JPH11204874A - 光増幅用ファイバ - Google Patents
光増幅用ファイバInfo
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- JPH11204874A JPH11204874A JP10002321A JP232198A JPH11204874A JP H11204874 A JPH11204874 A JP H11204874A JP 10002321 A JP10002321 A JP 10002321A JP 232198 A JP232198 A JP 232198A JP H11204874 A JPH11204874 A JP H11204874A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 増幅帯域幅が広く、取り扱いが容易で、信頼
性が高い光増幅用ファイバを提供する。 【解決手段】 光増幅用ファイバは、ＴｅＯ2 が含有さ
れた石英系ガラスをホストガラスとし、これに希土類元
素としてＥｒ元素が添加され、さらにＴｅＯ2 の石英
（ＳｉＯ2 ）中への溶解度を高めるべくＡｌ2Ｏ3が添加
された材料からなる。ＳｉＯ2 の含有比が９１ｍｏｌ％
であり、ＴｅＯ2 の含有比が４ｍｏｌ％であり、Ａｌ2
Ｏ3の含有比が４．９ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2Ｏ3の含有
比が０．１ｍｏｌ％である光増幅用ファイバを用いて光
ファイバ増幅器を構成すると、利得２５ｄＢ以上が得ら
れる帯域の幅は３８ｎｍ程度である。
性が高い光増幅用ファイバを提供する。 【解決手段】 光増幅用ファイバは、ＴｅＯ2 が含有さ
れた石英系ガラスをホストガラスとし、これに希土類元
素としてＥｒ元素が添加され、さらにＴｅＯ2 の石英
（ＳｉＯ2 ）中への溶解度を高めるべくＡｌ2Ｏ3が添加
された材料からなる。ＳｉＯ2 の含有比が９１ｍｏｌ％
であり、ＴｅＯ2 の含有比が４ｍｏｌ％であり、Ａｌ2
Ｏ3の含有比が４．９ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2Ｏ3の含有
比が０．１ｍｏｌ％である光増幅用ファイバを用いて光
ファイバ増幅器を構成すると、利得２５ｄＢ以上が得ら
れる帯域の幅は３８ｎｍ程度である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システム中
において用いられる光ファイバ増幅器で最も重要な構成
要素である光増幅用ファイバに関するものである。
において用いられる光ファイバ増幅器で最も重要な構成
要素である光増幅用ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光伝送システムは、高速かつ大容量に信
号を伝送することができるものであり、光ファイバ増幅
器は、光伝送システムにおいて最も重要な構成要素の１
つであり、信号光を光増幅するものである。この光ファ
イバ増幅器は、光増幅用ファイバに励起光を供給するこ
とにより反転分布を生じさせ、これに信号光を伝搬させ
て光増幅するものである。光増幅用ファイバは、一般
に、Ｅｒ元素等の希土類元素が添加された石英系ガラス
からなり、さらにＡｌ2Ｏ3等が添加されたものも知られ
ている。このような光増幅用ファイバは、広い帯域幅に
おいて利得が平坦であることが要求される。
号を伝送することができるものであり、光ファイバ増幅
器は、光伝送システムにおいて最も重要な構成要素の１
つであり、信号光を光増幅するものである。この光ファ
イバ増幅器は、光増幅用ファイバに励起光を供給するこ
とにより反転分布を生じさせ、これに信号光を伝搬させ
て光増幅するものである。光増幅用ファイバは、一般
に、Ｅｒ元素等の希土類元素が添加された石英系ガラス
からなり、さらにＡｌ2Ｏ3等が添加されたものも知られ
ている。このような光増幅用ファイバは、広い帯域幅に
おいて利得が平坦であることが要求される。
【０００３】例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＧｅＯ2
からなるホストガラスにＥｒ元素が添加された材料から
なる光増幅用ファイバ（従来技術１）は、ＳｉＯ2から
なるホストガラスにＧｅＯ2が添加された光増幅用ファ
イバと比べて、波長１．５５μｍ帯の広い帯域幅で利得
が平坦であることが知られている（例えば、柏田、他、１
９９１年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−３０７、小
山、他、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−３
１５、および、柏田、他、１９９７年電子情報通信学会総
合大会Ｃ−３−８８を参照）。
からなるホストガラスにＥｒ元素が添加された材料から
なる光増幅用ファイバ（従来技術１）は、ＳｉＯ2から
なるホストガラスにＧｅＯ2が添加された光増幅用ファ
イバと比べて、波長１．５５μｍ帯の広い帯域幅で利得
が平坦であることが知られている（例えば、柏田、他、１
９９１年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−３０７、小
山、他、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−３
１５、および、柏田、他、１９９７年電子情報通信学会総
合大会Ｃ−３−８８を参照）。
【０００４】また、ＴｅＯ2 系のホストガラスにＥｒ元
素が添加された材料からなる光増幅用ファイバ（従来技
術２）は、増幅帯域１５３５ｎｍ〜１６１０ｎｍの帯域
幅７５ｎｍという広い帯域幅を実現している（例えば、
A.Mori, et al., OFC'97, PD1 を参照）。
素が添加された材料からなる光増幅用ファイバ（従来技
術２）は、増幅帯域１５３５ｎｍ〜１６１０ｎｍの帯域
幅７５ｎｍという広い帯域幅を実現している（例えば、
A.Mori, et al., OFC'97, PD1 を参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術１の光増幅用ファイバは、増幅帯域が１５２９ｎ
ｍ〜１５６４ｎｍであり、充分な帯域幅を有するとは言
えない。
来技術１の光増幅用ファイバは、増幅帯域が１５２９ｎ
ｍ〜１５６４ｎｍであり、充分な帯域幅を有するとは言
えない。
【０００６】一方、従来技術２の光増幅用ファイバは、
広い増幅帯域幅を有するとは雖も、１０００ｄＢ／ｋｍ
程度の散乱または吸収による損失を生じる。これは、原
料純度、ルツボ法による製造プロセスに起因する不純物
吸収、結晶の散乱、或いは、高屈折率という材料に固有
の物性に因るものと考えられる。また、従来技術２の光
増幅用ファイバは、融点が低いことから融着接続が不可
能であり、屈折率が１．９〜２．１程度であってＳｉＯ
2 系ガラスと比較して３０％以上も高いことから、無反
射処理のような特別の処理が必要であり、したがって、
取り扱いが困難で、モジュール化する際のコストが大き
く信頼性が低い。
広い増幅帯域幅を有するとは雖も、１０００ｄＢ／ｋｍ
程度の散乱または吸収による損失を生じる。これは、原
料純度、ルツボ法による製造プロセスに起因する不純物
吸収、結晶の散乱、或いは、高屈折率という材料に固有
の物性に因るものと考えられる。また、従来技術２の光
増幅用ファイバは、融点が低いことから融着接続が不可
能であり、屈折率が１．９〜２．１程度であってＳｉＯ
2 系ガラスと比較して３０％以上も高いことから、無反
射処理のような特別の処理が必要であり、したがって、
取り扱いが困難で、モジュール化する際のコストが大き
く信頼性が低い。
【０００７】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、増幅帯域幅が広く、取り扱いが容易
で、信頼性が高い光増幅用ファイバを提供することを目
的とする。
れたものであり、増幅帯域幅が広く、取り扱いが容易
で、信頼性が高い光増幅用ファイバを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光増幅用フ
ァイバは、ＴｅＯ2 が含有された石英系ガラスをホスト
ガラスとし該ホストガラスに更に希土類元素が含有され
ていることを特徴とする。この光増幅用ファイバによれ
ば、増幅帯域幅が広く、融点が高く、その屈折率と石英
系光ファイバの屈折率との差異が小さく、モジュール化
した際の信頼性の向上が可能であり、さらに、背景損失
が小さい。
ァイバは、ＴｅＯ2 が含有された石英系ガラスをホスト
ガラスとし該ホストガラスに更に希土類元素が含有され
ていることを特徴とする。この光増幅用ファイバによれ
ば、増幅帯域幅が広く、融点が高く、その屈折率と石英
系光ファイバの屈折率との差異が小さく、モジュール化
した際の信頼性の向上が可能であり、さらに、背景損失
が小さい。
【０００９】また、本発明に係る光増幅用ファイバは、
ＴｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下で
あることを特徴とする。この場合には、充分な広さの増
幅帯域幅が確保されつつ、融着接続の容易性および散乱
損失の低減が実現される。
ＴｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下で
あることを特徴とする。この場合には、充分な広さの増
幅帯域幅が確保されつつ、融着接続の容易性および散乱
損失の低減が実現される。
【００１０】また、本発明に係る光増幅用ファイバは、
コア領域にＡｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＧｅＯ2 およびＬａ2Ｏ3
の何れかが添加されていることを特徴とする。また、本
発明に係る光増幅用ファイバは、コア領域にアルカリ酸
化物（例えば、Ｎａ2Ｏ 、Ｋ2Ｏ 、Ｃｓ2Ｏ 等）が添加
されていることを特徴とする。これらの場合には、Ｔｅ
Ｏ2 の石英（ＳｉＯ2 ）中への溶解度が大きい。
コア領域にＡｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＧｅＯ2 およびＬａ2Ｏ3
の何れかが添加されていることを特徴とする。また、本
発明に係る光増幅用ファイバは、コア領域にアルカリ酸
化物（例えば、Ｎａ2Ｏ 、Ｋ2Ｏ 、Ｃｓ2Ｏ 等）が添加
されていることを特徴とする。これらの場合には、Ｔｅ
Ｏ2 の石英（ＳｉＯ2 ）中への溶解度が大きい。
【００１１】また、本発明に係る光増幅用ファイバは、
クラッド領域にハロゲン元素（例えば、Ｆ元素、Ｃｌ元
素等）が添加されていることを特徴とする。この場合に
は、線引時の温度を下げることが可能である。
クラッド領域にハロゲン元素（例えば、Ｆ元素、Ｃｌ元
素等）が添加されていることを特徴とする。この場合に
は、線引時の温度を下げることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
【００１３】本発明に係る光増幅用ファイバは、ＴｅＯ
2 が含有された石英（ＳｉＯ2 ）系ガラスをホストガラ
スとし該ホストガラスに更に希土類元素（例えば、Ｅｒ
元素等）が含有されている。したがって、増幅帯域幅が
広く、融点が高いことから石英系光ファイバとの融着接
続が容易で、その屈折率と石英系光ファイバの屈折率と
の差異が小さいことから無反射処理等の特別の処理が必
ずしも必要ではなく取り扱いが容易で、モジュール化し
た際の信頼性の向上が可能であり、さらに、背景損失が
小さいので励起効率の向上が可能である。
2 が含有された石英（ＳｉＯ2 ）系ガラスをホストガラ
スとし該ホストガラスに更に希土類元素（例えば、Ｅｒ
元素等）が含有されている。したがって、増幅帯域幅が
広く、融点が高いことから石英系光ファイバとの融着接
続が容易で、その屈折率と石英系光ファイバの屈折率と
の差異が小さいことから無反射処理等の特別の処理が必
ずしも必要ではなく取り扱いが容易で、モジュール化し
た際の信頼性の向上が可能であり、さらに、背景損失が
小さいので励起効率の向上が可能である。
【００１４】また、ＴｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％以上
２０ｍｏｌ％以下であるのが好適である。この場合に
は、充分な広さの増幅帯域幅が確保されつつ、融着接続
の容易性および散乱損失の低減が実現される。なお、Ｔ
ｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％未満である場合には増幅帯
域幅が小さくなるが、これは、希土類元素がＳｉＯ2 へ
配位するからであると考えられる。一方、ＴｅＯ2 の含
有量が２０ｍｏｌ％超である場合には母材中に気泡等が
発生し線引が不可能になる。
２０ｍｏｌ％以下であるのが好適である。この場合に
は、充分な広さの増幅帯域幅が確保されつつ、融着接続
の容易性および散乱損失の低減が実現される。なお、Ｔ
ｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％未満である場合には増幅帯
域幅が小さくなるが、これは、希土類元素がＳｉＯ2 へ
配位するからであると考えられる。一方、ＴｅＯ2 の含
有量が２０ｍｏｌ％超である場合には母材中に気泡等が
発生し線引が不可能になる。
【００１５】また、コア領域にＡｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、Ｇｅ
Ｏ2 およびＬａ2Ｏ3の何れかが添加されているのが好適
である。また、コア領域にアルカリ酸化物（例えば、Ｎ
ａ2Ｏ 、Ｋ2Ｏ 、Ｃｓ2Ｏ 等）が添加されているのも好
適である。これらの場合には、ＴｅＯ2 の石英（ＳｉＯ
2 ）中への溶解度が大きく、ガラス化可能な組成範囲が
拡大する。
Ｏ2 およびＬａ2Ｏ3の何れかが添加されているのが好適
である。また、コア領域にアルカリ酸化物（例えば、Ｎ
ａ2Ｏ 、Ｋ2Ｏ 、Ｃｓ2Ｏ 等）が添加されているのも好
適である。これらの場合には、ＴｅＯ2 の石英（ＳｉＯ
2 ）中への溶解度が大きく、ガラス化可能な組成範囲が
拡大する。
【００１６】ＴｅＯ2 は、融点が約７３０℃であり、蒸
発温度が１７２６℃であるので、ＳｉＯ2 と混合すると
ガラスの粘性を大幅に下げる効果を有する。ガラスの粘
性が高いと、溶融したＴｅＯ2 の蒸発等に因り散乱損失
源が発生し、背景損失が高くなる。そこで、クラッド領
域にハロゲン元素（例えば、Ｆ元素、Ｃｌ元素等）が添
加されているのが好ましい。このようにすることにより
粘性が低下し、ファイバ線引工程において線引速度およ
び線引温度の調整により可能な限り低温で線引すること
ができ、背景損失が低減される。
発温度が１７２６℃であるので、ＳｉＯ2 と混合すると
ガラスの粘性を大幅に下げる効果を有する。ガラスの粘
性が高いと、溶融したＴｅＯ2 の蒸発等に因り散乱損失
源が発生し、背景損失が高くなる。そこで、クラッド領
域にハロゲン元素（例えば、Ｆ元素、Ｃｌ元素等）が添
加されているのが好ましい。このようにすることにより
粘性が低下し、ファイバ線引工程において線引速度およ
び線引温度の調整により可能な限り低温で線引すること
ができ、背景損失が低減される。
【００１７】次に、本発明に係る光増幅用ファイバの１
実施例について説明する。本実施例に係る光増幅用ファ
イバは、ＴｅＯ2 が含有された石英系ガラスをホストガ
ラスとし、これに希土類元素としてＥｒ元素が添加さ
れ、さらにＴｅＯ2 の石英（ＳｉＯ2 ）中への溶解度を
高めるべくＡｌ2Ｏ3が添加された材料からなる。
実施例について説明する。本実施例に係る光増幅用ファ
イバは、ＴｅＯ2 が含有された石英系ガラスをホストガ
ラスとし、これに希土類元素としてＥｒ元素が添加さ
れ、さらにＴｅＯ2 の石英（ＳｉＯ2 ）中への溶解度を
高めるべくＡｌ2Ｏ3が添加された材料からなる。
【００１８】本実施形態に係る光増幅用ファイバは、以
下のようにして作成された。まず、ＳｉＯ2 、ＴｅＯ
2 、Ａｌ2Ｏ3およびＥｒ2Ｏ3をモル比ｘ：(95−ｘ)：
4.9： 0.1で混合し溶融ガラスを作成した。ここで、Ｓ
ｉＯ2 のモル分率ｘを６０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％の範
囲で変化させ、種々のモル比のものを作成した。この溶
融ガラスを棒状に加工し、純石英に対して比屈折率差Δ
ｎが０．７５％低下するまでＦ元素が添加されたＦ元素
添加石英ガラス管（内径２ｍｍ、外径３０ｍｍ）にこの
棒状の溶融ガラスを封入し、その後、これを塩素ガス雰
囲気中で溶融し、酸素ガス１００％中で中実化し、この
中実化されたものをプリフォームとした。そして、この
プリフォームを、線引炉温１７００℃、線引速度６ｍ／
分で、外径１２５μｍに線引して、これを光増幅用ファ
イバとした。
下のようにして作成された。まず、ＳｉＯ2 、ＴｅＯ
2 、Ａｌ2Ｏ3およびＥｒ2Ｏ3をモル比ｘ：(95−ｘ)：
4.9： 0.1で混合し溶融ガラスを作成した。ここで、Ｓ
ｉＯ2 のモル分率ｘを６０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％の範
囲で変化させ、種々のモル比のものを作成した。この溶
融ガラスを棒状に加工し、純石英に対して比屈折率差Δ
ｎが０．７５％低下するまでＦ元素が添加されたＦ元素
添加石英ガラス管（内径２ｍｍ、外径３０ｍｍ）にこの
棒状の溶融ガラスを封入し、その後、これを塩素ガス雰
囲気中で溶融し、酸素ガス１００％中で中実化し、この
中実化されたものをプリフォームとした。そして、この
プリフォームを、線引炉温１７００℃、線引速度６ｍ／
分で、外径１２５μｍに線引して、これを光増幅用ファ
イバとした。
【００１９】なお、ＴｅＯ2 が３０ｍｏｌ％以上である
場合には、中実化工程でガラスが発泡し、中実化が不可
能であった。また、ＴｅＯ2 が２０ｍｏｌ％超である場
合には、線引工程でガラス中に気泡が発生し、線引がで
きなかった。
場合には、中実化工程でガラスが発泡し、中実化が不可
能であった。また、ＴｅＯ2 が２０ｍｏｌ％超である場
合には、線引工程でガラス中に気泡が発生し、線引がで
きなかった。
【００２０】このようにして作成された光増幅用ファイ
バは、波長１．２μｍにおける吸収損失が１０〜５０ｄ
Ｂ／ｋｍであり、ＴｅＯ2 の含有量が大きいほど吸収損
失が大きい。また、この光増幅用ファイバと他の石英系
ファイバとの融着接続を行ったところ、接続損失は０．
５ｄＢ以下であった。
バは、波長１．２μｍにおける吸収損失が１０〜５０ｄ
Ｂ／ｋｍであり、ＴｅＯ2 の含有量が大きいほど吸収損
失が大きい。また、この光増幅用ファイバと他の石英系
ファイバとの融着接続を行ったところ、接続損失は０．
５ｄＢ以下であった。
【００２１】この光増幅用ファイバを評価するため、こ
の光増幅用ファイバを用いて光ファイバ増幅器を構成し
た。図１は、光ファイバ増幅器の構成図である。
の光増幅用ファイバを用いて光ファイバ増幅器を構成し
た。図１は、光ファイバ増幅器の構成図である。
【００２２】この光ファイバ増幅器は、信号光入力端子
１から信号光出力端子２に到るまでの間に、カプラ２
１、光アイソレータ３１、カーボンコートされコイル巻
きされた光増幅用ファイバ５０、光アイソレータ３２、
バンドパスフィルタ６０およびカプラ２２が順に縦続接
続されており、カプラ２１の他の１端子には励起光源部
１０が接続されており、カプラ２２の他の１端子にはフ
ォトダイオード７０が接続されている。励起光源部１０
は、それぞれ波長１．４８μｍの励起光を出力する２つ
の半導体レーザ光源１１および１２、ならびに、これら
の半導体レーザ光源１１および１２それぞれから出力さ
れた励起光を合波する偏光ビームスプリッタ１３を備え
ている。また、光増幅用ファイバ５０と光アイソレータ
３１とは接続部４１において低損失で接続され、光増幅
用ファイバ５０と光アイソレータ３２とは接続部４２に
おいて低損失で接続されている。
１から信号光出力端子２に到るまでの間に、カプラ２
１、光アイソレータ３１、カーボンコートされコイル巻
きされた光増幅用ファイバ５０、光アイソレータ３２、
バンドパスフィルタ６０およびカプラ２２が順に縦続接
続されており、カプラ２１の他の１端子には励起光源部
１０が接続されており、カプラ２２の他の１端子にはフ
ォトダイオード７０が接続されている。励起光源部１０
は、それぞれ波長１．４８μｍの励起光を出力する２つ
の半導体レーザ光源１１および１２、ならびに、これら
の半導体レーザ光源１１および１２それぞれから出力さ
れた励起光を合波する偏光ビームスプリッタ１３を備え
ている。また、光増幅用ファイバ５０と光アイソレータ
３１とは接続部４１において低損失で接続され、光増幅
用ファイバ５０と光アイソレータ３２とは接続部４２に
おいて低損失で接続されている。
【００２３】半導体レーザ光源１１および１２それぞれ
から出力された強度１５０ｍＷで波長１．４８μｍの励
起光は、偏光ビームスプリッタ１３により合波されて、
カプラ２１および光アイソレータ３１を経て光増幅用フ
ァイバ５０に供給される。光増幅用ファイバ５０では、
励起光が供給されると反転分布を生じる。このとき、信
号光入力端子１に入力した信号光は、カプラ２１および
光アイソレータ３１を経て光増幅用ファイバ５０に入力
し、この光増幅用ファイバ５０において光増幅される。
そして、光増幅された信号光は、光アイソレータ３２、
バンドパスフィルタ６０およびカプラ２２を経て、信号
光出力端子２に達し出力される。なお、励起光は、光増
幅用ファイバ５０を経た後に信号光出力端子２へ向かう
が、バンドパスフィルタ６０により遮断され、信号光出
力端子２へ達することはない。また、光増幅された信号
光は、カプラ２２により一部が分岐され、その強度がフ
ォトダイオード７０によりモニタされる。
から出力された強度１５０ｍＷで波長１．４８μｍの励
起光は、偏光ビームスプリッタ１３により合波されて、
カプラ２１および光アイソレータ３１を経て光増幅用フ
ァイバ５０に供給される。光増幅用ファイバ５０では、
励起光が供給されると反転分布を生じる。このとき、信
号光入力端子１に入力した信号光は、カプラ２１および
光アイソレータ３１を経て光増幅用ファイバ５０に入力
し、この光増幅用ファイバ５０において光増幅される。
そして、光増幅された信号光は、光アイソレータ３２、
バンドパスフィルタ６０およびカプラ２２を経て、信号
光出力端子２に達し出力される。なお、励起光は、光増
幅用ファイバ５０を経た後に信号光出力端子２へ向かう
が、バンドパスフィルタ６０により遮断され、信号光出
力端子２へ達することはない。また、光増幅された信号
光は、カプラ２２により一部が分岐され、その強度がフ
ォトダイオード７０によりモニタされる。
【００２４】図２は、上記の光ファイバ増幅器における
利得特性を示すグラフである。このグラフには、本実施
例に係る光増幅用ファイバ（Er/TeO2-SiO2-Al2O3）を用
いた場合における光ファイバ増幅器の利得特性だけでな
く、従来技術１の光増幅用ファイバ（Er/SiO2-GeO2-Al2
O3）および従来技術２の光増幅用ファイバ（Er/TeO2-Zn
O-Na2O）それぞれを用いた場合の利得特性を示されてい
る。
利得特性を示すグラフである。このグラフには、本実施
例に係る光増幅用ファイバ（Er/TeO2-SiO2-Al2O3）を用
いた場合における光ファイバ増幅器の利得特性だけでな
く、従来技術１の光増幅用ファイバ（Er/SiO2-GeO2-Al2
O3）および従来技術２の光増幅用ファイバ（Er/TeO2-Zn
O-Na2O）それぞれを用いた場合の利得特性を示されてい
る。
【００２５】なお、本実施例に係る光増幅用ファイバ
は、ＳｉＯ2 の含有比が９１ｍｏｌ％であり、ＴｅＯ2
の含有比が４ｍｏｌ％であり、Ａｌ2Ｏ3の含有比が４．
９ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2Ｏ3の含有比が０．１ｍｏｌ％
であり、コア径が３．０μｍであり、クラッド径が１２
５μｍであり、長さが０．０１ｋｍである。従来技術１
の光増幅用ファイバは、ＳｉＯ2 の含有比が７５．５ｍ
ｏｌ％であり、ＧｅＯ2の含有比が２０ｍｏｌ％であ
り、Ａｌ2Ｏ3の含有比が４．３ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2
Ｏ3の含有比が０．２ｍｏｌ％であり、コア径が２．５
μｍであり、クラッド径が１２５μｍであり、長さが
０．０１ｋｍである。また、従来技術２の光増幅用ファ
イバは、ＴｅＯ2 の含有比が７０ｍｏｌ％であり、Ｚｎ
Ｏの含有比が２０ｍｏｌ％であり、Ｎａ2Ｏ の含有比が
９．８ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2Ｏ3の含有比が０．２ｍｏ
ｌ％であり、コア径が６μｍであり、クラッド径が１２
５μｍであり、長さが０．００２ｋｍである。
は、ＳｉＯ2 の含有比が９１ｍｏｌ％であり、ＴｅＯ2
の含有比が４ｍｏｌ％であり、Ａｌ2Ｏ3の含有比が４．
９ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2Ｏ3の含有比が０．１ｍｏｌ％
であり、コア径が３．０μｍであり、クラッド径が１２
５μｍであり、長さが０．０１ｋｍである。従来技術１
の光増幅用ファイバは、ＳｉＯ2 の含有比が７５．５ｍ
ｏｌ％であり、ＧｅＯ2の含有比が２０ｍｏｌ％であ
り、Ａｌ2Ｏ3の含有比が４．３ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2
Ｏ3の含有比が０．２ｍｏｌ％であり、コア径が２．５
μｍであり、クラッド径が１２５μｍであり、長さが
０．０１ｋｍである。また、従来技術２の光増幅用ファ
イバは、ＴｅＯ2 の含有比が７０ｍｏｌ％であり、Ｚｎ
Ｏの含有比が２０ｍｏｌ％であり、Ｎａ2Ｏ の含有比が
９．８ｍｏｌ％であり、Ｅｒ2Ｏ3の含有比が０．２ｍｏ
ｌ％であり、コア径が６μｍであり、クラッド径が１２
５μｍであり、長さが０．００２ｋｍである。
【００２６】このグラフから判るように、本実施例に係
る光増幅用ファイバは、上記従来技術１の光増幅用ファ
イバと比較して広い帯域幅で平坦な利得を有している
が、上記従来技術２の光増幅用ファイバと比較すれば帯
域幅が狭い。例えば、利得２５ｄＢ以上が得られる帯域
の幅は、上記従来技術１の光増幅用ファイバでは９ｎｍ
程度であり、上記従来技術２の光増幅用ファイバでは７
５ｎｍ程度であり、本実施例に係る光増幅用ファイバで
は３８ｎｍ程度である。
る光増幅用ファイバは、上記従来技術１の光増幅用ファ
イバと比較して広い帯域幅で平坦な利得を有している
が、上記従来技術２の光増幅用ファイバと比較すれば帯
域幅が狭い。例えば、利得２５ｄＢ以上が得られる帯域
の幅は、上記従来技術１の光増幅用ファイバでは９ｎｍ
程度であり、上記従来技術２の光増幅用ファイバでは７
５ｎｍ程度であり、本実施例に係る光増幅用ファイバで
は３８ｎｍ程度である。
【００２７】図３は、本実施例に係る光増幅用ファイバ
におけるＴｅＯ2 含有量と増幅帯域幅との関係を示すグ
ラフである。このグラフには、本実施例に係る光増幅用
ファイバにおけるＴｅＯ2 含有量および増幅帯域幅のデ
ータが黒丸で示されているだけでなく、上記従来技術２
の光増幅用ファイバの増幅帯域幅（７５ｎｍ）が波線で
示されている。
におけるＴｅＯ2 含有量と増幅帯域幅との関係を示すグ
ラフである。このグラフには、本実施例に係る光増幅用
ファイバにおけるＴｅＯ2 含有量および増幅帯域幅のデ
ータが黒丸で示されているだけでなく、上記従来技術２
の光増幅用ファイバの増幅帯域幅（７５ｎｍ）が波線で
示されている。
【００２８】このグラフから判るように、本実施例に係
る光増幅用ファイバは、ＴｅＯ2 の含有量が多いほど、
増幅帯域幅が広くなる。特に、ＴｅＯ2 の含有量が０か
ら７ｍｏｌ％程度までの間において増幅帯域幅の増加は
急峻であり、その後は、ＴｅＯ2 含有量増加に対する増
幅帯域幅の増加は緩やかになり、やがて、その増幅帯域
幅は従来技術２の光増幅用ファイバの増幅帯域幅である
７５ｎｍに漸近する。本実施例に係る光増幅用ファイバ
の増幅帯域幅は、ＴｅＯ2 含有量が２０ｍｏｌ％以上で
あれば、従来技術２の光増幅用ファイバの増幅帯域幅と
同程度となる。
る光増幅用ファイバは、ＴｅＯ2 の含有量が多いほど、
増幅帯域幅が広くなる。特に、ＴｅＯ2 の含有量が０か
ら７ｍｏｌ％程度までの間において増幅帯域幅の増加は
急峻であり、その後は、ＴｅＯ2 含有量増加に対する増
幅帯域幅の増加は緩やかになり、やがて、その増幅帯域
幅は従来技術２の光増幅用ファイバの増幅帯域幅である
７５ｎｍに漸近する。本実施例に係る光増幅用ファイバ
の増幅帯域幅は、ＴｅＯ2 含有量が２０ｍｏｌ％以上で
あれば、従来技術２の光増幅用ファイバの増幅帯域幅と
同程度となる。
【００２９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光増幅用ファイバは、ＴｅＯ2 が含有された石英系
ガラスをホストガラスとし該ホストガラスに更に希土類
元素が含有されている。このような構成としたことによ
り、増幅帯域幅が広く、融点が高いことから石英系光フ
ァイバとの融着接続が容易で、その屈折率と石英系光フ
ァイバの屈折率との差異が小さいことから無反射処理等
の特別の処理が必ずしも必要ではなく取り扱いが容易
で、モジュール化した際の信頼性の向上が可能であり、
さらに、背景損失が小さいので励起効率の向上が可能で
ある。
係る光増幅用ファイバは、ＴｅＯ2 が含有された石英系
ガラスをホストガラスとし該ホストガラスに更に希土類
元素が含有されている。このような構成としたことによ
り、増幅帯域幅が広く、融点が高いことから石英系光フ
ァイバとの融着接続が容易で、その屈折率と石英系光フ
ァイバの屈折率との差異が小さいことから無反射処理等
の特別の処理が必ずしも必要ではなく取り扱いが容易
で、モジュール化した際の信頼性の向上が可能であり、
さらに、背景損失が小さいので励起効率の向上が可能で
ある。
【００３０】また、ＴｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％以上
２０ｍｏｌ％以下である場合には、充分な広さの増幅帯
域幅を確保しつつ、融着接続の容易性および散乱損失の
低減を実現するのに好適である。
２０ｍｏｌ％以下である場合には、充分な広さの増幅帯
域幅を確保しつつ、融着接続の容易性および散乱損失の
低減を実現するのに好適である。
【００３１】また、コア領域にＡｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、Ｇｅ
Ｏ2 およびＬａ2Ｏ3の何れかが添加されている場合や、
コア領域にアルカリ酸化物（例えば、Ｎａ2Ｏ 、Ｋ2Ｏ
、Ｃｓ2Ｏ 等）が添加されている場合には、ＴｅＯ2
の石英（ＳｉＯ2 ）中への溶解度が大きいので好適であ
る。
Ｏ2 およびＬａ2Ｏ3の何れかが添加されている場合や、
コア領域にアルカリ酸化物（例えば、Ｎａ2Ｏ 、Ｋ2Ｏ
、Ｃｓ2Ｏ 等）が添加されている場合には、ＴｅＯ2
の石英（ＳｉＯ2 ）中への溶解度が大きいので好適であ
る。
【００３２】また、クラッド領域にハロゲン元素（例え
ば、Ｆ元素、Ｃｌ元素等）が添加されている場合には、
線引時の温度を下げることが可能であり、背景損失が低
減される。
ば、Ｆ元素、Ｃｌ元素等）が添加されている場合には、
線引時の温度を下げることが可能であり、背景損失が低
減される。
【図１】光ファイバ増幅器の構成図である。
【図２】光ファイバ増幅器における利得特性を示すグラ
フである。
フである。
【図３】本実施例に係る光増幅用ファイバにおけるＴｅ
Ｏ2 含有量と増幅帯域幅との関係を示すグラフである。
Ｏ2 含有量と増幅帯域幅との関係を示すグラフである。
１０…励起光源部、１１，１２…半導体レーザ光源、１
３…偏光ビームスプリッタ、２１，２２…カプラ、３
１，３２…光アイソレータ、４１，４２…接続部、５０
…光増幅用ファイバ、６０…バンドパスフィルタ、７０
…フォトダイオード。
３…偏光ビームスプリッタ、２１，２２…カプラ、３
１，３２…光アイソレータ、４１，４２…接続部、５０
…光増幅用ファイバ、６０…バンドパスフィルタ、７０
…フォトダイオード。
フロントページの続き (72)発明者 福田 智恵 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 角井 素貴 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 ＴｅＯ2 が含有された石英系ガラスをホ
ストガラスとし該ホストガラスに更に希土類元素が含有
されていることを特徴とする光増幅用ファイバ。 - 【請求項２】 ＴｅＯ2 の含有量が５ｍｏｌ％以上２０
ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１記載の光
増幅用ファイバ。 - 【請求項３】 コア領域にＡｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＧｅＯ2
およびＬａ2Ｏ3の何れかが添加されていることを特徴と
する請求項１記載の光増幅用ファイバ。 - 【請求項４】 コア領域にアルカリ酸化物が添加されて
いることを特徴とする請求項１記載の光増幅用ファイ
バ。 - 【請求項５】 クラッド領域にハロゲン元素が添加され
ていることを特徴とする請求項１記載の光増幅用ファイ
バ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10002321A JPH11204874A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 光増幅用ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10002321A JPH11204874A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 光増幅用ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204874A true JPH11204874A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11526068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10002321A Pending JPH11204874A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 光増幅用ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204874A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537851A (ja) * | 2001-08-02 | 2004-12-16 | コーニング・インコーポレーテッド | 高吸収のエルビウムが添加された増幅光ファイバ |
| JP2011091099A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 蛍光ガラス体およびそれを導光部として有する増幅用光導波体 |
-
1998
- 1998-01-08 JP JP10002321A patent/JPH11204874A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537851A (ja) * | 2001-08-02 | 2004-12-16 | コーニング・インコーポレーテッド | 高吸収のエルビウムが添加された増幅光ファイバ |
| JP2011091099A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 蛍光ガラス体およびそれを導光部として有する増幅用光導波体 |
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