JPH04349151A - フッ化物光ファイバ - Google Patents
フッ化物光ファイバInfo
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- JPH04349151A JPH04349151A JP3152654A JP15265491A JPH04349151A JP H04349151 A JPH04349151 A JP H04349151A JP 3152654 A JP3152654 A JP 3152654A JP 15265491 A JP15265491 A JP 15265491A JP H04349151 A JPH04349151 A JP H04349151A
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- JP
- Japan
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- fluoride
- glass
- bef2
- optical fiber
- optical
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/325—Fluoride glasses
- C03C3/326—Fluoride glasses containing beryllium
-
- 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
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
- C03C13/042—Fluoride glass compositions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Glass Compositions (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として光通信システム
の中継部に使用される光増幅器用のフッ化物光ファイバ
に関するものである。
の中継部に使用される光増幅器用のフッ化物光ファイバ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムは発光部、中継部及び受
光部から構成され、それらの間は光ファイバで結ばれて
いる。中継部は伝送する信号光がファイバ中を伝搬する
際の伝送損失及びパルス広がりを補償するものであり、
従来その構成は信号光を一度電気信号に変換して補償し
た後、半導体レ−ザ−を用いて信号光に変換するという
ものであった。しかしながら、この中継部は構成が極め
て複雑で、高価になるという欠点があった。そこで最近
は、発光源として希土類元素を用い、これをホストガラ
スにド−プしたファイバ型光増幅器を作製し、これによ
り波長１．３又は１．５５μｍの信号光を直接増幅する
ことが試みられている。
光部から構成され、それらの間は光ファイバで結ばれて
いる。中継部は伝送する信号光がファイバ中を伝搬する
際の伝送損失及びパルス広がりを補償するものであり、
従来その構成は信号光を一度電気信号に変換して補償し
た後、半導体レ−ザ−を用いて信号光に変換するという
ものであった。しかしながら、この中継部は構成が極め
て複雑で、高価になるという欠点があった。そこで最近
は、発光源として希土類元素を用い、これをホストガラ
スにド−プしたファイバ型光増幅器を作製し、これによ
り波長１．３又は１．５５μｍの信号光を直接増幅する
ことが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１．３
μｍ増幅用のＮｄをド−プしたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ４
−ＢａＦ２ −ＬａＦ３−ＡｌＦ３ −ＮａＦ）系フッ
化物ガラスでは約１．３３から１．３４μｍの信号光は
増幅できるが、実際に光通信で使用されている１．３０
から１．３１μｍの信号光を増幅できないという問題が
あった。
μｍ増幅用のＮｄをド−プしたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ４
−ＢａＦ２ −ＬａＦ３−ＡｌＦ３ −ＮａＦ）系フッ
化物ガラスでは約１．３３から１．３４μｍの信号光は
増幅できるが、実際に光通信で使用されている１．３０
から１．３１μｍの信号光を増幅できないという問題が
あった。
【０００４】
【発明の目的】本発明の目的は、実際に光通信で使用さ
れている波長１．３０μｍの光を増幅可能で、さらに利
得が高いフッ化物光ファイバを実現することにある。
れている波長１．３０μｍの光を増幅可能で、さらに利
得が高いフッ化物光ファイバを実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
フッ化物光ファイバは、少なくともコアがフッ化ベリリ
ウム（ＢｅＦ２ ）およびプラセオジウム（Ｐｒ）を含
むフッ化物ガラスからなるものである。本発明のうち請
求項２のフッ化物光ファイバは、請求項１のフッ化物ガ
ラスが６０モルパ−セント以上のＢｅＦ２ を含むこと
を特徴とするものである。本発明のうち請求項３のフッ
化物光ファイバは、請求項２のフッ化物ガラスがアルミ
ニウム（Ａｌ）を含むことを特徴とするものである。本
発明のうち請求項４のフッ化物光ファイバは、コアの組
成がＢｅＦ２ （９１モルパ−セント以上）＋ＰｒＦ３
（２モルパ−セント以下）＋ＡｌＦ３ （７モルパ−
セント以下）であることを特徴とするものである。本件
発明者らは本発明のフッ化物光ファイバの開発に先立っ
て鋭意研究を重ねた結果、プラセオジウム（Ｐｒ）をド
−プしたフッ化ベリリウム（ＢｅＦ２ ）系ガラスを用
いることにより１．３０μｍで光増幅が可能となること
を見出した。結晶化せず透明なＰｒド−プガラスが得ら
れる組成で、このガラス中のＢｅＦ２濃度と増幅できる
波長の関係を調べた結果が図３である。同図の■■■■
■は表１に示す■〜■の組成の光ファイバに対応する。
フッ化物光ファイバは、少なくともコアがフッ化ベリリ
ウム（ＢｅＦ２ ）およびプラセオジウム（Ｐｒ）を含
むフッ化物ガラスからなるものである。本発明のうち請
求項２のフッ化物光ファイバは、請求項１のフッ化物ガ
ラスが６０モルパ−セント以上のＢｅＦ２ を含むこと
を特徴とするものである。本発明のうち請求項３のフッ
化物光ファイバは、請求項２のフッ化物ガラスがアルミ
ニウム（Ａｌ）を含むことを特徴とするものである。本
発明のうち請求項４のフッ化物光ファイバは、コアの組
成がＢｅＦ２ （９１モルパ−セント以上）＋ＰｒＦ３
（２モルパ−セント以下）＋ＡｌＦ３ （７モルパ−
セント以下）であることを特徴とするものである。本件
発明者らは本発明のフッ化物光ファイバの開発に先立っ
て鋭意研究を重ねた結果、プラセオジウム（Ｐｒ）をド
−プしたフッ化ベリリウム（ＢｅＦ２ ）系ガラスを用
いることにより１．３０μｍで光増幅が可能となること
を見出した。結晶化せず透明なＰｒド−プガラスが得ら
れる組成で、このガラス中のＢｅＦ２濃度と増幅できる
波長の関係を調べた結果が図３である。同図の■■■■
■は表１に示す■〜■の組成の光ファイバに対応する。
【０００６】
【表１】
【０００７】図３から明らかなように、ＢｅＦ２ 濃度
が６０モルパ−セント（ｍｏｌ％）未満の場合は、その
他の添加陽イオンの影響によって増幅できる波長が長波
長側にシフトしてしまうことがわかる。増幅波長が１．
３０から１．３１μｍ以上にシフトする理由は、ガラス
中のＢｅ以外の陽イオンがＰｒの電子準位に影響を及ぼ
すためと予想される。従って１．３０μｍで光増幅する
ためにはＢｅＦ２ 濃度は６０ｍｏｌ％以上がよい。
が６０モルパ−セント（ｍｏｌ％）未満の場合は、その
他の添加陽イオンの影響によって増幅できる波長が長波
長側にシフトしてしまうことがわかる。増幅波長が１．
３０から１．３１μｍ以上にシフトする理由は、ガラス
中のＢｅ以外の陽イオンがＰｒの電子準位に影響を及ぼ
すためと予想される。従って１．３０μｍで光増幅する
ためにはＢｅＦ２ 濃度は６０ｍｏｌ％以上がよい。
【０００８】本件発明者らは本発明のフッ化物光ファイ
バを高利得とするため更に研究を進めた結果、Ａｌを添
加することによりガラス中のＰｒがより分散して利得が
増加するのではと考えた。これを実験で確かめた結果、
後記する実施例で詳細に説明するように、適量のＡｌＦ
３ をＰｒＦ３ と共に添加したＢｅＦ２ を用いるこ
とによって高利得のファイバを得ることができた。高利
得のファイバが得られるガラスの組成を調べた結果、適
切な領域はＢｅＦ２ （９１ｍｏｌ％以上）＋ＰｒＦ３
（２ｍｏｌ％以下）＋ＡｌＦ３ （７ｍｏｌ％以下）で
あることがわかった。利得はガラス中のＰｒＦ３ 濃度
が高いほど高くなったが、２ｍｏｌ％以上ではほぼ一定
の値となった。Ｐｒが高価であることも考慮すると、工
業的にはＰｒＦ３ 濃度は２ｍｏｌ％以下であることが
好ましい。またＡｌＦ３が７ｍｏｌ％以下である理由は
、これより多く添加した場合には溶解し冷却する際にガ
ラスの白濁が多発するためである。一方、クラッドガラ
スは適量のＡｌＦ３ をＰｒＦ３ と共に添加したＢｅ
Ｆ２ でも単体のＢｅＦ２ でも或は他の材料でもよい
。但し、光ファイバ中を光が伝わるため、コアガラスよ
り小さい屈折率の材料であることが必要とされる。
バを高利得とするため更に研究を進めた結果、Ａｌを添
加することによりガラス中のＰｒがより分散して利得が
増加するのではと考えた。これを実験で確かめた結果、
後記する実施例で詳細に説明するように、適量のＡｌＦ
３ をＰｒＦ３ と共に添加したＢｅＦ２ を用いるこ
とによって高利得のファイバを得ることができた。高利
得のファイバが得られるガラスの組成を調べた結果、適
切な領域はＢｅＦ２ （９１ｍｏｌ％以上）＋ＰｒＦ３
（２ｍｏｌ％以下）＋ＡｌＦ３ （７ｍｏｌ％以下）で
あることがわかった。利得はガラス中のＰｒＦ３ 濃度
が高いほど高くなったが、２ｍｏｌ％以上ではほぼ一定
の値となった。Ｐｒが高価であることも考慮すると、工
業的にはＰｒＦ３ 濃度は２ｍｏｌ％以下であることが
好ましい。またＡｌＦ３が７ｍｏｌ％以下である理由は
、これより多く添加した場合には溶解し冷却する際にガ
ラスの白濁が多発するためである。一方、クラッドガラ
スは適量のＡｌＦ３ をＰｒＦ３ と共に添加したＢｅ
Ｆ２ でも単体のＢｅＦ２ でも或は他の材料でもよい
。但し、光ファイバ中を光が伝わるため、コアガラスよ
り小さい屈折率の材料であることが必要とされる。
【０００９】
【実施例１】原料としてＢｅＦ２ 、ＡｌＦ３ および
ＰｒＦ３ を混合し、溶解急冷し、組成が９４．０ｍｏ
ｌ％ＢｅＦ２ ＋５．５ｍｏｌ％ＡｌＦ３ ＋０．５ｍ
ｏｌ％ＰｒＦ３のコア用のガラス塊を作製した。このガ
ラス塊を粉砕し、Ａｒ雰囲気中で再溶解し、カ−ボン製
の鋳型に流し込んで図１に示すコアロッド１を作製した
。このコアロッド１を図１に示すように線引きし、その
外周にクラッド用紫外線硬化型樹脂４をダイス３を用い
て被覆して、外径１２５μｍのファイバ１５を作製した
。図１において２は電気炉、５は前記クラッド用紫外線
硬化型樹脂４に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射
硬化装置、６はキャプスタンである。
ＰｒＦ３ を混合し、溶解急冷し、組成が９４．０ｍｏ
ｌ％ＢｅＦ２ ＋５．５ｍｏｌ％ＡｌＦ３ ＋０．５ｍ
ｏｌ％ＰｒＦ３のコア用のガラス塊を作製した。このガ
ラス塊を粉砕し、Ａｒ雰囲気中で再溶解し、カ−ボン製
の鋳型に流し込んで図１に示すコアロッド１を作製した
。このコアロッド１を図１に示すように線引きし、その
外周にクラッド用紫外線硬化型樹脂４をダイス３を用い
て被覆して、外径１２５μｍのファイバ１５を作製した
。図１において２は電気炉、５は前記クラッド用紫外線
硬化型樹脂４に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射
硬化装置、６はキャプスタンである。
【００１０】
【実施例２】実施例１と同様の方法により組成が９９．
５ｍｏｌ％ＢｅＦ２ ＋０．５ｍｏｌ％ＰｒＦ３ のコ
ア用のガラス塊を作製した。このようにして作製したコ
ア用ガラス塊を粉砕し、Ａｒ雰囲気中で再溶解し、カ−
ボン製の鋳型に流し込んでコアロッドを作製した。これ
を実施例１と同様の方法で線引きし、外径が１２５μｍ
のファイバを作製した。
５ｍｏｌ％ＢｅＦ２ ＋０．５ｍｏｌ％ＰｒＦ３ のコ
ア用のガラス塊を作製した。このようにして作製したコ
ア用ガラス塊を粉砕し、Ａｒ雰囲気中で再溶解し、カ−
ボン製の鋳型に流し込んでコアロッドを作製した。これ
を実施例１と同様の方法で線引きし、外径が１２５μｍ
のファイバを作製した。
【００１１】
【比較例】実施例１と同様の方法で、組成が５００ｐｐ
ｍのＮｄをド−プしたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ４ −ＢａＦ
２ −ＬａＦ３ −ＡｌＦ３ −ＮａＦ）系フッ化物ガ
ラスのコア用のガラス塊を作製した。このコア用ガラス
塊を粉砕し、Ａｒ雰囲気中で再溶解し、カ−ボン製の鋳
型に流し込んでコアロッドを作製した。これを実施例１
と同様の方法で線引きし、外径が１２５μｍのファイバ
（ＺＢＬＡＮ系フッ化物ガラスを用いた従来のファイバ
）を作製した。前記実施例１、２及び比較例で作製した
３種類のファイバの光増幅特性を図２に示す測定装置を
用いて測定した。ちなみに、同図の７は１．０６４μｍ
励起用の光源、８は１．３μｍ光源、９はレンズ、１０
はハ−フミラ−、１１はレンズ、１２は実施例１、２、
比較例で製造されたフッ化物ガラス光ファイバ、１３は
スペクトルアナライザである。この結果、表２に示すよ
うに１．３０μｍでは、比較例のファイバは利得が得ら
れなかったのに対し、実施例１、２のファイバでは４〜
１３ｄＢの利得を得ることができた。
ｍのＮｄをド−プしたＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ４ −ＢａＦ
２ −ＬａＦ３ −ＡｌＦ３ −ＮａＦ）系フッ化物ガ
ラスのコア用のガラス塊を作製した。このコア用ガラス
塊を粉砕し、Ａｒ雰囲気中で再溶解し、カ−ボン製の鋳
型に流し込んでコアロッドを作製した。これを実施例１
と同様の方法で線引きし、外径が１２５μｍのファイバ
（ＺＢＬＡＮ系フッ化物ガラスを用いた従来のファイバ
）を作製した。前記実施例１、２及び比較例で作製した
３種類のファイバの光増幅特性を図２に示す測定装置を
用いて測定した。ちなみに、同図の７は１．０６４μｍ
励起用の光源、８は１．３μｍ光源、９はレンズ、１０
はハ−フミラ−、１１はレンズ、１２は実施例１、２、
比較例で製造されたフッ化物ガラス光ファイバ、１３は
スペクトルアナライザである。この結果、表２に示すよ
うに１．３０μｍでは、比較例のファイバは利得が得ら
れなかったのに対し、実施例１、２のファイバでは４〜
１３ｄＢの利得を得ることができた。
【００１２】
【表２】
【００１３】
【発明の効果】本発明のフッ化物光ファイバは１．３０
μｍでの光増幅が可能で、利得の大きいものとなる。
μｍでの光増幅が可能で、利得の大きいものとなる。
【図１】線引き装置の概略図。
【図２】ファイバの増幅特性測定装置の模式図。
【図３】ガラス中のＢｅＦ２ 濃度と増幅波長の関係を
示す説明図。
示す説明図。
１ コア用ガラスロッド
２ 電気炉
３ ダイス
４ 樹脂
５ 紫外線照射硬化装置
６ キャプスタン
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくともコアがフッ化ベリリウム（
ＢｅＦ２ ）およびプラセオジウム（Ｐｒ）を含むフッ
化物ガラスからなることを特徴とするフッ化物光ファイ
バ。 - 【請求項２】 前記フッ化物ガラスが６０モルパ−セ
ント以上のＢｅＦ２を含むことを特徴とする請求項１の
フッ化物光ファイバ。 - 【請求項３】 前記フッ化物ガラスがアルミニウム（
Ａｌ）を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２の
フッ化物光ファイバ。 - 【請求項４】 コアの組成が、ＢｅＦ２ （９１モル
パ−セント以上）＋ＰｒＦ３ （２モルパ−セント以下
）＋ＡｌＦ３ （７モルパ−セント以下）であることを
特徴とする請求項３のフッ化物光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152654A JPH04349151A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | フッ化物光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152654A JPH04349151A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | フッ化物光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349151A true JPH04349151A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=15545159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3152654A Pending JPH04349151A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | フッ化物光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349151A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2286390A (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-16 | Univ Brunel | Infrared transmitting optical fibre materials |
| US6037285A (en) * | 1995-08-15 | 2000-03-14 | Btg International Limited | Infrared transmitting optical fiber materials |
| KR100744545B1 (ko) * | 2005-12-12 | 2007-08-01 | 한국전자통신연구원 | 중적외선 파장대 완전 광섬유 레이저 소자 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3152654A patent/JPH04349151A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2286390A (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-16 | Univ Brunel | Infrared transmitting optical fibre materials |
| GB2286390B (en) * | 1994-02-09 | 1997-12-10 | Univ Brunel | Infrared transmitting optical fibre materials |
| US6037285A (en) * | 1995-08-15 | 2000-03-14 | Btg International Limited | Infrared transmitting optical fiber materials |
| KR100744545B1 (ko) * | 2005-12-12 | 2007-08-01 | 한국전자통신연구원 | 중적외선 파장대 완전 광섬유 레이저 소자 |
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