JPH1160284A - 希土類元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器 - Google Patents
希土類元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器Info
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- JPH1160284A JPH1160284A JP9209432A JP20943297A JPH1160284A JP H1160284 A JPH1160284 A JP H1160284A JP 9209432 A JP9209432 A JP 9209432A JP 20943297 A JP20943297 A JP 20943297A JP H1160284 A JPH1160284 A JP H1160284A
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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
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
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- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
- C03C25/105—Organic claddings
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 広帯域性の拡大、高利得化、および長尺化を
実現し、更に、製造の容易性、歩留りの改善、およびコ
アの高屈折率化の容易性を図る。 【解決手段】 ＳｉＯ2 系ガラスにＥｒとＡｌとＴｅを
添加してコア１を形成し、ポリマ材料あるいはＳｉＯ2
系ガラスによってクラッド２を形成する。
実現し、更に、製造の容易性、歩留りの改善、およびコ
アの高屈折率化の容易性を図る。 【解決手段】 ＳｉＯ2 系ガラスにＥｒとＡｌとＴｅを
添加してコア１を形成し、ポリマ材料あるいはＳｉＯ2
系ガラスによってクラッド２を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類元素添加光
ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添
加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器に関し、特に、
ＥｒイオンとＴｅＯ2 を含んだコアを低屈折率のクラッ
ド層で覆った希土類元素添加光ファイバおよびその製造
方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光
ファイバ増幅器に関するものである。
ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添
加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器に関し、特に、
ＥｒイオンとＴｅＯ2 を含んだコアを低屈折率のクラッ
ド層で覆った希土類元素添加光ファイバおよびその製造
方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光
ファイバ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来技術】近年、波長多重伝送（ＷＤＭ）技術の研究
開発の活発化に伴い、光ファイバ増幅器の広帯域化が重
要な課題になってきた。広帯域化を図る光ファイバ増幅
器として、（１）Ｅｒを添加したコアにＡｌを高濃度に
共添加した光ファイバを用い、波長０．９８μｍの励起
光で励起した、Ｅｒ−Ａｌ共添加石英系ガラスファイバ
増幅器、（２）石英系ガラスの代わりにフッ化物ガラス
やフツリン酸ガラスを用いた光ファイバ増幅器、（３）
テルライドガラスをホストガラスとして用いたＥｒ添加
テルライドファイバ増幅器、等が検討されている。
開発の活発化に伴い、光ファイバ増幅器の広帯域化が重
要な課題になってきた。広帯域化を図る光ファイバ増幅
器として、（１）Ｅｒを添加したコアにＡｌを高濃度に
共添加した光ファイバを用い、波長０．９８μｍの励起
光で励起した、Ｅｒ−Ａｌ共添加石英系ガラスファイバ
増幅器、（２）石英系ガラスの代わりにフッ化物ガラス
やフツリン酸ガラスを用いた光ファイバ増幅器、（３）
テルライドガラスをホストガラスとして用いたＥｒ添加
テルライドファイバ増幅器、等が検討されている。
【０００３】図８（ａ）は、（１）のＥｒ−Ａｌ共添加
石英系ガラスファイバ増幅器に用いられる光ファイバの
製造方法を示す。この製造方法は工程Ｓ１〜Ｓ６を有す
る。図８（ｂ）は工程Ｓ１を示し、ＶＡＤ法によりガラ
ス微粒子からなる多孔質のコアスート母材を作る。工程
Ｓ２において、Ｅｒの塩化物（ＥｒＣｌ3 ）をメタノー
ルに溶解する。溶かし込むＥｒＣｌ3 の濃度を制御して
添加濃度を設定できるので、正確な濃度制御が可能であ
る。図８（ｃ）は工程Ｓ２を示し、コアスート母材をア
ルコール溶液中に浸漬し、コアスート母材にアルコール
溶液中に溶けたＥｒＣｌ3 を含浸させる。工程Ｓ３にお
いて、アルコール溶液を含浸させたコアスート母材を室
温にてアルコールを十分蒸発させて、コアスート母材に
Ｅｒ元素を沈着させる。工程Ｓ４において、乾燥が終わ
ったコアスート母材を１３００〜１５００°Ｃ程度のＨ
ｅガスと塩素ガスの雰囲気にて焼結して脱水と透明ガラ
ス化を行い、Ｅｒ添加コア母材を得る。工程Ｓ５におい
て、このコア母材にクラッドガラス層を形成する。この
クラッド層の形成には、コア母材にＶＡＤ法でクラッド
スートを堆積させて脱水と透明ガラス化を行うスート法
や，クラッドとなる石英管にコア母材を挿入し、これを
加熱して一体化させるロッドインチューブ法が用いられ
る。工程Ｓ６において、このファイバ母材を２３００°
Ｃ前後に加熱して線引きし、Ｅｒ−Ａｌ共添加石英系ガ
ラス光ファイバを得る。
石英系ガラスファイバ増幅器に用いられる光ファイバの
製造方法を示す。この製造方法は工程Ｓ１〜Ｓ６を有す
る。図８（ｂ）は工程Ｓ１を示し、ＶＡＤ法によりガラ
ス微粒子からなる多孔質のコアスート母材を作る。工程
Ｓ２において、Ｅｒの塩化物（ＥｒＣｌ3 ）をメタノー
ルに溶解する。溶かし込むＥｒＣｌ3 の濃度を制御して
添加濃度を設定できるので、正確な濃度制御が可能であ
る。図８（ｃ）は工程Ｓ２を示し、コアスート母材をア
ルコール溶液中に浸漬し、コアスート母材にアルコール
溶液中に溶けたＥｒＣｌ3 を含浸させる。工程Ｓ３にお
いて、アルコール溶液を含浸させたコアスート母材を室
温にてアルコールを十分蒸発させて、コアスート母材に
Ｅｒ元素を沈着させる。工程Ｓ４において、乾燥が終わ
ったコアスート母材を１３００〜１５００°Ｃ程度のＨ
ｅガスと塩素ガスの雰囲気にて焼結して脱水と透明ガラ
ス化を行い、Ｅｒ添加コア母材を得る。工程Ｓ５におい
て、このコア母材にクラッドガラス層を形成する。この
クラッド層の形成には、コア母材にＶＡＤ法でクラッド
スートを堆積させて脱水と透明ガラス化を行うスート法
や，クラッドとなる石英管にコア母材を挿入し、これを
加熱して一体化させるロッドインチューブ法が用いられ
る。工程Ｓ６において、このファイバ母材を２３００°
Ｃ前後に加熱して線引きし、Ｅｒ−Ａｌ共添加石英系ガ
ラス光ファイバを得る。
【０００４】前述した（２）および（３）の光ファイバ
増幅器に用いられる光ファイバは、それぞれの出発原料
となる粉末を混合し、ホットプレスで固形化した後、高
温加熱して線引きして光ファイバ化されている。
増幅器に用いられる光ファイバは、それぞれの出発原料
となる粉末を混合し、ホットプレスで固形化した後、高
温加熱して線引きして光ファイバ化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の希土類
元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびそれを
用いた光ファイバ増幅器には次のような問題点がある。 （１）いずれの光ファイバ増幅器も高利得（≧４０ｄ
Ｂ）で広帯域（１ｄＢ帯域幅≧３０ｎｍ）な特性を実現
することができない。すなわち、Ｅｒ−Ａｌ共添加石英
系ガラスファイバ増幅器は４０ｄＢ以上の高利得を実現
できるが、１ｄＢ帯域幅は１４ｎｍ程度である。Ｅｒ添
加フッ化物ガラスファイバ増幅器は利得は若干低い（〜
３５ｄＢ）が、１ｄＢ帯域幅はＥｒ−Ａｌ共添加石英系
ガラスファイバ増幅器よりも広い。しかし、雑音指数が
大きいこと、信頼性が悪い、などの問題点がある。Ｅｒ
添加テルライドファイバ増幅器は前２者の光ファイバ増
幅器よりも広帯域化の可能性を有しているが、長尺のフ
ァイバを作ることがむずかしいこと、利得が低いこと、
製造方法に難があること、などの問題点がある。 （２）Ｅｒ添加テルライドファイバを低損失で、かつ安
価に製造することがむずかしい。
元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびそれを
用いた光ファイバ増幅器には次のような問題点がある。 （１）いずれの光ファイバ増幅器も高利得（≧４０ｄ
Ｂ）で広帯域（１ｄＢ帯域幅≧３０ｎｍ）な特性を実現
することができない。すなわち、Ｅｒ−Ａｌ共添加石英
系ガラスファイバ増幅器は４０ｄＢ以上の高利得を実現
できるが、１ｄＢ帯域幅は１４ｎｍ程度である。Ｅｒ添
加フッ化物ガラスファイバ増幅器は利得は若干低い（〜
３５ｄＢ）が、１ｄＢ帯域幅はＥｒ−Ａｌ共添加石英系
ガラスファイバ増幅器よりも広い。しかし、雑音指数が
大きいこと、信頼性が悪い、などの問題点がある。Ｅｒ
添加テルライドファイバ増幅器は前２者の光ファイバ増
幅器よりも広帯域化の可能性を有しているが、長尺のフ
ァイバを作ることがむずかしいこと、利得が低いこと、
製造方法に難があること、などの問題点がある。 （２）Ｅｒ添加テルライドファイバを低損失で、かつ安
価に製造することがむずかしい。
【０００６】従って、本発明の目的は広帯域性を更に拡
大し、かつ、高利得化を実現する希土類元素添加光ファ
イバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光
ファイバを用いた光ファイバ増幅器を提供することにあ
る。
大し、かつ、高利得化を実現する希土類元素添加光ファ
イバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光
ファイバを用いた光ファイバ増幅器を提供することにあ
る。
【０００７】本発明の他の目的は長尺化および高利得性
を実現し、かつ、製造を容易にする希土類元素添加光フ
ァイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加
光ファイバを用いた光ファイバ増幅器を提供することに
ある。
を実現し、かつ、製造を容易にする希土類元素添加光フ
ァイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加
光ファイバを用いた光ファイバ増幅器を提供することに
ある。
【０００８】本発明の他の目的は歩留りを改善し、低コ
スト化を図る希土類元素添加光ファイバおよびその製造
方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光
ファイバ増幅器を提供することにある。
スト化を図る希土類元素添加光ファイバおよびその製造
方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光
ファイバ増幅器を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的はコアの高屈折率化を容
易にする希土類元素添加光ファイバおよびその製造方
法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光フ
ァイバ増幅器を提供することにある。
易にする希土類元素添加光ファイバおよびその製造方
法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光フ
ァイバ増幅器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、ＥｒとＡｌとＴｅを添加したＳｉＯ2 系ガ
ラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うポリマ材料
からなるクラッドを備えたことを特徴とする希土類元素
添加光ファイバを提供する。
現するため、ＥｒとＡｌとＴｅを添加したＳｉＯ2 系ガ
ラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うポリマ材料
からなるクラッドを備えたことを特徴とする希土類元素
添加光ファイバを提供する。
【００１１】また、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加したＳｉＯ
2 系ガラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うＳｉ
Ｏ2 のクラッド層を備えたことを特徴とする希土類元素
添加光ファイバを提供する。
め、ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加したＳｉＯ
2 系ガラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うＳｉ
Ｏ2 のクラッド層を備えたことを特徴とする希土類元素
添加光ファイバを提供する。
【００１２】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加したＳｉＯ
2 系ガラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うＦを
添加したＳｉＯ2 の中間層と、この中間層を覆うＳｉＯ
2 のクラッド層を備えたことを特徴とする希土類元素添
加光ファイバを提供する。なお、本発明に用いるＳｉＯ
2 系ガラスとは、ＳｉＯ2 、またはＳｉＯ2 に少なくと
もＰ2 Ｏ5 かＢ2 Ｏ3 かＦを少なくとも１種を含有して
いるものをいう。
め、ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加したＳｉＯ
2 系ガラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うＦを
添加したＳｉＯ2 の中間層と、この中間層を覆うＳｉＯ
2 のクラッド層を備えたことを特徴とする希土類元素添
加光ファイバを提供する。なお、本発明に用いるＳｉＯ
2 系ガラスとは、ＳｉＯ2 、またはＳｉＯ2 に少なくと
もＰ2 Ｏ5 かＢ2 Ｏ3 かＦを少なくとも１種を含有して
いるものをいう。
【００１３】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 を無水エタノールあるいは
無水メタノールに溶解した液を含浸させる第２の工程
と、前記第２の工程を経た前記母材を酸素を含む雰囲気
中で乾燥させる第３の工程と、前記母材中にＥｒＣｌ3
を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解した液
を含浸させる第４の工程と、前記第４の工程を経た前記
母材を乾燥させる第５の工程と、前記第５の工程を経た
前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第６の工程と、
前記第６の工程を経た前記母材を線引きする第７の工程
と、前記第７の工程中にポリマクラッド層を被覆する第
８の工程を備えたことを特徴とする希土類元素添加光フ
ァイバの製造方法を提供する。
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 を無水エタノールあるいは
無水メタノールに溶解した液を含浸させる第２の工程
と、前記第２の工程を経た前記母材を酸素を含む雰囲気
中で乾燥させる第３の工程と、前記母材中にＥｒＣｌ3
を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解した液
を含浸させる第４の工程と、前記第４の工程を経た前記
母材を乾燥させる第５の工程と、前記第５の工程を経た
前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第６の工程と、
前記第６の工程を経た前記母材を線引きする第７の工程
と、前記第７の工程中にポリマクラッド層を被覆する第
８の工程を備えたことを特徴とする希土類元素添加光フ
ァイバの製造方法を提供する。
【００１４】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 を無水エタノールあるいは
無水メタノールに溶解した液を含浸させる第２の工程
と、前記第２の工程を経た前記母材を酸素を含む雰囲気
中で乾燥させる第３の工程と、前記母材中にＥｒＣｌ3
を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解した液
を含浸させる第４の工程と、前記第４の工程を経た前記
母材を乾燥させる第５の工程と、前記第５の工程を経た
前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第６の工程と、
前記第６の工程を経た前記母材の外周にクラッド層，あ
るいは中間層とクラッド層を形成した複合材を作成する
第７の工程と、前記複合材を線引きする第８の工程を備
えたことを特徴とする希土類元素添加光ファイバの製造
方法を提供する。
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 を無水エタノールあるいは
無水メタノールに溶解した液を含浸させる第２の工程
と、前記第２の工程を経た前記母材を酸素を含む雰囲気
中で乾燥させる第３の工程と、前記母材中にＥｒＣｌ3
を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解した液
を含浸させる第４の工程と、前記第４の工程を経た前記
母材を乾燥させる第５の工程と、前記第５の工程を経た
前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第６の工程と、
前記第６の工程を経た前記母材の外周にクラッド層，あ
るいは中間層とクラッド層を形成した複合材を作成する
第７の工程と、前記複合材を線引きする第８の工程を備
えたことを特徴とする希土類元素添加光ファイバの製造
方法を提供する。
【００１５】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 、ＡｌＣｌ3 、およびＥｒ
Ｃｌ3を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解
した液を含浸させる第２の工程と、前記第２の工程を経
た前記母材を乾燥させる第３の工程と、前記第３の工程
を経た前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第４の工
程と、前記第４の工程を経た前記母材を線引きする第５
の工程と、前記第５の工程中にポリマクラッド層を被覆
する第６の工程を備えたことを特徴とする希土類元素添
加光ファイバの製造方法を提供する。
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 、ＡｌＣｌ3 、およびＥｒ
Ｃｌ3を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解
した液を含浸させる第２の工程と、前記第２の工程を経
た前記母材を乾燥させる第３の工程と、前記第３の工程
を経た前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第４の工
程と、前記第４の工程を経た前記母材を線引きする第５
の工程と、前記第５の工程中にポリマクラッド層を被覆
する第６の工程を備えたことを特徴とする希土類元素添
加光ファイバの製造方法を提供する。
【００１６】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 、ＡｌＣｌ3 、およびＥｒ
Ｃｌ3を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解
した液を含浸させる第２の工程と、前記第２の工程を経
た前記母材を乾燥させる第３の工程と、前記第３の工程
を経た前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第４の工
程と、前記第４の工程を経た前記母材の外周にクラッド
層，あるいは中間層とクラッド層を形成した複合材を作
成する第５の工程と、前記複合材を線引きする第６の工
程を備えたことを特徴とする希土類元素添加光ファイバ
の製造方法を提供する。
め、ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する第１の工程
と、前記母材中にＴｅＣｌ4 、ＡｌＣｌ3 、およびＥｒ
Ｃｌ3を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解
した液を含浸させる第２の工程と、前記第２の工程を経
た前記母材を乾燥させる第３の工程と、前記第３の工程
を経た前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第４の工
程と、前記第４の工程を経た前記母材の外周にクラッド
層，あるいは中間層とクラッド層を形成した複合材を作
成する第５の工程と、前記複合材を線引きする第６の工
程を備えたことを特徴とする希土類元素添加光ファイバ
の製造方法を提供する。
【００１７】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＥｒとＡｌとＴｅを添加したＳｉＯ2 系ガラスから
なるコア、およびそのコアの外周を覆うポリマ材料から
なるクラッドを備えた希土類元素添加光ファイバと、前
記希土類元素添加光ファイバの入力端に結合して入力側
光アイソレータを通過してきた信号光と励起光源から出
射された励起光を前記入力端に入力する第１のＷＤＭカ
プラと、前記希土類元素添加光ファイバの出力端に結合
して前記希土類元素添加光ファイバの内部で前記励起光
に基づいて増幅された前記信号光を出力側光アイソレー
タの入力端に出力する第２のＷＤＭカプラを備えたこと
を特徴とする光ファイバ増幅器を提供する。
め、ＥｒとＡｌとＴｅを添加したＳｉＯ2 系ガラスから
なるコア、およびそのコアの外周を覆うポリマ材料から
なるクラッドを備えた希土類元素添加光ファイバと、前
記希土類元素添加光ファイバの入力端に結合して入力側
光アイソレータを通過してきた信号光と励起光源から出
射された励起光を前記入力端に入力する第１のＷＤＭカ
プラと、前記希土類元素添加光ファイバの出力端に結合
して前記希土類元素添加光ファイバの内部で前記励起光
に基づいて増幅された前記信号光を出力側光アイソレー
タの入力端に出力する第２のＷＤＭカプラを備えたこと
を特徴とする光ファイバ増幅器を提供する。
【００１８】更に、本発明は上記の目的を実現するた
め、ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加したＳｉＯ
2 系ガラスからなるコア、およびそのコアの外周を覆う
ＳｉＯ 2 のクラッドから構成される希土類元素添加光フ
ァイバと、前記希土類元素添加光ファイバの入力端に結
合して入力側光アイソレータを通過してきた信号光と励
起光源から出射された前記励起光を前記入力端に入力す
る第１のＷＤＭカプラと、前記希土類元素添加光ファイ
バの出力端に結合して前記希土類元素添加光ファイバの
内部で前記励起光に基づいて増幅された前記信号光を出
力側光アイソレータの入力端に出力する第２のＷＤＭカ
プラを備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器を提供
する。
め、ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加したＳｉＯ
2 系ガラスからなるコア、およびそのコアの外周を覆う
ＳｉＯ 2 のクラッドから構成される希土類元素添加光フ
ァイバと、前記希土類元素添加光ファイバの入力端に結
合して入力側光アイソレータを通過してきた信号光と励
起光源から出射された前記励起光を前記入力端に入力す
る第１のＷＤＭカプラと、前記希土類元素添加光ファイ
バの出力端に結合して前記希土類元素添加光ファイバの
内部で前記励起光に基づいて増幅された前記信号光を出
力側光アイソレータの入力端に出力する第２のＷＤＭカ
プラを備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器を提供
する。
【００１９】本発明の希土類元素添加光ファイバおよび
その製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを
用いた光ファイバ増幅器によれば、次のような効果があ
る。 （１）ＥｒとＡｌを共添加した光ファイバの特徴をもち
つつ、Ｔｅを添加することにより、その光ファイバの広
帯域性をさらに拡大し、かつ、高利得化を実現すること
ができる。 （２）Ｅｒ添加テルライドファイバの欠点である、長尺
化がむずかしい、高利得性を実現できない、製造方法が
難しい、などを補うことができる。 （３）容易に、かつ、歩留り良く製造することができ、
また低コスト化も可能である。 （４）コアの屈折率を高くするのに、Ｔｅの添加量の増
大化で容易に実現することができ、また、このＴｅ添加
量の増大は広帯域化にも効果を発揮する。すなわち、Ｔ
ｅＯ2 の屈折率は約２．１であり、このＴｅＯ2 の添加
量が多くなると、コアの屈折率が高くなり、シングルモ
ードファイバや分散シフトファイバとのモードフィール
ド整合がむずかしくなる。そこで、コア内にＦかＢを添
加することによってコアの屈折率を制御する。また、コ
アにＦを添加すると、ＥｒとＡｌを共添加した石英系フ
ァイバの帯域特性をより広くすることが可能なので、ま
すます良い方向に向かう。さらに、コア内にＦかＢ、あ
るいはＰを添加したスート母材を作っておいて、このス
ート母材にＥｒとＡｌとＴｅの溶液を含浸させ、乾燥後
の焼結時に透明ガラス化しやすいという特徴もある。
その製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを
用いた光ファイバ増幅器によれば、次のような効果があ
る。 （１）ＥｒとＡｌを共添加した光ファイバの特徴をもち
つつ、Ｔｅを添加することにより、その光ファイバの広
帯域性をさらに拡大し、かつ、高利得化を実現すること
ができる。 （２）Ｅｒ添加テルライドファイバの欠点である、長尺
化がむずかしい、高利得性を実現できない、製造方法が
難しい、などを補うことができる。 （３）容易に、かつ、歩留り良く製造することができ、
また低コスト化も可能である。 （４）コアの屈折率を高くするのに、Ｔｅの添加量の増
大化で容易に実現することができ、また、このＴｅ添加
量の増大は広帯域化にも効果を発揮する。すなわち、Ｔ
ｅＯ2 の屈折率は約２．１であり、このＴｅＯ2 の添加
量が多くなると、コアの屈折率が高くなり、シングルモ
ードファイバや分散シフトファイバとのモードフィール
ド整合がむずかしくなる。そこで、コア内にＦかＢを添
加することによってコアの屈折率を制御する。また、コ
アにＦを添加すると、ＥｒとＡｌを共添加した石英系フ
ァイバの帯域特性をより広くすることが可能なので、ま
すます良い方向に向かう。さらに、コア内にＦかＢ、あ
るいはＰを添加したスート母材を作っておいて、このス
ート母材にＥｒとＡｌとＴｅの溶液を含浸させ、乾燥後
の焼結時に透明ガラス化しやすいという特徴もある。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の希
土類元素添加光ファイバの第１より第３の実施の形態を
示す。第１より第３の実施の形態において、コア１はＥ
ｒとＡｌとＴｅが共添加されたＳｉＯ2 系材料で構成さ
れている。コア１がＳｉＯ2 系材料で構成されているの
で、ＶＡＤ法で大口径、長尺のものを容易に作るこどが
できる。クラッド２は、（ａ）で示すように、ポリマ
（第１の実施の形態）、あるいは、（ｂ）、（ｃ）で示
すように、ＳｉＯ2 （第２および第３の実施の形態）に
よって構成されている。第３の実施の形態では、（ｃ）
に示すように、コア１とクラッド２との間にＦを添加し
たＳｉＯ2 の中間層３が設けられている。この中間層３
を設けておくと、シングルモードファイバや分散シフト
ファイバとのモードフィールド整合をとって融着接続す
るのに効果的である。すなわち、コア１の屈折率はＴｅ
Ｏ2 の量が多く添加される程、高くなるので、モードフ
ィールド整合をやり易くするために中間層３の屈折率を
ＳｉＯ2 よりも低い値にしておけば、融着接続時にコア
１中のＡｌ2 Ｏ3 やＴｅＯ2 をこの中間層３内に拡散さ
せることによって、コア１の屈折率を少し低下させ、シ
ングルモードファイバや分散シフトファイバとのモード
フィールド整合をとることができる。第１より第３の実
施の形態において、コア１中へのＥｒの添加量は１００
ｗｔｐｐｍから２０００ｗｔｐｐｍの範囲から選ばれ
る。また、Ａｌの添加量は１０００ｗｔｐｐｍから６０
０００ｗｔｐｐｍの範囲から選ばれるが、Ｅｒの添加量
が多い程、Ａｌの添加量も多くした方が好ましい。Ｔｅ
の添加量は１００００ｗｔｐｐｍから１０数ｗｔ％の範
囲から選ばれる。このＴｅの添加量は図１（ａ），
（ｂ），（ｃ）によって異なる。すなわち、（ａ）の場
合が最も多くＴｅを添加することができ、次に、（ｂ）
の場合とし、（ｃ）の場合には最も少なくＴｅを添加す
る。Ａｌの添加量が多い程、波長１．５３μｍから１．
５６μｍの範囲の利得の平坦性を良くすることができ、
またＴｅの添加量が多い程、波長１．５６μｍから１．
６１μｍの範囲の利得の平坦性を良くすることができ
る。したがって，シングルモードファイバや分散シフト
ファイバとのモード整合が効率よくとれる範囲で、ま
た、ファイバの作成が可能な範囲でＴｅを多くし、同時
にＡｌを増やせればより好ましい。
土類元素添加光ファイバの第１より第３の実施の形態を
示す。第１より第３の実施の形態において、コア１はＥ
ｒとＡｌとＴｅが共添加されたＳｉＯ2 系材料で構成さ
れている。コア１がＳｉＯ2 系材料で構成されているの
で、ＶＡＤ法で大口径、長尺のものを容易に作るこどが
できる。クラッド２は、（ａ）で示すように、ポリマ
（第１の実施の形態）、あるいは、（ｂ）、（ｃ）で示
すように、ＳｉＯ2 （第２および第３の実施の形態）に
よって構成されている。第３の実施の形態では、（ｃ）
に示すように、コア１とクラッド２との間にＦを添加し
たＳｉＯ2 の中間層３が設けられている。この中間層３
を設けておくと、シングルモードファイバや分散シフト
ファイバとのモードフィールド整合をとって融着接続す
るのに効果的である。すなわち、コア１の屈折率はＴｅ
Ｏ2 の量が多く添加される程、高くなるので、モードフ
ィールド整合をやり易くするために中間層３の屈折率を
ＳｉＯ2 よりも低い値にしておけば、融着接続時にコア
１中のＡｌ2 Ｏ3 やＴｅＯ2 をこの中間層３内に拡散さ
せることによって、コア１の屈折率を少し低下させ、シ
ングルモードファイバや分散シフトファイバとのモード
フィールド整合をとることができる。第１より第３の実
施の形態において、コア１中へのＥｒの添加量は１００
ｗｔｐｐｍから２０００ｗｔｐｐｍの範囲から選ばれ
る。また、Ａｌの添加量は１０００ｗｔｐｐｍから６０
０００ｗｔｐｐｍの範囲から選ばれるが、Ｅｒの添加量
が多い程、Ａｌの添加量も多くした方が好ましい。Ｔｅ
の添加量は１００００ｗｔｐｐｍから１０数ｗｔ％の範
囲から選ばれる。このＴｅの添加量は図１（ａ），
（ｂ），（ｃ）によって異なる。すなわち、（ａ）の場
合が最も多くＴｅを添加することができ、次に、（ｂ）
の場合とし、（ｃ）の場合には最も少なくＴｅを添加す
る。Ａｌの添加量が多い程、波長１．５３μｍから１．
５６μｍの範囲の利得の平坦性を良くすることができ、
またＴｅの添加量が多い程、波長１．５６μｍから１．
６１μｍの範囲の利得の平坦性を良くすることができ
る。したがって，シングルモードファイバや分散シフト
ファイバとのモード整合が効率よくとれる範囲で、ま
た、ファイバの作成が可能な範囲でＴｅを多くし、同時
にＡｌを増やせればより好ましい。
【００２１】次に、本発明の希土類元素添加光ファイバ
の製造方法の実施の形態を説明する。図２は本発明の希
土類元素添加光ファイバの製造方法の第１の実施の形態
を示したものであり、工程Ｓ１〜Ｓ８を有する。これは
図１（ａ）の第１の実施の形態の希土類元素添加光ファ
イバの製造方法を示したものである。まず、工程Ｓ１に
おいて、Ａｌ2 Ｏ3 を１００００ｗｔｐｐｍから６００
００ｗｔｐｐｍ含んだＳｉＯ2 系のコア用スート母材を
ＶＡＤ法によって作る。工程Ｓ２において、このスート
母材を、ＴｅＣｌ4 を無水エタノールあるいは無水メタ
ノールに溶解した液に含浸させる。ＴｅＣｌ4 は無水エ
タノールに１０ｗｔ％以上溶解させることができ、沈殿
物の生成はなかった。この実施の形態では、１０ｗｔ％
以上のＴｅＣｌ4 を無水エタノールに溶解させ、スート
母材に含浸させることができた。その後、工程Ｓ３にお
いて、このＴｅＣｌ4 の含浸したスート母材を酸素を含
む雰囲気中で乾燥させた。この酸素を含む雰囲気中で乾
燥させることは、後に透明ガラス化したＳｉＯ2 系母材
中にＴｅをＴｅＯ2 として含有させる上で重要である。
次に、工程Ｓ４において、乾燥したスート母材に、Ｅｒ
Ｃｌ3 を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解
した液を含浸させる。ＥｒＣｌ3 の液は１００ｗｔｐｐ
ｍから２０００ｗｔｐｐｍの範囲から選ぶ。その後、工
程Ｓ５において、ふたたび乾燥させる。次に、工程Ｓ６
において、電気炉内に挿入し、Ｈｅガスと塩素ガスの雰
囲気に保ってスート母材を焼結して脱水と透明ガラス化
を行い、ＥｒとＴｅとＡｌの共添加されたＳｉＯ2 系母
材を得る。工程Ｓ７において、この母材を線引き炉に一
定速度で送り込んで光ファイバ化し、工程Ｓ８におい
て、それと同時にその外周にポリマのクラッド層を被覆
し、加熱および硬化の工程を経てボビンに巻き取り、Ｅ
ｒとＴｅとＡｌを共添加したポリマクラッドの希土類元
素添加光ファイバを得る。
の製造方法の実施の形態を説明する。図２は本発明の希
土類元素添加光ファイバの製造方法の第１の実施の形態
を示したものであり、工程Ｓ１〜Ｓ８を有する。これは
図１（ａ）の第１の実施の形態の希土類元素添加光ファ
イバの製造方法を示したものである。まず、工程Ｓ１に
おいて、Ａｌ2 Ｏ3 を１００００ｗｔｐｐｍから６００
００ｗｔｐｐｍ含んだＳｉＯ2 系のコア用スート母材を
ＶＡＤ法によって作る。工程Ｓ２において、このスート
母材を、ＴｅＣｌ4 を無水エタノールあるいは無水メタ
ノールに溶解した液に含浸させる。ＴｅＣｌ4 は無水エ
タノールに１０ｗｔ％以上溶解させることができ、沈殿
物の生成はなかった。この実施の形態では、１０ｗｔ％
以上のＴｅＣｌ4 を無水エタノールに溶解させ、スート
母材に含浸させることができた。その後、工程Ｓ３にお
いて、このＴｅＣｌ4 の含浸したスート母材を酸素を含
む雰囲気中で乾燥させた。この酸素を含む雰囲気中で乾
燥させることは、後に透明ガラス化したＳｉＯ2 系母材
中にＴｅをＴｅＯ2 として含有させる上で重要である。
次に、工程Ｓ４において、乾燥したスート母材に、Ｅｒ
Ｃｌ3 を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶解
した液を含浸させる。ＥｒＣｌ3 の液は１００ｗｔｐｐ
ｍから２０００ｗｔｐｐｍの範囲から選ぶ。その後、工
程Ｓ５において、ふたたび乾燥させる。次に、工程Ｓ６
において、電気炉内に挿入し、Ｈｅガスと塩素ガスの雰
囲気に保ってスート母材を焼結して脱水と透明ガラス化
を行い、ＥｒとＴｅとＡｌの共添加されたＳｉＯ2 系母
材を得る。工程Ｓ７において、この母材を線引き炉に一
定速度で送り込んで光ファイバ化し、工程Ｓ８におい
て、それと同時にその外周にポリマのクラッド層を被覆
し、加熱および硬化の工程を経てボビンに巻き取り、Ｅ
ｒとＴｅとＡｌを共添加したポリマクラッドの希土類元
素添加光ファイバを得る。
【００２２】ここで、クラッド層をＳｉＯ2 で構成しな
い理由は、Ｔｅを５ｗｔ％以上添加していくと透明ガラ
ス化した母材の軟化点が低下するために、ＳｉＯ2 をそ
のガラス化した母材の外周に形成するのがむずかしいた
めである。この製造方法では、Ｔｅを多量に添加するこ
とができるので、この光ファイバを用いれば、波長１．
５３μｍから１．６１μｍにわたって広帯域で高利得の
光ファイバ増幅器を実現することができる。Ｔｅの添加
量を１０数ｗｔ％にしてもほぼ透明に近い母材を得るこ
とができた。光ファイバ増幅器は後で詳細に説明する。
い理由は、Ｔｅを５ｗｔ％以上添加していくと透明ガラ
ス化した母材の軟化点が低下するために、ＳｉＯ2 をそ
のガラス化した母材の外周に形成するのがむずかしいた
めである。この製造方法では、Ｔｅを多量に添加するこ
とができるので、この光ファイバを用いれば、波長１．
５３μｍから１．６１μｍにわたって広帯域で高利得の
光ファイバ増幅器を実現することができる。Ｔｅの添加
量を１０数ｗｔ％にしてもほぼ透明に近い母材を得るこ
とができた。光ファイバ増幅器は後で詳細に説明する。
【００２３】図３は本発明の図１（ｂ）および（ｃ）で
示した第２および第３の実施の形態の希土類元素添加光
ファイバを製造する希土類元素添加光ファイバの製造方
法の第２の実施の形態を示したものである。これは、Ｔ
ｅの添加量が数ｗｔ％以下の場合の光ファイバの製造方
法である。図２と異なっている工程は、クラッド層（あ
るいは中間層とクラッド層）を形成する工程Ｓ７であ
る。すなわち、工程Ｓ６で透明ガラス化した母材の外周
に外付け法（あるいはＶＡＤ法）でクラッド層（あるい
は中間層とクラッド層）を形成し、その後に、焼結して
ふたたび透明ガラス化した母材とし、最後に、工程Ｓ８
においてこの母材を線引きして希土類元素添加光ファイ
バを得る。
示した第２および第３の実施の形態の希土類元素添加光
ファイバを製造する希土類元素添加光ファイバの製造方
法の第２の実施の形態を示したものである。これは、Ｔ
ｅの添加量が数ｗｔ％以下の場合の光ファイバの製造方
法である。図２と異なっている工程は、クラッド層（あ
るいは中間層とクラッド層）を形成する工程Ｓ７であ
る。すなわち、工程Ｓ６で透明ガラス化した母材の外周
に外付け法（あるいはＶＡＤ法）でクラッド層（あるい
は中間層とクラッド層）を形成し、その後に、焼結して
ふたたび透明ガラス化した母材とし、最後に、工程Ｓ８
においてこの母材を線引きして希土類元素添加光ファイ
バを得る。
【００２４】図４は本発明の図１（ａ）で示した第１の
実施の形態の希土類元素添加光ファイバを製造する希土
類元素添加光ファイバの製造方法の第３の実施の形態を
示したものである。これは、図２の工程Ｓ２およびＳ４
のＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3 をスート母材中に含浸させる
工程を工程Ｓ２において一度に行うようにしたものであ
る。すなわち、Ａｌ2 Ｏ3 を含んだＳｉＯ2 系のスート
母材に、ＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3 を無水エタノールある
いは無水メタノールに溶解した液に含浸させ、その後
に、工程Ｓ３において、酸素を含む雰囲気中で乾燥させ
るようにしたものである。１０ｗｔ％以上のＴｅＣｌ4
と２０００ｗｔｐｐｍ以下のＥｒＣｌ3 を無水エタノー
ル液に溶解させたが、十分に溶解させることができた。
実施の形態の希土類元素添加光ファイバを製造する希土
類元素添加光ファイバの製造方法の第３の実施の形態を
示したものである。これは、図２の工程Ｓ２およびＳ４
のＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3 をスート母材中に含浸させる
工程を工程Ｓ２において一度に行うようにしたものであ
る。すなわち、Ａｌ2 Ｏ3 を含んだＳｉＯ2 系のスート
母材に、ＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3 を無水エタノールある
いは無水メタノールに溶解した液に含浸させ、その後
に、工程Ｓ３において、酸素を含む雰囲気中で乾燥させ
るようにしたものである。１０ｗｔ％以上のＴｅＣｌ4
と２０００ｗｔｐｐｍ以下のＥｒＣｌ3 を無水エタノー
ル液に溶解させたが、十分に溶解させることができた。
【００２５】図５は図１（ｂ）および（ｃ）で示した第
２および第３の実施の形態の希土類元素添加光ファイバ
を製造する希土類元素添加光ファイバの製造方法の第３
の実施の形態を示したものである。これも図３の工程Ｓ
２およびＳ４のＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3 をスート母材中
に含浸させる工程を工程Ｓ２において一度に行うように
したものである。すなわち、Ａｌ2 Ｏ3 を含んだＳｉＯ
2 系（あるいはＡｌ2Ｏ3 とＧｅＯ2 を含んだＳｉＯ2
系）のスート母材に、ＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3を無水エ
タノールあるいは無水メタノールに溶解した液を含浸さ
せ、その後に、工程Ｓ３において、酸素を含む雰囲気中
で乾燥させるようにしたものである。
２および第３の実施の形態の希土類元素添加光ファイバ
を製造する希土類元素添加光ファイバの製造方法の第３
の実施の形態を示したものである。これも図３の工程Ｓ
２およびＳ４のＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3 をスート母材中
に含浸させる工程を工程Ｓ２において一度に行うように
したものである。すなわち、Ａｌ2 Ｏ3 を含んだＳｉＯ
2 系（あるいはＡｌ2Ｏ3 とＧｅＯ2 を含んだＳｉＯ2
系）のスート母材に、ＴｅＣｌ4 とＥｒＣｌ3を無水エ
タノールあるいは無水メタノールに溶解した液を含浸さ
せ、その後に、工程Ｓ３において、酸素を含む雰囲気中
で乾燥させるようにしたものである。
【００２６】図６は図１（ｂ）および（ｃ）で示した第
２および第３の実施の形態の希土類元素添加光ファイバ
を製造する希土類元素添加光ファイバの製造方法の第４
の実施の形態を示したものである。これは、工程Ｓ２に
おいて、ＳｉＯ2 系（あるいはＧｅＯ2 を含んだＳｉＯ
2 系）コアスート母材中に、ＴｅＣｌ4 とＡｌ2 Ｏ3と
ＥｒＣｌ3 を無水エタノールあるいは無水メタノールに
溶解した液を含浸させ、その後、工程Ｓ３において、乾
燥させ、ついで、工程Ｓ４において、透明ガラス化し、
工程Ｓ５において、クラッド層（あるいは中間層とクラ
ッド層）を形成し、最後に、工程Ｓ６において線引きす
ることにより光ファイバ化する。
２および第３の実施の形態の希土類元素添加光ファイバ
を製造する希土類元素添加光ファイバの製造方法の第４
の実施の形態を示したものである。これは、工程Ｓ２に
おいて、ＳｉＯ2 系（あるいはＧｅＯ2 を含んだＳｉＯ
2 系）コアスート母材中に、ＴｅＣｌ4 とＡｌ2 Ｏ3と
ＥｒＣｌ3 を無水エタノールあるいは無水メタノールに
溶解した液を含浸させ、その後、工程Ｓ３において、乾
燥させ、ついで、工程Ｓ４において、透明ガラス化し、
工程Ｓ５において、クラッド層（あるいは中間層とクラ
ッド層）を形成し、最後に、工程Ｓ６において線引きす
ることにより光ファイバ化する。
【００２７】図７は本発明の希土類元素添加光ファイバ
を用いて構成した光ファイバ増幅器の実施の形態を示
す。この光ファイバ増幅器において、波長１．５３μｍ
から１．６１μｍの範囲から１６波以上の波長多重され
た信号光９ａが光アイソレータ７ａを通ってＷＤＭカプ
ラ８ａに入力する。一方、駆動回路６によって駆動され
た励起光源５（波長０．９８μｍ帯）から励起光１０ａ
が出射され、ＷＤＭカプラ８ａにおいて信号光９ａと合
流される。ＷＤＭカプラ８ａを通過した信号光９ｂと励
起光１０ｂは本発明の希土類元素添加光ファイバ４内に
入力し、そこで増幅される。増幅された信号光９ｃはＷ
ＤＭカプラ８ｂ、光アイソレータ７ｂを通って信号光９
ｄとして出力される。ここで、希土類元素添加光ファイ
バ４内で吸収されずに伝搬していった励起光はＷＤＭカ
プラ８ｂで分岐されて励起光１０ｃとして放出される。
励起光はＷＤＭカプラ８ｂから矢印と反対方向に供給し
て後方励起するようにしてもよく、また前方励起と後方
励起を併用してもよい。
を用いて構成した光ファイバ増幅器の実施の形態を示
す。この光ファイバ増幅器において、波長１．５３μｍ
から１．６１μｍの範囲から１６波以上の波長多重され
た信号光９ａが光アイソレータ７ａを通ってＷＤＭカプ
ラ８ａに入力する。一方、駆動回路６によって駆動され
た励起光源５（波長０．９８μｍ帯）から励起光１０ａ
が出射され、ＷＤＭカプラ８ａにおいて信号光９ａと合
流される。ＷＤＭカプラ８ａを通過した信号光９ｂと励
起光１０ｂは本発明の希土類元素添加光ファイバ４内に
入力し、そこで増幅される。増幅された信号光９ｃはＷ
ＤＭカプラ８ｂ、光アイソレータ７ｂを通って信号光９
ｄとして出力される。ここで、希土類元素添加光ファイ
バ４内で吸収されずに伝搬していった励起光はＷＤＭカ
プラ８ｂで分岐されて励起光１０ｃとして放出される。
励起光はＷＤＭカプラ８ｂから矢印と反対方向に供給し
て後方励起するようにしてもよく、また前方励起と後方
励起を併用してもよい。
【００２８】本発明は以上述べた実施の形態に限定され
ない。たとえば、Ｔｅをコア中に多量に添加していく
と、コアの屈折率が高くなってくるが、それを抑えるた
めに、コア中に、Ｆ、あるいはＢを添加してコアの屈折
率の値を調節しても良い。さらにＰを添加して透明ガラ
ス化を容易にするようにしても良い。Ｆを添加する具体
的方法としては、図２の工程Ｓ６、図３の工程Ｓ６、図
４の工程Ｓ４、図５の工程Ｓ４、および図６の工程Ｓ６
の透明ガラス化の際に、Ｈｅガスと塩素ガスにさらにＦ
ガス（たとえばＣ2 Ｆ6 ）を付加して流しながら行うこ
とによってＦを透明ガラス材中に添加することができ
る。Ｂ（あるいはＰ）を添加するには、図２より図６の
工程Ｓ１のコアスート母材の作成時に、たとえば、火炎
加水分解バーナにＳｉＣｌ4 、ＢＢｒ3 （あるいはＰＯ
Ｃｌ3 ）、Ｈ2 、Ｏ2 、Ａｒなどを送り込むことによっ
て実現することができる。
ない。たとえば、Ｔｅをコア中に多量に添加していく
と、コアの屈折率が高くなってくるが、それを抑えるた
めに、コア中に、Ｆ、あるいはＢを添加してコアの屈折
率の値を調節しても良い。さらにＰを添加して透明ガラ
ス化を容易にするようにしても良い。Ｆを添加する具体
的方法としては、図２の工程Ｓ６、図３の工程Ｓ６、図
４の工程Ｓ４、図５の工程Ｓ４、および図６の工程Ｓ６
の透明ガラス化の際に、Ｈｅガスと塩素ガスにさらにＦ
ガス（たとえばＣ2 Ｆ6 ）を付加して流しながら行うこ
とによってＦを透明ガラス材中に添加することができ
る。Ｂ（あるいはＰ）を添加するには、図２より図６の
工程Ｓ１のコアスート母材の作成時に、たとえば、火炎
加水分解バーナにＳｉＣｌ4 、ＢＢｒ3 （あるいはＰＯ
Ｃｌ3 ）、Ｈ2 、Ｏ2 、Ａｒなどを送り込むことによっ
て実現することができる。
【００２９】クラッド層として用いるポリマ材料には、
シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデンなどを用いるこ
とができる。
シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデンなどを用いるこ
とができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の希土類元素
添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類
元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器によれ
ば、次のような効果がある。 （１）ＥｒとＡｌを共添加した光ファイバの特徴をもち
つつ、Ｔｅを添加することにより、その広帯域性をさら
に拡大し、かつ，高利得化を実現することができる。 （２）Ｅｒ添加テルライドファイバの欠点である、長尺
化がむずかしい、高利得性を実現できない、製造方法が
難しい、などを補うことができる。 （３）容易に、かつ、歩留り良く製造することができ、
また低コスト化も可能である。 （４）コアの屈折率を高くするのに、Ｔｅの添加量の増
大化で容易に実現することができ、また、このＴｅ添加
量の増大は広帯域化にも効果を発揮する。
添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類
元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器によれ
ば、次のような効果がある。 （１）ＥｒとＡｌを共添加した光ファイバの特徴をもち
つつ、Ｔｅを添加することにより、その広帯域性をさら
に拡大し、かつ，高利得化を実現することができる。 （２）Ｅｒ添加テルライドファイバの欠点である、長尺
化がむずかしい、高利得性を実現できない、製造方法が
難しい、などを補うことができる。 （３）容易に、かつ、歩留り良く製造することができ、
また低コスト化も可能である。 （４）コアの屈折率を高くするのに、Ｔｅの添加量の増
大化で容易に実現することができ、また、このＴｅ添加
量の増大は広帯域化にも効果を発揮する。
【図１】（ａ）本発明の希土類元素添加光ファイバの第
１の実施の形態を示す断面図。 （ｂ）本発明の希土類元素添加光ファイバの第２の実施
の形態を示す断面図。 （ｃ）本発明の希土類元素添加光ファイバの第３の実施
の形態を示す断面図。
１の実施の形態を示す断面図。 （ｂ）本発明の希土類元素添加光ファイバの第２の実施
の形態を示す断面図。 （ｃ）本発明の希土類元素添加光ファイバの第３の実施
の形態を示す断面図。
【図２】本発明の希土類元素添加光ファイバの製造方法
の第１の実施の形態を示すフローチャート
の第１の実施の形態を示すフローチャート
【図３】本発明の希土類元素添加光ファイバの製造方法
の第２の実施の形態を示すフローチャート
の第２の実施の形態を示すフローチャート
【図４】本発明の希土類元素添加光ファイバの製造方法
の第３の実施の形態を示すフローチャート
の第３の実施の形態を示すフローチャート
【図５】本発明の希土類元素添加光ファイバの製造方法
の第４の実施の形態を示すフローチャート
の第４の実施の形態を示すフローチャート
【図６】本発明の希土類元素添加光ファイバの製造方法
の第５の実施の形態を示すフローチャート
の第５の実施の形態を示すフローチャート
【図７】本発明の希土類元素添加光ファイバを用いた光
ファイバ増幅器の実施の形態を示す説明図
ファイバ増幅器の実施の形態を示す説明図
【図８】（ａ）従来の希土類元素添加光ファイバの製造
方法を示すフローチャート （ｂ）ＶＡＤによるコアスートの作成を示す説明図 （ｃ）希土類塩化物のコアスートへの含浸を示す説明
図。
方法を示すフローチャート （ｂ）ＶＡＤによるコアスートの作成を示す説明図 （ｃ）希土類塩化物のコアスートへの含浸を示す説明
図。
１ 希土類元素添加コア ２ クラッド ３ 中間層 ４ 希土類元素添加光ファイバ ５ 励起光源 ６ 駆動回路 ７ａ、７ｂ 光アイソレータ ８ａ、８ｂ ＷＤＭカプラ ９ａ〜９ｄ 信号光 １０ａ〜１０ｃ 励起光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｚ (72)発明者 江島 正毅 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 阿部 淳 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内
Claims (16)
- 【請求項１】 ＥｒとＡｌとＴｅを添加したＳｉＯ2 系
ガラスからなるコアと、そのコアの外周を覆うポリマ材
料からなるクラッドを備えたことを特徴とする希土類元
素添加光ファイバ。 - 【請求項２】 前記コアは、Ｔｅの添加量が１ｗｔ％か
ら１０数ｗｔ％、Ｅｒの添加量が１００ｗｔｐｐｍから
２０００ｗｔｐｐｍ、およびＡｌの添加量が１０００ｗ
ｔｐｐｍから６ｗｔ％のＳｉＯ2 系ガラスによって構成
される請求項１記載の希土類元素添加光ファイバ。 - 【請求項３】 ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加
したＳｉＯ2 系ガラスからなるコアと、そのコアの外周
を覆うＳｉＯ2 のクラッド層を備えたことを特徴とする
希土類元素添加光ファイバ。 - 【請求項４】 ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添加
したＳｉＯ2 系ガラスからなるコアと、そのコアの外周
を覆うＦを添加したＳｉＯ2 の中間層と、この中間層を
覆うＳｉＯ2 のクラッド層を備えたことを特徴とする希
土類元素添加光ファイバ。 - 【請求項５】 前記ＳｉＯ2 系ガラスは、ＳｉＯ2 ガラ
ス、またはＳｉＯ2 ガラスにＰ2 Ｏ5 かＢ2 Ｏ3 かＦを
少なくとも１種を含有している構成の請求項１，２，
３，あるいは４記載の希土類元素添加光ファイバ。 - 【請求項６】 ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する
第１の工程と、前記母材中にＴｅＣｌ4 を無水エタノー
ルあるいは無水メタノールに溶解した液を含浸させる第
２の工程と、前記第２の工程を経た前記母材を酸素を含
む雰囲気中で乾燥させる第３の工程と、前記母材中にＥ
ｒＣｌ3 を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶
解した液を含浸させる第４の工程と、前記第４の工程を
経た前記母材を乾燥させる第５の工程と、前記第５の工
程を経た前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第６の
工程と、前記第６の工程を経た前記母材を線引きする第
７の工程と、前記第７の工程中にポリマクラッド層を被
覆する第８の工程を備えたことを特徴とする希土類元素
添加光ファイバの製造方法。 - 【請求項７】 前記第２および第４の工程を１つの工程
とし、前記第３および第５の工程を１つの工程として実
施する請求項６記載の希土類元素添加光ファイバの製造
方法。 - 【請求項８】 ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成する
第１の工程と、前記母材中にＴｅＣｌ4 を無水エタノー
ルあるいは無水メタノールに溶解した液を含浸させる第
２の工程と、前記第２の工程を経た前記母材を酸素を含
む雰囲気中で乾燥させる第３の工程と、前記母材中にＥ
ｒＣｌ3 を無水エタノールあるいは無水メタノールに溶
解した液を含浸させる第４の工程と、前記第４の工程を
経た前記母材を乾燥させる第５の工程と、前記第５の工
程を経た前記母材を透明ガラス化・脱水処理する第６の
工程と、前記第６の工程を経た前記母材の外周にクラッ
ド層，あるいは中間層とクラッド層を形成した複合材を
作成する第７の工程と、前記複合材を線引きする第８の
工程を備えたことを特徴とする希土類元素添加光ファイ
バの製造方法。 - 【請求項９】 前記第２および第４の工程を１つの工程
とし、前記第３および第５の工程を１つの工程として実
施する請求項８記載の希土類元素添加光ファイバの製造
方法。 - 【請求項１０】 ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成す
る第１の工程と、前記母材中にＴｅＣｌ4 、ＡｌＣ
ｌ3 、およびＥｒＣｌ3 を無水エタノールあるいは無水
メタノールに溶解した液を含浸させる第２の工程と、前
記第２の工程を経た前記母材を乾燥させる第３の工程
と、前記第３の工程を経た前記母材を透明ガラス化・脱
水処理する第４の工程と、前記第４の工程を経た前記母
材を線引きする第５の工程と、前記第５の工程中にポリ
マクラッド層を被覆する第６の工程を備えたことを特徴
とする希土類元素添加光ファイバの製造方法。 - 【請求項１１】 ＳｉＯ2 系のコアスート母材を作成す
る第１の工程と、前記母材中にＴｅＣｌ4 、ＡｌＣ
ｌ3 、およびＥｒＣｌ3 をを無水エタノールあるいは無
水メタノールに溶解した液を含浸させる第２の工程と、
前記第２の工程を経た前記母材を乾燥させる第３の工程
と、前記第３の工程を経た前記母材を透明ガラス化・脱
水処理する第４の工程と、前記第４の工程を経た前記母
材の外周にクラッド層，あるいは中間層とクラッド層を
形成した複合材を作成する第５の工程と、前記複合材を
線引きする第６の工程を備えたことを特徴とする希土類
元素添加光ファイバの製造方法。 - 【請求項１２】 ＥｒとＡｌとＴｅを添加したＳｉＯ2
系ガラスからなるコア、およびそのコアの外周を覆うポ
リマ材料からなるクラッドを備えた希土類元素添加光フ
ァイバと、 前記希土類元素添加光ファイバの入力端に
結合して入力側光アイソレータを通過してきた信号光と
励起光源から出射された励起光を前記入力端に入力する
第１のＷＤＭカプラと、前記希土類元素添加光ファイバ
の出力端に結合して前記希土類元素添加光ファイバの内
部で前記励起光に基づいて増幅された前記信号光を出力
側光アイソレータの入力端に出力する第２のＷＤＭカプ
ラを備えたことを特徴とする光ファイバ増幅器。 - 【請求項１３】 前記希土類元素添加光ファイバの前記
コアは，ＦあるいはＢを添加されている請求項１２記載
の光ファイバ増幅器。 - 【請求項１４】 前記コアは、Ｔｅの添加量が１ｗｔ％
から１０数ｗｔ％、Ｅｒの添加量が１００ｗｔｐｐｍか
ら２０００ｗｔｐｐｍ、およびＡｌの添加量が１０００
ｗｔｐｐｍから６ｗｔ％のＳｉＯ2 系ガラスによって構
成される請求項１２記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項１５】 ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添
加したＳｉＯ2 系ガラスからなるコア、およびそのコア
の外周を覆うＳｉＯ2 のクラッドから構成される希土類
元素添加光ファイバと、前記希土類元素添加光ファイバ
の入力端に結合して入力側光アイソレータを通過してき
た信号光と励起光源から出射された励起光を前記入力端
に入力する第１のＷＤＭカプラと、前記希土類元素添加
光ファイバの出力端に結合して前記希土類元素添加光フ
ァイバの内部で前記励起光に基づいて増幅された前記信
号光を出力側光アイソレータの入力端に出力する第２の
ＷＤＭカプラを備えたことを特徴とする光ファイバ増幅
器。 - 【請求項１６】 ＥｒとＡｌと５ｗｔ％以下のＴｅを添
加したＳｉＯ2 系ガラスからなるコア、そのコアの外周
を覆うＦを添加したＳｉＯ2 の中間層，およびこの中間
層を覆うＳｉＯ2 のクラッド層から構成される希土類元
素添加光ファイバと、前記希土類元素添加光ファイバの
入力端に結合して入力側光アイソレータを通過してきた
信号光と励起光源から出射された励起光を前記入力端に
入力する第１のＷＤＭカプラと、前記希土類元素添加光
ファイバの出力端に結合して前記希土類元素添加光ファ
イバの内部で前記励起光に基づいて増幅された前記信号
光を出力側光アイソレータの入力端に出力する第２のＷ
ＤＭカプラを備えたことを特徴とする光ファイバ増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20943297A JP3860647B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 希土類元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20943297A JP3860647B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 希土類元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1160284A true JPH1160284A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3860647B2 JP3860647B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=16572772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20943297A Expired - Fee Related JP3860647B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 希土類元素添加光ファイバおよびその製造方法、およびその希土類元素添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3860647B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381009B1 (ko) * | 2000-07-11 | 2003-04-23 | 한국전자통신연구원 | 어븀 이온의 980 나노미터 여기 효율과 섬유화 특성향상을 위한 텔루라이트 유리 조성물 |
| KR100433909B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2004-06-04 | 삼성전자주식회사 | 증폭용 광섬유 및 그 제조 방법 |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP20943297A patent/JP3860647B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381009B1 (ko) * | 2000-07-11 | 2003-04-23 | 한국전자통신연구원 | 어븀 이온의 980 나노미터 여기 효율과 섬유화 특성향상을 위한 텔루라이트 유리 조성물 |
| KR100433909B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2004-06-04 | 삼성전자주식회사 | 증폭용 광섬유 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3860647B2 (ja) | 2006-12-20 |
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