JPH06157064A - 光増幅器用光ファイバ母材およびその製造方法 - Google Patents
光増幅器用光ファイバ母材およびその製造方法Info
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- JPH06157064A JPH06157064A JP4162022A JP16202292A JPH06157064A JP H06157064 A JPH06157064 A JP H06157064A JP 4162022 A JP4162022 A JP 4162022A JP 16202292 A JP16202292 A JP 16202292A JP H06157064 A JPH06157064 A JP H06157064A
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- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は光増幅効率の高い光増幅用光ファイ
バーを与える光増幅器用光ファイバ母材およびその製造
方法の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の光増幅器用光ファイバ母材は、希土
類元素を含有し、純石英ガラスより高い屈折率を有する
石英ガラスからなる第１コア、希土類元素を含有しない
石英ガラスからなる第２コアおよび石英ガラスからなる
クラッドよりなり、第２コアの屈折率が第１コアの屈折
率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率よりも 0.6〜35
％高い値を持つものとすることを特徴とよるものであ
り、この製造方法は希土類元素を含有し、純石英ガラス
より高い屈折率を有する石英ガラスからなる第１コアの
上にゲルマニウムを含むが希土類元素を含まないシリカ
微粒子をかさ密度が0.35〜0.90ｇ/cm3で堆積させ、これ
を塩素含有ヘリウム常囲気で脱水、焼結し透明ガラス化
して第２コアを作り、ついでこの上に石英ガラスをクラ
ッド層として形成させることを特徴とするものである。
バーを与える光増幅器用光ファイバ母材およびその製造
方法の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の光増幅器用光ファイバ母材は、希土
類元素を含有し、純石英ガラスより高い屈折率を有する
石英ガラスからなる第１コア、希土類元素を含有しない
石英ガラスからなる第２コアおよび石英ガラスからなる
クラッドよりなり、第２コアの屈折率が第１コアの屈折
率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率よりも 0.6〜35
％高い値を持つものとすることを特徴とよるものであ
り、この製造方法は希土類元素を含有し、純石英ガラス
より高い屈折率を有する石英ガラスからなる第１コアの
上にゲルマニウムを含むが希土類元素を含まないシリカ
微粒子をかさ密度が0.35〜0.90ｇ/cm3で堆積させ、これ
を塩素含有ヘリウム常囲気で脱水、焼結し透明ガラス化
して第２コアを作り、ついでこの上に石英ガラスをクラ
ッド層として形成させることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光増幅起用光ファイバ母
材、特には光増幅幅効率のすぐれた光増幅器用光ファイ
バ母材およびその製造方法に関するものである。
材、特には光増幅幅効率のすぐれた光増幅器用光ファイ
バ母材およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ネオジム（Na）、エルビウム（E
r）などの希土類元素をコアに添加した単一モード光フ
ァイバが開発され、これはインライン増幅器などとして
光通信の分野に利用され始めている。希土類元素を添加
した光ファイバを用いた光ファイバレーザー増幅器とし
ては、コアにエルビウムを添加した石英系単一モード光
ファイバを用い、光導体レーザーを励起光源として波長
1.54μｍで光増幅を確認した例が報告されているが、こ
のようなレーザー活性化物質を添加した光ファイバを効
率的に利用するためには、光学的に効率よく励起光を入
射させると共に、これらの励起光を効率的に利用するフ
ァイバ構造が必要とされる。
r）などの希土類元素をコアに添加した単一モード光フ
ァイバが開発され、これはインライン増幅器などとして
光通信の分野に利用され始めている。希土類元素を添加
した光ファイバを用いた光ファイバレーザー増幅器とし
ては、コアにエルビウムを添加した石英系単一モード光
ファイバを用い、光導体レーザーを励起光源として波長
1.54μｍで光増幅を確認した例が報告されているが、こ
のようなレーザー活性化物質を添加した光ファイバを効
率的に利用するためには、光学的に効率よく励起光を入
射させると共に、これらの励起光を効率的に利用するフ
ァイバ構造が必要とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この光ファイバの入射
効率を上げる方法をとしては、コアを二重構造とし、そ
の中心部分のみにエルビウムをドープしてコアの中心部
のみに希土類元素を含有させる方法が提案されている
が、この方法では第２のコアに添加する酸化ゲルマニウ
ムの量が不足しているために、第２のコアの屈折率が第
１のコアの屈折率と同等かそれ以下であるためにその効
果は十分でないという欠点があった。
効率を上げる方法をとしては、コアを二重構造とし、そ
の中心部分のみにエルビウムをドープしてコアの中心部
のみに希土類元素を含有させる方法が提案されている
が、この方法では第２のコアに添加する酸化ゲルマニウ
ムの量が不足しているために、第２のコアの屈折率が第
１のコアの屈折率と同等かそれ以下であるためにその効
果は十分でないという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した光増幅器用光ファイバ母材およびその製造方
法に関するものであり、この光増幅器用光ファイバ母材
は少なくとも１種の希土類元素を含有し、純石英ガラス
より高い屈折率を有する石英ガラスからなる第１コア、
その外側に存在する希土類元素を含有しない石英ガラス
からなる第２コアならびにさらにその外側に存在する石
英ガラスからなるクラッド層とからなる光増幅器用光フ
ァイバ母材において、第２コアの屈折率が第１コアの屈
折率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率より 0.6〜
3.5％高い値であることを特徴とするものである。
を解決した光増幅器用光ファイバ母材およびその製造方
法に関するものであり、この光増幅器用光ファイバ母材
は少なくとも１種の希土類元素を含有し、純石英ガラス
より高い屈折率を有する石英ガラスからなる第１コア、
その外側に存在する希土類元素を含有しない石英ガラス
からなる第２コアならびにさらにその外側に存在する石
英ガラスからなるクラッド層とからなる光増幅器用光フ
ァイバ母材において、第２コアの屈折率が第１コアの屈
折率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率より 0.6〜
3.5％高い値であることを特徴とするものである。
【０００５】そして、この光幅増器用光ファイバ母材の
製造方法は少なくとも１種の希土類元素を含有し、純石
英ガラスより高い屈折率を有する第１コア用石英ガラス
ロッドを回転させつつ、その外周にゲルマニウム化合物
を含有する気体状ガラス原料の火炎加水分解で生成した
ガラス微粒子を堆積させて第２コア用の多孔質ガラス体
を形成し、ついでこれを塩素含有ヘリウム雰囲気中で焼
結し透明ガラス化して第１コアと第２コアを有するガラ
スロッドを作成し、つぎにその外周にクラッド用石英ガ
ラス層を形成させる光増幅器用光ファイバ母材の製造方
法において、該第２コア用多孔質ガラス体のかさ密度を
を 0.35g/cｍ3 〜 0.90g/cｍ3 としてなることを特徴と
するものである。
製造方法は少なくとも１種の希土類元素を含有し、純石
英ガラスより高い屈折率を有する第１コア用石英ガラス
ロッドを回転させつつ、その外周にゲルマニウム化合物
を含有する気体状ガラス原料の火炎加水分解で生成した
ガラス微粒子を堆積させて第２コア用の多孔質ガラス体
を形成し、ついでこれを塩素含有ヘリウム雰囲気中で焼
結し透明ガラス化して第１コアと第２コアを有するガラ
スロッドを作成し、つぎにその外周にクラッド用石英ガ
ラス層を形成させる光増幅器用光ファイバ母材の製造方
法において、該第２コア用多孔質ガラス体のかさ密度を
を 0.35g/cｍ3 〜 0.90g/cｍ3 としてなることを特徴と
するものである。
【０００６】すなわち、本発明者らは光増幅効率のより
すぐれた光増幅器用光ファイバを開発すべく種々検討し
た結果、希土類元素を含有し、純石英ガラスより高い屈
折率を有する石英ガラスからなる第１コア、希土類元素
を含有しない石英ガラスからなる第２コアおよび石英ガ
ラスからなるクラッド層からなる光増幅器用光ファイバ
母材における第２コアの屈折率を第１コアの屈折率より
高いものとし、この第２コアの屈折率を純石英ガラスの
屈折率より 0.6〜 3.5％高いものとすると、その増幅効
率を向上させることができることを見出し、この光増幅
器用光ファイバの製造方法についての研究を進めて本発
明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
すぐれた光増幅器用光ファイバを開発すべく種々検討し
た結果、希土類元素を含有し、純石英ガラスより高い屈
折率を有する石英ガラスからなる第１コア、希土類元素
を含有しない石英ガラスからなる第２コアおよび石英ガ
ラスからなるクラッド層からなる光増幅器用光ファイバ
母材における第２コアの屈折率を第１コアの屈折率より
高いものとし、この第２コアの屈折率を純石英ガラスの
屈折率より 0.6〜 3.5％高いものとすると、その増幅効
率を向上させることができることを見出し、この光増幅
器用光ファイバの製造方法についての研究を進めて本発
明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【０００７】
【作用】本発明は光増幅器用光ファイバおよびその製造
方法に関するものであり、これは上記したように希土類
元素を含有し、純石英ガラスより高い屈折率を有する石
英ガラスからなる第１コア、希土類元素を含有しない石
英ガラスからなる第２コアおよび石英ガラスからなるク
ラッド層からなる光増幅器用光ファイバ母材における第
２コアの屈折率を第１コアの屈折率より高く、さらに、
この第２コアの屈折率を純石英ガラスの屈折率より 0.6
〜 3.5％高いものとすることを特徴とするものである
が、これによれば光増幅効率の高いものを得ることがで
きるという有利性が与えられる。
方法に関するものであり、これは上記したように希土類
元素を含有し、純石英ガラスより高い屈折率を有する石
英ガラスからなる第１コア、希土類元素を含有しない石
英ガラスからなる第２コアおよび石英ガラスからなるク
ラッド層からなる光増幅器用光ファイバ母材における第
２コアの屈折率を第１コアの屈折率より高く、さらに、
この第２コアの屈折率を純石英ガラスの屈折率より 0.6
〜 3.5％高いものとすることを特徴とするものである
が、これによれば光増幅効率の高いものを得ることがで
きるという有利性が与えられる。
【０００８】本発明の光増幅器用光ファイバ母材は希土
類元素を含有し、純石英ガラスより高い屈折率を有する
石英ガラスからなる第１コア、その外側に存在する希土
類元素を含有しない石英ガラスからなる第２コア、およ
びさらにその外周に存在するクラッド層とからなるもの
であるが、この第２コアを形成する石英ガラスは希土類
元素は含んでいないけれども通常は酸化ゲルマニウムを
含有したものとされており、クラッド層を形成する石英
ガラスは通常この酸化ゲルマニウムなども含まない純粋
な石英ガラスカらなるものとされる。
類元素を含有し、純石英ガラスより高い屈折率を有する
石英ガラスからなる第１コア、その外側に存在する希土
類元素を含有しない石英ガラスからなる第２コア、およ
びさらにその外周に存在するクラッド層とからなるもの
であるが、この第２コアを形成する石英ガラスは希土類
元素は含んでいないけれども通常は酸化ゲルマニウムを
含有したものとされており、クラッド層を形成する石英
ガラスは通常この酸化ゲルマニウムなども含まない純粋
な石英ガラスカらなるものとされる。
【０００９】また、本発明の光増幅器用光ファイバ母材
では図２に示したように、希土類元素は含有しないが酸
化ゲルマニウムは含有する石英ガラスからなる第２コア
の屈折率が、希土類元素を含む石英ガラスからなる第１
コアの屈折率より高いものとされ、この第２コアの屈折
率はまたクラッド層を構成する純石英ガラスの屈折率よ
りも 0.6〜 3.5％高い値をもつものとされるが、これに
よれば波長利得特性を平坦化でき、また、この第１コア
の屈折率はさらに光を閉じ込める率を高くするために純
石英ガラスの屈折率より高いものとされるということか
ら従来公知のものに比べて、光増幅効果が上昇した光増
幅器用光ファイバ母材の得られることが確認された。
では図２に示したように、希土類元素は含有しないが酸
化ゲルマニウムは含有する石英ガラスからなる第２コア
の屈折率が、希土類元素を含む石英ガラスからなる第１
コアの屈折率より高いものとされ、この第２コアの屈折
率はまたクラッド層を構成する純石英ガラスの屈折率よ
りも 0.6〜 3.5％高い値をもつものとされるが、これに
よれば波長利得特性を平坦化でき、また、この第１コア
の屈折率はさらに光を閉じ込める率を高くするために純
石英ガラスの屈折率より高いものとされるということか
ら従来公知のものに比べて、光増幅効果が上昇した光増
幅器用光ファイバ母材の得られることが確認された。
【００１０】本発明はまた上記したような光増幅器用光
ファイバ母材およびその製造方法に関するものである
が、これは少なくとも１種の希土類元素を含有し、フッ
素を含有しない石英ガラスロッドを用意し、これを垂直
に保持して回転させ、その外側に四塩化けい素と四塩化
ゲルマニウムの火災加水分解で発生した酸化ゲルマニウ
ムを含有するが希土類元素を含まないシリカ微粒子を堆
積させるここに多孔質ガラス体を形成させたのち、これ
を焼結し透明ガラス化して第２コアとしての石英ガラス
を形成させる。
ファイバ母材およびその製造方法に関するものである
が、これは少なくとも１種の希土類元素を含有し、フッ
素を含有しない石英ガラスロッドを用意し、これを垂直
に保持して回転させ、その外側に四塩化けい素と四塩化
ゲルマニウムの火災加水分解で発生した酸化ゲルマニウ
ムを含有するが希土類元素を含まないシリカ微粒子を堆
積させるここに多孔質ガラス体を形成させたのち、これ
を焼結し透明ガラス化して第２コアとしての石英ガラス
を形成させる。
【００１１】なお、この多孔質ガラス体の形成は公知の
方法で行なえばよいが、これは例えば図１に示した方法
で行えばよい。図１はこの多孔質ガラス体製造装置の縦
断面図を示したものであるが、これは酸水素火炎バーナ
ー１にガラス原料としての四塩化けい素とドーバントと
なる四塩化ゲルマニウムおよび酸素、水素などの燃料用
制御ガスを送入してここに酸水素火炎５を形成させ、こ
れを第１コア材としての石英ガラスロッドにあてて、こ
こにこの火炎加水分解で発生した酸化ゲルマニウムを含
有するが希土類元素を含まないシリカ微粒子を堆積させ
て多孔質ガラス体８を形成させればよい。
方法で行なえばよいが、これは例えば図１に示した方法
で行えばよい。図１はこの多孔質ガラス体製造装置の縦
断面図を示したものであるが、これは酸水素火炎バーナ
ー１にガラス原料としての四塩化けい素とドーバントと
なる四塩化ゲルマニウムおよび酸素、水素などの燃料用
制御ガスを送入してここに酸水素火炎５を形成させ、こ
れを第１コア材としての石英ガラスロッドにあてて、こ
こにこの火炎加水分解で発生した酸化ゲルマニウムを含
有するが希土類元素を含まないシリカ微粒子を堆積させ
て多孔質ガラス体８を形成させればよい。
【００１２】しかし、この多孔質ガラス体はそのかさ密
度が 0.35g/cｍ3 未満では後記する脱水、ガラス工程で
塩素ガスが多孔質ガラス層間に入り易く、酸化ゲルマニ
ウムが塩素ガスと反応しGeCl4 となってGeが揮発し易く
なり、屈折率が第１コアより低下してしまい、 0.90g/c
ｍ3 より高いと脱水、ガラス工程で塩素ガスが多孔質ガ
ラス層間に入り難くなって脱水不足、脱水困難となり、
光伝送損失が大きなるので、このカサ密度は0.35〜 0.9
0g/cｍ3 の範囲のものとすることが必要とされる。
度が 0.35g/cｍ3 未満では後記する脱水、ガラス工程で
塩素ガスが多孔質ガラス層間に入り易く、酸化ゲルマニ
ウムが塩素ガスと反応しGeCl4 となってGeが揮発し易く
なり、屈折率が第１コアより低下してしまい、 0.90g/c
ｍ3 より高いと脱水、ガラス工程で塩素ガスが多孔質ガ
ラス層間に入り難くなって脱水不足、脱水困難となり、
光伝送損失が大きなるので、このカサ密度は0.35〜 0.9
0g/cｍ3 の範囲のものとすることが必要とされる。
【００１３】またこの多孔質ガラス母材は、ついで焼結
により透明ガラス化されるのであるが、これはこの焼
結、脱水を完全に行なわせるために、塩素を含有したヘ
リウム雰囲気で行なう必要がある。しかし、この塩素含
有ヘリウムガスにおける塩素濃度はこれが 0.7％未満で
は脱水が不完全となり、水酸基による吸収で損失が大き
くなるし、 1.2％より高くするとゲルマニウムの揮発量
が大きくなって第２コアの屈折率をステップ状とするこ
とが困難となるので、これは 0.7〜 1.2％の範囲とする
ことが必要とされる。
により透明ガラス化されるのであるが、これはこの焼
結、脱水を完全に行なわせるために、塩素を含有したヘ
リウム雰囲気で行なう必要がある。しかし、この塩素含
有ヘリウムガスにおける塩素濃度はこれが 0.7％未満で
は脱水が不完全となり、水酸基による吸収で損失が大き
くなるし、 1.2％より高くするとゲルマニウムの揮発量
が大きくなって第２コアの屈折率をステップ状とするこ
とが困難となるので、これは 0.7〜 1.2％の範囲とする
ことが必要とされる。
【００１４】なお、この焼結は 1,400〜1,600 ℃で行な
えばよいが、この際の雰囲気を塩素を上記した 0.7〜
1.2％含有ヘリウム雰囲気とすればゲルマニウムの揮発
が少なくなるのでこの脱水、ガラス化で得られる第２コ
アとしての石英ガラス層は信号光を効率よく伝送できる
ものとなる。
えばよいが、この際の雰囲気を塩素を上記した 0.7〜
1.2％含有ヘリウム雰囲気とすればゲルマニウムの揮発
が少なくなるのでこの脱水、ガラス化で得られる第２コ
アとしての石英ガラス層は信号光を効率よく伝送できる
ものとなる。
【００１５】このようにしてつくられた第１コア、第２
コアからなる石英ガラス体には、ついでこの第２コアの
外側に石英ガラスからなるクラッド層を設けることによ
って目的とする光増幅器用光ファイバ母材とされるので
あるが、この石英ガラスからなるクラッド層の形成は四
塩化けい素の火災加水分解で発生したシリカ微粒子を第
２コア上に堆積させ、透明ガラス化するという公知の方
法で行なえばよい。
コアからなる石英ガラス体には、ついでこの第２コアの
外側に石英ガラスからなるクラッド層を設けることによ
って目的とする光増幅器用光ファイバ母材とされるので
あるが、この石英ガラスからなるクラッド層の形成は四
塩化けい素の火災加水分解で発生したシリカ微粒子を第
２コア上に堆積させ、透明ガラス化するという公知の方
法で行なえばよい。
【００１６】
【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例 エルビウム（Er）を800ppm、ゲルマニウム（Ge）を12％
添加した屈折率が1.478 である、直径10mmφ、長さ 200
mmの第１コアとしての希土類元素含有石英ガラスロッド
を図１に示した装置に設置し、この酸水素火炎バーナー
に四塩化けい素0.5 リットル／分、四塩化ゲルマニウム
0.5 リットル／分、酸素ガス 1.2リットル／分、水素ガ
ス 6.5リットル／分、アルゴンガス７リットル／分を送
って酸水素火災を発生させ、この火災加水分解で発生し
た、酸化ゲルマニウムは含有するが希土類元素は含有し
ないシリカ微粒子を希土類元素含有石英ガラスロッドに
堆積させて多孔質ガラス体を形成させたところ、この多
孔質ガラス体のかさ密度は0.40g/cm3 であった。
添加した屈折率が1.478 である、直径10mmφ、長さ 200
mmの第１コアとしての希土類元素含有石英ガラスロッド
を図１に示した装置に設置し、この酸水素火炎バーナー
に四塩化けい素0.5 リットル／分、四塩化ゲルマニウム
0.5 リットル／分、酸素ガス 1.2リットル／分、水素ガ
ス 6.5リットル／分、アルゴンガス７リットル／分を送
って酸水素火災を発生させ、この火災加水分解で発生し
た、酸化ゲルマニウムは含有するが希土類元素は含有し
ないシリカ微粒子を希土類元素含有石英ガラスロッドに
堆積させて多孔質ガラス体を形成させたところ、この多
孔質ガラス体のかさ密度は0.40g/cm3 であった。
【００１７】ついで、この多孔質ガラス体については塩
素を１％含有するヘリウム雰囲気下に 1,450℃で脱水、
焼結し透明ガラス化して第２コアとなる石英ガラスとし
たところ、この第２コアの屈折率は 1,484を示したが、
これは第１コアとしての希土類元素含有石英ガラスの屈
折率より高いものであることから図２に示したような屈
折率分布を有するものであり、これはまた後記する純石
英ガラスからなるクラッド層の屈折率より1.78％屈折率
の高いものであることが確認された。
素を１％含有するヘリウム雰囲気下に 1,450℃で脱水、
焼結し透明ガラス化して第２コアとなる石英ガラスとし
たところ、この第２コアの屈折率は 1,484を示したが、
これは第１コアとしての希土類元素含有石英ガラスの屈
折率より高いものであることから図２に示したような屈
折率分布を有するものであり、これはまた後記する純石
英ガラスからなるクラッド層の屈折率より1.78％屈折率
の高いものであることが確認された。
【００１８】また、この第１コア、第２コアからなる石
英ガラス体にはつぎに図１に示した装置を使用し、四塩
化けい素だけを使用してこの上にシリカ微粒子を形成さ
せ、これを公知の方法で透明ガラス化してクラッド層を
形成させて、光増幅器用光ファイバ母材を作り、これを
線引きして直径 125μｍの光増幅器用光ファイバを作製
してこのもののポンプパワー（mw）と（dB）との関係を
調べたところ、図４のＡ線に示したとおりの結果が得ら
れ、これは3.29dB/mw というものであった。
英ガラス体にはつぎに図１に示した装置を使用し、四塩
化けい素だけを使用してこの上にシリカ微粒子を形成さ
せ、これを公知の方法で透明ガラス化してクラッド層を
形成させて、光増幅器用光ファイバ母材を作り、これを
線引きして直径 125μｍの光増幅器用光ファイバを作製
してこのもののポンプパワー（mw）と（dB）との関係を
調べたところ、図４のＡ線に示したとおりの結果が得ら
れ、これは3.29dB/mw というものであった。
【００１９】また、比較のために上記した実施例におけ
るものと同一組成で第２コア作成のための多孔質ガラス
母材を作ったところ、このものはかさ密度が 0.28g/cｍ
3 のものとなったが、これを実施例と同じ方法で脱水・
焼結して第２コアを作り、さらにこれに公知の方法で石
英ガラスからなるクラッド層を作って光増幅器用光ファ
イバ母材を作成した。
るものと同一組成で第２コア作成のための多孔質ガラス
母材を作ったところ、このものはかさ密度が 0.28g/cｍ
3 のものとなったが、これを実施例と同じ方法で脱水・
焼結して第２コアを作り、さらにこれに公知の方法で石
英ガラスからなるクラッド層を作って光増幅器用光ファ
イバ母材を作成した。
【００２０】しかし、このものは第２コアの屈折率が第
１コアとしての希土類元素含有石英ガラスの屈折率より
低いもので図３に示したような屈折率分布をもつもので
あり、クラッド層としての石英ガラスよりは屈折率が0.
48％高い 1.465というものであることから、この光ファ
イバ母材から実施例と同じ方法で作った光増幅器用光フ
ァイバの光増幅効率は図４のＢ線のようになり、これが
2.07dB/mwであることから、これは実施例のものにくら
べて光増幅効率のわるいものであった。
１コアとしての希土類元素含有石英ガラスの屈折率より
低いもので図３に示したような屈折率分布をもつもので
あり、クラッド層としての石英ガラスよりは屈折率が0.
48％高い 1.465というものであることから、この光ファ
イバ母材から実施例と同じ方法で作った光増幅器用光フ
ァイバの光増幅効率は図４のＢ線のようになり、これが
2.07dB/mwであることから、これは実施例のものにくら
べて光増幅効率のわるいものであった。
【００２１】
【発明の効果】本発明は光増幅器用光ファイバ母材およ
びその製造方法に関するものであり、この光層幅器用光
ファイバ母材は前記したように希土類元素を含有し、純
石英ガラスより高い屈折率を有する石英ガラスからなる
第１コア、希土類元素を含有しない石英ガラスからなる
第２コア、石英ガラスからなるクラッド層とからなる光
増幅器用光ファイバ母材において、第２コアの屈折率を
第１コアの屈折率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率
よりも 0.3〜 3.5％高い値をもつものとすること特徴と
するものであり、この製造方法は第１コアとしての希土
類元素含有石英ガラスの上に酸化ゲルマニウムを含むが
希土類元素を含まないシリカ微粒子を堆積して見掛け密
度が0.35〜 0.90g/cｍ3 の多孔質ガラス体を作り、これ
を塩素含有ヘリウム雰囲気で脱水、焼結して透明ガラス
化したのち、その外周にクラッド用石英ガラスを形成さ
せることを特徴とするものであるが、この光増幅器用光
ファイバ母材は光増幅効率のよい光ファイバを与えるも
のであり、この製造方法によればこの光ファイバ母材を
確実に容易に得ることができるという有利性が与えられ
る。
びその製造方法に関するものであり、この光層幅器用光
ファイバ母材は前記したように希土類元素を含有し、純
石英ガラスより高い屈折率を有する石英ガラスからなる
第１コア、希土類元素を含有しない石英ガラスからなる
第２コア、石英ガラスからなるクラッド層とからなる光
増幅器用光ファイバ母材において、第２コアの屈折率を
第１コアの屈折率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率
よりも 0.3〜 3.5％高い値をもつものとすること特徴と
するものであり、この製造方法は第１コアとしての希土
類元素含有石英ガラスの上に酸化ゲルマニウムを含むが
希土類元素を含まないシリカ微粒子を堆積して見掛け密
度が0.35〜 0.90g/cｍ3 の多孔質ガラス体を作り、これ
を塩素含有ヘリウム雰囲気で脱水、焼結して透明ガラス
化したのち、その外周にクラッド用石英ガラスを形成さ
せることを特徴とするものであるが、この光増幅器用光
ファイバ母材は光増幅効率のよい光ファイバを与えるも
のであり、この製造方法によればこの光ファイバ母材を
確実に容易に得ることができるという有利性が与えられ
る。
【図１】 本発明により、多孔質ガラス母材を製造する
ための製造装置の縦断面図を示したものである。
ための製造装置の縦断面図を示したものである。
【図２】 本発明の実施例で得られた光増幅器用光ファ
イバ母材の屈折率分布図を示したものである。
イバ母材の屈折率分布図を示したものである。
【図３】 本発明の比較例で得られた光増幅器用光ファ
イバ母材の屈折率分布図を示したものである。
イバ母材の屈折率分布図を示したものである。
【図４】 本発明の実施例、比較例で得られた光増幅器
用光ファイバの光増幅効率測定図を示したものである。
用光ファイバの光増幅効率測定図を示したものである。
１…酸水素火炎バーナー、２…四塩化けい素、３…四塩
化ゲルマニウム、４…燃料用制御ガス、５…酸水素火
炎、 ６…石英ガラスロッド、７…シリカ微粒子
体、 ８…多孔質ガラス母材
化ゲルマニウム、４…燃料用制御ガス、５…酸水素火
炎、 ６…石英ガラスロッド、７…シリカ微粒子
体、 ８…多孔質ガラス母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/17 8934−4Ｍ (72)発明者 高野 伸一 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 神屋 和雄 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも１種の希土類元素を含有し、純
石英ガラスより高い屈折率を有する石英ガラスからなる
第１コア、その外周に存在する希土類元素を含有しない
石英ガラスからなる第２コアおよびさらにその外周に存
在する石英ガラスからなるクラッド層とからなる光増幅
器用光ファイバ母材において、第２コアの屈折率が第１
コアの屈折率より高く、かつ純石英ガラスの屈折率より
0.6〜 3.5％高い値であることを特徴とする光増幅器用
光ファイバ母材。 - 【請求項２】少なくとも１種の希土類元素を含有し、純
石英ガラスより高い屈折率を有する第１コア用石英ガラ
スロッドを回転させつつ、その外周にゲルマニウム化合
物を含有する気体状ガラス原料の火災加水分解で生成し
たシリカ微粒子を堆積させて第２コア用の多孔質ガラス
体を形成し、ついでこれを塩素含有ヘリウム雰囲気中で
焼結し透明ガラス化して、第１コアと第２コアを有する
ガラスロッドを作成し、つぎにその外周にクラッド用石
英ガラス層を形成させる光幅器用光ファイバ母材の製造
方法において、該第２コア用多孔質ガラス体のかさ密度
を 0.35g/cｍ3〜 0.90g/cｍ3 としてなることを特徴と
する請求項１に記載した光増幅器用光ファイバ母材の製
造方法。 - 【請求項３】塩素含有ヘリウム雰囲気中における塩素濃
度が 0.7〜 1.2容量％である請求項２に記載した光増幅
器用光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16202292A JP3188309B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 光増幅器用光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16202292A JP3188309B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 光増幅器用光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157064A true JPH06157064A (ja) | 1994-06-03 |
| JP3188309B2 JP3188309B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=15746581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16202292A Expired - Fee Related JP3188309B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 光増幅器用光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3188309B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5940567A (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-17 | Photon-X, Inc. | Optical fibers having an inner core and an outer core |
| JP2013513243A (ja) * | 2009-12-03 | 2013-04-18 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | シングルモード・高出力・ファイバ・レーザ・システム |
| WO2014142010A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 株式会社フジクラ | 増幅用光ファイバ、及び、それを用いたファイバレーザ装置 |
| WO2021192783A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社フジクラ | 活性元素添加光ファイバ、活性元素添加光ファイバ用母材、共振器、及び、ファイバレーザ装置 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP16202292A patent/JP3188309B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5940567A (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-17 | Photon-X, Inc. | Optical fibers having an inner core and an outer core |
| JP2013513243A (ja) * | 2009-12-03 | 2013-04-18 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | シングルモード・高出力・ファイバ・レーザ・システム |
| WO2014142010A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 株式会社フジクラ | 増幅用光ファイバ、及び、それを用いたファイバレーザ装置 |
| JP2014179404A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Fujikura Ltd | 増幅用光ファイバ、及び、それを用いたファイバレーザ装置 |
| US9431787B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-08-30 | Fujikura Ltd. | Amplification optical fiber and fiber laser device using the same |
| WO2021192783A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社フジクラ | 活性元素添加光ファイバ、活性元素添加光ファイバ用母材、共振器、及び、ファイバレーザ装置 |
| CN114207486A (zh) * | 2020-03-27 | 2022-03-18 | 株式会社藤仓 | 活性元素添加光纤、活性元素添加光纤用母材、谐振器、光纤激光装置 |
| CN114207486B (zh) * | 2020-03-27 | 2024-01-12 | 株式会社藤仓 | 活性元素添加光纤、活性元素添加光纤用母材、谐振器、光纤激光装置 |
| US12627114B2 (en) | 2020-03-27 | 2026-05-12 | Fujikura Ltd. | Active element added-optical fiber, preform for active element added-optical fiber, resonator, and fiber laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3188309B2 (ja) | 2001-07-16 |
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