WO2001055041A1 - Verre amplificateur de lumiere et procede de fabrication - Google Patents

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Naoki Sugimoto
Setsuro Ito
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Asahi Glass Company, Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a light amplification glass, and more particularly to a broadband light amplification glass operable in a wavelength range of 1.55 to 1.65 m.
  • the wavelength dependence of the gain is sharp, and the wavelength width at which a sufficient gain can be obtained is as narrow as about 10 to 30 nm.
  • the number of wavelength multiplexing channels is limited to about 30 to 40 channels.
  • the amplification gain characteristic power with respect to wavelength 5 ′ By arranging different amplifiers in series or in parallel, an optical amplifier that can be used in a wide wavelength range has been proposed 3 ′, the structure is complicated However, there was a problem that there was an area that could not be amplified near the center of the wavelength range. Further, as a glass capable of amplifying a wide band, a tellurite-based glass has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-110355. However, tellurite-based glass generally has a low glass transition point force s and is thermally unstable.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide an optical amplifier glass having a high glass transition point and a large wavelength width at which a gain can be obtained.
  • the present invention relates to a light amplification glass in which Er is added to a matrix glass in an amount of 0.01 to 10% in terms of mass percentage, wherein the matrix glass is represented by the following oxide-based mol% and substantially,
  • a method for producing a light-amplified glass according to the second invention by dissolving the original substance, wherein the temperature at which the raw material for the light-amplified glass is dissolved is 1200 ° C. or less.
  • a method for manufacturing an amplified glass is provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing transmittance curves of the glasses of Examples 10 and 11.
  • FIG. 2 is a diagram showing absorption coefficient curves of the glasses of Examples 10 and 11.
  • the optical amplification glass of the present invention is usually used as a fiber.
  • the matrix glass in the optical amplification glass of the present invention is hereinafter simply referred to as the matrix glass of the present invention.
  • the Er content is less than 0.01%, a desired optical amplification factor cannot be obtained. It is preferably at least 0.1%, more preferably at least 0.3%. 1 0 percent in concentration quenching phenomena force? Occur, the optical amplification factor decreases Te Kaetsu. It is preferably at most 8%, more preferably at most 5%, particularly preferably at most 4%.
  • the optical amplification glass of the present invention it is preferable to adjust the amount of Er added according to the length of the fiber. That is, when the fiber is long, the addition amount is preferably small, and when the fiber is short, the addition amount is preferably large.
  • the glass transition point of the light amplification glass of the present invention is preferably at least 360 ° C. If the temperature is lower than 360 ° C, the glass may be thermally damaged when the temperature of the glass is locally increased by using a high-intensity laser beam as the excitation light, and a desired optical amplification center may not be obtained. is there. More preferably at least 380 ° C, particularly preferably at least 400 ° C. O
  • composition of the matrix glass will be described with display simply 0/0 mol%
  • B i 2 0 3 is an essential component. If it is less than 20%, the wavelength width ⁇ force obtained by the gain force becomes too small. It is preferably at least 30%, more preferably at least 40%. If it exceeds 80%, vitrification becomes difficult, or devitrification occurs during fiber processing, or the glass transition point becomes too low. It is preferably at most 70%, more preferably at most 60%. Here, devitrification is a remarkable phenomenon of crystal precipitation, such as breakage of the fiber during fiber processing and breakage of the fiber when used as an optical amplification glass fiber.
  • the beta 2 0 3 and S i ⁇ 2 is a network former, and suppress crystallization analysis unloading during glass making to facilitate glass formation, must contain the at least one. If the total of these contents is less than 5%, vitrification may be difficult, or the optical amplification factor may be insufficient, or devitrification may occur during fiber processing. It is more preferably at least 10%, particularly preferably at least 15%, most preferably at least 19%. If it exceeds 75%, the optical amplification factor may be insufficient. It is more preferably at most 55%, particularly preferably at most 49%.
  • B 2 0 3 content is must 7 5% or less, preferably 50% or less, more preferably 4 0% or less, particularly preferably not more than 3 0%. If you contain B 2 0 3, the content thereof is preferably at least 1%.
  • the content of S i 0 2 must be 7 5% or less, but is preferably 50% or less, more preferably 4 0% or less. When containing S i 0 2, its content is preferably at least 1%. It is more preferably at least 10%, particularly preferably at least 19%.
  • a 1 2 0 3 is not essential, but may be contained up to 1 0% in order to suppress the precipitation of crystals during the glass making to facilitate glass formation. If it exceeds 10 96, the optical amplification rate may decrease. It is more preferably at most 9%, particularly preferably at most 8%, most preferably at most 7%. When containing A 1, 0 3, the content thereof is 0.1% or more der Power s preferred. It is more preferably at least 1%.
  • G a 2 0 3 W_ ⁇ 3 and T e 0 2 is a component to increase the ⁇ scan, these three must contain either one component force s, the other two components is not essential: If the total content of these three components is less than 0.1%, ⁇ A will be too small. It is preferably at least 3%, more preferably at least 5%. Above 3.56, the optical amplification rate decreases. It is preferably at most 30%, more preferably at most 25%.
  • G a 2 ⁇ content of 3 must be 3 0% or less, but is preferably 25% or less, more preferably 2 0% or less.
  • the content thereof is preferably at least 1%. It is more preferably at least 5%.
  • the content of W0 3 must be 3 0% or less, but preferably 2 0% or less, more preferably 1 0%.
  • the content thereof is preferably on the Interview% or. It is more preferably at least 3%.
  • the content of T e 0 2 3 0% by unless have not mosquito ⁇ is preferably less than 2 0%.
  • the content thereof is preferably 1 6 or more. It is more preferably at least 3%.
  • a 1 2 ⁇ 3 and least well G a 2 0 3 containing either the total of these contents is 3 0% The following is preferred. If it exceeds 30%, vitrification may be difficult, or the glass transition point may be too low. It is more preferably at most 25%. The total of these contents is preferably at least 1%. More preferably, it is 3% or more.
  • the sum of S i 0 2 and T e 0 2 content is 1 It is preferably from 0 to 45%. Above 45%, devitrification may occur. It is more preferably at most 40%, particularly preferably at most 38%. Further, the total content is more preferably at least 12%, particularly preferably at least 14%.
  • G e 0 2 is not essential, has a higher to that effect the refractive index as well as ease of glass formation, it may also contain up to 3 0% Re. If it exceeds 30%, the glass tends to crystallize. May be lost. It is preferably at most 10%, more preferably at most 5%. When containing G e 0 2, its content is preferably 1% or more 0.1. It is more preferably at least 1%.
  • Both T i 0 2 and S n 0 2 are not essential, but each may be contained in a range of up to 30% in order to suppress devitrification during fiber processing. More preferably, each content is 10% or less.
  • the matrix glass may contain components ("other components") other than the above components, which are substantially composed of the above components, as long as the object of the present invention is not impaired. For example, it suppresses devitrification when full multiplexing process, in order to or to facilitate vitrification, B E_ ⁇ , MgO, C A_ ⁇ , S R_ ⁇ , B aO, L i 2 0 , Na 2 0, K 2 ⁇ , C s 2 0, Z r 0 2, L a 2 0 3, Z nO, C d 0, ln 2 0 3, P B_ ⁇ , it may also contain such records.
  • the total content of these other components is preferably 20% or less. More preferably, it is less than 10%.
  • C e 0 2 are components that tend to color the glass yellow or orange, a matrix glass in the present invention do not contain C e 0 2 substantially sand Wachisono content impurity levels It is as follows.
  • the method for producing the light-amplifying glass of the present invention can be manufactured by a melting method in which the melt is melted in the air and the obtained melt is cast into a predetermined mold. Further, it may be manufactured by a method other than a melting method such as a sol-gel method or a vapor phase evaporation method.
  • An optical amplification fiber can be produced by producing a preform from the glass produced in this way and forming it into a fiber, or by making it into a fiber by the double crucible method.
  • the melting temperature in the melting method is preferably set to 1200 ° C. or lower. In 1 200 ° C greater, B i, 0 3 force s tendency to in the glass melt to lower the transparency of the glass deposited as metal bismuth is strong Kunar fear. It is more preferably at most 110 ° C., particularly preferably at most 110 ° C. Further, the melting temperature may be a temperature at which glass can be melted or higher, For example, it is preferably 100 ° C. or more.
  • Examples 1 to 11 were prepared by a melting method at a melting temperature of 1100 ° C., and Example 12 which was an Er-added quartz glass was prepared by a vapor deposition method.
  • Example ;! 0 to 10 are Examples, Examples 11 and 12 are Comparative Examples o
  • T g Measured by differential thermal analysis (DTA).
  • Excitation by laser light with a wavelength of 980 nm was obtained from the emission spectrum obtained by this excitation. It is preferably at least 40 nm.
  • the transmittance at 100 n was measured. The results are shown in Figure 1.
  • the thick line is the transmittance curve of Example 10, and the thin line is the transmittance curve of Example 11.
  • Example 1 1 containing C e 0 2 as compared with Example 1 0 containing no C e 0 2, the transmittance in the following areas 1 4 0 0 nm wavelength is reduced.
  • the appearance of Example 11 in deep yellow is reflected in the onset of a sharp decrease in transmittance near the wavelength of 600 nm.
  • FIG. 2 is an absorption coefficient curve calculated from the transmittance data (the vertical axis is a logarithmic scale).
  • the thick line is the absorption coefficient curve of Example 10
  • the thin line is the absorption coefficient curve of Example 11.
  • Example 1 0 background example 1 1. This is due to Ce ions This is probably because the absorption peak force near 400 nm has a tail up to 1700 nm.
  • the increase in the absorption coefficient results in an increase in loss in pump light having a wavelength of 980 nm:] and an increase in loss in signal light having a wavelength of 1,550 to 1,650 nm, which is not preferable in any respect.
  • optical amplification glass of the present invention By using the optical amplification glass of the present invention, optical amplification over a wider band becomes possible, and large-capacity information transmission by the wavelength division multiplexing transmission system becomes possible. Also, even if a high intensity laser beam is used as the excitation light, thermal damage hardly occurs. Furthermore, the absorption coefficient at a wavelength of 400 to 1700 nm is small, and the optical amplification factor can be increased.

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Description

明 細 書
光増幅ガラスおよびその製造方法
技術分野
本発明は、 光増幅ガラスに関し、 特に 1 . 5 5〜 1 . 6 5 mの波長域で動作 可能な広帯域光増幅ガラスに関する。
背景ネ支術
光通信分野への応用を目的としてコアに E r (エルビウム） を添加した光ファ ィバを光増幅媒体とした E r添加光ファイバ増幅器 （E D F A ) の研究開発が'進 められ、 光通信システムへの応用が盛んに進められている。 一方で、 将来見込ま れる通信サービスの多様化に対応するために、 伝送容量の拡大を図る波長多重光 通信方式 （WD M) が提案されている。 波長多重のチャンネル数が増加するほど 、 伝送容量が大きくなる。 このような波長多重伝送方式への E D F Aの応用も検 討されている。 現在、 提案されている E D F Aとしては、 E r添加石英系フアイ ノ と E r ¾ ^加フッ化物フアイバ^) s知られている。
従来知られている E r添加石英系ファィバの場合、 利得の波長依存性が急峻で あり、 充分な利得が得られる波長幅は 1 0〜 3 0 n m程度と狭い。 その結果、 従 来の E D F Aを使用するかぎり、 波長多重チャンネル数は、 3 0〜 4 0チャンネ ル程度に限られる。
より広い波長領域でフラッ トな利得を示す E D F A力実現されれば、 使用でき る信号波長が広げられ伝送容量の格段の向上が期待できるため、 そのような E D F Aの実現が望まれている。
このような課題を解決するために、 波長に対する増幅利得特性力5'異なる増幅器 を直列や並列に配置することによって、 広い波長域で使用できる光増幅器が提案 されている力3'、 構造が煩雑になつたり、 波長域の中心付近に増幅できない領域が 存在する問題があった。 また、 広帯域を増幅可能なガラスとして酸化テルライ ト 系ガラスが特開平 8— 1 1 0 5 3 5で提案されている。 しかしテルライ ト系ガラ スは一般にガラス転移点力 s低く、 熱的に不安定である。 光増幅器の増幅利得を向 上させるためには、 高強度の励起レーザ光をガラス中に入射する必要があるが、 強いレーザ光によって熱的に損傷を生じる可能性があつた。 本発明の目的は、 以上の言果題を解決し、 ガラス転移点が高く、 かつ利得が得ら れる波長幅が大きな光増幅ガラスを提供することにある。
発明の開示
本発明は、 マトリクスガラスに E rが質量百分率表示で 0. 01〜 1 0 %添加 されている光増幅ガラスであって、 該マトリクスガラスが下記酸化物基準のモル %表示で、 実質的に、
B i203 20〜 80、
B203 0〜 75、
S i 02 0〜 75、
A 1203 0〜； 0、
G a203 0〜 30、
W03 0〜30、
e 02 0〜 30、
G e 02 0〜 30、
T i 02 0〜30、
S n 02 0〜 30、
からなり、 B203および S i 02の含有量の合計が 5〜 7 5モル0 /0、 G a2〇3、 W03および T e〇2の含有量の合計が 0. 1〜 35モル0 /0であり、 かつ、 C e〇 ,を実質的に含有しないことを特徴とする光増幅ガラスを提供する （第 1発明） また、 前記マトリクスガラスが下記酸化物基準のモル％表示で、 実質的に、
B i203 30 60、
B203 0 40、
S i〇2 1 0 40、
A 1203 0 1 0、
G a 203 0 2 5、
W03 0 1 0、
T e 02 0 20、
G e 02 0 1 0、 T i 02 0〜 1 0、
S n 02 0〜 1 0、
からなり、 B 2 03および S i 02の含有量の合計が 1 0〜 5 5モル0 /0、 G a 2 03 、 W 03および T e 02の含有量の合計が 5〜 3 5モル0 /0、 S i 02および T e 02 の含有量の合計が 1 0〜 4 5モル％であり、 かつ、 C e 02を実質的に含有しな いことを特徴とする光増幅ガラスを提供する （第 2発明） 。
さらに、 原科を溶解して第 2発明の光増幅ガラスを製造する方法であって、 前 記光増幅ガラスの原料を溶解する温度が 1 2 0 0 °C以下であることを特徴とする 光増幅ガラスの製造方法を提供する。
図面の簡単な説明
図 1は、 例 1 0および例 1 1のガラスの透過率曲線を示す図である。 図 2は、 例 1 0および例 1 1のガラスの吸収係数曲線を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の光増幅ガラスは、 通常はファイバィヒして使用される。
本発明の光増幅ガラスにおいては、 マトリクスガラスに E rが質量百分率表示 で 0 . 0 1 〜 1 0 %添加されている。 なお、 マトリクスガラスを 1 0 0 %とする 。 また、 本発明の光増幅ガラスにおけるマトリクスガラスを以下、 単に本発明の マトリクスガラスとレ う。
前記 E r添加量が 0 . 0 1 %未満では所望の光増幅率が得られない。 好ましく は 0 . 1 %以上、 より好ましくは 0 . 3 %以上である。 1 0 %超では濃度消光現 象力 ?起り、 かえつて光増幅率が低下する。 好ましくは 8 %以下、 より好ましくは 5 %以下、 特に好ましくは 4 %以下である。 なお、 本発明の光増幅ガラスをファ ィバ化して使用する場合、 E r添加量はファイバの長さに応じて調整することが 好ましい。 すなわち、 ファイバが長い場合は添加量を少なく、 ファイバが短い場 合は添加量を多くすることが好ましい。
本発明の光増幅ガラスのガラス転移点は 3 6 0 °C以上であることカ好ましい。 3 6 0 °C未満では、 励起光として強度の大きいレーザ光を使用してガラスの温度 が局所的に高くなったときにガラスが熱的に損傷し、 所望の光増幅力心得られない おそれがある。 より好ましくは 3 8 0 °C以上、 特に好ましくは 4 0 0 °C以上であ る o
次に、 マトリクスガラスの組成について、 モル％を単に0 /0と表示して説明する
B i 2 03は必須成分である。 2 0 %未満では利得力得られる波長幅 Δ λ力'小さ くなりすぎる。 好ましくは 3 0 %以上、 より好ましくは 4 0 %以上である。 8 0 %超では、 ガラス化が困難になる、 または、 ファイバ加工時に失透する、 または 、 ガラス転移点が低くなりすぎる。 好ましくは 7 0 %以下、 より好ましくは 6 0 %以下である。 ここでいう失透とは結晶析出の顕著なものであり、 ファイバ加工 時にファイバ切れを起したり、 光増幅ガラスファイバとしての使用時にファイバ 破壊を起したりするものである。
Β 2 03および S i 〇2はネッ トワークフォーマであり、 ガラス作製時の結晶析 出を抑制してガラス形成を容易にするために、 少なくともいずれか一方は含有し なければならない。 これらの含有量の合計が 5 %未満ではガラス化が困難になる おそれがある、 または、 光増幅率が不充分になるおそれがある、 または、 フアイ バ加工時に失透するおそれがある。 より好ましくは 1 0 %以上、 特に好ましくは 1 5 %以上、 最も好ましくは 1 9 %以上である。 7 5 %超では、 光増幅率が不充 分となるおそれがある。 より好ましくは 5 5 %以下、 特に好ましくは 4 9 %以下 である。
B2 03の含有量は 7 5 %以下でなければならないが、 好ましくは 5 0 %以下、 より好ましくは 4 0 %以下、 特に好ましくは 3 0 %以下である。 B 2 03を含有す る場合、 その含有量は 1 %以上であることが好ましい。
S i 02の含有量は 7 5 %以下でなければならないが、 好ましくは 5 0 %以下 、 より好ましくは 4 0 %以下である。 S i 02を含有する場合、 その含有量は 1 %以上であることが好ましい。 より好ましくは 1 0 %以上、 特に好ましくは 1 9 %以上である。
A 1 2 03は必須ではないが、 ガラス作製時の結晶析出を抑制してガラス形成を 容易にするために 1 0 %まで含有してもよい。 1 0 96超では光増幅率が低下する おそれがある。 より好ましくは 9 %以下、 特に好ましくは 8 %以下、 最も好まし くは 7 %以下である。 A 1 , 03を含有する場合、 その含有量は 0 . 1 %以上であ ること力 s好ましい。 より好ましくは 1 %以上である。
G a 203、 W〇3および T e 02は Δスを大きくする成分であり、 これら 3成分 のいずれか 1種を含有しなければならない力 s、 他の 2成分は必須ではない： これ ら 3成分の含有量の合計が 0. 1 %未満では Δ Aが小さくなりすぎる。 好ましく は 3 %以上、 より好ましくは 5 %以上である。 3 5 6超では光増幅率が 下する 。 好ましくは 3 0%以下、 より好ましくは 2 5%以下である。
G a2〇3の含有量は 3 0 %以下でなければならないが、 好ましくは 2 5 %以下 、 より好ましくは 2 0 %以下である。 G a 203を含有する場合、 その含有量は 1 %以上であることが好ましい。 より好ましくは 5 %以上である。
W03の含有量は 3 0 %以下でなければならないが、 好ましくは 2 0 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下である。 W03を含有する場合、 その含有量はュ％以 上であることが好ましい。 より好ましくは 3 %以上である。
T e 02の含有量は 3 0%以下でなければならないカ^ 好ましくは 2 0%以下 である。 T e 02を含有する場合、 その含有量は 1 6以上であることが好ましい 。 より好ましくは 3 %以上である。
ガラス作製時の結晶析出を抑制してガラス形成を容易にするために、 A 12〇3 および G a203の少なく ともいずれか一方を含有し、 これらの含有量の合計が 3 0 %以下であることが好ましい。 3 0 %超ではガラス化が困難になるおそれがあ る、 またはガラス転移点が低くなりすぎるおそれがある。 より好ましくは 2 5% 以下である。 これらの含有量の合計は 1 %以上であることが好ましい。 よ り好ま しくは 3 %以上である。
B i 203は、 ガラス溶融中に金属ビスマスとして析出しガラスの透明性を低下 させる傾向を有する力 これを抑制するために、 S i 02および T e 02の含有量 の合計は 1 0〜4 5%であることが好ましい。 4 5 %超では失透しやすくなるお それがある。 より好ましくは 4 0%以下、 特に好ましくは 38%以下である。 ま た、 前記含有量の合計は、 より好ましくは 1 2 %以上、 特に好ましくは 1 4 %以 上である。
G e 02は必須ではないが、 ガラス形成を容易にするとともに屈折率を高くす る効果を有し、 3 0 %まで含有してもよレ 。 3 0 %超ではガラスが結晶化しやす くなるおそれがある。 好ましくは 1 0 %以下、 より好ましくは 5%以下である。 G e 02を含有する場合、 その含有量は 0. 1 %以上であることが好ましい。 よ り好ましくは 1 %以上である。
T i 02および S n 02はいずれも必須ではないが、 ファイバ加工時の失透を抑 制するために、 それぞれ 30 %までの範囲で含有してもよい。 それぞれの含有量 は 1 0 %以下であることがより好ましい。
マトリクスガラスは実質的に上記成分からなる力 上記成分以外の成分 （ 「そ の他成分」 ） を本発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。 たとえば、 フ アイバ加工時の失透を抑制したり、 ガラス化を容易にしたりするために、 B e〇 、 MgO、 C a〇、 S r〇、 B aO、 L i20、 Na20、 K2〇、 C s20、 Z r 02、 L a 203、 Z nO、 C d 0、 l n203、 P b〇、 などを含有してもよレ 。 これらその他成分の含有量の合計は 20 %以下であることが好ましい。 より好ま しくは 1 0%以下である。
なお、 C e 02はガラスを黄色またはオレンジ色に着色する傾向のある成分で あり、 本発明におけるマトリクスガラスは C e 02を実質的に含有しない、 すな わちその含有量は不純物レベル以下である。
本発明の光増幅ガラスの製造方法については特に制限はなく、 たとえば、 原料 を調合して混合し、 白金ルツボ、 アルミナルツボ、 石英ルツボゃイリジウムルツ ボ中に入れ、 溶解温度 800〜 1 300 °Cで空気中で溶解し、 得られた融液を所 定のモールドにキャス トする溶融法によって製造できる。 また、 ゾルゲル法ゃ気 相蒸着法などの溶融法以外の方法で製造してもよい。
このようにして作製したガラスからプリフォームを作成してファイバ化したり 、 二重ルツボ法によってフアイバ化することによつて光増幅ファィバを作製でき る。
なお、 第 2発明の光増幅ガラスを製造するに際しては、 前記溶融法における溶 解温度を 1200 °C以下にすることが好ましい。 1 200 °C超では、 B i , 03力 s ガラス溶融中に金属ビスマスとして析出しガラスの透明性を低下させる傾向が強 くなるおそれがある。 より好ましくは 1 1 50 °C以下、 特に好ましくは 1 1 00 °C以下である。 また前記溶解温度はガラスを溶解できる温度以上であればよく、 たとえば 1 00 o°c以上であることが好ましい。
以下に本発明の実施例を説明する。
表 1の B i 2〇3から C e〇2までの欄にモル0 /0表示で示す組成のマトリクスガ ラスに E rを添加した例 1〜 1 2のガラスを作製した。 E rの添加量は、 マトリ クスガラスを 1 00%とする質量百分率表示で示す。 なお、 例 1〜 1 1は溶解温 度 1 1 00°Cの溶融法により、 E r添加石英系ガラスである例 1 2は気相蒸着法 により、 それぞれ作製した。 例;！〜 1 0は実施例、 例 1 1、 1 2は比較例である o
例 1〜 1 2のガラスについて、 波長 1. 55 mにおける屈折率 n、 ガラス転 移点 Tg (単位：。 C) 、 利得波長幅 Δス （単位： nm) を下記方法によって測定 した。 n、 Ts、 Δス、 およびガラスの色を表に示す。
η ：エリプソメータにより測定した。
Tg ：示差熱分析 （DTA) により測定した。
厶ス ：波長 980 nmのレーザ光によって励起し、 この励起によって得られた 発光スぺク トルから求めた。 40 nm以上であることが好ましい。
表 1
Figure imgf000010_0001
C e 02含有の影響を調べるために、 C e 02を含有しない例 1 0と C e 02を 含有する例 1 1をそれぞれ厚さ 4 m mに研磨し、 波長 4 0 0 〜 2 0 0 0 n にお ける透過率を測定した。 結果を図 1 に示す。 太線が例 1 0の透過率曲線、 細線が 例 1 1の透過率曲線である。 C e 02を含有する例 1 1は、 C e 02を含有しない 例 1 0に比べ、 波長が 1 4 0 0 n m以下の領域において透過率が低下している。 例 1 1が濃黄色を呈することは、 波長 6 0 0 n m付近における急激な透過率低下 の開始に現われている。
図 2は前記透過率データから算出した吸収係数曲線 （縦軸は対数目盛り） であ る。 太線が例 1 0の吸収係数曲線、 細線が例 1 1の吸収係数曲線である。
図 2から、 4 0 0 〜 1 7 0 0 n mの波長範囲において、 例 1 1のバックグラウ ンドの吸収係数力 ?例 1 0より大きいことがわかる。 これは、 C eイオンに起因す る 4 00 nm付近の吸収ピーク力 1 700 n mまで尾を引いているためと考え られる。 前記吸収係数の増加は、 波長 9 80 nmの励起光における損失増力：]、 お よび波長 1 5 50〜 1 6 5 0 nmの信号光における損失増加をもたらし、 いずれ の点からも好ましくない。
波長 1 5 00 n mにおける吸収ピークの吸収力 例 1 1においては被増幅光の 領域にまで尾を引く傾向が認められる。 これは、 波長 1 5 50〜 1 6 5 0 n mの 領域における増幅に際しては損失となり好ましくない。
産業上の利用の可能性
本発明の光増幅ガラスを用いることにより、 より広帯域の光増幅が可能となり 、 波長多重伝送方式による大容量の情報伝送が可能になる。 また、 励起光として 強度の大きいレーザ光を使用しても熱的な損傷が起りにくい。 さらに、 波長 40 0〜 1 70 0 nmにおける吸収係数も小さく、 光増幅率を大きくできる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. マトリクスガラスに E rが質量百分率表示で 0. 0 1〜 1 0 %添加されてい る光増幅ガラスであって、 該マトリクスガラスが下記酸化物基準のモル0 /0表示で 、 実質的に、
B i 203 2 0〜 8 0、
B203 0〜 7 5、
S i 02 0〜 7 5、
A 1203 0〜 1 0、
G a203 0〜 3 0、
W03 0〜 3 0、
T e 02 0〜 3 0、
G e 02 0〜 3 0、
T i 02 0〜 3 0、
S n 0, 0〜 3 0、
からなり、 B203および S i 02の含有量の合計が 5〜 7 5モル0 /0、 G a, 0,
W〇3および T e 02の含有量の合計が 0. 1〜 3 5モル0 /6であり、 かつ、 C e O 2を実質的に含有しないことを特徴とする光増幅ガラス。
2. マトリクスガラスが下記酸化物基準のモル％表示で、 実質的に、
B i 203 3 0 6 0、
B203 0 4 0、
S i 02 1 0 4 0、
A 1203 0 1 0、
G a203 0 2 5、
W03 0 1 0、
T e 02 0 2 0、
G e 02 0 1 0、
T i 02 0. 1 0、
S n 02 0 ' 1 0、
からなり、 B? および S i の含有量の合計が 1 0〜 5 5モル0 /0、 G a 2 〇 3 、 W 03および T e 0,の含有量の合計が 5〜 3 5モル0 /0、 S i 02および T e〇2 の含有量の合計が 1 0〜 4 5モル％であり、 かつ、 C e 02を実質的に含有しな いことを特徴とする請求項 1に記載の光增幅ガラス。
3 . 原料を溶解して請求項 2に記載の光増幅ガラスを製造する方法であって、 前 記光増幅ガラスの原料を溶解する温度が 1 2 0 0 °C以下であることを特徴とする 光増幅ガラスの製造方法。
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