JPH05345632A - 希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方法 - Google Patents
希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方法Info
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- JPH05345632A JPH05345632A JP4157919A JP15791992A JPH05345632A JP H05345632 A JPH05345632 A JP H05345632A JP 4157919 A JP4157919 A JP 4157919A JP 15791992 A JP15791992 A JP 15791992A JP H05345632 A JPH05345632 A JP H05345632A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】クラッド内のコアを複数化するとともに、コア
に希土類元素の他に窒素を含ませることにより、コアと
クラッドとの比屈折率差を大きくし、励起光のコア内へ
の閉じ込め効率を向上して、大電力増幅を可能とする。 【構成】低屈折率ｎc1のクラッド３内に希土類元素と窒
素とを含んだ高屈折率ｎw （ｎw ＞ｎc1）のコア２が多
数個埋め込まれる。コア２は希土類元素を含んだＳｉＯ
x Ｎy が用いられ、その窒素は数アトミック％から数十
アトミック％の範囲で含有される。クラッド３にＳｉＯ
2 あるいはＳｉＯ2 にＢ、Ｆ、Ｐ、Ｇｅなどの軟化点温
度を低下させる添加物を少なくとも１種含んだものを用
いて、コア２とクラッド３との比屈折率差Δを１％以
上、１０程度まで高Δ化を図る。希土類元素としてはＥ
ｒ以外に、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｃｅ
などを少なくとも１種含んだものを用いる。
に希土類元素の他に窒素を含ませることにより、コアと
クラッドとの比屈折率差を大きくし、励起光のコア内へ
の閉じ込め効率を向上して、大電力増幅を可能とする。 【構成】低屈折率ｎc1のクラッド３内に希土類元素と窒
素とを含んだ高屈折率ｎw （ｎw ＞ｎc1）のコア２が多
数個埋め込まれる。コア２は希土類元素を含んだＳｉＯ
x Ｎy が用いられ、その窒素は数アトミック％から数十
アトミック％の範囲で含有される。クラッド３にＳｉＯ
2 あるいはＳｉＯ2 にＢ、Ｆ、Ｐ、Ｇｅなどの軟化点温
度を低下させる添加物を少なくとも１種含んだものを用
いて、コア２とクラッド３との比屈折率差Δを１％以
上、１０程度まで高Δ化を図る。希土類元素としてはＥ
ｒ以外に、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｃｅ
などを少なくとも１種含んだものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コアよりも低屈折率の
クラッド内に、Ｅｒ、Ｎｄなどの希土類元素と窒素とを
含んだコアを複数個設けた希土類元素添加マルチコアフ
ァイバ及びその製造方法に係り、特に、大電力増幅用フ
ァイバに好適なものである。
クラッド内に、Ｅｒ、Ｎｄなどの希土類元素と窒素とを
含んだコアを複数個設けた希土類元素添加マルチコアフ
ァイバ及びその製造方法に係り、特に、大電力増幅用フ
ァイバに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバのコア内にＥｒ（エル
ビウム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｐｒ（プラセオジム）な
どの希土類元素を添加し、添加した希土類元素に固有の
吸収特性をもつ励起光を光ファイバに励起することによ
って、信号光を増幅する光ファイバ増幅器の研究開発が
活発化してきた。
ビウム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｐｒ（プラセオジム）な
どの希土類元素を添加し、添加した希土類元素に固有の
吸収特性をもつ励起光を光ファイバに励起することによ
って、信号光を増幅する光ファイバ増幅器の研究開発が
活発化してきた。
【０００３】図１２は、従来の光ファイバ増幅器の構成
例を示したものである。これは、波長１．５μｍ帯の信
号光を矢印２０、２１に示すようにＥｒを添加した光フ
ァイバ２２のコア内を伝搬させると共に、その途中から
光方向性結合器２３を介して、波長１．４７μｍ（ある
いは０．９８μｍ）の励起用半導体レーザ２４を駆動回
路２５で駆動して、その励起光も光ファイバ２２に伝搬
させることにより、反転分布状態を実現し、それにより
上記信号光を数百倍から１万倍程度に増幅する作用をも
ったものである。なお、出力側の方向性結合器は増幅さ
れた信号光の中に含まれる励起用半導体レーザの光を除
去する機能をもっている。
例を示したものである。これは、波長１．５μｍ帯の信
号光を矢印２０、２１に示すようにＥｒを添加した光フ
ァイバ２２のコア内を伝搬させると共に、その途中から
光方向性結合器２３を介して、波長１．４７μｍ（ある
いは０．９８μｍ）の励起用半導体レーザ２４を駆動回
路２５で駆動して、その励起光も光ファイバ２２に伝搬
させることにより、反転分布状態を実現し、それにより
上記信号光を数百倍から１万倍程度に増幅する作用をも
ったものである。なお、出力側の方向性結合器は増幅さ
れた信号光の中に含まれる励起用半導体レーザの光を除
去する機能をもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ増幅器には次のような解決しなければならな
い課題が残されている。
光ファイバ増幅器には次のような解決しなければならな
い課題が残されている。
【０００５】（１）クラッド内に１個のコアしか埋め込
まれていなかったので、コア内へ入射する信号光の電力
が＋１０ｄＢｍ以上になると、コア内のＥｒによる濃度
消光、およびコ・オペレイティブコンバージョン（co=o
perative conversion ）のため、増幅度が急激に低下し
てくる。このため出力側に大きな光電力を得ることが難
しい。
まれていなかったので、コア内へ入射する信号光の電力
が＋１０ｄＢｍ以上になると、コア内のＥｒによる濃度
消光、およびコ・オペレイティブコンバージョン（co=o
perative conversion ）のため、増幅度が急激に低下し
てくる。このため出力側に大きな光電力を得ることが難
しい。
【０００６】（２）従って、信号光を数十以上に分配す
るいわゆる分配システムを実現することが難しい。
るいわゆる分配システムを実現することが難しい。
【０００７】（３）コア径が小さいことと、コアとクラ
ッドとの屈折率差が小さいため、およびＥｒ添加量を上
記理由により高濃度に添加できないため、コア内へ入射
した励起光は増幅器用として効率よく寄与せず、かなり
の励起光が出力側の光方向性結合器より排出され、不経
済である。
ッドとの屈折率差が小さいため、およびＥｒ添加量を上
記理由により高濃度に添加できないため、コア内へ入射
した励起光は増幅器用として効率よく寄与せず、かなり
の励起光が出力側の光方向性結合器より排出され、不経
済である。
【０００８】そこで、このような問題点を解決する一つ
の方法として、本発明者は、希土類元素を含んだコアを
クラッド内に複数個埋め込んだ希土類元素添加マルチコ
アファイバを提案し、その製造方法として上記光ファイ
バを多数本束ねて石英ガラス管内に入れ、このガラス管
を加熱溶融しながら光ファイバに線引する工程を少なく
とも１回行う方法を先に提案しているが（特願平４−９
６６１８号明細書）、上記線引工程を繰り返すと、従来
の光ファイバ増幅器用光ファイバでは、コア内の屈折率
制御用添加物であるＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ａｌなどが拡散し
てしまい、コアとクラッドとの屈折率差を大きくとれな
いことが分かった。この低屈折率差は励起光のコア内へ
の閉じ込めを悪くし、結果的に大電力増幅を不可能にし
てしまうことも分かった。このため、本提案によっても
未だ上記（１）〜（３）の課題解決手段としては十分と
はいえなかった。
の方法として、本発明者は、希土類元素を含んだコアを
クラッド内に複数個埋め込んだ希土類元素添加マルチコ
アファイバを提案し、その製造方法として上記光ファイ
バを多数本束ねて石英ガラス管内に入れ、このガラス管
を加熱溶融しながら光ファイバに線引する工程を少なく
とも１回行う方法を先に提案しているが（特願平４−９
６６１８号明細書）、上記線引工程を繰り返すと、従来
の光ファイバ増幅器用光ファイバでは、コア内の屈折率
制御用添加物であるＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ａｌなどが拡散し
てしまい、コアとクラッドとの屈折率差を大きくとれな
いことが分かった。この低屈折率差は励起光のコア内へ
の閉じ込めを悪くし、結果的に大電力増幅を不可能にし
てしまうことも分かった。このため、本提案によっても
未だ上記（１）〜（３）の課題解決手段としては十分と
はいえなかった。
【０００９】また、これ以外の付随的問題として、比屈
折率差を大きく取るために、コア内にＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、
Ａｌなどの屈折率制御用添加物を入れても、比屈折率差
Δを１％以上に大きくすることは難しく、またコアとク
ラッドとの熱膨張係数の差も大きくなり、光ファイバ内
に応力が残留し、損失増大や機械的クラックの発生など
の欠点が生ずることも分かった。
折率差を大きく取るために、コア内にＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、
Ａｌなどの屈折率制御用添加物を入れても、比屈折率差
Δを１％以上に大きくすることは難しく、またコアとク
ラッドとの熱膨張係数の差も大きくなり、光ファイバ内
に応力が残留し、損失増大や機械的クラックの発生など
の欠点が生ずることも分かった。
【００１０】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、電力増幅が行え、結果的に電力伝送及び分配
伝送システムを実現できると共に、励起光を効率良く使
える希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方
法を提供することにある。
を解消し、電力増幅が行え、結果的に電力伝送及び分配
伝送システムを実現できると共に、励起光を効率良く使
える希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方
法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、コアより
も低屈折率ｎc1のクラッド内に、希土類元素と窒素とを
含んだ高屈折率ｎw のコアを複数個設けた希土類元素添
加マルチコアファイバである。
も低屈折率ｎc1のクラッド内に、希土類元素と窒素とを
含んだ高屈折率ｎw のコアを複数個設けた希土類元素添
加マルチコアファイバである。
【００１２】第２の発明は、希土類元素と窒素とを含ん
だ高屈折率ｎw のコアの外周をこれよりも低屈折率ｎc2
の被覆用クラッドで被覆し、この被覆用クラッドで被覆
した高屈折率のコアを、これよりも低屈折率ｎc1のクラ
ッド内に複数個設けた希土類元素添加マルチコアファイ
バである。
だ高屈折率ｎw のコアの外周をこれよりも低屈折率ｎc2
の被覆用クラッドで被覆し、この被覆用クラッドで被覆
した高屈折率のコアを、これよりも低屈折率ｎc1のクラ
ッド内に複数個設けた希土類元素添加マルチコアファイ
バである。
【００１３】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、クラッド内にその軟化点温度を低下させる添加物
を含有させたものである。
いて、クラッド内にその軟化点温度を低下させる添加物
を含有させたものである。
【００１４】第４の発明は、第１から第３の発明におい
て、コアとして、希土類元素とＡｌ2 Ｏ3 とを含んだＳ
ｉＯx Ｎy を用いたものである。
て、コアとして、希土類元素とＡｌ2 Ｏ3 とを含んだＳ
ｉＯx Ｎy を用いたものである。
【００１５】第５の発明は、第１から第４の発明におい
て、希土類元素添加マルチコアファイバの長手方向に沿
って、その外径が太い径から始ってテーパ状に細くなり
伝搬モードを結合させた細径部を経て、再びテーパ状に
太くなって終わるように構成したものである。
て、希土類元素添加マルチコアファイバの長手方向に沿
って、その外径が太い径から始ってテーパ状に細くなり
伝搬モードを結合させた細径部を経て、再びテーパ状に
太くなって終わるように構成したものである。
【００１６】第６の発明は、第１から第４の発明におい
て、希土類元素添加マルチコアファイバの長手方向に沿
ってその外径が伝搬モードを結合させた細径部からテー
パ状に単調に太くなっていくように構成されたものであ
る。
て、希土類元素添加マルチコアファイバの長手方向に沿
ってその外径が伝搬モードを結合させた細径部からテー
パ状に単調に太くなっていくように構成されたものであ
る。
【００１７】第７の発明は、コアとなるＳｉＯ2 の多孔
質母材を形成する工程と、多孔質母材を希土類元素を含
む溶液中に液浸して多孔質母材中に希土類元素を所定濃
度添加させ、乾燥する工程と、乾燥した多孔質母材をＮ
Ｈ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する工程と、透明
化した母材外周を、ＳｉＯ2 の軟化点温度を低下させる
添加物を含有したクラッドとなるＳｉＯ2 材で覆う工程
と、ＳｉＯ2 材で覆った母材を加熱溶融して光ファイバ
に線引する工程と、光ファイバを束にして石英系ガラス
管内に挿入し、ガラス管を加熱溶融しながら光ファイバ
に線引する工程を少なくとも１回行うようにした希土類
元素添加マルチコアファイバの製造方法である。
質母材を形成する工程と、多孔質母材を希土類元素を含
む溶液中に液浸して多孔質母材中に希土類元素を所定濃
度添加させ、乾燥する工程と、乾燥した多孔質母材をＮ
Ｈ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する工程と、透明
化した母材外周を、ＳｉＯ2 の軟化点温度を低下させる
添加物を含有したクラッドとなるＳｉＯ2 材で覆う工程
と、ＳｉＯ2 材で覆った母材を加熱溶融して光ファイバ
に線引する工程と、光ファイバを束にして石英系ガラス
管内に挿入し、ガラス管を加熱溶融しながら光ファイバ
に線引する工程を少なくとも１回行うようにした希土類
元素添加マルチコアファイバの製造方法である。
【００１８】第８の発明は、第７の発明において、多孔
質母材をＮＨ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する際
に、Ｈｅ、Ｃｌ2 などのガスを少なくとも１種添加した
ものである。
質母材をＮＨ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する際
に、Ｈｅ、Ｃｌ2 などのガスを少なくとも１種添加した
ものである。
【００１９】
【作用】第１及び第２の発明のように、複数個設けたコ
アの個数をＮ個とすると、クラッド内のコアの数量が従
来に比べてＮ倍に増えており、しかも希土類元素の添加
量もＮ倍に増え、かつそれぞれのコア内に均一に添加さ
れる。従って、信号光の電力が＋１０ｄＢｍ以上になっ
ても増幅度の急激な低下はなく、大きく増幅された光電
力を出力側に容易に得ることができる。またコア材料と
して窒素を含んでいるので、コアの屈折率を広範囲に制
御でき、このためクラッドに屈折率制御用添加物を入れ
ることにより、比屈折率差Δを１％以上に大きくでき
る。特に第４の発明のように窒素の添加されたＳｉＯx
Ｎy を用いると、数アトミック％〜数十アトミック％の
窒素の添加量により、屈折率（波長０．６３μｍでの
値）を１．４６５から１．７０の範囲で制御することが
できる。これにより、励起光をコア内に効率良く閉じ込
めて伝搬させることができ、比屈折率差Δも１０％程度
まで大きくできるため、結果的に大電力増幅を実現する
ことができる。なお、一例として、窒素添加量が２８ア
トミック％の場合、コア屈折率は１．５４３となる。ま
た、窒素添加量が１０アトミック％の場合、コア屈折率
は１．５１０、２０アトミック％の場合、コア屈折率は
１．５５６、５アトミック％の場合、コア屈折率は１．
５００となる。
アの個数をＮ個とすると、クラッド内のコアの数量が従
来に比べてＮ倍に増えており、しかも希土類元素の添加
量もＮ倍に増え、かつそれぞれのコア内に均一に添加さ
れる。従って、信号光の電力が＋１０ｄＢｍ以上になっ
ても増幅度の急激な低下はなく、大きく増幅された光電
力を出力側に容易に得ることができる。またコア材料と
して窒素を含んでいるので、コアの屈折率を広範囲に制
御でき、このためクラッドに屈折率制御用添加物を入れ
ることにより、比屈折率差Δを１％以上に大きくでき
る。特に第４の発明のように窒素の添加されたＳｉＯx
Ｎy を用いると、数アトミック％〜数十アトミック％の
窒素の添加量により、屈折率（波長０．６３μｍでの
値）を１．４６５から１．７０の範囲で制御することが
できる。これにより、励起光をコア内に効率良く閉じ込
めて伝搬させることができ、比屈折率差Δも１０％程度
まで大きくできるため、結果的に大電力増幅を実現する
ことができる。なお、一例として、窒素添加量が２８ア
トミック％の場合、コア屈折率は１．５４３となる。ま
た、窒素添加量が１０アトミック％の場合、コア屈折率
は１．５１０、２０アトミック％の場合、コア屈折率は
１．５５６、５アトミック％の場合、コア屈折率は１．
５００となる。
【００２０】また第３の発明のように、コアの外周のク
ラッドの軟化点温度をコアのそれよりも低く、好ましく
はかなり低くすると、光ファイバに線引する際、例えば
第７の発明の方法により、石英系ガラス管内に上記光フ
ァイバを束にして挿入し、加熱溶融しながら光ファイバ
に線引する際、それぞれのコアの形状の変形が少なく、
クラッド同士が容易に溶け合って、クラッド内にそれぞ
れ円形に近いコアを均等に埋め込んだ希土類元素添加マ
ルチコアファイバを得ることができる。これにより、偏
光依存性の少ない光ファイバを得ることができる。
ラッドの軟化点温度をコアのそれよりも低く、好ましく
はかなり低くすると、光ファイバに線引する際、例えば
第７の発明の方法により、石英系ガラス管内に上記光フ
ァイバを束にして挿入し、加熱溶融しながら光ファイバ
に線引する際、それぞれのコアの形状の変形が少なく、
クラッド同士が容易に溶け合って、クラッド内にそれぞ
れ円形に近いコアを均等に埋め込んだ希土類元素添加マ
ルチコアファイバを得ることができる。これにより、偏
光依存性の少ない光ファイバを得ることができる。
【００２１】また第５から第６の発明のように、クラッ
ド内に窒素と希土類元素の添加されたコアが複数個埋め
込まれているマルチコアファイバにテーパをもたせる
と、コア個数と同じ数の光信号を共通増幅する機能と、
同数の光信号を均一に混合する機能とをもたせることが
でき、しかも、大電力増幅が実現できるので、光信号を
数十以上に分配するいわゆる分配システムが可能とな
る。
ド内に窒素と希土類元素の添加されたコアが複数個埋め
込まれているマルチコアファイバにテーパをもたせる
と、コア個数と同じ数の光信号を共通増幅する機能と、
同数の光信号を均一に混合する機能とをもたせることが
でき、しかも、大電力増幅が実現できるので、光信号を
数十以上に分配するいわゆる分配システムが可能とな
る。
【００２２】また、マルチコアファイバを製造するに当
って、コアに希土類元素をふくませた従来のものでは光
ファイバに線引する工程を何回か繰り返した場合、コア
内にＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ａｌ等の屈折率制御用添加物が含
まれていると容易に拡散し、コアの屈折率を低下させる
ことになるが、第７の発明のように多孔質母材をＮＨ3
ガスを含む雰囲気下で加熱透明化して、希土類元素を含
んだＳｉＯx Ｎy のコア、すなわち希土類元素と窒素と
を含んだコアとすると、何回も光ファイバにする線引工
程を繰り返しても屈折率の変化がほとんど生じないとい
う特徴がある。このＳｉＯx Ｎy の熱膨張係数はＳｉＯ
2 に近い値であるので、光ファイバ内への応力の残留が
少なく、これによる損失増大や機械的クラックの発生等
の問題がない。また、ＳｉＯx Ｎy の軟化点温度はＳｉ
Ｏ2 と同程度であるので、光ファイバ作製時の形状変形
がほとんどなく、ほぼ円形状を保ったマルチコアファイ
バを作ることができる。これは偏光依存性の少ない特性
を実現する上で有利である。
って、コアに希土類元素をふくませた従来のものでは光
ファイバに線引する工程を何回か繰り返した場合、コア
内にＧｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ａｌ等の屈折率制御用添加物が含
まれていると容易に拡散し、コアの屈折率を低下させる
ことになるが、第７の発明のように多孔質母材をＮＨ3
ガスを含む雰囲気下で加熱透明化して、希土類元素を含
んだＳｉＯx Ｎy のコア、すなわち希土類元素と窒素と
を含んだコアとすると、何回も光ファイバにする線引工
程を繰り返しても屈折率の変化がほとんど生じないとい
う特徴がある。このＳｉＯx Ｎy の熱膨張係数はＳｉＯ
2 に近い値であるので、光ファイバ内への応力の残留が
少なく、これによる損失増大や機械的クラックの発生等
の問題がない。また、ＳｉＯx Ｎy の軟化点温度はＳｉ
Ｏ2 と同程度であるので、光ファイバ作製時の形状変形
がほとんどなく、ほぼ円形状を保ったマルチコアファイ
バを作ることができる。これは偏光依存性の少ない特性
を実現する上で有利である。
【００２３】また、第８の発明のように、多孔質母材を
ＮＨ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する際に、Ｈ
ｅ、Ｃｌ2 などのガスを少なくとも１種添加すると、窒
素及び希土類元素の含有と透明化の促進が図れる。
ＮＨ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する際に、Ｈ
ｅ、Ｃｌ2 などのガスを少なくとも１種添加すると、窒
素及び希土類元素の含有と透明化の促進が図れる。
【００２４】
【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。これは
低屈折率ｎc1のクラッド３内に希土類元素と窒素とを含
んだ高屈折率ｎw （ｎw ＞ｎc1）のコア２が４９個埋め
込まれた希土類元素添加マルチコアファイバ１を示して
いる。図１（Ａ）は、そのファイバ１の正面図、図１
（Ｂ）はそのファイバ１の側面図すなわち端面図を示し
たものである。コア２は希土類元素を含んだＳｉＯx Ｎ
y が用いられ、その窒素の含有量は数アトミック％から
数十アトミック％の範囲が好ましい。この範囲内である
と屈折率（波長０．６３μｍでの値）を１．４６５から
１．７０の範囲で制御することができるからであり、こ
の範囲を超えると酸素が不足し、Ｓｉ3Ｎ4 に近づくこ
とになり、ＳｉＯ2 系組成との組成の違いが大きくな
り、物理的性質（熱膨張係数、軟化点温度など）の差が
大きくなり好ましくないからである。
低屈折率ｎc1のクラッド３内に希土類元素と窒素とを含
んだ高屈折率ｎw （ｎw ＞ｎc1）のコア２が４９個埋め
込まれた希土類元素添加マルチコアファイバ１を示して
いる。図１（Ａ）は、そのファイバ１の正面図、図１
（Ｂ）はそのファイバ１の側面図すなわち端面図を示し
たものである。コア２は希土類元素を含んだＳｉＯx Ｎ
y が用いられ、その窒素の含有量は数アトミック％から
数十アトミック％の範囲が好ましい。この範囲内である
と屈折率（波長０．６３μｍでの値）を１．４６５から
１．７０の範囲で制御することができるからであり、こ
の範囲を超えると酸素が不足し、Ｓｉ3Ｎ4 に近づくこ
とになり、ＳｉＯ2 系組成との組成の違いが大きくな
り、物理的性質（熱膨張係数、軟化点温度など）の差が
大きくなり好ましくないからである。
【００２５】コア２の屈折率を１．４６５から１．７０
の範囲に制御することができる結果、クラッド３にＳｉ
Ｏ2 、あるいはＳｉＯ2 にＢ、Ｆ、Ｐ、Ｇｅなどの軟化
点温度を低下させる添加物を少なくとも１種含んだもの
を用いると、コア２とクラッド３との比屈折率差Δは１
％以上、１０％程度まで高Δ化を図ることができる。希
土類元素としてはＥｒ以外に、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｃｅなどを少なくとも１種含んだもの
を用いることができる。なお、コア２内には希土類元素
を高濃度に添加したときに生じる濃度消光およびコ・オ
ペレイティブコンバージョンによる増幅度の低下を抑圧
するためにＡｌないしＡｌ2 Ｏ3 を添加してもよい。
の範囲に制御することができる結果、クラッド３にＳｉ
Ｏ2 、あるいはＳｉＯ2 にＢ、Ｆ、Ｐ、Ｇｅなどの軟化
点温度を低下させる添加物を少なくとも１種含んだもの
を用いると、コア２とクラッド３との比屈折率差Δは１
％以上、１０％程度まで高Δ化を図ることができる。希
土類元素としてはＥｒ以外に、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｃｅなどを少なくとも１種含んだもの
を用いることができる。なお、コア２内には希土類元素
を高濃度に添加したときに生じる濃度消光およびコ・オ
ペレイティブコンバージョンによる増幅度の低下を抑圧
するためにＡｌないしＡｌ2 Ｏ3 を添加してもよい。
【００２６】また、コア２の直径ａは、シングルモード
伝送の場合、規格化周波数Ｖの定義式を満足するように
選定される。すなわち、 Ｖ＝｛（２πａｎw ）／λ｝（２Δ）1/2 ＜２．４０５ （１） ただし、λ：伝送する信号光の波長 通常、ａは０．数μｍから数μｍの範囲が好ましい値で
ある。マルチモード伝送の場合にはＶ＞２．４０５にな
ることからａはさらに大きい値（数μｍ〜数十μｍ）が
選ばれる。
伝送の場合、規格化周波数Ｖの定義式を満足するように
選定される。すなわち、 Ｖ＝｛（２πａｎw ）／λ｝（２Δ）1/2 ＜２．４０５ （１） ただし、λ：伝送する信号光の波長 通常、ａは０．数μｍから数μｍの範囲が好ましい値で
ある。マルチモード伝送の場合にはＶ＞２．４０５にな
ることからａはさらに大きい値（数μｍ〜数十μｍ）が
選ばれる。
【００２７】図２は本発明の第２の実施例を示したもの
である。これは図１の場合に比し、希土類元素と窒素と
を添加したコア２のサイズを大きくしてクラッド３内に
おける上記コア２の面積を広くすることにより、信号光
及び励起光を多量に伝搬させ、大電力伝送を行わせるよ
うにしたものである。
である。これは図１の場合に比し、希土類元素と窒素と
を添加したコア２のサイズを大きくしてクラッド３内に
おける上記コア２の面積を広くすることにより、信号光
及び励起光を多量に伝搬させ、大電力伝送を行わせるよ
うにしたものである。
【００２８】図３は本発明の第３の実施例を示したもの
である。これは屈折率ｎc1クラッド３内の希土類元素添
加コア２の外周に屈折率ｎc2（ｎc2＜ｎw 、ｎc2＞ｎc1
あるいはｎc2≦ｎc1）の被覆用クラッド４を設けた構造
である。ｎc2＞ｎc1あるいはｎc2≦ｎc1のように屈折率
の関係を選定することにより、コア２内への光の閉じ込
めを強めると共に（ｎc1＞ｎc2）、被覆用クラッド４と
クラッド３との界面不整による散乱損失の低減を図って
いる（ｎc1＜ｎc2）。この被覆用クラッド４の材質はＳ
ｉＯ2 にＢ、Ｆ、Ｐ、Ｇｅなどの軟化点温度を低下させ
る添加物を少なくとも１種含んだものを用いる。
である。これは屈折率ｎc1クラッド３内の希土類元素添
加コア２の外周に屈折率ｎc2（ｎc2＜ｎw 、ｎc2＞ｎc1
あるいはｎc2≦ｎc1）の被覆用クラッド４を設けた構造
である。ｎc2＞ｎc1あるいはｎc2≦ｎc1のように屈折率
の関係を選定することにより、コア２内への光の閉じ込
めを強めると共に（ｎc1＞ｎc2）、被覆用クラッド４と
クラッド３との界面不整による散乱損失の低減を図って
いる（ｎc1＜ｎc2）。この被覆用クラッド４の材質はＳ
ｉＯ2 にＢ、Ｆ、Ｐ、Ｇｅなどの軟化点温度を低下させ
る添加物を少なくとも１種含んだものを用いる。
【００２９】図４は本発明の第４の実施例を示したもの
である。これは被覆用クラッド４の厚みを薄くし、希土
類元素添加コア２の直径を大きくすることにより、信号
光および励起光をより多く上記コア２内に伝搬させるよ
うにしたものである。その結果、さらに大電力増幅を高
めたものである。
である。これは被覆用クラッド４の厚みを薄くし、希土
類元素添加コア２の直径を大きくすることにより、信号
光および励起光をより多く上記コア２内に伝搬させるよ
うにしたものである。その結果、さらに大電力増幅を高
めたものである。
【００３０】図５は本発明の第５の実施例を示したもの
である。これは希土類元素と窒素とを含んだコア２をク
ラッド３の中央部付近に集中させて分布するようにした
ものである。このように希土類元素と窒素とを含んだコ
ア２をクラッド３の中央部付近に集中させて分布するよ
うにしておくと、通常の光ファイバとの接続が容易とな
る。例えば、クラッド３の直径を１２５μｍとし、希土
類元素と窒素添加のコア２の集中している領域１４を外
径１０μｍ近くになるようにしておけば、通常のシング
ルモード光ファイバ（外径１２５μｍ、コア系１０μ
ｍ）へ効率良く結合させることができる。
である。これは希土類元素と窒素とを含んだコア２をク
ラッド３の中央部付近に集中させて分布するようにした
ものである。このように希土類元素と窒素とを含んだコ
ア２をクラッド３の中央部付近に集中させて分布するよ
うにしておくと、通常の光ファイバとの接続が容易とな
る。例えば、クラッド３の直径を１２５μｍとし、希土
類元素と窒素添加のコア２の集中している領域１４を外
径１０μｍ近くになるようにしておけば、通常のシング
ルモード光ファイバ（外径１２５μｍ、コア系１０μ
ｍ）へ効率良く結合させることができる。
【００３１】図６は本発明のマルチコアテーパ型光ファ
イバ５にテーパを付けて細径部で伝搬モードを結合させ
た実施例を示したものである。これもクラッド３内に、
窒素と希土類元素の添加されたコア２が複数個埋め込ま
れている。このマルチコアテーパ型光ファイバ５は、そ
の長手方向に沿って大径からテーパ状に細くなり細径部
を経て再びテーパ状に大径となっており、光スターカプ
ラ間を接続するために使う。後述するように、このマル
チコアテーパ型光ファイバ５は、その入力側光ファイバ
端にｎ対１の光スターカプラを接続し、その出力側光フ
ァイバ端に１対ｍ（ｎ≠ｍ）の光スターカプラを接続
し、コア２の数に対応したｎ個の光信号を入力側のｎ対
１の光スターカプラで合波してこのマルチコアテーパ型
光ファイバ５内を増幅しながら伝搬させ、出力側の１対
ｍの光スターカプラで上記光信号をｍ分配する場合に使
う。すなわち、このマルチコアテーパ型光ファイバ５は
ｎ個の光信号を共通増幅する機能とｎ個の光信号を均一
に混合する機能とをもっている。
イバ５にテーパを付けて細径部で伝搬モードを結合させ
た実施例を示したものである。これもクラッド３内に、
窒素と希土類元素の添加されたコア２が複数個埋め込ま
れている。このマルチコアテーパ型光ファイバ５は、そ
の長手方向に沿って大径からテーパ状に細くなり細径部
を経て再びテーパ状に大径となっており、光スターカプ
ラ間を接続するために使う。後述するように、このマル
チコアテーパ型光ファイバ５は、その入力側光ファイバ
端にｎ対１の光スターカプラを接続し、その出力側光フ
ァイバ端に１対ｍ（ｎ≠ｍ）の光スターカプラを接続
し、コア２の数に対応したｎ個の光信号を入力側のｎ対
１の光スターカプラで合波してこのマルチコアテーパ型
光ファイバ５内を増幅しながら伝搬させ、出力側の１対
ｍの光スターカプラで上記光信号をｍ分配する場合に使
う。すなわち、このマルチコアテーパ型光ファイバ５は
ｎ個の光信号を共通増幅する機能とｎ個の光信号を均一
に混合する機能とをもっている。
【００３２】図７も本発明のマルチコアテーパ型光ファ
イバ６の別の実施例を示したものである。クラッド３
（３′）内に４個のコア２（２′）が埋め込まれ、それ
ぞれのコア２、２′内には窒素と希土類元素が添加され
ている。この光ファイバ６は図示例では左側から右側に
向って（すなわち、光の入力側から出力側に向って）形
状がテーパ状に大きくなっている。この光ファイバ６も
光の増幅、分配用部品として使うと好適である。
イバ６の別の実施例を示したものである。クラッド３
（３′）内に４個のコア２（２′）が埋め込まれ、それ
ぞれのコア２、２′内には窒素と希土類元素が添加され
ている。この光ファイバ６は図示例では左側から右側に
向って（すなわち、光の入力側から出力側に向って）形
状がテーパ状に大きくなっている。この光ファイバ６も
光の増幅、分配用部品として使うと好適である。
【００３３】図８は先に説明した光スターカプラと図７
のマルチコアテーパ型光ファイバ６（図６のマルチコア
テーパ型光ファイバ５でもよい）とを接続した光分配回
路である。すなわち、マルチコアテーパ型光ファイバ６
の入力側にはｎ対１光スターカプラ２８がつながれ、出
力側には１対ｍ光スターカプラ２９が接続された構造で
ある。ここで、ｎはｍよりも小さく選ばれる。
のマルチコアテーパ型光ファイバ６（図６のマルチコア
テーパ型光ファイバ５でもよい）とを接続した光分配回
路である。すなわち、マルチコアテーパ型光ファイバ６
の入力側にはｎ対１光スターカプラ２８がつながれ、出
力側には１対ｍ光スターカプラ２９が接続された構造で
ある。ここで、ｎはｍよりも小さく選ばれる。
【００３４】次に、図９に上述した希土類元素添加マル
チコアファイバの単位コアを構成する光ファイバの製造
方法の実施例を示す。これは大別して４つの工程（Ａ）
〜（Ｄ）からなる。
チコアファイバの単位コアを構成する光ファイバの製造
方法の実施例を示す。これは大別して４つの工程（Ａ）
〜（Ｄ）からなる。
【００３５】（Ａ）は多孔質母材７を形成する工程であ
る。これはよく知られたＶＡＤ法による多孔質母材７の
形成工程である。つまり、出発材１０を軸を中心にして
周方向（矢印１２方向）に回転させつつ、軸方向（矢印
１１方向）に引き上げ、その出発材１０の先端に火炎加
水分解バーナ８の火炎９を吹きつけて多孔質母材７を成
長させる方法である。火炎加水分解バーナ８はＳｉＣｌ
4 の蒸気をＡｒガスで搬送して酸水素の火炎中に送り込
み、火炎中で加水分解反応を起こさせ、スート状の微粒
子を発生させるものである。
る。これはよく知られたＶＡＤ法による多孔質母材７の
形成工程である。つまり、出発材１０を軸を中心にして
周方向（矢印１２方向）に回転させつつ、軸方向（矢印
１１方向）に引き上げ、その出発材１０の先端に火炎加
水分解バーナ８の火炎９を吹きつけて多孔質母材７を成
長させる方法である。火炎加水分解バーナ８はＳｉＣｌ
4 の蒸気をＡｒガスで搬送して酸水素の火炎中に送り込
み、火炎中で加水分解反応を起こさせ、スート状の微粒
子を発生させるものである。
【００３６】（Ｂ）は、多孔質母材７を形成後、この母
材７をガラス管１４内に入れ、ＨｅとＮＨ3 とＥｒＣｌ
3 のガスを流しながら電気炉１３で加熱、透明化を行
う。矢印１５１から矢印１５２方向へ流すＨｅガスは母
材中へＮとＥｒを容易に含有させるための補助ガスとし
て、また多孔質母材の透明化を促進させるガスとして用
いる。この母材中への窒素及びＥｒの添加量は、ＮＨ3
及びＥｒＣｌ3 のガス濃度、加熱時間（通常、１〜５時
間）、加熱温度（１３００〜１４５０℃）によって調節
することができる。この透明化は電気炉１３内に保持し
て行う方法でもよく、また電気炉１３内を軸方向に所望
速度で移動させる、いわゆるゾーンメルティング法で行
ってもよい。
材７をガラス管１４内に入れ、ＨｅとＮＨ3 とＥｒＣｌ
3 のガスを流しながら電気炉１３で加熱、透明化を行
う。矢印１５１から矢印１５２方向へ流すＨｅガスは母
材中へＮとＥｒを容易に含有させるための補助ガスとし
て、また多孔質母材の透明化を促進させるガスとして用
いる。この母材中への窒素及びＥｒの添加量は、ＮＨ3
及びＥｒＣｌ3 のガス濃度、加熱時間（通常、１〜５時
間）、加熱温度（１３００〜１４５０℃）によって調節
することができる。この透明化は電気炉１３内に保持し
て行う方法でもよく、また電気炉１３内を軸方向に所望
速度で移動させる、いわゆるゾーンメルティング法で行
ってもよい。
【００３７】（Ｃ）は、（Ｂ）によって得たコア用透明
母材１７の外周にそれよりも低屈折率のクラッド材１６
を被覆する工程を実施する。このクラッド材１６の形成
方法は、火炎加水分解法、ＣＶＤ法、コーティング法な
どを用いることができる。
母材１７の外周にそれよりも低屈折率のクラッド材１６
を被覆する工程を実施する。このクラッド材１６の形成
方法は、火炎加水分解法、ＣＶＤ法、コーティング法な
どを用いることができる。
【００３８】最後に（Ｄ）に示すように、この光ファイ
バ母材２６を電気炉１８内に矢印２０で示すように一定
速度で送り込み、溶融したガラス繊維を矢印２１方向に
引き出して巻取ドラム１９に巻き取ることにより、希土
類元素添加光ファイバ５０を得る方法である。
バ母材２６を電気炉１８内に矢印２０で示すように一定
速度で送り込み、溶融したガラス繊維を矢印２１方向に
引き出して巻取ドラム１９に巻き取ることにより、希土
類元素添加光ファイバ５０を得る方法である。
【００３９】図１０は本発明の窒素と希土類元素の添加
された光ファイバ１の製造方法の実施例を示したもので
ある。図９の製造方法と異なる点は、希土類元素をイオ
ンとして添加する点である。すなわち、（Ａ）の工程で
多孔質母材作製後、この多孔質母材７を、希土類元素を
含んだ溶液２３の充填された容器２２内に液浸する工程
（Ｂ）を設けた点である。希土類元素を含んだ溶液２３
としては、例えば、アルコール溶液にＥｒＣｌ3 を溶か
した溶液を用いる。希土類元素としては、Ｅｒ、Ｎｄ、
Ｙｂ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｃｅ、Ｐｒなど少なくとも１
種含んだものを用いる。希土類元素の濃度は、アルコー
ル溶液とＥｒＣｌ3 液との混合比を調節することによっ
て制御することができる。また多孔質母材７中へのＥｒ
の含浸量は溶液２３の温度、濃度、含浸時間などによっ
て調節することができる。
された光ファイバ１の製造方法の実施例を示したもので
ある。図９の製造方法と異なる点は、希土類元素をイオ
ンとして添加する点である。すなわち、（Ａ）の工程で
多孔質母材作製後、この多孔質母材７を、希土類元素を
含んだ溶液２３の充填された容器２２内に液浸する工程
（Ｂ）を設けた点である。希土類元素を含んだ溶液２３
としては、例えば、アルコール溶液にＥｒＣｌ3 を溶か
した溶液を用いる。希土類元素としては、Ｅｒ、Ｎｄ、
Ｙｂ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｃｅ、Ｐｒなど少なくとも１
種含んだものを用いる。希土類元素の濃度は、アルコー
ル溶液とＥｒＣｌ3 液との混合比を調節することによっ
て制御することができる。また多孔質母材７中へのＥｒ
の含浸量は溶液２３の温度、濃度、含浸時間などによっ
て調節することができる。
【００４０】図１１は、図９、図１０の方法によって作
製した希土類元素添加光ファイバ５０から本発明のマル
チコアファイバ４を製造する方法の実施例を示したもの
である。図９及び図１０の方法によって作製した光ファ
イバ５０を束にして石英ガラス管２５内に入れ、この石
英ガラス管２５を電気炉１８内に一定速度で挿入し、溶
融されたガラス繊維を巻取ドラム１９によって巻き取る
ことにより、マルチコアファイバ１を製造する。ここ
で、マルチコアファイバ母材２４は次の２つの方法があ
るが、いずれで作ってもよい。
製した希土類元素添加光ファイバ５０から本発明のマル
チコアファイバ４を製造する方法の実施例を示したもの
である。図９及び図１０の方法によって作製した光ファ
イバ５０を束にして石英ガラス管２５内に入れ、この石
英ガラス管２５を電気炉１８内に一定速度で挿入し、溶
融されたガラス繊維を巻取ドラム１９によって巻き取る
ことにより、マルチコアファイバ１を製造する。ここ
で、マルチコアファイバ母材２４は次の２つの方法があ
るが、いずれで作ってもよい。
【００４１】まず第１の方法は、石英ガラス管２５内に
光ファイバ５０の束を入れ、石英ガラス管２５を加熱す
ることによって石英ガラス管２５と光ファイバ５０の束
を溶着して母材２４とする方法である。第２の方法は、
石英ガラス管２５内に光ファイバ５０の束を入れた状態
で溶着していないものを母材２４とする方法である。図
１１の方法によって得たマルチコアファイバ１の束を再
度、石英ガラス管内に入れ、図１１の方法により、線引
する方法を複数回繰り返すと、それまでクラスタ状に含
有されているＥｒが超微繊維状、あるいは原子レベルで
コア内に均一に含有することになる。その結果、大電力
増幅用光ファイバ増幅器を実現することができる。
光ファイバ５０の束を入れ、石英ガラス管２５を加熱す
ることによって石英ガラス管２５と光ファイバ５０の束
を溶着して母材２４とする方法である。第２の方法は、
石英ガラス管２５内に光ファイバ５０の束を入れた状態
で溶着していないものを母材２４とする方法である。図
１１の方法によって得たマルチコアファイバ１の束を再
度、石英ガラス管内に入れ、図１１の方法により、線引
する方法を複数回繰り返すと、それまでクラスタ状に含
有されているＥｒが超微繊維状、あるいは原子レベルで
コア内に均一に含有することになる。その結果、大電力
増幅用光ファイバ増幅器を実現することができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を有す
る。
る。
【００４３】（１）請求項１または２に記載の希土類元
素添加マルチコアファイバによれば、クラッド内のコア
を複数化したので、大電力増幅用光ファイバとして用い
ることができる。しかもコアに希土類元素の他に窒素を
含ませることにより、コアとクラッドとの比屈折率差を
大きくすることができるので、励起光のコア内への閉じ
込め効率が向上し、より大きな電力増幅が可能となる。
素添加マルチコアファイバによれば、クラッド内のコア
を複数化したので、大電力増幅用光ファイバとして用い
ることができる。しかもコアに希土類元素の他に窒素を
含ませることにより、コアとクラッドとの比屈折率差を
大きくすることができるので、励起光のコア内への閉じ
込め効率が向上し、より大きな電力増幅が可能となる。
【００４４】（２）請求項３に記載の希土類元素添加マ
ルチコアファイバによれば、軟化点温度を低下させる添
加物をクラッド内に含有させたので、光ファイバに線引
する際、コア形状の変形が少なく、クラッド同士が容易
に溶け合って、クラッド内にそれぞれ円形に近いコアを
均等に埋め込んだ希土類元素添加マルチコアファイバを
得ることができる。
ルチコアファイバによれば、軟化点温度を低下させる添
加物をクラッド内に含有させたので、光ファイバに線引
する際、コア形状の変形が少なく、クラッド同士が容易
に溶け合って、クラッド内にそれぞれ円形に近いコアを
均等に埋め込んだ希土類元素添加マルチコアファイバを
得ることができる。
【００４５】（３）請求項４に記載の希土類元素添加マ
ルチコアファイバによれば、コアの主成分材料としてＳ
ｉＯx Ｎy を用いているので、光ファイバ作製時の屈折
率の低下が極めて少なくコアの屈折率を大きくできる。
このため、励起光をコア内に効率良く閉じ込めて伝搬さ
せることができる。また、ＳｉＯx Ｎy の軟化点温度は
ＳｉＯ2 と同程度であるので、ほぼ円形状を保ったマル
チコアファイバを作ることができる。これにより、偏光
依存性の少ない光ファイバを実現することができる。ま
た、コア内にＡｌ2 Ｏ3 を含ませたので、希土類元素を
高濃度に添加したときに生じる濃度消光およびコ・オペ
レイティブコンバージョンによる増幅度の低下を抑圧す
ることができる。
ルチコアファイバによれば、コアの主成分材料としてＳ
ｉＯx Ｎy を用いているので、光ファイバ作製時の屈折
率の低下が極めて少なくコアの屈折率を大きくできる。
このため、励起光をコア内に効率良く閉じ込めて伝搬さ
せることができる。また、ＳｉＯx Ｎy の軟化点温度は
ＳｉＯ2 と同程度であるので、ほぼ円形状を保ったマル
チコアファイバを作ることができる。これにより、偏光
依存性の少ない光ファイバを実現することができる。ま
た、コア内にＡｌ2 Ｏ3 を含ませたので、希土類元素を
高濃度に添加したときに生じる濃度消光およびコ・オペ
レイティブコンバージョンによる増幅度の低下を抑圧す
ることができる。
【００４６】（４）請求項５または６に記載の希土類元
素添加マルチコアファイバによれば、コアが複数個埋め
込まれているマルチコアファイバをテーパ状として伝搬
モードを結合させているため、コア個数と同じ数の光信
号を共通増幅する機能と、同数の光信号を均一に混合す
る機能とをもたせることができる。しかも、大電力増幅
器として用いることができることから、信号光を数十以
上に分配する、いわゆる多分配システムを実現すること
ができ、経済的なシステムを構築することができる。
素添加マルチコアファイバによれば、コアが複数個埋め
込まれているマルチコアファイバをテーパ状として伝搬
モードを結合させているため、コア個数と同じ数の光信
号を共通増幅する機能と、同数の光信号を均一に混合す
る機能とをもたせることができる。しかも、大電力増幅
器として用いることができることから、信号光を数十以
上に分配する、いわゆる多分配システムを実現すること
ができ、経済的なシステムを構築することができる。
【００４７】（５）請求項７に記載の希土類元素添加マ
ルチコアファイバの製造方法によれば、多孔質母材をＮ
Ｈ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化して、希土類元素
を含んだＳｉＯx Ｎy のコアとすると、光ファイバにす
る線引工程を何回繰り返しても屈折率の変化がほとんど
生じない。従って、線引工程の繰り返しにより、希土類
元素を超微繊維状あるいは原子レベルでコア内に均一に
含有させることができ、大電力増幅、大電力伝送が可能
となる。また、ＳｉＯx Ｎy の熱膨張係数はＳｉＯ2 に
近い値であるので、光ファイバ内への応力の残留が少な
く、これによる損失増大や機械的クラックの発生等の問
題がない。しかもＳｉＯx Ｎy の軟化点温度はＳｉＯ2
と同程度であるので、光ファイバ作製時の形状変形がほ
とんどなく、ほぼ円形状を保ったマルチコアファイバを
作ることができる。
ルチコアファイバの製造方法によれば、多孔質母材をＮ
Ｈ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化して、希土類元素
を含んだＳｉＯx Ｎy のコアとすると、光ファイバにす
る線引工程を何回繰り返しても屈折率の変化がほとんど
生じない。従って、線引工程の繰り返しにより、希土類
元素を超微繊維状あるいは原子レベルでコア内に均一に
含有させることができ、大電力増幅、大電力伝送が可能
となる。また、ＳｉＯx Ｎy の熱膨張係数はＳｉＯ2 に
近い値であるので、光ファイバ内への応力の残留が少な
く、これによる損失増大や機械的クラックの発生等の問
題がない。しかもＳｉＯx Ｎy の軟化点温度はＳｉＯ2
と同程度であるので、光ファイバ作製時の形状変形がほ
とんどなく、ほぼ円形状を保ったマルチコアファイバを
作ることができる。
【００４８】（６）請求項８に記載の希土類元素添加マ
ルチコアファイバの製造方法によれば、多孔質母材をＮ
Ｈ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する際に、Ｈｅ、
Ｃｌ2 などのガスを少なくとも１種添加するようにした
ので、窒素及び希土類元素の含有と透明化の促進を図る
ことができる。
ルチコアファイバの製造方法によれば、多孔質母材をＮ
Ｈ3 ガスを含む雰囲気下で加熱透明化する際に、Ｈｅ、
Ｃｌ2 などのガスを少なくとも１種添加するようにした
ので、窒素及び希土類元素の含有と透明化の促進を図る
ことができる。
【図１】本発明の実施例による希土類元素添加マルチコ
アファイバの正面図及び側面図。
アファイバの正面図及び側面図。
【図２】本発明の実施例によるコア径を大きくした希土
類元素添加マルチコアファイバの正面図及び側面図。
類元素添加マルチコアファイバの正面図及び側面図。
【図３】本発明の実施例によるコアを被覆した希土類元
素添加マルチコアファイバの正面図及び側面図。
素添加マルチコアファイバの正面図及び側面図。
【図４】本発明の実施例による被覆されるコア径を大き
くした希土類元素添加マルチコアファイバの正面図及び
側面図。
くした希土類元素添加マルチコアファイバの正面図及び
側面図。
【図５】本発明の実施例によるコアを中心部に集めた希
土類元素添加マルチコアファイバの正面図及び側面図。
土類元素添加マルチコアファイバの正面図及び側面図。
【図６】本発明の実施例による中央が細径化した希土類
元素添加テーパ型マルチコアファイバの正面図及び側面
図。
元素添加テーパ型マルチコアファイバの正面図及び側面
図。
【図７】本発明の実施例による一端が細径化したテーパ
状の希土類元素添加テーパ型マルチコアファイバの正面
図及び両側面図。
状の希土類元素添加テーパ型マルチコアファイバの正面
図及び両側面図。
【図８】本発明の実施例によるマルチコアテーパ型光フ
ァイバを用いた光分配回路の正面図。
ァイバを用いた光分配回路の正面図。
【図９】本発明の実施例による希土類元素添加マルチコ
アファイバの製造方法の工程図。
アファイバの製造方法の工程図。
【図１０】本発明の実施例による液浸工程を加えた希土
類元素添加マルチコアファイバの製造方法の工程図。
類元素添加マルチコアファイバの製造方法の工程図。
【図１１】本発明の実施例による光ファイバ束を石英ガ
ラス管内に入れて線引するマルチコアファイバの製造方
法の説明図。
ラス管内に入れて線引するマルチコアファイバの製造方
法の説明図。
【図１２】従来例の光ファイバ増幅器の正面図。
１ 希土類元素添加マルチコアファイバ ２ 窒素と希土類イオンの添加されたコア ２′ 窒素と希土類イオンの添加されたコア ３ クラッド ３′ クラッド ５ マルチコアテーパ型光ファイバ ６ マルチコアテーパ型光ファイバ ７ 多孔質母材 ８ バーナ ９ 火炎 １０ 出発材 １１ 引上げ方向 １２ 回転方向 １３ 電気炉 １４ ガラス管 １５１ Ｈｅ、ＮＨ3 、ＥｒＣｌ3 １６ クラッド材 １７ 透明化したコア材 １８ 電気炉 １９ 巻取ドラム ２０ 光ファイバ母材挿入方向 ２１ 光ファイバ線引方向 ２２ 容器 ２３ 希土類元素を含んだ溶液 ２４ マルチコア光ファイバ母材 ２５ 石英ガラス管 ２６ 光ファイバ母材 ２８ ｎ対１光スターカプラ ２９ １対ｍ光スターカプラ ５０ 光ファイバ
Claims (8)
- 【請求項１】屈折率ｎc1のクラッド内に、希土類元素と
窒素とを含んだクラッドよりも高い屈折率ｎw のコアを
複数個設けたことを特徴とする希土類元素添加マルチコ
アファイバ。 - 【請求項２】希土類元素と窒素とを含んだ屈折率ｎw の
コアの外周をこれよりも低い屈折率ｎc2の被覆用クラッ
ドで被覆し、この被覆用クラッドで被覆した屈折率ｎw
のコアを、これよりも低い屈折率ｎc1のクラッド内に複
数個設けたことを特徴とする希土類元素添加マルチコア
ファイバ。 - 【請求項３】上記クラッド内にその軟化点温度を低下さ
せる添加物を含有させたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の希土類元素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項４】上記コアとして希土類元素とＡｌ2 Ｏ3 と
を含んだＳｉＯx Ｎy を用いたことを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の希土類元素マルチコアフ
ァイバ。 - 【請求項５】上記希土類元素添加マルチコアファイバの
長手方向に沿ってその外径が太い径からテーパ状に細く
なり伝搬モードを結合させた細径部を経て、再びテーパ
状に太くなるように構成された請求項１ないし４のいず
れかに記載の希土類元素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項６】上記希土類元素添加マルチコアファイバの
長手方向に沿ってその外径が伝搬モードを結合させた細
径部からテーパ状に太くなっているように構成された請
求項１ないし４のいずれかに記載の希土類元素添加マル
チコアファイバ。 - 【請求項７】コアとなるＳｉＯ2 の多孔質母材を形成す
る工程と、上記多孔質母材を希土類元素を含む溶液中に
液浸して上記多孔質母材中に希土類元素を所定濃度添加
させ、乾燥する工程と、乾燥した多孔質母材をＮＨ3 ガ
スを含む雰囲気下で加熱透明化する工程と、この透明化
した母材外周を、ＳｉＯ2 の軟化点温度を低下させる添
加物を含有したクラッドとなるＳｉＯ2 材で覆う工程
と、このＳｉＯ2 材で覆われた母材を加熱溶融して光フ
ァイバに線引する工程と、この線引された光ファイバを
束にして石英系ガラス管内に挿入し、このガラス管を加
熱溶融しながら光ファイバに線引する工程を少なくとも
１回行うことを特徴とする希土類元素添加マルチコアフ
ァイバの製造方法。 - 【請求項８】上記多孔質母材をＮＨ3 ガスを含む雰囲気
下で加熱透明化する際に、Ｈｅ、Ｃｌ2 などのガスを少
なくとも１種添加したことを特徴とする請求項７に記載
の希土類元素添加マルチコアファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4157919A JP2830617B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4157919A JP2830617B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05345632A true JPH05345632A (ja) | 1993-12-27 |
| JP2830617B2 JP2830617B2 (ja) | 1998-12-02 |
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ID=15660331
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4157919A Expired - Fee Related JP2830617B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830617B2 (ja) |
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-
1992
- 1992-06-17 JP JP4157919A patent/JP2830617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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