱による． この減衰はレーザー装置に許容される．これらの高濃度
のレーザー物質の使用で装置の長さは多分1m未満，ほぼ
確実に10m未満になるからである．利得が損失にまさる
場合には，従って装置の長さの僅かな増加は損失を補償
する． 驚くべきことに，この２相のシステムは損失の少ないフ
ァイバーを得る．粒子径が，例えばポンピング波長の0.
1未満のように小さいため減衰が低いと考えられる．透
過電子顕微鏡を用いてガラス マトリックスに埋め込ま
れた粒子径が典型的に20nm直系であることを測定した．
コアのNd3+の平均濃度を測定して約103重量ppmであっ
た． このコア ガラスの蛍光スペクトルを測定して広い蛍光
帯に重ねられた鋭い放射スパイクを観察した．これは結
晶子［鋭いピーク成分］及びガラス［広い部分］に均質
に分散したNd3+イオンからの蛍光によるものであると考
えられる． 例２として,NdCl3の代りにErCl3を用いた外は上記の方
法に極めて類似した方法でEr3 +ドープ ファイバーを製
造した． SiO2−P2O5−GeO2ホスト ガラスを用いて７×103Er3+
の平均濃度を得た．強白光照射の下でプレフォームの肉
眼観察でプレフォーム コアの側から白光を観察するこ
とができることが示された．ファイバーにして，散乱損
失を750nm［Er3+は吸収しない］で測定したが，極めて
低く［0.2dB/m未満］，吸収帯は極めて強かった． 波長［nm］ 損失［dB/m］ 630 40 810 11 520〜530nmに位置する強力帯も分解するには強すぎた． MCVDによってファイバーを製造する他の方法［図示しな
い］はクラッド先駆体を定法で沈澱させた後，希土類を
用いず，かつコア先駆体が多孔性であるような低温でコ
ア先駆体を沈澱させることを包含する．冷却後，クラッ
ド先駆体の多孔層を希土類ハライドのアルコール溶液に
浸漬する．過剰の流体を流出させ，溶媒を蒸発させて塩
化物をCl2/O2の混合物と加熱して脱水する．この段階で
多孔性層は融解し，その後潰す．最初に述べた技術でフ
ァイバーを製造する． 第３図は本発明によるファイバーの増幅性を説明する装
置を示す． ファイバー30は，ガラス マトリックスに埋められた希
土類ドーパント結晶子からなるコアを有し，［非レーザ
ー］光ファイバー31及び32と接合部36で接続している．
ファイバー32はファイバー30のコアにポンピング周波数
を供給するレーザー34と結合している．ファイバー31は
光信号を発生するレーザー33と接続している． ファイバー30の出力端はファイバー37に熔着されてい
る． 検波器35はファイバー37の末端に接続されている． この装置に使用において，ポンプ34はファイバー30のコ
アに含まれた希土類原子に反転分布を生じ，信号の光子
は，レーザー33から，反転からの放出を誘発して増幅信
号が検波器35の検波のためファイバー37にはいる． 本出願人の次の２件の特許出願に注意を喚起したい． ケース23468［上記］の光ファイバーに希土類を配合す
るガラス スポンジに関する．優先権出願は英国に1986
年４月24日に出願された．出願番号は8610053号［現在
は放棄されている］である．対応出願は，カナダ［1987
年３月１日］,EPO［1987年３月27日,87302674］，日本
［1987年３月23日,87−101699］，米国［1987年３月20
日,028213］に存在する． ケース23492は，［特に］そのコア及び／又はクラッド
にコロイド粒子を含む光ファイバーに関する．優先権出
願は英国に1986年６月４日に出願された．出願番号は86
13525である．対応出願はカナダ，日本及び米国にされ
た.EPO出願は1987年５月20日［87304500］にされた．
性を有する導波管［wave guide］関する．従って，これ
は例えば光遠隔通信システムにおける信号源及び信号増
幅器の要素として用いることができる． ［従来の技術］ 遠隔通信における潜在的重要性のため，ファイバー レ
ーザー及びファイバー増幅器のようなファイバー構造で
装置を実施することに重大な関心がある．この作業の多
くはNd3+イオンのようなレーザー特性を有するイオンを
含むガラスを用いている．これらのイオンはガラスの一
部として含まれ，例えば無定形相又は固溶体に含まれ
る．これらの特殊ガラスは光ファイバーのコアのような
光導波管の経路部を構成する．使用の間，装置はレーザ
ーが生じるような活性イオンの反転分布を生じるように
ポンピングされる． 従来はガラスの相変化が起る前にガラスに均質に分散し
た活性イオンの限られた濃度を含むガラスが製造できた
だけであった．例えば高ゲインで長さの短い装置をつく
るため，その濃度を増大することは望ましいことであ
る．ウイーバ等［Weaver,Stewart and Neilson,“Journ
al of the American CeramicSociety" vol 56 no 2,197
3年２月発行,pages 68−72］は相分離ガラスでのレーザ
ー因子を論じている．少量の相分離はレーザー効率を増
大するが，一般的効率は減少すると報告している．オー
ゼル等［Auzel et al,フランス特許第2238679号明細
書，及び“Journal of the ElectrochemicalSociety"vo
l 122,no.1,1975年１月発行,pages 101−107］は赤外ア
ップコンバージョン用の希土類ドープガラスセラミック
スを論じている． ［課題を解決するための手段］ 本発明によれば，蛍光及びレーザー特性を有する光導波
管は蛍光又はレーザー特性を有する結晶子［crystallit
es］をその中に分散した連続ガラス相を包含するガラス
組成物で形成された経路部を有する． 驚くべきことに，このような性質の導波管がレーザー
［及び光増幅器］に有用な特性を有することが見出ださ
れた．経路部の分散相は散乱を生じ，ポンピング［pum
p］及び信号波長の両者に許容されないほど高い減衰を
生じると考えられた．然しながら，結晶子の大きさ及び
濃度を制御すると散乱減衰は許容される程度の低い水
準，例えばガラスからつくったファイバーを基準にして
10dB/m以下，好ましくは1dB/m以下に保つことができ
る．分散相の使用は溶解度限度を避け，活性レーザー位
置の高濃度が可能であることが認められる． レーザーイオンが相互に影響することも報告されてい
る．従って，固溶体が化学的に安定である場合でも，極
めて接近した活性位置は互いに悪作用し，レーザーの成
果は貧弱である．濃度減衰として知られる現象である．
結晶子は各種の機構で実施することができ問題は避けら
れる．従って，結晶子の使用は良好なレーザー作用を生
じる． ［従来の］シリカ ベース ガラスは連続相に適する．
これらの主成分はSiO2であるが，他の成分も，特にGeO2
は屈折率を増大させるためにしばしば存在する．他のド
ーパントも存在し得る．例えば融点を調整して低い処理
温度を可能にしホスト ガラスの選択を増大するためで
あり，例えばP2O5,F,Al2O3である． 結晶子に適した化学種は希土類酸化物及び燐酸塩を含
む．該燐酸塩は便利には式Ｘ′P5O14［式中,X′は１以
上の希土類元素を表わす］を有する．該酸化物はＸ″2O
3［式中,X″は１以上の希土類元素を表わす］である．
次ぎに適当な化学種の特定の例を示す． NdP5O14 LaP5O14 CeP5O14 LaxNd(1-x)P5O14 ［ｘは０と１との間である］ CeyNd(1-y)P5O14 ［ｙは０と１との間である］ ［Ｘ″zNd(1-2)］2O3 ［ｚは０から１（含んで）までであり,X″はLa,Ga及び
Ｙから選ぶ］ 分散相は，その履歴にある時期に，連続相と化学的平衡
にあったので，連続相は通常は溶解種として希土類を含
む． 本発明は光ファイバーの形態での光導波管をも包含し，
これは信号波長で多モード又は単モードであり，該コア
は上記のガラス組成物からつくられ，かつ該クラッドは
低屈折率の異なるガラス組成物からつくられる． 例えば，ファイバーは本質的にSiO2からなるクラッドと
本質的にSiO2＋GeO2［屈折率をあげるため］及び他の分
散レーザー ドーパントからなるコアを包含する．減衰
を最小にするため，ファイバーが上記成分，即ち，のみ
からなることが望ましい．然しながら，通常は処理添加
剤，例えばP2O5及びＦを導入することが便利であり，こ
れはガラスの本質的特性を変えることなく行ない得る． 本発明による導波管の経路部を形成するガラス組成物は
単相組成物のような先駆体組成物から結晶子を調製して
つくることが便利である．この調製は,SiO2＋GeO2のよ
うな酸化物ガラスから溶解希土類の沈澱のような溶解種
の単純沈澱を含む．あるいは，新種を生じる先駆体の反
応，例えば沈澱燐酸塩を生じる酸化物とP2O5との反応を
含み得る． 光ファイバーを製造する最近の方法は通常気相酸化反応
から沈着による各種ガラスの製造を含む．沈着はファイ
バーの機械的構造に適した構造を得るために制御され
る．典型的な製造反応には次のものがある． （ｉ） SiCl4＋O2＝SiO2＋2Cl2 （ii） GeCl4＋O2＝GeO2＋2Cl2 （iii）4XCl3＋O2＝2X2O3＋6Cl2 ［式中,Xは希土類］ 他の反応体も用いることができる．例えば高温及び酸素
の存在下で酸化物に変換する揮発性有機金属化合物等で
ある． ［実施例］ 本発明の各種の態様を実施例として図面を引用して説明
する． 第１図は通常のMCVD法を示し，基質管10がガラス ブロ
ーろくろ［図示しない］及びO2及びSiCl4をPOCl3［融点
を調整するため］及びGeCl4［屈折率を増大させるた
め］のようなドーパントと共に包含する反応体気体中で
回転する．該管の短い部分，約2cmの長さを移動炎11で
約1600℃に加熱する．この部分で塩化物は酸化物に変換
し多孔管の形態で炎11の下流に沈澱する．炎が通過する
と沈澱は融解し基質管10の内表面に非多孔性ガラスの薄
層を形成する． 沈澱帯14の上流で，基質管10は，希土類金属の塩化物を
含浸したガラス スポンジ12を含む源室15を形成する．
独立バーナー13が源室15を加熱するために設けられてい
る． 第２図において，スポンジ12は非多孔性ガラスの外層20
及びスポンジ ガラスの内層21を有する．内層21は希土
類金属塩化物で含浸されている．該スポンジは上記のMC
VD技術を用い約1mの長さの基質管の内表面に多孔性層を
沈澱させて製造した．該スポンジは水和塩化物のアルコ
ール性溶液に浸漬した．過剰の溶液を除き溶媒を蒸発さ
せた．結晶化の水は塩素の存在下で加熱して除いた．長
い管状スポンジは約2cm長さの部分に切断した．［該ス
ポンジ及びその製造及び用途はBT特許出願ケースA23468
に記載されている］． 上記のMCVD技術を用いて通常の反応体，例えばSiCl4,PO
Cl3,CCl2F2及びO2,を基質管の孔に通過させ，数種のガ
ラス層をその内面に沈澱させた．これらの層はファイバ
ーのクラッドの先駆体を構成し融点変性剤としてＦ及び
P2O5でドープしたSiO2ガラスの化学組成を有した． その後，反応体をSiCl4,POCl3,GeCl4及びO2に変更して
ファイバーのコア先駆体を構成する数種の層を沈澱させ
た．この沈澱の間に独立バーナー13を用いて反応体流に
NdCl3を揮発させた．即ちコア先駆体の化学組成はGeO2,
P2O5及びNd3+でドープしたSiO2ガラスであった．最後に
該管を潰して通常の方法でファイバーに延伸した．希土
類が高濃度であるため，酸化物は該工程のある段階でコ
ロイドとして沈澱した． ファイバーの減衰は500〜1700nm帯の関心のある波長で
測定した．測定された減衰を生じる２の機構がある．即
ち，吸収［希土類イオンによる］及び散乱である．連続
相及び分散粒子の両者が吸収に寄与するが，散乱は分散
粒子のみが起こす．次の減衰が記録された． 波長［nm］ 減衰［dB/m］ 530 33 800 50 880 11 1060 0.1未満 800nmはポンピング［pump］波長である［そして1060nm
は信号波長である］.Nd3+はそのポンピング波を吸収す
るので高い［50dB/m］減衰がある.Nd3+はその信号波長
で吸収せず，低い減衰［0.1dB/m未満］は散乱による． この減衰はレーザー装置に許容される．これらの高濃度
のレーザー物質の使用で装置の長さは多分1m未満，ほぼ
確実に10m未満になるからである．利得が損失にまさる
場合には，従って装置の長さの僅かな増加は損失を補償
する． 驚くべきことに，この２相のシステムは損失の少ないフ
ァイバーを得る．粒子径が，例えばポンピング波長の0.
1未満のように小さいため減衰が低いと考えられる．透
過電子顕微鏡を用いてガラス マトリックスに埋め込ま
れた粒子径が典型的に20nm直系であることを測定した．
コアのNd3+の平均濃度を測定して約103重量ppmであっ
た． このコア ガラスの蛍光スペクトルを測定して広い蛍光
帯に重ねられた鋭い放射スパイクを観察した．これは結
晶子［鋭いピーク成分］及びガラス［広い部分］に均質
に分散したNd3+イオンからの蛍光によるものであると考
えられる． 例２として,NdCl3の代りにErCl3を用いた外は上記の方
法に極めて類似した方法でEr3 +ドープ ファイバーを製
造した． SiO2−P2O5−GeO2ホスト ガラスを用いて７×103Er3+
の平均濃度を得た．強白光照射の下でプレフォームの肉
眼観察でプレフォーム コアの側から白光を観察するこ
とができることが示された．ファイバーにして，散乱損
失を750nm［Er3+は吸収しない］で測定したが，極めて
低く［0.2dB/m未満］，吸収帯は極めて強かった． 波長［nm］ 損失［dB/m］ 630 40 810 11 520〜530nmに位置する強力帯も分解するには強すぎた． MCVDによってファイバーを製造する他の方法［図示しな
い］はクラッド先駆体を定法で沈澱させた後，希土類を
用いず，かつコア先駆体が多孔性であるような低温でコ
ア先駆体を沈澱させることを包含する．冷却後，クラッ
ド先駆体の多孔層を希土類ハライドのアルコール溶液に
浸漬する．過剰の流体を流出させ，溶媒を蒸発させて塩
化物をCl2/O2の混合物と加熱して脱水する．この段階で
多孔性層は融解し，その後潰す．最初に述べた技術でフ
ァイバーを製造する． 第３図は本発明によるファイバーの増幅性を説明する装
置を示す． ファイバー30は，ガラス マトリックスに埋められた希
土類ドーパント結晶子からなるコアを有し，［非レーザ
ー］光ファイバー31及び32と接合部36で接続している．
ファイバー32はファイバー30のコアにポンピング周波数
を供給するレーザー34と結合している．ファイバー31は
光信号を発生するレーザー33と接続している． ファイバー30の出力端はファイバー37に熔着されてい
る． 検波器35はファイバー37の末端に接続されている． この装置に使用において，ポンプ34はファイバー30のコ
アに含まれた希土類原子に反転分布を生じ，信号の光子
は，レーザー33から，反転からの放出を誘発して増幅信
号が検波器35の検波のためファイバー37にはいる． 本出願人の次の２件の特許出願に注意を喚起したい． ケース23468［上記］の光ファイバーに希土類を配合す
るガラス スポンジに関する．優先権出願は英国に1986
年４月24日に出願された．出願番号は8610053号［現在
は放棄されている］である．対応出願は，カナダ［1987
年３月１日］,EPO［1987年３月27日,87302674］，日本
［1987年３月23日,87−101699］，米国［1987年３月20
日,028213］に存在する． ケース23492は，［特に］そのコア及び／又はクラッド
にコロイド粒子を含む光ファイバーに関する．優先権出
願は英国に1986年６月４日に出願された．出願番号は86
13525である．対応出願はカナダ，日本及び米国にされ
た.EPO出願は1987年５月20日［87304500］にされた．
第１図は本発明によるファイバーを製造するに用いるMC
VDの概略図である．第２図は第１図に示すMCVDに用いる
ための希土類源を示す図である．第３図は本発明による
ファイバーを有する増幅器の図である． 10は基質管,12はガラス スポンジ,14は沈澱帯,20は外
層,21は内層,33はレーザー,34はポンプ,35は検波管,37
はファイバー．
VDの概略図である．第２図は第１図に示すMCVDに用いる
ための希土類源を示す図である．第３図は本発明による
ファイバーを有する増幅器の図である． 10は基質管,12はガラス スポンジ,14は沈澱帯,20は外
層,21は内層,33はレーザー,34はポンプ,35は検波管,37
はファイバー．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステイーブン・テレンス・デイビイ イギリス国、サフォーク、フェリックスス トウ、ロマン・ウエイ ３ (56)参考文献 特開 昭56−155035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−230105（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】蛍光又はレーザー特性を有する光ファイバ
ーであって、該ファイバーはNd、La、Ce、Gd、及びＹか
ら選ばれる希土類金属の酸化物又は燐酸塩を含む蛍光又
はレーザー特性を有する結晶子を分散させた連続ガラス
相を含むガラス組成物で形成されたコアを有する光ファ
イバー。 - 【請求項２】該結晶子が、 NdP5O14、 LaP5O14、 CeP5O14、 LaxNd(1-x)P5O14（ｘは０と１との間である。）、 CeyNd(1-y)P5O14（ｙは０と１との間である。）、 ［Ｘ″zNd(1-z)］2O3（ｚは０から１間でであり、Ｘ″
はLa、Gd及びＹから選ぶ。） から選ばれる請求項１に記載の光ファイバー。 - 【請求項３】Nd、La、Ce、Gd、及びＹから選ばれる希土
類金属の酸化物又は燐酸塩を含む蛍光又はレーザー特性
を有する結晶子を分散させた連続ガラス相を含むガラス
組成物で形成されたコアを有する蛍光又はレーザー特性
を有する光ファイバー、及び該光ファイバーの経路部に
ポンピング周波数放射線を供給する手段を備えたレーザ
ー装置、該経路部に入力光信号を供給する手段、及び該
経路部から増幅信号を取出す手段を備えた光増幅器。 - 【請求項４】該結晶子が、 NdP5O14、 LaP5O14、 CeP5O14、 LaxNd(1-x)P5O14（ｘは０と１との間である。）、 CeyNd(1-y)P5O14（ｙは０と１との間である。）、 ［Ｘ″zNd(1-z)］2O3（ｚは０から１間でであり、Ｘ″
はLa、Gd及びＹから選ぶ。） から選ばれる請求項３に記載の光増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878713698A GB8713698D0 (en) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | Glass compositions |
| GB8713698 | 1987-06-11 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH012005A JPH012005A (ja) | 1989-01-06 |
| JPS642005A JPS642005A (en) | 1989-01-06 |
| JPH0776801B2 true JPH0776801B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH0776801B2 (ja) |
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| CA (1) | CA1325121C (ja) |
| DE (1) | DE3866288D1 (ja) |
| ES (1) | ES2027380T3 (ja) |
| GB (1) | GB8713698D0 (ja) |
| GR (1) | GR3003859T3 (ja) |
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| FR2755309B1 (fr) * | 1996-10-31 | 1999-01-15 | Auzel Francois | Procede de fabrication d'un materiau vitreux dope et destine a l'amplification d'ondes optiques ou lasers |
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1987
- 1987-06-11 GB GB878713698A patent/GB8713698D0/en active Pending
-
1988
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- 1988-05-27 EP EP88304888A patent/EP0294977B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-27 DE DE8888304888T patent/DE3866288D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-27 AT AT88304888T patent/ATE69597T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-06-03 CA CA000568586A patent/CA1325121C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-10 JP JP63141858A patent/JPH0776801B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
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- 1992-02-21 GR GR920400274T patent/GR3003859T3/el unknown
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| ATE69597T1 (de) | 1991-12-15 |
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