JPH11142672A - シリカベースの光ファイバを有する物品 - Google Patents

シリカベースの光ファイバを有する物品

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ放射を光ファイバに容易に結合できる
ような構造体を有するクラッド層ポンプ光ファイバを提
供すること。 【解決手段】 コア（１１）と、このコアを包囲する内
側クラッド層（１２）を有するシリカベースの光ファイ
バ（１０）を有する物品において、内側クラッド層の屈
折率ｎi は、コアの屈折率ｎc 以下であり、この内側ク
ラッド層は、外側クラッド層により包囲され、外側クラ
ッド層は、内側クラッド層と第２の外側クラッド層（１
４）との間に、第１外側クラッド層（１３）を有し、こ
れらのコアと内側クラッド層と第１外側クラッド層と第
２外側クラッド層とはプリフォームから得られたガラス
製であり、第１外側クラッド層は、この第１外側クラッ
ド層の屈折率ｎ01は１．３５以下であり、第１外側クラ
ッド層は、その光ファイバの光学特性が第２外側クラッ
ド層から独立していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバは、高屈折率の領域で
あるコアとそれを包囲する低屈折率の領域であるクラッ
ド層とを有する。そしてこのクラッド層は、通常ポリマ
ーコーティングにより包囲されている。このポリマーコ
ーティングは、通常は伝送用ファイバ中で光を伝播する
役割を担ってはいない。
【０００３】公知の「ダブルクラッド」光ファイバは、
高屈折率のコアとその周囲を包囲する中間屈折率の領域
と、さらにそれを包囲する低屈折率の領域（通常、ポリ
マー製）からなり、そしてこのポリマー製の低屈折領域
は、光の伝播を行う。
【０００４】このようなダブルクラッド光ファイバは、
例えばクラッド層ポンプレーザ（cladding pumped lase
rs）に使用される。このような光ファイバは、稀土類
（例、Ｅｒ，Ｙｂ）をドープされたシリカベースのシン
グルモードコアを有する。中間屈折率の領域は、ポンプ
波長でマルチモード導波路となるよう選択された半径を
有する（多くの場合）ドープされたシリカ製である。低
屈折率領域は、エア（空隙）であり、実際的な理由によ
り（例、ファイバの強化）により通常は低屈折率のポリ
マー製である。
【０００５】低輝度のソース、例えばダイオードアレイ
からのポンプ光は、ダブルクラッドファイバの内側クラ
ッド層に容易に結合される。その理由は、内側クラッド
層が大きな断面積と高い開口数（ＮＡ）を有するからで
ある。マルチモードポンプ光がコアと交差すると、稀土
類ドーパントにより光は吸収される。ポンプ光とコアと
のオーバラップを増加させるために内側クラッド層は通
常円形状態ではない。
【０００６】このクラッド層ポンプファイバは、コア中
で適宜の波長を光学的にフィードバックさせる構造、通
常ファイバブラググレーティングを具備することにより
ハイパワーのシングルモードファイバレーザに作り変え
ることができる。あるいは光ファイバは、シングルモー
ドコア中に信号を通過させて、増幅器としても用いるこ
とができる。
【０００７】クラッド層ポンプレーザは、通信の分野で
はラマンレーザ，ラマン増幅器，再生器を有さない通信
システムの遠隔地に配置されたエルビウム増幅器および
ハイパワーのＥｒ／Ｙｂ増幅器をポンプするのに使用さ
れる。さらにまたこれらのコンパクトで半導体製のハイ
パワー高輝度のレーザは、多くの非通信分野、例えば材
料処理，印刷，医療用光学機器等に多くのアプリケーシ
ョンが見いだされる。このようなクラッド層ポンプファ
イバの大きな利点は、ブロードストライプのダイオード
レーザのような低輝度光をシングルモードファイバ中で
高輝度光に変換できることである。
【０００８】デュアルクラッド（二重クラッド）光ファ
イバを用いたクラッド層ポンプファイバレーザおよび他
のデバイスは、優れた特徴を有するが、光ファイバに結
合されるポンプ光の量を増加することが望ましい。本発
明はポンプ放射の光ファイバへの結合を容易にするよう
な構造体を有するクラッド層ポンプ光ファイバを提供す
ることである。類似の構造の光ファイバは、温度依存性
を低減させた長周期グレーティングを提供できる。
【０００９】光ファイバ中に長周期グレーティングを形
成することは、過酷なプロセスであり、通常ある長さの
光ファイバからポリマー製コーティング層を除去し、グ
レーティングの特性をモニタしながら光ファイバのコア
にグレーティングを書き込み、そして光ファイバを再び
コーティングするプロセスを含む。このプロセスにおい
ては、光ファイバを再コーティングすることにより、長
周期グレーティングの光学特性を変化させてしまうこと
がしばしば観測されているが、その理由はファイバクラ
ッド層を包囲する媒体として空気（屈折率１）をポリマ
ー（屈折率が１以上）でもって置換するためである。
【００１０】かくして再コーティングに強い（感受性の
ない）光ファイバ、即ち光ファイバの光学特性が最も外
側（プリフォームから抽出された）のガラス製クラッド
層を直ちに包囲する領域の屈折率に依存しないような光
ファイバを得ることが望ましい。本発明はこのような再
コーティングに強い光ファイバを開示するものである。
【００１１】米国特許第３，９０２，８７９号は、クラ
ッド層を軸方向に延びる細長いオープンチャネルを有す
るコア−クラッド層インタフェースを有する光ファイバ
を開示している。
【００１２】米国特許第Ｒｅ２８，６６４号は、透明な
フィルム部分の手段により周辺の中空のシリンダ状部分
の内側に透明な中央部分が固着されたファイバを開示し
ている。
【００１３】米国特許第３，７１２，７０５号は、環状
の誘電体製ジャケット中に配置された多角形の断面を有
する誘電体製のコアを含むエアクラッド光ファイバを開
示している。
【００１４】米国特許第４，０４６，５３７号は、薄い
サポート要素により保護スリーブ内にサポートされた導
光性のコアを有するファイバを開示している。
【００１５】米国特許第３，９５０，０７３号は、外側
円筒状ガラス製ジャケット中にルーズに配置されたガラ
ス製コアを含む光ファイバを開示している。
【００１６】
【用語の定義】本明細書で使用されるマルチモードポン
プ導波路の「開口数」（numerical aperture（ＮＡ））
は、（ｎi2−ｎ0.12）1/2 で定義できる。ここで、ｎi
は内側クラッド層の屈折率で、ｎ01は第１の外側クラッ
ド層の有効屈折率である。
【００１７】非均質の光ファイバ（例えば、第１の外側
クラッド層）の「有効屈折率」は、そのファイバを構成
する複数の構成要素の屈折率の重み付き平均である。２
種類の構成要素からなる領域の有効屈折率ｎは次式で定
義できる。
【数１】 ここで、ｎ1，ｎ2は二種類の構成要素の屈折率で、ｆ
1，ｆ2はそれぞれの堆積分立である。
【００１８】「ダウンドープ」シリカとは、屈折率を低
下させるドーパント、例えばフッ素を含有するシリカで
ある。
【００１９】「長周期」ファイバグレーティングとは、
順方向に伝播する基本モード光を高次モードに結合する
よう選択された繰り返し距離Λを有する屈折率ブラググ
レーティングを言う。このようなモードは、大きな半径
において大きなエネルギを有しているためにこれらのモ
ードはクラッド層の屈折率に敏感であり、そしてこのク
ラッド層の屈折率は、通常ポリマーコーティングの温度
依存性が大きく（シリカの２０倍に）なる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、ポンプ放射を光ファイバに容易に結合できるよう
な構造体を有するクラッド層ポンプ光ファイバを提供す
ることである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲に記載された特徴を有する。本発明は、従来のデュア
ルクラッドファイバに比較して、マルチモードポンプ導
波路に対し大きな開口数（ＮＡ）を有する光ファイバを
提供するおよび／または再コーティングに強い新たな構
造の光ファイバを含む物品（このような物品の例として
は、クラッド層ポンプレーザ即ち増幅器または長周期グ
レーティングを有する光ファイバあるいはクラッド層ポ
ンプレーザ、増幅器および／または長周期グレーティン
グを有する光ファイバを含む通信システムである）で具
体化される。
【００２２】開口数を増加させることは、光ファイバに
結合されるポンプ光を増加させることにつながる。開口
数の増加（および／または再コーティングに対する不感
受性）は、従来技術のそれよりも低い屈折率を有するク
ラッド領域（第１外側クラッド領域）を具備した結果で
ある。これは第１外側クラッド層をエアクラッド領域に
形成することにより達成される。
【００２３】ある大きさのクラッド領域の直径に対して
は、ＮＡが増加するにつれてより多くの数のソースから
のポンプ光をファイバ中に結合することができる。言い
換えると、ある大きさのポンプパワーに対しては、より
大きなＮＡを有するファイバは、小さな内側クラッド断
面でよいことになる。このことはポンプ光強度が大きく
なれば稀土類イオンの反転が大きくなり、クラッド領域
ポンプファイバレーザあるいは増幅器の性能が向上する
ことになる。さらにまた本発明の光ファイバをクラッド
領域ポンプレーザに用いることにより、ポンプ光の不整
合の許容度が改善され、標準のポリマーコーティングの
使用が可能となる。
【００２４】さらに具体的に説明すると、本発明は有効
屈折率がｎc のコアとこのコアの周囲を接触しながら包
囲する有効屈折率がｎi＜ｎcであるｎi の内側クラッド
層を有し、さらにこの内側クラッド層が外側クラッド層
に包囲される形状のシリカベースの（即ち、５０％以上
あるいは８０％以上のシリカを含有する）ある長さの光
ファイバを含む。
【００２５】この外側クラッド層は、内側クラッド層と
第２の外側クラッド層との間に第１の外側クラッド層を
有する。そしてこの第１の外側クラッド層の有効屈折率
は、ｎ01＜ｎi となるよう選択される。この第１の外側
クラッド層は、ポンプ光が第２の外側クラッド層に実質
的に行かないように、かつ光ファイバの光学特性が第２
のクラッド層およびこの第２のクラッド層の外側にある
いかなる領域からも独立しているように選択される。
【００２６】ここで、「ポンプ光が実質的に外側クラッ
ド層に行かない」とは、ファイバ中の関連光パワー（例
えば、ポンプパワーあるいは信号パワー）の１０-3以下
しか第１外側クラッド層を包囲する光ファイバの領域中
に存在しないことを意味する。この条件が満たされると
光ファイバの光学特性は、第２外側クラッド層（および
光学ポリマーコーティング層）からほぼ実質的に独立し
ていると言える。
【００２７】この第１の外側クラッド層の有効屈折率ｎ
01は、純粋な融解シリカの屈折率ｎ0 以下である。通常
ｎ01は、１．３５以下で好ましくは１．２５以下であ
る。
【００２８】本発明の一実施例においては、このことは
かなりの部分が空隙（empty space）である第１外側ク
ラッド領域に、第２外側クラッド層を内側クラッド層に
固定するような指示構造体（web） である第１外側クラ
ッド層の小部分（５０％以下好ましくは２５％以下）を
具備させることにより達成させる。このウェブ材料の屈
折率は必ずしもその必要はないが、ｎ0 以下である。
【００２９】この第２の外側クラッド層は、本質的に光
学的に不活性であり、機械的保護を光ファイバに与えか
つ光ファイバを引き抜く前にプリフォームの元素をその
位置に保持するためのものである。実験的にはこの第２
外側クラッド層は、シリカ領域である。コアと内側クラ
ッド層と第１外側クラッド層と第２外側クラッド層と
は、通常プリフォームから得られたガラスを含有し、そ
してこのファイバのプリフォームから得られたガラスボ
ディは、保護用ポリマーコーティング層により包囲され
ている。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバ１０
を表す。同図において、１１はシングルモードコアを、
１２はマルチモード（ポンプ波長において）内側クラッ
ド層を、１３は第１外側クラッド層を、１４は第２外側
クラッド層を、１５はポリマーコーティング層を表す。
ここで重要な点は、第１外側クラッド層１３は、第１外
側クラッド層１３の有効屈折率（関連波長で）は、純粋
シリカの屈折率ｎ0 （例、≦１．３５さらには≦１．２
５）である。
【００３１】このことは大きな空隙（エア）である第１
外側クラッド層１３に、この第１外側クラッド層１３の
第２外側クラッド層１４を内側クラッド層１２に固定し
て保持するような指示構造となる比較的小さな堆積部分
（２５％以下）を具備することにより達成される。図面
を明瞭にするために、この指示構造は図１には示してい
ない。上記の種類の第１外側クラッド層１３は、「エア
クラッド」領域とも称する。
【００３２】図７は、従来技術に係るデュアルクラッド
ファイバの有効屈折率プロファイルを表す。同図におい
て、７１はコアを７２は内側クラッド層を７３は外側ク
ラッド層を表す。このコア７１は、アップドーピングし
た（屈折率を上げた）シリカ製で、内側クラッド層７２
は通常のシリカで、外側クラッド層７３はエア（空気）
の屈折率である１よりもはるかに大きい屈折率ｎp を有
する低屈折率ポリマーである。
【００３３】図８は、本発明の光ファイバの有効屈折率
プロファイルを表す。同図において、８３は第１外側ク
ラッド層、８４は第２外側クラッド層、８５はポリマー
コーティング層を表す。コア７１と内側クラッド層７２
は図７に示したものとほぼ同じものである。第１外側ク
ラッド層８３の有効屈折率は、シリカの屈折率１．４５
よりもはるかに小さく実際には１に近い。
【００３４】第２外側クラッド層８４は一般的にシリカ
製である。この第２外側クラッド層８４は、光ファイバ
の光学特性に対し、何等影響を及ぼさず、光ファイバの
補強用である。ポリマーコーティング層８５もまた光フ
ァイバの光学特性になんら影響を及ぼさず保護用であ
る。ポリマーコーティング層８５はｎ0 よりも大きい
（さらにまたｎc よりも大きい）有効屈折率ｎp を有す
る。この点が図７の従来技術に係る光ファイバ（ｎp＜
ｎi＜ｎc） と比較される点である。
【００３５】エアクラッドファイバは、クラッド層ポン
プファイバレーザに使用されるだけでなく、長周期グレ
ーティング用にも使用できる。前者のアプリケーション
においては、コアは一般的に従来のドーパント（例、Ｇ
ｅおよび／またはＡｌ）以外に稀土類ドーパント（例、
Ｅｒ，Ｙｂ，Ｎｄ，Ｈｏ，Ｄｙ，Ｔｍの１つあるいは複
数のもの）を含有する。
【００３６】後者のアプリケーションにおいては、コア
は従来方法によりグレーティングに書き込みを容易にす
るためにＧｅ，Ｐ，Ｓｎ，Ｂの１つあるいは複数の元素
を含有する。後者のアプリケーションにおいては、コア
と内側クラッド層とはさらにシングルモードの信号放射
のみが（例、１．５５μｍ波長）のみがガイドされるよ
うに選択される。
【００３７】本発明によるエアクラッドファイバをクラ
ッド層ポンプレーザ用に用いることは、従来のクラッド
層ポンプレーザに比較してこのエアクラッドファイバで
大きなＮＡが達成できる点にある。一方本発明のファイ
バを長周期グレーティング用に用いることは、温度に影
響されない長周期グレーティングを製造することおよび
従来のファイバを再コーティングする際に経験するグレ
ーティングの特性の変動を回避して、グレーティングを
容易に製造できる点にある。
【００３８】長周期グレーティングは、温度変化および
再コーティングの際にそのスペクトラム特性が変動す
る。この変動の主な原因は、長周期グレーティングにお
ける従来の光ファイバのポリマーコーティングの特性
（例、屈折率）の変化である。本発明による光ファイバ
のエアギャップは、ポリマーコーティングを光導波領域
と切り離し、これによりポリマーコーティングを長周期
グレーティングの温度依存性の原因から取り除いてい
る。
【００３９】本発明によるシリカ系ファイバのコアと内
側クラッド層は、例えばＭＣＶＤのような従来方法によ
り形成できる。このコアのガラスは、内側クラッドチュ
ーブの内側に直接堆積され、その結果得られたプリフォ
ームを従来方法により中実ロッドにコラップス（潰す）
させる。このコア材料は、Ｇｅを含有し所望の屈折率プ
ロファイルを与える。本発明によるクラッド層ポンプフ
ァイバにおいては、一種類あるいは複数種類の稀土類ド
ーパント（例、Ｅｒ，Ｙｂ）を含有する。内側クラッド
層は一般的にアンドープ（ドープしていない）あるいは
ダウンドープのシリカである。
【００４０】コア／内側クラッドプリフォームの完成
後、この構造体を従来方法で完成させる。この構造体
は、第２外側クラッド層をコア／内側クラッド領域に固
定した位置に保持するような１つあるいは複数の指示構
造を具備する。これは一種類あるいは複数種類のシリカ
製キャピラリチューブをコア／内側クラッド層プリフォ
ームの周囲に固着し、この組立体をシリカ製チューブで
覆う（overcladding）ことにより行われる。このキャピ
ラリチューブは、その両端を閉じて、そしてその両端を
プリフォームに溶融することによりプリフォームに固着
される。
【００４１】図２は、光ファイバを引き抜く前の組立体
を表し、第２外側クラッド層１４はオーバクラッドチュ
ーブでこれが第２の外側クラッド層になる。そして２１
はシリカ製のキャピラリチューブを表し、これが指示構
造体（web ）となる。選択的に形成されるポリマーコー
ティングは、図示していない。
【００４２】キャピラリチューブ２１は、離間して配置
されるかあるいは接触して配置されている。スペーサが
特定された数のチューブの場所に挿入され、形成される
ウェブの数と厚さを制御している。隙間スペース２２
は、大気中に開放されいるかあるいはシールされている
（閉じられている）のいずれかでもよい。一般的に隙間
スペース２２は、キャピラリチューブ２１が互いに接触
している場合には、シールされておらず（閉じられては
おらず）キャピラリチューブが離間して配置されている
場合には、シールされている（閉じられている）。これ
らの準備作業が完了した後、光ファイバはプリフォーム
から引き抜かれるが、その際に低温でウェブとクラッド
層との間のネック領域（necking region）を最少にして
いる。
【００４３】大気に近い領域がまず表面張力により炉内
でコラップスされる。光ファイバがプリフォームから引
き抜かれるにつれてこの閉鎖領域の堆積が減少するが、
これは内部圧力が表面張力と毛管力を克服する程度に高
くなるまで行われる。この時点でこれらの領域が開放さ
れる。これらの閉鎖領域の圧力は、ガラスの断面積対閉
鎖領域の面積が光ファイバがあらゆる直径になる間保持
されるように自己調整される。一方、大気に開放してい
る領域は、光ファイバが引き抜かれる間コラップスされ
るが、その理由は、それらは表面張力に対抗する圧力を
形成しないからである。この原理は所望の指示構造を有
する光ファイバの製造に適用できる。
【００４４】図３は、本発明の光ファイバの断面を示
し、シリカ製キャピラリチューブが近接して配置され、
スペーサは使用されず、隙間スペースは閉じられいな
い。３１はエアスペースを３２は指示構造体を表す。選
択的事項としてのポリマーコーティングは図示していな
い。
【００４５】図４は、図３と類似する本発明の光ファイ
バの断面図を示すが、隙間スペースは閉じられている。
４１は指示構造体を、４２はキャピラリチューブのエア
スペースを、４３は隙間スペースのエアスペースを表
す。
【００４６】図５は、本発明の光ファイバの断面図を示
し、スペーサを用いて指示構造体を与えるキャピラリー
チューブが離間されている。このキャピラリチューブと
キャピラリチューブ間のスペースは閉じられている。
【００４７】光ファイバがプリフォームから引き抜かれ
るにつれて、光ファイバはポリマー保護コーティングが
塗布される。これは従来一般的に行われることで、これ
以上の説明は行わない。
【００４８】本発明による光ファイバは、クラッド層ポ
ンプレーザあるいは増幅器内の従来技術のデュアルクラ
ッドファイバに置き換えられ、従来のデュアルクラッド
ファイバが使用されるあらゆる状況で本発明の光ファイ
バを使用することが考えられる。本発明の光ファイバ
は、従来の類似のデュアルクラッドファイバよりもより
多くのポンプ光を光ファイバに結合することができる。
本発明の光ファイバは、円形ではない内側クラッド表面
を有するよう形成することでき、これによりモードミキ
シングを強化することができる。
【００４９】本発明による光ファイバは、従来技術の長
周期光ファイバグレーティングに置き換えられ、従来の
長周期光ファイバグレーティングが使用されるあらゆる
状況で本発明の光ファイバを使用することが考えられ
る。本発明によるエアクラッドファイバ内の長周期グレ
ーティングは、従来の長周期グレーティングよりも温度
依存性が低くこれにより再コーティングの際に安定す
る。
【００５０】図６は、本発明の光ファイバの走査型電子
顕微鏡による断面図を表す。第２外側クラッド層をコア
／内側クラッド層に固着させるエアクラッドとウェブが
はっきりと見て取れる。このファイバは、ポリマーコー
ティングを有していない。
【００５１】図９は、本発明によるクラッド層ポンプフ
ァイバレーザを表す。ポンプソース９１はポンプ放射光
９２を放出し、これを従来の光学装置９３により光ファ
イバ９４のコア／内側クラッド領域に結合する。このマ
ルチモードポンプ放射光が光ファイバのコア内のドーパ
ント原子を励起し、レーザ放射９７の励起放射を行わせ
る。９５，９６は従来のファイバブラググレーティング
でこれらがレーザの光学キャビティを規定する。レーザ
放射９７が得られる。
【００５２】実験例コア／内側クラッドプリフォーム
が、１モル％Ｇｅと、０．５モル％Ｙｂと、４モル％Ｐ
と、６モル％Ａｌをドープしたシリカをシリカ製チュー
ブ（外径２０ｍｍ，内径１４．７ｍｍ）の内側に堆積
（ＭＣＶＤにより）することにより形成された。このプ
リフォームを１．７２ｍｍの直径のコア（コアのΔｎ
は、０．００４８）と、１３．４５ｍｍの外径を有する
中実ロッドにコラップスした。このプリフォームは、１
９×２５ｍｍのシリカ製チューブを用いて２１．１ｍｍ
の外径にオーバクラッドした。
【００５３】このプリフォームを１１．９ｍｍの外径と
なるよう引き延ばし、１６本のシリカ製キャピラリチュ
ーブ（０．５０８ｍｍ×０．７１８ｍｍ）を２本のチュ
ーブの直径分だけ離間して配置することにより包囲し
た。個々のキャピラリチューブは、その両端で閉じて、
その端部をプリフォームに溶融することによりプリフォ
ームロッドに固着した。この組立体は、その後１９ｍｍ
×２５ｍｍのシリカ製オーバクラッドチューブ内に挿入
された。この組立体の一端をこのオーバクラッドチュー
ブがコアロッドに結合し、シールされた端部を形成する
よう十分加熱した。
【００５４】ファイバがシールされた端部の反対端部か
らその後引き抜かれ、キャピラリチューブ間のギャップ
が閉鎖されたキャビティを接触させないようにした。引
き抜き温度は１９９０℃で、引き抜き速度は０．３ｍ／
秒で、１２５μｍの直径のファイバが得られた。従来の
ＵＶ固化ポリマーを従来方法により塗布した。かくして
得られた光ファイバのコアの直径は、５．８μｍで、内
側クラッド層の直径は７１μｍで、第１外側クラッド層
の厚さは２．７μｍで、ウェブの厚さは０．６３μｍで
あった。この光ファイバのカットオフ波長は９００ｎｍ
であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバの断面図
【図２】製造の中間段階における本発明の光ファイバの
断面図
【図３】本発明の光ファイバの断面図
【図４】本発明の光ファイバの断面図
【図５】本発明の光ファイバの断面図
【図６】エアクラッド光ファイバの断面の走査型電子顕
微鏡の写真を模擬した図
【図７】従来技術に係るデュアルクラッドファイバの有
効屈折率プロファイルを表す図
【図８】本発明の光ファイバの有効屈折率プロファイル
を表す図
【図９】本発明による装置であるエアクラッド光ファイ
バを具備したクラッド層ポンプレーザを表すブロック図
【符号の説明】
１０ 光ファイバ １１ シングルモードコア １２ マルチモード内側クラッド層 １３ 第１外側クラッド層 １４ 第２外側クラッド層（オーバクラッドチューブ） １５ ポリマーコーティング層 ２１ キャピラリチューブ ２２ 隙間スペース ３１ エアスペース ３２，４１ 指示構造体 ４２ キャピラリチューブのエアスペース ４３ 隙間スペースのエアスペース ７１ コア ７２ 内側クラッド層 ７３ 外側クラッド層 ８３ 第１外側クラッド層 ８４ 第２外側クラッド層 ８５ ポリマーコーティング層 ９１ ポンプソース ９２ ポンプ放射光 ９３ 光学装置 ９４ 光ファイバ ９５，９６ ファイバブラググレーティング ９７ レーザ放射 図７ （従来技術） 有効屈折率 半径 図８ 有効屈折率 半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ロバート スコット ウィンデラー アメリカ合衆国，07928 ニュージャージ ー，チャタム，ノース パッサイク アヴ ェニュー 37

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コア（１１）と、このコアを包囲する内
    側クラッド層（１２）を有するシリカベースの光ファイ
    バ（１０）を有する物品において、 前記内側クラッド層の屈折率ｎi は、コアの屈折率ｎc
    以下であり、 この内側クラッド層は、外側クラッド層により包囲さ
    れ、 前記外側クラッド層は、内側クラッド層（１２）と第２
    の外側クラッド層（１４）との間に、第１外側クラッド
    層（１３）を有し、 これらのコアと内側クラッド層と第１外側クラッド層と
    第２外側クラッド層とはプリフォームから得られたガラ
    ス製であり、 前記第１外側クラッド層（１３）は、この第１外側クラ
    ッド層（１３）の屈折率ｎ01は１．３５以下であり、 前記第１外側クラッド層（１３）は、その光ファイバの
    光学特性が第２外側クラッド層（１４）から独立してい
    ることを特徴とするシリカベースの光ファイバを有する
    物品。
  2. 【請求項２】 前記第１外側クラッド層（１３）は、内
    側クラッド層を第２外側クラッド層に結合するウェブ材
    料をその光ファイバの軸方向に延びるウェブ材料製の細
    長い特徴物を有することを特徴とする請求項１記載の物
    品。
  3. 【請求項３】 前記細長い特徴物は、空気で充填されて
    いることを特徴とする請求項２記載の物品。
  4. 【請求項４】 前記光ファイバは波長λs でシングルモ
    ードファイバであり、 前記コアは、Ｇｅ，Ｐ，Ｓｎ，Ｂからなるグループから
    選択された少なくとも１つの元素を含むことを特徴とす
    る請求項２記載の物品。
  5. 【請求項５】 前記コアは、Ｅｒ，Ｙｂ，Ｎｄ，Ｈｏ，
    Ｄｙ，Ｔｍからなるグループから選択された少なくとも
    １つの元素を含み、 前記光ファイバは、クラッド層ポンプ光ファイバである
    ことを特徴とする請求項２記載の物品。
  6. 【請求項６】 前記コアの有効屈折率は、波長λs にお
    いて長周期グレーティングを形成するよう空間的に変動
    していることを特徴とする請求項４記載の物品。
  7. 【請求項７】 前記内側クラッド層と第２外側クラッド
    層は、シリカ製であることを特徴とする請求項２記載の
    物品。
  8. 【請求項８】 前記ウェブ材料の屈折率は、シリカの屈
    折率ｎ0 以下であることを特徴とする請求項７記載の物
    品。
  9. 【請求項９】 前記コアは、Ｇｅを含みさらにＥｒ，Ｙ
    ｂを含むことを特徴とする請求項２記載の物品。
  10. 【請求項１０】 前記ｎ01は、１．２５以下であること
    を特徴とする請求項２記載の物品。
  11. 【請求項１１】 前記物品は、ポンプ放射ソースと、光
    学キャビティを形成するファイバブラググレーティング
    を具備するある長さのシリカ系光ファイバと、ポンプ放
    射をこのシリカ系ファイバに結合するカプラとを有する
    クラッド層ポンプファイバレーザであることを特徴とす
    る請求項２記載の物品。
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