JP2000077751A - フッ素をド―プしたクラッドをもつ光増幅器用光ファイバ - Google Patents
フッ素をド―プしたクラッドをもつ光増幅器用光ファイバInfo
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光増幅器用光ファイバの増幅利得を向上させ
る解決法を提供する。 【解決手段】 光増幅器用光ファイバは、クラッドによ
って取り巻かれたコアを含み、コアとクラッドはシリカ
ベースの材料で構成され、クラッドの屈折率はコアの屈
折率より小さい。クラッドを構成する材料の屈折率と純
粋シリカの屈折率との差が−０．００３から−０．０１
０の範囲内に含まれるように、クラッドを構成する材料
がフッ素をドープされる。このことは増幅効率を高める
のに寄与する。
る解決法を提供する。 【解決手段】 光増幅器用光ファイバは、クラッドによ
って取り巻かれたコアを含み、コアとクラッドはシリカ
ベースの材料で構成され、クラッドの屈折率はコアの屈
折率より小さい。クラッドを構成する材料の屈折率と純
粋シリカの屈折率との差が−０．００３から−０．０１
０の範囲内に含まれるように、クラッドを構成する材料
がフッ素をドープされる。このことは増幅効率を高める
のに寄与する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クラッドによって
取り巻かれたコアを含み、コアおよびクラッドがシリカ
ベースの材料で構成され、クラッドの屈折率がコアの屈
折率より小さい、光増幅器用光ファイバに関する。
取り巻かれたコアを含み、コアおよびクラッドがシリカ
ベースの材料で構成され、クラッドの屈折率がコアの屈
折率より小さい、光増幅器用光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなファイバは、特に海底通信シ
ステムなどの波長分割多重化伝送システムで使用され
る。
ステムなどの波長分割多重化伝送システムで使用され
る。
【０００３】このようなファイバのコアを構成するシリ
カベースの材料は、ドーパントとしてエルビウムをＥｒ
３＋イオンの形で含有しており、これらのイオンは、増
幅に必要なエネルギーを提供するポンピング信号によっ
て励起される。
カベースの材料は、ドーパントとしてエルビウムをＥｒ
３＋イオンの形で含有しており、これらのイオンは、増
幅に必要なエネルギーを提供するポンピング信号によっ
て励起される。
【０００４】ポンピング効率は、コアの屈折率とクラッ
ドの屈折率との差に依存する。これらの２つの屈折率の
差を大きくすれば、ファイバのコア内の光パワー密度が
増すので、それに応じて増幅効率が高くなる。
ドの屈折率との差に依存する。これらの２つの屈折率の
差を大きくすれば、ファイバのコア内の光パワー密度が
増すので、それに応じて増幅効率が高くなる。
【０００５】知られていることであるが、光ファイバの
コアを構成する材料中におけるアルミニウムの存在は、
一方においてファイバのコアの屈折率を、したがってポ
ンピング効率を高めるのに寄与するとともに、他方にお
いてエルビウムの利得スペクトルの有効幅を大きくする
のにも寄与する。
コアを構成する材料中におけるアルミニウムの存在は、
一方においてファイバのコアの屈折率を、したがってポ
ンピング効率を高めるのに寄与するとともに、他方にお
いてエルビウムの利得スペクトルの有効幅を大きくする
のにも寄与する。
【０００６】しかし、実験によって確認されていること
であるが、あるアルミニウム濃度を超えると、ファイバ
を作製する上でいくつかの問題が生じる。特に位相分離
現象が起こりうる。さらに、利得スペクトルの幅の増加
は、エルビウムが提供する有効利得の範囲の平坦性を悪
化させる。
であるが、あるアルミニウム濃度を超えると、ファイバ
を作製する上でいくつかの問題が生じる。特に位相分離
現象が起こりうる。さらに、利得スペクトルの幅の増加
は、エルビウムが提供する有効利得の範囲の平坦性を悪
化させる。
【０００７】一般的に、すでに分かっていることである
が、ファイバのコアを構成する材料中におけるアルミニ
ウム重量濃度は、約８％が限界濃度である。この濃度
は、純粋シリカの屈折率に比べファイバのコアの屈折率
を約０．０２０だけ増加することを可能にする。しかし
ながら、この屈折率差は、アルミニウムの代わりにゲル
マニウムを一次ドーパントとして用いた場合に得られ
る、０．０３０という差と比較されるべきである。つま
り、ゲルマニウムをドープしたコアをもつ光ファイバの
方が、アルミニウムをドープした同じ光ファイバよりも
より良い増幅効率を有しているという結果になる。ただ
し、ゲルマニウムは有効スペクトル幅の拡大をもたらす
かどうか知られていない。同じく実験によって確認され
たことであるが、高濃度のアルミニウムと高濃度のゲル
マニウムとを両立させることは困難である。
が、ファイバのコアを構成する材料中におけるアルミニ
ウム重量濃度は、約８％が限界濃度である。この濃度
は、純粋シリカの屈折率に比べファイバのコアの屈折率
を約０．０２０だけ増加することを可能にする。しかし
ながら、この屈折率差は、アルミニウムの代わりにゲル
マニウムを一次ドーパントとして用いた場合に得られ
る、０．０３０という差と比較されるべきである。つま
り、ゲルマニウムをドープしたコアをもつ光ファイバの
方が、アルミニウムをドープした同じ光ファイバよりも
より良い増幅効率を有しているという結果になる。ただ
し、ゲルマニウムは有効スペクトル幅の拡大をもたらす
かどうか知られていない。同じく実験によって確認され
たことであるが、高濃度のアルミニウムと高濃度のゲル
マニウムとを両立させることは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、光増幅器用光ファイバの増幅利得を向上させる解決
法を提供するとともに、特にコアがエルビウムを含有
し、かつアルミニウムをドープされる光ファイバを提供
する。
は、光増幅器用光ファイバの増幅利得を向上させる解決
法を提供するとともに、特にコアがエルビウムを含有
し、かつアルミニウムをドープされる光ファイバを提供
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅器用光フ
ァイバは、クラッドによって取り巻かれたコアを含み、
コアとクラッドがシリカベースの材料で構成され、クラ
ッドの屈折率がコアの屈折率より小さく、クラッドを構
成する材料の屈折率と純粋シリカの屈折率との差が−
０．００３から−０．０１０の範囲内に含まれるよう
に、クラッドを構成する材料がドープされる光増幅器用
光ファイバであって、クラッドを構成する材料が、ドー
パントとして０．６％から３％の範囲内に含まれる重量
濃度のフッ素を含有することを特徴とする。また、コア
を構成する材料が、ドーパントとしてエルビウムおよび
アルミニウムを含有しても良く、また、コアを構成する
材料が、アルミニウムのコドーパントとしてリンを、か
つ／またはエルビウムのコドーパントとしてイッテルビ
ウムを含有しても良い。
ァイバは、クラッドによって取り巻かれたコアを含み、
コアとクラッドがシリカベースの材料で構成され、クラ
ッドの屈折率がコアの屈折率より小さく、クラッドを構
成する材料の屈折率と純粋シリカの屈折率との差が−
０．００３から−０．０１０の範囲内に含まれるよう
に、クラッドを構成する材料がドープされる光増幅器用
光ファイバであって、クラッドを構成する材料が、ドー
パントとして０．６％から３％の範囲内に含まれる重量
濃度のフッ素を含有することを特徴とする。また、コア
を構成する材料が、ドーパントとしてエルビウムおよび
アルミニウムを含有しても良く、また、コアを構成する
材料が、アルミニウムのコドーパントとしてリンを、か
つ／またはエルビウムのコドーパントとしてイッテルビ
ウムを含有しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、クラッドによって取り
巻かれたコアを含み、コアとクラッドがシリカベースの
材料で構成され、クラッドの屈折率がコアの屈折率より
小さく、クラッドを構成する材料の屈折率と純粋シリカ
の屈折率との差が−０．００３から−０．０１０の範囲
内に含まれるように、クラッドを構成する材料がドープ
されることを特徴とする光増幅器用光ファイバを目的と
する。
巻かれたコアを含み、コアとクラッドがシリカベースの
材料で構成され、クラッドの屈折率がコアの屈折率より
小さく、クラッドを構成する材料の屈折率と純粋シリカ
の屈折率との差が−０．００３から−０．０１０の範囲
内に含まれるように、クラッドを構成する材料がドープ
されることを特徴とする光増幅器用光ファイバを目的と
する。
【００１１】したがって、本発明によれば、クラッドの
屈折率は純粋シリカの屈折率に比べ低くされる。このこ
とは、コアの屈折率とクラッドの屈折率との差を大きく
することを可能にする。つまり、このことは増幅効果を
高めるのに寄与する。例として、約−０．００７という
屈折率差は、増幅利得を５％高めることを可能にする。
クラッドの屈折率と純粋シリカの屈折率との差が、０か
ら−０．００３の範囲内に含まれる場合、光ポンピング
効率の顕著な向上はもたらされないことが確認されてい
る。差が−０．０１０を超える場合も、光ポンピング効
率の向上は観察されない。
屈折率は純粋シリカの屈折率に比べ低くされる。このこ
とは、コアの屈折率とクラッドの屈折率との差を大きく
することを可能にする。つまり、このことは増幅効果を
高めるのに寄与する。例として、約−０．００７という
屈折率差は、増幅利得を５％高めることを可能にする。
クラッドの屈折率と純粋シリカの屈折率との差が、０か
ら−０．００３の範囲内に含まれる場合、光ポンピング
効率の顕著な向上はもたらされないことが確認されてい
る。差が−０．０１０を超える場合も、光ポンピング効
率の向上は観察されない。
【００１２】より具体的には、純粋シリカの屈折率に対
してクラッドの屈折率を低くするため、クラッドを構成
する材料中に、ドーパントとしてフッ素を０．６％から
３％の範囲内に含まれる重量濃度で導入する。別のドー
パント、たとえばホウ素を用いてもよい。
してクラッドの屈折率を低くするため、クラッドを構成
する材料中に、ドーパントとしてフッ素を０．６％から
３％の範囲内に含まれる重量濃度で導入する。別のドー
パント、たとえばホウ素を用いてもよい。
【００１３】本発明による光ファイバは、たとえば内付
け化学気相成長法（ＭＣＶＤ）タイプの方法によって得
ることができる、プリフォームを線引きすることによっ
て作製される。フッ素は、堆積ベンチ上で回転されてい
る純粋シリカ管の内壁にクラッド構成層を堆積させる際
にフッ素ガスの形で注入される。エルビウムおよびアル
ミニウムは、液浸技術（「ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｏａｋ
ｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」）によって導入される。
リンが、アルミニウムのコドーパントとしてファイバの
コアに有益的に導入されることができ、かつ／または、
イッテルビウムが、エルビウムのコドーパントとしてフ
ァイバのコアに導入されることができる。リンの存在
は、利得幅の平坦性を改良するのに、あるいはファイバ
のバックグラウンド損失を低減するのに寄与する。イッ
テルビウムは、９８０ｎｍでポンピングする際に、ポン
プの吸収を改良するに寄与する。また、リンの存在は、
ポンピング効率をさらに高めることも可能にする。
け化学気相成長法（ＭＣＶＤ）タイプの方法によって得
ることができる、プリフォームを線引きすることによっ
て作製される。フッ素は、堆積ベンチ上で回転されてい
る純粋シリカ管の内壁にクラッド構成層を堆積させる際
にフッ素ガスの形で注入される。エルビウムおよびアル
ミニウムは、液浸技術（「ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｏａｋ
ｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」）によって導入される。
リンが、アルミニウムのコドーパントとしてファイバの
コアに有益的に導入されることができ、かつ／または、
イッテルビウムが、エルビウムのコドーパントとしてフ
ァイバのコアに導入されることができる。リンの存在
は、利得幅の平坦性を改良するのに、あるいはファイバ
のバックグラウンド損失を低減するのに寄与する。イッ
テルビウムは、９８０ｎｍでポンピングする際に、ポン
プの吸収を改良するに寄与する。また、リンの存在は、
ポンピング効率をさらに高めることも可能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ・シネ フランス国、92260・フオントネ・オ・ロ ーズ、リユ・デ・サン・ソブール・６
Claims (3)
- 【請求項１】 クラッドによって取り巻かれたコアを含
み、コアとクラッドがシリカベースの材料で構成され、
クラッドの屈折率がコアの屈折率より小さく、クラッド
を構成する材料の屈折率と純粋シリカの屈折率との差が
−０．００３から−０．０１０の範囲内に含まれるよう
に、クラッドを構成する材料がドープされる光増幅器用
光ファイバであって、クラッドを構成する材料が、ドー
パントとして０．６％から３％の範囲内に含まれる重量
濃度のフッ素を含有することを特徴とする光ファイバ。 - 【請求項２】 コアを構成する材料が、ドーパントとし
てエルビウムおよびアルミニウムを含有する請求項１に
記載の光ファイバ。 - 【請求項３】 コアを構成する材料が、アルミニウムの
コドーパントとしてリンを、かつ／またはエルビウムの
コドーパントとしてイッテルビウムを含有する請求項２
に記載の光ファイバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9810760 | 1998-08-27 | ||
| FR9810760A FR2782807A1 (fr) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | Fibre optique a usage d'amplificateur optique avec une gaine dopee au fluor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077751A true JP2000077751A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=9529915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22905099A Pending JP2000077751A (ja) | 1998-08-27 | 1999-08-13 | フッ素をド―プしたクラッドをもつ光増幅器用光ファイバ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0982817A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000077751A (ja) |
| CA (1) | CA2278411A1 (ja) |
| FR (1) | FR2782807A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013102170A (ja) * | 2006-09-20 | 2013-05-23 | Imra America Inc | ファイバ・レーザおよびファイバ増幅器用の希土類がドープされ有効区域が大きい光ファイバ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114702239B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-04-11 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种基于掺氟包层的耐辐照掺铒光纤预制棒及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU649845B2 (en) * | 1991-06-24 | 1994-06-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing glass preform for optical fiber |
| US5303318A (en) * | 1991-11-01 | 1994-04-12 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | High power acceptable optical fiber and fabrication method thereof |
| GB2273389B (en) * | 1992-12-14 | 1996-07-17 | Pirelli Cavi Spa | Rare earth doped optical fibre amplifiers |
| US5323404A (en) * | 1993-11-02 | 1994-06-21 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber laser or amplifier including high reflectivity gratings |
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