JPS63195628A - フアイバラマンレ−ザ用光フアイバ - Google Patents
フアイバラマンレ−ザ用光フアイバInfo
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- JPS63195628A JPS63195628A JP62027348A JP2734887A JPS63195628A JP S63195628 A JPS63195628 A JP S63195628A JP 62027348 A JP62027348 A JP 62027348A JP 2734887 A JP2734887 A JP 2734887A JP S63195628 A JPS63195628 A JP S63195628A
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光ファイバに関し、特にファイバラマンレー
ザ用光ファイバに関するものである。
ザ用光ファイバに関するものである。
［従来の技術］
ファイバラマンレーザは、Ｎｄ：ＹＡＧレーザのような
高出力レーザの光を導波構造を有するファイバ形状のレ
ーザ媒質中に入射し、誘導ラマン散乱効果によって、入
射光と異なる波長のレーザ光を取り出すものである。フ
ァイバラマンレーザを用いることにより、今までにない
波長のレーザ光が取り出せること、また、信号光の増幅
等にも利用できる等、広範な応用が期待できる。
高出力レーザの光を導波構造を有するファイバ形状のレ
ーザ媒質中に入射し、誘導ラマン散乱効果によって、入
射光と異なる波長のレーザ光を取り出すものである。フ
ァイバラマンレーザを用いることにより、今までにない
波長のレーザ光が取り出せること、また、信号光の増幅
等にも利用できる等、広範な応用が期待できる。
ファイバ形状の媒質中で誘導ラマン散乱を起こしやすく
するためには、媒質のラマン散乱係数が大きく、波長変
化が大きいためにはラマンシフトも大きい方が望ましい
。またコア断面積が小さく、光損失も低い十分長い光フ
ァイバであることが必要とされる。
するためには、媒質のラマン散乱係数が大きく、波長変
化が大きいためにはラマンシフトも大きい方が望ましい
。またコア断面積が小さく、光損失も低い十分長い光フ
ァイバであることが必要とされる。
第５図に５ｉ（ｈをコアとするシングルモード光ファイ
バのラマンスペクトルを示す。これはＡ「レーザ（波長
０．５１４５μｍ）を光源に自然ラマン散乱光を測定し
た例である。４４０，４８５，８０４，８００，１０６
０゜１２００ｃｌ’にラマン散乱のピークがあり、訪導
ラマン散乱では、励起光源の波長から上記波数だけシフ
トした波長のストークス光が出力として得られる。例え
ば、Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）で励
起すると、１．１２，１．１４，１．１６，１．２０，
１．２２μｍに対応する１次のストークス光が現われる
。
バのラマンスペクトルを示す。これはＡ「レーザ（波長
０．５１４５μｍ）を光源に自然ラマン散乱光を測定し
た例である。４４０，４８５，８０４，８００，１０６
０゜１２００ｃｌ’にラマン散乱のピークがあり、訪導
ラマン散乱では、励起光源の波長から上記波数だけシフ
トした波長のストークス光が出力として得られる。例え
ば、Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）で励
起すると、１．１２，１．１４，１．１６，１．２０，
１．２２μｍに対応する１次のストークス光が現われる
。
励起用レーザの波長から、より離れた波長の光が必要な
場合にはシフト量の大きいところに強いラマン散乱のピ
ークのあることが望ましい。
場合にはシフト量の大きいところに強いラマン散乱のピ
ークのあることが望ましい。
現在、種々のドーパントを添加した石英系ガラス光ファ
イバがラマンレーザ用として探索されている。
イバがラマンレーザ用として探索されている。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は従来得られていない強いラマンピークを有する
材料を見出して光ファイバを形成し、新しい波長の光を
生じるファイバラマンレーザを提供することを目的とす
る。
材料を見出して光ファイバを形成し、新しい波長の光を
生じるファイバラマンレーザを提供することを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために本発明のファイバラマ
ンレーザ用光ファイバは、ファイバラマンレーザ用媒質
として用いられる光ファイバであってコア部が５ｉｎ２
を主成分とし、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
うちの一種以上をドープしたガラスからなることを特徴
とする。
ンレーザ用光ファイバは、ファイバラマンレーザ用媒質
として用いられる光ファイバであってコア部が５ｉｎ２
を主成分とし、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
うちの一種以上をドープしたガラスからなることを特徴
とする。
［作用］
本発明は、Ｓｉｎ、を主成分とし、これにアルカリ金属
またはアルカリ土類金属を添加したガラスをコアに光フ
ァイバを構成するもので、このため、従来の石英系光フ
ァイバでは、得られない波長の光をファイバラマンレー
ザにより得ることができる。
またはアルカリ土類金属を添加したガラスをコアに光フ
ァイバを構成するもので、このため、従来の石英系光フ
ァイバでは、得られない波長の光をファイバラマンレー
ザにより得ることができる。
従来、この種のアルカリまたはアルカリ土類金属を含有
するガラスは、通常のるつぼを用いる溶融法で作製され
ているため、報告されている最低損失は３〜４ ｄＢ／
ｋｍ （波長０．８５ｐｍ）であり、水分も数十ｐｐｍ
と多く、１μｍ以上の長波長域での低損失性に問題を残
していた。
するガラスは、通常のるつぼを用いる溶融法で作製され
ているため、報告されている最低損失は３〜４ ｄＢ／
ｋｍ （波長０．８５ｐｍ）であり、水分も数十ｐｐｍ
と多く、１μｍ以上の長波長域での低損失性に問題を残
していた。
しかし、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を添加す
る手段としては、現在はアルコキシドを出発原料とする
ゾルゲル法が適用可能である。この方法は、高純度性、
多孔質体を経ることにより脱水が容易であること等の特
徴を有していることからアルカリ、アルカリ土類金属を
含有する光ファイバでも低損失が達成できる。
る手段としては、現在はアルコキシドを出発原料とする
ゾルゲル法が適用可能である。この方法は、高純度性、
多孔質体を経ることにより脱水が容易であること等の特
徴を有していることからアルカリ、アルカリ土類金属を
含有する光ファイバでも低損失が達成できる。
［実施例］
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
Ｋ旌■ユ
ＳｉＯ２− Ｇｅｍ２を主成分にし、これにアルカリ金
属としてＮａ、ＯおよびＬｉ２Ｏをそれぞれ１５および
５ｗｔ％、アルカリ土類金属としてＣａＯおよびＭｇＯ
をそれぞれ６および１ｗｔ％添加したガラスをコアに用
いた光ファイバを作製し、＾ｒレーザ（波長０．５１４
５μｍ）を励起光源にラマン散乱特性を測定した。
属としてＮａ、ＯおよびＬｉ２Ｏをそれぞれ１５および
５ｗｔ％、アルカリ土類金属としてＣａＯおよびＭｇＯ
をそれぞれ６および１ｗｔ％添加したガラスをコアに用
いた光ファイバを作製し、＾ｒレーザ（波長０．５１４
５μｍ）を励起光源にラマン散乱特性を測定した。
第１図にラマン散乱スペクトルを示す。矢印で示すよう
に５７５ｃｍ−’ 、１０９５ｃｍ−’に大きな散乱ピ
ークが見られ、これらは５ｔ−０−Ｓｉ結合がアルカリ
金属、アルカリ土類金属によって切断され、ＮＢＯ（非
架橋酸素）が形成されたことにより生じたものである。
に５７５ｃｍ−’ 、１０９５ｃｍ−’に大きな散乱ピ
ークが見られ、これらは５ｔ−０−Ｓｉ結合がアルカリ
金属、アルカリ土類金属によって切断され、ＮＢＯ（非
架橋酸素）が形成されたことにより生じたものである。
その他の小さなピークは１個のＳｉに対してＮＢＯが２
個以上生じたときに見られるものである。
個以上生じたときに見られるものである。
夾直■ユ
るつぼ法で作製したＳｉＯ□−Ｂ２０３−Ｎａ２０を主
成分とするガラス（Ｓｉｎ２７０ｗｔ％、 Ｂ２０３１
＋ｖｔ％。
成分とするガラス（Ｓｉｎ２７０ｗｔ％、 Ｂ２０３１
＋ｖｔ％。
Ｎａ２Ｏ８ｗｔ％、残りはに２０．Ｌｉ、０．ＡＱ ２
０．等）をコアにした光ファイバのラマン散乱特性を実
施例１と同様の方法で測定した。
０．等）をコアにした光ファイバのラマン散乱特性を実
施例１と同様の方法で測定した。
第２図にラマン散乱スペクトルを示す。ＳｉＯ゜１０Ｓ
ｉＯ５Ｏ’に大きなピークが見られ、これらは第１図の
５７５．１０９５ｃ＋ａ−’に対応するＮＢＯ（非架橋
酸素）が形成されているものと考えることができる。
ｉＯ５Ｏ’に大きなピークが見られ、これらは第１図の
５７５．１０９５ｃ＋ａ−’に対応するＮＢＯ（非架橋
酸素）が形成されているものと考えることができる。
一般に６２０３は、結晶化をふせぎ安定なガラスにする
ために添加され、アルカリ金属やアルカリ土類金属によ
って切断され生じたＮＢＯを抑制すると言われている。
ために添加され、アルカリ金属やアルカリ土類金属によ
って切断され生じたＮＢＯを抑制すると言われている。
しかし、第２図に見られる通り、ラマン特性で見る限り
は大きなラマン散乱を得るための妨げにはなっておらず
、むしろＢ２Ｏ３添加によってガラスの安定性も向上す
る利点もあわせ持フていることになる。
は大きなラマン散乱を得るための妨げにはなっておらず
、むしろＢ２Ｏ３添加によってガラスの安定性も向上す
る利点もあわせ持フていることになる。
なお、Ｂ２Ｏ３添加のラマン散乱への影響は第１図と第
２図を比較することによりわかるが、第１図で見られる
メインピークがシフトしていること、その他の小さなピ
ークが重なりあい、なだらかになっていること等に現わ
れている。
２図を比較することによりわかるが、第１図で見られる
メインピークがシフトしていること、その他の小さなピ
ークが重なりあい、なだらかになっていること等に現わ
れている。
第２図に示したＡ「レーザによる自然ラマン散乱を有す
る５ｊ０２− Ｂ２０．− Ｎａ２Ｏを主成分とする光
ファイバを用い、Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ（波長１．０
６４ μａ＋）を光源として誘導ラマン散乱の測定を行
フた。
る５ｊ０２− Ｂ２０．− Ｎａ２Ｏを主成分とする光
ファイバを用い、Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ（波長１．０
６４ μａ＋）を光源として誘導ラマン散乱の測定を行
フた。
光ファイバの長さは、３００Ｉ１１．コア径外径は、そ
れぞれ、約１００μｍ、１４０μｍものである。誘導ラ
マン散乱を効率よく生じるためには、通常コア径が小さ
い方が望ましいが、この場合は原理確認を目的に、入射
の容易なコア径の大きなサンプルを用いた。この測定で
は、ファイバ内人力平均パワーはＩＷＮｌ、２５Ｗで、
Ｑ−スイッチ、モードロツタ両方を併用した。
れぞれ、約１００μｍ、１４０μｍものである。誘導ラ
マン散乱を効率よく生じるためには、通常コア径が小さ
い方が望ましいが、この場合は原理確認を目的に、入射
の容易なコア径の大きなサンプルを用いた。この測定で
は、ファイバ内人力平均パワーはＩＷＮｌ、２５Ｗで、
Ｑ−スイッチ、モードロツタ両方を併用した。
第３図に波長と出射パワーとの関係を示す。Ｎｄ： Ｙ
へＧの励起波長（１，０６４μｍ）は、図中矢印で示し
である。波長１．１３５ μｍ 、 １．２０３ ｐｍ
に１次ストークス光による強いピークが観測されたが、
これはそれぞれ、第２図自然ラマン散乱測定の５１Ｏ１
１０５０ｃｍ−’に対応するものである。
へＧの励起波長（１，０６４μｍ）は、図中矢印で示し
である。波長１．１３５ μｍ 、 １．２０３ ｐｍ
に１次ストークス光による強いピークが観測されたが、
これはそれぞれ、第２図自然ラマン散乱測定の５１Ｏ１
１０５０ｃｍ−’に対応するものである。
第４図に、光ファイバへの入射パワー（約１．１ｍ通過
後）に対する波長１．１３５μｍ（二重光）。
後）に対する波長１．１３５μｍ（二重光）。
１．２０３μｍ（丸）のピーク出力を示す、 ＩＷをこ
えるところから、急激に立ち上っており、明らかに誘導
ラマン散乱が生じていることがわかる。
えるところから、急激に立ち上っており、明らかに誘導
ラマン散乱が生じていることがわかる。
叉Ｉｔ且
Ｓｉ （ＯＣＪｓ） ４を出発原料として、これを加水
分解し、約５０〜７０℃に保存して、５ｉｎ２微粒子を
含有するゾル溶液を準備した。このゾル溶液中の微粒子
は、ＢＥＴ法による測定から、約１００〜４００ｔｔｒ
２／ｇの比表面積を有していることが判明している。こ
のゾル溶液にアルコールで希釈したＢ（ＯＣ２Ｈ５）３
゜Ｎａ （ＯＣ２Ｈ８）をＢ２０．およびＮａ、Ｏの添
加量が実施例２とほぼ同じになるように添加してゲル化
乾燥をさせ、ロッド状の多孔質ゲルを作製した。これを
）Ｉｅガス雰囲気下で高温ガラス化して透明なガラスロ
ッドを得、コアガラスとしてその外周部にＶＡＤ法（Ｖ
ａｐｏｒ−Ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ法）でクラッド部を形成し母材とした。この母材を
線引きして、比屈折率差Δｎ〜０６４％のシングルモー
ド光ファイバを得た。実施例１と同様の方法で、この光
ファイバのラマン散乱スペクトルを測定した。
分解し、約５０〜７０℃に保存して、５ｉｎ２微粒子を
含有するゾル溶液を準備した。このゾル溶液中の微粒子
は、ＢＥＴ法による測定から、約１００〜４００ｔｔｒ
２／ｇの比表面積を有していることが判明している。こ
のゾル溶液にアルコールで希釈したＢ（ＯＣ２Ｈ５）３
゜Ｎａ （ＯＣ２Ｈ８）をＢ２０．およびＮａ、Ｏの添
加量が実施例２とほぼ同じになるように添加してゲル化
乾燥をさせ、ロッド状の多孔質ゲルを作製した。これを
）Ｉｅガス雰囲気下で高温ガラス化して透明なガラスロ
ッドを得、コアガラスとしてその外周部にＶＡＤ法（Ｖ
ａｐｏｒ−Ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ法）でクラッド部を形成し母材とした。この母材を
線引きして、比屈折率差Δｎ〜０６４％のシングルモー
ド光ファイバを得た。実施例１と同様の方法で、この光
ファイバのラマン散乱スペクトルを測定した。
第２図とほぼ同様のスペクトルが得られ、５００および
１００１００Ｏ’近傍に大きなラマンのピークが見られ
る。
１００１００Ｏ’近傍に大きなラマンのピークが見られ
る。
ゑ１ｄ緩ｊ
実施例３と同様の方法で準備したＳｉｎ、ゾル溶液にａ
（ｏｃ４ｕｏ） ｓのかわりに＾ｊ２ （ＯＣ４）＋
９） ｓまたはＧａ （ＯＣ２Ｈ５） ３を添加して、
ゲル化乾燥、高温ガラス化して５ｆ０２− Ａ１２０
３− Ｎａ２Ｏ系および５ｉｎ２−Ｇａ２０３−Ｎａ２
０系ガラスロツドを得た。これらをコアガラスとして用
いて光ファイバを作製し、ラマンスペクトルの測定を行
った。ＳｉＯ２ Ａｊ！２０３−Ｎａ、Ｏ系ガラスフ
ァイバの場合と同様に、ＡＪＺ２０３゜Ｇａ、０３も大
きなラマンピークを得るための妨げにはならず通常のア
ルカリを含有しない石英系光ファイバでは見られないラ
マン散乱特性を得ることができた。
（ｏｃ４ｕｏ） ｓのかわりに＾ｊ２ （ＯＣ４）＋
９） ｓまたはＧａ （ＯＣ２Ｈ５） ３を添加して、
ゲル化乾燥、高温ガラス化して５ｆ０２− Ａ１２０
３− Ｎａ２Ｏ系および５ｉｎ２−Ｇａ２０３−Ｎａ２
０系ガラスロツドを得た。これらをコアガラスとして用
いて光ファイバを作製し、ラマンスペクトルの測定を行
った。ＳｉＯ２ Ａｊ！２０３−Ｎａ、Ｏ系ガラスフ
ァイバの場合と同様に、ＡＪＺ２０３゜Ｇａ、０３も大
きなラマンピークを得るための妨げにはならず通常のア
ルカリを含有しない石英系光ファイバでは見られないラ
マン散乱特性を得ることができた。
［発明の効果コ
以上説明したように、ファイバラマンレーザ用媒質とし
て、ＳｉＯ２に少なくとも１種以上のアルカリ金属また
はアルカリ土類金属をドープしたガラスをコア部とする
光ファイバを用いることにより、従来の石英系光ファイ
バでは得られない波長の光をファイバラマンレーザによ
り得ることができる。
て、ＳｉＯ２に少なくとも１種以上のアルカリ金属また
はアルカリ土類金属をドープしたガラスをコア部とする
光ファイバを用いることにより、従来の石英系光ファイ
バでは得られない波長の光をファイバラマンレーザによ
り得ることができる。
さらに、この効果はＢｘＯｓ＊ＡＩｔ ２０ｓ＊Ｇ３２
０ｓを添加しても妨げられることはなく、これらの化合
物の添加によりてガラスとしての安定性を増すことがで
きる利点がある。
０ｓを添加しても妨げられることはなく、これらの化合
物の添加によりてガラスとしての安定性を増すことがで
きる利点がある。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の実施例のラマン
散乱特性図、 第３図は本発明実施例における出射パワーと波長との関
係を示す特性図、 第４図は本発明実施例における入射パワーと出射パワー
との関係を示す特性図、 第５図は従来の純石英をコアとする光ファイバのラマン
散乱特性図である。
散乱特性図、 第３図は本発明実施例における出射パワーと波長との関
係を示す特性図、 第４図は本発明実施例における入射パワーと出射パワー
との関係を示す特性図、 第５図は従来の純石英をコアとする光ファイバのラマン
散乱特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ファイバラマンレーザ用媒質として用いられる光フ
ァイバであってコア部がＳｉＯ＿２を主成分とし、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属のうちの一種以上をド
ープしたガラスからなることを特徴とするファイバラマ
ンレーザ用光ファイバ。 ２）特許請求の範囲第１項記載のファイバラマンレーザ
用光ファイバにおいて、前記ＳｉＯ＿２を主成分とする
コア部がＢ＿２Ｏ＿３、Ａｌ＿２Ｏ＿３またはＧａ＿２
Ｏ＿３を含有することを特徴とするファイバラマンレー
ザ用光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027348A JPS63195628A (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | フアイバラマンレ−ザ用光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027348A JPS63195628A (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | フアイバラマンレ−ザ用光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195628A true JPS63195628A (ja) | 1988-08-12 |
Family
ID=12218536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62027348A Pending JPS63195628A (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | フアイバラマンレ−ザ用光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63195628A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7003001B2 (en) | 2003-04-25 | 2006-02-21 | Nidex Co., Ltd. | Medical laser apparatus |
| PL422138A1 (pl) * | 2017-07-06 | 2019-01-14 | Politechnika Wrocławska | Sposób wytwarzania światłowodowego dyfuzora i dyfuzor |
| WO2024004547A1 (ja) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 住友電気工業株式会社 | ガラス材及び光ファイバ |
-
1987
- 1987-02-10 JP JP62027348A patent/JPS63195628A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7003001B2 (en) | 2003-04-25 | 2006-02-21 | Nidex Co., Ltd. | Medical laser apparatus |
| PL422138A1 (pl) * | 2017-07-06 | 2019-01-14 | Politechnika Wrocławska | Sposób wytwarzania światłowodowego dyfuzora i dyfuzor |
| WO2024004547A1 (ja) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 住友電気工業株式会社 | ガラス材及び光ファイバ |
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