JPH10152344A - フッ化物ガラス及びフッ化物光ファイバ - Google Patents
フッ化物ガラス及びフッ化物光ファイバInfo
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- JPH10152344A JPH10152344A JP8306817A JP30681796A JPH10152344A JP H10152344 A JPH10152344 A JP H10152344A JP 8306817 A JP8306817 A JP 8306817A JP 30681796 A JP30681796 A JP 30681796A JP H10152344 A JPH10152344 A JP H10152344A
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- optical fiber
- fluoride
- fluoride 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
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
- C03C13/042—Fluoride 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
- C03C3/32—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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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い屈折率を有し、かつ耐候性に優れたフッ
化物ガラス及びこれを用いたフッ化物光ファイバを提供
すること。 【解決手段】 インジウム系フッ化物ガラスにおいて、
ＰｂＦ2の含有率を２５モル％以上の高濃度とするとと
もにＢａＦ2、ＳｒＦ2等を修飾成分として含有させるこ
とにより、屈折率を増加させるとともに耐候性を改善す
る。
化物ガラス及びこれを用いたフッ化物光ファイバを提供
すること。 【解決手段】 インジウム系フッ化物ガラスにおいて、
ＰｂＦ2の含有率を２５モル％以上の高濃度とするとと
もにＢａＦ2、ＳｒＦ2等を修飾成分として含有させるこ
とにより、屈折率を増加させるとともに耐候性を改善す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、効率の高いフッ化
物ガラス及び該フッ化物ガラスをコアまたはクラッドの
母材に用いたフッ化物光ファイバに関するものである。
物ガラス及び該フッ化物ガラスをコアまたはクラッドの
母材に用いたフッ化物光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、希土類イオンをドープした光ファ
イバを用いた光ファイバ増幅器の研究開発が精力的に進
められている。とりわけ、希土類イオンとしてプラセオ
ジムをコアにドープしたフッ化物光ファイバ増幅器（Ｐ
ＤＦＡ）は、光通信にとって重要な波長帯である１．３
μｍ帯において光増幅が可能であることから、注目を集
めている。
イバを用いた光ファイバ増幅器の研究開発が精力的に進
められている。とりわけ、希土類イオンとしてプラセオ
ジムをコアにドープしたフッ化物光ファイバ増幅器（Ｐ
ＤＦＡ）は、光通信にとって重要な波長帯である１．３
μｍ帯において光増幅が可能であることから、注目を集
めている。
【０００３】現在のプラセオジム添加１．３μｍ帯光増
幅器は、光増幅用ファイバのホスト材料としてジルコニ
ウム系フッ化物ファイバを用いており、１．３μｍ帯光
増幅の利得係数は０．２１ｄＢ／ｍＷという低い値に留
まっている。このため、高い利得を得るためには高出力
の励起光源を必要とする。このことはＰＤＦＡの小型
化、低消費電力化に不利であり、ＰＤＦＡの光増幅用フ
ァイバの高効率化が重要な課題となっている。
幅器は、光増幅用ファイバのホスト材料としてジルコニ
ウム系フッ化物ファイバを用いており、１．３μｍ帯光
増幅の利得係数は０．２１ｄＢ／ｍＷという低い値に留
まっている。このため、高い利得を得るためには高出力
の励起光源を必要とする。このことはＰＤＦＡの小型
化、低消費電力化に不利であり、ＰＤＦＡの光増幅用フ
ァイバの高効率化が重要な課題となっている。
【０００４】利得係数が低い原因は、プラセオジムの
１．３μｍレーザ発振の始準位である1Ｇ4準位が多フォ
ノン緩和によってクエンチされるためである。従って、
利得係数を改善するためには、フォノンエネルギーがジ
ルコニウム系フッ化物ガラスよりも小さいガラスをホス
トガラスとすることが有効である。
１．３μｍレーザ発振の始準位である1Ｇ4準位が多フォ
ノン緩和によってクエンチされるためである。従って、
利得係数を改善するためには、フォノンエネルギーがジ
ルコニウム系フッ化物ガラスよりも小さいガラスをホス
トガラスとすることが有効である。
【０００５】インジウム系フッ化物ガラスは、ジルコニ
ウム系フッ化物ガラスよりも小さいフォノンエネルギー
を有し、プラセオジムのホストガラスとして使用した時
にジルコニウム系フッ化物ガラスよりも良好な増幅特性
を示す。
ウム系フッ化物ガラスよりも小さいフォノンエネルギー
を有し、プラセオジムのホストガラスとして使用した時
にジルコニウム系フッ化物ガラスよりも良好な増幅特性
を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インジ
ウム系フッ化物ガラスのうち、ガラス組成中に含有する
ＰｂＦ2量が２５モル％以下で、ＩｎＦ3、ＧａＦ3をガ
ラスの骨格成分として含有し、ＢａＦ2、ＳｒＦ2等をガ
ラス骨格を修飾する成分として含有するものでは、耐候
性に優れるものの、比屈折率差（Δｎ）が３％以上の高
Δｎ光ファイバを作製するのが難しいという問題があっ
た。
ウム系フッ化物ガラスのうち、ガラス組成中に含有する
ＰｂＦ2量が２５モル％以下で、ＩｎＦ3、ＧａＦ3をガ
ラスの骨格成分として含有し、ＢａＦ2、ＳｒＦ2等をガ
ラス骨格を修飾する成分として含有するものでは、耐候
性に優れるものの、比屈折率差（Δｎ）が３％以上の高
Δｎ光ファイバを作製するのが難しいという問題があっ
た。
【０００７】一方、インジウム系フッ化物ガラスのう
ち、ＰｂＦ2量が３０〜４６モル％で、ＩｎＦ3、ＧａＦ
3をガラスの骨格成分として含有し、ＢａＦ2、ＳｒＦ2
等のガラス骨格を修飾する成分を含有しないものでは、
屈折率が高いため、高Δｎ光ファイバを作製し易いが、
ＰｂＦ2を多量に含有するため、耐候性に劣るという問
題があった。
ち、ＰｂＦ2量が３０〜４６モル％で、ＩｎＦ3、ＧａＦ
3をガラスの骨格成分として含有し、ＢａＦ2、ＳｒＦ2
等のガラス骨格を修飾する成分を含有しないものでは、
屈折率が高いため、高Δｎ光ファイバを作製し易いが、
ＰｂＦ2を多量に含有するため、耐候性に劣るという問
題があった。
【０００８】本発明の目的は、高い屈折率を有し、かつ
耐候性に優れたフッ化物ガラス及びこれを用いたフッ化
物光ファイバを提供することにある。
耐候性に優れたフッ化物ガラス及びこれを用いたフッ化
物光ファイバを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、これらのガ
ラス系について鋭意検討した結果、ＰｂＦ2量が０〜５
０モル％の領域においてＩｎＦ3、ＧａＦ3をガラスの骨
格成分として含有し、ＢａＦ2、ＳｒＦ2等を修飾成分と
して含有するガラス領域が存在することを発見した。
ラス系について鋭意検討した結果、ＰｂＦ2量が０〜５
０モル％の領域においてＩｎＦ3、ＧａＦ3をガラスの骨
格成分として含有し、ＢａＦ2、ＳｒＦ2等を修飾成分と
して含有するガラス領域が存在することを発見した。
【００１０】即ち、本発明のフッ化物ガラスは、原子モ
ル分率でＩｎＦ3を１０〜４０モル％、ＧａＦ3を１．５
〜４０モル％、ＺｎＦ2を５〜４０モル％、ＢａＦ2を０
〜３５モル％、ＳｒＦ2を０〜３５モル％、ＰｂＦ2を０
〜５０モル％、ＣｄＦ2を０〜７モル％、ＭｇＦ2を０〜
７モル％、ＡｌＦ3を０〜１５モル％、ＬａＦ3、ＳｃＦ
3、ＹＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3のうちの少なくとも一種を
１．５〜１５モル％、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＲｂＦ
のうちの少なくとも一種を０〜３０モル％とし、かつそ
の合計が１００モル％である組成を備えたことを特徴と
する。
ル分率でＩｎＦ3を１０〜４０モル％、ＧａＦ3を１．５
〜４０モル％、ＺｎＦ2を５〜４０モル％、ＢａＦ2を０
〜３５モル％、ＳｒＦ2を０〜３５モル％、ＰｂＦ2を０
〜５０モル％、ＣｄＦ2を０〜７モル％、ＭｇＦ2を０〜
７モル％、ＡｌＦ3を０〜１５モル％、ＬａＦ3、ＳｃＦ
3、ＹＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3のうちの少なくとも一種を
１．５〜１５モル％、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＲｂＦ
のうちの少なくとも一種を０〜３０モル％とし、かつそ
の合計が１００モル％である組成を備えたことを特徴と
する。
【００１１】従来のインジウム系フッ化物ガラスの組成
とは、ＰｂＦ2の範囲が０〜５０モル％と拡大している
点、並びにＰｂＦ2を２５モル％以上含有した領域にお
いてもＢａＦ2、ＳｒＦ2等を含有する点が大きく異な
る。
とは、ＰｂＦ2の範囲が０〜５０モル％と拡大している
点、並びにＰｂＦ2を２５モル％以上含有した領域にお
いてもＢａＦ2、ＳｒＦ2等を含有する点が大きく異な
る。
【００１２】ここで、ＩｎＦ3はガラスの骨格を構成す
る必須の成分であり、１０〜４０モル％の範囲で含有す
ることが望ましい。特に、１３〜２６モル％の範囲にお
いて熱安定性に優れたガラスが得られる。逆に、１０モ
ル％以下あるいは４０モル％以上においてはガラス中に
結晶が析出するようになり、不適である。また、ＧａＦ
3もガラスの骨格を構成する必須の成分であり、１．５
〜４０モル％の範囲で含有することが望ましい。特に、
８〜３０モル％の範囲において熱安定性に優れたガラス
が得られる。逆に、１．５モル％以下あるいは４０モル
％以上においてはガラス中に結晶が析出するようにな
り、不適である。
る必須の成分であり、１０〜４０モル％の範囲で含有す
ることが望ましい。特に、１３〜２６モル％の範囲にお
いて熱安定性に優れたガラスが得られる。逆に、１０モ
ル％以下あるいは４０モル％以上においてはガラス中に
結晶が析出するようになり、不適である。また、ＧａＦ
3もガラスの骨格を構成する必須の成分であり、１．５
〜４０モル％の範囲で含有することが望ましい。特に、
８〜３０モル％の範囲において熱安定性に優れたガラス
が得られる。逆に、１．５モル％以下あるいは４０モル
％以上においてはガラス中に結晶が析出するようにな
り、不適である。
【００１３】また、ＺｎＦ2はガラスの骨格を修飾する
ための必須の成分であり、５〜４０モル％の範囲で含有
することが望ましい。特に、１２〜２５モル％の範囲に
おいて熱安定性に優れたガラスが得られる。逆に、５モ
ル％以下あるいは４０モル％以上においてはガラス中に
結晶が析出するようになり、不適である。
ための必須の成分であり、５〜４０モル％の範囲で含有
することが望ましい。特に、１２〜２５モル％の範囲に
おいて熱安定性に優れたガラスが得られる。逆に、５モ
ル％以下あるいは４０モル％以上においてはガラス中に
結晶が析出するようになり、不適である。
【００１４】また、ＢａＦ2を０〜３５モル％、ＳｒＦ2
を０〜３５モル％、ＰｂＦ2を０〜５０モル％、ＣｄＦ2
を０〜７モル％、ＭｇＦ2を０〜７モル％、ＡｌＦ3を０
〜１５モル％の範囲で含有することが望ましく、これら
の範囲を逸脱して含有する場合は、ガラス中に結晶が析
出するようになり、不適である。
を０〜３５モル％、ＰｂＦ2を０〜５０モル％、ＣｄＦ2
を０〜７モル％、ＭｇＦ2を０〜７モル％、ＡｌＦ3を０
〜１５モル％の範囲で含有することが望ましく、これら
の範囲を逸脱して含有する場合は、ガラス中に結晶が析
出するようになり、不適である。
【００１５】また、ＬａＦ3、ＳｃＦ3、ＹＦ3、Ｇｄ
Ｆ3、ＬｕＦ3のうちの少なくとも一種を１．５〜１５モ
ル％の範囲で含有することが必須である。この場合、特
に２．５〜８モル％の範囲において熱安定性に優れたガ
ラスが得られ、さらにＬａＦ3を２．５〜４モル％、Ｙ
Ｆ3を２．５〜４モル％含有することが望ましい。
Ｆ3、ＬｕＦ3のうちの少なくとも一種を１．５〜１５モ
ル％の範囲で含有することが必須である。この場合、特
に２．５〜８モル％の範囲において熱安定性に優れたガ
ラスが得られ、さらにＬａＦ3を２．５〜４モル％、Ｙ
Ｆ3を２．５〜４モル％含有することが望ましい。
【００１６】また、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＲｂＦの
うちの少なくとも一種を０〜３０モル％の範囲で含有す
ることが望ましい。特に、ＬｉＦは５〜１０モル％の範
囲において熱安定性の改善に効果があり、さらにＮａＦ
は５〜１５モル％の範囲において熱安定性の改善に効果
がある。
うちの少なくとも一種を０〜３０モル％の範囲で含有す
ることが望ましい。特に、ＬｉＦは５〜１０モル％の範
囲において熱安定性の改善に効果があり、さらにＮａＦ
は５〜１５モル％の範囲において熱安定性の改善に効果
がある。
【００１７】フッ化物ガラスにおいてＰｂＦ2は屈折率
を増加させるのに有効な成分である。ジルコニウム系フ
ッ化物ガラスにおいては、光増幅用の光ファイバを作製
する場合、２５モル％以下のＰｂＦ2をコアガラスに添
加することによって高Δｎ化を達成している。これと同
様に、インジウム系フッ化物ガラスにおいてもＰｂＦ2
の含有量の増加とともに屈折率は上昇する。しかしなが
ら、ＰｂＦ2は含有量が増加するとともに耐候性を劣化
させる性質を持つ。一方、ガラス骨格の修飾成分として
含有されるＢａＦ2、ＳｒＦ2は耐候性を改善する効果を
持つ。従って、ＰｂＦ2を高濃度に含有した系において
もＢａＦ2、ＳｒＦ2を同時に含有するガラス組成を開発
することによって耐候性に優れた、高い屈折率を有する
インジウム系フッ化物ガラスが実現できる。
を増加させるのに有効な成分である。ジルコニウム系フ
ッ化物ガラスにおいては、光増幅用の光ファイバを作製
する場合、２５モル％以下のＰｂＦ2をコアガラスに添
加することによって高Δｎ化を達成している。これと同
様に、インジウム系フッ化物ガラスにおいてもＰｂＦ2
の含有量の増加とともに屈折率は上昇する。しかしなが
ら、ＰｂＦ2は含有量が増加するとともに耐候性を劣化
させる性質を持つ。一方、ガラス骨格の修飾成分として
含有されるＢａＦ2、ＳｒＦ2は耐候性を改善する効果を
持つ。従って、ＰｂＦ2を高濃度に含有した系において
もＢａＦ2、ＳｒＦ2を同時に含有するガラス組成を開発
することによって耐候性に優れた、高い屈折率を有する
インジウム系フッ化物ガラスが実現できる。
【００１８】また、本発明のフッ化物光ファイバは、コ
アとクラッドを有し、前記コアまたはクラッドの母相が
原子モル分率でＩｎＦ3を１０〜４０モル％、ＧａＦ3を
１．５〜４０モル％、ＺｎＦ2を５〜４０モル％、Ｂａ
Ｆ2を０〜３５モル％、ＳｒＦ2を０〜３５モル％、Ｐｂ
Ｆ2を０〜５０モル％、ＣｄＦ2を０〜７モル％、ＭｇＦ
2を０〜７モル％、ＡｌＦ3を０〜１５モル％、Ｌａ
Ｆ3、ＳｃＦ3、ＹＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3のうちの少な
くとも一種を１．５〜１５モル％、ＬｉＦ、ＮａＦ、Ｃ
ｓＦ、ＲｂＦのうちの少なくとも一種を０〜３０モル％
とし、かつその合計が１００モル％であることを特徴と
する。
アとクラッドを有し、前記コアまたはクラッドの母相が
原子モル分率でＩｎＦ3を１０〜４０モル％、ＧａＦ3を
１．５〜４０モル％、ＺｎＦ2を５〜４０モル％、Ｂａ
Ｆ2を０〜３５モル％、ＳｒＦ2を０〜３５モル％、Ｐｂ
Ｆ2を０〜５０モル％、ＣｄＦ2を０〜７モル％、ＭｇＦ
2を０〜７モル％、ＡｌＦ3を０〜１５モル％、Ｌａ
Ｆ3、ＳｃＦ3、ＹＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3のうちの少な
くとも一種を１．５〜１５モル％、ＬｉＦ、ＮａＦ、Ｃ
ｓＦ、ＲｂＦのうちの少なくとも一種を０〜３０モル％
とし、かつその合計が１００モル％であることを特徴と
する。
【００１９】本発明のフッ化物光ファイバは、フォノン
エネルギーがジルコニウム系フッ化物ガラスよりも小さ
い、前述したインジウム系フッ化物ガラスをコアまたは
クラッドの母相とすること、あるいはこれに加えて光フ
ァイバの構造を高Δｎ構造とすることによって高効率の
光増幅を達成する。
エネルギーがジルコニウム系フッ化物ガラスよりも小さ
い、前述したインジウム系フッ化物ガラスをコアまたは
クラッドの母相とすること、あるいはこれに加えて光フ
ァイバの構造を高Δｎ構造とすることによって高効率の
光増幅を達成する。
【００２０】これはプラセオジムの１．３μｍ帯の発光
の量子効率がフォノンエネルギーの小さいガラスを用い
ること、あるいはコアへの光の閉じ込めを良くすること
によって改善されるためである（例えば、大石、他著、
応用物理、第６２巻、１号、（１９９３）、３６頁参
照）。
の量子効率がフォノンエネルギーの小さいガラスを用い
ること、あるいはコアへの光の閉じ込めを良くすること
によって改善されるためである（例えば、大石、他著、
応用物理、第６２巻、１号、（１９９３）、３６頁参
照）。
【００２１】また、本発明のフッ化物光ファイバは、コ
アに遷移金属元素または希土類元素を含有することを特
徴とする。この時、特に、コア−クラッド間の比屈折率
差Δｎが１．４％以上であることが望ましい。
アに遷移金属元素または希土類元素を含有することを特
徴とする。この時、特に、コア−クラッド間の比屈折率
差Δｎが１．４％以上であることが望ましい。
【００２２】本発明のフッ化物光ファイバは、コアに遷
移金属元素または希土類元素を含有することによって光
ファイバレーザあるいは光ファイバ増幅器として利用す
ることができる。
移金属元素または希土類元素を含有することによって光
ファイバレーザあるいは光ファイバ増幅器として利用す
ることができる。
【００２３】ここで、高Δｎ光増幅用フッ化物光ファイ
バを作製するためには、コアの母相がＰｂＦ2を１０モ
ル％以上含有することが望ましく、また、クラッドの母
相がＰｂＦ2を０〜１０モル％、ＮａＦを１０モル％以
上含有することが望ましい。
バを作製するためには、コアの母相がＰｂＦ2を１０モ
ル％以上含有することが望ましく、また、クラッドの母
相がＰｂＦ2を０〜１０モル％、ＮａＦを１０モル％以
上含有することが望ましい。
【００２４】また、希土類元素としてＣｅ3+、Ｐｒ3+、
Ｎｄ3+、Ｐｍ3+、Ｓｍ3+、Ｅｕ3+、Ｔｂ3+、Ｄｙ3+、Ｈ
ｏ3+、Ｅｒ3+、Ｔｍ3+、Ｙｂ3+のうちの少なくとも一種
を用いることが望ましい。また、遷移金属元素としてＣ
ｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕを用いることが望ま
しい。
Ｎｄ3+、Ｐｍ3+、Ｓｍ3+、Ｅｕ3+、Ｔｂ3+、Ｄｙ3+、Ｈ
ｏ3+、Ｅｒ3+、Ｔｍ3+、Ｙｂ3+のうちの少なくとも一種
を用いることが望ましい。また、遷移金属元素としてＣ
ｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕを用いることが望ま
しい。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明するが、本発明はこれらの例に何ら限定さ
れるものではない。
て詳細に説明するが、本発明はこれらの例に何ら限定さ
れるものではない。
【００２６】
【第１の実施の形態】原料として無水のＩｎＦ3、Ｇａ
Ｆ3、ＺｎＦ2、ＰｂＦ2、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＹＦ3、Ｌ
ａＦ3、ＬｉＦを用意し、１８．５ＩｎＦ3−１８．５Ｇ
ａＦ3−１５ＺｎＦ2−２５ＰｂＦ2−９ＢａＦ2−４Ｓｒ
Ｆ2−２．５ＹＦ3−２．５ＬａＦ3−５ＬｉＦ（モル
％）なる組成となるように秤量、混合されたバッチ２０
ｇに酸性フッ化アンモニウム４ｇを加えて混合した後、
金のるつぼに入れて電気炉中にセットし、アルゴンガス
雰囲気中で９００℃、１時間加熱溶融した。その後、電
気炉の温度を７００℃まで下げ、るつぼを電気炉から取
り出し、予め２００℃に予加熱してある外径８ｍｍの真
鍮性の鋳型に流し込み、急冷固化し、ガラス棒を得た。
Ｆ3、ＺｎＦ2、ＰｂＦ2、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＹＦ3、Ｌ
ａＦ3、ＬｉＦを用意し、１８．５ＩｎＦ3−１８．５Ｇ
ａＦ3−１５ＺｎＦ2−２５ＰｂＦ2−９ＢａＦ2−４Ｓｒ
Ｆ2−２．５ＹＦ3−２．５ＬａＦ3−５ＬｉＦ（モル
％）なる組成となるように秤量、混合されたバッチ２０
ｇに酸性フッ化アンモニウム４ｇを加えて混合した後、
金のるつぼに入れて電気炉中にセットし、アルゴンガス
雰囲気中で９００℃、１時間加熱溶融した。その後、電
気炉の温度を７００℃まで下げ、るつぼを電気炉から取
り出し、予め２００℃に予加熱してある外径８ｍｍの真
鍮性の鋳型に流し込み、急冷固化し、ガラス棒を得た。
【００２７】得られたガラス棒を示差熱分析計（ＤＳ
Ｃ）を用いて、ガラス転移温度（Ｔｇ）と結晶化開始温
度（Ｔｘ）を測定したところ、Ｔｇは２５８℃、Ｔｘは
３６０℃の値が得られた。この結果、このガラス棒は熱
的安定性の指標として知られるＴｘ−Ｔｇとして１０２
℃の値を持つこと、即ちジルコニウム系フッ化物ガラス
に匹敵する熱安定性を持つことが確かめられた。
Ｃ）を用いて、ガラス転移温度（Ｔｇ）と結晶化開始温
度（Ｔｘ）を測定したところ、Ｔｇは２５８℃、Ｔｘは
３６０℃の値が得られた。この結果、このガラス棒は熱
的安定性の指標として知られるＴｘ−Ｔｇとして１０２
℃の値を持つこと、即ちジルコニウム系フッ化物ガラス
に匹敵する熱安定性を持つことが確かめられた。
【００２８】また、このガラス棒を外径７．５ｍｍ、長
さ１０ｍｍの円柱状に成形し、両面を研磨して光透過ス
ペクトルを測定したところ、図１の実線に示すように、
可視から１０μｍ付近の波長までの良好な透過特性が得
られた。また、この試料片を用いてラマン散乱スペクト
ルを測定したところ、フォノンエネルギーの値を示すピ
ークが５００ｃｍ-1付近に確認され、ジルコニウム系フ
ッ化物ガラスよりも小さいフォノンエネルギーを持つこ
とが確認された。
さ１０ｍｍの円柱状に成形し、両面を研磨して光透過ス
ペクトルを測定したところ、図１の実線に示すように、
可視から１０μｍ付近の波長までの良好な透過特性が得
られた。また、この試料片を用いてラマン散乱スペクト
ルを測定したところ、フォノンエネルギーの値を示すピ
ークが５００ｃｍ-1付近に確認され、ジルコニウム系フ
ッ化物ガラスよりも小さいフォノンエネルギーを持つこ
とが確認された。
【００２９】
【比較例１】原料として無水のＺｒＦ4、ＢａＦ2、Ｌａ
Ｆ3、ＡｌＦ3、ＹＦ3、ＮａＦを用意し、４６．５Ｚｒ
Ｆ4−２３．５ＢａＦ2−２．５ＬａＦ3−２．５ＹＦ3−
４．５ＡｌＦ3−２０ＮａＦ（モル％）なる組成となる
ように秤量したバッチ２０ｇを混合した後、酸性フッ化
アンモニウム４ｇを加えて金のるつぼに入れ、電気炉内
で９００℃、１時間加熱溶融した。その後、電気炉の温
度を７００℃まで下げ、予め２４０℃に予加熱しておい
た真鍮性の鋳型に流し込み、急冷固化し、ガラス棒を得
た。
Ｆ3、ＡｌＦ3、ＹＦ3、ＮａＦを用意し、４６．５Ｚｒ
Ｆ4−２３．５ＢａＦ2−２．５ＬａＦ3−２．５ＹＦ3−
４．５ＡｌＦ3−２０ＮａＦ（モル％）なる組成となる
ように秤量したバッチ２０ｇを混合した後、酸性フッ化
アンモニウム４ｇを加えて金のるつぼに入れ、電気炉内
で９００℃、１時間加熱溶融した。その後、電気炉の温
度を７００℃まで下げ、予め２４０℃に予加熱しておい
た真鍮性の鋳型に流し込み、急冷固化し、ガラス棒を得
た。
【００３０】得られたガラス棒から長さ１０ｍｍの円柱
を切り出し、両端面を研磨して、第１の実施の形態と同
様に、光透過スペクトルの測定を行ったところ、図１の
破線に示すように５μｍ付近から吸収が増加し、８μｍ
より長波長での光の透過はわずかであった。
を切り出し、両端面を研磨して、第１の実施の形態と同
様に、光透過スペクトルの測定を行ったところ、図１の
破線に示すように５μｍ付近から吸収が増加し、８μｍ
より長波長での光の透過はわずかであった。
【００３１】また、第１の実施の形態と同様に、この試
料片を用いてラマン散乱スペクトルを測定したところ、
フォノンエネルギーの値を示すピークが５５０ｃｍ-1付
近に確認され、第１の実施の形態よりも大きなフォノン
エネルギーを持つことが確認された。
料片を用いてラマン散乱スペクトルを測定したところ、
フォノンエネルギーの値を示すピークが５５０ｃｍ-1付
近に確認され、第１の実施の形態よりも大きなフォノン
エネルギーを持つことが確認された。
【００３２】
【第２の実施の形態】第１の実施の形態と同様に、無水
のＩｎＦ3、ＧａＦ3、ＺｎＦ2、ＣｄＦ2、ＰｂＦ2、Ｙ
Ｆ3、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3を用意し、表１乃至３
に示した組成となるように秤量、混合した原料に酸性フ
ッ化アンモニウムを４ｇ加えて金のるつぼに入れ、第１
の実施の形態と同様に電気炉内で加熱溶融し、予め予加
熱してある鋳型に流し込んで急冷固化させてガラス棒を
得た。
のＩｎＦ3、ＧａＦ3、ＺｎＦ2、ＣｄＦ2、ＰｂＦ2、Ｙ
Ｆ3、ＬａＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3を用意し、表１乃至３
に示した組成となるように秤量、混合した原料に酸性フ
ッ化アンモニウムを４ｇ加えて金のるつぼに入れ、第１
の実施の形態と同様に電気炉内で加熱溶融し、予め予加
熱してある鋳型に流し込んで急冷固化させてガラス棒を
得た。
【００３３】得られたガラス棒から長さ１０ｍｍの円柱
を切り出し、両端面を研磨して光透過スペクトルを測定
したところ、第１の実施の形態と同様に波長１０μｍま
での良好な透過特性が得られた。また、これらのガラス
のいくつかについてラマン散乱スペクトルを測定したと
ころ、いずれもそのピークが５００ｃｍ-1付近に確認さ
れ、ジルコニウム系フッ化物ガラスよりも小さいフォノ
ンエネルギーを持つことが確認された。
を切り出し、両端面を研磨して光透過スペクトルを測定
したところ、第１の実施の形態と同様に波長１０μｍま
での良好な透過特性が得られた。また、これらのガラス
のいくつかについてラマン散乱スペクトルを測定したと
ころ、いずれもそのピークが５００ｃｍ-1付近に確認さ
れ、ジルコニウム系フッ化物ガラスよりも小さいフォノ
ンエネルギーを持つことが確認された。
【００３４】
【表１】
【表２】
【表３】
【００３５】
【第３の実施の形態】第１の実施の形態で用いたガラス
組成と同様の組成をコアガラスとして用い、また、２８
ＩｎＦ3−９ＧａＦ3−１７ＺｎＦ2−１８ＢａＦ2−６Ｓ
ｒＦ2−５ＹＦ3−１０ＮａＦ−７ＬｉＦ（モル％）なる
組成のフッ化物ガラスをクラッドガラスとして用いてフ
ッ化物光ファイバを作製した。
組成と同様の組成をコアガラスとして用い、また、２８
ＩｎＦ3−９ＧａＦ3−１７ＺｎＦ2−１８ＢａＦ2−６Ｓ
ｒＦ2−５ＹＦ3−１０ＮａＦ−７ＬｉＦ（モル％）なる
組成のフッ化物ガラスをクラッドガラスとして用いてフ
ッ化物光ファイバを作製した。
【００３６】まず、第１の実施の形態と同様に、無水の
ＩｎＦ3、ＧａＦ3、ＺｎＦ2、ＰｂＦ2、ＹＦ3、Ｌａ
Ｆ3、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＮａＦ、ＬｉＦを用意し、前
記コア及びクラッドの組成となるように秤量、混合した
原料を金のるつぼに入れ、第１の実施の形態と同様に電
気炉内においてアルゴンガス雰囲気中で加熱溶融した。
ＩｎＦ3、ＧａＦ3、ＺｎＦ2、ＰｂＦ2、ＹＦ3、Ｌａ
Ｆ3、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＮａＦ、ＬｉＦを用意し、前
記コア及びクラッドの組成となるように秤量、混合した
原料を金のるつぼに入れ、第１の実施の形態と同様に電
気炉内においてアルゴンガス雰囲気中で加熱溶融した。
【００３７】次に、ファイバ母材の作製を図２に示すサ
クションキャスティング法により行った。即ち、電気炉
内において９００℃で１時間、溶融されたガラス融液の
温度を７００℃まで下げた後、図２(a)に示すように予
め２２０℃に予加熱してある真鍮性の鋳型１に、クラッ
ドガラス融液２を先に上部まで流し込み、続いて、クラ
ッドガラス融液２の固化が始まり、上部中央がへこみ始
めた時にコアガラス融液３をクラッドガラス融液２の上
に重なるように流し込んだ。そして、図２(b)に示すよ
うに固化に伴う体積収縮によってへこんだクラッドガラ
ス２ａの中央部にコアガラス３ａが引き込まれて固化す
ることにより、ファイバ母材４を得た。得られたファイ
バ母材４はクラッドの外径５ｍｍ、コアの外径が０．２
ｍｍから１．７ｍｍまでテーパー状に変化しており、長
さは３０ｍｍであった。
クションキャスティング法により行った。即ち、電気炉
内において９００℃で１時間、溶融されたガラス融液の
温度を７００℃まで下げた後、図２(a)に示すように予
め２２０℃に予加熱してある真鍮性の鋳型１に、クラッ
ドガラス融液２を先に上部まで流し込み、続いて、クラ
ッドガラス融液２の固化が始まり、上部中央がへこみ始
めた時にコアガラス融液３をクラッドガラス融液２の上
に重なるように流し込んだ。そして、図２(b)に示すよ
うに固化に伴う体積収縮によってへこんだクラッドガラ
ス２ａの中央部にコアガラス３ａが引き込まれて固化す
ることにより、ファイバ母材４を得た。得られたファイ
バ母材４はクラッドの外径５ｍｍ、コアの外径が０．２
ｍｍから１．７ｍｍまでテーパー状に変化しており、長
さは３０ｍｍであった。
【００３８】続いて、クラッドガラスと同様の組成を持
つジャケット管を図３に示すローテーショナルキャステ
ィング法により作製した。即ち、クラッドガラスの組成
になるように秤量、混合した原料を金のるつぼに入れて
電気炉内で加熱溶融した後、図３(a)に示すように予め
予加熱してある真鍮性の鋳型１１に、ジャケット管融液
１２を流し込んだ。そして、図３(b)に示すように鋳型
１１を水平に倒すとともに高速で回転させ、そのまま回
転した状態で冷却固化させて、外径１５ｍｍ、内径５ｍ
ｍ、長さ１４０ｍｍのフッ化物ガラスジャケット管１３
を得た。
つジャケット管を図３に示すローテーショナルキャステ
ィング法により作製した。即ち、クラッドガラスの組成
になるように秤量、混合した原料を金のるつぼに入れて
電気炉内で加熱溶融した後、図３(a)に示すように予め
予加熱してある真鍮性の鋳型１１に、ジャケット管融液
１２を流し込んだ。そして、図３(b)に示すように鋳型
１１を水平に倒すとともに高速で回転させ、そのまま回
転した状態で冷却固化させて、外径１５ｍｍ、内径５ｍ
ｍ、長さ１４０ｍｍのフッ化物ガラスジャケット管１３
を得た。
【００３９】次に、露点−６０℃以下の窒素ガスが供給
されているグローブボックス（図示せず）内において、
前記ファイバ母材４をジャケット管１３に挿入し、図４
(a)に示すようにジャケット管１３をＯリング２１を介
して母材保持チャック２２で保持した後、内部を真空引
きし、図４(b)に示すように加熱炉２３内に毎分３ｍｍ
の割合で送り、加熱によって軟化させ、その下部を下方
に引っ張ることにより外径５ｍｍのガラス母材２４を得
た。
されているグローブボックス（図示せず）内において、
前記ファイバ母材４をジャケット管１３に挿入し、図４
(a)に示すようにジャケット管１３をＯリング２１を介
して母材保持チャック２２で保持した後、内部を真空引
きし、図４(b)に示すように加熱炉２３内に毎分３ｍｍ
の割合で送り、加熱によって軟化させ、その下部を下方
に引っ張ることにより外径５ｍｍのガラス母材２４を得
た。
【００４０】次に、前記ガラス母材２４のうちコア径が
０．２ｍｍの部分を切り出し、これと前記同様にして作
製したジャケット管１３’とを真空加熱容器内に収納
し、Ｆ2及びＨＦの混合ガス雰囲気中で表面処理を行
い、露点−６０℃以下の窒素ガスが供給されているグロ
ーブボックス（図示せず）内において、図４(c)に示す
ように、前記ガラス母材２４をジャケット管１３’に挿
入し、ジャケット管１３’をＯリング２１を介して母材
保持チャック２２で保持した後、内部を真空引きしなが
ら、線引き炉２５内に毎分３ｍｍの割合で送り、加熱に
よって軟化させ、その下部を張力計２６を介して巻き取
り機２７で下方に引っ張ることにより、外径１２５μｍ
の光ファイバ２８に線引きした。
０．２ｍｍの部分を切り出し、これと前記同様にして作
製したジャケット管１３’とを真空加熱容器内に収納
し、Ｆ2及びＨＦの混合ガス雰囲気中で表面処理を行
い、露点−６０℃以下の窒素ガスが供給されているグロ
ーブボックス（図示せず）内において、図４(c)に示す
ように、前記ガラス母材２４をジャケット管１３’に挿
入し、ジャケット管１３’をＯリング２１を介して母材
保持チャック２２で保持した後、内部を真空引きしなが
ら、線引き炉２５内に毎分３ｍｍの割合で送り、加熱に
よって軟化させ、その下部を張力計２６を介して巻き取
り機２７で下方に引っ張ることにより、外径１２５μｍ
の光ファイバ２８に線引きした。
【００４１】得られた光ファイバは、Δｎが５％、コア
径が１．４μｍの単一モード光ファイバであり、１．３
μｍでの損失値は０．２ｄＢと低損失であった。
径が１．４μｍの単一モード光ファイバであり、１．３
μｍでの損失値は０．２ｄＢと低損失であった。
【００４２】
【第４の実施の形態】表４に示すようなコアガラス及び
クラッドガラスの組み合わせによって第３の実施の形態
の場合と同様な方法で光ファイバを作製した。得られた
光ファイバは、Δｎが３〜８％のいずれも単一モード光
ファイバであり、１．３μｍでの損失値は０．２ｄＢと
低損失であった。
クラッドガラスの組み合わせによって第３の実施の形態
の場合と同様な方法で光ファイバを作製した。得られた
光ファイバは、Δｎが３〜８％のいずれも単一モード光
ファイバであり、１．３μｍでの損失値は０．２ｄＢと
低損失であった。
【００４３】
【表４】
【００４４】
【第５の実施の形態】第１の実施の形態におけるガラ
ス、即ち１８．５ＩｎＦ3−１８．５ＧａＦ3−１５Ｚｎ
Ｆ2−２５ＰｂＦ2−９ＢａＦ2−４ＳｒＦ2−２．５ＹＦ
3−２．５ＬａＦ3−５ＬｉＦ（モル％）なる組成のガラ
スをコアガラスとし、また、４６．５ＺｒＦ4−２３．
５ＢａＦ2−２．５ＬａＦ3−２．５ＹＦ3−４．５Ａｌ
Ｆ3−２０ＮａＦ（モル％）なる組成のＺｒＦ4系フッ化
物ガラスをクラッドガラスとして用いることによって第
３の実施の形態の場合と同様な方法で光ファイバを作製
した。得られた光ファイバは、Δｎが７％の単一モード
光ファイバであり、１．３μｍでの損失値は０．２ｄＢ
と低損失であった。
ス、即ち１８．５ＩｎＦ3−１８．５ＧａＦ3−１５Ｚｎ
Ｆ2−２５ＰｂＦ2−９ＢａＦ2−４ＳｒＦ2−２．５ＹＦ
3−２．５ＬａＦ3−５ＬｉＦ（モル％）なる組成のガラ
スをコアガラスとし、また、４６．５ＺｒＦ4−２３．
５ＢａＦ2−２．５ＬａＦ3−２．５ＹＦ3−４．５Ａｌ
Ｆ3−２０ＮａＦ（モル％）なる組成のＺｒＦ4系フッ化
物ガラスをクラッドガラスとして用いることによって第
３の実施の形態の場合と同様な方法で光ファイバを作製
した。得られた光ファイバは、Δｎが７％の単一モード
光ファイバであり、１．３μｍでの損失値は０．２ｄＢ
と低損失であった。
【００４５】
【第６の実施の形態】第３の実施の形態におけるコアガ
ラスに５００ｐｐｍのＰｒＦ3を添加した組成を用い
て、第３の実施の形態の場合と同様な方法で光ファイバ
を作製した。得られた光ファイバは外径１２５μｍ、Δ
ｎが５％、コア径１．４μｍ、カットオフ波長１μｍ、
長さ５００ｍであり、１．３μｍでの損失値は、図５に
示すように０．２ｄＢと低損失であった。
ラスに５００ｐｐｍのＰｒＦ3を添加した組成を用い
て、第３の実施の形態の場合と同様な方法で光ファイバ
を作製した。得られた光ファイバは外径１２５μｍ、Δ
ｎが５％、コア径１．４μｍ、カットオフ波長１μｍ、
長さ５００ｍであり、１．３μｍでの損失値は、図５に
示すように０．２ｄＢと低損失であった。
【００４６】なお、図５中の大きなピークはＰｒ3+に起
因する吸収である。本実施の形態で得られた光ファイバ
を用いて、波長１．０１７μｍの光励起による波長１．
３μｍの光増幅器を構成したところ、０．５ｄＢ／ｍＷ
の利得係数を得た。
因する吸収である。本実施の形態で得られた光ファイバ
を用いて、波長１．０１７μｍの光励起による波長１．
３μｍの光増幅器を構成したところ、０．５ｄＢ／ｍＷ
の利得係数を得た。
【００４７】
【比較例２】第６の実施の形態と比較するために、コア
ガラスに５００ｐｐｍのＰｒＦ3をドープした５０Ｚｒ
Ｆ4−１５ＢａＦ2−３．５ＬａＦ3−１０ＰｂＦ2−２Ｙ
Ｆ3−２．５ＡｌＦ3−１０ＬｉＦ−７ＮａＦ（モル％）
の組成のジルコニウム系フッ化物ガラスを用い、クラッ
ドガラスとして４７．５ＺｒＦ4−２３．５ＢａＦ2−
２．５ＬａＦ3−２ＹＦ3−４．５ＡｌＦ3−２０ＮａＦ
（モル％）の組成のジルコニウム系フッ化物ガラスを用
いて、第３の実施の形態の場合と同様な方法で光ファイ
バを作製した。
ガラスに５００ｐｐｍのＰｒＦ3をドープした５０Ｚｒ
Ｆ4−１５ＢａＦ2−３．５ＬａＦ3−１０ＰｂＦ2−２Ｙ
Ｆ3−２．５ＡｌＦ3−１０ＬｉＦ−７ＮａＦ（モル％）
の組成のジルコニウム系フッ化物ガラスを用い、クラッ
ドガラスとして４７．５ＺｒＦ4−２３．５ＢａＦ2−
２．５ＬａＦ3−２ＹＦ3−４．５ＡｌＦ3−２０ＮａＦ
（モル％）の組成のジルコニウム系フッ化物ガラスを用
いて、第３の実施の形態の場合と同様な方法で光ファイ
バを作製した。
【００４８】得られた光ファイバはΔｎが３．７％、長
さ５００ｍ、コア径が１．７μｍ、０．９５μｍにカッ
トオフ波長を持つ単一モード光ファイバであり、１．３
μｍでの損失値は０．２ｄＢと低損失であった。この光
ファイバを用いて波長１．０１７μｍの光励起による波
長１．３１μｍの光増幅器を構成したところ、０．２ｄ
Ｂ／ｍＷの利得係数を得た。
さ５００ｍ、コア径が１．７μｍ、０．９５μｍにカッ
トオフ波長を持つ単一モード光ファイバであり、１．３
μｍでの損失値は０．２ｄＢと低損失であった。この光
ファイバを用いて波長１．０１７μｍの光励起による波
長１．３１μｍの光増幅器を構成したところ、０．２ｄ
Ｂ／ｍＷの利得係数を得た。
【００４９】本比較例と第６の実施の形態との比較によ
り、本発明のフッ化物光ファイバを用いることによって
利得係数の改善が図れることが確認された。
り、本発明のフッ化物光ファイバを用いることによって
利得係数の改善が図れることが確認された。
【００５０】
【第７の実施の形態】表５に示すようなコアガラス及び
クラッドガラスの組み合わせに対して、それぞれコアガ
ラスに表記した希土類イオンを含有させて第３の実施の
形態の場合と同様な方法で光ファイバを作製した。得ら
れた光ファイバについて光損失を測定したところ、ドー
プした希土類イオンの波長において吸収を確認すること
ができた。
クラッドガラスの組み合わせに対して、それぞれコアガ
ラスに表記した希土類イオンを含有させて第３の実施の
形態の場合と同様な方法で光ファイバを作製した。得ら
れた光ファイバについて光損失を測定したところ、ドー
プした希土類イオンの波長において吸収を確認すること
ができた。
【００５１】
【表５】
【００５２】
【第８の実施の形態】表５に示す番号３の光ファイバ、
即ち希土類イオンとしてＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｙｂを
４０００ｐｐｍ添加した光ファイバを２ｍ用いて光ファ
イバレーザを構成した。希土類イオンを添加した光ファ
イバの両端面を切断し、誘電体多層膜で作製したミラー
をバッティングさせることによってファブリペロー型の
レーザ共振器とした。励起光源としては波長１．１２μ
ｍのＮｄ−ＹＡＧレーザを用い、対物レンズによって集
光してファイバ入射端に入力した。ミラーとして用いた
誘電体多層膜は励起波長において透過性を有し、波長４
５０〜５００ｎｍにおいて高い反射率を有するものを用
意した。本構成による光ファイバレーザにおいて波長４
５５ｎｍ及び４８０ｎｍの青色のレーザ発振が得られ
た。
即ち希土類イオンとしてＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｙｂを
４０００ｐｐｍ添加した光ファイバを２ｍ用いて光ファ
イバレーザを構成した。希土類イオンを添加した光ファ
イバの両端面を切断し、誘電体多層膜で作製したミラー
をバッティングさせることによってファブリペロー型の
レーザ共振器とした。励起光源としては波長１．１２μ
ｍのＮｄ−ＹＡＧレーザを用い、対物レンズによって集
光してファイバ入射端に入力した。ミラーとして用いた
誘電体多層膜は励起波長において透過性を有し、波長４
５０〜５００ｎｍにおいて高い反射率を有するものを用
意した。本構成による光ファイバレーザにおいて波長４
５５ｎｍ及び４８０ｎｍの青色のレーザ発振が得られ
た。
【００５３】
【第９の実施の形態】表５に示す番号４の光ファイバ、
即ち希土類イオンとしてＴｍを１０００ｐｐｍ添加した
光ファイバを２ｍ用いて第８の実施の形態と同様のレー
ザ共振器を構成した。本形態においては励起光源として
クリプトンレーザを用い、励起波長を６４７ｎｍ及び６
７６ｎｍとした。ミラーとして用いた誘電体多層膜は励
起波長において透過性を有し、波長４５０〜５００ｎｍ
において高い反射率を有するものを用意した。本構成に
よる光ファイバレーザにおいて波長４５５ｎｍ及び４８
０ｎｍの青色のレーザ発振が得られた。また、本形態の
励起光源に１．４８μｍの高出力ＬＤを加えて６４７ｎ
ｍと１．４８μｍの２波長励起を行うことによって青色
のレーザ出力が増加した。
即ち希土類イオンとしてＴｍを１０００ｐｐｍ添加した
光ファイバを２ｍ用いて第８の実施の形態と同様のレー
ザ共振器を構成した。本形態においては励起光源として
クリプトンレーザを用い、励起波長を６４７ｎｍ及び６
７６ｎｍとした。ミラーとして用いた誘電体多層膜は励
起波長において透過性を有し、波長４５０〜５００ｎｍ
において高い反射率を有するものを用意した。本構成に
よる光ファイバレーザにおいて波長４５５ｎｍ及び４８
０ｎｍの青色のレーザ発振が得られた。また、本形態の
励起光源に１．４８μｍの高出力ＬＤを加えて６４７ｎ
ｍと１．４８μｍの２波長励起を行うことによって青色
のレーザ出力が増加した。
【００５４】
【第１０の実施の形態】表５に示す番号６の光ファイ
バ、即ち希土類イオンとしてＥｒを２０００ｐｐｍ添加
した光ファイバを２ｍ用いて第８の実施の形態と同様の
レーザ共振器を構成した。本形態においては励起光源と
して０．８μｍあるいは０．９８μｍのＬＤを用い、ミ
ラーとしては波長５４０〜５４５ｎｍにおいて高い反射
率を有するものを用意した。本構成による光ファイバレ
ーザにおいて波長５４０ｎｍの緑色のレーザ発振が得ら
れた。
バ、即ち希土類イオンとしてＥｒを２０００ｐｐｍ添加
した光ファイバを２ｍ用いて第８の実施の形態と同様の
レーザ共振器を構成した。本形態においては励起光源と
して０．８μｍあるいは０．９８μｍのＬＤを用い、ミ
ラーとしては波長５４０〜５４５ｎｍにおいて高い反射
率を有するものを用意した。本構成による光ファイバレ
ーザにおいて波長５４０ｎｍの緑色のレーザ発振が得ら
れた。
【００５５】この他、希土類イオンとしてＮｄを添加し
た光ファイバにおいては波長４１２ｎｍにおいて、Ｐｒ
を添加した光ファイバにおいては波長４９２ｎｍにおい
て、Ｈｏを添加した光ファイバにおいては波長５４９ｎ
ｍにおいて、レーザ発振が観測された。
た光ファイバにおいては波長４１２ｎｍにおいて、Ｐｒ
を添加した光ファイバにおいては波長４９２ｎｍにおい
て、Ｈｏを添加した光ファイバにおいては波長５４９ｎ
ｍにおいて、レーザ発振が観測された。
【００５６】
【第１１の実施の形態】表５に示す番号６の光ファイ
バ、即ち希土類イオンとしてＥｒを添加した光ファイバ
（但し、本形態における添加濃度は１０００ｐｐｍ）を
１０ｍ用いて１．５μｍ帯光増幅器を構成した。即ち、
ＷＤＭファイバカップラによってＬＤからの信号光（波
長１．５５μｍ）と励起光（波長１．４８μｍ）を合波
してファイバ入射端から入射し、出力端から光アイソレ
ータを介して出力を得た。励起光量１５０ｍＷにおいて
１５３０〜１５６０ｎｍの波長域に亘って２５ｄＢ以上
の利得が得られた。
バ、即ち希土類イオンとしてＥｒを添加した光ファイバ
（但し、本形態における添加濃度は１０００ｐｐｍ）を
１０ｍ用いて１．５μｍ帯光増幅器を構成した。即ち、
ＷＤＭファイバカップラによってＬＤからの信号光（波
長１．５５μｍ）と励起光（波長１．４８μｍ）を合波
してファイバ入射端から入射し、出力端から光アイソレ
ータを介して出力を得た。励起光量１５０ｍＷにおいて
１５３０〜１５６０ｎｍの波長域に亘って２５ｄＢ以上
の利得が得られた。
【００５７】
【第１２の実施の形態】表５に示す番号７の光ファイ
バ、即ち希土類イオンとしてＴｍを０．５ｗｔ％、Ｈｏ
を１ｗｔ％添加した光ファイバを用いて１．４μｍ帯光
増幅器を構成した。励起光源としては波長０．８μｍの
ＬＤを用いた。励起光量１００ｍＷにおいて利得２０ｄ
Ｂが得られた。
バ、即ち希土類イオンとしてＴｍを０．５ｗｔ％、Ｈｏ
を１ｗｔ％添加した光ファイバを用いて１．４μｍ帯光
増幅器を構成した。励起光源としては波長０．８μｍの
ＬＤを用いた。励起光量１００ｍＷにおいて利得２０ｄ
Ｂが得られた。
【００５８】
【第１３の実施の形態】表５に示す番号８の光ファイ
バ、即ち希土類イオンとしてＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｔ
ｂを４０００ｐｐｍ添加した光ファイバを用いて１．６
５μｍ帯光増幅器を構成した。励起光源としては波長
１．２μｍのＬＤを用いた。励起光量１００ｍＷにおい
て利得２０ｄＢが得られた。
バ、即ち希土類イオンとしてＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｔ
ｂを４０００ｐｐｍ添加した光ファイバを用いて１．６
５μｍ帯光増幅器を構成した。励起光源としては波長
１．２μｍのＬＤを用いた。励起光量１００ｍＷにおい
て利得２０ｄＢが得られた。
【００５９】
【第１４の実施の形態】表５に示す番号９の光ファイバ
を２０ｍ用いて１．３μｍ帯光増幅器を構成した。励起
光源としては波長１．０１７μｍのＬＤを用いた。励起
光量２００ｍＷにおいて利得２０ｄＢが得られた。
を２０ｍ用いて１．３μｍ帯光増幅器を構成した。励起
光源としては波長１．０１７μｍのＬＤを用いた。励起
光量２００ｍＷにおいて利得２０ｄＢが得られた。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低損失、高Δｎで耐候性に優れた光増幅用光ファイバを
提供できるので、利得係数及び実効的な利得が向上し、
実用化に必須である半導体レーザ励起の光増幅器を構成
することができる。従って、光通信システムの低コスト
化及び高性能化を図れる利点がある。
低損失、高Δｎで耐候性に優れた光増幅用光ファイバを
提供できるので、利得係数及び実効的な利得が向上し、
実用化に必須である半導体レーザ励起の光増幅器を構成
することができる。従って、光通信システムの低コスト
化及び高性能化を図れる利点がある。
【図１】第１の実施の形態及び比較例１によるガラス材
料の光透過率特性図
料の光透過率特性図
【図２】サクションキャスティング法によるファイバ母
材の作製工程図
材の作製工程図
【図３】ローテーショナルキャスティング法によるジャ
ケット管の作製工程図
ケット管の作製工程図
【図４】光ファイバの作製工程図
【図５】第５の実施の形態による光ファイバの損失特性
図
図
１，１１…鋳型、２…クラッドガラス融液、２ａ…クラ
ッドガラス、３…コアガラス融液、３ａ…コアガラス、
４…ファイバ母材、１２…ジャケット管融液、１３…ジ
ャケット管、２１…Ｏリング、２２…母材保持チャッ
ク、２３…加熱炉、２４…ガラス母材、２５…線引き
炉、２６…張力計、２７…巻き取り機、２８…光ファイ
バ。
ッドガラス、３…コアガラス融液、３ａ…コアガラス、
４…ファイバ母材、１２…ジャケット管融液、１３…ジ
ャケット管、２１…Ｏリング、２２…母材保持チャッ
ク、２３…加熱炉、２４…ガラス母材、２５…線引き
炉、２６…張力計、２７…巻き取り機、２８…光ファイ
バ。
Claims (4)
- 【請求項１】 原子モル分率でＩｎＦ3を１０〜４０モ
ル％、ＧａＦ3を１．５〜４０モル％、ＺｎＦ2を５〜４
０モル％、ＢａＦ2を０〜３５モル％、ＳｒＦ2を０〜３
５モル％、ＰｂＦ2を０〜５０モル％、ＣｄＦ2を０〜７
モル％、ＭｇＦ2を０〜７モル％、ＡｌＦ3を０〜１５モ
ル％、ＬａＦ3、ＳｃＦ3、ＹＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3の
うちの少なくとも一種を１．５〜１５モル％、ＬｉＦ、
ＮａＦ、ＣｓＦ、ＲｂＦのうちの少なくとも一種を０〜
３０モル％とし、かつその合計が１００モル％である組
成を備えたことを特徴とするフッ化物ガラス。 - 【請求項２】 コアとクラッドを有し、前記コアまたは
クラッドの母相が原子モル分率でＩｎＦ3を１０〜４０
モル％、ＧａＦ3を１．５〜４０モル％、ＺｎＦ2を５〜
４０モル％、ＢａＦ2を０〜３５モル％、ＳｒＦ2を０〜
３５モル％、ＰｂＦ2を０〜５０モル％、ＣｄＦ2を０〜
７モル％、ＭｇＦ2を０〜７モル％、ＡｌＦ3を０〜１５
モル％、ＬａＦ3、ＳｃＦ3、ＹＦ3、ＧｄＦ3、ＬｕＦ3
のうちの少なくとも一種を１．５〜１５モル％、Ｌｉ
Ｆ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＲｂＦのうちの少なくとも一種を
０〜３０モル％とし、かつその合計が１００モル％であ
ることを特徴とするフッ化物光ファイバ。 - 【請求項３】 コアに遷移金属元素または希土類元素を
含有することを特徴とする請求項２記載のフッ化物光フ
ァイバ。 - 【請求項４】 希土類元素としてＣｅ3+、Ｐｒ3+、Ｎｄ
3+、Ｐｍ3+、Ｓｍ3+、Ｅｕ3+、Ｔｂ3+、Ｄｙ3+、Ｈ
ｏ3+、Ｅｒ3+、Ｔｍ3+、Ｙｂ3+のうちの少なくとも一種
を用いたことを特徴とする請求項３記載のフッ化物光フ
ァイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8306817A JPH10152344A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | フッ化物ガラス及びフッ化物光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8306817A JPH10152344A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | フッ化物ガラス及びフッ化物光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10152344A true JPH10152344A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=17961627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8306817A Pending JPH10152344A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | フッ化物ガラス及びフッ化物光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10152344A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004000744A1 (de) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | Technische Universität Braunschweig | Glaszusammensetzung zur herstellung von optischen übertragungselementen |
| CN112919814A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-08 | 威海长和光导科技有限公司 | 一种Pr3+/Ho3+掺杂ZAlFB光纤玻璃及其制备方法 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP8306817A patent/JPH10152344A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004000744A1 (de) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | Technische Universität Braunschweig | Glaszusammensetzung zur herstellung von optischen übertragungselementen |
| CN112919814A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-08 | 威海长和光导科技有限公司 | 一种Pr3+/Ho3+掺杂ZAlFB光纤玻璃及其制备方法 |
| CN112919814B (zh) * | 2021-02-23 | 2021-08-31 | 威海长和光导科技有限公司 | 一种Pr3+/Ho3+掺杂ZAlFB光纤玻璃及其制备方法 |
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